孫琛 汪國金
摘 要:本文探討了電氣自動化工程控制系統(tǒng),分析了電氣自動化工程控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方式,研究了電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:電氣控制系統(tǒng);總線技術(shù);創(chuàng)新設(shè)計
技術(shù)的進步不斷推動著科學(xué)水平的提高,電氣自動化工程控制系統(tǒng)則是科技不斷進步的結(jié)果,工業(yè)領(lǐng)域中引入電氣自動化控制技術(shù)能夠降低勞動力輸入,提高工業(yè)加工效率。對我國而言,電氣自動化工程控制系統(tǒng)與國外還有一定的差距,基于此,如何迅速提高電氣自動化控制水平,提高工業(yè)生產(chǎn)效率已經(jīng)成為我國急需解決的一個問題。
一、電氣自動化工程控制系統(tǒng)
1.電氣自動化工程控制系統(tǒng)組成。電氣自動化控制系統(tǒng)主要由電源供電回路、自鎖閉鎖回路、控制回路、自動手動回路、信號回路以及保護回路六個部分組成。其中電源供電回路主要起到為電氣自動化控制系統(tǒng)提高運行所需能源的功能;自鎖閉鎖回路能夠?qū)崿F(xiàn)自鎖和閉鎖功能,保證整個系統(tǒng)的線路和設(shè)備能夠穩(wěn)定運行且處于正常狀態(tài),防止出現(xiàn)異常時干擾其他功能的正常運行;控制回路主要在系統(tǒng)在發(fā)出指令后開啟工作,針對工業(yè)生產(chǎn)中的不同需求及時作出調(diào)整,滿足系統(tǒng)的各種工作狀態(tài);電氣自動化控制系統(tǒng)具有自動控制的功能,控制靈敏,精準度高,然而,針對于某些特定的情況,僅用系統(tǒng)的判斷能力要遠遠低于人,所以針對于某些特定的狀況,手動控制也是必須的,自動與手動回路能夠保證工人在必要的時候可以插手工作,保證系統(tǒng)更加穩(wěn)定高效運行;信號回路主要起到傳輸信號和轉(zhuǎn)化信號的功能,信號通過傳輸回路后傳遞到不同的設(shè)備部件,經(jīng)不同的設(shè)備進行處理和判斷之后重新返回信號,實現(xiàn)反饋的功能;保護回路主要是針對緊急情況及時切斷電路,以保護線路和設(shè)備,多包括繼電器和熔斷器等元件。
2.電氣自動化工程控制系統(tǒng)的應(yīng)用。技術(shù)的不斷進步促使了自動化控制系統(tǒng)的成本得到大幅度降低,也擴展了其應(yīng)用范圍。針對不同的工作環(huán)境,電氣自動化工程控制系統(tǒng)所起到的作用也多有不同。然而,其主要起到的功能也大同小異。本文通過分析得出其主要起到自動控制、測量監(jiān)視和保護的功能。自動控制功能是電氣自動化控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能,主要是實現(xiàn)線路和設(shè)備中的自動控制,減少人力消耗。保護功能在自動控制系統(tǒng)中起到了十分重要的作用,以工業(yè)運輸控制系統(tǒng)為例,如果在控制的過程中出現(xiàn)了皮帶打滑現(xiàn)象,此時控制系統(tǒng)可先將設(shè)備停止運行并報警,促使工作人員及時對故障情況進行排查,及時解決問題。除此之外,針對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的自然或非自然的意外,如雷擊、線路短路漏電等現(xiàn)象,系統(tǒng)可自動將故障線路或設(shè)備切斷,使其停止運行,防止危險繼續(xù)擴大,避免引發(fā)其他安全問題。電氣控制系統(tǒng)具有測量監(jiān)控的功能,在電網(wǎng)環(huán)境中,自動控制系統(tǒng)實時對各個設(shè)備的運行狀況進行監(jiān)控,對各種傳感器測量到的信號及時進行統(tǒng)計和分析,并得出結(jié)論,有利于提前預(yù)判問題風(fēng)險,將問題扼殺在搖籃中。
二、電氣自動化工程控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方式
1.現(xiàn)場總線。現(xiàn)場總線能夠通過工業(yè)控制總線對控制單元,傳輸單元以及執(zhí)行機構(gòu)進行控制和分析,構(gòu)建完整的控制體系。實用結(jié)果表明,該方法得到的控制系統(tǒng)實用而高效。實際應(yīng)用中需要事先建立監(jiān)控中心,借助控制線對不同的監(jiān)控分站的數(shù)據(jù)進行連接,其中不同的分站事先的功能也有所不同,各種功能和數(shù)據(jù)最后都由總線進行匯總并進行分析,最后將不同的命令輸送至各個分站,實現(xiàn)控制。
2.集中控制與分散控制。電氣自動化控制系統(tǒng)中主要有集中控制和分散控制兩種方式。其中,集中監(jiān)控主要是指將所有的數(shù)據(jù)集中在一起進行控制,如此能夠大大提高控制效率,然而這對設(shè)備處理器提出了較高的要求,降低了處理效率,會設(shè)備故障發(fā)生率提高,往往達不到所預(yù)定的目標。因此,分散控制應(yīng)運而生。分散控制技術(shù)主要是將整個系統(tǒng)劃分為不同的子系統(tǒng),利用不同的控制器對子線路進行控制,最終集中匯總至總控制器。如此一來,各個子系統(tǒng)之間互不干擾,獨立運行,系統(tǒng)運行速度和穩(wěn)定性都得到大幅度提高。
3.遠程控制。很多情況下人們不能直接到達或者在現(xiàn)場進行控制,例如電網(wǎng)線路的控制。為了解決這個些問題,在電氣自動控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上出現(xiàn)了遠程控制系統(tǒng)。遠程控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方式是借助遠程監(jiān)控設(shè)備,通過采集現(xiàn)場音頻或視頻等數(shù)據(jù),將這些數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到處理器,對數(shù)據(jù)進行處理之后再通過控制器對設(shè)備進行控制。
三、電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
1.標準化。要實現(xiàn)電氣自動控制系統(tǒng)的標準化,要從兩方面著手:(1)加大對開發(fā)系統(tǒng)的重視程度,首先要將開發(fā)系統(tǒng)單獨作為一個環(huán)節(jié),和生產(chǎn)系統(tǒng)的開發(fā)并行;(2)實施過程的標準化,主要是在設(shè)計、研發(fā)、實施和操作等方面,將實施和操作等過程標準化。
2.運行更加安全可靠。電氣自動控制系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定地運行不僅取決于系統(tǒng)本身,而且還取決于系統(tǒng)的使用環(huán)境和操作者的操作方式,一旦操作方式不當就可能發(fā)生事故,因此安全化是電氣自動控制系統(tǒng)發(fā)展的一個重要趨勢,可以通過逐漸提高系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性、操作的簡便性來提高控制系統(tǒng)自身的安全性。
3.更能適應(yīng)市場需求。電氣自動控制系統(tǒng)一方面會對制造部門體制進行優(yōu)化調(diào)整,以此來促進各部門之間的溝通交流,對市場需求進行正確地掌握,提高開發(fā)效率;另一個方面就是合理分配生產(chǎn)資源,具體方式例如保護核心技術(shù),精密部件由自己加工,將簡單的零部件可以交由其他相關(guān)的制造商進行生產(chǎn),這樣能夠大大增加研發(fā)的時間,并且提高生產(chǎn)的效率。
4.系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新。電氣自動控制系統(tǒng)發(fā)展迅速,雖然現(xiàn)在已經(jīng)很成熟,各種各樣的系統(tǒng)可以滿足不同行業(yè)的需求,但是這一技術(shù)還需要不斷地進行創(chuàng)新,實現(xiàn)這個過程需要三個方面的支持:(1)引進其他國家的發(fā)達技術(shù)用于學(xué)習(xí)借鑒,并根據(jù)自身國情創(chuàng)造出屬于自己的關(guān)鍵技術(shù);(2)國家要重視自動化技術(shù)在經(jīng)濟發(fā)展中的重要作用,制定相關(guān)的政策,加大支持企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新,提高相關(guān)企業(yè)的科研技術(shù)水平;(3)經(jīng)濟全球化的發(fā)展趨勢,抓住并利用好這個機遇,進一步提高自身的科學(xué)技術(shù)水平。
5.人才培養(yǎng)更加全面。電氣自動化控制系統(tǒng)技術(shù)的開發(fā)需要專業(yè)性很強的技術(shù)人才來完成,要保證技術(shù)不斷進行創(chuàng)新,就需要不斷地補充更多的相關(guān)人才。除此之外,在崗的技術(shù)操作人員也要不斷提高自身的素質(zhì)水平,企業(yè)應(yīng)該加大對員工的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn),規(guī)范操作流程,使得相關(guān)的工作人員能夠按照標準規(guī)范進行操作,提高工作的效率和安全性,避免造成不必要的損失。
四、結(jié)語
電氣自動化控制系統(tǒng)在當今的生產(chǎn)生活中起到越來越重要的作用,電氣自動化控制系統(tǒng)終究是服務(wù)于工業(yè)生產(chǎn),能夠推動工業(yè)和經(jīng)濟發(fā)展,我國應(yīng)緊跟發(fā)展潮流,積極順應(yīng)發(fā)展趨勢,努力開拓,積極進取。
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