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關鍵詞:煤礦;電氣自動化;設備選型優化;架構優化
引言
伴隨煤炭產業近年來的飛速發展,煤礦現代化程度不斷增加,而這一成果的達成則同大量自動化電氣控制系統的應用密不可分,譬如井下瓦斯涌出量的監測、井下通風狀況測量、井下水泵的控制等。正是通過這些電氣自動化控制系統的應用,井下工人工作環境得以改善的同時其工作強度也得以顯著降低。但隨著電氣自動化控制系統應用的不斷增多,如何對其系統構建開展有效的優化,從而降低系統構建成本,并提升系統運行的穩定性,成為進一步推動煤礦企業良性發展的必要舉措。
1電氣自動化系統設備選型優化
現階段,市場上各類用于電氣自動化控制的PLC(可編程邏輯控制器)系統種類繁多,不同種類與品牌其應用性能上也存在一定的差別,因此在進行電氣自動化系統設備選型上應對下述問題進行充分考慮。
1.1明確礦井電氣自動化系統規模
構建礦井電氣自動化系統時必須立足礦井自身實際,明確自身系統規模后,再進行相應的設備型號選擇。以常見的西門子PLC系統為例,當僅僅對井下瓦斯涌出量進行監測時,適宜選擇SIEMENS-S7-200等各類微型PLC控制系統;當需要監測礦井井下水文變化進而調控水泵房設備運行狀態時,由于涉及較為復雜的邏輯與閉環控制,適宜選擇SIEMENS-S7-300等中型規模PLC控制系統;當電氣自動化系統用于對整個井下安全作業生產進行綜合監控,并實時針對井下作業進行安全管理時,系統需要涉及通訊、智能監控和監測等多種功能,因此適宜選擇SIEMENS-S7-400等大型PLC控制系統[1]。
1.2明確I/O點類別
進行電氣自動化控制系統構建時,應依據系統實際使用需求和被控制對象通知難易程度,對I/O(輸入輸出端口)點的類別及數量進行選擇,并制作相應的使用清單,同時根據系統控制量,提前預留一定的軟硬件余量,避免浪費的同時對設備后期擴容進行一定的預估。此外,還需依據井下生產作業實際用電情況,對各電氣設備輸出點頻率進行明確,進而對輸出端所采用的裝置類型進行確定。
1.3編程工具的適當選取
就現階段電氣自動化控制系統應用而言,其主要編程工具類型有手持編程器、圖形編程器與計算機軟件編程器等幾種類型。其中手持編程器僅能通過有限的預設語句表進行編程操作,不僅效率低下且適用范圍相對狹窄,只能滿足簡單操作的微型PLC編程需求;圖形編程器運用梯形圖進行編程操作,具備直觀簡潔的特點,能被運用于中型PLC編程;而采用計算機軟件編程則是最為高效、簡潔的方法,不過受限于計算機軟件開發難度大、成本高,同時難以進行現場實際調試,因此僅被應用于礦井大型PLC控制程序構建中。有鑒于此,在編程工具的選擇上,礦井必須結合自身實際,從經濟優化與使用優化的雙重角度出發,選擇適宜的工具進行編程作業[2-3]。
2電氣自動化系統設備架構優化
2.1硬件優化
硬件架構作為礦井電氣自動化控制系統的基礎核心之一,其結構的良好與否同整個系統的安全、穩定有著密切關系。所以,應對其進行優化改造,具體從下述幾點著手:a)輸入電路優化。對于電氣自動化控制系統輸入電路的優化改造,應注意PLC供電電源多為80V~240V交流電,有著良好的寬幅適用性。不過考慮到井下作業環境的惡劣性及當前國內礦山供電環境的不穩定性,為確保整個電路輸入系統具備良好的抗干擾性能,以維持整個電氣自動化系統運行的持久、穩定,應對輸入電路增設電源凈化裝置,譬如隔離變壓器與濾波器等。以1:1的隔離變壓器為例,其能借助雙隔離技術,將變壓器初級和次級兩級屏蔽層由電氣中性點接地,從而實現對脈沖干擾的有效屏蔽;b)輸出電路優化。針對電氣自動化系統輸出電路的優化,應結合礦井實際,使用晶體管對各類標示與調試設備進行輸出,以確保其有效適應設備的高頻動作,并增加電路反應效率。以井下水泵機房電氣自動化控制為例,當PLC控制系統輸出頻率為6min1次時,可選用繼電裝置進行輸出,以確保電路結構簡明的同時具備良好的抗干擾性能。不過,PLC系統在攜帶有感性負載進行輸出時,當發生斷電時極易形成浪涌電流導致其芯片的損毀。對此,應在其它電路并接續流二極管,以便能對浪涌電流進行吸收,避免其對芯片造成損害[4];c)抗干擾優化。實現井下電氣自動化控制系統對外界干擾的有效抵抗也應是其日常管理的要點之一。由于井下作業環境相對惡劣,電氣自動化系統抗干擾性的提升也勢在必行。通常采取下述幾種方式:(a)借助隔離變壓裝置抵抗干擾,鑒于電網中的干擾多源于繞組將電容耦合導致,適宜選用1:1的的變壓裝置,并使中性點通過電容進行接地;(b)布設金屬外殼實現對整個系統的電磁屏蔽,同時金屬外殼還可充當接地端,有效實現對靜電、電磁脈沖和空間輻射等外界干擾對系統運行的負面影響;(c)優化布線,借由將強弱電力線路的分隔布設,并采用雙絞線屏蔽電纜充當信號傳輸線,從而起到有效的抗干擾功效。
2.2軟件優化
軟件作為電氣自動化運行控制的核心所在,其優化程度對于整個系統優化后工作效率的提升有著直接性影響。通常來說,軟件的優化改良應同硬件設施的優化同步開展,其具體內容可分為以下幾點:a)軟件結構優化。對于軟件設計而言,其分為模塊設計與基本程序設計兩大類。對于井下生產作業而言,電氣自動化系統運行時必須實時根據礦井生產狀況進行調控,所以適宜選用模塊化設計,從而為后續功能拓展提供便利。首先,將整個電氣自動化控制系統控制對象劃分為多個子任務模塊,隨后對不同模塊進行單獨編寫與調試,最后再將單獨的各模塊整合成為完整的一個程序。通過這種設計方式,整個礦井的自動化電氣控制系統便能依據井下生產實際情況進行實時的快速調節,確保整個系統始終運行的高效、高質[5-6];b)程序設計過程優化。對于程序的優化而言,其核心要點便是實現I/O節點的最優化分配,依據井下生產狀況對I/O節點井下按需分配的同時,對各個I/O節點的控制盡可能實現集中調控,以便于后期維護作業的開展。與此同時,還應對系統中各定時與計數裝置進行統一編號,從而更好地推動系統運行效率及可靠性的提升。此外,為進一步增加系統運行速度,在控制系統的邏輯設計上應秉承簡潔明了的基本原則,方便指令編寫輸入的同時盡可能降低所占內存。而對于PLC芯片中的各類觸點,則可通過合理設計進行多次的重復使用,而無需借助復雜指令降低觸點使用頻率。譬如,井下瓦斯監測裝置的開啟/關閉通過一個按鈕來實現控制,就能通過二分頻以達成。通過這種方法,整個電氣自動化控制系統中I/O節點使用量可明顯降低,實現資源節約與系統運行效率提升的雙贏。
3結語
伴隨現代科技的突飛猛進,電子技術日益在煤礦生產中獲得廣泛應用,并對礦井生產效率的提升起到良好推動。不過,鑒于礦井電氣自動化控制系統實現方式的多種多樣,其不僅適用環境存在極大差異,同時運行效率與運行成本也各不相同。所以,煤礦在進行自身電氣自動化控制系統的構建時必須立足自身實際,積極創新系統設計方法,優化系統設備選型與整體架構,從而在降低運行成本的同時實現控制系統運行效率的提升,進而為礦井的長久可持續發展及現代化建設提供助推力。
參考文獻:
[1]張紅梅.電氣自動化的改進方法實施策略研究[J].煤,2015(1):69-70.
[2]李養明.煤礦電氣自動化控制系統應用優化分析[J].山東煤炭科技,2015(7):105-106.
[3]張悅,王玲.煤礦提升機電氣控制系統優化設計[J].煤礦機械,2013(11):246-248.
[4]劉學成.金橋煤礦井下排水系統優化[J].煤礦安全,2016(2):127-129.
[5]殷佳琳,李智勇.電氣自動化控制設備的可靠性測試[J].煤炭技術,2012(4):60-62.
文獻標識碼:B文章編號:1008-925X(2012)07-0013-01
摘要:
現代化工業生產中最常用的工具是電氣自動化設備。它不僅減少體能操作的工作難度,而且能大大提高各企業生產過程中的綜合效率。所以為了電氣設備的使用性能長期保持良好的狀態,對電氣自動化設備采用非常嚴格的測試,能讓電氣自動化設備利用更長的時間,從而保障半導體器件的電氣傳動及自動化控制設備的可靠性。
關鍵詞:電氣自動化設備;可靠性;認識
現代社會,人們對產品質量的要求越來越高,產品質量是企業的生命,產品質量的好壞直接影響到產品價值能否實現。人們越來越重視其所購買產品的安全性、可靠性、經濟性等性能。產品可靠性和安全性往往被排在了前列。特別是大型成套設備人們十分重視其安全性與可靠性。購買者認為可靠性越高故障發生的次數和概率就小。維修費用和成本就較低,設備的安全性也能夠得到保證。加強對電氣自動化設備可靠性的分析與研究能夠引起相關企業對設備可靠性的重視,進而有助于提高電氣自動化控制設備的產品質量。
1電氣自動化控制設備可靠性的現狀
電氣自動化控制設備的應用越來越廣泛,技術相對而言也變得越發成熟。但是由于行業不同,其工作環境也不同,因此電氣自動化控制設備要面臨著各種各樣的工作環境,對電氣自動化控制設備的使用非常不利,也使得電氣自動化控制設備出現各種各樣的狀況。同時,機械作用力在日常工作中也影響著電氣自動化控制設備的使用,沖擊振動以及過大的離心加速力等,都對電氣自動化控制設備造成了一定的影響和破壞,影響著其可靠性。人員因素的影響也使得電氣自動化控制設備可靠性受到了不同程度的影響。雖然電氣自動化控制設備工作的時候不需要人或者只需要少數人,但是還是需要有人監控其工作,而且一般其操作比較復雜,難度很大,如果人員素質低下,很容易出現事故。總的來說,電氣自動化控制設備可靠性相對而言還比較好,但是也出現了一定的事故,有待加強。有的電氣自動化控制設備元件來自不同的生產廠家,其性能的差異也造成了電氣自動化控制設備可靠性的降低。此外,還有某些小企業的電氣自動化控制設備管理體系存在缺陷,甚至出現零部件進廠時沒有進行有效的檢查之類的缺陷,或者是迫于市場的惡性競爭的壓力,廠家不顧質量購買價格非常低的元器件,使得電氣自動化控制設備可靠性有所下降,使用壽命也大打折扣。
2控制設備的可靠性相關因素分析
2.1電氣控制設備工作環境。
電氣設備所處的工作環境多種多樣。影響控制設備可靠性的因素有氣候條件、機械作用力和電磁干擾。氣候條件中溫度、濕度、氣壓、鹽霧、大氣污染等因素,能使控制設備的電氣性能下降、溫升過高、運動不靈活、結構損壞,直至癱瘓,不能正常工作。機械條件是指電氣設備在不同的運載工具中使用時出現的問題,比如振動、沖擊、離心加速度,元器件會在這些過程中損壞失效或電參數葉的改變都能使其損壞,原因還包括結構件斷裂或原件變形過大以及金屬件的疲勞破壞等。
2.2電氣控制設備的使用及維護。
在電氣控制設備運作過程中,操作人員不按照具體流程進行操作,對控制設備不適當的操作或者是維護和保養人員對電氣控制設備沒有及時進行保養和維護,均會導致了控制設備可靠性指標的降低。
2.3控制設備關鍵元器件質量。
電氣控制設備關鍵元器件的質量水平也是影響電氣設備可靠性的重要因素。目前元器件生產廠家眾多,質量有好有壞,因此控制設備可靠性指標偏低。在小企業中,管理體系缺陷,零部件進廠檢查不能得到有效實行;同時,市場中的惡性競爭,導致元器件價格相對低廉,企業不顧質量的采購,使得控制設備可靠性指標偏低,使用壽命大打折扣。
3電氣自動化控制設備可靠性對策
要根據電氣自動化控制設備的特點,制定相應的方案和措施來提高電氣自動化控制設備的可靠性。要保證電氣自動化控制設備可靠性就必須從元器件的正確選擇與使用、散熱防護以及氣候防護等方面著手,提高電氣自動化控制設備的可靠性。
3.1控制設備的設計階段。
要對產品與零部件技術條件進行研究,在分析產品設計參數的基礎上,研討和保證產品性能和使用條件,以便能夠合理制定設計方案;其次,設定產品結構形式和產品類型還要考慮產品的產量。因為生產批量的規模直接受到產量的大小的影響,生產批量不同決定著不同的生產方式類型, 因而其生產經濟性也不同。同時,還需要在保證產品性能的條件下,充分運用價值工程觀念,研究出最經濟的生產方法進行零部件設計。這就要求在滿足產品技術要求的條件下,選用最經濟合理的原材料和元器件,以求降低產品的生產成本。此外,還需要周密設計產品的結構,全面構思,使產品具有良好的操作維修性能和使用性能,將設備的維修費用和使用費用降到最低。
3.2設備生產可靠性。
必須保證設備中的零部件、元器件有盡可能少的品種和規格,最好能夠使用由專業廠家生產的通用零部件或產品。在進行電氣自動化控制設備零部件采購時,應該要立足于設備的實際需要技術條件和加工精度要求,不能毫無根據地追求高精度,應該盡可能使用國產材料和來源多、價格低的材料。只要能夠保證滿足產品性能指標要求,為了經濟原則,應該使其精度等級應盡可能低,使用更加簡單化的裝配,力求減少裝配工人的體力消耗,盡量不搞選配和修配,以便能夠實現自動流水生產。
3.3設備的散熱防護。
電子設備可靠性最廣泛的一個影響因素就是溫度變化。在電氣自動化控制設備工作時,其功率損失一般都轉化為熱能的形式散發出來, 尤其是一些如電子管、變壓管、大功率晶體管、大功率電阻之類的耗散功率較大的元器件,引起環境溫度的升高。當環境溫度較高時,設備工作時產生的熱能難以散發出去,將使設備溫度升高,直接影響著設備使用的可靠性。
4總結
電氣自動化控制設備在我國的應用領域已經變得越發廣泛,保證電氣自動化控制設備可靠性也已經成為一個復雜的且涉及廣泛知識領域的系統工程。如何為人們的生產生活提供技術支撐和安全保障,采取措施,加強控制來進一步推動加強電氣自動化控制設備的可靠性和安全性,已成為受到廣泛關注的熱點。只有在設計階段就充分重視電氣自動化控制設備可靠性,采取各種有效控制措施來保證電氣自動化控制設備的可靠性,在使用階段加強控制,才會取得較高的電氣自動化控制設備可靠性指標,在市場競爭中保持優勢。
參考文獻
關鍵詞:電氣自動化;控制設備;可靠性
中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A電氣自動化是指能夠實現按照預先設計的程序所規定的操作控制以及功能等,在無人或者人少的狀態下自動運行。在計算技術、微電子技術、機械電子技術以及智能技術發展迅速的今天,我國的各個領域都廣泛出現了電氣自動化控制設備,電氣自動化控制設備已經在我國得到了廣泛應用。電氣自動化控制技術不僅是衡量我國電子行業發展水平的關鍵指標,并且已經成為推動我國經濟發展必要的經濟手段。但是由于電氣自動化控制設備運行中受到很多因素的影響,其可靠性已經成為很多工作者研究的重點,如何保證電氣自動化控制設備的可靠性已經成為目前需要迫切解決的問題。
一、電氣自動化控制設備可靠性概述
電氣自動化控制設備可靠性是指在規定時間內及相應的環境下,能夠實現規定功能的能力。完成規定功能的能力越高也就意味著電氣自動化控制設備的可靠性越高;完成規定功能的能力越低就意味著電氣自動化控制設備的可靠性越低。在近幾年,電氣設備朝著模塊化、系統化和智能化的方向發展,其相關產品的開發速度也在不斷加快,但使用環境并沒有相應改善,而又要求其提供的服務越來越重要和昂貴,這些都促進了對電氣自動化控制設備可靠性的研究。
二、電氣自動化控制設備可靠性研究意義
首先,電氣自動化控制設備可靠性是衡量設備質量的主要指標之一。電氣設備產品質量指的是能夠使產品實現其價值以及滿足規定要求的特征和特質,主要包括:可靠性、性能、經濟性和安全性,而可靠性指標在產品質量中占有主導地位。只有保證了產品的可靠性,才能保證設備發生故障的次數最少,相應的維修費用也會減少,安全性也會有所提高。因此,研究如何控制電氣自動化控制設備可靠性具有極其重要的意義。
電氣自動化控制設備可靠性可以增加市場份額。用戶對產品的要求已經隨著國家經濟的高速發展變得更嚴格,產品不僅要性能好,而且還要保證產品的可靠性水平高。產品只有具備很高的可靠性,才能在日益激烈的競爭中取得優勢,電氣自動化控制設備行業也不例外。電氣自動化控制設備自動化程度越來越高,同時增加了其復雜度,只有擁有較高的可靠性技術,才能使企業在競爭中獲取更多的市場份額。
三、電氣自動化控制設備可靠性的現狀
電氣自動化控制設備的應用越來越廣泛,技術相對而言也變得越發成熟。但是由于行業不同,其工作環境也不同,因此電氣自動化控制設備要面臨著各種各樣的工作環境,對電氣自動化控制設備的使用非常不利,也使得電氣自動化控制設備出現各種各樣的狀況。同時,機械作用力在日常工作中也影響著電氣自動化控制設備的使用,沖擊振動以及過大的離心加速力等,都對電氣自動化控制設備造成了一定的影響和破壞,影響著其可靠性。人員因素的影響也使得電氣自動化控制設備可靠性受到了不同程度的影響。雖然電氣自動化控制設備工作的時候不需要人或者只需要少數人,但是還是需要有人監控其工作,而且一般其操作比較復雜,難度很大,如果人員素質低下,很容易出現事故。總的來說,電氣自動化控制設備可靠性相對而言還比較好,但是也出現了一定的事故,有待加強。有的電氣自動化控制設備元件來自不同的生產廠家,其性能的差異也造成了電氣自動化控制設備可靠性的降低。此外,還有某些小企業的電氣自動化控制設備管理體系存在缺陷,甚至出現零部件進廠時沒有進行有效的檢查之類的缺陷,或者是迫于市場的惡性競爭的壓力,廠家不顧質量購買價格非常低的元器件,使得電氣自動化控制設備可靠性有所下降,使用壽命也大打折扣。
四、電氣自動化控制設備可靠性對策
要根據電氣自動化控制設備的特點,制定相應的方案和措施來提高電氣自動化控制設備的可靠性。要保證電氣自動化控制設備可靠性就必須從元器件的正確選擇與使用、散熱防護以及氣候防護等方面著手,提高電氣自動化控制設備的可靠性。
1)在電氣自動化控制設備的設計階段,要對產品與零部件技術條件進行研究,在分析產品設計參數的基礎上,研討和保證產品性能和使用條件,以便能夠合理制定設計方案;其次,設定產品結構形式和產品類型還要考慮產品的產量。因為生產批量的規模直接受到產量的大小的影響,生產批量不同決定著不同的生產方式類型, 因而其生產經濟性也不同。同時,還需要在保證產品性能的條件下,充分運用價值工程觀念,研究出最經濟的生產方法進行零部件設計。這就要求在滿足產品技術要求的條件下,選用最經濟合理的原材料和元器件,以求降低產品的生產成本。此外,還需要周密設計產品的結構,全面構思,使產品具有良好的操作維修性能和使用性能,將設備的維修費用和使用費用降到最低。
2)從生產角度來說,要保證電氣自動化控制設備可靠性,就必須保證設備中的零部件、元器件有盡可能少的品種和規格,最好能夠使用由專業廠家生產的通用零部件或產品。在進行電氣自動化控制設備零部件采購時,應該要立足于設備的實際需要技術條件和加工精度要求,不能毫無根據地追求高精度,應該盡可能使用國產材料和來源多、價格低的材料。只要能夠保證滿足產品性能指標要求,為了經濟原則,應該使其精度等級應盡可能低,使用更加簡單化的裝配,力求減少裝配工人的體力消耗,盡量不搞選配和修配,以便能夠實現自動流水生產。此外,要根據電氣自動化控制設備的工作環境和性能要求選擇合適的電子元器件。根據實際需要來確定元器件的技術性能、技術條件以及質量等級等,不僅要滿足能夠適應電氣自動化控制設備的工作任務以及環境要求,還要能夠留有足夠的余量。在選用電子元器件的過程中,要保證其質量穩定和可靠性高的要求,不能選擇已經被禁用和淘汰的產品,而要選擇由發展前途的標準元器件。在使用這些元器件之前,還要進行必要的可靠性篩選后,只要滿足一定可靠性的元器件,才可以使用,保證電氣自動化控制設備可靠性。
3)電氣自動化控制設備的散熱防護。電子設備可靠性最廣泛的一個影響因素就是溫度變化。在電氣自動化控制設備工作時,其功率損失一般都轉化為熱能的形式散發出來, 尤其是一些如電子管、變壓管、大功率晶體管、大功率電阻之類的耗散功率較大的元器件,引起環境溫度的升高。當環境溫度較高時,設備工作時產生的熱能難以散發出去,將使設備溫度升高,直接影響著設備使用的可靠性。
總結
電氣自動化控制設備在我國的應用領域已經變得越發廣泛,保證電氣自動化控制設備可靠性也已經成為一個復雜的且涉及廣泛知識領域的系統工程。如何為人們的生產生活提供技術支撐和安全保障,采取措施,加強控制來進一步推動加強電氣自動化控制設備的可靠性和安全性,已成為受到廣泛關注的熱點。只有在設計階段就充分重視電氣自動化控制設備可靠性,采取各種有效控制措施來保證電氣自動化控制設備的可靠性,在使用階段加強控制,才會取得較高的電氣自動化控制設備可靠性指標,在市場競爭中保持優勢。
參考文獻
[1]倪濤.電氣自動化控制設備的可靠性研究分析[J].科教導刊.2011(33).
[2]王磊,薛雙苓.電氣自動化控制設備可靠性探究[J].科技傳播.2011(19).
關鍵詞:電氣自動化控制系統;應用;發展趨勢
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.245
0 引言
按照當前電氣自動化系統在經濟發展和各行業中的應用來看,我國的電氣自動化控制系統的發展水平和其他發達國家之間的水平正在逐漸的縮小,對于提高我國的經濟建設和發展有著非常重要的意義。所以,對電氣自動化控制系統在經濟發展中的應用和發展一定要有非常明確的了解,才能夠更好的促進各行各業的快速發展。
1 電氣自動化控制系統的主要設計思想
1.1 集中控制思想
集中控制的思想所擁有的優勢,就是在運行和維護方面都比較便利,對控制站的要求也不是很高,對系統的設計也比較簡單容易。但是因為集中控制思想的特征就是把整體系統中的所有的功能都集中在同一個處理器中來進行,所以處理器所承擔的任務也是非常的多,因此其處理的速度也會受到很多的影響。因為電氣設備都要被監控,而監控的對象數量增多,就會對主機造成一定的影響,主機就會變得下沉,所需的電纜的數量也變多了,因此投資也會增加。距離比較長的電纜所帶來的干擾,也在一定程度上削弱了系統的可靠程度。與此同時,起隔離作用的刀閘在進行閉鎖等操作的時候所用的是硬接線,因為隔離刀閘的接電經常會出現不到位的情況,這使得設備出現不能夠操作的情況。而這種接線的方式又比較復雜,在查線的時候不是很方便,在維修上的工作量也增加了。
1.2 遠程監控思想
遠程監控的思想所具有的優勢就是能夠節省很多的電纜和安裝所使用的費用,在所用的材料上也有節省,而且可靠性比較好,組態也比較靈活。但是因為現場中的總線在通訊方面的速度不是很快,但是電廠所需要的電氣方面的通訊數量又很大,所以,這種遠程監控的思想不適合用于比較小的監控系統中,也不適合用于全廠的電氣自動化系統。
1.3 現場總線監控思想
當前,以太網以及現場總線等計算機相關的網絡技術在電氣自動化控制系統中已經有了很廣泛的應用,并且已經得到了很豐富的實踐經驗,而智能化的電氣設備發展也非常快,這都給網絡控制系統在電氣自動化控制系統中的應用提供了很好的技術基礎。現場總線的監控思想在系統的設計方面更加的具有針對性,在不同間隔的情況下,功能也是不一樣的,這樣也能夠在間隔不同的情況下,進行不同的設計。這種現場總線的監控思想擁有遠程監控思想的所有的優勢,除此之外,還能夠減少一定的設備的安裝。比如隔離設施,端子柜,模擬變送器等設備。智能設備還能夠就地進行安裝,和監控系統之間是通過通信線進行連接的,這樣能夠節約很多的電纜,還能夠節省很多的投入資金和安裝上所用的工作量,在成本上有所降低。除此之外,系統中的所有的裝置在功能上也是相對獨立的,不同的裝置之間僅僅通過網絡進行連接,組態比較靈活,整個電力系統的可靠性比較強,其中任何一個環節出現了故障,都只會對其元件造成影響,不會對整體的系統造成影響。所以,現場總線監控思想在以后的發電廠等方面是主要的發展的形式。
2 電氣自動化控制系統的應用特點
第一,電氣自動化控制系統具有顯著的便捷性和高效性,因為該系統充分結合了先進的計算機技術和網絡技術,能夠滿足智能化和自動化的需求,因而也更能滿足人們日常生活的需求。其次,電氣自動化控制系統具有明顯的廣泛性,這主要體現在系統的應用范圍上,越來越多產品的生產活動都應用到了電氣自動化控制系統,由此不僅提高了產品的生產效率,同時還促進了系統本身的發展和推廣。
3 電氣自動化控制系統的應用
當前,我國的電氣自動化控制系統在分布形式的控制系統中,并沒有規定的統一的設計標準,這就讓電廠之間的電氣自動化工程分布的控制系統之間的互相轉換造成了一定的難度。而且傳統的模型儀表應用的范圍特別的廣泛,所以在維修方面也有很大的難度,也在一定程度上降低了系統的可靠性,這就給電氣自動化控制系統的應用和推廣造成了一定的阻礙和影響。具體來說,電氣自動化控制系統在當前主要有以下幾點應用。
3.1 農業生產
我國是一個農業大國,人口數量也非常的大,所以,農業的生產和發展在我國的經濟發展中也是有著非常重要的地位的。想要快速的發展國民經濟,在農業方面的生產水平一定要快速的提高,這樣才能夠更好的發展農業方面的經濟。而且我國在農業生產方面的投入越來越大,電氣自動化控制系統在農業生產方面的應用也是非常的廣泛。在農業生產中大力投入電氣自動化控制系統的應用,能夠更好的提高農業器械的生產效率,還能夠增加糧食產量,這更有利于我國農業方面的快速發展。
3.2 工業生產
隨著科學技術的不斷發展,我國在工業生產方面的水平也在快速發展,尤其是工業自動化生產的水平的提高,更是在一定程度上推動著我國的經濟社會的發展。我國實行改革開放政策之后,電氣自動化控制系統在工業生產方面的應用越來越廣泛,不僅提高了工業生產的質量,還在一定程度上提升了我國工業生產的自動化水平,推進了改革開放的進程。
3.3 交通運輸
科學技術的發展,給人們的生活和生產等各個方面都帶來了很多影響。科技的發展,也讓當前人們出行的交通工具發生了很大的改變。而在電氣自動化控制系統被應用到交通運輸方面之后,更加提高了人們出行的便利性。除此之外,還降低了在交通運輸過程中發生安全事故的情況,提高了不同的交通運輸工具的性能,推進了我國交通運輸方面的快速優質的發展。
3.4 服務行業
隨著科學技術的發展,人們的生活水平也在日益的提高。隨著當前多種多樣的電子產品的出現,對其生產方面的要求也是在逐漸提高,這在一定程度上也促進了自動化產品的發展和創新。比如銀行方面自動提款機的出現,不僅僅體現出了自動化控制系統的高效運行,還給人民的日常生活提供了更多的方便。
3.5 辦公領域
電氣自動化控制系統除了在工業領域、農業領域、服務行業以及交通運輸等行業當中具有非常廣泛的應用而外,其在辦公活動當中也有非常重要的應用,這主要體現在企事業單位的管理系統當中,引進了辦公自動化系統。進行辦公自動化系統的建設,涉及到多門技術的運用,包括計算機技術、通信技術、自動化技術、網絡技術等等。所以,辦公自動化系統具有高效率、高質量的優勢,能夠對大量的辦公數據進行及時的處理和分析,極大地提高了辦公系統的效率,節約了管理成本。從辦公自動化化系統的實現形式來看,主要有兩種:第一種是通過軟件進行實現,第二種是結合軟件和硬件進行實現。在現代化社會當中,我們還需要注意的是,不僅要注重提高辦公系統的自動化,同時還需要致力于提高辦公系統的開放性、可靠性、拓展性、兼容性和可延伸性。
4 電氣自動化控制系統的未來發展
4.1 智能化發展
想要讓電氣自動化控制系統在人們的日程生活中能夠更好的應用,在生活生產和學習等多方面滿足人們的需要,就一定要大力的推動電氣自動化控制系統在各方面的應用,才能夠在當前科學技術快速發展的今天,推進電氣自動化控制系統的發展。電氣自動化控制系統和當前的智能科技不斷融合,能夠為各行各業的發展提供更好的平臺,除了能夠滿足人們日益增長的需求,還能夠更好的為人們提供便利。進而能夠在應用電氣自動化控制系統的同時,更好的推廣智能型的自動化產品。
4.2 創新化發展
與其他的發達國家相比較而言,我國在電氣自動化控制系統的技術和水平方面還存在著一定的不足。所以,相關的工作人員也應該要投入更多的研發力度,這樣才能夠讓我國的電氣自動化控制系統技術更好的進行創新,與創新型的技術進行更好的結合,縮短我國和其他發達國家在電氣自動化控制系統中存在的差距。
4.3 市場化發展
無論是什么行業,只要是參與市場經濟活動的主體,都是以追求盈利為目標的,當然電力行業也不例外。因此,電氣自動化控制系統的根本目標也是追求盈利,這就促使其運營模式需要作出相應的改變。在如今的市場環境下,電氣自動化控制系統不斷創新,也不斷提升自身的市場競爭能力。與此同時,我國在知識產權保護方面的工作也越來越完善,這就激勵了有關電氣自動化技術研究工作的積極性,所以,在電氣自動化控制系統方面將會不斷創新和高效化,收益也會越來越理想。
5 結語
通過上述的分析,我們能夠看出,電氣自動化控制系統在當前我國的各行各業中都有一定的應用,對于提高經濟社會的發展有很重要的意義。而在發展電氣自動化控制系統的同時,也應該要對當前先進的科學技術進行很好的結合,更好的提高電氣自動化控制系統的技術水平。所以,在應用電氣自動化控制系統的同時,也要非常的重視電氣自動化控制系統的智能性和創新性,與時俱進,更好的發展電氣自動化控制系統的應用。
參考文獻:
關鍵詞:電氣自動化;控制設備;可靠性
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.155
0 引言
電子自動化控制設備是現代科技技術發展與進步的重要產物,其社會地位與存在價值是不容忽視的。所謂的電子自動化控制設備就是無需人的介入,設備會自動按照原計劃來完成生產、加工等任務,對現代行業經濟發展具有重要意義。對于企業來說,電子自動化控制設備的可靠性備受關注,只有保證設備可靠度,才能提高控制設備的運行效率,利于促進社會經濟的進一步發展。
1 影響電氣自動化控制設備可靠性的主要因素
1.1 氣候因素
對于電氣自動化控制設備而言,設備性能會伴隨著所處地域氣候的變化而發生變化[1]。設備運行中,溫度、濕度、大氣污染以及氣壓等的變化,會е律璞缸隕淼奈露壬高,設備的部分元件容易被損壞,還時常會出現運行不穩定等多種情況,嚴重的會導致電氣自動化控制設備被完全損壞,最終導致整個設備系統無法正常的運行。
1.2 電子元器件質量
電子元器件是構成電氣自動化控制設備的基本元素,元器件質量不過關,會對整個設備的運行質量形成制約,最終導致設備無法正常運行[2]。由于一些電子元器件生產廠家質量監督不力,將重心放在短期利益上,忽視了設備的基本質量,使得電氣自動化設備運行的可靠性大大降低,極易引發各類安全隱患。
1.3 電磁波的干擾
使用電氣自動化控制設備時,若設備運行過程中遭遇電磁波,極易受到電磁波的干擾,最終影響設備運行的可靠性。一般來講,電氣自動化控制設備運行的周邊是一個電磁場與電磁波聚集區域,極易受到電磁波的干擾,致使設備的穩定系數下降,最終導致可靠度大大降低。
1.4 機械作用力的影響
除了電磁波的干擾外,電氣自動化控制設備在運輸時,也有可能受到機械作用力的影響,如震動、離心加速力與沖擊等,使得設備中的部分電子元器件被損壞,甚至會發生嚴重變形,及時導致設備系數發生改變,出現設備元器件疲勞損失問題,制約著電氣自動化控制設備的高效運行。
2 提升電氣自動化控制設備可靠性的有效措施
2.1 精心選擇電子元器件
電子元器件是構建電氣自動化控制設備的基本元素,元器件的質量決定著設備的性能與可靠度[3]。因此,為提升設備運行的可靠度,前期在生產與加工時,必須精心選擇電子元器件,遵循“質量優先”的原則,當然,選擇時,還要結合設備運行時所處的環境以及電路性質等信息,精心選擇合適的電子元器件,分別從電子元器件質量與技術兩個層面著手,以控制電子設備的運行質量。此外,為保證設備的運行效率與安全性,必須及時做好電子元器件的維護與檢修工作,以消除元器件的質量隱患,做好日常的保養與管理工作,能延長元器件的使用壽命,進而達到節約成本、提高生產與運行效率的目的。選擇電氣自動化控制設備時,應對各項參數與性能值等進行對比與分析,各項參數必須符合標準,選擇質量佳、性價比高的電子元器件,是提高設備運行可靠性的重要途徑之一。
2.2 及時考慮好氣候因素
設備運行時,外部氣候會對設備的性能構成威脅,特別是空氣的溫度與濕度,一旦超出設備所能承受范圍值,設備的穩定性與安全性會大大下降。外部濕度與溫度偏低時,處在空氣中的水分會凝結成露水,然后附著在設備的表面[4],這樣就會使得設備在很長的一段時間內都處于較為潮濕的環境中,久而久之,會對設備內部的儀器與零部件形成腐蝕,繼而會對設備表層的絕緣膜進行破壞,絕緣膜一旦被破壞,設備安全與穩定參數會大大下降,極易滋生安全隱患。因此,為提升電氣自動化控制設備的可靠性,應盡可能的減少外部環境對設備可能造成的影響,及時做好氣候防護工作,運用密封、灌封與浸漬等方式來達到隔離的效果,避免由于惡劣的氣候環境而影響設備的可靠性。
2.3 及時排除設備故障
對于企業的生產與加工而言,若想獲取更高的經濟效益,必須具備優質的生產與加工設備,降低設備故障發生概率,對企業發展與運行具有重要意義。因此,為提升電氣自動化控制設備的可靠性,應及時將設備的故障進行排除,保證設備有條不紊的運行,不會耽誤生產與加工任務。首先,操作員應采取觀、聞、聽、摸的方法,對設備開展科學性的檢查,了解設備是否存在散出燒焦的氣味、是否雜音重、是否溫度過高等多項問題,簡單、直觀的從中查找設備的故障。若無法簡單的查找出設備所存在的故障,檢查者應對設備的基本結構予以系統性的把握,禁止發生對設備故障進行隨意檢查的行為。其次,檢查者還要對主電路、電動設置情況等進行仔細的檢查,對設備觸頭、熔斷路器的運行狀態進行嚴格的檢查。與此同時,檢查者還應仔細檢查線路的連鎖節點、電磁線圖等是否符合標準,考慮控制電流與主電路間的聯系情況,對整個系統狀態進行排查。再者,了解電氣自動化控制設備所存在的故障后,設備管理者應及時對設備發生故障的原因進行分析,根據實際的情況采取一系列的檢修措施,將控制設備的故障進行科學的排除。最后,對檢修完畢后的設備應進行再次的檢測,對之前所存在的故障進行重點檢測,檢測無誤后,才可正常運行,是提升電氣自動化控制設備可靠性的關鍵所在。
3 結束語
綜上所述,在經濟高速發展的今天,工業生產、用戶基本生活等都離不開一系列的電氣設備,且對電氣設備性能可靠性的要求很高,對于技術工作者是一項重大挑戰。只有提升電氣自動化控制設備的可靠性,才能降低故障的發生次數,所耗費的維修成本也會降低。因此,加強對電氣自動化控制設備可靠性的控制很是關鍵,設備可靠性是決定設備整體質量的核心點,進而可為工業生產、用戶基本生活等提供重要的設備支撐,利于提高設備的運行效率,降低電氣自動化控制設備的運行隱患。
參考文獻:
[1]張文英.提升電氣自動化控制設備可靠性探討[J].中國高新技術企業,2015(20):29-30.
[2]吳強.電氣自動化控制設備可靠性探究[J].科技視界,2015(06):80-81.
關鍵詞:電氣自動化 控制技術 發展方向
中圖分類號:TM92 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2014)02-0012-01
1 引言
在電氣行業,電氣工程及自動化屬于一門新學科,這一學科和工業生產有著直接關系,并且也和人們的生活關系密切,正是因為這個特點使其得到飛速發展,也使得這一學科發展得越來越成熟。隨著電氣自動化控制技術的不斷發展,電氣工程和自動化逐漸發展為我國高新技術產業中最為關鍵的一部分,并且也被廣泛應用到我國的各個行業領域,為我國的經濟發展提供強有力的技術保障。
2 電器自動對工業生產的控制
2.1 集中監控
如今在電力行業越來越多的使用計算機信息技術,管理者對變配電現場進行操控、監控及維護過程提出的要求越來越高,此時我們就可以用一個處理器來包含系統的要求,方便實時監控、同時處理。
2.2 遠程監控
要想實現遠程控制對方計算機,首先要做的工作就是對其進行監視,然后才能進一步實施控制,遠程控制中最為關鍵的就是將“監”和“控”結合在一起,所以傳統的遠程監控也就是遠程控制,具體可以分成兩部分:(1)對環境進行監視;(2)對整個計算機系統和網絡設備進行監視,也就是通過網絡獲得更多的信息,主要特點有:節省電纜、節約成本、節省材料、可靠性高等。
2.3 現場總線監控
現場總線也就是一種工業數據總線,它主要作用就是在自動化領域中對底層數據進行通信的一種網絡。如今,在我國工業生產控制這一塊我們已經擁有豐富的經驗,通過此技術能夠解決生產過程中的一些智能儀器、控制器等儀器設備的數字通信及控制設備和更高一層的控制系統之間進行信息傳遞問題。現場總線技術在工業中的應用,讓自控設備和系統進入信息化時代,也拓寬了應用范圍,為工業的生產節省開支,降低生產成本,為用戶提供更優質的技術服務。
3 工業氣自動化控制發展的主要影響因素
目前,我國市場環境不斷變化,導致多品種、中小批量生產過程中的問題越來越嚴重,對自動化技術的發展提出了更為嚴格的要求,必須保證其能向更深、更廣的范圍發展,并要求能夠將各種相關技術進行整合,充分發揮其效果。工業電氣自動化的主要功能就是對工業生產過程中各項參數進行控制,實現綜合控制,使其更加操作簡單化、智能化進行工業生產。
3.1 信息科學技術對電氣自動化的決定性影響
在如今信息技術不斷發展的社會中,通過何種手段將這些信息技術應用到工業生產中已經成為人們主要研究的方向。信息技術的有效運用能夠促進工業電氣自動化的快速發展,可以精確的獲得生產過程中的各種信息,并能對其進行有效地傳遞和存儲,信息科學技術是工業生產過程中來顯示各種信息資料的整合體,在電氣自動化控制技術的發展過程中擁有決定性的作用。
3.2 工業電氣自動化的發展與物理科學有著密切聯系
隨著社會的不斷發展,電氣工程的發展空間越來越廣闊,尤其是上世紀末,隨著物理學的發展,這一行業的發展速度更為快速,一直到現在,工業電氣自動化的發展還是和物理學的發展緊密相關。在電氣行業三極管的出現及大規模的集成電路技術的不斷發展,極大地促進電子學的發展,進而言之,物理學的快速發展極大地加快了電氣自動化行業的發展。
4 工業電氣自動控制的發展方向
隨著工業電氣自動化控制技術的不斷發展,我們必須要適應時代的不斷發展,電氣自動化控制必須不斷進行學習和總結,吸收更多的先進技術,為電氣自動化發展開創新的局面。
4.1 系統平臺及信息的開放性
工業電器自動化控制中的系統平臺和信息的開放性直接決定了企業的決策、設計及控制,也是信息技術能夠進行交換和共享的手段之一,信息平臺的開放性極大地促進信息共享的進度,為工業電氣自動控制的快速發展提供保障,信息的開放性還能夠給企業提供更多的支持,使工業電氣自動化控制發展更為平穩。采用這開放性平臺和信息開放性,能夠讓工業生產很好的與外界環境融合在一起,并且還能組建一個接口,使其能夠與外界網絡進行信息交換,使得工業電氣系統的操作更加簡單、快捷。
4.2 實現系統結構通用化
企業的發展必須建立一套完善的自動化系統,幫助企業對系統進行監督和控制,先進的電氣自動化控制技術能使企業的發展擁有更強的動力,并且還能對企業生產進行監督、控制,使企業各種數據更加準確和安全。
4.3 標準化的系統程序接口
在網絡發達的今天,采用更加標準化的系統程序接口,可以采用TCO/IP協議,使用這樣協議的好處是能夠讓不同廠家的產品能夠進行數據交換,與此同時,還能對電力系統進行實施監督和控制,進而幫助企業建立一套基于硬件系統的自動化解決方法。同時,操作系統應該選用Windows NT,為設備的溝通提供保障,也能夠幫助控制系統和管理系統之間組建一個標準化的程序接口,進而保證信息共享,并且還能極大地降低企業的投入,節約生產成本,為企業帶來更高的收益。
4.4 電氣自動化的完善與創新
工業電氣自動化控制技術的不斷發展,要求本領域內必須擁有健全的管理體質和優秀的創新能力,此時企業必須將技術創新和理念創新作為企業發展的核心理念,必須花更多的時間和精力進行研發,保證自動化控制技術的能夠隨著社會的發展進行不斷更新,使我國的工業電氣自動化發展更符合工業的發展。
5 結語
工業電氣自動化控制技術的不斷發展能夠幫助工業電力系統的不斷升級,能夠極大地提升工業的勞動生產率,此技術在我國社會發展中起著至關重要的作用,極大地改善了社會勞動條件,提高工業生產的可靠性。此技術不斷發展能夠為我國社會發展提供強有力的保證,所以,我們應該加快電氣自動化控制技術的發展,為社會帶來更大的收益。
參考文獻
[1]王強.淺析工業電氣自動化控制.《城市建設理論研究(電子版)》,2013年24期.
關鍵字:電氣自動化 控制系統 系統設計
中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)04(b)-0075-01
作為自動化領域中的一條重要分支,電氣自動化控制系統在實現電氣自動化過程中發揮著舉足輕重的作用,是電力企業實現自動化生產的重要環節,為推進電力企業自動化、現代化具有重要作用。[1]因此加強電氣自動化控制系統的設計工作,應充分認知電氣自動化控制系統的重要作用,提高電氣自動化控制系統的性能,發揮其在電力生產中的作用。
1 電氣自動化控制系統的設計思路
1.1 集中監控方式
采用集中監控方式設計電氣自動化控制系統,這種方式把系統的各個功能集中在一個處理器上進行處理,方便員工對其運行和維護,降低了對控制站的防護要求,在用這種方式進行設計時,操作較為簡單。但是采用集中式設計電氣自動化系統也有諸多弊端:首先系統各功能集中在同一處理器,使處理器負擔過重,降低了處理速度;其次,這種方式需要電力企業加大投入,增加電纜,從而確保系統對全部設備的監控,使電力生產成本大為增加;最后,遠距離的電纜往往帶來不利的影響因素,使系統可靠性大為降低,甚至使隔離刀偏離,影響設備的正常運轉。所以集中監控的方式雖然便于集中處理,但也有諸多弊端,不利于降低電力生產升本,減少了電力企業的經濟效益。[2]
1.2 遠程監控方式
采用遠程監控方式設計電氣自動化控制系統可以為電廠節約了安裝費用和安裝材料,提高了控制系統的可靠性,使系統組態較為靈活。但是由于這種設計方式中的很多總線的通訊速度較低,使這種設計方式的使用范圍受到很大限制,一般應用于小系統監控中。
1.3 現場總線監控方式
現場總線監控設計方式是建立在計算機網絡技術的應用以及智能化電氣設備發展的基礎上。現場總線監控設計方式不僅節省了安裝從材料、提高了系統控制性能,而且大量減少了隔離設備,再加上計算機網絡技術的應用使得整個系統可靠性更高、網絡組態更為靈活,且在不同的間隔能發揮其不同的作用,相鄰兩個元件不會出現連鎖癱瘓效應,大大提升了自動化控制系統的性能。現場總線監控方式的智能化設備采用就地安裝的形式,從而減少了電纜數量,節約了投資成本,為電力企業帶來了巨大的經濟效益和社會效益。現場總線監控方式設計電氣自動化控制系統代表了未來電氣自動化的發展方向,為電氣自動化設計和發展提供重要的依據。[3]
2 提高電氣自動化控制系統的性能
電氣自動化控制系統性能的提升涉及多方面因素,主要有對電子元器件的選擇、電子設備環境、控制設備的選擇、設備的散熱防護等。只有選擇恰當的點在元器件,加強對電子設備環境的控制,結合具體的實際情況,設計符合實際應用情況的控制設備,同時做好設備的散熱防護工作,才能使電氣自動化控制系統正常運轉,使之在電力傳輸中發揮其巨大作用。
2.1 選用性能較好的電子元器件
電子元器件是電氣自動化控制系統的重要組成部分,電子元器件性能的好壞關系到電氣自動化控制系統的性能的好壞,性能好的元器件除了能對其所處的外部環境有較好的適應之外,還能提高設備的耐久性,降低元器件更換頻率,降低生產成本,同時對系統正常運轉有巨大的促進作用。相反,性能差的元器件則會提高成本,也給系統性能帶來損害。所以在選擇電子元器件事要謹慎對待,注意電子元器件的穩定性和可靠性,對其質量進行嚴格的監測和認定,同時在投入使用之后,要對其使用狀況進行記錄,從而為電子元器件更換提供依據。[4]
2.2 控制電子設備外部環境的不利因素
電子設備所處的外部環境一般比較復雜,對電子設備的使用情況和使用壽命有較大的影響。較好的外部環境是電子設備正常運行的具有重要作用,從而為系統性能的提升提供重要的保障。通常遇到惡劣的外部環境,如霉菌多、濕度大、空氣污染嚴重這樣的惡劣環境,則會使設備受到嚴重的侵蝕,使水分或其他增加絕緣材料的導電物質侵入到電子設備內部,使電子設備性能降低,甚至造成設備的損壞,從而使自動化控制系統性能降低,甚至不能正常運轉,影響電廠效益,所以要提高電氣自動化控制系統的性能,需要控制電子設備外部不利的環境因素。
2.3 控制設備要與實際情況相結合
電氣自動化控制設備在設計之初應充分考慮其適用性。在設備設計時,根據實際情況的需要對零部件以及相適應的軟件系統進行技術參數的考察,再同具體的實際需要進行設計,才能使設計出的控制設備,技能和實際需求相符合,又能提高控制系統的性能,降低開發成本,使其具有較高的性價比。
2.4 加強設備散熱防護工作
設備散熱防護是電氣自動化控制系統性能正常發揮的又一重要保障,同時也是系統元器件使用壽命和功能正常發揮的重要保障,加強設備的散熱防護,不僅僅使系統性能正常發揮,而且延長了元器件及設備的使用壽命,使控制系統體現出極高的經濟性,為電廠降低了成本,提高了經濟效益。設備的散熱防護做得不到我則會影響其可靠性,甚至會造成設備的損壞,導致控制系統的癱瘓。所以,在設備防護中,要注重設備的散熱防護,使設備在使用過程中所產生的熱量及時排解出去,特別是對于功率較大的設備應在設備上加上散熱器,同時在功率大的設備周圍應避免了敏感的半導體分離器的使用,從而消除隱患,提高系統使用性能。[5]
3 結語
電氣自動化控制系統在實現電氣自動化過程中發揮著舉足輕重的作用,是電力企業實現自動化生產的重要環節,為推進電力企業自動化、現代化具有重要作用。在電氣自動化設計中要結合科學的設計思路,將自動化控制系統的設計與應用利益廣泛的計算機網絡技術相結合,做好提高系統性能的各項工作,從而真正發揮電氣自動化控制系統在電力輸送中的巨大作用,推動我國電氣自動化發展。
參考文獻
[1] 石一輝,張承學,易攀,等.差分算法在電力系統高頻信號分析過程中的研究[J].電工技術學報,2008(3).
[2] 曹殿春,厚金庫.我國工業電氣自動化的發展現狀與趨勢[J].中國新技術新產品,2009(2).
1、加強控制設備可靠性研究的重要意義
1.1可靠性提高產品質量
對于電氣自動化控制設備來說,其質量的高底,在很大程度上受到可靠性的影響,或者說可靠性是衡量電氣自動化設備質量的一個十分重要的指標。對于電氣自動化控制設備來說,具有較高的可靠性就意味著在實際的運行和使用過程當中能夠,盡可能的減少故障發生的概率,能夠有效的防治故障給生產帶來的影響,節約維修資金。因此電氣自動化控制設備的可靠性是其質量的核心所在。
1.2可靠性可以增加市場份額
對于電氣自動化控制設備來說,具有良好的可靠性,能夠保證運行過程當中盡可能減少故障發生的概率,因此能夠有效的提高自身的市場競爭力,吸引大量的客戶,在激烈的市場競爭當中不斷的發展壯大。當前隨著電氣自動化控制技術的不斷發展,相關控制設備的結構復雜性越來越高,功能也越來越強大,因此對于設備的可靠性的要求也越來越高,只有具有高度可靠性的產品才能夠獲得良好的發展。
2、控制設備的可靠性現狀
2.1工作環境、使用及維護不當
由于電氣自動化控制設備被廣泛應用于各個行業,因此其面臨著十分復雜的工作環境。很多設備工作環境比較惡劣,環境因素成為影響設備可靠性的一個十分重要的因素。
2.1.1氣候條件。控制設備工作的場所的溫度、空氣濕度以及空氣中的污染物都回影響設備的可靠性,加速設備當中一些比較敏感的電子元件的老化和損壞,導致性能降低、動作不準等,甚至發生嚴重的故障。
2.1.2機械條件。在很多需要移動或者是震動較大的機械當中也需要使用電氣自動化控制設備,這些機械在運動過程當中產生的震動、沖擊等有可能造成設備元件損壞,長期下來還會導致金屬產生疲勞,從而導致設備可靠性大大降低。
2.1.3電氣自動化控制設備當中存在大量結構比較精細的電子元件,這些電子元件對于干擾十分敏感。如果設備工作環境中存在大功率用電器,產生的電磁波有可能對設備造成干擾,導致設備控制精度下降,工作狀態不穩定,甚至發生故障。還有一些操作人員本身并不具備專業的操作技能,在操作過程當中沒有嚴格按照相應的規章制度來進行,從而導致設備運行參數錯誤,對相關的設備缺乏必要的保養,都會導致設備工作性能下降,導致可靠性降低。
2.2元器件質量低下
電氣自動化控制設備當中存在大量的精密的電子元件,這些電子元件質量的好壞和精度的高低對于電氣設備的可靠性具有直接的影響。很多控制設備生產企業在采購的過程當中沒有進行嚴格的把關,使用了一些達不到標準的劣質電子元件,再加上沒有建立完善的質量控制體系,導致控制設備中使用的電子元件達不到相應的技術標準,從而嚴重的影響了設備的可靠性。
2.3提高控制設各的可靠性對策
要提高電氣自動化控制設備的可靠性,必須根據控制設備的特點,采用相應的可靠性設計方法,從元器件的正確選擇與使用、散熱防護、氣候防護等人手,使系統可靠性指標大大提高。
2.3.1在控制設備設計階段,研究產品與零部件技術條件,分析產品設計參數,研討和保證產品性能和使用條件,正確制定設計方案;其次,根據產量設定產品結構形式和產品類型。因為產量的大小決定著生產批量的規模,生產批量不同,其生產方式類型也不同,因而其生產經濟性也不同;同時,運用價值工程觀念,在保證產品性能的條件下,按最經濟的生產方法設計零部件;在滿足產品技術要求的條件下,選用最經濟合理的原材料和元器件,以求降低產品的生產成本;全面構思,周密設計產品的結構,使產品具有良好的操作維修性能和使用性能,以降低設備的維修費用和使用費用。
2.3.2從生產角度來說,設備中的零部件、元器件,其品種和規格應盡可能少,盡量使用由專業廠家生產的通用零部件或產品。在滿足產品性能指標的前提下,其精度等級應盡可能低,裝配也應簡易化,盡量不搞選配和修配,力求減少裝配工人的體力消耗,便于自動流水生產。
2.3.3電子元器件的選用準則。根據電路性能的要求和工作環境的條件選用合適的元器件,元器件的技術條件、技術性能、質量等級等均應滿足設備工作和環境的要求,并留有足夠的余量;優先選用經實踐證明質量穩定、可靠性高、有發展前途的標準元器件,不選用淘汰和禁用的元器件;應最大限度地壓縮元器件的品種規格,減少生產廠家,提高它們的復用率;優先選用有良好的技術服務、供貨及時、價格合理的生產廠家的元器件。
2.3.4控制設備的散熱防護。溫度是影響電子設備可靠性最廣泛的一個因素。電子設備工作時,其功率損失一般都以熱能形式散發出來,尤其是一些耗散功率較大的元器件,散熱器上有多個肋片時,應選用肋片間距大的散熱器;半導體分立器件外殼與散熱器間的接觸熱阻應盡可能小,應盡量增大接觸面積,接觸面保持光潔,必要時在接觸面上涂上導熱膏或加熱絕緣硅橡膠片,借助于合適的緊固措施保證緊密接觸;散熱器要進行表面處理,使其粗糙度適當并使表面呈黑色,以增強輻射換熱;對于熱敏感的半導體分立器件,安裝時應遠離耗散功率大的元器件。
從上面可以看出來,電氣自動化控制設備的可靠性在很大程度上受到很多不同因素的影響。任何一個環節出現問題都有可能造成電氣設備可靠性的降低。因此,在電氣自動化設備的使用過程當中,一定要做好相應的維護工作,采取相應的技術措施和管理手段,保證控制設備朐工作性能,確保設備的可靠性。
參考文獻:
[1]于士國.電氣自動化控制設備可靠性測試的方法分析[Jl.硅谷,2011,(11).
[2]武芳軍.電氣自動化控制設備的可靠性測試與研究[J].民營科技,2011,(06).
[關鍵詞]電氣自動化;控制系統;網絡控制
中圖分類號:TU3 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2013)36-0443-02
0、引言
伴隨著計算機技術的快速發展,基于計算機操作平臺的電氣自動化控制系統得到了迅速發展,其在提高設備運行效率、保證設備使用效果以及實現設備的遠程控制等方面發揮著重要作用。因此,探討電氣自動化控制系統的應用領域以及控制系統設計方法、發展趨勢等,對于拓寬電氣自動化控制系統的應用范圍,提高設備的運行效率具有重要作用。
1、電氣自動化控制系統的具體應用
當前,電氣自動化系統已經應用到各行各業中,其對于保證電氣設備的正常使用,提高設備的使用效率有積極意義。下面將以發電廠電力系統為例,探討電氣自動化控制系統的具體應用。
1.1 數據采集與數據處理功能
計算機數據采集與處理,就是將計算機作為基本處理系統,通過其輸入、輸出與處理三個系統,實現搜集電廠各個生產設備的相關參數、分析各個運行參數、確認參數設備的運行狀態功能。在此基礎上,通過電氣動作、異常報警、報表打印以及事故記錄等方式輸出處理結果,最終達到對電廠電氣部分進行控制的目的。
1.2 生產設備的運行控制功能
在現代機械設備的控制工作中,大部分的生產設備都已經基本實現獨立的電氣控制。以電廠的汽輪機為例,傳統的汽輪機采用液壓回路控制系統進行控制。隨著現代液壓控制技術的提高以及電液控制技術的發展,對汽輪機設備、電氣元件以及電液轉換設備的持續更新,尤其是高壓抗燃油伺服機構的使用,使得電液比例控制能夠很好的與汽輪機的機械性能匹配起來,達到對設備轉速、功率、級后壓力進行控制的目的。
還是以汽輪機的控制為例,從盤機開始,通過沖轉、暖機、升速、切換、并網、符合加載等一系列措施,直到能夠正常發電為止。汽輪機的電液控制系統參與到電網的一次調頻當中,根據電網的負荷需求對其發電功率進行動態改變。不但確保了機組的正常運行,而且有效的延長了汽輪機組的使用壽命,在保證汽輪機組正常發電的同時,提高了機組運行的經濟效益。
1.3 設備運行狀況監控功能
隨著現代大型機電設備在生產領域中的廣泛應用,其逐步向高速、大功率、高精度的方向發展,這也給其控制系統帶來了新的挑戰。在實現對設備的控制之前,其首先需要了解設備的實時運行狀況,這就需要控制系統具有實時監控能力。
依然以電廠汽輪機為例,隨著汽輪機機組功率的增加,控制系統需要控制的儀表數目也在不斷增加,控制系統在控制過程中需要對這些儀表進行監控,以獲得機械設備的運行數據,得到其運行狀況。當前,主要的監控數據包括設備的轉速、位移、偏心度、膨脹量以及振動等,然后通過連鎖控制的方式對設備進行保護和監視,確保了整套系統的安全性。
1.4 其他應用功能
除了上述的相關應用之外,電氣自動化控制系統還涉及到主設備的旁路系統控制、主機械設備的協調等功能。其主要功能在于確保輸入與輸出系統之間的平衡,使得電氣控制系統得以控制各種驅動類型的機械設備。
2、幾種典型的電氣自動化控制系統
面對各種不同形態的被控制設備,電氣控制系統在控制過程中需要采取針對性的控制措施才能夠對機械系統進行控制。因此,在電氣控制系統的實際使用過程中需要采取對應的方式對控制系統進行設計,以提高控制系統的適應性。
2.1 集中監控式控制系統
該種監控方式的優點在于其運行與維護過程相對簡便,而且對控制中心的防護性要求不高,可以通過較為簡單的方式就能夠完成系統設計。但是,因為采用集中式控制系統時,其將整個系統的各個功能集中到了一個處理器中進行處理,使得控制中心的處理器變得十分繁重,直接影響到了系統的處理速度,從而導致系統的響應速度下井,影響控制系統的控制性能。因為系統的所有電器設備都進入到了監控范圍當中,但是隨著監控設備的升級改造,其需要控制的對象不斷增加,這導致主機設備的冗余下降、控制線纜增加、控制系統的投資不斷加大,從而影響到控制系統的可靠性。因此,該種方式的控制系統主要用于結構相對簡單、控制對象比較單一的系統中。
2.2 遠程監控方式控制系統
該種控制系統具有節約控制線纜、節省安裝費用、節約系統用材、可靠性高以及組態靈活等特點。由于該系統中大量使用了多種現場總線,例如CAN總線、LONWORKS總線等,其使得系統的通信速度不斷提高,系統的響應速度也得以加快。加之電氣部分的通訊信息量較大,因此該系統主要用于小型系統或者子系統的控制中,不適宜對整個大型設備,例如電廠的所有電氣自動化系統進行控制系統的構建。
2.3 現場總線監控方式控制系統
當前,基于以太網、現場總線技術的計算機網絡技術已經光復應用到各種變電設備的綜合自動化控制系統當中,而且已經積累下了豐富的運行數據和運行經驗,促進了設備電氣自動化的迅速發展,這些都給電氣自動化控制技術的應用奠定了基礎。
現場總線控制方式使得控制系統 的設計更加具有針對性,其對不同子系統具有對應的控制功能,這樣可以提高各個子系統控制的針對性。采用該種控制系統不但能夠實現遠程架空,同時還可以減少控制系統中各種隔離設備、端子控制箱、模擬量變送器等的使用,而且在使用過程中可以實現智能設備的就地安裝,通過將之與監控系統的通信連接,減少了控制線纜的使用,在提高設備運行速度的同時,節省了安裝與維護費用,提高了系統使用的經濟效益。另外,控制系統中各個裝置的功能是相對獨立的,而且各個裝置之間只通過網絡進行連接,各個網絡間靈活的組態使得系統的運行可靠性得到迅速提高。基于以上理由,其正逐步成為現代電器控制系統的發展方向。
參考文獻
[1] 奚世峰.連鑄機電氣自動化控制系統的設計與實現[J].科技傳播,2013,11.