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在傳統(tǒng)的電氣工程自動化領(lǐng)域中,雖然能夠?qū)崿F(xiàn)自動化,但卻不能實(shí)現(xiàn)人工智能,因此無法實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分析和處理,而智能化控制技術(shù)則能夠?qū)崿F(xiàn)這一功能。通過人工智能技術(shù)對相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,針對不同的數(shù)據(jù)有不同的分析處理方法,進(jìn)而獲得正確的、合理的分析結(jié)果,為控制決策提供依據(jù)。有此可以看出,智能化技術(shù)擁有更加完善的控制系統(tǒng)和更加先進(jìn)的人工智能分析技術(shù),能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的分析,從而保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。
1.2簡化電氣工程的控制流程
智能化技術(shù)的應(yīng)用,使得傳統(tǒng)意義上繁瑣的電氣自動化控制流程得以簡化,在結(jié)構(gòu)上更加趨于合理,在此基礎(chǔ)上促進(jìn)電氣工程自動化系統(tǒng)運(yùn)行效率的提升。在電氣自動化控制系統(tǒng)中,任何一個小小的參數(shù)發(fā)生變化,都會使得整個系統(tǒng)的運(yùn)行受到較大影響,而且由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,發(fā)生變化的參數(shù)很難及時的檢測,對于系統(tǒng)的維護(hù)造成了較大的困難。而智能化技術(shù)的應(yīng)用,簡化了電氣工程自動化控制系統(tǒng),而且能有效的提高系統(tǒng)運(yùn)行效率,避免參數(shù)的變化。
2智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的應(yīng)用價值
2.1故障的診斷
智能化技術(shù)的應(yīng)用,能夠極大的提高電氣工程自動化水平,尤其是在故障診斷效率方面將獲得大幅度提升。電氣設(shè)施故障本身具有一定的復(fù)雜性和隱蔽性,而且波動性也較大,使用傳統(tǒng)的故障診斷方法,不僅診斷效率較低,而且要浪費(fèi)很多的人力和物力,對于很多隱蔽的故障無法及時的檢測出來。而應(yīng)用智能化技術(shù),則能夠提高故障診斷的準(zhǔn)確性,而且降低了工人的勞動強(qiáng)度,當(dāng)前廣泛應(yīng)用的人工智能故障診斷技術(shù)主要有模糊邏輯診斷、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及專家系統(tǒng)等。這幾個技術(shù)可以單獨(dú)使用,也可以聯(lián)合應(yīng)用,比如將模糊邏輯與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行結(jié)合,便可以通過智能技術(shù)對發(fā)電機(jī)的故障進(jìn)行快速的測試和診斷,能夠在保證故障診斷模糊性的同時,提高故障診斷的準(zhǔn)確性。
2.2優(yōu)化電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)
電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)領(lǐng)域中包含著廣泛的內(nèi)容,而且產(chǎn)品設(shè)計(jì)受到多方面因素的影響,使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作相對較為復(fù)雜,其中最為典型的就是理論知識體系與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的有效結(jié)合。在傳統(tǒng)的電器產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域中,由于缺乏先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論體系的而支持,大部分的產(chǎn)品設(shè)計(jì)都是結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)之后,才能進(jìn)行新產(chǎn)品的開發(fā),這種設(shè)計(jì)方式的工作量較大,而且成本較高,產(chǎn)品的使用效率和適用性相對不高。而隨著智能化技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域中的應(yīng)用,首先就可以將傳統(tǒng)的人工設(shè)計(jì)方式轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),能夠降低工人勞動強(qiáng)度,而且縮短了產(chǎn)品由設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的時間差,促進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率的大幅提升。其次,智能技術(shù)的應(yīng)用也能提高電氣產(chǎn)品的科技含量,在嚴(yán)峻的競爭形勢下,電氣產(chǎn)品的科技含量直接影響企業(yè)的綜合競爭力。目前廣泛應(yīng)用的智能化設(shè)計(jì)手段,主要包括遺傳算法和專家系統(tǒng)。遺傳算法主要是對操作對象結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接操作,有利于促進(jìn)產(chǎn)品內(nèi)在性能的運(yùn)行能力,不需要進(jìn)行各項(xiàng)要求的制定標(biāo)準(zhǔn),可以自動生成符合產(chǎn)品運(yùn)行的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,因此其在電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。專家系統(tǒng)主要是集中了應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的專家經(jīng)驗(yàn),并且形成科學(xué)的信息資料系統(tǒng),通過合理推理和判斷,模仿人類專家的決策過程,為電氣產(chǎn)品的開發(fā)提供相應(yīng)的決策支持。
2.3人工智能控制技術(shù)
人工智能控制技術(shù)的應(yīng)用是促進(jìn)電氣工程自動化發(fā)展的重要技術(shù),也是其發(fā)展的主要趨勢。當(dāng)前,人工智能控制技術(shù)在電氣工程自動化領(lǐng)域中已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用,其控制方式主要有專家系統(tǒng)的控制模糊的控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制,主要運(yùn)用的方面是:人工智能控制技術(shù)用以采集及處理全部模擬量與開關(guān)量實(shí)時的數(shù)據(jù),對各環(huán)節(jié)運(yùn)作實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控,收集整理成數(shù)據(jù)庫;記錄故障特征與頻率且實(shí)行在線分析;全程跟蹤并智能的監(jiān)視各個主要的設(shè)施與系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài);員工不需要直接到生產(chǎn)一線,只需通過鼠標(biāo)或是鍵盤達(dá)到控制系統(tǒng)的目的。
2電氣自動化在電氣工程中的具體應(yīng)用
2.1在電網(wǎng)調(diào)度中應(yīng)用電氣自動化隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步,電氣自動化被廣泛地應(yīng)用到很多領(lǐng)域當(dāng)中,其中電氣自動化也廣泛地應(yīng)用在電網(wǎng)調(diào)度中。電網(wǎng)調(diào)度是一個非常重要的工程,它具體指的是通過服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)電的調(diào)度,而電氣自動化幫助電網(wǎng)調(diào)度實(shí)現(xiàn)了自動化。這種調(diào)度自動化系統(tǒng)表現(xiàn)出了比較強(qiáng)大的功能,主要表現(xiàn)為它可以很好地保障電網(wǎng)運(yùn)行,這個功能的實(shí)現(xiàn)主要是依靠了電網(wǎng)運(yùn)行過程中的經(jīng)濟(jì)調(diào)度;同時電網(wǎng)調(diào)度自動化可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)負(fù)荷情況的預(yù)測,這個功能的實(shí)現(xiàn)主要是依靠監(jiān)測和分析電力生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù),對系統(tǒng)負(fù)荷的預(yù)測能夠有效地保護(hù)系統(tǒng),保障系統(tǒng)正常運(yùn)行;而且電網(wǎng)調(diào)度自動化可以很好地、迅速地確定整個系統(tǒng)發(fā)生故障的地方,大大地提高了系統(tǒng)故障排除效率。總而言之,電網(wǎng)調(diào)度自動化是整個電力系統(tǒng)提高運(yùn)行效率的有力保障。
2.2在發(fā)電廠發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用在現(xiàn)代生活中,電跟人們的生活是密切相關(guān)的,電成為了人們生活中的不可或缺的生活用品,它的重要性不言而喻,這就意味著發(fā)電廠的重要地位。發(fā)電廠是整個電力系統(tǒng)運(yùn)行的重要支撐,因此發(fā)電廠的安全運(yùn)行和高效率運(yùn)行是非常重要的,而在發(fā)電廠中通常采用發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)來保障發(fā)電廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn),在發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)中,主要是通過以太網(wǎng)過程控制單元以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)通訊來實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠的發(fā)散監(jiān)控,而且這種發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)一般采用分層結(jié)構(gòu)。發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用,它不僅可以監(jiān)視設(shè)備的實(shí)時運(yùn)行狀態(tài),這可以作為判斷設(shè)備有無存在故障的標(biāo)志,這樣就能有效地提高發(fā)電廠設(shè)備的使用壽命,大大地改善了發(fā)電廠的效益。
2.3在變電站中應(yīng)用電氣自動化隨著電氣自動化的發(fā)展,這種自動化技術(shù)被廣泛地應(yīng)用,變電站也采用了電氣自動化技術(shù)。變電站是整個電力系統(tǒng)中的一個重要的環(huán)節(jié),特別是變電站的運(yùn)行管理是非常重要的,而目前變電站就采用了自動化技術(shù)來進(jìn)行運(yùn)行管理,很大程度地提高了變電站的運(yùn)行管理效率。變電站的運(yùn)行管理主要是通過信息處理技術(shù)與自動化技術(shù)相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)的,而且形成了自動化系統(tǒng),自動化在變電站中的應(yīng)用具有很鮮明的特點(diǎn),即人工操作被智能化的操作界面所代替,它推動了電力系統(tǒng)又向前邁了一大步,具有劃時代的意義。
3電氣自動化在電氣工程中的不足及改進(jìn)策略
3.1電氣自動化在電氣工程中的不足任何事物的發(fā)展都具有雙面性,在發(fā)展的過程中都會伴隨著一些問題,電氣自動化的發(fā)展也比例外。雖然電氣自動化在電氣工程中展現(xiàn)出了強(qiáng)有力的優(yōu)勢,不僅可以很好地提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率,而且增強(qiáng)了電力系統(tǒng)的預(yù)后。但是電氣自動化的發(fā)展還處于比較初級的階段,很多相關(guān)的技術(shù)還不是很成熟,仍然存在一些需要解決的問題,在電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,電氣自動化常表現(xiàn)出的問題有它不能很好地滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的一些要求,同時也不能比較有效地負(fù)載現(xiàn)代電網(wǎng),而且常常會遭到雷擊的破壞,容易受到電磁的輻射和干擾,嚴(yán)重地影響了整個電力系統(tǒng)的運(yùn)行。這些現(xiàn)行的問題都是需要不斷地解決和完善的,這樣才能保證電氣自動化發(fā)揮更大的效用。
3.2完善電氣自動化在電氣工程中不足的策略由于電氣自動化的發(fā)展還存在一些需要及時解決的問題,所以科技工作者還要進(jìn)一步的努力,不斷地完善電氣自動化現(xiàn)行存在的問題。其實(shí),要想解決電氣自動化存在的問題無非要從技術(shù)攻關(guān)和科技理念入手。筆者認(rèn)為統(tǒng)一系統(tǒng)開發(fā)平臺是一個相對有效的措施,因?yàn)榻y(tǒng)一系統(tǒng)開發(fā)平臺可以降低設(shè)計(jì)所需要的時間和費(fèi)用,并且方便進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)施和測試;另外,要想完善現(xiàn)行的問題,還可以加強(qiáng)電氣自動化的人性化設(shè)計(jì),改變并完善設(shè)計(jì)理念,應(yīng)該從現(xiàn)階段技術(shù)與時代精神相符合的程度來進(jìn)行電氣工程自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì),要更多地考慮人性化電氣自動化設(shè)計(jì),最終才可實(shí)現(xiàn)電氣自動化地迅速發(fā)展。
4電氣自動化的未來前景
電氣自動化在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用會越來越廣泛,它在電氣工程中的應(yīng)用已經(jīng)得到了很好地證實(shí),而且在未來的一段時間里將會得到更進(jìn)一步地發(fā)展。比如說可以實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的智能化,實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的在線檢測,這主要是在電氣工程方面的前景。另外,電氣自動化與人們的生活存在著密切的聯(lián)系,無論是能源節(jié)約、安全生產(chǎn),還是環(huán)境保護(hù)都與電氣自動化存在著尤為密切的聯(lián)系,特別是在我國推行低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展時,更需要發(fā)揮電氣自動化的強(qiáng)大的作用,先進(jìn)的電氣自動化技術(shù)有助于我國各個行業(yè)的節(jié)能減排,同時在實(shí)現(xiàn)高效增產(chǎn)、減少能源消耗和環(huán)境污染方面發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。低碳經(jīng)濟(jì)是我國未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢,是實(shí)現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路,而低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要依靠電氣自動化技術(shù)。因此,電氣自動化技術(shù)必然會迎來其發(fā)展的輝煌時刻,而且在經(jīng)濟(jì)全球化和環(huán)境保護(hù)成為世界性話題的今天,發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)不僅是中國發(fā)展的目標(biāo),更是全世界各個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必經(jīng)之路,而電氣自動化技術(shù)自然會在全世界各個國家快速發(fā)展。
1.2電氣自動化技術(shù)電氣自動化技術(shù)大多運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)之中,是指在無需工作人員手動操作的情形下,利用機(jī)器設(shè)備的自動化完成加工生產(chǎn),并在生產(chǎn)管理過程中完成產(chǎn)品質(zhì)量檢測、自動處理產(chǎn)品信息、對實(shí)際情況分析判斷等。所有這些程序都不需要人工手動操作,全部采用機(jī)械自動化控制系統(tǒng)完成。由此可知,電氣自動化技術(shù)即指利用電氣設(shè)備控制生產(chǎn)順序、控制時間的技術(shù),是與電氣工程和機(jī)械設(shè)備息息相關(guān)的內(nèi)容。自動化系統(tǒng)的開發(fā)、調(diào)試、應(yīng)用、維護(hù)與產(chǎn)品研發(fā)和電力技術(shù)的管理與應(yīng)用對電氣自動化的要求越來越高。
2電氣自動化設(shè)計(jì)理念
2.1遠(yuǎn)程監(jiān)控式理念遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是一項(xiàng)高技術(shù)、高難度的新技術(shù),是指利用電腦終端對其他各個地方的設(shè)備進(jìn)行集中控制的技術(shù)。在電氣工程中運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù),可以大幅度減少電纜使用量,節(jié)省安裝支出和材料使用的成本,還可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的組態(tài)靈活性和可靠性,獲取更高效益。但監(jiān)控式對傳輸信號強(qiáng)度依賴性較高,電氣工程的通訊量通常較大,加之現(xiàn)場通訊速度較低,在信號較差時遠(yuǎn)程監(jiān)控式便會受到較大的限制。因此,遠(yuǎn)程監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念更適合于系統(tǒng)控制范圍較小的情況,在全自動化電氣工程控制系統(tǒng)中并不適用。
2.2集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念所謂集中化即指將所有的系統(tǒng)運(yùn)行項(xiàng)目控制在一個系統(tǒng)中集中管理、運(yùn)行,這種設(shè)計(jì)理念操作簡單、對控制站的要求較低、在系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)方面較為簡潔。單一分散的監(jiān)控不管是在處理器安裝方面還是在電纜鋪設(shè)連接方面,都十分繁瑣,而且大量的單一電纜攪合在一起,處理器增多就會影響處理速度,使處理速度大為降低,這將導(dǎo)致投資成本增加,除此以外,系統(tǒng)的安全可靠性能也會受到影響。集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念在電氣工程中的實(shí)際應(yīng)用,不僅可以減少投資成本支出,還可以進(jìn)行統(tǒng)一管理、方便快捷,促進(jìn)電氣工程的高效有序運(yùn)行,滿足工作新要求,因此,集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念在電氣工程中應(yīng)用較為廣泛。
2.3現(xiàn)場總線監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念現(xiàn)場總線監(jiān)控式技術(shù)在當(dāng)前的電氣工程中應(yīng)用最為廣泛,究其原因不外乎其高效性的特征。這項(xiàng)技術(shù)具有實(shí)踐性特點(diǎn),是在大量應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上不斷發(fā)展起來的,不同間隔采取不同的技術(shù)措施是這項(xiàng)技術(shù)能夠廣泛應(yīng)用的重要原因。在具體的操作實(shí)踐中,主要的工作方式是現(xiàn)場安裝,同時不斷優(yōu)化電纜連接技術(shù),以能夠有效降低電氣工程中設(shè)備的投入成本。在優(yōu)化電纜連接技術(shù)、降低設(shè)備成本的同時,還要盡量減少設(shè)備的隔離和端子柜的使用量,不僅可以降低成本,提高電氣工程的安全性、可靠性和有效運(yùn)行,還可以增加運(yùn)營效益。
3電氣自動化實(shí)現(xiàn)方式
3.1計(jì)算機(jī)自動控制、調(diào)節(jié)、操作的實(shí)現(xiàn)方式利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的操作,是在遵循調(diào)度方案的前提下,對能夠使電纜關(guān)閉的設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制,電力系統(tǒng)不僅能夠自主的、合理的利用現(xiàn)場控制命令,還能夠轉(zhuǎn)換和設(shè)置相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行方式,如電網(wǎng)的開和關(guān),限制修改操作命令,各種整定值,報警信號復(fù)歸等。
3.2人機(jī)聯(lián)系的實(shí)現(xiàn)方式人機(jī)聯(lián)系的實(shí)現(xiàn)方式是指電氣設(shè)備,包括鼠標(biāo)、鍵盤、打印機(jī)等,通過電氣自動化系統(tǒng)的允許以后,為達(dá)到實(shí)時監(jiān)控、調(diào)節(jié)與打印數(shù)據(jù)的目的而調(diào)動一切可利用的電氣設(shè)備來運(yùn)行畫面并對定值不斷修改的方式。此外,這種實(shí)現(xiàn)方式是開發(fā)新的應(yīng)用程序的絕佳方式,極其方便。但其缺點(diǎn)也顯而易見,操作人員只能通過操作成控制調(diào)節(jié)、監(jiān)控電氣設(shè)備、設(shè)置參數(shù)值等簡單操作。
4電氣自動化在電氣工程中的實(shí)踐與應(yīng)用
4.1在電氣管理中的應(yīng)用在電氣工程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)電氣自動化是高新技術(shù)走入各行各業(yè)的顯著表現(xiàn),是高科技發(fā)展的代表,這一應(yīng)用過程注重編程調(diào)試。在應(yīng)用時采集相關(guān)流量、溫度、壓力等數(shù)據(jù),并對這些數(shù)據(jù)分析檢測,發(fā)揮電氣自動化的輸出控制功能、技術(shù)處理功能,使設(shè)備的使用量和投資額大大降低,有效實(shí)現(xiàn)了設(shè)備控制的精度。對于電氣工程來說,在施工中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)能夠有效遏制工作人員弄虛作假、敷衍了事的情況發(fā)生。
4.2在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用對于電網(wǎng)調(diào)度中電氣自動化的應(yīng)用來說,其技術(shù)主要表現(xiàn)在應(yīng)用性領(lǐng)域的界定,即指實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)局域網(wǎng)中電廠、變電站終端和下級調(diào)度中心三者之間的有效連接。在應(yīng)用領(lǐng)域中,由網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連接中心服務(wù)器、電網(wǎng)調(diào)度、打印設(shè)備、大屏顯示器等設(shè)備。在電網(wǎng)調(diào)度中,電氣自動化的實(shí)際應(yīng)用不僅可以實(shí)時性評估電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),還可以對以電力負(fù)荷為基礎(chǔ)的預(yù)測采取及時調(diào)度策略。不僅可以保證電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行,還可以對數(shù)據(jù)及時的收集整理分析和監(jiān)控,以適應(yīng)現(xiàn)代化市場的營銷需求。
4.3在分散測控系統(tǒng)中的應(yīng)用在這方面的應(yīng)用主要以分層的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn),包括太網(wǎng)、工作站、數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)和過程控制單元等四部分組成。工作站主要包括兩類,分別是工程師和運(yùn)行員,是人機(jī)接口的主要負(fù)責(zé)人。過程控制單元是直接應(yīng)用于生產(chǎn)的,其運(yùn)行狀態(tài)主要通過設(shè)備的檢測實(shí)現(xiàn),并能夠有效控制設(shè)備,以實(shí)現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的連續(xù)性和過程的檢測、保護(hù)和控制。過程控制單元和工作站輸出的所有信息,發(fā)出的所有指令,都必須經(jīng)由工作站運(yùn)行員接受。工程師工作站的主要職能是負(fù)責(zé)實(shí)行必要的診斷與維護(hù)工作。
4.4在變電站中的應(yīng)用傳統(tǒng)變電站為實(shí)現(xiàn)自動化實(shí)時監(jiān)測功能,主要采用電磁裝置,而當(dāng)今的全微機(jī)設(shè)備,技術(shù)先進(jìn)使得電氣自動化裝置可以自動進(jìn)行監(jiān)視操作。在變電站中使用電氣自動化技術(shù)不僅可以加強(qiáng)變電站的監(jiān)控功能,還能夠大幅度提高變電站的運(yùn)行水平和效率。全微機(jī)設(shè)備的應(yīng)用不僅可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)視畫面的屏幕化,還能夠使管理自動化。
供電調(diào)度自動化中的軟件系統(tǒng)
1.2變電站電氣自動化技術(shù)未來的發(fā)展趨勢。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是非常迅速的,數(shù)字化已成為現(xiàn)實(shí),變電站電氣自動化技術(shù)也將迎來新的局面。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和完善,與電氣自動化技術(shù)的融合一定會在不久的將來實(shí)現(xiàn),有了這些高端科學(xué)技術(shù)的融入,電氣自動化技術(shù)一定具有大幅度水平的提高。這樣就可以更加科學(xué)合理的對變電站進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃,同時也可以大大提高變電站運(yùn)行的自動化水平,從而使變電站系統(tǒng)運(yùn)行時能夠快速的自動處理各種問題,使變電站的運(yùn)行更為有效和安全。
2電氣自動化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用
2.1電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。現(xiàn)如今計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了相當(dāng)高的水平,社會各行各業(yè)都必須要用到計(jì)算機(jī)技術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)對變電站運(yùn)行具有非常重要的作用,它可以實(shí)現(xiàn)對變電站系統(tǒng)內(nèi)各電氣設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)控、監(jiān)測,有利于提高變電站運(yùn)行的安全性。通過與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的融合,電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于變電站的計(jì)算機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)可以有效的擴(kuò)大變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的范圍。與此同時,還可以及時地對變電站運(yùn)行中出現(xiàn)的各種問題和故障做出相應(yīng)的處理。
2.2電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于變電站中等電位連接。等電位連接就是將電氣結(jié)構(gòu)中,相適應(yīng)的電氣設(shè)備間的導(dǎo)電部位進(jìn)行連接,這樣做可以保證變電站運(yùn)行時電源充足。等電位連接對于變電站的運(yùn)行、維護(hù)的安全性具有重要的作用,它可以有效避免變電安全問題。所以將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用到變電站等電位連接非常重要。
2.3電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于變電站計(jì)算機(jī)保護(hù)。電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于變電站中的一個主要的功能是計(jì)算機(jī)保護(hù)功能。各電氣設(shè)備通過信號處理技術(shù),將各自運(yùn)行的狀態(tài)信息通過通信技術(shù)傳遞給計(jì)算機(jī),通過計(jì)算機(jī)對變電站中的電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測和保護(hù),可以保護(hù)變壓器、線路等。當(dāng)變電站運(yùn)行發(fā)生故障時,計(jì)算機(jī)對接收到的故障信息進(jìn)行分析,并發(fā)出相應(yīng)的故障處理命令,由相應(yīng)的電氣設(shè)備執(zhí)行命令,處理故障。這樣就起到了很好的保護(hù)作用,所以將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用到變電站計(jì)算機(jī)保護(hù)中是至關(guān)重要的,可以很大程度上提高變電站運(yùn)行的安全性。
2.4電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于變電站自行診斷。變電站的自行診斷功能是以電氣自動化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)等為基礎(chǔ),通過對變電站各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)測、分析對比,迅速找到故障點(diǎn),并及時自行修復(fù)故障。電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于變電站自行診斷不僅可以降低發(fā)生故障的概率,減少了工作人員的工作量,還可以有效提高變電站系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
2.5電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于變電站數(shù)據(jù)的采集和處理。變電站的數(shù)據(jù)采集是變電站自動化系統(tǒng)中非常重要的環(huán)節(jié),是電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于變電站的主要表現(xiàn)。變電站運(yùn)行中的數(shù)字信號和模擬信號是變電站運(yùn)行數(shù)據(jù)的基本形式,可以表現(xiàn)變電站運(yùn)行的各項(xiàng)數(shù)據(jù),比如脈沖數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)等。變電站的數(shù)據(jù)處理指的是對各項(xiàng)數(shù)據(jù)的分析對比,來發(fā)出處理命令,比如對故障跳閘的處理、斷路器狀態(tài)的處理、故障警告的處理和隔離開關(guān)的狀態(tài)處理等。電氣自動化技術(shù)中的光電隔離方式和通信方式是采集和處理數(shù)據(jù)的主要方式。
1.1設(shè)備選型:
為了實(shí)現(xiàn)電氣工程自動化管理,在電氣設(shè)備訂貨期間就得統(tǒng)一考慮其設(shè)備型號及功能需滿足電源監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)及參數(shù)要求。
1.2系統(tǒng)集成
基于設(shè)備訂貨期間考慮的設(shè)備型號及參數(shù)滿足電源監(jiān)控系統(tǒng)的通信及其控制技術(shù)要求,故可以實(shí)現(xiàn)1#、2#、3#和中心變的電源監(jiān)控系統(tǒng)集成,采用華立特公司的FARAD200SEAV5.0系統(tǒng)。
1.3數(shù)據(jù)分析
通過FARAD電源監(jiān)控系統(tǒng)可提供實(shí)時的數(shù)據(jù)分析和查看各種實(shí)時數(shù)據(jù),實(shí)時數(shù)據(jù)主要包括:模擬量、數(shù)字量、電度量、設(shè)備驅(qū)動、事件記錄和電力設(shè)備表。通過數(shù)據(jù)分析可以對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、電度量的實(shí)時值、峰峰電度量、事故發(fā)生的時間及故障點(diǎn)、電力臺帳總表、上次檢修時間、計(jì)劃檢修時間等進(jìn)行查閱。
1.4報警管理
報警的類型分為5類,一般事件,一般報警,預(yù)告報警,事故報警或自定義報警。報警的狀態(tài)分為3種,報警消失,報警未消失,報警。報警狀態(tài)還包括確認(rèn)信息。報警會根據(jù)不同的狀態(tài)顯示不同的顏色。通過對蘇州港太倉港三期電源監(jiān)控系統(tǒng)簡要的分析,其系統(tǒng)主要應(yīng)用了以下幾種自動化技術(shù):
1.4.1智能控制的應(yīng)用
及時對電源監(jiān)控系統(tǒng)管理中出現(xiàn)的各項(xiàng)問題進(jìn)行反饋和報警,保證企業(yè)電氣管理部門能夠及時地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的電力故障和故障點(diǎn),并進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)、改進(jìn)和完善。
1.4.2仿真技術(shù)的應(yīng)用
蘇州港太倉港三期電源監(jiān)控系統(tǒng)的核心是FARAD200SEAV5.0系統(tǒng),采用了仿真技術(shù),主要實(shí)現(xiàn)了以下幾種功能:各變電所的10KV系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)通過在FARAD軟件的界面切換,提供準(zhǔn)確的各電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。電氣故障的報警和初步的診斷。對整個電源監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行可以進(jìn)行動態(tài)的監(jiān)控。對電源監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)和調(diào)試。
1.4.3集成技術(shù)的應(yīng)用
在以往的電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中,電力分配、電力安全、電力維護(hù)等環(huán)節(jié)是分開進(jìn)行管理的,而當(dāng)實(shí)現(xiàn)了電氣工程自動化在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用之后,就要將不同的環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)一化的集成管理。通過運(yùn)用集成技術(shù),本監(jiān)控系統(tǒng)首先實(shí)現(xiàn)了中心變和1#、2#、3#變電所的集中管理,減少了變電所的值班人員;其次實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的拓展,太倉港公用危險品工程和蘇州港太倉港三期工程為一家營運(yùn)公司,太倉港公用危險品工程電力系統(tǒng)建成后并入了蘇州港太倉港三期電源監(jiān)控系統(tǒng),統(tǒng)一進(jìn)行管理;再次實(shí)現(xiàn)了電力安全和電力維護(hù)的集成管理,發(fā)生的電力事故和電力維護(hù)記錄可查。
2關(guān)于電氣工程自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用幾點(diǎn)想法
基于對蘇州港太倉港三期電源監(jiān)控系統(tǒng)的分析,本人淺淡一下工程自動化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用幾點(diǎn)想法:
2.1推廣、使用統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)
遵循統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn),這將會使設(shè)備的選型范圍更廣。但目前各個生產(chǎn)電氣自動化設(shè)備的廠商生產(chǎn)的設(shè)備有所不同,遵循的標(biāo)準(zhǔn)也存在差異性,會導(dǎo)致各個廠商生產(chǎn)的電氣自動化設(shè)備之間的兼容性不高,不利于進(jìn)行系統(tǒng)集成。
2.2適應(yīng)電氣工程自動化控制技術(shù)要求的新產(chǎn)品研究和開發(fā)
基本電力安全因素和電氣設(shè)備的技術(shù)原因,本電源監(jiān)控系統(tǒng)未能實(shí)現(xiàn)完全的自動化控制。如:保護(hù)裝置的整定值(速斷、過流和單相接地等)的設(shè)定和修改,必需在保護(hù)裝置上進(jìn)行操作設(shè)定,不能在系統(tǒng)軟件中直接進(jìn)行修改。
2.3適當(dāng)運(yùn)用以太網(wǎng)技術(shù)
電力系統(tǒng)有著越來越復(fù)雜的趨勢,其運(yùn)行過程中,需要進(jìn)行采集和處理的數(shù)據(jù)量也越來越大。為了保證電網(wǎng)信息的實(shí)時性和有效性,就需要對數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶幚硗緩竭M(jìn)行優(yōu)化,選擇一種更快的手段。運(yùn)用以太網(wǎng)技術(shù)能夠保證大量的數(shù)據(jù)保持既快又穩(wěn)定的傳輸,因此以太網(wǎng)技術(shù)充分滿足了電氣工程自動化技術(shù)發(fā)展過程中對數(shù)據(jù)處理優(yōu)良途徑的需要。
2電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
2.1變電站及配電自動化的應(yīng)用
變電站自動化技術(shù)是采用現(xiàn)代通信技術(shù)、先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)以及信息處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)對變電站的二次設(shè)備的重新組合和優(yōu)化設(shè)計(jì),從而減少了人力資源的浪費(fèi),減低了變電站及配電站工作人員的工作強(qiáng)度,提高變電站及配電站人員的安全性及整個系統(tǒng)運(yùn)行的有效性。不僅如此,變電站自動化技術(shù)還可以多層次、全方位地對多種電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行安全檢測以達(dá)到高效控制的目標(biāo)。在實(shí)際的應(yīng)用中,主要通過新型的設(shè)備代替以往的電磁式裝置從而使得現(xiàn)場的監(jiān)視操作更加智能化、可視化。變電站自動化除了滿足變電站運(yùn)行操作任務(wù)外還作為電網(wǎng)調(diào)度自動化不可分割的重要組成部分,是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化的一個重要環(huán)節(jié)。隨著對科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用以及監(jiān)控設(shè)備的更新,種綜合性的自動化監(jiān)測系統(tǒng)能夠提高變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性,降低運(yùn)行維護(hù)的成本,高質(zhì)量輸電過程,經(jīng)濟(jì)效益提高很多。
2.2在電網(wǎng)調(diào)度自動化中的應(yīng)用
在電力工程中,電網(wǎng)的總調(diào)度能夠通過大屏幕顯示器、計(jì)算機(jī)服務(wù)等自動化系統(tǒng)對電網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。根據(jù)電力工程中電網(wǎng)的運(yùn)行情況進(jìn)行分析,監(jiān)控電網(wǎng)的實(shí)時狀態(tài)。通過各個分系統(tǒng)傳送的電力工程中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、控制發(fā)電的數(shù)據(jù),對電力工程整個系統(tǒng)進(jìn)行評估、調(diào)配和預(yù)測,從而減少了電網(wǎng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的電力故障及異常情況,通過電氣自動化技術(shù)能夠及時作出判斷,檢測更加及時。從而減少了電力工程中危及人身安全和設(shè)備安全的事故。另外,通過電氣自動化技術(shù)還能對整個電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和分析,調(diào)度從大屏幕上可以清晰的采集信息,找出電氣事故的發(fā)生地并提出應(yīng)對措施,防止事故的擴(kuò)散,減低影響。
2.3分散測控系統(tǒng)自動化的應(yīng)用
在電力工程的發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)中,通過太網(wǎng)、過程控制單元、工程師工作站、高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)等對分層對電廠的生產(chǎn)狀況進(jìn)行測試和控制。經(jīng)過過程控制單元可以在生產(chǎn)運(yùn)行的過程中通過接受熱電阻、熱電偶、電氣量等信號,處理運(yùn)算的結(jié)果、參數(shù)等,通過這種方式對電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控,從而提高電氣自動化在電力工程中的檢測、保護(hù)和控制功能。
2.4計(jì)算機(jī)自動化的應(yīng)用
電氣自動化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用主要是引入了計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng),通過微型計(jì)算機(jī)讓整個電力系統(tǒng)自動記錄、反饋電氣設(shè)施的實(shí)際工作情況。同時,對反饋信息進(jìn)行的誤差判定。加強(qiáng)軟件的查找、分析、測算的應(yīng)用,從而在電力工程中實(shí)現(xiàn)操作技術(shù)的使用性,更加便于電力工程的管理。在電氣自動化技術(shù)中還要注意對監(jiān)控方式、現(xiàn)場總線監(jiān)控進(jìn)行設(shè)計(jì)。只有全面加強(qiáng)電氣設(shè)備的監(jiān)控信息及監(jiān)控方式,才能提高監(jiān)控系統(tǒng)的效率以及整個系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性。
2.5電力自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢
我國的經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展,人們的的經(jīng)濟(jì)水平和生活的質(zhì)量也在不斷的提高,因此,對供電系統(tǒng)的需要和依賴也是越來越高,但是由于電力系統(tǒng)的的內(nèi)部之間的原因,造成了各個部門之間不能達(dá)到有效的資源共享,也就會使電力系統(tǒng)出現(xiàn)各種各樣的問題。因此,在以后的發(fā)展過程中,我們針對這種現(xiàn)象,就應(yīng)該加強(qiáng)和改善,對電力部門之間的內(nèi)部資源進(jìn)行資源整合和統(tǒng)一,然后達(dá)到電力資源的統(tǒng)一共享,這樣就會形成一個內(nèi)部信息可以高效利用的效果。隨著電力自動化的發(fā)展,新技術(shù)也在不斷的發(fā)展,如果電力資源的內(nèi)部管理恰當(dāng),再更好的運(yùn)用電力自動的技術(shù),在電力工程的發(fā)展上面就能提高經(jīng)濟(jì)效益。
二、智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢
(一)免去了控制模型的建立
在電氣工程的傳統(tǒng)工作中,自動化系統(tǒng)控制的實(shí)現(xiàn)必須有控制模型的建立。但是,在實(shí)際的操作中,被控制對象往往需要十分復(fù)雜的動態(tài)方程,這就影響了精確效果的獲得。由此,在設(shè)計(jì)對象模型的環(huán)節(jié)中,經(jīng)常會遇到無法科學(xué)預(yù)測、無法準(zhǔn)確估量的一系列困難。然而,智能化系統(tǒng)的出現(xiàn),使這些困難得到了較好解決,極大促進(jìn)了工作效率的提升,同時對于一些不可控制的因素,也實(shí)現(xiàn)了較好的控制,大大提升了自動化控制器的準(zhǔn)確性。
(二)實(shí)現(xiàn)了便捷的電氣系統(tǒng)控制
智能化控制器的實(shí)際應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了更加便捷的電氣系統(tǒng)控制,隨時都可以完成對系統(tǒng)控制程度的有效調(diào)整,極大提升了系統(tǒng)的整體工作性能,是對自動化控制順利實(shí)現(xiàn)的進(jìn)一步保障。從這一項(xiàng)優(yōu)勢中就可以看到,和傳統(tǒng)的自動化控制器相比較,在任何條件下,智能化控制器都具有更加完善的調(diào)解控制功能,在電氣工程的自動化實(shí)踐應(yīng)用中占據(jù)優(yōu)勢。
(三)實(shí)現(xiàn)了一致性的智能化控制
在自動化控制中的數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié),智能化控制器可以實(shí)現(xiàn)一致性的智能化控制,很好解決了不同數(shù)據(jù)的處理困難。而且,在自動化控制的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行上,即使遇到陌生的數(shù)據(jù),也依舊可以獲得具有較高準(zhǔn)確度的估計(jì)。但是,如果發(fā)現(xiàn)智能化控制器在實(shí)際的應(yīng)用中沒有發(fā)揮出理想的效果,一定要全面排查工程的各個細(xì)節(jié),細(xì)致地進(jìn)行分析,不能盲目的否定智能化控制技術(shù)。
三、智能化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用
(一)系統(tǒng)病因診斷
在電氣工程診斷工作中,采用傳統(tǒng)的人工手段具有較強(qiáng)的復(fù)雜性,雖然對工作人員要求十分嚴(yán)格,但是也無法獲得較為準(zhǔn)確的診斷病因。在電氣工程工作中,實(shí)現(xiàn)自動化控制的過程中經(jīng)常會遇到一些如設(shè)備、數(shù)據(jù)等方面的問題,這是不可能避免的,采用傳統(tǒng)的人工診斷辦法不能確保病因處理的及時性,而且處理效果也不佳。但是,智能化技術(shù)的廣泛應(yīng)用,使得自動化控制工作的診斷效率得到大幅度提升。而且,定時檢測診斷應(yīng)用,有效避免了一些不必要的問題。
(二)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化
在電氣工程發(fā)展中,傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)需要工作人員進(jìn)行多次重復(fù)的實(shí)驗(yàn)操作和改良,而且,在這一工作過程中,對工作人員的工作素質(zhì)也有著較高的要求,既需要工作人員掌握一定的專業(yè)設(shè)計(jì)知識,還需要工作人員能夠很好的將知識理論應(yīng)用于實(shí)踐工作中。但是,在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中,工作人員往往不能做到全面的考慮,經(jīng)常會漏掉一些具體的問題。所以,一旦發(fā)現(xiàn)復(fù)雜問題,很多情況下都不能做到及時解決。而智能化技術(shù)的出現(xiàn),較好解決了這一問題。設(shè)計(jì)工作可以借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)完成,也可以借助于相關(guān)的軟件完成,既保證了設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,也實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)樣式的豐富化,更能夠做到對復(fù)雜問題的及時處理,較好保證了自動化控制的穩(wěn)定性。
(三)系統(tǒng)的自動化控制
在電氣工程中,智能化技術(shù)可以應(yīng)用于多個控制環(huán)節(jié),能夠很好的實(shí)現(xiàn)整體性的自動化控制。智能化技術(shù)的主要控制工作是借助于三種手段實(shí)現(xiàn)的,一是模糊控制,二是專家系統(tǒng)控制,三是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。運(yùn)用這三種控制手段,極大提升了自動化控制效率,使遠(yuǎn)距離的自動化控制成為可能,增強(qiáng)了對電氣系統(tǒng)的運(yùn)行反饋。特別是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,能夠?qū)崿F(xiàn)算法的反向?qū)W習(xí),在信號處理方面得到了較大應(yīng)用。
1.1.1先進(jìn)控制的特點(diǎn)在化工的生產(chǎn)當(dāng)中,往往生產(chǎn)過程較為復(fù)雜多樣,這樣就很難的建立起數(shù)學(xué)模型。一旦沒有完善的數(shù)學(xué)模型,就會導(dǎo)致預(yù)測和推斷的失誤。與傳統(tǒng)的控制技術(shù)相比,先進(jìn)的控制技術(shù)能夠更加的抓準(zhǔn)將要預(yù)測和推斷的難點(diǎn)。
1.1.2先進(jìn)控制的應(yīng)用
先進(jìn)控制的應(yīng)用在當(dāng)今的自動化技術(shù)當(dāng)中得到過廣泛的應(yīng)用,與傳統(tǒng)的技術(shù)水平相比,現(xiàn)如今的技術(shù)手段不僅僅應(yīng)用到了信息化技術(shù)手段,還應(yīng)用到了很多數(shù)學(xué)模型之類的知識。因?yàn)橹挥薪⒘送晟频臄?shù)學(xué)模型,才能夠?qū)Σ杉降淖兞窟M(jìn)行精確的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算。再加上信息化的先進(jìn)技術(shù),這些是保障先進(jìn)控制應(yīng)用的有效技術(shù)手段之一。
1.2現(xiàn)場總線
1.2.1現(xiàn)場總線的特點(diǎn)
現(xiàn)場總線具有將所有的線路連接起來的功能,現(xiàn)場總線將所有的自動化系統(tǒng)和只能現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行了連接,使得這些智能化設(shè)備能夠聽從統(tǒng)一的號令,這種管理方式既能夠節(jié)省大量的人力和物力,還能夠在很大程度上使得系統(tǒng)的管理變得更具有自動化和智能化。線路總線基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動化技術(shù),使得系統(tǒng)的單回路調(diào)節(jié)器、現(xiàn)場變送器、現(xiàn)場執(zhí)行器、可編程序控制器等設(shè)備能夠與總線進(jìn)行連接,進(jìn)而對化工生產(chǎn)當(dāng)中的一些設(shè)備進(jìn)行更好的控制和調(diào)整。
1.2.2現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
現(xiàn)場總線系統(tǒng)能夠在化工生產(chǎn)和電氣自動化的生產(chǎn)當(dāng)中保證成本的最低化和投資以及安裝費(fèi)用的最低化,這些費(fèi)用對于任何一個商家來說都是應(yīng)當(dāng)精打細(xì)算的,只有注重每一個細(xì)節(jié),才能夠使得企業(yè)不斷的變得強(qiáng)大起來。現(xiàn)場總線的控制還能夠減少工人的工作量,在保證質(zhì)量的情況下增加了工作的效率。
2化工生產(chǎn)中電氣自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢
化工生產(chǎn)中電氣自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢已經(jīng)越來越趨向于國際化,因?yàn)槲覈壳暗碾姎饣l(fā)展已經(jīng)采用了很多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和技巧,現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)與先進(jìn)的技術(shù)是完全分不開的,其中以電子信息技術(shù)為最主要的技術(shù)手段。現(xiàn)如今在這個二十一世紀(jì)當(dāng)中,更多的事業(yè)都趨向于信息化和國際化。自從研發(fā)出了電氣自動化技術(shù)在化工廠當(dāng)中的應(yīng)用,對于提高信息系統(tǒng)的處理能力就有著很高的要求,然而信息系統(tǒng)的運(yùn)行和應(yīng)用又完全離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。通過電氣自動化的運(yùn)行和應(yīng)用可以加快我國現(xiàn)有工業(yè)的發(fā)展,從節(jié)約資源入手,盡最大的可能去降低生產(chǎn)的成本和費(fèi)用,保證少成本就可以獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。能夠合理并且高效的應(yīng)用現(xiàn)代化信息技術(shù)是縮短我國與其他國家之間差距的一個保障之一,只有促進(jìn)全國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展才能夠讓更多的百姓擁有現(xiàn)代化的生活。
電網(wǎng)調(diào)度的自動化。電網(wǎng)調(diào)度的自動化一般是由電網(wǎng)調(diào)度中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、大屏幕顯示器、打印設(shè)備、工作站、服務(wù)器等組成。它由處于調(diào)度區(qū)域內(nèi)的測量控制設(shè)備等變電站終端、下級電網(wǎng)調(diào)度中心、發(fā)電廠等構(gòu)成,由電力系統(tǒng)專屬局域網(wǎng)進(jìn)行連接。電網(wǎng)調(diào)度的自動化的主要功能有:適應(yīng)電力市場的運(yùn)營需求、對電網(wǎng)運(yùn)行安全情況進(jìn)行分析、監(jiān)控、實(shí)時采集電力生產(chǎn)的過程中數(shù)據(jù)、自動發(fā)電控制、對電力系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行評估、自動經(jīng)濟(jì)調(diào)度、對電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測等。
配電自動化。配電自動化與調(diào)度自動化相比,規(guī)模要小的多。配電自動化目標(biāo)在于實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、減輕運(yùn)行人員的勞動強(qiáng)度、為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)、提高供電的可靠性、改進(jìn)電能質(zhì)量等,是一項(xiàng)綜合信息管理系統(tǒng),集合了設(shè)備管理技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)等為一體。配電自動化在美國、英國、加拿大等一些發(fā)達(dá)國家已有了多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),并且有向縱深性發(fā)展的趨勢,如人工智能、光纖通信、大規(guī)模地形顯示等。目前我國的配電自動化技術(shù)主要使用了配電管理+集中監(jiān)控模式的配電自動化、集中監(jiān)控模式的配電自動化、就地控制的饋線自動化模式,且使用了分布式總體結(jié)構(gòu),通過網(wǎng)絡(luò)將子站和主站聯(lián)在一起,形成統(tǒng)一的配電自動化系統(tǒng)。
加強(qiáng)電氣工程自動化系統(tǒng)的人性化設(shè)計(jì)
1文化因素。我們在對電氣工程自動化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時,應(yīng)該表現(xiàn)出與技術(shù)進(jìn)步和時代精神的與日俱進(jìn),滿足電廠的功能需求,符合電廠的企業(yè)文化特征。
2美學(xué)因素。在進(jìn)行電氣工程自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時候,應(yīng)該基于人性化設(shè)計(jì)的角度來進(jìn)行研究考慮,對人的觸覺、聽覺、視覺等審美情趣進(jìn)行充分的考慮。
2控制器與現(xiàn)場設(shè)備
對現(xiàn)場設(shè)備的電氣控制分為兩種方式,即:就地和總線。當(dāng)就地控制時現(xiàn)場設(shè)備起停,主要依賴于動力站的軟起動器、變頻器和馬達(dá)保護(hù)器等控制器,在發(fā)出的信號:遠(yuǎn)程控制時,通過接收安裝在設(shè)備近旁的就地操作箱上的起停按鈕或頻率給定裝置。控制器通過DP總線接收的上位機(jī)畫面發(fā)給PLC的指令是設(shè)備起停的保障。這兩種無論哪種控制方式,控制器中存放的設(shè)備運(yùn)行或故障狀態(tài)PLC都可以通過DP總線讀到。要使設(shè)備平穩(wěn)的保持原有狀態(tài),就地和總線切換過程中這種保持除了像軟起和馬達(dá)保護(hù)器,對于正在以某個頻率運(yùn)行的變頻設(shè)備這些工頻運(yùn)行的設(shè)備不能因轉(zhuǎn)換而停車或啟動外,還要維持運(yùn)行頻率在切換時不變,即無擾切換。在外部電路及參數(shù)設(shè)置方面,由于總線控制的加入對切換電路予以充分考慮,使得更加可靠,尤其是就地和總線無擾切換比用DCS方式。在沒有采用FCS之前的無擾切換電路設(shè)計(jì),遠(yuǎn)程就地切換瞬間設(shè)備啟動回路或運(yùn)行回路,其不斷電主要通過遠(yuǎn)程就地切換繼電器與主回路接觸器通斷的時間差來保證的。換言之要保證切換過程中,主回路接觸器線圈失電和觸點(diǎn)斷開的時間要比切換繼電器線圈得電和觸點(diǎn)閉合的時間大。FCS系統(tǒng)中充分考慮切換的順暢,是從電路及程序上。以變頻回路為例,總線/就地切換開關(guān)對就地啟動繼電器的動作不影響,通過總線/就地停止繼電器,以及變頻器運(yùn)行輸出繼電器來保持給變頻器的啟動信號維持切換之前的狀態(tài)。配合以智能操作器可以保持變頻器切換前后頻率不變,此操作器可顯示變頻器的頻率反饋值MV和頻率給定值SV。無論總線還是就地則MV都對應(yīng)于變頻器的實(shí)際頻率反饋值。就地時SV則不同,操作器給變頻器的頻率設(shè)定值由SV顯示;總線時,SV與此時PLC通過總線設(shè)置給變頻器的頻率給定值基本一致并且顯示的是MV通過操作器自身變送輸出的值。PLC在就地切換到總線的瞬間,將頻率實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸給變頻器作為頻率給定信號是通過總線;利用操作器自身的無擾切換功能在總線切換到就地的瞬間操作,操作器接收轉(zhuǎn)換信號后。將顯示的SV的值輸出給變頻器,瞬間作為給定頻率,雙方向的可靠的無擾切換得以實(shí)現(xiàn)。
3PLC與控制器
控制器主要包括軟起動器、變頻器和馬達(dá)保護(hù)器等。設(shè)置控制器參數(shù)是為實(shí)現(xiàn)總線控制。除了基本的額定頻率、電壓和電流以及功率因數(shù)和總線地址等,這些設(shè)置外,還需要設(shè)置變頻器的起停模式、控制信號源、加減速時間和頻率源等;需要設(shè)置軟起動器起停模式、限流倍數(shù)、保護(hù)類別、升降壓時間和輸入輸出功能等;需要設(shè)置馬達(dá)保護(hù)器操作模式、保護(hù)設(shè)置和控制設(shè)置等。通過控制器本身的鍵盤完成初始設(shè)置。進(jìn)行設(shè)置和修改也可以由PLC通過DP總線對控制器參數(shù),并進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測與控制針對控制器的特性。PLC中設(shè)置統(tǒng)一的電機(jī)控制變量就是對不同控制方式的電機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一管理,其包括電機(jī)控制類型、控制字、狀態(tài)字、頻率設(shè)定、頻率反饋、電機(jī)電流、故障代碼和電機(jī)功率。在電機(jī)控制類型中,顯示變頻器控制、電機(jī)保護(hù)器控制、軟起動器控制和普通電機(jī)控制等信息。控制字中包括:起停電機(jī)和故障復(fù)位。狀態(tài)字包括:運(yùn)行/停止、故障和急停、總線/就地、合閘/分閘等信息。變頻器對應(yīng)頻率設(shè)定和頻率反饋,所有總線控制設(shè)備對應(yīng)電機(jī)電流、功率和故障代碼。故障代碼可以對現(xiàn)場裝置進(jìn)行遠(yuǎn)方診斷是FCS較DCS優(yōu)勢之處,PLC通過總線讀取故障代碼后快速判斷故障原因并進(jìn)行故障排查。
4上位機(jī)與PLC
采用DAServer作為接口進(jìn)行上位機(jī)與PLC的通訊。DAServer根據(jù)設(shè)定時間來讀寫需要與PLC交互的數(shù)據(jù),比如1000ms。這些數(shù)據(jù)信息的讀寫以事件形式讀取接口中的數(shù)據(jù)是上位機(jī)。對應(yīng)到特定位需要上位機(jī)進(jìn)行解碼及編碼。在上位機(jī)畫而的顯示實(shí)現(xiàn)PLC中控制字及狀態(tài)字。對于如球磨機(jī)等設(shè)備的自成系統(tǒng)。通過通訊讀取需要特別關(guān)注的參數(shù)由于自身存在很完備的監(jiān)控系統(tǒng)以顯示在畫面中。
5上位機(jī)與服務(wù)器
畫面可以獲得設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時數(shù)據(jù)通過上位機(jī)與PLC之間的通訊。從服務(wù)器中獲得數(shù)據(jù)可以達(dá)成生產(chǎn)的歷史數(shù)據(jù)或關(guān)鍵的性能指標(biāo)。與生產(chǎn)密切相關(guān)的設(shè)備數(shù)據(jù)存儲到服務(wù)器是各PLC設(shè)備將總線傳輸?shù)模櫳a(chǎn)信息并對信息進(jìn)行分析計(jì)算和處理需要上位機(jī),利用ActiveFactory分析報表工具讀取服務(wù)器的歷史數(shù)據(jù)以得到生產(chǎn)設(shè)備的歷史曲線、臺時、整機(jī)效率、耗電量、用水量等。管理人員在工廠過程數(shù)據(jù)可視化后可以在詳細(xì)的數(shù)據(jù)趨勢及信息基礎(chǔ)上,生成數(shù)據(jù)報表及設(shè)備管理報表采取行動優(yōu)化生產(chǎn)過程以此提高生產(chǎn)績效。