電氣自動化監(jiān)控體系

時間：2022-10-07 18:41:47 電氣自動化畢業(yè)論文我要投稿

相關(guān)推薦

電氣自動化監(jiān)控體系

　　電氣自動化監(jiān)控體系【1】

　　摘　要：就電氣自動化控制體系ECS具備的優(yōu)質(zhì)監(jiān)控功能展開探討，對其自動化實踐控制方式進行了研究，探討了分布式電氣自動化控制系統(tǒng)方式，并展望了自動化電氣控制實踐發(fā)展方向與趨勢。

　　對提升電氣自動化監(jiān)控體系科學發(fā)展水平，創(chuàng)設(shè)顯著效益有重要的實踐意義。

　　關(guān)鍵詞：電氣自動化　監(jiān)控　體系

　　1 前言

　　隨著市場經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國各類傳統(tǒng)行業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)含量水平迅猛提升，歸因于工業(yè)產(chǎn)業(yè)電氣自動化技術(shù)的科學應(yīng)用與現(xiàn)代化控制水平的增長。

　　同時，由于引入了計算機、網(wǎng)絡(luò)、自動化高新控制技術(shù)，全面引進了科技人才，令各類現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)電氣自動化生產(chǎn)管理效能顯著提升，產(chǎn)品科技含量有效增長，并呈現(xiàn)了自動化、現(xiàn)代化、電氣化的全面發(fā)展模式。

　　為進一步探析電氣自動化系統(tǒng)優(yōu)勢、良好監(jiān)控功能，本文展開了ECS體系相關(guān)技術(shù)探析，展望了其科學發(fā)展方向，對擴充電氣自動化監(jiān)控體系應(yīng)用服務(wù)范疇，激發(fā)綜合優(yōu)勢效能，有積極有效的促進作用。

　　2 電氣自動化ECS監(jiān)控體系綜合功能

　　電氣自動化綜合監(jiān)控體系ECS主體將分布式控制體系之中涉及的電氣內(nèi)容分離而出，實施專業(yè)化的管控，進而有效實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)建設(shè)運行階段中對電氣系統(tǒng)的有效測控、科學保護與綜合分析。

　　ESC監(jiān)控體系體現(xiàn)的優(yōu)勢功能在于實現(xiàn)了出口斷路器、相關(guān)隔離控制的有效操作、科學保護，控制方式的良好轉(zhuǎn)換，提升了電氣自動化控制水平，實現(xiàn)了實時的有效監(jiān)控管理。

　　可科學控制體系之中相關(guān)自動程序，同時依據(jù)運行服務(wù)現(xiàn)實狀況及機械設(shè)備的綜合效能，可進行人工間斷點布設(shè)，并分布開展。

　　基于前端智能與現(xiàn)場總線科學技術(shù)的快速發(fā)展與推廣應(yīng)用，令基于網(wǎng)絡(luò)平臺的電氣體系得到了全面發(fā)展。

　　ECS體系不僅同DCS體系進行信息數(shù)據(jù)的有效交換，同時，還基于模塊接口進行后臺電氣監(jiān)控的良好對接，科學利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺共享信息特征優(yōu)勢，令數(shù)據(jù)挖掘逐步深入，并有效提升了電氣自動化體系維護管理的綜合實踐水平。

　　3 自動化電氣控制實踐模式

　　3.1 集中性的電氣自動化監(jiān)控

　　電氣自動化體系的集中監(jiān)控具有顯著的便利維護操作特征，無需提出較高的防護標準，因而對體系的實踐設(shè)計相對簡單易行。

　　然而，由于主體集中控制特征令體系內(nèi)各項功能匯集在同一處理器之中運行，勢必增加了處理器的壓力，令其處理大量工作任務(wù)，進而影響了實踐運行速率。

　　基于整體電氣設(shè)備系統(tǒng)受到綜合監(jiān)控，令監(jiān)控管理對象龐大，進而引發(fā)了降低主機冗余現(xiàn)象。

　　加之電纜總量的提升、成本費用投入比例的增加，電纜長距離的運行形成的干擾作用，進一步會對整體系統(tǒng)安全效能造成負面影響。

　　再者，引入硬接線系統(tǒng)模式，基于節(jié)點錯位現(xiàn)象，令設(shè)備出現(xiàn)故障。

　　該類接線如何進行重復連接則會加大操作難度，不便于進行查線，令系統(tǒng)維護工作任務(wù)總量顯著加大，同時還會出現(xiàn)復雜接線引發(fā)誤操作不良現(xiàn)象。

　　3.2 現(xiàn)場總線實踐監(jiān)控模式

　　現(xiàn)場總線技術(shù)引入電氣自動化監(jiān)控體系，有效令接線工作任務(wù)量大大下降，節(jié)約了實踐操作成本與安裝經(jīng)費，同時降低了材料用量，令系統(tǒng)呈現(xiàn)出了靈活優(yōu)越的組態(tài)，提升了綜合可靠安全性。

　　另外，該監(jiān)控模式簡化了隔離設(shè)備、令相關(guān)I/O應(yīng)用卡件、變送設(shè)備與端子柜的配置量顯著降低，基于通信線接入監(jiān)控體系，令控制電纜用量大大降低，進一步簡化了運維操作任務(wù)及較多費用投資，科學控制了成本投入。

　　再者，體系之中配設(shè)裝置發(fā)揮了獨立能效，他們僅借助網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對接，有效提升了系統(tǒng)安全效能。

　　自由的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)令體系之中的任何一類裝置即便再出現(xiàn)問題或故障時，也僅僅會對對應(yīng)原件造成負面作用，杜絕了整體系統(tǒng)癱瘓的不良狀況。

　　基于現(xiàn)場總線的實踐監(jiān)控自動化模式，還會令設(shè)計控制方案有效提升科學專業(yè)性，針對間隔不同，可發(fā)揮相應(yīng)能效，進而便于依據(jù)間隔狀態(tài)實施針對性規(guī)劃設(shè)計。

　　由此可見，現(xiàn)場總線技術(shù)、監(jiān)控模式的良好引入成為各類電氣自動化行業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展的實踐方向。

　　當前，現(xiàn)場總線模式、以太網(wǎng)技術(shù)已廣泛引入電氣自動化體系之中，促進了電氣自動化、智能設(shè)備的全面發(fā)展、廣泛應(yīng)用，為我國各類工業(yè)建設(shè)、生產(chǎn)發(fā)展事業(yè)創(chuàng)設(shè)顯著經(jīng)濟效益與社會效益提供了完善保障。

　　3.3 遠程監(jiān)控綜合運行模式

　　基于現(xiàn)場總線監(jiān)控模式技術(shù)其具備的通訊速率相對有限，較多工業(yè)建設(shè)生產(chǎn)管理運行則需要完成大量的通訊任務(wù)。

　　例如機場集團服務(wù)管理行業(yè)等，其材料的應(yīng)用耗費量相對較大，因此應(yīng)適宜選擇良好的系統(tǒng)規(guī)模，可科學引入遠程控制方式，有效解決通訊速率問題，實現(xiàn)實時監(jiān)控、高效系統(tǒng)管理運行目標。

　　4 DCS分布式系統(tǒng)科學運行控制及電氣自動化監(jiān)控體系的良好發(fā)展

　　伴隨現(xiàn)代化計算機技術(shù)、控制體系的多元化發(fā)展、廣泛應(yīng)用，令傳統(tǒng)電氣控制模式無法適應(yīng)高新技術(shù)發(fā)展步伐，體現(xiàn)出了不協(xié)調(diào)的矛盾問題，并令控制管理實踐水平的持續(xù)提升面臨著較大壓力。

　　為有效解決這一不良矛盾問題，應(yīng)科學將分布式DCS控制系統(tǒng)引入電氣實踐工作中，進而可有效借助成熟應(yīng)用發(fā)展的分散DCS體系控制技術(shù)優(yōu)勢，全面提升自動化電氣系統(tǒng)管控水平。

　　實踐應(yīng)用中，可將電氣自動化控制體系電源系統(tǒng)、同期系統(tǒng)、切換體系、故障維護實現(xiàn)硬接口處理后，基于DCS科學控制方式，實現(xiàn)預防電氣誤操作目標，令管理控制更為完善、便利，促進監(jiān)控報警、數(shù)據(jù)信息反映有效融合于電氣自動控制設(shè)備之中，進而令電氣系統(tǒng)自動化控制更加高效、安全。

　　電氣控制管理實踐中，DCS體系基于處理設(shè)備信號，屏蔽相關(guān)傳輸干擾，合理應(yīng)用控制手段確保綜合管控目標的實現(xiàn)。

　　為保障電氣自動化系統(tǒng)的便利管控、健康規(guī)范運行，科學高效維護，應(yīng)適應(yīng)生產(chǎn)運行現(xiàn)場復雜惡劣的條件，優(yōu)化選擇設(shè)備種類、形式，可合理選擇通過實踐檢驗、多次證明的安全穩(wěn)定設(shè)施機械，進而有效保障電氣自動化體系的穩(wěn)定高效服務(wù)運轉(zhuǎn)。

　　基于工業(yè)標準OPC的科學實施，可編程邏輯控制科學要求標準的創(chuàng)設(shè)引入、微軟網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺的擴充應(yīng)用，促進了計算機科學技術(shù)與電氣自動化控制監(jiān)督技術(shù)的全面融合，體現(xiàn)了計算機現(xiàn)代化應(yīng)用技術(shù)的綜合優(yōu)勢特征，并逐步推進了邏輯控制標準的國際化發(fā)展應(yīng)用，推進了電氣自動化系統(tǒng)的革新發(fā)展與廣泛提升。

　　基于市場綜合需求，進一步推進了計算機平臺系統(tǒng)與電氣自動化控制的完善結(jié)合，加之電子商務(wù)的全面發(fā)展，拓寬了電氣自動化監(jiān)控領(lǐng)域各類數(shù)字化、多媒體手段、網(wǎng)絡(luò)平臺科學技術(shù)的應(yīng)用范疇，令其發(fā)展前景一片大好。

　　各類生產(chǎn)管理企業(yè)、部門，則可借助自動化監(jiān)控手段、網(wǎng)絡(luò)平臺快速匯總、調(diào)取所需的人才信息、會計數(shù)據(jù)，并可就生產(chǎn)實踐過程實時動態(tài)圖像開展有效的自動化監(jiān)控，進而及時全面的了解動態(tài)生產(chǎn)操作信息，準確獲取相關(guān)電氣數(shù)據(jù)。

　　另外，電氣自動化控制系統(tǒng)中還可科學引入處理視頻手段、現(xiàn)實虛擬控制技術(shù)，創(chuàng)設(shè)優(yōu)質(zhì)自動化項目產(chǎn)品。

　　例如基于人機交互的科學高效控制以及維護設(shè)備體系相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用、軟件結(jié)構(gòu)體系的持續(xù)優(yōu)化，將有效提升系統(tǒng)綜合傳輸交流與通訊水平，令其便利應(yīng)用性進一步強化，并令組態(tài)環(huán)境更加統(tǒng)一有序。

　　彰顯了各類價值化軟件應(yīng)用的現(xiàn)實重要性，并令電氣自動化監(jiān)控管理體系逐步由單一、分散模式合理發(fā)展為科學優(yōu)質(zhì)的集成管控體系。

　　5 結(jié)語

　　總之，基于電氣自動化控制模式特征、監(jiān)控體系綜合功能，我們只有科學引入自動化控制理念、分布式控制技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)體系控制技術(shù)，才能全面發(fā)揮電氣自動化監(jiān)控體系綜合管控效能，促進其與各類現(xiàn)代化管控技術(shù)的全面融合，進而實現(xiàn)未來應(yīng)用服務(wù)領(lǐng)域的健康、持續(xù)與現(xiàn)代化發(fā)展。

　　參考文獻：

　　[1]　于士國.電氣自動化的節(jié)能設(shè)計技術(shù)分析[J].硅谷,2011(15).

　　[2]　曾波.低碳經(jīng)濟下電氣自動化研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2011(10).

　　電廠電氣自動化系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)【2】

　　摘要：電廠電氣自動化系統(tǒng)中監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，需要根據(jù)電廠的特點及要求。

　　綜合運用ECS與DCS技術(shù)與通信技術(shù)設(shè)計監(jiān)控，不僅能夠滿足生產(chǎn)與生活的需要，而且還能充分發(fā)揮自動化監(jiān)控系統(tǒng)的作用。

　　關(guān)鍵詞：電氣自動化;監(jiān)控技術(shù)

　　電廠用電設(shè)備的元件數(shù)量非常多、運行管理難度大、檢修工作比較復雜。

　　這就要求電氣設(shè)備上的監(jiān)控裝置可靠性高，速度快和使用方便。

　　用電系統(tǒng)的主要設(shè)備監(jiān)控可以借助DCS系統(tǒng)來進行設(shè)計，確保系統(tǒng)可靠性高的關(guān)鍵是ECS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與DCS的聯(lián)網(wǎng)方式。

　　監(jiān)控的基礎(chǔ)是DCS電氣控制模式，既要保證監(jiān)控能正常的運行，又要能監(jiān)控和反饋設(shè)備在異常情況下的各種數(shù)據(jù)和狀態(tài)，并能夠及時提供有效地處理方法，確保電氣系統(tǒng)安全、正常、合理地運行。

　　一、DCS電氣控制模式分析

　　(一)分層分布式模式分析

　　1、工作原理。

　　從邏輯上來看，ECS被分層分布式模式劃分為三層，即站級監(jiān)控層、通信層和間隔層。

　　間隔層由終端保護測控單元組成，通過對電氣一次回路或電氣間隔的方法研究，進而進行設(shè)計，在各個開關(guān)柜或其他設(shè)備的附近，安裝上測控單元和保護單元。

　　通過由通信管理機、光纖或電纜網(wǎng)絡(luò)組成的網(wǎng)絡(luò)層，使用現(xiàn)場總線技術(shù)，達到實現(xiàn)傳達控制命令、數(shù)據(jù)匯總和轉(zhuǎn)送數(shù)據(jù)的目的。

　　間隔層的管理和交換信息是通過通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的。

　　2、分層分布式模式優(yōu)點。

　　分層分布式模式既自由組合，又對成本進行了節(jié)約。

　　間隔層測控終端它能夠隨時隨地安裝，占用面積非常小，而且各部分功能都獨立，非�？煽�;模擬量通過交流采樣，既降低了成本，又使抗干擾能力大大增強，還對系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的精度有幫助;分布式結(jié)構(gòu)的局部故障對其他部件的運行沒有影響，方便擴展和維護電氣自動化系統(tǒng);電氣監(jiān)控主站的獨立設(shè)置，方便電氣自動化系統(tǒng)的分步調(diào)試和投運，能夠進行足夠的倒送電，方便運行、維護和檢修電廠的用電系統(tǒng)。

　　(二)集中模式分析

　　1、工作原理。

　　集中模式是由電纜線直接接入，并改變電信號的強弱程度，通過空接點方式和標準直流信號，將電氣模擬量和開關(guān)量信號通過線纜的傳遞直接接入到DCS中，進行區(qū)別對待和組態(tài)，從而達到對電氣設(shè)備實施監(jiān)控的目的。

　　2、集中模式的優(yōu)點。

　　通過對電氣量的集中組屏，既節(jié)省了占地空間，又便于工作人員的管理;因為設(shè)備運行狀態(tài)與環(huán)境都非常好，接線方式又比較成熟，所以，響應(yīng)速度也提高的非�？欤奖愎ぷ魅藛T的實踐操作。

　　3、集中模式的缺點。

　　DCS的可靠性能會受到電纜數(shù)量眾多，工程量非常之大，長距離電纜引進干擾的影響;不能形成綜合性、完整地結(jié)論，阻礙了查找問題的速度，影響修理進度，增加成本;DCS系統(tǒng)按“點”收費，投資大，費用高;所有信息量都要集中匯總至DCS系統(tǒng)，風險集中，影響安全性。

　　二、電氣自動化系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)的核心技術(shù)

　　電氣控制模式的運用，應(yīng)該圍繞電氣設(shè)備的功能效用，要特別注意以下幾項技術(shù)運用：

　　(一)網(wǎng)絡(luò)信息傳輸技術(shù)。

　　自動化監(jiān)控系統(tǒng)的整體性能受到通信網(wǎng)絡(luò)性能的直接影響。

　　運用通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流量、信息快速等特點，采用ECS系統(tǒng)電纜現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)、光纖通信等方式來實現(xiàn)遠程控制的作用。

　　目前，光纖通信正逐步被用戶接受。

　　(二)軟件監(jiān)控技術(shù)。

　　軟件主要包括前置機、實時數(shù)據(jù)庫、人機界面和圖形建模等幾個軟件。

　　它主要是用來實現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控、數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)管理以及應(yīng)用分析等功能的。

　　雖然設(shè)備的硬件不一樣，但它們的完成程度與功能是在一個層次上的。

　　(三)多層監(jiān)控保護運用技術(shù)。

　　根據(jù)線路、電廠用電以及電動機的測控裝置的特點來看，多層監(jiān)控保護的功能，也就是微機化保護、實時數(shù)據(jù)采集以及記錄故障數(shù)據(jù)，是通過數(shù)據(jù)的反應(yīng)變化來實現(xiàn)的。

　　(四)ECS與DCS的轉(zhuǎn)換協(xié)調(diào)控制。

　　電氣系統(tǒng)在設(shè)計的初級階段和調(diào)度運行的過程中，要充分考慮讓ECS與DCS系統(tǒng)處在和諧相處的狀態(tài)。

　　通過DCS能夠控制和操作電動機的連鎖邏輯，通過ECS進行繼電保護的管理、故障錄波和事故追憶等功能，對電器機械進行總體控制協(xié)調(diào)。

　　三、電氣自動化系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展前景

　　(一)智能化技術(shù)的應(yīng)用。

　　從一開始傳統(tǒng)的操作盤控制到如今的計算機控制是ECS系統(tǒng)的發(fā)展歷史，目前又有向綜合智能控制和管理發(fā)展的態(tài)勢。

　　智能型的信息化是通過ECS系統(tǒng)控制的發(fā)展體現(xiàn)的。

　　發(fā)展間隔層和站控層是通過電腦信息數(shù)字的加工模式來實現(xiàn)的。

　　間隔層的保護和站控層向著綜合化及網(wǎng)絡(luò)化智能保護測控單元發(fā)展，對電氣的數(shù)據(jù)倉庫進行細致的地分析，得出了一系列的高級應(yīng)用功能。

　　并能夠通過數(shù)字綜合分析協(xié)調(diào)解決所反映的情況。

　　(二)充分發(fā)揮以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢。

　　因為多樣性的現(xiàn)場總線通信協(xié)議技術(shù)標準，所以它并不能夠?qū)η度胧焦I(yè)的性能有所幫助，但以太網(wǎng)技術(shù)運用于電氣自動化的監(jiān)控過程中，不僅能夠使傳輸速度加快，容量變大，還能夠解決監(jiān)控程序與技術(shù)雜亂無章的問題，并能夠使電氣綜合自動化的無縫通信作用充分發(fā)揮。

　　尤其是在全雙工通信、交換技術(shù)的快速發(fā)展后，既解決了以太網(wǎng)的通信確定性問題，又能夠起到更好地保護作用。

　　嵌入式以太網(wǎng)是指在單片機系統(tǒng)上通過嵌入式軟、硬件的方法，把工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)運用到網(wǎng)絡(luò)中。

　　國外的電力設(shè)備供應(yīng)商把嵌入式以太網(wǎng)的微機保護測控設(shè)備推入了市場，國內(nèi)的電力設(shè)備制造商也在對最新綜合自動化系統(tǒng)進行研發(fā)，在二次保護控制設(shè)備中成功運用嵌入式以太網(wǎng)。

　　(三)標準應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)。

　　為了實現(xiàn)不同廠家IED設(shè)備的信息共享和互操作性，要按照標準的規(guī)定內(nèi)容對產(chǎn)品進行生產(chǎn)加工。

　　由國際電工委員會參與并制定的國際通用標準IEC61850，該標準的特點包括數(shù)據(jù)自描述、信息分層、通信服務(wù)接口ACSI等。

　　既滿足了電氣自動化發(fā)展的需求，又為企業(yè)的生產(chǎn)研發(fā)提供了強有力的參考數(shù)據(jù)。

　　四、結(jié)束語

　　監(jiān)控技術(shù)在電廠電氣自動化系統(tǒng)中的運用，是機械運作發(fā)展和提高機械運作效率的有效手段，能夠及時的發(fā)現(xiàn)機械存在的隱患，并能夠及時地處理這些問題;又能夠減少機械部件的損耗率和人為原因的浪費，提高工作效率。

　　參考文獻：

　　[1]李吉山基于發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)的研究[J] 科技與生活 2011年16期

　　[2]陳保林論發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展趨勢[J] 華章 2010年02期