探求自動化工廠電氣控制系統(tǒng)

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1電氣控制系統(tǒng)控制方式的分類

1.1集中控制方式

集中控制方式指的是按照功能的不同將電氣控制系統(tǒng)中的各個設(shè)備劃分成不同的部分，然后在集中控制室里對這些劃分出來的部分進(jìn)行集中控制。這種控制方式下的系統(tǒng)維護(hù)工作比較簡便，系統(tǒng)的設(shè)計難度也不高。但是這種方式由于需要將系統(tǒng)中的所有信息都放到一個處理器中，因此處理器的任務(wù)非常繁重，而且信息的集中會降低處理器的速度，使得電氣控制系統(tǒng)反應(yīng)的靈敏性受到影響。

1.2分布式控制方式

分布式控制方式即DCS控制，是一個多級計算機(jī)系統(tǒng)，由過程監(jiān)控級和過程控制級共同組成。這種控制方式以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶，并且對通信、控制、顯示等4C技術(shù)進(jìn)行了綜合。

1.3現(xiàn)場總線控制方式現(xiàn)場總線控制

需要依靠集通訊、保護(hù)、控制、檢測等多方面能力于一體的處理來實現(xiàn)在現(xiàn)場進(jìn)行分布式控制，它屬于智能設(shè)備互連通訊網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)場總線控制將DCS系統(tǒng)的現(xiàn)場控制功能分散到各個網(wǎng)點中，將控制系統(tǒng)進(jìn)行了簡化，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

2設(shè)計電氣控制系統(tǒng)需要遵守的原則

一個電氣控制系統(tǒng)設(shè)計得是否科學(xué)、合理對于其運(yùn)行是否穩(wěn)定、生產(chǎn)效率的高低等都會產(chǎn)生很大影響，因此在進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)的的設(shè)計時，需要遵守一定的原則。

2.1對配電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化

生產(chǎn)活動的順利開展是建立在電氣設(shè)備正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上的，而電氣設(shè)備的正常運(yùn)行又需要供電系統(tǒng)為其提供運(yùn)行動力，因此合理的供配電對于整個電氣控制系統(tǒng)來說是非常重要的，是電器設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的保證。因此在設(shè)計電氣控制系統(tǒng)時，需要對配電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。

2.2設(shè)計出電氣控制系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行效率要高

在電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中，保證設(shè)備擁有較高的運(yùn)行效率是必須要老驢的問題。只有設(shè)計出合理的控制技術(shù)，才能保證電氣設(shè)備在最佳狀態(tài)下運(yùn)行。因此在進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計時，可以通過監(jiān)控設(shè)備對各設(shè)備的運(yùn)行狀進(jìn)行監(jiān)控，確保較高的設(shè)備運(yùn)行效率。此外，還可以適當(dāng)運(yùn)用一些節(jié)能技術(shù)來減少能源消耗，提高生產(chǎn)效率的同時還能降低生產(chǎn)成本。

2.3確保監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性

自動化工廠的生產(chǎn)過程涉及到各種大小設(shè)備，因此比較復(fù)雜。只要某個設(shè)備在運(yùn)行時出現(xiàn)問題，就會影響到整個系統(tǒng)的運(yùn)行。在這樣的情況下，電氣控制系統(tǒng)很容易發(fā)生故障。而一旦出現(xiàn)故障，就會導(dǎo)致電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行被終止甚至危及生命安全等問題，后果無法估計。因此必須確保電氣控制系統(tǒng)中監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。在電器控制系統(tǒng)的運(yùn)行中對整個系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)控，并在運(yùn)行設(shè)備出現(xiàn)過載時自動斷開，保證系統(tǒng)的安全。

3電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展和改進(jìn)

3.1實現(xiàn)系統(tǒng)保護(hù)、測量和控制功能的一體化

我國目前使用的電氣控制系統(tǒng)，在進(jìn)行事故的分析與處理時，數(shù)據(jù)的采集與保護(hù)是兩個相互獨(dú)立的過程。但從技術(shù)更合理、簡化運(yùn)行成本、減少運(yùn)行裝置的需求來看，實現(xiàn)系統(tǒng)保護(hù)、測量和控制功能的一體化會是大勢所趨。

3.2系統(tǒng)開發(fā)平臺實現(xiàn)統(tǒng)一

OPC技術(shù)出現(xiàn)和WindowsNT平臺普及以后，操作系統(tǒng)使用起來更加靈活，維護(hù)工作也比較簡便。開發(fā)平臺實現(xiàn)統(tǒng)一不僅減少開發(fā)所需的時間和資金投入，也利于運(yùn)行平臺獨(dú)立于終端平臺，這樣客戶就可以自行下載運(yùn)行程序來實現(xiàn)對運(yùn)行系統(tǒng)的控制。

3.3程序接口的標(biāo)準(zhǔn)化

IEC61131標(biāo)準(zhǔn)為電氣控制系統(tǒng)供應(yīng)商實現(xiàn)程序接口的標(biāo)準(zhǔn)化提供了平臺。此外，IEC61131程序?qū)ο鄳?yīng)語法所做的定義也已經(jīng)被大部分供應(yīng)商所接受，逐漸向國際化標(biāo)準(zhǔn)邁進(jìn)。此外，IEC61131標(biāo)準(zhǔn)的編程方式非常結(jié)構(gòu)化，因而有著代碼使用率高、管理容易、開發(fā)周期短的優(yōu)點。

4結(jié)束語

在自動化工廠中，電氣控制系統(tǒng)是非常重要的一個部分，對于工廠整個系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性都有著非常重要的意義。因此在設(shè)計電氣控制系統(tǒng)時，應(yīng)該遵循對配電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化、設(shè)計出電氣控制系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行效率要高、確保監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性等原則，此外，還需要密切關(guān)注電氣控制系統(tǒng)的研究進(jìn)展，努力實現(xiàn)系統(tǒng)保護(hù)、測量和控制功能的一體化、系統(tǒng)開發(fā)平臺的統(tǒng)一以及程序接口的標(biāo)準(zhǔn)化，推動我國自動化工廠的技術(shù)進(jìn)步并提高經(jīng)濟(jì)效益。

作者：陳玉彬單位：黑龍江綏化學(xué)院電氣工程學(xué)院