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電氣自動(dòng)化系統設計研究論文
1思想基礎分析
分立式機械部件是現代電氣設備的主要設計組成，通過(guò)物理方式將控制、計量以及運行等環(huán)節聯(lián)系起來(lái)，完成復雜的運行動(dòng)作，以滿(mǎn)足用戶(hù)配電設置需求。通過(guò)計算機，電氣自動(dòng)化系統完成對系統中軟硬件的管控。不同的供應商提供不同的設備，不同的電氣自動(dòng)化設備的界限也相對明顯。而設計人員針對不同的設備要依照統一管控要求結合現場(chǎng)需要進(jìn)行協(xié)調、劃分。電氣自動(dòng)化系統中，配電系統變電需要依照高中低變電的實(shí)際標準以及電氣設備分布、用電負荷等狀況進(jìn)行針對性的設計。并對電氣自動(dòng)化系統依照電氣設備的設計特性以及需要結合供電條件等進(jìn)行控制、設計。另外對就地控制設計需要以電氣自動(dòng)化控制需求為標準，完成控制設備的設計。
2發(fā)展趨勢
現代工業(yè)電氣自動(dòng)化系統中，通訊系統的發(fā)展以嵌入式控制裝置應用為基礎，由于該控制裝置的全面推廣，施工通訊協(xié)議也向著(zhù)統一化方向發(fā)展，其通訊協(xié)議完全符合現場(chǎng)總線(xiàn)通訊協(xié)議的標準要求，具備了網(wǎng)絡(luò )通訊的能力。分布式數據庫屬于全節點(diǎn)數據庫。生產(chǎn)管理系統中，智能化設備控制系統、分布式設備控制系統以及扁平化系統均為重要組成，其中扁平化的管理系統在數據共享上功能性較強，且信息的傳遞高效、快速，具有較高的可靠性，且運行成本相對較低。而隨著(zhù)信息化技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)的電氣自動(dòng)化系統要求設計人員必須在編程嵌入式控制裝置的同時(shí)，構架現場(chǎng)總線(xiàn)通訊協(xié)議。通過(guò)這種方式才能夠在項目設計時(shí)快速調配人員配置，高效、扁平化地完成工作流程的制定。通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)通訊以及嵌入式控制技術(shù)，在互聯(lián)網(wǎng)上，企業(yè)、供應商、電氣自動(dòng)化設計人員能夠更便捷地進(jìn)行技術(shù)交流以及技術(shù)調整。
3設計要點(diǎn)
3.1可靠性設計
電氣自動(dòng)化控制技術(shù)無(wú)論是PLC控制技術(shù)、現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，還是變頻技術(shù)以及DCS技術(shù)、微電子技術(shù)，在控制系統設計上都要考慮可靠性。盡管這些新的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)具有較高的可靠性和安全性，但一旦出現問(wèn)題，往往會(huì )給用戶(hù)帶來(lái)極大的損失。因此，在設計上要加強可靠性措施，提高控制系統的可靠性。以PLC控制技術(shù)為例，設計時(shí)，PLC輸入端最有效的保護方法是外加一級光電耦合器，一旦有高電壓等侵入回路時(shí)，使其擊穿保護級光耦，然后像更換熔斷器一樣方便地更換損壞的光耦，及時(shí)排除故障。增加的保護級光耦可選用4N25型，對于開(kāi)關(guān)頻率高的場(chǎng)合，可選用4N25型的導通延遲時(shí)間為2.8μs，關(guān)斷延遲時(shí)間為4.5μs，而PLC輸入電路的一次電路與二次電路用光耦隔離時(shí)，內部約有10ms的響應滯后，這對于PLC反應速度的影響完全可能忽略不計。
3.2節能化設計
節能是電氣自動(dòng)化控制系統的設計要求，環(huán)境保護已經(jīng)逐步成為我國政策活動(dòng)最為關(guān)注的內容。由于我國政策對低碳節能生產(chǎn)提出了具體要求，所以在設計中要將節能、環(huán)保等思想融入到設計中。隨著(zhù)能源緊問(wèn)題的出現，人們也逐步地意識到環(huán)境保護工作對于人類(lèi)社會(huì )發(fā)展的影響，如何才能保證電氣自動(dòng)化系統在運行中減小浪費，更加節能環(huán)保成為了當前電氣自動(dòng)化設計的重點(diǎn)內容。當節能成為所有行為的發(fā)生基礎時(shí)，我們就不得不在能源使用上另辟蹊徑。節能技術(shù)顯然成為了經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護之間的協(xié)調者。設計PLC控制系統，這個(gè)系統分為手動(dòng)和自動(dòng)，分別由控制器完成。在自動(dòng)控制中，將不同變壓器設置在不同的控制檔，采用多個(gè)接點(diǎn)連接到PLC外接繼電器上。當自動(dòng)選擇時(shí)，這些變壓器就會(huì )在PLC程序控制下，自動(dòng)完成單臺供電或多臺供電的按時(shí)段切換控制，實(shí)現節能設計。
3.3智能化設計
以軟件模塊為基礎，設計人員能夠實(shí)現電氣自動(dòng)化系統的智能控制。例如電廠(chǎng)自動(dòng)化控制系統的運行中，通過(guò)多線(xiàn)程在線(xiàn)編輯技術(shù)可以對并行數據以及相關(guān)參數進(jìn)行設計，以此完成數據的采集工作。另外通過(guò)PLC控制系統可以實(shí)現電氣自動(dòng)化系統中的控制系統進(jìn)行單機、集中以及分布式控制。但是PLC控制系統的實(shí)現必須以實(shí)際需求為基礎，并在編輯器中對參數進(jìn)行設置。而PLC模塊的激活則需要使用應用軟件以及操作系統完成。所以自動(dòng)化控制系統設計中，軟件設計是重點(diǎn)內容。例如PLC控制類(lèi)型的選擇可以通過(guò)軟件完成，如此便可以靈活配合市場(chǎng)需求，若生產(chǎn)中工作量較小，則直接切換到單機控制中，而工作量大則反之，將控制系統切換至分布控制系統或集中控制系統。
4工電氣自動(dòng)化的技術(shù)融合
電氣系統的自動(dòng)化發(fā)展是在不斷的工作實(shí)踐中不斷發(fā)展，是電氣技術(shù)同自動(dòng)化技術(shù)相互融合的表現。在設計中依照工藝控制標準以及實(shí)際的設備要求，需要對電氣進(jìn)行第一次設置，即針對用電設備標準配以及變配電系統的設計。另外還需要對計量、控制以及保護系統進(jìn)行框架設計，針對工程電氣設備要求以及實(shí)際供電需要、條件等進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設計。同時(shí)在設計中還要注意自動(dòng)控制要求以及工藝要求是對配電就地控制裝置進(jìn)行設計的基礎要求。通過(guò)組態(tài)軟件管理控制平臺，針對電氣自動(dòng)化系統控制框架圖實(shí)現對電氣自動(dòng)化系統控制功能。統一軟件標準協(xié)議，實(shí)現在線(xiàn)、離線(xiàn)或遠程組態(tài)編程。進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )系統、電氣設備、電纜敷設的設計安裝，以及電氣設備、網(wǎng)絡(luò )系統、系統軟件的安裝調試。實(shí)現二者相互融匯貫通，充分體現電氣的自動(dòng)化、智能化和網(wǎng)絡(luò )的開(kāi)放化。
5結束語(yǔ)
科技社會(huì )是新時(shí)代人類(lèi)社會(huì )的發(fā)展標識，其中電力技術(shù)的發(fā)展使得電氣自動(dòng)化技術(shù)推廣不斷深入，為了保證控制模塊能夠在各行業(yè)中發(fā)揮應有的作用，設計必須在實(shí)踐中不斷總結經(jīng)驗，規范設計思路以及規范標準，以此推進(jìn)電氣自動(dòng)化設計工作的發(fā)展。
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