時間:2016年12月02日 分類:電子論文 次數:
這篇電氣工程師論文發表了電氣自動化控制系統設計要點,論文簡單介紹了電氣自動化控制系統的設計要點,概述了電氣自動化控制系統和基本結構,最后總結出了電氣自動化控制系統的設計要點,從而實現各個模塊之間的相互通訊。
摘要:電氣自動化控制系統具有鮮明現代化色彩,其是計算機網絡技術、電氣自動化技術的綜合體,該控制技術運用在各個工業領域,有效提高我國工業生產管理效和質量水平。本篇論文針對電氣自動化控制系統的設計要點進行探討。
【關鍵詞】電氣工程師論文,電氣自動化,控制系統,設計要點
隨著現代化技術的高速發展,人們平均生活平的不斷提升,快節奏、高質量和節能已經成為當今社會的主流思想。同理,電氣自動化控制系統的設計也是以這三點為最終目標,創建高效率、高質量、高水平的電氣自動化控制系統。下面簡要介紹電氣自動化控制系統的現狀以及該系統的設計要點。
1電氣自動化控制系統概述
1.1電氣自動化控制系統的現狀
電氣自動化控制系統已經逐步在我國各個領域中廣泛應用,為我國工業生產以及統一化管理提供可靠的技術支持。該控制系統利用計算機網絡技術很大程度上提高生產效率和精確度,也使得應用、檢修更加簡單、便捷。電氣自動化控制系統通過電纜將計算機、CPU智能儀表等主要設備相連接,利用中央控制器對其統一控制管理,隨著計算機網絡技術的不斷發展,電氣自動化控制系統逐漸向信息化、智能化的方向發展。
1.2電氣自動化控制系統的特點
電氣自動化控制系統是以計算機技術為基礎的現代化技術,隨著近幾年飛速的發展已經取得很大的進步,其一般具有工作效率高、精確度高、可靠性高、抗干擾性強、批量連鎖防護功能和反應敏銳的優勢,但是該控制系統與傳統控制系統相比,其信息量少、操作頻率低、控制對象局限等缺點,需要我們進一步研發,不斷優化電氣自動化控制系統。
1.3電氣自動化控制系統的功能
電氣自動化控制系統的功能主要包括自動控制和保護功能、檢測和維修的功能、監視功能和測量功能。自動控制和保護功能是指電氣自動化控制系統對設備的控制與保護,例如設備出現故障,該系統自動啟動安全開關切斷設備電源,保護設備;在該系統控制過程中,設備可能出現不可預知的故障,因此也要具備自動檢測故障以及維修的功能;監視功能是利用傳感器等設備,檢測人眼無法察覺的變量,通過收集的各個變量來判定該設備是否處于正常狀態,還可以檢測設備周圍環境質量;測量功能是利用測量儀器對線路相關參數進行測量,確實掌握設備運行的相關參數,實現電氣自動化控制。
2電氣自動化控制系統的基本結構
電氣自動化控制系統主要由間隔層、通訊層和監控層三個層次組成。間隔層位于電氣自動化控制系統的底層,該層需要針對系統所控制的對象進行設計;通訊層位于系統的中間層,是系統實現網絡傳輸的關鍵,在間隔層與監控層之間建立通訊渠道;監控層位于系統的最頂層,該層是實現自動化控制系統的核心部位,是由現場控制層、信息管理層、中心監控層和遠程設備層等部分組成。
3電氣自動化控制系統的設計要點
3.1數據采集模塊的設計
監控系統中分別體現不同的功能,現場控制層主要負責數據采集、相關控制參數的設置等內容。我們以數據采集模塊設計為例簡要分析其設計要點:數據采集模塊的設計主要分為模擬量數據采集、數字量數據采集和電能量數據采集三個部分。在交流電路中模擬量數據采集某個周期內交流電壓信號、電流信號的瞬時值,并將模擬值通過A/D轉換,后經過運算處理,得到被測電壓的有效參數;數字量數據的采集,其中主要包括斷路器運行狀態、隔離開關狀態、繼電器保護信號等數字量的采集;電能量數據的采集包括有功電能與無功電能數據。數據采集模塊中的模擬量數據、數字量和電能量數據需要通過數據傳輸模塊處理、傳輸至采集系統,數據采集系統對相關數據進行實時記錄,并將數據信號傳輸至上層系統,上層系統接收系統,發出控制命令,并將該信號轉換為其他模塊可識別的信號,從而實現各個模塊之間的相互通訊。
3.2數據傳輸模塊的設計
數據傳輸模塊是給基于多通道數據傳輸通道模式進行設計,數據傳輸模塊主要負責類型、性質、傳輸目的等不同參數進行處理,同時完成接受數據的分析處理,將分析后的數據傳輸至電氣自動化控制系統的應用平臺。數據傳輸模塊設計時需要注意在保證數據傳輸質量的前提下提高數據傳輸的效率,盡可能降低數據傳輸的網絡環境要求,即將傳輸的數據通過通訊模塊后,將其直接傳送到數據分析系統,在數據分析系統中對其進行分類打包,然后將其送入該數據專用的傳送通道進行傳送,該類傳輸數據具有不同類型傳輸具有相對的獨立想和完整性。
3.3監控系統的設計
監控系統的設計方式主要分為集中監控、遠程監控和現場總線監控三種設計方式,每種設計都具備其各自的優缺點,我們在這里淺要分析:集中監控設計具有便于維護、控制站防護要求低、系統設計簡單。集中控制系統主要是將該系統各個功能集中在處理器上,因此處理器需要承擔很大的負擔,處理器任務過重很可能影響其處理器的運行速度。隨著電氣自動化控制系統的控制對象逐漸擴充,該處理器的任務越加沉重,從而造成主機冗余下降、電纜數量增加、增加成本、可靠性降低等一系列問題;遠程監控系統的設計可以很大程度上節約成本,例如電纜費用、安裝費用等。該系統相對于集中控制系統更為可靠與更佳靈活,但是該系統的通訊量相對較低,僅適用于小型系統監控,不適用于企業全體電氣自動化控制系統的實施;現場總線監控設計是對以太網、現場總線等計算機網絡技術的充分應用,該設計方式的系統更具針對性,不同間隔具有不同功能,該設計方式具有遠程監控的所有優勢,同時還可以進一步降低成本,例如隔離設備、I/O卡件、模擬量變送器等費用的降低,智能設備與系統通過通訊線進行連接,一定程度上降低安裝成本等。各個裝置、功能都具有相對的獨立性和完整性,裝置之間僅僅用網絡連接,具有很強的靈活性,其中任意裝置出現故障,并不影響系統中其他設備的運行,大大提升系統的可靠性,因此該設計方式廣泛受到現代化市場的歡迎,具有降低成本、提高效率、維護便捷、靈活性高、可靠性高等優勢。
4結束語
綜上所述,電氣自動化控制系統目前已經走入現代化市場,受到各大企業的熱烈歡迎,為了提升企業自身的競爭實力,緊跟時代的步伐,其系統設計的合理性、創新性是該系統的關鍵之一,從而進一步提升我國工業自動化綜合水平。
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作者:施喜平
推薦期刊:西安郵電大學學報1989年創刊,是綜合性學術期刊。為滿足本院師生和通信業科研、管理人員的學術交流需求,促進學院教學、科研水平的提高和我國信息產業的發展,主要刊登通信工程理論及技術、計算機理論及技術、信息產業發展中的經濟管理理論以及相關基礎理論研究和教育教學研究等方面的最新成果。