電氣自動(dòng)化監控體系
電氣自動(dòng)化監控體系【1】
摘 要：就電氣自動(dòng)化控制體系ECS具備的優(yōu)質(zhì)監控功能展開(kāi)探討，對其自動(dòng)化實(shí)踐控制方式進(jìn)行了研究，探討了分布式電氣自動(dòng)化控制系統方式，并展望了自動(dòng)化電氣控制實(shí)踐發(fā)展方向與趨勢。
對提升電氣自動(dòng)化監控體系科學(xué)發(fā)展水平，創(chuàng )設顯著(zhù)效益有重要的實(shí)踐意義。
關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化 監控 體系
1 前言
隨著(zhù)市場(chǎng)經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國各類(lèi)傳統行業(yè)現代化技術(shù)含量水平迅猛提升，歸因于工業(yè)產(chǎn)業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)的科學(xué)應用與現代化控制水平的增長(cháng)。
同時(shí)，由于引入了計算機、網(wǎng)絡(luò )、自動(dòng)化高新控制技術(shù)，全面引進(jìn)了科技人才，令各類(lèi)現代工業(yè)企業(yè)電氣自動(dòng)化生產(chǎn)管理效能顯著(zhù)提升，產(chǎn)品科技含量有效增長(cháng)，并呈現了自動(dòng)化、現代化、電氣化的全面發(fā)展模式。
為進(jìn)一步探析電氣自動(dòng)化系統優(yōu)勢、良好監控功能，本文展開(kāi)了ECS體系相關(guān)技術(shù)探析，展望了其科學(xué)發(fā)展方向，對擴充電氣自動(dòng)化監控體系應用服務(wù)范疇，激發(fā)綜合優(yōu)勢效能，有積極有效的促進(jìn)作用。
2 電氣自動(dòng)化ECS監控體系綜合功能
電氣自動(dòng)化綜合監控體系ECS主體將分布式控制體系之中涉及的電氣內容分離而出，實(shí)施專(zhuān)業(yè)化的管控，進(jìn)而有效實(shí)現了工業(yè)生產(chǎn)建設運行階段中對電氣系統的有效測控、科學(xué)保護與綜合分析。
ESC監控體系體現的優(yōu)勢功能在于實(shí)現了出口斷路器、相關(guān)隔離控制的有效操作、科學(xué)保護，控制方式的良好轉換，提升了電氣自動(dòng)化控制水平，實(shí)現了實(shí)時(shí)的有效監控管理。
可科學(xué)控制體系之中相關(guān)自動(dòng)程序，同時(shí)依據運行服務(wù)現實(shí)狀況及機械設備的綜合效能，可進(jìn)行人工間斷點(diǎn)布設，并分布開(kāi)展。
基于前端智能與現場(chǎng)總線(xiàn)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展與推廣應用，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(jìn)行信息數據的有效交換，同時(shí)，還基于模塊接口進(jìn)行后臺電氣監控的良好對接，科學(xué)利用網(wǎng)絡(luò )技術(shù)平臺共享信息特征優(yōu)勢，令數據挖掘逐步深入，并有效提升了電氣自動(dòng)化體系維護管理的綜合實(shí)踐水平。
3 自動(dòng)化電氣控制實(shí)踐模式
3.1 集中性的電氣自動(dòng)化監控
電氣自動(dòng)化體系的集中監控具有顯著(zhù)的便利維護操作特征，無(wú)需提出較高的防護標準，因而對體系的實(shí)踐設計相對簡(jiǎn)單易行。
然而，由于主體集中控制特征令體系內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(jìn)而影響了實(shí)踐運行速率。
基于整體電氣設備系統受到綜合監控，令監控管理對象龐大，進(jìn)而引發(fā)了降低主機冗余現象。
加之電纜總量的提升、成本費用投入比例的增加，電纜長(cháng)距離的運行形成的干擾作用，進(jìn)一步會(huì )對整體系統安全效能造成負面影響。
再者，引入硬接線(xiàn)系統模式，基于節點(diǎn)錯位現象，令設備出現故障。
該類(lèi)接線(xiàn)如何進(jìn)行重復連接則會(huì )加大操作難度，不便于進(jìn)行查線(xiàn)，令系統維護工作任務(wù)總量顯著(zhù)加大，同時(shí)還會(huì )出現復雜接線(xiàn)引發(fā)誤操作不良現象。
3.2 現場(chǎng)總線(xiàn)實(shí)踐監控模式
現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)引入電氣自動(dòng)化監控體系，有效令接線(xiàn)工作任務(wù)量大大下降，節約了實(shí)踐操作成本與安裝經(jīng)費，同時(shí)降低了材料用量，令系統呈現出了靈活優(yōu)越的組態(tài)，提升了綜合可靠安全性。
另外，該監控模式簡(jiǎn)化了隔離設備、令相關(guān)I/O應用卡件、變送設備與端子柜的配置量顯著(zhù)降低，基于通信線(xiàn)接入監控體系，令控制電纜用量大大降低，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了運維操作任務(wù)及較多費用投資，科學(xué)控制了成本投入。
再者，體系之中配設裝置發(fā)揮了獨立能效，他們僅借助網(wǎng)絡(luò )實(shí)現對接，有效提升了系統安全效能。
自由的網(wǎng)絡(luò )組態(tài)令體系之中的任何一類(lèi)裝置即便再出現問(wèn)題或故障時(shí)，也僅僅會(huì )對對應原件造成負面作用，杜絕了整體系統癱瘓的不良狀況。
基于現場(chǎng)總線(xiàn)的實(shí)踐監控自動(dòng)化模式，還會(huì )令設計控制方案有效提升科學(xué)專(zhuān)業(yè)性，針對間隔不同，可發(fā)揮相應能效，進(jìn)而便于依據間隔狀態(tài)實(shí)施針對性規劃設計。
由此可見(jiàn)，現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)、監控模式的良好引入成為各類(lèi)電氣自動(dòng)化行業(yè)現代化建設發(fā)展的實(shí)踐方向。
當前，現場(chǎng)總線(xiàn)模式、以太網(wǎng)技術(shù)已廣泛引入電氣自動(dòng)化體系之中，促進(jìn)了電氣自動(dòng)化、智能設備的全面發(fā)展、廣泛應用，為我國各類(lèi)工業(yè)建設、生產(chǎn)發(fā)展事業(yè)創(chuàng )設顯著(zhù)經(jīng)濟效益與社會(huì )效益提供了完善保障。
3.3 遠程監控綜合運行模式
基于現場(chǎng)總線(xiàn)監控模式技術(shù)其具備的通訊速率相對有限，較多工業(yè)建設生產(chǎn)管理運行則需要完成大量的通訊任務(wù)。
例如機場(chǎng)集團服務(wù)管理行業(yè)等，其材料的應用耗費量相對較大，因此應適宜選擇良好的系統規模，可科學(xué)引入遠程控制方式，有效解決通訊速率問(wèn)題，實(shí)現實(shí)時(shí)監控、高效系統管理運行目標。
4 DCS分布式系統科學(xué)運行控制及電氣自動(dòng)化監控體系的良好發(fā)展
伴隨現代化計算機技術(shù)、控制體系的多元化發(fā)展、廣泛應用，令傳統電氣控制模式無(wú)法適應高新技術(shù)發(fā)展步伐，體現出了不協(xié)調的矛盾問(wèn)題，并令控制管理實(shí)踐水平的持續提升面臨著(zhù)較大壓力。
為有效解決這一不良矛盾問(wèn)題，應科學(xué)將分布式DCS控制系統引入電氣實(shí)踐工作中，進(jìn)而可有效借助成熟應用發(fā)展的分散DCS體系控制技術(shù)優(yōu)勢，全面提升自動(dòng)化電氣系統管控水平。
實(shí)踐應用中，可將電氣自動(dòng)化控制體系電源系統、同期系統、切換體系、故障維護實(shí)現硬接口處理后，基于DCS科學(xué)控制方式，實(shí)現預防電氣誤操作目標，令管理控制更為完善、便利，促進(jìn)監控報警、數據信息反映有效融合于電氣自動(dòng)控制設備之中，進(jìn)而令電氣系統自動(dòng)化控制更加高效、安全。
電氣控制管理實(shí)踐中，DCS體系基于處理設備信號，屏蔽相關(guān)傳輸干擾，合理應用控制手段確保綜合管控目標的實(shí)現。
為保障電氣自動(dòng)化系統的便利管控、健康規范運行，科學(xué)高效維護，應適應生產(chǎn)運行現場(chǎng)復雜惡劣的條件，優(yōu)化選擇設備種類(lèi)、形式，可合理選擇通過(guò)實(shí)踐檢驗、多次證明的安全穩定設施機械，進(jìn)而有效保障電氣自動(dòng)化體系的穩定高效服務(wù)運轉。
基于工業(yè)標準OPC的科學(xué)實(shí)施，可編程邏輯控制科學(xué)要求標準的創(chuàng )設引入、微軟網(wǎng)絡(luò )技術(shù)平臺的擴充應用，促進(jìn)了計算機科學(xué)技術(shù)與電氣自動(dòng)化控制監督技術(shù)的全面融合，體現了計算機現代化應用技術(shù)的綜合優(yōu)勢特征，并逐步推進(jìn)了邏輯控制標準的國際化發(fā)展應用，推進(jìn)了電氣自動(dòng)化系統的革新發(fā)展與廣泛提升。
基于市場(chǎng)綜合需求，進(jìn)一步推進(jìn)了計算機平臺系統與電氣自動(dòng)化控制的完善結合，加之電子商務(wù)的全面發(fā)展，拓寬了電氣自動(dòng)化監控領(lǐng)域各類(lèi)數字化、多媒體手段、網(wǎng)絡(luò )平臺科學(xué)技術(shù)的應用范疇，令其發(fā)展前景一片大好。
各類(lèi)生產(chǎn)管理企業(yè)、部門(mén)，則可借助自動(dòng)化監控手段、網(wǎng)絡(luò )平臺快速匯總、調取所需的人才信息、會(huì )計數據，并可就生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像開(kāi)展有效的自動(dòng)化監控，進(jìn)而及時(shí)全面的了解動(dòng)態(tài)生產(chǎn)操作信息，準確獲取相關(guān)電氣數據。
另外，電氣自動(dòng)化控制系統中還可科學(xué)引入處理視頻手段、現實(shí)虛擬控制技術(shù)，創(chuàng )設優(yōu)質(zhì)自動(dòng)化項目產(chǎn)品。
例如基于人機交互的科學(xué)高效控制以及維護設備體系相關(guān)產(chǎn)品的應用、軟件結構體系的持續優(yōu)化，將有效提升系統綜合傳輸交流與通訊水平，令其便利應用性進(jìn)一步強化，并令組態(tài)環(huán)境更加統一有序。
彰顯了各類(lèi)價(jià)值化軟件應用的現實(shí)重要性，并令電氣自動(dòng)化監控管理體系逐步由單一、分散模式合理發(fā)展為科學(xué)優(yōu)質(zhì)的集成管控體系。
5 結語(yǔ)
總之，基于電氣自動(dòng)化控制模式特征、監控體系綜合功能，我們只有科學(xué)引入自動(dòng)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(dòng)化監控體系綜合管控效能，促進(jìn)其與各類(lèi)現代化管控技術(shù)的全面融合，進(jìn)而實(shí)現未來(lái)應用服務(wù)領(lǐng)域的健康、持續與現代化發(fā)展。
參考文獻：
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電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化系統監控技術(shù)【2】
摘 要：電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化系統中監控技術(shù)的應用，需要根據電廠(chǎng)的特點(diǎn)及要求。
綜合運用ECS與DCS技術(shù)與通信技術(shù)設計監控，不僅能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)與生活的需要，而且還能充分發(fā)揮自動(dòng)化監控系統的作用。
關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;監控技術(shù)
電廠(chǎng)用電設備的元件數量非常多、運行管理難度大、檢修工作比較復雜。
這就要求電氣設備上的監控裝置可靠性高，速度快和使用方便。
用電系統的主要設備監控可以借助DCS系統來(lái)進(jìn)行設計，確保系統可靠性高的關(guān)鍵是ECS的系統結構與DCS的聯(lián)網(wǎng)方式。
監控的基礎是DCS電氣控制模式，既要保證監控能正常的運行，又要能監控和反饋設備在異常情況下的各種數據和狀態(tài)，并能夠及時(shí)提供有效地處理方法，確保電氣系統安全、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(lái)看，ECS被分層分布式模式劃分為三層，即站級監控層、通信層和間隔層。
間隔層由終端保護測控單元組成，通過(guò)對電氣一次回路或電氣間隔的方法研究，進(jìn)而進(jìn)行設計，在各個(gè)開(kāi)關(guān)柜或其他設備的附近，安裝上測控單元和保護單元。
通過(guò)由通信管理機、光纖或電纜網(wǎng)絡(luò )組成的網(wǎng)絡(luò )層，使用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，達到實(shí)現傳達控制命令、數據匯總和轉送數據的目的。
間隔層的管理和交換信息是通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò )實(shí)現的。
2、分層分布式模式優(yōu)點(diǎn)。
分層分布式模式既自由組合，又對成本進(jìn)行了節約。
間隔層測控終端它能夠隨時(shí)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(guò)交流采樣，既降低了成本，又使抗干擾能力大大增強，還對系統采集數據的精度有幫助;分布式結構的局部故障對其他部件的運行沒(méi)有影響，方便擴展和維護電氣自動(dòng)化系統;電氣監控主站的獨立設置，方便電氣自動(dòng)化系統的分步調試和投運，能夠進(jìn)行足夠的倒送電，方便運行、維護和檢修電廠(chǎng)的用電系統。
(二)集中模式分析
1、工作原理。
集中模式是由電纜線(xiàn)直接接入，并改變電信號的強弱程度，通過(guò)空接點(diǎn)方式和標準直流信號，將電氣模擬量和開(kāi)關(guān)量信號通過(guò)線(xiàn)纜的傳遞直接接入到DCS中，進(jìn)行區別對待和組態(tài)，從而達到對電氣設備實(shí)施監控的目的。
2、集中模式的優(yōu)點(diǎn)。
通過(guò)對電氣量的集中組屏，既節省了占地空間，又便于工作人員的管理;因為設備運行狀態(tài)與環(huán)境都非常好，接線(xiàn)方式又比較成熟，所以，響應速度也提高的非�？�，方便工作人員的實(shí)踐操作。
3、集中模式的缺點(diǎn)。
DCS的可靠性能會(huì )受到電纜數量眾多，工程量非常之大，長(cháng)距離電纜引進(jìn)干擾的影響;不能形成綜合性、完整地結論，阻礙了查找問(wèn)題的速度，影響修理進(jìn)度，增加成本;DCS系統按“點(diǎn)”收費，投資大，費用高;所有信息量都要集中匯總至DCS系統，風(fēng)險集中，影響安全性。
二、電氣自動(dòng)化系統監控技術(shù)的核心技術(shù)
電氣控制模式的運用，應該圍繞電氣設備的功能效用，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(dòng)化監控系統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 )中的數據流量、信息快速等特點(diǎn)，采用ECS系統電纜現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、光纖通信等方式來(lái)實(shí)現遠程控制的作用。
目前，光纖通信正逐步被用戶(hù)接受。
(二)軟件監控技術(shù)。
軟件主要包括前置機、實(shí)時(shí)數據庫、人機界面和圖形建模等幾個(gè)軟件。
它主要是用來(lái)實(shí)現系統監控、數據管理、系統管理以及應用分析等功能的。
雖然設備的硬件不一樣，但它們的完成程度與功能是在一個(gè)層次上的。
(三)多層監控保護運用技術(shù)。
根據線(xiàn)路、電廠(chǎng)用電以及電動(dòng)機的測控裝置的特點(diǎn)來(lái)看，多層監控保護的功能，也就是微機化保護、實(shí)時(shí)數據采集以及記錄故障數據，是通過(guò)數據的反應變化來(lái)實(shí)現的。
(四)ECS與DCS的轉換協(xié)調控制。
電氣系統在設計的初級階段和調度運行的過(guò)程中，要充分考慮讓ECS與DCS系統處在和諧相處的狀態(tài)。
通過(guò)DCS能夠控制和操作電動(dòng)機的連鎖邏輯，通過(guò)ECS進(jìn)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(jìn)行總體控制協(xié)調。
三、電氣自動(dòng)化系統監控技術(shù)的發(fā)展前景
(一)智能化技術(shù)的應用。
從一開(kāi)始傳統的操作盤(pán)控制到如今的計算機控制是ECS系統的發(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(guò)ECS系統控制的發(fā)展體現的。
發(fā)展間隔層和站控層是通過(guò)電腦信息數字的加工模式來(lái)實(shí)現的。
間隔層的保護和站控層向著(zhù)綜合化及網(wǎng)絡(luò )化智能保護測控單元發(fā)展，對電氣的數據倉庫進(jìn)行細致的地分析，得出了一系列的高級應用功能。
并能夠通過(guò)數字綜合分析協(xié)調解決所反映的情況。
(二)充分發(fā)揮以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢。
因為多樣性的現場(chǎng)總線(xiàn)通信協(xié)議技術(shù)標準，所以它并不能夠對嵌入式工業(yè)的性能有所幫助，但以太網(wǎng)技術(shù)運用于電氣自動(dòng)化的監控過(guò)程中，不僅能夠使傳輸速度加快，容量變大，還能夠解決監控程序與技術(shù)雜亂無(wú)章的問(wèn)題，并能夠使電氣綜合自動(dòng)化的無(wú)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(wèn)題，又能夠起到更好地保護作用。
嵌入式以太網(wǎng)是指在單片機系統上通過(guò)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。
國外的電力設備供應商把嵌入式以太網(wǎng)的微機保護測控設備推入了市場(chǎng)，國內的電力設備制造商也在對最新綜合自動(dòng)化系統進(jìn)行研發(fā)，在二次保護控制設備中成功運用嵌入式以太網(wǎng)。
(三)標準應用技術(shù)的研發(fā)。
為了實(shí)現不同廠(chǎng)家IED設備的信息共享和互操作性，要按照標準的規定內容對產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)加工。
由國際電工委員會(huì )參與并制定的國際通用標準IEC61850，該標準的特點(diǎn)包括數據自描述、信息分層、通信服務(wù)接口A(yíng)CSI等。
既滿(mǎn)足了電氣自動(dòng)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據。
四、結束語(yǔ)
監控技術(shù)在電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化系統中的運用，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(shí)的發(fā)現機械存在的隱患，并能夠及時(shí)地處理這些問(wèn)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：
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