浅谈对电气自动化控制系统的思考

2012-08-15曾宗权

科学之友 2012年2期

关键词：元器件电子设备远程

曾宗权

（梧州市东能电力安装有限公司，广西梧州 543002）

1 电气控制对象的特点和要求

（1）电气控制系统相对热机设备而言控制信息采集量小、对象少，操作频率低，但强调快速性、准确性。

（2）电气设备保护自动装置要求可靠性高，动作速度快；同时对抗干扰要求较高。

（3）热力系统控制处理信息量大，系统复杂，以过程控制为主；电气控制系统（ECS）主要以数据采集系统和顺序控制为主，联锁保护较多。

2 电气自动化控制系统的设计思想

2.1 集中监控

控制站的防护要求低、运行维护方便以及系统设计较为容易是集中监控方式最大的优点，但这也给其带来了弊端，那就是将控制系统中的各个主要功能都集中到一个处理器中进行运转，使处理器的工作任务量增加，阻碍了其运行速度，影响工作的效率。当电气控制设备全部进入到监控状态时，随着被监控对象数量的不断增加导致的结果是主机冗余下降、企业投资增加、电缆数量增加且长距离的电缆运输也将在一定程度上影响着控制系统的可靠性以及稳定性。因为长距离的电缆查线不方便，也增加了维护量，还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性，因此在采用集中监控方式时要对上述问题进行很好的处理。

2.2 远程监控

随着科技的发展，远程会议、远程视频、远程监控等技术逐渐成熟，而远程监控方式的运用具有节约电缆、减少安装费用的支出、节约材料、提高了可靠性、组态较为灵活等优势，但是这种方式并不适合全厂的电气自动化系统的构建，因为其现场总线的通讯速度相对低于其他方式，而且电厂的电器通讯量巨大，因此远程监控方式通常情况下适用于小型的系统监控，这是我们在设计电子自动化控制系统时需要着重注意的地方。

2.3 现场总线监控

当前在变电站综合自动化控制系统中已经普遍采用了以太网（Ethernet）、现场总线等计算机网络技术，而且在多年的实践摸索中也已经积攒了丰富的经验，加上当今智能化研究的进步以及智能化设备的迅速发展，都极大的推动了电气自动化控制系统的发展。尤其是现场总线监控方式不但可以针对不同的间隔设定不同的功能，也可以根据具体的间隔情况进行合理设计，其还具有远程监控方式的全部优势，可以大量的减少隔离设备、模拟量变送器等使用，并且针对于智能化设备可就地安装，进而节省了大量的材料费以及安装维护工作量，减少了企业的资本投入，也降低了企业成本，这是我们在设计充分加以使用和发挥其作用的方式。

3 提高控制设备可靠性的措施

任何电气控制设备设计的再精良也需要稳定的可靠性作为支撑，因此要提高控制设备的可靠性，就需要从实际出发，对控制设备的特点，元器件的正确选择与使用、散热防护、气候防护等方面进行详细的研究，进而采用相应的可提高其可靠性的设计方法，以设计出合格的产品，具体要求如下：

3.1 电子元器件的选用

元器件是设备的组成部分，其性能的稳定性决定了设备整体的可靠性，因此在元器件的选择上要根据电路性能的要求和工作环境的条件来选用合适的元器件。选择时要对关键性的元器件进行质量的认定与检测；严格比对同类元器件的型号、规格、品种以及生产厂商等之间的优缺点，以选择在技术条件、技术性能、质量等级等均应满足设备工作和环境的要求，并留有足够的余量的元器件。另外，在使用过程中要对元器件表现出来的相关性能与数据进行及时的统计与分析以作为今后选用的依据。

3.2 电子设备的环境保护

电子设备在使用过程中潮湿、盐雾、霉菌以及气压、污染气体对电子设备影响很大，轻者降低设备的灵敏度，重者直接或间接的损坏电子设备。其中以潮湿因素的影响最大，尤其是在温度低、湿度大的环境下，当湿度达到饱和状态时就会造成设备内的元器件以及印制电路板上产色和凝露现象，使其性能降低，导致故障的发生；另外当潮湿空气侵袭电子设备时，元器件或材料表面会凝聚一层水膜，并由此渗透到内部，进而增加了绝缘材料的导电率，体积电阻率降低，介质损耗增加引发电气短路、漏电、击穿等问题，从而造成设备运行故障。

3.3 严格把控设备的设计开发

控制设备设计开发阶段是设备可靠性的关键阶段，只有设计的合理与科学才有可能生产出合格的产品，因此此阶段，需要仔细研究设备、元器件、零部件的技术条件、技术环境，以分析出产品的设计参数，进而制定出合理的设计方案；其二，在全面掌握产量设定产品结构形式和产品类型的基础上，进行综合、全面的构思，设定出产品的结构。使产品具有良好的操作维修性能和使用性能，以降低设备的维修费用和使用费用。

3.4 控制设备的散热防护

控制设备的散热防护是影响设备运行速度以及稳定性的重要因素，温度对设备可靠性的影响是不容小觑的，因为电子设备在运行时会损耗一定功率，是以热能的形式表现出来的，特点是一些功率较大的元器件在运行中产生的热能更是相当惊人，此时如果不进行有效的降温就有可能导致设备的损坏。另外当外界环境温度较高时，设备工作时产生的热能难以散发出去，也将使设备温度升高。在实际工作中对于半导体分立器件要进行一定的散热处理，而功率低于100 W的一般不需要进行散热；对于功率较大的半导体分立器件应加装散热器；对热较为敏感的半导体分立器件在安装时应尽量远离耗散功率大的元器件，以免造成不必要的影响。