电气自动化控制技术特点与运用探析
2021-10-27李靖康旭
李 靖 康 旭
(广东韶钢松山股份有限公司,韶关 512122)
随着市场经济的不断发展,科学技术呈现出全面升级转型的趋势。电气自动化控制技术的应用范围全面扩大,需要结合各领域的应用要求完善技术方案,以促进我国企业现代化技术模式的可持续健康发展。
1 电气自动化控制技术的特点
1.1 普适性
电气自动化控制技术具有普适性特点,能实现多技术层面的覆盖应用,大大提升了工艺环节的连续性,并打造了较为合理且有效的技术框架。针对较为复杂的工艺流程,因为生产过程中涉及的突变因素和不确定因素较多,会对生产效果产生影响,所以需要借助电气自动化控制技术打造更加匹配的控制方案。制定控制方案的过程中,在综合考量多方面因素的同时,要制定更加具有针对性的生产作业计划,以达到全面提高产量和产品经济效益的目的。
1.2 专业性
电气自动化技术的专业性较强。在电气自动化技术应用模式中,一般会涉及软件和硬件两个方面,因此操作步骤较为复杂。例如:金属冶金电气自动化技术控制方案中,涉及的细节性操作较多,而差异化的环节需要配置不同的控制方案,导致操作过程复杂。电气自动化控制技术能在复杂的应用环境中建立技术和控制方案的平衡关系,使设备维持在较好的作业环境中[1]。
1.3 依赖性
因为电子信息技术不仅能有效提升控制方案的运行效率,而且能辅助企业开展自动化工作,所以电气自动化控制技术对电子技术具有较强的依赖性。在电气自动化控制技术应用过程中,可以利用采集传感器获取信息数据,然后匹配信号处理控制器完成相关工作,从监控运算环节到最终结果执行环节的整个工作流程中建立完整的自动化控制流程,以维持电气自动化控制技术方案的综合应用效果。
2 电气自动化控制技术应用要点
2.1 集散控制系统
随着工业控制计算机应用范围的扩大,建立以系统和连续生产过程为对象的研究模式成为工业企业的常规化应用方案。为了实现大型分散控制系统的全面升级,应用电气自动化控制技术建立集散控制系统具有重要的实践意义。
分布式控制系统(Distributed Control System,DCS)的技术体系较为先进,如图1所示,对应的组态学习状态便捷性较高,且DCS系统还将向着综合性更强的方向发展。在未来的发展过程中,借助电气自动化控制技术将不同的单(多)回路调节设备、可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)以及工业个人计算机(Personal Computer,PC)等设备联动建立应用系统,才能够顺应工厂自动化需求。
图1 DCS系统
目前,基于电气自动化控制技术的DCS系统也在逐渐融合智能化技术方案,并且匹配有数据库系统和推理技能等相关技术,已经基本建立了完整的知识库系统和专家系统等,真正意义上实现了工业作业的自学习控制目标。配合人工智能指令的DCS系统也将建立层级实现过程,从而为工业PC化、DCS专业化提供技术支持。例如:DCS系统本身具有自动跟随的应用特征,在冶金工业工艺运行过程中能以自动化控制的模式维持冶金作业时实时性跟踪处理的任务。这一过程不仅能实现全过程操作管理,还能完成技术故障诊断[2]。
2.2 生产自动化控制
在相关行业中应用电气自动化控制技术能在实现生产自动化的同时促进生产过程自动化。一方面,将电气自动化控制技术应用在基础控制作业方面,能够借助PLC系统、工业控制计算机等替代传统的模拟控制技术方案,且只需匹配现场总线和工业以太网就能建立完整的自动化控制机制和完整的生产自动化机制。例如:建立现场总线控制系统(Fieldbus Control System,FCS)能结合工艺要求完成自诊断、自校正等相关工作[3]。在Ethernet技术全面发展的基础背景下,匹配电气自动化控制技术的介入控制模块将发挥更大的作用,能够实现数字式网络互联,提升系统的开放性和可操作性。
另一方面,应用电气自动化控制技术能实现生产过程自动化,主要体现在实时监控生产过程中的运转参数、温度参数和流量参数等。系统借助自动化仪器仪表设备获取回路控制信息,能够提升生产和能源计量工作的规范化水平,且保证数据的精准度符合应用预期要求。对于生产过程而言,预报报警信息要借助电气自动化控制技术系统实现完整的反馈,然后才能落实相应的调控策略。
综上所述,在工业流程中应用电气自动化控制技术能够打造更加便捷、高效且完整的行业应用模式,从而确保生产执行系统发挥更大的作用,促进整个行业的进步和可持续发展[4]。
2.3 电网调度自动化
在电网调度控制方案中,控制中心主要由计算机网络系统、工作站和服务器等部分组成。借助电力系统专用的广域网,能搭建完整的连接体系、对应的下级电网调度控制中心和调度范围内的发电厂等。可见,借助电气自动化控制技术能提升调度自动化水平。
在电网调度控制方案中应用电气自动化控制技术具有以下功能:第一,能辅助电网调度工序打造数据实时性采集和电网安全性监控的工作模式;第二,能建立完整的电力状态评估模式,从而全面分析电力系统目前的运行情况并预测运行趋势,为全面提升电网调度应用控制水平提供保障;第三,完成电网自动发电控制和自动经济调度,以使电网调度工作适应市场运营发展需求[5]。
2.4 变电站自动化
随着科学技术的不断发展,智能化变电站的发展受到了广泛关注。为了打造更加合理的运行管控结构,需要应用电气自动化控制技术替代传统的人工监视模式和人工操作模式,以打造更加智能的信息汇总和故障处理模式。在变电站自动化体系内,借助电气自动化控制技术能实时管理站内的相关电气设备,从而打造全方位监控体系和实时性控制体系。
在变电站自动化体系内应用电气自动化技术具有以下优点:第一,能实现全微机化设置目标,提升装置的应用效果,从而替代传统的电磁式设备,提升设备的整体水平;第二,能够打造二次设备数字化运行平台,并且融合网络化、集成化应用的特点,在实际应用中借助计算机电缆设备或光纤设备替代传统的电力信号电缆结构;第三,该技术支持运行管理和数据记录的实时性统计,只需借助主屏幕就能显示实时数据和运行状态等相关参数,以便管理人员开展相应的管理工作[6]。
可见,在变电站自动化控制工作中,借助电气自动化控制技术不仅能打造更加现代化的生产管理环境,而且能匹配完整的运行操作管理方案,最终实现实时性监督的目的。
2.5 节能环保机制
电气自动化控制技术的应用不仅能提升工艺流程的智能化水平,还能为顺利开展节能环保工作提供支持,从而维持综合应用效率。特别是在冶金等环境污染性较大的产业体系中,电气自动化控制技术能够发挥重要作用。在实际冶金生产过程中会产生较多的废料和废渣,这不仅会对环境产生影响,还会制约整个行业的环保发展,因此匹配电气自动化控制技术以建立对应的环保冶炼模型势在必行。在冶金过程中应用电气自动化控制技术主要是借助该技术监督冶金的整个过程,并实时检测分析工艺流程结束后产生的废物,跟踪监管可以重复回收利用的金属材料,之后应用对应技术和检测系统回传相关信息,然后由控制中心在获取信号后完成二次冶炼。对于不能重复利用的废渣废料则统一收集处理,从而在一定程度上减少污染物的排放量,为环境管理工作的全面优化提供支持[7]。
另外,在冶金工业废水处理环节中应用电气自动化控制技术也具有一定的应用优势,功能主要是监督大功率电气控制设备,并配合使用恒波检测装置及时汇总废水的相关信息。若有害物质超标,它能直接操作自动化控制器完成废渣的过滤处理,从而提升环保质量,避免严重的环境污染影响行业的可持续发展。
3 结语
综上所述,在不同领域内应用电气自动化控制技术需要结合技术特点和应用优势打造更加贴合行业需求的控制方案,从而建构完整的监管流程,同时需要不断升级技术方案,并融合更多现代化技术应用元素,整合运维处理机制,从而提升技术的环保效能和应用经济效能,促进自动化控制系统的全面进步。