吳紅利

[摘要]隨著時(shí)代的發(fā)展，電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，生產(chǎn)領(lǐng)域中已經(jīng)較為普遍地應(yīng)用了現(xiàn)代工業(yè)電氣自動(dòng)化，本文從幾個(gè)方面闡述了電氣工程的設(shè)計(jì)原則并且分析了自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展策略及對(duì)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

[關(guān)鍵詞]工業(yè)電氣自動(dòng)化應(yīng)用

一、系統(tǒng)特點(diǎn)

1.系統(tǒng)安排。工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的各個(gè)配電室以及電動(dòng)機(jī)控制中心是安裝用電設(shè)備的地點(diǎn)，配件數(shù)量較多，相應(yīng)地需要執(zhí)行較大的處理信息的任務(wù)，維護(hù)工作難度較大。電氣設(shè)備與熱工系統(tǒng)最大的區(qū)別在于，前者的操作頻率低于后者，在部分系統(tǒng)設(shè)備處于運(yùn)作正常的狀態(tài)下，一般可以保持幾個(gè)月的時(shí)間；（2）帶暖氣設(shè)備對(duì)保護(hù)裝置具有較高要求，一般情況下，需要在40ms之內(nèi)完成一個(gè)保護(hù)動(dòng)作。電氣設(shè)備的連鎖邏輯相對(duì)簡(jiǎn)單，但操作機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，工廠用電系統(tǒng)是主要的控制方式，只有借助DOS系統(tǒng)，才可以對(duì)主要設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，并且當(dāng)2臺(tái)設(shè)備都處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，對(duì)其中1臺(tái)設(shè)備的檢修不能對(duì)另外1臺(tái)設(shè)備的正常運(yùn)作造成影響，所以可以考慮設(shè)置2臺(tái)機(jī)組DCS電氣控制模式，以確保穩(wěn)定性。通過(guò)電氣設(shè)備自身特點(diǎn)不難看出，ECS構(gòu)建時(shí)，要想達(dá)到維持系統(tǒng)可靠性的目的，關(guān)鍵在于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及與DCS的聯(lián)網(wǎng)方式。一方面，需要維持系統(tǒng)的正常運(yùn)作狀態(tài)，另一方面，要保證系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的處理以及所收集到的信息的準(zhǔn)確性，并且需要制定應(yīng)急預(yù)案，以維持工業(yè)電氣系統(tǒng)運(yùn)作的最佳狀態(tài)。

二、電氣工程設(shè)計(jì)原則

1.對(duì)供配電設(shè)計(jì)予以優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)電能合理化利用

工業(yè)電氣工程設(shè)計(jì)的首要原則就是對(duì)供配電設(shè)計(jì)方案不斷地予以完善，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能利用的合理化。例如，在設(shè)計(jì)水庫(kù)電氣系統(tǒng)過(guò)程中，設(shè)計(jì)的適應(yīng)性是首要考慮的問(wèn)題。首先，必須具備足夠的動(dòng)力，確保水利工作的順利開(kāi)展；其次，要為水庫(kù)建筑物營(yíng)造適宜的外部環(huán)境；盡可能地滿足電力負(fù)荷及供應(yīng)需求；滿足電氣設(shè)備在控制方式方面的特殊需要，確保電氣設(shè)備功效能夠得到最大的發(fā)揮，進(jìn)而維持電氣系統(tǒng)運(yùn)作的可靠性和穩(wěn)定性。除此之外，工業(yè)電氣設(shè)備設(shè)計(jì)中的另一需要格外關(guān)注的問(wèn)題就是設(shè)備運(yùn)行的安全性，要保持電氣線路適當(dāng)?shù)慕^緣距離、負(fù)荷能力、絕緣強(qiáng)度以及熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定的裕度；確保供配電運(yùn)行處于安全狀態(tài)，并安裝防雷裝置。需要注意的是，電氣設(shè)備防雷裝置，一方面，要確保在特殊環(huán)境下水庫(kù)的正常運(yùn)行；另一方面，還需要具備防靜電以及防浪涌技術(shù)。保護(hù)措施的設(shè)置必須要依據(jù)水利建筑的重要程度以及發(fā)生火災(zāi)的潛在危險(xiǎn)系數(shù)，在確保水庫(kù)電力設(shè)備保持運(yùn)行穩(wěn)定的前提下，借助現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，對(duì)工業(yè)電氣設(shè)備的管理不斷地予以完善。

2.維持設(shè)備運(yùn)行的高效性，有效控制耗損

在工業(yè)電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)過(guò)程中，最關(guān)鍵的前提是確保建筑運(yùn)行要求的實(shí)現(xiàn)以及運(yùn)行的安全性，在此基礎(chǔ)之上，要盡可能地控制成本，將相關(guān)的直接或間接消耗控制在最低水平。采用節(jié)能設(shè)備，補(bǔ)償無(wú)功，控制運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用，不斷提高電力設(shè)備的利用效率。

3.將負(fù)荷保持在合理狀態(tài)，確保設(shè)備利用效率達(dá)到最大化

水工建筑物對(duì)使用功能的要求以及運(yùn)行安全性是最基本的要求。除此之外，要在設(shè)計(jì)過(guò)程中，盡量提升電能質(zhì)量，并對(duì)負(fù)荷進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，確定最適宜的設(shè)計(jì)系數(shù)值，并為特殊用電環(huán)境制定專門的節(jié)能措施方案，促進(jìn)負(fù)荷率的提升，達(dá)到節(jié)約電能的目的。

三、自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展策略

1.實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)的同一性

對(duì)于工業(yè)電氣系統(tǒng)而言，選擇具有同一性和開(kāi)放性的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)具有重大意義。借助這一平臺(tái)，自動(dòng)化項(xiàng)目的設(shè)計(jì)及使用就具備了可靠的支持，并在系統(tǒng)運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)都能發(fā)揮重要作用。一方面，設(shè)備耗損以及使用成本可以得到很好的控制；另一方面，設(shè)備的利用效率也能夠大大提高。除此之外，對(duì)于系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)來(lái)說(shuō)，另一個(gè)十分重要的作用就是運(yùn)行平臺(tái)的開(kāi)發(fā)。代碼需要按照工業(yè)電氣自動(dòng)化項(xiàng)目具體情況以及客戶的需求運(yùn)行。

2.架設(shè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建起著不可或缺的重要作用，對(duì)于已經(jīng)相對(duì)成熟完善的自動(dòng)化系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建同樣不能忽視。企業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的作用主要體現(xiàn)在：確?，F(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備、計(jì)算機(jī)監(jiān)督系統(tǒng)以及企業(yè)管理系統(tǒng)之間進(jìn)行順暢的信息交流和傳遞數(shù)據(jù)。

對(duì)于企業(yè)管理層人員來(lái)說(shuō)，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀況的監(jiān)督可以借助Internaet或者Intranet來(lái)實(shí)現(xiàn)。隨著信息時(shí)代的到來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)的影響力迅速波及到社會(huì)生產(chǎn)生活的方方面面，不管使用何種通信主線，必須確保借助所選定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通訊在從辦公自動(dòng)化環(huán)境到控制級(jí)以及元件級(jí)的系統(tǒng)范圍內(nèi)均能實(shí)現(xiàn)。除此之外，網(wǎng)絡(luò)還涉及到數(shù)據(jù)編輯以及安全性等相關(guān)方面的內(nèi)容，這些都可以成為集成化自動(dòng)化系統(tǒng)的重要內(nèi)容。

3.程序接口實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化

完全符合標(biāo)準(zhǔn)的電氣系統(tǒng)的關(guān)鍵要點(diǎn)之一就在于其程序接口符合標(biāo)準(zhǔn)化要求。依據(jù)當(dāng)前使用范圍相當(dāng)廣泛的微軟標(biāo)準(zhǔn)以及諸如Windows2000，OPC，ActiveX和WindowsCE等相關(guān)技術(shù)，一方面，可以有效地控制工作時(shí)間，工作成本也會(huì)有所降低，另一方面，還為辦公自動(dòng)化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)以及信息的交互及共享提供了便利。

四、工業(yè)電氣自動(dòng)化未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

進(jìn)一步規(guī)范我國(guó)電氣傳動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)電氣傳動(dòng)自動(dòng)化生產(chǎn)的規(guī)?；耙?guī)范化的實(shí)現(xiàn)。立足于我國(guó)當(dāng)前現(xiàn)實(shí)國(guó)情以及工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀，可以預(yù)見(jiàn)，在今后一段時(shí)間內(nèi)，工業(yè)電氣自動(dòng)化將會(huì)向著分布式以及開(kāi)放式信息化的方向不斷邁進(jìn)。其中，借助分布式結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立性的實(shí)現(xiàn)就具備了現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)，分散其中所存在的相關(guān)危險(xiǎn)因素，確保系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)始終處于正常狀態(tài)；而開(kāi)放化，就是要在系統(tǒng)與外界之間建立起更多的可靠聯(lián)系，進(jìn)而使相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)連接得以實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)處理信息能力的不斷提高；所謂信息化，就是將現(xiàn)代化信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與設(shè)備有機(jī)聯(lián)系起來(lái)，進(jìn)而確保管控一體化以及網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化的盡快實(shí)現(xiàn)。

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