曾宗權(quán)

（梧州市東能電力安裝有限公司，廣西 梧州 543002）

1 電氣控制對(duì)象的特點(diǎn)和要求

（1）電氣控制系統(tǒng)相對(duì)熱機(jī)設(shè)備而言控制信息采集量小、對(duì)象少，操作頻率低，但強(qiáng)調(diào)快速性、準(zhǔn)確性。

（2）電氣設(shè)備保護(hù)自動(dòng)裝置要求可靠性高，動(dòng)作速度快；同時(shí)對(duì)抗干擾要求較高。

（3）熱力系統(tǒng)控制處理信息量大，系統(tǒng)復(fù)雜，以過(guò)程控制為主；電氣控制系統(tǒng)（ECS）主要以數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和順序控制為主，聯(lián)鎖保護(hù)較多。

2 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想

2.1 集中監(jiān)控

控制站的防護(hù)要求低、運(yùn)行維護(hù)方便以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為容易是集中監(jiān)控方式最大的優(yōu)點(diǎn)，但這也給其帶來(lái)了弊端，那就是將控制系統(tǒng)中的各個(gè)主要功能都集中到一個(gè)處理器中進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，使處理器的工作任務(wù)量增加，阻礙了其運(yùn)行速度，影響工作的效率。當(dāng)電氣控制設(shè)備全部進(jìn)入到監(jiān)控狀態(tài)時(shí)，隨著被監(jiān)控對(duì)象數(shù)量的不斷增加導(dǎo)致的結(jié)果是主機(jī)冗余下降、企業(yè)投資增加、電纜數(shù)量增加且長(zhǎng)距離的電纜運(yùn)輸也將在一定程度上影響著控制系統(tǒng)的可靠性以及穩(wěn)定性。因?yàn)殚L(zhǎng)距離的電纜查線不方便，也增加了維護(hù)量，還存在由于查線或傳動(dòng)過(guò)程中由于接線復(fù)雜而造成誤操作的可能性，因此在采用集中監(jiān)控方式時(shí)要對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行很好的處理。

2.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控

隨著科技的發(fā)展，遠(yuǎn)程會(huì)議、遠(yuǎn)程視頻、遠(yuǎn)程監(jiān)控等技術(shù)逐漸成熟，而遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的運(yùn)用具有節(jié)約電纜、減少安裝費(fèi)用的支出、節(jié)約材料、提高了可靠性、組態(tài)較為靈活等優(yōu)勢(shì)，但是這種方式并不適合全廠的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建，因?yàn)槠洮F(xiàn)場(chǎng)總線的通訊速度相對(duì)低于其他方式，而且電廠的電器通訊量巨大，因此遠(yuǎn)程監(jiān)控方式通常情況下適用于小型的系統(tǒng)監(jiān)控，這是我們?cè)谠O(shè)計(jì)電子自動(dòng)化控制系統(tǒng)時(shí)需要著重注意的地方。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控

當(dāng)前在變電站綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)中已經(jīng)普遍采用了以太網(wǎng)（Ethernet）、現(xiàn)場(chǎng)總線等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而且在多年的實(shí)踐摸索中也已經(jīng)積攢了豐富的經(jīng)驗(yàn)，加上當(dāng)今智能化研究的進(jìn)步以及智能化設(shè)備的迅速發(fā)展，都極大的推動(dòng)了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展。尤其是現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式不但可以針對(duì)不同的間隔設(shè)定不同的功能，也可以根據(jù)具體的間隔情況進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，其還具有遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的全部?jī)?yōu)勢(shì)，可以大量的減少隔離設(shè)備、模擬量變送器等使用，并且針對(duì)于智能化設(shè)備可就地安裝，進(jìn)而節(jié)省了大量的材料費(fèi)以及安裝維護(hù)工作量，減少了企業(yè)的資本投入，也降低了企業(yè)成本，這是我們?cè)谠O(shè)計(jì)充分加以使用和發(fā)揮其作用的方式。

3 提高控制設(shè)備可靠性的措施

任何電氣控制設(shè)備設(shè)計(jì)的再精良也需要穩(wěn)定的可靠性作為支撐，因此要提高控制設(shè)備的可靠性，就需要從實(shí)際出發(fā)，對(duì)控制設(shè)備的特點(diǎn)，元器件的正確選擇與使用、散熱防護(hù)、氣候防護(hù)等方面進(jìn)行詳細(xì)的研究，進(jìn)而采用相應(yīng)的可提高其可靠性的設(shè)計(jì)方法，以設(shè)計(jì)出合格的產(chǎn)品，具體要求如下：

3.1 電子元器件的選用

元器件是設(shè)備的組成部分，其性能的穩(wěn)定性決定了設(shè)備整體的可靠性，因此在元器件的選擇上要根據(jù)電路性能的要求和工作環(huán)境的條件來(lái)選用合適的元器件。選擇時(shí)要對(duì)關(guān)鍵性的元器件進(jìn)行質(zhì)量的認(rèn)定與檢測(cè)；嚴(yán)格比對(duì)同類(lèi)元器件的型號(hào)、規(guī)格、品種以及生產(chǎn)廠商等之間的優(yōu)缺點(diǎn)，以選擇在技術(shù)條件、技術(shù)性能、質(zhì)量等級(jí)等均應(yīng)滿足設(shè)備工作和環(huán)境的要求，并留有足夠的余量的元器件。另外，在使用過(guò)程中要對(duì)元器件表現(xiàn)出來(lái)的相關(guān)性能與數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的統(tǒng)計(jì)與分析以作為今后選用的依據(jù)。

3.2 電子設(shè)備的環(huán)境保護(hù)

電子設(shè)備在使用過(guò)程中潮濕、鹽霧、霉菌以及氣壓、污染氣體對(duì)電子設(shè)備影響很大，輕者降低設(shè)備的靈敏度，重者直接或間接的損壞電子設(shè)備。其中以潮濕因素的影響最大，尤其是在溫度低、濕度大的環(huán)境下，當(dāng)濕度達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)就會(huì)造成設(shè)備內(nèi)的元器件以及印制電路板上產(chǎn)色和凝露現(xiàn)象，使其性能降低，導(dǎo)致故障的發(fā)生；另外當(dāng)潮濕空氣侵襲電子設(shè)備時(shí)，元器件或材料表面會(huì)凝聚一層水膜，并由此滲透到內(nèi)部，進(jìn)而增加了絕緣材料的導(dǎo)電率，體積電阻率降低，介質(zhì)損耗增加引發(fā)電氣短路、漏電、擊穿等問(wèn)題，從而造成設(shè)備運(yùn)行故障。

3.3 嚴(yán)格把控設(shè)備的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)

控制設(shè)備設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段是設(shè)備可靠性的關(guān)鍵階段，只有設(shè)計(jì)的合理與科學(xué)才有可能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，因此此階段，需要仔細(xì)研究設(shè)備、元器件、零部件的技術(shù)條件、技術(shù)環(huán)境，以分析出產(chǎn)品的設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)而制定出合理的設(shè)計(jì)方案；其二，在全面掌握產(chǎn)量設(shè)定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式和產(chǎn)品類(lèi)型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行綜合、全面的構(gòu)思，設(shè)定出產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。使產(chǎn)品具有良好的操作維修性能和使用性能，以降低設(shè)備的維修費(fèi)用和使用費(fèi)用。

3.4 控制設(shè)備的散熱防護(hù)

控制設(shè)備的散熱防護(hù)是影響設(shè)備運(yùn)行速度以及穩(wěn)定性的重要因素，溫度對(duì)設(shè)備可靠性的影響是不容小覷的，因?yàn)殡娮釉O(shè)備在運(yùn)行時(shí)會(huì)損耗一定功率，是以熱能的形式表現(xiàn)出來(lái)的，特點(diǎn)是一些功率較大的元器件在運(yùn)行中產(chǎn)生的熱能更是相當(dāng)驚人，此時(shí)如果不進(jìn)行有效的降溫就有可能導(dǎo)致設(shè)備的損壞。另外當(dāng)外界環(huán)境溫度較高時(shí)，設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的熱能難以散發(fā)出去，也將使設(shè)備溫度升高。在實(shí)際工作中對(duì)于半導(dǎo)體分立器件要進(jìn)行一定的散熱處理，而功率低于100 W的一般不需要進(jìn)行散熱；對(duì)于功率較大的半導(dǎo)體分立器件應(yīng)加裝散熱器；對(duì)熱較為敏感的半導(dǎo)體分立器件在安裝時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離耗散功率大的元器件，以免造成不必要的影響。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的設(shè)計(jì)能力以設(shè)計(jì)出高可靠性的設(shè)備是我們未來(lái)不斷研究和探索的方向，只有在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中提高重視，通過(guò)采用各種技術(shù)處理措施，在使用過(guò)程中做到按照流程操作、及時(shí)維護(hù)與保養(yǎng)，才能保證設(shè)備的可靠性，也才會(huì)有滿意的成果。

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