郝斌山
浙江華業(yè)電力工程股份有限公司 浙江 寧波 315800
自動(dòng)化儀器儀表主要就是在各類生產(chǎn)活動(dòng)中,依照預(yù)先設(shè)定好的程序及流程,借助自動(dòng)化控制技術(shù)控制生產(chǎn)工藝、顯示生產(chǎn)進(jìn)度,確保生產(chǎn)工作能夠有序開展的儀表設(shè)施。
通過使用電氣自動(dòng)化儀器儀表,能夠?qū)ιa(chǎn)企業(yè)各項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)及信息進(jìn)行全面監(jiān)管,從根本上提高工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量?,F(xiàn)階段自動(dòng)化控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大,在進(jìn)一步提升各類生產(chǎn)資源利用率的同時(shí),還可延長(zhǎng)電氣設(shè)備全壽命運(yùn)行周期,為企業(yè)帶來更大經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技技術(shù)發(fā)展速度不斷加快,電氣自動(dòng)化儀表種類增多,實(shí)際應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,結(jié)合電氣儀表電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)行功能,可以將其劃分為不同種類。
從測(cè)量參數(shù)角度分析,電氣自動(dòng)化儀表可分為溫度測(cè)量?jī)x表、壓力測(cè)量?jī)x表、流量測(cè)量?jī)x表及位置測(cè)量?jī)x表等;
從實(shí)現(xiàn)共同角度分析,電氣自動(dòng)化儀表可分為質(zhì)性類儀表、調(diào)節(jié)類儀表、計(jì)算類儀表、顯示類儀表[1]。其中,顯示類儀表能夠集中顯示各類數(shù)據(jù)及圖像,確保實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中的各類信息數(shù)據(jù)能夠被更好的應(yīng)用在生產(chǎn)管理工作中。顯示儀表還可以加強(qiáng)其他電氣設(shè)備監(jiān)管效果,如電氣設(shè)備出現(xiàn)故障問題,顯示類儀表可接觸亮光或鳴笛等方式及時(shí)預(yù)警,避免故障問題進(jìn)一步演變成重大安全事故,對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營建設(shè)期間的綜合效益造成不利影響。
現(xiàn)階段電氣儀表與電氣儀表自動(dòng)化控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中,主要涉及收集、處理及應(yīng)用信息全過程,所收集的信息主要為企業(yè)或?qū)嶋H生產(chǎn)期間的具體情況,更為直觀的展現(xiàn)出生產(chǎn)過程中存在的各類問題。信息系統(tǒng)在現(xiàn)階段電氣自動(dòng)化儀器儀表中發(fā)揮出的作用更為顯著。借助信息系統(tǒng),可以有效判斷、控制企業(yè)各個(gè)生產(chǎn)流程。信息技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在滿足企業(yè)生產(chǎn)需要、設(shè)備過程中的目標(biāo)等方面,通過集中實(shí)施數(shù)據(jù)采集及處理,從根本上提升各類數(shù)據(jù)資源利用率,對(duì)加強(qiáng)電氣自動(dòng)化儀器儀表運(yùn)行效果意義重大。
現(xiàn)有電氣自動(dòng)化儀器儀表在運(yùn)行期間的特征主要體現(xiàn)在信息存儲(chǔ)永久性、數(shù)據(jù)處理高效性兩方面。在電氣自動(dòng)化儀表運(yùn)行時(shí),運(yùn)行期間的數(shù)據(jù)將長(zhǎng)久保留在系統(tǒng)內(nèi)。普通儀器儀表運(yùn)行環(huán)節(jié)極容易受到環(huán)境因素影響,在設(shè)備自檢、校準(zhǔn)等方面容易出現(xiàn)較多漏洞[2]。而配合使用以先進(jìn)微處理技術(shù)為主的儀器儀表,能夠進(jìn)一步提升設(shè)備檢驗(yàn)全面性及精準(zhǔn)度,借助數(shù)據(jù)優(yōu)化、檢索與編程等功能,從根本上提高數(shù)據(jù)處理效率,保障各類生產(chǎn)環(huán)節(jié)的可控性。
通過自動(dòng)化控制技術(shù)大面積應(yīng)用在電氣儀表中,還可以從根本上提高工業(yè)生產(chǎn)效率,確保生產(chǎn)內(nèi)部設(shè)備運(yùn)行故障問題能夠得到及時(shí)發(fā)現(xiàn)與解決。同時(shí),運(yùn)用自動(dòng)化管控技術(shù),還可以將各類儀表設(shè)備運(yùn)行技術(shù)參數(shù)輸送到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部,運(yùn)用自動(dòng)化管控設(shè)備,對(duì)工業(yè)生產(chǎn)全過程進(jìn)行結(jié)果。由于工作人員可以直接利用計(jì)算機(jī)設(shè)備輸送指令,節(jié)省了較多不必要工作銜接,使工業(yè)生產(chǎn)工作效率能夠得到根本上提升。
在生產(chǎn)運(yùn)行期間配合使用先進(jìn)的自動(dòng)化控制還能夠從根本上提高系統(tǒng)的可操作性能。具體而言,自動(dòng)化控制技術(shù)的邏輯性較強(qiáng),操作較為便捷。借助自動(dòng)化控制技術(shù)可以模擬電氣儀表中的數(shù)據(jù)信號(hào),診斷系統(tǒng)運(yùn)行期間的錯(cuò)誤信息,最大限度降低電氣儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)系統(tǒng)運(yùn)行失誤問題發(fā)生幾率。在自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用期間,輸入指令就可以使電氣儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)系統(tǒng)按照既有程序完成自動(dòng)操作,切實(shí)保障了電氣儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用效果,為實(shí)現(xiàn)工業(yè)高質(zhì)高效生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)。
通過設(shè)立生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng),能夠?qū)⑾到y(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)作為生產(chǎn)工程重大事項(xiàng)決策制定依據(jù),綜合評(píng)估生產(chǎn)工程階段性成本效益,保障生產(chǎn)環(huán)節(jié)科學(xué)高效開展。
智能化監(jiān)控是電氣儀表自動(dòng)化重要功能,在實(shí)際應(yīng)用期間需要借助智能監(jiān)控設(shè)備,對(duì)電氣儀表運(yùn)行環(huán)境展開實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與記錄,并將此些記錄信息進(jìn)行匯總。信息監(jiān)測(cè)與輸送應(yīng)當(dāng)由紅外傳感器實(shí)現(xiàn)。在電氣儀表具體運(yùn)行過程中,借助發(fā)射管道向外部傳送紅外線信號(hào),信號(hào)被接收管道接收后會(huì)傳輸給單片機(jī),從而實(shí)現(xiàn)電氣儀表自動(dòng)化目標(biāo)。
現(xiàn)階段電氣自動(dòng)化控制技術(shù)誕生出了遠(yuǎn)程控制技術(shù)、集成控制技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)三種方式。其中,遠(yuǎn)程控制技術(shù)是現(xiàn)階段電氣儀表檢測(cè)測(cè)控中的重要組成部分,可幫助工作人員遠(yuǎn)程監(jiān)控儀表系統(tǒng),主要被應(yīng)用在遠(yuǎn)距離通信環(huán)節(jié)。
為確保電氣儀表能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)高效運(yùn)行目標(biāo),還是要加強(qiáng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)車輛管控力度,分析設(shè)備在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中的具體情況,掌握設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài),在企業(yè)工作中使用儀器儀表,可為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營建設(shè)提供自動(dòng)一體化控制服務(wù),極大限度縮短信息傳輸時(shí)間。
通過在電氣儀表中安裝自動(dòng)化系統(tǒng),可以對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全程化管控。如發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)存在異常狀態(tài),管控系統(tǒng)可以將數(shù)據(jù)分析結(jié)果直接反饋給監(jiān)控系統(tǒng)中,確保電氣儀表生產(chǎn)內(nèi)部運(yùn)行正常區(qū)域能夠與故障設(shè)備快速分割,保障電氣儀表生產(chǎn)能夠始終處于正常高效的運(yùn)行狀態(tài)。
研發(fā)并應(yīng)用生產(chǎn)模擬仿真軟件、GPS技術(shù)、可編程邏輯控制系統(tǒng),對(duì)生產(chǎn)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況展開全面監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在于設(shè)備運(yùn)行過程中的泄露風(fēng)險(xiǎn)問題,并由此對(duì)出現(xiàn)故障問題的設(shè)備展開專項(xiàng)運(yùn)維本。
百里香瞟了眼俗不可耐、丑陋無比的川矢,心想,你們這些日本鬼子侵我中華,殺我同胞,奸淫搶掠,禽獸不如,也配拜我為師?他冷冷一笑,說:“我一個(gè)做香腸的,不懂什么文化,也不想當(dāng)什么大師!要吃香腸明天來,我要打烊收攤子了!”
配合使用功能完善的自動(dòng)化化管控計(jì)算機(jī)設(shè)備,能夠?qū)﹄姎鈨x表生產(chǎn)內(nèi)部及外部運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行全面收集,以便能夠切實(shí)反饋出電氣儀表生產(chǎn)內(nèi)部各機(jī)組運(yùn)行狀態(tài),對(duì)機(jī)組內(nèi)部數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步控制。結(jié)合電氣儀表生產(chǎn)實(shí)際要求,設(shè)置自動(dòng)化設(shè)備的開啟關(guān)閉環(huán)節(jié)。確保電氣儀表生產(chǎn)設(shè)施能夠依據(jù)設(shè)計(jì)好的技術(shù)參數(shù),及時(shí)調(diào)節(jié)頻率與電壓。
自動(dòng)化技術(shù)也進(jìn)一步增強(qiáng)了電氣儀表電氣自動(dòng)化中的程序化水平,借助自動(dòng)化化系統(tǒng)將電氣儀表生產(chǎn)流程、實(shí)際操作方式及自動(dòng)化技術(shù)等內(nèi)容輸入到電氣自動(dòng)化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi),切實(shí)增強(qiáng)系統(tǒng)及設(shè)備流程管控水平,使電氣儀表設(shè)備始終處于長(zhǎng)效平穩(wěn)的運(yùn)行狀態(tài)。
在電氣儀表自動(dòng)化控制實(shí)施過程中,生產(chǎn)期間的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)值也可作為電氣儀表管控重要依據(jù),因此為從根本上提升電氣儀表監(jiān)管力度,還是要做好數(shù)據(jù)采集與傳輸工作,因光纖信號(hào)傳輸穩(wěn)定性更為顯著、傳輸效率高,將光纖作為傳統(tǒng)傳輸介質(zhì)的代替已然成為電氣儀表自動(dòng)化重要發(fā)展趨勢(shì)。光纖可從根本上提高電氣儀表電氣自動(dòng)化設(shè)備的智能化水平,使電氣儀表生產(chǎn)期間的數(shù)據(jù)利用率進(jìn)一步增長(zhǎng)。為保障數(shù)據(jù)傳輸效果,加強(qiáng)自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)營水平還需要借助高級(jí)智能終端及間隔層開展數(shù)據(jù)采集工作,著重關(guān)注程序接口標(biāo)準(zhǔn)化及軟硬件產(chǎn)品中的數(shù)據(jù)交換,確保電氣儀表自動(dòng)化生產(chǎn)期間的數(shù)據(jù)傳輸水平穩(wěn)定提升。
將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在電氣儀表改造過程中,需要首先注重開關(guān)邏輯控制的改造工作。配合使用可編程邏輯控制裝置,對(duì)電氣儀表內(nèi)電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行技術(shù)參數(shù)進(jìn)行專項(xiàng)管控。著重關(guān)注發(fā)電機(jī)機(jī)組、電磁控制裝置的自動(dòng)化改造,通過優(yōu)化自動(dòng)監(jiān)管系統(tǒng)功能,使設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)能夠被直觀展現(xiàn)出來,將存在于系統(tǒng)運(yùn)行過程中的各類風(fēng)險(xiǎn)問題控制在源頭。
為確保經(jīng)過自動(dòng)化改造后的電氣儀表能夠?qū)崿F(xiàn)高效可靠運(yùn)行目標(biāo),應(yīng)當(dāng)建立起具備較高適用性的通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。要求工作人員對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管,使存在于電氣設(shè)備中的故障問題能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決。在建立通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系期間,還需要配合辦公自動(dòng)化改造工作,增強(qiáng)工作人員工作效率,提升并網(wǎng)光伏發(fā)電站生產(chǎn)經(jīng)營全過程的管控水平及信息數(shù)據(jù)利用率。
數(shù)據(jù)庫是電氣儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的重要組成部分,數(shù)據(jù)庫運(yùn)行水平可直接影響到系統(tǒng)運(yùn)行效果?,F(xiàn)有數(shù)據(jù)庫主要采用 SQL,實(shí)際查詢效果良好,反應(yīng)速度較快。數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要遵照儀器儀表運(yùn)程具體要求,確保數(shù)據(jù)庫能夠全面覆蓋監(jiān)測(cè)分項(xiàng)。要求數(shù)據(jù)庫內(nèi)各表應(yīng)采用字段連接手段,存儲(chǔ)各類監(jiān)測(cè)方式下的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。滿足工程信息、用戶客戶、系統(tǒng)設(shè)置、預(yù)警值設(shè)置等要求。
數(shù)據(jù)入庫功能實(shí)現(xiàn)時(shí),可使用C語言編寫識(shí)別文本文件程序,將各類文件格式添加到數(shù)據(jù)庫內(nèi),要求數(shù)據(jù)格式應(yīng)當(dāng)保持統(tǒng)一;數(shù)據(jù)編輯期間需要?jiǎng)?chuàng)建出適宜的數(shù)據(jù)集,將數(shù)據(jù)庫連接返回?cái)?shù)據(jù)集,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的添加、更改、更新功能;數(shù)據(jù)分析工作需要配合使用圖形圖像技術(shù)手段以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)算法,如遞歸算法、頂點(diǎn)連接順序算法,設(shè)置系統(tǒng)監(jiān)測(cè)值與變化值。如發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過預(yù)警之后,應(yīng)當(dāng)及時(shí)向工作人員發(fā)出預(yù)警。
為充分發(fā)揮出自動(dòng)化控制技術(shù)在電氣儀表生產(chǎn)運(yùn)行期間的積極作用,還需要將當(dāng)前研究重點(diǎn)放置在研發(fā)人機(jī)互動(dòng)裝置中。要求相關(guān)工作人員能夠通過操作計(jì)算機(jī)系統(tǒng),對(duì)實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行全程監(jiān)控、調(diào)節(jié)。依照具體數(shù)值對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面更改,切實(shí)提升電氣儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的人機(jī)互動(dòng)水平。在人機(jī)聯(lián)動(dòng)過程中,對(duì)顯示器進(jìn)行全面升級(jí),確保計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠全面反映出生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)行效果電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行管理期間還涉及到各類圖紙,如機(jī)械系統(tǒng)圖、電氣主接線圖、機(jī)組實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)模擬圖等,因此在實(shí)際完善自動(dòng)化設(shè)備人機(jī)互動(dòng)功能過程中,還需要結(jié)合此前圖紙具體內(nèi)容,從根本上提升生產(chǎn)管控效果。
在電氣儀表自動(dòng)化控制保護(hù)系統(tǒng)設(shè)置工作中,工作人員可以參照零件結(jié)構(gòu)創(chuàng)建獨(dú)立圖紙。信息系統(tǒng)也可以在設(shè)計(jì)編輯過程中將選定部分插入圖紙內(nèi),然后將各線條連接在一起。在機(jī)電保護(hù)設(shè)計(jì)工作完成后,可借助雙向鏈表改進(jìn)設(shè)計(jì)圖紙,并將更新組件內(nèi)的存儲(chǔ)信息輸入到信息系統(tǒng)中。
DCS控制系統(tǒng)是分布式控制系統(tǒng),主要由工作站、穩(wěn)健站以及數(shù)據(jù)中心組成。輸入及輸出點(diǎn)主要包括生產(chǎn)線、發(fā)電機(jī)組、低壓電氣系統(tǒng)以及公共系統(tǒng),確保整個(gè)生產(chǎn)流程均能夠得到全程監(jiān)管。DCS控制系統(tǒng)內(nèi)部包括多個(gè)控制點(diǎn),采用一對(duì)多形式,生成雙向傳輸信號(hào)模式。以發(fā)電廠電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)為例,現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)借助通訊服務(wù)器,與分布式電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)在站控層進(jìn)行對(duì)接與運(yùn)算,從而使設(shè)備能夠得到全面監(jiān)管。
電氣儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)保障各領(lǐng)域生產(chǎn)經(jīng)營建設(shè)其間的安全可靠運(yùn)行的意義重大?,F(xiàn)階段實(shí)際生產(chǎn)其間的軟硬件設(shè)備面臨的運(yùn)行環(huán)境更為復(fù)雜,電氣儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行功能需要始終處于持續(xù)不斷的優(yōu)化狀態(tài),對(duì)設(shè)備使用情況進(jìn)行全面監(jiān)管。
由于生產(chǎn)環(huán)節(jié)設(shè)備會(huì)在長(zhǎng)期使用過程中出現(xiàn)老化或損壞情況,僅采用單一的監(jiān)督管理方式無法切實(shí)保障電力設(shè)備監(jiān)管效果,還需要借助虛擬技術(shù),優(yōu)化電氣儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)功能,擴(kuò)大電力監(jiān)管規(guī)模,使電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)始終處于全面管控范圍之內(nèi)。
電氣儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)是一種圖形化業(yè)務(wù)系統(tǒng),內(nèi)部服務(wù)器應(yīng)當(dāng)進(jìn)行統(tǒng)一的虛擬化建設(shè),以從根本上增強(qiáng)系統(tǒng)整體監(jiān)管水平。具體而言,在電氣儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)中使用一臺(tái)物理機(jī)對(duì)多臺(tái)虛擬機(jī)進(jìn)行虛擬利用。配合使用域服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫及網(wǎng)頁服務(wù)器,單獨(dú)管控電力系統(tǒng)涉及到的各硬件設(shè)備,避免設(shè)備運(yùn)行壓力持續(xù)增高。
現(xiàn)階段人工智能技術(shù)日漸成熟,電氣儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)也逐步趨向于正規(guī)化發(fā)展。通過在自動(dòng)化控制系統(tǒng)內(nèi)使用功能完善的微處理裝置以及數(shù)字化操作技術(shù)手段,對(duì)實(shí)現(xiàn)多元信號(hào)智能化傳送,提高電氣儀表自動(dòng)化、智能化控制效果具有重要意義。
總而言之,在電氣儀表自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用過程中,為使自動(dòng)化控制工作能夠平穩(wěn)有序進(jìn)行,還需要構(gòu)建起與電氣儀表自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用要求相符合的管控體系。依照電氣儀表運(yùn)行特征與要求,優(yōu)化電氣儀表管控全過程,提升設(shè)備運(yùn)維期間的各項(xiàng)資源利用水平。同時(shí),為充分發(fā)揮出電氣自動(dòng)化技術(shù)的積極作用,管理部門還應(yīng)當(dāng)做好人員培訓(xùn)工作,針對(duì)電氣儀表自動(dòng)化改造期間涉及到的新理念與新技術(shù),定期開展技能培訓(xùn)活動(dòng),推動(dòng)電氣儀表自動(dòng)化控制技術(shù)高效穩(wěn)定發(fā)展。