序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

篇（1）

中圖分類(lèi)號(hào)：R文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

Abstract: With the development of new technics and the application of new equipment, pharmaceutical companies in China have gained an impressive success in product qualities and quantities. Nevertheless we have to accept the fact that we still have a long way to go to catch up with our foreign competitors. It has been proved that automation system could be helpful to ensure the stability of products and make the management system more effective. In this article, we elaborated the specific parts which require the use of automation system in pharmaceutical companies and introduced the design principles of the system. What is more, we also pointed out some details need to pay attention to during operation. What we discussed here is how to design the automation system in an appropriate way in pharmaceutical projects, which could be meaningful to pharmaceutical companies.

Key words: automatic control, pharmaceutical industry, design scheme, application effect

引言

藥品安全事關(guān)人民群眾的身體健康和生命安全，關(guān)系到經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定，有些醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)由于缺乏嚴(yán)格有效的自動(dòng)化控制和管理手段與機(jī)制，而發(fā)生重大的藥品生產(chǎn)質(zhì)量事件，在社會(huì)上反響強(qiáng)烈。這就要求醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)采取更加有效的措施，提升藥品質(zhì)量監(jiān)控力度，在這個(gè)過(guò)程中，提高自動(dòng)化水平發(fā)揮著不可忽視的關(guān)鍵作用，自動(dòng)化系統(tǒng)能提高企業(yè)的生產(chǎn)和管理水平，有效的控制和約束人的行為，在規(guī)范化管理的同時(shí)可以大幅降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)于企業(yè)逐漸向國(guó)外領(lǐng)先企業(yè)靠攏，提升整個(gè)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力具有重要意義，是行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。

自動(dòng)化系統(tǒng)在藥品生產(chǎn)中的作用

自動(dòng)化系統(tǒng)在醫(yī)藥企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中具有重要的價(jià)值：

（1）建立自動(dòng)化系統(tǒng)可以按GMP規(guī)范要求對(duì)企業(yè)整體進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣、分析、記錄、存檔、列表、實(shí)時(shí)控制、運(yùn)行狀態(tài)動(dòng)態(tài)模擬、運(yùn)行成本核算等多專(zhuān)業(yè)單元集中管理、統(tǒng)一調(diào)度，提高企業(yè)的整體素質(zhì)，使之與國(guó)際先進(jìn)水平靠攏。通過(guò)信息的網(wǎng)狀化和立體化管理，實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息的全面共享，同時(shí)使文檔的電子化和結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)，便于企業(yè)實(shí)現(xiàn)集中式和規(guī)范化的管理，為科學(xué)決策提供信息保證。

（2）建立全天候自動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，可以有效的遏制由于操作不當(dāng)和人為的瀆職或系統(tǒng)設(shè)備本身而造成事故的發(fā)生，使管理更加規(guī)范。

（3）新型控制技術(shù)的應(yīng)用，縮短生產(chǎn)周期從而提高設(shè)備的使用率，減少維修和染菌風(fēng)險(xiǎn)，為企業(yè)提供了穩(wěn)定的生產(chǎn)控制手段和優(yōu)化工藝的平臺(tái)。

（4）在能源計(jì)量管理項(xiàng)目中，為企業(yè)的生產(chǎn)成本核算和工作的績(jī)效考核提供了有效的數(shù)據(jù)。

（5）自動(dòng)化系統(tǒng)的聲光報(bào)警信號(hào)能及時(shí)通報(bào)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行維修，預(yù)防事故的擴(kuò)大，有效的保護(hù)生命、環(huán)境、設(shè)備、財(cái)產(chǎn)的安全。

自動(dòng)化系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

隨著城市規(guī)模的快速擴(kuò)展，處于城市中心區(qū)域的大量五六十年代建設(shè)的工業(yè)企業(yè)面臨著外遷，在開(kāi)發(fā)區(qū)新建制藥園區(qū)的新制劑建設(shè)中我們?cè)谏a(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化控制方案上做了幾方面的提升：

3.1 空調(diào)系統(tǒng)

在整個(gè)制劑生產(chǎn)線(xiàn)通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)設(shè)備自身及空氣的純凈度、濕度、溫度、流速等進(jìn)行參數(shù)監(jiān)控和控制以滿(mǎn)足制藥工藝的要求，具體內(nèi)容有：風(fēng)機(jī)的啟?？刂?、風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)、運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警、手自動(dòng)狀態(tài)、初效中效過(guò)濾網(wǎng)阻塞報(bào)警、回風(fēng)溫濕度、送風(fēng)溫濕度、加濕器啟停，溫濕度調(diào)節(jié)、新風(fēng)風(fēng)閥控制、部分潔凈房間的溫度 濕度及微壓差參數(shù)監(jiān)測(cè)控制等。

網(wǎng)絡(luò)方式采用智能分布式, 實(shí)現(xiàn)各控制節(jié)點(diǎn)之間，以及它們與專(zhuān)用控制、接口設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信。

3.2 規(guī)范管理與智能設(shè)備

制劑生產(chǎn)中，雖然制劑設(shè)備本身的自動(dòng)化內(nèi)容比較豐富，但他們的自動(dòng)化問(wèn)題大多數(shù)是由設(shè)備制造商來(lái)完成的，是自我封閉的，形成了一個(gè)個(gè)孤島，還有一些中間過(guò)程如原輔料 中間品 半成品等缺乏合適的監(jiān)控手段，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程存在著大量的人工操作和質(zhì)量不可控的環(huán)節(jié)。

根據(jù)上述狀況在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中一方面根據(jù)生產(chǎn)和管理的實(shí)際需求，進(jìn)行模塊化和層次化的考慮，詳細(xì)梳理并合理設(shè)計(jì)生產(chǎn)全過(guò)程的批生產(chǎn)和批管理流程方案，確定藥品生產(chǎn)全過(guò)程中的關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)，把包括最底層的操作工人在內(nèi)的所有生產(chǎn)和管理人員的所有工作，全部統(tǒng)一在同一個(gè)信息化的網(wǎng)絡(luò)操作平臺(tái)上，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有效地規(guī)范、約束或取代人的操作行為，從而降低生產(chǎn)環(huán)節(jié)中由于人為因素導(dǎo)致的質(zhì)量偏差和事故；另一方面對(duì)智能設(shè)備的定購(gòu)提出盡可能統(tǒng)一的通訊接口，通過(guò)485接口接入串口服務(wù)器，然后轉(zhuǎn)為以太網(wǎng)直接接入工序的控制網(wǎng)絡(luò)。

3.3 能源成本核算

制劑生產(chǎn)中除了原材料成本外能源的消耗也占有較大比例。 生產(chǎn)中常用的能源一般有一次水、循環(huán)水、冷凍水、熱水、蒸汽、壓縮空氣（高壓 低壓）、用電量等，因此能源自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)就是對(duì)這些能源的使用情況進(jìn)行采集、瞬時(shí)計(jì)量，自動(dòng)記錄各種能源的使用量，并對(duì)能源異常消耗進(jìn)行報(bào)警，利用能源計(jì)量數(shù)據(jù)的采集、診斷、分析進(jìn)行成本核算及生成各種報(bào)表，由此達(dá)到有效管理節(jié)能降耗的目的。

3.4 系統(tǒng)集成

在管理層，網(wǎng)絡(luò)將自身的管理設(shè)備和建筑物中其他相關(guān)系統(tǒng)和獨(dú)立的智能化系統(tǒng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信、信息共享以及其他廠(chǎng)商設(shè)備和系統(tǒng)的通訊，網(wǎng)絡(luò)采用以太網(wǎng)，以標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議互相通信，中央操作站及分站，數(shù)據(jù)管理服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)控制引擎等設(shè)備分布其上，通過(guò)瀏覽器，即可以通過(guò)用戶(hù)名和密碼輕松訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限范圍內(nèi)的被控設(shè)備，同時(shí)通過(guò)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)把數(shù)據(jù)上傳至總部管理層作為決策依據(jù)。

安裝注意事項(xiàng)

在項(xiàng)目建設(shè)施工過(guò)程中要注意以下幾個(gè)方面：

（1）現(xiàn)場(chǎng)的電纜、管線(xiàn)、橋架施工安裝須遵守有關(guān)規(guī)范，測(cè)量管線(xiàn)及氣動(dòng)信號(hào)管線(xiàn)的敷設(shè)應(yīng)本著避開(kāi)高溫、機(jī)械損傷、工藝介質(zhì)排放口、易泄漏、腐蝕、振動(dòng)、妨礙檢修等場(chǎng)所，不影響交通及整齊美觀(guān)的原則進(jìn)行施工。

（2）儀表設(shè)備及控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如調(diào)節(jié)閥等設(shè)備的安裝位置都要便于維護(hù)和維修，高空處要制作相應(yīng)的安裝維修工作臺(tái)。

（3）儀表線(xiàn)路與工藝設(shè)備、管道絕緣層表面之間的距離應(yīng)符合規(guī)范要求；儀表信號(hào)電纜與電力電纜平行鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)保證規(guī)定的最小間距，與電力電纜交叉鋪設(shè)時(shí)，宜成直角。

（4）從電纜橋架至設(shè)備的電纜須穿鋼管敷設(shè)，注意潔凈區(qū)的管線(xiàn)敷設(shè)須滿(mǎn)足衛(wèi)生要求，現(xiàn)場(chǎng)橋架、電纜護(hù)管、儀表及箱體應(yīng)按規(guī)定可靠接地，電纜橋架中信號(hào)電纜與電力電纜之間需加裝隔離板。

（5） 一次儀表的安裝位置以相關(guān)專(zhuān)業(yè)的設(shè)備、管道位置為準(zhǔn)；流量測(cè)量信號(hào)點(diǎn)的安裝位置保證有足夠的前、后直管段。

（6）土建施工時(shí)，凡是自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)需穿墻，穿樓板或電纜橋架安裝需要預(yù)埋鋼板時(shí)，請(qǐng)及時(shí)與土建專(zhuān)業(yè)配合。

（7）組網(wǎng)時(shí)要注意RS-485 的接地問(wèn)題，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，必須有一條低阻的信號(hào)地將兩個(gè)接口的工作地連接起來(lái)，使共模干擾電壓被短路。這條信號(hào)地可以是額外的一條線(xiàn)（非屏蔽雙絞線(xiàn)），或者是屏蔽雙絞線(xiàn)的屏蔽層。

自控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用效果分析

（1）方案的實(shí)施合理可靠地解決了生產(chǎn)線(xiàn)中各智能設(shè)備自動(dòng)化檢測(cè)與控制的孤島問(wèn)題，數(shù)據(jù)更加統(tǒng)一，管理集中便利，使得整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)與設(shè)備調(diào)度自動(dòng)化過(guò)程連貫起來(lái)，為成功實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全過(guò)程的控制和管理提供了技術(shù)上的保證。

（2）采用自動(dòng)化和信息化相結(jié)合的手段，能在最大范圍內(nèi)控制和約束人的行為，排除一切人為的失誤和環(huán)境條件的干擾，使藥品在整個(gè)生產(chǎn)周期都能夠自動(dòng)和極其嚴(yán)格地按照既定的最優(yōu)化工藝條件和GMP質(zhì)量管理規(guī)范進(jìn)行生產(chǎn)，使得藥品質(zhì)量的可控、可追溯、可驗(yàn)證變?yōu)榭赡堋?/p>

（3）項(xiàng)目的實(shí)施提升了對(duì)藥品生產(chǎn)過(guò)程的控制力度，同時(shí)自動(dòng)形成的生產(chǎn)和質(zhì)量檢驗(yàn)、控制和驗(yàn)證所需要的生產(chǎn)文檔、質(zhì)量文檔和驗(yàn)證文檔，為項(xiàng)目順利通過(guò)國(guó)家GMP、美國(guó)FDA及歐盟的相關(guān)認(rèn)證提供了大量電子文檔認(rèn)證。

（4）能源自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)的監(jiān)控使得企業(yè)隨時(shí)掌握能源消耗情況，通過(guò)能源定量化管理，做到能耗有數(shù)據(jù)，制定生產(chǎn)工序和產(chǎn)品能耗定額有依據(jù)，考核用能狀況有標(biāo)準(zhǔn)，為制訂節(jié)能的操作制度創(chuàng)造條件，同時(shí)為合理開(kāi)展節(jié)能技術(shù)改造提供可靠依據(jù)。

結(jié)論

自動(dòng)化系統(tǒng)的建立和完善是提升我國(guó)醫(yī)藥行業(yè)相關(guān)企業(yè)整體水平的重要途徑之一，有助于企業(yè)建立先進(jìn)規(guī)范化的生產(chǎn)管理體系。在藥品生產(chǎn)過(guò)程中，可以在多個(gè)方面運(yùn)用自動(dòng)化系統(tǒng)，將自動(dòng)化系統(tǒng)與已有的其它相關(guān)系統(tǒng)聯(lián)系在一起，共同實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)流程的監(jiān)控管理和統(tǒng)一調(diào)度，從而實(shí)現(xiàn)縮短生產(chǎn)周期，提高運(yùn)營(yíng)效率，控制生產(chǎn)成本，進(jìn)行績(jī)效考核以及及時(shí)對(duì)設(shè)備等進(jìn)行維修以確保生產(chǎn)安全等目的。

參考文獻(xiàn)：

【1】黃超群 唐軍  孫航. 工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的SCADA應(yīng)用分析. 自動(dòng)化與儀器儀表. 2012，（5）

篇（2）

1 前言

日常工業(yè)生產(chǎn)中，多數(shù)生產(chǎn)設(shè)備都設(shè)有數(shù)字模擬控制系統(tǒng)，如，電動(dòng)機(jī)、電磁閥、溫度開(kāi)關(guān)、產(chǎn)品計(jì)量、流量控制等，都是通過(guò)PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)?？梢?jiàn)，PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。

2 PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)備選型

PLC主要是對(duì)工業(yè)設(shè)備的外部系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，系統(tǒng)控制設(shè)備規(guī)模依具體情況而定，可能是單個(gè)設(shè)備、多個(gè)設(shè)備組合或者對(duì)工業(yè)設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)有效控制。市場(chǎng)上PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)產(chǎn)品型號(hào)眾多，不同類(lèi)型PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)適用不同范圍。選購(gòu)時(shí)，應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況，分析、統(tǒng)計(jì)出被控設(shè)備的數(shù)字量、模擬量并估算出內(nèi)存，確保余量適度，同時(shí)，應(yīng)綜合考慮生產(chǎn)廠(chǎng)家的品牌形象、售后服務(wù)、技術(shù)保障、網(wǎng)絡(luò)通信等因素，最終，選擇性?xún)r(jià)比較高的PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)機(jī)型。當(dāng)前，國(guó)外知名的品牌有：德國(guó)西門(mén)子、日本的三菱、松下、歐姆龍，美國(guó)的通用，韓國(guó)的LG。國(guó)內(nèi)自主品牌有：研華、研祥、合力時(shí)等。選購(gòu)PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)時(shí)，主要從以下幾個(gè)方面考慮：.

2.1 結(jié)合實(shí)際，確定控制系統(tǒng)規(guī)模

選購(gòu)前，應(yīng)結(jié)合被控制設(shè)備的生產(chǎn)工藝流程、控制程度來(lái)確定所采購(gòu)的PLC系統(tǒng)規(guī)模。通常PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)按規(guī)模分為大、中、小三種。初等PLC控制系統(tǒng)主要適用于小規(guī)模生產(chǎn)，控制過(guò)程開(kāi)關(guān)量為主，I/O點(diǎn)數(shù)不大于128 點(diǎn)的單個(gè)設(shè)備；中等規(guī)模PLC控制系統(tǒng)主要適用于生產(chǎn)過(guò)程較復(fù)雜，閉環(huán)控制且I/O點(diǎn)數(shù)在128—512 點(diǎn)范圍之間的被控制設(shè)備；大規(guī)模PLC控制系統(tǒng)主要適用于生產(chǎn)過(guò)程規(guī)模大、自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制，I/O點(diǎn)數(shù)在512點(diǎn)以上被控制設(shè)備。

2.2 結(jié)合生產(chǎn)工藝要求，確定I/O 點(diǎn)類(lèi)型

PLC系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)和類(lèi)型選擇應(yīng)根據(jù)被控制設(shè)備的生產(chǎn)工藝、復(fù)雜程度要求來(lái)決定。對(duì)PLC系統(tǒng)的適度估計(jì)，可節(jié)省成本。因PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的電流輸出端所承載負(fù)載不同，設(shè)備電流輸出選用材料也不同，恰當(dāng)?shù)碾娏鬏敵鰧?duì)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)用有至關(guān)重要的作用。

2.3 選擇適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)編程工具

PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)編程工具主要分為三種：普通手持編程器，只對(duì)普通語(yǔ)句進(jìn)行編程， “成本低、體積小、易調(diào)試”；圖形編程器，采用梯形圖編程方式， “易操作、成本高、圖像直觀(guān)”，適用于中小型PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)編程，此種編程采用計(jì)算機(jī)同系統(tǒng)軟件包相結(jié)合的編程方式，“成本高、不易調(diào)試”，但此方式效率最高，多用于中等和高等PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)系統(tǒng)。

3 PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。

3.1 硬件設(shè)計(jì)

PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)主要包括電路的輸入和輸出兩個(gè)部分。首先，輸入電路設(shè)計(jì)。PLC輸入電源通常在AC85—240V，適用面廣泛，但為抵御外界干擾，通常都配裝電源凈化裝置。此外，系統(tǒng)中的隔離變壓器也可采用雙隔離技術(shù)，以減小干擾。PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的輸入電路電源所帶負(fù)載應(yīng)嚴(yán)格注意容量大小，同時(shí)作好短路保護(hù)準(zhǔn)備，這對(duì)PLC的系統(tǒng)安全意義重大。其次，輸出電路設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際需求，各種指示燈、變頻裝置采用晶體管輸出，此種材質(zhì)較適用于高頻工作，如果PLC系統(tǒng)的輸出頻率為每分鐘6次左右，則選用繼電器方式輸出，它具有“抗干擾、帶負(fù)載能力強(qiáng)”的特點(diǎn)。如，PLC輸出電路的電磁線(xiàn)圈為感性負(fù)載，如果斷電時(shí)就會(huì)對(duì)系統(tǒng)電路產(chǎn)生電流沖擊，所以，針對(duì)直流感性負(fù)載時(shí)并接結(jié)續(xù)二極管，能夠有效吸收交流負(fù)載，保護(hù)PLC系統(tǒng)。三是抗干擾設(shè)計(jì)。近年來(lái)，晶閘管可控整流和變頻調(diào)速裝置的廣泛應(yīng)用為交流電網(wǎng)的帶來(lái)了污染，同時(shí)也給PLC控制系統(tǒng)帶來(lái)了一定的干擾，通常情況下，主要是采用隔離和屏蔽兩種抗干擾措施。

3.2 軟件設(shè)計(jì)

在PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中，好的設(shè)計(jì)思想是最為主要的。軟件設(shè)計(jì)的主要根據(jù)系統(tǒng)控制要求將工藝流程圖轉(zhuǎn)換為梯形圖，具體表現(xiàn)形式為程序編寫(xiě)。

一是系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)思想。通常情況下，軟件程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式分為基本程序和模塊化程序?；境绦蚣纯蓡为?dú)進(jìn)行簡(jiǎn)單的生產(chǎn)程序控制又可以同其它和程序組合成模塊進(jìn)行復(fù)雜控制。基本程序主要有順序結(jié)構(gòu)、條件分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)等三種方式。模塊化程序設(shè)計(jì)是將一個(gè)總體控制目標(biāo)程序劃分成多個(gè)進(jìn)行不同任務(wù)的程序模塊，然后逐一編寫(xiě)、調(diào)試，最終將不同程序模塊組成完整的程序來(lái)執(zhí)行總體任務(wù)。在PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，多數(shù)設(shè)備都采用此種程序設(shè)計(jì)思想，因?yàn)橄到y(tǒng)中每個(gè)模塊都是獨(dú)立單元，單元之間又相互具有連接關(guān)系，容易修改，適用復(fù)雜控制要求的生產(chǎn)過(guò)程，極大地縮短了掃描時(shí)間。

二是系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)要點(diǎn)。系統(tǒng)控制的I/O點(diǎn)數(shù)分配應(yīng)依據(jù)生產(chǎn)流水線(xiàn)從前至后的原則，將系統(tǒng)內(nèi)的I/O信號(hào)數(shù)據(jù)匯總、集中編寫(xiě)地址，以便集中維護(hù)。系統(tǒng)的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器不能夠重復(fù)使用一個(gè)編號(hào)。此外，程序中大量使用的內(nèi)部繼電器或者中間標(biāo)志位（不是I/O位），也須集中編址、分配，同時(shí)，列出I/O分配表、內(nèi)部繼電器的中間標(biāo)志位分配表。

4 做好系統(tǒng)程序的調(diào)試工作

4.1 I/O端子測(cè)試

一是用手工方式對(duì)PLC系統(tǒng)輸入端子逐一進(jìn)行驗(yàn)證，端子指示燈點(diǎn)亮，表示正常；否則，應(yīng)檢查接線(xiàn)和I/O點(diǎn)。二是編寫(xiě)程序，系統(tǒng)輸出電源正常的情況下，運(yùn)用程序來(lái)檢查系統(tǒng)中所有輸出端子指示燈是否正常，端子指示燈點(diǎn)亮，表示正常，否則，應(yīng)檢查接線(xiàn)和I/O點(diǎn)。

4.2 系統(tǒng)調(diào)試

系統(tǒng)調(diào)試主要指按控制要求將系統(tǒng)的電源、外部電路與輸入、輸出端子連接好，并將PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)同現(xiàn)場(chǎng)的外部設(shè)備連接好，然后在PLC系統(tǒng)中加載程序，并運(yùn)行和調(diào)試。通常情況下，應(yīng)將PLC控制單元的工作方式設(shè)置為正常運(yùn)行，并保持充足的時(shí)間來(lái)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題。在正式調(diào)試前，工作人員應(yīng)將PLC系統(tǒng)控制系統(tǒng)的各項(xiàng)設(shè)備全面、徹底地檢查，經(jīng)確認(rèn)無(wú)誤后，方可加載外部電源。

5 小結(jié)

綜上所述，在PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，硬件設(shè)計(jì)最為主要，它直接影響著系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，此外，對(duì)軟件進(jìn)行有效管理能夠更好發(fā)揮硬件的功能，可見(jiàn)，PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，只有反復(fù)設(shè)計(jì)和實(shí)踐，才能夠應(yīng)用自如，在實(shí)際工作應(yīng)用中起到良好效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]李琦，于永濤.淺談PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)抗干擾的措施[J].黑龍江冶金，2011（31）.

篇（3）

隨著時(shí)代的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)模式已經(jīng)不能很好的適應(yīng)當(dāng)下社會(huì)發(fā)展的需要，現(xiàn)代化的自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)模式逐漸成為當(dāng)下工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重點(diǎn)和難點(diǎn)，特別是最近幾年，大量現(xiàn)代化的數(shù)字模擬系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛的應(yīng)用，除了對(duì)其整體的生產(chǎn)效率起到重要的推動(dòng)作用之外，對(duì)于整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)模式的發(fā)展也起到了十分關(guān)鍵的促進(jìn)作用。

1 PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)分析

作為整個(gè)PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)中至關(guān)重要的組成部分，其硬件設(shè)備質(zhì)量的好壞將會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率和質(zhì)量產(chǎn)生非常重要的影響，根據(jù)本文對(duì)現(xiàn)階段PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行的具體情況的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，其硬件設(shè)計(jì)大致可以劃分為輸出電路和輸入電路兩大部分。首先，對(duì)于輸出電路來(lái)說(shuō)，其主要是將系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的各種信息通過(guò)變頻器或指示燈等向外進(jìn)行傳輸，同時(shí)在這一過(guò)程中整個(gè)系統(tǒng)處于高頻率的運(yùn)行狀態(tài)之中，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)載能力也將產(chǎn)生非常重要的影響，將會(huì)產(chǎn)生非常強(qiáng)大的抗負(fù)載能力；對(duì)于輸入電路來(lái)說(shuō)，現(xiàn)階段在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行中應(yīng)用比較廣泛的電源類(lèi)型是DC 24V，這種狀態(tài)下的輸入電路能夠最大程度上的保證電路運(yùn)行的安全性，極大的降低了電路系統(tǒng)發(fā)生短路現(xiàn)象的概率，同時(shí)由于其現(xiàn)代化的運(yùn)行模式，其所產(chǎn)生出的輸入電路的功率也達(dá)到了傳統(tǒng)功率的兩倍以上，在現(xiàn)階段PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)中得到了十分廣泛的推廣和應(yīng)用。

2 PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)輸入電路設(shè)計(jì)分析

作為近些年來(lái)在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)重要地位的技術(shù)內(nèi)容，PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展都起到了非常重要的推動(dòng)作用，在其整個(gè)系統(tǒng)中輸入電路占據(jù)著非常重要的作用。根據(jù)本文對(duì)現(xiàn)階段我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的總體發(fā)展情況進(jìn)行調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用最為普遍的是AC85-240V的電壓，這種模式下的電壓相對(duì)比較穩(wěn)定，因此其在大部分工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)由于電壓的特殊性和穩(wěn)定性，其所受到來(lái)自外界的干擾也相對(duì)較少。在進(jìn)行該種電壓安裝的過(guò)程中，相關(guān)技術(shù)人員首先要根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況以及對(duì)電壓的需要對(duì)其電源進(jìn)行相應(yīng)的凈化，在這一過(guò)程中最為重要的設(shè)備即隔離變壓器和電壓濾波器，二者通過(guò)相互配合，共同作用c整個(gè)電壓系統(tǒng)的安裝，同時(shí)在整個(gè)安裝的過(guò)程中為了保證工業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行，還需要進(jìn)行雙層隔離技術(shù)的引進(jìn)，盡量避免由于高低頻脈沖對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的干擾。除此之外，值得注意的是，在系統(tǒng)的安裝過(guò)程中還需要根據(jù)實(shí)際的安裝情況對(duì)輸入電路進(jìn)行及時(shí)的測(cè)試，如果在這一過(guò)程中發(fā)現(xiàn)電壓超過(guò)負(fù)荷的情況需要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，防止出現(xiàn)短路現(xiàn)象給整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重的損害。

3 PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)輸出電路設(shè)計(jì)分析

對(duì)于PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)輸出電路來(lái)說(shuō)：

（1）相關(guān)技術(shù)人員需要根據(jù)實(shí)際的電路需要和工業(yè)生產(chǎn)的具體情況制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案，在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要根據(jù)電路的運(yùn)行情況對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的指示燈和晶體管部分進(jìn)行格外的關(guān)注，確保其在高頻率的電壓和電流輸出的過(guò)程中能夠滿(mǎn)足PLC自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行需要，防止其出現(xiàn)荷載量過(guò)高的情況；

（2）現(xiàn)階段在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)帶有電磁線(xiàn)圈的輸出電路，對(duì)于這部分電路進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，為了防止其在后期的運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)由于電路問(wèn)題而導(dǎo)致的一系列的浪涌沖擊現(xiàn)象，相關(guān)部門(mén)需要在其外圈部分進(jìn)行續(xù)流二極管的接入，其不僅能夠有效保證整個(gè)電路的順利運(yùn)行，同時(shí)對(duì)于設(shè)備的安全性也起到了非常重要的加強(qiáng)，因此在現(xiàn)階段PLC自動(dòng)化系統(tǒng)中的到了十分廣泛的應(yīng)用。

4 PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)抗干擾電路設(shè)計(jì)分析

PLC自動(dòng)化系統(tǒng)在其運(yùn)行的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)受到來(lái)自外界的各種電磁波等其他因素對(duì)其產(chǎn)生的干擾，對(duì)于整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的有序運(yùn)行也將產(chǎn)生非常不利的影響，隨著現(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，相關(guān)技術(shù)人員經(jīng)過(guò)多年的反復(fù)研究和論證發(fā)現(xiàn)，可以通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)和手段去對(duì)系統(tǒng)的抗干擾性進(jìn)行不斷的加強(qiáng)，使其能夠更好的運(yùn)行?，F(xiàn)階段在我國(guó)PLC自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中應(yīng)用的最為廣泛的抗干擾的措施主要有以下三種：

（1）隔離作為抗干擾設(shè)計(jì)中應(yīng)用最為廣泛的一種，其通過(guò)將系統(tǒng)運(yùn)行周邊出現(xiàn)的電容耦合進(jìn)行隔離的方式去對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的高頻干擾進(jìn)行隔離；

（2）屏蔽，屏蔽技術(shù)也是現(xiàn)階段我國(guó)PLC自動(dòng)化系統(tǒng)重應(yīng)用較為廣泛的一種，其通過(guò)將干擾源利用現(xiàn)代化的技術(shù)將其屏蔽到金屬柜之中以此來(lái)確保整個(gè)設(shè)備和系統(tǒng)處于一種正常運(yùn)行的狀態(tài)之下，該種方式應(yīng)用起來(lái)較為簡(jiǎn)單，同時(shí)其抗干擾性能相對(duì)較好，因此在現(xiàn)階段我國(guó)大部分PLC自動(dòng)化系統(tǒng)重都得到了十分廣泛的應(yīng)用；

（3）布線(xiàn)，所謂的布線(xiàn)主要指的是將干擾源進(jìn)行分散的一種形式，在現(xiàn)階段的PLC自動(dòng)化系統(tǒng)重應(yīng)用也較為廣泛。

5 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)階段在我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)和發(fā)展中占據(jù)重要地位的PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容進(jìn)行一系列的分析和討論，并具體提出設(shè)計(jì)思路，希望能在未來(lái)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)和建設(shè)發(fā)展中起到一定的促進(jìn)作用，更好的推動(dòng)我國(guó)的發(fā)展和進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

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[2]黃建華.基于PLC在自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)中的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2013（11）.

篇（4）

中圖分類(lèi)號(hào)：TM762 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1672-3872（2016）03-0082-02

1電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的概述

1.1電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)介紹

快速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)帶動(dòng)著電氣行業(yè)的不斷進(jìn)步，為更好地監(jiān)管電力設(shè)備，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)建立在計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)之上，計(jì)算機(jī)根據(jù)管道溫度，電流與電壓的大小進(jìn)行監(jiān)控，在發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)及時(shí)啟動(dòng)控制裝置，防止電氣設(shè)備故障造成更大危害。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)就是依托計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序而形成的一種自動(dòng)控制與監(jiān)管的系統(tǒng)。

2電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理念

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)意圖監(jiān)控電力設(shè)備的運(yùn)行狀況，防止電氣設(shè)備出現(xiàn)故障而引發(fā)巨大問(wèn)題。在進(jìn)行電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要考慮是否采用集中控制的形式，一旦電氣自動(dòng)化控制采用集中控制時(shí)，所有的電力設(shè)備都被一個(gè)系統(tǒng)監(jiān)管，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)的成本降低，更為快捷。但采用集中控制的設(shè)計(jì)方法，全部電力設(shè)備的監(jiān)管匯總于一處，單次維護(hù)量無(wú)形中變大，造成監(jiān)管的難度增大。同時(shí)，由于多個(gè)電氣設(shè)備的管道與標(biāo)線(xiàn)匯集一處，一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，就將引起整個(gè)設(shè)備的癱瘓[1]。因此，為了更好了解電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，就必須認(rèn)真研究控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式與組成。其次，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中可以考慮采用遠(yuǎn)程監(jiān)控的方式，利用遠(yuǎn)程監(jiān)控可以節(jié)省大量安裝設(shè)備的電纜費(fèi)用，減少安裝成本，同時(shí)還能夠保證信息快速傳輸。但遠(yuǎn)程監(jiān)控的方式適合于小系統(tǒng)范圍的管理，大型電氣化管理系統(tǒng)的監(jiān)管難度大，不能簡(jiǎn)單的采用遠(yuǎn)程監(jiān)控方法[2-3]。最后，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)將現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)監(jiān)控考慮在內(nèi)，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)監(jiān)控可以有針對(duì)性地對(duì)不同電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)管，通過(guò)通信線(xiàn)進(jìn)行溝通，縮減控制電纜的數(shù)量，降低監(jiān)管成本，從而確?？刂频母咝?。

2.2電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能

目前電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過(guò)ESC監(jiān)控電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況，形成了一個(gè)輸送信息的平臺(tái)，此種電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有保護(hù)發(fā)變組和控制勵(lì)磁變壓器兩大功能?？刂葡到y(tǒng)有以下5方面的基本功能。1）發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)是控制系統(tǒng)的重要組成部分，滅磁和啟勵(lì)作為自動(dòng)化控制的基本功能之一，監(jiān)控著電氣設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。2）電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過(guò)改變控制模式，從而產(chǎn)生增磁與減磁的不同功能，甚至能進(jìn)行PSS的投退活動(dòng)，確保電氣設(shè)備的穩(wěn)定。3）電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過(guò)對(duì)380V的電源進(jìn)行監(jiān)控，防止因電壓突變產(chǎn)生的電流過(guò)大，燒毀設(shè)備的問(wèn)題。4）在兩臺(tái)設(shè)備同時(shí)受電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)管理的情況下，控制系統(tǒng)對(duì)啟變壓器進(jìn)行管控，保證兩臺(tái)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。5）電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)能同時(shí)監(jiān)控柴油發(fā)電機(jī)和保安電源，從而確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。

2.3電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組成

目前的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要由電源供電回路、保護(hù)回路、信號(hào)回路、制動(dòng)停車(chē)回路、自鎖及閉鎖回路等組成。為更好地理解控制系統(tǒng)的組成，以電源供電回路和制動(dòng)停車(chē)回路進(jìn)行具體說(shuō)明，電源供電回路采用AC380V和220V等多種供電電源作為工作電源，受此電壓的供電電源的驅(qū)動(dòng)，控制系統(tǒng)得以順利運(yùn)行。制動(dòng)停車(chē)回路指啟動(dòng)制動(dòng)環(huán)節(jié)，讓異常運(yùn)行的電氣設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)，通常表現(xiàn)為倒拉反轉(zhuǎn)制動(dòng)、能耗制動(dòng)燈。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組成雖有不同，但制動(dòng)系統(tǒng)的宗旨都是為監(jiān)管設(shè)備的正常運(yùn)行服務(wù)，快速發(fā)展的科技將推動(dòng)控制系統(tǒng)的升級(jí)與更新。

2.4電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展

現(xiàn)有的控制系統(tǒng)一般由電源供電回路等組成，主要使用380V的電壓進(jìn)行工作，但隨著OPC技術(shù)的更新，Microsoft在Windows平臺(tái)的廣泛使用，推動(dòng)著電氣行業(yè)的一次次革命。電氣行業(yè)的革命代表著電氣設(shè)備的升級(jí)與更新，為更好地監(jiān)管新型設(shè)備，控制系統(tǒng)必然要隨之改變。傳統(tǒng)單一功能的控制系統(tǒng)正逐步多樣化、簡(jiǎn)便化、快捷化，越發(fā)符合當(dāng)前發(fā)展水平，未來(lái)的控制系統(tǒng)將不局限于監(jiān)管電氣設(shè)備，將拓寬其對(duì)生產(chǎn)過(guò)程、人事資源的管理范疇，促進(jìn)其工作的順利開(kāi)展。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過(guò)監(jiān)管電氣設(shè)備的運(yùn)行情況，防止電氣設(shè)備因損壞而產(chǎn)生更大的損失。當(dāng)前的電氣設(shè)備主要在380V下工作，需要考量集中控制與網(wǎng)絡(luò)控制的問(wèn)題，但經(jīng)濟(jì)與科技的快速發(fā)展，必帶動(dòng)電氣行業(yè)的更新與升級(jí)，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)正不斷完善，更好地進(jìn)行設(shè)備監(jiān)管工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]達(dá)，偉.淺電動(dòng)系統(tǒng)[J].電源技應(yīng)，2013，（5）:146-148.

篇（5）

中圖分類(lèi)號(hào)：TM725 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）46-0030-01

水源井全自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是在水廠(chǎng)控制室和水源井群之間建立無(wú)線(xiàn)遙測(cè)和無(wú)線(xiàn)遙控系統(tǒng)，從而能夠自動(dòng)采集和控制水源井群水泵機(jī)組的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)、處理和傳輸。

1.水源井群自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主要功能

1.1顯示界面功能

水源井群的自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有顯示界面功能，包括系統(tǒng)維護(hù)、報(bào)表瀏覽、報(bào)警查詢(xún)、水源井群檢測(cè)、主控平臺(tái)等等。整個(gè)水源井群的設(shè)備信息都可以在顯示界面中顯示出來(lái)，并且在顯示界面中可以對(duì)每個(gè)設(shè)備的詳細(xì)信息進(jìn)行查看。系統(tǒng)連接的網(wǎng)絡(luò)圖可以在水源井群的檢測(cè)界面進(jìn)行顯示，通過(guò)報(bào)表瀏覽界面和報(bào)警查詢(xún)界面可以對(duì)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的流量曲線(xiàn)圖以及報(bào)警情況進(jìn)行查詢(xún)[1]。

1.2報(bào)警處理功能和故障診斷功能

任何系統(tǒng)都可能會(huì)出現(xiàn)故障，這就需要系統(tǒng)具備設(shè)備的故障檢測(cè)和處理功能。否則就會(huì)影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，甚至導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失和安全事故。使用WINCC 6.0 開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序能夠?qū)崿F(xiàn)報(bào)警處理和故障診斷的功能，并在上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行集成。操作人員會(huì)收到相關(guān)提示，并進(jìn)行操作，從而對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行了解，對(duì)故障原因進(jìn)行判斷。系統(tǒng)還會(huì)向操作人員提供相應(yīng)的維修建議。

1.3報(bào)表和查詢(xún)功能

報(bào)表和查詢(xún)功能包括年報(bào)、季報(bào)、月報(bào)、日?qǐng)?bào)功能，還可以按照時(shí)間進(jìn)行自由報(bào)表。WINCC 6.0本身自帶歷史數(shù)據(jù)的查詢(xún)控件，可以在上位計(jì)算機(jī)上進(jìn)行使用，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的報(bào)表和查詢(xún)功能。

1.4開(kāi)放

當(dāng)前使用的水源井群自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了集團(tuán)自動(dòng)化和系統(tǒng)自動(dòng)化，是一種開(kāi)放式、標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)。將以太網(wǎng)技術(shù)引入上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)以太接口來(lái)集成相應(yīng)的產(chǎn)品，使上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有開(kāi)放性的特點(diǎn)。當(dāng)前業(yè)界已經(jīng)便接受了工業(yè)以太網(wǎng)這個(gè)通訊標(biāo)準(zhǔn)。

1.5可擴(kuò)展

在當(dāng)前的水源井全自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，其硬件設(shè)備使用的是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議。這是為控制系統(tǒng)今后的擴(kuò)展留出相應(yīng)的空間，從而實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的可擴(kuò)展功能。

1.6可靠性和安全

使用高質(zhì)量軟件和大規(guī)模集成電路來(lái)組成系統(tǒng)的硬件電子設(shè)備，通過(guò)提高硬件電子設(shè)備的質(zhì)量，能夠延長(zhǎng)硬件部分的平均故障間隔時(shí)間，從而提高整個(gè)水源井自動(dòng)化控制系統(tǒng)的可靠性。通過(guò)冗余化后備能夠使系統(tǒng)的安全性得到保障[2]。

1.7遠(yuǎn)程監(jiān)控功能

要實(shí)現(xiàn)水源井群自動(dòng)化控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，主要是通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)和無(wú)線(xiàn)GPRS。在水廠(chǎng)控制室，水廠(chǎng)工作人員可以通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控水源井群的工作情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過(guò)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，還能夠?qū)λ淳涸O(shè)備的工作參數(shù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并控制水源井群水泵的起停。而水廠(chǎng)操作人員和水源井群的工作情況也會(huì)通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控在供水公司的調(diào)度室反映出來(lái)，企業(yè)的主管領(lǐng)導(dǎo)也可以對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控。

1.8維護(hù)便利

模塊和系統(tǒng)的維護(hù)可以使用標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)定時(shí)的維護(hù)和升級(jí)，能夠使系統(tǒng)部件得到更新，延長(zhǎng)系統(tǒng)的使用壽命。

2.水源井群自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組成部分

以水源井群的平面分布圖和工藝為基礎(chǔ)，在水源井群自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中使用了遠(yuǎn)程測(cè)控終端供水調(diào)度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括通訊網(wǎng)絡(luò)、水源井現(xiàn)場(chǎng)控制站、中央監(jiān)控系統(tǒng)等幾個(gè)主要部分。

2.1通訊網(wǎng)絡(luò)

該系統(tǒng)主要使用GPRS作為通訊網(wǎng)絡(luò)。GPRS是一種分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)，其基礎(chǔ)是GSM系統(tǒng)。在偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸，以及少量和頻繁的數(shù)據(jù)傳輸或者突發(fā)性和間斷的數(shù)據(jù)傳輸中都可以使用GPRS。其具有以下幾個(gè)方面的主要優(yōu)勢(shì)。

①傳輸速度快。40Kbps左右的傳輸速率都可以使用GPRS，從理論上其傳輸速度能夠達(dá)到171.2 kbps。

②登錄速度快。使用GPRS省略了長(zhǎng)時(shí)間撥號(hào)的連接過(guò)程，可以使用全新的分組服務(wù)。

③費(fèi)用節(jié)約。只有在產(chǎn)生通信量時(shí)，GPRS才會(huì)計(jì)費(fèi)。

④永久在線(xiàn)。有無(wú)線(xiàn)專(zhuān)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)相似的是，將GPRS激活之后，就可以永久在線(xiàn)。

2.2水源井現(xiàn)場(chǎng)控制站

在各水源井的控制柜內(nèi)設(shè)置水源井現(xiàn)場(chǎng)控制站，主控制器為RTU遠(yuǎn)程測(cè)控終端控制器。其可以對(duì)潛水泵的壓力、出口流量、水井液位、工況等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，并向中央系統(tǒng)上傳，接收相應(yīng)的指令，遙測(cè)和遙控水源井。其具有以下幾個(gè)方面的功能。

①安全保護(hù)功能。如果出現(xiàn)了機(jī)組缺相、電壓過(guò)高、機(jī)組電流量過(guò)大的問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)控制站能夠進(jìn)行報(bào)警處理和預(yù)處理。

②過(guò)程控制。水源井有兩種工作方式：遠(yuǎn)程控制、就地控制。就地控制柜中的自動(dòng)和手動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)能夠完成方式轉(zhuǎn)換。如果水源井群自動(dòng)化控制系統(tǒng)處于就地控制，則由現(xiàn)場(chǎng)控制站來(lái)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行工況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。如果水源井群自動(dòng)化控制系統(tǒng)處于遠(yuǎn)程控制，則現(xiàn)場(chǎng)控制站可以對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)控制。對(duì)單臺(tái)設(shè)備的控制也可以通過(guò)工作站的計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)[3]。

③設(shè)備控制。能夠?qū)λ脵C(jī)組的停止和啟動(dòng)過(guò)程進(jìn)行控制，并對(duì)設(shè)備的故障狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)和手自動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行控制。

④參數(shù)檢測(cè)。對(duì)電氣和壓力設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)、水井的出口流量和液位進(jìn)行監(jiān)控。

2.3中央監(jiān)控系統(tǒng)

中央程控系統(tǒng)包括閉路監(jiān)視系統(tǒng)、UPS 電源、CTRLINK100 M交換機(jī)一臺(tái)、Epson 彩色打印機(jī)兩臺(tái)、SIMATIC工作站兩臺(tái)。通過(guò)可視化監(jiān)控軟件能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程操作和控制所有的系統(tǒng)設(shè)備，并對(duì)設(shè)備的工作狀態(tài)、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)參數(shù)、工藝布置圖、歷史報(bào)警信號(hào)、實(shí)時(shí)報(bào)警信號(hào)、設(shè)備運(yùn)行時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行顯示。并且能夠同時(shí)修改設(shè)定參數(shù)、在線(xiàn)和離線(xiàn)編程，將生產(chǎn)管理報(bào)表編制和打印出來(lái)。將DELL 商用機(jī)設(shè)置在水廠(chǎng)廠(chǎng)長(zhǎng)的辦公室，就可以使廠(chǎng)長(zhǎng)對(duì)水源井群運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在制定生產(chǎn)計(jì)劃時(shí)，也可以參照相應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)。使用WINCC 6.0作為監(jiān)控軟件能夠?qū)崿F(xiàn)直觀(guān)檢測(cè)，并提供動(dòng)畫(huà)鏈接。

3.結(jié)語(yǔ)

本文簡(jiǎn)要介紹了水源井群自動(dòng)化控制系統(tǒng)的，要功能和組成部分。水源井群自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)水源井群的無(wú)人值守，保障了供水的安全性、低耗性和優(yōu)質(zhì)性，實(shí)現(xiàn)了水源井群的工藝自動(dòng)化，起到了優(yōu)化管理、節(jié)能降耗、提高供水質(zhì)量的作用。

參考文獻(xiàn)

篇（6）

中圖分類(lèi)號(hào):TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2012) 12-0039-01

近年來(lái),電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在工業(yè)中的應(yīng)用廣泛,方便生活的同時(shí)也使得智能化水平不斷擴(kuò)大,能夠應(yīng)用于精準(zhǔn)的控制儀器設(shè)備,并且大容量信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn),也應(yīng)用依托在不斷發(fā)展的家用電器的設(shè)備上?？梢?jiàn),電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在生活中發(fā)揮著舉足輕重的作用。在機(jī)械制造、航天領(lǐng)域、醫(yī)術(shù)領(lǐng)域以及交通等領(lǐng)域電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)將得到普遍應(yīng)用,而隨著新技術(shù)的不斷開(kāi)發(fā),電氣自動(dòng)化不斷地融合進(jìn)新的內(nèi)容,諸如智能化系統(tǒng)和大容量的信息輸送系統(tǒng)。進(jìn)一步提高電氣自動(dòng)化在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

一、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能

電氣系統(tǒng)的控制,根據(jù)電池單元和電氣控制的優(yōu)點(diǎn),包括在ECS監(jiān)測(cè)。它的基本功能是:

1.出口220kV/500k變壓器組斷路器和保護(hù)開(kāi)關(guān)的控制和操作。工廠(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的變壓器保護(hù)。

2.220kV/500kV較上年同期并網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)和手動(dòng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)。自動(dòng)控制功能。的高電壓和高電流的開(kāi)關(guān)設(shè)備的體積,一般是操作系統(tǒng)用于控制分合閘,尤其是當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障,需要切換自動(dòng)切斷電路,有它自己的調(diào)整控制系統(tǒng),用于電自動(dòng)控制設(shè)備

3.6KV高壓廠(chǎng)用電源監(jiān)控,輔助電壓快速切割設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作,投票,手動(dòng)啟動(dòng)。

4.380V LV輔助電源測(cè)量,操作,控制低電壓器件,考慮。測(cè)量功能。燈和聲音信號(hào)只能定性顯示的設(shè)備的工作狀態(tài),如果你想知道的電氣設(shè)備數(shù)量的工作,但還需要有各種儀器設(shè)備,測(cè)量線(xiàn)路的各種參數(shù),如電壓,電流, ,頻率和功率的大小。在操作和監(jiān)控設(shè)備,傳統(tǒng)的組件的操作,控制了大部分的電器,儀器儀表及信號(hào)設(shè)備的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和電子元件可以更換,但仍然有一個(gè)小裝置和地方的控制電路的應(yīng)用,這也是微電腦全自動(dòng)控制電路基礎(chǔ)。

5.柴油發(fā)電機(jī)組的安全監(jiān)控和運(yùn)行。

6.直流系統(tǒng)的LPS系統(tǒng)的控制工作。

二、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)組成及安裝

電源供電回路。供電回路的供電電源有ac380v和220v等多種-保護(hù)回路-信號(hào)回路。能及時(shí)反映或顯示設(shè)備和線(xiàn)路正常與非正常工作狀態(tài)信息的回路,如不同顏色的信號(hào)燈,不同聲響的音響設(shè)備。自動(dòng)與手動(dòng)問(wèn)路-制動(dòng)停車(chē)回路-自鎖及閉鎖同路。編寫(xiě)程序的人員可以選擇他們喜歡的編程語(yǔ)言進(jìn)行編程。這樣就使得培訓(xùn)時(shí)間大大縮短,節(jié)約系統(tǒng)利用的時(shí)間。當(dāng)然該平臺(tái)除了可以使用DK方式,還應(yīng)該支持可視化開(kāi)發(fā),并能集成邏輯調(diào)試、測(cè)試和發(fā)送。這樣經(jīng)過(guò)測(cè)試后的程序可以適時(shí)地發(fā)送給主體,讓它按照新的方式工作。另外如果選擇在該平臺(tái)做開(kāi)發(fā)工作,那么所選的程序語(yǔ)言就不再是按部就班,可以按照不同的系統(tǒng)的需要系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行語(yǔ)言操作。

三、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想

總體的設(shè)計(jì)思想是集中監(jiān)控方式、遠(yuǎn)程監(jiān)控方式、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)監(jiān)控方式相結(jié)合。集中控制方式優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行維護(hù)方便,控制站的防護(hù)要求不高,系統(tǒng)設(shè)計(jì)容易;遠(yuǎn)程監(jiān)控方式。遠(yuǎn)程監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費(fèi)用、節(jié)約材料、可靠性高、組裝靈活等優(yōu)點(diǎn);現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)監(jiān)控方式。目前,對(duì)于以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于變電站整體的自動(dòng)化系統(tǒng)中,且已經(jīng)掌握了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),智能化電氣設(shè)備也有了穩(wěn)步的發(fā)展,這些都為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用于發(fā)電廠(chǎng)電氣系統(tǒng)奠定了豐富的基礎(chǔ)?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)監(jiān)控方式使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加有針對(duì)性,對(duì)于不同的間隔可以有不同的技術(shù)語(yǔ)言,這樣可以按照控制的不同需要進(jìn)行安裝。

四、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展方向

PC控制系統(tǒng)是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。該工廠(chǎng)是否接受新的系統(tǒng),該系統(tǒng)在很大程度上取決于它的操作是否適合基本操作。如果控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不考慮人的因素和個(gè)別的移動(dòng)設(shè)備的設(shè)計(jì)操作。系統(tǒng)安裝過(guò)程中,感覺(jué)最終讓未來(lái)的維護(hù)和操作設(shè)備的工作人員了解安裝過(guò)程中,這將使他們的情緒控制系統(tǒng)。 PC模塊的設(shè)計(jì),充分?jǐn)U大產(chǎn)能,以滿(mǎn)足發(fā)展的需要。通常情況下,一般只需要更換或更新控制系統(tǒng),可以。但在安裝控制系統(tǒng)的過(guò)程中,往往需要安裝類(lèi)似設(shè)備。電腦應(yīng)用程序總是要考慮未來(lái)的福利,系統(tǒng)的擴(kuò)展,以及目前的需求。很強(qiáng)的可操作性控制系統(tǒng)會(huì)為未來(lái)準(zhǔn)備的備用設(shè)備,使成本和加速經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。隨著的,OPC(OIJEforProcess Control)技術(shù),IEC61131頒布,以及廣泛的Microsoft Windows平臺(tái)上的應(yīng)用程序,使得相結(jié)合,電工技術(shù),計(jì)算機(jī)被越來(lái)越多地發(fā)揮著不可替代的作用。 IEC61131已經(jīng)成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),是主要的控制系統(tǒng)制造商廣泛采用

參考文獻(xiàn):

篇（7）

中圖分類(lèi)號(hào)： S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

一電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的模塊組成

1PLC控制模塊

選擇電器元件是非常嚴(yán)格的，在每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中都要遵循生產(chǎn)章程，各模塊都具備屏蔽的特性，也就避免了輻射作用對(duì)元件造成的影響。在實(shí)際的運(yùn)行中，提升了元件的使用性能，所以PLC 控制技術(shù)顯得更加穩(wěn)定。由于PLC自身具備體積小、容易安裝，質(zhì)地輕等特點(diǎn)，所以在實(shí)際的連接中會(huì)非常容易，而且操作起來(lái)也很便捷，在電氣設(shè)備的運(yùn)行中起到了提高性能的作用。PLC 程序設(shè)計(jì)中采用STEP7 軟件編制，可以進(jìn)行梯形邏輯圖、功能塊圖以及語(yǔ)句的編輯。同時(shí)PLC 對(duì)于不同的工作環(huán)境會(huì)有不同的I/O模塊以及相應(yīng)的設(shè)備，在這種系統(tǒng)中安裝了人-機(jī)對(duì)話(huà)的接口模塊，可以提高操作性能，使操作更為的簡(jiǎn)單便捷。在PLC 的控制系統(tǒng)建立上所消耗的時(shí)間并不是很長(zhǎng)，在PLC 的操作界面上是非常的人性化，可以直觀(guān)的看到所指示的內(nèi)容，給使用者的操作上帶來(lái)很大的便捷。

2信號(hào)采集和信號(hào)調(diào)理的模塊

為了保證自動(dòng)控制系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)、過(guò)壓欠壓保護(hù)等功能，系統(tǒng)要對(duì)實(shí)際運(yùn)行的工作電流和相電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，主要是實(shí)現(xiàn)CPU的處理和保護(hù)的作用。在系統(tǒng)的線(xiàn)路上相電流的是通過(guò)電流互感器引出，然后在整流器上轉(zhuǎn)換為直流的電信號(hào)，最后在滑動(dòng)變阻器的作用下轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，就能夠進(jìn)入到I/O口。對(duì)于電壓的監(jiān)測(cè)主要是通過(guò)線(xiàn)電壓在變壓器和整流器的作用下轉(zhuǎn)換為低壓的直流信號(hào)，再通過(guò)濾波器輸入到I/O口中。

3傳感器模塊

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的即時(shí)監(jiān)控，主要的傳輸通道有兩種方式：一種是根據(jù)時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳輸，時(shí)序的不同傳輸?shù)男盘?hào)也不同；另一種是頻分制，信號(hào)的發(fā)送根據(jù)自身的頻率而定，不會(huì)出現(xiàn)混淆的情況，由于這種電路的構(gòu)成比較簡(jiǎn)單，出現(xiàn)的故障次數(shù)少，所以在實(shí)際應(yīng)用中要大力推廣。傳感器系統(tǒng)是整個(gè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)支撐裝置，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集和信號(hào)的傳輸，將設(shè)備的運(yùn)行狀況以及運(yùn)行參數(shù)等信息轉(zhuǎn)化成電訊號(hào)，最終傳入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，然后在系統(tǒng)的調(diào)控下實(shí)現(xiàn)設(shè)備安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。使用傳感器要對(duì)設(shè)備的整體進(jìn)行監(jiān)控，然后與設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，如果對(duì)比的差值很大們就要進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整。因此，傳感器在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的中的作用是很重要的，某個(gè)傳感器出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)影響設(shè)備的整體的運(yùn)行情況。在傳感器系統(tǒng)中起到重要作用是檢測(cè)元件，能夠?qū)υO(shè)備的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的測(cè)量。

4中央控制系統(tǒng)

在微型的計(jì)算機(jī)的控制下實(shí)現(xiàn)了中央控制系統(tǒng)的功能，由于微型計(jì)算機(jī)具備多種功能和特點(diǎn)，同時(shí)接口還很多，所以能夠完成系統(tǒng)所分配的不同任務(wù)。微型計(jì)算機(jī)對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行控制時(shí)，具有精度高、速度快等特點(diǎn)，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率。中央控制系統(tǒng)的主要任務(wù)就是將傳感器所采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，并制定出相應(yīng)的解決方案，同時(shí)，中央控制系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)報(bào)警的功能，監(jiān)控設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)異常，能夠及時(shí)的報(bào)警并啟動(dòng)相應(yīng)的處理程序。

二電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1集中監(jiān)控方式

這種監(jiān)控方式優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行維護(hù)方便，控制站的防護(hù)要求不高，系統(tǒng)設(shè)計(jì)容易。但由于集中式的主要特點(diǎn)是將系統(tǒng)的各個(gè)功能集中到一個(gè)處理器進(jìn)行處理，處理器的任務(wù)相當(dāng)繁重，處理速度受到影響。由于電氣設(shè)備全部進(jìn)入監(jiān)控，伴隨著監(jiān)控對(duì)象的大量增加隨之而來(lái)的是主機(jī)冗余的下降、電纜數(shù)量增加，投資加大，長(zhǎng)距離電纜引入的干擾也可能影響系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)，隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯(lián)鎖采用硬接線(xiàn)，由于隔離刀閘的輔助接點(diǎn)經(jīng)常不到位，造成設(shè)備無(wú)法操作。這種接線(xiàn)的二次接線(xiàn)復(fù)雜，查線(xiàn)不方便，大大增加了維護(hù)量，還存在由于查線(xiàn)或傳動(dòng)過(guò)程中由于接線(xiàn)復(fù)雜而造成誤操作的可能性。

2遠(yuǎn)程監(jiān)控方式

遠(yuǎn)程監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費(fèi)用，節(jié)約材料、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點(diǎn)。由于各種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)f如Lonworks總線(xiàn)，CAN總線(xiàn)等)的通訊速度不是很高，而電廠(chǎng)電氣部分通訊量相對(duì)又比較大，所有這種方式適合于小系統(tǒng)監(jiān)控，而不適應(yīng)于全廠(chǎng)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建。

3現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)監(jiān)控方式

目前，對(duì)于以太網(wǎng)(Ethernet)、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，且已經(jīng)積累了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，智能化電氣設(shè)備也有了較快的發(fā)展，這都為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用于發(fā)電廠(chǎng)電氣系統(tǒng)奠定了良好的基礎(chǔ)?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)監(jiān)控方式使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加有針對(duì)性，對(duì)于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據(jù)間隔的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用這種監(jiān)控方式除了具有遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的全部?jī)?yōu)點(diǎn)外，還可以減少大量的隔離設(shè)備、端子柜、∞ 卡件、模擬量變送器等，而且智能設(shè)備就地安裝，與監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)通信線(xiàn)連接，可以節(jié)省大量控制電纜，節(jié)約很多投資和安裝維護(hù)工作量，從而降低成本。另外，各裝置的功能相對(duì)獨(dú)立，裝置之間僅通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活，使整個(gè)系統(tǒng)的可靠性大大提高，任一裝置故障僅影響相應(yīng)的元件，不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。因此現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)監(jiān)控方式是今后發(fā)電廠(chǎng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。

三提高控制設(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。

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(chǎng)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(mǎn)足設(shè)備工作和環(huán)境的要求，并留有足夠余量的元器件。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)。

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／JI]弓l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嚴(yán)格把控設(shè)備的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)

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；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)，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。

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)備可靠性的影響不容小覷。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)際丁作中對(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。

參考文獻(xiàn)

① 劉風(fēng)華． 淺析電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用⋯ ． 科技風(fēng)，2Ol1，(19)

篇（8）

首先，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)信息化。信息技術(shù)在縱向和橫向上向電氣自動(dòng)化進(jìn)行滲透，縱向上，信息技術(shù)從管理層面對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理進(jìn)行滲透，利用信息技術(shù)可以有效存取財(cái)務(wù)等管理數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控，實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)信息并確保信息的全面、完整和準(zhǔn)確；橫向上，信息技術(shù)對(duì)設(shè)備、系統(tǒng)等進(jìn)行滲透，微電子等技術(shù)的應(yīng)用使控制系統(tǒng)、PLC等設(shè)備界線(xiàn)從定義明確逐漸變得模糊，而軟件結(jié)構(gòu)、組態(tài)環(huán)境、通訊能力等的作用日益凸顯，網(wǎng)絡(luò)、多媒體等技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。

其次，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)使用、維護(hù)與檢修簡(jiǎn)易化。WindowsNT等已經(jīng)成為實(shí)施電氣自動(dòng)化控制平臺(tái)、規(guī)范以及語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)，基于Windows的人機(jī)界面成為了電氣自動(dòng)化的主流， 并且基于Windows的控制系統(tǒng)有著靈活、易于集成等優(yōu)勢(shì)，也得到了廣泛的應(yīng)用。采用Windows操作平臺(tái)使得電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的使用、維護(hù)和檢修更加簡(jiǎn)單、方便。

最后，實(shí)現(xiàn)分布式控制應(yīng)用。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)串行電纜連接中央控制室、PLC、現(xiàn)場(chǎng)，將工業(yè)計(jì)算機(jī)、PLC的CPU、遠(yuǎn)程I/O站、智能儀表、低壓斷路器、變頻器、馬達(dá)啟動(dòng)器等連接，將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的信息收集到中央控制器。分布式控制應(yīng)用通過(guò)數(shù)字式分支結(jié)構(gòu)的串行連接自動(dòng)化系統(tǒng)與相關(guān)智能設(shè)備的雙向傳輸通訊總線(xiàn)，將PLC、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與相應(yīng)的I/O設(shè)備連接起來(lái)，使輸入輸出模塊發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)檢查和執(zhí)行的作用。

二、電氣控制對(duì)象的特點(diǎn)和要求

電氣控制量與熱工控制量相比在控制要求及運(yùn)行過(guò)程中有著很多不同點(diǎn)，電氣的主要特點(diǎn)表現(xiàn)為：

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；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；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。因此，機(jī)組的電氣系統(tǒng)納入DCS控制，要求控制系統(tǒng)具有很高的可靠性。除了能實(shí)現(xiàn)正常起停和運(yùn)行操作外，尤其要求能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)顯示異常運(yùn)行和事故狀態(tài)下的各種數(shù)據(jù)和狀態(tài)，并提供相應(yīng)的操作指導(dǎo)和應(yīng)急處理措施，保證電氣系統(tǒng)自動(dòng)控制在最安全合理的工況下工作。

三、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.集中監(jiān)控方式

這種監(jiān)控方式優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行維護(hù)方便，控制站的防護(hù)要求不高，系統(tǒng)設(shè)計(jì)容易。但由于集中式的主要特點(diǎn)是將系統(tǒng)的各個(gè)功能集中到一個(gè)處理器進(jìn)行處理，處理器的任務(wù)相當(dāng)繁重，處理速度受到影響。由于電氣設(shè)備全部進(jìn)入監(jiān)控，伴隨著監(jiān)控對(duì)象的大量增加隨之而來(lái)的是主機(jī)冗余的下降、電纜數(shù)量增加，投資加大，長(zhǎng)距離電纜引入的干擾也可能影響系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)，隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯(lián)鎖采用硬接線(xiàn)，由于隔離刀閘的輔助接點(diǎn)經(jīng)常不到位，造成設(shè)備無(wú)法操作。這種接線(xiàn)的二次接線(xiàn)復(fù)雜，查線(xiàn)不方便，大大增加了維護(hù)量，還存在由于查線(xiàn)或傳動(dòng)過(guò)程中由于接線(xiàn)復(fù)雜而造成誤操作的可能性。

2.遠(yuǎn)程監(jiān)控方式

遠(yuǎn)程監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費(fèi)用，節(jié)約材料、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點(diǎn)。由于各種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)(如Lonworks總線(xiàn)，CAN總線(xiàn)等)的通訊速度不是很高，所以這種方式適合于小系統(tǒng)監(jiān)控，而不適應(yīng)于大型電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建。

3.現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)監(jiān)控方式

目前，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)、以太網(wǎng)等技術(shù)的普遍應(yīng)用和相應(yīng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累，智能化電氣設(shè)備得到了較快的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)逐漸應(yīng)用到電氣系統(tǒng)中,現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)監(jiān)控方式使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加有針對(duì)性，對(duì)于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據(jù)間隔的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用這種監(jiān)控方式除了具有遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的全部?jī)?yōu)點(diǎn)外，還可以減少大量的隔離設(shè)備、端子柜、I/O卡件、模擬量變送器等，而且智能設(shè)備就地安裝，與監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)通信線(xiàn)連接，可以節(jié)省大量控制電纜，節(jié)約很多投資和安裝維護(hù)工作量，從而降低成本。另外，各裝置的功能相對(duì)獨(dú)立，裝置之間僅通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活，使整個(gè)系統(tǒng)的可靠性大大提高，任一裝置故障僅影響相應(yīng)的元件，不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。因此現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)監(jiān)控方式是今后發(fā)電廠(chǎng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。

綜上所述，隨著智能化、信息化技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)將不斷向科技化、信息化、開(kāi)放化的趨勢(shì)發(fā)展，電氣自動(dòng)化涉及的領(lǐng)域?qū)⒉粩嘣龆?，技術(shù)更新將不斷加快，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)也將得到快速發(fā)展并不斷完善。

參考文獻(xiàn)

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[2]李修偉，陳廣文.淺析電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J].民營(yíng)科技，2011(1).

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中圖分類(lèi)號(hào)： S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

引言

近年來(lái),科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步,計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,而電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也離不開(kāi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的合理運(yùn)用。隨著社會(huì)的發(fā)展,自動(dòng)化控制系統(tǒng)得到了人們的普遍關(guān)注,自動(dòng)化控制系統(tǒng)不僅能夠提高工作效率,較少工作錯(cuò)誤,也能夠節(jié)約人力成本,因此,電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)于變電站的發(fā)展有著重要的意義。

1.電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能

根據(jù)單元機(jī)組的運(yùn)行和電氣控制的特點(diǎn)，應(yīng)將發(fā)電機(jī)一變壓器組和廠(chǎng)用電源等電氣系統(tǒng)的控制都納入ECS監(jiān)控。其基本功能 為：

1.1發(fā)變組出口220kV/500kV斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的控制及操作。

1.2發(fā)變組保護(hù)、廠(chǎng)高變保護(hù)、勵(lì)磁變壓器保護(hù)控制。

1.3發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。包括啟勵(lì)、滅磁操作，控制方式切換，增磁、減磁操作，PSS(電力系統(tǒng)穩(wěn)定器)的投退。

1.4220kV/500kV開(kāi)關(guān)自動(dòng)同期并網(wǎng)及手動(dòng)同期并網(wǎng)。

1.56kV高壓廠(chǎng)用電源監(jiān)視、操作、廠(chǎng)用電壓快切裝置的狀態(tài)監(jiān)視、投退、手動(dòng)啟動(dòng)等。

1.6380V低壓廠(chǎng)用電源監(jiān)視、操作、低壓備自投裝置控制。

1.7高壓?jiǎn)?備變壓器控制和操作(2臺(tái)機(jī)共用)。

1.8柴油發(fā)電機(jī)組和保安電源控制和操作。

1.9直流系統(tǒng)和LPS系統(tǒng)的監(jiān)視。

對(duì)于發(fā)變組保護(hù)等主保護(hù)和安全自動(dòng)裝置，因其設(shè)備已經(jīng)很成熟而且要求全部在DCS中實(shí)現(xiàn)其功能尚有一定難度，可能增加相當(dāng)大的費(fèi)用，故可以保留。但是它們與DCS間要口求接，控制采用硬接線(xiàn)，利用通訊方式傳輸自動(dòng)裝置信息，并可以通過(guò)DCS進(jìn)行事故追憶。

2.新設(shè)計(jì)思想的內(nèi)容和特點(diǎn)

由于現(xiàn)在高低壓變配電設(shè)備中具有嵌入式控制裝置、用電設(shè)備就地控制設(shè)備中具有的小型PLC控制器等,所以進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí),不用像傳統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮集中的二次信號(hào)、計(jì)量、保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備和自動(dòng)化控制系統(tǒng)的預(yù)留互聯(lián)條件,只要按用電設(shè)備要求、工藝控制要求進(jìn)行高低壓變配電系統(tǒng)、用電設(shè)備就地控制設(shè)備的一次電氣設(shè)計(jì)。同時(shí)按工藝控制要求進(jìn)行儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)供電方條件、要求和用電設(shè)備的要求和特點(diǎn)進(jìn)行高低壓變配電系統(tǒng)二次計(jì)量、保護(hù)、控制的控制流程圖設(shè)計(jì)；根據(jù)工藝控制要求和自動(dòng)控制要求,進(jìn)行配電系統(tǒng)末端的用電設(shè)備就地控制設(shè)備的控制流程圖設(shè)計(jì)；在人機(jī)界面管理計(jì)算機(jī)上按上述各部分的控制流程圖,以符合IEC113-3標(biāo)準(zhǔn)的組態(tài)工具軟件進(jìn)行控制系統(tǒng)監(jiān)控軟件組態(tài),包括對(duì)儀表系統(tǒng)的組態(tài)。最后進(jìn)行電氣及其控制設(shè)備安裝、電纜互聯(lián)和敷設(shè)設(shè)計(jì)。這樣的設(shè)計(jì)流程與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式中電氣設(shè)計(jì)、自動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程是平行進(jìn)行、并在過(guò)程中互提測(cè)控條件的方式有很大的不同,它簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)流程、將電氣和自動(dòng)化設(shè)計(jì)人員合二為一、提高設(shè)計(jì)時(shí)效。另外,自動(dòng)化設(shè)計(jì)中組態(tài)工作無(wú)需象以往等待系統(tǒng)硬件定牌后才可進(jìn)行,標(biāo)準(zhǔn)的組態(tài)工具軟件和網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議使不同的設(shè)備如同同一系統(tǒng)供應(yīng)商的產(chǎn)品一樣便捷的整合成系統(tǒng)。工程項(xiàng)目經(jīng)過(guò)這樣的設(shè)計(jì)后,得到的整個(gè)電氣及其控制系統(tǒng)是完全為扁平化、開(kāi)放化的。其優(yōu)點(diǎn)是電氣與自動(dòng)化系統(tǒng)合一,從電氣的角度看系統(tǒng)全部智能化,從控制系統(tǒng)的角度看系統(tǒng)徹底分散化,從網(wǎng)絡(luò)的角度看扁平、開(kāi)放的結(jié)構(gòu)提供給用戶(hù)更經(jīng)濟(jì)、易用、高效的共享數(shù)據(jù)。

3.電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想

3.1集中監(jiān)控方式

這種監(jiān)控方式優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行維護(hù)方便，控制站的防護(hù)要求不高，系統(tǒng)設(shè)計(jì)容易。但由于集中式的主要特點(diǎn)是將系統(tǒng)的各個(gè)功能集中到一個(gè)處理器進(jìn)行處理，處理器的任務(wù)相當(dāng)繁重，處理速度受到影響。由于電氣設(shè)備全部進(jìn)入監(jiān)控，伴隨著監(jiān)控對(duì)象的大量增加隨之而來(lái)的是主機(jī)冗余的下降、電纜數(shù)量增加，投資加大，長(zhǎng)距離電纜引入的干擾也可能影響系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)， 隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯(lián)鎖采用硬接線(xiàn)，由于隔離刀閘defu助接點(diǎn)經(jīng)常不到位，造成設(shè)備無(wú)法操作。這種接線(xiàn)的二次接線(xiàn)復(fù)雜，查線(xiàn)不方便，大大增加了維護(hù)量，還存在由于查線(xiàn)或傳動(dòng)過(guò)程中由于接線(xiàn)復(fù)雜而造成誤操作的可能性。

3.2遠(yuǎn)程監(jiān)控方式

遠(yuǎn)程監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費(fèi)用、，節(jié)約材料、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點(diǎn)。由于各種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)(如Lonworks總線(xiàn)，CAN總線(xiàn)等)的通訊速度不是很高，而電廠(chǎng)電氣部分通訊量相對(duì)又比較大，所有這種方式適合于小系tongjian控，而不適應(yīng)于全廠(chǎng)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建。

3.3現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)監(jiān)控方式

目前，對(duì)于以太網(wǎng)(Ethernet)、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，且已經(jīng)積累了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，智能化電氣設(shè)備也有了較快的發(fā)展， 這些都為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用于發(fā)電廠(chǎng)電氣系統(tǒng)奠定了良好的基礎(chǔ)。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)監(jiān)控方式使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加有針對(duì)性，對(duì)于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據(jù)間隔的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用這種監(jiān)控方式除了具有遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的全部?jī)?yōu)點(diǎn)外，還可以減少大量的隔離設(shè)備、端子柜、I/0卡件、模擬量變送器等，而且智能設(shè)備就地安裝，與監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)通信線(xiàn)lianjie，可以節(jié)省大量控制電纜，節(jié)約很多投資和安裝維護(hù)工作量，從而降低成本。另外，各裝置的功能相對(duì)獨(dú)立，裝置之間僅通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活，使整個(gè)系統(tǒng)的可靠性大大提高，任一裝置故障僅影響相應(yīng)的元件，不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。因此現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)監(jiān)控方式是今后發(fā)電廠(chǎng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。

4.新設(shè)計(jì)思想與未來(lái)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的契合

嵌入式控制裝置將覆蓋全部現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通訊協(xié)議統(tǒng)一至最少的數(shù)量,嵌入式控制裝置具有完全符合標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通訊協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通訊功能,現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的全部節(jié)點(diǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)庫(kù)為分布式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù),這些就如同PC及其外設(shè)的USB接口形成一樣。同樣智能化、分布式、扁平化的設(shè)備控制系統(tǒng)構(gòu)成的生產(chǎn)過(guò)程,也是生產(chǎn)管理系統(tǒng)的主要組成部分,數(shù)據(jù)共享、快速、高效、可靠、低成本也是扁平化管理系統(tǒng)的特點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述功能,在進(jìn)行未來(lái)的設(shè)計(jì)工作中要求設(shè)計(jì)人員既要進(jìn)行電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì),又要能對(duì)嵌入式控制裝置進(jìn)行編程組態(tài),同時(shí)還要完成基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通訊協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架及其監(jiān)控軟件(包括數(shù)據(jù)庫(kù))的組態(tài)。這樣一個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作過(guò)程無(wú)論從人員還是到流程亦是快速、高效、扁平化的。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備供貨商、項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員、企業(yè)生產(chǎn)管理者均可對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)流程進(jìn)行離線(xiàn)或在線(xiàn)的技術(shù)支持和調(diào)整,這也得益于嵌入式控制裝置和標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通訊協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的全面實(shí)現(xiàn)。

5.結(jié)束語(yǔ)

從上述內(nèi)容可以看出電氣設(shè)計(jì)、自動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程是平行進(jìn)行的,在過(guò)程中互提測(cè)控條件,在本方實(shí)施條件內(nèi)容的同時(shí),落實(shí)和確認(rèn)對(duì)方條件內(nèi)容；最后進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)備安裝、電纜敷設(shè)設(shè)計(jì)。使得電氣自動(dòng)化之更加完善！

參考文獻(xiàn)：

[1]賀家李、沈從炬，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理，北京: 中國(guó)電力出版社，1994.

篇（10）

0.引言

可編程邏輯控制器，即PLC，由于該控制器的體積小、易安裝以及功耗低等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中，并且，由于PLC與計(jì)算機(jī)結(jié)合很緊密，因此其發(fā)展速度也是十分迅速的，產(chǎn)品的更新周期越來(lái)越短，可以說(shuō)，PLC在自動(dòng)化行業(yè)當(dāng)中應(yīng)用的相當(dāng)普遍。尤其是進(jìn)入21世紀(jì)，工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)進(jìn)入到自動(dòng)化高度發(fā)達(dá)的水平，微電子技術(shù)已經(jīng)變得十分成熟，因此，在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，PLC的運(yùn)用隨處可見(jiàn)。

1.PLC系統(tǒng)的概念

PLC，即可編程邏輯控制器，英文為Programmable Logic Controller，是一種集計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)為一體的工業(yè)運(yùn)用控制裝置，它是一種數(shù)字式的電子系統(tǒng)，運(yùn)行以及操作都是以數(shù)字方式進(jìn)行的，并且在該裝置上還具有了編程功能，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械或者是生產(chǎn)的控制，此外，PLC還具有實(shí)用性強(qiáng)、應(yīng)用簡(jiǎn)單、良好的抗干擾能、易于維護(hù)和擴(kuò)展等特點(diǎn)，因此在自動(dòng)化生產(chǎn)的過(guò)程中，起到了十分重要的作用。

作為一種新型的工業(yè)控制裝置，PLC有許多特點(diǎn)是其他控制器所不能比擬的，比如：PLC的運(yùn)行速率快，因?yàn)槠銫PU的工作能力強(qiáng)；指令系統(tǒng)豐富以及可靠的操作系統(tǒng)；I/O接口和通信接口各式各樣，極大限度的滿(mǎn)足了工業(yè)當(dāng)中的各種需求；除此之外，還具有信號(hào)采集功能、中斷處理能力、輸出控制功能、存儲(chǔ)能力、邏輯處理能力、網(wǎng)絡(luò)通信能力、數(shù)據(jù)運(yùn)算能力、定時(shí)能力以及計(jì)數(shù)能力等，這些特點(diǎn)為PLC的廣泛應(yīng)用提供了重要前提，也為工業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展提供了諸多便利。

2.PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1設(shè)計(jì)思路

由于PLC控制系統(tǒng)當(dāng)中涉及到不僅僅是計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，還有自動(dòng)控制技術(shù)當(dāng)中的數(shù)據(jù)管理、圖形技術(shù)以及控制等其他技術(shù)，這樣就要求在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮這些技術(shù)之間的相互融合性和協(xié)調(diào)性，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、信息同步。比如在配電網(wǎng)當(dāng)中，為了提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、降低網(wǎng)絡(luò)損耗、減少斷電次數(shù)，就必須在配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)中以系統(tǒng)工程為理念，利用系統(tǒng)集成的方式，統(tǒng)籌考慮系統(tǒng)的兼容性、統(tǒng)一性，并且還要以實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性等設(shè)計(jì)要求為前提。

2.2設(shè)計(jì)要求

2.2.1硬件方面

在PLC控制器當(dāng)中，硬件設(shè)計(jì)是十分重要的，硬件設(shè)計(jì)的好壞會(huì)直接影響到設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性、安全性以及可靠性。此外，PLC很容易適應(yīng)周?chē)h(huán)境，安裝比較方便，更換時(shí)也比較快捷。

比如在輸入輸出電路的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)輸入電路時(shí)，考慮到電源要具有普遍性、抗干擾等問(wèn)題，因此，一般采用的是240V作為供電電源，并且在電源當(dāng)中還加入了凈化原件以此來(lái)達(dá)到隔離要求。除此之外，考慮到電路中可能出現(xiàn)短路現(xiàn)象，因此，在選擇電源容量時(shí)采用輸入電路功率的二倍，并且在輸入段安裝熔絲以此來(lái)起到保護(hù)電路的作用；設(shè)計(jì)輸出電路時(shí)，假如生產(chǎn)中有高頻的動(dòng)作，那么在設(shè)計(jì)PLC時(shí)，就需要通過(guò)繼電器進(jìn)行輸出，這樣不但保證了生產(chǎn)的要求，而且抗干擾能力、負(fù)載能力都得到了很大提升，而如果在輸出端的負(fù)載是具有電磁感應(yīng)一類(lèi)的，那么在突然斷電時(shí)就會(huì)出現(xiàn)電磁干擾，這樣就會(huì)產(chǎn)生電流的沖擊，因此為了防止這種沖擊燒壞PLC，就需要在此設(shè)備的旁邊安裝二極管，以此來(lái)起到保護(hù)的作用。

抗干擾的設(shè)計(jì)中，如今的工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)普遍的使用自動(dòng)化設(shè)備，而在這些設(shè)備之間由于電流或者電壓突然的變化而產(chǎn)生電磁輻射，產(chǎn)生電磁波，進(jìn)而影響PLC系統(tǒng)的性能，此外，除了設(shè)備之間的電磁干擾，還有來(lái)自空間的電磁場(chǎng)的干擾，比如有雷電、廣播、高頻設(shè)備等，這些分布比較復(fù)雜，當(dāng)PLC處于射頻場(chǎng)中時(shí)就極易收到這些電磁波的干擾，所以，在設(shè)計(jì)抗干擾方面時(shí)，要正確選擇合適的電纜，并且在鋪設(shè)線(xiàn)路時(shí)，要盡量原理高壓線(xiàn)或者是動(dòng)力線(xiàn)，避免線(xiàn)路并行的現(xiàn)象；在硬件上要加入濾波器，濾除一些干擾；做好信號(hào)與屏蔽接地，防止出現(xiàn)“地環(huán)路”；變頻器中加入隔離變壓器、濾波器等措施來(lái)抑制變頻器的干擾。

2.2.2軟件方面

PLC系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，除了要對(duì)硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)，還要進(jìn)行軟件的設(shè)計(jì)。在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)生產(chǎn)的需求來(lái)進(jìn)行劃分，不同程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，軟件設(shè)計(jì)中最為重要的就是過(guò)程的編寫(xiě)，PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用的效果如何關(guān)鍵是要看軟件設(shè)計(jì)方案是否合理、高效。因此，在進(jìn)行程序編寫(xiě)時(shí)，一個(gè)子程序不但可以獨(dú)立的實(shí)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單的功能，而且還要在組合模塊中也要發(fā)揮相同的功效。一般程序結(jié)構(gòu)分為三種：循環(huán)、條件以及順序，表達(dá)方式也為三種：STL（語(yǔ)句表）、CSF（功能圖）、LAD（接點(diǎn)梯形圖），在PLC程序當(dāng)中，最小的語(yǔ)句單元稱(chēng)為控制語(yǔ)句，比如LDI0.2就為一個(gè)完整的控制語(yǔ)句。除此之外，在編程的過(guò)程中，一定要盡可能的保證各種指令的正確性，假如出現(xiàn)錯(cuò)誤，也必須有相應(yīng)的程序來(lái)保護(hù)設(shè)備、控制設(shè)備。比如在一個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)當(dāng)中，有某一個(gè)設(shè)備是關(guān)鍵設(shè)備，必須要保證它的可靠性，因此，在編程時(shí)，就需要充分考慮到這一點(diǎn)，可以利用程序連鎖措施來(lái)最大限度的保護(hù)生產(chǎn)線(xiàn)的正常運(yùn)行，就算出現(xiàn)意外，也會(huì)立馬停止，同時(shí)發(fā)出警報(bào)。對(duì)于干擾問(wèn)題，可以通過(guò)設(shè)計(jì)濾波器以及工頻整形采樣的方式消除周期性的干擾。

3.PLC系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展

隨著自動(dòng)化以及微處理器技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在各行各業(yè)當(dāng)中，如汽車(chē)制造、控制設(shè)備、立體倉(cāng)庫(kù)、環(huán)保以及娛樂(lè)設(shè)施等等。未來(lái)的PLC發(fā)展可以分為以下幾個(gè)方面：①人機(jī)界面更加友好，PLC生產(chǎn)商可以聯(lián)合一些有實(shí)力的軟件公司，提高自己的程序編寫(xiě)能力，方便人們的操作，同時(shí)也降低了維護(hù)PLC的成本，比如現(xiàn)在的PLC+網(wǎng)絡(luò)+IPC+CRT模式就已經(jīng)被人們普遍使用；②網(wǎng)絡(luò)通信能力得到大幅提升，PLC生產(chǎn)商在原有的基礎(chǔ)上，增加了各種通訊接口，提供了完整的通信網(wǎng)絡(luò)。③開(kāi)放性與互操作性，如今的PLC雖然在開(kāi)發(fā)工具上，各個(gè)公司使用的不同，但是在客戶(hù)端，卻基本上實(shí)現(xiàn)了兼容，同時(shí)還提出了一些標(biāo)準(zhǔn)，如：OPC（OLE for Process Control）標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)了軟硬件的互操作性，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無(wú)縫傳輸。

4.總結(jié)

在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域當(dāng)中，PLC已經(jīng)發(fā)揮了它不可替代的作用，有效的解決了傳統(tǒng)工業(yè)當(dāng)中的不良問(wèn)題，推動(dòng)了整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，為科技的再一次騰飛奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。如今的PLC發(fā)展更加小型化、多功能、快運(yùn)行、低價(jià)位，在人類(lèi)電氣自動(dòng)化發(fā)展工程中將會(huì)發(fā)揮更加廣泛的作用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]Andrew pact PCI Express：Protecting Compact PCI investments made over the last 10 years. Compact PCI and Advanced TCA Systems，2005：62-65.