发布时间：2023-09-24 15:39:08
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中图分类号TM6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）95-0047-02
0引言
电的产生需要多个复杂的综合过程，电力系统在工业生产和人们日常生活起到的是无可替代的作用，关系到国民经济的命脉所在。科技的日趋发达，带来的是发电厂机器、设备操作的高科技化，控制系统的进一步改进，常规人工模式的缺陷在现代化科技系统中显露无疑，很难优化庞杂的电力调度。因此，自动化控制系统应运而生，本文结合多部文献和实践经验，在介绍火电厂控制系统的基础上，着重对自动化系统的应用研究加以分析，以及介绍主要应用于当代中国新建或扩建的大中型火电厂中微机分散控制系统（DCS）。
1 火电厂自动化控制系统的分类和研究分析
电力建设随着电力体制改革和电力市场化的推进，要求新旧电厂普及先进的自动化技术和产品在市场浪潮中激流勇进，在这样大的时代呼吁里自动化水平必须要得到整体提高，火电厂的信息化、数字化也将会上一个新的台阶。本文通过介绍传统集散控制系统的基础上，对火电厂电气自动化控制（ECS）以及一体化趋势下，实现火电厂管控一体化的探讨。
1.1火电厂传统电气控制系统分析
上世纪80年代里，电厂电气控制系统大多是I/O信息接入机组DCS系统，其实现方式是由DCS设置单独的电气控制器（DPU），经由I/O模件的硬链接方式，在这个传统的ECS系统中，电气的特殊控制功能与DCS并无关联，是由独立的电气自动装置完成的。该种控制系统优势在于方式成熟、现场反应快、观察直接、可控制性强，但是随着计算机通信的臻熟，接入量的增大使得设备条件严重受限，很难完成综合自动化，影响了火电厂的云新管理工作。因此是需要加以改进和完善的，必须在各自独立的基础上加以整合和纳入一体化范畴。
第二种常见的模式就是90年代末初变电站综合自动化系统中的现场总线技术，按照火电厂工艺环节构成控制网络，保留关键硬接线的DAS方式的电气控制系统。在DAS中，我们能够通过现场总线实现电气部分的信息采集和控制。ECS可以通过通信网关将电气信息提供给火电厂的其他子系统，包括SIS和输煤等辅助车间系统，这一步骤也让ECS成为火电厂数字化监管和控制的基础系统之一。
这一电气控制系统在变电站和水电站以及各大电厂中的自动化系统和控制层中也都初步取得了良好的效果并得到了推广和应用，但是现场间隔层的通信网络会导致节点有限、传输效率低、网络拓扑结构不合理，局限性也在多次出现管理机故障中暴露。
1.2新型基于以太网技术的火电厂电气自动控制系统
随着微机保护的发展，电气综合保护测控装置已经可以实现基于交流采样的保护、测量、录波、控制和通信，这些新型的保护测控往往是采用工业以太网技术组成网络。工业以太网凭借传输速度高、容量大、成本低、开放性好、网络拓扑结构灵活等优势弥补的上述两种主要火电厂电气控制系统的不足之处，成为主导的网络应用。在这样的大环境中，嵌入式以太网成为了火电厂自动化系统隔层局域网的必然趋势。
火电厂电气自动化系统完全通过通信方式介入DCS系统中，把嵌入式100M工业以太网应用于现场间隔层，站控层和间隔层通过双光纤以太网进行通信，去掉了通信管理机，大大提高了网络通信的速率和开放性。站控层的通信子站专门负责和厂级DCS系统的信息交换，可通过多台子站、多个100M以太网通道和IEC60870-5-104规约实现和DCS通信，从而把火电厂的电气系统完全融入厂级DCS系统。实际上，采用工业以太网作为大型工业自动化的成功案例在近年来还是很多的，经过了多年的运行经验技术支持方面已经很成熟。这种模式是一种深层次的一体化控制方案，电气控制系统（ECS）实现过程做到了与传感、采集和执行息息相关，参与到DCS中。这种配置结构与DAS存在本质区别，在减少了投资的同时，理顺了DCS与ECS之间的关系，促进了两个大型系统向融合自动化方面迈进。这种模式已经成为火电厂自动化电气控制的主流。
2自动化新技术的引进
火电厂的自动化控制系统不仅需要各个上述系统的引进和改革，更加离不开新技术的应用。大型火力发电厂的自动化控制系统在具体实践操作中越来越要求机炉电的一体化，同时自动化是实现火电机组安全高效运行的必经之路和重要措施，因此，火电厂行业对于自动化新技术的关注是迫切和急需的。在日新月异的高科技下，在自动控制层面也有智能控制、MATLAB仿真和高压变频器等新颖技术的支持；许多自动检测装备，比如光纤传感器、火焰图像检测器和软技术测量等等都已经出现，代替人工，实现了安全、精准、快速和经久耐用的目的。
2.1自动控制技术和设备在自动化控制系统的运用
火电厂热控对象数学模型的复杂性和难以测量性使技术人员转向了智能控制的途径。而我们在当前国内外火电厂自动控制应用领域中，我们可以大致了解到主要以我国的模糊控制和国外的专家系统为主。在循环流化床锅炉燃烧控制系统、中储式磨煤机控制系统和再热蒸汽温度控制系统中我们都可以看到模糊控制的成功案例。
众所周知，火电厂对安全性的要求是特别高，是不可能让无关人员接触的，对控制系统的分析研究和自动化生产人员的技能培训往往是不能够实地操作，只能仿真进行，这样加大了安装维修费用和投资力度较大。而MATLAB软件的推出加快了大型火电机组热工自动控制系统的调试速度，促进了火电厂自动化系统的控制优化结构。
2.2自动检测技术和设备咋自动化控制系统的运用
光纤传感器包括半导体光纤温度计，这种仪器主要应用在超高变压器热点温度的直接测量上，因为变压器线圈最热点的绝缘会因为过热而老化，轻则变压器损坏，重则酿成重大事故。这一新的测量技术的引进能够使得变压器得到充分利用，提高经济效益，处于最佳的运行状态，为系统其它元素的正常工作提供了可能，也是自动化的步骤之一。
3 结论
火电厂控制自动化已经成为工业信息时代的一个焦点和热点，如何使火电厂增强出厂电价、降低成本、提高安全保障是我们研究分析自动化控制系统的应用本质目标。
参考文献
分散控制系统是基于计算机系统的另外一种系统，它需要利用计算机进行分析和控制，而且在企业中的应用也越来越广泛，因为很多企业在发展中改变了他们的生产模式，而分散控制系统由于它自身的特点让很多企业开始注意到它的优点并开始应用它。它能很好地适应现代企业的发展，也提高了企业的工作效率。
一、电气自动化分散控制系统设计
从整体来看，自动化分散控制系统是具体的计算机技术、显示技术、控制技术和通信技术“四C”技术的充分结合，它能和数据高速公路结合让不同地区的计算机连接起来，并以此为基础与总体配置相结合，让各部分都做好自己的本职工作，而且控制比较分散，但是大家所了解到的信息是相同的，合理利用这些原则，就能使该系统更好的工作，人们也能更信任该系统。该系统还是一个闭环式的系统，它使用起来比较安全，而且出现故障时还能很容易的进行维修，这样能极大的提高工作效率。
二、分散控制系统的特点
（一）可靠性高
该系统主要是利用分散结构的原理，让各部分都能各司其职，从而让每部分的效用都能发挥到最大，也增强了系统的可靠性。总体来看，该系统主要有两方面的表现，地理位置分散和系统功能分散，利用此机构还可以有效分散系统中存在的潜在危险。根据这些原理还可以判断出部分的设备出现故障并不会影响另外的正常的部分。除此之外，关键设备的备用配置在该系统中也发挥了很重要的作用，这可以充分保证该系统的可靠性。在电源、通信设备的配置方面都有冗余配置，这样在原有的配置出现问题时，可以及时的利用备用配置，这不仅不会耽误工作的进行还能让系统更大限度的利用起来。而且在软件中还采用了标准化和模块化的设置，这充分保证了该系统的可靠性。
（二）监视与扩展性能较好
从这个系统的整体来看，它综合使用了高智能操作员，这样可以对所有的事物进行监视和操作，而且也可以对现场进行实时监视，它还有比较人性化的交流界面，该系统利用这些特点对软件进行监测，也让控制更为完善。它还采用递阶数据通信网络，这样在使用过程中就能分层进行，而且硬件的结构也比较灵活，该系统还使用模块化和标准化的设备接口，这样就能最大限度的扩展它的性能。
（三）编程容易及系统维护方便
该系统利用的编程是相对比较容易的，该编程可以使系统自动生成人员需要的文件，工作人员并不需要有很高的编程能力，他们只要会简单的填表、作图即可，而且由于程序比较简单，所以它的正确率会比较高，所以就显得更可靠。
三、分散控制系统在企业的应用分析
（一）NCS功能的应用
该功能主要有一下几种形式，第一是数据的采集、处理功能，该功能主要是利用仪器对系统中的物体进行实时的监测，并将信息记录下来，然后再将得到的信息传输给需要的人员，让所有的工作都可以连贯的进行下去，这样工作人员就可以及时的发现异常情况，并找出解决办法。第二是画面显示功能，因为该系统采用了监视的做法，而监视的内容又通过画面进行传输，所以该系统可以让工作人员清晰的知道自己所需要的证据，而且所有的监控都是相连的，所以就不用担心作假的问题。第三是数据记录功能，该系统可以记录显现时的记录，同样也可以保存历史记录，这样工作人员就能根据需要去查询自己所需要的数据，也能让所有的数据都发挥它应有的作用。
（二）单元机组ECS功能应用
电气控制系统只是单元机组DCS中的一个子系统，它的组成是比较复杂的，主要有以下几部分：端子柜、专用OPU、现场控制站和扩展继电器柜。端子柜涉及11页端子板组态，OPU 涉及56页DPU组态页面和14页报警光字牌组态，现场控制站由30页控制回路组态组成，另外还有监视得到的画面，这又可以分成几个组成部分，而且各个组成部分的功能与NCS都是一样的，包括画面显示功能，数据的采集、处理功能，数据记录功能，回路控制操作及保护闭锁功能，数据通信功能，这些都是系统中必不可少的部分，他们在系统的运作中发挥着及其重要的作用。
（三）DCS与电气专用装置的连接与应用
电气自动化分散控制系统一直在不断更新着，现在的这个系统是与电气专用装置连接在一起，他们两个主要包含以下内容，第一是两者与继电保护系统的连接，该装置是由很多个独立的装置连接在一起的，他们相辅相成，利用硬接线将需要输出的信号通过输出点输送出去，然后再利用开关量进行输入，最终会将数据信息输送到DCS全局数据库，这样就能在最终端显示出各个站点的保护系统，从而有效的保护各个装置。第二是与励磁调节器的连接，这主要是有一套发挥主要作用的手动调节器和两套备用调节器组成，而且该装置的目的是为了对励磁调节调节系统进行操作和切换，最后再与单元机组相连接，这样就可以形成整个系统的连接，最后再经过操作员的确认，对其进行监视，就能完全的发挥该系统的作用。
四、总结
该系统能将不同的技术结合在一起发挥作用，也有它自己独特的地方。而且在时代的发展中，它的地位越来越让人不能忽视，它已经应用在了很多个领域，本文主要分析了它的特点，还有它的一些应用，也能清楚地发现它应用广泛的原因，当然可能叙述的不是很准确，这其中更准确的看法还需要我们共同去探讨。
参考文献：
中图分类号：TN830.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）07-0344-01
随着我国经济的发展，科技水平有了很大的提高，但是与西方发达国家相比，由于我国发展的时间较短，因此在很多领域中，技术水平还比较落后，因此近年来国家加大了对相关领域的投入，尤其是电气工程等行业，根据实际的发展情况，针对性的出台一些优惠政策，鼓励和扶持我国企业的发展。电气工程作为一门新兴的学科，是现代科技的核心，如电气工程中的电子技术，是现代信息化的基础，很多人认为，电气工程的出现，使得人们从机械时代进入到了信息时代，不但改变了人们的生活方式，也改了工作的模式，因此电气工程的发展水平，已经成为了一个国家信息化的重要标志。
一、电气自动化的基本概念
电气自动化主要是通信技术、计算机技术和运动控制技术的有效综合，通过电气自动化设备和系统，实现自动化控制，具体涉及电气工程中的系统运行、自动控制、信息处理、电力电子设备应用等多个领域。随着科技的不断进步，电气自动化得到不断发展，在电力生产和电力应用中发挥着自动检测和调节功能，可以实现电气设备和电气系统的自动保护，通过信号采集、处理、传输等保障电气工程的高效、稳定运行。
二、电气工程自动化的应用
目前，电气工程自动化在以下两个方面得到了广泛应用：智能建筑领域。建筑的发展越来越智能化，而智能化离不开电气自动化。随着人们生活水平的提高，高档智能化建筑成为了人们居住选择的大方向，同时，也是世界建筑业发展的方向之一。智能化建筑利用电气的自动化实现了资源和设备的合理利用，其内部包含了大量的电子电气设备和复杂的布线格局，并且这些设备和布线需要较高的抗干扰性和耐压性。作为一级负荷建筑，智能化建筑还需具有多层屏蔽的防雷体系。②空调净化系统。自动控制和空调净化系统能够作为单独的系统进行测量，也可以作为具备计算机控制管理功能的复合型系统使用。尤其是在控制温度时，空调净化系统对电气工程自动化的要求较高，可使用DDC控制。在回风管部位装有温度传感器，可对较监温度与设定温度进行比较，并运用微积分等数学预算进行控制操作，以输出相应的电压信号，进而控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀，将温度保持在合理的范围之内，使建筑内的温度符合要求。
三、电气工程及其自动化技术应用的发展
理论的发展要基于实际应用，而理论进步了以后，又能够指导实际应用，因此二者之间有着密切的关系，电气工程及其自动化技术是随着工业的发展，而逐渐形成的一门学科，现在的很多高校中，都开设了相关的课程，从某种意义上来说，电气工程及其自动化技术，是为了满足实际生产的需要，在传统的工业生产中，采用的主要是人工的方式，虽然机械设备出现后，人们可以操控机器来进行生产，极大的提高了生产的效率。但是经济的发展速度更快，对产品的需求量越来越大，在这种背景下，仅仅依靠操作机器的生产方式，已经无法满足市场的需要，必须进一步提高生产的效率，为了达到这个目的，很多企业都实行了二十四小时生产，通过实际的调查发现，采用这样的生产方式，机器可以不停的运转，操作人员却需要足够的时间休息，因此必须增加企业的员工，这样就提高了生产的成本，在市场竞争越来越激烈的今天，企业要想获得更多的效益，必须对生产的成本进行控制，于是有人提出了让机器自行运转的概念，这就是自动化技术。
四、电气工程及其自动化发展中的问题及建设策略
电气工程及其自动化是工业发展不可或缺的一种技术。随着社会的发展，商业间的交流越来越多，交易也越来越复杂，商业和工业的发展带动了经济的腾飞，从而促进了科学技术的进步，反过来也使电气工程及其自动化技术得到更进一步的发展。但是电气工程及其自动化技术在发展过程中仍然面临着一些困难与挑战：①现阶段的电气工程及其自动化的建设没有针对性，面对各个不同的企业的实际需要，在现有的技术成果上再逐个进行针对性的设计不但使成本增加，对于电气设备的设计、运行、调试、使用也增加了不必要的困难，加大了人力、物力的投入，最终使工程的总成本增加，没有达到企业成本控制最优化的目标，给企业造成了一定的损失。②现今社会是一个讲求效率的社会，在保证质量的前提下提高运行效率，加快社会发展的步伐是时代的迫切需求。面对不同的对象进行不同的设计，要力争做到操作方法简便易懂，更容易让人接受，使每个企业在缺乏或者没有相应的专业技术人员时也可以安全地进行操控，这样的电气工程及其自动化的设计才能体现出其自动化的成功性。③电气工程及其自动化专业的发展为人民生活带来了巨大便利，与此同时也给环境造成了巨大污染。如何发展低能耗、高效、无污染的电气设备，也是电气工程及其自动化学科的热点话题。④网络结构的多样化，对电气工程及其自动化产品造成了一定的影响，这是电气工程及其自动化发展与建设过程中不可忽视的问题。电气工程及其自动化现在普遍应用于商业中，而在商业用途中数据传输是非常重要的，既要求数据传输的准确，更要求信息传输的安全。电气工程及其自动化在数据传输方面还是存在一定问题的：在不同企业等商家制造的硬件和软件等产品在信息交换的过程中，受开发商程序接口不同的影响，给数据之间的传输和通信造成了一定的困难，从而增加了电气工程及其自动化数据通信的困难。
结束语
电气工程及其自动化技术作为现在一个热门的学科，由于其能够极大的提高生产效率，因此受到了足够的重视，要想提高工业的生产效率，必须培养大量的专业人才，通过全文的分析可以知道，受到特殊的历史因素影响，我国的经济和科技发展的时间较短，与西方发达国家存在较大的差距，在实际的工业控制中，我国很多企业还没有实现自动化，严重的影响了生产的效率，相信随着国家的重视，必然会加大对企业的扶持力度，这种现象会得到明显的改善。
参考文献
