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中圖分類號：P335+.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

一、自動化儀器儀表的簡介

1. 自動化儀器儀表的定義

自動化儀器儀表是用于化學(xué)、物理方面的技術(shù)工具和設(shè)備，可以檢出測量各種物理量、物質(zhì)成分。從廣義來說，儀器儀表也可具有自動控制、報警、信號傳遞等功能。顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡能使人們擴展自己的視野，體溫計能讓人們測量自己的身體的溫度；此外，還有一些儀器儀表如磁強計、射線計數(shù)計具有特殊功能，可以感受和測量到人的感覺器官所不能感受到的數(shù)據(jù)因子。

自動化儀器儀表又被稱作信息機器，因為它的主要功能是信息形式的轉(zhuǎn)換，可以將輸入信號轉(zhuǎn)換成輸出信號。信號按時間域或頻率域表達(dá)，信號的傳輸則可調(diào)制成連續(xù)的模擬量或斷續(xù)的數(shù)字量形式。

2. 自動化儀器儀表的分類

自動化儀器儀表是多種科學(xué)技術(shù)的綜合產(chǎn)物，有很多種類，有的按用途分類，有的按功能分類，不同的分類方法對應(yīng)著不同的產(chǎn)品，本文主要介紹兩種分類方法。

（1）按不同用途來分類

儀器儀表有各種用途，有的用在運輸上，比如汽車儀表、拖拉機儀表；有的用在航空上，比如船用儀表、航空儀表；有的用在地質(zhì)上，比如地質(zhì)勘探測試儀器、地震測試儀器；另外隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，很多儀器儀表應(yīng)運而生，比如教學(xué)儀器、醫(yī)療儀器、環(huán)保儀器等。

（2）按不同功能來分類

隨著我國自動化技術(shù)的成熟和各種行業(yè)的需要，產(chǎn)生了各種功能的儀器。比如工業(yè)自動化儀表按功能可分為檢測儀表、記錄儀表、計算儀表等；檢測儀表按被測物理量又分為溫度測量儀表、壓力測量儀表、流量測量儀表等。

二、我國自動化儀器儀表行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀

自動化的內(nèi)容在近10 年來隨著電子信息技術(shù)和光電技術(shù)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展而發(fā)生了許多變化。從縱深上講，可以涵蓋從最底層的自動化感應(yīng)部件、各種檢測傳感器、變送器、各種間接測量設(shè)備、各種執(zhí)行機構(gòu)等到自動回路調(diào)節(jié)器、自動控制單元、各種大中小型裝置控制系統(tǒng)到綜合優(yōu)化調(diào)度與協(xié)調(diào)系統(tǒng)和企業(yè)綜合管理信息系統(tǒng)等。從應(yīng)用的行業(yè)性質(zhì)上分，自動控制系統(tǒng)可以分成以流程過程控制為主的過程控制系統(tǒng)(如各種DCS、回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)等) 和以運動和傳動控制為主運動控制系統(tǒng)( 各種邏輯控制PLC 和傳動控制系統(tǒng)如CNC 等，工業(yè)自動化儀器儀表主要是針對自動控制系統(tǒng)而言。

2002 年我國工業(yè)自動化儀表制造業(yè)共有309 個企業(yè)，實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)量136.24 億元，銷售收入133.75 億元，利潤總額8.99 億元。行業(yè)綜合水平總體上達(dá)到國際八十年代水平。30%的產(chǎn)品實現(xiàn)了數(shù)字化，達(dá)到國際八十年代末期水平; 約15%的產(chǎn)品實現(xiàn)了智能化，達(dá)到國際九十年代水平。品種門類較為齊全，有一定的成套能力?？赡艹薪?0 萬千瓦火電站、核電站、30 萬噸合成氨、30 萬噸乙烯、500 萬噸煉油、10000 立方米空分、4000 立方米高爐、120 噸轉(zhuǎn)爐、日產(chǎn)30 萬立方米城市煤氣站、日處理40 萬噸污水、日產(chǎn)5000 噸水泥等大型工程的控制系統(tǒng)和儀表成套項目。

三、當(dāng)前的儀器儀表技術(shù)存在的主要問題

儀器儀表行業(yè)技術(shù)發(fā)展雖然迅速，但較國外先進(jìn)的高性能、高實用性的領(lǐng)先技術(shù)比起來，我們還存在著10~15年的差距，當(dāng)前的儀器儀表技術(shù)還存在著一定的問題：

1、自主創(chuàng)新成果比例過少，應(yīng)用技術(shù)不足

我國儀器儀表行業(yè)的初期是通過引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)，近幾年，也有不少科技型企業(yè)加大了自主研發(fā)力度，但從總體上說，自主創(chuàng)新的成果還是非常少，并且技術(shù)的實用性欠缺。對于一些關(guān)鍵核心工藝加工制造技術(shù)力量非常薄弱。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是因為中外合資與先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)與自主研發(fā)嚴(yán)重脫軌。

2、中低檔產(chǎn)品居多，研發(fā)投入不足

我國現(xiàn)階段的儀器儀表產(chǎn)品較國外比較，大部分都屬于中低檔產(chǎn)品，產(chǎn)品創(chuàng)新能力弱，高端精準(zhǔn)儀器儀表數(shù)量非常少。其原因是現(xiàn)階段的儀器儀表行業(yè)缺少對于高端檢測、數(shù)字化精進(jìn)技術(shù)人才，限于各大企業(yè)和單位的指導(dǎo)思想和投入規(guī)模，研發(fā)投入也不夠，包括設(shè)備資金、人才培養(yǎng)等各方面的投入。

四、我國自動化儀器儀表的發(fā)展趨勢

近年來，經(jīng)濟全球化的發(fā)展要求技術(shù)的全球化，計算機和智能機器的發(fā)展對儀器儀表的發(fā)展有很大的促進(jìn)，我國應(yīng)該在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上，借鑒國外的微電子技術(shù)，掌握關(guān)鍵技術(shù)，生產(chǎn)更多國有品牌，提升國際競爭力。我國自動化儀器儀表技術(shù)的發(fā)展前景廣闊，與國際自動化儀器儀表的發(fā)展相比，可以分為智能化、高精度化和網(wǎng)絡(luò)化等趨勢。

1. 智能化

智能化技術(shù)是儀器儀表的一種發(fā)展趨勢，與國外產(chǎn)品相比，國內(nèi)產(chǎn)品在智能化方面有很多不足，我國儀器儀表在智能化方面與國外存在明顯差距，因此，我國應(yīng)該加大創(chuàng)新力度，改變創(chuàng)新模式，在智能化方向改革創(chuàng)新。自動化儀器儀表的智能化是指采用大規(guī)模集成電路技術(shù)、接口通信技術(shù)，利用嵌入式軟件協(xié)調(diào)內(nèi)部操作，使儀表具有智能化處理的功能。采用智能化的產(chǎn)品可以很好的自主調(diào)節(jié)控制，利于信號的傳遞，提高了工業(yè)效率，更能適應(yīng)國際技術(shù)的發(fā)展。

2. 高精度化

自動化儀器儀表對技術(shù)要求很高，只有高度精密化才能提升我國產(chǎn)品的核心競爭力。國外很多儀器儀表產(chǎn)品具有高精度化的特點，我國的產(chǎn)品在這方面明顯落后，因此提高儀器儀表的精密是大勢所趨，也是應(yīng)對國際激烈競爭的必然選擇。當(dāng)前的重點是研究和發(fā)展多維精密加工工藝，精密成型工藝，球面、非球面光學(xué)元件精密加工等工藝。

3. 網(wǎng)絡(luò)化

在國外市場以現(xiàn)場總線技術(shù)為代表的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了快速發(fā)展，但是我國自動化儀器儀表在總線技術(shù)方面還不完善，許多產(chǎn)品功能還不完備，核心技術(shù)的掌握也差強人意，因此，網(wǎng)絡(luò)化是我國自動化儀器儀表的發(fā)展趨勢和方向。發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化就要充分利用計算機數(shù)字化通信技術(shù)，完成信息的轉(zhuǎn)換，構(gòu)造一個龐大的信息化網(wǎng)絡(luò)，這樣信號流通順暢，更能提高生產(chǎn)效率。

總結(jié)

自動化儀器儀表是很多自動化元件組成的，包括各種功能的自動、智能和微型技術(shù)工具。儀器儀表有不同的用途，對應(yīng)的功能也不同，有的具有測量、顯示功能，有的具有記錄、報警功能。近年來隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，微電子、計算機、網(wǎng)絡(luò)通信等日新月異發(fā)展的新技術(shù)對自動化儀表產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。我國自動化儀器儀表發(fā)展歷史久遠(yuǎn)，隨著新技術(shù)的出現(xiàn)不斷出現(xiàn)新的儀器，對我國經(jīng)濟的發(fā)展起了很大的促進(jìn)作用，從目前來看，我國自動化儀表技術(shù)發(fā)展迅速，但與國際上比起來還是有一定的差距。自動化儀表的改進(jìn)有重大的應(yīng)用前景，我國應(yīng)該加大資金扶持力度，轉(zhuǎn)變創(chuàng)新方式。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]唐公濤.尹升寶淺談工業(yè)自動化儀表的發(fā)展趨勢[期刊論文]-科技創(chuàng)業(yè)家 2011(4)

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1.工程概況

萊蕪市鋼城區(qū)黃莊鎮(zhèn)，是中國黃金桃之鄉(xiāng)，優(yōu)質(zhì)黃金桃種植生產(chǎn)基地，該項目位于黃莊鎮(zhèn)東北部黃金桃主產(chǎn)區(qū)，控制灌溉總面積4000畝，項目區(qū)原無灌溉設(shè)施，經(jīng)常遭受干旱威脅，嚴(yán)重威脅黃金桃產(chǎn)量和品質(zhì)。近年來實施了計算機控制微灌工程項目，共建成了中心控制管理房及附屬設(shè)施1處、蓄水池5座、各類灌溉管道 40km。自動控制部分安裝中心控制計算機1套，在田間埋設(shè)各類控制信號模塊40個、進(jìn)口2英寸電磁閥40個、土壤墑情傳感器4個；沿干、支管道鋪設(shè)電源線、信號線、計算機網(wǎng)絡(luò)線、電磁閥控制線8km，金屬屏蔽管3km，在支管管道安裝水表、壓力表等量測設(shè)備，另外還配備UPS電源、避雷器等穩(wěn)壓和過電壓保護(hù)裝置。

2.計算機控制系統(tǒng)的工作原理及配置

2.1 自動化控制系統(tǒng)工作原理

計算機控制系統(tǒng)主要是接收土壤水分傳感器采集的數(shù)據(jù)，當(dāng)采集數(shù)據(jù)達(dá)到土壤含水量下限值時，控制系統(tǒng)發(fā)出開閥指令，控制器打開電磁閥門，按照預(yù)先設(shè)定的灌水強度和灌水量進(jìn)行灌溉，本組灌溉完畢打開下一組電磁閥，同時關(guān)閉本組電磁閥，直到整個灌溉過程結(jié)束。在整個灌溉過程中，灌溉強度、灌水量均可根據(jù)不同作物品種、當(dāng)時的土壤含水量進(jìn)行人工設(shè)定。系統(tǒng)可對土壤含水量、管網(wǎng)壓力、流量、灌水量等進(jìn)行實時控制，并將灌水時間、日期、灌水總量等數(shù)據(jù)存儲并可隨時打印。

2.2 自動化控制系統(tǒng)的配置

自動控制系統(tǒng)由上位機和采集控制模塊相結(jié)合，是目前配置較為可靠的方案。采集控制模塊對于系統(tǒng)的擴展靈活方便。土壤水分傳感器是自動控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其靈敏度和可靠性直接關(guān)系到能否適時啟閉供水設(shè)備可靠灌溉。論文格式。管道上的電磁閥均按照預(yù)先分組連接到控制模塊上，啟閉受計算機軟件控制。

2.3 系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計及功能

系統(tǒng)軟件分為上位機監(jiān)控軟件和采集控制模塊軟件兩部分。上位機軟件包括通訊程序、監(jiān)控畫面和打印程序。采集控制模塊采用梯形圖編寫。

系統(tǒng)硬件設(shè)計按功能可劃分為監(jiān)控、控制兩部分。系統(tǒng)監(jiān)控部分由上位機和打印機組成，用來實時處理采集控制模塊采集的數(shù)據(jù)并據(jù)設(shè)定值進(jìn)行邏輯判斷，向控制站采集控制模塊發(fā)送控制命令。系統(tǒng)控制部分由采集控制模塊、土壤水分傳感器、壓力流量傳感器及電磁閥等組成。該部分作用是采集流量壓力信號并送入上位機進(jìn)行處理，同時執(zhí)行上位機發(fā)送的控制命令，對電磁閥進(jìn)行控制操作。

3.自動化控制系統(tǒng)方案設(shè)計

3.1 自動化控制系統(tǒng)站點布局

整個高效經(jīng)濟作物種植區(qū)內(nèi)，控制灌溉總面積4000畝，全部采用小管出流灌溉，分布于項目區(qū)內(nèi)的5座蓄水池為灌溉水源，由安置于中央控制室內(nèi)的計算機分別負(fù)責(zé)控制5座水池按需供水。每種灌溉區(qū)域和每座水池都安裝一套中心測控單元——測控終端。包括：采集控制模塊，用來完成數(shù)據(jù)采集和控制驅(qū)動任務(wù)；傳感器，完成數(shù)據(jù)測量與傳輸任務(wù)。測控終端通過Rs485信號網(wǎng)絡(luò)與中心控制室內(nèi)主計算機相連，自動進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、傳輸、指令接收和驅(qū)動控制，實現(xiàn)遠(yuǎn)程測控功能，從而使田間地塊灌溉自動化。

3.2 自動化控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)布局

由于本項目區(qū)周圍需灌溉的農(nóng)田面積較大，各測控點距中央控室距離不等，為此，控制系統(tǒng)采用了二級分布式網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)具有以下先進(jìn)特點：(1)保持網(wǎng)絡(luò)距離、測控終端的擴展、傳感器和伺服機構(gòu)的增加，在原有工程的基礎(chǔ)上擴大系統(tǒng)規(guī)模。(2)不同種類、不同通訊協(xié)議、不同傳輸速率的智能終端共用網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)，進(jìn)一步提供了系統(tǒng)擴展的靈活性。(3)部分遠(yuǎn)程測控終端的故障或脫網(wǎng)維護(hù)，不影響其他部分的正常工作。

3.3 自動化控制系統(tǒng)布線

微灌工程中埋設(shè)了各類管線，其中有不同管徑的灌溉輸水管道、強電電纜線、弱電信號線等?，F(xiàn)場弱電信號總線采用4芯1.5mm2銅芯電纜，其中2芯傳輸 24VDC電源，另外2芯傳輸RS-485網(wǎng)絡(luò)信號。論文格式。電磁閥驅(qū)動線采用每電磁閥1．5mm2的2芯24VAC電纜。通信網(wǎng)絡(luò)采用RS-485雙絞線，通信波特率9600bps、自定義奇校驗、幀協(xié)議、幀校驗格式，自動切換。

4.計算機控制系統(tǒng)的特點

本項目系統(tǒng)測控選擇了高性價比的測控設(shè)備，具有高可靠性、直觀性、安全性等特點。系統(tǒng)不但支持測控對象數(shù)量、測控終端數(shù)量、軟件功能、遠(yuǎn)程信息共享等方面的開放擴展性，而且對于操作人員的技術(shù)水平要求較低，技術(shù)維護(hù)工作簡單易行，完全能夠滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的野外工作環(huán)境要求。本項目實現(xiàn)了以下技術(shù)創(chuàng)新：(1)設(shè)計了多媒體動畫界面，可對全灌區(qū)實時動態(tài)動畫模擬，對灌溉作業(yè)遠(yuǎn)程實時操作。(2)根據(jù)作物品種、土壤含水量，編制科學(xué)合理的灌溉計劃，避免了大水漫灌和灌水不足，為作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。(3)使用了1:1隔離變壓器，有效避免了雷擊、過電壓等強電干擾對設(shè)備的損害，延長了設(shè)備的使用壽命。(4)測控終端使用了通用采集控制模塊代替了傳統(tǒng)PLC可編程控制器，既方便了管理又降低了工程造價。

5.自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用效果

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1 .熱工自動化系統(tǒng)運行環(huán)境與形勢

為保證工自動化設(shè)備和系統(tǒng)的安全、可靠運行，可靠的設(shè)備與控制邏輯是先決條件，正常的檢修和維護(hù)是基礎(chǔ)，有效的技術(shù)管理是保證。只有對熱工自動化系統(tǒng)設(shè)備和檢修運行維護(hù)進(jìn)行全過程管理，對所有涉及熱工自動化系統(tǒng)安全的外部設(shè)備及設(shè)備的環(huán)境和條件進(jìn)行全方位監(jiān)督，并確?？刂葡到y(tǒng)各種故障下的處理措施切實可行，才能保證熱工自動化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。綜觀目前熱工自動化系統(tǒng)運行環(huán)境，筆者認(rèn)為以下問題亟待研究解決：

1.1 隨著熱工系統(tǒng)監(jiān)控功能不斷增強，范圍迅速擴大，故障的離散性也增大，使得組成熱控系統(tǒng)的控制邏輯，保護(hù)信號取樣及配置方式，控制系統(tǒng)、測量和執(zhí)行設(shè)備、電纜、電源、熱控設(shè)備的外部環(huán)境以及為其工作的設(shè)計、安裝、調(diào)試、運行、維護(hù)，檢修人員的素質(zhì)等等，這中間任何一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會引發(fā)熱工保護(hù)系統(tǒng)不必要的誤動或機組跳閘，影響機組的經(jīng)濟安全運行。論文格式。如何進(jìn)一步做好熱工系統(tǒng)從設(shè)計、基建安裝調(diào)試到運行維護(hù)檢修的全過程質(zhì)量監(jiān)督與評估，提高熱控設(shè)備和系統(tǒng)運行的安全可靠性和經(jīng)濟性已至關(guān)重要。

1.2 由于各種原因，熱工系統(tǒng)設(shè)計的科學(xué)性與可靠性、控制邏輯的條件合理性和系統(tǒng)完善性，保護(hù)信號的取信方式和配置，保護(hù)聯(lián)鎖信號定值和延時時間的設(shè)置，系統(tǒng)的安裝調(diào)試和檢修維護(hù)質(zhì)量，熱工技術(shù)監(jiān)督力度和管理水平，都還存在著不盡人意處，由此引發(fā)熱工保護(hù)系統(tǒng)不必要的誤動時有發(fā)生。而隨著發(fā)電廠建設(shè)的快速發(fā)展，發(fā)電業(yè)成本的提高，發(fā)電企業(yè)面臨的安全考核風(fēng)險將增加和市場競爭環(huán)境將加劇。因此如何提高機組設(shè)備運行的安全性、可靠性和經(jīng)濟性是發(fā)電廠經(jīng)營管理工作中重中這重。

1.3 熱控設(shè)備的管理目前仍停留在傳統(tǒng)的管理模式，所有設(shè)備的檢修，不管運狀況如何，基本采用定期檢修與校驗方式，其結(jié)果是大量人力做了無功（比如儀表調(diào)前合格率統(tǒng)計達(dá)98%甚至更高的儀表，仍按規(guī)定的周期全部進(jìn)行檢測校驗，結(jié)果不僅浪費人力、物力，還有可能增加設(shè)備的異常）。一些單位設(shè)備采購時，因?qū)υO(shè)備質(zhì)量好壞不了解和無設(shè)備選型參考依據(jù)，流入一些質(zhì)量不好的產(chǎn)品，對機組的安全運行構(gòu)成影響甚至威脅。因此如何通過對在線運行設(shè)備的質(zhì)量進(jìn)行分類，制定合理的儀表校驗周期，是發(fā)電廠管理工作中迫切需要解決的問題。

1.4 隨著企業(yè)管理向集約化經(jīng)營和管理結(jié)構(gòu)扁平化趨勢，為提高經(jīng)濟效益，發(fā)電廠在多發(fā)電，提高機組利用小時的同時，通常通過減少生產(chǎn)人員的配備，以提高勞動生產(chǎn)率。此外發(fā)電企業(yè)密切與外包檢修企業(yè)之間的聯(lián)系，專業(yè)檢修隊伍取替本廠檢修隊伍的配置將是發(fā)展趨勢。在這種情況下，如何監(jiān)督、評價、驗收一臺機組熱工自動化系統(tǒng)檢修、維護(hù)、運行的質(zhì)量，熱工缺少一個系統(tǒng)的、可付緒操作的評估標(biāo)準(zhǔn)。

2、建立維修、管理一體化的監(jiān)督信息平臺

2.1 實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和動態(tài)監(jiān)督

隨著發(fā)電廠行業(yè)的飛速發(fā)展，各集團(tuán)公司的機組數(shù)量和容量不斷增加且分布全國各地，就目前狀況要做到實時有效地生產(chǎn)管理難度大。 同樣作為技術(shù)監(jiān)督服務(wù)范圍的快速增加，專家型技術(shù)人員相對短缺，服務(wù)效率與客戶要求的差距增大。

解決的辦法，是加快實施遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)，通過辦公電腦，主管部門可以對發(fā)電廠機組的運行狀況進(jìn)行實時監(jiān)視，對生產(chǎn)運營情況進(jìn)行決策；發(fā)電廠可進(jìn)行實時動態(tài)監(jiān)督、遠(yuǎn)程技術(shù)支持、服務(wù)和故障事故原因分析查找，從而提高服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)效率。

2.2 實現(xiàn)監(jiān)督程序化

基于實時參數(shù)的設(shè)備管理系統(tǒng)軟件，目前國外引入的已不新鮮，但價格昂貴且有些水土不服之疑。

建立發(fā)電廠設(shè)備檢修運行維修管理一體化的熱工監(jiān)督信息平臺，通過與SIS系統(tǒng)接口，將DCS控制系統(tǒng)界面以標(biāo)準(zhǔn)化格式引入平臺，對熱工在線運行參數(shù)綜合分析判斷，將同參數(shù)間顯示偏差、倒掛，不符運行實際的參數(shù)點等及時自動生成報表，發(fā)出處理請求，生成缺陷處理單，并對處理響應(yīng)速度和結(jié)果進(jìn)行跟蹤統(tǒng)計，使檢修校驗工作有的放矢。論文格式。

對自動調(diào)節(jié)參數(shù)的品質(zhì)進(jìn)行判斷，分別統(tǒng)計出穩(wěn)態(tài)和動態(tài)時設(shè)定點偏離值（值大小和頻次）和越限值（時間和頻次），進(jìn)行時間段內(nèi)調(diào)節(jié)閥門特性、靜態(tài)和動態(tài)調(diào)節(jié)品質(zhì)，閥門切換等曲線和指標(biāo)的自動生成。對運行中出現(xiàn)的越限報警信號進(jìn)行歸類、智能分析（濾出不需要的報警，頻繁出現(xiàn)的報警，速率動作報警），為提高運行人員的預(yù)控能力發(fā)揮作用。論文格式。

實現(xiàn)熱工參數(shù)考核指標(biāo)，如自動利用率、DAS投入率，保護(hù)投入率、測量系統(tǒng)抽查合格率、超溫統(tǒng)計的自動生成。此外可將維修工作流中的日常消缺、點檢、計劃檢修工作以及維修外包等，均在平臺下進(jìn)行定點、定標(biāo)、定期、定項、定人、定法、檢查環(huán)境條件、記錄、處理和報告等進(jìn)行信息化。

2.3 推動培訓(xùn)工作的健康開展

隨著技術(shù)發(fā)展和新建機組增加，新老電廠都面臨人員技術(shù)素質(zhì)跟不上需求的局面。加強技術(shù)培訓(xùn)、實現(xiàn)遠(yuǎn)程或網(wǎng)上技術(shù)教育，提高熱工人員技術(shù)素質(zhì)，是做好熱工監(jiān)督工作的基礎(chǔ)。因此為推動培訓(xùn)工作健康開展，建議行業(yè)組編系列培訓(xùn)教材，建立崗位證書制度，指導(dǎo)發(fā)電廠企業(yè)人員培訓(xùn)工作的進(jìn)行；通過網(wǎng)絡(luò)定期技術(shù)水平測試試卷，促進(jìn)各單位技術(shù)培訓(xùn)工作的深入；開展行業(yè)技術(shù)操作比武競賽，調(diào)動熱工專業(yè)人員自覺學(xué)習(xí)和一專多能的積極性。提高專業(yè)人員積極主動的工作責(zé)任性、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、功底扎實的專業(yè)和管理技能。

3.結(jié)束語

篇4

 

近年來，隨著電網(wǎng)運行水平的提高，各級調(diào)度中心要求更多的信息，以便及時掌握電網(wǎng)及變電站的運行情況，提高變電站的可控性，進(jìn)而要求更多地采用遠(yuǎn)方集中控制、操作、反事故措施等，即采用無人值班的管理模式，以提高勞動生產(chǎn)率，減少人為誤操作的可能，提高運行的可靠性?；谏鲜鲈?，變電站自動化由“熱門話題”已轉(zhuǎn)向了實用化階段，電力行業(yè)各有關(guān)部門把變電站自動化做為一項新技術(shù)革新手段應(yīng)用于電力系統(tǒng)運行中來，各大專業(yè)廠家亦把變電站自動化系統(tǒng)的開發(fā)做為重點開發(fā)項目，不斷地完善和改進(jìn)相應(yīng)地推出各具特色的變電站綜合自動化系統(tǒng)，以滿足電力系統(tǒng)中的要求。

變電站綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)能實現(xiàn)的功能

1．微機保護(hù)。是對站內(nèi)所有的電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，包括線路保護(hù)，變壓器保護(hù)，母線保護(hù)，電容器保護(hù)及備自投，低頻減載等安全自動裝置。

2．?dāng)?shù)據(jù)采集。包括狀態(tài)數(shù)據(jù)，模擬數(shù)據(jù)和脈沖數(shù)據(jù)。

3．事件記錄和故障錄波測距。事件記錄應(yīng)包含保護(hù)動作序列記錄，開關(guān)跳臺記錄。其SOE分辨率一般在1～10ms之間，以滿足不同電壓等級對SOE的要求。

變電站故障錄波可根據(jù)需要采用兩種方式實現(xiàn)，一是集中式配置專用故障錄波器，并能與監(jiān)控系統(tǒng)通信。另一種是分散型，即由微機保護(hù)裝置兼作記錄及測距計算，再將數(shù)字化的波型及測距結(jié)果送監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控系統(tǒng)存儲和分析。

4．控制和操作閉鎖。操作人員可通過CRT屏幕對斷路器、隔離開關(guān)、變壓器分接頭、電容器組投切進(jìn)行遠(yuǎn)方操作。為了防止系統(tǒng)故障時無法操作被控設(shè)備，在系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)保留人工直接跳合閘手段。

5．周期檢測和同期合閘。該功能可以分為手動和自動兩種方式實現(xiàn)?？蛇x擇獨立的同期設(shè)備實現(xiàn)，也可以由微機保護(hù)軟件模塊實現(xiàn)。

6．電壓和無功的就地控制。無功和電壓控制一般采用調(diào)整變壓器分接頭，投切電容器組，電抗器組，同步調(diào)相機等方式實現(xiàn)。操作方式可手動可自動，人工操作可就地控制或遠(yuǎn)方控制。無功控制可由專門的無功控制設(shè)備實現(xiàn)，也可由監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)保護(hù)裝置測量的電壓，無功和變壓器抽頭信號通過專用軟件實現(xiàn)。

7．?dāng)?shù)據(jù)處理和記錄。歷史數(shù)據(jù)的形成和存儲是數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容，它包括上一級調(diào)度中心，變電管理和保護(hù)專業(yè)要求的數(shù)據(jù)。

8．人機聯(lián)系。

9．系統(tǒng)的自診斷功能。系統(tǒng)內(nèi)各插件應(yīng)具有自診斷功能，自診斷信息也象被采集的數(shù)據(jù)一樣周期性地送往后臺機和遠(yuǎn)方調(diào)度中心或操作控制中心。

10．與遠(yuǎn)方控制中心的通信。本功能在常規(guī)遠(yuǎn)動‘四遙’的基礎(chǔ)上增加了遠(yuǎn)方修改整定保護(hù)定值、故障錄波與測距信號的遠(yuǎn)傳等，其信息量遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的遠(yuǎn)動系統(tǒng)。

根據(jù)現(xiàn)場的要求，系統(tǒng)應(yīng)具有通信通道的備用及切換功能，保證通信的可靠性，同時應(yīng)具備同多個調(diào)度中心不同方式的通信接口，且各通信口及MO-DEM應(yīng)相互獨立。保護(hù)和故障錄波信息可采用獨立的通信與調(diào)度中心連接，通信規(guī)約應(yīng)適應(yīng)調(diào)度中心的要求，符合國標(biāo)及IEC標(biāo)準(zhǔn)。

變電站綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)具有同調(diào)度中心對時，統(tǒng)一時鐘的功能，還應(yīng)具有當(dāng)?shù)剡\行維護(hù)功能。

11．防火、保安系統(tǒng)。從設(shè)計原則而言，無人值班變電站應(yīng)具有防火、保安措施。

幾個問題的認(rèn)識及探討

1．變電站自動化的基本概念。變電站自動化是指應(yīng)用自動控制技術(shù)、信息處理和傳輸技術(shù)，通過計算機硬軟件系統(tǒng)或自動裝置代替人工進(jìn)行各種運行作業(yè)，提高變電站運行、管理水平的一種自動化系統(tǒng)。變電站自動化的范疇包括綜合自動化技術(shù)；變電站綜合自動化是指將二次設(shè)備(包括控制、保護(hù)、測量、信號、自動裝置和遠(yuǎn)動裝置)利用微機技術(shù)經(jīng)過功能的重新組合和優(yōu)化設(shè)計，對變電站執(zhí)行自動監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動化系統(tǒng)，它是自動化和計算機、通信技術(shù)在變電站領(lǐng)域的綜合應(yīng)用。博士論文，變電站。其具有以下特征：

(1)功能綜合化。是按變電站自動化系統(tǒng)的運行要求，將二次系統(tǒng)的功能綜合考慮，在整個的系統(tǒng)設(shè)計方案指導(dǎo)下，進(jìn)行優(yōu)化組合設(shè)計，以達(dá)到協(xié)調(diào)一致的繼電保護(hù)及監(jiān)控系統(tǒng)。博士論文，變電站。博士論文，變電站。“綜合”(INTEGRATED)并非指將變電站所要求的功能以“拼湊”的方式組合，而是指在滿足基本要求的基礎(chǔ)上，達(dá)到整個系統(tǒng)性能指標(biāo)的最優(yōu)化。博士論文，變電站。

(2)系統(tǒng)構(gòu)成的數(shù)字化及模塊化。博士論文，變電站。保護(hù)、控制、測量裝置的數(shù)字化(即采用微機實現(xiàn)，并具有數(shù)字化通信能力)，利于把各功能模塊通過通信網(wǎng)絡(luò)連接起來，便于接口功能模塊的擴充及信息的共享。

(3)操作監(jiān)視屏幕化。當(dāng)變電站有人值班時，人機聯(lián)系在當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)的后臺機(或主機)上進(jìn)行，當(dāng)變電站無人值班時，人機聯(lián)系功能在遠(yuǎn)方的調(diào)度中心或操作控制中心的主機或工作站上進(jìn)行，不管那種方式，操作維護(hù)人員面對的都是CRT屏幕，操作的工具都是鍵盤或鼠標(biāo)。

(4)運行管理智能化。體現(xiàn)在無人值班、人機對話及操作的屏幕化、制表、打印、越限監(jiān)視和系統(tǒng)信息管理、建立實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫、開關(guān)操作及防誤操作閉銷等方面，能夠減輕工作人員的勞動及人無法做到的工作。

2．變電站綜合自動化站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)的建立。變電站內(nèi)傳送或交換的基本信息有：測量及狀態(tài)信息；操作信息；參數(shù)信息。根據(jù)信息傳送的性能要求，大致可分兩類考慮，一類要求實時響應(yīng)較高的信息，如事故的檢出、告警、事件順序記錄和用于保護(hù)動作的信息，要求傳送速度較高；另一類是對時間響應(yīng)要求不高的信息，如用于錄波、記錄及故障分析的信息，可允許較長的傳送時間。對于不同的數(shù)據(jù)亦有不同的安全性要求，站內(nèi)通信網(wǎng)聯(lián)系站內(nèi)各個智能單元、后臺監(jiān)控及遠(yuǎn)方通信裝置，是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵。

3．實際工程設(shè)計的考慮。為了使實際工程工作可靠，維護(hù)方便，擴展靈活，易于用戶操作和管理，在系統(tǒng)不同的層次，需解決不同的問題。

(1)前置智能單元。前置智能單元是系統(tǒng)的基層，執(zhí)行系統(tǒng)最基本的功能，如保護(hù)、測量、控制等。我們希望這些基層模塊盡量不受網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的影響，特別是繼電保護(hù)裝置，要求在無網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)下能完成保護(hù)的基本功能，因此在設(shè)計基層裝置時，盡量采用自成—體的辦法。

為了提高基層功能模塊的質(zhì)量，盡量采用通用化的模塊，因此硬件平臺的模塊化設(shè)計，在基層尤為重要。本著這種思想設(shè)計出有限品種的模塊，拼裝成不同的功能裝置，這對模塊設(shè)計成本的降低、生產(chǎn)的組織等均具有好處。

在實際應(yīng)用中，為了減少基層模塊軟件對工程的依賴性(即工程有關(guān)部分的軟件)，一種辦法將與工程有關(guān)的軟件改成系統(tǒng)配置文件存于可擦寫的存儲器內(nèi)，另一種辦法是將與工程有關(guān)的(例如通信規(guī)約)軟件用一個獨立的模塊來實現(xiàn)。

(2)網(wǎng)絡(luò)通信層。為了保證網(wǎng)絡(luò)層的完好，應(yīng)該注意對網(wǎng)絡(luò)層的監(jiān)視，這可以從后臺和前置兩個層次來實現(xiàn)，在硬件條件比較好的地方，可以采取兩個獨立通訊網(wǎng)絡(luò)工作，或同時工作，或者互為備用。博士論文，變電站。

篇5

 

0.引言

鋼鐵市場的競爭日益激烈，冶金企業(yè)面臨巨大的機遇和挑戰(zhàn)，各企業(yè)大顯神通彌補不足，提高效益。其中冶金企業(yè)現(xiàn)行的鐵路運輸管理模式已不能滿足生產(chǎn)要求，為了提高生產(chǎn)的可靠性、安全性、高效性，在對目前鐵路運輸管理系統(tǒng)運作模式、職能劃分以及基層作業(yè)詳細(xì)調(diào)查研究的基礎(chǔ)上開發(fā)了鐵路運輸綜合自動化管理信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)建成以后可以大大地提高鐵路運輸管理的現(xiàn)代化水平和工作效率，將為公司領(lǐng)導(dǎo)的決策提供真實可靠、全面快捷的信息，生產(chǎn)作業(yè)更加流暢。

1.系統(tǒng)總體構(gòu)成

鐵路運輸綜合自動化管理信息系統(tǒng)涉及鐵路運輸?shù)母鱾€方面，能及時、準(zhǔn)確地為各運輸調(diào)度指揮管理部門提供現(xiàn)代化的調(diào)度指揮管理手段及平臺。該系統(tǒng)由生產(chǎn)指揮控制中心網(wǎng)、運輸部中心網(wǎng)及車站設(shè)備構(gòu)成。

2.職能管理部門的系統(tǒng)劃分

針對宣化鋼鐵公司具體情況，運輸部中心主要負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各作業(yè)區(qū)之間的運輸調(diào)度和管理，并協(xié)同路局準(zhǔn)確統(tǒng)計路局車輛在工廠作業(yè)區(qū)、成品作業(yè)區(qū)、西車務(wù)作業(yè)區(qū)以及煉鐵作業(yè)區(qū)發(fā)生的交接、調(diào)入、待卸、卸車、空停待裝、裝車、交出等八個主要業(yè)務(wù)活動和解凍、維修兩個輔助業(yè)務(wù)活動的滯留時間及業(yè)務(wù)活動的時間間隔;準(zhǔn)確統(tǒng)計路局車、自備車裝/卸運量、停時以及班組運量、停時、運送時間;實現(xiàn)在廠車總數(shù)、車種、品名、交接時間，各作業(yè)區(qū)路局車總數(shù)、車種、品名、交接時間、站場股道占用情況，當(dāng)日內(nèi)到達(dá)、發(fā)出車數(shù)、車種、品名、收貨單位、發(fā)貨單位的查詢;通過網(wǎng)絡(luò)查詢車輛掛鉤計劃的編制和執(zhí)行情況、股道詳細(xì)信息及車輛詳細(xì)信息;還可通過調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)掌握廠內(nèi)鐵路全線列車的運行情況。論文參考網(wǎng)。

生產(chǎn)指揮中心主要負(fù)責(zé)下達(dá)月、周、日的運輸計劃，實現(xiàn)運輸?shù)膽?yīng)急管理，協(xié)調(diào)運輸調(diào)度指揮，實時掌握廠內(nèi)車的位置和狀態(tài)，查詢和統(tǒng)計各種運輸調(diào)度信息。

車站設(shè)備主要完成各種作業(yè)基礎(chǔ)信息的錄入，調(diào)度計劃的輸入、發(fā)送，調(diào)度監(jiān)督、微機聯(lián)鎖、機車信號信息的采集等功能。論文參考網(wǎng)。

3.系統(tǒng)功能簡介

3.1貨車實時跟蹤管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)利用計算機及其網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，以車站為基礎(chǔ)信息源點，收集、處理和交換車流信息，由計算機網(wǎng)絡(luò)向各級車號、調(diào)度提供日常計劃和調(diào)度指揮所需的各種貨車資料。一方面提高各崗位生產(chǎn)人員的工作效率，另一方面使運輸組織人員能及時準(zhǔn)確地掌握車流和貨流，組織有計劃裝車、卸車和排空車，從而保證均衡運輸和良性循環(huán)，提高運輸生產(chǎn)的能力和效益。通過該系統(tǒng)可實現(xiàn)對整個運輸系統(tǒng)中的機車、車輛、原料和產(chǎn)品的位置及狀態(tài)的實時跟蹤和管理，同時自動生成各級查詢和統(tǒng)計報表，為各級調(diào)度人員和運輸部領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行生產(chǎn)指揮提供實時準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

3.2運輸調(diào)度管理信息系統(tǒng)

運輸調(diào)度管理信息子系統(tǒng)是提高運輸效率、實現(xiàn)廠內(nèi)鐵路運輸自動化指揮、集中管理、集中監(jiān)視、集中控制的必不可少的系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)可直接指揮行車，實時掌握列車運行狀況、信號設(shè)備顯示狀態(tài)，完成運輸計劃的編制、調(diào)整及調(diào)度命令的生成和下達(dá)等功能，并進(jìn)行信息匯總、處理;可對列車的運行進(jìn)行實時監(jiān)視并具有歷史查詢功能;還可為調(diào)度指揮管理人員提供管轄范圍內(nèi)信號設(shè)備狀態(tài)及列車運行狀況。

3.3調(diào)度命令無線傳送系統(tǒng)

一般情況下，調(diào)度作業(yè)指令的傳輸是通過調(diào)度手寫調(diào)度計劃，再用人工的方式將調(diào)車計劃單交給調(diào)車人員和機車上的司機。這種方式嚴(yán)重限制了機車的作業(yè)范圍、導(dǎo)致了機車作業(yè)的不連續(xù)性，降低了機車的作業(yè)效率，給生產(chǎn)運輸帶來了極大的不變。為此我們可以安裝使用調(diào)車計劃無線傳輸系統(tǒng)，即在各站設(shè)立調(diào)度命令無線傳送控制中心，并在每臺機車上加裝機車信息臺，地面控制中心接收鐵路貨物車輛實時跟蹤管理信息系統(tǒng)的調(diào)度作業(yè)指令，通過無線方式發(fā)送到機車信息臺上，機車信息臺通過液晶顯示器顯示調(diào)度作業(yè)計劃單并通過打印機打印出來，作為機車作業(yè)的依據(jù)，同時機車信息臺還將機車的作業(yè)完成情況及時反饋給地面控制中心和鐵路貨物車輛實時跟蹤管理信息系統(tǒng)。這種方式可以大大提高機車的作業(yè)效率。

該系統(tǒng)由中心局域網(wǎng)和基層網(wǎng)兩層網(wǎng)絡(luò)組成。其中基層網(wǎng)由微機監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成，是面向用戶的開放性設(shè)計的系統(tǒng)，使安裝、調(diào)試、使用、維護(hù)更加方便、簡捷。

3.4智能計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)

我們現(xiàn)在正在使用智能型計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，它是模塊化系統(tǒng)，采用了雙機熱備的冗余結(jié)構(gòu)以保證其具有很高的可靠性和可用性，實踐證明該設(shè)備安全、可靠、實用。該系統(tǒng)具備有進(jìn)路的選排、鎖閉、解鎖以及信號操作、道岔操作、特殊操作等聯(lián)鎖功能。操作和顯示均通過電氣聯(lián)鎖上位機實現(xiàn)，同時可根據(jù)需要，給車站值班員配置若干臺監(jiān)視器，以達(dá)到安全行車的重要目的。

4.結(jié)束語

鐵路運輸綜合自動化管理信息系統(tǒng)是為了適應(yīng)鐵路運輸發(fā)展需要而開發(fā)的，完全實現(xiàn)了運輸管理的自動化。論文參考網(wǎng)。如果完全投入使用，將會徹底改變了傳統(tǒng)落后的管理模式，取得了良好的經(jīng)濟效益，該系統(tǒng)對于我公司的鐵路運輸管理將有極大的使用價值，將給我們帶來巨大的效益。目前，我們雖然只使用了部分的無線傳送系統(tǒng)和計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，但是運輸效率卻取得了質(zhì)的飛躍。相信未來，我們的無線平調(diào)系統(tǒng)將更加完善，鐵路物流將更加順暢。

參考文獻(xiàn)

[1]平調(diào)無線調(diào)車系統(tǒng).

[2]微機聯(lián)鎖系統(tǒng)技術(shù).

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中圖分類號：TM76 文章編號：1674-3520（2014）-11-00-02

前言

傳統(tǒng)變電站監(jiān)控系統(tǒng)元件多、接線復(fù)雜，可靠性低，保護(hù)繼電器主要是電磁式的，反應(yīng)速度慢、精度低，特別是由于這些元件都不帶有記憶功能，不能對歷史事件進(jìn)行有效的記錄，影響事后分析故障及故障的處理時間，所以不能滿足日益發(fā)展的電力系統(tǒng)的要求。當(dāng)前，計算機技術(shù)、通信技術(shù)迅速發(fā)展，各類計算機控制技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用日臻完善，微機化在變電站綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)成為發(fā)展的主要方向。

變電站綜合自動化系統(tǒng)主要特點

變電站綜合自動化系統(tǒng)建立在數(shù)據(jù)通信技術(shù)、計算機技術(shù)、軟件技術(shù)的基礎(chǔ)上，是一種集測量、控制、保護(hù)及遠(yuǎn)動等功能為一體的微機控制系統(tǒng)。變電站綜合自動化系統(tǒng)主要是由多個微機保護(hù)單元，測量控制單元，通訊網(wǎng)絡(luò)，后臺管理機，打印機等組成，接線簡單，系統(tǒng)可靠，適應(yīng)了現(xiàn)代生產(chǎn)發(fā)展和能源管理的要求。主要有以下特點：

結(jié)構(gòu)微機化：系統(tǒng)的的主要元件用可編程邏輯控件代替分立元件，實現(xiàn)了硬件軟化，軟件硬化，所有功能都是通過軟件來實現(xiàn)，實現(xiàn)了將數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)方控制、微機保護(hù)等環(huán)節(jié)能夠并列運行，運行參數(shù)、操作記錄、歷史記錄等均可通過打印機輸出。通過網(wǎng)絡(luò)連接，實時的將數(shù)據(jù)上傳到電力調(diào)度。

功能綜合化：微機保護(hù)單元具有完善的測量、控制、保護(hù)功能，綜合自動化系統(tǒng)就是利用了微機保護(hù)單元的完善功能，根據(jù)用戶需要配置獨立的微機保護(hù)單元，通過通訊網(wǎng)絡(luò)將微機保護(hù)單元和后臺管理機按照一定的結(jié)構(gòu)形式連接起來。它可以保護(hù)除交直流電源以外的全部二次設(shè)備，微機保護(hù)代替了以繼電器為主的模擬保護(hù)，監(jiān)控裝置（后臺管理機）綜合了儀表屏、操作屏、模擬屏、遠(yuǎn)動、中央信號系統(tǒng)和光字牌等功能，接線簡單。

運行管理智能化：一般微機保護(hù)單元都有實時在線自診斷功能，可以在微機保護(hù)單元的面板上顯示故障發(fā)生的時間和故障類型，保護(hù)單元通過網(wǎng)絡(luò)將自診斷結(jié)果送到后臺管理機，這樣使得運行人員可以隨時掌握保護(hù)單元的運行狀態(tài)。由于保護(hù)單元在抗干擾方面采取了一定的措施。使得其抗干擾能力強，提高了保護(hù)的高可靠性。

操作監(jiān)視屏幕化：系統(tǒng)將所有的操作和監(jiān)視功能，通過后臺管理機來實現(xiàn)。操作人員通過顯示器全方位監(jiān)視變電站運行方式和運行參數(shù)，屏幕數(shù)據(jù)取代了常規(guī)方式下的指針儀表，實時接線畫面取代了模擬屏，遠(yuǎn)程遙控開關(guān)的分合閘。軟件程序取代五防閉鎖裝置，提高了操作的可靠性，減少了人為誤操作。

變電站綜合自動化系統(tǒng)各個子系統(tǒng)及其基本功能

SCADA監(jiān)控子系統(tǒng)

SCADA系統(tǒng)完成對各模擬量、狀態(tài)量和脈沖量的采集和處理，并將處理結(jié)果以圖形、表格等形式進(jìn)行顯示。其功能包括數(shù)據(jù)采集;事件順序記錄SOE;數(shù)據(jù)處理與記錄;故障記錄、故障錄波和故障測距;人機聯(lián)系等。

數(shù)據(jù)采集：變電站采集的典型模擬量有：進(jìn)線電壓、電流和功率值，各段母線的電壓、電流，各饋電回路的電流及功率值。此外還有變壓器的油溫、直流電源電壓等。變電站內(nèi)采集的狀態(tài)量數(shù)據(jù)主要有：變電站內(nèi)各高壓斷路器和高壓隔離開關(guān)的位置狀態(tài);變電站內(nèi)一次設(shè)備運行狀態(tài)及報警信號，變壓器分接位置信號，無功補償電容器的投切開關(guān)位置狀態(tài)等。這些信號大部分采用光電隔離方式的開關(guān)中斷輸入或周期性掃描采樣獲得。脈沖量是指脈沖電度表輸出的脈沖信號表示的電度表。

事件順序記錄SOE：變電站內(nèi)各種事件信息的順序記憶并登陸存檔，如變電站內(nèi)各開關(guān)的正常操作次數(shù)，發(fā)生時間;變電站內(nèi)運行參數(shù)和設(shè)備的越限報警及記錄，包括變電站內(nèi)開關(guān)的正常變位報警，設(shè)備及運行參數(shù)的越限報警，系統(tǒng)保護(hù)裝置的動作報警等。

數(shù)據(jù)處理與記錄：數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容包括電力部門和用戶內(nèi)部生產(chǎn)調(diào)度所要求的數(shù)據(jù)。變電站運行參數(shù)的統(tǒng)計、分析與計算包括變電站進(jìn)線及各饋電回路的電壓和電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電量、無功電量的統(tǒng)計計算;日負(fù)荷、月負(fù)荷的最大值、最小值、平均值的統(tǒng)計分析及各類負(fù)荷報表的生成和負(fù)荷曲線的繪制等。

故障記錄、故障錄波和故障測距：設(shè)備或線路發(fā)生故障時，系統(tǒng)自動記錄繼電保護(hù)裝置和各種裝置動作的類型、時間、內(nèi)容等，并提供事故追憶。

人機聯(lián)系功能：屏幕顯示是變電站綜合自動化系統(tǒng)進(jìn)行人機聯(lián)系的重要手段之一。通過屏幕顯示，可以使值班人員隨時、全面地了解變電站的運行情況，屏幕顯示的內(nèi)容可以包括一次主接線，實時運行參數(shù)，變電站內(nèi)一次設(shè)備的運行狀況等;鍵盤輸入數(shù)據(jù)如運行操作人員的代碼及密碼，運行操作人員密碼的更改，保護(hù)類型的選擇及定值的更改，報警的界限、設(shè)置與退出手動/自動設(shè)置等;人機聯(lián)系是變電站綜合自動化系統(tǒng)不可缺少的互補措施，為了防止計算機系統(tǒng)故障時無法操作被控設(shè)備，在設(shè)計上保留人工直接跳合閘手段和CRT屏幕操作閉鎖功能，只有輸入正確的操作口令和監(jiān)護(hù)口令才有權(quán)進(jìn)行操作控制。

微機保護(hù)子系統(tǒng)

微機保護(hù)是綜合自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。微機保護(hù)包括全變電站主要設(shè)備和輸電線路的全套保護(hù)，具體有：高壓輸電線路的主保護(hù)和后備保護(hù)，變壓器的主保護(hù)和后備保護(hù)，無功補償電容器組的保護(hù)，母線保護(hù)，配電線路的保護(hù)，備用電源的自動投入裝置和自動重合閘裝置等。作為綜合自動化重要環(huán)節(jié)的微機保護(hù)應(yīng)具有以下功能：

故障記錄，故障自診斷、自閉鎖、自恢復(fù)，并具備斷電保持功能。

存儲多套整定值，并能顯示及當(dāng)?shù)匦薷恼ㄖ怠?/p>

實時顯示保護(hù)主要狀態(tài)及統(tǒng)一時鐘對時功能（功能投入情況及輸入量值等）。

與監(jiān)控系統(tǒng)通信功能，根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)命令發(fā)送故障信息，保護(hù)裝置動作信息，保護(hù)裝置動作值以及自診斷信息;接受監(jiān)控系統(tǒng)選擇保護(hù)類型及修改保護(hù)整定值的命令等，與監(jiān)控系統(tǒng)通信應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約。

安全自動控制系統(tǒng)

為了保障電網(wǎng)的安全可靠經(jīng)濟運行和提高電能質(zhì)量，變電站綜合自動化系統(tǒng)中根據(jù)不同情況設(shè)置有相應(yīng)安全自動控制子系統(tǒng)，主要包括以下功能：電壓無功綜合控制，低頻減載，備用電源自投，小電流接地選線，故障錄波和測距，同期操作，聲音圖像遠(yuǎn)程監(jiān)控。

通信管理子系統(tǒng)

通信功能包括站內(nèi)現(xiàn)場級間的通信和變電站自動化系統(tǒng)與上級調(diào)度的通信兩部分。通信子系統(tǒng)應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)的通信規(guī)約。

綜合自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場級通信。綜合自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場級通信，主要解決自動化系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)與監(jiān)控主機及各子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)通信和信息交換問題，通信范圍是變電站內(nèi)部。

綜合自動化系統(tǒng)與上級調(diào)度通信。綜合自動化系統(tǒng)兼有RTU的全部功能，能夠?qū)⑺杉哪M量和開關(guān)狀態(tài)信息，以及事件順序記錄等傳至調(diào)度端，同時能接受調(diào)度端下達(dá)的各種操作、控制、修改定值等命令。

通信技術(shù)是變電站綜合自動化的實現(xiàn)必需條件，有了通信技術(shù)才使得變電站的遙控、遙調(diào)、遙測、遙信功能得以實現(xiàn)，它是系統(tǒng)遠(yuǎn)動的必需紐帶。

結(jié)束語

結(jié)論：變電站綜合自動化系統(tǒng)能夠提高供電質(zhì)量，提高電壓合格率;提高變電站的安全可靠運行水平;提高電力系統(tǒng)的運行，管理水平;縮小變電站占地面積，降低造價，減少總投資，減少維護(hù)工作量，減少值班員勞動，實現(xiàn)減人增效的目的。但是，變電站綜合自動化系統(tǒng)依然需要大量的二次保護(hù)控制電纜，以及耗費不少的有色金屬，同時，自動化的實現(xiàn)需要成熟的計算機技術(shù)、通信技術(shù)、軟件技術(shù)的支持，這就必然要求系統(tǒng)具有強抗干擾能力和防病毒入侵能力以防止整個系統(tǒng)癱瘓。

建議：由于縣級供電局的歷史原因，員工技術(shù)業(yè)務(wù)水平有待提高，同時，變電站基本實現(xiàn)了變電站綜合自動化系統(tǒng)的技術(shù)改造，為更好的維護(hù)管理好變電站，做好電力供應(yīng)。因此，向員工普及培訓(xùn)變電站綜合自動化系統(tǒng)知識是必要。

參考文獻(xiàn)：

[1]賀家李，宋從矩.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理【M】.北京：中國電力出版社，2004.

[2]王顯平，田勇.變電站綜合自動化系統(tǒng)及其應(yīng)用.電力建設(shè)，2003.

[3]史素華.無人值班變電站綜合自動化系統(tǒng)研究.北京：華北電力大學(xué)（北京）碩士論文，2007.

篇7

中圖分類號： F406 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

一、前言

智能技術(shù)理論是開發(fā)、研究如何延伸、模擬人的智能的理論。作為新興的計算機科學(xué)的一個分支,人工智能技術(shù)解釋了智能的實質(zhì),并在此基礎(chǔ)上生產(chǎn)出一種與人類智能有相類似反應(yīng)的智能機器。人工智能的研究主要包括:圖像識別、語言識別、機器人、專家系統(tǒng)和自然語言處理等系統(tǒng)。電氣工程主要是研究和電氣工程有關(guān)的自動控制、系統(tǒng)運行、信息處理、電子電氣技術(shù)、研制開發(fā)、信息處理和計算機與電子應(yīng)用等領(lǐng)域。

二、人工智能控制器的優(yōu)點

人工智能相對而言具有十分明顯的優(yōu)點，但是，需要針對人工智能控制的不同類型而進(jìn)行分析探討。比如，一些人工的智能器，例如模糊神經(jīng)，遺傳算法等總體而言，都是一種類型，屬于非線形類型的函數(shù)近似器，在實際操作過程中，通過使用這樣一種分類，對于總體的了解和加深對總體的認(rèn)識是十分有利的，同時也有助于促進(jìn)對一些控制策略的綜合開發(fā)和利用。相對而言，上面所講述的一些人工智能的函數(shù)類型近似器相對于傳統(tǒng)的函數(shù)估計器而言，具有其獨特的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在，在現(xiàn)實中很多的情況下，想要比較精確的掌握好控制對象的一些動態(tài)方程式一件很困難的事情，其過程也很復(fù)雜，在這種情況下，當(dāng)控制器在對一些實際要控制對象的模型時候，會產(chǎn)生很多的不確定因素，這便很大程度的讓設(shè)計過程中變得更為復(fù)雜，比如遇到非線性，參數(shù)的變化等，這些都是一些比較難以掌握的數(shù)據(jù)，而人工智能控制器在進(jìn)行這些設(shè)計時候，一般都不需要這些控制對象的模型，只是依據(jù)這些控制對象的下降時間和響應(yīng)的時間差異，人工智能控制器就能夠適當(dāng)?shù)恼{(diào)整自身的性能。

三、電氣自動化智能控制系統(tǒng)在電氣工程中的設(shè)計理念

1.利用集中監(jiān)控式設(shè)計理念。在電氣自動化工程中，使用集中化的監(jiān)控途徑具有比較大的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在，首先是其維護(hù)和運行起來比較簡單，其次，是受到控制站的要求相對較低，同時，相對而言，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計時候，要相對簡單一些。利用這種方式時候，很大程度上實現(xiàn)了集中化，將系統(tǒng)各個分項的功能都放到一個處理器上進(jìn)行運行處理，雖然相對而言要集中了很多，但是也一定程度上加重了處理器的負(fù)擔(dān)，處理器的運行速度也一定程度上會受到影響。通過筆者多年的相關(guān)工作經(jīng)驗了解到，當(dāng)一些電氣設(shè)備從運行進(jìn)入到監(jiān)控狀態(tài)時候，伴隨著監(jiān)控對象的逐漸增加，我們發(fā)現(xiàn)，主機的冗余將會逐漸下降，電纜的數(shù)量也隨之不斷增加，這就一定程度的使得投資的成本也隨之增加了。在此過程中，一些長距離的電纜也使得系統(tǒng)的可靠性受到了影響。由于隔離閘刀上面的一些操作閉鎖以及一些斷路器的聯(lián)鎖一般而言都是采取的是硬接線，同時，很多情況下，隔離閘刀上面的輔助接點有時候難以到位，當(dāng)這種情況發(fā)生時候，電氣工程中的很多電氣設(shè)備都將會無法操作。相比而言，這種二次接線的方式是比較麻煩的，很容易發(fā)生一些操作失誤，因此，集中式的監(jiān)控方式在電氣工程中應(yīng)用時相對比較廣泛的。

2. 利用遠(yuǎn)程監(jiān)控式設(shè)計理念在電氣工程中的應(yīng)用

相對而言，遠(yuǎn)程的監(jiān)控方式在整個電氣自動化工程中具有比較大的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在，它可以節(jié)省大量電纜的增加數(shù)，同時，還能夠一定程度上節(jié)約很多的安裝費用，也能夠節(jié)約很多的材料成本，這只是其在成本和費用上的優(yōu)勢，其次，相比而言，這種方式還是擁有著組態(tài)靈活的強大優(yōu)勢，有著十分高的可靠性，因此，受到了比較廣泛的應(yīng)用，但是，這種方式也存在著其局限性，主要表現(xiàn)在，電氣工程中，各種施工的現(xiàn)場總線的通訊速度相對而言是比較緩慢的，加強一些電氣工程中通訊量很大，因此，遠(yuǎn)程的監(jiān)控方式一般而言都比較廣泛的運用于電氣工程中一些相對而言較小的系統(tǒng)監(jiān)控，而一些面對全長的電氣自動化系統(tǒng)監(jiān)控則不太適合使用這種方式。

3.利用現(xiàn)場總線監(jiān)控式設(shè)計理念在電氣工程中的應(yīng)用

現(xiàn)場總線監(jiān)控可以使系統(tǒng)設(shè)計有針對性，對于不同的間隔采用不同的功能，這樣就可以根據(jù)間隔的情況來設(shè)計。采用這種監(jiān)控方式除了這些優(yōu)點外還具有遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的優(yōu)點，同時還可以在隔離設(shè)備、模擬量、端子柜等等方面上也有少量的減少，而且電氣智能設(shè)備是就地安裝的，與監(jiān)控系統(tǒng)是通過通訊設(shè)備連接的，可以節(jié)省了電纜的大量運用，還節(jié)約了過多的投資和安裝維護(hù)上的工作量，進(jìn)而減少了成本。

四、智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的應(yīng)用探討

1.電氣工程中電網(wǎng)調(diào)度的自動化

將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用在電氣工程中有著很重要的作用，主要就是能過實現(xiàn)實時評估電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并根據(jù)所積累的數(shù)據(jù)來對電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測，故而在此基礎(chǔ)上將發(fā)電控制和經(jīng)濟調(diào)度實現(xiàn)自動化，但是這樣的一個要求只有在省級以上的電網(wǎng)才給予要求。電力系統(tǒng)在運行的過程中要實現(xiàn)實時的進(jìn)行數(shù)據(jù)上的采集和處理，并根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，且在數(shù)據(jù)支持的情況下對電網(wǎng)的運行狀態(tài)和安全進(jìn)行掌握，使其能夠很好的適應(yīng)現(xiàn)代電力市場的運營需求。

2. 電氣工程中發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)

電氣工程中發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)在實際的應(yīng)用過程中一般采用的是分層分布的結(jié)構(gòu)，其組成是由以太網(wǎng)、遠(yuǎn)行人員工作站、過程控制單元以及高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)等等方面。而這里說的遠(yuǎn)程控制單元就是由只能做輸入和輸出的模件與可冗余配置上的主控模件一起共同組合而成，且主控模件又是通過冗余智能上的輸入與輸出和總線上的輸入與輸出來進(jìn)行通訊的。其中過程控制單元是可以直接用于生產(chǎn)運行過程中的，并且直接接受熱電偶、熱電阻、開關(guān)量和現(xiàn)場變送器等等設(shè)備上的信號，還可以再運算完成以后在對設(shè)備的運行狀態(tài)和參數(shù)來進(jìn)行實時的打印、顯示和信號的輸出，以此來直接驅(qū)動其執(zhí)行機構(gòu)，最終實現(xiàn)電氣自動化在電氣工程中的生產(chǎn)運行過程的聯(lián)鎖保護(hù)、控制和檢測等方面的功能。

3.電氣工程中變電站的自動化

電氣工程中的變電站應(yīng)用的是自動化技術(shù)，其主要的目的在于取代人工操作、人工監(jiān)視和電話通訊，并根據(jù)相應(yīng)的情況來加強對變電站的監(jiān)控能力，并且還可以實現(xiàn)在變電站上運行的水平和效率都有所提高。這也就是說，變電站中應(yīng)用自動化技術(shù)就是為了全方位的，多層次的來監(jiān)視變電站各種電氣設(shè)備的運行狀況，完成有效地控制。該自動化的特點有：以全微機化的設(shè)備來代替以前使用的電磁裝置，并實現(xiàn)計算機屏幕化操作上的監(jiān)視，在數(shù)據(jù)傳輸過程中實現(xiàn)自動化運行的管理和統(tǒng)計記錄，是利用計算機電纜來代替電力信號的電纜來實現(xiàn)的。

五、結(jié)束語

智能化技術(shù)是先進(jìn)科學(xué)技術(shù)成果的結(jié)合體，對電氣工程自動化的控制具有十分重要的意義，在電氣工程施工過程中，要加大對智能化技術(shù)的應(yīng)用和推廣，如此，可以更好的促進(jìn)我國電氣工程的快速健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]-楊剛，楊仁剛，郭喜慶 嵌入式以太網(wǎng)在變電站自動化系統(tǒng)智能化電氣設(shè)備上的實現(xiàn)[期刊論文] 《電力系統(tǒng)自動化》 ISTIC EI PKU -2004年3期

[2]陳新崗，張蓮，劉偉， 電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)計劃的探索 [會議論文] 2007 - 第四屆全國高等學(xué)校電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)改革研討會

篇8

 

引言

MATLAB是MATrixLABorotory(矩陣實驗室)的縮寫。MATLAB語言是一種廣泛應(yīng)用于工程計算及數(shù)值分析領(lǐng)域的新型高級語言，它在數(shù)值計算、符號計算、繪圖功能以及圖形化編程等方面有著非常強大的功能。同時MATLAB具有豐富的工具箱，包括符號數(shù)學(xué)工具箱、SIMULINK仿真工具箱、控制系統(tǒng)工具箱、信號處理工具箱、圖象處理工具箱、通訊工具箱、系統(tǒng)辨識工具箱、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)工具箱、金融工具箱等數(shù)十種，使其在工業(yè)研究與開發(fā)，數(shù)學(xué)、電子學(xué)、控制理論和物理學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)等學(xué)科的教學(xué)與研究中得到廣泛應(yīng)用。MATLAB功能強大、簡單易學(xué)、編程效率高，深受廣大科技工作者的歡迎，自1984年由美國MathWorks公司推向市場以來，歷經(jīng)二十多年的發(fā)展與競爭，現(xiàn)已成為國際公認(rèn)的最優(yōu)秀的工程應(yīng)用開發(fā)環(huán)境。在歐美各高等院校，MATLAB已經(jīng)成為線性代數(shù)、自動控制理論、數(shù)字信號處理、時間序列分析、動態(tài)系統(tǒng)仿真、圖像處理等課程的基本教學(xué)工具，成為大學(xué)生、碩士生、以及博士生必須掌握的基本技能。

目前，國內(nèi)大學(xué)的理工科專業(yè)都將MATLAB作為專業(yè)基礎(chǔ)課程，那么如何能夠讓學(xué)生在本課程的學(xué)習(xí)中提高興趣，掌握相關(guān)知識為后續(xù)課程搭建好學(xué)習(xí)和實驗研究的平臺就成為了本課程教學(xué)中的一個重要問題。本文結(jié)合作者M(jìn)ATLAB課程多年的教學(xué)經(jīng)驗，對該課程的教學(xué)做以下探討。

1、掌握MATLAB語言的特點矩陣，把握細(xì)節(jié)教學(xué)

MATLAB提供了豐富的矩陣運算處理功能，是基于矩陣運算的處理工具，所有的變量都被看作矩陣，例如 C = A + B，A，B，C都是矩陣，是矩陣的加運算，即使一個常數(shù)，Y=10，MATLAB也看做是一個1′1的矩陣。對于矩陣的學(xué)習(xí)，關(guān)鍵是掌握矩陣元素的標(biāo)識并靈活運用。在教學(xué)中，我們可以通過下面的矩陣使學(xué)生對矩陣的標(biāo)識進(jìn)行掌握中國知網(wǎng)論文數(shù)據(jù)庫。

（1）

掌握矩陣元素的基本標(biāo)識之后，對于應(yīng)用和提取矩陣中的元素，通過以下表格并演示運行結(jié)果來掌握。

舉例，如對于

A(:, 4)=

表1 矩陣元素尋訪

 

標(biāo)識

使用說明

A(m, n)

提取第m行，第n列元素

A(:, n)

提取第n列元素

A(m, :)

提取第m行元素

A(m1:m2, n1:n2)

提取第m1行到第m2行和第n1列到第n2列的所有元素

A(m:end, n)

篇9

章村礦洗煤廠洗選工藝為高變質(zhì)無煙煤重介洗選，具有煤質(zhì)硬度高、密度大的特點，設(shè)備檢修維護(hù)量遞增，而人員逐年縮減，對洗煤廠的自動化技術(shù)要求越來越高，在該廠中自動化控制系統(tǒng)中保護(hù)裝置的可靠性直接影響工藝生產(chǎn)系統(tǒng)運行的安全性[1]。

1 煤泥攪拌桶自動液位控制

煤泥攪拌桶是壓濾機入料緩沖容器，隨著壓濾機工作循環(huán)的進(jìn)行，煤泥桶內(nèi)液位也在時刻發(fā)生變化，此崗位需要崗位工時刻關(guān)注攪拌桶的液位變化。結(jié)合現(xiàn)場實際，我們利用液位自動化控制可同時實現(xiàn)監(jiān)測液位及自動控制底流泵開停的功能。電氣原理圖如下所示：

圖中 KA1 KA2中間繼電器

SB1 底流泵啟動按鈕 SB2底流泵停止按鈕

工作原理：在煤泥攪拌桶直桶段上安裝上壓力變送器，變送器將液位轉(zhuǎn)化為電流信號傳送至數(shù)顯儀表，不同電流對應(yīng)的液位的上下限值設(shè)為顯示儀表的上下限為觸發(fā)動作值，從而控制底流泵的開停，使液位始終保持最佳的液位。

2 溜槽防堵裝置

洗煤廠設(shè)備脫介篩、膠帶輸送機溜槽因雜物影響極易發(fā)生堵塞，靈活利用限位開關(guān)自行改造溜槽防堵裝置，溜槽堵塞檢測器安裝在溜槽不受物料沖擊的側(cè)壁上，當(dāng)溜槽內(nèi)形成堵塞時，檢測器將發(fā)出報警、停機信號，防止由物料堵塞溜槽而造成的惡性事故。

信號電源AC220V；LS――磁性開關(guān)；KZ――中間斷電器。

原理：本裝置采用門式結(jié)構(gòu)，限位開關(guān)彈簧復(fù)位，安裝在溜槽側(cè)壁。當(dāng)物料在溜槽中造成堵塞時堆積的物料必定給溜槽側(cè)壁一個壓力，從而將本裝置的活動門向外推移[2]。當(dāng)活動門偏轉(zhuǎn)角度大于受控角度時，其限位開關(guān)LS動作，中間繼電器動作常閉點斷開，PLC控制回路斷開，通過PLC內(nèi)部梯形程序來控制生產(chǎn)工藝系統(tǒng)中相關(guān)聯(lián)的設(shè)備停機，并同時在控制室計算機模擬屏上顯示故障信息，提醒操作人員及時處理故障，堵塞故障排除后，活動門自動復(fù)位，方可重新開機。

3 物料探測裝置

洗煤廠設(shè)有原煤緩沖倉、精煤及矸石倉，原始監(jiān)測方法垂繩丈量，精確度低，勞動強度大。由于某種原因因倉滿造成設(shè)備停機事故，為了避免以上現(xiàn)象發(fā)生，安裝超聲波料位計對原煤、產(chǎn)品倉及矸石倉的煤位信號進(jìn)行實時監(jiān)測，我廠先用的是超聲波 VEGASON 儀表，測量范圍可達(dá) 70米。適用于測量黏度大、腐蝕性或磨蝕性強的介質(zhì)，安裝方式為法蘭式安裝，傳感器價格低，由于采用兩線制技術(shù)，安裝和布線的耗費大大減少，參數(shù)設(shè)定和儀表使用非常簡便。

工作原理：壓電陶瓷制成的高功率的測量探頭發(fā)射聚焦的超聲波脈沖，脈沖波束被介質(zhì)表面反射回來，電子部件分析反射回來的波束的運行時間和信號形態(tài)可以給出精確的物位值。

超聲波料位計輸出的是4-20ma電流信號，轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的煤位信號，并將采集信號進(jìn)入PLC，上位機界面可實時監(jiān)測煤倉顯示數(shù)值，密控員可根據(jù)此值增減給煤量，優(yōu)化調(diào)控洗選流程。

4 結(jié)語

通過幾種自動化保護(hù)裝置在章村礦洗煤廠的使用，大大提高了自動化水平，為解決人員短缺提供可靠保障，優(yōu)化生產(chǎn)流程協(xié)調(diào)控制，同時在安全生產(chǎn)中降低了事故率，提高運行效率，保證洗煤廠安全高效生產(chǎn)，對提高經(jīng)濟效益顯著。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊小權(quán).幾種自動化保護(hù)裝置在大柳塔洗煤廠的應(yīng)用[J].煤炭工程，2004（5）.

篇10

一、概述

電網(wǎng)是一個不可分割的整體，對整個電網(wǎng)的一、二次設(shè)備信息進(jìn)行綜合利用，對保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重大的意義。變電站綜合自動化是一項提高變電站安全、可靠穩(wěn)定運行水平，降低運行維護(hù)成本，提高經(jīng)濟效益，向用戶提供高質(zhì)量電能服務(wù)的一項措施。隨著自動化技術(shù)、通信技術(shù)、計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高科技的飛速發(fā)展，一方面綜合自動化系統(tǒng)取代或更新傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng)，已經(jīng)成為必然趨勢。另一方面，保護(hù)本身也需要自檢查、故障錄波、事件記錄、運行監(jiān)視和控制管理等更強健的功能。發(fā)展和完善變電站綜合自動化系統(tǒng)，是電力系統(tǒng)發(fā)展的新的趨勢。

二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

目前從國內(nèi)、外變電站綜合自動化的開展情況而言，大致存在以下幾種結(jié)構(gòu)：

（一）分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

按變電站被監(jiān)控對象或系統(tǒng)功能分布的多臺計算機單功能設(shè)備，將它們連接到能共享資源的網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)分布式處理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最大特點是將變電站自動化系統(tǒng)的功能分散給多臺計算機來完成。分布式模式一般按功能設(shè)計，采用主從CPU系統(tǒng)工作方式，多CPU系統(tǒng)提高了處理并行多發(fā)事件的能力，解決了CPU運算處理的瓶頸問題。各功能模塊(通常是多個CPU)之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或串行方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，選用具有優(yōu)先級的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)較好地解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問題，提高了系統(tǒng)的實時性。分布式結(jié)構(gòu)方便系統(tǒng)擴展和維護(hù)，局部故障不影響其他模塊正常運行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統(tǒng)組態(tài)結(jié)構(gòu)，較多地使用于中、低壓變電站。分布式變電站綜合自動化系統(tǒng)自問世以來，顯示出強大的生命力。目前，還存在在抗電磁干擾、信息傳輸途徑及可靠性保證上的問題等。

（二）集中式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

集中式一般采用功能較強的計算機并擴展其I／O接口，集中采集變電站的模擬量和數(shù)量等信息，集中進(jìn)行計算和處理，分別完成微機監(jiān)控、微機保護(hù)和自動控制等功能。由前置機完成數(shù)據(jù)輸入輸出、保護(hù)、控制及監(jiān)測等功能，后臺機完成數(shù)據(jù)處理、顯示、打印及遠(yuǎn)方通訊等功能。目前國內(nèi)許多的廠家尚屬于這種結(jié)構(gòu)方式，這種結(jié)構(gòu)有以下不足：

前置管理機任務(wù)繁重、引線多，降低了整個系統(tǒng)的可靠性，若前置機故障，將失去當(dāng)?shù)丶斑h(yuǎn)方的所有信息及功能。

軟件復(fù)雜，修改工作量大，系統(tǒng)調(diào)試煩瑣。

組態(tài)不靈活，對不同主接線或規(guī)模不同的變電站，軟、硬件都必須另行設(shè)計，工作量大并且擴展一些自動化需求的功能較難。

（三）分層分布式結(jié)構(gòu)

按變電站的控制層次和對象設(shè)置全站控制級——變電站層(站級測控單元)和就地單元控制級——間隔層(間隔單元）的二層式分布控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。也可分為三層，即變電站層、通信層和間隔層。

這種結(jié)構(gòu)相比集中式處理的系統(tǒng)具有以下明顯的優(yōu)點：

可靠性提高，任一部分設(shè)備故障只影響局部，即將“危險”分散，當(dāng)站級系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)故障，只影響到監(jiān)控部分，而最重要的保護(hù)、控制功能在段級仍可繼續(xù)運行；段級的任一智能單元損壞不應(yīng)導(dǎo)致全站的通信中斷，比如長期霸占全站的通信網(wǎng)絡(luò)。

可擴展性和開放性較高，利于工程的設(shè)計及應(yīng)用。站內(nèi)二次設(shè)備所需的電纜大大減少，節(jié)約投資也簡化了調(diào)試維護(hù)。

三、常見通訊方式

目前國內(nèi)常采用以太網(wǎng)通訊方式，在以太網(wǎng)出現(xiàn)之前，無論RS-232C、EIA-422/485都無法避免通信系統(tǒng)繁瑣、通訊速度緩慢的缺陷?，F(xiàn)場總線的應(yīng)用部分地緩解了便電站自動化系統(tǒng)對通信的需求，但在系統(tǒng)容量較大時依然顯得捉襟見肘，以太網(wǎng)的應(yīng)用，使通訊問題迎刃而解。常見的通訊方式有：

雙以太網(wǎng)、雙監(jiān)控機模式，主要是用于220-500kV變，在實現(xiàn)上可以是雙控機+雙服務(wù)器方式，支撐光/電以太網(wǎng)；單以太網(wǎng)，雙/單監(jiān)控機模式；雙LON網(wǎng)，雙監(jiān)控機模式；單LON網(wǎng)，雙/單監(jiān)控機模式。

四、變電站自動化系統(tǒng)應(yīng)能實現(xiàn)的功能

微機保護(hù)：是對站內(nèi)所有的電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，包括線路保護(hù)，變壓器保護(hù)，母線保護(hù)，電容器保護(hù)及備自投，低頻減載等安全自動裝置。各類保護(hù)應(yīng)具有下列功能：故障記錄；存儲多套定值；顯示和當(dāng)?shù)匦薷亩ㄖ?；與監(jiān)控系統(tǒng)通信。根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)命令發(fā)送故障信息，動作序列。當(dāng)前整定值及自診斷信號。接收監(jiān)控系統(tǒng)選擇或修改定值，校對時鐘等命令。通信應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約。

數(shù)據(jù)采集及處理功能：包括狀態(tài)數(shù)據(jù)，模擬數(shù)據(jù)和脈沖數(shù)據(jù)

狀態(tài)量采集。狀態(tài)量包括：斷路器狀態(tài)，隔離開關(guān)狀態(tài)，變壓器分接頭信號及變電站一次設(shè)備告警信號、事故跳閘總信號、預(yù)告信號等。目前這些信號大部分采用光電隔離方式輸入系統(tǒng)，也可通過通信方式獲得。模擬量采集。常規(guī)變電站采集的典型模擬量包括：各段母線電壓、線路電壓，電流和有功、無功功率值。饋線電流，電壓和有功、無功功率值。

事件記錄和故障錄波測距。事件記錄應(yīng)包含保護(hù)動作序列記錄，開關(guān)跳合記錄。

變電站故障錄波可根據(jù)需要采用兩種方式實現(xiàn)，一是集中式配置專用故障錄波器，并能與監(jiān)控系統(tǒng)通信。另一種是分散型，即由微機保護(hù)裝置兼作記錄及測距計算，再將數(shù)字化的波型及測距結(jié)果送監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控系統(tǒng)存儲和分析。

控制和操作功能。操作人員可通過后臺機屏幕對斷路器，隔離開關(guān)，變壓器分接頭，電容器組投切進(jìn)行遠(yuǎn)方操作。為了防止系統(tǒng)故障時無法操作被控設(shè)備，在系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)保留人工直接跳合閘手段。

防誤閉鎖功能。系統(tǒng)的自診斷功能

系統(tǒng)內(nèi)各插件應(yīng)具有自診斷功能，并把數(shù)據(jù)送往后臺機和遠(yuǎn)方調(diào)度中心。對裝置本身實時自檢功能，方便維護(hù)與維修，可對其各部分采用查詢標(biāo)準(zhǔn)輸入檢測等方法實時檢查，能快速發(fā)現(xiàn)裝置內(nèi)部的故障及缺陷，并給出提示，指出故障位置。

數(shù)據(jù)處理和記錄。歷史數(shù)據(jù)的形成和存儲是數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容，它包括上一級調(diào)度中心，變電管理和保護(hù)專業(yè)要求的數(shù)據(jù)，主要有：

斷路器動作次數(shù)；斷路器切除故障時截斷容量和跳閘操作次數(shù)的累計數(shù)；輸電線路的有功、無功，變壓器的有功、無功、母線電壓定時記錄的最大，最小值及其時間；獨立負(fù)荷有功、無功，每天的峰谷值及其時間；控制操作及修改整定值的記錄。

根據(jù)需要，該功能可在變電站當(dāng)?shù)厝繉崿F(xiàn)，也可在遠(yuǎn)動操作中心或調(diào)度中心實現(xiàn)。

人機聯(lián)系系統(tǒng)的自診斷功能。系統(tǒng)內(nèi)各插件應(yīng)具有自診斷功能，自診、斷信息也像被采集的數(shù)據(jù)一樣周期性地送往后臺機和遠(yuǎn)方調(diào)度中心或操作控制中心與遠(yuǎn)方控制中心的通信。