电气自动化控制在工业生产中的应用与创新

1、    电气自动化控制在工业生产中的应用与创新    杨魁升摘要：工业电气自动化系统是由计算机网络进行控制的操作系统，有着复杂的操作元件和运行逻辑，能够在较短的时间内处理大量的数据信息且有着极高的准确性，并且发挥出了十分重要的作用。关键词：电气；自动化控制；工业生产；应用1 电气自动化控制系统的特点以及功能1.1 特点电气自动化控制系统有着鲜明的特点，因此在社会生产生活中应用得极为广泛。电气自动化控制系统相比于其他控制系统更加便捷。使用电气自动化控制系统对数据进行采集时，对采集对象以及数量等要求比较少，采集的过程比较简单。电气自动化控制系统也有一定的广泛

2、性特点，当前电气自动化控制系统已经在很多领域中有所应用，电气自动化的产品也进入到百姓家中，成为人们生活中不可缺少的重要内容。电气自动化控制系统有着极高的工作效率，使用电气自动化控制系统能够转变传统的工作形式，避免传统工业生产中的不足，使得人们的工作压力得以减少，实现高效率的工作。电气自动化控制系统将计算机作为核心部分，对设备进行批量的指挥运作，在此过程中如果设备出现问题，使用电气自动化控制系统能够智能化的对设备故障进行有效的判断，并顺利排除故障。1.2 功能电气自动化控制系统有着比较齐全的功能，使用电气自动化控制系统能够全面地了解和管理lps系统，保证开关手动与自动同期并网的顺利推进。使用电气

3、自动化控制系统能够全面管理发电机，使得发电机的操作流程得以简化。此外，使用电气自动化控制系统还能够有效地管理保护发电机中的变压器组，对高压启动、备用变压器的操作等进行有效的控制管理。2电气自动化控制在工业生产中的应用2.1plcplc控制器起源于二十世纪六十年代的美国汽车制造业。在这之前，美国第一汽车制造公司的汽车制造业中的一般控制、顺序控制以及安全联锁逻辑控制必须依靠众多的继电器、定时器以及专门的闭回路控制器来实现，体积庞大，噪声严重，维护检修量大，对维修技术要求高。美国通用公司提出了“通用十条”招标指标，通过公开招标设计，于六十年代末，美国数字设备公司研制成功了第一台plc控制器，并成功运

4、用于汽车自动装配线上。当时控制器主要用于顺序控制，进行逻辑运算，只具有简单的逻辑开关功能，比起传统的继电器控制方式，已具有易诊断、易修改，安装方便，节约空间的优点。七十年代初期，plc引进微处理机技术，使得plc具有算术运算功能和多信号输入、输出功能，并能直接以阶梯图符号来形象程序编写。在七十年代，各个国家相继研制出自己的可编程逻辑控制器（programmablelogiccontroller）。八十年代plc引进高速通讯网络功能，同时加入一些输入/输出界面，人机界面，函数指令，分析诊断能力等功能。plc控制器由控制器向着控制系统迈进，由简单的控制器或控制装置转化为plc控制系统。如今的plc

5、功能，早已超出当初的数位逻辑运算的功能plc服务器软件运行在最新的windows操作环境下，通过网络非常方便的监视和控制整个装置。本公司从事化工工业装置的技术转让和化工设计，二十多年来，自控专业设计中西门子plc控制器、plc控制系统s7-200，s7-300，s7-400h，s7-1200，s7-1500，s7-400f/h等都有使用过，系统的性能和稳定性、可靠性等不断的提高。s7-400f/h为故障安全型plc控制系统，符合iec61508標准，用于在系统发生故障时能够自动导入安全。当有一组自动化装置发生故障时，该系统能够保障安全功能不丢失，可以对人、机械和环境提供更高的安全等级。s7-2

6、00一般用作简单的顺序控制器或处理少量的模拟量输入、输出信号，又叫小plc，可以处理几十乃至上百个i/o点，可以通过上位机远程操作显示或就地触摸屏来操作或显示，也可以做成带数字显示和触摸按键的现场plc控制器，这在很多动力设备如压缩机，氨冷冻循环机，电加热器等上有很好的应用。当然，很多设备使用环境要求防爆，plc控制器可按需要生产。plc厂家很多，像欧姆龙，abb，intuch等，本公司都有使用过，各个厂家的产品各有特色。2.2dcsdcs由四个部分组成：i/o板、控制器、操作站、通讯网络。系统硬件：现场控制站主要由电源、pc总线工业控制机、通信控制单元、手动自动显示操作单元等构成。其功能主要

7、有6种，即：数据采集功能，ddc控制功能，顺序控制功能，信号报警功能，打印报表功能，数据通信功能等。其上位监控包括工程师站和操作员站。dcs上位监控系统与工厂管理系统通讯实现整个企业的综合信息管理，主要包括生产管理和经营管理，主要由管理计算机办公自动化系统、工厂自动化服务系统组成应用了mis系统。系统软件：分布式控制系统的软件可分为系统软件、组态软件、应用软件。dcs系统特点：（1）高可靠性。由于dcs将系统控制功能分散在各台计算机上实现，系统结构采用容错设计，因此某一台计算机出现的故障，不会导致系统其它功能的丧失；（2）开放性。dcs采用开放式标准化模块化和系列化设计，系统中各台计算机采用局

8、域网方式通信实现信息传输；（3）灵活性。通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态，即确定测量与控制信号及相互间连接关系，从控制算法库选择适用的控制规律，以及从图形库调用基本图形，组成所需的各种监控和报警画面，从而方便地构成所需的控制系统；（4）易于维护。当某一局部或某个计算机出现故障时，可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换迅速排除故障；（5）协调性。各工作站之间通过通信网络传送各种数据，整个系统信息共享，协调工作以完成控制系统的总体功能和优化处理；（6）功能齐全。控制算法丰富，集连续控制顺序控制和批处理控制于一体，并可方便地加入所需的特殊控制算法。现代dcs与plc的区别越来越小。

9、dcs处理连续量、开关量的能力都很强。plc处理连续量的能力也越来越强，大型plc系统在结构上也是分布式的。dcs系统也可下挂plc控制器，在上位系统统一监控管理，二者互相交融。工业设计中选用控制系统是选用plc和dcs主要看系统的规模，投资额度，现场检测和被控变量的形式和分布等方面来考虑。一般装置如果i/o点只有几百点，模拟量回路少，通常情况下考虑plc控制系统，当然也有采用dcs控制系统的。如果装置i/o点数量超过1000，甚至是几千点，模拟量回路多，或对于全厂大型控制系统、中型装置控制系统，我们设计一般选用dcs控制系统。如果其中某一个区域开关量控制较多，也可采用dcs系统中下挂一个plc控制器，当然，不采用plc控制器dcs也可很好的完成，采用plc控制器也是为了分散风险，提供系统的安全性和可靠性考虑。dcs系统也可根据现场要求，如果装置较远，可以设置部分现场总线或现场机柜间，把部分控制器或全部设置在装置附近的现场机柜间内。3结语工业电气自动化影响着人们生产生活的各个方面，它的发展也关系到整个社会的经济与科技的建设，工业电气自动化系统的应用充分的体现了现代科技的自动性和智能化水平。只有始终坚持以经济建设为中心，不断地对电力企业的管理进行改革