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電氣工程及其自動(dòng)化
一、電氣自動(dòng)化的應(yīng)用
(一)它可應(yīng)用于建筑。
智能化建筑的發(fā)展必然離不開電氣自動(dòng)化,隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及數(shù)字電子化科技發(fā)展,高檔智能化建筑無疑已經(jīng)成為當(dāng)今建筑界的主要發(fā)展方向。自然達(dá)到合理利用設(shè)備,在資源方面,人力的節(jié)省就有了建筑設(shè)備的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。智能化建筑內(nèi)有大量的電子設(shè)備與布線系統(tǒng)。這些電子設(shè)備及布線系統(tǒng)一般都屬耐壓等級(jí)低,防干擾要求高,是最怕受到雷擊的部分。智能建筑多屬于一級(jí)負(fù)荷,應(yīng)該設(shè)計(jì)為一級(jí)防雷建筑物,組成具有多層屏蔽的籠形防雷體系。
(二)它也可以應(yīng)用于凈化空調(diào)設(shè)備。
凈化空調(diào)系統(tǒng)控制自動(dòng)監(jiān)控裝置,可以設(shè)計(jì)成單個(gè)系統(tǒng)的測(cè)量、控制系統(tǒng),也可以設(shè)計(jì)成以數(shù)字計(jì)算機(jī)控制管理的系統(tǒng)。在溫度控制方面,凈化空調(diào)系統(tǒng)采用DDC控制。裝設(shè)在回風(fēng)管的溫度傳感器所檢測(cè)的溫度送往DX一9100,與設(shè)定點(diǎn)比較,用比例加積分、微分運(yùn)算進(jìn)行控制,輸出相應(yīng)電壓信號(hào),控制加熱電動(dòng)調(diào)節(jié)閥或冷水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作,控制回風(fēng)溫度應(yīng)保持在18-16度之間,從而使得潔凈室溫度符合GMP要求。在濕度控制方面。裝設(shè)在同風(fēng)管內(nèi)的濕度傳感器所檢測(cè)的濕度,送往控制器與設(shè)定濕度比較,用比例加積分運(yùn)算控制,輸出電JK信號(hào),控制蒸汽電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作,控制回風(fēng)濕度應(yīng)該保持在45%-65%之間,這樣潔凈室濕度方能滿足GMP要求。
二、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則和設(shè)計(jì)思想
(一)設(shè)計(jì)原則。
①最大限度滿足生產(chǎn)機(jī)械和工藝對(duì)電氣控制的要求。生產(chǎn)機(jī)械和工藝對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求是電氣設(shè)計(jì)的依據(jù),這些要求常常以工作循環(huán)圖、執(zhí)行原件動(dòng)作節(jié)拍表、檢測(cè)元件狀態(tài)表等形式提供,對(duì)于有調(diào)速要求的場(chǎng)合,還應(yīng)給出調(diào)速技術(shù)指標(biāo)。其他如啟動(dòng),轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、照明、保護(hù)等要求,應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)需要充分考慮;②在滿足控制要求的前提下,設(shè)計(jì)方案應(yīng)力求簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì);③妥善處理機(jī)械與電氣的關(guān)系。很多生產(chǎn)機(jī)械是采用機(jī)電結(jié)合控制方式來實(shí)現(xiàn)控制要求的,要從工藝要求、制造成本、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、使用維護(hù)方便等方面協(xié)調(diào)處理好二者的關(guān)系;④正確合理地選用電器元件;⑤確保使用安全、可靠;⑥制造美觀、使用維護(hù)方便。
(二)設(shè)計(jì)思想。
(1)集中監(jiān)控方式。集中監(jiān)控方式不但運(yùn)行維護(hù)方便,控制站的防護(hù)要求也不高,而且系統(tǒng)設(shè)計(jì)也很容易。但由于這種方式是將系統(tǒng)的各個(gè)功能集中到一個(gè)處理器進(jìn)行處理,所以處理器的任務(wù)相當(dāng)繁重,處理速度也會(huì)受到一定的影響。由于電氣設(shè)備全部進(jìn)入監(jiān)控,致使主機(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,由于隔離刀閘的輔助接點(diǎn)經(jīng)常不到位,這也會(huì)造成設(shè)備無法操作。這種接線的二次接線比較復(fù)雜,查線也不方便,而大大增加了維護(hù)量,還存在在查線或傳動(dòng)過程中由于接線復(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、可靠性高和組態(tài)靈活等優(yōu)點(diǎn)。但由于各種現(xiàn)場(chǎng)總線的通訊速度不是很高,使得電廠電氣部分通訊量相對(duì)又比較大,所以這種方式大都用于小系統(tǒng)監(jiān)控,而在全廠的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建中卻不適用。
(3)現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式。目前,對(duì)于以太網(wǎng)(Ethernet)、現(xiàn)場(chǎng)總線等計(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,而且已經(jīng)擁有了豐富的運(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)電廠電氣系統(tǒng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?,F(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加具有針對(duì)性,對(duì)于不同的間隔可以有不同的功能,這樣就可根據(jù)間隔的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。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、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)通過通信線連接,節(jié)省了大量控制電纜,節(jié)約了很多投資和安裝維護(hù)工作量,從而降低成本。此外,各裝置的功能相對(duì)獨(dú)立,組態(tài)靈活,使整個(gè)系統(tǒng)具有可靠性而不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。因此現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式是今后發(fā)電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。