論電氣自動化設(shè)各管理系統(tǒng)的設(shè)計

1、論電氣自動化設(shè)各管理系統(tǒng)的設(shè)計 【摘要】本文以電氣自動化設(shè)備的分析及維護的意義為基礎(chǔ)，著重分析了電氣自動化設(shè)備常見故障，以實際為出發(fā)點對電氣自動化設(shè)備的維護技術(shù)進行了探討。 【關(guān)鍵詞】儀表自動化，設(shè)備故障，維護技術(shù) 一、前言 隨著科技水平的不斷提高，社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對電氣自動化設(shè)備的要求也越來越高。現(xiàn)如今，電氣自動化設(shè)備中還存在很多問題，急需解決，因此，我們要加強先進理論與先進技術(shù)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用，不斷進行電氣自動化設(shè)備管理系統(tǒng)設(shè)計的探討，使電氣自動化設(shè)備更加適用與可靠。 二、電氣自動化設(shè)備管理系統(tǒng)的概念 1、信息系統(tǒng) 電氣自動化設(shè)備管理系統(tǒng)能對信息進行有效的收集、整理以及分析，從而將數(shù)據(jù)

2、信息傳送給管理者，使管理者可以進行科學(xué)的決策。信息系統(tǒng)在設(shè)備管理屬于信息集成性較高的系統(tǒng)，所涵蓋的方面比較多，而且在各個環(huán)節(jié)中的聯(lián)系也很強。 2、電氣自動化技術(shù) 在電氣信息的發(fā)展中，電氣自動化技術(shù)起步較晚，是近幾年興起的一種技術(shù)。由于電氣自動化技術(shù)能適應(yīng)人們生活中的需要，使其得以快速的發(fā)展。到今天，該技術(shù)已經(jīng)成熟，已經(jīng)被各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。推動我國的社會生產(chǎn)力與社會經(jīng)濟的發(fā)展。 3、電氣自動化設(shè)備 隨著電氣自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化設(shè)備已經(jīng)被各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。無論是飛機的研究還是開關(guān)的設(shè)計，都會應(yīng)用電氣自動化技術(shù)。 三、目前電氣自動化設(shè)備管理系統(tǒng)在設(shè)計中存在的問題 1、系統(tǒng)在設(shè)計上不能做到管理的“

3、與時俱進” 隨著電氣自動化技術(shù)的發(fā)展，并且為了滿足應(yīng)用上功能更強的需求，電氣自動化設(shè)備的設(shè)計越來越向復(fù)雜化、大規(guī)模的方向發(fā)展，這就對系統(tǒng)的管理維護工作提出了挑戰(zhàn)，如何實現(xiàn)系統(tǒng)對復(fù)雜的電氣自動化設(shè)備的有效管理，這就要求系統(tǒng)在設(shè)計時一定要做到“未雨綢繆”，要能很好的融合大規(guī)模電氣自動化設(shè)備的管理工作。然而，事實上很多設(shè)備管理系統(tǒng)的開發(fā)采用的原形技術(shù)，說的通俗一點就是一次性的系統(tǒng)開發(fā)，很難兼顧后續(xù)的需求，這就導(dǎo)致一旦有新的電氣自動化設(shè)備的加入，系統(tǒng)在設(shè)計上很難做到管理的“與時俱進”。 2、系統(tǒng)在實施管理時往往會“捉襟見肘” 受系統(tǒng)在設(shè)計方面的限制，以及系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)本身的限制，隨著電氣自動化設(shè)備的不斷

4、更新，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)需要更新，而且新的數(shù)據(jù)如新增加的設(shè)備版本和設(shè)備生產(chǎn)廠商要導(dǎo)入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，否則，系統(tǒng)很難對新增加的電氣自動化設(shè)備實施有效的管理。 四、電氣自動化設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計 1、設(shè)備控制與管理 本文的工藝設(shè)備主要分為三類，一類是只需要起?？刂频脑O(shè)備，包括除塵器、皮帶運輸機、攪拌電機等?？刂颇康氖潜ＷC正常順序開停車，以及故障或非正常狀況下的連鎖停車。另一類是需要調(diào)速的設(shè)備，包括泵類、風(fēng)機類、給料機等設(shè)備?？刂颇康氖菂⑴c到液位、流量、壓力等的閉環(huán)控制中，以保持運行工況的穩(wěn)定性。第三類是自成系統(tǒng)的設(shè)備，比如破碎機、球磨機、陶瓷過濾機等。這類設(shè)備相對較為獨立，其信息主要是用于監(jiān)測，或加入

5、少量的控制。對于前兩類設(shè)備，與之相連的直接控制設(shè)備是變頻器、軟起動器、馬達(dá)保護器等控制器。這些控制器接收plc通過dp總線發(fā)出的指令，同時又將設(shè)備運行或故障信息反饋給plc，并在上位機監(jiān)控畫面顯示這些狀態(tài)。上位機畫面包含有豐富的信息，包括設(shè)備起停操作界面、運行狀態(tài)信息、趨勢曲線等，通過對數(shù)據(jù)庫信息進行統(tǒng)計分析、處理，還可以在上位機中得到生產(chǎn)設(shè)備的歷史曲線、臺時、整機效率計算，電量水量統(tǒng)計等，實現(xiàn)工廠過程數(shù)據(jù)可視化及設(shè)備管理。不難看出，設(shè)備控制順序是上位機plc控制器現(xiàn)場設(shè)備。 2、控制器與現(xiàn)場設(shè)備 無擾切換電路設(shè)計，在沒有采用fcs之前，主要通過遠(yuǎn)程就地切換繼電器與主回路接觸器通斷的時間差，來

6、保證遠(yuǎn)程就地切換瞬間設(shè)備啟動回路或運行回路不斷電。即切換過程要保證主回路接觸器線圈失電、觸點斷開的時間，要大于切換繼電器線圈得電、觸點閉合的時間。fcs系統(tǒng)，從電路及程序上，充分考慮切換的順暢。以變頻回路為例?？偩€/就地切換開關(guān)不影響就地啟動繼電器的動作，通過變頻器運行輸出繼電器，以及總線/就地停止繼電器，來保持給變頻器的啟動信號維持切換之前的狀態(tài)。為了保持變頻器切換前后頻率不變，配合以智能操作器，此操作器可顯示變頻器的頻率給定值sv和頻率反饋值mv。無論總線還是就地，mv都對應(yīng)于變頻器的實際頻率反饋值。sv則不同。就地時，sv顯示操作器給變頻器的頻率設(shè)定值；總線時，sv顯示的是mv通過操作器

7、自身變送輸出的值，與此時plc通過總線設(shè)置給變頻器的頻率給定值基本一致。在就地切換到總線的瞬間，plc通過總線將頻率實時數(shù)據(jù)傳輸給變頻器作為頻率給定信號；在總線切換到就地的瞬間，則是利用操作器自身的無擾切換功能，操作器接收轉(zhuǎn)換信號后，瞬間將顯示的sv的值輸出給變頻器作為給定頻率，從而實現(xiàn)雙方向的可靠的無擾切換。 3、plc與控制器 為對不同控制方式的電機進行統(tǒng)一管理，plc中設(shè)置統(tǒng)一的電機控制變量，包括電機控制類型、控制字、狀態(tài)字、頻率設(shè)定、頻率反饋、電機電流、電機功率、故障代碼。其中電機控制類型中顯示變頻器控制、軟起動器控制、電機保護器控制、普通電機控制等信息?？刂谱种邪ㄆ鹜ｋ姍C、故障復(fù)位

8、。狀態(tài)字包括運行/停止、總線/就地、故障、急停、合閘/分閘等信息。頻率設(shè)定和頻率反饋對應(yīng)于變頻器，電機電流、功率、故障代碼對應(yīng)于所有總線控制設(shè)備。故障代碼是fcs較dcs優(yōu)勢之處，plc通過總線讀取故障代碼后，可以對現(xiàn)場裝置進行遠(yuǎn)方診斷，快速判斷故障原因，排查故障。 4、上位機與plc 上位機與plc的通訊，采用daserver作為接口，daserver根據(jù)設(shè)定時間比如1000ms來讀寫需要與plc交互的數(shù)據(jù)。上位機則是以事件形式讀取接口中的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)信息的讀寫，需要上位機進行解碼及編碼，以對應(yīng)到特定位，實現(xiàn)plc中控制字及狀態(tài)字在上位機畫面的顯示。對于自成系統(tǒng)的如球磨機等設(shè)備，由于自身存

9、在很完備的監(jiān)控系統(tǒng)，通過通訊讀取需要特別關(guān)注的參數(shù)以顯示在畫面中。如球磨機的潤滑油站、離合器、慢驅(qū)電機、主電機等的狀態(tài)、報警等信息，軸瓦及定子溫度、油壓油流、振動等信息，陶瓷過濾機的循環(huán)泵、加酸泵、真空泵等相關(guān)信息。 5、上位機與服務(wù)器 上位機與plc之間的通訊使得畫面可以獲得設(shè)備運行的實時數(shù)據(jù)。如若需要生產(chǎn)的歷史數(shù)據(jù)或關(guān)鍵的性能指標(biāo)，則需要從服務(wù)器中獲得數(shù)據(jù)。各plc設(shè)備將總線傳輸?shù)呐c生產(chǎn)密切相關(guān)的設(shè)備數(shù)據(jù)存儲到服務(wù)器，上位機利用activefactory分析報表工具讀取服務(wù)器的歷史數(shù)據(jù)，以跟蹤生產(chǎn)信息，并對信息進行分析、計算、處理，得到生產(chǎn)設(shè)備的歷史曲線、臺時、整機效率、耗電量、用水量等。工廠過程數(shù)據(jù)可視化后，管理人員能夠在詳細(xì)的數(shù)據(jù)趨勢及信息基礎(chǔ)上，采取行動優(yōu)化生產(chǎn)過程。生成數(shù)據(jù)報表及設(shè)備管理報表，提高生產(chǎn)績效。 五、結(jié)束語 通過對新時期下，電氣自動化設(shè)備的分析，進一步明確了電氣自動化設(shè)備的發(fā)展方向，為電氣自動化設(shè)