天远炼钢有限公30T电弧炉电气控制
系统改造技术文件
供方：XXXXXXX
需方：天远炼钢有限公
1.总则
电弧炉电气控制系统主要完成三相电极升降及自动功率控制功能，要求技术先进、性能可靠，操作方便。
2.系统构成及说明
2.1 硬件：操作台（上位机：17‘液晶显示，256M/40XCD/80G，PLC：S7-300，CPU314系列）
2.2 软件：西门子最新授权的相关软件STEP7，上位机组态软件KINGVIEW
2.3 系统功能说明如下：
2.3.1 上位机具有管理、参数显示功能。能够显示三相冶炼电流、电压、给定电流数值，具有棒图显示。同时还可以通过上位机控制三相电极手动升降速度。
2.3.2P LC采用西门子最新产品（S7-300，CPU314，模拟量为光隔
12BIT，开关量为16BIT，备用I/O点为10%）
2.3.3操作台仪表显示三相冶炼电压、电流；档位显示；高压分、合
闸显示；炉变故障显示；液压站控制等
2.3.4设定电流采用电位器给定，电流调节采用最优模糊控制方法，
三相冶炼功率平衡，自动设定非灵敏区，控制支臂升降，有手
动/自动两种方式。
2.3.5自动起弧，穿井快速跟踪。
2.3.6低压电器元件采用国内名牌产品
以上技术要求可在技术交流中具体明确
１概述
电弧炉以及精炼炉在运行过程中其产生的高次谐波及强电磁场所形成的强大干扰，是严重威胁控制和通讯系统安全运行的主要原因。５０吨炼钢电弧炉的电炉变压器额定容量为３１５００ＫＶＡ，二次额定电流可达到４２ＫＡ以上，其冲击和短路电流有时可达到和超过１００ＫＡ。强电磁场和电弧的弧光放电引起的宽带噪声干扰及高次谐波分量与闪变（电压波动），成为计算机及通讯网络，电子设备稳定和安全运行的主要问题。在方案设计和系统设计及ＰＬＣ选型以及制造工艺设计时，都必须充分考虑和关注到系统所处的恶劣运行现场工业环境的抗扰问题。
在为太钢集团公司第一炼钢厂设计的５０吨炼钢电弧炉及６０吨钢包精炼炉控制系统中?穴５０吨电弧炉和６０吨钢包精炼炉的系统总结构图略，可向作者索取?雪，两台电炉的控制系统全部采用ＳＩＥＭＥＮＳ公司的Ｓ７－３００系列ＰＬＣ及其通讯技术。经过现场调试和运行结果证明该系统运行状态良好，性能可靠稳定。
２系统的总体设计
２．１硬件结构的设计
整个系统采用４台ＳＩＥＭＥＮＳＳ７－３１５－２ＤＰＰＬＣ主站分别完成对电弧炉炉体控制、电弧炉电极调节，钢包精炼炉炉体控制和钢包精炼炉电极调节。在四台ＰＬＣ主站之间采用ＳＩＥＭＥＮＳ公司的ＣＰ－３４２通讯模块构成ＰＲＯＦＩＢＵＳ－Ｓ７通讯网完成各主站间的数据通讯。电弧炉炉体和钢包精炼炉炉体控制ＰＬＣ主站共下设６个ＥＴ２００远程从站，通过ＳＩＥＭＥＮＳ公司工业现场总线ＰＲＯＦＩＢＵＳ－ＤＰ完成主——从通讯。系统设计使用一台工程师站，两台操作员站。三台工业计算机中分别采用ＳＩＥＭＥＮＳ公司ＣＰ５４１２网卡通过ＰＲＯＦＩＢＵＳ－Ｓ７数据通讯网络完成计算机与各ＰＬＣ主站之间的数据通讯。操作员站的画面组态软件选用ＳＩＥＭＥＮＳ公司的ＷＩＮＣＣ完成用户二次软件的开发。
炼钢电弧炉炉体控制ＰＬＣ主站主要完成对３５ＫＶ高压系统的合分闸操作及高压系统事故分闸的控制，对３１５００ＫＶＡ电炉变压器及变压器油水冷却系统运行状态的监控和保护，并完成电炉水冷炉盖、水冷炉壁等水冷系统２３个测温点水温变化情况的模拟量实时数据采集以及冷却水系统压力、流量等的实时数据采集监视和越限及事故报警。同时通过ＰＲＯＦＩＢＵＳ－Ｓ７网向操作员站进行实时数据的传输，由人机界面完成监控数据的记录、显示和故障报警。
炼钢电弧炉的各ＥＴ２００远程从站分别设置在炉前操作室、炉后操作室、液压泵站和液压阀站以及炉门碳氧喷枪的操作站内。分别构成炉前的炉盖和炉体动作操作和控制炉前倾炉操作，三相立柱锁定和炉
前电极升降操作及炉门钢水测温Ｉ／Ｏ。炉后倾炉及ＥＢＴ出钢操作、出钢钢包车操作和修理平台的旋转操作Ｉ／Ｏ。液压泵站主、辅液压泵的切换和运行控制，对高压液罐和气罐的液位和压力控制、空气压缩机的控制、主液箱和回液箱的液位自动控制及液压介质自动温度控制的Ｉ／Ｏ，液压阀台的Ｉ／Ｏ及炉门碳氧喷枪三维动作的操作及控制Ｉ／Ｏ。
钢包精炼炉炉体控制ＰＬＣ主站的作用同炼钢电弧炉相似，ＥＴ２００远程从站仅设置在钢包精炼炉的液压站内。
用于控制炉内电弧功率的炼钢电弧炉和钢包精炼炉电极调节系统设计各采用一台ＳＩＥＭＥＮＳＳ７－３１５－２ＤＰＰＬＣ主站。主要承担输入炉内的三相电弧功率的实时自动控制，根据不同冶炼工艺和冶炼期自动修正功率配电曲线和控制参数，以满足冶炼工艺要求。设计采用独立设置的两套ＰＬＣ主站作为电炉和精炼炉电极调节系统可以减轻电炉和精炼炉炉体控制ＰＬＣ主站ＣＰＵ的负担，缩短程序扫描周期，有利于提高实时系统相应的响应速度和调节精度。２．２控制软件的设计
四台ＰＬＣ主站的用户程序是在基于ＳＩＥＭＥＮＳ公司的ＳＩＭＡＴＩＣＳＴＥＰ７ＢａｓｉｓＶ５．０软件平台上完成硬件组态、地址和站址的分配以及电弧炉和钢包精炼炉用户程序的设计开发的，在主程序（ＯＢ１）中将各种控制功能和各ＰＬＣ站点间的通讯数据分别编写在不同的子程序（功能块ＦＢ、ＤＢ、ＦＣ）中，其中３５ＫＶ高压合分闸、事故高压分闸，模拟量信号的输入均充分考虑
了现场工业运行环境的强干扰问题，在软件设计中采用了抗干扰措施。
人机界面的画面组态采用ＳＩＥＭＥＮＳ公司的ＳＩＭＡＴＩＣＷＩＮＣＣ作为二次用户程序开发的软件平台，在工程师站安装ＷＩＮＣＣ－ＲＣ用于开发，操作员站安装ＷＩＮＣＣ－ＲＴ用于运行，ＷＩＮＣＣ运行于ＷｉｎｄｏｗｓＮＴＶ４．０操作系统平台之上，以增加系统运行安全和稳定性，并给用户将来建立工厂管理网带来方便。
现场操作人员通过分别设置在电炉和精炼炉操作员站的人机界面监视整个系统各个主要参数的运行情况；这些参数包括：
输入炉内的三相电弧电流，三相电弧电压，三相电弧功率，电能耗的实时显示和历史趋势显示。冷却水系统温度监测点的水温监测以及流量及压力的监测和超温越限报警。３５ＫＶ高压系统过流、欠压监测。电炉变压器的各种故障报警信号监测和报警，变压器低压侧过电流和高压跳闸信号的监测。炉体状态显示及液压系统的工作状态监测。同时，在不同冶炼阶段炉内三相电弧工作电流的给定值、冶炼时间、３５ＫＶ高压通电时间，钢水温度的显示以及各种报警参数的历史记录和打印报表的生成。
２．３通讯网络的组态
网络组态采用ＳＩＥＭＥＮＳ公司的ＳＩＭＡＴＩＣＮＥＴ，ＮＣＭＳ７ＰＲＯＦＩＢＵＳ组态软件完成ＰＲＯＦＩＢＵＳＳ７通讯网的网络组态。
在工程师站、操作员站分别设计安装ＣＰ５４１２网卡，在四台ＰＬＣ主站安装ＣＰ３４２－５通讯模块，通过ＳＩＥＭＥＮＳ公司的ＰＲＯＦＩＢＵＳＳ７通讯电缆完成工程师站、操作员站和分别分布在电弧炉及钢包精炼炉主控制室的四台ＰＬＣ主站之间的通讯网络硬件组态。
３抗干扰措施的设计和实施
在电弧炉炼钢的工业环境中，切实有效的硬件和软件抗干扰措施的实施成为系统设计和工厂设计及设备制造和安装过程中必须谨慎考虑的非常主要的环节。
根据现场运行实践证明，电炉变压器在高压合闸瞬间所产生的浪涌，大电流运行时变压器所产生的强磁场，炉内电弧以及大电流线路在电弧短路时所产生的强电磁场，电网的谐波分量等诸因素综合起来的干扰源可视为一个从低频到甚高频的宽带噪声源，其所产生的各种干扰都将严重威胁系统运行及通讯网络的安全和稳定。故而在设计中针对各种干扰的存在考虑了以下的抗干扰措施：
３．１隔离电源
ＰＬＣ主站和远程从站的工作电源均通过带屏蔽的隔离变压器完成对ＰＬＣ电源供电，使ＰＬＣ与大功率电气设备的电位隔离开来，以避免供电线路带来的噪扰。
３．２电源滤波器
隔离变压器的二次侧采用电源滤波器以滤除和衰减以共模和串模形态出现的工频干扰。共模形态出现的干扰将沿地线被滤除，串模干扰
则被旁路。
３．３有源隔离端子
现场引入的模拟量输入信号和输出信号采用有源隔离端子将由地环路引起的噪声隔离，切断通过现场引入的模拟量信号地环路中的噪声通道。
３．４模拟量输入通道的滤波
三相电弧电流、电弧电压等主要电气参数的模拟量采样信号输入通道在进入ＰＬＣ模拟量通道前在经过有源隔离后再由有源滤波器抑制模拟量通道中的串模干扰，在保证有用信号不被衰减的情况下最大限度地将高频噪声衰减，提高通道的信噪比。有源滤波能确保通道信号的增益。
３．５模拟量通道的屏蔽
模拟量通道的输入信号传输导线设计采用耐高温的有屏蔽的双绞线电缆以降低辐射干扰和电磁耦合性干扰。
３．６数字量输入通道的隔离
ＰＬＣ的数字量输入通道采用光电隔离模块，从强电场现场环境（如高压开关室的真空断路器柜）引入的数字量信号在其触点和模块间加设中间继电器对通道进行双重隔离，防在真空断路器合闸操作同时强干扰串入而引起真空断路器误分闸动作。
３．７数字量输出通道的隔离
ＰＬＣ的数字量输出通道主要驱动交流和直流感性负载，大电流负载采用中间继电器过渡，所有通道均设计采用浪涌吸收和ＲＣ组件做为
保护。
３．８电磁屏蔽
工程师站和操作员站采用钢壳机箱的工控机，系统中的电子设备亦采用屏蔽外壳，再置入控制柜台内形成与柜台外壳间绝缘的双重电磁屏蔽。ＰＬＣ采用悬浮安置方式将金属安装底版与柜壳绝缘隔离。所有电子设备均采用独立引出的专用地线接地，柜台的外壳则接保护地。３．９电子设备的浮地供电
电子设备的直流供电电源采用浮地供电，输入和输出通道直流供电电源各自独立。计算机采用在线式ＵＰＳ电源供电，电子设备采用线性电源供电，其它直流负载采用开关电源供电。
３．１０通讯电缆的敷设
两个物理层的通讯电缆采用ＳＩＥＭＥＮＳ公司的ＰＲＯＦＩＢＵＳ通讯电缆（ｂｕｓｃａｂｌｅｓｏｌｉｄ）?熏在敷设时单独金属穿管。电缆的屏蔽层通过电缆插头的金属外壳经ＰＬＣ的通讯模块ＣＰ和ＤＰ的接口接入独立引出的专用地线接地。同时在电缆走向上注意避免与动力电缆平行，并尽可能远离电炉炉体和大电流线路。３．１１地线
电弧炉炉体外壳采用相对独立的接地线引出接地。
电气设备的保护接地进入工厂接地网。
计算机、ＰＬＣ和通讯网络及电子设备的接地则进入独立的专用地线。浮地处理的电子设备的地线各自独立。
３．１２电气设备制造工艺的保证
电气设备柜内的布局，柜内各种电缆和导线（动力、信号、通讯以及接地）的走向，屏蔽和接地的合理布置也是须在设计和设备制造过程中加以认真考虑的。
３．１３软件设计中的抗干扰处理
合理设置ＰＬＣ的硬件看门狗时间及采样中断时间。在程序设计中对数字量输入信号采用脉宽甄别、锁存、指令复执技术。在对缓变的模拟量信号进行运算处理之前采用滑动均值滤波等数字滤波技术措施。在ＰＩＤ调节过程中对干扰比较敏感的一是当偏差ｅ较小时，易受影响，二是微分项易引起较大变动。前者用一阶及一阶滞后滤波处理，后者则用不完全微分型ＰＩＤ算法。
设置合理的通讯波特率?熏包括ＰＲＯＦＩＢＵＳ－Ｓ７和ＰＲＯＦＩＢＵＳ－ＤＰ通讯物理层。
４结语
在系统的热负荷调试和以后的运行情况表明，在设计中只要充分注意和采用正确合理的抗干扰措施，在恶劣的工业环境中ＳＩＥＭＥＮＳＳ７－３００系列ＰＬＣ（四台主站设计选型均为Ｓ７－３１５－２ＤＰ）及其ＰＲＯＦＩＢＵＳ的Ｓ７和ＤＰ通讯网络的可靠稳定及经济安全运行是可以得到保证的。
ＳＩＥＭＥＮＳ公司的ＳＩＭＡＴＩＣＳＴＥＰ７ＢａｓｉｓＶ５．０编程平台安装在工程师站。基于ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ操作平台的支持下在系统运行过程中对各ＰＬＣ主站程序的诊断、在线监控、修改和下载都比较方便和快捷。而符号名寻址方式使用户参照硬
件原理图阅读理解程序变得简明容易，ＮＣＭ、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ等组态工具以及ＰＩＤ、ＦｕｚｚｙＣｏｎｔｒｏｌ＋＋等软件开发工具包给设计编程人员减少了二次开发的工作量。
ＰＲＯＦＩＢＵＳＳ７通讯网和ＤＰ现场总线结构的集散控制方式使得现场布线的大量简化成为可能，工程造价的降低以及运行维护的经济性，系统设计的灵活性将受到用户的认可和欢迎。
矿热炉泛指电弧炉、裂解炉、电石炉、硅铁炉等是冶金工业的重要熔炼设备，电能消耗惊人，俗称“电老虎”。很多电弧炉用户的统计数字表明，产品生产成本中电费高达70%，电费成为企业沉重的压力。提升电弧炉的能效水平，改善电弧炉的综合能效对冶金企业的发展有着生死攸关的意义。针对这一广阔市场，汇能动力电气推出了Coseino 系列工业炉节电器。这一项目的引进，为中国能效事业开辟一个广阔的市场空间。
经过一年多的现场安装测试，汇能动力电气的技术人员积累了丰富的现场经验，搜集了大量的测试数据，为工业炉系列能效技术的飞跃打下了坚实的理论和实践基础。汇能动力能效的研究人员与国内外多家有着丰富工业控制领域经验的企业合作，强强联手，合作推出划时代的新一代电弧炉能效控制系统Coseitop，新系统强化了节能效果，完全克服了早期产品的不足，率先引入工业控制尖端技术，实现
了综合信息布控系统在工业炉系统的成功应用，节能效果显著提高。这一能效系统的诞生，将为实现我国冶金工业等工业炉用户节能降耗，提高产品品质，实现控制自动化提供了最佳选择。
■电弧炉的能耗
电弧炉熔炼是利用石墨电极与铁料（铁液）之间产生电弧所发生的热量来熔化铁料和使铁液进行过热的。电弧炉炉体部分的构造示于下图：
电弧炉炼钢时，在电网上的电能消耗主要由两部分组成，一部分是电弧炉放电产生热能，是炼钢所有的电能功耗。这一部分的能源损耗主要包括炉衬热损失（占7%-14%）、水冷系统热损失（占3%-8%）、补炉和装料造成的热损失（占2%-3%）、开口辐射热损失（占1%-2%）、高温炉气带走的热量损失（占2%-3%）、电极辐射的热损失（占1%-3%）。另一部分是高压电缆、变压器、短网线路的自身电能损耗，是无用的
电能功耗。
提升电弧炉能效的当代技术有两种方法：
[1]以Coseino系列产品为代表的瞬变、高次谐波抑制技术。这一技术通过有效滤除电弧炉电网系统的瞬变、浪涌和高次谐波，改善用电环境，提升供电系统效率，降低线路损耗等方面实现安全节能。这一技术在初期为电弧炉能效水平的提升做出了贡献，但其不足也是显而易见的：
（1）测试周期长，不容易对比。
（2）节能效果不理想。总体上还难以让广大用户满意。
[2]随着电弧炉能效技术的发展，出现了以工控技术为基础的节能控制系统。这一系统之着力点在于通过采样电弧炉运行参数，控制电极的运动，改手动控制为自动控制，实现电弧炉电源系统的合理调度，从而实现节能效果。这一技术同样存在缺点：（1）缺乏从系统角度对整个电弧炉系统电源品质的有效改善，对因此而造成的电能浪费缺乏解决方法，存在“能耗漏洞”。（2）早期的工控技术不完善，普遍存在智能化水平不高，控制精度不够，可靠性差等问题。很多用户感到节能效果不理想，而且故障率高，时而影响生产的正常进行，因此综合效益并不高。
■Coseitop电弧炉能效控制系统工作原理
电弧炉能效控制系统Coseitop主要针对现有电弧炉电极控制系统存在的诸多问题：三相不平衡、电弧电压电流很难控制、频繁断弧短路等，电能消耗中无用的电能功耗较大，从自动化控制这一方面为切入点，并对这一重点电能浪费部分进行优化改造，以达到节电的目的。它能够根据现场操作人员根据该电弧炉工艺过程中各个阶段所需要的功率，将相应参数输入人员根据电弧炉冶铁工艺过程中各个阶段所需求的功率，将电压、电流、功率和死区以数字的形式输入电弧炉能效控制系统，系统自动存储这些参数，同时自动测量现场实际运行参数及电网数据，按照标准工艺参数自动调整运行参数以适应电弧炉的不同工况，做到精确配合，实现系统控制的最优化，最大限度挖掘能效提升潜力，为用户创造尽可能大的经济效益。该系统运行可靠，设有多种保护模式，完全消除用户后顾之忧。
■Coseitop电弧炉能效控制系统技术特点
●融合当代电弧炉控制技术之优点，率先实现电弧炉的综合智能信息能效控制。
●全面提升系统能效，节电率更高。
●综合效益显著，在实现能效显著提升的同时，能够改善电网环境，减少设备故障率，降低设备维护费用，提高产品品质，增加产品
的产量，真正帮助企业增产降耗，提高经济效益，增强市场竞争力。
●综合布控，全面解决电弧炉电网瞬变、浪涌、高次谐波对电弧炉系统的侵害和电能浪费，保护设备正常运行，降低设备维护费用。
●以可靠性高、抗干扰能力强的工业专用计算机实施调控和数据处理，操作界面友好，实时控制。
●独特的自适应模块化系统监控软件，精确监测控制整个系统，大大减轻操作人员的工作强度。
●针对每一台电弧炉的具体工况量身订制，优化配置，最大限度挖掘能效提升潜力。
●全中文操作环境，实时参数及曲线显示，操作人员可随时监测系统运行状态，直观而迅速。主监控界面如下图：
● 内置TCP/IP协议模块，轻松实现多台设备联网控制与管理。
● 系统设备均采用世界著名企业的工业级器件，可靠性高，抗干扰
能力强，适应恶劣的电网环境及设备工况。
■Coseitop电弧炉能效控制系统组成
Coseitop电弧炉能效控制系统由以下两部分组成：（1） Coseino-AF电弧炉能效提升器
（2） Coseitop电弧炉能效控制器(产品图片如下)
■电弧炉能效控制系统Coseitop组成框图如下：
五矿（湖南）铁合金有限责任公司103#硅锰合 金冶炼炉优化控制系统 方 案 设 计 说 明 书 中南大学信息科学与工程学院 二○一○年三月
一、开发背景 五矿（湖南）铁合金集团有限公司103#10000KV A矿热炉主要用于熔炼硅锰合金和碳锰合金，整个生产系统由炉体、供电变压器及保护系统、配加料系统、电极卷扬升降控制系统、电极压放子系统和炉体水冷系统等组成。目前，配加料子系统采用了计算机自动控制；电极压放子系统依靠人工凭经验综合考虑炉况、二次电压、一次电流、熔炼时间等因素，输入控制信号给PLC，由PLC来完成电极的定长压放；电极升降是依靠人工凭经验综合考虑二次电压、一次电流及炉盖温度等因素进行调节；供电变压器二次侧电压等级靠人工根据炉况和电压、电流、功率等因素凭经验进行调整。这种靠人工凭经验来控制冶炼过程的方法难以保证矿热炉稳定持续地工作在最佳工作范围内，调节过程相对滞后、工人操作强度大、工作效率低，容易出现电极烧结不好、耗电量大、炉况不稳定等问题，难以保证产品的产量和质量。 二、设计要求 针对五矿（湖南）铁合金集团有限公司103#矿热炉熔炼过程控制自动水平低下带来的各种问题，通过现场调研和与工艺技术人员交流沟通，结合生产的实际需要，搭建103#矿热炉优化控制系统，以达到如下目标：1．通过建立电极位置模型，在线检测电极的升降量和压放量，实现电极自动升降和自动压放；并通过采用合理的算法，计算电极长度及其位置，控制电极处于最优位置区域内，使三相有功功率平衡度在原有基础上提高2-3%，提高功率因数。 2．通过建立实时数据库，实时采集熔炼过程数据，实现整个矿热炉控制系统的运行监视、事故报警与记录、统计分析和报表打印、日常生产管
浅析建筑电气自动化控制技术 发表时间：2014-09-29T17:19:31.873Z 来源：《科学与技术》2014年第8期下供稿作者：罗灵术[导读] 我国电气化技术被广泛使用，并且涉及的行业十分广泛，从而表明了我国工业化走向现代化的进程。 广西百色市三峡河水电有限责任公司罗灵术摘要：:建筑行业中，电气自动化越来越受重视，并且成为建筑行业之中，普遍采用的技术之一，建筑电气自动化控制系统设计也被大众加以重视。以及各项功能的特性也成为大众重视的要点。为此，本文笔者通过几年来的实践经验对建筑业中自动化控制系统主要的组成部分进行分析及研究，并且阐述系统的设计原理及电气自动化控制技术在建筑行业中的作用进行了分析。 关键词：电气建筑自动化控制技术 引言：:目前，我国电气化技术被广泛使用，并且涉及的行业十分广泛，从而表明了我国工业化走向现代化的进程。电气自动技术优势之一，就是在无人监管的情况下，设备可以自动运作，并且可以达到预期的效果。从而大大的节省了各个方面的开支，工作效率也在无形之中得到全面的提升。随着自动化技术的进一步改革发展，建筑行业也开引用电气自动化进行施工操作。文章通过电气自动化对于建筑行业的发展影响进行深度的研究。 1.建筑电气自动化控制系统的功能分析 就我国目前建筑电气自动化控制系统发现情况来看，可以通过以下几点进行分组成部分，失压线圈、熔断器、热继电器以及稳压组件等。建筑电气自动化控制系统各个环节都是环环相扣的，其设计相对繁杂化，某些系统还需要进行手动操作。在电气自动化系统中，手动与自动两者的之间转换十分重要，并且启动、制动装置两者处于共存的状态。为了保障最佳的控制效果，需要设置制动停车回路。通常控制系统拥有几大功能，监视、自动控制、显示动能、以及监测监管功能，对于设备运行的数据也可以进行分析，一系列功能，可以保障设备的正常运行。与此同时控制系统还可以针对突发状况进行及时处理，从而保障设备的正常运行。 2.建筑电气自动化系统构建原则 2.1遵循设计的原则 建筑电气自动化系统设计以实用性为主，科技技术应全面投入。减少非技术损耗，加大自动化技术的使用。集成系统是常用系统，设计过程中应借鉴国内外先进技术进行完善，不论是设计的难度，还是设计的技巧，都需要进行全方位的学习，再按照我国现行标准进行设计，使设计方案符合建筑行业之所。 2.2电气自动化系统设计的流程 建筑电气自动化系统设计有以下几大方面：第一、按照客户记录进行有效的分析，对于客户需要的细节要进行详细的记录，并且针对性的进行研究及分析，再进行各个细节方面的设计，从而满足客户的需求。 第二、通过多种方式与客户进行沟通，例如走访、市场调查等方式，得出参照的依据，通过社会所需，客户所需，用户使用情况，以及偏向于何种设计，进行设计更容易获得客户的满意。 第三、要示设计人员要对电气自动化系统有深入的了解，并且深切的明白核心技术的重要性，通过不同的设计方案进行比对，把做得优异的设计拿给客户进行比对，从而得出最优的设计方案。 2.3电气自动化设计的要点 配电中心设备在设计过程中，应安置在离系统负荷中心相对近的地方，根据中央监控特殊性应安置在干燥处，离噪音远的地方。这些问题在设计的过程中都是需要关注到的。现场监控器在设计过程中，为了便捷管理以维护，所需要安置的地方应较为集中的地方，特别指得一提的就是，还需要靠近传感器，可以大大节省了布线范围以节约了成本，从而在有限的范围进行最有效的监控。一般情况，传感器的输出以两种方式进行，模拟、数字输出两种形式。而选择传感器的时候，抗电磁性能应加以重视，从而可以根据之一方面内容进行传感器的选择，电压型、电流型传感器是两大类。并且装备好备用电源，以防断电。 3.建筑电气自动化控制技术 3.1采用集中监控的方式 集中监控的方式是电气自动化控制系统较为常用的方法，它的优势在于对于设备的维护更为便捷，同时对于设计流程更有利。通过这样的监控方式可以让所有设备都处于同一监控系统之下，这样才能让整体设备都处于全天，全面的监控之中，这样对于设备的正常运行有着极大的优势。集中监控所需要的电缆距离缩短，电缆缩短会减少故障，从而为稳定运行提供了依据，同时对于不同的部位还可以进行有效的监控及维护，这样可以减少失误及操作的不正确性，从而减少了不必要的经济损耗。 3.2采用远程监控模式 电气自动化控制系统通过远程监控方式进行监控这样的优势，越来越受大众的关注。据了解，这样的监控方式，不仅成本低，数据在传输过程中十分便捷，当然它也存一些不足之处，例如通讯速度不佳，通讯量与电气无法配合，或者整体通讯质量不佳，在某程度会影响监控的质量，也会造成监控不利，对于大型设备远程监控并不是特别理想。为此，对于建筑监控还是需要提高电气自动化控制的技术。 3.3现场总线监控模式 现场总线监督模式随着计算技术的不断发展，在建筑自动化控制系统也被广泛使用。PLc和cPu是我国目前较为常用的两种模式，现场总线监督模式每一个环节都是相互作用，相互联系的。目前，在建筑自动控制系统之中，中央控制器进行信息采集，进行汇总，再进行分析判断这是较为常用的方式。而这一方式可以最大限度的保障系统的正常运行，也让稳定性达到一定的高度，对于各个元件之间联系不受其影响，一系列的优势都是现场总线监督的优势所在。组态技术通过生成算法让设备正常运行，这一优势也是现场总线监督的优势所在。 4.建筑电气自动化控制技术发展方向 目前，我国建筑电气自动化控制水平发展步伐十分快速，再加之科技的不断进步，自动化的未来发展成为必然。在Mciorosft的Windows平台快速发展的前提之下，从而让网络及电气技术完美的融合，从而实现网络监控，减少人工操作，提高工作效率。这对于建筑工程的未来发展提供了重要的技术基础，
大型炼钢电弧炉对电网及自身的影响和抑制方案.txt26选择自信，就是选择豁达坦然，就是选择在名利面前岿然不动，就是选择在势力面前昂首挺胸，撑开自信的帆破流向前，展示搏击的风采。大型炼钢电弧炉对电网及自身的影响和抑制方案 翁利民，陈允平，舒立平 （武汉大学电气工程学院，湖北省武汉市430072） 摘要：详细分析了现代大型炼钢电弧炉对电网不利影响的4个方面：即电压波动、电压畸变、负序电压与电流、功率因数低，并结合实际从量的概念上认识其对自身在增加损耗、继电保护误动、增加网损、降低生产效益等方面的影响；介绍了抑制电弧炉的常规有效措施，得出了合理的结论。 关键词：电压闪变；电压波动；SVC；滤波器 1 引言 现代大型超高功率炼钢电弧炉，由于其容量大，是用电大户，对电网的影响具有举足轻重的作用。它具有功率因数低，无功波动负荷大且急剧变动，产生有害的高次谐波电流，三相负荷严重不平衡产生负序电流等对电网不利的因素，使得电网电能质量恶化，危及发配电和大量用户，也影响电炉自身的产量、质量，使电耗、电极消耗增大，从而成为电网的主要公害之一。现在有关大型电炉对电网公害抑制的研究也正在深入开展，有必要对其不利影响和抑制对策作一概述性的分析。 2 现代大型电炉对电网的影响 2.1 引起电网电压急剧波动 大型电炉在打孔期和熔化期电弧长度急剧变化，引起无功负荷急剧波动，其工作短路功率为电炉变压器额定功率的两倍左右，其最大波动无功为电炉变压器额定功率的1.5倍左右（具体倍数取决于短网阻抗、电炉变压器阻抗、供电系统阻抗之和的大小，总阻抗大则工作短路倍数小，反之则大）。无功的急剧波动，引起电网电压的急剧波动，其波动频率一般为1~15Hz，使灯光和电视机屏幕产生闪烁，使人视觉疲劳而感到烦躁，此外还影响到晶闸管设备和精密仪表等的稳定运行，甚至产生质量事故。国标GB12326-2000《电能质量电压允许波动和闪变》规定了电力系统公共供电点各级电压等级的电压波动和闪变允许值。 2.2 使电网电压波形产生畸变 电炉在熔化和打孔期，电弧电流是不规则的，且急剧变化，其电流波形不是正弦波，可分解为2次和2次以上的各次谐波电流，主要为2~7次，其中2次和3次最大，其平均值可达基波分量的5%~10%，最大可达15%~30%；4~7次平均值为2%~6%，最大值可达6%~15%。而电网中的铁磁元件也产生高次谐波，以3次和5次谐波电流较大，其中3次分量最大，而电炉刚好也是3次谐波电流很大，这对电网是极为不利的。谐波电流流入电网，使其电压波形发生畸变，引起电气设备发热、振动，增加损耗，干扰通信，使电力电缆局部放电绝缘损坏，电容器过载损坏等，国家标准GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》规定了电压波形畸变率限值。 2.3 使电网电压产生负序分量 电炉在熔化期，特别是打孔期，各相电弧电压是独立变化的，三相电弧各自发生急剧无规则变化，故其三相电流是不对称的。在正常生产情况下，产生的负序电流约为电炉变压器额定电流的25%左右；在不正常情况下，如一相断弧时，可达56%左右，如两相短路的同时，第三相又断弧，此时可达86%左右。负序电流流入电网，使电网电压产生负序分量，影响发电机和用电设备使用效果，严重时可能造成损坏，还会使继电保护误动作，其严重程度一般用不平衡度（即负序电压与正序电压分量之比的百分数）表示，国标GB/T15543-1995《电能
普通电弧炉的一般设计与电极升降控制
摘要： 为了提高所熔炼速度和钢水的质量、减少电能及电极的消耗量、保证维持规定的电气工作条件，使设备获得较高的生产率。从电弧炉的一般设计概况，到电弧炉电极的升降控制。系统了解电弧炉中存在的缺点与不足。通过分析，更好的提高电气控制的稳定性，提高电网提高熔炼速度。 关键词：电弧炉、短网电流、电极升降。
目录 一、电弧炉的简介及特点 1.电弧炉简介 2.电弧炉特点 二、电弧炉的一般设计 1.电弧炉组成部分 2.炉体设计 3.变压器设计 4.短网电流的计算 5.电极直径计算 6.电极升降计算 7.其他相关参数 三、电极升降自动控制 1.调节器的组成及工作原理 2.调节器的结构原理 四、小结 五、参考文献
一、电弧炉的简介及特点 1.电弧炉简介 电弧炉是利用电极间电弧产生的热能冶炼金属的一种设备。电弧炉炼钢就是靠电极与炉料之间放电产生的电弧，使电能在弧光中转变为热能，并借助辐射和电弧的直接作用加热并熔化金属和炉渣，冶炼出各种成分的钢和合金。 现代化炼钢电弧炉均为直接加热、炉底不导电式电炉。该电炉按直接加热金属的原理工作，电弧发生在每一电极与炉料之间，
己熔化的金属则形成负荷的中心点。 2.电弧炉的特点 电弧炉进行冶炼，电弧炉是一个多变量、非线性、大滞后、强藕合、时变、随机干扰较强的系统，使得系统电极位置、电弧长度、电弧电流以及系统功率很难保持最佳工作状态。电极升降调节系统是电弧炉的重要组成部分，其工作性能的好坏直接影响钢的产量、质量和能源消耗。在电弧炉冶炼过程中，三相交流电弧炉的电力负载是不稳定的、不对称的；无功冲击及闪变；产生谐波电流。 电弧炉的整个炼钢过程一般分为熔化期、氧化期、还原期三个时期，由于各个时期所完成的任务不同，因而相应地对冶炼温度和功率的要求也不同。 （熔化期）开始熔化阶段，固体炉料熔化，能量需求最大。 （氧化期）初精炼及加热阶段。 （还原期）精炼期，此阶段输入能量只需平衡热损耗。 在废钢冶炼时电弧炉的工作特性为：
电气自动化控制技术发展现状及发展趋势 发表时间：2019-03-12T14:38:15.337Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：郭琳玲杨立江 [导读] 摘要：随着我国科学技术快速发展，电气自动化控制技术已经被广泛应用于各大行业中，大大提高了我国社会经济发展能力，成为了人们日后生活与工作中不能缺少的技能，在生产中电气自动化控制技术有着很大的作用，它在促进现代市场生产发展下，也有利于将来工业生产的发展。 (国网西藏电力有限公司 850000) 摘要：随着我国科学技术快速发展，电气自动化控制技术已经被广泛应用于各大行业中，大大提高了我国社会经济发展能力，成为了人们日后生活与工作中不能缺少的技能，在生产中电气自动化控制技术有着很大的作用，它在促进现代市场生产发展下，也有利于将来工业生产的发展。 关键词：电气自动化；控制技术；发展趋势；发展现状； 在新时期的今天，电气自动化控制技术在减少劳动力提高工作效率下，也能够在高危行业中使用电气自动化控制技术，这对于企业的经济节省以及劳动人员的身心健康都有着积极作用。电气自动化控制技术在解放大量劳动力下，将人们从以前单一的劳作中摆脱出来，有助于高新技术发展。基于此，本文浅谈了电气自动化控制技术发展现状与发展趋势，以供借鉴和学习。 一、电气自动化技术的简述 电气自动化技术具有通讯能力、信息能力，这是新世纪的一项新技术。在工业控制系统中运用电气自动化技术，在发挥其技术价值下，也有助于加强企业工作效率，为企业带来更多的社会效益与经济效益，值得在更多行业中应用和使用电气自动化技术。通常来讲，现代电气自动化技术一般遵循分层方式来设置计算机，从管理方面分为上层与下层，上层负责协调与管理工作，下层负责执行指令，采集、分类以及整理数据信息。在电气自动化技术具体应用中，企业需要结合具体情况针对性、有目的选择自动化技术，这样才能够提高企业工作质量与效率，减少财力的投入，为企业带来更多的利润，促进企业的进一步发展。 二、电气自动化控制技术的发展现状 随着信息技术的快速发展，先进的、现代化的信息技术大大促进了电气自动化技术的发展，在电气自动化控制技术融入现代科学技术，提高电气自动化技术的智能化、自动化，实现真正层面上的电气自动化。现如今，从管理到实践整个过程中，电气自动化控制技术都需要借助信息技术，管理人员需要利用信息技术记录和处理业务，监管部门需要利用网络技术实时监督工程项目，进而强化工作效率。同时，对于财务数据而言，信息技术也有着积极作用，在财务监管中使用信息技术，在掌握产业动态中，将浪费问题解决了，也大大提高了产品质量。但实事求是而言，虽然早已经提出了电气自动化概念，但想要将电气自动化技术真正的发展起来还需要借助信息技术，而信息技术时代下，电子自动化已经有了良好的发展基础，先进的信息技术为电气自动化控制技术的发展提供了依据。 三、电气自动化控制技术的特点 对于现代工业来讲，电气自动化控制技术是一项新兴技术，它确实为人们带来了诸多方面的便利。一是，对于很多工业生产而言，恶劣的环境限制了工业的发展，很少有人愿意到槽糕的环境汇总去工作，即便企业愿意以花费更多的财力雇佣工人来进行工作，这些工人也会因为各种原因的影响而难以顺利完成工作，企业不但损失了很大的经济费用，而且也难以有效完成工程项目。而电气自动化控制技术的应用就可以妥善解决这一现实问题。如：在辐射环境中，可运用电气自动化系统来自动工作，只要提前设置好工作指令，在危险的矿洞中也能够运用电气自动化技术，保护工作人员的生命安全。将电气自动化技术应用后在降低危险系数中，还能够减少企业没有必要的经济损失，其益处颇多。二是，使用信息技术对各项工作调控安排中，相对于按照命令执行任务的计算机来讲，通过工人工作不可避免会出现失误，而自动化系统就会严格遵守指示。所以，电气自动化技术的使用能够使工作更为严谨，在统计数据信息时提高准确率，避免由于个人因素问题而出现失误。 四、发展趋势 1.操作人员专业化，提高控制技术的安全性 在电气自动化系统应用过程中，通常都是从企业员工中挑选部分人员来开展设备，忽略了自动化系统操作的安全性、专业性。很多企业都忽视了对员工开展培训，在厂商安装完成系统后才开始培训员工，这样在浪费时间下，也阻碍着企业正常有序的生产。在培训员工时，员工不但要学习系统安装的整个过程，而且还要对系统的工作原理进行掌握，掌握系统的、专业的操作技术，独立自主分析和判断系统发生的故障，便于可以做好后续的维修保养设备工作。企业在对员工进行培训后，使操作人员能够在系统出现故障后及时了解故障出现的根本原因，第一时间内解决故障。在此基础上，操作人员还需要掌握维修与保养设备及时，便于在恶劣的环境中处理好问题。所以，企业需要高度重视培养专业性技术人才，在重视培养理论知识中，也需要培养其各方面技能。 2.变换器电路从低频向高频发展，降低能源损耗 随着社会快速发展中，电子行业也得以快速发展。在不断发展电力电子器件中，也促进了变换器电路的快速更新。对于普通类型的晶体管而言，利用自流传功变换器控制整体电流，而在变频工作交流过程中，利用变频器就能够转换与控制电流。在电流控制中利用PWM方法，可以及时转换效率，并规避对电网带来的影响，解决在低频率区间中电动机的问题。但将PWM应用于逆变器中，也会影响着电压与电流，使电机工作中会出现振动与噪音。所以，想要加强设备运作效率，就需要将工作噪音先降低，保证不会影响人体。在具体工作中，因为电子器件开关有很大损耗，这样就难以提高逆变器效率。而美国科学家提出了谐振式直流环逆变器，可使电子器件工作在带零电压下，最大化避免开关损耗，强化开关频率。 3.电气自动化的计算机网络发展，提高工作效率 在大数据时代背景下，云计算下，这些技术发展都需要借助计算机网络，工业技术的向前发展也需要网络技术。将来的世界必然是计算机网络世界，电气自动化技术要积极融合计算机网络技术，在电气自动化技术中有效整合云计算技术、巨型计算机技术，这样就能够把握好电气自动化技术发展趋势。计算机网络技术转变了人们日常生活与工作理念与方式，提高了其工作效率，对于促进企业快速稳步发展奠定了技术基础，这是企业发展的重点。 4.电气自动化的人工智能发展，满足新时代科技发展需求 人工智能作为工业将来发展方向，在现代工业中运用电气自动化技术，如何促进工业的现代化进程，推动企业更好的发展，在竞争激
探讨电气自动化控制系统发展趋势 文章通过介绍电气综合自动化系统的功能，展望了将来电气自动化控制系統的发展趋势。设各智能化水平的提高使得对现场设备状况的精确掌握成为可能，通讯技术的发展则为大容量的数据传输提供了平台。 标签：电气自动化；电气工程；控制系统；设计思想；系统功能 一、电气综合自动化系统的功能根据单元机组的运行和电气控制的特点，应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ECS监控。其基本功能为： 1.发变组出口220kV/500kV断路器、隔离开关的控制及操作。 2.发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。 3.发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作，控制方式切换，增磁、减磁操作，PSS（电力系统稳定器）的投退。 4.220kV/500kV开关自动同期并网及手动同期并网。 5.6kV高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。 6.380V低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。 7.高压启/备变压器控制和操作（2台机共用）。 8.柴油发电机组和保安电源控制和操作。 9.直流系统和LPS系统的监视。 对于发变组保护等主保护和安全自动装置，因其设备已经很成熟而且要求全部在DCS中实现其功能尚有一定难度，可能增加相当大的费用，故可以保留。但是它们与DCS间要口求接？，控制采用硬接线，利用通讯方式传输自动装置信息，并可以通过DCS进行事故追忆。 二、电气自动化控制系统设计的一般原则和设计思想 （一）设计原则 1、最大限度满足生产机械和工艺对电气控制的要求。生产机械和工艺对电气控制系统的要求是电气设计的依据，这些要求常常以工作循环图、执行原件动
五矿<湖南）铁合金有限责任公司103#硅锰合金冶炼炉优化控制系统 方 案 设 计 说 明 书 中南大学信息科学与工程学院 二○一○年三月
一、开发背景 五矿<湖南）铁合金集团有限公司103#10000KV A矿热炉主要用于熔炼硅锰合金和碳锰合金，整个生产系统由炉体、供电变压器及保护系统、配加料系统、电极卷扬升降控制系统、电极压放子系统和炉体水冷系统等组成。目前，配加料子系统采用了计算机自动控制；电极压放子系统依靠人工凭经验综合考虑炉况、二次电压、一次电流、熔炼时间等因素，输入控制信号给PLC，由PLC来完成电极的定长压放；电极升降是依靠人工凭经验综合考虑二次电压、一次电流及炉盖温度等因素进行调节；供电变压器二次侧电压等级靠人工根据炉况和电压、电流、功率等因素凭经验进行调整。这种靠人工凭经验来控制冶炼过程的方法难以保证矿热炉稳定持续地工作在最佳工作范围内，调节过程相对滞后、工人操作强度大、工作效率低，容易出现电极烧结不好、耗电量大、炉况不稳定等问题，难以保证产品的产量和质量。 二、设计要求 针对五矿<湖南）铁合金集团有限公司103#矿热炉熔炼过程控制自动水平低下带来的各种问题，通过现场调研和与工艺技术人员交流沟通，结合生产的实际需要，搭建103#矿热炉优化控制系统，以达到如下目标：1．通过建立电极位置模型，在线检测电极的升降量和压放量，实现电极自动升降和自动压放；并通过采用合理的算法，计算电极长度及其位置，控制电极处于最优位置区域内，使三相有功功率平衡度在原有基础上提高2-3%，提高功率因数。 2．通过建立实时数据库，实时采集熔炼过程数据，实现整个矿热炉控制系统的运行监视、事故报警与记录、统计分析和报表打印、日常生产
电气自动化控制技术及其应用 1.电气自动化控制技术简介 电气自动化控制技术是与电子和信息技术紧密结合在一起的一门电气工程应用技术学科，随着电子技术、信息网络、智能控制的飞速发展，使得电气自动化经历了从无到有、从发展到成熟的过程。它主要体现在传感器技术、自动控制技术、电机控制技术以及通信网络等控制技术上，并且通过发展研究，已经成为了现代工业自动化的一个重要的技术手段。过去的电气控制主要是以低电压器件为主，不断形成新的继电为主的新型电气控制系统。近些年来，随着电子行业的不断发展，我国电气控制系统从根本上发生了很大的变化，从最先的继电器的控制系统发展到微处理的自动化控制系统，同时我们也开始利用网络技术把它们结合起来，在一个控制网络系统上体现出来，最终形成一个开放性的网络化的控制系统。 2.电气自动化控制技术的具体应用 2.1在当代建筑行业中的应用 随着我国国民经济的飞速发展，建筑系统势必要引入电气自动化的成分以及智能化建筑，特别是数字电子化科技发展智能化已经成为了当今建筑界的主流方向。为了资源的人力的节省并能达到设备的合理利用于是就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的通信自动化系统楼宇自动化系统、办公自动化系统、电子设备与布线系统、闭路电视系统、火灾报警及消防联动控制系统以及保安监控系统等及其相应的布线系统。 楼宇自动化控制一般采用的是计算机集散控制。直接数字控制器往往被大部分用作分散控制器，然后运用上位计算机来管理和监控主机屏幕；曲线、动画、数据库、各种专用的控件以及文本和脚本等等都可以作为手段来进行使用；楼宇自动化是一个非常复杂的系统，包括很多的方面，比如通风与空调监控系统、照明监控系统、电力供应
电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势邹文1 发表时间：2018-08-21T15:38:09.953Z 来源：《电力设备》2018年第13期作者：邹文1 张科2 [导读] 摘要：随着时代不断发展，我国工业化水平不断提升，从根本上带动了工业经济发展。 （1四川岷江港航电开发有限责任公司四川南充 637000；2四川嘉陵江新政航电开发有限公司四川南充 637000） 摘要：随着时代不断发展，我国工业化水平不断提升，从根本上带动了工业经济发展。同时，受经济全球化影响，市场竞争激烈，企业想要在当前的市场占据主导地位，必须提升自身的竞争能力，因此，当前时代对于企业的生产提出更高的要求，加强对电气自动化工程控制系统的应用至关重要，从而提升企业的生产效率。 关键词：电气自动化；控制系统；现状；发展 1概述电气自动化工程控制系统发展中存在的问题 1.1控制系统在监控方式方面存在的问题 电气自动化工程控制系统在运行的过程中会采用一种监控系统，通过这种监控系统对控制系统进行集中操作。现阶段，我国在电气自动化控制系统方面的监控方式主要有两种：一种是集中监控方式，可以简单理解为将各种信息控制集中在一个处理器上并对其进行操作,进而实现整个机器系统处理。目前采用最多的是隔离刀闸和断路器联锁设备控制系统进行集中控制系统管理。另外一种是远程监控方式，顾名思义就是通过计算机网络技术实现其远程操控。远程监控方式相对于传统的集中监控方式具有安装过程比较简单、价格相对低廉、可靠性颇高等特点，但是，却受到使用场合的局限，对于小型的电气自动化工程控制系统来说更适用一些。 1.2控制系统在控制方式方面存在的问题 根据当前我国电气自动化控制系统的控制方式进行分类,发现主要分为两种方式:第一种是集散控制系统,主要是将控制、计算机、显示、通讯等技术手段相结合的方式,对各行各业的化工制作流程进行控制。根据集散控制系统理论可以将其分为集散控制、集中控制、分级控制、组态控制等方式,在控制过程中存在可靠性高、开放性、灵活性、协调性、控制功能齐全等特点。因此,适用于各行各业的发展中;第二种是指可编制控制系统。可编制控制系统主要是指利用机械控制的原理对数字量进行控制的一种控制方式,也是电气自动化工程控制系统的主要控制方式。其工作原理主要是采用可编程的存储器,对其内部存储和执行功能等进行逻辑运算、顺序操作、定时、计数等计数指令的编程,从而通过数字模拟的形式运用于工作过程中。该种电气自动化工程控制系统的控制方式主要具有设计简单、安装方便、可调式、维护方便等特点。 1.3控制系统在语言规范方式方面存在的问题 Windows NT和IE这两种语言规范方式是目前我国在电气自动化工程控制系统语言规范方式方面的两种分类。将计算机系统语言规范方式和电气自动化工程控制系统语言方式有机的结合在一起，真正意义的实现了电气自动化工程控制系统在人机语言方面的灵活转变，大大的提升了其在生产和生活中的应用范围和实用性能。另外，运用Windows NT和IE两种语言还有助于提高相关人员对于系统的合理维护，并有利的促进了人类对于电气自动化操作系统的改革和创新。 2电气自动化工程控制系统的发展趋势 2.1电气工程控制系统实现统一 随着不断发展，电气自动化工程系统逐渐实现统一，从根本上提升相关产品的测试、设计、调试以及维修等工作效率，降低企业的成本支出，缩短相关设计周期，保证企业稳定发展。同时，电气自动化工程控制系统的统一对于自动化产品的各功能的有效发挥具有积极的促进作用，例如，产品的调试、产品的运行维护以及开机运转等，促使电气自动化控制开发系统逐渐与运行系统分离，从根本上满足当前时代的需求。相对而言，统一化还可以实现自动化系统的通用化，利用相关的网络结构，保证企业工程管理间的数据交流工作有效进行，同时促进相关的自动化与控制元件间的整体通讯畅通。接口标准化的实现，实现了远程控制操作，例如，对相关策划方案的远程操控等，但需要以相关的计算机为基础，将二者进行有效的连接，利用标准化与统一化保证数据顺利的转化。 2.2相关电气自动化工程控制系统技术的创新 现阶段，随着不断的发展，我国已经制定了完善的电气工程自动化控制系统的发战略与计划，在当前开放的市场背景下，利用创新技术，提升电气自动化工程系统的创造能力、集成能力以及工作能力，从整体上提升我国电气自动化工程控制水平。不断对相关的技术与产品进行创新研究，拓宽控制系统的发展空间，明确电气自动化控制系统创新的重要性与地位，利用完善的机制，为相关技术的创新营造良好的创新环境，以此来保证创新工作顺利开展。在当前的时代背景下，电气自动化工程控制的应用发展必须依靠先进的科学技术创新，以此来满足当前市场竞争的需求，提升企业自身的竞争能力，提升我国工业化的整体水平。 2.3加大对电气自动化工程的安全性重视力度 当前，随着人们安全意识的提升，电气自动化工程控制系统逐渐向安全性与可靠性方向发展，以此来保证生产的安全，满足当前时代的需求。工业生产的现代化与自动化，能有效的提升生产效率，推动工业经济飞速发展。通过提升电气自动化工程产品的安全性，可以促使用户利用最少的成本，选择出最合理的安全方案，以满足当前时代的需求。从广泛的角度来分析，提升电气自动化工程系统的安全性也是当前我国电气行业未来发展的重要方向与趋势，改变传统的安全级别较低现状，提升系统的安全性能系数，从整体升上提升行业的安全，最终实现电气工程的安全化。同时，电气自动化工程控制系统逐渐专业化，例如，在系统的设计过程、安装过程以及调试过程等，需要相关的专业人员进行，以满足当前的时代需求。 2.4智能化发展 电气自动化控制领域的发展，人工智能是未来主要的发展方向之一，利用系统控制的智能化，有效解决传统控制难以解决的问题，提升工作效率，满足当前时代的需求。例如，当前的智能型技术已经逐渐应用，相关的分布式集成与液化式集成均属于智能系统模式。智能化具有较强的感知力与分析能力，可以根据实际情况，做出相关的决策，以人类智能相似的思维进行控制，以满足当前时代的需求。随着时代的发展，人工智能理论与控制技术不断融合，促进了电气工程控制领域的革新，促使系统可以针对不同的环境与实际情况，做出最有效的调节，更加智能化与人性化. 2.5电气自动化控制系统的安全化得到提高 现阶段，电气自动化技术在工业经济发展过程中的作用日益凸显出来。我国的工业经济正处于新的发展阶段，有趋于成熟的电气自动
#硅锰合湖南）铁合金有限责任公司103五矿<金冶炼炉优化控制系统 方 案 设 计 说 明 书 中南大学信息科学与工程学院 二○一○年三月
1 / 29 一、开发背景 #10000KV A103<湖南）铁合金集团有限公司矿热炉主要用于熔炼五矿硅锰合金和碳锰合金，整个生产系统由炉体、供电变压器及保护系统、配加料系统、电极卷扬升降控制系统、电极压放子系统和炉体水冷系统等组成。目前，配加料子系统采用了计算机自动控制；电极压放子系统依靠人工凭经验综合考虑炉况、二次电压、一次电流、熔炼时间等因素，输入控制信号给PLC，由PLC来完成电极的定长压放；电 极升降是依靠人工凭经验综合考虑二次电压、一次电流及炉盖温度等因素进行调节；供电变压器二次侧电压等级靠人工根据炉况和电压、电流、功率等因素凭经验进行调整。这种靠人工凭经验来控制冶炼过程的方法难以保证矿热炉稳定持续地工作在最佳工作范围内，调节过程相对滞后、工人操作强度大、工作效率低，容易出现电极烧结不好、耗电量大、炉况不稳定等问题，难以保证产品的产量和质量。 二、设计要求 #矿热炉熔炼过程控制自动103针对五矿<湖南）铁合金集团有限公司水平低下带来的各种问题，通过现场调研和与工艺技术人员交流沟通，结#矿热炉优化控制系统，以达到如下目标：103 合生产的实际需要，搭建1．通过建立电极位置模型，在线检测电极的升降量和压放量，实现电极自动升降和自动压放；并通过采用合理的算法，计算电极长度及其位置，控制电极处于最优位置区域内，使三相有功功率平衡度在原有基础上提高2-3%，提高功率因数。 2．通过建立实时数据库，实时采集熔炼过程数据，实现整个矿热炉
电气工程自动化控制技术中的要点内容 发表时间：2018-10-01T20:34:36.730Z 来源：《建筑模拟》2018年第19期作者：姚翠霞[导读] 本文当中详细分析电气工程自动化控制技术中的要点内容，希望日后电气工程自动化控制技术实际应用的过程中，这些事项可以得到充分地重视。 姚翠霞 巨野县人民医院山东菏泽 274900 摘要：目前我国电气工程自动化控制技术的研究力度较为低下，现阶段我国电气工程领域中的重点研究方向是电气设备监控挂历及自动化运行领域当中，虽然这些技术实际应用的过程中，促使电气工程运行管理工作得以顺利开展，但是某些技术人员却难以掌握各个技术要点，以此电气工程自动化管理目标的实现难度非常高。本文当中详细分析电气工程自动化控制技术中的要点内容，希望日后电气工程自动化控制技术实际应用的过程中，这些事项可以得到充分地重视。 关键词：电气工程；自动化；控制要点引言 当前，电气自动化技术应用发展逐步迈向智能化方向，相关技术种类逐步增加，技术应用难度进一步提升，为更好地适应现有市场发展环境，做好电气自动化技术应用的可靠性研究势在必行，是未来阶段更好地运用智能化技术开展电气自动化生产的重要基础，同时也是确保现阶段电气自动化技术应用安全性及稳定性的有效途径。 1电气工程自动化控制技术的技术价值电气自动化控制技术以电子技术、计算机技术、网络技术以及微机控制技术为技术框架，实现了对生产、管理、运营环节的有效管控、维护，为企业生产过程中劳动效率的提升以及运营成本的控制有着极为深远的影响。电气自动化控制技术作为现代电气自动化企业的技术核心，是企业升级过程中最为有力的技术支持，例如一些企业在生产过程中，由于生产环境的局限，其难以采取大规模人工操作的方式进行相关生产活动。这种情况的出现无形之中，大大压缩了企业的生产效能，在极端情况下，甚至会引发各类安全事故，给企业正常生产管理活动带来极为不利的影响[1]。电气自动化控制技术在生产环节中的实现，不仅仅增强了工作效率，生产可靠性，还在很大程度改善了企业生产条件，为企业员工营造出一个良好的劳动氛围，尤其在较为恶劣的生产环境下，电气自动化控制技术仍旧可以保持较高的工作效率，增强生产活动的安全性，推动了整个生产活动的有序开展。电气自动化控制技术除了在工业生产之中扮演关键性的角色，由于其强大的技术能力，农业、国防工业也日益普遍的使用电气自动化控制技术，以期在充分挖掘电气自动化控制技术价值的过程中，提升农业生产、国防工业的生产效能。 2电气自动化控制设备运用影响可靠性的相关因素 2.1设备技术操作问题 电气自动化设备在近年来的发展过程中，虽然针对自动化水平不强及自动化管理动力不足问题做出优化，但电气自动化设备应用在技术操作上仍对技术人员的技术能力具有一定的实际依赖性，需要在技术生产过程中采用人为干预方法对设备做出调控。部分企业针对技术人员培训工作的开展始终未能达到标准化水平，企业内技术人员专业化技术能力参差不齐，相关的技术应用条件也相对较差，对电气自动化设备应用产生一定的局限，从而导致电气自动化设备应用质量大打折扣，所生产的相关基础产品参数也并不一致，难以充分发挥出电气自动化设备应用优势，为技术人员的设备操作安全埋下隐患，使企业经济效益及安全效益进一步下降。 2.2设备构件质量问题 设备构件质量问题在电气自动化控制方面较为常见，主要问题分为以下两个方面。首先是企业对设备构件供应商生产资质的检查不严，对相关的构件使用未能进行技术检测与实验，有关的实验数据标注真实性较差，难以作为电气自动化构件系统应用的参考标准，从而导致电气自动化设备总体质量下降，设备使用周期短缩，故障问题频发，相关的设备维护管理难度增加，无法在短时间内保障设备实际可用性，使电气自动化设备整体使用质量问题日趋严重。其次是后续设备维护管理不佳所导致的设备构件质量问题。电气自动化设备内容构造较为复杂，在使用方面难免受到自然环境因素及人为因素的影响而出现故障问题，此时需要根据故障区域部件规格选择适宜的构件进行更替，而电气自动化设备生产企业为谋求更高的经济效益，在配件生产方面同时不够重视，相关配件配套设施并不完善，进而使配件选择范围缩小，无法选用高质量的构件进行设备维修安装，使设备在后续阶段的使用方面实际安全风险进一步增加。 3电气工程自动化控制技术的要点 3.1加强基础人员技术培训 操作人员的技术培训是提高电气自动化设备操作能力的有效途径。在基础培训方面，必须形成一套完善的技术应用体系，根据企业电气自动化设备应用环境条件，制定有针对的技术培训管理方案。第一，要定期的进行专业化培训教学，选择适宜的基础教学方案提高技术人员的设备操作水平。第二，要不定期的开展专业技术考核，避免技术人员为应对考核，而采取相关的应对手段。对未能通过专业技术考核的人员，应采取加强培训内容专业性及知识内容掌握全面性的方法开展专业培训工作，使技术人员专业技能水平始终保持在较高阶段。第三，要将技术人员实际收入与专业技术能力相关联，对专业技术能力较强的技术人员，采取增加基本薪资及提高奖金金额方式以资鼓励，以此形成良好的专业技术培训竞争环境，使企业专业人员电气自动化控制技术应用能力达到设备管理基本要求。 3.2现场总线及分布式控制系统技术 现场总线指代的是将现场中的智能设备和自动化系统相互连接起来的通信设备。现场总线具备数字化、双线性以及多战式等特征。与此同时，中央控制室当中的计算机、PLC以及现场设备凭借一条电缆线连接起来。所以现场设备中很多被收集到的信息可以通过中央控制器显示出来。现场总线实际应用的过程中，具体解决的是工业现场当中各种智能设备、控制器以及数字通信设备之间的信息数据传输问题。现阶段现场总线在交通运输、制造业及电力工业领域中得到的引用十分广泛。分布式控制系统相较于现场总线系统来说，展现出来的特征是可靠性强、灵活性强以及协调性强等特征。与此同时，分布式控制系统的功能实际上也十分突出，可以迅速获取各种类型的信息数据，并直接对数字进行控制，从而实现人机交换等目标。 3.3互联网技术和电气自动化相互融合
浅谈电气自动化控制系统及设计 发表时间：2018-08-13T17:23:35.390Z 来源：《电力设备》2018年第12期作者：张健 [导读] 摘要：随着社会的进步和电力技术的发展，电气自动化技术在今后的使用会越来越广泛，为了更好了将控制模块应用于各行各业，在自动化模块设计上要充分实现规范化设计，总结典型的设计思路，从而使典型设计起到部分标准和规范性的作用。 （13063819880924xxxx） 摘要：随着社会的进步和电力技术的发展，电气自动化技术在今后的使用会越来越广泛，为了更好了将控制模块应用于各行各业，在自动化模块设计上要充分实现规范化设计，总结典型的设计思路，从而使典型设计起到部分标准和规范性的作用。 关键词：电气自动化水电站设计应用 工程建设的关键环节是工程设计工作，它是工程建设的灵魂，在工程建设中起主导作用。设计工作对项目的工期、工程质量、施工安全、竣工后的安全运行起着决定性作用。嵌入式控制系统的发展和现场总线技术的应用，对从事电气、自动化工程技术工作者提出了更高的要求。不但要对传统专业电气知识掌握纯熟，还要掌握学习不断发展的自动化网络知识，对计算机软件运用娴熟。随着互联网信息时代的到来，供应商、项目工程设计工作者或企业管理的所有电气设备可通过互联网实现远程技术支持和调试。 1 电气控制对象的特点和要求 电气控制量与热工控制量相比在控制要求及运行过程中有着很多不同点，电气的主要特点表现为： （1）电气控制系统相对热机设备而言对信息的掌握不大，目标少，操控次数少，不过，速度更快，准确度也更高。 （2）电气设备保护自动装置对稳定性要求更高，更快速，并且，有一定抗干扰的能力。 （3）热力系统需要大容量来满足处理信息的需要，并且内部情况复杂，过程掌握十分严格，对于电控系统（ECS），强调数据提取和顺序的掌握作为主要方面，有助于实现连锁保护。 因此，机组的电气系统纳入DCS控制，要求控制系统具有很高的可靠性。除了能够进行一般的启动和停止，对于异常问题的显现和控制的数据也要精确显示。并给出可行的操作意见，以及意外控制办法，使电气系统控制处于科学、有效、合理的情况之中。 2电气自动化控制系统的设计 2.1集中监控方式 这种监控方式优点是运行维护方便，控制站的防护要求不高，系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，处理器的任务相当繁重，处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂，查线不方便，大大增加了维护量，还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 2.2远程监控方式 远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、，节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线（如 Lonworks 总线， CAN总线等）的通讯速度不是很高，而电厂电气部分通讯量相对又比较大，所有这种方式适合于小系统监控，而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。 2.3现场总线监控方式 目前，对于以太网（Ethernet）、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，且已经积累了丰富的运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展，这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0 卡件、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，可以节省大量控制电缆，节约很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。另外，各装置的功能相对独立，装置之间仅通过网络连接，网络组态灵活，使整个系统的可靠性大大提高，任一装置故障仅影响相应的元件，不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 3 探讨电气自动化控制系统的发展趋势 OPC（OIJEforProcess Control）技术的出现，IEC61131 的颁布，以及 Microsoft 的 Windows平台的广泛应用，使得未来的电气技术的结合，计算机日益发挥着不可替代的作用。IEC61131 已成为了一个国际化的标准，正被各大控制系统厂商广泛采纳。Pc 客户机/服务器体系结构、以太网和Internet 技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和 IT 平台的融和，电子商务的普及将加速着这一过程。Internet/Intranet 技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据，也可以对当前生产过程的动态画面进行监控，在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用，将对未来的自动化产品，如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。 4 提高控制设备可靠性的方法 4.1保护电子设备的环境 潮湿、霉菌、灰尘、气压、盐雾和污染气体等恶劣环境都对正在使用的电子设备有很大的影响，较轻的表现为电子设备的灵敏度降低，严重的会使电子设备报废。在这些因素中，潮湿的影响最严重，特别是在湿度高、温度低的情况下，达到湿度饱和的情况下导致设备内部的元器件和印制电路板上出现凝露和产色现象，降低设备性能，致使设备不能使用；除此之外，当店子设备遭到潮湿空气后，材料会有一层水膜凝聚在表面，并且渐渐渗透到材料的内部，增加了绝缘材料的导电能力，降低体积电阻率，增加介质消耗导致电气漏电、短路甚至击穿，引发设备故障。 4.2切合实际开发控制 设备控制设备设计的开发阶段的关键是设备的可靠性，在设计的科学和切合实际才能产出实用的产品。所以在这个阶段，要认真研究设备、零部件、元器件的技术环境、技术条件，在这个基础上分析出设备的设计参数，从而制定使用的设计方案；然后在掌握了