信號自動化論文模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇信號自動化論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

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中圖分類號：P335+.1文獻標識碼： 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、物理方面的技術工具和設備，可以檢出測量各種物理量、物質成分。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據因子。

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換，可以將輸入信號轉換成輸出信號。信號按時間域或頻率域表達，信號的傳輸則可調制成連續的模擬量或斷續的數字量形式。

2. 自動化儀器儀表的分類

自動化儀器儀表是多種科學技術的綜合產物，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著不同的產品，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；有的用在地質上，比如地質勘探測試儀器、地震測試儀器；另外隨著科學技術的發展，很多儀器儀表應運而生，比如教學儀器、醫療儀器、環保儀器等。

（2）按不同功能來分類

隨著我國自動化技術的成熟和各種行業的需要，產生了各種功能的儀器。比如工業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發展的現狀

自動化的內容在近10 年來隨著電子信息技術和光電技術等相關學科的發展而發生了許多變化。從縱深上講，可以涵蓋從最底層的自動化感應部件、各種檢測傳感器、變送器、各種間接測量設備、各種執行機構等到自動回路調節器、自動控制單元、各種大中小型裝置控制系統到綜合優化調度與協調系統和企業綜合管理信息系統等。從應用的行業性質上分，自動控制系統可以分成以流程過程控制為主的過程控制系統(如各種DCS、回路調節系統等) 和以運動和傳動控制為主運動控制系統( 各種邏輯控制PLC 和傳動控制系統如CNC 等，工業自動化儀器儀表主要是針對自動控制系統而言。

2002 年我國工業自動化儀表制造業共有309 個企業，實現工業總產量136.24 億元，銷售收入133.75 億元，利潤總額8.99 億元。行業綜合水平總體上達到國際八十年代水平。30%的產品實現了數字化，達到國際八十年代末期水平; 約15%的產品實現了智能化，達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。可能承接60 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 噸轉爐、日產30 萬立方米城市煤氣站、日處理40 萬噸污水、日產5000 噸水泥等大型工程的控制系統和儀表成套項目。

三、當前的儀器儀表技術存在的主要問題

儀器儀表行業技術發展雖然迅速，但較國外先進的高性能、高實用性的領先技術比起來，我們還存在著10~15年的差距，當前的儀器儀表技術還存在著一定的問題：

1、自主創新成果比例過少，應用技術不足

我國儀器儀表行業的初期是通過引進國外的先進技術，近幾年，也有不少科技型企業加大了自主研發力度，但從總體上說，自主創新的成果還是非常少，并且技術的實用性欠缺。對于一些關鍵核心工藝加工制造技術力量非常薄弱。產生這種現象的原因是因為中外合資與先進技術引進與自主研發嚴重脫軌。

2、中低檔產品居多，研發投入不足

我國現階段的儀器儀表產品較國外比較，大部分都屬于中低檔產品，產品創新能力弱，高端精準儀器儀表數量非常少。其原因是現階段的儀器儀表行業缺少對于高端檢測、數字化精進技術人才，限于各大企業和單位的指導思想和投入規模，研發投入也不夠，包括設備資金、人才培養等各方面的投入。

四、我國自動化儀器儀表的發展趨勢

近年來，經濟全球化的發展要求技術的全球化，計算機和智能機器的發展對儀器儀表的發展有很大的促進，我國應該在現有的技術基礎上，借鑒國外的微電子技術，掌握關鍵技術，生產更多國有品牌，提升國際競爭力。我國自動化儀器儀表技術的發展前景廣闊，與國際自動化儀器儀表的發展相比，可以分為智能化、高精度化和網絡化等趨勢。

1. 智能化

智能化技術是儀器儀表的一種發展趨勢，與國外產品相比，國內產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，我國應該加大創新力度，改變創新模式，在智能化方向改革創新。自動化儀器儀表的智能化是指采用大規模集成電路技術、接口通信技術，利用嵌入式軟件協調內部操作，使儀表具有智能化處理的功能。采用智能化的產品可以很好的自主調節控制，利于信號的傳遞，提高了工業效率，更能適應國際技術的發展。

2. 高精度化

自動化儀器儀表對技術要求很高，只有高度精密化才能提升我國產品的核心競爭力。國外很多儀器儀表產品具有高精度化的特點，我國的產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，也是應對國際激烈競爭的必然選擇。當前的重點是研究和發展多維精密加工工藝，精密成型工藝，球面、非球面光學元件精密加工等工藝。

3. 網絡化

在國外市場以現場總線技術為代表的數字通信網絡技術得到了快速發展，但是我國自動化儀器儀表在總線技術方面還不完善，許多產品功能還不完備，核心技術的掌握也差強人意，因此，網絡化是我國自動化儀器儀表的發展趨勢和方向。發展網絡化就要充分利用計算機數字化通信技術，完成信息的轉換，構造一個龐大的信息化網絡，這樣信號流通順暢，更能提高生產效率。

總結

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、智能和微型技術工具。儀器儀表有不同的用途，對應的功能也不同，有的具有測量、顯示功能，有的具有記錄、報警功能。近年來隨著經濟的發展和科學技術的進步，微電子、計算機、網絡通信等日新月異發展的新技術對自動化儀表產生了深遠的影響。我國自動化儀器儀表發展歷史久遠，隨著新技術的出現不斷出現新的儀器，對我國經濟的發展起了很大的促進作用，從目前來看，我國自動化儀表技術發展迅速，但與國際上比起來還是有一定的差距。自動化儀表的改進有重大的應用前景，我國應該加大資金扶持力度，轉變創新方式。

【參考文獻】

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[3]唐公濤.尹升寶淺談工業自動化儀表的發展趨勢[期刊論文]-科技創業家 2011(4)

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1.工程概況

萊蕪市鋼城區黃莊鎮，是中國黃金桃之鄉，優質黃金桃種植生產基地，該項目位于黃莊鎮東北部黃金桃主產區，控制灌溉總面積4000畝，項目區原無灌溉設施，經常遭受干旱威脅，嚴重威脅黃金桃產量和品質。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，在田間埋設各類控制信號模塊40個、進口2英寸電磁閥40個、土壤墑情傳感器4個；沿干、支管道鋪設電源線、信號線、計算機網絡線、電磁閥控制線8km，金屬屏蔽管3km，在支管管道安裝水表、壓力表等量測設備，另外還配備UPS電源、避雷器等穩壓和過電壓保護裝置。

2.計算機控制系統的工作原理及配置

2.1 自動化控制系統工作原理

計算機控制系統主要是接收土壤水分傳感器采集的數據，當采集數據達到土壤含水量下限值時，控制系統發出開閥指令，控制器打開電磁閥門，按照預先設定的灌水強度和灌水量進行灌溉，本組灌溉完畢打開下一組電磁閥，同時關閉本組電磁閥，直到整個灌溉過程結束。在整個灌溉過程中，灌溉強度、灌水量均可根據不同作物品種、當時的土壤含水量進行人工設定。系統可對土壤含水量、管網壓力、流量、灌水量等進行實時控制，并將灌水時間、日期、灌水總量等數據存儲并可隨時打印。

2.2 自動化控制系統的配置

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

2.3 系統的軟、硬件設計及功能

系統軟件分為上位機監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、監控畫面和打印程序。采集控制模塊采用梯形圖編寫。

系統硬件設計按功能可劃分為監控、控制兩部分。系統監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據并據設定值進行邏輯判斷，向控制站采集控制模塊發送控制命令。系統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行處理，同時執行上位機發送的控制命令，對電磁閥進行控制操作。

3.自動化控制系統方案設計

3.1 自動化控制系統站點布局

整個高效經濟作物種植區內，控制灌溉總面積4000畝，全部采用小管出流灌溉，分布于項目區內的5座蓄水池為灌溉水源，由安置于中央控制室內的計算機分別負責控制5座水池按需供水。每種灌溉區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，用來完成數據采集和控制驅動任務；傳感器，完成數據測量與傳輸任務。測控終端通過Rs485信號網絡與中心控制室內主計算機相連，自動進行數據采集、傳輸、指令接收和驅動控制，實現遠程測控功能，從而使田間地塊灌溉自動化。

3.2 自動化控制系統網絡結構布局

由于本項目區周圍需灌溉的農田面積較大，各測控點距中央控室距離不等，為此，控制系統采用了二級分布式網絡化測控系統拓撲結構。該結構具有以下先進特點：(1)保持網絡距離、測控終端的擴展、傳感器和伺服機構的增加，在原有工程的基礎上擴大系統規模。(2)不同種類、不同通訊協議、不同傳輸速率的智能終端共用網絡介質，進一步提供了系統擴展的靈活性。(3)部分遠程測控終端的故障或脫網維護，不影響其他部分的正常工作。

3.3 自動化控制系統布線

微灌工程中埋設了各類管線，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。現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網絡信號。論文格式。電磁閥驅動線采用每電磁閥1．5mm2的2芯24VAC電纜。通信網絡采用RS-485雙絞線，通信波特率9600bps、自定義奇校驗、幀協議、幀校驗格式，自動切換。

4.計算機控制系統的特點

本項目系統測控選擇了高性價比的測控設備，具有高可靠性、直觀性、安全性等特點。系統不但支持測控對象數量、測控終端數量、軟件功能、遠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水平要求較低，技術維護工作簡單易行，完全能夠滿足農業生產的野外工作環境要求。本項目實現了以下技術創新：(1)設計了多媒體動畫界面，可對全灌區實時動態動畫模擬，對灌溉作業遠程實時操作。(2)根據作物品種、土壤含水量，編制科學合理的灌溉計劃，避免了大水漫灌和灌水不足，為作物穩產高產奠定了基礎。(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備的損害，延長了設備的使用壽命。(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.自動化控制系統的應用效果

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1 .熱工自動化系統運行環境與形勢

為保證工自動化設備和系統的安全、可靠運行，可靠的設備與控制邏輯是先決條件，正常的檢修和維護是基礎，有效的技術管理是保證。只有對熱工自動化系統設備和檢修運行維護進行全過程管理，對所有涉及熱工自動化系統安全的外部設備及設備的環境和條件進行全方位監督，并確保控制系統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的安全穩定運行。綜觀目前熱工自動化系統運行環境，筆者認為以下問題亟待研究解決：

1.1 隨著熱工系統監控功能不斷增強，范圍迅速擴大，故障的離散性也增大，使得組成熱控系統的控制邏輯，保護信號取樣及配置方式，控制系統、測量和執行設備、電纜、電源、熱控設備的外部環境以及為其工作的設計、安裝、調試、運行、維護，檢修人員的素質等等，這中間任何一環節出現問題，都會引發熱工保護系統不必要的誤動或機組跳閘，影響機組的經濟安全運行。論文格式。如何進一步做好熱工系統從設計、基建安裝調試到運行維護檢修的全過程質量監督與評估，提高熱控設備和系統運行的安全可靠性和經濟性已至關重要。

1.2 由于各種原因，熱工系統設計的科學性與可靠性、控制邏輯的條件合理性和系統完善性，保護信號的取信方式和配置，保護聯鎖信號定值和延時時間的設置，系統的安裝調試和檢修維護質量，熱工技術監督力度和管理水平，都還存在著不盡人意處，由此引發熱工保護系統不必要的誤動時有發生。而隨著發電廠建設的快速發展，發電業成本的提高，發電企業面臨的安全考核風險將增加和市場競爭環境將加劇。因此如何提高機組設備運行的安全性、可靠性和經濟性是發電廠經營管理工作中重中這重。

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

1.4 隨著企業管理向集約化經營和管理結構扁平化趨勢，為提高經濟效益，發電廠在多發電，提高機組利用小時的同時，通常通過減少生產人員的配備，以提高勞動生產率。此外發電企業密切與外包檢修企業之間的聯系，專業檢修隊伍取替本廠檢修隊伍的配置將是發展趨勢。在這種情況下，如何監督、評價、驗收一臺機組熱工自動化系統檢修、維護、運行的質量，熱工缺少一個系統的、可付緒操作的評估標準。

2、建立維修、管理一體化的監督信息平臺

2.1 實現遠程監控和動態監督

隨著發電廠行業的飛速發展，各集團公司的機組數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管理難度大。 同樣作為技術監督服務范圍的快速增加，專家型技術人員相對短缺，服務效率與客戶要求的差距增大。

解決的辦法，是加快實施遠程監視系統，通過辦公電腦，主管部門可以對發電廠機組的運行狀況進行實時監視，對生產運營情況進行決策；發電廠可進行實時動態監督、遠程技術支持、服務和故障事故原因分析查找，從而提高服務質量和服務效率。

2.2 實現監督程序化

基于實時參數的設備管理系統軟件，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。

建立發電廠設備檢修運行維修管理一體化的熱工監督信息平臺，通過與SIS系統接口，將DCS控制系統界面以標準化格式引入平臺，對熱工在線運行參數綜合分析判斷，將同參數間顯示偏差、倒掛，不符運行實際的參數點等及時自動生成報表，發出處理請求，生成缺陷處理單，并對處理響應速度和結果進行跟蹤統計，使檢修校驗工作有的放矢。論文格式。

對自動調節參數的品質進行判斷，分別統計出穩態和動態時設定點偏離值（值大小和頻次）和越限值（時間和頻次），進行時間段內調節閥門特性、靜態和動態調節品質，閥門切換等曲線和指標的自動生成。對運行中出現的越限報警信號進行歸類、智能分析（濾出不需要的報警，頻繁出現的報警，速率動作報警），為提高運行人員的預控能力發揮作用。論文格式。

實現熱工參數考核指標，如自動利用率、DAS投入率，保護投入率、測量系統抽查合格率、超溫統計的自動生成。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，均在平臺下進行定點、定標、定期、定項、定人、定法、檢查環境條件、記錄、處理和報告等進行信息化。

2.3 推動培訓工作的健康開展

隨著技術發展和新建機組增加，新老電廠都面臨人員技術素質跟不上需求的局面。加強技術培訓、實現遠程或網上技術教育，提高熱工人員技術素質，是做好熱工監督工作的基礎。因此為推動培訓工作健康開展，建議行業組編系列培訓教材，建立崗位證書制度，指導發電廠企業人員培訓工作的進行；通過網絡定期技術水平測試試卷，促進各單位技術培訓工作的深入；開展行業技術操作比武競賽，調動熱工專業人員自覺學習和一專多能的積極性。提高專業人員積極主動的工作責任性、科學嚴謹的工作態度、功底扎實的專業和管理技能。

3.結束語

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近年來，隨著電網運行水平的提高，各級調度中心要求更多的信息，以便及時掌握電網及變電站的運行情況，提高變電站的可控性，進而要求更多地采用遠方集中控制、操作、反事故措施等，即采用無人值班的管理模式，以提高勞動生產率，減少人為誤操作的可能，提高運行的可靠性。基于上述原因，變電站自動化由“熱門話題”已轉向了實用化階段，電力行業各有關部門把變電站自動化做為一項新技術革新手段應用于電力系統運行中來，各大專業廠家亦把變電站自動化系統的開發做為重點開發項目，不斷地完善和改進相應地推出各具特色的變電站綜合自動化系統，以滿足電力系統中的要求。

變電站綜合自動化系統應能實現的功能

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

2．數據采集。包括狀態數據，模擬數據和脈沖數據。

3．事件記錄和故障錄波測距。事件記錄應包含保護動作序列記錄，開關跳臺記錄。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需要采用兩種方式實現，一是集中式配置專用故障錄波器，并能與監控系統通信。另一種是分散型，即由微機保護裝置兼作記錄及測距計算，再將數字化的波型及測距結果送監控系統由監控系統存儲和分析。

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、變壓器分接頭、電容器組投切進行遠方操作。為了防止系統故障時無法操作被控設備，在系統設計時應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。可選擇獨立的同期設備實現，也可以由微機保護軟件模塊實現。

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

7．數據處理和記錄。歷史數據的形成和存儲是數據處理的主要內容，它包括上一級調度中心，變電管理和保護專業要求的數據。

8．人機聯系。

9．系統的自診斷功能。系統內各插件應具有自診斷功能，自診斷信息也象被采集的數據一樣周期性地送往后臺機和遠方調度中心或操作控制中心。

10．與遠方控制中心的通信。本功能在常規遠動‘四遙’的基礎上增加了遠方修改整定保護定值、故障錄波與測距信號的遠傳等，其信息量遠大于傳統的遠動系統。

根據現場的要求，系統應具有通信通道的備用及切換功能，保證通信的可靠性，同時應具備同多個調度中心不同方式的通信接口，且各通信口及MO-DEM應相互獨立。保護和故障錄波信息可采用獨立的通信與調度中心連接，通信規約應適應調度中心的要求，符合國標及IEC標準。

變電站綜合自動化系統應具有同調度中心對時，統一時鐘的功能，還應具有當地運行維護功能。

11．防火、保安系統。從設計原則而言，無人值班變電站應具有防火、保安措施。

幾個問題的認識及探討

1．變電站自動化的基本概念。變電站自動化是指應用自動控制技術、信息處理和傳輸技術，通過計算機硬軟件系統或自動裝置代替人工進行各種運行作業，提高變電站運行、管理水平的一種自動化系統。變電站自動化的范疇包括綜合自動化技術；變電站綜合自動化是指將二次設備(包括控制、保護、測量、信號、自動裝置和遠動裝置)利用微機技術經過功能的重新組合和優化設計，對變電站執行自動監視、測量、控制和協調的一種綜合性的自動化系統，它是自動化和計算機、通信技術在變電站領域的綜合應用。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的運行要求，將二次系統的功能綜合考慮，在整個的系統設計方案指導下，進行優化組合設計，以達到協調一致的繼電保護及監控系統。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上，達到整個系統性能指標的最優化。博士論文，變電站。

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

(3)操作監視屏幕化。當變電站有人值班時，人機聯系在當地監控系統的后臺機(或主機)上進行，當變電站無人值班時，人機聯系功能在遠方的調度中心或操作控制中心的主機或工作站上進行，不管那種方式，操作維護人員面對的都是CRT屏幕，操作的工具都是鍵盤或鼠標。

(4)運行管理智能化。體現在無人值班、人機對話及操作的屏幕化、制表、打印、越限監視和系統信息管理、建立實時數據庫和歷史數據庫、開關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通信網絡的建立。變電站內傳送或交換的基本信息有：測量及狀態信息；操作信息；參數信息。根據信息傳送的性能要求，大致可分兩類考慮，一類要求實時響應較高的信息，如事故的檢出、告警、事件順序記錄和用于保護動作的信息，要求傳送速度較高；另一類是對時間響應要求不高的信息，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。對于不同的數據亦有不同的安全性要求，站內通信網聯系站內各個智能單元、后臺監控及遠方通信裝置，是整個系統的關鍵。

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

(1)前置智能單元。前置智能單元是系統的基層，執行系統最基本的功能，如保護、測量、控制等。我們希望這些基層模塊盡量不受網絡狀態的影響，特別是繼電保護裝置，要求在無網絡的狀態下能完成保護的基本功能，因此在設計基層裝置時，盡量采用自成—體的辦法。

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

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

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

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0.引言

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

1.系統總體構成

鐵路運輸綜合自動化管理信息系統涉及鐵路運輸的各個方面，能及時、準確地為各運輸調度指揮管理部門提供現代化的調度指揮管理手段及平臺。該系統由生產指揮控制中心網、運輸部中心網及車站設備構成。

2.職能管理部門的系統劃分

針對宣化鋼鐵公司具體情況，運輸部中心主要負責協調各作業區之間的運輸調度和管理，并協同路局準確統計路局車輛在工廠作業區、成品作業區、西車務作業區以及煉鐵作業區發生的交接、調入、待卸、卸車、空停待裝、裝車、交出等八個主要業務活動和解凍、維修兩個輔助業務活動的滯留時間及業務活動的時間間隔;準確統計路局車、自備車裝/卸運量、停時以及班組運量、停時、運送時間;實現在廠車總數、車種、品名、交接時間，各作業區路局車總數、車種、品名、交接時間、站場股道占用情況，當日內到達、發出車數、車種、品名、收貨單位、發貨單位的查詢;通過網絡查詢車輛掛鉤計劃的編制和執行情況、股道詳細信息及車輛詳細信息;還可通過調度監督系統掌握廠內鐵路全線列車的運行情況。論文參考網。

生產指揮中心主要負責下達月、周、日的運輸計劃，實現運輸的應急管理，協調運輸調度指揮，實時掌握廠內車的位置和狀態，查詢和統計各種運輸調度信息。

車站設備主要完成各種作業基礎信息的錄入，調度計劃的輸入、發送，調度監督、微機聯鎖、機車信號信息的采集等功能。論文參考網。

3.系統功能簡介

3.1貨車實時跟蹤管理系統

該系統利用計算機及其網絡通信技術，以車站為基礎信息源點，收集、處理和交換車流信息，由計算機網絡向各級車號、調度提供日常計劃和調度指揮所需的各種貨車資料。一方面提高各崗位生產人員的工作效率，另一方面使運輸組織人員能及時準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，提高運輸生產的能力和效益。通過該系統可實現對整個運輸系統中的機車、車輛、原料和產品的位置及狀態的實時跟蹤和管理，同時自動生成各級查詢和統計報表，為各級調度人員和運輸部領導進行生產指揮提供實時準確的數據。

3.2運輸調度管理信息系統

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

3.3調度命令無線傳送系統

一般情況下，調度作業指令的傳輸是通過調度手寫調度計劃，再用人工的方式將調車計劃單交給調車人員和機車上的司機。這種方式嚴重限制了機車的作業范圍、導致了機車作業的不連續性，降低了機車的作業效率，給生產運輸帶來了極大的不變。為此我們可以安裝使用調車計劃無線傳輸系統，即在各站設立調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的調度作業指令，通過無線方式發送到機車信息臺上，機車信息臺通過液晶顯示器顯示調度作業計劃單并通過打印機打印出來，作為機車作業的依據，同時機車信息臺還將機車的作業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。這種方式可以大大提高機車的作業效率。

該系統由中心局域網和基層網兩層網絡組成。其中基層網由微機監測系統構成，是面向用戶的開放性設計的系統，使安裝、調試、使用、維護更加方便、簡捷。

3.4智能計算機聯鎖系統

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

4.結束語

鐵路運輸綜合自動化管理信息系統是為了適應鐵路運輸發展需要而開發的，完全實現了運輸管理的自動化。論文參考網。如果完全投入使用，將會徹底改變了傳統落后的管理模式，取得了良好的經濟效益，該系統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和計算機聯鎖系統，但是運輸效率卻取得了質的飛躍。相信未來，我們的無線平調系統將更加完善，鐵路物流將更加順暢。

參考文獻

[1]平調無線調車系統.

[2]微機聯鎖系統技術.

篇6

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

前言

傳統變電站監控系統元件多、接線復雜，可靠性低，保護繼電器主要是電磁式的，反應速度慢、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展的電力系統的要求。當前，計算機技術、通信技術迅速發展，各類計算機控制技術在工業上的應用日臻完善，微機化在變電站綜合自動化系統的應用已經成為發展的主要方向。

變電站綜合自動化系統主要特點

變電站綜合自動化系統建立在數據通信技術、計算機技術、軟件技術的基礎上，是一種集測量、控制、保護及遠動等功能為一體的微機控制系統。變電站綜合自動化系統主要是由多個微機保護單元，測量控制單元，通訊網絡，后臺管理機，打印機等組成，接線簡單，系統可靠，適應了現代生產發展和能源管理的要求。主要有以下特點：

結構微機化：系統的的主要元件用可編程邏輯控件代替分立元件，實現了硬件軟化，軟件硬化，所有功能都是通過軟件來實現，實現了將數據采集、數據傳輸、遠方控制、微機保護等環節能夠并列運行，運行參數、操作記錄、歷史記錄等均可通過打印機輸出。通過網絡連接，實時的將數據上傳到電力調度。

功能綜合化：微機保護單元具有完善的測量、控制、保護功能，綜合自動化系統就是利用了微機保護單元的完善功能，根據用戶需要配置獨立的微機保護單元，通過通訊網絡將微機保護單元和后臺管理機按照一定的結構形式連接起來。它可以保護除交直流電源以外的全部二次設備，微機保護代替了以繼電器為主的模擬保護，監控裝置（后臺管理機）綜合了儀表屏、操作屏、模擬屏、遠動、中央信號系統和光字牌等功能，接線簡單。

運行管理智能化：一般微機保護單元都有實時在線自診斷功能，可以在微機保護單元的面板上顯示故障發生的時間和故障類型，保護單元通過網絡將自診斷結果送到后臺管理機，這樣使得運行人員可以隨時掌握保護單元的運行狀態。由于保護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，提高了保護的高可靠性。

操作監視屏幕化：系統將所有的操作和監視功能，通過后臺管理機來實現。操作人員通過顯示器全方位監視變電站運行方式和運行參數，屏幕數據取代了常規方式下的指針儀表，實時接線畫面取代了模擬屏，遠程遙控開關的分合閘。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各個子系統及其基本功能

SCADA監控子系統

SCADA系統完成對各模擬量、狀態量和脈沖量的采集和處理，并將處理結果以圖形、表格等形式進行顯示。其功能包括數據采集;事件順序記錄SOE;數據處理與記錄;故障記錄、故障錄波和故障測距;人機聯系等。

數據采集：變電站采集的典型模擬量有：進線電壓、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。變電站內采集的狀態量數據主要有：變電站內各高壓斷路器和高壓隔離開關的位置狀態;變電站內一次設備運行狀態及報警信號，變壓器分接位置信號，無功補償電容器的投切開關位置狀態等。這些信號大部分采用光電隔離方式的開關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：變電站內各種事件信息的順序記憶并登陸存檔，如變電站內各開關的正常操作次數，發生時間;變電站內運行參數和設備的越限報警及記錄，包括變電站內開關的正常變位報警，設備及運行參數的越限報警，系統保護裝置的動作報警等。

數據處理與記錄：數據處理的主要內容包括電力部門和用戶內部生產調度所要求的數據。變電站運行參數的統計、分析與計算包括變電站進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、有功電量、無功電量的統計計算;日負荷、月負荷的最大值、最小值、平均值的統計分析及各類負荷報表的生成和負荷曲線的繪制等。

故障記錄、故障錄波和故障測距：設備或線路發生故障時，系統自動記錄繼電保護裝置和各種裝置動作的類型、時間、內容等，并提供事故追憶。

人機聯系功能：屏幕顯示是變電站綜合自動化系統進行人機聯系的重要手段之一。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，屏幕顯示的內容可以包括一次主接線，實時運行參數，變電站內一次設備的運行狀況等;鍵盤輸入數據如運行操作人員的代碼及密碼，運行操作人員密碼的更改，保護類型的選擇及定值的更改，報警的界限、設置與退出手動/自動設置等;人機聯系是變電站綜合自動化系統不可缺少的互補措施，為了防止計算機系統故障時無法操作被控設備，在設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護口令才有權進行操作控制。

微機保護子系統

微機保護是綜合自動化系統的關鍵環節。微機保護包括全變電站主要設備和輸電線路的全套保護，具體有：高壓輸電線路的主保護和后備保護，變壓器的主保護和后備保護，無功補償電容器組的保護，母線保護，配電線路的保護，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節的微機保護應具有以下功能：

故障記錄，故障自診斷、自閉鎖、自恢復，并具備斷電保持功能。

存儲多套整定值，并能顯示及當地修改整定值。

實時顯示保護主要狀態及統一時鐘對時功能（功能投入情況及輸入量值等）。

與監控系統通信功能，根據監控系統命令發送故障信息，保護裝置動作信息，保護裝置動作值以及自診斷信息;接受監控系統選擇保護類型及修改保護整定值的命令等，與監控系統通信應采用標準規約。

安全自動控制系統

為了保障電網的安全可靠經濟運行和提高電能質量，變電站綜合自動化系統中根據不同情況設置有相應安全自動控制子系統，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，聲音圖像遠程監控。

通信管理子系統

通信功能包括站內現場級間的通信和變電站自動化系統與上級調度的通信兩部分。通信子系統應使用標準的通信規約。

綜合自動化系統的現場級通信。綜合自動化系統的現場級通信，主要解決自動化系統內部各子系統與監控主機及各子系統間的數據通信和信息交換問題，通信范圍是變電站內部。

綜合自動化系統與上級調度通信。綜合自動化系統兼有RTU的全部功能，能夠將所采集的模擬量和開關狀態信息，以及事件順序記錄等傳至調度端，同時能接受調度端下達的各種操作、控制、修改定值等命令。

通信技術是變電站綜合自動化的實現必需條件，有了通信技術才使得變電站的遙控、遙調、遙測、遙信功能得以實現，它是系統遠動的必需紐帶。

結束語

結論：變電站綜合自動化系統能夠提高供電質量，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，減少維護工作量，減少值班員勞動，實現減人增效的目的。但是，變電站綜合自動化系統依然需要大量的二次保護控制電纜，以及耗費不少的有色金屬，同時，自動化的實現需要成熟的計算機技術、通信技術、軟件技術的支持，這就必然要求系統具有強抗干擾能力和防病毒入侵能力以防止整個系統癱瘓。

建議：由于縣級供電局的歷史原因，員工技術業務水平有待提高，同時，變電站基本實現了變電站綜合自動化系統的技術改造，為更好的維護管理好變電站，做好電力供應。因此，向員工普及培訓變電站綜合自動化系統知識是必要。

參考文獻：

[1]賀家李，宋從矩.電力系統繼電保護原理【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及其應用.電力建設，2003.

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

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中圖分類號： F406 文獻標識碼： A 文章編號：

一、前言

智能技術理論是開發、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的一個分支,人工智能技術解釋了智能的實質,并在此基礎上生產出一種與人類智能有相類似反應的智能機器。人工智能的研究主要包括:圖像識別、語言識別、機器人、專家系統和自然語言處理等系統。電氣工程主要是研究和電氣工程有關的自動控制、系統運行、信息處理、電子電氣技術、研制開發、信息處理和計算機與電子應用等領域。

二、人工智能控制器的優點

人工智能相對而言具有十分明顯的優點，但是，需要針對人工智能控制的不同類型而進行分析探討。比如，一些人工的智能器，例如模糊神經，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識是十分有利的，同時也有助于促進對一些控制策略的綜合開發和利用。相對而言，上面所講述的一些人工智能的函數類型近似器相對于傳統的函數估計器而言，具有其獨特的優勢，主要表現在，在現實中很多的情況下，想要比較精確的掌握好控制對象的一些動態方程式一件很困難的事情，其過程也很復雜，在這種情況下，當控制器在對一些實際要控制對象的模型時候，會產生很多的不確定因素，這便很大程度的讓設計過程中變得更為復雜，比如遇到非線性，參數的變化等，這些都是一些比較難以掌握的數據，而人工智能控制器在進行這些設計時候，一般都不需要這些控制對象的模型，只是依據這些控制對象的下降時間和響應的時間差異，人工智能控制器就能夠適當的調整自身的性能。

三、電氣自動化智能控制系統在電氣工程中的設計理念

1.利用集中監控式設計理念。在電氣自動化工程中，使用集中化的監控途徑具有比較大的優勢，主要表現在，首先是其維護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，在進行系統設計時候，要相對簡單一些。利用這種方式時候，很大程度上實現了集中化，將系統各個分項的功能都放到一個處理器上進行運行處理，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擔，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工作經驗了解到，當一些電氣設備從運行進入到監控狀態時候，伴隨著監控對象的逐漸增加，我們發現，主機的冗余將會逐漸下降，電纜的數量也隨之不斷增加，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，當這種情況發生時候，電氣工程中的很多電氣設備都將會無法操作。相比而言，這種二次接線的方式是比較麻煩的，很容易發生一些操作失誤，因此，集中式的監控方式在電氣工程中應用時相對比較廣泛的。

2. 利用遠程監控式設計理念在電氣工程中的應用

相對而言，遠程的監控方式在整個電氣自動化工程中具有比較大的優勢，主要體現在，它可以節省大量電纜的增加數，同時，還能夠一定程度上節約很多的安裝費用，也能夠節約很多的材料成本，這只是其在成本和費用上的優勢，其次，相比而言，這種方式還是擁有著組態靈活的強大優勢，有著十分高的可靠性，因此，受到了比較廣泛的應用，但是，這種方式也存在著其局限性，主要表現在，電氣工程中，各種施工的現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，遠程的監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監控，而一些面對全長的電氣自動化系統監控則不太適合使用這種方式。

3.利用現場總線監控式設計理念在電氣工程中的應用

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

四、智能化技術在電氣工程自動化中的應用探討

1.電氣工程中電網調度的自動化

將電氣自動化技術應用在電氣工程中有著很重要的作用，主要就是能過實現實時評估電力系統的運行狀態，并根據所積累的數據來對電力負荷進行預測，故而在此基礎上將發電控制和經濟調度實現自動化，但是這樣的一個要求只有在省級以上的電網才給予要求。電力系統在運行的過程中要實現實時的進行數據上的采集和處理，并根據數據進行監控，且在數據支持的情況下對電網的運行狀態和安全進行掌握，使其能夠很好的適應現代電力市場的運營需求。

2. 電氣工程中發電廠分散測控系統

電氣工程中發電廠分散測控系統在實際的應用過程中一般采用的是分層分布的結構，其組成是由以太網、遠行人員工作站、過程控制單元以及高速數據通訊網等等方面。而這里說的遠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行通訊的。其中過程控制單元是可以直接用于生產運行過程中的，并且直接接受熱電偶、熱電阻、開關量和現場變送器等等設備上的信號，還可以再運算完成以后在對設備的運行狀態和參數來進行實時的打印、顯示和信號的輸出，以此來直接驅動其執行機構，最終實現電氣自動化在電氣工程中的生產運行過程的聯鎖保護、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用的是自動化技術，其主要的目的在于取代人工操作、人工監視和電話通訊，并根據相應的情況來加強對變電站的監控能力，并且還可以實現在變電站上運行的水平和效率都有所提高。這也就是說，變電站中應用自動化技術就是為了全方位的，多層次的來監視變電站各種電氣設備的運行狀況，完成有效地控制。該自動化的特點有：以全微機化的設備來代替以前使用的電磁裝置，并實現計算機屏幕化操作上的監視，在數據傳輸過程中實現自動化運行的管理和統計記錄，是利用計算機電纜來代替電力信號的電纜來實現的。

五、結束語

智能化技術是先進科學技術成果的結合體，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的應用和推廣，如此，可以更好的促進我國電氣工程的快速健康發展。

參考文獻：

[1]-楊剛，楊仁剛，郭喜慶 嵌入式以太網在變電站自動化系統智能化電氣設備上的實現[期刊論文] 《電力系統自動化》 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人才培養計劃的探索 [會議論文] 2007 - 第四屆全國高等學校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會

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引言

MATLAB是MATrixLABorotory(矩陣實驗室)的縮寫。MATLAB語言是一種廣泛應用于工程計算及數值分析領域的新型高級語言，它在數值計算、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，包括符號數學工具箱、SIMULINK仿真工具箱、控制系統工具箱、信號處理工具箱、圖象處理工具箱、通訊工具箱、系統辨識工具箱、神經元網絡工具箱、金融工具箱等數十種，使其在工業研究與開發，數學、電子學、控制理論和物理學、經濟學、化學和生物學等學科的教學與研究中得到廣泛應用。MATLAB功能強大、簡單易學、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，歷經二十多年的發展與競爭，現已成為國際公認的最優秀的工程應用開發環境。在歐美各高等院校，MATLAB已經成為線性代數、自動控制理論、數字信號處理、時間序列分析、動態系統仿真、圖像處理等課程的基本教學工具，成為大學生、碩士生、以及博士生必須掌握的基本技能。

目前，國內大學的理工科專業都將MATLAB作為專業基礎課程，那么如何能夠讓學生在本課程的學習中提高興趣，掌握相關知識為后續課程搭建好學習和實驗研究的平臺就成為了本課程教學中的一個重要問題。本文結合作者MATLAB課程多年的教學經驗，對該課程的教學做以下探討。

1、掌握MATLAB語言的特點矩陣，把握細節教學

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，Y=10，MATLAB也看做是一個1′1的矩陣。對于矩陣的學習，關鍵是掌握矩陣元素的標識并靈活運用。在教學中，我們可以通過下面的矩陣使學生對矩陣的標識進行掌握中國知網論文數據庫。

（1）

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

舉例，如對于

A(:, 4)=

表1 矩陣元素尋訪

 

標識

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)

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章村礦洗煤廠洗選工藝為高變質無煙煤重介洗選，具有煤質硬度高、密度大的特點，設備檢修維護量遞增，而人員逐年縮減，對洗煤廠的自動化技術要求越來越高，在該廠中自動化控制系統中保護裝置的可靠性直接影響工藝生產系統運行的安全性[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的進行，煤泥桶內液位也在時刻發生變化，此崗位需要崗位工時刻關注攪拌桶的液位變化。結合現場實際，我們利用液位自動化控制可同時實現監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，變送器將液位轉化為電流信號傳送至數顯儀表，不同電流對應的液位的上下限值設為顯示儀表的上下限為觸發動作值，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

洗煤廠設備脫介篩、膠帶輸送機溜槽因雜物影響極易發生堵塞，靈活利用限位開關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壁上，當溜槽內形成堵塞時，檢測器將發出報警、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；KZ――中間斷電器。

原理：本裝置采用門式結構，限位開關彈簧復位，安裝在溜槽側壁。當物料在溜槽中造成堵塞時堆積的物料必定給溜槽側壁一個壓力，從而將本裝置的活動門向外推移[2]。當活動門偏轉角度大于受控角度時，其限位開關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內部梯形程序來控制生產工藝系統中相關聯的設備停機，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，活動門自動復位，方可重新開機。

3 物料探測裝置

洗煤廠設有原煤緩沖倉、精煤及矸石倉，原始監測方法垂繩丈量，精確度低，勞動強度大。由于某種原因因倉滿造成設備停機事故，為了避免以上現象發生，安裝超聲波料位計對原煤、產品倉及矸石倉的煤位信號進行實時監測，我廠先用的是超聲波 VEGASON 儀表，測量范圍可達 70米。適用于測量黏度大、腐蝕性或磨蝕性強的介質，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，安裝和布線的耗費大大減少，參數設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射聚焦的超聲波脈沖，脈沖波束被介質表面反射回來，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，轉化為相應的煤位信號，并將采集信號進入PLC，上位機界面可實時監測煤倉顯示數值，密控員可根據此值增減給煤量，優化調控洗選流程。

4 結語

通過幾種自動化保護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，優化生產流程協調控制，同時在安全生產中降低了事故率，提高運行效率，保證洗煤廠安全高效生產，對提高經濟效益顯著。

參考文獻：

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

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一、概述

電網是一個不可分割的整體，對整個電網的一、二次設備信息進行綜合利用，對保證電網安全穩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、可靠穩定運行水平，降低運行維護成本，提高經濟效益，向用戶提供高質量電能服務的一項措施。隨著自動化技術、通信技術、計算機和網絡技術等高科技的飛速發展，一方面綜合自動化系統取代或更新傳統的變電站二次系統，已經成為必然趨勢。另一方面，保護本身也需要自檢查、故障錄波、事件記錄、運行監視和控制管理等更強健的功能。發展和完善變電站綜合自動化系統，是電力系統發展的新的趨勢。

二、系統結構

目前從國內、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構：

（一）分布式系統結構

按變電站被監控對象或系統功能分布的多臺計算機單功能設備，將它們連接到能共享資源的網絡上實現分布式處理。系統結構的最大特點是將變電站自動化系統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計，采用主從CPU系統工作方式，多CPU系統提高了處理并行多發事件的能力，解決了CPU運算處理的瓶頸問題。各功能模塊(通常是多個CPU)之間采用網絡技術或串行方式實現數據通信，選用具有優先級的網絡系統較好地解決了數據傳輸的瓶頸問題，提高了系統的實時性。分布式結構方便系統擴展和維護，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組態結構，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）集中式系統結構

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量等信息，集中進行計算和處理，分別完成微機監控、微機保護和自動控制等功能。由前置機完成數據輸入輸出、保護、控制及監測等功能，后臺機完成數據處理、顯示、打印及遠方通訊等功能。目前國內許多的廠家尚屬于這種結構方式，這種結構有以下不足：

前置管理機任務繁重、引線多，降低了整個系統的可靠性，若前置機故障，將失去當地及遠方的所有信息及功能。

軟件復雜，修改工作量大，系統調試煩瑣。

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

（三）分層分布式結構

按變電站的控制層次和對象設置全站控制級——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結構。也可分為三層，即變電站層、通信層和間隔層。

這種結構相比集中式處理的系統具有以下明顯的優點：

可靠性提高，任一部分設備故障只影響局部，即將“危險”分散，當站級系統或網絡故障，只影響到監控部分，而最重要的保護、控制功能在段級仍可繼續運行；段級的任一智能單元損壞不應導致全站的通信中斷，比如長期霸占全站的通信網絡。

可擴展性和開放性較高，利于工程的設計及應用。站內二次設備所需的電纜大大減少，節約投資也簡化了調試維護。

三、常見通訊方式

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

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

四、變電站自動化系統應能實現的功能

微機保護：是對站內所有的電氣設備進行保護，包括線路保護，變壓器保護，母線保護，電容器保護及備自投，低頻減載等安全自動裝置。各類保護應具有下列功能：故障記錄；存儲多套定值；顯示和當地修改定值；與監控系統通信。根據監控系統命令發送故障信息，動作序列。當前整定值及自診斷信號。接收監控系統選擇或修改定值，校對時鐘等命令。通信應采用標準規約。

數據采集及處理功能：包括狀態數據，模擬數據和脈沖數據

狀態量采集。狀態量包括：斷路器狀態，隔離開關狀態，變壓器分接頭信號及變電站一次設備告警信號、事故跳閘總信號、預告信號等。目前這些信號大部分采用光電隔離方式輸入系統，也可通過通信方式獲得。模擬量采集。常規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。事件記錄應包含保護動作序列記錄，開關跳合記錄。

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

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，變壓器分接頭，電容器組投切進行遠方操作。為了防止系統故障時無法操作被控設備，在系統設計時應保留人工直接跳合閘手段。

防誤閉鎖功能。系統的自診斷功能

系統內各插件應具有自診斷功能，并把數據送往后臺機和遠方調度中心。對裝置本身實時自檢功能，方便維護與維修，可對其各部分采用查詢標準輸入檢測等方法實時檢查，能快速發現裝置內部的故障及缺陷，并給出提示，指出故障位置。

數據處理和記錄。歷史數據的形成和存儲是數據處理的主要內容，它包括上一級調度中心，變電管理和保護專業要求的數據，主要有：

斷路器動作次數；斷路器切除故障時截斷容量和跳閘操作次數的累計數；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。

根據需要，該功能可在變電站當地全部實現，也可在遠動操作中心或調度中心實現。

人機聯系系統的自診斷功能。系統內各插件應具有自診斷功能，自診、斷信息也像被采集的數據一樣周期性地送往后臺機和遠方調度中心或操作控制中心與遠方控制中心的通信。