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分布式电气控制系统改造分析论文

2022-12-02 08:29:09 收藏本文下载本文

“崔痞猪”通过精心收集，向本站投稿了12篇分布式电气控制系统改造分析论文，以下是小编为大家整理后的分布式电气控制系统改造分析论文，希望对大家有所帮助。

分布式电气控制系统改造分析论文

篇1：分布式电气控制系统改造分析论文

【摘要】分布式电气控制系统，是当前电力程序开发的基础，具有基础性、关联性、以及多元性特征，在电气自动化开发中，发挥着越来越重要的地位。基于此，本文基于现场总线相关理论，着重对分布式电气控制系统改造进行分析，以达到充分发挥技术优势，提升电气自动化发展高度的目的。

【关键词】现场总线；分布式；电气控制系统

引言

现场总线，是以厂内检测与控制技术部分为主导的，数字化通讯网络结构，该种信息传输方式，是借助数字化传感器、终端接收操作、以及控制器等结构，构建网络通信信号模式，进而确保信息传输过程，能够达到高质量、高效率、便捷化的传输效果。为了充分发挥现场总线设计优势，就必须准确把握实践应用要点，从而达到全面升级传输结构的目的。

1当前分布式电气控制系统中存在的问题

为了对当前电气生产企业中控制系统深层探究，本文主要以A企业为例，对电气控制系统中分布式程序进行探究。

1.1A电厂基本概况

A厂主要以电子设备零件加工为主导，采用厂电子模拟屏，对全场操作程序进行远程控制。该厂内当前分布式电气控制系统，主要分为远程控制结构、电气自动化控制程序、可调节指示灯、以及遥感测量仪器等。当A厂内电气控制系统正常运行时，系统分布式指示灯将处于稳定状态。一旦程序中出现通信故障，A程序，将按照电子模拟屏与现场设备提示方式，进行电气控制分布调节。

1.2A电厂中分布式电气控制系统不足

1.2.1外部设备问题结合A厂电气控制系统分布基本设计要点来说，该厂内电气控制设备，主要集中厂内电力信息控制的主体部分，而在各个小端口处，却始终存在着欠缺，因而，程序控制操作的实际效果并不理想；同时，该厂内电气控制设备，电气控制软件组态与外部控制开关之间的关系较为密切，且缺少与之相互匹配的程序辅助结构。一旦厂内电气控制中，某一部分出现连接故障，很容易发生局部影响整体的问题，导致厂内分布式电气控制实际应用问题重重。1.2.2程序内部问题A厂内分布式电气控制系统实际应用，也存在着内部程序问题。其一，分布式电气控制系统，以I/O系统为主，DCS系统为辅助实行电力信息的控制系统传输。当电子程序开发与应用时，内部通信与外部通信的关联性较低，一旦外部通信信息量较大，控制系统的内部运行效果将受到影响，很容易出现分布式控制系统瘫痪的情况。其二，A厂内电气控制系统终端程序与总线控制部分的程序开发不同步。当总体程序升级后，终端接收程序未能得到匹配升级，两者电气控制系统运作时，终端无法正常接受到总体系统的控制信息，电气控制传输可靠性受到影响。其三，A厂内DCS系统与FECS系统通信功能匹配不够合理，弱化了分布控制系统实际应用操控能力，电气控制系统的电力传输速率较低。

篇2：分布式电气控制系统改造分析论文

2.1电气控制系统总体改造

基于现场总线下分布式电气控制系统改造，能够有效提升厂内电气控制自动化的信息传输效率，也规避了信息传输相互干扰的问题。从厂内电气控制体系的总体分布格局而言，电气控制系统总体改造方案应落实到外部设备调控，以及内部程序总体设计上。2.1.1外部设备调控厂内现有分布式控制结构设计，主要集中在厂内电气控制的主体部分，且以终端信息监控为主。后期改造时，可在现有基础上，继续完善电气控制系统外部设备终端接收结构，从而形成主体控制与各部分分布控制相互协调的设备分布状态。例如；A厂在进行电气控制体系改造时，在DCS主体传输系统之上，继续延伸出多个与FECS相互匹配的子端口。厂内信息传输时，系统将自主寻求与其相互对应的电气控制子端口，进而实现了，厂内程序协调控制的效果。2.1.2内部程序调控电气控制系统总体改造结构规划，是指将分布式系统各个部分的远程操控模型，都调节到最佳状态，并以I/O为主导，实行更可靠的信传输运行模式，确保厂内电气控制系统，更新效果达到最佳化发展趋向。例如；A厂内未来电气分布控制系统实际改造时，不仅设定了电气传输的总体控制层，也将采取远程携带式调控方法，启动DCS系统分布式信息传输结构，并建立一套与DCS相互匹配的辅助性系统。一旦主体系统出现控制故障，辅助系统将继续进行程序调节，加强程序控制之间关联密切程度。

2.2站控层改造

2.2.1站控层“合并”站内控制层改造，是基于现场总线结构之上，形成的首个分布式电气控制改造方面。A厂站内控制层变革，将分布式可控程序，分为监视联络结构、电气设备检测结构、以及网络信息传输结构三部分。运用现场总线路体系，兼并了厂内原有单个电力传输分支，但依旧保留分布式程序控制联络监视结构、电气信息传输检测、以及网络信息高效率传输的优势，并以以太网为基础，增加两台空间信息传输转换站，实现双服务器下，电气自动化控制体系体系协调传输。与A厂内原有的分布式电气控制体系相比，新型电气传输控制方式，不仅实现了电气控制系统的'综合传输，也能够“规避”冗余式传输信息带来的站内信息传输阻碍，从而达到站内信息高效率、高质量的传输分析[1]。2.2.2站控层“扩充”站内控制新层改造，也将单机一控方式，改为双机调控体系，并且建立了站内信息传输过渡空间。这样，当A厂内电气控制系统外部终端口，接收到相应较多的信息资源时，系统可先将信息整理为私有部分，公共应用部分，然后再具体结合站控层操作的需求，寻求与其相互匹配的电气控制信息。与A厂现有分布式控制结构相比，信息传输的可靠性相对更高，且信息传输的速率也将大大提升。

2.3内部控制层改造

2.3.1理论分析内部控制层改造，也是A厂内分布式程序，在现场总线路基础上需调控的一部分。主控单元调节与改造，主要是对I/O控制系统，实行通信和传输功能的更新。一般而言，主控单元结构变革，需定时扩充主控单元程序中的数据资源，确保厂内主控单元数据与现有电气设备程序保持一致，进而保障厂内电气控制总程序发出命令后，内部程序能够顺利实行电气控制操作。同时，内部控制层改造，也应对外部网络设备组成部分进行改造，更新终端检测窗口，实行相应的经济结构调配体系，并自主开展稳定的信息处理系统革新，确保智能通讯设备稳定性传输[2]。2.3.2实践探究举例来说，A厂现有的分布式控制结构，是按照厂内电气控制的主体部分，实行厂内智能化控制设备调节，但系统各部分的关联性较低。实行厂内分布式控制结构的改造时，首先要改变当前电气智能化控制设备，相互“分离”的分布结构，加强主控单元与辅助性网络设备之间的关联密切性。其次，全面更新A厂内I/O程序下，电气分布控制数据，加强系统中资源控制信息安全率，形成新的厂内数据传输应用保障。A厂在现场总线下分布式电气控制系统改造后，系统不仅实现了内部控制数据的集中性更新，也能够保障主体控制与各个终端控制之间的关联紧密度，进而实现了，A厂内分布式电气控制结构内部信息高效率传输，这是现代信息体系传输中，最为可靠的信息更新传导方法，在新时期信息传输过程中，发挥着不可忽视的替代作用。

2.4间隔层改造

间隔层改造，是确保分布式控制系统实际应用安全的主要环节，间隔层改造与调控，需对当前分布式电气控制体系下的传输体系，按照程序调控的基本需求，建立相对稳定、且自我保护能力较高的自动化控制程序。与传统的电气控制结构相比，间隔层本身就具有监控与通信信息保护的作用，实行分布式控制体系下将分层改造，将进一步增加其安全检测灵敏度，进而提升电气资源调控的质量[3]。例如：A厂内实行电气控制间隔层更改时，设计人员首先对程序的检测保护能力进行检测，然后再按照其安全程序高低，适当的进行间隔层后期改造趋向调节，始终确保厂内电气控制信息传输，与当前信息传输相互匹配，并有效弥补其原有电气控制安全层面的不足。同时，改造后的电气结构，能够将负荷开关调控的可靠性增强，具有自动感应与调节的能力，一旦电气设备传输效果处于不稳定状态，间隔层将在第一时间内进行问题处理，保障电气控制系统传输的可靠性。

3结论

综上所述，基于现场总线下分布式电气控制系统改造的分析，是电力传输自动化技术在实践中应用的具体体现，对于新型电力传输体系的规划具有指导性作用。在此基础上，为了有效突破分布式电气控制系统存在的问题，应通过电气控制系统总体改造、站控层改造、内部控制层改造、以及间隔层改造，实现分布式电气控制模式逐步优化。因此，浅析基于现场总线下分布式电气控制系统改造，将为当代电力传输模式整合创新提供引导。

参考文献

[1]胡兵.新工科背景下地方应用型本科电气控制与PLC课程教学改革与探索[J].教育现代化,,5(06):70-72+81.

[2]刘丽,李岩.探究电气控制系统故障分析诊断及维修技巧[J].内燃机与配件,2018(02):139-140.

[3]姜建伟.PLC在电气控制系统中的应用探究[J].佳木斯职业学院学报,2018(01):3-4.

篇3：天车电气控制系统改造

摘要：针对天车使用过程中，继电器-接触器控制系统的可靠性差、故障率高、维护困难、电器元件损耗大的问题进行分析，通过采用了PLC代替继电器-接触器控制，将变频器代替电动机转子串频敏电阻器的调速方式，对天车进行改造，效果显著，解决了实际问题。

关键词：天车 PLC 变频器电动机

前言：天车是一种用来起吊、放下和搬运重物、并使重物在一定距离内水平移动的起重、搬运的设备，在生产过程中有着重要应用。

它是由大车、小车、减速机、电动机、控制系统等设备构成。

它的运转情况直接影响到正常生产，甚至涉及到工人的人身安全。

一、天车常见问题

1、起动时电流对电网冲击大，电能浪费严重。

2、设备使用寿命缩短，安全系数较差，运行可靠性低。

3、容易造成电能的浪费。

4、起重机工作量大，切换十分频繁，触头容易烧坏。

同时因工作环境恶劣，转子回路串接的铜电阻经常烧坏、断裂。

设备故障率比较高，维修工作量比较大。

5、升降电动机有时会受力不均匀，易过载，直接造成电机损坏或者钢丝绳断裂。

6、起重机经常性的反复操作，终处于大电流工作状态，降低了电器元件和电动机的使用寿命。

7、起重机工作的协调性主要靠操作人员的熟练程度。

劳动强度大，容易疲劳和误操作。

针对以上不足，本次改造的起重机采用PLC和继电器----接触器控制，电动机调速方式采用变频调速，可实现了起重机的电气自动化控制。

二、改造方案

交流电动机的调速方式很多，综合各种性能最佳者为变频调速方式。

(一)拖动系统

1、电动机选型：

大车与小车所用电动机选用普通的笼型转子异步电动机即可，升降用电动机，应选用变频专用的笼型转子异步电动机。

2、调速方法

目前国际上最先进的就是变频调速。

变频后转速可以分档控制，改进中对主钩电动机可采用分几段速度运行，从低到高逐步切换，这样，就能有效的防止了电动机的全矩启动。

3、制动方式

(二)采用再生制动、直流制动和电磁机械制动相结合的方法。

1)首先，通过变频器调速系统的再生制动和直流制动把运动中的大车、小车和起重机的速度迅速而准确地降到0;

2)对于起重机，常常会有重物在半空中停留一段时间，而变频调速系统虽然能使重物静止，但因设备容易受到外界因素的干扰，因此，利用电磁制动器进行机械制动仍然是必须的。

(三)变频调速系统的控制要点

天车拖动系统的控制动作包括：大车的左、右行走及速度档位;小车的前、后行走及速度档位;起重机的升、降及速度档位等。

所有这些，都可以通过程序PLC进行无触点控制。

天车控制系统中需要引起注意的是关于防止溜钩的控制。

在电磁制动器抱住之前和松开之后的瞬间，极易发生重物由停止状态下滑的现象，称为溜钩。

防止溜钩控制需要注意的是：

1)电磁制动器在通电到断电(或从断电到通电)之间是需要时间的，因此，变频器如过早地停止输出，将容易出现溜钩。

2)变频器必须避免在电磁制动器抱闸的情况下输出较高频率，以免发生“过流”而跳闸的误动作。

三.采用变频调速的优点

1.变频器调速系统的保护功能强

1)变频调速以其体积小、通用性强、动态响应快、工作频率高、保护性能完善、可靠性好、使用方便等卓越的性能而优于以往的任何调速方式;

2)使用变频器，可以进行电机的软启动，而让电机具有很快的动态响应并且实现无级调速;另外对电机的一些参数做到补偿;对电源|稳压器的缺相、欠压、过压、过流等都能做到很及时很准确的检测而自动采取应变措施保护电机;

2.工作可靠性显著提高

1)电磁铁的寿命可延长

原拖动系统是在运动的状态下进行抱闸的，采用变频调速后，可以在基本停住的状态下进行抱闸，闸皮的磨损可减小;

2)操作手柄不易损坏

原系统的操作手柄因常常受力过大，易损件。

采用变频调速后，操作手柄的受力将大大的减小，不容易损坏;

3)控制系统的故障率大为下降

原系统是由于十分复杂的接触器、继电器系统进行控制的，故障率较高。

采用了变频调速控制系统后，控制系统可大大简化，可靠性大为提高。

4)节能效果十分显著，转子回路的采用变频调速系统后，非但外接电阻内消耗的大量电能可以完全节约，并且在起重机放下重物时，还可将重物释放的位能反馈给电源。

5)调速质量明显提高，并且调速平稳，能够长时间低速运行，具有很高的定位精度和运行效率。

6)可简化传动链能进行无级调速，可省去减速箱，使传动链结构简单，设计标准化。

3.PLC的特点：

PLC按控制程序来对起重机各种工况进行协调，并决定其工作状态。

工作可靠，扫描速度快，控制灵活。

具有体积小，结构紧凑;硬件资源丰富，执行速度高;独特的抗干扰设计，数据的掉电保护功能;板件严格的三防处理，适应恶劣现场环境。

四、效果

针对原控制系统中的不足，经过改造后的变频调速控制系统具有以下几个优点：

1.变频器调速控制系统的保护功能强

2.工作可靠性显著提高，

3.节能效果十分可观

4.调速质量明显提高，具有很高的定位精度和运行效率。

5.可简化传动链，实现进行无级调速，

五、结束语

通过对天车电气控制系统的改造，解决了原设计中存在的问题，实现了安全生产和节能降耗。

篇4：天车电气控制系统改造

摘要：随着科学技术的发展，传统机床的应用已经难以满足现代工厂的需求，机床的改进迫在眉睫，而通过使用PLC设计机床电气控制系统，可以提高电气控制系统的稳定性和可靠性，从而提高产品的良品率和生产效率。

本文主要解析万能铣床电气控制系统的改造技术，为机床设计人员提供参考。

关键词：电气控制系统，改造施工，技术解析

一.前言

随着社会经济水平的不断发展，机床作为现代工业加工不可缺少的一部分，需要谋求更多的创新和改良，才能适应社会的不断进步。

PLC具有可靠性高、抗干扰能力强、扩展性好、组态灵活、维修方便等诸多优点，在机床电气控制系统改造具有重要的作用意义。

下面将进一步介绍关于PLC在万能铣床电气控制系统中的改造技术。

二.万能铣床的电气控制要求及其改造原则

1.万能铣床的电气控制要求

万能铣床的电气控制应满足以下要求：

(一)X62W万能铣床的主运动和进给运动之间没有速度比例协调的要求，各自采用单独的笼型异步电动机拖动。

(二)为了能进行顺铣和逆铣加工，要求主轴能够实现正反转。

(三)为了提高主轴旋转的均匀性，并消除铣削加工时的振动，主轴上装有飞轮。

这使主轴转动惯量较大。

因此，要求主轴电动机有停车制动控制装置。

(四)为适应加工的需要，主轴转速与进给速度应有较宽的调节范围。

X62W铣床采用机械变速的方法，为保证变速时齿轮易于啮合，减小齿轮端面的冲击，要求变速时有电机瞬时冲动。

(五)进给运动和主轴运动应有电气连锁。

为了防止主轴未转动时工作台将工件送进，损坏刀具或工件，进给运动应在铣刀旋转之后才能进行。

为了降低加工工件的表面粗糙度，必须在铣刀停转前停止进给运动。

(六)工作台在6个方向上运动要有连锁，使工作台在上、下、左、右、前、后6个方向上，只能有一个方向的进给运动。

(七)为了适应工作台在6个方向上运动的要求，进给电动机应能正反转。

快速运动由进给电动机与快速电磁铁配合完成。

(八)圆工作台运动只需一个转向，且与工作台进给运动要有连锁，不能同时进行。

(九)冷却泵电动机M3只要求单方向转动。

(十)为操作方便，应能在两处控制各部件的启动和停止。

2.万能铣床的改造原则

(一)控制系统的电气操作方法不变。

(二)电气系统的控制元件不变。

(三)控制线路热继电器控制不变。

(四)指示灯接线不变。

(五)变速箱结构和操作方法不变。

(六)铣床工艺不变。

(七)原继电器控制中的硬件接线用软件来实现。

三.万能铣床的电气控制系统改造

1.改造规划

保留原有电气控制主电路，所有输入、输出设备不变。

2.PLC的选择

X62W铣床经PLC改造后，PLC输入、输出端口的总个数为22个。

依据工程经验，要预留端口总数的10%作为备用端口，同时还要预留报警电路和故障显示电路端口，功能扩展端口和工艺控制等问题所需的端口，选用I/O总端口数为48个的三菱FX2N一48MR型号的PLC比较合适。

其输入端口数为24个，输出端口数为24个。

3.硬件电路设计

根据万能铣床电气控制要求，输入输出均为开关量，需要PLC检测的输入信号有6个按钮，2个选择开关，8个行程开关，共计l6个。

PLC输出控制信号有：3个电磁离合器，3个继电器，共6个。

因此，选用FXlS一30MR(继电器输出，整体式)PLC能满足控制要求。

PLC的FX1S～30MR通道分配是根据其控制对象的特点和控制要求，将I/O的输入输出口与相应的电气设备相连，达到控制和检测的目的。

4.PLC的控制软件设计

根据机床控制要求，进行PLC控制软件设计。

在应用PLC进行设计过程中，运用了1个辅助继电器，用来简化程序的设计，在编制程序的过程中，充分考虑了系统的安全性，运用了具有互锁功能的设计，如串联了Y001、Y002常闭触点，用来完成对KM2、KM3的保护控制，从而提高了整个机床控制系统运行的可靠性，在程序设计中，将不同控制方式的程序分别编写，这样使程序结构清晰，编程方便。

四.PLC改造过程中需注意的问题

1.t/O点的合理分配

PLC的I/0点地址应根据输入设备和输出设备的数量和型号来分配，以便绘制接线图和编写程序。

特别是PLC的输出点，独立输出时不同输出点需要独立的电源供电，并且各输出点之间必须做好相互隔离，而分组输出时不同输出点则可以共用电源供电。

另外，选购PLC时一般要在实际需要点数的基础上留有至少10%～15%的裕量，以方便系统的升级和扩展使用。

2.PLC输出类型的匹配

在改造中要保证外围设备与PLC的输出类型相匹配。

根据PLC输出端所带的.负载是直流型还是交流型，是大电流还是小电流，以及PLC输出点动作的频率等，可确定输出端是采用继电器输出，晶体管还是晶闸管输出。

不同的负载选用不同的输出方式，对系统的稳定运行尤为重要。

对于机床控制系统的改造，多数情况下系统的输出频率在6次/min以下，应首选继电器输出，因其电路设计简单，抗干扰和带负载能力强。

3.必要的硬件保护措施

为实现更有效、更稳妥的保护。

继电器、接触器的触点应进行必要的硬件互锁保护。

比如：在PLC的梯形图程序中，虽然电动机正反转控制已经进行了软件互锁保护，但主电路中的交流接触器主触点常因通过电流大、使用时间长而发生熔焊，以致不能有效断开，这就可能造成电动机电源端短路情况发生，所以增加接触器正、反转主触点之间的硬件互锁是避免电源端短路的有效方法。

篇5：电气自动化控制系统设计分析论文

电气自动化控制系统设计分析论文

【摘要】电气自动化控制系统是以计算机技术和信息技术为基础的一类综合管控体系，目前主要有集中监控、远程监控、现场总线监控等3种主要设计方式。在利用计算机技术进行系统设计时，可以根据系统设计的实际需求选择不同的设计形式，确保系统的功用性能够满足生产需求。

【关键词】计算机技术;电气自动化;控制系统;设计

随着科学技术的发展，机械生产已经逐步取代了人工生产，电气自动化设备的使用，使得生产率大大提高，而且保证了产品质量的统一，提高了单位时间内的产量，从而使得企业生产效益明显提升，因此被广泛采用。计算机技术的应用，是电气自动化控制系统正常运转的保障[1]。在生产过程中，能够实现电气设备使用的全方位监控，一旦发生故障，可及时知晓并进行有效处理，不仅大大提升了生产效率，而且安全可靠，是工业生产中的一大革新技术。

一、电气自动化控制系统设计方式

电气自动化控制系统的设计方式目前已相对完善，主要有以下3种方式：①集中监控方式。一般用于生产系统的自我检修，在安全防护要求相对较低时期设计也相对简单。这一设计方式将系统的功能集中到同一中央处理器中，信息处理速度快，但是系统可监控对象较少；②远程监控方式。远程监控是现代化电气自动化生产的一个基本要求，需要将监控双方的计算机连接在一起，而且监控方还可随意控制被监控方的计算机，进行远程操作，该设计方式具有灵活高效、成本低的优点；③现场总线监控方式。这一设计方式由于以太网计算机技术的发展而被广泛应用到变电站中，兼具远程监控方式的优点，而且具有较强的针对性，进一步完善了现有的电气自动化控制系统。

二、基于计算机技术的电气自动化控制系统设计

1、FCS控制系统设计。FCS控制系统，采用双向传输的信息传递方式，一对多，数据精确性高，因此可以准确检测电气设备的运行状态。但是在设计过程中，必须正视FCS控制系统的缺陷，比如信息传输速度缓慢、无法连接过多的电气设备、缺乏统一的信息传递协议等，而且该系统无法直接与智能仪表连接，因此必须与其他具有辅助功能的系统相结合，确保系统的功能稳定。

2、电气负荷自动化控制系统设计。电气负荷自动化控制系统，是在电网构架中常使用的一种自动化控制体系，通过对电气负荷进行实施监控和管理，能够有效保障电网的正常运行。由于居民用电和工业用电需求不断增大，传统的限电方式已经无法满足电力服务的需求，因此大部分电力部门都引进了电气负荷自动化控制系统，使得电力负荷管理趋于自动化控制，逐步实现了电气负荷管理与配电管理的一体化。

3、电气自动化通讯系统设计。在信息化时代背景下，电气自动化通讯系统是保证配电网络高效管理的基础配置。目前大部分的电力设备都安装了仪表，配电网络管理人员可以通过通讯系统张接收到的仪表信息明确电网运行状态，及时发自按电网运行的故障点，及时作出有效应对，确保居民用电的稳定性和安全性。而且电网分布区域广，电气自动化通讯系统的设计，加强了各区域电网信息的交流，实现了电网调控的统一性。

4、电气自动化控制系统的分布式控制设计。电气自动化控制系统的核心装置便是中央处理器，其他装置比如变频器、智能仪器、低压断路器等可以为系统提供方有效信息，由中央处理器进行统一的处理，提炼出有效信息。系统分布式控制设计就是中央处理器将收集的数据形成分支的框架，通过信息的分类，实现中央处理器与不同类型智能化设备的连接，可有效提升直通的智能管控效率。

5、电气自动化控制系统的远程监控设计。可以说，电气自动化控制系统的应用，对于电网的现代化发展具有质变性的推动作用，不仅节省了大量的人工费用，而且提升了电网管控的效率与灵活性，进一步提升了电力服务的质量。远程监控设计，避免了电缆安装与维修所产生的费用，安全稳定，较为可靠，是电气自动化控制系统具备实际可用性的`核心技术。随着社会的发展，电力工程项目不断扩大，电气设备不断增加，现有的通讯速度已经无法满足电网实时管控的要求，因此必须对现有的设计方案进行完善，才能确保信息获取的实时性和有效性，为电网的安全运转提供一份保障。结语：机械技术与计算机信息技术的结合，实现了工业生产的电气自动化控制，大部分的生产过程都是由机械完成的，但是要想实现电气化生产的实时动态管控，就必须保证电气自动化控制系统设计的科学性与合理性。可以说，计算机技术是实现机械化自动化生产的基础，计算结余机械的有机结合，使得电力服务质量有效提升[2]。对于电力企业来说，应该紧紧抓住科技发展的机遇，勇于突破固有的电力生产模式，加大电气自动化生产的改革力度，为我国电气自动化控制的可持续发展作出一份贡献。

参考文献

[1]王辉,张喜峰,曾建强,孔亮.基于计算机技术的电气自动化控制系统设计分析[J].科技创新与应用,,19:110.

[2]宋来.基于计算机和人工智能技术的矿山电气自动化控制系统设计与实现[J].中国金属通报,2016,11:80-81.

篇6：矿山改造电气节能降耗分析论文

摘要：对矿山改造工程中电气节能降耗技术的应用进行了分析，阐述了电气能耗的原因。详细介绍了电气节能降耗技术在矿山改造工程中的应用，并总结了节能降耗技术的要点，指明电气节能降耗的重大意义，旨在降低矿山改造的成本，节约资源。

关键词：矿山改造工程；电气节能降耗；技术应用

随着经济建设的不断发展，我国越来越注重能源的节约，不断的推出节能环保政策，对矿山改造工程的电气节能降耗方面也提出了一定的要求。电力是矿山生产的主要能源，在这样的情况下采取什么样的方法降低矿山改造工程中的能源消耗显得尤为重要。想要实现矿山改造功能的节能降耗，就要对矿山改造过程中产生能源消耗的原因进行具体的分析，再从这些问题入手，提出相应的解决措施。同时，在矿山改造的过程之中还要引进一些先进科学的施工技术，这样不仅能够在一定程度上减少矿山的能源消耗，还能在一定程度上提升矿山的经济效益。电气节能降耗技术在应用于矿山改造工程时，要多方面的矿山改造工程进行详细的分析，从矿山改造工程中的电动机能耗到改造工程的照明系统等都要进行具体的分析，这样才能够提出合理有效的节能降耗措施。

篇7：矿山改造电气节能降耗分析论文

在矿山改造工程中主要是利用发电机设备对把电能转化为机械能供矿山改造使用，因为矿山改造工程是一项复杂的大型工程，所以在改造工程中会使用许多大型的机械设备，这些大型机械设备的耗电量极大，所以对发电机的功率要求也非常高。同时在矿山改造工程施工的过程中如果出现发电机故障，就可能出现漏电问题，这样不仅会导致不必要的电力耗费，还极有可能出现安全事故。其次，发电机老化也是耗电的一个重要原因，发电机老化会导致发电机性能变差，从而消耗大量不必要的电力。———矿山改造工程中供配电系统耗能严重。矿山改造工程拥有完善的供配电系统，改造工程的用电都是由此系统控制，所以供配电系统是矿山改造工程电气能耗的关键。供配电系统主要是通过供电线路和变压器对整个矿山改造工程进行供电。而供电系统中的变压器会受到电流运行的影响，一旦电流运行超过一定的荷载能力，变压器就会变热，相应的变压器能耗随之增加，所以变压器的容量是供电系统能耗的关键。在进行变压器选择时一定要对供电系统电流进行计算，保证所选择的变压器能够负荷供电系统的电流［1］。在矿山改造工程中需要铺设大量的供电路线，保证众多设备的正常运行。一旦供电路线发生损化，就极容易导致电能损耗。同时线路的铺设一定要经过科学的设计，否则会产生不必要的能耗，因为不同的配电方式会产生不同的能耗，在进行线路铺设时可参照图1对配电方式进行计算，保证线路铺设的科学性［2］。———矿山改造工程中照明系统的能耗。由于矿山内部没有自然光，所以在矿山改造工程中需要强大的照明系统来保证施工的正常进行。由于矿山改造工程浩大，工期较长所以照明系统的能耗非常大。通常情况下矿区内都采用高压汞灯和白炽灯照明，使用这些灯不仅照明效果不好，耗电量也极大。所以应该响应国家绿色环保照明的号召，防止不必要的能耗产生。

篇8：矿山改造电气节能降耗分析论文

2．1选择适合的电动机

电动机节能是矿山改造工程中电气节能降耗的关键，所以在选择发动机时一定要根据矿山改造工程的具体情况选择合适的发动机。鉴于在矿山改造工程中使用的大型设备耗电量都很大，所以尽量选择大功率的发电机，满足设备运行的供电需求。同时要对电动机的运行加强管理，保证电动机在运行中一旦出现问题，就得到关注和解决，避免发动机带着问题长期运行，导致耗电增加。

2．2选择不同的变压器

根据相关资料得知，不同的变压器会在实际的运行过程中产生不同的能耗，所以在矿山改造工程中应该根据工程的实际情况选择不同级别的变压器，这样既能保证工程的正常运行，又能在很大程度上减少变压器的能耗。但是在大部分矿山在进行改造前都是使用同一种规格的老式变压器，所以在进行矿山改造时要对这些不合格的变压器进行更换，目前最适合矿山改造工程的变压器是型号为S11的变压器。S11变压器是基于传统变压器结合大量的矿山改造工程实施情况研究出来的新型变压器。这种变压器最大的优势是：减少变压器在正常运行中出现的空载能耗，同时使空载电流在一定程度上下降［3］。另外，在变压器能耗的计算中变压器消耗的电能与变压器中的铁损与铜损呈正相关系，所以减小变压器能耗的.关键在于变压器的铁心和铜线（图2为变压器铁心示意图）。在使用S11变压器之前，变压器功率因数比较小，所以变压器的运行损耗会不断增加，从而导致铁心损耗增加。应用S11变压器能够在很大程度上降低铁损，减少变压节能器的功率，达到节约电能的效果。

2．3在矿山改造工程中运用高效的拖动装置

直电启动，在矿山改造工程的实际施工时，一般都是采用直电启动的方式使用风机和水泵。这种方式是调速节能技术的主要表现方式，在直电启动时同时应用二十多台电动机处理变频器，将功率因数在一定范围内调小，达到节约能源消耗的目的。同时还能在很大程度上保证施工质量，为矿山改造工程的实施奠定良好的基础［4］。———软启动装置，软启动装置能够保证电流在电动机启动时的数据为零，且电流一直在额定电流之内。使用软启动装置主要是为了弥补直电启动的缺陷。在直电启动的过程中发电机的启动电流会在很大程度上超过额定电流，从而对发电机装置和供电电网产生巨大的冲击，非常容易对发动机装置和供电电网造成破坏，从而增加能耗［5］。但是使用软启动装置就能十分有效的解决此问题，起到保护发动机装置设备和供电电网的作用，在减小能源消耗的同时节省发动机装置设备的维修更换费用。

2．4改善矿山改造工程中的照明系统

想要对矿山改造工程中的照明系统进行改善，就必须响应国家绿色环保节能的号召，对矿山改造工程中的照明设备进行更换。根据相关的资料可知高压汞多灯比高压钠灯耗电61．9％，这是因为高压钠灯的设计原理就是希望利用恒功率达到绿色照明的效果，所以可使用高压钠灯对高压汞灯进行更换。同时白炽灯的耗电量比紧凑型的荧光灯耗电量要多出76％，而且白炽灯的照明效果远不如紧凑型荧光灯，所以在更换白炽灯时可选用紧凑型的荧光灯。通过以上两种照明设备的更换能够非常有效的减少因为照明产生的电力消耗［6］。

3矿山改造工程中电气节能降耗的意义提高资金使用率

在矿山的日常运作中需要用到大量的资金，其中不必要的能源消耗会造成严重的资金浪费，所以节能降耗能够有效的节约资金。将剩余资金投到技术研究上面，促进我国矿山开采技术的发展。———促进矿山的发展。我国矿山开采的技术水平已发展到了一个比较高的层次，所以想要促进我国煤矿企业的发展就必须对矿山进行改造，从节能降耗方面入手，增强我国煤矿企业的竞争力。大量的矿山改造工程证明，在对矿山进行节能降耗改造之后，矿山的生产能力会明显增强，生产成本也会在一定程度上降低，从而大大增强煤矿企业的竞争力。同时，煤矿企业的安全用电也得到了一定的保障，在这个层面上促进了我国煤矿企业朝健康、稳定、可持续的方向发展。———推动国家节能环保政策的落实。我国属于发展中国家，还需要加快经济建设的脚步，但是在我国的经济建设过程中产生了非常严重的能源消耗，对此国际上提出了绿色节能环保的政策，大力倡导节能环保，希望各个企业能够响应绿色节能环保政策，并在实际的生产中将其落实，为我国的经济建设节约能源。

4结语

矿山改造工程中主要存在的能耗是电动机能耗、供配电系统耗能严重和照明系统的能耗，想要达到节能降耗的目标必须针对这几个问题采取相应的解决措施。文中主要对矿山改造工程中电气节能降耗技术进行了研究，提出了选择适合的电动机、选择不同的变压器、在矿山改造工程中运用高效的拖动装置和改善矿山改造工程中的照明系统等措施，实现节能降耗的目标。

参考文献：

［1］王冬梅，沈高明．矿山改造工程过程中电气节能降耗技术的运用［J］．科技与企业，2012，11：144．

［2］牛敬平．矿山改造工程过程中电气节能降耗技术的运用［J］．黑龙江科技信息，2015，17：99．

［3］林福海．超临界1000MW机组节能降耗技术的应用研究［D］．山东大学，2013．21－22．

［4］王炜鹏．淄博市引黄供水工程水厂节能改造分析与设计［D］．山东大学，2015．35－36．

［5］曹明宣．惠州LNG电厂凝结水泵变频调速节能改造项目研究［D］．华南理工大学，2010．41－47．

［6］白利军．煤层气地面开采供电系统直流微网与节能关键技术研究［D］．中国矿业大学（北京），2016．58－61

篇9：煤矿电气自动化控制系统设计分析论文

1.1电路优化设计

1.1.1输入电路的优化设计方法煤矿供电系统受复杂生产环境的影响在运行中存在着不稳定性，为了保证电气自动化控制系统安全运行，应在输入电路部分安装电源净化元件，避免因电气自动化控制系统出现故障而影响煤矿生产运行的稳定性。在输入电路设计中，可将电气自动化系统的输入电源控制在24V，对电路载荷进行适当调节，保护系统的稳定运行，避免短路问题发生。由于PLC芯片在电路短路的情况下易受到损坏，导致系统运行故障，所以需优化设计输入电路，消除短路的影响。

1.1.2输出电路的优化设计方法电气自动化控制系统的输出电路优化要以满足煤矿生产运行为前提进行优化，保证各类型设备装置能够适应系统的高频性动作，如指示设备、调速设备等，使设备的响应速度不受影响，符合生产运行对各类设备的功能要求。如，在水泵机房的电气自动化控制系统设计中，系统输出频率为每分钟6次，可利用继电器对输出电路进行优化设计，以达到提高输出电路抗干扰性能、简化电路构成的良好设计效果。但与此同时必须注意的是，如果电气自动化控制系统输出感性负载，一旦系统面临断电情况，就会使系统产生浪涌电流，对系统芯片造成损坏，严重时会直接损毁芯片，造成系统运行故障。所以，在优化设计电气自动化控制系统的输出电路时，要有效控制浪涌的产生，保护芯片安全完整。为满足这一要求，可在电气自动化控制系统的输出电路盘上连接二极管，让二极管吸收系统产生的涌浪电流，避免涌浪电流冲击芯片。如果系统输出频率在每分钟7-10次之间，也可利用继电器优化输出电路设计，最好选择固态继电器以保证输出电路运行的稳煤矿电气自动化控制系统设计及优化文/苏永生煤矿电气自动化系统主要是有硬件和软件两个部分组成，在对系统进行设计的过程中，为提升系统的性能及其运行稳定性，可从硬件和软件两个方面着手，对系统进行优化设计。基于此点，本文首先对煤矿电气自动化系统的硬件优化设计进行分析，随后对煤矿电气自动化控制系统软件的优化设计进行论述。摘要定性，增强水泵房开合动作控制的灵活性。

1.2抗干扰优化设计

煤矿电气自动化控制系统需在恶劣的环境下运行，强烈的脉冲会干扰系统芯片的正常工作，所以必须采取有效的抗干扰设计：在系统外部罩上金属工作柜，将外壳与地面连接，以屏蔽电子脉冲的影响；分布电容是造成电网高频干扰的主要原因，所以在系统设计时应充分考虑电网高频的特点，优化电路设计，安装隔离变压器，并将中性点经电容连接于地面，以达到屏蔽脉冲的效果，满足煤矿企业生产运行的需求；结合电气自动化控制系统优化布线方案，用双绞线对信号传输线进行模拟，对电缆的电磁干扰进行屏蔽。尽量分开电动力线路与弱电信号线，使两者保持一定距离；优化输出电路设计，对电气自动化控制系统的输出电路进行调整，使其能够吸收系统运行中产生的浪涌电流，避免涌浪电流对系统造成干扰；优化输入电路设计，在保证电气自动化控制系统正常运行的情况下，结合PLC供电电源的电压取值范围优化电气自动化控制系统。一般情况下，煤矿企业的PLC供电电压在85V-240V之间，其允许值变动幅度较大。通过调整电路设计，能够在满足PLC供电电压要求的前提下消除系统干扰。

篇10：煤矿电气自动化控制系统设计分析论文

对于煤矿电子自动化控制系统而言，硬件是主体，而软件则是核心，是所有功能得以实现的关键之所在，因此必须对软件设计进行优化，从而确保系统的功能和作用得以最大限度地发挥。在进行系统软件优化设计时，可将程序的结构及过程重点。

2.1程序结构优化设计方法

在对系统的软件程序结构进行优化设计时，应当以煤矿企业的生产实际作为立足点，换言之，要保证软件程序的结构符合企业生产需要，同时，还要确保程序能够按照生产任务的变化进行调整和拓展。为使系统的软件程序能够及时进行更新，可以采取模块化的结构，对系统软件程序进行优化设计。模块化是目前较为流行的一种软件设计方法，它将软件划分为若干个模块，不同的`模块负责不同的功能，鉴于此，运用模块化设计时，可结合煤矿井下生产作业现场的实际情况，将与系统对应的控制目标细分为多个模块，在所有子模块全部完成之后，可利用模块拼装的方法，组成系统的软件程序。在对自动化控制系统的软件进行模块化设计后，可使系统的调整变得敢更加方便和快捷，由此可以使系统与煤矿生产的契合度得到显著提升。

2.2程序过程优化

对系统软件程序进行优化设计时，可将优化的重点放在I/O接口的分配上，因此，应当按照煤矿井下生产作业现场的实际运行情况，设计与系统对应的I/O信号，并保证信号能够根据具体需要进行合理分配。通过这种方法对软件程序进行优化设计之后，能够使系统的维修工作效率获得大幅度提升。不仅如此，在集中编号当中，还涵盖了定时器与计数器，这使系统的软件运行过程变得更加稳定。

2.3软件调试

当软件优化设计完成后，可采用先分块后组合、先单步后连续的方式对软件进行调试，其中逐块调节时，可以使用单步调节的方法，并对各个寄存器及存储器的运行状态进行观察，以此来判断其是否达到相关的使用要求，如果软件程序并未达到要求，那么应当找出错误的原因，对程序进行更正；每完成1个模块，便可与上个模块组合到一起，在基础上进行全面调节，看是否能够达到预期中的设计要求。

3结论

综上所述，电气自动化控制系统是煤矿较为重要的系统之一，在确保井下生产作业安全性方面具有不可替代的作用。系统的设计合理与否，直接关系其自身功能的发挥。为此，在对设计人员在对系统进行设计的过程中，应当从硬件和软件两个方面，对系统进行优化设计，以此来提升系统的整体性能。

参考文献

[1]郭毅鹏.煤矿电气自动化控制系统应用优化分析[J].资源信息与工程,(04):85-87.

[2]牛万春.煤矿电气自动化控制系统关键技术创新设计与应用[J].机械管理开发,2018(05):142-144.

[3]高恒,李珂.煤矿电气自动化控制系统优化设计研究[J].技术与市场,(10):95-97.

[4]王庆海.煤矿电气自动化控制系统的优化设计[J].自动化应用,2016(12):104-106.