電氣自動化控製係統,電氣（qì）自（zì）動化控製技術實訓設備
2022-08-29 09:591、電氣自動化控製係（xì）統的功能及特點
應用電氣自動化控製係統進行化（huà）工生產的（de）過程中，最為（wéi）關鍵的工（gōng）作就是保證各類回路線路足夠安全可靠。本文經過分析，總結了電氣（qì）自動化控製（zhì）係統所具有的功能，如表1所示。電（diàn）氣自動化係統功能的發揮必（bì）須（xū）建立在（zài）集中監控方式、遠程（chéng）監控方式和現場總線監控方式的設計支撐上。在生產（chǎn）領域（yù）中，生產效率、生產質量直接決定了（le）企業的（de）生產效益，自動化係（xì）統的應用，可以將工作人員從枯燥的流水線上解放出來，達到降低人力成（chéng）本的目的。化工生產領域中，各個生產環節或（huò）多或少的（de）都存在一定的危險性，有些存在較大（dà）危險隱（yǐn）患的區域，不適合工作人員親自進入（rù），電氣自動化係統的應用可以通過（guò）監控和操作設備，代替工作人員。生產實踐證明，自動化係統的應用，極大程度（dù）的提（tí）高了化工企業的生產（chǎn）效率，保障了（le）化工企業的經濟效益。電氣自動化控製係統的應用，可以為提（tí）高化工生（shēng）產效率提供技術（shù）支持，使得生產過程的準確程度（dù）和自動化程度都得到有效的提升，同時降低安全事故的（de）發生概率。由此可見，在化工生產中，自動化控製係統具有極高的應用價值（zhí）。
| 功能 | 說（shuō）明 |
| 自動控（kòng）製（zhì） | 一旦設備發生故障，係統迅速檢測相應的故障，並且（qiě）及時斷開電源 |
| 監視 | 通過應用各類傳感器對各種信號進行監聽，確保可以更加及時的掌握係統的實時變化情（qíng）況 |
| 保護 | 一旦發生故障，利用（yòng）故（gù）障檢測信號觸動（dòng）保護 |
2、化工生產自動化控製中存在問題
2.1設備原因
隨著科技的發展，自動化（huà）設備在整個化工行業中得到了較為廣泛（fàn）的應用（yòng），這些設備的應用極大程度（dù）的提升了化工生產自動化控製水平，目前（qián），自動化設（shè）備已經逐漸衍生為化工生產過程極為重要的組成部（bù）分。化工生產實踐（jiàn）中，如果（guǒ）自動化控製設備的性能發揮得不到有效的保證，不僅會影響化工產品生產質量，還（hái）會給化工生（shēng）產過程的安全性帶來嚴重的影（yǐng）響（xiǎng）。因此，在采購化工（gōng）自動化生產設（shè）備的時候，必須嚴格（gé）篩選，盡量選擇運行（háng）可靠（kào）穩定的設備，在實際應用中，也必須嚴格按照設（shè）備說明書操作，提高設備應用（yòng）的合理性，避免生產資料的浪費，隻有（yǒu）這樣，才能有效（xiào）提升（shēng）化工產品生產質量、提高生產資（zī）源利用效率，進一步保障化工行業的經濟效益（yì）。
2.2人為因素（sù）
不管自動化控（kòng）製（zhì）係統發展到如（rú）何（hé）地步，其（qí）應用都必（bì）須由人員操（cāo）作和落實，所以，在運行電氣化控製係統的（de）過程中，人（rén）為因素也會影響電氣化控製係統的運行水平。這就要求化工企（qǐ）業必須針對（duì）自（zì）動化控製係統的應用，加強工作人員知識和技能的培訓，針對培訓（xùn）結（jié）果，開展定（dìng）期考核，根據考核情況落（luò）實相應的獎懲製度。化工企業（yè）在安（ān）排崗位的時候，也必須根據工作人員的具體能力進行，隻有（yǒu）這樣，才能（néng）發（fā）揮出每一個工作（zuò）人員的工作效能，進而提高化工生產自動化控製水（shuǐ）平。身為工作（zuò）人員，也要不斷強化自身責任意識，努力學習，提高自身專（zhuān）業技能水平，為促進企業健康和（hé）諧（xié）發展貢獻自己的力（lì）量。
3、電氣自動化控製係統在化工生產中的應（yīng）用分析
3.1實（shí）時做好故障診斷和監測
電氣化控製係統應用的基礎功（gōng）能就是通過對生產過程的（de）實時監測，為後續生產提供數據指導和參數支撐。電氣自動化控製係統中的數據采集和處理模塊，可以（yǐ）實現相關數據的采集和收集，采集到的數據會（huì）存儲到DCS係統與PLC係統中，係統（tǒng）再利用相應（yīng）的程序指令，結合實際工況（kuàng），對（duì）係統的運行參數進行調整；數據（jù）采集工（gōng）作完成後，控製係統會利（lì）用多項處理和計算，控製在（zài）相應的生產（chǎn）設施以最佳的（de）狀態運行，真正的實現（xiàn）生產過程的（de）自動化控製。利用數據采（cǎi）集與（yǔ）處理模塊，對化（huà）工生（shēng）產過程中所存在（zài）的故（gù）障（zhàng）進行實時性的監測和診斷，然後采取（qǔ）有效的方法加以解決。如圖1所（suǒ）示。具（jù）體來說，
故障（zhàng）監測任務主要包括：發現故障，識別故障，診斷故障原因，判斷（duàn）故障幅度，明確故障發生的位置，預測（cè）故障的發（fā）展趨勢，提出（chū）合理有效（xiào）的處理建議。化工生產中，自動化係統可以利用三種方式檢測電氣自動化設備的（de）故障：（1）實驗室設備檢測方法：豎線模擬自動化控製設備的運作環境，統計自動化設備運作（zuò）的時（shí）間以及相關參數，為實際生產提供更加準確的、可行性較高的操作（zuò）指導。
（2）現場設備檢測法：根據具體的檢修需求，完成在線、停機、脫機檢（jiǎn）測，同時（shí）完成（chéng）相應的功能性和可靠性檢測。（3）特（tè）質環境下（xià）實驗室檢測（cè）：具體來說就是（shì）知道某一種故（gù）障可能會發生（shēng），然後采取有效的措施排除故障。比如，電話自動化設備運行過程中，出現了溫度較高的問（wèn）題，如果一直未得到有效的解決，就可能給導致設備結（jié）構的損壞，嚴重影響整個化（huà）工生產（chǎn）過程。如果（guǒ）利（lì）用實時（shí）檢測數據，做好故障設備（bèi）的狀態分析，然後製定科學（xué）有效的檢測方案，可以及時有（yǒu）效的徹底（dǐ）消除故（gù）障。
3.2有效進行儀表監控
在整個化工生產過程中，儀表監控的應用可以極大程（chéng）度的提高化工生產過程的安全性。具體的原理就是，操作人員可以根（gēn）據儀（yí）相關數據，了（le）解（jiě）當前（qián）的設備生產狀態，及時發現並解決故障類問題（tí）。電氣自動化控製係統的應用，不僅充分應用了各種繼承電路、微處（chù）理器以（yǐ）及信息通訊技術，還完成了傳統（tǒng）儀表監控（kòng）設備的優化和改造，構建了更加合理的分布式的控製係統。有效的儀表（biǎo）監控，可以（yǐ）幫助檢測人員（yuán）檢測電源、液壓源、氣源等的運行情況，比如，生產中，一旦出現停電，輕者會導致整個（gè）車間發生停電故障（zhàng），嚴重的可能會導（dǎo）致設備電源（yuán）保險燒毀（huǐ）等問題的產生，對於保證化工生產過程的有序性十分（fèn）不利。而電氣自動化係統的（de）應（yīng）用可以完成更好的完成生產車間的動力電檢測，維護整個生產（chǎn）過程的有（yǒu）序性和安全性。
3.3維護（hù）緊（jǐn）急停車係統
對於整個化工（gōng）生產係統來說，緊急停車係統是非常重要的安全（quán）維護裝置。緊急停車係統運行的（de）原（yuán）理為：結合實際工況，根據觀察化工生產過程中的關鍵參數，及時（shí）發（fā）現偏離正常範圍的情況，進行緊急停車，避免發生不可挽回的生產事故以及經濟損失（shī）。經過總結以往的化工（gōng）生產經驗發現，需要緊急停（tíng）車的（de）情況主要有三種其一：正常（cháng）停車，以設備定期檢（jiǎn）修維護為基（jī）礎，開展有目的。有計劃的停車；其二：局部緊急停車，局部設備突發故障，必須（xū）緊急停車，查明原因，妥善處理後方可繼續運行；其三：全麵（miàn）緊急停車，如果停水、停電、停汽麵積較大，為了避免產生較大的影（yǐng）響，必須開展全麵緊急停車。設計（jì）緊急停車係統的時候，除了保證檢測單元、邏輯單元、執行單元的（de）串聯關係，還要保證每（měi）一個單元的（de）獨立性，消除中間不（bú）必要的環節，提（tí）高整個係統運行的可靠程度。
4、實訓設備的推薦及介（jiè）紹
電氣控製實訓裝置,電氣控製實訓設備,電氣控製實訓台整（zhěng）體（tǐ）要求：
本裝置可完成（chéng）"電（diàn）機學"、"電機與拖動"、"電機控製"、"交直流調速"等課程實驗大綱的要求。
二、電氣控製實訓裝置,電（diàn）氣控製實訓（xùn）設備,電氣控（kòng）製實（shí）訓台功能結（jié）構要求：
1、該裝置須采用標準配電櫃為主體櫃（guì）進行改造，充分利用該櫃雙麵空間位置，其中一麵裝有電源控製、交直流電源、測量儀表、變頻器（qì）、低壓電氣器件，另一麵裝有（yǒu）2塊可方（fāng）便（biàn）拆卸的網孔板；
2、電氣控製線路元器件都（dōu）裝在電氣櫃麵板上，配有接線柱子（zǐ）；通過端子學生可自行接線，構建控（kòng）製係統，具有一定的擴展性；
3、提供過壓、過流、漏電保護電路，當如（rú）控製櫃出現電源異常使係統電（diàn）壓或電流超過保護電路的（de）極限值時（shí），係統立即切斷（duàn）電源，對人身安全起到一定的保（bǎo）護作（zuò）用；
三、電氣控（kòng）製實訓裝置,電氣控製實訓設備,電氣（qì）控製實訓台技術性能要求：
1、輸入電壓：三相四線製380V±10%50HZ；
2、工作環境：環（huán）境溫（wēn）度範圍為-5℃～+40℃相對濕度＜85%（25℃）海拔＜2000m；
3、裝置（zhì）容量：不大於1.5KVA；
4、外形尺寸（cùn）：≥800mm×600mm×1800mm（長寬高（gāo））；
5、設備重量：約（yuē）150Kg；
四、電氣控製實訓裝置,電氣控製實訓設備,電氣控製實訓台控製櫃配置（zhì）
（一）櫃體：左、右櫃（guì）壁為雙層亞光密紋噴（pēn）塑結構，雙麵設計，冷（lěng）軋鋼板、鋁質材質；櫃子底部設有觀察窗口，底部帶四（sì）個腳輪便於移動。
（二）內部配置模塊：內部空間分（fèn）隔為不同區域，布局合理，所有電氣元件接（jiē）線端子均已引到專用接線柱（zhù）上，學生通過直接接插進行電路的連接，接（jiē）近工業實際現場。
1、交、直（zhí）流電源：直流穩壓電源：0-10V，具有短路軟截止自動（dòng）恢複保（bǎo）護功能；設有（yǒu）1隻交流電（diàn）壓表、1隻交流電流表、電壓指示切換（huàn）開關；控製櫃的供（gòng）電（diàn）急停按鈕和啟停開（kāi）關控製，通過電壓指示切換開關可分別指示電網的UUV、UVW、UWU線電壓值；裝有交流電流表，用來（lái）監視負載大小（xiǎo）；設有變壓器一組，變壓器原邊根據不同的接線可（kě）加220V,也可加380V交流電源（yuán），合（hé）上開關後，變壓器（qì）副邊即可輸出36V、110V、20V、20V、12V、6.3V的交流電壓。提（tí）供過壓、過流、漏電保護（hù），當如控製櫃出現（xiàn）電源異常使係統電壓或電流超過（guò）保護電路的（de）極限值時（shí），係統立即切斷電源，對人身安全起到一定的保護作用；
2、儀器儀表：提供交流數字電壓表，測量範圍為0～500V，三位半數顯；直流數字電壓（yā）表，測量範（fàn）圍為0～500V，三位半數顯，精度為0.5級；直流數字電流表，測量範圍為（wéi）0～2A，三位半數顯，精度為0.5級；多功能電力儀表，液晶顯示（shì），測量三相電流、電壓、功率（lǜ）因數，功率等；
3、電氣元件：提供三相斷路器一隻，二相（xiàng）斷路器一隻，三相電能（néng）表一隻、互感器三隻、熔斷器（5A）五（wǔ）隻、交流接觸器四（sì）隻（zhī）（含輔助觸頭）、熱（rè）繼電器二隻、數字式時間繼電器（qì）二（èr）隻、按鈕開關（常開、常閉）六隻、急停按鈕一隻、行程開關（guān）四隻、繞線電（diàn）機調速（sù）電阻一組、信（xìn）號指示（shì）燈（紅、綠、白、黑）一隻、萬能轉換開關一隻（zhī）、選擇按鈕二隻、交流電壓表一隻、交流電流表一隻、多功（gōng）能儀表一隻等；
4、變頻器模塊：FR-D720S-0.4KW變頻器，具有RS485通信端口，配有變（biàn）頻器通訊電纜；
5、直（zhí）流調速模塊：直流電機調速控製實訓組件：由專用（yòng）驅動模（mó）塊（kuài）、隔離電路等裝組成；
6、三（sān）相異步電機（帶速度繼電器）：一（yī）台，380V、180W；
7、三相異步雙速電機：一台（tái），380V、180W；
8、三相線繞式異（yì）步（bù）電動機電機：一台，380V、180W；
9、直流電動機：一台DC220V、50W；
10、轉速表：一台，外置手持式；
11、理線架：一台，鋼（gāng）製結構，尺寸（cùn）≥1200mm×450mm×1200mm（長寬（kuān）高）；
12、智（zhì）能接線（xiàn）係統：整個（gè）係統由一台計算（suàn）機作為主機，最多控（kòng）製40個智能動力接線板從機，完成自動對每個動（dòng）力接線板的接線狀況進行接線對、錯評定，接線（xiàn）數統（tǒng）計，接線板安全通斷電控製，練習和考試兼用功能。
五、實訓內容要求（不少於以下實驗項（xiàng）目）：
一、變頻調速（sù）技術
1、變頻（pín）器功能參數設置與操作（麵板（bǎn）操作）
2、變頻器功（gōng）能參數設置多（duō）段速度選擇變頻調速
3、多段速度（dù）選擇變頻調速
4、電位器控製變（biàn）頻器外部（bù）電壓調速
5、基於模擬量方式的變頻器閉環調速（控製變頻器外部電壓）
二、直流電機調速技術
6、直流電機的啟停控製
7、直流電（diàn）機（jī）PWM調速
8、直流電機外部電（diàn）位器（qì）調速
三、低壓電氣實訓
9、三相異步電動機接觸器自鎖控（kòng）製線路
10、三相異步電動機接觸器點動控製線路
11、三相異步電（diàn）動機的多地控製
12、接觸器聯鎖的正反轉（zhuǎn）控製（zhì）線路
13、按鈕（niǔ）聯鎖的三相（xiàng）異步電動機接觸器正反轉（zhuǎn）控製線路
14、雙重聯鎖的三相異步電動機正反轉控製線路
15、三相線繞式異步電動機電機調速控製（zhì）線路
16、Y-△啟（qǐ）動自動（dòng）控製線路
17、三（sān）相異步電動機反接製動（dòng）控製線路
18、三相異（yì）步電動機的（de）順序（xù）控製（zhì）
19、工作台自動往返控製線路
20、三（sān）相雙速異（yì）步電機控製接線
21、三相電度表接線
22、電壓表、電流表（biǎo）安裝電路
23、電流互感器（qì）與電流表配用接線
24、萬能轉換開關和電壓表測量電壓接線
4、實訓設備的推薦及介（jiè）紹
MYDJ-24電氣控製實（shí）訓裝置
本裝置可完成（chéng）"電（diàn）機學"、"電機與拖動"、"電機控製"、"交直流調速"等課程實驗大綱的要求。
二、電氣控製實訓裝置,電（diàn）氣控製實訓（xùn）設備,電氣控（kòng）製實（shí）訓台功能結（jié）構要求：
1、該裝置須采用標準配電櫃為主體櫃（guì）進行改造，充分利用該櫃雙麵空間位置，其中一麵裝有電源控製、交直流電源、測量儀表、變頻器（qì）、低壓電氣器件，另一麵裝有（yǒu）2塊可方（fāng）便（biàn）拆卸的網孔板；
2、電氣控製線路元器件都（dōu）裝在電氣櫃麵板上，配有接線柱子（zǐ）；通過端子學生可自行接線，構建控（kòng）製係統，具有一定的擴展性；
3、提供過壓、過流、漏電保護電路，當如（rú）控製櫃出現電源異常使係統電（diàn）壓或電流超過保護電路的（de）極限值時（shí），係統立即切斷（duàn）電源，對人身安全起到一定的保（bǎo）護作（zuò）用；
三、電氣控（kòng）製實訓裝置,電氣控製實訓設備,電氣（qì）控製實訓台技術性能要求：
1、輸入電壓：三相四線製380V±10%50HZ；
2、工作環境：環（huán）境溫（wēn）度範圍為-5℃～+40℃相對濕度＜85%（25℃）海拔＜2000m；
3、裝置（zhì）容量：不大於1.5KVA；
4、外形尺寸（cùn）：≥800mm×600mm×1800mm（長寬高（gāo））；
5、設備重量：約（yuē）150Kg；
四、電氣控製實訓裝置,電氣控製實訓設備,電氣控製實訓台控製櫃配置（zhì）
（一）櫃體：左、右櫃（guì）壁為雙層亞光密紋噴（pēn）塑結構，雙麵設計，冷（lěng）軋鋼板、鋁質材質；櫃子底部設有觀察窗口，底部帶四（sì）個腳輪便於移動。
（二）內部配置模塊：內部空間分（fèn）隔為不同區域，布局合理，所有電氣元件接（jiē）線端子均已引到專用接線柱（zhù）上，學生通過直接接插進行電路的連接，接（jiē）近工業實際現場。
1、交、直（zhí）流電源：直流穩壓電源：0-10V，具有短路軟截止自動（dòng）恢複保（bǎo）護功能；設有（yǒu）1隻交流電（diàn）壓表、1隻交流電流表、電壓指示切換（huàn）開關；控製櫃的供（gòng）電（diàn）急停按鈕和啟停開（kāi）關控製，通過電壓指示切換開關可分別指示電網的UUV、UVW、UWU線電壓值；裝有交流電流表，用來（lái）監視負載大小（xiǎo）；設有變壓器一組，變壓器原邊根據不同的接線可（kě）加220V,也可加380V交流電源（yuán），合（hé）上開關後，變壓器（qì）副邊即可輸出36V、110V、20V、20V、12V、6.3V的交流電壓。提（tí）供過壓、過流、漏電保護（hù），當如控製櫃出現（xiàn）電源異常使係統電壓或電流超過（guò）保護電路的（de）極限值時（shí），係統立即切斷電源，對人身安全起到一定的保護作用；
2、儀器儀表：提供交流數字電壓表，測量範圍為0～500V，三位半數顯；直流數字電壓（yā）表，測量範（fàn）圍為0～500V，三位半數顯，精度為0.5級；直流數字電流表，測量範圍為（wéi）0～2A，三位半數顯，精度為0.5級；多功能電力儀表，液晶顯示（shì），測量三相電流、電壓、功率（lǜ）因數，功率等；
3、電氣元件：提供三相斷路器一隻，二相（xiàng）斷路器一隻，三相電能（néng）表一隻、互感器三隻、熔斷器（5A）五（wǔ）隻、交流接觸器四（sì）隻（zhī）（含輔助觸頭）、熱（rè）繼電器二隻、數字式時間繼電器（qì）二（èr）隻、按鈕開關（常開、常閉）六隻、急停按鈕一隻、行程開關（guān）四隻、繞線電（diàn）機調速（sù）電阻一組、信（xìn）號指示（shì）燈（紅、綠、白、黑）一隻、萬能轉換開關一隻（zhī）、選擇按鈕二隻、交流電壓表一隻、交流電流表一隻、多功（gōng）能儀表一隻等；
4、變頻器模塊：FR-D720S-0.4KW變頻器，具有RS485通信端口，配有變（biàn）頻器通訊電纜；
5、直（zhí）流調速模塊：直流電機調速控製實訓組件：由專用（yòng）驅動模（mó）塊（kuài）、隔離電路等裝組成；
6、三（sān）相異步電機（帶速度繼電器）：一（yī）台，380V、180W；
7、三相異步雙速電機：一台（tái），380V、180W；
8、三相線繞式異（yì）步（bù）電動機電機：一台，380V、180W；
9、直流電動機：一台DC220V、50W；
10、轉速表：一台，外置手持式；
11、理線架：一台，鋼（gāng）製結構，尺寸（cùn）≥1200mm×450mm×1200mm（長寬（kuān）高）；
12、智（zhì）能接線（xiàn）係統：整個（gè）係統由一台計算（suàn）機作為主機，最多控（kòng）製40個智能動力接線板從機，完成自動對每個動（dòng）力接線板的接線狀況進行接線對、錯評定，接線（xiàn）數統（tǒng）計，接線板安全通斷電控製，練習和考試兼用功能。
五、實訓內容要求（不少於以下實驗項（xiàng）目）：
一、變頻調速（sù）技術
1、變頻（pín）器功能參數設置與操作（麵板（bǎn）操作）
2、變頻器功（gōng）能參數設置多（duō）段速度選擇變頻調速
3、多段速度（dù）選擇變頻調速
4、電位器控製變（biàn）頻器外部（bù）電壓調速
5、基於模擬量方式的變頻器閉環調速（控製變頻器外部電壓）
二、直流電機調速技術
6、直流電機的啟停控製
7、直流電（diàn）機（jī）PWM調速
8、直流電機外部電（diàn）位器（qì）調速
三、低壓電氣實訓
9、三相異步電動機接觸器自鎖控（kòng）製線路
10、三相異步電動機接觸器點動控製線路
11、三相異步電（diàn）動機的多地控製
12、接觸器聯鎖的正反轉（zhuǎn）控製（zhì）線路
13、按鈕（niǔ）聯鎖的三相（xiàng）異步電動機接觸器正反轉（zhuǎn）控製線路
14、雙重聯鎖的三相異步電動機正反轉控製線路
15、三相線繞式異步電動機電機調速控製（zhì）線路
16、Y-△啟（qǐ）動自動（dòng）控製線路
17、三（sān）相異步電動機反接製動（dòng）控製線路
18、三相異（yì）步電動機的（de）順序（xù）控製（zhì）
19、工作台自動往返控製線路
20、三（sān）相雙速異（yì）步電機控製接線
21、三相電度表接線
22、電壓表、電流表（biǎo）安裝電路
23、電流互感器（qì）與電流表配用接線
24、萬能轉換開關和電壓表測量電壓接線
