生产自动化系统应用的分析及对策

生产自动化系统应用的分析及对策

徐崇蛟

（浙江安吉天子湖热电有限公司浙江湖州313009）

摘要：生产自动化技术的不断进步，我国现代化进程正在不断前进，生产自动化系统被广泛应用于各个行业之中。自动化系统，能准确迅速地传输设备运行工况，提高设备运行检测的准确率，增加设备的安全性能，保证设备安全运行，避免事故的发生，还可降低人工的劳动强度，提高机械自动化程度。但，在热电厂生产过程中也遇到了众多自动化系统问题。本文从热电厂生产自动过程方面着手，分析存在问题，提出解决问题对策。

关键词：生产自动化系统；问题；分析；对策

热电厂生产自动化控制系统就是由分散控制系统（DCS）和电气综合自动化系统组成，它是整个热电厂安全经济运行的保障。主要是对机组进行全面监控和数据信息记录与传输，故障判断，不断提高热电厂安全性能、预测设备运行风险，维护生产系统的安全运行。运行过程中热电厂自动化控制系统一旦发生故障，就会使运行人员对机组运行状况无法实时监控和操作，进而导致整个热电生产系统瘫痪，引发供热、发电中断，必然会造成重大经济损失，而且会引起不良的社会反应。本文从热电厂自动化系统应用的角度出发，进一步提出相应问题解决对策。

一、自动化系统应用

热电厂生产自动化系统分为热工自动化系统(即分散控制系统)和电气综合自动化系统，其主要是用于对热电厂机组运行状况进行监视和设备远程操作，记录并显示各项数据，判断故障，并报警提醒运行人员调整。自动化信息技术的发展和应用管理的不断完善，自动化技术已经应用到电力生产系统的各个角落，发挥巨大的作用。

热电厂热工自动化系统（即DCS分散控制系统）是将热电厂热力机械相关设备的一次测量仪表、设备的联锁保护和发供电设备的继电保护等的功能进行组态，形成相关联的自动控制系统，利用先进的计算机应用技术、信息处理技术、通信技术、plc技术、分散测控技术（DCS）等，实现对整个热电厂的电气及热力设备控制系统的相关设备进行远程自动监控、各项数据传递、故障报警、切断故障设备等，集智能化和自动化技术应用于一体。目前，热电厂自动化程度不断提高，但是各设备实际运行中，也会出现自动化系统这样或那样的问题，也充分暴露了自动化系统中尚还存在的一些未完善的问题，需进一步完善。

二、自动化应用的优势

1、集中监控方式

热电厂实施机炉电集控运行方式，维护运行方便。自动化程度高，在集控室内对机组实现远程启停机，运行工况监控和调整及机组有关事故处理等操作。实施集中监控方式使各个设备间便于实现运行统一调度管理，统一协调指挥，保证机组的安全稳定运行，充分实现人员的综合利用。

2、远程控制方式

通过现场总线通讯，实施远程控制方式，对机组的启停操作及阀门开关操作，大量节约人力资源和设备电缆及材料。组态灵活，可靠性强。

3、现场总线布局

应用现场总线布局，采用以太网、现场总线等计算机网络技术应用实施远程控制，使用了I/O卡件、变送器，减少相应的隔离设备和设备投资费用与设备运行维护费用。

二、热电厂自动化系统中存在的问题

1、自动化系统的技术设计缺乏标准化

由于热电厂运行工况变化大，部分热力设备完全实施自动化相对较困难，各热电厂自动化设施运行方式、主机设备运行工况和相关自动化设备管理制度等，没有统一标准，这无疑影响企业自动化设施的投入率，设备安全运行受到极大影响。如不同品牌PLC接口兼容问题、电气综合自动化系统和热工自动化（DCS分散控制系统）融合问题等，上述问题主要可从下列几个方面进行分析：

1、自动化设备缺乏标准化的数据通讯接口。各自动化系统设施中存在着接口兼容性差等问题，接口是自动化设备传递数据信息的重要通讯通道，对设备设施正常连接，安全稳定性能，起着决定性的作用，往往易被人们所忽略。各生产厂家自产自销，通讯接口缺乏标准化，自动化设备通用性差，使自动化设施运行效率和经济效益偏低。所以各自动化系统要考虑按照统一的接口规范实施生产，提高设备的兼容性，使不同商家的设备可通用性增强，为自动化设备系统正常运行提供必要的技术保证。

2、产品不达标，品质差。目前众多厂家对于产品本身的实用性、可靠性不够重视；部分用户注重产品的技术含量，导致许多实用性能差、运行不够稳定、缺乏安全保障。此外，设计人员对自动化设备的缺乏对质量标准应用，导致该产品质量品质和实用性能差。

3、自动化系统设备的电磁干扰问题。自动化系统设备的抗干扰，即电磁兼容性，电磁一旦干扰，它会直接影响自动化系统运行的稳定性，引起设备故障。

4、缺乏相应的自动化系统的运行维护人员。虽然自动设备投入运行后，但自动化设施的运行维护还跟不上，相应的运行维护人员缺乏，使系统的安全和稳定无法保证。设备故障后不能及时处理，相关自动化设备的维修主要是依靠厂家技术人员。各企业要培养一支属于自己的自动化设备的维修人才队伍，完善和更新自动化知识结构，加强对自动化行业内的相互交流。

三、解决自动化系统问题的对策

1、加强协作，促进自动化系统的技术设计标准化

加强各自动化设施生产企业相互协作，使自动化设备按国家规范和标准生产。如故障录波与通讯控制器、保护与通讯控制器、各种品牌的pLC、电气综合自动化系统和热工自动化（DCS分散控制系统）等设备在接口设计上有统一标准，形成统一的可执行的自动化设备标准规范制度，杜绝因缺乏标准而带来的兼容性和通讯问题。

2、合理设自动化系统控制方式

（1）分散控制系统设计（DCS）：分散控制系统设计各系统单元的监视、控制、维护、判断、报警等信息进行就地处理，处理完毕后数据信号后通过以太网或现场总线网络输送到主控室的中心计算机上。自动化系统各单元彼此单独处理、相互不构成影响。

（2）自动化设施的兼容性能：自动化设备主要分为软件部分和硬件部分。硬件部分配备标准统一的通讯接口。而软件设施要求具有一定的兼容性能，适应自动化系统不断更新发展的需要。

（3）建立属于企业自己的自动化系统设施运行维修人才队伍，摆脱对于厂家专业技术人员的依赖，保证热电厂自动化设备安全运行，提高设备运行的健康水平。

（4）采用有效的接地措施和隔离措施，减少自动化设备电磁干扰问题，抑制干扰。

①保证信号线正常使用，经常检查信号线，并更换和维护有破损的信号线，确保信号线信号传递正常，防止漏电产生信号干扰。

②做好接地，如DCS系统接地包含信号、供电电源接地和保护接地。有效抑制电流和电子噪声干扰。

四、结论

随着科学技术的不断进步，自动化系统的不断发展，但在实践应用过程也中出现了众多的问题，为促进自动化系统建设发展，还需加快自动化技术专业人才的培养，共同促进自动化的不断发展。