时间：2022-07-22 13:11:14
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电气控制系统，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词:燃气电厂；自动化；电气控制系统设计
一、引言
随着社会经济与科技的迅速发展，传统的燃煤电气发展为依靠天然气为能源的燃气电厂，燃气电厂的投资低，发电效率高，环保性能好。但是随着客户用电量的增加，电能质量得不到保障，所以，为了提高电能质量，保持电能的稳定性，就需要一个稳定优化的电气控制系统，以保障电厂机组正常运行。电气控制系统是为推进发电厂电气自动化的发展而将原来的分散控制系统DCS中的电气部分独立出来进行专业管理的系统，电气自动化的目的是对全厂的电气系统进行实时运行监视和控制，其应用主要包括升压站自动化，发电机(变压器组的电气监控及厂用电自动化，发电厂电气系统自动化程度的提高#最大限度地减少了运行人员的工作量，实现了机-炉-电一体化控制#能使机组安全、经济、可靠运行。
二、燃气电厂电气控制系统构成与特点
（一）电气控制系统的组成部分
1、硬件结构燃机—汽机控制系统为主要的控制系统，目前使用较多的是分散控制，每个硬件设备之间的连接方式选择硬接线和通信的方式，通过相关信息与参数的传递，达到控制燃气机组的目的。2、网络结构由于网络的高速发展，燃气电厂基本实现自动化，由于网络结构的运行使得实时监控得以实现，相关信息第一时间传送到自控室，另外一部分为厂级监控信息，主要是负责处理和存储实时监控的信心，实时监控系统采用DCS（集散控制系统）系统为核心，DCS系统可以实现远程控制，整个系统由数据中心、实时监控系统、备份系统以及各个工段的单元机组控制情况，这些都是为了保证燃气电厂的每一部分都可以安全稳定的运作，从而满足整个燃气电厂的生产。
（二）燃气电厂电气控制系统特点
首先，为了使整个控制系统有效的工作，电气控制系统设计在整个反应的过程中需要很及时，时间的单位缩小到以毫米来计算。其次，整个系统在设计程序时，由于其搜集的信息量小，所以操作不会过于频繁，而且相关设备较少，这样就为操作带来了极大的便捷性。在拥有便捷性的同时，为了电气控制系统的稳定性与功能性，相对的会对电气设备的要求有所更高。
三、燃气电厂电气控制系统的设计
（一）燃气电厂厂用电源系统
电源系统是整个电厂运行的前提条件，厂用电源、电源切换与事故保安电源系统这三部分构成整个燃气电厂的电源系统，厂用电源的电压级别有6KV与380V，6KV厂用电源，实现由工作电源向备用电源或者是由备用电源向工作电源的双向切换，一般由DCS系统按照事先设定的“指令”来具体执行操作，比如，当厂区内某段或者某个变压设备等发生故障，DCS系统就会立刻发出“指令”，完成由“工作电源”向“备用电源”的快速切换，避免以外事故的发生；相对应的手动合闸的方式是通过人工进行键盘输入命令来控制，对键盘进行命令后，相关程序就会启动快切装置，根据逻辑的判断，若是满足通气所需的条件时，相关指令将会执行，当然，我们可以通过显示屏观测到整个过程的信号情况。380V电源系统是为电厂提供连续稳定的持续高压电源，整个系统内部由多台机组共同构成，每台机组的构成是相同的，都是两段保安母线、保安电源、工作电源以及备用电源，保安母线最主要的部件就是备用电源。另外一种是事故保安系统，简单地说就是一种备用系统，以备不时之需，当正常的燃气机组发生故障，导致生产不能正常运行时，就需要启动保安系统，以此来满足燃气电厂的用电需求，在具体现实的电场中，保安系统的电机多数为柴油发电机组，一旦电厂突发停电现象，DCS系统发出指令，柴油机组就会立即投入使用，完成了备用机组接替工作机组的双向转换，这是由于柴油机组可以在任何时刻开启和停止，长期处于“热备用”的状态，那么这样就可以保证电厂在某一段时间内的正常运行，直至找到停电原因进行处理。另外，常用电源的断电事故发生的概率相对高一些，必须设置专门的保护措施，以减少事故的发生。
（二）变压器—发电机组系统模块
机岛控制系统的启动系统利用电磁学，将励磁系统、变频系统以及电气模块控制以及信号源共同构成整个控制系统，这也是发电机控制的核心部分，当DCS系统接收到指令时，自动控制发电机的运行状态。发电机出口开关、主变220Kv侧开关均能够实现“准同期”，所谓的准同期是自动控制专业的一个名词，指的是通常情况下，准同期装置采用微处理芯片为核心，主要是为了保证安全地快速地将同步电机可以并入电网，同期点为为整个“机岛控制系统”处于缺省状态下。另外还有一个比较重要的模块就是断路器，它的作用不仅仅是可以对接地刀、隔离开关当时的状态进行提示，而且还可以借助DCS系统对近远端实现自动控制，断路器执行保护动作或者处于故障状态时不能合闸，一旦执行完合闸命令后就能够自动解除“指令”，从而整个发电机—变压器组系统模块回复到正常运行状态。
（三）厂用电源切换装置
厂用电源切换对整个电厂的用电质量起着至关重要的作用，具有相对的独立性，在整个电源切换装置的安装过程当中，需要十分谨慎，不仅仅要使整个装置的切换功能正常的发挥，还要在使用他的基础之上不会对其他装置产生干扰，避免互相影响，使切换装置可以与整个电气控制系统想融合。所以为了满足以上需求，切换装置的位置特别重要，通过进行多次实验，发现将切换装置安装在在高压电源系统中工作电源位置的进线开关周围，效果是最好的，另外考虑到用电量大大增加的现状，为了更好的提高电能的质量，还可以利用硬接线实现厂用电源切换装置与电气控制系统之间的有效信息传输，以保证切换装置的正常运行，进而可以保证电厂供电的稳定性与连续性，实现安全供电。
（四）UPS不停电电源系统
UPS是不间断电源（UninterruptiblePowerSupply）的英文简称，代表的是不停电电源系统，能够提供持续、稳定、不间断的电源，是电源供应的重要外部设备，也是整个电源控制系统的重要组成部分，为燃气电厂电气控制系统提供持续不间断的交流电，UPS大致可分成三种：离线式，在线式和在线交互式，逆变器为主要的元器件，主要是为了保持电压的稳定性，还包括静态开关、逆变器、整流器，可以实现电能的有效供给。
（五）保安段电源系统
任何一个系统的设计都必须要有相应的保护措施，所以在设计保安段电源控制就是充当这样的一个角色，会对直流电源系统进行控制与有效的保护，当燃气电厂不可控的出现重大故障影响生产运行时，保安段电源系统可以保证每个机组控制系统、直流系统可以一直处于不停电的运行状态，实现了机组的常规运行，以保证电能的正常供应。前面提过的常用电源发生故障的概率高，就可以使用电气控制系统的电源保护可以很好的降低事故发生的概率，一旦断电情况发生，保安段电源系统就会迅速的将处于“热备用”状态的柴油机组开启，为整个电气系统提供电量，保证整个设备的正常运行，这样既可以保证电能的持续稳定的输出，也可以减少因为断电而给电厂带来的经济损失，所以是非常重要的一个部分。
（六）直流电源的保护系统
直流电源系统的结构是由三组整流器和一组直流母线组成，为了是直流母线达到更好的效果，直流母线之间是需要通过用切换开关将其联络起来，交流保安段负责为该系统中的整流器提供电源，包含两组母线，整流器以及蓄电池组，为了保证不同母线之间能够进行有效联系，网络开关的设置也是必须考虑在内的，另外的包括事故照明也是电厂中很常见的一种用电负荷，还有其他的用电负荷都需要直流电源系统对他们进行保护和合理的控制，
四、结束语
随着科技的进步，电气自动化的应用以及作用在各行各业中已经越来越重要，其中电气控制系统对整个燃气机组可以起到很好的保护作用，不仅是维持生产的正常运行，更重要的是对设备的维护，这样不仅可以保护工作人员的人身安全，还可以降低电厂因断电事故造成的损失。所以电气控制系统的设计尤为重要，尤其是燃气电厂的电源控制系统、电源切换系统，保安段直流电源系统等方面。总之，考虑到燃气电厂设备的特点，整个的设计过程要可以满足最基本的时效性、快速性以及安全性等等，自有以这些特点为前提，设计的结果才有意义。
参考文献：
[1]黄天戍,李明.DCS通信网络的研究与分析[J].计算机工程,2013,29(07):124-125.
[2]宋立伟,和艳慧.论如何提高电厂电气控制系统的安全运行管理[J].山西电子技术,2015(02):92-93.
关键字：保护、准确性、技术、发展、应用
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
电气自动化是电气信息领域的一门新兴学科，其技术目前已经被各个行业广泛应用，比如电气控制系统应用到了老百姓的日常生活中。在当今电气化时代，一些厂房的电气控制系统中的分散控制系统已经成为50MW以上机组的标准配置。为了适应当今现代化管理的需要，一些企业都已经建立了实时信息系统（SIS）以及生产管理系统（MIS）。基于上述理论的研究，我们预测未来的电气自动化控制系统将会融合多学科的知识以及技能，另外这些多学科的知识也都是相互交叉的，随着信息化的发展，也会呈现出信息多元共享，管理起来也会更加便捷，这样就会为更多的人服务，产生更大的社会价值以及经济价值。下面就电气自动化控制系统的特点以及主要功能进行简单介绍。
一、电气自动化控制系统的特点以及主要功能
在现实生产需要中，与普通的热工控制量相对比，电气控制系统（ECS）中的电气控制量在控制要求以及运行过程中拥有更明显的特点，这些特点主要表现在如下方面：
1.电气控制系统（ECS）需要处理的信息量很大，另外它的系统也很复杂，主要是以过程控制为主，对于电气控制系统（ECS）来说，主要特点是以数据采集系统以及顺序控制系统为主，联锁保护较多。
2.常见的电气控制系统（ECS）相对于一般的热机设备来说，电气控制系统（ECS）对于控制信息的采集量更加微小，所要搜集的对象也比较少，便于掌握，但是电气控制系统（ECS）强调的是操作的快速性以及准确性。
3.对于电气控制系统（ECS）来说，电气设备保护自动装置要求更高的可靠性以及安全性，操作速度也要求更加快速，对于抗干扰能力要求的也是很高。
基于上述电气控制系统（ECS）的特点，机组的电气系统纳入DCS进行控制，要求控制系统具有很高的安全性以及可靠性能。在满足设备正常运转的前提下尤其需要能够实现实时显示异常运行以及事故状态下的各种数据和状态，并根据相应的操作指导和应急处理措施，保证电气系统自动控制在最安全合理的工况下面工作。
为了保证设备运行的可靠性以及安全性，需要许多辅助电气设备为之服务，能够实现某项控制功能的若干个电器组件的组合，称为控制纹路以及二次回路。这些设备需要具有以下功能：（1）、具有长时间、稳定的监视功能。设备里面运行的电流，我们是不能够通过肉眼进行观测到的，为了了解一台设备的断电以及通电情况，需要对设备进行设置，比如安装一些试听信号，灯光或者音响设备，这样就可以对运行着的设备进行电气监视。（2）、电气控制系统（ECS）设备保护功能。当电气控制系统在运行过程中，设备里面的线路以及设备会发生这样那样的故障，当电流以及电压数值超过设备以及线路所规定的限值时，这个时候就需要一套行之有效的检测方法和仪器对这些故障信号与线路进行调整，然后采取措施加以保护。（3）、电气控制系统（ECS）的自动控制功能。对于生产设施里面的大电流以及高压开关设备来说，他们的外形尺寸都比较大，对于他们的控制一般会采用操作系统进行控制以及合闸，特别是当电气控制系统（ECS）的设备出现问题时，需要进行开关切断电路，并且要有一套自动控制的电气操作设备，对供电设备进行自动控制。（4）、电气控制系统（ECS）的测量功能。在设备的正常运转中，设备上面的音响信号以及灯光能够定性的表明设备的工作运行状态，比如是处于有电状态还是处于断电状态，如果工作人员想定量地知道电气设备的工作情况，我们还需要其他仪器、仪表、测量设备、测量线路的各种参数，如电压数值、电流、频率以及功率的大小等。
随着科技的进步，之前广泛应用的操作组件、信号以及仪表设备都可以被电脑控制系统以及其他电子组件所代替，这也都是电路实现微机化、自动化控制的基础。
在我们电气控制系统（ECS）常用的设备中，控制线路的基本回路主要是由以下几种部分所构成：（1）、保护回路。保护回路也可以称之为辅助回路，其工作电源有单项220V、36V或者直流220V、24V等多种，对于电气设备和线路进行短路、失压以及过载等各种保护，由熔断器、热继电器以及失压线圈、整流组件、稳压组件等保护组件所组成。（2）、信号回路。在电气控制系统（ECS）中，能够及时反映或者显示设备以及线路正常、非正常工作状态信息的回路，如平时用到的不同颜色的信号灯，不同声响的音响设备等。（3）、电源供电回路。电气控制系统（ECS）供电回路常用电源有AC380V以及220V两种。（4）、自动与手动回路。电气控制系统（ECS）电气设备为了提高运行效率，并为了保证操作运行的安全性，需要对设备安装、调试，控制线路中还需要设置手动环节，但是在安装、调试以及紧急事故处理中，控制线路中还需要设置手动环节，通过组合开关以及转换开关实现自动与手动方式的转换。（5）、自锁以及闭锁回路。电气控制系统（ECS）的启动按钮松开后，线路保持通电，电气设备能够继续工作的电气环节叫做自锁环节，如接触器的动合触电串联在线圈电路中。多台电气设备组合使用时，为了保证安全性以及可操纵性，只能一台通电启动，另一台设备不能够通电启动的保护环节，叫做闭锁环节。
二、电气控制系统（ECS）的应用
电气控制系统在我国应用主要有三个阶段，第一个阶段是强点控制方式阶段。他通过点对点控制方式进行控制。第二个阶段称之为分散控制系统阶段，此阶段的自动化程度得到了显著提升，因为它应用到电子信息技术以及计算机技术，这样系统就发展到了机电一体化控制系统阶段。第三个阶段是电气控制系统（ESC）阶段，此阶段运用了最新的现代技术，它较之前的阶段拥有了信息交换所需要的信息接口与控制接口，并且利用了工业现场总线以及以太网技术，这样就组成了网络通讯结构模式的系统，可以实现独立的数据通信以及数字化控制，即大幅度的减少了接线次数，又极大的节约了现场的施工操作的时间，减少了运行时所消耗的资源成本。
目前用到的电气控制系统（ECS）集成了机械、电、光、液压等控制方式，这样就大大提高了设备的自动化程度，但是系统变的更加复杂了。
综上所述，虽然目前电气控制系统（ECS）的综合化以及现代化程度不是非常之高，但是未来的工厂以及其他现场都将会采用更加智能化、柔性化生产模式，所以要加快电气控制系统智能化建设，才能适应未来工业的发展。
参考文献：
关键词：污水厂；电气控制系统；设计；实现
中图分类号：S611文献标识码： A
引言
电气控制系统设计包括电气原理图设计和电气工艺设计两部分。电气控制原理设计以满足生产机械和工艺基本要求为目的，综合考虑设备的自动化程度和技术先进性。而在所有的电气工程项目中，其在安全性与可靠性方面的性能是衡量该电气控制系统能否得到良好运行的重要的依据，故在对电气控制系统实施具体的设计时，就需对系统在后期的运行中可能出现的各种故障进行预测并采取一定的保护措施，以减少相关故障的出现。
一、电气控制系统故障成因与危害
（一）电气控制系统常见故障
通常情况下，电气控制系统故障主要由于系统质量缺陷、控制系统设计缺陷或是设备安装检查出问题。其常见故障主要分为以下四类：1.短路：控制系统常见短路现象，如一相接地短路、变压器绕组匝间短路、两相短路、三相电路等不同形式的短路。2.电源缺相：当三相电源其中一相熔断器在控制系统的交流异步电动机运行过程中发生熔断现象时，会造成电源缺相。3.过电流：当电器元件或电动机启动方式出现错误或是负载由于转矩过大而引发的电流过度增大，其电流超过额定值，因而产生电流故障。4.过负载：当电气控制系统的点击处于缺相运行状态或负载大幅度增加、电压大幅增加负载降低也会使电流超过额定值引发电流问题。
（二）电气控制系统故障发生造成的危害
1.当缺相电源在堵转或保持低速运行过程时，交流异步电源会产生请进的定子系统，而在故障的时候易烧毁电动机绕组。2.当电气控制系统正常运行时，在负载短路、接线错误或是绝缘破损后，造成的短路现象形成比额定的电流高出十倍的瞬时故障电流，而故障电流所产生的强点动力能够造成电气设备的损坏或配电线路的破损，严重时还会造成火灾。3.当电流过大时一方面会造成电气控制系统停转，另一方面会造成电气设备内部的损坏，进而引起电动机转矩变大，对机械内部的转动部件造成损坏。4.当电气控制系统发生故障时还会是电网电压持续变低，继而影响相关设备及用户的工作正常工作，严重时还会造成整个电力系统的停运。
（三）电路或设施绝缘层损坏造成漏电
当污水厂电气工程中的电路和设施的绝缘层遭到破坏时，不仅导致接地故障，还会因为导体间短路造成漏电等事故，进而给人员和电气设备带来毁灭性损害，还有可能导致火灾或爆炸。因此，污水厂电气工程中的电路和设施绝缘层一旦遭到破坏，要尽快修复，谨防导体短路。这些容易引起短路的部件主要有：相线和地面、PE线、配电线及电器设备的金属外壳、施工建筑零件、下水和上水、暖气管道和金属墙体等。
二、电气控制系统设计的注意问题
（一）注重电子元器件的设计与选用
电子控制系统的自动化装置是由多个部分组成的，其中电子元器件是非常重要的部分之一，电子元器件的选择直接关系到电气控制系统自动化的性能，只有选择了合适的电子元器件才能使得对电器控制系统的自动化设计能够长期使用，降低其生产成本，所以在对电气控制系统的自动化设计过程中应该非常注重对电子元器件耐用性和持久性的检测。
（二）漏电现象预防
漏电现象的预防，首先应明确导致电路或设施绝缘层损坏的原因，从根源上杜绝此现象的发生。导致电路或设施绝缘层损坏的原因主要有：1.施工人员在安装、布置线路时的不当操作导致绝缘体损坏。2.线路或设备使用期限过长、绝缘层老化。3.因潮湿、酸碱等环境因素造成破损。通过以下方法可有效避免上述现象发生。1.安装漏电保护器，弥补保护接零和过流保护装置的防漏电缺陷，从设备配置上确保变压器运行的安全。2.安装漏电报警系统，实时监控电气线路的故障和异常状态，提前将漏电、火灾等安全隐患消灭。3.定期巡查和维护电气线路，及时检修线路泄漏和接头过热现象，更换不合格的绝缘子，减少漏电隐患。4.提升施工人员的专业技能，严格按操作规程施工，减少人为因素造成的损失。
（三）注重控制系统的散热防护工作
在对电力自动化控制系统的设计过程中，散热防护工作是十分必要的，它能够足够的保证自动化系统中每一个软件的寿命延续与功能的正常发挥，从而使这种电力自动化控制系统能够保证企业的利益，节约生产成本，提高企业的利润，一旦出现由于没有对电力自动化控制系统的散热与防护而导致整个系统的破坏，那么对于整个企业的经济利益的损坏是非常严重的。尤其是对一些大功率的设备而言，更是要着重重视，通过安装散热器等方式，加强对设备的防护，消除电力自动化控制系统中存在着的安全隐患。
三、电气控制系统的保护措施
（一）安装电气自动保护装置的重要性
在系统的初期设计环节中，若是在其系统中安装相应的电气自动的保护装置时，只有电气的控制系统出现的相关故障，该自动保护装置就可快速的查找出故障部位，并将其与非故障部位分开，进而使整个系统能够在较短的时间内恢复正常，或是在瞬间彻底的停止运行，以有效避免更大故障事故的出现[2]。同时，电气自动保护装置还可发挥出监测的功效，它可将电气设备运行的真实情况反应出现。在电气设备日常的运行中，保护装置可根据不同的电气设备在正常运行条件方面的差异，并将相关的电气设备在出现不正常的情况下所显现出来的工作状态，进而发挥与之相应的信号，为工作人员对即将发生的故障事故采取相应的措施进行及时准确的处理以及预防，最终减少更大故障事故的发生。
（二）电气控制系统的相关保护措施
通常情况下，对于电气的控制系统的保护措施存在着较多的类型，主要就是根据系统在短路时其电气量方面的变化特征而形成的基于多种作用原理下的一种电气保护措施。如在实际的工作中，就可根据电流增大的情况而构建出电流保护，或是根据电压下降的特点而构建低压保护，亦或是根据电流与电压之间的相位角的变化情况来形成断相的保护以及漏电的保护等。
四、污水厂控制系统的设计
（一）一级网络系统
一级网络系统采用微控制处理器，用高级语言VC++编制界面软件。显示单元能动态地显示电机、泵、阀门所处的工作状态、停止状态和故障状态。污水路、净化水路采用不同颜色动态显示。故障状态可显示故障产生的部位，pH值、温度、溶解氧、液位等参数以直方图形式显示。图形界面能实现现场工作状态的同步监视，并可随时打印所需要的各种数据。一级网络微控制器的核心部分可与二级系统进行有效通讯，执行污水处理工艺要求的总体控制。
（二）二级系统
二级系统是由复合传感器组成，负责各种相关数据的采集。它具有掉电保护数据存取区，可长期完整地保存相关参数及各种重要参数。二级系统的控制器，即智能仪表具有单独的输入按键及显示器，能独立完成信号，如pH值、温度、溶氧、液位的采集工作。传感器采用PH值、温度、溶解氧、液位的复合传感器，能直接测取相关数据。测量的数据经过A/D转换传送到数据处理单元，经处理的数据经过射频单元传送到一级网络中心。
（三）变频恒压供水系统
对于回用水的成品水输送泵采用了“一控三”的方式进行控制，即由一台变频器控制三台成品水输送泵，主回路电路图如图1所示。通过安装在管线上的压力传感器将压力信号传送到变频器，由变频器控制电机转速，将管线水压调整到设定的工作压力。三台成品水泵最多运行两台就能满足压力需要，在压力设定值很高的情况下，一台泵工频运行，另一台泵时时变频调整转速以满足设定值；在压力低时，只用一台变频控制就能到达要求。为了能在主控室进行操作控制，压力、流量信号通过PLC传至上位机，操作人员可以通过上位机监控管线压力和流量，同时可以对成品水泵进行手动变频控制，提高控制系统的灵活性。
图1 成品水泵变频器一控三主电路图
结束语
随着经济全球化的不断发展和深入，电气自动化工程控制系统在我国社会经济发展中占有越来越重要的地位。因此，应当加强对电气控制系统出现故障时的维修处理手段，在电气控制系统设计时就应当对可能发生的故障做粗预期判断，在设计时尽量避免因为设计不合理而导致的电流、电压和频率等问题而带来的危害。在检修和维护工作注重技术的培训和学习，掌握故障发生规律和可能性，同时制定多种解决方法和完善的保护环节，确保电力运行工作的顺利。
参考文献
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[3]李瑞.基于单片机的步进电机驱动控制系统的设计与实现[J].科技致富向导，2012，35：46.
关键词：电气控制系统，故障诊断，解析模型
0引言
在设计电气控制系统之前，要先考虑和分析电气控制系统在设计过程中可能会出现的问题，提前做好有针对性的预防措施。电气控制系统在正常工作中，如果出现问题和故障，必须及时排除故障并进行维修，从而保证系统设备能够安全正常运行，尽可能保证电气控制系统的稳定性和安全性。随着电气控制系统应用范围的不断扩大，电气控制系统必然会具有良好的发展前景，所以要不断完善电气控制系统的各项功能，不断提高电气控制系统在设备运行中的稳定性和安全性，从而保证设备正常高效的运行。
1电气控制系统常见故障的分析
（1）线路短路。通常引起电气控制系统故障的最常见因素之一就是线路短路，由于线路短路造成电气控制系统故障，会对设备造成的严重损害，部分电气设备结构会被烧毁烧坏，严重的会造成无法逆转的毁坏，这些都使电气设备的使用成本大幅度增加。由线路短路造成电气控制系统故障，需要更换和修复大量的设备电子元件，致使维修工作时间长，在一定程度上降低了设备工作效率。造成电路短路的原因有两个方面，一是线路之间绝缘性能比较差，设备在运行中各个线路之间互相接触，极易造成线路短路，二是电气设备导线之间不合理的连接，也会造成线路短路。（2）电源缺相。电源缺相也是引发电气控制系统故障的又一重要因素，主要体现在交流异步电动机引起的故障。通常交流异步电动机都是三相电源，一旦三相电源中的某一项熔断器出现故障，就会使电动机出现电源缺相的问题[1]。当交流异步电动机存在电源缺相的故障后，电动机通过的电流就会超过额定电流，会将整个电动机组烧毁烧坏，要想解决这种故障，一般都是将烧毁的电动机更换成新的电动机，这样就会造成巨大的经济损失。（3）电路接触不良。线路接触不良也是引起电气控制系统故障的最常见因素，并且出现故障的频率也比较高。线路电路接触不良，就会引起线路发生断路的情况，导致控制系统接收不到信号指令，就会造成电气设备不能正常工作的结果。经常发生电路接触不良的部位是开关和电源，以及连接不合理的电路线路，这些都可以导致电路接触不良。导致电路接触不良的主要因素是电气设备中互相接触的机构长期在空气中暴露，氧化现象比较严重，并且没有及时清理，很容易出现短路、断路以及触电等危险情况，从而会使电气控制系统的安全性能降低，缩短电气设备的使用寿命。电路线路不合理的连接，设备零部件的松动，同样会引起故障的发生，但是通常不会给电气控制系统带来影响，相关工作人员可以通过检修排除故障，恢复电气控制系统的正常运行。
2电气控制系统故障的诊断方法
（1）直接调查法。直接调查法是检测电气控制系统故障最直接有效的诊断方法，可以使故障检测工作人员快速有效对故障类型、范围、性质进行掌握和判断，快速准确诊断出故障发生原因，大大缩短检修诊断的时间，降低检修诊断的盲目性。直接调查法具体检查以下内容：①详细询问，检测诊断人员要向电气控制系统的操作人员进行询问，主要询问在电气控制系统发生故障前、发生故障中及发生故障后电气控制系统的线路状况，包括在故障发生前是否有响声、冒火、冒烟等状况的出现，故障发生前是否有停机、高频率启动、过载启动等现象的出现，以及是否私下进行维修和更换过设备系统元件等问题。从以上这些问题可看出，直接调查法最主要的检测诊断方式就是详细询问，一般通过询问可以判断故障发生原因和故障发生部位。②仔细观察，对电气设备可能发生故障的部位进行仔细观察，主要观察期外观是否有异常，通常电气设备可能存在发生故障的前兆，例如接地、短路、短路及线路松动等现象[2]。③可以闻气味，如果电气线路出现烧毁烧坏的情况，维修诊断人员通过闻气味方式来判断发生故障的部位以及性质。④检查线路，在进行触摸线路之前，必须确保切断电源电流，触摸线路检查线路是否有发热现象，从而来确定线路是否发生了故障。（2）实验检测法。实验检测法是在采用常规检查方法无法判断故障发生部位和原因的时候所采用的诊断手段，是对电气控制系统线路更深层次的检查，一般通过进行通电实验来检查故障发生部位和原因。但是需要注意的是在实验检测前要确保机械设备和电气设备的完好无损，切记不要扩大事故的范围。进行实验检测前，要将电动机和传动机分开，并且将调节器的相关开关归为零位，把开关还原到初始位置。如果电动机和传动机不能分开，可以切断主线路，并在检查中依据具体实际情况切断其他部位的线路，进一步缩小检查范围，也可以避免故障进一步扩大范围，从而避免发生意外状况。（3）电气控制系统故障的维修技巧。①短路维修相关技巧。线路短路一般具有瞬发性特点，在日常维修中首先要检查的是短路保护设备是否发生故障。一旦出现线路短路的状况，必须及时将电源切断，重点对设备的熔断器和低压断路器进行检修，这两个设备是预防线路短路的保护装置，在电气设备工作运行中，频繁启动电机和电机不断反转造成电流通常会加大转矩，造成电机转速不断加快，从而使电气设备发生损坏。还要注意在对电气控制系统维修时，要检查过流继电器工作状态。②状态维修相关技巧。状态维修一般应用于电气控制系统出现故障前，通过维修工作人员根据设备的实际情况来进行假设和分析。对设备的各项数据变化进行检查，分析对比电气设备数据与平时数据来得出电气机械设备存在的问题。在进行状态维修时，要依据不同电气机械设备各自不同的检修方法来维修，并且依据有关制度和规定进行维修[3,4]，绝对不允许对电气设备进行改动。对于检修时间没有具体要求，可以是周期性检查，也可以是不定期的检查。当对电气设备进行检测时，应当进行预检，而不是只在电气设备发生故障后才能进行检修。③运用解析模型来诊断故障。解析模型是依据电气控制系统相关数学理论知识与系统具体实际运行情况来创建的，随着科学技术的不断进步与发展，解析模型也在不断完善，也越来越合理准确。全面系统对解析模型进行分析，可以综合判断电气控制系统故障发生部位和原因，同时依据故障诊断结果，可以及时有效采取解决措施，在一定程度上能够提高电气控制系统的稳定性、可靠性及安全性。在运用解析模型进行故障诊断时，应充分了解分析电气控制系统模型的构建条件，有针对性构建电气控制系统模型，并同时采用先进的现代化科学技术和方法，全面检测电气控制系统故障及安全隐患，从而提高在未知故障检测和诊断方面的敏感度。④采用替换系统部件方法来诊断故障。在对电气控制系统故障进行诊断维修时，可以采用替换电气系统部件的方法。具体操作方法是将电气控制系统中一部分部件替换掉，然后观察电气系统是否能够正常运行，将所替换的新部件与被替换掉部件相对应系统运行状况进行对比分析，从而来确定被替换掉的部件是否出现故障。如果将部分构建进行替换后，电气系统的故障被排除，就可以确定得出是替换掉的部分构建存在了问题，之后在进一步进行诊断，如果故障没有被排除，就需要继续替换其他位置的部件，一直到找出故障所在位置。这种方法具有较高的准确性，但是需要投入大量人力物力。
3结语
电气控制系统故障在实际系统中发生的频率比较高，为了确保系统得以正常运行，相关技术人员应该实时对系统的运行状态进行关注，一旦故障出现，应该采取相应的诊断方法对系统进行诊断，确定故障后不仅需要采取合适的维修技术进行维修，还需要注重维修技巧的应用，从而保证电气控制系统得到有效维修，使其恢复至正常运行状态。
参考文献
[1]邢秀琪.电气控制系统故障分析诊断及维修技巧[J].现代制造技术与装备,2017(04):143+150.
[2]张军.探究电气控制系统故障分析诊断及维修技巧[J].装备维修技术,2020(02):112.
[3]周兆松.电气控制系统故障分析诊断及维修方法探讨[J].中国设备工程,2018(09):43-44.
关键词：电厂电气控制系统 总线
DCS 主要完成的是汽轮机、锅炉的自动化过程控制， 对电气部分的自动化结合较少， DCS 一般未充分考虑电气设备的控制特点， 所以无论是功能上还是系统结构上， 与网络微机监控系统相比在开放性、先进性和经济性等方面都有较大的差距。随着电厂自动化水平的不断提高， 电气系统采用计算机控制已成为当前设计的主流， 控制方式也从单纯的 DCS 监控逐步向具备故障分析、信息管理、设备管理、自动抄表、仿真培训等高等级运行管理功能的方向发展， 由此又推动了现场总线技术在电厂电气控制系统中的应用。
1、电气现场总线控制系统的发展及现状
火力发电厂机组电气系统控制方式到目前为止经历了 3个阶段：
（ 1） 第 1 阶段， 采用强电一对一控制方式， 在主控室设模拟控制屏， 受控对象的控制开关、状态显示、监视仪表及中央信号等元件均独立设置于控制屏上。
（ 2） 第 2 阶段， 随着主机设备 DCS 的应用和发展以及热工自动化水平的提高， 主控室电气控制与热工控制相互不协调的矛盾开始显得十分突出， 为此， 人们提出了将电气系统纳入DCS 控制的设想及原则， 在 2000 年之后已逐步运用于电厂。但限于 DCS 的 I/O 测点容量有限， 送入 DCS 的电气信息量比较有限。
（ 3） 第 3 阶段， 20 世纪 90 年代中后期， 计算机网络控制技术开始运用于变电站。变电站计算机监控系统首次在电气控制领域引入了现场总线技术， 并取得了成熟的运行经验。电气设计人员提出了将现场总线运用于厂用电控制系统的设想， 从而推动了各种电气智能化控制设备的迅猛发展。近几年， 全国已有数十家运用现场总线技术的电厂投入运行并得到用户认可。以现场总线技术为基础的电气控制系统已逐渐成为当前电厂设计的主流。
2、电气现场总线控制系统的监控对象
电气现场总线控制系统的监控对象主要有：发电机 - 变压器组，其监控范围主要包括发电机、发电机励磁系统、主变压器、220kV 断路器；高压厂用工作及备用电源，其监控范围主要包括高压厂用工作变压器、起动 - 备用变压器等；主厂房内低压厂用电源，其监控范围主要包括低压厂用工作和公用变压器、照明变压器、检修变压器和除尘变压器等主厂房的低压厂用变压器；辅助车间低压厂用电源；动力中心至电动机控制中心电源馈线；单元机组发电机和锅炉 DCS 控制电动机；保安电源；直流系统；交流不停电电源。
3、电气现场总线控制系统配置
每台机组配置现场总线控制系统（field－busco nt rol sys-tem，FCS），将机组电气系统的发电机-变压器组、单元机组厂用电系统和公用厂用电系统都纳入 FCS，FCS 作为 DCS，在 DCS 操作员站实现对电气系统的监控，并通过冗余配置的通信服务器在站控层与 DCS 进行连接。
3.1 网络结构
电气 FCS 采用分层、分布式计算机控制系统，在系统功能上分层，设备布置上分散。网络结构为 3 层设备 2 层网方式，3 层设备指监控主站层、通信子站层和间隔层，2 层网指连接监控主站层与通信子站层的以太网以及连接通信子站层与间隔层的现场总线网。监控主站层由双冗余的系统主机、工程师站、网络交换机和负责与 DCS 及厂级监控系统（SIS）通信的双冗余通信服务器等组成，通信子站层主要由安装于电气继电器室的多串口通信服务器和安装在各配电室的通信管理机组成，间隔层设备主要包括安装在电气继电器室、6kV 开关柜和 380V 开关柜的智能测控装置、综合保护测控装置、电动机控制器和智能仪表等。通信管理机与监控主站采用双冗余的光纤以太网连接，与间隔层设备可根据设备情况采用 Profibus，LON，CAN，工业以太网或其它现场总线进行连接，其主要功能除完成对各综合智能测控单元的数据进行管理外，还完成实时数据的加工和分布式数据库的管理工作。公用厂用电系统的站控层以太网独立组网，通过通信网关分别与机组自动化系统以太网连接，共用单元机组的工程师站，并通过软、硬件闭锁手段只能接受一台机组控制系统的操作指令。
3.2 数据采集
对发电机-变压器组、高压厂用变压器及起动-备用变压器，除少量模拟量信号、高压侧断路器、隔离开关、接地开关位置信号、控制回路断线及允许远方操作信号、发电机-变压器组及起动-备用变压器所有控制量信号采用硬接线直接与 DCS 连接外，其它监测信号均通过专设的测控装置接入 FCS，再以通信方式送 DCS。电气专用装置如发电机-变压器组及起动-备用变压器保护、电压自动调整装置（AVR）、同期装置、故障录波、厂用电快速切换、柴油机、直流系统以及交（直）流不停电电源（UPS）系统等均设有通信接口，通过多串口通信服务器接入 FCS。电厂厂用电源分高压厂用工作及备用电源、主厂房低压厂用电源系统和辅助车间低压厂用电源系统，主厂房低压厂用电源包括低压厂用工作和公用变压器、照明变压器、检修变压器和除尘变压器及其 380V 配电装置等，辅助车间低压厂用电源包括输煤系统、工业废水处理站、翻车机、循环水系统、补给水系统变压器及其380V 配电装置等。为与本工程水、煤、灰辅助系统集中控制的思路相适应，辅助车间厂用电源系统均纳入机组 DCS监控。针对热控水、煤、灰单独设置控制点的方案，辅助车间 380V 电源系统也可纳入相应可编程序控制器（PLC）控制。为使控制系统接线更加简单，对主厂房重要厂用电源如 6kV 厂用电系统及锅炉、汽轮机、主厂房公用系统等，采用硬接线和现场总线相结合的采集方式，即重要 DI 信号（如断路器合闸位置、断路器跳闸位置、允许操作、故障）和 DO 信号（如断路器合闸指令、断路器跳闸指令等）保留硬接线，回路其它所有信息均通过现场总线以通信方式送入 FCS 及DCS；而对机组不重要厂用电源如检修、照明、电除尘及辅助车间厂用电系统等，取消厂用电电源系统全部的硬接线，完全采用通信方式进行监视和控制。对单元机组电动机，由于与机组热工系统联系紧密，采用硬接线和现场总线相结合的采集方式，同时，要保留和监控逻辑有关的重要信息，采用硬接线的方式，接入 DCS 中进行监控。FCS 采集的供电气系统分析管理的信息如各保护整定值、故障时电流和电压波形等数据，送入 FCS 的工程师站进行分析处理，不送入 DCS，但可以通过独立的通信接口送入 SIS 和管理信息系统（MIS）。
4、电气现场总线控制系统总线的选择
现场总线技术主要应用于厂用电系统， 其控制系统有以下几个特点：
（1） 厂用电系统实现的是顺序控制， 即数字量控制， 模拟量信号仅作监视， 不参与系统逻辑控制， 与热工模拟量过程控制有本质的区别。
（2） 控制系统中某些功能对动作时间及响应速度要求很高， 这些功能通常由继电保护、快切、备自投、故障录波器等电气专用装置实现， 所以可以适当降低通过总线实现信号检测与快速控制能力的要求， 但仍然比热力生产过程控制要求高。所以厂用电系统宜采用高速现场总线。
（3） 厂用电系统控制对象较多， 信息量大。
（4） 电气配电装置分散于电厂整个厂区， 应用于大中型电厂时， 要求采用传输距离较长的总线。
5、结束语
【关键词】电气控制系统；PLC（可编程逻辑控制器）；特点；应用
【分类号】：TM921.5
PLC具有的特点：可靠性高，抗干扰能力强、配套齐全，功能完善，适用性强、易学易用，深受工程技术人员欢迎、系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造和体积小，重量轻，能耗低等特点，所以，以继电器为核心的控制系统已经不复存在，目前，已经被PLC（可编程逻辑控制器）所代替，现在，PLC在我国生产体系中占有重要地位，在企业不断发展的前提下，PLC实现产品功能越来越全面和多样，也让PLC（可编程逻辑控制器）有了更好的发展，文章以下内容是电气控制系统中PLC的应用分析。
一、PLC的定义及工作原理
PLC（Programmable Logic Controller即可编程逻辑控制器）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。PLC主要运用于工业环境设计中所需要使用的数字运算操作的一种电子系统，其属于运用一类面向现场问题和过程的可实现编程的存储器，使用非常简单和灵活。同时，在设计过程中，PLC与工业控制需要保持统一，其功能最大的特点就是易于扩充。PLC的基础硬件与一台微型计算机相同，是由电源、通信模块、功能模块、I/O接口电路、CPU等构成。PLC需执行算术、逻辑运算、顺序控制、定时以及计数等操作，其内部存储程序是面向用户的操作指令，PLC对各类机械或生产过程通过模拟I/O或数字来实施控制，在工业生产控制过程中起着非常重要的作用。PLC对用户程序按照存入存储器的顺序进行扫描读取后再执行系统的控制是其控制器的主要工作原理。在过去，PLC的主要作用是代替继电器实现逻辑控制，随着PLC功能的日益强大，在我国工业的各个领域得到了广泛的应用，在很大程度上超出了PLC最早期的逻辑控制范畴。
二、PLC控制技术的特点
PLC控制器采用的模块主要特点是重量较轻并且体积小，连接非常简单便利，可即插即用，因而军立PLC控制系统所需的时间非常短。此外，PLC控制器具有安装方便、易维修、操作简单等优点，PLC控制器出现故障时，其故障原因可通过其运行和故障指示装置检查出，用户在系统发生故障时，可立即采取措施更换模块等措施进行恢复，同时PLC用户界面简单明了，对于用户来说很容易掌握。而PLC技术具有功能模块易于扩充、抗干扰能力强、可靠性高、适应性强等优点，PLC硬件各模块之间采用了屏蔽可实现彼此防辐射，并且具有自我检测功能，因而可靠性非常高，同时，PLC本身具有抗电磁干扰、抗冲击、抗振等多方面优点，具有较强的适应能力。采用PLC技术的产品非常丰富，通用性较强，并且接口模块形式也多种多样，大多工业现场都能找到与PLC接口相应的信号模块，使用和操作都非常方便。此外，PLC的编程语言一般为梯形图语言，易理解，使用非常简单，与电器电路的表达形式很相似。
三、PLC在电气控制系统中的应用
继电器可以说是传统的电气控制系统的核心，它是以被控器械发出的信号或根据用户指令通过某种自动方式使系统自动执行相应的动作。通常电气控制系统是由控制、输入、输出这三部分组成，而控制部分由触点和继电器组成，通常是由传感器、开关、按钮等组成了输入设备是，由接触器、电磁阀以及指示灯等组成了输出设备。这三个基本组成部分按照一定的线路相连组成电气系统，但由于触点与继电器等控制部分在操作、接线、可靠性、效率等方面的性能都相对低下，在这种情况下，不得不促使开发新的性能，从而实现更加高的系统。与此同时，PLC控制系统也是由控制、输入、输出这三部分组成，但其控制部分是以PLC可编程控制器为核心，不仅能实现传统的电气控制系统的功能，还能增加编程逻辑控制及更新系统功能，将这三部分的接线连接则继电器繁复明显减轻。在电气控制系统中，PLC技术的应用领域主要包括了在联网、通信、模拟量、数据处理、过程、运动、开关逻辑等实现多方面的控制。模拟量控制主要是依据工业生产中因生产环境的不同而对工业生产影响的连续性物理量变化（如：温度、湿度或流量等），PLC可进行数字信号与模拟信号之间的相互转化从而可实现可编程控制处理。开关量逻辑控制主要是指PLC控制技术可以有效替换继电器电路控制，可用于多台设备自动化流水生产线的控制，并且可以同时实现逻辑与顺序控制，因此在实践应用领域中是应用最为广泛的控制技术之一，广泛应用于印刷机、电镀流水线以及组合机床等。PLC对流量、温度及压力等各种模拟量的闭环控制被称为过程控制，往往化工、冶金、热处理等方面都有广泛的运用。而运动控制是指PLC利用专用的运动控制模块对物体的各种简单运动进行有效控制，像在机床和机器人的控制中都会用到。通信控制是指PLC模块之间的通信与其他设备通信的控制，在大型的工业控制系统中，PLC的通信功能常与数据处理功能常相结合并得到了广泛的运用。
四、PLC电气控制系统的设计
工业生产机械与设备是否能正常、可靠运行直接与电气控制系统的性能有关，电气控制系统作为生产机械不可缺不的一部分，要必须满足成本合理、安全可靠、操作维护简单等要求。因此，在设计过程中，除了必须掌握一定的机械结构知识之外，还要在掌握机械结构知识的前提下还要设计出控制系统能够满足以面所提到的成本合理、安全可靠、操作维护简单等基本特性，并保证在相应范围内成本能实现控制系统的设计。PLC电气控制系统的设计主要由两部分构成：一是硬件设计；二是软件设计，同时将硬件设计与软件设计结合进行，能使系统开发的速度得到有效提高。往往硬件设计必须要充分考虑到成本、设备、器件的可靠性和其他性能之间的关系。而软件设计是指按照用户相关的需求以相应的语言编写应用程序，并要求指令的条数少且具有较强可读性。
五、PLC在电气中的发展前景及建议
PLC是一种专门在工业环境下的中子操作系统，能够在无任何保护措施的工作情况下使用。但是当其工作环境过分恶劣或者充满了中磁干扰的时候，程序便会出现运行错误，这将导致设备失灵乃至殃及整个系统，这将要求厂家提高PLC控制系统的稳定性和可靠性，提高控制系统的抗干扰能力，另一方面，设计、安装和使用维护中要多加重视，多方合作消除干扰。
目前集散型控制系统DCS技术日益完善，应用经验丰富。然而，现在则处于停滞状态，如何促进大幅度地进步，关键在于实现通用化的硬件平台并融合PLC。微电子技术和控制技术的讲步，PLC控制系统和DCS系统能够互相取长补知，走向通化，随着现场总线技术的进步和现代化技术的成熟，控制仪表越来越数字化、智能化，工厂的自动化控制水平也得到了提高，为了能走在广阔的领域适应工业化的生产流程控制需要，PLC控制系统作为国际通用网络的重要组成和自动化控制网络的部分，其产品将更加丰富，规格也将更加完善和齐全，而能够在工业发展过程中得到更加广泛的推广也使用。
总之，在电气控制系统中，PLC控制设备是电气控制技术的进步的表现之一，它的应用能有效提高电气控制系统在工业生产中的实用性与可靠性。为使PLC技术能够应用到更为广阔的技术领域，相关技术人员还应进一步完善和优化PLC技术，尤其是提高PLC的耐辐射、耐高温性能，从而使PLC技术的功能不断加强、性能不断提高、适用面更广。
参考文献：
【关键词】全自动；卷绕头；电气控制系统
由于我国的化纤工业起步晚，虽然作为世界上最大的化纤消费国与化纤生产国，但国内的化纤设备比较落后，特别是长丝设备中的高速卷绕头部分，主要是依赖国外进口。随着国内化纤纺织工业的不断发展，对电气控制系统的要求逐渐升高。进口机械虽然技术工况较好，但其存在交货期长、维修不及时的特点，无法满足工业生产的需求。因此，开放新的全自动卷绕头电气控制系统非常必要。为此，国内多家企业开始开发全新的全自动高速卷绕头。本文主要以某纺织机械股份公司开发的全自动卷绕头电气控制系统为例。
1 卷绕头的结构
全自动高速卷绕头的主要结构包括两个卡盘轴、转盘、升头、压辊、横动导丝机构、推筒装置等。其中两根卡盘轴安装在转盘支架上，由交流变频电机分别拖动；转盘通过伺服电机的链条传动，其支架上方装有横动导丝机构与压辊。横动导丝机构是由三相交流同步电机的齿形带传动，而压辊是由马达驱动。
卷绕头在正常工作时，通过压辊将纱线卷绕在运转的卡盘轴上，当卷装直径不断增大，在链条与伺服电机的传动下，转盘也发生连续地微动，从而确保每个卷绕都能在周期内保持稳定的接触压力。当卷绕周期完成时，转盘通过快速地回转切换，另一根卡盘轴切换到该工作位置上，从而开始新的卷绕周期。等切换的卡盘轴停止工作后，就能开始推筒操作。全自动卷绕头因其具有两个可自动切换的卡盘轴，能实现自动化的换筒过程，且无废丝出现，从而提高生产效率。
2 工艺流程与工艺参数
2.1 工艺流程
纺丝甬道下来的丝束上油预网络GR1与GR2网络探丝传感器卷绕头卷绕成成型良好的丝饼。
2.2 工艺参数
该机的主要技术规格：（1）技术指标：ZW606A、ZW608、ZW612、ZW616；（2）适纺品种： FDY、POY；（3）卷绕速度：2500～5500m/min；最大卷绕直径420mm；筒管数量分别为6、8、12、16个；动程分别为120mm、120mm、85mm、73mm；横动方式分别为双转子、双转子、双转子、兔子头；卡盘轴长度分别为920mm、1200mm、1380mm、1500mm。
3 电气控制系统
3.1 主要控制要求
该全自动卷绕头的电气控制涉及的方面主要包括以下6点：（1）卡盘电机的高速精密控制；（2）横动导丝机构的防叠控制；（3）纺丝卷绕的恒线速恒张力控制；（4）升头换筒的半自动/ 全自动控制；（5）卷绕工艺参数的设定及过程监控；（6）多组卷绕头的联网集中监控。
3.2 方案的选择
该机的自动化程度比较高，且转盘复杂，各种转盘之间存在较多的联锁，其工艺要求则随着卷装直径的加大而增加，为了确保该机的恒线速与恒张力卷绕，则要根据压辊的转速对卡盘电机的转速进行实时的调节。同时，为了确保丝层表面接触压力的稳定，还要由伺服电机拖动转盘连续微动。
[关键词]电气控制;软启动器;PLC
中图分类号：TG315.41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）28-0028-01
一、8MN快锻机组原有电气控制系统介绍
8MN快锻机组原有程序控制系统采用华光可编程序控制器（即PLC控制），此控制器只能对开关量和模拟量进行处理，不能对数字量进行运算控制，因此要求计算机具备运算能力并且进行控制。快锻机组尺寸控制采用光电旋转编码器，编码器数据输送到计算机中，计算机在dos系统下进行运算处理来实现锻造尺寸控制，编码器与计算机之间连接经常出现信号干扰现象，导致8MN快锻机组尺寸不准，修理与控制困难，严重影响锻轴尺寸。
为了保证8MN快锻机组工作性能安全可靠、维修维护方便，因此要求采用SIMATIC S7-400 PLC高性能可编程序控制器进行控制，采用工业一体机进行参数修改及画面监控，下面将重点介绍8MN快锻机组电控系统改造的相关内容。
二、8MN快锻机组电气控制系统
1.8MN快锻机组电控系统改造设计原则
随着现场设备智能程度的不断提高，自动化控制系统的分散程度也越来越高。工业控制系统正由分散式自动化向分布式自动化演进。系统采用网络技术，系统本身再构成监控机和PLC的二级总线型网络系统。
2.8MN快锻机组电控系统构成
根据本机组的工艺和设备要求，电控系统由电源控制系统、工程师系统、操作员接口系统、总线系统构成。
整个机组的信息网络控制系统采用PROFIBUS-DP通信总线，系统可靠性高、开放性好。设备监控层基于MPI总线，组建方便。通讯速率达187.5K/s， MPI允许主-主通信和主-从通信。整个机组的自动控制系统以SIMATC S7-400系统为基础组成的分布式I/O控制系统。分布式I/O适用于距离远，对数据可靠性要求较高的应用领域。使用了分布式I/O方式的ET200M，大大减少了操作台、现场I/O点控制电缆的长度，同时也缩短了数字量、模拟量信号的传输路径，降低了信号的损失和衰减，提高了信号的可靠性和准确性。但因其为总线型通讯结构，站间通讯，相应降低了控制系统的实时性。针对快锻这种每分钟锻打80～85次的设备来说，实时性是非常重要的，只有高速响应的PLC才能达到要求。
根据设备的布置情况，本系统设置4个分布式I/0从站，分别控制主操作台、泵站、辅机和操作机。
2.1.主泵站控制系统
主泵站控制系统主要是压机泵站电机控制和充液罐液位控制等，电控系统中，3台主泵采用西安西驰250KW软启动装置启动，使用1拖3方式启动，一台主泵软启动完成后，旁路到工频，再用软起启动下一台主泵。
2.2.压机、辅机控制系统
根据快锻的工艺要求，按压机的动作顺序及精度要求，对压机各执行机构及运料回转车、升降旋转台实施控制。
2.3.操作机控制系统
作为C组的一部分，操作机的控制系统是主系统的一个从站。就地控制操作机的液压系统及检测系统。配合压机动作实现各种工艺功能，如钳口的开合、旋转、升降、左右摆等，操作机的进退等。
2.4.机组状态检测系统
机组状态检测系统对机组各个设备及装置的位置、状态（如行程、压力、温度等）非电量参数进行检测，并以电的形式反馈给控制系统。
3.电控系统设备组成及应用软件
电控系统设备组成为：控制电源柜、PLC控制柜、二次仪表及比例放大器柜、主操作台、工程师系统计算机台、地下室辅助操作台现场监视器及其控制器、端子箱组。工程师系统计算机配置SIMATIC STEP7和SIMATIC WinCC;操作员接口系统使用SIMATIC WinCC计算机操作编程。
三、8MN快锻机组的调试
8MN快锻机组调试分为主机部分、操作机部分、辅机部分、液压系统和电气控制系统的调试。
1.电气部分初步调试
确定接线正确无误后，系统上电，各组电源输出电压正常;调整PLC各站参数，使PLC系统各分布站通讯正常;调整各操作面板、上位监控计算机通讯参数，使其通讯正常;调试PLC系统，使所有输入、输出信号采集、输出正常;调整各仪表参数，使各仪表工作正常。
2.液压系统初步调试
检查各管道连接、固定正确无误;加注清洗油对系统及管路进行清洗，清洗完成后加注液压油，开启循环系统，使循环系统工作正常;供液泵、辅助油泵等进行压力测试;主油泵进行压力测试;各油缸试动，保压，保证各控制阀动作灵活、可靠，功能正常。油缸、管道无渗漏。油缸动作平顺无冲击。
3.主机部分初步调试
调整主机各部，使主机各导向间隙合适，动作无卡阻，工作正常。
4.辅机初步调试
调整各辅机，使各辅机动作到位，工作正常。
5.操作机初步调试
操作机作为一个整体系统调试，先调电气、液压部分，油泵工作正常，阀门动作正常。再调操作机的各种动作，如前进后退，钳口松夹、旋转、左右移动、前倾后倾及回弹等。
6.系统联调及试生产
8MN快锻机组各部联动调试，主机与操作机、上下料小车、旋转升降台等联动，精调各系统的工作状态，达到设备锻造精度要求，整体设备空运行结束后，进行设备热锻造调试，热锻造调试后进行了试生产，通过批量试生产完全满足生产工艺要求。
四、结束语：
8MN快锻机组调试历时1个月，调试过程中解决了所有安装存在的问题，按预期完成了快锻机组电气部分改造任务，满足了车轴锻造生产需要， 8MN快锻机组电气控制系统改造达到了预期效果。
参考文献
1李道霖《西门子系列电气控制与PLC原理及应用》第二版 电子工业出版社
2赵景波等《西门子S7-300/400PLC快速入门手册》化学工业出版社
关键词： 客车空调 KLC40-1T1电气框系统 检修方法
1.引言
铁路客车空调机组中的电气控制柜为KLC40-1T1空调机组，其使用方法：先将工况选择开关Sal置于停位，再合上空气开关1Q、2Q；控制电路、主电路得电，电源指示灯HL1亮。待机正常，可以准备工况操作。工作状况主要有：弱通风、强通风、手动半冷、手动全冷、自动半冷、自动全冷、集控制冷、手动半暖、手动全暖、自动半暖、自动全暖。要选择适当的工况，使空调机组运行。同时，应注意观察空调的工作状况，以处于所需的操作状态。当机组有异响等不正常情况时，应及时停机检查。笔者将重点介绍客车空调KLC40-1T1电气柜系统的检修方法。
2.故障检查
客车空调KLC40-1T1电气柜系统在运用中难免会出现一些故障。根据故障现象，可以分析原因，及时加以排除，以保证控制柜的正常运用。在进行电气柜检查时，考虑到带机组负载工作检查，若频繁起停，对系统有害，所以一般先用不带负载，仅对控制电路检查，通过观察指示灯，了解其工作状态。当电气柜通过检查作业时，则为基本正常；仍然有故障，再结合主电路进行综合检查。对控制电路检查过程如下：首先不通电，进行外观检查，检查电气柜的门开、关是否正常；各指示灯外形完好；柜内各电器外观完好；电器接线正常。其次，仅对控制电路通电检查。待机通风手动制冷自动全冷手动全暖自动全暖，各个工况逐一检查，通过以上检查，便将电气柜的控制电路及保护元件作了比较全面的检查。检查通过，即可接上负载进行工作。经过观察，工作正常即可。
3.故障排除
针对KLC40-1T1空调电气柜的常见故障，结合其电气原理图（如下图），一般分析思路是：故障现象操作排除分析故障点确认处理。故障现象应全面地观察，然后通过操作上的对比，快捷地排除无故障线路。比如：手动弱风半冷时，有弱风无制冷。此时，如果立即查电路，它的故障范围很大。但是，如果结合操作排除的办法，将SA2转到强风位，如果强风半冷正常，则它的故障点立即缩小为：94KM41N之间；反之，如果强风制冷也是仅强风，而无冷凝、制冷等运行，则故障亦集中在：SA1（7-8）8SA3（7-8）95KA392这段电路之间。所以，要掌握全面分析，结合操作，缩小范围的处理方法。
在铁路空调运用中难免会遇到许多实际问题，有时还会遇到一些让人难以及时解决的所谓疑难故障。其实，故障的产生都是有规律的，是可以通过对故障现象的全面收集，并结合电气原理进行分析、推导，从而得到合理的结论。
图 KLC40-1T1空调电气柜原理图
4.应急处理
应急处理是暂时的处理手段，必须确保安全。只有在确保人和设备安全这个基本前提下，采用应急手段，不发挥原有的部分功能而采取的应急使用才有价值。而且，在应急处理时，应加强有关设备的巡视工作，及时做出应对。
局部短接是常用办法，它跳开故障部件，使原电路接通。由于在相关电气回路中的元件少了，它的电路安全性必然削弱，这必须加以注意。同时，还应坚决避免短接时的误操作，而引起短路。通过下面例子的处理，注意理解应急时的方法，坚持处理原则，得到合适的处理手段。
5.结语
基于铁路行车安全需要，笔者以客车空调KLC40-1T1电气柜系统为例，介绍了客车空调电气控制系统的检修方法，包括：故障检查、常见故障排除及应急处理的方法。必须维护空调电气系统的正常运行，保证整个空调运行状态的完好，使列车具备良好的舒适度。
参考文献
关键词：PLC摇臂钻床 控制 改造效益
1 Z3040摇臂钻床对电气控制系统的要求
Z3040摇臂钻床的主电路如图1所示，它采用4台三相鼠笼型异步电动机拖动，即主轴电动机M1，摇臂升降电动机M2，液压泵电动机M3和冷却泵电动机M4。有5个接触器：KM1控制主轴电动机M1，KM2、KM3控制摇臂上升与下降，KM4、KM5控制液压泵进出油。从钻削加工工艺出发，对各台电动机的控制要求如下：
（1）主轴电动机M1拖动主轴的旋转主运动和主轴的进给运动，主轴旋转与进给要求有较大的调速范围，钻削加工要求主轴能实现正、反转，这些都由液压和机械系统完成，主轴电动机M1为单向固定的转速旋转。
（2）摇臂升降由升降电动机M2拖动，故升降电动机M2要求正、反转。
（3）液压泵电动机M3用来拖动液压泵送出不同流向的压力油，推动活塞，带动菱形块动作，实现主轴箱、内外立柱和摇臂的夹紧与松开，故液压泵电动机M3要求有正、反转。
（4）钻削加工时由冷却泵电动机M4拖动冷却泵，由冷却液对钻头进行冷却，冷却泵电动机为单向旋转。
（5）4台电动机容量较小，全部采用全压直接起动。要求有必要的联锁和保护环节。
图1 Z3040摇臂钻床主电路图
2 PLC型号的选择
可编程逻辑控制器（ProgrammingLogicController，PLC）是一种以CPU为核心的工业控制专用计算机，PLC系统的组成与微机系统基本相同，都是由硬件系统和软件系统两大部分组成。根据Z3040摇臂钻床的控制要求，该钻床的输入信号11个点，输出信号9个点，因此，选用I／O点数为40点的FX2N-4OMR型PLC[3]。
3 PLC程序设计
3.1信号地址分配
根据Z3040摇臂钻床的控制要求，该机床有11个输入信号和9个输出信号。各信号对应的输入输出点如表1所示。
PLC与现场器件实际连接。
①SQ1和SQ6是限位开关，需要使用常闭点。热继电器串接在其保护的电机所对应的接触器硬件回路中，SQ5也是起保护作用。
②输出回路中，有两种电源，即控制接触器和电磁阀的交流1lOV和控制指示灯的交流6.3V电源。
③电磁阀的工作电流大于PLC的负载电流（一般是2A），可以外加一个继电器KA，用YO06的输出点先驱动继电器，再用KA的触点控制电磁阀（如图2所示）。
图2 Z3040摇臂钻床I／O接线图
3.2动作程序与功能
根据Z3040摇臂钻床的动作要求，设计的梯形图如图3所示。
（1）主轴电动机控制
起动用X002（SB2），停止用X001（SB1）。起动X002时，Y001（KM1）和Y013（HL3）接通，KM1控制主轴电动机全压起动旋转、指示灯HL3亮。按下SB1、X001断开，Y001、Y003断开，主轴电动机停转，灯灭。
（2）摇臂上升下降与摇臂放松和夹紧控制
M000是摇臂升降继电器，摇臂到达极限或松开摇臂按钮时断开；M002电动机断开电源到完全停止需要时间小于2s。
（3）主轴箱与立柱、夹紧、松开及其指示灯
主轴箱与立柱在平时是夹紧的，SQ4被压，X004通，夹紧指示灯Y012（HL2）通（亮）；松开到位时，SQ4释放，Y01l（HL1）通（亮）；两者是互锁的。
4 结束语
采用PLC对Z3040摇臂钻床进行改造，克服了原机床存在继电器控制系统的弊病，提高了钻床的可靠性和控制精度，给系统维护和灵活改变控制程序带来很大好处。系统的成功应用表明了PLC在传统行业技术改造中是大有作为的。
参考文献：
[1]袁维义.电机及电气控制[M].北京：化学工业出版社，2006.
[2]廖常初.可编程序控制器应用技术[M].重庆：重庆大学出版社。2003.
[3]三菱公司.FX可编程序控制器通信手册[Z].2001.
【关键词】电梯；电气控制系统；故障；维修
1.引言
电梯的使用在现如今十分广泛，随着电梯技术的日趋成熟，电梯的可靠性、安全性和舒适性受到了越来越多人的关注。据统计，电梯故障中电气控制系统的故障率占总故障率的80%以上。为保证电梯运行安全可靠性，应及时检测并预防电气控制系统故障。本文针对电梯常见的电气系统故障进行分析并给出了相应的解决方法与预防措施。
2.电梯的电气控制系统介绍
电梯的电气控制系统主要任务是管理电梯信号（包括：安全信号、速度信号、指令信号和位置信号等），以保证电梯的正常运转。传统的电梯电气系统控制采用继电器控制原理，但由于其可靠性和通用性较差，已开始逐步淘汰。目前广泛使用电气控制系统为可编程控制系统，即PLC。PLC具备可靠性高、运行稳定和操作简单等优点。电梯的电气控制系统基本结构如图1所示。
3.常见的电梯电气控制系统故障
电梯电气控制系统故障按其故障性质可分为两类，断路和短路。断路是指因某条线路断开，导致连接在该线路上的元器件不能正常工作，信号无法正常指示，致使电梯被迫停运。导致断路的原因有很多，如元器件接触不良或已损坏，存在焊点虚焊、压紧螺钉松动或接触压力不够等。而短路是指某些不该接通的线路因某些原因被接通。短路可能会造成控制系统无法正常执行命令，甚至失控。常见的短路故障有两种情况，一是电源短路，表现为熔断器烧毁；二是局部电路短路，表现为熔断器不烧毁，电梯不受控或电路中某一个继电器不释放。电气元件表面绝缘材料失效、老化，外界导电材料干扰等均能导致短路现象的发生。下面就具体问题举例说明电梯电气控制系统的故障及其原因。
3.1 保险丝故障
可能导致电梯保险丝故障的原因主要有如下四点。
①井道存在积水，致使回路出现短路；
②缓冲器或地坑急停开关出现短路；
③由于控制线圈的损坏，使元器件内部出现断路；
④控制线路出现断点。
3.2 厅门连锁开关故障
若发现电梯仅关门但是不移动时，即可判断为厅门连锁开关故障。导致该故障发生的主要原因是连锁开关接触不良或开关已损坏。
3.3 地坑急停开关故障
这种故障主要表现为电梯不移动。究其原因可归结为电气元器件接触不良或主钢丝绳长度过长。
3.4 冲顶/底故障
冲顶/底故障表现为接触器的延时释放和制动器滞阻。接触器表面出现污渍或磨损均会导致接触器延时释放。当制动器发生滞阻时，造成制动器无法抱紧，导致电梯冲顶，严重威胁电梯寿命及人身安全。
4.电梯电气控制系统故障的常用检测方法
在实际工作中，会遇到很多品牌的电梯，它们在驱动方式或控制系统上可能会存在一定的差别。在检测电梯故障时，首先要掌握电梯工艺过程，即电梯运行――选层、定向、关门、运行、换速、平层、开门整个循环过程，以缩小排查范围。这也是所有检测方法的基础。
①温度法
指在保障安全的前提下（要求电路不带电），手触摸电器元件来判断其温度的方法。该方法需要操作人员具备一定的实践经验积累。
②电压法
主要是测量电路或电路中的主要电器元件的工作电压是否正常，来排查故障。在实施电压法排除故障时，应确保所用万用表的量程在测量范围内，避免损坏万用表。
③电流法也可称之为分区处理法
将控制电路按照关联性划分不同组别。分别测量各组的电流并与正常工作时的电流进行比较，判断故障范围。
④静态电阻法
该法必须保证电路处于断电状态，才能够进行。使用万用表测量电路的电阻值是否存在异常，来判断故障所在。
⑥替代法
将可疑的元器件或电路板取下，用无故障或新的元器件、电路板进行测试，若故障消失，则找到问题所在。若故障没有消失，则继续查找。这种方法较适用于易损元器件。
⑦短路法
控制电路的连接主要依靠开关、接触器、继电器等的触点。当判断某个触点可能存在问题时，可用导线将该触点短接，若故障消失，说明判断正确。需要注意的是短路测试后应立即拆除短接线。
⑧断路法
将怀疑的问题触点断开，若故障消失，说明判断正确。断路法主要用于查找逻辑关系“与”的故障。
5.排除电梯电气控制系统故障的思路
电梯电气系统的控制是由软硬件相互配合共同完成的，故其故障原因有时比较复杂。所以要求操作人员始终秉承“先易后难，先外后内，综合考虑，展开联想”的排故思路。此外，操作人员需具备一定的理论知识，熟练掌握电梯电气控制系统的原理图、接线图和安装图等；熟悉电梯各个运行状态的控制过程与各部件的配合关系，不断总结经验。
6.电梯电气控制系统故障预防
电梯电气系统的故障预防主要在于平时的检修与保养。首先，对于易出现故障的部位，如门系统、继电器等。应定期检查与维护，做好维护和检修记录，方便问题的追踪与追溯。同时，维修操作人员应注意保持电梯清洁，防止积灰导致的接触不良等，使电梯出现故障。
随着电梯技术的迅猛发展，电梯的远程监控作为电气系统故障预防措施得到了越来越广泛的应用。电梯的远程监控是指运用设立在电梯服务中心的计算机，通过专用线路或电话线对分布在各处的电梯进行实时监控与操作，包括运行状态的统计与故障检测等。这种方法实现了自动化管理，降低了人员使用，及时发现故障所在，减少电梯停运时间。
7.结论
随着高楼大厦的增多，电梯作为现代人生活不可或缺的运输工具，与人们生活息息相关。熟悉电梯电气系统常见故障与维修方法，对于解决现场实际问题，提供一定的理论基础，便于操作人员更快解决问题。同时，操作人员在此过程中也要注意经验的积累，这样工作起来才能事半功倍。
参考文献
[1]刘佩武.电梯的使用与维修[M].北京：机械工业出版社，1994.
关键词：火力发电厂；电气控制；实现模式；比较分析
一、火力发电厂电气控制的主要功能
在电气系统实际的使用过程中，应该加强对电气系统的控制工作，在控制的过程中，需要结合以下几个方面进行控制。第一是网控系统，第二是机组控制，第三是厂用电系统控制。在控制过程中，应该促进三者的有效结合，促进用电系统的平稳运行。在当前的电力系统使用过程中，需要借助ECS控制系统，对电力运行中产生的数据进行详细的统计，为电气系统的有效运行提供可靠的数据。同时，在对电气系统监控过程中，通过对系统自动化的操作过程，能够实现对电气系统的有效控制，能够起到良好的效果，促进发电厂的健康发展。要想实现对电气系统的有效控制，必须要借助相应的装置，促进数据信息的有效传输，在对数据信息进行包装的过程中，需要对这些数据信息进行有效的处理，实现集成的目的。
二、火力发电厂电气控制系统的实现模式
1、传统的ECS实现方式
传统的ECS控制系统，主要利用内部控制器来完成对火电厂各个自动化系统的管理和控制。由于该种模式的电气控制系统只有一个中央主机，因此整个火电厂的所有运行数据都必须有中央主机进行分析和处理。该种控制模式的优点在于处理渠道相对单一，保证了数据处理结果的唯一性，在后期系统控制指令下达的过程中，能够有效避免指令不一、控制混乱等问题。随着火力发电厂电气自动化程度的不断提高，需要进行电气控制的操作系统也呈现出多元化发展趋势，这种传统的控制模式显然不能适应火电厂的发展需要，单一性的指令操作必然会制约系统运行效率。
2、DAC方式的ECS实现模式
为了满足火力发电厂多元化控制系统的运行安全，在传统的ECS实现模式的基础上，结合DAC处理方式，不仅极大的丰富了该处理模式的内部功能，而且显著提高了火电厂电气系统的安全性。该种模式主要采用以太网方式连接，对于入网的数据要求程度较为严格，在采用该种模式进行火电厂电气系统控制时，必须严格按照相关的标准和要求，确保系统内部传输数据的准确性和严密性，从而缩小系统控制中的误差范围。需要注意的是，由于本模式采用的以太网方式连接，虽然能够保证多串口之间同时实现信息传输，但是数据传输的速率相对较慢。针对这种情况，可以通过增加串口的方式，实现数据分流，从而提高了单位时间内数据的传输速率。
3、保留关键硬接线的FECS方式
传统的ECS实现方式和DAC方式的ECS实现模式虽然能够保证单位时间内系统数据的传输速率，但是缺乏数据保护系统，因此整个火电厂电气控制系统的数据运行安全存在较高的隐患。保留关键硬接线的FECS方式，将ECS的I/O口信息从DCS控制器的DPU层接入到DCS层，通过这种双重检测模式，可以有效防止数据传输过程中存在的安全隐患。事实上，保留关键硬接线的FECS方式不仅能够确保数据安全，而且能够实现控制信息的收集、计算和控制工作。在FECS的运行过程中，通过控制火电厂电气控制系统的外部输出总线，能够实现对各个支线路的数据控制。同时，该种电气控制模式采用双向导线制，在从中央计算机发送指令的同时，也能够接受其他模块反馈来的操作信号，确保控制功能的实现。4、采用完全通信方式的FECS模式上述FECS之所以保留硬接线，其根本原因在于传统火力发电厂内部网络信息化建设程度不足，数据的分类、整理程度达不到安全要求。随着近年来国内大型火力发电厂电气控制技术的不断革新，以及现场总线/工业以太网网络的构建，使得火力发电厂的电气控制系统得以完善，为采用完全通信方式的FECS模式提供了便利条件。这种系统控制模式的优势在于：一是摒弃了传统的系统硬接线，转而用无线感应器进行远程控制，消除了硬接线后期损坏和老化的影响；二是从原来的双端通信向多端通信转变，数据传输不再受线路的影响，极大的提高了数据传输速率；三是设置有重发机制的通信协议，一旦控制指令不能及时到达电气操作终端，系统自动重发信息，提高了电气系统的控制效率。
三、几种ECS模式的比较分析
电厂自动化在使用过程中，需要坚持ECS和DCS一体化协同控制原则，在使用过程中，应该加强对知识产权的认识程度，在知识产权电气自动化数量逐年上涨的趋势下，影响了电气自动化技术的实现，不能将电气控制作为DCS的子系统控制，需要融入到电气专业和热工控制系统内部。由于DCS处于应用的初级阶段，还有很大提升的空间。DAS的发展建立在ECS的基础之上，在功能上能够实现协同效应。在使用过程中主要是将电气信息传入到DCS控制器中来实现的，能够在提升整体水平的基础上，节省了对各项设备的投资。增强对信息下放和功能分布上的提高，节省了大量的投资资金，对信息流的组织和控制有了更高的要求。在具体选用某同通信方式时，必须要结合火力发电厂自身的实际情况，确保所选用的ECS模式能够为提升企业工作效率而服务。
结语
大型火力发电厂逐步向电气自动化方向转变，一方面能够为我国经济建设提供更为充足的动力支持，另一方面也保证了供电质量和用电安全。从发电厂角度来看，目前可供选择的电气控制系统模式种类相对丰富，在具体选择控制模式时，必须要结合发电厂的工作实际，确保所选电气控制系统能够在保证正常发电的情况下，优化控制成本，提高运转效率。
参考文献：
[1]郭大朋,李齐安.大型火力发电厂设备检修工程标准化管理策略研究[J].大连海事大学学报,2013(07):131-133.
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