自动化控制范文第1篇

关键词：PLC；自动化控制；优化

中图分类号：TM921.5 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 04-0000-01

随着现代化工业生产的快速发展，越来越多的模拟量和数字量的控制装置被应用在各个生产运营环节，如流量、压力、温度的控制和设定，产品计数，电磁阀开闭等，PLC自动化控制技术能够实现对这些生产运营环节的自动化控制，因此要结合PLC自动化控制系统的结构特点，进一步优化和改进，不断提高PLC自动化控制系统的功能，满足人们的需求。

一、PLC及PLC自动化控制

PLC（Programmable Logic Controller）是一种以汇编程序为基础的控制器，由通信模块、功能模块、输入输出电路接口、储存器、中央处理器和电源等组成[1]，主要的功能是数字控制。PLC主要进行数字操作，通过识别0点数和1点数，处理和传输信息数据，然后管理和控制电磁阀或者电机开关，还可以对系统中某些电力设备的温度、流量、压力等参数进行控制。

PLC自动化控制是指结合工业生产的实际需求，选择的合适型号的PLC 装置，实现对工业生产环节的自动化控制。企业在引入PLC自动化控制系统后，有效地减轻了工作人员的工作量，由于PLC自动化控制系统自动化、集成化和智能化程度较高，在日常运行过程中，企业只需要安排专业的管理人员来维护和管理系统即可，PLC自动化控制技术，极大地提高企业工业生产的运行效率，降低了人工操作的失误率，能够有效地提高生产质量。

二、PLC自动化控制的优化分析

（一）提高抗干扰性

PLC自动化控制系统良好的抗干扰性是PLC自动化控制系统安全稳定运行的重要保障，通常，PLC自动化控制系统的干扰主要有四种干扰情况：常模干扰、共模干扰、反电势干扰和电弧干扰。常模干扰是指感性电气设备和感性负载产生的反向电势。共模干扰是指系统的接地线、输入输出信号线以及电源线之间的电位差，会导致PLC自动化控制系统各线路和内部回路之间电磁电容充放电，引起系统线路电压发生大幅度的波动。反电势干扰是指PLC自动化控制系统中在切断电源时，电磁阀、继电器、接触器等电磁设备会产生反电势 [2]，对设备的励磁线圈产生干扰。电弧干扰是指在PLC自动化控制系统中的继电器、接触器、按钮等设备在切断负载时，电器设备中的触点之间会产生电弧，切断时，瞬间电流越大，所用时间越长，电压会越大，干扰越强烈。

针对这四种干扰情况，可以通过以下几种方法，优化PLC自动化控制系统，提高干扰性。

1.电源部分抗干扰方法。电源部分的抗干扰能力直接关系着整个PLC自动化控制系统的运行性能。电源部分中最重要的元件是电源变压器，在电磁干扰较严重的情况下，可以在PLC自动化控制系统中将隔离屏蔽层变压器和交流电源进行连接，将隔离屏蔽层出口线接地，由于变压器的电磁容量很大，隔离变压器能够有效地阻止系统电源的电磁干扰，提高系统抗共模干扰能力。另外，在PLC自动化控制系统运行稳定的情况下，可以将滤波器和隔离屏蔽层变压器连接在一起，滤波器能够有效地减弱干扰信号，提高PLC自动化控制系统的安全性和稳定性。

2.感性负载的抗干扰方法。PLC自动化控制系统中的感性负载具有很强的储能作用，当系统继电器的触电断开的瞬间，感性负载会在电路中产生高出线路电压的反电势，由于继电器触电的抖动，在闭合时会差生电弧，这些都会对PLC自动化控制系统产生很大的干扰。因此，可以在PLC自动化控制系统的感性负载的输入输出端口连接浪涌电流抑制电路。

3.完善PLC自动化控制设备的接地设计。良好的接地设计是PLC自动化控制系统安全稳定运行的重要基础，能够有效地避免系统发生线路电压冲击损害，因此要不断完善PLC自动化控制设备的接地设计，提高系统的抗干扰能力。在PLC自动化控制系统中，可以采用串联一点式或者并联一点式的接地线设计方式，集中式的PLC自动化控制系统适合采用并联一点式的接地线设计方式，将系统设备中单独的中心接地线连接接地极，如果系统设备之间的间距较大，可以采用串联一点式的接地线设计，用绝缘电缆连接设备的中心接地线，将母线和接地极直接连接起来。

（二）提高可靠性

PLC自动化控制系统主要有电容、电阻、晶体管和半导体集成电路等元器件组成，周围环境的湿度和温度对于这些元器件的使用寿命和可靠性有着直接的影响。通常情况，要将PLC自动化控制系统运行环境的相对湿度保持在40%～70%，温度保持在10%～40%[3]，并且空气中不能有盐分、有机溶剂、油雾、油分、水分、腐蚀性气体、导电性粉末、尘埃等，导电性粉末如果落在某些电气设备上，会可能会发生误动作，导致线路短路或者绝缘性能下降，尘埃会导致设备柜、盘上的温度上升，堵塞过滤器的网眼，引起设备接触不良。

（三）优化PLC 输入输出电路设计

输入输出电路是PLC自动化控制系统接收和输出模拟量、开关量等信号的端口，接线方式、元件质量都是影响PLC自动化控制系统安全稳定运行的重要因素。以系统输入的开关量为例，线路的接线必须牢固，按钮设备的开关触电要保持良好的接触状态，对于输出的开关量，PLC自动化控制系统的输出有三形式：晶体管输出、晶闸管输出和继电器输出。具体使用哪一种输出形式，要根据PLC自动化控制系统中的负载要求来选择，确保系统的可靠性，结合系统的实际运行要求，进一步优化PLC输入输出电路设计。

三、结束语

PLC自动化控制优化设计要结合实际的系统需求和PLC自动化控制的结构特点，不断地进行探索和改造，提高系统抗干扰性、可靠性和稳定性，推动PLC自动化控制系统的广泛应用。

参考文献：

[1]高尚军，高杰.PLC自动化控制优化探析[J].科技传播，2013（09）：29+4.

自动化控制范文第2篇

[关键词]自动化控制系统；设计；应用

中图分类号：TM763 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）12-0362-01

1.工业自动控制系统的定义

自动控制，指的是在没有人直接参与的情况下，利用控制器自动调节和控制机器设备或生产过程的工作状态，使之保持不变或按预定的规律变化这样一种现象。自动控制系统是由一些机电元件或装置以实现自动控制为目标而按照一定的为一式和内容连续组合而成的一个整体。

而工业自动控制系统控制对象是工业机械，现代工业机械系统与自动控制系统常常融合在起，构成“机电一体化系统”。按控制系统有无反馈划分，如果检测系统检测输出量，并将检测结果反馈到前面，参加控制运算，这样的系统称为闭环控制系统。按控制系统中的信号类型划分，如果控制系统各部分的信号均为时间的连续函数，称为连续控制系统。如果控制系统中有离散信号，称为离散控制系统。按控制变量额多少划分，如果系统的输入、输出变量都是单个的，称为单变量控制系统。

2.工业自动化控制系统的特征

工业自动化控制系统自身有着较为鲜明的特征，主要体现在安全可靠性，首先是自动化设备或者是在控制系统当中，都有着专门自动报警以及自动停止诊断功能，这样就有效降低工业自动化当中的事故发生可能性，加强了生产的安全性。而且由于自动化控制系统中采用的电子器件自身不会发生磨损，故此在稳定性方面就得到了有效保证。另外工业自动化控制系统的应用上有着广泛性特征，不单能够在机械制造业得到应用，同时也能够在农业以及建筑领域得到实际的应用。

工业自动化控制系统的特征还体现在工作质量高以及生产能力高方面，工业自动化控制系统在控制程序基础上使用高精度及高灵敏度的工业自动化设备，有效避免人为失误造成的事故。从而将生产管理人员的工作效率得到有效提升，并减轻了自身的负担，通过自动化的控制系统能够对工作状况进行实时的监控，从而保障了工作质量。除此之外还对能源消耗得到了有效节约，对行业的劳动形式得到了改变，形成了更高层次的技术性工作方式，在工业自动化控制系统作业下的有关产品也在向着技术集约型的方向进行发展迈进。

3.工业自动化控制系统的构建

工业自动化系统的构建主要是建立在数字模型的基础上，对其理论进行分析和研究，因此通过数字表达式对工业自动化控制系统输入输出变量以及对变量间的关系进行详细的分析和描述，能够设计出合理科学的系统。工业自动化控制系统通过微积分的方程式进行构建。机械自动化控制系统变量间的关系以及输入输出变量通过数字表达式能够进行详细描述，且能够实现系统的科学设计。另外，利用微积分方程式能够对自动化控制系统进行构建，如下式：

Mx（t）+Bx（t）+kx（t）=f（t）

对上述公式的理解可以通过图1来实现，图1为铅垂方向机械平移系统示意图，该系统示意图主要由质块以及阻尼器和物种弹簧所构成。

4.工业自动化控制系统的应用

工业自动化控制系统在生活中得到了广泛的应用，并且有了诸多领域的应用，其中在汽车制造领域中的应用上，汽车的制造过程中有焊装以及冲压和总装等几个重要的工艺。尤其是冲压车间是危险性最高的一个环节，故此，通过工业自踊控制系统在其中的应用能够有效加强其工作的效率提升。具体的应用上主要是在压机间采取机械自动化装置的连接，然后进行加工件的传递，这样在首台压机完成了冲压成形后通过机械手再传递给下一台。这一系统的应用过程中有着紧急停止装置，为能对直接出现的危险进行有效消除，压机的生产线当中的操作台和现场电箱都要进行装设紧急停止的功能。这是为在机器设备控制中能对无意间的重新启动进行避免的重要装置。另外在安全门的防护设备上，是对人员在压机内遇到危险进行防止的有效措施，也是工业自动化控制系统的重要部分。压机部分比较多的是采取安全电磁开关锁，这一安全电磁开关锁有着安全锁定及延时解锁的释放功能，在安全性能上较高。另外在钢铁制造产业当中也有着重要的应用，不管是冷轧生产线还是整卷钢板开卷再卷都有可能对人员造成伤害，所以将工业自动化控制系统在这一生产中进行应用就能够保证人员的安全。钢铁工业的发展工作中，管理人员需要常常进入机械工作区域进行维修的调试工作的实施，由于机器的控制功能比较复杂，为能保证人员的安全就要将自动化控制系统进行应用，在独立安全控制系统的应用下能够起到保护作用。

5.结束语

工业自动化是我国目前工业发展的大方向和主流趋势，可以大大的推进我国经济社会的发展，但是我们不可以盲目的进行工业自动化生产，要充分结合我国具体的经济和技术等方面的国情，对工业自动化控制系统进行探究，使我国工业自动化朝着稳定安全的方向发展。

参考文献

[1] 乔固.机械自动化控制系统浅谈[J].科技风，2010，07：264.

自动化控制范文第3篇

    关键词:高炉自动化控制系统

    中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2011)03-0013-02

    高炉自动化控制系统具有组成设备多、位置分散、设备间联锁关系强、设备运行环境恶劣、安全性可靠性要求高等方面特点,基于PLC的高炉控制系统,在考虑高炉炼铁系统特点和要求的基础上,充分利用了PLC可靠性高、性能优异、功能丰富、扩展性好、易于使用等方面的优势,给出了针对性强和个性化的解决方案。

    1、系统设计

    高炉控制是集机械、电气控制和计算机应用为一体的技术,采用以PLC为核心的,集中与分散相结合的自动化控制系统,系统由1个中央控制室和上料系统、高炉本体、热风炉、除尘等四个控制站组成,通过高速100Mbps光纤工业以太网进行数据通信,自动化过程监控系统的布局及网络结构如图1。料批控制程序及选仓配料控制、料流调节阀开度控制及溜槽倾动和转动控制为重点;料车卷扬、探尺卷扬、布料器倾动上料系统、热风、布袋除尘,既要满足基本工艺要求,还要满足设计提出的工艺要求。

    为了适应工艺操作,在各控制站设槽下及上料操作站、高炉本体操作站、热风炉操作站和布袋除尘操作站。所有的数字量输出点都采用继电器与外部设备进行电气隔离,模拟量输入输出信号都采用带光电隔离的模块。

    1.1 通信网络

    对于高炉自动化控制系统而言,自动化系统主要由二级控制系统和二层通讯网络构成。这样的系统布置也是为了在生产的过程中保证系统的完整性和合理性,确保系统自动运行。整个通信系统使用的是工业以太网,各个操作室都可以独立完成各自的任务,根据生产上的临时需要,各自独立的控制,每个操作台与中央控制室采用高速工业以太网连接进行信息传递,这样就可以真正的做到资源共享,互调数据等,同时构成了完整的过程监控系统。

    1.2 操作方式

    整个高炉的生产操作由各个操作台还有中央操作室相互配合完成。对于地面上的么个操作台实现集中手动、自动控制两种方式,其实最要的是进行工艺和电气参数的设定,运行方式的选择和开炉前后的一般操作等等,包括自动控制,软手动实现现场各电控设备的控制。每个操作台主要用于手动操作,并且在自动方式下实施人工干预。

    2、系统功能

    本文所介绍的高炉自动化控制系统是一个集顺序控制,过程控制,数据采集以及工况监视连带数据管理为一体的自动化控制系统。对生产上所用到的电动机和阀门等连带相关成套机电设备的开关量控制,包括各个部分的联锁起动,联锁关机,自动联锁控制,单步联锁控制,系统单步调试于一体。并在过程控制中数据的采集和处理(包括开关量和模拟量),带有完善的报警功能。开关量和模拟量报警的显示并有相关的记录和打印功能,针对生产上的历史曲线图、实时曲线图、电气仪表图和棒形图显示和打印。按照功能和结构划分,高炉系统分为四个分系统:槽下及上料控制系统、高炉本体系统、热风炉系统和除尘控制系统。

    3、系统特点

    高炉自动化控制系统,采用冗余的以太网络、PROFIBUS-DP总线网络将中心控制室计算机和PLC系统主站、PLC系统主站与远程I/O分站联系起来,构成一个分布式的控制系统,具体特点如下:

    3.1 高炉自动化控制系统完善、强大的功能

    支持冗余CPU配置,功能更强、速度更快。同时,配有品种齐全的功能模块,充分满足用户各种类型的现场需求。即使在恶劣、不稳定的工业环境下,依然可正常工作;无风扇设计提高了系统的可靠性;在运行过程中,模块可进行带电热插拔。

    3.2 高炉自动化控制系统冗余解决方案

    本文所介绍的高炉程控系统设计为冗余配置,其中包括电源冗余,CPU冗余,以太网络冗余,PROFIBUS-DP总线网络冗余等等。无论生产过程中哪个环节出现问题都可以不影响生产,也因此可以认为这个系统最大限度地保证了系统的可靠性以及安全性。

    3.3 高炉自动化控制系统集中管理、分散控制

    高炉控制系统设计为主站和远程两种模式,I/O从站的网络结构,并最终由系统主站统一管理系统内的设备,对于远程I/O分站而言,其功能只负责数据采集与设备驱动。这样的系统结构设计是十分合理的,既满足了系统设备间联锁关系强的要求,又满足了系统设备位置分散的要求。

    3.4 高炉自动化控制系统开放性

    高炉程控系统其实是一个开放性的系统。工业以太网、PROFIBUS-DP总线网络是目前应用最广泛和开放性最好的工业通讯网络,在各个行业都有广泛的应用,系统软件支持DDE、OPC、ODBC、SQL,同时提供了丰富的API编程接口,可以方便地进行系统扩展或与全厂辅控网、MIS和其他子系统进行无缝连接。

    参考文献

    [1] 吴勤勤等编着.PLC控制装置.冶金工业出版社,2002.

自动化控制范文第4篇

【中图分类号】TU354【文献标识码】【文章编号】1674-3954（2011）03-0313-02

水泥生产自动化已经成为国内大型水泥厂新型干法生产工艺线不可缺少的配置，自动化技术和产品的需求将日益迫切， 这必将推动水泥厂整体工艺技术水平的大幅提高，自动化是水泥工业的现代化必经之路。

一、水泥厂自动控制对象及特点

1、水泥厂自动控制参数类型

（1）开关量：电动机开停、联锁 、故障报警信号阀门开启信号；料位报警信号等。

（2）模拟量 ：料位（料库料位、中间仓料位等）；流量（人窑生料流量等）；转速（风机转速、回转窑转速等）；电流（高温风机电流 、窑主传动电流 、提升机、电流等）；温度（各级旋风筒出口温度 、大型设备轴瓦温度等）；压力（各级旋风筒出口压力 、窑头罩压力等）；阀位（各风阀的开度等）；成份（电收尘含量等 ）。

这些参数可分为 “生产性参数”和 “安全性参数” 。 “生产性参数”是指对生产有直接或间接帮助 ,对操作有指导意义的 ,如各级旋风筒出口温度 、压力等； “安全性参数”是指对设备的安全运行有直接关系 ,可以减少非计划性停产 ,如设备轴瓦温度 、窑困体温度等；而有些参数既是“生产性参数”又是“安全性参数” ,如窑尾电收尘CO含量等。区分这些参数 ,有利于确定合理的报警点和报警范围。

2、水泥厂 自动控制系统划分

根据水泥厂工艺流程特点 ,一般将主要生产线划分成 4一5 个集中控制系统：

（1）原料制备系统：包括石灰石破碎及原料入库；

（2）生料制备系统：由原料配料库经原料粉磨至生料库顶止；

（3）烧成系统：由生料均化库库底 出料 ,经窑尾及废气处理 ,喂料系统 、回转窑 、熟料破碎至熟料库顶止 ,还包括煤粉制备系统；

（4）水泥粉磨系统：由熟料库底出料 ,经水泥磨、水泥输送至水泥顶止水泥包装系统 水泥库底至水泥包装 ,包括散装库。

二、中小水泥厂 自动控制系统发展历史及模式

1、分散一仪表控制：它由常规的一次仪表 ,二次仪表以及各种继 电器 、保护装置组成 ,各车间设置车间控制室及配电室 ,对本车间的生产设备进行操作控制并实施各种联锁保护；各车间控制通常设有仪表盘、模拟盘及操作台 ,对本车间生产参数进行显示 、报警、控制。它是水泥生产线上的各个生产车间内部相对独立并且较为简单的生产过程控制 ,车间与车间之间的联系相对较少 ,但操作简单 ,投资相小。这种控制模式盛行于70年代,目前 ,一些中小型水泥厂还有不少采用这种控制方式。

2、集中一仪表控制：设立中央控制室 ,把分散的车间控制集中到中央控制室进行集中控制与操作。电机开停逻辑控制采用PLC,过程变量则在中控室采用大型仪表控制盘 ,实现集中监控 ,集中管理。这种控制模式,80年代曾流行一时 ,但它需耗费大量的控制电缆 ,随着集散控制系统的出现 ,目前已很少采用 。

3、DCS 译为“分布式控制系统”或“分散式控制系统” ,根据其主要功能特点 ,通常称为“集散控制系统 ” 。从80年代初期问世以来 ,经过不断的发展与完善 ,目前已成为冶金 、石化 、电力 、建材等工业部门普遍选用 的过程 自动化计算机控制系统DCS是基于分散控制 ,集中操作管理的控制思想 ,以分散控制设备来适应分散的过程对象 ,并将它们通过数据高速公路与基于CRT的操作站相连接 。一个完整DCS系统 ,由三个基本部分组成

中央操作站：亦称上位机 ,一般设置在中控室内。

现场控制站：亦称下位机 ,包含回路控制和顺序控制 ,一般设置在生产车间检测控制对象近旁的电机控制中心 。

数据高速公路；亦称数据总线,沟通上下位机间通讯。

DCS系统取代了传统的二次模拟仪表 ,大型仪表控制室及设备间联锁用 的大量 的各种各样的继电器和电缆；改革了传统的生产组织管理方式 ,使水泥工业 自动化向前迈进了一大步。

（1）传统的DCS系统：早先的DCS系统一般由仪表厂家生产 ,我们习惯上称为传统 的 系统 。起先它们大都是 自我封闭的 ,没有按照一种工业标准来生产制造 ,后来开始提 出了开放系DCS结构 。而各制造商虽言称自己的产品朝开放系统发展 ,但是 ,他们为了自身的利益 ,对开放系统的定义各不相同 ,因而不 同厂商的产品在硬件上 的兼容性 、软件的可转移性 、应用 的可操作性上很难达到统一 ,所以 ,早期的DCS系统 ,价格都很昂贵。

（2）PLC型DCS系统：为了降低中小水泥厂自动化的投资 ,一些设计院尝试着将PLC和个人计机用 网络联接起来 ,组成一个分散控制 、集中操作管理的控制系统 ,它在结构型式和功能上同系统基本相似 ,俗称PLC型DCS 系统。

PLC早先用于电动机的顺序控制,当应用了微处理器后，PLC也具有PID调节及处理过程变量 的功能 ,由于其价格便宜 、可靠性高 、扫描周期短,因此应用越来越广；同时 ,由于微机在市场上到处可以买到 ,万一发生故障 ,造成的问题也比较容易解决 ；更为重要的是 ,越来越多的软件公司为微机开发了许多实时多任务的工业控制软件 ,并能与各生产厂家的PLC进行联网通讯 ,一起组成一个分散控制 、集中操作管理的控制系统 ,在价格上比传统的DCS要低很多 。90代初期以来,PLC型DCS在中小水泥厂的应用越来越广 。

二、集散型控制系统在水泥厂的应用

我们在中小水泥厂工程设计中 ,采用了PLC型DCS系统 ,如丹徒水泥厂日产500T熟料带余热发电窑生产线 ,马钢桃冲水泥厂日产600T水泥生产线。（见图1） 。

整个自动控制系统分布实施 ,本期采用PLC型DCS系统先行建成窑头现场站 ,窑尾现场站和窑系统中控室 ,其它车间只采用继电器控制加常规仪表的形式 ,二次仪表均采用 型仪表 ,控制室预 留位置 待条件成熟时 很方便的建成生料磨现场控制站、水泥磨现场控制站。窑系统中控室可扩展成全厂中央控制室 ,最终形成覆盖全部生产线的集散型控制系统 ,而原有仪表系统可作为备用系统 ,提高系统可靠性。

窑系统DCS配置

硬件构成：a)窑头控制室设两台操作员站 ,选用COROS DS一B45，PG760，21# 彩显 ,双机热备份。

b)窑头现场站 ,窑尾现场站由S5一155U系列各功能模块组成

c)上 、下位采用SINEC L2数据通讯。

软件构成：系统组态软件采用WINCC，PLC编程采用STEP5。

图 马钢桃冲水泥厂集散型控制系统框图程采用 团阻 。

实践证明 ,这样的实施步骤与实施方案 ,比较符合中小型水泥厂的实际情况 ,是一种简单易行 、生产可靠、价格适中、技术先进的自动化系统 。

三、水泥厂自动控制展望

1、随着计算机产业的迅速发展和国民经济的不断增长,以仪表型DCS系统或PLC型DCS系统为代表的集散型控制系统将在 中小水泥厂过程控制中获得越来越多的应用 ,不仅仅是水泥生产线的主工艺生产线 ,而且会覆盖整个水泥生产线。

自动化控制范文第5篇

关键词：变电站 自动化 系统

0 引言

随着 科学 技术的不断发展，电力系统不可避免地进入了微机控制时代，变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统，已成为当前电力系统发展的趋势。

1 变电站综合自动化系统的概念

变电站综合自动化系统以其简单可靠、可扩展性强、兼容性好等特点逐步为国内用户所接受，并在一些大型变电站监控项目中获得成功的应用。

1.1 系统概念

1.1.1 系统设计思想 完整的变电站综合自动化系统除在各控制保护单元保留紧急手动操作跳、合闸的手段外，其余的全部控制、监视、测量和报警功能均可通过 计算 机监控系统来完成。变电站无需另设远动设备，监控系统完全满足遥信、遥测、遥控、遥调的功能以及无人值班之需要。从系统设计的角度来看有以下特点：①分布式设计。系统采用模块化、分布式开放结构，各控制保护功能均分布在开关柜或尽量靠近开关的控制保护柜上的控制保护单元，所有的控制、保护、测量、报警等信号均在就地单元内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机，各就地单元相互独立，不相互影响。②集中式设计。系统采用模块化、集中式立柜结构，各控制保护功能均集中在专用的采集、控制保护柜，所有的控制、保护、测量、报警等信号均在采集、控制保护柜内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机。③简单可靠。由于用多功能继电器替代了传统的继电器，可大大简化二次接线。分布式设计在开关柜与主控室之间接线；而集中式设计的接线也仅限于开关柜与主控室之间，其特点是开关柜内接线简单，其余接线在采集、控制保护柜内部完成。④可扩展性。系统设计可考虑用户今后变电站规模及功能扩充的需要。⑤兼容性好。系统由标准化之软硬件组成，并配有标准的串行通讯接口以及就地的i/o接口，用户可按照自己的需要灵活配置，系统软件也能容易适应计算机技术的急速发展。

1.1.2 系统规范 采用目前最为流行的 工业 标准软件，unix操作系统，x窗口人机接口及tcp/ip 网络 通讯规约。为满足开放系统之要求，系统设计一般采用：可携性软件设计——容许硬件技术发展后之软件转换；标准计算机产品——容许整个系统高度兼容性能。

1.2 系统功能 系统与用户之间的交互界面为视窗图形化显示，利用鼠标控制所有功能键等标准方式，使操作人员能直观地进行各种操作。一般来说，系统应用程序菜单为树状结构，用户利用菜单可以容易到达各个控制画面，每个菜单的功能键上均有文字说明用途以及可以到达哪一个画面，每个画面都有报警显示。

所有系统之原始数据均为实时采集。

系统应用程序的每一项功能均能按用户要求及系统设计而改编，以符合实际需要，并可随变电站的扩建或运行需要而灵活地进行扩充和修改。一般情况下系统可按以下基本功能配置：①系统配置状况；②变电站单线图；③报警表；④事件表；⑤遥控修改继电器整定值；⑥操作闭锁；⑦电量报表；⑧趋势图。

1.2.1 变电站单线图 单线图可显示变电站系统接线上各控制对象的运行状态并动态更新，例如：①馈线开关之状态，开关的状态可用颜色区别。②开关的操作由鼠标选择对应之开关或刀闸。③每路馈线之测量值可在同一画面上显示。④继电器整定值可修改。

1.2.2 数据采集、处理 采集有关信息，如开关量、测量量、外部输入讯号等数据，传至监控系统作实时处理，更新数据库及显示画面，为系统实现其他功能提供必需的运行信息。

1.2.3 运行监视 系统的运行状况可通过文字、表格、图像、声音或光等方式为值班人员及时提供变电所安全监控所必需的全部信息。

①报警。按系统实际需要，用户可以指定在某些事件发生时或保护动作时自动发出报警，如一般可设置在以下情况发出报警：开关量突变(如保护跳闸动作)；断路器位置错位；模拟量超过整定值；变压器保护动作(如瓦斯、温度)。模拟量之越限值可在线修改。每个报警均有时间、报警信息及确认状态显示。②事件。系统中所有动作事件，如继电保护动作，断路器、隔离开关、接地刀闸的操作等。均可自动打印及存入系统硬盘记忆，如设置对以下情况的事件进行记录：所有报警信息；操作人员确认有关报警；开关的操作；继电器动作和状态信息；系统通讯状况。每个事件均有时间及有关信息文字说明，并可自动打印记录。③调整继电器整定值。可通过系统主机或集中控制柜修改各继电器的保护功能和整定值。所有遥改功能均为在线方式，修改完成后的定值将直接传回对应的继电器储存。④操作闭锁。系统对所有操作对象均可设定闭锁功能，以防止操作人员误操作。⑤模拟量采集及报表产生。采集的数据储存於系统硬盘作为编辑报表的基础。按变电站实际输入的信号，可制作出不同的报表：有功电量日、月、年报表；馈线电流日、月、年报表。⑥趋势图。趋势图提供操作人员快速及直观的数据统计，趋势图可分为图形式或表格式两种。

2 微机自动保护装置的应用

一个35kv变电所改造工程中，成功地将国产的变电站微机保护装置系统运用于终端变电站。施工图设计初期采用的是传统的电磁式继电器保护，并设置了信号屏。

2.1 微机保护系统与传统保护系统的比较 传统的保护系统与微机保护装置系统的主要区别，在于用微机控制的多功能继电器替代了传统的电磁式继电器，并取消了传统的信号屏等装置，相应的信号都输入至 计算 机。为便于集中控制，采用集中式设计——将所有的控制保护单元集中布置，整个变电站二次系统结构非常简单清晰，所有设备由微机保护屏、微机采集屏、交直流屏和监控系统组成。屏柜的数量较传统的设计方式大量减少。由于各种微机装置均采用 网络 通讯方式与当地的监控系统进行通讯而不是传统的接点输出到信号控制屏，因此二次接线大量减少。同时由于采用了技术先进的当地监控系统来取代占地多、操作陈旧的模拟控制屏，使得所有的操作更加安全、可靠、方便。

2.2 微机保护的系统配置及监控系统 系统保护由下列装置组成：①线路保护装置。②主变保护装置——可完成变压器的主、后备保护。③综合保护装置。④线路保护装置。⑤电容器保护装置。⑥备用电源自投装置。⑦小电流接地检测装置。⑧综合数据采集装置。⑨监控系统的基本功能——数据采集、控制操作、画面制作、监视显示、事故处理、制表与打印。

2.3 设计微机保护系统时应注意的问题

2.3.1 由于控制和保护单元都是采用微机装置，故一些必要的开关量和模拟量应从开关柜引至微机采集、保护屏。根据控制和保护要求的不同，输入的量也不同。

2.3.2 开关柜与微机装置之间的端子接线较简单，大量的二次接线在微机采集控制单元和保护单元内部端子连接。

2.3.3 传统的继电保护整定 计算 结果不能直接输入到计算机，须转换为计算机整定值。

该变电所投产运行后，除开始操作人员对微机系统不熟悉原因使用过控制保护单元的紧急手动按钮外，基本上都在微机装置和监控计算机上操作，整个系统运行良好。