首页 > 文章中心 > 正文

概述电气自动化设备管理系统

概述电气自动化设备管理系统

1Profibus-DP总线下电气自动化设备管理系统技术

1.1对工厂设备的控制与管理

需要强调的是,在本篇文章中所提到的工厂工艺设备主要包括三类,一是只需要启动和停止的设备,如除尘器、皮带运输机等,这些设备投入运行时只需要启动开关,设备就可一直运行,切断开关,设备便停止运行;二是需要启动之后进行管理调速的设备,如给料机,泵机、风机等,这类型的设备在启动之后需要人为进行调速处理,以保证设备的正常运行;三是自成系统的设备,常见的有破碎机、球磨机等,这些设备在运行时都是一套独立的系统,能够脱离其他设备系统而单独存在和工作。对工厂中的工艺设备进行管理,不同类型设备的管理目的个各不相同。对于第一类设备来说,控制管理的目的是为了保证设备的启停顺序,保证在故障情况和异常情况下能连锁停止设备的运行;而第二类设备的管理控制目的是为了保障设备运行的稳定性,保持设备的良好运行工况;第三类设备的管理目的是监测和控制设备运行工况。实际控制时,前两类设备可采用连接变频器、软起动器以及马达保护器的方式来进行设备控制,将接收到的PLC指令通过DP总线向各部分系统发出,同时又将设备的运行情况(包括故障信息)反馈给PLC,使这些故障信息能够在上位机的监控画面中显示,然后经上位机分析、处理之后,统计出工厂工艺设备的实际生产效率,达到控制和管理的目的。

1.2对控制器和现场设备的管理

Profibus-DP总线对控制器和现场设备的管理方式主要分为两种,一种是就地控制,另一种则是总线控制。当采用就地控制方式加以控制时,现场设备的起动和停运工作都得依靠设备两端的变频器、软起动器以及马达保护器等装置,借助这些装置安装在就地操作箱上的起停按钮,通过动力站动力补给方式来对现场设备进行管理和控制;而采用总线控制方式时,现场设备的起动和运行又要依靠控制器来完成,通过控制器向DP总线发送相关的起动或停止信号,然后上位机将信号分析出来,再通过上位机监视画面反映给PLC,由PLC下达起停指令。事实上,无论哪一种控制方式,在实际执行时都需要借助外力来完成,比如就地控制借助动力站中的变频器、软起动器;总线控制借助控制器和PLC指令等,在这一点上,两者其实是共通的。所有在实际工作中,就地控制和总线控制是可以实现相互切换的,但需要注意的是,切换时一定要让相关设备保持稳定而安全的运行状态,且对于某个正在以某种频率持续运行的设备,切换时还要特别注意控制好该设备的运行频率,保持设备的运行频率不便,做到无忧切换。

1.3PLC与控制器

控制器主要包括变频器、软起动器、马达保护器等。为实现总线控制,需设置控制器参数。除了基本的额定电压、频率、电流、功率因数、总线地址等的设置外,对于变频器,还需要设置起停模式(如惯性斜坡等)、加减速时间、控制信号源、频率源等;软起动器需要设置起停模式(如电压、力矩)、升降压时间、限流倍数、保护类别、输入输出功能等;马达保护器需要设置操作模式、保护设置、控制设置等。初始设置一般是通过控制器本身的键盘完成。也可以由PLC通过DP总线对控制器参数进行设置和修改,并对控制器的特性进行连续监测与控制。为对不同控制方式的电机进行统一管理,PLC中设置统一的电机控制变量,包括电机控制类型、控制字、状态字、频率设定、频率反馈、电机电流、电机功率、故障代码。其中电机控制类型中显示变频器控制、软起动器控制、电机保护器控制、普通电机控制等信息。控制字中包括起停电机、故障复位。状态字包括运行/停止、总线/就地、故障、急停、合闸/分闸等信息。频率设定和频率反馈对应于变频器,电机电流、功率、故障代码对应于所有总线控制设备。故障代码是FCS较DCS优势之处,PLC通过总线读取故障代码后,可以对现场装置进行远方诊断,快速判断故障原因,排查故障。

1.4上位机与服务器

上位机与PLC之间的通讯使得画面可以获得设备运行的实时数据。如若需要生产的历史数据或关键的性能指标,则需要从服务器中获得数据。各PLC设备将总线传输的与生产密切相关的设备数据存储到服务器,上位机利用ActiveFactory分析报表工具读取服务器的历史数据,以跟踪生产信息,并对信息进行分析、计算、处理,得到生产设备的历史曲线、台时、整机效率、耗电量、用水量等。工厂过程数据可视化后,管理人员能够在详细的数据趋势及信息基础上,采取行动优化生产过程。生成数据报表及设备管理报表,提高生产绩效。

2结束语

本篇文章对FCS现场总线下Profibus-DP总线控制技术进行了分析,并通过探讨其在工厂设备控制中的实际应用情况,得出了相关的Profibus-DP总线对电气设备智能化管理控制的实现方法,并指出FCS现场总线控制技术可通过对现场设备、控制器、服务器等机械设备的管理,实现工厂管理的综合化与智能化,并有效提高工厂工艺设备的生产效率,促进工厂经济效益的增长。

作者:李鹏单位:黑龙江省电力有限公司