引論：我們為您整理了1篇電氣控制系統設計研究范文，供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發您的創作靈感，讓您的文章更具深度。
電氣控制系統設計研究:燃氣電廠電氣控制系統設計研究
摘要：科學設計燃氣電廠電氣控制系統是電廠機組正常、安全、穩定運行的基本要求。文中首先對燃氣電廠電氣控制系統的構成與特點進行了概述，然后重點從廠用電源系統模塊、發電機—變壓器組系統模塊、電源系統控制模塊等方面論述了燃氣電廠電氣控制系統設計問題，以期對提升燃氣電廠電氣控制系統設計質量有所參考。
關鍵詞：電廠；自動化；電氣控制
與傳統燃煤發電相比，以天然氣作為原料的燃氣發電機組具有投資低、效率高、建設周期短、污染物排放總量少等諸多優點。燃氣電廠電氣控制系統事關機組的安全運行，科學、合理設計燃氣電廠電氣控制系統是電廠機組正常、安全、穩定運行的基本保障。
1燃氣電廠電氣控制系統構成及特點
燃氣電廠電氣控制系統主要由硬件設備系統與總體網絡結構系統兩部分組成，其中，硬件設備系統方面：燃機—汽機多采用分散控制方式，采用通信、硬接線的方式將各個分散控制系統連接在一起，達到控制燃氣機組正常運行的目的，控制器（多采用背板式PC結構等）、網絡層以及人機接口是核心；總體網絡結構系統方面：新建燃氣電廠多采用“機、電、爐”集中控制方式，燃氣——、汽機控制系統、DCS系統是整個網絡結構的“核心”，主要組成部分包括數據控制中心（比如，存儲系統、服務器網卡等）、備份系統、實時監控系統（比如，電氣網絡監控、水務管理以及單元機組控制網等等），各變壓器組、鍋爐運行、鍋爐余熱控制以及汽機旁路等等都由其來實施控制，以促進燃氣電廠各個設備正常、安全運行目標的順利實現。燃氣電廠電子控制系統并不特別復雜，與傳統的燃煤電廠電氣控制系統相比，燃氣電廠電氣控制系統所采集的信息源相對較少、控制對象較少、操作頻率不高以及控制系統設備相對較少，但是，由于“燃氣的危險性”要遠高于“燃煤”，這就對電廠電氣控制系統的安全性、穩定性以及快速反應性提出了較高的要求，否則，就有可能會給電廠造成巨大的經濟損失以及產生重大的社會危害。可以說，科學、合理設計燃氣電廠電氣控制系統是保障電廠高效、安全運行的必然要求。
2燃氣電廠電氣控制系統設計分析
一般而言，燃氣電廠電氣控制系統功能模塊設計主要包括以下幾個部分：
2.1廠用電源系統模塊
燃氣電廠用電源系統模塊主要包括廠用電源系統與廠用電源切換系統兩部分，其中，廠用電源系統多由6Kv、380Kv常用廠用電源系統與突發事故保安電源系統等，以6Kv為例，6Kv廠用電源系統主要的功能是實現由工作電源向備用電源或者是由備用電源向工作電源的雙向切換，一般由DCS系統按照事先設定的“指令”來具體執行操作，比如，當廠區內某段或者某個變壓設備等發生故障，DCS系統就會立刻發出“指令”，完成由“工作電源”向“備用電源”的快速切換，避免以外事故的發生；事故保安系統屬于典型的備用系統，主要是在燃氣機組出現故障無法正常運行時，啟用事故保安系統滿足廠區用電需求，實踐中，多數燃氣電廠都采用“柴油發電機組”作為突發事故保安系統，柴油發電機組多處于“熱備用”狀態，一旦發生廠區停電事故，處于“熱備用”狀態的柴油發電機組就會立即投入運行，指令仍然由DCS系統發出，實現工作機組與備用機組之間的雙向切換，確保燃氣電廠廠用電需求。廠用電源切換系統模塊的主要功能是確保實現廠用高壓電源連續、穩定、供電目標的實現，以MFC2000-2型的微機為例，切換系統模塊通過與ECS之間的“硬接線”實現信息源的雙向交換，其中，電流電壓計算、信號、切換動作執行、輸入檢測以及自檢等諸多模塊主要由CPU來完成；另外，系統中快切手動操作控制是對DCS自動控制切換系統的一個補充，當備用分支、工作分支斷路器均正常切一個處于合位一個處于跳位的情況下，可以手動實現電源切換。
2.2發電機—變壓器組系統模塊
絕大多數燃氣電廠的“發電機—變壓器組系統模塊”涉及到的設備、元器件較多，需要對多個子系統實施有效控制，才能夠確保整個電廠電氣控制目標的實現。發電機控制方面，可采用“機島控制系統”來實現，將勵磁系統、燃機變頻啟動系統、發電機保護系統等控制模塊、信號源接入在線控制系統，按照DCS系統發出的指令完成對發電機運行狀態的自動控制；發電機出口開關、主變220Kv側開關均能夠實現“準同期”（自動控制，一般情況下，“機島控制系統”處于缺省狀態下視為同期點）；斷路器主要是用于提示接地刀、隔離開關所處的狀態以及通過DCS系統實現對近端、遠端的自動控制，斷路器執行保護動作或者處于故障狀態時不能合閘，一旦執行完合閘命令后就能夠自動解除“指令”，從而整個發電機—變壓器組系統模塊回復到正常運行狀態。
2.3電源系統控制模塊
一般情況下，燃氣電廠電源系統控制模塊主要由直流電源系統模塊、保安段電源控制系統模塊以及UPS不停電電源系統控制模塊等三部分組成，其中，直流電源系統模塊主要是滿足電廠儀表、自動控制、保護、事故照明以及UPS電源等負荷用電需求，一般由DC220Kv、Dc110Kv兩種等級的直流電源組成，每一臺機組的直流220Kv、110Kv系統都要設計為獨立運行，不能相互干涉，并且要確保直流電源所有的蓄電池始終處于浮充電狀態；設計保安段電源控制系統目的是在燃氣電廠出現重大故障時，各個機組控制系統、大容量事故負荷以及直流系統始終處于運行狀態（不停電）；UPS不停電系統主要包括靜態開關、整流器以及逆變器等幾個部分，主要功能是在電廠機組出現故障時，滿足用電負荷連續的交流用電需求，該系統模塊電源由交流主電源、直流電源以及旁路電源，實踐中，主要是通過交流主回路控制達成供電目標。總之，燃氣電廠電氣控制系統必須要結合燃氣電廠運行的特點，科學、合理的進行設計，以避免重大危險事故的發生，從而為電廠的安全運行典型堅實的基礎。
作者：張煥明 單位：深圳市廣前電力有限公司
電氣控制系統設計研究:專用榫齒銑電氣控制系統設計研究
【摘要】以傳統榫齒銑床為對象，在對其工作方式及控制方法進行研究，分析其控制方式對加工效率的影響，采用三菱PLC控制取代傳統榫齒銑床的人工控制，對傳統的榫齒銑床進行改造。依據PLC自動控制的原理，通過對專用榫齒銑系統的分析設計，確定主控制器為三菱FX1N-24MR-001，基于GXworks2軟件，編程采用順序功能圖SFC，設計思路為順序控制，通過對傳統榫齒銑的改造，論證PLC自動控制在專用榫齒銑電氣控制系統的可行性。
【關鍵詞】專用榫齒銑；改造；PLC；SFC圖；順序控制
基于三菱PLC專用榫齒銑電氣控制系統是一種效率高，自動化的專用銑床，主要用于某型發動機葉片根部榫齒銑削加工。采用PLC（ProgrammableLogicController）作為專用榫齒銑床的主控制器，控制過程為順序控制，通過修改PLC程序以及調整系統結構可以對專用榫齒系統電氣控制系統進行優化或者加工其他型號的發動機葉片根部榫齒。設計了三菱FX1N-24MR系列PLC針對專用榫齒銑的I/O分配表、外部接線圖和SFC圖，并按照實際工作要求，進行了現場調試，其結果與實際要求一致。
1、分析系統結構和控制要求
基于三菱PLC專用榫齒銑電氣控制系統結構緊湊，加工過程自動化，高效加工某種發動機葉片根部榫齒。其工作流程為：接通電源，按下主軸轉動開關-按下快進開關，銑刀架快進-長擋鐵壓住SQ1，銑刀架工進-SQ1松開，銑刀架快進-長擋鐵壓住SQ2，銑刀架快退-長擋鐵壓住SQ3，進入下一循環。技術要求如下：（1）接通電源，按下主軸轉動開關打開電源，按下主軸轉動開關后，銑刀主軸拖動電機開始轉動，帶動主軸轉動。（2）按下快進開關，銑刀架快進按下快進開關后，銑刀架由銑刀架快進拖動電機拖動，銑刀架快進。（3）長擋鐵壓住SQ1，銑刀架工進銑刀架快進到指定位置壓下行程開關SQ1，銑刀架快進拖動電機停轉，銑刀架工進拖動電機轉動，銑刀架工進。（4）SQ1松開，銑刀架快進行程開關SQ1松開，銑刀架工進拖動電機停轉，銑刀架快進拖動電機轉動，銑刀架快進。（5）長擋鐵壓住SQ2，銑刀架快退銑刀架快進到指定位置壓下行程開關SQ2，銑刀架快進拖動電機反轉，帶動銑刀架快退。（6）長擋鐵壓住SQ3，進入下一循環當銑刀架快退到指定位置壓下行程開關SQ3，回到原始啟動狀態，如需再加工，按下快進開關，進入下一循環。
2、I/O口的確定與分配
2.1I/O口估算
在對專用榫齒銑電氣控制系統工作過程以及實際要求進行分析后，計算出該專用榫齒銑電氣控制系統約有5個輸入端子，約有9個輸出端子。表1為I/O分配表及其對應的實際現場器件。
2.2PLC的選型
三菱FX系列PLC是小型化、高速度、高性能和所有方面都是相當FX系列中較品質次的超小程序裝置。具有系統配置既固定又靈活、編程簡單、品種豐富、外部機器通訊簡單化等諸多優點，同時還適用于多個基本組件間的連接、模擬控制、定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。該專用榫齒銑電氣控制系統需要14個I/O，根據PLC選用原則，點數上大約留20%的余量，查三菱PLC編程手冊可知，選用型號為FX1N-24MR-001的PLC即可滿足要求，FX1N-24MR-001有14個輸入點，10個輸出點，而且為繼電器輸出，可以滿足專用榫齒銑電氣控制系統實際工作要求。系統的外部接線圖如圖2所示。
3、控制程序設計
控制程序基于三菱PLC，具體PLC型號為FX1N-24MR-001，使用三菱GXworks2編程軟件進行編程，采用了順序功能圖SFC編程方式，如圖3所示，程序描述如下：（1）主軸轉動接通電源，照明燈HL5點亮，按下開關SB2，對應的內部繼電器地址X000置1，其對應的Y000置1，銑刀主軸拖動電機開始轉動，帶動主軸轉動，同時主軸轉動顯示燈HL1點亮；若使主軸停轉，按下開關SB1即可。（2）銑刀架快進按下開關SB3，對應的內部繼電器地址X001置1，其對應的Y001置1，銑刀架快進拖動電機拖動，銑刀架快進，主軸轉動顯示燈HL1熄滅，快進顯示燈HL2點亮。（3）銑刀架工進銑刀架快進到指定位置壓下行程開關SQ1，對應的內部繼電器地址X002置1，其對應的Y002置1，銑刀架快進拖動電機停轉,銑刀架工進拖動電機轉動，銑刀架工進，快進顯示燈HL2熄滅，工進顯示燈HL3點亮。（4）銑刀架快進銑刀架工進到指定位置，壓下的行程開關SQ1被松開，對應的內部繼電器X002置0，其對應的Y002置0，而X001置1，對應的Y001置1，銑刀架工進拖動電機停轉，銑刀架快進拖動電機轉動，銑刀架快進，同時工進顯示燈HL3熄滅，快進顯示燈HL2點亮。（5）銑刀架快退銑刀架快進到指定位置壓下行程開關SQ2，對應的內部繼電器地址X003置1，其對應的Y003置1，銑刀架快進拖動電機反轉，帶動銑刀架快退，快進顯示燈HL2熄滅，快退顯示燈HL4點亮。（6）循環工作銑刀架快退到指定位置壓下行程開關SQ3，對應的內部繼電器地址X004置1，若輔助繼電器M0接通，系統停止，若輔助繼電器M0不接通，主軸轉動，按下開關SB3即可進入下一循環。
4、結束語
基于三菱PLC專用榫齒銑電氣控制系統是強電、弱點混合的系統，因此在控制箱柜中對元件布置與線路的走向安置有相應的要求與考慮。基于三菱PLC專用榫齒銑電氣控制系統在加工某種發動機葉片根部榫齒時，加工自動化，效率很高，減少了加工成本，符合工業自動化的宗旨，具有很好的發展前景。
作者：胡晨 劉紅梅 馬登峰 張丹妮 單位：湖北文理學院機械與汽車工程學院
電氣控制系統設計研究:燃氣電廠電氣控制系統設計特點
摘要:燃氣電廠機組的正常運行可以保障燃氣電廠的日常生產，而合理安全的電氣控制系統是維持電廠機組安全運行的基本要求，所以，電氣控制系統的重要性不言而喻，關系著燃氣電廠未來的發展。本篇文章從燃氣電廠電氣控制系統的構成以及生產過程入手，重點對燃氣電廠電氣控制系統設計要點進行簡單的探討，使得整個電氣控制系統更加優化、安全。
關鍵詞:燃氣電廠；自動化；電氣控制系統設計
一、引言
隨著社會經濟與科技的迅速發展，傳統的燃煤電氣發展為依靠天然氣為能源的燃氣電廠，燃氣電廠的投資低，發電效率高，環保性能好。但是隨著客戶用電量的增加，電能質量得不到保障，所以，為了提高電能質量，保持電能的穩定性，就需要一個穩定優化的電氣控制系統，以保障電廠機組正常運行。電氣控制系統是為推進發電廠電氣自動化的發展而將原來的分散控制系統DCS中的電氣部分獨立出來進行專業管理的系統，電氣自動化的目的是對全廠的電氣系統進行實時運行監視和控制，其應用主要包括升壓站自動化，發電機(變壓器組的電氣監控及廠用電自動化，發電廠電氣系統自動化程度的提高#較大限度地減少了運行人員的工作量，實現了機-爐-電一體化控制#能使機組安全、經濟、運行。
二、燃氣電廠電氣控制系統構成與特點
（一）電氣控制系統的組成部分
1、硬件結構燃機—汽機控制系統為主要的控制系統，目前使用較多的是分散控制，每個硬件設備之間的連接方式選擇硬接線和通信的方式，通過相關信息與參數的傳遞，達到控制燃氣機組的目的。2、網絡結構由于網絡的高速發展，燃氣電廠基本實現自動化，由于網絡結構的運行使得實時監控得以實現，相關信息及時時間傳送到自控室，另外一部分為廠級監控信息，主要是負責處理和存儲實時監控的信心，實時監控系統采用DCS（集散控制系統）系統為核心，DCS系統可以實現遠程控制，整個系統由數據中心、實時監控系統、備份系統以及各個工段的單元機組控制情況，這些都是為了保障燃氣電廠的每一部分都可以安全穩定的運作，從而滿足整個燃氣電廠的生產。
（二）燃氣電廠電氣控制系統特點
首先，為了使整個控制系統有效的工作，電氣控制系統設計在整個反應的過程中需要很及時，時間的單位縮小到以毫米來計算。其次，整個系統在設計程序時，由于其搜集的信息量小，所以操作不會過于頻繁，而且相關設備較少，這樣就為操作帶來了極大的便捷性。在擁有便捷性的同時，為了電氣控制系統的穩定性與功能性，相對的會對電氣設備的要求有所更高。
三、燃氣電廠電氣控制系統的設計
（一）燃氣電廠廠用電源系統
電源系統是整個電廠運行的前提條件，廠用電源、電源切換與事故保安電源系統這三部分構成整個燃氣電廠的電源系統，廠用電源的電壓級別有6KV與380V，6KV廠用電源，實現由工作電源向備用電源或者是由備用電源向工作電源的雙向切換，一般由DCS系統按照事先設定的“指令”來具體執行操作，比如，當廠區內某段或者某個變壓設備等發生故障，DCS系統就會立刻發出“指令”，完成由“工作電源”向“備用電源”的快速切換，避免以外事故的發生；相對應的手動合閘的方式是通過人工進行鍵盤輸入命令來控制，對鍵盤進行命令后，相關程序就會啟動快切裝置，根據邏輯的判斷，若是滿足通氣所需的條件時，相關指令將會執行，當然，我們可以通過顯示屏觀測到整個過程的信號情況。380V電源系統是為電廠提供連續穩定的持續高壓電源，整個系統內部由多臺機組共同構成，每臺機組的構成是相同的，都是兩段保安母線、保安電源、工作電源以及備用電源，保安母線最主要的部件就是備用電源。另外一種是事故保安系統，簡單地說就是一種備用系統，以備不時之需，當正常的燃氣機組發生故障，導致生產不能正常運行時，就需要啟動保安系統，以此來滿足燃氣電廠的用電需求，在具體現實的電場中，保安系統的電機多數為柴油發電機組，一旦電廠突發停電現象，DCS系統發出指令，柴油機組就會立即投入使用，完成了備用機組接替工作機組的雙向轉換，這是由于柴油機組可以在任何時刻開啟和停止，長期處于“熱備用”的狀態，那么這樣就可以保障電廠在某一段時間內的正常運行，直至找到停電原因進行處理。另外，常用電源的斷電事故發生的概率相對高一些，必須設置專門的保護措施，以減少事故的發生。
（二）變壓器—發電機組系統模塊
機島控制系統的啟動系統利用電磁學，將勵磁系統、變頻系統以及電氣模塊控制以及信號源共同構成整個控制系統，這也是發電機控制的核心部分，當DCS系統接收到指令時，自動控制發電機的運行狀態。發電機出口開關、主變220Kv側開關均能夠實現“準同期”，所謂的準同期是自動控制專業的一個名詞，指的是通常情況下，準同期裝置采用微處理芯片為核心，主要是為了保障安全地快速地將同步電機可以并入電網，同期點為為整個“機島控制系統”處于缺省狀態下。另外還有一個比較重要的模塊就是斷路器，它的作用不僅僅是可以對接地刀、隔離開關當時的狀態進行提示，而且還可以借助DCS系統對近遠端實現自動控制，斷路器執行保護動作或者處于故障狀態時不能合閘，一旦執行完合閘命令后就能夠自動解除“指令”，從而整個發電機—變壓器組系統模塊回復到正常運行狀態。
（三）廠用電源切換裝置
廠用電源切換對整個電廠的用電質量起著至關重要的作用，具有相對的獨立性，在整個電源切換裝置的安裝過程當中，需要十分謹慎，不僅僅要使整個裝置的切換功能正常的發揮，還要在使用他的基礎之上不會對其他裝置產生干擾，避免互相影響，使切換裝置可以與整個電氣控制系統想融合。所以為了滿足以上需求，切換裝置的位置特別重要，通過進行多次實驗，發現將切換裝置安裝在在高壓電源系統中工作電源位置的進線開關周圍，效果是好的，另外考慮到用電量大大增加的現狀，為了更好的提高電能的質量，還可以利用硬接線實現廠用電源切換裝置與電氣控制系統之間的有效信息傳輸，以保障切換裝置的正常運行，進而可以保障電廠供電的穩定性與連續性，實現安全供電。
（四）UPS不停電電源系統
UPS是不間斷電源（UninterruptiblePowerSupply）的英文簡稱，代表的是不停電電源系統，能夠提供持續、穩定、不間斷的電源，是電源供應的重要外部設備，也是整個電源控制系統的重要組成部分，為燃氣電廠電氣控制系統提供持續不間斷的交流電，UPS大致可分成三種：離線式，在線式和在線交互式，逆變器為主要的元器件，主要是為了保持電壓的穩定性，還包括靜態開關、逆變器、整流器，可以實現電能的有效供給。
（五）保安段電源系統
任何一個系統的設計都必須要有相應的保護措施，所以在設計保安段電源控制就是充當這樣的一個角色，會對直流電源系統進行控制與有效的保護，當燃氣電廠不可控的出現重大故障影響生產運行時，保安段電源系統可以保障每個機組控制系統、直流系統可以一直處于不停電的運行狀態，實現了機組的常規運行，以保障電能的正常供應。前面提過的常用電源發生故障的概率高，就可以使用電氣控制系統的電源保護可以很好的降低事故發生的概率，一旦斷電情況發生，保安段電源系統就會迅速的將處于“熱備用”狀態的柴油機組開啟，為整個電氣系統提供電量，保障整個設備的正常運行，這樣既可以保障電能的持續穩定的輸出，也可以減少因為斷電而給電廠帶來的經濟損失，所以是非常重要的一個部分。
（六）直流電源的保護系統
直流電源系統的結構是由三組整流器和一組直流母線組成，為了是直流母線達到更好的效果，直流母線之間是需要通過用切換開關將其聯絡起來，交流保安段負責為該系統中的整流器提供電源，包含兩組母線，整流器以及蓄電池組，為了保障不同母線之間能夠進行有效聯系，網絡開關的設置也是必須考慮在內的，另外的包括事故照明也是電廠中很常見的一種用電負荷，還有其他的用電負荷都需要直流電源系統對他們進行保護和合理的控制，
四、結束語
隨著科技的進步，電氣自動化的應用以及作用在各行各業中已經越來越重要，其中電氣控制系統對整個燃氣機組可以起到很好的保護作用，不僅是維持生產的正常運行，更重要的是對設備的維護，這樣不僅可以保護工作人員的人身安全，還可以降低電廠因斷電事故造成的損失。所以電氣控制系統的設計尤為重要，尤其是燃氣電廠的電源控制系統、電源切換系統，保安段直流電源系統等方面。總之，考慮到燃氣電廠設備的特點，整個的設計過程要可以滿足最基本的時效性、快速性以及安全性等等，自有以這些特點為前提，設計的結果才有意義。
作者：張丕峰 單位：成武金安熱電有限公司
電氣控制系統設計研究:數控機床電氣控制系統設計研究
摘要：隨著社會經濟的不斷發展，人們的生活質量越來越高，對于身邊的各種設施也要求越來越高。企業面臨的競爭壓力也越來越大，他們對于產品質量的要求也不同往日。隨著市場競爭壓力的增大，傳統的機床控制系統生產設備已經不能滿足現在的企業的生產，企業需要有新的創新技術來改進機床的生產效率。為了適應社會經濟的發展，為企業獲得相應的經濟效益，對于數控機床的電氣控制系統的設計是一種時代化的新技術。本文主要針對數控機床的電氣控制系統設計的簡述。
關鍵詞：數控機床；電氣控制系統；重要性
隨著科技的不斷發展，電氣的發展在部分企業占著重要的地位。數控系統是數控機床的核心，數控機床控制系統則直接影響著整個系統的操作性能。對于數控機床的操控是否恰當合理，影響到產品的生產質量。因此，我們對于數控機床的電氣控制系統的要求是，應按照電氣控制的原理來進行規范的設計，使得設計出的數控機床的電氣控制系統能夠保障數控機床安全的運行。隨著社會經濟的不斷發展，數控機床得到越來越多的企業應用，企業也開始探索和研發創新，以提高機床的生產效率的同時增加公司的經濟效益。
1數控機床的電氣控制系統簡介
就數控機床而言，屬于一類配置軟件程序調控模塊的職能機床設備。當然詳細系統構造能夠解決一些包含調控編碼或類似符號指令的程序內容，同時完成編譯過程，以編譯成為代碼的數字進行表達，以對應載體完成對數控設備的注入。然后根據處理流從數控設備產生不同的調控信息，從而達到管控機床操作流程的目標，即根據設計圖例的形態與規格標準完成零件的自動加工。此外，相對傳統機床，其主要的優勢在于有效處理了繁瑣、精細、大量、多樣的零部件加工流程，體現出更強的靈活性與高效性，標志著了當代機床調控技術研究重點，也是機電一體化研究的重要產物。電氣調控規劃圖包含多個方面構成，即如線路裝配調整、運用及維持的參考資源，主要涵蓋了原理圖、裝配線路圖、元件分布圖等多種圖紙的規劃。而且整個體系內一切電氣設施的調控原則就是依照對應的原理進行，除了電氣設施的裝配以外，還包含整個系統的調控等等。
2數控機床的電氣控制系統的重要性
對于我國的工業生產行業，數控機床的生產效率要遠遠超于人工的機床控制，所以數控機床得到廣泛的推廣和使用，這樣一來就使得我國的工業生產效率不斷增大。傳統的手工機械加工行業，不能夠的控制產品的各項參數，保障生產質量。而數控機床則可以設置好各項需要的參數，減小產品的參數誤差，提升產品的生產速率和效率，這樣就增加了企業的經濟效益。數控機床對于產品的高質量加工促進了了我國工業的發展，數控機床已經逐漸代替了傳統的控制機床，為我國的經濟發展做出了相應的貢獻。因此，不管是學校還是企業，都得重視技術性人才的培養。
3數控機床的電氣控制系統設計研究
對于數控機床的電氣控制系統，在設計的時候，會涉及到很多的相關專業化的內容。而我們在設計時，需要合理的對數控機床的電氣控制系統的優勢進行發揮，以達到我們想要的效果，然后才能真正的保障數控機床的正常使用。而我在本文的敘述中，主要是針對數控機床的電氣控制系統在模塊化的設計理念上進行的同時，通過對電氣控制系統的功能研究，數控機床的電氣控制系統包括的三個部分，分別為硬件電路、參數設置和PLC程序。對于每個部分都有相應的小分支，來支持該部分的運行。（1）硬件電路。對于一般數控機床而言，其中的硬件電路類型涵蓋電源類、交流輸入類、交流傳遞類、刀具更替類等多累電路組間，以電源類電路為例，主要是按照電氣調控的具體方向進行規劃的，其電壓的輸出設置，在具體的設置過程中使用200V伺服變壓器，然后通過對風機和伺服驅動模塊進行科學的設置以保障正常的供應所需的電能給數控機床，保障數控機床的正常運行。另外，對于電源電路的規劃，電源電路本體運作采用的額定電壓指標則需要通過科學的規劃流程，而且對于接觸設備供電一般是選擇110V的管控變壓設備，而在電磁閥及Z軸制動器的供電標準將選擇27V電壓，再以整流設備完成替換。而且對于電氣調控體系，電壓值在220V的線路包含兩類，而且不同的線路體現的功用及價值存在差異性，如果全用于對機床電動機、冷卻設備以及繼電器的供電，則可以保障正常的運作。而且交流輸送電路規劃意義在于為保障機數控機床運行的穩定性和高效性。對于交流進給傳動電路，其在進行對其設計時需要采取的指標控制，以保障數控機床的正常運行。（2）參數設置。參數，簡單可以解釋為規劃數據可以充分達到數控機床電氣管控體系及功用的目標。一般在規劃流程中，會細致分析客戶對于機床的功用要求，從而較大程度體系其性能，設定滿足具體需求，同時能夠規劃科學的數據指標，以滿足機床的正常運作。（3）PLC程序。PLC系統也是機床主要構造部件之一，而且其從收到命令到調控命令的反應周期僅僅為10~100ms，當然這種高效的反應速度可以滿足大部分數控機床運作環境。但是因為工業生產改革，導致產品的生產速度及品質需求都在不斷提升，那么其對數控機床電氣控制系統的相應的對接收指令進行處理的效率要求也應當同步增加，這讓更多PLC程序按照級別分為兩類，低級與高級程序系統，然后我們再根據控制類型完成詳細的劃分，選擇各個級別的程序去對應完成不同的操作流程。即如低級的程序在規劃過程較為簡便，所以可以用于一些低需求的系統設計流程，而且根據一系列低高級程序的統一結合可以達到整個程序系統對數控機床電氣體系的完整管控。總而言之，數控機床的電氣控制系統的設計時對于工業生產的重要步驟，需要有相應的參數設計，以保障機床的正常生產效率。數控機床的不斷更新給我國工業化建設提供了更要有效的設施，提升了我國的經濟效益。
作者：唐浩程 單位：成都理工大學核技術與自動化工程學院
電氣控制系統設計研究:燃氣電廠電氣控制系統設計要點
【摘要】燃氣發電機組是燃氣電廠中的重要設備之一。電氣控制系統的合理設計能夠有效保障燃氣電廠機組的正常運行。因此，加強電氣控制系統設計的研究能夠促進燃氣電廠的良性發展。本文從燃氣電廠的生產過程入手，對燃氣電廠電氣控制系統設計要點進行分析。
【關鍵詞】燃氣電廠；電氣控制系統；設計要點
前言
近年來，我國各個行業的電能需求發生了顯著增加，這種現象為燃氣電廠帶來了一定的壓力。為了保障電能提供的穩定性、安全性，需要將電氣控制系統應用在燃氣電廠中，該系統的作用是能夠保障機組處于正常運行狀態。在設計電氣控制系統的過程中，應該充分考慮燃氣電廠的實際需求。
1燃氣電廠
1.1燃氣電廠的生產過程
在燃氣電廠中，天然氣等相關燃料在燃氣輪機中發生燃燒，這個過程會產生大量的蒸汽，并完成化學能向內能的轉化。當產生蒸汽達到一定數量之后，蒸汽會對汽輪機產生推動作用，進而實現內能向動能的轉化。當上述步驟完成之后，發電機會將動能轉化為電能，供給人們使用[1]。
1.2燃氣電廠的優點
與燃煤電廠相比，燃氣電廠的優點主要表現為其生產過程中產生的污染少。燃氣電廠的發展有助于可持續發展目標的實現。
2燃氣電廠對電氣控制系統的要求
燃氣電廠對電氣控制系統的要求主要集中在實用性方面，具體要求主要包含以下幾種：
2.1反應速度
為了保障電氣控制系統作用的合理發揮，需要保障所設計的電氣控制系統具備極快的反應速度。需要將電氣控制系統快速保護功能的實現時間控制在100ms以下。
2.2電氣設備
從操作角度來講，電氣控制設備的信息收集量相對較小，因此其操作程序較為簡單。但該系統需要對整個燃氣電廠的機組進行控制，這種特點對組成電氣控制系統的電氣設備提出了更高的要求。為了保障電氣控制系統控制功能、保護功能等相關功能的有效發揮，需要加強對所應用電氣設備的安全性和性方面的控制[2]。
3電氣控制系統的組成部分
電氣控制系統主要是由以下兩部分組成的：
3.1網絡結構
網絡結構的存在能夠實現燃氣電廠相關信息的實時監控。網絡結構主要包含以下兩部分：3.1.1實時監控網該部分主要是由電器網絡監控系統網等組成的。在燃氣電廠中，這種網絡結構的作用是為電氣控制系統捕捉相關設備控制信息。3.1.2廠級監控信息網就廠級監控信息網而言，它的作用是完成對燃氣電廠在生產活動中產生相關信息的儲存和分析。該網絡結構的作用使得其應該具有一定數量的通信接口。在實際應用過程中，當生產活動發生后，廠級監控信息網需要將其所收集和處理的信息分別傳送至相應的機組控制系統中，進而實現合理的控制作用[3]。
3.2相關硬件設備
就我國目前的燃氣電廠機組特點而言，單元制機組較為常見。根據燃氣電廠生產活動的特點，電氣控制系統的硬件設備應該包含汽機———燃機控制系統以及分散控制系統。在這些硬件設備之間，運用一定數量的通信和硬接線進行連接，進而實現不同系統之間信息的有效傳輸。
4燃氣電廠電氣控制系統設計要點
燃氣電廠電氣控制系統的設計要點主要包含以下幾種：
4.1燃氣電廠電源系統模塊設計
該模塊主要包含以下兩部分設計要點：4.1.1燃氣電廠用電源系統燃氣電廠用電源系統是電氣控制系統中的基礎部分。為了保障通過該系統的設計使電氣控制系統產生良好的控制功能，需要應用事故保安電源系統、6kV廠用電源系統以及380V廠用電源系統組成整個燃氣電廠用電源系統。其中，事故保安電源系統的作用是保障燃氣電廠機組的運行安全。由于該系統的重要作用，需要將該系統控制在熱備用狀態中，便于燃氣電廠相關人員對該系統的快速啟用。就6kV廠用電源而言，其手動合閘指令是通過鍵盤進行傳遞的。當該指令發出后，鍵盤會將其傳遞至快切裝置中，當系統判斷結果顯示滿足通氣條件時，該指令才會被執行。在指令執行的同時，信號會被顯示在屏幕中。380V電源系統中包含多臺機組，每臺機組都包含兩段保安母線。保安電源、工作電源以及備用電源是保安母線的主要組成部分。其中，保安電源的供電對象主要是指UPS系統等。該部分設計的合理性直接對電氣控制系統的功能產生影響，因此需要對所有組成部分的設計和應用加以重視。4.1.2燃氣電廠用電源的切換裝置人們用電量的增加對燃氣電廠的電能供應提出了更高的要求。為了保障高壓廠用電源的連續、穩定、安全供電，需要將廠用電源切換裝置融入電氣控制系統中。在安裝該裝置的過程中，既要保障裝置切換功能的合理發揮，還要保障且安裝位置不會對其他設備的運行產生影響。從綜合角度考慮，可以將該切換裝置安裝在高壓電源系統中工作電源位置的進線開關周圍。該裝置具有一定的獨立性特點，為了保障該裝置的正常運行，需要利用硬接線實現廠用電源切換裝置與電氣控制系統之間的有效信息傳輸[4]。
4.2燃氣電廠電源系統控制模塊設計
就燃氣電廠的運營特點而言，對電源系統進行控制具有一定的必要性。在該設計要點中，組成部分主要包含以下幾種：4.2.1UPS不停電電源系統UPS不停電電源系統是電源控制系統中的重要組成部分。該系統中主要包含靜態開關、逆變器以及整流器。在燃氣電廠中，UPS系統可以不間斷為其提供交流電源。其中，逆變器的作用主要是保障電壓波形的穩定，逆變器和整流器的作用是完成電能的提供。4.2.2直流電源系統在我國目前的燃氣電廠中，常見的直流電源系統主要包含DC220V和DC110V。就DC220V直流電源系統而言，該系統是由三組整流器和一組直流母線組成的。交流保安段負責為該系統中的整流器提供電源；為了保障直流母線作用的正常發揮，需要在不同的直流母線之間加設一定數量的聯絡切換開關。就DC110V系統而言，其中包含兩組母線、整流器以及蓄電池組。為了保障不同母線之間能夠進行有效聯系，需要設置一定數量的網絡開關。直流電源系統的作用對象主要是事故照明等燃氣電廠中的常見負荷，該系統需要對這些常見負荷進行合理的控制和保護[5]。4.2.3保安段電源系統機組廠用電故障會為燃氣電廠帶來一定的經濟損失。為了保障電能的正常供應，需要將保安段電源系統加入電氣控制系統設計要點中。在燃氣電廠機組的正常運行過程中，當發生用電故障時，保安段電源系統會對直流電源系統等進行有效控制和保護，進而實現機組的正常運行。除此之外，機組廠用電斷故障的發生頻率相對較高，電氣控制系統的應用可以有效降低其發生概率。對此，應用電氣控制系統之后，當燃氣電廠機組廠用電再次發生斷開故障時，保安段電源系統通過自身功能的發揮可以實現柴油發電機組的快速啟動，進而保障供電的連續性、安全性。
4.3燃氣電廠發電機和變壓器組系統模塊設計
該模塊包含的元件數量較多、種類較為復雜，這種特點為電氣控制系統的設計帶來了一定的難度。為了保障電氣控制系統設計的合理性，需要運用機島控制系統對發電機進行控制。在這種控制方式中，可以在在線控制系統與信號源以及發電機保護系統等相關控制模塊之間建立有效的連接。發電機的實際運行狀態監控主要是通過DCS系統完成的[6]。
5結論
電氣控制系統的作用主要是對燃氣電廠機組進行有效保護和控制。根據燃氣電廠生產活動的特點，可以將電氣控制系統的設計要點集中在燃氣電廠用電源系統、電源切換裝置以及保安段直流電源系統等方面。在設計電氣控制系統的過程中，應該注重所使用電氣設備的安全性、以及反應速度的快速性等要求。
作者：劉軍 李杭 單位：中國能源建設集團安徽省電力設計院有限公司