自动化和电气自动化的区别篇1
关键词：煤气化联合装置；火灾自动报警系统；可靠性；优化
中图分类号：U473文献标识码：a
0引言
随着煤化工行业的蓬勃发展，煤气化项目数量正在不断增加，与煤气化装置相配套的空气分离（以下简称：空分）装置、煤贮运装置共同构成的煤气化联合生产装置的规模也在不断扩大。可靠的火灾自动报警系统是煤气化装置安全运行的重要保障之一。由于各个装置区都有其自身的建筑结构特点及消防特点，因此迫切需要建立一套性能可靠、结构优化的火灾自动报警系统，立足于早报警，少误报，把火灾消灭在初始阶段。下面结合内蒙古某煤化工项目的实例，介绍一种煤气化联合装置火灾自动报警系统的优化设计方案。
1、煤气化联合装置中各装置的消
防特点
（1）火灾类型多。煤气化联合生、
产装置生产工艺复杂，现场存在多种危险气体、粉尘释放源，主要的危险气体种类有氢气、一氧化碳、煤粉等，均为易燃、易爆气体或粉尘，发生火灾后有强烈的火焰辐射或浓烟。同时，装置区及配套变配电所内大量使用各种电气设备、电缆，易发生电气火灾。整个生产装置是火灾自动报警系统的一级保护对象，火灾类型复杂。
（2）装置布置分散。随着煤气化项目规模的不断扩大，煤气化装置与空分装置、煤贮运装置及其他辅助生产装置的布置越来越分散。迫切需要迅速、准确地报出火灾的具置，以便最快速地做出反应，扑灭火灾。
（3）建筑结构复杂。煤气化装置为框架敞开式结构，空分装置的部分生产设备位于大型钢结构中，配电室为砖混结构，现场机柜间为整体抗爆结构，另有部分生产装置位于室外，探测区域建筑结构形式复杂、多样。
（4）整体调试困难。由于设计项目规模大，大多存在各个装置建设、调试进度不统一的现象，单一采用集中的大容量火灾报警控制器，会使得后续装置调试影响整个系统的稳定性。
2、火灾自动报警系统设计
2.1划分报警区域及探测区域
正确地划分火灾报警区域和探测区域，是迅速、准确地确定火灾发生位置，及时扑灭火灾的关键。根据规范要求报警区域应根据防火分区或楼层划分。一个报警区域宜由一个或同层相邻几个防火分区组成。〔1〕报警区域的划分将防火分区与火灾自动报警系统有机地联系起来。同时将报警区域按探测火灾的部位不同而划分为不同探测区域，以便准确地确定火灾发生的区域。
优化的火灾自动报警系统的设计根据总图布置，将煤气化装置及其配电室和现场机柜间作为一个报警区域、空分装置及其配电室、现场机柜间作为一个报警区域、煤贮运装置及其生产辅助间作为一个报警区域。
由于各个装置的结构特点和消防特点各不相同，因此将煤气化装置、气化配电室、气化机柜间、空分装置、空分配电室、煤贮运装置、生产辅助间分别作为单独的探测区域。
2.2设置火灾智能监控子系统
由于煤化工项目大多存在边建设、边试车的现场，且系统规模越来越大，应放弃选用大容量火灾报警控制器进行集中报警，而对每个报警区域设计一台具有组网灵活、扩展方便的小容量智能报警控制器进行监控，组成各自的智能监控子系统，待子系统稳定后再并入系统网络中。这样能很好地使前期建好部分的火灾报警系统尽早处于监控状态，同时也避免了后期工程对前期工程的影响。
分区域设计的火灾智能监控子系统由区域火灾报警控制器、探测器、手动报警按钮、声光警报器等组成，还与对应装置区内通风设备联锁，在探测到火灾后及时向通风设备发出指令，控制火势的进一步扩大。
在煤化工项目中，空分装置往往需要先运行，随后是煤气化装置的试车，和煤贮运装置的投运。因此，分别在煤气化装置机柜间、空分装置机柜间和煤贮运生产辅助间内设置电信间，并选用小容量的区域火灾报警控制器。对空分装置、煤气化装置和煤贮运三个火灾智能监控子系统分别调试。通过项目实践，设置火灾智能监控子系统并选用区域火灾报警器最大限度地提高了系统的稳定性和可靠性。
2.3综合应用多种探测器
根据各生产装置区的建筑、结构特点、释放源特点和可能发生的火灾类型，选择适合的探测器是火灾自动报警系统及时、准确报警的关键。
2.3.1火焰探测器
在煤气化装置的敞开式框架、空分装置的高大钢结构厂房和室外生产装置区设置火焰探测器，是由于其建筑特点为开放式或空间大且较高，且这些区域的火灾特点是发展迅速，可产生大量热、烟、明火。〔1〕同时，火焰探测器的安装位置还应考虑避免遮挡和太阳光等因素的影响。安装火焰探测器不仅解决了点式感温感烟探测器探测高度有限的问题，同时也减少了回路报警点数，对于减少系统维护的工作、和减少投资也带了益处。
2.3.2点式感温、感烟探测器
在配电室、控制室、楼梯间，电梯间、封闭框架、输煤栈桥和转运站等场所设置点式感温感烟探测器，是由于其受探测高度的限制，且适用于火灾初期为阴燃、空间相对封闭的场所，同时点式探测器选用类比智能光电感温感烟探测器，智能探测器具有自动灵敏度检测与调整的功能，能克服现场粉尘多、湿度大带来的影响。在有空调控制室和其它雨水可能影响的场所选用防水底座，避免水通过探测器底座流进探测器，造成短路，损坏探测器。
2.3.3缆式线型感温探测器
在配电室的电缆夹层、机柜间的静电地板下以及有电缆敷设的吊顶内、输煤栈桥的带式输送机下，安装缆式线型感温探测器，以便于上述场所的火灾前期探测。
2.3.4可燃气体探测器
在煤气化装置等可燃气体易泄漏场所，释放点附近安装可燃气体探测器，并将信号直接引至气化DCS，在可燃气体浓度达到爆炸下限的25％时报警。将这一报警信号经DCS综合后发送至火灾报警控制器，可以大大提高整个火灾报警系统的可靠性。
2.4系统布线
在火灾自动报警系统布线时，应将各个装置区的结构特点、设备布局以及探测器设置的位置等多重因素结合起来，综合考虑。煤气化联合装置普遍的特点是工艺设备和工艺管道密集、电缆、桥架较多。因此系统布线要遵循路径简捷、安全可靠、距离短等原则，并尽量避开恶劣的环境和温度高的设备或管道。
在煤气化装置这种属于爆炸危险场所的环境，供电选用截面不小于2.5mm的线缆。线缆的敷设路径在条件允许的情况下，采用独立的桥架。在管道和桥架特别密集，不具备单独架设桥架条件的情况下，线缆沿仪表桥架敷设。线缆下桥架至设备的部分穿金属管保护及防爆挠性管。
对于空分装置和煤贮运装置，线缆敷设尽量沿独立桥架，条件不允许的情况下，沿仪表桥架或控制电缆桥架敷设，并在下桥架后穿金属管及防爆挠性管保护。
对于配电室、机柜间内线缆敷设主要是在房间吊顶内或静电地板下，还有部分线缆采用穿金属管埋墙敷设的方式。
2.5短路隔离器的应用
按照各个区域系统的报警元件在回路区域上的分布情况，每隔15个左右设置1个短路隔离器。当回路某处发生短路故障时，受影响部分被自动隔离，使该部分不至于影响回路其他部分的正常运行。结合防火分区和装置的结构特点配置短路隔离器，把断路对整个系统的影响降低至最小范围。
2.6火灾应急广播
煤气化联合装置根据工艺需要已在各个装置区内设计了扩音对讲系统，火灾自动报警系统的应急广播应于扩音对讲系统的扬声器使用，并设置火警优先级功能〔3〕。
综合以上的描述，为内蒙古某煤化工项目设计的煤气化装置智能监控子系统的系统图如图1所示。
图1火灾自动报警智能监控子系统图
3、结语
对煤气化联合装置的火灾自动报警系统设计，首先要依据各装置区的建筑、结构特点，根据总图布置及不同装置的生产性质、火灾类型，正确地划分报警区域和探测区域，采用能适应工程建设、生产需要的分布式小容量火灾报警控制器，综合选用和布置适宜的探测器，合理布线、优化配置。
目前该煤气化联合装置火灾自动报警系统的设计已成功应用于河南某合成氨项目二期工程、鄂尔多斯市某煤气化装置、太化某项目煤气化装置的设计中。通过对比之前的项目火灾自动报警系统设计和项目反馈，改进后的火灾自动报警系统具有更高的可靠性，更符合煤气化项目建设的实际情况，并节省了投资。
【参考文献】
〔1〕GB50116-2008《火灾自动报警系统设计规范》，中国计划出版社，2009
〔2〕GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》，中国计划出版社，2009
自动化和电气自动化的区别篇2
关键词：智能小区消防电气设计浅析
随着经济的发展和科技的进步，尤其是近些年实用于居民住宅的家用电器种类越来越多，同时科技发展也让现代化的塑料建筑材料越来越多的代替了过去传统的建筑材料，这就决定了现在住宅要求的防火系数也要越来越高，否则一旦发生火灾后果不堪设想。
随着社会的发展，人们生活水平的不断提高，人们也从传统的家居概念中走了出来，一改过去家就是居住的理念，而逐渐把家变成了娱乐甚至是社交的重要场所。在这种需求理念的要求下，一些高智能的小区相应而生，在这些小区的实际施工和设计中，往往忽视了消防电气这一重要环节，还在继续使用过去传统的消防水龙和灭火器，一旦发生火灾，损失巨大，这种现状对出资巨大的购房住户而言，是极不公平的.这就要求我们小区的消防也要适应智能小区，也应该消防电气智能自动化。小区的消防电气智能自动化，从设计到施工要统一管理，就小区消防电气智能自动化设计而言，要保证满足住户的需求：
1小区消防电气智能自动化要满足火灾自动报警系统的需要
根据建筑物放火等级的不同，消防报警系统采用不同的结构形式，它是为了早期发现并及时通报火灾，便于采取有效措施的保证，让第一时间得以对火灾控制和扑灭而设置在建筑物内的自动消防设施，也是及时消灭火灾的重要工具之一。一般来说，报警系统有三种类型：一是控制中心报警系统集中火灾报警控制器设在消防控制室内，其他消防设备及联动控制设备，可采用分散就地控制和集中遥控两种方式，各消防设备工作状态的反馈信号，必须集中显示在消防控制室的监视或总控制台上，以便对建筑物内的防火安全设施进行全面控制与管理。控制中心报警系统探测区域可多达数百甚至上千个；二是集中报警系统应设置在由专人值班的房间或消防值班室内，若集中报警不设在消防控制室内的，则应将它的输出信号引至消防控制室，这有助于建筑物内整体的火灾自动报警系统集中监控和统一管理；三是区域报警系统采用区域报警系统时，其区域报警控制器不应超过三台，因为未设集中报警控制器，当火灾报警区域过多而又分散时就不便于集中监控与管理；以上三种系统应在实际应用的过程中根据具体情况加以选用。
2小区消防电气智能自动化所需报警系统中火灾探测器的选用要符合要求
火灾探测器是火灾自动报警系统的检测元件，它在火灾初期所产生的热、烟或光转变为电信号，在电信号超出一定限制值时，传递给与之相关的报警控制设备，它的工作稳定性可靠和灵敏度等技术指标直接影响着整个消防系统的运行。火灾初期有阴燃阶级，即有大量的烟和少量的热产生，很少或没有火焰辐射的火灾（如棉、麻织物的引燃等），应选用烟感探测器。为了较早发现火灾隐患，智能小区应多选用这种探测器。对于感烟探测器而言，在禁烟、清洁、环境条件较稳定的场所，如计算机房，书库等，选用Ⅰ级灵敏度，对于一般场所，如卧室、起居室等，选用Ⅱ级灵敏度。对于经常有少量烟、环境条件常变化的场所，如会议室、会所及商场等，选用Ⅲ级灵敏度。
3小区消防电气智能自动化所需的报警系统中自动报警控制器的选用要符合需求
火灾自动报警控制器的作用是给火灾探测供电，接受显示及传递火灾报警信号，同时输出控制命令的一种自动报警装置。它既可以独立作为火灾自动报警装置，也可以与自动放火及灭火装置互动，组成报警系统联动控制系统。报警控制器按其作用和性质，又可分为区域报警控制器和集中报警控制器。区域报警控制器和集中报警控制器在其组成和工作原理上基本相似，但选择上有以下三点区别：一是，区域报警控制器控制范围小，可单独使用，而集中报警控制器负责整个系统，不能单独使用；二是，区域报警控制器的信号来自各种各样探测器，而集中报警控制器的输入一般来自区域报警探测器；三是，区域报警探测器必须具备自检功能，而集中报警控制器应有自检及巡检两种功能。由于上述区别，两者在使用时不能混淆，要根据不同的需要来应用，当监测区域小时，可以独立使用一台区域报警控制器，组成火灾自动报警控制系统。同时我们还要认识到，集中报警控制器不能代替区域报警控制器单独使用。
4小区消防电气智能自动化在有火灾自动报警系统、探测器和报警控制器保证下，还要有可靠的供配电装置
供配电的装置要满足两点要求：一是，要保证消防供配电的可靠性，否则发生火灾时，不能第一时间及时的报警和控制火灾。为了满足这一要求，设计时，要同供电部门研究设立两个独立的能自动切换的供电电源回路，保证消防用电的需要，在必要时，还要设置应急备用自发电装置，保证放火通讯系统的畅通；二是，要保证接线的灵活性，消防系统的配电方式要作到简单灵活，利于维护，适应负荷的变化，设计时要考虑到超负荷发挥的余量。消防用电的配电箱至消防设备应是放射式配电，每个回路的保护应分开设置，以免相互影响。配电线路不设漏电保护装置可根据需要设置单相接地报警装置，以便监测电路发生接地故障，用电设备的两个电源或两个供电回路应在末端切换。
5小区消防电气智能自动化对配电线路的敷设方法要满足供配电的可靠、灵活性的要求
自动化和电气自动化的区别篇3
关键词：防爆区；电气；自控设计；
abstract:Buriedsewagetreatmentplantexplosion-proofareaisanimportantregionalsecuritysystem,ensurethesafeoperationoftheregionalelectricalautomaticcontrolequipmentofthewholeplantproductionoperationplaysanimportantrole.thisarticlefocusesontheproblemsencounteredintheexplosion-proofelectricalautomaticcontrolanditssolutioninthedesign,especiallyintheexplosion-proofareaintroducedspecialrequirementsontheselectionofequipment,cablelaying.
Keywords:explosion-proofarea;electrical;automationdesign
中图分类号：tU2
1引言
某污水处理及回用工程建设规模为9000立方米/天，本工程采用a2o与膜技术结合的mBR处理工艺。该处理厂位于宿舍区的中心地带，为满足园区的整体规划要求，保证周围居民免受污水厂臭气的干扰，处理厂的相关建筑物均采用地埋式结构。
2地埋式污水厂特点
由于地埋式建筑物本身的特点导致了运行人员不可能经常到现场操作控制电气设备，因此要求地下设备的运转必须采用自动控制运行。为此地埋式建筑物内的所有电气设备均采用pLC控制，并实现远程控制。
在废水处理过程中，有机物经大量微生物的共同作用，最终转化为甲烷、二氧化碳、硫化氢和氨气等，根据可燃气体特性、有毒气体特性可知，甲烷、硫化氢的火灾类别均为甲级。由于该厂的格栅间、调节池及生化池、均为地下封闭式建筑物等。且在污水处理过程中会不断产生甲烷等易燃物质，根据GB50058-92的要求，此区域应划分为环境危险区域1区，即该区域应按爆炸性气体环境进行电气自控设计。
3防爆区的电气设计
防爆区电气设计主要包括：电气设备选型、安装、电缆敷设、接地及等电位等设计。在爆炸性气体环境中，电力设计应符合的基本规定是：宜将正常运行时发生火花的电气设备，布置在爆炸性危险性较小的或者没有爆炸性危险的环境内。因此设计在考虑防爆区的电气设计时，将厂区配电室、中央控制室设置在位于非防爆区内的膜池及综合车间构筑物二层，并将防爆区内的用电设备如：搅拌器、潜污泵、回流泵的电气控制元件断路器、接触器和热继电器等均放置在非防爆区的mCC柜内，现场仅采用隔爆型按钮箱。对于防爆区内设备配套的格栅电控柜，设计将其安装于毗邻非防爆区的膜池综合车间内，避免了在爆炸性环境下放置电气控制柜。
格栅及调节池为封闭式建筑物。依据规范，对该封闭式单体设置独立的机械通风系统和地下维护检修通道。依据计算，设计通风次数为30次/小时，风压为95pa，其空气流量能使易燃物质很快稀释到爆炸下限值的25%以下，从而达到通风良好的效果。另外，将轴流风机的控制通过pLC与气体检测报警仪联动，以达到实现自动控制排风的要求。
电力电缆的设计中，防爆区的电缆均采用阻燃电缆，电缆线芯为铜芯。且防爆区电缆和非防爆区电缆均分层或分桥架敷设。防爆区内的动力电缆、按钮箱信号电缆截面均不低于2.5平方米，中性线和相线的截面均一致。电缆线路的敷设过程中，电缆一般穿钢管敷设，在危险区域敷设的电缆严禁有中间接头。当施工不可避免时候，应安装隔爆型的接线盒或者接线箱。
防爆区中出现甲烷的概率较大，且甲烷比空气轻。电气线路敷设应远离爆炸性气体的释放源，故将电气线路敷设在电缆沟中。为防止电缆沟内积水，应在电缆沟底做0.5%的纵坡，将沟内积水就近排放。电缆沟应在电缆敷设完成后填充石英砂，且电缆沟在穿越不同危险区域的时候，采用不燃性材料严密包封，如图1所示。
图1电缆沟进入危险场所穿墙密封结构示意图
因防爆区内各单体均为地埋式构筑物，其接地系统应利用池壁及底板内的钢筋网作为接地体，利用侧壁内2根不小于集合16的钢筋作为自然引下线，池壁及底板内钢筋与钢筋之间可靠焊接，形成一个整体的网状电气通路，电气接地、自控接地共用一组接地系统，接地电阻不大于1.0欧姆。构筑物内pe干线、电气装置接地极的接地干线、电气设备的非带电金属外壳、电缆的金属外皮、金属栏杆、各种金属工艺管线及电缆支架等所有金属构件做总等电位联结。对于屏蔽电缆的屏蔽层和铠装电缆的铠装带要求可靠接地，接地点设置在非危险区域，如图2所示。
4防爆区的自控设计
防爆区的自控设计主要包括现场仪表选型、安装及缆线敷设。根据工艺要求，格栅间、调节池及生化池主要配置的仪表为现场检测仪表和在线分析仪表，具体配置如表4所示。
以上所列仪表均位于防爆区，其选型应满足GB3836.183《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》和GB3836.283《爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型电气设备“d”》国家通用的爆炸性气体环境用电气设备技术要求的防爆型产品。其中现场检测仪表选用本安防爆型仪表，二线制，4~20ma输出；在线分析仪表选用美国哈希公司的防爆型仪表，防爆等级为ClassⅠ、DivissionⅡ，四线制，4~20ma输出。至防爆区的电气系统是由现场设备、连接电缆及关联设备组成。该电气系统应具有高度的安全可靠性。上面已对现场设备进行了介绍，下面就连接电缆和关联设备具体说明。
5连接电缆
用于连接现场设备和关联设备的连接电缆既要避免受到诸如外界电磁场的干扰及与其他回路混触等因素的影响，又要在长度及缆芯结构上限制自身分布电容及电感所带来的附加能量，因此电源电缆选用阻燃型铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆；控制电缆选用阻燃型铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜网编织屏蔽电缆；模拟信号电缆选用阻燃型铜芯、镀锡铜芯聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜丝编织总屏电子计算机电缆。另外，在电缆敷设中值得注意的问题是：至防爆区的缆线与非防爆区的缆线应分层或分线槽敷设。
6关联设备（安全栅）
所谓关联设备即安全栅是介于现场设备与控制室设备之间的一个限制能量的电气设备，是用来限制控制室供给现场设备的电气能量，使出现在现场设备输入端子上的能量不能产生足以产生引爆危险气体的火花。本设计将安全栅放置在非危险场所的控制柜内，柜内所有至防爆区的缆线出口均配置安全栅。
为确保运行人员及时了解地埋式格栅间可燃及有毒气体的浓度情况，在格栅间内安装了气体检测报警仪。气体检测报警仪采用一拖三形式，即一台报警仪带三个探头（甲烷、硫化氢、氨气）。为提高报警系统的可靠性，采用不间断电源为气体检测报警仪供电；气体检测报警仪的信号与构筑物的通风机联动并将报警信号发送至中央控制室。
气体探头的安装位置应根据气体比重及场地情况确定。甲烷、氨气的比重小于空气，故将其探头安装在距释放源2.5米处，硫化氢气体比重比空气重，其探头安装在距释放源0.5米处。探头贴墙安装，并与周围管线、设备之间留有1米的净空和出入通道。
自动化和电气自动化的区别篇4
关键词：医院厂房；防爆电器；电气设计
Doi：10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.203
0引言
在医院厂房防爆电气设计中，使用隔爆型和增安型电器设备，能够有效避免爆炸带来的电气骤燃问题。医院厂房在药品装配的过程中，会产生大量的可挥发有机体，这些气体具有一定的可点燃特性。在防爆设计活动中，加装灵敏度较高的气体检测装置，在危险气体逸出时，及时报警并且自动断电，防止易燃物泄露造成的用电危险问题产生。使用外壳防护和限制表面温度保护的电气设备，增强厂房电气系统电机设备的防爆结构稳定性。
1医药厂房作业环境与防爆电气设计安装标准介绍
厂房区域生产过程中，人员走动和物品的摩擦产生静电，当生产原料飘散到空中生成粉尘时，空气中的粉尘遇到明火或者较强电流，便会产生骤燃爆炸的危险。采用绕线型感应式电动机，对厂房区域的变化情况进行感应，及时对电气系统运转安全性进行有效防护。做好医院厂房电气系统的防雷接地设计，采用三相电的插座和线路供电系统，配合同步电动机，对厂区环境的防爆性能进行加强。
对于医院厂房电气系统的设计与安装，应该认真参照《爆炸危险环境电力装置设计规范》，进行接地线路安装和电插座的防爆加固设计。医院厂房处常见的气体有甲烷、乙烯等，当电气设备在运行不良时产生火花，容易引燃这些挥发性机体造成爆炸。这些气体都会在集聚到一定的浓度时，触发危险。因此，在医院厂房防爆环境优化中，还应该经常进行通风，对这些气体进行稀释。我们分析医院厂房中的典型气体，其中，国标一型的甲烷气点燃特性相对较弱。国标二a型的丙烷气体，可点燃的特性比甲烷要强，国标二B型的乙烯气体的可点燃特性更强。相较于国标a型气体和B型气体来说，C类气体最容易被点燃，氢气就属于很容易被点燃的气体类型，并且在医院厂房生产区域中比较常见。医院厂房防爆电气系统设计，应该考虑到电气导电性和非导电性的区别，对电气安装部件进行分门别类的设计。
2医药厂房防爆电气设计探讨
2.1电气设备防爆和阻燃系统安装
医院厂房区域应该采用恒温室内设计模式，设定允许的最高环境温度。在额定运行时的温度中，确保医药厂房的室内温度整体处于极限温度标准值之下。
提升医院厂房防爆电气设备的温度耐受级别。对于储存氢化物类药品的厂区，应该安装防止火花引燃型的控制盘和接线箱。并且在电气管线区域张贴防爆型式及相关标识，部分电源插座可以采用浇封型设计方式，确保正常工作中设备不产生火花。在医院厂区储存有液体药瓶等有较强燃爆风险的储藏室中，应该安装适合阻燃的防爆型装置，避免静电产生。建立能够承受2个故障的本安型、正压通风型的电气系统。医院厂房环境中，保存着大量的药品和精密的医疗设备，这些医用器具的价值比较高，并且生产的成本也比较高。在医院厂房生产和储存区域中，使用防爆型的电气设备，显著降低电气设备爆炸造成的厂区燃烧风险。对空调设备加装高强度的锰钢矩形管，防止工作时由于温度升高过热造成的永久性变形。
2.2电气设备选型安装与线路敷设
在医院厂房防爆电气系统设计活动中，技术人员应该尽量减少木质型电器的使用，而是使用特种电器材料，提升防爆型式电器设备的使用质量。
在防爆电气设备的应用中，安装隔热绝缘效果更好的灯具、电机，对于电机设备中的照明设备，应该安装隔热罩，防止照明器具在运行的过程中，出现器具过热问题引发爆炸。变压器并且使用按钮盒和伴热带，插座接头处，使用绝缘效果更好的金属套索装置，防止插头处被飞溅水滴弄湿导致短路起火现象出现。采用集中式的系统供电设计，防止供电故障造成电气设备焚毁问题产生。在电气系统布线安装中，采用内置埋藏型电缆和电缆敷设的方法，避免电线暴露在外，提升电力电缆线路的防腐等级和防护等级。医院厂房电气系统中，配装防爆性能更强的配电箱。在配电箱的内部设置总开关，并且装上国家专利电路控制器，方便电力工作人员检修和维护。
2.3建立预警探测与自动灭火系统
建立可燃气体探测预防警报系统，在探测器的感应区域加装定制特做的进口双密封圈液压缸，提升探测器的耐高温性能，当气体逸出时，能够迅速触发报警装置，并且自动断电防止电气系统遭受过热压力。
在医院厂房防爆设计活动中，技术人员应该对电气设备允许最高表面温度进行控制。其中，电气设备允许最高表面温度应该达到450摄氏度为宜，气体/蒸汽引燃温度不低于500摄氏度。在医院厂房安全防护设计中，建立火灾自动报警系统，电气作业人员应该做好消防联动控制设计，当厂房区域出现火情时，消防装置自动预警并且灭火。技术人员还应该对医院厂房电气设备运转时，各种电器额定运行时的温升数据进行记录。采用转子堵转实验控制温升的方式，提升火灾预警和控制的反应速率。医用药品和医疗设备储存区域，应该安装干粉灭火器装置，按照变压器防火设计规范，对医院厂房的辅助消防系统功能进行加强，变压器及其他带油电气设备，应该安装水喷雾与自动喷水灭火系统。
3结束语
对医院厂区用变压器进行增容增压改造，同时对新近安装的线路进行抗老化加强维护，对于老旧新路进行更换。为了提升医院厂房预警防火的性能，技术人员应该对报警系统装置灵敏度进行优化设计，建立可燃气体探测报警系统
参考文献：
[1]姜杰.医药化工企业防爆厂房的电气设计探讨[J].建筑工程技术与设计，2015（14）：1501-1501.
[2]徐磊.浅谈医药企业防爆厂房电气设计[J].城市建设理论研究（电子版），2014（08）：318-120.
自动化和电气自动化的区别篇5
关键词：电气自动化；电气工程；应用
中图分类号：F470.6文献标识码：a
引言：电气自动化的专业全称一般为电气工程及其自动化，其应用范围广泛，小到电气开关的设计，大到科技航天的研究。电力的发展是促进生产和提高人们生活水平的重要物质基础，随着电力应用的不断发展和深化，新时代背景下的电气自动化进程成了人民生活现代化的重要标志。
1.正大广场实例概况
正大广场位于浦东陆家嘴金融贸易区，左靠金茂大厦，右邻东方明珠，与外滩隔江相望，属于上海市形象工程。作为智能型大厦，其变电站尤其需要一个完善的监控系统，以实现对整座大厦输配电系统的科学管理和完全保护。
2.变电站综合自动化系统概述
变电站是电力系统中的一个重要环节，它的运行情况直接影响到电力系统的可靠、经济运行。而一个变电站运行情况的优劣，在很大程度上取决于其二次设备的工作性能。
变电站自动化系统就是将变电站的二次设备（包括控制、信号、测量、保护，自动装置及远动装置等），利用计算机技术和现代通信技术，经过功能组合和优化设计，对变电站实现自动监视、测量、保护，控制和协调的一种综合性的自动化系统。由于它可以收集较齐全的数据和信息，且有计算机高速计算能力和判断功能，可以很方便地监测和控制变电站内各种设备的运行及操作，为变电站安全可靠经济合理运行和提高变电站自动化水平提供了现代化手段和技术保证。
3.计算机监控系统的网络结构
正大广场变电站采用了多目标、多任务的分层分布式计算机监控与保护一体化综合系统，具有灵活的通信结构和远方执行功能。整个系统配置了符合开放标准的计算机软硬件平台，如标准的Client/Sever模式，即Client/Sever之间按照ethernetDDe格式和接口进行动态数据交换；系统的历史数据库具有相当的开放性，信息系统可以通过oDBC来访问，也可以通过tCp/ip标准网络通信协议传送到其它系统中。
整个变电站监控系统的网络结构分为二层（如图1所示），第一层为服务器、工控机和pLC所组成的windowsnt网，采用工业以太网总线。作为整个变电站的人机交换界面，它要完成对站内被控设备的监视、控制和操作，实现信息的集中和管理；第二层为现场综合测量于微机保护装置等，它们分别安装在各高、低压开关柜中，完成各自保护、开关柜内的信号及测量电量的采集功能。这些现场设备与各站点之间采用屏蔽双绞线连接，由于正大广场在地理位置上分为东、西、中三个区，且3个分区工作站之间的距离较长，所以为保证整个系统的信息传输效率和实时性要求，开发时采用了带有光纤转换器的通信光纤来实现各个分区之间的网络连接。综合装置安装在开关柜上，这就使得所有的测量、报警、跳闸等信号均在就地装置内处理成数据信号后，通过屏蔽双绞电缆送上来，再经过通信协议转换送至变电站监控主机。其数据通信速率为19.2kbps。如果主机发生故障，各就地装置仍可独立地完成本柜的监测保护功能，其监测和保护的信息可反映在安装柜的柜面上。
3.1硬件系统配置
正大广场电力监控系统在硬件上采用了冗余技术，即双服务器方案：两台服务器通过图1上海正大广场变电站监控系统网络图nt网互为热备用，但在系统正常运行时，只有主服务器（称为nt局域网的主域控制器）进行信息处理，备用服务器（称为nt局域网的备用控制器）则监视主服务器的工作并自动保持自己的数据与主服务器同步。一旦主服务器出现故障，备用服务器将立即自动升级为主服务器，并向值班员发出报警以便检查出现故障的服务器。当然，正常运行时可以手动进行主域、备用控制器之间的相互切换。对于双服务器系统，选用以太网结构模式，更能提高系统运行的可靠性。由于本系统所要采集的信息点数多达4万多个，所以我们采用了Hpe800网络服务器，完全满足了现场要求。
直接用屏蔽双绞电缆连接3个分区可能会影响信息传输速率，所以我们配置了3台D-LinkHUB，各区的工作站和pLC分别挂在各区的HUB上，且用带有光纤转换器的通信光纤将这3台HUB连为一个整体。变电站的监控中心设在东区，所以连接在东区HUB上的还有上位机和变电站的抄表系统，两台网络打印机（一台供定时打印，另一台供召唤和报警打印）则通过打印服务器也接在东区nt网上。由于西区信息量较少，所以只用一台前置机作为信息交换站，而东、中区都采用两台前置机：一台用于读取遥测遥控继电器（YCK）上的信息，另一台则通过串行接口与现场设备通信，采集现场微机测量仪表、微机保护装置、发电机以及直流屏等的所有遥测遥信量。在工作站的硬件配置上选用了iCpRaCK300型，其芯片采用了piii733处理器，内存128m，机内配有双网卡，并配有两块Ci—134型一转四智能moXa卡，这样每台机器就有8路串行通讯口，完全解决了信息量多使通讯速率降低的问题。另外，东、中、西3个区各配置一台SeG公司的pLC，用于执行所有的遥控命令，它们不仅具有自诊断功能，而且能综合来自数字模块的状态信息块的参数信息，经由中央处理器处理，检测出事故、故障和状态的变化信号以通过RS485将相关的计算机送至上位机，实现pmCS（电能管理控制系统）的数据交换。可编程控制器的电源有限流装置和过电压保护装置、Ram的容量以及中央控制单元的处理能力完全能适应监控站的要求，实现变电站测控系统的数据采集、处理和控制功能。
3.2软件系统配置
正大广场变电站监控系统上位机和前置机都以windowsnt作为操作平台，以力控组态软件作为开发平台来制作界面并实现其它功能。整个软件系统主要由主控、人机界面、图形系统、数据库系统、报表系统、报表操作、设备参数管理、历史趋势等几大块组成。力控作为全球领先的硬件监督程序接口Hmi，提供了一个查看控制和信息资源的集成视图，且能生成在管理级别上的监控和数据采集程序，使用户通过生产过程的图形显示来监视并对运行状况作出反应。力控包含两大部分：开发环境用来建立图形显示并定义与i/o系统和其它端口的各种连接；运行环境可动态显示图形画面。力控的面向对象图形易于配置应用程序。这意味着开发节奏更快，对象和对象组可以方便快捷地移动和改变大小。力控强大的面向对象设计工具使用户可以自由地绘图，并进行动画链接，以提高复杂的尺寸、颜色和位置等改变，方便生成具有良好动画效果的图形界面。力控提供分布式报警功能，该功能可同时支持多个报警服务器或“提供者”，允许用户在多个远程位置查看报警信息。
4.电气自动化技术的创新应用与管理
（1）实现了监控运行一体化模式的转变，使DCS系统能够分析、汇总整体机组的信息状况和运行参数，最大限度的将机组潜力发掘出来，并激发系统自身的控制功能，将控制时进行合理的缩减，简化控制系统。单元化统一火电机组方便信息的采集和提供，对电网的系统管理运行进行了强化，大大提高了工作效率。
（2）可以通过计算机系统进行实时的保护、控制，能够尽早的发现安全隐患，并进行合理的调整、更新，转变保护策略，实现防患于未然的管理目标，保障自动化电气系统能够安全、良好的持续运行。
（3）目前电气自动化系统还没有根本的满足DCS系统进行全通信电气控制的目标。电气自动化系统和之间始终需要部分硬接线。我们首先应该解决连锁热工工艺问题，将后台电气系统的实际应用水平提高，并将电气系统的控制水平、逻辑，自动化能力，管理运行绩效等全面提升。
（4）优质通用型网络结构更够提供电气系统良好服务运营的支撑。科学的运用创新型自动化电气技术，能够完善并保障电厂实现对现场控制设备的实时监控，同时营造了良好的信息数据传输、汇集环境，对电厂全集成性自动化运行目标的实现有积极的意义。
5.结语
电气自动化系统的应用可以促进电气工程的发展。因此，我们要从每个方面着手去提高电气自动化系统的水平，使其能够在电气工程中充分发挥其优势，使电气工程能够安全运行，从而提高电气工程的经济效益。
参考文献：
自动化和电气自动化的区别篇6
关键词：地埋式污水处理厂电气自控防爆设计
中图分类号：X703文献标识码：a文章编号：1007-9416（2013）04-0041-01
地埋式污水处理厂，顾名思义设置在地下的污水处理厂，它突破了传统污水处理厂的用地观念，科学合理的利用了地下的空间，为城市节约了更多的土地资源。地埋式污水处理厂与传统的污水处理厂的区别在于污水处理厂的主建筑设置在地下，绿化既能得到保证，又不需要设置卫生防护距离，占用的土地资源较少，为城市用地节省了开阔的空间。
1地埋式污水处理厂的特点
由于地埋式污水处理厂设置在地下，这就导致了污水处理厂的运行工作人员不能整天到处理厂的现场去操作电气设备，所以就要求对于地下污水处理厂的各种电气设备需要采用自控式运转。一般对于地埋式建筑的电器设备都是采用pLC来进行远程控制。
在污水处理厂处理废水和污水的过程中，由于大量微生物对污水废水中的有机物的作用，会产生甲烷、硫化氢、氨气和二氧化碳等气体，而其中，甲烷和硫化氢都属于可燃气体，两者在火灾可燃气体中的级别均为甲级。由于地埋式污水处理厂的格栅间、生化池和调节池等一般都是地下封闭式的建筑，如此一来，甲烷和硫化氢等可燃气体就会充斥在建筑物内。按照《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的要求，地埋式污水处理厂的这些区域要划分为环境危险区域1区，也即这些区域要按照‘爆炸性气体环境’对其电气设备进行自控防爆设计。
2地埋式污水处理厂防爆区的电气自控防爆设计
2.1电气设计
地埋式污水处理厂防爆区的电气设计主要包括电气设备的选型、安装、接地、等电位以及电缆敷设等设计。根据‘爆炸性气体环境’的电力设计规定，要将在正常运行的时候会产生火花的电气设备布置在没有爆炸危险性或者是爆炸危险性比较小的地方，所以，厂区配电室和中央控制室这些功能区里的电气设备应该设置在防爆区以外，对于防爆区内的搅拌器、回流泵以及潜污泵等电器控制元件的断路器、热继电器以及接触器等，都应该设置在防爆区外的mCC柜内，而在现场只需要采用隔爆型按钮箱即可。而对于和防爆区内互相配套的格栅电控柜，最好在安装的时候将其设置在和防爆区相邻的膜池综合车间内，避免将电气控制柜安装在爆炸性环境之下。
对于格栅池和调节池这些封闭式建筑物，要对其设置有独立的通风系统以及地下维护检修的通道。根据计算，一般情况下，在通风频率为30次/每小时的时候，这些封闭区间的风压为95pa，在这种风压下，通风所引起的空气流量可以很好的稀释封闭区间内的可燃性气体，并将其稀释到可燃性气体25%的爆炸下限值以下，可以达到一种比较理想的通风效果。
在地埋式污水处理厂的电力电缆的设计上，对于防爆区，其电缆都要采用铜芯的阻燃电缆，而且要将防爆区和防爆区以外的电缆分层架设。对于防爆区内的动力电缆，其按钮箱信号电缆的截面要在2.5平方米以上，相线和中性线的界面要一致。在敷设电力电缆的时候，一般要将电缆穿过钢管来辐射，对于穿过危险区域的电缆，其中间严禁有街头，如果是因为施工的不可抗性的话，要在接头出安装隔爆型行接线箱或者是接线盒。
由于防爆区中一般甲烷的含量比较大，甲烷是一种比空气轻的可燃气体，因此，根据电力电缆要远离爆炸性气体的原则，一般要将电缆敷设在防爆区的电缆沟里，而不是架设在顶上。而为了防止电缆沟内出现积水的情况，还需要在电缆沟的沟底设置一定坡度的终破，以将沟内积水就近排放出去。在电缆敷设完成之后，要在电缆沟内填充具有良好绝缘效果的石英砂。
对于地埋式污水处理厂，由于其建筑主体都埋在地底下，所以其接地系统利用底板以及池壁的钢筋网来作为接地体。通过侧壁的钢筋来作为自然引下线。底板和池壁的钢筋之间要结实地焊接起来，以形成一个完整的网状接地电气通路，污水处理厂内的电气接地和自控接地可以共用一组接地系统，并且该接地系统的接地电阻要小于1欧姆。对于建筑物内的电气装置接地极的接地干线、pe干线、电气设备非带电的金属外壳、金属制的栏杆、金属工艺管线、电缆金属外皮、以及支架等，对于所有这些金属材料的构件要组总等电位的联结。
2.2自控设计
地埋式污水处理厂防爆区的自控设计主要包括了现场的仪表选型安装以及蓝线的敷设。仪表的工艺要求，对于污水处理厂的格栅间、生化池以及调节池的配置仪表分为在线检测仪表和现场检测仪表两种，其具体的配置情况如下：（1）现场检测仪表。安装在格栅间，用来检测液位的超声波液位计；安装在格栅间水泵出口，用来检侧压力的压力变送器和压力开关；安装在格栅水泵出口，用来检测流量的流量开关；安装在格栅间水泵出口，用来检测进水量的电磁流量计；安装在生化池，用来检测厌氧池进水温度的温度变送器。（2）在线检查仪表。安装在格栅间，用来检测甲烷、硫化氢和氨气值的气体检测报警仪；以下均是安装在生化池的，分别是用来检测污泥浓度的mLSS计、检测溶解氧含量的Do计、检测氧化还原电位的oRp计、检测pH值的pH计、检测no3含量的no3计、检测nH3含量的nH3计。
上面这些仪表都是位于地埋式污水处理厂防爆区的，所以其选型要符合国家防爆规定的相关要求，要采用国家通用的“爆炸性气体环境”专用防爆型产品。
3结语
地埋式污水处理厂对于城市环境和城市用地等方面都具有良好的环境经济效益，由于这种经济效益，对地埋式污水处理厂的建设已经成为污水处理厂当下的发展趋势，但此同时也要加强对其的电气自控防爆设计，特别是在要加强其防爆区的电气设备的设计，这样才能保证地埋式污水处理厂的安全运行，只有安全生产，才能更好的提高其社会经济效益，否则就会起到反效果，得不偿失。
参考文献
[1]翟明高.我国污水处理的经济技术问题研究[a].第二届中国（海南）生态文化论坛文集[C]，2005.
[2]刘春，张平.可燃气体和有毒气体检测报警系统的设计探讨[J].石油化工自动化，2006（06）.
自动化和电气自动化的区别篇7
关键词：监控采集报警
一、SCaDa系统定义
SCaDa（SupervisorControlandDataacquisition）系统，即监测监控及数据采集系统。它可以实时采集现场数据，对工业现场进行本地或远程的自动控制，对工艺流程进行全面、实时的监视，并为生产、调度和管理提供必要的数据。SCaDa系统主要应用于水利、石油、供电等行业中，用于地理环境恶劣无人值守的环境下进行远程控制。
二、系统运行环境
抚顺石化百万吨乙烯项目的供电系统是以南、北二个66kV总变电所为中心，其66kV系统配电装置采用GiS六氟化硫（SF6）组合电器双母线接线型式，南区总变11个间隔，北区总变10个间隔；南、北区总变电所各设置四台66/6.3kV，31.5mVa双绕组有载调压电力变压器，正常情况下四台主变压器分列运行，每台主变各带该组母线全部负荷的50%；在南、北总变电所内采用66/10kV双绕组无励磁调压电力变压器3台，为聚丙烯装置、线形低密度聚乙烯装置、高密度聚乙烯装置大功率电动机供电。南区总变10kV大电动机配电装置接线为单母线分段形式，北区总变10kV大电动机配电装置接线采用单元接线形式；6kV系统为两组单母线分段接线型式，分别以6KV双回路放射方式向各生产装置供电，从南区总变6KV系统配出6个化工装置配变电所（分别为乙烯装置、丁二烯联合装置、聚丙烯装置、线性低密度聚乙烯装置、第一循环水场及厂前区变电所），从北区总变6KV系统配出5个化工装置配变电所（分别为第二循环水场、空分空压装置、丁苯橡胶装置、高密度聚乙烯装置、罐区变电所），每一回路均可承担该装置100%的负荷。4组6kV并联补偿电容器分别接于6kV母线的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段母线上。总变6kV系统为中性点经消弧线圈接地方式，并采用四台带二次负荷的接地变压器作为南、北总变电所的所用电源；由南总变院内的发电机提供一路6kV电源到南区总变电所设置应急电源配电中心，该中心向乙烯装置、火炬系统等提供应急电源。
百万吨乙烯项目的全厂电气自动化监控系统，是建立以化工南区总变为全厂电气自动化监控系统的总站，所有装置区6/10KV变电所、南区总变和北区总变的间隔层为系统子站的全厂电气系统自动化运行、监控、管理系统；南区总变做为全厂有人值守的总变电所，担负着全厂电气系统运行、监控、维护管理等职责，是全厂的供电中心；北区总变做为全厂电气系统的重要组成部分，采取系统远端资源共享的技术，可将总站系统延伸至北区总变，设置一些必要的工作站单元。全厂电气自动化监控系统以实时监控系统（SCaDa）为主，并包括实时运行管理系统（含保护信息管理）、DtS仿真培训系统、操作票专家系统、weB浏览、paS高级应用、微机五防系统和视频监视系统等功能，可同时实现与全厂生产调度中心及上级管理部门的信息上传功能。
三、“SCaDa”所具备的功能和特点
我通过一年多以来在大乙烯南北总变的工作实践以及同厂家调试人员的学习交流当中对全厂电气自动化监控系统有了深入的认识和了解，下面将大乙烯全厂电气自动化监控系统的重要组成部分“SCaDa”所具备的功能和特点总结如下：
1.数据采集功能及数据采集类型
系统接收子站远动设备上传的遥信、遥测等实时数据，数据类型有：
模拟量：包括频率、电压、电流、电度量、有功功率、无功功率、温度、功率因数等。
数字量：包括计算机输出的控制命令。
状态量：包括断路器位置、隔离开关位置、事故总信号、有载调压变压器抽头位置，保护及自动装置信号、上/下行通道故障信号。
事件顺序记录、保护装置发送的信息。
2.数据处理功能
a.遥信处理：对每个遥信量进行定义，用汉字和数字表示开关、刀闸等设备名称。根据事故总信号或保护动作信号，区分开关事故跳闸或正常变位，具备遥信与保护对应关系表。可人工设置开关、刀闸状态，并有相应的设置标志。当现场开关检修、试验时，可在操作员工作站上设挂牌标志。标牌用不同的形式、颜色来表示不同的状态。此时也屏蔽了对应设备的变位、保护动作信号、以及遥控操作。遥信的状态锁定/解除。对小车开关用不同的显示方式直观地区分不同的状态，如试验位置、工作位置等。
b.遥测处理：遥测值工程量变换，变换系数在线修改。遥测量两级越限报警。
遥测值归零处理。遥测越限时间自动统计，包括越上限、越下限、合格时间等。
c.事件顺序记录（Soe）处理：系统具有事件顺序记录处理功能，以毫秒级分辨率记录厂站的开关、继电保护动作时间顺序并存档。事件顺序记录的内容主要包括厂站名、开关名称、动作时间、事件内容等。对历史Soe记录可以多种检索方式在画面上查看或打印。
3.远方控制操作与校验功能
a.系统具有批次及单点遥控、遥调功能，对系统中的下列设备进行远方控制及调节。包括：断路器操作；有载调压变压器的抽头调整；保护装置软压板的投、退；保护信号复归操作。
b.遥控操作在操作对象的显示画面上进行，具有操作校验功能，并具有遥控操作闭锁功能，并能实现遥控操作双位监督功能。
c.具有操作票生成，由软件实现五防操作闭锁功能，可根据电力系统操作规程设定闭锁条件，防止系统误操作。
d.具有操作人、口令、权限和多重内部校核功能，对操作进行自动记录存档，记录包括操作人、时间、内容、结果等，且内容只能由系统管理员进行修改。
e.与五防工作站配置的软件进行双重校核并自动配合。
4.历史数据存储功能
系统可按设定的周期存储各类模拟量等历史数据，按顺序存储历史事项，用数据库存储数据。历史数据可打印输出、磁盘转存以及曲线显示；历史数据应能以woRD、eXCeL等文件格式输出。
5.系统可显示画面的种类
厂站主接线图
厂区地理图
系统结构图
曲线图（负荷、电压、电流等曲线）
实时数据表格
报表（运行、日报、月报、年报）
报警一览表及报警详细内容
遥测点表及遥测点操作一览表（包括测点退出、禁止报警、禁止遥控、挂牌等）
控制系统运行状态显示（包括子站远动通道状态）
实时数据库所有对象的任何字段均可上画面显示，如：对象名、越限值、通道状态等。系统主机CpU负荷、主机磁盘占用率、网络状态等。
事故及报警，具体为：
a.报警信息：系统具有完善的报警功能，具有智能语音报警。
变电站设备运行报警信息：包括开关变位、刀闸变位、保护信号动作/恢复、遥测越限、直流系统异常、通信电源异常信息等。
系统异常报警信息：包括通道异常/切换报警、主机状态报警信息、系统进程报警信息、服务器切换信息等。
b.能区分一般报警信息和事故报警信息，不同的报警用不同的报警形式和方法。报警方法有报警窗提示、报警条显示、音响报警、事故推画面、自动聚焦事故跳闸开关、事故开关闪烁等，也可选择上述各种报警方法的组合。所有报警均记录并可以多种检索方式查看或打印。
6.系统报表功能
修改报表，报表的格式可以任意设定，报表的数据不受限制，可以是采集的遥测量、存档的历史数据；在报表中对电度量进行尖、峰、谷、平分时段统计，对月、年最大、最小电量及发生时间等统计，还统计了本日、本月、本年的电量。所有报表均可以随时查看或打印。
7.系统运行管理功能
a.权限功能及设置：系统应提供管理员级、操作员级、浏览人员三个等级权限。
管理员级（维护工程师）：具备设置其他级别用户的权限和口令，具有全部的管理功能、权限修改数据库、修改画面等权限。
操作员级：具备遥控、遥调、挂牌（接地牌、检修牌等）等功能权限。
浏览人员：仅能查看画面数据、查看历史数据、打印报表等功能权限。
b.操作权限：系统可在不同的工作站上对每位操作人员设置不同的权限，并对每个人设置不同的口令。操作前进行注册登录，如果输入口令错误3次以上系统将锁定该用户，必须由系统管理员进行解锁后该用户方能继续使用。口令和权限也只有系统管理人员才能修改。
c.继电保护定值管理：提供电气系统内所有继电保护定值查看、修改等。
d.故障信息管理：对子站系统保护装置的故障录波文件进行管理、波形显示和分析。
四、除上述功能之外，SCaDa系统也存在着一些问题和缺点
1.对开关状态人工置位后在厂站主接线图上显示并不明显，如忘记其恢复成正常状态将会使其他操作人员无法对此开关进行相应的操作。
2.报警信息的内容表述不够明确，有些报警信息的含义与我们对其理解存在很大偏差，容易造成误解或完全不理解报警含义的情况。
3.子站端RtU采用问答式远动规约，由于需要询问，因此对数据的采集速度较慢。而且数据较多时出错几率大，时常出现误报警的现象。
五、结语
SCaDa在大乙烯全厂电气自动化监控系统的应用提供了我变电所运行人员的工作效率，也满足了无人值守变电所的要求。针对人工置位和报警信息的问题需要厂家进行置位标示设置和报警信息简化的调整，而通讯规约应该采用传输数据更为快速可靠的循环式远动规约。相信在我们全体同仁的共同努力下，SCaDa系统并将在大乙烯发挥出最大效力。
参考文献
[1]孟祥忠，王博.电力系统自动化.北京：北京大学出版社，2006.
[2]李先彬.电力系统自动化.北京：中国电力出版社，2004.
自动化和电气自动化的区别篇8
关键词：制药；洁净空调；自动控制；DDC
中图分类号：tU831.3文献标识码：a文章编号：1006-4311（2013）16-0058-02
0引言
洁净空调，就是采用专用设备对空气进行处理，为室内或密闭空间制造人工环境，使其空气的温度、湿度、流速、洁净度达到生产工艺所需的要求。
制药企业的粉剂洁净区域，对区域内的空气温度、湿度、洁净度等有严格的要求，空气洁净处理成为实现洁净区域洁净目标的关键。因此制药企业对洁净空调控制技术要求远远高于一般舒适性空调。必须有完善可靠的自动控制系统，才能保证空调系统的正常运行，使洁净区域达到技术指标要求。本文就工程实例-山东省济宁市某制药企业氨曲南车间洁净空调的自动控制系统设计做简单的介绍和分析。
1洁净空调系统简述
氨曲南车间总计两层，一层为设备层，安装有净化水系统、洁净空调系统、供配电系统等。二层为洁净区域，主要有百级、千级、万级、十万级区域。
洁净空调系统设有两台组合式洁净空调机组分别用于千级、万级、十万级区域，两台转轮除湿机用于千级区域的除湿干燥，同时在三个级别的洁净区域分别安装了防爆排风机。整个洁净区域安装一台消毒排风机。
2空调自动控制系统功能及其技术指标
洁净空调实现如下功能：
2.1监测功能①送风温湿度、回风温湿度监测；②房间内温度、湿度、压力、压差监测；③空调机、排风机、除湿机的运行状态、故障报警、手/自动信号监测；④空调机、排风机、除湿机的变频器频率监测；⑤新风阀的开度监测；⑥空调机组的初中高效过滤的堵塞报警信号检测。
2.2控制功能①新风阀的模拟量控制；②送风阀的开关控制；③冷水阀、蒸汽加湿阀、蒸汽阀的模拟量控制；④空调机、排风机、除湿机的变频器频率设定。
2.3联动控制功能生产工艺流程分正常生产工况、消毒工况、检修工况。在不同的工况下，洁净区域的温湿度、压力等要求不同。操作人员在控制室根据不同的工况设定对应的温湿度值和压力值，通过控制策略控制风机的频率、风阀的开启度、风阀的开启数量、冷水阀热水阀的开启度。
2.4技术指标
3各空调控制系统设计
3.1组合式净化空调机组的控制设计
3.1.1组合式净化空调机组的组成组合式净化空调机组设置了新风段、初效过滤段、回风段、表冷段、蒸汽加热段、蒸汽加湿段、送风机段、中效段、高效过滤段、出风段。
3.1.2组合式空调机组的DDC控制组合式净化空调机组主要为了实现温度调节、湿度调节、压差调节及空气的净化处理。其目的是对空调系统的新风风量、温度、湿度进行控制，为洁净区域提供合适的温度、湿度、洁净度和气流速度。
组合式净化空调机组的各类模拟量输入量（ai）、模拟输出量（ao）、数字输入量（Di）、数字输出量（Do）的设置如图1所示。
组合式净化空调机组的监控功能及控制方式如图1。
①状态监测。监测初效、中效、高效过滤器和风机的压差开关状态，风机的变频器运行状态和故障报警。
②温、湿度调节。1）送风温度的自动控制。以回风温度为调节控制的基础，根据设定的温度值，自动调节冷水阀、蒸汽加热阀的开度，保证回风温度与设定值一致。2）送风湿度的自动控制。洁净区域的的环境以湿度为优先。以回风湿度为调节控制的基础，根据设定的湿度值自动调节蒸汽加湿阀，以保证回风湿度与设定值一致，满足洁净区域对湿度的需求。同时，根据温度的需求调节冷水阀及蒸汽加热阀进行再处理，保证湿度达到指标要求。
③压差调节。空调系统的送回风管上装有电动开关量风阀。在不同的工况下，不同的风阀开启。同时风机的运行频率和不同的工况一一对应。保证洁净区域对压差的不同要求。
④空气洁净度控制。通过设置初效、中效、高效过滤器三级过滤，使空气达到所要求的洁净度。
⑤风机的运行控制。风机电控箱设有手/自动选择开关，平时设置在自动状态，操作人员可以远程控制风机的启停或者根据程序设定在相应的工况下按照一定的频率运行。
⑥连锁控制。模拟量新风阀和风机的启动连锁。当风起启动时，新风阀打开。新风阀、冷水阀、蒸汽阀与风机运行状态联动。当风机停止运行时，新风阀关闭，冷水阀、蒸汽阀开度定在10%，防止因天气原因造成设备损坏。风机运行中，过滤网堵塞报警信号发出后，连锁风机使其停止运行。
3.2转轮除湿机的控制设计
3.2.1转轮除湿机的组成转轮除湿机由再生风进口、再生风蒸汽加热段、再生风风机、再生风出口、处理风进口、前表冷段、处理风机、除湿转轮及电机、后表冷段、处理风出口组成。
3.2.2转轮除湿机的DDC控制
①状态监测。监测风机的运行状态。
②温、湿度调节。1）当温度高于设定值时，除湿机组会通过改变后表冷阀门开启度，增加后盘管的冷量，以满足洁净区域内部温度的要求和稳定。当温度低于温度设定值时，后表冷的阀门会逐渐减小直至关闭，减少后盘管的冷量，以满足洁净区域内部温度的要求和稳定。2）当湿度高于设定值时，除湿机组增加除湿机组再生蒸气的流量，提高除湿机组的再生加热温度，增加设备的除湿量，以满足湿度的要求；当湿度低于或等于湿度设定参数时，除湿机组的自控系统会自动减少再生蒸气流量，降低除湿机组的再生加热温度，从而减少设备的除湿负荷，以满足湿度的要求。
③风机的运行控制。根据工艺要求，除湿风机的再生风机、转轮电机、处理风机需要同时启动。风机电控箱设有手/自动选择开关，平时设置在自动状态，操作人员可以远程控制风机的启停或者根据程序设定按照一定的频率运行。
3.3排风机的控制设计排风机的控制设计包括了运行控制和连锁控制。运行控制中监测风机的运行状态，电控箱的手/自动状态，风机变频器的运行频率；通过远程启动变频器，设定响应的频率来控制风机的运行。风机的连锁控制主要体现在不同的工况要求不同风机的启停状态不同。
4空调自控系统的构成
自动控制系统的控制方式有集散式和分布式现场总线控制。工程设计中应用的较多的是集散式控制系统。集散式控制系统是随着计算机技术在环境控制中的应用而发展起来的一种智能化控制系统。它有中央管理站、DDC控制器、传感器、执行机构等构成，能够完成多种管理和控制功能。具有集中操作、管理和分散控制的功能，能够实现设备自动化、智能化、安全化、节能化，为制药企业生产过程提供安全、高效的环境。该净化空调的自动控制方案如图2所示。
5结束语
制药企业洁净空调自动控制系统的设计过程中，设计工程师要充分和生产工艺工程师沟通，全面深入的了解生产工艺对空调系统的控制要求。同时也要熟悉空调系统的运行原理，结合空调系统设计的空气处理流程方案提出对自动控制系统的要求，合理的设计方案。
参考文献：
[1]霍小平.中央空调自控系统设计.北京：中国电力出版社，2004.
[2]GB50314-2006.智能建筑设计标准.
自动化和电气自动化的区别篇9
随着改革开放和经济建设的不断发展，人民生活水乎曰益提高，城市的现代化和乡镇的城市化已经成为社会发展的必然趋势。目前，新型住宅小区及高档别墅的开发建设，给燃气供应、冬季采暖和居住环境提出了更高更具体的要求。由于新型住宅区均向城镇郊区发展，而这些地方距城市燃气管网较远，用户的生活用气成为最大问题，而唯一也是最好的解决办法就是使用液化石油气，建设液化石油气气化站或混气站。供给小区居民餐饮、生活热水及采暖空调等用气，既减少了集中供暖锅炉房对环境造成的污染。又节省了配套设施的占地面积。并且易于分户调节，简化管理。
二、液化石油气小区供气站的分类：
1、按供气气质分：
纯液化气自然气化供应：
纯液化气强制气化供应：
液化气与空气混合气供应。
2、按液化气储存方式供气：
液化气钢瓶储存：
液化气地上储罐储存：
液化气地下储罐储存。
三、管网供气压力：
管网供气压力可分为中压供气和低压供气两种压力级制。中压供气压力一般在2800mmh2o以上，低压供气压力可根据管网长度不同，在280mmh2o-500mmh2o之间，在采用混合气供应时，较宜采用中压供气，因为混合气在较高压力下的露点较低，不易冷凝，且中压供气管网的自身调节性能好，管网运行工况稳定，用户灶前压力被动小。而采用纯液化石油气供应时，只能采用低压供气，因为纯液化石油气在较高压力下的露点很高，在输送过程中极易冷凝，因此只有采用低压输送才可避免冷凝现象的发生。
四、用户用气设备：
1、普通居民用户；灶具、快速热水器。
2、公寓用户；灶具、供生活热水的容积式热水炉或供生活热水及采暖热水的热
水炉。
3、高档别墅用户：灶具、供生活热水的容积式热水炉、供生活热水和采暖热水
的热水炉或燃气冷热风空调。
五、液化气供气站的几种模式：
1、单瓶组自然气化站。
2、双瓶组自然气化站。
3、瓶组强制气化站。
4、地上储罐强制气化站。
5、地下储罐强制气化站。
6、地上储罐混气站。
7、地下储罐混气站。
单瓶组自然气化供气站模式1
一、工艺流程：
将一组50公斤钢瓶气相分别接至一根气相集气管，经过调压器调压至280mmh2o-400mmh2o后，经供气管网，送至用户用气设备。通过更换瓶组来保证持续稳定为用户供气，并定期及时运送钢瓶。
二、适用范围及优缺点：
单舷组自然气化供气站适用于用气量较小的用户，一般情况下高峰平均小时用气量应在0.5—1onm3之间，使用钢瓶数量最多不应超过8瓶，适用于高峰用气时间短且用气状态为间断用气的用户，一舱用于餐厅、食堂、医院等公共建筑、公共福利用户、工业用户以及小型民用户。对于小型民用户而宫，一般可供100户左右，其特点是投资小、工艺简单，但在运行中需有人随时值守，以便监测压力以及时更换瓶组，保证正常供气。
三、站址选择及站地面积：
此模式气化站占地面积小，如果钢瓶总数不多于8瓶(包括备用瓶)可以与用户建筑设在同一个单体内，但必须有直通室外的门、窗，与建筑物的其它部分要用非燃烧体实墙隔开，—般只需要一间20平方米左右的房间．如果钢瓶总数在8瓶以上(包括备用瓶)，此气化站必须独立设置，且必须与其它建筑物保持15米以上的安全间距，其占地面积最小为100平方米以上(站内不包括运瓶车的回车场地)。
四、站内主要设备及用电情况：
1、液化石油气集气管。
2、液化石油气钢瓶接口。
3、液化石油气调压器。
4、液化石油气钢瓶。
5、液化气浓度检测报警器。
6、连锁防爆风机。
此种模式气化站内的用电设备只有报警器及风机；其用电量较小。
五、消防安全措施：
瓶组间内所有电气设备均应采用防爆型，地面应为不发火地面，并且应设置液化石油气浓度检测报警器及连锁防爆风机，同时设置小型干粉灭火器。
六；工程投资：
根据用户类型、用气情况及用气设备不同其钢瓶数量不同、建筑面积不同及供气管网不同，因此投资不同，若不含此三项内容，投资约在3万元左右。
双瓶组自然气化站模式2
一、工艺流程；
1、手动切换：将两组50公斤钢筋的气相分别连接于一根集气管上，且每组分别有总阀门控制，可根据供气管网的长度，通过一组调压装置调压至280mmh2o—400mmh2o并送至用户设备，当一组钢瓶的液化气用完后，须人工切换瓶组，以保持连续供气。
2、自动切换；将两组50公斤钢瓶的气相分别接至一个自动切换调压阀的两侧，经调压后供给用户设备。当一组钢瓶压力不够时，另一组将自动打开，同时关闭第一组。
二、适用范围及优越性：
其适用范围与单瓶组模式基本相同，但在使用上有较大的优越性。第一，在管理上更加方便可靠，减少了人为造成的误操作，也减少了工人的劳动强度，巡视时间间隔较长；第二，可以节约用气，当高峰小时较长且瓶中所剩液化气不多时，如果是单组供气则需立即换瓶，如果是双组供气则只需倒换瓶组阀门即可解决，当用气量降低时可再倒回第一组使用，可使钢瓶内液化气用得较为彻底，如为带自动切换装置则更为方便，这一程序可以自动实现。
三、站址选择及站地面积；
站址选择原则及占地面积与单瓶组供气模式要求基本相同，但瓶组间赂为加大。
四、站内主要设备及用电
情况：
1、液化石油气集气管。
2、液化石油气钢瓶接口。
3、液化石油气气相自动切换调压阀。
4、液化石油气钢瓶。
5、液化气浓度检测报警器。
6、连锁防爆风机。
此种模式气化站的用电情况与单瓶组自然气化站相同。
五、消防安全设施；
与单瓶组自然气化站相同。
六、工程投资：
根据用户性质、用气情况及用气设备不同投资不同，主要表现在所用钢瓶数量、建筑面积及供气管网不同，若不含上述三项投资，其工程投资约为3—5万元之间。
瓶组强制气化站模式3
一、工艺流程；
1、手动切换：将两组50公斤钢瓶的液相管分别接于一根集液管，且每组没有总控制阀门，然后接至液化石油气气化器的液相入口，经过气化器加热后变为气相，再经调压器调压至280mmh2o-500mmh2o后送至用户管网，供给用户设备使用。
2、自动切换：将两组50公斤钢瓶的液相分别接于液化石袖气液相自动切换阀的两侧，然后接至气化器的液相入口，以与手动切换相同的工艺流程供给用户设备使用。
二、适用范围及优缺点：
此种模式适用于距液化气灌瓶厂较近，且用气量较大的工业用户、公共建筑、公共福利用户以及用户较少的居民小区用户，一般高峰平均小时用气量在10nm3—40nm3之间，可供普通居民用户500户左右。使用液化石油气气化器可以保证较大的高峰小时用气量，不受钢瓶小时自然气化量的限制，同时此种模式的供气站占地面积较其它类型强制气化站小，安全间距也较小，投资也较其它类型强制气化站省。但与储罐储存相比，工人劳动强度大，且受钢瓶运输情况的影响较大。
三、站址选择及占地面积：
此种模式站址选择的原则与自然气化瓶组供气站基本相同，但由于需要增加必要的配电间、办公用房及值班室，因此其建筑面积及站区占地面积较自然气化瓶组站大，其占地面积最小需要150平方米(不包括运液车的回车场地)。
四、站内主要设备及用电情况；
1、液化石油气钢瓶组。
2、液化石油气气化器：按美国ransome公司的气化器计算，根据不同的小时蒸发量，每140公斤设备的额定功率为25kw。
3、液化石油气调压器。
4、液化气浓度检测报警器。
5、连锁防爆风机。
五、消防安全措施：
与钢瓶自然气化站相同。
六、工程投资：
根据用户的不同要求，包括对建筑要求、气化设备要求及用户用气设备要求等不同，其工程投资格有所不同，大约每户投资在2000-3000元之间(其中包含供气管网及普通居民用户户内管线，不含用户用气设备)。
地上储罐强制气化站模式4
一、工艺流程：
用槽车将液态液化石油气运至气化站，通过卸车泵或液化气压缩视将其输送至地上储罐内储存，再通过液化气供液泵或压缩机将其送至液化气气化器，使其受热蒸发变为气态，然后经调压器调压至500mmh2o，并通过低压供气管网送至用户用气设备。
二、适用范围：
当用户较多用气量较大，且离城市较远，运送钢瓶不方便时，宣采用储罐储存方法，更适于建站可用面积较大的工程。由于此种方式为地上储罐，所要求的安全问题较大，因此站区距其它建筑物就需要较大的距离，站区周围所需要的安全范围较大，但其工艺系统商单、可靠、运行费用低，且运行管理简单，工人劳动强度小。
三、站址选择及占地面积：
气化站的位置最好是选在居民生活区常年主导风向的下风向，根据液化石油气储罐的容量不同对其它建筑物以及居民区的安全问题有历不同，而且对站内建筑的安全问题也不同。站区占地面积最小不可低于2000平方米(对于单罐容积小于等于20立方米，总容积小于等于50立方米的气化站而言)，但是不包括站区围墙以外所要求的安全范围。如果单罐容积及总容积增大时，占地面积将相应增大。
四、站内主要设备及用电情况：(分为两种方式)．
(一)采用压缩机供液：
1、液化石油气地上储罐。
2、液化石油气压缩机：每台约为10kw。
3、液化石油气气化器；按美国ransome公司的气化器计算，根据不同的小时蒸发量，每140公斤设备的额定功率为25kw。
4、液化石油气调压器。
5、浓度检测报警器及防爆风机。
(二)采用烃泵供液：
1、液化石油气地上储罐。
2、液化石油气卸车泵：每台用电量约为5．5kw。
3、液化石油气供液烃泵：每台用电量约为5.5kw。
4、液化石油气气化器:用电量同于第一种方式。
5、液化石油气调压器。
6、浓度检测报警器及防爆风机。
五、消防安全设施；
除需小型气化站所应具备的消防措施外，大型气化站还应具备更完备的消防系统，如消防水池、消防水泵房及储罐消防喷淋。
七、工程投资；
根据用户档次要求不同，整个工程投资格有所不同。在一般情况下，若包括外管网及户内管线(不含用户用气设备)，平均每户投资约在3000元左右(对1000户以上工程而言)。总用户不可太少，如用户太少，由于其基本投资不变，其每户平均投资将大幅度提高。
地下储罐强制气化站模式5
一、工艺流程：
此种模式的工艺流程与地上储罐强制气化站基本相同。但其必须使用价格昂贵的无气蚀多级泵供液，或压缩机与泵联合供液，而地上罐模式只需普通供液泵或压缩机单独工作。
二、适用范围；
此种模式也适用于用户多，用气量大且距城市较远的工程。而且由于地下储罐的安全间距是地上储罐的一半，因此
地下储罐气化站所需要的站区面积较小，站区周围所需要的安全范围也较小，因此对于地皮较紧张的地区适合用此种模式。但地下罐的安装、检修及运行费用较高，运行管理较复杂。
三、站址选择及占地面积：
站址选择的原则与地上储罐气化站基本相同，但占地面积较小。站区占地面积最小不可低于1500平方米(对于单罐容积小于等于20立方米，总容积小于等于50立方米而言)，但是不包括站区围墙以外所要求的安全范围。如果单罐容积及总容积增大时，占地面积将相应增大。
四、站内主要设备及用电情况：(分为两种方式)
(一)采用多级泵供液：
1、液化石油气地下储罐。
2、液化气卸车泵：用电量为5．5kw。
3、液化气多级供液泵；用电量约为5kw。
4、液化石油气气化器：用电量同于地上罐强制气化站。
5、液化石油气调压器。
6、浓度检测报警器及防爆风机。
(二)采用压缩机供液；
1、液化石油气地下储罐。
2、液化气压缩机：用电量约为10kw。
3、液化石油气气化器：用电量同上。
4、液化石油气调压器。
5、浓度检测报警器及防爆风机。
五、消防安全设施：
除需具有小型气化站所具备的消防措施外，大型气化站还应根据储罐容量，计算出是否需要具备更完备的消防系统，如消防水池及消防水泵房等设施。
六、工程投资：
根据用户档次要求不同，整个工程投资将有所不同。在一般情况下，若包括外管网及户内管线(不含用户用气设备)，平均每户投资约在3500-4000元之间(对于用户在1000户以上的工程而言)，如用户数量过小，其每户的投资将大幅度增加。
地上储罐混气站模式6
一、工艺流程；
液化气槽车将液化石油气运至混气站，通过卸车泵或压缩机打至液化气地上储罐，再经过供液泵或机泵联运送至液化气混气机，首先进入气化器内进行加热气化变为气态，然后气态液化气经过调压器调压进入混合器，与空气按一定的比例进行混合，进入混合气缓冲罐。然后可以两种形式供给用户设备：一是以中压管网输送，输送压力在2800mmh2o以上，至用户处调压至28qmmh2o后供给用户设备；二是以低压管网输送，在混气机总出口处设置总调压器，将压力调至500mmh2o后，送至用户设备。此种气质也称为代用天然气，可以直接替换天然气。
二、适用范围及优缺点：
此种模式适合于用户较多，用气量较大的工程，可以在气候较冷的地区使，其最大优点为：为长期考虑，为将来天然气的到来作好淮备，可以直接置换天然气，而不必更换供气管网及用气设备。但由于储罐为地上式，因此站区占地面积较大。
三、站址选择及占地面积：
其站址选择的原则及占地面积与地上储罐气化站基本相同。
四、站内主要设备及用电情况：(分为两种方式)
(一)采用压缩机供液：
1、液化石油气地上储罐。
2、液化气压缩机：用电量约为10kw。
3、液化气混气机：每台蒸发量为288kg/h的混气机用电量为50.5kw。
4、浓度检测报警器及防爆风机。
(二)采用经泵供液：
1、液化石油气地上储罐。
2、液化气卸车泵；用电量为5．5kw。
3、液化气供液烃泵：用电量为5．5kw。
4、液化气混气机：用电量同上。
5、浓度检测报警器及防爆风机。
五、消防安全设施；
除需小型气化站所应具备的消防措施外，大型气化站还应具备更完备的消防系统，如消防水池、捎防水泵房及储罐消防喷淋。
六、工程投资：
根据混气站的规模及建筑要求不同，其投资差别较大，一般在400万一700万之间(不合管网及用户管线、设备)。若为普通居民用户，并含供气管网及户内管线，每户投资约为4000元左右(对1000户以上而言)，如用户过少，每户投资格大幅度增加。
地下储罐混气站模式7
一、工艺流程：
其工艺流程与地上储罐混气站基本相同，不同的是，或使用价格较高的无气蚀泵供液，或使用压缩机及泵联合供液，而地上储罐混气站只需单一普通泵或压缩机供液。
二、适用范围；
此种模式适合于用户较多，用气量较大的工程，可用于气候较冷的地区，并且地下储罐所要求的安全间距较小，是地上储罐的一半，可用于地皮较紧张的地区，但工程投资较大，运行管理较复杂，但其最大优点是从长远打算，将来可置换天然气，可不必全部更换管线及用气设备。
三、站址选择及占地面积：
其站址选择的原则及占地面积与地下储罐气化站基本相同。
四、站内主要设备及用电情况；(可分为两种方式)
(一)采用液化气多级泵供液；
1、液化石油气地下储罐。
2、液化气卸车泵；用电量为5．5kw。
3、液化气多级供液泵：用电量约为5kw。
4、液化气混气机：每台蒸发量为288kg/h的混气机用电量为50．5kw。
5、浓度检测报警器及防爆风机。
(二)采用机泵联合供液：
1、液化石油气地下储罐。
2、液化气压缩机：用电量约为10kw。
3、液化气供液烃泵：用电量约为5kw。
4、液化气混气机：用电量同上。
5、浓度检测报警器及防爆风机。
五、消防安全设施；
除需具有小型气化站所具备的消防措施外，大型气化站还应根据储罐容量，计算出是否需要具备更完备的消防系统，如消防水池及消防水泵房等设施。
自动化和电气自动化的区别篇10
随着2005年7月投资3亿元，26条生产线，年生产各类冷饮8．5万吨的冰淇淋生产线的建成投产，蒙牛乳业在马鞍山经济技术开发区内建成了全国最大的冰淇淋生产基地。
为配合该基地巨量的冰品存储与配送，蒙牛乳业决定在其冰淇淋车间成品库房内建两个低温(―25℃)自动化立体库房。2004年10月，蒙牛乳业面向全国招标，最后中标的是太原刚玉物流工程有限公司。目前，马鞍山低温库南库去年12月建成，投入使用半年来运行顺利。与之对称建筑的北库正在建设之中，预计今年12月投入使用。北库与南库使用的是同一套管理系统，其设备的布局、标准、规模都与南库一样。
6月15日，记者专程前往安徽马鞍山经济技术开发区，在太原刚玉现场工程师田润葵和许军的带领下参观了这一国内目前最大的自动化程度最高的低温自动化立体库(南库)。
低温自动化立体库的特点
马鞍山自动化立体低温库是一个货架与建筑分离式的自动化立体冷库，一面与车间生产线衔接入库，另一面出库。该低温库为-25℃的托盘单元式自动冷库，由巷道堆垛起重机、高层货架、入出库输送机系统、穿梭车输送系统、自动控制系统、周边设备和计算机仓库管理系统等组成。-25℃冷库与0℃码盘区之间安装保温门，每个库房入库端设置两个保温门，两条输送机设置在这个位置作为过渡。
在0℃区码盘输送机与过渡输送机之间设置双工位穿梭车，双工位穿梭车上装载一个码放好的实托盘，同时装载的一摞空托盘被单个分拆传送到码盘输送机上。
在高架库巷道的两端设有入／出库输送机，用于高架库货物的出入库，并且与其他输送系统连接。输送系统将上游生产线、高架库、成品出库叉车连接起来，完成对托盘单元货物的输送(见下图)。
高架库、穿梭车输送系统及出入库输送机由仓储管理软件管理，以进行整个库区内的货位管理和控制托盘的输送作业。同时，RF系统与仓储管理软件连接以提供数据采集、入库、上架指令和订单拣选信息的功能。另外，仓储管理软件同时提供高架库和包材平置库的收货、入库上架、补货、货位和库存管理功能。
库房是大跨度的轻钢结构，82米x32米，抗震强度8级。该库采用立体高架托盘存储系统，12层货架，共5712个货位。托盘及货物重量为700公斤。针对库内低温的特点，在库区内的控制设备、控制元气件全部选用能够满足低温要求的产品，以保证自动化仓储作业的顺利进行。
为使冰激淋产品能迅速降温，要尽量减少产品在低温缓冲区域乃至常温区域的停留时间，所以在出入库时，作业的第一调度原则是入库优先；出库时，不预先出库，出库作业的执行依据装车速度控制调整冷库堆垛机的作业速度。
出入库流程
1．产品下线包装
2．进入0℃区域准备入库
在0℃区，码盘输送机与过渡输送机之间设置双工位穿梭车，双工位穿梭车上装载一个码放好的实托盘，同时装载的一摞空托盘被单个分拆传送到码盘输送机上。
共有14个入库点，分别对应14条输送带。托盘放在输送带上，人工将装有产品的纸箱整齐地堆放在托盘上。托盘经过码垛合格检测装置、条形码识别后通过输送系统及堆垛机进入由计算机系统指定的位置。产品从包装间入库量约为50托盘／小时。
3．进入低温库储存
低温库中设置过渡输送机，货物通过过渡输送机，经由库内穿梭车输送到自动化高架仓库入库端存储。如果出库，在出库指令的调度下，货物由巷道堆垛机取出并送到出库端，经由出库端输送系统转运出库。
5个巷道的高层货架和5台巷道堆垛机，配置一个穿梭车将入库的货物再分配给5个巷道入库输送机。
4．出库
出库分为两部分。首先，由堆垛机从货架上取出托盘后，通过输送系统送到库房外缓冲区(o℃区域)。然后，由叉车从输送带上将托盘直接送到运输车上。
出库量约为120托盘／小时。拣选回库?4托盘／小时；空托盘组入库8托盘／小时。
系统规划和设计思路
马鞍山低温自动化立体库是一个托盘单元式自动仓库，管理与控制系统从结构上可规划为三大部分：立体仓库管理系统(wmS)、自动化立体仓库监控系统(wCS)与物料搬运执行系统(SRS)。三大系统不仅可以相互协调运行，而且每个系统都是一个可独立运行的系统。自动化立体仓库的管理通过接口系统可实现与上层采购、销售、配送等业务系统的无缝连接。监控系统既可以在线方式与管理级联网，自动完成作业解析、设备调度的功能，实施无人值守的工作要求；又可以以离线方式，脱离管理系统，直接由操作者通过监控系统生成作业数据，进行设备调度；物料搬运执行系统也可以脱离管理系统与监控系统，直接生成设备调度指令。这三部分的框架结构如右图所示。
在自动化立库仓储系统中主要活动为信息流及物料流两部分。信息流的层次可分为上层战略信息、中层经营管理信息、下层物料作业信息。中层经营管理信息又分为进货、存货、销货等三种物科流所构成的管理信息。下层物料作业管理，分为入库管理、库存管理、出库管理等。物料流方面分为物流作业与物流设备；物流作业主要为进货、验收、入库、货架管理、拣货、流通加工、包装、分类、出货检查、装货、配送等作业流程，而物流设备则是在各种物流作业中运行的各种装备的总和。在本系统中，仓储物流信息管理系统实现上层战略信息、中层管理信息流的管理；监控系统实现下层信息流与物流作业的管理；控制执行系统实现物流设备的运行控制管理。
以上的设计和规划完全可以满足一个常温的自动化立体库来的要求，但是，对于一个―25℃的低温库来说，则是远远不够的。低温库除了要考虑信息流、物流之外，还要考虑温度以及湿度问题。低温环境对机械、电器设备具有特殊要求。比如电气设备，在低温下由于功率器件的热效应问题，功率器件的工作状况(主要是工作温度)的变化将会很大。例如：电机在低温下的工作状况，直接导致变频器特别是矢量型变频器的电机模型严重失真。冷机时(即变频器、电机较长时间不工作时的状态)调试的参数，到了热机时(即变频器、电机连续工作一段时间的状态)不能正常工作；热机时调试的参数，冷机时不能用。
如何解决类似这样一系列的问题?当时太原刚玉有三种思路。其一，用常温最好的设备做低温设备；其二，用军工产品替代(因为军品通常在恶劣条件下使用，产品质量高)；其三，根据现场出现的具体问题自主研发，就地解决。
通常人们都会有这样的习惯性思维：用常温库中最好的设备作为低温设备。经验和事实证明，常温最好的设备并不一定能够正常工作在低温环境。经过恶劣条件验证的军工产品，尽管对温度有很强耐用能
力，适合在低温条件下使用，但其价格太高，根本不能为用户所接受。最后，项目组经过讨论，采用了一条依据仪器和设备发热量的不同对其进行不同处理的方法，来解决蒙牛马鞍山自动化立体冷冻仓库各种仪器设备的低温和高湿度问题。同时，在系统设计和软件设计上，充分考虑系统的自我恢复能力和冗余设计，确保系统强大的抗干扰能力。令人欣慰的是，通过近半年的使用，设备性能达到了预期的设想。这条道路不仅突破了技术瓶颈，也为用户找到了一个低温物流设备的性能与价格之间的平衡点。
低温库与常温库的区别
作为自动化立体仓库，在常温下与低温下的运作有其共同的地方，但差异点还是很多的。太原刚玉的现场工程师许军详细向记者介绍了其间的差别。
1．工艺设计区别
低温自动化立体仓库由于其系统及装备运行在不同的温度区，在设计不同温度区的物流工艺状态时，必然有所区别。在不同的温区内根据操作员／维护人员的工作条件，设计最适合的物流工艺。
2．管理系统区别
按照国际惯例，管理系统的设备调度管理，只需要把设备最大性能的90％发挥出来就可以。但是在低温自动化立体仓库中，由于设备性能每上一个台阶，造价就会翻一倍。为了提高系统性价比，最大效率地发挥设备性能，设备调度管理必须可以使设备满负荷工作。为了达到这个要求，项目组重新设计信息流程，从而达到信息一触即发、设备无间隔的执行作业能力。
3．控制系统区别
控制系统为物流工艺服务，不同的物流工艺决定了不同的过程控制。在低温冷库中，操作人员与维护人员不可能长时间地在冷库中工作。因此，对于低温冷库中的工艺设计应遵循：全自动化、无人值守的工作能力；设备故障自诊断，并可智能分类；冷库中的堆垛机、单工穿梭车、输送机作业无人监护。所以整个控制系统所要实现的过程控制必须满足以上工艺要求。
与常温自动化立体仓库相比，控制系统最大的区别就是，设备故障自诊断功能、自动恢复运行功能将不是可选功能，而是性能必须可靠、功能必须完善的必备功能。在对物料、设备的安全防护上，低温自动化立体仓库与常温相比需要更加智能、更加完善、更加可靠。
在常温下自动化立体仓库，为了确保作业和操作司机人身安全，巷道堆垛机设置有一系列机械及电气安全装置。在低温冷冻库中由于其工作状况同常温的差异，其设备保护功能需要由这种机电组合的保护模式转变为机、电、软三位一体的保护模式。在控制系统的构建上，对设备运行的速度、加速度、位置状况进行实时的监测、分析，进行预警式处理。并采用不同的控制策略对系统进行盲控运行、降效运行、测试性运行等，达到在保证绝对安全的前提下使系统可以不间断地运行。
在冷库中由于触摸屏、设备状态指示灯的工作状态不佳，同时人机界面(Hmi)设备使用率低，在冷库中的堆垛机采用了没有人机交互的控制系统，这种控制系统的特点是：结合操作人员的操作控制在进行必须的安全保护的情况下，必须有所反应。如果用常温下带有触摸屏或状态指示与操作按钮的控制系统，设备将变得不可操作。为此，项目组设计出一套“忠实执行”控制系统，修改了堆垛机的传统操作工艺。在保证了正常使用的可操作性的同时，也增加了堆垛机的调试(机械调试、电气调试)可操作性。
4．电气设计区别
常温的自动化立体仓库的电气设计可以像搭积木一样组合各个电气部件。低温库的电气设计考虑最多的是，电气部件对其承载平台、工作环境适应能力，如何构造适应各种电气部件的承载平台、工作环境，各电气器件的组合问题放在了次要的位置。自动化物流设备在低温库中的应用
在低温冷冻库中，人们除了关心设备的使用寿命外，最关注的还是设备性能。对定位精度要求高的堆垛机，一般采用“变频调速+激光测距”。在控制上只要稍作处理就可满足客户的需求。但在低温库这一恶劣的环境要求下，“变频调速+激光测距”这种工作模式受到挑战。这种工作模式只有在驱动部件工作稳定的条件下，才能高效率的运转。在低温状况下，驱动部件工作稳定度较低，导致常规调试方法不能满足在不同温度状况下工作时堆垛机的定位精度。为提高设备定位精度，项目组通过对设备预热的技术，限制了驱动部件工作性能的波动范围，同时采用智能定位技术，动态的调整定为控制策略。通过两项技术的结合，使得设备在保持高效工作的前提下，其定位的精度达到了常温的定位精度(±3mm)。
目前，在马鞍山低温库(南库)运行的物流设备主要有堆垛机(单工4台、双工1台)、输送机(35台)、伸缩输送机(10台)、穿梭小车(单工2台、双工2台)、升降机(4台)、货架(5712个货位)。
堆垛机整个系统由任务规划生成、测量系统、控制器、运动控制执行驱动器、安全监视报警、管理系统和冷库堆垛机机械平台组成。其中，控制器的性能决定冷库堆垛机运行与停车的平稳性和停车精度，安全监视报警确保冷库堆垛机存取货物的安全和可靠，任务规划生成器为本次作业规划运行速度和路径。冷库堆垛机系统能力：满足最少每小时提供372个托盘的作业能力。
冷库堆垛机在-25％低温下系统运行可靠的保证，关键在于电气元件是否可以在低温下可靠运行。这里选用的元器件，如pLC、变频器、认址器、起升采用光电+编码器、通讯、低压电器、传感器、卡轨及接线端子等都是低温专用产品，能都保证在―25％温度下可靠连续运行。控制柜采用全密封结构，内部配置加热装置。冷库堆垛机采用变频调速技术，起停时速度以S形曲线运行，运行更加平稳。堆垛机运行速度：行走160米／分；升降60米／分；货叉20／40米／分；复合作业时间90秒。
穿梭车穿梭车输送系统是联结生产入库的运输中枢，入库作业都必须经过穿梭车输送系统。入库0℃区采用双工位穿梭车，车体上可以有两个托盘位，一个存放货物，一个用于托盘的拆分。-25℃区采用单工位穿梭车，用于货物的分配。穿梭车运行速度：行走120米／分；输送12．4米／分；复合作业时间60秒。