鄭州工業安全職業學院從彬隨著現代控制技術和計算機技術的飛速發展，自動控制技術在電力設備上得到了廣泛應用，使得整個電力設備控制過程實現了計算機監測、控制和管理，完成了高質量、低成本、穩定可靠的運行方式。PLC具有通用性好、可靠性高、安裝靈活、擴展方便、性價比高等系列優點，而且其總線與網絡能力越來越強，可方便地與上位機組成控制系統，因此PLC在電力設備上得到了廣泛應用。

　　使用PLC控制系統不但可以很容易地完成順序邏輯、運動控制、定時控制、計數控制、數字運算和數據處理等功能，而且可以通過輸入輸出接口建立與各類生產機械數字量和模擬量的聯系。

　　二、自動控制技術在電力設備上應用的主要問題傳感器典型故障。PLC是通過傳感器、限位開關等對外部設備進行監控的，旦傳感器元件失靈或誤動作，PLC也將進行誤動作或不動作。傳感器的常見故障有：傳感器卡死，傳感器的輸出不隨被測量值的變化而變化，保持一個恒定的輸出值；傳感器脈沖性故障，傳感器的輸出突然出現很短時間的突變后又恢復正常；傳感器的增益變化，傳感器的輸出增益衰減或增大；傳感器斷線，傳感器處于斷開的狀態；傳感器恒偏差，傳感器的輸出信號和實測值存在較大偏差。

　　硬件設計故障。針對原硬件的使用情況，在原設計系統中充分進行硬件的開發利用，實現新的功能。

　　軟件故障。對原有軟件的些子程序進行完善性編程，增加和加強故障診斷數據存儲和通訊功能，便于系統故障診斷的進行。

　　三、自動控制技術在電力設備應用上的應對措施初期模型模擬。狀態監測中常用并且有效地預測控制方法是利用時序模型進行狀態模擬預測。在電力設備中，如果把設備某項狀態變化的時間序列看作一個隨機序列，而將已有的觀測值作為樣本，則所需要的工作就是利用樣本數據建立時序模型，當模型參數確定后，就可以用當前及歷史觀測值來對設備未來狀態進行預測。

　　采用建立模糊動態模型，以小區域控制模型代替大區域控制模型，提高系統控制和響應精度，從而獲得全控制范圍高精度的動態響應，保證系統能夠滿足生產要求。

　　利用觀測器進行故障診斷。觀測器和濾波器用于故障診斷實質上是用狀態重構的方法來實現狀態估計，構造和狀態相關的殘差信息使其中包含故障信息，基于殘差分析來進行故障檢測和隔離。

　　診斷策略為感器工作正常時，各觀測器的殘差只受噪聲的影響而在0值附近波動，某一傳感器出現故障將在觀測器的殘差中體現出來。

　　利用誤差檢測技術進行故障檢測。故障檢測最基本和有效的方法是對測量信號偏離期望值的誤差程度進行檢測，這種檢測技術通常通過對測量信號設置上、下限來實施。測量信號的值落在上、下限設定的區間時，認為信號正常，反之，認為信號不正常。另外，測量信號的變化速率也是檢測故障狀態的有效方法，信號的變化速率高于上限或低于下限則認為系統處于故障狀態。

　　閉環辨識操控。閉環辨識可分為間接辨識法和直接辨識法兩種，間接辨識法即首先獲得閉環系統模型，在此基礎上利用反饋通道上的控制器模型，從中導出前向通道模型；直接辨識法即利用前向通道的輸入輸出數據，直接建立前向通道的數字模型，反饋通道的控制器模型可以未知。系統控制要求辨識必須在閉環狀態下進行，如研究參數自適應控制問題時，辨識和控制是有機結合的，這時的辨識定要在閉環狀態下進行，以便實時修改控制規律。

　　執行器故障診斷。執行器是過程控制中較薄弱的環節，其故障是控制系統中常見故障之一。執行器的常見故障有反饋與指令間偏差過大，執行器輸出出現突變型或緩變型偏差，增益逐漸衰減，執行器振蕩執行器卡死故障等。執行器出現黏滯-滑動故障現象時，據該過程中速度變化事件的頻率分布的變化進行診斷，如發生黏滯-滑動時速度頻率分布圖明顯出現變化，利用閥桿速度的均值和方均根的增大來診斷這種故障，能很方便地診斷出來。二者之間的關系視分布頻率圖的形狀而定，在理論上，速度均值和均方根間的比率與閥桿運動速度大小的發生頻率分布圖形狀有關。

　　開發新型硬件設備。自動控制系統裝置的硬件設計實現的功能有很多，其中主要的有在線監測自動調節系統調節品質并給出評價，如衰減率、過渡過程時間、超調量、靜態偏差、動態偏差等指標；控制系統閉環辨識；診斷控制系統是否處于最優整定狀態，分析其原因，并給出建議措施；判斷控制系統中一些重要信號是否正常工作，給出報警并分離出故障傳感器，提出建議和應采取的措施；判斷控制系統中執行機構是否工作正常，如執行機構出現故障時，給出相應的報警和建議。裝備硬件的設計構成可采用多種方案，所以開發新型的硬件設備可實現多功能的操控。

　　開發新型程序?？刂葡到y裝備的軟件從總體上可分為三大部分數據采集模塊：圖形顯示模塊、在線診斷分析模塊、歷史數據分析模塊。其中圖形顯示、在線分析程序是軟件的核心部分，作為整個軟件的主程序數據采集程序是軟件運行的前提條件，是整個軟件的后臺程序；歷史數據分析程序作為軟件的離線分析工具。

　　隨著電力系統技術與裝備不斷發展，對于電力設備可靠性和安全性的要求也不斷提高，迫切需要迅速準確地對電力設備進行故障診斷，防事故于未然。然而隨著電力系統設備的大型化、復雜化和電力運行設備的增多，其運行狀態不斷發生變化，實施電力設備故障預測與診斷控制的任務，就是在電力設備運行過程中或在基本不拆卸的情況下，采用各種測量、分析和判別方法，結合設備的歷史狀況和運行條件，弄清設備所處的客觀狀態，為提前發現故障和解決故障提供可靠依據。本文，筆者通過對電力設備用自動控制體系的研究，指出目前的主要問題點，并提出相應的應對措施，為以后在電力設備中更好地應用自動控制系統建立了一定的基礎。