对电气自动化控制系统的设计要点分析

陶晓峰

摘 要：电气自动化控制系统能够提高企业的自动化程度、生产和测量精度、减小生产安全事故、节约人工成本，给企业带来巨大的经济效益。电气自动化控制系统在交通方面以及服务行业的应用能够帮助人们更安全更方便地完成日常生活中的任务。本文主要针对电气自动化技术的应用进行分析，并提出电气自动化控制系统设计要点。

关键词：电气；自动化；控制系统；设计；思想；要点

自动化技术的发展，要求设计的控制系统达到最优化，为了使系统控制达到最优控制和系统能自行调节，要求设计的时候，参数必须精确，实现系统的智能控制，有利于电气自动化得到飞快的发展。

1 电气自动化技术的应用

电气自动化技术随着电力事业的不断发展变得日益成熟，目前电气自动化技术应用在很多领域中，比如说能源、交通、机电以及冶金等领域，随着科技的不断发展，特别是电子以及计算机技术的快速发展，电气自动化技术更加完善，将多个学科进行很好的融合，极大的促进我国经济的建设发展。电气自动化技术可以确保各行各业的电力设备在运行过程中，自动的对设备参数进行评估，根据运行状态及时调整对策，确保电力设备的正常运行。因此，电气自动化技术有利于电力设备的智能化发展，有利于提高各个行业的工作效率，进而提高我国的工业生产水平。

2 电气自动化控制系统设计思想

一个完整的电气控制系统是需要考虑众多因素的，要做到对各个控制部分的保护工作和在紧急状况下的可以通过手动的方式来进行操作的系统，具备跳闸和合闸的手段，对电气系统的监视——控制——报警——测量，全部过程可以利用先进的计算机技术通过监控系统去一一完成。

2.1 集中监控

采用集中监控方式设计电气自动化控制系统，这种方式把系统的各个功能集中在一个处理器上进行处理，方便员工对其运行和维护，降低了对控制站的防护要求，在用这种方式进行设计时，操作较为简单。但是采用集中式设计电气自动化系统也有诸多弊端：首先系统各功能集中在同一处理器，使处理器负担过重，降低了处理速度；其次，这种方式需要电力企业加大投入，增加电缆，从而确保系统对全部设备的监控，使电力生产成本大为增加；最后，远距离的电缆往往带来不利的影响因素，使系统可靠性大为降低，甚至使隔离刀偏离，影响设备的正常运转。

2.2 远程监控

伴随科技的发展，远程视频、远程监控和远程会议等技术已经渐渐成熟，远程监控方式的优势在于节省电缆、安装费用少、节省材料、提高可靠性、组态比较灵活。不过这种监控方式不能在全场的电气自动化系统构建中使用，主要是现场总线的传输速度比其他的方式要低，而且电厂的电气通讯量过于多，所以远程监控方式一般情况下只适用于小型的监控系统，在设计电子自动化控制系统的时候要着重考虑的地方。

2.3 现场总线监控

目前，对于以太网（Ethernet）、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，且已经积累了丰富的运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展，这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样可以根据间隔的情况进行设计。另外，各个装置的功能相对独立，装置之间仅通过网络连接，网络组态灵活，使整个系统的可靠性大大提高，任何一个装置故障仅影响相应的元件，不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。

2.4 同步开断

所谓的同步开断就是在电流或者电压特定的相同位置完成电路的闭合或者断开。就技术而言同步开断手段能够有效避免电力系统中操作超过额定电压。现阶段由于高压开关均为机械开关，此种开关的开断时间相对较长，同时分散性也非常大，所以很难真正实现精确的定相开断。目前电力企业使用同步开断技术的也少之又少。

3 电气自动化控制系统的设计要点

3.1 智能化设计

电气自动化控制系统的智能化设计是借助软件模块的设计来实现的。如发电厂电气自动化控制系统的数据采集系统是由多线程在线可编程并行数据参数设计实现，以及PLC控制器作为控制系统的单机控制系统，集中控制系统和分布式控制系统等。无论是哪一种的PLC控制系统，都要根据实际需要，在编辑器内进行自动化参数设置，然后通过操作系统和应用软件对智能化的PLC模块进行激活，因此在电气自动化控制系统的设计上，较为重要的一点是软件的设计。

3.2 标准化和安全性

电气自动化的控制系统在引进了国际上一些标准化的技术之后，对于接口要求标准化，这样成本就会降低，生产中的数据的资源也能及时的共享。如果企业采取微软的操作系统，为了考虑到自动化的设计要求，就可以在办公室使用IP系统。通过在管理系统和自动化控制之间用PC系统，用标准化的程序接口来进行企业之间的数据的交换，从而就解决了通信的问题。同时，我们也应该加强电气自动化控制系统的安全性，在电气自动化的控制中对安全的技术控制是一个至关重要的发展方向，就是要力求保证自动化系统的安全性。如果电气自动化有的技术不能保证绝对的安全，那么要提高用户的选择安全性和明确使用时怎样才能保证安全的知识。

3.3 规范化统一设计

为了实现电气自动化控制系统的统一化，技术操作人员应当对自动化产品的安装与调试、周期性设计、维护与运行等各个功能进行有效的创新和控制，及时采用灵活的控制手段缩小电气自动化控制系统从设计到投入运用的时间，降低系统投入成本。实行电气自动化控制系统统一化有利于使开发系统从运行系统中完全独立出来，使得客户的要求得到充分的满足。电气自动化控制系统的技术操作人员还应当把电气自动化系统通用化的实现作为未来的发展目标，保障电气自动化网络结构的现场设施，建立合理完善的计算机监管体系，保证控制元件与办公室环境间自动化的整体通讯，有利于为电气自动化企业工程管理体系间的数据交流提供合理的空间，进而保障电气自动化工程安全防范技术的集成化，实现电气自动化控制系统的安全与防范设计目标。

结束语

在我国，电气自动化控制系统仍旧存在着一些问题的今天，正视这些问题并能够根据设计的基本原则和电气自动化控制系统的专业要求进行不断的设计与研发，并能够不断的加强与世界各地之间的交流与合作，为我国的自动化设计注入新的生机与活力，为我国的电气技术获得更大的发展与进步。

参考文献

[1]石一辉，张承学，易攀，等.差分算法在电力系统高频信号分析过程中的研究[J].电工技术学报，2008（3）.

[2]曲兆卫，刘耀志，等.ECS系统在蒙华海电的应用[J].内蒙古电力技术，2003，21（5）：51，62.

[3]陈国雄.浅谈电气自动化控制系统的设计思想和组成——以发电厂举例说明[J].科技信息，2006，（S4）.

[4]范辉，陆学谦.电气监控系统纳入DCS的几点体会[J].电力自动化设备，2001，21（3）：52-54.

[5]贾刚.张萌.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2011（09）.