电气自动化控制系统及设计讨论

杨明++王玉斌

摘 要：电气自动化控制系统不但提高了人们对该行业的重视程度，还直接说明了系统设计的可靠性。为电气自动化控制系统的创新发展创造了良好的条件，同时也做出了电气自动化控制系统使该行业的生产效率与经济效益的应有贡献。从而保证了真正意义上的创新和行业的向前发展。

关键词：电气自动化；控制系统；设计

前言

电气自动化控制系统通过计算机对电流与电压等进行实时监控，在建设时安装防护可控制装置，以避免电气设备问题带来的危害。从设计上根本性地改善安全性能，以此避免产生较大事故。通俗地来看，电气自动化控制系统就是以计算机程序的运行为基础，融合了自动化、控制与监管技术全面运行的一种新型系统。

1、电气自动化控制系统功能分析

1.1 信息采集功能

电力系统中要具备相关的数据终端采集设备和软件，信息采集功能是控制系统实现控制功能的基本保障。通过终端设备和软件来采集电力系统中的环境情况、设备运行情况等，具体的包括设备数量、运行时间、故障情况、环境温度、信号情况、报警系统的工作情况等。通过这些软件和设备采集的数据来分析电力系统中的实时信息，向工作人员提供相关的运行信息，保证工作人员能够对突发情况进行有效的处理。

1.2 信息传输功能

信息的传输是双向的，即将终端设备和软件采集的信息传输至处理中心，处理中心将控制处理指令传输到执行终端。因此信息的传输过程是非常重要的，信息传输是控制系统实现监督和控制的必要条件。电力系统的传输设备要包括信号电缆、视频电缆、光缆、同轴电缆、双绞线等，根据传输的距离和信号的类型来选择相应的传输方式，从而保证信号传输的速度和质量，避免出现传输不及时、信息丢失、信息混乱、编码错乱等情况。控制器需要包括电源模块、控制模块、编辑模块、通信模块等，保证系统工作的协调性。

1.3 信息分析功能

信息分析是控制系统实现监测和控制的必须过程。控制系统需要对终端设备和软件采集的信息进行简单的处理分析，然后将采集的信息传送到数据库当中，并将其反映到相应的控制软件或系统，对于系统无法自主处理的需要工作人员通过系統的协助来开展相应的工作。同时系统需要对采集到的数据进行存储，包括设备情况、环境情况等实时的数据，并支持形成各类报表、曲线图，能够打印浏览，方便工作人员对数据做出进一步的分析。

1.4 诊断控制功能

诊断控制为电气自动化控制系统的核心功能，在信息采集和分析过程完成以后，控制系统需要自主进行诊断，该诊断是基于系统分析结果和工作人员分析的结果来进行的，包括对可控制器、计算机、现场终端设备的诊断等，保证系统能够稳定的运行。同时根据分析结果和诊断结果来进行相应的控制，包括电力系统中的设备运行、故障检测等，从而保证电力系统运行的稳定性。

2、电气自动化控制系统的设计类型分析

电气自动化控制系统的设计类型包括了集成监控式、远程监控式和现场总线监控式。

2.1 集成监控式

从此种研发模式来看，其最为显著的特点便在于技术架构成本相对较低，对于控制站的配置要求相对较低，因而使得此种系统极易创设成功。不过考虑到此种监控方式乃是依托同一个处理器实现对系统内部不同模块的集成化处理，因而一旦不同模块同步发出请求，则易于造成处理器出现拥堵的问题。由于电气设备全部进入监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加，可能影响系统的可靠性。同时，此类线路进行连接过程中，因二次接线的情况较为复杂，因而会在线路出现问题时，给维修人员的线路排查与维修工作带来一定的不便和困难。

2.2 远程监控式

从该种研发模式来看，其对排线的要求较低，因而在实践中能够实现对电缆使用数量的节省，进而实现设备安装成本的降低。考虑到现场总线在信息传输速率方面相对较低这一情况，同时相关电力设备的信息传输体量相对较高。因此，此种监控技术通常对于较小设备群组的监控效果较好，如若应用于对电力企业的全部设备的监控则会暴露出明显的不足。

2.3 现场总线监控式

现今，在变电站的自动化控制系统架构领域，现场总线技术受到了广泛的重视与普及，而且研发人员亦具备了丰富的研发经验。在智能化技术的引入之后，网络控制系统必将实现研发升级。对于电力企业而言，其借助现场总线监控方式与监控模式，不但能够帮助技术人员实现对相关电力设备实时运转情况的动态化即时监控，同时对隔离设备的要求相对较低。此种监控模式易于使安装人员实现对系统所需的相关智能设备的便捷化安装，进而节约电缆铺设的使用数量。

3、电气控制系统设计与研发的相关事项

电气控制系统设计与研发时，需要注意科学设计与遴选相关元件，对影响设备运行的工作环境加以详尽的考虑。系统研发必须同企业的实际生产诉求相吻合与此同时要科学处理系统散热问题。

3.1科学设计与遴选相关元件

为确保系统在正确安装后能够实现稳定的功率输出，在系统的研发设计阶段，系统研发人员应当遵循对系统工作功率以及工作原理的把握。在此基础之上科学地设计与遴选用于系统安装与架构的相关元件，实现对系统运行性能的保障。

3.2 对影响设备运行的工作环境加以考虑

工作环境将对设备的实际运行产生一定的影响，而恶劣的环境会导致设备受到很大的破坏。在对其进行设计的过程中，要格外的注重外部环境的影响与损害，如此便将导致电力企业运营成本增加。

3.3系统研发必须同企业的实际生产诉求相吻合

电气自动化控制系统的研发与使用目的在于帮助电力企业实现产能的提升。研发人员在系统研发过程中应当充分考虑到系统研发同企业的实际生产诉求的吻合，要使设计出的控制设备能够既符合需要又能够让自动化控制系统可以发挥出更好的作用。

3.4 科学处理系统散热问题

系统研发人员应当在系统设计过程中，给予系统散热问题以充分的考虑。从而使这种电力自动化控制系统能够保证电力企业的利益，节约生产成本，提高企业的利润。

3.5设计应用

在我国电气自动化控制系统发展过程中，以工业和生产领域为应用最多的行业。例如某地区火力发电站。电气自动化控制系统能够通过监测设备，对发电站的各个有关方面实时监控实现自动化，极大地减少了劳动支出与水平不成正比的情况，同时提高了安全防护与收入效益。电气自动化控制系统在进行故障检修时，能够在设备正常运行情况下，进行故障监测，这样就能够保证在设备正常运转的情况下进行检测，实现企业人力、财力和资源的节约的同时找到故障所在，及时修复。PLC 系统的应用所谓的 PLC 就是可编程逻辑控制器，能够通过数据的模拟对系统的运行状态进行观察，在电气工程自动化系统中的应用具有极强的逻辑性，是对传统控制器的一种突破，利用现代化的科学技术进行逻辑运算、顺序控制以及定时、计数等多方面的情况，对于电气工程来说能够对自动化控制系统中的各环节自动的切换和操作，在降低控制难度的同时保证了电气工程的正常运行，使电气工程更好的适应社会需求。

4、结语

电气自动化控制系统的研发与应用将能够为电力企业提供全新的发展契机，使电力企业在行业之内的竞争力得以提升。 但随着电气行业的革命代表着电气设备的升级与更新，为更好地监管新型设备，控制系统必然要随之改变。但其有着较强的专业性，所以还需要相关工作人员更进一步的研究。

参考文献：

[1] 金明 ， 王海红 ， 薄明明 ， 蒋云彩 ， 许志文 . 浅析电气自动化控制系统的设计思想 [J]. 中国高新技术企业 ，2016，02：139-140.

[2] 高瑜 ， 郭天超 ， 郭天飞 . 浅谈电气自动化控制系统的应用及发展趋势 [J]. 中国新通信 ，2016，06：88.

[3] 刘洪宾 . 浅谈电气自动化控制系统的应用及发展趋势 [J]. 黑龙江科技信息 ，2016，35：107.endprint