浅谈基于电气工程及电气自动化的计算机控制系统应用

刘强

摘 要：电力行业一直是我国建设和发展中的一类支柱性行业，电气工程领域是电力行业中的一部分重要的分支。在电气工程的发展历史中，自动化的实现是提高电气工程建设和运行效率的一个关键的技术性进步，电气工程建设中自动化的实现，对于整个工程建设来讲都具有重要的意义，在自动化控制的背景下，电气工程建设和运行的效率首先得到了显著的提升，另一方面，从系统运行中的功能发挥角度观察，有了自动控制系统的支持，尽管现阶段电气工程建设的复杂程度在不断提高，但其运行中的稳定性和有效性，主要依靠自动化系统的作用发挥来维持。从自动化模式的实现上来讲，计算机平台是控制整个系统构建和运行的主要依托，只有将控制电气自动化系统的相应计算机控制系统的应用做好深入充分的研究，才能确保此技术更加全面有效的投入应用。

关键词：电气工程;电气自动化;计算机控制系统;应用研究

中图分类号：TM921.5 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）08-0031-02

0 引言

控制电气工程自动化运行的计算机系统，其系统控制是在一定的理论基础和内部结构的支持下实现的，且从具体应用的角度分析，电气自动化系统的应用范围在不断的研究和发展中处在不断扩大的趋势下，只有对不同应用领域的具体应用路径有准确的了解，才能确保良好的应用效果。

1 计算机控制系统的概述

1.1 控制系统的概念阐述

所谓的计算控制系统，是一种应用逻辑思维模型构建起来的，以人类的大脑的思维模式和信号传输模式为参照而建立起来的系统形式。此系统构建的主要依托就是计算硬件和系统软件，在计算机参与构建的前提下，通过一些辅助的连接设备和部件的应用，达到与被控制方的连接，达到控制目的的系统。细化的来讲，此概念中的计算机专指数字计算机，其本身的规模大小以及其与被控制对象的连接方式，都存在一定的灵活性[1]。现阶段常见的连接方式包括了有限连接、无线连接，在无线连接的方式中，又可以细分为红外连接、无线电连接等方式。

1.2 控制系统的结构阐述

要想对系统的应用方式和原理有一个清晰的了解，就应当首先对计算机控制系统本身的结构有充分的了解。计算机系统的控制功能的实现，主要依靠的是数据与模型转换器以及模型与数据转换器这两种转换器的类型来发挥作用的。通过计算机将测量功能元件、变动单元系统以及相应转换器传输过来的数字信号进行接收后，则会直接反馈到输入端，以便与科学的固定设定值进行比较。依照比较后所产生的偏差推进后续的运算过程，在将所得到的数据信息通过相应的转换器设备中执行相应的操作，最终达到对控制对象实现控制的目的[2]。从控制的效果和目标上观察，控制目标在于，将最终的数据信息范围稳定在设定值的区域内，这种具有稳定性和系统性的控制模式，又被成为闭环控制。

2 现阶段计算机控制系统在电气工程中的应用状态分析

2.1 控制方式过于集中统一

这种方式在形式和目的上自然是为了在尽可能稳定和准确的前提下，实现数据信息最大限度的统一控制。但从现阶段电气工程的系统结构和规模的角度来看，其所需要监控和分析的数据量非常大，相应的监控资料信息也非常复杂而丰富。在这种情况下，采取统一的监控模式，从整体上来看，会将系统运行的整个速度都减慢[3]。另外，如果在统一管理和运行的模式下，任意一个系统环节的运行和控制出现了问题，则会直接对整个系统的运行状态造成不良的影响。如果这种小型的细节故障不能被及时发现还和处理，则意味着随着系统运行时间的增长，系统运行中所产生的安全隐患的严重程度就会逐步提高。后期在系统进行统一的维护和管理时，必然会遇到很多的细节问题需要排查和处理，这不仅给排查工作本身带来了一定的难度，从整体的系统维护和管理的角度上来说，也无法取得良好的维护保养效果。

2.2 信息搜索方式集成性过于显著

这一点主要是指，在信息搜集的环节中，由于电气自动化控制系统支持运行的关键技术是信息技术和计算机技术在这种模式下，信息的收集和反馈都是以一种比较集中的形式在系统内进行传输的[4]。在这种情况下，提高了系统持续运行的稳定性。并且能够避免在人工搜集的状态下，所可能产生的误差现象以及传输失误现象，这是计算机控制系统基于电气工程系统中进行应用的一个积极效果。

2.3 以Windows NT作为两者融合应用的标准沟通语言

这一点主要这是，在兩者融合应用的过程中，需要一种具有互通功能的语言发挥作用，这一方面是两者融合应用的一个有效途径。另一方面从，从这种语言形成和运用的影响因素的角度分析，可知，“互联网+”时代的到来，是促进这种沟通语言形成并得到应用的关键因素。基于其与“互联网+”模式的匹配性，在应用过程中，必然会使得电气自动化系统的运行效率得到显著的提升，同时，运行工作的质量也能同步得到保障。从上文提到的系统维护的角度分析，可知这一沟通语言的模式下，也会给后期的系统维护工作的开展带来很大的便利。

3 计算机控制系统的应用优势

3.1 体现在设备检测环节的优势

这方面的优势主要只是，有了计算机系统的控制，在电气工程自动化运行的过程中，一些设备的主体功能发挥和零部件功能的检验，可以在这一系统的支持下达到更加精确和更加完善的效果[5]。使得设备本身的应用性能和效率得到提升。另外，从宏观的工程质量的角度分析，可知细节环节的运行状态和质量提升了，也就意味着系统的整体运行状态得到了提升和优化。这里需要强调的是，要想取得良好的控制效果，则应当针对计算机控制系统本身的功能发挥模式和原理进行分析，从而从设计的角度入手，按照实际的控制应用需求，开展实时的技术更新，以便系控制功能更高效的发挥作用。

3.2 体现在控制系统本身的适用性上的优势

在计算机控制系统的应用背景下，其是通过数据的记录与分析达到相应的控制目的的。有了数据分析的环节，则意味着控制工作的开展有了更准确和科学的数据信息支撑，这有利于提升计算机控制系统在控制工作开展中铁的精确性和灵活性的同步提升，最终实现系统本身适用性的提升。

4 关于控制系统的应用方式研究

4.1 应用于电气设备的故障诊断

故障诊断在现阶段电气工程系统规模越来越大的发展趋势下，体现出了其重要的作用。一旦故障出现，则会大规模的对电气工程系统的运行造成影响。因此，在故障诊断环节加强自动化程度和科学性程度是非常必要的。在计算机控制系统的支持下，故障诊断环节的工作开展能够得到一定的帮助[6]。首先，应用计算机控制系统，能够针对整个电气工程系统中的相关设备的运行状态进行全面的检测和扫描，从而第一时间及时发现故障所在的区域。另外，全面的扫描，也有利于提升系统故障成因的排查效率。使得故障诊断的整体精确性获得提升。避免不全面的诊断埋下长期的安全隐患，对于电气工程系统的正常运行带来不利的影响。

4.2 应用于电气控制

这方面的应用主要是指，通过计算机控制系统，实现对电气设备本身的自动化控制。一方面能够提升自动化控制的时效和质量。另一方面，计算机系统的支持，能够实现信息和系统控制的实时性，从而节约人力资源的投入量，并且避免人工控制模式下，由于人为原因或者外部环境原因，造成的对于电气控制工作的准确性的影响。另外，从控制工作的效果上来说，计算机控制系统的背景下，可以对控制系统运行中的资源和布局方式的控制起到一定的辅助作用。也就是说，鞥能够实现一种在最佳的资源分配的状态下达到电气控制需求目的的状态。在这个控制环节中，重点发挥作用的环节是控制系统中的专家系统和神经网络。最后，在计算机控制系统控制下的电气控制模式，在系统运行的协同性效果上，也能提供相应的保障。从而达到系统整个运行状态的可靠性提升的目的。

4.3 应用于设计工作的优化

这一点主要是从电气工程的设计工作入手来探讨的，电气工程系统要想充分的发挥其作用，则前期的规划设计工作的科学性，也发挥着至关重要的作用。而有了计算机控制系统的支持，这一环节的运行，其本身的科学性和有效性也能够得到相应的提升。在常规的情况下，设计工作所追求的目标是设计工作依照相应的执行标准开展，另外，设计过程本身的规范性应当是其开展工作的一个重要前提。有了计算机控制系统的支持。则设计工作的优化效果得到实现，这就意味着设计工作的开展，除了能够满足基本的运行需求，更能够在应用性能和具体的产品设计质量方面达到提升的目的。常见的优化法则有“优胜劣汰”法则和“遗传算法”法则。这两种法则的应用，对于电气工程的设计来说，能够显著改善其运行中的电容控制和采样率效益两项重要指标。对于关键指标的优化，对于设计工作来讲，能够取得显著的促进效果。

4.4 应用于监控模式上的完善

从监控工作本身的性质上来分，电气工程系统的监控模式主要包括了远程监控、高度集中监控和现场总线监控三种模式。不同的监控模式从具体应用的角度分析，其功能发挥的原理也有所不同。有了计算机控制系统的支持，不同的控制方式都能够实现其控制效率和控制准确性的提升，并且同步实现对于人力和物质资源成的节约。可见，计算机控制系统的应用，有利于从整体上提高监控工作环节的质量。为电气工程自动化系统的运行和控制发挥重要的保障作用。

5 结语

总之，在电气工程与自动化系统控制的过程中，传统的系统控制方法体现出了在细节性上和宏观上的不足之处，这也是计算机控制系统得以出现并应用的重要推动力。通过本文的分析，可知计算机控制系统在对于电气工程系统的建设和运行而言，发挥着非常重要的作用，可深入到其控制和运行的各个环节中起到优化和完善的作用，未来应当不断的对计算机控制系统的功能进行拓展和人优化，以便其在于电气工程自动化系统结合应用时，取得良好的效果。

参考文献

[1] 马罡.基于计算机技术应用下的电气自动化控制系统设计分析[J].环球市场，2017（18）：80.

[2] 赵杰清，师晓萌.基于计算机技术应用下的电气自动化控制系统设计分析[J].丝路视野，2017（28）：76.

[3] 任志刚.基于计算机技术应用下的电气自动化控制系统设计分析[J].中國新通信，2017，19（05）：93.

[4] 贾浚辰.电气工程及电气自动化的计算机控制系统应用探究[J].科技风，2018（32）：88.

[5] 何志勋.浅谈电气工程及其自动化技术在电力企业中的应用[J].建材与装饰，2017（16）：223-224.

[6]刘福杰.浅析智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].山东工业技术，2017（9）：151.