谈电气自动化控制系统的应用及发展趋势

田君 陈秀莉

摘 要：以自动化控制系统为主的系统形式逐渐应用于各行业领域当中，应用效果十分显著。其中，电气自动化控制系统经过多年的完善与发展，基本上成为日常生活中不可或缺的系统设备，具有较大的应用意义。文章主要立足于电气自动化控制系统的应用现状，进一步指明电气自动化控制系统的发展趋势。

关键词：电气自动化;控制系统;应用;发展趋势

一、电气自动化控制对象的特点及要求

电气自动化控制量相比热工控制量，在运行过程中和控制要求上有许多不同。电气主要特点是：相对热机设备来说，电气自动化控制系统控制的信息采集对象较少、数量较小、操作频率低，但是要求快速和准确。电气设备的保护自动装置需要较高的可靠性，动作速度快。而且需要较高的对抗干扰性。电气自动化控制系统以顺序控制和数据采集系统为主，相对联锁保护多。所以机组电气系统归入DCS控制，需要控制系统具备较高可靠性。除了实现正常的启停与运行操作，更重要的是能够做到实时检测和显示运行状态异常及事故状态下的状态及数据，而且提供相对应的操作指导以及应急处理的措施方法，以保证电气自动化控制系统能够自动控制在安全合理状态下进行运转工作。

二、电气自动化控制系统的应用

计算机处理系统和数据采集：其主要功能包括参数输入、参数显示、性能计算、报表打印、异常报警、事故序列记录、历史数据追忆等。汽机电液调节系统：我国早期汽机控制使用液压控制系统，到了20世纪80年代，因为控制设备、电气元件以及电液转换器可靠性的提升，而且使用高压抗燃油伺服机构，使得电调系统较多的为汽机配套，从而实现转速、电功率、调节级后压力三个回路控制，接应力启动功能和阀门管理。控制汽轮发电机组由盘车开始，依次冲转，暖机，升速，阀切換，并网，带初负荷，加负荷，直到正常运行。参加电网的一次调频及接受电网的调度来改变负荷。不但保证机组安全，并且达到了在运行状态变化中，尽量延长机组寿命，以及稳态运行过程中尽量提高机组的经济性。

汽机旁路系统：旁路控制系统的组成包括高/低压旁路压力调节和高/低压旁路温度调节系统，旁路阀门执行器可以依据系统对运作时候力矩及速度的要求，来选择电动或是电液执行器。汽机监视保护表：汽机需在机组的启动、运行及停机过程里使用保护仪表来监视机械工作状况，避免发生事故。自20世纪80年代起，我国生产的汽轮发电机组的单机容量增加，必须开发相应机械参数的监视保护仪表。其中包括转速、轴向位移、轴承盖振动、轴振动、偏心度、鉴相、相对膨胀、汽缸热膨胀等整套的装置。从而使得机组连锁保护系统有准确的保护监视信号。

机、炉协调系统：协调控制系统作为火电站主控系统意义重大。其主要任务是控制机组的各项输入和输出之间的能量平衡以及质量平衡。并且不断对运行过程中的内、外干扰行进消除，以满足电网对于机组负荷的需求，使得机组稳定运行。其主要功能是接受电网负荷调度，参与调频和调峰，控制汽机、锅炉间的能量输入输出平衡，协调锅炉内诸如送风、燃料、引风、给水等子系统的控制动作，协调辅机设备实际能力和机组出力等。

三、电气自动化控制系统的发展趋势

（一）安全可靠性与市场化

电气自动化控制系统的安全控制将是未来重要的发展方向之一，如何确保控制系统的安全性与可靠性，已成为一个备受关注的重要话题，电气自动化控制系统系统的安全性主要体现在确保该系统对人、机和环境的安全性，在设计时应充分考虑其安全与可靠性，当控制系统出现非安全状态时，也要确保有经济周全的解决方案。企业是营利性组织，利益的最大化是所有企业追求的目标，满足市场需求，形成规模化生产是其有效方法，因此电气自动化企业要密切关注市场的需要，集中力量加强关键技术和系统集成的开发，同时要利用社会分工化的特点通过市场化外包分工，带动零部件及配套生产的市场化、专业化，达到提高生产效率，实现企业利润的目的。

（二）高效化、便利化

电气自动化控制系统的最终目的是通过准确、快速的生产控制，实现优质、高产、低耗的目标，因此电气化控制系统必然会朝着更为高效的方向发展。敏捷、顺适称之为便利，电气自动化控制系统的设计应把便于使用作为主要准则，简化其操作与控制的难度，实现系统控制的便捷性，过于复杂的设计将增加系统的开发维护和使用成本，不利于广泛使用与推广。

（三）通用性与标准化

在电气自动化领域，由于办公室通讯通常是采用IP系统，因此自动化控制与管理系统之间的接口应采用PC系统，在业界，基于PC系统的人机界面已发展成为主流，基于PC平台的自动化解决方案至关重要，其灵活性和易于集成的特点已被越来越多的用户所采纳。标准化的程序接口使不同厂家的产品互换成为可能，实现了不同厂家的软硬件产品之间的数据交换，切实解决它们的通讯障碍，很大程度上降低工程的总成本和时间，数据资源得以交流、信息资源得以共享。电气自动化控制系统在结构设计上的通用化与统一性，极大地简化了自动化产品从设计、安装、调试到维护和运行的诸多环节的难度，减少了整个开发过程的时间和成本。电气自动化控制系统的通用化与标准化是电气自动化控制系统的发展趋势。

（四）开放化与创新化

电气自动化控制技术已在国民生产中得到了较为广泛的应用，基本能够满足设备的应用功能需求。但是，在电气自动化控制技术的应用发展过程中改革和创新是永不过时的要求。随着计算机技术的发展，很多电气自动化控制系统的制造厂商开始将电气自动化与计算机技术有机融合起来，互联网与多媒体技术在电气自动化领域有着光明的应用前景，虚拟技术以及视频处理技术将直接影响着电气自动化设备的设计和生产，在软件开发飞速发展的今天，其重要性正逐渐提高，因此电气自动化控制系统正从单一设备的发展转向集成化多元化系统化的趋势发展。创新是科学技术发展的不竭动力，创新是企业生存和发展的灵魂，电气自动化生产企业应积极吸取国内外先进技术特点，结合自身情况，加大自主研发力度，寻找高新科技的难点、关键点和突破口，不断提高自身自主创新的能力，集成创新能力和引进消化吸收再创新能力，孜孜不倦地研究新技术，提高其产品的科技含量，研发出具有自主知识产权的电气自动化控制系统与产品，为企业开拓出更为宽广的发展空间，为电气自动化的发展贡献应有的力量。

总而言之，在科技力量的不断推动作用之下，国内电气自动化控制系统势必会取得更大突破，弥补当前存在的不足，并在原有技术基础上进行二次优化，实现自动化、智能化的控制目标。与此同时，随着系统远程监控技术的不断发展，电气自动化控制系统可以结合该项技术，实现远程监控要求，根据当前情况来看，系统远程监控技术很有可能成为电气自动化控制系统的重点发展趋势。除此之外，相关研究人员应该结合信息化技术、大数据技术，加强电气自动化控制系统的应用功能与应用效果，从根本上推动我国自动化技术的发展进程。

参考文献：

[1]李锋.PLC在电气自动化控制中的应用探讨[J].机电信息.

[2]王帮元.电气自动化控制中人工智能技术应用探究[J].赤峰学院学报（自然科学版），2015，31（09）：50-52.