基于计算机技术应用下的电气自动化控制系统设计

曹梅 柴春蕾 王孝立

西安航天自动化股份有限公司 陕西西安 710065

科技的发展使得机械生产成为生产制造行业的主流方式，而电气自动化设备在其中的应用，也进一步提高了机械生产效率，统一了产品质量，单位生产效率大大提高，企业生产水平迅速提高。对于电气自动化控制系统而言，计算机技术的应用使得系统运行更加稳定，能够全方位监控电气设备，及时有效处理设备故障，是工业生产的重要发展趋势。

1 电气自动化控制系统设计概述

1.1 特点

例如精度高、频率低等，其能够使电气自动化设备更加安全可靠，也能够影响社会管理和系统防护工作。相对于传统机械设备系统而言，该系统在设计时设计者需要以设计特点为中心进行设计，设计原则包括可靠，灵活和适应，遵循设计原则，确保设计系统能够满足使用需求，并与不断发展的计算机技术相符合，使系统应用范围得以拓展，将系统应用价值充分发挥出来[1]。

1.2 方式

电气自动化控制系统设计方式相对完善，主要包括以下三种。

（1）集中监控。开放式一般应用在生产系统自我检修过程中，其实几种系统功能在同一个中央处理器中。可以提高信息处理速度，但是系统的监控对象比较少。

（2）远程监控。该方式属于现代电器自动化生产要求之一，其连接了监控双方计算器，监控方能够对被监控方计算机随时控制，实现远程操作，灵活高效。

（3）总线监控。该方式是基于现场总线发展起来的，在变电站中广泛应用，其具有远程监控作用和针对性，能够使电气自动化控制系统更加完善性。

2 计算机技术基础上电气自动化控制系统设计

2.1 控制系统

（1）FCS控制。FCS控制是采用双向传输信息方式，以一对多的方式提高了数据精确度，能够准确检测电气设备运行情况。但是设计时，需要注意FCS系统缺陷，例如传输速度慢、无法与多个设备连接、缺乏统一协议等问题，同时，该系统与智能仪表无法直接连接，需要其他辅助系统结合保证系统功能稳定。

（2）电器负荷自动化控制。该控制系统属于电网构架常用控制体系，通过监控管理电气符合可以确保电网运行正常。随着居民用电与工业用电需求量逐渐增加，传统线电方式无法满足当前的电力需求，对于这一现象，电力部门开始应用电气复合自动化控制系统，使电力负荷实现自动化控制，进而实现一体化电力负荷管理和配电管理[2]。

（3）分布式控制。电气自动化控制系统中，中央处理器是核心装置，其相对于变频器，智能仪器等装置能够为系统提供高质量的信息，并利用中央处理器统一处理，进而获取有效信息。系统分布式控制是利用中央处理器来收集数据，进而构成分支框架，利用信息分类，使中央处理器连接不同智能化设备，这样可以提高智能管控效率。

2.2 通讯系统

电气自动化控制系统中的通讯系统也是重要组成部分，特别是信息数据资源传输时十分迅速准确，占据较大优势。而在发展过程中，其具有大量终端节点，使得设计难度增大，方式展现也比较复杂。当前，电力部门主要应用的通讯方式包括有线和无线两种。

（1）有线通讯。该通讯是利用电话线和专线实现的，成本低，但是无法保证整体通信安全可靠。因此选择有线通讯方式其所配置的配电终端实时性要求较低。专线通讯方式具有较强的可靠性，安全性，且在配电终端上的实时性要求较高，整体费用高。

（2）无线通讯。无线通讯将普通电台通讯和高速智能传电结合起来，其中，普通电台通讯可以在电机负荷管理和控制中应用，成本低，但是不具有可靠性，对于具有较高可靠性要求的配电终端无法应用。而高速智能传电通讯方式的信息传输速度较高，工作效率也比较高，准确性强，能够自由选择路由功能，也能够自动上报电网运行情况，提高整体安全性，在配电终端中的应用费用较高[3]。

2.3 监控系统

（1）集中监控。集中监控是将电气自动化控制系统信息数据集中在同一处理器内，统一管理应用信息数据，但是随着应用需求的变化系统收集处理信息也会随之扩大，使得系统运行速度下降。在系统监测控制分析过程中，操作过程复杂繁琐，难度高，电缆数量不断增加，在主机中占据了更大空间，导致信号传输距离产生变动，严重影响了整体传输率[4]。因此，在设计电气自动化机动控制系统时，需要全面分析，并对集中监控系统，采取针对性的分析，使整体效率质量提高。

（2）远程监控。电气自动化控制系统在电网中的应用对于电网现代化发展具有积极的推动作用，不仅节省了人力成本，也使得电网管控效率和水平提高。也提高了电网服务水平，远程控制系统设计能够减少电缆安装维修费用使电缆运行更加安全可靠，这是电气自动化控制系统的核心技术[5]。随着电力工程的逐渐扩大，设备的增加，现有通讯速度与电网实时管控要求已经不相符，需要进一步完善设计，保障信息获取实时有效，进而促使电网安全运行。

（3）现场总线监控。随着互联网和计算机等技术的发展，计算机互联网技术也处于持续更新和广泛应用过程中，变电站综合自动化系统有了较大提升。对于现场总线监控而言，该监控方式不仅具有远程监控特征，还具有针对性强、辅助设备少等特征。由于不同装置的设置方式和使用方法不同，因此需要利用互联网将其连接起来使用，而由于装置彼此独立，任何装置出现问题不会影响其他装置，可以大大提高系统稳定性和可靠性。总之，现场总线监控在电气自动化区域发挥着积极的作用，相关研究也十分重要。

综上所述，将机械技术和计算机技术相结合，能够实现电气自动化控制，大多数生产过程都可以利用机械完成。而电气自动化控制系统的设计应用，则能够实时动态管控电气化生产，确保系统设计科学合理能够为机械自动化生产奠定坚实的基础。就电力企业而言，其实要牢牢把握科技发展优势，创新电力生产模式，加大力度改革，实现自动化生产。