计算机技术应用下的电气自动化控制系统设计研究

孟丽

摘要：在新时期的社会环境下，计算机逐渐成为重要的科技产物，是驱动整个社会实现创新发展的重要载体。在这一技术支持下，电气自动化获得显著发展趋势，有关单位需要基于这一目标做好控制系统优化设计工作，从而全面提高电气水平。文章主要分析电气自动化控制系统的基础含义，了解控制系统的设计特点与有效思路，探索有效的设计举措，从而为接下来的电气自动化改革与发展提供依据，进一步完善控制系统的内部功能。

关键词：计算机技术；电气自动化；控制系统

中图分类号：TP311        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2023）13-0099-03

开放科学（资源服务）标识码（OSID）

0 引言

在当前的电气行业领域，自动化是比较典型的发展趋势，给控制系统的设计工作带来了全新的要求。有关单位需正确看待信息化的社会发展趋势，发挥计算机这一载体所具有的驱动价值，不断革新控制系统内部结构，创新设计功能模块，以保证最终所形成的控制系统更具有创新性，凸显整体服务功能，促进电气行业在自动化道路上实现长远发展。

1 电气自动化控制系统概述

电气自动化是当前比较典型的系统形式，在一定程度上依赖计算机这一载体，对整个电气系统的运行环境进行智能监控，有效发挥自动调节与控制功能，保证电气系统运行正常，提高电气环境安全水平，有效规避不良的风险隐患。一般在发展电气自动化控制系统时，有关人员需基于对整个电气行业的调研与了解，确定接下来的设计转型方向。根据所获得的系统参数，发挥计算设计载体作用，对重要信息进行搜集、整理与分析[1]。从而完善内部的信息处理结构，优化功能设置，保证电气信息存储环境更安全，并为后续有效构建控制系统，实现稳定运行提供良好保障。

通过了解，可以发现在当前的电气行业中，关于自动化技术发展日渐成熟，并为控制系统设计与建设提供了良好的方向指南。有关单位对控制系统设计十分重视，并在有效开发自动化技术的过程中对系统内部结构优化设置，从而保证最终所形成的系统体系在模块设置上更规范，在拓展整体功能覆盖范围的基础上提升整体的服务水平。总体来讲，在国内的电气行业中，自动化控制系统具有良好的发展趋势，通过人机交互系统构建来彰显控制系统本身的智能化特征，也能够切实维护电气系统环境的安全，有效保障数据安全，这对于驱动电气行业实现智能控制和稳定运行具有重要意义。因此，在接下来的电气发展领域，有关单位需基于自动化视角分析控制系统的有效设计思路和举措，从而保证最终所形成的电气系统更符合现代的电气行业发展要求。

2 电气自动化控制系统设计特点与思路分析

纵观当前的电气自动化控制系统，可以发现与传统系统模式相比所呈现的特征比较突出[2]。在计算机等多种先进载体支撑下，能够精准获得数据信息，以此为基准对相关的电气参数信息进行分析，从而及时甄别系统中存在的不良风险，并在树立良好预防意识后制定出更规范的防控举措。

其次，受到计算机编程程序影响，电气系统在自动化控制方面具有较强的控制功能优势，能够通过程序设计与监控，发现在整个系统运行中可能出现的故障。

同时，控制系统本身表现出较强的灵敏性，能够通过参数感应和数据分析及时发现系统中存在的偏差风险，然后组织有关人员就相关的防护处理举措加以实践。

此外，该系统在实际运行期间具有较强的便捷性，方便技术人员规范操作，切实提高整体系统的控制处理效能，降低在此方面的成本投入。最重要的是，有效应用这一系统能够实现的电气系统监控成本有效控制，实现集中处理，综合管控，从而满足当下企业与个体对电气系统控制所提出的新要求。

所以面对该系统所呈现的特点，在接下来的控制系统设计中，有关人员需要积极革新设计思路，要切实关注计算机载体所具有的驱动租用，构建完善性的控制体系，保证电气系统在安全、稳定的环境下实现高品质运行。

3 计算机技术应用下的电气自动化控制系统设计

1） 集中监控设计

在系统设计阶段，有关单位需全面了解当前的自动化发展形势，发挥计算机的优势，实现集中监控体系有效设计。以保证所构建的控制体系更具有综合性，并显著提高整体的控制覆盖范围[3]。首先，需要对电气系统环境中所包含的各项数据资源进行有效整理，选择一个处理器，为接下来的集中处理系统建设奠定基础，支撑电气系统在运行期间实现自动化监测与管理。

其次，要发挥检测技术的优势，针对整个电气系统运行过程进行全方位监测，以便可以发现故障问题，并将有关的故障信号与数据信息有效传输给技术人员，方便其在精准定位具体故障位置后，有效展开检修处理。同时，也可以基于集中设计支撑改善目前电气系统所存在的运行效率缓慢问题，在提高整体时效的基础上支撑系统内部各项设备稳定运行。

此外，发挥智能机器人手臂的作用，针对高空或者复杂性的电气系统进行优化设计和建设，切实保障作业人员人身安全。更要有效借助计算机在数据兼容处理方面的优势，在选择软接口时，需要遵循型号相同的原则，从而保证所获得的数据传输效果更符合自动控制系统设计要求，也能够为后期系统控制与管理提供丰富的数据参考。

2） 现场总线监控

现场总线监控也是控制系统设计中的重要组成要素，对于支撑电气实现自动化发展具有重要意义。因此，在针对该模块展开设计工作期间，有关人员需深入分析计算机发展趋势，了解目前网络技术发展给控制系统设计所带来的全新机遇，有效转变设计理念，遵循现代化发展原则，将当前社会环境中所衍生出的先进技术载体与系统设计相结合，在科技助力下赋能各项设计工作规范开展。借助计算机构建智能监控体系，对现场总线环境进行全方位的监测，从而及时甄别在这一环节中存在的故障风险，并根据所反映的数据参数分析出现故障的具体诱因，在精准定位故障发生的位置后，引领设计人员动态调节系统内部各项设备的参数。有关人员在围绕现场总线监控进行设计时，需明确掌握其所具有的特点，立足于开放性、互用性、功能自治性、环境适应性、高度分散性的原则，就设计的思路加以梳理，积极革新設计方案。从而保证控制系统在实际运行期间，若某一区域出现故障问题，不会影响其他区域的性能，降低在系统维护方面的损失。在展开设计期间，需要发挥该模块所具有的联网功能，在互联网支撑下，就操作站、服务器、现场总线与现场设备进行科学布局，构建多功能、稳定性的控制器。

3） 分布式控制设计

为有效适应自动化趋势，有关单位需利用好计算机，针对分布式控制系统进行优化设计。首先，需明确中央处理器所具备的核心地位，分析该控制系统中所包含的设备类型[4]。从变频器、低压断路器等要素展开分析，了解不同设备所包含的功能，以及在整个系统中所具有的地位。之后，要基于该控制系统有效构建数据信息传输和共享中心，从而实现对整个电气系统的全面监测，将所反馈的数据信息借助平台传输给技术人员，为接下来进一步地开展系统级检测与维修提供数据参考。也能够在数据平台支撑下实现信息有效分类，提高系统控制综合效能。相较于传统的系统模式，该体系能够有效联系控制、通讯、监测、管理，具有较强的一体化和综合性特征，实现对控制系统的智能监测。在展开设计的过程中，有关人员需遵循分布式设计与其他技术相结合的原则，保证最终所形成的控制体系具有较强的适应性，提高整体的控制水平。将其与以太网技术结合十分必要，借助TCP或者IP协议优化设计，确保数据传输过程更稳定。其次，在设计的过程中，还需要将该技术与PLC技术建立起有效的联系，保证最终所形成的控制系统在可视化功能以及数据传输方面效果更为突出，根据反馈的数据信息精准判定目前在系统运行中的故障隐患。

同时，设计人员还需要全面了解先进算法优势，将其融入分布式系统设计当中，利用好神经网络算法、模糊控制算法的功能，就控制系统设计方案加以优化。做好网络结构规范设计，从接口方法等方面加以优化，从而保证最终所获得的分布式系统在整体控制功能上更突出，切实维护整个电气系统运行环境的稳定，保障电气运行环境的安全。

此外，在具体开展设计的过程中，有关人员需要了解分布式系统的控制功能建设要求，做好冗余设计工作。从网络层面着手做好冗余规范设计，发挥星形网络的冗余作用，加强网络切换管理。或者围绕环形网络，就具体的冗余结构进行规范，保证控制系统在良好的网络环境下正常运行。之后从主控单元、后台控制层面着手做好冗余规范设计工作，增强间隔层与主控单元之间的关联，做好衔接设计工作。

4） 远程监控设计

面對电气自动化发展趋势，有关人员需基于计算机技术有效支撑，做好远程监控规范设计。充分发挥互联网的支撑功能，拓展监控的覆盖范围，打破传统监控模式在时空等方面的局限，保证最终所呈现的控制处理效果更佳。首先，需要针对监控、通讯模块进行优化处理，分析目前电气系统在自动化控制方面所提出的系统构建要求，本着丰富控制功能模块，提高控制实践效能的原则，加强计算机和互联网的应用，构建多功能的控制体系。从而为有关人员便捷性、高效性地开展系统智能控制提供载体支持。设计人员可以有效发挥线路监控仪的作用，对整个电气系统内部的线路情况进行全面监测，并发挥大数据的功能构建数据库，及时更新数据信息，借助计算机进行统计分析，从而判定系统内部线路安全情况，基于对控制系统设计要求的了解，对接下来的监控方案加以优化。

同时，还需要在设计过程中有效的远程图像采集终端，从而在远程监控设计中，实现对控制系统内部运行情况的图像获取，然后借助现代平台有效传输，方便在后续在展开系统控制与管理的过程中，基于所获得的图像信息进行有效分析，判断目前所存在的故障问题，并制定出更科学而有效的管理路径。在该设计方面，有关人员需要对其内部的结构组成加以明确，通常需要设置外围电路、CDMA、单片机，构建完善性的图像获取体系。之后，将图像信息借助通讯平台有效传输到监控中心，方便管理人员通过对图像信息识别、分析，了解目前系统中所存在的典型故障。

5） 电气负荷自动化

在设计控制系统时，有关人员需要切实把握整个电气行业的自动化发展趋势，坚持从电气负荷的角度着手做好自动化设计。在整个过程中，需规范应用计算机技术，对目前系统结构与功能加以优化[5]。首先，设计人员需要对负荷控制系统的任务加以了解，对各项系统参数进行智能监测，做好档案查询和数据记录。之后，了解具体的设备组成要素，基于计算机网络、负荷控制主机、无线电台、电源完善内部结构，就各个部件之间的关联加以明确，从而保证最终所形成的系统设计方案在布局方面更规范，提高内部结构的合理性。

同时，还需要针对无线收发机进行规范设置，凸显控制系统本身的通信功能，实现数据与信号信息的有效传输。借助计算机技术对整个信号发射与接收过程进行全面监测，通过通讯平台传输给管理层，方便在后续的控制系统管理中，根据实际情况对管理方案作出改进。

此外，设计人员还需要围绕闭环控制进行优化设计，发挥功率闭环控制的功能，对控制处理方案进行优化设计，从而保证控制系统在实际运行期间，保证功率在安全范围内。

6） 电气自动化通讯系统设计

设计人员需切实了解计算机技术背景下电气控制系统未来的发展趋势，秉承着促进系统整体实现自动化发展的原则，从通讯这一功能模块着手就具体的设计思路加以优化，全面提高整体的设计举措。首先，需明确了解目前通讯系统设计的主要类型，一般情况下，可以按照有线和无线对应具体的设计方案加以优化。在实际展开设计时，需结合具体情况选择适合的通讯类型。以有线通讯为例，其所呈现的经济特征比较显著，能够有效控制电气系统在通讯方面的成本投入，在具体操作上也具有较强的便捷性，但是在实时性方面所呈现的效果不太理想。而在无线通讯方面，其传输效能比较突出，但是因为对配电终端具有较高要求，所以需要较高的成本投入。

同时，在构建通讯系统时，需发挥大数据载体功能，构建共享服务中心，增强各主体的联系，保证后期控制系统在实际运行期间，实现通讯信息智能传输与有效共享。

3 结论

综上所述，在当下的电气行业领域，有关单位需树立自动化发展理念，探索控制系统的设计思路，发挥多种技术作用构建更新颖的控制体系，从而实现对整个电气运行环境的智能监测，以便可以及时发现在系统运行期间的不良风险，保证电气环境安全。

参考文献：

[1] 高玉光，高俊英.基于计算机技术的电气自动化控制系统研究[J].软件，2022，43（8）：98-100.

[2] 吴淑坤.试分析计算机技术应用下的电气自动化控制系统设计[J].现代工业经济和信息化，2021，11（10）：111-112，115.

[3] 石朝阳.计算机技术应用下的电气自动化控制系统设计[J].内江科技，2021，42（9）：52-44.

[4] 雷涛.信息技术应用下的电气自动化控制系统设计分析[J].长江信息通信，2021（9）：70-71，75.

[5] 张舒.分析计算机技术应用下的电气自动化控制系统设计[J].电子制作，2020（8）：74-75.

【通联编辑：闻翔军】