電氣自動化控制系統的應用及發展趨勢分析

楊永照

江門市新會成人中等專業學校，廣東江門 529000

0 引言

隨著電器自動化控制技術的持續發展，電器設備及系統的控制逐步開始由專業化的控制系統進行控制。在科技發展、社會進步的形勢下，電器自動化控制系統在生活中的應用更加廣泛。充分了解系統功能，探討當前的系統應用需求，分析電氣自動化系統未來的發展趨勢，對促進電氣自動化控制系統應用的持續深入對提高社會發展、人民生活水平的提高都有重要意義。基于此，對電氣自動化控制系統的功能、設計思路進行科學分析，同時根據控制對象的具體需要，通過改進和創新的方式提高電氣自動控制系統的應用范圍，對實現自動化控制系統功能的最大化，增加行業生產效率及利益等具有重要作用。

1 電氣自動化控制對象特點及其功能需求

1） 對于熱力設備而言，電氣自動化控制系統在信息采集時具有對象少、信息量少、操作頻率較低的特點，但是要求信息采集與傳遞準確、快速；

2） 電氣設備的自動保護裝置需要確保自動裝置的高可靠性，且要求動作迅速，同時要具有較強的抗干擾能力；

3） 電氣自動化控制系統以數據采集系統以及順序控制為主，聯鎖保護相對較多。對整個控制系統的可靠性要求較高，不但要實現正常的啟停與運行操作，還需要能夠實現運行狀態以及檢測等的實時顯示，并將故障數據與狀態上傳至相關平臺，能夠為故障問題提供應急管理措施和方法，確保電氣自動化系統處于穩定的運行狀態。

2 電氣自動化控制系統的應用

2.1 計算機處理系統及數據采集

通過計算機系統實現數據采集，控制系統主要實現的功能包括參數的輸入、顯示、計算、異常告警、事故序列記錄以及歷史數據的存儲等。

2.2 機電液系統控制

由于機電液系統自身具有對應的控制機構，例如液壓控制系統的伺服機構、機械系統中的機械傳動機構等。電氣控制系統的應用主要是提高控制設備、控制元件以及對應轉換設備的可靠度，確保整個系統實現轉速、功率、壓力等回路的控制。以汽輪發電機扣工資系統為例，控制系統從汽輪發電機組的盤車開始進行控整體正常運行。控制系統通過對電網進行一次調頻，接受電網調度來改變汽輪機組的負荷狀態。不但使得機組安全運行，同時還撥正了機組運行負荷作用下延長機組壽命的目的，使得整個機組的運行處于最佳的經濟狀態。

2.3 設備旁路系統的控制

電氣控制對象設備的旁路系統主要包括高、低壓旁路壓力/溫度調節設備、液壓油路閥門設備以及機械系統中的動作機構等。通過控制系統的相關應用技術，對執行機構運作過程中職的轉矩、速度以及壓力等需求，對系統的相關參數進行控制，保證各類系統的正常運行。

2.4 系統監視設備控制的應用

采用電氣控制系統的設備通常是大型設備，其啟動和停機過程都需要在對應的儀表對其機械工作狀況進行監視，避免運轉過程中出現事故。同樣以汽輪機機組電氣控制系統為例，必須針對汽輪機的機械運轉參數開發對應的監視保護儀表。例如，對汽輪機的轉速、軸向位移、軸振動、軸承蓋振動、氣缸的熱膨脹等相關參數進行監視。同時建立起對應的聯鎖保護機構，確保設備處于最佳運行狀態。

2.5 設備協調控制系統

系統設備的協調控制系統對于保證系統運行的平衡性與穩定性具有重要意義。其主要任務在于控制整個被控對象機組的輸入、輸出之間保持能量、質量等控制參數的平衡。消除機組運行過程中的干擾因素，滿足設備運行的功能需求。

3 電氣自動化系統發展趨勢問題

近幾年以來，隨著我國電氣自動化控制系統的長足發展，尤其是自動控制、專用集成電路等方面的顯著發展，使得國內很多大型設備都采用了電氣自動化控制系統進行控制。作為一種重要的控制方式，電氣自動化系統在大型設備的運行過程中承擔著設備運轉過程中的參數監控、控制調節、系統告警以及其他運算功能。電氣控制系統從最初的輔助系統操作逐步發展到了獨立的設備控制，實現了對各種類型設備的啟停、過程控制，成為了大型設備必不可少的一項控制技術。

電氣控制系統的協調控制系統主要任務是對設備的各項參數的運行狀態進行監控，消除設備運行過程中存在的各種干擾因素，保證系統穩定、持續運行。隨著電氣控制系統集成化程度的不斷提高，通過系統的檢測參數完成對整個設備的調節控制，并結合子系統進行實際的多項控制協調成為了電氣控制系統的一個發展分支。另外，在控制系統的配置過程中，采用雙機冗余配置的方式能夠對設備的正常運行形成可靠保證。

雖然當前電氣自動化控制技術在我國的國民生產過程中得到了廣泛的應用，其基本能夠滿足設備的應用功能需求。但是，在控制技術的應用及發展過程中依然需要對設備進行改革和創新，促進設備的整體發展。近些年來，隨著信息、數字技術，IEC61131 技術、OPC 技術以及Windows 平臺的日趨成熟，基于這些技術的電氣自動化控制系統的改革和創新為控制設備的功能需求奠定了很好的技術基礎。從這個角度來看，將來電氣自動化控制系統的發展將以計算機信息技術為核心進行。；另外，IEC6113l 已成發展成為了一個國際化的標準體系，正在被各地的控制系統場所接受；Internet、以太網、PC 客戶機/服務器體系結構已經引發了電氣自動化控制技術的變革，促進了自動化、IT 平臺的不斷融合。

4 結論

在計算機信息化技術不斷發展以及信息技術應用程度持續加深的背景下，基于計算機網絡的電氣自動化控制系統必將得到新的發展與應用，尤其是在系統遠程監控技術方面將成為未來的重點發展方向。

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