電氣工程與自動化控制探究

鄧嬌

[摘要]電氣工程的綜合管理能力已經成為當今限制城市進步發展以及提升城市生活質量的主要因素之一，城市電氣工程在運行管理、應急預案、信息搜集處理與反饋、中央控制能力、集成配網管理等方面亟待提高，該文就將對自動控制技術在電氣工程中的運用進行分析。

[關鍵詞]電氣工程；自動控制技術；環境監控

1.電氣自動化的系統處理

系統在電氣方面主要通過設備接地信號處理、傳輸信號屏蔽、選擇合適的抗干擾措施實現。為了確保系統運行可靠，故障少，操作維護方便，在設備選擇時，選擇經過長期檢驗證明性能穩定可靠的設備來適應工業現場惡劣環境，保證系統的可靠運行。系統組態采用軟件2次開發功能，除動態顯示工作流程外，包括趨勢圖、棒圖、歷史數據等數據顯示、報表、打印等功能。易于擴充系統保留必要的接口，為廠級管理、全部過程實現自動控制設計必要的接口與界面。實用性強系統具有自動、儀表室內手動、現場手動三類控制方法。為了保證一次設備運行的可靠與安全，需要有許多輔助電氣設備為之服務，能夠實現某項控制功能的若干個電器組件的組合，稱為控制回路或二次回路。

2.自動控制技術優勢

2.1快速高效自動控制技術

通過數字信息對相應的設備發出操作指令，指令即時到達且因為不同的設備有不同的地址代碼，因而十分精準，發生誤操作的概率極低（遠遠低于傳統人工操作）。而自動控制技術還具有良好的交互性能，可以與控制中心進行信息數據的反饋，進一步保障控制的高速和精確。

2.2便于實現全過程全時段監控

城市電氣工程24小時全天運行，根據以往的經驗來看，電氣故障的多發時段和多發地點恰好是管理疏忽或難以到達的深夜和管理的盲區，而這些時段或區域，傳統管理模式難以實現有效監控。數字化自動控制技術通過精密的“采集—處理—反饋”系統，對系統的運行進行實時監控，同時將控制中心的指令及時地傳遞到系統，并將系統信息及時反饋給控制中心。自動控制技術通過監控系統和指令系統，實現了對整個系統的實時高效調配和控制。

2.3安全性大大提高

電氣工程自身具有一定的危險性，其自身的機械故障、外部環境以及操作人員的誤操作等諸多情況都可能引發電氣系統的故障、癱瘓乃至發生重大事故導致人員傷亡。而自動控制技術憑借良好的遠程控制功能，可以隨時對整個電氣系統進行監控，對于異常情況即時反應，指揮控制中心便可做出反應，而在高壓、強電流或變電場所等危險區域，自動控制技術可以大大降低傳統控制模式對人員的傷害及潛在威脅。

3.電氣自動化控制系統的發展現狀

3.1電氣自動化工程DCS系統

DCS，即分布式控制系統，它是（Total Distrbuted Micropro-cessor Contral System）的縮寫，是相對于集中式控制系統而言的一種新型計算機控制系統，它是在集中式控制系統的基礎上發展、演變而來的，具有實時性、可靠性和擴充性等優良特點，在生產、生活自動控制領域得到廣泛運用。但隨著DCS逐漸的運用，我們也越來越感受到分布式控制系統所存在的缺點。比如受DCS系統模擬混合體系所限制，其仍然采用的是模擬的傳統型儀表，因此，大大地降低了系統的可靠性能，維修起來也顯得比較困難；分布式控制系統的生產廠家之間缺乏一種統一的標準，降低了維修的互換性；此外，就是價格非常的昂貴。因此，在現代科技革命之下，必須進行技術上的創新。

3.2集中監控方式下的自動控制系統

集中控制下的自動控制系統有一個缺點，就是處理速度非常的緩慢，因為其控制方式是要把所有的功能都集中在一個處理器中，這也導致了整機運行速度的緩慢。另一個方面，把系統的所有設備都放入監控之中，就會導致監控數量過于龐大，主機空間的不斷下降，從而大大的增加了電纜的數量，造成了費用的增加，同樣因為過長的傳輸距離降低了控制系統的可靠性能。因為集中進行監控的聯鎖與隔離器件中的閉鎖使用的都是硬接線，因此導致設備很難進行功能擴容操作。另外，因為系統接線的反復，增加了故障查找工作的困難度，也會增加由此而產生的錯誤指令，使得整個電氣自動化工程控制系統可靠性降低。

3.3信息集成化的電氣自動化控制系統

電氣自動化控制系統所包含的主要信息技術主要體現在如下的方面：①管理層面上縱深方向的延伸。企業當中的人力資源、財務核算等數據信息的存取需要使用特定的瀏覽器進行操作，而且對于生產過程中的動態形式畫面能夠進行有效的監督控制，對于企業生產活動當中的第一手信息資料能夠進行及時的掌握。②信息技術會在電氣自動化設施、系統和機器中進行橫向的擴展比較。而且隨著微電子技術的不斷投入應用，對于原來明確規定的設備也慢慢的變得模糊了，而結構軟件、通訊的能力和統一，運用在組態環境之下逐漸的顯得越來越重要。

4.電氣系統自動化控制的發展趨勢

OPC技術的出現，IEC61131的頒布，以及Microsoft的Windows平臺的廣泛應用，使得未來的電氣技術的結合，計算機日益發揮著不可替代的作用。Pc客戶機/服務器體系結構、以太網和Internet技術引發了電氣自動化的一次又一次革命。正是市場的需求驅動著自動化和IT平臺的融和，電子商務的普及將加速著這一過程。Internet/Intranet技術和多媒體技術在自動化領域有著廣泛的應用前景。企業的管理層利用標準的瀏覽器可以存取企業的財務、人事等管理數據，也可以對當前生產過程的動態畫面進行監控，在第一時間了解最全面和準確的生產信息。虛擬現實技術和視頻處理技術的應用，將對未來的自動化產品，如人機界面和設備維護系統的設計產生直接的影響。相對應的軟件結構、通訊能力及易于使用和統一的組態環境變得重要了。軟件的重要性在不斷提高。這種趨勢正從單一的設備轉向集成的系統。

5.結語

電氣工程系統自動化控制是一個國家工業發展水平的重要標志。電氣自動化類是現代工業的支撐，是所有工業的基礎與原動力，可以說沒有電氣自動化的支持，就沒有現代工業。現代電力系統是一個巨大的統一的整體，系統中的裝置以及所接的用電設備都是開放性設備，受到周圍環境的影響，因此實現電氣工程的系統自動化控制是必要的。

參考文獻

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