電氣自動化控制系統及設計討論

楊明++王玉斌

摘 要：電氣自動化控制系統不但提高了人們對該行業的重視程度，還直接說明了系統設計的可靠性。為電氣自動化控制系統的創新發展創造了良好的條件，同時也做出了電氣自動化控制系統使該行業的生產效率與經濟效益的應有貢獻。從而保證了真正意義上的創新和行業的向前發展。

關鍵詞：電氣自動化；控制系統；設計

前言

電氣自動化控制系統通過計算機對電流與電壓等進行實時監控，在建設時安裝防護可控制裝置，以避免電氣設備問題帶來的危害。從設計上根本性地改善安全性能，以此避免產生較大事故。通俗地來看，電氣自動化控制系統就是以計算機程序的運行為基礎，融合了自動化、控制與監管技術全面運行的一種新型系統。

1、電氣自動化控制系統功能分析

1.1 信息采集功能

電力系統中要具備相關的數據終端采集設備和軟件，信息采集功能是控制系統實現控制功能的基本保障。通過終端設備和軟件來采集電力系統中的環境情況、設備運行情況等，具體的包括設備數量、運行時間、故障情況、環境溫度、信號情況、報警系統的工作情況等。通過這些軟件和設備采集的數據來分析電力系統中的實時信息，向工作人員提供相關的運行信息，保證工作人員能夠對突發情況進行有效的處理。

1.2 信息傳輸功能

信息的傳輸是雙向的，即將終端設備和軟件采集的信息傳輸至處理中心，處理中心將控制處理指令傳輸到執行終端。因此信息的傳輸過程是非常重要的，信息傳輸是控制系統實現監督和控制的必要條件。電力系統的傳輸設備要包括信號電纜、視頻電纜、光纜、同軸電纜、雙絞線等，根據傳輸的距離和信號的類型來選擇相應的傳輸方式，從而保證信號傳輸的速度和質量，避免出現傳輸不及時、信息丟失、信息混亂、編碼錯亂等情況。控制器需要包括電源模塊、控制模塊、編輯模塊、通信模塊等，保證系統工作的協調性。

1.3 信息分析功能

信息分析是控制系統實現監測和控制的必須過程。控制系統需要對終端設備和軟件采集的信息進行簡單的處理分析，然后將采集的信息傳送到數據庫當中，并將其反映到相應的控制軟件或系統，對于系統無法自主處理的需要工作人員通過系統的協助來開展相應的工作。同時系統需要對采集到的數據進行存儲，包括設備情況、環境情況等實時的數據，并支持形成各類報表、曲線圖，能夠打印瀏覽，方便工作人員對數據做出進一步的分析。

1.4 診斷控制功能

診斷控制為電氣自動化控制系統的核心功能，在信息采集和分析過程完成以后，控制系統需要自主進行診斷，該診斷是基于系統分析結果和工作人員分析的結果來進行的，包括對可控制器、計算機、現場終端設備的診斷等，保證系統能夠穩定的運行。同時根據分析結果和診斷結果來進行相應的控制，包括電力系統中的設備運行、故障檢測等，從而保證電力系統運行的穩定性。

2、電氣自動化控制系統的設計類型分析

電氣自動化控制系統的設計類型包括了集成監控式、遠程監控式和現場總線監控式。

2.1 集成監控式

從此種研發模式來看，其最為顯著的特點便在于技術架構成本相對較低，對于控制站的配置要求相對較低，因而使得此種系統極易創設成功。不過考慮到此種監控方式乃是依托同一個處理器實現對系統內部不同模塊的集成化處理，因而一旦不同模塊同步發出請求，則易于造成處理器出現擁堵的問題。由于電氣設備全部進入監控，伴隨著監控對象的大量增加隨之而來的是主機冗余的下降、電纜數量增加，可能影響系統的可靠性。同時，此類線路進行連接過程中，因二次接線的情況較為復雜，因而會在線路出現問題時，給維修人員的線路排查與維修工作帶來一定的不便和困難。

2.2 遠程監控式

從該種研發模式來看，其對排線的要求較低，因而在實踐中能夠實現對電纜使用數量的節省，進而實現設備安裝成本的降低。考慮到現場總線在信息傳輸速率方面相對較低這一情況，同時相關電力設備的信息傳輸體量相對較高。因此，此種監控技術通常對于較小設備群組的監控效果較好，如若應用于對電力企業的全部設備的監控則會暴露出明顯的不足。

2.3 現場總線監控式

現今，在變電站的自動化控制系統架構領域，現場總線技術受到了廣泛的重視與普及，而且研發人員亦具備了豐富的研發經驗。在智能化技術的引入之后，網絡控制系統必將實現研發升級。對于電力企業而言，其借助現場總線監控方式與監控模式，不但能夠幫助技術人員實現對相關電力設備實時運轉情況的動態化即時監控，同時對隔離設備的要求相對較低。此種監控模式易于使安裝人員實現對系統所需的相關智能設備的便捷化安裝，進而節約電纜鋪設的使用數量。

3、電氣控制系統設計與研發的相關事項

電氣控制系統設計與研發時，需要注意科學設計與遴選相關元件，對影響設備運行的工作環境加以詳盡的考慮。系統研發必須同企業的實際生產訴求相吻合與此同時要科學處理系統散熱問題。

3.1科學設計與遴選相關元件

為確保系統在正確安裝后能夠實現穩定的功率輸出，在系統的研發設計階段，系統研發人員應當遵循對系統工作功率以及工作原理的把握。在此基礎之上科學地設計與遴選用于系統安裝與架構的相關元件，實現對系統運行性能的保障。

3.2 對影響設備運行的工作環境加以考慮

工作環境將對設備的實際運行產生一定的影響，而惡劣的環境會導致設備受到很大的破壞。在對其進行設計的過程中，要格外的注重外部環境的影響與損害，如此便將導致電力企業運營成本增加。

3.3系統研發必須同企業的實際生產訴求相吻合

電氣自動化控制系統的研發與使用目的在于幫助電力企業實現產能的提升。研發人員在系統研發過程中應當充分考慮到系統研發同企業的實際生產訴求的吻合，要使設計出的控制設備能夠既符合需要又能夠讓自動化控制系統可以發揮出更好的作用。

3.4 科學處理系統散熱問題

系統研發人員應當在系統設計過程中，給予系統散熱問題以充分的考慮。從而使這種電力自動化控制系統能夠保證電力企業的利益，節約生產成本，提高企業的利潤。

3.5設計應用

在我國電氣自動化控制系統發展過程中，以工業和生產領域為應用最多的行業。例如某地區火力發電站。電氣自動化控制系統能夠通過監測設備，對發電站的各個有關方面實時監控實現自動化，極大地減少了勞動支出與水平不成正比的情況，同時提高了安全防護與收入效益。電氣自動化控制系統在進行故障檢修時，能夠在設備正常運行情況下，進行故障監測，這樣就能夠保證在設備正常運轉的情況下進行檢測，實現企業人力、財力和資源的節約的同時找到故障所在，及時修復。PLC 系統的應用所謂的 PLC 就是可編程邏輯控制器，能夠通過數據的模擬對系統的運行狀態進行觀察，在電氣工程自動化系統中的應用具有極強的邏輯性，是對傳統控制器的一種突破，利用現代化的科學技術進行邏輯運算、順序控制以及定時、計數等多方面的情況，對于電氣工程來說能夠對自動化控制系統中的各環節自動的切換和操作，在降低控制難度的同時保證了電氣工程的正常運行，使電氣工程更好的適應社會需求。

4、結語

電氣自動化控制系統的研發與應用將能夠為電力企業提供全新的發展契機，使電力企業在行業之內的競爭力得以提升。 但隨著電氣行業的革命代表著電氣設備的升級與更新，為更好地監管新型設備，控制系統必然要隨之改變。但其有著較強的專業性，所以還需要相關工作人員更進一步的研究。

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