對電氣自動化控制系統的設計要點分析

陶曉峰

摘 要：電氣自動化控制系統能夠提高企業的自動化程度、生產和測量精度、減小生產安全事故、節約人工成本，給企業帶來巨大的經濟效益。電氣自動化控制系統在交通方面以及服務行業的應用能夠幫助人們更安全更方便地完成日常生活中的任務。本文主要針對電氣自動化技術的應用進行分析，并提出電氣自動化控制系統設計要點。

關鍵詞：電氣；自動化；控制系統；設計；思想；要點

自動化技術的發展，要求設計的控制系統達到最優化，為了使系統控制達到最優控制和系統能自行調節，要求設計的時候，參數必須精確，實現系統的智能控制，有利于電氣自動化得到飛快的發展。

1 電氣自動化技術的應用

電氣自動化技術隨著電力事業的不斷發展變得日益成熟，目前電氣自動化技術應用在很多領域中，比如說能源、交通、機電以及冶金等領域，隨著科技的不斷發展，特別是電子以及計算機技術的快速發展，電氣自動化技術更加完善，將多個學科進行很好的融合，極大的促進我國經濟的建設發展。電氣自動化技術可以確保各行各業的電力設備在運行過程中，自動的對設備參數進行評估，根據運行狀態及時調整對策，確保電力設備的正常運行。因此，電氣自動化技術有利于電力設備的智能化發展，有利于提高各個行業的工作效率，進而提高我國的工業生產水平。

2 電氣自動化控制系統設計思想

一個完整的電氣控制系統是需要考慮眾多因素的，要做到對各個控制部分的保護工作和在緊急狀況下的可以通過手動的方式來進行操作的系統，具備跳閘和合閘的手段，對電氣系統的監視——控制——報警——測量，全部過程可以利用先進的計算機技術通過監控系統去一一完成。

2.1 集中監控

采用集中監控方式設計電氣自動化控制系統，這種方式把系統的各個功能集中在一個處理器上進行處理，方便員工對其運行和維護，降低了對控制站的防護要求，在用這種方式進行設計時，操作較為簡單。但是采用集中式設計電氣自動化系統也有諸多弊端：首先系統各功能集中在同一處理器，使處理器負擔過重，降低了處理速度；其次，這種方式需要電力企業加大投入，增加電纜，從而確保系統對全部設備的監控，使電力生產成本大為增加；最后，遠距離的電纜往往帶來不利的影響因素，使系統可靠性大為降低，甚至使隔離刀偏離，影響設備的正常運轉。

2.2 遠程監控

伴隨科技的發展，遠程視頻、遠程監控和遠程會議等技術已經漸漸成熟，遠程監控方式的優勢在于節省電纜、安裝費用少、節省材料、提高可靠性、組態比較靈活。不過這種監控方式不能在全場的電氣自動化系統構建中使用，主要是現場總線的傳輸速度比其他的方式要低，而且電廠的電氣通訊量過于多，所以遠程監控方式一般情況下只適用于小型的監控系統，在設計電子自動化控制系統的時候要著重考慮的地方。

2.3 現場總線監控

目前，對于以太網（Ethernet）、現場總線等計算機網絡技術已經普遍應用于變電站綜合自動化系統中，且已經積累了豐富的運行經驗，智能化電氣設備也有了較快的發展，這些都為網絡控制系統應用于發電廠電氣系統奠定了良好的基礎?，F場總線監控方式使系統設計更加有針對性，對于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據間隔的情況進行設計。另外，各個裝置的功能相對獨立，裝置之間僅通過網絡連接，網絡組態靈活，使整個系統的可靠性大大提高，任何一個裝置故障僅影響相應的元件，不會導致系統癱瘓。因此現場總線監控方式是今后發電廠計算機監控系統的發展方向。

2.4 同步開斷

所謂的同步開斷就是在電流或者電壓特定的相同位置完成電路的閉合或者斷開。就技術而言同步開斷手段能夠有效避免電力系統中操作超過額定電壓?，F階段由于高壓開關均為機械開關，此種開關的開斷時間相對較長，同時分散性也非常大，所以很難真正實現精確的定相開斷。目前電力企業使用同步開斷技術的也少之又少。

3 電氣自動化控制系統的設計要點

3.1 智能化設計

電氣自動化控制系統的智能化設計是借助軟件模塊的設計來實現的。如發電廠電氣自動化控制系統的數據采集系統是由多線程在線可編程并行數據參數設計實現，以及PLC控制器作為控制系統的單機控制系統，集中控制系統和分布式控制系統等。無論是哪一種的PLC控制系統，都要根據實際需要，在編輯器內進行自動化參數設置，然后通過操作系統和應用軟件對智能化的PLC模塊進行激活，因此在電氣自動化控制系統的設計上，較為重要的一點是軟件的設計。

3.2 標準化和安全性

電氣自動化的控制系統在引進了國際上一些標準化的技術之后，對于接口要求標準化，這樣成本就會降低，生產中的數據的資源也能及時的共享。如果企業采取微軟的操作系統，為了考慮到自動化的設計要求，就可以在辦公室使用IP系統。通過在管理系統和自動化控制之間用PC系統，用標準化的程序接口來進行企業之間的數據的交換，從而就解決了通信的問題。同時，我們也應該加強電氣自動化控制系統的安全性，在電氣自動化的控制中對安全的技術控制是一個至關重要的發展方向，就是要力求保證自動化系統的安全性。如果電氣自動化有的技術不能保證絕對的安全，那么要提高用戶的選擇安全性和明確使用時怎樣才能保證安全的知識。

3.3 規范化統一設計

為了實現電氣自動化控制系統的統一化，技術操作人員應當對自動化產品的安裝與調試、周期性設計、維護與運行等各個功能進行有效的創新和控制，及時采用靈活的控制手段縮小電氣自動化控制系統從設計到投入運用的時間，降低系統投入成本。實行電氣自動化控制系統統一化有利于使開發系統從運行系統中完全獨立出來，使得客戶的要求得到充分的滿足。電氣自動化控制系統的技術操作人員還應當把電氣自動化系統通用化的實現作為未來的發展目標，保障電氣自動化網絡結構的現場設施，建立合理完善的計算機監管體系，保證控制元件與辦公室環境間自動化的整體通訊，有利于為電氣自動化企業工程管理體系間的數據交流提供合理的空間，進而保障電氣自動化工程安全防范技術的集成化，實現電氣自動化控制系統的安全與防范設計目標。

結束語

在我國，電氣自動化控制系統仍舊存在著一些問題的今天，正視這些問題并能夠根據設計的基本原則和電氣自動化控制系統的專業要求進行不斷的設計與研發，并能夠不斷的加強與世界各地之間的交流與合作，為我國的自動化設計注入新的生機與活力，為我國的電氣技術獲得更大的發展與進步。

參考文獻

[1]石一輝，張承學，易攀，等.差分算法在電力系統高頻信號分析過程中的研究[J].電工技術學報，2008（3）.

[2]曲兆衛，劉耀志，等.ECS系統在蒙華海電的應用[J].內蒙古電力技術，2003，21（5）：51，62.

[3]陳國雄.淺談電氣自動化控制系統的設計思想和組成——以發電廠舉例說明[J].科技信息，2006，（S4）.

[4]范輝，陸學謙.電氣監控系統納入DCS的幾點體會[J].電力自動化設備，2001，21（3）：52-54.

[5]賈剛.張萌.淺談電氣自動化控制中的人工智能技術[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2011（09）.