計算機技術應用下的電氣自動化控制系統設計研究

孟麗

摘要：在新時期的社會環境下，計算機逐漸成為重要的科技產物，是驅動整個社會實現創新發展的重要載體。在這一技術支持下，電氣自動化獲得顯著發展趨勢，有關單位需要基于這一目標做好控制系統優化設計工作，從而全面提高電氣水平。文章主要分析電氣自動化控制系統的基礎含義，了解控制系統的設計特點與有效思路，探索有效的設計舉措，從而為接下來的電氣自動化改革與發展提供依據，進一步完善控制系統的內部功能。

關鍵詞：計算機技術；電氣自動化；控制系統

中圖分類號：TP311? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2023）13-0099-03

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

0 引言

在當前的電氣行業領域，自動化是比較典型的發展趨勢，給控制系統的設計工作帶來了全新的要求。有關單位需正確看待信息化的社會發展趨勢，發揮計算機這一載體所具有的驅動價值，不斷革新控制系統內部結構，創新設計功能模塊，以保證最終所形成的控制系統更具有創新性，凸顯整體服務功能，促進電氣行業在自動化道路上實現長遠發展。

1 電氣自動化控制系統概述

電氣自動化是當前比較典型的系統形式，在一定程度上依賴計算機這一載體，對整個電氣系統的運行環境進行智能監控，有效發揮自動調節與控制功能，保證電氣系統運行正常，提高電氣環境安全水平，有效規避不良的風險隱患。一般在發展電氣自動化控制系統時，有關人員需基于對整個電氣行業的調研與了解，確定接下來的設計轉型方向。根據所獲得的系統參數，發揮計算設計載體作用，對重要信息進行搜集、整理與分析[1]。從而完善內部的信息處理結構，優化功能設置，保證電氣信息存儲環境更安全，并為后續有效構建控制系統，實現穩定運行提供良好保障。

通過了解，可以發現在當前的電氣行業中，關于自動化技術發展日漸成熟，并為控制系統設計與建設提供了良好的方向指南。有關單位對控制系統設計十分重視，并在有效開發自動化技術的過程中對系統內部結構優化設置，從而保證最終所形成的系統體系在模塊設置上更規范，在拓展整體功能覆蓋范圍的基礎上提升整體的服務水平?？傮w來講，在國內的電氣行業中，自動化控制系統具有良好的發展趨勢，通過人機交互系統構建來彰顯控制系統本身的智能化特征，也能夠切實維護電氣系統環境的安全，有效保障數據安全，這對于驅動電氣行業實現智能控制和穩定運行具有重要意義。因此，在接下來的電氣發展領域，有關單位需基于自動化視角分析控制系統的有效設計思路和舉措，從而保證最終所形成的電氣系統更符合現代的電氣行業發展要求。

2 電氣自動化控制系統設計特點與思路分析

縱觀當前的電氣自動化控制系統，可以發現與傳統系統模式相比所呈現的特征比較突出[2]。在計算機等多種先進載體支撐下，能夠精準獲得數據信息，以此為基準對相關的電氣參數信息進行分析，從而及時甄別系統中存在的不良風險，并在樹立良好預防意識后制定出更規范的防控舉措。

其次，受到計算機編程程序影響，電氣系統在自動化控制方面具有較強的控制功能優勢，能夠通過程序設計與監控，發現在整個系統運行中可能出現的故障。

同時，控制系統本身表現出較強的靈敏性，能夠通過參數感應和數據分析及時發現系統中存在的偏差風險，然后組織有關人員就相關的防護處理舉措加以實踐。

此外，該系統在實際運行期間具有較強的便捷性，方便技術人員規范操作，切實提高整體系統的控制處理效能，降低在此方面的成本投入。最重要的是，有效應用這一系統能夠實現的電氣系統監控成本有效控制，實現集中處理，綜合管控，從而滿足當下企業與個體對電氣系統控制所提出的新要求。

所以面對該系統所呈現的特點，在接下來的控制系統設計中，有關人員需要積極革新設計思路，要切實關注計算機載體所具有的驅動租用，構建完善性的控制體系，保證電氣系統在安全、穩定的環境下實現高品質運行。

3 計算機技術應用下的電氣自動化控制系統設計

1） 集中監控設計

在系統設計階段，有關單位需全面了解當前的自動化發展形勢，發揮計算機的優勢，實現集中監控體系有效設計。以保證所構建的控制體系更具有綜合性，并顯著提高整體的控制覆蓋范圍[3]。首先，需要對電氣系統環境中所包含的各項數據資源進行有效整理，選擇一個處理器，為接下來的集中處理系統建設奠定基礎，支撐電氣系統在運行期間實現自動化監測與管理。

其次，要發揮檢測技術的優勢，針對整個電氣系統運行過程進行全方位監測，以便可以發現故障問題，并將有關的故障信號與數據信息有效傳輸給技術人員，方便其在精準定位具體故障位置后，有效展開檢修處理。同時，也可以基于集中設計支撐改善目前電氣系統所存在的運行效率緩慢問題，在提高整體時效的基礎上支撐系統內部各項設備穩定運行。

此外，發揮智能機器人手臂的作用，針對高空或者復雜性的電氣系統進行優化設計和建設，切實保障作業人員人身安全。更要有效借助計算機在數據兼容處理方面的優勢，在選擇軟接口時，需要遵循型號相同的原則，從而保證所獲得的數據傳輸效果更符合自動控制系統設計要求，也能夠為后期系統控制與管理提供豐富的數據參考。

2） 現場總線監控

現場總線監控也是控制系統設計中的重要組成要素，對于支撐電氣實現自動化發展具有重要意義。因此，在針對該模塊展開設計工作期間，有關人員需深入分析計算機發展趨勢，了解目前網絡技術發展給控制系統設計所帶來的全新機遇，有效轉變設計理念，遵循現代化發展原則，將當前社會環境中所衍生出的先進技術載體與系統設計相結合，在科技助力下賦能各項設計工作規范開展。借助計算機構建智能監控體系，對現場總線環境進行全方位的監測，從而及時甄別在這一環節中存在的故障風險，并根據所反映的數據參數分析出現故障的具體誘因，在精準定位故障發生的位置后，引領設計人員動態調節系統內部各項設備的參數。有關人員在圍繞現場總線監控進行設計時，需明確掌握其所具有的特點，立足于開放性、互用性、功能自治性、環境適應性、高度分散性的原則，就設計的思路加以梳理，積極革新設計方案。從而保證控制系統在實際運行期間，若某一區域出現故障問題，不會影響其他區域的性能，降低在系統維護方面的損失。在展開設計期間，需要發揮該模塊所具有的聯網功能，在互聯網支撐下，就操作站、服務器、現場總線與現場設備進行科學布局，構建多功能、穩定性的控制器。

3） 分布式控制設計

為有效適應自動化趨勢，有關單位需利用好計算機，針對分布式控制系統進行優化設計。首先，需明確中央處理器所具備的核心地位，分析該控制系統中所包含的設備類型[4]。從變頻器、低壓斷路器等要素展開分析，了解不同設備所包含的功能，以及在整個系統中所具有的地位。之后，要基于該控制系統有效構建數據信息傳輸和共享中心，從而實現對整個電氣系統的全面監測，將所反饋的數據信息借助平臺傳輸給技術人員，為接下來進一步地開展系統級檢測與維修提供數據參考。也能夠在數據平臺支撐下實現信息有效分類，提高系統控制綜合效能。相較于傳統的系統模式，該體系能夠有效聯系控制、通訊、監測、管理，具有較強的一體化和綜合性特征，實現對控制系統的智能監測。在展開設計的過程中，有關人員需遵循分布式設計與其他技術相結合的原則，保證最終所形成的控制體系具有較強的適應性，提高整體的控制水平。將其與以太網技術結合十分必要，借助TCP或者IP協議優化設計，確保數據傳輸過程更穩定。其次，在設計的過程中，還需要將該技術與PLC技術建立起有效的聯系，保證最終所形成的控制系統在可視化功能以及數據傳輸方面效果更為突出，根據反饋的數據信息精準判定目前在系統運行中的故障隱患。

同時，設計人員還需要全面了解先進算法優勢，將其融入分布式系統設計當中，利用好神經網絡算法、模糊控制算法的功能，就控制系統設計方案加以優化。做好網絡結構規范設計，從接口方法等方面加以優化，從而保證最終所獲得的分布式系統在整體控制功能上更突出，切實維護整個電氣系統運行環境的穩定，保障電氣運行環境的安全。

此外，在具體開展設計的過程中，有關人員需要了解分布式系統的控制功能建設要求，做好冗余設計工作。從網絡層面著手做好冗余規范設計，發揮星形網絡的冗余作用，加強網絡切換管理?；蛘邍@環形網絡，就具體的冗余結構進行規范，保證控制系統在良好的網絡環境下正常運行。之后從主控單元、后臺控制層面著手做好冗余規范設計工作，增強間隔層與主控單元之間的關聯，做好銜接設計工作。

4） 遠程監控設計

面對電氣自動化發展趨勢，有關人員需基于計算機技術有效支撐，做好遠程監控規范設計。充分發揮互聯網的支撐功能，拓展監控的覆蓋范圍，打破傳統監控模式在時空等方面的局限，保證最終所呈現的控制處理效果更佳。首先，需要針對監控、通訊模塊進行優化處理，分析目前電氣系統在自動化控制方面所提出的系統構建要求，本著豐富控制功能模塊，提高控制實踐效能的原則，加強計算機和互聯網的應用，構建多功能的控制體系。從而為有關人員便捷性、高效性地開展系統智能控制提供載體支持。設計人員可以有效發揮線路監控儀的作用，對整個電氣系統內部的線路情況進行全面監測，并發揮大數據的功能構建數據庫，及時更新數據信息，借助計算機進行統計分析，從而判定系統內部線路安全情況，基于對控制系統設計要求的了解，對接下來的監控方案加以優化。

同時，還需要在設計過程中有效的遠程圖像采集終端，從而在遠程監控設計中，實現對控制系統內部運行情況的圖像獲取，然后借助現代平臺有效傳輸，方便在后續在展開系統控制與管理的過程中，基于所獲得的圖像信息進行有效分析，判斷目前所存在的故障問題，并制定出更科學而有效的管理路徑。在該設計方面，有關人員需要對其內部的結構組成加以明確，通常需要設置外圍電路、CDMA、單片機，構建完善性的圖像獲取體系。之后，將圖像信息借助通訊平臺有效傳輸到監控中心，方便管理人員通過對圖像信息識別、分析，了解目前系統中所存在的典型故障。

5） 電氣負荷自動化

在設計控制系統時，有關人員需要切實把握整個電氣行業的自動化發展趨勢，堅持從電氣負荷的角度著手做好自動化設計。在整個過程中，需規范應用計算機技術，對目前系統結構與功能加以優化[5]。首先，設計人員需要對負荷控制系統的任務加以了解，對各項系統參數進行智能監測，做好檔案查詢和數據記錄。之后，了解具體的設備組成要素，基于計算機網絡、負荷控制主機、無線電臺、電源完善內部結構，就各個部件之間的關聯加以明確，從而保證最終所形成的系統設計方案在布局方面更規范，提高內部結構的合理性。

同時，還需要針對無線收發機進行規范設置，凸顯控制系統本身的通信功能，實現數據與信號信息的有效傳輸。借助計算機技術對整個信號發射與接收過程進行全面監測，通過通訊平臺傳輸給管理層，方便在后續的控制系統管理中，根據實際情況對管理方案作出改進。

此外，設計人員還需要圍繞閉環控制進行優化設計，發揮功率閉環控制的功能，對控制處理方案進行優化設計，從而保證控制系統在實際運行期間，保證功率在安全范圍內。

6） 電氣自動化通訊系統設計

設計人員需切實了解計算機技術背景下電氣控制系統未來的發展趨勢，秉承著促進系統整體實現自動化發展的原則，從通訊這一功能模塊著手就具體的設計思路加以優化，全面提高整體的設計舉措。首先，需明確了解目前通訊系統設計的主要類型，一般情況下，可以按照有線和無線對應具體的設計方案加以優化。在實際展開設計時，需結合具體情況選擇適合的通訊類型。以有線通訊為例，其所呈現的經濟特征比較顯著，能夠有效控制電氣系統在通訊方面的成本投入，在具體操作上也具有較強的便捷性，但是在實時性方面所呈現的效果不太理想。而在無線通訊方面，其傳輸效能比較突出，但是因為對配電終端具有較高要求，所以需要較高的成本投入。

同時，在構建通訊系統時，需發揮大數據載體功能，構建共享服務中心，增強各主體的聯系，保證后期控制系統在實際運行期間，實現通訊信息智能傳輸與有效共享。

3 結論

綜上所述，在當下的電氣行業領域，有關單位需樹立自動化發展理念，探索控制系統的設計思路，發揮多種技術作用構建更新穎的控制體系，從而實現對整個電氣運行環境的智能監測，以便可以及時發現在系統運行期間的不良風險，保證電氣環境安全。

參考文獻：

[1] 高玉光，高俊英.基于計算機技術的電氣自動化控制系統研究[J].軟件，2022，43（8）：98-100.

[2] 吳淑坤.試分析計算機技術應用下的電氣自動化控制系統設計[J].現代工業經濟和信息化，2021，11（10）：111-112，115.

[3] 石朝陽.計算機技術應用下的電氣自動化控制系統設計[J].內江科技，2021，42（9）：52-44.

[4] 雷濤.信息技術應用下的電氣自動化控制系統設計分析[J].長江信息通信，2021（9）：70-71，75.

[5] 張舒.分析計算機技術應用下的電氣自動化控制系統設計[J].電子制作，2020（8）：74-75.

【通聯編輯：聞翔軍】