基于計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用下的系統(tǒng)設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化控制

袁麗

摘 ?要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，計(jì)算機(jī)技術(shù)在不斷完善與發(fā)展當(dāng)中，在電氣自動(dòng)化控制方面也發(fā)揮著重要作用，文章對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)在計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用下的優(yōu)化與創(chuàng)新進(jìn)行分析和思考，為相關(guān)部門提供一些借鑒。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù);電氣自動(dòng)化;控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP342 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-8937（2015）36-0064-01

電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)擁有非常多的優(yōu)勢(shì)，尤其是在兼容性與擴(kuò)展性上具有可靠性與安全性特征，進(jìn)而被非常多的用戶使用，尤其是在大型的工業(yè)監(jiān)控上有顯著應(yīng)用效果。電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠與計(jì)算機(jī)技術(shù)相關(guān)聯(lián)，在計(jì)算機(jī)的IT平臺(tái)支持下能夠取得更顯著的應(yīng)用效果，并且隨著電子商務(wù)的興起，大大促進(jìn)了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的完善，不僅能夠使生產(chǎn)成本降低，還能夠進(jìn)一步將生產(chǎn)效率提高，減少資料的消耗量，下面將對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)具體分析。

1 ?電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法與原則

1.1 ?具體設(shè)計(jì)方法

①集中式。電氣自動(dòng)化綜合系統(tǒng)是一個(gè)模塊化結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒘⒐窠Y(jié)構(gòu)與這種模塊化結(jié)構(gòu)連接起來(lái)。這樣，能夠?qū)⒖刂票Ｗo(hù)功能與控制保護(hù)柜集中起來(lái)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)警信號(hào)、信息的控制，還能夠?qū)ζ溥M(jìn)行轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸，還能夠通過(guò)光纖的方式將信號(hào)傳輸?shù)诫娍厥矣?jì)算機(jī)內(nèi)。在管理方面，調(diào)度通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)所轄電網(wǎng)中的電廠進(jìn)行管理。進(jìn)而保證整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定與安全。

②分布式。分布式或者是模塊化的結(jié)構(gòu)是電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的重要結(jié)構(gòu)，能夠使不同功能之間實(shí)現(xiàn)平衡，對(duì)功能進(jìn)行均勻分布，使其與開關(guān)保護(hù)柜、控制單元相臨近。使用報(bào)警信號(hào)、測(cè)量能夠?qū)?shù)據(jù)信號(hào)做出轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)不同單元的單獨(dú)運(yùn)行，并且不同單元間互不影響，減少了干擾的出現(xiàn)。

1.2 ?設(shè)計(jì)原則

①穩(wěn)定性、可靠性原則。分布式的接線要在主控室內(nèi)與開關(guān)室內(nèi)進(jìn)行，但是集中式的接線則要在主控室的保護(hù)柜內(nèi)進(jìn)行，這樣對(duì)開關(guān)設(shè)計(jì)與接線非常簡(jiǎn)單，使接線能夠在控制保護(hù)柜內(nèi)部進(jìn)行。

②擴(kuò)展性原則。設(shè)計(jì)系統(tǒng)過(guò)程中，要對(duì)系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)張加強(qiáng)考慮，進(jìn)而更好的滿足用戶需求。

③兼容性強(qiáng)。 硬件與軟件設(shè)施是構(gòu)成系統(tǒng)的重要組件，要保證能夠?qū)Υ械耐ㄓ嵔涌凇⑤敵觥⑤斎攵丝谶M(jìn)行配置，使配置更為靈活，增加了用戶選擇機(jī)會(huì)[1]。

2 ?計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用下電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 ?計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)使用在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，能夠使監(jiān)控與系統(tǒng)配置方式變得多樣，可以結(jié)合系統(tǒng)類型、電機(jī)電容量、總裝容量及系統(tǒng)功能及作用進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)控與配置。還可以結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行模式進(jìn)行選擇，減少了沿襲大型機(jī)械自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的弊端。

①計(jì)算機(jī)與監(jiān)控技術(shù)模式。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，基于計(jì)算機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)在安全性上與可操作性上大大增強(qiáng)，很多都可以在計(jì)算機(jī)監(jiān)控模式下開展監(jiān)控，輔助使用常規(guī)監(jiān)控模式。全部使用計(jì)算機(jī)監(jiān)控模式下，對(duì)設(shè)備技術(shù)有了更高的要求，在投資規(guī)模上也更大，由此，這種模式使用成本過(guò)高。而采取計(jì)算機(jī)為主，常規(guī)監(jiān)控為輔的模式則能降低系統(tǒng)要求，減少投資額，最大限度的滿足自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。

②計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的選擇。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要分為兩種，一種是集中式，一種是分布式。通常由一臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)負(fù)責(zé)全部監(jiān)控任務(wù)，依靠一臺(tái)計(jì)算機(jī)能夠確保系統(tǒng)安全性，但是穩(wěn)定性則較差。整體分布式結(jié)構(gòu)能夠?qū)?shù)據(jù)集中到計(jì)算機(jī)的某個(gè)節(jié)點(diǎn)上，使用節(jié)點(diǎn)能夠減少對(duì)整體系統(tǒng)的干擾，并將這種影響降到最低，進(jìn)而提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的可擴(kuò)充性。但是，這一系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在復(fù)雜、步驟單一、投資大的缺點(diǎn)，對(duì)于小型的工業(yè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)不是非常適宜。但是分層式的結(jié)構(gòu)則能夠?qū)⒐δ艿讓尤矿w現(xiàn)出來(lái)，對(duì)整體控制過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而使中小負(fù)荷與傳輸信息量減少。一旦出現(xiàn)故障，將造成整體傳輸功能的缺失，影響到系統(tǒng)穩(wěn)定性。為此，要充分考慮系統(tǒng)穩(wěn)定性與靈活性，分層分布式結(jié)構(gòu)較為適宜[2]。

③計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)基本功能。供熱主控層與地控制層是分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的兩個(gè)重要組成，主控制層的功能：監(jiān)控中心是主要控制單元，管理并協(xié)調(diào)控制單元，對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行收集并存儲(chǔ)是主要功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)本站信息的監(jiān)控及控制操作。工作人員能夠在數(shù)據(jù)庫(kù)與畫面線上完成修改工作，開展對(duì)控制指標(biāo)的設(shè)置、人工設(shè)定、相關(guān)參數(shù)修改等工作，還能夠?qū)ο录?jí)設(shè)備進(jìn)行控制。工作站、網(wǎng)絡(luò)、打印設(shè)備、UPS設(shè)備、語(yǔ)音設(shè)備是最基本的配置，能夠?qū)Ψ祷仫@示屏與操作控制臺(tái)進(jìn)行模擬。下級(jí)設(shè)備控制層功能：主要負(fù)責(zé)對(duì)下級(jí)供熱系統(tǒng)中不同單元運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，還能夠通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線對(duì)不同控制單元與主控單元間的信息進(jìn)行交換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的共享與分析。控制單元上的可編程控制器性能優(yōu)良，其構(gòu)成有主控機(jī)、邏輯控制裝置、采樣裝置等。微機(jī)繼電保護(hù)裝置功能：隨著工業(yè)領(lǐng)域中計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用得到普及，微機(jī)式已經(jīng)逐步取代了繼電控制。微機(jī)保護(hù)具備良好的自動(dòng)診斷功能，能夠?qū)崟r(shí)對(duì)硬件設(shè)施進(jìn)行檢測(cè)，最大程度的增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性。

2.2 ?通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中主要依靠工業(yè)以太網(wǎng)對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，具有傳輸速度快、擴(kuò)展性強(qiáng)、兼容性良好等優(yōu)勢(shì)。

①系統(tǒng)站內(nèi)通訊功能。在現(xiàn)有底層中安裝一個(gè)一體化自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備，在內(nèi)部安裝智能模板，對(duì)壓力量信號(hào)等進(jìn)行收集，而主模板則可以完成規(guī)約轉(zhuǎn)換，這樣能夠與值班人員利用總線完成通訊。此外，還可以使用RS453或者RS325標(biāo)準(zhǔn)接口對(duì)裝置進(jìn)行調(diào)速，完成直流系統(tǒng)的通訊模擬，更好的開展直流系統(tǒng)的相關(guān)工作。

②梯級(jí)供熱系統(tǒng)的通訊功能。在進(jìn)行梯級(jí)供熱過(guò)程中，供熱系統(tǒng)的主站、分站上的不同通訊聯(lián)絡(luò)點(diǎn)間必須要配備一個(gè)可調(diào)制器與應(yīng)急保護(hù)裝置，這樣一旦出現(xiàn)通訊不穩(wěn)定的情況可以隨時(shí)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的通訊傳輸。可以選擇一個(gè)單獨(dú)的通信通道，在通道內(nèi)對(duì)信息與數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行分組，能夠?qū)崿F(xiàn)全部信息、數(shù)據(jù)向主站的傳輸，還能夠?qū)Ψ终具M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

③供熱系統(tǒng)與調(diào)度系統(tǒng)間的通訊。在通訊工作站內(nèi)可以使用電力載波制定生產(chǎn)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息的及時(shí)轉(zhuǎn)化與調(diào)度，進(jìn)而使生產(chǎn)得到統(tǒng)一的調(diào)節(jié)與配置。

2.3 ?自動(dòng)化軟件

在自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中，使用最多的軟件有操作系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、工具軟件等，這些軟件能夠?qū)φw系統(tǒng)資源進(jìn)行管理與同步利用，人機(jī)接口管理更為方便，數(shù)據(jù)采集更加方便，真正做到了自動(dòng)診斷與自動(dòng)調(diào)度，通訊調(diào)度下能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)計(jì)與參數(shù)計(jì)算，對(duì)數(shù)據(jù)接口相關(guān)功能進(jìn)行管理。具有選擇操作系統(tǒng)軟件的特點(diǎn)。穩(wěn)定性是操作系統(tǒng)軟件必須具備的，具有良好的互動(dòng)效果，能夠隨時(shí)進(jìn)行開放與處理，可移動(dòng)性與實(shí)用效果好。目前，實(shí)用最廣泛的是Windows NT軟件，由美國(guó)生產(chǎn)，這一軟件具有良好的穩(wěn)定性與監(jiān)控性。并且NT能夠更好的開展保密處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)整體系統(tǒng)功能、資源的優(yōu)化使用。

3 ?結(jié) ?語(yǔ)

本文主要對(duì)基于計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用下的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法做了詳細(xì)介紹，介紹了不同結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)功能，進(jìn)而表現(xiàn)了在計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用下自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)越性，能夠最大限度的將系統(tǒng)功能提升，增強(qiáng)自動(dòng)化控制效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 唐一凡.計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用下的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)探索[J].電子 ? 測(cè)試，2014，（10）.

[2] 潘登宇.計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用下的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)探索[J].大科 ? 技，2014，（28）.