電氣設(shè)備的自動控制設(shè)計探析

吳興偉

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動控制技術(shù)作為一種較為先進(jìn)的技術(shù)在社會各行各業(yè)等到廣泛應(yīng)用。電氣設(shè)備是人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ鞯谋夭豢缮俚幕A(chǔ)設(shè)施，電氣行業(yè)的快速發(fā)展可以加快我國經(jīng)濟(jì)的騰飛。對于電氣設(shè)備的自動化控制技術(shù)的研究具有現(xiàn)實性的意義。只有不斷提高電氣設(shè)備的自動控制的可靠性和安全性才能夠提升發(fā)電、變電、輸電、配電、用電等電力系統(tǒng)各個過程的電力質(zhì)量。被廣泛應(yīng)用于電氣設(shè)備的控制，隨電氣設(shè)備中的應(yīng)用越來越廣泛，自動控制技術(shù)日益成熟。文章旨在對電氣設(shè)備中的自動控制技術(shù)進(jìn)行概括和探析。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；自動控制設(shè)計；探析

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）18-0027-02

時代的不斷進(jìn)步，各項科學(xué)技術(shù)也日益蓬勃發(fā)展，自動化控制技術(shù)也日臻完善，越來越符合工業(yè)發(fā)展所需。電氣設(shè)備將先進(jìn)的電子信息技術(shù)應(yīng)用于自動控制，使得自動控制技術(shù)適用性更加廣泛，將復(fù)雜的控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為簡單的控制操作。電氣設(shè)備方面的自動控制技術(shù)運用，代表著整個自動控制技術(shù)的發(fā)展趨勢。在許多條件下，PLC等高科技自動控制系統(tǒng)可以取代傳統(tǒng)的控制設(shè)備，以實現(xiàn)電氣設(shè)備的功能性、可靠性、易操作性。

1 電氣設(shè)備自動控制技術(shù)的特點和功能

在現(xiàn)今工業(yè)發(fā)展過程中，各種設(shè)備的運行越來越趨近于自動化，世界朝著無人化工廠的發(fā)展。當(dāng)今各行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)離不開自動控制技術(shù)，不管是技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)品生產(chǎn)還是軍事管理以及人們生活當(dāng)中，自動控制技術(shù)都占有非常重要的地位。在電氣設(shè)備的自動化控制的原理中自動控制分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種方式。電氣設(shè)備的自動控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用具有減少物力財力的支出、提高設(shè)備運行可靠性、提高安全系數(shù)、信息傳輸快，設(shè)備反應(yīng)快。

電氣自動化基本功能：一是發(fā)電機變壓器組的出口斷路器隔離開關(guān)的控制與操作。發(fā)電機變壓器組的出口斷路器的線路是高電壓，人為操作具有很大的安全隱患，隨著自動化控制技術(shù)的發(fā)展，這方面逐漸由傳統(tǒng)的人工操作轉(zhuǎn)化為自動控制操作。二是發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)，發(fā)電機的勵磁方式有：欠勵磁、過勵磁、正常勵磁三種。正常情況下發(fā)電機主要工作在欠勵磁條件下。其中包括啟勵、滅磁的相關(guān)操作、控制手段的相互切換、增磁、減磁操作、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的投入和退出運行操作。三是發(fā)電機組變壓器組的保護(hù)場內(nèi)高邊保護(hù)勵磁變壓保護(hù)與控制同樣需要自動控制技術(shù)的參與。四是電氣設(shè)備的并網(wǎng)。開關(guān)的并網(wǎng)有自動準(zhǔn)周期并網(wǎng)方式和手動周期并網(wǎng)方式。發(fā)電廠中的電源電壓監(jiān)視操作，監(jiān)控和高壓環(huán)境下的控制也逐漸被自動控制設(shè)備取代。

2 電氣設(shè)備自動控制的原理

關(guān)于電氣設(shè)備自動控制原理的分析，首先要從控制方式而言：自動控制方式分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種方式。開環(huán)控制是按照預(yù)先設(shè)定的程序來依次發(fā)出信號控制對象，開環(huán)控制系統(tǒng)不講控制的結(jié)果反饋回來影響當(dāng)前控制系統(tǒng)[1]。閉環(huán)控制系統(tǒng)由傳感器、控制裝置、執(zhí)行裝置、比較裝置、反饋裝置等部分構(gòu)成。閉環(huán)控制系統(tǒng)需要將控制對象通過傳感器接受將物理信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，再傳輸給控制裝置，控制裝置將反饋結(jié)果與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，并根據(jù)誤差產(chǎn)生一個控制信號，之后經(jīng)過執(zhí)行部件對被控對象進(jìn)行控制使其最終狀態(tài)與預(yù)期接近。在實際運用中閉環(huán)控制方式要比開環(huán)控制方式應(yīng)用更廣泛。

3 電氣自動化控制的基本流程

電氣設(shè)備的自動控制信號可分為控制信號、回訊信號。控制信號又稱為數(shù)字控制信號，是采用自動制系統(tǒng)通過控制信號來對電氣設(shè)備運行進(jìn)行控制。回訊信號同樣屬于數(shù)字信號，是電氣設(shè)備控制中心輸出的信號對反饋電氣設(shè)備信號的控制。主要目的是將信號來往控制系統(tǒng)與電氣控制中心的信號進(jìn)行分離[2]。這種信號主要用于指示作用也可以作為連鎖信號在邏輯組態(tài)中工作。根據(jù)信號發(fā)出的類型可以將自動控制信號分為保持型型號以及脈沖型信號。回訊信號一般是保持型信號，控制信號根據(jù)起作用的不同可以分為準(zhǔn)啟動、實際啟動信號、停止運轉(zhuǎn)信號以及連鎖停止信號[3]。如果電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)中只有一個保持信號，當(dāng)保持信號處于閉鎖狀態(tài)時，才允許啟動電氣設(shè)備，當(dāng)信號處于斷開狀態(tài)時電氣設(shè)備將停止工作。電氣設(shè)備要依據(jù)具體的準(zhǔn)啟動實際啟動信號、停止信號的狀態(tài)等確定設(shè)備的運轉(zhuǎn)、停止等工作狀態(tài)。

4 電氣自動化控制技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀

在自動控制技術(shù)的發(fā)展過程中，電子信息的作用時不容忽視的，很大程度上來說第七自動控制技術(shù)是依賴于電子信息而得以生存和發(fā)展的。隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展開始20世紀(jì)50年代人們從電氣設(shè)備中得到啟迪，開始研發(fā)電氣自動化控制技術(shù)。當(dāng)時電氣自動化控制技術(shù)主要用于繼電器和接觸器的投入電網(wǎng)方面。60年代初自動控制技術(shù)快速發(fā)展。形成了自動控制理論，生產(chǎn)過程和控制過程以及管理得到大幅度改善，自動化控制技術(shù)逐漸被各大型企業(yè)工廠所關(guān)注并嘗試運用于生產(chǎn)。20世紀(jì)70年代，通芯微電子技術(shù)迅猛發(fā)展，前期的自動控制技術(shù)已無法滿足電氣自動化設(shè)備復(fù)雜控制的需要，電子信息技術(shù)的發(fā)展給這個難題的解決提供了方向，人工智能和電子信息技術(shù)的結(jié)合，大大加快了電氣自動控制技術(shù)的發(fā)展，上世紀(jì)80年代電氣控制技術(shù)發(fā)展已日臻完善。當(dāng)前我國電氣自動控制技術(shù)在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

針對我國電氣發(fā)展現(xiàn)狀的分析，主要從兩個方面進(jìn)行：

第一，電氣自動化控制系統(tǒng)不斷滲透到電氣自動化生產(chǎn)過程中。公司管理越來越趨向于自動化：電子信息技術(shù)不斷簡化電氣行業(yè)的設(shè)備運行數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)處理數(shù)據(jù)和員工信息數(shù)據(jù)的更新的繁瑣過程。實現(xiàn)了及時、高效準(zhǔn)確的監(jiān)控生產(chǎn)設(shè)備，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、時效性。電氣設(shè)備更新，越來越趨向于自動化：電氣設(shè)備的更新?lián)Q代，自動化技術(shù)是購買設(shè)備的一個重要指標(biāo)。

第二、電氣設(shè)備自動化控制技術(shù)在設(shè)備檢修和維護(hù)上得到較快發(fā)展。電氣自動控制技術(shù)通過電腦人機操作界面，靈活抗旨系統(tǒng)，易于集成，現(xiàn)行操作平臺使得維護(hù)和檢修更加直觀和簡單。

5 電氣自動控制技術(shù)發(fā)展前景

新技術(shù)的不斷應(yīng)用與發(fā)展，使得電氣自動化控制技術(shù)也不斷發(fā)展，尤其是計算機的應(yīng)用。將計算機技術(shù)應(yīng)用于自動控制領(lǐng)域，計算機技術(shù)與自動控制技術(shù)相結(jié)合，從根本上轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)控制技術(shù)的局限。自動控制技術(shù)的發(fā)展主要是突破傳統(tǒng)，結(jié)合市場需求，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，加快電力行業(yè)的發(fā)展。電氣自動控制技術(shù)的發(fā)展應(yīng)注重于增強系統(tǒng)的安全性、可靠性、開放性站在全局的角度結(jié)合市場信息和技術(shù)現(xiàn)狀實現(xiàn)技術(shù)最優(yōu)化，功能最強化。加強技術(shù)創(chuàng)新，將新技術(shù)應(yīng)用于自動控制領(lǐng)域，不斷改善我國電力行業(yè)自動控制現(xiàn)狀，為我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

6 結(jié) 語

電氣設(shè)備自動控制技術(shù)廣泛應(yīng)用以來，大大簡化了電氣設(shè)備的復(fù)雜控制過程，使得電氣控制更加準(zhǔn)確、及時、安全。電力行業(yè)的生產(chǎn)效率大幅度提高，使得設(shè)備運行的功能性、穩(wěn)定性可靠性、安全性更高。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王桂彬.電氣設(shè)備的自動控制設(shè)計[J].工業(yè)控制計算機，2012，（2）.

[2] 李婷.天生橋一級水電站閘門電氣自動控制設(shè)計簡述[J].紅水河，2010，（12）.

[3] 周慧燕.電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計[J].中國技術(shù)新產(chǎn)品，2012，（2）.