對電氣自動化控制系統的設計要點分析

張琪 朱哈南

摘 要：電氣自動化技術結合了電子計算機技術以及自動化技術，在現代社會中應用廣泛發揮重要功能，已經成為眾多行業的核心技術。科學技術的發展對電氣自動化技術改進起推動的作用。鑒于電氣自動化廣泛應用于社會生活各個領域，本文對電氣自動化控制系統的設計要點做淺顯分析，并研究比較了控制系統的三種監控方式之間的異同點。透徹分析電氣自動化控制系統的設計要點必然有利于技術的提升，電氣自動化將會更好的服務于社會。

關鍵詞：電氣自動化；控制系統；設計要點

前言：科技不斷發展，電子計算機技術日新月異，現在電子計算機與自動化技術結合，電氣自動化正在飛速發展，已經在社會生活中扮演重要角色，對各個行業影響巨大。因其能大幅度提高工作效率與質量，同時減少耗資，節約成本，備受人們關注。但我們對電氣自動化控制系統要形成全面透徹的認識，才能不斷創新改進技術服務社會。

1.簡述電氣自動化控制系統

1.1自動控制和保護功能

電氣自動化控制系統相當于整個機電系統的大腦，設備的一切工作都依賴于控制系統。控制系統具備最基本的自動控制功能與保護功能。保護功能是為了保障設備的安全性，在設備運行過程中，由于外界環境諸如電流電壓改變等或設備自身問題，設備出現故障，繼續運行會產生較大危險，此時控制系統發揮功能自動斷開電源啟動保護模式，保障設備以及人員安全。自動控制功能是指設計師提前利用各種相關算法編程序，計算機執行命令，從而控制整個系統的運轉。這其中包括設計安全程序，在一定條件下啟動安全模式，避免較大危險與損失。

1.2檢測和維修功能

機電設備在運行中總是會出現很多難以預測的故障，這些問題在是編程人員意料之外的，且問題紛繁復雜，想要通過提前設計好大量程序不太便捷。此時就需要電氣自動化控制系統的檢測和維修功能發揮作用。檢測和維修功能可以實現自動檢測設備周圍的環境變量以及內部的設置，發現異常變量或是異常運行情況立即反饋給中央控制系統，中央控制系統作出判斷后給定維修命令進行維修。這種檢檢測功能幫助及時發現并及時處理故障，有助于提高經濟效益。另一方面，作為科技發展的產物，電氣自動化技術日漸發達，與計算機技術結合形成強大的圖形化操作界面，能直觀呈現出問題癥結所在，更有利于查找故障源，保障設備得到更好的維護。

1.3監視和測量功能

電氣自動化控制系統將自動化設計與電子計算機技術相結合，用電纜將計算機、CPU、智能儀表等主要設備相連接。其中傳感器在監視和測量中起重要作用。信息化時代為自動化監測提供了便利，以往紅綠燈式的監測只能反映設備內某些儀器是否運行或工作狀態是否正常，但實現對不正常運行機器的故障分析還比較困難。現在電氣自動化控制系統能將設備中各種情況的變化通過傳感器輸出到計算機，且輸出的變量具有更大的實際意義，諸如風輪轉速、機械操作頻率、電流電壓大小等。電氣自動化能監視設備內部各儀器的運轉，利用測量儀器對設備運行的相關參數測量，及時得到設備運行狀態信息，達到對設備進行監測的效果，保障設備按照預先設計運行。掌握設備準確的參數能夠幫助實現效益最大化。

2.電氣自動化控制系統設計要點分析

2.1遠程監控方式

遠程監控技術又稱長距離監控。可實現對較遠距離設備的實時監控，這種監控方式受限于設備周圍的通信速度，當通信量很大時通信速度下降，對實時監控不利，因此遠程控制系統常應用于小規模的系統檢測。在保證遠程監控效果的情況下，監控的系統規模與通信距離成反比。同等的系統檢測規模，距離反饋中心越近，檢測效果越好。遠程監控方式還有助于減少物資消耗，降低工程費用節約資金。另外，遠程監控更加靈活便捷，可實現坐在辦公室對目標實時監督。總而言之，遠程監控能減少花銷，縮減電纜安裝費用，節約資源，更加可靠靈活，對小規模系統監控效果較好。但其限制性在于不適用與大規模的系統監測，通訊量低。

2.2現場監控方式

現場監控針對的是整個系統，融合了遠程監控的優點，在改善遠程監控不足的基礎上更有針對性，是目前最受歡迎、廣泛使用的監控方式。現場監控主要是針對以太網的實際應用，針對不同的問題有不同的解決辦法，監測時繞過部分裝置，減少隔離設備，大大提高了監控效率與效果。關鍵地方在于現場監控方式各個裝置之間相互獨立，各自工作互不干擾，不會導致一個裝置出現故障切斷一條線路甚至整個系統的癱瘓。另外現場監控由于不受通信距離和通信速度的限制，信息的通訊量較大，檢測效果較好。且現場總線控制技術的智能設備逐漸實現了設備就地安裝，減少電纜的需求節約成本，更縮減了接線的工作量降低二次查線的復雜度。只是現場監控要求有場地環境限制。

2.3集中監控方式

集中監控方式是將系統所有功能集中在一個中央處理器上，相比于遠程監控和現場監控兩種方式，集中監控更加方便，便于對全局進行監測控制并迅速提出調整意見。集中控制方式對控制站的防護要求并不高，并且設計系統較為簡潔容易操作，容易進行維護。電氣自動化技術逐漸發展成熟，正在不斷擴大應用范圍，覆蓋面越來越廣，需要監測控制的設備對象也越來越多，若采用集中監控方式需要有較高運算速度的中央處理器。在進行集中監控時，同一個中央處理器上盡量避免運行其他任務，以防止集中監控與其他任務相互干擾，減緩運行速度，影響工作效率。這一監控方式與前兩者不同，電纜、主機、中央處理器等都要求投入大量資金。計算機硬件的發展將會促進集中監控方式的推廣。

3.結語

電氣自動化控制技術起步不久但發展速度迅猛，電子計算機技術的發展在推動電氣自動化控制的發展，現已廣泛應用到社會各個領域。電氣自動化與人類生活息息相關，對電氣自動化控制系統設計要點進行深究能發現其存在的不足，要全面認識電氣自動化控制系統，不斷改進，保留并發揚其優勢，改進劣勢，不斷創新，使得電氣自動化能更好的應用于社會。

參考文獻：

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