淺談基于電氣工程及電氣自動化的計算機控制系統應用

劉強

摘 要：電力行業一直是我國建設和發展中的一類支柱性行業，電氣工程領域是電力行業中的一部分重要的分支。在電氣工程的發展歷史中，自動化的實現是提高電氣工程建設和運行效率的一個關鍵的技術性進步，電氣工程建設中自動化的實現，對于整個工程建設來講都具有重要的意義，在自動化控制的背景下，電氣工程建設和運行的效率首先得到了顯著的提升，另一方面，從系統運行中的功能發揮角度觀察，有了自動控制系統的支持，盡管現階段電氣工程建設的復雜程度在不斷提高，但其運行中的穩定性和有效性，主要依靠自動化系統的作用發揮來維持。從自動化模式的實現上來講，計算機平臺是控制整個系統構建和運行的主要依托，只有將控制電氣自動化系統的相應計算機控制系統的應用做好深入充分的研究，才能確保此技術更加全面有效的投入應用。

關鍵詞：電氣工程;電氣自動化;計算機控制系統;應用研究

中圖分類號：TM921.5 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）08-0031-02

0 引言

控制電氣工程自動化運行的計算機系統，其系統控制是在一定的理論基礎和內部結構的支持下實現的，且從具體應用的角度分析，電氣自動化系統的應用范圍在不斷的研究和發展中處在不斷擴大的趨勢下，只有對不同應用領域的具體應用路徑有準確的了解，才能確保良好的應用效果。

1 計算機控制系統的概述

1.1 控制系統的概念闡述

所謂的計算控制系統，是一種應用邏輯思維模型構建起來的，以人類的大腦的思維模式和信號傳輸模式為參照而建立起來的系統形式。此系統構建的主要依托就是計算硬件和系統軟件，在計算機參與構建的前提下，通過一些輔助的連接設備和部件的應用，達到與被控制方的連接，達到控制目的的系統。細化的來講，此概念中的計算機專指數字計算機，其本身的規模大小以及其與被控制對象的連接方式，都存在一定的靈活性[1]。現階段常見的連接方式包括了有限連接、無線連接，在無線連接的方式中，又可以細分為紅外連接、無線電連接等方式。

1.2 控制系統的結構闡述

要想對系統的應用方式和原理有一個清晰的了解，就應當首先對計算機控制系統本身的結構有充分的了解。計算機系統的控制功能的實現，主要依靠的是數據與模型轉換器以及模型與數據轉換器這兩種轉換器的類型來發揮作用的。通過計算機將測量功能元件、變動單元系統以及相應轉換器傳輸過來的數字信號進行接收后，則會直接反饋到輸入端，以便與科學的固定設定值進行比較。依照比較后所產生的偏差推進后續的運算過程，在將所得到的數據信息通過相應的轉換器設備中執行相應的操作，最終達到對控制對象實現控制的目的[2]。從控制的效果和目標上觀察，控制目標在于，將最終的數據信息范圍穩定在設定值的區域內，這種具有穩定性和系統性的控制模式，又被成為閉環控制。

2 現階段計算機控制系統在電氣工程中的應用狀態分析

2.1 控制方式過于集中統一

這種方式在形式和目的上自然是為了在盡可能穩定和準確的前提下，實現數據信息最大限度的統一控制。但從現階段電氣工程的系統結構和規模的角度來看，其所需要監控和分析的數據量非常大，相應的監控資料信息也非常復雜而豐富。在這種情況下，采取統一的監控模式，從整體上來看，會將系統運行的整個速度都減慢[3]。另外，如果在統一管理和運行的模式下，任意一個系統環節的運行和控制出現了問題，則會直接對整個系統的運行狀態造成不良的影響。如果這種小型的細節故障不能被及時發現還和處理，則意味著隨著系統運行時間的增長，系統運行中所產生的安全隱患的嚴重程度就會逐步提高。后期在系統進行統一的維護和管理時，必然會遇到很多的細節問題需要排查和處理，這不僅給排查工作本身帶來了一定的難度，從整體的系統維護和管理的角度上來說，也無法取得良好的維護保養效果。

2.2 信息搜索方式集成性過于顯著

這一點主要是指，在信息搜集的環節中，由于電氣自動化控制系統支持運行的關鍵技術是信息技術和計算機技術在這種模式下，信息的收集和反饋都是以一種比較集中的形式在系統內進行傳輸的[4]。在這種情況下，提高了系統持續運行的穩定性。并且能夠避免在人工搜集的狀態下，所可能產生的誤差現象以及傳輸失誤現象，這是計算機控制系統基于電氣工程系統中進行應用的一個積極效果。

2.3 以Windows NT作為兩者融合應用的標準溝通語言

這一點主要這是，在兩者融合應用的過程中，需要一種具有互通功能的語言發揮作用，這一方面是兩者融合應用的一個有效途徑。另一方面從，從這種語言形成和運用的影響因素的角度分析，可知，“互聯網+”時代的到來，是促進這種溝通語言形成并得到應用的關鍵因素。基于其與“互聯網+”模式的匹配性，在應用過程中，必然會使得電氣自動化系統的運行效率得到顯著的提升，同時，運行工作的質量也能同步得到保障。從上文提到的系統維護的角度分析，可知這一溝通語言的模式下，也會給后期的系統維護工作的開展帶來很大的便利。

3 計算機控制系統的應用優勢

3.1 體現在設備檢測環節的優勢

這方面的優勢主要只是，有了計算機系統的控制，在電氣工程自動化運行的過程中，一些設備的主體功能發揮和零部件功能的檢驗，可以在這一系統的支持下達到更加精確和更加完善的效果[5]。使得設備本身的應用性能和效率得到提升。另外，從宏觀的工程質量的角度分析，可知細節環節的運行狀態和質量提升了，也就意味著系統的整體運行狀態得到了提升和優化。這里需要強調的是，要想取得良好的控制效果，則應當針對計算機控制系統本身的功能發揮模式和原理進行分析，從而從設計的角度入手，按照實際的控制應用需求，開展實時的技術更新，以便系控制功能更高效的發揮作用。

3.2 體現在控制系統本身的適用性上的優勢

在計算機控制系統的應用背景下，其是通過數據的記錄與分析達到相應的控制目的的。有了數據分析的環節，則意味著控制工作的開展有了更準確和科學的數據信息支撐，這有利于提升計算機控制系統在控制工作開展中鐵的精確性和靈活性的同步提升，最終實現系統本身適用性的提升。

4 關于控制系統的應用方式研究

4.1 應用于電氣設備的故障診斷

故障診斷在現階段電氣工程系統規模越來越大的發展趨勢下，體現出了其重要的作用。一旦故障出現，則會大規模的對電氣工程系統的運行造成影響。因此，在故障診斷環節加強自動化程度和科學性程度是非常必要的。在計算機控制系統的支持下，故障診斷環節的工作開展能夠得到一定的幫助[6]。首先，應用計算機控制系統，能夠針對整個電氣工程系統中的相關設備的運行狀態進行全面的檢測和掃描，從而第一時間及時發現故障所在的區域。另外，全面的掃描，也有利于提升系統故障成因的排查效率。使得故障診斷的整體精確性獲得提升。避免不全面的診斷埋下長期的安全隱患，對于電氣工程系統的正常運行帶來不利的影響。

4.2 應用于電氣控制

這方面的應用主要是指，通過計算機控制系統，實現對電氣設備本身的自動化控制。一方面能夠提升自動化控制的時效和質量。另一方面，計算機系統的支持，能夠實現信息和系統控制的實時性，從而節約人力資源的投入量，并且避免人工控制模式下，由于人為原因或者外部環境原因，造成的對于電氣控制工作的準確性的影響。另外，從控制工作的效果上來說，計算機控制系統的背景下，可以對控制系統運行中的資源和布局方式的控制起到一定的輔助作用。也就是說，鞥能夠實現一種在最佳的資源分配的狀態下達到電氣控制需求目的的狀態。在這個控制環節中，重點發揮作用的環節是控制系統中的專家系統和神經網絡。最后，在計算機控制系統控制下的電氣控制模式，在系統運行的協同性效果上，也能提供相應的保障。從而達到系統整個運行狀態的可靠性提升的目的。

4.3 應用于設計工作的優化

這一點主要是從電氣工程的設計工作入手來探討的，電氣工程系統要想充分的發揮其作用，則前期的規劃設計工作的科學性，也發揮著至關重要的作用。而有了計算機控制系統的支持，這一環節的運行，其本身的科學性和有效性也能夠得到相應的提升。在常規的情況下，設計工作所追求的目標是設計工作依照相應的執行標準開展，另外，設計過程本身的規范性應當是其開展工作的一個重要前提。有了計算機控制系統的支持。則設計工作的優化效果得到實現，這就意味著設計工作的開展，除了能夠滿足基本的運行需求，更能夠在應用性能和具體的產品設計質量方面達到提升的目的。常見的優化法則有“優勝劣汰”法則和“遺傳算法”法則。這兩種法則的應用，對于電氣工程的設計來說，能夠顯著改善其運行中的電容控制和采樣率效益兩項重要指標。對于關鍵指標的優化，對于設計工作來講，能夠取得顯著的促進效果。

4.4 應用于監控模式上的完善

從監控工作本身的性質上來分，電氣工程系統的監控模式主要包括了遠程監控、高度集中監控和現場總線監控三種模式。不同的監控模式從具體應用的角度分析，其功能發揮的原理也有所不同。有了計算機控制系統的支持，不同的控制方式都能夠實現其控制效率和控制準確性的提升，并且同步實現對于人力和物質資源成的節約。可見，計算機控制系統的應用，有利于從整體上提高監控工作環節的質量。為電氣工程自動化系統的運行和控制發揮重要的保障作用。

5 結語

總之，在電氣工程與自動化系統控制的過程中，傳統的系統控制方法體現出了在細節性上和宏觀上的不足之處，這也是計算機控制系統得以出現并應用的重要推動力。通過本文的分析，可知計算機控制系統在對于電氣工程系統的建設和運行而言，發揮著非常重要的作用，可深入到其控制和運行的各個環節中起到優化和完善的作用，未來應當不斷的對計算機控制系統的功能進行拓展和人優化，以便其在于電氣工程自動化系統結合應用時，取得良好的效果。

參考文獻

[1] 馬罡.基于計算機技術應用下的電氣自動化控制系統設計分析[J].環球市場，2017（18）：80.

[2] 趙杰清，師曉萌.基于計算機技術應用下的電氣自動化控制系統設計分析[J].絲路視野，2017（28）：76.

[3] 任志剛.基于計算機技術應用下的電氣自動化控制系統設計分析[J].中國新通信，2017，19（05）：93.

[4] 賈浚辰.電氣工程及電氣自動化的計算機控制系統應用探究[J].科技風，2018（32）：88.

[5] 何志勛.淺談電氣工程及其自動化技術在電力企業中的應用[J].建材與裝飾，2017（16）：223-224.

[6]劉福杰.淺析智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用[J].山東工業技術，2017（9）：151.