電氣自動化控制系統設計方式實現

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[摘要]隨著當前我國科學技術水平的不斷提高，電氣自動化控制技術得到了極大地提高，在此情況之下，各行各業(yè)也都得到了飛速的發(fā)展?；诖?，本文圍繞電氣自動化控制系統展開探討，簡要介紹了控制系統的設計特點和相應功能，并分析了電氣自動化控制系統的三種設計方式，從不同角度分析了該系統實現的有效策略。

[關鍵詞]電氣自動化；控制系統；設計方式

在當前社會經濟不斷發(fā)展的情況下，人們對于工業(yè)生產的需求不斷增加，對于生產效率有了更高的要求，為進一步提升社會工業(yè)化水平，電氣自動化控制系統的重要性逐漸得以凸顯?？茖W合理地進行控制系統的設計，能夠進一步提高電氣工程運行的穩(wěn)定性以及可靠性。因此加強對于電氣自動化控制系統的設計和應用研究是十分有必要的。

1.控制系統設計特點及其功能

相較于傳統熱機機械設備而言，電氣系統有著更為突出的優(yōu)勢，不僅有著更大的存儲能力，而且簡化了操作流程，在提高了作業(yè)效率的同時，也實現了對于成本的有效控制。在此情況之下，電氣系統的設計自然相對更為復雜，而且對于系統的反應速度、抗干擾性能等方面也有著較高的要求，同時為實現電氣自動化控制系統的功能，還必須確保整個系統具備極強的設施管理能力和相應效果。電氣自動化控制系統的基本功能主要有：第一，監(jiān)督和電氣控制功能，充分發(fā)揮電氣自動化控制系統的功能和作用；第二，保障電氣設備運行穩(wěn)定，通過科學合理的監(jiān)督和控制，及時處理電氣設備運行過程中潛在的問題，或已經發(fā)生的問題，借助增磁、減磁的相應功能，實現控制系統功能；第三，避免設施損壞，在系統實際運行檢測過程中，非常容易由于電壓不足等問題，導致設備遭到破壞，因此在進行系統設計的過程中，加強對于此項功能的研究是十分有必要的；第四，確保電氣自動控制系統整體運行的安全性以及穩(wěn)定性，不僅要加強對于勵磁系統的重視，同時還需要做好滅磁、啟動操作，保障整個系統功能的穩(wěn)定發(fā)揮[1]。

2.電氣自動化控制系統設計方式

電氣自動化控制系統的設計，對于電氣系統而言有著十分重要的作用，直接影響著整個電氣系統運行的穩(wěn)定性以及安全性。在我國研究學者多年的努力之下，當前我國對于此系統的設計已經取得一定成效，目前常用的控制系統設計方式包括以下三種類型。一是集中監(jiān)控，實際上就是指通過集中的方式實現對于電氣系統的自動化控制，通過將控制系統的所有功能都集中在一個處理器中。相較于其他方式而言，其主要的優(yōu)勢和特點就是在實際使用和操作的過程中，程序和方法相對更為簡單便捷，因此，集中監(jiān)控設計方式在電氣自動化控制系統設計當中得到了十分廣泛地應用。這種控制系統設計方式，由于其高度集中化特點，因此極大地提高了電氣控制操作的效率，提升了系統控制的應對速度和處理速度。但是與此同時，集中監(jiān)控這種設計方式也存在一定局限性和要求，隨著當前電氣自動化系統的功能逐漸增加，在實際應用集中監(jiān)控方式進行系統設計的過程中，在所需要監(jiān)控的設備以及系統數量不斷增加的情況下，對于控制系統也會有更多的要求，在此過程中可能就會引發(fā)一系列問題，其中最為明顯的就是隨著監(jiān)控數量的增多，導致控制系統所連接的電纜數量也在逐漸增多，不僅在一定程度上增加了系統投入的資金成本，與此同時，過多的電纜也會對系統穩(wěn)定性產生一定影響。除此之外，由于電纜過多，而且實際接線情況可能要更為復雜，給后續(xù)線路檢查和維修也帶來一定困難，極大地增加了控制系統維護和檢測的工作量，與此同時，也在一定程度上提高了人為失誤的可能性。基于集中監(jiān)控的以上幾個特點，為確保整個自動化控制系統的運行穩(wěn)定性，所以，經常在對安全等級沒有過高要求的設備中使用這一設計方式。圖1為某水電站集中控制中心監(jiān)控系統結構。二是遠程監(jiān)控，顧名思義就是能夠實現對于電氣設備的遠程監(jiān)控和管理的電氣自動化控制系統設計方式。在傳統電氣系統當中，為進一步保障電氣設備的正常運行，采用的是人工方式在現場進行電氣設備的檢測和維修，這種方式不僅需要耗費大量的人力和物力，而且人為檢查和控制操作的時間相對較長，難以有效提升設備控制和檢修的效率，除此之外，人力檢查的過程中會受到多因素影響，增加了失誤的概率，這也在一定程度上增加了整個系統運行的成本，降低了企業(yè)經濟效益。與之相比，遠程監(jiān)控控制系統的設計，能夠實現對于電氣設備的遠程監(jiān)控和監(jiān)測，不僅能夠有效解決上述問題，而且還能夠在一定程度上降低相關人員的工作量，提高工作效率，除此之外，遠程監(jiān)控方式還能夠為后續(xù)設備的檢修和維護提供可靠的數據支持，進一步提高設備檢修的效率和質量，極大地保障了電氣系統運行的穩(wěn)定性。與此同時，相較于其他控制系統設計方式，遠程監(jiān)控系統的設計無須進行電纜安裝和布設工作，極大地節(jié)約了此方面的費用，為企業(yè)節(jié)約了大量的資金成本。但是，在實際采用遠程監(jiān)控設計方式的過程中，為保障設計質量和系統的功能，需要加強對于大型系統管理問題的重視，確保該系統的通信速度能夠符合電氣自動化控制需求。電氣自動化遠程監(jiān)控系統示意圖如圖2所示。三是現場實時監(jiān)控，也是電氣自動化控制系統的一種設計方式。在電氣系統實際運行的過程中，經常會受到各種因素的影響，而使得系統出現各種問題，在此情況之下，為確保系統能夠持續(xù)穩(wěn)定地運行下去，必要時就需要安排專門的工作人員到現場進行檢查和維修。但是，相較于系統操作而言，在進行人工檢查的過程中難免會由于人為因素的影響而引發(fā)其他問題，從而給系統正常運行帶來一定風險。對此，就可以對電氣自動化控制系統采用現場實時監(jiān)控設計方式，既能夠全面系統地對電氣設備進行監(jiān)控和管理，同時還能夠對一些故障提前采取相應預防措施，并及時作出反應和處理，相比于現場人工檢修而言，能夠及早定位故障點并進行上報，針對一些簡單的故障問題，還能夠采取即時處理措施，進一步縮短了故障處理的時間，提高了檢修效率，有效保障了系統運行的可靠性以及穩(wěn)定性[2]。

3.電氣自動化控制系統實現策略

電氣自動化控制系統的設計不僅涵蓋了電力電子技術和計算機技術，而且還涉及了電機電器技術以及網絡控制技術等多種先進技術，具有極強的綜合性。隨著當前我國科學技術水平的不斷發(fā)展，以及社會需求的提高，對電氣自動化控制系統的應用提出了更高的要求，想要進一步實現該系統的應用，充分發(fā)揮控制系統的作用，需要從以下三個方面入手。一是加強智能化研究。隨著科學技術水平的提高，社會節(jié)奏的不斷加快，智能化已然成為未來很多行業(yè)發(fā)展的主要方向，電氣自動化控制系統的設計也不例外。智能化水平的提升對于控制系統的設計而言有著十分重要的意義和作用，不僅能夠進一步提升遠程控制操作的效率以及智能程度，而且還能夠實現無人操作。一方面，智能化水平的提高能夠使得遠程操作效果得到進一步發(fā)揮，有效減少系統控制人員以及設備檢測維修人員的工作量，不僅能夠提升系統運行效率和可靠性，而且還極大地節(jié)約了人力成本的支出，為企業(yè)節(jié)約了大量的成本投入，有著提高企業(yè)經濟收入的作用。另一方面，相較于人為操作，智能化檢測行為出錯的概率相對更低，對于故障問題判斷的準確性和效率更高，而且還能夠有效預防由于人為操作引起的其他問題，進一步提高系統運行效率和運行的可靠性。除此之外，智能化遠程監(jiān)控系統的設計，也能夠進一步降低現場檢查作業(yè)過程中發(fā)生安全事故的概率。二是建設數字化系統。在當前數字化技術不斷發(fā)展的情況下，將其引入到電氣自動化控制系統的設計當中也是控制系統應用的重要方向之一，數字化發(fā)展不僅是當前時代背景下對于企業(yè)發(fā)展的必然要求，同時也能夠為電氣設備的運行以及管理提供可靠參考，給后續(xù)電氣設備以及電氣工程的正常運行管理提供數據支持，促使電氣自動化控制系統的功能得到進一步發(fā)揮。三是培養(yǎng)人才加強創(chuàng)新探索。基于電氣自動化控制系統的強大優(yōu)勢，該系統在各種工業(yè)生產的過程中不斷得以應用，對于我國各生產行業(yè)的發(fā)展都起到了十分關鍵的推動作用。在當前信息技術、通信技術、電力電子技術等先進技術不斷發(fā)展的情況之下，電氣自動化控制系統的設計和研究也在隨之不斷推進，想要使得該技術能夠在各行各業(yè)當中得到更加深入的應用，進一步幫助行業(yè)發(fā)展，就必須加強對于該控制系統的深入研究。一方面，企業(yè)需要加強對于相關技術人員以及操作人員的培訓和培養(yǎng)，不僅要加強電氣自動化相關知識的理論學習，同時還需要結合相應的實踐活動，確保其能夠具備實際系統操作能力。另一方面，積極引進和培養(yǎng)綜合素質能力較高的專業(yè)人才，為企業(yè)電氣自動化控制系統的設計和應用儲備人才，同時加大對于電氣自動化控制系統的設計力度和資金投入[3]。

4.結語

綜上所述，電氣自動化控制系統的主要設計方式包括集中監(jiān)控、遠程監(jiān)控以及現場實時監(jiān)控三種方式，這三種設計方式各有優(yōu)勢和缺點，在進行系統設計的過程中需要根據實際需求選擇合理的設計方式。同時，時代是發(fā)展和變化的，為不斷滿足工業(yè)化需求，實現電氣自動化控制系統還需要進一步加強智能化、數字化方面的研究和創(chuàng)新探索。

【參考文獻】

[1]永娟，竇偉山，王蘊嶺，等.基于計算機技術的電氣自動化控制系統設計分析[J].科技風，2020（23）:80.

[2]原磊，王彥博.淺析黃金礦山電氣自動化控制系統設計與實現[J].中國金屬通報，2019（09）:59+61.

[3]何麗娟.基于計算機技術的電氣自動化控制系統設計分析[J].科學技術創(chuàng)新，2018（36）:81-82.

作者：徐洪亮 單位：開封技師學院