電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式實(shí)現(xiàn)

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[摘要]隨著當(dāng)前我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)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(dòng)化控制系統(tǒng)展開探討，簡(jiǎn)要介紹了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和相應(yīng)功能，并分析了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的三種設(shè)計(jì)方式，從不同角度分析了該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的有效策略。

[關(guān)鍵詞]電氣自動(dòng)化；控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)方式

在當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的情況下，人們對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)的需求不斷增加，對(duì)于生產(chǎn)效率有了更高的要求，為進(jìn)一步提升社會(huì)工業(yè)化水平，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的重要性逐漸得以凸顯。科學(xué)合理地進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能夠進(jìn)一步提高電氣工程運(yùn)行的穩(wěn)定性以及可靠性。因此加強(qiáng)對(duì)于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究是十分有必要的。

1.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及其功能

相較于傳統(tǒng)熱機(jī)機(jī)械設(shè)備而言，電氣系統(tǒng)有著更為突出的優(yōu)勢(shì)，不僅有著更大的存儲(chǔ)能力，而且簡(jiǎn)化了操作流程，在提高了作業(yè)效率的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了對(duì)于成本的有效控制。在此情況之下，電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)自然相對(duì)更為復(fù)雜，而且對(duì)于系統(tǒng)的反應(yīng)速度、抗干擾性能等方面也有著較高的要求，同時(shí)為實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能，還必須確保整個(gè)系統(tǒng)具備極強(qiáng)的設(shè)施管理能力和相應(yīng)效果。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)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(dòng)化控制系統(tǒng)的功能和作用；第二，保障電氣設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，通過(guò)科學(xué)合理的監(jiān)督和控制，及時(shí)處理電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中潛在的問(wèn)題，或已經(jīng)發(fā)生的問(wèn)題，借助增磁、減磁的相應(yīng)功能，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)功能；第三，避免設(shè)施損壞，在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行檢測(cè)過(guò)程中，非常容易由于電壓不足等問(wèn)題，導(dǎo)致設(shè)備遭到破壞，因此在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)于此項(xiàng)功能的研究是十分有必要的；第四，確保電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)整體運(yùn)行的安全性以及穩(wěn)定性，不僅要加強(qiáng)對(duì)于勵(lì)磁系統(tǒng)的重視，同時(shí)還需要做好滅磁、啟動(dòng)操作，保障整個(gè)系統(tǒng)功能的穩(wěn)定發(fā)揮[1]。

2.電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)于電氣系統(tǒng)而言有著十分重要的作用，直接影響著整個(gè)電氣系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性以及安全性。在我國(guó)研究學(xué)者多年的努力之下，當(dāng)前我國(guó)對(duì)于此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已經(jīng)取得一定成效，目前常用的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式包括以下三種類型。一是集中監(jiān)控，實(shí)際上就是指通過(guò)集中的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)于電氣系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，通過(guò)將控制系統(tǒng)的所有功能都集中在一個(gè)處理器中。相較于其他方式而言，其主要的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)就是在實(shí)際使用和操作的過(guò)程中，程序和方法相對(duì)更為簡(jiǎn)單便捷，因此，集中監(jiān)控設(shè)計(jì)方式在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中得到了十分廣泛地應(yīng)用。這種控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式，由于其高度集中化特點(diǎn)，因此極大地提高了電氣控制操作的效率，提升了系統(tǒng)控制的應(yīng)對(duì)速度和處理速度。但是與此同時(shí)，集中監(jiān)控這種設(shè)計(jì)方式也存在一定局限性和要求，隨著當(dāng)前電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的功能逐漸增加，在實(shí)際應(yīng)用集中監(jiān)控方式進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，在所需要監(jiān)控的設(shè)備以及系統(tǒng)數(shù)量不斷增加的情況下，對(duì)于控制系統(tǒng)也會(huì)有更多的要求，在此過(guò)程中可能就會(huì)引發(fā)一系列問(wèn)題，其中最為明顯的就是隨著監(jiān)控?cái)?shù)量的增多，導(dǎo)致控制系統(tǒng)所連接的電纜數(shù)量也在逐漸增多，不僅在一定程度上增加了系統(tǒng)投入的資金成本，與此同時(shí)，過(guò)多的電纜也會(huì)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性產(chǎn)生一定影響。除此之外，由于電纜過(guò)多，而且實(shí)際接線情況可能要更為復(fù)雜，給后續(xù)線路檢查和維修也帶來(lái)一定困難，極大地增加了控制系統(tǒng)維護(hù)和檢測(cè)的工作量，與此同時(shí)，也在一定程度上提高了人為失誤的可能性?；诩斜O(jiān)控的以上幾個(gè)特點(diǎn)，為確保整個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，所以，經(jīng)常在對(duì)安全等級(jí)沒(méi)有過(guò)高要求的設(shè)備中使用這一設(shè)計(jì)方式。圖1為某水電站集中控制中心監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。二是遠(yuǎn)程監(jiān)控，顧名思義就是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于電氣設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式。在傳統(tǒng)電氣系統(tǒng)當(dāng)中，為進(jìn)一步保障電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，采用的是人工方式在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行電氣設(shè)備的檢測(cè)和維修，這種方式不僅需要耗費(fèi)大量的人力和物力，而且人為檢查和控制操作的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，難以有效提升設(shè)備控制和檢修的效率，除此之外，人力檢查的過(guò)程中會(huì)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(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的成本，降低了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。與之相比，遠(yuǎn)程監(jiān)控控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于電氣設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和監(jiān)測(cè)，不僅能夠有效解決上述問(wèn)題，而且還能夠在一定程度上降低相關(guān)人員的工作量，提高工作效率，除此之外，遠(yuǎn)程監(jiān)控方式還能夠?yàn)楹罄m(xù)設(shè)備的檢修和維護(hù)提供可靠的數(shù)據(jù)支持，進(jìn)一步提高設(shè)備檢修的效率和質(zhì)量，極大地保障了電氣系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。與此同時(shí)，相較于其他控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)無(wú)須進(jìn)行電纜安裝和布設(shè)工作，極大地節(jié)約了此方面的費(fèi)用，為企業(yè)節(jié)約了大量的資金成本。但是，在實(shí)際采用遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)方式的過(guò)程中，為保障設(shè)計(jì)質(zhì)量和系統(tǒng)的功能，需要加強(qiáng)對(duì)于大型系統(tǒng)管理問(wèn)題的重視，確保該系統(tǒng)的通信速度能夠符合電氣自動(dòng)化控制需求。電氣自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)示意圖如圖2所示。三是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，也是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的一種設(shè)計(jì)方式。在電氣系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)受到各種因素的影響，而使得系統(tǒng)出現(xiàn)各種問(wèn)題，在此情況之下，為確保系統(tǒng)能夠持續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行下去，必要時(shí)就需要安排專門的工作人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查和維修。但是，相較于系統(tǒng)操作而言，在進(jìn)行人工檢查的過(guò)程中難免會(huì)由于人為因素的影響而引發(fā)其他問(wèn)題，從而給系統(tǒng)正常運(yùn)行帶來(lái)一定風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)此，就可以對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)計(jì)方式，既能夠全面系統(tǒng)地對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和管理，同時(shí)還能夠?qū)σ恍┕收咸崆安扇∠鄳?yīng)預(yù)防措施，并及時(shí)作出反應(yīng)和處理，相比于現(xiàn)場(chǎng)人工檢修而言，能夠及早定位故障點(diǎn)并進(jìn)行上報(bào)，針對(duì)一些簡(jiǎn)單的故障問(wèn)題，還能夠采取即時(shí)處理措施，進(jìn)一步縮短了故障處理的時(shí)間，提高了檢修效率，有效保障了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性以及穩(wěn)定性[2]。

3.電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)策略

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅涵蓋了電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，而且還涉及了電機(jī)電器技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)，具有極強(qiáng)的綜合性。隨著當(dāng)前我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，以及社會(huì)需求的提高，對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用提出了更高的要求，想要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的應(yīng)用，充分發(fā)揮控制系統(tǒng)的作用，需要從以下三個(gè)方面入手。一是加強(qiáng)智能化研究。隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，社會(huì)節(jié)奏的不斷加快，智能化已然成為未來(lái)很多行業(yè)發(fā)展的主要方向，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也不例外。智能化水平的提升對(duì)于控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)而言有著十分重要的意義和作用，不僅能夠進(jìn)一步提升遠(yuǎn)程控制操作的效率以及智能程度，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人操作。一方面，智能化水平的提高能夠使得遠(yuǎn)程操作效果得到進(jìn)一步發(fā)揮，有效減少系統(tǒng)控制人員以及設(shè)備檢測(cè)維修人員的工作量，不僅能夠提升系統(tǒng)運(yùn)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(jīng)濟(jì)收入的作用。另一方面，相較于人為操作，智能化檢測(cè)行為出錯(cuò)的概率相對(duì)更低，對(duì)于故障問(wèn)題判斷的準(zhǔn)確性和效率更高，而且還能夠有效預(yù)防由于人為操作引起的其他問(wèn)題，進(jìn)一步提高系統(tǒng)運(yùn)行效率和運(yùn)行的可靠性。除此之外，智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，也能夠進(jìn)一步降低現(xiàn)場(chǎng)檢查作業(yè)過(guò)程中發(fā)生安全事故的概率。二是建設(shè)數(shù)字化系統(tǒng)。在當(dāng)前數(shù)字化技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，將其引入到電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中也是控制系統(tǒng)應(yīng)用的重要方向之一，數(shù)字化發(fā)展不僅是當(dāng)前時(shí)代背景下對(duì)于企業(yè)發(fā)展的必然要求，同時(shí)也能夠?yàn)殡姎庠O(shè)備的運(yùn)行以及管理提供可靠參考，給后續(xù)電氣設(shè)備以及電氣工程的正常運(yùn)行管理提供數(shù)據(jù)支持，促使電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能得到進(jìn)一步發(fā)揮。三是培養(yǎng)人才加強(qiáng)創(chuàng)新探索。基于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，該系統(tǒng)在各種工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中不斷得以應(yīng)用，對(duì)于我國(guó)各生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展都起到了十分關(guān)鍵的推動(dòng)作用。在當(dāng)前信息技術(shù)、通信技術(shù)、電力電子技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)不斷發(fā)展的情況之下，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研究也在隨之不斷推進(jìn)，想要使得該技術(shù)能夠在各行各業(yè)當(dāng)中得到更加深入的應(yīng)用，進(jìn)一步幫助行業(yè)發(fā)展，就必須加強(qiáng)對(duì)于該控制系統(tǒng)的深入研究。一方面，企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)于相關(guān)技術(shù)人員以及操作人員的培訓(xùn)和培養(yǎng)，不僅要加強(qiáng)電氣自動(dòng)化相關(guān)知識(shí)的理論學(xué)習(xí)，同時(shí)還需要結(jié)合相應(yīng)的實(shí)踐活動(dòng)，確保其能夠具備實(shí)際系統(tǒng)操作能力。另一方面，積極引進(jìn)和培養(yǎng)綜合素質(zhì)能力較高的專業(yè)人才，為企業(yè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用儲(chǔ)備人才，同時(shí)加大對(duì)于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)力度和資金投入[3]。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)方式包括集中監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控三種方式，這三種設(shè)計(jì)方式各有優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要根據(jù)實(shí)際需求選擇合理的設(shè)計(jì)方式。同時(shí)，時(shí)代是發(fā)展和變化的，為不斷滿足工業(yè)化需求，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)還需要進(jìn)一步加強(qiáng)智能化、數(shù)字化方面的研究和創(chuàng)新探索。

【參考文獻(xiàn)】

[1]永娟，竇偉山，王蘊(yùn)嶺，等.基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析[J].科技風(fēng)，2020（23）:80.

[2]原磊，王彥博.淺析黃金礦山電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)金屬通報(bào)，2019（09）:59+61.

[3]何麗娟.基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（36）:81-82.

作者：徐洪亮 單位：開封技師學(xué)院