刍议电气自动化控制方式

霍泉荣

摘要：随着经济全球化的不断发展，各种高科技产品随之而来，带动了人类文明的飞速发展，电子技术也在时刻的进行革新，其中电气制动化的控制技术被广泛应用于不同的领域之中。电气制动化控制技术不仅提高了工作的生产效率，使得工作的可靠性以及电能的质量大大提高，改善了劳动条件。大力开展电气自动化控制方式的可靠性试验，不仅能够提高产品的质量而且还能加大市场的占有额。由此可见，对电气自动化控制方式的研究将具有重要的现实意义。

关键词：电气自动化；控制方式

引言

现如今，电气工程是世界核心科技不可缺少的一部分，其未来的发展空间很大。近几年，随着一些高科技的引入，我国电气自动化技术在各行业都得到了广泛的应用，不仅提升了产品的科技含量，更对电气自动化的控制提出了更高的要求。如何提高电气自动化设备的效率，如何实现利润最大化，这些问题追根究底就是如何设计最优的电气自动化控制方式。所以本文主要针对我国电气自动化控制方式进行简单分析。

一、电气自动化控制的基本涵义及特点分析

1、基本涵义

电气自动化控制是指，在没有人直接参与下，利用采集和加工的信息，构造控制装置（控制器）按一定的控制规律产生作用，使受控客体（控制对象）某一物理量（被控量）达到所要求的性能或实现预定目标的系统。控制对象：控制系统要进行控制的受控客体，如冰箱、空调、洗衣机、电梯、飞机、汽车、潜艇、电厂锅炉、酿酒过程等各种机器或生产过程。被控量：控制对象要实现的量，如冰箱温度、电机的转速、飞机姿态 角、船的航迹、电网的电压、生产过程中的压力、流量、温度、湿度等。

2、特点分析

（1）运行方式为单元机组，由ECS监控发电机—变压器组以及电源的控制；

（2）开关的并网可以分为自动同期与手动同期两种；采用直流系统和 LPS 系统的监视。

（3）发电机—变压器组的开关控制、操作与出口断路器相互隔离，且对高变保护励磁变压器进行保护与控制；

（4）发电机的励磁系统，其中主要包括启励灭磁的相关操作，控制手段的互相切换，进行增磁减磁的操作，电力系统稳定器的投退；

（5）380V 低压用電电源监视操作低压设备自投装置控制；在高压的环境下备用变压器的控制和操作；

（6）在高压电厂内，要采用电源监视操作厂内用电快速切换装置的状态监视投退手动启动等；

（7）柴油发电机组和保护电源的相关控制程序与操作方法。

二、电气自动控制方式的要求

稳态过程和过度过程是电气自动化控制方式的两个过程。对于自动控制系统性能的基本要求主要有以下三个方面，稳定性、过渡过程性能和稳态误差。

（1）稳态过程是指，过渡过程结束后的输出响应。稳定性是系统受到短暂的扰动后其运动性能从偏差平衡点恢复到原来平衡状态的能力，不稳定的系统不能实现预定任务。稳定性，通常由系统的结构决定，与外界因素无关。

（2）过渡过程是指，在输入量作用下，系统的输出变量由初始状态达到最终稳态过程。过渡过程性能：描述过渡过程性能可以用平稳性和快速性加以衡量，一般称为动态性能。如：上升时间、峰值时间、调整时间、超调量。

（3）稳态误差指的是系统过渡过程结束后，期望的稳态输出量与实际的稳态输出量之差。显然，这种误差越小，表示系统的输出跟随参考输入的精度越高。

三、电气自动化控制方式

1、远程监控方式

远程控制方式具有组态灵活和可靠性上高的特点，其在电气工程中能够在电缆上节省大量的增加数，在材料上也可节约很多。另外，还可以节省安装上的费用问题。但是由于电气工程中各种现场的总线的通讯速度不是很高，而电气电厂中的通讯量又是很大，所以远程监控方式适合运用在电气工程中较小的系统监控，不太适合面对全长的电气自动化系统控制的构建。

2、集中监控方式

（1）优点

控制要求不高，电气工程中的运行维护更加方便，系统设计较为容易。

（2）缺点

由于处理工作的方式为集中系统中各项功能到一个处理器上，这样电缆方面的数量会加大，投资上也有明显的加大，因为处理器的任务是特别繁重，处理的速度严重受到影响，而电气设备进入到监控时，监控对象的大量增加是随之来的将是主机的冗余的下降的趋势，长距离的电缆的引入将会影响到系统上的可靠性。

（3）难度

由于断路器上的联锁以及隔离刀闸上的操作闭锁都采用的是硬接线，然而隔离刀闸上的辅助接点经常会出现接点不到位的现象，这样就会造成电气工程中的设备无法进行操作。这种接线的二次接线是相当的复杂的，会出现检查线时不方便，在维护量上也大大的增加，还存在着检查线或传动过程中由于接线上的复杂而造成操作上失误的可能性等等，所以说集中监控方式也是在电气工程中运用比较广泛的。

3、现场总线监控方式

现场总线监控可以使系统设计有针对性，对于不同的间隔采用不同的功能，这样就可以根据间隔的情况来设计采用这种监控方式除了这些优点外还具有远程监控方式的优点，同时还可以在隔离设备模拟量端子柜等等方面上也有少量的减少，而且电气智能设备是就地安装的，与监控系统是通过通讯设备连接的，可以节省了电缆的大量运用，还节约了过多的投资和安装维护上的工作量，进而减少了成本 还有就是各个装置的功能都是相对独立的，是通过网络来进行连接的，网络的组态是非常的灵活，使整个网络系统的可靠性有所提高，而任何的一个装置的故障仅仅的影响相应的元件，这样就不会导致系统上的瘫痪问题。因此，现场总线监控方式在电气工程中应用最多也是最好的一项，同时也是发展电气自动化的前景方向。

四、电气自动化控制的发展方向

随着智能化信息化技术的快速发展，电气自动化技术将不断向科技化信息化开放化的趋势发展，电气自动化涉及的领域将不断增多，技术更新将不断加快，电气自动化控制技术也将得到快速发展并不断完善。现代社会电气自动化的控制系统普遍都是采取分层计算监控系统，在具体的管理当中有效的将其分成上层和下层以及多层管理的形式，上层计算机是作为管理协调层，主要负责的内容是进行命令下达以及远程通信等；然而下为计算机是作为执行层，主要负责收集数据以及执行上位机命令的下达，然而多层系统结构是国家的调度中心，在实践中通过远程网络进行查看数据以及下达宏观调控计划。有效提高监控设备的可靠性，上位机通常都是采用双计算机，必要是时候甚至是采取多台计算机的形式，每台计算机都是有着各自独立的任务都需要进行有力的操作和承担任务量，如果其中某一台计算机发生故障，那么其他计算机则有效的承担故障机的任务。上位机进行通信都是依靠局域网，下位机则是通过总线进行，而国调层的通信则又是通过远程网络进行。

五、结束语

综上所述，我们对电气自动化控制的特点以及方式有了更充分的认识，对我国电气自动化控制系统的发展方向也有了新的认识。随着新科技的不断发展，智能化水平的不断提高，提高了管理部门对现场设备施工管理水平，通讯技术的应用为数据的传输提供了保障在现代化的工业领域中，电气自动化正以其不可取代的重要性被广泛的应用，在航天交通医学等众多领域都得到了高度的认可，相信随着科技的发展，其必将改变我国多个领域的发展模式，促进我国电气自动化控制领域的发展.

参考文献：

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[2] 李文栋.电气自动化控制系统功能及其方式探析[J].旅游纵览（下半月），2013-07-23

[3] 潘得洲.关于电气自动化控制方法探究[J].河南科技，2013-11-25