电气自动化控制方式分析

张志超+鲍思允

摘 要：电子技术、信息技术是人类社会进入现代以来，自然科学领域的形成的重要分支。进入二十一世纪后，在日渐成熟的电子技术和信息技术的支持下，电气自动化控制技术得以在多个领域实现快速发展，同时发挥出巨大作用，促进了所在领域的进一步发展。自动化生产是人类社会生产方式等终极目标之一，电气自动化正是实现这一目的的基本前提。现代社会，人类物质文明需求不断提升，大规模自动化生产成为生产方式发展的主要方向。除了促进生产力水平和生产效率的提升外，电气自动化技术在产品质量稳定性、可靠性、生产经济性等方面都有着十分巨大的优势，由于生产过程的稳定，使得电力系统运转更加安全，同时，自动化生产降低了对工作人员的需求。通过采用机械设备自动生产方式，人类得以远离恶劣环境，工作条件获得了极大改善。这些都得益于自动化技术优越的技术特性。文章围绕电气自动化控制有关问题进行探讨，介绍了当前电气自动化控制方式的发展状况，详细阐述了电气自动化控制系统的设计理念，最后对电气自动化控制未来的发展提出了展望。

关键词：电气自动化；控制方式；分析

引言

在人类漫长的历史中，人类使用自己聪慧的头脑和勤劳的双手创造了无数先进的科学技术，这些发明、创造如同璀璨的星辰将人类发展长河点缀得灿烂、夺目。现代社会，信息技术、电子技术的蓬勃发展，推动了社会生产的大跨越。其中，电气自动化控制正是其中一项极为重要的成果。电气自动化控制技术的出现，改变了人类社会的生产方式，生产力水平实现了巨大飞跃，社会化大规模生产的自动化、智能化得以成为现实。

1 现阶段电气自动化控制的发展状况

1.1 集中监控方式

这种电气自动化监控方式具有便于维护，控制站防护性要求低，设计简单等优点。与之对应的是系统处理器工作量庞大，负担沉重，处理速度较慢，处理空间裕度较少，一旦出现信息处理量剧烈波动的情况很难妥善应对。同时，系统架设成本很高，电缆用量较大。

1.2 远程监控方式

相对于集中监控方式，远程监控方式在电缆使用量和安装成本方面具有很大优势，系统安全稳定，组态更加灵活。但因为现场总线通信能力有限的原因，远程监控一般用于规模较小的系统监控，对于构建全厂的电气自动化系统，远程监控方式适应性较低。

1.3 现场总线监控方式

这种监控方式得益于互联网技术和电子计算机技术的高度成熟。电力系统是现场总线监控方式应用最为广泛的领域，特别是在变电站综合自动化系统以及智能化电气设备方面，现场总线监控技术的应用范例很多。人们在使用过程中也总结出许多宝贵的经验。在进行发电厂电气系统自动化监控网络的构建时，这些经验无疑都可以得到充分的借鉴。

2 关于电气自动化控制系统的设计理念的讨论

设计阶段是电气自动化控制系统开发的重要环节。上文所提及的三种电气自动化监控方式，也是当前电气自动化控制系统设计领域主要存在的主要设计理念，它们引领着电气自动化控制系统的设计潮流，是今后电气自动化控制系统的重点所在。

2.1 集中监控式设计理念

集中监控在电气工程中应用较为广泛，其最突出的优点在于系统运维便利所带来的巨大优势。该种设计方式降低了控制系统对于控制站的要求，设计工作难度较低。这种设计方式的不足之处是由于集中监控系统采用以一个处理器负责整个系统的运转管理、信息处理的工作模式，故而中枢处理器工作载荷极大，限制了工作效率的提升。众所周知，当监控对象数量上升时，必须增加对应的电缆。这样一来，无论是在成本方面还是系统安全性方面都会产生不利的影响。特别是目前隔离刀闸上的操作闭锁还有断路器上的联锁都是采用硬接线方式，这种方式存在隔离刀闸上的辅助接点经接点不到位，导致设备失灵的问题。

2.2 远程监控式设计理念

远程监控的设计理念的优点在于降低电缆使用需求，节约电缆造价和安装所带来的成本。此外，组态灵活与较高的可靠性也是远程监控的重要特点。鉴于目前现场总线通讯能力不强的实际情况，远程监控通常应用在电气工程系统规模不大的情况下，以避免通信量过大，超出现场总线通讯能力的问题。故此，构建全厂的电气自动化控制系统一般不使用远程监控方式。

2.3 现场总线监控式设计理念

现场总线监控是目前电气自动化控制系统的新兴潮流，以现场总线、以太网等技术为依托对电气设备加以监视控制的一种方式。该技术在国内外发展迅速，都已经投入实际使用阶段。现场总线监控具有较强的针对性，能够区别对待不同的间隔。这样一来，在设计时就可以根据间隔的不同设计各种功能，使得监控更加有效率。另外，现场总线监控还具有远程监控的特点，电缆使用量相对较低，设备安装使用以及运行维护的成本都较低。由于不同装置的功能彼此独立，网络组态灵活，从而赋予了网络系统很高的安全可靠性。即使某个部件发生故障，也不会影响到整个系统。因此，现场总线监控是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重要趋势。

3 电气自动化控制的未来展望

人类在发展，科学技术和社会生产力都在不断前进。随着人类社会的发展，人们对于物质文明的追求无止无尽。社会生产方式和生产力水平必须与人们的需求相适应。为了实现这一目标，电气自动化的存在和发展是基础性前提。我们应该看到，电气自动化已经深深植根于人类社会活动、工农业生产、医疗卫生、科学研究、国防安全以及日常生活等各个方面，并发挥着越来越大的作用和影响。传统的生产、生活方式渐渐退出历史舞台，以计算机技术、信息技术和电子技术为基础的自动化生产获得了愈加广泛的应用。在欣喜的同时，我们必须清楚的认识到，生产力方式必须要与生产力水平相适应，电气自动化生产必须要有与之相适应的管理制度和运行机制。只有软、硬件条件相配合，电气自动化的优势才能得以充分发挥。我们要时刻保持清醒，在追寻技术发展的同时，不断改进管理制度和规范、标准。面对一个崭新的领域，必须秉持开拓创新的精神，积极探索，大胆求证，持续完善，从而推动我国电气自动化事业的健康发展。

4 结束语

我国当前正处于经济高速发展和产业结构调整的重要时期，电气自动化在各行各业的作用不会减少，只会越来越大。要充分发挥电气自动化的优势，必须做好电气自动化控制系统的开发设计工作。开展电气自动化控制不能局限于项目本身，必须站在全局的高度，将电气自动化控制系统的开发设计与现代社会信息产业的发展有机结合到一起，秉持电气自动化控制系统分散性与开放性的特质，积极探索不同模块的职能功用，努力提升控制系统的安全可靠水平。当今是网络的时代，开发电气自动化控制系统，必须注重系统与外部网络间的交互联系，要做好系统对外接口的设计工作，保证系统与外部网络间信息的顺畅交流。要推动电气自动化控制系统信息化水平的不断深入，积极利用先进信息技术手段，不断充实、完善、增强、改进、提高电气自动化控制系统的性能，为实现我国工业自动化生产伟大目标夯实基础。

参考文献

[1]郭素艳.浅议工业电气自动化及其在生产中的实践[J].科技风，2010（4）.