电气自动化控制系统的设计要点分析及应用

王春宇

摘要：本文通过介绍电气自动化控制系统的设计要点及应用，阐述了电气自动化控制系统在工业生产及人们生活中的重要作用。

关键词：电气自动化；控制系统；设计要点；分析及应用

随着计算机技术的高速发展，电气自动化控制系统技术也随之不断发展，并已经成为高新技术产业的重要组成部分，其不断延伸到各个行业，广泛应用于农业、工业、服务业等各个领域，与人们的日常生活及工业生产的联系也愈来愈紧密。

1 电气自动化控制系统概述

1.1电气自动化控制系统的现状

目前，我国电气自动化控制系统经过多年的发展，已经得到了飞速的发展。其现状主要表现在以下三个方面[1]：（1）信息集成化。以企业管理为例，电气自动化控制系统随着设施及积水的不断发展，使得管理层可以直接纵深管理电气自动化控制系统，借以提高企业管理效率。（2）标准语言规范化。随着计算机技术的不断发展，电气自动化控制系统的语言更加规范化、标准化，起到了便利维护的作用。（3）监控集中化。随着PLC的广泛应用，电子自动化控制系统正在慢慢摒弃DCS模拟数字控制，而采用集中化监控，不仅增加了安全性，还节省了高额维修费用。

1.2电气自动化控制系统的特点

电气自动化控制系统以计算机为基础，具有高效率工作、高精准度、高可靠性、高抗干扰性、批量连锁防护功能、高灵敏度反应等优点[2]；与传统控制系统相较，其具有操作频率不高、信息量不足、控制对象受限等缺点。目前，随着计算机技术的不断进步，电气自动化控制系统也在不断改善，也会进一步弥补其不足。

1.3 电气自动化控制系统的功能

（1）自动控制、保护功能：即当设备故障时，自动启动安全开关，切断电源，保护设备。（2）检测、维修功能：当设备出现故障时，进行自动检测、维修。（3）监视功能：通过传感器监测肉眼觉察不到的变化，确保稍有变化导致设备无法正常运转；同时，还负责检测设备周围环境质量。（4）测量功能：通过测量仪器测量相关参数，以便设备能够进行电气自动化控制。

2电气自动化控制系统的设计要点

2.1 数据采集模块的设计

（1）模拟量数据采集：将采集到的某一周期内的交流电压信号、电流信号通过A/D进行转换，通过运算获取被测电压的有效参数。（2）数字量数据采集：采集断路器运行情况、隔离开关情况、继电器保护信号等。（3）电能量数据采集：采集有功电能、无功电能数据。采集好这三部分数据后，经数据传输块处理后传送至采集系统，实时记录相关数据，并进行上层系统传输，进而进行命令控制，实现模块间互相通讯。

2.2 数据传输模块的设计

以多通道数据传输通道模式为设计基础，负责处理类型、性质、传输目的等参数，并分析处理完成接受的数据，之后将数据传送至相应的平台。设计时还应保证数据质量、传输速度，并使系统能够将数据分类打包，按照要求通过相应通道传送至相应位置。

2.3 监控系统的设计

设计方式主要有集中监控、远程监控和现场总线监控三种。其中，集中监控是把所有功能集中于处理器上。这种方式的缺点是处理器承载大，运行速度会下降，进而造成主机冗余降低、电缆数量增多、可靠性下降、成本增加等问题出现。远程监控与集中监控相比，可靠性、灵活性具有提升，且节省了电缆费用、安装费用，其缺点是通讯量低，不利于大型系统监控，仅适用于小型系统监控。现场总线监控充分利用了以太网、现场总线，针对性强，可依据不同功能进行间隔，结合了远程监控的所有优势，并进一步节省了成本。

3电气自动化控制系统的应用

3.1电气自动化控制系统在工业生产中的应用

对于工业生产来说，随着近些年的飞速发展，人力、物力出现了供不应求的局面，也促使电气自动化控制系统加入工业生产中，并取代传统机械设备，在帮助工业生产节约成本的同时，也提高了工业生产的效率，进而增加了生产企业的效益，促使生产企业不断稳步发展。

3.2电气自动化控制系統在工业生产中的应用

在农业生产中，电气自动化控制系统弥补了农业生产机械化造成的粮食浪费不足。同时，提高了农机设备的可操作性，比如播种机、干燥机及自动化灌溉系统等农业机械设备在应用了电气自动化控制系统后，有力地提高了农业产量，促使农业快速发展。

3.3 电气自动化控制系统在服务行业中的应用

随着现代化进程的加快及物质生活的飞速提升，人们对于物质生活的需求也在不断提高，促使服务行业的服务水平也急需随之提升。这时，电气自动化控制系统也成功被应用于服务行业，比如手机、电脑、电梯、扫地机等等电子产品的广泛应用为人们的生活提供了极大的便利。

3.4 电气自动化控制系统在其他方面的应用

在其他方面，电气自动化控制系统还被应用于国家电网系统当中，即通过电气自动化系统实现自动监测电网运行情况，确保电力正常运行。除此以外，电气自动化控制系统还被应用于交通行业，以现在的导航仪为例，其在提高人们生活质量的同时，也为交通行业做出了重要贡献，即在一定程度上保证了驾车安全，也在一定程度上起到缓解交通拥堵的压力。简而言之，电气自动化控制系统应用于各个领域时，不仅提升了行业发展速度，也为社会发展做出了贡献。

4结束语

综上所述，作为新兴技术的电气自动化控制系统与人们日常生活及工业生产密切相关。为了能够紧跟时代步伐，不断随着科技水平的发展而随之不断成熟及进步，就要求电气自动化设计合理、与计算机技术紧密结合，才能不断在完善中更广泛应用于国民经济建设中，为社会发展做出重大贡献。

参考文献：

[1]权力.论电气自动化控制系统及设计[J].工程技术：引文版，2016（11）：00259-00260.

[2]朱孟举.电气自动化控制系统的设计和应用[J].工程技术：引文版，2016（3）：00257-00257.

[3]万方.电气自动化控制系统的设计要点分析[J].黑龙江科学，2015（8）：19-19.

[4]罗振钢；祝贤达.电气自动化控制系统设计要点分析[J].化工中间体，2015（6）：82-82.

[5]施喜平.电气自动化控制系统的设计要点[J].电子技术与软件工程，2016（21）：144-144.endprint