远动控制技术在自动化控制中的应用

侯迎春

（北新集团建材股份有限公司，北京 100096）

为了有效提高自动化控制系统的运行效率，可以将远动控制技术应用在自动化系统中，能够实现对自动化控制系统的实时监视与控制，采集系统运行过程中产生的数据，通过对这些数据进行分析来判断系统的运行状态，并对系统进行相应地调整。因此，我们有必要对远动控制技术在自动化控制中的应用进行分析。

1 概念与工作原理

1.1 远动控制技术的概念

远动控制技术能够实现对自动化控制系统的监视与控制。通过对自动化控制系统的调度，可以采集到运行终端的数据与参数，再根据这些数据来分析自动化控制系统的实际运行状态，通过准确地判断，向运行终端发出相应指令，对系统进行有效地调整与控制。所以，远动控制技术在自动化控制系统中发挥着信息枢纽的作用，并以此为基础，进行良好地调节与沟通。远动控制技术的实现主要由集中监视模块与集中控制模块来完成，其中集中监视模块的主要功能是对自动化控制系统进行监视，通过监视获得系统的运行状态，对故障进行及时处理，有效提高系统运行的稳定性；集中控制模块的主要功能则是通过人机交互的方式对自动化控制系统进行遥控，提高系统的智能化程度。

1.2 远动控制技术的工作原理

远动控制技术的主要功能包括对自动化控制系统进行远程控制、测量以及调节。通过远动控制技术，能够实现对自动化控制系统的遥测、遥信、遥控以及遥调。遥测与遥信就是对系统运行参数等数据进行采集，并将这些数据传输到调度中心，为系统控制提供重要的决策依据。而遥控与遥调则是调度中心向自动化控制系统发出相关指令，修改相关设备的运行参数。远动控制技术在自动化控制中的功能主要是通过应用信道编码技术、数据采集技术以及通信传输技术来实现。

2 远动控制系统的功能设计

远动控制系统的功能主要包括遥测、遥信、遥控以及遥调，只有实现这些功能，才能实现对自动化控制系统的远动控制。

2.1 遥测与遥信功能的设计

遥测功能就是应用通信技术对变量的测量值进行传输，也叫做远程测量。而遥信功能则是应用通信技术进行设备运行状态的监视，也叫做远程信号。以上2个功能是自动化控制系统中远动控制技术的关键功能，均在系统中发挥远程测量与监视作用，有利于及时掌握自动化设备的运行状态，为远动控制提供必要的技术数据，并为自动化控制提供有利条件。

2.2 遥控与遥调功能的设计

遥控功能就是应用通信技术向自动化设备发出改变运行状态的指令，也叫做远程命令。在调度中心对自动化设备的运行状态进行遥测与遥信后，如果需要对运行状态进行调整，就会向设备发出遥控指令，设备在接收到指令后立即更改相关参数，保证设备正常运行。而遥调功能则能够对自动化设备进行直接抑制，例如合闸、分闸等操作。

2.3 诊断与维护功能的设计

在自动化控制系统中，远动控制技术能够在设备运行故障的维修与维护工作中发挥关键作用。在自动化设备出现故障时，调度中心可通过遥测与遥信的方式对故障进行检测，根据故障信息做出相应的判断，并将这些信息传送回调度中心，调度中心在收到信息后进行故障定位，并对故障区域进行隔离，通过遥控命令关闭故障设备。

3 远动控制技术在自动化控制中的应用

3.1 数据采集技术在自动化控制中的应用

在远动控制技术中，数据采集技术主要通过变送器技术与a/d转换技术来实现。在实际的应用中，主要采用5v以下的TLT电平信号，但是，自动化控制系统中的设备运行需要更高的电压与功率。所以，必须通过变送器技术对设备参数进行转换，对数据在远程控制设备间进行及时地分析与处理，也就是将设备的电压与电流转换为有效的TLT电平信号。同时，还要应用a/d转换技术将模拟信号转换为数字信号，以便对遥信信号进行编码与采集。在对遥信量进行传输的过程中，可以使用光电隔离设备进行采集，需要在遥信数据中加入二进制编码，并应用多路数字开关，确保接口电路能够接收到相关的数据信息。自动化控制系统在接受到电压与电流信号后，需要进行滤波放大，去除其中的高次谐波，以取得数据信号，保证其与信号源同步，同样与信号采集同步，最后，应用a/d转换技术将这些模拟信号转换为数字信号，实现数据的采集。通过遥信功能采集到的信号中包含着不同设备的运行状态，例如，断路器或隔离刀闸的位置、电流模拟量、开关状态、节点电压以及继电保护状态等。在通过遥信采集数据信息的过程中，与交流采样相比，直流采样的稳定性较差、具有更高的误差，并且采样耗费的时间更长，所以，一般情况下采用交流采样的方式进行遥测数据的采集。

3.2 通信传输技术在自动化控制中的应用

在目前的通信传输技术中，主要包括调制与解调2种关键技术。在自动化控制系统中，通信传输主要通过线缆的方式来完成，并采用微波、光缆、卫星以及载波等方式进行辅助。控制中心需要对信息进行统筹化技术处理，采用的处理方式一般为通过通信资源建立专用通信网络。传输过程中，使用的载波信号为经过信号发射端编码后产生的基带信号，而另一种信号则是线路中的高频谐波信号，可以将载波信号转换为模拟信号，在形成模拟信号后，通过电压与电流等方式进行传输，在信号传输到接收端后，需要通过解调技术对模拟信号进行还原，转换为数字信号。从自动化控制方面来看，就是通过调制与解调技术来吸纳数据通信。在目前的发展过程中，光纤传输技术的可靠性不断提高，相关设备的价格也在不断降低，更多的光线传输网络建立起来，这种通信传输网络在未来将成为自动控制系统通信传输的关键环节。

3.3 信道编码技术在自动化控制中的应用

在信息传输过程中，通信信道是主要的传输载体，远动控制的相关信息需要通过通信信道传输到控制中心，再进行分析与处理。在传输过程中，必须做好信道的编码与译码，有效提高信号的抗干扰能力。信号的编码与译码操作就是对数据信息进行编写、翻译以及传输，充分利用信道编码技术能够保证通过遥信采集到的数据不会受到干扰。自动化控制系统中在进行编码与译码时需要采用线性分组码，有利于提高信号的抗干扰性，并且需要根据信息进行及时的技术控制，防止出现误差。在对信号进行检验时，常用的检验方式主要有循环检错法、检错重发法以及反馈重发法等，线性分组码一般采用循环检错法，能够去除全零码，在发生移动的情况下，循环码字码元始终为一个码字。

4 自动化控制系统的发展前景

4.1 积极应用神经网络控制技术

神经网络具有非线性特点以及并行处理能力，并且具有组织自学习的能力，因此受到了人们的广泛关注。神经网络主要由大量的简单神经元连接在一起而形成，其连接权值上包含了大量的信息，并按照一定的学习算法对权值进行调节，使神经网络从m维空间到n维空间呈复杂的非线性映射。

目前，对神经网络的研究主要包括对神经网络模型的研究，网络结构的研究以及神经网络的硬件实现等。

4.2 合理应用模糊逻辑控制技术

模糊控制方法能够使控制更加容易，实践证明其具有较大的优越性。模糊控制理论可以广泛应用在各类电器中，包括电风扇、电热炉等。其中电热炉通常利用恒温器来区分温度档位，为使用者提供不同的选择。实现模糊控制的方法十分简单，只需要输入温度与温度变化2个语言变量，而每个语言的论域用5组语言变量互相跨接来描述。

4.3 大力发展专家系统控制技术

在自动化控制系统中，专家系统控制技术具有广泛的应用空间，能够识别自动化控制系统的警告状态或紧急状态，并对其进行紧急处理，使系统恢复正常运行，同时可以实现电压无功控制，故障点隔离，静态与动态安全分析以及先进的人机接口等。但是，专家系统控制仍然存在一定的局限性，例如不能对专家的创造性进行模仿。

5 结语

总之，在目前的自动化控制系统中，远动控制技术的应用范围较广，能够实现遥测、遥信、遥控、遥调等操作，能够有效提高自动化控制系统的安全性与稳定性。随着计算机技术与网络通信技术的不断发展，自动化控制系统的综合化水平会不断提高，在生产过程中发挥更加重要的作用。

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