电气工程及其电气自动化控制系统应用研究

林恒

山东淄建集团有限公司 山东淄博 255024

1 电气工程及自动化的概述

近年来，我国经济水平不断提高，现代工业发展日益迅猛，电气工程与自动化控制系统也被应用于各个领域的生产工作中，使企业生产效率得以提升的同时，在控制精度上也能得到极大改善，从而对当前社会的经济发展起到至关重要的推动作用，并使企业的生产任务得以快速完成[1]。电气工程与自动化控制系统作为一种新兴的技术产物，与人们的生产生活有着十分密切的关系，因此，不断发展和优化电气工程及自动化控制系统，必将使我国国民经济的发展变得更加繁荣。

2 电气工程及电气自动化控制系统的优势

智能化。电气自动化控制系统的智能化，不仅体现在电气工程的生产运行阶段，还体现在运行结束以后。企业使用电气自动化控制系统进行生产时，各项设备可以根据计算机预先设定的数值进行自动化运行，实现无人值守的情况。当设备生产到预先设定的数值时，各项设备也会自动停止运行，保障企业进行其他的生产活动。普及性。电气自动化控制系统不仅应用在企业生产中，在日其他各个领域也都有所应用。如在建筑行业中，就可以通过自动化控制系统提升建筑工程的稳定性，降低施工过程中的各项风险。高效率。电气自动化控制系统的普及和应用，能够大幅度降低企业生产过程中的错误率，使企业的生产难度降低，减少资源浪费的情况。电气自动化的使用能够实现全天不间断生产，为企业的经营发展提高了效率。

3 电气自动化控制系统的设计内容

电气自动化控制系统主要分为开环控制和闭环控制两种。电气自动化控制系统的开环控制，是一种无反馈信息的控制系统。即电气自动化控制系统开启后，沿着预先设定的指令运行。系统运行过程中，操作者无法根据运行情况对预先设定的指令进行调整，也无法下达新的指令。只有当系统运行结束后，操作者才可以为下一次的系统运行设定相关的指令。所以在开环控制的电气自动化控制系统中，操作者设定的指令对系统的运行效果起着至关重要的作用。当操作者设定的指令准确无误时，系统可以达到预期的运行效果，但万一设定的指令出错，那么在系统运行结束前，将无法进行修改或其他处理。这种情况下，往往会造成不可挽回的重大损失。闭环控制与开环控制恰恰相反，闭环控制不仅能够根据系统的运行情况给予信息反馈，还可以根据系统的运行情况进行及时的调整和修正[2]。相比于开环控制，闭环控制的方法比较灵活。

4 电气工程与自动化控制系统的主要类型

4.1 集中式控制系统

集中式控制系统是在同一处理器中对系统所具备的各个功能进行集成，具有较为明显的应用优势与劣势。其优势在于方便系统的运行与维护，而且在系统设计与操作上也非常便捷，对系统的维护要求也不高。当然集中式控制系统也有其劣势，主要体现在处理器在对多个任务同时进行处理时效率较慢，原因是仅采用一个处理器来对大量任务进行同时处理，会加大处理器的工作量，从而降低处理器的处理速度。此外，在同一处理器中集成各个功能，能够在一定程度上使主机空间得到节约，不过却需要敷设大量的电线，使成本增加，并且会使系统的可靠性受到一定的影响。另外监控对象数量的增加，也同样会加大处理器的运算负荷，从而使工作效率进一步降低。

4.2 分布式控制系统

分布式控制系统是在集中式控制系统的基础上逐渐演化出来的，与集中式控制系统的区别在于其处理器数量并不只有一个，而是通过若干个计算机来实现对不同对象的控制，利用多台计算机能够有效弥补集中式控制系统在应用过程中存在的不足，并且还能对数据与信息进行集中式的采集、管理与控制[2]。不过分布式控制系统在应用过程中也同样存在缺点，绝大多数的分布式控制系统都是通过仪表来进行数据记录与测量的，使得其可靠性并不高，而且分布式控制系统在市面上有着许多种类，在系统标准上也并不统一，使得分布式控制系统在实际应用过程中的维修与维护难度较大[3]。

5 电气自动化控制系统的具体操作方式

5.1 集中控制

电气自动化控制系统在运行中通常会涉及多个机械设备，为了提升电气自动化的控制能力，将所有设备的运行情况进行合并监控，不仅能够对各项设备实现有效的管控，还能够对设备的运行情况进行及时调整，极大提升了电气自动化控制系统的工作效率。虽然集中控制这种操作方式优势众多，但只适合数量较少的设备。因为当电气自动化控制系统内的设备数量过多时，就会对实施集中监控的主机产生严重的影响，不仅会影响主机的运行速度，甚至会出现信息的卡顿和延迟，影响电气自动化控制系统的使用效果。实现全部设备的集中监控，需要通过大量的线缆将运行设备与控制主机相连接，这样不仅会提升电气自动化控制系统的经济成本，还会增加整个设备环境内的安全风险。

5.2 远程监控

远程监控的操作方式在小型的电气自动化控制系统中较为常见。远程监控能够根据电气自动化系统的运行情况，对各项设备进行实时调整和管控。相对于集中控制的操作方法，远程监控的成本更低，不需要过多的线缆，不仅降低了电气自动化系统的使用成本，还提高了整个系统运行过程中的安全性能，为企业生产提供更多的便利。但远程监控的操作方式无法应用于大型的电气自动化控制系统中，因为当电气自动化控制系统中的设备数量较多时，使用远程监控就会出现信息传输不及时的情况。

5.3 总线监控

现场总线监控主要是利用控制器的总线分别连接各项设备，将各项设备的运行状况传输到监视器，使操作者得到较好的信息反馈。现场总线监控的操作方式，不仅避免了由线缆过长导致的安全风险，还降低了电气自动化控制系统的运行成本。电气自动化控制系统能够使每个设备单独运行，还可以利用网络设备进行有效的衔接，为电气自动化控制系统提供双重保障[4]。

6 电气自动化控制系统的具体应用

6.1 高效精准化

电气自动化控制系统的高效精准化，不仅能够提升电气自动化设备的运行效率，还能提升整体设备的运行精度，减少产品生产过程中的各种质量问题。智能化技术应用还能提升电气自动化控制系统整体的稳定性。当电气自动化控制系统内部设备出现问题时，操作者可以及时调整和处理，保障整体设备的正常运行。电气自动化控制系统的智能化，不仅能够为整体设备的运行提供良好的保障，还能延长电气自动化控制系统的使用年限，为企业的生产发展提供良好的助力。

6.2 分散测控系统

分散测控系统能够对设备进行分层管理，对设备的受热区域进行检测和控制，提升设备的使用年限，保障设备的正常运行。分散测控系统是电气自动化控制系统的重要组成部分，不仅为电气自动化控制系统的运行提供数据参考，还能通过相应的管控手段维持电气自动化控制系统的有序进行。

6.3 调速系统

调速系统能够对设备的运行速度进行调整，提升设备的生产效率。调速系统数值的设定，一方面依据生产和使用需求，另一方面根据设备的具体情况。在保障设备运行稳定的情况下，运用调速系统加快生产，大幅度提升企业的产能。

6.4 保护发电机

只有发电机正常有序的运转，才能保障设备的良好运行，促进企业的有序发展。电气自动化控制系统不仅能够对发电机进行实时监视，还能进行良好的管控。通过对发电机运转时各项数据的监测，能够详细了解发电机的运转情况。根据发电机运转过程中出现的问题，及时清除和整改。通过对发电机偏信度、轴承盖振动、轴向位移及转速等参数的监视，提升发电机的运转能力，保障发电机的正常运转，延长发电机的使用寿命。通过保护发电机这一措施，不仅能够维持设备的高效运转，还能避免企业生产过程中不必要的经济损失，为企业的发展提供更大的帮助。

7 结语

总而言之，现阶段，我国在电气领域发展中应该针对自动化控制系统的应用问题开展深入分析，找出问题的产生根源，并利用智能技术来实现对电力系统的实时保护，以此全面提高系统的应用水平。此外，还要对国外先进经验与技术手段进行借鉴，以确保系统在应用过程中具备更高的稳定性与可靠性，使电气工程及自动化控制系统在各个领域中的应用价值得到更大的发挥。