电气工程及自动化中关于计算机控制系统组成与运用思考

刘仲晔

[摘    要]  对于计算机控制系统，其可以对工业电气自动化中的各个环节进行控制，还可以对控制环节的质量与效果，加之控制流程进行改良、优化。鉴于计算机下的电气自动化控制可以让控制变得更为高效、更为精准，对企业进行自动化更新、升级等均是十分关键的。对此，本次对计算机控制系统的相关构成、分类进行分析、研究，并给出鉴于电气工程与其自动化下应用计算机控制系统的相关对策。

[关键词]电气工程;计算机控制系统;构成;自动化;分类;应用对策

[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）11–0–02

Thoughts on the Composition and Application of Computer Control

System in Electrical Engineering and Automation

Liu Zhong-ye

[Abstract]For the computer control system， it can control all links in industrial electrical automation， improve and optimize the quality and effect of control links and control process. Since the electrical automation control under the computer can make the control more efficient and accurate， it is very important to update and upgrade the automation of the enterprise. In this regard， the relevant composition and classification of computer control system are analyzed and studied， and the relevant countermeasures for the application of computer control system under electrical engineering and automation are given.

[Keywords]electrical engineering; computer control system; composition; automation; classification; application countermeasures

电气工程在历经长时间发展后，伴随各类新兴技术、现代化工程的助推下，逐步进入增速发展的阶段中。同时，在发展期间，紧依时代，处理传统电气自动化控制系统中所出现的各类缺点、不足，尽力找出提升电气自动化控制系统的各类新兴技术，进而增快电气工程、现代化经济间相接轨的速度。而对于计算机技术，把其应用到电气工程自动化控制系统，不管是对于实践抑或对于理论，其均具有更多的优势，把计算机技术、电气工程自动化控制系统间进行融合，能够给我国的工业领域给予新兴的管控途径。

1 计算机控制系统

1.1 构成

对于计算机控制系统，其包括以下几大构成部分：①控制对象。对于控制对象，其在电气自动化控制系统中，是被控制环节，或是操作最后的结果，其可以被当作控制系统中的输入或是输出，控制质量与效果是取决于控制系统的相关特征。控制对象所发生的改变可以应用数学模型表征来控制前后间所发生的改变。②执行器。对于执行机构，其在控制系统中是无可或缺的环节，在对输入量进行检测后，参照预先所设定出来的控制要求，进行相对应的动作，以保证系统能够参照要求进行工作。在执行器的相关执行方法中，包括气、电气等。③传感器。对于传感器，其在电气自动化控制系统中是感知设备，其能够对温度、移位等进行检测，并借助信号形式，转成电信号或是电磁信号。传感器在自动控制中是十分关键的信息来源，其能够保障系统在外部获得相对应的信息。在电气自动化控制系统中，传感器总体的精度、感知信号总范围等，能够决定控制系统最终的灵敏度、控制质量与效果。另外，在电气自动化控制系统中，其还包括信号调理模块，能够对控制系统期间的各类信号进行调节，以保障信号可以处于控制系统中全部环节输入、输出的总范围。

1.2 分类

在电气自动化控制系统中，参照控制原理，其包括数字处理系统、监督控制系统，对于计算机，其是数字控制器，所以在控制系统中，需要把工业领域中的相关变量逐步转成数字量，并对其进行检测、控制，在部分控制环节中，其包括模拟信号、数字信号转换等相关装置。若具有模拟量、模拟器件，需要借助相对应的ADC装置，对其进行转换。在控制系统中，数字量对于自动化控制是各类数据的基础、执行规律最为原始的来源，所以最为准确的数字化、实时化的数字能够决定控制系统最终的工作质量、效果。在电气自动化控制系统结束对各类数据进行搜集、研究、分析后，需要参照相应的生产规律，控制好执行器的各项控制过程。相较于人工处理，计算机控制更为准确，同时其计算、处理的速度均更为迅速，能够满足于现代化工业中各类更为复杂的要求。同时，计算机控制能够防止遗漏部分系统数据，应用闭环控制对控制的质量、效果进行检测，并动态化地对其进行调节。计算机控制能够促进工業控制得以集成化、系统化，减少工业生产所需的人力，增强企业的各项收益，也能够持续性地助推企业朝着自动化而迈进，从而保证企业获得可持续性发展。在计算机自动化控制系统中，其第二大分类是计算机监控。在电气自动化进行生产期间，计算机需要应用传感器对这一整个过程进行监控，生成闭环控制系统，以优化、改良控制的质量、效果。在进行生产期间出现部分问题后，计算机自身可以对各项控制流程进行变更，以获得最优化的工艺参数。现阶段，计算机、人工智能、深度学习等方面的技术均已经得到十分普遍地应用，计算机所进行的监控能够保证电气自动化的质量、效果，这也是电气自动化在今后总体的发展方向。

2 鉴于电气工程与其自动化下应用计算机控制系统的对策

2.1 诊断电气故障方面

在电气工程自动化控制系统中，其具有很多零件、部件，且其内部结构也十分繁复，若某一部件出现异常，会对控制系统总体带来十分不利的影响。一般在电气工程自动化控制系统出现异常或其设备自身出现异常后，均无法保障系统的运转，从而会对电气工程的相关功能给予阻碍。对该类电气故障，相关人员只凭借自己的经验、技术，较难尽早发现并对其进行处理，这就会使故障修复所需时间较久，对企业带来更多的影响。而在电气工程与其自动化中，应用计算机控制系统，能够对各类电气故障进行更为精确的诊断。在应用计算机后，能够更具针对性地对电气工程相关的系统、设备等进行检测、扫描，在较短的时间中，就可以找出故障，并参照该类故障相应的引发原因，制订出处理方案，给相关人员给予更多的参照。

2.2 电气控制方面

在以往的电气工程进行运转期间，需要许多人员对其给予辅助，这会耗费较多的人力。如今自动化控制能够借用计算机，转变以往所应用的工作方式，减少所需的人力，提升工作的质量和效率。对于电气工程，其自动化系统具有相应的综合性，其包括具有各式各样功能的子系统且计算机可以对该类系统进行更具针对性地分配、协调，参照生产方面的需求把相关的优势性能间彼此融合，让系统能够彼此协调、彼此配合，为电气工程自动化控制系统创建更为理想的运转环境。

2.3 現场总线监控方面

电气相关的自动化流程已经伴随现代化工业逐步的发展而持续性地得到升级、更新。为构建更为安全适宜的运转空间，并满足于工业生产期间对于自动化流程技术方面的需求，需要参照生产相关的情况，对其进行控制，而计算机正好可以满足这一需求。对于计算机控制系统，其可以应用自己十分独特的功能模块，对自动化控制系统进行相应调节，在外部的工作条件、环境发生改变后，计算机控制系统可以对自动化控制系统中的各功能模块给予相对应的指令，让其可以适应具体的工作状态，从而降低发生各类事故的概率。

2.4 优化与改良设计方面

要想保障电气工程能够良好地运转，科学高效的设计是十分有必要的。对此，需要对电气工程所处的运转状态、自动化控制系统相关的需求进行设计，才可以全方位地凸显其相关作用，并满足于预期效果。在对电气工程与其自动化控制系统进行设计期间，需要参照计算机控制系统，把全部因为设计不够理想所引发的操作隐患逐步减少，以降低设备类故障的总发生率，同时还可以提升总体的安全性，提升电气工程类产品的效率质量。

2.5 高度集中监控方面

对于自动化计算机控制系统，把其应用到电气工程自动化控制中，不但可以提升电气工程的自动化效率和质量，同时，还可以保障自动化控制系统更为高效、更为平稳地运转，让相关的功能能够发挥出来，其平时的应用、维护均是十分便利的。但是，在具体进行应用期间，因为计算机控制系统能够对各功能单元进行集中化、统一化地处理，这就会使计算机自身的处理器具有更多的工作负担，如果没有对其进行处理，较易引起许多设备故障。在对计算机控制系统设定好放大与滤波处理器后，能够对计算机处理器中的上下限设备值进行高度集中控制，并参照设备运转，对数字量自主进行转化，在把所获得的数据值、数字值间进行对比后，能够对其工作状态随时进行监管。只要两类数字间发生张力超限，触点信号马上就会给予危险警报，相关人员在这时就可以参照信号灯指示，马上进行反应，并对各类故障加以处理，以保障设备更为稳定。

3 结束语

对于电气工程与其自动化，其计算机控制系统兼具计算机、电气技术二者的各项优势。二者间能够彼此互补、彼此统一，所以其已经在我国的许多领域中得到十分普遍地应用。该系统应用到相关领域中，使电气工程与其自动化控制有所增强，同时，在企业规范化与标准化管理、增强管理质量与效率等许多方面均无可或缺。在今后，相信愈来愈多的新兴技术会伴随实践而得以融合，进而满足于社会、经济的各项多元化需求。

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