基于计算机技术的电气自动化控制系统设计分析

邢立波

摘要：电气自动化控制系统应用领域非常广，并在实际应用过程中发挥出一定效能。通过计算机技术的合理运用，对电气自动化控制系统进行设计优化，以提高该系统的整体运行可行性与稳定性。本文基于计算机技术的电气自动化控制系统设计分析探讨。

关键词：计算机技术;电气自动化控制;系统设计;设计方式;设计方案

中图分类号：G424      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）12-0236-02

现代工业生产过程中，合理应用电气自动化控制系统，可实现对电气设备仪器的监控保护，如设备仪器出现突发故障时，系统可自动报警，协助检修人员及时处理设备故障，提高电气设备的整体运行安全性与可靠性。

1 电气自动化控制系统设计方式探讨

1.1 总线监控

现代计算机技术的快速发展，促进了现场总线技术推广普及，如现场总线监控技术被合理应用到变电站电气设备控制工作当中，使得变电站电气自动化系统得到全面提升。在智能电网技术迅速发展的时代背景下，电气自动化控制系统得到不断升级，已成为电厂运行的核心环节。

通过对现场总线监控设计方式进行分析可知，该设计方式的针对性非常强，可提高电气设备的运行可靠性与安全性。因为，电气设备由于应用条件与场景的不同，为使得电气设备安全连接，需合理应用互联网计算机技术，保证电气设备之间的衔接安全性与可靠性。在电气自动化控制系統整体运行过程中，可避免电气设备故障产生严重影响，主动规避电气系统崩溃问题的出现，有效提高了电气自动化控制系统的整体运行安全性与可靠性[1]。

1.2 远程监控

远程监控是双方都接入计算机网络，进而完成异地拨号与信息交互，将控制计算机系统与监测电气设备进行有效连接。电气自动化控制系统远程监控时，不仅可完成对单一用户的计算机界面进行控制，且可对远程客户端操作界面进行控制。通过该系统设计方式进行分析可知，远程监控可有效降低成本、提高可靠性、组态灵活多变等诸多优点。在计算机技术的支持下，电气自动化控制系统迅猛发展，现场总线安装技术方案，已经无法满足电气设备的发展需求。为很好解决相关问题，应当合理应用远程监控系统，进而提高电气自动化控制系统整体运行稳定性。

1.3 集中监控

电气自动化控制系统的集中监控功能，主要是实现设备自身运行检查维修。在电气设备安全防护等级较低时，可合理应用集中监控系统，以达到电气设备运行监控的工作目标。为合理控制监控对象，有效提高信息处理的效率与质量，可将不同系统的设计功能模块聚集在中央处理器，合理发挥出集中监控的工作效能。

现代工业的迅猛发展，推动了电气系统自动化升级，电气设备仪器呈现精密化、集成化特点。大量电气设备的运行需一定量的线缆进行连接，使得系统运行成本增加，若没有对其进行有效监控，可能会导致电气系统运行可靠性下降。为此，在电气自动化控制系统设计时，需利用硬接线进行刀闸隔离，或开展断路器联锁操作，保证电气系统的整体运行可靠性。由于集中监控系统的接线复杂性，后续查线、维护工作较为困难，工作人员进行接线时需严谨细致，保证系统接线的安全性与可靠性[2]。

2 电气自动化控制系统设计探析

在计算机技术的支持下，电气自动化控制系统进行设计时，可从以下多个领域入手，如FCS、负荷控制、通讯系统、分布式控制、集中监控、远程监控等。在对不同功能比较分析后，可发现其设计功能存在一定差异性，不同功能的设计特点，如表1所示，下文笔者着重对不同设计功能进行阐述探析。

2.1 FCS控制系统

基于计算机技术进行电气自动化控制系统设计时，可设计FCS控制系统，完成电气设备预期控制目标。通过对FCS控制系统进行分析可知，该系统运行过程中，主要采取一对多的信号传输方式。如控制信号双向传输时，可保证传输信息的精准性与可靠性，确保相关电气设备始终处于被监控的状态下。

FCS控制系统运行过程中，若控制系统缺乏相关通讯协议，则可能导致电气设备连接出现问题，无法完成电气自动化控制要求。为此，在进行FCS控制系统设计时，应当保证系统总线与其他系统的相互配合，充分发挥出该控制系统的设计功能。

2.2 电气负荷自动化控制

电气负荷自动化控制系统的设计目的，旨在保证电网的运行安全性与稳定性。通过对电气负荷的有效监控与管理，可提升电气设备仪器的整体运行可行性。现代电气自动化系统的迅速发展，对电气设备控制管理提出更高要求、传统的电力负荷管理模式，无法满足现阶段电气设备管理工作需求。为全面提高电气设备管理的可行性与安全性，需不断推动电气负荷自动化控制模式优化完善[3]。

部分电力企业开展电气自动化控制管理时，建构专属的电气控制系统，应用于新型电气自动化控制系统当中，完成对电气设备仪器的负荷控制与管理，促使电气负荷控制系统与配电系统形成统一，有效提高电气自动化控制的安全性与可靠性。

2.3 电气自动化通讯系统

2.3.1 有线通讯

电话线与专线是有线通讯的主要形式，如电话线运行模式的成本较低，但对应该种通讯方式的可靠性较差。由于电话线通讯方式便捷，在实际应用过程中，可适用于对时效性要求较低的配电终端设备。通过电话线与专线通讯方式进行对比分析可知，专线通讯模式的可靠性与安全性得到有效提高，可应用于时效性要求较高的配电终端设备，但该种通讯方式的投资成本较高，设计人员需进行综合考量，进而达到预期工作目标。

2.3.2 无线通讯

无线通讯方式，即高速智能传电与普通电台通讯方式，其中高速智能传电通讯方式的传输速率非常高，且准确性可得到保证，电气设备信号传输时，可对传输路径进行自由选择。与此同时，高速智能传电通讯模式运行过程中，可将电网中电气系统的运行数据进行自动上传，且数据传输安全性可得到保证，但在实际运行过程中需配置较高性能的终端设备，导致该种技术方案的运行成本增加;普通电台通讯方式主要是对电气负荷信号进行传输管理，但该种通讯方式的可靠性较差，无法保证电气自动化控制系统的整体运行可靠性与安全性。

2.3.3 分布式控制

通过对分布式控制设计方案进行解析可知，利用串行线缆将断路器、变频器、网络技术、智能仪器、中央处理器等进行衔接，并合理利用中央处理器对其不同电气设备仪器的运行信息进行提炼收集，为后续电气自动化控制方案调整提供参考，有效提高电气自动化控制的整体运行可靠性。部分电力企业运行过程中，为保证电气设备的整体运行可靠性与安全性，合理应用分布式控制方案，建构多个分支控制框架，使得电气设备的自动化控制与总线控制进行有机结合，全面提升电气自动化控制系统的运行效率与安全。

2.3.4 集中监控设计

集中监控设计工作开展时，需对集中监控的设计特点进行分析探讨，由于该种设计方案，将多个功能集中于中央处理器，给中央处理器的运行造成一定压力。中央处理器需在短时间内，对大量电气数据进行分析整理，并下达相关操作指令。超负荷的系统运行，导致中央处理器的工作效率下降，进而影响到集中监控工作開展质量与效果。

如电气自动化控制系统运行时，由于涉及操作较多、线缆数量较多、主机空间占比增加，进而导致信号传输的距离变大，不利于电气自动化控制系统的可靠运行。为此，笔者认为电气自动化控制系统开展集中监控设计工作时，应当全面考量集中监控的运行安全性与准确性，保证集中监控系统发挥出应用价值[4]。

2.3.5 远程监控设计

基于计算机技术的合理应用，电气自动化控制系统的整体运行安全性、可靠性、灵活性得到有效高。为保证电气自动化控制系统运行的长效性，应当进行远程监控系统设计，对系统使用线缆数量进行合理控制，进而对其运行成本进行一定节约，提高电缆材料的综合使用效率，合理降低电气自动化系统线路的维修次数。电气自动化系统进行远程监控时，没有建构全过程精细化监控管理体系与流程，导致实际监控工作未能达到预期要求，且部分地区硬件设备的限制，间接影响到远程监控的信号传输效率。笔者认为电气自动化控制系统设计时，为充分发挥出远程监控设计方案应用优势，应当建构全过程精细化管控体系，并不断加强地区基础通信设施的建设，为远程监控的工作开展创设外界条件，保证电气自动化控制系统的整体运行可靠性。

3 电气自动化控制系统应用案例解析

笔者以某电厂发电系统为研究对象，解析电气自动化控制系统的应用效果，主要从以下领域入手进行案例阐述。第一，数据采集与计算机处理，电厂发电系统运行过程中，将输出大量数据信息，合理应用计算机系统，完成对输出数据资料的分类整理，实现对电厂发电环节电气设备运行的监控;第二，汽机电液调节系统，为有效提高发电汽轮组的整体运行安全性，需合理应用电气自动化控制系统，完成对汽机电液的控制管理，保证汽轮组正常运行，合理延长汽轮组电气设备的整体使用寿命，为电厂电气机组的整体稳定运行奠定基础，有效提高发电机组的经济效益[5]。

4 结语

综上，文中对计算机技术支持下的电气自动化控制系统设计进行分析探讨，说明电气自动化控制系统设计的必要性与可行性。未来电气自动化控制系统设计工作开展时，应当基于工作的需求，对设计方案进行合理完善优化，有效提高我国电气自动化发展水平。

参考文献：

[1] 张舒.分析计算机技术应用下的电气自动化控制系统设计[J].电子制作，2020（8）：74-75.

[2] 李丽坤.计算机技术应用下的电气自动化控制系统设计分析[J].自动化与仪器仪表，2018（12）：94-97.

[3] 何丽娟.基于计算机技术的电气自动化控制系统设计分析[J].科学技术创新，2018（36）：81-82.

[4] 张娟荣.基于计算机技术的电气自动化控制系统设计研究[J].电子设计工程，2018，26（16）：76-80.

[5] 刘岩.基于计算机技术应用下的电气自动化控制系统设计分析[J].通讯世界，2017（14）：174-175.

【通联编辑：唐一东】