电气设备的自动控制设计分析

谢东阳

（河南平高电气股份有限公司，河南 平顶山 467000）

引言

时代在飞速前进，所有的科技也在不断完善，自动化控制技术也日趋成熟，跟工业发展的需要符合度也在不断提高。电气设备在自动控制中融入较为先进的电子信息技术，让自动控制技术可以得到广泛的使用，让控制系统可以日趋简单化。在电气设备这一块选择自动控制技术，也就表明自动控制技术行业的发展走向。在绝大多数条件之下，PLC等一些高科技自动控制系统能够发挥传统控制设备的作用，进而将其取代，让电气设备的易操作性、功能性、可靠性得以达到[1]。

1 电气设备自动控制设计分析

1.1 控制任务评估

在对电气设备自动控制进行设计的过程中，若要将PLC技术的优势、功能完全发挥出来，第一步就是对控制任务进行评估。需跟电气设备的具体情况充分结合，通过相应的PLC型号、运行方式，进而充分、平稳地将电器设备控制系统的作用发挥出来。在进行控制任务的评估时，要对PLC的处理速度、设计难易情况、规模等方面进行详细地分析，使其可以实现自动控制系统所以具备的标准，以总体角度为准，对系统功能进行评估，让PLC应用效率得到充分提高[2-5]。

1.2 确定PLC型号

参考电气设备的稳定性，使用合理的PLC型号，以电气设备真实的运行参考为依据，选择与此相应的PLC型号，实现科学匹配。与此同时，要对不同的因素进行统筹分析，比如客户需要、设计习惯、PLC厂商和设备配套等，所选择的厂商需要具有一定的可靠性同时PLC的稳定性也要有所保证。输出/输入点数属于PLC核心参数标准，需要有充分的空域，在输出、输入点数据进行估算时，需基于统计得到输出/输入点，跟电气设备特征等一些实情相结合，对其进行有效的调控。确定PLC型号需对存储量进行相关的分析的，存储量需要大于程序容量，因为部分运用程序未曾编制，因此要提前进行评估。

1.3 自动控制系统设计

在电器设备自动控制过程中，自动控制系统设计是一种关键性环节，一定要严格遵守安全、完整的标准，让设计出来的电气设备自动控制系统可以跟生产功率相关规定相符合。自动控制系统的设计工作环节较多，主要有设计的电路、抗干扰、控制器等，应有一份合理的软件程序，设计出相应的系统基础框架，进而推动自动控制系统工作的完成[6]。

1.4 系统调试

在电气设备自动控制系统的设计工作结束后，需开展系统调式。相关的技术人员需对自动控制系统开展针对性、规范化、专业的测试，比如模拟调试、联机测试等，要检查设计系统是不是跟控制目标相符合，让PLC技术可以将其作用充分发挥出来，进而实现电气设备自动控制系统的平稳开展。所以，技术员要具备专业、出色的工艺操作水平，在自动控制系统之中接进开关，将模拟系统开启，进而评价自动控制系统的实际标准，对二极管的具体运行情况进行观察，让联机调试工作得以成功结束。与此同时，能将编程器的功能完全发挥出来，开展分级（分段）的调试工作，对调试的方法以及策略有所掌握，可以快速将系统中出现的问题找出来，并将其处理好。

2 电气设备自动控制系统的功能实现

2.1 PLC功能运用

PLC为电源、存储器、接口电路、CPU为其主要结构，至于电源又是由系统电源、备用电源、掉电保护电源一起构成的。就自动控制系统而言，CPU属于一个必不可少的存储部件，具备运算、逻辑的功能，可以发挥出协调的功能，让自动控制系统可以有效地工作。借口电路是由现场设备、外围设备一起构成，能通过输出电路、输入电路，进而让输入、输出信号可以进行电平转化，让现场电气设施开展驱动，让信号监控、系统存放等一些工作可以有效的进行。在对电气设备自动控制系统进行相关设计时，PLC的作用极其关键。比如对数据的处理、技数控制、开关量的控制等。在开关量进行控制时，可以对按钮进行操控，将限位开关打开，对现场控制信号开展相关检查，随后对设备机械的工作流程进行合理的控制；在对数据进行处理时，可以将移位寄存器的工作完全发出来，有利于数据的处理，可以进行乘法、开方、加减等不同运算，让移位、传递工作可以完成；在计数的过程中，可以通过自动控制系统的PLC设置计时，其时效性、灵活性都非常显著。在科学性的系统设计保障条件下，可以让计数工作快速结束。自动控制系统计算器主要有两种：可逆性计数器、高速计数器。

2.2 开关量控制

若要将PLC技术的作用在电气设备自动控制系统中完全发挥出来，就要进行开关量控制，让电气设备控制功能可以在PLC的推动下完成，实现有效、精准、科学，对运行过程、系统的运动进行有效的控制。基于对开关量控制技术的深入认识，通过PLC让自动系统控制功能得到完成，要将过去的电力设备放弃，让PLC的顺序控制、逻辑控制功能可以实现。就电器设备自动控制系统内部而言，选择开关量控制的过程中，可以让设备故障得到更好的维护，可以让相关人员更好地进行工作，让开关量的效率得到提高[4]。系统选择开关量控制方法，能让企业成本得到控制，让人力资源、物力资源的投入得到有效的减少，可以让自动化单台设施得到更好的控制，与此同时，也可以利用流水线的模式对电气设施进行控制。此方法有效简化了过去使用的控制系统，同时还让员工的业务水平得以增强，让系统的操控体验得以提升，有利于员工的工作。

2.3 过程控制

就自动控制系统而言，过程控制占有重要地位，系统在工作的过程中，需重视PLC控制设备的整个流程，对于运动控制工作也要落到实处，让电气设施在进行控制时可以让PLC的作用得到充分的展现。就自动控制系统的内部而言，跟离散以及连续两个过程的控制有关的工作，一定要以PLC为其依托，对相对应的控制量有全面的观察，比如不断变化的电压、温度、电流等，将过去的数据信息跟模拟量进行比较分析，以使用人员的具体需求为依据，对系统参数进行有效的调整，让电气设备得以保证正常工作。在系统开展工作时，在选择PLC技术使用的过程中，一定要随时控制住有关的数据，比如直线运动、圆周运动、脉冲量等，让机械的工作效率得以有效提升，让系统控制可以更精准的进行工作。进而让管理人员更全面、有效地掌握系统运动的具体情况。

2.4 模拟量控制

由于电气设备自动控制系统功的正常工作以及完成都需要PLC技术的参与，特别是在使用控制技术的过程中，能利用仪表监控的作用，让系统可以做到精准化、灵敏化的管理控制。也能在自动控制系统进行升降温的时使用自动化控制的形式，让电气设备得到更好的管控。在检测并得出自动控制系统中存在的故障之后，可以信号、中间记忆单元件两者间在逻辑方面的关系得以明确，若是电气设施发生故障，此关系会被影响，能以此为依据进行诊断，以此对问题实施全面的分析，让系统可以更好的工作。管理者在接受到系统发出的警报后，要立即进行相关的处理，让电气设施可以更好的运作。图1为电气设备自动化控制流程的详细图解。

2.5 信号抗干扰

在自动控制系统是融入PLC技术，有利于输入信号的电平转化，其抗干扰性显著。能选择输入模块在进行抗干扰的设计工作，在将模块滤波加入到输入信号中，可以减小外界因素造成的不利影响，能让输入信号水平得以增强。为了避免信号干扰，让自动控制系统的控制器跟地面相接，不然输出信号、输入信号都会发生信号干扰的情况，还会对新路信号产生感应，对信号抗干扰的优势、功能进行全面的运用，可以保证系统中硬件系统稳定的运行，有利于避免干扰问题。在设计信号抗干扰工作过程中，同样要对配线抗干扰技术有充分的运用，进而将系统抗干扰作用增强。配线之间会发生互感电容，因此应对输出/输入信号对电缆造成的影响有所研究，让电缆得到更好的保护，通过中间继电器开展信号的转换，让干扰得以从根上解决，对接地线、电源线进行合理地划分，让信号线、动力线可以独立地运行，让引发干扰问题的原因得到减少，避免外部配线出现负面影响。

3 电气设备自动控制设计发展趋势

由于自动化控制技术的飞速进步，自动控制也日趋完善，所以电气设备也得到更好的发展。电子信息的进步，人们对于电气自动化控制技术的关注度也在随之提高，并在真正的电气设备中有所运用，让电气设备能将自身自动化效能发挥出来，让所有领域以及行业的发展需要得到满足。能从以下两方面预测电气自动控制技术未来的发展情况。

3.1 集成性

由于自动控制技术的飞速进步，技术间比较影响进而产生新技术，以及技术协作通过相关的平台，让自动控制设计功能可以得到丰富的发展。除此之外，电气设备集成程度同样在完善，事实上相应的操作经验得到长期的积累，推动了自动控制设计框架更好、更稳定的发展。这两点导致其研发经费越来越多，也就让设计的集成性更好显著。

3.2 专业性

电气设备自动化控制设计会以特定的领域为主，产生有针对的设计格局，同时创建出相关的设计系统，让每一个设计需要都可以被满足，相关人员在运用系统时对其专业性有一定的要求，如此才可以让设计工作得以成功结束，最后让自动化控制设计可以有效、专业的发展以及不断进步。

4 结语

电气技术发展到现在，其成果惊人，在一定程度上让传统的设备工作流程得到简化，让设备的不稳定得到优化，可以更精确的进行控制。电气设备的自动控制技术可以在不同行业运用，使其工作效率得以提升，使工作系统得以优化。不过，在未来的发展中要求会越来越高，电气技术的弊端也越来越明显，因此人们要继续优化设备，进而通过最低廉的成本得到最大化的工作效率。