電氣自動化控制系統(tǒng)設計方式實現(xiàn)

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[摘要]隨著當前我國科學技術水平的不斷提高，電氣自動化控制技術得到了極大地提高，在此情況之下，各行各業(yè)也都得到了飛速的發(fā)展。基于此，本文圍繞電氣自動化控制系統(tǒng)展開探討，簡要介紹了控制系統(tǒng)的設計特點和相應功能，并分析了電氣自動化控制系統(tǒng)的三種設計方式，從不同角度分析了該系統(tǒng)實現(xiàn)的有效策略。

[關鍵詞]電氣自動化；控制系統(tǒng)；設計方式

在當前社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的情況下，人們對于工業(yè)生產的需求不斷增加，對于生產效率有了更高的要求，為進一步提升社會工業(yè)化水平，電氣自動化控制系統(tǒng)的重要性逐漸得以凸顯?？茖W合理地進行控制系統(tǒng)的設計，能夠進一步提高電氣工程運行的穩(wěn)定性以及可靠性。因此加強對于電氣自動化控制系統(tǒng)的設計和應用研究是十分有必要的。

1.控制系統(tǒng)設計特點及其功能

相較于傳統(tǒng)熱機機械設備而言，電氣系統(tǒng)有著更為突出的優(yōu)勢，不僅有著更大的存儲能力，而且簡化了操作流程，在提高了作業(yè)效率的同時，也實現(xiàn)了對于成本的有效控制。在此情況之下，電氣系統(tǒng)的設計自然相對更為復雜，而且對于系統(tǒng)的反應速度、抗干擾性能等方面也有著較高的要求，同時為實現(xiàn)電氣自動化控制系統(tǒng)的功能，還必須確保整個系統(tǒng)具備極強的設施管理能力和相應效果。電氣自動化控制系統(tǒng)的基本功能主要有：第一，監(jiān)督和電氣控制功能，充分發(fā)揮電氣自動化控制系統(tǒng)的功能和作用；第二，保障電氣設備運行穩(wěn)定，通過科學合理的監(jiān)督和控制，及時處理電氣設備運行過程中潛在的問題，或已經(jīng)發(fā)生的問題，借助增磁、減磁的相應功能，實現(xiàn)控制系統(tǒng)功能；第三，避免設施損壞，在系統(tǒng)實際運行檢測過程中，非常容易由于電壓不足等問題，導致設備遭到破壞，因此在進行系統(tǒng)設計的過程中，加強對于此項功能的研究是十分有必要的；第四，確保電氣自動控制系統(tǒng)整體運行的安全性以及穩(wěn)定性，不僅要加強對于勵磁系統(tǒng)的重視，同時還需要做好滅磁、啟動操作，保障整個系統(tǒng)功能的穩(wěn)定發(fā)揮[1]。

2.電氣自動化控制系統(tǒng)設計方式

電氣自動化控制系統(tǒng)的設計，對于電氣系統(tǒng)而言有著十分重要的作用，直接影響著整個電氣系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性以及安全性。在我國研究學者多年的努力之下，當前我國對于此系統(tǒng)的設計已經(jīng)取得一定成效，目前常用的控制系統(tǒng)設計方式包括以下三種類型。一是集中監(jiān)控，實際上就是指通過集中的方式實現(xiàn)對于電氣系統(tǒng)的自動化控制，通過將控制系統(tǒng)的所有功能都集中在一個處理器中。相較于其他方式而言，其主要的優(yōu)勢和特點就是在實際使用和操作的過程中，程序和方法相對更為簡單便捷，因此，集中監(jiān)控設計方式在電氣自動化控制系統(tǒng)設計當中得到了十分廣泛地應用。這種控制系統(tǒng)設計方式，由于其高度集中化特點，因此極大地提高了電氣控制操作的效率，提升了系統(tǒng)控制的應對速度和處理速度。但是與此同時，集中監(jiān)控這種設計方式也存在一定局限性和要求，隨著當前電氣自動化系統(tǒng)的功能逐漸增加，在實際應用集中監(jiān)控方式進行系統(tǒng)設計的過程中，在所需要監(jiān)控的設備以及系統(tǒng)數(shù)量不斷增加的情況下，對于控制系統(tǒng)也會有更多的要求，在此過程中可能就會引發(fā)一系列問題，其中最為明顯的就是隨著監(jiān)控數(shù)量的增多，導致控制系統(tǒng)所連接的電纜數(shù)量也在逐漸增多，不僅在一定程度上增加了系統(tǒng)投入的資金成本，與此同時，過多的電纜也會對系統(tǒng)穩(wěn)定性產生一定影響。除此之外，由于電纜過多，而且實際接線情況可能要更為復雜，給后續(xù)線路檢查和維修也帶來一定困難，極大地增加了控制系統(tǒng)維護和檢測的工作量，與此同時，也在一定程度上提高了人為失誤的可能性?；诩斜O(jiān)控的以上幾個特點，為確保整個自動化控制系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，所以，經(jīng)常在對安全等級沒有過高要求的設備中使用這一設計方式。圖1為某水電站集中控制中心監(jiān)控系統(tǒng)結構。二是遠程監(jiān)控，顧名思義就是能夠實現(xiàn)對于電氣設備的遠程監(jiān)控和管理的電氣自動化控制系統(tǒng)設計方式。在傳統(tǒng)電氣系統(tǒng)當中，為進一步保障電氣設備的正常運行，采用的是人工方式在現(xiàn)場進行電氣設備的檢測和維修，這種方式不僅需要耗費大量的人力和物力，而且人為檢查和控制操作的時間相對較長，難以有效提升設備控制和檢修的效率，除此之外，人力檢查的過程中會受到多因素影響，增加了失誤的概率，這也在一定程度上增加了整個系統(tǒng)運行的成本，降低了企業(yè)經(jīng)濟效益。與之相比，遠程監(jiān)控控制系統(tǒng)的設計，能夠實現(xiàn)對于電氣設備的遠程監(jiān)控和監(jiān)測，不僅能夠有效解決上述問題，而且還能夠在一定程度上降低相關人員的工作量，提高工作效率，除此之外，遠程監(jiān)控方式還能夠為后續(xù)設備的檢修和維護提供可靠的數(shù)據(jù)支持，進一步提高設備檢修的效率和質量，極大地保障了電氣系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。與此同時，相較于其他控制系統(tǒng)設計方式，遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計無須進行電纜安裝和布設工作，極大地節(jié)約了此方面的費用，為企業(yè)節(jié)約了大量的資金成本。但是，在實際采用遠程監(jiān)控設計方式的過程中，為保障設計質量和系統(tǒng)的功能，需要加強對于大型系統(tǒng)管理問題的重視，確保該系統(tǒng)的通信速度能夠符合電氣自動化控制需求。電氣自動化遠程監(jiān)控系統(tǒng)示意圖如圖2所示。三是現(xiàn)場實時監(jiān)控，也是電氣自動化控制系統(tǒng)的一種設計方式。在電氣系統(tǒng)實際運行的過程中，經(jīng)常會受到各種因素的影響，而使得系統(tǒng)出現(xiàn)各種問題，在此情況之下，為確保系統(tǒng)能夠持續(xù)穩(wěn)定地運行下去，必要時就需要安排專門的工作人員到現(xiàn)場進行檢查和維修。但是，相較于系統(tǒng)操作而言，在進行人工檢查的過程中難免會由于人為因素的影響而引發(fā)其他問題，從而給系統(tǒng)正常運行帶來一定風險。對此，就可以對電氣自動化控制系統(tǒng)采用現(xiàn)場實時監(jiān)控設計方式，既能夠全面系統(tǒng)地對電氣設備進行監(jiān)控和管理，同時還能夠對一些故障提前采取相應預防措施，并及時作出反應和處理，相比于現(xiàn)場人工檢修而言，能夠及早定位故障點并進行上報，針對一些簡單的故障問題，還能夠采取即時處理措施，進一步縮短了故障處理的時間，提高了檢修效率，有效保障了系統(tǒng)運行的可靠性以及穩(wěn)定性[2]。

3.電氣自動化控制系統(tǒng)實現(xiàn)策略

電氣自動化控制系統(tǒng)的設計不僅涵蓋了電力電子技術和計算機技術，而且還涉及了電機電器技術以及網(wǎng)絡控制技術等多種先進技術，具有極強的綜合性。隨著當前我國科學技術水平的不斷發(fā)展，以及社會需求的提高，對電氣自動化控制系統(tǒng)的應用提出了更高的要求，想要進一步實現(xiàn)該系統(tǒng)的應用，充分發(fā)揮控制系統(tǒng)的作用，需要從以下三個方面入手。一是加強智能化研究。隨著科學技術水平的提高，社會節(jié)奏的不斷加快，智能化已然成為未來很多行業(yè)發(fā)展的主要方向，電氣自動化控制系統(tǒng)的設計也不例外。智能化水平的提升對于控制系統(tǒng)的設計而言有著十分重要的意義和作用，不僅能夠進一步提升遠程控制操作的效率以及智能程度，而且還能夠實現(xiàn)無人操作。一方面，智能化水平的提高能夠使得遠程操作效果得到進一步發(fā)揮，有效減少系統(tǒng)控制人員以及設備檢測維修人員的工作量，不僅能夠提升系統(tǒng)運行效率和可靠性，而且還極大地節(jié)約了人力成本的支出，為企業(yè)節(jié)約了大量的成本投入，有著提高企業(yè)經(jīng)濟收入的作用。另一方面，相較于人為操作，智能化檢測行為出錯的概率相對更低，對于故障問題判斷的準確性和效率更高，而且還能夠有效預防由于人為操作引起的其他問題，進一步提高系統(tǒng)運行效率和運行的可靠性。除此之外，智能化遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計，也能夠進一步降低現(xiàn)場檢查作業(yè)過程中發(fā)生安全事故的概率。二是建設數(shù)字化系統(tǒng)。在當前數(shù)字化技術不斷發(fā)展的情況下，將其引入到電氣自動化控制系統(tǒng)的設計當中也是控制系統(tǒng)應用的重要方向之一，數(shù)字化發(fā)展不僅是當前時代背景下對于企業(yè)發(fā)展的必然要求，同時也能夠為電氣設備的運行以及管理提供可靠參考，給后續(xù)電氣設備以及電氣工程的正常運行管理提供數(shù)據(jù)支持，促使電氣自動化控制系統(tǒng)的功能得到進一步發(fā)揮。三是培養(yǎng)人才加強創(chuàng)新探索?；陔姎庾詣踊刂葡到y(tǒng)的強大優(yōu)勢，該系統(tǒng)在各種工業(yè)生產的過程中不斷得以應用，對于我國各生產行業(yè)的發(fā)展都起到了十分關鍵的推動作用。在當前信息技術、通信技術、電力電子技術等先進技術不斷發(fā)展的情況之下，電氣自動化控制系統(tǒng)的設計和研究也在隨之不斷推進，想要使得該技術能夠在各行各業(yè)當中得到更加深入的應用，進一步幫助行業(yè)發(fā)展，就必須加強對于該控制系統(tǒng)的深入研究。一方面，企業(yè)需要加強對于相關技術人員以及操作人員的培訓和培養(yǎng)，不僅要加強電氣自動化相關知識的理論學習，同時還需要結合相應的實踐活動，確保其能夠具備實際系統(tǒng)操作能力。另一方面，積極引進和培養(yǎng)綜合素質能力較高的專業(yè)人才，為企業(yè)電氣自動化控制系統(tǒng)的設計和應用儲備人才，同時加大對于電氣自動化控制系統(tǒng)的設計力度和資金投入[3]。

4.結語

綜上所述，電氣自動化控制系統(tǒng)的主要設計方式包括集中監(jiān)控、遠程監(jiān)控以及現(xiàn)場實時監(jiān)控三種方式，這三種設計方式各有優(yōu)勢和缺點，在進行系統(tǒng)設計的過程中需要根據(jù)實際需求選擇合理的設計方式。同時，時代是發(fā)展和變化的，為不斷滿足工業(yè)化需求，實現(xiàn)電氣自動化控制系統(tǒng)還需要進一步加強智能化、數(shù)字化方面的研究和創(chuàng)新探索。

【參考文獻】

[1]永娟，竇偉山，王蘊嶺，等.基于計算機技術的電氣自動化控制系統(tǒng)設計分析[J].科技風，2020（23）:80.

[2]原磊，王彥博.淺析黃金礦山電氣自動化控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].中國金屬通報，2019（09）:59+61.

[3]何麗娟.基于計算機技術的電氣自動化控制系統(tǒng)設計分析[J].科學技術創(chuàng)新，2018（36）:81-82.

作者：徐洪亮 單位：開封技師學院