电气自动化控制系统的设计

电气自动化控制系统的设计
摘要：电气自动化控制系统是指在没有人工参与的情况下控制系统的调节，
使控制对象能够按照一定的规范完成相应的控制指标，其诞生大大解放了劳动力，使人们从诸多繁重且具有危险性的工作中解放出来，工作效率大大提升。

电气自
动化控制系统的出现是人类生产力的一大变革，极大地解放了劳动者的双手，提
高了工作的有效性。

本文结合电气自动化控制系统的发展趋势及应用现状，对系
统的设计依据、功能实现、信息传输、自动化控制等流程进行介绍，希望电气自
动化控制系统能够在更多领域得到运用。

关键词：电气自动化；控制系统；设计
1电气自动化控制对象特点及其功能需求
电气自动化控制系统在电气设备运行的过程中发挥着举足轻重的作用，这主
要是由于系统自身的特点决定的。

电气自动化控制欲热工控制，存在一定的差异性，适用于不同的条件和环境。

如果相关的机组电气系统纳入DCS进行全面控制
的话，就需要建立高效的系统组织。

电气化自动控制系统就是借助提前规划好的
运转路线，完成顺序控制和数据的采集。

这充分保证了系统的正常运转。

同时电
气自动化控制系统的运用也加速了指令的完成。

但是在具体使用的过程中对该系
统的稳定性和可靠性提出了较高的要求，不但要求能够实现设备的正常运转和启停，还要能够对设备运行的实时状态进行显示，并将发生故障的信息及时传递到
平台上，从而确保电气自动化系统一直处于稳定运行的状态。

2电气自动化控制系统的优势
对企业从事的电气工程系统进行准确、适时跟踪，从而提高电气工程自动化
的工作性能和工作效率是电气自动化控制设备的主要作用。

电气自动化控制设备
在企业电气工程中的应用还能够实现无人操作，不仅可以替代人工从事较为简单
的生产工作，比如：全天监工，还能实现远程监控和自主调控，最大程度上确保
了机械设备长时间保持高水平运转，确保电气工程能够运行得更加安全和平稳。

3电气自动化控制系统的设计流程
3.1系统设计依据原则
电气自动化控制系统基于电气控制系统，在设计上必须遵守科学原则。

设计
过程非常复杂，涵盖多个学科分类。

系统的核心问题在于自动化控制，最终目的
在于提升电气系统自动控制效率、最大程度降低人力、物力成本。

主要组成框架为：控制中心、数据收集系统、数据反馈系统、智能识别系统、电气设备、运转
信号。

运转过程如下：第一，系统控制的实现离不开程序编写，因此控制中心的
主要工作是置入预先编写好的程序，通过程序的运行控制整个系统运行。

第二，
智能识别系统根据系统运转中提前设置的数值红线，在系统出现故障，或外部环
境可能引发危机时，将信息传输给数据收集系统和控制中心，数据收集之后进行
备案，中心发布下一步操作指令并传输给数据反馈系统。

第三，反馈系统接收指
令后，控制电气设备进行后续操作。

比如智能家居系统中，当电路电压负载过重时，总闸开关会根据事先预定的红线，立刻断开，保护电路连接的设备不受损害。

3.2系统功能实现的设计
数据采集：
传统电气设备采用人工数据控制，当发生故障时，通过人工方式与控制中心
取得联系，派遣专人进行维修。

基于智能技术下的数据采集系统，将用户终端智
能电子设备与控制中心连接，实时传输运转过程中的一切数据，接收后立刻处理，能够极大地提升控制效率。

因此要求电气自动化控制系统中必须设置数据终端收
集设备，可以说，数据的及时收集、传递是实现自动化控制功能的基础保障。

数
据种类包括系统运行时间、故障信息、外部接入信息、用户自主操作信息等。

其
中后三种都被定义为异常数据，需要控制中心审查，审核过程用时较短，会即时
反馈给用户，不会对用户正常使用产生影响。

故障信息会立刻上报，尽最快速度
为用户处理。

信息输送：
自动化控制系统中的信息输送必须具备双向性。

用户终端设备产生并收集一
切运行中的信息，将之传输给控制平台，平台根据预先设置的处理方式将处理指
令发送给电气设备，并督促设备执行。

传输设备包括电缆、光缆以及线路上的其
它设备。

程序编写时，根据传输距离的远近、故障的大小设计合理的解决方案，
确保信息传输过程中的安全性和时效性。

在此过程中，数据收集、反馈系统起到
主要作用。

除此之外，智能识别系统需要对信息进行具体分析，判断收集到的信
号是否在预设程序之内，如果是，则立刻“沟通”控制中心，请求处理，如果不是，系统无法自主处理，此时会触发内设预警系统，请求人工介入。

信息从产生
到传送，再到最后的处理过程都由收集系统记录成档案，方便工作人员查看。

电气自动化控制：
自动化控制的核心在于程序的设计。

程序分为不同的模块，每一个模块都有
对应的功能。

具体组成为：预设数据、传入信号、范围控制模块、传出信号、执
行设备、被控制对象、测量模块。

工作流程如下：第一，编写程序时，针对各个
设备可能出现的故障，设定临界值，临界范围内为正常运转状态，超出则为故障
状态。

第二，测量模块全时段工作，测定系统中的指定数据。

第三，系统出现异
常状况时，发出信号并传入范围控制模块，由该模块负责判断信号强度，生成后
续操作指令，作为传出信号传输给执行设备。

第四，执行设备接收信号之后，对
特定对象进行控制，使该对象暂时停止工作并切断电路。

第五，被控制对象会自
主产生新的数据并继续传输到测量模块，测量模块判定该数据是否恢复正常范围，如果判定“是”，则控制模块恢复被控制对象正常运转，如果判定“不是”，警
报系统会实时记录，并转人工处理。

以上就是电气自动化控制系统在程序编写上
的实现过程。

在系统设计时，还应该根据功能性偏重不同添加其他问题监控、处
理模块，使系统运转更加流畅。

需要特别注意的是，模块运转模式不同，特定的
模块应该游离于整体之外，发生故障时不会对系统正常运转产生影响。

3.3通讯功能的设计
通讯系统能够有效保证信息资源传输的精度以及传输速度。

信息时代，速度
决定一切。

目前电气自动化控制系统应用广泛，终端设备接入较多，若想提高通
讯质量和效率，常用的方式为无线、有线通讯技术相结合。

生活中最常见的有线
技术为利用电话线、网线实施通讯。

有线技术成本较低但是可靠性较差，一旦线
路遭受自然或人为原因被切断，需要沿着线路排查，浪费大量人力物力。

在特定
的场合，需要安装专线通讯，虽然可靠性极高，有专人负责维护，但是成本较高，并不适合大规模推广。

信息时代，无线通讯技术大力发展，具体组成为：进程操
作指令、串行口初始化、建立及启动串口监视线程、主线程、信息处理、进程结束。

系统正常运行时，主线程开始工作，使串行口初始化，监视线程开始运行，
出现通讯信号，主线程会立刻进行信息处理，处理完毕之后，如果没有新的信号，则串口监视线程会关闭。

在通讯过程中，通讯主站定时对分站进行询问，分站收
到具体数据后根据指令进行处理，然后将反馈信息传回主站，根据此种方式组成
电气自动化通讯监控系统。

4结束语
综上所述，电气自动化技术的应用推动了社会生产力的发展，但在新形势下，这类系统在设计和控制管理方面依然存在着不足，无法满足不断提高的社会生产
要求。

因此，需要对信息技术、计算机技术进行深入研究，将自动化水平更高、
更智能的技术应用于电气自动化控制系统中。

通过对系统架构、功能方面的优化
设计，进一步提升系统自动化水平，并降低故障概率和损失。

而基于智能技术的
电气自动化控制系统将有更完善的控制模块，整个系统的运行效率、稳定性和可
靠性得到了大幅度提升，将进一步为社会的发展做出重要贡献。

参考文献：
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[2]顾正明.探究智能化技术在电气工程自动化控制系统中的应用[J].数字化
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