电气设备的自动控制设计方案分析

电气设备的自动控制设计方案分析

发表时间：2018-11-02T22:25:49.190Z 来源：《电力设备》2018年第20期作者：索在鑫

[导读] 摘要：伴随着中国社会经济水平的提高同时也促进了电力工业的发展，相应的自动化技术也越来越广泛地应用于电气设备的控制。 (广东速美达自动化股份有限公司广东东莞 523841)

摘要：伴随着中国社会经济水平的提高同时也促进了电力工业的发展，相应的自动化技术也越来越广泛地应用于电气设备的控制。本文旨在通过对电气设备自动控制技术的功能特点、控制的原理、控制流程以及行业研究动态及发展前景进行深入分析，揭示自动控制设计在电气设备设计领域的行业现状，以期为今后相关领域的研究工作提供一定的理论借鉴，为电气设备控制提供相应的自动化控制参考，促进电气设备控制系统自动化水平的不断提高。

关键词：电气设备；自动控制；设计方案；分析

0.引言

在当前科学技术飞速发展的时代，为了满足社会产业的发展需要，自动化技术控制方案的研发方向也更倾向于工业生产和建设。电气设备行业在其技术控制设计方案的制定过程中。能将先进的电子信息技术成功转换应用于设备的自动控制，以期能促使自动控制技术在近似产业或行业中的普及使用，将复杂的人为控制系统转变为简单的自动控制操作。因此自动控制技术在电气设备中的应用现状及前景发展将代表了整个自动控制技术的发展趋势[1]。本文旨在通过对电气设备自动控制技术的功能特点、控制的原理、控制流程以及行业研究动态及发展前景进行深入分析，揭示自动控制设计在电气设备设计领域的行业现状，以期为今后相关领域的研究工作提供一定的理论借鉴。

1.电气设备自动控制技术功能及技术特点分析

运行设备的逐渐自动或半自动化应用，是当今各行各业生产发展的必然趋势，高效而智能的工业生产势必会带动生产力的发展，推动世界工业生产正朝着无人化工厂的方向前进。当今各行各业的生产或发展，不论是技术型开发、产生生产还是军事管理等，均离不开生产过程的自动控制技术，可见自动控制技术在世界生产力的推动中具有多么高的技术地位。开环和闭环控制是在电气设备自动控制的两种基本方式。在当今的工业生产中广泛应用电气设备自动控制技术，不仅可以减少物理和财力资源的使用，还可以提高设备运行可靠性，安全系数，同时实现信息的快速传输和设备支出的快速响应[2]。

其基本功能包括：①控制和操作发电机变压器组的插座断路器隔离开关。发电机变压器组出口断路器电路电压高，人为操作安全隐患大。自动控制技术的应用可以将其从手动操作转换为自动控制操作。②发电机励磁系统，在正常情况下，发电机主要在欠励磁条件下工作。这些包括激励和退磁的相关操作，控制装置的相互切换，磁化，退磁操作，电力系统稳定器输入和退出操作。③发电机组变压器组保护区内的高压侧保护励磁电压保护和控制也需要参与自动控制技术。④电气设备的并网。开关的电网连接具有自动和手动循环连接模式。

2.电气设备自动控制技术的工作原理分析

开环和闭环两种控制方式是电气设备自动控制的基本方法。开环控制是根据预设程序依次发出信号控制对象，开环控制系统不控制反馈结果影响电流控制系统[3]。闭环控制系统由传感器和控制/执行/比较/反馈设备组成。闭环控制系统需要通过传感器将控制对象转换为数字信号并将其传输到控制设备。控制装置将反馈结果与参考值进行比较，并根据误差产生控制信号，然后通过执行元件控制受控对象，使最终状态接近预期状态。在实际应用中，闭环控制方法比开环控制方法使用得更广泛。

3.电气自动化控制技术的基本工作流程分析

控制信号和回波信号通常是电气设备的自动控制信号的两种形式。控制信号，也称为数字控制信号，是通过控制信号控制电气设备的操作的自动系统。回波信号也是数字信号，它是电气设备控制中心向反馈电气设备输出的信号的控制。主要目的是将来自控制系统的信号与来自电气控制中心的信号分开。这种类型的信号主要用于指示目的或作为链信号在逻辑配置中操作。根据信号的类型，自动控制信号可以分为保持型和脉冲型信号。回波信号通常是保持型信号，并且控制信号可以根据不同的功能分为准启动，实际启动信号，停止操作信号。当电气设备自动控制系统只有一个保持信号，则被锁定时允许电气设备启动，反之则停止电器设备的运行。电气设备应根据具体的启动实际启动信号和停止信号的状态确定设备的工作状态，如设备的运行和停止[4]。

4.电气自动化控制技术的行业发展及应用现状

电子信息的先导作用是在自动控制技术行业发展中不可或缺的重要贡献者。①随着电子信息技术的发展，人们开始从电气设备中学习，并开始开发电气自动化控制技术。继电器和接触器的电网是自动化技术的初试应用。②20世纪60年代初，快速发展的自动控制技术，促成了自动控制理论的初步形成，大大提高了生产过程控制过程和管理。③70年代，同心微电子技术发展迅速，越来越复杂的电气自动化设备控制早已不是早期的自动控制技术所能满足的。电子信息技术的发展为解决这一问题提供了方向，即人工智能与电子信息技术的结合，电气自动控制技术的发展已大大加快。④80年代电气控制技术的发展日新月异。

近年来，日趋职能化的电气自动化控制系统不断被应用到电气自动化生产行业的全过程。电子信息技术的发展同时会从促进电气工业中的设备操作数据的不断简化更新，可实现业务处理数据和雇员信息数据的同时处理。它实现了对生产设备的及时，高效和准确的监控，以确保数据的准确性和及时性。电气设备更新变得越来越自动化：电气设备的升级，自动化技术是购买设备的重要指标。

（2）电气设备自动化控制技术在设备维护和维护方面得到了迅速发展。电气自动控制技术基于计算机系统中人机界面的灵活性，同时具备防盗系统，易于集成数据的高效管理。

5.电气自动控制技术行业发展及应用前景

新技术的应用和发展导致电气自动化控制技术的不断发展，特别是对于计算机应用。近年来，计算机技术的快速发展，促进了行业内计算机技术在自动控制领域的大规模应用，“计算机-自动控制”联合技术的使用，可以从根本上完善传统电气控制技术的缺陷。其有效发展主要基于对传统技术的突破，对市场需求的把握，对技术创新的开拓，最终促进电力工业的高速发展。提高控制系统的安全性是电气自动控制技术的发展的首先着力点，以确保控制技术的可靠性和开放性。此外，加强控制技术的创新，开拓自动控制领域新技术的融合使用，不断提高我国电气行业自动控制的基础现状，为我国电气行业经济的快速发展奠定夯实的基础。

近年来，电气设备自动控制系统中PLC（Programmable Logic Controller；可编辑逻辑控制器）控制系统可以为电气设备分配资源，实现智能化和智能化管理，有助于克服当前面临的一些困难和挑战。然而，目前对PLC总线设备的研究还不够系统，各领域的专家正在密