自动化控制系统及设计 陈超

自动化控制系统及设计陈超

发表时间：2018-08-06T15:47:02.043Z 来源：《电力设备》2018年第10期作者：陈超[导读] 摘要：近些年来，经济和社会不断进步，人们越来越希望关注生产力的提高，电气自动化控制就变得至关重要。

（厦门瑞骏电力监理咨询有限公司福建厦门 361000）摘要：近些年来，经济和社会不断进步，人们越来越希望关注生产力的提高，电气自动化控制就变得至关重要。本文首先介绍了电气自动化控制系统的概念，然后从目前研究热点技术——智能技术出发。最后，分析了电气自动化控制系统的发展趋势。

关键词：电气自动化；控制系统；智能技术 1电气自动化的现状

首先，电气自动化系统信息化。信息技术在纵向和横向上向电气自动化进行渗透，纵向上，信息技术从管理层面对业务数据处理进行渗透，利用信息技术可以有效存取财务等管理数据，对生产过程动态监控，实时掌握生产信息并确保信息的全面、完整和准确；横向上，信息技术对设备、系统等进行渗透，微电子等技术的应用使控制系统、PLC等设备界线从定义明确逐渐变得模糊，而软件结构、组态环境、通讯能力等的作用日益凸显，网络、多媒体等技术得到了广泛应用。

其次，电气自动化系统使用、维护与检修简易化。WindowsNT等已经成为实施电气自动化控制平台、规范以及语言的标准，基于Windows的人机界面成为了电气自动化的主流，并且基于Windows的控制系统有着灵活、易于集成等优势，也得到了广泛的应用。采用Windows操作平台使得电气自动化系统的使用、维护和检修更加简单、方便。

最后，实现分布式控制应用。电气自动化系统通过串行电缆连接中央控制室、PLC、现场，将工业计算机、PLC的CPU、远程I/O站、智能仪表、低压断路器、变频器、马达启动器等连接，将现场设备的信息收集到中央控制器。分布式控制应用通过数字式分支结构的串行连接自动化系统与相关智能设备的双向传输通讯总线，将PLC、现场设备与相应的I/O设备连接起来，使输入输出模块发挥现场检查和执行的作用。

2电气自动化控制系统设计思想

2.1集中监控

集中监控这个方式的最大的优点是控制站的运行保养方便、防护要求低和简便的系统设计方法。不过这也给集中监控带来了缺陷，即这样把控制系统种的每个重要的功能都放到一个处理器里面去操作，大大增加了处理器的工作任务量，降低了系统的运行速度，不利于工作效率。在监控所有的电气控制设备时，每次增加监控对象时主机冗余下降，还需要企业增加投资，增加电缆的数量而且电缆运输距离的加长也会影响控制系统的稳定性和可靠性。电缆距离的加长，使电缆查线任务加大，因此增大维护量，还存在着由于接线复杂，造成在查线或者传动过程中的操作失误的可能。所以，在使用集中监控方式前，要认真处理好以上的问题。

2.2远程监控

伴随科技的发展，远程视频、远程监控和远程会议等技术已经渐渐成熟，远程监控方式的优势在于节省电缆、安装费用少、节省材料、提高可靠性、组态比较灵活。不过这种监控方式不能在全场的电气自动化系统构建中使用，主要是现场总线的传输速度比其他的方式要低，而且电厂的电气通讯量过于多，所以远程监控方式一般情况下只适用玉小型的监控系统，在设计电子自动化控制系统的要重要考虑的地方。

2.3现场总线监控

目前现场总线这些电脑网络技术和以太网已经在变电站综合自动化控制系统中的到了广泛的应用。现在研究智能化的日新月异和智能化设备的不断更新，加上在多年来应用上已经积累的丰富的经验，都大大加速了电气自动化控制系统的更新。现在的现场总线监控不仅可以针对已定间隔的情况设定功能，还可以面向不同的间隔进行合适的设计，而且对于智能化设备的安装也十分快捷方便，同时还具备远程监控方式的所有优势，控制模拟量变送器、隔离设备等的使用数量，从而节约大量的费用和安装维护的工作量，降低企业的投入，减少企业的成本。

3电气自动化控制系统的设计要点

3.1 智能化设计

电气自动化控制系统的智能化设计是借助软件模块的设计来实现的。如发电厂电气自动化控制系统的数据采集系统是由多线程在线可编程并行数据参数设计实现，以及PLC控制器作为控制系统的单机控制系统，集中控制系统和分布式控制系统等。无论是哪一种的PLC控制系统，都要根据实际需要，在编辑器内进行自动化参数设置，然后通过操作系统和应用软件对智能化的PLC模块进行激活，因此在电气自动化控制系统的设计上，较为重要的一点是软件的设计。

3.2 节能化设计

电气自动化控制系统的设计需要体现节能的特点，由于目前我国加强对环境的保护政策，提供低碳节能，因此在设计要点上同样要体现节能化，在能源紧张的世界格局下，人类越发地珍惜历史给人们留下的这部分财产，每用一点都要小心翼翼，生怕浪费，当节能成为所有这些行为的发生基础时，我们就不得不在能源使用上另辟蹊很苦。

3.3 可靠性设计

电气自动化控制技术无论是PLC控制技术，现场总线技术，还是变频技术以及DCS技术，微电子技术，在控制系统设计上都要考虑可靠性。尽管这些新的电气自动化控制技术具有较高的可靠性和安全性，但一旦出现问题，往往会给用户带来极大的损失，因此在设计上要加强可靠性措施，提高控制系统的可靠性。

3.4 规范化统一设计

由于电气化控制系统应用于各行各业，它的规范化，标准化是促进设计科学合理的有效手段，为了更好地将控制模块应用于各行各业，在自动化模块设计上要充分实现规范化设计。总结典型的设计思路，从而使典型设计起到部分标准和规范性的作用。PLC控制系统应用在企业自动化控制中时，同一企业或系统应尽量使用同一机型或同一生产厂家的PLC，因为这样的PLC的接口，标准以及对软件的兼容性要强于不同厂家的PLC备件，同时PLC外部设备和工具软件还可以共享，降低成本。 4探讨电气自动化控制系统的发展趋势

OPC（OIJEforProcess Control）技术的出现，IEC61131的颁布，以及Microsoft的Windows平台的广泛应用，使得未来的电气技术的结合，计算机日益发挥着不可替代的作用。IEC61131已成为了一个国际化的标准，正被各大控制系统厂商广泛采纳。Pc客户机/服务器体系结构、以太网和Internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融和，电子商务的普及将加速着这一过程。Internet/Intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据，也可以对当前生产过程的动态画面进行监控，在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用，将对未来的自动化产品，如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。

结束语：智能化技术能够使原本人工无法操作完成的工作或者操作起来非常复杂的工作解决起来智能快捷，在电气自动化控制系统中仍是如此，智能化技术的应用能够有效地减轻工作的繁杂度，使电气自动化控制趋向自动智能，同时还能提升电气自动化系统的效率和准确度。

参考文献：

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