电气设备的自动控制设计

电气设备的自动控制设计

作者：徐峻巍

来源：《科学与财富》2013年第10期

摘要：在当前的社会发展中，电子技术以及计算机技术在社会各个行业中得到了广泛的应用，自动化控制技术是其发展的必然趋势，在社会各领域中发挥着重要的作用。电气设备是人

们生活与工作中的基础设施，对其实现自动化控制有利于提高人们的生活水平与生活质量，促进了社会经济的健康发展。本文就电气设备的自动化控制技术进行分析。

关键词：电气设备；自动化；控制设计

在当前的社会发展中，电子技术得到了迅猛的发展，电气设备中也采用了各种先进的自动化技术，并应用在社会各个领域当中。电气设备实现自动化有利于促进社会经济的快速发展，有利于提高电气设备运行的可靠性以及工作效率，还有利于改善电力系统运行的条件以及保证电力输送的质量。随着社会的发展以及电气自动化技术的普及，人们越来越关注电气设备的中控制设计。在实际工作中，我们只有不断提高电气设备自动控制的可靠性，才能够提高电力输送的质量以及社会经济效益。

一、电气设备中自动控制技术的应用

在当前的社会发展中，各个行业的发展已经离不开自动化控制技术，不管是技术发展、产品生产还是军事管理以及人们生活当中，自动控制技术都占有非常重要的地位。所谓自动控制技术也就是以控制理论为基础，采用先进的技术来控制某项工作的完成，使其按照人的意志完成，达到预期的效果。在电气设备自动化控制技术中所应用的原理中，自动化控制技术可以分为两种控制手段，其一是闭环控制方式，这种方式与人的行为非常相似，是通过信息的反馈来进行控制的，主要是由传感器、控制装置以及执行机构等各个装置组合而成。其工作原理是：首先，需要通过传感器来检测某一对象的运行状态，并采集相关信息，再将信息转变为物理信号；其次，将转变成的物理信号直接传递到控制装置当中，此时控制装置就会根据实际情况来对其运行状态以及设计要求进行对比分析，再对其状态合理的控制；最后，通过执行机构来将控制对象纠正，使之达到设计的要求。在使用过程中，闭环控制手段极容易受到其本身的影响，在社会中得到了广泛的应用；其二是开环控制方式，也就是根据事先设定好的流程来对对象发出的信号进行控制，由于信号发出会受到各种条件的限制，导致开环控制方式也容易受到各个方面的影响。自20世纪80年来以来，电子技术得到了飞跃的发展，尤其是微电子技术，由于其能够有效的控制某一对象而被广泛的应用在社会工业领域当中，例如电梯生产、自来水厂等行业当中、在电气设备中采用自动控制技术能够避免造成用户的不变，有效防止了其在开发过程中遇到的困难，提高了产品的开发效率，最终提高产品及企业的社会经济效益以及市场竞争实力。

二、电气设备的自动控制的基本流程结构

根据信号的取向方面来看，自动化控制技术所采集的信号可以分为两种，第一种是控制信号，也就是采用自动化控制系统来对电气设备运行的信号进行控制；第二种也就是回讯信号，即电气设备控制中心对反馈的电气设备信号进行有效的控制，这种可以当做联锁信号应用在逻辑组态当中。在实际工作中，为了防止强弱电信号之间发生干扰情况，我们需要在电气设备的机柜之间设计一个继电器，其主要目的是为了将信号来往控制系统与电气控制中心所发出的信号相互隔离。根据信号发出的类型可以将自控信号分为保持型型号以及脉冲型信号，一般情况

下，回讯信号是保持型信号，而根据控制信号的作用可以将其分为以下四种信号：允许启动信号、启动信号、停止信号以及联锁停止信号。

1、保持型信号的控制流程结构

在一个线路当中，通常只有一个保持型的控制信号，当控制信号处于闭合状态的情况下，我们才能够启动电气设备，使之实现正常运行的状态；而当其处于断开的状态时，电气设备将会停止运作。由于信号是保持型，自控系统应根据允许起动和联锁停止条件，输出正确的开闭控制信号。该条件在自控系统内组态完成。如图1所示。

2、保持型启停信号组态逻辑

若将逻辑与门输入端的四个信号，改为四路DO控制信号输出，即将控制系统的软件逻辑组态转换为电气控制回路的硬件组态逻辑，则控制程序结构，由于信号为保持型，在组态逻辑中必须设置复位按钮，保证在重新启动电气设备前复位。

在应用中，通常会采用启动和停止两路DO控制信号输出，此时，控制信号一般为脉冲型。

3、脉冲型信号控制程序结构

与保持型信号的控制流程结构相比，在电气控制回路中并联了接触器常开辅助接点，此时，控制信号采用保持型，同样可以起到控制作用，但同样必须设置复位按钮。在不同的工程应用中，工艺及电气控制要求也不尽相同，控制程序结构会有所改变。但根据实际的工程应用经验来看，应将允许启动和联锁停止条件简化为一路DO控制信号输出，这是因为增加控制信号，就需要增加隔离继电器，电气线路就稍显复杂，不仅增加了故障点，也给维护带来一定的困难，所以一般将允许启动和联锁停止条件在控制系统内组态，最终以一路DO点控制信号输出。也因此，在实际工程应用中，第一种和第三种的程序结构应用较多。如图2所示。

四、结束语

通过以上分析，可进一步总结出电气设备常用控制程序结构的适用场合，保持型信号的控制流程结构一般运用于单独由自控系统控制的场合，脉冲型信号的控制流程结构运用于远程就地均可操作的场合，同时，图2c中控制信号若为保持型（控制效果同图1d），并设置复位按钮，可以运用在大型电气设备或安全等级要求较高的场合。

参考文献

[1]陆德民.石油化工自动控制设计手册 [M].3 版.北京：化学工业出版社，2001

[2]解怀仁，等.石油化工仪表控制系统选用手册[M].北京：化学工业出版社，2010