电气自动化控制系统及设计

电气自动化控制系统及设计

【摘要】随着我国社会经济的飞速发展以及科技水平的不断提升，目前国内的电气自动化发展越来越迅速，尤其是在电气自动化控制方面有了长足的进步，极大的提高了电气自动化的生产效率和经济效益。本文主要对国内电气自动化系统的综合功能、设计原则等进行了全面、深入的分析，并且提出了具体的电气自动化系统设计措施，最后还对其未来的发展方向及趋势进行了简单的设想，以期能够为相关的研究分析提供有效的参考。

【关键词】电气自动化；控制系统；设计

近年来，随着我国社会经济的飞速发展以及科技水平的不断提升，电气工程自动化技术在我国的应用越来越广泛，其相应的控制系统的设计也就变得越来越重要。通常电气自动化控制系统设计的可靠性程度直接会影响到其生产工作效率的情况。简单来说，电气自动化企业只有确保了其控制系统设计的可靠性，才能保障其生产工作效率的提高以及经济效益的提升。因此，深刻了解电气自动化控制系统设计的综合功能和主要原则，并采取有效促使加强其控制系统的设计，已成为广大电气自动化企业面临的重要课题之一。

1.电气自动化系统的主要功能

电气自动化控制系统主要具备以下几点功能：

（1）能够做好发变组以及励磁变压器的保护和控制工作，可以说励磁变压器是这一系统控制中的一个重要组成部分；

（2）能够对PSS进行投退[1]，并且实现对6kV的一些高压厂用电压的快切装置状态的监视工作；

（3）电气自动化控制系统还能够实现对380V低压厂的电源监控，并承担对一些低压备的自投装置的控制和操作；

（4）在两台机器共同使用的情况下，电气自动化控制系统能够实现对部分高压启变压器的控制操作。

除此之外，该系统还能够控制柴油发电机组以及保安电源，并对直流系统等进行一些相关的和必要的监视。

2.电气自动化系统设计中的原则及要求

电气自动化系统的设计必须要符合一定条件，并达到一定的要求，具体体现在以下几点当中：

（1）对于设计方面的要求。电气自动化控制系统对设计的要求，具体体现在，其设计的主要参考依据和参照基础主要是机械以及工艺等对电气控制系统的详细要求。因此，在设计过程中，为了能够更加全面、详细、准确地将这些要求直观、清楚的呈现以及表达出来，工作人员就必须要做好元件状态表的检测工作，并严格、认真完成原件动作节拍表以及工作循环图[2]。与此同时，对于设计过程中的一些具有一定技术性要求的情况，应明确详细的技术指标，如调速要求一般要给出相应的调速技术指标；其他如启动、制动、转向、照明以及保护等的一些要求，则应充分提供给相应的生产依据。

（2）对于控制方式的要求。就目前的情况来看，绝大多数的电气自动化企业，在进行其控制系统设计时，其生产机械往往采取的是机电结合控制的方式来实现的。这样的方式对机械的与电气的关系考验较大，往往需要工作人员认真从制造成本、工艺要求、结构复杂性以及使用维护的方便等方面进行充分考虑。

（3）对于设计成本的要求。电气自动化控制系统设计关于成本方面的要求具体体现在：系统设计在保证基本满足控制要求的基础之上，尽量将其成本和难度降低。

电气自动化控制系统的主要设计原则：在电气自动化控制系统设计过程中，一定要具备正确性、安全性以及美观性等原则。所谓的正确性，指的是工作人员必须要对所使用的电气元件等进行认真、详细的分析，保证其安装的正确性；工作人员设计时必须按照标准操作规范进行操作，确保系统的可靠性及安全性；在前两个原则的基础之上，最好能够满足系统设计的美观性。

3.电气自动化系统的具体设计

3.1 现场总线监控设计

电气自动化控制系统设计中常用的一种设计思想和方式为现场总线监控设计。近年来，以太网以及现场总线等网络技术在我国变电所综合自动控制系统设计中的应用越来越广泛，并且其应用价值得到了很大的肯定。现场总线监控技术等的出现和应用，很大一部分原因在于当今新形势下，无论是国内外的自动化设备都在不断更新和改善，并且加上多年来其实际应用过程中积累了大量的优秀经验，因此在很大程度上促进了国内电气自动化控制系统设计的更新。

通常实施现场总线监控，除了能够针对已定间隔进行相关功能的设定外，还可以针对不同的间隔情况来进行合理的设计。此外，电气自动化企业选择实施现场总线的监控，对其相关智能化设备的安装提供了极大的便利，且其自身也具备了远程监控方式的优势，能够实现减少安装维护的工作量的同时，降低企业的投入，实现资金的最大程度节约。

3.2 远程监控设计

随着我国社会经济的飞速发展以及科学技术的不断创新和进步，电气自动化

控制系统的设计和应用中，远程监控及远程会议等技术的发展已经变得越来越成熟和完善，为电气自动化的发展起到极其重要的促进作用。目前电气自动化控制系统设计中远程监控设计的出现及应用，主要有以下几个优点：

首先，远程监控设计的组态相对比较灵活，因此安装时因环境而已，比较轻松；其次，采用远程监控的设计方式，能够减少所需要的电缆的长度，起到节省材料，减少安装费用的优点；最后，这种安装方式能够极大的提高电气自动化控制系统的可靠性[3]。但是采用远程监控的设计方式，无法实现在整个电气自动化控制系统中进行使用，因为与其他的传输方式相比，现场总线传输的速度相对较低。因此，上述这样的远程监控设计方式通常仅仅适用于一些比较小型的自动化监控系统中。

3.3 集中监控设计

集中监控设计也是电气自动化控制系统的一种设计方式，其最大的优势就是对控制站的运行以及保养等方面来说极为方便，且对于防护的要求也相对其他两种方式较低。但是企业在实际设计过程中，也必须要充分了解集中监控设计方式存在的缺点：第一，采用集中控制系统设计方式时，由于需要将控制系统中的一些重要功能完全放到一个处理器中来完成操作，因此往往在一定程度上增加了该处理器的工作量，容易降低整个系统的运行速度，最终不利于系统运转工作效率的提高。