電氣自動化控制系統(tǒng)的應用及發(fā)展探討

丁運芳（上海浦馬機電工程技術有限公司，上海200333）

電氣自動化控制系統(tǒng)的應用及發(fā)展探討

丁運芳
（上海浦馬機電工程技術有限公司，上海200333）

隨著科技的不斷進步，電氣自動化技術在生產(chǎn)、生活活動中得到了廣泛的應用。電氣自動化控制系統(tǒng)具有快速、高效、準確的特點，保障了各項工作的順利進行。論文對電氣自動化控制系統(tǒng)進行了簡單分析，并探討了電氣自動化控制系統(tǒng)的應用及發(fā)展。

電氣自動化技術；自動控制系統(tǒng)；應用；發(fā)展

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.119

1 引言

近年來，自動化技術、智能化技術在各行各業(yè)得到了廣泛的應用，同時，推動了電氣工程的進步和發(fā)展，因此，電氣工程在各項生產(chǎn)和生活活動中具有重要的應用價值。利用現(xiàn)代化的計算機技術、信息技術等可以有效提高電氣工程的運作效率。電氣自動化控制系統(tǒng)通過先進的科學技術可以實現(xiàn)自動化、智能化控制，改變了傳統(tǒng)的工作模式，取代了繁瑣的人為操作，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效益，同時，為人們的工作和生活提供了很多便利。

2 電氣自動化控制系統(tǒng)簡析

2.1 電氣自動化控制系統(tǒng)的含義

電氣自動化控制系統(tǒng)指的是不需要人為參與的一種自動控制系統(tǒng)，可以通過監(jiān)測、控制、保護等儀器設備實現(xiàn)對電氣設施的全方位控制。電氣自動化控制系統(tǒng)主要包括供電系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、自動與手動尋路系統(tǒng)、保護系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等。供電系統(tǒng)為各類機械設備提供動力來源；信號系統(tǒng)主要采集、傳輸、處理各類信號，為各項控制操作提供依據(jù)；自動和手動尋路系統(tǒng)可以借助組合開關實現(xiàn)自動和手動的切換；保護系統(tǒng)通過熔斷器、穩(wěn)壓器保護相關線路和設備[1]；制動系統(tǒng)可以在發(fā)生故障或操作失誤時進行制動操作，以減小損失。

2.2 電氣自動化控制系統(tǒng)的分類

電氣自動化控制系統(tǒng)可以從多個角度進行分類，從系統(tǒng)結構角度分析，電氣自動化控制系統(tǒng)可以分為閉環(huán)控制系統(tǒng)、開環(huán)控制系統(tǒng)和復合控制系統(tǒng)；從系統(tǒng)任務角度分析，電氣自動化控制系統(tǒng)具體分為隨動系統(tǒng)、調節(jié)系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)；從系統(tǒng)模型角度進行分類，電氣自動化控制系統(tǒng)主要包括線性控制系統(tǒng)和非線性控制系統(tǒng)兩種類型，還可以分為時變和非時變控制系統(tǒng)；從系統(tǒng)信號角度進行分類，電氣自動化控制系統(tǒng)可以分為離散系統(tǒng)和連續(xù)系統(tǒng)。

2.3 電氣自動控制系統(tǒng)的工作原則

電氣自動化控制系統(tǒng)的工作過程中，不是連接單一設備，而是多個設備相互連接同時運行，并對整個運行過程進行系統(tǒng)性調控，同時，需要應用生產(chǎn)功能較完整的設備進行生產(chǎn)活動控制，并設置相關的控制程序，對設備的運行數(shù)據(jù)進行顯示和分析，從而全面掌握系統(tǒng)的運行狀態(tài)。電氣自動化控制系統(tǒng)需要遵循的工作原則主要包括以下幾點：（1）具備較強抗干擾能力，由于是多種設備相互連接同時運行，不同設備之間會產(chǎn)生干擾，電氣自動化控制系統(tǒng)要通過智能分析使設備提高排除異己參數(shù)的抗干擾能力；（2）遵循一定的輸入和輸出原則，結合工程的實際應用的特點及工作設備型號，技術人員需調整好相關的輸入與輸出設置，并根據(jù)輸入數(shù)據(jù)對輸出數(shù)據(jù)進行轉化，通過工作自檢避免響應緩慢問題，并對設定的程序進行漏洞修補，從而實現(xiàn)定時、定量的輸入和輸出[2]。

3 電氣自動控制系統(tǒng)的應用價值

隨著科技的進步和工業(yè)的發(fā)展，電氣自動化生產(chǎn)水平也得到提高，因此，加強系統(tǒng)的自動化控制尤其重要。電氣自動化控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)過程的自動化操控及機械設備的自動控制，從而降低了人工操作難度，極大地提高了工作效率，其應用價值具體體現(xiàn)在以下幾點。

3.1 自動控制

電氣自動化控制系統(tǒng)的一個主要應用功能就是自動控制，例如，在工業(yè)生產(chǎn)中的應用，只需要輸入相關的控制參數(shù)就可以實現(xiàn)對生產(chǎn)機械設備的自動控制，緩解了勞動壓力。電氣自動化控制系統(tǒng)還可以實現(xiàn)運行線路電源的自動切斷，還可以根據(jù)生產(chǎn)和制造需要設置運行時間，實現(xiàn)開關的自動控制，避免了人工操作出現(xiàn)的各種失誤，極大地提高了生產(chǎn)效率和質量。

3.2 保護作用

工業(yè)生產(chǎn)的實際操作中，會受到各種復雜因素的影響，例如，生產(chǎn)環(huán)境復雜、設備多樣化、供電線路連接不規(guī)范等，極易造成設備和電路故障。傳統(tǒng)的人工監(jiān)測和檢修難以全面掌控設備的運行狀態(tài)，導致各種安全隱患問題。通過應用電氣自動化控制系統(tǒng)，在設備出現(xiàn)運行故障或線路不穩(wěn)定時，可以通過保護系統(tǒng)實現(xiàn)安全切斷，終止運行程序，避免了安全事故和經(jīng)濟損失，保障了電氣設備的安全運行[2]。

3.3 監(jiān)控功能

監(jiān)控功能是電氣自動化控制系統(tǒng)應用價值的重要體現(xiàn)，在計算機控制技術和信息技術的支持下，技術人員可以通過應用報警系統(tǒng)和信號系統(tǒng)，對系統(tǒng)的運行電壓、電流、功率進行限定設置，但超出規(guī)定參數(shù)時，可以通過報警裝置和信號指示對整個系統(tǒng)進行實時監(jiān)控。此外，電氣自動化控制系統(tǒng)還可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控，將各系統(tǒng)的控制計算機進行有效連接，通過識別電磁波信號，在遠程電子顯示器中監(jiān)控相關設備的運行狀態(tài)，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測和控制。

3.4 測量功能

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)測量主要通過工作人員的感官進行判斷，例如，眼睛看、耳朵聽，從而了解各項工作的相關數(shù)據(jù)。電氣自動化控制系統(tǒng)具有對自身電氣設備電壓、電流等參數(shù)進行測量的功能，在應用過程中，可以實現(xiàn)對線路和設備的各種參數(shù)進行自動測量，還可以對各項測量數(shù)據(jù)進行記錄和統(tǒng)計，為后期的各項工作提供可靠的數(shù)據(jù)參考，方便工作人員的管理。

4 電氣自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

4.1 統(tǒng)一化的發(fā)展趨勢

電氣自動化控制系統(tǒng)的實際運行過程中存在著硬件和軟件兼容性問題，例如，舊式的電氣設備常常出現(xiàn)接口不統(tǒng)一、應用軟件不統(tǒng)一的問題，因此，實現(xiàn)硬件和軟件的統(tǒng)一化成為電氣自動化控制系統(tǒng)的一個重要發(fā)展方向。目前，我國在電氣自動化控制系統(tǒng)硬件、軟件設計方面還沒有建立統(tǒng)一的標準，需要相關研究人員和技術人員加強系統(tǒng)兼容性的研究和分析，為電氣設備制造行業(yè)提供一個規(guī)范化、統(tǒng)一化的電氣自動控制系統(tǒng)設計標準[3]。

4.2 智能化的發(fā)展趨勢

電氣自動控制系統(tǒng)的智能化成為企業(yè)發(fā)展的必然需求，各項生產(chǎn)和生活活動對智能化產(chǎn)品的要求越來越高。目前，對于以太網(wǎng)在自動化系統(tǒng)中的應用，已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗，智能化的電氣設備也有了很快的發(fā)展。由于智能化技術具有良好的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，使電氣設備能完全擺脫人工操作，只通過計算機即可達到良好的控制效果。未來電氣自動化控制系統(tǒng)智能化的發(fā)展方向為每一個環(huán)節(jié)都能進行智能化作業(yè)，形成一套全面智能化作業(yè)的系統(tǒng)。

4.3 創(chuàng)新化的發(fā)展趨勢

現(xiàn)階段的電氣自動化控制系統(tǒng)在通訊設計方面，還主要依靠有線技術實現(xiàn)電氣設備的連接。隨著無線技術的發(fā)展和應用，在電氣自動化控制系統(tǒng)中可以實現(xiàn)有線技術和無線技術的有機結合，突破線纜的局限性。實現(xiàn)電氣自動化控制系統(tǒng)在這方面的創(chuàng)新，需要解決2個問題：（1）無線數(shù)據(jù)通訊和有限數(shù)據(jù)通訊存在協(xié)議上的隔核；（2）無線通訊的信號不夠穩(wěn)定，計算機不能應用無線技術穩(wěn)定的指揮電氣設備運作。因此，人們要提高無線技術的通訊質量，使電氣自動化控制系統(tǒng)實現(xiàn)多渠道的控制。

5 結語

總而言之，電氣自動化控制系統(tǒng)在生產(chǎn)、生活各項活動中具有重要應用價值，可以實現(xiàn)自動控制、及時保護、實時監(jiān)控、自動測量、智能化操作等功能，保障了電氣系統(tǒng)和設備的安全穩(wěn)定運行。在未來的發(fā)展中，電氣自動化將會進一步提高，實現(xiàn)更高要求的自動化與智能化技術體驗。

【1】周亞峰.淺談電氣自動化控制系統(tǒng)的應用及發(fā)展趨勢[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2011(6):313-314.

【2】唐靜.淺談電氣自動化控制系統(tǒng)的應用及發(fā)展[J].電子世界,2014(3): 87-88.

【3】賈巖.淺析電氣自動化控制系統(tǒng)的應用及發(fā)展趨勢[J].電子技術與軟件工程,2016(17):145.

表4 調節(jié)池周邊地下水位抬升模擬計算成果

計算表明，調節(jié)池周邊地下水位抬升高度為0.99～1.59m，地下水位埋深在地表以下1.4～2.0m，根據(jù)工程經(jīng)驗，一般情況下不會發(fā)生周邊地表產(chǎn)生沼澤或積水的問題。

2.2.6 調節(jié)池滲漏損失估算

由于調節(jié)池修建在弱或中等透水的地層上，池底部未進行防滲處理，調節(jié)池的滲漏損失模擬計算成果列于表5。

經(jīng)計算，調節(jié)池的日滲漏損失均在35m3/d內(nèi)，占日調節(jié)水量225萬t的0.16/10000，占調節(jié)池有效容積46.35萬m3的0.76/10000。是《給水排水構筑物施工及驗收規(guī)范》（G月J 50141—2008）計算值的1/7左右，認為調節(jié)池的滲漏損失是可接受的。

表5 調節(jié)池滲漏損失估算成果

3 結語

對調節(jié)池池壁結構的滲流穩(wěn)定性和滲漏損失量的模擬計算，闡述了該方法在工程中的實際應用，對同類調節(jié)池設計時的滲流穩(wěn)定分析、滲漏損失測算，以及因調節(jié)池內(nèi)水外滲引起周邊地區(qū)水位抬升對周圍環(huán)境可能造成沼澤化的影響分析，具有一定的借鑒作用。

【參考文獻】

【1】SL 265—2001水閘設計規(guī)范[S].

【收稿日期】2016-10-20

Application and Development of Electric Automation Control System

DING Yun-fang
(Shanghai Puma Mechanical&Electrical Engineering Technology Co.Ltd.,Shanghai 200333，China)

With the development of science and technology,electrical automation technology has been applied in production and life activities.The electrical automatic control system has fast, efficient and accurate characteristics, it guaranteed all works running smooth. This article hascarried on the simple analysis to the electrical automatic control system, and has discussed the electrical automatic control system the applicationand the development situation.

electrical automation technology; automatic control system; application; development

TM76;TM921.5

A

1007-9467（2016）12-0047-03

2016-09-28

丁運芳（1979～），男，湖北孝感人，工程師，從事電氣自動化工程設計及項目管理研究。