电气自动化控制系统及设计刘洪超
发表时间：2018-07-12T10:28:40.543Z 来源：《基层建设》2018年第16期作者：刘洪超[导读] 摘要：在我国经济与科技快速发展的今天，我国电气自动化控制系统的发展速度也在不断加快，这种发展速度的加快使得我国电子自动化系统的生产效率与经济效益大大提升，在这种背景下，本文就电气自动化控制系统及其设计进行了具体研究，希望能够以此推动我国电气自动化控制系统的进一步发展。

亚翔系统集成科技（苏州）股份有限公司重庆分公司重庆 401147 摘要：在我国经济与科技快速发展的今天，我国电气自动化控制系统的发展速度也在不断加快，这种发展速度的加快使得我国电子自动化系统的生产效率与经济效益大大提升，在这种背景下，本文就电气自动化控制系统及其设计进行了具体研究，希望能够以此推动我国电气自动化控制系统的进一步发展。

关键词：电气自动化控制；系统设计 1电气自动化控制系统概述
1、电气自动化控制系统介绍
概括来说电气自动化控制系统是一种为了监管电力设备而出现的系统形式，而其本身的功能实现完全建立在计算机的基础上。

在电气自动化控制系统的应用中，这一系统能够通过管道温度、电流、电压等数据对电力设备进行监控，当发现电力设备出现异常后，电气自动化控制系统会立即启动控制装置，这样就可以最大程度上降低电力设备可能受到的危害。

2、电气自动化控制系统功能
一般来说，电气自动化控制系统的应用能够对发变组与励磁变压器进行较好的保护、对pss进行投退、实现对380V低压厂的电源监控、对部分高压启变压器的控制操作、柴油发电机组的控制、保安电源的控制等，都属于电气自动化控制系统所具备的系统功能，这些功能的发挥较好的保证了电气设备的正常运行。

2电气自动化设计思想基础和特点根据传统方法设计方式，电气设备的控制系统、计量和运行主要是由分立的机械部件通过物理方式来完成，相互之间通过复杂的运行可以达到用户要求的配电设置。

电气自动化控制系统是由计算机，通过软硬件组态对电气执行控制和管理的过程。

上述两类设备是由不同的供应商提供，界限分明。

两类设备要由工程项目的设计人员通过现场要求和统一控制管理划定互联的明显界面，相互协调。

用电的高、中、低压变电、配电系统，要依据电气设备的用电负荷标准和设备的分布情况进行设计。

然后根据供电方条件、需求和电气设备的需求和特性进行变电、配电系统的进一步计量、控制的设计。

3电气自动化的现状
1、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。

2、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。

3、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。

4在电气控制系统进行自动化设计过程中应该注意的问题 1、注重电子元器件的设计与选用
电子控制系统的自动化装置是由多个部分组成的，其中电子元器件是非常重要的部分之一，，只有选择了合适的电子元器件才能使得对电器控制系统的自动化设计能够长期使用，降低其生产成本。

2、注意在电气控制系统自动化设计中电子设备外部环境的不利因素
电子设备所处的环境是很复杂的，使用情况的好坏以及寿命的长短都在很大程度上受到外部环境的影响，外部环境是电气自动化控制系统能够顺利运行的重要保障。

所以在对其进行设计的过程中，要格外的注重外部环境的影响与损害，空气湿度大等外部环境问题都会对电气控制系统产生很大的影响，这就会严重的影响电厂的效益和生产成本问题。

3、电气控制系统的自动化设计要注重符合实际情况
设计电气自动化控制系统的目的就在于更好的适应于电力企业的需要，所以设计的初始阶段，就要足够的考虑到它的适用性，要对相应的零部件和系统软件进行符合电力企业需要的专业化检测，使设计出的控制设备能够既符合需要又能够让自动化控制系统可以发挥出更好的作用。

5电气自动化控制系统的设计
1、集中监控方式
这一监控办法的特征是容易维护，对于控制站，防护等级需求的不高，系统更容易实现设计。

但是，因为集中式，它的运行办法是把所有的功能综合到一个处理器，完成处理工作，因此，对于处理器来说承受了巨大的工作压力，因为电气设备都是在监控内进行的，如果监控目标不断出现，就会导致主机冗余降低，而电缆随之变多需要的花费增大，距离较长的电缆，如果产生了干扰情况也会导致系统不稳定。

并且，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，因为用于分隔刀闸的在接点位置上暴露出缺陷。

使得设备运作异常困难，这样的接线很难完成二次接线，线和线的连接比较复杂，而设备的操作难以实现，使维护工作雪上加霜，并且，存在因为查线以及运动时，因为线的多而复杂产生错误动作的可能。

2、现场总线监控方式
目前，对于以太网（Ethernet）、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，并且，有了丰富的动作指令，对于有智能性质的电气设备，其发展也是十分明显的，这些因素使网络的监控和发电厂之间的关系作出了铺垫。

总线监控让设计的目标更明确，针对间隔的差异，在功能上也有不一样的显现，因此，可以作为间隔的状况开展设计。

使用这样的监控办法，包含了所有远程监控办法的优势，并且能够降低隔离设备的总数，也包括隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等，对于智能设备，应当立马进行装配，如果使用通信线和监控系统之间连接起来，就能省掉许多的控制电缆，使投资节省，此外，装置与装置间的功能互不干扰，装置和装置的关联是由网络产生的，网络组织比较轻松，使得系统更可靠，更稳定，每一个装置如果发生错误也仅牵连到元件，而不会整体停滞，所以，现场总线监控能够作为以后发电厂网络监控的最好方法。

6新设计思想与未来技术发展趋势的契合
嵌入式控制装置将覆盖全部现场设备,现场总线通讯协议统一至最少的数量,嵌入式控制装置具有完全符合标准现场总线通讯协议的网络通讯功能,现场总线网络上的全部节点设备的数据库为分布式实时数据库,这些就如同PC及其外设的USB接口形成一样。

同样智能化、分布式、扁平化的设备控制系统构成的生产过程,也是生产管理系统的主要组成部分,数据共享、快速、高效、可靠、低成本也是扁平化管理系统的特点。

为了实现上述功能,在进行未来的设计工作中要求设计人员既要进行电气系统设计,又要能对嵌入式控制装置进行编程组态,同时还要完成基于现场总线通讯协议网络的构架及其监控软件(包括数据库)的组态。

7总结
综上所述，电气自动化控制系统在实现电气自动化过程中发挥着举足轻重的作用，是电力企业实现自动化生产的重要环节，为推进电力企业自动化、现代化具有重要作用。

在电气自动化设计中要结合科学的设计思路，将自动化控制系统的设计与应用利益广泛的计算机网络技术相结合，做好提高系统性能的各项工作，推动我国电气自动化发展。

参考文献：
[1]卢秀浩．试论电气自动化控制设备可靠性的测试[J].才智，2011（13）．
[2]李修伟,陈广文.浅析电气自动化控制系统的应用及发展趋势[J].民营科技.2011(01)。