电气自动化控制系统与设计方式分析

张斌

(唐山轨道客车有限责任公司  河北省唐山市  064000)

摘要: 在未来的发展中，自动化产业是一大趋势。为此，为了促进电气自动化的健康发展，要求深入研究电气自动化控制系统的设计。在本文，笔者首先介绍电气自动化控制系统，然后再详述电气自动化控制系统的几种设计方式，即集中监控、远程监控和现场总线监控。

关键词: 电气自动化控制系统;设计;远程监控

前言

得益于信息化技术的发展，我国电气自动化控制技术实现了突破性进展。对于电气自动化，其是电力企业得以深入发展的推动力，为企业自动化的实现提供了重要渠道。为此，要求对整个电气自动化控制系统的设计过程进行综合把控，以提高系统的综合性能及使其应用优势得以充分发挥，从而促进我国电力行业的长足发展。

一、电气自动化控制系统

针对电气自动化控制系统，可从下列方面进行充分认识:

(一)基础要求

在电气自动化控制系统中，自动化即指自动化程度。通过技术分析，电气自动化控制系统的自动化程度现已达到一定的高度，而对于系统的设计，要求在设计单元手动合闸、操作的同时，其它控制单元一并实现自动化，即系统不依靠硬件设施实现远程控制、监控和调控，从而降低在人力上的投入。据此，要求电气自动化控制系统满足下列基础要求:一是系统采用分布式模块化结构，并保证终端具有可控性，即系统的功能信号经光纤传入主控制系统后，总控制系统下达控制指令，继而完成自动化操控;二是保证系统的兼容性与扩展性，其中扩展性要求在设计系统时，充分考虑到系统在未来发展中的扩充需求，而兼容性要求充分考虑到系统与其他电气设备的协调性和相融性。

(二)功能要求

对于电气自动化控制系统，其控制回路要求保证线路的安全稳定运行。为此，控制回路设备应具备下列功能:一是自动控制功能，即在设备故障时，自动断开开关来切断电路，以免发生安全事故;二是监视功能，即借助传感器的功能，监视每一项视听信号，以实现对系统变化状态的实时监控;三是保护功能，即监测电气设备发出的故障信号，并对设备和线路进行自动处理;四是测量功能，即利用专业设备测量线路的参数，以表现电气设备的工作状况。

二、电气自动化控制系统的设计方式

据调研发现，电气自动化控制系统设计的常见方式包括集中监控、远程监控和现场总线监控，具体表现如下:

(一)集中监控

对于电气自动化控制系统，集中监控是一种极其依赖硬件的监控方式，即:将所有单元系统集中于同一CPU上，以保证系统运行与维护的可操作性，减轻工作人员的劳动强度，降低系统的防护要求。但因受科技水平的束缚，导致集中监控方式存在下列弊端:一是将所有单元系统集中于同一CPU上，增大了CPU的运作压力，继而影响到了系统的工作效率;二是集中监控对硬件的要求较高，增加了系统的建设成本，因此不利于电力企业成本目标的控制;三是集中监控模式下，电缆的铺设量非常大，且远距离铺设电缆会影响到系统的可靠运行。综上，集中监控方式具有方便集中处理人工管理等优点，但却存在诸多弊端，比如投资成本高，从而加重了电力企业的经济负担。

(二)远程监控

与集中监控相比，远程监控电气自动化控制系统的显著特点是依赖系统。据此，远程监控模式下，电力企业可省下一大笔安装费用及大量的安装材料，且可保证系统的可靠运行，同时系统的结构也非常灵活。但在远程监控系统中，智能终端与各单元系统主要经传感器实现连接，因此既会对信号的通讯效率产生影响，又会使信号数据出现延迟。为了克服远程监控方式的弊端，要求在适用范围内使用远程监控方式，其中较为常用的是小型自动化控制系统。

(三)现场总线监控

在未来的发展中，电气自动化控制系统无疑以现场总线监控方式为主要发展趋势，且目前，以太网、现场总线等计算机网络技术已在变电站综合自动化系统中得以广泛应用，并积累了丰富的经验及促进了智能化电气设备的发展。总体而言，现场总线监控方式你补了集中监控与远程监控的弊端，具体具有下列优点:一是现场总线监控可系统设计更具针对性，且能按间距的实际情况细化设计;二是现场总线监控系统对隔离设备、端子柜、I/O卡件及模拟量变送器等的投入展装对且就地安装智能设备及经监控系统、通信线进行连接，可省下大量的控制电缆，从而减轻了安装与维护的劳动强度，降低了资金投入;三是各个装置具有独立的功能，且彼此间仅经网络实现连接，因此网络的组态灵活，从而提高了整个系统的可靠性;四是节省了大量的安装材料，并提高了系统的综合性能。

三、展望

对于电力企业，其实现自动化的目的是为了增强电气自动与设备的综合性能，而为了电气自动化控制系统的性能与硬件设备、元器件及系统环境等有关。据此，在电气自动化控制系统设计时，应认清合理选择电子元器件的重要性，并改善系统的运行环境，从而保证系统的可靠运行。随着网络技术、信息技术的深入发展，未来的电气工程台站简力够装维现越来越重视对计算机技术的应用，同时电气自动化在服务器体系结构以太网及互联网技术等的引领下正发生着一次次革命。为了适应市场的需求，IT平台与自动化正逐步走向融合，且推动着电子商务的普及应用。可见，在信息时代背景下，自动化领域中互利网技术与多媒体技术的应用前景广阔。为此，电气企业应使用标准化的浏览器存储数据，并监控动态的生产画面，以便及时掌握企业的生产信息，同时深入研究虚拟现实技术与视频处理技术的应用，使其对电气自动化产品发挥积极的影响，且从中也突出了组态环境、软件结构和通讯能力的重要性。总而言之，电气自动化控制系统日渐从单一的设备向集成的系统转向，而为了提高系统的设计质量，要求坚持理论联系实际的原则，从而促进电气行业的良性发展。

参考文献

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作者简介

张斌(1984-)，男，汉族，河北省唐山市人，学历:本科，职称:助理工程师。