淺談電氣化工程與自動化控制

羅 韜 藍(lán)超轉(zhuǎn)

（廣西梧州市自動化技術(shù)研究開發(fā)院，廣西 梧州543002）

1 電氣工程自動化技術(shù)的系統(tǒng)處理

電氣自動化系統(tǒng)主要通過傳輸信號的屏蔽、設(shè)備接地信號的處理和干擾措施的選擇等來實(shí)現(xiàn)其功能。人們在進(jìn)行設(shè)備的選擇時(shí)，往往首先考慮使用時(shí)間長、通過實(shí)踐證明穩(wěn)定可靠的設(shè)備，因?yàn)檫@樣的設(shè)備能更好地適應(yīng)施工現(xiàn)場較為惡劣的環(huán)境，設(shè)備系統(tǒng)的正常運(yùn)行才能得到保證，設(shè)備故障率才能有效降低，一旦出現(xiàn)故障才能保證維修工作可以有效組織。

電氣化系統(tǒng)因?yàn)椴捎昧塑浖亩伍_發(fā)功能，既能動態(tài)地顯示監(jiān)控工作流程，還能對歷史工作流程的數(shù)據(jù)、趨勢圖和其他數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和監(jiān)控，同時(shí)兼具打印功能。

電氣自動化系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下2個(gè)方面：（1）實(shí)用性強(qiáng)，它具有現(xiàn)場手動、儀表室內(nèi)手動和自動3種控制方法，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，可以針對不同情況采取與之相對應(yīng)的方法和策略進(jìn)行處理，根據(jù)不同要求采取不同的控制方式。（2）具有較強(qiáng)的自我擴(kuò)充性，系統(tǒng)自身對一些重要的數(shù)據(jù)接口進(jìn)行了保留，這樣管理系統(tǒng)和監(jiān)控整個(gè)生產(chǎn)過程會更加有效。

2 電氣工程與自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

（1）對配電裝置進(jìn)行合理搭配，合理利用資源，確保最優(yōu)化。在電氣化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，要對設(shè)備長時(shí)間運(yùn)行在惡劣環(huán)境中的情況進(jìn)行充分考慮，要保證設(shè)備在這種條件下運(yùn)行的安全性，同時(shí)在正常的運(yùn)行狀態(tài)下對資源進(jìn)行合理利用，節(jié)約用電。對設(shè)備進(jìn)行選擇時(shí)，在對系統(tǒng)的正常運(yùn)行和生產(chǎn)不產(chǎn)生影響的前提下，應(yīng)把能耗和價(jià)格作為2個(gè)首要的指標(biāo)，盡量使用成本和能耗都較低的設(shè)備。

（2）在設(shè)計(jì)的過程中，要對各系統(tǒng)部件的設(shè)計(jì)比例系數(shù)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，做到在確保系統(tǒng)正常運(yùn)行不受影響的前提之下，即便負(fù)荷率增加也能減少浪費(fèi)電力資源。

3 電氣自動化系統(tǒng)的優(yōu)勢

3.1 準(zhǔn)確、高效

在運(yùn)行過程中，自動化系統(tǒng)會不時(shí)發(fā)出一些特殊指令，并使用相應(yīng)的設(shè)備傳達(dá)，這些指令能在很短時(shí)間內(nèi)傳送到特定的設(shè)備中，且十分有效。由于傳送的指令因設(shè)備編碼的不同而不同，這樣一來就降低了錯(cuò)誤率，提高了效率。電氣自動化系統(tǒng)同時(shí)也是高效的控制技術(shù)，在信息中心，系統(tǒng)能與某一個(gè)特定信息進(jìn)行相互反饋，從而使得信息更加及時(shí)和準(zhǔn)確。

3.2 實(shí)時(shí)監(jiān)控

電氣自動化系統(tǒng)能對全時(shí)段進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。目前，電氣化工程設(shè)備都是全天候工作的，24h不間斷。研究表明，深夜等管理盲區(qū)是故障頻發(fā)期，在這樣的時(shí)段采用正常的管理模式往往無濟(jì)于事，而實(shí)際上常規(guī)管理模式也不可能面面俱到。而自動化控制技術(shù)正好彌補(bǔ)了上述不足，它能對電氣自動化設(shè)備進(jìn)行全方位、不間斷監(jiān)控，并且能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的直接控制、調(diào)配和合作。

3.3 安全性能高

安全是企業(yè)的生命，但是安全問題無處不在，電氣化工程也不例外。那么如何才能對危險(xiǎn)進(jìn)行有效控制、提高安全性呢？自動化是最好的選擇。安全性是自動化控制系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)，即使設(shè)備在運(yùn)行過程中發(fā)生錯(cuò)誤，人員的安全也多了一層保障。

4 電氣工程與自動化控制發(fā)展的現(xiàn)狀

4.1 自動化系統(tǒng)的集中控制

自動化系統(tǒng)的集中控制存在著2個(gè)明顯的缺點(diǎn)：（1）由于一個(gè)處理器集中了所用的功能而限制了其運(yùn)行速度，致使整個(gè)系統(tǒng)都在速度過慢的條件下運(yùn)行。（2）主機(jī)的容量因?yàn)榧斜O(jiān)控而不斷下降，這是由于系統(tǒng)要對所有的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控導(dǎo)致主機(jī)過重的負(fù)荷。同時(shí)，在后期需要不斷增加電纜，降低了可靠性，也在一定程度上增加了投入。

4.2 電氣自動化工程的DCS系統(tǒng)

分布式控制系統(tǒng)簡稱DCS系統(tǒng)，它比集中式控制系統(tǒng)更加先進(jìn)，而且其自身也在不斷完善中。

4.3 信息技術(shù)

信息技術(shù)是電氣工程與自動化控制系統(tǒng)最主要的組成部分，主要包括以下2個(gè)方面：（1）管理方面，可以采用特定的方式存取企業(yè)會計(jì)核算和人力資源等方面的數(shù)據(jù)，并用較為直觀的方式將監(jiān)控到的生產(chǎn)運(yùn)行情況體現(xiàn)出來，以便管理人員及時(shí)掌握生產(chǎn)運(yùn)作中的信息。（2）利用信息技術(shù)，可以在設(shè)備和電氣自動化系統(tǒng)之間進(jìn)行比較。隨著微處理器和微電子技術(shù)的不斷普及，原來界限十分明顯的設(shè)備逐漸變得難以界定，與之對應(yīng)的軟件結(jié)構(gòu)、通訊能力以及易于統(tǒng)一和使用的組態(tài)環(huán)境的地位變得越來越重要。

5 電氣工程與自動化控制的發(fā)展前景

5.1 IEC61131標(biāo)準(zhǔn)將逐漸成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

IEC61131頒布以來，逐漸成為一個(gè)被廣泛接受的國際化的標(biāo)桿。到目前為止，世界上已有200個(gè)PLC廠家對其產(chǎn)品的控制系統(tǒng)編程系統(tǒng)按該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了優(yōu)化。

5.2 Windows平臺的使用將更加廣泛

借助廣泛應(yīng)用的計(jì)算機(jī)，電氣自動化逐漸成為了主流。Windows以其操作使用簡單的優(yōu)勢，逐漸成為用戶的首選平臺。

5.3 更加注重產(chǎn)品的創(chuàng)新

在科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)下，我國的自動化生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)新能力不斷提高，并在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)汲取教訓(xùn)，產(chǎn)品的技術(shù)含量也大幅度提高。企業(yè)在研發(fā)電氣自動化系統(tǒng)時(shí)，更加注意創(chuàng)新，更加注重自主知識產(chǎn)權(quán)。

6 電氣自動化的缺陷管理

缺陷管理指的是在軟件生命周期中，對任何缺陷進(jìn)行溝通、管理和識別的過程，以保證跟蹤管理缺陷而不丟失。一般來說，對缺陷進(jìn)行全流程管理需要借助一定的跟蹤管理工具。

電氣自動化系統(tǒng)整體運(yùn)行的優(yōu)劣直接取決于各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的好壞?；谔岣哌\(yùn)行效率、有效保證質(zhì)量的目的，對各個(gè)部分進(jìn)行缺陷管理是十分必要的。當(dāng)自動化設(shè)備出現(xiàn)下述問題時(shí)，應(yīng)在第一時(shí)間與相關(guān)部門或負(fù)責(zé)人取得聯(lián)系，并根據(jù)既定的生產(chǎn)管理制度組織設(shè)備或系統(tǒng)的檢查或搶修：（1）監(jiān)控中心有異常情況出現(xiàn)；（2）當(dāng)天無人值班時(shí)，調(diào)度自動化系統(tǒng)與調(diào)度主站的自動化雙向通道同時(shí)出現(xiàn)中斷的現(xiàn)象；（3）當(dāng)天沒人值班的情況下，電氣自動化系統(tǒng)的主單元有異常情況發(fā)生；（4）當(dāng)天無人值班的時(shí)段，系統(tǒng)的運(yùn)行工作狀態(tài)發(fā)生異常情況。

7 結(jié)語

現(xiàn)代工業(yè)是以電氣化為基礎(chǔ)逐步發(fā)展壯大起來的，它離不開電氣自動化的支持。在現(xiàn)代人的生活和工作中，電力和計(jì)算機(jī)無處不在，所以我們也和電氣自動化結(jié)下了不解之緣。由于設(shè)備的開放性，電氣化工程系統(tǒng)無時(shí)無刻不受到外界條件的影響。盡管我們無法通過改變環(huán)境來達(dá)到保護(hù)電氣設(shè)備的目的，但是可以從電氣系統(tǒng)本身角度對其進(jìn)行保護(hù)，這就是電氣自動化系統(tǒng)的題中之義。

［1］穆慧姍.電氣工程與自動化控制［J］.硅谷，2013（2）

［2］梁蘇友.論電氣工程與自動化控制［J］.科技致富向?qū)В?011（21）

［3］段寶山.試論電氣工程與自動化控制［J］.科技資訊，2012（25）