電氣工程與自動化控制探究

鄧嬌

[摘要]電氣工程的綜合管理能力已經(jīng)成為當(dāng)今限制城市進步發(fā)展以及提升城市生活質(zhì)量的主要因素之一，城市電氣工程在運行管理、應(yīng)急預(yù)案、信息搜集處理與反饋、中央控制能力、集成配網(wǎng)管理等方面亟待提高，該文就將對自動控制技術(shù)在電氣工程中的運用進行分析。

[關(guān)鍵詞]電氣工程；自動控制技術(shù)；環(huán)境監(jiān)控

1.電氣自動化的系統(tǒng)處理

系統(tǒng)在電氣方面主要通過設(shè)備接地信號處理、傳輸信號屏蔽、選擇合適的抗干擾措施實現(xiàn)。為了確保系統(tǒng)運行可靠，故障少，操作維護方便，在設(shè)備選擇時，選擇經(jīng)過長期檢驗證明性能穩(wěn)定可靠的設(shè)備來適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場惡劣環(huán)境，保證系統(tǒng)的可靠運行。系統(tǒng)組態(tài)采用軟件2次開發(fā)功能，除動態(tài)顯示工作流程外，包括趨勢圖、棒圖、歷史數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)顯示、報表、打印等功能。易于擴充系統(tǒng)保留必要的接口，為廠級管理、全部過程實現(xiàn)自動控制設(shè)計必要的接口與界面。實用性強系統(tǒng)具有自動、儀表室內(nèi)手動、現(xiàn)場手動三類控制方法。為了保證一次設(shè)備運行的可靠與安全，需要有許多輔助電氣設(shè)備為之服務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)某項控制功能的若干個電器組件的組合，稱為控制回路或二次回路。

2.自動控制技術(shù)優(yōu)勢

2.1快速高效自動控制技術(shù)

通過數(shù)字信息對相應(yīng)的設(shè)備發(fā)出操作指令，指令即時到達(dá)且因為不同的設(shè)備有不同的地址代碼，因而十分精準(zhǔn)，發(fā)生誤操作的概率極低（遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)人工操作）。而自動控制技術(shù)還具有良好的交互性能，可以與控制中心進行信息數(shù)據(jù)的反饋，進一步保障控制的高速和精確。

2.2便于實現(xiàn)全過程全時段監(jiān)控

城市電氣工程24小時全天運行，根據(jù)以往的經(jīng)驗來看，電氣故障的多發(fā)時段和多發(fā)地點恰好是管理疏忽或難以到達(dá)的深夜和管理的盲區(qū)，而這些時段或區(qū)域，傳統(tǒng)管理模式難以實現(xiàn)有效監(jiān)控。數(shù)字化自動控制技術(shù)通過精密的“采集—處理—反饋”系統(tǒng)，對系統(tǒng)的運行進行實時監(jiān)控，同時將控制中心的指令及時地傳遞到系統(tǒng)，并將系統(tǒng)信息及時反饋給控制中心。自動控制技術(shù)通過監(jiān)控系統(tǒng)和指令系統(tǒng)，實現(xiàn)了對整個系統(tǒng)的實時高效調(diào)配和控制。

2.3安全性大大提高

電氣工程自身具有一定的危險性，其自身的機械故障、外部環(huán)境以及操作人員的誤操作等諸多情況都可能引發(fā)電氣系統(tǒng)的故障、癱瘓乃至發(fā)生重大事故導(dǎo)致人員傷亡。而自動控制技術(shù)憑借良好的遠(yuǎn)程控制功能，可以隨時對整個電氣系統(tǒng)進行監(jiān)控，對于異常情況即時反應(yīng)，指揮控制中心便可做出反應(yīng)，而在高壓、強電流或變電場所等危險區(qū)域，自動控制技術(shù)可以大大降低傳統(tǒng)控制模式對人員的傷害及潛在威脅。

3.電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

3.1電氣自動化工程DCS系統(tǒng)

DCS，即分布式控制系統(tǒng)，它是（Total Distrbuted Micropro-cessor Contral System）的縮寫，是相對于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計算機控制系統(tǒng)，它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展、演變而來的，具有實時性、可靠性和擴充性等優(yōu)良特點，在生產(chǎn)、生活自動控制領(lǐng)域得到廣泛運用。但隨著DCS逐漸的運用，我們也越來越感受到分布式控制系統(tǒng)所存在的缺點。比如受DCS系統(tǒng)模擬混合體系所限制，其仍然采用的是模擬的傳統(tǒng)型儀表，因此，大大地降低了系統(tǒng)的可靠性能，維修起來也顯得比較困難；分布式控制系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家之間缺乏一種統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，降低了維修的互換性；此外，就是價格非常的昂貴。因此，在現(xiàn)代科技革命之下，必須進行技術(shù)上的創(chuàng)新。

3.2集中監(jiān)控方式下的自動控制系統(tǒng)

集中控制下的自動控制系統(tǒng)有一個缺點，就是處理速度非常的緩慢，因為其控制方式是要把所有的功能都集中在一個處理器中，這也導(dǎo)致了整機運行速度的緩慢。另一個方面，把系統(tǒng)的所有設(shè)備都放入監(jiān)控之中，就會導(dǎo)致監(jiān)控數(shù)量過于龐大，主機空間的不斷下降，從而大大的增加了電纜的數(shù)量，造成了費用的增加，同樣因為過長的傳輸距離降低了控制系統(tǒng)的可靠性能。因為集中進行監(jiān)控的聯(lián)鎖與隔離器件中的閉鎖使用的都是硬接線，因此導(dǎo)致設(shè)備很難進行功能擴容操作。另外，因為系統(tǒng)接線的反復(fù)，增加了故障查找工作的困難度，也會增加由此而產(chǎn)生的錯誤指令，使得整個電氣自動化工程控制系統(tǒng)可靠性降低。

3.3信息集成化的電氣自動化控制系統(tǒng)

電氣自動化控制系統(tǒng)所包含的主要信息技術(shù)主要體現(xiàn)在如下的方面：①管理層面上縱深方向的延伸。企業(yè)當(dāng)中的人力資源、財務(wù)核算等數(shù)據(jù)信息的存取需要使用特定的瀏覽器進行操作，而且對于生產(chǎn)過程中的動態(tài)形式畫面能夠進行有效的監(jiān)督控制，對于企業(yè)生產(chǎn)活動當(dāng)中的第一手信息資料能夠進行及時的掌握。②信息技術(shù)會在電氣自動化設(shè)施、系統(tǒng)和機器中進行橫向的擴展比較。而且隨著微電子技術(shù)的不斷投入應(yīng)用，對于原來明確規(guī)定的設(shè)備也慢慢的變得模糊了，而結(jié)構(gòu)軟件、通訊的能力和統(tǒng)一，運用在組態(tài)環(huán)境之下逐漸的顯得越來越重要。

4.電氣系統(tǒng)自動化控制的發(fā)展趨勢

OPC技術(shù)的出現(xiàn)，IEC61131的頒布，以及Microsoft的Windows平臺的廣泛應(yīng)用，使得未來的電氣技術(shù)的結(jié)合，計算機日益發(fā)揮著不可替代的作用。Pc客戶機/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)、以太網(wǎng)和Internet技術(shù)引發(fā)了電氣自動化的一次又一次革命。正是市場的需求驅(qū)動著自動化和IT平臺的融和，電子商務(wù)的普及將加速著這一過程。Internet/Intranet技術(shù)和多媒體技術(shù)在自動化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。企業(yè)的管理層利用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器可以存取企業(yè)的財務(wù)、人事等管理數(shù)據(jù)，也可以對當(dāng)前生產(chǎn)過程的動態(tài)畫面進行監(jiān)控，在第一時間了解最全面和準(zhǔn)確的生產(chǎn)信息。虛擬現(xiàn)實技術(shù)和視頻處理技術(shù)的應(yīng)用，將對未來的自動化產(chǎn)品，如人機界面和設(shè)備維護系統(tǒng)的設(shè)計產(chǎn)生直接的影響。相對應(yīng)的軟件結(jié)構(gòu)、通訊能力及易于使用和統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境變得重要了。軟件的重要性在不斷提高。這種趨勢正從單一的設(shè)備轉(zhuǎn)向集成的系統(tǒng)。

5.結(jié)語

電氣工程系統(tǒng)自動化控制是一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。電氣自動化類是現(xiàn)代工業(yè)的支撐，是所有工業(yè)的基礎(chǔ)與原動力，可以說沒有電氣自動化的支持，就沒有現(xiàn)代工業(yè)?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個巨大的統(tǒng)一的整體，系統(tǒng)中的裝置以及所接的用電設(shè)備都是開放性設(shè)備，受到周圍環(huán)境的影響，因此實現(xiàn)電氣工程的系統(tǒng)自動化控制是必要的。

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