電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)布控的分析

摘 要：隨著社會(huì)的快速發(fā)展，在電氣自動(dòng)化的完善和創(chuàng)新上也有體現(xiàn)，電氣自動(dòng)化的發(fā)展使工作量減少，還可以提高工作的質(zhì)量，節(jié)省成本，電氣自動(dòng)化的控制系統(tǒng)對(duì)變電站有著重要的作用，電氣自動(dòng)化的發(fā)展可以帶動(dòng)電氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，關(guān)系到每個(gè)人的生活。本篇文章就電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)布控進(jìn)行展開相應(yīng)的論述，并提出一些個(gè)人觀點(diǎn)，希望能對(duì)相關(guān)人士的研究有所幫助。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程監(jiān)控，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和集中監(jiān)控，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在減少電纜的使用和可靠性強(qiáng)上，但是在應(yīng)用上對(duì)設(shè)備的通訊量要求很大，通過在小型的監(jiān)控系統(tǒng)中的使用才可以發(fā)揮較好的作用。近年來，很多科研團(tuán)隊(duì)逐漸提高了對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的研究與分析，對(duì)于系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中存在的難點(diǎn)問題也進(jìn)行了進(jìn)一步的探索。但是仍然有一些不良因素影響著系統(tǒng)運(yùn)行的效果，設(shè)計(jì)方案和布控模式也存在一定的漏洞。因此，如何提高電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)布控水平成為了相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)需要考慮的內(nèi)容。

一、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)布控理念概述

電氣自動(dòng)化的控制系統(tǒng)有遠(yuǎn)程監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)總線的監(jiān)控以及集中監(jiān)控三大類設(shè)計(jì)方法。其中，遠(yuǎn)程監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，有助于降低電纜以及其他材料的安置花銷、增強(qiáng)可靠性，但CAN等一批現(xiàn)場(chǎng)總線的通訊速率仍處于較低水準(zhǔn)，該方式也僅能在監(jiān)控小型系統(tǒng)中派上用場(chǎng)，并未滿足大型電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的客觀需求。

因以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線等一系列網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的普及，給智能電氣設(shè)備的發(fā)展創(chuàng)造了極大地便利條件，現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控這一樣式會(huì)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的具體狀況開展設(shè)計(jì)，不但能節(jié)省I/O卡件、隔離器械設(shè)備和模擬量的變送器，還具有遠(yuǎn)程監(jiān)控的全部優(yōu)勢(shì)條件。

因處理器工作量非常繁雜、沉重，直接致使處理速率的大幅度降低，對(duì)所有電子器械開展監(jiān)控同樣能增加電纜的數(shù)目、主機(jī)的冗余每況愈下，最終增加投資。將刀閘隔離還會(huì)輕而易舉的萌生檢查線路不便、輔助接點(diǎn)安插不合理等一系列問題，易導(dǎo)致操作的失當(dāng)。

二、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

1、系統(tǒng)維護(hù)方面

就當(dāng)前而言，WindowsNT早已是推進(jìn)電氣自動(dòng)化規(guī)范、語言以及管理平臺(tái)的重要標(biāo)準(zhǔn)，以微軟操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)的人機(jī)交互界面也是電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的主要方向，當(dāng)然，該系統(tǒng)明顯具有集成便捷、靈巧多變的優(yōu)勢(shì)特征，也正因如此，才會(huì)取得的較為寬泛的應(yīng)用。此外，Windows平臺(tái)更讓電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)得以簡便地完成維護(hù)、運(yùn)用以及檢修工作。

2、分布式控制應(yīng)用目標(biāo)方面

電氣自動(dòng)化經(jīng)由串行的電纜把工業(yè)計(jì)算機(jī)、CPU、智能化儀表、變頻器、低壓斷路器和遠(yuǎn)程I/O等諸多關(guān)鍵設(shè)備相連接，并利用中央控制器把設(shè)備信息加以收集。分布式控制經(jīng)串行數(shù)字式分支框架，實(shí)現(xiàn)智能機(jī)械設(shè)備的通訊總線和自動(dòng)化系統(tǒng)的連接，當(dāng)然也把對(duì)應(yīng)的I/O設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相互連接，力促發(fā)揮輸入-輸出模塊的現(xiàn)場(chǎng)審驗(yàn)和執(zhí)行的效能。

3、信息化方向邁進(jìn)方面

毋庸置疑，隨著第三次科技革命的大力推動(dòng)，信息技術(shù)的跨越式發(fā)展，促使IT逐步滲透于電氣自動(dòng)化中，對(duì)電氣自動(dòng)化的影響是有橫向和縱向之分。首先來看，在橫向上，信息技術(shù)會(huì)滲透到系統(tǒng)和設(shè)備中，微電子等諸多技術(shù)的普及應(yīng)用也打破了PLC、控制系統(tǒng)等諸多機(jī)械設(shè)備的絕對(duì)界限，使軟件運(yùn)營的組態(tài)化環(huán)境、通訊能力以及軟件框架等所發(fā)揮的作用日趨顯著，在這期間，多媒體等網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的應(yīng)用程度也較高。

三、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)布控要點(diǎn)

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)布控的過程中會(huì)涉及到很多方面的內(nèi)容，要想有效的提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)布控水平，那么相關(guān)工作團(tuán)隊(duì)就要對(duì)相應(yīng)的理念要點(diǎn)進(jìn)行全面的了解和掌握，主要要點(diǎn)內(nèi)容體現(xiàn)在三個(gè)方面：第一是設(shè)計(jì)布控的可靠性方面；第二是設(shè)計(jì)布控的智能性方面；第三是設(shè)計(jì)布控的節(jié)能性方面。

1、可靠性

要想讓電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)布控效果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，那么相關(guān)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)就要注重系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)。由于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展中扮演著至關(guān)重要的角色，在實(shí)際運(yùn)作中會(huì)涉及到很多的電氣設(shè)備、系統(tǒng)以及操作流程等。

如果設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)不能根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行需要，注重其可靠性設(shè)計(jì)原則，那么就會(huì)影響系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備的安全運(yùn)行，降低電氣自動(dòng)化控制的效率和質(zhì)量。所以提高對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)，有利于提高系統(tǒng)的設(shè)計(jì)布控效果。另外，在設(shè)計(jì)布控的過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)還要注意對(duì)系統(tǒng)中重要的電氣設(shè)備進(jìn)行合理的規(guī)劃與布控，以免影響其他電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，降低系統(tǒng)整體運(yùn)作水平。

2、智能性

注重電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的智能性設(shè)計(jì)與布控，也會(huì)在很大程度上提高系統(tǒng)的運(yùn)作效率和水平。由于現(xiàn)階段很多先進(jìn)的智能控制系統(tǒng)被應(yīng)用到了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)作中，不僅間接的提高了系統(tǒng)整體的運(yùn)作效率和質(zhì)量，還對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)布控工作的開展提供了便利條件。

比如，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)通過PLC智能控制系統(tǒng)，就能夠使編輯器對(duì)相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)，同時(shí)還能進(jìn)行相應(yīng)的自動(dòng)化操作。這種控制方式的出現(xiàn)不僅能夠確保電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全運(yùn)行，還能大大節(jié)省系統(tǒng)控制時(shí)間，提高系統(tǒng)整體的智能效果，對(duì)工業(yè)領(lǐng)域未來的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義和影響。

3、節(jié)能性

節(jié)能性理念的應(yīng)用對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行也有著重要的意義和影響。由于電子自動(dòng)化控制系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)作中會(huì)消耗大量的能源，如果不能采取有效的措施對(duì)能源的使用進(jìn)行科學(xué)有效的控制，那么隨著時(shí)間的推移，能源就會(huì)在一定程度上出現(xiàn)緊缺情況。

再加上現(xiàn)階段國家整體實(shí)力的提升，能源的消耗量日趨增長，需要相關(guān)設(shè)計(jì)布控團(tuán)隊(duì)能夠?qū)⒐?jié)能性理念應(yīng)用到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中。比如，相關(guān)工作團(tuán)隊(duì)可以將新型的節(jié)能設(shè)備應(yīng)用到電子自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，并對(duì)相應(yīng)的電氣設(shè)備進(jìn)行節(jié)能改造，通過這樣的方式，就能夠有效的提高系統(tǒng)的節(jié)能效果，還能夠間接的促進(jìn)能源資源的合理配置，對(duì)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展有著積極的推動(dòng)作用。

四、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)布控的發(fā)展趨勢(shì)

隨著OPC技術(shù)的不斷引進(jìn)，給電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用提供了較為廣闊的空間。展望未來電氣技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，計(jì)算機(jī)正發(fā)揮著不可或缺的積極作用。因互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、以太網(wǎng)以及PC客戶機(jī)的體系框架引起電氣自動(dòng)化的技術(shù)升級(jí)與變革。同時(shí)，隨著新興電子市場(chǎng)和生產(chǎn)需求的推動(dòng)，信息技術(shù)平臺(tái)與電氣自動(dòng)化的融合速度進(jìn)一步提升，加速了電子商務(wù)的應(yīng)用與普及力度。

依托于多媒體這一前沿的信息技術(shù)手段，企業(yè)管理職員可借由規(guī)范化的瀏覽器保存企業(yè)金融財(cái)務(wù)等諸多領(lǐng)域的管理控制數(shù)據(jù)，并對(duì)目前生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)畫面開展實(shí)時(shí)監(jiān)控與分析工作，以盡可能少的時(shí)間捕捉最精確的生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息。在這樣一種情形下，采用視頻加工工藝以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等手段，將直接影響設(shè)備控管系統(tǒng)及人機(jī)界面的設(shè)計(jì)，加快電氣自動(dòng)化相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)品的應(yīng)用程度，對(duì)于相應(yīng)的通訊水準(zhǔn)、軟件結(jié)構(gòu)和便于統(tǒng)一使用的組態(tài)環(huán)境有著關(guān)鍵性意義。

五、結(jié)束語

電氣自動(dòng)化設(shè)備的特點(diǎn)是信息量較小，操作頻率不高，控制對(duì)象比較少，工作的效率高，能夠準(zhǔn)確的運(yùn)行。電氣自動(dòng)化設(shè)備的抗干擾能力以及敏捷性可以使電氣自動(dòng)化具備更加優(yōu)越的性能。在近幾年的發(fā)展中，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平已經(jīng)得到了不小的提升，再加上相關(guān)新型技術(shù)手段的支持，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效果與過去相比也發(fā)生了不小的改變。相信在未來的發(fā)展中，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)作效率和質(zhì)量能得到有效的提升，為國家工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展提供有利的保障。

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作者簡介：

王嬌（1984.10——）女，遼寧沈陽，自動(dòng)化工程師，畢業(yè)院校：沈陽工業(yè)大學(xué)，研究方向：從事TMC/ITCC（透平機(jī)械控制）與SIS/ESD（緊急停車系統(tǒng)）、DCS（集散控制系統(tǒng)）等的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)集成工程領(lǐng)域的項(xiàng)目管理工作。