電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)功能及其運(yùn)用探析

王月梅

摘 要：隨著我國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，大眾對(duì)于電力供應(yīng)的穩(wěn)定性能也相應(yīng)地增加，而將電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)引入電力設(shè)備中，不僅能提高整體電力網(wǎng)絡(luò)相關(guān)電氣設(shè)備工作效率，降低各種人為操作失誤對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的負(fù)面影響；也能作為電力企業(yè)提升運(yùn)行效率及獲取經(jīng)濟(jì)效益的重要舉措，因此，加強(qiáng)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)功能及其運(yùn)用研究意義重大。文章首先闡述電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)性能及分類，然后分析電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)功能、應(yīng)用及未來發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)；功能；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TM921.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）15-0181-02

Abstract： With the continuous expansion of electric power network in China， the stable performance of the public for power supply has been increased accordingly， and the introduction of electric automatic control system into power equipment can not only improve the working efficiency of related electrical equipment in the whole power network and reduce the negative impact on the whole system caused by all kinds of human error， but also be taken as an important measure for electric power enterprises to improve operation efficiency and obtain economic benefits. Therefore， it is of great significance to strengthen the function of electric automatic control system and its application. This paper first describes the performance and classification of electrical automatic control system， and then analyzes the function， application and future development trend of electrical automatic control system.

Keywords： electric automatic control system； function； development trend

引言

現(xiàn)階段電能已成為大眾日常生活及工業(yè)生產(chǎn)順利開展的關(guān)鍵基礎(chǔ)之一，因此電力系統(tǒng)構(gòu)建過程中，適當(dāng)引入各種先進(jìn)技術(shù)是必然的。而電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)作為電氣領(lǐng)域與信息技術(shù)有效結(jié)合的產(chǎn)物，其應(yīng)用過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)電氣設(shè)備的監(jiān)測(cè)及操作工作，并針對(duì)自身系統(tǒng)功能進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)整，這樣不僅有效地減少了各種人為操作失誤發(fā)生的頻次，并可在一定程度上提升整體系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和效率，因此有必要加強(qiáng)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)功能及其運(yùn)用研究。

1 電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)概述

電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)主要基于未有人為參與操作基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)電氣的自動(dòng)控制功能，基于電氣設(shè)備全面控制的目的，要求利用各種檢測(cè)儀器、傳感器及監(jiān)控設(shè)備，上述控制技術(shù)表現(xiàn)出明顯的自動(dòng)化特點(diǎn)。整體控制系統(tǒng)具備主控制器，實(shí)際運(yùn)行過程中自動(dòng)依據(jù)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算并用于輸入、輸出各項(xiàng)指令，而控制器和被控制對(duì)象均會(huì)基于控制參數(shù)變化實(shí)施有效調(diào)整，因此自動(dòng)運(yùn)行作為電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)之一。

1.1 電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)性能

對(duì)于電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)來說，其實(shí)際運(yùn)行過程中，跟隨輸入性能以及抗干擾性能作為主要性能，這是由其運(yùn)行性質(zhì)及使用環(huán)境相關(guān)，實(shí)際電氣設(shè)備運(yùn)行階段重點(diǎn)利用電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，而這些系統(tǒng)常由各種設(shè)備組成，所以系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、可靠性常受到各種因素干擾產(chǎn)生偏差，進(jìn)而影響控制系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)部數(shù)據(jù)及參數(shù)，基于保障電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，并提供各種高準(zhǔn)確性數(shù)據(jù)，因此提升整體系統(tǒng)抗干擾性能尤為重要。

1.2 電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類

當(dāng)前對(duì)于電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)分類方式較多，尤其可利用任務(wù)定型、數(shù)學(xué)模型、信號(hào)形式、系統(tǒng)規(guī)模及智能化情況實(shí)施具體分類。依據(jù)數(shù)學(xué)模型差異，自動(dòng)控制系統(tǒng)大體包括線性及非線性控制系統(tǒng)，還可細(xì)分為時(shí)變及非時(shí)變量類。根據(jù)任務(wù)分配方式不同，該系統(tǒng)可劃分為隨動(dòng)控制、調(diào)節(jié)控制及程序控制等類型，而依據(jù)信號(hào)形式，該系統(tǒng)還具體包括離散及連續(xù)控制系統(tǒng)。從電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)整體考慮，系統(tǒng)類型又可分為開環(huán)、閉環(huán)以及復(fù)合式等諸多類型。

2 電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)功能

當(dāng)前電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)功能較多，均對(duì)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用起到了明顯的輔助作用，其具體表現(xiàn)為下列五個(gè)方面。

（1）自動(dòng)控制功能。電氣設(shè)備具體運(yùn)行階段，自動(dòng)控制系統(tǒng)使用作為關(guān)鍵保障措施之一，假使設(shè)備故障或線路出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠自動(dòng)執(zhí)行切斷電路及跳閘等操作，這樣可有效保障整個(gè)電氣設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性及安全性，因此該自動(dòng)控制功能已成為當(dāng)前我國(guó)電氣設(shè)備運(yùn)行的基礎(chǔ)性措施之一。（2）保護(hù)功能。假使電氣系統(tǒng)保持正常運(yùn)行階段，構(gòu)建整體性安全環(huán)境，進(jìn)而確保電氣設(shè)施及電氣設(shè)備使用穩(wěn)定性。但電氣系統(tǒng)故障難以避免，電氣設(shè)備會(huì)存在各種潛在故障，諸如電氣設(shè)備內(nèi)部線路運(yùn)行階段，基于過低電壓或電流影響喪失實(shí)際導(dǎo)電功能，進(jìn)而在電氣設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)相應(yīng)的故障問題。（3）監(jiān)控功能。監(jiān)控功能作為當(dāng)前電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用過程中重要功能之一，具體電氣設(shè)備運(yùn)行階段利用各種傳感器介質(zhì)實(shí)現(xiàn)電信號(hào)快速傳輸?shù)哪康?。通常電氣設(shè)備運(yùn)行過程中電能情況難以單純利用肉眼進(jìn)行具體判斷，因此利用電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能，基于輸送傳感介質(zhì)方式傳輸相關(guān)信號(hào)及數(shù)據(jù)，基于上述情況下，假使設(shè)備出現(xiàn)故障問題，該系統(tǒng)也可在自動(dòng)運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)傳導(dǎo)報(bào)警目的。（4）測(cè)量功能。當(dāng)前很多電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)已集成自帶測(cè)量功能，其已不必利用測(cè)量?jī)x器便可對(duì)于電氣系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)指標(biāo)實(shí)施有效檢測(cè)，并且確保相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。以往電控制系統(tǒng)主要采用人工方式對(duì)于電氣設(shè)備進(jìn)行表征，這樣可對(duì)于參數(shù)設(shè)定的合理性實(shí)施具體地判斷，且可使用專用設(shè)備具體測(cè)量電壓、電流及功率等相關(guān)運(yùn)行參數(shù)。自帶測(cè)量功能在一定程度上有效降低了工作人員的工作量，這樣能夠準(zhǔn)確測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度。同時(shí)一些電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)已開始裝備測(cè)量功能的配套功能，諸如參數(shù)調(diào)試功能以及參數(shù)最優(yōu)化配置功能。（5）智能化功能。目前智能化也是電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)關(guān)鍵性功能之一，并且智能化技術(shù)已在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)獲得有效完善及創(chuàng)新。同時(shí)智能化功能主要通過設(shè)備操作及控制，利用各種信息技術(shù)達(dá)到生產(chǎn)要求，并使得設(shè)備生產(chǎn)階段表現(xiàn)為明顯自動(dòng)化及高效性，基于降低人力資源成本的前提下，全面提高生產(chǎn)效率及精確性。

3 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

本文主要以制造工廠為例，解析電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用情況，其具體包括下列四個(gè)方面。

3.1 生產(chǎn)過程自動(dòng)化

對(duì)于制造工廠來說，可編程邏輯控制器（PLC）控制系統(tǒng)應(yīng)用較多，其針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子設(shè)備，具體作為可編程存儲(chǔ)器，重點(diǎn)基于內(nèi)部存儲(chǔ)程序開展邏輯運(yùn)算及順序控制，還可基于數(shù)字或模擬式輸入/輸出模式對(duì)于不同類型機(jī)械及生產(chǎn)過程實(shí)施有效控制，因此可編程邏輯控制器具體為工業(yè)控制主要組成單元，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本堅(jiān)持安全、經(jīng)濟(jì)、可靠及實(shí)用等諸多基本原則，利用相關(guān)傳感器、繼電器、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及人機(jī)界面構(gòu)成設(shè)備電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，再利用各種傳感器信號(hào)采集生產(chǎn)階段各種工藝參數(shù)數(shù)據(jù)，然后利用控制核心PLC實(shí)施高效數(shù)據(jù)處理，再發(fā)送相關(guān)信號(hào)指令給執(zhí)行部件完成具體操作，進(jìn)而達(dá)到生產(chǎn)過程自動(dòng)化。

3.2 設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制

通常產(chǎn)品制造生產(chǎn)線運(yùn)行過程中，不同工序設(shè)備之間配合尤為重要，利用電氣信號(hào)能夠達(dá)到各種設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制目的，盡量確保不同設(shè)備之間相關(guān)輸入及輸出之間能量平衡和質(zhì)量平衡，確保相關(guān)制造工序之間銜接指令以及提升整體生產(chǎn)效率。

3.3 電氣自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)

對(duì)于制造工廠而言，設(shè)備自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)具體包括中央監(jiān)控主機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)總線以及以太網(wǎng)等各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其能夠有效增強(qiáng)工廠自動(dòng)化水平程度。目前，很多制造工廠的一些重要設(shè)備與設(shè)施必須保持持續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，假使重要設(shè)備或設(shè)施出現(xiàn)了故障，對(duì)于工廠生產(chǎn)進(jìn)度以及產(chǎn)品質(zhì)量均會(huì)產(chǎn)生較大風(fēng)險(xiǎn)，因此加強(qiáng)相關(guān)設(shè)備監(jiān)控管理至關(guān)重要。如果制造工廠設(shè)備自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)安裝后，其能夠?qū)υO(shè)備運(yùn)行工況和工藝參數(shù)實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，假如監(jiān)控設(shè)備出現(xiàn)故障停機(jī)及運(yùn)行參數(shù)異常等諸多問題時(shí)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠在較短時(shí)間內(nèi)觸發(fā)報(bào)警，這樣能夠確保工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理相關(guān)問題。另外，監(jiān)控系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)，諸如設(shè)備報(bào)警時(shí)間及運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等均可自動(dòng)記錄，這樣能夠方便后續(xù)數(shù)據(jù)追溯及事件調(diào)查，而電氣自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用可在一定程度上降低人為疏忽產(chǎn)生的各種經(jīng)濟(jì)損失。

3.4 設(shè)備安全控制及保護(hù)

針對(duì)設(shè)備應(yīng)用的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，具體依據(jù)傳感器信號(hào)用于控制設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，確保設(shè)備保持安全穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，諸如制冷設(shè)備高低壓保護(hù)等。

在制造業(yè)中，必不可少的生產(chǎn)工具就是機(jī)械設(shè)備，在我們?nèi)粘５臋C(jī)械設(shè)備里面，很多都是運(yùn)用軸承來進(jìn)行動(dòng)力的傳遞。滾動(dòng)軸承故障是旋轉(zhuǎn)機(jī)械的主要故障源?？捎糜趯?duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行故障診斷的方法有很多，包括振動(dòng)信號(hào)分析法、聲發(fā)射法、油污染分析法（磁性法，鐵譜法的光譜分析法）等，它們各有特點(diǎn)，其中以振動(dòng)信號(hào)分析法相對(duì)簡(jiǎn)單，應(yīng)用最為廣泛。

4 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢(shì)

基于當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日益成熟，將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與電氣自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)合使用應(yīng)成為電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)主要發(fā)展方向之一，尤其在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上引入多媒體技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將內(nèi)存系統(tǒng)的功能充分發(fā)揮出來的基礎(chǔ)上，確保各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)具體情況均在顯示器實(shí)際體現(xiàn)，能夠有效節(jié)約人力、物力等資源，還可在一定程度上增加整體的生產(chǎn)效率。同時(shí)，現(xiàn)階段信息技術(shù)及電子計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用，能夠?qū)ο到y(tǒng)組態(tài)環(huán)境、通訊環(huán)境以及軟件功能實(shí)施等有效完善，提升相關(guān)電子技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量，因此基于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)發(fā)展考慮，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)組合應(yīng)用將成為未來電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)功能發(fā)展的研究熱點(diǎn)之一。

綜上所述，當(dāng)前大眾日常生活和工業(yè)生產(chǎn)對(duì)于電力需求日益增加，假使相關(guān)電氣設(shè)備出現(xiàn)故障問題，其不僅會(huì)影響其他電氣設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性及安全性，還會(huì)導(dǎo)致不必要的經(jīng)濟(jì)損失。因此，要求合理地應(yīng)用電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，基于實(shí)際使用需求強(qiáng)化電氣設(shè)備控制力度，還可在較短時(shí)間內(nèi)輔助工作人員確定設(shè)備故障，進(jìn)而采取有效措施進(jìn)行解決，這樣才能確保相關(guān)電氣設(shè)備的應(yīng)用質(zhì)量。

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