電氣自動控制系統(tǒng)的功能與發(fā)展趨勢

楊秀洪

摘要：科技的飛躍，推動了自動控制系統(tǒng)在電氣工程領域的應用，電氣自動控制系統(tǒng)因其自身的優(yōu)越功能，幫助人們擺脫了固存于傳統(tǒng)生產(chǎn)流程中的弊端，大幅度提高了生產(chǎn)效率。本文首先從電氣自動控制系統(tǒng)的組成、性能以及分類三個方面對其基本內(nèi)涵進行了介紹；然后從電氣自動控制系統(tǒng)的保護、自動控制、測量、檢測控制以及智能化等五個方面分析了其所具備的功能；最后，對當前電氣自動控制系統(tǒng)所出現(xiàn)的一些新的趨勢進行了探析。

關鍵詞：電氣自動化；電氣自動控制系統(tǒng)；自動控制系統(tǒng)

科學技術的進步催生了電氣自動控制系統(tǒng)的廣泛應用，而電氣自動控制系統(tǒng)的應用于發(fā)展又促進了科技的日益發(fā)達。當前，電氣自動控制系統(tǒng)已經(jīng)滲透到了生產(chǎn)生活的各個領域，其所發(fā)揮的作用也越來越重要。因此，十分有必要加深對電氣自動控制系統(tǒng)的了解與認識。

一、電氣自動控制系統(tǒng)的內(nèi)涵

所謂電氣自動控制系統(tǒng)，是指為了實現(xiàn)特定控制目標，在無人直接參與其中的情況下，通過檢測儀表及其他控制設備裝置完成對機器或某一過程的控制[1]?？刂破骱涂刂茖ο蠊餐M成了電氣自動控制系統(tǒng)，前者主要為起到控制作用的全套自動化設備與儀表；后者則為被控制的機器設備或過程。同時，二者之間具有對應性的變化規(guī)律，即系統(tǒng)的輸入和系統(tǒng)的輸出。在控制過程中，需要用于控制的參數(shù)（被控參數(shù)），即各種相關的控制數(shù)據(jù)[2]。

電氣自動控制系統(tǒng)在性能上主要包括兩個方面：一個性能要求是跟隨輸入，主要是指電氣自動控制系統(tǒng)輸出參量的變化應隨系統(tǒng)的輸入?yún)⒘慷l(fā)生，并以其為依據(jù)。另一個性能要求即抗干擾，這主要是因為在電氣自動控制的過程中，外界因素所帶來的影響是不可避免的，因此，為了能夠實現(xiàn)控制系統(tǒng)在數(shù)據(jù)輸出上的準確性，必須確保其具備一定的抗干擾能力。

電氣自動控制系統(tǒng)可以分為不同的種類，具體見表1.1：

二、電氣自動控制系統(tǒng)的功能

電氣自動控制系統(tǒng)的應用領域越來越廣泛，應用程度越來越深入，這與其所具備的強大功能是分不開的。具體而言，電氣自動控制系統(tǒng)主要具有以下幾個方面的功能：

一是具有保護功能。與其他設備不同，由于電流或電壓優(yōu)勢并不是呈現(xiàn)完全穩(wěn)定的狀態(tài)，電氣設備的運營有時會超負荷、有時又會低于最低限度[3]。因此，電氣設備在運行的過程中經(jīng)常會發(fā)生無法預知的狀況和故障，而由于人員安排與工作量等多方因素的存在，在客觀上要求電氣自動控制系統(tǒng)的設計必須能夠檢測出所出現(xiàn)的故障，并且系統(tǒng)能夠在故障發(fā)生時及時做出應對，最大程度的保護設備和線路安全，確保整個系統(tǒng)能夠安全運轉、繼續(xù)工作。

二是具有自動控制功能。在電氣自動控制系統(tǒng)中，自動控制技術是必不可少的。當整個運轉平臺有故障發(fā)生時，系統(tǒng)不僅要檢測出并警報故障，還要對故障進行緊急應對，以保證全套自動系統(tǒng)及設備的安全。因此，自動控制功能不但能夠有效保障設備和人員的安全，還能夠提高生產(chǎn)效率。

三是具有測量功能。電氣自動控制系統(tǒng)的測量功能，能夠實現(xiàn)對設備運行期間各指標與數(shù)據(jù)的檢測，并能進行修正，一方面使測量與檢測變得更為快捷，另一方面也保障了生產(chǎn)的正常運行。

四是具有監(jiān)測控制功能?，F(xiàn)階段，幾乎所有的電氣自動控制系統(tǒng)均配置了監(jiān)測控制功能，其目的就在于更好的監(jiān)管生產(chǎn)過程。當系統(tǒng)在工作時段出現(xiàn)異常時，檢測系統(tǒng)便會對外發(fā)出警報，提醒現(xiàn)場作業(yè)人員及時撤離，以保障工人的生命安全。

五是具有智能化功能。目前，以太網(wǎng)被廣泛應用于自動化系統(tǒng)中，已經(jīng)積累了豐富的實踐經(jīng)驗，也正因為如此，智能化的電氣設備發(fā)展勢頭正勁。由于智能化技術在安全性、穩(wěn)定性和可靠性等方面的突出優(yōu)勢，使電氣自動控制系統(tǒng)能夠在無人直接操作只靠計算機即可實現(xiàn)良好的控制效果[4]。

三、電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

OPC（OIJE for Process Control）技術的出現(xiàn)，IEC61131 的頒布，以及Microsoft 的 Windows 平臺的廣泛應用，使得電氣自動控制系統(tǒng)在未來的發(fā)展中，計算機所扮演的角色越來越不可替代。IEC61131 已成為了國際化的標準，正被各大控制系統(tǒng)廠商廣泛采納。Pc 客戶機/服務器體系結構、以太網(wǎng)和 Internet 技術引發(fā)了電氣自動化控制系統(tǒng)的多次革命。正是市場的需求驅動著自動化和 IT 平臺的融和，而電子商務的普及必將進一步加速這一過程[5]。

Internet/Intranet 技術和多媒體技術在自動化領域的應用前景廣泛而深刻。管理層利用標準的瀏覽器可以存取企業(yè)的財務、人事等管理數(shù)據(jù)，也可對當前生產(chǎn)過程的動態(tài)畫面進行監(jiān)控，及時了解最全面和準確的生產(chǎn)信息[6]。

虛擬現(xiàn)實技術和視頻處理技術的應用，將對未來的自動化產(chǎn)品的設計產(chǎn)生直接的影響。相對應的軟件結構、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備轉向集成的系統(tǒng)。

電氣自動控制系統(tǒng)的誕生，無論是對生產(chǎn)力水平的提高還是對人類社會面貌的改善，都起到了巨大的推動作用。面對現(xiàn)階段電氣自動控制系統(tǒng)領域出現(xiàn)的新趨勢，只有提高認識、加強創(chuàng)新，才能在未來的電氣自動控制系統(tǒng)領域立于不敗之地。

參考文獻：

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[4] 黃巧林.基于 DCS 的鍋爐電氣自動控制系統(tǒng)的應用 [J].中國電子商務， 2011，12（10）：79-80.

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[6] 王湛.電氣自動控制系統(tǒng)應用及其展望[J].科技傳播，2013，8（4）：17-18