淺談電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)及發(fā)展趨勢(shì)

孫琛 汪國(guó)金

摘 要：本文探討了電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)，分析了電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式，研究了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：電氣控制系統(tǒng);總線技術(shù);創(chuàng)新設(shè)計(jì)

技術(shù)的進(jìn)步不斷推動(dòng)著科學(xué)水平的提高，電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)則是科技不斷進(jìn)步的結(jié)果，工業(yè)領(lǐng)域中引入電氣自動(dòng)化控制技術(shù)能夠降低勞動(dòng)力輸入，提高工業(yè)加工效率。對(duì)我國(guó)而言，電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)與國(guó)外還有一定的差距，基于此，如何迅速提高電氣自動(dòng)化控制水平，提高工業(yè)生產(chǎn)效率已經(jīng)成為我國(guó)急需解決的一個(gè)問(wèn)題。

一、電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)

1.電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)組成。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要由電源供電回路、自鎖閉鎖回路、控制回路、自動(dòng)手動(dòng)回路、信號(hào)回路以及保護(hù)回路六個(gè)部分組成。其中電源供電回路主要起到為電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)提高運(yùn)行所需能源的功能;自鎖閉鎖回路能夠?qū)崿F(xiàn)自鎖和閉鎖功能，保證整個(gè)系統(tǒng)的線路和設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行且處于正常狀態(tài)，防止出現(xiàn)異常時(shí)干擾其他功能的正常運(yùn)行;控制回路主要在系統(tǒng)在發(fā)出指令后開啟工作，針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中的不同需求及時(shí)作出調(diào)整，滿足系統(tǒng)的各種工作狀態(tài);電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有自動(dòng)控制的功能，控制靈敏，精準(zhǔn)度高，然而，針對(duì)于某些特定的情況，僅用系統(tǒng)的判斷能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于人，所以針對(duì)于某些特定的狀況，手動(dòng)控制也是必須的，自動(dòng)與手動(dòng)回路能夠保證工人在必要的時(shí)候可以插手工作，保證系統(tǒng)更加穩(wěn)定高效運(yùn)行;信號(hào)回路主要起到傳輸信號(hào)和轉(zhuǎn)化信號(hào)的功能，信號(hào)通過(guò)傳輸回路后傳遞到不同的設(shè)備部件，經(jīng)不同的設(shè)備進(jìn)行處理和判斷之后重新返回信號(hào)，實(shí)現(xiàn)反饋的功能;保護(hù)回路主要是針對(duì)緊急情況及時(shí)切斷電路，以保護(hù)線路和設(shè)備，多包括繼電器和熔斷器等元件。

2.電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的應(yīng)用。技術(shù)的不斷進(jìn)步促使了自動(dòng)化控制系統(tǒng)的成本得到大幅度降低，也擴(kuò)展了其應(yīng)用范圍。針對(duì)不同的工作環(huán)境，電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)所起到的作用也多有不同。然而，其主要起到的功能也大同小異。本文通過(guò)分析得出其主要起到自動(dòng)控制、測(cè)量監(jiān)視和保護(hù)的功能。自動(dòng)控制功能是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能，主要是實(shí)現(xiàn)線路和設(shè)備中的自動(dòng)控制，減少人力消耗。保護(hù)功能在自動(dòng)控制系統(tǒng)中起到了十分重要的作用，以工業(yè)運(yùn)輸控制系統(tǒng)為例，如果在控制的過(guò)程中出現(xiàn)了皮帶打滑現(xiàn)象，此時(shí)控制系統(tǒng)可先將設(shè)備停止運(yùn)行并報(bào)警，促使工作人員及時(shí)對(duì)故障情況進(jìn)行排查，及時(shí)解決問(wèn)題。除此之外，針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的自然或非自然的意外，如雷擊、線路短路漏電等現(xiàn)象，系統(tǒng)可自動(dòng)將故障線路或設(shè)備切斷，使其停止運(yùn)行，防止危險(xiǎn)繼續(xù)擴(kuò)大，避免引發(fā)其他安全問(wèn)題。電氣控制系統(tǒng)具有測(cè)量監(jiān)控的功能，在電網(wǎng)環(huán)境中，自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)對(duì)各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)各種傳感器測(cè)量到的信號(hào)及時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，并得出結(jié)論，有利于提前預(yù)判問(wèn)題風(fēng)險(xiǎn)，將問(wèn)題扼殺在搖籃中。

二、電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式

1.現(xiàn)場(chǎng)總線?，F(xiàn)場(chǎng)總線能夠通過(guò)工業(yè)控制總線對(duì)控制單元，傳輸單元以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制和分析，構(gòu)建完整的控制體系。實(shí)用結(jié)果表明，該方法得到的控制系統(tǒng)實(shí)用而高效。實(shí)際應(yīng)用中需要事先建立監(jiān)控中心，借助控制線對(duì)不同的監(jiān)控分站的數(shù)據(jù)進(jìn)行連接，其中不同的分站事先的功能也有所不同，各種功能和數(shù)據(jù)最后都由總線進(jìn)行匯總并進(jìn)行分析，最后將不同的命令輸送至各個(gè)分站，實(shí)現(xiàn)控制。

2.集中控制與分散控制。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中主要有集中控制和分散控制兩種方式。其中，集中監(jiān)控主要是指將所有的數(shù)據(jù)集中在一起進(jìn)行控制，如此能夠大大提高控制效率，然而這對(duì)設(shè)備處理器提出了較高的要求，降低了處理效率，會(huì)設(shè)備故障發(fā)生率提高，往往達(dá)不到所預(yù)定的目標(biāo)。因此，分散控制應(yīng)運(yùn)而生。分散控制技術(shù)主要是將整個(gè)系統(tǒng)劃分為不同的子系統(tǒng)，利用不同的控制器對(duì)子線路進(jìn)行控制，最終集中匯總至總控制器。如此一來(lái)，各個(gè)子系統(tǒng)之間互不干擾，獨(dú)立運(yùn)行，系統(tǒng)運(yùn)行速度和穩(wěn)定性都得到大幅度提高。

3.遠(yuǎn)程控制。很多情況下人們不能直接到達(dá)或者在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制，例如電網(wǎng)線路的控制。為了解決這個(gè)些問(wèn)題，在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上出現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式是借助遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備，通過(guò)采集現(xiàn)場(chǎng)音頻或視頻等數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到處理器，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理之后再通過(guò)控制器對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。

三、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

1.標(biāo)準(zhǔn)化。要實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化，要從兩方面著手：（1）加大對(duì)開發(fā)系統(tǒng)的重視程度，首先要將開發(fā)系統(tǒng)單獨(dú)作為一個(gè)環(huán)節(jié)，和生產(chǎn)系統(tǒng)的開發(fā)并行;（2）實(shí)施過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化，主要是在設(shè)計(jì)、研發(fā)、實(shí)施和操作等方面，將實(shí)施和操作等過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化。

2.運(yùn)行更加安全可靠。電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定地運(yùn)行不僅取決于系統(tǒng)本身，而且還取決于系統(tǒng)的使用環(huán)境和操作者的操作方式，一旦操作方式不當(dāng)就可能發(fā)生事故，因此安全化是電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)，可以通過(guò)逐漸提高系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性、操作的簡(jiǎn)便性來(lái)提高控制系統(tǒng)自身的安全性。

3.更能適應(yīng)市場(chǎng)需求。電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)一方面會(huì)對(duì)制造部門體制進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以此來(lái)促進(jìn)各部門之間的溝通交流，對(duì)市場(chǎng)需求進(jìn)行正確地掌握，提高開發(fā)效率;另一個(gè)方面就是合理分配生產(chǎn)資源，具體方式例如保護(hù)核心技術(shù)，精密部件由自己加工，將簡(jiǎn)單的零部件可以交由其他相關(guān)的制造商進(jìn)行生產(chǎn)，這樣能夠大大增加研發(fā)的時(shí)間，并且提高生產(chǎn)的效率。

4.系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新。電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)展迅速，雖然現(xiàn)在已經(jīng)很成熟，各種各樣的系統(tǒng)可以滿足不同行業(yè)的需求，但是這一技術(shù)還需要不斷地進(jìn)行創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程需要三個(gè)方面的支持：（1）引進(jìn)其他國(guó)家的發(fā)達(dá)技術(shù)用于學(xué)習(xí)借鑒，并根據(jù)自身國(guó)情創(chuàng)造出屬于自己的關(guān)鍵技術(shù);（2）國(guó)家要重視自動(dòng)化技術(shù)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要作用，制定相關(guān)的政策，加大支持企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，提高相關(guān)企業(yè)的科研技術(shù)水平;（3）經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展趨勢(shì)，抓住并利用好這個(gè)機(jī)遇，進(jìn)一步提高自身的科學(xué)技術(shù)水平。

5.人才培養(yǎng)更加全面。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)技術(shù)的開發(fā)需要專業(yè)性很強(qiáng)的技術(shù)人才來(lái)完成，要保證技術(shù)不斷進(jìn)行創(chuàng)新，就需要不斷地補(bǔ)充更多的相關(guān)人才。除此之外，在崗的技術(shù)操作人員也要不斷提高自身的素質(zhì)水平，企業(yè)應(yīng)該加大對(duì)員工的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，規(guī)范操作流程，使得相關(guān)的工作人員能夠按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行操作，提高工作的效率和安全性，避免造成不必要的損失。

四、結(jié)語(yǔ)

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在當(dāng)今的生產(chǎn)生活中起到越來(lái)越重要的作用，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)終究是服務(wù)于工業(yè)生產(chǎn)，能夠推動(dòng)工業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)應(yīng)緊跟發(fā)展潮流，積極順應(yīng)發(fā)展趨勢(shì)，努力開拓，積極進(jìn)取。

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