電氣工程及其電氣自動化的控制系統(tǒng)應(yīng)用

翟峣 隋博

摘要：科技的發(fā)展促進了各領(lǐng)域的相互交叉，也對電氣工程及電氣自動化控制技術(shù)提出了更高的要求，促使電氣自動化技術(shù)向網(wǎng)絡(luò)化、集成化和智能化方向發(fā)展。本文對電氣工程及電氣自動化控制進行了簡述，并對具體的設(shè)計內(nèi)容進行分析，對電氣控制系統(tǒng)中的組成、設(shè)計和應(yīng)用方面進地了探討。

關(guān)鍵詞：電氣工程;電氣自動化;控制系統(tǒng)

隨著經(jīng)濟的大力發(fā)展和科技的創(chuàng)新，在很多行業(yè)中，電氣工程及其自動化技術(shù)都有重要的應(yīng)用，甚至可以作為衡量國家和地區(qū)經(jīng)濟和科技發(fā)展水平的依據(jù)之一。電氣設(shè)備是我們生活和工作的基礎(chǔ)設(shè)備，其控制系統(tǒng)的性能直接影響著我們使用的安全和便利，而且隨著科技的發(fā)展，人們對電氣工程和電氣自動化的控制提出了更好的要求，因此研究電氣工程和電氣自動化的控制系統(tǒng)的應(yīng)用具有很大的現(xiàn)實意義。

1電氣工程及電氣自動化控制概述

1.1電氣工程及電氣自動化控制的概念

電氣工程及電氣自動化技術(shù)是經(jīng)濟和科技發(fā)展到一定程度后的產(chǎn)物，也是為了滿足工業(yè)技術(shù)發(fā)展的需求，旨在提高電氣自動化的程度和增加電氣工程設(shè)備的使用壽命，從而更加高效、安全地完成任務(wù)，滿足工程的需求。電氣工程及電氣自動化技術(shù)是新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)的關(guān)鍵組成部分之一，在各個領(lǐng)域中都有普遍的應(yīng)用，與計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和電力電子技術(shù)等都有一定程度上的融合。

1.2電氣工程及電氣自動化控制的形式和特點

電氣自動化在運行過程中，主要通過計算機硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)來控制，保證電氣工程的正常運行，從而減少了人員的操作。因此電氣自動化技術(shù)具有自動化、智能化、系統(tǒng)化、具體化等特點。電氣自動化系統(tǒng)主要有信號接收系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)和電氣設(shè)備輸出系統(tǒng)組成，從而完成信號的電氣信號的傳輸和轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)電氣工程的控制。

1.3電氣工程及電氣自動化控制的優(yōu)勢

一方面，電氣工程及電氣自動化的控制系統(tǒng)可以檢驗設(shè)備的元器件等，促進電氣設(shè)備的日常檢修，保障設(shè)備的良好運行，進一步提高了設(shè)備的安全性和可靠性，同時可以降低人工成本;另一方面，通過計算機控制電氣自動化系統(tǒng)，不僅可以自動記錄、分析數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行信息反饋，還可以對運行趨勢進行分析，有效地促進內(nèi)部系統(tǒng)的開發(fā)，增加電氣工程的先進性和控制系統(tǒng)的適用性。

2電氣工程及其電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容

2.1開環(huán)控制

在開環(huán)控制中，控制裝置和受控對象之間只存在一種作用，即順向作用。該控制系統(tǒng)優(yōu)勢非常明顯，其中系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化、控制過程簡單化是最主要的兩個方面，不足之處主要表現(xiàn)在防干擾能力差、控制的準確度較低。

2.2閉環(huán)控制

閉環(huán)控制與開環(huán)控制有所不同，它具有順向作用，并且它還能夠顯示被控量對控制過程的影響。閉環(huán)系統(tǒng)具有減小或者消除的特性，尤其在保護震蕩設(shè)置的時候，閉環(huán)系統(tǒng)的作用將會充分地體現(xiàn)出來。

2.3復(fù)合控制和反饋控制

復(fù)合控制和反饋控制調(diào)節(jié)和控制作用的發(fā)揮，有一定的條件和限制，通常需要在系統(tǒng)的被控量出現(xiàn)變化之后才能夠發(fā)揮，并且受控對象很難實現(xiàn)被控量。

3自動化控制系統(tǒng)在電氣控制系統(tǒng)中的組成與設(shè)計

3.1現(xiàn)場總線監(jiān)控方式

我國的工業(yè)生產(chǎn)水平相比以往，已經(jīng)取得了巨大的進步，自動化程度明顯提升，在工業(yè)生產(chǎn)方式不斷變化的過程中，一系列的連鎖反應(yīng)逐漸發(fā)生。當前，要想進一步促成工業(yè)化的實現(xiàn)，就必須努力解決工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域面臨的困難，加大對工業(yè)化技術(shù)領(lǐng)域的有關(guān)研究力度?，F(xiàn)場總線監(jiān)控方式的設(shè)計基于設(shè)計對象的具體現(xiàn)狀，結(jié)合設(shè)計對象工作環(huán)境特點進行修正和改善，讓設(shè)計出來的系統(tǒng)具有鮮明的針對性，形成獨立的功能模塊，各功能模塊運行過程中獨立運行，借助現(xiàn)代信息技術(shù)實現(xiàn)連接控制，如果部分功能出現(xiàn)故障或者發(fā)生異常，控制系統(tǒng)的整體性能不會出現(xiàn)癱瘓。

3.2高度集中化的監(jiān)控方式

高度集中化的監(jiān)控方式能夠最大限度地提升系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，在平常的維護中也非常方便。但是高度集中化的監(jiān)控方式也存在缺陷，將控制系統(tǒng)的各個功能集中起來進行處理，使得處理器一直處于高速運行的狀態(tài)，對使用效率的影響非常大。另外，在信息量不斷增加的情況下，系統(tǒng)的監(jiān)控性能也面臨更高的要求，越來越多的功能模塊被集中到同一處理器上，導(dǎo)致系統(tǒng)的處理信息的效率下降，嚴重威脅到系統(tǒng)的可靠性。

3.3遠程監(jiān)控方式

自動化控制系統(tǒng)遠程監(jiān)控的設(shè)計方式，可以對控制系統(tǒng)各個設(shè)備實行圖形化的監(jiān)控控制管理，從中收集到設(shè)備的工作數(shù)據(jù)，使得設(shè)備在運行過程中能夠更加穩(wěn)定和安全。遠程監(jiān)控的方式具有非常多的優(yōu)點，如安裝價格低、內(nèi)部使用到的電纜少、可靠性高等，但是由于遠程監(jiān)控方式線路的通信速度不高，應(yīng)用于小系統(tǒng)的控制和處理更加合適，在大型或者全廠區(qū)的電氣自動化控制系統(tǒng)中不太適合。

4電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

4.1智能化技術(shù)的應(yīng)用

智能化技術(shù)的應(yīng)用在電力系統(tǒng)運行中，提升了電力系統(tǒng)整體運行的質(zhì)量和效能，這非常明顯地體現(xiàn)了智能化技術(shù)在我國電力行業(yè)中占據(jù)著相當重要的地位，起到了決定性的作用?，F(xiàn)階段，電氣自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于我國電力行業(yè)中，在智能化的系統(tǒng)中，我國的電力系統(tǒng)及其他使用到電氣自動化控制系統(tǒng)的行業(yè)的日常經(jīng)營管理效率得到了很好的保障。智能化技術(shù)的應(yīng)用，減少了電氣工程設(shè)計在初始階段可能產(chǎn)生的誤差，從而極大地提升了產(chǎn)品的精度，確保了產(chǎn)品的質(zhì)量。特別是在當前信息技術(shù)非常發(fā)展的背景下，信息技術(shù)的應(yīng)用，促進了整個電氣工程智能控制網(wǎng)絡(luò)的形成，使得電氣自動化控制系統(tǒng)的運行效率有了極大地提升。

4.2發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)自動化的應(yīng)用

目前，我國發(fā)電廠的分散測控系統(tǒng)中，一般會使用電氣自動化控制系統(tǒng)為整個分散測控系統(tǒng)設(shè)計具有分層的結(jié)構(gòu)。在設(shè)計出該種分層結(jié)構(gòu)之后，能夠搜集到發(fā)電廠各區(qū)域的受熱情況以及掌握發(fā)電設(shè)備出現(xiàn)故障的情況，進而減少發(fā)電廠發(fā)電終端現(xiàn)象的產(chǎn)生，確保整個系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。另外，利用電氣自動控制系統(tǒng)還可以對整個發(fā)電流程進行監(jiān)控，獲取各項設(shè)備的運行參數(shù)，進而做出適當?shù)恼{(diào)整，合理分配設(shè)備的工作臺數(shù)，實現(xiàn)企業(yè)資源的優(yōu)化配置。

4.3變電站配電自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

在當前的變電站中，自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用也非常明顯，通常是在電氣自動化技術(shù)之上搭建起計算機的硬件處理系統(tǒng)，給整個變電站安裝攝像裝置，通過攝像裝置得到工作人員的工作情況以及機械設(shè)備的運行情況，進而對整個變電站的運行狀況進行監(jiān)控，這樣就極大地減少了人為直接監(jiān)控成本，進一步促成了變電站自動化目標的實現(xiàn)。

4.4火電廠中的機、爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)

在火電站日常的生產(chǎn)運行中，證機組的正常運行離不開有效的必須協(xié)調(diào)和控制。根據(jù)火力發(fā)電的實際情況，火電站的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的控制作用主要體現(xiàn)在對機組內(nèi)部能量傳輸和質(zhì)量的控制方面，通過協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)機組內(nèi)部結(jié)構(gòu)保持平衡的目的，并且及時排除機組運行過程中出現(xiàn)的異常狀況，以此適滿足電網(wǎng)對火電機組提出的負荷要求，確保機組能夠安全平穩(wěn)運行，提升火電站的經(jīng)濟效益和社會效益。

5結(jié)語

總而言之，電氣工程及其電氣自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)對社會生產(chǎn)和人們的生活造成了巨大影響，電氣工程及其電氣自動化控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，極大地提升了社會各領(lǐng)域自動化水平，不僅降低了企業(yè)生產(chǎn)的成本，提高了設(shè)備運行的安全性，還最大限度地提升了生產(chǎn)效率。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，電氣工程及其電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用將會越來越廣，在不斷優(yōu)化和完善的過程中進一步促進社會自動化目標的實現(xiàn)。

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