計算機控制系統(tǒng)在電氣工程及自動化中的應用

劉文波，劉文濤，龐志海

（1.山東省商河縣應急管理局，山東 濟南 251600；2.濟南市大眾報業(yè)集團，山東 濟南 250014；3.山東省商河縣應急管理局，山東 濟南 251600）

現(xiàn)階段，我國已全面進入互聯(lián)網(wǎng)信息時代，計算機是21世紀最偉大的發(fā)明之一。當前，我國社會經(jīng)濟呈井噴式增長，電力行業(yè)也隨之面臨新的發(fā)展機遇。為順應時代發(fā)展趨勢，在維持現(xiàn)有水平的同時，應在電氣工程及自動化中積極應用計算機控制系統(tǒng)。電氣工程的生產(chǎn)質(zhì)量容易受到電氣自動化生產(chǎn)設備的影響，還容易導致生產(chǎn)過程中出現(xiàn)一系列風險問題。

1 電氣工程及自動化的優(yōu)勢

隨著現(xiàn)代信息技術的飛速發(fā)展，為避免工程出現(xiàn)質(zhì)量問題，計算機控制系統(tǒng)在電氣工程及自動化運轉中得到了廣泛應用，還能實時檢測生產(chǎn)過程中部分組件的磨損情況。與此同時，在對生產(chǎn)設備檢測完畢后，針對其中存在的安全風險可以應用多種元素解決和優(yōu)化，可以進一步縮減生產(chǎn)過程中投入的成本。另外，為促進生產(chǎn)系統(tǒng)運行得更加高效，在電氣工程及自動化系統(tǒng)中，更加需要應用計算機控制系統(tǒng)。除此之外，在電氣行業(yè)的生產(chǎn)過程中，企業(yè)的相關管理人員需要定期對整個生產(chǎn)系統(tǒng)進行完方位的核查與維修，計算機控制系統(tǒng)的應用就顯得十分重要。

為實時監(jiān)測生產(chǎn)中設備的各項數(shù)據(jù)，并完成數(shù)據(jù)的上傳和分析工作，將計算機控制系統(tǒng)應用到電氣工程及自動化的生產(chǎn)中是十分必要的。計算機控制系統(tǒng)不僅能高效地調(diào)節(jié)相關設備的運行參數(shù)，提升該系統(tǒng)的適配度，實現(xiàn)電氣工程的科學化管理，還能結合生產(chǎn)過程中的實際情況自動控制。目前，在我國工業(yè)領域，一家生產(chǎn)企業(yè)如果想在行業(yè)內(nèi)部穩(wěn)定發(fā)展，就必須在實際的生產(chǎn)過程中應用計算機控制系統(tǒng)。所以，如果想提升相關產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，幫助企業(yè)實現(xiàn)增產(chǎn)增收，電氣行業(yè)必須在保證產(chǎn)品正常生產(chǎn)中，應用計算機控制系統(tǒng)，還能起到實時監(jiān)測產(chǎn)品質(zhì)量的作用，以此推動行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

2 計算機控制系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀

隨著科技的不斷進步，為推動我國各行各業(yè)的高速發(fā)展，在電氣工程及自動化中計算機控制系統(tǒng)的應用范圍越來越廣泛。隨著計算機控制系統(tǒng)的全面應用，我國的大多數(shù)電氣工程企業(yè)的自動化發(fā)展進程也面臨新的發(fā)展機遇，電氣行業(yè)的發(fā)展空間也隨之不斷擴大，從根本上加快了電氣工程與自動化計算機系統(tǒng)相關技術的更新?lián)Q代。隨著科研工作中長期的研究和技術的應用，電氣行業(yè)的大部分企業(yè)的管理層對電氣工程自動化的認知也在逐漸提升。由于傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式具有極強的滯后性，早已不適合目前電氣行業(yè)的市場發(fā)展要求。因此，在我國電氣行業(yè)內(nèi)部，為全面提升工業(yè)生產(chǎn)效率，實現(xiàn)電氣產(chǎn)品大批量的生產(chǎn)要求，在電氣工程及自動化中應用計算機自動控制系統(tǒng)是十分必要的。目前，我國已經(jīng)正式進入互聯(lián)網(wǎng)信息時代，科學技術處于高速發(fā)展階段，計算機控制系統(tǒng)在電氣工程領域得到了大范圍應用，在其他行業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展中的應用也不可忽視。

將計算機自動控制系統(tǒng)應用到電氣工程及自動化中，不僅能幫助電氣企業(yè)提升信譽度和美譽度，降低企業(yè)的生產(chǎn)運行成本投入，提升生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，實現(xiàn)企業(yè)增產(chǎn)增收，維護電氣生產(chǎn)設備的科學穩(wěn)定，降低故障出現(xiàn)的可能性，避免因人為因素導致設備出現(xiàn)問題，幫助電氣企業(yè)更加快速有效地生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。另外，因為信息技術水平不斷提升，計算機控制系統(tǒng)對信息的收集和處理更加高效，還能加快電氣企業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展進程，實現(xiàn)生產(chǎn)與科學技術的有機結合，使得計算機控制系統(tǒng)的操作流程更加方便快捷，還可以保證在生產(chǎn)過程中一旦出現(xiàn)安全問題，可以做到及時上傳、預警和自動調(diào)節(jié)。另外，隨著電氣自動化更加具有開放性，計算機控制系統(tǒng)也衍生出了組件之間的自動擴展功能，根據(jù)電氣工程及自動化的生產(chǎn)要求產(chǎn)生了更多性能好、功能全面的模塊，提升了電氣產(chǎn)品生產(chǎn)的效率。

3 計算機控制系統(tǒng)在電氣工程及自動化中的應用

3.1 優(yōu)化設計

在我國電氣行業(yè)，為保證企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，維護工程正常運行，對系統(tǒng)進行科學化的設計時十分必要的。所以，為實現(xiàn)對系統(tǒng)理想化的控制，工作人員必須根據(jù)設備的實際運轉情況，針對電氣自動化的控制需求，優(yōu)化對計算機控制系統(tǒng)的設計，將該系統(tǒng)的作用發(fā)揮到最大化。在對電氣工程及自動化系統(tǒng)進行優(yōu)化設計時，為有效避免安全隱患和設計不合理的情況出現(xiàn)，需要盡可能地應用計算機控制系統(tǒng)。這樣不但可以有效提升生產(chǎn)質(zhì)量，更能進一步降低風險存在的可能性，增強電氣工程相關產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，促進電氣工程的自動化更加科學有效。在電氣行業(yè)生產(chǎn)的過程中，對電氣工程及自動化進行優(yōu)化設計時，容易導致相關工程的運行發(fā)生實質(zhì)性的變化。因此，將計算機控制系統(tǒng)應用到電氣公司及自動化中是十分必要的，能夠有效地為設備提高有利的技術支撐。除此之外，在對電氣工程及自動化計算機控制系統(tǒng)進行優(yōu)化設計時，為保證設計更加合理、有效，在生產(chǎn)過程中發(fā)揮其應有的效果，可以適當采取“適者生存”的方式。因此，在對電氣工程及自動化的優(yōu)化設計時，為避免出現(xiàn)不合理的問題，降低在設備運行的過程中出現(xiàn)系統(tǒng)故障，工作人員可以系統(tǒng)化地分析當前出現(xiàn)問題的原因，對系統(tǒng)進行優(yōu)化設計，從根本上提升電氣工程生產(chǎn)出的相關產(chǎn)品的質(zhì)量，更加科學合理地完成產(chǎn)品的生產(chǎn)，促進電氣行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

3.2 遠程監(jiān)控

目前，隨著我國科技水平的不斷提升，在很多行業(yè)和企業(yè)中遠程監(jiān)控得到了廣泛利用。為在電氣工程及自動化中應用遠程控制，可以應用計算機自動控制系統(tǒng)中的遠程監(jiān)控功能。在電氣工程及自動化的過程中，該功能可以對系統(tǒng)中各個組件和流程進行全面的監(jiān)控，并且在監(jiān)控過程中記錄設備的運轉情況，對運轉過程產(chǎn)生的一系列數(shù)據(jù)和參數(shù)進行采集，并將采集的相關數(shù)據(jù)第一時間上傳到云端，方便相關工作人員可以及時了解系統(tǒng)實際的運轉情況，促進電氣工程和自動化穩(wěn)定運轉。在我國，最有效也最合理的自動控制方式即遠程監(jiān)控。這種監(jiān)控方式主要是利用計算機系統(tǒng)對工程內(nèi)的各個部分進行科學監(jiān)控，對相對困難的系統(tǒng)進行針對性的處理，并對過程中的運轉情況有效記錄。因為遠程監(jiān)控系統(tǒng)具有資金投入相對較低，操作簡便，時效性更高，安全系數(shù)高等特點，還能有效降低人力、物力的成本投入，促進企業(yè)增產(chǎn)增收，降低材料的利用率，遠程監(jiān)控系統(tǒng)可以被大規(guī)模應用。

3.3 電氣故障

在我國電氣行業(yè)，自動化控制系統(tǒng)內(nèi)部構造過于復雜化，零部件數(shù)量相對較多。在實際的生產(chǎn)過程中，其中任意零部件出現(xiàn)故障或損毀，整個控制系統(tǒng)都會受到影響，更有甚者可能導致系統(tǒng)停止運轉。所以，一般情況下，一旦生產(chǎn)設備內(nèi)部或電氣工程自動化計算機控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，電氣工程系統(tǒng)的運轉都會受到影響，從而導致整個工程無法完成相關生產(chǎn)工作，不利于企業(yè)的正常運轉。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程中，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，由于計算機控制系統(tǒng)沒有廣泛應用，維修工人僅僅依靠工作經(jīng)驗和人工無法及時有效的查找和解決故障，長此以往，導致設備年久失修，造成企業(yè)出現(xiàn)減產(chǎn)降收的情況。進入現(xiàn)代化科技時代，計算機控制系統(tǒng)在電氣工程及自動化中得到了廣泛利用，有效提升了設備故障的檢測效率和時效性。為了有效檢測出電氣工程中存在的安全隱患，增強電氣工程及自動化的運轉效率，保證電氣系統(tǒng)運行得更加穩(wěn)定，可以將計算機控制系統(tǒng)更加合理的運用到電氣工程及自動化中。為在第一時間查找到相關隱患存在的具體位置，分析問題出現(xiàn)的原因，計算機控制系統(tǒng)可以完成對整個電氣工程設備和電力系統(tǒng)的全面檢測和掃描，在工作人員檢修時為其提供數(shù)據(jù)依據(jù)，制定最佳的處理方案。

目前，在我國的電氣行業(yè)內(nèi)部，根據(jù)電氣系統(tǒng)和電氣設備的運轉情況可以得知，在操作的過程中，一旦設備發(fā)生問題，整個電氣工程也會受到影響。但是，人工的力量具有一定的局限性，往往不能準確查找到系統(tǒng)運轉過程中故障出現(xiàn)的具體位置，相關故障的出現(xiàn)也會嚴重干擾電氣工程及自動化的正常運轉。在電氣事故的檢測過程中使用計算機控制系統(tǒng)，不僅能有效排除安全隱患，對設備進行維護處理，更能確保設備檢測和維穩(wěn)工作順利完成。所以，為有效降低電氣工程出現(xiàn)故障的可能性，在實現(xiàn)電氣工程自動化的過程中，可以應用計算機控制系統(tǒng)，對設備和系統(tǒng)進行全方位分析，找到故障出現(xiàn)的原因。為降低電氣工程及自動化運轉過程中故障出現(xiàn)的風險，可以針對相關問題制定合理的解決方案。

3.4 電氣控制

在傳統(tǒng)的電氣工程及自動化中，為實現(xiàn)電氣設備的正常運轉，往往需要大量的工作人員，并且在工作過程中，因為強度較大，對工人的體力造成大量消耗。但是目前，我國已全面實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)信息時代的發(fā)展進程，電氣工程及自動化有了計算機技術做支撐，不僅能有效提升電氣行業(yè)的生產(chǎn)效率，更能降低工人的工作壓力，對工作模式起到關鍵性的改善。因為電氣工程自動化系統(tǒng)中囊括了大量的分支系統(tǒng)，相關系統(tǒng)的功能也各不相同，足以見得電氣工程自動化是多元化的系統(tǒng)。為保證分支系統(tǒng)可以互相合作，互通有無，計算機技術可以有效完成相關需求，根據(jù)電氣行業(yè)生產(chǎn)的相關要求對同類性能的系統(tǒng)有機結合，促進電氣工程自動化的正常運轉。在實際的操作過程中，工作人員可以根據(jù)系統(tǒng)的運行狀況，針對模糊、專家、神經(jīng)網(wǎng)絡等控制方法進行科學選擇，保障計算機控制的科學性。為降低工作人員的任務量，可以科學有效地應用遠程電氣控制系統(tǒng)。不僅如此，合理地將計算機控制系統(tǒng)應用在電氣工程及自動化中，還可以有效實現(xiàn)電氣企業(yè)生產(chǎn)過程的自主性和高效性。

3.5 網(wǎng)絡結構

為實現(xiàn)自動化網(wǎng)絡結構的構建，在電氣工程及自動化中應用計算機控制系統(tǒng)可以有效實現(xiàn)這一目標。互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、云端處理和運算、將大量的數(shù)據(jù)和信息上傳至云端是自動化網(wǎng)絡結構的具體內(nèi)容。提升系統(tǒng)安全性的同時，全面實現(xiàn)電氣工程的自動化和企業(yè)的生產(chǎn)效率。在具體的應用過程中，單獨一臺檢測機器出現(xiàn)故障停止運行，其他機器不會受到影響，可以運用互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)的傳輸和共享。這樣不僅可以最大程度降低成本投入，更能有效降低電纜等設備的應用。除此之外，計算機控制系統(tǒng)可以應用主要中樞系統(tǒng)對線路進行檢測，完成對范圍內(nèi)各個區(qū)域的電氣設備進行全天候24h的數(shù)據(jù)監(jiān)控。技術人員可以隨時根據(jù)掌握到的情況和數(shù)據(jù)對系統(tǒng)和設備進行調(diào)試，降低因受到時間與空間影響，出現(xiàn)工程檢測不全面、數(shù)據(jù)信息滯后的情況，促進電氣企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。在電氣工程實現(xiàn)自動化的同時，還可以根據(jù)其他領域的發(fā)展需求，完成不同電力企業(yè)之間的溝通與合作，實現(xiàn)資源和數(shù)據(jù)的共享，完成電氣工程自動化的發(fā)展進程。

3.6 調(diào)度系統(tǒng)

為實現(xiàn)電力工程與自動化，電力調(diào)度工作的主要涵蓋電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)、信息收集，故障報修和分析，電力行業(yè)市場化運行等內(nèi)容。運用計算機系統(tǒng)中的信息收集功能，對分支電廠、發(fā)電站的運行數(shù)據(jù)進行收集，并將相關信息統(tǒng)一上傳至云端，方便電力企業(yè)數(shù)據(jù)中心對相關信息進行提取和分析，并根據(jù)分析結果向調(diào)度中心下達命令。為避免發(fā)電量不足或過度發(fā)電，電力企業(yè)可以以自動化系統(tǒng)信息智能化處理功能為中心，將收集的數(shù)據(jù)進行智能化的分析，在一定程度上實現(xiàn)自動化發(fā)電，相關操作即為自動化發(fā)電控制。避免電力資源出現(xiàn)浪費，對相關資源進行合理配備，并對有關信息進行分析是經(jīng)濟調(diào)度控制的實際意義。電力行業(yè)市場化運行的主要職能為：因為電力能源不能保存，為避免電力行業(yè)市場化的運行出現(xiàn)風險，針對相關數(shù)據(jù)和電力工程運行狀況進行實時監(jiān)測，為其提供數(shù)據(jù)依據(jù)為電力行業(yè)市場化運行的主要職能。故障報修和分析指利用計算機控制系統(tǒng)，對電氣工程進行檢測，在問題和故障出現(xiàn)的第一時間預警，降低電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障的風險。

4 結語

為推動我國電氣行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，科學的將計算機控制系統(tǒng)應用在電氣工程及自動化技術中是十分必要的。不僅可以實時在設備運轉的過程中對各項參數(shù)進行控制，還能有效推動電氣工程自動化的發(fā)展進程。除此之外，應用計算機控制系統(tǒng)，不僅能在生產(chǎn)過程中及時排除可能存在的安全隱患，還能有效監(jiān)測系統(tǒng)的實際運轉情況，降低設備出現(xiàn)突發(fā)性故障的可能性。