對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

張琪 朱哈南

摘 要：電氣自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合了電子計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)，在現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用廣泛發(fā)揮重要功能，已經(jīng)成為眾多行業(yè)的核心技術(shù)?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)改進(jìn)起推動(dòng)的作用。鑒于電氣自動(dòng)化廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活各個(gè)領(lǐng)域，本文對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)做淺顯分析，并研究比較了控制系統(tǒng)的三種監(jiān)控方式之間的異同點(diǎn)。透徹分析電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)必然有利于技術(shù)的提升，電氣自動(dòng)化將會(huì)更好的服務(wù)于社會(huì)。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

前言：科技不斷發(fā)展，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異，現(xiàn)在電子計(jì)算機(jī)與自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合，電氣自動(dòng)化正在飛速發(fā)展，已經(jīng)在社會(huì)生活中扮演重要角色，對(duì)各個(gè)行業(yè)影響巨大。因其能大幅度提高工作效率與質(zhì)量，同時(shí)減少耗資，節(jié)約成本，備受人們關(guān)注。但我們對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)要形成全面透徹的認(rèn)識(shí)，才能不斷創(chuàng)新改進(jìn)技術(shù)服務(wù)社會(huì)。

1.簡述電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)

1.1自動(dòng)控制和保護(hù)功能

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)相當(dāng)于整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)的大腦，設(shè)備的一切工作都依賴于控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)具備最基本的自動(dòng)控制功能與保護(hù)功能。保護(hù)功能是為了保障設(shè)備的安全性，在設(shè)備運(yùn)行過程中，由于外界環(huán)境諸如電流電壓改變等或設(shè)備自身問題，設(shè)備出現(xiàn)故障，繼續(xù)運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生較大危險(xiǎn)，此時(shí)控制系統(tǒng)發(fā)揮功能自動(dòng)斷開電源啟動(dòng)保護(hù)模式，保障設(shè)備以及人員安全。自動(dòng)控制功能是指設(shè)計(jì)師提前利用各種相關(guān)算法編程序，計(jì)算機(jī)執(zhí)行命令，從而控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。這其中包括設(shè)計(jì)安全程序，在一定條件下啟動(dòng)安全模式，避免較大危險(xiǎn)與損失。

1.2檢測(cè)和維修功能

機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行中總是會(huì)出現(xiàn)很多難以預(yù)測(cè)的故障，這些問題在是編程人員意料之外的，且問題紛繁復(fù)雜，想要通過提前設(shè)計(jì)好大量程序不太便捷。此時(shí)就需要電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的檢測(cè)和維修功能發(fā)揮作用。檢測(cè)和維修功能可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備周圍的環(huán)境變量以及內(nèi)部的設(shè)置，發(fā)現(xiàn)異常變量或是異常運(yùn)行情況立即反饋給中央控制系統(tǒng)，中央控制系統(tǒng)作出判斷后給定維修命令進(jìn)行維修。這種檢檢測(cè)功能幫助及時(shí)發(fā)現(xiàn)并及時(shí)處理故障，有助于提高經(jīng)濟(jì)效益。另一方面，作為科技發(fā)展的產(chǎn)物，電氣自動(dòng)化技術(shù)日漸發(fā)達(dá)，與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合形成強(qiáng)大的圖形化操作界面，能直觀呈現(xiàn)出問題癥結(jié)所在，更有利于查找故障源，保障設(shè)備得到更好的維護(hù)。

1.3監(jiān)視和測(cè)量功能

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)將自動(dòng)化設(shè)計(jì)與電子計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，用電纜將計(jì)算機(jī)、CPU、智能儀表等主要設(shè)備相連接。其中傳感器在監(jiān)視和測(cè)量中起重要作用。信息化時(shí)代為自動(dòng)化監(jiān)測(cè)提供了便利，以往紅綠燈式的監(jiān)測(cè)只能反映設(shè)備內(nèi)某些儀器是否運(yùn)行或工作狀態(tài)是否正常，但實(shí)現(xiàn)對(duì)不正常運(yùn)行機(jī)器的故障分析還比較困難?，F(xiàn)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)能將設(shè)備中各種情況的變化通過傳感器輸出到計(jì)算機(jī)，且輸出的變量具有更大的實(shí)際意義，諸如風(fēng)輪轉(zhuǎn)速、機(jī)械操作頻率、電流電壓大小等。電氣自動(dòng)化能監(jiān)視設(shè)備內(nèi)部各儀器的運(yùn)轉(zhuǎn)，利用測(cè)量儀器對(duì)設(shè)備運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)測(cè)量，及時(shí)得到設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，達(dá)到對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)的效果，保障設(shè)備按照預(yù)先設(shè)計(jì)運(yùn)行。掌握設(shè)備準(zhǔn)確的參數(shù)能夠幫助實(shí)現(xiàn)效益最大化。

2.電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

2.1遠(yuǎn)程監(jiān)控方式

遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)又稱長距離監(jiān)控?？蓪?shí)現(xiàn)對(duì)較遠(yuǎn)距離設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，這種監(jiān)控方式受限于設(shè)備周圍的通信速度，當(dāng)通信量很大時(shí)通信速度下降，對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控不利，因此遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)常應(yīng)用于小規(guī)模的系統(tǒng)檢測(cè)。在保證遠(yuǎn)程監(jiān)控效果的情況下，監(jiān)控的系統(tǒng)規(guī)模與通信距離成反比。同等的系統(tǒng)檢測(cè)規(guī)模，距離反饋中心越近，檢測(cè)效果越好。遠(yuǎn)程監(jiān)控方式還有助于減少物資消耗，降低工程費(fèi)用節(jié)約資金。另外，遠(yuǎn)程監(jiān)控更加靈活便捷，可實(shí)現(xiàn)坐在辦公室對(duì)目標(biāo)實(shí)時(shí)監(jiān)督?？偠灾?，遠(yuǎn)程監(jiān)控能減少花銷，縮減電纜安裝費(fèi)用，節(jié)約資源，更加可靠靈活，對(duì)小規(guī)模系統(tǒng)監(jiān)控效果較好。但其限制性在于不適用與大規(guī)模的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，通訊量低。

2.2現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控方式

現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控針對(duì)的是整個(gè)系統(tǒng)，融合了遠(yuǎn)程監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)，在改善遠(yuǎn)程監(jiān)控不足的基礎(chǔ)上更有針對(duì)性，是目前最受歡迎、廣泛使用的監(jiān)控方式。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控主要是針對(duì)以太網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用，針對(duì)不同的問題有不同的解決辦法，監(jiān)測(cè)時(shí)繞過部分裝置，減少隔離設(shè)備，大大提高了監(jiān)控效率與效果。關(guān)鍵地方在于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控方式各個(gè)裝置之間相互獨(dú)立，各自工作互不干擾，不會(huì)導(dǎo)致一個(gè)裝置出現(xiàn)故障切斷一條線路甚至整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓。另外現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控由于不受通信距離和通信速度的限制，信息的通訊量較大，檢測(cè)效果較好。且現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)的智能設(shè)備逐漸實(shí)現(xiàn)了設(shè)備就地安裝，減少電纜的需求節(jié)約成本，更縮減了接線的工作量降低二次查線的復(fù)雜度。只是現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控要求有場(chǎng)地環(huán)境限制。

2.3集中監(jiān)控方式

集中監(jiān)控方式是將系統(tǒng)所有功能集中在一個(gè)中央處理器上，相比于遠(yuǎn)程監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控兩種方式，集中監(jiān)控更加方便，便于對(duì)全局進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制并迅速提出調(diào)整意見。集中控制方式對(duì)控制站的防護(hù)要求并不高，并且設(shè)計(jì)系統(tǒng)較為簡潔容易操作，容易進(jìn)行維護(hù)。電氣自動(dòng)化技術(shù)逐漸發(fā)展成熟，正在不斷擴(kuò)大應(yīng)用范圍，覆蓋面越來越廣，需要監(jiān)測(cè)控制的設(shè)備對(duì)象也越來越多，若采用集中監(jiān)控方式需要有較高運(yùn)算速度的中央處理器。在進(jìn)行集中監(jiān)控時(shí)，同一個(gè)中央處理器上盡量避免運(yùn)行其他任務(wù)，以防止集中監(jiān)控與其他任務(wù)相互干擾，減緩運(yùn)行速度，影響工作效率。這一監(jiān)控方式與前兩者不同，電纜、主機(jī)、中央處理器等都要求投入大量資金。計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展將會(huì)促進(jìn)集中監(jiān)控方式的推廣。

3.結(jié)語

電氣自動(dòng)化控制技術(shù)起步不久但發(fā)展速度迅猛，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展在推動(dòng)電氣自動(dòng)化控制的發(fā)展，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用到社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域。電氣自動(dòng)化與人類生活息息相關(guān)，對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行深究能發(fā)現(xiàn)其存在的不足，要全面認(rèn)識(shí)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，不斷改進(jìn)，保留并發(fā)揚(yáng)其優(yōu)勢(shì)，改進(jìn)劣勢(shì)，不斷創(chuàng)新，使得電氣自動(dòng)化能更好的應(yīng)用于社會(huì)。

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