電氣工程及自動(dòng)化中關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成與運(yùn)用思考

劉仲曄

[摘? ? 要]? 對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其可以對(duì)工業(yè)電氣自動(dòng)化中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，還可以對(duì)控制環(huán)節(jié)的質(zhì)量與效果，加之控制流程進(jìn)行改良、優(yōu)化。鑒于計(jì)算機(jī)下的電氣自動(dòng)化控制可以讓控制變得更為高效、更為精準(zhǔn)，對(duì)企業(yè)進(jìn)行自動(dòng)化更新、升級(jí)等均是十分關(guān)鍵的。對(duì)此，本次對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的相關(guān)構(gòu)成、分類進(jìn)行分析、研究，并給出鑒于電氣工程與其自動(dòng)化下應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的相關(guān)對(duì)策。

[關(guān)鍵詞]電氣工程;計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng);構(gòu)成;自動(dòng)化;分類;應(yīng)用對(duì)策

[中圖分類號(hào)]TM76 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）11–0–02

Thoughts on the Composition and Application of Computer Control

System in Electrical Engineering and Automation

Liu Zhong-ye

[Abstract]For the computer control system， it can control all links in industrial electrical automation， improve and optimize the quality and effect of control links and control process. Since the electrical automation control under the computer can make the control more efficient and accurate， it is very important to update and upgrade the automation of the enterprise. In this regard， the relevant composition and classification of computer control system are analyzed and studied， and the relevant countermeasures for the application of computer control system under electrical engineering and automation are given.

[Keywords]electrical engineering; computer control system; composition; automation; classification; application countermeasures

電氣工程在歷經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間發(fā)展后，伴隨各類新興技術(shù)、現(xiàn)代化工程的助推下，逐步進(jìn)入增速發(fā)展的階段中。同時(shí)，在發(fā)展期間，緊依時(shí)代，處理傳統(tǒng)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中所出現(xiàn)的各類缺點(diǎn)、不足，盡力找出提升電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的各類新興技術(shù)，進(jìn)而增快電氣工程、現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)間相接軌的速度。而對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)，把其應(yīng)用到電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)，不管是對(duì)于實(shí)踐抑或?qū)τ诶碚?，其均具有更多的?yōu)勢(shì)，把計(jì)算機(jī)技術(shù)、電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)間進(jìn)行融合，能夠給我國(guó)的工業(yè)領(lǐng)域給予新興的管控途徑。

1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

1.1 構(gòu)成

對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其包括以下幾大構(gòu)成部分：①控制對(duì)象。對(duì)于控制對(duì)象，其在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，是被控制環(huán)節(jié)，或是操作最后的結(jié)果，其可以被當(dāng)作控制系統(tǒng)中的輸入或是輸出，控制質(zhì)量與效果是取決于控制系統(tǒng)的相關(guān)特征?？刂茖?duì)象所發(fā)生的改變可以應(yīng)用數(shù)學(xué)模型表征來(lái)控制前后間所發(fā)生的改變。②執(zhí)行器。對(duì)于執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其在控制系統(tǒng)中是無(wú)可或缺的環(huán)節(jié)，在對(duì)輸入量進(jìn)行檢測(cè)后，參照預(yù)先所設(shè)定出來(lái)的控制要求，進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作，以保證系統(tǒng)能夠參照要求進(jìn)行工作。在執(zhí)行器的相關(guān)執(zhí)行方法中，包括氣、電氣等。③傳感器。對(duì)于傳感器，其在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中是感知設(shè)備，其能夠?qū)囟?、移位等進(jìn)行檢測(cè)，并借助信號(hào)形式，轉(zhuǎn)成電信號(hào)或是電磁信號(hào)。傳感器在自動(dòng)控制中是十分關(guān)鍵的信息來(lái)源，其能夠保障系統(tǒng)在外部獲得相對(duì)應(yīng)的信息。在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，傳感器總體的精度、感知信號(hào)總范圍等，能夠決定控制系統(tǒng)最終的靈敏度、控制質(zhì)量與效果。另外，在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，其還包括信號(hào)調(diào)理模塊，能夠?qū)刂葡到y(tǒng)期間的各類信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保障信號(hào)可以處于控制系統(tǒng)中全部環(huán)節(jié)輸入、輸出的總范圍。

1.2 分類

在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，參照控制原理，其包括數(shù)字處理系統(tǒng)、監(jiān)督控制系統(tǒng)，對(duì)于計(jì)算機(jī)，其是數(shù)字控制器，所以在控制系統(tǒng)中，需要把工業(yè)領(lǐng)域中的相關(guān)變量逐步轉(zhuǎn)成數(shù)字量，并對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)、控制，在部分控制環(huán)節(jié)中，其包括模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換等相關(guān)裝置。若具有模擬量、模擬器件，需要借助相對(duì)應(yīng)的ADC裝置，對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在控制系統(tǒng)中，數(shù)字量對(duì)于自動(dòng)化控制是各類數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)、執(zhí)行規(guī)律最為原始的來(lái)源，所以最為準(zhǔn)確的數(shù)字化、實(shí)時(shí)化的數(shù)字能夠決定控制系統(tǒng)最終的工作質(zhì)量、效果。在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)結(jié)束對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集、研究、分析后，需要參照相應(yīng)的生產(chǎn)規(guī)律，控制好執(zhí)行器的各項(xiàng)控制過(guò)程。相較于人工處理，計(jì)算機(jī)控制更為準(zhǔn)確，同時(shí)其計(jì)算、處理的速度均更為迅速，能夠滿足于現(xiàn)代化工業(yè)中各類更為復(fù)雜的要求。同時(shí)，計(jì)算機(jī)控制能夠防止遺漏部分系統(tǒng)數(shù)據(jù)，應(yīng)用閉環(huán)控制對(duì)控制的質(zhì)量、效果進(jìn)行檢測(cè)，并動(dòng)態(tài)化地對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)。計(jì)算機(jī)控制能夠促進(jìn)工業(yè)控制得以集成化、系統(tǒng)化，減少工業(yè)生產(chǎn)所需的人力，增強(qiáng)企業(yè)的各項(xiàng)收益，也能夠持續(xù)性地助推企業(yè)朝著自動(dòng)化而邁進(jìn)，從而保證企業(yè)獲得可持續(xù)性發(fā)展。在計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，其第二大分類是計(jì)算機(jī)監(jiān)控。在電氣自動(dòng)化進(jìn)行生產(chǎn)期間，計(jì)算機(jī)需要應(yīng)用傳感器對(duì)這一整個(gè)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，生成閉環(huán)控制系統(tǒng)，以優(yōu)化、改良控制的質(zhì)量、效果。在進(jìn)行生產(chǎn)期間出現(xiàn)部分問(wèn)題后，計(jì)算機(jī)自身可以對(duì)各項(xiàng)控制流程進(jìn)行變更，以獲得最優(yōu)化的工藝參數(shù)?，F(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)、人工智能、深度學(xué)習(xí)等方面的技術(shù)均已經(jīng)得到十分普遍地應(yīng)用，計(jì)算機(jī)所進(jìn)行的監(jiān)控能夠保證電氣自動(dòng)化的質(zhì)量、效果，這也是電氣自動(dòng)化在今后總體的發(fā)展方向。

2 鑒于電氣工程與其自動(dòng)化下應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的對(duì)策

2.1 診斷電氣故障方面

在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，其具有很多零件、部件，且其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也十分繁復(fù)，若某一部件出現(xiàn)異常，會(huì)對(duì)控制系統(tǒng)總體帶來(lái)十分不利的影響。一般在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)出現(xiàn)異?；蚱湓O(shè)備自身出現(xiàn)異常后，均無(wú)法保障系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而會(huì)對(duì)電氣工程的相關(guān)功能給予阻礙。對(duì)該類電氣故障，相關(guān)人員只憑借自己的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)，較難盡早發(fā)現(xiàn)并對(duì)其進(jìn)行處理，這就會(huì)使故障修復(fù)所需時(shí)間較久，對(duì)企業(yè)帶來(lái)更多的影響。而在電氣工程與其自動(dòng)化中，應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，能夠?qū)Ω黝愲姎夤收线M(jìn)行更為精確的診斷。在應(yīng)用計(jì)算機(jī)后，能夠更具針對(duì)性地對(duì)電氣工程相關(guān)的系統(tǒng)、設(shè)備等進(jìn)行檢測(cè)、掃描，在較短的時(shí)間中，就可以找出故障，并參照該類故障相應(yīng)的引發(fā)原因，制訂出處理方案，給相關(guān)人員給予更多的參照。

2.2 電氣控制方面

在以往的電氣工程進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)期間，需要許多人員對(duì)其給予輔助，這會(huì)耗費(fèi)較多的人力。如今自動(dòng)化控制能夠借用計(jì)算機(jī)，轉(zhuǎn)變以往所應(yīng)用的工作方式，減少所需的人力，提升工作的質(zhì)量和效率。對(duì)于電氣工程，其自動(dòng)化系統(tǒng)具有相應(yīng)的綜合性，其包括具有各式各樣功能的子系統(tǒng)且計(jì)算機(jī)可以對(duì)該類系統(tǒng)進(jìn)行更具針對(duì)性地分配、協(xié)調(diào)，參照生產(chǎn)方面的需求把相關(guān)的優(yōu)勢(shì)性能間彼此融合，讓系統(tǒng)能夠彼此協(xié)調(diào)、彼此配合，為電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)創(chuàng)建更為理想的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方面

電氣相關(guān)的自動(dòng)化流程已經(jīng)伴隨現(xiàn)代化工業(yè)逐步的發(fā)展而持續(xù)性地得到升級(jí)、更新。為構(gòu)建更為安全適宜的運(yùn)轉(zhuǎn)空間，并滿足于工業(yè)生產(chǎn)期間對(duì)于自動(dòng)化流程技術(shù)方面的需求，需要參照生產(chǎn)相關(guān)的情況，對(duì)其進(jìn)行控制，而計(jì)算機(jī)正好可以滿足這一需求。對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其可以應(yīng)用自己十分獨(dú)特的功能模塊，對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)，在外部的工作條件、環(huán)境發(fā)生改變后，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可以對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的各功能模塊給予相對(duì)應(yīng)的指令，讓其可以適應(yīng)具體的工作狀態(tài)，從而降低發(fā)生各類事故的概率。

2.4 優(yōu)化與改良設(shè)計(jì)方面

要想保障電氣工程能夠良好地運(yùn)轉(zhuǎn)，科學(xué)高效的設(shè)計(jì)是十分有必要的。對(duì)此，需要對(duì)電氣工程所處的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)相關(guān)的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，才可以全方位地凸顯其相關(guān)作用，并滿足于預(yù)期效果。在對(duì)電氣工程與其自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)期間，需要參照計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，把全部因?yàn)樵O(shè)計(jì)不夠理想所引發(fā)的操作隱患逐步減少，以降低設(shè)備類故障的總發(fā)生率，同時(shí)還可以提升總體的安全性，提升電氣工程類產(chǎn)品的效率質(zhì)量。

2.5 高度集中監(jiān)控方面

對(duì)于自動(dòng)化計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，把其應(yīng)用到電氣工程自動(dòng)化控制中，不但可以提升電氣工程的自動(dòng)化效率和質(zhì)量，同時(shí)，還可以保障自動(dòng)化控制系統(tǒng)更為高效、更為平穩(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn)，讓相關(guān)的功能能夠發(fā)揮出來(lái)，其平時(shí)的應(yīng)用、維護(hù)均是十分便利的。但是，在具體進(jìn)行應(yīng)用期間，因?yàn)橛?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)能夠?qū)Ω鞴δ軉卧M(jìn)行集中化、統(tǒng)一化地處理，這就會(huì)使計(jì)算機(jī)自身的處理器具有更多的工作負(fù)擔(dān)，如果沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行處理，較易引起許多設(shè)備故障。在對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)定好放大與濾波處理器后，能夠?qū)τ?jì)算機(jī)處理器中的上下限設(shè)備值進(jìn)行高度集中控制，并參照設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)數(shù)字量自主進(jìn)行轉(zhuǎn)化，在把所獲得的數(shù)據(jù)值、數(shù)字值間進(jìn)行對(duì)比后，能夠?qū)ζ涔ぷ鳡顟B(tài)隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)管。只要兩類數(shù)字間發(fā)生張力超限，觸點(diǎn)信號(hào)馬上就會(huì)給予危險(xiǎn)警報(bào)，相關(guān)人員在這時(shí)就可以參照信號(hào)燈指示，馬上進(jìn)行反應(yīng)，并對(duì)各類故障加以處理，以保障設(shè)備更為穩(wěn)定。

3 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于電氣工程與其自動(dòng)化，其計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)兼具計(jì)算機(jī)、電氣技術(shù)二者的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。二者間能夠彼此互補(bǔ)、彼此統(tǒng)一，所以其已經(jīng)在我國(guó)的許多領(lǐng)域中得到十分普遍地應(yīng)用。該系統(tǒng)應(yīng)用到相關(guān)領(lǐng)域中，使電氣工程與其自動(dòng)化控制有所增強(qiáng)，同時(shí)，在企業(yè)規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化管理、增強(qiáng)管理質(zhì)量與效率等許多方面均無(wú)可或缺。在今后，相信愈來(lái)愈多的新興技術(shù)會(huì)伴隨實(shí)踐而得以融合，進(jìn)而滿足于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的各項(xiàng)多元化需求。

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