基于計算機技術(shù)的電氣自動化控制系統(tǒng)研究

摘要：隨著科技的快速發(fā)展，在人類的日常工作中，人工化的工作基本被機械化所替代，這得益于電氣自動化技術(shù)和電氣自動化的設(shè)備，目前各個行業(yè)部門的工作效率都有了很大的提高，而且還能確保產(chǎn)品的質(zhì)量和標準一致。計算機可以對電氣自動化系統(tǒng)進行全面的監(jiān)控，不管在什么時候，只要出現(xiàn)故障，計算機系統(tǒng)都可以對它進行快速、正確的判斷，并處理?？傊?，建立在計算機技術(shù)基礎(chǔ)之上的電氣自動化控制系統(tǒng)，毫無疑問是工藝生產(chǎn)中的一次偉大變革。

關(guān)鍵詞：計算機技術(shù);電氣自動化;系統(tǒng)控制

我國非常注重產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展與升級，尤其是在當(dāng)今的工藝化過程中，怎樣提升我國的工藝科技競爭力，增強我國在國際社會的話語權(quán)是非常關(guān)鍵的。目前，我們的社會工藝化也在持續(xù)提升，國家對電氣自動化行業(yè)的投資也在增加，電氣自動化水平也有了很大的提升。將更多時間和力量花在電氣自動化的建設(shè)上，促進了中國的電氣自動化控制系統(tǒng)的研究，并運用了計算機技術(shù)來進行精確的調(diào)節(jié)和系統(tǒng)的建設(shè)，這對我們的工業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展有著非常重要的意義。此外，要注重提高國內(nèi)的電氣自動化程度，將電氣自動化與計算機技術(shù)相結(jié)合，這對于提高國內(nèi)的電氣自動化控制系統(tǒng)穩(wěn)定性有著十分關(guān)鍵的影響。

1電氣自動化的計算機控制系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

中國電氣行業(yè)的信息化，在各行各業(yè)都有廣泛應(yīng)用，電氣行業(yè)的發(fā)展，極大地推動了我國人民的生活質(zhì)量，電氣行業(yè)的發(fā)展，依然是反映國家社會發(fā)展和人們生活質(zhì)量的主要指標。電子產(chǎn)品因其使用范圍廣、產(chǎn)量高等特點而日益受到各大企業(yè)的重視。從某種意義上說，對新技術(shù)的發(fā)展起到了推動作用。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和實踐，人們對計算機自動化過程有了較完整的了解，以往采用的傳統(tǒng)的控制方式已經(jīng)不能適應(yīng)目前的大批量生產(chǎn)過程。為此，采用計算機進行自動監(jiān)控，以達到大規(guī)模、高效的目的，隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展變得日益凸顯。如今，各行業(yè)紛紛引進電氣自動化控制系統(tǒng)，以此來滿足更高的控制效果，這樣不但可以大幅度地減少成本，還可以提升生產(chǎn)效率，減少產(chǎn)品質(zhì)量問題，唯有提升了系統(tǒng)的安全性，才可以更好地確保系統(tǒng)的高效率。在當(dāng)今社會，科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，伴隨著計算機技術(shù)的進步，與此密切相關(guān)的軟件開發(fā)是中國企業(yè)不斷提升的關(guān)鍵保障，也是提升企業(yè)生產(chǎn)力的一個關(guān)鍵。中國從上世紀50年代到現(xiàn)在，電氣自動計算機控制技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，這不但對工程工期有很大的幫助，而且還能降低工程中的安全隱患。

2基于計算機技術(shù)的電氣自動化控制系統(tǒng)組成與發(fā)展趨勢

2.1基于計算機技術(shù)的電氣自動化控制系統(tǒng)組成

在計算機技術(shù)的電氣自動化控制系統(tǒng)中，包括三個部分：第一，信號發(fā)射的接收組件，此部分的系統(tǒng)主要用來完成對各種類的電氣設(shè)備信息的輸入和傳送。第二，運用計算機的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)了對設(shè)備操作過程中各種數(shù)據(jù)的集成和分析。第三，將所述正在被加工的系統(tǒng)裝置信息發(fā)送到外部［1］。

2.2基于計算機技術(shù)的電氣自動化控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢

近年來，我國日益關(guān)注科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，并加大對計算機的開發(fā)力度。在當(dāng)今的信息時代，隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，各國也對產(chǎn)業(yè)升級和多領(lǐng)域協(xié)同工作更加注重，在許多地區(qū)，計算機技術(shù)都被大量的使用。尤其是在新興行業(yè)，許多地區(qū)，計算機技術(shù)的發(fā)展與運用也非常快速。隨著行業(yè)技術(shù)的進步，我國的現(xiàn)代化建設(shè)速度也是不斷加快。尤其是，將計算機技術(shù)與電氣自動化相結(jié)合，在某種程度上推動了我國科學(xué)技術(shù)的變革，這不僅對電網(wǎng)的建設(shè)有著很大的指導(dǎo)意義，還在很大的程度上推動了電氣系統(tǒng)的自動化過程和改革。在電氣系統(tǒng)的自動化過程中，計算機信息技術(shù)的快速發(fā)展起到了更好的推動作用和積極的影響。電氣系統(tǒng)的穩(wěn)步發(fā)展離不開計算機技術(shù)的廣泛融合，這既是我國電氣自動化控制系統(tǒng)的一次重大轉(zhuǎn)型，也是我國的社會行業(yè)自動化程度得到進一步提高的主要體現(xiàn)［2］。以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的電氣自動化控制系統(tǒng)，被廣泛地運用到了社會的各個方面，它以其本身的智能化特點、數(shù)字化管理模式，為各種系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)提供了保障，提高了系統(tǒng)的實際運轉(zhuǎn)效率。然而，這種系統(tǒng)也有其不足之處，因此，在今后的計算機技術(shù)的電氣自動化控制系統(tǒng)的研究中，要持續(xù)地提高以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的電氣自動化控制系統(tǒng)的安全監(jiān)管功能。

2.3電氣自動化控制系統(tǒng)與計算機技術(shù)相融合概述

2.3.1電氣自動化控制系統(tǒng)分析

電氣自動控制系統(tǒng)涉及到社會的各個領(lǐng)域，它直接關(guān)系到國家的工業(yè)化進程和社會的科技進步程度。電子自動化控制系統(tǒng)是一種要求進行綜合管控、協(xié)同治理的電氣系統(tǒng)模式，將其劃分成多種類型，其設(shè)計方式也多種多樣。在對電子信息系統(tǒng)進行設(shè)計時，可以對其進行集中分配，在其內(nèi)部，可以對前端的測量系統(tǒng)、中端的信息傳輸、轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和后端的電氣自動化系統(tǒng)進行信號監(jiān)控［3］，可以進行大量的集中分配，還可以進行數(shù)據(jù)傳輸。此外，通過采用中央電子自動化控制系統(tǒng)，可以對這些被集中處理過的電子信息進行統(tǒng)一的管理，在某種意義上提高了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的精度和速度。還可以將電子自動化系統(tǒng)劃分成分布式布置，其中每一個單位都是單獨分布的，可以互相配合，進行工作，而且，每一個單位之間還可以進行一些功能的互相關(guān)聯(lián)，每一個單位系統(tǒng)都可以進行協(xié)同工作，提高了電子自動化信息系統(tǒng)的可靠性和容錯率。

2.3.2電氣自動化控制系統(tǒng)設(shè)計特點和設(shè)計方式

在電子自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計方面，其特征是具有高穩(wěn)定性和高精度，而且各個系統(tǒng)之間存在著緊密的關(guān)系，各個功能之間可以進行協(xié)作，在電氣設(shè)備的功能上也可以進行緊密分布，因此，在自動化控制系統(tǒng)的精度和電子系統(tǒng)化系統(tǒng)的分布性都很好。在電子自動化控制系統(tǒng)的各種分布方式上，它們具有各自的特征。與常規(guī)的自動化控制系統(tǒng)相比，集中式和分布式的控制系統(tǒng)更加具有靈活性。在這些設(shè)備之間可以進行靈活的應(yīng)用，實現(xiàn)穩(wěn)定的操作，而且還具有很高的功能性。對電氣自動化控制系統(tǒng)的監(jiān)測系統(tǒng)軟件相對簡單，且對各個組件進行系統(tǒng)化的調(diào)節(jié)，這對于提高整個社會的產(chǎn)業(yè)化程度和提高電氣設(shè)備的穩(wěn)定性都具有非常重大的作用［4］。

3基于計算機技術(shù)應(yīng)用下的電氣自動化控制系統(tǒng)設(shè)計

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，它對許多行業(yè)都產(chǎn)生了巨大的推動作用，尤其是在當(dāng)前人工智能和計算機技術(shù)的大環(huán)境下，將計算機技術(shù)運用到電氣系統(tǒng)中，讓電氣自動化系統(tǒng)擁有了計算機的智能化優(yōu)點，同時，大數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展也讓電氣系統(tǒng)的發(fā)展變得更為平穩(wěn)。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，極大地增強了電氣系統(tǒng)的可靠性，同時，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用也讓電子信息在傳輸?shù)臅r候變得更有效果，傳播速度也變得更快，提高了電氣系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化效率，從根本上解決了信息傳輸及傳播過程中存在的某些沖突，也讓信息傳輸?shù)男首兊酶撸@也大大增強了電氣系統(tǒng)的優(yōu)勢。此外，由于計算機網(wǎng)路的運用，信息傳遞的效能得到極大的提升，讓信息傳遞的速率變得更快。將計算機技術(shù)運用于電氣系統(tǒng)，提高了整個電氣系統(tǒng)的效能，而集中式的電氣系統(tǒng)裝置則有助于電氣系統(tǒng)的智能化建設(shè)。將電子技術(shù)引入到電氣電子自動控制中，極大地促進了電氣電子自動控制的發(fā)展，促進了社會的工業(yè)自動化。

在計算機技術(shù)沒有迅速發(fā)展之前，整體電氣系統(tǒng)的自動化水平比較低，操作方式比較簡單，有時還會出現(xiàn)電源不足，不能承受大功率的電氣，這不但會影響整體電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也會給整體電氣系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)和功能造成損失。這不僅影響了電氣系統(tǒng)的整體發(fā)展，而且對電氣行業(yè)的整體發(fā)展也有很大的負面作用。為了實現(xiàn)電氣設(shè)備的變革，需要將新技術(shù)與電氣設(shè)備相結(jié)合，尤其是隨著行業(yè)的變革，更需要加速發(fā)展。隨著計算機智能系統(tǒng)的引入，整體電氣系統(tǒng)的工作速度得到了極大的提升，這也是一種很好的操作方式，智能云系統(tǒng)的引入，讓整體的電氣系統(tǒng)變得更加智能，更加高效。在大數(shù)據(jù)的加入下，對電氣系統(tǒng)的通信技術(shù)也有了很大的提升，這使整個電氣系統(tǒng)的通信便捷性和數(shù)據(jù)傳輸效率都得到提高。將智慧云系統(tǒng)與電氣自動化控制系統(tǒng)相融合，既可以提升電氣系統(tǒng)的工作水準，又可以為后續(xù)的檢查和篩選工作提供很大的方便［5］。

3.1線路系統(tǒng)設(shè)計

在電氣規(guī)劃中，電路的規(guī)劃比較繁瑣，電路的規(guī)劃往往要由專門的規(guī)劃師來完成。電氣線體系貫穿于電氣自動化的各個階段，電氣線體系的設(shè)計好壞，將對電氣系統(tǒng)的整體性能起到至關(guān)重要的作用。在進行系統(tǒng)的設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)該注重對線路的設(shè)計，保證系統(tǒng)可以平穩(wěn)地運轉(zhuǎn)。在線路系統(tǒng)設(shè)計的過程中，要對線路運營中存在的影響進行深入的研究，能夠?qū)ο到y(tǒng)運營中存在的問題進行高效的處理，獲得更為合理的設(shè)計。首先，以規(guī)范的設(shè)計方案為基礎(chǔ)，結(jié)合其它的電控體系，對電路的總體布局進行綜合的研究，對電路的設(shè)計所需的工程材料、工程實際狀況等進行全面的研究。

3.2FCS控制系統(tǒng)

在以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的電氣自動控制系統(tǒng)的設(shè)計中，可以對電氣裝置預(yù)定的控制目的進行FCS的設(shè)計。在進行兩個方向的數(shù)據(jù)傳送時，可以保證數(shù)據(jù)傳送的準確性和可靠性，使有關(guān)的電氣裝置在任何時候都能得到監(jiān)視。

在FCS的控制中，如果沒有相應(yīng)的通信規(guī)范，將會造成各種電氣之間的聯(lián)系不暢，不能滿足對電氣的自動控制需求。因此，在進行FCS控制系統(tǒng)的設(shè)計時，要確保與其它系統(tǒng)的協(xié)調(diào)，使這個控制系統(tǒng)的設(shè)計作用得到最大程度的發(fā)揮。

3.3控制系統(tǒng)設(shè)計

在以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的電氣自動控制系統(tǒng)上，要以它的具體使用情況為依據(jù)，來決定與之對應(yīng)的控制函數(shù)［6］。例如將其用于供熱爐步進梁電氣系統(tǒng)，在進行該控制體系的設(shè)計時，要先決定其主體構(gòu)架，這樣就可以將主機構(gòu)架的擴充DP模塊進行功能擴充，再將該擴充到的另外一個DP界面上。其次，對變頻調(diào)速系統(tǒng)進行控制器的研究，主要包括：（1）輥道采用平動變頻調(diào)速系統(tǒng)，（2）SA1輥道采用傳統(tǒng)的輥道形式，SA3輥道采用平動變頻調(diào)速系統(tǒng)。（3）從各部分的功能上來分析，在分散的控制系統(tǒng)中，采用了西門子模塊來實現(xiàn)，并且根據(jù)距離最近的原理，將數(shù)位與輸入輸出的接口安裝到計算機上，這種接口可以與L2級計算機實現(xiàn)TCP的通信，這種接口也被用于許多的梯形鋼架的自動化控制。

3.4電氣負荷自動化控制系統(tǒng)設(shè)計

在電氣自動化控制系統(tǒng)中，在以電氣負載自動化控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)的應(yīng)用設(shè)計中，其最重要的工作其實就是為電網(wǎng)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)提供安全保障。常規(guī)的電氣自動化系統(tǒng)無法達到對電氣負載的管理和系統(tǒng)的控制功能，很難適應(yīng)電氣的發(fā)展需要。當(dāng)前，許多電氣企業(yè)的電氣部門都可以有自己的專用電氣控制系統(tǒng)，在電氣自動化控制系統(tǒng)的支撐下，進行負荷管理。

3.5節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計

以電氣自動控制為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，在設(shè)計和操作上也要符合能源節(jié)約的需求。通過對電氣電子設(shè)備等方面的研究，可以使電氣電子設(shè)備得到更好的應(yīng)用。以建筑工程為背景，將其引入到建筑工程中，可大大減少建筑工程建設(shè)中的能源消耗，提高建筑工程的經(jīng)濟效益。例如三星在常規(guī)空調(diào)機起動技術(shù)的前提下，利用Turbo超強低溫（制熱）技術(shù)，使空調(diào)機能夠迅速、平穩(wěn)地起動，使預(yù)熱的持續(xù)時間減少40%，同時也可以實現(xiàn)“回流空調(diào)”策略。在逆向氣流的控制上，使用了數(shù)字控制的自主式供風(fēng)裝置，該裝置可隨風(fēng)速變化而自動調(diào)整，因此提高了空調(diào)機的能效，減少了能耗。

4結(jié)束語

近年來，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)已被廣泛地運用于各種不同的行業(yè)，并展現(xiàn)出了廣闊的發(fā)展前景和社會前景。隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，電氣自動化也呈現(xiàn)出不同的發(fā)展方式和發(fā)展方向。將計算機技術(shù)和電氣自動化系統(tǒng)結(jié)合，使自動化程度得到了極大的提升，這對整體電氣系統(tǒng)的革新和社會工業(yè)化水平提升有著十分重大的影響。所以，把握住時代的洪流，靈活運用計算機技術(shù)，將會促進電氣化控制系統(tǒng)的迅速發(fā)展與改進，對于整個社會的工業(yè)化水平的提高都具有重要的影響。

參考文獻：

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