符合電氣工程實際的自動控制系統(tǒng)構建論文

　　[ 摘要 ] 隨著工業(yè)生產的發(fā)展進步，對電器自動化控制的要求越來越高，而實現(xiàn)自動化控制系統(tǒng)構建的方式又比較多樣。因此，需要結合實際情況選擇合理的方式實現(xiàn)系統(tǒng)構建。針對系統(tǒng)的具體應用作出了簡單的分析闡述，在此基礎上就控制系統(tǒng)的組成和功能作出了論述，最后提出了實現(xiàn)電氣自動化控制系統(tǒng)的一些措施方法。

　　[ 關鍵詞 ] 電氣自動化；控制系統(tǒng)；應用；現(xiàn)場總線；遠程監(jiān)控。

　　電氣工程的進步發(fā)展使得其在規(guī)模、復雜程度等方面都有了很大的提升，這就對控制提出了更高的要求。因為電氣工程規(guī)模的擴大，不僅增加了安全事故出現(xiàn)的幾率，也擴大了其出現(xiàn)范圍，更提高了故障診斷和處理的難度。若是不能實現(xiàn)自動化控制，那么就可能引發(fā)一些意外問題。對此，就需要對自動化控制系統(tǒng)進行研究，通過合理的方法構建符合電氣工程實際的控制系統(tǒng)，滿足生產需求。

　　1 應用分析。

　　對于電氣工程自動化控制系統(tǒng)而言，其運用范圍是比較廣泛的。目前，在電力系統(tǒng)、建筑工程、工業(yè)生產等諸多方面都有所運用，大大促進了這些行業(yè)的進步發(fā)展。比如，在電力系統(tǒng)中，自動化系統(tǒng)可以及時發(fā)現(xiàn)電網中出現(xiàn)的故障異常，針對可以處理的問題可以實現(xiàn)自動處理，針對不能處理的問題可以及時發(fā)出警報，并且進行斷電。對于工業(yè)生產，就可以根據(jù)對生產環(huán)境條件的監(jiān)測，對生產環(huán)節(jié)實現(xiàn)自動化控制，大大提升了生產效率。

　　2 組成與功能。

　　2.1 系統(tǒng)組成。

　　對于電子自動化控制系統(tǒng)而言，其系統(tǒng)組成一般如圖 1 所示，分為了六個部分。電源供電這一回路的主要作用就是為系統(tǒng)提供電源，使其能夠保持正常運行。保護回路是對線路和設備在緊急情況下實現(xiàn)保護，其一般由繼電器、穩(wěn)壓元件、熔斷器等部分組成。信號回路的主要功能是將相關的信號予以轉化傳輸，將其傳遞到對應的設備部件上，從而對線路、設備的運行狀態(tài)作出分析判斷，以此為依據(jù)決定是否要對控制系統(tǒng)進行控制操作。自動與手段回路的主要作用就是實現(xiàn)自動化控制與手動化控制的切換，這是因為自動化控制雖然反應迅速、控制靈敏，但是在某些特殊情況下并不能像人一樣作出大膽的判斷。因此，在某些時候還是需要進行手動控制。停車控制回路的主要作用就是實現(xiàn)制動、倒拉反轉制動等操作，這可以滿足生產環(huán)節(jié)的諸多不同需求。自鎖閉鎖回路的主要作用可以分為閉鎖和自鎖兩個方面，閉鎖就是保證線路和設備在正常狀態(tài)下實現(xiàn)穩(wěn)定運行，而自鎖是保證設備維持在正常狀態(tài)。

　　2.2 功能分析。

　　電氣自動化控制系統(tǒng)的運用是非常廣泛的，在不同的生產活動中，其能夠發(fā)揮出來的實際控制作用也是存在差異的。但是，根據(jù)在不同領域中的應用可以發(fā)現(xiàn)，雖然在細節(jié)處有所不同，但是主要功能基本一致。

　　自動控制。對于自動化控制系統(tǒng)而言，其最為基本也是最為主要的功能，就是實現(xiàn)對線路、設備的自動控制，省去人力在這一環(huán)節(jié)中的占用。比如在工業(yè)生產中出現(xiàn)了皮帶打滑的情況，那么控制系統(tǒng)就可以及時停止設備運行，并發(fā)出警報，由工作人員對皮帶進行處理之后再恢復生產。

　　保護功能。在生產過程中，線路、設備難免會遭遇一些意外情況而產生安全事故，比如在電力系統(tǒng)中出現(xiàn)雷擊、在工業(yè)生產中出現(xiàn)漏電、失壓等等情況時，系統(tǒng)就可以自動對相關線路或是設備進行切斷或是停止運行，將其從整個流程中隔離，這樣既可以實現(xiàn)對設備、線路的保護，也能避免安全問題進一步擴大。

　　測量監(jiān)視。自動化控制系統(tǒng)實現(xiàn)控制保護的基礎就是對生產流程的測量監(jiān)視，即通過一定的傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置等對各種信息進行自動化采集，并且匯總到系統(tǒng)中進行判斷分析，得出結論。如壓力、溫度、濕度、振動等都是自動化控制系統(tǒng)所需測量的數(shù)據(jù)。

　　3 系統(tǒng)實現(xiàn)。

　　要實現(xiàn)電氣自動化控制系統(tǒng)的應用，就需要根據(jù)實際情況選擇合理的方法展開系統(tǒng)的設計與構建。具體而言，實現(xiàn)系統(tǒng)設計構建的方法主要有以下幾種。

　　3.1 現(xiàn)場總線。

　　現(xiàn)場總線是一類工業(yè)數(shù)據(jù)總線技術，能夠實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場各類儀表儀器、控制器、執(zhí)行單元之間的數(shù)字通信、信息傳遞以及控制，因此，利用該技術進行自動化控制系統(tǒng)的構建是非常實用且高效的。在實際生產中，最為常用的總線技術就是 CAN 總線技術，其通過控制器局域網絡實現(xiàn)對現(xiàn)場設備、線路的全面控制。在實際應用中，需要設立一個監(jiān)控總站，然后通過控制線連接到不同的監(jiān)控分站，各個分站分管不同的控制功能，如圖2 所示，1號站就是負責報警信號，2號站就是負責PLC信號，3號站就是負責儀器信號。各個分站將信息采集起來傳遞給總站，再通過計算機進行分析處理，就可以得出具體的結論，從而下達控制命令。

　　3.2 集中監(jiān)控與分散控制。

　　集中監(jiān)控就是可以實現(xiàn)對生產環(huán)節(jié)的統(tǒng)一監(jiān)控，將數(shù)據(jù)集中到一處，其在效率上很高。但是存在一個缺點，就是所有數(shù)據(jù)都被匯總到一個處理器之中，如此就造成處理器需要處理大量的數(shù)據(jù)，進而導致處理效率不高，而且容易出現(xiàn)故障，這就導致系統(tǒng)控制功能的實現(xiàn)達不到預期的高效目標。所以在集中控制的基礎上產生分散控制，該技術就是對現(xiàn)場線路、設備實現(xiàn)分別控制，通過若干子控制系統(tǒng)對現(xiàn)場設備實現(xiàn)分別控制在，這樣各個子系統(tǒng)之間獨立運行，互不干擾，提高了控制的效率。

　　3.3 遠程控制。

　　在電氣自動化控制發(fā)展過程中，遠程控制也逐漸產生，該種技術主要是針對某些人力難以達到的地方進行控制。比如電網線路控制上，就可以使用這種控制方式。遠程控制方式的原理就是通過遠程監(jiān)視設備采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)回傳到處理中心之后經過判斷分析，再將命令傳達給控制器，實現(xiàn)控制動作。

　　自動化控制是電氣工程的必然趨勢，目前已經有許多方法可以實現(xiàn)這一目的。在對控制系統(tǒng)的組成以及功能予以明確的基礎上，要明確各種方法的原理以及區(qū)別差異，保證在實際工作中能夠選擇最為合理的方式構建自動化控制系統(tǒng)。

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