浅议电气控制系统自动化设计

赵丽

西安铁道技师学院 陕西省西安市 710000

摘要：随着科学技术的飞速发展，信息技术水平得到了显著提高。网络技术、控制技术、显示技术等新材料、新技术如雨后春笋般涌现，在社会各行各业得到了广泛的应用。应用信息技术实现电气控制系统的自动化，可以大大提高电气系统的运行效率，保证电气系统的运行安全，促进电气工业更快更好的发展。但是目前，为了提高电气控制系统的自动化水平，有必要在设计上下功夫。通过不断优化设计方案，保证电气控制系统自动化设计的科学性、合理性和实用性。本文对电气自动控制系统进行了简要分析，阐述了自动化系统设计中的设计思想和注意事项。

关键词：电气控制系统；自动化；系统设计

作为自动化领域的一个重要组成部分，电气自动控制系统的工作过程相当复杂。要平衡系统的成本和灵活性，确保系统能够适用于电力企业，为电力企业的自动化应用提供保障。提高了系统的可靠性和实时性，实现了远程监控与现场操作的有机结合，这在工业控制领域是十分必要的。做好电气控制系统自动化设计，提高系统任务的性能，使其真正在动力传输自动控制系统中发挥巨大的作用，对电气自动化起到深远的影响。

1电气主动化操控体系功用分析

2.1信息收集功用

电力系统应具备相应的数据终端采集设备和软件，信息采集功能是控制系统完成控制功能的根本保证。通过终端设备和软件采集电力系统环境、设备运行状态，包括设备数量、运行时间、故障状态、环境温度、信号状态、报警系统运行状态等，通过这些软件和设备采集的数据对电力系统中的实时信息进行分析，向操作人员提供相关的操作信息，保证操作人员能够有效地应对突发事件。

2.2信息传输功用

信息传递是双向的。终端设备和软件采集的信息将被传送到处理中心，处理中心将控制和处理指令传送到执行终端。因此，信息传输过程非常重要，信息传输是完成控制系统监控的必要条件。电力系统的传输设备应包括信号电缆、视频电缆、光缆、同轴电缆、双绞线等，应根据传输间隔和信号类型选择相应的传输方式，从而保证信号传输的速度和质量，以防止信号传输不及时、信息丢失、信息混乱、编码混乱等情况的发生，控制器要求包括电源模块、控制模块、修改模块、通信模块等，以保证系统运行的协调性。

2.3信息分析功用

信息分析是完成控制系统监控的必要过程。控制系统需要对终端设备和软件收集到的信息进行处理和分析，然后将收集到的信息传输到数据库，并反映到相应的控制软件或系统中。对于系统不能独立处理的要求，操作人员将借助系统进行相应的操作。系统需要储存收集到的数据，包括设备状况、环境状况和其他实时数据，并支持形成各种报告和图表，以便打印和阅读，方便操作人员进一步分析数据。

2.4确诊操控功用

诊断与控制是电气主动控制系统的核心功能。今后，在完成信息收集和分析过程后，需要对操作系统进行独立诊断。诊断是根据系统分析和操作员分析的结果，包括控制器、计算机和现场终端设备的诊断，以保证系统的稳定运行。电力系统的运行包括设备的运行和电力系统的故障检测，从而保证电力系统的稳定运行。

3电气控制系统自动化的设计思路

3.1系统设计方案

传统的 dcs 控制方案不能满足电气控制系统自动化设计的要求，应采用其他设计方案。电气控制系统的自动化设计应遵循“分散控制、集中监控”的原则。在具体的设计方案中，远程集中控制系统的每个节点都代表一个装有微处理器的电气设备。微处理器的主要功能是采样、校准、线性化、 a/d 转换、 id 控制、操作处理、报警判断等，分布式控制应根据系统控制要求合理分配各功能块，并通过组态软件将各功能块连接起来实现常规控制。为了满足集散控制的要求，还可以在现场安排 dcs 站控制。此外，在电气控制系统自动化设计过程中，还应考虑变量控制，以保证辅机启停时设备的正常运行。

3.2远程控制系统设计

在电气控制系统的自动化设计中，遥控系统的设计是一个重要的设计内容。在远程控制系统的设计中，应从设备层、网络层、信息管理层等不同层次的体系结构设计入手。要对各个层次进行设计，确保系统设计的完善。具体而言，设备层结构设计的目的是保证被控电气设备的安全性和可靠性。在设计中，将远程集中控制与现场控制系统有效结合，实时显示控制和保护电气设备的运行过程，尤其需要充分发挥远程信息管理调度室和局域网的作用，保证数据的有效传输，以进一步提高电气设备运行的稳定性。网络层结构设计，一方面基于以太网结构设计，保证系统可以同时访问不同的协议数据，另一方面通过以太网和现场总线传输链路，保证网络传输过程中信息和数据的可靠性。信息管理层体系结构设计的主要功能是数据集成，它支持电气设备的集成控制，以满足生产和管理自动化的要求; 在具体的信息管理设计过程中，要求在支持设备管理和控制系统的前提下，确保设备的合理调度和安全生产作业指导书的有效发布; 此外，还要通过管理和控制服务器技术实现生产信息的集成，以保证数据信息收集的及时性和准确性。

3.3嵌入式系统设计

软件平台的设计在电气控制系统的自动化设计中也非常重要，在其具体的设计过程中，嵌入式系统的有效应用是关键。通过嵌入式系统的应用，可以合理地分配和有序地管理不同的任务。其原理是利用调度功能有效地安排待准备的任务，然后按顺序加工任务。该系统主要完成三个任务: 实现侧控功能、保护功能和人机交互。侧控功能的实现可分为测量、驱动输出和数据处理。在执行这些任务的过程中，必须严格保证时效性和稳定性，并按照等级顺序进行处理。一般来说，测量任务是最高层次的任务。保护功能主要是指报警功能，它要求报警的及时性，在发现系统故障后必须首次发送报警信号。人机交互有两种主要形式: 键盘显示和显示。在完成任务的过程中，要做好数据采集和网络服务工作。其中，数据采集的工作流程是: 首先将数据传送到数据模块，然后进行过滤，最后进行存储。网络服务主要是保证网络传输的稳定性和可靠性。

.4设计中需注意的问题

在电气控制系统的自动化设计中，有三个问题需要注意: (1)电子元器件的选择。首先根据实际需要进行精确匹配，然后确定具体的电子元器件，因为电子元器件是电气控制系统自动化装置中最关键的部分，它直接影响系统的自动化性能。如果电子元器件的选择不合理，会造成许多问题，增加运行成本; 2在设计中，不仅要根据理论，而且要根据实际情况，使设计方案尽可能满足实际需要。即在设计过程中充分考虑电气控制系统的适用性，3在设计过程中还应注意规范和优化系统设计过程。只有这样才能进一步保证电力设备运行的安全性和可靠性。

5优化监控功能的研发思路，从而实现电气控制系统的自动化

设计人员应注意监控功能的设计，这就要求设计人员在设计过程中考虑更多的因素，以确保系统自动化能够更好地实现。设计人员应加强监控功能的研究和开发，以实现电气控制系统的自动化。在电气集中控制设计思想下，技术人员倾向于将所有功能集中在一个开关柜内，这样可以提高电气控制系统的效率，但不利于处理器的工作。在较大的工作压力下，处理器可能会过载或损坏，这使得电气控制系统难以保证其有效性。但是，监控是电气控制系统的一项重要功能，只有对电气设备进行更全面的监控，才能更好地实现对电气设备的控制。

结语

一般而言，电气主动控制系统在运行过程中主要是监控电气设备的运行情况，及时发现电气设备存在的问题。目前，电气设备的主要运行环境一般为380v，在此期间应考虑收敛控制和网络控制等问题。电气主动控制系统的不断完善将推动我国经济和技术的发展。反过来，中国经济和技术的发展也将促进电气行业的转型和提升。

参考文献：

[1]李子青.电气控制系统自动化设计要点研究[J].文存阅刊,2018(19):175.

[2]石风鹤,邵学艺.电气控制系统自动化的设计研究[J].住宅与房地产,2018(09):116.