摘要：本文首先對(duì)控制系統(tǒng)基本組成、設(shè)計(jì)思路進(jìn)行了深入的分析探討，然后對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行分析總結(jié)，為今后電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提高經(jīng)驗(yàn)借鑒。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；控制系統(tǒng)；應(yīng)用

1 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組成

1.1 電源供電回路

就是為供電回路提供工作電源。

1.2 保護(hù)回路

通常由熔斷器、失壓線圈、穩(wěn)壓組件、熱繼電器和整流組件等保護(hù)組件組成對(duì)線路和電氣設(shè)備進(jìn)行失壓、短路和過(guò)載等各種保護(hù)。

1.3 信號(hào)回路

信號(hào)回路是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成能及時(shí)通過(guò)直觀形式，反映或顯示設(shè)備（ 或線路） 是否正常工作狀態(tài)信息的回路。

1.4 自動(dòng)與手動(dòng)回路

雖然控制工程中，大多使用的是自動(dòng)控制環(huán)節(jié)，但是在安裝、調(diào)試以及緊急故障的處理過(guò)程中，手動(dòng)環(huán)節(jié)還是不可或缺，一般情況下，通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和組合開(kāi)關(guān)等方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)與手動(dòng)的轉(zhuǎn)換。

1.5 制動(dòng)停車(chē)回路

對(duì)于一個(gè)完善的系統(tǒng)，有啟動(dòng)過(guò)程，也必有制動(dòng)過(guò)程，如能耗制動(dòng)、倒拉反轉(zhuǎn)制動(dòng)、再生發(fā)電制動(dòng)和電源反接制動(dòng)，均是采取了某些特定措施使電動(dòng)機(jī)停車(chē)的控制。

1.6 自鎖及閉鎖同路

啟動(dòng)按鈕松開(kāi)后，線路保持通電，電氣設(shè)備能繼續(xù)工作的電氣環(huán)節(jié)叫自鎖環(huán)節(jié)，如接觸器的動(dòng)合觸點(diǎn)串聯(lián)在線圈電路中。兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的電氣裝置和組件，為了保證設(shè)備運(yùn)行的安全與可靠，只能一臺(tái)通電啟動(dòng)，另一臺(tái)不能通電啟動(dòng)的保護(hù)環(huán)節(jié)，叫閉鎖環(huán)節(jié)。如兩個(gè)接觸器的動(dòng)斷觸點(diǎn)分別串聯(lián)在對(duì)方線圈電路中。

2 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路分析

2.1 現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式

現(xiàn)場(chǎng)總線控制方式具有適用性強(qiáng)的特點(diǎn)，能夠針對(duì)不同的間隔實(shí)現(xiàn)不同的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和功能的特點(diǎn)。現(xiàn)場(chǎng)總線控制方式具有遠(yuǎn)程監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也可以減少設(shè)備的使用數(shù)量，根據(jù)需要可以就地安裝智能設(shè)備，并且實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)的直接連接，能夠極大的減少電纜的使用數(shù)量。另外，總線控制方式下的各個(gè)設(shè)備是相互獨(dú)立的，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)裝置進(jìn)行連接，具有靈活的組態(tài)，這種連接方式有利于維護(hù)系統(tǒng)的可靠性，其中任何一個(gè)裝置發(fā)生故障都不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生重大影響，仍然能夠保證系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。現(xiàn)場(chǎng)總線控制方式也可以說(shuō)是未來(lái)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。

2.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控方式

遠(yuǎn)程監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜，節(jié)省安裝費(fèi)用，節(jié)約材料，可靠性高，組態(tài)靈活等優(yōu)點(diǎn)。由于各種現(xiàn)場(chǎng)總線的通訊速度不是很高，而電廠電氣部分通訊量相對(duì)又比較大，所有這種方式適合于小系統(tǒng)臨控，而不適應(yīng)平均于全廠的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建。

2.3 集中監(jiān)控方式

采用集中監(jiān)控方式設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，這種方式把系統(tǒng)的各個(gè)功能集中在一個(gè)處理器上進(jìn)行處理，方便員工對(duì)其運(yùn)行和維護(hù)，降低了對(duì)控制站的防護(hù)要求，在用這種方式進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，操作較為簡(jiǎn)單。但是采用集中式設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)也有諸多弊端：首先系統(tǒng)各功能集中在同一處理器，使處理器負(fù)擔(dān)過(guò)重，降低了處理速度；其次，這種方式需要電力企業(yè)加大投入，增加電纜，從而確保系統(tǒng)對(duì)全部設(shè)備的監(jiān)控，使電力生產(chǎn)成本大為增加；最后，遠(yuǎn)距離的電纜往往帶來(lái)不利的影響因素，使系統(tǒng)可靠性大為降低，甚至使隔離刀偏離，影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

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

3.1 智能化設(shè)計(jì)

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的智能化設(shè)計(jì)是借助軟件模塊的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如發(fā)電廠電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是由多線程在線可編程并行數(shù)據(jù)參數(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，以及PLC控制器作為控制系統(tǒng)的單機(jī)控制系統(tǒng)，集中控制系統(tǒng)和分布式控制系統(tǒng)等。無(wú)論是哪一種的PLC控制系統(tǒng)，都要根據(jù)實(shí)際需要，在編輯器內(nèi)進(jìn)行自動(dòng)化參數(shù)設(shè)置，然后通過(guò)操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件對(duì)智能化的PLC模塊進(jìn)行激活，因此在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，較為重要的一點(diǎn)是軟件的設(shè)計(jì)。

3.2 規(guī)范化統(tǒng)一設(shè)計(jì)

由于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用于各行各業(yè)，它的規(guī)范化，標(biāo)準(zhǔn)化是促進(jìn)設(shè)計(jì)科學(xué)合理的有效手段，為了更好地將控制模塊應(yīng)用于各行各業(yè)，在自動(dòng)化模塊設(shè)計(jì)上要充分實(shí)現(xiàn)規(guī)范化設(shè)計(jì)?？偨Y(jié)典型的設(shè)計(jì)思路，從而使典型設(shè)計(jì)起到部分標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范性的作用。PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用在企業(yè)自動(dòng)化控制中時(shí)，同一企業(yè)或系統(tǒng)應(yīng)盡量使用同一機(jī)型或同一生產(chǎn)廠家的PLC，因?yàn)檫@樣的PLC的接口，標(biāo)準(zhǔn)以及對(duì)軟件的兼容性要強(qiáng)于不同廠家的PLC備件，同時(shí)PLC外部設(shè)備和工具軟件還可以共享，降低成本。

3.3 加強(qiáng)設(shè)備散熱防護(hù)工作

設(shè)備的散熱防護(hù)做得不好將會(huì)影響其可靠性，甚至?xí)斐稍O(shè)備的損壞，導(dǎo)致控制系統(tǒng)的癱瘓。因此，在設(shè)備防護(hù)中，要注重設(shè)備的散熱防護(hù)，使設(shè)備在使用過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量及時(shí)排解出去，特別是對(duì)于功率較大的設(shè)備應(yīng)在設(shè)備上加上散熱器，同時(shí)在功率大的設(shè)備周?chē)鷳?yīng)避免了敏感的半導(dǎo)體分離器的使用，從而消除隱患，提高系統(tǒng)使用性能。

3.4 分布式控制應(yīng)用目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)

電氣自動(dòng)化經(jīng)由串行的電纜把工業(yè)計(jì)算機(jī)、CPU、智能化儀表、變頻器、低壓斷路器和遠(yuǎn)程I/O等諸多關(guān)鍵設(shè)備相連接，并利用中央控制器把設(shè)備信息加以收集。分布式控制經(jīng)串行數(shù)字式分支框架，實(shí)現(xiàn)智能機(jī)械設(shè)備的通訊總線和自動(dòng)化系統(tǒng)的連接，當(dāng)然也把對(duì)應(yīng)的I/O設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相互連接，力促發(fā)揮輸入-輸出模塊的現(xiàn)場(chǎng)審驗(yàn)和執(zhí)行的效能。

4 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

（1）工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。根據(jù)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)狀來(lái)看，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，不僅節(jié)省了勞動(dòng)力，還提高了工作的效率，從而為企業(yè)獲取了更多的經(jīng)濟(jì)效益，為企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

（2）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)得以廣泛應(yīng)用，加快了農(nóng)業(yè)機(jī)械化的進(jìn)程，在糧食的收播方面和灌溉方面，都具有一定的積極作用，不斷提高糧食產(chǎn)量，也避免出現(xiàn)浪費(fèi)糧食的現(xiàn)象。

（3）服務(wù)業(yè)中的應(yīng)用。近些年，由于人們物質(zhì)生活水平逐漸提高，對(duì)服務(wù)行業(yè)也提出了更高、更多的要求，只有重視電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的技術(shù)，才可以為人們提供良好的服務(wù)。在人們的日常生活中，電子產(chǎn)品也受到了更多的關(guān)注和應(yīng)用，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在其中也尤為凸顯，也方便了人們的生活。

（4）電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用。當(dāng)前，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在電網(wǎng)系統(tǒng)中得以廣泛應(yīng)用，主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度進(jìn)行自動(dòng)化控制。再通過(guò)電網(wǎng)調(diào)動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效收集、整理以及詳細(xì)地分析，一定程度上可以提高技術(shù)水平，提供可靠的網(wǎng)絡(luò)支持。

5 結(jié)語(yǔ)

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展使得我們?cè)谏钌细臃奖恪⒖旖?、?zhǔn)確地操作各種電氣控制設(shè)備，促進(jìn)著生活不斷地向著自動(dòng)化智能化方向邁進(jìn)。與此同時(shí)，在通訊、航天航空以及醫(yī)學(xué)等各大領(lǐng)域，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)也正發(fā)揮著其必不可少的重要作用。

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作者簡(jiǎn)介：湯建（1987.12），男，漢族，電氣工程師，畢業(yè)于哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院，電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)，主要從事污水處理工程電氣設(shè)計(jì)工作。