馮麥曉 劉云鳳

摘 要：在不斷探索科技，追求更高技術(shù)的腳步下，計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷更新完善，穩(wěn)步提高，同時(shí)推動(dòng)了其他產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)步。自動(dòng)化就是在社會(huì)飛速發(fā)展下的產(chǎn)物，本文將從幾個(gè)相關(guān)角度簡(jiǎn)單談?wù)撾姎庾詣?dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以供參考。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;系統(tǒng)設(shè)計(jì);控制系統(tǒng)

引言：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的工業(yè)化水平不斷提高，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)逐漸走入人們的視野中。電氣自動(dòng)化是不斷進(jìn)步更新計(jì)算機(jī)技術(shù)和長(zhǎng)久以來(lái)堅(jiān)持創(chuàng)新的自動(dòng)化技術(shù)綜合得來(lái)的目標(biāo)產(chǎn)物。通過(guò)宏觀調(diào)控配電系統(tǒng)，精確把握電能計(jì)量、供電量等參數(shù)，提高了保證了對(duì)電氣需求的長(zhǎng)久穩(wěn)定供應(yīng)。電氣自控化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行不僅落實(shí)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的方針，還能保障電能輸送和使用的安全、高效、可靠。

1 簡(jiǎn)單理解概念描述

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)是結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)以及電子通訊技術(shù)，對(duì)電氣輸送等過(guò)程檢測(cè)、監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了對(duì)故障的自我監(jiān)測(cè)和自動(dòng)化管理。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)保證了變電站的安全平穩(wěn)運(yùn)行，不僅減少無(wú)用功的損耗，還促進(jìn)供電質(zhì)量的提高，為我國(guó)居民和企業(yè)用電提供高效、穩(wěn)定的供電服務(wù)，滿(mǎn)足人們的生活、生產(chǎn)需求。

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的自動(dòng)化管理主要體現(xiàn)在對(duì)故障的自動(dòng)識(shí)別動(dòng)能、針對(duì)故障和其他設(shè)備的自動(dòng)隔離功能和將故障設(shè)備修復(fù)的自動(dòng)恢復(fù)功能。通過(guò)對(duì)饋線(xiàn)狀態(tài)量的采集，分析正常狀態(tài)下和故障狀態(tài)下的數(shù)據(jù)，判斷是否有故障出現(xiàn)，并及時(shí)進(jìn)行人工調(diào)控，實(shí)現(xiàn)隔離和恢復(fù)。

電氣的自動(dòng)化管理可以實(shí)現(xiàn)以上操作脫離人工進(jìn)行。通過(guò)系統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè)功能發(fā)現(xiàn)故障產(chǎn)生的設(shè)備，并運(yùn)用程序?qū)⑵渌O(shè)備與該故障設(shè)備隔離，最后通過(guò)系統(tǒng)中自我恢復(fù)功能將故障修復(fù)。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)和對(duì)故障的自動(dòng)化管理兩者看似相同實(shí)則目的不同，數(shù)據(jù)采集也存有差別，一個(gè)是針對(duì)配電的自動(dòng)化技術(shù)補(bǔ)充，另一個(gè)是針對(duì)設(shè)備的自動(dòng)化管理。

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的電氣控制和檢測(cè)，還可以漸漸取代變電站的二次常規(guī)設(shè)備，對(duì)變電站進(jìn)行全面分析和檢測(cè)，協(xié)調(diào)各設(shè)備間的分工合作，實(shí)現(xiàn)各個(gè)機(jī)械設(shè)備之間的信息交流，加強(qiáng)各機(jī)械設(shè)備間的信息連接。最大程度減少能源損耗，保護(hù)機(jī)械安全使用，維持機(jī)械設(shè)備使用期限。不僅節(jié)省不必要的成本支出，還可以提高工作效率，保證工作質(zhì)量。

2 討論相關(guān)設(shè)計(jì)思路

想要對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以從這幾個(gè)方向考慮：分別為：討論集中監(jiān)控方式的優(yōu)缺點(diǎn)、衡量使用遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的利弊、簡(jiǎn)單設(shè)想分布式監(jiān)控的使用、分類(lèi)討論通訊方式的情況、對(duì)比電氣負(fù)荷自動(dòng)化控制的傳統(tǒng)方式和現(xiàn)在以及電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的FCS系統(tǒng)。

2.1 從集中監(jiān)控方式角度入手設(shè)計(jì)

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的集中監(jiān)控方式的優(yōu)點(diǎn)是在防護(hù)要求降低時(shí)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)同時(shí)也會(huì)變得較為簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)也十分明顯，首先，需要將系統(tǒng)的各類(lèi)需求集中在一個(gè)中央處理器中，這導(dǎo)致中央處理器的運(yùn)行速度減慢。因此當(dāng)電氣需求增加，設(shè)備隨著增加，電纜數(shù)量、成本都會(huì)增加。其次是當(dāng)集中監(jiān)控的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，面對(duì)比較多的操作數(shù)量，主機(jī)空間會(huì)隨著電纜數(shù)量的增加而減少，信號(hào)傳輸距離增長(zhǎng)，極大可能會(huì)出現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)可靠性下降的情況。不僅如此，設(shè)備所使用的都是硬接線(xiàn)，很有可能存在查線(xiàn)困難、維修繁瑣等問(wèn)題，因此在進(jìn)行系統(tǒng)接線(xiàn)時(shí)，必須非常小心。

2.2 從遠(yuǎn)程監(jiān)控方式角度入手設(shè)計(jì)

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控方式顧名思義就是通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)把被監(jiān)測(cè)、控制的計(jì)算機(jī)桌面顯示到自己的電腦桌面上，實(shí)現(xiàn)對(duì)該計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程操作。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是可以減少對(duì)電纜的依賴(lài)，安裝簡(jiǎn)單，組裝靈活，節(jié)省材料、成本的同時(shí)可以保障安全性和可靠性。缺點(diǎn)是對(duì)通訊速度有很高的依賴(lài)性，根據(jù)目前通訊的科技來(lái)看，該情況面對(duì)大型系統(tǒng)監(jiān)控時(shí)會(huì)因?yàn)橥ㄓ嵥俣鹊牟黄ヅ?，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)電器需求的大量供應(yīng)。

2.3 從分布式監(jiān)控角度入手設(shè)計(jì)

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是通過(guò)串行電線(xiàn)將中央處理器、變頻器等電氣設(shè)備有機(jī)連接起來(lái)，利用中央處理器對(duì)各設(shè)備的信息數(shù)據(jù)進(jìn)一步加工提煉收集。這樣的方式可以將數(shù)據(jù)分支處理，便于連接其他各類(lèi)智能化設(shè)備，有利于全面提高電氣自動(dòng)化設(shè)備的工作效率。

2.4 針對(duì)控制系統(tǒng)中的通訊的相關(guān)內(nèi)容

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有大量終端節(jié)點(diǎn)，其通訊方式不僅需要保證信息傳輸?shù)乃俣冗€需要保證內(nèi)容的準(zhǔn)確，因此其通訊方式比較復(fù)雜。簡(jiǎn)單來(lái)講，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的通訊方式分為有線(xiàn)通訊和無(wú)線(xiàn)通訊。

有線(xiàn)通訊分為專(zhuān)線(xiàn)和電話(huà)線(xiàn)，其中電話(huà)線(xiàn)成本低，連接敏捷，但是可靠性、安全性很差，時(shí)效性很低，因此常被使用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的配電終端。專(zhuān)線(xiàn)與電話(huà)線(xiàn)優(yōu)缺點(diǎn)相反，使用在實(shí)時(shí)性要求較高的配電終端。

無(wú)線(xiàn)通訊方式主要有兩種，一種是高速智能傳電臺(tái)，適用于要求高可靠性的配電終端。主要特點(diǎn)是傳輸效率高，有優(yōu)秀的安全性，靈活性。缺點(diǎn)也很明顯就是成本相對(duì)較高。相對(duì)的，普通電臺(tái)通訊成本低、可靠性低，不適用要求可靠性的配電終端。因?yàn)樾枰C合通訊方式的特點(diǎn)，最大可能利用各通訊方式的優(yōu)點(diǎn)，目前采取的是綜合使用通訊方式達(dá)到通訊技術(shù)的最佳使用效果。

2.5 針對(duì)電氣負(fù)荷的相關(guān)設(shè)計(jì)

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的電氣負(fù)荷管理、控制技術(shù)從傳統(tǒng)技術(shù)更新到現(xiàn)在，實(shí)現(xiàn)了新的使用負(fù)荷系統(tǒng)資源，從對(duì)負(fù)荷的控制能力更新到對(duì)電氣負(fù)荷的管理能力，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷控制系統(tǒng)和電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的資源信息共享和同一調(diào)配。

2.6 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的FCS系統(tǒng)。

FCS系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)明顯，優(yōu)點(diǎn)在于信號(hào)采用雙向傳輸，所用數(shù)據(jù)精確度高，可靠性強(qiáng)，可以通過(guò)自由的設(shè)備關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)通信、監(jiān)控等功能。缺點(diǎn)在于缺少通訊協(xié)議、通訊速度慢、成本高等。從宏觀經(jīng)濟(jì)角度看，無(wú)法給企業(yè)創(chuàng)造整體利潤(rùn)空間。

3 結(jié)束語(yǔ)

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的出現(xiàn)減少能源的損耗，加強(qiáng)電能使用的安全性，提高供電質(zhì)量和效率，落實(shí)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展策略。本文簡(jiǎn)單介紹電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的概念并在設(shè)計(jì)系統(tǒng)思路方面淺談幾種方式的優(yōu)缺點(diǎn)，意在探索電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的下一步更新思路，僅供參考。

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1 思高特自動(dòng)化設(shè)備（青島）有限公司，山東膠州266032

2?軟控股份有限公司，山東青島?266042