蔣可可 潘小紅

摘要：近幾年來，我國對電力事業(yè)的投入越來越大，電氣工程的數(shù)量和規(guī)模都在不斷擴大，這提高了人們的用電質(zhì)量。隨著信息技術(shù)和計算機技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用，電氣自動化工程開始出現(xiàn)，電氣自動化工程與傳統(tǒng)的電氣工程相比，其自動化和智能化水平顯著提高，所以供電的效率、質(zhì)量和穩(wěn)定性也顯著提高，能夠進一步提高人們的用電質(zhì)量，而電氣自動化工程在運行的過程中，控制系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠?qū)﹄姎庾詣踊こ讨懈黜椩O(shè)備和線路的運行進行控制和管理，對于電氣自動化工程的穩(wěn)定運行有著重要作用。所以，本文就對電氣自動化工程中的控制系統(tǒng)進行分析，探究其應(yīng)用及發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：電氣自動化工程;控制系統(tǒng);應(yīng)用;發(fā)展趨勢

一、前言

隨著我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展，我國電氣工程的數(shù)量在不斷增多，企業(yè)技術(shù)水平也顯著提高，由此誕生了電氣自動化工程，電氣自動化工程，能夠利用自動化技術(shù)和智能化技術(shù)，對于電氣工程的運行進行自動化控制和管理，能夠有效提高工程運行的效率和質(zhì)量，滿足社會用電需求，是我國電力事業(yè)發(fā)展的重要方向。所以，在當(dāng)前我國電力事業(yè)發(fā)展的過程中，我國電力企業(yè)需要加大對電氣自動化工程的管理，將控制系統(tǒng)應(yīng)用其中，使電氣自動化工程的效用達到最大，促進我國電力事業(yè)的進一步發(fā)展。

二、電氣自動化控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀

（一）DCS系統(tǒng)

DCS系統(tǒng)（如圖1）屬于一種集中控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)在我國很多領(lǐng)域中都有著廣泛應(yīng)用，其主要作用就是對工程項目和相關(guān)設(shè)備的運行進行集中控制，具有可靠性、可擴充性和實時性的特點，所以，在具體應(yīng)用時的效果是十分突出的，將其應(yīng)用于電氣自動化工程的控制中，能夠發(fā)揮出巨大的作用。DCS系統(tǒng)在具體應(yīng)用時，雖然具備上述的優(yōu)勢和特點，但是不可否認(rèn)也存在這些問題，該系統(tǒng)在進行模擬混合時，通常都會用傳統(tǒng)的儀表作為主要的運行器件，但是這種傳統(tǒng)的器件相對比較落后，所以安全性和可靠性方面難以保證，很可能會在運行時出現(xiàn)各種問題，從而進一步影響控制系統(tǒng)的運行，后期出現(xiàn)問題也難以進行檢修[1]。

（二）信息集成化

電氣自動化的控制系統(tǒng)在運行的過程中，其控制功能的實現(xiàn)主要是通過對信息的收集、篩選和控制來實現(xiàn)的，所以，電氣自動化控制系統(tǒng)的運行從本質(zhì)上來說，就是對信息的有效處理和利用，因此具有信息集成化的重要特點，信息的集成化水平比較高，處理效率和質(zhì)量都顯著提升，這使得其在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用效果更加突出，并逐漸向著智能化的方向發(fā)展。目前我國電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用主要集中在兩方面：

1. 進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)一監(jiān)管，該系統(tǒng)能夠?qū)﹄娏ζ髽I(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)，比如財務(wù)信息和人力資源信息等進行收集、整理和分析，并對企業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)進行高效監(jiān)管，這樣電力企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)就可以利用這些信息和數(shù)據(jù)進行科學(xué)的決策，通過科學(xué)的決策來促進企業(yè)的健康發(fā)展。

2. 電氣自動化控制系統(tǒng)在發(fā)展的過程中，其本身的相關(guān)技術(shù)也在不斷創(chuàng)新和發(fā)展，正在努力拓展微電子處理技術(shù)功能，該功能能夠?qū)ζ髽I(yè)的軟件通信進行統(tǒng)一處理，同時還能夠加強企業(yè)內(nèi)外部系統(tǒng)的聯(lián)系和溝通，使得其功能得到充分的發(fā)揮和延伸，這樣的控制系統(tǒng)在應(yīng)用時，系統(tǒng)功能能夠不斷完善，控制效果也會更加突出。

（三）標(biāo)準(zhǔn)語言規(guī)范

電氣自動化工程的控制系統(tǒng)在應(yīng)用時，想要對其他功能和設(shè)備進行控制傳達指令，都需要通過語言處理的方式來進行，采用統(tǒng)一的語音規(guī)范方式，這樣才能夠保證相關(guān)指令的有效傳達和落實，保證系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。目前我國電氣自動化工程的控制系統(tǒng)中語言的規(guī)范主要包括Windows NT標(biāo)準(zhǔn)語言規(guī)范方式和Windows IE語言標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方式，在進行控制系統(tǒng)設(shè)計時，設(shè)計人員只需要選擇一種標(biāo)準(zhǔn)語言規(guī)范，對系統(tǒng)語言進行統(tǒng)一規(guī)范，就能夠提高整個系統(tǒng)運行的效率和穩(wěn)定性，提升其控制的有效性，真正實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化運行[2]。

三、電氣自動化的發(fā)展現(xiàn)狀

電氣自動化作為我國電力事業(yè)發(fā)展的一項重要趨勢，隨著我國技術(shù)水平的不斷提高和地域事業(yè)的不斷發(fā)展，我國電氣自動化的建設(shè)水平也相應(yīng)提高，電氣自動化控制系統(tǒng)的功能也更加完善，我國在應(yīng)用的過程中也在不斷探索和創(chuàng)新。目前我國電氣自動化的發(fā)展主要集中在以下幾點：

（一）系統(tǒng)語言標(biāo)準(zhǔn)化

正如前面所說的，電氣自動化控制系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中必須保證系統(tǒng)語言的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，這樣才能夠使系統(tǒng)內(nèi)各項指令的傳達更加高效，真正實現(xiàn)自動化控制，并提出了兩個標(biāo)準(zhǔn)性語言規(guī)范。所以，與之相對的，我國電氣自動化在發(fā)展的過程中，系統(tǒng)語言標(biāo)準(zhǔn)化的開展也正在努力進行，因為我國電氣自動化正努力向著人機統(tǒng)一的方向發(fā)展，自動化控制系統(tǒng)與人工操作的配合必須更加緊密，二者的結(jié)合才能夠?qū)崿F(xiàn)其發(fā)展目標(biāo)。所以在電氣工程自動化中，使用標(biāo)準(zhǔn)化的語言已經(jīng)成為和當(dāng)前的常態(tài)，這樣技術(shù)人員的操作和系統(tǒng)的運行都會更加便利。

（二）分布式電氣自動化工程

我國的電氣自動化工程發(fā)展時間還比較短，當(dāng)前其主要的發(fā)展模式是分布式模式，也就是分布式電氣自動化工程，這種發(fā)展模式在應(yīng)用的過程中，通過模擬數(shù)字混合體系（如圖2），在各個地區(qū)設(shè)置相關(guān)的服務(wù)器，然后每個服務(wù)器都通過接口與數(shù)據(jù)庫等連接在一起，將信息傳遞至客戶端，最終使系統(tǒng)的功能得以實現(xiàn)。該模式在應(yīng)用的過程中，需要使用很多的儀表設(shè)備，但是該模式下的儀表裝置大多比較落后，不同的儀表裝置之間也缺乏統(tǒng)一的協(xié)議，這就增加了管理工作的難度，同時也給維修帶來了很大的不便。

（三）信息集成化電子自動工程控制

上面已經(jīng)提到，電氣自動化工程的控制系統(tǒng)在運行時，主要是通過對信息的處理來實現(xiàn)其控制功能的，所以在該系統(tǒng)應(yīng)用時，必須使用信息技術(shù)，對信息進行統(tǒng)一的處理和控制。電氣自動化工程控制系統(tǒng)的信息技術(shù)在應(yīng)用時主要被用于各個層面上的信息收集和處理，比如財務(wù)管理等管理層信息的處理、自動化信息的處理以及機器人橫向發(fā)展的信息處理，通過對這些信息的整理和控制，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)能夠?qū)ζ髽I(yè)的財務(wù)狀況和人力資源情況有更加真實和全面的了解，掌握企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營狀況，這對于領(lǐng)導(dǎo)層的科學(xué)決策是有著輔助作用的[3]。為了實現(xiàn)信息集成化的電子自動工程控制，電力企業(yè)已經(jīng)引入了一些先進的設(shè)備和儀器。

（四）集中監(jiān)控電器自動化控制系統(tǒng)

由于要對電氣自動化工程的信息進行集中統(tǒng)一的處理，所以就需要使用到各種儀器設(shè)備進行一個信息的收集，最終將所有的信息歸納到統(tǒng)一的處理器內(nèi)進行處理和應(yīng)用，從而使其功能得到發(fā)揮。所以我國電氣自動化的控制系統(tǒng)還包括了集中監(jiān)控電器自動化控制系統(tǒng)，主要對其核心處理器進行集中的控制和管理，而主要核心處理器的運行得到了有效控制，那么整個系統(tǒng)就可以實現(xiàn)穩(wěn)定運行，系統(tǒng)的功能就可以穩(wěn)定發(fā)揮。但是這種控制系統(tǒng)在應(yīng)用時也需要認(rèn)識到，由于該系統(tǒng)需要對所有的電子自動化機器和設(shè)備都進行監(jiān)控，所以隨著電力網(wǎng)絡(luò)的不斷擴展，監(jiān)控難度會增加，這樣系統(tǒng)在后期運行中很容易出現(xiàn)問題，控制的效果會不穩(wěn)定。

四、電氣自動化工程控制系統(tǒng)的應(yīng)用

（一）系統(tǒng)設(shè)計

我國電氣自動化工程的發(fā)展時間相對比較短，所以其控制系統(tǒng)的應(yīng)用還不全面，當(dāng)前我國在加強電氣自動化工程控制系統(tǒng)應(yīng)用的同時，也在不斷對系統(tǒng)本身進行創(chuàng)新和完善，系統(tǒng)設(shè)計工作從未終止，并在該過程中提出了很多更加優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)計方式，給電氣自動化工程控制系統(tǒng)的應(yīng)用帶來了更多的便利。

1. 集中化監(jiān)控

電氣自動化工程的控制系統(tǒng)在設(shè)計時，集中化監(jiān)控是一種十分必要的監(jiān)控方式，該方式主要是對電氣自動化工程中的相關(guān)設(shè)備和裝置進行集中的監(jiān)控和管理，防止其在運行時出現(xiàn)問題，保證整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。這種集中化監(jiān)控的設(shè)計方式，最大的優(yōu)勢就在于其集中化，也就是能夠?qū)λ械墓δ芎蛿?shù)據(jù)進行統(tǒng)一的處理，這是一種便利，但是與此同時，增加了監(jiān)控工作的負擔(dān)，因為隨著我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展，電氣自動化工程的規(guī)模會越來越大，這會增加集中化監(jiān)控工作的難度，其在運行的過程中處理器的負荷會不斷增加，運行效率相應(yīng)就會降低，而這導(dǎo)致的直接結(jié)果就是無法實現(xiàn)實時監(jiān)控，數(shù)據(jù)會發(fā)生延遲，進而影響到系統(tǒng)運行的質(zhì)量。

2. 現(xiàn)場總線

當(dāng)前我國電氣自動化工程在設(shè)計的過程中，現(xiàn)場總線（如圖3）的設(shè)計方式已經(jīng)得到了普遍應(yīng)用，這種設(shè)計方式的最大優(yōu)勢就是在保證各部分功能獨立性的同時，實現(xiàn)對其的整體控制，保證其自動化的水平，對于我國電力網(wǎng)絡(luò)的運行是有著積極意義的。所以在電氣自動化工程的控制系統(tǒng)設(shè)計中，現(xiàn)場總線的設(shè)計方式也得到了應(yīng)用，這種現(xiàn)場總線設(shè)計方式架構(gòu)起來的電氣自動化工程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在總服務(wù)器下設(shè)置了多個管理服務(wù)器，而每個服務(wù)器下又通過各種儀器設(shè)備設(shè)置了相應(yīng)的控制體系，每一個單獨的控制體系都具有其獨立的功能性，可以獨立運行，彼此間可以互不影響，同時又由統(tǒng)一的管理設(shè)備和服務(wù)器進行集中管理，而在其運行中，無論哪一方出現(xiàn)了問題，都可以通過對線路的控制來實現(xiàn)故障隔離，防止其對其他的系統(tǒng)造成影響，可以最大程度保證整個系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性[4]。

3. 遠程監(jiān)控

遠程監(jiān)控是我國電氣自動化工程控制系統(tǒng)在運行時所必不可少的重要功能，遠程監(jiān)控的主要對象是整個系統(tǒng)的功能和設(shè)備，遠程監(jiān)控是通過對系統(tǒng)運行過程中相關(guān)數(shù)據(jù)信息的實時收集和分析來了解系統(tǒng)功能和相關(guān)設(shè)備的運行情況，能夠幫助技術(shù)人員及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行存在的隱患和問題，是保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定性和安全性的重要設(shè)計。這種遠程監(jiān)控在應(yīng)用的過程中，不需要進行繁瑣的現(xiàn)場布線，所以成本相對比較低，但是其監(jiān)控效果又很好，所以在常規(guī)的電氣自動化工程中都可以運用[5]。

（二）系統(tǒng)實際應(yīng)用

火電廠是我國電力生產(chǎn)的重要機構(gòu)，所以也會對電氣自動化工程的運行產(chǎn)生直接影響，近幾年來科技和經(jīng)濟的發(fā)展，使得火電廠的電力生產(chǎn)模式得到了創(chuàng)新，火電廠內(nèi)設(shè)備的種類和數(shù)量都越來越多，生產(chǎn)機組的運行效率和容量也在不斷增加，這也直接給運行管理提出了更高的要求，電氣自動化工程的控制系統(tǒng)在火電廠運行中得到了應(yīng)用，利用該系統(tǒng)能夠?qū)痣姀S相關(guān)生產(chǎn)機組的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控和管理，可以有效防止安全問題的發(fā)生。因為火電廠的生產(chǎn)機組在運行時需要考慮到各種設(shè)備的綜合影響，先要考慮到機組的協(xié)調(diào)性以及相關(guān)設(shè)備的參數(shù)等因素，而電氣自動化工程控制系統(tǒng)卻能夠?qū)崿F(xiàn)對其的有效控制，能夠通過對數(shù)據(jù)的收集、分析和反饋，省設(shè)備達到最佳運行狀態(tài)，同時保證整個系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。

五、電氣自動化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

（一）技術(shù)創(chuàng)新化

電氣自動化工程就是隨著技術(shù)發(fā)展而出現(xiàn)的一種電氣工程項目，其自動化的運行和控制都是通過相關(guān)技術(shù)來實現(xiàn)的，由此可見，技術(shù)對于電氣自動化工程運行及控制的重要性。所以，隨著我國科技的不斷發(fā)展，電氣自動化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展也更加重視技術(shù)創(chuàng)新，電力企業(yè)更加關(guān)注技術(shù)創(chuàng)新在其中的作用，不斷進行技術(shù)的創(chuàng)新和研發(fā)，通過這種方式來提高電氣自動化工程控制系統(tǒng)的創(chuàng)新性和功能性，同時也通過創(chuàng)新來為電力企業(yè)的發(fā)展獲得更多的優(yōu)勢[6]。

（二）系統(tǒng)統(tǒng)一化

我國電力事業(yè)發(fā)展很快，電氣自動化工程的數(shù)量也在不斷增多，而想要對其進行有效的管理和控制，就必須對系統(tǒng)進行統(tǒng)一化的改進，促進電氣自動化工程控制系統(tǒng)的統(tǒng)一化發(fā)展，因為統(tǒng)一化的控制系統(tǒng)能夠適用于各個電氣自動化工程中，能夠在不同的電氣自動化工程架構(gòu)下發(fā)揮出其作用，而且統(tǒng)一的系統(tǒng)在信息傳輸和處理方面的效率會更高，這對于我國電力自動化的發(fā)展來說是十分有利的[7]。

（三）生產(chǎn)安全化

由于電氣工程對于我國經(jīng)濟社會發(fā)展的重要性，所以電氣自動化工程控制系統(tǒng)在發(fā)展的過程中也必須重視安全方面的問題，做好生產(chǎn)安全化方面的管理和改進，提高系統(tǒng)運行的安全性。電氣自動化工程控制系統(tǒng)的運行會受到環(huán)境、設(shè)備和人員等多方因素的影響，其運行的安全性是難以充分保障的，所以在控制系統(tǒng)中必須加大安全管理方面的投入，在控制系統(tǒng)中設(shè)置安全管理的相關(guān)功能，對電氣自動化工程運行安全隱患問題進行重視，降低安全級別領(lǐng)域，加強對電氣自動化工程中硬件設(shè)備以及控制系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的安全檢測，構(gòu)建一個更加全面的安全生產(chǎn)體系。

（四）項目系統(tǒng)化

電氣自動化工程的控制系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展不僅僅會影響到電力系統(tǒng)運行，對于電力企業(yè)的經(jīng)濟效益和電力行業(yè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，都會產(chǎn)生不同程度的影響，因為其在發(fā)展的過程中，必然會伴隨著技術(shù)的革新和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變動。為了使電氣自動化工程控制系統(tǒng)的運行，能夠滿足當(dāng)前經(jīng)濟社會發(fā)展和人們用電的需求，工業(yè)制造企業(yè)已經(jīng)開始注重社會化分工，配套原件的生產(chǎn)中在逐漸向著系統(tǒng)化和專業(yè)化的方向發(fā)展，力求應(yīng)用有限的成本來實現(xiàn)最大的經(jīng)濟效益[8]。

（五）人才專業(yè)化

電氣自動化工程運行本身就需要大量的自動化專業(yè)人才，而電氣自動化工程控制系統(tǒng)的開發(fā)和運行就需要更多的專業(yè)化人才，所以，我國電氣自動化工程控制系統(tǒng)正向著人才專業(yè)化的方向發(fā)展，更加注重人才的專業(yè)化水平，需要更多兼具智能化和集成化的專業(yè)人才，對其技術(shù)水平和實踐操作能力等都有了更高的要求。

六、結(jié)語

綜合上文內(nèi)容可以得知，隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展，我國的電力事業(yè)發(fā)展速度也在不斷提高，所以，近幾年來，我國的電氣工程項目在不斷增多，其技術(shù)水平也在不斷提高，這無疑給人們的用電提供了更多的便利。電氣自動化工程是近幾年來將自動化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程建設(shè)和運行中而出現(xiàn)的一種新型電氣工程項目，各種自動化技術(shù)和信息化技術(shù)的綜合應(yīng)用，使得電氣自動化工程實現(xiàn)了自動化運行和管理，尤其是其中的控制系統(tǒng)，對電氣自動化工程中相關(guān)設(shè)備和線路的運行起到了重要的控制作用，是保證電氣自動化工程安全、高效、穩(wěn)定運行的重要保障。目前，我國電氣自動化工程中的控制系統(tǒng)應(yīng)用還存在著各種問題，特別是其覆蓋的范圍還并不全面。所以在當(dāng)前電力事業(yè)發(fā)展的過程中，我國電力企業(yè)需要對電氣自動化工程控制系統(tǒng)的應(yīng)用進行進一步的探討，促進其向著更加專業(yè)化系統(tǒng)化的方向發(fā)展，從而帶動我國電力事業(yè)的健康發(fā)展。

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