楊雨涵

（ 西安科技大學(xué)，陜西 西安 710600 ）

0 引言

電氣工程是我國(guó)工業(yè)制造的重點(diǎn)工程，尤其在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制技術(shù)融合之后，更是為相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展提供了便利條件[1]。電氣工程自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用范圍寬泛，局限性較小，對(duì)于工程建設(shè)中特殊設(shè)備、裝置的控制效果更佳，控制誤差率極小，自身具備的定向反饋程序完整，在復(fù)雜電氣工程環(huán)境下，可以確保設(shè)備穩(wěn)定、安全控制與運(yùn)行[2]。電氣工程的自動(dòng)化控制方式可劃定為單向散控、多層級(jí)控制以及目標(biāo)指令控制等，每一種控制模式的適用情況不同，控制效果也存在一定的差異[3]。

1 概述

對(duì)電氣工程自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行定向分析和研究，應(yīng)考慮到最終測(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定性與可靠性。本文選擇較為真實(shí)的背景環(huán)境，結(jié)合電氣工程的實(shí)際施工需求，調(diào)整處理標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建更加靈活、多變的動(dòng)態(tài)處理結(jié)構(gòu)，融入智能化、數(shù)字化定向執(zhí)行程序，加強(qiáng)電氣工程的自動(dòng)化控制程度，提升整體建設(shè)效果。采用集成式控制指令，形成自動(dòng)化控制集群，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電氣工程的節(jié)能控制，改善自身存在的工程分散控制問(wèn)題。從多個(gè)方面入手，深化自動(dòng)化控制技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用效果，推動(dòng)相關(guān)行業(yè)逐步邁入一個(gè)新的發(fā)展臺(tái)階[4]。

2 控制

2.1 遠(yuǎn)程自動(dòng)化雙控參數(shù)

結(jié)合實(shí)際控制需求，設(shè)定遠(yuǎn)程自動(dòng)化參數(shù)。依據(jù)電氣設(shè)備的關(guān)聯(lián)范圍，將內(nèi)燃機(jī)作為工程搭接的設(shè)備，制定具體的核定控制參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算定向受控比如下：

式中：G為定向受控比，t為內(nèi)繞標(biāo)準(zhǔn)，w為執(zhí)行順序。結(jié)合得出的定向受控比，劃定電氣工程的實(shí)際控制范圍。此時(shí)，需要摒棄傳統(tǒng)半自動(dòng)化控制方式，采用雙控形式，利用特定程序代替人工控制部分，形成全覆蓋式的自動(dòng)化執(zhí)行處理模式。[5]

電氣化工程為增強(qiáng)整體動(dòng)態(tài)化處理效果，會(huì)采用混合式的控制形式。在遠(yuǎn)程處理背景下，構(gòu)建動(dòng)態(tài)集成控制目標(biāo)，利用內(nèi)燃機(jī)代替實(shí)際的控制裝置，細(xì)化遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制效果，可達(dá)到控制范圍延伸的目的。[6-8]

2.2 動(dòng)態(tài)模糊自動(dòng)化運(yùn)行結(jié)構(gòu)

遠(yuǎn)程自動(dòng)化雙控參數(shù)設(shè)置后，需要完成動(dòng)態(tài)模糊自動(dòng)化運(yùn)行結(jié)構(gòu)的搭建。[9]依據(jù)上述設(shè)定參數(shù)，建立雙控電氣工程目標(biāo)，營(yíng)造集成化的驅(qū)動(dòng)控制。為提升電氣工程的整體應(yīng)用效率，計(jì)算動(dòng)態(tài)極限差值如下：

式中：H為動(dòng)態(tài)極限差值，x為遠(yuǎn)程調(diào)控距離，a為雙控核心，g為集成范圍。在標(biāo)定范圍之內(nèi)，將運(yùn)行控制結(jié)構(gòu)設(shè)定在電氣工程關(guān)聯(lián)設(shè)備之中，構(gòu)建動(dòng)態(tài)模糊自動(dòng)化控制協(xié)議，如表1所示。

表1 動(dòng)態(tài)模糊自動(dòng)化控制協(xié)議預(yù)設(shè)表

根據(jù)表1，可以完成對(duì)動(dòng)態(tài)模糊自動(dòng)化控制協(xié)議的預(yù)設(shè)。在自動(dòng)化控制程序之中，針對(duì)特定環(huán)節(jié)更改、調(diào)整自動(dòng)化控制結(jié)構(gòu)核心，從遠(yuǎn)程的角度實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)、多層級(jí)控制，同時(shí)，構(gòu)建基礎(chǔ)性的集成控制結(jié)構(gòu)，如圖1 所示：

圖1 基礎(chǔ)集成控制結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)圖1，可以完成對(duì)基礎(chǔ)集成控制結(jié)構(gòu)的設(shè)定。就此時(shí)構(gòu)建的自動(dòng)化控制結(jié)構(gòu)模塊，調(diào)整管控平臺(tái)的控制程序，明確模糊自動(dòng)化控制范圍，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)模糊自動(dòng)化運(yùn)行結(jié)構(gòu)的建立。

2.3 集成高配自動(dòng)控制總線

集成高配自動(dòng)控制總線主要針對(duì)電氣工程的總控設(shè)備分析，相對(duì)于傳統(tǒng)的控制程序，集成高配控制程序的靈活性更高。在復(fù)雜的電氣工程環(huán)境之中，可以對(duì)不同的區(qū)域作出劃定，依據(jù)區(qū)域內(nèi)布設(shè)的總線數(shù)量，構(gòu)建自動(dòng)化變動(dòng)程序，如圖2 所示。

圖2 自動(dòng)化變動(dòng)控制程序圖

根據(jù)圖2，可以完成對(duì)自動(dòng)化變動(dòng)控制程序的設(shè)定?？偩€的布設(shè)增加電氣設(shè)備的應(yīng)用頻率，與此同時(shí)，劃定定向控制區(qū)域，計(jì)算集成控制常值如下：

式中：A為集成控制常值，y為自動(dòng)覆蓋范圍，δ為標(biāo)定距離，f為總控模塊差值。依據(jù)得出的集成控制常值，更改不同區(qū)域總線布設(shè)的數(shù)量及位置，完成對(duì)集成高配自動(dòng)控制總線的布設(shè)。

2.4 定向調(diào)度

電氣工程的電力調(diào)度涉及許多設(shè)備的應(yīng)用和調(diào)整。所以，自動(dòng)化控制程序的調(diào)度標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)保持一致。為了更好地確保電氣設(shè)備的應(yīng)用效率及質(zhì)量，需要事先明確調(diào)度處理的規(guī)約驅(qū)動(dòng)覆蓋范圍，計(jì)算覆蓋率如下：

式中：M為自動(dòng)化控制覆蓋率，b為規(guī)約距離，s為自動(dòng)化控制定向調(diào)度示比。依據(jù)自動(dòng)化控制的覆蓋情況，進(jìn)行電氣工程的定向調(diào)度，實(shí)現(xiàn)更為高效的處理。

2.5 聯(lián)動(dòng)自動(dòng)化

完成電氣工程定向調(diào)度后，應(yīng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)自動(dòng)化控制處理，需要在內(nèi)置結(jié)構(gòu)中添加聯(lián)動(dòng)自動(dòng)機(jī)制。所謂聯(lián)動(dòng)自控機(jī)制，主要指的是在電氣工程施工中，針對(duì)于控制薄弱區(qū)域，設(shè)定多層級(jí)、多目標(biāo)的控制模式，更改電氣設(shè)備的指標(biāo)參數(shù)，利用自動(dòng)化控制平臺(tái)，調(diào)整控制范圍。

需要注意的是，部分特殊電氣工程，聯(lián)動(dòng)控制機(jī)制需要分化成不同的控制階層，依據(jù)電氣處理需要，對(duì)控制程序作出定向調(diào)整，確?？刂七^(guò)程中的穩(wěn)定性與安全性，進(jìn)一步細(xì)化施工質(zhì)量及效率，通過(guò)聯(lián)動(dòng)自控機(jī)制實(shí)現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化控制與處理。

3 實(shí)例分析

選取D 電氣工程（以下簡(jiǎn)稱“D 工程”）作為測(cè)試的主要目標(biāo)，為確保最終結(jié)果的穩(wěn)定性與可靠性，劃定自動(dòng)化控制覆蓋范圍，結(jié)合電氣工程施工處理需求及定向檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整工程指標(biāo)參數(shù)，核查測(cè)試裝置及設(shè)備是否處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。

3.1 控制處理現(xiàn)狀

D 工程是一項(xiàng)大規(guī)模的電氣化組建工程，主要針對(duì)站內(nèi)電氣設(shè)備的控制程序和處理結(jié)構(gòu)進(jìn)行定向調(diào)整分析。施工初期，在數(shù)字化技術(shù)及相關(guān)設(shè)備的輔助支持下，取得了相對(duì)較好效果。隨著建設(shè)環(huán)節(jié)增設(shè)以及電氣化控制環(huán)境日趨復(fù)雜，部分區(qū)域在自動(dòng)化控制方面逐漸暴露出問(wèn)題，這對(duì)于后續(xù)的施工效果形成了消極影響。最為典型的是自動(dòng)化控制機(jī)制問(wèn)題，針對(duì)于工程的控制需求，劃定具體的覆蓋區(qū)域，預(yù)設(shè)控制等級(jí)，見(jiàn)表2。

表2 D工程控制層級(jí)預(yù)設(shè)表

根據(jù)表2，可以完成對(duì) D 工程控制層級(jí)的預(yù)設(shè)。此時(shí)，雖然可以實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)指標(biāo)的調(diào)整，但在特定工程區(qū)域施工時(shí)，部分設(shè)備的控制效果仍然不理想。除此之外，D 工程還出現(xiàn)了控制滯后，電網(wǎng)搭接不順暢等問(wèn)題。

3.2 自動(dòng)化聯(lián)動(dòng)控制實(shí)證

結(jié)合定向互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及自動(dòng)化控制平臺(tái)，對(duì)D 工程自動(dòng)化聯(lián)動(dòng)控制進(jìn)行實(shí)例分析。依據(jù)工程的實(shí)際施工情況，明確自動(dòng)化控制范圍，計(jì)算電力調(diào)度常值：

式中：A為電力調(diào)度常值，j為自動(dòng)化控制差值，m為允許出現(xiàn)的極限比。與此同時(shí)，在標(biāo)定的電氣工程調(diào)度范圍之內(nèi)，結(jié)合工程延伸區(qū)域，調(diào)整自動(dòng)化控制指令完善所屬覆蓋程度。該部分可以通過(guò)調(diào)整控制協(xié)議或指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。

通常情況下，電氣工程目標(biāo)或任務(wù)的執(zhí)行均需要依靠定向的控制指令來(lái)完成。在整個(gè)過(guò)程中，不同的控制指令可以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的工程處理目標(biāo)，針對(duì)于復(fù)雜度較高的任務(wù)，還可以采用組合處理的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。所以，需要先設(shè)定組合指令的集群，如圖3 所示。

圖3 組合指令集群處理圖示

根據(jù)圖3，可以完成對(duì)組合指令集群的設(shè)定。結(jié)合電氣工程內(nèi)部設(shè)備運(yùn)行情況，計(jì)算施工設(shè)備的自動(dòng)化控制響應(yīng)時(shí)間，實(shí)例結(jié)果分析見(jiàn)表3。

表3 D工程實(shí)例結(jié)果分析表

與D 工程基礎(chǔ)自動(dòng)化控制測(cè)試組相比，本文設(shè)計(jì)的聯(lián)動(dòng)自動(dòng)化控制測(cè)試組控制響應(yīng)時(shí)間相對(duì)較短，表明在實(shí)際應(yīng)用中，電氣化工程的自動(dòng)化控制效果更佳，反應(yīng)控制速度得到了進(jìn)一步提升，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的電氣工程施工過(guò)程中，更多偏重人力控制，雖然可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的工程目標(biāo)，但是控制難度大，成本較高，更易出現(xiàn)控制誤差。融入智能化、層級(jí)化的動(dòng)態(tài)趨向控制方法后，能夠提升工程施工的效率及質(zhì)量，構(gòu)建靈活多變的自動(dòng)化控制程序，簡(jiǎn)化處理環(huán)節(jié)，營(yíng)造穩(wěn)定、安全的施工環(huán)境，為后續(xù)結(jié)構(gòu)的搭接提供理論依據(jù)。