控制系统在电气自动化工程的应用

发表时间:2021/8/10   来源:《中国电气工程学报》2021年第六卷3期   作者:于兴雨
[导读] 近年来,电气工程的数量越来越多、规模越来越大。同时,在信息技术与计算机技术不断发展的过程中,电气工程的自动化水平不断提高。
        于兴雨
        国网北京密云供电公司  北京  101500
        摘要:近年来,电气工程的数量越来越多、规模越来越大。同时,在信息技术与计算机技术不断发展的过程中,电气工程的自动化水平不断提高。控制系统在电气自动化工程中发挥着重要作用,将会向图形化、集成化、平台化、信息集成化、分布式控制系统以及集中监控等方向发展,在发展过程中应当构建标准化的电气自动化工程控制系统,充分发挥控制系统的作用。
关键词:电气工程;自动化;控制系统
前言:
        在电气自动化工程当中应用控制系统可以引入数据计算减少能源损耗、形成数据化的管理机制并对生产工作进行监测与故障诊断,因此研究控制系统在电气自动化工程中的应用具有重要意义。
1.控制系统与电气自动化概述
1.1控制系统
        控制系统指的是由控制主体、控制媒体以及控制客体共同构成的具有自身目标与功能的管理系统。控制系统可以保持和改变机器、机构或其他设备当中的量,可使被控制系统达到理想状态。根据有无反馈可以将控制系统划分为开环控制系统、闭环控制系统两种类型;根据所应用的信号处理技术可以将控制系统划分为模拟控制系统以及数字控制系统;根据输入量是否恒定可将控制系统分为恒值控制系统与随动系统【1】。控制系统需具备良好的稳定性、快速性以及准确性,可广泛应用在工业、军事等领域中。
1.2电气自动化
        电气自动化是电气信息领域的新兴学科,是高新技术产业的关键构成部分,已广泛应用在农业、工业以及国防等领域当中。
2.控制系统在电气自动化工程中的应用
2.1计算机控制系统的应用
        在电气自动化工程当中应用计算机控制系统是至关重要的问题。技术人员需要利用先进技术降低电气设备的能耗,缓解能源紧张的现状。在电气自动化控制系统当中引入计算机控制系统可以自查自纠,在保障质量的前提下开展后续的电力铺设工作【2】。企业可以利用大数据计算对电气工程中的节能设计进行优化,从而达到节能降耗的目的。例如,技术人员可以利用一些电阻比较小的阻抗元件降低变压器的损耗,增强用电安全性。
2.2总线控制系统的应用
        总线控制系统可以提高电气自动化系统的效率,对所有的电气设备都进行实时监控,但是这要求在设计线路时明确电线之间的间隔,科学规划系统设计。总线控制系统可以实现不同操作系统的独立运行,增强电气设备运行的针对性。因此,这种控制方式可以有效改善传统的电气建设,简化复杂的电气设备并对电气设备的运行状态进行实时监控,可以为维修人员的工作提供便利并减小对电缆的影响,降低电气设备的维修成本。电气自动化工程的工作人员需要保证所有的电气设备都可以独立运行又可以协作运行,从而增强电气自动化系统的安全性。
2.3可形成数据化管理机制
        电气工程涉及到的学科较多,例如电学基础、机械设计基础等,引入计算机控制系统后可提高电气工程各项操作的效率,减少人工操作的误差,提高电气设计的质量。企业需要对施工人员进行培训,增强施工人员的责任意识与安全管理意识,对施工人员的操作进行实时监控。例如,电网调度是电气自动化工程应用的关键环节,技术人员需要利用数据平衡电力资源的供应情况,并通过预测模型进行电网设置,有利于保障电网的稳定运行。
2.4可对生产进行实时监测与故障诊断
        电气自动化工程生产会受到多种因素的影响,在生产过程中可能会出现一些故障,而利用控制系统可以对生产过程进行实时监测与故障诊断,对电气设备进行动态控制,在发现故障时控制系统会给予提示并解决故障,可提高生产效率【3】。


3.电气自动化工程控制系统的发展趋势
3.1构建标准化的控制系统
        若想促进电气自动化工程的发展,就应该根据标准化的理念设计控制系统,并对控制系统进行标准化测试,从而优化控制系统的性能,同时在安装与维护过程中也需要按照标准进行操作。在进行系统开发时,应当有效结合其他系统开发方式但也应将其从其他方式当中独立出来。在设计各个子系统时,应该增强控制系统的兼容性与适应性,确保控制系统可以与各类电气设备相适应【4】。
3.2市场化发展
        电气自动化工程当中的控制系统若想实现可持续发展就应该对设计与制造进行创新,并根据市场需求以及用户要求设计更多的方案。在设计系统的过程中,企业应该加大资金投入力度,为技术研发提供资金支持,同时也应该加大管理力度,使控制系统向专业化与市场化方向发展,这样可有效提高资源利用率、优化资源配置。
3.3加大控制系统的技术创新力度
        创新是发展的动力,在当今时代中企业应当增强创新意识,积极引进优秀人才、树立创新理念,加大控制系统的技术创新力度。同时,相关部门也需要为控制系统的设计与研发提供帮助与指导,降低企业的研发成本,提高企业的研发效率。
3.4增强控制系统的安全性
        控制系统的安全性影响着电气自动化控制系统的安全性,为此应该将控制系统与集成化的安全保护相结合,增强控制系统应用的安全性,并通过实时监测的方式掌握电气设备的运行状态,增强电气设备运行的安全性与稳定性【5】。企业应该根据市场需求开展数据分析,提高控制系统的安全系数,创新系统的软件与硬件,并进行分层设计,从而扩大控制系统的应用范围。
3.5分布式控制系统
        利用集成式的控制方式设计控制系统虽然可以取得良好的设计效果,但是也具有较多的缺点,因为集成式的控制系统会模拟各类控制系统并构建大量的输出模拟信号,会影响到控制系统应用的可靠性。同时,集成式的控制系统具有维修难度大的问题,会造成过多的消耗。为此,应该通过数字化与智能化的方式对控制系统进行改进,通过分布式控制方式设计控制系统,从而降低成本。
3.6集中监控
        在集中控制理念的影响下,设计人员在一个处理器当中增添了大量的系统,有效提高了监控效率,避免出现监控速度过慢等问题。在电气设备监控当中进行集中监控不仅可以提升监控的时效性也可以减少主机空间的占用。
3.7图形化、集成化与平台化发展
        电气自动化工程控制系统在应用过程中可以通过图形的方式展示生产过程,有利于简化生产流程,对机械设备进行集成化控制。同时,控制系统也在不断向平台化方向发展。构建平台可以优化系统操作,为用户提供人机互动的界面。其次,在安装控制系统时,为了增强设备运行的稳定性可以通过各种控制功能对电子元件进行细节控制,并设置控制回路。
结语:
        控制系统在电气自动化工程中的应用体现在多个方面,例如引入数据计算减少能源损耗、可形成数据化的管理机制并对电气自动化工程生产进行实时监测与故障诊断。若想提高控制系统的应用质量应当加大控制系统的技术创新力度、增强控制系统的安全性并促进控制系统的市场化发展。
参考文献:
[1]孙一铭. 控制系统在电气自动化工程的应用[J]. 集成电路应用, 2020, v.37;No.319(04):102-103.
[2]李磊. 控制系统在电气自动化工程中的应用探析[J]. 科学与信息化, 2020(9):12-12.
[3]何俊佳. 论电气自动化控制技术在电力系统中的应用[J]. 信息通信, 2017, 03(v.27;No.155):295-296.
[4]林红勇. 浅析电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J]. 科技创新与应用, 2016, 000(030):152-152.
[5]杨劲男. 电气自动化控制技术在电力系统中的应用探讨[J]. 技术与市场, 2017(1):69-69.
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