1、电气自动化工程控制系统的发展与应用摘要：随着我国改革开放的不断深入和国民经济的不断发展，电气自动化工程控制系统是现代先进科学技术方面的核心领域，其未来发展方向是能够推动社会的全面发展与进步。本文阐述了电气自动化工程控制系统的现状与发展趋势，及其控制系统设计。 关键词：电气自动化；控制系统；设计；应用；发展趋势 中图分类号：U666.12+4 文献标识码：A 文章编号： 1. 目前电气自动化控制系统的发展 伴随着我国市场经济的进一步成熟，电气自动化技术方面的竞争也越来越激烈。因此，我国电气自动化控制技术研发与制造机构必须结合自身的实际状况，并发挥出自身的优势，才能够在行业当中抢占重要的位置。目前
2、，在自动化控制系统运用中，DCS 仍然占据着主导地位。 1.1 电气自动化工程 DCS 系统 DCS，即分布式控制系统，它是（Total Distrbuted MicroprocessorContral System）的缩写，是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的，具有实时性、可靠性和扩充性等优良特点，在生产、生活自动控制领域得到广泛运用。但随着 DCS 逐渐的运用，我们也越来越感受到分布式控制系统所存在的缺点。比如受 DCS 系统模拟混合体系所限制，其仍然采用的是模拟的传统型仪表，因此，大大地降低了系统的可靠性能，维修起来也显得比较困
3、难；分布式控制系统的生产厂家之间缺乏一种统一的标准，降低了维修的互换性；此外，就是价格非常的昂贵。因此，在现代科技革命之下，必须进行技术上的创新。 1.2 集中监控方式下的自动控制系统 集中控制下的自动控制系统有一个缺点，就是处理速度非常的缓慢，因为其控制方式是要把所有的功能都集中在一个处理器中，这也导致了整机运行速度的缓慢。另一个方面，把系统的所有设备都放入监控之中，就会导致监控数量过于庞大，主机空间的不断下降，从而大大的增加了电缆的数量，造成了费用的增加，同样因为过长的传输距离降低了控制系统的可靠性能。因为集中进行监控的联锁与隔离器件中的闭锁使用的都是硬接线，因此导致设备很难进行功能扩容操
4、作。另外，因为系统接线的反复，增加了故障查找工作的困难度，也会增加由此而产生的错误指令，使得整个电气自动化工程控制系统可靠性降低。 1.3 信息集成化的电气自动化控制系统 电气自动化控制系统所包含的主要信息技术主要体现在如下的方面：（1）管理层面上纵深方向的延伸。企业当中的人力资源、财务核算等数据信息的存取需要使用特定的浏览器进行操作，而且对于生产过程中的动态形式画面能够进行有效的监督控制，对于企业生产活动当中的第一手信息资料能够进行及时的掌握。 （2）信息技术会在电气自动化设施、系统和机器中进行横向的扩展比较。而且随着微电子技术的不断投入应用，对于原来明确规定的设备也慢慢的变得模糊了，而结构
5、软件、通讯的能力和统一，运用在组态环境之下逐渐的显得越来越重要。 2. 电气自动化控制系统的设计 2.1 集中监控方式 这种监控方式优点是运行维护方便，控制站的防护要求不高，系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，处理器的任务相当繁重，处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸 defu 助接点经常不到位，造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂，查线不方便，大大增加了维护
6、量，还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 2.2 远程监控方式 远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、 ，节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如 Lonworks 总线，CAN 总线等)的通讯速度不是很高，而电厂电气部分通讯量相对又比较大，所有这种方式适合于小系 tongjian 控，而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。 2.3 现场总线监控方式 目前，对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，且已经积累了丰富的运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展， 这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系
7、统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0 卡件、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线 lianjie，可以节省大量控制电缆，节约很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。另外，各装置的功能相对独立，装置之间仅通过网络连接，网络组态灵活，使整个系统的可靠性大大提高，任一装置故障仅影响相应的元件，不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 3. 电气自动化的应用 3.1 在
8、净化空调设备中的应用 对湿度的控制:装设在通风管(回风湿度近似于洁净室湿度)内的湿度传感器所检测的湿度，送往控制器与设定湿度相比较，用比例加积分运算控制，输出电 JK 信号，控制蒸汽电动调节阀的动作，控制回风湿度保持在 45%，65%，使洁净室湿度以满足 GMP 要求。对温度的控制:净化空调系统采用 DDC 控制。装设在回风管(回风温度近似于洁净室温度)的温度传感器所检测的温度送往 DX-9100，与设定点相比较，输出相应电压信号，控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作，控制回风温度保持在1226之间，使洁净室温度符合 GMP 要求。 3.2 在建筑行业中的应用 随着我国国民经济的飞速发展以
9、及数字电子化科技发展智能化，建筑势必要引入电气自动化的成分，智能化建筑已经成为了当今建筑界的主流方向。为了达到设备的合理利用，资源的人力的节省就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的电子设备与布线系统，如通信自动化系统，火灾报警及消防联动控制系统，楼宇自动化系统，保安监控系统，办公自动化系统，闭路电视系统等，以及它们相应的布线系统。 4. 电气自动化的发展趋势 4.1 作为一项具有活力的高科技技术，电气自动化技术的发展前景是可观的。首先，电气自动化技术可以与我国的新锐的科学技术成果相结合，并且投入到电气自动化技术的创新中去。研发更多的电气自动化产品应用于我国的国计民生中，促进我国工
10、业化的发展。其次，优化电气自动化系统的结构，实行电气自动化系统平台的统一化、系统结构通用化、系统程序接口标准化，这样就可以大大地提高对电气自动化技术的利用率，减少不必要的损失及节约冗杂时间及费用。最后，在将电气自动化技术应用于工业生产中，应注意电气自动化市场的产业化、生产的安全化以及工作人员的专业化。如此可以加大电气自动化在工业生产中的利用力度，推广电气自动化的使用，让更多的企业及行业受益于该项技术。 4.2 新设计思想与未来技术发展趋势的契合。嵌入式控制装置将覆盖全部现场设备,现场总线通讯协议统一至最少的数量,嵌入式控制装置具有完全符合标准现场总线通讯协议的网络通讯功能,现场总线网络上的全部
11、节点设备的数据库为分布式实时数据库,这些就如同 PC 及其外设的USB 接口形成一样。同样智能化、分布式、扁平化的设备控制系统构成的生产过程,也是生产管理系统的主要组成部分,数据共享、快速、高效、可靠、低成本也是扁平化管理系统的特点。为了实现上述功能,在进行未来的设计工作中要求设计人员既要进行电气系统设计,又要能对嵌入式控制装置进行编程组态,同时还要完成基于现场总线通讯协议网络的构架及其监控软件(包括数据库)的组态。这样一个项目的设计工作过程无论从人员还是到流程亦是快速、高效、扁平化的。通过互联网设备供货商、项目设计人员、企业生产管理者均可对设备和生产流程进行离线或在线的技术支持和调整,这也得
12、益于嵌入式控制装置和标准现场总线通讯协议网络的全面实现。 5.结束语 电气自动化控制系统能够有效提高行业领域整体的自动化水平，特别是行业的运行管理水平。并且电气化控制系统可以大大节省企业的成本，提高设备、生产线等的可靠性。当前的电气化自动控制系统已经在众多领域崭露头角并发挥重要作用，未来，电气自动化控制系 统也必将有长足的进步和发展，为企业和国民创造更多的经济、社会效益。 参考文献： 1 刘海龙. 浅谈电气自动化的现状与发展方向 J. 黑龙江科技信息，2010， （06）：64. 2 石磊,李国栋. 电气自动化控制系统及设计J黑龙江科技信息，20l l(20) 3 沈君奕. 电气自动化控制中人工智能的探讨分析J，科技资讯，2009,01. 4 李修伟,陈广文. 浅析电气自动化控制系统的应用及发展趋势J.民营科技，2011(1).
