电气自动控制系统

电气自动控制系统（精选15篇）

1.电气自动控制系统 篇一

【摘要】随着电力行业的技术进步及分散控制系统(DCS)在电厂中的广泛应用，电气控制水平也不断提高，本文对电气现场总线控制系统(EFCS)的监控对象、特点及其配置进行了论述。

分布式电气控制系统相比一般的电气控制系统更为可靠、灵活、开放、便于维护，适合目前工业生产制造中的应用。

分析了现场总线技术在火电厂电气自动化系统中的应用，阐明了采用现场总线的通信方案并具有与DCS通信以充分交换信息的FECS技术正在成为火电厂电气自动化技术的发展趋势。

【关键词】现场总线;电气控制系统

一、引言

伴随计算机信息技术的发展，工业自动化控制系统也逐步走向数字化、网络化、智能化与现场化。

现场总线技术是一种工业数据总线，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。

分散控制系统(DCS)因能充分体现分散控制与集中操作管理的思想，并以先进的技术、丰富的控制功能、友好的人机界面和愈来愈可靠的工作性能等优势，近年来占据了大、中型火力发电机组机炉主控的自动化领域。

对于电气系统，将其纳入DCS进行监控，有利于实现机、炉、电一体化控制而成为一种趋势。

二、基于现场总线的电气控制系统主要特点

基于现场总线的电气控制系统可从现场电气智动化水平的不断提高，对电厂的生产运行管理提出能设备获取大量丰富信息，能够更好地满足电厂自了更高的要求。

现场总线是数字化通信网络，它不单纯取代4—20mA信号，还可实现电气设备状态、故障、参数信息传送。

系统除完成远程控制，还可完成远程参数化工作。

1.电气参数变化快

电气模拟量一般为电流、电压、功率、频率等参数，数字量主要为开关状态、保护动作等信号，这些参数变化快，对计算机监控系统的采样速度要求高。

2.电气设备的智能化程度高

电气系统的发电机-变压器组保护、起动-备用变压器保护、自动同期装置、厂用电切换装置、励磁调节器等保护或自动装置均为微机型，6kV开关站保护为微机综合保护，380V开关站采用智能开关和微机型电动机控制器，所有的电气设备均实现了智能化，能方便地与各种计算机监控系统采用通信方式进行双向通信。

另外，电气设备的控制一般均为开关量控制，控制逻辑十分简单，一般无调节或其它控制要求，电气设备的控制逻辑简单。

3.电气设备的控制频度较低

除在机组起、停过程中，部分电气设备要进行一些倒闸或切换操作外，在机组正常运行时电气设备一般不需要操作。

在事故情况下，大多由继电保护或自动装置动作来切除故障或进行用电源切换。

且电气设备具有良好的可控性，这是因为电气的控制对象一般均为断路器、空气开关或接触器，其操作灵活，动作可靠，与电厂其它受控设备相比，具有良好的可控性。

4.电气设备的安装环境较好且布置相对集中

电气设备大多集中布置在电气继电器室和各电气配电设备间内，设备布置相对比较集中，且安装环境极少有水汽或粉尘的污染，为控制设备就地布置提供了有利条件。

5.开放式、互操作性、互换性、可集成性

6.系统可靠性高、可维护性好。

7.提高电厂的自动化和信息化水平、减少电厂的运行维护工作量。

8.降低了系统及工程成本。

三、电气现场总线控制系统(EFCS系统)

1.EFCS系统组成

(1)间隔层。

该层主要是为了促进各种专业化功能的智能装置的完成和完善，包括：厂用电中压6kV/10kV系统系列保护测控装置、厂用电低压4o0V系统系列智能控制器及测控装置、厂用电源快速切换装置、低压备用电源自投装置、自动准同期控制装置、小电流接地选线装置、直流接地选线装置等。

通过各种职能软件的开发促进系统的可操作性，有CPU、A/D、RAM、EEPROM、现场总线或以太网对外通信接口等。

(2)通信管理层。

这一层主要是网络和通信的安全管理，完成上述的各种智能装置、DCS系统、电气后台监控系统、发电厂其他智能设备、发电厂其他系统的通信。

主要的通信方式还是以工业以太网和现场总线，如PROFIBUS、CAN等，现代通信管理装置已经实现了不同现场总线接口标准的互联以及不同通信之间的转换。

(3)站控层。

改成包括后台监控系统计算机硬件和各种专业应用软件，硬件有服务器、工作站等。

应用软件包括SCADA(数据采集和监控)、厂用电抄表、录波分析、电动机故障诊断等各种高级软件或者基础软件，以及后台系统与发电厂其他管理系统(如MIS系统)间的通信接口软件。

2.EFCS系统方案

在EFCS系统方案中，小型电动机采用“全通信”监控方式进DCS系统，大型电动机及其他电气设备采用“通信+硬接线”监控方式。

2.电气自动控制系统 篇二

工程技术通过理解并控制自然而造福于人类,控制系统工程师通过理解和控制我们环境的一部分,即所谓的系统,为社会提供经济实用的产品。为了达到对系统的控制目的就要理解系统,但是,控制工程也常常对尚未充分理解的系统实施控制,例如对化工过程的控制。控制工程最显著的特点就是对各类机器、工业生产过程及经济活动过程实施控制,以造福于社会。除了在航空航天、导弹制导、机器人技术等领域中,自动控制系统具有特别重要的作用之外,在现代机器制造业、化工过程、交通管制系统等实用工业自动化和复杂的现代系统中都是不可缺少的组成部分。

1 自动控制简述

在科学技术发展过程中,自动控制技术扮演了十分重要的角色。在飞行器制导、机器人控制、现代机器制造业生产流水线和工业过程控制方面,到处能看到自动控制的影子。没有自动控制技术的应用就没有现代工业的成果。日常生活中也有许多自动控制的应用实例,如市场上常见的高压锅上的安全阀就是一个简单的控制系统,当锅内因过热导致压力过高时,安全阀会自动打开从而减压。即使是一个生物体,我们也能看到自动控制的实例,当我们感到热的时候,我们就会出汗,当体温下降后,汗腺又会自动收缩,这是身体的控制器官、感知器官、执行器官协调工作的结果,它们形成了一个闭环控制系统。控制系统有多种多样的结构,闭环控制系统是其中重要的一种。

2 闭环控制系统和开环控制系统

2.1 闭环控制系统

凡是系统输出信号对控制作用能有直接影响的系统,都叫做闭环系统。闭环系统也就是反馈控制系统。输入信号和反馈信号(反馈信号可以是输出信号本身,也可以是输出信号的函数或导数)之差,称为误差信号。误差信号加到控制器上,以减小系统的误差,并使系统的输出量趋于所希望的值。换句话说,“闭环”的涵义就是应用反馈作用来减小系统的误差。

在工业生产和日常生活中,广泛应用着闭环控制系统。例如:位移跟踪系统(又称随动系统)、大多数的机床数控系统、冷藏设备、热水器、空调器等,都是闭环系统。

2.2 开环控制系统

如果系统的输出量对系统的控制作用没有影响,则叫做开环控制系统。在开环控制系统中,既不需要对输出量进行测量,也不需要将输出量反馈到输入端与输入量进行比较。图1表示开环控制系统输入量与输出量之间的关系。目前的洗衣机就是开环系统的例子。洗涤、漂洗、脱水过程,依次进行,无需对其输出信号,即衣服的清洁程度进行测量。类似的开环系统例子还有采用时基信号控制的交通管制系统,这种系统并不测量车的实际流量,完全由时间来控制。

在任何开环控制系统中,系统的输出量都不被用来与参考输入进行比较。因此,对应于每一个参考输入量,都有一个相应的固定工作状态与之对应。这样,系统的精度便决定于校准的精度。为了满足实际应用的需要,开环控制系统必须事先精确校准,并且在工作过程中保持这种校准值不发生变化。

当出现扰动时,开环控制系统就不能完成既定的任务了。因此,只有输入量与输出量之间的关系已知,并且不存在内扰与外扰的情况下,才可以采用开环控制。应当指出,沿时间坐标轴单向运行的任何系统,都是开环系统。

3 自动控制系统举例

3.1 汽车驾驶控制系统都是开环系统。

如图2所示,汽车的行驶路线由方向盘控制,驾车人控制方向盘。驾车人通离预计的路线,当汽车偏离路线,即产生误差信号时,驾车人调整方向盘,减小线,这是人工闭环系统。当用自动驾驶仪替代驾车人,由导航仪根据事先确定的这样的控制系统就是自动驾驶控制系统了,当然,对于汽车来说,除了方向控制之外还有其他控制系统。

3.2 汽轮发电机控制系统

图3是汽轮发电机控制系统图,为了对能耗进行有效的自动化管理,发电厂采用计算机对发电过程进行自动化管理,使耗能负荷平稳均匀,以便节省燃料消耗。在这个系统中,计算机是控制器,它将预期的氧气含量、温度、压力、发电量与实际测定的值进行比较,产生控制信号,以控制锅炉的给水、燃料、空气阀门的开度,使之达到预期的性能指标。

3.3 机器人

机器人是一种与自动化技术密切相关、由计算机控制的机器。工业机器人是自动化的一个特定分支,它是指专门用于替代人工劳动的自动化机器,因而具有某些拟人化特征。机械手是常见的机器人,它能在一定程度上模拟人的手臂和手腕,协助人类完成一些特定的工作。

3.4 控制工程实践

工业过程(加工、制造等)中若采用自动控制而非人工控制,常称之为自动化。在化工、造纸、电力、汽车、钢铁等工业行业中,自动化已经非常普遍。自动化成了工业社会的主旋律,工厂普遍应用自动化机器设备来提高生产产量,以便弥补由于工人加薪和通货膨胀所带来的成本增加。

此外,现代工业还致力于提供越来越精密、可靠和性能好的产品。例如,精密可靠的控制在过去的几十年中显著地提高了汽车性能。自动化最早在汽车工业中得到普及。传送带与自动化机床相结合,形成了很长的自动化生产线,可以在几乎没有操作人员干预的情况下,生产汽缸之类的引擎零部件。在车身生产中,使用自动给料机和高速冲压机,可提高板材成型的效率。在设计和生产都相对成熟的其他领域,如汽车水箱生产中,自动化生产线已经完全取代了人工操作。

在现代应用中,自动化可以定义为利用程控指令对指定对象进行操纵,并通过信息反馈确认指令是否被正确执行的一项工程技术。自动化通常应用于过去由人工操作的场合,一旦实现了自动化,系统就可以不要人工干预或协助,而且还能比人工操作运行得更准确、更快捷。一个半自动化的系统则同时需要人工操作和机器操作。例如,许多汽车自动装配线需要操作人员与机器人的密切配合。

冶金工业是另一个在自动控制方面取得相当成就的行业。事实上,在很多场合,控制应用甚至超前于控制理论,如热轧厂对温度、板材的宽度、厚度和产品质量等都实施了控制。

飞速增长的能源消耗和所面临的能源枯竭的威胁促使人们努力采取新的节能措施,对能源进行有效的自动化管理。工业部门采用计算机进行能源管理,统筹安排生产,以减少能源消耗。近来,在自动仓储和库存管理中,也采用了反馈控制的概念,而且农业对自动控制的需求也日益高涨,人们开发了自动控制的保鲜饲料室和自动拖拉机,此外,对风力发电机、太阳能取暖和制冷装置、汽车发动机性能的自动控制也都是重要的现代控制系统实例。

控制系统理论还在生物医学试验、病理诊断、康复医学和生物控制系统中有了众多应用,所研究的控制系统从细胞层次直到中枢神经系统,涉及温度调节和神经系统、呼吸系统、心血管系统等。大多数生物控制系统都是闭环系统,但控制回路中并不只有单个控制器,而是包含着另外的控制回路,从而形成了一种多层次的系统结构。

反馈控制系统在工业生产中应用极为广泛。一些实验室和工业生产线上还使用机器人,这些机器人能提起重达几百磅的重物,并能以极高的精度将重物放置在指定的位置,在工业生产中发挥着巨大的作用。

4 控制系统展望

控制系统不懈努力的目标是使系统具有更好的柔性和更高的自主性。柔性和自主性这两个系统概念和特性从不同的途径要求系统趋向同一个目标。现在的工业机器人已具备了相当大的自主性,一旦确定了控制程序,机器人通常不需要人的进一步干预。但由于传感技术的局限,机器人适应工作环境变化的柔性却十分有限,这也是开展计算机视觉研究的原因之一。一般意义下的控制系统具有很强的环境适应性,但它依赖于人的及时指导。展望未来,先进的机器人系统将通过改进传感反馈机制,变得具有更强的任务自适应能力;有关人工智能、传感器集成、计算机视觉和离线CAD/CAM编程等技术的研究,将使机器人系统变得更加通用和更加经济;一般意义下的控制系统将朝着增强自主运行能力的方向发展,成为人工控制的延伸;在监督控制、人机交互等方面的研究将减轻操作手的负担;计算机数据库管理也将提高操作手的工作效率。此外,还有许多研究工作,如通信方法的改进和高级编程语言的开发等,对机器人和控制系统的发展同样起着推动作用,并且有利于降低工程实现的费用和扩展控制工程的应用领域。

参考文献

[1]徐鹏.电气自动化控制方式的研究[J].科技广场,2009(7).

[2]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).

[3]刘永强.浅谈我国电气自动化的现状及发展前景[J].黑龙江科技信息,2011(2).

[4]张广清.我国工业电气自动化的发展现状与趋势分析[J].中国新技术新产品,2011(11).

3.关于电气自动控制系统的功能探讨 篇三

【关键词】电气自动化；控制系统；内容与功能

随着我国科学技术的提高，电气工程在我国取得了较大的技术进步，同时也推动了计算机应用的进一步提高。现阶段的生产和生活都离不开电气工程的应用，运用现代化的科技手段，实现电气工程自动化和智能化将是未来的发展方向。电气自动化能够实现无人操作技术，节省人员开支，通过系统设定还能够高效、准确的实施技术监控，为我国的经济建设提供了巨大的贡献。

1、电气自动控制系统阐述

1.1电气自动控制系统概念

电气自动控制系统是指自动控制系统在无人为直接参与操作下，利用控制设备、检测仪器对电气设备或设施的运行进行控制的一种自动控制技术。电气自动控制系统的运行包括自身起到控制作用的控制器，如检测仪器和自动设备，被其控制的电气设备，称为控制对象。在整个自动控制系统中，需要各种参照数据进行控制指令的输入和输出，其参照数据称为被控参数，而输入或输出的过程则表示自动控制器与被控制对象的变化。

1.2电气自动控制系统的工作原则。电气自动控制系统在实际的应用中并不是简单的连接一个设备，而是同时进行多个设备连接，通过程序设置和系统性调控来实现工厂生产，基于其连接的设备具有完整的生产功能，通过电气自动化设备的数据分析与显示就可以了解工程进度。在具体的工作原则上，电子自动设备要遵循两点：一是要具有抗干扰能力。电气自动化设备具有较敏感的服务技术，通过较多设备的连接，不同的设备参数和数据的输入都会造成一定的干扰，电气自动化设备要通过智能分析与抗干扰能力设定排除异己参数，实现系统化与程序化的自动工作能力。二是要有一定的输入输出原则。根据具体的工作设备与工程实施的不同，相关技术人员要对电气自动化设备进行输入与输出设定，输出数据一定要根据输入的不同而变化，对于没有任何响应的要进行工作自检，寻找程序设定漏洞，在一定时间内实现按时、定量的输入。

1.3电气自动控制系统的分类。电气自动控制系统的分类方式很多，可根据其任务定型、数学模型、信号形式、系统规模、智能化情况等进行不同的分类。例如，按照数学模型可将自动控制系统分为线性或非线性两类控制系统，或者是时变或非时变量类；按照任务的分配方式可分为随动控制、调节控制和程序控制三类系统分型；按照信号形式分型可分为离散或连续两种控制系统分型。而电气自动控制系统整体上可分为开环、闭环及复合式三种控制系统类型。

2、电气自动控制系统的具体功能探讨

电气事业自动化生产水平在随着市场经济的不断发展而进步，推动自动化生产的主要机制是自动化控制系统，促进电气设施生产，运转的操作系统，可替代人力操作。

2.1电气自动化设备具有自动控制功能。电气自动化的自动控制功能是最基本的功能体现。在正常的工作中，通过有效参数的输入就可以直接控制其他设备进行生产和制造，当设备发生生产故障时，电气自动化系统能够循序的感应到，并进行及时断路，避免连接的多个设备在不正常的运作中造成损害。停止运作后，专业技术人员对线路和故障设备进行维修，当故障排除后电气自动化设备就可以正常运行。

2.2对连接的机器设备具有保护功能。在实际工厂生产操作中，由于生产环境复杂性，机械设备较多，供电电线交错连接，在经过大量的生产中极易造成电路和设备故障。若是通过传统的人工机械运作，常常会由于工作的疏忽和不及时处理造成机械设备的损害，严重影响了企业的经济投入。通过电气自动化控制系统的实施，在电线路出现短路、电流不稳、功率过大等导致设备故障时，通过电气自动化设备控制，可以自动进行电路切断，中止此过程继续运作，从而保护连接设备的安全。

2.3对生产过程实施监控。电气自动化控制系统的使用代替人的作用，不仅仅有自动控制的能力，还能够实现监控功能。在电力和计算机高新技术的连接中，相关技术人员进行了信号指示和报警装置的应用，通过电压、电流和功率值的使用范围限定，当超过使用参数时就出现显示与报警功能，从而实现监控过程。另外，电气自动化设备还具有远程监控能力，通过计算机的连接，在电磁波的信号识别中，相关设备的额运转情况可以在远程电子显示器中呈现出来。工厂管理人员就可以进行实时数据监测，在机械和人员的双重把控下完成安全、高效率性的生产作业。

2.4具有分析检测功能。电气自动化设备其工作的核心是计算机智能操作的综合应用，通过计算机网络技术与数字技术的应用，能够对连接设备的各项参数进行检测，当输入参数时间和数值错误时，自动化设备不会进行工作。另外，在生产过程中，使用电流值、电压值和功率值压在电气自动化的实时监控中，在其智能化的分析处理中，若是数值超过了一定界限，自动化设备将会出现预警或停止运行的控制。

2.5智能化功能。智能化与自动化具有相互共存在关系，这也是现代科技在未来的发展方向。在电气自动化设备应用中，自动化和智能化已经逐渐的显现出来，通过计算机的数据分析与远程控制操作，电气自动化设备代替了人的作用，能够进行智能分析与生产处理，极大的提高了工作效率，高新技术应用为企业赢来了更多的经济效益。

结语

在市场经济体制变革中，我国的综合实力在不断加强，不仅仅注重了人才的培养，技术的革新，还更加注重科技发展方向的深入研究。在电气自动化的实际功能应用中，能够针对实际的生产概况进行实时监控与分析，代替人工实行系统化和智能化的机械操作，保证了机械的工作安全与效率性。在未来的发展中，电气自动化将会进一步提高，实现更高要求的自动化与智能化技术体验。

参考文献

[1]李艳红.电气自动控制系统功能及发展趋势探讨[J].中国高新技术企业，2016（01）.

4.电气自动化控制系统设计方案 篇四

1.1 电气自动化控制系统的发展趋势

作为现代先进科学技术方面的核心领域，依靠最先进的科学建立起来的电气自动化工程控制系统在社会经济的快速发展中起着不可替代的作用，它引领着现代化工业的前进方向，在工业生产中，电气自动化控制系统能够在减少劳动力成本和强度上起到很好的效果，并且能够增强传输信息的有效性和实时性、提高检测精确度，同时，电气自动化控制系统能够降低安全事故发生的概率，保证生产的安全。

OPC(OIJEforProcess Control)技术的出现，IEC61131的颁布，以及Microsoft的Windows平台的广泛应用，使得未来的电气技术的结合，计算机日益发挥着不可替代的作用。IEC61131已成为了一个国际化的标准，正被各大控制系统厂商广泛采纳。

Pc 客户机／服务器体系结构、以太网和Internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融和，电子商务的普及将加速着这一过程。Internet／Intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据，也可以对当前生产过程的动态画面进行监控，在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用，将对未来的自动化产品，如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。

1.2电气自动化控制系统的现状

随着经济的发展，许多行业实行的自动化技术都离不开电气化自动化的配合。在经历了几十年的发展之后，我国的电气自动化技术已经取得了很好的成绩。但同国际水平相比我国的电气自动化技术仍然有着不小的差距。

1.3电气自动化控制系统的目的和意义

伴随着计算机科学与技术的发展，通过计算机软硬件控制，实现电气自动化已成为现实，计算机的模拟操作，更为现实电力系统运行状况提供了方便快捷的监视和判断功能，PC和网络技术已经在工商管理中得到普及，在电气自动化领域，基于PC的人机界面普遍被采用，并以其直观性、灵活性和易于集成等特点备受用户的青睐。

5.电气及仪表自动化控制系统分析 篇五

摘要：科学技术水平的不断提升，推动了我国电气设备、电气工程及相关技术的发展。特别是在计算机科学技术的配合下，电气及仪表自动化控制取得了极大进步。因此，介绍了电气及仪表自动化控制系统的模块，包括PLC、中控及通信等模块;分析了电气及仪表自动化控制系统的主要功能;研究了电气及仪表自动化控制系统的设计安装和使用，以期为相关人员提供参考。

关键词：电气自动化;仪表自动化;智能监控;远程管理

我国现代化经济建设进程中，国内电气系统的适用范围逐步扩大，特别是仪表自动化系统。在测量和生产等多个环节，都可通过该技术的操作方式，提高生产效率，建立更完善的网络系统。因此，需将电气及仪表自动化控制与其他多项技术手段有机结合，进而形成更智能化的生产模式，提高生产技术应用效率。

6.电气自动控制系统 篇六

关键词：电气自动控制系统,应用,发展前景

0引言

随着近年来电气自动化技术的发展,各类仪器设备实现了自动控制,尤其是在航天、医学以及交通等领域中,大部分使用的仪器实现了全自动和半自动。而且,其他领域的自动化设备仍然在普及中,由此可见,我国的电气自动控制系统的发展前景十分乐观。

1电气自动控制系统的概述

1.1电气自动控制系统的定义

自动控制是相对于人工控制来说的,指的是在没有人工参与的情况下,控制对象在控制设备的控制下按照某种规律自动运行,能够实现自动调节、检测加工的仪器设备等。实现自动控制的目的在于将人从危险、繁重的劳作中解救出来,并且提高人工作效率、增加生产产量以及降低生产成本等。目前我们的生活中,电气自动控制的设备随处可见,比如我们在厕所安装的声控、光控开关,以及在生活中使用的高压锅等等,都是电气自动化控制设备。他给我们人类的生活、生产,以及科学探索、研究提供了极大地便利,提高了人民的生活质量,推动了科技的发展。

1.2电气自动控制系统的分类简介

电气自动控制系统的分类根据应用的不同产生较多的分法,比如可以按照控制系统的结构进行分类以及按照控制系统的任务进行分类等等。

1.2.1按照控制系统的结构进行分类

一个控制系统主要是由控制器和控制对象两方面组成,而根据控制器与控制对象的之间的作用不同将电气自动控制系统分为开环控制系统、闭环控制系统、复合控制系统。闭环控制系统又叫作反馈控制系统,因其具有反馈功能,所以在控制精度上比开环控制系统要高很多。而在实际应用中,由于闭环控制系统的价格昂贵,所以开环控制系统的应用有着较大的存在空间,往往采用的是复合控制系统,这样既节省了资金,保证了设备的使用质量。

1.2.2按照控制系统的任务进行分类

根据控制系统的被控参数不同,我们将电气自动控制系统分为调节系统、随动控制系统以及程序控制系统。调节系统的任务是在任何扰动作用下使被控参数维持在恒定的期望数值,而对于一些被控参数时刻变化的情况,使用控制系统能够使得参数在一定范围内浮动,当然我们也可以使用程序控制系统进行对被控参数的设置,使得设备按照理想的结果运行。

2电气自动控制系统的应用

2.1汽车驾驶控制系统

当进行汽车的驾驶时,我们通过对方向盘的控制使得汽车按照一定的路线进行行驶。当在驾驶过程中,我们目视到行驶的路线法出现较大的误差时,我们可以通过调整方向盘来进行误差的矫正。而当驾驶者使用智能驾驶仪代替人工进行车辆的驾驶时,车辆就会依赖自动控制驾驶系统进行安全行驶,车辆行驶时出现的误差会在系统的监测下进行相关的矫正工作。这就是电气自动控制系统的一个典型应用。

2.2汽轮发电机控制系统

我们大家都知道,发电厂是一种高消耗的企业,往往一定产值的电,背后隐藏着巨大的能源消耗,所以企业家们或者工厂的老板为了降低能源的消耗,减少开支,增大经济效益空间,使用计算机对发电过程中能源的补给实行自动化控制。在这个系统中,计算机将需要消耗的氧气、水等能源计量控制,减少相关的资源的不必要的浪费。

2.3制冷与空调设备

当我们使用制冷与空调设备进行相关作业时,由于作业的时间、地点、环境以及气候温度等都无法控制,而为了使得制冷与空调设备能够不受环境的约束,在任何情况下都能够保持平稳安全的运行,就需要对其中的相关系统进行改装。所以随着电气自动控制技术的发展,相关方面的科技难关接二连三的突破。在制冷与空调设备中,潜入电气自动控制设备已经不再是技术难题。

电气自动控制系统在制冷与空调设备中的使用,使得原先难以控制的压力、温度、流量以及湿度等因素等得到了很好的控制与及时调节。比如,当外界的温度在零下15度左右时,制冷与控台设备就会降低制冷的功率,使得减少能源的损耗。而在外界温度达到20摄氏度时,制冷系统就会增大制冷功率,使得能够完成相应的制冷效果。

2.4水厂进化系统

我国目前大多数的自来水进化工厂都是从江海湖泊中直接抽取水资源作为净化的原材料。而传统的净化程序不仅耗费大量的人工,在净化过程中对添加物的剂量也不好控制,所以这就需要在净化完成后,需要对净化的水资源进行化学检验,在降低运营效率的同时,大大增加了水资源进化的成本。而电气自动控制系统可以很好的解决这一系列的问题。通过在进化设备中嵌入电气自动控制系统,使得水资源的进化能够设定的标准进行,严格控制了添加物的剂量,使得原有的检验步骤能够省去,提高了工厂运营的效率,减少了生产成本,提高了经济利益空间。

2.5机器人

随着科技的发展以及劳动力不足的情况下,一些企业和工厂打破传统的雇佣模式,开始使用机器人作为企业发展的生产力。机器人系统中安装了先进的电气自动控制系统使得机器人的一切行为都符合相应的规范和标准。这样不仅可以减少很多认为的错误产生,还可以提高生产效率,降低企业运营的成为,扩大企业的经济效益。随着对机器人的智能化与自主化的要求越来越高,直接促进了电气自动控制技术的发展,先进的电气自动控制技术优惠用于机器人的研发之中,由此就会形成良好的发展循环,推动着民生的发展与提高。

3电气自动控制系统的发展

近年来,随着科技的快速发展,尤其是以电气自动化控制技术为代表的相关技术发展速度迅猛异常,直接推动了相关的产业革命,从整体上改变了国家的经济结构。除此之外,使得一些大型企业的设备更加自主化、智能化,提高了在市场上的核心竞争力,增加了企业运营的经济效率,提高了企业的经济效益空间。而且,间接的激发了整体经济的经济活力,推动了经济的快速发展。并且从民生角度来及看,对于百姓创收、提高生活水平有莫大的好处。而且,经济的发展、市场的活跃有助于实现电气自动控制技术的进一步发展,对于推动科技的发展起到反推力的作用。

随着实践生活对于技术的要求越来越高,电气自动控制系统将逐渐趋向于无人化、通用化以及完善化。这使得电气自动控制系统不仅不会受到环境等外来因素的影响,也不会在内部出现程序等问题,最终实现无人化生产,实现真正意义上自动化生产。

总而言之,电气自动控制系统的应用给人类的生产生活带来了极大地便利,最大程度上的将人从劳作中解救出来。纵观人类的生产发展史,在对于工具的使用方面一直在进步,而今天电气自动控制系统的成就是无数先人志士历经万千种实验、总结的结果。作为后人的我们,我们要吸取先人成功的经验以及失败的教训,实现科技的进一步发展。

4结语

随着我国经济水平的发展以及经济结构的改善,电气自动控制系统显示出了越来越重要的地位,极大地推动了我国工业以及其他经济行业的发展。本文通过对电气自动控制系统的简介进行开篇,依次对电气自动控制系统的应用以及发展趋势做了简要的分析与说明,希望能够对于该产业的发展起到一些借鉴作用。

参考文献

[1]金永旺.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].企业导报,2012,3(04).

[2]杨艺渊.论述电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].中国科技投资,2012,5(24).

[3]刘艳荣,杨振元.电气自动化工程控制系统现状及其发展趋势分析[J].现代企业教育,2014,1(24).

[4]李修伟,陈广文.浅析电气自动化工程控制系统的应用及其发展趋势[J].民营科技,2011(01).

[5]徐勇.关于电气自动化控制设备的可靠性分析[J].科技资讯,2011(09).

[6]周亚峰.浅析电气自动化工程控制系统的应用及其发展趋势[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2013(06).

7.电气自动化控制系统的设计研究 篇七

关键词：电气；自动化；发展；应用；研究

电气自动化控制是以现代信息化技术为基础，通过建立的信息化系统对传输数据进行准确控制的一项技术。电气自动化技术自研发以来，已经广泛应用于各个领域，如交通运输、工业生产、信息服务等，不仅方便了人们的生活，还大大提高了人们的工作效率，进一步解放了劳动力，改善了工作环境，为企业和社会创造更多的经济价值。电气自动化控制在实践应用过程中，不断完善自己，借助新的科学技术进行功能升级，将应用范围进一步扩大化，这也促使更多的使用者开始对电气自动化控制系统产生关注。

一、电气自动化的应用现状

电气自动化技术在我国投入使用以来，已经取得较好成绩，无论是技术研发的成熟性，还是技术应用的广泛性，与发达国家之间的差距有了明显的缩减。我国应继续加大电气自动化控制技术的研发力度，发挥自身的优势，抢占更多的行业市场。

（一）分布式控制系统（DCS系统）。分布式控制系统，即DCS系统，在我国电气自动化控制系统中占据主导地位。DCS系统的发展基础是集中式控制系统，该技术具有实时性、可靠性和可扩展性等多种优良性能，因此在生产领域及生活领域得到广泛应用。当然，DCS系统并非是一种完美的自动化控制系统，采用的模拟传统型仪表，限制了整个系统的可靠性，给后续的养护及维修带来困难；另外，DCS控制系统生产标准缺乏统一性，各个厂家的生产标准不一，设备的共享性较差；DCS系统价格成本较高，限制了该系统的普及率。

（二）集中监控方式。电气自动化控制系统主要采用集中控制方式，将系统中所有设备的功能都集中在一个处理器中，延缓了处理器的运行速度，降低了整个系统的工作效率；另外监控方面也采用集中管理方式，系统所有设备的运行状况都集中在一个监控器之中，监控数量过大，占据主机空间内存过多，影响了监控器的运行效率；另外，不同设备与监控设备之间通过电缆连接，电缆数量的增加，不仅影响成本，还由于长距离传输影响数据的传输速度及准确性。监控设备采用的联锁以及隔离器中采用的闭锁都是硬接线，该接线方式在功能扩展方面具有局限性，同时还由于反复接线，增加了设备故障的检修及排查，从而影响整个电气自动化控制系统的可靠性和灵活性。

（三）信息集成化技术。随着信息技术的不断升级，其应用领域也不断扩展。电气自动化控制系统在很大程度上是依赖于信息化技术的发展及应用。信息技术可应用于企业的管理方面，企业中的人力资源管理、财务管理等内容均可利用信息技术的存储功能、计算功能、传输功能、共享功能，提高管理效率，减少人工的误差；另一方面，信息技术还可用于企业的生产领域，对生产的各个环节进行动态的、形象的监督控制，提高企业生产的安全管理。信息技术除以上几方面的纵向延伸外，还可在各个部门或者设备之间进行横向延伸。随着微电子技术的不断发展，设备功能的界限逐渐趋于模糊化，结构软件、通讯能力等不同功能的集成化，将在组态环境下得到越来越多的重视。

二、电气自动化控制的发展

统一电气自动化工程系统对电气自动化产品的设计、测试、维护都有重要意义。统一的电气自动化工程系统能够把开发系统从运行系统中独立出来，这对电气自动化工程控制系统来说，是跨越性的一步，能够将系统通用化。系统的网络应该保证现场的设施、监管体系、企业工程的管理数据保持共通。在满足产业统一之后，就需要深化制造部门的体制改革，关注市场化的影响，以便保证产品能够满足市场的需要。同时，企业不仅要在技术的开发上投入，还要使零件的配套生产市场化、专业化。产业市场化是产业发展的必然趋势，这对提升资源配置效率有着显著的促进作用。

在我国电气自动化发展计划的指导之下，随着市场化的环境，不断提升电气自动化控制系统的创新能力。并且企业不断吸收国内外创新技术以提升自身的创新能力，而科研的投入，为电气自动化的创新提供了更加广阔的空间，此外加强政策上的扶持，健全、完善机制对创新都是非常有利的。目前我国企业主要生产一些中低档次的产品，产品主要服务于中小型的项目，企业应该打开自主创新的新局面，转换经济增长模式，逐渐提升创新能力。

在电气自动化发展阶段，企业可以首先利用企业自建的信息交互平台在移动互联网构筑完善的营销体系，充分利用信息交互平台跨时空信息传播的优势，实现企业移动营销。同时，为企业的产品销售开辟了新的渠道。与移动互联网的融合发展，随着移动互联网对传统实体企业发展的影响不断深入，越来越多的电气自动化企业将产品营销和销售的触角伸到了移动互联网领域，成功突破了传统销售模式受时间和空间限制的弊端，走上了移动互联网发展的道路。

电气自动化行业与移动互联网展开跨界合作发展，不仅有助于提升行业整体的信息化水平、扩大行业整体经济规模，更重要的是为我国电气自动化行业的发展带来了新的经济增长点，推动了我国电气自动化行业新的发展。

综上所述，电气自动化控制技术的发展是新时期背景下的电力企业顺应时代发展的主要方向，企业要提升电厂硬件设备，引进先进理念与技术，并不断进行创新发展，提高自身在市场竞争中的地位。

参考文献：

[1]于淼. 浅析电气自动化的发展[J]. 科技信息，2011，02：394.

[2]刘永强. 浅谈我国电气自动化的现状及发展前景[J]. 黑龙江科技信息，2011，02：65.

[3]李伟. 工业电气自动化的发展[J]. 科技视界，2012，08：129-130.

8.国内电气自动化控制系统方式论文 篇八

在我国，电气自动化在自动控制和专用集成电路等多个领域，都成为了领域的重要基础。

目前，国内有许多的超大、大型机械都将电气自动化系统作为设备的核心系统，来保证这些设备能够正常运转，并且起到检测设备参数、对参数进行调节、系统的预警和自动计算等功效，使设备朝着现代化、信息化和智能化发展。

许多的大型机组在电气自动化没有运用时，都在使用辅助系统进行操作，而现在，则能实现不同的设备的启动和停止、对设备机组中的任何一个设备进行全程控制，极大了便利了工作，提高设备运作效率。

在电气自动化中，协调控制系统可以对所来保证机组的参数正常运行，控制机组的.参数进行调节，如果在系统运行中存在干扰因素，系统会自动排除干扰，使机组运行不受干扰因素所影响。

协调控制系统还可以根据对机组的参数检测结果，来对机组参数进行自动的调控，利用子系统来实现机组调控。

还可以利用双机冗余配置系统来保证运行机制可靠有效。

电脑可以对数据进行采集和处理。

9.电气自动控制系统 篇九

[ 摘要 ]随着工业生产的发展进步，对电器自动化控制的要求越来越高，而实现自动化控制系统构建的方式又比较多样。因此，需要结合实际情况选择合理的方式实现系统构建。针对系统的具体应用作出了简单的分析阐述，在此基础上就控制系统的组成和功能作出了论述，最后提出了实现电气自动化控制系统的一些措施方法。

[ 关键词 ]电气自动化；控制系统；应用；现场总线；远程监控。

电气工程的进步发展使得其在规模、复杂程度等方面都有了很大的提升，这就对控制提出了更高的要求。因为电气工程规模的扩大，不仅增加了安全事故出现的几率，也扩大了其出现范围，更提高了故障诊断和处理的难度。若是不能实现自动化控制，那么就可能引发一些意外问题。对此，就需要对自动化控制系统进行研究，通过合理的方法构建符合电气工程实际的控制系统，满足生产需求。

1 应用分析。

对于电气工程自动化控制系统而言，其运用范围是比较广泛的。目前，在电力系统、建筑工程、工业生产等诸多方面都有所运用，大大促进了这些行业的进步发展。比如，在电力系统中，自动化系统可以及时发现电网中出现的故障异常，针对可以处理的问题可以实现自动处理，针对不能处理的问题可以及时发出警报，并且进行断电。对于工业生产，就可以根据对生产环境条件的监测，对生产环节实现自动化控制，大大提升了生产效率。

2 组成与功能。

2.1 系统组成。

对于电子自动化控制系统而言，其系统组成一般如图 1 所示，分为了六个部分。电源供电这一回路的主要作用就是为系统提供电源，使其能够保持正常运行。保护回路是对线路和设备在紧急情况下实现保护，其一般由继电器、稳压元件、熔断器等部分组成。信号回路的主要功能是将相关的信号予以转化传输，将其传递到对应的设备部件上，从而对线路、设备的运行状态作出分析判断，以此为依据决定是否要对控制系统进行控制操作。自动与手段回路的主要作用就是实现自动化控制与手动化控制的切换，这是因为自动化控制虽然反应迅速、控制灵敏，但是在某些特殊情况下并不能像人一样作出大胆的判断。因此，在某些时候还是需要进行手动控制。停车控制回路的`主要作用就是实现制动、倒拉反转制动等操作，这可以满足生产环节的诸多不同需求。自锁闭锁回路的主要作用可以分为闭锁和自锁两个方面，闭锁就是保证线路和设备在正常状态下实现稳定运行，而自锁是保证设备维持在正常状态。

2.2 功能分析。

电气自动化控制系统的运用是非常广泛的，在不同的生产活动中，其能够发挥出来的实际控制作用也是存在差异的。但是，根据在不同领域中的应用可以发现，虽然在细节处有所不同，但是主要功能基本一致。

自动控制。对于自动化控制系统而言，其最为基本也是最为主要的功能，就是实现对线路、设备的自动控制，省去人力在这一环节中的占用。比如在工业生产中出现了皮带打滑的情况，那么控制系统就可以及时停止设备运行，并发出警报，由工作人员对皮带进行处理之后再恢复生产。

保护功能。在生产过程中，线路、设备难免会遭遇一些意外情况而产生安全事故，比如在电力系统中出现雷击、在工业生产中出现漏电、失压等等情况时，系统就可以自动对相关线路或是设备进行切断或是停止运行，将其从整个流程中隔离，这样既可以实现对设备、线路的保护，也能避免安全问题进一步扩大。

测量监视。自动化控制系统实现控制保护的基础就是对生产流程的测量监视，即通过一定的传感器、数据采集装置等对各种信息进行自动化采集，并且汇总到系统中进行判断分析，得出结论。如压力、温度、湿度、振动等都是自动化控制系统所需测量的数据。

3 系统实现。

要实现电气自动化控制系统的应用，就需要根据实际情况选择合理的方法展开系统的设计与构建。具体而言，实现系统设计构建的方法主要有以下几种。

3.1 现场总线。

现场总线是一类工业数据总线技术，能够实现工业现场各类仪表仪器、控制器、执行单元之间的数字通信、信息传递以及控制，因此，利用该技术进行自动化控制系统的构建是非常实用且高效的。在实际生产中，最为常用的总线技术就是 CAN 总线技术，其通过控制器局域网络实现对现场设备、线路的全面控制。在实际应用中，需要设立一个监控总站，然后通过控制线连接到不同的监控分站，各个分站分管不同的控制功能，如图2 所示，1号站就是负责报警信号，2号站就是负责PLC信号，3号站就是负责仪器信号。各个分站将信息采集起来传递给总站，再通过计算机进行分析处理，就可以得出具体的结论，从而下达控制命令。

3.2 集中监控与分散控制。

集中监控就是可以实现对生产环节的统一监控，将数据集中到一处，其在效率上很高。但是存在一个缺点，就是所有数据都被汇总到一个处理器之中，如此就造成处理器需要处理大量的数据，进而导致处理效率不高，而且容易出现故障，这就导致系统控制功能的实现达不到预期的高效目标。所以在集中控制的基础上产生分散控制，该技术就是对现场线路、设备实现分别控制，通过若干子控制系统对现场设备实现分别控制在，这样各个子系统之间独立运行，互不干扰，提高了控制的效率。

3.3 远程控制。

在电气自动化控制发展过程中，远程控制也逐渐产生，该种技术主要是针对某些人力难以达到的地方进行控制。比如电网线路控制上，就可以使用这种控制方式。远程控制方式的原理就是通过远程监视设备采集现场数据，将数据回传到处理中心之后经过判断分析，再将命令传达给控制器，实现控制动作。

自动化控制是电气工程的必然趋势，目前已经有许多方法可以实现这一目的。在对控制系统的组成以及功能予以明确的基础上，要明确各种方法的原理以及区别差异，保证在实际工作中能够选择最为合理的方式构建自动化控制系统。

[ 参考文献 ]

[1] 金明，王海红，薄明明，等。浅析电气自动化控制系统的设计思想[J].中国高新技术企业，（02）：139-140.

[2] 黄亮亮。电气自动化控制系统设计的相关探讨[J].科技创新与应用，（33）：120.

10.简议电气自动化控制系统的设计 篇十

【关键词】电气自动化；控制系统；设计

1 电气控制对象的特点和要求

1.1 电气控制系统相对热机设备而言控制信息采集量小、对象少，操作频率低，但强调快速性、准确性。

1.2 电气设备保护自动装置要求可靠性高，动作速度快；同时对抗干扰要求较高。

1.3 热力系统控制处理信息量大，系统复杂，以过程控制为主；电气控制系统（ECS）主要以数据采集系统和顺序控制为主，连锁保护较多。

2 常规 ECS 系统的实现水平

目前，大多数电厂和DCS 厂家所实现的 ECS 控制功能主要局限在以下几个方面：

2.1 监视部分发电机——变压器组系统，励磁系统，高、低压厂用电系统及备用电源系统，220V直流系统和 UPS电源系统，电气公用系统，所控电气设备开关、闸刀的状态监视；中央信号及事故报警，事故记录及追忆功能。

2.2 控制部分发电机——变压器组单元电气一次设备的控制、联锁，发电机程序起停，ASS 的投切；厂用工作电源，高、低压厂变与高、低压备变之间的正常切换操作；电气接地系统管理；220kV 断路器、隔离开关的控制。应该说在传统的 DCS 系统中对电气量的监视、控制非常有限，尤其是对电气专用智能设备信息的采集更是少之又少，致使这些设备各自为政，对运行人员来说，无法在操作员站的监视器上了解相关信息。有时不得不采用大量的电流、电压变速器将部分模拟量采集进 DCS 系统；或者采用硬接线的方式接入DCS 系统，使系统复杂、投资增加和资源浪费。

近几年，电气专用设备朝智能化、小型化、多功能、信息量大的方向发展。电气专用设备制造厂家，如国电南瑞、国电南自、北京四方、许继电气、东大金智等厂家，纷纷推出了双 CPU（或三 CPU）、智能型、带现场总线接口的高可靠性能的产品。加之这些厂家也推出了自主知识产权的电气综合自动化系统，使 ECS 功能扩展，实现电气综合自动化，同时保证电气系统的相对独立性的条件已经成熟。只保留极少量的硬接线，全部采用通讯方式连接的模式已成为一种趋势。

3 电气综合自动化系统的功能

根据单元机组的运行和电气控制的特点，应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入 ECS监控。其基本功能为：

3.1 发变组出口 220kV/500kV 断路器、隔离开关的控制及操作。

3.2 发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。

3.3 发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作，控制方式切换，增磁、减磁操作，PSS（电力系统稳定器）的投退。

3.4 220kV/500kV 开关自动同期并网及手动同期并网。

3.5 6kV高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。

3.6 380V 低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。

3.7高压启/备变压器控制和操作（2台机共用）。

3.8柴油发电机组和保安电源控制和操作。

3.9 直流系统和 LPS 系统的监视。

对于发变组保护等主保护和安全自动装置，因其设备已经很成熟而且要求全部在DCS中实现其功能尚有一定难度，可能增加相当大的费用，故可以保留。但是它们与 DCS 间接口，控制采用硬接线，利用通讯方式传输自动装置信息，并可以通过DCS 进行事故追忆。

4 电气自动化控制系统的设计

4.1 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，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，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。

4.2 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统监控，而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。

4.3 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/O 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连接，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，任意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。

5 探讨电气自动化控制系统的发展趋势

OPC（OIJE for Process Control）技术的出现，IEC61131 的颁布，以及 Microsoft 的 Windows 平台的广泛应用，未来的电气技术的结合，计算机日益发挥着不可替代的作用。IEC61131 已成为了一个国际化的标准，正被各大控制系统厂商广泛采纳。

PC 客户机 / 服务器体系结构、以太网和 Internet 技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动自动化和 IT 平台的融和，电子商务的普及将加速这一过程。Internet/Intranet 技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据，也可以对当前生产过程的动态画面进行监控，在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用，将对未来的自动化产品，如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高，这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。

参考文献

[1]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（01）

[2]王术贺，李广东.浅析电气自动化控制系统的应用及发展趋势[J]. 黑龙江科技信息. 2011（20）

11.浅析建筑电气自动化控制系统 篇十一

1 建筑电气自动化控制技术概述

1.1 电气自动化控制技术的定义

目前电气自动化技术得到不断的提升, 其以电动机为传输的主要动力, 利用动力传动装置来实现运输的传输, 而在其技术应用中, 电气控制系统是其主要部分, 不仅可以有效的实现组织生产, 提升效益和效率的作用, 而且是工业实现现代化的重要保障。该技术在建筑行业中的广泛的应用, 是建筑实现智能化的有效技术保障, 对推动建筑行业向现代化方向发展提供了坚实的动力支撑。

1.2 建筑电气自动化控制技术的主要特征

随着建筑电气自动化控制技术的应用, 使建筑行业取得了长足的发展, 不仅有效的提升了工程的质量, 而且是建筑工程向现代化方向发展的技术保障, 所以在实际工程中, 需要充分的发挥建筑电气自动化控制技术的作用, 需要我们对其基本特征有一个准确的了解。建筑电气自动化控制技术具有控制对象和信息量少、操作频率低的特点, 而且操作上不仅高效、快速, 而且准确性也较高, 具有较好的抗干扰性及高可靠性, 在运行过程中具有较多的连锁保护, 确保运行的稳定性。

2 建筑电气自动化系统的设计

2.1 设计的原则

在对建筑电气自动化系统进行设计时, 需要严格遵循实用性的原则, 采用集成系统来增加系统运行的安全性, 同时在设计时需要严格按照相关的设计标准进行, 还要对国外先进的经验进行借鉴和参考, 增加设计时的科技投入, 从而确保设计的建筑电气自动化系统能够正常、稳定的运行。

2.2 设计的流程

建筑电气自动化系统在进行设计时, 需要充分的尊重客户的需求, 通过各种方式对客户的需求进行记录、分析, 然后设计人员需要深入的对建筑电气自动化系统进行研究, 设计出不同的设计方案, 通过各设计方案的比较分析, 从而确定最佳的设计方案。

2.3 设计的要点

在进行建筑电气自动化系统设计时, 需要对其配电中心、中央监控室、传感器的布置进行充分的考虑, 确保布局的科学性和合理性, 应该选择在系统负荷中心较近的位置进行配电中心的调协, 而中央监控室则宜选择在相对干燥的地方, 而且要避开噪音大的地方。而为了方便管理和维护工作的需求, 则需要将现场监控器设置在相对集中的位置上, 通常情况下以靠近传感器的地方为宜, 这样不仅可以有效的减少布线的距离, 降低成本, 而且更便于对系统进行管理。而传感器通常会选择模拟输出或是数字输出的方式, 选择时要尽量选取抗电磁干扰能力较强的传感器, 如电压传感器和电流传感器, 而且为了避免发生断电的情况, 则需要准备备用的电源, 从而确保设备能够处于正常的运行状态。

2.3.1 采用集中监控的方式

在对建筑电气自动化控制系统进行设计时, 可以采用集中监控的方式, 这就使设备的维护工作更为简单, 且采用集中监控的方式使设计流程更为简单。使用集中监控的方式使所有设备都处于同一监控系统下, 从而使所有的电气设备得到全方位、全天候的监控, 确保了设备的安全运行。同时, 集中监控的方式也缩短了电缆的距离, 使得整个系统的运行较为稳定。此外, 操作人员应按照设计的流程进行操作, 以免操作失误影响设备的运转, 从而造成经济损失。

2.3.2 采用远程监控模式

目前, 远程监控方式也越来越多的运用到电气自动化控制系统的监控中, 这种监控方式的成本较低, 且数据传输的方式较为便利。但远程监控方式也存在着一定的弊端, 其通讯速度较慢以及与电气的通讯量无法匹配, 这在一定程度上影响了监控的效果, 使设备的运行情况得不到有效的监控。因此, 远程监控方式不适合对大型设备进行监控, 为保证设备的正常运行, 发挥监控的作用, 应着力于提高建筑电气自动化的控制水平。

2.3.3 现场总线监控模式

现场总线监督模式在建筑自动化控制系统中运用越来越普遍。目前, 我国的现场总线监控模式主要采用的系统为PLC和CPU, 且各个装置系统之间相互联系紧密, 为了提高建筑电气自动化的控制水平应采用中央控制器对装置进行信息采集。这样能有效保证系统运行的稳定性, 且使各个元件之间不受影响, 这也是现场总线监控模式的优势所在。现场总线控制系统中的组态技术能使其所生成的算法不仅可以在智能设备上进行运行, 而且还能使其在远程设备上运行。

3 建筑电气自动化控制的发展前景

科技的不断发展, 建筑电气自动化控制水平也得到了较快的发展, 自动化控制也成为了建筑电气自动化控制发展的必然趋势。在Microsoft的Windows平台越来越普及的背景下, 可以很好的将网络技术与其电气技术结合起来, 这有利于促进建筑工程电气自动化的良好发展。计算机技术以及网络技术在各个领域中运用得越来越广, 建筑电气自动化控制已经成了市场发展的必然趋势。另外, 实现IT平台与自动化相结合也是顺应电子商务发展的趋势。随着网络技术的发展和多媒体技术的不断普及, 自动化控制技术在未来的发展中有着十分广阔的前景。从建筑电气自动化控制的发展现状来看, 自动化控制技术将应用于多个领域中。此外, 相关科研人员要根据实际情况对电气自动化控制系统不断的改进, 使之更好的适应社会发展的需要, 在提高生产率的同时还要降低生产成本, 从而有效扩大产品的市场占有率。

4 结束语

科学技术的快速发展, 使电气自动化控制技术的水平也得到不断的提升, 建筑行业电气自动化控制已成为其未来发展的趋势, 所以需要电气设计人员在设计工作中严格依照相关的规范和标准, 把握好设计中的每一个环节, 并根据建筑的实际需要来进行建筑电气自动化控制系统的设计, 从而使建筑电气自动化系统能够在建筑行业中发挥应用的作用。同时在设计工作中还需要加大科技的投入, 不断的提升设计的水平, 确保设计出来的电气自动化控制系统具有较高的科技含量, 更好的提升建筑工程的质量。

参考文献

[1]李修伟, 陈广文.浅析电气自动化控制系统的应用及发展趋[J].民营科技, 2011 (1) .

[2]徐水欣, 张松滨.谈建筑电气的节能策略[J].经济技术协作信息, 2011, (27) .

12.风力发电机电气控制系统 篇十二

电气控制系统的作用是确保风力机运行过程的安全性和可靠性，提高机组的运行效率和发电供电质量。离网型风力发电机组电气控制系统分为直流和交流系统。直流系统是由风力机驱动直流发电机、经过调压限流器向蓄电池充电及向电阻性负载供电。交流系统包括交流发电机、整流装置、控制器、分流卸载电阻箱、蓄电池组、逆变器和负载。它是一个由交流发电机经整流装置整流后向蓄电池充电及向电阻性负载供电，还可以在蓄电池之后连接逆变器向交流负载供电的交直流供电系统。发电机 按类型分为同步和异步发电机；励磁和永磁发电机；直流和交流发电机。按运行方式又分为内转子和外转子。现有国产离网型风力发电机多采用同步三相永磁式交流发电机，而且是直接驱动的低转速、内转子运行方式。这种发电机为永磁体转子，无励磁电流损耗，它比同容量电励磁发电机效率高、重量轻、体积小、制造工艺简便、无输电滑环，运转时安全可靠，容易实现免维护运行。它的缺点是电压调节性能差。

一种爪极无刷自励磁交流发电机，具备励磁电流自动调节功能。在为独立运行的小型风力发电机配套时，可以有效的避免因风速变化，发电机转速变化而引起的端电压波动，使发电机的电压和电流输出保持平稳。控制器功率容量几千瓦的离网型风电系统常配置简易的控制器。它包括三相全桥整流、电压限制、分流卸载电阻箱、对蓄电池充电时的充放保护和容量10kVA以下逆变电源。逆变电源输出的交流电波形分正弦波和方波，感性负载宜采用正弦波形的逆变电源。

比较完善的控制器采用：PWM斩波整流，使电气控制系统具备了AC-DC/DC-AC双向变换功能；（2）PWM升压型（Boost型）整流，弥补了永磁发电机在低风速、低转速时电压偏低的缺陷；（3）根据风力发电机的运行特性切入了最大功率跟踪技术（PTTP）；（4）向蓄电池智能充电功能；（5）通过改善输出的交流波形，大幅提高风力发电系统的运行效率和年发电量；（6）设置风速及风力机转速传感器并在风速和转速达到限定值时启动执行机构实施制动停机；（7）设置了状态显示和主参数通讯接口。功能完善的控制系统能保障风力机技术性能可靠，运行稳定安全。

离网型风力发电系统对配套控制系统的基本要求如下：

（1）整流器件的耐电压、耐电流的高限值要有充足的裕度，推荐3倍以上；

（2）向蓄电池充电的控制系统，以充电电流为主控元素，控制蓄电池的均充、浮充转换，以均充电流、浮充电压、充电时间作为控制条件，按蓄电池的充电、放电技术规范进行充、放电；

（3）向逆变器供电的控制系统应满足逆变电源所需直流电压和容量的要求；

（4）卸荷分流要兼容电压调控分流和防止风力机超转速加载两项控制；

（5）检测风力机转速、输出电压、输出电流、机组振动等状态超过限定值或允许范围时，控制系统自动给风力机加载，同时实施制动；

（6）应具备短路、直流电压“+”、“-”反接、蓄电池过放电、防雷击等安全保护功能。蓄电池组风能是随机性的能源，高峰和低谷落差甚大，且具有间歇性，极不稳定。为有效地利用风能必须配备蓄能装置。当前风力发电系统可选择的蓄能方式有：蓄电池蓄能、飞轮蓄能、提水蓄能、压缩空气蓄能、电解水制氢蓄能等几种。离网风力发电系统广泛采用蓄电池作为蓄能装置。蓄电池的作用是当风力强劲、风力机发电量大，或用电负荷少时，将电能存入蓄电池；当风力较弱，或用电负荷较大时，蓄电池中的电能向负荷供电，以补充风电的不足，保持风力发电系统持续稳定供电的运行状态。

目前，离网风力发电系统较多采用储能型（固定）铅酸蓄电池，它的单体电动势为2V，单体容量从几百安时到数千安时。电池组配套时可根据风力发电系统的要求，以串、并联接方式组合成所需要的端电压（V）和总容量（Ah）。

蓄电池经多次充放电之后，其充放电转换效率和电池容量会迅速降低，寿命即终结，继续使用已很不经济。

影响蓄电池使用寿命的因素很多，其中主要有：

（1）未按技术规范配制符合要求的电解液；

（2）未严格实行均充、浮充分阶段充电规程；

（3）蓄电池过度充电、深度放电；

（4）蓄电池在亏电状态下，久置未及时充电。

参考书目

《风力发电》中国电力出版社2003年3月 王承煦张源 主编

《风力发电机组原理与应用》机械工业出版社2011年6月 姚兴佳 宋俊编著

13.电气自动控制系统 篇十三

为保证PLC在电气设备控制系统中的有效运用，及时完成相应的设计工作，对控制任务进行科学评估，确保PLC可以广泛运用在电气设备控制系统中。根据电气设备的运行状况，选择PLC的主要类型及运行方式，保证在电气设备控制系统中的可靠运行，主要考虑PLC的规模、数据处理速度、设计难度等有关内容，以满足电气设备控制系统需求为主，对系统功能做出科学正确的评估，提高了PLC运用的实效性[2]。

1.2PLC型号选择

考虑电气设备的安全性能，对PLC型号的经济指标做出科学分析与考虑，结合电气设备运行参数来选择合适的PLC型号，进行科学选型，考虑生产厂家，了解设备用户的要求、设计习惯，考虑设施产品的配套性，提高PLC自身的可靠性，使用正规厂家的PLC。输入和输出点数是PLC的主要参数标准，有适当余量，将统计后的输入及输出点数作为输入输出点数估算数据，根据产品自身特点，对其输入输出点数作出实时调整[3]。了解PLC存储器容量，保证存储器容量大于程序容量，对于还未编制应用程序的情况，提前进行科学的程序容量评估。

1.3自动控制系统设计

运用PLC技术来进行电气设备自动控制系统设计，遵循基本的安全性、完整性等原则，有效的进行自动控制系统设计，确保电气设备自动控制系统运行功率可以满足基本的生产要求。依次进行控制器设计、抗干扰设计、电路连接设计，科学编写整个系统的硬件与软件程序，构建基础框架，保证了后续工作的顺利开展[4]。

1.4系统调试

14.电气自动控制系统 篇十四

随着社会的飞速发展,人们越来越依赖于自动化的生活生产模式。电气传动广泛应用于国民生产的各个方面,是实现自动化的关键技术。进入21世纪,机电一体化技术和人工智能技术得到了进一步发展。社会对于电气传动自动控制技术的要求也越来越高,只有不断对现有的控制系统进行优化才能满足社会需求。如何通过提高电气传动的性能,优化自动控制理论和策略,已成为当前电气传动领域的一个革命性研究方向。

1电气传动自动控制系统简介

电气传动自动控制系统是指在无人参与的情况下能自动控制电气传动的过程,这类系统主要由电动机、控制装置和信息装置等几个部分组成。一般而言电气传动自动控制系统根据原理不同可分为电气传动闭环控制系统和电气传动开环控制系统。目前电气传动闭环控制系统已成为电气传动自动控制领域的主流技术。根据应用环境的不同,电气传动自动控制系统还可分为直流自动控制系统和交流自动控制系统。后者的应用通常要比前者广泛。

2电气传动自动控制系统优化意义

自20世纪末本世纪初我国对电气传动的控制系统进行了大规模的改造,这个市场到2013年为止将达到4000亿元,可见电气传动自动控制系统优化具有良好的市场前景。随着我国电气化程度加深,我国在电气传动领域的节能形势越来越严峻,通过电气传动自动控制系统优化可以在很大程度上降低电气传动产生的能耗。目前,我国大部分电气传动的效率大都低于60%,也就是说将近40%以上的能量损失在设备运转环节。电气传动自动控制系统优化不仅可以节能还能优化和提升电气传动的性能。

3电气传动自动控制系统优化研究现状

电气传动自动控制系统优化在国内外主要有两大类,一类是试凑法,一类是工程设计方法。就试凑法而言,主要是通过先选则基本部件组成一个完整的闭环控制系统,然后对这个闭环控制系统进行BODE测试,以此评价控制系统的稳定性和综合性能是否能满足需求,在此基础上进行部分调整。这种方法通常要求控制系统同时具有稳定性、快速性、高精度等特点,但实际调试过程中这些性能是此消彼长的,因而需要反复进行测试和调整最终达到几种特性的最优状态。这类方法费时而且不易操作,因而使用频率不高。

工程设计方法主要是将电机以外的电气传动系统近似成典型低阶系统结构,然后求出系统参数与性能指标之间的关系。随着这类技术的发展,从震荡指标法和模型系统法到上海大学的陈伯时教授综合之前方法最后提出的“工程设计方法”实现了控制系统阶数的不断降低。通过零极点对消法可以有效简化控制系统。这类方法简单实用,能够实现高效设计,已逐渐成为我国电气传动自动控制系统优化领域的主流方法。

4电气传动自动控制系统优化设计方法

4.1Ⅰ型最平幅频系统设计方法

公式(1)所示是典型的开环反馈系统,这类系统的对数频率中段斜率通常为-20db/dec。在这个斜率下对数频率线能向下穿过零分贝线,因而只要增加中段频率就可以保证控制系统的稳定性。

在计算出系统参数与性能之间的关系后,需要给出固定参数T和开环增益K,而K值的确定通常也是根据公式(1)进行计算。这类方法针对Ⅰ型最平幅频系统具有诸多优点,其中一个优点显而易见就是只需要调节K值这一个参数就可完成系统稳定性、精确性等性能的优化。此外,用此类方法形成最平幅频系统的稳定条件和校正条件也十分简单。通常形成最平幅频系统的稳定条件为G(s)稳定,而最平幅频系统的校正条件为:最平幅频系统的阶数为一阶或者该系统奇数阶无差;最平幅频系统中可变参数大于或等于系统阶次减一。

4.2双零点典型Ⅱ型系统调节器设计方法

典型Ⅱ型系统主要是如公式(2)所示分母积分环节数为2的系统。本文所针对的双零点典型Ⅱ型系统的调节主要是根据公式(2)进行。由公式(2)我们可以看到,在双零点典型Ⅱ型系统的优化设计过程中主要是调节K、T1、T2这3个参数,因而对于特定的性能要求可以有多个参数组合来满足需求。

而在确定K、T1、T2组合时,通常采用的方法是单一变量法,就是根据现有的经验和相关原则快速确定其中的2个参数,再调节第3个参数,然后得到K、T1、T23个参数之间的关系,最后进行验证。本方法所选取典型Ⅱ型系统传递函数具有十分简单的形式,便于参数与性能关系计算,相比“三阶最佳”等方法具有明显的优势。运用本方法确定K、T1、T23个参数之间的关系时,通常的依据是Mrmin准则,同时还要根据tsmin准则来测试系统的抗干扰性能。

4.3典型Ⅲ型系统调节器设计方法

典型Ⅲ型系统主要是如公式(2)所示分母积分环节数为3的系统。目前采用工程设计法对典型Ⅲ型系统进行优化的研究几乎是空白。本文试图阐述这方面的设计优化思想。同样,典型Ⅲ型系统也有3个参数需要确定,这3个参数是K、T1、T2。以上3个参数的确定方法同典型Ⅱ型系统参数的确定方法,同样也是运用Mrmin准则、tsmin准则来确定K、T1、T23个参数之间的关系。

这里需要指出的是典型Ⅲ型系统稳定性判据,对于这类闭环系统主要是采用劳斯判据进行稳定性判断,从而得到典型Ⅲ型系统稳定的充分必要条件为:K>0,b2>b1>0且K(b2-b1)b1>1。其中b1=T1+T2,b2=T1T2。由此我们可以进一步推断典型Ⅲ型系统稳定的充分必要条件为:T1>2,T2>2且K(b2-b1)b1>1。通过这个条件我们可以大胆设计参数并进行验证。

5结语

电气传动自动控制技术已经在我国发展几十年,关于电气传动自动控制系统优化的策略和理论大量涌现。这些理论和策略通常都是以闭环控制结构为基础,引入调节器对电气传动进行自动控制。本文针对3种类型的调节目标,阐述了它们优化设计的主要思路。通过系统论述不同电气传动自动控制系统的优化设计方法,本文给出了一个清晰的电气传动自动控制系统设计优化框架,对部分电气传动自动控制系统优化设计方法提出了自己的看法。

摘要：电气传动自动控制系统优化在能源紧缺的今天逐渐成为研究的热点,现首先对电气传动自动控制系统及其优化意义进行概述,然后分析优化研究现状,最后从整体上对电气传动自动控制系统优化设计方法进行系统的讨论。

15.电气自动控制系统 篇十五

关键词：煤矿；掘进；技术；应用；改进

与传统的煤矿电气自动化系统相比，自动化控制系统大大提高了煤矿生产的效率，并且采用电能输送和使用的方式不断进步，有效地解决了耗电量过大的问题，并且在安全方面也有了更高的保障，目前我们在自动化控制设计方面已经取得了一定的成果，但是仍有广阔的发展空间，需要我们不断地创新和完善，为煤矿电气自动化控制系统的发展做出贡献。

1 煤矿电气自动化控制系统的现状

纵观国际煤矿业发展之态势，走自动化之路将是未来发展的必由之路。在煤矿的建设和发展中，自动化系统实现了监控、诊断和维护等相关内容，实现了煤矿整个平台工作的自动化，大大减轻了工作人员工作负担，提高了工作效率，通过生产过程与计算机技术的相融合实现了煤矿生产过程的信息化整合，根据我国《煤矿自动化规划》要求，新建矿井全部采用以建立综合自动化网络平台为主导，使矿山的自动化控制和管理水平一步到位。正在生产的主力矿井是自动化基础较好的矿井，要实现从设备的集中控制，向系统集中控制过渡；对于一些较老的矿井自动化改造和优化要注意到较老的矿井自动化基础薄弱的问题，通常可以采用先子系统后综合系统的原则来进行，即按照“人本安全、提高效率、节能降耗”的目的顺序进行改造，对于一些用人较多、耗能较大、安全系数较低、维护工作困难的子系统要优先改造，从而以这种方式来优化子系统的自动化程度，提高整个系统的安全性，最终实现高效和节能的目标。

自动化技术已经广泛地应用到了各个行业，其中在火电、核电、化工、石油、煤矿等行业已经得到了充分的发展，未来的发展趋势和优化方向就是把现有的在别的行业应用成熟的产品、技术以及这么多年的实际运行经验集合起来，为煤炭行业提供整体的自动化信息化解决方案。

2 煤矿电气自动化控制系统的优化

2.1 优化设备系统 电气自动化控制的优化首先必须保障设备系统的优化和控制，实现电气自动化设备的最大效率输出，在这个过程中，首先要对系统的基本状态进行一个科学的评估，并且根据设备要求来选择设备的优化内容，例如当设备的要求是矿井瓦斯浓度控制时可以选择较为轻便的微型设备即可实现，但是，水泵的选择则要根据矿井在具体施工过程中的水位情况进行评判和设定，因为设备的要求会相对较高，微型设备往往不能够充分满足，这种情况下就需要更高水平的设计和设备来实现矿井的要求，在未来的发展过程中，自动化技术的设计和发展方向将会向着矿井全方位、实时监控的方向不断进步。

2.2 编程程序的选择 对于编程程序的选择往往具有更多内容的要求，目前来看对于编程的要求基本是三种形式，一种是手控变成程序，一种是编程计算机程序，一种是PLC编程程序，手控编程程序具有效率较低的问题，并且不能很好地完成及时的判断和采取措施，已经逐渐被淘汰，PLC系统编程程序具有很多方面的优势，但是需要注意的是它仍有适用范围较窄的问题，这种情况下我们通常采取的措施就是在大规模的采矿需求中将PLC编程程序与计算机编程程序相结合，通过这种方式有效地提高编程程序的适用范围和效率，这种编程程序虽然效果较好但是过程复杂并且维护困难，成本较高，这就需要在具体的煤矿工作中根据不同的特点选择不同的编程程序来更为有效地完成相关工作内容。

2.3 创新优化系统软件 系统软件的优化创新也是提高采矿工作质量和效率的有效途径，为实现这一目标首先要对系统内部软件进行处理使其组合装配转化成直观的图表。对于系统的优化要从系统自身的规模出发，其中自动化子系统，可完成各种特定生产和安全监测功能的子系统（煤矿供电监控系统、煤矿井下排水监控系统、矿用皮带机集控系统、综采工作面集控系统、辅助运输调度系统等）。基础控制产品及网络设备，提供丰富的控制产品（包括PLC、专用控制器、矿用保护器、隔爆UPS、隔爆计算机、本安显示屏等），网络通讯设备（环网交换机、本安交换机、智能接入网关等）。

2.4 创新优化系统硬件 系统的硬件主要包括输入设备和输出设备，但由于采矿过程中涉及的环境条件较为复杂且影响因素较多，因此在安装电源的过程中需要对电源进行一定的净化措施。在对电路进行优化设计时通常采用的设备是变压器和滤波器实现电压的有效控制。对输出电路采用继电保护的方式则能有效提高电路的简化程度。

2.5 可靠性 大型采煤机提升可靠性的研究是结合市场需求及高端设备国产化趋势、为带动企业自身产品质量提升，增强市场竞争能力的一个中长期项目，重点关注的是产品本身与使用性能提升相匹配的使用寿命、可靠性、安全性的全面提升，通过在大型高端机型上的应用得到成熟稳定的模式，进而带动公司产品设计、工艺、制造的全面提高，并逐步在全系列机型上得以应用。掘进机自动化控制系统是诸多遥感、定位、自动控制技术在掘进机上的首次应用，主要性能有：实现掘进机远程控制，大幅减轻粉尘对人体的伤害（矽肺病）；根据瓦斯浓度自动控制掘进速度，避免瓦斯涌出的危险；掘进机自动定位，确定巷道的走向；通过程序控制，预知巷道断面实现截割断面自动成形，从而提高掘进作业效率和巷道成型质量。

3 结语

总的来说，在煤矿自动化的发展中我们已经取得了一定的成果，但是仍有广泛的发展空间，这就需要我们不断投入研究和改进当中，提高煤矿掘进技术，真正地实现煤矿掘进的高效、安全，为社会的发展提供安全充足的能源。

参考文献：

[1]梁飞宇.煤矿电气自动化控制系统的优化设计思路[J].机械管理开发，2014，03：31-33.

[2]马珍.煤矿电气自动化控制系统创新设计[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2014，09：215-216.

[3]刘丽.煤矿电气自动化控制系统的优化设计[J].煤炭技术，2013，08：93-95.