电气自动化控制系统的设计

冯麦晓 刘云凤

摘 要：在不断探索科技，追求更高技术的脚步下，计算机技术不断更新完善，稳步提高，同时推动了其他产业的技术创新进步。自动化就是在社会飞速发展下的产物，本文将从几个相关角度简单谈论电气自动化控制系统的设计，以供参考。

关键词：电气自动化;系统设计;控制系统

引言：随着我国经济社会的工业化水平不断提高，电气自动化控制系统逐渐走入人们的视野中。电气自动化是不断进步更新计算机技术和长久以来坚持创新的自动化技术综合得来的目标产物。通过宏观调控配电系统，精确把握电能计量、供电量等参数，提高了保证了对电气需求的长久稳定供应。电气自控化控制系统的稳定运行不仅落实我国可持续发展的方针，还能保障电能输送和使用的安全、高效、可靠。

1 简单理解概念描述

电气自动化控制系统是结合计算机技术、自动化技术以及电子通讯技术，对电气输送等过程检测、监控，实现了对故障的自我监测和自动化管理。电气自动化控制系统保证了变电站的安全平稳运行，不仅减少无用功的损耗，还促进供电质量的提高，为我国居民和企业用电提供高效、稳定的供电服务，满足人们的生活、生产需求。

电气自动化控制系统的自动化管理主要体现在对故障的自动识别动能、针对故障和其他设备的自动隔离功能和将故障设备修复的自动恢复功能。通过对馈线状态量的采集，分析正常状态下和故障状态下的数据，判断是否有故障出现，并及时进行人工调控，实现隔离和恢复。

电气的自动化管理可以实现以上操作脱离人工进行。通过系统的自动检测功能发现故障产生的设备，并运用程序将其他设备与该故障设备隔离，最后通过系统中自我恢复功能将故障修复。电气自动化控制系统和对故障的自动化管理两者看似相同实则目的不同，数据采集也存有差别，一个是针对配电的自动化技术补充，另一个是针对设备的自动化管理。

电气自动化控制系统实现在工业生产过程中的电气控制和检测，还可以渐渐取代变电站的二次常规设备，对变电站进行全面分析和检测，协调各设备间的分工合作，实现各个机械设备之间的信息交流，加强各机械设备间的信息连接。最大程度减少能源损耗，保护机械安全使用，维持机械设备使用期限。不仅节省不必要的成本支出，还可以提高工作效率，保证工作质量。

2 讨论相关设计思路

想要对控制系统进行设计，可以从这几个方向考虑：分别为：讨论集中监控方式的优缺点、衡量使用远程监控方式的利弊、简单设想分布式监控的使用、分类讨论通讯方式的情况、对比电气负荷自动化控制的传统方式和现在以及电气自动化控制系统的FCS系统。

2.1 从集中监控方式角度入手设计

电气自动化控制系统的集中监控方式的优点是在防护要求降低时，系统的设计同时也会变得较为简单。缺点也十分明显，首先，需要将系统的各类需求集中在一个中央处理器中，这导致中央处理器的运行速度减慢。因此当电气需求增加，设备随着增加，电缆数量、成本都会增加。其次是当集中监控的电气自动控制系统进行监控时，面对比较多的操作数量，主机空间会随着电缆数量的增加而减少，信号传输距离增长，极大可能会出现电气控制系统可靠性下降的情况。不仅如此，设备所使用的都是硬接线，很有可能存在查线困难、维修繁琐等问题，因此在进行系统接线时，必须非常小心。

2.2 从远程监控方式角度入手设计

电气自动化控制系统的远程监控方式顾名思义就是通過计算机网络进行远程控制，通过互联网把被监测、控制的计算机桌面显示到自己的电脑桌面上，实现对该计算机的远程操作。这种方式的优点是可以减少对电缆的依赖，安装简单，组装灵活，节省材料、成本的同时可以保障安全性和可靠性。缺点是对通讯速度有很高的依赖性，根据目前通讯的科技来看，该情况面对大型系统监控时会因为通讯速度的不匹配，难以实现对电器需求的大量供应。

2.3 从分布式监控角度入手设计

电气自动化控制系统的分布式监测系统是通过串行电线将中央处理器、变频器等电气设备有机连接起来，利用中央处理器对各设备的信息数据进一步加工提炼收集。这样的方式可以将数据分支处理，便于连接其他各类智能化设备，有利于全面提高电气自动化设备的工作效率。

2.4 针对控制系统中的通讯的相关内容

电气自动化控制系统具有大量终端节点，其通讯方式不仅需要保证信息传输的速度还需要保证内容的准确，因此其通讯方式比较复杂。简单来讲，电气自动化控制系统的通讯方式分为有线通讯和无线通讯。

有线通讯分为专线和电话线，其中电话线成本低，连接敏捷，但是可靠性、安全性很差，时效性很低，因此常被使用于对实时性要求不高的配电终端。专线与电话线优缺点相反，使用在实时性要求较高的配电终端。

无线通讯方式主要有两种，一种是高速智能传电台，适用于要求高可靠性的配电终端。主要特点是传输效率高，有优秀的安全性，灵活性。缺点也很明显就是成本相对较高。相对的，普通电台通讯成本低、可靠性低，不适用要求可靠性的配电终端。因为需要综合通讯方式的特点，最大可能利用各通讯方式的优点，目前采取的是综合使用通讯方式达到通讯技术的最佳使用效果。

2.5 针对电气负荷的相关设计

电气自动化控制系统中的电气负荷管理、控制技术从传统技术更新到现在，实现了新的使用负荷系统资源，从对负荷的控制能力更新到对电气负荷的管理能力，实现负荷控制系统和电气自动化控制系统的资源信息共享和同一调配。

2.6 电气自动化控制系统的FCS系统。

FCS系统的优缺点明显，优点在于信号采用双向传输，所用数据精确度高，可靠性强，可以通过自由的设备关联实现通信、监控等功能。缺点在于缺少通讯协议、通讯速度慢、成本高等。从宏观经济角度看，无法给企业创造整体利润空间。

3 结束语

电气自动化控制系统的出现减少能源的损耗，加强电能使用的安全性，提高供电质量和效率，落实我国可持续发展策略。本文简单介绍电气自动化控制系统的概念并在设计系统思路方面浅谈几种方式的优缺点，意在探索电气自动化控制系统的下一步更新思路，仅供参考。

参考文献：

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[2]孙刚.浅谈电气自动化控制系统的应用及发展趋势[J].信息系统工程，2019（05）：100-101.

[3]周艳惠.电气自动化控制系统的设计[J].中国新技术新产品，2018（02）：8.

1 思高特自动化设备（青岛）有限公司，山东胶州266032

2 软控股份有限公司，山东青岛 266042