电气控制系统设计的思路和注意事项

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摘要：这篇自动化设计论文发表了电气控制系统设计的思路和注意事项，在社会经济的发展背景下，电气是人们生产生活的重要部分，提升我国电器控制系统的自动化程度帮助电气行业走上规范化道路。论文探讨了电器自动化控制系统设计的具体思路，论文阐述了自动化系统设计

　　这篇自动化设计论文发表了电气控制系统设计的思路和注意事项，在社会经济的发展背景下，电气是人们生产生活的重要部分，提升我国电器控制系统的自动化程度帮助电气行业走上规范化道路。论文探讨了电器自动化控制系统设计的具体思路，论文阐述了自动化系统设计的思路和注意事项。
 

　　【关键词】自动化设计论文,电气控制系统,系统设计

　　前言

　　近年来，在我国社会经济不断发展的背景下，电气行业的应用技术得到不断的更新换代。电气属于人们生产生活中的重要部分，随着时代的进步，社会对电气行业的要求逐渐增加，这要求其应积极与新型信息技术相融合，建立并完善电气控制系统，加强系统的自动化设计。同时，应采取正确有效的措施，使系统管理方面的水平和效率得到显著的提高，从而使我国的电气控制系统的自动化程度不断提升，电气行业走上规范化、科学化发展的道路。

　　1电气自动化控制系统相关概述

　　1.1系统功能分析

　　对于电气自动化控制系统来说，其应用在实践中的主要目的是，保障主回路线路保持安全、可靠运行目标，故在设计中，其功能应集中在以下三个方面：①自动控制功能，即设备在运行中出现故障，系统能够立即做出响应，通过开关将电路及时切断，以免出现安全事故。②监视功能，即系统规模庞大，工作人员无法面面俱到，难以通过肉眼发现自变量，故需要借助其中的传感器监视设备产生的信号，从宏观层面上把控系统运行状况。③保护功能，电气设备运行故障难以避免，而通过该功能，能够及时监测到故障信号，实现对系统的自动保护。

　　1.2系统设计流程

　　系统设计是一项科学、系统性过程，是否合理直接决定系统性能。在设计中，应按照如下流程开展工作：①根据需求确定设计方案;②明确控制算法，确定相应的内容;③优化软硬件设计，对比集中、远程及现场总线控制等方式，选择最佳控制方式，以此来提高系统运行时效性。其中，集中监控方式维护便利，且设计简单，能够节省成本与时间。远程控制需要将管理员与控制对象联系到一起，其灵活性更高，但由于电气部分通讯量较大，效率会受到影响。而总线控制，更加可靠，故要做出合理选择，保障系统性能[1]。

　　2电气自动化控制系统设计具体思路

　　2.1系统设计实现方案

　　本次研究中，考虑到以往DCS控制方案下很难满足电气自动化控制系统设计要求，因此提出在自动化设计中坚持“分散控制、集中监控”思想。从电气自动化控制系统整体实现方案看，主要表现为在远程集控系统中，各节点均代表一个设备，且均有微处理器设置其中，对于这种微处理器，在功能上主要表现为采样、线性化、校正、A/D转换、运算处理、PID控制以及报警判断等方面。对于系统分散控制，强调以系统控制需求在功能块上进行分配，并以组态软件使功能块连接，实现常规控制，同时对于DCS站内控制功能，可布置于现场，以此满足分散控制要求。另外，自动化系统设计中，应考虑做变量控制，保证辅机启停时，所有设备均可正常运行。此外，考虑到辅助车间以顺序控制模式为主，所以引入PLC，更有助于系统的稳定可靠运行。

　　2.2远程控制系统设计

　　远程控制系统设计中，主要从不同层次架构上着手，具体包括设备层、网络层与信息管理层。各层次架构设计要求：

　　①从信息管理层设计角度。该架构在功能上主要表现为数据集成，对电气设备管控一体化有支撑作用，满足生产自动化、电力设备管理要求。设计过程中，要求该架构对设备管控系统支撑下，能够实现设备的合理调度，且将相关的安全生产操作指令下达，以使突发事件、故障问题得到有效处理。同时，该架构需能够集成关于生产的信息，借助管控服务器进行数据信息采集，以此使数据的获取更加及时、准确。

　　②网络层设计。本次研究中主要取以太网结构做网络层设计，设计时应保证不同协议数据可在同一时间内接入。在数据传输平台方面，为实现数据网络化传输，主要借助现场总线传输链路、以太网，确保数据信息传输的可靠性。

　　③设备层设计。该架构设计所针对的对象为被控电气设备，使本地单元设备运行更加可靠，有实时显示控制、实时保护特点。为结合远程集控、本地控制，需考虑远程信息管理中央调度室、局域网作用的充分发挥，是使数据能够被双向传输，这对于提高本地单元设备运行的稳定性与可靠性能够发挥更明显作用。

　　2.3嵌入式控制疾控系统

　　设计软件平台的过程中，应及时应用嵌入式操作系统，以此完成不同任务的合理分配，有序化管理。针对不同任务处理、安排时，需要发挥调度函数应用价值，针对待准备进行顺序排列，同时，根据顺序等级完成任务处理。应用软件种类具体包括以下几方面：

　　①侧控功能实现任务。这一任务具体细分为测量任务、驱动输出任务、数据处理任务，这类任务执行的过程中对时效性以及稳定性要求十分严格，同时，还需根据等级依次处理，其中，最高级别任务即测量任务。

　　②保护功能任务。该任务具体指的是报警功能，任务完成的过程中对时间要求较高，确保已有设备故障在最短时间内完成。

　　③人机交互任务。它具体细分为键盘显示、显示器显示两种形式，这一任务的优先等级相对较低。任务完成的过程中，应做好两方面程序工作：①即数据采集工作;②即网络服务工作，其中，前者主要将所采集的数据信息传输到数据模块，之后对其进行滤波过滤处理，最后将处理后的数据模块妥善存储。应用键盘模块完成工作设备的有效控制和调用，同时，合理设置采集数据。后者具体包括两种程序，分别为Web、CGI程序，两种程序分别处理在进程守护、请求监听中发挥重要作用。当用户发出浏览请求后，这时程序会执行各自工作任务，确保交互操作顺利完成[3]。

　　3电气控制系统自动化设计注意事项

　　(1)自动化设计过程中，需科学、谨慎的选择电气元件，并进行精准配型。电子控制系统自动化装置是由多个部分共同构成，其中，电子元器件是最为关键的部分之一，其选择将直接关系着控制系统的自动化性能，只有保证了元器件选择的合理性和科学性，才能保证电器控制系统的自动化设计长期使用，并在此过程中，降低运行成本。

　　(2)在实际设计过程中，还应充分结合现场的实际情况来进行。设计自动化控制系统的主要目的在于更好的适应电力企业的实际需求，故在最初的设计阶段中，一定要充分的考虑到其适用性，并对相应的系统软件和零部件进行检查，从而保证其满足电力企业基本的专业化需求。

　　(3)系统设计流程。系统设计的否合理，对于电力设备运行的安全性和可靠性将会产生很直接的影响，因此，对设计流程进行规范很有必要。具体如下：结合实际的控制要求，确定整体的设计方案;明确控制算法，一般可选择微型计算机，对整体的设计内容进行制定;软件、硬件设计，自动化控制系统设计一般较为复杂，常需综合对比现场总线监控、远程监控以及集中监控三种设计方式，以此保证系统设计的时效性。集中监控方式，其优点在于维护方便，设计要求较低，但在实践过程中，常需将各大功能集中在同一个处理器中进行处理，故严重影响了工作效率;远程监控方式，可实现异地控制，优势在于组态灵活、可靠性强，且可节约大量电缆[3]。

　　4结论

　　综上所述，现代化科技发展尤为迅速，传统的电气自动化系统已远远不能满当下的实际发展需求，故急需进行创新和改革，要朝着统一化、智能化的方向发展。文章主要对电子自动化进行分析，该系统具有实时性强、可靠性高等优势，实现了本地操作和远程监控的有效结合，在现代化工业控制领域应用十分广泛。

　　参考文献

　　[1]虞正平，范然，孙攀.电气控制系统中的自动化设计阐述[J].科技创新与应用，2016(14)：165.

　　[2]贾令剑，李旭圆.电气自动化控制系统及设计[J].中国新通信，2016，18(24)：127.

　　[3]唐一凡.计算机技术应用下的电气自动化控制系统设计探索[J].电子测试，2014(10)：97~98+96.

　　作者：卫昱含 单位：吉林建筑大学城建学院

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