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【摘 要】电气自动控制系统是以机电一体化为主体的机械系统的总称。为了通过对一体化机械的合理控制，实现生产机械的起动以及各种生产工艺的要求，需要在充分考虑技术的进步及社会对环保、节能要求的日渐严格的基础上，利用系统设计优点对控制对象进行校正，以使系统符合要求。本文借鉴了“机电一体化的设计”的基本思想，采用其采用少量典型系统、针对DCS分散式控制系统和变频调速控制系统的问题则进行了研究并提出了优化方案。
【关键词】电气 控制系统 设计
机电一体化自动控制系统是以机电一体化为主体的系统的总称。为了使自动系统能实现对生产机械的起动以及各种生产工艺的控制，在充分考虑技术的进步及社会对环保、节能要求的日渐严格的基础上，利用系统设计优点对控制对象进行校正。对设计出的系统性能指标进行检验，要求系统符合实际需要，并且引入复合磁链观测器及双层模糊控制器后，促使系统的性能得到提高。
一、DCS分散式控制系统
（一）随着电力行业的发展，分散式控制系统实现了过程控制、过程管理的现代化。在这种情况下，如果DCS系统异常，将会使系统失控。随着超大规模集成电路集成度的提高，微处理器运算能力的增强，分散控制系统的产品设计走向标准化、模块化发展趋势；控制功能大大加强并向标准化方向发展，管理功能得到分散，具有较高的灵活性与扩展性。
（二）常见故障。该控制系统均采用冗余设置，可以有效减少网络故障发生的频率。当集线器出现问题，可以实现冗余转换。由于集线器担负着合成与变换两套系统以及与外网的数据交换，共享式以太网存在的问题是所有用户共享带宽， 可用带宽会随着网络用户的增加而递减。网络用户的增多决定了数据冲突的多样化，冲突问题凸现，是指过程控制层损坏造成的故障。或者是如果模块周围的环境温度高，就会大大缩短模块的使用寿命，要在在管道夹层上过程控制室，其盘柜的电缆孔洞一定要封堵好，防止造成重大故障。或者是软件本身的错误引起的，由于应用软件程序复杂，工作量大，在DCS调试试运阶段热工人员和运行人员应十分认真，操作人员操作不熟练或操作人员错误操作，都会引起故障。
（三）DCS系统故障防范措施。对计算机系统日常巡检，加强软件管理，组态按有关规定，及时备份修改前后的所有组态信息，对备件进行功能测试，以防患于未然；核实控制模件标志和地址，清扫和检查及紧固控制柜接线。对于 UPS电源定期用红外线测温仪测量关键接线端子的温度，观察切换时间间隔是否符合技术规范；把高压输电线改为埋地沟敷设，防静电接地与PE系统相连，从总体环境上对DCS的抗干扰性能起了重要的作用。
二、变频调速控制系统
变频调速控制系统是一个可调速的机电拖动系统，是根据电流制型式的电动机来进行电能与机械能的转换而划分的系统。高效连续调速控制，容易实现电动机的正反转切换，对多台电动机进行调速控制，有利于组成高性能的控制系统等等。变频器调速控制系统节能效果非常明显，在现有的电动机之间接入变频器和相应设备， 就可以利用变频器进行大的设备改造。通过控制变频器的输出频率使电动机工作在转差率较小的范围，直接控制电动机的输出转矩。在创建Wincc项目中，设置系统建立正确的变量和画面，并进行正确的变量属性设置，并在相应的地方进行详细说明。
（一）变频器的选型。变频器的负载类型，要注意负载的性能曲线，考虑变频器与负载的匹配问题。其容量要稍大于普通电机的选型，如果要长电缆运行时，需要采取避免变频器出力不足。对于特殊的应用场合会引起变频器的降容，变频器容量要放大一挡。
（二）变频器的特点如下：功率因数高，可以控制电动机从低频起步。在整个启动过程中始终保持比较高的功率因数和接近额定转矩的输出转矩，在启动期间采取减载卸载等措施；启动电流小，变频器电动机拖动系统可以不超过电动机额定电流。因此，需要的配电容量也是所有启动方式中最小的。
（三）设计结构。控制程序设计，变频器启动需要进行速度给定和调速反馈显示，在进行了完整的变量组态后建立画面，选择属性/事件和分配参数。在主界面中进行程序的下载，检查交流启动属性是否设置正确。在PLC程序调试成功后，检查操作是否正常，查看 IP地址是否修改正确，变量的数据类型运行有没有任何问题。
总之，机电一体化从设计以及后续整体步骤对其进行综合化的管理，要结合其设置以及对装置的控制状态灯，从而有效地将预防活动和维护活动密切的联系到一起。确保体系能够在合理的状态下安稳的运作，确保体系能够朝着更加合理有效方向迈进。
参考文献：
[1]西门子公司.《6SE70矢量控制使用大全上、下册》
[2]周建洪.《全数字控制直流驱动器及通用变频器》北京：电子工业出版社.2011.6
[3]苏昆哲.《深入浅出西门子WinCC V6》北京：北京航空航天大学出版社苏.2005.9
[4]西门子公司.深入浅出西门子人机界面北京：北京航空航天大学出版社苏.2009.4
[5]西门子PLC与变频器、触摸屏综合应用教程 吴志敏，阳胜峰编著，中国电力出版社.2009
[6]西门子WinCC V7 基础与应用甄立东主编，机械工业出版社2011.1 附录1：S7-300控制程序清单交流调速开环控制程序 基于Wincc的交流调速控制系统程序。
【关键词】电气 控制系统 设计
机电一体化自动控制系统是以机电一体化为主体的系统的总称。为了使自动系统能实现对生产机械的起动以及各种生产工艺的控制，在充分考虑技术的进步及社会对环保、节能要求的日渐严格的基础上，利用系统设计优点对控制对象进行校正。对设计出的系统性能指标进行检验，要求系统符合实际需要，并且引入复合磁链观测器及双层模糊控制器后，促使系统的性能得到提高。
一、DCS分散式控制系统
（一）随着电力行业的发展，分散式控制系统实现了过程控制、过程管理的现代化。在这种情况下，如果DCS系统异常，将会使系统失控。随着超大规模集成电路集成度的提高，微处理器运算能力的增强，分散控制系统的产品设计走向标准化、模块化发展趋势；控制功能大大加强并向标准化方向发展，管理功能得到分散，具有较高的灵活性与扩展性。
（二）常见故障。该控制系统均采用冗余设置，可以有效减少网络故障发生的频率。当集线器出现问题，可以实现冗余转换。由于集线器担负着合成与变换两套系统以及与外网的数据交换，共享式以太网存在的问题是所有用户共享带宽， 可用带宽会随着网络用户的增加而递减。网络用户的增多决定了数据冲突的多样化，冲突问题凸现，是指过程控制层损坏造成的故障。或者是如果模块周围的环境温度高，就会大大缩短模块的使用寿命，要在在管道夹层上过程控制室，其盘柜的电缆孔洞一定要封堵好，防止造成重大故障。或者是软件本身的错误引起的，由于应用软件程序复杂，工作量大，在DCS调试试运阶段热工人员和运行人员应十分认真，操作人员操作不熟练或操作人员错误操作，都会引起故障。
（三）DCS系统故障防范措施。对计算机系统日常巡检，加强软件管理，组态按有关规定，及时备份修改前后的所有组态信息，对备件进行功能测试，以防患于未然；核实控制模件标志和地址，清扫和检查及紧固控制柜接线。对于 UPS电源定期用红外线测温仪测量关键接线端子的温度，观察切换时间间隔是否符合技术规范；把高压输电线改为埋地沟敷设，防静电接地与PE系统相连，从总体环境上对DCS的抗干扰性能起了重要的作用。
二、变频调速控制系统
变频调速控制系统是一个可调速的机电拖动系统，是根据电流制型式的电动机来进行电能与机械能的转换而划分的系统。高效连续调速控制，容易实现电动机的正反转切换，对多台电动机进行调速控制，有利于组成高性能的控制系统等等。变频器调速控制系统节能效果非常明显，在现有的电动机之间接入变频器和相应设备， 就可以利用变频器进行大的设备改造。通过控制变频器的输出频率使电动机工作在转差率较小的范围，直接控制电动机的输出转矩。在创建Wincc项目中，设置系统建立正确的变量和画面，并进行正确的变量属性设置，并在相应的地方进行详细说明。
（一）变频器的选型。变频器的负载类型，要注意负载的性能曲线，考虑变频器与负载的匹配问题。其容量要稍大于普通电机的选型，如果要长电缆运行时，需要采取避免变频器出力不足。对于特殊的应用场合会引起变频器的降容，变频器容量要放大一挡。
（二）变频器的特点如下：功率因数高，可以控制电动机从低频起步。在整个启动过程中始终保持比较高的功率因数和接近额定转矩的输出转矩，在启动期间采取减载卸载等措施；启动电流小，变频器电动机拖动系统可以不超过电动机额定电流。因此，需要的配电容量也是所有启动方式中最小的。
（三）设计结构。控制程序设计，变频器启动需要进行速度给定和调速反馈显示，在进行了完整的变量组态后建立画面，选择属性/事件和分配参数。在主界面中进行程序的下载，检查交流启动属性是否设置正确。在PLC程序调试成功后，检查操作是否正常，查看 IP地址是否修改正确，变量的数据类型运行有没有任何问题。
总之，机电一体化从设计以及后续整体步骤对其进行综合化的管理，要结合其设置以及对装置的控制状态灯，从而有效地将预防活动和维护活动密切的联系到一起。确保体系能够在合理的状态下安稳的运作，确保体系能够朝着更加合理有效方向迈进。
参考文献：
[1]西门子公司.《6SE70矢量控制使用大全上、下册》
[2]周建洪.《全数字控制直流驱动器及通用变频器》北京：电子工业出版社.2011.6
[3]苏昆哲.《深入浅出西门子WinCC V6》北京：北京航空航天大学出版社苏.2005.9
[4]西门子公司.深入浅出西门子人机界面北京：北京航空航天大学出版社苏.2009.4
[5]西门子PLC与变频器、触摸屏综合应用教程 吴志敏，阳胜峰编著，中国电力出版社.2009
[6]西门子WinCC V7 基础与应用甄立东主编，机械工业出版社2011.1 附录1：S7-300控制程序清单交流调速开环控制程序 基于Wincc的交流调速控制系统程序。