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【摘要】在城市的建设中，电气工程与自动化控制是城市高效低能耗建设的重要技术，影响着城市建设工程的发展。本文介绍了电气自动化控制技术的特点，探讨了城市电气工程中自动化控制技术的具体应用。
【关键词】电气 工程 自动化 控制
中图分类号：TU855文献标识码： A
前言
随着科技的进步，我国工业自动化水平得到大幅度提高，在工业电气领域，不断引进高新技术，全面改变了传统工业的发展模式，以科技带动企业发展成为工业发展的趋势，这要求一线工作技术人员需要具备较高的科学技术，适应企业的发展。因此，电气工程与自动化控制的技术人才供不应求。自动装置与设备的运行与管理工作存在一些难度，所以电气工程与自动化控制技术必不可少。
一、电气自动化控制技术特点
在电气工程使用和管理方面，近年来，自动化控制技术与传统控制技术相比，具有快速高效、安全系数高和便于全过程全时段监控的特点优势，因此，电气自动化控制技术得到了广泛推广，并且在实践中发挥了巨大的作用。
1、快速高效
在运行的过程中，电气自动化控制通过特定的数据信息对设备发出操作指令，保证了发出的操作指令准时到达。如果设备不同，其设备的数据代码也不同，因为控制系统发出的数据指令十分准确，确保了设备的精确操作，这与人工操作相比，降低了发生错误操作的概率，所以，电气自动化控制的操作具有快速高效的优势，并且该自动化控制技术具有十分完备的交互功能，这种交互功能是与控制中心能够稳定的进行数据信息的交换，从而更能确保了自动化控制的准确和快速高效。
2、安全系数高
因为电气工程具备一定的危险性，造成电气系统的故障、瘫痪乃至发生重大事故导致人员伤亡的因素有很多，而且不固定，例如自身的机械故障、外部环境以及操作人员的误操作等诸多情况。而电气自动化控制技术有着良好的远程控制功能，可以随时监控整个电气系统。能够及时准确发现反应电气工程的异常情况，传送指挥控制中心，做出应对措施。与传统控制模式相比，对在高压、强电流或变电场所等危险区域，应用自动化控制技术能够降低工作人员的伤害和潜在威胁。
3、便于全过程全时段周密监控
电气工程都是全天24小时运行，凭借的经验来说，电气故障的多发时段通常是在管理疏忽或难以管理的深夜，多发地点通常难以到达的区域。而对于这个时段或区域，传统的电气管理模式难以实现全过程全时段的有效监控，电气自动化控制技术通过精密的“采集—处理一反馈”的系统，对电气工程的全时段全过程进行实时监控，如果发现问题或异常现象，能及时的将数据指令传送到电气控制中心，随之自动化系统数据信息及时反馈给事发地区。电气自动化动控制技术通过监控系统和指令系统实现对整个电气工程的全时段全过程的有效监控。
二、电气自动化控制系统的发展现状
1、电气自动化工程DCS系统
所谓的DCS系统也就是分布式控制系统，“DCS 这个称呼是由英语单词缩写而来的。相对于集中式的控制系统来说，DCS系统是一种更为高级和更为先进的新型电脑控制系统，该系统是在传统的集中式的控制系统的基础至上演变和发展起来的，该系统的优点是可靠、实时和可扩充等，因为具有这些优点，DCS系统在生产生活的过程中得到了广泛应用。
2、集中监控方式下的自动控制系统
集中控制下自控控制系统的缺点是十分明显的，由于其在进行控制的过程中需要将所有的功能集中在某个处理器当中，其所具有的缺点中最为突出的是他的运行速度比较缓慢，导致了整个机器的运行速度也非常地缓慢。此外，该控制系统的另外一个重要缺点是主机的容量会不断地下降，因为这个系统把所有的设备都放入了监控中导致了监控数量十分大，这就需要增加电缆数量，也就是说增加了成本，且可靠性也大大降低。
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：第一，在管理层面上向纵深延伸。在企业当中，企业的财务核算和人力资源管理等相关数据的存取得以特定的浏览器来进行操作，并且，对于企业的生产过程中的监督控制能够呈现出动态的、直观的画面，所以能够及时掌握企业生产相关活动中的信息资料。第二，信息技术能够在电气自动化设施、系统和机器之中进行横向的扩展比较。
三、城市电气工程中自动化控制的应用
1、水处理工程自控系统
某水处理工程设计口处理能力1.5万t，采用国际上先进的工艺流程和自控理念，整个水处理的全过程均可根据水质的实际情况实现白动控制，源水主要为水库水和河流地表水。其工艺流程为: 源水——加矾混凝——折板反应——平流沉淀——V 型滤池过滤—— 加氯消毒——清水池——城市供水管网。
（1）自控系统构成原理。構成原理框图见图1 。
图1 自控系统构成原理示意图
如上图所示: 在中控室配置2 台监控计算机及附属设备, 并在滤池设1 台现场管理计算机及1# 公共PLC , 在加药间设2 # 公共PLC ，在二弦式仪器是利用水压引起仪器内钢弦长度变化,从而导致其固有频率变化的原理进行测量的。
（2）振弦式仪器特点。振弦式仪器具有稳定性、测量精度高,抗干扰能力好等优点。
2、城市照明监控系统
（1）智能开关灯。监控系统将系统时间和钟控、光控融合在一起，实现智能化自动控制。
（2）运行数据自动检测。数据由遥测和遥信得到的遥测量和遥信量组成，遥测量是指对照明电压、电流连续变化的模拟量进行采集，通过变比处理后转换成接近于真实值的数字量。遥信量是指对照明控制的继电器、接触器等的通断运行状态进行的监测量。系统将这些数据计算处理后形成正常情况下的参考值，通过这些监测数据，系统可以及时准确的监测照明设施运行情况。
（3）运行故障自动报警。当照明设备发生故障，也就是监测数据不在正常数值范围内的时候，系统就会判断故障出现，第一时间以文本、语音和短信方式通知值班人员和抢修人员进行抢修。
（4）节能降耗。系统通过设置全夜灯、半夜灯、黎明灯等，可实现不同道路按照各自要求进行亮灯；人、车流量少的道路，可以通过调节电压输出进行调整照明亮度，通过以上措施全年可节约电费20%以上，延长灯具及设备寿命3倍以上，从而达到节能降耗的效果。
3、城市配电自动化
配电管理系统一一D MS 系统( 即Distribution Management system 简称DMS) 是变电、配电和用电过程的监视、控制和管理的综合自动化系自动化.统的统称, 它既含有对整个配电系统进行实时监控的系统, 也包括一些其它控制和管理系统, 如负荷管理、自动绘图、设备管理和地理信息系统等。配电自动化是配电管理系统最主要的内容。图2示出了配电自动化和管理自动化系统的内容。
图2配电自动化内容
（1）配电自动化一般包括下列内容:
正常运行监控。远方实时监视馈线分段开关与联络开关的状态；远方实时监视馈线电流、电压；远方实时检测有关定值的调整。
故障监测, 故障点定位。自动判别故障及故障定位；在监控装置内提供故障监测和记录功能( 如馈线开关动作次数、事故记录、负荷记录)。
故障清除及故障隔离, 恢复供电。自动实现隔离故障段；自动恢复对非故障区域供电。
优化及调压。根据线路的无功及网损，分别在高、低压侧进行补偿。
无功补偿后, 仍然没有满足要求, 则可遥调变压器。
对多电源供电网, 根据馈线负荷, 优化重构, 保证经济和可靠性。
（2)配电自动化效果如下:
可提高供电可靠性, 减少停电时间在下一节“馈线自动化控制模式” 的讨论可以看出, 当线路某一处故障, 不会造成全线停电,可以分段隔离故障, 做到分段检修；提高供电质量配电自动化系统是实时监视线路电压、电流变化, 实时完成调节变压器输出电压及投切补偿电容, 从而使供电一直维持高质量；降低电网、配电网的检修费用由于配电自动化的功能, 可以做到合理安排检修及减少不必要停电时间, 从而降低了配电网检修费用。
结束语
电气工程是一个国家现代化文明发展水平的重要标志，而电气自动化水平则是现代化生活生产水平的重要体现，不但支撑着现代电气工程的发展，更是一切工业发展的前提与原动力。正因如此，近些年来，电气工程中电气自动化的应用也有了十分迅速的发展，并广泛应用于各个行业领域之中。
【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，201l(1)．
[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，20l1(2O)．
【关键词】电气 工程 自动化 控制
中图分类号：TU855文献标识码： A
前言
随着科技的进步，我国工业自动化水平得到大幅度提高，在工业电气领域，不断引进高新技术，全面改变了传统工业的发展模式，以科技带动企业发展成为工业发展的趋势，这要求一线工作技术人员需要具备较高的科学技术，适应企业的发展。因此，电气工程与自动化控制的技术人才供不应求。自动装置与设备的运行与管理工作存在一些难度，所以电气工程与自动化控制技术必不可少。
一、电气自动化控制技术特点
在电气工程使用和管理方面，近年来，自动化控制技术与传统控制技术相比，具有快速高效、安全系数高和便于全过程全时段监控的特点优势，因此，电气自动化控制技术得到了广泛推广，并且在实践中发挥了巨大的作用。
1、快速高效
在运行的过程中，电气自动化控制通过特定的数据信息对设备发出操作指令，保证了发出的操作指令准时到达。如果设备不同，其设备的数据代码也不同，因为控制系统发出的数据指令十分准确，确保了设备的精确操作，这与人工操作相比，降低了发生错误操作的概率，所以，电气自动化控制的操作具有快速高效的优势，并且该自动化控制技术具有十分完备的交互功能，这种交互功能是与控制中心能够稳定的进行数据信息的交换，从而更能确保了自动化控制的准确和快速高效。
2、安全系数高
因为电气工程具备一定的危险性，造成电气系统的故障、瘫痪乃至发生重大事故导致人员伤亡的因素有很多，而且不固定，例如自身的机械故障、外部环境以及操作人员的误操作等诸多情况。而电气自动化控制技术有着良好的远程控制功能，可以随时监控整个电气系统。能够及时准确发现反应电气工程的异常情况，传送指挥控制中心，做出应对措施。与传统控制模式相比，对在高压、强电流或变电场所等危险区域，应用自动化控制技术能够降低工作人员的伤害和潜在威胁。
3、便于全过程全时段周密监控
电气工程都是全天24小时运行，凭借的经验来说，电气故障的多发时段通常是在管理疏忽或难以管理的深夜，多发地点通常难以到达的区域。而对于这个时段或区域，传统的电气管理模式难以实现全过程全时段的有效监控，电气自动化控制技术通过精密的“采集—处理一反馈”的系统，对电气工程的全时段全过程进行实时监控，如果发现问题或异常现象，能及时的将数据指令传送到电气控制中心，随之自动化系统数据信息及时反馈给事发地区。电气自动化动控制技术通过监控系统和指令系统实现对整个电气工程的全时段全过程的有效监控。
二、电气自动化控制系统的发展现状
1、电气自动化工程DCS系统
所谓的DCS系统也就是分布式控制系统，“DCS 这个称呼是由英语单词缩写而来的。相对于集中式的控制系统来说，DCS系统是一种更为高级和更为先进的新型电脑控制系统，该系统是在传统的集中式的控制系统的基础至上演变和发展起来的，该系统的优点是可靠、实时和可扩充等，因为具有这些优点，DCS系统在生产生活的过程中得到了广泛应用。
2、集中监控方式下的自动控制系统
集中控制下自控控制系统的缺点是十分明显的，由于其在进行控制的过程中需要将所有的功能集中在某个处理器当中，其所具有的缺点中最为突出的是他的运行速度比较缓慢，导致了整个机器的运行速度也非常地缓慢。此外，该控制系统的另外一个重要缺点是主机的容量会不断地下降，因为这个系统把所有的设备都放入了监控中导致了监控数量十分大，这就需要增加电缆数量，也就是说增加了成本，且可靠性也大大降低。
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：第一，在管理层面上向纵深延伸。在企业当中，企业的财务核算和人力资源管理等相关数据的存取得以特定的浏览器来进行操作，并且，对于企业的生产过程中的监督控制能够呈现出动态的、直观的画面，所以能够及时掌握企业生产相关活动中的信息资料。第二，信息技术能够在电气自动化设施、系统和机器之中进行横向的扩展比较。
三、城市电气工程中自动化控制的应用
1、水处理工程自控系统
某水处理工程设计口处理能力1.5万t，采用国际上先进的工艺流程和自控理念，整个水处理的全过程均可根据水质的实际情况实现白动控制，源水主要为水库水和河流地表水。其工艺流程为: 源水——加矾混凝——折板反应——平流沉淀——V 型滤池过滤—— 加氯消毒——清水池——城市供水管网。
（1）自控系统构成原理。構成原理框图见图1 。
图1 自控系统构成原理示意图
如上图所示: 在中控室配置2 台监控计算机及附属设备, 并在滤池设1 台现场管理计算机及1# 公共PLC , 在加药间设2 # 公共PLC ，在二弦式仪器是利用水压引起仪器内钢弦长度变化,从而导致其固有频率变化的原理进行测量的。
（2）振弦式仪器特点。振弦式仪器具有稳定性、测量精度高,抗干扰能力好等优点。
2、城市照明监控系统
（1）智能开关灯。监控系统将系统时间和钟控、光控融合在一起，实现智能化自动控制。
（2）运行数据自动检测。数据由遥测和遥信得到的遥测量和遥信量组成，遥测量是指对照明电压、电流连续变化的模拟量进行采集，通过变比处理后转换成接近于真实值的数字量。遥信量是指对照明控制的继电器、接触器等的通断运行状态进行的监测量。系统将这些数据计算处理后形成正常情况下的参考值，通过这些监测数据，系统可以及时准确的监测照明设施运行情况。
（3）运行故障自动报警。当照明设备发生故障，也就是监测数据不在正常数值范围内的时候，系统就会判断故障出现，第一时间以文本、语音和短信方式通知值班人员和抢修人员进行抢修。
（4）节能降耗。系统通过设置全夜灯、半夜灯、黎明灯等，可实现不同道路按照各自要求进行亮灯；人、车流量少的道路，可以通过调节电压输出进行调整照明亮度，通过以上措施全年可节约电费20%以上，延长灯具及设备寿命3倍以上，从而达到节能降耗的效果。
3、城市配电自动化
配电管理系统一一D MS 系统( 即Distribution Management system 简称DMS) 是变电、配电和用电过程的监视、控制和管理的综合自动化系自动化.统的统称, 它既含有对整个配电系统进行实时监控的系统, 也包括一些其它控制和管理系统, 如负荷管理、自动绘图、设备管理和地理信息系统等。配电自动化是配电管理系统最主要的内容。图2示出了配电自动化和管理自动化系统的内容。
图2配电自动化内容
（1）配电自动化一般包括下列内容:
正常运行监控。远方实时监视馈线分段开关与联络开关的状态；远方实时监视馈线电流、电压；远方实时检测有关定值的调整。
故障监测, 故障点定位。自动判别故障及故障定位；在监控装置内提供故障监测和记录功能( 如馈线开关动作次数、事故记录、负荷记录)。
故障清除及故障隔离, 恢复供电。自动实现隔离故障段；自动恢复对非故障区域供电。
优化及调压。根据线路的无功及网损，分别在高、低压侧进行补偿。
无功补偿后, 仍然没有满足要求, 则可遥调变压器。
对多电源供电网, 根据馈线负荷, 优化重构, 保证经济和可靠性。
（2)配电自动化效果如下:
可提高供电可靠性, 减少停电时间在下一节“馈线自动化控制模式” 的讨论可以看出, 当线路某一处故障, 不会造成全线停电,可以分段隔离故障, 做到分段检修；提高供电质量配电自动化系统是实时监视线路电压、电流变化, 实时完成调节变压器输出电压及投切补偿电容, 从而使供电一直维持高质量；降低电网、配电网的检修费用由于配电自动化的功能, 可以做到合理安排检修及减少不必要停电时间, 从而降低了配电网检修费用。
结束语
电气工程是一个国家现代化文明发展水平的重要标志，而电气自动化水平则是现代化生活生产水平的重要体现，不但支撑着现代电气工程的发展，更是一切工业发展的前提与原动力。正因如此，近些年来，电气工程中电气自动化的应用也有了十分迅速的发展，并广泛应用于各个行业领域之中。
【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，201l(1)．
[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，20l1(2O)．