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[摘 要]文章通过分析当前电气自动化系统的功能，论述电气自动化控制系统的设计思想，展望了将来电气自动化控制系统的发展趋势。
[关键词]电气自动化：控制系统；设计思想：创新
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）07-0044-01
随着时代的不断发展，电气自动化已成为一门自动化领域内的分支技术。其内容正在不断成熟和完善，在生产和生活中应用越来越广泛。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。电气智能化水平不断提高， 对仪器设备能够精准的控制， 实现了大容量信息数据的传输，也可以依托在不断发展的通讯技术。由于具有灵活性以及很高的集成性，基于Pc的控制系统在工业自动化领域，越来越广泛的被应用。利用先进的自动化控制技术、电子技术、微机技术、计算机网络技术相结合，对其进行以微机监控和自动发电控制系统为基础的综合自动化改造，并实现对水电站发电机组的自动起、停机及其自动发电控制、同期并网，完成了机组和线路的各种电气量的实时监测和控制以及对上级调度的信息传输。保证工厂安全、可靠、经济运行，提高工厂综合经济效益。
1当前电气自动化系统的功能
根据“先进、实用、经济”为系统组态总体原则，最终实现技术先进、设备性能安全可靠、配置合理、经济的目的，遵照电气控制的特点和单元机组的运行方式，将其发电机——变压器组和厂用的电源等电气系统的控制全部纳入ECS监控模式下。为了确保工业设备和人身安全、满足系统实时性、开放性、互换性、可用性、易操作性、易维护性的要求，达到自动化程度高的现代化生产管理模式。
2 电气自动化控制系统的设计新思路
2.1计算机监控系统
工厂以计算机监控系统为基础。工业设备的运行监视和控制在中控室的操作员工作站上进行，同时也可在各LCU上通过触摸屏和开关按钮实现对其所控设备运行的监视和控制。机组单元及开关站/公用单元通过光纤网络与全厂计算机监控系统连接并接受其监控， 同时在这些系统的现地控制柜上设有控制开关以及操作按钮，可以实现设备的现地监控。一种冲床机自动化冲瓶盖新型操作机， 属于实用新型机械。该机解决冲瓶盖生产中，人工用眼睛配合双手在上下冲之间瞄准冲瓶盖，不能理想瞄准， 时而冲出缺块圆，时而圆与圆之间留出过火间格， 浪费了材料。又容易产生人伤事故。计算机监控系统可按“无人值班” （少人值守）的运行方式设计。触摸屏与PLC之间采用标准、开放、快速的现场总线技术（ MPI），通讯速率最大可达12Mbps，保证PLC与触摸屏、现地单元与上位机之间数据交换的安全性。硬件、软件采用模块化、结构化的设计，以便于硬件设备的扩充，又可适应功能的增加和系统规模的扩展。
2.2 实现完全数字化电气信息量监控
厂用电保护装置和MCC、PC控制装置均能满足保护、测控和高速通信一体化的要求，按照监控系统的硬件配置，现场总线将厂用电气系统组成局域网，组成专用的ECS，实现完全数字化电气信息量监控的目标，为DCS提供高速实时的数字化通信接口。DCS均以通信软报文方式对参与顺序控制的电气量进行采集和控制， 未用二次电缆硬接线，简化了设计和施工量，节省了大量的经济成本。具备实时性好，抗干扰能力强，适应电站的现场环境的优点。人机接口功能强，操作控制简洁、方便、灵活。在保证系统的实时性和可靠性等技术指标的同时， 系统应具有可维护性好的特点，保证较小的MTTR指标。
2.3 系统的数据采集
工业自动发电控制系统和微机监控实时在线采集， 电机组主轴各关键处的摆度、各个轴承和机架的振动、蜗壳和尾水管的压力、轴承温度、接力器行程、发电机组功率、空气隙的动态变化、发电机绝缘状况、水轮机流量、空化噪声以及超声波等参数，进行必要的预处理和转化，存入系统实时数据库中。
2.4 全开放式现场总线控制系统监控方式
全开放式现场总线控制系统是采用智能I/O模件作为仪表上网的桥梁，可同时节省成本，使用现场总线网络适应分布式、开放式的发展趋势，开放性无疑是新一代控制系统的重要性特征。使用开放式的控制器硬件及其开放式的组态软件替代DCS中专用的控制器，数据连接能力与硬、软件可移植性的组合，保留DCS的冗余技术及组态技术等优点， 以太网和0Pc是数据连接能力的例子，PC是开放的硬、軟件平台的例子。开放基于标准，标准驱动开放性。
3 工业控制技术发展潮流——有线与无线的融合
控制信息的传输是实现自动化系统控制的关键，建设数字化、信息化工厂、实现“一网到底”的控制技术，需要建立一个通畅可靠的信息传输渠道， 有线系统往往需要较大的投资，无线系统是个很好的选择。一组铝塑组合式防伪瓶盖产品，是瓶盖市场上最新的技术，防伪功能强，效果明显。随着无线技术的逐渐成熟应用，有线与无线的融合正式成为工业自动化控制技术发展的潮流。新型铝塑组合式瓶盖的设计简洁明快，具有较高的实用性价值。可见，工业自动化仪表的数字化、网络化，能够将模拟技术转化为数字技术，并且数字技术中的技术含量更高，数字化互感器和光纤的应用，在市场中占有更大的比例，具有良好的平衡性， 明确的定位性，市场发展前景良好。
4 结束语
工业智能化电气设备有了较快的发展，并普遍应用于工厂综合自动化系统中，工业电气控制系统采用智能化前端设备，现场总线的监控方式均已成为今后工厂电气监控系统的发展方向。大大的提高设备安全运行可靠性，减轻了劳动强度，达到减人增效的直接经济效益。由于现场总线简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点， 自动化系统的网络化是发展的大趋势，现场总线技术受计算机网络技术的影响是十分深刻的，有待我们在今后各工程设计中不断创新实践、总结并将之升华。
参考文献
[1]电气自动化控制设备的可靠性测试[A]. 霍志成，齐凤军，常明.低碳经济与科学发展——吉林省第六届科学技术学术年会论文集[C]. 2010.
[关键词]电气自动化：控制系统；设计思想：创新
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）07-0044-01
随着时代的不断发展，电气自动化已成为一门自动化领域内的分支技术。其内容正在不断成熟和完善，在生产和生活中应用越来越广泛。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。电气智能化水平不断提高， 对仪器设备能够精准的控制， 实现了大容量信息数据的传输，也可以依托在不断发展的通讯技术。由于具有灵活性以及很高的集成性，基于Pc的控制系统在工业自动化领域，越来越广泛的被应用。利用先进的自动化控制技术、电子技术、微机技术、计算机网络技术相结合，对其进行以微机监控和自动发电控制系统为基础的综合自动化改造，并实现对水电站发电机组的自动起、停机及其自动发电控制、同期并网，完成了机组和线路的各种电气量的实时监测和控制以及对上级调度的信息传输。保证工厂安全、可靠、经济运行，提高工厂综合经济效益。
1当前电气自动化系统的功能
根据“先进、实用、经济”为系统组态总体原则，最终实现技术先进、设备性能安全可靠、配置合理、经济的目的，遵照电气控制的特点和单元机组的运行方式，将其发电机——变压器组和厂用的电源等电气系统的控制全部纳入ECS监控模式下。为了确保工业设备和人身安全、满足系统实时性、开放性、互换性、可用性、易操作性、易维护性的要求，达到自动化程度高的现代化生产管理模式。
2 电气自动化控制系统的设计新思路
2.1计算机监控系统
工厂以计算机监控系统为基础。工业设备的运行监视和控制在中控室的操作员工作站上进行，同时也可在各LCU上通过触摸屏和开关按钮实现对其所控设备运行的监视和控制。机组单元及开关站/公用单元通过光纤网络与全厂计算机监控系统连接并接受其监控， 同时在这些系统的现地控制柜上设有控制开关以及操作按钮，可以实现设备的现地监控。一种冲床机自动化冲瓶盖新型操作机， 属于实用新型机械。该机解决冲瓶盖生产中，人工用眼睛配合双手在上下冲之间瞄准冲瓶盖，不能理想瞄准， 时而冲出缺块圆，时而圆与圆之间留出过火间格， 浪费了材料。又容易产生人伤事故。计算机监控系统可按“无人值班” （少人值守）的运行方式设计。触摸屏与PLC之间采用标准、开放、快速的现场总线技术（ MPI），通讯速率最大可达12Mbps，保证PLC与触摸屏、现地单元与上位机之间数据交换的安全性。硬件、软件采用模块化、结构化的设计，以便于硬件设备的扩充，又可适应功能的增加和系统规模的扩展。
2.2 实现完全数字化电气信息量监控
厂用电保护装置和MCC、PC控制装置均能满足保护、测控和高速通信一体化的要求，按照监控系统的硬件配置，现场总线将厂用电气系统组成局域网，组成专用的ECS，实现完全数字化电气信息量监控的目标，为DCS提供高速实时的数字化通信接口。DCS均以通信软报文方式对参与顺序控制的电气量进行采集和控制， 未用二次电缆硬接线，简化了设计和施工量，节省了大量的经济成本。具备实时性好，抗干扰能力强，适应电站的现场环境的优点。人机接口功能强，操作控制简洁、方便、灵活。在保证系统的实时性和可靠性等技术指标的同时， 系统应具有可维护性好的特点，保证较小的MTTR指标。
2.3 系统的数据采集
工业自动发电控制系统和微机监控实时在线采集， 电机组主轴各关键处的摆度、各个轴承和机架的振动、蜗壳和尾水管的压力、轴承温度、接力器行程、发电机组功率、空气隙的动态变化、发电机绝缘状况、水轮机流量、空化噪声以及超声波等参数，进行必要的预处理和转化，存入系统实时数据库中。
2.4 全开放式现场总线控制系统监控方式
全开放式现场总线控制系统是采用智能I/O模件作为仪表上网的桥梁，可同时节省成本，使用现场总线网络适应分布式、开放式的发展趋势，开放性无疑是新一代控制系统的重要性特征。使用开放式的控制器硬件及其开放式的组态软件替代DCS中专用的控制器，数据连接能力与硬、软件可移植性的组合，保留DCS的冗余技术及组态技术等优点， 以太网和0Pc是数据连接能力的例子，PC是开放的硬、軟件平台的例子。开放基于标准，标准驱动开放性。
3 工业控制技术发展潮流——有线与无线的融合
控制信息的传输是实现自动化系统控制的关键，建设数字化、信息化工厂、实现“一网到底”的控制技术，需要建立一个通畅可靠的信息传输渠道， 有线系统往往需要较大的投资，无线系统是个很好的选择。一组铝塑组合式防伪瓶盖产品，是瓶盖市场上最新的技术，防伪功能强，效果明显。随着无线技术的逐渐成熟应用，有线与无线的融合正式成为工业自动化控制技术发展的潮流。新型铝塑组合式瓶盖的设计简洁明快，具有较高的实用性价值。可见，工业自动化仪表的数字化、网络化，能够将模拟技术转化为数字技术，并且数字技术中的技术含量更高，数字化互感器和光纤的应用，在市场中占有更大的比例，具有良好的平衡性， 明确的定位性，市场发展前景良好。
4 结束语
工业智能化电气设备有了较快的发展，并普遍应用于工厂综合自动化系统中，工业电气控制系统采用智能化前端设备，现场总线的监控方式均已成为今后工厂电气监控系统的发展方向。大大的提高设备安全运行可靠性，减轻了劳动强度，达到减人增效的直接经济效益。由于现场总线简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点， 自动化系统的网络化是发展的大趋势，现场总线技术受计算机网络技术的影响是十分深刻的，有待我们在今后各工程设计中不断创新实践、总结并将之升华。
参考文献
[1]电气自动化控制设备的可靠性测试[A]. 霍志成，齐凤军，常明.低碳经济与科学发展——吉林省第六届科学技术学术年会论文集[C]. 2010.