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【文章摘要】
文中主要介绍了电气控制的定义和它在整个运行系统中发挥的作用，然后对电气控制的方式进行了分类并阐述了在设计电器控制系统时应该遵循的原则，最后分析了在自动化工厂中电气控制系统的发展趋势。
【关键词】
自动化工厂；电气控制系统；保护；故障
随着信息技术的不断发展，工业自动化控制系统也迈上了智能化、网络化的道路。电气控制系统也从科学技术的进步中受益，拥有了反应迅速、安全、节能、可靠性高等诸多优点，在自动化工厂中得到了广泛应用。
1 电气控制的定义与作用
1.1 电气控制的定义
电气控制也被称为电气设备二次控制回路。为了保证电气系统安全、稳定的运行，需要借助电气设备的辅助作用来进行控制。这类起辅助作用的相关电器组件组合起来的系统就叫做二次回路[1]。
1.2 电气控制系统所发挥的作用
在现代化工厂的生产过程中，电气设备是所有工艺成功运行的支撑，确保电气设备运行的稳定性，就可以对整个运行系统进行控制。因而，在自动化工程中，电气控制系统有着非常重要的作用。
1.2.1 自动控制
与高压设备以及大功率设备所匹配开关的体积一般都比较大，因而给操作带来了一定难度。当设备出现故障的时候，我们需要及时切断电路的开关，而此时如果通过人工来切断电源，往往会比较费力，也比较耽误时间，所以就需要一套可以自动切断电路开关的设备来执行分、合闸操作，由此可见，电气控制系统需要具备自动控制功能。
1.2.2保护功能
电路与设备在运行过程中随时有发生故障的可能，导致电流或是电压瞬间增加，超过设备的最大电流与电压值。这种情况会对电气设备造成很大的损害，甚至因此损坏。因此，电气控制系统需要具备检测故障信号并自行调整来保护电气设备的功能。
1.2.3测量功能
系统中设备的运行只能表明设备的工作状态，但是我们无法由此了解各设备此时的参数，比如电流、电压、功率、频率等值。因此，电气控制系统需要具备一定的测量功能。
2 电气控制系统控制方式的分类
2.1 集中控制方式
集中控制方式指的是按照功能的不同将电气控制系统中的各个设备划分成不同的部分，然后在集中控制室里对这些划分出来的部分进行集中控制。这种控制方式下的系统维护工作比较简便，系统的设计难度也不高。但是这种方式由于需要将系统中的所有信息都放到一个处理器中，因此处理器的任务非常繁重，而且信息的集中会降低处理器的速度，使得电气控制系统反应的灵敏性受到影响[2]。
2.2 分布式控制方式
分布式控制方式即DCS控制，是一个多级计算机系统，由过程监控级和过程控制级共同组成。这种控制方式以通信网络为纽带，并且对通信、控制、显示等4C技术进行了综合。
2.3 现场总线控制方式
现场总线控制需要依靠集通讯、保护、控制、检测等多方面能力于一体的处理来实现在现场进行分布式控制，它属于智能设备互连通讯网络。现场总线控制将DCS系统的现场控制功能分散到各个网点中，将控制系统进行了简化，大大提高了系统运行的可靠性[3]。
3 设计电气控制系统需要遵守的原则
一个电气控制系统设计得是否科学、合理对于其运行是否稳定、生产效率的高低等都会产生很大影响，因此在进行电气控制系统的的设计时，需要遵守一定的原则。
3.1 对配电系统进行优化
生产活动的顺利开展是建立在电气设备正常运行的基础上的，而电气设备的正常运行又需要供电系统为其提供运行动力，因此合理的供配电对于整个电气控制系统来说是非常重要的，是电器设备稳定运行的保证。因此在设计电气控制系统时，需要对配电系统进行优化。
3.2 设计出电气控制系统的设备运行效率要高
在电气控制系统的设计过程中，保证设备拥有较高的运行效率是必须要老驴的问题。只有设计出合理的控制技术，才能保证电气设备在最佳状态下运行。因此在进行电气控制系统的设计时，可以通过监控设备对各设备的运行状进行监控，确保较高的设备运行效率。此外，还可以适当运用一些节能技术来减少能源消耗，提高生产效率的同时还能降低生产成本。
3.3 确保监控系统的可靠性
自动化工厂的生产过程涉及到各种大小设备，因此比较复杂。只要某个设备在运行时出现问题，就会影响到整个系统的运行。在这样的情况下，电气控制系统很容易发生故障。而一旦出现故障，就会导致电气控制系统运行被终止甚至危及生命安全等问题，后果无法估计。因此必须确保电气控制系统中监控系统的可靠性。在电器控制系统的运行中对整个系统进行实时监控，并在运行设备出现过载时自动断开，保证系统的安全。
4 电气控制系统的发展和改进
4.1 实现系统保护、测量和控制功能的一体化
我国目前使用的电气控制系统，在进行事故的分析与处理时，数据的采集与保护是两个相互独立的过程。但从技术更合理、简化运行成本、减少运行装置的需求来看，实现系统保护、测量和控制功能的一体化会是大势所趋。
4.2 系统开发平台实现统一
OPC技术出现和WindowsNT平台普及以后，操作系统使用起来更加灵活，维护工作也比较简便。开发平台实现统一不仅减少开发所需的时间和资金投入，也利于运行平台独立于终端平台，这样客户就可以自行下载运行程序来实现对运行系统的控制。
4.3 程序接口的标准化
IEC61131标准为电气控制系统供应商实现程序接口的标准化提供了平台。此外，IEC61131程序对相应语法所做的定义也已经被大部分供应商所接受，逐渐向国际化标准迈进。此外，IEC61131标准的编程方式非常结构化，因而有着代码使用率高、管理容易、开发周期短的优点。
5 结束语
在自动化工厂中，电气控制系统是非常重要的一个部分，对于工厂整个系统运行的稳定性与安全性都有着非常重要的意义。因此在设计电气控制系统时，应该遵循对配电系统进行优化、设计出电气控制系统的设备运行效率要高、确保监控系统的可靠性等原则，此外，还需要密切关注电气控制系统的研究进展，努力实现系统保护、测量和控制功能的一体化、系统开发平台的统一以及程序接口的标准化，推动我国自动化工厂的技术进步并提高经济效益[4]。
【参考文献】
[1]袁淑萍.简述电气控制系统以及设计的自动化[J].科技创新与应用，2013（20）[2]张钦军.浅谈液压拉深垫电气控制系统[J].价值工程，2012（11）
[3]王晓红.大型火力发电厂电气控制系统的实现模式[J].黑龙江科技信息，2013（23）
[4]王峻峰.火电厂电气控制系统ECS研究[J].中国新技术新产品，2011（10）
文中主要介绍了电气控制的定义和它在整个运行系统中发挥的作用，然后对电气控制的方式进行了分类并阐述了在设计电器控制系统时应该遵循的原则，最后分析了在自动化工厂中电气控制系统的发展趋势。
【关键词】
自动化工厂；电气控制系统；保护；故障
随着信息技术的不断发展，工业自动化控制系统也迈上了智能化、网络化的道路。电气控制系统也从科学技术的进步中受益，拥有了反应迅速、安全、节能、可靠性高等诸多优点，在自动化工厂中得到了广泛应用。
1 电气控制的定义与作用
1.1 电气控制的定义
电气控制也被称为电气设备二次控制回路。为了保证电气系统安全、稳定的运行，需要借助电气设备的辅助作用来进行控制。这类起辅助作用的相关电器组件组合起来的系统就叫做二次回路[1]。
1.2 电气控制系统所发挥的作用
在现代化工厂的生产过程中，电气设备是所有工艺成功运行的支撑，确保电气设备运行的稳定性，就可以对整个运行系统进行控制。因而，在自动化工程中，电气控制系统有着非常重要的作用。
1.2.1 自动控制
与高压设备以及大功率设备所匹配开关的体积一般都比较大，因而给操作带来了一定难度。当设备出现故障的时候，我们需要及时切断电路的开关，而此时如果通过人工来切断电源，往往会比较费力，也比较耽误时间，所以就需要一套可以自动切断电路开关的设备来执行分、合闸操作，由此可见，电气控制系统需要具备自动控制功能。
1.2.2保护功能
电路与设备在运行过程中随时有发生故障的可能，导致电流或是电压瞬间增加，超过设备的最大电流与电压值。这种情况会对电气设备造成很大的损害，甚至因此损坏。因此，电气控制系统需要具备检测故障信号并自行调整来保护电气设备的功能。
1.2.3测量功能
系统中设备的运行只能表明设备的工作状态，但是我们无法由此了解各设备此时的参数，比如电流、电压、功率、频率等值。因此，电气控制系统需要具备一定的测量功能。
2 电气控制系统控制方式的分类
2.1 集中控制方式
集中控制方式指的是按照功能的不同将电气控制系统中的各个设备划分成不同的部分，然后在集中控制室里对这些划分出来的部分进行集中控制。这种控制方式下的系统维护工作比较简便，系统的设计难度也不高。但是这种方式由于需要将系统中的所有信息都放到一个处理器中，因此处理器的任务非常繁重，而且信息的集中会降低处理器的速度，使得电气控制系统反应的灵敏性受到影响[2]。
2.2 分布式控制方式
分布式控制方式即DCS控制，是一个多级计算机系统，由过程监控级和过程控制级共同组成。这种控制方式以通信网络为纽带，并且对通信、控制、显示等4C技术进行了综合。
2.3 现场总线控制方式
现场总线控制需要依靠集通讯、保护、控制、检测等多方面能力于一体的处理来实现在现场进行分布式控制，它属于智能设备互连通讯网络。现场总线控制将DCS系统的现场控制功能分散到各个网点中，将控制系统进行了简化，大大提高了系统运行的可靠性[3]。
3 设计电气控制系统需要遵守的原则
一个电气控制系统设计得是否科学、合理对于其运行是否稳定、生产效率的高低等都会产生很大影响，因此在进行电气控制系统的的设计时，需要遵守一定的原则。
3.1 对配电系统进行优化
生产活动的顺利开展是建立在电气设备正常运行的基础上的，而电气设备的正常运行又需要供电系统为其提供运行动力，因此合理的供配电对于整个电气控制系统来说是非常重要的，是电器设备稳定运行的保证。因此在设计电气控制系统时，需要对配电系统进行优化。
3.2 设计出电气控制系统的设备运行效率要高
在电气控制系统的设计过程中，保证设备拥有较高的运行效率是必须要老驴的问题。只有设计出合理的控制技术，才能保证电气设备在最佳状态下运行。因此在进行电气控制系统的设计时，可以通过监控设备对各设备的运行状进行监控，确保较高的设备运行效率。此外，还可以适当运用一些节能技术来减少能源消耗，提高生产效率的同时还能降低生产成本。
3.3 确保监控系统的可靠性
自动化工厂的生产过程涉及到各种大小设备，因此比较复杂。只要某个设备在运行时出现问题，就会影响到整个系统的运行。在这样的情况下，电气控制系统很容易发生故障。而一旦出现故障，就会导致电气控制系统运行被终止甚至危及生命安全等问题，后果无法估计。因此必须确保电气控制系统中监控系统的可靠性。在电器控制系统的运行中对整个系统进行实时监控，并在运行设备出现过载时自动断开，保证系统的安全。
4 电气控制系统的发展和改进
4.1 实现系统保护、测量和控制功能的一体化
我国目前使用的电气控制系统，在进行事故的分析与处理时，数据的采集与保护是两个相互独立的过程。但从技术更合理、简化运行成本、减少运行装置的需求来看，实现系统保护、测量和控制功能的一体化会是大势所趋。
4.2 系统开发平台实现统一
OPC技术出现和WindowsNT平台普及以后，操作系统使用起来更加灵活，维护工作也比较简便。开发平台实现统一不仅减少开发所需的时间和资金投入，也利于运行平台独立于终端平台，这样客户就可以自行下载运行程序来实现对运行系统的控制。
4.3 程序接口的标准化
IEC61131标准为电气控制系统供应商实现程序接口的标准化提供了平台。此外，IEC61131程序对相应语法所做的定义也已经被大部分供应商所接受，逐渐向国际化标准迈进。此外，IEC61131标准的编程方式非常结构化，因而有着代码使用率高、管理容易、开发周期短的优点。
5 结束语
在自动化工厂中，电气控制系统是非常重要的一个部分，对于工厂整个系统运行的稳定性与安全性都有着非常重要的意义。因此在设计电气控制系统时，应该遵循对配电系统进行优化、设计出电气控制系统的设备运行效率要高、确保监控系统的可靠性等原则，此外，还需要密切关注电气控制系统的研究进展，努力实现系统保护、测量和控制功能的一体化、系统开发平台的统一以及程序接口的标准化，推动我国自动化工厂的技术进步并提高经济效益[4]。
【参考文献】
[1]袁淑萍.简述电气控制系统以及设计的自动化[J].科技创新与应用，2013（20）[2]张钦军.浅谈液压拉深垫电气控制系统[J].价值工程，2012（11）
[3]王晓红.大型火力发电厂电气控制系统的实现模式[J].黑龙江科技信息，2013（23）
[4]王峻峰.火电厂电气控制系统ECS研究[J].中国新技术新产品，2011（10）