劉曉宇

太鋼集團(tuán)礦業(yè)公司尖山鐵礦

電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的功能的探討

劉曉宇

太鋼集團(tuán)礦業(yè)公司尖山鐵礦

新時(shí)代的背景下，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展促進(jìn)了電氣工程的廣泛應(yīng)用。本文首先對(duì)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的相關(guān)概念闡述，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)該系統(tǒng)的功能作用進(jìn)行詳細(xì)的探討，旨在提高電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)，提高該系統(tǒng)的功能作用，促進(jìn)該系統(tǒng)在電氣工程的運(yùn)用。

電氣；自動(dòng)控制系統(tǒng)；功能

1 前言

現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，離不開電氣工程的應(yīng)用，尤其在化工企業(yè)、航空領(lǐng)域、機(jī)器制造業(yè)等，發(fā)揮著巨大的積極意義。隨著電氣工程的發(fā)展，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用越來越具普遍性。伴隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，電氣設(shè)備逐漸現(xiàn)代化，先進(jìn)性是電氣設(shè)備的顯著特征，尤其是電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)，集合了硬件設(shè)備和軟件技術(shù)，發(fā)揮了自動(dòng)化控制的功能，減少了企業(yè)生產(chǎn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，不僅提高了企業(yè)生產(chǎn)的效率，還提高企業(yè)各項(xiàng)生產(chǎn)的準(zhǔn)確度。

2 電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的相關(guān)概述

2.1 電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的概念

電氣自動(dòng)系統(tǒng)的初始目的是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)某項(xiàng)特定工作程序的運(yùn)轉(zhuǎn)控制，該系統(tǒng)的構(gòu)成是由控制器和控制對(duì)象兩子系統(tǒng)組成，并運(yùn)用特定的控制儀器設(shè)備實(shí)現(xiàn)控制功能，例如檢測(cè)儀表和控制裝置。在組成系統(tǒng)的兩子系統(tǒng)中，控制器是對(duì)控制機(jī)械或控制工序的控制裝置設(shè)備，控制對(duì)象是被控制器控制的機(jī)器或運(yùn)轉(zhuǎn)過程。除此之外，控制參數(shù)也是該系統(tǒng)的重要概念，是實(shí)現(xiàn)控制過程的要求數(shù)據(jù)參數(shù)，符合電氣控制系統(tǒng)輸入輸出的規(guī)律。

2.2 電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)性能要求

電氣系統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)性能有著兩個(gè)方面的要求。一是跟隨輸入，該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸出與輸入量程相關(guān)關(guān)系，同時(shí)，輸入量的變化影響著輸出產(chǎn)量結(jié)果。跟隨輸入是重要的輸出原則，跟隨輸入時(shí)的數(shù)據(jù)、軌跡、時(shí)間等具體參量。二是抗干擾性，由于輸出跟隨著輸入?yún)?shù)，因此在控制過程中，如何保證輸入的原始參數(shù)，避免受到外界因素的影響，提高抗干擾性來保證輸出的準(zhǔn)確性是第二大性能要求。

2.3 電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)分類

基于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而言，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)系統(tǒng)分為三類：開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)、復(fù)合式控制系統(tǒng)；基于任務(wù)而言，可分為三類：調(diào)節(jié)系統(tǒng)、隨動(dòng)控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)；基于數(shù)學(xué)模型而言，分為兩類：線性控制系統(tǒng)和非線性控制系統(tǒng)；基于系統(tǒng)的信號(hào)而言，分為兩類：連續(xù)控制系統(tǒng)和離散型控制系統(tǒng)。

3 電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的功能探討

電氣在自動(dòng)控制系統(tǒng)有著現(xiàn)代自動(dòng)化、數(shù)字化的明顯特征，這就決定了計(jì)算技術(shù)是運(yùn)用最為基礎(chǔ)的技術(shù)，系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)范性的標(biāo)準(zhǔn)語言為Windows NT和IE，同時(shí)，隨著人機(jī)界面技術(shù)的運(yùn)用普及程度越高，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)使用語言更規(guī)范，這對(duì)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行和控制過程的自動(dòng)化操作和數(shù)字化控制有著積極的影響，尤其對(duì)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)提供了基礎(chǔ)的技術(shù)保障。

3.1 自動(dòng)控制功能

自動(dòng)控制功能是起到對(duì)整個(gè)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的啟動(dòng)和關(guān)閉的基本功能，主要起到的是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的安全性的保護(hù)作用。該功能最主要的體現(xiàn)在自動(dòng)切斷電源。系統(tǒng)能判斷威脅到系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和功能效用正常發(fā)揮的情況，及時(shí)得做出措施，切斷電源，確保整個(gè)電氣設(shè)備的線路的安全性能和穩(wěn)定性能。

3.2 保護(hù)功能

為了實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，必須滿足重要的系統(tǒng)保護(hù)功能。由于電氣自動(dòng)系統(tǒng)是在脫離人工方式的自動(dòng)化工作程序，不可避免的出現(xiàn)運(yùn)行故障，并存在不可獲知的隱形安全風(fēng)險(xiǎn)。例如，在電氣運(yùn)行過程，由于各種電路安全性能的不足，導(dǎo)致電流和電壓的過低，或正常通電設(shè)備受到干擾，電氣設(shè)備受到通電的非持續(xù)性或非穩(wěn)定性的影響，輕則造成電氣設(shè)備的故障，重則造成電氣控制系統(tǒng)癱瘓。同時(shí)，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)需要在大型的電氣設(shè)備基礎(chǔ)上運(yùn)行，設(shè)備功率較大，若無法提供良好的保護(hù)裝置，使電氣設(shè)備在保護(hù)狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，必然造成系統(tǒng)的破壞。因此，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)就要求具備了足夠強(qiáng)大的保護(hù)功能，通過傳輸故障信號(hào)的方式，人為或自動(dòng)地做出及時(shí)預(yù)警措施，達(dá)到保護(hù)功能。

3.3 測(cè)量功能

電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自帶測(cè)量功能，無需借助測(cè)量?jī)x器對(duì)電氣系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而確定其準(zhǔn)確性。過去的電控制系統(tǒng)，依靠人工方式對(duì)電氣設(shè)備的表征來判斷參數(shù)設(shè)定和合理性，或借助特定的儀器設(shè)備對(duì)電壓、電流、功率等設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)測(cè)定。現(xiàn)在的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)具備了自帶測(cè)量功能，減少了工作人員的工作量，也對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度有積極作用。此外，測(cè)量功能的配套功能也在逐漸開發(fā)并利用，例如參數(shù)調(diào)試功能、參數(shù)合理性配置功能。

3.4 監(jiān)控功能

監(jiān)控功能是電氣設(shè)備的基本功能，大部分的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)都具備了該功能，這是由于電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的源動(dòng)力是電能，這是我們?nèi)祟惒荒芡ㄟ^肉眼能判斷其性能的能源，因此需要通過系統(tǒng)自帶的監(jiān)控功能，彌補(bǔ)了工作人員不能識(shí)別導(dǎo)電的不足。監(jiān)控功能的體現(xiàn)之一在于系統(tǒng)通過傳感器來傳輸信號(hào)，從而從對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行優(yōu)化，并依據(jù)傳感器監(jiān)控傳輸?shù)囊暵犘盘?hào)，一旦監(jiān)控子系統(tǒng)監(jiān)控出系統(tǒng)異常，則會(huì)傳輸報(bào)警信號(hào)，不僅能自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，還能提醒工作人員，達(dá)到人機(jī)一體化化。具體而言，監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)分為三類：集中監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控。第一，集中監(jiān)控更注重集成化，加重了集中監(jiān)控處理器的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)擔(dān)，但此種方式便于監(jiān)控、方便操作；第二，遠(yuǎn)程監(jiān)控則需要電纜電線等配套設(shè)備較多，系統(tǒng)維護(hù)負(fù)擔(dān)加重，同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)總線的監(jiān)控容易受到干擾，因此遠(yuǎn)程監(jiān)控主要適用于小型系統(tǒng)；第三，現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控降低了對(duì)隔離設(shè)備的投入，且現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控降低了遠(yuǎn)距離的干擾程度，不僅減少了經(jīng)濟(jì)成本，還增加了對(duì)監(jiān)控的針對(duì)性，是一種較為靈活的監(jiān)控方式。

3.5 智能化功能

電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的智能化功能成為了現(xiàn)代電氣系統(tǒng)顯著的發(fā)展特征，是現(xiàn)代電氣系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)。自動(dòng)化系統(tǒng)是基于自動(dòng)獲取參數(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的自動(dòng)化，這預(yù)示著在自動(dòng)化的前提下，實(shí)現(xiàn)智能化的發(fā)展。智能化更強(qiáng)調(diào)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，主要通過計(jì)算技術(shù)的操作，使用智能化的電氣設(shè)備。未來的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)更向智能化發(fā)展，數(shù)字化特征也更明顯，減少人工操作，提高系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，發(fā)揮強(qiáng)大的控制效用。

[1]周楊.電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的功能的探討[J].城市建設(shè)理論，2015（23）.

[2]陳鵬.電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的功能探討[J].自然科學(xué)，2015（7）:224-224.