嚴(yán)普照

摘 要 伴隨當(dāng)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步與發(fā)展，現(xiàn)代化科技獲得了極大的提升，因而電氣自動(dòng)化技術(shù)也隨之有了驚人的改進(jìn)與發(fā)展。當(dāng)前的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，融入了較多的先進(jìn)科技，大大的促進(jìn)了現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，進(jìn)而推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，在此基礎(chǔ)上，對(duì)于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想更需予以進(jìn)一步的探究，謀求更大的提升與發(fā)展。對(duì)此，本文首先對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主要功能與組成進(jìn)行簡(jiǎn)要的綜述；其次是探究其設(shè)計(jì)思想；最后分析研究它未來的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞 電氣自動(dòng)化 控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì)思想分析

中圖分類號(hào)：F407.67 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1電氣控制系統(tǒng)的主要功能與系統(tǒng)組成

1.1控制系統(tǒng)的主要功能

控制回路主要作用是確保主回路線能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，為了使某項(xiàng)功能得以實(shí)現(xiàn)，需要若干電器組件進(jìn)行組合。此類設(shè)備需要具有的功能：

（1）自動(dòng)控制功能。由于開關(guān)設(shè)備往往具有較大的體積，分合閘功能經(jīng)常是由操作系統(tǒng)所控制，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，則需要對(duì)電路進(jìn)行切斷，為此便需要擁有自動(dòng)控制系統(tǒng)的電氣設(shè)備作為有效支撐，確保能夠及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行有效控制。

（2）保護(hù)功能。電氣設(shè)備在線路上共同運(yùn)行工作時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不可預(yù)知的故障，線路上的電流或者電壓會(huì)超出設(shè)備與線路的額定工作范圍，對(duì)設(shè)備造成損傷或短路，為此需要一套具有檢測(cè)線路中故障信號(hào)與自動(dòng)對(duì)線路實(shí)行調(diào)整功能的保護(hù)設(shè)備。

（3）監(jiān)視功能。電是用肉眼無法直接對(duì)其查看與分辨的，為此為了確定設(shè)備是否帶電，則需要一套能夠?qū)﹄娦盘?hào)進(jìn)行感知，并將其傳輸?shù)娇梢曉O(shè)備上進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示的監(jiān)視設(shè)備。

（4）測(cè)量功能。一些監(jiān)視設(shè)備只能通過對(duì)電信號(hào)的檢測(cè)來表明設(shè)備是否處在工作狀態(tài)，如需更詳細(xì)的知道電氣設(shè)備的工作狀況，則需要相應(yīng)的儀表，對(duì)線路的各種參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，如：電流、電壓、功率、頻率等。

1.2控制系統(tǒng)的組成

當(dāng)前經(jīng)常使用的線路控制系統(tǒng)的基本回路組成部分有：

（1）電源供電回路。我國(guó)經(jīng)常為供電回路供電的電源有220伏特和380伏特等。

（2）保護(hù)回路。電氣設(shè)備電路通常會(huì)受到過載、短路、失壓的損壞，為此需要對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，通常采用的組件有：熔斷器、失壓線圈、整流器、穩(wěn)壓器、熱繼器等組成保護(hù)組件。

（3）信號(hào)回路。信號(hào)回路就是通過直觀的監(jiān)視設(shè)備如音響、紅綠燈等設(shè)備對(duì)線路電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，從而確定設(shè)備工作狀態(tài)。

（4）自動(dòng)與手動(dòng)回路。自動(dòng)控制系統(tǒng)因其獨(dú)具的響應(yīng)速度快等優(yōu)勢(shì)，在許多電氣設(shè)備上都有安裝，但在調(diào)試與安裝環(huán)節(jié)以及故障排修時(shí)都需要采用手動(dòng)進(jìn)行控制，手動(dòng)控制是電氣設(shè)備還需配備的部分，通過組合開關(guān)與轉(zhuǎn)換開關(guān)對(duì)手自動(dòng)切換進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

（5）制動(dòng)停車回路。當(dāng)切斷電路供電電源后，就需要對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行制動(dòng)，讓電動(dòng)機(jī)及時(shí)停車，通常情況下采取的有效措施有：能耗制動(dòng)、再生發(fā)電制動(dòng)、倒拉反接、電源反接等。

（6）自鎖及閉鎖同路。當(dāng)點(diǎn)啟動(dòng)按鈕后對(duì)其松開，電氣設(shè)備仍然保持工作狀態(tài)，此環(huán)節(jié)較自鎖環(huán)節(jié)。為了確保電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)的安全可靠，對(duì)其內(nèi)部的兩臺(tái)或者以上的電氣組件與裝置，實(shí)行只運(yùn)行一臺(tái)組件通電的保護(hù)環(huán)節(jié)是閉鎖環(huán)節(jié)。

2電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想

2.1集中監(jiān)控

集中監(jiān)控是一種非常簡(jiǎn)單的電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)方案，其運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)便，且所需控制站的安全防護(hù)要求較低，同時(shí)還可以將所有系統(tǒng)集中到一個(gè)處理器中進(jìn)行運(yùn)算處理。但缺點(diǎn)同樣明顯，當(dāng)監(jiān)控對(duì)象增多時(shí)，主機(jī)所承受的壓力劇增，造成了其穩(wěn)定性出現(xiàn)偏差；電纜線的投入同樣增加，成本便隨之增加，隨著電纜線的距離增大，其勢(shì)必對(duì)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響；通過刀閘實(shí)現(xiàn)電路閉鎖與連鎖時(shí)，由于其接線方式，導(dǎo)致連接不全面，設(shè)備無法正常運(yùn)行；如此的接線方式，其接線繁雜、維護(hù)工作量巨大，因此極易引起錯(cuò)誤操作而造成嚴(yán)重后果。

2.2遠(yuǎn)程監(jiān)控

遠(yuǎn)程監(jiān)控的優(yōu)點(diǎn)：電纜的消耗上很小、安裝費(fèi)用較低、具有可靠、靈活的優(yōu)勢(shì)、所需通信速度低；缺點(diǎn)：因其通信速度較低、只能在較小的部分進(jìn)行使用。無法實(shí)現(xiàn)大型設(shè)備電氣自動(dòng)化組建。

2.3總線監(jiān)控

現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)是連接智能設(shè)備與自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)行全數(shù)字串行連接、多站、雙向的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其具有的特點(diǎn)：（1）擁有通信功能，便于構(gòu)建底層控制系統(tǒng)；（2）具有一致的開放性；（3）互可操作性強(qiáng)；（4）設(shè)備間互換性強(qiáng)；（5）系統(tǒng)構(gòu)架具有較強(qiáng)分散性；電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要應(yīng)用在現(xiàn)場(chǎng)總線、以太網(wǎng)（Ethernet）等，總線監(jiān)控具有相應(yīng)的針對(duì)性，在實(shí)際運(yùn)行情況下，間隔的不同起到的作用有所不同，為此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以間隔情況進(jìn)行系統(tǒng)的開發(fā)與運(yùn)用?，F(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控的控制器是開放式的，各設(shè)備間通過以太網(wǎng)與TCP/IP等協(xié)議緊密的連接，同時(shí)也相對(duì)獨(dú)立，CPU將各個(gè)部件所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，利用自己的算法進(jìn)行處理，整個(gè)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的可靠性，假如設(shè)備組件發(fā)生故障，也僅僅是對(duì)單一的元件造成影響，整個(gè)系統(tǒng)不會(huì)導(dǎo)致癱瘓，這正是總線監(jiān)控方式的獨(dú)特特點(diǎn)?？偩€監(jiān)控還有利于減少組件設(shè)備的資源使用，可以就地安裝，減少電纜使用量，節(jié)約工作時(shí)間與成本，其各裝置的相互獨(dú)立是提高安全與穩(wěn)定的關(guān)鍵。

3電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

伴隨現(xiàn)今社會(huì)的快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨，使得信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得以迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)在電氣發(fā)展中必將脫穎而出。IEC61131標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)已發(fā)展到-3，其備受各大控制系統(tǒng)廠商的關(guān)注與采納，伴隨近些年諸多技術(shù)的爆炸式發(fā)展，以及一些操作平臺(tái)的廣泛應(yīng)用如：WINDOWS、Unix、IOS、Android等，電氣技術(shù)正在與之相互結(jié)合，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在其中發(fā)揮了不可替代的作用。

伴隨INTERNET技術(shù)與以太網(wǎng)、服務(wù)器體系、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的全面發(fā)展，自動(dòng)化與之融合，未來將迎來更好的發(fā)展，且給人們的日常生活帶來更加智能的生活體驗(yàn)。

4結(jié)束語

綜述全文可知，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想的關(guān)鍵在于，必須掌握好各個(gè)環(huán)節(jié)的核心優(yōu)勢(shì)，并對(duì)其進(jìn)行合理而充分的利用，但是務(wù)必與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)要求相符，確保國(guó)內(nèi)這一行業(yè)得以穩(wěn)健發(fā)展。此外，要在持續(xù)的探究歷程中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在的不足之處，利用先進(jìn)科技改進(jìn)不足，努力創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出屬于本國(guó)的先進(jìn)控制系統(tǒng)，摒棄引進(jìn)，實(shí)現(xiàn)自強(qiáng)富國(guó)的最終目標(biāo)。

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