电气自动化控制系统设计应用要点

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摘要：本文以电气自动化控制系统设计方法为切入点，进一步分析基于智能技术的电气自动化控制系统设计的具体要点，希望以此全面优化及完善电气自动化控制系统设计方案。

关键词：电气自动化；控制系统设计；智能技术；设计要点

进入21世纪以来，随着社会经济的快速发展，我国电气行业也随之发展起来。在电气自动化控制领域，电气自动化控制系统发挥了至关重要的作用。通过系统的应用，并融合智能技术，可使电气自动化控制运行效率及质量提升，进而使相关生产作业的效益成果得到有效保证[1]。当然，从电气自动化控制系统设计的优化及完善角度考虑，也需重视智能技术在其中的合理科学应用。由此可见，本文围绕“基于智能技术的电气自动化控制系统设计”进行分析研究价值具备显著的价值作用。

1电气自动化控制系统设计方法分析

基于电气自动化控制系统设计期间，涉及的方法包括：集中监控设计方法、远程监控设计方法、现场总线监控设计方法。总结起来，主要方法包括：

1.1集中监控设计方法

处于电气自动化控制系统设计过程中，集中监控设计具备诸多的优势，包括：（1）在检查维修方面非常便利；（2）系统防护要求偏低；（3）设计方法内容简单等。与此同时，集中监控设计方法也存在一些不足之处，即：系统接线方式比较复杂，所以在查线方面比较困难，进而影响维护及操作效率。而通过集中监控设计模式的应用，需确保系统集中需求得到充分有效地满足。所以，对于系统中的相关功能，需集成在中央处理器当中，从而使监控对象能够得到有效减少，进而全面提升系统信息处理的速度[2]。需认识到的是，基于电气设备数量不断增加的条件下，电缆数量会表现出协同增长的态势，使得成本提升，进而易导致控制系统的可靠性降低。由此可见，在采取集中监控设计方法过程中，需确保接线技术质量，使刀闸隔离与断路器的联合操作得到有效实现，进而提升设计质量效果。

1.2远程监控设计方法

远程监控设计方法的应用，能够使网络远程监控及操作功能有效实现。对于远程监控设计方法而言，可以让电缆、安装成本得到有效控制，且该设计方法的可靠性及灵活性高。从现状层面分析，因现场总线通讯速度很难满足国内不断增长的电气通讯录需求，进而会对远程监控方法的应用普及产生较大程度的影响[3]。由此可见，在应用远程监控设计方法期间，需确保各类条件允许。

1.3现场总线监控设计方法

对于现场总线监控技术来说，基于国内变电站中应用非常广泛，基于智能技术的电气自动化控制系统设计与分析崔彪（河北化工医药职业技术学院机电工程系河北省石家庄市050000）能够让电气自动化控制系统得到充分有效的技术支持。与此同时，对于现场总线监控系统，其构成主要分为总线控制器、主控制器、现场IO从站三大部分，还包括现场仪表、设备等。在应用现场总线的基础上，对各类作用不同的设备之间实现有效连接，可以使一个整体的控制系统得到有效行程[4]。当中，若其中单独的设备出现问题，系统做出相应的反映，能够使别的设备避免受到影响，还能够避免系统瘫痪，进而使整体系统运行的稳定性及安全性得到有效保证。此外，和远程监控设计方法比较，现场总线监控设计方法的优势更为突出，可使辅助设备及相关器件的数量减少，针对性强，能够在电气自动化控制当中展现出非常重要的价值功效。

2基于智能技术的电气自动化控制系统设计要点分析

如前所述，对电气自动化控制系统设计的各种方法均有了一定程度的了解。而从电气自动化控制系统设计的优化及完善角度考虑，还有必要重视智能技术在其中的合理科学应用。总结起来，基于智能技术的电气自动化控制系统设计要点具体如下：

2.1在控制层功能设计的应用要点

基于现场总线监控系统架构当中，主要分为三个功能层，即：控制层、通信层、间隔层。其中，在控制层功能设计中，通过智能技术的应用，主要设计的要点包括：（1）数据采集及处理功能。利用现场测量、控制单元采集等方法，完成相关信息的采集；同时，检测事件信息、故障信息、信号及超限信息等，然后做出准确、科学的预处理；此外，针对数据库相关信息，比如模拟量信息、数字量信息、脉冲量信息等，使实时更新操作得到有效完成[5]。（2）监视功能。主要对电气设备的相关运行参数、运行状态进行实时监控，在智能技术的支持下，通过图像方式显现，然后存储在数据库当中。对显示的图像数据，可实现每秒实时更新，相关操作工作人员利用鼠标设备能够对监视图像进行随时调用。而对于用户，则经工程师工作站，可实现对图像的编辑、调取，并进行相应操作。此外，基于监视功能模块，可发挥文本输出功能，并可通过矢量汉字字库的使用，展现动态棒型图、动态曲线等图标编辑功能，在生成与编辑相关表格的基础上，进而使数据计算、模拟显示、打印输出等操作效率得到有效提升[6]。（3）控制功能。其控制功能主要体现在两大方面：其一为控制室控制；其二为手动控制；同时，控制室控制与手动控制之间可以实现互相切换。对于操作工作人员来说，可通过控制室控制功能的应用，输入相关指令，进而使断路器、隔离开关等进行合分闸操作得到有效实现。同时，还可实现电源切换操作，使正常/异常的摘要：本文以电气自动化控制系统设计方法为切入点，进一步分析基于智能技术的电气自动化控制系统设计的具体要点，希望以此执行结果报告有效生成，进一步在显示端呈现。此外，如果系统控制层运行停止，可利用配电柜操作设备，可实现对厂用电源的有效控制。（4）接口功能。在继电保护装置、机组故障录波装置、直流系统当中，均具备接口功能，同时还包括AVR、UPS、DCS以及SIS等相关接口功能，主要以串口、TCP/IP协议等通信接口方式为主。此外，还包括了LCD液晶显示器、键盘、打印机等人机接口；相关操作工作人员可经网络进行调用操作及运行管理，并实现数据库管理，从而达到控制系统的作用[7]。（5）报警功能。配置的音响报警装置，进行各告警等级的设置，不同等级的报警声音不同，在数据异常的状况下，通过监视图像能够将报警颜色显示出来，然后闪烁，并将报警声音发出来，对操作技术人员起到警醒的作用。相关操作技术人员将报警问题解决之后，作出确认操作，使数据显示恢复正常。

2.2在通信层功能设计的应用要点

在通信层功能设计中，需明确通信子站为智能前端设备，主要功能包括：其一，数据采集功能；其二，通信功能，可以实现对单元设备的监视及管理。与此同时，利用若干通信接口，比如互联网通信接口、Profibus通信接口等，保证通信子站可以与别的智能前端设备间实现高效的通信交流。处于通信子站当中，通过冗余配置模式的应用，各个智能前端的网络选用冗余配置网络，且通信子站处于正常运行的情况下，能够基于现场前端设备中针对所需信息进行高效查询。如果前端设备故障问题发生，或出现保护动作，通过通信子站，能够第一时间对站控层传输故障信息数据或保护动作信息，进一步做出合理科学的决策。除此之外，基于配电装置智能前端设备当中，将智能仪表安装在框架开关当中，然后在电动机回路中采取马达控制器，以此为通信层各大功能的发挥提供有效设备支持。

2.3在间隔层功能设计的应用要点

将智能技术应用到电气自动化控制系统的间隔层功能设计当中，需把控的要点包括：（1）机组功能与公用系统测控装置功能。基于系统当中，对于相关信息，包括发变组信息、启备变开关量信息、模拟量信息以及电度量信息等，均可以对各自配置的测控装置进行采集；其中，1台发变组均配置1台测控装置，每2台公用系统均配置1台测控装置，测控对象较多，涉及：其一启备变220kV断路器；其二，隔离开关；其三，接地刀闸等[8]。（2）综合测控保护装置。在电厂电气自动化控制当中，6kV综合测控保护装置属于非常重要的构成部分，在严格控制此装置的基础上，能够使电厂电气自动化系统运行的可靠性及安全性得到充分有效的保证。与此同时，在实现自动化控制的基础上，能够使不同的保护动作得到有效实现。通常，其保护方法主要有三种：其一，为真空开关回路保护；其二，为F-C回路保护；其三为差动保护。一方面，以其中的真空开关保护为例，在短路保护（正序速断保护）中，发出跳闸的瞬时动作保护；在不平衡保护（负序过流）中，发出跳闸的延时动作保护；在接地保护中，发出动作信号或切换至跳闸保护；在低压侧反时限零序过流保护中，发出跳闸的延时动作保护；在温度的跳闸中，发出跳闸的延时动作保护；此外，还包括温度报警、装置故障报警等保护动作。另一方面，在F-C回路保护当中，对于过电流保护，发出跳闸的延时动作保护；对于接地保护，发出动作信号或切换至跳闸保护；对于断相保护，发出跳闸动作保护；对于低压侧反时限零序过流，发出跳闸延时动作保护；对于熔断器三相熔断保护，发出跳闸的保护动作；对于温度的跳闸，发出跳闸的延时动作，此外还包括温度报警、装置故障报警等保护动作。此外，在差动保护当中，主要有比例制动差动保护和CT断线保护，且主要发出跳闸的保护动作[9]。（3）智能采集单元功能。在6kV综合测控保护装置的智能采集单元当中，采用的芯片性能较好，同时可确保系统在运行期间的稳定性及安全性，进一步使智能采集的功能有效展现出来。

3结语

综上所述，电气自动化控制系统设计，对电气自动化控制可靠性及安全性的提升有着非常重要的支撑作用。需掌握电气自动化控制系统设计的相关方法，包括集中监控设计方法、远程监控设计方法、现场总线监控设计方法等，并结合系统的实际情况，合理科学地选用这些方法。此外，还有要重视智能技术在电气自动化控制系统设计中的应用，通过智能技术的应用，使所设计的系统的控制层、通信层、间隔层三大功能充分展现出来，进而促进电气自动化控制系统运行可靠性与安全性的全面提升。

参考文献

[1]牛丽.基于智能技术的电气自动化控制系统设计与分析[J].黑龙江科学,2021,12(06):112-113.

[2]程玮.电气自动化控制系统中的人工智能技术[J].电子技术与软件工程,2021(03):115-116.

[3]张梦丽.矿山电气自动化控制系统设计中人工智能技术的应用[J].世界有色金属,2020(22):21-22.

[4]杨丰越.矿山电气自动化控制系统设计中人工智能技术的应用[J].冶金管理,2020(17):77-78.

[5]陈志国.基于智能技术的电气自动化控制系统研究[J].工程技术研究,2020,5(16):105-106.

[6]姜盈盈.基于智能技术的电气自动化控制系统[J].科技创新与应用,2020(18):80-81.

[7]赵忠杰.电气自动化控制系统中的人工智能技术[J].智能城市,2020,6(10):15-16.

[8]雷震.基于智能技术的电气自动化控制及实现分析[J].电子制作,2020(10):69-70+62.

[9]徐小云.人工智能技术在矿山计算机电气自动化控制系统设计中的应用研究[J].科技资讯,2020,18(09):5-6.

作者：崔彪 单位：河北化工医药职业技术学院机电工程系