工业电气工程中的自动化控制技术分析

2014-07-16冯庆新

科技视界 2014年13期

冯庆新

（通用能源风电设备制造〈沈阳〉有限公司，辽宁沈阳 110000）

0 前言

随着社会的快速发展，我国的工业电气工程也得到快速的发展。由于电气控制具有准确度度高、快速、操作频率低、信息量小、对象少等方面的优势，通过采用电气自动化控制技术，能够实现工业电气工程的监视、控制和操作在少人或者是无人的参与的状况下，按照既定的程序或者计划自动的运行，显著的改善劳动条件，提高工业电气工程的劳动生产率、运行的经济性以及工作的可靠性，将人从繁重、危险的工作环境中解放出来。

1 工业电气工程中自动化控制技术的主要方式

1.1 远程控制方式

工业电气工程中电气自动化控制系统中采用远程控制方式，能够节省材料、提高可靠性、减少安装费用、结余大量电缆，并且能够进行灵活的组合。通常状况下，常见的现场总线控制技术，例如Lonworks总线或者CAN总线等的通讯速度相对较低，但是由于工业电气工程的通讯量相对较大，因此，远程控制方式不适用于大型的电气自动化控制的建设，通常只适用于小型系统监控。

1.2 集中控制方式

集中控制方式的优点在于设计方便，便于对系统维护。但是，由于集中控制方式将所有系统的部分功能集中在一个处理器上进行处理，给处理器的运行带来了沉重的负担，这样就会导致系统处理的速度明显降低。此外，由于电气设备都在监控的范围，随着电气设备的不断增加，其监控对象也在不断的增加，会导致电缆数量的增加以及主机冗余的下降，这样长距离的电缆导入会干扰整个系统的稳定性，并且还会增加成本的投入。在实际的运行过程中，断路器的连锁与隔离刀闸的操作闭锁采用硬接线的方式，由于隔离刀闸的接线为二次接线，该种方式相对复杂，辅助接点经常不准确，查线也相对不方便，这样不但造成设备无法操作，还增大了电气工程的维护工作，导致在传统或者查线过程中由于接线的复杂性存在失误操作的可能性。

1.3 现场总线控制方式

随着科学技术的快速发展，对现场总线以及以太网进行深入的研究，并且逐渐的被应用在工业电气工程的电气自动化控制中，并且取得了显著的效果，积累了大量的运行经验，这些技术的应用和发展对实现电气的自动化控制具有十分重要的作用。现场总线控制方式具有明确的目的，能够有针对性的对电力自动化系统进行设计，根据间隔的实际状况，对不同的间隔进行相应的设计。此外，现场总线控制技术不但具有远程控制的特点，还能减少大量的模拟量变送器、端子柜以及间隔设备等，通过和监控系统的连接，还能够进行智能安装，显著的节省了控制电缆的使用量，节约了大量的生产成本以及安装维护工作。由于各个装置的功能都是相对独立的，当某个装置发生故障时，将不会导致整个系统瘫痪，通过网络连接能够进行灵活的组合，这样显著的提高了整个系统的安全性和可靠性。由于现场总线控制方式具备的这些优点，致使其被广泛的应用在工业电气工程的自动化控制系统中。

2 强化工业电气工程中的自动化控制技术管理

2.1 电气工程的数字化控制

随着社会和科学技术的快速发展，电气工程运行与检测管理的数字化发展，已经成为工业电气工程管理的重要项目。电气工程控制的数字化具有科学性、精确性以及快速性等一些列的要求，由于其操作还具有一定的危险性，因此需要专业的技术人员进行操作。近年来，数字化技术不断的被应用到工业电气工程中，并且在实践中取得了良好的效果，电气工程的数字化建设已经成为电气工程管理的重要内容。

2.2 电气自动化的系统处理

电气自动化系统在电气方面主要是通过选择合适的抗干扰措施、传输信号屏蔽以及设备接地信号处理等措施，实现了工业电气工程的操作维护方面、故障少，对保证系统的稳定运行具有十分重要的作用。在选择设备时，应该选择经过长期验证，性能依然稳定、可靠的设备来适应工业电气工程现场恶劣的环境，以此保证电气自动化系统能够稳定的运行。此外，电气自动化的系统处理还能自动记录和分析电机的实际运转状况，根据以往的运行趋势判断电机的运行状态，判断其是否存在误差扰动，如若判断其存在误差扰动，系统自会发出警报，系统维护人员应该及时、准确的找出引起误差扰动的原因，采取相应的措施进行处理。

2.3 选用合适的自动化控制设备

自动化控制设备是工业电气工程中自动化控制技术的基础设施，自动化控制设备的运行状况直接影响整个电气工程自动化控制的安全性和效率。通常状况下，电气工程的自动化控制技术的设备通常分为三种：其一，控制处理类设备，其中包括处理器、控制终端等，控制中心通过控制处理类设备对电气自动化系统进行调整，及时的处理突发状况，保证系统能够正常的运行；其二，信息搜集传递设备，其中包括网络传输设备、系统运行监控设备以及电子信号转换器等，信息搜集传递设备能够对整个电气自动化系统进行实时的监控，并且能够将监控信息以图形化、数字化的形式反映给控制中心，实现控制中心对电气自动化系统中所有设备的实时监控；其三，作业类设备，其主要包括自动控制变压装置、磁型开关等装置，作业类设备的主要功能是实现稳压、变压、换闸、开关等一些列的电气工程操作，电气自动化控制系统的作业类设备能够适用于各种环境，特别是当外部环境出现积水、潮湿等危险状况时，自动化控制技术的作业类设备能够实现远程精确动作和控制，显著的降低了人工操作的危险性。

3 工业电气工程的自动化控制技术的发展趋势

Internet技术、以太网以及PC客户机/服务器体系结构等技术在工业电气工程中的应用，引发了电气自动化控制的多次变革，并且在市场驱动的作用下，IT平台和电气自动化控制系统逐渐的实现融合。Internet技术、Intranet技术以及多媒体技术在电气自动化领域的广泛应用，企业的管理层利用浏览器能够远程监控存储现场各个方面的数据信息，实现了对电气生产过程的远程、动态控制，及时、准确的掌握全面的生产信息。此外，随着视频处理技术和虚拟现实技术在工业电气工程中的应用，其能够实现人机界面与设备维护系统的自动化设计，软件的重要性不断的提高。