自动化控制系统汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇自动化控制系统范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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    中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2011)03-0013-02

    高炉自动化控制系统具有组成设备多、位置分散、设备间联锁关系强、设备运行环境恶劣、安全性可靠性要求高等方面特点,基于PLC的高炉控制系统,在考虑高炉炼铁系统特点和要求的基础上,充分利用了PLC可靠性高、性能优异、功能丰富、扩展性好、易于使用等方面的优势,给出了针对性强和个性化的解决方案。

    1、系统设计

    高炉控制是集机械、电气控制和计算机应用为一体的技术,采用以PLC为核心的,集中与分散相结合的自动化控制系统,系统由1个中央控制室和上料系统、高炉本体、热风炉、除尘等四个控制站组成,通过高速100Mbps光纤工业以太网进行数据通信,自动化过程监控系统的布局及网络结构如图1。料批控制程序及选仓配料控制、料流调节阀开度控制及溜槽倾动和转动控制为重点;料车卷扬、探尺卷扬、布料器倾动上料系统、热风、布袋除尘,既要满足基本工艺要求,还要满足设计提出的工艺要求。

    为了适应工艺操作,在各控制站设槽下及上料操作站、高炉本体操作站、热风炉操作站和布袋除尘操作站。所有的数字量输出点都采用继电器与外部设备进行电气隔离,模拟量输入输出信号都采用带光电隔离的模块。

    1.1 通信网络

    对于高炉自动化控制系统而言,自动化系统主要由二级控制系统和二层通讯网络构成。这样的系统布置也是为了在生产的过程中保证系统的完整性和合理性,确保系统自动运行。整个通信系统使用的是工业以太网,各个操作室都可以独立完成各自的任务,根据生产上的临时需要,各自独立的控制,每个操作台与中央控制室采用高速工业以太网连接进行信息传递,这样就可以真正的做到资源共享,互调数据等,同时构成了完整的过程监控系统。

    1.2 操作方式

    整个高炉的生产操作由各个操作台还有中央操作室相互配合完成。对于地面上的么个操作台实现集中手动、自动控制两种方式,其实最要的是进行工艺和电气参数的设定,运行方式的选择和开炉前后的一般操作等等,包括自动控制,软手动实现现场各电控设备的控制。每个操作台主要用于手动操作,并且在自动方式下实施人工干预。

    2、系统功能

    本文所介绍的高炉自动化控制系统是一个集顺序控制,过程控制,数据采集以及工况监视连带数据管理为一体的自动化控制系统。对生产上所用到的电动机和阀门等连带相关成套机电设备的开关量控制,包括各个部分的联锁起动,联锁关机,自动联锁控制,单步联锁控制,系统单步调试于一体。并在过程控制中数据的采集和处理(包括开关量和模拟量),带有完善的报警功能。开关量和模拟量报警的显示并有相关的记录和打印功能,针对生产上的历史曲线图、实时曲线图、电气仪表图和棒形图显示和打印。按照功能和结构划分,高炉系统分为四个分系统:槽下及上料控制系统、高炉本体系统、热风炉系统和除尘控制系统。

    3、系统特点

    高炉自动化控制系统,采用冗余的以太网络、PROFIBUS-DP总线网络将中心控制室计算机和PLC系统主站、PLC系统主站与远程I/O分站联系起来,构成一个分布式的控制系统,具体特点如下:

    3.1 高炉自动化控制系统完善、强大的功能

    支持冗余CPU配置,功能更强、速度更快。同时,配有品种齐全的功能模块,充分满足用户各种类型的现场需求。即使在恶劣、不稳定的工业环境下,依然可正常工作;无风扇设计提高了系统的可靠性;在运行过程中,模块可进行带电热插拔。

    3.2 高炉自动化控制系统冗余解决方案

    本文所介绍的高炉程控系统设计为冗余配置,其中包括电源冗余,CPU冗余,以太网络冗余,PROFIBUS-DP总线网络冗余等等。无论生产过程中哪个环节出现问题都可以不影响生产,也因此可以认为这个系统最大限度地保证了系统的可靠性以及安全性。

    3.3 高炉自动化控制系统集中管理、分散控制

    高炉控制系统设计为主站和远程两种模式,I/O从站的网络结构,并最终由系统主站统一管理系统内的设备,对于远程I/O分站而言,其功能只负责数据采集与设备驱动。这样的系统结构设计是十分合理的,既满足了系统设备间联锁关系强的要求,又满足了系统设备位置分散的要求。

    3.4 高炉自动化控制系统开放性

    高炉程控系统其实是一个开放性的系统。工业以太网、PROFIBUS-DP总线网络是目前应用最广泛和开放性最好的工业通讯网络,在各个行业都有广泛的应用,系统软件支持DDE、OPC、ODBC、SQL,同时提供了丰富的API编程接口,可以方便地进行系统扩展或与全厂辅控网、MIS和其他子系统进行无缝连接。

    参考文献

篇（2）

1 前言

日常工业生产中，多数生产设备都设有数字模拟控制系统，如，电动机、电磁阀、温度开关、产品计量、流量控制等，都是通过PLC自动化控制系统技术实现。可见，PLC自动化控制系统在工业领域中有着广泛的应用。

2 PLC自动化控制系统的设备选型

PLC主要是对工业设备的外部系统实现自动化控制，系统控制设备规模依具体情况而定，可能是单个设备、多个设备组合或者对工业设备的生产过程实现有效控制。市场上PLC自动化控制系统产品型号众多，不同类型PLC自动化控制系统适用不同范围。选购时，应结合生产实际情况，分析、统计出被控设备的数字量、模拟量并估算出内存，确保余量适度，同时，应综合考虑生产厂家的品牌形象、售后服务、技术保障、网络通信等因素，最终，选择性价比较高的PLC自动化控制系统机型。当前，国外知名的品牌有：德国西门子、日本的三菱、松下、欧姆龙，美国的通用，韩国的LG。国内自主品牌有：研华、研祥、合力时等。选购PLC自动化控制系统时，主要从以下几个方面考虑：.

2.1 结合实际，确定控制系统规模

选购前，应结合被控制设备的生产工艺流程、控制程度来确定所采购的PLC系统规模。通常PLC自动化控制系统按规模分为大、中、小三种。初等PLC控制系统主要适用于小规模生产，控制过程开关量为主，I/O点数不大于128 点的单个设备；中等规模PLC控制系统主要适用于生产过程较复杂，闭环控制且I/O点数在128—512 点范围之间的被控制设备；大规模PLC控制系统主要适用于生产过程规模大、自动化网络控制，I/O点数在512点以上被控制设备。

2.2 结合生产工艺要求，确定I/O 点类型

PLC系统的I/O点数和类型选择应根据被控制设备的生产工艺、复杂程度要求来决定。对PLC系统的适度估计，可节省成本。因PLC自动化控制系统的电流输出端所承载负载不同，设备电流输出选用材料也不同，恰当的电流输出对系统稳定运用有至关重要的作用。

2.3 选择适当的系统编程工具

PLC自动化控制系统编程工具主要分为三种：普通手持编程器，只对普通语句进行编程， “成本低、体积小、易调试”；图形编程器，采用梯形图编程方式， “易操作、成本高、图像直观”，适用于中小型PLC自动化控制系统；计算机编程，此种编程采用计算机同系统软件包相结合的编程方式，“成本高、不易调试”，但此方式效率最高，多用于中等和高等PLC自动化控制系统系统。

3 PLC自动化控制系统的设计

PLC自动化控制系统设计主要包括硬件设计和软件设计。

3.1 硬件设计

PLC自动化控制系统硬件设计主要包括电路的输入和输出两个部分。首先，输入电路设计。PLC输入电源通常在AC85—240V，适用面广泛，但为抵御外界干扰，通常都配装电源净化装置。此外，系统中的隔离变压器也可采用双隔离技术，以减小干扰。PLC自动化控制系统的输入电路电源所带负载应严格注意容量大小，同时作好短路保护准备，这对PLC的系统安全意义重大。其次，输出电路设计应结合生产实际需求，各种指示灯、变频装置采用晶体管输出，此种材质较适用于高频工作，如果PLC系统的输出频率为每分钟6次左右，则选用继电器方式输出，它具有“抗干扰、带负载能力强”的特点。如，PLC输出电路的电磁线圈为感性负载，如果断电时就会对系统电路产生电流冲击，所以，针对直流感性负载时并接结续二极管，能够有效吸收交流负载，保护PLC系统。三是抗干扰设计。近年来，晶闸管可控整流和变频调速装置的广泛应用为交流电网的带来了污染，同时也给PLC控制系统带来了一定的干扰，通常情况下，主要是采用隔离和屏蔽两种抗干扰措施。

3.2 软件设计

在PLC自动化控制系统软件设计中，好的设计思想是最为主要的。软件设计的主要根据系统控制要求将工艺流程图转换为梯形图，具体表现形式为程序编写。

一是系统的程序设计思想。通常情况下，软件程序设计结构形式分为基本程序和模块化程序。基本程序即可单独进行简单的生产程序控制又可以同其它和程序组合成模块进行复杂控制。基本程序主要有顺序结构、条件分支结构和循环结构等三种方式。模块化程序设计是将一个总体控制目标程序划分成多个进行不同任务的程序模块，然后逐一编写、调试，最终将不同程序模块组成完整的程序来执行总体任务。在PLC自动化控制系统中，多数设备都采用此种程序设计思想，因为系统中每个模块都是独立单元，单元之间又相互具有连接关系，容易修改，适用复杂控制要求的生产过程，极大地缩短了扫描时间。

二是系统的程序设计要点。系统控制的I/O点数分配应依据生产流水线从前至后的原则，将系统内的I/O信号数据汇总、集中编写地址，以便集中维护。系统的定时器、计数器不能够重复使用一个编号。此外，程序中大量使用的内部继电器或者中间标志位（不是I/O位），也须集中编址、分配，同时，列出I/O分配表、内部继电器的中间标志位分配表。

4 做好系统程序的调试工作

4.1 I/O端子测试

一是用手工方式对PLC系统输入端子逐一进行验证，端子指示灯点亮，表示正常；否则，应检查接线和I/O点。二是编写程序，系统输出电源正常的情况下，运用程序来检查系统中所有输出端子指示灯是否正常，端子指示灯点亮，表示正常，否则，应检查接线和I/O点。

4.2 系统调试

系统调试主要指按控制要求将系统的电源、外部电路与输入、输出端子连接好，并将PLC自动化控制系统同现场的外部设备连接好，然后在PLC系统中加载程序，并运行和调试。通常情况下，应将PLC控制单元的工作方式设置为正常运行，并保持充足的时间来发现问题、解决问题。在正式调试前，工作人员应将PLC系统控制系统的各项设备全面、彻底地检查，经确认无误后，方可加载外部电源。

5 小结

综上所述，在PLC自动化控制系统设计中，硬件设计最为主要，它直接影响着系统的安全和稳定，此外，对软件进行有效管理能够更好发挥硬件的功能，可见，PLC自动化控制系统是一项系统工程，只有反复设计和实践，才能够应用自如，在实际工作应用中起到良好效果。

参考文献：

[1]李琦，于永涛.浅谈PLC自动化控制系统抗干扰的措施[J].黑龙江冶金，2011（31）.

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摘 要：科学技术的不断发展，使得各种新的技术系统层出不穷，并在各个领域都发挥了重要的作用，其中目前人们热议的一个话题就是电气自动化控制系统，它对于提高生产效率，促进生产力的发展具有重要性意义，但是就一些传统的电气自动化控制系统来说，其连接和处理需要采用很多的连接线才能够实现，这不仅使得系统的建立需要消耗很多的人力、物力、财力，而且不利于统一管理，高效维护，各种故障短路等问题一直阻碍着系统的正常工作运行，给生产效率带来了影响.近年来，基于电气自动化控制化技术以及先进的计算机控制技术基础之上发展而来的PLC自动化控制系统也得到了迅速的发展，并积极运用于很多的领域，并在其中充当着重要的角色.在这种背景下，对于PLC自动化控制系统优化设计进行研究和分析具有重要的现实意义.

关键词 ：PLC；自动化控制系统；优化设计；探究

中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）01-0058-02

工业自动化的水水平是衡量一个国家生产发展、生产力发展水平的一个重要指标，它对于国民经济的发展具有重要的促进作用，电气自动化作为工业自动化的一个重要组成部分，因此电气自动化技术也是我们必须予以重视的关键技术之一.而基于可编程控制器基础上的PLC技术的产生与发展不仅大大提高了当然的电气自动化控制水平，更是克服了以往控制系统的很多缺点，解决了很多技术上的难题，带来了很大的便利，具有非常好的应用前景，值得推广和应用.为了更好的加强对于PLC自动化控制系统的了解，更好的发挥PLC自动化控制系统的积极作用，本文也从PLC技术和PLC自动化控制系统优化设计的基本论述出发，对于PLC自动化控制系统优化设计的主要内容进行了分析，希望给读者一定的启示.

1 PLC技术和PLC自动化控制系统优化设计的基本论述

1.1 PLC技术

我们常说的PLC技术，其实是可编程控制器的一种简称，它是在计算机技术基础上发展而来的一种新技术，本身其实也是计算机技术的一种表现，但是这种技术却为当前的电子自动化生产创造出了一种专业性很强的自动化的控制器，并且日趋成熟，在电气自动化控制中得到了不断地应用.尽管当前的PLC技术在原来的基础上得到了很大程度的发展和改变，但是我们仍将其定义为PLC.在一定的运行程序下，根据用户的不同需求，并通过相关的软件进行控制，按照既定的命令和顺序进行处理，进而实现对于电气自动化的控制.一般情况下，处理器在执行了一条又一条命令程序中徘徊.相比传统的电气自动化控制系统，PLC控制系统具有非常少的接线量，除了系统的输入、输出端需要进行接线以外，其他的线路一般都是不需要实际的线路进行连接的，而是仅仅通过相关的软件进行连接.另外这种系统所涉及到的信息获取、处理和存储都是按照既定的程序进行的，一般情况下是不需要进行调整和变化的.

和普通的计算机相比，PLC自动化控制系统的内部结构也包括电源、处理器、存储器以及相应的功能处理模块，每一个组成部分都是系统得以运行的基础，都对PLC的作用发挥十分关键.其中的电源组件更是控制系统的基础，它更是关键中的关键，一旦电源不能够正常工作，其他的一切功能都难以实现.另外处理器是系统的核心，主要负责数据的处理和相应信息的转化，它对于系统的作用主要体现在其强大的处理功能上.在复杂的电气自动化的控制环境下，个功能模块以及系统组件的相互作用、相互配合是进行自动化控制的重要保证.

1.2 PLC自动化控制系统优化设计的基本论述

对于PLC控制系统来说，每一种控制系统的优化设计都是为了满足被控制对象的基本工艺要求，都是为了更好的提高自动化控制水平和生产的质量和效率.但是在PLC自动化控制系统优化设计过程中，除了要按照一定的生产工艺要求以外，还应遵循一定的优化设计原则，以下将作简单的分析.

（1）要最大限度的满足被控制对象的基本工艺要求，这是优化设计的最基本原则.在对于PLC自动化控制系统优化设计之前，应该对于控制系统的基本用途和重要应用环境等进行必要的调查研究，并且搜集和整理相关的数据资料，通过这些准备工作与专业的设计人员形成一份详细的优化设计方案，同时还要协同各方面关系，积极解决设计过程中出现的问题.

（2）在不影响PLC自动化控制系统基本使用功能的前提下，要尽可能的对于优化设计方案进行优化，力求以更简单的设计达到最佳的控制效果，从而实现既经济合理又简单方便的优化设计方案.

（3）在控制系统优化设计的过程中，还应该始终保证安全、可靠这一条设计主线，保证PLC自动化控制系统效率和质量不断提升的过程中，还应该努力保证系统的使用安全和可靠.

（4）PLC自动化控制系统优化设计的主要目的就是提高生产效率，这个过程需要伴随着很多工艺和生产路线的的改进，其中在PLC容量的选择过程中，应该坚持和实际紧密联系在一起，合理确定容量，应该留有适当的余地已被日狗优化改造使用.

2 PLC自动化控制系统的优化设计

2.1 PLC自动化控制系统的硬件设计

硬件设计是自动化控制系统优化设计的一个重要环节，同时也是保证PLC自动化控制系统安全可靠运行的重要组成部分，硬件设计主要包括输入电路设计和输出电路设计以及抗干扰设计三个部分，以下也将作简单的论述和分析.

2.1.1 PLC控制系统的输入电路设计分析

对于PLC自动化控制系统的输入电源来说，供电电源的电压一般是AC85-240V，这种供电电源的适应范围比较广，因此应用也比较多.而为了更好的减少外界环境对于电源的干扰，我们应该在电源上面安装必要的电源净化原件，其中最主要的则是电源滤波器以及隔离变压器.而在隔离变压器的使用过程中，我们可以引入双层隔离技术，这样可以通过屏蔽层的减少高低频脉冲干扰.对于输入电路的设计，一般采用DC 24V的输入电源，但是如果电源带有负载时，一定要注重电源的容量，同时要做好电源的短路防护的准备工作，这对于保障系统的正常安全运行是非常重要的.另外，一般情况下输入电源的容量是输入功率的两倍以上，在设计时还应该在电源之路或是适当位置安装专门的熔丝来保证电路的安全.

2.1.2 PLC控制系统的输出电路设计

在输出电路设计时，首先应该根据基本的生产工艺要求，做好相关的电路设计准备工作，其中的输出电路所需要的各种指示灯以及变频器的控制和调速应该使用晶体管进行输出，特别是频率过高的PLC控制系统更是需要晶体管作为支撑.而当频率过低时，我们则首选继电器作为输出，不仅设计简单，而且也可以提升系统的负载能力.另外对于一些带有输出带电磁线圈的输出电路来说，为了防止浪涌电流的冲击，在设计时应该在直流感性负载的旁边接上续流二极管，它可以吸收浪涌电流，达到有效保护PLC的目的.

2.1.3 PLC控制系统的抗干扰设计

科学技术的不断发展和工业自动化程度的不断加深，如何更好的降低外界因素对于PLC的干扰，已经成为了优化设计PLC自动化控制系统的重要内容.目前晶闸管以及变频调速设置的广泛应用在带来系统功能不断强化同时，也带来了更多的污染以及相关干扰问题，而控制系统的防干扰设计也是我们优化设计时必须解决的问题.对于PLC控制系统的抗干扰设计，一般主要采用以下三种抗干扰方式.

一是隔离，隔离是解决干扰的最直接方式.由于PLC自动化控制系统中的高频干扰都是由于原副边绕组之间的分布电容耦合而成的，因此我们可以直接采用1:1的超隔离变压器对于高频干扰进行隔离，以此来达到抗干扰的目的；二是屏蔽，屏蔽是阻断干扰源传播的抗干扰方式.对于PLC控制系统来说，可以将其直接置于金属柜之中，金属柜可以对静电和磁场起到很好的屏蔽作用；三是布线，这是分散干扰的重要方式，比如将原来的强电动力线路以及弱电信号线进行分开走线，这也可以起到良好的抗干扰效果.

2.2 PLC控制系统的软件设计

在进行硬件设计的同时可以着手软件的设计工作.软件设计的主要任务是根据控制要求将工艺流程图转换为梯形图，这是PLC应用的最关键的问题，程序的编写是软件设计的具体表现.在控制工程的应用中，良好的软件设计思想是关键，优秀的软件设计便于工程技术人员理解掌握、调试系统与日常系统维护.PLC控制系统的程序设计思想.由于生产过程控制要求的复杂程度不同，可将程序按结构形式分为基本程序和模块化程序.基本程序既可以作为独立程序控制简单的生产工艺过程，也可以作为组合模块结构中的单元程序.把一个总的控制目标程序分成多个具有明确子任务的程序模块，分别编写和调试，最后组合成一个完成总任务的完整程序，这种方法叫做模块化程序设计，这种设计思想和方法对于系统的软件设计作用极大.

3 结束语

PLC是一种专门在工业环境下的电子操作系统，能够在无任何保护措施的工作情况下使用.但是当其工作环境过分恶劣或者充满了电磁干扰的时候，程序便会出现运行错误，这将导致设备失灵乃至殃及整个系统.这将要求厂家提高PLC控制系统的稳定性和可靠，提高控制系统的抗干扰能力另一方面设计、安装和使用维护也要多加重视，多方合作消除干扰.由此对于PLC自动化控制系统进行进一步优化设计也显得尤为重要.PLC控制系统的优化设计作为一项系统性非常强的系统化工程，其影响因素也是多方面，而要想实现最优化的设计和改进还需要在反复的实践和设计的过程中不断地进行总结和优化.本文主要是从系统硬件设计和软件设计两个方面对于控制系统的优化进行分析的，其中很多都是在工作中总结出来的经验，仅供大家参考.

参考文献：

〔1〕高尚军,高杰.PLC自动化控制优化探析[J].科技传播,2013（09）:29+4.

〔2〕王玉铎.PLC自动化控制系统优化设计探究[J].中国科技投资,2013（Z4）:111.

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引言

伴随煤炭产业近年来的飞速发展，煤矿现代化程度不断增加，而这一成果的达成则同大量自动化电气控制系统的应用密不可分，譬如井下瓦斯涌出量的监测、井下通风状况测量、井下水泵的控制等。正是通过这些电气自动化控制系统的应用，井下工人工作环境得以改善的同时其工作强度也得以显著降低。但随着电气自动化控制系统应用的不断增多，如何对其系统构建开展有效的优化，从而降低系统构建成本，并提升系统运行的稳定性，成为进一步推动煤矿企业良性发展的必要举措。

1电气自动化系统设备选型优化

现阶段，市场上各类用于电气自动化控制的PLC（可编程逻辑控制器）系统种类繁多，不同种类与品牌其应用性能上也存在一定的差别，因此在进行电气自动化系统设备选型上应对下述问题进行充分考虑。

1.1明确矿井电气自动化系统规模

构建矿井电气自动化系统时必须立足矿井自身实际，明确自身系统规模后，再进行相应的设备型号选择。以常见的西门子PLC系统为例，当仅仅对井下瓦斯涌出量进行监测时，适宜选择SIEMENS-S7-200等各类微型PLC控制系统；当需要监测矿井井下水文变化进而调控水泵房设备运行状态时，由于涉及较为复杂的逻辑与闭环控制，适宜选择SIEMENS-S7-300等中型规模PLC控制系统；当电气自动化系统用于对整个井下安全作业生产进行综合监控，并实时针对井下作业进行安全管理时，系统需要涉及通讯、智能监控和监测等多种功能，因此适宜选择SIEMENS-S7-400等大型PLC控制系统[1]。

1.2明确I/O点类别

进行电气自动化控制系统构建时，应依据系统实际使用需求和被控制对象通知难易程度，对I/O（输入输出端口）点的类别及数量进行选择，并制作相应的使用清单，同时根据系统控制量，提前预留一定的软硬件余量，避免浪费的同时对设备后期扩容进行一定的预估。此外，还需依据井下生产作业实际用电情况，对各电气设备输出点频率进行明确，进而对输出端所采用的装置类型进行确定。

1.3编程工具的适当选取

就现阶段电气自动化控制系统应用而言，其主要编程工具类型有手持编程器、图形编程器与计算机软件编程器等几种类型。其中手持编程器仅能通过有限的预设语句表进行编程操作，不仅效率低下且适用范围相对狭窄，只能满足简单操作的微型PLC编程需求；图形编程器运用梯形图进行编程操作，具备直观简洁的特点，能被运用于中型PLC编程；而采用计算机软件编程则是最为高效、简洁的方法，不过受限于计算机软件开发难度大、成本高，同时难以进行现场实际调试，因此仅被应用于矿井大型PLC控制程序构建中。有鉴于此，在编程工具的选择上，矿井必须结合自身实际，从经济优化与使用优化的双重角度出发，选择适宜的工具进行编程作业[2-3]。

2电气自动化系统设备架构优化

2.1硬件优化

硬件架构作为矿井电气自动化控制系统的基础核心之一，其结构的良好与否同整个系统的安全、稳定有着密切关系。所以，应对其进行优化改造，具体从下述几点着手：a)输入电路优化。对于电气自动化控制系统输入电路的优化改造，应注意PLC供电电源多为80V~240V交流电，有着良好的宽幅适用性。不过考虑到井下作业环境的恶劣性及当前国内矿山供电环境的不稳定性，为确保整个电路输入系统具备良好的抗干扰性能，以维持整个电气自动化系统运行的持久、稳定，应对输入电路增设电源净化装置，譬如隔离变压器与滤波器等。以1:1的隔离变压器为例，其能借助双隔离技术，将变压器初级和次级两级屏蔽层由电气中性点接地，从而实现对脉冲干扰的有效屏蔽；b)输出电路优化。针对电气自动化系统输出电路的优化，应结合矿井实际，使用晶体管对各类标示与调试设备进行输出，以确保其有效适应设备的高频动作，并增加电路反应效率。以井下水泵机房电气自动化控制为例，当PLC控制系统输出频率为6min1次时，可选用继电装置进行输出，以确保电路结构简明的同时具备良好的抗干扰性能。不过，PLC系统在携带有感性负载进行输出时，当发生断电时极易形成浪涌电流导致其芯片的损毁。对此，应在其它电路并接续流二极管，以便能对浪涌电流进行吸收，避免其对芯片造成损害[4]；c)抗干扰优化。实现井下电气自动化控制系统对外界干扰的有效抵抗也应是其日常管理的要点之一。由于井下作业环境相对恶劣，电气自动化系统抗干扰性的提升也势在必行。通常采取下述几种方式：(a)借助隔离变压装置抵抗干扰，鉴于电网中的干扰多源于绕组将电容耦合导致，适宜选用1:1的的变压装置，并使中性点通过电容进行接地；(b)布设金属外壳实现对整个系统的电磁屏蔽，同时金属外壳还可充当接地端，有效实现对静电、电磁脉冲和空间辐射等外界干扰对系统运行的负面影响；(c)优化布线，借由将强弱电力线路的分隔布设，并采用双绞线屏蔽电缆充当信号传输线，从而起到有效的抗干扰功效。

2.2软件优化

软件作为电气自动化运行控制的核心所在，其优化程度对于整个系统优化后工作效率的提升有着直接性影响。通常来说，软件的优化改良应同硬件设施的优化同步开展，其具体内容可分为以下几点：a)软件结构优化。对于软件设计而言，其分为模块设计与基本程序设计两大类。对于井下生产作业而言，电气自动化系统运行时必须实时根据矿井生产状况进行调控，所以适宜选用模块化设计，从而为后续功能拓展提供便利。首先，将整个电气自动化控制系统控制对象划分为多个子任务模块，随后对不同模块进行单独编写与调试，最后再将单独的各模块整合成为完整的一个程序。通过这种设计方式，整个矿井的自动化电气控制系统便能依据井下生产实际情况进行实时的快速调节，确保整个系统始终运行的高效、高质[5-6]；b)程序设计过程优化。对于程序的优化而言，其核心要点便是实现I/O节点的最优化分配，依据井下生产状况对I/O节点井下按需分配的同时，对各个I/O节点的控制尽可能实现集中调控，以便于后期维护作业的开展。与此同时，还应对系统中各定时与计数装置进行统一编号，从而更好地推动系统运行效率及可靠性的提升。此外，为进一步增加系统运行速度，在控制系统的逻辑设计上应秉承简洁明了的基本原则，方便指令编写输入的同时尽可能降低所占内存。而对于PLC芯片中的各类触点，则可通过合理设计进行多次的重复使用，而无需借助复杂指令降低触点使用频率。譬如，井下瓦斯监测装置的开启/关闭通过一个按钮来实现控制，就能通过二分频以达成。通过这种方法，整个电气自动化控制系统中I/O节点使用量可明显降低，实现资源节约与系统运行效率提升的双赢。

3结语

伴随现代科技的突飞猛进，电子技术日益在煤矿生产中获得广泛应用，并对矿井生产效率的提升起到良好推动。不过，鉴于矿井电气自动化控制系统实现方式的多种多样，其不仅适用环境存在极大差异，同时运行效率与运行成本也各不相同。所以，煤矿在进行自身电气自动化控制系统的构建时必须立足自身实际，积极创新系统设计方法，优化系统设备选型与整体架构，从而在降低运行成本的同时实现控制系统运行效率的提升，进而为矿井的长久可持续发展及现代化建设提供助推力。

参考文献：

［1］张红梅.电气自动化的改进方法实施策略研究［J］.煤，2015(1)：69-70.

［2］李养明.煤矿电气自动化控制系统应用优化分析［J］.山东煤炭科技，2015(7)：105-106.

［3］张悦，王玲.煤矿提升机电气控制系统优化设计［J］.煤矿机械，2013(11)：246-248.

［4］刘学成.金桥煤矿井下排水系统优化［J］.煤矿安全，2016(2)：127-129.

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引言

电气自动化控制系统已经深入煤矿生产的每一个环节，并取得良好的应用成果。煤矿生产离不开数字处理与风险预测，这需要专业的控制装置，而嵌入式PLC自动电气控制系统能够适应各种恶劣环境，因此在煤矿工业领域得到十分广泛的应用。本文立足于煤矿电气自动化系统，深入研究优化电气自动化控制系统的方案，从而提高系统的稳定性。

1煤矿电气自动化控制系统

1.1参数测量与控制

就电气控制系统而言，温度控制、矿井水泵的开合控制都是其核心内容，将直接反映煤矿的电气设备的运行情况，因此优化电气设备的控制系统对于煤矿的生产工作具有十分重要的意义。通常情况，测量设备的热电阻作为对应的传感器都能保持清晰的传感功能，需要注意的是，要将传感器的温度保持在100℃以内[1]。通过将温度信号转换为电压信号，最终实现闭环控制。电气控制系统在企业的日常煤矿生产工作中扮演着关键角色，可以借助监控层与网络连接，从而实现对瓦斯含量的计算、通风情况的检测、采集数据的工作，动态的对单元过程、设备进行控制。而管理监控层的应用主要是利用组态，采集数据信息，实现优化处理相关信息数据的目的。

1.2PLC控制器

PLC控制器作为自动化的控制设备能够用于煤矿生产电气设备的控制工作。煤矿生产电气控制系统主要采用PLC（可编程控制器）支持煤矿生产电气设备的整体运作。一般来说，自动化煤矿生产电气设备的PLC可编程控制器主要由CPU主站单元、数字量输出模块、拟量输出模块、特殊通讯模块、数字量输入模块及模拟量输出模块六大部分组成。主站单元CPU处理器增加了输出点，从而方便系统直接对煤矿生产电气设备进行控制，另外，在转速、频率方面拟量输入模块都有很大进步，不但能够用于采集信号，还能保证操作员用于多线操作。此外，扩展单元将煤矿生产电气设备分为上下部分，配置16点数字输出模块，从而增强电气控制系统对电气设备损坏报警系统等部分的控制，增加数字信号的交换频率，在低成本的基础上实现高性能的煤矿生产设备电子控制系统构成，控制执行元件工作的时序，从而达到理想的煤矿生产效果[2]。

1.3信息采集系统

采集信息是PLC的主要功能，作用于煤矿电气自动化控制系统核心部分。通过通讯模块，将矿井下情况的信号以参数的形式传送至可编程控制器中，并根据煤矿生产的电气设备的实际运行的情况进行风险评估，以便在突况发生时及时反馈给相关技术人员。另一方面，能够通过主从站之间的信息交换，实现人机交互的工作状态，不断将运行信息以声光的方式发送，可以进行连锁保护，这是电控系统本身具有的一个重要功能[3]。1.4电磁阀在煤矿生产作业之中，所使用的电磁阀可以通过进气系统划分为两类，分别是耐腐型电磁阀及普通型电磁阀。由于煤矿作业的工作环境相对复杂，存在着大量腐蚀性物质，这些腐蚀性物质会影响煤矿生产电气设备的正常使用。如何提高煤矿生产电气设备的抗腐蚀性成为业内关注的焦点。耐腐型的电磁阀通常用四氟乙烯制成，具有成本低廉、抗腐蚀性强的特点，因此被广泛应用于煤矿生产作业的进气系统中。

2煤矿电气自动化控制系统构架的优化

2.1硬件部分的优化

电气自动化控制系统的硬件部分是煤矿电气自动化控制系统的核心部分，直接影响煤矿电气自动化控制系统的稳定性，与煤矿生产的效率息息相关，因此加强硬件部分的优化，对于煤矿电气自动化控制系统的构架具有十分重要的意义。在设计煤矿电气控制系统硬件时，应当从系统输入电路入手，考虑煤矿井下工作条件较为恶劣，而PLC供电的电源一般是交流电，在80V～240V之间，因此为保证电气自动化控制系统正确运行，需要选择宽幅、适用的输入电路。此外，考虑到煤矿井下工作对自动化控制系统的信号具有一定的干扰，因此为了保证电气自动化控制系统正常运行，要适当增强系统输入电路的抗干扰性能。采用隔离变压器能够增大变压器的初级线圈屏蔽层与刺激线圈屏蔽层的接触面积，有效减少矿井下面的脉冲干扰。调整输入电路的荷载量也是避免短路操作的重要手段，一般来说，如果系统输入电路存在过载的情况，会直接导致系统无法正常运行，影响煤矿电气自动控制系统正常工作。除了优化系统输入电路，还要优化系统输出电路，采用晶体管输出是输出电路的重要优化方面，一方面，采用晶体管进行输出能够适应高频动作，并且晶体管的抗干扰能力较强，能够保证电路不受其它信号的干扰。另一方面，以煤矿的水泵机房为例，使用晶体管进行输出能够有效简化输出动作，避免PLC芯片在使用过程中损毁。

2.2软件的优化设计

软件是整个系统运行的核心，因此加强软件的优化设计，能够有效提高煤矿电气自动化控制系统的运行效率。一般来说，煤矿电气自动化控制系统的软件优化设计可与硬件的优化设计同时进行，一方面，软件优化设计与硬件优化设计同时进行，能够保证煤矿电气自动化系统的同步性。另一方面，软件优化设计与硬件优化设计同步进行，还能有效避免设计中不兼容的情况发生，从而提高煤矿电气自动化控制系统的稳定性与合理性。煤矿电气自动化软件设计的核心在于将软件设计转化为梯形图，将软件设计分为软件结构的优化设计与软件程序的优化设计两个步骤。煤矿电气自动化控制系统的软件部分，与常规电气自动化控制系统别无二致，然而在模块化设计的过程中，煤矿电气自动化控制系统的软件部分与常规电气自动控制系统的软件设计就截然不同了。由于煤矿电气自动化控制系统的模块化设计是后续功能拓展的关键，因此初始设计时，要根据煤矿日常任务进行设计，在同一的系统下将任务分为多个子任务模块，然后再进行统一调试，最后将其组合成一个完整的程序。因此相关设计人员要深入调查煤矿作业的流程，并根据实际生产要求优化煤矿电气自动化控制系统软件部分的结构设计，提升煤矿电气自动化控制系统的日常运行效率。

2.3抗干扰优化设计

系统的抗干扰设计是煤矿电气自动化控制系统必须考虑的问题，由于煤矿工作环境较为复杂，井下作业工作环境十分恶劣，因此加强煤矿电气自动化控制系统抗干扰优化设计十分必要。电磁脉冲是系统芯片的天敌，一旦电磁脉冲超过可承受的范围，会引起系统崩溃。因此抗干扰优化设计主要针对防腐与防信号干扰两个方面来探讨。加强电气控制集装箱、配电箱的防腐处理，是防止电机出现故障、保证煤矿生产的电气设备正常运行的保障。可以通过防腐处理技术，将电气设备的转轴与外壳进行清理维护。此外，防腐涂料的应用也是加强电气控制技术的重要手段，相关工作人员需要针对容易生锈的控制集装箱的外壳进行防腐处理，从而保障煤矿生产的电气设备内部元件的稳定性。在电气基础设施与控制集装箱的安装工作中，要求相关工作人员考察安装地点的施工条件，从而按照有利于电气设备控制的方向进行整体布局，一定程度上能够提升电气设备对煤矿生产作业的整体调控能力。而采用隔离变压器抗干扰能够有效规避电磁脉冲对系统芯片的损坏，保证煤矿电气自动化控制系统的稳定性。此外，采用金属外壳也对电磁脉冲起到一定的屏蔽效果，可将PLC控制装置置于金属质地的工作柜中，能够屏蔽大多数电磁脉冲及空间辐射，保证煤矿电气自动化控制系统正常运行。

3结语

随着电子技术发展，电气自动化控制技术在煤矿生产中得到广泛应用，也促进煤矿生产效率的提高。然而，如何对煤矿电气自动化控制系统进行优化设计，还需要设计人员不懈努力，进行反复设计与实践。

参考文献：

［1］刘琴.煤矿电气自动化控制系统的优化设计［J］.中小企业管理与科技(下旬刊)，2013(11)：281-282.

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中图分类号：TU3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）36-0443-02

0、引言

伴随着计算机技术的快速发展，基于计算机操作平台的电气自动化控制系统得到了迅速发展，其在提高设备运行效率、保证设备使用效果以及实现设备的远程控制等方面发挥着重要作用。因此，探讨电气自动化控制系统的应用领域以及控制系统设计方法、发展趋势等，对于拓宽电气自动化控制系统的应用范围，提高设备的运行效率具有重要作用。

1、电气自动化控制系统的具体应用

当前，电气自动化系统已经应用到各行各业中，其对于保证电气设备的正常使用，提高设备的使用效率有积极意义。下面将以发电厂电力系统为例，探讨电气自动化控制系统的具体应用。

1.1 数据采集与数据处理功能

计算机数据采集与处理，就是将计算机作为基本处理系统，通过其输入、输出与处理三个系统，实现搜集电厂各个生产设备的相关参数、分析各个运行参数、确认参数设备的运行状态功能。在此基础上，通过电气动作、异常报警、报表打印以及事故记录等方式输出处理结果，最终达到对电厂电气部分进行控制的目的。

1.2 生产设备的运行控制功能

在现代机械设备的控制工作中，大部分的生产设备都已经基本实现独立的电气控制。以电厂的汽轮机为例，传统的汽轮机采用液压回路控制系统进行控制。随着现代液压控制技术的提高以及电液控制技术的发展，对汽轮机设备、电气元件以及电液转换设备的持续更新，尤其是高压抗燃油伺服机构的使用，使得电液比例控制能够很好的与汽轮机的机械性能匹配起来，达到对设备转速、功率、级后压力进行控制的目的。

还是以汽轮机的控制为例，从盘机开始，通过冲转、暖机、升速、切换、并网、符合加载等一系列措施，直到能够正常发电为止。汽轮机的电液控制系统参与到电网的一次调频当中，根据电网的负荷需求对其发电功率进行动态改变。不但确保了机组的正常运行，而且有效的延长了汽轮机组的使用寿命，在保证汽轮机组正常发电的同时，提高了机组运行的经济效益。

1.3 设备运行状况监控功能

随着现代大型机电设备在生产领域中的广泛应用，其逐步向高速、大功率、高精度的方向发展，这也给其控制系统带来了新的挑战。在实现对设备的控制之前，其首先需要了解设备的实时运行状况，这就需要控制系统具有实时监控能力。

依然以电厂汽轮机为例，随着汽轮机机组功率的增加，控制系统需要控制的仪表数目也在不断增加，控制系统在控制过程中需要对这些仪表进行监控，以获得机械设备的运行数据，得到其运行状况。当前，主要的监控数据包括设备的转速、位移、偏心度、膨胀量以及振动等，然后通过连锁控制的方式对设备进行保护和监视，确保了整套系统的安全性。

1.4 其他应用功能

除了上述的相关应用之外，电气自动化控制系统还涉及到主设备的旁路系统控制、主机械设备的协调等功能。其主要功能在于确保输入与输出系统之间的平衡，使得电气控制系统得以控制各种驱动类型的机械设备。

2、几种典型的电气自动化控制系统

面对各种不同形态的被控制设备，电气控制系统在控制过程中需要采取针对性的控制措施才能够对机械系统进行控制。因此，在电气控制系统的实际使用过程中需要采取对应的方式对控制系统进行设计，以提高控制系统的适应性。

2.1 集中监控式控制系统

该种监控方式的优点在于其运行与维护过程相对简便，而且对控制中心的防护性要求不高，可以通过较为简单的方式就能够完成系统设计。但是，因为采用集中式控制系统时，其将整个系统的各个功能集中到了一个处理器中进行处理，使得控制中心的处理器变得十分繁重，直接影响到了系统的处理速度，从而导致系统的响应速度下井，影响控制系统的控制性能。因为系统的所有电器设备都进入到了监控范围当中，但是随着监控设备的升级改造，其需要控制的对象不断增加，这导致主机设备的冗余下降、控制线缆增加、控制系统的投资不断加大，从而影响到控制系统的可靠性。因此，该种方式的控制系统主要用于结构相对简单、控制对象比较单一的系统中。

2.2 远程监控方式控制系统

该种控制系统具有节约控制线缆、节省安装费用、节约系统用材、可靠性高以及组态灵活等特点。由于该系统中大量使用了多种现场总线，例如CAN总线、LONWORKS总线等，其使得系统的通信速度不断提高，系统的响应速度也得以加快。加之电气部分的通讯信息量较大，因此该系统主要用于小型系统或者子系统的控制中，不适宜对整个大型设备，例如电厂的所有电气自动化系统进行控制系统的构建。

2.3 现场总线监控方式控制系统

当前，基于以太网、现场总线技术的计算机网络技术已经光复应用到各种变电设备的综合自动化控制系统当中，而且已经积累下了丰富的运行数据和运行经验，促进了设备电气自动化的迅速发展，这些都给电气自动化控制技术的应用奠定了基础。

现场总线控制方式使得控制系统 的设计更加具有针对性，其对不同子系统具有对应的控制功能，这样可以提高各个子系统控制的针对性。采用该种控制系统不但能够实现远程架空，同时还可以减少控制系统中各种隔离设备、端子控制箱、模拟量变送器等的使用，而且在使用过程中可以实现智能设备的就地安装，通过将之与监控系统的通信连接，减少了控制线缆的使用，在提高设备运行速度的同时，节省了安装与维护费用，提高了系统使用的经济效益。另外，控制系统中各个装置的功能是相对独立的，而且各个装置之间只通过网络进行连接，各个网络间灵活的组态使得系统的运行可靠性得到迅速提高。基于以上理由，其正逐步成为现代电器控制系统的发展方向。

参考文献

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随着现代化技术的高速发展，人们平均生活平的不断提升，快节奏、高质量和节能已经成为当今社会的主流思想。同理，电气自动化控制系统的设计也是以这三点为最终目标，创建高效率、高质量、高水平的电气自动化控制系统。下面简要介绍电气自动化控制系统的现状以及该系统的设计要点。

1电气自动化控制系统概述

1.1电气自动化控制系统的现状

电气自动化控制系统已经逐步在我国各个领域中广泛应用，为我国工业生产以及统一化管理提供可靠的技术支持。该控制系统利用计算机网络技术很大程度上提高生产效率和精确度，也使得应用、检修更加简单、便捷。电气自动化控制系统通过电缆将计算机、CPU智能仪表等主要设备相连接，利用中央控制器对其统一控制管理，随着计算机网络技术的不断发展，电气自动化控制系统逐渐向信息化、智能化的方向发展。

1.2电气自动化控制系统的特点

电气自动化控制系统是以计算机技术为基础的现代化技术，随着近几年飞速的发展已经取得很大的进步，其一般具有工作效率高、精确度高、可靠性高、抗干扰性强、批量连锁防护功能和反应敏锐的优势，但是该控制系统与传统控制系统相比，其信息量少、操作频率低、控制对象局限等缺点，需要我们进一步研发，不断优化电气自动化控制系统。

1.3电气自动化控制系统的功能

电气自动化控制系统的功能主要包括自动控制和保护功能、检测和维修的功能、监视功能和测量功能。自动控制和保护功能是指电气自动化控制系统对设备的控制与保护，例如设备出现故障，该系统自动启动安全开关切断设备电源，保护设备；在该系统控制过程中，设备可能出现不可预知的故障，因此也要具备自动检测故障以及维修的功能；监视功能是利用传感器等设备，检测人眼无法察觉的变量，通过收集的各个变量来判定该设备是否处于正常状态，还可以检测设备周围环境质量；测量功能是利用测量仪器对线路相关参数进行测量，确实掌握设备运行的相关参数，实现电气自动化控制。

2电气自动化控制系统的基本结构

电气自动化控制系统主要由间隔层、通讯层和监控层三个层次组成。间隔层位于电气自动化控制系统的底层，该层需要针对系统所控制的对象进行设计；通讯层位于系统的中间层，是系统实现网络传输的关键，在间隔层与监控层之间建立通讯渠道；监控层位于系统的最顶层，该层是实现自动化控制系统的核心部位，是由现场控制层、信息管理层、中心监控层和远程设备层等部分组成。

3电气自动化控制系统的设计要点

3.1数据采集模块的设计

监控系统中分别体现不同的功能，现场控制层主要负责数据采集、相关控制参数的设置等内容。我们以数据采集模块设计为例简要分析其设计要点：数据采集模块的设计主要分为模拟量数据采集、数字量数据采集和电能量数据采集三个部分。在交流电路中模拟量数据采集某个周期内交流电压信号、电流信号的瞬时值，并将模拟值通过A/D转换，后经过运算处理，得到被测电压的有效参数；数字量数据的采集，其中主要包括断路器运行状态、隔离开关状态、继电器保护信号等数字量的采集；电能量数据的采集包括有功电能与无功电能数据。数据采集模块中的模拟量数据、数字量和电能量数据需要通过数据传输模块处理、传输至采集系统，数据采集系统对相关数据进行实时记录，并将数据信号传输至上层系统，上层系统接收系统，发出控制命令，并将该信号转换为其他模块可识别的信号，从而实现各个模块之间的相互通讯。

3.2数据传输模块的设计

数据传输模块是给基于多通道数据传输通道模式进行设计，数据传输模块主要负责类型、性质、传输目的等不同参数进行处理，同时完成接受数据的分析处理，将分析后的数据传输至电气自动化控制系统的应用平台。数据传输模块设计时需要注意在保证数据传输质量的前提下提高数据传输的效率，尽可能降低数据传输的网络环境要求，即将传输的数据通过通讯模块后，将其直接传送到数据分析系统，在数据分析系统中对其进行分类打包，然后将其送入该数据专用的传送通道进行传送，该类传输数据具有不同类型传输具有相对的独立想和完整性。

3.3监控系统的设计

监控系统的设计方式主要分为集中监控、远程监控和现场总线监控三种设计方式，每种设计都具备其各自的优缺点，我们在这里浅要分析：集中监控设计具有便于维护、控制站防护要求低、系统设计简单。集中控制系统主要是将该系统各个功能集中在处理器上，因此处理器需要承担很大的负担，处理器任务过重很可能影响其处理器的运行速度。随着电气自动化控制系统的控制对象逐渐扩充，该处理器的任务越加沉重，从而造成主机冗余下降、电缆数量增加、增加成本、可靠性降低等一系列问题；远程监控系统的设计可以很大程度上节约成本，例如电缆费用、安装费用等。该系统相对于集中控制系统更为可靠与更佳灵活，但是该系统的通讯量相对较低，仅适用于小型系统监控，不适用于企业全体电气自动化控制系统的实施；现场总线监控设计是对以太网、现场总线等计算机网络技术的充分应用，该设计方式的系统更具针对性，不同间隔具有不同功能，该设计方式具有远程监控的所有优势，同时还可以进一步降低成本，例如隔离设备、I/O卡件、模拟量变送器等费用的降低，智能设备与系统通过通讯线进行连接，一定程度上降低安装成本等。各个装置、功能都具有相对的独立性和完整性，装置之间仅仅用网络连接，具有很强的灵活性，其中任意装置出现故障，并不影响系统中其他设备的运行，大大提升系统的可靠性，因此该设计方式广泛受到现代化市场的欢迎，具有降低成本、提高效率、维护便捷、灵活性高、可靠性高等优势。

4结束语

综上所述，电气自动化控制系统目前已经走入现代化市场，受到各大企业的热烈欢迎，为了提升企业自身的竞争实力，紧跟时代的步伐，其系统设计的合理性、创新性是该系统的关键之一，从而进一步提升我国工业自动化综合水平。

参考文献

[1]许子瑜.电气自动化控制系统的设计要点分析[J].电子制作,2015(9X):70.

[2]刘志勇.浅谈电气自动化控制系统的设计要点[J].大观周刊,2012(36):78-79.

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0.引言

随着全球经济的快速发展，高科技产业如雨后春笋，蓬勃发展。电气自动化系统作为高新技术产业的主导力量，已经逐渐成为各个尖端产业、领域不可缺少的技术支持。电气自动化系统已经被成功应用于国防、远程监控、机械行业加工、电网系统中，大力提升了这些领域的生产效率，同时也带来了非常大的经济收益。目前，电气自动化系统正在向着开放、信息化的方向发展，在经济发展中起着越来越重要的作用。所以，科学、合理的利用电气自动化系统是一项非常重要的任务，具有重大现实意义。

1.电气自动化及电网调度自动化

电气自动化（Electrical automation），专业名称是电气工程及其自动化，其应用非常广泛，设计到诸多领域，从航空航天到一个非常不起眼的儿童玩具，随处可见他的身影。

随着大规模集成电路、数字化技术和网格技术的发展，电网调度系统的自动化程度也显著提高。电网调度自动化主要是指变电站的自动化。变电站作为电力系统中的关键结构，其自动化的实现直接影响着整个电网调度的自动化程度，将电网调度与电网自动化完美的结合，以保证通过电气设备终端将电能成功的输出。电网调度自动化对于整个电网运行情况的监控具有重要的意义，实现电网调度的自动化运行可以帮助调度人员及时、准确的了解电力系统运行情况，有效提升了电网运行过程中的安全性和可靠性，保证电网系统经济运行。

现在，许多高校开设该专业，意在培养集计算机技术、电控技术、管理技术为以一体的高科技人才。电气自动化系统主要包括自动控制、信息处理、电子技术、试验技术、以及电子与计算机技术等诸多技术。一直以来，电网调度自动化的高水平人才需求量非常大。虽然，我国一直非常重视该领域人才的培养，但随着国际性大企业入驻我国，该领域的人才仍然紧缺。电网调度自动化控制系统是国家的经济发展的攻坚力量，是引领未来经济长期繁荣发展的决定性因素，并与人们的生活息息相关，现在其发展已相对成熟。目前，电气自动化已成为高新技术产业核心力量，在国防、农业、工业中被广泛使用，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。

2.电网调度自动化的实际应用

现在，我们对电网调度自动化在电网系统中的应用进行研究，分析一下电网调度自动化控制系统在该领域的重要作用。

2.1电气自动化系统在数据操作系统中的应用

随着信息化产业步伐加快，计算技术已经被成功应用与诸多领域，数据处理实现了质的飞跃，这其中离不开电气自动化系统发挥的重要作用。计算机由五部分组成，输入设备、存储设备、运算器、控制器和输出设备，是数据处理的硬件基础。比如，在电厂中的数据处理中，以电气自动化为技术支持的处理机可以处理所有的参数、报表打印、记录、输入显示、性能计算等数据，也就是所，电气自动化系统承当了电厂中所有数据处理工作，大大减轻了人员的负担，并提高了数据处理的速度和精确度。

变压器是电厂重要的设备，变压器一旦发生故障，对其故障检修是非常困难的。这时，如能够有效利用以电气自动化为依托的色谱分析方法，通过对故障时所产生的气体进行分析，并通过计算气体的含量比值，从而判断出故障的位置。当变压器内部出现故障时，其内部材料中会产生一氧化碳气体，在这种情况下。我们同样可以利用光谱分析方式进行检测，局部一氧化碳含量高的地方就很可能是故障产生的地方。所以说，电气自动化系统为多种数据处理方式提供了有力的硬件系统保障，不仅仅是电力供电系统中。现在之所以被称为是信息时代，就是说我们生活在一个充满数据的时代，而数据的处理都必须依靠电气自动化系统来实现，可见，电气自动化系统的重要性不可代替。

2.2电器自动化系统在汽机旁路系统中的应用

汽机旁路系统的主要功能主要是是保证散热过多，解决锅炉最低负荷，协调汽轮机空载流量，这也是汽机旁路系统最初的设计目的。该系统由高压和低压两部分组成，在各个旁路上安装有截止阀，这些截止阀的控制系统就是电气自动化系统，电气自动化系统自动分析旁路系统中速度的大小和运行过程中所产生的力矩，来确定阀门的开度。

2.3电气自动化系统在液压调节中的应用

随着科学技术的不断进步，电液调节系统已经渐渐被液压调节系统所控制，成为当前工业诸多领域中使用的重要技术。随着电器自动化系统的成功应用于液压调节系统中，电解液的转换速率有了明显提高，元器件的可靠性进一步得到了保证，稳定性也在逐步增强。电气自动化系统，成功的调节了汽机配套设备之间的协同关系。在电厂发电系统中，电气自动化系统有效调节了设备内的液压系统，实现了电网系统一次调频，改变了电网系统的负荷量，对整个设备的监控系统起着决定性作用。可见，电气自动化系统的应用，不仅保证了机组安全运行，并对延长机组寿命和系统经济运行具有重大的现实意义。

2.4参数控制

目前，汽轮机的发电容量在不断提高，仪表的量程在不断增大，精确度也在日益提升，在这种情况下，保证系统的安全运转是一件非常困难的事情。这就需要在机组中设立专门的参数控制中心，以确保机组在正常运行过程中，各参数保持在合理值范围内，利用电气自动化设备合理有效的监控和处理异常情况。目前，随着监控系统功能的强大，所要控制的参数也在日益增多，系统对参数的准确度的要求也越来越高。机组所有的功能都是由参数所控制的，而参数又是由电气自动化控制系统所调节的，所以说电气自动化系统是整个机组正常运行的关键，相关人员，必须加强对该系统的检修和维护，切不可掉以轻心，而酿成不可收场的严重后果。

2.5协调系统的电气自动化

在整个发电系统之中，锅炉和汽轮机作为整个机组的关键设备，其两者间的协调工作是非常重要的，这直接关系到机组能量的有效利用，对储能和蓄能具有总要的意义。一般来讲，电厂都会应用电气自动化的调节系统对二者的有序工作进行科学有效的控制和协调，合理存储输入能量，对能量输出严格控制，保证机组的有效工作。

3.结束语

做好电器自动化控制系统的应用工作，符合信息化、智能化是未来工业的发展方向，是是企业能够在未来的竞争激烈的市场中赢得发展先机的重要法宝。普及电气自动化控制系统在各个领域的应用，将被列为政府相关职能部门工作的重点，这也是加快地区工业快速发展，实现经济飞跃的重要途径。电气自动化控制系统虽然已经得到非常充分的发展，但是其发展潜力和前景是非常广阔的。其发展过程中必然存在一些问题，相信随着科技的进步和相关产业的飞速发展，电气自动化控制系统会不断得到完善，并为各领域的发展提供强有力的技术支撑和保障。

参考文献：

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中图分类号：TM725 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）46-0030-01

水源井全自动化控制系统的设计主要是在水厂控制室和水源井群之间建立无线遥测和无线遥控系统，从而能够自动采集和控制水源井群水泵机组的各项运行参数，并对其进行显示、存储、处理和传输。

1.水源井群自动化控制系统的主要功能

1.1显示界面功能

水源井群的自动化控制系统具有显示界面功能，包括系统维护、报表浏览、报警查询、水源井群检测、主控平台等等。整个水源井群的设备信息都可以在显示界面中显示出来，并且在显示界面中可以对每个设备的详细信息进行查看。系统连接的网络图可以在水源井群的检测界面进行显示，通过报表浏览界面和报警查询界面可以对历史数据和实时数据的流量曲线图以及报警情况进行查询[1]。

1.2报警处理功能和故障诊断功能

任何系统都可能会出现故障，这就需要系统具备设备的故障检测和处理功能。否则就会影响系统的正常运行，甚至导致经济损失和安全事故。使用WINCC 6.0 开发的应用程序能够实现报警处理和故障诊断的功能，并在上位机监控系统中进行集成。操作人员会收到相关提示，并进行操作，从而对设备状态进行了解，对故障原因进行判断。系统还会向操作人员提供相应的维修建议。

1.3报表和查询功能

报表和查询功能包括年报、季报、月报、日报功能，还可以按照时间进行自由报表。WINCC 6.0本身自带历史数据的查询控件，可以在上位计算机上进行使用，从而实现系统的报表和查询功能。

1.4开放

当前使用的水源井群自动化控制系统已经实现了集团自动化和系统自动化，是一种开放式、标准化的结构。将以太网技术引入上位机监控系统，通过以太接口来集成相应的产品，使上位机监控系统具有开放性的特点。当前业界已经便接受了工业以太网这个通讯标准。

1.5可扩展

在当前的水源井全自动化控制系统中，其硬件设备使用的是统一标准的通讯协议。这是为控制系统今后的扩展留出相应的空间，从而实现控制系统的可扩展功能。

1.6可靠性和安全

使用高质量软件和大规模集成电路来组成系统的硬件电子设备，通过提高硬件电子设备的质量，能够延长硬件部分的平均故障间隔时间，从而提高整个水源井自动化控制系统的可靠性。通过冗余化后备能够使系统的安全性得到保障[2]。

1.7远程监控功能

要实现水源井群自动化控制系统的远程监控功能，主要是通过工业以太网技术和无线GPRS。在水厂控制室，水厂工作人员可以通过远程监控水源井群的工作情况进行监测。通过远程控制系统，还能够对水源井群设备的工作参数和运行数据进行监测，并控制水源井群水泵的起停。而水厂操作人员和水源井群的工作情况也会通过远程监控在供水公司的调度室反映出来，企业的主管领导也可以对其进行监控。

1.8维护便利

模块和系统的维护可以使用标准的通讯协议来实现，通过定时的维护和升级，能够使系统部件得到更新，延长系统的使用寿命。

2.水源井群自动化控制系统的组成部分

以水源井群的平面分布图和工艺为基础，在水源井群自动化控制系统的设计中使用了远程测控终端供水调度控制系统，该系统包括通讯网络、水源井现场控制站、中央监控系统等几个主要部分。

2.1通讯网络

该系统主要使用GPRS作为通讯网络。GPRS是一种分组数据承载业务，其基础是GSM系统。在偶尔的大数据量传输，以及少量和频繁的数据传输或者突发性和间断的数据传输中都可以使用GPRS。其具有以下几个方面的主要优势。

①传输速度快。40Kbps左右的传输速率都可以使用GPRS，从理论上其传输速度能够达到171.2 kbps。

②登录速度快。使用GPRS省略了长时间拨号的连接过程，可以使用全新的分组服务。

③费用节约。只有在产生通信量时，GPRS才会计费。

④永久在线。有无线专线网络相似的是，将GPRS激活之后，就可以永久在线。

2.2水源井现场控制站

在各水源井的控制柜内设置水源井现场控制站，主控制器为RTU远程测控终端控制器。其可以对潜水泵的压力、出口流量、水井液位、工况等参数进行检测，并向中央系统上传，接收相应的指令，遥测和遥控水源井。其具有以下几个方面的功能。

①安全保护功能。如果出现了机组缺相、电压过高、机组电流量过大的问题，现场控制站能够进行报警处理和预处理。

②过程控制。水源井有两种工作方式：远程控制、就地控制。就地控制柜中的自动和手动转换开关能够完成方式转换。如果水源井群自动化控制系统处于就地控制，则由现场控制站来对设备的运行工况进行实时监测。如果水源井群自动化控制系统处于远程控制，则现场控制站可以对其进行自动控制。对单台设备的控制也可以通过工作站的计算机来实现[3]。

③设备控制。能够对水泵机组的停止和启动过程进行控制，并对设备的故障状态、运行状态和手自动状态进行控制。

④参数检测。对电气和压力设备的运行参数、水井的出口流量和液位进行监控。

2.3中央监控系统

中央程控系统包括闭路监视系统、UPS 电源、CTRLINK100 M交换机一台、Epson 彩色打印机两台、SIMATIC工作站两台。通过可视化监控软件能够实现远程操作和控制所有的系统设备，并对设备的工作状态、实时动态参数、工艺布置图、历史报警信号、实时报警信号、设备运行时间等参数进行显示。并且能够同时修改设定参数、在线和离线编程，将生产管理报表编制和打印出来。将DELL 商用机设置在水厂厂长的办公室，就可以使厂长对水源井群运行情况进行实时监测，在制定生产计划时，也可以参照相应的历史数据。使用WINCC 6.0作为监控软件能够实现直观检测，并提供动画链接。

3.结语

本文简要介绍了水源井群自动化控制系统的，要功能和组成部分。水源井群自动化控制系统能够实现水源井群的无人值守，保障了供水的安全性、低耗性和优质性，实现了水源井群的工艺自动化，起到了优化管理、节能降耗、提高供水质量的作用。

参考文献

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电气自动化控制系统可以应用在多项领域内，为企业生产提供准确的控制方式。目前，电气自动化控制系统已经成熟的应用到工业、农业等项目中，推进了企业的进步。各项企业在电气自动化控制系统的作用下，获取了较高的经济效益，同时也对系统的未来发展提出规划，维护电气自动化控制系统的应用优势，满足现代化企业的需求。

一、 电气自动化控制系统的功能分析

电气自动化控制系统在企业运营中，发挥重要的功能，是企业现代化运营的核心，为企业带来经济利益[1]。电气自动化控制系统的功能应用，促使其可应用到不同的行业中，强调了控制系统应用的广泛性，满足多类行业的需求。分析电气自动化控制系统的基本功能，如下：

集中监控功能。电气自动化控制系统的集中监控功能，为企业的运营提供了诸多便捷，设置监控室，再引入电气自动化控制系统，就能实现可靠的监控，也能在自动化的状态下，精准的监控企业运营，为企业营造高效率的运行环境。

高效率功能。企业引入电气自动化控制系统，目的是在保障安全生产的同时，提高企业的效率，维护企业生产的流畅性，缓解社会发展对企业生产造成的压力，进而发挥电气自动化控制系统的高效率功能。

信息集成功能。我国部分企业对信息集成的要求非常高，充分利用电气自动化控制系统的信息集成功能，推进企业的发展与建设，同时改进企业的运行方式，优化企业的生产运行。

二、 电气自动化控制系统的实践应用

分析电气自动化控制系统的实践应用，主要在工业、服务业、交通以及农业方面的应用，具体如下：

1、 工业应用

电气自动化控制系统促进了工业的自动化发展，而且电气自动化控制系统也起到了重要的作用。我国大部分工厂已经实现了工业的自动化，积极引进电气自动化设备，完善控制系统的应用，进而提高工业运营的效益[2]。工业生产中，逐渐意识到电气自动化控制系统的价值，不断推进自动化的发展，满足现代工业对自动化的需求。

2、 服务业应用

服务业对电气自动化控制系统的应用，集中体现在电子产品的服务方面，推进了产品的自动化发展。自动化的电子产品，更新速度非常快，促使电气自动化控制系统面临着较大的压力。近几年，随着电气自动化控制系统的发展，服务业也表现出可观的自动化，例如：银行自动化、游乐设施自动化等，提高了人们的生活质量。例如：电子化的健身器材，其在电气自动化控制系统的作用下，可以根据人们自身的需要，提供参数设置的建议，也可以进行自定义设置，体现健身器材的灵活性。服务业与人们的日常生活存在直接的关系，基于电气自动化控制系统的应用，拓宽了服务业的发展领域，越来越多的服务性产品趋向于电气自动化。

3、 交通应用

交通行业对电气自动化控制系统的应用较为广泛，如：交通工具、交通信号灯等，均体现了自动化的优势。电气自动化控制系统在交通运行中，起到重要的作用[3]。以交通工具为例，分析电气自动化控制系统的应用。电气自动化主要体现在交通工具的元件制造方面，如：ABS、安全气囊，通过电气自动化控制，确保交通元件的准确性，保护驾乘人员的安全，为了配合交通系统的安全号召，交通行业拓宽了电气自动化系统的应用范围，设置电子警察、自动测速器等，提高交通运输的安全性。

4、 农业应用

农业是我国经济发展的一大支撑，为了提高农业生产的效率，农业研究人员将电气自动化应用到农业生产及设备改进中。例如：播种机、收割机等，均体现了电气自动化控制系统的应用价值，改变了农业生产的方式，一方面提高农业生产值，另一方面发挥电气自动化系统的应用优势。目前，电气自动化控制系统的推进，带动了农业的积极发展，不仅表现出电气自动化设备的优质性，更是为现代农业生产提供可用的设备，以免农业滞后。

三、 电气自动化控制系统的未来发展

电气自动化控制系统的发展前景很好，根据其在社会生产中的应用，分析未来的发展。

1、 标准统一化发展

电气自动化控制系统存在一定的差距，提出标准统一化的发展方式，采用修正、调试的方法，确保电气自动化控制技术能够达到统一的运行状态。电气自动化控制系统的标准统一化，在未来发展中发挥重要的作用，其可形成独立的运营平台，专门用于提供自动化控制技术，辅助用户开发，确保电气自动化控制系统在经济、效率上都能满足社会的需要。例如：电气自动化控制系统的标准统一化发展，可以在相同的标准状态下，完成产品开发到最终运行的过程，便于提高电气自动化的发展能力。电气自动化控制系统的标准统一化发展，可以降低系统设计的成本，其可适用于多个领域、产业，减少了设计更改的次数，由此可以有效控制设计成本的投入量。

2、 结构通用化发展

结构通用化一直是电气自动化控制系统的发展趋势，研究人员采取集中改造的方法，实现控制系统结构的通用化，确保电气自动化控制系统能够具备通用的特征，为现场设备提供准确的控制[4]。电气自动化控制系统中的结构通用化理念，在计算机行业中有明显的表现，因为计算机控制整个企业的运营，完成输入、输出等多项工作，如果电气自动化控制系统具备结构通用化的特点，就可以辅助计算机系统，统一操作，实现资源共享，企业的管理者可以通过计算机，实时控制企业的运营，而且电气自动化控制系统的通用化，还可降低管理的难度，利用计算机即可实现企业的现场控制，规范企业的运营，确保计算机输入、输出的及时性和有效性。

结束语：

电气自动化控制是企业未来的发展趋势，其在企业中的应用领域逐渐扩大。电气自动化控制系统的应用，改善了企业的运营方式，简化了企业中的操作，为生活、生产提供诸多便利，推进社会的自动化发展。电气自动化控制系统在应用的过程中，提出了统一化、通用化的发展要求，完善控制系统的应用模式。

参考文献：

[1] 游池清.浅论电气自动化控制系统[J].现代经济信息，2009，23：356.