电气自动化控制系统的现状及其发展趋势论文_文志

电气自动化控制系统的现状及其发展趋势论文_文志

(湖南省冶金规划设计院 湖南长沙 410007)

摘要:电气自动化控制系统是未来科技发展的重点,也是未来市场消费的重点,研究其发展现状,是为电气自动化控制系统的研究提供可靠的参考资料,而对其未来发展趋势的研究分析,是对未来该项技术开发做准备。我国的电气自动化控制系统发展迅速,出现了许多领先世界的科研成果;但是,随着科技的发展,对控制系统自动化、智能化的要求越来越高,现有控制系统在运行中仍存在很多的不足,研发道路还很漫长。

关键词:电气自动化控制系统;现状;发展趋势

一、电气自动化控制系统的发展历程

1.1集中监控式自动化控制系统

电气自动化控制系统的发展初期,我国大部分企业都是采用的集中监控式自动化控制系统,该控制系统将所有的信息集中在一个中央处理器中进行统一处理,通过数据的采集、传输、处理实现了自动化控制。但是,集中监控式自动化控制系统存在很大的缺陷。一方面,由于采用集中控制模式,信息量大,信息处理较为缓慢;对于一些大型复杂项目,信息量大必然提高对中央处理器等设备的技术要求,造成工程成本增加;长距离的信号传输更会导致信号传输性能的减弱、信号失真。另一方面,集中式自动化控制系统设备需要通过硬件进行连接,不利于系统的扩展;线路复杂、故障点多,且一旦出现了故障,特别是中央处理器出现故障将对安全生产造成严重的威胁;故障处理、维修较为麻烦,对于企业的正常生产运行造成非常大的不利影响。

1.2电气自动化DCS控制系统

DCS是现阶段在实际生产运行中应用最为广泛的计算机控制系统,相对于集中控制系统而言,采用模块化控制,在控制过程中有着更高的可靠性和稳定性,普遍受到企业的欢迎。但是,随着科技的不断发展,现代化水平的不断提高,在一些技术水平高、控制系统要求高的项目上,DCS系统已经很难满足企业生产现代化、智能化的需求;另外,DCS系统的在线数据仍采用硬件传输,故障点多、维修起来较为麻烦,投资费用也较为昂贵。因此,随着科技的不断发展,就需要更加高效、稳定、安全、经济的新型自动化控制系统的出现。

1.3信息集成化自动控制系统

随着信息时代的到来,信息集成化控制系统已经成为了电气自动化控制系统发展的必然趋势。信息集成化控制系统利用通信技术实现控制系统的数据传输,数据处理效率大幅提升,避免了因系统过于庞大造成的数据处理缓慢、反应不及时影响安全生产的情况出现;各子系统之间通过通讯进行数据传输,而不再需要用硬件进行连接,数据传输更为及时、准确,也降低了投资成本。因此,在未来电气自动化控制系统的发展过程中,为了提高控制系统的高效性、稳定性、安全性,信息集成化必然起着非常关键的作用。

二、电气自动化控制系统的分析

2.1电气自动化控制系统的特征

与传统控制系统相比较,电气自动化控制系统的特征主要体现在以下几点:第一,电气自动化控制系统的控制对象广泛,适用于各类工程项目的控制系统。第二,电气自动化控制系统操作简单,故障率低,维修方便,可以有效的减少因控制系统故障引起的安全生产事故。第三,电气自动化控制系统信息传输速度快,反映灵敏,用很短的时间就可以掌握系统全面的信息。第四,电气自动化控制系统最明显的特征是可以实现远程的监控和远程信号的传输,实现对远程被监控对象更加方便、有效的控制。

2.2电气自动化控制系统的作用

电气自动化控制系统的作用主要体现在以下几个方面:第一,电气自动化控制系统可以完成对远程信息的采集、传输和分析处理,全面监控生产状况。第二,电气自动化控制系统对信息采集、分析和处理后,可以通过手动、半自动、自动等方式下达指令,对生产进行有效的控制。第三,电气自动化控制系统通过通讯可以联合多个系统,方便系统之间的信息传递,提高整个生产系统的性能。

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2.3电气自动化控制系统的设计方案

电气自动化控制系统的设计方案主要分为集中监测和现场总线监测。集中监测是利用中央处理器进行集中控制,现场各控制点的信息数据都要传送到中央处理器进行分析和处理,设计相对简单,防护要求相对较低,便于维护和运行。现场总线监测是指把多个的控制点的信息数据先传送至各级控制总线,再由控制总线将数据传送至中央处理器对数据进行分析和处理。以上的两种电气自动化控制系统的设计方案在各大领域中都得到了广泛的应用,在对电气自动化控制系统进行设计时,一定要按照实际需求,有效的对以上两种设计方案做出选择,合理化的设计。

三、电气自动化控制系统的发展趋势

3.1分布式控制,集中化管理

电气自动化控制系统中,数据监测系统、数据传输系统和数据分析处理系统一直是控制系统研发的重中之重,这也代表了电气自动化控制系统未来的发展方向,即分布式控制,集中化管理。分布式控制是指电气自动化控制系统的主体对所控制的设备进行分布式管理,根据每个机器的特点进行特定的管理。而集中化管理,是监控功能和信息集成功能的集合,在分布式信息监控的基础上,对于所有设备的信息反馈进行集中化处理,减少数据处理偏差,提高数据处理准确度。同时,降低检修难度,节省维修资金,降低因电气自动化控制系统故障而造成的损失。

3.2技术创新

电气自动化控制系统是我国经济建设的基础,这项技术的成熟将为我国经济建设提供技术支撑,而电气自动化技术的发展依靠于电气自动化控制系统的技术革新。电气自动化控制系统的技术革新,要向着更高效,更安全,更稳定的趋势发展,以满足社会发展的需求变化。技术革新不仅仅是因为国家政策变化,同时也是科技发展的要求,如果现阶段的电气自动化控制系统技术升级停滞不前,对于暴露出来的问题不能及时进行革新解决,这将会使控制系统难以应对当前社会发展对电气功能多样化的需求。

3.3市场化

科技与市场有着一定程度的相互促进关系,对于电气自动化控制系统的发展市场也起着相当重要的作用。因此,对于电气化自动化控制系统的发展来说,应当将系统的研发革新和市场需求相结合,充分的利用市场资源,不断地创新发展,提高电气自动化控制系统的市场适应性。

3.4安全性

现阶段,电气自动化控制系统的安全性能并不是很好,尤其是系统之中重要信息的安全正面临着网络黑客等因素的严重威胁。在此背景之下,电气自动化控制系统安全性能的提高,是未来发展之中不容忽视的部分。对于控制系统安全性能的提高,不仅要重视系统硬件的安全性、稳定性,更要注重系统软件安全性能的提升。软件安全保证系统的稳定运行,硬件安全维持系统软件的稳定传输,二者缺一不可。

四、结语

电气自动化控制系统的发展能够促使电气领域自动化水平和运行管理效率的全面提升,使生产变得更加稳定、安全、可靠;与此同时,采用先进的电气自动化控制系统,企业还可有效降低生产成本。从现阶段来看,电气化自动控制系统已经在多个领域中得到了应用,随着科技的不断发展,电气自动化控制系统将为企业和整个社会带来更大的经济效益。

参考文献:

[1]余峥.电气自动化控制系统的现状以及发展趋势研究[J].电子技术与软件工程,2014(4):248.

[2]石磊.电气自动化控制系统的现状及其发展趋势[J].电子技术与软件工程,2014(16):250.

[3]魏艳波.浅谈电气自动化控制系统的应用及发展趋势[J].中小企业管理与科技旬刊,2014(10):106.

作者简介:

文志(1988.08—),男,湖南桃源人,中南大学自动化专业本科毕业,获学士学位,电气工程师,主要研究方向:余热发电及智能化建筑电气,工作单位:湖南省冶金规划设计院,

论文作者:文志

论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/8

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