摘要：随着科学技术的不断进步，社会经济的不断发展，带动了自动化技术的飞速发展，自动化技术已经被广泛的应用到了各个领域之中，并取得了较好的应用效果。自动化技术的应用和发展直接带动了我国工业的发展，可以说一个国家的自动化水平是衡量这个国家工业化发展速度的重要指标之一。本文首先介绍了自动化系统的工作原理，然后对自动化技术的工作流程以及设计思想进行了详细的阐述，最后根据现阶段自动化技术的发展状况，提出了下一步自动化技术的发展趋势。
关键词：电气自动化；控制系统；设计思想；发展趋势；控制回路
1、电气自动化控制系统的概述
1.1电气自动化控制系统的主要功能
电气自动化技术中的最重要的功能就是对整个电气系统的运行进行控制，自动化控制系统中最重要的部分是控制回路，控制回路的稳定性以及安全性直接影响整个电气工程的运行效果和质量。控制回路由不同的电气设备组成，主要功能有以下几点，首先是自动控制功能，这里的自动控制指的就是在整个电气系统运行的过程中，控制回路对整个电气系统的运行状况进行监测，当出现故障的时候可以及时的识别，然后切断电路有效地避免故障带来的损失逐渐扩大。所以具备自动控制工程的电气设备是整个自动化控制系统中的核心设备。其次是监视功能。自变量电势的监测对于整个电气系统来说是非常重要的，但是自变量电势的变化不能够被人的肉眼所观察，所以测量起来具有一定的难度。自动化控制系统的使用会直接能够通过自动化系统中的传感器进行监控。除此之外，自动化系统还具有保护的功能，比如说在电气系统正常的运行过程中出现了故障，如果不及时的对故障设备或者线路进行处理，那么势必会影响其他线路和设备的运行，但是电气自动化系统可以对整个电气系统的设备状况进行监测，及时的发现运行过程中设备的状况，当出现故障的时候，可以及时的发出报警，采取相应的应对策略，避免由于部分的设备或者线路故障，影响整个系统的工作。自动化系统区别于传统控制系统的最主要的区别就是自动化系统具有测量功能，自动化控制系统可以对设备的各个参数进行测量。
1.2电气综合自动化控制系统的优点
经过调查研究我们发现一个变电站的自动化控制系统除了在各个控制保护单元中存有紧急手动操作跳闸以及合闸的措施之外，别的单元的报警、测量、监测等功能都可以通过计算机终端的控制系统进行控制，所以对于变电站的控制并不需要设置一些远程的控制设备。计算机监控系统也可以实现自动控制的功能，计算机根据预先设定的程序对整个变电站的运行进行控制，整个过程中可以不通过人的参与进行，极大的解放了劳动力。在进行自动化控制系统的设计过程中采用了集中式的控制，这种设计方式一般采用集中式的立柜以及模块化的结构，通过立柜可以对整个变电站的电气系统进行控制，同时，所有的需要处理的信号都需要通过立柜进行处理，比如说出现报警信号、测量等等。立柜把信号进行处理以后变成数据，通过线缆传输到计算机系统中。另一个再设计过程中进场采用的是分布式设计，分布式设计中的模块化以及开放的结构被广泛的应用到自动化控制系统中，这样可以将整个庞大控制系统编程不同的模块，不同的模块之中设计开关柜对整个模块的运行进行保护和控制。本单元的信号、报警以及测量等等都由本单元的开关柜进行处理，开关柜对这些信息进行处理以后，将处理的结果通过电缆传输到计算机系统中去。自动化控制系统的另外一个主要的优点是在使用过程中简单可靠。传统的控制系统中采用的是一般继电器，但是自动化控制系统中则采用的是多功能的继电器，这样在进行二次接电的过程中大大提高了其效率。分布式的设计以及集中式的设计由于都是在保护柜的上边进行接线和施工，所以操作简单。具有较好的扩展性也是自动化控制系统的一个重要的优点之一。由于设计过程中考虑了变电站的规模能够适应未来用户的需求、变电站的规模以及变电站的功能等等因素，所以使用自动化控制系统的变电站能够具有良好的扩展性。
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2、电气自动化控制系统设计的流程
现阶段的产品机电一体化成为了主要的生产趋势，机电一体化的设备中自动化控制系统在其中占据重要的位置，自动化控制系统在机电一体化的产品中的位置就好比人的大脑，是整个设备运行的控制中心，主要负责对信息进行处理和控制。所以在进行自动化系统的设计过程中需要遵循一定的设计流程。首先需要根据产品的具体要求对其所适用的自动化控制系统方案进行设计，然后确定整个控制系统的算法，选择合适合理的微型计算机，最后确定电气自动化控制系统的整体内容。在对自动化控制系统进行设计的时候应当具体问题进行具体分析，只要遵循一定的设计规则就可以，并不需要设计成完全相同的自动化控制系统。在进行自动化控制系统的设计的时候还需要对监测的方式方法、远程控制方式以及现场总路的监控方式进行选择。
3、电气自动化控制系统主要的设计思想
在进行自动化控制系统设计的时候主要运用到以下两个设计思想，分别是集中监控方式以及远程控制方式。
3.1集中监控方式
采用集中监控的模式，就会使得整个系统在设计起来比较方便，对于防护站的防护要求也比较低，运行起来由于设计简单所以出现故障的概率也比较低，后期的维护也比较简单。但是集中监控方式也有其自己的缺点，比如说由于集中监控方式中所有的信息都是由计算机控制系统进行处理，会造成控制系统的任务繁重，影响处理速度以及处理效率，由于自动化控制系统需要对整个系统的运行状况进行监控，所以大量的信息和数据传输到计算机的控制系统中，主机的冗余度降低，电缆的要求也增高，提高了建设的成本，同时对于系统运行的稳定性以及安全性也有负面影响。
3.2远程控制方式
在电气自动化控制系统中采用远程控制的方式可以有效地节约材料以安装的费用，远程控制方式更加具有灵活性，整个系统运行的可靠性也比较高，但是由于控制系统中各个现场总线的通讯速度比较慢，所以电气的通讯量就会增加，所以在使用远程控制系统的时候需要对整个电气系统的规模进行考虑，只有小型的自动化控制系统一般才会采用远程控制系统。
4、电气自动化控制系统的发展趋势
随着计算机网络技术的不断进步，信息技术的不断发展，带动了自动化控制系统的发展和进步，计算机在整个电气系统的运行过程中起到了越来越重要的作用。由于人们对于自动化控制系统的要求不断的增加，使得自动化控制系统需要不断的更新和进步才能够满足人们的需求。在对自动化控制系统进行设计的过程中软件的重要性逐渐的凸显出来，自动化设备也逐渐由单一的设备朝着集成化的方向转变。智能化自动控制系统的发展也成为了现阶段自动化系统发展的重点趋势之一。
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论文作者:董坤亮
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/27
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