生产生活带来了极大的方便,在人类的发展进程中,对机器 的控制以及使用是人类社会的不断进步,电气自动控制系统可以 说已经在很大程度上使人力得到了解放,但是在未来的发展过程 中,我们还要开发出更加高级的程序语言,使我国的自动化技术 水平达到国际平均水平,不断促进我国现代化进程的有利发展。
一、电气自动控制系统的概述
1.1 电气自动控制系统的概念 电气自动控制就是为了达到特定的控制目的,在没有人直接参与的情况下,使用检测仪表和其他的控制设备装置对机器或者 某一过程进行控制。一个电气自动控制系统可以分为控制器和控 制对象这两部分,其中控制器是指控制机器或者过程的整套自动 化的设备和仪表;控制对象则是指被控制的机器设备或过程。在 控制过程中需要各种相关的数据参数作为控制用的参考数据,或 者叫做被控参数。控制器和控制对象之间具有对应的变化规律, 可称为系统的输入和系统的输出。
1.2 电气自动控制系统的性能要求 对于电气自动控制系统的性能,大致可以概括为以下两个方面:一是跟随输入,即电气自动控制系统的输出参量应该跟随着 系统的输入参量而变化,比如弧焊机器人末端跟踪焊缝轨迹的控 制系统,就要求控制器的输出可以做到跟踪输入轨迹来变化。但 这其中也有一些例外的情况,比如有些控制系统中的输入参量是 不跟随时间变化的,这就要求输出参量也不跟随时间变化。不管 输出参量是否随着时间变化与否,但它都是符合跟随输入的原则 的。另一个性能要求就是抗干扰,在进行电气自动控制过程中, 难免会受到外界因素的影响,导致控制系统的输出参量产生一些 偏差。所以为了保证控制系统能够正确无误地输出数据,就要保 证其具有一定的抗干扰能力。
1.3 电气自动控制系统的分类 按照控制系统的结构分类,电气自动控制系统可分为开环控制系统、闭环控制系统和复合式控制系统;若是按照电气自动控 制系统的任务分类,则可以分成调节系统、随动控制系统和程序 控制系统;按照电气自动控制系统的数学模型分类,则可以分为 线性控制系统和非线性控制系统,其中又包含时变和非时变的系 统;按照电气自动控制系统的信号进行分类,则可以分为连续控 制系统和离散控制系统。除此之外,还可以根据系统的变量、规模、 系统智能化程度等进行分类。
二、电气自动控制系统的功能电气自动控制系统的标准语言规范是 Windows NT 和 IE。
在电气自动控制系统的发展领域,由于人机界面能够灵活 地控制并且容易集成,目前为止已经成为了一种主流的发展方 向,受到越来越多的用户青睐。并且,电气自动控制系统使用的 Windows NT 和 IE 语言使其更加容易维护。随着自动化生产水平 的提升,企业中自动控制系统的作用显得更加重要,并且正在逐 步成为电气系统良好运行的重要支持因素。从大的方面来说,对 于电气设备,自动控制系统的功能就是实现机械设备和过程的自 动化操作,从而降低人工操作的难度,并且大幅度地提高电气设 备的运行效率。这种设备主要有以下功能。
2.1 自动控制功能 当设备出现故障时,需要电气自动化控制系统自动切断电路,来保证整个系统的安全。这也是自动控制系统成为电气操作设备 中必要设备的重要原因。电气自动化控制系统中的控制回路能够 保证线路安全稳定的运行,实现控制功能。
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2.2 保护功能电气设备 在运行过程中会时常发生不可预知的故障,电压或电流以及功率等会超过设备与线路允许工作的范围与限度,这就需要一套能够检测这些故障信号并对设备和线路进行自动处理的保护设备。
2.3 监控功能 当前的电气自动控制系统都配备了相应的监控功能。这是由于控制系统中的自变量是电,而电是不能被肉眼所看见的,从外 表看一台机器设备,是不能够判断它是否带电。所以这就需要借 助各种功能的传感器的,设置各种视听信号,利用传感器进行转 化,从而监控整个系统的变化。在自动控制系统检测到异常状况时, 会自动发出报警信号,对工作人员进行提醒,实现系统的人机一 体化。其中监控方式又可以分为集中监控方式、现场总线监控方 式和远程监控方式。首先,集中监控方式方便运行维护,并且对 控制站的防护要求较低,系统设计也相对简单,但集中式的处理 器的任务较为繁重,处理速度也因此较慢。而且电缆数量的增加、 长距离的电缆也会引入的较多的干扰,也会影响系统的可靠性。 需要二次接线,但是二次接线复杂,查线不方便,很大程度上增 加了系统维护的工作量。对于远程监控方式说来,它适合于小型 系统的监控,不适合全厂的系统构建,因为它的通讯速度较低。 但它也具有一定的优点:节省材料和安装费用、可靠性高,并且 组态灵活。现场总线监控方式加强了系统的针对性,它不仅具有 远程监控方式的所有优点,还可以减少大量的隔离设备。它通过 通信线进行连接,节省大量电缆,从而大大降低了建设和维护成本。
2.4 测量功能 电气自动控制系统能够测定线路的各种参数,在人类自身能够接收到的视听信号只能定性地表征设备的工作状态,要进行对 设备的电压、电流、功率等详细参数的测定,还是需要使用具体 的电气设备。电气自动控制系统本身具有自动测量这些数据的功 能,这就给设备的控制带来了很大的便利。
2.5 智能化功能 电气自动控制设备智能化模式成为了企业发展的新方向。目前,对于以太网在自动化系统中的应用,已经积累了丰富的经验, 智能化的电气设备也有了很快的发展。由于智能化技术具有良好 的安全性、稳定性和可靠性,就使其能完全摆脱人工操作,只通 过计算机即可达到良好的控制效果。
三、电气自动控制系统的发展趋势
在当前情况下,软件的重要性得到了很大程度的提高,电气 自动控制系统正从单一的设备转向集成的系统。这可以反映在如 下方面:市场的需求促使自动化与 IT 平台进行融合,尤其是电 子商务的普及更将加速这一过程。在自动化领域中,IT 技术和多 媒体技术拥有相当广泛的应用前景:管理层不仅可以利用浏览器 存取财务、人事等数据,也可以实时地对当前生产过程的动态画 面进行监控,这样就能够实时、全面、准确地了解详细的生产信息。 可以说虚拟现实技术和视频处理技术,将直接对未来的自动化产 品产生深远的影响。与此同时,软件结构、通讯能力、组态环境 变得更加重要了。随着当前计算机技术、以太网和技术的飞速发展, 在未来的电气自动控制系统中,电气技术的与计算机和 Internet 结合将会变得越来越紧密,计算机将会在电气自动控制系统中发 挥不可替代的作用。总之,从长远角度考虑,企业在控制电气设 备过程中要采用先进的控制系统,自动化控制系统的运行可提高 设备操控的效率,降低操作人员从事生产的难度。为了让自动控 制系统能够高效运行,企业必须制定针对性的技术方案保证设备 的正常运行。
参考文献:
[1] 桂成安,试析电气自动控制系统的功能与监控(J). 装 饰装修天地,2017(16)
[2] 李艳红,电气自动控制系统功能及发展趋势探讨 (J). 中国高新技术企业,2015(21)
论文作者:熊俊
论文发表刊物:《红地产》2017年7月
论文发表时间:2018/4/2
标签:电气论文; 自动控制系统论文; 控制系统论文; 系统论文; 设备论文; 功能论文; 参量论文; 《红地产》2017年7月论文;