时间：2022-06-14 00:58:16
[关键词]必要性；原则分析；措施
中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）02-0367-01
1.机械设计自动化设备控制必要性
机械自动化不仅是社会科技发展的表现，而且也是机械设计者不断追求的机械自动化运行的主要目标。机械设计的时候，必须针对其安全性进行严格控制，从不同的角度进行机械自动化设备的安全性管控。机械设计的时候，必须从不同的角度进行机械自动化处理，确保机械运行的安全性和稳定性。机械设计的时候，必须要有设备安全开发团队进行全面调研，并且提高设备的安全性管理，使得机械运行的时候能够具有更加安全的环境。机械设计自动化设备进行控制的时候必须从设备管理角度出发，对于机械设计中的一些安全性风险进行全面评估，确保机械设备的安全性和工作的有效性。
2.机械设计自动化设备安全控制的原则分析
2.1 应当满足机械功能的需求
机械设计自动化设备的安全控制工作必须要严格的遵循设计的原则作为主要出发点，从而以此来真正保障其中多项安全自动化控制的功能，这样才能真正符合机械设备所具备的详细需求。同时要求机械设计自动化设备的安全控制还应当真正满足其在核心功能方面的需求，从而真正保证设备控制和机械信息能够真正符合其技术指标方面的需求。通常机械设备在具体实施的过程当中，必须要严格依照设计、制造以及安全管理方面的需求出发，从而以此来不断有效的提升机械设备自动化安全控制方面的管理水平。
2.2 设计当中需要采用先进技术融入其中
主要要求机械设计自动化安全控制必须要真正建立在先进的技术基础上，以此来有效的保证机械设计的工作能够真正有效的符合其在安全管理方面的需求。同时需要再此基础上对各项机械设备的基本功能加以完善，最终不断的提升机械设备的综合管理能力。并且机械设计自动化设备的安全管理工作不论是从产品还是从系统方面的角度来出发，都必须要以此不断提升机械设备自动化的安全管控能力。由于机械设计自动化设备的安全控制主要还是以其所包含的技术作为主要控制形式，依托技术才能有效的保证机械设备的智能化功能，从而有效的满足其人性化安全管理的需求。同时机械设计自动化安全设备的管理还必须要针对多种加工设备的框架来加以优化。可以从安全管理的发展角度作为主要出发点，从而不断的增强其输出设备的功能。而如果是能量转换机械设备则需要保障其所进行的能力转换形式变得更加的安全可靠，从而提升机械设备的安全控制能力。
2.3 应当保障自动化设备安全控制效率的提升
机械设计自动化控制系统的管理工作的开展，需要针对其中多项新兴实施优化管理控制，从而以此来有效的保障相应自动化产品及设备，能够真正满足其在安全管理功能方面的需求，从而以此来从多个方面不断的提升其安全控制的效率，这本身属于机械设计当中的重要原则之一。因此，必须要在此基础上充分结合机械设备的实际发展特点，不断的强化对于信息处理所具备的基本能力。以此直接将机械设备信息控制管理真正和机械综合管理的发展模式紧密的联系在一起，最终不断的提升其对机械设备综合管控的水平，为往后机械设备的全面发展奠定坚实的基础。
2.4 应当坚持可靠性和安全性的设计原则
机械设计自动化设备最好是结合产品的故障管理角度来出发，以此来保障机械设备能够有效的开展自动化的故障处理，最终不断的提升机械设备的管理控制能力。为此，必须要将机械自动化控制和产品的优化进行紧密的结合，自动化产品能够和智能化的控制有效的融合起来，最终保障多种机械设备的处理、诊断以及健康等多种形式都能够符合安全控制的原则。所以就需要严格从操作环节出发，不断的降低机械事故发生的概率，提升机械设备所具备的灵敏度，并且需要积极的引进全新的技术方案，以此来有效提升机械设备所具备的综合管理水平。
3.机械设计自动化设备安全控制的有效措施
3.1 提升机械的功能需求。机械设计过程中，自动化设备的安全控制极为重要，特别是要充分考虑到对设计基本原则的控制。为了保证所有自动化安全控制功能都能够和相关机械设备的需求相符，在设计机械的过程中，提升机械设备的基本功能需求，以此完成具体生产工作。机械自动化设备的基本功能主要包括了安全控制功能、信息控制技术、设备控制技术等。在设计机械自动化设备的过程中，设计工作人员应统筹兼顾上述三项基本功能要求，并在此基础上，设计以及制造出多方面的功能需求，同时还要加强安全控制，以此保证所设计的机械自动化设备能够符合实际生产要求，能够完成自动化安全控制的全部工作。
3.2 充分利用先进科技对机械设计自动化设备加强安全控制。现阶段，中国机械设备自动化技术已经取得了较为明显的进步，然而和发达国家相比较而言，中国的自动化技术水平依然处在落后A段。所以要想全面提升中国的机械设备自动化水平以及技术水平，我们应努力向发达国家学习，学习发达国家先进的制造技术以及高新机械设备自动化设计，还要学习发达国家的高新安全控制技术。
3.3 遵循安全性原则即可靠性原则。在对机械设计自动化设备进行安全控制期间，设计工作人员应严格遵循可靠性原则及安全性原则，一旦机械设备发生任何故障，就能够自动化处理故障，进而提高该机械设备的智能化安全管理水平。最后，笔者认为在对机械设备进行自动化设计期间，应充分结合产品设计流程，确保机械设备制造过程的智能化及自动化，提高机械设备的安全控制能力、故障诊断能力以及故障处理能力。而相关设计工作人员则应机械自动化设备安全控制加以综合分析，提高设备的控制能力和安全管理水平。
3.4 提升安全控制效率。在机械设计自动化设备进行安全控制时，设计工作人员还应充分考虑到信息的优化控制；从不同安全角度入手，对安全管理方案进行优化处理，提升机械设备的安全管理效率，规避风险，从而为完善机械设备功能提供良好的平台。
参考文献
【关键词】PLC技术；自动化控制系统；优化设计；电气工程
1PLC技术及自动化控制系统概念
1.1PLC技术
工业自动化水平是衡量国家经济生产力水平的关键性标准，在这个过程中，工业自动化模式的发展，有利于促进国民经济的健康、可持续运作。随着科学技术的不断创新及应用，电气自动化系统已经成为工业发展体系的关键构成部分，该系统实现了对计算机技术、网络技术等的应用，自动化控制器是该技术系统的核心部件。在实践工作中，PLC自动化控制系统实现了对处理器、电源、存储器等设备的结合性应用，通过对各个设备应用功能的结合，有利于提升自动化控制系统的运作效率。在这个过程中，电源设备是该系统正常运作的基础，一旦电源设备不能正常发挥其功能，就会导致控制系统停滞的状况。在控制系统运作环节中，处理器是该系统的核心构成要素，在工作场景中，其需要进行相关数据信息的处理及转化，其具备良好的处理功能，为了应对电气自动化的复杂性工作环境，必须实现功能系统、设备运作及管理系统、监督系统等的协调。
1.2自动化控制系统优化概念
为了提升PLC自动化控制系统的运作效率，必须进行相关优化设计原则的遵守，满足被控制对象的工作要求，针对控制系统的基本功能及环境应用状况，展开积极的调查及研究，满足该系统优化设计工作的要求。这需要进行系统相关运作数据资料的整理及分析，进行系统设计及应用方案的优化选择。为了提升系统的整体运作效率，进行系统设计方案的科学性、规范性、简约性设计是必要的，从而降低系统的整体运作成本，实现系统综合运作效益的提升，确保系统整体运作的安全性及可靠性。为了提升系统的生产效率，进行PLC自动化控制目标的制定是必要的，进行工作实际与系统运作状况的结合，实现PLC容量模块的合理配置。
2PLC自动化控制系统设计方案
2.1硬件设计模块
为了实现自动化控制系统的稳定性运作，必须为其创造一个良好的硬件设计环境，这就需要进行硬件设计方案的优化，实现其内部各个工作模块的协调，进行控制系统工作总目标的制定。
2.2输入电路设计模块
输入电源是PLC自动化控制系统正常运作的基础，控制系统的供电电源具备良好的工作适应范围。为了满足现阶段自动化控制系统的工作要求，需要进行电源抗干扰性的增强，降低环境对输入电源的工作影响，这就需要进行电源净化原件的安装，实现隔离变压器、电源滤波器等的使用。在隔离变压器工作模块中，进行双层隔离方案的应用是必要的，实现屏蔽层的构建，降低外部环境高低频脉冲的影响。在输入电路设计过程中，需要进行电源容量的控制，优化电源的短路防护工作，确保电源系统的稳定性、安全性运作，提升输入电源的整体容量，为了提升电路的整体安全性，需要专门安装相应型号的熔丝。
2.3输出电路设计模块
在输出电路设计过程中，需要遵循自动化控制系统的相关生产工作要求，进行电路设计准备体系的健全，在这个过程中，通过对晶体管等的利用，进行变频器调速信息、控制信息等的输出，实践证明，通过对晶体管的利用，可以实现PLC控制系统运作效率的增强。在频率较低的工作环境中，需要进行继电器设备的选择，将其作为输出电路设备，该工程流程比较简单，且具备较高的工程应用效益，有利于增强自动化控制系统的整体负载能力。在这个过程中，为了避免出现浪涌电流的冲击状况，需要在直流感性负载旁进行续流二极管的安装，进行浪涌电流的有效性吸收，实现PLC自动化控制系统的稳定性运作。
2.4抗干扰设计模块
为了降低外部环境对系统运作的干扰，可以进行隔离方法的使用，在这个过程中，通过对超隔离变压器的使用，进行系统高频干扰状况的隔离。这也可以进行屏蔽方法的使用，进行干扰源传播途径的阻断，提升控制系统的整体抗干扰性，在实际工作场景中，可以将PLC工作系统放于金属柜内，金属柜具备良好的磁场屏蔽及静电屏蔽功能。为了减少控制系统运作过程中的干扰状况，进行布线分散干扰模式的应用是必要的，确保弱点信号线、强电动力线路等的分开走线。
3结语
为了实现社会经济的稳定性发展，必须进行PLC自动化控制方案的优化，实现硬件设计模块、软件设计模块、抗干扰模块等的协调，提升控制系统的整体运作效益。
参考文献
[1]李怀智.试析PLC自动化控制系统的优化设计[J].中国新技术新产品，2011（11）.
[2]何富其.基于PLC的自动化控制系统的配置及组态分析[J].制造业自动化，2011（06）.
【关键词】电气自动化；控制系统；设计要点
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.
[3]郑浩.建筑电气自动化控制技术的应用研究[J].山西建筑,2015(23):120-121.
关键词：电气自动化;检测;控制;设计;系统
随着电气自动化控制系统的不断进步，在生活中的应用也越来越多，同时也使得智能化水平不断提高。自动化技术的发展，要求设计的控制系统达到最优化，为了使系统控制达到最优控制和系统能自行调节，要求设计必须允许模型的结构和参数精确度不在一定范围内变化，实现系统的智能控制，有利于电气自动化得到很快的发展。一些精准的控制仪器设备依托通讯技术，在现代制造和医学研究以及交通等领域电气自动化控制系统都得到广泛应用。探究自动控制系统的设计，不断地融合进新的因素，有利于进一步提高我国在电气自动化领域的科技水平。
1 自动检测技术
1.1 自动检测技术的功能
自动检测技术是在仪器仪表的使用、研制、生产、的基础上发展起来的，它要求在测量和检验过程中完全不需要或仅需要很少的人工干预而自动进行并完成的。实现自动检测减少人为干扰因素和人为差错，提高系统的安全与稳定性，确保生产过程或设备的可靠性及运行效率。自动检测系统需要将被测参数直接测量并显示出来，提供给用户有关被测对象的变化情况，另外就是用作自动控制系统的前端系统，根据参数的变化情况实施自动控制。
1.2 检测技术的应用
自动检测技术是以研究自动检测系统中的信息提取、信息处理的理论和技术为主要内容的一门技术学科。检测技术就是寻找与自然信息具有对应关系的种种表现形式的信号，反映某一信息的多种信号，并挑选出在所处条件下最为合适的表现形式，以及寻求最佳采集、变换的相应的设备。自动检测技术的主要研究内容包括数据测量、测量方法、测量系统和数据处理。
2 自动控制系统设计与应用
2.1 自动控制系统设计
2.1.1 设计特点
在自动化控制系统中，高低压变配电设备装有嵌入式控制装置，用电设备在进行电气设计时，不能单单考虑集中的二次信号和自动化控制系统的预留互联条件，控制系统要求进行高低压控制设备的一次电气设计。同时按工艺控制要求，根据用户条件和用电设备的要求和特点，按照工艺控制特点和自动控制原则，进行系统的控制流程图设计，用标准的组态工具软件进行控制系统监控软件组态。
2.1.2 设计思想
过去，电气自动化的设计都是由一些完全独立的配件来完成的，用户只是通过各个配件之间的连接以及功能配合来形成的。由于微型计算机的引入，逐渐形成了与微型计算机所对应的自动化的控制系统，使系统的控制和管理更加智能化和人性化，从而满足用户的要求。
2.1.3 电气自动化控制系统组成
电源供电回路分为有 ac380v 和 220v 等多种。 保护回路对电气设备和线路进行短路的和诸多故障的保护;信号回路能及时反映或显示设备和线路正常与非正常工作状态信息的回路;自动与手动问路设有自动环节，确保在安装、调试及紧急事故的处理中需要设置手动环节通过转换开关等实现自动与手动方式的转换;自锁及闭锁同路是能够保持通电电气设备能继续工作的电气环节，保证设备运行的安全与可靠性。
2.1.4 设计方式
集中监控方式， 将电气的各馈线在现场设置现场设备接口， 通过硬接线电缆与集控室相连， 对全厂电气没备进行监控。这种监控方式使DCS的造价下降;远程智能方式，远程智能方式是利用硬接线电缆与加采集柜相连，节省了大量电缆，同时具有完成数据处理、自检、自校正等功能;现场总线控制系统方式。现场总线是信息技术、网络技术发展到控制领域和现场的体现。在改变DCS集中与分散相结合的基础上，将控制功能实现了彻底的分散控制。
2.2 电气自动化控制系统的应用
2.2.1 电气自动化技术在火力发电中的基本作用
传统的火力发电集散控制系统可以基本实现独立运行，实现信息互访和交换量的互换，但是对整个电气自动化系统的反映信息量相对较少， 也导致电气系统操作人员运行系统的不便， 不利于其对机器设备的事故进行分析与解决。因此为了提高电气系统的自动化水平， 就必须转变一对一采集电气信号的形式，充分利用其联网信息多样化的优势，提高电气自动化系统的运行和管理水平。电气自动化技术通过监视控制设备，以主接线图的运行状态和数据信息， 及时提供很多特殊的数据反馈，利用测控装置进行电量统计， 实现在线自动效核和电动机状态检修等。
2.2.2 用于故障检测与维修
电气自动化中的集中监控设计，具有运行稳定、维护方便、控制系统的技术，可以将系统的各个功能都集中到一个处理器进行优化处理。有关现场总线的自动化进程使系统的应用更加有针对性，可以根据现场设备的具体情况进行调节和组装。装置设计的功能具有独立性，保障在任何的一个装置发生故障时，其他的系统还可以正常工作，同时它可以通过图形化的自动化控制管理界面，能够及时、准确地保障整个设备设施的正确运行状态，查找故障来源，节约了大量的人力、物力和财力。
参考文献：
[1]薛葵.电气监控系统[J].电力系统装备，2002（01）： 72-73.
[2]周艳惠.电气自动化控制系统的设计[J].中国新技术新产品，2010（02）.
关键词：电气自动化 ;控制系统设计;自动化系统
中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：
引言
近年来,科学技术不断进步,计算机技术在各个领域得到了广泛的应用,而电气自动化控制系统的设计也离不开计算机网络技术的合理运用。随着社会的发展,自动化控制系统得到了人们的普遍关注,自动化控制系统不仅能够提高工作效率,较少工作错误,也能够节约人力成本,因此,电气自动化控制系统的设计对于变电站的发展有着重要的意义。
1.电气综合自动化系统的功能
根据单元机组的运行和电气控制的特点，应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ECS监控。其基本功能 为：
1.1发变组出口220kV/500kV断路器、隔离开关的控制及操作。
1.2发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。
1.3发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作，控制方式切换，增磁、减磁操作，PSS(电力系统稳定器)的投退。
1.4220kV/500kV开关自动同期并网及手动同期并网。
1.56kV高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。
1.6380V低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。
1.7高压启/备变压器控制和操作(2台机共用)。
1.8柴油发电机组和保安电源控制和操作。
1.9直流系统和LPS系统的监视。
对于发变组保护等主保护和安全自动装置，因其设备已经很成熟而且要求全部在DCS中实现其功能尚有一定难度，可能增加相当大的费用，故可以保留。但是它们与DCS间要口求接，控制采用硬接线，利用通讯方式传输自动装置信息，并可以通过DCS进行事故追忆。
2.新设计思想的内容和特点
由于现在高低压变配电设备中具有嵌入式控制装置、用电设备就地控制设备中具有的小型PLC控制器等,所以进行电气设计时,不用像传统设计时考虑集中的二次信号、计量、保护系统设备和自动化控制系统的预留互联条件,只要按用电设备要求、工艺控制要求进行高低压变配电系统、用电设备就地控制设备的一次电气设计。同时按工艺控制要求进行仪表系统设计。根据供电方条件、要求和用电设备的要求和特点进行高低压变配电系统二次计量、保护、控制的控制流程图设计；根据工艺控制要求和自动控制要求,进行配电系统末端的用电设备就地控制设备的控制流程图设计；在人机界面管理计算机上按上述各部分的控制流程图,以符合IEC113-3标准的组态工具软件进行控制系统监控软件组态,包括对仪表系统的组态。最后进行电气及其控制设备安装、电缆互联和敷设设计。这样的设计流程与传统的设计方式中电气设计、自动化设计过程是平行进行、并在过程中互提测控条件的方式有很大的不同,它简化了设计流程、将电气和自动化设计人员合二为一、提高设计时效。另外,自动化设计中组态工作无需象以往等待系统硬件定牌后才可进行,标准的组态工具软件和网络通信协议使不同的设备如同同一系统供应商的产品一样便捷的整合成系统。工程项目经过这样的设计后,得到的整个电气及其控制系统是完全为扁平化、开放化的。其优点是电气与自动化系统合一,从电气的角度看系统全部智能化,从控制系统的角度看系统彻底分散化,从网络的角度看扁平、开放的结构提供给用户更经济、易用、高效的共享数据。
3.电气自动化控制系统的设计思想
3.1集中监控方式
这种监控方式优点是运行维护方便，控制站的防护要求不高，系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，处理器的任务相当繁重，处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时， 隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸defu助接点经常不到位，造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂，查线不方便，大大增加了维护量，还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。
3.2远程监控方式
远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、，节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线，CAN总线等)的通讯速度不是很高，而电厂电气部分通讯量相对又比较大，所有这种方式适合于小系tongjian控，而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。
3.3现场总线监控方式
目前，对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，且已经积累了丰富的运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展， 这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线lianjie，可以节省大量控制电缆，节约很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。另外，各装置的功能相对独立，装置之间仅通过网络连接，网络组态灵活，使整个系统的可靠性大大提高，任一装置故障仅影响相应的元件，不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。
4.新设计思想与未来技术发展趋势的契合
嵌入式控制装置将覆盖全部现场设备,现场总线通讯协议统一至最少的数量,嵌入式控制装置具有完全符合标准现场总线通讯协议的网络通讯功能,现场总线网络上的全部节点设备的数据库为分布式实时数据库,这些就如同PC及其外设的USB接口形成一样。同样智能化、分布式、扁平化的设备控制系统构成的生产过程,也是生产管理系统的主要组成部分,数据共享、快速、高效、可靠、低成本也是扁平化管理系统的特点。为了实现上述功能,在进行未来的设计工作中要求设计人员既要进行电气系统设计,又要能对嵌入式控制装置进行编程组态,同时还要完成基于现场总线通讯协议网络的构架及其监控软件(包括数据库)的组态。这样一个项目的设计工作过程无论从人员还是到流程亦是快速、高效、扁平化的。通过互联网设备供货商、项目设计人员、企业生产管理者均可对设备和生产流程进行离线或在线的技术支持和调整,这也得益于嵌入式控制装置和标准现场总线通讯协议网络的全面实现。
5.结束语
从上述内容可以看出电气设计、自动化设计过程是平行进行的,在过程中互提测控条件,在本方实施条件内容的同时,落实和确认对方条件内容；最后进行控制系统设备安装、电缆敷设设计。使得电气自动化之更加完善！
参考文献：
[1]贺家李、沈从炬，电力系统继电保护原理，北京: 中国电力出版社，1994.
[2]范辉、陆学谦，电气监控系统纳入DCS的几点体会，电力自动化设备，2001, 21(3): 52-54.
1、差异化教学思想
差异化教学策略是一种先进的教学模式，为我们解决自动控制课程设计教学实践中出现的上述问题提供了有力帮助。美国著名教育学家汤姆林森指出，“差异教学方式将学生的个体差异视为教学的组成要素，教师根据学生的准备水平、学习兴趣和学习风格设计教学内容，以适应学生之间的个别差异，从而最终促进每个学生的成长与进步”。差异教学以学生个体为中心，强调人的自主性、整体性和独特性，与我国传统的因材施教教学思想有相通之处。针对自动控制课程设计教学中的问题，我们借鉴差异化教学思想，提出一种基于差异化教学策略的自动控制课程设计新模式。该模式不但使得课程设计任务和内容具有层次化差异化，满足学生个体差异发展的需要，提高学生参与课程设计的积极性和主动性;并且，结合课程设计本身的特点，我们对差异化教学策略进行拓展，采用差异化的实验对象和多样化的课程设计手段，提高学生课程设计中的独立性，增强学生理论联系实际的能力。
2、课程设计任务的差异化
在差异化教学策略的指导下，课程设计的具体任务和教学内容应该体现出明显的层次性，从而满足不同能力学生学习的需求。因此，我们把课程设计实验内容分为如下三个层次。
(1)基础型实验—主要包括实验装置的机理建模、基于实验曲线的辨识建模、装置物理模拟和控制系统构建等;
(2)综合型实验—是课程设计的主要工作，该部分内容包括Matlab控制系统工具箱的使用、PID控制器的设计、控制器参数变化与根轨迹的关系、串联校正技术、控制系统的能控能观性分析和状态反馈控制器的设计等;
(3)提高型实验—其目的在于提高学生对自动控制系统的综合研究能力，包括最小拍控制器设计、纯滞后系统构建与控制和基于观测器的状态反馈控制等。
3、课程设计实验对象的差异化
(1)不同的实验装置—在有限的实验室装置中，为每组学生随机指定不同的双容水箱装置，不同装置的物理参数有一定差别，必然会带来不同的被控对象数学模型。
(2)不同的装置参数—在同一套实验装置，为每组学生设置不同的水箱出口挡板阀开度，从而使得每组学生测试得到不同的实验对象数学模型。
(3)不同的装置工作点—要求学生设置不同的工作点，双容水箱系统本身为非线性系统，选择不同的工作点会导致不同的近似线性模型。虽然所有学生均针对双容水箱实验装置建立二阶被控系统作为实验对象，但是以上三种措施使得学生面临不同参数的二阶实验对象，做到实验对象相似而不相同。因此从根本上避免了设计方案和实验结果的雷同性，可以有效促进学生独立自主创造性的开展课程设计工作。
4、课程设计实验手段的多样化
针对学生无法有效联系控制理论与工程实际的问题，采用控制理论分析、数字仿真分析与实验测试验证多种不同实验手段相融合的课程设计模式，学生课程设计过程中做出的每条实验曲线，教师都要求其应用控制理论进行解释分析，同时通过Matlab控制系统工具箱进行仿真对照。教师在课程设计中学生发现问题时不应直接解答，而是有意识引导学生结合理论概念进行思考分析，进一步利用Matlab仿真平台验证想法，并在模拟实验箱上进行测试，从而真正独立自主的发现问题、分析问题和解决问题。最后教师针对学生的问题，帮助其总结归纳分析，提炼使用控制理论分析解决实际控制问题的思路和步骤。
5、课程设计考核方式的综合化
自动控制课程设计的考核，不但要测评学生的最终实验报告，更重要的是要考查学生的课程设计过程和平时表现。因此课程设计成绩评定过程中采用综合化考核方式，平时表现、成果检查与总结报告按照一定比例(如3:4:3)构成课程设计成绩。
二、结语
关键词：数控机床；自动化；设计；制造
长期以来，世界诸多国家都非常重视机械制造产业，甚至将其作为国家经济发展水平与工业化水平的重要衡量指标。步入新时代以来，精密化已成为机电产品的发展趋向，尤其是数控技术的诞生与广泛应用，为设备的自动化作业与运行提供了至关重要的技术支撑，也为加工的柔性与高效率提供了关键性条件，促使机电制造业从传统的人工作业转向了智能化、自动化与集成化的现代作业。所以，本文针对数控机床自动化设计与制造的研究，具有一定的理论意义与经济价值。
1数控机床与数控机床自动化的基本概述
数控机床的概念。数控机床的全称为数字控制机床，英文名为Computernumericalcontrolmachinetools，数控机床为简称，指的是装有程序控制系统的一种自动化机床。其中，动化程序控制系统可以对具有控制编码与其他符号指令规定程序予以逻辑性的处理，并能够通过代码化形式对其译码进行数字式的表示，并通过一系列信息载体进行数控装置的输入。究其原因，数控机床属于集信息、微电子、液压、机械等多领域原理与技术为一体的机电产品，所涵盖的内容十分丰富，即便是在机械制造设备体系的整个领域中，也属于自动化水平高、效率高、精度高的工作母机。[1]与大众机床相比，数控机床独具特色，不需要对夹具、模具进行更换与制造，也不需要对机床进行常态化的调整，故而数控机床在技工零件需要高频率更换的状态下更为适用，这样能够大大缩短生产准备周期，并节约工艺装备所需的大量成本费用。与此同时，数控机床的加工密度通常可达到0.05~0.1mm，且控制方式为数字信号模式，每当数控装置将一脉冲的信号输出之后，机床就会移动部件一脉冲的当量，尤其是在此过程中由机床传送给传动链的丝杆螺距和反向间隙的误差平均值可以通过数控装置予以曲补偿，故而数控机床与传统机床相比，其精度更高。在工业生产能力与社会经济发展水平的评估体系中，数控机床的发展程度以及数控机床在金属切削加工机床产量中的占比也是可供参考的重要评估指标。由此可见，数控机床对工业的健康可持续发展有着不可替代的价值与影响。数控机床的自动化内涵。在当前机床控制技术领域，数控车床自动化的应用范围十分广泛，但其更多的应用于盘类零件或轴类零件等诸多切削加工作业中，如轴类或者盘类零件的复杂回转内外圆柱和曲面、内外圆柱面、圆锥螺纹、任意锥角的内外圆锥面等，同时还需要完成镗孔、铰孔、扩孔、钻孔、切槽等一系列作业程序。从本质上讲，数控机床自动化主要是前期予以设定好的具体加工流程，然后自动实现快速的零件加工程序。[2]在实际操作过程中，数控机床自动化技术工作者会根据零部件的加工路线、技术、位移量、工艺参数、辅助功能、切削参数等方面的指令性代码予以高度整合，进而设计编制出有机统一的详细加工程序单，罗列到该程序单上的有关内容能够被进一步转移到相关控制介质层面，进而最终在特定数控装置内部进行录入，此时加工作业指导任务也就完成了。借助于数字化技术，数控机床自动化控制的应用规模占数控机床总量的25%左右，是应用范围最广、普及程度最高的技术类型之一。
2数控机床自动化设计与制造的优势
2.1减少机械制造所需成本。在以往的传统机械制造领域，诸多工业类企业惯于借助人工操作方式实施工业产品的加工、生产与机床的制造等，因受多方面客观因素的制约，导致人工操作的失误率较高，机械制造质量与效率偏低，同时庞大繁重的工作量又同时给广大工人带来了巨大的压力，促使其很容易发生疲劳状态下生产作业的现象，这对生产制造的整体工作成本产生了直接影响，促使生产成本费用大大增加，而企业经济效益也随之显著下降，市场竞争力也会弱化。然而，科学应用自动化技术，不仅可以有效弥补人工操作的多种不足之处，而且可以最大程度保证工业生产的质量与效率，且能够促使产品精度更优更高。2.2提升机械制造质量与效率。随着数控机床自动化技术的积极推广，工业领域中的机械制造自动化水平也随之迅速提升。同时，因产品生产能够通过预设程序对自动运作进行指导，使得生产实际效率在无形之中得到优化与提升。加之，自动化技术的广泛普及促使机械设计和制造技术得到大幅升级，进而在很大程度上规避了传统机械制造模式带来的消极影响，机械制造的质量和制造效率都得到明显升级。2.3增强机械制造的资源利用率。自动化技术作为机械加工和机械制造流程中的重要技术资源之一，本身就具有人工操作所无法比拟的独特优势，如对人力资源的节约、降低物力和财力资源的消耗等。与此同时，还能够通过多方面的自动化技术推广、资源调配与优化使用得以最大化实现，有效增强了机械制造的资源利用率。
3数控机床自动化设计与制造路径
3.1数控机床的主体设计与加工主轴。数控机床的主轴回转精度的实际参数值的大小，对最终的加工精度有着直接影响，主轴的回转精度参数值高则加工精度高，主轴的回转精度参数值低则加工精度低。与此同时，主轴的回转速度和运行功率的参数，也是影响加工效率的重要因素和关键。[3]与传统机床制造不同，数控机床的主轴变速自动化水平以及定位的精准性等，都对数控机床的自动化水平高低有着决定性的影响（如图1所示）。究其原因，主轴箱主要负责机床的自动调速。截至目前，机械传动式的变速装置已经被取代，大范围推广与使用的是无级自动化调整，自动化加工程度大幅提升。导轨。数控机床中的导轨主要负责引导和控制加工任务，是保证加工运动精准性的核心与关键，更是促进车床精度加工实现的重要部件。目前，我国在数控机床领域中多采用金属型的滑动导轨，对于部分特定的数控机床，则采用新型的贴塑导轨。[4]与传统导轨相比，贴塑导轨优势十分突出，尤其具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，最为突出的就是性极好，且摩擦系数较小。3.2数控机床的伺服系统和数控装置与普通机床不同，数控机床配置了伺服系统和数控装置，同时机床检测装置也能对制造的全部过程进行测试与监督，而数控装置在整个运作系统中起着至关重要的调配作用，伺服系统则需要对数控机床进行配合完成作业。具体而言，数控装置的重要组成部件为计算机系统，其核心功能在于接受信息，再经对其他系统的精确调配和处理实现制造过程按照既定指挥有序执行，而数控装置则用以反馈信息并发出新的指令。伺服系统。传统的普通机床借助于伺服电机对机床进行驱动，进而完成作业加工，这一机构就是所谓的伺服机构。[5]但数控机床主要是借助于运算电路产生强烈的脉冲信号，并通过这些信号实现驱动电路控制的伺服系统。数控机床中的伺服系统能够将具体指令传送给元件、其他设备或指示电路，进而实现精准一位，其在生产与控制数控机床的过程中发挥着重要角色。
综上所述，数控机床能够有效促进产品的高效率生产，提升零件设备的精密度，并减小劳动强度，一定程度上为研发机电新产品节约了诸多人力与物力等，大幅增强了相关企业的竞争力。尤其是近些年来，我国在数控机床领域取得了一定成绩，不仅产量显著上升，而且质量明显改善，特别是在技术方面的重要突破，更是推动着我国数控机床行业进入快速发展轨道。然而，当前我国在数控机床方面的相关技术还有较大的创新与改进空间，自动化程度依然偏低，因而加大数控机床自动化设计与制造力度具有深远意义。
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[4]林晓慧.计算机辅助技术与机械设计制造的结合[J].科技风，2019（08）：81，90.
[5]王煜，叶赛，范文涛.基于粒度结构分析的数控机床制造信息资源自动化检测方法[J].制造业自动化，2019（12）.
[6]沈烈初.数控机床与工具：装备工业的母机、智能制造的基础[J].制造技术与机床，2018（10）.
[7]韦建军，李派霞.经济型数控机床安全防护门自动化改造的研究与实践[J].装备制造技术，2018（08）.
关键词：煤矿、电气自动化；控制系统
中图分类号：F407 文献标识码： A
一、电气自动化技术应用
电气自动化技术是电子技术与计算机技术的完美结合。在实际的使用过程中，计算机技术一般被单片机技术所代替，从而实现了嵌入式的技术应用模式。在使用的领域中，包括生产型工业领域以及煤矿领域，单片机的技术核心在于能够将计算机的所有重要硬件进行集成，然后通过嵌入式的方式与硬件结合，完成在某一小空间范围内的控制指令输出。但是，在技术原理方面，两者还是存在一定的区别的。单片机一般采用嵌入式的语言，而计算机则一般采用高级语言，两者在交互通信的时候，需要进行代码转换，才能够进行直接通信。因此，一般情况下，会利用单片机的这种通信原理，进行远程控制技术的应用。一般在实际的操作和生产的过程中，由于采用了嵌入式的单片机技术，在硬件设备中，单片机进行嵌入设计，而设计计算机的控制中心，进行远程通信。这样就可以实现绝大多数领域的远程操作流程，通过代码之间的转换，让远程操作和远程控制得到真正的实现。但是，在某种意义上分析，电气自动化技术中电子技术的应用主要是硬件方面的使用。会根据使用环境的需求对模拟电子技术和数字电子技术进行合理安排和配置。一般情况下，在高精的设备中，都会采用数字电子技术，而模拟电子技术则是最为常用的技术之一。电气自动化技术的核心有两个方面，电子技术负责硬件电路线路的畅通，而控制指令操作则通过计算机的指令完成。两者实际上依然是软件以及硬件的结合技术，只是使用的是软件编程利用了单片机通信技术而已。
二、装置选择的设计策略
1、选用编程工具
目前，煤矿电气自动化控制系统中使用比较广泛的编程工具是计算机、PLC，以及应用图形与手持相统一的编程器。收集编程器的目的是为了编程商家定制语言，其中，手持编辑器的编程效率是比较低的，根据规模比较小的PLC装置编程，通常在进行编程的时候所使用的图形编辑器是梯形编程，这是一种十分简洁的编辑手段，也十分适合中型PLC的编程。为了更加有效地编程规模比较大的PLC装置，通常使用PLC软件包与计算机，然而，在进行开发的时候，这样的编程手段需要投入比较大的成本，也不便于实际的调试，通常仅仅使用在大型的煤矿自动化控制系统中。要想提高煤矿电气自动化控制系统的效率，应当结合系统的规模选用合适的编程工具，从而确保更加高效的系统编程。
2、确定I/O点类型
煤矿电气自动化在进行控制的过程中会存在一系列的需要，在一定程度上，这些需要的拟定是结合监控对象的规模来进行的，在进行监控前，应当对装置I/O点的数量进行统计，在进行统计的时候，应当划分它的种类，且要对有关的统计清单进行制定，根据估计的系统控制容量，从而有效地保障软硬件的资源剩余数量还不至于对资源造成浪费。在对装置的输出点、输出频率进行确定的时候，应当认真地探究矿井自身的供电现状，从而对输出端的输出方式进行迅速地确定，输出端通常实施继电器与晶体管输出的方式。
3、认真探究系统的规模
在选择PLC装置的前期，应当认真地探究系统的规模，从而尽量缩小装置的选用范围，这是由于不相同的PLC产品所适用系统的规模也是不一样的。其中，选用西门子PLC装置并且实施探究，倘若选用的PLC装置只是为了检测瓦斯的浓度，那么通常使用微型的装置就可以了。可是对于水泵机房而言，应根据矿井里面改变的水位对它的工作状态与方式进行更改，这就需要高标准的PLC装置闭环与逻辑控制，为此，中等型的PLC装置是最为理想的选择。此外，应当实时地监控矿井工人的安全，首先，应当实时地检测矿井的控制与通信，要想监控整个的过程是比较困难的，而中型与微型的PLC装置是难以实现需求的，在这个时候，仅仅可以选用大型PLC装置。
三、煤矿电气自动化控制系统的设计策略
1、软件的设计策略
软件是煤矿电气自动化控制系统的核心，在优化设计之后系统软件可以大大地提高煤矿电气自动化控制系统的工作效率。优化设计软件需要跟优化硬件同时进行，软件优化设计的过程就是在处理固有的软件装置后，使其变成清晰的梯形图，在应用PLC系统中，这种过程是最难解决的一个问题。优化设计软件，需要立足于结构，在进行设计的时候，应当根据系统的规模来实施，从而使结构优化后，煤矿电气自动化系统能够更加迅速地应用，并且可以更加贴近生产的实际情况。
2、硬件的设计策略
在煤矿电气自动化控制系统中，硬件设计是非常重要的一个组成部分，它跟煤矿电气自动化控制系统的安全性、可靠性以及稳定性是息息相关的。为此，应当实施有效的设计。因为应用要求的不一样，所使用的硬件也是不一样的，下面，探究了系统抗干扰、输出电路以及输入电路这三项内容。
2.1抗干扰的设计策略
在煤矿电气自动化控制系统中，务必注重的一个问题就是系统的抗干扰性。相对来讲，矿井的工作环境是非常复杂的，这对电气自动化控制系统提出了更高的要求。电系统芯片容易受到磁脉冲的干扰，这会导致系统的失灵。为此，在设计煤矿电气自动化控制系统的时候，一定要将防干扰的问题解决。通常来讲，实施下面的一系列策略：布线的优化，将弱电信号线和强电动力线分来走线，且要保障其中是间隔着的，实施双绞线屏蔽电缆的模拟信号传输线可以实现一定的抗干扰功能。借助金属外壳来实施电磁屏蔽系统，在金属质地的工作柜当中放置PLC控制系统，并保障外壳是接地的，这样可以避免空间辐射、电磁脉冲和静电干扰系统。借助隔离变压器，实施1：1超隔离变压器，且把中性点通过电容来接地。
2.2输出电路的设计策略
在设计输出电路的前期，应当根据煤矿生产的实际情况，针对调速设备和一系列指示标志输出方式的选择，应用最为基本的输出方式――晶体管输出，从而确保在进行输出的时候尽量地跟高频率的动作相适应，与此同时，也可以大大地提高响应速度。要想尽量地简化输出电路，通常实施继电保护方式，这是由于继电保护输出方式的带负载与抗干扰能力是比较强的。然而，如果电磁线圈附带在PLC输出的时候，那么PLC芯片就会在断电时受到破坏。因此，为了防止破坏PLC芯片破坏，通常在电路盘中并联续流二极管，这样就可以将浪涌电流有效地吸收，从而对PLC芯片进行有效的保护。
2.3输入电路的设计策略
在设计输入电路的过程中，应当思考PLC的供电电源通常是在交流85V―240V间，具备宽幅适用性。然而，因为矿井的工作环境和条件是非常恶劣的，与此同时，加上不稳定的供电，因此为了确保稳定和安全地运行系统以及抗干扰，应当将电源净化元件加装在输入电路部分，像是隔离变压器或者是电源滤波器。倘若实施的为1：1的隔离变压器，那么借助双隔离技术使变压器的次级线圈屏蔽层和初级线圈屏蔽层经过初级电气中性点接地，就可以在一定程度上抵抗脉冲干扰。针对PLC的输入电源来讲，应用直流电源并且控制在24V，负载的调整应当结合它的容量来进行，还需要对周围的电路实施防短路操作。这有利于煤矿电气自动化控制系统的可靠、安全和稳定运行。倘若出现短路或者是过载的情况，那么都会破坏PLC芯片，进而导致系统的瘫痪。为此，务必有效地设计输入电路。
结束语
综上所述，在社会文明不断进步的影响下，煤矿电气自动化控制系统得以广泛的应用，这大大地提高了煤矿的安全生产管理能力和生产效率。然而，煤矿电气自动化控制系统具有多样化的实施策略，成本与效率也是不一样的，因此，创新性地设计煤矿电气自动化控制系统，这是减少系统成本支出和提高系统运行效率的必然趋势，此外，还应当避免重复性的设计并加强设计实践。
参考文献
[1]罗建方.浅谈电气自动化控制系统的设计[J].科技创新导报，2013，11：75.
关键词：电气自动化控制系统智能化
0引言
随着信息技术的发展，如计算机技术、控制技术、数字技术、显示技术、网络技术以及现代通信技术的发展，使电气技术实现了飞跃性的发展。当 前，我国与国际上进行广泛的技术交流，国际上许多先进的新产品、新技术不断进入中国电气市场，使电气行业迈出了新的一步。至今为止全国智能化系统示范工程相继建成，令世界瞩目。
1电气综合自动化系统的功能
根据单元机组的运行和电气控制的特点，应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ECS监控。其基本功能为：
1．发变组出口220kV/500kV断路器、隔离开关的控制及操作。
2．发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。
3．发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作，控制方式切换，增磁、减磁操作，PSS(电力系统稳定器)的投退。
4．220kV/500kV开关自动同期并网及手动同期并网。
5．6kV高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。
6．380V低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。
7．高压启/备变压器控制和操作(2台机共用)。
8．柴油发电机组和保安电源控制和操作。
9．直流系统和LPS系统的监视。
对于发变组保护等主保护和安全自动装置，因其设备已经很成熟而且要求全部在DCS中实现其功能尚有一定难度，可能增加相当大的费用，故可以保留。但是它们与DCS间要口求接，控制采用硬接线，利用通讯方式传输自动装置信息，并可以通过DCS进行事故追忆。
2电气自动化控制系统的设计思路
2.1集中监控方式
这种监控方式优点是运行维护方便，控制站的防护要求不高，系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，处理器的任务相当繁重，处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时， 隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂，查线不方便，大大增加了维护量，还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。
2.2远程监控方式
远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、，节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线，CAN总线等)的通讯速度不是很高，而电厂电气部分通讯量相对又比较大，所有这种方式适合于小系统监控，而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。
2.3现场总线监控方式
目前，对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，且已经积累了丰富的运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展， 这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，可以节省大量控制电缆，节约很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。另外，各装置的功能相对独立，装置之间仅通过网络连接，网络组态灵活，使整个系统的可靠性大大提高，任一装置故障仅影响相应的元件，不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。
3智能化电气自动化控制系统的发展
当前，经建设部科技发展促进中心评估，通过了一批在工程中已实际采用、具有国内领先水平的电气智能化技术的科技成果，他们主要采用了电气系统集成技术。在智能电气系统内的每个子系统，一般来说均由各自的网络连接起来，在各自的操作站下完成预期的工作，但尚未达到信息资源共享。为了达到管理的方便快捷，各子系统之间的信息资源共享，应进行系统集成。
在系统集成过程中，集成所选择的系统平台不同，网络结构不同，所集成的子系统范围不同，有不同的集成模式。随着计算机技术、网络技术、控制技术、显示技术的发展，使电气设备控制系统通过计算机网络与其它子系统相连，由此产生以电气设备控制系统为主的系统集成方式。它们利用开放的协议以达到各相关子系统之间的联动控制和信息共享，提高了管理效率，也提高了处理突发事件的能力，并达到了节能和节省人力的目的，这就是电气设备管理系统(BMS)。系统集成不是目的，而是提升电气使用功能和提高管理效率的技术手段，集成的内容不是多多益善，而应根据使用和管理的需要，在技术成熟、系统可靠、投资合理、管理高效等前提下，按需集成。
4 结束语
关键词：电气自动化；控制系统；设计思想；系统功能
1 电气综合自动化系统的功能
根据单元机组的运行和电气控制的特点，应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ECS监控。其基本功能为：
1.1 发变组出口220kV/500kV断路器、隔离开关的控制及操作。
1.2 发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。
1.3 发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作，控制方式切换，增磁、减磁操作，PSS(电力系统稳定器)的投退。
1.4 220kV/500kV开关自动同期并网及手动同期并网。
1.5 6kV高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。
1.6 380V低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。
1.7 高压启/备变压器控制和操作(2台机共用)。
1.8 柴油发电机组和保安电源控制和操作。
1.9 直流系统和LPS系统的监视。
对于发变组保护等主保护和安全自动装置，因其设备已经很成熟而且要求全部在DCS中实现其功能尚有一定难度，可能增加相当大的费用，故可以保留。但是它们与DCS间要口求接，控制采用硬接线，利用通讯方式传输自动装置信息，并可以通过DCS进行事故追忆。
2 电气自动化控制系统的设计思想
2.1 集中监控方式。这种监控方式优点是运行维护方便，控制站的防护要求不高，系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，处理器的任务相当繁重，处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂，查线不方便，大大增加了维护量，还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。
2.2 远程监控方式。远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、，节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线，CAN总线等)的通讯速度不是很高，而电厂电气部分通讯量相对又比较大，所有这种方式适合于小系统监控，而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。
3 探讨电气自动化控制系统的发展趋势
OPC(OIJEforProcess Control)技术的出现，IEC61131的颁布，以及Microsoft的Windows平台的广泛应用，使得未来的电气技术的结合，计算机日益发挥着不可替代的作用。IEC61131已成为了一个国际化的标准，正被各大控制系统厂商广泛采纳。
Pc 客户机／服务器体系结构、以太网和Internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融和，电子商务的普及将加速着这一过程。Internet／Intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据，也可以对当前生产过程的动态画面进行监控，在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用，将对未来的自动化产品，如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。
参考文献
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［7］ 陈良根、田兰、张进，ECS在巴蜀江油电厂的应用,四川电力技术，2003,26(3):9~10.
关键词:环形;以太网;矿井;泵房;自动化
矿井井下泵房作为矿产企业的重要构成部分，会直接影响该企业的安全生产和企业效益。目前我国煤矿开采深度逐年增加，漏水、涌水事故数量也在明显增加，给矿区的安全生产带来了极大的风险。而现有的煤矿大多采用就地水泵来人为控制排水，效率低下且安全性不足。目前矿井井下泵房的自动化升级改造成为矿山企业技改的重要方向之一，同时我国安全生产监督管理总局在《煤矿防治水规定》中也提出:受水位威胁严重的矿井，应当实现井下泵房无人值守和地面远程监控。本文基于上述现状，介绍了一种基于环形工业以太网的矿井泵房自动化控制系统。由PLC控制整个井下水系统，同时通过工业以太网与整个矿井的控制系统进行组网，实现矿井的信息化管理和自动化控制，以减少故障，提高效率。
1系统介绍
系统的设计目的是实现排水系统自动控制与水位高低实时监测，以减少水害，同时根据水量实时掌握矿井水文地质的变化，为后续开采打好基础。本系统采用三级排水自动化控制系统及泵房水文动态控制、报警系统［1］。
1．1环形网络介绍
环形网络是工业行业中应用最广泛的一种网络结构，其特点是将中心节点和各下层节点串接成环形，因而在节约投资的基础上，使网络系统具有了最基本的链路冗余功能［2］。本系统网络拓扑如图1所示。
1．2系统水路介绍
系统基于矿山正在使用的四台手动控制的主排水泵及附属的抽真空系统(射流管路和真空泵管路)、两条排水管路来进行升级改造，泵房布置如图2所示。
2系统硬件及功能
2．1系统硬件组成
控制系统主要由上位控制计算机、主控制柜与分布式防爆控制台组成。主控制柜选用某公司的Logix5000系列PLC作为总控制CPU［3］，同时安装了EtherNetIP工业以太网通信模块和DeviceNet设备层扫描模块。EtherNetIP通信模块实现与矿山总控制系统的通信，DeviceNet扫描模块用于监控每台水泵的子系统。每台水泵使用单独的防爆控制柜子系统，控制柜内装有Rockwell的FlexIO来实现信号的采集与控制，控制柜柜面安装旋钮、按钮、指示灯等，用于就地控制以及运行状态的显示。同时主控制柜内安装有工业交换机及光电转换器等［4］，通过上述硬件实现环形网络拓扑。系统配备各种传感器与智能数字仪表，例如使用超声波液位计来监测储水仓的水位，使用真空计来监测射流泵排真空的真空值，使用压力传感器来监测水泵出口的流体压力等，上述传感器均采用4～20mA直流模拟量信号，接入防爆控制台的模拟量输入模块。同时为了防止传感器故障等，储水仓另增加了液位开关，用于紧急情况下的控制，其信号接入控制台的数字量输入模块。另外系统还配备温度传感器、流量传感器、电压电流及功率监测等。
2．2系统功能
系统使用时主要有手动及自动两种模式［5］。手动模式与原有的控制差别不大，自动模式的主要控制功能如下所述。1)水泵启停控制。系统根据液位的高低、运行温度等来合理控制所有的水泵，并根据生产需要合理调配，实现控制的自动化。2)水位控制。储水仓水位分为低水位、正常水位和高水位3个控制值，超过高水位时需要发出报警信号。另外液位开关设为高水位，此时可能需要人为干预。3)运行监控。系统实时监控水泵的运行状态，比如运行时的正负压、电机及轴承的温度、系统电流电压等。上述数据可以设定阈值，超过阈值时系统会发出报警。系统也实时模拟显示流体的运动及流量，阀门的动作等。4)报警及数据记录。系统能够实时显示当前发生的故障，同时与所有历史运行数据一起进行存储，方便查询。
3系统控制逻辑
3．1总控制逻辑
系统总控制逻辑如图3所示。在发出开始指令后，设备首先判断水位高低，如果目前在低点则无需启动水泵，如果超过低点即需排水，并按照先使用真空泵和射流阀给水泵充水，之后再启动水泵。启动完成后，关闭真空泵和射流阀并打开出水阀;运行中等待停泵信号。如需停泵时，关闭出水阀之后再关闭水泵正常停机。
3．2水位控制逻辑
水位的控制逻辑如图4所示，1#泵正常启动后会根据水位情况来判断是否投入2#泵，同时2#泵启动后系统也会根据水位情况判断是否需要停止2#泵或者是否需要投入3#泵。以此类推，4#泵的处理与3#泵相同。
3．3系统操作界面介绍
应用FactoryTalkSE软件绘制控制系统界面，可以实现实时在线对系统进行监测与控制。如前文所述，系统有手动和自动两种操作模式，在自动模式时，所有的设备启停都需要受到连锁条件的限制，设备的启停及运行控制基本实现无人值守。系统控制界面如图5所示。
4系统应用效果
对原有矿山泵房采用环行以太网自动化控制系统升级改造后，基本实现了矿井泵房排水系统自动控制，水位高、低实时监测、泵房无人值守等。同时由于工作工时的减少，原泵房三班值班制改为了定期巡检制，节省下的员工可投入到了生产一线。系统改造投资费用约600万元，改造前后费用对比如表1所示。从表1可以看出，系统升级改造后，折旧及维保费用会增加，但工时费、电费等得到了降低。按此计算两年左右即可收回投资。同时采用本系统后具备报表功能，并能够掌握矿井的水文规律，有效地支撑了井下排水系统的安全运作，减少故障的发生概率，更有利于管理者实现人员统一的调度、优化和协调［6］。
5结语
【关键词】超临界（Electrical automation）;节能控制（Energy saving control）
合理的完成电气自动化的节能控制，主要应用与电气工程的实际情况进行合理的分析和策划，对变压器进行合理的分析，对系统功率因素进行合理的测算，对设备高次波频率进行合理的分析，对电力电缆的使用情况进行合理的分析，确定对于电气自动化工程中，各个设备可以的节能措施，保证电气自动化工程可以合理的完成社会作用，提高经济效益，保证电力自动化功能的合理实现。
一、节能设计上电气自动化发展
（1）变压器的节能控制
变压器在电气自动化工程中，经常被应用于大量的设备中，作为合理的变压设备完成电力输出输入工作。通过选择合理的变压器，提高变压器的材料损耗，保证材料损耗降低。实际选择上由于不合理的设备选择会造成电能的大大损耗，在合理的节约能效指导下，通过周密的材料选择和运行保证电能成本最低。对于配电线路等设备而言，选择合理的铜质材料可以降低变压器的损耗电能，选取合理的高效能节能变压器可以降低变压器的功率，保证合理的负载效率，将合理的负载效率控制为百分之四十到百分之六十，对变压器进行合理的负载率规定，保证变压器的负载率可以在合理的范围内运行，减少电缆程度可以降低电能损耗，保证电能效能。
（2）提高设备系统的功率
采用合理的方法提高系统自身的功率，保证高效用的负载，降低电动机的使用数量和使用频率，节约电能降低损失，保证变频自动化系统的合理完成。提高电动机的实际变频自动化控制能力，降低电动机的负荷，获得高效能的功率，提高高功率使用效率，完成电动机整体生产的合理运行。还可以通过采用人工的方法提高电力自动化系统的整体功率水平，即时通过人工排查和处理的方法，完成自然功率效果下的运行，提高工业生产中合理用电的过程，保证系统功能用电的合理化完成，从而减少设备分集补偿造成的无用功问题的传输，从而达到节能的效用。
（3）降低设备高次频波
高次谐波的运用对于电子设备往往会造成严重的损害。它会造成过高的电流、过高的电压。造成设备的利用时效降低，导致经济利益受损，影响电气保护和电动器的安全性和可靠性，降低高次率谐波的方法有通过变压器频谱消除高次率谐波的震荡，加强二次频相数，通过这种方法改变原有的电气设备的操作频率，提高电气自动化设备的合理有效运行，保证频率的合理数量，降低不必要的能效运行，从而可以节能一定效能的目的。
（4）选择合理的电力电缆
通过合理的经济电力密度分析表，对电流进行合理的范围确定，保证电缆材质合理化都可以提高电力自动化节能效用，保证安全性的节能效果。电力电缆一般会选择铝质电缆，因其可以降低经济费用，有较好的横街表面，以往的材质一般都选择铜材质，但因为铜材质电缆较粗，相比铝材料电缆较贵，因此，铝材料被社会广泛接受。提高铝材质的电力电缆使用率，可以降低成本从而达到节能的效果。
二、光源资源的节能效用
选择合理的光源可以达到节能的效果，对于照明的光源的选择，可以按照现行的国家规定的标准进行合理的实施，从而达到工程电能节能的效用。选择高效的光能源会造成大量的光功率的使用，这会造成大量的电能使用费用，因此，通过更换合适的光电能源可以节约电能达到降低电能资源使用水平，提高电能使用效果，保证合理的电力自动化设备电能利用率，完成电能资源的节约效果。
选择合适的镇流器可以达到节约能效的作用。对于设备而言，在使用过程中，施工现场需要较高的照明才能保证施工过程的安全性、合理性，所以通过使用低耗能的节约型光能源材料，类似的有高压钠材质的灯、金属卤化物材质的节约型镇流器等。这些镇流器的使用可以保证高电压、高电流的通过的同时，又可以完成能源的消耗，保证电能的使用效用，
选择合适的设计可以提高电能的节约效果。通过对照明的设计进行合理的规划，保证照明的设计可以在功能上、环境保护上科学的满足目前的工业照明要求，符合规定的节能指数。对于原油的照明系统进行合理的分析和判断，确定存在照明缺陷的设计进行合理的处理。原有的照明材质一般选择非节能材质，不能达到国家规定的节能标准。通过降低节约成本，保证照明程度，降低灯具使用量，加强高效能、低功率的灯具使用数量，减少设备的使用频率，完成电力自动化设备的低功率运行效果。从而还可以节约灯具使用寿命，降低灯具消耗频率，提高灯具的充分使用能力。从而达到充分的节约的效果。
三、电气自动化节约设计的必要性、可行性
提高电子自动化的合理设计是保证电子自动化设备的前期方法，保证电气设备的合理设计可以提高电气自动化设备的合理设计，在设备的使用过程中完成对电气设备自动化运行的合理实验检测，收集和统计电气自动化设备的使用过程，研究合理的改进方法，加强电气自动化设备设计的科技知识水平，引进合理的高素质设备设计和开发人才，从而提高电气自动化节约设计的合理化完成。
四、结论
综上所述，通过对电气自动化节能问题的研究，提高电气自动化设备节约的功能性，保证在今后的工作过程中完成对相关细则的研究，提高相关设备能源利用率的统计，加强设备实际的使用效果，完成我国对于电气自动化设计、研发、使用及维护，促进我国电气自动化系统的发展，保证我国工业化快速大发展的经济效用。
参考文献
[1]姚福来著.《电气节能控制方法与实践》中国电力出版社，2009，0101：5-97.
