电气自动化系统如何设计

　　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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