电气设备的自动控制设计探析

吴兴伟

摘 要：随着科学技术的不断发展，自动控制技术作为一种较为先进的技术在社会各行各业等到广泛应用。电气设备是人们日常生活工作的必不可少的基础设施，电气行业的快速发展可以加快我国经济的腾飞。对于电气设备的自动化控制技术的研究具有现实性的意义。只有不断提高电气设备的自动控制的可靠性和安全性才能够提升发电、变电、输电、配电、用电等电力系统各个过程的电力质量。被广泛应用于电气设备的控制，随电气设备中的应用越来越广泛，自动控制技术日益成熟。文章旨在对电气设备中的自动控制技术进行概括和探析。

关键词：电气设备；自动控制设计；探析

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）18-0027-02

时代的不断进步，各项科学技术也日益蓬勃发展，自动化控制技术也日臻完善，越来越符合工业发展所需。电气设备将先进的电子信息技术应用于自动控制，使得自动控制技术适用性更加广泛，将复杂的控制系统转化为简单的控制操作。电气设备方面的自动控制技术运用，代表着整个自动控制技术的发展趋势。在许多条件下，PLC等高科技自动控制系统可以取代传统的控制设备，以实现电气设备的功能性、可靠性、易操作性。

1 电气设备自动控制技术的特点和功能

在现今工业发展过程中，各种设备的运行越来越趋近于自动化，世界朝着无人化工厂的发展。当今各行业的发展已经离不开自动控制技术，不管是技术发展、产品生产还是军事管理以及人们生活当中，自动控制技术都占有非常重要的地位。在电气设备的自动化控制的原理中自动控制分为开环控制和闭环控制两种方式。电气设备的自动控制技术的广泛应用具有减少物力财力的支出、提高设备运行可靠性、提高安全系数、信息传输快，设备反应快。

电气自动化基本功能：一是发电机变压器组的出口断路器隔离开关的控制与操作。发电机变压器组的出口断路器的线路是高电压，人为操作具有很大的安全隐患，随着自动化控制技术的发展，这方面逐渐由传统的人工操作转化为自动控制操作。二是发电机的励磁系统，发电机的励磁方式有：欠励磁、过励磁、正常励磁三种。正常情况下发电机主要工作在欠励磁条件下。其中包括启励、灭磁的相关操作、控制手段的相互切换、增磁、减磁操作、电力系统稳定器的投入和退出运行操作。三是发电机组变压器组的保护场内高边保护励磁变压保护与控制同样需要自动控制技术的参与。四是电气设备的并网。开关的并网有自动准周期并网方式和手动周期并网方式。发电厂中的电源电压监视操作，监控和高压环境下的控制也逐渐被自动控制设备取代。

2 电气设备自动控制的原理

关于电气设备自动控制原理的分析，首先要从控制方式而言：自动控制方式分为开环控制和闭环控制两种方式。开环控制是按照预先设定的程序来依次发出信号控制对象，开环控制系统不讲控制的结果反馈回来影响当前控制系统[1]。闭环控制系统由传感器、控制装置、执行装置、比较装置、反馈装置等部分构成。闭环控制系统需要将控制对象通过传感器接受将物理信号转化为数字信号，再传输给控制装置，控制装置将反馈结果与基准值进行比较，并根据误差产生一个控制信号，之后经过执行部件对被控对象进行控制使其最终状态与预期接近。在实际运用中闭环控制方式要比开环控制方式应用更广泛。

3 电气自动化控制的基本流程

电气设备的自动控制信号可分为控制信号、回讯信号。控制信号又称为数字控制信号，是采用自动制系统通过控制信号来对电气设备运行进行控制。回讯信号同样属于数字信号，是电气设备控制中心输出的信号对反馈电气设备信号的控制。主要目的是将信号来往控制系统与电气控制中心的信号进行分离[2]。这种信号主要用于指示作用也可以作为连锁信号在逻辑组态中工作。根据信号发出的类型可以将自动控制信号分为保持型型号以及脉冲型信号。回讯信号一般是保持型信号，控制信号根据起作用的不同可以分为准启动、实际启动信号、停止运转信号以及连锁停止信号[3]。如果电气设备自动控制系统中只有一个保持信号，当保持信号处于闭锁状态时，才允许启动电气设备，当信号处于断开状态时电气设备将停止工作。电气设备要依据具体的准启动实际启动信号、停止信号的状态等确定设备的运转、停止等工作状态。

4 电气自动化控制技术的发展和现状

在自动控制技术的发展过程中，电子信息的作用时不容忽视的，很大程度上来说第七自动控制技术是依赖于电子信息而得以生存和发展的。随着电子信息技术的发展开始20世纪50年代人们从电气设备中得到启迪，开始研发电气自动化控制技术。当时电气自动化控制技术主要用于继电器和接触器的投入电网方面。60年代初自动控制技术快速发展。形成了自动控制理论，生产过程和控制过程以及管理得到大幅度改善，自动化控制技术逐渐被各大型企业工厂所关注并尝试运用于生产。20世纪70年代，通芯微电子技术迅猛发展，前期的自动控制技术已无法满足电气自动化设备复杂控制的需要，电子信息技术的发展给这个难题的解决提供了方向，人工智能和电子信息技术的结合，大大加快了电气自动控制技术的发展，上世纪80年代电气控制技术发展已日臻完善。当前我国电气自动控制技术在许多领域得到广泛应用。

针对我国电气发展现状的分析，主要从两个方面进行：

第一，电气自动化控制系统不断渗透到电气自动化生产过程中。公司管理越来越趋向于自动化：电子信息技术不断简化电气行业的设备运行数据、业务处理数据和员工信息数据的更新的繁琐过程。实现了及时、高效准确的监控生产设备，确保数据的准确性、时效性。电气设备更新，越来越趋向于自动化：电气设备的更新换代，自动化技术是购买设备的一个重要指标。

第二、电气设备自动化控制技术在设备检修和维护上得到较快发展。电气自动控制技术通过电脑人机操作界面，灵活抗旨系统，易于集成，现行操作平台使得维护和检修更加直观和简单。

5 电气自动控制技术发展前景

新技术的不断应用与发展，使得电气自动化控制技术也不断发展，尤其是计算机的应用。将计算机技术应用于自动控制领域，计算机技术与自动控制技术相结合，从根本上转变传统控制技术的局限。自动控制技术的发展主要是突破传统，结合市场需求，进行技术创新，加快电力行业的发展。电气自动控制技术的发展应注重于增强系统的安全性、可靠性、开放性站在全局的角度结合市场信息和技术现状实现技术最优化，功能最强化。加强技术创新，将新技术应用于自动控制领域，不断改善我国电力行业自动控制现状，为我国经济的快速发展奠定基础。

6 结 语

电气设备自动控制技术广泛应用以来，大大简化了电气设备的复杂控制过程，使得电气控制更加准确、及时、安全。电力行业的生产效率大幅度提高，使得设备运行的功能性、稳定性可靠性、安全性更高。

参考文献：

[1] 王桂彬.电气设备的自动控制设计[J].工业控制计算机，2012，（2）.

[2] 李婷.天生桥一级水电站闸门电气自动控制设计简述[J].红水河，2010，（12）.

[3] 周慧燕.电气自动化控制系统的设计[J].中国技术新产品，2012，（2）.