电气自动化控制系统的设计方式与实现研究
在当前社会经济不断发展的情况下，人们对于工业生产的需求不断增加，对于生产效率有了更高的要求，为进一步提升社会工业化水平，电气自动化控制系统的重要性逐渐得以凸显。科学合理地进行控制系统的设计，能够进一步提高电气工程运行的稳定性以及可靠性。因此加强对于电气自动化控制系统的设计和应用研究是十分有必要的。
1.控制系统设计特点及其功能
相较于传统热机机械设备而言，电气系统有着更为突出的优势，不仅有着更大的存储能力，而且简化了操作流程，在提高了作业效率的同时，也实现了对于成本的有效控制。在此情况之下，电气系统的设计自然相对更为复杂，而且对于系统的反应速度、抗干扰性能等方面也有着较高的要求，同时为实现电气自动化控制系统的功能，还必须确保整个系统具备极强的设施管理能力和相应效果。电气自动化控制系统的基本功能主要有：第一，监督和电气控制功能，充分发挥电气自动化控制系统的功能和作用;第二，保障电气设备运行稳定，通过科学合理的监督和控制，及时处理电气设备运行过程中潜在的问题，或已经发生的问题，借助增磁、减磁的相应功能，实现控制系统功能;第三，避免设施损坏，在系统实际运行检测过程中，非常容易由于电压不足等问题，导致设备遭到破坏，因此在进行系统设计的过程中，加强对于此项功能的研究是十分有必要的;第四，确保电气自动控制系统整体运行的安全性以及稳定性，不仅要加强对于励磁系统的重视，同时还需要做好灭磁、启动操作，保障整个系统功能的稳定发挥[1]。
2.电气自动化控制系统设计方式
电气自动化控制系统的设计，对于电气系统而言有着十分重要的作用，直接影响着整个电气系统运行的稳定性以及安全性。在我国研究学者多年的努力之下，当前我国对于此系统的设计已经取得一定成效，目前常用的控制系统设计方式包括以下三种类型。一是集中监控，实际上就是指通过集中的方式实现对于电气系统的自动化控制，通过将控制系统的所有功能都集中在一个处理器中。相较于其他方式而言，其主要的优势和特点就是在实际使用和操作的过程中，程序和方法相对更为简单便捷，因此，集中监控设计方式在电气自动化控制系统设计当中得到了十分广泛地应用。这种控制系统设计方式，由于其高度集中化特点，因此极大地提高了电气控制操作的效率，提升了系统控制的应对速度和处理速度。但是与此同时，集中监控这种设计方式也存在一定局限性和要求，随着当前电气自动化系统的功能逐渐增加，在实际应用集中监控方式进行系统设计的过程中，在所需要监控的设备以及系统数量不断增加的情况下，对于控制系统也会有更多的要求，在此过程中可能就会引发一系列问题，其中最为明显的就是随着监控数量的增多，导致控制系统所连接的电缆数量也在逐渐增多，不仅在一定程度上增加了系统投入的资金成本，与此同时，过多的电缆也会对系统稳定性产生一定影响。除此之外，由于电缆过多，而且实际接线情况可能要更为复杂，给后续线路检查和维修也带来一定困难，极大地增加了控制系统维护和检测的工作量，与此同时，也在一定程度上提高了人为失误的可能性。基于集中监控的以上几个特点，为确保整个自动化控制系统的运行稳定性，所以，经常在对安全等级没有过高要求的设备中使用这一设计方式。图1为某水电站集中控制中心监控系统结构。二是远程监控，顾名思义就是能够实现对于电气设备的远程监控和管理的电气自动化控制系统设计方式。在传统电气系统当中，为进一步保障电气设备的正常运行，采用的是人工方式在现场进行电气设备的检测和维修，这种方式不仅需要耗费大量的人力和物力，而且人为检查和控制操作的时间相对较长，难以有效提升设备控制和检修的效率，除此之外，人力检查的过程中会受到多因素影响，增加了失误的概率，这也在一定程度上增加了整个系统运行的成本，降低了企业经济效益。与之相比，远程监控控制系统的设计，能够实现对于电气设备的远程监控和监测，不仅能够有效解决上述问题，而且还能够在一定程度上降低相关人员的工作量，提高工作效率，除此之外，远程监控方式还能够为后续设备的检修和维护提供可靠的数据支持，进一步提高设备检修的效率和质量，极大地保障了电气系统运行的稳定性。与此同时，相较于其他控制系统设计方式，远程监控系统的设计无须进行电缆安装和布设工作，极大地节约了此方面的费用，为企业节约了大量的资金成本。但是，在实际采用远程监控设计方式的过程中，为保障设计质量和系统的功能，需要加强对于大型系统管理问题的重视，确保该系统的通信速度能够符合电气自动化控制需求。电气自动化远程监控系统示意图如图2所示。三是现场实时监控，也是电气自动化控制系统的一种设计方式。在电气系统实际运行的过程中，经常会受到各种因素的影响，而使得系统出现各种问题，在此情况之下，为确保系统能够持续稳定地运行下去，必要时就需要安排专门的工作人员到现场进行检查和维修。但是，相较于系统操作而言，在进行人工检查的过程中难免会由于人为因素的影响而引发其他问题，从而给系统正常运行带来一定风险。对此，就可以对电气自动化控制系统采用现场实时监控设计方式，既能够全面系统地对电气设备进行监控和管理，同时还能够对一些故障提前采取相应预防措施，并及时作出反应和处理，相比于现场人工检修而言，能够及早定位故障点并进行上报，针对一些简单的故障问题，还能够采取即时处理措施，进一步缩短了故障处理的时间，提高了检修效率，有效保障了系统运行的可靠性以及稳定性[2]。
3.电气自动化控制系统实现策略
电气自动化控制系统的设计不仅涵盖了电力电子技术和计算机技术，而且还涉及了电机电器技术以及网络控制技术等多种先进技术，具有极强的综合性。随着当前我国科学技术水平的不断发展，以及社会需求的提高，对电气自动化控制系统的应用提出了更高的要求，想要进一步实现该系统的应用，充分发挥控制系统的作用，需要从以下三个方面入手。一是加强智能化研究。随着科学技术水平的提高，社会节奏的不断加快，智能化已然成为未来很多行业发展的主要方向，电气自动化控制系统的设计也不例外。智能化水平的提升对于控制系统的设计而言有着十分重要的意义和作用，不仅能够进一步提升远程控制操作的效率以及智能程度，而且还能够实现无人操作。一方面，智能化水平的提高能够使得远程操作效果得到进一步发挥，有效减少系统控制人员以及设备检测维修人员的工作量，不仅能够提升系统运行效率和可靠性，而且还极大地节约了人力成本的支出，为企业节约了大量的成本投入，有着提高企业经济收入的作用。另一方面，相较于人为操作，智能化检测行为出错的概率相对更低，对于故障问题判断的准确性和效率更高，而且还能够有效预防由于人为操作引起的其他问题，进一步提高系统运行效率和运行的可靠性。除此之外，智能化远程监控系统的设计，也能够进一步降低现场检查作业过程中发生安全事故的概率。二是建设数字化系统。在当前数字化技术不断发展的情况下，将其引入到电气自动化控制系统的设计当中也是控制系统应用的重要方向之一，数字化发展不仅是当前时代背景下对于企业发展的必然要求，同时也能够为电气设备的运行以及管理提供可靠参考，给后续电气设备以及电气工程的正常运行管理提供数据支持，促使电气自动化控制系统的功能得到进一步发挥。三是培养人才加强创新探索。基于电气自动化控制系统的强大优势，该系统在各种工业生产的过程中不断得以应用，对于我国各生产行业的发展都起到了十分关键的推动作用。在当前信息技术、通信技术、电力电子技术等先进技术不断发展的情况之下，电气自动化控制系统的设计和研究也在随之不断推进，想要使得该技术能够在各行各业当中得到更加深入的应用，进一步帮助行业发展，就必须加强对于该控制系统的深入研究。一方面，企业需要加强对于相关技术人员以及操作人员的培训和培养，不仅要加强电气自动化相关知识的理论学习，同时还需要结合相应的实践活动，确保其能够具备实际系统操作能力。另一方面，积极引进和培养综合素质能力较高的专业人才，为企业电气自动化控制系统的设计和应用储备人才，同时加大对于电气自动化控制系统的设计力度和资金投入[3]。
4.结语
综上所述，电气自动化控制系统的主要设计方式包括集中监控、远程监控以及现场实时监控三种方式，这三种设计方式各有优势和缺点，在进行系统设计的过程中需要根据实际需求选择合理的设计方式。同时，时代是发展和变化的，为不断满足工业化需求，实现电气自动化控制系统还需要进一步加强智能化、数字化方面的研究和创新探索。
【参考文献】
[1]永娟，窦伟山，王蕴岭，等.基于计算机技术的电气自动化控制系统设计分析[J].科技风，2020(23):80.
[2]原磊，王彦博.浅析黄金矿山电气自动化控制系统设计与实现[J].中国金属通报，2019(09):59+61.
[3]何丽娟.基于计算机技术的电气自动化控制系统设计分析[J].科学技术创新，2018(36):81-82.
《电气自动化控制系统的设计方式与实现研究》来源：《科技经济导刊》，作者：徐洪亮
