电气自动控制系统范文

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【关键词】

电气；自动控制；系统；设计；基本任务

1 电气控制系统设计的基本要求

由于系统从初步设计、技术设计到产品设计过程中的每一个环节都与产品质量和成本密切相关，因此设计工作首先要树立科学的设计思想，树立工程实践的观点。正确的设计思想和工程观点是高质量完成设计任务的保证。电气控制系统设计的基本要求是：①熟悉所设计设备的总体技术要求及工作过程，取得电气设计的依据，最大限度地满足生产机械和工艺对电气控制系统的要求。②优化设计方案，妥善处理机械与电气的关系，通过技术经济分析，选用性能价格比最佳的电气设计方案，在满足要求的前提下，设计简单合理、技术先进、工作可靠、维修方便的电路。③正确合理地选用电器元器件，尽可能减少元件的品种和规格。④取得良好的平均无故障时间（MTBF）指标，确保使用的安全可靠。⑤谨慎积极地采用新技术、新工艺。⑥设计中贯彻最新的国家标准。

2 电气控制系统设计的基本内容和设计步骤

以电力拖动控制系统设计为例，电气控制系统的设计包含原理设计与工艺设计两个基本部分，现分述如下。

2.1 电气控制系统的原理设计

电气控制系统原理设计主要包括以下内容。

2.1.1拟订电气控制设计任务书（技术条件）

设计任务书是整个系统设计的依据，同时又是今后设备竣工验收的依据。因此设计任务书的拟订是一个十分重要而且必须认真对待的问题。在很多情况下，设计任务下达部门对本系统的功能要求、技术指标只能描述一个粗略轮廓，涉及设备使用中应达到的各种具体的技术指标及其他各项基本要求实际是由技术领导部门、设备使用部门及承担机电设计任务部门等几方面共同协商，最后以技术协议形式予以确定的。

电气控制设计任务书中，除简要说明所设计设备的型号、用途、工艺过程、动作要求、传动参数、工作条件外还应说明以下主要技术指标及要求：①控制精度、生产效率要求；②电气传动基本特性如运动部件数量、用途、动作顺序、负载特性、调速指标、起动、制动要求等；③自动化程度要求；④稳定性及抗干扰要求；⑤联锁条件及保护要求；⑥电源种类、电压等级、频率及容量等要求；⑦目标成本与经费限额；⑧验收标准及验收方式；⑨其他要求，如设备布局、安装要求、操作台布置、照明、信号指示、报警方式等等。

2.1.2选择拖动方案与控制方式

电力拖动方案与控制方式的确定是设计的重要部分，在总体方案正确的前提下，才能保证生产设备各项技术指标实施的可能性。在设计过程即使个别控制环节或工艺图纸设计不当，可以通过不断改进、反复试验来达到设计要求，但如果总体方案出现错误，则整个设计必须重新开始。

2.1.3确定电动机的类型、容量、转速，并选择具体型号

拖动方案决定以后，就可以进一步选择电动机的类型、数量、结构形式及容量、额定电压与额定转速等要求。电动机选择的基本原则是：电动机的机械特性应满足生产机械提出的要求，要与负载特性相适应，以保证工作中运行稳定并具有一定的调速范围与良好的起动、制动性能。工作过程中电动机容量能得到充分利用，即温升尽可能达到或接近额定温升值。电机的结构形式应满足机械设计提出的安装要求，并能适应周围环境工作条件。

应该强调，在满足设计要求情况下优先考虑采用结构简单，价格便宜，使用维护方便的交流异步电动机。

2.2 电气控制系统的工艺设计

工艺设计的主要目的是便于组织电气控制装置的制造，实现原理设计要求的各项技术指标，为设备的调试、维护、使用提供必要的图纸资料。工艺设计的主要内容如下。

2.2.1根据电气原理图及选定的电器元件，设计电气设备的总体配置，绘制电气控制系统的总装配图及总接线图。

总图应反映出电动机、执行电器、电器箱各组件、操作台、电源以及检测元件的分布状况和各部分之间的接线关系与连接方式。这部分设计资料供装配、调试及日常维护使用。

2.2.2按照原理框图或划分的组件，对总原理图进行编号，绘制各组件原理电路图，列各部分的元件目录表，并根据总图编号统计出各组件的进出线号。

2.2.3根据组件原理电路及选定的元件目录表，设计组件装配图（电器元件布置与安装图）、接线图，图中应反映各电器元件的安装方式与接线方式。

这些资料是组件装配和生产管理的依据。

2.2.4根据组件装配要求，绘制电器安装板和非标准的电器安装零件图纸，标明技术要求。

这些图纸是机械加工和外协作加工所必须的技术资料。

2.2.5设计电气箱。

根据组件尺寸及安装要求确定电气箱结构与外形尺寸，设置安装支架，标明安装尺寸、面板安装方式、各组件的连接方式、通风散热以及开门方式。在电气箱设计中，应注意操作维护方便与造型美观。

3 自动控制系统的种类

目前，电气自动控制系统包括：开环控制系统、闭环控制系统。开环控制系统中基于按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统；由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象所组成。闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制，可获得比较好的控制性能。闭环控制系统又称反馈控制系统。

4 自动控制系统的功能

对于电气设备而言，自动控制系统的主要功能是实现自动化操作，降低人工操作的难度，提高电气设备的运行效率。此外，自动控制系统配备了相应的监控结构，可以通过系统内部的元件对电气设备的故障情况及时监测，对可能发生的故障及时告警处理。随着企业自动化生产水平的提升，自动控制系统的作用更加显著，其逐渐成为支撑电气系统持续运行的重要因素。如：当电气设备在正常运行状态下，自动控制系统检测到异常状况时可自动发出报警信号，提醒设备操作人员注意安全。

【参考文献】

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一、电气自动化控制系统的综合功能概述

以下为电气自动化控制系统简析图，从下图可以清晰的看出电气自动化控制系统中各部分的关联和影响。

图 电气自动化控制系统简析图

结合目前常用单元机组的运作模式和电气自动化的控制特点，可以将发电机上某一变压器组同电源等电气控制全部纳入ESC监控模式下。它的综合功效是：

形成发变组断路器220kV/500kV的出口，从而隔断开关控制和操作；

控制发电组、厂高变以及励磁变压器的保护程序；

形成包括启励和灭磁操作以及切换增减磁控制方式的操作组成的发电机的重要励磁系统；

同时变组断路器出口将自动形成开关自动化并允许手动操作的同期并网；

高压6kV厂用电源的监视及操作、厂用电压快切装置状态的操作、监视及低压自投控制装置；

380V的低压厂用电源的系列自投装置控制；

允许两台机共用的变压器操作控制程序；

保安电源及柴油机组的操作控制程序；

监视直流系统及LPS系统。

同时，因为电力自动控制系统在发变组的主保护及安全自动装置部分要求必须全部实现在DCS中，目前尚未得到发展，不过值得肯定到是，已经与DCS要扣实现连接，可以通过这一系统进行追忆事故的实现，这也属于通讯信息自动化装置。

二、电气自动控制技术的应用

电气自动控制系统对企业的设备运行会产生很大的影响，为保证电气设备操作的稳定运行，企业要积极引进先进的自动控制技术。从现有的自动控制系统结构看，需要引进的自动控制技术有自动化技术、一体化技术、智能化技术等等，电气设备操作人员要根据实际情况合理运用。

（一）自动化技术

实现生产自动化是企业引进的第一技术，与早期传统的人工作业模式相比，自动化技术的运用满足了机械生产的需要。对于高难度的生产作业模式，若坚持人工生产则会造成电气设备故障，电气自动化生产技术的运用提高了设备的使用性能。

（二）一体化技术

一体化生产技术包括两方面：一是“人机一体化”，生产人员与机械设备之间的运行实现一体化操作，促进了生产效率的提升；二是“生产一体化”，现代化生产流程不再局限于某一个操作环境，而是将操作、告警、故障、调控等多个环节融为一体。

（三）智能化技术

当前，计算机技术在电气设备控制中得到了广泛的运用，以计算机为控制中心的先进生产模式正积极推广。智能化生产操作模式成为了企业的新方向，其能够完全摆脱人工操作设备的开采方式，只需通过计算机操作即可达到预期的控制效果，智能化技术的安全性、稳定性、可靠性良好。

（四）监控功能的应用

监控方式集中化

综合电气自动控制系统的设计，实现集中监控是较简单的设计方法，对控制站防护的要求一般不高却可以实现极方便的维护。其特点是把全部的系统功能集中在单一处理器上再进行综合处理。自然，其缺点十分明显，全部的设备投入监控操作，必然出现因目标对象的增加而增加主机压力，使电缆、投资大幅度增加，而超出最佳距离的电缆也会在一定程度上干扰系统可靠性。并且，通过刀闸隔离实现闭锁和断路器连锁而采用的硬接线时常因节点连接不到位尤其是辅助接点部分，从而使结果并不理想甚至设备无法正常操作。要达到效果理想的目的必须通过二次接线实现，而查线复杂、维护量大，也可能带来一些不必要的错误操作，这样的方法实际上并不是理想的。

2、远程及现场监控的同时实现

远程监控系统要求现场总线的通讯速度不能太高，但这样的方式对电缆和安装费用的消耗很少，且可靠性、灵活性并存的特殊性，只适用在较小的部分。而与之相反的全场电器自动化控制系统的构建，则使用现场总线的监控方式，而且随着以太网和现场总线这样的网络科技的发展普及，电气自动控制系统的智能化也有了一定的基础并逐渐实现和发展。

现场监控的通讯总线是由串行连接的智能设备及自动化系统实现数据的双向传输，这根串行电缆可以有效的链接起中央控制室的PC、监控软件、PLC以及CPU，并且连接上远程的变频器、仪表及马达启动器和低压断路器等设备。如此，大量的信息被中央控制器采集上来，达到良好的效果。这相对于远程监控，现场总线的形式更有针对性目标，不同区域具备不同功能，并且具备远程监控的全部优点还补充了那部分不足。不仅降低耗费还使各功能装置相对独立、实现网络连接和其灵活组态，并同时提高了系统的可靠性使系统不会因单一装置出现故障或连接问题而影响整体系统的运作甚至瘫痪，

电气自动控制中监控系统存在问题及运行建议

（一）存在的问题

1、ECS接口问题

目前我国DCS硬件普遍采用的都是进口设备，然而进口的DCS通信开放性在很大程度上受到限制，导致ECS与DCS的接口存在一些问题，并体现在以下两个方面：一方面是一般情况下DCS系统较为侧重于机炉控制，对于电气自动化的控制开发受到一定限制，因此无法接受来自ECS的更多数据；另一方面是DCS系统的扫描周期较快为大约200MS，然而通讯周期、数据长度、信息量的多少对通信的实时性都存在一定的影响，因此ECS通信速率具有不稳定性。

2、系统接入问题

当前，我国大多发电厂电气系统与DCS相连接，采取“硬链接”方法，但是这种方法的经济性不佳，需要投资量较大，而DCS采取按“点”收费形式，每一个“点”的增加，都涉及到电缆与DCS连接的增多，增加了投资。

3、电气联锁问题

在发电厂运行过程中，涉及到各种联锁回路问题。虽然支撑联锁反应的原理较为简单，但是由于电气自身操作较为复杂，再加上通信不稳定状态，可能造成通信中断问题，引发联锁失效。因此，在选择联锁通信时，大多为“硬接线”形式。

（二）运行建议

1、接口问题

结合实际情况来看，一些功能不适合通过DCS而实现，这就需要充分考虑DCS与装置之间的接口问题。另外，有关电除尘程控系统、网控计算机监控系统等如何与DCS相连接，也是需要关注的问题。如果出现接口处理不当问题，将对DCS监控功能的顺利实现造成影响；有关接口的连接问题，可包括通信VI网络连接、硬接线连接等两种形式。当前，我国国内已经加快研究并应用硬接线方式。在网络速度与电气设计需求相符的情况下，也可考虑采用VI网络连接。

现场总线

对于现场总线的设计，可以结合具体的工程情况、控制对象、控制范围等，设置不同的段。例如，既可以在较为分散的开关柜中布置，也可以在相对集中的办公楼、专用房间等进行电气分场布置。

有关机组公用电气系统问题

在两台机组的公用电气系统中，如备用电源、高压起动等，通过DCS公用控制网实现控制作用。在DCS公用系统中，形成相对独立的公用控制网络，并与另外两台机组相连接，可以将数据纳入到DCS系统中。任何一台机组的操作人员，都可以在权限范围内进行公用系统操作处理，但是应该注意到，在DCS系统之间需要通过软件支持闭锁功能，确保在同一时间，仅有一项操作为有效状态，确保各项工作有序开展。

四、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。

结语

综上，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

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中图分类号：C35文献标识码： A

一、自动控制简述

自动控制技术在现代科学技术的发展过程中发挥着非常重要的任务，在现代工业自动化发展过程中，随处可见自动化控制的影响，即使在我国日常生活中，自动化控制技术也较为常见。不仅在飞行器、机器人及工业过程中有自动控制的存在，而且生活中高压锅上的安全阀也作为一个简单的控制系统，所以可能说在多个领域自动控制技术都较为常见。电气自动控制系统结构较为多样化，而且应用的领域也较广，对加快我国工业自动化的实现起到了极为重要的作用。

二、闭环控制系统和开环控制系统

（一）闭环控制系统

闭环系统也可称为反馈控制系统，其主要是通过系统的输出信号来对系统起着直接控制的作用，其通过输入信号与反馈信号之差所形成的误差信号作用于控制器上，从而有效的降低系统发生误差的可能性，确保系统的输出量与预期希望值保持在同等的水平。其是充分的应用反馈作用来减少系统误差的产生，目前闭环控制系统在工业生产和日常生活中应用较为广泛，如目前大多数机床数据系统、冷藏设备、热水器及空调等都属于闭环自动化控制系统。

（二）开环控制系统

在开环控制系统中，其输出量对于系统的控制作用是不会产生影响的，所以在开环控制系统运行时，不需要对输出量进行测量，而且也不需要将输出量反馈，更不需要与输入量进行比较，其是完全由时间来进行控制。在我们日常生活中，洗衣机就是个很好的例子，通过洗涤、漂水和脱水整个郭晨更不需要输出信号，便可依次执行。另外目前交通管制系统也是开环控制系统，其完全由时间来进行控制，不需要对实际车流量进行测量。

在开环控制系统中，其输出量不需要与输入量进行比较，而且每一个参考输入量都有相应的固定工作状态与之相适应，这就对系统的精度具有较高的要求。因此对于开环控制系统来说，精确地校准是非常有必要的，不仅要进行精确地校准，还要保证在工作过程中的稳定性，不会发生变化。因为一旦有内外界因素干扰时，则开环控制系统则无法按照既定的任务完成工作，所以对于开环控制系统的应用，需要在已知输入量和输出量的基础上，而且不存在内扰和外扰情况下才可以采用开环来进行控制，通常情况下沿时间坐标轴单向运行的任何系统，其都属于开环系统。

三、简述电气自动系统的具体功能

（一）保护功能

电气设备不同于其他的生产设备，由于电流或电压等不是完全稳定的，有时会超负荷运行，有时又会低于规定的最低限度，因此在运行过程中电气设备会时常发生无法预知的故障，由于人员安排和工作量等多方面的因素，就要求电气自动系统的设计能够满足对于出现的故障进行检测，同时系统能及时作出应对措施，对设备和线路的安全进行保护，确保整个电气系统的安全运转与工作。

（二）自动控制功能

所谓的电气自动控制体系，首要着重的即是自动控制技能。它所要做到的即是当全部作业渠道呈现弊端时，体系不只要对弊端做出检测和警报提示，还要对弊端进行紧急应对，最常见的即是堵截电源，确保全部主动体系以及作业设备的安全。这即是电气主动体系与传统人工办理之间的不同，人工办理不只作业量大，并且简单发生缝隙，对弊端的判断存在必定得差错，一起人工排除毛病不只功率慢，而且存在必定的危险性。发明主动控制技能即是为了代替传统的人工，确保设备和人员的安全，进步出产功率。

（三）测量功能

电气自动控制系统配备的测量功能，就是对设备运行期间的各项指标数据进行检测例如电压、功率、时间等等，传统的人工检测无法到达实时的检测效果，存在一定的误差和延时，同自动控制系统相比缺少效率与精准度，相比较而言，系统的测量功能更加便捷，方便人员对设备运行的检测，保证生产的正常运行，节约人力资源和提高生产效率，这也是今后电气行业的发展趋势。

（四）通讯功能

电气自动控制体系统装备的通讯功能，即化通讯自动，是整个控制系统内外联系桥梁。有线通讯和无线通讯、内部通讯与外部通讯，都是基于开放的通信协议。在工业电气控制系统中，特别是系统与系统间连锁信号的通讯，有线通讯由于其稳定可靠性为首要之选。无线系统随着加密技术与纠错技术日益完善，在炼钢铁水倒罐站罐车称量数据传输等领域也逐渐开始应用。伴随无线基站通讯数据传输技术成熟，这为电气自动控制体系统跨区域远程控制提供了技术可能。

（五）监测控制功能

目前电气主动控制体系均已对该项功用进行了配备，意图即是为了对出产进行非常好地监管。由于电是一种不稳定的能源，尽管存在必定得危险性，可是关于生产来说却是紧密相关的。由于人无法直接观察到电流的运动，使用人工进行监测会存在必定的危险性和不确定要素，这就需要主动体系中的监测功用。当体系在工作时期发现异常时，就会宣布警报，提示现场工作的工作人员及时撤离，保证工人的生命安全。

电气主动体系的监控方法种类较多，通常能够分为集中监控方法、现场总线监控方法和长途监控方法。由于工作地区和方法存在必定的区别，因而关于监控的挑选就要做到量体裁衣。例如关于工厂内部分体系进行监控时，就能够挑选远程监控方法，由于该方法不适合全厂的系统监控，这首要是由于它的通信速度相对较低，可是该监控体系所需的安装资料和投入的资金都相对较低、并且操作相对灵活，使用时愈加牢靠。

四、自动控制系统举例

（一）汽车驾驶控制系统

目前汽车加强控制系统即是应用的自动控制系统，其主要是由汽车驾驶人来对方向盘进行控制，利用眼睛来对预计的路线进行观察，一旦偏离时则对方向盘进行高速，减小其误差，使其回复到预定的路线。这利用的就是人工闭环系统。

（二）汽轮发电机控制系统

在汽轮发电机上进行自动控制系统的应用，对于降低能耗，实现负荷的平衡具有极为重要的意义，在系统中以计算机作为控制器，通过预期的氧气含量、温度、压力、发电量及实际测定的值进行比较，从而利用所产生的控制信号来对锅炉进行给水、加燃料、调节空气阀的开度，确保其达到预期的性能。

（三）机器人

自动化控制系统在机器人上得到了充分的应用，其是通过自动化技术和计算机控制所实现的，可以说是自动化的一个特定分支，机器人可以代替人工劳动，具有拟人化的特征，而且机械手作为常见机器人的一种，其可以模拟人的手臂和手腕来协助人类完成一些特定的工作。

（四）控制工程实践

工业过程(加工、制造等)中若采用自动控制而非人工控制，常称之为自动化。在化工、造纸、电力、汽车、钢铁等工业行业中，自动化已经非常普遍。自动化成了工业社会的主旋律，工厂普遍应用自动化机器设备来提高生产产量，以便弥补由于工人加薪和通货膨胀所带来的成本增加。此外，现代工业还致力于提供越来越精密、可靠和性能好的产品。例如，精密可靠的控制在过去的几十年中显著地提高了汽车性能。自动化最早在汽车工业中得到普及。传送带与自动化机床相结合，形成了很长的自动化生产线，可以在几乎没有操作人员干预的情况下，生产汽缸之类的引擎零部件。在车身生产中，使用自动给料机和高速冲压机，可提高板材成型的效率。在设计和生产都相对成熟的其他领域，如汽车水箱生产中，自动化生产线已经完全取代了人工操作。

在现代应用中，自动化可以定义为利用程控指令对指定对象进行操纵，并通过信息反馈确认指令是否被正确执行的一项工程技术。自动化通常应用于过去由人工操作的场合，一旦实现了自动化，系统就可以不要人工干预或协助，而且还能比人工操作运行得更准确、更快捷。

近年来，反馈控制概念也应用在了自动仓储和库存管理中，对于农业来说，对自动控制的需求也日益提高，人们不仅开发了自动控制的保鲜饲料室和自动拖拉机，还对风力发电、太阳能取暖以及制冷装置和汽车发动性能的自动控制这些重要现代控制系统做出实例。

五、控制系统展望

一般意义下的控制系统其环境适应性都较强，其具有较强的现代化控制意义，但其是需要人来对其及时进行指导的，特别是在未来的发展中，将会有更先进的机器人系统出现，这就需要对传感反馈机制来进行改进，这就就使其任务具有更强的适应能力，所以需要加强对人工智能、传感器集成、计算机视觉的研究，而且机器人系统的通用性和经济性也会变得更好，使控制系统能够更好的成为人工控制的延伸，尽可能的减轻操作手的负担，充分的利用计算数据库管理，从而更好的提高操作手的工作效率，加快人机交互及监督控制系统的研究力度。

结束语

科技的发展和生产生活对自动化的需求，关于电器自动控制系统在生活中的应用变得越来越广泛。该系统在未来的发展有很大的空间，它对于加快生产提高效率、节约人力物力、推动生产力发展等有着深远的影响，我们应当加强对此技术的重视程度。

参考文献

[1]王铁静.电气自动控制系统的功能探讨[J].科教导刊(中旬刊),2013,07:39+55.

[2]付晓红.电气自动控制系统功能探究[J].电子制作,2014,05:264.

[3]唐静.浅谈电气自动化控制系统的应用及发展[J].电子世界,2014,03:87-88.

[4]陈晓桃.电气自动控制系统的功能与监控[J].硅谷,2011,23:174.

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前言

房地产行业、汽车制造业、航空航天业等行业对钢铁的需求量十分巨大，并且对钢铁质量的要求不断提高。高炉炼铁生产主要是依靠高炉本体以及其它辅助设备来完成，高炉是冶金过程中使用的主要冶炼设备，直接影响钢铁的硬度、韧性。为了能够从等量资源中冶炼出更多生铁，需要对炼铁高炉进行电气自动化升级，以提升冶炼效率和质量，同时炼铁高炉的连续作业能够通过电气自动控制系统所进行的无人化管理来实现。

1 炼铁高炉电气自动化系统的基本设置

现代化的炼铁高炉通过监测仪表、PLC控制系统、电气系统、远程管理计算机组成。炼铁高炉的自动控制系统必须满足生产要求，保证高安全性的同时还要保证建设成本维持在一定限度之内。炼铁高炉电气自动控制系统的各部分独立并不在同一地点，检测仪表设备、控制系统设备、电气化系统设备之间依靠缆线连接。适当地减少缆线使用的数量，可以减轻系统维护成本，同时也能降低维修人员的工作量和维修难度。

电气自动化设备主要是按照网络分支体系将主站和分站通过网线或光纤进行连接，在炼铁高炉的控制系统中存在一个问题，每个控制系统相对独立，这样的设计方式在进行操作时会有很大的不便，但可以通过PLC系统将其作为一个最基本的操作站，这样就能够实现对各独立系统进行比较好的控制操作，形成以PLC为核心，集中与分散相结合的自动化控制过程及监控系统的网络布局结构。为保证各工艺过程的安全运行，各控制系统可采用冗余配置，系统支持电源冗余、处理器核心冗余、总线冗余，所有模块均支持带电插拔，无论生产过程中哪个环节出现问题都可以不影响生产，使系统的安全性、可靠性大大提高[1]。

炼铁高炉电气化自动控制系统采用可编程控制器为基础控制设备，通过互联局域网连接到控制电脑上，PLC设备收集的运行数据都汇总到此，控制人员可通过显示器上显示的实时状态对生产过程进行调整。为了保证冶炼过程的安全，电气化自动控制终端必须保证跟自动控制系统相连接，使PLC系统得到数据上传完整、及时。

2 炼铁高炉电气自动控制的各系统组成

炼铁高炉电气自动控制系统主要由高炉本体、炉顶供料系统、热风炉系统、自动监控系统组成。

2.1 炼铁高炉的自动化系统

炼铁高炉自动化系统主要对高炉内原料反应情况进行监控，自动化的炼铁高炉保证高炉冶炼过程稳定、炉体安全。高炉自动化监测对于现场岗位人员也有极大地保护。炼铁高炉的检测设备负责对炼铁高炉的生产参数进行收集，包括计算机硬件设施和配套的计算机监测软件、实时信息收集模块、信号解码器、监测仪表等。控制端设备可以用模拟高炉画面的形式实时显示炼铁高炉内部温度、炉体压力、鼓风量及风压等参数，也可以用趋势图的形式查看以上历史参数。炼铁高炉的控制软件功能丰富，能够随时调出历史数据进行分析，检查炉体是否处于正常运行状态，还可以有效控制高炉的送风量和风温等参数。控制人员也可以通过手动操作电脑画面按钮，对现场各设备及阀门进行开关控制，以实现对高炉炉况的调节。

2.2 高炉炉顶供料系统

以550M3高炉为例，炉顶供料系统设备有380V工业交流电压下的250KW上料卷扬电机、5.5KW布料倾动电机、11KW布料旋转电机，4KW探尺电机，10000V工业交流电压315KW矿槽除尘引风机设备等。

其中炉顶上料料车在采用交流―直流―交流变频调速控制时，为了保证系统的可靠性，增加了一台同容量的变频器及其切换柜，可直接通过转换开关来切换线路，快速可靠地将备用变频器设备投入到在线状态，操作时间不超过15秒钟。此外炉顶供料系统的各套设备间的联锁可在操作画面中直接解除，采用CRT手动进行独立控制，增强了系统的可靠性，而且非常便于维护、维修高炉炉顶设备，确保了高炉炉顶供料系统设备运行的稳定性，保证高炉冶炼的连续性。

2.3 自动热风炉系统

炼铁高炉配备三座或以上的热风炉。工作流程为燃烧―换炉―送风。为了保证炼铁需要的热风不断地输送到炉体内部，满足热风炉周期性工作的特点，需要对冷风进行预热。将冷风进行预热就是热风炉在炼铁高炉中的主要作用，对于热风炉的操作大致可以分为全自动化、半自动化和人工操作[2]，其中热风炉全自动燃烧控制优势最为明显，它可以对单座炉子进行特性设定，通过设定相应的拱顶温度和废气温度，来实现对烧炉过程的自动寻优控制。此外，它还包含了对历史记录的查询功能，系统记录每天热风炉的拱顶温度、废气温度、空气流量、煤气流量的变化趋势，通过查询历史数据可以对烧炉的历史状态进行监控和分析，对于提高热风温度，降低工序能耗起到了很大作用。

2.4 自动监控系统

自动监控系统负责对现场数据进行记录分析，并根据数据反映的实际情况自动采取相应的措施。监控系统不仅要对炼铁高炉进行监控，还要对自动化系统中的所有设备进行监控，以保证生产过程的顺利进行。监控系统之间互相连接，可以传输信息，使故障率降低，也为及时排除故障提供了极大便利。

3 电气自动控制系统常见问题

电气自动化控制设备都是电子设备，设备本身精密，对环境要求高，然而生产过程中炼铁高炉本体的高温和外部水渣含硫蒸气的腐蚀对于电子设备来说十分恶劣，使自动控制系统中的电子设备可能会在超负荷或高腐蚀的环境下运行。因此在生产过程中自动控制系统可能出现无法预知的故障[3]。

为了避免故障造成损失和人员伤害，需要炼铁高炉的电气自动控制系统进行自检设计，并增加各重点部位继电器和限位的趋势监控画面，以方便工作人员及时排除故障。同时还应做好相关设备的防高温、防腐蚀、除静电、防干扰处理，保证线缆安全。通过保护措施确保整个电气自动化系统的正常运转，从而提高冶炼效率，保证现场人员的安全。

4 炼铁高炉电气自动控制系统升级方向

电子信息技术的进一步发展促使电气自动控制系统的进一步升级，智能化模式是电气自动控制的趋势，通过互联网和远程控制终端以及手持控制设备的接入，能够对炼铁高炉进行全天候、全方位控制。随着网络技术的日渐成熟，自动化系统将会与网络技术相互结合，使整个自动控制系统的功能更加完善，系统所涉及的功能将会更加丰富，操作更加简单，同时也能够更好地提高整个系统的安全性、稳定性和可靠性，节约更多的人力资源，使企业逐渐向无人化、高智能化的趋势发展[4]。

5 结束语

钢铁制造行业通过引入电气自动控制系统，来实现对炼铁高炉的自动化控制，能够减少工作人员负荷，提升金属冶炼效率，降低生产损耗。因此对炼铁高炉的电气自动化系统的更新和维护不能停止和松懈，电气自动化系统的智能化改造需要得到重视，以便为生产安全带来更多的保障，为企业带来更多的效益。

参考文献

[1]付晓红.电气自动控制系统功能探究[J].电子制作，2014，5（23）：264.

[2]沈灿钢，王爱国.炼铁高炉上料自控系统设计[J].机电技术，2013，2（15）：37-39.

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.016

近些年来，电气自动控制系统被应用到各个领域当中，充分发挥了其应有的价值，创造了较大的社会效益和经济效益。此外，电气自动控制系统作为一项科学技术，在某种程度上说，它是一个国家科技发展程度的标志，同时，进一步地推动了我国现代化建设。尽管电气自动控制系统取得了较好的成就，但是，还需要相关的科学人员对这项技术进行进一步的研究和提高。

1 电气自动控制系统的简述

自动控制系统是指在特定的设备上，通过系统程序规定的操作自动运行，能够实现自主调动与控制。针对一些较为危险、繁重的工作，自动控制系统的应用可以替代人进行作业，可以有效地解放劳动力。在人们的日常生活中，自动控制系统的应用随处可见，譬如，家用的电热水壶，之所以水沸腾烧开后会自动切断电源，是因为在电热水壶上有一个蒸汽感温装置，实质上就是一个较为简单的自动控制系统。蒸汽感温装置会因为水烧开沸腾后所产生的蒸汽而发生变形，系统感知后，会推动电源开关，自动断电。又譬如走廊楼梯间安装的声控开关，高压锅上的安全阀等，都属于电气自动化控制装置，它的应用极大地便利了人们的生活，对生活质量的提高有着很大的推动作用。

电气自动控制系统根据其自身结构可分为两类，一个是开环控制系统，另一个是闭环控制系统。开环控制系统是指输出端与输入端不存在任何的联系，也就是说输出量不会影响到输入量，其输入量始终保持一个较为稳定的值，这个特性就对系统的精确度提出了较高的要求。由此可见，校准是一个必要且重要的环节，只有校对精确，才能确保设备的正常工作。例如，洗衣机、电风扇都是应用了开环控制系统，洗衣机的各个环节不需要输出信号，便可依次执行，电风扇的转速不会因为外界的温度因素而改变，而是由档位的调换来实现。闭环控制系统的输出量与输入量有着紧密的联系，通过输出量对输入量的反馈来随时校准输入量，其系统相对于开环控制系统的复杂性更高。生活中用的热水器、空调等都是应用了闭环控制系统。

2 电气自动控制系统的应用

（1）制冷与空调设备。制冷与空调设备中电气自动控制系统的应用主要表现在温度、流量、湿度等参数上面的自动控制与调节。比如冰箱，制冷系统会随着环境温度的变化而进行自动调节，当冰箱的冷冻库已经到达预定的-24℃时，系统得到反馈后会自动停止制冷，而当温度升到-16℃时，制冷系统将开始自动运转，使冷冻库的温度始终保持在-17℃--24℃之间。

（2）汽车驾驶控制系统。汽车的行驶需要驾驶员通过控制方向盘行驶在目的地的路线上。当汽车在行驶的过程中，方向出现偏差，此时，驾驶员可通过调节方向盘来进行误差的矫正，使得汽车回到正确的路线上来。若驾驶员使用自动驾驶仪，根据导航仪设定的路线进行自动驾驶，若线路出现偏差会及时地调整。这是一个典型的电气自动控制系统应用表现

（3）机器人。机器人可替代人完成要求比较精细或高危险的工作，它应用了先进且复杂的电气自动控制系统，通过人为操控计算机来实现机器人的工作。其一工作效率得到了显著的提高，其二节省了人力资源，降低了生产成本，促使利益最大化。机器人行业需要更为先进的智能化与自主化系统，推动了电气自动控制系统的进一步研发，并应用到该领域中，使其形成一个良性循环。

（4）水厂净化系统。在自来水厂的净化系统中应用电气自动控制系统，能有效地降低因人为添加化学剂导致水质不合格的现象出现，系统中设定好各个环节的标准，有序地进行水质净化，节省了不少人工检验的时间，提高了水厂的运营效率，增大了利益空间。

3 电气自动控制系统的未来发展

现阶段的电气自动控制系统大部分还是由人为操控进行数据校正，但是随着科技的深入研究，对传感反馈机制的改良，使得未淼淖远控制系统将减少人为控制，环境适应能力增强，更加地智能化。此外，电气自动控制系统的广泛应用的效果得到了社会的肯定，但是某些领域还未涉及到这个科技成果，因此，未来的发展方向应考虑到自动控制系统的通用性，让人们感受到科技带来的便利。最后，电气自动控制系统需要不断地完善，逐渐实现系统控制的自动化。在人机交互方面，研究出更为先进的自动控制系统，减轻人为操作的工作量。

电气自动化控制系统在各领域的应用，促使设备的往更加智能化、自主化的方向发展，一定程度上增强了企业的竞争能力，间接地激发了市场的经济活力，与社会的经济发展形成了相辅相成的推动关系。

4 结束语

综上所述，电气自动控制系统技术俨然成为我国国民经济增长的推动力，在未来的发展中，以满足现代社会需求为目的，努力赶超国际的自动化技术水平，为人类创造更为先进、便利的生活环境。

参考文献：

[1]金永旺.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].企业

导报 ，2012，3（04）.

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中图分类号：F407文献标识码： A

1集中供热的电气自动化控制系统

城市集中供热一般组成为：热源（热电供热机组或供热锅炉），一次管网，换热站（换热站的设备一般为循环泵、补水泵、补水箱、换热器等），二次网，热用户等。 目前，城市集中供热系统发展很迅速， 有的城市的换热站数量很多， 要实现集中供热系统的电气自动控制，一是在各换热站安装自动控制设备（加装有远程控制程序）；二是设立供热系统自动控制控总站，汇总和分析远端传输上来的数据，根据实际情况发出正确的指令。

集中供热的电气自动控制系统必须具备以下功能：自动控制和调度供热负荷， 实时报告供热系统的运行参数，进行数据统计和保存，系统故障时能进行报警提示， 提醒运行人员对故障进行及时处理。

2集中供热电气自动控制方案

对于本文的集中供热电气自动控制方案， 其调节供热系统的思路参照的是均匀性调节策略， 即将供热系统的调节目标定为自动控制二次网循环水的平均温度，也就说，使各个热力站二次网循环水的平均温度一致。对于具体操作设备来讲， 就是均匀调节各个热力站的调节阀及加压泵， 使得各个热力站间是均匀地进行供热，避免冷热不均。 这样一来，满足偏冷用户供热要求时，不会使其他用户过热，减少热量浪费。 因此，均匀性调节方式既节能又可以保证供热要求。

均匀性调节策略的控制流程是， 首先对各个热力站的二次网循环水温进行采样，再将各个热力站面积除以供热总面积， 得到若干个商值， 接着将这些商值分别与采集到的循环水温相乘，得到若干个乘积，然后把这些乘积相加， 其结果就是热力站的加权平均温度，最后，将热力站的加权平均温度与各个热力站的循环水温比较， 如果某个热力站的循环水温大于加权平均温度， 开大调节阀的阀门或者降低变频泵的频率， 如果热力站的循环水温小于加权平均温度， 则要关小调节阀的阀门或者提高变频泵的频率。

2.1 主要控制设备

集中供热系统在运行过程中， 需要调节的热力参数主要是温度、一次网的流量、二次网的循环流量和管道内压等， 控制这些热力参数的电气自动控制设备主要有：

1）中央数据处理器（上位机）

中央数据处理器的操作系统可以实时处理信息，应具有 Internet 接口，也可进行无线通信，也应具有 USB 接口，数据信号可以通过多通道输入及输出。

2）电动调节阀

电动调节阀遵循标准信号动态调节系统，供热系统压力波动对它的影响很小，调节过程更稳定、更节能。

3）变频器

变频器用来改变泵类的转矩， 具有可以自由连接的输入输出端口， 能切换电机数据和命令数据，变频器具有过压/欠压保护、接地故障保护、短路保护及电动机保护等功能。

4）传感器

这里传感器主要有温度传感器、 压力变送器、差压变送器、流量计等。

5）现场控制器

在有些情况下， 为减轻中央数据处理器的工作量，每个换热站应设有现场控制器，实时采集和分析运行参数，如电流、泵的工作状态、回水/出水温度、水位/水压等。 现场控制器接收和记录换热站传来的运行参数， 包括温度、压力等。 现场控制器分析采集参数后，记录参数并根据上位机下发的程序发出一些控制指令。

需要强调的是， 在一次网和二次网的管道上都要装有温度传感器、压力传感器、流量计、电动阀等控制设备。

2.2 供热系统的电气自动控制过程

1）循环泵和补水泵由变 频器控制 ，当二次管网内压力和流量改变时， 压力变送器和差压变送器采集二次管网系统压力、 流量的改变量并送到现场控制器进行数据处理，控制器根据上位机下发的程序向变频器发出指令，使变频器准确控制补水泵和循环泵的转速， 二次循环系统以定压、 定流量方式运行。

2）温度传感器采集到室外温度 、室内温度及热力站的二次网供回水温度后， 将其送到现场控制器进行数据处理， 现场控制器根据室内外温度差， 计算出补偿温度和相应的二次网循环水温度。 之后，控制器对一次网的流量调节阀发出控制指令， 调节阀由指令调整一次流量，改变进入换热器的一次流量，从而达到调节二次循环水温的目的。 调阀的幅度要根据一次网的循环周期确定， 一次网循环一个周期后， 才能采集到二次网循环水的均温，用公式算出调阀幅度，所以，要将一次网的循环周期设定为调节阀的调幅时间。

3）上位机通过 GPRS 通 信网络 ，下发温度曲线等控制指令到现场控制器，现场控制

器根据现场数据情况控制各热力设备 （如一次网回水调节阀、二次网补水泵、二次网循环泵）的动作。 同时现场控制器将采集到的数据通过 GPRS 网络将现场数据上传至上位机，至公司内部网络。

经过使用本集中供热系统后，本文所提出的电气自动控制系统达到了以下效果：①工作人员可以随时了解供热系统的运行情况，对系统的运行及时作出调整，保护设备，使供热系统的安全运行；②提高了对供热系统的自动化控制程度，减少了工作人员，节省了人工费用；③电气自动控制系统根据工作情况和环境变化自动调整供热参数，避免了人工调节的不均衡现象，减少了电能及热能的损耗。

2.3 自动控制软件

自动控制软件控制着全网的平衡， 控制软件从热网中获取运行参数， 这些数据包括二次网循环水温度、电动阀门反馈值等参数。电气自动控制软件读入各数据后， 通过调节公式计算出二次网循环水的期望温度和各电动阀的调节量， 然后通过通信线路对各调节阀进行控制，通过控制电动阀门的动作，来均匀调节热网的各类运行参数， 达到均匀供热的目的。

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中图分类号：TM571 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）45-0135-01

引言

随着网络技术的发展，企业生产结构的调整，锅炉系统运用先进的技术和方法，能够有效的对生产流程进行控制，减少生产环节中的安全隐患，提升企业的生产效率和生产力。基于DCS的锅炉电气自动控制系统能够满足企业的锅炉生产需求和安全处理的提升，实现降耗、节能、环保的目的，提升经济效益，促进锅炉电气自动控制更好的发展。

1.DCS系统的基本构成

DCS系统是一种集散控制系统，系统的核心思想是分散控制，集中操作。系统的构成部件分为上位系统和下位系统。对于上位系统主要采用工业控制计算机，使用组态软件完成现场数据的实时存储、显示、控制参数设定和报警处理打印。在实际的操作中，借助工业控制计算机能够很好的对上位系统进行全方位的控制，并且对所有的数据进行存储，对各种参数进行设定，对可能出现的问题实现最终数据的输出功能和自动报警等。对于下位系统由PLC构成，对现场设备进行连接。上下位系统之间运用Ethernet 实现通讯，并且能够实时监控数据的状况。

2.基于DCS的锅炉电气自动控制系统所出现的问题

2.1 经常性控制出错

控制系统内部由于线路老化、自然动物的破坏、机械拉扯等多方面的因素，使得输送信号线路出现故障，从而导致控制出现差错，这种情况，DCS控制系统无法正常的接受到相关的信息，不能正常的判断，进而在对锅炉系统控制运行中出现错误。DCS系统不能有效正确的运行，生产流程可持续性不能得到保证，影响锅炉环节的工作效率，造成一定的安全隐患。

2.2 执行出现差错，干扰指令执行

在实际的操作过程中，执行出现差错主要的原因在于控制负载的接触器出现故障、控制负载的接触器之间的接触性不严密、电磁干扰，使得DCS发出的动作执行指令没有办法完整的传递到执行端口，DCS控制系统应用中无法依照设定的要求完成动作。

对于电动阀自身故障、机械开关。一般是电动阀出现松动、机械开关接触不良等原因，这些原因都会导致控制系统无法正常进行工作。其他的因素，如控制变频器因外力造成的损坏或自身质量问题等故障，也会使得变频器所带电动机无法正常运行，进而使得系统无法正常运行。

2.3 管理和维护工作人员水平还有待提高

在企业的生产中，DCS的电气自动化和锅炉设备构成锅炉电气自动控制系统，其中主要包括执行元件、控制元件动力元件和辅助元件[1]。对于一些设备的管理机构由于缺少相关的专业维护人员，使得不能够对锅炉机械设备进行针对性的修理。在实际的锅炉设备工作中，工作人员专业知识比较缺乏，专业水平相对较低，这就使得对于锅炉系统检测中不能发现问题的所在，制约了对锅炉生产的有效进行[2]。一些维护人员对系统进行日常的维护，很难发现机械运行中的隐患，部分员工的工作积极性和工作责任意识不高，这些都使得DCS电气自动化控制锅炉生产效率不能有效提升，阻碍了企业能源经济的发展。

3.PLC电气自动化控制水系统的应用对策

3.1 加强DCS控制系统中输入信号的可靠性

在实际的操作中，必须保证所选用的控制系统中的设备和相关零部件具有耐用性以及可靠性，避免出现配件自身的原因而造成传送信号线出现故障[3]。对于其他的措施主要包括对主界面功能模块的设计和更新等，加强信号的可靠性了减少控制系统的出错率，提高系统控制的灵敏度，更好的让系统对信息进行分析并做出正确的判断，确保锅炉电气自动控制系统正常运行。

3.2 完善DCS电气控制系统的预警系统

对于DCS电气控制系统要加强和完善预警系统，对配置的要求上要可靠和人性化，构建智能化网络一体化的故障预警系统，确保对锅炉运作环节的有效监督和安全控制防范，避免由于相关机械设备出现的故障而影响锅炉系统正常运行。加强锅炉系统设备的预防，对相关的管理制度严格执行，并且根据相关的机械设备流程执行。根据锅炉设备的维修使用情况，对各种维修数据进行收集，然后按照不同的锅炉设备的使用情况进行综合分析，对相关的故障出现的规律和原因进行记录，从而确定维护的周期，确定管理的责任划分，有利于提升DCS电气自动化锅炉设备的使用效率。企业加强对预警系统的研发力度，组织相关的专业人才或者是聘请专业团队对预警系统进行构建和完善，在此过程中，要考虑自身的实际情况，结合仪器的具体参数，制定人性化、安全性、可靠性的预警系统，从而确保企业锅炉电气自动控制系统可持续化发展。

3.3 提升管理与维护工作人员的综合素质

在锅炉电气自动控制系统中，根据目前技术设备综合性人才缺乏的情况，应该要加强对各种层次、各种类型的综合性人才队伍培养，以此来满足锅炉电气自动化控制管理与维护的需要[6]。推动基于DCS的锅炉电气自动化控制系统研发创新，更应该对现有的锅炉电气自动化控制系统管理与维护人员进行强化培训，提升自我的职业道德素养，并且能够让他们能够充分认识到锅炉设备在锅炉系统中的重要性。管理与维护的相关的工作人员在工作中应该树立工作责任意识，提升工作的积极性，从而减少因工作人员自身的行为而导致的相关的设备故障的损失。通过互联网技术和相关的信息技术，对相关的人员进行指导，更好的培养实践性人才，保障锅炉系统发展稳定，满足DCS的锅炉电气自动化控制系统管理与维护过程中对人才的需求，促进 DCS在锅炉电气自动控制系统中更好的运用。

4.结语

综上所述，加强基于DCS的锅炉电气自动控制系统的应用探讨是很有必要的。通过加强DCS控制系统中输入信号的可靠性、完善DCS电气控制系统的预警系统、提升管理与维护工作人员的综合素质能够有效提升锅炉电气自动控制系统生产水平和安全水平，促进DCS在锅炉电气自动控制系统中更好的运用。

参考文献

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随着我国经济飞速发展, 能源的供需矛盾日益突出, 可持续发展和绿色经济概念将成为我国工业经济发展的主导方向。以往的掠夺式开发、粗放型经营、高能耗的工业将退出历史舞台。作为现代能源的主导, 电力行业也需要及时转变观念, 在节能降耗上加大投入, 加快新技术的开发及应用。

发电厂的节能降耗, 最明显的是节约燃料、提高锅炉燃烧效率、提高热力循环效率、降低传输热量损耗。但这些往往是设备材料制造水平决定的, 在设计中继续挖掘的潜力不大。而电气专业由于总体能耗相对比重不是很大, 以往重视程度也不够, 反而有较大的潜力可挖。电气节能, 可以从以下几个方面着手。

一、降低变电过程中变压器损耗

变压器损耗分空载损耗和负载损耗。空载损耗主要取决于变压器铁心的材质及变压器内部结构。负载损耗主要取决于线圈的材质和导体截面。

1. 采用节能型变压器。由于材料技术的不断发展和变压器厂对结构的不断改进, 节能型变压器发展也很快。通过实践节能型变压器节能效果还是非常好的, 因此应优先选择节能设计新型的节能变压器。

2.调整变压器运行方式节约能耗。尽量减少空载运行变压器数量。我们知道, 火力发电厂一般都设置大容量的高压启动备用变压器, 作为高压厂用变压器的备用兼作电厂启动电源, 其容量一般都与最大的高压厂用变压器相同, 容量很大, 空载损耗也很大。应注意电厂用电的可靠性应满足规程规范的要求。

在满足电厂用电可靠性的前提下, 低压厂用电接线尽量采用暗备用动力中心方式接线。在暗备用动力中心接线方式下, 正常运行时, 两台互为备用的变压器各带一半负荷运行, 每台变压器的负载损耗降为带全部负荷时的1 /4, 节能效果明显。采用明备用动力中心接线虽然可以节约变压器投资, 但增加了电缆和电缆通道的投资, 经济上优势不大, 从长期运行角度看, 暗备用动力中心接线方式经济上更具有优势。

二、降低输电过程中的线路损耗及铁磁性损耗

1.用经济电流密度选择载流导体载面。导体选择时, 除配电装置的汇流母线以外, 对于全年负荷利用小时数较大, 母线较长, 传输容量较大的回路(如发电机至主变压器和发电机至主配电装置的回路) , 均应按照经济电流密度选择导体截面。这样可以在投资优化的前提下, 也降低了线损能耗。

2.采用封闭母线。发电机引出线载流导体除应按照经济电流密度选择外, 还应在布置及安装可能的基础上, 优先采用离相封闭母线。缩短导体长度, 减少输电线损。同时由于屏蔽效果良好, 极大的降低了输电路径上的铁磁性损耗。另外在运行可靠性、减少维护工作量和美观上也有较大提升, 可谓一举多得。

3．减少输电过程中的铁磁性损耗。在交变磁场的作用下, 钢材料会产生涡流损耗和磁滞损耗, 统称为铁磁性损耗。如果铁磁性损耗过大, 会造成钢材料局部过热, 可能全威胁到人身安全、设备安全或结构安全, 还造成大量电能损耗。要减少铁磁性损耗, 应从减少交变磁场中钢材料的使用、增加屏蔽、避免形成闭合回路、改善钢材料与载流导体空间关系等方面入手。

具体措施,导体金具应采用设计更为先进的型号及尽量采用非导磁性材料制造的金具, 这样既降低了损耗, 也意味着温升降低, 延长了金具安全使用寿命。在电抗器周围应严格按照制造厂给出的空间尺寸来限制钢结构使用的空间范围。同时也要注意尽量减少电抗器周围钢材料的使用, 在合理的范围内尽量加大钢结构与电抗器的距离。在有强交变磁场的空间内, 在钢结构设计上,合理选择钢构与母线的相对位置, 使钢构尽量与导体垂直, 以使不产生感应电势和环流。避免较长钢结构与母线平行。大面积钢筋混凝土中的钢筋结构, 应将钢筋结构割成不连续的小尺寸或在纵横钢筋交叉点用包扎绝缘的方法, 以减少环流。断开闭合回路。设计中应避免大电流母线附近的钢构件形成包围一相或两相的闭合回路, 如不可避免时可采用黄铜焊缝或绝缘板隔离磁路的方式。在大电流敞开式母线与钢构之间加装电阻率低的非导磁率材料制作的屏蔽板, 可明显减少钢构的铁磁性损耗。在大电流敞开式母线支持钢结构上加装电阻率低的非导磁率材料制作屏蔽环, 可明显减少钢构的铁磁性损耗。

三、降低电力拖动过程中的损耗

发电厂中使用的电动机基本都是鼠笼型异步交流电动机, 具有结构简单、运行可靠、价格便宜、易于维护等优点, 是电力拖动的绝对主力。

为了降低电力拖动中异步电动机的损耗, 首先要选择效率高、功率因数高的电动机;二是采用调速技术, 使用电动机在低负荷时低转速运行, 进而提高效率, 达到节能降耗的目的。

在实践中获得应用的三相异步电动机电气调速技术, 常见的有: 变极调速,电动机采用多速电机，通过绕组的不同接法获得不同的极对数, 以获得不同的转速。高压多速电机, 一般应用于大功率风机、大功率水泵。低压多速电机, 一般应用于通风机、机床、行车、起重机等。相比单速电机, 也有较好的节能效果。

变频调速,交流电机变频调速系统由交流电机、可以变频变压的静止变频装置及其控制电路等组成。静止变频装置可以分为交- 交变频和交-直-交变频两大类。其中交-直-交变频应用较广。

交-交变频器: 亦称直接变频器或循环变频器。它由接到同一交流电源上的若干相控整流器所组成, 按照一定的规律控制各相控整流器的控制角, 使整流器工作在整流或有源逆变状态, 就可以在输出端得到多相整流波的包络线所组成的较低频率的交流电。这种方法仅适合大功率低速的交流拖动。交-直-交变频器: 亦称间接变频器。它是先把电网频率的交流电用可控或不可控的整流器变为直流电, 经过中间直流电路, 再用逆变器变换为频率可调的交流电, 从而控制电动机的转速。由于变频调速有诸多优点, 对于电厂中负荷变化较大的电力拖动机械, 或经常处于低负荷运行的电力拖动机械, 在经过技术经济分析后及安装可能的前提下, 均应采用变频调速装置, 可以节约大量电能。

改变转差率调速。转子串接调速变阻器调速。电机采用绕线型异步电机, 通过控制电路投切转子回路中串接电阻数量, 随着转子电阻增加, 转差率s 变大, 异步电动机转速降低。此方法优点是简单, 可获得较高的转矩。经常使用的起重类机械, 不应采用此种调速方式, 应采用变频调速以节约电能。串级调速改变转子回路电阻调速时, 将在调节电阻中消耗很大的功率。为了使这部分功率不消耗掉, 于是提出了在转子回路中接入附加电势的调速方法, 称为串级调速。

现在串级调速方法是将异步电机转子回路的转差频率交流电由半导体整流器整流为直流, 再经过静止的逆变器把直流转变为和电网同频率的交流, 通过变压器反馈回交流电网, 提高了调速系统的效率。由于高压变频器价格逐步下降, 高压串级调速装置也将退出市场, 由高压变频器取代。

电磁转差调速。采用电磁调速笼型电动机, 通过改变电磁离合器的励磁电流, 进而改变异步电机转差, 达到调速目的。

电气专业实际设计工作中, 应根据工艺专业提供的负荷特点和调速要求, 通过技术经济分析, 灵活选用调速方式, 最终达到节能降耗的良好目的。

四、降低照明损耗

1.采用专用照明调压器。火力发电厂照明电一般都取自动力电源, 动力电源要求电网的电压高, 以使电机类电力拖动负荷更容易启动。对于电厂来说, 由于动力负荷要比照明更为重要, 实际运行时照明灯具电源电压就迁就于动力电电压。照明灯具属于电阻性负荷, 功率近似正比于电压的平方。降低工作电压, 也解决了发电厂灯具寿命短,可谓一举多得。

2．采用节能型灯具。随着技术的不断发展, 节能型灯具的寿命逐步提高, 价格不断下降, 其综合经济指标已具有明显优势。因此发电厂的照明设计应紧跟照明技术的发展, 积极推广使用新型节能灯具, 以节约电能。

3.对功率因数低的气体放电灯采用电容补偿，采用电容补偿型灯具可使功率因数更高,节电效果明显。

五、发电厂电气自动控制系统

电力系统中发电量的控制，一般分为三种情况：一是由同步发电机的调速器实现的控制；二是由自动发电控制(简称 AGC)实现的控制；三是按照经济调度要求实现的控制。

第一种情况通常叫做频率的一次调整控制；第二种情况称为频率的二次调整控制；而第三种则称为频率的三次调整。这三种调整控制频率的方式是有差别的。由调速器实现调频以控制发电机组的输出功率，其响应速度较快，可适应小负荷短时间的波动；对周期在10s至多2～3min以内而幅度变化较大的负荷，已经不能由调速器本身的调频特性来进行调整控制，就需要由电力系统控制中心，根据系统的频率以及与其他地区相连的

输电线上的功率的偏移程度，启动AGC来进行控制负荷；对于周期在三分钟以上的负荷波动，可以根据以往实测的负荷变化情况(即所谓的负荷曲线)和预测几分钟后总负荷变化趋势，由计算机算出发电机组最经济的输出功率，然后发出控制命令到各发电厂进行调整，即按经济调度实现负荷分配控制。

AGC是以控制调整发电机组输出功率来适应负荷波动的反馈控制。电力系统中功率的不平衡将导致频率的偏移，所以电网的频率可以作为控制发电机输出功率的一个信息。发电机组上的调速器能根据电力系统频率变化自动地调节发电机的输出功率，所以在某种意义上讲也具有自动发电控制的功能，但通常不称为自动发电控制。这里指的 AGC是一种控制性能比较完善和作用较好的发电机输出功率的自动控制。它利用电子计算机来实现控制功能，是一个小型的计算机闭环控制系统，有时也称为 AGC系统。

1.电气自动控制系统设计基本原理

最简单的AGC系统的结构，它是具有一台发电机组和联络线的 AGC系统。

Pzd为输电线路功率的整定值，Pzd为系统频率整定值，P为输电线路功率的实际值，f为系统频率的实际值，Bf为频率修正系数，K(S)为外部控制回路，用来根据电力系统频率偏差和输电线路上的功率偏差来确定输出控制信号，Pw为系统要求调整的控制信号功率，N(S)为内部控制回路，用来控制调整调速器阀门开度，已达到所需要的输出功率。

对于具有多个联络点和发电机组的实际电力系统，则AGC将变为包含许多并联发电机组控制回路的形式，其内部控制回路和外部控制回路的基本结构并未改变。G1、G2、G3为发电机组；ACE称为误差信号信息，用来根据系统频率偏差以及输电线路功率偏差来确定输出控制信号；负荷分配器根据输入的控制信号大小并且根据等微增率准则或其他原则来控制各台发电机输出功率的大小。

自动发电控制系统具有四个基本任务和目标：使全系统的发电机输出功率和总负荷功率相匹配；将电力系统的频率偏差调整控制到零，保持系统频率为额定值；控制区域间联络线的交换功率与计划值相等，以实现各个区域内有功功率和负荷功率的平衡；在区域网内各发电厂之间进行负荷的经济分配。

2.自动发电控制系统包括两大部分：

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1、前 言

唐钢超薄热带生产线是由意大利的达涅利公司提供连铸机、美国的BRICMONT提供辊底式加热炉、日本三菱重工提供轧机、日本三菱电机提供轧机电气控制系统、日本石川岛提供卷取机的联合线。出于对生产过程中设备维护的考虑，要求各个公司使用相同的电气控制设备，都使用日本三菱的传动系统和使用三菱的PLC。

唐钢FTSC薄板连铸机的电气控制系统由达涅利的自动化公司提供。达涅利自动化是达涅利集团中一个独立核算的公司。达涅利自动化公司在唐钢项目一期工程之前没有使用三菱PLC和传动系统的经验，以前他们都是使用西门子的传动和PLC系统。在唐钢项目签定以后，因为唐钢方面要求使用三菱电机的电气设备，达涅利自动化和日本三菱电机公司之间签订了另一个技术合作协议：在唐钢薄板连铸项目一期工程上，电气系统的传动和PLC柜内设计由日本三菱电机公司承担，现场接线等柜外设计由达涅利自动化公司承担。这个技术合同解决了达涅利对使用三菱传动和PLC系统不熟悉的问题，也满足了唐钢方面的要求，但对后来的一期工程进展带来许多困难。在连铸的二号机的建设中，唐钢和达涅利有了一期工程的合作经验，这些方面的问题得到了很好的改进。

2、系统组成：

FTSC连铸电气与自动化控制有两级控制系统组成。

2.1一级控制系统

一级控制系统由下列设备组成：可编程逻辑控制器、人机交互界面、电气工程师工作站、传动系统组成 、电机控制中心、本地操作站。

在一级控制系统中完成各种信号的采集与处理，设备的运行控制，操作人员的命令输入，设备运行状态的监控，报警信息处理等功能。

2.2二级控制系统

二级控制系统由下列设备组成：二级系统服务器、工艺工程师（PWS）工作站、二级系统操作员（OWS）界面、工艺技术控制（TWS）计算机。

在二级控制系统中完成工艺参数数据库管理，数学模型的运算和处理，物料跟踪系统，质量控制系统，与其他控制系统通讯，生产报告的管理，用户管理等功能。

图1是唐钢第一钢轧厂FTSC连铸自动化系统网络结构图。图中的粗实线是表示通讯光缆，细线是普通通讯电缆。

连铸电气及自动化系统有多种网络系统。

二级计算机之间的通讯： 二级以太网；

一级系统单元之间的通讯： 一级以太网；

PLC与PLC 之间的通讯： MELSEC NET网；

PLC到PLC的远程IO框架 的通讯： MEKSEC NET网；

SHEAR PLC主传动的通讯： PROFIBUS，光缆；

STRAND PLC与液压振动PLC的通讯： PROFIBUS；

PLC到辅助传动的通讯： CC-LINK。

二级计算机室中放着二级系统服务器、电气工程师工作站EWS和一台打印机。另外在计算机柜中还存放着网络通讯设备，如SWITCH和光缆转接器等。二级计算机服务器是二级计算机系统的核心。服务器上配备了三块网卡，分别与轧机和加热炉的二级计算机系统、一级计算机系统及转炉车间的服务器进行通讯。二级计算机系统运行各种数学模型，根据不同的钢种选择不同的浇铸模式，并将适当的浇铸模型送到PLC系统去执行。

PLC系统是一级设备控制的核心。PLC系统通过IO和远程IO监控现场的各种仪表信号，接受操作员的命令，控制液压系统、水系统、压缩空气等的电磁阀的打开和关闭，控制电机的运行等；并将设备的运行状态送到HMI和二级计算机系统。

2.3、计算机与PLC之间的通讯

计算机与PLC之间的通讯是使用100MHZ的以太网来完成的。以太网分为一级以太网（L1）和二级以太网（L2）。连铸二级系统服务器的两块以太网网卡分别与一级和二级网相连。服务器上的另一块网卡用于与轧机区的服务器和加热炉的服务器进行通讯。

在PLC系统里，QJ71E71是三菱PLC与以太网通讯的模块。

在连铸的二级计算机室和连铸主操作台里分别安放着一级和二级网的交换机（SWITCH）。交换机之间用光缆连接。

考虑到操作的灵活性和系统的可靠性，在连铸的主操作台上的两台操作员界面计算机上都安装了一级HMI和二级系统的OWS软件，所以这两台计算机都同时接到一级和二级以太网上。在这两台计算机上还可以调用PWS软件，操作员可以在此输入需要在PWS上输入的有关大包钢水的数据。

连铸二级服务器从转炉服务器接受钢水的温度、重量、化学成分、唐钢第一钢轧厂的设备运行状态及时间等信息。这些信息用于连铸的生产调度和决定连铸的浇铸模式。连铸二级计算机系统根据钢水的情况和生产调度指令，建立生产计划，通过二级网络将这个计划送到轧机二级服务器和加热炉二级服务器。

连铸二级计算机和加热炉二级服务器还有其他的数据通讯内容。例如，连铸的摆动剪在剪切完板坯的头部后，向加热炉二级服务器发送板坯的计划数据。在剪切完板坯的尾部后，向加热炉二级服务器发送板坯的实际数据和下一块板坯的计划数据。加热炉二级系统要将加热炉中的板坯跟踪数据报告给连铸二级服务器，连铸二级计算机接受到这些数据后，通过PLC将其在HMI上显示出来，供连铸的操作员掌握加热炉目前的接收缓冲时间等信息。

PLC室中的编程器通过一级已太网可以监控各个PLC的程序，也可以直接使用USB口与PLC的CPU模块通讯进行编程。

TWS是一立的二级计算机。在这台计算机上运行板坯的动态凝固模型，板坯中液态钢水的液池模型；并提供漏钢预报系统的显示画面。它直接与PLC系统通讯。

2.4、PLC与PLC之间的通讯

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关键词： 架空乘人装置；PLC控制；安全可靠

Key words： aerial passenger device；PLC control；safe and reliable

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）35-0053-02

0 引言

煤矿活动抱索器架空乘人装置（以下简称乘人装置）是煤矿井下辅助运输设备，主要是运送人员上下斜巷或平巷之用。它主要由驱动装置、托绳装置、乘人器、迂回轮装置、张紧装置、安全保护装置及电控装置等组成，具有安全保护齐全、运行安全可靠、人员上下方便、无需等待随到随行、操作简单、维修方便、动力消耗小、输送效率高、一次性投资低等特点，是一种新型的现代化煤矿井下人员输送设备。

1 机械部分

1.1 架空乘人装置是通过电动机带动减速机构上的驱动轮，摩擦传动架空线路上的脱、压绳轮的钢丝绳，由钢丝绳带动其上的吊椅在驱动轮和尾轮之间作运动。驱动装置主要由电动机、减速机、制动器、驱动轮、机架及电器控制部分所组成；采用SEW减速机，该减速机的特点是：免维护、噪音小、体积小功率大、温升小、性价比高等。

1.2 架空乘人装置钢丝绳选用线接触右同向捻带纤维芯的镀锌股式结构钢丝绳；编接接头的长度，不得小于钢丝绳直径的1000倍。

1.3 抱索器是架空乘人装置的重要部件，活动抱索器利用橡胶衬块与无油镀锌钢丝绳之间的静态摩擦力固定在钢丝绳上，抱索器的抗滑力不得小于吊椅总重力（吊椅自重力+有效载荷）或线路最大坡度沿运载钢丝绳切线方向的分力三倍；活动抱索器利用利用静摩擦力的作用，延长了钢丝绳的使用寿命，与固定抱索器相比，省去了移动抱索器夹的工作；相对更能保证乘坐人员的安全。

2 电气控制及信号系统

2.1 电控系统可实现的功能概述。本控制系统采用日本三菱FX2N系列PLC技术，实现可编程控制；启动前预警信号、开车、停车按设定程序自动控制；可实现与外部设备电气互锁；可实现架空乘人装置沿线拉停车；可实现架空乘人装置欠速、过速保护；可实现电机失压、短路、断相、过载保护；可实现掉绳脱槽保护；可实现重锤落地保护；可实现越站保护；可实现减速机油位极限保护报警；可实现减速机油温报警；可实现下车点安全语言提示。

2.2 显示窗功能信号箱触摸屏显示“失压”、“过速保护”、“欠速保护”、“掉绳保护”、“重锤下限”、“全程急停”、“减速机油温超限”等故障显示。在操作台触摸屏上有“变频器故障复位”、“连续运行”、“间断运行”、“延时记忆”、“急停/禁启”、“故障复位”、“运行/调试”、“运行速度选择”、“画面切换”等十个功能按钮和开关。

2.3 三种运行方式，即“连续”、“间断”、“调试”，并在显示窗上显示所选。①连续运行方式。系统在启动后，将24小时不停地运行，此状态适用于人员流动较大的矿井，窗口显示“连续运行”，系统运行画面。如果配置了无人值守功能，当有人坐上吊椅时，通过上车站检测传感器发出猴车启动信号，系统将按正常启动程序自动启动猴车，实现无人值守的启动模式。②断续运行方式。此运行方式是一种节能的运行方式，将以程序内部设定的时间（如10分钟）限时运行。启动后计时器开始计时，当有上人检测信号时，时间将返回到原来的数值并重新计时，即时间记忆刷新，当剩余时间为0时系统将自动停机。③调试/运行。当检测开关打到调试状态时电控装置的控制回路就会屏蔽掉安全保护功能，只有架空乘人装置的沿线急停保护可以正常使用。当检测开关打到运行状态时电控装置控制回路的各种保护就可以正常使用了。

2.4 停止。在系统运行的任何状态下，按下“停止”按钮，制动电机自动停机制动抱闸，乘人装置电机自动停止。同时轮边制动器的油泵和抱闸电磁阀通电启动，钳型闸抱闸制动，同时轮边制动器行程开关恢复原状，为下次启动运行做准备。

2.5 急停、禁启。此按钮具有电控闭锁功能，在系统进入待机状态时，按下此按钮后，按钮自锁，此时不管是机头还是机尾的启动按钮都将不能启动系统运行，即系统处于“禁启”状态，同时窗口显示“急停、禁启”，将此按钮往顺时针方向旋转，按钮将自动回位，回位并按下一次“故障复位”按钮后，“禁启”消除。

2.6 故障复位。当故障处理后，按下此按钮，将程控机内的故障闭锁清除，系统回到待机状态。

3 安全保护

3.1 机头、机尾设置了静态上下车装置，乘车人员在吊椅处于静态的状态下乘坐，通过检测系统控制乘坐人员的乘人间距，乘人间距达到15米后，检测装置提示灯亮后，乘坐人员按下开关按钮，利用人体的重力作用带动活动抱索器上的滑轮在吊椅存储装置中自动滑入正在运转的钢丝绳上；乘车人员到达机尾后，吊椅在钢丝绳惯性力的带动下进入静态下车装置，利用活动抱索器的滑轮人员进入吊椅存储装置；乘坐人员在吊椅处于静止的状态下乘坐，从而保证了乘车人员的安全。

3.2 过速、欠速保护由GSH1500转速传感器和支架组成，当系统运行中速度传感器检测到的运行速度低于设定速度的20%时或超过设定的速度的10%时，控制系统接受信号，自动将控制系统停止运行，并发出故障报警声，同时显示窗口显示相应的“欠速保护”或“过速保护”，从而避免飞车时对乘坐人员造成的伤害和打滑时对设备造成的损坏。

3.3 重锤下限位保护由GEJ30型矿用本安跑偏开关和？准3mm的塑套钢丝绳相联，当重锤因牵引钢丝绳的伸长而下降，下降的重锤牵引？准3mm的塑套钢丝绳，拉动GEJ30型矿用本安跑偏开关，使GEJ30型矿用本安跑偏开关的触电闭合，给控制系统一个限位信号，控制系统将会自动停止运行，并发出故障报警。同时显示窗口将显示相应的“重锤下限位”，从而避免了因重锤落地而造成的牵引钢丝绳无张紧力而打滑的现象。

3.4 上变坡点掉绳保护由矿用本安型跑偏开关和支架组成，由于钢丝绳的张紧力不够或托压绳轮的安装的中心偏离，以及托压绳轮的轮衬磨损未及时调整时，都会导致牵引钢丝绳从托绳轮上往下掉落，此时，安装在上变坡点的捕绳器会自动捕绳，从而避免了牵引钢丝绳的脱落而造成的人身伤害，同时掉绳保护开关给控制系统一个信号，乘人装置自动停机。

3.5 全程急停保护由GEJ30本安型跑偏开关钢丝绳及吊架和MKVVR型16×0.75本安型通讯电缆组成，安装在乘人装置沿线两钢丝绳中间的吊桶斜拉金具上，距地面高度为1.2m；紧急停车的开关装置安装间距应不大于50m，并与直径为？准3mm的塑套钢丝绳相联，在沿线的任意一个地方只要拉动该钢丝绳，相应最近的急停拉线开关将给系统一个急停信号，控制系统将自动停止运行，并发出故障报警，同时显示窗将显示“多少号急停”。

4 结束语

煤矿架空乘人装置以PLC编程自控为核心，实现了简化操作，自动化控制程度高，具有延时自动停车等功能，节约了电能减少了设备磨损，延长使用寿命，降低设备运行成本，提高了经济效益。

参考文献：

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1电气自动化的概念

电气工程自动化控制技术是融合多种技术于一身的新型学科，其中主要包括：①计算机技术；②控制技术：③电子技术；④电器技术；⑤智能技术；⑥机电一体化技术。另外，电气自动化技术具有很强的综合性能，主要体现在：强电与弱电的结合；电器与机器的结合；软件与硬件的结合；电子技术与电工技术的结合；系统与元件的结合等。这就需要相关技术人员同时具备并熟练掌握对系统的有效控制，并掌控电工电子技术和电气的控制技术以及计算机自动化的控制技术。电气工程自动化已在很多领域普遍地实施应用，与国民的生产生活关系相当密切，同时也正走向稳定与成熟的发展之路。电气工程自动化控制系统，是运用网络将信息进行接收与传播，使得信息之间的传输速率大大增加，这也为电气工程的相关工作能够便捷且高效率地进行，打下良好的基础。

2电气工程以及自动化控制系统具有的特性

2．1先进性。电气工程自动化控制技术水平的高低，是评价电气工程发展是否良好的重要标准。在产品生产时，可以有效地体现出电气工程自动化的先进性，运用自动控制系统对生产过程进行实时监控与检测，在监控过程中，如若发现不符合标准的产品，系统会将不合格的产品进行自动剔除。产品生产结束后，为确保产品的生产质量，控制系统会对产品再次实施自动检测，排除次品。这项技术取代人工监控技术，有效地弥补人工检测中的不足。2．2适用性。电气自动化控制系统在实际建设中，计算机技术与网络技术的应用，为其创造出很大的使用价值，使其具备优良的适用性。现实操作中方便快捷，使得企业生产实现智能化，并大大降低人工成本，同时也为国家在现代化道路上越走越稳，为人们日常生产生活提供很大的便利。2．3安全可靠性。电气工程自动化的重要标准，就是自身拥有安全可靠的性能，其标准越高，机械设备的自动化程度就越复杂。在生产中加强机械设备自动化的安全性能是相当重要的，首先，对机械设备的电子元件进行定期的检测；其次，在机械设备运转中进行合理的掌控；最后，要在不同的自然气候环境中对设备进行多次的检测，只有通过检测的机械设备方可确保其系统的安全可靠性能。企业在选择电气工程设备时，一定要严格依照自身的需要进行选择，切不可盲目跟风，这样才能保障电气工程自动化系统的实际使用性，同时还可以节省大量的资金投入。

3电气自动化控制系统在实际中的具体应用

3．1交通指挥。马路上的红绿灯和自家住户的电灯一样，需要供电才能使其点亮。家庭住户的电灯是通过开关进行开启或者关闭，而红绿灯的开关却没有人发现其位置所在。其实在电气自动化中，将红绿灯的“开关”称之为控制器，控制器犹如人类的大脑，是控制红绿灯亮起、熄灭的执行体，依靠控制器内输入的程序进行有效控制，程序就相当于人大脑中的意识。在程序中加入计时功能，使得红灯亮起时，倒计时开始进入计时，时间一到，控制器就会将绿灯转变成黄灯之后再转变为红灯。红绿灯控制器就是电气自动化在交通指挥中的实际案例，使人们的交通出行变得井然有序。3．2自动扶梯。自动扶梯大多应用于大型商场、医院等人流较多的公共场所。而自动扶梯也是电气制动化在实际应用中的一种方式，商场中的扶梯在没有人乘坐的时候，会较为缓慢地运行，当有人乘用时，就会在几秒钟内恢复正常运转速度。商场利用这种方式来降低扶梯所耗用的电能，进而达到降低成本的目的。扶梯自动控制自身速度的原因，就是因为运用了传感器进行感应控制。如果控制器为人类的大脑，那么，传感器就可以作为电气系统中的感知器官，通过扶梯上人员的增加或减少来感受压力、重力以及温度等变化。而扶梯有了控制器与传感器还是远远不够的，要想使扶梯动起来，就要加上一个动力设施：驱动电机，使用驱动电机来提供动力使扶梯运转起来，这与汽车中的发动机是同一种效果。扶梯大多都在上下进出口的合理位置上安装红外线传感器，每当有人路过时，传感器传出的红外线光束就会被打断或者遮挡，此时传感器的感应装置发生变化，并将这种变化传递给控制器，控制器接收到信息后就会给驱动电机发出开启指令，这时扶梯就会进入正常运转状态。当扶梯上的人员离开后，在一段时间内没有人经过传感器时，传感器的光束没有被打断或者遮挡，那么控制器就会认为扶梯上没有人存在，进而扶梯自动减缓运行速度，起到了节约电能的目的。因此，只有传感器、控制器以及驱动电机三者之间有效协作，才能完成扶梯自动控制的全过程。

4电气工程及其自动化的发展趋势

科技不断进步的同时，在相关人员的努力研发中，电气自动化系统更加的完善，同时还提升了企业的技术支持能力并降低了企业的管理难度。计算机技术与电气工程自动化的有力结合，可以对电气设备实施安全稳定的有效控制，对促进国内电气工程及其自动化发展具有重要的意义。计算机技术的迅速发展与应用，使得电气工程自动化有了翻天覆地的变化，电气自动化从此迈入了新的阶段。相关技术人员的努力研发将会推动电气自动化控制技术系统改革得以快速实行，同时也要对电气自动化未来的发展走向，进行科学的判断与分析，其发展走向应契合社会的技术环境以及用途，并且将电气自动化从单一的控制逐渐转变成集成化控制。控制系统不仅对硬件要求较高，而且对其软件合理设计的要求也非常高。在进行软件设计时，要综合考虑到应用环境以及数据机构，如此才能有效地保障控制系统稳定运转，同时还能加强其对不稳定因素的分析监测。进而在确保提升生产效率的同时，还能有效提升投入资金的使用率。在对其进行创新与改革的同时，要牢牢把控自动化本身具备的特征。不管如何更新变革，都不能摒弃安全、稳定、高效以及一体化的基本属性。电气自动化依据其本身特性，可将其划分为开放与分散两种：开放是指利用外部的网络系统进行控制；而分散则是运用控制技术实现模块的功能，将分散的个体实行整体式的控制。将两种特征进行结合，将会在一定的程度上确保电气自动化未来有力的发展。

5结束语

在国内电气工程自动化控制的发展路程中可以看出，国内的电气自动化要想稳定地提升，就要在日常生产中加强安全高效的工作意识。随着时代的发展，其未来的发展趋势也相当优越，在为人们提供便利的同时，也加快了国内经济提升的脚步，使得我国的科学技术向更高层的领域发展。

参考文献：

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在现代电厂设备组建与技改中，电气自动化控制系统是关系到电厂运行安全性、可靠性的关键。如何提高电厂电气自动化控制系统的可靠性是现代电厂电控技术应用、关系到我国电力系统技术发展的重点。随着现代电气自动化控制技术的不断发展，新型控制技术的应用对提高电气自动化控制系统可靠性起到了至关重要的作用。为了能够实现电厂电气自动化的监控需求、保障生产安全及机组的正常运转，现代电厂必须加强电气自动化控制系统的可靠性评测，以此提高电厂自控系统的安全性与可靠性、保障电厂机组的安全稳定运行。

一、电厂电气自动化控制系统可靠性评测的意义

电厂环境中、湿度、温度、电气波等因素对电厂电气自动化控制设备的可靠性及使用寿命都有着极大的影响。为了保障电厂电子自动化控制系统能够在电厂环境下保障运行功能、减少监控过程中故障的发生，电厂电气自动化控制系统可靠性评测工作就显得尤为重要。加上近年来元器件企业的增多以及价格战影响使得元器件质量过于低下，也在一定程度上影响了电厂电气自动化自动控制系统的稳定性与可靠性。现代电厂应针对电子自动化控制系统需求以及电厂安全、稳定运转要求开展电气自动化控制系统可靠性评测，以此为我国电力能源的稳定供应、电厂生产的安全奠定基础。

二、电厂电气自动化控制系统可靠性评测

（一）制定科学的评测方案

为了能够对电厂电子自动化控制系统进行科学有效的评测，制定严谨、科学的评测方案是实现电厂电气自动化控制系统可靠性评测的关键。为了保障电厂电气自动化控制系统可靠性评测方案编写制定的科学性，在评测方案制定前应对电厂电气自动化控制系统的运行环境进行调研与分析。根据电厂电气自动化控制系统运行环境的湿度、温度、振动情况等确定评测重点与要点。在此基础上确定元器件的评测内容。通过对系统运行环境的了解与掌握，科学制定系统元器件评测内容。在此基础上，了解电气自动化控制系统的软件系统需求及可靠性评测重点。通过硬件评测及软件评测两方面实现对电厂电气自动化控制系统可靠性的科学评测。同时，注重实验室检测与现场测试存在的差异与误差，以科学的态度及有效的评测方式对电厂电气自动化系统的可靠性进行评测。

（二）电厂电气自动化控制系统可靠性的实验室评测

在确定电厂电气自动化控制系统可靠性评测方案及内容后，即应着手进行系统可靠性的实验室评测工作。根据现场应用环境调差结果，模拟现场条件对系统组成中的元器件进行可靠性的实验室评测。以实验室模拟环境对电气自动化控制系统的各元器件、组件等零部件进行实验。以此检测电厂电气自动化控制系统组件的可靠性。但是这种方式对试验检测费用、以及品种等要求较高，而且对然模拟现场环境但是与实际环境仍存在差异。其较为适用于电气自动化控制中使用较多的元器件的可靠性评测。

（三）电厂电气自动化控制系统可靠性的分析评测

电厂电气自动化控制系统可靠性的分析评测是利用科学的评测方式对系统软硬件系统进行分析与评价。在这一过程中应注重实际应用环境、参数等对系统的影响，同时注重系统评测过程中人为因素对评测结果的影响。以客观、科学的系统分析及评测实现可靠性评测目标。

三、电厂电气自动化控制系统可靠性的现场评测

电厂电气自动化控制系统可靠性的现场评测是在系统建设完成后通过现场测试记录以及课中数据的整理分析，得出系统可靠性指标。该方式具有实验设备少、环境真实、数据可靠等优势，在现场评测时还应注意易损零件的实际受用寿命以及易发故障点的特点，为后期电气自动化控制系统故障的快速排查以及预防性养护技术应用奠定基础。

四、结论

综上所述，电厂电气自动化控制系统可靠性评测是现代电厂建设、技改中关系到电厂安全稳定运行的关键。针对近年来电气自动化技术的不断发展以及电厂电气自动化运行环境、参数等特殊性，现代电厂必须加强电气自动化控制系统可靠性评测工作的开展。利用科学的评测方案指导评测工作，为电厂电气自动化维修养护工作提供可靠数据，保障电厂设备的安全稳定运行。