电气自动化工程控制系统的可靠性研究

电气自动化工程控制系统的可靠性研究

刘进王建

（江苏和诚制药设备制造有限公司江苏靖江214500）

摘要：随着电气自动化工程及控制系统的发展，极大的促进了我国工业化发展的进程，本文通过对国内电气自动化工程控制系统目前的发展现状进行分析探究，对电气自动化工程控制系统的发展方向提出建议，为促进电气自动化工程控制系统在工业领域中更广泛的应用提供参考。

关键词：自动化电气；控制系统；可靠性

引言

电气自动化工程控制系统作为电力系统的一个重要组成部分，在进行设计构建时，就要确保其系统结构以及联网方式是科学可靠的，既要保证系统的正常运行，还要仔细确认所收集到的数据的准确性，在此基础上提出有针对性的应急策略，进而使电气系统的运行为最佳状态。随着科学技术的不断向前发展，未来电气自动化控制系统将朝着更深层次的方向发展，所以要提高电气自动化控制系统的设计质量，使其更科学合理，这也是系统设计人员当前主要关注的一个问题。

1自动化控制电气可靠性的内涵

电气的自动化控制实质上指的是，相对条件与时间情况下，设备不需要人去协助就能够将工作任务顺利完成，属于一种全新能力。电气的自动化控制是在自动化编程、电力的一起作用之下实现控制的一种系统，也就是说，要想实现自动化控制，要在控制系统中放置提前编制而成的程序，将电力作为控制系统的动力，在不要人为控制的条件下系统也能工作，完成指定功能。通过分析工作可靠性、工作效率高低来分析自动化电气设备在控制方面的可靠性，从而确定电气设备的质量高低与性能的优劣。自动化电气设备是现代化电气技术发展下的成果，其专业性比较强。因此要想保证设备能为生产提供更好的服务，大幅度提升生产效率，实际工作中必须有效提升电气自动化控制的可靠性。提升可靠性的必要性体现在：（1）提升自动化控制电气的可靠性，有利于高效、安全地开展设备生产。在现代化企业中为了达到消费者要求，在生产产品中通常要应用自动化电气控制设备。所以要想自动化电气控制设备能一直在最佳状态为生产服务，需要提高其可靠性，保证高效、安全地开展企业各项任务。（2）提高自动化控制电气设备的可靠性，能够提升产品质量。产品质量是企业生命，在竞争激烈化市场中企业要想赢得一席之地，在实际生产产品中必须重视提高产品的质量，为此需要得到现代化科学技术的支持，特别是自动化电气控制设备。在自动化电气设备在控制方面的可靠性得到提升后，才能有效提升产品质量，继而提升企业的核心竞争力。

2电气自动化控制系统的应用

2.1应用于工业生产之中

工业生产是国家经济建设中非常重要的一部分，工业化建设从某种程度上而言影响着我国的经济效益，对于生产质量也有着重要的影响。将电气自动化控制系统运用于工业生产之中，可以改变传统工业对于人力、物力资源的巨大需要，用自动化的技术代替原来的设备使用方式，减少劳动力支出，并降低劳动强度，从而为企业生产创造更多的价值，实现高效生产。

2.2应用于服务业之中

服务业是我国的第三产业，也是新兴产业之一，随着我国百姓生活质量的逐渐提高，人们对于服务提出了更高的要求，如何满足人们对服务质量提出的诉求就成为了研究的重点。将电气自动化控制系统与服务行业结合起来，有助于让日常生活的方方面面都变动更加智能化，如跑步机、电梯等都是电气自动化设备的具体应用方式。

2.3应用于电网系统之中

电气自动化控制系统在电网系统中的应用，主要体现在计算机系统及服务器方面，通过在电网调度自动化控制系统中的应用，实现有效的数据收集、整理、分析，提高电网调动自动化技术水平，为人们提供更加可靠的电力网络通讯支持。

2.4应用于公路交通之中

公路交通是人们日常出行必不可少的一部分，能够节约时间，加快抵达的速度。随着近年来，公路道路系统的日渐完善，各地区的交通线路愈加多元，管理起来经常遇到困难。而电气自动化控制系统与交通信号灯、智能监控设备的结合应用，为运输安全提供了保障。另外，随着私家车数量的增多，要想规划好道路运输，防止出现拥挤和堵车的现象，就必须突出电气自动化的优势作用，完善监管的功能性和自动化技术。

3电气自动化工程控制系统存在的问题

3.1分布式控制系统

电气自动化工程分布式控制系统（DCS）相对于电气自动化集中控制系统具有扩充性、实时性及稳定性，该控制系统在一定时期内得到广泛应用。但随着机电设备的不断发展及控制要求的不断提高，电气自动化工程分布式控制系统已经不能满足自动控制领域的使用要求。主要表现在：仪表可靠性低、维护不方便。分布式控制系统的测量仪器为模拟型仪表，精度低，可读性差，不便于安装及后期维修。同时，分布式控制系统缺乏统一标准，互换性能低。

3.2控制系统下监控的方式

3.2.1集中监控

（1）中心处理器处理速度较慢，寿命低

集中控制方式将整个系统的所有功能都通过一个中心处理器进行处理，处理器在运转过程中工作量繁重，负荷较大。造成处理器处理速度较慢，控制系统效应速度随之减慢。同时高负荷的运行容易造成处理器寿命降低。

（2）线缆数量多，抗干扰能力差

集中监控系统需要监控的设备数量繁多，主机冗余不断下降，需要的电缆种类及数量增加，使投资成本、养护成本、维修成本不断提高，同时电缆长距离传输抗干扰能力低，控制系统的可靠性及稳定性降低。

（3）接线复杂、故障率高

集中进行控制短路线的连锁及隔离闸刀的闭锁采用是均是硬接线，操作闸刀时有存在接触不良的安全隐患，致使监控设备不能正常工作。加上这种接线方式线路复杂，线路故障查找难度大，控制系统的故障率高。

3.2.2远程监控方式

远程监控方式相对比集中监控需要的电缆数量较少，抗干扰能力较强、稳定性较高，成本更低、监控设备安装、操作及后期维护比较方便。但远程监控方式通讯速度较慢，满足的通讯量少，不适合大规模的电气电气自动化控制系统的监控。

4电气自动化工程控制系统的发展趋势

4.1提高电气自动化工程控制系统的可靠性

目前电气设备正往智能化、系统化、模块化发展,电气产品不断更新，对电气自动化控制系统的要求也越来越高，例如，自动开关已经广泛应用在航天、路上军用装备、航海、铁路、公路、通信等各个领域。电气开关需要具备耐高温、耐低温、防潮及耐冲击等特点。其可靠性直接关系到对应设备的运行情况。因此，电气自动化工程控制系统在一定时间及特定的工况下,需要具备稳定的控制功能。这就需要各个方面不断的提高其可靠性。同时，加强对相关人才的培养，提高操作人员的专业知识及操作水平。

4.2电气自动化工程控制系统统一及接口标准化

控制系统的统一性发展有利于提高控制效果及提高生产效率，降低企业的生产成本。为企业带来更多的经济效益。同时，电气自动化的统一性发展有利于实现控制系统接口标准化，利用计算机对方案设计进行远程监控及实时管理。实现控制信息共享，有效避免不能及时通讯的问题。

4.3提高电气自动化工程控制系统的智能化水平

随着计算机计算的不断发展，机电设备的智能化水平不断提高，智能机器人、机械手、AGV等高科技产品不断的参与到实际生产过程，模仿人力完成各种生产工序，极大的促进了自动化生产水平，因此，智能控制是未来电气自动化控制技术的发展趋势。应用人工智能技术，能有效突破传统控制方法的瓶颈，极大的提高企业生产效率。

结语

电气自动化工程控制系统在企业的生产过程发挥着重要的作用，极大的促进了在我国工业化发展进程。要想快速提高电气自动化控制水平，保证其健康可持续发展，要提高电气自动化系统在控制方面的可靠性，提升企业现代化和科学化水平。

参考文献：

[1]刘奇涛.电气自动化控制的可靠性分析[J].建筑工程技术与设计,2017(26).

[2]沈卫锋.电气自动化控制系统的设计思路探析[J].电子制作，2016（02）.