【摘 要】文章首先探讨了电气自动化控制系统，就电力系统等多领域发挥的重要作用进行的阐述，具体说明了电气自动化系统的实际应用。
【关键词】电气自动化;电网调度;应用分析
引言
随着全球经济的快速发展，高科技产业如雨后春笋，蓬勃发展。电气自动化系统作为高新技术产业的主导力量，已经逐渐成为各个尖端产业、领域不可缺少的技术支持。电气自动化系统已经被成功应用于国防、远程监控、机械行业加工、电网系统中，大力提升了这些领域的生产效率，同时也带来了非常大的经济收益。目前，电气自动化系统正在向着开放、信息化的方向发展，在经济发展中起着越来越重要的作用。所以，科学、合理的利用电气自动化系统是一项非常重要的任务，具有重大现实意义。
1.电气自动化及电网调度自动化
电气自动化(Electrical automation)，专业名称是电气工程及其自动化，其应用非常广泛，设计到诸多领域，从航空航天到一个非常不起眼的儿童玩具，随处可见他的身影。
随着大规模集成电路、数字化技术和网格技术的发展，电网调度系统的自动化程度也显著提高。电网调度自动化主要是指变电站的自动化。变电站作为电力系统中的关键结构，其自动化的实现直接影响着整个电网调度的自动化程度，将电网调度与电网自动化完美的结合，以保证通过电气设备终端将电能成功的输出。电网调度自动化对于整个电网运行情况的监控具有重要的意义，实现电网调度的自动化运行可以帮助调度人员及时、准确的了解电力系统运行情况，有效提升了电网运行过程中的安全性和可靠性，保证电网系统经济运行。
现在，许多高校开设该专业，意在培养集计算机技术、电控技术、管理技术为以一体的高科技人才。电气自动化系统主要包括自动控制、信息处理、电子技术、试验技术、以及电子与计算机技术等诸多技术。一直以来，电网调度自动化的高水平人才需求量非常大。虽然，我国一直非常重视该领域人才的培养，但随着国际性大企业入驻我国，该领域的人才仍然紧缺。电网调度自动化控制系统是国家的经济发展的攻坚力量，是引领未来经济长期繁荣发展的决定性因素，并与人们的生活息息相关，现在其发展已相对成熟。目前，电气自动化已成为高新技术产业核心力量，在国防、农业、工业中被广泛使用，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。
2.电网调度自动化的实际应用
现在，我们对电网调度自动化在电网系统中的应用进行研究，分析一下电网调度自动化控制系统在该领域的重要作用。
电气自动化系统在数据操作系统中的应用
随着信息化产业步伐加快，计算技术已经被成功应用与诸多领域，数据处理实现了质的飞跃，这其中离不开电气自动化系统发挥的重要作用。计算机由五部分组成，输入设备、存储设备、运算器、控制器和输出设备，是数据处理的硬件基础。比如，在电厂中的数据处理中，以电气自动化为技术支持的处理机可以处理所有的参数、报表打印、记录、输入显示、性能计算等数据，也就是所，电气自动化系统承当了电厂中所有数据处理工作，大大减轻了人员的负担，并提高了数据处理的速度和精确度。
变压器是电厂重要的设备，变压器一旦发生故障，对其故障检修是非常困难的。这时，如能够有效利用以电气自动化为依托的色谱分析方法，通过对故障时所产生的气体进行分析，并通过计算气体的含量比值，从而判断出故障的位置。当变压器内部出现故障时，其内部材料中会产生一氧化碳气体，在这种情况下。我们同样可以利用光谱分析方式进行检测，局部一氧化碳含量高的地方就很可能是故障产生的地方。所以说，电气自动化系统为多种数据处理方式提供了有力的硬件系统保障，不仅仅是电力供电系统中。现在之所以被称为是信息时代，就是说我们生活在一个充满数据的时代，而数据的处理都必须依靠电气自动化系统来实现，可见，电气自动化系统的重要性不可代替。
电器自动化系统在汽机旁路系统中的应用
汽机旁路系统的主要功能主要是是保证散热过多，解决锅炉最低负荷，协调汽轮机空载流量，这也是汽机旁路系统最初的设计目的。该系统由高压和低压两部分组成，在各个旁路上安装有截止阀，这些截止阀的控制系统就是电气自动化系统，电气自动化系统自动分析旁路系统中速度的大小和运行过程中所产生的力矩，来确定阀门的开度。
电气自动化系统在液压调节中的应用
随着科学技术的不断进步，电液调节系统已经渐渐被液压调节系统所控制，成为当前工业诸多领域中使用的重要技术。随着电器自动化系统的成功应用于液压调节系统中，电解液的转换速率有了明显提高，元器件的可靠性进一步得到了保证，稳定性也在逐步增强。电气自动化系统，成功的调节了汽机配套设备之间的协同关系。在电厂发电系统中，电气自动化系统有效调节了设备内的液压系统，实现了电网系统一次调频，改变了电网系统的负荷量，对整个设备的监控系统起着决定性作用。可见，电气自动化系统的应用，不仅保证了机组安全运行，并对延长机组寿命和系统经济运行具有重大的现实意义。
参数控制
目前，汽轮机的发电容量在不断提高，仪表的量程在不断增大，精确度也在日益提升，在这种情况下，保证系统的安全运转是一件非常困难的事情。这就需要在机组中设立专门的参数控制中心，以确保机组在正常运行过程中，各参数保持在合理值范围内，利用电气自动化设备合理有效的监控和处理异常情况。目前，随着监控系统功能的强大，所要控制的参数也在日益增多，系统对参数的准确度的要求也越来越高。机组所有的功能都是由参数所控制的，而参数又是由电气自动化控制系统所调节的，所以说电气自动化系统是整个机组正常运行的关键，相关人员，必须加强对该系统的检修和维护，切不可掉以轻心，而酿成不可收场的严重后果。
协调系统的电气自动化
在整个发电系统之中，锅炉和汽轮机作为整个机组的关键设备，其两者间的协调工作是非常重要的，这直接关系到机组能量的有效利用，对储能和蓄能具有总要的意义。一般来讲，电厂都会应用电气自动化的调节系统对二者的有序工作进行科学有效的控制和协调，合理存储输入能量，对能量输出严格控制，保证机组的有效工作。
3.结束语
做好电器自动化控制系统的应用工作，符合信息化、智能化是未来工业的发展方向，是是企业能够在未来的竞争激烈的市场中赢得发展先机的重要法宝。普及电气自动化控制系统在各个领域的应用，将被列为政府相关职能部门工作的重点，这也是加快地区工业快速发展，实现经济飞跃的重要途径。电气自动化控制系统虽然已经得到非常充分的发展，但是其发展潜力和前景是非常广阔的。其发展过程中必然存在一些问题，相信随着科技的进步和相关产业的飞速发展，电气自动化控制系统会不断得到完善，并为各领域的发展提供强有力的技术支撑和保障。
参考文献：
摘要:随着时代的进步,社会开始普及机器人产品,产品性能直接影响社会发展水平,需要及时改造和创新机器人技术。航空航天、工业生产等行业中已经广泛应用工业机器人,因此，未来发展研究六自由度工业机器人运动控制系统尤为重要。
关键词:六自由度；工业机器人；运动控制系统
自动化工业系统中工业机器人是一种不可或缺的设备,为人类社会进步和历史发展奠定基础。随着社会生产力的全面提升,越来越多的劳动力被需要,这就使得逐渐凸显出重复劳动力的问题,为了有效解决上述问题,机器人是一种良好措施。虽然工业机器人研究方面具备一定成绩,但是相比国外发达国家来说,还是具备一定差距,为此需要进一步研究六自由度工业机器人,集中阐述运动控制系统。
1设计运动控制系统基本方案
基于六自由度工业机器人基本系统的基础上来构建控制系统,六自由度工业机器人运动控制系统主要包括两个部分：软件和硬件。软件主要就是用来完成机器人轨迹规划、译码和解析程序、插补运算,机器人运动学正逆解,驱动机器人末端以及所有关节的动作,属于系统的核心部位。硬件主要就是为构建运动控制系统提供物质保障[1]。
2设计硬件控制系统
在六自由度工业机器人的前提下,利用ARM工控机来设计系统方案。下位机模块是DMC-2163控制卡。通过以太网工控机能够为DMC-2163提供相应的命令,依据命令DMC-2163执行程序,并且能够发出控制信号。利用伺服放大器对系统进行放大以后,驱动设备的所有电机进行运转,保障所有环节都能够进行动作。工业机器人通过DMC-2163输送电机编码器的位置信号,然后利用以太网来进行反馈,确保能够实时监控和显示机器人的实际情况。第一,DMC-2163控制卡,设计系统硬件的时候,使用Galil生产的DMC控制器,保障能够切实满足设计的性能和精度需求,选择DMC-2163控制器来设计六自由度工业机器人,依据系统API来二次开发工控机。第二,嵌入式ARM工控机。实际操作中为了满足系统高性能、可靠、稳定的需求,使用嵌入式FreescaleIMx6工控机,存在主频率。Cortex-A9作为CPU，拥有丰富的硬件资源,能够全面满足设计六自由度机器人的需求[2]。
3设计和实现控制系统软件
实现NURBS插补依据系统给定的控制顶点、节点矢量、权因子来对NURBS曲线进行确定,插补NURBS曲线的关键实际上就是利用插补周期范围内存在的步长折线段来对NURBS曲线进行逼近,因此,想要实现NURBS插补就需要切实解决密化参数和轨迹计算两方面内容。第一,密化参数。实际上就是依据空间轨迹中给定的补偿来对参数空间进行映射,利用给定步长来计算新点坐标和参数增量。第二,轨迹计算。实际上就是在具体体现空间回轨迹的时候合理应用参数空间坐标进行反向映射,以便于能够得到对应的映射点,也就是插补轨迹新点坐标。为了有效提升插补实时性以及速度,需要进行预处理,确保可以降低计算量。通过阿当姆斯算法,有机结合前、后向差分来进行计算,保障能够防止计算隐式、复杂的方程。为了确保可以有效地进行插补计算,设计过程中通过Matlab平台进行仿真处理[3]。实现ARM工控机基于ARM工控机来展现六自由度工业机器人运动控制系统的软件,实际操作中开发软件环境是首要问题,把Linux系统安装在FreescaleIMx6中,构成ubuntu版本的控制系统,并且系统中移入嵌入式Qt,并且在ubuntu中移入DMC控制器中的Linux库[4]。利用图形用户界面来设计软件,构件主体框架的时候合理应用QMainWindows,为了能够全面实现系统所有模块的基本功能,需要合理应用QDialog、QWidget类,通过Qt信号、配置文件、事件管理、全局变量等来展现模块的信息交流功能。控制软件系统包括以下几方面内容：第一,文档管理模块。文档管理模块能够保存文件、重新构建文件,是一种可以被DMC-2163解析的文档二字符指令集,以便于能够简单控制代码测试机器人的轴[5]。第二,与下位机通讯模块,这部分实际上就是通过DMCComandOM()函数来对编码器数值进行关节转角数据的获取,计算运动轨迹的时候应用正逆运动学,同时利用DMCdownloadFile()函数,在控制器中下载运动指令。第三,人机界面模块。这种模块主要就是用来更新和显示机器人运动状态的,此外也能够设置用户输入的数据,保障能够实时监控和控制机器人的基本情况。第四,运动学分析模块,在已经获取末端连杆姿态和位置的基础上,来对机器人转角进行计算的方式就是逆解。在已经计算出关节转动角度的基础上,来对空间中机器人姿态和位置进行求解的方式就是运动学正解。机器人想要正确运行的前提就是运动学分析模块,并且对机器人目标点是否符合实际情况进行分析,保障能够及时更改错误。第五,轨迹规划模块。这种模块可以为完成基本运动作业提供依据,不仅可以完成圆弧运动和直线运动,也能够进行NURBS插补,保障能够自由地进行曲线运动。第六,机器人在完成十分复杂的再现和示教操作的时候,利用再现模式界面来对示教动作进行自动操作。第七,设置系统。设计的过程中应该对系统进行合理设置,如限制运动权限、进入系统的密码、机器人系统参数等。在设置系统参数的时候,能够在六自由度工业机器人中来实现控制系统软件的基本作用,以此来保障控制软件系统设计的通用性。第八,状态显示模块。这种模块可以具体显示完成作业的进度、机器人安装的姿态和位置、控制器I/O。第九,设置机器人参数,一般来说主要包括伺服驱动倍频比/分频比、运动学DH参数,六自由度工业机器人设计结构取决于DH参数;机器人DMC控制卡输送单个脉冲过程中的关节转动角度取决于倍频比/分频比[6]。运行系统软件软件控制系统设计中成功测试各模块以后,在程序主框架中进行合理应用,以便于设计实现机器人系统。成功测试系统软件以后具备运动控制系统的基本功能。
4结语
综上,在基于目前已经存在的六自由度机器人系统上来设计运动控制系统,嵌入式ARM工控机和DMC-2163控制卡是硬件系统设计的关键。在Ubuntu的基础上构建Qt平台,此时合理科学地设计软件系统。此外把NUBRS插补计算方式融入到控制系统中,保障在轨迹空间中机器人末端能够形成自由曲线轨迹。运动控制系统为机器人提供图形界面,能够为系统运行提供比较好的扩展性、高通用性,并且操作也十分方便,因此这种运动控制系统应用具备广阔的前景。
参考文献
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[5]田东升,胡明,邹平，等.基于ANSYS的六自由度工业机器人模态分析[J].机械与电子,20xx(2):59-62.
[6]栾本言,孙首群,田科技，等.六自由度工业机器人位姿误差的补偿方法[J].信息技术,20xx(1):191-194.
分散控制系统，即以多个微处理器为核心的过程控制采集站。分散控制系统之所以能够广泛应用在我国的火电厂自动化控制中，主要得益于分散控制系统较为成熟的应用经验和运行业绩。人们对分散控制系统的特性有了越来越多的认识，并且逐渐接受和认可。火电厂对分散控制系统的应用，有利于火电厂的单元机组热工自动化水平的提高，能够适应如今电力需求连年增大的发展需要。
1分散控制系统的现状及发展
1）分散控制系统的起源。DSC应用试点最早出现在美国，1985年的时候，那时选用的是网厅电厂300MW机组，这就是分散系统控制的开端。经过20多年的不断发展，分散控制系统在不断地改进实践中积累了许多成熟经验，更是推陈出新，打破了DSC的应用只局限在锅炉和汽轮机的热工监视的局面，相关供应商掌握了愈加成熟和系统的经验和技术。经过充分的实践经验证明，分散控制系统是可行并且科学的。我国通过对DCS的不断改进，最终也达到了国际的DCS水平，在火电厂得到广泛应用。2）分散控制系统的应用。分散控制系统的实际运用价值比较高，功能相对分散、数据可共享、可靠性较高等优点让其在与其他控制技术相比之下有明显优势，被电厂和变电厂所广泛接受。我国火电厂使用过的DCS数以百计，至今，使用过的DCS可大概分成3类：多功能控制器型、可编程序控制器基础型、PC机总线基础型。我们也不排除今后可能产生其他分散控制系统，比如以现场总线为基础的控制系统，或者以电厂信息监控管理为基础的控制系统，这也将进一步扩大DCS应用的功能。3）分散控制系统的发展。分散控制系统目前有两个功能性的扩展，现场总线技术的出现，就是其在纵向扩展上面的体现。开放性、数字化、多借点是现场总线的几个显著特点。为避免只靠电缆单一传输的弊端，现场总线技术还可以帮助现场的设备实现在运行中的数字量信息交换，达到双方的共享和控制。现有的现场仪表模拟技术弊端日益凸显，主要是速度慢、精准度低、成本高，不仅不能准确监控，而且浪费大量的物资，得不偿失，在此时，现场总线技术的出现就自然而然了。并且现场仪表的模拟技术与计算机控制的数字技术不符，还可能会出现使用问题，而现场总线技术则能有效改善这方面的问题，但现场总线技术发展还不够稳定成熟，还需进一步的改进和推广。
2分散控制系统特点
1）高可靠性。分散控制系统是建立在分散结构的理念上的，这能够对系统的可靠性形成一个保障。分散结构不仅包含系统功能的分散，还包含地理位置的分散。采用分散结构的分散控制系统可以分散系统的危险性。如果一个设备的某一个部分发生了故障，并不会对该设备的其他部分的正常运行造成影响。并且运用分散控制系统还可以对关键设备进行冗余配置，这也在一定程度上保障了系统的运行的可靠性。在DCS系统中，也不乏一些旧有的模块化、标准化的软件，也帮助系统的可靠性形成一道屏障。2）监视性能好。分散控制系统能够运用高智能操作站来监视和操作过程现场，并且分散控制系统的人际交互界面比较友好，操作员完全可以进行直观观测，监控性能较好。3）扩展性能好。分散控制系统在一般情况下都是采用递阶数据通信网络，可以实现通信的分层化。分散控制系统的系统构成灵活，硬件高度集成化，设备接口模块化、标准化，这都给分散控制系统提供了较好的扩展性能。4）编程容易。分散控制系统采用控制图形界面和功能码控制组态来编程的，这样可以自动生成执行文件。这种编程方法对用户的编程能力要求不高，用户只需要掌握填表、作图等进行组态的方法就能编程，并且这种编程应用程序的质量还是比较可靠地。5）系统维护方便。分散控制系统的微处理器具有自诊断功能，应用程序在执行的时候还可以同时运行自侦段程序，扫描硬件的运行状态。发现异常现象时可以及时发出警报，对出现异常的部位和异常性质作出提示，并且系统维护的时间比较短，模件是可带电插拔、接插结构，磨剑种类少，维护较简便。
3分散控制系统在火电厂电气自动化中的应用分析
1）火电厂电气自动化的功能及特点。火电厂电气自动化是一种能够保持主控室机、炉、电的协调一致，并且便于集中的管理控制和信息数据共享的多方位系统，火电厂电气自动化能够有效提高火电厂的工作效率，当前面临的问题是，电气自动化的运行管理水平跟不上火电厂电气自动化技术的发展速度和电力市场的不断推进的速度。如何运用分散控制系统提高电气自动化的运行管理水平，是各方专家讨论研究的重点。监控和控制设备是火电厂电气自动化系统的主要功能，并且这个系统还能反馈信号在数据交换中的变化和提供部分特殊数据。这种系统的设备数量较多，布置也较为复杂。2）火电厂电气自动化的现状及趋势。火电厂电气自动化的发展也在跟随着科学技术的步伐不断向前。在数据的采集方面有了新的突破，火电厂的电气监控自动化开始纳入信息化管理。因为计算机技术和网络技术的发展，ESC系统开始取代传统操作系统，间隔层的保护和测量以及控制装置，电气自动化都能够实现独立化操作，整个系统的控制单元正在朝着一体化的方向发展。在未来，我们可以预见的是：电气自动化将不再只满足于这些基本功能，相互操作性和强大的扩展性、高度的可靠性是其新的发展方向和目标。这种突破，极有可能在商业和工业领域都得到极大规模的应用。3）分散控制系统在火电厂电气自动化中的应用。火电厂的电气运营管理必须要走电气自动化的必由之路，电气自动化系统不仅提高了火电厂的自动化水平，促进火电厂的发展，并且在相关领域也有运用空间。而分散控制系统可以提供综合化自动技术，是自动化系统的一个典型代表。火电厂实现电气自动化扩展了分散系统的纵向延伸空间，将电厂所有过程和环节纳入管控之下。电力企业只有不断地补充DCS的内容才能帮助实现科学化管理，推动整个行业的生产管理与发展。
4结论
通过本文的研究探析，我们深入了解了分散控制系统，分散控制系统是一项发展日趋成熟的技术，将其与电厂的电气自动化的功能与特点有机结合，以实现二者的整合运用，能够推动电气自动化系统进一步改进升级，优化电厂的系统管理和经济发展。
摘 要：
数控机床的核心就是CNC系统（简称数控系统），从自动控制的角度看，数控系统就是一种轨迹控制系统，即其本质上是以多执行部件（各运动轴）的位移量为控制对象并使其协调运动的自动控制系统，是一种配有专用操作系统的计算机控制系统。
关键词：
数字控制系统 发展 CNC
1、数控系统的发展史
自从20世纪50代世界上第一台数控机床问世至今已经历50余年。数控机床经过了2个阶段和6代的发展历程。
第2阶段是软件数控（CNC）：第4代1970年的小型计算机，中小规模集成电路;第5代1974年的微处理器，大规模集成电路。
常见的电子管是真空式电子管：不管是二极，三极还是更多电极的真空式电子管，它们都具有一个共同结构就是由抽成接近真空的玻璃（或金属，陶瓷）外壳及封装在壳里的灯丝，阴极和阳极组成。直热式电子管的灯丝就是阴极，三极以上的多极管还有各种栅极。以电子管收音机为例，这种收音机普遍使用五六个电子管，输出功率只有1瓦左右，而耗电却要四五十瓦，功能也很有限。打开电源开关，要等1分多钟才会慢慢地响起来。如果用于数控机床可想而知其耗电量、控制速度。
晶体管是用来控制电路中的电流的重要元件。1956年，晶体管是由贝尔实验室发明的，荣获诺贝尔物理学奖，创造了企业研发机构有史以来因技术发明而获诺贝尔奖的先例，晶体管的发明对今后的技术革命和创新具有重要的启示意义。晶体管的发明，终于使由玻璃封装的、易碎的真空管有了替代物。同真空管相同的是，晶体管能放大微弱的电子信号;不同的是，它廉价、耐久、耗能小，并且几乎能够被制成无限小。
晶体管是现代科技史上最重要的发明之一，究其原因有三个方面。第一，它取代了电子管，成为电子技术的最基本元件，原因是性能好、体积小、可靠性大和寿命长。第二，它是微电子技术革命的发动者，而信息时代至今的发展就是由微电子技术、光子技术和网络技术三次技术革命组成的，所以它的出现成为报晓信息时代的使者。第三，晶体管是集成电路和芯片的组成单元， 也是光电器件和集成光路的基本组成单元，更是网络技术的基础，只不过光电子晶体管是微电子晶体管的演变或发展罢了。由于这三方面的原因，晶体管的发明在信息科技的迅速发展中起了决定性的重要作用，它的意义远远超出了一种元器件的发明范围，而成为揭开现代技术新领域和变革几乎各种技术基础的关键。所以晶体管发明过程中的突出特点，对于其他科技的产生和发展有重要的参考和启示意义。
小规模集成电路：晶体管诞生后，首先在电话设备和助听器中使用。逐渐地，它在任何有插座或电池的东西中都能发挥作用了。将微型晶体管蚀刻在硅片上制成的集成电路，在20世纪50年代发展起来后，以芯片为主的电脑很快就进入了人们的办公室和家庭。
2、计算机数控（CNC）阶段（1970年~现在）
到1970年，通用小型计算机业已出现并成批生产。于是将它移植过来作为数控系统的核心部件，从此进入了计算机数控（CNC）阶段（把计算机前面应有的_通用_两个字省略了）。
到1971年，美国INTEL公司在世界上第一次将计算机的两个最核心的部件——运算器和控制器，采用大规模集成电路技术集成在一块芯片上，称之为微处理器（MICROPROCESSOR），又可称为中央处理单元（简称CPU）。
到1974年微处理器被应用于数控系统。这是因为小型计算机功能太强，控制一台机床能力有富裕（故当时曾用于控制多台机床，称之为群控），不如采用微处理器经济合理。而且当时的小型机可靠性也不理想。早期的微处理器速度和功能虽还不够高，但可以通过多处理器结构来解决。由于微处理器是通用计算机的核心部件，故仍称为计算机数控。
到了1990年，PC机（个人计算机，国内习惯称微机）的性能已发展到很高的阶段，可以满足作为数控系统核心部件的要求。数控系统从此进入了基于PC的阶段。最常用的形式：CNC嵌入PC型，在PC内部插入专用的CNC控制卡。
CNC与NC相比有许多优点，最重要的是：CNC的许多功能是由软件实现的，可以通过软件的变化来满足被控机械设备的不同要求，从而实现数控功能的更改或扩展，为机床制造厂和数控用户带来了极大的方便。
3、结语
总之，计算机数控阶段也经历了三代。即1970年的第四代——小型计算机;1974年的第五代——微处理器和1990年的第六代——基于PC（国外称为 PC—BASED）。基于PC的运动控制器，目前最流行的是PMAC。（PMAC（Program Multiple Axises Controller）是美国delta tau 公司生产制造的多轴运动控制卡）。
摘要：对太古集中供热控制系统进行了介绍，归纳总结了太古集中供热控制系统的故障，并通过分析其故障产生的原因，从控制服务器故障处理、通讯故障处理、ＵＰＳ故障处理等方面，提出了针对性的解决措施，从而更好的保障集中供热自动控制系统的持续稳定高效运行。
关键词：集中供热；自动控制；故障处理
１概述
随着社会经济的发展和科技的进步，自动化控制设备在集中供热系统的应用更加广泛，集中供热系统的自控运行管理也趋于完善。通过自控系统的深入实施和热网的集中管理，使得热网资源的利用率得到持续提高。本文以太古集中供热系统为例，介绍了太古供热的自动控制系统以及总结运行以来常见故障以及处理方法［１］。太古集中供热系统涉及热源、热网、换热站和热用户，随着供热规模的扩大，供热系统复杂程度不断提高，原有的人工调整方式严重制约城市大热网的精细化控制。必须借助先进的自动化控制技术和设施设备来实现集中控制。集中供热系统热网自动化控制是在各个热网换热站、关键管线节点上安装自动控制设备，建设自动化控制总站，并对热网传递上来的数据信息进行综合分析研判，并执行相应的调整。太古集中供热自动控制系统包括机电设备层、就地仪表层、现场控制层、通信网络层、中央监控层、信息管理层（见图１），自动控制能够实现热网运行系统的自动精细控制，使得城市集中供热系统的热量实现均衡输出，减少了资源、能源的消耗，提升了供热服务质量［２］。
２太古集中供热控制系统
太古集中供热自动化控制系统包括高温网系统和一级网系统，一般涉及电动阀门的开度控制、变频器的频率调整等内容［３］。
２.１太古一级网系统
太古集中供热一级网系统通过全网平衡控制系统进行控制，以温度和热量为控制目标，通过调节阀门开度和分布式回水加压泵的频率进行流量控制，实现温度和热量的控制。在系统运行的过程中，现场ＰＬＣ采集并计算二次循环水的温度变化，并上传计算结果，服务器对比目标参数与现场参数差异，下达阀门开度要求到对应的现场控制器上，现场根据接收到的指令信息来完成对电动阀门开度的调整。常规换热站自控设备设置见图２［４］。
２.２高温网系统
３太古集中供热控制系统的故障
太古集中供热控制系统已经安全平稳运行５个采暖季。对投运以来的故障进行统计分类，归纳如下。
３.１通讯故障
各泵站与调度中心之间的数据和操控指令传输通过电信城域网的通讯方式进行传输（如图４所示），通讯系统是整个系统的“传输神经”，如果在运行时期调度中心机房服务器与泵站发生通讯故障，调度中心人员无法实时监测生产数据，相当于失去了“眼睛”，不能做出及时准确的判断，并且操作指令无法下发，长时间通讯终端还会影响其他关联工作站、操作控制系统的运行。通过多年的运行观察，导致通讯出现故障的原因一般是交换机、路由器故障及通讯光缆中断。
３.２ＵＰＳ故障
电是控制系统的动力之源。控制系统除了接入市电外，自控系统ＰＬＣ柜、计算机、服务器和通信设备等均需要接入ＵＰＳ，在市电发生故障时，电源无扰切换至ＵＰＳ电源供电，确保系统可以继续稳定运行，不会骤然停车，保证有足够时间执行紧急停运和处理故障，ＵＰＳ的常见故障有：１）ＵＰＳ电池使用时间严重超过服役年限。２）ＵＰＳ电池长期未进行充放电测试。３）误将ＵＰＳ的极性接反，从而会导致逆变器的损毁。４）连接好电池后没有将电池的开关打开。５）线路维修更改了原本的相序，导致ＵＰＳ电源不能正常启动。
３.３ＰＬＣ模块故障
ＰＬＣ模块是控制系统的“功能器官”，ＰＬＣ模块故障是一种常规故障，一般ＰＬＣ显示屏可显示模块故障代码。ＰＬＣ模块常见故障有：１）外围电路元器件故障。自动控制系统的ＰＬＣ模块控制一旦出现元器件损伤，整个控制柜系统就会停止工作。同时，ＰＬＣ控制柜输出端子带负载能力是有限的，一旦超过了规定的最大数值，就需要及时对外接继电器或接触器才能够重新恢复工作。２）输入端烧毁或输入卡损坏。现场仪器或传感器送来ＰＬＣ的模拟输入信号在显示屏上的数据不正常，用标准信号发生器替换模拟输入信号数据也显示不正常。３）输出卡出现故障。ＰＬＣ或控制器的模拟输出有问题，利用显示屏的数据输入功能给该模拟输出端输出一个固定的模拟信号，如果还是有问题，即可初步判定该输出卡有故障。
３.４接线端子接触不良
接线端子是连接器的一种，是连接自控设备和导线的专用设备，外部的电压、电流、信号传递到与之匹配的连接器接触件上。因此，要求接触件具备优良的结构。但是由于接触件结构设计不合理、材料选用错误、模具不稳定、加工尺寸、表面粗糙等都会引发端子接线的接触不良。端子接线接触不良一般会在工作一段时间后显示出来。具体表现机理是控制柜配线出现缺陷或者使用中震动加剧会引发接触不良的问题。
３.５传感器故障
传感器是控制系统的“感知器官”。集中供热系统中常见的传感器有压力、温度、流量、液位传感器，这些设备是热网运行的重要数据来源，在系统运行过程中常会出现的故障如下：１）传感器不显示数值。可能的原因为电源线路断路、电源故障、ＰＬＣ模拟输入通道问题或仪表本体电路损坏。２）数值误差大。可能的原因为量程设定、取源位置、ＰＬＣ模拟输入通道问题或仪表本体电路损坏，同时这些仪表要定期进行校准。
３.６电动调节阀故障
电动调节阀在系统运行过程中常会出现的故障有指令给定开度和阀门实际开度不一致、阀门反馈信号错误。故障原因可以从以下几方面进行判定：给定通道模拟量输出是否正常、反馈通道模拟量输入是否正常、阀体是否有异物卡住、重新上电复位阀门或者手动校准阀门、查看执行器与阀体是否匹配、阀门本体有没有进水、控制线缆有没有中断等。
４自动控制系统故障的解决对策
自动控制系统的正常稳定运行对太古集中供热系统尤其是太古高温网系统至关重要，因此在自控系统出现故障时，根据故障现象分析故障原因，快速找到故障办法，保证供热系统的正常运行。当出现因自控系统故障而导致系统停止，需要维保人员快速查找原因，采取相应的解决对策。结合近几年采暖季发生的故障，总结了以下几点故障处理措施［６－７］。
４.１控制服务器故障处理
控制服务器为整个供热自控系统的核心大脑，当发生故障时，不能正常反映现场的运行参数，操作指令无法下发。为防止故障的发生，控制系统服务器设置两台服务器互为冗余，当主服务器发生故障时，系统会自动切换至备用冗余服务器，待自控人员处理完故障时，再将服务器切换至主服务器，期间对控制系统不会产生任何影响。并且，在日常运行过程中，定期对服务器进行点检，检查服务器硬盘容量，保证服务器正常运行；定期对两台服务器进行手动切换，确保备用服务器一直处于工作状态，在主服务器故障时无缝衔接。
４.２通讯故障处理
当调度中心与各泵站发生通讯故障时，各泵站数据在调度中心丢失，但泵站本地控制计算机数据正常。此时，要求各泵站将权限切至泵站本地控制，并且报告调度中心目前的运行情况。维保人员检查相关设备，如果属于通讯设备故障或损坏，及时更换备品备件，如果经分析是运营商通讯故障，通知运营商进行处理。故障处理后，再将各泵站操作权限切至调度中心控制。
４.３ＵＰＳ故障处理
ＵＰＳ电池是易耗物品，按照规定每三年更换一次电池，以确保电池电量能够维持市电故障时的应急时间。为了保证ＵＰＳ电池的使用寿命，电池保养必不可少。根据供暖行业的时间特殊性，每年的停暖之后和供暖前期都会彻底对ＵＰＳ电池进行充放电，保持电池的有效利用率。在供暖期间，定期对ＵＰＳ进行检查，如果发现ＵＰＳ故障，将ＵＰＳ的供电无扰切换到市电，根据面板上的故障信息进行对应的处理，处理完毕后将供电方式切换ＵＰＳ供电，此操作对系统无影响。
４.４ＰＬＣ柜及模块故障处理
根据５ａ的运行经验，ＰＬＣ柜发生的故障大多数是柜内的模块与接线端子故障，当调度中心显示车间某台水泵就地ＰＬＣ柜故障时，需将这台水泵的控制权限切换到变频器控制，然后根据报的故障情况进行ＰＬＣ柜的维修，更换模块、尾纤或者紧固端子线。待处理完故障后，再将水泵权限切到调度中心控制。
４.５现场仪表与阀门故障处理
现场仪表主要包括压力、温度、热量表、液位计等。当调度中心显示某一仪表故障时，维保人员排查现场仪表的接线，与ＰＬＣ柜的通讯，如仪表本身故障，需要及时更换备品备件。电动阀门故障处理需要先将阀门控制切到阀门本体控制，这样保证在阀门故障的情况下，阀门不会自动执行开关动作，然后对阀门控制器进行检查维修。
４.６及时更换备用件
自控系统的主要功能原件都是电子原件，工作环境中温度、湿度以及灰尘等都会影响电子原件的寿命。因此在发现故障的原因之后要及时替换备用件。需要注意的是，在更换备用件的时候要始终保持设备处于断电的状态，并在更换电子原件的时候及时记录和检查原件的开关状态，如果是需要区分正负极的供电设备，安装时要注意，避免电极反接损坏设备。
５结语
太古集中供热系统的自控系统能够实现调度中心与热源和各个热力站运行参数的一致性调节，实现了按需供热的精细化调整。为了能够更好的促进集中供热系统的稳定运行，自控维保要结合实际加强对集中供热自动控制系统运行故障的分析，快速判断故障原因，采取有针对的解决对策，从而更好的保障集中供热自动控制系统的持续稳定高效运行。
摘要：近些年，我国的科技水平发展十分迅速，电气自动化控制系统也被广泛的应用在人们的日常生活中。本文笔者将深入分析电气自动化控制系统的应用现状，并结合实际情况，探讨电气自动化控制系统的发展趋势，以供读者参考。
【关键词】电气自动化；控制系统；应用及发展
由于我国计算机技术与信息技术的快速提高与进步，使电气自动化控制系统技术也随着提高，就当前社会中的形式而言，电气自动化控制系统已被广泛的应用在各个领域中，逐渐与人们生活与工作的关系变得更加密切，加快了电气自动化控制系统的发展速度。因此，在不远的将来，电气自动化控制系统定会被更广泛的应用在人们的日常生活与工作中。
1目前电气自动化控制系统的发展状况
当前社会中，电气自动化控制系统中的电力线是一种入户率高、近乎天然的物理网络。但是现当下电力线的功能只是传送电能，因此，如何加强利用网络资源来实现宽带与窄带通信，使其成为一种新型通讯网，是国内外自动化控制系统科研人员的一个最新目标。若将电力网开发成一种新型的通信网，只有通过使用载波通信手段才能实现。电力网作为电力载波通信的主要通道，不仅具有信息交换的功能，还有数据传递的功能。由于电源线路是当今社会中应用最为广泛的一种物理媒介，覆盖率远远超出了电话线路与电视网络，同时具有数字通信功能，将建设通讯网的费用减少许多。因此，利用电源线路开发数据通信是当前电气自动化控制系统的主要发展前景。
2目前电气自动化控制系统的应用情况
计算机系统在电气自动化处理系统中，将计算机系统合理融合在其中，是计算机可以实现将所有收集到的信息及时进行接受、反馈、处理。在计算机系统中融入电气自动化处理系统的主要作用有以下几点：紧急事故报警、追踪数据、智能计算、自动输入相关参数。汽机电液系统传统的汽轮机自动化控制系统，主要是利用液压系统来实现汽轮机的控制的。之后由于社会科技的快速发展，电子原件与控制设备也变得更加可靠，因此，衍生出了高压抗燃油机构，使电气自动化控制系统被应用在汽车领域中，实现了天界级别压力与电功率、转速的三回路自动化控制，从而实现了汽车的启动功能。另外，用来控制汽轮机组的盘车也逐步提升了并网、转动的速度。这样使电网调频的负荷改变与电网调度的负荷改变会更加准确，延长了汽轮机组的使用年限，还能够保障机组的运行安全，提升汽轮电液系统的经济性。汽车旁路系统对于汽车旁路系统来说，其中主要包括了高压旁路调节系统、温度调节系统、低压旁路调节系统、低温调节系统，能够按照汽车的运作力矩自动调节汽车的运行速度。炉、机协调系统在电厂生产电能时炉、机协调控制系统具有关键性作用，能够有效控制电能输入与电能输出间的电能平衡。并且能够将其在运行过程中干扰因素全面消除，达到电网对机组负荷的要求，确保机组能够稳定运行。集中化监控方式电气自动化系统的出现，将集中监控的设计方法变得更加简单化达到方便维护的要求。其主要特点就是将所有系统的功能都汇集在一个处理器上。然而，这样会有十分明显的缺点，在全部设备都正式投入运行时，会出现主机压力增加、投资力度增加，最终会导致电缆超出安全距离从而影响系统的可靠性。因此，这种方式并不理想。实现现场监控与远程监控实现远程监控的重要前提是现场线路的信息传递速度要符合相关要求，这样会有效减少电缆与电缆的安装费用，还同时具备灵活性与可靠性，但是只适合应用在少数区域内。与其完全相反的是构建自动化系统一般会采取总线监控的方式，并且会随着总线与以太网的发展，提升电气自动化系统的智能水平。另外，现场监控的数据传输总线是通过自动化系统与智能设备串行连接来达到数据双向传输的目的，这根串行电缆将监控软件、中央PC、CPU进行有效连接，并且来连接了远程仪表、低压压路器、远程变频器、马达启动器等设备。这样一来，中央控制器就能够采集到大量信息，并且效果良好。
3电气自动化控制系统发展趋势
自从IEC61131发布以后便逐渐成为电气自动化控制系统的国际性标准，使计算机在电气自动化控制系统的发展过程中具有主要作用，计算机技术的飞速发展使电气自动化系统更上一层楼，所以市场逐渐将电气自动化与IT技术进行融合，从而便加快了电子商务的发展。例如，在一个企业中，管理者可以选择合适的企业软件来进行人力资源、财务管理等重要信息的分析，还可以选择以此来进行企业的实时监控。另外视频处理技术与自动技术的广泛应用对自动化系统的发展趋势有着重要影响，比如：保护系统设计与开机界面的设计等。软件的主要功能逐渐从单一设备转移到集成设备，这是自动化系统的重要发展趋势。在一趋势下，逐渐对软件发展空间、结构合理性、接受能力等有了更高的要求，所以这些因素也变得更加重要。另外，在这样的前提下，电气自动化系统定会得到不断完善与提高，从而被应用在更多领域中。除此之外，还不能忘记对自动化系统创新，不断将其生产成本降低，以及提高其生产效率，从而提升产品对市场的适应能力并且保证产品质量减少消耗，尽量满足社会各方面对电气自动化控制系统的需求，从而推进电气自动化系统的发展。
4结语
总而言之，由于现代科技发展速度，以前的电气化自动系统已经很难适应目前社会发展，电气化自动系统应向创新化、智能化、统一化的方向发展。因此，根据我国电气自动化系统的发展状况与应用现状，加强研究电气自动化控制系统的发展趋势是目前社会发展的主要要求。
