电气控制系统设计论文范文

电气控制系统设计论文范文第1篇

关键字：电气工程人工智能计算机技术

中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：

智能化是新崛起的高科技技术，它将人工智能理论和计算机技术结合在一起，应用于多个领域。智能化技术在电气工程领域可应用于优化产品设计、自动控制、系统运行、信息收集和故障诊断等方面，能够有效地提高控制精度和工作效率，弥补和改进电气工程中的缺陷和差错，大幅度地加快了电气自动化学科的发展，尤其是自动控制领域。设备的智能化，控制系统的稳定化，是电气工程技术的一次巨大革新。

一、智能化技术的应用理论基础

智能化技术应用是以一门涉及多学科知识、综合性较强的学科为理论基础的。智能化技术研究的方向是如何将人工智能应用到机器上，使机器能够完成高危工作等人类难以完成的工作。电气工程行业主要研究相关的信息收集处理、自动控制等科研和控制项目，将计算机技术应用于电气工程具有很强的实用性和适用性。智能化技术作为计算机的高端技术，已经在电气工程自动化控制工作中得到应用，并发挥了作用。在电气工程中应用智能技术，可以大幅度提高工作效率，减少资本投入，可以减少工程控制人员，实现资源的合理分配。

二、智能化控制技术的优势

1、快速高效

相比于低效且缓慢的传统控制方式，智能控制技术传达指令速度快，并且错误发生率极低。智能控制技术通过数字化手段向需要控制的设备发送精确的指令，高速到达后，设备就可以完成指令。

2、能够实现全天监控

电气工程通常需要全时段运行，而许多疏于监测、管理或在传统管理模式下难以监测、管理的时段和区段经常发生电气故障。而智能控制技术通过数字化手段能够对电气系统进行全方位、全时段监控，同时能够及时的将系统信息传送给控制中心，并将指令反馈到系统。智能化技术的应用实现了对电气工程的实时监察和控制。

3、安全性更高

高温、低温、潮湿等恶劣环境能够引发电气工程系统的一些机器故障，造成重大事故并极有可能造成人员伤亡。而智能控制系统通过远程遥控功能，可以实时监控、及时反应、大大降低事故发生率和减少恶劣环境下工作人员受到的安全威胁。

三、智能化技术在电气工程中的应用现状

人工技术的应用实现了以下控制功能：1、实时采集开关量与模拟量等数据信息，并加以储存和处理；2、通过模拟系统和设备的运行，以画面的形式真实的呈现出来，实时监测显示电压等数据，并进行模拟计算生成趋势图；3、在电气工程中使用专家系统能够生成报表、日志并储存数据等；4、能够实现实时记录故障、捕捉波形、记录顺序等工作；5、实现通过计算机对电气工程系统的控制，能够限制权限，加强值班管理；6、能够实时在线分析处理数据，设定修改参数；7、实现了智能监控，通过简单易于分辨的形式自动报警，并对故障进行记录。

四、电器工程自动化控制的智能应用前景

随着社会进步、科技发展，人工智能技术也越来越成熟，应用领域也愈加广阔。人工智能在电气化工程控制中的应用主要涉及优化产品设计、故障诊断、以及控制保护等方面。

1、产品设计优化中的智能化应用

电器产品的设计过程是一项集合了理论和经验知识、涉及多学科知识的的复杂工作。相比于采用经验结合大量实验手段、缺乏充足技术支持、工作效率低下的传统设计模式，人工智能在优化产品设计方面的优势十分突出。通过计算机的帮助，实现了设计的高效化、智能化，减少了构思到投入生产的时间。作为人工智能技术的主要算法之一的遗传算法，其拥有的全局寻优能力和自动适应调整搜索方向的能力十分适合产品的优化设计，而人工技术的另一主要算法---专家系统能够根据一个或多个该领域专家的知识和经验，推断、处理复杂的问题，这也是优化产品设计的重要手段。

2、诊断故障中的智能化应用

采用传统方法诊断具有非线性、不确定性等特点的电气设备故障效率和准确率都很低。人工智能技术通过模糊逻辑、专家系统等方法诊断故障能够大大提高效率和准确率。例如利用结合模糊理论和神经网络的方法诊断发单机的故障，既使用了模糊性又利用了神经网络强大的学习能力。双管齐下，提高了故障诊断的准确率。

3、控制中的智能化应用

人工智能控制技术已经较为成熟的应用在电气自动化上。主要控制方法如下：1、专家控制能够模拟人类专家，根据相关的知识和经验解决问题；2、模糊控制具有较强的控制力，能够应用于复杂或者是难以精确描述的系统；3、神经网络控制能够解决复杂的非线性、不确定系统的控制问题。采用人工智能技术能够降低投入，提高系统的工作效率和质量，当前最常用的控制方法是模糊控制，简单并与实际紧密相关。智能化控制器能够提高控制的精密度，避免不确定因素的产生。智能化控制能够进行远程调控和根据相关数据来自行调节，无需工作人员时时刻刻都守在设备旁边。目前这三种控制方法主要应用于以下几方面：采集开关量和模拟量的实时数据，并加以处理；对电气工程系统的运作状态智能监视；通过计算机控制电气系统；记录、诊断、分析发生的故障。

五、结论

人工智能理论是研究如何将人的智能转移到机器上的理论。人工智能研究的主要目标之一是使机器完成原本只有人类智能才能完成的任务，甚至在一些人类不能进行工作的环境（高温高压等恶劣环境、微小环境）下能够智能的完成工作。人工智能技术作为计算机科学新的分支诠释了智能的涵义。人工智能技术主要研究图像识别、机器人和专家系统等。电气工程主要研究相关的系统运行、电力电子技术、自动控制、信息采集处理、研究开发、计算机技术应用等领域的工作。所以人工智能的模糊理论、神经网络、专家控制等理论十分适合应用于电气工程的多项领域，而电气工程的一些特殊性也需要人工智能技术的服务。如今，人工智能技术在电气工程自动化中的应用已经取得一定成果，实现了对电气工程系统的全天候实时监控、优化产品设计以及智能诊断故障等。但是要实现系统化和规模化还有较大难度，但是只要努力探索和学习，相信电气工程自动化的智能应用能够迎来发展的春天。

参考文献

[1]宋昱良.浅谈电气工程的自动控制技术.电脑知识与技术.Vol.7,No.2，January 2011，pp.460-461.

电气控制系统设计论文范文第2篇

关键词：电气传动控制；教学方法；专题式教学；系统实验

中图分类号：G642 ； ； ； ； ；文献标识码：A ； ； ； ； ；文章编号：1007-0079（2014）17-0075-02

“电气传动控制”课程是电气工程专业的重要专业课程，主要讲述电气传动系统的现代控制方法，如基于电力电子变流器的直流电动机闭环调速控制方法，交流电动机的变频器调速控制、伺服系统的控制方法等，目的是使学生掌握现在电气传动控制系统的组成、原理及实现方法，为电气传动的实际应用打下良好的基础。该课程的理论性和实践性都很强，涉及到电机学、电力电子技术、控制理论、信号检测与处理技术、计算机控制技术、微电子技术等多门学科。[1，2]传统的教学方式是从支撑传动控制的基础理论入手，在介绍完相关的电机模型、变流器调制技术、自动控制技术和信号检测技术之后再介绍传动系统的构成及原理，最后以仿真和实验进行验证。这种讲授方法在前期灌输了大量、复杂的理论知识，学生一时体会不到其应用性，很容易造成学习疲劳。一些学者针对该问题提出了一些教学方式改革，如文献[3]、[4]提出了以实践设计为导向的教学方法，通过专门开设“电气传动综合实验”课程等方式，促使学生把所掌握的知识系统化、实践化。文献[5]提出采用现场直观教学、启发式教学、知识回顾等方式来提高教学效果。

实际上“电气传动控制”课程最终目标是解决各种类型电机的控制问题，因此，直接以电机调速控制系统的构建与实现为核心来组织课程学习，会有更强的针对性，构建系统所需的理论直接用于解决实际问题，可使学生体会到学以致用的好处，也容易激发学生的兴趣。当一个个调速控制被实现之后，学生也会很有成就感。因此，采用基于调速控制系统专题的教学方法不失为一种高效易行的“电气传动控制”课程教学方法。

一、“电气传动控制”课程的主要内容

各个高校的“电气传动控制”课程讲授内容会结合各学校自身的培养要求和目标定位而有所不同，课程设置的课时也不尽相同。个人认为，以培养具有“熟知”（即熟练掌握典型电气传动控制系统的结构、原理和特性）、“设计”（即能针对控制对象特点和要求完成控制系统设计）和“实现”（即根据设计好的传动控制系统，能够选择相应的硬件和软件，完成系统构建）三个层次能力的高素质电气工程师而言，“电气传动控制”课程的主要内容应该包括以下几个方面：第一，电气传动控制技术概述。介绍电气传动控制系统的组成，现代电气传动控制技术的发展概况及趋势。第二，电气传动系统的性能指标。介绍调速范围、调差率、超调量、过渡过程时间、动态转速降、等稳态与动态调速性能指标。第三，电动机的动态数学模型。重点介绍交流电动机在abc坐标系、αβ坐标系、dq坐标系下的数学模型及各个坐标系间的变换关系。第四，调速系统设计。主要包括调速系统建模、控制结构选择、调节器设计等。第五，调速控制策略。介绍交直流调速系统的调速控制方法，如直流电动机的电流、转速双闭环调速控制、异步电动机的恒压频比调速控制、交流电动机的矢量控制和直接转矩控制等。第六，变流器的拓扑结构及其PWM控制。介绍变流器的结构形式及其PWM控制和实现方法。第七，电气传动控制系统的仿真。基于MATLAB/Simulink、Simplore等软件的电气传动控制系统的模型建立及其调速特性仿真。第八，电气传动控制系统的实现。介绍电气传动控制系统的模拟及数字电路实现方法、电机角位置/转速的检测、电压及电流反馈信号的获取，完成软、硬件系统的构建和实验。

二、“电气传动控制”课程的专题划分

根据前面的分析可知，“电气传动控制”课程的讲授内容主要是围绕传动控制系统的实现，讲授了系统模型、控制指标、控制策略、传动控制闭环设计、变流器PWM技术、系统性能分析等。其最终目的是在理解传动控制系统的结构和原理的基础上，针对某一给定控制对象特点和要求设计出相应的传动控制系统，并通过软、硬件实现该系统。因此，“电气传动控制”课程的讲授，可以根据控制电机类型和控制策略的不同划分为几种传动控制系统专题，每一个专题只围绕一种电机的控制方法，介绍其构成、原理、模型、控制、实现（包括仿真和实验）以及特性，还可以介绍该类型电机的控制技术的发展现状及趋势，开阔学生视野。每一个专题都可构成一个相对独立的系统，以系统的形式呈现出来的知识点都是紧紧围绕系统实现服务，便于学生感受其实用性。当学生掌握一个系统并通过仿真和实验实现之后会有深深的成就感，自然会增加学习的主动性和趣味性。

专题的划分一般要求要有典型性、系统性和实用性。根据“电气传动控制”课程的总体教学内容，可以划分为以下几个专题进行讲授：第一，直流电动机转速、电流双闭环调速控制系统。直流电动机的模型和控制机理相对简单，因此可以作为第一个专题进行讲授。该部分的知识点包括：调速系统的性能指标、调节器（PI控制器）的设计方法、直流调速系统的建模及性能分析。其中调速性能指标和PI调节器设计方法是电气传动的共性内容，需要学生熟练掌握。第二，异步电动机磁场定向矢量控制系统。异步电动机及矢量控制是现代电气传动控制的主流，是“电气传动控制”课程学习的重点。该部分的知识点包括：交流电动机的动态数学模型、坐标变换方法、矢量控制的基本原理及实现。第三，永磁同步电动机直接转矩控制系统。永磁电动机因为其体积小、效率高而在中小功率的传动控制领域具有优势。直接转矩控制是现代交流电机控制技术中的另一个先进控制技术。该部分的知识点包括：同步电动机的数学模型、空间电压矢量及其对转矩和磁链的影响、SVPWM技术、磁通和转矩观测方法、直接转矩控制的原理及实现。第四，无刷直流电动机调速控制系统。无刷直流电动机是永磁电机的一种，其反电动势是梯形波，和三相变频器及位置传感器配合起来控制可以得到类似直流电动机的特性，可用于伺服传动领域。本专题的知识点：梯形波永磁电机的建模方法、无刷直流电动机的数字控制方法、位置传感器的使用。

上述四个专题的选取基本涵盖了现代电气传动领域里的常用驱动电机、控制策略、调节器设计方法、建模方法、PWM控制方法和系统实现方法。满足了所提出的典型性、系统性和实用性的要求。

三、“电气传动控制”课程的专题讲授方法

上节讲到专题的划分要求具有较强的系统性，但是通过分析各个专题的内容来看，各个专题之间又有较强的相关性。例如，调速系统的性能指标、闭环调节器的设计方法、反馈信号的检测方法等对于所有的传动系统都适用；交流电动机的动态模型的建立方法和坐标变换方法等对各种交流电动机也基本适用。这样，对于各个专题的共性理论（知识点）部分，可以有侧重地分散在各个专题中讲授，每一个理论在一个专题中可以直接应用解决一个问题，这样可以避免集中、大量地讲授理论知识，造成学生乏味的感觉。当一种理论在一种专题中讲授并应用过之后，在另一专题中就可以直接拿来应用，经过几次应用，学生基本就可以透彻地掌握该知识了。

当然，专题的讲授最终要围绕系统性来讲授，各个知识点都是为传动系统实现服务的，下面以“异步电动机磁场定向矢量控制系统”专题为例来说明专题的讲授方法。

图1是异步电动机转子磁场定向控制系统的原理框图，该框图中包含了异步电机矢量控制的所有知识点。讲授时，首先通过原理框图阐述系统的各部分组成、功能，然后类比直流电动机的控制机理得出异步电机磁场定向矢量控制的基本思想和原理，再结合坐标变换、异步电机动态数学模型、磁链观测方法三个知识点讲授支撑矢量控制系统的基本要素，最后再回到系统的概念，分析如何结合变频器PWM技术实现控制策略，完成对电机的驱动，最后通过Simulink完成对异步电机矢量控制系统的特性仿真分析，在条件允许的情况下搭建硬件实验系统进行验证，并对矢量控制系统的特点进行分析总结。框图中的坐标变换和数学模型两个知识点是交流电机电气传动的公用理论，需要详细介绍，调节器设计是直流调速专题中的讲授内容，此处只需对得到的结论进行应用。

四、结语

“电气传动控制”课程是电气工程专业的核心专业课程，涉及到多学科交叉融合，理论性和实践性都很强。采用按部就班的集中式理论授课方法，学生不易于掌握，教学效果不理想。本文针对“电气传动控制”课程的特点建议了一种专题式授课方式，选取几种典型的传动控制系统作为专题，围绕系统的实现，讲授系统的构成、控制策略、支撑理论和功能实现等，便于学生即学即用，提高学习兴趣和效率。通过海军工程大学两届学生的教学实践证明，该教学方式取得了令人满意的教学效果。

参考文献：

[1]阮毅，陈伯时.电力拖动自动控制系统――运动控制系统[M].北京：机械工业出版社，2009.

[2]梁永春，刘建业.电气传动课程群开放式课程设计体系研究[J].中国电力教育，2011，（21）：167-168.

[3]孙醒涛，蔡燕.“电气传动控制系统”课程教学方法探讨[J].中国电力教育，2013，（33）：99-100.

[4]曲娜，牟荟瑾，柏逢明.电力电子与电气传动系列课程的改革与实践[J].长春理工大学学报，2012，（3）：140-141.

电气控制系统设计论文范文第3篇

电气自动化技术专业的主要课程

主要课程有电路原理、电子技术基础、计算机软件技术基础、过程工程基础、电机与电力拖动基础、电机与电力拖动自动控制技术、单片机原理与应用、电力电子技术、自动控制理论、信号与系统分析、过程检测及仪表、运筹学、计算机仿真、计算机网络、过程控制、运动控制、系统辨识基础、计算机控制系统、系统工程导论、复变函数与积分变换、自动化概论、嵌入式系统原理与设计。

专业核心课程与主要实践环节：电工基础、电子技术、电机拖动基础、电力电子技术、工厂供电技术、工厂电气控制技术、自动控制系统、单片机与接口技术、PLC技术应用、检测技术、计算机控制技术、金工实习、电工实习、电力电子技术课程设计、电气控制课程设计、毕业实习(设计)等，以及各校的主要特色课程和实践环节。

电气自动化技术专业的培养目标有哪些

电气自动化技术专业主要培养掌握电气技术、电力自动化技术、各种电气设备及自动化设备的基本原理和分析方法，能够从事供用电、各类电气设备、电气控制及自动化系统的安装、设计、调试、维护、技术改造、产品开发和技术管理的高级技术应用性专门人才。

电气控制系统设计论文范文第4篇

关键词：电气 自动化 工程 应用

一、概述

作为一门综合性科学，电气自动化的研究领域主要包括系统分析和管理，其基本技术手段是电力电子、计算机、网络。两大理论（控制理论和电力网理论）作为基础共同支撑起了电气自动化的理论体系。确保预期的控制目标获得实现，是控制理论的基本任务。为此，控制理论强调，要对信号反馈加以探究和利用，并藉此调整和修正动态系统的性能和行为。控制理论应用范围很广，并渗透在许多科学领域（数学、通讯技术、自动化技术、电子计算机等）之中。控制理论与电力网理论的有机结合，就催生出了电气自动化理论和技术。这一成果由于使电力工程作业的要素得到更优化配置，而极大提高了工作效率；并且由于提高了资源使用率，而使资源成本和时间成本都大大降低。同时，这一理论还能及时调整动态系统，而进一步完善了生产技术，并使系统的运行质量得到有效提高。

二、构成和设计原则

1、构成

电气自动化由两部分（电气自动化系统和信号接收、处理、输出系统）构成。其第二部分包括，1、信号导入（借助微型计算机），2、系统细分（把第一部分细分为信号接收部分、信号处理部分、信号输出部分），3、技术目标，（自动记录信号、分析信号，对反馈来的信息进行汇总，对运行过程中的误差进行判断和处理）

2、设计原则

总的原则是既要使产品的数量和质量目标得到实现，又要符合工艺自动化的技术标准。从目标设计上看，则必须在保证机械高效运转和电气控制之间找到动态平衡，即电气技术确实能使机械装备的功用得到最大发挥。从外观和操作上看，则在对配置的电子设备进行选择时，必须系统拥有美观的外表，以及相对简单和安全的操作。

3、特点

一是设置地点特定。通常的做法是在电动机内安装电气设备，以完成设置电气自动化系统；这一系统一般也会设置在配电室。二是维修困难较大。这主要是由于电气自动化系统构成复杂，必须使用数量较多的电子元件；还由于系统集成后，其在运行中产生的大量信息数据需要即时处理。三是操作和控制相对简单；其一般控制并不需要太过于频繁，相关操作指令的间隔时间可以相对较长（系统正常运行期间）。电气设备对系统保护状态提出了较高的要求。在操作环节，由于其拥有较快的运行速度和较快的操作速率，因此即使其操作技术和规律的逻辑性都较强，但完成操作程序也相对较难。电气自动化系统的构建关键是控制体系的建立。首先必须把系统构建与现代化的监控技术相结合，全方位、多维度监控电气设备的运行；其次在具体布设系统结构时，态度要严谨、方案要科学、程序要认真、措施要优化，确保装备和技术最优结合，确保建立一个环境安全、运行高效的电气自动化控制系统。

三、应用现状

1、与IT 技术的融合发展

当前，信息技术已经极大改变了各种产品特别是电气产品的技术标准和外观面目。例如，信息技术的应用使传感器、控制器等接收信号更加快捷，处理数据更加准确。计算机网络技术则使迅速汇总和处理系统运行产生的海量数据成为可能。而多媒体技术则使系统各部分运行情况可见、可听、可感，使操作更为精确，控制更为精准，有效提升了工程效率。

2、与人工智能的结合。

在生产中大规模使用人工智能，代表了工业化的未来发展方向。电气工程由于与科技进步联系更为紧密，所以对其敏感度和依存度也更高。现代化的电气工程建设和运中，已经越来越离不开计算机技术的辅助作用。在实践中，电气自动化要在三个层面引入人工智能：一、人工智能可以进入超越人类生存极限的环境，人工智能也没有情绪化限制，所以在电气工程监测和诊断中拥有巨大应用需求：二、人工智能在数据运算上更快捷更准确，所以可以大规模应用于对产品的保护和对序列的控制；三、人工智能可以按照程序对电气工程进行逻辑判断，查找出系统薄弱环节（漏洞），并提出调整建议，因此也能够进一步完善电气工程。

3、应用开放式的平台

第一，采用统一标准（IEC61131）可以使管理程度、平台应用效率、升级周期等分别得到优化、提高和相对减少；并统一产品技术规范，尤其是标准化的编程接口，为程序间通讯提供了可靠的保证。

第二，统一的操作系统（Windows），这一系统已经普遍应用于我国工业控制。

四、应用探究

1、发电厂分散监控系统

通常，发电网的电气监控系统主要由两部分组成。一是过程控制系统，通过网络，对单元和数据通讯网进行控制；二是分散监控系统。分层结构是设置分散监控系统时采取的主要方式。过程控制有几个要点。第一，单元产生于发散监控系统对实际运行过程的监控；第二实时监控完成过程控制的相关信号（单元脉冲量和热电阻）；第三实时监控处理检测信号。

2、变电站

电气自动化技术应用于变电站实际运行和管理，软件环节依赖于三项技术（控制技术、传输技术、信息技术）的紧密结合，硬件环节则依赖于计算机技术装备的配置。只有借助计算机设备进一步实现操作界面的智能化，才能真正建立高工作效率、高安全度的电气自动化系统。变电站的发展方向是综合化，其电气自动化设备配置中，一是要有自动监控设备，以减少人力劳动，提高监控效率；二是要有简单开关操作设备，使其能够被普通工作人员所掌握；三是要有自动测量装置，强化对运行数据的收集能力。

3、电网高度

电气自动化系统，可以应用于电网高度的自动化控制研究领域。通过与相关电网高度服务器结合，就能够实现这一控制目的。其应用主要突出在三个方向。第一是电网运行调度的经济性，这需要自动化系统为其提供安全稳定的运行状态；第二是准确预测未来运行状况，这需要自动化系统即时研究、分析、检测电力系统中的相关数据，并在负荷状态已经产生的情况下，自主自动进行预测；第三是故障发生后，对电网系统相关运行数据进行对比分析，及时判定和锁闭故障位置，指导和帮助迅速排除故障。

结语：电力工程是推动国民经济繁荣发展的关键性因素，随着我国装备技术和计算机技术的创新进步，电气工程技术尤其是电气自动化技术，也在不断推动着现代化电力控制系统的构建，并走在了世界前列。控制理论和电力网理论共同构成电气自动化的理论基础，自动化、电子通信、网络信息等三大技术则为其提供了实现手段。电子自动化技术直接节省了系统运行资金和时间成本，并能够进一步优化和完善电气工程。

参考文献；

[1] 马学娟. 探讨电气的自动化在电气工程中融合运用[J]. 民营科技. 2012（09）

电气控制系统设计论文范文第5篇

关键词 传统电器；自动化技术；设计思想；融合；研究探讨；建议对策

中图分类号：F407 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）22-0014-02

近几年，电气技术和自动化技术发展迅速，给企业的生产带来了便利。随着自动化设备、电气设备、网络和通讯设备的成熟和进步，使得传统的电气技术的应用已经不能满足当今工程的发展的需要。因此，必须要将传统的电气技术中融入先进的自动化技术，在电气技术的基础上，发挥自动化的优势，提高整体的协作能力，促进工程生产的发展和进步，提高企业的效益。

1 传统电气和自动化设计思想的基础和特征

传统的电气设计的思想主要是通过传统的设计方式来对电气设备进行保护、控制和计量等工作，通过物理方式和机械方式来运行这些程序，通过各个部分之间的功能组合，达到用户的需求，完成具体的生产工作。而自动化的设计思想是通过计算机的自动化控制系统实现某种作用和控制功能，利用软硬件的组合形式来为用户提供系统服务。这两种技术，不仅设备和工作程序不同，设计思想也并不统一，两类设备是通过不同的制造商进行生产，并由设计人员根据设计标准来现场划分控制和管理原则，然后通过一定的界面来实现两者的协调和连接。

1）根据设计中用电设备的负荷特点、用电负荷以及用电设备的负荷情况等，来进行高中低压变配电系统的设计。

2）在电气设计中可根据供电方的条件和要求，以及用电的设备要求等提点来对高压、中压、低压变配电系统的二次计量、保护和控制进行设计。

3）根据自动化系统的要求和工艺的控制要求对配电系统的末端的设备使用情况进行设计。

2 设计需要设备和技术的发展作为现实的基础条件

现场可以通过总线来将多个控制器模块联系在一起，并同时利用通讯方式来进行数据通讯，其中可以连接在一起的部件有：综合电量计量器，马达控制中的软启动器，小型PLC控制器，现场过程仪表，综合保护控制器，自动空气断路器中的计算机控制模块，触发数字控制器和阀门电动装置中的调节控制器等。现代的科学技术不断进步和发展，尤其是机电一体化，芯片嵌入和网络通讯的标准化发展，让控制和测量在不同的设备层运行。利用DDE手段在总线上将多个平台的监控软件集中起来，在控制管理工作中，为管理人员提供必要的技术手段，时间和地点对该管理方式没有任何影响，大大的提高了工作效率。

该系统的制造商均支持统一的设计标准，即IECII31-3标准。控制系统是以现场总线作为通讯的媒介，将系统分为现场控制器和基于计算机管理的人机界面等两个层面。目前利用几个现场总线组织来制定各种通讯协议，如果仪表、现场控制器和嵌入式的控制装置都符合同一种通讯协议，就可以将其设置为控制系统，通过总线进行连接控制。商用的通讯网络和专用的通讯网络都可以跟监控管理使用的计算机进行连接，实现管理系统之间的连接和互动。

3 电气和自动化技术设计的思想内容和特点

传统的电气工程中高低压变配电设备通过嵌入式进行控制，同时在控制设备中采用了小型的PLC控制器，因此在设计时不必按照传统的思路进行。摒弃了传统设计中计量、二次信号、自动化控制系统的预留和互联以及保护系统设备的问题等，只要处理好工艺的控制要求、用电设备就地控制设备的一次电气设计等，并考虑好高低压变配电系统的要求和仪表系统的设计问题。另外要分析供电方的要求和条件，以及用电方对用电设备的要求等状况，判断高低压配电系统的二次计量问题，考虑好保护和控制设计的流程图，做好配电系统末端用电设备就地控制设备的流程图设计。

根据IECII31-3标准的内容，对人机界面管理的计算机内的控制流程图进行设计，并对控制系统的监控软件进行组态处理，同时要做好仪表系统的组态。设计完成之后，将控制设备和电气设备的安装工作，完成电缆敷设和电缆互联设计。

将电气和自动化技术融合中进行设计，摒弃了传统的设计思想，将电气设计和自动化设计平行进行，在设计中简化了设计过程，提高了设计效率，真正做到了设计的融合。另外在设计中，自动化的设计组态工作可以直接进行，无需在等待系统硬件的完成，将不同标准的组态工具整合成为统一的系统工具。从两个中设计方式来看，该系统设计趋向于智能化；而从控制的方面看，系统为分散化；从网络的角度看，系统开放化和扁平化的特征给用户提供更多的方便，实现高效性操作和经济性操作，提高生产效率和生产质量。

4 电气和自动化在工程应用中的融合

用电设备就地控制设备中存在现场总线技术和PLC控制器，且高低压变配电系统的设备中也存在嵌入式的控制设备，所以在系统中将电气和自动化技术相互融合，实现自动化和电气化工程的一体化。其具体表现在：

1）系统设计中用电设备的一次电气设计和高低压变配电系统的设计可以根据工艺控制和用电设备的要求进行，满足设计的标准。

2）系统中控制流程框图的设计主要受工艺的影响和约束，其中包括执行器、操作管理站和仪表等。

3）配电系统末端的就地控制流程框图需要根据自动控制和工艺控制的要求进行设计。

4）在系统设计中变配电系统的保护、控制和二次计量等的自动控制流程框图需要根据供电方的用电设备要求特点以及供电方的条件和要求等。

5）通过组态软件来体现自动化和电气控制流程图中的控制功能，主要包括电气功能和自动化功能的控制，同时可以利用组态编程来实现离线和在线的状况控制，统一软件的接口标准协议。

6）上述工作完成之后，就需要按照系统设计方案进行网络系统跟现场设备的安装，同时进行电缆敷设的设计等工作。

7）最后是各种网络设备和系统软件的安装和调试，检测其功能的有效性。

传统的系统设计需要考虑二次信号和计量的影响，同时要注意到自动化系统和保护系统设备之间的互联条件，在电气和自动化控制系统融合的设计中只需要考虑工艺的控制情况和用电设备的要求，注重高低压变配电系统的影响，同时进行用电设备就地控制装置的一次电气设计跟仪表系统的设计等内容。最后对电缆敷设、设备的安装和调试、优化安装和调试方案。在该设计过程中，安装施工人员无需分头进行施工，可以减少设备的调试程序，降低了工作量，提高了安装效率。在电气和自动化技术融合的设计中，实现了电气系统和自动化系统之间的真正嵌入和融合，真正的实现了系统的智能化和开放化。

现代的工业发展需要电气自动化，为了节约有效的能源和资源，降低工业生产的成本，促进现代工业的发展，也需要实现电气和自动化进行融合，发挥二者结合的优势，提高工作效率，为社会创造更多的价值。

有效的开展电气传动自动化技术，提高了我国电气自动化的水平，规范了我国电气传动自动化的技术标准，实现了大规模的规范化生产，不仅提高了生产效率，同时也提高了生产质量，降低了工作劳动力，为国民经济的发展做出了巨大的贡献。

5 结束语

时代在不断进步，科学技术发展迅速，工业生产的成熟和进步要求将电气和自动化技术相互融合，实现理论和技术应用的结合，共同发挥其优势。提高生产水平。所以，在进行电气和自动化技术设计时必须要做出适当的调整，实现机电一体化，电气自动一体化等。有效的开展电气传动自动化技术，提高了电气自动化的水平，规范了电气传动自动化的技术标准，提高了生产质量和效率。

参考文献

[1]孙志楠.传统电气与自动化技术的设计思想与融合浅谈[J].东方企业文化，2013（05）：203.

[2]林勇坚.电气自动化技术国家骨干专业建设的探索与实践——以广西机电职业技术学院电气自动化技术专业为例[J].广西教育，2012（47）：63-64，84.

[3]颜恒斌.高职电气自动化技术类专业“双师型”教师队伍的建设[J].中国职业技术教育，2008（21）：40-41.

电气控制系统设计论文范文第6篇

关键词：电气自动化 电气工程 工程质量 电子信息技术 网络技术

1、电气自动化技术的理论基础

电气自动化技术作为一门综合性较强的学科，它的理论基础涉及很多学科，如控制学、语言学、信息学等。为了使电气自动化技术的实际操作性更强，人们一般借助计算机技术来开展一些电气自动化技术的可操作性实验，在现代计算机技术中电气自动化技术已经单独发展成为一种高端技术。与此同时，人们在电气工程中应用的电气自动化控制技术也越来越多，在电气工程中应用自动化技术后，不但可以使各个电气元件的工作效率得到大幅提升，还可以大幅降低电气工程的整体运作成本，不断减轻相关控制人员的工作强度，促进电气工程的高产、高效。

2、电气自动化技术的特点

2.1技术涵盖面广

随着电气自动化技术在电力工程中的广泛应用，电气自动化涵盖的技术面不但越来越广，而且越来越复杂。就当前的电气自动化技术而言，电子信息技术以及网络技术是其建立的主要基础。在设计电气自动化系统时，我们不但要重视设计好电气自动化系统的硬件，还需注重设计好电气自动化系统的软件，我们要以具体的使用范围为基础来设计不同的技术方案。

2.2依赖电子技术性强

就当前的电气自动化技术而言，很多都必须依赖于现代化的电子技术，在电气自动化系统中，不但信号采集系统在控制信号时需要借助现代电子计算机技术，而且位于各自动化系统中的传感器在控制各类信号时，也要借助现代电子计算机技术。

3、电气自动化技术的运用优势

3.1无需建立控制模块

传统的自动化控制系统需要借助控制器来完成，当被控制对象具有的动态方程比较复杂时，传统自动化控制就很难准确控制该对象，这样必然会有一些无法预测的客观因素影响到该对象的控制模型设计。若不能把这些问题解决好，设计出来的控制模型的准确性便会受到直接影响，最终降低自动化控制系统的实际工作效率。智能化控制器诞生以后，可使被控对象模型的实际设计工作量逐步减少，一些无法预测的电气自动化控制问题从源头上得到了解决，大大提高了电力工程实际运行的安全性与可靠性。

3.2便于调整控制电气系统

由于电气自动化系统把电力系统的响应时间降低，这样便可以随时调节电力系统，使其工作性能得到有效提升。另外，电气自动化系统还能自动实现自我调节，并且能进行远距离调控，从某种程度上可以说，这一性能优势也为电力工程自动化调控的现打下了基础。

3.3自动化技术的一致性很强

利用电气自动化技术来处理不同数据时，其一致性很强。被控制对象不同的情况经常在电力企业中存在，因此各项控制系统的实际控制效果会直接受到电气自动化技术的影响，但由于被控对象的改变，导致预计控制效果不能顺利实现的现象也经常出现。因此，在设计自动化系统时，设计原则一定要具体明确，特别是遇到控制对象不同的情况时，必须要具体问题具体分析，并且要严格审查各项控制要求。

4、电力自动化系统对自动化控制的要求

4.1安全可靠、维护方便

当前，随着国家对电力安全问题的不断重视，在电气工程中应用电气自动化技术时，我们首先要解决的问题就是安全问题。安全可靠、便于维护等优点是电气自动化技术都应该具备的，这样才能更好地确保相关电气产品运行的安全性与可靠性。此外，在电气工程设备中大量应用一些自动化技术，有助于更好地检测电气设备的各种故障，这也是电气自动化技术的另一大优势。

4.2信息化要求较高

在电气工程中应用电气自动化控制技术时，相关技术监督人员必须能在第一时间掌握各电气设备的实际运行情况，这就对自动化技术的信息化提出了更高的要求，电气自动化系统中的硬件以及软件设备必须能满足相关要求，并且电力工程的工作人员要能全面掌握信息化技术，只有这样才能适应电气自动化技术在电力工程中的应用需求。

5、自动化系统在电力工程中的具体应用

5.1自动化控制

电气自动化技术具有自动化、远程化、自主化的操作优势，在电气工程中广泛应用自动化控制技术后，可使电气自动化技术的优越性得到充分发挥，进而促进电气工程的飞速发展。

5.2优化设计

对于电气工程中的电力企业来说，不同电气设备的设计会经常在电力企业的实际设计中遇到，在进行电气设备设计作业时，设计人员不但要懂磁力、电气以及电路等相关知识，而且要在实际设计工作中能科学、合理地应用这些知识，这就要求实际设计者的工作经验要相当丰富。实验与经验的相互结合是传统设计主要采用的方式，这种设计理念不但效率低，并且一旦出现设计上的问题也很难进行实际修改。为此，人们研究了借助计算机辅助软件来进行各种现代电气设计，这种设计方法一方面可以大大缩短设计时长，另一方面实际设计的方案在质量上以及性能上都能得到更好保障。所以，从某种程度上可以说电气自动化技术在电气工程中的实际应用，可促进电气工程设计工作的逐步优化。

5.3故障诊断

在电气工程系统的实际工作中，电气设备不可避免地会出现各种故障，应用电气自动化技术有助于全面准确地诊断电气设备的各种故障。如借助电气自动化技术来诊断变压器故障，我们可以通过检测与实际分析变压器中渗漏油的分解气体，进而把变压器出现故障的真正原因快速找出来，确定出故障的具体发生位置，安排专业人员进行相关检修。

5.4人工智能技术的应用

之前我们在检测与维护电力企业的各项设备时，在人力与物力上的耗费量都比较大。随着电气自动化技术在电力系统中的广泛应用，人工智能技术的不断融入，使得各项故障的实际检测效率以及信息反馈效率都得到了大幅度提升，这样便大大减少了相关人员的作业量，促进了电力企业实际工作效率的提高。

6、结语

总之，电气自动化技术在电气工程中的广泛应用，不仅使电气设备的自动化控制能力得到了大幅度提升，还能更好地保障电气工程的安全、稳定运行。我们必须在了解电气自动化技术相关理论的基础上，掌握电气自动化技术的特点与电气自动化技术在运用中的优势，明确电气工程系统对电力自动化技术的发展需求，只有这样相关科研人员才能更好地进行技术攻关，进而更好地促进电气自动化技术在电气工程中的广泛推广与应用。

参考文献

[1] 屈建均.电气自动化技术在电力系统中的运用浅谈[J].新疆电力技术，2013，（4）.

电气控制系统设计论文范文第7篇

关键词：智能化技术；理论基础；电气工程；自动化控制系统

我国经济发展的速度推动电力行业的发展迅速，以电气工程的发展最为突出，鉴于早期科学技术的不完善，电气工程自动化控制系统存在很多缺陷，因此在电气工程中引进智能化技术，是对电气工程自动化控制系统的更新和完善，可以充分有效的提高电气工程的工作效率以及工作效果。

1 智能化技术在电气工程自动化控制中的理论基础

人工智能是以计算机为主体，理论基础包括控制论、生物学、信息化、自动化、医学、心理学、仿生学以及数学逻辑，是一门综合性科学[1]。智能化技术的实质是进行开发和研究人工智能理论，是对人的智能进行充分的延伸并合理科学模仿的新兴科学技术，充分研究后制作出的能够细微模仿人类智能的机器人。电气工程是现代化发展下广泛应用的生产技术，以研究设备的自动控制、与电气工程运行相关的系统、对电子电气的技术研制、信息的收集与有效处理、计算机电子应用等为主要的研究方向。智能化技术与计算机技术相互结合在电气工程中的应用，使工程的投入成本减低，控制人员的工作压力减轻，合理配置了人力资源，总体的工作效率大大提高。

2 智能化技术在电气工程自动化控制应用中的优势

（1）智能化函数近似器的应用优势。采用遗传算法、类非线形函数近似器的人工智能控制器对整体的了解更加清楚，对控制战略里综合性的开发具有促进效果，职能控制器的函数比常规的函数估计器。具有优越性；（2）技术调整可以提升函数性能。设计控制模型时会出现不确定因素，智能控制器可以根据参数变化、非线性因素实现调整，提升自身的优越性能；（3）智能化技术便于调节。人工智能控制器在没有专家指导时也可以针对响应数据进行自我设计，设计的依据是相应的语言信息。

3 智能化技术在电气工程自动化控制中的应用

（1）实现了电气工程的设计优化。传统的电气工程自动化控制需要人工根据经验和实验数据对电子设备进行不断地设计更新，设计方案的达标率受设计人员的自身经验和掌握电气、磁力、电路知识的影响较大，修改难度大。智能化技术中遗传算法的引进，在减少设计时间的同时，保证了设计方案的使用性能和质量；（2）诊断电气工程故障。智能化技术的引进使得诊断变压器故障的方法精确而简便，通过对变压器渗出的油脂进行化学分解得到一种气体，通过气体判断出变压器故障的大概出现范围，在这个大概的范围内排查，迅速找到故障的变压机器后对发生故障位置检查并修理。智能化技术的应用提升了诊断速度、维修速度和维修效率，使故障对工程的影响得到有效控制，减少经济损失的同时提升经济效益；（3）智能控制。智能化技术在电气工程自动化控制汇总应用，对实现电气工程自动化控制的、自主化、自动操作化、高效化以及远程化有积极作用。智能化技术对电气工程自动化控制的实现通过专家系统控制、模糊逻辑、神经系统控制。1）智能技术在专家系统中的应用。专家系统是以人类相关专业的专家的专业水平为依据，有效运用数字模型来准确表示难度较高的计算机程序的系统。建立与专家经验相关的数据库和人类相似判断的推理程序是专家系统的关键。专家系统的工作原理：计算机根据遇到的难题在数据库中搜寻相似问题，对相似问题的数据分析推理，找出适合解决问题的最优方法。专家系统在对电压进行归类、电力系统的恢复、电网调度方面应用较广泛；2）智能技术在模糊逻辑中的应用。模糊逻辑可以模拟人类的思维方式，以人类心理学为基础，结合有效的数学函数，通过模糊集的方式揭示人类心理变化发展的过程[2]。模糊逻辑应用于电气工程在数学建模比较模糊时及电力工人对系统故障模糊时，有效的统计和分析数据，根据分新出的数据确定预测系统障碍操作和分配方案；3）智能技术在神经网络的应用。经网络系统指一种计算机程序模拟人类的神经系统对网络信息进行传输和处理。该系统有和人类相似的逻辑思维能力。神经网络系统在电气工程中的应用是：该系统通过分析系统静态和动态的安全度、建立谐波模型，实现对障碍进行检测与诊断、对电力系统的实时监控；4）智能技术在遗传算法中的应用。遗传算法在电气工程中的主要应用是选择电气信号的最佳采样率、对输电系统中电容的控制等方面。

4 智能化技术在电气工程自动化控制中有重要的应用意义

（1）促使电气工程自动化控制的统一。智能化技术在电气工程自动化控制中的应用，使得模型对于复杂问题的失控状况有效避免，智能化技术控制电气工程的相关数据和设备，促使实现各设备控制性的统一，电气工程自动化的服务质量得到改进，工作的效率也得到提高；（2）电气工程系统控制水平提高。智能化技术的应用使电气工程自动化系统的控制水平得到提高，智能化技术可以对电气工程自动化控制系统中的安全隐患及时做出信息反馈并进行预警警戒，还对电气工程自动化程序的设备相应的系统数据进行控制，实现了重大问题的规避，使电气工程自动化控制水平提高；（3）自动化控制模型有效简化。电气工程的自动化控制的实现是通过建立复杂的控制模型。很多情况下，设备的控制实际操作过程中出现与模型不统一情况，可以通过电气工程自动化控制的自身调节得到错误更正，但是真正的自动化操作中会出现意想不到的状况，对电气工程中自动化控制有影响，智能化技术的应用在一定程度上规避了这种复杂情况，保证了自动化控制的准确性。

5 结语

综上所述，随着科学技术的不断进步，信息技术的不断更新发展，智能化技术在电气工程自动化控制中会得到更加广泛的实用，可以实现电气设备自动化控制能力的强化，电气工程的发展速度有效提高，电气工程的安全性和高质量增强，保障电气工程的健康发展。未来的电气工程自动化发展，需要技术人员不断地探索和创新，创造更加先进的智能化技术，推动电气工程自动化新的发展。

参考文献：

电气控制系统设计论文范文第8篇

“汽车电子技术”课程开设在大学四年级上学期，为专业选修课程，2学分，共32学时。其中理论教学22学时，实践教学10学时。根据电气工程及其自动化专业的基础课程和平台课程设置，结合汽车电子技术的主要特点，“汽车电子技术”课程的理论教学可分为6个模块，如图1所示。在“汽车电子技术”课的理论教学环节中，

第一部分，先介绍汽车电子的基本概念，回顾汽车电子技术的发展历史，通过实例分析介绍汽车电子对汽车安全与节能的影响，结合电气工程及其自动化专业的相关知识，讲述汽车电子与电力电子的关系。

第二部分，介绍汽车电子技术中常用的器件。包括光电、霍尔、电阻等各类传感器，常用于汽车电子控制系统中的单片机选型及选用依据，汽车电子控制系统中所用的交直流电机、电磁阀等执行器件的工作原理和控制方法。

第三部分，在以上介绍的基础上，着重介绍汽车变速器电控、ABS系统、动力转向电控等汽车电子控制系统的设计方法，主要内容包括电控系统开发遵循的标准、硬件电路设计和软件编程方法，特别强调目前汽车电子控制系统中所用的V流程开发模式。

第四部分，结合新能源汽车的热点问题，充分发挥电气工程及其自动化专业知识在电动汽车方面的运用。本门课与目前车辆工程专业所开设的“汽车电子技术”不同之处在于，省去了传统以发动机作为主导的汽车动力系统控制部分，强化了电驱动系统的匹配与设计部分。该部分内容除了包含对于汽车动力系统设计方法和匹配规律的介绍外，还增加了对于电动汽车动力系统控制的一般方法介绍。

第五部分，介绍汽车电器系统，包括汽车仪表系统、灯光照明系统、电动门锁系统、电动车窗、电动后视镜、电动天窗、电动座椅、车载空调系统、车载音响系统、车载电视娱乐系统、车载无线通讯系统、电子导航与全球定位系统、智能交通系统和车载网络系统等方面的内容。

第六部分是课程的最后部分，介绍汽车电子控制系统中可靠性的评价标准和一般的故障诊断方法。

以上六部分构成了我校电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”理论教学的主要内容。在“汽车电子技术”课程的实践教学过程中，主要有实验和课程设计两种方式。实验课作为学生在校内实现理论联系实际的一种比较有效的手段，学生通过实验能够加深对课程理论知识的理解，并能够培养一定的实践能力。我校在电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”实验课的设置上，主要分为5个部分，如图2所示。课程设计是提高学生分析问题和解决问题能力的重要手段，它不但可以使学生加深对理论和实验课程的理解，而且能够使学生将所学的课程内容与相关课程综合起来，提高了知识的应用能力。

“汽车电子技术”是一门实践性很强的课程，课程设计主要结合我校电气工程及其自动化专业平台课的知识，以电动汽车控制系统作为设计目标，让学生结合电力电子技术的相关知识进行设计。

二、“汽车电子技术”课程教学方法的改革

对于“汽车电子技术”课程来说，涉及到的汽车电子控制系统单靠语言描述是很难讲清楚的，而通过传统的板书教学方式，也很难清晰勾勒出汽车电子控制系统的原理和工作过程。因此本门课在授课方式上采用多媒体教学的方式，通过多媒体课件制作出的动画及示意图等来展示汽车电子控制系统的结构、组成及工作原理，使教学的内容直观清晰，易于理解。在“汽车电子技术”课程的教学过程中，除了正常的多媒体课堂教学外，还采用了现场教学结合研究性教学的授课方法。现场教学即依托我校汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程中心的实验平台，使学生到工程中心参观现场演示，并试用工程中心开发的汽车电子产品实验样机。这些教学手段可以使学生对汽车电子的功能及开发有更直观的认识。除此之外，教学内容中以汽车电子产品的项目开发作为主导。例如在“汽车电子控制系统的设计”这部分内容讲授时，可自始至终以工程中心开发的汽车变速器控制单元作为对象，从汽车电子产品开发的前期调研、方案论证，到中间环节的样机开发、功能验证，再到最后环节的样机标定、测试等进行全方位的介绍。通过这样的讲授，学生对汽车电子的感性知识加深，在理论学习中的目的就会变得明确，清楚地认识到需要掌握的主要内容。

三、“汽车电子技术”课程考核方式

为了有效地组织教学，突出“汽车电子技术”课程的实践性，改革了这门课程的考核方式。我校其他专业课程的考核方式大部分是以平时成绩占30%，期末卷面成绩占70%的比例进行综合评定。而由于“汽车电子技术”课程面向电气工程及其自动化专业电力电子方向的本科生，选课人数基本维持在40～60人范围内，这样的人数规模便于授课教师进行小范围内的专业指导，因此在考核方式上提出了平时成绩、作业成绩、实验成绩、课程设计与专业论文撰写相结合评定的方式。与其他课程不同之处还在于，其他课程安排的课程设计都是最终给定一个独立的成绩，而作为专业选修课，本门课程的课程设计成绩只是最终成绩的其中一部分。

目前该门课程的考核采用平时成绩占10%，作业成绩占10%，实验成绩占10%，课程设计占30%，专业小论文占40%的比例权重进行成绩的评定。这样做的好处是，不但能够充分发挥本门课理论与实践紧密结合的特点，并且可以充分激发学生的学习兴趣，培养学生的团队合作精神。专业小论文作为考核的主要部分，在撰写过程中，授课老师首先利用2学时的时间对学生进行科技论文撰写的培训，而后引导学生充分利用学校图书馆的资源，根据各自分配到的科技论文主题进行文献的检索；学生分成了3至4名成员一组，选择关于汽车电子的主题项目，可建议主题为电动汽车整车控制器的设计、汽车防抱死ABS系统设计、汽车自动变速器控制系统设计等，学生也可以自己提出新的主题。给定主题一段时间以后，学生提交科技论文，并以学术会议的形式在课堂上进行交流，老师和其他同学可以自由根据报告者的内容提问，并提出意见和建议。该部分成绩可以当场给出，这样做的好处是激发学生的积极性，所给定的成绩能够实现主观与客观兼顾的效果，令所有同学信服。

四、结论

电气控制系统设计论文范文第9篇

摘 要:文章根据建筑电气专业学生的需求，分析建筑电气专业的实验教学要求，包括实验实训内容、对应的实验实训室建设，建设规模，学时划分等，同时对实验实训的课程设计等也进行了分析。 关键词:高等学校 建筑电气 实验实训

1 建筑电气专业学生的服务对象 目前，从事建筑电气行业的人员，基本上是从工业电气自动化、自动控制、计算机控制、计算机等专业转行而来。然而，随着我国建筑业的规模化发展，尤其是2000年国家计划与发展委员会提出“安居工程”20年发展计划以来，建筑电气技术应用领域也得到了长足的发展，并且不断地走向深入。而其从业人数也迅速增加，据报道，目前全国物业管理从业技术人员至少有80万人，从事安防产品和工程的人员约有50万人；从事建筑电气设备生产制造的人员也在50万人以上。巨大的市场人员需求，促使建筑电气专业的建设和发展。 就目前的建筑电气专业从业方向分析，其专业学生的流向有以下几个方面。 1．1 设计院及研究部门 从事建筑设计和建筑研究的设计部门和研究院所，进行建筑电气专业的建筑施工设计和专门研究。 1．2 生产制造企业 进行建筑电气专业产品的研发、生产和销售人员需求巨大。 1．3 工程施工企业 进行建筑电气专业工程的设计、安装、调试、售后服务等人员需求巨大。 1．4 物业管理企业 进行建筑电气专业设施（产品设施和工程设施）的维修、保养、管理等人员需求巨大。 1．5 其它企业 2 建筑电气专业学生的实践技能要求 建筑电气专业学生的理论技能，通过其理论课的学习得到充实和提高。这里针对其实践技能，通过实训、实验、课程设计与毕业论文题目设计等，使学生达到市场对专业学生所要求的目的。 2．1 培养学生建筑电气工程的实际设计能力 建筑电气工程中，包含的强、弱电系统较多，以楼宇自动控制系统（BAS）为例，常用的楼宇自动控制系统产品有哪些？其中某个产品系统的特点是什么？系统的控制点位表如何设计？系统中所用设备如何配置？设备的名称、型号、品牌、特点等等问题，作为设计人员，应该有充分的了解。作为课程设计或毕业论文的设计，学生必须具备这方面的能力。 2．2 培养学生建筑电气设备或产品的设计、开发能力 建筑电气专业的学生，面对的是各种各样的电气设备和产品，对这些设备或产品的组成结构、功能、原理等理论知识功底深厚，但可能具体到某一个品牌的产品，则不得其详。原因就是学生对产品的具体设计和开发不具备素质。因此通过实训、实验、课程设计与毕业论文题目设计等，面对专业产品，可以有效的培养学生的设计、研发能力。 2．3 培养现场建筑电气系统的专业工程管理和技术人员 无论是大型建筑工程公司，还是专业的建筑智能化系统工程公司，都离不开专业的建筑电气工程管理和技术人员，工程要求他们不但对设计图纸清楚透析，还必须对电气工程的施工，包括施工设计、施工组织等程序有一定实践基础，当然更需要对施工所使用的设备和产品深入了解。因此，学生在学校就需要通过实训和实验全面学习工程管理和设备、产品安装调试技术。 2．4 培养现场建筑电气专业的物业管理人员 面对智能建筑的电气系统，物业管理技术人员不但对各系统的组成结构、系统原理、运营情况有清晰的了解，对系统的检修、维修、保养应具备一定的知识，同时对系统的更新改造、升级换代，甚至革新具备技术知识基础。 3 高等学校建筑电气专业实验实训室的建设 由于建筑电气专业涉及的学科较多，不但是强电与弱电的结合，更是建筑技术、电工技术、电器技术、信息技术以及计算机和网络技术等的综合体现。因此，高等学校建筑电气专业实验实训室的建设就显得较为复杂。 3．1 建筑电气在智能建筑中的系统应用类别划分 （1）高低压配电等强电系统；电梯、冷水机组、空调机组、给排水系统等大中型用电设备； （2）消防系统； （3）计算机网络系统、综合布线等计算机和网络技术、信息系统； （4）闭路电视监控与防盗、背景音乐与紧急广播、一卡通管理、对讲门禁、停车场管理等弱电控制系统； （5）物业管理与收费系统，包括三表远传抄送系统。 3．2 按智能建筑对系统的划分 按智能建筑对系统的划分，应包括： 3.2.1 楼宇设备自动化系统（BAS） 实现对楼宇中所有用电设备的集散控制。主要集中在空调机组、冷水机组、给排水、变配电、电梯等设备的远程集散控制。 3.2.2 消防自动化控制系统（FAS） 实现烟感报警、紧急按钮报警、玻破报警、电话呼叫等火灾报警系统，联动消防泵和水喷淋系统实现消防自动控制。 3.2.3 安防自动化系统（SAS） 闭路电视监控系统、防盗报警系统、门禁管理系统、远程监控系统等。 3.2.4 通讯自动化系统（CAS） 有线电视系统、综合布线系统、计算机网络系统等。 3.2.5 管理自动化系统（MAS） 人员档案管理、收费管理、设备管理、安全管理、系统集成管理等。 3.2.6 家庭自动化系统（HAS） 随着住宅小区智能化系统的发展，家庭智能化系统也已成熟并进入家庭。包括住宅智能灯光控制系统、安防报警系统、双向信息系统、家电控制系统、三表远程抄送系统、可视对讲系统的集成与联网等。 3．3 建筑电气实验实训室的建设 综上所述，根据楼宇智能系统的划分，结合楼宇智能系统的应用情况，建筑电气实验实训室的建设，可设置如下。 3.3.1 建筑电器实验室 将用于建筑中的电器设备：冷水机组（或模型）、空调机组（模型）、电梯（模型）、高低压配电柜、给排水系统、照明配电系统等，组建成立一个实验室，以完成对建筑电器设备的实验、实训、设计等课程。 3.3.2 楼宇自控实验室 实现对楼宇电器设备的集散控制，此实验室的建设应和建筑电器实验室结合，利用建筑电器实验室的设备，实现楼宇自控实验室的建设。 建筑电器实验室的建设，即完全独立，又可为楼宇自控实验室提供节点，满足楼宇自控实验室的实验要求。 3.3.3 消防自动化实验室 由自动报警系统、自动控制系统、水喷淋系统等组成，完全实现楼宇火灾报警系统的应用功能，满足实验要求。 3.3.4 安防自动化系统实验室 闭路电视监控系统（含报警监控中心）、防盗报警系统（含有线系统和无线系统）等组成的安防自动化系统实验室，由前段各种摄像机、防盗报警探测器，控制中心的电视监视墙、矩阵控制主机、硬盘录像机、画面分割器等组成。完全组成一个应用体系，实现实验要求。 可以将建筑中的背景音乐与紧急广播系统建设在此系统中。 3.3.5 计算机网络及通讯实验室 通过综合布线——垂直干线子系统、水平干线子系统、工作区域子系统等建立网络通路，实现建筑的宽频网络系统、计算机网络系统、Internet接入服务、社区Intranet网络建设、办公自动化平台建设等。 有线电视系统、电话系统等也是本系统的组成部分。 3.3.6 一卡通系统实验室（物业管理系统实验室） 随着技术的完善和成熟发展，一卡通系统的应用领域愈来愈广，门禁管理系统、消费管理系统、考勤系统、巡更管理系统、停车场管理系统、楼宇物业收费管理系统等的应用，使建筑智能化管理系统得到提高完善。而建筑物的使用管理，需要通过物业管理来实现，如果把物业管理中人、钱、物的管理归为一类的话，此实验室可以成为物业管理实验室，通过系统集成的物业管理软件，全面实现建筑物的物业管理自动化。通过以上系统的建设，实现对一卡通系统和物业管理系统的实验要求。 3.3.7 智能小区实验室 可视（非可视）对讲门禁管理系统、室内安放系统、住宅智能灯光控制系统、双向信息系统、家电控制系统、三表远程抄送系统等 以及室内系统的集成与联网建设等组成了完善的智能家居系统。本实验室的建设包括的系统及设备较多，是一个重要的实验室。 4 实验教学系统的设计思想 实验教学系统应该是一个独立、全面、完整的智能化系统，它的设计应充分满足教学、实验、课程设计、实训等要求，具备以下条件。 4．1 实验教学内容应充分反映现代楼宇最先进的系统 建筑电气系统发展迅速，不但包含的子系统众多，而且新产品不断涌现。因此，实验教学系统应全面完整地反映现代楼宇智能化系统发展的状况和未来发展的趋势。 4．2 各系统的独立性和完整性 实验教学中所选用的系统，应具备系统的独立性和完整性。使学生通过每个系统的学习，能够充分掌握系统的原理、功能，熟悉系统的设计、制造、安装、调试过程。 4．3 系统方便的重复安装调试功能 系统只有设计得简单方便，具有很强的可重复安装调试性能，才能充分满足教学的要求。 4．4 系统设计应在满足实验要求的同时满足课程设计与毕业设计的要求 实验是通过一次次的教学实验课，掌握了解设备的性能特点，一次仅两个或几个学时而已。而课程设计或毕业设计需要通过设计训练，来达到学生掌握设备应用技能的教学过程，可能安排两周或一个月的时间。其教学目的显然不同。通过安排实验和设计，在能充分发挥设备作用的同时，既能通过不同的教学形式学到不同的应用知识，又可使教学内容不发生冲突。 4．5 系统设计应满足不同专业的应用要求 建筑电气专业无疑是实验教学的服务对象，但系统的实验教学设计不但应满足本专业的教学要求，同时应考虑到其它相关专业如暖通、给排水、电气等专业的教学实验要求。也应该考虑到服务社会，为社会相关企业培训相关人才时的实验要求。 4．6 充分利用社会相关公司或单位的已有设备，降低投资成本 智能大厦或小区已非常普遍，相关的公司或单位已具有现场实习实验条件，如何有效的利用社会上已有的系统设备资源为教学服务，或成立相应的教学实验实习基地，使教学与使用相结合，减少投资，是设计中要考虑的重要因素。 5 实验、实训与设计教学内容的划分 建筑电气每个子系统都有其特定的设备组成与系统功能，组成系统的每一个设备，是在理论教学过程中，学生应学习的重点。因此，配合理论教学进行的实验、实训和设计等课程，其重点不同于教学并各有侧重。 实验课把重点放在对系统设备的结构组成、性能参数、硬件维修、软件编写、工作原理等方面，较为合适。 实训教学，应把重点放在各智能化系统的系统组成、系统配置方案设计、系统安装、调试等方面。 课程设计或毕业设计应以现有的系统为参考，发挥学生的主观能动性，让学生自主设计应用于建筑中的电气系统，并要求他们将设计的方案通过组装成实际的系统，实现预先要求的结果来完成课程设计或毕业设计。 因此，实验教学的设计同时考虑到实验、实训、课程或毕业设计等教学内容，这样，使实验室同时满足不同的教学要求。实验、实训及课程设计等，以其考虑的对象和教学目的不同进行设计。区别如表1所示。 6 实验室的建设规模与实验实训学时的安排 对各实验室的实验内容设计安排需要丰富充实，符合建筑电气专业对实验部分的教学要求，各实验室的建设规模以满足教学实验、实训为准，具体建设规模和教学学时的安排建议如表2所示。

电气控制系统设计论文范文第10篇

【关键词】电力系统 自动化 人工智能

电气工程自动化是一种集计算机技术、机电一体化技术、电力电子技术、信息网络技术、以及电机电器技术等在内的综合性技术，它十分广泛地运用在每个行业，在提高中国自动化企业生产管理水平和使用者满意的服务质量水平中起着重大的作用。

1 电气工程项目管理的现况

在电气工程项目的实施上，企业实行的是粗放的管理模式，大多以为电气工程项目管理就是将任务分配给有关部门或相关人员，并想象他们会取得预期的进展，这导致了很多项目延迟或虽有目标和总体规划，但没有具体的实施方法。一些电力企业，还停留在管理不当的层面，企业的硬件和软件存放不规范，现场仪表材料放置杂乱，更不用说整个管理过程利用计算机来进行。

2 电气工程自动化设计的原则

（1）尽量的满足生产工艺和机械对控制电气的条件，但在此基础上，设计的方案要经济和简练。

（2）处理好电气和机械之间的关联。

（3）电气元件的选择。

3 电气工程自动化的设计思维

3.1 统一监控模式

统一监控模式不仅操作维修十分方便，而且控制站不需要过高的防护，系统设计起来也非常简单。不过因为这种方法是把系统的各种功能同时集中在同一个处理器中，因此难度比较大，任务比较重，同时，对处理器的处理速度也会有一定程度的影响。因为所有的电气设备都进了监督控制之中，导致主机的冗余降低，需要更多的电缆，进而使得投资的增加，长距离电缆的干扰也有可能会影响到系统的安全可靠。

3.2 远程监控的模式

远程监控模式有节约安装成本，节省原材料，节省大量的电缆、配置灵活以及较高的安全可靠性等特点。 但是因为各种现场总线通信线的速度不是非常的高，从而使发电厂电气部分相关的通信量比较大，因此，远程监控模式主要用于监测小系统，并不适用于工厂电气自动化的系统建造。

3.3 现场总线控制模式

现今，现场总线、太网等已经广泛应用于变电站综合自动化体系，并且拥有了非常丰富的经验，智能化电气装备也得到了快速的发展，这些技术和装备的发展都为网络控制体系应用于发电厂电气系统打下了牢固的基础。现场总线控制模式使系统的设计更具备针对性，对于不一样的间隔有着不一样的功能，因此就可以根据间隔的不同情况来设计。这种控制方法不仅具有远程监控模式的全部优势，还能够减少许多的隔离设备，接线盒等，并且智能设备现场的安装，由通信线路连接的监控系统，节约了更多的控制电缆，节省了大量的投资以及安装维护的工作费用，进而使得成本不断减少。

4 电气工程的应用

电气工程包括电气和电机，电力系统及其自动化，高电压与绝缘技术，电力电子与电力传动，电工理论与新技术专业五二级。

发电、输送电、变电、配电、由电气设备和辅助系统构成的汇集能源生产，运输，配送和使用的系统被称为电力系统。在同一时间完成电力能源的生产和使用，过度的过程很短，具有较强的区域特性的电力系统，和国民经济息息相关等都是电力系统的特征。

5 电气工程自动化研究的偏向

5.1 智能防护以及变电站综合自动化

电力系统防护新原理的探究，把国际最新的模糊理论，人工智能，综合自动控制系统，自适应控制理论，网络通信，计算机新技术运用于新的继电保护装置上，从而使新的继电保护装置可以实现智能控制，大大提高了电力系统的安全级别。变电站自动化体系的长期钻研，开辟的分层分布式的变电站综合自动化装备可以应用于多种品级变电站。在国际领先水平的微机防护领域钻研基础上，变电站综合自动化范畴的研究已经达到了先进水平。

5.2 电力市场的理论与技术

由于中国当前经济发展形势的具体情况，电力市场的需要以及电力工业技术的经济形势，仔细地研究电力市场运营方式，深入研究、明确操作过程中每一步的具体规则；提出了适合中国目前的电力市场运作方式的期货交易，具体的数学模型和算法，紧紧地围绕着中国现阶段电力市场模拟运营中急待解决的理论性的问题。

5.3 电力系统的实时仿真

对电力负荷监控，电力系统实时仿真模型的建立等进行了钻研，建立了一个高校第一所包含实时仿真设备的实验室。这个仿真体系既可用于多种电力体系稳态和暂态尝试并提供许多的实验结论，还能和各类控制装置组合成闭环体系，帮助研究人员测试新的装置，为智能防护和快捷交流输电体系提供优良的研究条件。

5.4 运行电力系统的员工培训仿真体系

电力系统仿真培训系统是为满足中国电力企业职工岗位培训的要求，把多媒体技术、计算机以及网络的最新成就和传统理论共同结合，利用专家系统，计算机辅助智能教学理论，实施电力系统的知识培训的强有力手段。该系统设计创新，教学资源配置分布合理，系统硬件扩充容易且方便，所以学员可以在理论上无限延伸。

5.5 电气装备状态监控与故障诊断方式

通过把光纤手艺，数字信号处置手艺，传感手艺，计算机技术和模式识别等一起组合，细心研究监测的基本方法和电气设备的故障诊断机制，开发了开关设备、发电机等基本电气设备的监测体系，大大提高电力设备和供电体系的运行安全。

5.6 电力系统中的人工智能的运用

按照电力工业的发展需求，进行了专家系统、人工神经网、模糊逻辑和进化理论运用到电力系统的计划、设计和实施等方面的研究。基于该软件研究，还进行了电力智能控制理论和在电力系统智能监控中的应用的研究，来提高电力系统运行与控制水平的智能化。

5.7 电力系统中当代电力技术的运用

进行了电力装置的控制原理和算法，各类电力装置在电力系统中的功能和一些新兴技术等方面的研究。

6 结束语

现今的发展前景，电气自动化在中国拥有三个目标：开放化、信息化和分布式。这三个目标决定中国电气自动化的发展前景。在现代工业的发展中科技是不可或缺的，及工业自动化是一个国家在世界上无可取代的坚实基础。

参考文献

[1]章昌南.浅谈我国工业自动化发展状况[J].金属加工，2005（19）.

[2]杨耕，王雄，窦曰轩.对自动化专业"电力拖动""运动控制"类课程改革的一些探讨[A].中国自动化教育学术年会论文集，2003.

[3]徐德淦.电机学[J].北京：机械工业出版社，2004.

电气控制系统设计论文范文第11篇

关键词：电力拖动自动控制系统；课程；实验；改革

中图分类号：TN921-4 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 02-0000-02

电气工程和自动化专业的发展由来已久，但是为了适应21世纪的社会需求和国家教育模式的改革，需要对高等学校的教育模式改革，培养出具有全面的知识体系和创新能力以及高素质的综合性人才。电子技术和计算机控制技术以及改造的能力等是电气工程及自动化专业的学生必须具备的能力，为其以后从事与电气工程专业相关的工作和研究打下基础。为了培养出全面的高素质综合性人才，就需要对现有的教学模式进行改革。

一、课程难度剖析

在学习电力拖动自动控制系统时，学生必须了解直流电动机的工作原理和直流电动机系统中的电磁量以及机械量之间的相互转换关系；了解可控直流电源的产生方法，知道在控制系统中，可以根据控制对象来控制某一控制量的算法和衡量控制系统性能的基本指标；掌握单片机的原理等。而要实现学生对上面的知识的掌握，就要学习很多的知识，如自动控制理论和电机以及计算机控制技术等多门学科，所以，电力拖动自动化控制系统的知识面很广，要求的专业基础背景高。而这对于学生来说，都是很难的课程，且要在学校这段有限的时间学会，学透是很不容易的。

二、教学内容的改革，加强工程的应用

电气工程和自动化专业的课程教学内容主要是课程教学与实验以及课程设计。课程教学的目标是以电机作为对象和电力电子功率变换器为弱电控制强电的媒介，以及自动控制理论为分析和设计的基础来掌控运动控制系统的控制规律和设计方法。把课程的设计和综合实验结合起来，可以巩固课程的理论知识，提高学生的操作能力。为了加强工程的运用，可以通过加强位置控制系统和张力控制系统以及数字控制系统来增加工程的运用。位置控制系统即位置随动系统，在使用这个系统时，可以将应用广泛的伺服电机控制系统和数字控制结合起来介绍驱动器的工作原理和参数设置，为以后参加工作打好基础。张力控制系统在加工带材和线材的过程中，保持卷的进出的张力，使带材卷的整齐和紧致。数字控制系统包括数字控制的硬件电路和软件流程。

三、教学方法的探讨

课程教学的环节包括课堂教授和学生自学以及实验等，在教授理论课时，可以运用多媒体教学在其中加入动态演示的图像，让学生对内容更容易理解；在教授对交流和直流控制的软件系统时，就可以结合仿真软件，通过在课堂上建立起模型和课堂以及课后的仿真，使学生更加了解对系统的控制。而对于培养应用型的人才，由于学生没有真正的参加过工作，所以没有经验，这就使得学生对于课堂学习的知识不够理解或不感兴趣。这些问题教师在备课时都需要考虑到，如为了提高学生的兴趣，可以在教授电力拖动系统时增加其应用背景。在教学过程中逐渐改变学生的态度和思想，使其不在抱着应付考试的心态去学习，而是发自内心的真正喜欢这门学科。

四、加强实验教学中的工程实践能力

（一）理论与实验结合

“电力拖动自动控制系统”是一门在实际生活中运用广泛的课程，所以它的教学方式不应该仅仅局限于理论知识的学习，还应该将理论与实验相结合，增加学生的应用能力。在上实验课程时，应该让学生自己动手操作，根据实验的目的拟定实验的路线和选择合适的仪器仪表以及确定实验的步骤，然后进行数据的测试，并根据得出的数据进行分析。还有就是在上实验课时，可以尽量让学生掌握一些电气测量的方法和实验设计以及工程的运用结合。在学生实验的过程中，可以加深学生对理论知识的理解，对于实验时获得的数据，可以为学生以后写毕业论文时提供依据。

（二）课程设计强化实践能力

课程设计的目的在于培养学生的自主理解能力，将课程上所学到的理论知识与实践技能相结合，解决工程问题。在课程设计课上，可以选择几个与工程运用相关的主题，如变频器控制交流电动机调速的应用和设计PWM控制直流电动机调速系统设计以及无刷直流电动控制器设计等。在这些主题中，由学生选择其中的一个，然后进行分组来完成，并且提出相应的要求，如系统设计方案论证和系统指标测试以及硬件开发等。限定学生完成课程设计的时间在3周以内，而且设计的内容要包括根据题目设计相应的电路和参考文献以及显示输出电路等。在这一系列的过程中，学生及掌握了系统开发设计的流程和方法，也提高了自己的操作能力和创新能力。

五、结束语

专业教学长期探讨的问题包括如何有效的激发学生学习的兴趣和积极性以及引导学生学会自主学习和思考。本文就结合电力拖动自动控制的实际教学情况，通过分析其面临的问题，改革教学内容和教学方法以及实践环节，提高了学生学习的积极性和操作技能以及创新的能力，提高了学生的综合素质。

参考文献：

[1]李新德，郝立，孟正大.电力拖动与运动控制系统课程教学方法探讨[J].电气电子教学学报，2010（06）.

[2]洪乃刚，洪小平，黄松清.电力电子和电力拖动系统虚拟实验的开发和应用[J].实验室研究与探索，2010（05）：338-339.

[3]钱晓耀，陈卫民，蔡慧.“电力拖动自动控制系统”课程教学改革探讨[J].中国电力教育，2011（07）：61-62.

电气控制系统设计论文范文第12篇

【关键词】仪表自动化，设备故障，维护技术

一、前言

随着科技水平的不断提高，社会经济的快速发展，人们对电气自动化设备的要求也越来越高。现如今，电气自动化设备中还存在很多问题，急需解决，因此，我们要加强先进理论与先进技术的学习与应用，不断进行电气自动化设备管理系统设计的探讨，使电气自动化设备更加适用与可靠。

二、电气自动化设备管理系统的概念

1、信息系统

电气自动化设备管理系统能对信息进行有效的收集、整理以及分析，从而将数据信息传送给管理者，使管理者可以进行科学的决策。信息系统在设备管理属于信息集成性较高的系统，所涵盖的方面比较多，而且在各个环节中的联系也很强。

2、电气自动化技术

在电气信息的发展中，电气自动化技术起步较晚，是近几年兴起的一种技术。由于电气自动化技术能适应人们生活中的需要，使其得以快速的发展。到今天，该技术已经成熟，已经被各领域广泛应用。推动我国的社会生产力与社会经济的发展。

3、电气自动化设备

随着电气自动化技术的不断发展，自动化设备已经被各领域广泛应用。无论是飞机的研究还是开关的设计，都会应用电气自动化技术。

三、目前电气自动化设备管理系统在设计中存在的问题

1、系统在设计上不能做到管理的“与时俱进”

随着电气自动化技术的发展，并且为了满足应用上功能更强的需求，电气自动化设备的设计越来越向复杂化、大规模的方向发展，这就对系统的管理维护工作提出了挑战，如何实现系统对复杂的电气自动化设备的有效管理，这就要求系统在设计时一定要做到“未雨绸缪”，要能很好的融合大规模电气自动化设备的管理工作。然而，事实上很多设备管理系统的开发采用的原形技术，说的通俗一点就是一次性的系统开发，很难兼顾后续的需求，这就导致一旦有新的电气自动化设备的加入，系统在设计上很难做到管理的“与时俱进”。

2、系统在实施管理时往往会“捉襟见肘”

受系统在设计方面的限制，以及系统开发技术本身的限制，随着电气自动化设备的不断更新，系统数据库中的数据需要更新，而且新的数据如新增加的设备版本和设备生产厂商要导入系统的数据库，否则，系统很难对新增加的电气自动化设备实施有效的管理。

四、电气自动化设备管理系统的设计

1、设备控制与管理

本文的工艺设备主要分为三类，一类是只需要起停控制的设备，包括除尘器、皮带运输机、搅拌电机等。控制目的是保证正常顺序开停车，以及故障或非正常状况下的连锁停车。另一类是需要调速的设备，包括泵类、风机类、给料机等设备。控制目的是参与到液位、流量、压力等的闭环控制中，以保持运行工况的稳定性。第三类是自成系统的设备，比如破碎机、球磨机、陶瓷过滤机等。这类设备相对较为独立，其信息主要是用于监测，或加入少量的控制。对于前两类设备，与之相连的直接控制设备是变频器、软起动器、马达保护器等控制器。这些控制器接收PLC通过DP总线发出的指令，同时又将设备运行或故障信息反馈给PLC，并在上位机监控画面显示这些状态。上位机画面包含有丰富的信息，包括设备起停操作界面、运行状态信息、趋势曲线等，通过对数据库信息进行统计分析、处理，还可以在上位机中得到生产设备的历史曲线、台时、整机效率计算，电量水量统计等，实现工厂过程数据可视化及设备管理。不难看出，设备控制顺序是上位机―PLC―控制器―现场设备。

2、控制器与现场设备

无扰切换电路设计，在没有采用FCS之前，主要通过远程就地切换继电器与主回路接触器通断的时间差，来保证远程就地切换瞬间设备启动回路或运行回路不断电。即切换过程要保证主回路接触器线圈失电、触点断开的时间，要大于切换继电器线圈得电、触点闭合的时间。FCS系统，从电路及程序上，充分考虑切换的顺畅。以变频回路为例。总线/就地切换开关不影响就地启动继电器的动作，通过变频器运行输出继电器，以及总线/就地停止继电器，来保持给变频器的启动信号维持切换之前的状态。为了保持变频器切换前后频率不变，配合以智能操作器，此操作器可显示变频器的频率给定值SV和频率反馈值MV。无论总线还是就地，MV都对应于变频器的实际频率反馈值。SV则不同。就地时，SV显示操作器给变频器的频率设定值；总线时，SV显示的是MV通过操作器自身变送输出的值，与此时PLC通过总线设置给变频器的频率给定值基本一致。在就地切换到总线的瞬间，PLC通过总线将频率实时数据传输给变频器作为频率给定信号；在总线切换到就地的瞬间，则是利用操作器自身的无扰切换功能，操作器接收转换信号后，瞬间将显示的SV的值输出给变频器作为给定频率，从而实现双方向的可靠的无扰切换。

3、PLC与控制器

为对不同控制方式的电机进行统一管理，PLC中设置统一的电机控制变量，包括电机控制类型、控制字、状态字、频率设定、频率反馈、电机电流、电机功率、故障代码。其中电机控制类型中显示变频器控制、软起动器控制、电机保护器控制、普通电机控制等信息。控制字中包括起停电机、故障复位。状态字包括运行/停止、总线/就地、故障、急停、合闸/分闸等信息。频率设定和频率反馈对应于变频器，电机电流、功率、故障代码对应于所有总线控制设备。故障代码是FCS较DCS优势之处，PLC通过总线读取故障代码后，可以对现场装置进行远方诊断，快速判断故障原因，排查故障。

4、上位机与PLC

上位机与PLC的通讯，采用DAServer作为接口，DAServer根据设定时间比如1000ms来读写需要与PLC交互的数据。上位机则是以事件形式读取接口中的数据。这些数据信息的读写，需要上位机进行解码及编码，以对应到特定位，实现PLC中控制字及状态字在上位机画面的显示。对于自成系统的如球磨机等设备，由于自身存在很完备的监控系统，通过通讯读取需要特别关注的参数以显示在画面中。如球磨机的油站、离合器、慢驱电机、主电机等的状态、报警等信息，轴瓦及定子温度、油压油流、振动等信息，陶瓷过滤机的循环泵、加酸泵、真空泵等相关信息。

5、上位机与服务器

上位机与PLC之间的通讯使得画面可以获得设备运行的实时数据。如若需要生产的历史数据或关键的性能指标，则需要从服务器中获得数据。各PLC设备将总线传输的与生产密切相关的设备数据存储到服务器，上位机利用ActiveFactory分析报表工具读取服务器的历史数据，以跟踪生产信息，并对信息进行分析、计算、处理，得到生产设备的历史曲线、台时、整机效率、耗电量、用水量等。工厂过程数据可视化后，管理人员能够在详细的数据趋势及信息基础上，采取行动优化生产过程。生成数据报表及设备管理报表，提高生产绩效。

五、结束语

通过对新时期下，电气自动化设备的分析，进一步明确了电气自动化设备的发展方向，为电气自动化设备管理系统设计的优化完善奠定了坚实基础，有助于电气自动化设备发展水平的提高。

参考文献

电气控制系统设计论文范文第13篇

关键词：智能化；自动化控制；电气工程；理论；应用

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 06-0223-01

一、智能化的理论基础分析

智能化技术主要体现在计算机技术上，精密传感技术，GPS定位技术的综合应用。产品的智能化能够大大改善操作者的作业环境，减轻了工作强度；提高了作业质量和工作效率；一些危险场合或重点施工应用得到解决；环保、节能；提高了机器的自动化程度及智能化水平等。

智能化技术的综合性很强，它的理论基础涵盖了信息论、控制学、仿生学、语言学、生物学、心理学、数理逻辑、医学、哲学等学科。智能化技术主要就是如何让没有意识的机器具备人工智能，能够通过一些程序指令而完成一些高危、难度大的工作。智能化技术的研究是与计算机技术的发展紧密联系的。

智能化技术在电气工程自动化控制中的应用在很早的时候就已经有实例了，具有适应性和可操作性，它的研究主要表现在：电气技术、信息的收集和分析处理。智能化技术运用于电气工程自动化控制，可以提高电气自动化控制的工作效率，降低成本投入，减少人力资源的投入，降低了作业人员的危险度。

二、智能化的特点和优势

（一）智能化的特点

第一，高精度高效化。在电气工程的自动化控制中，精度和效率是至关重要的，智能化技术采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统，使得电气工程的精度和效率越来越高。

第二，工艺复合性和多轴化。智能化技术的主要目的在于减少工序和辅助时间。智能化技术在电气工程上的运用正超着多轴多系统控制功能方向发展。

第三，科学的计算可视化。能够高效的处理数据和解释数据，信息的交流也不再局限于文字和语育的表达，有了更多的图形、图像、动画等可视信息。

（二）智能化的优势

将智能化技术运用于电气自动化控制中的主要表现就是智能化控制器，这种控制器的优势主要表现在：

第一，具有很强的一致性。智能化控制器一致性表现在可以对陌生的数据输入进行估计，同时驱动器对其造成的影响可以忽略不计。不同的控制对象会产生不同的效果，所以在初期的电气设备的设计时需要认真仔细的核对每一项。有时候会出现一些智能化控制器效果不佳的情况，这就需要从头开始排查每一个环节，找出错误，解决问题。

第二，可以提高电气自动化控制的性能。传统的电气自动化控制器是需要控制对象模型的，而智能化控制器却是不需要控制对象模型的，它可以自动的根据情况进行调整，譬如：调整下降的时间、鲁棒性等。智能化控制器的自动调整就可以提高自身的性能。

第三，更加容易调整控制。智能化控制器可以实现无人操作的机器自动化控制。另外，还有远程操作、高效化。

三、智能化技术在电气工程自动化控制中的应用

智能化技术运用于电气工程自动化控制中，主要表现在三个方面：

第一，在电气工程中的智能控制要通过什么样的手段来实现。

第二，电气产品的优化设计要如何实现。

第三，智能化技术如何运用到电气工程故障的诊断和维护上。

1.智能控制。从前文中就可以知道所谓智能就是实现无人的机器自动化控制管理，在电气工程中运用智能化技术，可以实现电气工程控制的无人化、自动化、远程化和高效化。实现电气工程的智能控制，可以降低成本，在人力资源的利用上也可以适当的减少或者是使人力资源结构得到优化配置，最大限度的利用人力资源。实现电气工程自动化控制的智能化，可以减轻目前的操作人员的压力，提高电气工程系统的安全性和可靠性。

2.优化设计。电气工程设备的设计是一项复杂艰辛的工作，运用到的专业知识很多，譬如：电磁场、电路、电机等学科。另外除了专业的知识外，还需要很丰富的实践经验。只有在专业知识和实践经验都扎实的情况下才能保证电气工程设备的设计能顺利完成。计算机技术的变革使电气工程设备的手动设计变成了CAD设计，这样就使得产品的生产周期缩短了，并且由此引发出了智能化技术。智能化技术的应用使得电气工程设备的设计以更高速度和质量实现。

在设备的优化方面，智能化技术的运用体现在遗传算法上，遗传算法是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型，是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。遗传算法能够得到较精确的数据，可以使得电气工程设备的优化更加的合理。

3.故障诊断。在电气工程系统的运行中，不可能永远都是顺畅运行的，总是会出现一些故障和毛病。而很多时候，电气设备出现故障前会有预兆，但是预兆与故障之间却具有不确定、非线性的特点。将智能化技术运用于电气设备中，可以对电气设备出现的故障进行全面、准确的分析诊断。在电气设备中由于变压器的重要性，因此经常要对变压器进行检测和维修，减少电气设备出现故障的概率。运用智能化技术可以及时的将故障检测诊断出来，这样可以迅速的对故障采取相应的正确的办法来维修，促使电气系统能迅速的正常运行。

四、结束语

随着社会经济的发展，人们对各行各业的要求也越来越高。在电气工程方面主要体现在自动化的智能控制。电气工程的自动化控制的程度与电气工程的安全性和可靠息相关，市场激烈的竞争环境下，要求电气工程的自动化程度越来越高，这样才能不断的提高自身的性能，才能减少出现故障的几率，才能不断的满足人们的需求，提高市场竞争力。

智能化技术目前的应用已经非常广泛，在电气工程自动化控制中的运用已经有了成功的经验。智能化技术是一个涵盖了多种学科的技术，是一个综合的复杂的系统的技术。在其他各行各业中也应该不断的得到运用，促使整个社会的快速发展。

参考文献：

[1]耿英会.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].科技创新导报，2012，2.

[2]华树超，孙娜.基于电气工程自动化的智能化技术应用分析[J].科技创新与应用，2012，26.

电气控制系统设计论文范文第14篇

【关键词】电气自动化设计；现代建筑；设计理念；设计方案；设备管理

引言

现代建筑逐渐向高层化、智能化、多功能化等趋势发展，因此其对电气设备提出了更多更新的要求。为满足上述要求，现代建筑电气设备不断结合先进的电子信息技术，组成电气自动化系统，以改善或满足现代建筑的智能化、信息化、多功能化需求。

1、电气自动化设计特点

电气自动化系统通过计算机技术，用物理链路，结合信息技术与建筑技术等技术方式，对建筑内的电气设备进行自动控制和智能控制。在建筑中应用电气自动化设计，可以对各设施进行便捷快速的检查、维护和控制，还能够监视各设备的运行状态，维持设备的高效正常运转，提高工作人员的工作效率，满足用户对智能建筑的性能要求。

2、建筑电气自动化系统设计方案研究

楼宇自动化系统是现代建筑电气自动化系统的一个重要内容，其通过对建筑内的各电气设备进行集中监视和控制，以达到在保证建筑环境不受影响的前提下简化设备操作步骤，实现对设备的充分利用。由于现代建筑电气自动化系统涉及范围非常广泛，系统构成非常复杂，本文将该系统的各部分的设计进行分析和研究。

2.1 中央控制室设计方案研究

电气自动化系统使用集中监控的方式对各部分设备进行监控，因此对于中央控制室的设计应该充分考虑其功能实现要求。首先，为保证控制室的安全可靠性，控制室的选址应该远离变电所、电梯机房等容易产生强磁干扰的场所，以免这些干扰影响电气设备的正常运行。其次，控制台的布置位置应该对检修和操作留出一定的操作空间，以方便后续使用。再次，由于自动化系统涉及非常多的电器元件和弱电信号传输，因此中央控制室应该做好防静电措施，以免对控制设备造成破坏。

2.2 系统布线设计方案研究

系统各部分全部通过供电线路、信号线路、网络通信线路等实现关联。因此对电气自动化系统的布线应该进行充分研究。

根据建筑设计方案，在各线路的选取中应该充分考虑容量要求、节能要求、安全要求、分布要求、抗干扰要求等，确定系统设计方案，以满足系统要求。如，若传输线中的信号对消除电磁干扰要求较高或传输距离较长时，需要采用具有屏蔽功能的传输线；若建筑对节能要求较高，则需要在满足容量需求的前提下尽量选用节能材料或者能耗较小的传输线。

2.3 现场控制系统的设计方案研究

电气设备现场系统主要由控制器构成，通过控制器可以控制电气设备按预定程序正常运行，在设备运行过程中出现故障时可以及时断开故障设备与系统的连接，停止故障设备的工作，以免故障扩散或向更严重方向发展。在现场控制系统的设计中应该注意以下几点。

首先，设计现场控制器的出发点应该是综合考虑实用性能和方便性能，结合具体的管理方式进行设置。通常控制器的布置位置应该相对集中，以便于进行系统维护。

其次，现场控制器对的周边环境也有一定的要求。现场控制器应该远离输水管道和有强电磁干扰的设备，这样可以保证其正常工作。如果环境不允许，在设计中应该加入防潮、防结露、电磁屏蔽等技术措施。

再次，现场控制器的选取应该与所控制的设备相适应，并留出一定的余量空间，以满足后续的扩容需要或者临时性需求等。通常，现场控制器的输入输出端口应该在满足设计需求的基础上预留出百分之十到百分之二十的余量。

2.4 供电系统的设计方案研究

电气设备的供电系统应该进行完备设计，以保证负载的稳定运行。

中央控制系统的运行精度高，因此对电压、电流和供电频率都有严格要求，因此对中央控制系统的电源设备应该使用专用的配电盘。通常，系统的供电电压与设备额定电压的差值不能超出百分之十，供电电源的频率变化不应该超过1Hz，必要时需要使用直流电源。对于核心计算机应该配置UPS不间断供电设备，该电源向建筑内电气自动化系统的各部分用电设施可提供的持续供电时间不应该低于30分钟，并考虑预计的扩展容量。

对于现场控制器的电源设计，应该满足如下要求。首先是对于Ⅰ类系统，现场控制器的电源应该由UPS不间断电源通过放射性的形式进行集中供给。其次是对于Ⅱ类系统的现场控制器，其供电电源可以直接由附近的动力盘专路进行电能供给；对于含有CPU的现场控制器，则需要设计备用电池组，电池组的供电容量应该保证在72小时之内实现不间断供电。

对于各电气设备的电源设计，应该遵循电气设备的设计手册进行。其中，需要注意的是，电气设备的电源设计应该注意加入电气保护系统，以防止设备因短路或者瞬时强电流等损毁。

3、总结

电气设备自动化系统是当代建筑安全可靠运行的重要保障，在建筑的电气设备中应用自动化技术是现代化、智能化建筑的发展趋势。

参考文献：

[1]王佃瑞.设计智能建筑电气自动化系统的思路[J].城市建设理论研究（电子版），2012（15）

[2]胡定华.论建筑电气设备自动化系统的设计要点[J].现代商贸工业，2008，20（1）

[3]刘锐丰.浅谈智能建筑中楼宇电气自动化系统问题[J].城市建设理论研究（电子版），2012（13）

电气控制系统设计论文范文第15篇

关键词：电气自动化；工程控制系统；发展趋势；电气信息；现代信息技术 文献标识码：A

中图分类号：TM921 文章编号：1009-2374（2016）13-0068-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.13.032

近几年随着我国综合国力的逐渐提升，国家信息化技术水平也逐渐提升，其中电气自动化被广泛应用于各个领域之中。电气自动化又称为电气工程及其自动化，是高新技术产业中一个重要的组成部分。控制系统主要是指由控制主体和控制客体所构成的一种具有自身实现目标和功能的管理系统。电气自动化工程控制系统是利用电气自动化技术实现系统工程的控制，从而应用于人们的日常生活和生产中。

1 电气自动化工程控制系统相关理论研究

1.1 分布式控制系统理论

分布式控制系统主要是在现代系统建设的基础上根据我国社会发展的现状对其进行综合性分析和处理，从而实现当前我国电气自动化技术领域的长期发展。近几年随着我国信息技术的逐渐发展，现代电气自动化工程控制系统的发展中分布式控制系统在整个电气自动化工程控制系统中占有重要的位置。通过从不同的角度对其进行综合性分析能够发现，我国电气自动化工程控制系统中分布式控制系统的理论分析具有可靠性和实时性的特征。这两个特征的产生，充分地展示出我国电气自动工程控制系统的应用作用。

1.2 信息集成化理论

信息集成化理论主要是指电气自动化工程控制系统在其应用过程中需要依靠信息集成化理论才能够实现电气自动化工程控制。随着我国现代技术手段的不断发展，在不同领域中展示出不同的技术手段，其中信息集成化理论则被充分地应用于电气自动化工程控制系统中。在进行电气自动化工程控制系统的过程中需要对相关信息内容等进行集中管理，从而实现我国信息电气自动化工程控制系统的集成化管理。由此不难看出，我国电气自动化工程控制系统中应用信息集成化理论，实现了现代生产和生活的系统化。

1.3 集中监控控制系统理论

集中监控控制系统理论主要是指在电气自动工程系统控制中对其信息内容等进行监控，实时地对信息进行收集，从而实现对其整个系统的调控和管理。电气自动化工程控制系统的监控方式应用中主要呈现在其监控处理器中。监控人员对整个系统的运行进行监控处理，实现主机空间数据的转换，及时地在各个通路信息中传递信息功能，是实现高端信息技术手段的一种方式。通过应用集中监控控制系统理论能够实现当前我国社会发展的趋势，从而针对性地完善我国电气工程控制系统。

2 电气自动化工程控制系统的现状

2.1 电气自动化工程控制系统监控方式

电气自动化工程控制系统监控的方式主要是指在进行电气自动化工程控制系统监控的过程中采用监控系统对其进行集中操作。目前，我国电气自动化工程控制系统监控方式主要分为集中监控和远程监控两种方式。其中集中监控主要是指在将各种信息控制集中在一个处理器上对其进行操作，从而实现整个机器系统处理。在诸多集中监控处理过程中一般采用隔离刀闸和断路器联锁设备控制系统进行集中控制系统管理。其中远程监控方式主要是利用计算机网络技术对其进行远程操控，与传统的集中监控方式相比较，具有安装简单、费用低、可靠性高的特点。但是，在使用场合上具有一定的限制，更加适用于小型的电气自动化工程控制系统。

2.2 电气自动化工程控制系统的控制方式

根据当前我国电气自动化控制系统的控制方式进行分类，发现主要分为两种方式：第一种是集散控制系统，主要是将控制、计算机、显示、通讯等技术手段相结合的方式，对各行各业的化工制作流程进行控制。根据集散控制系统理论可以将其分为集散控制、集中控制、分级控制、组态控制等方式，在控制过程中存在可靠性高、开放性、灵活性、协调性、控制功能齐全等特点。因此，适用于各行各业的发展中；第二种是指可编制控制系统。可编制控制系统主要是指利用机械控制的原理对数字量进行控制的一种控制方式，也是电气自动化工程控制系统的主要控制方式。其工作原理主要是采用可编程的存储器，对其内部存储和执行功能等进行逻辑运算、顺序操作、定时、计数等计数指令的编程，从而通过数字模拟的形式运用于工作过程中。该种电气自动化工程控制系统的控制方式主要具有设计简单、安装方便、可调式、维护方便等特点。

2.3 电气自动化工程控制系统语言规范方式

电气自动化工程控制系统语言规范方式根据当前我国电气自动化工程控制系统进行合理的分类，可以将其分为Windows NT和IE两种语言规范形式。将电气自动化工程控制系统语言规范方式与计算机系统语言规范方式相结合，能够更好地实现电气自动化工程控制系统语言，从而实现人机语言的灵活转变，将其应用范围和实用性进行提升，应用于生产和生活中。此外，通过使用Windows NT和IE两种语言后能够更好地实现人类对电气自动化工程控制系统的维护，从而对其技术操作系统进行完善和改进。

3 电气自动化工程控制系统的发展趋势

3.1 技术创新化

随着我国技术创新和科技创新理念的逐渐发展，未来我国电气自动化工程控制系统也将沿着技术创新的方向不断进行发展和完善。面对当前我国各领域中技术创新的发展环境，在电气自动化工程领域中也逐渐在创建这种氛围，开始不断对其控制系统的操作和完善等进行技术创新。在不断追求发展产品的同时，也正在不断对其创新技术本身进行发展，以期通过技术创新化使我国电气自动化工程控制系统的技术发展到世界先进水平。因此，在其技术创新化发展过程中我国政府也应该不断为其创造环境，提供发展空间，促进其技术创新发展，为国家提供科研力量。

3.2 系统统一化

统一化电气自动工程控制系统的发展是未来我国电气自动化控制系统发展的必然趋势，其存在运行周期短、维护安全、开机可调式等优势，因此，在未来电气自动化工程系统发展的过程中必将实现系统统一化管理。在电气自动化工程控制系统的完善过程中还可以正确地对其运行系统进行独立设置，从而更好地满足客户需求，实现我国电气自动化工程控制系统统一化，在其未来工作过程中建立更广阔的计算机监管和现场施工管理体系，从而实现我国电气自动化工程控制系统运行的统一化，保证数据信息交流之间的顺畅。

3.3 系统标准化

未来我国电气自动化工程控制系统在发展过程中为实现缩短电气自动化工作时间，降低操作成本，必将对其接口进行处理和完善，从而实现电气自动控制工程系统运行时间最短化、成本最低化。因此，在其发展过程中建立电气自动化控制系统的标准化接口将成为我国电气自动化工程控制系统发展的趋势之一。在其发展过程中电气自动化工程控制系统可以利用计算机Windows 7系统对其进行完善，从而实现办公室自动化控制和管理系统的应用，使不同系统之间的中介为统一的Windows系统，实现整个电气自动化工程控制系统节后的标准化，为其操作和数据交换提供有效的基础保障。

3.4 市场产业化

随着我国经济的不断发展和全球经济一体化环境的建立，我国电气自动化工程行业在其领域发展过程中为适应当前竞争激烈的市场环境，必须对其产业内部进行优化，逐渐转变传统科研型产业结构，向市场产业转变，从而实现我国电气自动化工程产业的发展，带动其技术创新。因此，未来在电气自动化工程控制产业发展过程中逐渐提升产业内部装备自主创新，实现企业长期研究和发展，也必将是我国电气自动化工程控制系统发展的趋势，最终实现资源合理化配置。

3.5 生产安全化

生产安全化发展是我国自改革开放之初实现现代产业发展中一直强调的问题，也是我国和产业链及企业结构发展的必然趋势。未来我国电气自动化工程控制系统在其建设和完善过程中必须坚持这一战略方针，对其进行集中处理和完善，从而实现了我国社会主义安全建设。未来我国电气自动控制系统在对其生产安全化进行完善的过程中可以从如下三方面进行完善：第一，完善系统硬件安全化。通过对系统控制的硬件系统进行安全化处理，实现安全防护；第二，完善系统监控信息安全化。通过计算机安全处理对其进行操作信息安全化完善；第三，完善领域发展危险级别。从多角度对电气自动化产品和工程安全进行完善。

4 结语

电气自动化工程控制系统的建设实现了我国生产和生活的系统化、专业化。通过本文对其现状和未来发展趋势的研究，将现论技术与实践应用相融合，在其未来发展过程中会更加趋向于技术创新化、系统统一化、系统标准化、市场产业化和生产安全化五方面发展。电气自动化工程系统控制的产生能够实现我国现代信息技术的长期发展，提高我国的综合国力，促进我国社会主义的长期建设。

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