电气自动化控制系统路径优化方法设计

电气自动化控制系统路径优化方法设计

杨武林

身份证号码：370685199311303713

摘要：电气自动化控制是当前工业发展与科技发展相结合形势下的一门新兴学科，在国防工程、远程监控等领域中都具有广泛的应用。电气自动化控制系统在实际应用中，控制精度能否达到领域标准要求是重要的评判指标，因此提升电气自动化系统的控制精度是相关行业研究人员一直关注的热门问题。电气自动化控制系统在应用中能够有效提高生产效率，但是就目前我国的技术来说，对设备进行精准控制的精度还有一定程度的优化空间。随着电气自动化控制系统的发展，在实际的控制运行过程中具有多样性和灵活性，电气自动化控制系统的发展也向着简易化和信息化的方向迈进。

关键词：电气自动化；控制系统；路径；优化方法；

引言

在今后的电气自动化控制设备的管理中，技术人员要加强可靠性测试方法的运用，配合使用现场测试与实验室测试方法，同时加强对设备的元器件材料、设备设计情况的测试与控制，加强对电气自动化控制设备的维护，以此保证电气自动化控制设备运行可靠与稳定，为维护生产车间的有序作业提供保障。

1自动化控制系统的主要功能

（1）自动控制系统的保护功能主要有两个目的,首先是要保护工作人员的安全,其次保护运行设备的运行安全。因此,在很多的自动化控制系统中都有一些安全装置及防护装置,安全装置主要是保护工作人员的安全,防护装置主要是为了防止运行设备出现损坏,也就是说,保护的是设备。在具体的系统中,安全装置主要是通过设置安全隔离装置的方式来防止工作人员接触到系统中一些高速运转的设备,需要在一些开放式的设备上安装保护装置,比如保护罩、隔板之类的装置。保护装置也和系统相连,一旦保护装置突然开启,系统马上就会进行停机保护,防止由于工作人员误操作导致保护罩打开,危及工作人员的安全。防护装置的功能是为了防止系统在运行过程中出现由于机械、电路等运行异常导致的故障而损坏电气设备的情况。（3）自动控制功能是在具体的控制过程中,电气自动化控制系统可以实现对设备的自动管理和控制。控制的过程是按照设定好的程序逐步执行操作,将传感器收集到的数据信息进行分析处理之后,按照指令触发继电器进行设备的启动停止工作。被自动化系统监控的运行设备,都会实时受到高效的自动控制,实现了自动化生产。

2电气自动化控制设备可靠性测试方法的选择分析

根据“某化钢铁冶炼厂”的生产车间运行情况，结合可靠性测试的条件要求，可以发现，外部环境的不同条件会直接影响可靠性测试的选择。技术人员需要考虑电气自动化控制设备所在环境的温度等因素，合理选择可靠性测试方法，灵活运用实验室测试与现场测试。在实际过程中，由于生产车间的高温环境影响，会直接降低设备的灵敏度、电气性能，甚至空气中的灰尘堆积也会影响设备运行可靠性。这就需要技术人员综合考虑电气自动化控制设备所在环境综合条件，考虑设备由于外部环境影响出现可靠性不足的概率与情况，分析是否有可能出现离心加速、温度过高导致元件受损、震动影响元件连接等情况，若是，则可以选择停机测试，若否，则可以根据设备的关键部分，展开脱机检测。另外，电磁波对电气自动化控制设备具有较大的影响。在生产过程中，设备周围极容易出现电磁波、电子辐射，这些均会影响电气自动化控制设备的运行磁场，对其内部元件造成干扰，从而影响设备的运行状态，降低设备运行可靠性。若环境中电磁波参数较大，则需要采用实验室测试法，加强对检测环境的限制，从而保证测试数据精准。

3基于路径优化算法的电气自动化控制系统精度优化方法设计

本文在研究中主要以机器人移动过程中的控制为研究对象，针对电气自动化设备中的交流变频异步电动机来说，想要得到交流变频控制的数学模型，首先要对旋转磁场的同步转速n0与电动机频率之间的关系进行明确。通过对大多数的设备进行数据分析与研究，得到的旋转磁场的同步转速的计算如式(1)所示：

式(1)中，f表示电动机中的定子频率，p表示磁极对数，此时在机器人移动过程中三相异步电动机轴上输出的转速计算如式(2)所示：式(2)中，S表示机器人三相异步电机的旋转速度差值。机器人三相异步电机在受到电气自动化系统控制的过程中，需要进行变频调速，此时流经三相异步电机的主磁通值对于电气自动化控制系统来说，具有较大影响。主磁通值过大或过小都会影响电机带负载的能力和电流负载分量，因此需要以电气自动化控制系统交流变频电机为基础，保证控制过程气隙磁通的恒定。为了保证数学建模过程的简洁与流畅，根据电机学理论，对电气自动化设备的电机条件进行假定，忽略电机控制过程中的反应时间和空间谐波，且对于电机中的线圈来说，磁饱和，并忽略铁心在控制过程中由于电磁感应所产生的损耗。在以上条件下，建立电气自动化控制系统交流变频电机的数学模型，能够更好地反映出电压与频率之间的变化特性。电机中的交流变频器在运行过程中，主要是利用PLC对变频器进行控制。

4电气自动化控制系统路径优化方法设计

4.1PLC技术在数控系统中的应用

目前作为我国工程自动化生产领域中的一项核心技术，PLC技术能够大幅度提升企业的生产效益，并能够保证数控系统通信和运行过程的安全性和稳定性。将这一技术运用到电气自动化数控系统中并通过采用先进的数控管理技术还能够节约更多的人力和物力成本。首先，将PLC技术运用到电气自动化数控系统中可以覆盖更多领域的电气控制内容，合理安排各类电气设备，提升企业的生产运行效率。以往控制系统内部运行过程中是存在着一些问题故障的，而运用PLC技术则能够有效改善这些问题，进而提升电气自动化控制系统的整体操控水平，加快我国工业体系的发展进程；其次，将PLC技术应用到数控系统中后还能够提升电子自动化数控系统指令操作的准确性和数据传输的稳定性，并能够动态监测数控机床的工作状态，提升了整个系统的运行效率。

4.2计算机监控系统设计

基于计算机技术的电气自动化控制系统不仅要稳定可靠,还要具备较好的拓展性、兼容性,满足工业控制要求。在监控系统设计中,一般分为集中控制和分布控制。集中控制在系统发展之初应用的比较多,因为早期的监控系统相对来说比较简单,设备比较少,需要监控的内容比较少,一台计算机就可以完成监控任务。但随着生产工艺越来越复杂,工业现场环境可变因素较多,运行设备越来越多,需要监控的对象也就越来越多,单一的计算机无法很好地完成监控任务。因此,目前应用比较广泛的是分布式控制方式,该方式结构完善,可以很好地促进控制过程实现,并能有效地降低控制中心的负担,在实际运行中,即便是有部分功能出现故障,其他的功能也不会受到影响,控制过程更加稳定。

结束语

在今后的电气自动化控制设备的管理中，技术人员要加强可靠性测试方法的运用，配合使用现场测试与实验室测试方法，同时加强对设备的元器件材料、设备设计情况的测试与控制，加强对电气自动化控制设备的维护，以此保证电气自动化控制设备运行可靠与稳定，为维护生产车间的有序作业提供保障。

参考文献

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