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基于電氣自動化的復雜性，其操作過程應精細且注重細節。一旦操作失誤，將導致系統故障甚至造成安全事故。因此，人工智能技術應用的核心技術在于程序化問題，將復雜化的程序通過智能手段轉化為簡便化。通過系統日常資料的分析，對設備故障采取積極的應對措施。在具體應用過程中，人工智能技術主要表現為以下幾個方面。
(一)智能化設計分析
人工智能技術關系到電力工程以及電路的設計。在傳統的設計模式下，工作人員的工作量大，需要大量的試驗驗證，并且對不合理部分進行改進。因此常出現考慮不周全的問題，處理問題的效率較低，對于難度較大的問題，傳統的處理方案無法解決。這使得智能化設計成為必然。現階段，電力企業逐步實現了智能化設計，全面考察了問題的難度，提高了處理問題的能力和效率。但同時，智能設計對于操作人員提出了更高的要求，要求其掌握專業知識和智能系統操作技巧，并且操作人員還應具有與時俱進的精神，對智能系統進行適當的改良設計。利用人工智能設計，可有效提高數據分析的準確性，將復雜問題簡單化。
(二)PLC技術應用
隨著電力企業規模的擴大，電力生產對于技術具有更高的要求，基于此的PLC技術成為企業生產和建設的重要目標。PLC技術是一種常見的人工智能技術，目前主要應用于工業、電力企業，具有良好的效果。其是在繼電控制裝置基礎上發展起來的智能技術，該系統的主要作用在于優化了系統工藝流程，從而根據企業需求對運營現狀進行調整，確保其運營的協調性。PLC技術以自動控制系統為主，手動控制技術為輔。對于提高電力系統生產實踐具有重要作用。在電力生產中，PLC人工智能化技術的使用還實現了自動化目標切換，繼電器逐漸代替了實物元件，不但提高而來管控效率，還確保了系統的運行安全。
(三)智能診斷和CAD技術應用
智能診斷系統的出現是電氣運行復雜化的結果。該診斷系統要求操作人員具有較多的實踐經驗，改善了傳統模式的手工設計方案，充分體現了信息時代的優勢。科技的發展也使得CAD技術逐漸實現了智能化，縮短了產品設計實踐。智能化技術優化了CAD技術，對產品設計質量的提高具有積極作用。目前，在電力系統中，遺傳算法是人工智能技術的重要表現之一，通過科學的計算方法，提高了數據統計和計算的精確度。基于遺傳算法的重要作用，應得到企業的重視。在電力系統運行過程中，如何區分故障和征兆是一個難題，智能化技術通過專家系統和神經網絡系統可快速有效的分析出系統故障和安全隱患，并提供一定的解決辦法，確保了電力系統的運行問題。
(四)神經網絡技術應用
神經網絡系統是智能技術的重要體現之一，其作用在于分析和處理系統故障。可對系統故障進行準確定位，并且減少了定位時間。同時，還可完成對非初始速度及負載轉矩的有效管控。神經系統設計具有多樣性，具有反向學習功能。利用神經網絡系統的兩個子系統，可實現對機電參數轉子速度和電子流的評判和管控。目前，智能神經網絡系統主要應用于分析模式和信號處理上。由于其包含非線性函數估算裝置，因此對于電氣自動化控制具有積極作用。其主要優勢在于無需對控制對象建立數學模型，因此工作效率高，噪音小。
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計算機遠動控制技術的應用主要是通過遙測、遙信、遙控以及遙調等功能實現的，計算機遠動控制技術是電力系統自動化技術中的核心技術，其在電力系統運行中發揮著重要的作用，尤其是在電力系統中的數據采集、通信傳輸以及信道編譯碼等環節中占據著重要的地位。其中，計算機遠動控制技術的工作原理如圖1所示。2．1遠動控制技術中的數據采集技術遠動控制技術中的數據采集技術主要有A／D技術和變送器技術等，其處理的信號多數為0～5V的TTL電平信號，而在電力系統自動化技術中，多數采用大功率參數，為了實現采用遠動控制技術處理電力系統中的信號，只有通過變送器將大功率參數轉變為TTL電平信號，從而達到遙信信息的編碼和遙測信息的采集任務。其中在電力系統中，其遙信信息需要經過采集遙信對象的狀態，將采集到的描述遙信對象狀態的二進制位編進具體的遙信碼中這2個途徑進行傳送，然后再通過數字多路開關將電力系統各路的遙信狀態輸出到接口電路中，最后通過接口電路將遙信信息送入到CPU系統中進行處理，從而實現遙信信息編碼。2．2信道編譯碼技術分析在計算機遠動控制技術中的信道編譯碼技術主要有編碼、譯碼以及信息傳輸協議（規約）等。在電力系統自動化控制中，想要實現采用遠動控制技術進行信息采集，則必須通過通信信道傳輸到調控中心才能使用。因此在電力系統自動化控制中，為了進一步保證傳送的信息具有非常好的抗干擾能力，必須要對信息進行信道編譯碼，其中數字傳輸系統模型如圖2所示。在上述電力系統自動化系統中，通過采用遠動控制進行數字傳輸中，其干擾是不可避免的，而通過信道編譯碼能夠有效克服通道中的干擾，其中，信道編譯碼的方法主要采用線性分組碼中的循環碼進行編譯碼。2．3循環式數據傳送規約遠動控制技術在變電站、電廠以及調度中心的數據通信應用中，首先需要在信道編譯碼前，預先設定通信方式和數據格式，也就是通信信息傳輸協議（規約），以保證電力系統中數據通信的可行性。另外，在電力系統遠動控制技術中，其數據傳輸主要是以幀結構的形式進行傳輸的，其中重要的遙測信息主要安排在A幀，次要遙測信息安排在B幀，一般遙測信息安排在C幀。通過采用幀格式進行包裝后，電力系統中的數據就能夠有效按照規約進行傳送，從而實現信道全部編譯工作，實現對電力系統的全方位監控。
3電力系統自動化技術的發展及建議
對于電力系統自動化的發展方向，應從以下幾點出發：（1）兼顧提高經濟效益和改善自動化服務水平，我們追求的自動化技術應向著更優化、更具實效性、更加智能化、區域覆蓋更廣的方向前進。（2）加強電力自動化系統的設備穩定性，有效保障其安全運行，盡量減少大面積停電，建立一系列行之有效的處理機制，將停電損失降到最低。（3）開拓電力系統自動化的數字化之路，使數據更加全面，數字更加精準，力求節省更多時間和人力。（4）隨著科技的不斷進步，各種先進設備相繼出現，對電力企業的工作人員提出了更高的要求，加強電力企業人員的技能培訓和技術隊伍建設，注重對新技術高素質人才的引進和吸收，培養全面發展的技術人才，鼓勵員工以先進的理論知識和豐富的實踐武裝自身，投入更多精力到電力自動化的發展中去，推進電力自動化的發展進程。（5）在全球能源危機的嚴峻形勢下，正是挑戰電氣自動化進程的關鍵時期，要以可持續的發展觀，改善傳統的管理模式，從整體化逐步轉變為分布式、集約化的運營模式，實現能源利用的最大化、功耗的最小化、資金節約化。
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（一）自動化控制在化工安全生產中的應用
自動控制實際上就是依據規定指令或者程序自動進行化工生產的一種新技術，依據運行過程中的自動化程度可以合理的分為全自動化控制和半自動化控制兩大類。這種新的控制技術可以合理的運用到機械制造、生產控制過程以及管理過程控制等多方面。我國運用這種自動控制技術，在化工生產過程中已經發展了幾十年，主要包括創新和引進兩種開發方式。在發展的過程主要經歷了三個階段，主要有手工操作、機械控制以及自動控制。自動控制技術從簡單的生產系統逐漸發展成為復雜的生產系統[2]。目前，在國內大部分化工企業中，分散控制系統（DCS）、邏輯控制器（PLC）以及現場總線控制系統（FCS）應用的相對比較廣泛。其中邏輯控制器和分散控制系統是比較常見的。邏輯控制器是一種可以進行存儲的設備，一般來說是一類編程，可以適當作為內部存儲程序，執行邏輯、執行定時、執行順序控制以及執行計算和算數的過程是基本主要功能。主要控制形式為模擬輸入、輸出方式或者數字輸出、輸入方式。邏輯控制器的主要特點有：一是具有很大性價比，功能比較強；二是維修過程比較方便和簡單；三是具有一定的抗干擾性和可靠性。主要適用于中小規模連續生產控制過程中以及間歇性生產的控制過程。一般來說，具有比較大規模的化工生產控制過程主要使用的是分散控制系統。主要特點就是可以適當的融合通訊、計算機、自動控制，從而很好的實現自動監控、自動生產、自動管理、自動操作以及分散控制，相比較于邏輯控制器來說，具有更加強大的功能，但是也具有很大的設備成本。分散控制系統的主要形式結構特點為多層分散、分散、自治合作以及危險分散，比較適合使用在化肥、石油以及大型空分制氧的生產過程中[3]。以上的運行系統應該保持與生產過程一致，從而全面實現自動控制，以便于可以科學、有效地進行設備的智能化、微型化、開放化、數字化的自動管理，這種現場總線控制系統逐漸成為未來化工企業生產與管理的主要發展方向[4]。
（二）安全聯鎖在化工安全生產中的應用
安全聯鎖實際上是屬于一種安全技術，可以阻止排除安全隱患之前接觸存在危險區域的行為，或者在出現接觸危險區域的時候可以自動排除安全隱患。現階段，在化工安全生產過程中比較常用的就是緊急停車系統，可以讓設備在瞬間就能夠停止運行，從而保證不會發生一定的安全事故，為了有效地增加系統的安全性，一般把緊急停車系統有機結合PLC系統、FCS系統、DCS系統，可以在系統出現壓力、溫度或者液位超過規定范圍或者毒害氣體超過標準的時候進行及時的報警，適當啟動安全聯鎖作用。
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不同智能控制系統具有不同的優缺點，復合智能系統就是將各種不同種類的控制系統進行綜合使用，這樣可以在克服各個控制系統缺點的同時，實現各個系統優點的綜合。目前常用的復合系統主要是有模糊滑模控制、模糊專家控制以及神經網絡模糊控制。模糊專家系統。該系統是種特殊的專家系統，即在知識獲取、表示、處理的整個環節中都加入了模糊技術。該系統的特點就是，即使初始信息獲取的不夠完整或者準確，但該系統還是可以較為有效的人類專家思維模擬，在既有的不完整的信息下提出最優化的解決方案。模糊專家系統是模擬人類有關專家進行有關問題解決的思路，因此是一種較容易開發應用的復合系統。神經網絡模糊系統。該系統起源于上世紀九十年代的日本，它有效的利用了神經網絡和模糊網絡各自的優點，即可實現任意函數映射，具有良好的學習性，可處理殘缺、粗糙、模糊的信息。神經網絡模糊系統是兩種系統的有效結合，它在實現模糊邏輯利用少量信息進行知識表達的同時，也可通過聯想進行有關知識的應用，這使得該控制方法實現了表達和學習能力的綜合提升。模糊滑模控制。滑模控制最大的優點就是不受系統不確定性的影響，魯棒性較佳；其缺點主要體現在未建模動態及補償干擾的高控制增益，此外在高頻轉換時易產生一定的抖振。綜合模糊系統以后的模糊滑模控制就很好的克服了這些問題，它將二者不依賴性及魯棒性好的優點進行了一定的結合，因而可以有效實現控制對象的轉換。該控制方法具有很好的應用前途。
3智能控制在火電廠熱工自動化的應用
3.1對單元機組負荷的控制
非線性、不確定、時變以及耦合等是單元機組負荷控制的難題所在，對此，可以設計出建立在機跟爐與爐跟機上的具有自適應性的兩種神經元模擬負荷控制系統。試驗發現該系統下各權系數學習收斂明顯提速，且效果自適應性及控制性均較理想。此外，結合神經元控制與模糊邏輯算法并將其應用在單元機組負荷控制上，此時控制系統的自適應性、抗干擾性、魯棒性都有顯著的增強，系統的響應速度也明顯提升。
3.2對過熱汽溫的控制
過熱汽溫對于鍋爐的正常運行有著極為重要的意義。改變減溫水是實施鍋爐過熱汽溫控制的常用方法，大慣性、時滯性，以及動態特性的隨便是該系統主要面對的問題。隨著智能控制技術的發展，人們逐漸將神經網絡控制技術引入到過熱汽溫系統中來，這使得系統的運行狀況、控制質量及適應性都有了明顯的提升。神經網絡控制下的過熱汽系統魯棒性較優，即使在調峰機組變工時也可以實行很好的運行和控制，因此有效的克服了原先過熱汽溫控制的時滯及不穩定問題。
3.3對鍋爐燃燒過程的控制
鍋爐燃燒易受到煤種煤質、變量耦合、時滯等多種因素的干擾，且其燃燒率很難實行頸椎的測區。將專家控制應用到鍋爐燃燒過程的控制中以后，通過專家系統逐次的判斷、分析和推理，可實現前進式的系統，具體包括對緊急事故、工況判斷子集、送風調節子集、執行機構診斷子集、煤厚調節子集等多內容的判斷。此外，將模糊控制融入鍋爐燃燒系統以后能夠有效解決原系統不確定性問題，并同時提升系統的魯棒性與控制質量。
3.4對中儲式制粉系統的控制
磨負荷信號較難測量、數學建型復雜以及被控參數耦合，是中儲式制粉系統主要的問題所在，此時就可以利用模糊語言規則克服其延遲與非線性的問題，具體內容包括，將操作人員的經驗以數據的形式存入計算機并進行計算，然后通過預測和分級進行兩種模糊控制。此外，將神經元解耦及模糊控制融入到磨煤機控制系統中，這樣以來，球磨機制粉時滯以及耦合的問題就得到了很好的解決。
3.5對給水加藥的控制
給水加藥工作主要涉及的是氨與聯胺的加入，前者可以使給水與高凝結水處于較高的堿性，避免酸性水腐蝕高低壓給水設備；而后者是通過聯胺的化學作用控制水內氧和二氧化碳的含量，從而避免相關設備出現腐蝕、生垢等問題。實際生產中加藥量的大小易受到水處理工況、蒸發量等因素的影響，因此很難對其實現有效的控制。在給水加藥系統中使用模糊控制系統，這樣以來，專家有關經驗的信息就會融入到控制系統中，從而使系統控制的質量得到大大的提升。在變頻器輸出頻率的控制中使用模糊控制，能夠有效的進行加藥泵機的轉速調整，這種融入模糊控制的給水加藥系統能夠避免人工加藥引起的各種不良后果，從而提高了給水加藥的工作質量。此外，模糊控制下的假藥系統具有較好的魯棒性，其動態響應也比較快速，因此具有很好的使用經濟性。
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（3）確保運行時各種數據處理和信息收集的準確性，同時提出相應的應急措施，確保電氣系統可以在最好的狀態下運行。設備一旦出現故障，人可以馬上進行連鎖控制，非常人性化。
2電氣自動化控制系統的設計原則
（1）優化供配電的設計，促進電能的合理利用。設計時首先考慮的是設計的適應性，滿足工程的動力、供應、控制和安全等要求制定，以滿足建筑運行的要求，同時可以使它的運行處于一種安全的環境中。
（2）提高設備運行效率，力求簡單、經濟、使用以及維修方便。在整個的設計過程中，安全和滿足工程的運行時整個設計的基本前提，在該前提下，一方面要注意不斷的擴大工程的效益，另一方面也要注意不斷的降低工程的成本，這就要求工作人員不僅僅應該使控制系統簡單經濟，而且還要使得系統的使用、維護方便、成本低，不宜盲目的追求自動化和高指標。
（3）合理調整負荷，提高設備利用率。在設計的過程中，要盡可能的提高系統的質量，使它的的負荷量在一個合理的范圍內，當在一個特殊的用電環境中，可以合理的選取節能方法，提高店的利用率。
3電氣自動化控制系統發展的現狀
我國的電氣自動化技術和國外發達國家相比差距仍然很大。到現在為止DCS系統的應用在自動化控制系統中仍然有著重要的不可取代的地位。
（1）電氣自動化工程的分散控制系統，它是由過程控制和過程監控來組成的計算機系統，該系統的基本思想是集中操作、分級管理、配置靈活和組態方便四大方面，在生產、生活中的應用非常的廣泛。但是該系統缺點明顯，如可靠性能低，維修困難；生產廠家之間缺乏統一的標準，維修互換性低；價格昂貴等。
（2）WindowsNT和IE是電氣自動化控制系統的標準語言規范。第一點是，在電氣自動化領域，具有靈活性和易集成化等優點的人機界面操作，已成為一種主流的發展方向。第二點是，對于電氣自動化控制系統的維護難度減小。
（3）監控的集中化。其缺點是處理速度緩慢，成本費用大，可靠性能低、設備很難擴容操作、故障查找難度大等。
（4）信息的集成化。在存儲和讀取信息時，需要使用規定的瀏覽器才可以訪問到信息，并且信息技術會在電氣自動化設施、系統和機器中進行橫向擴展比較。
4電氣自動化控制系統的發展趨勢
隨著我國經濟的不斷發展，科技的不斷進步，伴隨而來的是電氣自動化控制系統技術方面的競爭，不但競爭愈演愈烈。同時，此系統對節約有效資源，降低成本費用，甚至改變我國工業的發展都有著積極意義。所以，我們必須根據自身的發展情況，來對自動化控制系統進行相應的規劃，積極的發揮自己的有力的條件，實現我國的自主研發，只有這樣才有可能在有限的時間內搶占先機。
（1）軟件地位大大提升。隨著信息技術的發展，網絡技術以及計算機發展與應用的廣闊前景，尤其是OPC技術、IEC61131標準和Win-dows平臺的發展與廣泛應用，計算機在電氣自動化控制系統融合方面的作用，已無可替代。
（2）電氣自動化控制系統統一化、信息化。為了獨立開發系統，更為了方便達到客戶要求，使得電氣設備、計算機監管體系和企業工程管理體系之間數據信息能夠及時的傳遞和暢通的交流，那么需要對電氣自動化控制系統進行統一化的管理。此外，信息化是電氣自動化控制系統的另一發展趨勢，即實現設備與網絡技術結合，實現網絡自動化和管控一體化。也就是說信息技術不僅滲透在管理層面上，同時在應用信息技術的基礎上迅猛發展。
（3）科技的不斷發展是電氣自動化行業的關鍵，由于電氣自動化是結合了多門學科的一項技術工程，在它的組成原件方面科技的含量比較高，由于在自動化的關鍵技術是大部分的企業都沒有屬于自己的知識產權，造成同行業的企業以較低的價格和各種的渠道來加大自己的競爭力，所以，技術的不斷發展的選擇是整個自動化行業的突破點，也是關于電氣行業長遠發展的關鍵所在。只有在不斷的科技發展中，電氣自動化制系統不斷突破，才能在全球化市場競爭中，立于不敗之地。
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盡管PLC系統能夠很好地與工業生產相融合，并在工業生產中發揮出強大的作用，有著很強的穩定性。但是如果受到特定條件的限制和影響，極有可能產生極其強烈的電磁波干擾，影響到程序的運算，使系統產生錯誤的操作指令，最終致使PLC的運轉出現偏差。想要使得PLC控制系統變得更加可靠，應該從多個角度、多個方面、多個環節強化控制，才能夠使其抗干擾能力得到系統性的提高。
2.1信號傳輸中斷
首先機械設備發生故障會影響到信號的傳輸，出現中斷現象，從而使得自動控制系統不能夠接收到正確的指令，整個系統的運轉出現停滯，自動控制系統發揮不出作用，無法對數據進行程序運算，難以執行系統發出的指令；其次如果觸點沒能夠保證與接線嚴密的接觸，這就會使得數據的傳輸出現中斷，無法順利到達數據庫，這樣一來數據就失去價值，不能夠通過收集整理，來為決策提供科學的數據參考，同時也無法形成相關的數據統計；最后在信號傳輸出現中斷的情況下，會導致機械出現觸點抖動的現象，盡管相關的防御系統已經十分的完善，但是還是會受到系統掃描周期的限制，使得指令在計數累加的情況下出現偏差。還有各個閥門不能夠正常的開閉，使系統運轉處于混亂狀態，最終導致系統呈現出極大的不穩定性。
2.2PLC在干擾下無法正常執行指令
當PLC受到干擾，指令傳輸就會出現故障，最終使得指令不能夠得到標準執行；當控制變頻器在啟動的過程中出現故障，附帶的電機無法正常運行；PLC無法對數字信號進行專業的處理，控制負載不能夠得到妥善的解決。這些都是故障存在的原因，只有將這些問題有效的解決，系統才能夠變得更加安全可靠。當PLC系統需要在高強度電磁干擾下正常運轉和工作時，只能通過多線路分開供電的方式將動力電源與控制電源分離，如果條件允許，還可以利用具備屏蔽和隔離功能的變壓器來完成供電，在線路構思時，應該在功率設置時就留有一定的余地，并運用穩壓電源進行外接供電。
3從設計方案探究PLC控制系統可靠性
在信息技術快速發展的當今社會中，人們為了使得生活更加輕松，開始了對自動化的極力追逐，通過人們不懈努力，PLC系統已經從功能上實現了階段性的優化，不僅能夠將數字指令儲存起來，使得整個控制流程集成化、模式化，還通過增添模擬量處理等附加功能實現運動以及過程的多方面控制。
3.1完善PLC報警系統
在對報警系統進行設計時，通過加入設計性的故障，以此來測試報警系統，當故障出現時，會通過文字的提示了解到發生的故障類型，故障的具置會顯示在工藝流程圖的指示燈上，為了避免指示燈故障影響到對機械運轉狀況正常的了解，還設置了專門的故障測試系統，當這一系統運行時，全部故障指示燈都會被點亮。為了將過去隱藏著的問題干凈徹底的清除，應該加大人力、物力的投入力度，將相關的關鍵線路和重點環節進行仔細的核查。將指示燈分布在控制柜上，根據指示燈判斷機械的運轉是否正常。在這種情況下，要進行明確的界限劃分，將指示燈在相對應的位置分布，當故障發生時能夠對相關崗位上的主管人員起到及時的警示作用，方便責任人進行及時的應對，保證機械正常運轉。
3.2強化PLC信號傳輸強度
確定相關的開關能夠正常的閉合，保證變壓器的穩定性，避免出現短路影響到信號傳輸，除此之外還能夠避免接觸不良的出現。加強PLC系統中分析系統的建設，使得信號在傳輸之后能夠在數額方面得到體現，同時也能夠在時長中得到體現，將各項指標的平均水平展示在主界面，通過模塊建設使得分析功能更加多樣化，不僅能夠進行流向分析，還能夠實現時段分析。
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一、控制設備穩定性的重要意義
隨著電氣自動化程度、智能化程度、復雜度的不斷提高，控制設備穩定性技術逐漸成為了各大企業競爭中獲取市場份額的得力工具。但由于電氣自動化控制設備常需要長時間運行，及經受各種不利自然條件考驗，電氣自動化控制設備必須具有高度的可靠性才能夠保證生產運作的穩定性。
因此，我們需要不斷加強電氣自動化控制設備的穩定性，提高設備正常運行率，才能推動電氣自動化的全面進步和發展。減少在實際操作之中諸多故障的發生，更好地保證產品安全、人身安全以及經濟效益。
二、影響控制設備的穩定性因素
電氣自動化控制設備的快速發展對我國工業領域系統的正常運行有著不容小覷的影響，其穩定性是一切器械正常運行的基礎。但散熱、氣候、電磁波、機械作用力、人為因素都容易導致控制設備出現不穩定現象。除此外，控制設備的元器件質量不符合要求也是都是導致控制設備穩定性指標偏低。只有對控制設備實行科學及時的保養及維護才能夠進一步有效地提高電氣自動化控制設備運行中的可靠性、可靠性使其運行更系統、更準確、更快捷。
三、提高控制設備的穩定性措施
影響電氣自動化控制設備的穩定性因素是復雜多樣的，若想要提高控制設備的穩定性，就必須根據控制設備的特點，采用適當的有效措施，將一切有可能導致控制設備穩定性指標偏低的原因扼殺于搖籃中。
3.1采用相應方案措施加強穩定性
（1）要提高設備使用壽命，在應該在控制設備設計階段，謹慎分析產品的設計參數保證產品性能及使用條件，按照設計要求對設備正確安裝使用，并在運行之后對設備作出定期的檢查，確保設備的穩定性；
（2）按實際情況，根據產量合理地來設定產品的結構形式以及產品類型。生產方式類型、批量的不同對生產經濟性也有不同的影響和差異，故應由產量的大小決定生產批量的規模；
（3）在保證產品穩定性的前提下，運用價值工程理念，以最經濟的方式進行設計零部件產品的生產和維護，控制生產成本同時降低產品的維護使用費用；
（4）在滿足產品技術要求的條件之下，采用最經濟合理的原材料和元器件，以降低產品的生產成本，維護公司利益。
金輝公司在二三期建設中，在設計階段就根據公司實際情況統一變頻器和某些低壓元器件的使用牌子，這大大方便了以后的維護，并且降低了維護所需備件的費用。
3.2正確選擇與使用元器件
在選擇與使用電氣自動化控制設備中的零部件、元器件上，我們應當盡量使用由正規廠家生產的通用零部件或著產品。并避免修配和選配的情況發生，盡量地減少裝配工人的體力消耗，加強自動流水生產。
對同類元器件在品種、型號和制造廠商等參數進行比較并根據電路性能的要求和工作環境的條件優先選用質量穩定、可靠性高的標準元器件，最大限度地壓縮元器件的品種規格和減少生產廠家。
3.3控制設備散熱防護的作用
影響電子設備穩定性因素里，溫度是尤為關鍵。當控制設備產生散熱不良的現象，輕則影響控制設備的穩定性重則損壞控制設備，導致生產停機。影響控制設備散熱的一個原因是環境溫度過高，當控制設備長期在此異常的環境溫度下工作時，就容易出現失效問題，我司的一臺在線測厚儀曾出現環境溫度過高影響而測量的一個問題，當時的情況是，該測厚儀安裝在縱拉區域，縱拉區域在生產時由于加熱溫度特別高，約為50-60oC，測厚儀通信控制板卡的適宜工作溫度為20-40oC，運行時間一長導致工控機無法和測厚儀連接，無法讀取現場數據，后來在該測厚儀機柜內加裝了冷卻空調，降低了控制設備的環境溫度，該測厚儀通信就一直能正常工作了；影響控制設備散熱的另一個原因是控制設備自身產生的熱量散熱不良而積聚，此類問題很好解決，在設計時需注意有足夠的空間供其散熱，必要時加裝散熱風扇或散熱器，這都對控制設備散熱有良好作用，從而提高控制設備的穩定性。
3.4電子設備的氣候防護
氣候條件對電子設備影響是很大的，特別是在低溫高濕條件下，空氣濕度達到飽和時，電子設備容易受到潮濕空氣的侵蝕，使機內元器件、印制電路板上產色和凝露現象，極容易造成絕緣材料表面電導率增加，及零部件電氣短路、漏電等等情況的發生。甚至會導致覆蓋層起泡至脫落，失去其保護功能。
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果茶場也是省城第一座以品茶、園藝、垂釣為主題的農業觀光園。這里空氣清新，景色怡人。春有草莓、櫻桃、“明前”茶；夏有枇杷、蘋果、葡萄、桃、李、楊梅、無花果與瓜類；秋有板栗、柿、棗、梨、獼猴桃；冬有柑桔、橙類等。一年四季。百果飄香，是個名副其實的“百果園”。
該廠第二期工程將于2003年完成，面積將擴至1000多畝。年生產優質果茶苗木將達到1000萬株，優質果茶產品產量也將成倍增加，更多的農業高新技術將落戶該場。果茶苗木和產品的生產、檢測、采后處理、加工和多種農業觀光設施將全部完善和配置。屆時，一個全新的高科技生態農業示范、觀光園將會展現在你的面前。
百果園是農業高科技的結晶，而滴灌系統是其中的重中之重。百果園現建成的620畝果園，全部由從以色列引進的先進滴噴灌系統控制，該園地勢起伏較大，最高處海拔達86.60m，最低處64.72m，傳統灌水方式很難進行，而先進的滴灌系統由于對地形的適應能力強，而且特別適應山地丘陵地區，所以滴灌正好大施其能，由低處水庫中取水，經過過濾加壓，然后由遍布全園的各種管道把帶有肥料、除蟲劑的水準確地送到每片需水地園中，保證果樹的正常需水。不過其系統自動化程度不高，全園僅能使用微機控制電磁閥的開啟，不能精確實現作物的輪灌、對灌水時間和灌水量還不能實現有效的控制，有望進一步提高。
2滴灌系統
滴灌就是滴水灌溉技術，它是利用低壓管道系統，使滴灌水成點滴地、緩慢地、均勻而又定量地浸潤作物根系最發達的區域，使作物主要根系活動區的土壤始終保持在最優含水狀態。滴灌不同于傳統的地面灌溉濕潤全面積土壤，因此滴灌有節約灌溉用水量、促進作物生長和提高產量的作用，是一種很有發展前途的局部灌水技術。
百果園主要種植柑桔、葡萄、水蜜桃、茶等低矮果樹，如果采用其它灌水方法，不僅浪費水資源，而且很難保證滿足果樹的需水量，而滴灌具有省水節能、省工省地省肥、操作簡單，易于實現自動化、對土壤地形適應性強、保護和保持生態環境等優點，所以滴灌成為了百果園地首選。
2.1百果園滴灌系統的組成
百果園滴灌系統主要由水源、首部樞紐、輸配水管網和尾部設備灌水器以及流量、壓力控制部件和測量儀表等組成，如圖所示。全園滴灌系統組成示意圖：
1.水源2．水泵3.供水管4.蓄水池5.逆止閥6.施肥開關7.灌水總開關8.壓力表
9.主過濾器10.水表11.支管12.微噴頭13.滴頭14.毛管(滴灌帶、滲灌管)
15.滴灌支管16.尾部開關(電磁閥)17.沖洗閥18.肥料罐19.肥量調節閥20.施肥器21.干管
2.1.1水源
江河、湖泊、水庫、井、渠、泉等水質符合微灌要求的均可作為水源，百果園采用從園中的水庫中取水。
2.1.2首部樞紐
百果園的首部樞紐包括泵組、動力機、肥料罐、過濾設備、控制閥、進排氣閥、壓力表、流量計等。其作用是從水庫中取水增壓并將其處理成符合微灌要求的水流送到系統中去。百果園中采用五級加壓式離心泵，在水庫中取水，現取現用，計劃建一水塔蓄水。
2.1.3輸配水管網
輸配水管網的作用是將首部樞紐處理過的水按照要求輸送分配到每個灌水單元和灌水器。包括干、支管和毛管三級管道，毛管是微灌系統末級管道，其上安裝或連接灌水器。微灌系統中直徑小于或等于63毫米的管道常用聚乙烯(PE)管材，大于63毫米的常用聚氯乙烯（PVC）管材。百果園中干、支管采用PVC管和UPVC管，毛管采用PE管。
2.1.4尾部設備
尾部設備是微灌系統的關鍵部件，包括微管和與之相聯的灌水器(小微管、滴頭、微噴頭、滴灌帶、滲灌頭、滲灌管等)插桿等。灌水器將微灌系統上游所來的壓力水消能后將水成滴狀、霧狀等施于所需灌溉的作物根部或葉面。
2.2百果園滴灌灌溉系統
灌溉系統的第一期工程是由以色列的普拉斯托公司負責承建，全園采用先進的滴、噴灌相結合的微灌節水技術，是我國南方發展節水農業的典范，其具體情況見下：
2.2.1設計原則
滴灌灌溉系統設計除了滿足節水、節能、省力等之外，通常應遵循以下主要原則：
①必須滿足果園果樹生長對水分的要求；
②灌溉系統設計應結合耕作實際，便于操作；
③應使所選擇的灌水方法既能滿足作物的灌溉要求，又不因灌溉而造成病害、蟲害的發生；
④在盡可能的情況下，灌溉系統設計時應考慮施肥及噴藥裝置；
⑤在盡可能的情況下，應使灌溉系統在滿足灌溉要求的同時，工程建設的綜合造價最小。
2.2.2設計步驟
2.2.2.1資料的收集在系統設計時，必須掌握以下資料：
①地形資料：根據實際情況測繪大比例尺地形圖，其中包括果園的平面布置、道路、水源位置、高差等。
②土壤資料：主要是土壤理化性質、地下水埋藏深度和土層厚度等。土壤理化性質主要包括土壤類別、干容重、含鹽情況、土壤田間持水率等。
③氣象資料：區域年均降雨量及季節分布、平均氣溫、極端氣溫（包括最高、最低氣溫）、最大凍土層深度、無霜期、蒸騰蒸發資料等。
④水源資料：水源屬性（個人或集體）、種類、水源位置、水質、含沙情況、水位、供水能力、利用和配套情況等。若水源為機井時，還應調查機井的靜水位和動水位，當地下水水位較淺時，一定要調查清楚地下水位及其周年變化規律。若水源為渠水時，應調查清楚水源的含泥沙種類、含沙量、水位、供水時間、可能的配水時間等。同時，還應特別注意水源的保證率問題，不論是只用于果園的水源還是與周圍大田混用的水源，都應考慮這個問題。
⑤百果園作物種植資料：其中包括作物的種類、種植密度（其中最主要的是行距和株距）等。
⑥百果園的環境資料：包括百果園周圍的地形、交通和供電等。
2.2.2.2灌水方法的選擇灌水方法選擇適當與否，除了影響工程投資外，還直接影響著灌溉系統的效益發揮和灌溉保證率。因此，應根據作物種類、作物的種植制度、種植季節、水源情況、果園設施情況、工程區社會經濟情況等，合理地選擇相對投資較省、灌溉保證率較高且有利于果園果樹生長的灌水方法。百果園灌溉系統的灌水方法采用以滴灌為主，滴噴灌相結合的方式。
2.2.2.3滴灌系統布置，百果園滴灌系統的管道分干管、支管和毛管等三級，布置時干、支、毛三級管道要求盡量相互垂直，以使管道長度和水頭損失最小。通常情況下，園內一般出水毛管平行于種植方向，支管垂直于種植方向。
2.2.2.4滴灌灌溉制度的擬定
①灌水定額：是指作為滴灌系統設計的單位面積上的一次灌水量，如果用灌水深度表示，可用式（4-8）計算，即
H——計劃濕潤層深度（米），一般蔬菜0.20-0.30米深根蔬菜或果樹0.3-1.0米；
p——土壤濕潤比，70%-90%。
②設計灌水周期：滴灌設計灌水周期是指按一定的灌水定額灌水后，在作物適宜土壤含水率的條件下，保障作物正常生長的可能延續時間T，用式（4－9）計算，即
③一次灌水延續時間：一次灌水延續時間是指把設計灌水定額水量，在不產生徑流的條件下，均勻分布于果園田間所用的灌水時間，用式（4－10）計算，即
i.輪灌區數目的確定：（a）對于固定式滴灌系統，輪灌區數目可按式（4-11）計算：（b）對于移動式滴灌系統，則有：
ii.一條毛管的控制灌溉面積：（a）對于固定式滴灌系統，毛管固定在一個位置上灌水，控制面積為
f=SeL(4-13)
式中f——每條毛管控制的灌溉面積（平方米）
L——毛管長度（米），移動式滴灌系統中為出流毛管長度。
（b）對于移動式滴灌系統，一條毛管控制的灌溉面積為
2.2.2.5滴灌系統控制灌溉面積大小的計算在灌溉水源能夠得到充分保證的條件下，滴灌面積的大小取決于管道的輸水能力。對于水源流量不能滿足整個區域需要時，滴灌面積為
2.2.2.6管網水力計算滴灌系統各級管道布置好以后，即可從最末端或最不利毛管位置開始，逐級推算各級管道的水頭損失（包括沿程水頭損失和局部水頭損失）。在設計中，同一條支管上的第一條毛管最前端出水孔處水頭與最末一條毛管最末端出水孔處水頭之間的差值，不超過滴頭設計工作壓力的20％，流量差值不超過10％；對于采用壓力補償式滴水器時，僅要求區域內滴頭流量差值不超過10％，并據此確定支、毛管的最大設計長度；在滴灌中，由于管網中水流壓力通常小于0．3兆帕，所以多選用PVC塑料管道。管道中水流在運動過程中的壓力損失通常包括沿程阻力損失和局部阻力損失。工程設計中塑料管道的沿程阻力損失常選用式（4－16）、（4－17）計算，局部阻力損失常用式（4－18）計算。①沿程阻力損失hf
當管道有多個出水口時，管道的沿程阻力應考慮多口出流對沿程阻力的折減問題，多口出流折減系數k，對應計算公式
②局部阻力hj
工程設計中為了計算方便，局部阻力損失也常按沿程阻力損失hf的10％估算。
2.2.2.7管道系統設計包括各級管道的管材與管徑的選擇、各級固定管道的縱剖面設計、管道系統的結構設計。
①管材的選擇：可用于灌溉的管道種類很多，應該根據滴灌區的具體情況，如地質、地形、氣候、運輸、供應以及使用環境和工作壓力等條件，結合各種管材的特性及適用條件進行選擇。一般情況下，對于地理固定管道，可選用鋼筋混凝土管、鋼絲網水泥管、石棉水泥管、鑄鐵管和硬塑料管。鋼管易銹蝕和腐蝕，最好不要選用。隨著材料工業的發展，地埋管道多選用塑料管。選用塑料管時一定要注意，不同材質的塑料管在幾何尺寸相同的情況下可承受的工作壓力相差甚遠，特別是在使用低密度聚乙烯管（PE管）時，一定要注意管壁的厚度是否達到了能承受系統所要求壓力的厚度，若沒有達到，千萬不能使用，否則將會埋下隱患，造成運行時管道發生爆破，甚至導致整個管道系統癱瘓。用于滴灌地埋管道的塑料管，最好選用硬聚氯乙烯管（UPVC管）。對于口徑150毫米以上的地埋管道，硬聚氯乙烯管在性能價格比上的優勢下降，應通過技術經濟分析選擇合適的管材。塑料管經常暴露在陽光下使用，易老化，縮短使用壽命。因此，地面移動管最好不采用塑料管。
②管徑的選擇：當輪灌編組和輪灌順序確定之后，各級管道在每一輪灌組所通過的流量即可知道。通常選用同一級管道在各輪灌組中可能通過的最大流量，作為本級管道的設計流量，依據這個設計流量來確定管道的管徑。若某一級管道，其最大流量通過的時間占管道總過水時間的比例甚小，也可選取一個出現次數較多的次大流量，作為管道的設計流量來確定管徑。同一級管道的不同管段通過的最大流量不同時，可分段確定設計流量。（a）支管管徑的確定：支管是指直接安裝豎管和滴頭的那一級管道。支管管徑的選擇主要依據灌溉均勻的原則。管徑選得越大，支管運行時的水頭損失就越小，同一支管上各滴頭的實際工作壓力和灌水量就越接近，灌溉均勻度就越接近設計狀況。但這樣增大了支管的投資，對移動支管來說還增加了拆裝、搬移的勞動強度。管徑選得小，支管投資減少，移動作業的勞動強度降低，但由于運行時支管內水頭損失增大，同一支管上各滴頭的實際工作壓力和灌水量差別增大，結果造成果園各處受水量不一致，影響滴灌質量。為了保證同一支管上各滴頭實際出水量的相對偏差不大于20％，國家標準GBJ85-85規定：同一支管上任意兩個滴頭之間的工作壓力差應在滴頭設計工作壓力的20％以內。顯然，支管若在平坦的地面上鋪設，其首末兩端滴頭間的工作壓力差應最大。若支管鋪設在地形起伏的地面上，則其最大的工作壓力差并不見得發生在首末滴頭之間。考慮地形高差Z的影響時上述規定可表示為
許的水頭損失即為從式（4－20）
可以看出：逆坡鋪設支管時，允許的hw的值小，即選用的支管管徑應大些；順坡鋪設支管時，因Z的值本身為負值，其允許的hw的值可以比0.2hp大些，也就是說因支管順坡鋪設時，因地形坡降彌補了支管內的部分水力坡降，選用的支管管徑可適當的小些。當一條支管選用同管徑的管子時，從支管首端到朱端，由于沿程出流，支管內的流速水頭逐次減小，抵消了局部水頭損失，所以計算支管內水頭損失時，可直接用沿程水頭損失來代替其總水頭損失，即h''''f=hw，式（4－20）可改寫為
滴頭選定后，滿頭的設計工作壓力可從滴頭性能表中查得。兩滴頭進水口高程差（實際上就是兩滴頭所在地的地面高差）可以從系統平面布置圖中查取。則h''''f即可求出。利用公式h''''f=FfLQm／db，在其他參數已知的情況下反求管徑d，d就是該支管可選用的最小管徑的計算值。因管材的管徑已標準化、系列化。因此，還需按管材的標準管徑將計算出的管徑規范取整。對滴灌系統的支管，考慮到運行與管理的方便，最大的管徑一般不超過100毫米，并且應盡量使各支管取相同的管徑，至少也需在一個作業區中統一。對于固定管道式滴灌系統，地理支管的管徑可以不同，但規格不宜太多，同一條支管一般最多變徑兩次。（b）支管以上各級管道管徑的確定：一般情況下，這些管道的管徑是在滿足下一級管道流量和壓力的前提下按費用最小的原則選擇的。管道的費用常用年費用來表示。隨著管徑的增大，管道的投資造價（常用折舊費表示）將隨之增高，而管道的年運行費隨之降低。因此，客觀上必定有一種管徑，會使上述兩種費用之和為最低，這種管徑就是我們要選擇的管徑，稱之為經濟管徑。經濟管徑中對應的流速稱為經濟流速。圖4-7就是用最小年費用法計算經濟管徑的原理示意圖。用這種方法確定管徑概念清楚，但計算相當繁瑣，往往需要分別計算出多種管徑的年投資和年運行費，比較后再確定。隨著科學技術的進步，計算機技術的飛速發展，許多優化設計方法，如微分法、動態規劃法等已在管道灌溉管網的設計中得到應用，具體方法可參閱有關書籍。對于規模不太大的滴灌工程，也可用式（4－22）、式（4－23）的經驗公式估算管道的直徑：
應該指出的是，由于管道系統年工作小時數少，而所占投資比例又大。因此，一般在灌溉系統壓力能得到滿足的情況下，選用盡可能小的管徑是經濟的，但管中流速應控制在2.5～3米／秒以下。
③管道縱剖面設計：管道縱剖面設計應在系統平面市置圖繪制后進行，設計的主要內容是確定各級固定管道在平面上的位置及各種管道附件的位置。管道的縱剖面應力求平順，減少折點，有起伏時應避免產生負壓。
ⅰ埋深及坡度：地埋管的埋深指管徑距地面的垂直距離，埋深應根據當地的氣候條件、地面荷載和機耕要求確定。一般管道在公路下埋深應為0.7～1.2米；在農村機耕道下埋深為0．5～0．9米。地埋管的坡度主要視地形條件而定，同時也應考慮地基好壞及管徑大小。一般在地形條件許可的情況下，管徑小、基礎穩定性好的管道坡度可陡一點；反之應緩些。總的來說，管道坡度不得超過1:1，通常控制在1:1.5～1:3以下。
ⅱ管道連接及附件：地埋管道的連接多采用承插或黏接的形式，轉向處用彎頭，分水處用三通或四通接頭，管徑改變處采用異徑接頭，管道末端用堵頭。為方便施工和安裝，同類管件應考慮其規格盡量統一。
為了按計劃進行輸水、配水、管道系統上應裝置必要的控制閥。白果園中為了實現灌水的有效控制,設置了30多個電子閥.而且各級管道的首端還設了進水閥或水分閥；當管道過長或壓力變化過大時，設置節制閥。為保證管道的安全運行，還安裝一些附設裝置。自壓系統的進水口和各類水泵吸水管的底端應分別設置攔污棚和濾網，管道起伏的高處應設排氣裝置，自壓系統進水閥后的干管上設高度高出水源水面高程的通氣管，管道起伏的低處及管道末端設泄水裝置，管道可能發生最大水錘壓力處設置安全閥。
2.3評價
從整體上來看,XX白果園的滴灌系統是建設的比較完善的一套滴水灌溉系統,設計施工都符合現代滴灌的要求,是一套先進的現代化滴水灌溉系統，而且產生了很好的經濟效果。不過當時考慮到經濟條件的限制，其毛管采用了單行直線布置，灌水均勻度不高，鑒于對多種毛管布置形式的比較分析，筆者認為百果園應改進為雙行毛管平行布置；而且其控制系統自動化程度不高，全園僅能使用微機控制電磁閥的開啟，不能精確實現作物的輪灌、對灌水時間和灌水量都不能實現有效的控制，故需進一步對其控制系統加以設計改進。正在建設的二期工程應該吸收一期工程中的好的經驗，改進一期工程中的不足，特別是應該實現灌水的全自動控制。
3灌溉自動化控制系統
灌溉中的滴灌系統，能很方便實現自動化控制，灌水的自動化控制能有效的實現節水灌溉，也是農業實現現代化的要求。對微灌的自動化控制，根據控制系統運行的方式不同，一般可分為手動控制、半自動控制和全自動控制三類：
①手動控制系統
系統的所有操作均由人工完成，如水泵、閥門的開啟、關閉，灌溉時間的長短，何時灌溉等等。這類系統的優點是成本較低，控制部分技術含量不高，便于使用和維護，很適合在我國廣大農村推廣。不足之處是使用的方便性較差，不適宜控制大面積的灌溉。
②全自動控制系統
系統不要人直接參與，通過預先編制好的控制程序和根據反映作物需水的某些參數可以長時間地自動啟閉水泵和自動按一定的輪灌順序進行灌溉。人的作用只是調整控制程序和檢修控制設備。這種系統中，除灌水器、管道、管件及水泵、電機外，還包括中央控制器、自動閥、傳感器（土壤水分傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、水位傳感器和雨量傳感器等）及電線等。
③半自動控制系統
系統中在灌溉區域沒有安裝傳感器，灌水時間、灌水量和灌溉周期等均是根據預先編制的程序，而不是根據作物和土壤水分及氣象資料的反饋信息來控制的。這類系統的自動化程度不等，有的一部分實行自動控制，有的是幾部分進行自動控制。
為了對先進的滴灌自動化控制系統有具體認識和了解，下面我們將對滴灌的自動化控制作詳細介紹：
3.1滴灌首部控制樞紐
滴灌自動化系統的基本控制方法有：時間控制、水量控制和反饋控制三種。時間控制系統是按預定好的時間放水或關水；水量控制系統是按照設計的配水量放水或關水；反饋控制系統是根據灌區內濕度感受器的反應，然后將信號傳送到首部控制樞紐部分來關水或放水。滴灌系統更便于完全實現自動化，這在地多人少、勞力緊張的邊遠地區，沙漠地帶的防護林區，鐵路路基沿線，經濟力量雄厚的城郊蔬菜種植區顯得特別重要。目前，國外發達國家在滴灌區普遍使用了計算機管理系統，并通過專用的滴灌系統軟件來控制和檢測作物生長、土壤狀況和氣象趨勢，取得了良好的效果。大大提高了現代化的土壤水分、作物生長測定技術的可能性和實用性，具有農藝上的綜合性，為人們充分利用現代化儀器設備在滴灌系統中應用提供了巨大的潛力。滴灌系統軟件根據作物對水分的需求和土壤墑情制定出合理的灌溉計劃和作物管理計劃。
3.2作物生產管理計劃制定
控制軟件系統應能提供一套科學的管理系統，它通過提高作物產量和品質以及減少用水量來提高水分利用效率，能給農民及有關用戶提供一套針對灌溉方案制定作物生產管理的先進、完善的管理系統，用戶能夠使用它獲得他們的每一塊農田的土壤水分狀況圖，方便的數據資料存取能夠得到每一塊農田的準確土壤水分含量，還能夠確定準確的日水分利用量，能夠給每塊農田制定出合理的灌溉管理決策，能夠根據每一塊農田各自的灌水量需求對不同農田進行灌溉優先排序，以便制定優化灌溉計劃使農場或用戶獲得整體最高產量。
控制軟件系統應能允許灌溉管理者根據作物水分需求和作物對灌溉的反應制定合理的灌溉計劃，作為一個完整的灌溉計劃和作物生產管理軟件包，它能夠對灌溉決策的制定和作物管理進行數據資料存儲、運算處理、顯示輸出。土壤水分數據資料主要由中子探測儀、石膏電阻塊和張力計測定獲得。天氣數據資料由自動氣象站獲得，作物生長資料如籽粒大小（直徑）、株高和葉片硝酸鹽含量等可直接田間測定，根據相應的作物響應，作物生長資料結合土壤水分資料能夠制定出合理的灌溉計劃，通過實際調查能夠提高作物產量、品質和水分利用效率的管理技術能夠詳細地驗證作物生長、土壤水分和氣候之間的關系，因此能很好地解決一些灌溉管理和作物生長問題，其中包括過量灌溉導致的灌溉水排滲問題、肥料向根部以下淋溶損失問題以及為了達到高產穩產目標的籽粒重和穗粒數或結果率的控制管理問題。
3.3滴灌系統灌溉計劃制定
滴灌系統灌溉計劃一般是指確定何時進行灌溉及應該的灌溉量，灌溉計劃的應用可消除代價巨大的不可預測的農業災害，如在作物生長臨界期由于土壤類型和作物自身生長能力，不同的農田具有不同的土壤水分虧缺量和日水分利用量，因此不同的農田需要不同的灌溉計劃。農民通過土壤水分測定技術利用軟件處理和顯示不同層次土壤水分特征，能加深對發生于土壤內的各種過程的理解，以便進行更精細的灌溉計劃和灌溉管理決策的制定，以確保土壤水分總是保持作物生長所需的最佳含水量。
當土壤水分和被作物利用的水分的準確數量被測定后，通過軟件可以計算下一次滴灌的日期和準確的灌水量，它將考慮當前每天水分利用狀況、天氣變化和歷史資料來幫助管理者制定以后的灌水計劃。它把農田從最干到最濕分為不同等級。了解需要灌溉補充的水量有助于協調不同用戶之間和同一用戶內部的水分供給，充分了解雨后何時開始灌溉能使農民最大限度地利用自然降水，而把灌水過多和灌水不及造成地危險減到最小。
3.4土壤水分時間圖和深度圖的應用
3.4.1時間圖時間顯示某一指定土壤容積含水量、根區土壤含水量或作物響應隨時間的變化。時間圖的基本顯示：直線表示根區土壤含水量的飽和點和需灌溉補充點；供給的和有效的灌溉和降雨情況；箭頭指示預測的灌溉日期；關于水分飽和點、需灌溉補充點、當前和過去的土壤水分測定值及計劃安排的灌水日期和灌水量的總結表；作物生長及其對灌溉管理技術措施的響應；該軟件所做的時間圖可進行大小調整，通過調整縱坐標軸上的最大值和最小值及橫坐標上的日期范圍能夠把圖形中用戶想要的區域或作物生長期內的某特定階段的圖形放大。圖形能夠進行疊加來同時比較不同地點的田塊或不同年份的數據。當季和前季的作物的生長，土壤水分和天氣資料的疊加圖形比較灌溉管理達到高度的協調一致。用戶可以選擇任何關鍵數據來建立相互作用關系圖。
3.4.2深度圖深度圖顯示土壤容積含水量沿土壤剖面隨深度的變化而變化的情況，通過該軟件和現代化儀器結合能夠迅速直接測定和分析土壤水的剖面分布情況。根區吸收水分模式可以在深度圖中看到，對深度圖分析能使農民確定每一種農作物包括塊根作物在土壤剖面中被研究的土壤體積范圍和土壤剖面的每一深度層的作物利用的水分數量、土壤緊實度、土壤質地變化、高石灰巖含量、地下水位和鹽分等問題能夠通過對根部活動的仔細分析而發現。深度圖也可以用來確定滲入和排出土壤剖面的水分的運動狀況及深度和數量，從中能夠給定灌溉飽和點和需灌溉補充點的準確設計值。灌溉或降水后從土壤的根區排出的水分數量能夠通過深度圖準確測定，根據可以調節灌溉所用時間以避免水分從土壤剖面排出而損失，控制土壤剖面排出水的數量將防止地下水水位地升高和土壤養分的淋溶損失，同時也將降低灌水及滴灌水及抽水的成本。深度圖是一個非常有用的工具，能夠解決在不同類型土壤中灌溉水的水平和垂直運動的關鍵問題，通過分別繪制灌溉前和灌溉后距滴管不同距離的各個點的土壤水分含量圖可比較灌溉水的運動狀況，用戶能夠利用研究所得的結果來減少水分和肥料排滲，同時確保作物根系能夠一直得到適量的水分。
3.5軟件的程序特點
3.5.1程序結構滴管軟件的數據存儲于一個樹狀結構，這使得制定灌溉方案是查詢數據資料非常方便。管理人員可能負責管理幾個農場或幾塊農田，每個農場或農田可能有許多檢測點，每一個檢測點都有一套不同時間收集的實際測定的讀數記錄。輸入的數據經過計算機軟件處理，能顯示有關每一單個田塊的詳細資料，還能夠向農民分別顯示每一年的作物種植的詳細資料。能夠顯示農場的每個監測田塊或某一年份的每一監測點的情況，指明灌溉飽和點和需灌溉補充點，當前作物日水分使用情況，土壤水分平衡和預測出的三次灌溉的日期，土壤水分含量和作物日用水量的測定值，對未來作物在整個生長季節的長期的用水量作出估算。顯示某一具體的時期的每一深度層的土壤水分含量的讀數記錄和根區的總水分含量，同時顯示土壤水分需要量，中子儀測定并估算的日水分使用量。利用滴灌軟件可進行數據資料綜合分析，從中總結重要的信息形成報告，以幫助制定每日的管理決策方案。同時也可以編輯出前幾個生長季的作物生長、水分管理。土壤等數據資料，并進行綜合分析，為以后的灌溉方案制定提出更合理更完善的評價標準。該軟件程序的所以結構層次能為所選擇的農場、監測點和某一日期建立報告。報告分為五種：深度圖、時間圖、記錄讀數報告。監測點報告和灌溉計劃報告。用戶可以根據自己的需要已及自己微機系統對程序進行修改編譯，選擇公制和英制計量單位進行數據資料綜合分析，將田間測定得到的數據讀數記錄自動粘貼到沒一個具體的農場欄、監測點欄和日期欄。每一個監測點的測定日期，時間及估計的水分日利用量能夠在粘貼之前輸入。
3.5.2數據輸入在讀數記錄屏幕中可以人工錄入和顯示田間實際收集的數據，如土壤水分張力計的讀數、作物籽粒大小。有關作物的數據可以測定得到，作物生長參數與土壤水分含量相關聯可以確定作物生長期的水分需求量。氣候數據資料可以人工輸入或由氣象站自動裝載。天氣數據參數的個數沒有限制，它可以與任一個作物生長測定值和任一水平的土壤水分含量相關聯制作相互作用關系圖。從氣象數據資料中可以得到蒸發損失的總水分量的數據并且把它與測定的日水分使用量相比較來調整該地區的作物灌溉計劃。
3.5.3軟件的數據處理利用滴管軟件可以計算使土壤剖面達到灌溉飽和點所需的準確時間數。同時計算自從播種或其他生長時期（如發芽、開花等）以來的天數，使土壤水分能夠與過去多年的作物生長資料數據參數同步分析，以確定作物水分利用效率。使用作物累積日水分方程。能夠很好地評估作物總產量，尤其是對于玉米、小麥和棉花。可以通過作物－水分方程和氣象資料估算理論產量。通過速率方程，計算作物生長速率。計算作物當前日水分利用量占整個生長季日水分利用量地比例。同時也可計算不同水分含量地土壤水分變化速率，這些速率地變化表明土壤緊實問題和土壤干旱地程度。滴灌軟件可以分析某一作物在生長季內日水分利用狀況地資料。結合現代先進地土壤水分測定儀器使用，該軟件能夠指導我們最有效地利用有限的水資源獲得最大農業效益。例如能夠確定每次灌溉的準確時間和灌水量。同時減小過量灌溉和水分不足對產量的影響。建立各種不同作物之間水分利用及水分利用效率的差異；建立如不同品種、土壤緊實情況、不同的耕作史等不同條件下水分利用及水分利用效率的差異；建立現代耕作技術和傳統耕作技術條件下的水分利用效率的關系。確定灌溉和降水的利用效率，用以觀察分析根系吸收水分模式。有助于合理管理地下水和鹽化問題，能夠減少土壤養分的淋溶損失問題。建立土壤水分含量、作物長勢及天氣狀況的數據庫以使作物產量和質量獲得持續穩定的提高，使高效農業可持續發展。
3.6灌溉自動化控制系統
要實現灌水的自動化，必須有自動灌溉控制器，該裝置由土壤濕度傳感器、控制器和電磁閥組成，能夠按土壤墑情和作物需水特性實施自動灌溉（溝灌、噴灌、滴灌、滲灌），達到高產、高效、和節水的目的。適用于庭院花圃、苗圃、果園、菜地和農地。隨著經濟發展，庭院花圃、苗圃水分的自動灌溉倍受歡迎。它能省水省事，使花木生長更好。一畝庭院花圃、苗圃地投資1.0－1.5萬元，可以建立自動灌溉控制系統。自動灌溉控制系統可以實現科學灌溉，節能、省水，使菜地和農地產量和質量明顯提高。智能化，精準化灌溉技術是伴隨著計算機應用技術、傳感器制造技術、塑料工業技術的提高而逐步實現的
自動化計算機灌溉控制系統大約在80年代初由雨鳥公司、摩托羅拉等幾家公司開發、研制成功，并投入使用。由于技術復雜、應用難度大，價格高昂，這種控制設備最早應用于高爾夫球場灌溉系統的控制上。90年代，計算機工業的硬件、軟件飛速發展，使得灌溉系統中央計算機系統操作難度越來越小，功能越來越豐富，價格也逐漸降了下來。這種系統在園林綠化上用得也越來越多了起來，雨鳥公司針對不同用途，研制、開發出了中央計算機控制系統：Maxicom
智能化灌溉中央計算機控制系統具有如下功能：
①動采集各種氣象數據，計算并記錄蒸發蒸騰量ET；
②根據前一天的ET值自動編制當天灌溉程序并實施灌溉；
③可由連接的土壤濕度傳感器、風速傳感器、雨量傳感器等干涉程序，啟動、關閉、暫停灌溉系統；
④連接流量傳感器可自動監測、記錄、警示由于輸水管斷裂引起的漏水及電磁閥故障；最大限度利用管網輸水能力；
⑤運行程序而不起動灌溉系統（干運行），測試程序合理性，不合理時預先修改；
⑥自動記錄、顯示、儲存各灌溉站的運行時間；自動記錄、顯示、儲存傳感器反饋數據，以積累資料，修改程序，修改系統等。
⑦頻繁灌溉功能：可將設計好的灌水延續時間分成若干時段，以便提供足夠的土壤入滲時間，減少坡地或粘性土地地面徑流損失。
⑧一套中央計算機系統可控制無數臺田間控制系統（稱為衛星站），一套中央計算機控制系統可控制小到一個公園，大到上百個公園，甚至全城的所有灌溉系統。
⑨儲存數百套灌溉程序；一臺田間控制器（衛星站）可使4個輪灌區獨立灌溉或同時灌溉。
⑩手動干涉灌溉系統：可在閥門上手動啟、閉系統，可在田間衛星站上手動控制系統，也可在計算機上手動啟、閉任何一站，任何一個電磁閥。可控制灌溉系統以外的其它設備，如：道路或公共場所燈光，大門、噴泉、水泵等
自動化中央計算機控制系統主要由中央計算機，集群控制器(CCU)，田間控制器（衛星站），電磁閥構成。中央計算機可裝置在任何一個地方。比如：一套中央計算機系統控制50個公園的灌溉系統。中央計算機可安裝在市園林局認為合適的位置。CCU安裝在各個公園內。中央計算機與CCU之間的通訊，可采用有線連接（近距離），無線連接，電話線連接或移動通訊方法連接。一臺CCU最多可連接28個田間控制器。CCU與田間控制器之間同樣可選上述數種通訊方式。由中央計算機到終端電磁閥的工作過程為：中央計算機編程，并將程序下達到CCU。CCU將各輪灌區灌溉控制程序再發到相關田間控制器。田間控制器依中央計算機制作的程序啟閉各輪灌區電磁閥。如下圖所示：
中央計算機上的初始程序由控制人員編制，之后，計算機每日自動收集由氣象站采集的氣象數據，計算ET值，并不斷對原有程序自動修改。如遇傳感器傳來異常信息（如降雨，過分干燥，系統漏水...），自動中斷或暫停程序，待異常情況排除后，繼續恢復程序運行。
如果將智能泵站連接到中央計算機控制系統上，則效果會更好。這樣從水泵到電磁閥之間復雜的系統將由一個高度智能化的系統管理起來，可做到最大限度地節水、節能，最大限度地保護系統設備運行，避免灌溉系統常發生的下列幾種問題：
①過量灌溉或灌水不足，浪費水資源或不能滿足植物需水；
②管網破裂，漏失水；
③系統運行壓力不合理；
④水泵運行效率低下；
⑤地形起伏不平時或土壤入滲率低產生地面徑流，浪費寶貴的水資源；
⑥降雨時，灌溉系統照常灌溉；
⑦管理、維護成本高。
3.7百果園灌溉的自動化控制設計
百果園一期工程灌水基本實現了半自動化控制，可以使用電腦控制各電磁閥的開啟。我們可在其基礎上加以改進與提高，使其實現灌水的全自動化，具體見下：
3.7.1控制原理
自動化控制采用電子技術對田間土壤溫濕度、空氣溫濕度等技術參數進行采集，輸入計算機，按最優方案，控制各個閥門的開啟及水泵的運行狀態，科學有效地控制灌水時間、灌水量、灌水均勻度，為項目區作物提供一個良好的地、水、肥、氣、熱條件，促使其高產、穩產。同時進行控制軟件及優化灌溉制度的研究，最終形成灌溉專家決策系統。另外，通過變頻器控制改變電機轉速，調節管道壓力，為管道、滴灌等其他灌溉工程的自動化提供依據。具體包括以下幾個方面：
①田間土壤含水量、鹽分、地溫、空氣溫度、濕度、降水、風速、管道壓力等參數的自動化采集
②自動化控制設計安裝
③監控軟件設計
④變頻系統設計，通過改變水壓力，為微噴、滴灌等工程的自動化提供依據
⑤系統運行管理模式評價，包括系統評價、灌水指標、灌溉制度等
3.7.2控制系統的組成
欲實現真正意義上的全自動控制，需要控制田間參數及對象很多，例如土壤濕度、鹽分、空氣溫度、相對濕度、降水量、風速、管道壓力、閥門開啟、水泵電機旋轉等，都要送入控制器。考慮到要控制的對象較多，又要滿足良好的人機界面要求，可以采用工業控制計算機作為整個控制系統的核心，來協調各部分的工作。
系統的組成如下圖所示,整個系統的工作主要工控機和變頻器兩部分來控制，其中變頻器主要用于控制水泵電機的旋轉，工控機主要用來采集田間土壤及氣象指標，按照設定的程序，控制各地塊中電磁閥的開啟，并通過變頻器控制電機的運行狀態，協調整個系統的工作。
3.7.3監控軟件監控軟件是工控機能夠完成控制功能的重要基礎，監控軟件設計的好壞直接關系到整個系統的質量和可靠性。根據項目要求及滴灌的特點，筆者建議百果園采用雨鳥公司的“Maxicom”中央控制系統，該軟件只需用戶輸入各地塊種植作物種類及種植日期，系統便會自動計算當前作物所處生育期，確定出各自要求的土壤狀況及氣象信號，控制水泵電機的運行狀態及閥門的開啟，自動完成整個灌水過程，完全不需要人工干預，實現全自動控制。
該控制軟件在此所完成的主要功能及特點如下：
①自動采集田間數據：系統根據軟件中所預先設定的時間，自動地采集土壤濕度、溫度風速、雨量等參數，進行相應的處理后，實時顯示在屏幕上。
②作物生育期的判斷：當管理人員輸入各地塊所種植的作物及種植日期后，系統便根據計算機時鐘自動計算出各種作物已種植的天數，判斷出作物所處的生育期，自動查找資料庫中所存的原始資料，確定出當前作物最適宜的土壤含水量及灌水定額。
③滴灌的全自動控制：系統采集田間及氣象數據后，將當前各地塊土壤含水量與作物適宜含水量相比較，若土壤實際含水量小于作物要求下限值，便自動開啟該地塊的第一個電磁閥。進行灌溉。達到所需灌水定額后，自動關閉第一個電磁閥，同時開啟下一個電磁閥，直到完成整個地塊的灌溉任務。灌溉過程中，若出現溫度過低、風速過大以及降雨過程等天氣時，系統會自動暫停當前的灌溉任務，并保存當前狀態。當氣象條件滿足時，繼續進行未完成的任務。
④形式多樣的控制方式：全自動控制外，系統還允許管理人員采用半自動、手動等控制方式。全自動方式只需運行人員輸入各地塊的作物信息，系統便會根據作物、土壤、氣象等條件自動完成灌溉的全過程，無需人工干預。所謂半自動方式，是指系統允許用戶根據實際情況控制開停機。用戶可人為啟動某個閥門，或某個地塊，甚至是所有地塊均輪灌一次。當然這些操作全部都是通過鍵盤或鼠標來完成的，而且在工控機屏幕上均有明顯的提示。所謂手動方式是指人工去開啟各個電磁閥，筆者建議百果園選用美國雨鳥公司生產的電磁閥：手動、電動兩用閥門，既可手動，又可電動，使用非常方便。當手動打開某個電磁閥時，噴頭出水，主干管道壓力開始下降，系統會自動通過變頻器升高水泵電機轉速，維持管道壓力的恒定，直到完成灌溉任務。
⑤豐富的辦公自動化功能：系統在運行過程中，可自動生成各種定時、日、月、年報表，并通過打印機打印出來。其內容包括各種氣象及土壤參數，可從各報表中得到土壤濕度變化曲線、日最高風速、月平均氣溫、全年總降水量等原始資料，為用戶研究當地的氣象及土壤變化情況提供翔實的依據。
⑥良好的可維持性：可維護性是衡量軟件質量好壞的重要指標之一，在編寫本系統時我們也充分考慮了這一點，例如用戶在種植一類新作物時，可能系統的資料庫中并沒有該作物，便無法確定其適宜土壤含水量和灌水定額。此時，用戶可按自定義按鈕，通過鼠標各鍵盤輸出這些參數，系統便會根據用戶所定義的數值運行。另外，用戶還可很方便地修改灌水定額、管道壓力等參數，滿足實際情況的需要。
⑥友好的人機界面：系統中大部分界面均為示意圖形，實時顯示各傳感器送來的數值及系統當前的運行狀態，一目了然。需要用戶操作的部分全部為中文界面，工作人員無需學習便可完成所有操作。另外，在任一界面下，用戶都可以通過按幫助按鈕得到相應的提示，指導用戶完成相應的功能。
3.7.4效果
百果園通過增加自動化控制系統后，灌水時間、灌水量和灌溉周期等完全根據果樹某些需水參數自動啟閉水泵和自動灌溉，人的作用僅僅是調整控制程序和檢修控制設備。既提高了水的有效利用率，又節省了人力，同時也提高了果樹的產量，可以產生良好的經濟效果。
3.8第二期工程的設想
正在建設第二期工程計劃今年完工，第二期工程的滴灌系統我建議基本上參照第一期工程建設，也采用滴噴灌相結合的方式，其水源計劃應采用水塔蓄水，用以緩解枯水期水庫少水的矛盾，該可以區采用先進的電腦全自動控制方式，實行精確灌水，管道布置采用固定式（干管、支管）和移動式（毛管）的有機結合。二期工程應該吸收一期工程中的好的經驗，改進一期工程中毛管布置形式的不足，還特別是應該增加灌水的全自動控制部分，實現灌水的全自動化，精確控制作物的有效灌水。
4存在的問題及建議
通過對滴灌系統的學習與認識，筆者系統的學習了滴灌這種先進的果園節水灌溉方法，在實踐的基礎上深化了理論，并對滴灌和滴灌系統有一些不成熟的認識與建議。
4.1滴灌的優缺點
4.1.1百果園滴灌的優點
4.1.1.1水的有效利用率高，在滴灌條件下，灌溉水濕潤部分土壤表面，可有效減少土壤水分的無效蒸發。同時，由于滴灌僅濕潤作物根部附近土壤，其他區域土壤水分含量較低，因此，可防止雜草的生長。滴灌系統不產生地面徑流，且易掌握精確的施水深度，節水效果達50%-90%。
4.1.1.2環境濕度低，滴灌灌水后，土壤根系通透條件良好，通過注入水中的肥料，可以提供足夠的水分和養分，使土壤水分處于能滿足作物要求的穩定和較低吸力狀態，灌水區域地面蒸發量也小，這樣可以有效控制保護地內的濕度，使果園中作物的病蟲害的發生頻率大大降低，也降低了農藥的施用量。
4.1.1.3提高作物產品品質，由于滴灌能夠及時適量供水、供肥，它可以在提高農作物產量的同時，提高和改善農產品的品質，使果園的農產品商品率大大提高，經濟效益高。
4.1.1.4滴灌對地形和土壤的適應能力較強，由于滴頭能夠在較大的工作壓力范圍內工作，且滴頭的出流均勻，所以滴灌適宜于地形有起伏的地塊和不同種類的土壤。同時，滴灌還可減少中耕除草，也不會造成地面土壤板結。
4.1.2百果園滴灌的缺點
4.1.2.1滴灌的滴頭很容易堵塞和磨損，產生灌水的不均，嚴重影響節水效果。
4.1.2.2滴灌的各管道的壓力有所差異，會產生局部壓力過高而使管道容易損壞，滴頭的壓力不均甚至會產生霧化，損壞滴頭，浪費水資源。
4.1.2.3滴灌一般僅潤濕作物根系區土體的一部分，所以作物根系的發展可能限制在圍繞每一滴頭的濕潤區，這樣容易產生作物根系的腐爛，進而引起作物倒伏。
4.1.2.4滴灌的管道布置要充分利用當地地勢與地形，在原則的基礎上加以靈活運用，如干管的布置、毛管的布置，取水方式等。
4.2滴灌的建議
4.2.1百果園應加強灌水的自動化控制，保證各種果樹的精準灌水，實現精確的節水灌溉
4.2.2滴灌的水量應該有保證，應該建一水塔蓄水，確保枯水期各種果樹的需水要求
4.2.3滴灌的毛管布置應采用單行帶環形狀態管布置和雙行平行布置相結合，確保果樹灌水均勻度。
4.2.4滴灌技術的應用應該和其他節水灌溉技術相結合，互相補給，更好的發揮優勢。
篇9
2現場控制系統fcs的出現以及在樓宇自控中的應用
上個世紀七八十年代，伴隨著計算機可靠性提高，價格大幅下降，出現了由多個計算機遞階構成的集中、分散相結合的分布式控制系統(distributedcontrolsystem，簡稱dcs)。dcs是利用計算機技術對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制的一種綜合控制系統。它的測量變送儀表一般是模擬儀表，因此它屬于一種模擬數字混合控制系統，這種系統較以前的各種控制系統有了較大的進步。dcs在工業自動化控制領域獲得了廣泛的應用，也開始應用到樓宇自動化控制領域。但是dcs存在如下一些缺點：
(1)安裝費用高。采用一臺儀表、一對傳輸線的接線方式，導致接線龐雜、工程周期長、安裝費用高、維護困難；
(2)可靠性差。模擬信號傳輸精度低，而且抗干擾性差；
(3)系統封閉。各廠家的產品自成系統，系統封閉、不開放，難以實現產品的互換與互操作以及組成更大范圍的網絡系統。
上個世紀90年代以來，隨著控制技術、計算機技術、通信技術的發展，出現了基于現場總線的控制系統(fcs)，fcs克服了dcs的缺點，它是一種全數字化的、全分散的、全開放、可互操作和開放式互連的新一代控制系統。目前，現場總線技術已經成為自動化技術中的一個熱點，備受國內外自動化設備制造商與用戶的關注。fcs極大地簡化了傳統控制系統繁瑣且技術含量較低的布線工作量，使其系統檢測和控制單元的分布更趨合理。與傳統的dcs(分布式控制系統)相比，fcs具有可靠性高、可維護性好、成本低、實時性好、實現了控制管理一體化的結構體系等優點。現場總線的出現，為工業自動化帶來了一場深層次的革命，從而開創了工業自動控制的新紀元，被譽為自動化領域的計算機局域網。鑒于fcs的許多優點，控制專家們紛紛預言“fcs將取代dcs成為2l世紀控制系統的主流。”現在，fcs已經被應用到樓宇自動化控制領域。
2．1應用于樓字自動化領域的幾種現場總線
由于誘人的市場商機和不同的應用領域的存在，世界一些大公司或公司聯盟紛紛提出自己的現場總線協議標準。據不完全統計，目前國際上有40種宣稱為開放型的現場總線標準。這些協議根據國際標準化組織(iso)的計算機網絡開放式互連系統的osi參考模型來制定的。大多數現場總線只是用其中的一、二和七層協議。于是現場總線呈現雜亂紛呈的局面。在這些現場總線中不乏優異的現場總線，如can、modbus、profibus、lonworks、bacnet、devicenet等等。其中lonworks、bacnet、can、eib等現場總線在樓宇自動化領域獲得了、較廣泛的應用。盡管基于現場總線的fcs克服了dcs的許多缺點，但還是有一些不如人意的地方，最明顯的缺點：多種現場總線并存而互不兼容，導致fcs的可互操作性只能在同一種現場總線系統中實現。后面將對fcs的缺點做進一步說明。
(1)lonworks
美國echelon公司1991年推出了lon(local0penationnetworks)技術，又稱lonworks技術。它得到了眾多計算機廠家、系統集成商、儀器儀表以及軟件公司的大力支持，已經在樓宇自動化、工業自動化、電力系統供配、消防監控、停車場管理等領域獲得廣泛應用。具體地說lonworks具有以下優點：
①網絡結構靈活、組網方便。它支持多種網絡拓撲形式，包括總線型、星型、樹型、自由拓撲型等，這樣可適應復雜的現場環境，方便現場布線；
②支持多種傳輸介質。包括雙絞線、同軸電纜、電力線、光纖、無線射頻等；兩種傳輸速率：78bps和1．25mbps，最大傳輸距離由網絡拓撲形式和傳輸介質決定，一般可從500m到2700m。可接人的節點最多為32385個；
③完善的玨發工具。提供完善的系統開發環境，采用開放的neuronc語言，它是ansic語言的擴展；
④無主的網絡系統。lonworks網絡中各節點的地位相同，網絡管理可設在任一節點處，并可安裝多個網絡管理器；
⑤開發lonworks網絡節點的時間較短，也易于維護。lonworks采用的lontalk協議固化在echelon公司的neuron芯片中，這樣可以節省開發lonworks網絡節點的時間，也方便維護。
同其它現場總線一樣，lonworks也有自身的缺點。首先，lonworks的實時性、處理大量數據的能力有些欠缺；其次，由于lonworks依賴于echelon公司的neuron芯片，所以它的完全開放性也受到一些質疑。盡管lonworks存在一些不足，但是lonworks的fcs還在樓宇自動化領域獲得了廣泛的應用。世界上有2萬多家oem廠商生產lonworks相關產品，其中種類已達3500多種。目前世界上已安裝有500多萬個lonworks節點，lont~k協議也被接納為歐洲centc247、centc205的一部分。自1996年以來，lonworks也開始在國內獲得大量的應用。在建設部的支持下，國內一些研究所和企業開始陸續開發出基于lonworks的樓宇自動化控制系統，并在一些新建智能大廈和建設部智能化小區試點工程中得到應用。
(2)bacnet
bacnet是作為世界上第一個樓宇自動控制網絡的數據通信協議。它代表了智能建筑發展的主流趨勢。bacnet不是軟件或硬件，也不是固件，嚴格地說，bacnet并不是現場總線，而是一種網絡協議，即通信規則。為不同商家產品的系統之間進行信息交流提供平臺和支持。bacnet詳細闡述了系統組成單元相互分享數據實現的途徑、使用的通信介質、可以使用的功能以及信息如何翻譯的全部規則。bacnet采用了etherent、arcnet、ms／tp、ptp、lontalk五種網絡技術進行通信。可根據系統通信是和通信速度選擇不同的網絡技術。相對其它現場總線，bacnet標準最大的優點是可以與etherent、lonworks等網絡進行無縫集成。不過bacnet主要為解決不同廠家的樓宇自控系統相互間的通訊問題設計，并不太適用于智能傳感器、執行器等末端設備。bacnet標準已在全球得到了廣泛的應用，全球生產和經營樓宇設備和樓宇自控設備的主要廠商均支持bacnet標準。bacnet在不到10年的時間內就從一個行業學會標準迅速成為樓宇自控領域中唯一的iso標準。雖然我國是wto和iso成員國，但是bacnet在我國建筑領域中的應用范圍還是相對較小，而且在工程中采用的bacnet產品和技術也基本上全部是從國外引進的，還沒有真正意義上的國產化bacnet相關產品。
(3)can
can總線最初是德國bosch公司為汽車監控控制系統設計提出的，現在它已經成為一種國際標準，在電力、石化、空調、建筑等行業均有應用。can具有以下優點：
①采用8字節的短幀傳送，故傳輸時間短、抗干擾性強：
②具有多種錯誤校驗方式，形成強大的差錯控制能力。而且在嚴重錯誤的情況下，節點會自動離線，避免影響總線上其它節點；
③采用無損壞的仲裁技術；
4can芯片不但價格低而且供應商多。
can缺點是：can總線上最多可掛接110個節點，這不完全能滿足整個智能建筑的需要。不過可以通過利用中繼器進行擴展，相對其它一些現場總線，can總線技術比較簡單，can相關產品的開發費用也遠遠低于其它現場總線技術產品的開發費用。因此，很早國內就有一些企業推出了基于can總線的樓宇自控的相關產品。如獅島、索龍集團開發出了$2000樓宇自控系統。
(4)eib
eib是歐洲安裝總線(europeaninstallationbus)的縮寫。它在1990年被提出，經過十多年的發展，成為歐洲最有影響的建筑智能化現場總線標準，在歐洲得到了進300家廠商的支持。1999年eib被引進中國的智能化建筑領域，并在上海同濟大學建立了eib認證技術培訓中心。在短短的幾年里，國內的會展中心、博物館、辦公大樓、別墅等場所的燈光、窗簾、空調等控制和安防系統方面獲得了廣泛應用，如廈門國際會展中心、大連國貿中心、浙江人民大會堂等。國內的eib項目基本上被abb公司和simens公司所壟斷。
3以太網開始進入樓宇自控領域
以太網發展至今已有20年歷程，作為局域網組網的主要技術，以其簡單、價廉、高帶寬、維護方便以及不斷發展等優點一直在局域網領域中牢牢占據著統治地位。近年來，以太網技術獲得了快速地發展。交換型和全雙功以太網的出現，克服了傳統以太網的共享公共傳輸媒體和半雙功傳輸的弱點，實現了站點獨占傳輸媒體并同時收發數據，也減少了網絡上的數據碰撞。以太網的標準不斷更新和擴展，目前的以太網不僅在物理層(包括拓撲結構、傳輸速率、傳輸媒體)，并且在數據鏈路層與原來的傳統以太網標準有了很大的進步，以太網標準系列已擴展成20余個。現在已太網不但由局域網向著接入網和城域網領域發展，同時開始進入工業控制和樓宇自控領域。新的ieee802．3af標準開始對以太網供電作出了規定，它消除了以太網技術進入現場控制領域的一個嚴重障礙。目前，3com、華為、dlink等公司開始提供符合ieee802．3af標準的交換機產品。另外，一些現場總線的協會或組織也開始提出基于其現場總線的開放式以太網標準，即工業以太網標準，如odva(開放devicenet供貨商協會)和ci(contolnet國際組織)的ethernet／ip標準、ff(現場總線基金會)的hse(hig}lspeedethemet，高速以太網)、profibus國際組織的profinet。支持這些工業以太網標準的交換機、網卡等產品也開始出現，如moxa公司的eds-508系列工業以太網交換機(支持ethernet／ip)、北京航天華輝自動化技術有限公司的anybus-sio／100m(支持ethemet／ip和modbus／tcp)等。美國vdc(venturedevelopmentcorp．)調查報告指出，ethemet在工業控制領域中的應用將越來越廣泛，市場占有率將從2000年的ll％增加到2005年的23％。
伴隨著以太網技術在工業控制領域的成功應用，以太網技術也必將越來越多地滲透到樓宇自控領域。目前，以太網多用于基于現場總線的樓宇自控網絡集成到智能建筑中的信息網(如圖l所示)，在一些新開發的樓宇自控系統中，以太網直接進入了控制層，如北京樓宇自動化中心開發的基于以太網的enc-2001ip智能建筑測控系統。enc-200lip控制系統的結構如圖2所示。一般的空調、照明等系統通過enc參量控制模塊集成到以太網上；帶有rs232或rs485接口的系統通過網關轉換模塊集成到以太網上；ip電話以及ip攝像機直接連接到以太網上。
在樓宇自控網絡中采用基于現場總線的fcs的優點是：
①可靠性、實時性好。現場總線為工業控制設計
圖1樓宇自控網絡集成到信息網的，有屏蔽、接地與防爆等措施，同時其實時性也比采用csma／cd的以太網的時實性好；
②用戶的投資成本低。現在，開放的現場總線技術已經比較成熟，有很多公司提供的相關產品可供選擇。其缺點是：實現現場總線無縫接人以太網復雜，當多種現場總線共存在一個系統中時，集成起來更復雜，系統的擴展性差。
在樓宇自控網絡中采用以太網的優點是：實現了從管理層(信息網)到現場設備控制層(控制網)的“一網到底”，即實現人們期望的通信協議的兼容和統一；這樣系統擴展起來也比較方便；與智能建筑中其它系統(信息網通信自動化系統和辦公自動化系統)集成起來更加容易。其缺點是：首先，目前開發基于以太網的控制系統產品的難度較大，開發費用和成本相對還是較高，用戶可以選擇的廠商也很有限，壟斷利潤較高，研發成本還沒有被消化，這些都導致產品價格過高。其次，以太網的實時性、可靠性等方面還有待進一步完善。
4結束語
就目前而言，不管是應用在樓宇自控網絡中的基于現場總線的fcs還是以太網，都有其優點和缺點。隨著時間的推移和技術的進步，它們也必將會被進一步完善。據統計，我國目前有從事樓宇自動化業務的企業3000家以上，產品供應商約3000家。另外，隨著我國紹濟的快速發展和人們生活水平的不斷提高，建筑和社區的數字化建設正在興起，fcs和以太網都必將在樓宇自控領域中獲得更廣泛的應用，在今后相當長的時間內，兩者在競爭的同時也將繼續并存。
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篇10
電氣控制和自動化專業具有較強的理論性，專業知識的抽象性很高。中職學生知識基礎較為薄弱，因此要系統地掌握專業知識較為困難。那么，就可以考慮調整教學方法。鑒于中職學校是適應社會的需要培養專業適用性人才，中職學校可以與企業建立起合作關系，也為學生建立良好的實習環境，并為將來的就業打下良好的基礎。二年級的學生以專業技術的學習為主，可以進人到企業中一邊實際操作一邊學習，將理論知識恰當地應用于實際工作中，在加深對理論知識的更深層次理解的同時，實際操作中還可以對于理論知識中的不足予以補充。學校與企業的合作促進了教師教學與學生之間的互動關系，使得學生的專業技術能力有所提高，同時企業也可以對于前來實習的學生的綜合能力給予評價，以優先選擇更為適合企業發展的人才。
3尊重學生的個性特點，組織電氣控制和自動化專業技能競賽
每一名學生都有自己的個性，在專業技能上亦是如此。比如，在可編程控制器和微處理器技術的教學中，學生需要掌握的基本技能就是能夠熟練地操作計算機，掌握微電子控制技術。在課堂教學中，采用互動教學方法，就是要將學生的興趣愛好融人到技術知識教學中，在引導學生興趣的同時，使學生能夠主動地配合教師，以形成師生之間的有效互動。為了培養學生對知識的探索精神，并挖掘學生的潛在能力，可以組織專業知識競賽，并以設計發明活動的形式展開。學生以高漲的學習熱情，將自己所掌握的專業知識充分地運用于技術小發明中，不斷地思考，深人地探索，試圖以推陳出新的方式獲得勝利。而技能競賽活動的展開，是建立“在就業為導向”的基礎上的，也是為了社會培養高技能的人才。
4互動教學法實施
將互動教學法應用于“PLC控制系統安裝及調試”的課程教學中。這個課程所涉及到內容包括PLC控制系統的安裝、調試以及維護。考慮到電氣控制和自動化專業的學生畢業后要從事的工作性質，在教學中要將教學模式建立在學生的職業生涯中。對于工作任務的調配，首先是接受控制任務，對于被控制的對象予以分析，經過分配系統的輸人(輸出)處理之后，將系統的二次接線圖繪制出來，然后就進人到控制程序的編寫、系統的接線安裝和調試以及驗收環節。在實施互動教學中，每一個教學情境都是建立在具體的工作任務基礎上的。通過師生之間采取各種形式的互動，使得學生能夠自主地參與到課堂教學中，包括以教師為主導的教學準備工作以及演示工作，都是圍繞著學生的興趣愛好而展開的。學生在課堂情境的感染力下，就會去模仿，并以自己的方式練習。在整個的互動教學中，所強調的不僅是工作任務完成結果，更為強調完成任務的過程。特別是學生模仿教師演示，教師要負責指導工作，以使學生能夠按照計劃完成操作，并達到預期的效果。
篇11
我國自動控制系統的新突破還表現在分散型控制系統的優勢上。分散型控制系統實際上是一個微處理器網絡系統，它通過運用系統內部的軟件、硬件以及控制語言，從而實現對系統內部各部分的控制。自動控制系統的實現并應用是將人工智能與控制理論完美結合的結果。
2.對我國自動控制技術的簡要分析
自動化裝置的應用越來越廣泛，這跟我國自動化控制技術的發展有直接的關系。相對于原有的工藝流程來說，可編程控制系統的出現，使現代化的工藝流程越來越簡潔與安全。以擠出吹塑成型機為例，該中機械是目前國內最大的一種生產容器和空中制品的吹塑成型設備，其可以生產出大小各異的各種容器制品。現代生產的擠出吹塑成型機都具備高精度熱電偶模塊和模擬量輸入輸出擴展模塊，既可以滿足內部溫度，又可以控制其擠出壓力以及型坯厚度，并且成品具有精度重復性好的優點，尤其是采用高速硬件解析技術和專用共享數據區的模擬量擴展模塊，還可以極大的提高熔料塑化速度、擠出速度以及開合模速度，既縮短了成品成型周期又保證了成品質量。不但如此，化工行業內普遍存在對化學反應爐的溫度的控制現象，原有的控制過程都是通過手工操作來完成，車間溫度高，生產環境惡劣不說，且很難掌握溫度的平衡。自動化控制系統應用到化工產業中之后，這樣的現象得以改善，從整個工藝流程來看，爐內溫度基本恒溫，控制在士0．5℃范圍內絕非難事。
3.我國自動化控制系統應用過程中存在的問題
（1）首先表現在熱電偶溫度檢測布線環節上，在化工行業中，較常使用的溫度檢測元件是熱電偶和熱電阻，且檢測的過程中，使用的也無非是控制器機柜、安全柵機柜、端子柜和現場熱電偶原件。自動化控制系統的每一個環節均應仔細把握，因為即使使用的重要元件沒有問題，只是小小的配線被忽視，也會影響的所測數值的精確度。以DCS系統為例，在熱電偶溫度測量中，DCS系統中的溫度問題值得關注。如果直接接受熱電偶元件傳送的毫伏信號，數據經由數據采集器，經過冷端補償之后，會進入端子柜，但在數據采集器與端子柜之間如果使用的是普通信號線的話，那么，兩者之間必須具有相同的溫度，不能具有溫差，否則就很難得到精確的數值。而實際情況是，控制柜內的電子元件具有散熱功能，端子柜中的元件沒有這一功能，所以很難形成相同的溫度，也就存在著不同的電勢，所以數值不精確是必然的。只有在數據采集器和端子柜之間采用補償導線連接才能解決這一難題。
（2）其次是沖程泵出口流量測量表的選用上，也是我們需要關注的問題。眾多的化工裝置中，完成對某些原料的微量測量的是單頭沖程泵和雙頭沖程泵。在沖程泵的出口處設置流量測量儀來監測配料的瞬時流量。沖程泵依靠柱塞通過往復運動來輸送配料，在使用單頭沖程泵的時候，要特別關注測量儀表類型的選擇，因為儀表類型選擇不對，對配料的流量的準確監控就無法實現。另外的典型例子，在橡膠裝置中，在堿液沖程泵中，使用質量流量計要遠勝于使用轉子流量計，因為在使用轉子流量計時，得到的數值只是在最大值與最小值之間晃動，很難得到真正意義上的精確值，而質量流量計得采用解決了這一難題。
（3）再次需要探討的問題是關于壓差計量儀表使用過程中的溫壓補償問題。計量儀表的使用在化工行業來說是極為普遍的，壓差計量儀表是計量儀表中的一種，對其使用的過程中，要關注溫壓補償問題。在實際的工業流程中，很難實現被測介質的溫度與壓力皆保持不變，這往往會在一定程度上影響了被測介質的密度，從而影響到測量的精確度。
（4）最后所要論述的是檢測套管，筆者認為，攪拌設備在使用的過程中，要特別關注攪拌設備內部溫度檢測套管的安裝問題。溫度參數至關重要，攪拌設備內部溫度的測量時通過熱電偶和熱電阻來實現的。被攪拌的介質在攪拌的過程中會形成一定的渦流，這種渦流存在一定的動力，作用于檢測套管壁，會使檢測套管形成微弱的晃動，時間長久，隨著疲勞應力的加大，套管根部會形成斷裂，嚴重的還會造成生產事故。
4.結束語
總之，我國的化工產業正處于轉型期，新型科技的不斷引進，化工自動控制系統的應用前景更加廣泛。要關注化工自動控制系統在應用中的諸多問題，并加強對于此領域的研究開發，只有真正做到合理應用化工自動控制系統，確保設備控制系統穩定，對儀器儀表操作得當，控制設備選型合理等才能做到自動控制裝置實現長期穩定的生產，才能提高設備的使用壽命。
參考文獻:
篇12
前言：一般情況下，電氣自動化可以依照預先設定的程序或者計劃進行操作、控制、監視等一系列的必要功能，而且其相關設備還能在無人或者少人的狀態下自動運行。由于在電氣自動化設備的工作環境中，操作和管理無需更多人員，甚至不需要任何人員即可工作，所以電氣自動化控制設備的穩定性已經成為生產者與使用者之間的關鍵問題。在經濟全球化沖擊下，各國經濟之間的競爭日益激烈，只有提高電氣自動化控制設備的穩定性才能促進我國經濟的發展，才能提升電氣自動化控制設備的市場競爭力，即探討電氣自動化控制設備的穩定性是當前的主要任務。
1 電氣自動化控制設備穩定性簡介
電氣自動化控制設備穩定性，指的是在相應環境條件下，或者是在規定時間的范圍之內，可以完成，或者是可以完成某一特定任務的能力。然而，要想完成某種特定任務能力的大小及其完成質量的高低，在很大程度上決定著電氣自動化控制設備穩定性的高低。通常來講，電氣自動化控制設備穩定性的高低最容易在相對惡劣的環境條件中表現出來。目前，在全球范圍內，對電氣自動化控制設備穩定性的使用范圍界定還比較寬松，不管是較大的系統，還是小的設備和單元，都需要采用穩定性來加以衡量，在實際的衡量中最好采用概率來描述。
2 電氣自動化控制設備穩定性現狀
關于電氣自動化的控制設備穩定性的現狀分析，主要是要考慮工作環境多樣化的情況下，從而形成的操作維護不當現象。眾所周知，不同行業具有不同的工作環境，甚至有的工作環境極其惡劣，實際運行中，電氣自動化控制設備必須面對各種各樣的工作環境，以便消除環境因素對電氣自動化控制設備造成的不良影響。經實踐證明，引起這些不良影響的環境因素主要有氣候因索、機械作用力因素，電磁干擾因素等。
2.1 氣候因素
對氣候因素進行分析，主要體現在濕度、電氣自動化控制設備的穩定性措施探究文/王宏友電氣自動化控制設備的穩定性體現于特定時間和環境下能達到規定功能的能力，特別是在不利環境中，電氣自動化控制設備的穩定性對于控制和把握設備運行過程中的細節問題至關重要。摘要氣壓、溫度、大氣污染、厭惡等方面，此類不利的環境因素會對電氣自動化控制設備的性能帶來嚴重干擾，進而損壞電氣自動化的設備結構、運動的靈活性，及其溫升過高等重要環節，更嚴重的情況下，也會導致電氣自動化設備完全毀壞而無法正常工作。
2.2 機械作用力因素
對機械作用力因素進行分析，具體表現為，在不同運載的工具中，電氣自動化控制設備可能會受到不同種類的機械作用力，比如：沖擊、震蕩、離心加速力等方面。在這些機械作用的嚴重影響下，電氣自動化控制設備的元器件容易受到損壞，參數易發生變化，甚至會出現元器件發生變形和斷裂情況，以及電氣自動化設備的金屬件也會因疲勞而受到嚴重損壞。
2.3 電磁干擾因素
對電磁干擾因素進行分析，這方面的因素盡管屬于一種看不見、摸不著的因素，但是它對電氣自動化控制設備所造成的不良影響不可忽視。通常來講，電氣自動化控制設備的工作運行中，同時充斥著各種各樣的電磁波，這些電磁波會不同程度地增大設備的輸出噪聲，由此導致電氣自動化控制設備的運行失去穩定性，甚至會形成安全事故。
3 電氣自動化控制設備穩定性的作用
3.1 穩定性能夠衡量設備質量
產品要實現其自身價值，產品質量是硬道理，同時也是一個企業生存的生命線，而要確保產品質量的要素，主要體現在產品的特性上，涉及其性能、穩定性、實用性、安全性等。可見，穩定性在確保產品質量的過程中起著不可估量的主導作用，即穩定性越高，電氣自動化控制設備發生的故障次數就越少，維修費用也越低，同時也大大提高了安全性能。一句話，穩定性是產品質量的精髓所在，也是每一個企業家必須尋求的最高目標。
3.2 穩定性能夠提高設備市場競爭力
當今社會，國家經濟的發展速度非常快，用房對產品質量的要求也在不斷提高，現代人不但要求性能比較優的產品，同時更加重視產品的穩定性能，特別是電氣類產品。在市場競爭非常激烈的今天，優者則勝，劣者就會被淘汰，只有提高產品質量的穩定性，才能贏得現代化市場經濟發展的主動權，才能獲得公眾認可和青睞。因此，在電氣自動化控制設備自動化程度、復雜度的不斷提高下，穩定性技術能夠提高設備的市場競爭力。
4 提高電氣自動化控制設備穩定性的措施
4.1合理地制定設計方案
首先要認識和把握產品的自身特點、實際應用環境、應用條件，需要依據這三種影響因素的綜合情況，對設計方案進行確定。值得注意的是，在此過程中，由于各個廠家所生產的產品都不盡相同，他們之間會存在許多差異，所以在同一個項目當中，最好統一使用同一種常見的產品，以便最大程度地保證各個設備之間的良好協調性。
4.2 選擇合適的零部件
在滿足設計合理的條件下，必須選擇合適的零部件，這就要考慮相關電路的實際性能，最好選擇專業常見的零部件，只有這樣，才能有所保證，不論是在產品質量上，還是在后期維護上，都能有效地保障電氣自動化控制設備的穩定性。此外，選擇零部件的時候，還需要高度重視零部件的使用參數。
4.3 強化控制設備的散熱防護
在各種電氣設備的運行過程中，溫度是一個極其危險的因素，由于溫度變化容易大大降低電氣設備的精度和穩定性，同時溫度變化過大也會發生嚴重事故。究其原因，這主要由于電氣自動化設備在運行當中不斷向外散發熱量造成的，如果散發的熱量不能及時排出，就會積累在較小空間內，從而使設備周邊環境溫度不斷升高，結果不堪設想。因此，在進行電氣自動化控制系統的設計時，要關注散熱問題，合理地確認散熱方式，從最大程度上避免設備本身
4.4電子設備的氣候防護
氣候條件對電子設備影響是很大的，特別是在低溫高濕條件下，空氣濕度達到飽和時，電子設備容易受到潮濕空氣的侵蝕，使機內元器件、印制電路板上產色和凝露現象，極容易造成絕緣材料表面電導率增加，及零部件電氣短路、漏電等等情況的發生。甚至會導致覆蓋層起泡至脫落，失去其保護功能。針對于這種情況，一般采用密封、浸漬、灌封等等措施進行維護，而我司就在控制電房安裝了工業除濕機，使控制電房的濕度保持在安全值以內，提高了控制設備的穩定性。遭受破壞。
5 結束語
綜上所述，深入探討電氣自動化控制設備的穩定性，不但要有一定的理論基礎，也要具備充足的實踐經驗，這樣才能全面把握電氣自動化控制設備的穩定性。與此同時，研究電氣自動化控制設備的過程中，很有必要注意研究方法，堅決杜絕盲目操作的不良現象。因此，需要科學地結合國內外電氣自動化控制設備的實際情況，不斷學習新技術，根據最新的穩定性試驗方法制定更加合理的控制措施。
參考文獻
篇13
電氣自動化控制技術是建立在電子信息和自動化技術之上的，以電氣控制系統為核心，以電動機為主要傳輸動力，具有自動檢測、信息控制等多項功能，利用自動化技術可使各項電氣設備自主控制完成電力生產任務。將其應用于電力系統中，可有效解決其復雜結構帶來的一系列問題，降低工作難度，減少人工勞動量，進而維護系統穩定運行，提高生產效率。然而在實際應用時，還有一些不足之處應引起重視，促進該技術在未來有更好的發展。
1 電氣自動化技術的功能及其在電力系統中的應用
1.1 功能
首先是自動控制功能，即對電力設備的自動控制，是自動化技術的一個重要體現。多采用分散式控制方式，實現對整個操作系統的控制，運行中若有設備出現異常，自動控制系統會及時發現， 并將故障電路切除，以免有電流經過，使得故障進一步擴大。而電力系統結構龐大，線路復雜，要想準確切斷電路，還需依靠分散控制來完成，所以說自動控制功能是維護系統整體穩定的一個重要保障。
其次是保護功能，受內部運行或外部環境影響，電力設備難免會出現各種故障，進而影響到系統安全。而電氣自動化控制技術則能夠保護設備運行安全，如輸入電壓不穩定時，自動控制系統會控制設備自動將高電壓轉換為低電壓，保護設備內部的元件和導線不被損壞，將可能會出現的風險降至最低，盡可能地保護設備安全。電力設備運行時的承受能力有限，一旦電流過大，必將受損，所以說自動化控制技術的應用，可提高設備的使用壽命。
此外是監督功能，主要是監督不穩定電流，因為電流不穩定時，對設備危害較大，自動化控制系統則能對其加以監督。此時顯示器上的指針會有所偏移，且信號燈閃爍，提示工作人員對線路進行檢查。進而控制不穩定電流，避免故障發生。
1.2 應用
首先是電氣產品的設計，為生產出高質量的產品，設計者必須具備極強的專業知識，并了解當前需要解決的關鍵問題，以及產品的用途和工作環境。以往多以經驗為主，缺少科學性，而且工作量較大，精確度低。而現代化產品則要利用高科技和現代化工具，如計算機等。另外，控制理論也越來越成熟，尤其是專家系統、遺傳算法等的應用，為產品提供了質量保障。
其次是設備故障的診斷，現代化電氣設備功能增多，智能化程度越來越高，故障也變得更加復雜，具有非線性的特點，檢測處理難度加大。傳統的方法顯然已不適用，而當前則逐漸形成了一套設計理論，以此對故障進行檢測。這是一大創新，在智能化產品故障檢測中較為適用，效率很高。當然還可以結合模糊邏輯系統等使用，進一步提升檢測效率。
2 新型電氣自動化控制技術的應用分析
2.1 案例
某電力企業為提高生產效率，降低故障發生頻率，于2003年引進了DCS系統。隨著用電需求的增長，電力系統變得更加復雜多變，DCS系統的應用可控制輸入輸出設備，從而采集系統的有關信息，并進行分析處理，然后對功率計電壓等加以適當調整。該系統以控制系統為基礎，具有分散控制、分級管理、集中操作等功能，在電力生產中一度發揮著重要作用。但隨著電網事業的改革，這種系統的弊端日益顯現，信息處理量有限，抗干擾能力較差，接線復雜，成本昂貴，且反應太慢，往往不能很好地處理瞬態電信號。為此，企業于2007年開始引進并應用電氣監控管理系統（Electric Control System），簡稱ESC系統，這是對計算機、信號處理、現場總線等技術的綜合應用，可對電力系統的自動化裝置進行有效的測量控制，并保護其安全。
2.2 ESC系統
該系統包括以下3層：（1）間隔層：由多個智能元件構成，如直流接地選線裝置、常用電壓保護裝置、自動準同期控制裝置等，可完成系統的專業化功能。多是通過嵌入式軟硬件技術開發的，由CPU、現場總線等設備；（2）通信管理層：主要由通信網絡和相應的管理裝置組成，利用以太網和現場總線將DSC系統、各項智能設備及其他子系統相連，實現其網絡通信工作；（3）站控層：包括各種專業軟件、通訊接口、服務器和監控設備，且軟件都具有數據采集、故障診斷的功能。
2.3 特點和功能
ECS 系統采用通信管理層和站控層組態一體化的設計， 可保證組態調試的一次性完成， 進行調試時可以更加方便， 并且符合人的操作習慣。 并且從整體出發綜合考慮系統的通信功能，保證站控層、通信層、間隔層的通信速度，并開設與 DCS、 MIS、 SIS 的通訊接口。并且 ECS 與 DCS 互相通信是不受限制， 還可以節省大量的通信纜線和變送器。 ECS 采用先進可靠地自動化電氣裝置， 完全可以不受通訊功能限制并可以獨立運行， 保證了系統的安全性和可靠程度。
ECS 系統的間隔層采用保護測控裝置， 抗干擾能力強，適用于復雜環境。且系統還采用了冗余容錯技術， 包括雙現場總線網絡、 站控層設備冗余等多種措施，保證了系統穩定。系統保護測控裝置局采用高性能的 DSP 并 IJ 微處理器，硬件系統采用多 CPU 智能化結構，大大提高了數據的處理速度。
3 結束語
電氣自動化控制技術在電力系統中起著重要作用，可保護系統安全穩定，提高工作效率。在今后，將進一步朝著智能化方向發展，有很多事項需注意，對于其中存在的問題，應及時解決。
參考文獻：
[1]蔣志榮.電氣自動化控制技術的研究[J].黑龍江科技信息，2014（01）：109-110.
