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电气系统设计论文范文1
可逆起动器具有两个型号相同、电源进线接线相序相反的接触器（现在常见的为真空接触器），两接触器可分别控制电机正转和反转。为防止两接触器同时接通而导致短路故障，可逆起动器中两接触器之间具有互锁的电路。可逆接通与分断及可逆转换试验是交替分别测试两个接触器的接通与分断10倍（额定工作电流≤100A）或8倍（额定工作电流＞100A）可逆起动器主回路额定电流的能力。在试验过程中必须严格控制两接触器的接通和分断顺序，防止同时接通而发生短路。试验流程为：根据可逆起动器主回路可逆接通与分断及可逆转换试验需要电流和电压值及功率因数要求，计算在试验电路中需要投入的阻抗的大小；通过阻抗调节控制柜投入计算阻抗；主电路送电，调试出所需功率因数及电流；试验系统主回路接入可逆起动器主电路；采用设计的可编程逻辑控制器控制系统控制可逆接触器两接触器的接通与分断。
2设计要点
2.1可编程逻辑控制器性能
本次设计采用西门子S7-200CN型可编程逻辑控制器，本机集成8输入/6输出共14个数字量输入/输出点，可连接2个扩展模块。6K字节程序和数据存储空间。4个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出。1个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。24V直流输入，24V直流输出，100～230V交流电源，24V直流输入继电器输出。
2.2PLC外接电路设计
该附加系统外接电路需接入线圈电压为DC24V的继电接触器两个，起动按钮一个及停止按钮一个。其中K1、K2为两个外加线圈电压DC24V的继电接触器，线圈电路中分别串联K2、K1常闭触点实现互锁功能，防止程序时间间隔设计或操作过程中的误操作而导致K1、K2同时接通,出现试验系统主电路短路事故。试验中，通过控制接触继电器K1、K2线圈的通断电，利用其常开触点的接通与分断，控制可逆起动器接触器线圈的通断电，实现可逆起动器接触器的接通与分断。启动按钮给可编程逻辑控制器提供触发信号，可编程逻辑控制器开始运作。停止按钮实现中止功能，可随时中止试验。
2.3试验系统与可逆起动器的连接
可逆起动器主电路与控制电路分开。在原接通通断试验系统变压器与阻抗柜（电阻、电感调节控制柜）的基础上调试试验所需电压及电流，接入可逆起动器主电路。试验系统提供与可逆起动器的断路器线圈电压相对应的电源单独给断路器线圈供电。KM1、KM2为可逆起动器两断路器线圈，分别串联于接触继电器K1、K2常开点，通过控制接触继电器K1、K2常开点的交替合分实现可逆起动器两断路器线圈的交替接通与分断。
3试验操作
电气系统设计论文范文2
【关键字】10KV配电站，电气系统设计
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
一．前言
随着经济的发展，各地对电力的需求缺口也越来越大，在这样的背景下，我国开始大力建设配电站。小型配电站因其建设周期快、成本相对较低，占建设数量的很大一部分，本论文主要所探讨10 kV配电站。对配电站电气系统的设计，主要是结合配电站输变电的等级要求，对相关电气系统进行功率设计，保证在安全稳定运行的前提下实现配电站效益的最大化。随着电力电子技术的飞速发展，以及计算机网络通信技术的发展，现在配电站越来越倾向于对电气系统实现远程监测与控制。本文从10 kV配电站电气系统的实际开发应用入手，对电气系统进行开发设计，并探讨电气系统设计过程中的一些问题，以此和广大同行分享。
二．配电站设备的选择
1．lOkV开关柜的选择
本设计10kV开关柜选用“五防”型KYN28A一12型户内金属铠装中置移开式开关柜，柜中配VD4真空断路器。进线柜、分段柜额定电流为1250A、额定开断电流为25kA。馈线柜、配变柜额定电流为630A，额定开断电流选用20kA，压变避雷器柜额定电流为630A。进线回路的电流互感器变比600／5A。馈线回路的电流互感器变比400／5A。
2．配变的选择
在配电站中，变压器是主要电气设备之一，担负着变换网络电压进行电力传输的重要任务。确定合理的变压器容量是配电站安全可靠供电和网络经济运行的保证。特别是我国当前的能源政策是开发与节约并重，近期以节约为主。因此，以确定保证安全可靠供电为基础，确定变压器的经济容量，提高网络经济运行素质将具有明显经济意义。根据变压器的台数、容量、形式、连接组别等选择原则，本设计选用两台S11一MR一800／10kV油浸式变压器(带油枕)，连接组别选用D，ynl1。
过去也有工程选用Y，ynO结线组别的变压器，其原因主要是不清楚D，ynl1结线的优点。在GB50052—95《供配电系统设计规范》中第6．0．7条规定：“在TN及TT系统接地型式的低压电网中，宜选用D，ynl1结线组别的三相变压器作为配电变压器”。这里“宜选用”的理由，主要基于D，ynl1结线比Y，ynO结线的变压器具有以下优点：
(一)有利于抑制高次谐波电流。三次及以上高次谐波励磁电流在原边接成形条件下，可在原边形成环流，有利于抑制高次谐波电流，保证供电波形的质量。
(二)有利于单位相接地短路故障的切除。因D，ynl1结线比Y，ynO结线的零序阻抗小得多，使变压器配电系统的单相短路电流扩大3倍以上，故有利于单相接地短路故障的切除。
(三)能充分利用变压器的设备能力。Y，ynO结线变压器要求中性线电流不超过低压绕组额定电流的25％，见GB50052—95第6．0．8条，严重地限制了接用单相负荷的容量，影响了变压器设备能力的充分利用；而D，ynl1结线变压器的中性线电流允许达到相电流的75％ 以上，甚至可达到相电流的100％ ，使变压器的容量得到充分的利用，这对单相负荷容量大的系统是十分必要的。因此在TN及TT系统接地型式的低压电网中，推荐采用D，ynl1结线组别的配电变压器。
三．10 kV配电站电气系统设计
1．配电站电气一次系统设计
电压等级为110 kV设置2回进线，而10 kV则设置l6回进线，变压器采用三角星型接线方式，在进线端采用内桥接线方式，在出线端采用母线分段连接的接线方式。对于电气一次系统，主要从变电站层和间隔层两个角度人手设计，实现主接线电气设计。具体电气接线设计方案如图1所示。
图1 10 kV配电站电气接线原理示意图
1O kV配电站电气系统设计可以由以下几个层次构成，具体分析如下：
（一）变电站层
变电站层硬件可分为以下几个部分：
首先是监控终端主机。监控终端主机，也就是所谓的上位机，能够对来自底层的设备传感器采集的状态数据进线处理和分析，主要完成对电网电力数据的采集，以及对电网和主要电气设备运行过程的实施监测，并将需要保存的运行数据进行显示、存储、打印、图形化分析及超限报警等任务。
其次是工程师站，为每一个配电站网络节点配备工程师站节点，利用工程师站的节点计算机实现对日常维护工作的统一和协调。
再次是通信管理机。通信管理机的主要功能是实现对网络中的不同通信终端与主机之间的通信转换，包括通信规约转换、通信格式转换等。简单的说，通信管理机就是一个远程通信的调度管理器，将来自不同终端的网络设备彼此之间的通信，以及与主机之间的通信按照事先设计好的调度权重值进行通信调度和转换，从而实现整个配电站网络通信的顺利和通畅。
最后是网络设备及网络电缆。光纤网络设备主要是指完成相关数据传输传送的网络中间件，比如路由器、收发中转站等。网络层设备及其网络电缆的通信可靠性直接影响到配电站运行的稳定可靠。
（二）间隔层
间隔层从硬件角度来实现，主要依赖于最小单片机系统，采用16位的PIC系列单片机作为间隔层的CPU，通过配置片外ROM 和片外RAM，以及必要的输入通道器件和输出通道器件，实现由最小单片机系统对各电气设备之间的隔离和信号传输，同时最小单片机系统还承担着对变压器、继电保护器、进线、出线等电气设备的工作状态参数的实时监测和保护等功
能。
2．电气系统设计的要点
（一）分布式母线保护
分布式母线保护对于一次电气系统而言具有多重保护作用，主要负责保证主接线母线的稳定可靠工作，防止误跳闸。分布式母线保护主要由隔离保护模块和中央保护模块两个功能模块构成。间隔保护模块主要由光电隔离器实现对电信号传输链路的切断，从而阻隔了干扰的传输，而中央保护模块主要完成主接线母线负责的各子单元之间的同步协调和跳闸判断等等。倘若不采用分布式母线保护装置，一旦断路器保护装置失灵，将会有大量的干扰信号被引人到主接线母线中，造成电气一次系统无法正常稳定可靠工作。
（二）旁路保护
由于10 kV主接线采用双母线带旁路母线设计方案，因此需要对旁路进行保护，否则旁路容易因为受到被隔离在双母线之外的干扰信号的干扰而无法正常工作。在设计保护电路时，主要是通过隔离保护器和自动切换装置实现对旁路的保护。隔离保护器主要实现对干扰信号的隔离，而自动切换装置需要实时监测双母线的工作状态。一旦双母线出现故障时，要能够自动切换到旁路通道进行无缝连接工作，从而有效地保障了整个电气一次系统的正常温度可靠工作。
（三）直流电源保护
配电站一次电气系统中必须要对直流电源进行保护，倘若采用传统的直流电源滤波器，则会由于滤波需求而引入新的谐波干扰。因此尽量采用直流稳压开关电源对电气系统进行直流稳压供电。这样能够在实现供电的同时避免将纹波电流引入到电气系统中而造成新的干扰。
3．电气系统抗干扰设计
由于配电站电气系统中存在大量电气设备及感性负载，因此在实际运行过程中，不可避免地存在很多高频或低频谐波干扰，为了保证电气系统的稳定可靠运行，就必须对电气系统进线抗干扰设计。由于电气系统在设计时分为模拟传输通道和数字传输通道，因此在具体抗干扰设计时需要根据传输物理量的性质分别进线抗干扰设计。
（一）模拟通道抗干扰技术
一是使用隔离放大器实现模拟信号在相邻电气设备之间传输时的干扰，这是由于隔离放大器内部的隔离器(光电隔离器或者电磁隔离器)能够切断信号传输链路，从而切断干扰的传输路径，实现了对模拟信号的干扰隔离。
二是从传感器到传输装置，尽量采用电流型器件，或者尽量将电压型器件的电压信号转换为电流信号进行传输，这样能够有效地避免由于电压叠加而带来的叠加噪声干扰。
三是在信号传输链路上加入低通滤波器，实现对高频噪声干扰信号的过滤，提高信号的信噪比。
（二）数字通道抗干扰技术
数字通道抗干扰措施主要借助于数字抗干扰集成芯片，对整个配电站电网或者电力系统回路采取干扰补偿的方式将高频尖峰脉冲干扰或者低频纹波电流干扰滤除，从而获得稳定可靠的电气特性。
四．结束语
10KV配电站电气系统的设计是一个系统工程，应该努力做好这方面的设计，提高配电站的运行效率。
参考文献：
[1]吴轶强 某高校10KV变配电站的微机继电保护工程设计与建设南昌大学2007-12-10硕士
[2]寇渭新 10kV配电站计算机监控系统的电气设计橡塑技术与装备2005-10-20期刊
电气系统设计论文范文3
上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：周烨斐日期：2007年1月25日
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变频调速协调控制系统设计摘要新型粗纱机在机械结构、系统传动以及电气控制方面都有较大的改变，它除去了传统粗纱机中的上、下锥轮，差速器，龙筋升降传动部件和成型机构，机械结构变得大为简化。新型粗纱机采用PLC控制四台变频器，分别独立驱动锭翼、罗拉、筒管和龙筋的电机来实现高效高质纺纱。机械结构的简化虽然可以在很多方面提高粗纱机的性能和稳定性，但是罗拉、锭翼、筒管、龙筋四个电机的同步控制成了整个控制系统设计的难点，从而粗纱的张力控制也成了最需要解决的问题。如何设计一个全新的控制系统来代替原先机械传动部分，实现和超越其功能是新型四电机粗纱机设计的关键和核心部分。张力控制的好坏决定着新型粗纱机能够开发成功。针对以上的关键和难点，本文从硬件和软件系统两方面来阐述解决方案，并且着重对张力控制系统的设计进行详细的分析。在硬件系统的设计方面，本文首先对整个控制系统的机械结构做了个简要说明；在电气系统方案方面，我们选择了由工控机、PLC、矢量
变频基础传动、光电传感器组成的系统，其中，工控机为综合监控系统，人机界面采用WINCC来设置纺织工艺参数，监控整车的运行和故障状态，它通过MPI网络协议和PLC进行通讯；PLC是实时控制的核心，获取粗纱位置光电传感器的检测值，并通过PROFIBUS-DP总线和四台矢量变频器进行通信，读取矢量变频器中各电机的速度，计算出各个电机的理论速度，然后向矢量变频器发送指令，设置各变频电机的速度，从而控制电机的运转。由于变频器对整个系统的重要性，本文又对变频器的选择以及其与PLC的通讯作了一个详细的描述。在硬件结构搭建完毕的基础上，本文在对控制对象分析后提出了张力控制方案。张力控制方案主要包括两方面：一、张力软测量模型。该模型的主要作用就是取代原先机械锥轮，根据实时的径向线密度调整卷绕直径，从而调整四电机的速度，改善其同步性。并且该模型具有自学的功能，使得该模型能够适应多种不同的机型，从而超越了机械锥轮的功能，有着更加广泛的应用。二、张力控制算法。该算法建立在软测量模型的基础上，通过优化过的闭环控制算法，不断地调整径向线密度，并且使其趋于稳定。这两方面相辅相成，从而使张力控制达到最优化。最后本文对整个软件系统作了分析，对软件的主要模块分开剖析，概述了模块与模块之间的关系，并且对最为复杂的几个模块进行仔细阐述，使得本系统的设计思路跃然纸上。通过合理的硬件系统，周详的软件系统和创新的张力控制方案，新
型四电机粗纱机在测试阶段运行良好，为其研发成功奠定了基础。关键词：同步控制，张力控制，变频器，软测量模型
Design of Coordinated Control SystemBased On Frequency ConversionAbstractThe new type of roving machine has undergone a great change in mechanical structure，systematictransmission and electrical control.It eliminated the up and down cone drums，differential device，railsdrive assembly and forming device，which simplified the mechanical architecture a lot.Inthis design，PLC controlled four frequency converters to separately drive four motors tomake flyer，roller，bobbin and rails run in a synchronized way.Thus，the roving machinecould product roving of high quality efficiently.Although simplification of mechanical architecture could enhance the performanceand the stability of the roving machine in many fields，it became difficult to execute asynchronized control over the four motors of roller，flyer，bobbin and rails in the wholedesign，which also made the tension control of rove become the key problem to be solved.The core of the design of the new type of machine is how to invent a brand-new controlsystem to substitute the traditional mechanical parts and to realize or even surpass theoriginal functions.Whether this new type of machine can be developed or not just dependson the performance of the tension control.According to the key problems and the most difficulties，this thesis expatiates on the solutionsfrom two aspects，hardware and software.Moreover，it emphasizes on the control system of the tensioncontrol in details.In the design of hardware，the thesis gives an overall view on its mechanical design.Then，in the
electrical design，we choose industrial computer，PLC，frequency converters，photo-electricitysensors.The industrial computer works HMI，it communicated with PLC via MPI;thePLC is the center of real-time control，it get the signal of roving height fromphoto-electricity sensors，communicates with frequency converter via PROFIBUS-DP，read the speed of four motors from frequency converter，compute the preset speed of fourmotors，then send commands to frequency to control the speed of motors.Due to theimportance of frequency converters in the whole system，the thesis gives a detailedpresentation on how to choose the frequency converters and its communication with PLC.On the basis of hardware system and the analysis of the control objects，the thesisputs forward the scenario of tension control，which consists of two programs.Firstly，it’sthe tension measuring model.The major function of this model is to substitute thetraditional mechanical cone drums to adjust the winding diameter in terms of the real-timeradial density and then accordingly to adjust the speed of the four motors to improve thesynchronization.Besides，this model has the self-teaching ability to adapt to various kindsof machines.It surpassed the mechanical cone drums and therefore has a more extensiveapplication.Secondly，it’s the algorithm of tension control.The algorithm is based on themeasuring model to adjust the radial density to a stable value through the optimizedclosed-loop methods.These two programs supplement each other to achieve theoptimization of the tension control.In the end，the thesis analyzes the whole software system，anatomizes the majorblocks and gives a profile of the relations among the blocks.In addition，it expatiates onthe most complicated blocks carefully to present a clear picture of the design.By our building a reasonable hardware system and a comprehensive software systemand inventing the tension control scenario，this new type of four-motor roving machineoperated well in the testing phases，which has placed a solid foundation of its successfuldevelopment.
电气系统设计论文范文4
论文关键词：人工智能技术,电气自动化,自动化控制,策略
智能化技术是技术领域的一种革新，使得各个行业都实现了全面发展。在电气自动化控制中应用人工智能技术，可以使得电气设备的系统运行更加简单智能，对系统可以进行优化处理。与此同时，人工智能技术的应用也为电气自动化控制提供了技术保障和安全保障，减少了各种电气设备操作对人员带来的伤害，在节省人力和物力的基础上提高了工作质量。在电气行业的发展过程中，自动化发展就必须要利用人工智能技术。
1 人工智能技术概述
1.1 人工智能技术的定义
人工智能技术指的是借助计算机技术对人脑进行模拟，并且发出类似人类的行为指令，从而对各种操作进行完成的过程。人工技能技术是多个领域的研究结果的融合，比如传统的数学和计算机，同时还结合了人文学科、自然和社会学科的知识，在很多领域中都有十分广泛的应用。计算机技术可以实现对人脑的有效模拟，因此使得工作的效率更高，系统的运行更加灵活也更加稳定，能够增强各种设备的自动化处理水平。
1.2 人工智能技术在电气自动化应用中的功能
第一，实现数据的采集和处理。人工智能技术在电气自动化控制中进行应用的时候，可以实现对设备中的一些数据进行采集，根据功能的不断完善，还能对一些数据进行存储。
第二，监视运行系统，并及时发出报警。人工智能技术可以对电气设备在使用过程中出现的一些问题进行有效地监控，而且还能对电气系统进行有效地模拟，对设备的开关量进行监视，防止出现异常情况，一旦出现了异常情况，要自动启动报警装置，同时还能对一些电气设备进行切断，从而使得电气设备处于安全状态。
第三，对电气设备的操作进行控制。电气自动化过程中，人工智能技术的应用，可以使得电气设备的操作过程变得更加简单，通过鼠标和键盘可以实现对断路器和电动隔离开关的控制，还可以对励磁电流进行调整。通过这种技术的应用，就可以极大地减少工作人员的工作量，降低劳动强度。
2 人工智能技术在电气自动化过程中的应用
2.1 在电气设备中的应用
电气设备的设计要符合自动化操作的要求，在进行设计的过程中，也应该要加强对人工智能技术的应用。由于电气设备的系统比较复杂，包含了很多方面的知识和技能，因此在进行设计的时候，有的系统设计也可以借助人工智能技术来完成，比如可以通过计算机设置一些算法，对电气设备系统设计中的一些参数进行计算，从而便于电气设备控制系统的设计，极大程度地提高设备的工作速率与质量。
2.2 在电气控制工作中的应用
在电气领域内，对电气设备进行控制是一个十分重要的部分，自动化设备是当前电气行业的主要发展方向，在设备的控制上，也要逐渐实现智能化，可以极大程度增强工作效率，缩减资金成本，并且降低从业者的劳动强度。比如人工智能技术中的模糊控制、神经网络控制、专家系统等，都是比较先进的控制技术，可以实现对各种设备的有效控制，韩剧热的反思而且控制的效果很好，产生的误差较小。比如在模糊控制中，较为常用的模糊控制方法有Sugeno与Mamdani两种技术，后者主要是应用在对设备的速度调节的控制上，模糊控制的方法能够以一种更高的效率来处理交流传动控制的相关问题，从而使得电气设备的工作质量和工作效率有很大的提升。
2.3 在电气设备的日常操作过程中的应用
电气行业与民众的日常生活与工作都存在紧密的关联，各种电网十分复杂、电气设备繁多，日常的控制工作也十分繁琐。传统的日常操作比较复杂，而且也会增加电气系统控制的时间，降低控制效率。对此，要积极加强对人工智能技术的应用，在日常工作过程中，可以通过人工智能技术设置一些基本的控制算法，应用在日常系统操作期间，能够将复杂的操作流程变得简洁，而且仅仅需要电脑就可以实现对各种操作的控制，最重要的是，通过人工智能技术的深化，还能实现远程控制，可以将操作界面进行简化，及时处理并保存相关重要数据，为将来的查找与应用提供方便。在日常操作过程中，对于很多数据都要进行记录，比如电气设备的损耗情况、电量等，如果采用人工记录，则会有巨大的工作量，还容易出错，但是应用人工智能技术编制相应的表格和数据采集系统，则可以实现对数据的采集和有效保存，降低了工作强度，同时提高了工作效率。
2.4 在故障诊断过程中的应用
在电气运行过程中，无论是客观因素还是其他的主观因素，都会造成电气设备的故障以及事故，如果对于这些故障没有及时进行处理，找不到相应的原因，则很有可能造成更严重的危害，会有较大的经济损失。电气自动化过程中，对设备的使用性能、故障等方面的诊断也要逐渐实现自动化，而人工智能技术的应用，将使得故障诊断过程变得更加简单。神经网络、模糊理论及专家系统是人工智能技术在电气诊断过程中应用的三种方式，这三种方法在故障的诊断以及事故的发生过程中发挥了十分重要的作用。借助智能技术，将神经网路、模糊理论等系统的结合在一起，就能够处理电气故障检测耗费时间长、等待结果时间长等问题，可以对各种故障进行精准的判断，并且为后续的故障处理提供更多充足的时间和依据。
2.5 在简化自控流程中的应用
电气领域的自动化控制是一个十分复杂的过程，对于各个步骤的要求都比较严格，一旦某个环节出现了纰漏，则会造成严重的后果，引发较大的经济损失。人工智能技术的应用可以对各种设备使用情况、故障情况等进行分析，进而设计出合理的故障处理方法，尽可能确保电气自控工作的质量。而且这种技术的应用，还可以实现远程维修，简化了过程。
3 结语
综上所述，人工智能技术在电气自动化过程中的应用包括多方面内容，比如电气设备的操作、故障的诊断、自动控制流程的简化等，都可以借助人工智能技术，使得各个过程变得简单、快捷，促进电气设备的自动化水平不断提升。
【参考文献】
[1]胡燕来.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术[J].建筑·建材·装饰，2015（03）.
电气系统设计论文范文5
关键词：电气系统；机电；优化设计
中图分类号：U671.91+5 文献标识码：A
1 机电一体化集成装配装置概述
原有机电一体化集成装配装置主要由机械本体、控制系统、工控机测量系统、力传感器系统、真空系统和气动系统及工装等组成。由于工控机测量系统与控制系统是相对独立的一套系统，本论文将不论述。控制系统采用西门子840D和FM-NC数控系统来控制7个数字轴和2个模拟轴，其中840D系统控制7个数字轴（X、Y、Z、C1、C2、C3、W轴）的运动和处理力传感器的快速响应及相关实时控制，以及和工控机测量系统间的通讯和协调控制。FM-NC系统控制2个模拟轴(W1、W2轴)的运动，实现调姿机构的运动控制，从而达到对待装配工件的姿态调整。在上述的9个轴中，X、Y、Z、W、W1和W2轴是直线轴，C1、C2、C3轴是旋转轴，其中C1轴的旋转角度范围为0°～380°。W1、W2轴组成调姿机构，在调姿机构的下端装有拾取工件的真空吸盘和在移动过程中对工件起保护作用的气动手爪。W轴作为加载机构的加载轴在所有工件装配完成后对整个产品进行下压加载。C2轴作为装配工位，C3轴作为待装配工件放置工位装置的系统构成如图1所示，其中控制系统为SINUMERIK840D数控系统（CNC）。
2 电气系统的优化和改进设计
2.1 冗余设计
工作冗余应用在抓取所用的抓具以及吸纳装置，这使得装置更加稳定，对于装置以及器具的安全更具效果，如图2，若想要杜绝抓具产生错误操作，例如应当闭合的时候显示敞开，而本应敞开的时候发生了闭合，而应当将目标吸上的时候不产生效果，以上为误操作的表现，另外还有精度的掌握，抓合的力度以及方位，时间的准确，为了达到最佳操作效果，采用两个模块一个信号的对应模式加入设计。而对气动抓合也有更好的设计，被作为并联冗余的，除此，织袜器对于信号输出系统进行的控制也采用这一方法，不过在继电器控制电路不适用这一方式，而选用串联和并联配合的设计。
在图2中Gn和Gn+1是两块完全一样的SIEMENSDO模块，模块以及信号相互对应，模块的工作时间同步，因为继电器是并联的，都通过同一个输出点来控制，所以通常两个继电器同时有效，但是如果其中一个发生状况，可利用的输出信号就会产生，特别针对气动手抓。根据经验，只要并联的两个模块当中有一个不在状态，或者两个都出了问题，即可收到输出信号。
2.2 抗干扰设计
机电一体化内容很多，电流充足和电压很高的装置以及电压需求小，电流较低的装置，也就是通常所说的弱电设备，这二者都是存在的，而通常强电装置本身的磁力以及声音会将弱电装置干扰，弱电装置不但受到强电装置的干扰，其也会受到相似信号的干扰。此外，对弱电装置造成干扰的还有磁力声音以及供电系统，并且可以将供电干扰当做是元件受到干扰并且运行不稳定的主要方面，可以导致内容处理偏差，影响整个系统的最终效果，因此，在设计中一定要注意抗干扰能力。下面几种方法的抗干扰能力十分有效，被广泛使用。
2.2.1 屏蔽技术
屏蔽技术可抑制电磁噪声沿着空间的传播，及切断辐射电磁噪声的传输途径。在装置中，除了380V和220V电源电缆之外，其余电缆均使用了带屏蔽层的电缆，这将本信号的干扰源禁锢起来不会对外形成干扰，并且也阻止了外界的向内干扰。
2.2.2 接地技术
接地技术的应用是电路设计中一个不能缺少的角色。系统以及电路将“地”作为一个重要的参考方面，而其中的各个部分，例如电路和电流等都要经过地面，才能形成可以循环的回路。这一装置中包含了工地，屏蔽以及保护等连地接线，其中，保护地线是将电气控制柜柜体、操作台机壳和装置本体都可靠接地；地线使用的方法都是并联和单点的形式，对于干扰的抵抗能力很强，屏蔽接地是将所有的屏蔽电缆的屏蔽层通过接地线可靠地接到同一个接地铜排上，电源变压器和隔离变压器的屏蔽层接到保护地线。
2.2.3 滤波技术
滤波器是由电感、电容、电阻或铁氧体器件构成的频率选择性二端口网络，可以插入传输线中，抑制不需要的频率进行传播，能较小衰减地通过滤波器的频率段称为滤波器的通带。通过时受到很大衰减的频率段称为滤波器的阻带。为了抑制供电电网系统和装置周边环境用电设备所产生的电磁噪声对控制系统和驱动系统的影响，可以达到排除干扰的电气系统的方式，例如浪涌吸收器等也是其中一项。
2.3 热设计
元件生产的原料用一定的温度适应，如果温度不适宜可能造成原料的性能出现改变，而制造出的元件的效果也会发生差异，但是只强调温度还不够，如果温度适宜，而太长时间也会引起故障，根据发生故障类型和次数的统计，温度和使用时间的适当和工作效果联系十分紧密。
通常，温度如果不正常，太低温和过高温都将引起故障，而高温尤其是引起故障的原因，数据表明高温度和故障指数之间有直接关系，其各种性能参数，如耐压值、漏电流、放大倍数、允许功率等都是温度的函数。在本装置中，SINUMERIK840D数控系统、SIMODRIVE611D数字伺服驱动系统、松下模拟伺服驱动系统、可编程逻辑控制器（PLC）以及它们的电源都是模块化结构。每个模块内都有大量的电子元器件。
结语
本文总结说明了机电装置中的连接方式和抵抗干扰之间的关系，通过系统的介绍这些方法的运行过程以及缺陷等，提出合理的优化手段，有助于使用者和设计者参考自身所具有的条件对各个线路装置进行最优设计，找到元件与效果之间的最好关系，促进使用的合理性。
参考文献
[1]方建军，田建君，郑青春.光机电一体化系统设计[M].北京：化学工业出版社，2003.
电气系统设计论文范文6
【关键词】建筑；电气自动化；发展趋势
引言
建筑电气自动化发展三十余年，是建筑行业重要组成部分，建筑自动化的发展变化对整个建筑行业都有着深远的影响，了解电气自动化首先了解它的起源与演变，然后分析现状及30年的发展趋势，只有这样才能正确发现建筑自动化未来的发展方向。
一、建筑电气自动化的起源与演变
建筑最初只是一个供人们躲避恶劣自然环境的外壳，随着技术的不断发展，建筑的组成部分逐渐增加，从最初的简单壳子到能够调节内部温度和湿度的房体，人们开始注重安有供热、冷功能的建筑设备，随即产生了自动控制温度、湿度的建筑设备自控系统。1973年，惊动中外的“石油危机”不仅让OPEC禁运石油组织走进人们视野，更让 人们看到了随之而来的建筑设备自控系统的升级，从单纯的控能到管理自控再到完全自动化，一个世纪的时间里，建筑自动化实现了质的飞跃。随着社会的发展，计算机技术不断被应用与建筑领域，电气自动化实现计算机采集监督控制功能（SCADA）。在SCADA发展一段时间后，DDC作为分布式控制系统开始取代SCADA登上历史舞台，至此以计算机为监督控能系统被淘汰。
DDC 出现直接成为建筑电气自动化系统的核心，因为它不仅改变自控逻辑功能器件，更改变自控系统的结构与布局，将原本集中总线控制形式改变为现场分布式控制，给电气系统以独立自主的权利，这个改变有利于现代控制系统的健康发展。事情的发展都存在双面性，现场总线控制缺点是各厂商生产的设备不能通用，有效替换应用性差，无形中提高了设备维护成本，业主都经历了增在成本的头疼阶段，随后在市场和技术双重因素的制约下，许多现场总线标准或自控网络退出了这个行业，至今在建筑自动化行业，自控网络标准基本上只有 BACnet 和 LonWorks 两种主要标准。至此，从建筑自动化行业内部来看，建筑自动化已走过了混沌无序的发展阶段，步入了有序的发展轨道。
二、建筑电气自动化的现状与应用技术
通过建筑电气自动化的发展历程可知，建筑自动化也是踩在“巨人的肩膀”，很多时候，它以后其他学科的创新发展而发展，取众家之长，应用诸多新的原理技术丰富自身，最终形成自己的特色内容，如BACnet标准的创建和建筑电气自动化系统集成及操作技术规范等都是如此。
建筑电气自动化的早期发展有赖许多自控网络的应用原理，它们的存在指引并推动建筑电气自动化的发展创新，但从某种程度上说它们也影响了建筑电气自动化的深度发展：
首先，建筑电气自动化系统对环境的检测监督有着严格的管理比对，一旦变化产生随机产生传感预警，但在检测过程中，需在建筑内分布大量测量传感器、控制执行器，统一集成操作，但是并不像我们想的那么简单，不同的传感器、执行器之间网络自控标准是不同的，这就为互操作提出挑战。其次，除收到标准的制约外，用户与业务也面对设备系统供应商的制约，建筑在使用一种网络设备后，更换与取代成为“老大难”问题。至此统一网络控制标准成为迫切需求。网络控制标准统一后不仅可以提高系统集成的互操作性，更能方便业主选择服务好的供应商合作，有利于市场公平竞争，更有效推动建筑电气自动化的快速发展。
其次，建筑电气自动化有属于自身的特殊性，随着现场总线网络控制的应用，人们逐渐发现该控制并不能满足所有建筑电气自动化要求，比如，人们对房子的使用并没有严格的周期性与时效性，相反对建筑的房体的使用随意性很强，这就要求自控系统要更加人性化，而不是死板的滚动变化，至此，现实需求要求总线控制方式做出改变，新的开发势在必行。ASHRAE（美国采暖、制冷与空调工程师学会）经过 8 年多时间的工作，于 1995 年 6 月正式公布了起源于建筑自动化领域并专用于该领域的 BACnet（BuildingAutomation and Control Network）标准。
有关建筑自动化自控网络标准化的机构或组织主要有三个：ISO（国际标准组织）、CEN（欧盟标准组织）和 IEC（国际电工委员会）。其中，建筑自动化自控网络国际标准化的工作主要由 ISO 组织的 205分技术委员会 ISO/TC205――Building environment design（建筑环境设计）负责，具体工作由ISO/TC205/WG3 工作组完成，现已完成了 ISO 16484 标准――Building automation and control systems （BACS， 建筑自动化系统）的大部分工作。
目前在欧洲，建筑自动化自控网络标准化由欧盟标准组织第 247 分技术委员会 CEN /TC247――Building Automation， Controls and Building Management（建筑自动化与楼宇管理）负责。从根本上看，现场总线网络操控从欧洲起源，后在美国得到发展应用，CEN不得不兼顾多头，既考虑欧盟国家的利益又兼顾美国的标准影响作用，于是在建筑电气自动化系统三层结构上制定多种并存标准体系。在CEN/TC247 标准体系中，管理层有 BACnet 标准，其他二层均有多个现场总线标准。事实上，BACnet 为了满足 CEN 要求定义了与 KONNEX 标准的接口，另外，BACnet 标准在其物理层和数据链路层中也包括了 LonTalk 标准，因而 BACnet 可以直接应用于现场层。其中，KONNEX 标准是Batibus （Batiment Intelligent Bus）， EIB（European Installation Bus）和EHS（European Home System）三个标准的合并版。
IEC 虽然没有对建筑自动化自控网络进行标准化工作，但由于历史原因，早在 1994 年就开始对照明技术自控技术进行了标准化，并制订了 IEC 60929――DALI（Digital Addressable Lighting Interface）标准，该标准至今已进行了多次修订。
LonWorks 作为重要建筑电气自动化技术标准，其地位是不容忽视。LonWorks 技术拥有较好的互操作性，能做到有效控制网络，它既是 BACnet 国际标准的一个可选择组成部分，又在技术上独立于建筑自动化自控领域并且被人广泛使用。由于受欢迎程度大，被适用范围广，该标准不仅是 ANSI（美国国家标准）、EIA（美国电气工业协会）和 CEN 标准，并最终于 2008 年升级为 ISO 标准（ISO/IEC 14908）。
综上所述，虽然许多标准还在发展应用中，但无法取代BACnet、 LonWoks 这两个标准，无论从技术角度还是应用角度。二者长期占据标准中的霸主地位，并且在很长的时间内，建筑电气自动化的的标准都将以之为主。因此，在建筑自动化行业研究和应用 BACnet 标准和 LonWorks 技术应是建筑自动化研究和应用的热点。
三、建筑电气自动化在我国的发展应用
在我国，建筑电气自动化受时代特色限制，秉持科学发展观看待建筑电气自动化是未来的方向，目前我国的建筑行业增值速度快，建筑电气自动化市场发展速度快，利益驱使更多的供应商看中建筑市场，正因如此，建筑电气自动化市场两极分化严重，供应商良莠不齐，部分根本不懂技术的工作人员混迹该领域，市场秩序出现混乱现象。
经过多年的发展实践，终于出现几批优秀的经得起考验的建筑电气自动化系统，这对行业发展起到很好的指引作用，与此同时，我国的技术员技术磨练成熟，逐渐与国际标准缩减差距。目前我国许多电气自动化系统品牌打入国际市场，虽然在建筑电气自动化领域的研究呈上升趋势，但这种上升与行业发展仍然存在差距。
在以开放为时代特征的今天，我国建筑自动化发展的可行方案应是客观评估现有的技术标准，并掌握、消化和吸收建筑自动化行业中的重大主流技术标准，走自主研制和开发的道路，研究和开发具有自主产权的实用产品和系统。
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