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【摘要】 电气自动化在电气工程中的应用越来越广泛，各行各业也越来越重视电气自动化的发展与应用。本文主要结合船闸工作实际就电气自动化的革新与发展展开分析。
【关键词】 电气自动化；发展；影响因素
前言
电气自动化不仅仅是针对科学研究与技术提高，同时也是一种安全防护能力的加强。就目前而言，电气自动化技术象征着我国工业朝着现代化先进话跨出了一大步，当然电气自动化技术更加是代表着先进而且重要的科学研究。在我国小康社会全面建立与发展的道路上，无处不显示出科技的进步，电气自动化从诞生之初就以惊人的速度在向前发展，同时它的发展也不断的推动着世界生产力还有生产技术的不断前进与发展。
单从一个企业的角度来看，如果能将电气自动化灵活的运用到企业的生产当中去不但可以减少工人的工作量，也可以增加企业的整体技术含量，同时提高企业对一些错误的检测能力，进行实时的信息传达，这样使得生产环节中有着更高更好的安全保障。下文就船闸电气自动化进行研究。
一、自动化的基本概念
简言之，在现代科学技术的许多领域中，自动化是指在无人直接参与的情况下，利用控制装置根据给定值或给定信号变化规律去变化的过程。自动控制系统的开环控制是系统结构的控制过程，一般只能用于对控制性能要求较低的场合。闭环控制控制装置是通过给定值与反馈量的偏差来实现控制作用的，具有减小或消除作用震荡的作用。复合控制其控制作用难以及时影响被控量，形成快速有效的反馈控制，补偿控制与反馈控制相结合，就构成了复合控制。复合控制有两种基本形式：
按输入前馈补偿的复合控制和按扰动前馈补偿控制的复合控制。自动控制系统分为线性系统和非线性系统，定常系统和事变系统，连续系统和采样系统，恒值系统和程序控制系统。
二、电气自动化的发展
电气自动化技术的发展与成熟经历了智能控制技术、电子技术、信息网络技术等技术的飞速发展与革新的过程。将以上几种科学技术应用到电气工程中来使得电气自动化技术日趋成熟。另外，机电或电力产品的不断发展催生了电气自动化，才使得“自动化”一词的出现。但在当时，要实现“自动化”却是由继电器和接触器来完成提前设定好的逻辑和判断功能，使得机器可以按照人的意志来完成工作。即便是这样，这样的设计也促进了电气自动化的变革与发展。在20世纪60年代，现代控制理学理论开始出现，并随着微型计算机在各种行业中逐步的推广也推动自动化技术进入到一个全新的发展阶段。可见微型计算机的发展，以及信息处理技术与自动控制技术相结合，推动自动化技术发生了质的变化。
三、盐城市运东船闸自动化系统控制发展分析
盐城市运东船闸位于淮安市楚州区南郊2.5km，苏北灌溉总渠与京杭大运河交汇处，始建于1976年12月，于1978年10月投入运行，是沟通京杭大运河与苏北灌溉总渠的单级船闸，具有防洪、排涝、灌溉、节制、通航等综合效益，常年为盐城地区的电煤调运、里下河地区的建筑材料以及生产生活物资运输提供服务，为盐城地区的经济发展做了很大贡献。
但随着社会经济的发展，其通航能力日渐不足，船闸本身的安全隐患日渐突显，加之船闸信息化技术薄弱，管理运行模式仍以人工为主，导致运行过程中的安全隐患系数增高，近年来周边交通系统船闸相继进行了维修加固、运行系统的研发及信息化系统的改造，运行效率及安全系数优势明显，使我闸面临严峻的竞争和挑战。为彻底解决安全隐患，盐城市运东套闸除险加固工程现已由省发改委苏发改农经发〔2014〕971号文批准建设。本文结合船闸多年来的运行实践，参考交通系统船闸更新改造的先进经验，分析在除险加固工程项目实施中盐城市运东船闸自动化系统控制的研发。
1.自动化系统介绍
过往船只通过船闸需经过登记、排挡、核查、调度、缴费、放行等一套流程，以往的人工登记、排挡，速度慢、效率低，费时费力费经费，同时船舶通航时调度人员调度需掌握大量的信息，如船舶长宽、放行水位等。加之船民由于急于过闸，在漫长的等待中，容易跟其他船民或者工作人员发生矛盾。在日常的管理工作中，要求调度人员提前做好统筹安排，指挥上下闸首闸门运行工开关闸，指挥船民有序进闸、停泊、出闸。期间一系列事情必须井然有序、有条不紊，稍不注意就很容易出事。鉴于以上原因，为方便通航工作及广大船民，应结合新闸运行模式编写一套自动化运行程序，设计安装自动化开关闸、系统智能调度系统及自动收费系统。水利行业工作人员较少，所管面积较大，船闸人流量大，很难顾全船闸的方方面面，船闸单位与过往船民打交道，又牵涉到收费问题，因此该闸设计还需结合设计安防监控系统。通过监控设备既监督了工作人员的工作，也能保护工作人员，使收费工作公开化。同时通过安防监控系统，操作人员能实时地观察到上下游船只的停泊情況及船只通航过程，及时做出合理的安排。
2.自动化收费
以往的人工收费最大的问题就是信息混乱，所收费用计算繁杂，提供票据手续繁琐。为此，在新闸建设过程中，应在自动化收费系统中设置专有信息库，利用收费操作平台调出数据，收取费用后打印收费凭证。
1）信息库。建立收费信息库，把来往船只逐一编号，把吨位、船主姓名、船号等信息详细记录在册。在登记时，船民只需报出船的编号或者船号，电脑就可以自动查询出船的信息，然后再根据该船此次的装运情况自动计算出应缴的过闸费用。
2）收费操作平台。收费操作系统提供多种查询方式，如船名、姓名、简码、代码等，船民只需提供任意的船只信息，操作人员就可以调出信息库中相关信息。
3）工作小票。在专用微机上装上1台专用打字机，用于打印小票，小票一式3份，其上详细记录着船号、吨数、缴费数额、登记时间。小票打印过后，收费工作人员留存根，其余2份交予船民，待过闸时，船民再将其中一张小票交予监票人员。
3.自动化开关闸 新闸开关闸系统采用的控制方案可概括为可编程序控制器（PLC）+上位监控站。控制系统通过PLC对整个监控系统实现集中远程控制。控制系统采用远控及就地操作相结合的控制方式，程序控制包括系统投运、停运程序。通过操作员站进行监视控制，即通过CRT画面和键盘对整个流程进行监视控制；整套开关闸流程及内外河水位、闸室水位、闸门开度等参数都在CRT屏幕上显示出来；
当参数报警时，在CRT报警窗口进行显示；正常情况下通过CRT进行程序操作。这样就减少了操作员的工作量，实现了方便可靠的控制室集中监控。上位机监控系统的主要功能为多种显示功能，并且所有图形均为动态显示，能实时、直观地监控开关闸系统的运行状态。多种显示功能分别为船闸平面图、上下闸首剖面图的显示，设备运行状态的显示，模拟量等参数的数字显示，控制方式的显示，报警的显示，历史报警查询等。自动化开关闸系统需要读取水深、闸门开度等一系列的数据以便操作。
4.安防监控系统
安防监控是一门日益为人们所重视的新兴专业，就目前的发展来看，其应用普及将越来越广，科技含量将越来越高。对于安防监控系统，根据系统各部分功能的不同，我们拟将整个系统划分为7层，即表现层、控制层、处理层、传输层、执行层、支撑层、采集层。当然，由于设备集成化程度越来越高，对于部分系统而言，某些设备可能会同时以多个层的身份存在于系统中。
（1）表现层是我们最直观感受到的，它展现了整个安防监控系统的品质。如监控电视墙、监视器、高音报警喇叭、报警自动驳接电话等，都属于这一层。
（2）控制层是整个安防监控系统的核心，它是系统科技水平的最明确体现。通常我们的控制方式有5种，即模拟控制和数字控制。
（3）处理层或许该称为音视频处理层，它对由传输层送过来的音视频信号进行分配、放大、分割等处理，有机地将表现层与控制层连接起来。音视频分配器、音视频放大器、视频分割器、音视频切换器等设备都属于这一层。
（4）传输层相当于安防监控系统的血脉。在小型安防监控系统中，我们最常见的传输层设备是视频线、音频线；对于中远程监控系统而言，我们常使用的是射频线、微波；对于远程监控而言，我们通常使用Internet这一廉价载体。
（5）执行层是我们控制指令的命令对象，在某些时候，它和我们后面所说的支撑层、采集层不太好截然分开，我们认为受控对象即为执行层设备，比如云台、镜头、解码器等。
（6）支撑层是用于后端设备的支撑，即保护和支撑采集层、执行层的设备。它包括支架、防护罩等辅助设备。
（7）采集层是整个安防监控系统品质好坏的关键因素，也是系统成本开销最大的地方。它包括镜头、摄像机、报警传感器等。
结语
随着时代的进步、科技的发展，自动化技术已逐步成熟，它无论是在人们的日常生活中还是在工业生产中都创造了很大的价值。电气自动化技术涉及电工、电子技术、自动化和计算机工程等多个学科，在国民经济发展中占有基础性地位，在经济发展中发挥着重要作用。其特点是强弱电相结合，计算机技术与自动化技术相结合，软硬件相结合。积极探讨电气自动化的进一步发展具有十分深远的现实意义。
简而言之，凭借科学技术的发展而提升电气自动化的水平，便能更好的服务于现代工业的发展。在新时期下，不断提升自身的能力水平，运用现代的高新科学技术将电气自动化的技术进行革新，提高信息化管理程度，是船闸适应新形势发展的重要手段，只有提高科学化、规范化的信息管理标准，才能推进船闸在激烈的市场竞争中凸显优势、站稳脚跟，立于不败之地。
参考文献：
[1]张軍.李楠.浅谈电气控制系统（ECS）的应用和发展[J].自动化博览.2004.
[2]范辉.陆学谦.电气监控系统纳入DCS的几点体会[J].电力自动化设备.2001.
[3]纪冰.电气自动化控制工业应用发展探究[J].科技创业家，2012（22）.
【关键词】 电气自动化；发展；影响因素
前言
电气自动化不仅仅是针对科学研究与技术提高，同时也是一种安全防护能力的加强。就目前而言，电气自动化技术象征着我国工业朝着现代化先进话跨出了一大步，当然电气自动化技术更加是代表着先进而且重要的科学研究。在我国小康社会全面建立与发展的道路上，无处不显示出科技的进步，电气自动化从诞生之初就以惊人的速度在向前发展，同时它的发展也不断的推动着世界生产力还有生产技术的不断前进与发展。
单从一个企业的角度来看，如果能将电气自动化灵活的运用到企业的生产当中去不但可以减少工人的工作量，也可以增加企业的整体技术含量，同时提高企业对一些错误的检测能力，进行实时的信息传达，这样使得生产环节中有着更高更好的安全保障。下文就船闸电气自动化进行研究。
一、自动化的基本概念
简言之，在现代科学技术的许多领域中，自动化是指在无人直接参与的情况下，利用控制装置根据给定值或给定信号变化规律去变化的过程。自动控制系统的开环控制是系统结构的控制过程，一般只能用于对控制性能要求较低的场合。闭环控制控制装置是通过给定值与反馈量的偏差来实现控制作用的，具有减小或消除作用震荡的作用。复合控制其控制作用难以及时影响被控量，形成快速有效的反馈控制，补偿控制与反馈控制相结合，就构成了复合控制。复合控制有两种基本形式：
按输入前馈补偿的复合控制和按扰动前馈补偿控制的复合控制。自动控制系统分为线性系统和非线性系统，定常系统和事变系统，连续系统和采样系统，恒值系统和程序控制系统。
二、电气自动化的发展
电气自动化技术的发展与成熟经历了智能控制技术、电子技术、信息网络技术等技术的飞速发展与革新的过程。将以上几种科学技术应用到电气工程中来使得电气自动化技术日趋成熟。另外，机电或电力产品的不断发展催生了电气自动化，才使得“自动化”一词的出现。但在当时，要实现“自动化”却是由继电器和接触器来完成提前设定好的逻辑和判断功能，使得机器可以按照人的意志来完成工作。即便是这样，这样的设计也促进了电气自动化的变革与发展。在20世纪60年代，现代控制理学理论开始出现，并随着微型计算机在各种行业中逐步的推广也推动自动化技术进入到一个全新的发展阶段。可见微型计算机的发展，以及信息处理技术与自动控制技术相结合，推动自动化技术发生了质的变化。
三、盐城市运东船闸自动化系统控制发展分析
盐城市运东船闸位于淮安市楚州区南郊2.5km，苏北灌溉总渠与京杭大运河交汇处，始建于1976年12月，于1978年10月投入运行，是沟通京杭大运河与苏北灌溉总渠的单级船闸，具有防洪、排涝、灌溉、节制、通航等综合效益，常年为盐城地区的电煤调运、里下河地区的建筑材料以及生产生活物资运输提供服务，为盐城地区的经济发展做了很大贡献。
但随着社会经济的发展，其通航能力日渐不足，船闸本身的安全隐患日渐突显，加之船闸信息化技术薄弱，管理运行模式仍以人工为主，导致运行过程中的安全隐患系数增高，近年来周边交通系统船闸相继进行了维修加固、运行系统的研发及信息化系统的改造，运行效率及安全系数优势明显，使我闸面临严峻的竞争和挑战。为彻底解决安全隐患，盐城市运东套闸除险加固工程现已由省发改委苏发改农经发〔2014〕971号文批准建设。本文结合船闸多年来的运行实践，参考交通系统船闸更新改造的先进经验，分析在除险加固工程项目实施中盐城市运东船闸自动化系统控制的研发。
1.自动化系统介绍
过往船只通过船闸需经过登记、排挡、核查、调度、缴费、放行等一套流程，以往的人工登记、排挡，速度慢、效率低，费时费力费经费，同时船舶通航时调度人员调度需掌握大量的信息，如船舶长宽、放行水位等。加之船民由于急于过闸，在漫长的等待中，容易跟其他船民或者工作人员发生矛盾。在日常的管理工作中，要求调度人员提前做好统筹安排，指挥上下闸首闸门运行工开关闸，指挥船民有序进闸、停泊、出闸。期间一系列事情必须井然有序、有条不紊，稍不注意就很容易出事。鉴于以上原因，为方便通航工作及广大船民，应结合新闸运行模式编写一套自动化运行程序，设计安装自动化开关闸、系统智能调度系统及自动收费系统。水利行业工作人员较少，所管面积较大，船闸人流量大，很难顾全船闸的方方面面，船闸单位与过往船民打交道，又牵涉到收费问题，因此该闸设计还需结合设计安防监控系统。通过监控设备既监督了工作人员的工作，也能保护工作人员，使收费工作公开化。同时通过安防监控系统，操作人员能实时地观察到上下游船只的停泊情況及船只通航过程，及时做出合理的安排。
2.自动化收费
以往的人工收费最大的问题就是信息混乱，所收费用计算繁杂，提供票据手续繁琐。为此，在新闸建设过程中，应在自动化收费系统中设置专有信息库，利用收费操作平台调出数据，收取费用后打印收费凭证。
1）信息库。建立收费信息库，把来往船只逐一编号，把吨位、船主姓名、船号等信息详细记录在册。在登记时，船民只需报出船的编号或者船号，电脑就可以自动查询出船的信息，然后再根据该船此次的装运情况自动计算出应缴的过闸费用。
2）收费操作平台。收费操作系统提供多种查询方式，如船名、姓名、简码、代码等，船民只需提供任意的船只信息，操作人员就可以调出信息库中相关信息。
3）工作小票。在专用微机上装上1台专用打字机，用于打印小票，小票一式3份，其上详细记录着船号、吨数、缴费数额、登记时间。小票打印过后，收费工作人员留存根，其余2份交予船民，待过闸时，船民再将其中一张小票交予监票人员。
3.自动化开关闸 新闸开关闸系统采用的控制方案可概括为可编程序控制器（PLC）+上位监控站。控制系统通过PLC对整个监控系统实现集中远程控制。控制系统采用远控及就地操作相结合的控制方式，程序控制包括系统投运、停运程序。通过操作员站进行监视控制，即通过CRT画面和键盘对整个流程进行监视控制；整套开关闸流程及内外河水位、闸室水位、闸门开度等参数都在CRT屏幕上显示出来；
当参数报警时，在CRT报警窗口进行显示；正常情况下通过CRT进行程序操作。这样就减少了操作员的工作量，实现了方便可靠的控制室集中监控。上位机监控系统的主要功能为多种显示功能，并且所有图形均为动态显示，能实时、直观地监控开关闸系统的运行状态。多种显示功能分别为船闸平面图、上下闸首剖面图的显示，设备运行状态的显示，模拟量等参数的数字显示，控制方式的显示，报警的显示，历史报警查询等。自动化开关闸系统需要读取水深、闸门开度等一系列的数据以便操作。
4.安防监控系统
安防监控是一门日益为人们所重视的新兴专业，就目前的发展来看，其应用普及将越来越广，科技含量将越来越高。对于安防监控系统，根据系统各部分功能的不同，我们拟将整个系统划分为7层，即表现层、控制层、处理层、传输层、执行层、支撑层、采集层。当然，由于设备集成化程度越来越高，对于部分系统而言，某些设备可能会同时以多个层的身份存在于系统中。
（1）表现层是我们最直观感受到的，它展现了整个安防监控系统的品质。如监控电视墙、监视器、高音报警喇叭、报警自动驳接电话等，都属于这一层。
（2）控制层是整个安防监控系统的核心，它是系统科技水平的最明确体现。通常我们的控制方式有5种，即模拟控制和数字控制。
（3）处理层或许该称为音视频处理层，它对由传输层送过来的音视频信号进行分配、放大、分割等处理，有机地将表现层与控制层连接起来。音视频分配器、音视频放大器、视频分割器、音视频切换器等设备都属于这一层。
（4）传输层相当于安防监控系统的血脉。在小型安防监控系统中，我们最常见的传输层设备是视频线、音频线；对于中远程监控系统而言，我们常使用的是射频线、微波；对于远程监控而言，我们通常使用Internet这一廉价载体。
（5）执行层是我们控制指令的命令对象，在某些时候，它和我们后面所说的支撑层、采集层不太好截然分开，我们认为受控对象即为执行层设备，比如云台、镜头、解码器等。
（6）支撑层是用于后端设备的支撑，即保护和支撑采集层、执行层的设备。它包括支架、防护罩等辅助设备。
（7）采集层是整个安防监控系统品质好坏的关键因素，也是系统成本开销最大的地方。它包括镜头、摄像机、报警传感器等。
结语
随着时代的进步、科技的发展，自动化技术已逐步成熟，它无论是在人们的日常生活中还是在工业生产中都创造了很大的价值。电气自动化技术涉及电工、电子技术、自动化和计算机工程等多个学科，在国民经济发展中占有基础性地位，在经济发展中发挥着重要作用。其特点是强弱电相结合，计算机技术与自动化技术相结合，软硬件相结合。积极探讨电气自动化的进一步发展具有十分深远的现实意义。
简而言之，凭借科学技术的发展而提升电气自动化的水平，便能更好的服务于现代工业的发展。在新时期下，不断提升自身的能力水平，运用现代的高新科学技术将电气自动化的技术进行革新，提高信息化管理程度，是船闸适应新形势发展的重要手段，只有提高科学化、规范化的信息管理标准，才能推进船闸在激烈的市场竞争中凸显优势、站稳脚跟，立于不败之地。
参考文献：
[1]张軍.李楠.浅谈电气控制系统（ECS）的应用和发展[J].自动化博览.2004.
[2]范辉.陆学谦.电气监控系统纳入DCS的几点体会[J].电力自动化设备.2001.
[3]纪冰.电气自动化控制工业应用发展探究[J].科技创业家，2012（22）.