電氣自動化控制技術的研究

摘 要：本文介紹了電氣自動化控制技術的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀，闡述了其特征、優(yōu)勢以及設計方式，最后分析了電氣自動化控制技術的發(fā)展趨勢。

關鍵詞：電氣自動化；控制技術

中圖分類號：TM76

電氣自動化控制技術是采用自動化對工業(yè)生產進行管理，在實現(xiàn)了降低人工成本，減少和避免了人力勞動的同時，提高了生產效率。目前，各行各業(yè)當中已經廣泛引入電氣自動化控制技術，不僅創(chuàng)造了良好的經濟效益，而且促進了經濟社會的飛速發(fā)展。

1 電氣自動化概念、現(xiàn)狀以及影響因素

1.1 電氣自動化的定義

電氣自動化專業(yè)時電氣工程及其自動化的簡稱，該專業(yè)涉及到電力電子技術，電機學，電機控制，自動控制，智能控制，計算機技術，信息與網絡控制技術等諸多領域，是一門綜合性較強的學科。具有軟硬件結合，機電結合，強弱電結合等突出特點。

1.2 電氣自動化控制技術的發(fā)展現(xiàn)狀

首先，電氣自動化控制技術已經深入到各個領域，從可控開關的設計到航空航天的研究均用到自動化控制技術，隨著時代的發(fā)展，改變和影響了人類的生活。其次，電氣自動化控制技術在工業(yè)技術革命推動下產生和發(fā)展起來，同時反過來又推動了新的工業(yè)技術的產生與發(fā)展，其對工業(yè)技術產生極大促進你作用。綜上所述可知，電氣自動化控制技術對人類的生活和工業(yè)生產有很大的影響，并且在未來一段時間內仍占據(jù)重要地位。

1.3 電氣自動化控制技術的影響因素

材料科學和信息技術給電氣自動化控制技術的發(fā)展奠定了基礎，其中信息技術對其的影響更為重要。現(xiàn)代信息技術是人類社會科技進步的產物，是綜合了通訊技術、網絡技術以及計算機等相關技術的一門學科，它是指開發(fā)信息然后使用這種方式利用信息的手段，光電技術、通信技術和計算機等技術構成了現(xiàn)代信息技術的主體，微電子、光電子等電子元器件制造技術也與現(xiàn)代信息技術息息相關。信息技術和電氣自動化控制技術不是獨立存在的，他們相互促進，共同發(fā)展。

2 電氣自動化控制技術系統(tǒng)的特征、功能和設計方式

2.1 電氣自動化控制技術系統(tǒng)的特征

（1）反應靈敏、控制準確。和其他的一些復雜控制系統(tǒng)相比，電氣自動化控制技術的控制對象少、信息量不大、操作頻率低，控制系統(tǒng)較為簡單；系統(tǒng)具有快速的信號傳輸能力，反應也很靈敏，可以更加有效地對遠程信號進行控制，具有高速和準確的優(yōu)勢。由于系統(tǒng)中電氣設備的保護自動裝置具有快速反應能力以及較高的可靠性和抗干擾能力，同時還具有較多的連鎖保護設計，因此控制系統(tǒng)能夠有效滿足要求。

（2）節(jié)約成本、提高效率。工業(yè)電氣自動化控制技術的進步跟經濟社會的快速發(fā)展息息相關，在許多特殊的環(huán)境中，比如極寒、高輻射等惡劣條件下，許多工作單獨依靠人工是難以完成的，這時候電氣自動化控制技術就顯得尤為重要，他可以完成許多人工無法完成的工作。即使在正常條件下，電氣自動化控制技術的應用也會給工業(yè)生產帶來諸多好處，他在減少人工費用支出的同時極大地提高了工作效率，對社會生產力的提高起推動作用。

（3）發(fā)展速度快，更新周期短。伴隨著經濟社會的飛速發(fā)展，電氣自動化控制技術也發(fā)生著日新月異的變化。自50年代“電氣自動化”這一詞匯提出之后，電氣自動化便和其他的控制技術相結合進而走向了一個綜合發(fā)展的階段。

2.2 電氣自動化控制技術系統(tǒng)的功能

電氣控制技術是電氣自動化控制技術系統(tǒng)的基礎，使其實現(xiàn)功能的多樣化。如果具有以下幾種基本功能，電氣自動化控制系統(tǒng)就能實現(xiàn)有效控制發(fā)電機以及變壓器組等電氣系統(tǒng)斷路器：（1）能夠有效操作以及控制變壓器組出口處的各種不同的斷路器以及隔離開關；（2）能夠可靠控制以及保護發(fā)電機、高壓變壓器組，還有變壓器的勵磁；（3）能夠實現(xiàn)發(fā)電機組勵磁系統(tǒng)起勵、滅磁和增減磁控制以及快速變換穩(wěn)定器的控制方式；（4）以自動或者手動的方式同期并網，減少并網的沖擊；（5）快速、穩(wěn)定地啟動和投退高壓和低壓電源控制和監(jiān)視裝置；除此之外，還應實現(xiàn)有效監(jiān)視和操作高壓變壓器組、發(fā)電機組、LPS和直流控制系統(tǒng)等功能。

2.3 電氣自動化控制技術系統(tǒng)的設計方式

集中監(jiān)控、遠程監(jiān)控以及現(xiàn)場總線監(jiān)控理念是指導電氣自動化控制技術系統(tǒng)的三種設計方式。集中控制方式具有一個大型處理器，各種控制功能通過中央處理器實現(xiàn)，它的設計簡單，運行維護簡單，防護要求不高，具有很大的優(yōu)勢。但是，由于處理器要實現(xiàn)對所有分立設備的控制，這將導致處理器的工作量過于繁重，使得處理速度極大降低，影響了系統(tǒng)的快速性；與此同時，由于系統(tǒng)必須實時監(jiān)控所有電氣設備，這將降低主機的冗余度，電纜數(shù)量也相應增加導致設備方面的投資增大；采用硬連接的斷路器、隔離刀閘也會給系統(tǒng)帶來輔助接點不到位、故障查找不方便的缺陷，將導致操作失誤的幾率提高。以上這些缺點制約了集中監(jiān)控設計方式的發(fā)展，隨之出現(xiàn)了遠程控制方式，其具有節(jié)省電纜材料安裝費用、組網方式靈活以及高可靠性等優(yōu)點，但電氣設備通訊量較大往往會導致系統(tǒng)總線的通訊速度不高，該方式僅僅適合監(jiān)控小型系統(tǒng)而難以適應大型電氣自動化系統(tǒng)的要求。隨著信息技術和物理技術的進步，現(xiàn)場總線、以太網等技術以及智能電氣設備逐漸應用于電氣控制系統(tǒng)中，出現(xiàn)了現(xiàn)場總線監(jiān)控方式的設計理念，改理念可以針對電氣系統(tǒng)具體狀況進行規(guī)劃和設計，在繼承了遠程監(jiān)控方式所有優(yōu)點的同時，節(jié)省了I/O卡、隔離設備等設備。此外，由于智能化設備的安裝過程非常簡單，可以很大程度上減少設備投資以及安裝和維護的工作量，具有很好的經濟效益。由于各裝置通過網絡相連，組網靈活，功能獨立，部分裝置出現(xiàn)故障不會對其他裝置產生影響，提高了系統(tǒng)的運行可靠性。

3 電氣自動化控制技術的發(fā)展趨勢

隨著電氣技術與各種先進科學技術的廣泛結合，計算機技術逐漸在電氣自動化控制技術系統(tǒng)中占據(jù)著日益重要的位置。國際電氣與電子工程學會為了適應這種趨勢，制定了電氣自動化控制技術的國際標準IEC6131，并逐漸被工業(yè)界所采納。以太網組網技術的飛速發(fā)展和PC客戶機服務器體系結構的出現(xiàn)保證了電氣自動化的技術實現(xiàn)，市場的需求驅動著電氣自動化的進一步發(fā)展，使電氣自動化控制理念深入人心。未來的自動化產品，如設備開發(fā)維護系統(tǒng)和人機交互界面的設計，很大程度上受到虛擬現(xiàn)實技術和視頻處理技術的影響，在這些產品中，軟件的地位越來越高，軟件結構和通訊能力將影響著組態(tài)環(huán)境的便捷性，這種趨勢將不再局限于單一的設備，也影響著集成的系統(tǒng)。

4 結束語

電氣自動化控制技術系統(tǒng)具有如此多的特點和優(yōu)勢，自問世以來，便受到工業(yè)界極大地關注，給生產生活提供了便利，很大程度上提高了工業(yè)生產的效率，促進了經濟社會的快速穩(wěn)定發(fā)展。因此，積極學習并不斷探索電氣自動化控制技術，將電氣自動化控制技術與現(xiàn)實的生產生活相結合，制定工業(yè)電氣自動化的國家發(fā)展戰(zhàn)略和長遠規(guī)劃，并按照規(guī)劃目標堅定的走下去，對國民經濟的發(fā)展具有十分深遠的現(xiàn)實意義。

參考文獻：

[1]王學智.關于電氣自動化控制技術的探討[J].科技資訊，2012（28）：110.

[2]關俊峰.對工廠中電氣自動化控制技術的探究[J].科技風，2013（02）：5.

[3]鮑琦.關于電氣自動化控制技術的探討[J].經營管理者，2013（17）：385.

[4]趙軍芳，季加強.談談自動化控制中電氣自動化制約技術[J].科技與企業(yè)，2013（21）：107.

作者簡介：唐襄燕（1973-），女，重慶人，電氣工程師，研究方向：電氣工程技術管理。

作者單位：國網重慶城口縣供電有限責任公司，重慶 405999