電氣自動(dòng)化的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)分析

姚偉強(qiáng)

【摘要】電氣自動(dòng)化是一門綜合性的學(xué)科，因?yàn)楹痛蠹业钠匠Ｉ钜约肮I(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，發(fā)展的速度很快，電氣工程及其自動(dòng)化技能的使用也在逐步成熟，只要進(jìn)步電氣工程及其自動(dòng)化技能的使用，才能將電氣自動(dòng)化技能更進(jìn)一步的完善，也會(huì)更多地影響大家的生活。本文就電氣自動(dòng)化應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行探討，以供參考。

【關(guān)鍵詞】電氣工程；電氣自動(dòng)化；應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)

前言

近些年來(lái)，我國(guó)在電氣自動(dòng)化方面有長(zhǎng)足的發(fā)展，特別是自動(dòng)控制、專用集成電路等眾多方面，國(guó)內(nèi)很多大型設(shè)備使用了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，自動(dòng)化系統(tǒng)是機(jī)組正常運(yùn)行的重要有效手段，擔(dān)負(fù)這機(jī)組的各項(xiàng)參數(shù)、調(diào)節(jié)控制、系統(tǒng)預(yù)警、各種運(yùn)算等功能，從最早的輔助系統(tǒng)操作，到現(xiàn)在的獨(dú)立機(jī)組運(yùn)行監(jiān)測(cè)等，實(shí)現(xiàn)不同程度的設(shè)備停啟、過(guò)程控制等綜合系統(tǒng)，已經(jīng)成為大型機(jī)組必不可少的一部分。

一、電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

1、電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

（1）變電站的電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

電力設(shè)備運(yùn)行的安全、可靠、穩(wěn)定是電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的的根本保障，所以對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行保護(hù)、調(diào)度控制、在線監(jiān)控等是必須的，但是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，變電站的電力設(shè)備也越來(lái)越多，越來(lái)越復(fù)雜，電業(yè)部門為保證電網(wǎng)安全運(yùn)行，將投入大量資金和人力物力，而科研制造廠商為順應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展需要，更是投入大量開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)，研制新產(chǎn)品，這樣一來(lái)不僅能夠提高工人的工作效率，還能加強(qiáng)了電氣工程中電力系統(tǒng)的電力設(shè)備運(yùn)行的成功系數(shù)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，變電站的自動(dòng)化技術(shù)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了全微機(jī)化設(shè)備代替了原來(lái)的常規(guī)電磁式設(shè)備，引進(jìn)新的技術(shù)，采取計(jì)算機(jī)光纖或電纜代替電力信號(hào)電纜。對(duì)變電站的電氣設(shè)備的監(jiān)控作為電氣工程自動(dòng)化必不可少的重要組成部分，因此為了保證變電站的自動(dòng)化調(diào)控模式的效率，對(duì)其實(shí)施自動(dòng)化改造是必不可少的。

（2）電網(wǎng)調(diào)度的電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化是電力系統(tǒng)的自動(dòng)化的主要組成部分。我國(guó)國(guó)土遼闊，可以按照范圍的大小運(yùn)用現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行的調(diào)動(dòng)，包括遠(yuǎn)動(dòng)裝置和調(diào)度主站系統(tǒng)，是用來(lái)監(jiān)控整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的。為使調(diào)度人員統(tǒng)觀全局，運(yùn)籌全網(wǎng)，有效地指揮電網(wǎng)安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。其作用主要有以下三個(gè)方面，首先是對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行的狀態(tài)實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控然后對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的調(diào)度，然后在對(duì)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控的基礎(chǔ)上，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)安全分析和事故處理，這樣一來(lái)就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的安全分析，然后為安全管理中心提供事故處理的對(duì)策和相應(yīng)的解決手段，從而減少事故的發(fā)生和不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

2、電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)在在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用

現(xiàn)代智能建筑的自動(dòng)化系統(tǒng)主要指通過(guò)高處理能力的現(xiàn)場(chǎng)控制器，對(duì)包括樓宇配變電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)，及其電梯系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)集散控制。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)這一環(huán)節(jié)很復(fù)雜，電力系統(tǒng)也是一個(gè)地域分布遼闊，由發(fā)電廠、變電站、輸配電網(wǎng)絡(luò)和用戶組成的統(tǒng)一調(diào)度和運(yùn)行的復(fù)雜大系統(tǒng)。因此建筑電氣自動(dòng)化技術(shù)設(shè)計(jì)有著安全，穩(wěn)定，高效的情況運(yùn)行等設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)今這一控制理論發(fā)展的新階段，智能控制是其主流產(chǎn)品，電力系統(tǒng)工程的應(yīng)用方面，智能控制是非常有發(fā)展前景的，可以使其在我國(guó)逐漸成為了一種與應(yīng)用對(duì)象結(jié)合緊密，具有電工學(xué)、電子學(xué)、信息學(xué)以及自動(dòng)化控制技術(shù)等交叉學(xué)科特征的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。

3、電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)在鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用

隨著自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，其已經(jīng)運(yùn)用在生活中的方方面面，其在鋼鐵行業(yè)中也得到了廣泛的應(yīng)用。使得鋼鐵在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，提高生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，并且一些自動(dòng)化安全設(shè)備也提高了鋼鐵生產(chǎn)的安全性。節(jié)省開(kāi)資，提高經(jīng)濟(jì)性，有力的促進(jìn)了鋼鐵行業(yè)的快速發(fā)展。鋼鐵行業(yè)對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的需要是非常強(qiáng)烈的。鋼鐵工業(yè)電氣自動(dòng)化能獲取很大的經(jīng)濟(jì)效益，已經(jīng)成為鋼鐵業(yè)發(fā)展的重要支柱。低成本自動(dòng)化是當(dāng)今鋼鐵行業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的重要方向之一。低成本自動(dòng)化成為中小企業(yè)發(fā)展的首要目標(biāo)，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化的控制和監(jiān)控。開(kāi)放自動(dòng)化系統(tǒng)會(huì)致使產(chǎn)品不能兼容和互相交換，使生產(chǎn)效率降低，成本也隨之提升?，F(xiàn)場(chǎng)總線能溝通生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和控制設(shè)備以及更高控制管理層次間的聯(lián)系，可以在工業(yè)自動(dòng)化中會(huì)得到廣泛的應(yīng)用和實(shí)踐的。當(dāng)今利用電氣自動(dòng)化在鋼鐵行業(yè)中有了很多好的成果，提升了能源利用的效率，為鋼鐵行業(yè)提高質(zhì)量和保護(hù)環(huán)境做出了巨大的貢獻(xiàn)。并取得了非常好的效益。隨著電氣自動(dòng)化水平的進(jìn)一步提升，電氣自動(dòng)化技術(shù)在鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用比例也隨之逐年增多。

二、電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

1、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的統(tǒng)一化

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的統(tǒng)一化對(duì)于自動(dòng)化產(chǎn)品的周期性設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試、維護(hù)與運(yùn)行等功能的實(shí)現(xiàn)都起著重要的作用，從而大大的減小了從設(shè)計(jì)到投入運(yùn)用之間的時(shí)間和成本。實(shí)行電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)統(tǒng)一化的主要目的就是為了把開(kāi)發(fā)系統(tǒng)從運(yùn)行系統(tǒng)當(dāng)中獨(dú)立出來(lái)，同時(shí)也為了能夠方便達(dá)到客戶的要求。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢(shì)就是能夠把電氣自動(dòng)化系統(tǒng)通用化，電氣自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)該保障現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)施、計(jì)算機(jī)的監(jiān)管體系、企業(yè)工程的管理體系之間數(shù)據(jù)交流的暢通。需要注意的是，網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的實(shí)行，不管是采用現(xiàn)場(chǎng)總線還是以太網(wǎng)，其都需要保證控制元件到辦公室環(huán)境之間的自動(dòng)化的整體通訊。

2、電氣自動(dòng)化工程的生產(chǎn)將更加的安全

電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展方向就是安全防范技術(shù)的集成化，重點(diǎn)就是如何保證系統(tǒng)的安全性，即人、機(jī)、環(huán)境三者的安全實(shí)現(xiàn)。在非安全狀態(tài)時(shí)，用戶要如何選擇利用最低費(fèi)用實(shí)現(xiàn)安全方案制定的問(wèn)題。分析研究我國(guó)市場(chǎng)發(fā)展和延伸特性，我們應(yīng)該從安全級(jí)別最高的領(lǐng)域開(kāi)始，逐漸的向安全級(jí)別低的領(lǐng)域延伸，從硬件設(shè)備到軟件設(shè)備，從公共設(shè)施層到網(wǎng)絡(luò)層，對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全與防范設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的研究。

3、電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的市場(chǎng)化

作為一種工業(yè)產(chǎn)品，要實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)久的發(fā)展，必須深化制造部門內(nèi)部的體制改革，運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)保障發(fā)展的成果，而且還需要密切的關(guān)注產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)化所帶來(lái)的后果，保證產(chǎn)品適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展的需要。另一方面，制造企業(yè)不僅需要對(duì)開(kāi)發(fā)技術(shù)和集成系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)投入，同時(shí)還需要運(yùn)用分工外包和社會(huì)化之間的合作，使零部件的配套生產(chǎn)逐漸的市場(chǎng)生產(chǎn)化、專業(yè)化，從而能夠保證對(duì)高端裝備技術(shù)開(kāi)發(fā)研究資源綜合利用，提升自主裝備制造的比例，產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)化是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，對(duì)于資源配置工作效率的提升有著顯著的促進(jìn)作用。

4、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化接口

因采用了微軟公司的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，使得工程的成本和時(shí)間大大的縮減了，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)資源的共享交換。當(dāng)企業(yè)進(jìn)行系統(tǒng)之間的連接時(shí)，鑒于自動(dòng)化系統(tǒng)策劃方案的重要性，需要采用微軟操作系統(tǒng)，即辦公室通訊使用的標(biāo)準(zhǔn)就是IP系統(tǒng)，自動(dòng)化控制和管理系統(tǒng)兩者之間的重要接口之間的建立就是通過(guò)PC系統(tǒng)的。標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口保證了廠家之間進(jìn)行軟硬件的數(shù)據(jù)交換，使通訊產(chǎn)生的困難真正的得到了解決。

結(jié)束語(yǔ)

總之，電氣自動(dòng)化在人們的日常生活中的作用日趨凸顯， 已成為工業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊粋€(gè)必需品。隨著新領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)， 電氣自動(dòng)化將不斷地融合進(jìn)新的因素，諸如智能化系統(tǒng)和大容量的信息輸送系統(tǒng)。從而進(jìn)一步提高我國(guó)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的科技水平。

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