電氣工程及其自動化技術的設計與應用探討

王曉菲

摘 要：電氣工程及其自動化涉及電力電子技術，計算機技術，電機電器技術，信息與網(wǎng)絡控制技術，機電一體化技術等諸多領域，是一門綜合性較強的學科，其主要特點是強弱電結合，機電結合，軟硬件結合，電工技術與電子技術相結合，元件與系統(tǒng)相結合。文章闡述了電氣工程及其自動化技術的設計及其原則，然后結合該技術的應用情況，對該技術的應用作出了分析，以期為相關人員提供一定的實際參考價值。

關鍵詞：電氣工程；自動化技術；軟件設計；智能建筑

前言： 電氣工程及其自動化專業(yè)是電氣信息領域的一門新興學科，觸角伸向各行各業(yè)，小到一個開關的設計，大到宇航飛機的研究，都有它的身影。由于和人們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)密切相關，發(fā)展非常迅速，現(xiàn)在也相對比較成熟，其應用的領域也不斷拓寬，探究其設計和發(fā)展策略就顯得非常重要。

1 電氣工程及其自動化技術的設計

1.1 電氣工程及其自動化技術的設計原則

電氣工程及其自動化技術應用往往涉及軟件和硬件兩大部分，設計時也應當遵從相應的原則，才能確保設計的準確性、科學性和合理性。這些原則包括：①硬件設計優(yōu)先原則。首先在硬件設計中要認識到電氣工程及其自動化的重要性，并分析設計需求，按相關標準和實際要求先確定好中央控制器，并選擇安全系數(shù)好、運算效率快的服務器，選擇與之相配套的計算機等設備，保障硬件系統(tǒng)各組成部分連接順暢，安全合理。②綜合性原則。即應當根據(jù)工業(yè)的實際狀況，對其生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品、生產(chǎn)周期等數(shù)據(jù)作出真實的調研與掌握，然后采買配套的電子設備元件等，還要選擇相應的輔助設施，將這些硬件進行科學的連接和組裝，并對該硬件系統(tǒng)進行運行測試，觀察其是否存在問題，盡可能提高產(chǎn)線的自動化水平。③經(jīng)濟性原則。也就是說，在設計時要考慮成本，在確保設計方案科學、實用的基礎上，減少相應的設計成本，提高設計的簡潔性。對于硬件等的采購、安裝也要嚴格把控成本，切實滿足其實際要求。如果發(fā)現(xiàn)設計與實際情況不符，應當作出適當?shù)恼{整和改進。

硬件設計后，要進行軟件設計。隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，軟件種類和功能繁雜多樣，企業(yè)在選購電氣工程及其自動化技術所需的系統(tǒng)軟件時，首先應當根據(jù)企業(yè)自身實際，確定軟件來源，可以直接到市面上購買符合行業(yè)標準的軟件，也可以企業(yè)自主開發(fā)。如果企業(yè)選擇自主開發(fā)，則應當要事先對企業(yè)生產(chǎn)線及設備情況作出綜合的了解，以安全為基礎，確保軟件符合硬件運轉要求，實現(xiàn)設備的高效運轉。

1.2 電氣工程及其自動化技術的具體設計

在電氣工程及其自動化技術的設計方面，信息技術的作用也十分顯著，也就是通常所說的軟件設計，而電氣工程及其自動化技術的設計還包括硬件設計部分，即基于物理相關硬件設備的設計，軟硬件設計缺一不可。硬件設備主要是為其提供必要的物質基礎，形成中心控制區(qū)，然后不斷借助輔助設備整合整個系統(tǒng)。在設計時，要根據(jù)實際情況合理確定場地規(guī)模、設備型號等，以確保系統(tǒng)可控。而軟件設計時可以使用通用的自動化控制軟件，也可以使用自主研發(fā)的軟件，但都要確保軟硬件之間的協(xié)調與兼容，有條件的企業(yè)可以自行設計相應軟件并為其企業(yè)發(fā)展服務。

2 在實際生活中的應用

2.1 在智能建筑行業(yè)中的應用

隨著計算機及物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，智能建筑也越來越受到社會關注，電氣工程及其自動化技術的應用范圍愈來愈廣，且該技術與信息技術的結合應用提高了高層建筑的智能性，使相關建筑施工人員的工作更為簡便，有助于縮短工期，加快工程進度。比如，在安裝建筑中的金屬設備時，應用電氣工程及其自動化技術就可以實現(xiàn)對安裝過程中所需設備的全面監(jiān)測，通過設定相關的程序，實現(xiàn)設備運行自動化，尤其是近年來形成的數(shù)字化的交換機系統(tǒng)，可以說是建筑建設及安裝的神經(jīng)中樞和綜合運行控制中心，其運用高效、便捷，促進了建筑的智能化發(fā)展。運用電氣工程自動化技術的接地設備還能有效避免觸電、漏電危害，電子設備外殼和PE線連接也能減少靜電，提高環(huán)境安全性，自動提升系統(tǒng)管理服務水平，將數(shù)據(jù)匯總到終端，實現(xiàn)信息交互與反饋。

2.2 在工業(yè)行業(yè)中的應用

電氣工程及其自動化在工業(yè)行業(yè)中應用也越來越廣泛，大大減少了工業(yè)行業(yè)，尤其是生產(chǎn)加工制造產(chǎn)業(yè)中的人員的工作強度，降低了企業(yè)生產(chǎn)的人工成本。該技術應用在工業(yè)行業(yè)中的另外一個重要方面是對工業(yè)所用的電子元件的控制，主要是作用于繼電器、感應器等設備來實現(xiàn)的，進而通過檢測設備元件情況來對工業(yè)生產(chǎn)過程和環(huán)節(jié)作出全過程的監(jiān)測，尤其是對一些人工監(jiān)測不便的部分，能夠大大減少工作人員的壓力，可以說在設備終端就能實現(xiàn)對相關系統(tǒng)的控制和調控，而不需要在出現(xiàn)問題后挨個對線路進行檢查，提升了監(jiān)控和檢修效率。而這些都需要專業(yè)的電氣工程設備操控人員的支持，才能充分挖掘電氣工程及其自動化技術的潛能，且能夠在設備出現(xiàn)問題后及時、快速地進行隱患分析和故障排除，使得電氣工程技術充分發(fā)揮其優(yōu)勢。

2.3 在電力系統(tǒng)中的應用

電力系統(tǒng)是一個龐大的、復雜的且與人類生產(chǎn)生活息息相關的體系，寶貴的電力資源是我們生活生產(chǎn)的重要保障，電氣工程及其自動化技術的應用有效提升了電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。在實際的電氣工程及其自動化技術應用中，該技術能夠對電力系統(tǒng)在運行中所產(chǎn)生的信息進行搜集，并將其反饋到智能設備終端，再利用計算機軟件對這些數(shù)據(jù)信息進行整理分析，確定各數(shù)據(jù)參數(shù)是否在合理范圍內，最終實現(xiàn)對電力系統(tǒng)運營的監(jiān)控與管理，使得各個設備運行狀態(tài)都在正常范圍內。其次，電氣工程及其自動化技術還能對電力的供電、輸電系統(tǒng)資源進行調配，使各部分有序、協(xié)調地運轉。再次，電氣工程及其自動化技術對于電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性保障作用也十分突出。應用該技術能夠對整個系統(tǒng)進行全面的監(jiān)控，并根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)判斷各運行參數(shù)和指標是否可控，通過分析數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，并有針對性的展開檢測盒維修，有效預防安全事故的發(fā)生，盡可能地減少人身財產(chǎn)損失。隨著電氣工程及其自動化技術的發(fā)展，電力系統(tǒng)的安全性、科學性也將逐步提升。

3 結束語

電氣工程及其自動化的應用價值較高，對其進行優(yōu)化設計和應用有著重要的意義。相關人員要對我國當前的形勢進行有效分析，結合我國經(jīng)濟發(fā)展的需要，探求更多的電氣工程及其自動化技術設計創(chuàng)新點，拓展其應用的領域，讓電氣工程及其自動化的價值得到最大程度的發(fā)揮，讓其設計和應用的發(fā)展推動國家建設邁向新的高度。

參考文獻：

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