電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用分析

石建華

【摘 要】在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展下，很多新型研發(fā)技術(shù)被應(yīng)用于市場環(huán)境中。電氣自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)提高了電氣工程建設(shè)的安全性與穩(wěn)定性，其在電氣系統(tǒng)中能夠發(fā)揮的作用越來越大。因此，當(dāng)前電氣工程建設(shè)方面對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用研究逐漸增多。本文主要以電氣自動(dòng)化技術(shù)為研究對(duì)象，對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程方面的應(yīng)用進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化；電氣；工程

一、電氣自動(dòng)化概述

電氣自動(dòng)化技術(shù)涉及的理論內(nèi)容很多，比如信息學(xué)、控制學(xué)和語言學(xué)等，其本身具有較強(qiáng)的綜合性。在進(jìn)行電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用研究方面，人們多會(huì)應(yīng)用到計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性操作，以將計(jì)算機(jī)技術(shù)和電氣自動(dòng)化技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，以提高電氣自動(dòng)化的操作性能。在將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程建設(shè)中，能夠促進(jìn)電氣元件工作效率的提高，減少電氣工程成本消耗，使電氣工程相關(guān)操控人員的工作量降低，有利于電氣工程建設(shè)的高效、高產(chǎn)量。由于電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程應(yīng)用方面具有較高的優(yōu)越性，因此該技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域方面的應(yīng)用范圍越來越廣泛，其涉及的自動(dòng)化技術(shù)逐漸多樣化和復(fù)雜化。

在進(jìn)行電氣設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)軟件、硬件進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，結(jié)合電氣系統(tǒng)應(yīng)用范圍進(jìn)行自動(dòng)化技術(shù)的方案制定。與傳統(tǒng)電氣裝置相比，電氣自動(dòng)化裝置在電氣工程中的應(yīng)用效果更加顯著，能夠有效提升裝置的執(zhí)行能力和精確度。當(dāng)電氣系統(tǒng)在使用過程中出現(xiàn)故障時(shí)，電氣自動(dòng)化裝置也能夠快速找到故障部位和故障分析，這對(duì)電氣系統(tǒng)維修工作的開展提供了很多便利。然而在實(shí)際應(yīng)用過程中，電氣自動(dòng)化技術(shù)可能會(huì)存在問題，制約了電氣設(shè)備功能的發(fā)揮。比如在進(jìn)行電氣工程外部電壓應(yīng)用時(shí)，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用要求相對(duì)較高，不利于電氣工程建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大。電氣自動(dòng)化裝置在應(yīng)用過程中可能會(huì)因?yàn)橥饨缫蛩氐母蓴_而無法精確的判斷出故障問題，仍然需要通過實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行優(yōu)化處理。

二、電氣自動(dòng)化技術(shù)理念

2.1集中化控制理念

電氣工程主要采用集散系統(tǒng)模式進(jìn)行處理，在一定程度上中心處理器的任務(wù)增加而影響到系統(tǒng)的處理速度。同時(shí)，在監(jiān)控環(huán)境下，主機(jī)冗余降低，電纜數(shù)量增加，影響效率。為了提高上述情況對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的影響，需要將集中化控制理念與電網(wǎng)設(shè)計(jì)結(jié)合到一起，有效利用電氣自動(dòng)化技術(shù)。

2.2現(xiàn)場總線監(jiān)控理念

以太網(wǎng)技術(shù)、現(xiàn)場總線監(jiān)控自動(dòng)化技術(shù)等在電氣工程中得到廣泛應(yīng)用，針對(duì)其所具有的特點(diǎn)，如果將該方式應(yīng)用在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，則能夠有效減少設(shè)備的使用量和模擬量，自動(dòng)化現(xiàn)場總線監(jiān)控理念得以廣泛應(yīng)用。

三、電氣自動(dòng)化在家電中的應(yīng)用-以中央空調(diào)為例

現(xiàn)階段，新建的工程建設(shè)項(xiàng)目幾乎都應(yīng)用了各種各樣的電氣自動(dòng)化技術(shù)，以改善中央空調(diào)對(duì)于電力資源的利用效率，并建立全面的自動(dòng)化體系。所以，對(duì)于較舊的建筑物里中央空調(diào)的電氣自動(dòng)化改造成為重點(diǎn)。電氣自動(dòng)化應(yīng)用于中央空調(diào)中主要起到減少電力資源消耗的作用，能夠在非常短的時(shí)期內(nèi)解決中央空調(diào)能耗偏高的問題。

3.1優(yōu)化設(shè)計(jì)空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)送排風(fēng)設(shè)備

即對(duì)空調(diào)的送風(fēng)口、風(fēng)道、風(fēng)速等送排風(fēng)設(shè)備進(jìn)行可行性設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

首先，送風(fēng)溫度需要結(jié)合室內(nèi)溫度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，由于空調(diào)分系統(tǒng)四季所需的送風(fēng)量是不同的，所以通過減少送風(fēng)量可以節(jié)約空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用。

其次，送風(fēng)溫差越大，需要的風(fēng)量越小。實(shí)踐數(shù)據(jù)表明：空調(diào)送風(fēng)溫差在4～8℃之間時(shí)，溫差每增加1℃，送風(fēng)量大約可減少1%～1.5%。由此可見，加大送風(fēng)溫差可以有效緩和送風(fēng)量過大造成的能源消耗。

根據(jù)上述分析，對(duì)電氣自動(dòng)化控制風(fēng)閥的方法優(yōu)化如下：

根據(jù)空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)聯(lián)動(dòng)控制風(fēng)閥的開度，并監(jiān)測其反饋狀態(tài)。

冬/夏過渡季節(jié)溫差不大（可通過軟件的時(shí)鐘設(shè)定），可判斷室外溫濕度情況，在保證回風(fēng)溫度達(dá)到用戶需求的前提下，對(duì)風(fēng)閥做最大開度調(diào)節(jié)控制；同時(shí)充分利用室外空氣的自然調(diào)節(jié)，推遲商用建筑制冷開啟時(shí)間。還可通過改變空調(diào)風(fēng)柜中風(fēng)機(jī)交流變頻的方式，實(shí)現(xiàn)空調(diào)風(fēng)柜通風(fēng)系統(tǒng)的變頻、變風(fēng)量控制。

冬/夏季節(jié)，在保證房間內(nèi)良好空氣質(zhì)量的前提下，對(duì)風(fēng)閥做最小開度調(diào)節(jié)控制。這樣不僅可以提高商用建筑內(nèi)人員的舒適感，而且還可以達(dá)到節(jié)能的目的。

3.2中央空調(diào)遠(yuǎn)程系統(tǒng)的監(jiān)控

中央空調(diào)遠(yuǎn)程系統(tǒng)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)控，能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備的使用現(xiàn)場進(jìn)行管理的一種技術(shù)。其能夠?qū)⑦h(yuǎn)程監(jiān)控的計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接在一起，而且能夠?qū)υO(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，如果設(shè)備出現(xiàn)了問題，其能夠及時(shí)報(bào)警。

在監(jiān)控的過程中會(huì)生成很多數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)會(huì)在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中自動(dòng)進(jìn)行整合和分析，以實(shí)現(xiàn)對(duì)中央空調(diào)的現(xiàn)場控制，而且能夠結(jié)合總線和現(xiàn)場控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)控制的自動(dòng)化。

中央空調(diào)的子系統(tǒng)比較多，而且當(dāng)一個(gè)部位出現(xiàn)問題時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓，所以，在中央空調(diào)使用過程中應(yīng)該妥善處理各類故障。運(yùn)用人工方法進(jìn)行中央空調(diào)控制效率不高，而且還會(huì)造成大量的電力資源的浪費(fèi)，使人力和財(cái)力支出過多。所以在自動(dòng)化控制中實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)的自動(dòng)化管理具有重大的意義，這項(xiàng)技術(shù)在中央空調(diào)的控制中發(fā)揮著主導(dǎo)作用。這種管理方式的優(yōu)勢還是比較明顯的，即避免了大量的電力資源的浪費(fèi)。

3.3電氣自動(dòng)化管理技術(shù)在中央空調(diào)中的應(yīng)用

基于中央空調(diào)使用的長期性，在對(duì)其進(jìn)行安裝調(diào)試后，必須長期進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)和保養(yǎng)。在電氣自動(dòng)化技術(shù)的幫助下，可以將此項(xiàng)任務(wù)與網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)合起來，通過各種協(xié)議的設(shè)置，有效避免對(duì)墻體及棚頂?shù)碾娐愤M(jìn)行人工檢修，大大節(jié)省了人力、物力、財(cái)力?，F(xiàn)在，中央空調(diào)的自動(dòng)化管理方法還是比較多的，而且能夠?qū)崿F(xiàn)集中控制，通過建立集中的系統(tǒng)控制方式，能夠?qū)崿F(xiàn)中央空調(diào)的整體控制。該功能的實(shí)現(xiàn)依賴于遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的形成，因此，遠(yuǎn)程控制在中央空調(diào)的應(yīng)用中也發(fā)揮著非常重要的作用。

3.4全面掌握中央空調(diào)運(yùn)行數(shù)據(jù)

電氣自動(dòng)化應(yīng)用于中央空調(diào)的系統(tǒng)改造，必須要全面掌握中央空調(diào)的實(shí)際運(yùn)營情況，并進(jìn)行實(shí)地測量以及數(shù)據(jù)記錄，這樣才能為整個(gè)工程的順利進(jìn)行提供可靠的保障。

所以，我們必須詳細(xì)、認(rèn)真、準(zhǔn)確地完成實(shí)際測量任務(wù)，并對(duì)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)記錄。需要記錄的數(shù)據(jù)包括建筑物的自身參數(shù)（如建筑樓層的高度數(shù)值、空調(diào)具體坐標(biāo)、建筑物使用類型）、中央空調(diào)主機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)（如空調(diào)主機(jī)的運(yùn)行功率、制冷量值以及工作電流等）、空調(diào)末端設(shè)備自身參數(shù)設(shè)定（如設(shè)備運(yùn)行周期等數(shù)據(jù)）等。

3.5 PLC控制系統(tǒng)在中央空調(diào)中的應(yīng)用

PLC是電氣自動(dòng)化在中央空調(diào)中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一，其具有很好的智能性和自我調(diào)節(jié)功能等，且系統(tǒng)編程任務(wù)簡單。PLC技術(shù)具有很好的智能性。在應(yīng)用過程中，PLC的指令集非常豐富，具有較強(qiáng)的包容性，能夠?qū)χ醒肟照{(diào)的開關(guān)機(jī)、順序控制等進(jìn)行人性化管理，大大提高了運(yùn)行效率。同時(shí)，在強(qiáng)大的人機(jī)互動(dòng)模式下，能夠呈現(xiàn)出極為理想的反饋速度。同時(shí)，PLC控制系統(tǒng)有很好的自我調(diào)節(jié)功能。在運(yùn)行過程中，PLC技術(shù)通過微積分等控制技術(shù)，在反饋控制模式的幫助下，能夠發(fā)揮強(qiáng)大的PID調(diào)節(jié)功能，從而實(shí)現(xiàn)兩者之間的互動(dòng)交流。

四、小結(jié)

綜上分析可知，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程方面的應(yīng)用效果相對(duì)較好，能夠促進(jìn)電氣系統(tǒng)的智能化發(fā)展。從電氣自動(dòng)化技術(shù)具體應(yīng)用情況來看，電氣技術(shù)在對(duì)家用電器的創(chuàng)新與發(fā)展也有著十分重要的作用，從而推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展

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