電氣工程自動(dòng)化的應(yīng)用與設(shè)計(jì)研究

王家鵬

摘 要：隨著我國科技的發(fā)展，電氣自動(dòng)化應(yīng)用越來越普遍。自動(dòng)化的應(yīng)用，不僅可以提高工作效率，更有利于提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)。電氣工程自動(dòng)化是一種集計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、電力電子技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、以及電機(jī)電器技術(shù)等在內(nèi)的綜合性技術(shù)。為此，本文主要探討了電子工程自動(dòng)化的應(yīng)用與設(shè)計(jì)方法。

關(guān)鍵詞：電氣工程；自動(dòng)化；設(shè)計(jì)研究

一、電氣工程及其自動(dòng)化的特點(diǎn)

單從內(nèi)容來看，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)涵蓋了許多高等科技，包括計(jì)算機(jī)技術(shù)技術(shù)、電子電力技術(shù)、機(jī)械自動(dòng)化等技術(shù)，因此，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的最大特點(diǎn)就是應(yīng)用范圍極其廣泛，包容度非常高。另外，如果從實(shí)際性來考慮的話，電氣工程及其自動(dòng)化的實(shí)用性也相當(dāng)高，并被廣泛地運(yùn)用到社會工業(yè)的發(fā)展中。

二、電氣工程中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用

1.電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化應(yīng)用

在電氣工程中的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主要的是指由電網(wǎng)調(diào)度中心的大屏幕顯示器、工作站、服務(wù)器以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等所組成的自動(dòng)化的系統(tǒng)，其主要的功能是對于電網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行經(jīng)濟(jì)的調(diào)度，針對電力市場的運(yùn)營的需求對于相應(yīng)的電網(wǎng)的運(yùn)行情況以及安全狀態(tài)進(jìn)行分析和控制，并且還能夠?qū)崟r(shí)的采集電力生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，自動(dòng)的控制發(fā)電以及合理的調(diào)度等功能。另外還能夠?qū)τ陔娋W(wǎng)運(yùn)行的狀態(tài)以及相應(yīng)的安全事故進(jìn)行處理和分析，在電網(wǎng)運(yùn)行的過程當(dāng)中常見的事故能夠及時(shí)的發(fā)展，并且進(jìn)行相應(yīng)的處理，以保障相關(guān)設(shè)備的安全和人身安全。通過電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用，能夠很好的實(shí)現(xiàn)對于電網(wǎng)運(yùn)行安全進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測和分析，并且還能夠及時(shí)的找出事故發(fā)生源，并且提出科學(xué)合理的處理的對策，從而有效的防止相應(yīng)事故的發(fā)生，避免或者是降低安全事故發(fā)生的概率。

2.發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)的自動(dòng)化應(yīng)用

發(fā)電廠的分散測控系統(tǒng)主要的是由以太網(wǎng)、過程控制單元以及工程師工作站等所組成，在實(shí)際的應(yīng)用過程中通常情況下會采用分層分布的結(jié)構(gòu)。其中過程控制單元既可以直接的用于生產(chǎn)運(yùn)行過程的單元，又可以直接的接受熱電阻、電氣量、開關(guān)量以及脈沖量等信號，并且在運(yùn)算處理完成之后，對于設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的畫面顯示、信號輸出以及打印任務(wù)，以此來直接的監(jiān)控執(zhí)行的機(jī)構(gòu)，最終的實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化在電氣工程中應(yīng)用的生產(chǎn)過程的檢測、聯(lián)鎖保護(hù)與控制等方面的功能。

3.變電站電氣自動(dòng)化以及配電自動(dòng)化的應(yīng)用

變電站中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用主要的是指在變電站應(yīng)用信息處理技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)與傳輸技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)之上，通過電氣自動(dòng)化裝置或者是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，代替人工進(jìn)行各種的作業(yè)，提升變電站的運(yùn)行效率以及管理水平的自動(dòng)化系統(tǒng)。變電站自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用主要的目的是為了多層次、全方位的監(jiān)控變電站中各種電氣設(shè)備的運(yùn)行以及安全狀況達(dá)到最高校的控制。其主要的特點(diǎn)是以微機(jī)化的設(shè)備來代替之前所使用的電磁式的裝置，以此來實(shí)現(xiàn)操作監(jiān)視的圖像化和智能化。隨著微機(jī)監(jiān)控技術(shù)變電站以及變電站中的繼電保護(hù)、開關(guān)操作的運(yùn)動(dòng)、事故和設(shè)備故障的自動(dòng)記錄設(shè)備等方面的設(shè)計(jì)應(yīng)用，從而就促進(jìn)了變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展。

4.在工業(yè)控制中電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)在我國的發(fā)展還并不是很理想，不具備較高的發(fā)展水平和廣泛的使用范圍，主要應(yīng)用的領(lǐng)域是工業(yè)控制領(lǐng)域，整個(gè)工業(yè)的生產(chǎn)過程通過對相應(yīng)電子元件應(yīng)用得以控制，不僅促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)效率的提升，而且還將生產(chǎn)質(zhì)量在很大的程度上提高了。在我國的傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中存在著很多的缺陷和不足之處，譬如生產(chǎn)質(zhì)量差、生產(chǎn)效率不高等問題，通過對這種方式的應(yīng)用，可以有效的進(jìn)行彌補(bǔ)。特別是當(dāng)今社會是一個(gè)信息時(shí)代，高科技產(chǎn)品備受人們的青睞，人工組裝高科技產(chǎn)品是有一定的困難性存在的，由于其精密度必須要高，在組裝及生產(chǎn)的過程中只能對自動(dòng)化設(shè)備加以利用?，F(xiàn)在在西方的很多發(fā)達(dá)國家都已經(jīng)完全的實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)，可是我國到目前為止海不具備這樣的實(shí)力，還需要人力資源的參與。由于現(xiàn)階段還沒有完善的技術(shù)和設(shè)備，像一些技術(shù)漏洞、設(shè)備損壞等問題時(shí)有發(fā)生，會耽誤生產(chǎn)進(jìn)度，為了正常的進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)，處理維護(hù)的時(shí)候需要請專業(yè)的維修人員。

三、電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)

1.電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)原則

在對自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要以經(jīng)濟(jì)實(shí)用，方便簡捷為前提，要把硬件的安裝和傳統(tǒng)的生產(chǎn)線結(jié)合起來，要最大程度地滿足機(jī)械工藝對電氣自動(dòng)化控制的要求，更要權(quán)衡好設(shè)計(jì)理念和實(shí)際情況之間的關(guān)系，保證硬件的設(shè)計(jì)符合要求。當(dāng)硬件設(shè)計(jì)完成之后，企業(yè)就可以考慮軟件的設(shè)計(jì)了。設(shè)計(jì)軟件的時(shí)候，企業(yè)可以選擇購買市場上已經(jīng)設(shè)計(jì)好的自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件，也可以考慮自己開發(fā)軟件。

2.電氣工程及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)方法

電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)踐操作的時(shí)候會有兩個(gè)重要的方面，一個(gè)是軟件設(shè)計(jì)，另一個(gè)則是硬件設(shè)計(jì)。通常，硬件設(shè)計(jì)情況是電氣工程及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)要優(yōu)先考慮的，在對電子元器件進(jìn)行選擇的時(shí)候要具有針對性，以工業(yè)控制的實(shí)際需要為依據(jù)，應(yīng)該先設(shè)計(jì)一個(gè)中央服務(wù)器，需要運(yùn)行狀況和整體功能與之具有較高的匹配度，而整個(gè)控制系統(tǒng)的核心應(yīng)該選用比較先進(jìn)的計(jì)算機(jī)，可以有效的促進(jìn)元器件質(zhì)量和運(yùn)行效率的提高。與此同時(shí)，還應(yīng)該選擇一個(gè)像控制器、傳感器之類的外圍輔助設(shè)備，連接線路之后所形成的系統(tǒng)就比較完整了。在設(shè)計(jì)的過程中，僅僅是對理論上的可行性嚴(yán)格的遵循是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還應(yīng)該要對現(xiàn)實(shí)中的可行性給予高度的重視。因?yàn)橐呀?jīng)有了生產(chǎn)線，在設(shè)計(jì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的時(shí)候，前提基礎(chǔ)是不可以將生產(chǎn)型改變，安裝硬件設(shè)備的時(shí)候要求也很高。所以，如果設(shè)計(jì)采用的設(shè)備具有較大的體積，對日常的加工生產(chǎn)都會造成影響。相關(guān)的設(shè)計(jì)人員必須要到實(shí)地進(jìn)行考察，然后以生產(chǎn)線的實(shí)際情況為依據(jù)，在確定使用什么型號的設(shè)備。在完成硬件設(shè)計(jì)以后，再設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)，雖然現(xiàn)階段自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件在市面上由許多是通用的，不過為了使自動(dòng)化水平的提升實(shí)現(xiàn)最大化，企業(yè)經(jīng)常會尋求軟件公司的合作，在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，以自身的實(shí)際情況為依據(jù)，有針對性的進(jìn)行設(shè)計(jì)。

總結(jié)：

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對于電氣自動(dòng)化也提出了更高的發(fā)展要求，想要電氣自動(dòng)化的發(fā)展能夠適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求，就應(yīng)該結(jié)合實(shí)際應(yīng)用的情況，積極的創(chuàng)新，為電氣自動(dòng)化的發(fā)展做貢獻(xiàn)，保障電氣行業(yè)的健康快速發(fā)展。

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