電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用探究

楊建飛

（高明區(qū)滄江泵站管理處，廣東 佛山 528500）

如今，電氣自動化已經(jīng)滲透到人們生產(chǎn)生活的方方面面，帶來了巨大的改變，尤其是在工作模式和工作強度2個方面，均在電氣自動化的影響下得到改善，從而提高了生產(chǎn)的技術(shù)水平、先進性和穩(wěn)定性。

1 電氣自動化

1.1 基本概念

電氣自動化實際上就是計算機、通信及運行控制等先進技術(shù)的高度整合，借助相應(yīng)的設(shè)備與系統(tǒng)，對運行進行自動控制，主要包含以下內(nèi)容：運行控制、信息采集、信息處理等。在科技發(fā)展的促進下，電氣自動化也進入快速發(fā)展的時期，在眾多行業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。能提供設(shè)備及系統(tǒng)的控制與保護功能，通過對相關(guān)信號的動態(tài)采集和處理，加上通信傳輸，能確保電氣工程處在穩(wěn)定、高效的良好運行狀態(tài)。

1.2 技術(shù)分析

通過對電力電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自動控制相關(guān)理論及技術(shù)的合理應(yīng)用，能提供多種類型的控制技術(shù)，常用的有：（1）系統(tǒng)集成。重點包括：①通信設(shè)計；②分析功能不斷完善；③設(shè)備更新與配置；④全過程監(jiān)控。（2）傳感技術(shù)。主要用于系統(tǒng)的監(jiān)控領(lǐng)域，有著很高的應(yīng)用價值，能為各控制系統(tǒng)提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，這是實現(xiàn)生產(chǎn)動態(tài)監(jiān)控的基礎(chǔ)保障。（3）智能技術(shù)。充分考慮實際要求，選擇并配置相應(yīng)的儀器設(shè)備，在測控系統(tǒng)及其實踐過程中引入各項新技術(shù)，如計算機技術(shù)與信息技術(shù)，以此使設(shè)備的運行效率切實滿足實際要求。（4）人機交互：主要用于實現(xiàn)現(xiàn)場作業(yè)人員、管理人員和所有設(shè)備儀器之間的交互操控，在人機交互模式下，僅需根據(jù)實際生產(chǎn)要求，發(fā)出相應(yīng)的指令，即可完成設(shè)備的操控。

1.3 應(yīng)用價值

在科技水平不斷提高的進程中，電氣自動化正發(fā)揮出越來越重要的作用，其生產(chǎn)水平也有了很大程度的提高。在實際生產(chǎn)過程中應(yīng)用電氣自動化，主要具有以下重要價值：（1）提供自動控制功能。將電氣自動化引入電氣工程，僅需準確的輸入控制參數(shù)，即可完成自動控制，極大減輕了實際工作量。如以運行需要為依據(jù)進行運行時間的科學(xué)配置，進而對開關(guān)進行高效的自動控制。（2）提供保護功能。在電力系統(tǒng)持續(xù)運行過程中，往往會受到很多內(nèi)、外部因素的直接影響，常見的影響因素包括：線路連接不正確、不規(guī)范；外部環(huán)境復(fù)雜多變；儀器設(shè)備多樣等。這些因素的存在都有可能造成線路或設(shè)備的異常。在異?；蚬收铣霈F(xiàn)后，采用人工檢修的方法往往很難掌握線路或設(shè)備的實際運行狀態(tài)，產(chǎn)生不同的安全問題。而通過對電氣自動化的合理應(yīng)用，能在問題出現(xiàn)后，立即進行安全切斷，結(jié)束程序的運行，從而防止問題的擴大，造成損失或引發(fā)事故，最終保障系統(tǒng)實際運行的安全性。（3）提供實時監(jiān)控功能。借助信息技術(shù)與計算機等硬件設(shè)備，限定設(shè)置系統(tǒng)的運行功率、電壓及電流，如果超過了規(guī)定的參數(shù)，則報警裝置開始對系統(tǒng)進行動態(tài)監(jiān)測，并提供遠程監(jiān)控的功能，連接系統(tǒng)所有的控制裝置，再通過對電磁波信號的準確識別，由電子顯示器對設(shè)備的實際運行情況進行監(jiān)控，最終完成數(shù)據(jù)的監(jiān)測及控制。

2 電氣工程中電氣自動化的應(yīng)用分析

對電子設(shè)備而言，要想達到規(guī)定的指標，應(yīng)先配置性能優(yōu)越且穩(wěn)定可靠的電源。對于那些對專業(yè)有著極高要求的復(fù)雜系統(tǒng)，往往對電源提出了更嚴格的要求。由此可見，電源技術(shù)的出現(xiàn)、發(fā)展與創(chuàng)新對于電力技術(shù)和電器的未來發(fā)展都有重要的推動作用。同樣在電氣領(lǐng)域，電源技術(shù)也具有十分重要的作用和現(xiàn)實意義。事實上，最為經(jīng)濟和便利的電能就是電網(wǎng)中的交流電，而這與電子線路往往無法契合，因為電子線路大多需要直流電源，把電網(wǎng)中的交流電轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電，一些要求較低的電子產(chǎn)品能直接利用。然而，對直流電源而言，其輸出電壓往往不穩(wěn)定，無論是電網(wǎng)電壓發(fā)生變化，還是負載改變，電源電壓都將發(fā)生變化，進而對電子線路的各項使用性能造成影響，雖然整流能夠獲得直流電壓，也可以進行濾波，但交流成分依然很大。對此，在有著較高要求的電子產(chǎn)品中，應(yīng)以直流穩(wěn)壓電源為主。如今，微型計算機，尤其是單片機均得到了快速發(fā)展，檔次逐漸提高，擁有更多的功能。它的出現(xiàn)，對人們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活造成了很大的沖擊，應(yīng)用范圍日益擴大，無論是尖端科技，還是工業(yè)測控，包括日常家電，均有所應(yīng)用。就目前來看，工業(yè)測控對單片機的應(yīng)用最為充分，已經(jīng)在整個領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。

自動控制、智能儀表及機電一體化領(lǐng)域?qū)纹瑱C的應(yīng)用愈加廣泛，眾多傳統(tǒng)儀表設(shè)備的升級改造都將單片機視為優(yōu)先考慮的方案。此外，也有很多測控單位、電氣廠商及機電行業(yè)采用單片機進行自己產(chǎn)品的研制開發(fā)與更新優(yōu)化。通過比較利用單片機控制系統(tǒng)對系統(tǒng)進行校正和檢測，基于功能一致的實際條件，能極大的對系統(tǒng)電路進行簡化，從而節(jié)省資金，提高資源與材料的實際利用率，同時采用實現(xiàn)模塊化目標的硬件電路，不僅能滿足系統(tǒng)的各項要求，而且還能有效提供檢修的工作效率。此外，系統(tǒng)運行的靈活性也將有很大程度的提高?？梢姡瑢ξ⑻幚砥鬟M行廣泛應(yīng)用是當下重要的發(fā)展潮流，所以只有充分利用單片微型計算機控制系統(tǒng)，才可以真正適應(yīng)時代的發(fā)展要求。從工業(yè)生產(chǎn)角度講，單片機帶來的影響已經(jīng)十分顯著，在這項技術(shù)快速發(fā)展的促進下，對于電氣行業(yè)，必須進行微機革命。這場革命促進了所有儀器儀表的發(fā)展，拉近了和智能化與微型化之間的距離。當前以人性化為理念的科技，實際上也是將單片機作為核心來進行控制，繼而產(chǎn)生一系列新技術(shù)，如現(xiàn)場總線與遠程控制。在進入電氣時代后，電源技術(shù)也得到快速的發(fā)展，迎來前所未有的前景和機遇，推動新型電源更好發(fā)展。將微機控制技術(shù)等作為核心而出現(xiàn)的過程控制，它的出現(xiàn)、探究與應(yīng)用，為工業(yè)控制提供了智能化的解決方案。

微機保護裝置實際上就是以微型計算機來提供繼電保護功能，它是現(xiàn)階段電力系統(tǒng)及電氣工程的重要發(fā)展方向之一，不僅有著極高的穩(wěn)定性、可靠性和選擇性，而且十分靈敏，能滿足各項使用要求。該新型裝置的硬件主要有：單片機、輸入通道、輸出通道、通訊接口及人機接口，在建筑、交通、電力等眾多領(lǐng)域都有所應(yīng)用。對微機硬件而言，它完全通用，但具體的功能與性能往往被軟件所決定。裝置數(shù)字核心主要由以下幾部分構(gòu)成：中央處理器、存儲器、定時器/計數(shù)器。現(xiàn)階段，MCU是數(shù)字核心主流，也就是之前提到的單片機；而輸入通道和輸出通道主要包括：模擬量及數(shù)字量的輸入通道與輸出通道。

直流屏是集數(shù)字化控制、管控、檢測及保護等為一體的直流系統(tǒng)。對于監(jiān)控主機，有著很高的集成度，并以單板結(jié)構(gòu)為主，具有眾多功能，如監(jiān)察、巡檢、選線等；配有觸摸屏，所有類型的參數(shù)及運行狀態(tài)都能采用漢字顯示，總體設(shè)計上靈活方便，與用戶的習慣良好契合。遠程控制與檢測正是將直流屏作為基礎(chǔ)發(fā)展起來的，不僅賦予了眾多的功能，而且還具有一系列接口，如遠程通信與遙控、遙測、遙信。借助遠程通信接口能在遠方進行參數(shù)采集，并通過這一接口對運行定值或狀態(tài)進行修改，以符合無人值守等方面的現(xiàn)實要求；此外，還具有以太網(wǎng)及標準RS232/485串行接口，能十分方便的與現(xiàn)有的自動化系統(tǒng)對接。在監(jiān)控模塊上，可以完成所有部分的自定義參數(shù)設(shè)置。對模塊而言，它能對輸出電壓及電流進行靈活調(diào)節(jié)，并提供相應(yīng)的補償功能。配置有眾多用于擴展的接口，能同多種形式的外部設(shè)備進行對接。通過對計算機和電力電子技術(shù)的充分結(jié)合，使電源系統(tǒng)具備4遙功能，即“遙測”、“遙控”、“遙信”、“遙調(diào)”，進而達到無人值守的目標。蓄電池支持自我保護和管理，能對充放電的電流、斷電壓等進行自動檢測，然后以檢測結(jié)果為依據(jù)實施智能控制，并在欠電壓或充電過流的情況下發(fā)出聲光告警。

3 結(jié)語

綜上所述，電氣自動化有著十分重要的應(yīng)用價值，尤其在電氣工程領(lǐng)域，引入應(yīng)用電氣自動化能提供更多的功能，實現(xiàn)真正意義上的自動控制和無人值守等目標。而想要達到最佳的應(yīng)用效果，還需從加強專業(yè)人才的培養(yǎng)方面入手，以此為電氣自動化的發(fā)展應(yīng)用提供人才保障。

參考文獻：

[1]侯蘇育．電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用探究[J]．科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2018，(02):159-160．

[2]余剛,吳喆．電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用探究[J]．內(nèi)燃機與配件,2017，(08):54-55．

[3]陳虹宇．電氣自動化在電氣工程中的融合應(yīng)用探究[J]．工業(yè)設(shè)計 ,2016，(11):186．

[4]陳華庚．電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用[J]．中國市場,2016，(36):56-57．

[5]丁華威．電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用探究[J]．山東工業(yè)技術(shù) ,2015，(11):106．

[6]林荷敏．電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用探究[J]．企業(yè)技術(shù)開發(fā),2014,33(32):72-73．