淺談電氣及自動(dòng)化在機(jī)電工程中的應(yīng)用

魏賡 鄭躍剛

（1.東華大學(xué) 上海松江區(qū) 201600 2.陜西華燕航空儀表有限公司 陜西漢中 723100）

1 電氣及其自動(dòng)化的涵義

電氣自動(dòng)化是現(xiàn)在新興學(xué)科的熱門技術(shù)，應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等等各領(lǐng)域，是屬于工程技術(shù)的一類。目前機(jī)電工程的電氣自動(dòng)化技術(shù)包括了計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)、電器電機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與信息控制技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)等幾個(gè)方面，電氣自動(dòng)化重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是將機(jī)電工程的硬件與軟件結(jié)合、強(qiáng)電技術(shù)與弱電技術(shù)結(jié)合、機(jī)電結(jié)合。電力電子技術(shù)中的電力網(wǎng)絡(luò)包括輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)，輸電網(wǎng)負(fù)責(zé)電力傳送運(yùn)輸，配電網(wǎng)則是對(duì)電量進(jìn)行數(shù)值計(jì)算分配，具有低成本高效益的特點(diǎn)。電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)作為主要的技術(shù)手段，為電氣自動(dòng)化提供技術(shù)支撐，也是機(jī)電工程的核心技術(shù)。

電氣自動(dòng)化從建國初期被設(shè)立為高校專業(yè)之后，飛速發(fā)展，為我國培養(yǎng)了大批的電氣自動(dòng)化的從業(yè)人員，成為了現(xiàn)代化建設(shè)中不可或缺的一部分，與國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展密不可分。電氣自動(dòng)化的應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)的要求也各不相同，總的來說在應(yīng)用過程中是需要做針對(duì)滿足需求的設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)思想，與我國傳統(tǒng)生產(chǎn)的電氣設(shè)備的最大效益和功能是需要將不同的配件進(jìn)行組合之后才能合理發(fā)揮出來不同，電氣自動(dòng)化依靠微型計(jì)算機(jī)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，達(dá)到電力系統(tǒng)控制運(yùn)行智能化。

2 電氣及其自動(dòng)化在機(jī)電工程應(yīng)用中的優(yōu)勢

電氣以及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用是我國專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域得到發(fā)展和優(yōu)化的背景下所產(chǎn)生的新型技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中，必然具備與傳統(tǒng)技術(shù)相比體現(xiàn)出先進(jìn)性的優(yōu)勢，下文將做具體闡述：

2.1 實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測

電氣及其自動(dòng)化能夠?qū)C(jī)電工程系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測，隨著機(jī)電工程中的設(shè)備的廣泛應(yīng)用，對(duì)于設(shè)備在線監(jiān)測的要求也越來越高，電氣自動(dòng)化正好可以滿足這一需求，比如在電力網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)變壓器、發(fā)電機(jī)、穩(wěn)壓器等設(shè)備的應(yīng)用中要對(duì)他們的設(shè)備進(jìn)行檢測時(shí)，可以利用電氣自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，分析數(shù)據(jù)變化，找出設(shè)備或者系統(tǒng)故障的影響因素，更好地改進(jìn)，降低工作人員的工作量。

2.2 提高系統(tǒng)運(yùn)行操作的便捷性

隨著信息化時(shí)代的到來，智能化設(shè)備投入使用到機(jī)電工程中，將會(huì)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大勢所趨。電氣自動(dòng)化的微型計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以將傳統(tǒng)設(shè)備改進(jìn)，協(xié)助機(jī)電工程工作人員在操作，降低設(shè)備的操作難度和維護(hù)難度，為工作人員帶來更大的便利。從實(shí)際的應(yīng)用效果上分析，操作人員的工作便捷性提高了，則意味著相應(yīng)的工作效率也會(huì)得到提高，這對(duì)于機(jī)電工程項(xiàng)目的建設(shè)和運(yùn)行來說，都具有正向的促進(jìn)作用。

3 電氣自動(dòng)化在機(jī)電工程應(yīng)用中存在的實(shí)際問題

電氣自動(dòng)化作為一種具有先進(jìn)性的系統(tǒng)和技術(shù)類型，在其與機(jī)電工程建設(shè)進(jìn)行融合應(yīng)用時(shí)會(huì)存在一些實(shí)際問題，針對(duì)具體問題做好分析和確認(rèn)，能夠?yàn)檫M(jìn)一步采取有效的措施提供幫助，比較典型的表現(xiàn)有以下幾方面：

3.1 工作人員缺乏對(duì)技術(shù)的充分掌握

自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)施，是依托專業(yè)的自動(dòng)化運(yùn)行系統(tǒng)而發(fā)揮作用的，為了取得更好的自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用效果，需要工作人員對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行原理和操作技術(shù)方法準(zhǔn)確自如的掌握，但目前存在工作人員自身由于缺乏積極學(xué)習(xí)的態(tài)度和良好的學(xué)習(xí)能力，對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)行原理和運(yùn)行操作方法沒有全面掌握的情況。直接影響系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際效果，為技術(shù)應(yīng)用本身的作用發(fā)揮造成了障礙。

3.2 系統(tǒng)運(yùn)行與機(jī)電工程的運(yùn)用需求缺乏匹配

電氣以及自動(dòng)化系統(tǒng)本身在應(yīng)用中就有獨(dú)立的應(yīng)用模式和方法，而機(jī)電工程方面，不同的工程類型對(duì)電氣系統(tǒng)和自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)行應(yīng)用要求也有所差異。從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，部分自動(dòng)化技術(shù)在與機(jī)電工程融合應(yīng)用時(shí)存在運(yùn)行模式和細(xì)節(jié)運(yùn)行需求不匹配的現(xiàn)象，這種情況下，就需要技術(shù)人員和管理人員對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)行模式進(jìn)行充分了解，確保系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)與機(jī)電工程的實(shí)際運(yùn)用需求相適應(yīng)。

4 電氣及其自動(dòng)化在機(jī)電工程中的應(yīng)用分析

自動(dòng)化在機(jī)電工程中主要應(yīng)用在自動(dòng)控制系統(tǒng)的處理、導(dǎo)入微型計(jì)算機(jī)的電氣自動(dòng)化、電氣自控系統(tǒng)、自動(dòng)化系統(tǒng)處理、電力網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)、水利水電自控系統(tǒng)、機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化等幾個(gè)方面，這也暗示著我國機(jī)電工程具有高度自動(dòng)控制的能力，我國急需要建立有序的市場機(jī)制，以保證將電氣自動(dòng)化用于各個(gè)領(lǐng)域時(shí)，能夠保證發(fā)揮較大的效益。比如在新能源開發(fā)和利用的過程中，有序的電力市場可以有助于電力資產(chǎn)不被浪費(fèi)，合理的應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)開發(fā)和利用中。

電氣自動(dòng)化的投入使用將會(huì)大大縮減機(jī)電工程中的管理成本，簡化管理時(shí)間和程序，提高工作的效率，保證機(jī)電工作的質(zhì)量。

4.1 電氣及其自動(dòng)化技術(shù)用于熱電廠、水電廠、發(fā)電的分析

熱電廠的電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠讓電廠實(shí)現(xiàn)一體化的單元制，換句話說就是將發(fā)熱爐、機(jī)電設(shè)備、電力系統(tǒng)的單元進(jìn)行一體化控制，技術(shù)人員只要通過總控室的設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制，計(jì)算機(jī)也將對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行自動(dòng)記錄分析，在安全的時(shí)候保證系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行，一旦出現(xiàn)設(shè)備參數(shù)不在安全系數(shù)范圍內(nèi)，將會(huì)迅速發(fā)出警報(bào)，降低事故造成的損失。

電氣及其自動(dòng)化用于水電廠時(shí)，能夠根據(jù)設(shè)備的所屬系統(tǒng)，進(jìn)行不同模式的自動(dòng)化，比如公用設(shè)備的自動(dòng)化、單機(jī)自動(dòng)化、全場自動(dòng)化，提升供電系統(tǒng)的安全性。

發(fā)電廠中主要使用的是電氣自動(dòng)化的分散測控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)分層分布的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測控，主要利用的是基于以太網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程單元通訊和單元操控。分散控制對(duì)于工作人員來說，首先能夠降低他們的工作強(qiáng)度，其次利用系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)就可以分析出設(shè)備運(yùn)行情況，大大地降低了工作難度。

4.2 電氣及其自動(dòng)化在電網(wǎng)調(diào)度和機(jī)械中的應(yīng)用分析

電網(wǎng)調(diào)度中，主要利用了電氣及其自動(dòng)化技術(shù)中的自動(dòng)化系統(tǒng)，結(jié)合硬件和軟件部分，組成電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)的服務(wù)器、中轉(zhuǎn)設(shè)備、工作站是屬于硬件設(shè)備領(lǐng)域，軟件則是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)和所應(yīng)用的計(jì)算機(jī)軟件。電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化是指通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)于工作設(shè)備的現(xiàn)況監(jiān)控，直接通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)制定設(shè)備進(jìn)行操作，在這個(gè)過程中，主要是通過利用自動(dòng)化技術(shù)監(jiān)控機(jī)械設(shè)備來滿足工作人員能夠在第一時(shí)間通過監(jiān)控設(shè)備查看設(shè)備的運(yùn)行情況，一旦出現(xiàn)故障，也將會(huì)立刻在監(jiān)控中體現(xiàn)出來，降低設(shè)備故障造成的損失，有利于設(shè)備的管理。

5 結(jié)束語

通過作者對(duì)于電氣及其自動(dòng)化的簡單介紹，并闡述了電氣及其自動(dòng)化在機(jī)電工程中的應(yīng)用，可以看出我國的電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)取得了一定的成就，也得到了不小程度的發(fā)展，但是仍然存在著不少的弊端。電氣自動(dòng)化的應(yīng)用前景也將會(huì)非常廣闊，在未來的發(fā)展中，電氣及其自動(dòng)化技術(shù)將會(huì)是機(jī)電工程減少人力成本、設(shè)備投入成本、提高工作效率的重要技術(shù)手段，也將會(huì)為我國的機(jī)電工程事業(yè)做出貢獻(xiàn)，促進(jìn)我國的各大產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。