電氣自動化的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析

張梅竹

摘要：電氣自動化技術(shù)實現(xiàn)了設(shè)備控制的自動化狀態(tài)，可以學(xué)生設(shè)備運行進行有效監(jiān)控，保證生產(chǎn)線的正常運行，提高產(chǎn)品加工的質(zhì)量。鑒于電氣自動化技術(shù)的實用價值較高，其被廣泛應(yīng)用在各行業(yè)的設(shè)備生產(chǎn)中。以機械手臂為例，機械手臂彌補了傳統(tǒng)人工勞作的不足，緩解了工作人員的壓力，為工業(yè)發(fā)展奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：電氣自動化;工程;控制系統(tǒng);現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

引言

電氣自動化工程控制系統(tǒng)能夠推動我國的經(jīng)濟發(fā)展，促進我國科學(xué)技術(shù)水平的提升。電氣自動化是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。本文探究了電氣自動化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，希望對相關(guān)人員有所啟示。

1電氣自動化工程控制系統(tǒng)的重要意義

（1）使得各種機械設(shè)施在需要時開啟，在不必要時關(guān)閉，自動化進行控制，從而使得資源得以節(jié)約;（2）可以實時的監(jiān)控智能建筑里面的各種設(shè)施，包括供暖系統(tǒng)，制冷系統(tǒng)等等，對于其參數(shù)可以有大致了解;（3）同時這個系統(tǒng)還可以設(shè)定一個功能就是對各種自動化設(shè)施所運行的時間進行記憶，運行不正常還會自動響鈴報警，從而可以得到及時的修理，延長使用時間，節(jié)約資金;（4）可以根據(jù)實際情況，確定各種設(shè)施需要的臺數(shù)，避免出現(xiàn)資源浪費的情況;能夠?qū)γ恳环N機械設(shè)備的資源消耗情況進行準確的記載，從而可以適時地進行調(diào)整。

2我國電氣自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1聯(lián)系物理研究

進入新世紀以來，我國的電子科技更加發(fā)達，自動化技術(shù)的實用性得到凸顯。都電氣自動化技術(shù)和物理研究的聯(lián)系更加緊密，二者存在相互關(guān)系。一方面，物理研究為電氣自動化技術(shù)的創(chuàng)新提供了重要成果，成為電氣自動化技術(shù)發(fā)展的重要支撐;另一方面，電氣自動化技術(shù)是對物理學(xué)重要成果的轉(zhuǎn)換，體現(xiàn)了物理研究的實踐價值。我國的物理研究不斷深入，廣大物理學(xué)者形成多元化的理論成果，推動了電氣自動化的創(chuàng)新。電氣自動化技術(shù)應(yīng)用，驗證了物理研究成果的可用性，為物理研究指明了方向。就目前來看，我國的電氣自動化程度不斷提升，如何對電氣自動化進行改造，成為物理學(xué)界關(guān)注的重要問題。在形成電氣自動化系統(tǒng)之后，還需要對其進行定期改造和優(yōu)化，實現(xiàn)對自動化系統(tǒng)的維護和管理，對電氣自動化系統(tǒng)進行主動升級，提升電氣自動化系統(tǒng)的工作效率。

2.2集散控制系統(tǒng)

在我國傳統(tǒng)的制造行業(yè)進行分析，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)行業(yè)都設(shè)置了控制間、控制柜等，并在主控制器的周圍集成模擬量和數(shù)字量的輸入/輸出，然后再通過電纜線和設(shè)備進行連接。上述連接方式存在潛在的弊端，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）上述連接方式會加大施工量。（2）上述連接方式會占用過多地面空間。（3）上述連接方式很容易出現(xiàn)錯誤。（4）上述連接方式可以拓展的空間較小。集散控制系統(tǒng)的優(yōu)勢比較明顯，可以繼承計算機的強大功能，對網(wǎng)絡(luò)進行集中控制，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，顯示圖像功能。與常規(guī)的集中式系統(tǒng)比較，集散系統(tǒng)的分散控制效果更好，而且將控制系統(tǒng)的危險降到最低水平，對外部風險進行了有效防控，確保了系統(tǒng)運行的可靠性。集散控制系統(tǒng)減少了資本投入，降低了系統(tǒng)維護的難度。在其基礎(chǔ)上，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)構(gòu)建起來，實現(xiàn)了電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化。

2.3變換器高頻電路

在電子時代的大背景下，電力電子器件得到了進一步的創(chuàng)新發(fā)展，變換器電路朝著高頻方向邁進。在應(yīng)用晶閘管時，變換器采用相控整流方式。變頻器采取交流電—直流電—交流電變化的方式。在應(yīng)用PWM方法滯后，電力電子器件的功率顯著提升，且對外部環(huán)境的影響有削弱作用。PWM方法可以減輕電網(wǎng)高次諧波的影響，解決電動機在低頻區(qū)域的轉(zhuǎn)矩脈動問題。但是需要注意的是，PWM方法發(fā)出的噪音比較大，當電流諧波分量和電壓諧波分量發(fā)生轉(zhuǎn)矩脈動，電機會產(chǎn)生振動。為了避免出現(xiàn)上述問題，需要提高開關(guān)的頻率，避免噪聲過大影響工作人員的身心健康。電力電子器件的磨損比較嚴重，變換器工作頻率難以提升。我國引入了美國的逆變器，電力器件和電子器件可以在零電壓的狀態(tài)下實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，避免開關(guān)過度損耗。電力電子器件不僅可以減小逆變器的尺寸，還能節(jié)約設(shè)備成本，因此變換器高頻電路的發(fā)展前景更加廣闊。

3電氣自動化工程控制系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢

3.1智能化運行的開展

隨著科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，電氣自動化技術(shù)也得到了飛速發(fā)展，目前，我國電氣自動化工程控制系統(tǒng)應(yīng)當緊跟社會發(fā)展的步伐，我國新研發(fā)的電氣自動化技術(shù)應(yīng)當逐漸朝著智能化的趨勢發(fā)展。就目前情況而言，我國智能機型經(jīng)過近年來的發(fā)展，在眾多領(lǐng)域中都會應(yīng)用到智能機型，且都會從其中收到良好的效益。智能化是利用人類的智慧，在機器中增加人類智能，具有感知能力、行為能力等，可使機械實現(xiàn)自動調(diào)控，因此，智能化運行具有巨大的發(fā)展?jié)撃?。人工智能是人類制造出的機械表現(xiàn)出的技能，該種機器能夠模仿人類，具有較強的獨立性。由此可見，在電氣自動化中應(yīng)用人工智能，不僅能夠解決傳統(tǒng)方法難以做到的控制問題，還能夠幫助電氣工程自動化控制系統(tǒng)朝著智能化的趨勢發(fā)展，對促進電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展尤為重要，且人工智能化在自動化領(lǐng)域中發(fā)揮著極大的作用。

3.2統(tǒng)一性的發(fā)展趨勢

電氣自動化工程控制系統(tǒng)朝著統(tǒng)一性的趨勢發(fā)展，能夠提高的科學(xué)技術(shù)水平，促進我國經(jīng)濟的發(fā)展。電氣自動化的統(tǒng)一性發(fā)展能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)產(chǎn)品的周期性規(guī)劃與設(shè)計，實施統(tǒng)一性規(guī)劃能夠滿足生產(chǎn)過程的實際需求，且能夠為企業(yè)的生產(chǎn)以及對企業(yè)的生產(chǎn)過程進行控制節(jié)省時間，幫助企業(yè)節(jié)省大量的人力資源與物力資源，且提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，這對于促進企業(yè)的經(jīng)濟效益提升尤為重要。電氣自動化的統(tǒng)一性發(fā)展能夠幫助解決接口的問題，幫助接口實現(xiàn)標準化，且能夠?qū)Σ邉澐桨冈谵k公室實施遠程監(jiān)控，而要想真正的做到電氣自動化的統(tǒng)一性發(fā)展，需要接口與計算機進行連接，并保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中沒有漏項、丟失等現(xiàn)象。

3.3相關(guān)建議

為了保證電氣自動化工程控制系統(tǒng)能夠滿足社會發(fā)展的需求，跟緊信息化社會的步伐，應(yīng)當在電氣自動化工程控制系統(tǒng)中加入數(shù)字化技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及信息化技術(shù)，從而提高電氣自動化工程控制系統(tǒng)的科學(xué)技術(shù)含量。在電氣自動化工程控制系統(tǒng)中融入數(shù)字化技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及信息化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)信息的全程跟蹤，并能夠及時發(fā)現(xiàn)自動化控制的故障，及時幫助工作人員相應(yīng)的解決措施。當自動化控制出現(xiàn)故障時，電氣工程自動化控制系統(tǒng)便可以實施自動關(guān)機措施，并能夠保留集中的數(shù)據(jù)信息。除此之外，電氣自動化控制當中的數(shù)據(jù)信息還能夠自動打印出來，提供給檢查人員進行審閱。隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，在電氣自動化工程控制系統(tǒng)中融入現(xiàn)代較為先進的科學(xué)技術(shù)，能夠保證自動化獲取功能以及故障通告功能得到有效提升，從而促使電氣工程自動化控制系統(tǒng)更加智能化、人性化。

結(jié)語

自動化技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴展，各個企業(yè)構(gòu)建了電氣自動化系統(tǒng)，將自動化技術(shù)應(yīng)用在產(chǎn)品的生產(chǎn)加工中，收獲了事半功倍的效果。當前我國電氣自動化技術(shù)的發(fā)展前景較好，為了發(fā)揮電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用價值，應(yīng)該進一步加快技術(shù)創(chuàng)新、穩(wěn)定系統(tǒng)運行。

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（作者單位：燕山大學(xué)）