電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用探析

戴連濤

摘 要：隨著科技的進(jìn)步，我國各行各業(yè)的自動(dòng)化水平在不斷提升，電氣工程也不例外。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了我國電氣工程的發(fā)展和進(jìn)步，不僅提升了電氣工程的運(yùn)作效率，還減少了人為因素對(duì)工程運(yùn)行的影響，使電氣工程整體質(zhì)量有所提升。雖然電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用正處于起步階段，但該技術(shù)發(fā)展的較快，已經(jīng)逐步走向成熟，并且在現(xiàn)代電氣工程中占據(jù)著重要的地位。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化技術(shù);電氣工程;應(yīng)用探析

引言

電氣建設(shè)的自動(dòng)化發(fā)展已經(jīng)成為主流趨勢(shì)，為實(shí)現(xiàn)智能化電氣的建設(shè)目標(biāo)，需要大幅應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，提高電氣系統(tǒng)自動(dòng)化水平。通過應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，推動(dòng)電氣安全化、穩(wěn)定化發(fā)展，滿足電氣系統(tǒng)需求，提高電氣系統(tǒng)的多元化，壓縮電氣生產(chǎn)成本，讓電氣企業(yè)在市場(chǎng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。因此，需要對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用展開研究，進(jìn)一步推廣自動(dòng)化技術(shù)的全面應(yīng)用。

1什么是電氣自動(dòng)化技術(shù)

本文主要研究的是電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣系統(tǒng)中的正常運(yùn)行以及應(yīng)用。所以首先清晰細(xì)致地理解什么是電氣自動(dòng)化技術(shù)是十分重要的開端。電氣自動(dòng)化技術(shù)全名又稱為電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)，除此之外這也是信息化技術(shù)的簡(jiǎn)稱。電氣自動(dòng)化技術(shù)的突出之處在于其中的自動(dòng)化，不同于我國之前的電氣系統(tǒng)中正常運(yùn)行所使用的傳統(tǒng)技術(shù)，是一種十分具有優(yōu)勢(shì)十分先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，無疑極大地推動(dòng)了我國電氣領(lǐng)域的許多方面的發(fā)展。而具體地來說，所謂的電氣自動(dòng)化技術(shù)是指通過利用數(shù)字化的信息技術(shù)來對(duì)許多的工業(yè)生產(chǎn)中所用到的機(jī)器設(shè)備等等實(shí)施自動(dòng)化的控制。電氣自動(dòng)化技術(shù)的使用擁有很重要的意義，它不僅使許多的工業(yè)生產(chǎn)中所用到的機(jī)器設(shè)備的操作步驟變得十分簡(jiǎn)單，還規(guī)范了這些機(jī)器設(shè)備的使用程序，使它們的運(yùn)行變得有條有理。而所謂的自動(dòng)化自然是離不來計(jì)算機(jī)技術(shù)的，主要是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)這個(gè)作為電氣自動(dòng)化技術(shù)的最根本的存在來控制設(shè)備。具體來說，就是研究人員通過設(shè)計(jì)一系列有邏輯的程序進(jìn)而使機(jī)器設(shè)備的操作人員可以簡(jiǎn)便地對(duì)設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。在這個(gè)過程中，我們逐漸地掌握了更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)技術(shù)，也使工作人員可以更加靈活地操控這些機(jī)器設(shè)備，進(jìn)而使整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的機(jī)器設(shè)備工作的效率得到大幅度提升。輸入精確的數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)化控制以及智能化的管理。

2電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用

2.1設(shè)計(jì)優(yōu)化

智能化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用可以提高電氣工程設(shè)計(jì)整體水平，使電氣工程更具信息化，由于電氣設(shè)備本身設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，因此也會(huì)涉及一些細(xì)節(jié)，故而精確計(jì)算與測(cè)量策略具有極大必要性，并且以往電氣工程相關(guān)設(shè)計(jì)通常是通過人工推測(cè)與手動(dòng)計(jì)算完成，這一傳統(tǒng)方式會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)容錯(cuò)率降低，進(jìn)而致使電氣工程工作無法順利進(jìn)行，對(duì)于企業(yè)電氣工程順利實(shí)施而言極為不利。此外，如果計(jì)劃有誤，則只能夠手動(dòng)重寫才能使項(xiàng)目進(jìn)行下去，而這也將導(dǎo)致無法按計(jì)劃完成相關(guān)的電氣工程工作，但是將智能化技術(shù)引入電氣設(shè)計(jì)中以優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠保證程序本身可靠性，從而可以為電氣工程的正確實(shí)施提供一定的保證。例如CAD是電氣領(lǐng)域中常見的自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)之一，通過CAD可以改善生產(chǎn)周期，并持續(xù)縮短制造周期，同時(shí)可以利用CAD軟件繪制變電站技術(shù)圖紙與各種電源線路圖、高壓開關(guān)等。在傳輸過程中，可通過使用CAD繪制架空路線圖、數(shù)字電路等。另外，AutoCAD是計(jì)算機(jī)輔助軟件，其起源于美國，基本的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)步驟分為：打開軟件，創(chuàng)建dwg格式;利用lim限制繪圖區(qū)域，調(diào)整大小，利用矩形控制繪圖框架;在工具欄中，根據(jù)直線和曲線等命令進(jìn)行繪制，使用table命令進(jìn)行簡(jiǎn)化，也可以在圖形中繪制圖形的每個(gè)部分，最后將其組合復(fù)制。CAD技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助下獲得極為成功的應(yīng)用，也可將其運(yùn)用于電氣工程自動(dòng)化中，促使產(chǎn)品制造周期大幅度縮減，在電氣工程自動(dòng)化設(shè)計(jì)中，遺傳算法也是一種相對(duì)成熟的算法，其能夠促使計(jì)算準(zhǔn)確性不斷提升;在電能領(lǐng)域的自動(dòng)設(shè)計(jì)中，遺傳算法的使用更為普遍，并給出了好的結(jié)果。但是，遺傳算法中的缺陷也不容忽略，若未對(duì)此算法缺陷予以更大重視，將會(huì)對(duì)整個(gè)電氣工程產(chǎn)生影響，從而在電氣工程開發(fā)過程中引起各種問題。其次，遺傳算法具有非線性和不確定性兩種顯著特性，會(huì)造成對(duì)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤判讀與錯(cuò)誤無法判斷等問題。

2.2統(tǒng)一化電氣自動(dòng)化技術(shù)

我們需要統(tǒng)一地處理電氣自動(dòng)化技術(shù)中的各個(gè)環(huán)節(jié)，技術(shù)方面的安全和測(cè)量數(shù)據(jù)，技術(shù)控制等等都需要統(tǒng)一，進(jìn)而來使電氣自動(dòng)化技術(shù)穩(wěn)定性得到提高。而在傳統(tǒng)電氣系統(tǒng)中，它的維護(hù)，統(tǒng)籌，分配以及它的安全這些方面都是通過不同部門進(jìn)行人工管理，所以這個(gè)管理模式會(huì)有局限性和低管理效率的特點(diǎn)。例如：如果電氣系統(tǒng)故障，工作人員判斷故障的存在位置以及存在原因不僅會(huì)消耗很長(zhǎng)的時(shí)間，還會(huì)消耗很大的人力資源，管理效率低，效果不好。但是如果采用電氣自動(dòng)化技術(shù)，集中處理系統(tǒng)，使對(duì)系統(tǒng)的管理效率大大提高，使管理效果更加顯著。

2.3電氣調(diào)度

在電氣調(diào)度系統(tǒng)中，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在借助于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)科學(xué)控制電氣發(fā)電和供電，在電氣調(diào)度系統(tǒng)中使用電氣自動(dòng)化技術(shù)，能夠快速掌握系統(tǒng)具體信息，快速制定切實(shí)可行的處理方案，實(shí)現(xiàn)電氣調(diào)度，保證電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于電氣實(shí)時(shí)監(jiān)控而言，技術(shù)人員根據(jù)電氣負(fù)荷以及電壓信息了解電氣運(yùn)行情況，在此基礎(chǔ)上，評(píng)估電氣調(diào)度需求，驗(yàn)證電氣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。電氣調(diào)度系統(tǒng)中全面推廣自動(dòng)化技術(shù)，能夠快速發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的問題，短時(shí)間內(nèi)確定故障位置，并根據(jù)提前設(shè)定的程序和方案，做出快速響應(yīng)，能夠最大程度上控制安全事故的發(fā)生。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用大幅減少了工作人員的勞動(dòng)量，規(guī)避高危操作，給工作人員提供了一個(gè)安全舒適的工作環(huán)境。

2.4發(fā)電廠

從發(fā)電廠的角度看，分散化測(cè)控是不可或缺的處理環(huán)節(jié)。從構(gòu)造特點(diǎn)來看，其為分層分布系統(tǒng)，包括多項(xiàng)要素，如數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)、控制單元等，主要構(gòu)成部分為以太網(wǎng)、OS、ES和PCU。通過智能I/O模件和冗余I/O總線，可以實(shí)現(xiàn)MCU模件通訊;PCU可以對(duì)開關(guān)量、熱電阻、變送器等傳播信號(hào)進(jìn)行接收，對(duì)信號(hào)處理后獲得設(shè)備狀態(tài)和參數(shù)信息，并且對(duì)這些信息進(jìn)行實(shí)時(shí)打印，然后，將信號(hào)傳送出去，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)受到驅(qū)動(dòng)，進(jìn)而完成聯(lián)鎖保護(hù)、監(jiān)測(cè)控制等功能作用。ES和OS主要為人機(jī)接口提供服務(wù)，前者可以為工程師提供系統(tǒng)診斷、維護(hù)、組態(tài)修改等手段方法。根據(jù)這些要素應(yīng)用在電氣自動(dòng)化技術(shù)，通過對(duì)單元輸入/出的控制，可以提升生產(chǎn)和運(yùn)行效率。不僅如此，利用該技術(shù)還可以對(duì)重點(diǎn)部位進(jìn)行監(jiān)視，并且實(shí)時(shí)接收電氣信號(hào)，對(duì)接收到的信息進(jìn)行分析，了解監(jiān)測(cè)部位的具體情況，然后，采取相應(yīng)的操作方案。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，可以利用數(shù)據(jù)分析、參數(shù)控制等功能改善系統(tǒng)運(yùn)行效率。電氣自動(dòng)化技術(shù)可以對(duì)主控、輸入/出等方式對(duì)不同的模塊進(jìn)行連接，進(jìn)而滿足人機(jī)通信的要求。利用控制單元，將控制指令從控制站中發(fā)出，并將信息傳輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)中，從而滿足調(diào)控機(jī)組運(yùn)行的要求。

結(jié)語

伴隨著社會(huì)的進(jìn)步，時(shí)代的發(fā)展，在我國的經(jīng)濟(jì)水平迅猛發(fā)展的同時(shí)，信息技術(shù)也在高速發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)自然也會(huì)不斷地發(fā)展更新，進(jìn)而更加廣泛地應(yīng)用在人們的日常生活還有很多行業(yè)以及領(lǐng)域中。它不僅使電氣系統(tǒng)運(yùn)行得更加穩(wěn)定，更加安全，還有利于工作人員更加有效地處理電氣系統(tǒng)中存在的故障。今后，電氣自動(dòng)化技術(shù)就不斷地更新，不斷地優(yōu)化，也會(huì)使我國的電氣企業(yè)更加長(zhǎng)久穩(wěn)定的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張沖.人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用探析[J].中國新通信，2018，000（004）：239-240.