電氣工程及其自動化技術(shù)的設(shè)計與應用分析

昝澤

摘要：伴隨國家科技的高速發(fā)展，電氣工程專業(yè)領(lǐng)域中也獲取了較為良好的發(fā)展前景。電氣工程及其自動化技術(shù)是現(xiàn)代科技的一項重點專業(yè)，針對其進行的研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。另外，電氣工程及自動化技術(shù)這一新興學科，被廣泛使用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)及其國防建設(shè)等眾多不同的領(lǐng)域中，同時，在國家經(jīng)濟的發(fā)展中也起到十分關(guān)鍵的作用。針對電氣工程及其自動化技術(shù)進行高度靈活性的使用，可以令人們的生活需求得到一定程度上的滿足?；诖?，本文先對電氣工程及其自動化進行概述，并分析了該技術(shù)特點，論述了該技術(shù)的設(shè)計和應用，以供參考。

關(guān)鍵詞：電氣工程自動化設(shè)計應用

伴隨自動化技術(shù)工程建設(shè)的日漸推進，我國的電氣工程及其自動化技術(shù)也將逐步進入高速發(fā)展的新時代，特別是在我國科技力量與資金的支持下，電氣工程及其自動化技術(shù)的研發(fā)和運用，已經(jīng)成為了現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的重點方向。國家政策予以大力扶持，電氣工程及其自動化技術(shù)通過不同科技形式被運用到了很多不同的產(chǎn)業(yè)中，從總體上推動了中國制造業(yè)發(fā)展的自動化程度，同時也在一定程度上促進了中國現(xiàn)代科技的進步和發(fā)展?；诖耍疚膹脑O(shè)計和應用的角度對電氣工程及其自動化技術(shù)的發(fā)展加以分析，具有極其重要的意義。

1電氣工程及其自動化概述

關(guān)于電氣工程與自動化學科，它是電氣信息技術(shù)領(lǐng)域中的一個新興學科，但是由于和人類的日常生活及工業(yè)之間有著相當緊密的關(guān)系，所以發(fā)展得十分迅速，在當前也得到了比較完善的發(fā)展[1]。電氣工程及其自動化技術(shù)，是我國信息科學技術(shù)產(chǎn)業(yè)中十分重要的一個基礎(chǔ)部分，廣泛使用在農(nóng)業(yè)、軍事和制造業(yè)等許多不同的應用領(lǐng)域中，在我國經(jīng)濟社會的發(fā)展中具有重要意義。電氣工程及其自動化技術(shù)，包括計算機技術(shù)、電力電子技術(shù)及機電一體化技術(shù)等一系列不同的技術(shù)領(lǐng)域，是一個帶有較強綜合性特點的專業(yè)，比較主要的技術(shù)特征就是強電與弱電之間的融合，機電結(jié)合、硬件與軟件之間的融合等。這一專業(yè)通常是培養(yǎng)具備工程的有關(guān)知識，并接受電工電子、計算機及系統(tǒng)控制等的培訓，且具有解決電氣工程技術(shù)分析與管理問題能力的高等技術(shù)人才。

2電氣工程及其自動化技術(shù)的特點

從知識體系的角度上看，電氣工程及其自動化技術(shù)是綜合性較強的專業(yè)領(lǐng)域，不但包含電力電子技術(shù)，也涉及機械自動化、計算機等多項技術(shù)，具有較強的包容性是其比較明顯的一個特點，在不同領(lǐng)域中進行應用可以使其作用得以充分發(fā)揮，為企業(yè)的發(fā)展提供助力，縮減經(jīng)濟成本投入，獲取更多經(jīng)濟效益。

3電氣工程及其自動化技術(shù)設(shè)計分析

3.1電氣工程及其自動化技術(shù)分類

一般狀況下，電氣工程及其自動化技術(shù)可以區(qū)分為兩種不同的類型，分別為狀態(tài)檢測與控制一體化。在針對相關(guān)數(shù)據(jù)信息實施處理的過程中，往往要求使用與管控一體化的相關(guān)技術(shù)手段，這主要是基于這種類型的技術(shù)手段才能夠為大數(shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)的集成性與整體性帶來必要的保證[2]。但相對而言，狀態(tài)檢測技術(shù)手段則一般都是在機械設(shè)備檢測中加以運用，在機器正常運轉(zhuǎn)中，獲取機器的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，且借助針對這些數(shù)據(jù)信息對所產(chǎn)生的故障原因加以綜合性分析，以排除各種干擾因素，從而保障了設(shè)備高效、安全、穩(wěn)定的運行。

3.2電氣工程及其自動化技術(shù)的設(shè)計原則

首先，綜合性原則，需要將工業(yè)生產(chǎn)的實際情況作為基礎(chǔ)，實際對生產(chǎn)產(chǎn)品、生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)周期等相關(guān)參數(shù)指標進行探尋，接下來進行較強適應性電子元器件的購入，選擇使用與之相互配套的輔助性設(shè)備，將不同硬件之間進行連接，完成組裝程序，然后針對硬件系統(tǒng)實施相應檢測，并進一步探討硬件系統(tǒng)在實際檢測工作的開展中是否出現(xiàn)了問題，若是出現(xiàn)問題，便需要進行適應性更強硬件的更換，或是采取相關(guān)處理措施，以提高企業(yè)生產(chǎn)線的高度智能化與管理水平。其次，經(jīng)濟性原則。在實際設(shè)計工作進行的過程中，必須對企業(yè)生產(chǎn)成本投入方面的問題進行了全面的考察，在保證電氣工程及其自動化技術(shù)設(shè)計方案合理的基礎(chǔ)上，對設(shè)計的成本加以控制，使其保持在一定的范圍內(nèi)，并盡可能確保設(shè)計方案的簡單[3]。在進行相關(guān)硬件安裝和采購等工作內(nèi)容時，需要對企業(yè)的成本投入加以控制，并保證可以滿足企業(yè)的實際生產(chǎn)需要，若是發(fā)現(xiàn)具體情況與設(shè)計方案不相符的問題，便需要在第一時間內(nèi)對設(shè)計方案加以調(diào)整，以保證原總體設(shè)計方案的合理性。硬件設(shè)計過后，便進入到相應的軟件設(shè)計程序。在進行軟件設(shè)計的過程中，需要遵循既定的原則?？梢赃x擇市面上流通的與之相互配套的軟件，結(jié)合企業(yè)的實際生產(chǎn)情況，選取那些符合行業(yè)標準要求的相關(guān)軟件，也可以與軟件企業(yè)一同開發(fā)符合企業(yè)生產(chǎn)實際的軟件，確保生產(chǎn)自動化目標的有效實現(xiàn)。

3.3電氣工程及其自動化技術(shù)的設(shè)計

在進行電氣工程及其自動化技術(shù)設(shè)計的過程中，需要由軟件和硬件兩個方面著手，一般情況下，首先需要做好硬件的設(shè)計工作，根據(jù)工業(yè)控制的基本要求，選用具備較強適應性的電氣元器件，首先需要完成針對一個中央服務(wù)器的總體設(shè)計工作，將比較高級的計算機作為工程控制系統(tǒng)總體中相對重點的工作內(nèi)容，隨后再選擇相應輔助性設(shè)備，如傳感器和控制器等，最后針對這些設(shè)備再采用相應的線路聯(lián)系在一起，從而構(gòu)建起了一個比較完善的服務(wù)體系[4]。在實際產(chǎn)品設(shè)計工作進行的過程中，不僅需要將理論知識當作基礎(chǔ)，同時也需要充分考慮實際運轉(zhuǎn)中提出的相應需求。由于生產(chǎn)線是既定的，在進行相關(guān)自動化系統(tǒng)的設(shè)計中，必須從生產(chǎn)線的角度進行考量，才不會給生產(chǎn)線帶來不良的影響，這也給相應的硬件設(shè)施提出了較高的需求，但若是設(shè)備占據(jù)了相當大的空間，便可能會對實際生產(chǎn)加工工作的正常開展造成一定的負面影響。因此若是為了確保系統(tǒng)能夠較為安全和平穩(wěn)地運行，設(shè)計人員便需要進行現(xiàn)場實地考察，之后再以現(xiàn)場的實際狀況為基礎(chǔ)，決定具體的安裝設(shè)備型號。在結(jié)束硬件的方案設(shè)計以后，便需要著手進行軟件的設(shè)計。當前國內(nèi)市場中有著很多主流的通用型自動化控制系統(tǒng)軟件企業(yè)，要想使企業(yè)自動化管理水平能夠得到較為顯著的提高，企業(yè)通常都會與相應的軟件企業(yè)形成技術(shù)合作伙伴的關(guān)系，以企業(yè)的實際產(chǎn)品情況及硬件的安裝環(huán)境為基準，以保證企業(yè)智能化控制系統(tǒng)方案設(shè)計工作的合理進行，并為企業(yè)后續(xù)生產(chǎn)提供保障。

4電氣工程及其自動化技術(shù)應用分析

4.1電氣工程及其自動化技術(shù)的應用發(fā)展

實踐是對真理進行檢驗的標準，在電氣工程的實際發(fā)展中這一道理也同樣適用。為了能夠促進電氣工程相關(guān)理論的發(fā)展，便必須在生產(chǎn)實踐中對其進行應用，并運用升級后的理論知識對實踐予以進一步的引導。所以，理論知識和實踐在二者之間是不可分割的。隨著工業(yè)生產(chǎn)的日益進步，電氣工程及其自動化技術(shù)也就逐漸形成了一個專業(yè)，同時這門學科也在許多院校中都進行了設(shè)立。在企業(yè)實際生產(chǎn)中經(jīng)常都會遇到一些有關(guān)電氣方面的問題，而電氣工程及其自動化技術(shù)也就是在這樣的背景下得到發(fā)展的。雖然在以往工業(yè)生產(chǎn)活動的發(fā)展中，相當少的企業(yè)使用的自動化技術(shù)，通常都是采用人工的生產(chǎn)方式，然而這種生產(chǎn)方式工作效率比較低。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，雖然后續(xù)一些機械設(shè)備得以問世，但其自動生產(chǎn)技術(shù)水平仍然較低，在工業(yè)生產(chǎn)活動的開展中依然需要人工進行操作，生產(chǎn)效率也不是很高。把自動化技術(shù)引進到工業(yè)生產(chǎn)中，不僅大大減少了人員的工作量，智能化程度得到了更加突出的提升，并且有效提升了工業(yè)生產(chǎn)的效率[5]?，F(xiàn)代社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，促使人們對于各種工業(yè)產(chǎn)品的實際需求量有所加大，針對產(chǎn)品的質(zhì)量方面也提出了更高的要求，伴隨人們物質(zhì)需要的日漸增長，過往所采用的工業(yè)生產(chǎn)方式已經(jīng)無法令人們的實際需求得到較好的滿足。很多工業(yè)生產(chǎn)在開展生產(chǎn)活動時，都需要工作人員加班，以趕進生產(chǎn)進度，因此必須投入大批的勞動力，而相應的生產(chǎn)成本也自然就有所增加，企業(yè)之間的競爭也變得越發(fā)激烈。此種情況下，企業(yè)要想進一步改善這樣的生產(chǎn)形勢，便應針對電氣工程與自動化技術(shù)進行大力引入，令生產(chǎn)投入得到一定的縮減，這樣可以有效加強企業(yè)產(chǎn)品在市場發(fā)展中的競爭力，確保經(jīng)濟最大化的有效實現(xiàn)，在激烈的競爭中脫穎而出。

4.2工業(yè)控制中的應用

關(guān)于電氣工程及其自動化技術(shù)，其在國內(nèi)的發(fā)展不是很快，當前的發(fā)展水平不是很高，且應用范圍較窄，大部分都運用于工業(yè)生產(chǎn)控制中。但在工業(yè)生產(chǎn)中應用電氣工程及其自動化技術(shù)，利用相關(guān)電子元件的應用加以控制，不但有效保障了工業(yè)生產(chǎn)的安全性，提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率，同時也獲取了更高質(zhì)量的工業(yè)產(chǎn)品。我國傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中，存在眾多的不足，例如，工業(yè)生產(chǎn)效率偏低、質(zhì)量相對較差等，這些問題都可以通過電氣工程及其自動化技術(shù)的引入加以解決。尤其是當前正處于社會信息高速發(fā)展的時代，這種高科技產(chǎn)品受到了人們的普遍歡迎，而采用人工組裝高科技產(chǎn)品的方式，通常是較為困難的，主要是高科技產(chǎn)品一般都對精度方面的要求比較高，這種情況下只能依靠電器功能及其自動化技術(shù)完成相關(guān)組裝工作[6]。當前，西方的許多發(fā)達國家都已然實現(xiàn)了全自動化生產(chǎn)過程，但國內(nèi)當前并不能達到這樣的先進水平，技術(shù)發(fā)展上相對欠缺，并且時常會出現(xiàn)設(shè)備損壞等問題，導致生產(chǎn)進度被延誤，因此為了確保正常生產(chǎn)活動的維持，也應及時針對電氣工程及其自動化相關(guān)設(shè)備進行維護，確保且可以處于正常的工作狀態(tài)，為工業(yè)生產(chǎn)提供保障。

4.3智能化建筑中的應用

在建筑智能化施工中，通過全面運用電氣工程及建筑智能化工程的技術(shù)，諸如能源消耗和安全等多方面的工程問題都能夠獲取較為合理的解決。智能建筑物中往往會配置相應的金屬設(shè)備，針對這些金屬設(shè)備進行實際安裝的過程中，若是沒有進行合理安裝，將會出現(xiàn)一定的安全問題，并且應用智能建筑中應用較多的電子設(shè)備，比較容易產(chǎn)生靜電的問題，這樣也會導致設(shè)備的使用年限有所減短。針對上述問題，在建筑其中運用電氣工程與智能化工程技術(shù)，能夠有效降低這些問題的實際發(fā)生率，除卻能夠令靜電的問題得到有效解決，同時也能夠在一定程度上避免了雷電的襲擊。智能建筑在雷雨天氣氣候狀況下比較容易受到影響，但將電氣工程及其自動化技術(shù)應用其中，可以將雷引入地下，使設(shè)備安全隱患的問題得到一定的解決。

4.4變電站的應用

在變電所中，維護相關(guān)電力設(shè)備運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性與安全是非常關(guān)鍵的，因此需要針對電力設(shè)備予以在線監(jiān)控、系統(tǒng)性保護和控制等相關(guān)措施。伴隨國家經(jīng)濟的高速發(fā)展，科技的日漸進步，變電站中所使用的相關(guān)電力設(shè)備也在漸漸變多，同時不同電力設(shè)備之前所采用的連接方式也變得越發(fā)復雜，為能確保電網(wǎng)的安全平穩(wěn)運作，進行了大量人員與物質(zhì)上的投入，并在變電所中開展了電氣工程及其自動化的應用，通過全微機化裝置代替了原來的常規(guī)電磁式裝置，并通過計算機光纜或電纜系統(tǒng)作為電力信號電纜，不僅保證了變電所裝置的平穩(wěn)運行，同時使其運轉(zhuǎn)更加高效與穩(wěn)定。電氣工程及其自動化技術(shù)逐漸變成了變電所中相當關(guān)鍵的一個組成部分，在變電所的自動化改造中起到了關(guān)鍵的作用。

4.5電網(wǎng)調(diào)度中的應用

電氣工程及自動化工程技術(shù)在供電調(diào)度中起到了非常關(guān)鍵的作用。我國擁有十分遼闊的國土面積，可以結(jié)合使用范圍的大小對電氣工程與自動化工程技術(shù)進行有效運用，主要包括對主站系統(tǒng)和遠動設(shè)備的有效調(diào)度，針對電網(wǎng)整體的運轉(zhuǎn)狀況實施監(jiān)控[7]。確保電網(wǎng)調(diào)度人員可以通觀全局，對電網(wǎng)調(diào)度中可能產(chǎn)生的問題予以精準把控，避免電網(wǎng)調(diào)度中出現(xiàn)問題，從而提高了電網(wǎng)整體工作的安全與穩(wěn)定性，可以針對電網(wǎng)實施全方位的研究與分析，給安全處理中心提供事故處理相關(guān)措施，從而降低事故發(fā)生過程中所造成的一些不必要經(jīng)濟損失。

5 結(jié)語

近年來，國內(nèi)外在電氣工程領(lǐng)域都得到了較為迅速的發(fā)展，并且由于科學技術(shù)的日益進步，自動化技術(shù)也被漸漸運用于不同的行業(yè)發(fā)展中，這也在一定程度上促進了我國經(jīng)濟的快速發(fā)展。將自動化技術(shù)引入到電氣工程專業(yè)領(lǐng)域中，可以明顯提高企業(yè)的實際生產(chǎn)效率。正是因為電氣工程及其自動化技術(shù)所能夠起到的重要作用，國家也將該項技術(shù)編入了學校的學習課程中，這也令電氣工程領(lǐng)域的發(fā)展中，注入了眾多新鮮的血液，給電氣工程專業(yè)領(lǐng)域今后的良好發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]陶丹丹.探究PLC技術(shù)在機械電氣自動化控制中的應用[J].機械設(shè)計，2021，38（10）：160-161.

[2]郭瑤.阻燃塑料在電氣自控系統(tǒng)中的技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].塑料科技，2021，49（7）：103-105.

[3]閻保華，呂新華.建筑機械設(shè)備電氣工程自動化的供配電節(jié)能控制分析[J].制造業(yè)自動化，2021，43（3）：164-167.

[4]向婉芹，敖偉.機械電氣控制與電氣自動化發(fā)展應用探討——評《機械電氣控制與PLC應用》[J].機械設(shè)計，2020，37（11）：150.

[5]王利婷.絕緣電阻的直接測量法及其在電氣自動化工程中的應用——評《電力變壓器智能故障診斷與絕緣測試技術(shù)》[J].絕緣材料，2020，53（11）：120.

[6]高煥.嵌入式電氣安全智能監(jiān)控系統(tǒng)的應用分析——評《電氣自動化控制技術(shù)研究》[J].機械設(shè)計，2020，37（09）：153-154.

[7]閆鑫.電氣工程及其自動化專業(yè)英語教學探討[J].電氣傳動，2020，50（1）：14.