電氣工程自動化技術范文
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關鍵詞:電氣自動化;電氣工程;應用分析
隨著我國人們生活水平的不斷提高,各類電氣的需求量也在不斷增加。在這一背景下,電氣工程發展進入了快車道,原有的電氣化技術存在著一定的局限性。基于此,電氣自動化技術在應用的廣度與深度方面都獲得了很大水平的提升。因此,本文從電氣自動化技術的內涵特點出發,探討其在電氣工程中的具體應用策略。對于促進該領域相關研究有著積極的借鑒作用。
一、電氣自動化的內涵
電氣自動化是科學技術發展到一定階段的產物,是充分借助現代計算機來對相關的電子元件進行自動化控制的總稱。電氣自動化有效的降低了原有的電氣工程成本,將電氣工程推向更加智能化方向發展。電氣自動化在發展過程當中逐漸形成了以下幾個方面的特點。首先,應用范圍日趨廣泛。由于電氣自動化技術本身所具有的優勢,因此,它被廣泛應用在電氣工程的諸多領域。可以說,在社會生產生活的各個方面,都能看到電氣自動化技術的應用。在具體的應用過程當中,電氣自動化技術越來越呈現出高端化、智能化、人性化的發展態勢。隨著其綜合技術指標的不斷提升,電氣自動化的技術也將給人們的生產生活帶來很多積極的改變。其次,對電子技術有較強的依賴性。電氣自動化技術需要借助電子計算機技術來完成相關的功能。無論是在信號的采集,還是在相關數據的處理都離不開電子計算機的輔助,可以說,現代的電子計算機技術的快速發展在客觀上也為整個電氣自動化水平的提升提供了良好的技術支撐。
二、電氣自動化技術在電氣工程中的應用現狀
從整體上來看,電氣自動化技術在電氣工程應用中得到了突飛猛進的發展。但是,由于諸多方面的原因,我國的電氣自動化技術在電氣工程應用中還存在著科學技術創新不足以及與國際合作交流機會不多、助推民生發展中作用不夠凸顯等方面的問題。具體來說,在科技創新領域,我國的電氣自動化技術雖然在某些專業方面取得了一定的成績,但是,無論是從技術的核心性上,還是技術專利的擁有量上,我國電氣自動化技術所具有的優勢并不是很突出,這充分體現出我國在科研創新領域還存在著一定的短板。其次,國際交流有待強化。科技是助推整個人類文明向前發展的主要動力。當前,我國在電氣自動化技術方面還在不同程度上存在著閉門造車等方面的問題,由于缺乏國際高水平的對話與合作,這在一定層面上嚴重影響了我國進行電氣自動化研發的前瞻性與創新性。因此,不斷加強國際交流與合作,是未來我國電氣自動化技術在電氣工程應用中水平的主要思路。最后,電氣自動化技術還需要更多的向民用方向傾斜。從整體上來看,我國很多電氣自動化技術主要聚焦高精尖領域,與一線的民生關聯度有待進一步的提升,讓科學技術更好的造福大眾的生活,改善他們的生活質量,是我國科技未來發展的重要落腳點。所以,從這個角度上來看,不斷的提高我國電氣自動化技術在民用領域的利用率是我國電氣自動化技術未來很長一段時間需要關注的主要方向。
三、電氣自動化在電氣工程中的應用改進策略
在上文中主要探討了電氣自動化技術的基本內涵與特點,圍繞其在電氣工程應用領域的不斷擴大,其在具體的操作過程中的穩定性上、安全性上、智能性上以及人性化上都面臨著諸多的挑戰。因此,本文在借鑒相關研究成果的基礎上,從以下幾個方面來探討今后提升電氣自動化技術在電氣工程中應用水平的具體實施策略。首先,注重技術創新。當前,科技發展日新月異,尤其是云計算、大數據等新興領域的發展,為電氣自動化技術的科技創新奠定了良好的基礎。當前,我國電氣自動化技術在電氣工程應用過程當中還存在著借鑒有余,創新不足的現象,尤其是一些電氣自動化技術的核心技術,還沒有擁有絕對的優勢。這不僅影響著我國電氣自動化技術的發展,也影響著其在電氣工程應用水平的提升。所以,在這一背景下,要加大電氣自動化技術科技創新力度,大力培養電氣自動化技術創新人才,為其搭建良好的技術研發平臺與環境。為電氣自動化技術創新以及電氣自動化技術在電氣工程中的創新應用提供必要的支持。其次,積極開展國際合作。在電氣自動化技術應用在電氣工程當中難免會存在一些技術層面的問題,一方面,我們需要攻堅克難,突破技術難關。另一方面,我們需要加大與國際電氣自動化技術相關組織的合作力度,通過他山之玉可以攻石的方法,來更好的縮短中國與國際電氣自動化發達國家之間的差距。例如,可以通過成立電氣自動化技術國際交流平臺的方式來定期的舉辦論壇,講座,經驗交流,學術討論等,在這一系列的舉措下,今后的電氣自動化技術在電氣工程中的應用將會得到更大層面的技術與理論支持。最后,不斷的從問題出發來解決當前在電氣工程應用領域中存在的諸多問題。例如,人工智能問題、遠程控制問題以及人性化的設計問題等等。通過這種方式,可以不斷的將電氣自動化技術不斷應用在民間領域,助推大眾生活水平的改善。總之,在我國今后電氣自動化技術應用在電氣工程過程當中,需要不斷的在技術創新領域、國際交流與合作領域以及滿足公眾電氣工程需要領域進行諸多層面的提高。只有這樣,我國電氣自動化技術才會更好的發揮出其應有的價值與作用。
四、結語
本文主要探討了電氣自動化技術的基本概念與特點,以及當前當前電氣自動化技術在電氣工程中應用的現狀。在此基礎上探討了電氣自動化技術在電氣工程應用中的改進策略,希望本文的研究能為我國電氣自動化技術在電氣工程相關問題中的研究提供一定的借鑒。
參考文獻:
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關鍵詞:電氣工程;自動化;討論
一、電氣工程及其自動化
電氣工程及其自動化專業是電氣信息范疇的一門新興學科,但由于和人們的日常生活以及工業消費親密相關,開展十分迅速,如今也絕對比擬成熟。曾經成爲高新技術產業的重要組成局部,普遍使用于工業、農業、國防等范疇,在國民經濟中發揚著越來越重要的作用。
電氣工程及其自動化觸及電力電子技術,計算機技術,電機電器技術信息與網絡控制技術,機電一體化技術等諸多范疇,是一門綜合性較強的學科,其次要特點是強弱電結合,機電結合,軟硬件結合。該專業培育具有工程技術根底知識和相應的電氣工程專業知識,受過電工電子,零碎控制及計算機技術方面的根本訓練,具有處理電氣工程技術剖析與控制成績根本才能的初級工程技術人才。
電氣工程及其自動化專業是電氣信息范疇的一門新興學科,觸角伸向各行各業,生活中的大大事務,均可見它的身影,與社會工業消費親密相關,開展非常迅速。
二、電氣工程及其自動化建立相關成績
1.電時令能與消費需求矛盾。在電氣工程自動化進程中,動力擔任著十分重要的角色。動力,是電氣工程的開展根基。在動力稀缺的當代,電氣工程自動化建立中觸及的動力成績,多表現爲動力浪費、應用率提升方面。若處理動力耗費成績,我們需注重電氣設計。既應維持電廠的動力供給,使之能正常消費;同時還需掌握修建中的電力運用狀況,防止肆意糜費動力。我國工業開展,需以電氣工程爲支撐,工業消費的諸多環節及運轉,都離不開電氣工程的協調與配合。從某種水平上看,電氣工程對整個工程的運轉提供了牢靠保證。但是,實踐工業消費中,動力糜費景象極爲嚴重,與消費需求間的矛盾日益鋒利。構建綠色的環境、處理節能成績,與電氣工程開展間存在嚴重分歧。
2.設計本錢添加,管理程度受限。現階段,國際電氣工程、電氣自動化零碎建立僅僅作爲綜合技術,缺乏針對性。在運用進程中,企業技術人員需立足于以后實踐,結合現有技術效果,停止特性化設計,這就容易添加本錢。電氣工程及與之相關的自動化開發平臺多種多樣,在實踐設計、施工、調試、啟動、運轉及前期維護等環節中,軟件開發工夫被延伸,各環節費用分明添加,這就違犯了工程最開端的本錢控制目的,無法完成本錢最優化,甚至能夠給企業帶來嚴重損失。在管理電氣工程時,受電氣工程質量及管理程度影響,電廠往往只注重電氣工程的質量檢測,以及最終報告,而疏忽了施工環節中的質量監管與控制,這無疑給電氣工程運作埋下了平安隱患,對工程前期運用、運轉平安形成了很大影響。
三、電氣工程及自動化成績的處理對策
1.以迷信思想爲指點,完成自主創新。在我國,電氣工程及其自動化運轉未構成迷信的規劃體系及指點思想。理論中,開發人員應事前理解開發目的、受眾群等相關信息,并掌握整個行業開展靜態;詳細操作中,應完成迷信規劃、管理。這樣一來,不只能節省零碎開發工夫,同時也能降低開發本錢。應完成自主創新,不時引進先進的資料及電氣技術。在設計開發階段,應仔細研討設備、零部件以及元器件的技術條件、環境,剖析商品設計參數,并提出針對性的設計方案。此外,應在確定商品屬性、類型的前提上,設定出商品的構造;應確保商品操作、運用功能良好,以增加前期維修本錢。
2.電氣自動化的節能。通常而言,電能傳輸中導線上電阻會損耗有功功率。線路上電流改動不了,要降低電能的傳輸損耗,我們需減小導線電阻。理想中,導線電阻與截面積成負相關,而和電導及導線長度成正相關。詳細而言,我們可經過下列方式,降低導線電阻:首先,選擇電導率絕對較小的材質作爲導線,防止電路上損失過多電能;其次,延長導線的長度。布線時,我們可將導線走直路,延長其長度;再者,變壓器應接近負荷中心,以增加供電間隔。最初,盡量擴展導線的橫截面積,在條件允許狀況下,優先選擇橫截面積偏大的導線,以降低電阻損耗,完成節能目的。
3.構建并完善網架構造,浪費供電本錢。與電氣工程相關的通用網絡構造需堅持高度一致,應用先進網絡技術,傳輸和共享電網中的數據,進而提升電網價值。網絡通訊時期,構建通用的網絡構造可爲電廠電網數據傳輸、共享提供更多便當,提升電氣工程自動化運轉效率。網絡構造,是電氣自動化零碎中的中心環節,可完成電網資源的優化配置,真正完成網絡互通。另外,爲浪費供電本錢,補償各單位自動化工程獨立、功用單一等缺乏,可構建 SCADA與 CIS零碎、現有 CIS、線損管理及牢靠性管理
零碎等相結合的配電管理零碎,高度集成配網自動化零碎相關信息,完成零碎功用的重組與優化。
4.打造高程度、專業化人才隊伍。電氣工程及其自動化建立,是國民經濟與產業開展的中心環節,彼此間互相影響。現階段,全球經濟在飛速開展,動力緊缺、環境凈化日益嚴重,人力資源占據著十分重要的位置。高素質的技術人才,不只應穩扎穩打地學習實際知識,同時還必需具有良好的應變才能和敏理性。與此同時,應深化參與社會理論,跟進時代潮流,創新思想,力圖成爲優秀的古代化人才。電氣工程自動化以操作爲重點,具有較強的專業性,這就要求相關人才掌握實際、專業知識,并將其使用到理論操作中去,爲電氣自動化開展奉獻力氣。
時代在開展,電氣工程及自動化技術也面臨著新的開展機遇與應戰,這就要求電氣人員注重科技創新,不時提升電氣工程質量管理與控制程度。電氣自動化技術在各范疇失掉了逐漸推行,但其全體應用率偏低。爲此,企業應客觀對待電氣工程自動化開展中呈現的各類成績,經過構建完善的通用網絡零碎,一致數據規范等措施予以處理。在浪費消費本錢的同時,不時提升使用效率,爲企業發明更多經濟效益,進而推進電氣工程自動化邁上新征程。
參考文獻
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關鍵詞:電氣工程;電氣自動化技術;研究
1、導言
隨著社會的不斷變革,人們對自動化技術的應用效果和功能的要求也在不斷提高,這就需要相關人員在已有的基礎上,不斷完善自動化技術,根據實際情況進行技術分配,確保電氣系統的良好運行。
2、電氣自動化技術
2.1電氣自動化技術的特點
該項技術是并非是一種單一技術,它融合了電子科技和信息處理工藝等等多項技術,它在當前的經濟活動中具有非常顯著的作用。對于電氣系統來講,它的作用體現在如下的幾點。它能夠使得系統的調度活動實現自動化模式。能夠不斷的更新系統的運作數據;能夠自行分析體系運作時期生成的各類問題;能夠確保體系的管控工作按規定來開展。通過上述的內容我們可以將其歸納為該項技術能夠實時有效的監控體系的運作情況,確保系統運作安穩。
2.2應用電氣自動化技術的要求
雖說該技術在很多的行業中都有使用,不過在具體的運行時要滿足特定的要求。該項技術要滿足系統的各個運作部分的技術規定,只有這樣才可以確保運行穩定安全,才可以保證操控人員的安全。在具體的運行時,系統的管控工作者要確保運用的安全性,要以最快的速度分析系統中的各類信息內容,以此來確保系統運作穩定,進而提升系統的經濟性,確保其合乎人們對電氣的要求,進而帶動系統朝著更為合理的方向發展。
3、電氣自動化技術在電氣工程中的應用
3.1電網調度自動化應用
電網調動自動化主要指的是利用計算機、網絡的自動監控體系取代傳統的人工監測,利用這個工程網絡控制系統調度中心、變電站、工作站等,使其能夠自動完成調度功能。電氣自動化應用于電網調度的時候,整個電網的調度中心有一臺計算機,鏈接所有設備。該計算機還要配置相應的網絡,中心服務顯示器以及一個高效率的團隊。通過計算機和局域網實現對電網中心的遠程自動化控制。不難看出,電氣自動化技術在電網調度中的應用可以有效改善電氣系統的運行情況,對電網中心實現實時監控,并根據現有能力對電力負荷進行測試,在此基礎上對電網實現調度,最終實現對發電環節的自動化控制。
3.2變電站自動化技術
與電網調度相似,變電站自動化技術的應用大大提高了設備的運行效率,同時節省了大量人力。傳統變電站從設備監控到信息反饋都需要人工操作,而且設備的電磁裝置、信息收集、整理、記錄也需要人工完成,根本無法對變電站實現全局性自動化檢測。但目前電氣自動化技術已經取代了傳統的人工操作,同時進一步加強了對變電站的控制,最大程度提高變電站運行效率。同時自動化技術借助計算機設備代替傳統的電磁裝置,實現了自動化控制、監測等過程的屏幕化,而且應用計算機電纜取代信號電纜進行數據傳輸,實現了對變電站的運行管理自動化控制。
3.3發電廠測控系統的自動化技術
人們傳統意義上理解的發電廠分散控制系統,基本上采用分層分布結構,主要應用遠程工作站、數據高速通訊網、以太網、過程控制單元等網絡系統來實現對發電廠的分散測控。其中,發電站的控制單元可以在工作環節中直接應用,并對設備的運行狀態、相關參數進行實時監測、顯示、信號輸出等,接著進入執行驅動,實現對發電廠整個生產環節的監測、保護及控制。工作站主要包括運行員和工程師兩種類型,主要負責提供人機接口工作,該工作也是由過程控制單元向運行工作站提供數據信息,同時接受其他工作站發來的數據信息。而工程師工作站主要負責系統的設置、維護及診斷。
3.4自動化技術在配電系統中的應用
從當前我國電氣自動化技術的發展現狀來說,自動化技術應用范圍相對較小,還需要進一步擴大電氣自動化技術在整個電氣工程中的應用。目前,在我國電氣工程中,配電自動化的應用模式主要有三種:集中監控模式、饋線模式、配電管理與集中監控模式,其中,集中監控模式和配電管理與集中監控模式的應用范圍相對廣泛,因為兩者之間的共同點較多,都是分布式結構,而且都主站與子站相相互連接形成的配電自動化系統。總體來說,配電自動化系統的應用不僅大幅降低了工作人員的勞動量,同時增加了整個配電系統的穩定性,最大限度提高配電系統工作的質量與效率。
3.5主動對象數據庫技術的應用
目前,在電氣系統自動化管理系統中的監控及監視方面,主動對象數據庫技術是應用最為廣泛的技術,也就是說,在一般的電氣系統自動化技術中都運用著主動對象數據庫技術。在電氣系統的自動化監控及監視中,主動對象數據庫在軟件的開發、繼承、封裝和軟件工程等方面起著非常重要的作用,甚至影響著軟件系統的開發設計,比如面向對象的編程、分析及設計等。在目前的電氣體系中,該項技術的應用范圍在不斷的拓寬,而且還獲得了行業的普遍認同。和過去使用的技術比對來看可知其主要的優點在于其對象技術和主動功能兩個層面上。它可以根據設置好的程序對內部信息開展總體的監控。該項技術的發展在很大程度上帶動了行業的進步,是一場非常有意義的變革活動。
但由于電氣系統具有較為龐大和復雜的特點,在電氣系統的運行過程中無疑會產生較多是數據,不僅包括信息的及時搜集,還囊括設備的運行指數,因此,要在電氣系統中進行自動化的管理及控制,就必須做好相關數據的實時采集及整理,如果不能及時有效的對采集的數據進行處理,就會造成自動化系統操作指揮的困難。如今,我國的數據庫管理系統在運用了主動對象數據庫技術之后,正在逐步發展和完善,更大程度的發展了我國的電氣系統,滿足了人們的用電需求。
4、電氣自動化在電氣工程中應用的發展前景
4.1實現電力一次設備智能化
在現在的電氣工程中,一次設備與二次設備的安裝地點通常相距幾十米,最遠可達幾百米,通過大電流對電纜和強信號電力電纜控制而實現二者之間的通信。在設計一次設備結構時,一次設備的智能化需要二次設備的部分功能輔助來實現,這樣就節約大量的電纜和電力信號電纜。
4.2實現一次設備在線監測
實時監測電力一次設備如發電機和變壓器的重要運行參數,還需要監控設備的在線運行狀態、分析參數的變化趨勢和判斷故障發生的可能行。這些數據方便技術人員為延長設備的保養周期,提高利用率和從定期檢修過度到狀態檢修提供準備,還可節約相應的檢修成本。
4.3實現光互式的電力互感器
現存的電力互感器具有以下幾個特點:第一、隨著電壓等級的升高,絕緣能力越弱;第二、互感器輸出的信號在進入微機化計量及保護設備時需要進行轉換;第三、信號范圍的大小和電流互感器是否飽和會對信號的畸變率有一定的影響。因此,未來光電式的電力傳感器的研制還有很多技術難題需要攻克,其中電磁絕育阿女、兼容耐環境程度等是其未來的主攻方向。
5、結論
綜上所述,當前時期由于經濟和社會的高速發展,我們國家的科技業獲取了很顯著的成就。電氣自動化科技的發展就是一個非常典型的案例。它為國家的經濟發展貢獻的力量很是顯著。在系統中使用該項技術,不單單能夠確保系統的運作穩定安全,還能夠明顯的提升其運作能力,帶動系統朝著更為穩定的方向發展。
參考文獻
[1]范玲,李麟鵬.電力自動化技術在電力系統中的應用[J].黑龍江科技信息,2013(26):131.
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關鍵詞:電氣工程;自動化;研究
芯片處理技術和信息技術的不斷進步和廣泛應用,推動了自動化技術的發展,電氣控制技術的應用也越來越普遍。電氣工程與自動化技術實現了傳統設備與網絡化的結合,它能夠快速地發出指令,對設備的運行狀態進行管理和監控,改變了傳統工業生產的方式,提高了設備管理的效率。電氣工程與自動化技術在工業中的應用比較廣泛,例如常用的電網調度,工業生產中的電機速度控制等。在新時期下應當進一步加強對電氣工程與自動化技術的研究,不斷地促進電氣工程與自動化技術的發展,提高我國工業生產的效率。
1 自動化技術在電氣工程中的應用淺析
1.1監控技術的應用
在新時期下,數據成為了工業生產和生活中的重要參數,為了實現對數據的記錄和監控,需要應用針對性地監控技術。近年來在電氣工程安裝中,集成化監控方式由于其維護方便,便于設計等優點,在電氣工程中得到了比較廣泛的應用。集中監控方式能夠實現由處理器來控制系統中的各項功能,實現了信息處理的集成化,從而提高了監控效率。在傳統的監控技術中,由于處理器任務多,而且分散,所以降低了處理器的處理效率。特別是隨著越來越多的電氣設備應用到監控系統上,不僅增加了投資和電纜的數量,同時也降低了系統的可靠性和穩定性,降低了監控系統的工作效率。集中式監控系統的出現有效地避免了這些不足,因此受到了市場的歡迎,得到了廣泛的應用。
1.2現場總線監控系統的應用
現場總線技術在一項比較高效的技術,在電氣工程中應用廣泛,它能夠有效地連接不同的電氣設備,實現信息的快速傳遞和交換。同時現場總線技術具有投資效益高,設備可靠等優點,現場總線監控技術在電氣工程中的應用比較多。現場總線監控技術的針對性比較強,能夠有效地建設隔離設備等,從而降低電氣工程的安裝成本。目前在電氣工程安裝的過程中都應用了現場安裝的方式,能夠實現對設備運行狀態的遠程控制。同時現場總線監控系統還能夠實現信息的交換,能夠利用通訊的方式來連接不同的監控設備,從而實現對電氣設備的全部監控。現場總線監控系統的信息傳輸和應用效率比較高,通過借助網絡來實現設備之間信息的有效溝通,信息傳遞的獨立性和靈活性比較大,能夠滿足電氣工程安裝的需要。同時電氣工程的獨立性也提高了系統的可靠性和穩定性,當某個監控設備發生問題時不會影響到其它設備的工作狀態。這種監控模式比較節省電纜,可以通過網絡來傳輸信號,因此也有效地節省了電氣工程的投資。
1.3電網調度自動化技術的應用
電網調度是自動化系統應用的關鍵,對于電氣設備的安全正常運行具有重要的影響。電網調度自動化系統包含了服務器、顯示器以及工作站等,它能夠實現對電網運行數據的實時采集,能夠自動處理電網運行中的問題以及對單位運行過程中的故障進行及時報警等,它提高了電網運行的效率,對于及時發現電網某個節點的故障具有重要的幫助。電網調度系統依靠強大的服務器能夠實現對電網運行狀態的記錄和儲存,能夠生成工作日志等,便于對電網運行的數據進行分析,使電網管理的效率越來越高。電網調度系統能夠對電網的運行狀態進行監測和分析,在緊急情況下能夠及時地切斷電網,減少損失。
2 提高電氣工程自動化的效率研究
2.1提高設備的應用效率
電氣自動化系統是一項比較復雜而且龐大的系統,如果不能合理地應用設備,容易導致設備功耗上的浪費等,影響了設備的應用效率。在電氣設備中,對電能的應用和依賴程度比較高,在工作的過程中消耗了大量的電能,同時也產生了許多熱量,電氣設備的散熱對于電氣設備的性能和壽命具有重要的影響,從而影響了電氣工程與自動化設備的運行效率。因此為了提高自動化設備的應用效率,應當從整體角度進行考慮,要努力降低設備的耗能,提高設備的應用效率,同時降低設備的應用成本。電氣設備中工作中需要釋放熱量,應當從電氣設備的設計等方面著手,選擇合適的電阻等,這樣不僅能夠降低設備的成本,同時還能夠減少設備的耗能。例如需要實現功能調節的,應當使用可調節電阻;對于電流、電壓要求比較高的設備,應當應用特種電阻。通過從設備的設計等方面著手,結合設備的應用環境和使用要求,不斷地提高設備的應用效率。
2.2實現自動化系統的集成化和模塊化
自動化系統的功能比較復雜,在不同的環境中要求也不相同。不同的企業對于電氣工程和自動化的要求不同,例如一些企業對于電力控制的精度要求比較高,另外一些企業比較重視自動化技術的應用。系統的差異化也在一定程度上影響了自動化系統的發展,如果能夠研發出模塊化的系統平臺,對于電氣工程與自動化應用來說具有重要的幫助。為了提高設備的應用效率,應當努力實現自動化系統的集成化和模塊化,建立統一的平臺,這樣能夠有效地提高自動化技術的應用效率。提高建立統一的模塊化的自動化系統,能夠減少技術之間的壁壘,提高技術的通用性,提高自動化系統的應用范圍。
2.3加強自動化人才隊伍建設
隨著信息技術和電氣設備的快速發展,自動化技術的應用范圍也越來越廣泛,自動化技術的應用也越來越普及。在這種情況下,應當加強電氣工程和自動化人才隊伍建設,使電氣工程人員能夠滿足不同環境的需要。電氣工程的重要性越來越突出,同時自動化設備具有其本身的復雜性,在人才培養的過程中要加強投入,加強對工作人員的技能培訓,重視電氣工作人員的實踐,努力培養符合社會需要電氣工程工作人員,滿足自動化系統和技術的發展需要。
結束語
隨著信息技術的快速發展,電氣工程與自動化技術得到了廣泛的應用,在社會生產和生活中的重要性也在不斷地突出。特別是隨著物聯網等技術的應用,對電氣工程和自動化技術提出了比較高的要求。在新時期下應當加強對電氣工程和自動化技術的研究,努力提高電氣設備自動化應用的效率,從自動化設備的設計等方面著手,建立比較統一的平臺,不斷促進電氣工程與自動化技術的發展。
參考文獻
[1]楊明.論電氣工程在安裝工程中常見的問題分析與預防[J].建筑工程技術與設計,2014,(19):875-875.
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關鍵詞:電氣工程;電氣;自動化技術;
中圖分類號: F407 文獻標識碼: A
一、電氣自動化技術的設計原理及現狀
電氣自動化技術需要結合智能儀器、計算機設備、熱能工程知識,來分析控制相關參數。它通過檢測、控制管理在生產過程中實現安全、提高產量和質量、增加效率、降低能耗。通過對電氣相關機器設備的自動化控制,達到機組自動適應隨時變化的效果,確保了安全可靠的生產環境。目前電氣自動化技術主要和計算機科學技術進行融合。大多數的電氣自動化系統由三部分組成,即測量系統、執行系統和控制系統。在結構上測量系統和執行系統沒有區別,都是引入了智能化設備和微處理器。電氣自動化技術通過計算機進行遠程的操作控制,在現場總線方面,它的核心是計算機操作系統。信息技術被廣泛采用到電氣自動化技術里的機器設備里。電氣自動化技術涉及的設備很多,生產過程有時也很復雜,有時需要面臨惡劣的生產環境,例如很多設備需要經受高溫、高壓、易燃等不利因素的考驗。電氣自動化控制系統還囊括了自動檢測、順序控制和自動報警等內容。SIS技術在慢慢走向成熟,DCS的迅速發展掀起了自動化建設信息化的新浪潮。單元機組實現了集中控制和電氣控制,采用一臺單元機組僅安排一位值班工作人員操作,使電氣控制、汽輪、鍋爐達到整體的效果,這一點,使我國的電氣自動化技術水平就會在國際上具有很高的競爭力。發展速度是在提高,隨著電氣自動化控制新技術的不斷采用,有關新原料、新原理和新工藝的傳感器和變送器被迅速開發利用。控制系統和控制裝置發展的速度日新月異,在實際的生產過程中也要廣泛采用新理論和新策略。但是在電氣自動化方面也存在著一些問題,比如電氣供應器整體控制程度還很低,儀表工藝和單元測量也需要進一步提高,安全監視及相關保護設備的覆蓋面很過于狹窄,功能也不是很全,機組自動化調節的投入率不高,程序系統開環利用少,投入使用也少。
二、電網調度自動化
電網調度自動化主要是由電網調度控制中心的計算機網絡系統、服務器、工作站、打印設備、大屏蔽顯示器等組成,其主要是通過電力系統專用廣域網連結的,調度范圍內的發電廠、下級電網調度控制中心和變電站終端設備等構成。其主要功能是:電力生產過程實時數據采集與監控電網運行安全分析、電力負荷預測、電力系統狀態估計、自動發電控制、自動經濟調度,并適應電力市場運營的需求等。
三、電力的自動化
1、電力一次設備的智能化
在一般情況下,常規電力一次設備與二次設備的安裝地點往往相隔幾十至幾百米,且兩者之間一般用大電流控制電纜和強信號電力電纜連接。對于電力一次設備的智能化來說,其主要問題是現場大電流開斷引起的高強度電磁場干擾會對電子部件造成損害,關鍵技術是電子部件的電磁兼容、供電電源以及與外部通信接口協議標準等技術問題。電力一次設備的智能化指的是在一次設備進行結構設計的過程中,需將常規二次設備的部分或全部功能就地實現,以省卻大量控制電纜和電力信號電纜,此過程通常也簡稱為一次設備自帶測量和保護功能。常見的“智能化開關”、“智能化開關柜”、“智能化箱式變電站”等都是典型的電力一次設備智能化。
2、電力一次設備的在線狀態檢測
為了監視設備的實施運行狀態,并且對各種重要參數的變化趨勢進行分析,我們必須要對電力系統一次設備如發電機、汽輪機、變壓器和斷路器等設備的重要運行參數進行長期且連續的在線監測。而這種監測行為目的是進行有無存在故障先兆的判斷,從而延長設備的維修保養周期,并最終提高設備的利用率,為電力設備由定期檢修向狀態檢修過度提供保障。近年來,為了開展在線狀態檢測技術的研究和實踐,電力部門為此投入了大量精力,并聯合大學、科研單位進行科研合作,以及通過技術引進取得了一些重要進展,但由于該項工程的整體技術難度大、專業性強以及檢測環境惡劣,要開發出滿意的產品目前還很困難。
四、發電廠的自動化
火電廠和水電廠是我國常見的發電廠類型,但無論是火電還是水電,這些發電方式在其在自動化系統中有著很多的共同點,而比較之下,火電廠的自動化程度往往比水電廠更低。
1、火電廠的自動化
對于火電廠的自動化環節來說,這是是一門綜合性較強的技術操作,其中既有信息和數據的處理過程,也有自動檢測、自動保護、順利控制以及設備管理等功能。自動化系統主要包括了鍋爐控制系統、發電機控制系統、計算機監視、汽輪機控制系統和數據系統以及機爐系統主控系統等等。
2、水電廠的自動化
水電廠進行自動化的過程之中需要調速器、水輪機以及水輪發電機控制系統等設備。具體的來說,水電廠的自動化可以具體分為梯級水電廠綜合自動化、單機自動化、全廠自動化以及公用設備自動化等等,而且通過這些自動化系統的使用,水電廠整體運行的安全性、經濟性以及供電質量都能得到較大程度的提高。
五、變電站的自動化
對于變電站自動化來說,其發揮的主要作用是進行分配和接受電能、控制電能流向以及變換電壓等,并且通過對變壓器的使用將不同電壓級數的電網聯系起來。進行變電站自動化的主要目的是取代電話人工操作和人工監視,從而擴大對變電站的監控功能,從整體上提高變電站的運行水平。變電站自動化的具體內容包括了對站內運行的電氣設備進行全面控制和監視,使二次設備數字化、網絡化、集成化,并且以光纖來代替計算機電纜和電力信號電纜。隨著微機監控技術在變電站的實際應用范圍得到擴大,目前變電站正朝著綜合自動化的方向快速發展。所謂的變電站綜合自動化是指基于傳輸技術、應用信息處理技術以及自動控制技術,通過計算機硬件系統或者自動化裝置來代替人工實施運行作業,從而改善變電站的管理水平和實際運行水平。在目前我國的發展進程中,已經基本實現了變電站繼電保護微機化和遠程的遠動和監控,并且正極力研發推廣變電站的無人值班操作體系。而在無人值班的變電站中,其主要功能包括了設備的遠動和監控、變電站的自動測量、開關操作的遠動以及事故和設備故障的自動記錄等,隨著科學技術的快速發展,我們相信無人值班變電站的運用將會最終促使變電站的綜合自動化程度邁向一個更高的臺階。
結束語
當今社會經濟發展迅速,電氣自動化技術也要跟上時代的步伐。電氣自動化技術是朝著智能化、高速化、高效化、一體化以及操作透明化方向發展的。現代科學技術在自動化方面的應用,大大拓展了電氣自動化技術的發展空間,也更新了電氣自動化調節系統的指標。電氣自動化技術的合理應用,將完成機組運行監控維護的高效處理,降低電氣自動化技術的能源消耗量,提高電氣自動化技術的整體工作效率。
參考文獻
篇6
1自動化技術的基本情況
自動化技術是現代化技術的重要產物,是基礎性理論知識和創新技術的典型代表。自動化技術被應用于電氣工程后,與電氣工程相結合形成了電氣自動化技術。電氣自動化技術具有以下優點:①能夠確保電氣系統正常運行;②實現了電氣行業又好又快的發展,為國民經濟的增長提供了有利條件;③適應能力強,被廣泛應用于多個領域。現代經濟屬于市場經濟,企業之間的競爭非常激烈,引進和應用電氣自動化技術后,企業在市場中的競爭力得到了很大的提升,獲得了更好的經濟效益。
2自動化技術的應用優勢
2.1優化技術結構,方便操作
現階段,電力的使用范圍在不斷擴大,傳統的電氣系統結構逐漸暴露出很多問題。這就需要優化傳統的電氣系統結構,而自動化技術在電氣工程中的應用使這一目標得以實現。因此,電力企業應做好自動化技術的結構優化工作,提升電氣工程的整體水平。此外,自動化技術之所以能夠得到廣泛的應用,關鍵在于其結構相對簡單,方便工作人員操作。可見,在電氣工程中應用自動化技術,不僅可以為工作人員帶來更多便利,還可以提高電氣工程的整體水平,推動電力工程實現長足發展。
2.2提升結構性能
通過比較傳統的電氣技術與電氣自動化技術可以看出,電氣自動化技術更為優越,無論是結構性能,還是電氣設備都十分健全,所應用的技術也較為先進。隨著電氣工程的發展,傳統的電氣技術難以滿足社會發展的需要,尤其是其電氣系統結構已不再適應電氣設備的發展需求。這就需要提升自動化技術的結構性能,更新、完善電氣設備,推動電氣工程進一步向前發展。
2.3系統適應能力強
對于自動化技術來說,其系統具有較強的適應性,操作方式也十分簡單,能夠被很多人熟練使用;同時,自動化技術內容相對簡單,應用效果很好,與現代化電氣工程的發展相符。
3自動化技術的具體應用
3.1變電站與自動化技術
將自動化技術應用于變電站中,可有效提高變電站的運行水平。應用自動化技術以前,變電站很多工作都需要人工操作才能完成;應用自動化技術以后,變電站不僅減少了工作人員的數量,減少了成本支出,還提高了工作效率,有效減少了操作失誤。自動化技術被應用于變電站后,管理者能夠實時了解變電站的實際工作情況,及時發現運行中存在的安全問題,并采取措施予以解決,確保變電站安全、穩定地運行。近年來,自動化技術又被應用于變電站管理中,優化了變電站的管理結構。此外,變電站為了更好地應用自動化技術,加大了對自動化技術的研究力度,目的是解決自動化技術應用中存在的技術問題,確保變電站能夠安全、穩定地運行。
3.2發電廠與自動化技術
分散測控系統是發電廠運行的重要保障。運用該系統可以有效實現分層分布測控,并與數據通訊系統相結合構成網絡系統、監督和管理系統,將生產過程中的相關數據直接顯示出來,方便工作人員實時掌控發電廠的運行情況。此外,分散測控系統還可以將從生產中所獲得的信息打印出來,方便工作人員進一步分析和整理,從而優化操作流程,提升發電廠的工作效率。比如在火電廠中,應用自動化技術可以實現爐、電、機一體化,工作人員在監控系統的幫助下,可以完成設備運行狀態數據的整理工作,減少設備安全隱患;在水電廠中應用自動化技術,可以使單機實現自動化,在保證水電廠安全、穩定運行的同時,提升供電系統的安全性和可靠性。
3.3電網調度與自動化技術
電網調度自動化系統通常由硬件和軟件兩部分構成,主要是應用計算網絡技術監控和調度電網中的所有業務,從而實現電網調度自動化。將自動化技術應用于電網調度中,一般是將自動化技術與電網終端工作站相結合,并對該工作站進行監控。自動化技術在推動電網調度向前發展的同時,也方便了電網數據的收集和整理,確保了電網調度效率。3.4配電系統與自動技術自動化技術在配電系統中的應用還很少,但隨著時間的推移,自動化技術一定會在配電系統中得以廣泛應用。當自動化技術被應用于配電系統以后,子站與主站之間的聯系逐漸增強,進而形成統一的配電自動化系統,在減輕工作人員負擔的同時,確保配電系統正常運行。
4結論
篇7
關鍵詞:電氣工程;技術;自動化
對于居民的生產、生活而言,電氣工程所產生的影響是絕對性的,同時也具有一定的不可替代性,如果在電氣工程中,未使用先進的技術,將直接導致工程的性質發生改變,不能較好的完成建設任務,無法拉動社會水平的提升。相反的,如果能夠在電氣工程中,持續應用先進技術來施工,則可以在很大程度上將工程的缺失進行彌補,在客觀上鞏固電氣工程的功能,最終有效完成工作任務,創造出較大的效益。因此,日后針對電氣工程的自動化技術,仍然要深入的研究。
1自動化技術的應用形式
電氣工程在目前的數量有所增加,因此屬于一種比較普遍的工程。從技術的角度來分析,電氣工程的每一個施工部分,都擁有相互匹配的技術來支撐,且會隨著社會的變化而變化,由此來確保電氣工程可以長久的創造價值。自動化技術是目前最常用,也是比較高端的一項技術內容,在技術體系上是比較健全的,與電氣工程的匹配度較高,可供發揮的功能較多。針對自動化技術的應用形式進行分析,可以對該項技術深入了解,為后續的具體應用,提供更多的參考與指導。
1.1穩定、持續監控電網系統
電氣工程的組成部分中,電網系統是非常核心的部分,且在很多方面都產生了深遠的影響。當前的電網布置正在朝著密集化的方向發展,力求在各個地方,均可以完成持續、穩定的供電,改善居民的生產、生活條件。自動化技術在應用后,能夠比較穩定、持續的針對電網系統進行監控。首先,電力調度人員,可以根據自動化技術的相關操作方法,將電網系統的穩定性進行評估,包括周波指標、潮流指標、負荷指標等等,由此來判斷該地方的電網運行情況,可投入適當的精力和時間進行維護處理,加強供電的穩定性。其次,利用自動化技術的“自動”特點,可以針對電力設備的具體情況展開分析,包括用電指標、用電量等等,搜集到詳細的數據和信息后,就可以完成對電網系統的持續監控,任何問題的發生都可以在第一時間進行處理,減少對居民的影響,提高供電的水平。
1.2保證電網系統開展調取工作的經濟性、可靠性
在以往的工作中,電氣工程的運行雖然創造了較高的價值,但是對社會產生的積極影響,仍然與預期目標存在一定的距離。通過在電氣工程中合理運用自動化技術,可以將電網系統的經濟性、可靠性有所提升。首先,每一個地方的電網系統都經過系統的規劃和設計,所以在運行過程中,基本上不會出現太大的問題。隨著技術的發展,很多先進設備被引入到電網系統中,由此增加了經濟上的成本。自動化技術可針對電網系統深入分析,了解到設備的具體影響和使用情況,以性價比做為衡量標準,選購最經濟的設備。其次,電網系統關系到很多的社會工作和產業,所以在設備的審核以及觀察方面,還必須利用自動化技術,將電網系統的可靠性有所提升,在多個方面進行調取數據和信息,從內到外進行了解,這樣才可以為后續的優化工作,提供更多的參考。
1.3水電廠、火電廠的應用
在我國的發電類型中,水力發電、火力發電都是比較常用的方法,所以各地方會根據自身的資源持有情況,建設相應數量的水力發電站、火力發電站。此時,自動化技術就必須在這兩種類型的電站中合理運用,維持電站的平穩。首先,在水力發電站當中,自動化技術的應用可以針對水輪發電機組系統、水輪機裝置、調速器裝置等進行分析,結合客觀上的水資源數據、用電量需求等等,做出系統的調整。現階段所掌握的自動化技術,正在不斷的融合智能化內容,根據現實情況和影響因素的改變,適當調節水力發電站的運行模式,可以在提高發電量的同時,降低發電成本,創造出較大的經濟效益。其次,在火力發電站當中,機爐主控系統、發電機自動控制系統、汽輪機控制系統等,都是自動化技術的集中體現。由于火力發電站的方法比較特殊,因此所有的設備都要在“自動化”方面有所進步,倘若人工操作無法及時完成,則系統會根據精準的判斷而做出合理的調整,減少設備的安全隱患。
2自動化技術的應用方向
2.1管控一體化技術
在電氣工程當中,自動化技術既是權威的體現,也是電力研究的必然成果。現下的自動化技術,雖然在應用成果上獲得了高度的認可。可由于社會對電氣工程的需求不斷提升,自動化技術也必須有所進步,要在未來的應用方向上準確的把握,才能更好的服務電氣工程,創造出較大的社會價值,完成可持續發展。管控一體化技術,將會是自動化技術的重要研究方向,一方面是彌補固有的不足,另一方面是在技術領域上進行拓展。從理論角度上講,電氣工程中的管控一體化技術是指重點針對電氣工程的不同通訊環節,通過自動化技術的科學應用,充分發揮相關信息數據的整合性、集成性優勢。而集成控制系統在和信息管理系統進行彼此融合的過程中,能夠用一種集成的綜合的方式把處于正常應用狀態下的電氣工程所應用的信息控制網絡完整表現出來。
2.2狀態檢修技術
自動化技術是目前重點研究的技術內容,其與電氣工程的配合,產生了很大的積極影響。我國目前的人口數量正在持續的增長,未來對用電量的需求將會持續的增大,甚至是面臨嚴峻的電力挑戰。此時,應將自動化技術當中的“狀態檢修技術”持續研究、應用,從而在客觀上保持設備的穩定運行,長久搜集有效數據、信息,為電氣工程的發展,做出更大的積極貢獻。從應用視角上講,電力工程中的狀態檢修技術可以定位為:通過設備資產管理系統在電氣工程中的應用方式,重點發揮其在故障診斷、狀態監視方向的綜合功能,并提供狀態檢修設備在正常運行時的狀態信息和數據,并有機結合該部分數據有效預測電氣工程對應設備的實際運行狀態、潛在的安全隱患或故障因素。根據這種方式,還可以實現由傳統的故障檢修模式向狀態檢修新模式的轉變。從電氣工程的實踐應用的角度講,狀態檢修技術在電氣工程實踐工作過程中的科學應用,不僅可以有效提高其對應的電氣設備的安全性、穩定性,而且有效克服了傳統的定期故障檢修模式存在的遺漏性問題和缺陷,為電力系統的安全運行提供了有力的保障。
3總結
本文對電氣工程中自動化技術的應用展開討論,現階段的社會發展穩定,自動化技術的體系和方法均達到了預期目標。今后,應對電氣工程深入的研究和分析,從各方面來健全自動化技術的具體方案,減少缺失和漏洞,在全局控制上和細節的操控上獲得提升。相信在今后的工作中,自動化技術將取得更大的成就。
參考文獻
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篇8
關鍵詞:電氣自動化技術;電氣工程;應用
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.121
通過不斷的研發與應用,我國電氣自動化技術已逐漸成熟。并在機械、電子、通信等領域得到了普遍的應用,當前電氣自動化在技術已成為電氣工程建設的一項重要技術支撐。電氣工程所涉及的范圍較廣,如:機電一體化、電機技術、網絡信息技術等,該技術顯著的特點是軟硬件結合,為了加強電氣自動化技術在電氣工程中的應用,需要將該技術運用到實際生產中,不斷的研究與實踐。
1 電氣自動化在電力工程中的作用
(1)減小系統測量的誤差。在電氣自動化中應用EIT技術,能夠使系統的誤差減少一倍,并保證實際的數據測量誤差在0.4級以內。因采集到的模擬信號能夠直接轉變為數字信號,通過光纖傳入到合并單元,從而減少了很多環節的轉換。此外,盡管EVT和ECT的誤差等級為0.2級,但因信號是以數字形式傳輸的,灌輸環境為全光纖,外部電磁只有輕微干擾,減去了二次轉換程序。
(2)提高配電網的防護性能。為防護電網遠距離輸送而使用電氣自動化技術,因電子式電流互感裝置未發生磁飽和狀態,所以二次側電壓響應波形可將一次側電壓暫態過程更能直觀地反映,從而減少電壓基波輔值誤差,能夠進一步提升配電網的防護力,使得繼電保護更具可靠性、靈敏性、快捷性,全面的提升電網系統的防護功能。
(3)實現電力系統的暫態保護性。EIT技術的相位延遲小且帶寬,所以電氣自動化的線性特性和動態特性較強,可以快速、有效的測量高頻信號的相位和幅值,能夠保證輸送給后續的暫態響應等工作的信息更加有效,可以為電力系統提供高效、安全、靈敏的暫態保護。
(4)提高畸變波形的測量精度。過去的電磁式設備在頻率特性和動態范圍都存在局限性,在頻率復雜的環境中,就不能更好的進行測量和保護工作。采用電氣自動化技術,能夠適時地管控電力系統提供暫態和穩定保護,對一次大電流數值進行科學分析,確保在任何頻率環境下,能夠快速的進行畸變波形測量工作。
(5)提高智能電網維保的安全度。以計算機技術為核心的電氣自動化技術減少了復雜的絕緣結構,從而避免了燃燒爆炸和高溫失效等安全事故的發生。光纖信號作為集成電路運用的傳輸方式,降低了小信號電流對傳輸通道的沖擊,從而減小材料質化,減少檢查和檢測頻率。
2 電氣自動化技術在電氣工程中的應用
(1)電氣自動化技術應用于電網調度 :電氣工程中的電網調度指的是通過電網調度的服務器及相關自動化設備系統實現電網調度的自動化,該系統主要的設計功能是為了確保電網的安全運行,通過經濟調度就能完成力系統負荷的自動預測,此環節主要是通過電力系統負荷進行自動預測,最終能夠快速定位電網系統的故障點,通過有關數據得出故障原因及解決對策,通過多種途徑排除故障。
(2)電氣自動化技術應用于發電廠發散監控系統中 :發電廠的發散系統監控系統主要利用電氣自動化技術,通過太網過程控制單元以及相應的數據通訊網來控制,發電廠的發散監控系統通常為分層結構布置。在線路檢查過程中,電路系統中的開關、發電機、變壓器等設備的運行參數,既能夠監控設備整個運行過程的狀態,還能預測設備故障的出現,為設備可以正常的運行提供保障。
(3)電氣自動化技術應用于變電站中 :在變電站應用中,運用計算機裝置引入信息技術與自動化技術,將多種技術有機結合起來形成自動化系統,將該系統運用到變電站的運行管理中。自動化設備代替了電磁設備,自動化技術代替了人工操,多種技術相輔相成,為變電站的運行提供了保障。
3 電氣自動化在電氣工程中的發展前景
(1)智能化程度高:電力設備智能化是電力系統實踐性的衡量標準,一般一次設備和二次設備安裝差異較大,兩者之間的連接需要通過控制大電流對電纜及強信號電力電纜來完成的,但目前一次設備的智能化與實際應用中有一定差別,所以在設計布局中,必須利用二次設備的功能來實現,這樣降低了控制電纜及電力信號的電纜用量。
(2)實現一次設備的線路檢測:發電機、短路器、及變壓器等在電氣自動化技術應用中都屬于一次設備,然而一次設備必須要對某一重要的參數做適時地檢測,在進行監督的同時還要預測某些參數的變化趨勢,主要為設備在運行過程中出現故障的可能性進行預測,以保證設備能夠正常使用,為后續設備狀態的檢測和修改提供依據。
(3)光電式電力互感器的應用: 電力互感器在應用中依據相應比例,將輸電線上的電流和高壓控制在一定范圍內。但在實際應用中,電力互感器存在一定的不足,如:電壓等級較高,不能進行絕緣。而且輸出信號也不能連接到危機化計量單位。最后是由于自身信號動態不斷變化,使得飽和狀態下信號變動率較高,因光電式電力互感器輸出、輸入的信號有限,整體此技術在應用效果上存在一定的弊端。多種應用的困難確定了電氣自動化技術的發展趨勢。
4 結語
在電氣工程建設中應用電氣自動化技術能夠增強使用設備的功能,使得建筑工程具備信息化,網絡化和效率化等現代化技術要求。該技術嫩能夠為現代化發展提供保障,更好的促進了社會的發展規律。電氣自動化控制可以促進電力系統有效的采集信息,以便于更好的掌控整個電網的運行狀態,電氣自動化控制技術對大數據的收集、處理、分析更具科學性,從而確保電力的可靠性。
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篇9
【關鍵詞】電氣工程;自動化技術;應用
一、電氣工程的自動化管理控制概述
隨著自動化技術的飛速發展,電氣工程控制系統也日新月異,成為引起人們很大興趣的一個領域。它的研究目標是用機器,通常為傳動控制系統、電腦等,盡可能地代替人的體力活動,并且爭取在這些方面最終改善并超出人的能力,其研究領域及應用范圍十分廣泛。例如人工智能、PLC控制系統、智能機器人等等。早期電氣控制應用都是以繼電器作為自動控制系統。隨著時代的發展,科技產品也開始講求便利化,在追求高效率的時代,眾多產品都趨于自動化,而現代機械功能的精密度越來越高,取而代之的就是現在最廣泛使用的PLC可編程控制器。可編程控制器(Programmable Controller)是計算機家族中的一員,是為工業控制應用而設計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器,簡稱PLC。在60年代,電氣設備生產流水線的自動控制系統基本上都是由繼電器控制裝置構成的。當時電氣設備的每一次改型都直接導致繼電器控制裝置的重新設計和安裝。隨著生產的發展,電氣設備型號更新的周期越來越短,這樣,繼電器控制裝置就需要經常地重新設計和安裝,十分費時、費工、費料,甚至阻礙了更新周期的縮短。為了改變這一現狀,1969年美國數字設備公司(DEC)研制出第一臺PLC,并在美國通用汽車自動裝配線上試用,獲得了成功。可編程控制器簡稱PLC,其特色為可利用軟件程序來取代傳統電氣控制的配線工作,直接把控制電路的階梯圖(Ladder diagram)轉換成PLC程序,鍵入可編程控制器內即可執行,省去了配線的麻煩,并在偵錯、更改設計上能夠更加方便,并且更有彈性。
二、電氣工程自動化控制的技術構成
(一)PLC技術的創新應用趨勢
自PLC可編程邏輯控制器做為電氣工程控制核心以來,穩定度及系統有效率大為提升,隨著機器設備的精細化,PLC也隨著軟硬件的改變可以設計出更復雜的機電整合系統,系統的復雜程度往往不是過去所能相比擬的,一但系統發生故障就是原始設計人員也要耗費一段時間來進行修護工作,而如何在最短的時間內發現故障原因并且立刻維修完成,迅速恢復設備正常運轉,已是目前大多數第一線維修人員面對復雜的機電整合控制中最大的挑戰。利用傳統電路、程序分析及臨場反應雖可在現場完成故障排除,對一個正在商業運轉的自動化電氣設備所耗掉時間成本也相當可觀,如果故障情況輕微又碰上人力吃緊就會降低整個維修品質,也容易造成維護人員疲于奔命。工廠內自動化電氣設備常常關系到生產成本及出貨時間的準確性,工廠管理者對電氣設備的妥善率自然會較為重視,尤其在發生故障時會要求維修人員在最短的時間內完修并加入生產行列,因此一套有效的監控系統除了提供運轉狀態即時監控外;還必須能提供故障維修建議、運轉時數等達到損害預防及快速恢復系統運轉功能。
(二)PLC控制器的設備構成
PLC(Programmable Logic Controller)為可編程控制器,是一種可以將外部控制指令隨時載入儲存器內儲存與執行,并且具有微處理功能的數字電子設備。PLC內部是由CPU、儲存器、輸入界面、輸出界面以及電源供應模塊、指令載入模塊、輸入模塊、輸出模塊等單元組合而成。系統匯流排將CPU、儲存器、輸入、輸出界面連接在一起,且輸入模塊、輸出模塊、指令載入、載出模塊也通過輸入、輸出界面,與系統匯流排連接。應用模塊化設計所生產的PLC,可以使用嵌入式方式,將所需的個別模塊予以組合使用,擴充性比價好,用途廣泛。PLC各單元的功能如下。一是CPU(中央處理器),其內部包含CU、ALU、暫存器三大部分。其中的指令解碼器是負責將儲存在儲存器內的程序指令解碼成控制信號,來決定各單元模塊的工作狀態,屬于PLC的總指揮。而算數及邏輯運算單元(ALU)專門負責“加、減、乘、除”的算術運算及“AND、OR、NOT”等邏輯運算。暫存器是CPU內部的儲存器,可以暫時存放運算的結果,等待下一次運算。二是儲存器,一般的RAM或EEPROM,是存放程序指令及資料的地方。三是輸入、輸出界面,其屬于輸入模塊、輸出模塊、指令載入、載出模塊與系統匯流排的連接元件。各單元如下:輸入模塊來連結輸入元件,例如:按鈕開關、極限開關、SENSOR等;可獲取輸入元件的動作信號,經由輸入界面送入儲存器內,提供CPU處理使用的電路。輸出模塊是用來連結輸出元件,例如:電磁閥、指示燈、電磁開關等;將資料匯流排的內容經由輸出界面送出后,以輸出模塊來驅動輸出元件。指令載出、載入模塊可將程序指令在PLC的儲存器與書寫器或電腦之間相互傳輸。由內部使用差動放大模式的通信界面,能消除雜訊干擾,提高傳輸距離。因此,若以電腦為程序編輯工具,必須通過RS-232與RS-422的轉換器才能順利傳送資料。
三、電氣工程自動化管理的PLC技術應用的對策建議
PLC系統導入的不只是狹義的新技術應用,而是一種全新的分工合作及服務導向的概念。電氣工程在引進PLC系統時,必須先行考量企業本身及與其合作的相關單位的信息應用成熟度是否成熟到可以在該架構一起使用此信息技術。
篇10
關鍵詞 電氣工程;自動化技術;施工技術
中圖分類號 TM92 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2016)161-0154-01
隨著當前社會生產力水平的不斷提高,全社會對電力的需求不增加,提高用電設備及其系統的生產和工作效率就顯得尤為重要。而電氣工程及其自動化是提高用電設備及其系統生產效率和工作穩定性的重要技術。但是,在電氣工程及其自動化施工技術過程中會受到諸多因素的影響,例如信息技術、施工方案設計、施工現場環境因素等,這些都增加了電氣工程及其自動化施工技術的難度。因此,探討電氣工程及其自動化施工技術的相關技術原則,分析施工過程中存在的主要問題,并提出針對性的技術解決方案,對于提高電氣工程及其自動化施工技術水平具有重要意義。
1 電氣工程及其自動化方案設計理念及基本原則
1.1 施工設計理念
1.1.1 現場總線方式
當前,隨著信息網絡技術的不斷發展,以以太網、現場總線等技術為代表的計算機技術在變電站綜合自動化控制系統中得到了廣泛的應用。同時,隨著這些系統運行經驗的不斷豐富,電氣工程及其自動化系統開始向智能化系統及技術的方向發展,給電力系統及電氣設備的穩定、高效率運行提供了基礎。現場總線設計理念能夠使得電氣自動化系統的功能更加具有針對性,而且對不同的間隔可以設計不同類型的功能。該種控制和監控方式不但具有遠程控制的能力,而且可以減少自動化系統中隔離設備、端子柜等控制元器件的大量使用。若能夠將智能設備應用到現場總線系統中,則能夠通過就地安裝的方式與控制系統進行無線通信,從而減少了施工過程中的大量線纜鋪設工作,在提高施工效率的同時降低工程成本。
1.1.2 集中控制方式
利用集中控制的設計理念不僅可以給施工維護工作帶來極大的便利性,滿足控制系統的防護要求,而且還能夠降低控制系統的設計與施工難度。但是,由于這種系統施工設計方式將系統的各個不同功能信號集中到一個處理器進行處理,導致控制處理器的負荷較重,導致系統的控制和響應速度較慢。同時,還存在著主機系統冗余等問題,在一定程度上降低了整個自動化系統的工作可靠性。
1.1.3 遠程控制方式
遠程控制的方式主要是將無線通信技術應用到其中,在節約大量信號線纜、減少施工工作量的同時,還能夠增加系統的組網靈活度。但是,因為電氣工程及其自動化系統的現場總線通信效率較低,而較大規模的自動化系統對控制信號量需求較大,因此這種方式主要用于小型自動化系統的設計與施工應用。
1.2 電氣工程及其自動化施工的基本原則
在電氣工程及其自動化施工的過程中,相關的技術方案選擇必須遵循如下幾個方面的原則:1)保證系統的安全、可靠;2)在確保滿足自動化系統的功能要求基礎上,要保證施工方案盡量簡潔、經濟;3)施工的設計方案必須與施工設計方案一致,達到自動化系統的預先控制要求;4)合理的處理機械與電氣之間的關系,在施工過程中要將機械設備的生產工藝和施工成本、施工難度結合起來。
2 當前電氣工程及其自動化施工存在的典型問題
2.1 電氣工程自動化施工存在的節能問題
當前,雖然人們對環保節能方面的要求和意識已經有了較為明顯的提高,但是在電氣自動化系統的設計。施工和使用過程中依然存在著能耗較大的問題,導致電氣工程節能形勢依然嚴峻。尤其是在當前電氣工程系統智能化趨勢日益明顯的背景下,電氣工程施工技術、管理措施以及施工過程中對質量的把握和控制都直接影響到整個電氣自動化系統后續的能耗水平。但是,當前在電氣自動化工程施工過程中在施工方案設計、選材等方面依然存在著節能意識不高的問題,這在一定程度上限制了電氣工程自動化系統的整體應用效果。
2.2 電氣工程自動化系統網絡架構不統一
電氣工程自動化控制系統的目的在于構建一個高效、快捷的電氣工程控制系統,但是當前很多工程建設項目在系統的建設過程中存在著內容自身網絡架構方式不一致的問題,導致依托于網絡系統架構的電氣工程自動化系統的建設工作受到限制和阻礙。同時,在系統施工過程中,由于選擇的系統服務商在軟、硬件方面的差異,使得各個程序接口不一致,影響了電氣自動化設備之間控制信號的傳輸與交流,從而使得系統部件之間的數據和信息難以共享,使得施工建設完成后的電氣工程自動化系統工作效率不高。
3 面向全周期的電氣工程及其自動化施工技術
電氣工程及其自動化系統的施工工作是一項系統而復雜的工作,而且其涉及到控制、電力、通信等多個方面,屬于典型的多學科交叉施工項目。因此,必須從多個角度出發,面向整個施工周期,保證各個施工環節的施工技術合理,才能使得整個自動化控制系統滿足用戶需要。
3.1 施工前的技術準備
在開展正式的施工之前,施工人員通常需要對設計圖紙和設計方案予以了解,但是其了解程度不得停留在施工圖的層次,而應該對設計技術圖紙予以全面了解,能夠理解系統設計的意圖,這對于提高后續施工效率,保證工程建設質量具有重要作用。同時,通過分析工程施工設計技術方案,還可以從施工的角度發現設計方案存在的不足,為設計人員方案的改進和完善提供有效的參考依據。
3.2 主體施工環節的施工技術
該環節是電氣工程及其自動化工程施工的主要部分,在具體的施工過程中,要嚴格控制好這樣幾個方面的施工技術:1)對施工中使用的電氣管材、線盒的質量進行嚴格控制,確保使用的所有材料都嚴格符合相關的標準。例如,使用的PVC管必須使用中型以上的管材,且在施工中以重型管材為主,且必須是阻燃型管材;2)在電氣自動化工程施工時要盡量減少對主體工程結構造成的破壞,保證其保護層厚度,因此在預埋管線等敷設時要將之設置在主體結構鋼筋的外側,且同一處相互交叉的管線數目應該控制在3條以內。同時,在捆扎線管時,不得將線管捆扎在一起;3)管與管、管與接線盒之間的連接必須牢固、可靠、密實,并做好防止堵塞的措施;4)主體結構部分的墻體應設置開關和插座,便于后續相關電氣設備用電需要,且強弱電之間的接線盒間距必須滿足設計要求。
3.3 安裝與調試階段的施工技術
安裝和調試階段是整個電氣工程自動化項目施工的收尾階段,也是電氣自動化工程施工的關鍵環節。總的來講,在施工過程中要按照響應的樣本做好配電箱、接線盒內壓線的施工工藝,保證所有布線整齊、壓接可靠。在工業廠房和民用建筑內進行施工時,還會涉及到消防系統的安裝和施工。例如,對消防泵進行控制時,由于涉及到降壓起動、現場手動、消防控制室手動、自動啟動、備用互投等操作功能,而且所有的操作都涉及到由不同廠家提供的設備,在安裝和調試過程中容易出現故障,這對施工過程中的技術協調提出了較高的要求。否則,一旦出現部分技術缺陷,將影響整個工程項目的進度,甚至使得整個電氣自動化控制系統不能夠正常運行。
參考文獻
[1]宋海燕.芻議電氣工程及其自動化問題及對策[J].科技致富向導,2013(11).