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        電氣工程及其自動化技術(shù)設(shè)計及應(yīng)用

        2015-10-21 16:40:47徐吉
        基層建設(shè) 2015年30期
        關(guān)鍵詞:自動化技術(shù)電氣工程應(yīng)用

        國網(wǎng)四川雅安市名山供電有限責(zé)任公司 四川名山 6251000

        摘要:隨著現(xiàn)代技術(shù)的快速發(fā)展,電氣工程領(lǐng)域取得了顯著的成績。電氣工程作為現(xiàn)代科技的主要學(xué)科之一,對電氣工程及其自動化技術(shù)的研究是非常具有現(xiàn)實意義的。由于其具有科學(xué)性以及實用性,已被廣泛應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域以及國防建筑等領(lǐng)域之中,對于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的作用。本文主要介紹了電氣工程及其自動化技術(shù)設(shè)計內(nèi)容以及應(yīng)用情況,希望對相關(guān)人士能有所幫助。

        關(guān)鍵詞:電氣工程;自動化技術(shù);設(shè)計;應(yīng)用

        0 引言

        雖然我國的工業(yè)建設(shè)相對發(fā)達(dá)國家來說起步較晚,電氣工程及其自動化技術(shù)還不是非常發(fā)達(dá),但是隨著多年的技術(shù)飛速發(fā)展,我國的電氣工程及其自動化技術(shù)得到了很大的進(jìn)步,并且為我國工業(yè)的發(fā)展及經(jīng)濟(jì)的建設(shè)提供了較大的驅(qū)動力。電氣工程及其自動化技術(shù)的設(shè)計能力以及應(yīng)用水平在很大程度上反映著我國科技水平、工業(yè)建設(shè)能力以及人們生活水平。所以,充分了解電氣工程及其自動化技術(shù)的特征、設(shè)計內(nèi)容以及應(yīng)用方向,可以最大程度的發(fā)揮此項技術(shù)的社會價值,為我國的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

        1 電氣工程及其自動化技術(shù)的相關(guān)特點

        (1)能與不同技術(shù)深度融合,具有極其廣闊的應(yīng)用前景

        電氣工程指的是發(fā)電、輸電、變電、配電、用電五大環(huán)節(jié)組成的電力系統(tǒng),而電氣工程指的則是基于這樣一個電力系統(tǒng)所建立起的,具有多重控制功能、自主及半自主決策及檢測功能、全面監(jiān)控和調(diào)節(jié)功能的自動化控制系統(tǒng)。這就意味著電氣工程及其自動化技術(shù)是能夠與不同技術(shù)深度融合的。以信息技術(shù)為例,信息技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用包括基于現(xiàn)場總線監(jiān)控的電力系統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)、基于VPN技術(shù)的二次系統(tǒng)工程安全防護(hù)系統(tǒng)等等,這些都是電力工程及其自動化技術(shù)應(yīng)用價值的重要體現(xiàn)。而另一方面,隨著我國電氣化時代的到來,電氣自動化技術(shù)也將會在越來越多的領(lǐng)域彰顯中重要的應(yīng)用價值,故其具有極其廣闊的應(yīng)用前景。

        (2)在工業(yè)方面實用性較強(qiáng),能夠有效提升工業(yè)生產(chǎn)力

        電氣工程及其自動化技術(shù)的實用性在工業(yè)方面體現(xiàn)的更為突出,以工業(yè)生產(chǎn)中的自動化控制領(lǐng)域為例,傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)多是基于人工所建立的,存在的人員管理困難、人工成本高、生產(chǎn)效率低等一系列難題,隨著電氣工程及其自動化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,傳統(tǒng)的人工控制已逐漸向自動化生產(chǎn)完成轉(zhuǎn)型,無論是單個生產(chǎn)設(shè)備的調(diào)試和控制,還是整個工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)鏈,都可以借助電力工程自動化技術(shù)完美完成,實現(xiàn)了人員的最優(yōu)化配置。促使生產(chǎn)力得到了有效提升。

        2 電氣工程及其自動化技術(shù)的設(shè)計內(nèi)容

        2.1 電氣工程及其自動化技術(shù)的設(shè)計原則

        隨著時代的變遷,電氣工程及其自動化技術(shù)也需要結(jié)合實際的生產(chǎn)環(huán)境和設(shè)備平臺,進(jìn)行針對性的改動和設(shè)計。一般可從以下幾個方面著手。

        (1)首先是電氣工程及其自動化技術(shù)的可靠性,以機(jī)械設(shè)備為例,設(shè)計過程中,設(shè)計人員需要確保所使用的自動化系統(tǒng)在元件動作節(jié)拍表的執(zhí)行、元件狀態(tài)表的檢測、可循環(huán)工作流程等方面具有較高的完成度,從而對機(jī)械設(shè)備的正常工作奠定必要的基礎(chǔ)。因此,可靠性是進(jìn)行電氣工程及其自動化設(shè)計的基本依據(jù)。

        (2)其次是電氣工程及其自動化技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性。設(shè)計人員所提出的方案應(yīng)當(dāng)在滿足可靠性的基礎(chǔ)上,盡可能以較低的成本達(dá)到較高的效益。以發(fā)電廠主控系統(tǒng)中的機(jī)爐協(xié)調(diào)自動化系統(tǒng)為例,某些小型發(fā)電廠雖然不考慮實際情況,盲目采用現(xiàn)場總線監(jiān)控方式借助以太網(wǎng)將系統(tǒng)設(shè)計按照一定的間隔劃分給不同處理器進(jìn)行處理,雖然提升了效率,但卻使得造價大幅度上升。實際上,對于小型發(fā)電廠而言,采用Lonworks總線,CAN總線等各種類型的自動化通訊方式以基本可以滿足需求,故經(jīng)濟(jì)性同樣是電氣工程及其自動化技術(shù)的重要設(shè)計原則

        (3)最后是電氣工程及其自動化技術(shù)的綜合性。綜合性的設(shè)計原則主要體現(xiàn)在兩個方面,其一是以中央處理器為代表的各類硬件的選擇,合適的中央處理器能夠與系統(tǒng)中的連接控制器以及傳感器等輔助設(shè)備完美契合,進(jìn)而使得整個系統(tǒng)的工作效率大大提升。其二是根據(jù)所配備的系統(tǒng)硬件來編寫合適的軟件系統(tǒng),使得具體的生產(chǎn)行為和控制系統(tǒng)能夠在不同平臺借助同一套面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計得以體現(xiàn),從而使得整個系統(tǒng)的設(shè)計能夠滿足各種要求。

        3 電氣工程及其自動化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

        (1)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用

        隨著我國城市化進(jìn)程的逐漸加快,我國的建筑業(yè)得到了快速的發(fā)展,樓宇建設(shè)正在向著高層化以及智能化方向發(fā)展。不管是最為基本的電力照明,還是非常復(fù)雜的排水系統(tǒng)全都需要電氣工程以及自動化技術(shù)的應(yīng)用。采用電力設(shè)備以及自動化控制系統(tǒng)是現(xiàn)階段高層建筑最為主要的運(yùn)行方式。電氣工程及其自動化技術(shù)在高層建筑中除了采取網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控等方式之外,還會全面的對相關(guān)設(shè)備的自動化運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測。另外,電氣工程及其自動化技術(shù)可以將建筑設(shè)備的有關(guān)信息通過自動化管理系統(tǒng),傳遞到建筑服務(wù)方,從而提升建筑服務(wù)的效率,使其更加便捷。

        (2)在實時仿真系統(tǒng)方面的應(yīng)用

        實施仿真系統(tǒng)可以獲得大量的相關(guān)數(shù)據(jù),在此前提下可以使得不同的電力系統(tǒng)相關(guān)實驗同時進(jìn)行。此外,還可以幫助研究人員進(jìn)行裝置測試,并且不同類型的控制裝置都可以與其形成閉環(huán)的控制系統(tǒng),這樣就可以為輸電系統(tǒng)以及研究職能保護(hù)控制提供較好的實驗條件。電力工程中實時仿真系統(tǒng)的應(yīng)用,使得對電力系統(tǒng)負(fù)荷動態(tài)特性監(jiān)測以及電力系統(tǒng)實時仿真建模等方面的研究較為方便。

        (3)在鋼鐵業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

        電氣工程及其自動化技術(shù)在很大程度上影響了鋼鐵行業(yè)的發(fā)展程度。主要體現(xiàn)在兩方面:一方面,可以完成對鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)流程以及生產(chǎn)規(guī)模的自動化控制,可以在很大程度上提升鋼鐵的生產(chǎn)效率。另外,可以建立自動控制的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),從而對降低鋼鐵生產(chǎn)中廢水廢氣的排放非常有利;一方面,通過電氣工程及其自動化技術(shù)的應(yīng)用,國家相關(guān)部門能夠?qū)崿F(xiàn)對于鋼鐵行業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)的時時監(jiān)控,從而可以通過監(jiān)管來確保鋼鐵的安全生產(chǎn),使鋼鐵的生產(chǎn)更加符合社會的需求,可以使社會資源在鋼鐵行業(yè)中更加合理的配置。

        (4)在火電廠領(lǐng)域的應(yīng)用

        從現(xiàn)階段的情況來看,火力發(fā)電還是我國最主要的發(fā)電形式,電氣工程及其自動化技術(shù)可以應(yīng)用在火電廠的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。首先,電氣自動化技術(shù)可以將火電廠的鍋爐、發(fā)電機(jī)以及汽輪機(jī)等非常重要的設(shè)備進(jìn)行很好的連接起來,利用自動化系統(tǒng)對其運(yùn)行情況進(jìn)行全面的監(jiān)測,以便在設(shè)備出現(xiàn)問題時可以及時發(fā)現(xiàn)原因所致,從而采取針對性措施進(jìn)行解決。其次,在火電廠相關(guān)電力設(shè)備正式投入運(yùn)行之前,通過電氣工程及其自動化技術(shù)可以快速的對其進(jìn)行調(diào)試,以便及時發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中可能的隱患并進(jìn)行解決,從而很好的確保電力設(shè)備在正式運(yùn)行時電網(wǎng)的安全。在電網(wǎng)正式運(yùn)行之后,電氣自動化技術(shù)還能夠在線實時監(jiān)測電力設(shè)備的實際運(yùn)行情況。最后,電氣工程及其自動化技術(shù)還可以把電廠中舊有的傳統(tǒng)電磁設(shè)備升級成為現(xiàn)代科技設(shè)備,并且由于采用的是計算機(jī)光纖來替代傳統(tǒng)的電纜信號,從而很大程度上提高了火電廠電力設(shè)備的運(yùn)行效率。

        (5)在智能保護(hù)方面的應(yīng)用

        在當(dāng)今時代,我國的綜合性自動化領(lǐng)域研究取得了較大的成就,可以達(dá)到國際先進(jìn)水平,同時智能保護(hù)方面的研究也是處于國際領(lǐng)先的水平。在電氣自動化保護(hù)裝置中應(yīng)用較為先進(jìn)的技術(shù)(例如:人工智能、自適應(yīng)理論、網(wǎng)絡(luò)通信以及綜合自動控制理論等)可以很大程度上提升電力系統(tǒng)的安全性能,可以使得保護(hù)系統(tǒng)具有智能化的特點。

        (6)未來的發(fā)展趨勢

        隨著互聯(lián)網(wǎng)和以太網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟,整個電氣自動化領(lǐng)域?qū)a(chǎn)生新的突破。例如視頻處理技術(shù)將使得整個電氣控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和信息處理能力進(jìn)一步完善,虛擬現(xiàn)實技術(shù)將使得未來的自動化設(shè)備產(chǎn)品的研發(fā)具有更優(yōu)秀的人機(jī)交互性,總而言之,整個電氣自動化控制系統(tǒng)將逐漸從單一設(shè)備向集成化多元化系統(tǒng)化方向不斷發(fā)展。

        4 結(jié)束語

        電氣工程及其自動化技術(shù)已經(jīng)成為了我國工業(yè)建設(shè)的主要動力技術(shù)之一,通過其科學(xué)性以及可行性來提升不同工業(yè)領(lǐng)域的實際生產(chǎn)效率,確保工業(yè)建設(shè)的安全可靠。電氣工程及其自動化技術(shù)在以后的發(fā)展應(yīng)用過程中,應(yīng)繼續(xù)堅持已有的設(shè)計原則,并在此基礎(chǔ)上全面的實施數(shù)字化建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),使電氣工程及其自動化技術(shù)可以應(yīng)用到更多的領(lǐng)域。只有逐漸的提高電氣工程及其自動化的設(shè)計能力及水平,才能不斷的開拓技術(shù)應(yīng)用的范圍,從而在更多的領(lǐng)域提升工作效率,提升技術(shù)能量。

        參考文獻(xiàn):

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        [4] 張偉.電氣工程及其自動化技術(shù)的設(shè)計與應(yīng)用分析[J].山東工業(yè)技術(shù),2015(10):35-36

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        作者簡介:

        徐吉,(1990——),男,助理工程師,本科,電力系統(tǒng)運(yùn)行兼與辦公綜合技術(shù)管理工作。

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