路遠(yuǎn)
摘要:在當(dāng)前電氣自動(dòng)化技術(shù)快速發(fā)展的環(huán)境下,讓電力管理系統(tǒng)發(fā)生巨大變化。隨著新時(shí)代的來臨,各個(gè)領(lǐng)域也逐漸意識(shí)到電氣自動(dòng)化技術(shù)為其創(chuàng)造的效益,并且開始加強(qiáng)電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用與普及,這給促進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展提供了良好條件。
關(guān)鍵詞:電氣;自動(dòng)化;控制技術(shù)
前言
我國的現(xiàn)代化工業(yè)體系從無到有,再到今天的迅猛發(fā)展,取得的成果令人矚目。從我國獨(dú)立制造第一臺(tái)拖拉機(jī)再到如今航空航天、汽車制造等領(lǐng)域取得輝煌成就,電氣工程發(fā)揮了巨大的作用。當(dāng)今工業(yè)化逐步向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展,電氣工程自動(dòng)化已經(jīng)成為發(fā)展的方向。筆者通過工作中的電氣自動(dòng)化實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),系統(tǒng)梳理自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用,并對(duì)相關(guān)論述做出比較和分析。
1電氣工程和電氣自動(dòng)化技術(shù)概述
1.1電氣工程
電氣工程定義有傳統(tǒng)和現(xiàn)代化之分,傳統(tǒng)意義上,創(chuàng)造、產(chǎn)生電氣與電子系統(tǒng)的有關(guān)學(xué)科的綜合,即是電氣工程的范疇。在此意義上,電氣工程是一個(gè)比較寬泛的學(xué)科領(lǐng)域,電子工程和光子領(lǐng)域是其工作重點(diǎn)領(lǐng)域。電氣工程信息化技術(shù)蓬勃發(fā)展的前驅(qū),對(duì)工業(yè)化發(fā)展和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用提供了許多幫助,是工業(yè)化的基石。隨著工業(yè)和信息化技術(shù)的發(fā)展,電氣工程囊括的領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大,計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,推動(dòng)了電氣工程的二次革命,計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)一步和電氣工程領(lǐng)域交叉和融合,傳統(tǒng)電子、光子領(lǐng)域的發(fā)展更多地需要多學(xué)科交叉的發(fā)展提供動(dòng)力,因此,現(xiàn)代化角度下的電氣工程幾乎囊括了所有電子、光子領(lǐng)域的工程行為。
1.2電氣自動(dòng)化
自動(dòng)化技術(shù)源于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,更優(yōu)質(zhì)的算法,更高精尖的計(jì)算能力,計(jì)算機(jī)的發(fā)展經(jīng)過短暫的起步階段,正在迅速的占據(jù)生活、工業(yè)生產(chǎn)中的方方面面。計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展催生了自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn),自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用在電氣工程領(lǐng)域發(fā)揮了巨大作用,誕生了PLC相關(guān)學(xué)科。電氣自動(dòng)化作為電氣領(lǐng)域轉(zhuǎn)悠的自動(dòng)化技術(shù),它的特點(diǎn)是智能、高效、錯(cuò)誤率低。幾乎所有的電氣工程作業(yè)場景都有自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,諸如集成電路的生產(chǎn)、車間規(guī)?;a(chǎn),都需要電氣自動(dòng)化技術(shù)的支持,它的優(yōu)勢是顯而易見的,一套成熟的自動(dòng)化操作系統(tǒng)對(duì)于從業(yè)人員的要求降低,但生產(chǎn)過程的效率和生產(chǎn)安全都能得到很好的保證。
2電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用
2.1電網(wǎng)工作中的電氣自動(dòng)化應(yīng)用
電網(wǎng)作為關(guān)乎民生的工程,在工作中經(jīng)常應(yīng)用到電氣自動(dòng)化技術(shù)。電網(wǎng)因其電力相關(guān)參數(shù)隨著用電高峰、企業(yè)生產(chǎn)時(shí)間等因素,變動(dòng)非常頻繁,對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷能力的考驗(yàn)較大。為了保證電網(wǎng)運(yùn)行正常,在電網(wǎng)工程中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)來對(duì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋,對(duì)電網(wǎng)工作進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化和調(diào)整,對(duì)電力負(fù)荷的預(yù)測和警示都有積極意義。傳統(tǒng)電網(wǎng)工作過程中對(duì)從業(yè)人員的需求量大,是因?yàn)殡娏ぷ髦行枰^測的數(shù)據(jù)較多,峰谷變化不定,在追求安全生產(chǎn)的同時(shí)要確保電力生產(chǎn)更加經(jīng)濟(jì)。這種情況下的電網(wǎng)工作者往往工作量大,更好的辦法就是使用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)工作進(jìn)行優(yōu)化改革。
2.2石油開采、提煉中的電氣自動(dòng)化應(yīng)用
石油開采和煉化工作工藝水平高、工藝流程復(fù)雜,在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中還具有一定的危險(xiǎn)性,譬如,在進(jìn)行原油的分餾過程中,常壓分餾的溫度在逐節(jié)攀升,對(duì)工人的素養(yǎng)要求高,對(duì)作業(yè)設(shè)備的要求也高,變相增加了設(shè)備的維護(hù)周期,增加了生產(chǎn)成本。運(yùn)用PLC控制系統(tǒng)來完成石油開采、再生產(chǎn)的工作,對(duì)工作效率的提高和生產(chǎn)安全性的提高提供了可能。石油開采作為一項(xiàng)大型工程,對(duì)作業(yè)機(jī)械的狀態(tài)和井下壓力等關(guān)鍵數(shù)據(jù)有實(shí)時(shí)了解,這些優(yōu)勢能夠讓指揮工程師及時(shí)調(diào)整作業(yè)策略。在石油的再生產(chǎn)過程中,工藝流程分為常減壓蒸餾、催化裂化、延遲焦化、清潔化等一系列工藝,工藝流程長、強(qiáng)調(diào)各流程部門的協(xié)調(diào)作業(yè)能力。在各項(xiàng)工藝中,壓力、流速、流量、罐體總指標(biāo)等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)變化,且各項(xiàng)數(shù)據(jù)都需要嚴(yán)格的監(jiān)管以確保安全,在總控階段常用PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行工藝數(shù)據(jù)的調(diào)節(jié)和優(yōu)化,這是自動(dòng)化生產(chǎn)的進(jìn)步性體現(xiàn)。遇到突發(fā)狀況時(shí),能夠很及時(shí)地終止工藝,快速定位失誤位點(diǎn),對(duì)設(shè)備的使用壽命有很直觀的反映。
3電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢
3.1由低頻逐漸發(fā)展到高頻
社會(huì)快速發(fā)展及科技水平提高,讓人們?cè)诟咚侔l(fā)展中產(chǎn)生各種需求。為了迎合時(shí)代發(fā)展,電氣自動(dòng)化技術(shù)也由低頻朝著高頻方向發(fā)展,例如,之前的電流轉(zhuǎn)換器一般以晶閘管為相控整流器,但是在運(yùn)行效率上相對(duì)比較緩慢,無法滿足時(shí)代發(fā)展要求。所以,PWM技術(shù)發(fā)展的新產(chǎn)品開始慢慢滲透其中,有效提高電流互感器運(yùn)行效率,降低電網(wǎng)高次諧波帶來的影響。并且,電流轉(zhuǎn)換器的裝置采用的是PWM技術(shù),在低頻率的環(huán)境下能夠有效處理電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問題,但是受到轉(zhuǎn)距電機(jī)運(yùn)行噪音和震動(dòng)等因素影響,容易面臨低諧波干擾。
3.2電氣自動(dòng)化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展
隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨,大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)發(fā)展需要得到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的支持,而工業(yè)技術(shù)發(fā)展也離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在未來社會(huì)發(fā)展中,必然會(huì)朝著計(jì)算機(jī)趨勢邁進(jìn),電氣自動(dòng)化技術(shù)需要與計(jì)算機(jī)技術(shù)充分結(jié)合,將計(jì)算機(jī)、云計(jì)算等技術(shù)融入電氣自動(dòng)化發(fā)展中,這樣能夠?yàn)殡姎庾詣?dòng)化技術(shù)今后改革發(fā)展提供方向。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的來臨,給人們?nèi)粘9ぷ魃钐峁┝酥T多便利,讓人們工作效率得到大幅度提高,對(duì)促進(jìn)行業(yè)發(fā)展有著積極影響。而電氣自動(dòng)化技術(shù)今后發(fā)展趨勢在于努力提高經(jīng)營生產(chǎn)水平,減少勞力支出。所以在電氣自動(dòng)化技術(shù)今后發(fā)展中,需要加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用探索,提高應(yīng)用效率。
結(jié)束語
電氣自動(dòng)化作為當(dāng)代電氣領(lǐng)域生產(chǎn)必不可少的技術(shù),其對(duì)工程質(zhì)量、工程進(jìn)度、健康預(yù)警的作用是先進(jìn)且及時(shí)的。且這項(xiàng)技術(shù)正在運(yùn)用到更多工程中,筆者羅列的電網(wǎng)系統(tǒng)和工作系統(tǒng)是典型的電氣自動(dòng)化應(yīng)用場景,在這些領(lǐng)域的工程作業(yè)中電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)揮了重要支柱作用,為工業(yè)化發(fā)展提供了動(dòng)力,側(cè)面反映出了電氣自動(dòng)化的應(yīng)用價(jià)值和強(qiáng)大作用。
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