程國峰

（山西省安裝集團股份有限公司，山西 太原 030032）

0 引言

電氣自動化技術是對傳統(tǒng)電氣技術的革新，以自動化技術為依托可實現(xiàn)電氣自動化管理。電氣自動化在全行業(yè)發(fā)展中得到廣泛應用，推動經(jīng)濟發(fā)展。電氣自動化技術并非單一的技術類型，而是涵蓋多個技術分支，在其發(fā)展和應用中，計算機網(wǎng)絡、電子技術以及虛擬仿真技術都是重要的參與部分。電氣自動化是系統(tǒng)化的先進技術應用，其直接應用預期是提升系統(tǒng)性能，提高生產(chǎn)效率。

1 自動化技術的相關概述

自動化技術作為一門新型學科，該技術主要以計算機技術為載體，確保相關機械設備可以在無人輔助的條件下順利的完成任務，此技術極具先進性，其中不僅包含了信息技術，還包含了微電子技術。隨著我國科學技術水平的不斷提升，其自動化程度也得到顯著的提升，并且應用范圍也越來越廣泛，使電氣工程的生產(chǎn)效率及生產(chǎn)質(zhì)量得到了前所未有的提升，更重要是大大降低了企業(yè)在人力方面的投入成本，為企業(yè)經(jīng)濟效益的提升創(chuàng)造了更多的可能想。另外，科技的不斷完善，使其融入了其他的行業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展過程中，進而形成了一系列更加先進的自動化技術，如，管理自動化數(shù)、教育自動化技術、機械制造自動化技術等等。更值得一提的是，此技術所帶有的擴展性是常人無法想象的，不僅代替了人們力量方面的勞動，更在人們的腦力勞動方面發(fā)揮出了良好的輔助作用。通過對自動化技術的引用，使電氣工程行業(yè)的自動化水平大大提升，并促進了電氣工程朝著更加先進的綠色化、數(shù)字化以及虛擬化方向發(fā)展。概括的講，電氣工程自動化技術的應用價值主要體現(xiàn)在以下三個方面：第一，有效增進企業(yè)效益。將自動化技術引用在電氣工程中，完全實現(xiàn)了自動規(guī)劃生產(chǎn)的目標，在有效控制人工成本、材料成本及時間成本的基礎上，還大大提升了產(chǎn)品生產(chǎn)的效率及質(zhì)量。第二，減少能源資源損耗，降低對生態(tài)環(huán)境的污染。自動化技術的應用充分的滿足了國家所提倡的綠色低碳的發(fā)展需求，有效節(jié)約了生產(chǎn)過程中的能源資源，減低了對環(huán)境的污染程度，使企業(yè)的環(huán)保級別又上升了一個等級[1]。

2 常見電氣自動化融合技術和應用

2.1 PLC技術

PLC技術是自動化控制系統(tǒng)中常用技術，應用此種技術，可根據(jù)實際控制需要編寫邏輯控制程序，實現(xiàn)自動化邏輯控制。應用PLC技術可進行順序控制、閉環(huán)控制以及開關量控制。采用PLC順序控制，可解決自動化控制過程中系統(tǒng)耗能較高問題。常規(guī)情況下，自動化控制需要長期高能耗，能耗問題導致電氣設備運行狀態(tài)難以維持穩(wěn)定，在工廠生產(chǎn)時設備性能異常和生產(chǎn)中斷的情況較易發(fā)生。PLC技術可降低系統(tǒng)耗能，促進綠色生產(chǎn)，同時緩解電氣設備生產(chǎn)過程中運行負荷，促進設備常規(guī)運行。采用PLC順序控制還可優(yōu)化繼電器性能，增強控制效率，優(yōu)化電氣系統(tǒng)運行狀態(tài)。應用PLC技術進行閉環(huán)控制時，構建更加完善的反饋控制系統(tǒng)，通過信號輸出和反饋，形成系統(tǒng)閉合回路。在系統(tǒng)應用中，通過PLC系統(tǒng)的邏輯監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)設備故障，排除故障隱患，設備運行中系統(tǒng)自動啟動補償方案，縮短設備故障時間，保證長期生產(chǎn)運行，減少停產(chǎn)損失。該控制系統(tǒng)應用PLC技術時通常從電液操作、電子控制以及轉速測量等方面進行單元控制，每個單元具有不同的職能，協(xié)同作用于電氣設備，科學控制設備，使設備運行維持合理狀態(tài)[2]。

2.2 人與電氣控制系統(tǒng)的交互

隨著自動化技術的引進，傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)自動化技術發(fā)生了質(zhì)的變化。它不僅能夠智能地結束多項使命，并且具有出色的人機交互功用。智能電氣自動化操控系統(tǒng)在硬件和軟件上都建立了出色的人機交互功用。在硬件方面，電氣工程自動化操控系統(tǒng)配備了大量的規(guī)范數(shù)據(jù)接口，具有出色的數(shù)據(jù)接納、剖析和處理能力。配備可編程操控器，可替代手動電氣操控，具有出色的晉級能力；在軟件方面，具有出色的人機交互界面設計。技術人員能夠經(jīng)過LCD呼叫和查詢系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，修改和處理系統(tǒng)運轉程序，故障報警和運轉方案優(yōu)化主張，連接筆記本電腦，遠程操控等。系統(tǒng)還能夠對修改后的方案進行剖析，并提出相應的主張。

2.3 集成化技術

在電氣自動化發(fā)展前景中，集成化技術是重要項目之一，該技術模擬人工管理模式，是具有廣闊發(fā)展空間的優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)技術。在應用該技術時，必須綜合生產(chǎn)全周期中的多維度因素，全方位分析管理要素，集成多元化因素，整合管理活動，使上述要素成為可以通過技術手段集中控制的管理系統(tǒng)。在此過程中，信息技術應用遵循工業(yè)理論，基于理論基礎開展自動化管理活動。集成技術模式的電氣自動化與企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營具有相似之處，通過技術化融合管理經(jīng)營過程和生產(chǎn)過程，大幅度提高企業(yè)生產(chǎn)效率。在應用周期中，必須保證設備性能優(yōu)越，應用技術先進。應用該技術時，技術人員應深入調(diào)研，全面搜集信息，加強數(shù)據(jù)分析應用，積極開展后期設備優(yōu)化。

2.4 電氣工程的智能設計優(yōu)化

電氣設備操控規(guī)劃是電氣工程自動化的重要環(huán)節(jié)之一。傳統(tǒng)的規(guī)劃作品具有復雜性的特色。假如自動化技能僅僅手工進行規(guī)劃工作，往往會花費很多的精力和時間在數(shù)據(jù)的收集和處理上，規(guī)劃過程中考慮的問題的充沛性不夠。即使人工反復核算和驗證數(shù)據(jù)，仍然或許存在規(guī)劃錯誤或體系缺點。此外，人工規(guī)劃的功率較低，在復雜操控技能的規(guī)劃功率和可靠性方面難以與智能體系規(guī)劃比較。在此基礎上，許多電氣工藝與自動化技能相結合，進行規(guī)劃、優(yōu)化和改善。一方面，智能自動化技能應用于操控體系的很多數(shù)據(jù)收集設備收集了很多的體系運轉數(shù)據(jù)，體系中不合理的問題和故障因素會在第一時間被智能體系收集；另一方面，智能體系可以完成操控程序的獨立優(yōu)化和電氣方案的自動化技能。通過遺傳算法、專家算法和實際數(shù)據(jù)的結合，體系可以根據(jù)專家?guī)旌蛿?shù)據(jù)庫的信息完成自動規(guī)劃或輔助手動規(guī)劃，從而更好地保證電氣工程規(guī)劃的合理性[3]。

2.5 自動檢測技術

在電氣自動化應用中，自動檢測是實現(xiàn)設備運行動態(tài)監(jiān)控的基礎。電氣機床和相關電氣硬件通常需要融合自動檢測，完善設備自動化管理。通過自動檢測，可節(jié)省人力巡檢和計算工作，節(jié)約人力資源。自動檢測利用科學算法和數(shù)據(jù)分析等技術，無須人工核準設備運行參數(shù)，對人力物力消耗較低。該技術應用后實現(xiàn)無人監(jiān)管運行，全面執(zhí)行機械作業(yè)模式，電氣制造效率顯著提升，可操作性較強。該技術應用時，應先調(diào)節(jié)系統(tǒng)信號，保證系統(tǒng)運行正常，通過電氣設備應用促進信號穩(wěn)定，科學調(diào)整電氣參數(shù)。信號控制完成后，分析處理數(shù)據(jù)，通過掃描產(chǎn)品零部件收集產(chǎn)品信息，進行數(shù)據(jù)參數(shù)處理，計算孔位、數(shù)值等。采集信息后，數(shù)據(jù)抵達傳感器，傳感器深層處理數(shù)據(jù)，輸出自動檢測報告，通過多重檢驗，形成最終檢測結果。

2.6 在故障診斷中的具體應用

電氣工程中存在著許多有必要在實踐中防止的危險。在電氣工程的自動操控危險中，最常見的問題是數(shù)據(jù)不合理和相關設備毛病。由于整個電氣工程的自動化操控伴隨著危險，相關設備的毛病確診十分嚴格，要求技能含量高，作業(yè)內(nèi)容復雜。從電氣工程自動操控的數(shù)據(jù)剖析來看，傳統(tǒng)的人工剖析辦法并不能真正完成結果信息的準確性，這將大大下降毛病確診的功率。為了進步毛病確診的質(zhì)量，有必要將其應用到自動化技能中，這樣才能有效地防止人工剖析的缺陷，進步確診的功率，加速毛病處理的速度。在電氣工程自動操控的實踐開展初期，咱們可以經(jīng)過自動化技能有效地預防設備毛病，將毛病發(fā)生的概率下降到最低，進而完成電氣工程自動操控功率和質(zhì)量的全面進步。與傳統(tǒng)的毛病檢測技能比較，這種新的檢測技能可以更好的處理傳統(tǒng)檢測過程中的安全性和安穩(wěn)性問題，完成電氣設備的安全檢測，使電氣系統(tǒng)在運行過程中滿足安全要求[4]。

2.7 設備啟停控制

在自動化啟?？刂浦?，是應用自動化管理系統(tǒng)，采用編程存儲器進行設備管理，而非使用傳統(tǒng)繼電器。編程存儲器等自動控制設備可顯著提升控制效率。在電氣系統(tǒng)運行中，環(huán)境因素是影響設備啟停系統(tǒng)的常見因素，環(huán)境溫濕度變化和相關因素變化導致開關量受到影響，極易影響運行效率。而融合自動控制通信技術的繼電器有效消除環(huán)境因素影響，提高設備穩(wěn)定性。通過此種自動化控制，顯著提升了系統(tǒng)運行精準度，對開關量控制系統(tǒng)進行簡化。在實際應用該控制設備進行電動機設備操作時，在控制系統(tǒng)兩端設置開關量，按鈕狀態(tài)分為接通或斷開兩種形式，利用按鈕自動化控制啟停動作。當按鈕為接通狀態(tài)時，系統(tǒng)中光耦合器內(nèi)光點三極管對應輸入點I0.0，在接通時處于導通狀態(tài)，改變輸入寄存器后，輸入點I0.0也轉變?yōu)?，該輸入點顯示開關量信號數(shù)據(jù)。接通按鈕時，根據(jù)自動化控制系統(tǒng)的邏輯關系，I0.0賦值為1，而當進入關閉狀態(tài)時，該邏輯關系致使I0.0賦值為0，從而實現(xiàn)二級控制。自動化開關控制中，要求繼電器Q0.0=1時系統(tǒng)可通電，同時繼電器與接觸器處于關閉狀態(tài)。通過設備運行系統(tǒng)通電控制可控制開關量，進而實現(xiàn)自動化運行管理。常規(guī)系統(tǒng)中，電磁接觸器是系統(tǒng)控制的主要部件，該部件雖然具有良好的運行效率，但缺少完善的觸電防御機制，使用時具有較高風險，系統(tǒng)較易發(fā)生故障。不僅如此，電磁繼電器所用接線較復雜，安裝難度較高，在系統(tǒng)運行中一旦需要檢修也會造成較大工作量，增加維修成本。完善自動化技術后，融合PLC等技術，通過虛擬繼電器實現(xiàn)傳統(tǒng)繼電器應有功能，與此同時反應速度更快，可精準反饋返回量信息，實效性更強。

2.8 在管控一體化中的具體應用

在管控一體化技術中的應用，可以更好的從理論以及實際效果出發(fā)，落實整個管控模式，以確保對電氣工程的各類通訊細節(jié)能夠進行進一步的優(yōu)化、調(diào)整、安排，保證給出的信號能夠合理精準的完成，提高整個信號指令的連貫性及有效性。在后續(xù)，可以建立相對穩(wěn)定的集成化控制結構，以便能夠融合現(xiàn)有的管理機制，使整個電信信號通過指定網(wǎng)絡輸出轉換為下一系統(tǒng)操作指令，體現(xiàn)管控一體化的應用優(yōu)勢。此外，結合人工智能技術，還可以更好的實現(xiàn)多樣性的優(yōu)勢。人工智能優(yōu)化技術要想實現(xiàn)長久且穩(wěn)定的發(fā)展，就需要保障以電氣自動化為基準，提升整個故障源的監(jiān)測點以及分析潛在的故障模式，實現(xiàn)故障判斷以及分析。還可以更好的融合計算機技術，實現(xiàn)故障的判斷。利用電信號進行信息監(jiān)測，并選用計算機自動化技能。在傳動形式下，設備能在發(fā)生毛病的第一時間完成全制動，避免了更大的安全問題。當某些設備出現(xiàn)毛病，無法找到具體位置時，查詢區(qū)域電網(wǎng)的運行狀況，找出導致停電的原因，而且毛病點的檢測是經(jīng)過人工布線來完成的，避免了添加檢測時間，對整體出產(chǎn)形成相應的影響。選用區(qū)間自動化技能完成毛病原因查詢，完成網(wǎng)絡分析、電信號傳輸，快速查找毛病點，減少人力消耗和時間浪費。

3 電氣工程及自動化技術的展望

系統(tǒng)仿真。對于電氣工程來說，在應用自動化技術的過程中，經(jīng)常會遇到各種各樣的問題，如果這些問題得不到及時的分析和解決，將會嚴重影響自動化技術在電氣工程中的應用效果，為了避免以上問題的出現(xiàn)，技術人員采用自動化技術，模擬電氣系統(tǒng)的運行性能，確保電氣系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、可靠、安全的運行，有效地推動各種電氣系統(tǒng)向仿真、自動化、為信息方向的不斷發(fā)展提供重要的技術支持。此外，為了結合自動化技術和電氣工程建設，充分發(fā)揮技術人員，利用自動化技術的應用，電力系統(tǒng)的維護和維修工作實施，以最大化電氣系統(tǒng)的性能，確保自動化技術向系統(tǒng)仿真的方向發(fā)展，只有這樣，才能有效地滿足電氣工程施工工作的需要。信息數(shù)據(jù)高頻互聯(lián)。為了提高電氣工程和自動化控制水平根據(jù)電氣工程技術人員和公司的管理之間的關系，考慮相關因素的基礎上，做好電氣工程相關信息數(shù)據(jù)的高頻率和對接，同時，加強對重要信息數(shù)據(jù)的保護，避免泄露丟失或風險，為推動自動化技術向高頻對接方向發(fā)展奠定了堅實的基礎。

4 結語

總之，可以提高整個電氣工程的運行質(zhì)量。因此，為了有效提高電氣工程自動化的技術質(zhì)量，我們應該結合自身的實際情況，積極引進和應用自動化技術。自動化技術不僅可以提高自動化控制的性能，簡化電氣工程的自動化技術模型，而且可以減少誤差，提高精度。相關人員應盡快全面掌握和熟悉自動化技術，以確保電氣工程自動化運行的效率，自動化技術將造福于人民和社會。