电气工程及自动化发展范文

时间:2022-11-05 04:34:07

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电气工程及自动化发展

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按学科分类,电气工程及其自动化隶属电工范围,研究包括计算机技术、电工技术等很多的领域,还包括电能是如何产生、如何传输、如何使用的过程,因此,它综合了很多的领域。所以,在这个工业化的时代,加快电气工程的发展是必然的。

1电气工程自动化的概念和现状

作为高新科技重要的一部分,电气工程及其自动化是在电气领域的新学科,由于人们平时的工作生活和社会的工业都需要电气自动化,所以,在农业、工业、国防等方面电气自动化不断的被推广,不断的发挥着自己重要的作用。按分类来讲,电力电子技术、电机技术信息、还有计算机技术都属于电气工程的范围。强电与弱电相结合、机械与电气相结合,还有硬件与软件的结合,都属于电气工程及其自动化。自动控技术,不仅需要电力电子等基础的技术,还有有计算机和信息技术的配合,所以,在建设电气工程自动化的同时,一定要协调好各个技术的协调运作,在此过程中也要及时发现问题,优化方案,对关键技术进行突破,保证电气工程及其自动化的快速发展。在工业的不断发展中,电气工程及其自动化也逐步成型,取得一定的成就。在这个充满电能的现代社会,电气工程及其自动化技术发挥着重要的作用,它主要详细的研究电能的产生、传输到转换、储存、控制及利用等方面,并与电磁理论有着密切的联系。电磁理论是电气工程发展中的基础、是前提、是不可或缺的一部分,如今,计算机和通信都离不开电,都是以电作为基础,所以,把电磁理论应用好,才能发展的更好。现在电气工程不仅仅是从前的输电与发电,除了输电和发电,还包括配电,而且,现在的电气控制也更加的自动化与智能化。在不断的发展中,可见我国的电气事业正在蒸蒸日上,成为了经济发展的不可或缺的一部分,起到了相当大的促进作用。

2电气工程及其自动化的发展

希腊学者米利都最先发现和认识的电。而人们真正研究静电实在17实际的时候。一位英国的医生,他叫吉尔伯特,他在1600年初的时候在他的书中对"电"进行了阐述。在法国人杜菲研究了静电现象之前,英国人格雷最先发现了导体和绝缘体。而后在18实际,富兰克林著名的"风筝实验"第一次验证了电是存在的。再之后,电流磁效应、电磁感应定律先后由安倍和法拉第发现,麦克斯维尔总结了前人的结论,并由此提出了自己的观点,奠定了电气工程发展的基础。19世纪末,我国也开始对电的研究。南阳大学在1980年成立了电机专科工程专业,并与1932年在清华大学开始实施该专业。1985年北京电力学院成立了。此后,在1961年和1962年之间,数名哈工大电气相关专业的师生入驻北京电力学院。就在国家允许对"电力系统及其自动化"授予博士学位后,华北电力大学成立了,国家还评定"电力系统及其自动化"为重点学科。在我国现代工业发展中,电气工程起着关键性的作用,随着科技的发展,时代的更替,电气工程及其自动化逐渐形成了自己的系统。电气工程虽由电磁理论发展到现在的电气工程技术学科,但是目前的电气发展还是离不开电磁理论,还是要紧密结合电磁理论。这样成型后的系统运作起来会更加有效率,为我国工业发展事业上也能节约成本,做出更多的贡献。就目前来看,在商业领域也可见电气工程的影子,满流与传输上面的需求。以工业为主的大国,只有壮大自己的工业发展,才能促进经济的发展。所以我们要加强电气工程及其自动化的发展,让其在社会中占有一定的地位。

3发展电气工程及其自动化过程存在的问题

3.1成本与效率的提高

我国如今的电气工程及其自动化还不是足够的完善。所以,在现实的实施过程中,不能把每一步都做的非常到位、考虑周全,工作人员需要结合发展形势和以往积累的工作经验,进而得出结果。由这样不完善的步骤,会导致成本的增加,经济支出无形增加。而且,目前各企业的电气工程及其自动化的技术水平不同,这也是影响经济成本的原因之一。在整个电气工程及其自动化方案实施工程中,效率这个词贯穿始终,效率影响着效果。在如今快速发展的社会,没有工作效率是不行的,所以,在电气工程及其自动化发展过程中始终要高效率。而且,在电气工程及其自动化方面,各企业的技术水平参差不齐,这也正是超越其他企业的好机会,若能把握好工作效率,会在同行中脱颖而出,由此可见,当今社会的工作效率是有多么重要。在相同时间内,谁的设计会更简洁,更容易理解,谁就离成功更进一步,这也进而检验出工作人员的技术水平。

3.2电气工程及其自动化实际应用会出现安全问题

电气工程及其自动化的成长离不开工业的发展。目前,电气工程及其自动化不仅仅在工业领域,在商业领域也可以见到它的身影,它在商业领域承担着信息的交流与传输。由于目前各企业对于底气工程及其自动化技术的掌握程度不尽相同,在信息传输的过程中就会出现困难,无形导致运营成本的增加。数据传输在电气工程及其自动化的发展中起着至关的作用。然而在实际传输中,接口不同导致传输速度不同,进而影响效率。如果想要电气工程系统高速有效率的运行,是需要复杂网络结构的。在电气工程自动化过程中,需求不同,技术水平也会有一定程度的不同,只有确保网络结构的多元化、多样性,才能使电气工程及其自动化有更好的发展。在这个信息化的时代,使系统智能化显得更为普遍,智能化的系统可以改善工作强度,提高效率和质量。所以,在今后的发展中要注意这方面,并及时提出解决的方案。

结束语

在我国现代工业蓬勃发展的时候,电气工程及其自动化显得尤为重要,科技在不断的发展,电气工程及其自动化自身的系统也逐步成型。本研究概述了电气工程及其自动化的概念、现状和发展史,并对实际运作中出现的问题进行了探讨,也提出合理的建议。我认为随着我国工业不断发展,经济的不断壮大,我们一定会实现电气工程及其自动化的跨越式发展。

参考文献

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关键词:

石化工业;电气工程;自动化系统;设计;发展

现阶段,计算机网络技术被广泛应用于社会诸多领域,这为实现电气自动化提供了技术支撑,也实现了多功能智能化控制。总体而言,电气工程自动化已经关乎社会发展和人们日常生活的各行各业,小到开关设计,大到宇航飞机设计研究,都涉及到电气工程自动化,在国民经济发展中起到愈加重要的作用。在石化行业中,电气自动化系统需要处理大量的信息,为维护整个系统的正常运行,需要有较好的保护装置、较快的运作速度和优质的电气设备。电气工程是石化行业现代化建设的重要组成部分,关注电气工程自动化的设计和发展,能够对石化行业发展起到更好的推动作用。

1电气工程与自动化的概念

1.1电气工程电气工程是现代科技领域和高新技术领域的关键学科,电子技术的发展与进步推动了信息时代的到来,改变了人们生活工作方式的同时,也为电气工程发展带来巨大潜力。从某种意义上而言,电气工程的发展水平很大程度上显示出一个国家的科技发展水平,信息技术、物理科学和工程问题等是影响电气工程的重要因素。

1.2自动化自动化是机器设备、系统或过程在无人或极少数人的直接参与下,经自动检测、分析判断、信息处理及操纵控制实现预期目标。现阶段,自动化技术有着广泛的应用前景,并应用于农业、工业、科研、军事、商业及医疗等诸多领域,自动化技术将人们从一些体力劳动、脑力劳动及危险环境中解放出来,提升了人们认识世界、改造世界的能力,也能大幅提高了工作效率。

2电气工程设计需遵循的原则

2.1优化供配电设计在设计电气工程自动化系统的过程中,应充分考虑供配电设计的适应性,从而为石化工业生产经营提供良好的环境与必要的动力,满足电气设备运行过程中运转与控制的要求,有效维护电气设备运行的稳定性,实现对电能的合理运用,抑制企业资源浪费现象。

2.2合理控制负荷电子工程自动化设计需考虑合理控制负荷的问题,对电子设备负荷的调整控制应以保障其使用安全与正常工作为前提,从而降低电气设备运行中所受压力,提高电能利用率,实现环保的电气工程自动化设计目的。

2.3降低电能消耗降低电能消耗是实施电气工程自动化设计必须坚持的原则,在提高电气设备运行效率的基础上,实现对电气设备的改进与维护,尽量减少电气设备运行中不必要的电能消耗,有效提高整个电气工程的能源利用率,从而降低电气系统运行的成本。如采用节能电气设备、针对高负荷或补偿不足现象做负荷均衡处理及无功补偿、减少线路损耗等都是提高电力设施能源利用率的有效手段。

3石化电气自动化控制系统的设计构想

一般而言,为了优化电气自动化系统设计,需要认真贯彻如下构想:

3.1远程监控构想众所周知,远程监控方式具有诸多优势,如节约材料、降低安装费用、组态灵活和较高可靠性等,石化行业电气工程通讯量较大,通过远程监控,可以更好地构建电气工程自动化系统。

3.2现场总线监控构想随着计算机网络技术的普遍应用,智能化电气设备被广泛应用于石化行业的电气工程中,且累积了丰厚的运行经验,为电气工程自动化系统的建立与控制奠定良好基础,而现场总线控制方式能够使系统设计的优势更为突出,更具针对性,除发挥远程监控的诸多优点外,也能减少一些设施的应用,与监控系统通信连接,节约投资及安装维护所需成本,提升了整个系统运行的可靠性,即使个别装置出现故障,亦不会导致整个系统瘫痪。因此,现场总线监控是当下电气工程自动化系统控制的有效方

3.3集中监控构想此种监控方式具有自动化系统设计容易、控制站防护要求不高和系统运行维护便捷的特点,但也应看到,因为将系统诸多功能集中于一个处理器加以处理,易于增重处理器负担,降低其处理速度。当电气设备全部处于监控状态下时,随着监控对象信息量的增加,容易使主机功能下降。

4石化电气工程自动化的发展趋势

总体而言,我国石化行业电气工程自动化将秉承一定的发展趋势,主要表现为如下几个方面:

4.1统一化趋势在IEC61131标准的规范下,伴随着OPC技术和计算机网络技术的广泛应用,推动了电气自动化领域的革命,对软件结构和通讯能力有很高要求,统一的组态环境显得尤为重要。石化行业的电气工程自动化呈现统一化趋势,这使得电气自动化系统具备了诸多优势,主要体现为周期性设计、开机调试和运行维护等诸多方面,能够节约电气工程自动化设计的资金及时间。

4.2安全化趋势较传统的石化工程系统而言,电气工程自动化系统更为安全,主要表现为如下几点:一是从硬件设备到软件设备的双重完善;二是从安全级别需求高的领域向安全级别相对较低领域的延伸;三是电气自动化工程及产品的研究生产更为全面和规范。总体而言,石化行业的电气工程自动化设计及发展也呈现出安全化趋势。

4.3创新化趋势一般而言,电气工程是强电和弱电相结合的、硬件和软件相结合的、电工技术和电子技术相结合的,是电子、电力、计算机及控制等多种学科综合的产物,在电气工程相关技术及分析方法飞速发展的情况下,电气工程自动化设计方法也不断优化,需要石化企业重新审视电气工程自动化设计中的问题,优化自主知识产权研究,实现电气自动化系统的技术创新,使我国石化企业电气工程自动化系统达到国际先进水平。

4.4产业化趋势随着电子商务的普及和石化行业发展需求的驱动,电气自动化和计算机技术、多媒体技术有机融合起来,电气自动化有着广泛的应用前景,形成产业化趋势,能够大量地节约石化企业的时间及资金,能够提升石化企业生产经营的效率,实现对企业资源的最有效利用。

5结束语

综上所述,石化行业电气工程自动化呈现出开放化、分布式和信息化的发展趋势,电气工程自动化设计的优化与发展,是综合诸多领域技术知识,集合诸多部门资源的结果,为了开创电气工程自动化设计和发展的新局面,石化企业应致力于探寻一条健康发展之路,最终实现“中国创造”,推动我国石化行业电气工程自动化向国际化、全球化与现代化的转变。

参考文献

[1]付延松.试论石油化工电气安装及接地技术[J].中国科技博览,2012(27):5.

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中图分类号:TU-098.1 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)29-0091-01

电气工程及其自动化是一个综合性较强的系统,主要就是弱电与强电、电力与机械、软件与硬件的结合,涉及了计算机技术、电力电机技术、机电一体化技术等多个领域。现阶段,在社会发展过程中,电气工程及其自动化技术得到了广泛的应用,为各行各业的发展提供了一定的技术保障与支持,促进了社会的可持续发展。

1 电气工程及其自动化建设与发展的现状

1.1 发展平台开放

随着经济全球化、信息全球化的不断发展,在电气工程领域中,计算机网络技术得到了普遍的应用,为其带来了一定的发展机遇,促使其自动化的实现。在颁布IEC6113标准之后,使得不同产品编程接口越来越趋向于标准化,不仅可以促进程序开发,增强编程效率,还可以加强管理工作。在PC系统条件下,自动化的灵活程度得到了一定的提高,并且更加集成化,得到了广大用户的喜爱。

1.2 控制系统应用广泛

控制系统主要包括两种现场总线与分布式控制系统。现场总线通过对电缆的串行,将马达启动器、智能仪表等设备与监控软件、PLC等系统进行联合,实现现场设备和控制系统的连接,形成了现场执行与检测的自动化。分布式控制系统能够将I/O、PLC模块与现场设备利用总线进行连接,加强输入/输出模块转变为现场检测器与执行器。

1.3 IT技术应用

在电气工程中,现代信息技术的应用主要体现为对自动化系统与设备的影响。在传感器、控制器、执行器等层面中,信息技术得到了一定的渗透,如光电传感器、视觉传感器等产品的设计与生产;对于设备远程监控技术而言,实现了投入少、产出多的效益生产模式,并且脱离了空间限制,可以灵活的运用。

2 电气工程及其自动化建设与发展面临的困难

2.1 实际需求不同,增加了成本

电气工程及其自动化系统非常复杂,是一个综合性较强的技术,因此,在进行应用的时候,一定要立足企业的实际发展状况,加强专项应用,充分发挥系统作用,这样在进行设计时,就需要进行专门的专项研究,在一定程度上而言,增加了设计成本,并且在进行维护的时候,也需要专门的维护技术,增加了相应的费用。除此之外,在应用此项技术的时候,尽管具有相应的网络平台,但是缺少对技术具体问题的分析,导致需要配备与之相符的软件,导致增加了成本投入。

2.2 网络结构繁杂

在实施电气工程自动化的时候,高效、快捷的电气工程自动化系统是全面落实自动化的保障。并且在应用电气工程自动化的时候,因为其发展需求不同,其需要的技术水平也就不同,进而设计的网络结构也就不同。而一个成功高效的自动化系统是离不开网络结构的,所以,在网络结构多样化发展的形势下。必然会对电气工程自动化产品产生相应的影响,成为电气工程自动化建设与发展过程中不容忽视的问题。

2.3 数据传输问题

在电气工程自动化建设与发展中,数据传输发挥着至关重要的作用,其传输的安全性与速度,直接决定了电气工程自动化的安全性与效率。然而在实际工作中,数据传输方面还存在着一定的不足。在不同软件与硬件产品进行数据信息交换的时候,因为开发商程序接口的不同,必然会给数据传输造成一定的困扰,增加了电气工程自动化数据传输的难度,在一定程度上增加了自动化系统运营的成本。除此之外,数据传输的安全性也是非常重要的,在应用过程中,一定要予以高度重视,以免其影响自动化系统的正常运行。

3 加快电气工程及其自动化建设与发展的对策

3.1 强化技术创新,建立统一系统平台,节约成本

电气工程自动化是一项比较综合化的技术,要想实现其快速发展,就一定要加强对技术的投入,突破技术瓶颈,确保电气工程自动化的有效实现。所以,在进行建设与发展电气工程自动化的时候,一定要加强系统平台的建设,结合不同终端用户的需求,对自身运行特点展开详细的分析与研究,在统一系统平台中展开操作,满足不同终端用户的实际需求。就现阶段技术发展水平来说,嵌入式系统和其它控制系统在应用的时候,均需要一定的开发平台进行统一的操作,实现系统运行的有效性。由此可以看出,建立统一系统平台,是建设与发展电气工程自动化的首要条件,也是必要需求。首先,通过统一系统平台的建立,可以加强电气工程自动化系统功能的发挥,有效减少了对自动化系统的研究成本,可以高效、全面的发挥自动化系统的功能;其次,在运行的过程中,统一的系统平台可以使电气工程自动化系统的运行更加方便,在一定程度上而言,大幅度减少了企业应用电气工程自动化系统的运行成本。

3.2 加强通用型网络结构应用的探索

在电气工程自动化建设与发展过程中,通用型网络结构发挥着举足轻重的作用,占据了十分重要的地位,可以有效加强生产过程的管理与技术监控,并且对设备进行一定的控制,在统一系统平台中,可以有效提高工作效率,保证工作可以更加快捷的完成,同时增强工作安全性。除此之外,通用型网络结构也可以加强和各控制中心与管理系统的配合,实现网络资源的优化配置,这样就可以促进信息的有效传递,真正发挥网络应有的作用,达成了网络结构互通性。由此可以看出,加强对通用型网络结构应用的探索是一件非常有意义的事情,一定要加大财力、物力、人力的投入,同时对相关技术进行深入的分析与研究,强化对网络结构的分析与研究,尽可能创建一种更加理想的网络结构,促进电气工程自动化系统的高效运行。

3.3 强化数据传输接口建设

在应用电气工程自动化系统的时候,数据传输功能发挥着至关重要的作用,一定要进行高度的重视。只有提高系统数据传输的稳定性、快捷性、高效性与安全性,才可以保证系统运行的有效性。在进行数据传输强化的时候,一定要重视数据传输接口的建设,这样才可以保证数据传输的高效、安全。在建设数据传输接口的时候,一定要重视其标准化,利用现代技术处理程序接口问题,并且在实际操作中进行程序接口的完美对接,降低数据传输的时间与费用,提高数据传输的高效性与安全性,实现电气工程自动化的全面落实。

4 结 语

总而言之,在社会各领域中,电气工程自动化都得到了一定的应用,并且随着科学技术水平的逐渐提高,电气工程自动化技术水平也在不断更新,为我国社会经济的快速发展提供了技术保障。现阶段,在电气工程自动化建设与发展过程中,还存在着一些不足,需要进行深入的研究,采取有效的改进对策,提高自动化水平,实现电气工程自动化的高效运用,促进社会工业与经济的可持续发展。

参考文献:

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电气工程是社会经济和科技发展到一定程度后产生的,它是现代科技中非常重要的一项学科。随着社会经济的迅速发展,对电气工程也提出了更高的要求。为了有效推动电力行业的发展,我国已经将自动化技术逐渐应用到电气工程中,不仅降低了相关的成本支出,还提高了工作效率。目前,电气工程及自动化技术的应用范围已相当广泛,具体应用有:在电气工程管理中的应用、变电站自动化技术的应用、在电网调度中的应用以及在日常生活中的应用等。

一、电气工程及自动化技术的应用

(一)在电气工程管理中的应用。进入21世纪以来,我国各项科学技术都在猛力发展,这其中,电气工程及自动化技术更是取得了极大改进,我国传统上对电网的管理方式是利用压力、温度及液位仪表等来进行的,而现今则可以利用电气自动化设备完成大量的数据统计,而且所需的时间极短,统计的压力、温度及流量等数据都很准确,这样既节省了时间,又省去了大量的物力及人力,大大减少了工作量的同时也节约了大量资金。电力事业的顺利发展为我国生产力的提升提供了坚实的物质基础,电气工程及自动化技术的不断前进则是为电力事业的顺利发展提供了强有力的技术支撑。

(二)变电站自动化技术的应用。电气工程及自动化技术还可以用于变电站自动化运行。在变电站建设中,通过计算机技术,将集成化向二次开发状态转变,信息的传输是通过电力信息光缆来实现的,这样便使统计记录及运行管理都向自动化发展。上述过程中,利用变电站自动化技术还能实现对系统的运行状况进行实时管理及监督,当系统出现故障后能进行自诊断,这种特点对于客户比较人性化,对于电气企业,可以对客户提供更完善的电力供应服务,可以有效提高企业的经济收益。

(三)在电网调度中的应用。当今社会,信息网络技术高速发展,电气工程及自动化技术中对电气的保护措施正从传统的仅仅依靠继电器向依靠网络技术发展。传统的继电器保护对人力和物力都有极大的浪费,管理起来极为麻烦。现今,电气工程的自动化技术可以实现对电网的实时监督及控制,这便是电网调度。电网调度的顺利施行依托于当今发展十分发达的互联网技术,据此电力管理部门可以节省大量的人力及物力,使电力管理实现通信及调度方面的联系。

(四)在日常生活中的应用。此上述应用之外,电气工程及自动化技术在日常的生活中也具有广泛的应用,例如:地铁、轻轨、磁悬浮列车等电气化交通工具,还有银行的ATM机火警报警装置等。此外,在工业生产中自动化技术的应用空间也很大,例如:大型工业设备的生产、加工、维护、包装传送等都需要自动化操控。

二、电气工程及自动化技术的发展趋势

(一)向着仿真化方向发展。现如今,仿真系统的应用十分广泛,它不仅能够对更多的实验数据进行处理,还能根据不同的电力需求,对新研发的装置进行测试,为智能保护系统及数电系统提供技术支持,这预示了电气工程及自动化技术在逐渐向仿真化方向发展。在实际应用过程中,将仿真技术和自动化技术结合起来,可以使电气工程有更广阔的发展空间。

(二)向着智能化方向发展。电气工程及自动化技术的智能化就是指可以使电气工程系统拥有自我保护、诊断及修复的功能,从而提高系统的稳定性及有效性。要达成这个目标,电气工程及自动化技术就要实现自我管理的运作方式,而不是像现在这样,仍需要这么多的人力及物力来维护。由此可知,电气工程及自动化技术未来会以更加智能的形态出现,以达到对系统的整个运行过程实现自管理和自控制的目的。

(三)向着综合化方向发展。电气工程及自动化技术除了朝着仿真化和智能化方向发展之外,其还会向着综合化的方向发展,主要体现为:电气工程及自动化技术要想在性能上得到全面的提升,就应向着C合化的方向发展,将综合性的技术与理论运用到自动化技术体系中去,而不是仅仅局限于电气工程学科和相关领域。这就要求相关的专家和学者在研究电气工程及自动化技术时,要从多个学科的角度去探索,以便形成更加完善的理论基础。

(四)向着可持续性方向发展。我国高度重视环境问题,各行各业要积极贯彻执行可持续发展的政策方针。电气工程及自动化方面也不例外。可持续发展要求保护环境的同时,也重点提出有效利用资源,在电气工程及自动化方面可以有效降低资源的浪费。

(五)高频技术逐步取代低频技术。电气工程及自动化技术通常通过电磁波传达系统指令,但电流频率的不同导致其传播速度和所受阻力也不同。通常,电流频率上升所受阻力便降低,传播速度也会加快。低频及单频的电气工程及自动化技术随着时间的发展会越来越不适应生产生活的需要,高频的电气工程及自动化技术将会顺应形势成为研究重点。

三、结语

总而言之,电气工程及自动化技术对于人类生产生活具有极其重要的作用。随着社会的发展,电气工程及自动化技术要应用到更多的领域中,这就要求相关学者及专家要加大研究力度,为人类社会的发展做出更多的贡献。

参考文献:

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