电气及自动化论文范文

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电气工程自动化由发展工业革命发展而来，首先应用于工业。经过不断发展，电气工程自动化慢慢延伸到商业等其他领域，由于商业利益最大化及安全工作并不完善，在商业等领域的开发中，数据的安全性问题越来越受到人们的重视。各商业等部门在进行信息的交流及产品交流时，技术水平、数据获得等存在差异，加大了各领域的交流难度，存在一定的安全隐患。

1.2电气工程及自动化工作的效率问题效率是生产力的关键。

在自动化快速发展的今天，人们越来越重视工作效率问题，它对工程的效果有着很大的影响。在今天这个快的节奏中，工作效率甚至被视为工业的生命。落后就要淘汰，因此，电气工程自动化必须提高工作效率。由于技术的不同，掌握技术的不同，各个企业在工作效率存在差异，要想提高企业的竞争力，提高工作效率已成迫在眉睫。所以，要想树立自己的有竞争优势，就必须提高自己的工作效率。

1.3在工作过程中能源利用问题

在今天的工业发展中，电气工程已成为工业生产不可或缺的一部分，它已经是保证工业生产正常运行、实现预期目标的重要基石。在技术不断发展的今天，设备不断更新，轻型化、方便化、智能化的设备不断被运用到生产、工作中去，电气工程中的地位也越来越高。但是在工业生产中，众口难调，电气工程往往需要适应各个方面，满足各种需求，在能源利用问题上就显得不尽乐观。电气工程在节能方面的问题以在建筑电气节能设计和使用为主，另外还有一些本身内部的因素及一些不可避免的因素影响。众所周知，电气工程它是工业生产的核心与关键，随着工业生产智能化、科技化的不断发展，电气工程的作用越来越明显、越重要，电气工程的质量与水准将和工业生产紧密联系在一起。因此，提高能源利用率将为工业生产带来质的飞跃，不但能有效降低成本、提高竞争力，还能保护环境。显然，就目前的状况，技术人员还需更加努力。

1.4电气工程及自动化存在安全质量性问题

电气工程及自动化在实际运用中存在许多安全问题，比方说在数据传输方面、数据获取方面、安全防护等方面存在问题。问题的来源是由于许多商业部门、工厂只注重结果，简单认为质量问题与结果相关，而忽略了生产过程及电气工程的质量检验，他们没有对电气工程实际运行情况做详细的考察及关注，只是加强了质量的管理轻视了质量的检测，这样的做法，重视了表面忽略了一些细节的东西，从而对工业的安全生产不能提供百分之百的保证，工程质量也难以达到要求，所以要加大重视安全质量问题。

2电气工程及自动化问题的对应策略

电气工程自动化的应用范围面很广，特别是在我国现代化、工业化等方面建设问题发挥了巨大的作用，合理、正确的运用可以事半功倍，不但能迅速提高工作效率而且经济效益的提高有明显作用。乐观的是，电气自动化所能经历考验能应对许多突然因素，空间进一步压缩，有益降低企业生产成本。在激烈的市场竞争中，有发展的空间。但另一方面，综合世界电气工程及自动化的发展水平与我国的成熟程度相比，仍有一些问题需要进一步加强。

2.1促进设计的智能化、安全化

众所周知，提升电气自动化系统是提高自动化水平、提高效率的有效途径，需要在设计中对功能更加完善。但是自动化仍是大多数所掌握的技术，它存在缺陷，比方说它有互不连接、缺少整体性、不能有效完成信息共等缺陷，不能较好发挥电气自动化的功能和用途。因此，要提高设计的质量，不断去完善，使留在设计中的问题趋于最小化。另外在对电气工程自动化数据进行标准对接，应加强对传输过程中安全因素的考虑。在发展电气工程自动化的过程中，关键是要进行标准对接，只有这样才能促进设计的合理化。当然，在不断完善设计的同时科技化、电子化和交流度三个方面也应该全面的发展。

2.2提高能源利用率，不断促进工作效率的提高

电气工程的重点都是节约成本，减少损耗，使资源利用率达到最大化、无谓的能耗最小化，减少不必要的损耗，因此在选择供电系统的变压器时，应考虑绕组阻值相对小的变压器，目的是使电流损耗减少从而达到降低变压器的运行成本的目的。实际上由于我国工业化的不断进步与发展，高集成化、智能化、全新化的电气自动化设备正慢慢计入工业化，但由于国内工业生产利益需求的急切性及新设备的花费不容小觑，许多工业都有意回避新设备，这就进一步造成能源利用率低的问题。因此，要加大对新设备、新技术的推广，建立更加完善的条例，来提高工作效率。当然全球化的今天，知识、资源共享已是主流。因此建立一个统一的系统平台事完全有必要的，更是利大于弊的。试想如果将目前掌握的各种先进的技术融合利用，达到实现科学化管理目标，将先进思想的合理利用可以达到意想不到的效果。

2.3促进电气工程及自动化全面科技发展

应提高对科技化的认识与理解，创新是发展的动力和核心，面对着不断出现的新材料、新技术，技术人员应努力加快寻找各方面的切合点，以达到更高更的发展。当然，没有付出，就不会有收获，我们应鼓励加强信息化的投入，不断加强设备的更新、技术的引进、先进思想、最前沿技术的学习。回望历史，世界电气工程自动化发展没有一定的发展基础是完全不行的。同时，应加大与外界的联系，闭门造车是完全行不通的，应开放外界网络互连，实现资源共享，达到效益最大化。

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电气工程，作为一门颇为引人关注的技术学科在现代生活中发挥的作用越来越大了，尤其是和我们的日常生活的密切程度越来越深了，并且其对于计算机网络技术的进一步发展和普及也做出了最为突出的贡献，在不知不觉中逐步地改变着人们的生活方式和工作模式，在极大的方便了人们的日常生活的同时为我们的工作也带来了很大的便利，值得我们进一步的研究和探讨。

1．2电气自动化技术

电气自动化，其实也就是我们常说的电气工程及其自动化，从名称我们就可以看出其和电气工程之间存在着密不可分的关系。电气自动化技术的开发和使用在很大程度上提高了人们的生活水平和生活质量，并且其对于电气工程的推动作用最为明显，可以说电气自动化技术的开发使用给电气工程的发展带来了新的活力，使其发生了天翻地覆的变化。

2．电气工程中电气自动化技术的应用方向

2．1电气自动化技术在远程监控中的使用

远程监控系统的应用范围是比较广泛的，在电气工程中的很多地方都可能会用到远程监控系统，而电气自动化技术在电气系统中的一个主要的应用方向就是在远程监控中的使用。在远程监控系统中合理的运用电气自动化技术能够在很大程度上节省人力、物力和财力，在节约成本的同时还能够提高远程监控的效果，使得监控变得更加灵活，更加有效，尤其是在一些对于通讯信号要求较高的远程监控系统中更是能够发挥突出的效果。

2．2电气自动化技术在集中式监控中的使用

相对于原有的监控设施的散乱性和独立性，当前监控设施主要体现出了集中性，这种集中式的监控对于电气工程来说是极为合适的，这种方式能够有效改变原有的监控模式对于电缆数量和处理器数量的高要求，在很大程度上节约了投资成本，虽然原有的监控模式能够很好地对于整个的电气工程进行监控，及时发现问题并且予以解决或者报警，但是相对于其高额的资金投入也是很不划算的，一直是困扰着电气工程负责人员的重要问题，而现在集中式监控模式的使用就很好的解决了这一问题，其不仅仅投资小，在监控效果上甚至比原有的监控模式更好，这主要就是得益于电气自动化技术的合理使用。在集中式监控中合理的使用电气自动化技术能够更为简便的发现电气工程中出现的问题并且能够自动化的给予解决的办法，这些都是以往的传统监控模式所不能达到的，也是现代化的电气自动化技术在电气工程中的一个重要应用方向之一。

2．3电气自动化技术在现场总线监控技术中的应用

现场总线监控技术可以说是当前电气工程中应用最为频繁的一种技术，其应用的效果也颇为受人欢迎，应用这种技术的优势还是比较明显的，比如，这种技术的使用能够有效减少隔离设备的使用，还能够有效的控制端子柜的应用，最终能够起到节约成本，提高效率的目的。这种现场总线监控技术在各地电气工程中都有应用，尤其是融入了电气自动化技术之后其效果更为突出，也更为明显，更为受人欢迎，使得电气自动化的应用范围进一步扩展。

3．电气工程对电气自动化技术的融合使用措施

3．1电气自动化技术在电网调度中的应用

电网调度是电气工程的主要工作之一，在电网调度中融合使用电气自动化技术能够起到较好的效果。电气自动化在电网调度中的应用离不开自动化设备的参与，因此，融合了电气自动化技术的电网调度设备都是采用的一些自动化系统装置的显示器、打印机、计算机网络设备等，这种自动化设备的应用能够更好地进行全网电力的调配，更加科学合理的进行电网调度，通过自动化的分析和计算，针对整个的电网中电力的需求状况进行合理的调度，确保整个电网的正常运行，避免电力调度事故的出现。

3．2电气自动化技术在发电厂分散测控系统中的应用

发电厂是电气工程的一个重要组成部分，在发电厂中合理的运用电气自动化技术能够有效提高发电厂的生产效率，有效减少发电厂发生事故的概率，尤其是在发电厂分散测控系统中融合使用电气自动化技术的话能够直接监控到每一个的执行单元，进而对于整个的电气工程流程进行监控，并且所获得的各种数据和效果图都是高质量的，在确保发电厂正常运行的同时提高了整个运行的安全性和稳定性。

3．3电气自动化技术在变电站中的应用

变电站是电力系统中电力运输过程中不可获取的一部分，在变电站中应用电气自动化技术能够完全取代电力人员的作用，采取全自动化的装置来进行电力的转换，在确保安全的同时提高了电力转换的效率，并且其多层次的监控模式还能够为变电站的高效运行提供有力保障。

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1.2变电站电气自动化技术未来的发展趋势。科学技术的发展是非常迅速的，数字化已成为现实，变电站电气自动化技术也将迎来新的局面。随着计算机技术、信号处理技术、网络技术和通信技术等科学技术的发展和完善，与电气自动化技术的融合一定会在不久的将来实现，有了这些高端科学技术的融入，电气自动化技术一定具有大幅度水平的提高。这样就可以更加科学合理的对变电站进行设计和规划，同时也可以大大提高变电站运行的自动化水平，从而使变电站系统运行时能够快速的自动处理各种问题，使变电站的运行更为有效和安全。

2电气自动化技术在变电站中的应用

2.1电气自动化技术应用于变电站计算机监控系统。现如今计算机技术已经发展到了相当高的水平，社会各行各业都必须要用到计算机技术。计算机技术对变电站运行具有非常重要的作用，它可以实现对变电站系统内各电气设备的运行监控、监测，有利于提高变电站运行的安全性。通过与网络技术和通信技术的融合，电气自动化技术应用于变电站的计算机监测系统可以有效的扩大变电站计算机监控系统的范围。与此同时，还可以及时地对变电站运行中出现的各种问题和故障做出相应的处理。

2.2电气自动化技术应用于变电站中等电位连接。等电位连接就是将电气结构中，相适应的电气设备间的导电部位进行连接，这样做可以保证变电站运行时电源充足。等电位连接对于变电站的运行、维护的安全性具有重要的作用，它可以有效避免变电安全问题。所以将电气自动化技术应用到变电站等电位连接非常重要。

2.3电气自动化技术应用于变电站计算机保护。电气自动化技术应用于变电站中的一个主要的功能是计算机保护功能。各电气设备通过信号处理技术，将各自运行的状态信息通过通信技术传递给计算机，通过计算机对变电站中的电气设备进行监测和保护，可以保护变压器、线路等。当变电站运行发生故障时，计算机对接收到的故障信息进行分析，并发出相应的故障处理命令，由相应的电气设备执行命令，处理故障。这样就起到了很好的保护作用，所以将电气自动化技术应用到变电站计算机保护中是至关重要的，可以很大程度上提高变电站运行的安全性。

2.4电气自动化技术应用于变电站自行诊断。变电站的自行诊断功能是以电气自动化技术、计算机技术、网络技术和通信技术等为基础，通过对变电站各项运行数据的实时监测、分析对比，迅速找到故障点，并及时自行修复故障。电气自动化技术应用于变电站自行诊断不仅可以降低发生故障的概率，减少了工作人员的工作量，还可以有效提高变电站系统的运行效率。

2.5电气自动化技术应用于变电站数据的采集和处理。变电站的数据采集是变电站自动化系统中非常重要的环节，是电气自动化技术应用于变电站的主要表现。变电站运行中的数字信号和模拟信号是变电站运行数据的基本形式，可以表现变电站运行的各项数据，比如脉冲数据、状态数据等。变电站的数据处理指的是对各项数据的分析对比，来发出处理命令，比如对故障跳闸的处理、断路器状态的处理、故障警告的处理和隔离开关的状态处理等。电气自动化技术中的光电隔离方式和通信方式是采集和处理数据的主要方式。

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我国总体用电量随着居民生活水平的提高,呈现日益上升趋势。根据近几年的发电效率而言,发电量明显无法满足居民用电量,特别是夏天分时段的供电,严重影响了居民的正常生活。随着家用电器的增加,居民用电量也日益攀升,电力厂相应的发电要求也随之提高。传统发电系统存在的问题,严重影响发电量和发电效益的提高,致使居民用电要求无法得到满足。而电气自动化技术在火力发电中的应用,有效提高了发电效率,解决了这一问题[2]。电气自动化技术通过收集有用数据进行分析,制定出具体可行的实施方案,在运行时间的强度方面做好有效规划,在满足居民用电的同时,减少发电过程中产生的资源浪费。

1.2降低成本

煤和石油是传统的发电材料,发电技术落后,很难完成发电强度的准确分析,对发电量的控制也存在问题,容易出现发电过多或不足现象。另外,由于人工操作的原因,也存在资源燃烧不充分所造成的浪费问题。而电气自动化技术可以使用计算机软件,准确算出资源充分燃烧所需的时间,大大提高资源的使用效率。在火力发电中使用电气自动化技术,既能提高发电厂的发电效率,也能满足居民在用电量方面的需求。在降低发电成本的同时,更好地实现了电量供应目标。

1.3优化配置

合理分配资源是火力发电过程中的重要内容,需要重点注意。发电厂内设备比较多,为达到供电要求,通常需要长时间的同时运转。而发电设备作为机械,有一定的运作限度,运转时间过长或进行超负荷运转,都会影响设备的运作效率,严重情况下会损坏设备。而电气自动化技术可以准确计算出设备所需运转时间,在出现超负荷情况下可自动停止,待设备冷却后再进行运转。因此,发电设备在电气自动化技术下可以进行轮流休养,设备的运转效率得到提升,使用年限也得到有效保障。另外,电气自动化技术可以对设备故障进行报警,及时提醒管理人员发现并解决问题。以往数据的输入可以实现对设备的人工模拟操作,最大程度提高设备的使用效率。

2应用现状

在设备保护方面的应用。电气自动化技术在设备保护方面的应用包括联锁保护、装置保护、继电保护和防雷保护。电气自动化技术在设备出现异常情况时,会及时关闭闸门,使故障设备停止生产运行,对设备进行有效的联锁保护。电气自动化技术能够协调搭配火力发电厂中的危机保安器、安全门等保护装置,在排除外因干扰的前提下,完成电气操作运行指令。继电保护是通过连接计算机和继电器,构建自动化的控制模式,实现继电器在火力发电厂运行过程中的有效调控。电气自动化技术对电力设备的保护控制,通过使用防雷器,减少雷击对电机设备产生的干扰。在常规控制方面的应用。电气自动化技术在常规控制方面的应用有集中控制、就地控制、自动控制和故障控制。在集中控制中,电气自动化技术有效组合了发电机组、炉锅和汽轮机,实现了控制操作的集中化,设备运行效率得到明显提高。就地控制是针对规模相对比较小的火力发电厂采用的控制方式,通过连接重要设备及装置,实现设备的整体运行[3]。自动控制即自动化的电能生产,在减少设备运行错误的同时,电能生产的难度也相应降低,电能产量与经济效益也得到提高。在故障控制中,技术人员只需通过计算机监控运行设备,可以及时发现设备故障并解决。对于比较小的设备故障,系统可根据操作指令自动进行处理。

3系统配置

3.1I/O监控

I/O监控是一种集中监控方式,设备中电器的所有馈线都需要设置对应的I/O接口,通过电缆连接各个I/O通道,设备在进行A/D处理后进入DCS状态,由此使整个发电工厂的设备处于DCS的监控之下。I/O监控在运行过程中,方便进行维护,问题发现和解决速度快,优势明显。相对比较低的监控防护等级,降低了DCS的造价,也有效降低了发电所需的成本。而I/O监控所涉及范围包括所有电气设备,工程量大且比较复杂。电气设备的增加,无疑会加大监控范围,致使监控运行压力增加。监控范围以及空间跨度的扩大,也相应增加了电缆的距离,DCS的可靠性受到一定程度的干扰。

3.2远程智能I/O控制

远程智能I/O控制,作为一种监控技术,在生产中的应用领域比较广泛。远程智能I/O控制的采用,相对减少了人力资源的使用,操作人员可在远程接触中实现对电气设备的智能控制,有效缓解了操作人员的工作压力,降低了工作强度。火力发电过程中,I/O信号通过电缆连接加采集柜,利用光纤或者双绞线实现加采集柜与DCS控制器的连接,从而进行数据传输。远程智能I/O控制不需要操作人员进行近距离接触,在电缆铺设方面节省了部分安装费用。另外,I/O控制可以自动对所收集数据进行检查、处理和校正。而在电量变送器、卡件和模拟量卡件方面,I/O控制也无法减少。

3.3总线控制

总线控制技术在电气设备上的应用,通常需要利用3G技术来实现,通信技术、计算机技术和控制技术三者的配合和促进,是信息技术和网络技术在设备控制领域有效发展的重要基础。总线控制技术通过避开DCS控制站中的输入、输出单元,改变了传统DCS控制中的集中和分散相结合控制体系。传统集散结合的控制模式,在部分电气设备的管理上是统一进行的,缺乏针对性和及时性。而总线控制技术,有效解决了这一问题,对电气设备进行高度的分散管理和分散控制。

4创新手段

4.1单元炉机组的统一

电气自动化技术在火力发电应用中的创新,需要实现发电厂电、机、炉的一体化,形成单元制的监控运行方式。火力发电厂中的DCS控制可通过这种监控方式,分析和总结火电机组整体的运行参数以及状态信息,发掘火电机组的最大潜力,其自身独具的控制功能在得到发挥的同时,也在一定程度上缩小了控制范围,对监控系统进行了相应的简化,有效降低了造价成本[4]。另外,在采集火力发电中有关电厂信息管理系统的信息方面,统一单元炉机组有重要的促进作用,实现了火电电网运行管理的统一和加强,中调AGC的相关要求和指令也逐一完成,电网工作效率提高,整个运行处于最佳、最经济状态。单元炉机组的统一,有效提高了火电机组的自动化水平,其监控水平也得到相应提升。

4.2控制保护手段的创新

在传统火力发电中,系统控制方式是报警,联锁是其采用的保护手段,而这种控制保护手段,仅仅适用于带有波动性的超限报警和联锁跳机。电气自动化技术的创新应用,通过计算机技术实现控制和保护目的,在检测电气自动化系统运营、诊断出现故障的过程中,火电设备系统的隐患能够提前被发现,控制保护策略也可以及时进行改善,如主动性的控制和保护措施的采用,可以自动调整系统故障的控制范围,实现有效的防范,从而保证电气自动化系统的正常运转。此外,控制保护手段的创新,也使电气自动化系统在设备维护上处于主动防患状态,设备出现的故障能够及时发现和处理。

4.3电气的全通信控制

就目前情况来看,电气自动化系统在火力发电中的应用,还无法达到DCS控制系统的要求,在DCS控制系统基础上实现的电气全通信控制方式也无法得到满足。通信的速度以及系统的可靠性都需要有一定的提升,而DCS控制系统与电气自动化系统之间所存留的部分硬接线,也是需要解决的问题[5]。电气全通信控制模式的形成,需要解决好热工工艺连锁方面的问题,在实际应用上提高电气后台系统的水平,对于初期阶段的基础运转监控功能,还需要不断丰富,在实际操作过程中,提高电气自动化系统控制的逻辑性,在控制水平、运行管理水平以及自动化水平方面不断提升。

4.4通用网络结构的构建

在电气自动化系统成功生产运营过程中,通用网络结构的构建有重要的推动作用。电气自动化技术在火力发电中的创新应用,需要选择合适的网络通讯产品,能够在扩展自动化办公环境的基础上,实现元件甚至电气自动化系统整体范围内的使用,以电厂管理层为基础,发挥对现场设备的监控功能,保证计算机控制系统、管理系统以及控制设备之间信息传输的畅通性,实现整体集中运行的自动化。

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1.1.1先进控制的特点在化工的生产当中，往往生产过程较为复杂多样，这样就很难的建立起数学模型。一旦没有完善的数学模型，就会导致预测和推断的失误。与传统的控制技术相比，先进的控制技术能够更加的抓准将要预测和推断的难点。

1.1.2先进控制的应用

先进控制的应用在当今的自动化技术当中得到过广泛的应用，与传统的技术水平相比，现如今的技术手段不仅仅应用到了信息化技术手段，还应用到了很多数学模型之类的知识。因为只有建立了完善的数学模型，才能够对采集到的变量进行精确的统计和计算。再加上信息化的先进技术，这些是保障先进控制应用的有效技术手段之一。

1.2现场总线

1.2.1现场总线的特点

现场总线具有将所有的线路连接起来的功能，现场总线将所有的自动化系统和只能现场设备进行了连接，使得这些智能化设备能够听从统一的号令，这种管理方式既能够节省大量的人力和物力，还能够在很大程度上使得系统的管理变得更具有自动化和智能化。线路总线基于计算机网络自动化技术，使得系统的单回路调节器、现场变送器、现场执行器、可编程序控制器等设备能够与总线进行连接，进而对化工生产当中的一些设备进行更好的控制和调整。

1.2.2现场总线控制系统

现场总线系统能够在化工生产和电气自动化的生产当中保证成本的最低化和投资以及安装费用的最低化，这些费用对于任何一个商家来说都是应当精打细算的，只有注重每一个细节，才能够使得企业不断的变得强大起来。现场总线的控制还能够减少工人的工作量，在保证质量的情况下增加了工作的效率。

2化工生产中电气自动化技术的发展趋势

化工生产中电气自动化技术的发展趋势已经越来越趋向于国际化，因为我国目前的电气化发展已经采用了很多先进的科学技术和技巧，现代化的科学技术与先进的技术是完全分不开的，其中以电子信息技术为最主要的技术手段。现如今在这个二十一世纪当中，更多的事业都趋向于信息化和国际化。自从研发出了电气自动化技术在化工厂当中的应用，对于提高信息系统的处理能力就有着很高的要求，然而信息系统的运行和应用又完全离不开网络技术。通过电气自动化的运行和应用可以加快我国现有工业的发展，从节约资源入手，尽最大的可能去降低生产的成本和费用，保证少成本就可以获得更多的经济效益。能够合理并且高效的应用现代化信息技术是缩短我国与其他国家之间差距的一个保障之一，只有促进全国的经济发展才能够让更多的百姓拥有现代化的生活。

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2工业电气自动化数字技术的应用情况

2.1数字技术在航空工业中的应用

航空市场发展问题对于我国的经济发展都是极为重要的，就我国当前的航空市场现状而言，已经存在许多的航空巨头，但是我国实际的航空技术水平与国外航空技术水平相比还是存在一定差距的，尽管随着我国航空技术也在迅速发展，差距正在不断缩小，但是对于一些高科技技术缺乏相应的自主创新产权，多数需要依靠国外技术。对于大多数的航空机械加工都是需要高精度的工业技术来实现，但是我国明显还是无法实现的，如果通过人工也是无法实现的，实际航空机械器件所使用的合金就是我国当前工业技术无法实现的，所以加强我国工业电气自动化中数字技术的发展对于我国航空技术的发展十分重要。

2.2数字技术在汽车工业中的应用

随着经济的发展，人们生活水平的不断提高，汽车的使用量不断提高，这对于汽车工业的发展无疑是一个巨大的发展机会。我国当前工业电气自动化的生产水平要想满足当前汽车工业的发展，应加强数字技术在汽车工业中的应用，提高汽车工业生产力的发展，提高我国汽车工业加工效率，通过应用数字技术发展汽车工业的柔性生产线，此外，还需要结合虚拟工业技术、集成控制技术等。

2.3数字技术的高性价比

把数字技术大量地运用到实际的工业电气中去，从而实现工业电气自动化，这样就能够让设备实现最大化地高效运行等智能化工作状态。运用数字技术能够实现设备数据资料收集一体化等功能，实现设备智能化控制和工作。数字技术能够为企业节约大量的时间和成本。例如，用仪器设备进行数据收集分析时，可以利用数字技术中的测试、样品分析定位，在线数据分析和结果评估来进行数据的收集和分析，这样就能够在设备收集的数据和分析出的数据之间进行很好的比较和分析，并且还可以运用多项数字技术来进行多设备之间的数据收集和相互比较，这可以大大节约因为多设备数据量大而造成的工作量大容易失误等问题。在工业电气自动化中运用数字技术可以大大提升设备的精确度，实现最大化的设备性价比的提升。

3数字技术在工业电气自动化的发展趋势

数字技术对于工业发展有着重要作用，所以在工业电气自动化中加强应用数字技术对于工业电气自动化的发展是极为重要的。在未来数字技术的发展中，数字技术主要用于智能化系统的发展，通过数字技术控制各个模块进行工业生产，对于工业效率的发展需要重视应该数字技术。在未来数字技术主要是用于智能化控制，例如电机参数的自适应控制、自动识别负载控制、自动选型控制等智能化控制，所以数字技术的发展主要是向智能化控制方向发展。只有不断加深数字技术在工业自动化方面的影响，才能够推进我国工业电气自动化的发展和创新。

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2电气工程及其自动化中存在的问题

2.1能耗大。虽然电气工程自动化技术的出现为人类的发展进步做出了巨大贡献，但是我们不能因此就看不到其本身存在的弊端，其中，摆在当前最为棘手的问题就是对于能源的消耗过大。在电气工程自动的发展系统本身带有复杂性，被应用的范围逐步扩大，对于能源的需求量也与日俱增。电气自动化是以消耗电能为主，作为当下最为先进的技术之一，对其本身最为基础的要求就是要做到在运作过程中保证误差小，并且准确有效，所以，就需要大批量的电气设备共同运作，如此，对于电能的消耗可谓是不计其数，与我们国家提出的走绿色节能的可持续发展道路存在差距。2.2质量水平较低。就现阶段的发展而言，电气工程自动化技术已经得到的飞速的提升，但纵观整体发展情况而言，其质量水平还处在发展低端。尤其是最近几年，人们对于生活追求的品质不断攀升，相应地也加大了对电气自动化水平的要求，但是我国对这一领域研究的时间还不是很长，对于相应的管理流程和先进的发展模式还不能很好的予以把控，特别是在自动化工厂的生产环节，相关人员只关心结果而忽略过程中的质量问题。但是，众所周知的是，如果电气的生产质量得不到有效的保证，就会发生一系列的用电事故，严重的会造成爆炸、火灾等重大安全事故出现，需要引起人们的深思。2.3集成化程度低。　顾名思义，集成化的主要运作原理就是把所有需要的东西做还集合工作，上文已经提到过，虽然电气工程自动化近年来的发展势头迅猛，但由于起步过晚，　虽然在努力的向集成化方面靠拢，确切的来说，现在还处于自动化阶段，技术水平发展有限，集成化技术还不成熟，各个体系和功能之间还无法做到有效的集成连接。所以，还达不到及时实现资源的有效共享，在一定程度上影响了电气自动化功能的发挥，使电气自动化工程技术滞后。

3对电气自动化工程中节能设计技术

3.1减少线路传输产生的耗损。由于无法对线路上的电流做出改变，所以也只能通过减少电阻来有效降低电能在传输中产生的耗损。所以，可以从这几方面做起，减少导线电阻：（1）使用功率较小导线；（2）使用相对较短的导线。这样做可以避免在布线过程中少走弯路，减少人员的工作量，有效减少电能耗损，同时在安装变压器时候与负荷中心保持较短的距离，也是减少供电的距离；（3）使用截面积大较大的导线，如果条件允许，可以选用较大截面积的导线，有效减少电阻产生的耗损。3.2无功补偿。电力系统在运行的过程中，配电设备中的无功功率占有较大的容量，所以存在较为严重的电能耗损的情况，不仅影响到电压，还对整个电能的质量造成不良的影响。对使用者来说，无功功率主要表现在功率低，尤其是当功率过低的时候，用户需要向相关部门缴纳一定的罚款，因此如果说能够使用合适的无功补偿设备，就可以保证功率的平衡，有效提高供电质量。工作人员在操作中要尽量减少对电能不必要的耗损，从而确保电气工程的安全运行。如果导线受到电阻的影响，那么由电机产生的电能就不能被变压器更好的吸收，同时没被吸收的那些电能在电流传输的过程中会被释放出来。同时由于无功功率产生了一定的作用，因此可以让电容器和无功功率进行抵消。利用电气相关设备在进行无功补偿时候，有几处要格外注意：（1）利用电容器在进行无功补偿的时候，一定要根据电压容量，电压负荷，自然功率，目标功率等参数来确定电容器的容量，同时如果在无功补偿的环节中发现产生了谐波，需要通过串联定量电抗器来消除谐波；（2）以参数的物理量来确定无功的电流，功率的参数，从而有效避免投切振荡现象。

4结束语

综上所述，电气自动化对于节能设计的要求是为了响应绿色生产的理念，也是为了响应可持续发展的需求，同时也是时展的必然趋势。虽然我国现阶段在电气自动化的节能设计中取得了显著的进步，但是随着社会的发展，电气自动化节能技术仍然需要进行不断完善和发展，不断优化配电设计，在科学利用电力资源的同时，还需要不断提高电力系统的运行效率，并最终达到节能的目的。

作者:吴尚坤 单位:山东钢铁集团日照有限公司

参考文献

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2智能化技术优势

在智能化的发展过程中，其相对于自动化的优势逐渐凸显出来。智能化技术应用到电气自动化中，能够更好的推动自动化技术向着更高效、更快速、更精确的方向发展。首先，智能技术的应用，使得电气自动化技术能够实现在运行过程中的动静结合控制，使得生产能够更加具有高效性，不断提高电气自动化技术的发展。其次，智能化技术的运用还能够迎合每位用户的需求，针对不同用户的不同需求进行设置，使得电气自动化本身能够更好的满足更多数人的需要。实现这种需求主要是依靠智能化的柔性系统控制作用，在生产过程中能够控制生产参数，实现模块化的时机理念。此外，在更为复杂的技术运用时，智能化技术能够使得实际应用中多程序和复杂化加工的实现成为可能。

3智能化技术的应用

3.1电气产品优化设计

为保证电气产品的市场竞争力，产品需要不断的更新和发展，才能不断满足人们日益增长的需求。对于电气产品的优化更新是一项繁琐复杂的过程，其设计需要投入大量的人力和物力，耗费的财力也是相当巨大的，对于优化的内容主要包含以下几个方面：第一，在理论知识方面需要优化更新。理论知识是指导产品优化设计的基础，是一切工作的前提。第二，产品的优化还需要足够的经验知识。丰富的经验知识是进行产品优化设计的保障。在传统的电气产品的设计过程中，要想进行产品的优化，必须进行大量的实验，并且还需要凭借经验进行综合验证，如果没有足够的财力物力支持，或者相应的经验没有达到相关的要求，就很难实现电气产品的优化设计。即使各方面都能达到相应的要求，所设计出的方案也并不能完全达到要求。但是随着智能化技术在电气自动化领域中的应用，对于电气产品的优化设计也有了全新的技术支持，不是凭借从前的经验进行，人工智能化使得计算机自动化技术就能完成相应的设计。计算机智能化的投入，使得电气产品的优化设计逐渐简单化，不仅大大降低了成本的投入，大大缩短了研发的时间，而且还使产品更能适应市场发展的需求，为电气自动化技术的发展提供了保障。

3.2人工智能控制技术

在电气自动化技术的不断发展过程中，人工智能控制技术的应用和发展已成为其优化的必经之路，人工智能技术也将逐步成为未来发展过程中的新兴力量。对于人工智能的控制，目前阶段较为常用和有效的三种控制方式主要指的是模糊控制、神经网络控制和专家系统控制。人工智能控制的运用，能够使得生产经营过程中出现的问题得到及时的解决，其在线经营模式加快了问题的处理速度，能够提高生产效率。在生产经营过程中，人工智能控制技术能够对每个设备的运行情况进行实时监控，并将收集到的信息进行及时的采集处理，在第一时间发现故障并采取相应的措施进行解决。

3.3故障的诊断电气设备

由于其特殊的性质，同普通设备相比更具有复杂性和非线性的特点，因此其诊断和维修更为复杂。采用传统的方式进行故障的诊断，不仅诊断效率较为低下，还造成人力物力的浪费，因此，采用智能技术进行电气故障的诊断显得十分有必要。人工智能技术在电气诊断方面的应用，不仅能够使得诊断的效率大大提高，还会使得诊断的差错率降低，推动力电气自动化技术的发展。在对电动机进行诊断的过程中，智能技术的应用，能够使得神经网络和模糊逻辑进行结合，诊断更具有高效性和准确性。

4智能化应用的发展趋势

4.1主站体系的规模

不断扩大对于主站而言，在其发展过程中，所能够接收到的信息范围不断扩大，覆盖面积更加广泛，因此，在发展过程中逐渐向着规模不断扩大的方向发展。主站在其开放性、安全性以及稳定性等方面，对于软件都有突出的要求。因此，在主站智能化的建设过程中，不仅要保证其规模的扩大，在规模扩大的过程中还要保证其安全性和稳定性。

4.2应用的复杂程度不断的提高

主站规模的不断扩大，使得对电力调度的实用性的要求也将逐步增加。电力自动化智能技术的不断提升，还要体现在企业的管理和运营上。应用的复杂程度不断提高，就要求在数据的源头也要相应跟上应用程序的要求，源头努力做好多样化和复杂化的处理，还要在应用的程序中体现出独具特色的运行和管理模式。

4.3增强电力调度

自动化主站体系的交互电力自动化主站体系的交互已经从开始的单一化的模式逐步向着多元化的模式发展起来，信息的流向也不再是从前的单一流向，也逐渐向着多向流动的趋势发展。主体系统的发展不断带动着各个子系统壮大，子系统的不断发展推动力各系统间耦合性提升，信息交互也由原来的单一模式逐步向多元化的方向发展，不断实现信息的交互和共享。

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二、电气自动化在电气工程中的融合

1.电气自动化在电气工程继电保护装置中的应用继电保护装置相当于电气工程中的报警装置，当电气系统在运行过程中出现突发状况时，继电保护装置会在第一时间发出报警信号，并将线路进行切断。而在继电装置中融入电气自动化技术，可对电气工程中的线路运行情况进行实时监控，并予以远程控制，以便及时对电气工程中的各个参数进行调节，有效解决继电装置中反应不及时或误跳情况。另外，继电自动装置保护还能对电气工程中的所有线路及设备进行异常检测，如检测到异常情况，继电自动装置会根据异常情况自动启动保护措施，有效的减少故障发生概率，提高了电气工程运行稳定性。电气自动化在电气工程变电站中的应用变电站综合自动化系统充分运用当前先进的科学技术，将计算机技术、电子技术及通信技术进行紧密融合，并通过依靠计算机进行综合系统监控，并根据电气工程实际运行情况，将自动化装置、机电保护装置、信号管理系统及测量设计进行优化重组，以便对电气工程运行进行监控、测量、通信、及控制。由于变电站综合自动化系统操作简便、维护方便、且具有智能化及集成化特点，因而，它给电气工程发展运行，创造了更多的优势。

2.电气自动化在电气工程中发电厂分散控制中的应用发电厂分散控制主要有工作站、太网、控制单元及通讯网四大部分组成，在发电生产过程中，采用分层结构方式，结合直接应用控制单元，从而现实电气设备之间的信号及数据传递，并对电气工程中的设备运行情况进行监控、控制，从而实现电力生产监测、控制、保护。电气自动化在电气工程中电网调度中的应用电网调度主要是通过调度服务器及电气自动化系统来实现，而电气自动化在电网调度中应用主要有以下几个优势：实现电网经济调度，充分确保电网运行的安全性及稳定性。为电网故障检测提供准确、可靠的相关数据，充分提高电网故障查询速度，以便及时对电网故障点进行排除。为电网电力负荷检测显示、提供有效的生产过程数据，从而实现电力系统负荷预测。

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2.煤矿运输提升机械电气自动化

自从20世纪80年代以来，我们国家煤矿企业的开采量一直都是保持比较好的势头。至于运输井下厚煤方面，那些大型的煤矿企业用的方法都是胶带运输。在胶带运输的过程中，对于工况监控系统的研制总的来说取得的成果是可喜可贺的，并且对于它的应用已经进入了一个快速的发展阶段。现今，不管是计算机技术还是PLC技术，在实际生活中得到越来越多的应用，以前那些比较单一的保护现在也变得系统化、综合化。这里要提到的就是DCS结构，它实现了地面监控的目标。电气自动化技术目前来看，它发展得很不错，变频器的技术变得越来越成熟，这样也就使得调速系统发展得越来越好。一部分比较先进的国家，在采煤方面有很大的突破，它们对于提升机电控方面的研究比较深入，现在他们开始把PLC作为中心控制器，这样一来就实现了提升工艺控制，同路行程控制跟安全回路监控的全微机监控，从而改善了提升机安全运行方面的问题。现今社会，高科技文化发展的越来越好，对于煤矿机械设备而言，信息化设计它占据着重要的地位，总的来说，它是一个非常必要的环节。现在，我们国家的煤矿事业并不发达，比那些先进国家的相差很多，所以，我们国家一定要制定切实可行的政策，并且还要给予足够的技术扶持，这样一来才可以发展壮大我们国家的信息化建设事业。目前，我们国家的煤矿工业发展非常迅速，国家对煤矿开采的安全性以及煤矿机械设备的信息化建设提出了更高的要求，除此之外，煤矿企业本身为了得到更好的发展，不得不进行信息技术改革，这样一来就使得信息化设计在煤矿设备中占据的地位越来越高。

3.煤矿安全，监控控制系统

我们国家的很多煤矿企业，已经开始使用安全监控系统，这些监测装置非常的多，涵盖遥测仪、断电仪、红外线自动喷雾等装置，这些对于我们国家的煤矿生产的安全要求来说是完全足够的，但是遗憾的是，我们国家的相配的传感器种类非常的少，同时使用的寿命不是很长，除此之外，它的工作稳定性相对而言也比较差，这样一来就使得维护的工作量变得很大，以上的问题使得监控系统的工作缺乏安全性以及可靠性，在实际操作中没有得到充分的利用。对煤矿机械设备进行信息化设计对于提高工作效率是非常有帮助的，主要就是信息化设计可以改变落后的生产方式，同时改变了煤矿的作业模式。因此，研究信息化设计在煤矿机械设备中的应用具有深远的意义。

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2电气工程自动化技术在电力机械设备的应用

（1）电力械设备成套保护设备的自动化技术应用

成套保护设备和装置是电力机械设备实现差动保护、后备保护、综合测控的系统基础，对于防止电力机械设备出现匝间短路、接地故障、温度过高、相间短路等问题具有预防、切除、释放等功能。在电气工程自动化技术在电力机械设备的应用中主要依靠微机线性保护装置来实现对特殊情况的处理，以过电流保护、接地保护和后加速等方式来确保电力机械设备的稳定。有的电力机械设备可以利用PT切换器、低电压保护器的组合实现母线的测量，在双母线和单母线的结构下达到PT功能转化，进而对电力机械设备的绝缘、切换、闭合等活动进行自动化监视和控制，以达到对电力机械设备性能和安全的维护与保障。

（2）电力机械设备后台计算机系统的自动化技术应用

后台计算机系统可以实现对电力机械设备的监控和管理功能，为了更好地实现电力机械设备自动化发展的目标，应该以后台计算机为中心建立起电力机械设备自动化运行的结构和体系基础。通过成后台计算机系统采用隔层设计，设数据立通信和交换中心达到对监控信息、上传数据和下行数据的保障功能。要建立现场信息的采集系统，通过后台计算机的运行来对信息和数据进行加工，一般做出及时的警报和正确的动作，保障电力机械设备自动化目标的全面实现。

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（1）在电气工程自动化技术应用的过程中会出现安全问题。在电气工程自动化技术应用的最初领域是工业领域，该项技术通过在工业领域中的应用得到了不段的发展与完善。随着电气工程自动化技术的逐步发展与日益完善，该项技术已经越来越多的应用在商业领域中，但是在商业领域应用的过程中，数据与信息的安全传输就显得尤为重要。

（2）在电气工程自动化技术应用的过程中出现人为干扰。在电气工程自动化技术使用、设计期间，由于不用的工作人员对技术的理解与运用不同，而且在技术的运用方面并没有相关的标准，这就使得电气工程自动化技术的应用与设计主要以相应工作人员的理念为依据进行，这使得相应平台的建设存在着一定的不同，会导致运营费用增加，同时也会增加系统的负荷。

（3）木有统一的标准对电气工程网络进行约束。就目前来看电气工程自动化技术的发展趋势是使得电器工程与自动化系统更简便、搞笑的为企业服务。但是在现在的企业中存在这一个影响电气工程自动化技术发展的障碍，那就是在一个企业中其网络构架存在不同，由于电气工程自动化技术主要通过网络构架进行运转，这就制约了电气工程自动化技术的发展。并且，在一部分企业中，由于一些产品的程序接口不同，严重影响了企业的数据传输，使得电气工程自动化技术没有用武之地，称为一种"名不副实"的技术。

（4）电气工程自动化技术与企业的实际需要有差异。目前我国电气工程自动化技术的现状并不是一个独立的技术系统。在系统运行的期间，需要相关的设计人员在已有的技术基础上结合自己的工作经验进行设计，会导致各项成本增加。

（5）需要提升电气工程自动化的工作效率。在电气工程自动化技术应用的时，首先要注重提高企业的工作效率，在社会高速发展节奏较快的今天，较高的工作效率往往会给企业带来较大的经济效益，甚至影响到一个企业的生存发展。所以在应用电气工程自动化技术时一定要以提高工作效率为首要任务。

2电气工程自动化技术的发展趋势

（1）做到数据的标准的对接。在进行数据对接的过程中要首先确保在电气工程自动化相关设备具有较高安全性。

（2）电气工程自动化体现开放性。开放性主要指的是和外界建立接口,使系统与外界网络实现连接。计算机网络可以进行信息的实时交换,实现信息的共享。

（3）注重信息化。信息化指的是在电气工程自动化中,凸显信息化的地位。在设计以及运行电力设备的过程中,运用计算机技术,采用人工智能分析的方法,使用网络通信技术,凸显信息技术的地位。

（4）建立通用的网络系统。在电气工程自动化中建立通用的网络系统,可以对资源进行优化配置,商业信息交流安全性得到保证。企业需要进行设备的控制,对技术进行监管,如果优化配置企业的资源,采用网络进行连接。建立通用网络,系统中数据的交换更加高效,促进企业的发展。

（5）要发展具有较高科技含量的电气工程技术。电气工程实现科技化主要指的是在电气自动化发展的过程中，应当产生新的技术以及产品。以创新为基础,注重节能,应用新的技术、工艺等,对于材料以及技术的使用进行创新,加大信息技术、自动化技术的应用,不断开发出新的产品。