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1.1在工业化建设中的应用。现代工业生产中最常使用的生产技术是电气工程与自动化技术,主要应用在控制领域。电气工程使用的机器极少被人为限制,效率高,节约生产成本,保质保量达到计划产量,大大提升工作效率,精度准确。在机器上装置先进的、优质的继电器、感应原件、电子部件,有关工作技术人员在自己的控制平台上编写自动化软件程序,控制系统一丝不苟地按照步骤执行命令,执行命令的过程就是机器自行生产的过程。但由于多种原因,目前完全意义上的自动化还没有全部实现,普及程度远远不够,还需进一步拓展。1.2在电力系统中的应用。变电站是催生电力,传输发送电力的设备,电力工程与自动化广泛应用在电力行业,在变电站中能够大发威力。它保证了电力设备的安全可靠、稳定运行,节约了变电站运营中的资金、劳动力,为电力设备提供动能。电力系统通过有效的智能控制,减少了电力系统的操作复杂性,这应归功于电气工程与自动化技术对电力系统设备状态的准确监控,对工作现场利用智能方法进行布控监督,确实保证了设备运行当中的安全性。要在国际市场立于不败之地,就要大力培养技术型人才,推动我国电器工程技术的研发,抢占市场制高点,掌握电工电子、电气控制、系统控制、电力系统自动化、电气自动化装置及计算机应用技术等领域的基本技能,服务国家和单位的发展建设具有重要意义。
2电气工程及自动化技术发展的前景分析
2.1电气工程应用化有利于是国民经济和人民生活现代化。就目前国际水平而言,在今后相当长的时期内,电力的需求将不断增长,社会对电气工程及其自动化科技工作者的需求量呈上升态势。随着中国国力的不断增强,人民生活水平的日益提高,对电气工程及其动化的要求越来越高,要在核心技术上实现突破不是一朝一夕的事情,需要专业研发人员的不懈努力,多年奋斗,励精图治,砥砺奋进。2.2电气自动化有利于工业现代化发展。过去的操作多数靠人工,既不安全,效率极低,成本居高不下,如今的现代工业不能全依靠人工来完成实际操作的,必须要由机器来制作,通过运用机器,就能保证正常运行下去,这种通过操作机器实现运行的方法,这就是所谓的电气自动化。例如,一些仪表能根据外界环境的变化反馈到内部,从而改变输出量,达到稳定性能的目的。未来世界大势是智能化程度的越来越高,这是时展的必然要求。落后就要挨打,落后就要被历史所淘汰,工业现代化是强国之路,如果不能跟上时代前进车轮,就将落伍与世界,被经济大潮所淹没。2.3发展前景广阔。随着经济的快速发展,电器工程及其自动涉及范围不断推展,在我国经济发展中地位越来越重要,越来越不可或缺,尤其是作为世界工厂的商业领域,要走出国门,走向世界,打响品牌,不仅涉及重工业还涉及到轻工业,要提升中国制造的竞争力和影响力,就要不断提高电气工程及其自动化的技术水平,发展前景非常广阔。
中图分类号:TB
文献标识码:A
doi:10.19311/ki.1672-3198.2016.23.131
在科技迅猛发展的态势下,电气工程自动化控制系统成了现代工业化发展的重要指标,它在一定程度上代表了国家的发展状况及程度,可以极为有力地推动国家和社会的进步,在社会大多数行业之中,智能化和自动化作业都离不开电气自动化工程,随着市场经济规模的扩大、竞争难度的加大等因素,电气自动化工程控制系统需要不断创新,以标准化、安全化、专业化作为电气自动化工程发展的方向,从而推动社会现代工业化生产向更为安全可靠、高效的方向迈进。
1 电气自动化工程的概念及其优势体现
电气工程简称为EE,是现代高新科技中的关键学科之一,在电子通信技术的迅速发展背景下,以计算机网络为核心的信息网络时代正在来临,电气工程也以其发达程度成了国家科技进步的标志性象征,电气自动化工程技术融合了智能仪器和计算机设备、热能工程知识等先进技术,通过电气自动化设备的控制手段,对相关参数进行检测、分析和控制,它可以达到机组自动适应、随时变化的效果,涵括有三大主要系统,即:测量系统;执行系统;控制系统,这些系统之中都引入了智能化设备和微处理器,可以实现自动检测、顺序控制和自动预警等功能。
电气自动化工程控制系统的主要优势在实践应用中,得到突出的体现,主要表现在以下几个方面。
1.1 精准快速的高效性能
在电气自动化工程控制系统之中,它通过数字化系统,对设备发出操作指令,这些操作指令由于有不同的地址代码,因而不会相互干扰和混淆,可以极为精准地进行自动控制操作,误操作的几率极低,相较于人工操作而言,极大地提高了准确度。同时,电气自动化工程控制系统还可以实现良好的实时交互功能,在网络信息的实时交互之下,可以实现相关信息数据的及时反馈,从而最大程度地保证其信息传输和交互的精准度。
1.2 实现了全程全时段的自动化监控
经过大量的实践证明,电气故障发生时段大多处于深夜或管理盲区,这些时段之内较难把控,尤其是在人工传统管理模式之下,极易发生疏漏,造成电气安全故障事故或问题,因而,电气数字化自动控制系统具有传统模式不可比拟的优势,它在实时信息采集之后,对信息数据进行精密的分析,并将信息数据的分析结果加以反馈,形成一整套系统而完善的监控系统,在监控系统和指令系统的协同作用下,可以实现全程、全时段的自动化监控和调配。
1.3 极大地提高了安全可靠性
由于电气工程牵涉多个设备及机械设施,由于外在环境因素和自身内部的因素,电气工程存在一定的风险性,甚至会造成重大的事故伤亡。而电气自动化工程控制系统则可以凭借其优良的远程实时控制,随时发现电气系统中的故障问题,对于异常情况可以及时进行灵敏的反应,尤其是在高压、强电流或变电场所等危险区域,电气自动化工程控制技术可以最大程度上减少安全威胁,从而提高电气工程的安全可靠性能。
2 电气自动化工程控制系统的现实状态
电气自动化与行业自动化技术密不可分,在市场经济不断扩大的规模之下,电气自动化技术得到了广泛的应用,然而,与国际电气自动化技术相比,我国的电气自动化工程控制系统还面临诸多的挑战,为此,需要对当前我国电气自动化工程控制系统的发展现状,加以全面的分析和探讨。
2.1 电气自动化工程的分布式控制
在电气自动化工程控制系统中,还主要是由DCS分布式控制系统所构成,它是相对于集中式控制系统而言的,在工业生产领域得到了普及性的运用,具有实时性、扩展性等优点,然而,随着DCS分布式控制系统的普及,我们也看到它所存在的缺陷,DCS分布式控制系统仍旧采用传统的模拟型仪表,归属于模拟数字的混合体系,在极在大的程度上降低了其使用的可靠性,同时由于该分布式系统缺乏统一的标准,在维修过程中的互换性较差,因而,维修成本较为昂贵,有待于进一步改进和创新。
2.2 电气自动化工程的集中监控
电气自动化工程在集中监控方式下,存在处理速度缓慢的缺陷和不足,这主要是由于这种集中监控手段将所有的功能置于同一个处理器之中,而且系统所有的设备都处于监控之中,这样,监控数量就显得庸肿,缩小了系统空间,同时,由于集中监控状态下的联锁、隔离器件中的闭锁都是采用硬接线的方式,这样,系统中的设备就难以实施扩容运作,并在接线反复的过程中,也在无形中增加了线路故障查找的难度,使指令下的误操作增多,导致整修电气自动化系统的控制安全性降低。
2.3 电气自动化控制系统的信息集成化
电气自动化控制系统可以从信息技术和信息管理两个方面加以体现,从信息技术的层面而言,它会在自动化设施和系统设备中进行横向的扩展性对比,而在微电子技术不断应用的形势下,原先清晰的设备界定逐渐模糊,这就突显出结构软件及统一通讯的重要意义。从信息管理的层面而言,它是采用纵向延伸的方式,如:企业人力资源管理、财务核算管理等,这些生产数据信息都是在特定的界面之下进行操作的,显示出动态的、纵深化的监督与控制。
3 电气自动化工程控制系统的发展前景展望
3.1 自动化技术不断创新
随着OPC技术以及Windows平台的普及性运用,未来的电气自动化技术正在以太网和Internet技术之下,进行创新的革命,在市场需求的驱动之下,电子商务以及IT平台都在加速电气自动化的进程,企业为了提升自身的核心竞争力,不断加大创新力度,不断增强对自动化系统的研发和自主知识产权的争取,引领电气自动化工程系统先进化、创新化。
3.2 电气控制系统的标准化和统一化
在电气自动化工程控制系统中,为了增强其应用的普适性,需要对系统的统一化和标准化进行研究,要最大程度地缩短系统的维修周期,从客户的根本性需求出发,推进系统接口的标准化和统一化,从而使系统具有良好的普适性,可以使不同企业在不同的接口条件下,实现数据信息的传输和交换,最大程度上实现数据信息资源的共享与利用。并且,统一化的电气自动化工程控制系统可以将开发系统独立于运行系统,从而最大化地发挥其效能。
3.3 增强电气自动化系统的安全性能
电气自动化工程控制系统要以安全为前提,在我国工业化发展进程中,电气自动化水平的安全性能备受关注,它正在朝着安全防范技术的集成系统方向发展,更为强调和注重安全与非安全系统控制的一体化集成,并以市场实际特点为切入点,全面而深入地研究电气自动化系统的安全与防范设计与开发。
3.4 提升电气自动化控制系统的专业化
在未来的电气自动化工程控制系统领域,专业人才是关键,这不仅包括研发人员和制造人员,还包括操作人员,要注重对新员工的技术培训,加强电气自动化岗位的专业技能培训,让他们明晰整个安装流程,提升电气自动化工程控制系统的专业化水平。
4 结束语
综上所述,在我国现代化经济迅猛发展的背景下,电气自动化应用显现出不可比拟的优势,具有极为广泛的适用性和宽阔的专业性,并且随着各种新技术、新理论的研究和应用,在极大程度上推进了电气自动化工程的应用水平,使我国的电气自动化控制不断向纵深方向发展,呈现出创新化、标准化、安全化、专业化的发展趋势,更好地应用于社会各个行业之中,为社会创造更多的价值。
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一、电气自动化工程的发展现状
OPC(OLE for Process Control)技术的出现,IEC61131 的颁布以及 Microsoft 的 Windows 平台的广泛应用,使得电气技术蓬勃发展,科学技术在各个工程领域所占的比重越来越大,许多行业实行的智能化、自动化技术都离不开电气化的配合设置。我国的电气自动化技术经历了几十年的发展之后,已经获得了不错的成绩。与国际水平相比我国的电气自动化技术水平还是不够高的,伴随着市场经济规模地不断扩大,电气自动化市场中出现了大量的竞争对手,加剧了企业的市场竞争环境。随着微电子和微处理器技术应用的增加,原本定义明确的设备界线,如 PLC、控制设备和控制系统变的模糊了,企业要充分发挥自身的生产优势,才能在一些行业中占有重要的位置。
(一)电气自动化系统集成信息化与标准语言规范。
电气自动化工程控制系统中信息技术的运用主要体现在:一是指管理层面上纵深方向的延伸。一是指信息技术会在电气自动化设施、系统与机器中进行横向的拓展。电气自动化工程控制系统的标准语言规范是Windows NT和IE。在电气自动化工程的发展领域,发展的主要流向已经衍变成为人机的界面。同时电气自动化工程控制系统使用的标准系统语言使其更加容易进行维护处理。
(二)电气自动化工程分布式以及集中监控的方式进行的控制系统
因为集中控制方式的系统控制是把所有的功能全部放入一个处理器中,所以处理速度是很慢的,导致了机器整个运行速度的减慢。要把所有的电子自动化设备放入监控之中,就造成了监控对象的数量过于庞大,也导致了主机空间的不断下降,同时增加了大量的电缆数量,使得投资的整体费用提高了,电缆进行较长距离的传输也会对整个控制系统的可靠性产生影响。集中进行监控的联锁与隔离刀闸中的闭锁使用的都是硬接线,使设备没有办法进行继续操作。加上这一接线,进行反复接线时会很繁杂,查线工作就会更加困难,这样加大了维护工作的难度,也会因此而产生错误的操作,使整个电气自动化工程控制系统无法积极进行操作。
二、电气自动化工程控制系统的发展趋势
(一)电气自动化工程控制系统的创新技术发展
我国制定出了电气自动化工程长期发展的计划,在逐渐开放的环境中,不断的提升电气自动化工程控制系统的创新能力,创新集成能力以及引入、消化、重新吸收的创造能力。电气自动化工程企业应该尽量打开科技创新的市场局面,积极转换经济的增长模式,逐渐提升创新实践能力。
(二)电气自动化工程系统平台的统一化、和程序接口的标准化
将电气自动化系统实行统一化管理,把开发系统彻底从运行系统中独立出来。实行网络的体系计划时,不管是使用现场总线还是通讯系统网,需要保障控制元件级到办公室的环境之间自动化的整体通讯。程序的标准化接口确保了厂家之间进行的软硬件交换数据,真正将通讯产生的困难解决了。
(三)电气自动化工程控制系统逐步市场产业化
在有了创新技术,以及统一的体系、标准化接口的同时,市场产业化更是产业不断发展的目标,这样才能够有效提升配置资源的工作效率。
(四)电气自动化工程及产品的生产安全化
电气自动化工程控制系统正在朝着安全防范技术的集成系统方向发展。重点加强了安全与非安全系统控制的一体化集成。分析我国的市场特性,逐步的进行市场扩展。把电气自动化工程控制系统的安全与防范设计进行全面的研究。
(五)电气自动化系统操作人员专业化
电气自动化工程系统在安装和设计时,通常容易忽视对设备控制人员的职业培训。安装新的电气自动化系统时,设备操控人员需要对这些技术熟悉掌握。企业组织员工训练的期间内,要重点培训员工的技术操作,让设备操控员工准确掌握系统的硬件配备知识以及实际操作的技术要点和保养维修知识。
三、加强电气化自动化工程控制系统建设的建议
(一)电气自动化与地球数字化互相结合的设想
电气自动化工程与信息技术很好的结合,典型的方法就是地球数字化技术,这项技术中包含了自动化的创新经验,可以把大量的、高分辨的、动态表现的、多维空间的和地球相关的数据信息整体成为坐标,最终成为一个电气自动化数字地球。
(二)现场总线技术的创新使用,可以节省大量的电气自动化成本
电气自动化工程控制系统在电气自动化工程控制系统设计过程中更加突显其目的性,为企业最底层的设施之间提供了通信渠道,有效的将设施的顶层信息与生产的信息结合在一起。这与DCS进行比较,可以节约安装资金、节省材料、可靠性能比较高,同时节约了大部分的控制电缆,最终实现节约了成本目的。
(三)加强电气自动化企业与相关专业院校之间的合作
首先、建立多种功能汇集在一起的学习形式的生产试验培训基地;其次,按照企业的职业能力需求,制定出学校与企业共同研究培养人才的教学方案,以及相关的理论知识的学习指导。
(四)改革电气自动化专业的培训体系。
第一,在教学专业团队的协调组织下,对市场需求中的电气自动化系统的岗位群体进行科学研究,总结这些岗位群体需要具有的理论知识和技术能力。学校通过这些调查研究,培养更多的专业化的人才,使得市场需求与人才培养统筹起来。第二,将教授、学习、实践这三方面有机的结合在一起,把真实的生产任务当作对象,重点强调实践的能力,对课程学习内容进行优化处理,在实训企业中进行。让学生充分的了解到,在学习专业书本技术知识的同时,将其更好的付诸于实践中。
电气自动化工程控制系统要不断的创新,将电气自动化系统进行统一化管理,采用标准化接口,还要不断进行电气自动化系统的市场产业化分析,保证安全的进行电气自动化工程生产,在此基础上,还要注重加强电气自动化系统设备操控人员的培训。电气自动化专业人才的培养应该从学生时代开始,要加强校企之间的合作,使员工在校期间就能够形成良好的职业技能,只有这样才能为电气自动化工程所用,才能利用所学的知识更好的促进电气自动化行业的发展壮大,为社会主义市场经济的建设添砖加瓦。
在全球经济一体化趋势下,电气自动化的发展趋势应该是分布式、开放化和信息化。在开创“电气自动化”新局面的时候,要牢牢地把握从“中国制造”向“中国创造”的转变。在保持产品价格竞争力的同时,中国企业需要寻找一条更为健康的发展道路“电气自动化”企业要不断吸收高新技术的营养,才能为实现中国梦在开创“电气自动化”新局面的方向上增添动力。
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中图分类号:TM734 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)46-0041-01
自我国改革发放和加入WTO以来,与发达国家之间的交流和联系越来越紧密,交流的内容不单单是经济方面,在科学技术方面也进行了深入的交流。电气自动化工程控制系统的更新和改进在这一时期也得到了更加深入的研究。电气自动化工程控制系统在电力事业发展中的占据十分重要的地位和作用,对于电气自动化工程控制系统需要进行适当的节流和调整,电气自动化控制系统在一定程度上能够降低人员受伤率和不安全事故发生率,进而使工作人员的生命安全得到可靠地保障。通过对电气自动化工程控制系统的现状以及发展趋势进行分析,同时提出自己对于强化电气自动化工程控制系统建设方向和建议。
一、电气自动化控制系统的现状分析
随着科学技术的不断发展和进步,我国的电力事业发展也越来越快,电气自动化控制系统研究领域也有了一定的成果,目前国外发达国家对于电气自动化系统的研究有了新的成果,其发展速度远远高于我国的速度,在电气自动化控制系统的的研究领域我国还多是借鉴国外的先进经验。虽然我国的电气自动化控制系统也逐渐完善,但是随着竞争的日益激烈电气自动化现状也是不容乐观。本文对于电气自动化控制技术的研发与发展必须要从实际出发,对当先的电气自动化控制系统的应用现状进行分析,具体问题具体解决,这样才能从根本上对电气自动化控制系统的全面科学的深入研究。
(一)简述电气自动化工程系统
电气自动化工程系统是有新型的计算机进行控制的一种分布式的掌控自动化系统。这种掌控自动化系统相对于集中式控制系统来讲具有较高的实时性和可靠性,且这种控制系统的应用范围较为广泛。随着电气自动化系统的应用范围扩大,在应用的过程中人们也越来越感受带这种分布式控制系统所存在的问题。在对电气自动化控制系统进行研究和改善的时候可以从提高系统的可靠性来入手,这样能够避免因为维修带来的一些难题。目前我国这种分布式控制系统的厂家没有具体的按照标准来生产,也就降低了维修的难度。
(二)电气自动化控制系统的语言规范现状
任何行业都有属于自己的规范以及标准,电气自动化行业也是一行,在行业发展的过程中要以这些标准做为标杆。随着信息技术的不断发展,处在这样的环境中人机界面都共同操作就成为了电气自动化的发展的主要方向。人机界面共同操作具体有以下几个方面的优势:它利用微机进行系统控制具有十分高的灵活性,同时人机界面共同操作还具有集成容易的特点方面了电气自动化的应用。在此基础上,电气自动化控制系统使用的专业的系统语言这样能够将人机有效的结合在一起,工作人员对于机器的操作也变得等价高效和快捷。
(三)基于集中监控下的电气自动化控制系统
电气自动化控制系统在集中控制的环境下解决问题的速度会比其他的自动化控制系统要慢,这样也就降低了电气自动化控制系统的工作效率,这主要是因为自动化系统的控制方式出现了问题,这样会在很大程度上影响整个自动化控制系统的运作效率。在集中控制环境下的电气自动化系系统需要把所用的设备都处在监控之中,这样在一定程度上会使得监控数量变大,进而监控主机的空间也会迅速下降。这样一来就需要增加相应的电缆数量来缓解这样因为集中监控而导致的堵塞,造成了费用的浪费,同时还致使收益降低。
二、我国电气自动化的发展趋势研究
我国的电气自动化整体发展趋势朝着三个方面进行,一是电气自动化工程控制系统的产业化;二是标准化的控制设计系统;三是电气自动化生产的安全考虑。综合以上的电气自动化控制系统的发展方向结合考虑各种因素,在我国未来的发展中电气自动化工程控制占据十分重要的地位和作用。
(一)电气自动化控制系统的标准化设计
标准化的电气自动化控制系统设计能够使得控制系统作为单独的系统从运作系统中解放出来,这样的设计能够促进电气自动化控制系统可以很好的、高效的运行。标准化设计对于电气自动化工程控制系统的发挥在那具有十分重要的影响,标准化设计能够将各个子系统之间放在一起使用,还可以利用一个通信系统将多种设施结合在一起,一起进行实施。标准化的生产是保证事情可以顺利进行的基础。
(二)电气自动化工程控制系统的产业化研究
在我国,大多产品在市场中所占的比例与该产品的产业化程度具体极大的相关性。电气自动化工程控制系统的产业化发展现阶段还面临一些困难,进行产业化的发展就要加强电气工程控制系统在设计和制造方面大胆创新,不但对研究和技术进行创新同时还需要对电气自动化工程控制系统的市场需求有全面的了解,这样才能根据客户的具体需要和需求量进行产业化的设计和生产,进而满足客户的具体要求。制造企业在控制技术的研究和创新上要投入大量的精力以及资金支持,并在一定程度上强化电气工程自动化产品的产业化进程。工程控制设计的产业化是电气自动化控制工程发展的很好的方向之一,产业化可以有效的提升市场资源的合理、高效配置,对产业的未来发展起到举足轻重的作用。
(三)电气自动化控制系统内部子系统的细节化设计
细节决定成败。在电气自动化的控制系统的设计过程重要主要细节的设计,在自动化的设计过程中一个细节往往是决定整个系统运营效果的换件,一个小的疏忽,一个小数点的错误都可能会导致整个系统的失败。对电气自动化控制系统内部子系统的细节化设计能够在很大程度上降低电气自动化工程控制系统中形成的成木,同时可以实现各个模块数据的高效分享,不会因为一个数据的问题而造成信息传递的缓慢。
(四)基于安全问题下的电气自动化安全生产
安全问题是现代社会越来越重视的问题之一,在电气系动化控制系统的设计过程中保证电气自动化系统的安全是研发人员值得深入研究和思考的问题。电气自动化控制系统的一个很重要的发展方向就是集成化的安全保护装置,这也是关于设计人员和操作人员是否可以有效地保证设备安全运行进行研究和探讨。在电气自动化控制系统的设计和安装过程中问题一旦出现就需要立刻节约,因为不管问题的大小都会设计到安全问题,安全问题也就是人们的生命安全问题。所以对于电子自动化的设计要从硬件到软件、从分层到控制系统的安全设计都要考虑到自动化系统的安全性。
(五)电气自动化控制系统的创新应用
创新是一个民族发展的不竭动力,对于一个行业的发展创新也具有十分重要的作用。在发展电气自动化控制系统的研究方面要减少高学历的人才的流失,同时还要引进创新性人才,建立一套完备的创新体系。在资金的问题上,国家应该合理的分配资金,解决设计和研发人员的后顾之忧,与此同时,国家的相关机构也应该增加大对各个工侧士业的指导,努力的降低研究开发新技术的成木,提高设计人员和操作人员的技术和研发实力。
三、总结
目前我国电气自动化控制系统处在一个快速发展的时期,与我国的经济发展相互对应,并且快速的经济发展也提高了电气自动化控制系统的评价标准,也对电气自动化控制系统的操作和研发人员的素质提出新的要求。
参考文献
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中图分类号 TM92 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2016)161-0154-01
随着当前社会生产力水平的不断提高,全社会对电力的需求不增加,提高用电设备及其系统的生产和工作效率就显得尤为重要。而电气工程及其自动化是提高用电设备及其系统生产效率和工作稳定性的重要技术。但是,在电气工程及其自动化施工技术过程中会受到诸多因素的影响,例如信息技术、施工方案设计、施工现场环境因素等,这些都增加了电气工程及其自动化施工技术的难度。因此,探讨电气工程及其自动化施工技术的相关技术原则,分析施工过程中存在的主要问题,并提出针对性的技术解决方案,对于提高电气工程及其自动化施工技术水平具有重要意义。
1 电气工程及其自动化方案设计理念及基本原则
1.1 施工设计理念
1.1.1 现场总线方式
当前,随着信息网络技术的不断发展,以以太网、现场总线等技术为代表的计算机技术在变电站综合自动化控制系统中得到了广泛的应用。同时,随着这些系统运行经验的不断丰富,电气工程及其自动化系统开始向智能化系统及技术的方向发展,给电力系统及电气设备的稳定、高效率运行提供了基础。现场总线设计理念能够使得电气自动化系统的功能更加具有针对性,而且对不同的间隔可以设计不同类型的功能。该种控制和监控方式不但具有远程控制的能力,而且可以减少自动化系统中隔离设备、端子柜等控制元器件的大量使用。若能够将智能设备应用到现场总线系统中,则能够通过就地安装的方式与控制系统进行无线通信,从而减少了施工过程中的大量线缆铺设工作,在提高施工效率的同时降低工程成本。
1.1.2 集中控制方式
利用集中控制的设计理念不仅可以给施工维护工作带来极大的便利性,满足控制系统的防护要求,而且还能够降低控制系统的设计与施工难度。但是,由于这种系统施工设计方式将系统的各个不同功能信号集中到一个处理器进行处理,导致控制处理器的负荷较重,导致系统的控制和响应速度较慢。同时,还存在着主机系统冗余等问题,在一定程度上降低了整个自动化系统的工作可靠性。
1.1.3 远程控制方式
远程控制的方式主要是将无线通信技术应用到其中,在节约大量信号线缆、减少施工工作量的同时,还能够增加系统的组网灵活度。但是,因为电气工程及其自动化系统的现场总线通信效率较低,而较大规模的自动化系统对控制信号量需求较大,因此这种方式主要用于小型自动化系统的设计与施工应用。
1.2 电气工程及其自动化施工的基本原则
在电气工程及其自动化施工的过程中,相关的技术方案选择必须遵循如下几个方面的原则:1)保证系统的安全、可靠;2)在确保满足自动化系统的功能要求基础上,要保证施工方案尽量简洁、经济;3)施工的设计方案必须与施工设计方案一致,达到自动化系统的预先控制要求;4)合理的处理机械与电气之间的关系,在施工过程中要将机械设备的生产工艺和施工成本、施工难度结合起来。
2 当前电气工程及其自动化施工存在的典型问题
2.1 电气工程自动化施工存在的节能问题
当前,虽然人们对环保节能方面的要求和意识已经有了较为明显的提高,但是在电气自动化系统的设计。施工和使用过程中依然存在着能耗较大的问题,导致电气工程节能形势依然严峻。尤其是在当前电气工程系统智能化趋势日益明显的背景下,电气工程施工技术、管理措施以及施工过程中对质量的把握和控制都直接影响到整个电气自动化系统后续的能耗水平。但是,当前在电气自动化工程施工过程中在施工方案设计、选材等方面依然存在着节能意识不高的问题,这在一定程度上限制了电气工程自动化系统的整体应用效果。
2.2 电气工程自动化系统网络架构不统一
电气工程自动化控制系统的目的在于构建一个高效、快捷的电气工程控制系统,但是当前很多工程建设项目在系统的建设过程中存在着内容自身网络架构方式不一致的问题,导致依托于网络系统架构的电气工程自动化系统的建设工作受到限制和阻碍。同时,在系统施工过程中,由于选择的系统服务商在软、硬件方面的差异,使得各个程序接口不一致,影响了电气自动化设备之间控制信号的传输与交流,从而使得系统部件之间的数据和信息难以共享,使得施工建设完成后的电气工程自动化系统工作效率不高。
3 面向全周期的电气工程及其自动化施工技术
电气工程及其自动化系统的施工工作是一项系统而复杂的工作,而且其涉及到控制、电力、通信等多个方面,属于典型的多学科交叉施工项目。因此,必须从多个角度出发,面向整个施工周期,保证各个施工环节的施工技术合理,才能使得整个自动化控制系统满足用户需要。
3.1 施工前的技术准备
在开展正式的施工之前,施工人员通常需要对设计图纸和设计方案予以了解,但是其了解程度不得停留在施工图的层次,而应该对设计技术图纸予以全面了解,能够理解系统设计的意图,这对于提高后续施工效率,保证工程建设质量具有重要作用。同时,通过分析工程施工设计技术方案,还可以从施工的角度发现设计方案存在的不足,为设计人员方案的改进和完善提供有效的参考依据。
3.2 主体施工环节的施工技术
该环节是电气工程及其自动化工程施工的主要部分,在具体的施工过程中,要严格控制好这样几个方面的施工技术:1)对施工中使用的电气管材、线盒的质量进行严格控制,确保使用的所有材料都严格符合相关的标准。例如,使用的PVC管必须使用中型以上的管材,且在施工中以重型管材为主,且必须是阻燃型管材;2)在电气自动化工程施工时要尽量减少对主体工程结构造成的破坏,保证其保护层厚度,因此在预埋管线等敷设时要将之设置在主体结构钢筋的外侧,且同一处相互交叉的管线数目应该控制在3条以内。同时,在捆扎线管时,不得将线管捆扎在一起;3)管与管、管与接线盒之间的连接必须牢固、可靠、密实,并做好防止堵塞的措施;4)主体结构部分的墙体应设置开关和插座,便于后续相关电气设备用电需要,且强弱电之间的接线盒间距必须满足设计要求。
3.3 安装与调试阶段的施工技术
安装和调试阶段是整个电气工程自动化项目施工的收尾阶段,也是电气自动化工程施工的关键环节。总的来讲,在施工过程中要按照响应的样本做好配电箱、接线盒内压线的施工工艺,保证所有布线整齐、压接可靠。在工业厂房和民用建筑内进行施工时,还会涉及到消防系统的安装和施工。例如,对消防泵进行控制时,由于涉及到降压起动、现场手动、消防控制室手动、自动启动、备用互投等操作功能,而且所有的操作都涉及到由不同厂家提供的设备,在安装和调试过程中容易出现故障,这对施工过程中的技术协调提出了较高的要求。否则,一旦出现部分技术缺陷,将影响整个工程项目的进度,甚至使得整个电气自动化控制系统不能够正常运行。
参考文献
前言
工业是推动国家发展的支柱性产业,电气工程是工业组成的一部分,其在工业领域占据着重要的地位,电气工程的运营效果将直接关系到国家工业的发展。随着全球科学以及技术的不断发展,很多新的思维以及科技已经逐渐的渗透到了各个领域,在电气工程方面自动化的发展程度已经成为各国间竞争的主要标准。而我国的工业产值虽然一直处于较高的水平,但是在电气工程自动化创新以及技术的应用方面与一些发达国家还存在着较为明显的差距。结合现有的情况,对之前制约电气工程自动化发展的相关因素进行合理分析。认清当前的局势,把握好电气自动化的发展方向,才能够使电气自动化工程跟上时展的脚步。
1 电气工程及自动化发展的整体历史进程
在十七世纪的时候,人们从生活中发现了与电有关的现象,由此开始,人们对于电展开了各种探究性的实验。当发展到十九世纪的时候,麦克斯韦尔理论的提出轰动了全世界,这也给后期电气工程领域的发展奠定了重要而坚实的基础。因此,从十九世纪末期开始,西方的一些国家率先在高等院校中开设了电气工程相关专业的学科[1]。
我国最早在高校中设置电气工程相关专业是在二十世纪初期的时候,因此,在电气工程方面的起步阶段,我国就与国外一些国家形成了部分时间差距。而在后期学科发展的过程中,由于受到国内环境因素的影响,使得电气工程方面的人才培养基本上处于停滞的状态,并没有较为明显的发展。直到二十世纪八十年代的时候,才认识到电气工程对于国家工业化发展的重要性,许多高等院校也开始了电气工程相关学科的拓展,真正开始了电子工程专业人才的培养工作。
另外,随着科学技术的不断发展,为了更加的适应时代的发展以及人民生活的需要,电气工程等行业更加的倾向于自动化方向的发展。传统的需要大量人力以及物力去完成的工作,已经逐渐的被机器所取代,并且其在工作中的高效性也渐渐的凸显了出来。
2 当前电气工程与自动化领域所面对的主要困难
2.1 电气工程与自动化系统不够完善
在电气工程与自动化具体实施的过程中,更加需要一个较为标准以及完备的体系作为支撑。而目前国内的许多电气工程企业所使用的网络框架以及结构都不尽相同,这就为企业之间进行信息的交换以及共享造成很大的隐患。同时,也会对电气工程与自动化系统的正常运行形成不良的影响[2]。
2.2 电气工程与自动化在应用方面较难
电气工程与自动化的应用是以网络作为主要的信息传送媒介,需要硬件以及软件设备进行配合而完成的一项工程。我国电气与自动化工程还处在发展中的阶段,因此在具体实施的过程之中,常常会受到复杂多变的网络条件,以及软件在设计上的不合理等原因的限制,使得与硬件设施匹配程度不高的现象时有发生。
2.3 监管力度不足难以保证工程的质量
国家有关电气工程实施方面的法律、法规还比较不健全,这样就会因为监管力度上的松懈,而频繁的导致电气与自动化工程的实施质量低的情况发生,逐渐的形成一种恶性循环,从而制约着电气工程与自动化的发展。
2.4 在能耗方面上将会造成资源的浪费
现在随着各国环境保护意识的逐渐加强,无论是在生活还是工作中都能够体现人们在能源节约方面所作出的努力。由于我国电气自动化工程的发展程度较低,就使得在实现电气自动化的过程中耗费大量的能源,与此同时,还会形成一部分不必要的资源浪费,这与国家所积极倡导的环境保护是相违背的。
3 未来在优化电气工程与自动化领域的相关改进措施
3.1 通过专业人才的带动来实现系统的完善
人才推动行业的发展是经得起时间考验的真理,尤其对于拉近电气自动化领域国内外之间的差距方面,将起着至关重要的推动作用。通过对电气工程方面的专业人才培训,能够在一定程度上解决硬件与软件设备不匹配的问题,能够灵活的结合实际生产需要,进行软件设计与开发方面的改进。另外,加强国内外之间的技术交流合作也是十分必要的,通过学习国外的先进技术,不但能够开阔相关工作人员的眼界,还能够在原有的基础之上,实现思维以及理念上的创新。
3.2 完善基础网络架构方面的建设
二十一世纪是信息化快速发展的新时代,以网络为媒介的行业也呈现出了逐年增长的趋势。因此,强化并完善网络设施的建设,才能够从根本上去缓解电气自动化工程发展艰难的问题。而在网络建设的过程中,应该考虑到实施过程中的整体性,网络框架以及结构上的统一,能够为电气自动化的发展创造很大的便利。
3.3 健全工程质量方面的法律法规建设
法律法规无论是在社会的管理上,还是在个人行为的规范方面,都有较强的约束效力。尤其在电气自动化工程的实施方面,在法律条文的限制之下,能够减少质量不符合要求的工程出现。此外,法律的实施也能够在施工的环节增强企业对于节约能源减少工业污染的意识[3]。
3.4 对于电气自动化设备进行节能改造
工业化程度的不断提高,是一个城市发展程度以及速度的代表性标志。而电气自动化工程作为工业领域的一个分支,其在覆盖范围不断扩大的同时,也会不可避免的带来一些能源上的浪费。通过不断的改进设备在实际运行过程中所造成的能源浪费方面的问题,不仅能够有效的提高能源利用的效率,还能够降低在资源上的浪费。
4 新形势下电气工程与自动化领域的发展前景
电气自动化工程的发展创新是关键性的要素,不能一味的照搬、学习国外的先进技术,而不去结合国家自身发展的实际情况去进行改造,这样盲目的应用只会起到相反的效果。仅仅是追赶国外电气自动化领域的技术而不去创新,所能起到的最好的效果也只能是与国外的技术水平持平而已。
真正意义上的突破应该是体现在具体的应用效果方面,因此,即便是借鉴国外的经验,也应该在总结的过程中有选择性的吸取相关经验,国外所应用的科技在我国现有的条件以及情况之下不一定完全的适用。这不但对相关的研究人员有更高的技术专业度要求,更要善于提出质疑,只有善于思考问题、解决困难,才能够在电气工程自动化领域有所突破。
5 结束语
目前,国家实力之间的竞争日趋激烈,主要就体现在工业领域的科技发展发展上。电气自动化工程作为工业的M成部分,其对于社会发展的适应程度,以及为人们工作所创造的便利条件,成为了推动工业发展速度的直接影响因素。在促进我国电气自动化工程发展的过程中,应该有选择性的借鉴国外的相关发展经验,再结合我国的发展情况,来进行电气工程自动化的相关研究是十分关键的,只有明确了具体的发展方向,才能够更加有针对性的进行相关技术的创新以及改进。
参考文献
随着当前社会生产力水平的不断提高,全社会对电力的需求不增加,提高用电设备及其系统的生产和工作效率就显得尤为重要。而电气工程及其自动化是提高用电设备及其系统生产效率和工作稳定性的重要技术。但是,在电气工程及其自动化施工技术过程中会受到诸多因素的影响,例如信息技术、施工方案设计、施工现场环境因素等,这些都增加了电气工程及其自动化施工技术的难度。因此,探讨电气工程及其自动化施工技术的相关技术原则,分析施工过程中存在的主要问题,并提出针对性的技术解决方案,对于提高电气工程及其自动化施工技术水平具有重要意义。
1电气工程及其自动化方案设计理念及基本原则
1.1施工设计理念
1.1.1现场总线方式
当前,随着信息网络技术的不断发展,以以太网、现场总线等技术为代表的计算机技术在变电站综合自动化控制系统中得到了广泛的应用。同时,随着这些系统运行经验的不断丰富,电气工程及其自动化系统开始向智能化系统及技术的方向发展,给电力系统及电气设备的稳定、高效率运行提供了基础。现场总线设计理念能够使得电气自动化系统的功能更加具有针对性,而且对不同的间隔可以设计不同类型的功能。该种控制和监控方式不但具有远程控制的能力,而且可以减少自动化系统中隔离设备、端子柜等控制元器件的大量使用。若能够将智能设备应用到现场总线系统中,则能够通过就地安装的方式与控制系统进行无线通信,从而减少了施工过程中的大量线缆铺设工作,在提高施工效率的同时降低工程成本。
1.1.2集中控制方式
利用集中控制的设计理念不仅可以给施工维护工作带来极大的便利性,满足控制系统的防护要求,而且还能够降低控制系统的设计与施工难度。但是,由于这种系统施工设计方式将系统的各个不同功能信号集中到一个处理器进行处理,导致控制处理器的负荷较重,导致系统的控制和响应速度较慢。同时,还存在着主机系统冗余等问题,在一定程度上降低了整个自动化系统的工作可靠性。
1.1.3远程控制方式
远程控制的方式主要是将无线通信技术应用到其中,在节约大量信号线缆、减少施工工作量的同时,还能够增加系统的组网灵活度。但是,因为电气工程及其自动化系统的现场总线通信效率较低,而较大规模的自动化系统对控制信号量需求较大,因此这种方式主要用于小型自动化系统的设计与施工应用。
1.2电气工程及其自动化施工的基本原则
在电气工程及其自动化施工的过程中,相关的技术方案选择必须遵循如下几个方面的原则:1)保证系统的安全、可靠;2)在确保满足自动化系统的功能要求基础上,要保证施工方案尽量简洁、经济;3)施工的设计方案必须与施工设计方案一致,达到自动化系统的预先控制要求;4)合理的处理机械与电气之间的关系,在施工过程中要将机械设备的生产工艺和施工成本、施工难度结合起来。
2当前电气工程及其自动化施工存在的典型问题
2.1电气工程自动化施工存在的节能问题
当前,虽然人们对环保节能方面的要求和意识已经有了较为明显的提高,但是在电气自动化系统的设计。施工和使用过程中依然存在着能耗较大的问题,导致电气工程节能形势依然严峻。尤其是在当前电气工程系统智能化趋势日益明显的背景下,电气工程施工技术、管理措施以及施工过程中对质量的把握和控制都直接影响到整个电气自动化系统后续的能耗水平。但是,当前在电气自动化工程施工过程中在施工方案设计、选材等方面依然存在着节能意识不高的问题,这在一定程度上限制了电气工程自动化系统的整体应用效果。
2.2电气工程自动化系统网络架构不统一
电气工程自动化控制系统的目的在于构建一个高效、快捷的电气工程控制系统,但是当前很多工程建设项目在系统的建设过程中存在着内容自身网络架构方式不一致的问题,导致依托于网络系统架构的电气工程自动化系统的建设工作受到限制和阻碍。同时,在系统施工过程中,由于选择的系统服务商在软、硬件方面的差异,使得各个程序接口不一致,影响了电气自动化设备之间控制信号的传输与交流,从而使得系统部件之间的数据和信息难以共享,使得施工建设完成后的电气工程自动化系统工作效率不高。
3面向全周期的电气工程及其自动化施工技术
电气工程及其自动化系统的施工工作是一项系统而复杂的工作,而且其涉及到控制、电力、通信等多个方面,属于典型的多学科交叉施工项目。因此,必须从多个角度出发,面向整个施工周期,保证各个施工环节的施工技术合理,才能使得整个自动化控制系统满足用户需要。
3.1施工前的技术准备
在开展正式的施工之前,施工人员通常需要对设计图纸和设计方案予以了解,但是其了解程度不得停留在施工图的层次,而应该对设计技术图纸予以全面了解,能够理解系统设计的意图,这对于提高后续施工效率,保证工程建设质量具有重要作用。同时,通过分析工程施工设计技术方案,还可以从施工的角度发现设计方案存在的不足,为设计人员方案的改进和完善提供有效的参考依据。
3.2主体施工环节的施工技术
该环节是电气工程及其自动化工程施工的主要部分,在具体的施工过程中,要严格控制好这样几个方面的施工技术:1)对施工中使用的电气管材、线盒的质量进行严格控制,确保使用的所有材料都严格符合相关的标准。例如,使用的PVC管必须使用中型以上的管材,且在施工中以重型管材为主,且必须是阻燃型管材;2)在电气自动化工程施工时要尽量减少对主体工程结构造成的破坏,保证其保护层厚度,因此在预埋管线等敷设时要将之设置在主体结构钢筋的外侧,且同一处相互交叉的管线数目应该控制在3条以内。同时,在捆扎线管时,不得将线管捆扎在一起;3)管与管、管与接线盒之间的连接必须牢固、可靠、密实,并做好防止堵塞的措施;4)主体结构部分的墙体应设置开关和插座,便于后续相关电气设备用电需要,且强弱电之间的接线盒间距必须满足设计要求。
3.3安装与调试阶段的施工技术
安装和调试阶段是整个电气工程自动化项目施工的收尾阶段,也是电气自动化工程施工的关键环节。总的来讲,在施工过程中要按照响应的样本做好配电箱、接线盒内压线的施工工艺,保证所有布线整齐、压接可靠。在工业厂房和民用建筑内进行施工时,还会涉及到消防系统的安装和施工。例如,对消防泵进行控制时,由于涉及到降压起动、现场手动、消防控制室手动、自动启动、备用互投等操作功能,而且所有的操作都涉及到由不同厂家提供的设备,在安装和调试过程中容易出现故障,这对施工过程中的技术协调提出了较高的要求。否则,一旦出现部分技术缺陷,将影响整个工程项目的进度,甚至使得整个电气自动化控制系统不能够正常运行。
参考文献
[1]宋海燕.刍议电气工程及其自动化问题及对策[J].科技致富向导,2013(11).
进入二十一世纪,我国各个方面的技术和科技已经逐渐与国际相接轨,在电气工程自动化这一方面,已经有了突飞猛进的发展,电气自动化已经将原有的电气工程改变了很多,在人力和时间上不仅仅能够节省很多,还可以在很大程度上提升工作的效率。电气自动化工程技术在未来的发展当中必将会有着广阔的发展前景。
一、电气工程及自动化技术的应用
1、在电气工程管理中的应用
随着我国科学技术的不断发展,电气自动化技术已经有了很大程度的改进,在传统的技术当中我国一般都是通过温度以及液位和压力仪表进行观察而实现管理方式,这种方式较为传统,已经被科技化信息设备所取代。现代的实际应用已经选择了具有高科技的电气自动化设备,电气自动化设备可以在短时间内完成一系列的数据统计,不仅仅对流量、温度以及压力数据进行准确的采集,还能够节省大量的时间和人力物力,从根本上降低工作量和投资额度。所以从总体上来看电气工程为我国科学技术的进步奠定了一定的基础。
2、在电网调度中的应用
信息技术的高速发展,电气自动化已经朝着现有的网络技术发展,传统的电气工程及自动化技术都是依靠继电器来实现对于电气的保护,这种保护手段不仅仅浪费时间和人力物力,还有着不确定性。而现在的自动化技术可以利用电网调度来完成电气自动化工程的监督和控制。如今互联网技术已经十分的发达,电网调度可以使得有关部门通过互联网来完成通信方面和调度方面的联系。这种庞大的网络系统会形成一个非常有利于工作的信息系统,不仅仅实现了实时监控,还实现了数字化的信息化服务。
3、在分散测控系统中的应用
电气工程以及自动化技术在化工厂当中起着十分重要的作用,可以在化工厂的检测当中实现实时对生产过程的监督和监控,在对其进行实时监控的过程当中不仅仅可以清楚将生产当中的线路和生产过程进行监测,还可以对现场的一些仪表、传输路线以及工程师站进行完全的控制。这些与传统的电气监测系统相比有着很大程度的不同,这样不仅仅彰显了二十一世o我国先进设备的用途,还真实的反馈了信息化自动化技术的有利之处。
二、电气工程及自动化技术的发展方向
1、低频向高频发展
如今越来越多的先进设备已经步入了人们的视线当中,在现代工业的发展当中可以看出来,我国的技术也已经逐渐的发展成为了较为先进的领先技术。据调查结果显示在近几年中我国的工业行业正在逐渐的加深发展深度。原有的单一频率设备已经远远不能够满足于现在的工业化技术,人们对于科技的追求不仅仅局限于先进,更要求的是环保。我国工业的发展已经从传统的低频率逐渐的转向为高频率的发展了,这一转变的完成可以让我国的工业行业无论在面临着何种负荷的情况下都可以完好的运转,不致于因为工业负荷过重而出现运行不顺畅的问题。
2、充分的融合计算机技术
二十一世纪我国的任何一种先进产品和先进设备都已经与“智能”挂钩,这种智能与社会的发展是完全吻合的,只有先进的设备才会符合现实社会发展的潮流。电气自动化设备可以说是一种集成化和智能化的多元化设备。这种与互联网有着密切关系的工程技术有着很大的发展前景和发展空间。这种先进技术的出现已经彻底改变了我国传统技术当中的问题,不仅仅实现了实时的监控,还实现了对数据及时的处理和分析,这一环节能够节省大量的人力和物力,不但可以为企业谋得更多的经济效益,还能够增加工作的准确性。
3、开关设备智能化
开关设备智能化这一技术已经成为主流,这种与互联网相关联的技术被称之为微机技术,开关技术与微机技术有着十相似之处,两者都是通过运用先进技术来完成对于工业自动化设备的监测和控制。开关设备智能化也是为了在工业发展当中更加的方便作业,这种技术的实施也离不开信息化和互联网技术,开关设备智能化指的高低压设备及其辅助装置可以提供接口以方便与计算机网络进行连接,从而更好的实现对设备的控制。在未来的发展当中我国一定不会离开电气自动化工程技术,所以在当今的电气自动化技术的发展当中我国有关部门一定要加大重视程度和管理的力度。
4、工作人员专业化发展
随着电气自动化技术发展的越来越壮大,对于工作人员的要求也越来越严格,工作人员必须对信息化技术不断的进行学习和了解,还要对自身素质全面的提升。在实际工作中应该在对设备的调试阶段让操作人员亲临现场去亲自熟悉设备,这样会对于自动化设备有一个更加深切的了解和认识。电气自动化设备是一项综合性较强的技术,所以要想保证每一操作人员都能够真切的理解和体会操作过程,就应该注重人员的培养。
5、其他方面的发展
随着科学技术的不断发展和创新,很多电气自动化工程都已经实现了全方位的信息化管理和控制系统,这种控制系统不仅仅能够在传统的基础上对电气自动化进行实时监控和管理,还能够从根本上解决人力和物力的问题,帮助更多的工业化设备发挥出自身最大的价值。随着电气技术的发展,现代电气工程技术已经由半控制时代逐渐的转入了全控制时代,这一跨越意义十分重大,也为信息化的发展和电气自动化的未来发展奠定了坚实的基础。
综上所述,电气自动化已经将原有的电气工程改变了很多,在人力和时间上不仅仅能够节省很多,还可以在很大程度上提升工作的效率。其余各个学科的综合又将会催生一个又一个新的领域,电气自动化工程技术在未来的发展当中必将会有着广阔的发展前景。不过在电气自动化工程技术发展的同时,我们也要时刻注意着出现的问题,只有在不断的改进和创新当中发展才会进步,才会更加的有助于人类的发展。
随着科学技术的发展,计算机和网络技术在全社会得到了普及应用,各个行业应用电子科技大大提高了工作效率和质量。电气工程自动化技术以独特的优势受到很多领域的青睐。自动化技术的应用和创新促进电气工程的发展,所以说,加大力度提高电气自动化技术的创新研究对整个电气工程发展具有重要的现实意义。
1 概述
电气工程是我国现代科学技术领域当中的核心项目之一,也是目前世界高新技术领域当中非常关键的一门学科。电气工程以及电气工程自动化技术的发展主要以电子计算机技术和电子技术为依托,其主要包括管理电气管理系统和系统分析等研究领域。电气工程自动化技术的理论技术是控制理论和电力网理论。控制理论主要用来研究怎样通过电子信号来反应正在运行的系统的功能,已达到预计的控制目的。控制理论从最初的萌芽阶段发展到现在的水平,已经逐渐渗透到众多科学领域,包括数学、通讯、电子、计算机、物理等学科,控制理论主要在信息传递、接收和反馈的过程中达到控制的目的。电气自动化的理论基础就是电力网理论与控制论结合在一起,在理论的基础上增加实践经验,不断提高电气自动化的工作效率,节约能源,这不仅促进科学技术的进步,同时还达到了环保的目的。
2 自动化技术应用
2.1 电网调度自动化系统
我国的电子监控调度自动化系统是以电子计算机为依托,其基本结构有信息采集、信息传输、信息处理、控制系统和命令执行系统组成。计算机能够对电力系统的运行情况、电力负荷情况、设备自动化和电力调度工作进行监控管理。电气自动化技术对于整个电网具有非常重要的作用,它不仅需要对电力系统的运行情况、电力负荷状况以及其他意外转光进行分析,还要对所有问题进行数据统计分析,做好电力系统运行调度和自动发电工作,及时接收反馈电力使用的实际情况,确保电力科学合理地分配使用。
2.2 变电站自动化技术
变电站也是整个电力系统中一个重要组成部分,其主要工作目的就是为了提高整个电力工作的效率,减少人力资源浪费,最大限度发挥变电站的功能。变电站自动化主要采用组网模式、分布式系统结构和分层控制,它的基本功能是通过分布在电力设备终端和几点保护设备的通讯系统,实现对整个变电站的保护和调整,加强对变电站的监控,通过传送和接受信息,使电力控制中心时刻处于保护状态。此外,电力系统可以用计算机代替部分常规设备,这样不仅能够满足变电站的运行需求,对整个电力系统正常运行都起到非常重要的作用。
2.3 电厂自动化
发电厂是整个电力系统供应源头,其电气自动化发展技术水平直接决定整个电力工程发展。我国目前使用的发电方式主要有三种,风力发电、水力发电和火力发电。
水力发电指的是通过水流产生的重力能量或者运动势能为动力进行发电。水力发电的自动化一般是由励磁、控制系统、保护系统、信息收集系统、调速系统和监控系统为一体的自动化构成。自动化目标主要是对工作机组进行基本的控制、调节、保护和测量,同时根据水能的变化对发电设备进行调速,对整个工作机组的频率和电压转换进行交接,进而保证水力发电的顺利进行。
火力发电是相对传统的发电方式,通过利用天然气、石油和煤炭作为燃料。火力发电自动化系统由设备管理系统、信息监控系统、设备运动系统、故障管理系统、继电保护系统和数据监控系统组成。
风力发电是我国比较新型的发电方式,主要工作方式是借助风力进行发电。我国风力发电厂的发电设备是由叶片、塔架、主发电机、自动迎风转向设备、监控保护系统和叶片控制。风力发电应用自动化技术,能够将设备迎合风力调整到最佳位置,同时还能够监控发电装置运行情况,从而实现清洁发电。
3 电气自动化基础创新发展
3.1 数字化技术发展
电气自动化技术与信息技术结合的典型模式就是数字化技术。数字技术主要以网络自动程序为主,将诸多复杂的、多样的、与企业生产相关联的数据信息结合在一起,进行程序编写,在其中加入计算机和网络信息技术。今后,电气自动化技术必须朝向数字化技术的方向发展,数字化技术也是将口型和信息完美结合的关键。
3.2 建立统一的自动化运行系统
对电气技术、自动化技术、数字技术、计算机及网路技术进行综合应用,就必须建立一个统一的系统平台,将其全部容纳到系统当中,实现科学管理。在系统进行测试、开机、运行的各个环节都以更高效率的工作模式来进行,将先进的自动化技术和数字技术都用这个统一的管理运行平台。由此,可以最大限度提高系统的运行效率,降低系统管理成本,在统一的运行平台管理中实现平台运用的独立性。
3.3 建立相关的网络系统
对于电气工程自动化技术的创新,建立统一的网络系统必不可少。统一通用的网络系统可以优化企业资源配置,保证企业信息的安全性和准确性。企业生产环节有很多,包括设备控制、技术监管、企业管理等等,要想保证企业的正常运转,就需要优化企业资源配置,提高资源的利用效率,然而这些都需要通过统一通用的网络联系起来,促进企业内部数据信息高效、快速交换,全面提高企业的经营管理。
3.4 实现电气工程及自动化系统的开放化
开放化则是要与外界建立一个接口,实现与外界网络的连接。计算网络是实现信息实时交换和共享的重要基础设施,也是实现管理、决策、设计、控制和制造一体化的关键,它已广泛应用于电力系统各元件和局部系统的管理、监视、调节和控制上,是电力系统信息管理、远动技术、调度自动化等方面的核心。
3.5 电气自动化工程控制系统建设要创新
电气自动化工程控制系统建设大量的创新可以使电气自动化的成本降低,材料得到节省,同时电气自动化工程控制系统的创新可以使电气设备的智能化飞速发展起来,这样可以使电气自动化工程控制系统建设得到长远的发展。并且,这个系统在电气自动化工程控制系统设计过程中更加突显其目的性、创新性,进而实现电气自动化工程控制系统建设跨越式的发展。
4 结语
目前,电气工程自动化还没有在我国得到普遍应用 ,但是它的发展空间非常大。由于电气自动化技术具有较强的综合性和广阔的发展空间,世界各国都致力于电气自动化技术的开发创新。相信在不久的将来,我国电气自动化技术同样会得到更好更快的发展。
参考文献:
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[3]孔生,薛峰,张鲁宁.电气自动化在自来水厂中的应用[J].装备制造,2009(08):222.
1 电气工程及其自动化
电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,发展非常迅速,现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于工业、农业、国防等领域,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。
电气工程及其自动化涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,是一门综合性较强的学科,其主要特点是强弱电结合,机电结合,软硬件结合。该专业培养具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识,受过电工电子,系统控制及计算机技术方面的基本训练,具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力的高级工程技术人才。
电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,触角伸向各行各业,生活中的大小事务,均可见它的身影,与社会工业生产密切相关,发展十分迅速。
2 电气工程及其自动化发展
电气工程及其自动化的起源要追溯到18世纪,美国人富兰克林著名的“风筝实验”为人类解开来了电的神秘面纱,不仅如此,电在自然界中的存在,也为电气工程的发展奠定了最直接的受体。
19世纪初期,电流的磁效应、电磁感应定律相继被外国科学家研究出来。19世纪中后期,麦克斯发现的电磁理论,让电气工程的理论基础趋于完善。与20世纪交接的年代,西方发达国家陆续将电气工程专业植入大学课程,这是电气工程专业最早出现的地方。对于前期闭关锁国的中国来说,一直到时期,电气工程专业才被引进到我国,由南洋大学堂(交通大学前身)第一个引进理论,并且设置了电机专科,这是我国大学最早的电气工程专业,至今约莫一百年左右,可以说电气工程在我国的发展历程也是较有历史的。到20世纪中期,我国高校陆续开设电气工程专业,也逐步将电气工程纳入国家重点科研项目,大力培养相关人才。20世纪末端,因特网互联世界,电气工程不再是单纯的电力工程,而是一项与计算机信息技术相互交叉的一门前沿学科。进入21世纪后,电气工程及其自动化发张迅猛,成为涵盖人类生活最广的一门实用学科。电子信息技术也能影响电子自动化工作和使用过程中的设备和机器。这些仪器是非常多样化,两个传感器与执行器,也包括控制器和仪表 。
我国目前的电气自动化的主要用途是分布式控制。其本身是一种智能设备和自动化系统的连接,将这些枝条分支的串行通信总线上。电子信息技术管理和硬件电气自动化技术不断的渗透。从管理方法、电子信息技术可以实现电气自动化管理通过企业的数据处理系统进入现行的生产工艺和生产现状,也可以访问企业财务数据,数据等特定人员的机密数据。在控制室内的计算机、PLC控制软件和CPU和远程站、变频器、各种仪表和电机起动器等各种设备通过串行电缆连接,所以将设备采集到的各种详细的信息发送到中央控制器。企业也可以实时监控生产过程,以确保可以在第一时间了解最准确的信息。
3 电气工程及其自动化发展方向
经济全球化和市场更多地完成每一个行业的竞争也很激烈的空间,和企业想激励竞争中占据主动必须降低生产成本,提高盈利能力,针对PC控制器高可靠性和简单的操作和维修,越来越多的生产厂家在生产过程中不同层次的与PC控制方案,试图缩短新产品的研发和生产周期,提高产品的质量,并逐步完善的服务体系的企业是促进企业利润的意思。与工业PC机为主要依据的工业PC将取代现有的IPC成为主要的控制系统、工业控制计算机实现成本低,适合工业控制非常重要。
在尽可能大的范围内实现电气自动化系统结构控制系统在一般是非常重要的。管理也可以使用网络对生产工艺流程、生产设备的管理和监督工作。小到整个企业,区域面积、网络结构必须能够控制、高级管理人员之间的数据层层能够实时、准确,良好的沟通技巧。因此,在规划的体系结构、监控的计算机,并能保证从办公室环境,生产控制对整个系统进行数据传输的部件等级范围和沟通 。
现代生产和科学技术的发展,随着工业化进程的飞速发展以及人民生活水平跳跃式发展,对自动化技术提出越来越高的要求,同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。未来电气工程及其自动化趋向于更智能化、适应工业生产方向的控制系统上发展;趋向于多机模型处理问题的设计分析;趋向于日益增长的先进的控制原理以及趋向于信息技术化的自动化产品。
更为重要的是,电气工程及其自动化的应用范围不再局限于单纯的电力工程系统体系,而是更加广泛的融入人类生产活动中。例如企业的综合性自动化系统、交通控制自动化系统、经济管理自动化控制系统都将投入运行中。自动化将在更大程度上匹配当今社会飞速发展的速度,在最大程度上实现拟人化。
在新世纪中,自动化控制类学科将具有更加开阔的前景,研究内容将更加富有挑战性,覆盖范围将更加广阔,关注和学习电气自动化专业控制类课程的人员将不断地增加。
参考文献
[1]董小震.我国电气自动化技术发展现状及趋势探讨[J].科技风,2012(07).
[2]夏诚.我国电气自动化技术应用现状及发展趋势[J].科技资讯,2014(09).
电气工程是现代建筑中重要的组成部分,很大程度上来说,建筑物电气工程的安装对于整个建筑后期的正常使用都有着极为重要的影响。很多施工单位为了保障施工的质量,使得电气工程能够最大程度的发挥效用,就对建筑电气工程进行了多方面的调控,建筑电气工程自动化设计理念在此基础上建立和发展。但就建筑电气工程自动化的实现来看,我国建筑电气工程的设计与安装与一些国家和地区还存在着较大的差距,在新的时期,需要对建筑电气工程自动化设计与实现中产生的问题进行解决,以使电气工程自动化设备更好地服务于人们的生活。
一、电气工程自动化的概述
很大程度上来说,电气工程自动化是电气信息领域中的一门新兴学科,与电力电子技术,计算机技术紧密结合,与人们的日常生活与工业生产密切相关,近年来获得了较快的发展的同时也形成了一套较为完善的体系。但从电气工程自动化来看,其中涉及了两个较为重要的理念,控制理论和电力网理论成为了电气工程自动化的核心。而电气工程自动化存在的意义与作用是为了最大程度提高劳动效率的同时,将劳动成本尽可能地降低。
二、建筑电气工程自动化设计及其实现
建筑电气工程自动化对于提升电力工程的工作效率,缩短其劳动时间都有着极为重要的意义,因此,电气工程自动化被越来越多运用到建筑中去。而随着科技的发展与进步,建筑物的结构也日趋复杂多变,在此基础上,建筑电气工程自动化工程也应作出相应的改变。要从多个角度,多个方面提升建筑电气工程的工作效率,发挥电气工程自动化的优势与特点
1、电气接地系统的设计应用
现有的电气接地系统中,TN-S和TN-C-S是较为常见的,同时也是使用频率最高的。就TN-S系统来说,它最为突出的特点就是将中性线与保护线两者分开,在运用于建筑领域时,它的特点就能发挥出很大地优势,不导电的PE线与外露且导电的中性线在变压器的中性点相连能够最大程度保证整个系统的安全性能。而安全性能恰好是整个智能建筑工程中最为看重的,在电气化设计与运用中,TN-S运用的较为广泛,是因为它在对整个直流电进行保护的同时使得整个自动化设备在一个较为周全安排的体制下安全运转。而TN-C-S与TN-S在连接点上却存在较大的不同,需要在保护线和中性线两者之间共同设置一个界面,而用户在使用该系统时要进入TN-C自行设置,并根据用户的设置可自行形成TN-C和TN-S系统。在建筑电气设备自动化设备实际使用时,往往通过接地引线的方式来确保整个电力系统的安全性与稳定性。
2、监测系统的设计应用
在过去很长一段时间内,智能化电气设备的维修与管理是一个十分复杂且花时间的工作。在这样的大背景下,在线监测系统应运而生。很大程度上来说,在线监测系统解决了电气设备维修难的问题,相关的技术人员通过电脑监测数据分析,能够在较短时间内发现电气设备的异常,同时也能发现其具体问题所在并尽快进行处理。一套完整的监测系统包括多个方面的内容,绝缘监测设备、雷击监测设备、对环境进行监测与反馈的智能设备。绝缘监测设备在整个工程建设中起着极为重要的作用,能够保障电气设备的稳定运作。而雷击的监测存在的意义是能够在雷暴等恶劣天气,保障整个电力系统的稳定安全运行。在很多的建筑工程中,因为雷击使得电机或电气设备与线路损坏的事件屡见不鲜,通过雷击的监测,能够最大程度保证整个电能的供应。而环境监测系统则是为了防范一些自然环境的改变导致的线路与设备损坏。
3、检修的设计应用
随着时代的发展,科技的进步,各种电器的种类也在不断丰富与变化。一方面,它大大方便了人们的日常生活与生产;另一方面,电气设备的故障也变得更加得多,加上故障原因的多元化,设备检修的难度大幅提升。在新的形势下,设备检修成为了电气正常运作的重要保障。而设备检修系统的形成是基于传感、通信、计算等多个自动化技术共同运转基础上的。传感技术能够在较短时间内对设备的基本信息进行收集,将传感器安装在相关的电气设备上后,传感设备能够定期传回设备的信息,一旦电气设备出现了故障,有关的技术人员就能够根据这些数据对故障进行较为准确地排查。而在较多电气设备共同运转时,各种传感设备共同工作会使各种信号间出现干扰,因此,稳定有效的通信系统在此时就发挥出较为显著的作用。内部的信息资料在良好通信系统的保障下,能够进行有效顺畅的传达,最终实现内部管理的优化。而计算技术则是属于整个检修系统的终端,通过计算机有关程序的设定能够对传感设备传输回的数据进行分析与计算,同时,这也是整个检修系统能够发挥效力的关键所在。因此,很多人在安装检修设备时都特别注意对计算程序进行优化,这将为建筑工程电气工程自动化提供有力保障。
三、结束语
电气工程自动化设计与实现是整个建筑工程的重要内容,且良好的设计对整个建筑的电力供应及其安全性都有极为重要的作用与意义。在建筑行业不断发展的今天,要对电气工程的自动化不断进行优化,要不断改进相关的技术,积极借鉴其他国家先进的管理理念与技术知识,同时根据建筑物的实际情况对电气工程进行设计与实施。在建筑结构不断复杂的今天,电力工程的相关设计也应得到优化,要积极发现电气工程中存在的问题并提出相应的解决办法。
作者:刘泽波 单位:重庆市北碚区人力资源与社会保险局
参考文献:
[1]丁大为.建筑电气工程自动化设计及实现分析[J].河南科技,2013,06:1.
[2]薛飞.探讨建筑电气工程自动化设计及实现[J].黑龙江科技信息,2013,21:52.
1.电气自动化节能措施可行方案
优秀的设计人员应从安全性、可靠性、经济性、适应性及节能等方面综合考虑,务求设计的电气方案能够满足用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性的要求,能够满足电气设备对于控制方式的要求,使电气设备的使用功能得到充分的发挥,并能确保供电、配电与用电设备的安全运行。而在此基础上更要尽可能的优化方案,达到节能的目的,减少无谓的能耗,降低过高的损耗,缓解我国能源紧张的局面,为提高社会效益及经济效益做贡献。具体可遵循以下原则:加强电能的合理利用,提高设备的运行效率,掐大的调整负荷,选取合理的设计系数等。
2.择选最佳的施工方案
2.1变配电所所址的选择
变电所所址应尽量接近负荷中心,以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量;进出线方便,特别是要便于架空进出线;尽量接近电源侧;方便设备的运输;注意设备的使用环境。
2.2选择合适的变压器
变压器的绕组阻值相对小,可以减少电流损耗,降低变压器的运行成本;保持电流负荷的平衡,可以减少变压器的损耗;变压器的容量与电力负荷相适应,可以使变压器使其工作在高效低耗区内;两台变压器并列运行的方式可以提高供电可靠性及运行经济性。综上,应选择绕组阻值相对小、单相自动补偿设备、三相四线制的节能型变压器,并在经济允许的前提下,尽量选择两台变压器并列运行。
2.3导线的选择与敷设
导线的材料、截面积和长度决定导线电阻的大小,导线的电阻与导线长度、电导成反比,与导线截面积成正比例关系,电阻的存在,使电能在传输过程中消耗有功功率,造成电能传输的消耗和损失。选择电导率小的导线材料,尽量缩短供电距离以减少导线长度,实现降低导线电阻,减少功率损耗,从而达到减少电能消耗和损失,为电网减负、节能的目的。导线的敷设同样具有不可忽视的重要作用,在布线时,导线之间的绝缘距离应该适度;尽量减少接点数量,降低接触电阻;保证配电线路的直线性,避免弯路过多,这样就可以在很大程度上缩短配电线路的的长度,进而降低线路损耗并能保证导线的使用寿命及供电的安全性。
3.抑制线损
发电机发出来的电能输送到用户,经过输、变、配电设备,由于这些设备存在着电阻,因此电能通过时就会产生损耗,以热能的形式散失在周围的介质中;另外再加上一部分客观存在的管理损耗,这两部分电能损耗就构成了电网的所有线损电量,简称为电网线损。线损率是电力企业整个电网运行管理的一项重要经济指标。降低线损可以增强供电能力、降低售电成本、增加售电收入和盈利,也是电力部门节省电能、提高能源利用率的重要举措。
抑制线损的有效措施:
3.1更换高能耗配电变压器
变压器的铁损、铜损将消耗电网的很大一部分能耗,造成线路的功率损失,更换高能耗的配电变压器作用非常巨大。
3.2无功补偿
无功补偿是改善供配电系统及连续运行的异步电动机、其它感性负荷功率因数的一种方式,它能有效提高电网的功率因数,降低供电变压器及输电线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境。选择恰当的补偿装置,可以最大限度的减少电网电能的损耗,稳定电网的电压,提高电网的供电质量。
3.3有源滤波器
电气设备运行的过程中不可避免的会产生不同谐次的谐波,谐波对电网的影响非常宽广,不仅会降低电气设备的可用性,影响电气设备的正常运行,还会损害电气设备的质量,减短电动机寿命,干扰其他设备正常工作运行,使用有源滤波器能有效抑制它的出现,减少误操作,极大地提高供电的可靠性,能够有效维持电气设备的正常运行,对设备起到了很好的保护作用。
3.4线损的管理
管理损耗是影响线损统计的重要指标,我们要尽最大努力做到线损管理的理想化,认真展开对线损的理论计算分析,制定合理的线损指标以及线损考核管理制度,提高检查力度。线损管理水平高低,直接关系到供电企业的经济效益。有效的线损管理系统,可大幅度节约电力资源,增加供电企业经营收入,做到保护环境,节约能源物资,从而降低电力损耗。为此,我们要高度重视线损管理工作,不断总结经验,探索新的降损方法。提高线损管理水平。
3.5提高供电线路的电压
在输送与分配电能的过程中,电流在导线中产生电压降落、功率损耗和电能损耗。在线路输送功率不变的情况下,提高供电线路的电压可以减少电压降落、减少功率损耗、减少电能损耗,从而实现提高电能质量、提高设备利用率、提高供电经济性、可靠性的目的。
4.充分利用大自然可用资源
4.1大力发展光伏设备
光伏设备的产生,迎合了电气自动化节能设计的目标,符合绿色发展的理念,在科技迅猛发展的未来,将会成为主要的节能材料之一。
4.2大力发展风电产业
我国有着丰富的风能资源,在风能资源较为丰富的地区,各种规模的风电场都已建成并投入发电运营。随着世界新能源发展趋势的日益变革,我国的风电产业技术快速发展,风机设备容量逐步升级,正逐渐成为我国电网建设中的中坚力量之一。
4.3光能的应用
现代化生活离不开照明的应用,照明设计在电气自动化节能设计中也是不可忽视的一部分。照明设计的宗旨在于节能、经济、适用。照明应充分利用自然光,减少照明设施及配套设施的使用,节约成本;公共场合采用高效光源,明亮且耐用,减少能耗;走廊、办公区等场所采用智能照明设备,实现管理智能化、操作简单化以及灵活适应未来照明布局和控制方式变更等,优秀的智能照明系统不仅可以提升照明环境的品质,确保在建筑物里工作和生活群体的舒适和健康,还可以优化能源的利用,降低运行费用。
5.以人为本,倡导节能