劉烈金

摘 要：文章通過(guò)對(duì)電氣工程及自動(dòng)化的介紹，分析了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)電氣工程的影響，進(jìn)而研究了電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用以及發(fā)展趨勢(shì)，希冀對(duì)同行帶來(lái)一些參考及借鑒。

關(guān)鍵詞：電氣工程；自動(dòng)化；控制系統(tǒng)

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在日常的生活及生產(chǎn)過(guò)程中，人們逐漸地追求一種無(wú)人或者由少人操控的自動(dòng)控制系統(tǒng)。這不但能夠提高生活質(zhì)量還能提高生產(chǎn)的智能化水平，并且能有效的減少人工疏忽所造成的錯(cuò)誤或者事故。因此，電氣工程及電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在現(xiàn)代生活中得到了廣泛的應(yīng)用，小到日常里家用的電氣設(shè)備，大到大型的工業(yè)設(shè)備都離不開(kāi)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)。近幾年，電氣工程及電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)已逐漸成為科研技術(shù)中的熱門(mén)研究領(lǐng)域。

1 電氣工程及電氣自動(dòng)化

1.1 概念

電氣工程及其自動(dòng)化領(lǐng)域的有關(guān)研究與其他學(xué)科之間有著緊密的聯(lián)系。電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)是對(duì)當(dāng)代熱門(mén)領(lǐng)域技術(shù)如網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等的充分融合。因此，我國(guó)對(duì)于電氣工程及其自動(dòng)化的定義就不應(yīng)當(dāng)有所局限。在現(xiàn)實(shí)生活生產(chǎn)當(dāng)中，應(yīng)用到電氣工程及其電氣自動(dòng)化的領(lǐng)域非常多，比如：在我國(guó)家庭當(dāng)中墻上的電燈線(xiàn)路、配電板；以及經(jīng)常在電視上出現(xiàn)的宇宙飛船的順利升空等。這些領(lǐng)域和行業(yè)都在使用電氣工程及其自動(dòng)化的技術(shù)。這樣就使得電氣工程及其自動(dòng)化的概念更加具有全面性和包容性。

1.2 電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容

自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以分為以下三種類(lèi)型：

1.2.1 開(kāi)環(huán)控制。這種電氣自動(dòng)化控制裝置是一種通過(guò)對(duì)受控的對(duì)象施加順向作用以使其得到智能化的控制，如圖1所示。采用開(kāi)環(huán)控制的方式能夠使控制對(duì)象與電氣自動(dòng)化的控制系統(tǒng)之間形成更加完整的結(jié)構(gòu)體系，并且具有控制過(guò)程操作簡(jiǎn)單等的優(yōu)點(diǎn)。但是，采用這種方式也使得電子自動(dòng)化系統(tǒng)比較容易被外界干擾，從而降低這種控制系統(tǒng)的控制精確度。于是，使用電氣工程的企業(yè)和領(lǐng)域通常將這種控制系統(tǒng)應(yīng)用于對(duì)控制的及時(shí)性和精確度要求不高的方面。

1.2.2 閉環(huán)控制。與開(kāi)環(huán)自動(dòng)化控制裝置相對(duì)的是閉環(huán)的控制系統(tǒng)，其具有逆向作用，如圖2所示。也就是說(shuō)采用閉環(huán)控制系統(tǒng)的電氣工程能夠準(zhǔn)確的顯示出控制變量對(duì)整個(gè)控制過(guò)程所造成的作用力和影響，從而能夠?qū)崿F(xiàn)控制結(jié)果和控制標(biāo)準(zhǔn)之間的比對(duì)。并且能夠根據(jù)對(duì)整個(gè)控制過(guò)程的觀察，找到導(dǎo)致差異出現(xiàn)的主要流程當(dāng)中所存在的問(wèn)題，從而通過(guò)消除差異來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電氣工程的控制作用。由于其具有減弱以及消除問(wèn)題的作用，所以使用電氣工程的企業(yè)和領(lǐng)域通常將這種控制用于防止突發(fā)事故的出現(xiàn)導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作的問(wèn)題。

1.2.3 復(fù)合控制和反饋控制。這種控制系統(tǒng)通常用在對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的變量進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，當(dāng)電氣自動(dòng)化所控制的電氣工程系統(tǒng)中的監(jiān)控的變量參數(shù)發(fā)生改變之后，使用復(fù)合、反饋系統(tǒng)對(duì)當(dāng)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行修改，并且做出適當(dāng)?shù)目刂坪驼{(diào)整，在變化發(fā)生后才做出相應(yīng)調(diào)節(jié)和控制。可以看出，由于其難以及時(shí)對(duì)被控量實(shí)現(xiàn)及時(shí)、動(dòng)態(tài)的控制，復(fù)合和反饋控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)控制存在較大的差別。

2 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)電氣工程的影響

2.1 實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品試驗(yàn)方法的先進(jìn)性

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對(duì)產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)。由于電氣工程不僅僅涉及到人們生活中的一些電路、機(jī)械及生活用品，還涉及到一些具有高危害性的實(shí)驗(yàn)、具有設(shè)計(jì)復(fù)雜電子設(shè)備的生產(chǎn)。因此，使用電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠提高人工參與的精確度，或者是不適合人體直接參與的工作。使用電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠有效的避免上述問(wèn)題，并且通過(guò)高精尖儀器的分析能夠提升有關(guān)工作的質(zhì)量和精確度，極大的方便了對(duì)產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)和試驗(yàn)。

2.2 提升了電氣工程的可靠性

電氣工程可靠性的提高依賴(lài)于電氣自動(dòng)化技術(shù)控制精確程度的提高以及有關(guān)電子元器件的合理搭配。由于大多數(shù)電氣工程產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，牽一發(fā)而動(dòng)全身，因此使用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)一方面能夠減少由于人工成本增加拉低的企業(yè)整體生產(chǎn)力水平，另一方面能夠有效的避免由于人工所產(chǎn)生誤差。在使用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意堅(jiān)持電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其一方面需要對(duì)所涉及的技術(shù)進(jìn)行定期的研究和更新，從而促使其能夠根據(jù)電氣工程的需求而進(jìn)行不斷的提高，另一方面也需要在對(duì)整個(gè)電氣工程進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，依據(jù)系統(tǒng)化為其設(shè)計(jì)一種易于檢測(cè)的方式和方法，從而使得其對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的日常維護(hù)能夠更為方便。

3 電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用

3.1 發(fā)電廠(chǎng)分散測(cè)控系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用

在我國(guó)的發(fā)電廠(chǎng)的分散測(cè)控系統(tǒng)當(dāng)中，通常會(huì)使電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)作為整個(gè)分散測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有分層的結(jié)構(gòu)。通過(guò)利用這種分層的結(jié)構(gòu)，我們能夠有效的得到發(fā)電廠(chǎng)中各個(gè)區(qū)域的受熱信號(hào)，并且能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)其多個(gè)發(fā)電設(shè)施當(dāng)中出現(xiàn)的各種故障，從而降低發(fā)電廠(chǎng)發(fā)電終端現(xiàn)象的產(chǎn)生率，來(lái)保證企業(yè)整體的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。除此之外，還能夠借助于電氣自動(dòng)化的控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控整個(gè)發(fā)電流程，動(dòng)態(tài)的將預(yù)設(shè)參數(shù)與電力產(chǎn)能、機(jī)器運(yùn)作參數(shù)來(lái)進(jìn)行比較，從而對(duì)機(jī)械工作的臺(tái)數(shù)做到適度的調(diào)控，平衡發(fā)電廠(chǎng)的產(chǎn)能，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)資源的更優(yōu)分配，大大節(jié)約了企業(yè)的成本利用，提升了企業(yè)的價(jià)值和運(yùn)營(yíng)效率。

3.2 變電站配電自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化技術(shù)所構(gòu)建的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在我國(guó)變電站中也有所應(yīng)用。其通常是在這一技術(shù)之上搭建起計(jì)算機(jī)的硬件處理系統(tǒng)，通過(guò)為整個(gè)變電站安裝監(jiān)控?cái)z像頭，來(lái)獲取變電站內(nèi)機(jī)械設(shè)備運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀和部員工工作現(xiàn)狀，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)變電站工作流程的監(jiān)控。通過(guò)使用這些具有智能化和圖像化的信息，能夠更加準(zhǔn)確的了解企業(yè)內(nèi)部事件的發(fā)生及其運(yùn)行，從而降低了人為直接監(jiān)控的成本，使變電站的配電系統(tǒng)能夠逐漸朝著綜合自動(dòng)化的方向不斷前行。

4 結(jié)束語(yǔ)

電氣工程及電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，能提高各行業(yè)內(nèi)自動(dòng)化水平，同時(shí)還能提升其運(yùn)行管理的水平。除此之外，通過(guò)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制可以在很大程度上減少生產(chǎn)成本，并提高設(shè)備的安全可靠性，大大的提高生產(chǎn)效率。就目前電氣工程及電氣自動(dòng)化的控制系統(tǒng)的發(fā)展而言，隨著科技水平的不斷提高，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)將會(huì)得到進(jìn)一步的優(yōu)化，為企業(yè)為社會(huì)創(chuàng)造更大的財(cái)富。

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