簡述電氣自動化技術的運用及其創新

當代社會對電能的要求越來越高，相應的電氣自動化技術各項要求指標也在提高。要想更好的運用好電氣自動化技術來促進社會的進步，需要了解電氣自動化技術的原理，下面就先講解了電氣自動化技術的應用原理及現狀。

一、電氣自動化技術的設計原理及現狀

電氣自動化技術需要結合智能儀器、計算機設備、熱能工程知識，來分析控制相關參數。它通過檢測、控制管理在生產過程中實現安全、提高產量和質量、增加效率、降低能耗。通過對電氣相關機器設備的自動化控制，達到機組自動適應隨時變化的效果，確保了安全可靠的生產環境。目前電氣自動化技術主要和計算機科學技術進行融合。大多數的電氣自動化系統由三部分組成，即測量系統、執行系統和控制系統。在結構上測量系統和執行系統沒有區別，都是引入了智能化設備和微處理器。電氣自動化技術通過計算機進行遠程的操作控制，在現場總線方面，它的核心是計算機操作系統。信息技術被廣泛采用到電氣自動化技術里的機器設備里。電氣自動化技術涉及的設備很多，生產過程有時也很復雜，有時需要面臨惡劣的生產環境，例如很多設備需要經受高溫、高壓、易燃等不利因素的考驗。電氣自動化控制系統還囊括了自動檢測、順序控制和自動報警等內容。SIS技術在慢慢走向成熟，DCS的迅速發展掀起了自動化建設信息化的新浪潮。單元機組實現了集中控制和電氣控制，采用一臺單元機組僅安排一位值班工作人員操作，使電氣控制、汽輪、鍋爐達到整體的效果，這一點，使我國的電氣自動化技術水平就會在國際上具有很高的競爭力。發展速度是在提高，隨著電氣自動化控制新技術的不斷采用，有關新原料、新原理和新工藝的傳感器和變送器被迅速開發利用。控制系統和控制裝置發展的速度日新月異，在實際的生產過程中也要廣泛采用新理論和新策略。但是在電氣自動化方面也存在著一些問題，比如電氣供應器整體控制程度還很低，儀表工藝和單元測量也需要進一步提高，安全監視及相關保護設備的覆蓋面很過于狹窄，功能也不是很全，機組自動化調節的投入率不高，程序系統開環利用少，投入使用也少。

二、電氣自動化技術的創新

1.智能化的單位機組監控

電氣自動化DCS的普及使單位機組的監控更好的實現。目前單位機組的智能監控程度還很低，雖然在國內許多電工、冶金行業中智能化的監視和控制軟件被廣泛的采用，也給這些企業帶來了一定的經濟效益，但由于我國電氣自動化技術發展時間短暫，幾年發展才有所提高，機組監控智能化的程度還很低。隨著電氣自動化技術的不斷應用，單元機組智能監控也會不斷的成熟。在單位機組監控方面開始采用信息智能化的軟件和相關的儀表。比如可以對現場智能傳感器設置遠程控制和組態的儀表智能管理軟件，也可以遠程的修正安裝位置和零位漂移。對精度進行自動的標注，計算出各個產生的誤差，把生成的曲線報告標定好，自動跟蹤記錄儀器儀表的狀態變化，例如零位是否漂移、掉電、取壓管路是否堵塞。閥門智能控制軟件可以智能的對閥門進行調試和標定、在線組裝，判斷閥門是否卡住，閥芯是否磨損等。做完閥門性能的全面評估后對實現維護提供策略。掌管重要轉動設備狀態的智能控制軟件對重要轉動設備狀態進行分析，重要轉動設備包括引風機、給水機、送風機，它的采用要建立在可靠狀態的監控技術上，通過振動和機電診斷，對是否存在不平衡、軸承磨損、負荷過重等現象進行綜合快速分析，識別出發生故障的原因，在故障還沒有達到惡劣的影響程度下發出警報，對停止檢修提供幫助和指引。智能化報警軟件通過報警的信號的分析、統計和預測，對機組未來可能的發展趨勢和發展狀態進行分析判斷，用指導工作人員的方法操作。還要用到故障預測軟件、故障診斷軟件、狀態維修軟件，它們都具有專業性，對正在運行的機組進行安全的全面分析判斷，最大限度發揮機組的潛力。單元控制智能化會轉變機組檢修的方式，改變以往被動式、定期式的方式，轉向主動式、預測式的維修方式，檢修計劃也會根據實際機組的運行狀況進行合理的、科學的安排。

2.控制過程的優化

電氣自動化技術的應用是為了提高了模擬量控制系統調節的范圍和質量指標。目前一些模糊控制、狀態預測控制、自適應和人工神經網絡系統等技術被不斷開發使用。在電氣自動化的控制過程中需要采用安全的、具有經濟效益的、通用性強的、方便安裝調試的控制優化專用軟件。它們對于溫度的控制起到很大的作用。現在機組采用的AGC都是單機的模式，通過調度把負荷直接的轉發給AGC機組。由于機組的負荷變動很快，投入的AGC機組不斷處于相應變化的變負荷狀態，擋板、輔機和閥門等機器設備頻繁產生動作，這就需要從過程方面進行電氣自動化技術的改進。考慮到成本問題，過程的優化控制要從不同的各個角度去分析如何才能降低電氣自動化的生產成本，延長機組設備的使用壽命。目前有的電氣自己化在控制過程方面采用了負荷全場的分配系統，就是發布一個關于全部機組的負荷命令，對全部機組進行系統負荷分配，考慮到機組的煤耗成本，在機組變化允許的范圍內安排選擇機組的負荷任務，達到煤耗成本和做功成本降低的效果。AGC單機式的方式對負荷方式進行了轉變分配，SIS系統也結合實際的結構進行了再一次的開發利用，自身應用技術使其高效的、安全的、環保的進行生產工作。

3.管控操作一體化

管控一體化指DCS和MIS管理信息系統結合，彼此滲透，結合成為一個層次面廣的、集管理控制、網絡化的、調度決策于一體的綜合自動化控制系統。在未來的工程建設方向會全面安裝廠級的管理信息系統，這個系統基于單元機組DCS。廠級管理信息系統通過對單元機組監控網絡提出信息，然后加工成廠級管理監控信息，在遠程計算機系統的幫助下對調度系統發送相應的信息，接受調度的指令。這樣一來，實現了整個電氣管理控制的一體化。

4. 接口操作透明化

DCS的人機接口是CRT，它由值班工作人員進行監視，但時間一長，工作人員會感到視覺疲勞，這樣就降低了監視的注意力。如果采用大屏幕的顯示器，則值班工作人員的眼睛會感到舒適些，提高了監視的注意力。現在許多公司生產開發了這種大屏幕的顯示器。比如日立和西門子公司。如果采用大屏幕的顯示器，那么系統智能化的程度會大幅提高，連鎖保護設計也會更加完善。工作值班人員相應的管理要求也要提高，采用大屏幕的顯示器，為實現少數人監視提供了可靠的技術保障，也標明了現在電氣自動化技術在控制屋里監控的水平。

總結：

當今社會經濟發展迅速，電氣自動化技術也要跟上時代的步伐。電氣自動化技術是朝著智能化、高速化、高效化、一體化以及操作透明化方向發展的。現代科學技術在自動化方面的應用，大大拓展了電氣自動化技術的發展空間，也更新了電氣自動化調節系統的指標。電氣自動化技術的合理應用，將完成機組運行監控維護的高效處理，降低電氣自動化技術的能源消耗量，提高電氣自動化技術的整體工作效率。

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