淺議電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

安君艷

摘要：電氣自動(dòng)化技術(shù)是與電子和信息技術(shù)緊密結(jié)合在一起的一門電氣工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)科，隨著電子技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)、智能控制的飛速發(fā)展，使得電氣自動(dòng)化經(jīng)歷了從無(wú)到有、從發(fā)展到成熟的過(guò)程。本文主要是對(duì)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、功能和設(shè)計(jì)理念，節(jié)能設(shè)計(jì)等進(jìn)行了分析，以供同仁參考！

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化技術(shù) 現(xiàn)代工業(yè) 發(fā)展

電氣自動(dòng)化是工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志和現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)的核心技術(shù)，是使產(chǎn)品的操作、控制和監(jiān)視，能夠在無(wú)人（或少人）直接參與的情況下，按預(yù)定的計(jì)劃或程序自動(dòng)地進(jìn)行的技術(shù)。其具有提高工作的可靠性、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、勞動(dòng)生產(chǎn)率、改善勞動(dòng)條件等作用，把人從繁重的體力勞動(dòng)、部分腦力勞動(dòng)以及惡劣、危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來(lái)，能增強(qiáng)人類認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力。

1.電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

PC 客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)、以太網(wǎng)和Internet 技術(shù)引發(fā)了電氣自動(dòng)化的一次又一次革命，市場(chǎng)的需求驅(qū)動(dòng)著自動(dòng)化和IT 平臺(tái)的融和，而電子商務(wù)的普及將加速這一過(guò)程。Internet/Intranet 技術(shù)和多媒體技術(shù)在自動(dòng)化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，企業(yè)的管理層利用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器可以存取企業(yè)的財(cái)務(wù)等各方面的管理數(shù)據(jù)，也可以對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)畫面進(jìn)行監(jiān)控，在第一時(shí)間了解最全面和準(zhǔn)確的生產(chǎn)信息。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和視頻處理技術(shù)的應(yīng)用，將對(duì)未來(lái)的自動(dòng)化產(chǎn)品，如人機(jī)界面和設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)產(chǎn)生直接的影響，相對(duì)應(yīng)的軟件結(jié)構(gòu)、通訊能力及易于使用和統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境變得重要了，軟件的重要性在不斷提高。

2.電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、功能和設(shè)計(jì)理念

2.1 特點(diǎn)

與熱機(jī)設(shè)備相比，電氣控制系統(tǒng)的控制對(duì)象少、信息量小、操作頻率低，但具有快速、準(zhǔn)確的優(yōu)勢(shì)。由于電氣設(shè)備要求較高的保護(hù)自動(dòng)裝置可靠性和快速反應(yīng)能力以及較高的抗干擾能力，電氣控制系統(tǒng)具有較多連鎖保護(hù)，能夠滿足有效控制的要求。

2.2 功能

基于電氣控制的特點(diǎn)，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)—變壓器組等電氣系統(tǒng)的有效控制，必須具備以下的基本功能：發(fā)電機(jī)—變壓器組出口隔離開關(guān)及斷路器的有效控制和操作；發(fā)電機(jī)—變壓器組、勵(lì)磁變壓器、高變保護(hù)控制；發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)起勵(lì)操作、滅磁操作、增減磁操作、穩(wěn)定器投退、控制方式切換；開關(guān)自動(dòng)、手動(dòng)同期并網(wǎng)；高壓電源監(jiān)視和操作及切換裝置的監(jiān)視、啟動(dòng)、投退等；低壓電源監(jiān)視和操作及自投裝置控制；高壓變壓器控制及操作；發(fā)電機(jī)組控制及操作；LPS、直流系統(tǒng)監(jiān)視等等。

2.3 設(shè)計(jì)理念

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要有集中監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控3 種設(shè)計(jì)方式。集中監(jiān)控方式的特點(diǎn)是由一個(gè)處理器集中系統(tǒng)功能進(jìn)行處理，優(yōu)勢(shì)是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、防護(hù)要求較低、運(yùn)行維護(hù)方便。由于處理器工作量過(guò)于繁重，導(dǎo)致處理速度較低，對(duì)全部電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控將導(dǎo)致主機(jī)冗余降低、電纜數(shù)量增多，導(dǎo)致投資加大，而且長(zhǎng)距離電纜干擾也會(huì)影響系統(tǒng)，隔離刀閘、斷路器采用硬連接也容易產(chǎn)生輔助接點(diǎn)不到位、查線不方便等問(wèn)題，增大了誤操作的幾率。遠(yuǎn)程監(jiān)控方式有著組態(tài)靈活和節(jié)省電纜、安裝費(fèi)用、材料以及可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，由于電氣設(shè)備通訊量比較大，而Lonworks、CAN等各種現(xiàn)場(chǎng)總線通訊速度不高，該方式僅僅適用于小型系統(tǒng)的監(jiān)控，無(wú)法滿足大型電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的要求。由于現(xiàn)場(chǎng)總線、以太網(wǎng)等技術(shù)的普遍應(yīng)用和相應(yīng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累，智能化電氣設(shè)備得到了較快的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)逐漸應(yīng)用到電氣系統(tǒng)中，現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式能夠針對(duì)電氣系統(tǒng)具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，不僅具備遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的所有優(yōu)點(diǎn)，而且還節(jié)省模擬量變送器、隔離設(shè)備、I/O 卡件等。另外，智能設(shè)備安裝簡(jiǎn)便，可以節(jié)省控制電纜和相應(yīng)的投資及安裝工作量和維護(hù)工作量，成本更低。由于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)相連的各裝置功能獨(dú)立，網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活，提高了系統(tǒng)可靠性，裝置故障不會(huì)影響其他裝置，更不會(huì)使系統(tǒng)癱瘓，是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)未來(lái)主要的發(fā)展方向。

3.電氣自動(dòng)化及節(jié)能設(shè)計(jì)

電氣自動(dòng)化作為電氣信息領(lǐng)域的一門新興學(xué)科，在人們的日常生活及工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。電氣自動(dòng)化極大地提高了人們的工作效率，企業(yè)運(yùn)行成本以及勞動(dòng)生產(chǎn)率，并且在提升和改善勞動(dòng)條件等方面也產(chǎn)生了重要影響。隨著“綠色工業(yè)革命”的影響逐漸深入人心，節(jié)約能源，倡導(dǎo)綠色低碳生活方式在當(dāng)下具有重要意義，節(jié)能已經(jīng)成為現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要內(nèi)容和目標(biāo)。

就目前趨勢(shì)而言，積極地推進(jìn)電氣自動(dòng)化的發(fā)展，采用自動(dòng)化技術(shù)推動(dòng)各行業(yè)節(jié)能減排工作的深入開展，已是大勢(shì)所趨。在未來(lái)全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，誰(shuí)率先掌握節(jié)能的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)權(quán)，那么誰(shuí)將主導(dǎo)未來(lái)的全球經(jīng)濟(jì)。但是就電氣自動(dòng)化系統(tǒng)而言，由于城市電網(wǎng)在升級(jí)改造以及擴(kuò)大增容過(guò)程中，會(huì)使用數(shù)量龐大的變頻器、整流器等，造成大量的諧波產(chǎn)生，極大地影響了電網(wǎng)安全。因此，為了電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，應(yīng)該有效地消除諧波，綜合考慮節(jié)能因素，從電氣自動(dòng)化的變壓器、無(wú)功補(bǔ)償、有源濾波器等多項(xiàng)技術(shù)上努力，減少電路傳輸損耗、優(yōu)選變壓器、補(bǔ)償無(wú)功、使用有源濾波器等多種方法達(dá)到電氣系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的節(jié)能效果。

工業(yè)自動(dòng)化是現(xiàn)代先進(jìn)工業(yè)科學(xué)的核心技術(shù)，是工業(yè)現(xiàn)代化的物質(zhì)基石，是工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)是工業(yè)自動(dòng)化的重要組成部分。以上主要介紹了電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，分析了其結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)，希望能以需要此方面資料的人員提供一定的幫助。

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