電氣工程及自動化控制系統的應用

劉烈金

摘 要：文章通過對電氣工程及自動化的介紹，分析了電氣自動化控制系統對電氣工程的影響，進而研究了電氣自動化在電氣工程中的應用以及發展趨勢，希冀對同行帶來一些參考及借鑒。

關鍵詞：電氣工程；自動化；控制系統

引言

隨著科學技術的不斷發展，在日常的生活及生產過程中，人們逐漸地追求一種無人或者由少人操控的自動控制系統。這不但能夠提高生活質量還能提高生產的智能化水平，并且能有效的減少人工疏忽所造成的錯誤或者事故。因此，電氣工程及電氣自動化控制系統在現代生活中得到了廣泛的應用，小到日常里家用的電氣設備，大到大型的工業設備都離不開電氣自動化控制系統。近幾年，電氣工程及電氣自動化控制系統已逐漸成為科研技術中的熱門研究領域。

1 電氣工程及電氣自動化

1.1 概念

電氣工程及其自動化領域的有關研究與其他學科之間有著緊密的聯系。電氣工程及其自動化技術是對當代熱門領域技術如網絡信息技術、電力電子技術、計算機技術等的充分融合。因此，我國對于電氣工程及其自動化的定義就不應當有所局限。在現實生活生產當中，應用到電氣工程及其電氣自動化的領域非常多，比如：在我國家庭當中墻上的電燈線路、配電板；以及經常在電視上出現的宇宙飛船的順利升空等。這些領域和行業都在使用電氣工程及其自動化的技術。這樣就使得電氣工程及其自動化的概念更加具有全面性和包容性。

1.2 電氣工程自動化控制系統設計的內容

自動化控制系統的設計可以分為以下三種類型：

1.2.1 開環控制。這種電氣自動化控制裝置是一種通過對受控的對象施加順向作用以使其得到智能化的控制，如圖1所示。采用開環控制的方式能夠使控制對象與電氣自動化的控制系統之間形成更加完整的結構體系，并且具有控制過程操作簡單等的優點。但是，采用這種方式也使得電子自動化系統比較容易被外界干擾，從而降低這種控制系統的控制精確度。于是，使用電氣工程的企業和領域通常將這種控制系統應用于對控制的及時性和精確度要求不高的方面。

1.2.2 閉環控制。與開環自動化控制裝置相對的是閉環的控制系統，其具有逆向作用，如圖2所示。也就是說采用閉環控制系統的電氣工程能夠準確的顯示出控制變量對整個控制過程所造成的作用力和影響，從而能夠實現控制結果和控制標準之間的比對。并且能夠根據對整個控制過程的觀察，找到導致差異出現的主要流程當中所存在的問題，從而通過消除差異來實現對整個電氣工程的控制作用。由于其具有減弱以及消除問題的作用，所以使用電氣工程的企業和領域通常將這種控制用于防止突發事故的出現導致系統不能正常工作的問題。

1.2.3 復合控制和反饋控制。這種控制系統通常用在對整個系統的變量進行監控時，當電氣自動化所控制的電氣工程系統中的監控的變量參數發生改變之后，使用復合、反饋系統對當中出現的問題進行修改，并且做出適當的控制和調整，在變化發生后才做出相應調節和控制。可以看出，由于其難以及時對被控量實現及時、動態的控制，復合和反饋控制系統與閉環控制系統所實現的實時控制存在較大的差別。

2 電氣自動化控制系統對電氣工程的影響

2.1 實現了產品試驗方法的先進性

電氣自動化控制系統的應用實現了對產品的實驗。由于電氣工程不僅僅涉及到人們生活中的一些電路、機械及生活用品，還涉及到一些具有高危害性的實驗、具有設計復雜電子設備的生產。因此，使用電氣自動化控制系統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。使用電氣自動化控制系統能夠有效的避免上述問題，并且通過高精尖儀器的分析能夠提升有關工作的質量和精確度，極大的方便了對產品的實驗和試驗。

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于電氣自動化技術控制精確程度的提高以及有關電子元器件的合理搭配。由于大多數電氣工程產品的結構比較復雜，牽一發而動全身，因此使用電氣自動化系統一方面能夠減少由于人工成本增加拉低的企業整體生產力水平，另一方面能夠有效的避免由于人工所產生誤差。在使用電氣自動化系統時，應當注意堅持電氣自動化控制系統的設計，其一方面需要對所涉及的技術進行定期的研究和更新，從而促使其能夠根據電氣工程的需求而進行不斷的提高，另一方面也需要在對整個電氣工程進行自動化監控系統進行設計時，依據系統化為其設計一種易于檢測的方式和方法，從而使得其對電氣自動化系統的日常維護能夠更為方便。

3 電氣自動化在電氣工程中的應用

3.1 發電廠分散測控系統自動化的應用

在我國的發電廠的分散測控系統當中，通常會使電氣自動化控制系統作為整個分散測控系統設計具有分層的結構。通過利用這種分層的結構，我們能夠有效的得到發電廠中各個區域的受熱信號，并且能夠及時發現其多個發電設施當中出現的各種故障，從而降低發電廠發電終端現象的產生率，來保證企業整體的持續穩定運行。除此之外，還能夠借助于電氣自動化的控制系統來實現監控整個發電流程，動態的將預設參數與電力產能、機器運作參數來進行比較，從而對機械工作的臺數做到適度的調控，平衡發電廠的產能，來實現對企業資源的更優分配，大大節約了企業的成本利用，提升了企業的價值和運營效率。

3.2 變電站配電自動化系統的應用

電氣自動化技術所構建的電氣自動化控制系統在我國變電站中也有所應用。其通常是在這一技術之上搭建起計算機的硬件處理系統，通過為整個變電站安裝監控攝像頭，來獲取變電站內機械設備運營現狀和部員工工作現狀，由此實現對整個變電站工作流程的監控。通過使用這些具有智能化和圖像化的信息，能夠更加準確的了解企業內部事件的發生及其運行，從而降低了人為直接監控的成本，使變電站的配電系統能夠逐漸朝著綜合自動化的方向不斷前行。

4 結束語

電氣工程及電氣自動化控制系統的應用，能提高各行業內自動化水平，同時還能提升其運行管理的水平。除此之外，通過電氣自動化控制系統對生產過程的控制可以在很大程度上減少生產成本，并提高設備的安全可靠性，大大的提高生產效率。就目前電氣工程及電氣自動化的控制系統的發展而言，隨著科技水平的不斷提高，電氣自動化控制系統將會得到進一步的優化，為企業為社會創造更大的財富。

參考文獻

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