淺談電氣工程及其自動化的設計及發(fā)展

隋美紅

摘 要：隨著高新技術的廣泛應用，我國工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)呈現(xiàn)出智能化和綜合性的發(fā)展趨勢，我國石化工業(yè)發(fā)展迅速，其中不乏電氣工程自動化系統(tǒng)的推動作用，文章就電氣工程自動化系統(tǒng)的設計和發(fā)展展開論述。

關鍵詞：石化工業(yè)；電氣工程；自動化系統(tǒng)；設計；發(fā)展

引言

現(xiàn)階段，計算機網(wǎng)絡技術被廣泛應用于社會諸多領域，這為實現(xiàn)電氣自動化提供了技術支撐，也實現(xiàn)了多功能智能化控制。總體而言，電氣工程自動化已經(jīng)關乎社會發(fā)展和人們?nèi)粘Ｉ畹母餍懈鳂I(yè)，小到開關設計，大到宇航飛機設計研究，都涉及到電氣工程自動化，在國民經(jīng)濟發(fā)展中起到愈加重要的作用。在石化行業(yè)中，電氣自動化系統(tǒng)需要處理大量的信息，為維護整個系統(tǒng)的正常運行，需要有較好的保護裝置、較快的運作速度和優(yōu)質(zhì)的電氣設備。電氣工程是石化行業(yè)現(xiàn)代化建設的重要組成部分，關注電氣工程自動化的設計和發(fā)展，能夠?qū)κ袠I(yè)發(fā)展起到更好的推動作用。

1 電氣工程與自動化的概念

1.1 電氣工程

電氣工程是現(xiàn)代科技領域和高新技術領域的關鍵學科，電子技術的發(fā)展與進步推動了信息時代的到來，改變了人們生活工作方式的同時，也為電氣工程發(fā)展帶來巨大潛力。從某種意義上而言，電氣工程的發(fā)展水平很大程度上顯示出一個國家的科技發(fā)展水平，信息技術、物理科學和工程問題等是影響電氣工程的重要因素。

1.2 自動化

自動化是機器設備、系統(tǒng)或過程在無人或極少數(shù)人的直接參與下，經(jīng)自動檢測、分析判斷、信息處理及操縱控制實現(xiàn)預期目標。現(xiàn)階段，自動化技術有著廣泛的應用前景，并應用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、科研、軍事、商業(yè)及醫(yī)療等諸多領域，自動化技術將人們從一些體力勞動、腦力勞動及危險環(huán)境中解放出來，提升了人們認識世界、改造世界的能力，也能大幅提高了工作效率。

2 電氣工程設計需遵循的原則

2.1 優(yōu)化供配電設計

在設計電氣工程自動化系統(tǒng)的過程中，應充分考慮供配電設計的適應性，從而為石化工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營提供良好的環(huán)境與必要的動力，滿足電氣設備運行過程中運轉(zhuǎn)與控制的要求，有效維護電氣設備運行的穩(wěn)定性，實現(xiàn)對電能的合理運用，抑制企業(yè)資源浪費現(xiàn)象。

2.2 合理控制負荷

電子工程自動化設計需考慮合理控制負荷的問題，對電子設備負荷的調(diào)整控制應以保障其使用安全與正常工作為前提，從而降低電氣設備運行中所受壓力，提高電能利用率，實現(xiàn)環(huán)保的電氣工程自動化設計目的。

2.3 降低電能消耗

降低電能消耗是實施電氣工程自動化設計必須堅持的原則，在提高電氣設備運行效率的基礎上，實現(xiàn)對電氣設備的改進與維護，盡量減少電氣設備運行中不必要的電能消耗，有效提高整個電氣工程的能源利用率，從而降低電氣系統(tǒng)運行的成本。如采用節(jié)能電氣設備、針對高負荷或補償不足現(xiàn)象做負荷均衡處理及無功補償、減少線路損耗等都是提高電力設施能源利用率的有效手段。

3 石化電氣自動化控制系統(tǒng)的設計構想

一般而言，為了優(yōu)化電氣自動化系統(tǒng)設計，需要認真貫徹如下構想：

3.1 遠程監(jiān)控構想

眾所周知，遠程監(jiān)控方式具有諸多優(yōu)勢，如節(jié)約材料、降低安裝費用、組態(tài)靈活和較高可靠性等，石化行業(yè)電氣工程通訊量較大，通過遠程監(jiān)控，可以更好地構建電氣工程自動化系統(tǒng)。

3.2 現(xiàn)場總線監(jiān)控構想

隨著計算機網(wǎng)絡技術的普遍應用，智能化電氣設備被廣泛應用于石化行業(yè)的電氣工程中，且累積了豐厚的運行經(jīng)驗，為電氣工程自動化系統(tǒng)的建立與控制奠定良好基礎，而現(xiàn)場總線控制方式能夠使系統(tǒng)設計的優(yōu)勢更為突出，更具針對性，除發(fā)揮遠程監(jiān)控的諸多優(yōu)點外，也能減少一些設施的應用，與監(jiān)控系統(tǒng)通信連接，節(jié)約投資及安裝維護所需成本，提升了整個系統(tǒng)運行的可靠性，即使個別裝置出現(xiàn)故障，亦不會導致整個系統(tǒng)癱瘓。因此，現(xiàn)場總線監(jiān)控是當下電氣工程自動化系統(tǒng)控制的有效方式。

3.3 集中監(jiān)控構想

此種監(jiān)控方式具有自動化系統(tǒng)設計容易、控制站防護要求不高和系統(tǒng)運行維護便捷的特點，但也應看到，因為將系統(tǒng)諸多功能集中于一個處理器加以處理，易于增重處理器負擔，降低其處理速度。當電氣設備全部處于監(jiān)控狀態(tài)下時，隨著監(jiān)控對象信息量的增加，容易使主機功能下降。

4 石化電氣工程自動化的發(fā)展趨勢

總體而言，我國石化行業(yè)電氣工程自動化將秉承一定的發(fā)展趨勢，主要表現(xiàn)為如下幾個方面：

4.1 統(tǒng)一化趨勢

在IEC61131標準的規(guī)范下，伴隨著OPC技術和計算機網(wǎng)絡技術的廣泛應用，推動了電氣自動化領域的革命，對軟件結構和通訊能力有很高要求，統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境顯得尤為重要。石化行業(yè)的電氣工程自動化呈現(xiàn)統(tǒng)一化趨勢，這使得電氣自動化系統(tǒng)具備了諸多優(yōu)勢，主要體現(xiàn)為周期性設計、開機調(diào)試和運行維護等諸多方面，能夠節(jié)約電氣工程自動化設計的資金及時間。

4.2 安全化趨勢

較傳統(tǒng)的石化工程系統(tǒng)而言，電氣工程自動化系統(tǒng)更為安全，主要表現(xiàn)為如下幾點：一是從硬件設備到軟件設備的雙重完善；二是從安全級別需求高的領域向安全級別相對較低領域的延伸；三是電氣自動化工程及產(chǎn)品的研究生產(chǎn)更為全面和規(guī)范。總體而言，石化行業(yè)的電氣工程自動化設計及發(fā)展也呈現(xiàn)出安全化趨勢。

4.3 創(chuàng)新化趨勢

一般而言，電氣工程是強電和弱電相結合的、硬件和軟件相結合的、電工技術和電子技術相結合的，是電子、電力、計算機及控制等多種學科綜合的產(chǎn)物，在電氣工程相關技術及分析方法飛速發(fā)展的情況下，電氣工程自動化設計方法也不斷優(yōu)化，需要石化企業(yè)重新審視電氣工程自動化設計中的問題，優(yōu)化自主知識產(chǎn)權研究，實現(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)的技術創(chuàng)新，使我國石化企業(yè)電氣工程自動化系統(tǒng)達到國際先進水平。

4.4 產(chǎn)業(yè)化趨勢

隨著電子商務的普及和石化行業(yè)發(fā)展需求的驅(qū)動，電氣自動化和計算機技術、多媒體技術有機融合起來，電氣自動化有著廣泛的應用前景，形成產(chǎn)業(yè)化趨勢，能夠大量地節(jié)約石化企業(yè)的時間及資金，能夠提升石化企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的效率，實現(xiàn)對企業(yè)資源的最有效利用。

5 結束語

綜上所述，石化行業(yè)電氣工程自動化呈現(xiàn)出開放化、分布式和信息化的發(fā)展趨勢，電氣工程自動化設計的優(yōu)化與發(fā)展，是綜合諸多領域技術知識，集合諸多部門資源的結果，為了開創(chuàng)電氣工程自動化設計和發(fā)展的新局面，石化企業(yè)應致力于探尋一條健康發(fā)展之路，最終實現(xiàn)“中國創(chuàng)造”，推動我國石化行業(yè)電氣工程自動化向國際化、全球化與現(xiàn)代化的轉(zhuǎn)變。

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