電氣工程及其自動化技術(shù)的設(shè)計與應(yīng)用分析

韓慶

摘 要：電氣工程及其自動化技術(shù)是當前工業(yè)社會技術(shù)發(fā)展的核心部分，通過相應(yīng)的硬件與軟件兩部分，能夠組成一個自動化控制系統(tǒng)，在工業(yè)控制、變電站建設(shè)、電網(wǎng)調(diào)度、智能建筑等領(lǐng)域起到重大的推動作用，是當前工業(yè)社會的主要推動力。

關(guān)鍵詞：電氣工程；自動化；設(shè)計；應(yīng)用

電氣工程及其自動化技術(shù)作為當今技術(shù)發(fā)展的核心部分，能夠極大地提升工業(yè)生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量，電氣自動化與工業(yè)社會相互促進，協(xié)同發(fā)展，電氣自動化不斷推動著工業(yè)社會的發(fā)展。當前，我國電氣工程及其自動化的設(shè)計與應(yīng)用仍然存在較大的不足，與發(fā)達國家之間存在較大差距，部分企業(yè)仍未意識到這項技術(shù)的先進性，仍然需要各行各業(yè)的努力，共同推進電氣工程及其自動化技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展與應(yīng)用。

一、電氣工程及其自動化技術(shù)的概念

電氣工程由軟件與硬件兩部分組成，自動化技術(shù)即是運用控制系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)線的自動化運行。

（一）電氣工程的含義

電氣工程是當前科技領(lǐng)域的核心工程。其發(fā)展初期主要是電子產(chǎn)品和電器的應(yīng)用。信息化技術(shù)的發(fā)展，使電氣工程逐步以信息化技術(shù)應(yīng)用為核心進行轉(zhuǎn)變，與物理科學(xué)相融合，電氣工程跳出了電子產(chǎn)品和電器領(lǐng)域，逐步包含了工業(yè)控制以及自動化生產(chǎn)線等工程的設(shè)計與應(yīng)用。電氣工程在當前的發(fā)展中，包含硬件設(shè)備與軟件程序兩大工程，硬件設(shè)備主要是指以物理科學(xué)為基礎(chǔ)形成的各種集成電路等相關(guān)設(shè)備，軟件程序則是對計算機技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用。

（二）自動化技術(shù)的含義

自動化技術(shù)是一種綜合性很強的技術(shù)，計算機技術(shù)、信息技術(shù)、電子技術(shù)和系統(tǒng)工程等都是其重要組成部分。自動化技術(shù)從機械功能的多樣化、模組化和運動的高精度化等發(fā)展而來，逐步發(fā)展為機電一體化、控制智能化以及結(jié)構(gòu)標準化等技術(shù)體系，成為當前工業(yè)發(fā)展的標志，大幅提升了工業(yè)生產(chǎn)率。信息技術(shù)的發(fā)展，使自動化技術(shù)不斷向產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與工業(yè)機器人的方向發(fā)展。

二、電氣工程及其自動化技術(shù)的設(shè)計

電氣工程及其自動化技術(shù)的設(shè)計主要包含硬件與軟件兩部分。首先完成硬件的設(shè)計，之后再設(shè)計軟件。在設(shè)計硬件時，需要遵循重要性原則，著重考慮提升工業(yè)設(shè)備電子元件系統(tǒng)的自動化水平，因此，首先要根據(jù)工業(yè)控制的需求，配置一個性能與匹配度很高、安全性與先進性較好的計算機作為中央服務(wù)器，確保系統(tǒng)能夠平穩(wěn)運行，以此作為核心。之后根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模以及期限等因素，從實際情況出發(fā)，選擇合適的電子元器件，再選擇一些輔助設(shè)備，如傳感器和控制器等。硬件設(shè)備選擇完畢后，就要通過一定的線路連接所有設(shè)備，確保指令的發(fā)出、傳達、接收以及完成能夠完整有序，形成一套電氣工程自動化設(shè)備。在實際設(shè)計工作中，要考慮到實際情況，合理理性電氣工程及其自動化設(shè)計。從傳統(tǒng)生產(chǎn)線出發(fā)進行設(shè)計，圍繞原有生產(chǎn)模型完成設(shè)計。在硬件設(shè)備的選擇上，不宜過大，以影響生產(chǎn)空間，也不宜過小，以影響操作。因此，在設(shè)計時，必須對安裝現(xiàn)場進行實地考察，結(jié)合實際數(shù)據(jù)，選擇合適的設(shè)備型號，確定硬件設(shè)計最優(yōu)方案。

完成硬件設(shè)計后，就需要完成相應(yīng)的軟件設(shè)計。軟件系統(tǒng)既可以從市場上購買已經(jīng)有較大成熟度、設(shè)計完備的自動化控制系統(tǒng)軟件，也可以自行開發(fā)適合自身實際需求的軟件系統(tǒng)。從市場上選購時，選擇優(yōu)質(zhì)公司，可以要求這些公司從企業(yè)自身情況和硬件安裝狀態(tài)出發(fā)，設(shè)計更合適的軟件系統(tǒng)。

在電氣工程及其自動化設(shè)計工作中，為了保障設(shè)備的高效穩(wěn)定運行，確保設(shè)備安全性，要在設(shè)計計劃中加入火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、消防聯(lián)動系統(tǒng)、設(shè)備自動化安全防范系統(tǒng)等，以智能互聯(lián)的系統(tǒng)優(yōu)勢，實現(xiàn)各系統(tǒng)和設(shè)備的一體化。

三、電氣工程及其自動化技術(shù)的應(yīng)用

（一）在變電站中的應(yīng)用

電氣工程及其自動化技術(shù)為電力設(shè)備的平穩(wěn)、安全和可靠運行提供了技術(shù)保障，能夠為電力設(shè)備提供在線監(jiān)控、調(diào)動控制以及系統(tǒng)保護等措施。隨著我國社會經(jīng)濟與科技的不斷發(fā)展，對于電力的需求也在不斷增長，變電站配置了更多的電力設(shè)備，其聯(lián)通方式也更為復(fù)雜。電力部門往往需要投入大量資源保障電網(wǎng)安全運營。電氣工程及其自動化技術(shù)能夠為變電站提供更先進的設(shè)備及其控制技術(shù)，電力設(shè)備從常規(guī)電磁式逐步轉(zhuǎn)向全微機化，電力信號的傳輸電纜逐步采用了計算機光電纜，變電站主控中心能夠更快速、安全地控制變電站全部電力設(shè)備。電力工程及其自動化技術(shù)作為當前變電站的主要組成部分，已經(jīng)成為變電調(diào)控的主要模式，確保了高效率、自動化的調(diào)控，變電站正逐步完成自動化改造。

（二）在電網(wǎng)調(diào)度自動化中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)自動化的基礎(chǔ)在于電網(wǎng)調(diào)度自動化。根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度范圍運用電氣工程及其自動化技術(shù)實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的自動化，對主站系統(tǒng)以及遠動裝置均實行自動化調(diào)度，從而監(jiān)控整個電網(wǎng)系統(tǒng)。調(diào)度人員能夠從全局上把握電網(wǎng)調(diào)度工作，對調(diào)度時存在的問題進行及時的調(diào)整，最大限度保障電網(wǎng)穩(wěn)定、安全與經(jīng)濟。

（三）在智能建筑中的應(yīng)用

智能建筑以自動化技術(shù)為依托搭建控制系統(tǒng)，運用信息技術(shù)與實時監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)功能多樣化。以配電系統(tǒng)的自動化為功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)，集合樓宇控制、通信以及電氣安全等系統(tǒng)，構(gòu)建智能建筑。在實際建設(shè)過程中，建立一個自動化調(diào)動生產(chǎn)管理系統(tǒng)，完成自動供電調(diào)配，以數(shù)字程控交換機為網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心，對電氣狀態(tài)進行實時監(jiān)控，通過計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對監(jiān)控數(shù)據(jù)信息進行及時傳輸，進而建設(shè)一個完整的自動化監(jiān)測系統(tǒng)，對各項設(shè)備的自動化運行進行全面監(jiān)控。

（四）在工業(yè)控制中的應(yīng)用

電氣工程及其自動化技術(shù)能夠通過感應(yīng)器、繼電器等設(shè)備進行工業(yè)控制，間接控制工業(yè)流程，從終端完成最終控制，不必再檢查各個線路，既節(jié)省了人力，又推動了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的大幅提高。由于電氣工程設(shè)備在操作與管理中對于技術(shù)要求較高，因此需要專業(yè)水平較高的技術(shù)人員來保證生產(chǎn)線的穩(wěn)定運行，及時排查并處理設(shè)備故障或技術(shù)漏洞，確保技術(shù)能夠暢通運行。

四、結(jié)語

電氣工程及其自動化技術(shù)是當前技術(shù)領(lǐng)域的核心部分，極大提升了工業(yè)、電力等系統(tǒng)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。為加快我國工業(yè)現(xiàn)代化與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，要深入挖掘電氣工程及其自動化的設(shè)計價值、應(yīng)用價值以及研究價值，最大限度發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢，加快該技術(shù)在各個行業(yè)的應(yīng)用。

參考文獻：

[1] 黃元元.電氣工程及其自動化技術(shù)的設(shè)計與應(yīng)用分析[J].無線互聯(lián)科技，2014（12）：91.