電氣工程及其自動化技術的設計與應用分析

昝澤

摘要：伴隨國家科技的高速發展，電氣工程專業領域中也獲取了較為良好的發展前景。電氣工程及其自動化技術是現代科技的一項重點專業，針對其進行的研究具有十分重要的現實意義。另外，電氣工程及自動化技術這一新興學科，被廣泛使用于工業、農業及其國防建設等眾多不同的領域中，同時，在國家經濟的發展中也起到十分關鍵的作用。針對電氣工程及其自動化技術進行高度靈活性的使用，可以令人們的生活需求得到一定程度上的滿足。基于此，本文先對電氣工程及其自動化進行概述，并分析了該技術特點，論述了該技術的設計和應用，以供參考。

關鍵詞：電氣工程自動化設計應用

伴隨自動化技術工程建設的日漸推進，我國的電氣工程及其自動化技術也將逐步進入高速發展的新時代，特別是在我國科技力量與資金的支持下，電氣工程及其自動化技術的研發和運用，已經成為了現代制造業發展的重點方向。國家政策予以大力扶持，電氣工程及其自動化技術通過不同科技形式被運用到了很多不同的產業中，從總體上推動了中國制造業發展的自動化程度，同時也在一定程度上促進了中國現代科技的進步和發展。基于此，本文從設計和應用的角度對電氣工程及其自動化技術的發展加以分析，具有極其重要的意義。

1電氣工程及其自動化概述

關于電氣工程與自動化學科，它是電氣信息技術領域中的一個新興學科，但是由于和人類的日常生活及工業之間有著相當緊密的關系，所以發展得十分迅速，在當前也得到了比較完善的發展[1]。電氣工程及其自動化技術，是我國信息科學技術產業中十分重要的一個基礎部分，廣泛使用在農業、軍事和制造業等許多不同的應用領域中，在我國經濟社會的發展中具有重要意義。電氣工程及其自動化技術，包括計算機技術、電力電子技術及機電一體化技術等一系列不同的技術領域，是一個帶有較強綜合性特點的專業，比較主要的技術特征就是強電與弱電之間的融合，機電結合、硬件與軟件之間的融合等。這一專業通常是培養具備工程的有關知識，并接受電工電子、計算機及系統控制等的培訓，且具有解決電氣工程技術分析與管理問題能力的高等技術人才。

2電氣工程及其自動化技術的特點

從知識體系的角度上看，電氣工程及其自動化技術是綜合性較強的專業領域，不但包含電力電子技術，也涉及機械自動化、計算機等多項技術，具有較強的包容性是其比較明顯的一個特點，在不同領域中進行應用可以使其作用得以充分發揮，為企業的發展提供助力，縮減經濟成本投入，獲取更多經濟效益。

3電氣工程及其自動化技術設計分析

3.1電氣工程及其自動化技術分類

一般狀況下，電氣工程及其自動化技術可以區分為兩種不同的類型，分別為狀態檢測與控制一體化。在針對相關數據信息實施處理的過程中，往往要求使用與管控一體化的相關技術手段，這主要是基于這種類型的技術手段才能夠為大數據管理信息系統的集成性與整體性帶來必要的保證[2]。但相對而言，狀態檢測技術手段則一般都是在機械設備檢測中加以運用，在機器正常運轉中，獲取機器的相關數據信息，且借助針對這些數據信息對所產生的故障原因加以綜合性分析，以排除各種干擾因素，從而保障了設備高效、安全、穩定的運行。

3.2電氣工程及其自動化技術的設計原則

首先，綜合性原則，需要將工業生產的實際情況作為基礎，實際對生產產品、生產規模和生產周期等相關參數指標進行探尋，接下來進行較強適應性電子元器件的購入，選擇使用與之相互配套的輔助性設備，將不同硬件之間進行連接，完成組裝程序，然后針對硬件系統實施相應檢測，并進一步探討硬件系統在實際檢測工作的開展中是否出現了問題，若是出現問題，便需要進行適應性更強硬件的更換，或是采取相關處理措施，以提高企業生產線的高度智能化與管理水平。其次，經濟性原則。在實際設計工作進行的過程中，必須對企業生產成本投入方面的問題進行了全面的考察，在保證電氣工程及其自動化技術設計方案合理的基礎上，對設計的成本加以控制，使其保持在一定的范圍內，并盡可能確保設計方案的簡單[3]。在進行相關硬件安裝和采購等工作內容時，需要對企業的成本投入加以控制，并保證可以滿足企業的實際生產需要，若是發現具體情況與設計方案不相符的問題，便需要在第一時間內對設計方案加以調整，以保證原總體設計方案的合理性。硬件設計過后，便進入到相應的軟件設計程序。在進行軟件設計的過程中，需要遵循既定的原則。可以選擇市面上流通的與之相互配套的軟件，結合企業的實際生產情況，選取那些符合行業標準要求的相關軟件，也可以與軟件企業一同開發符合企業生產實際的軟件，確保生產自動化目標的有效實現。

3.3電氣工程及其自動化技術的設計

在進行電氣工程及其自動化技術設計的過程中，需要由軟件和硬件兩個方面著手，一般情況下，首先需要做好硬件的設計工作，根據工業控制的基本要求，選用具備較強適應性的電氣元器件，首先需要完成針對一個中央服務器的總體設計工作，將比較高級的計算機作為工程控制系統總體中相對重點的工作內容，隨后再選擇相應輔助性設備，如傳感器和控制器等，最后針對這些設備再采用相應的線路聯系在一起，從而構建起了一個比較完善的服務體系[4]。在實際產品設計工作進行的過程中，不僅需要將理論知識當作基礎，同時也需要充分考慮實際運轉中提出的相應需求。由于生產線是既定的，在進行相關自動化系統的設計中，必須從生產線的角度進行考量，才不會給生產線帶來不良的影響，這也給相應的硬件設施提出了較高的需求，但若是設備占據了相當大的空間，便可能會對實際生產加工工作的正常開展造成一定的負面影響。因此若是為了確保系統能夠較為安全和平穩地運行，設計人員便需要進行現場實地考察，之后再以現場的實際狀況為基礎，決定具體的安裝設備型號。在結束硬件的方案設計以后，便需要著手進行軟件的設計。當前國內市場中有著很多主流的通用型自動化控制系統軟件企業，要想使企業自動化管理水平能夠得到較為顯著的提高，企業通常都會與相應的軟件企業形成技術合作伙伴的關系，以企業的實際產品情況及硬件的安裝環境為基準，以保證企業智能化控制系統方案設計工作的合理進行，并為企業后續生產提供保障。

4電氣工程及其自動化技術應用分析

4.1電氣工程及其自動化技術的應用發展

實踐是對真理進行檢驗的標準，在電氣工程的實際發展中這一道理也同樣適用。為了能夠促進電氣工程相關理論的發展，便必須在生產實踐中對其進行應用，并運用升級后的理論知識對實踐予以進一步的引導。所以，理論知識和實踐在二者之間是不可分割的。隨著工業生產的日益進步，電氣工程及其自動化技術也就逐漸形成了一個專業，同時這門學科也在許多院校中都進行了設立。在企業實際生產中經常都會遇到一些有關電氣方面的問題，而電氣工程及其自動化技術也就是在這樣的背景下得到發展的。雖然在以往工業生產活動的發展中，相當少的企業使用的自動化技術，通常都是采用人工的生產方式，然而這種生產方式工作效率比較低。隨著技術的不斷發展，雖然后續一些機械設備得以問世，但其自動生產技術水平仍然較低，在工業生產活動的開展中依然需要人工進行操作，生產效率也不是很高。把自動化技術引進到工業生產中，不僅大大減少了人員的工作量，智能化程度得到了更加突出的提升，并且有效提升了工業生產的效率[5]。現代社會經濟的高速發展，促使人們對于各種工業產品的實際需求量有所加大，針對產品的質量方面也提出了更高的要求，伴隨人們物質需要的日漸增長，過往所采用的工業生產方式已經無法令人們的實際需求得到較好的滿足。很多工業生產在開展生產活動時，都需要工作人員加班，以趕進生產進度，因此必須投入大批的勞動力，而相應的生產成本也自然就有所增加，企業之間的競爭也變得越發激烈。此種情況下，企業要想進一步改善這樣的生產形勢，便應針對電氣工程與自動化技術進行大力引入，令生產投入得到一定的縮減，這樣可以有效加強企業產品在市場發展中的競爭力，確保經濟最大化的有效實現，在激烈的競爭中脫穎而出。

4.2工業控制中的應用

關于電氣工程及其自動化技術，其在國內的發展不是很快，當前的發展水平不是很高，且應用范圍較窄，大部分都運用于工業生產控制中。但在工業生產中應用電氣工程及其自動化技術，利用相關電子元件的應用加以控制，不但有效保障了工業生產的安全性，提高了工業生產的效率，同時也獲取了更高質量的工業產品。我國傳統工業生產中，存在眾多的不足，例如，工業生產效率偏低、質量相對較差等，這些問題都可以通過電氣工程及其自動化技術的引入加以解決。尤其是當前正處于社會信息高速發展的時代，這種高科技產品受到了人們的普遍歡迎，而采用人工組裝高科技產品的方式，通常是較為困難的，主要是高科技產品一般都對精度方面的要求比較高，這種情況下只能依靠電器功能及其自動化技術完成相關組裝工作[6]。當前，西方的許多發達國家都已然實現了全自動化生產過程，但國內當前并不能達到這樣的先進水平，技術發展上相對欠缺，并且時常會出現設備損壞等問題，導致生產進度被延誤，因此為了確保正常生產活動的維持，也應及時針對電氣工程及其自動化相關設備進行維護，確保且可以處于正常的工作狀態，為工業生產提供保障。

4.3智能化建筑中的應用

在建筑智能化施工中，通過全面運用電氣工程及建筑智能化工程的技術，諸如能源消耗和安全等多方面的工程問題都能夠獲取較為合理的解決。智能建筑物中往往會配置相應的金屬設備，針對這些金屬設備進行實際安裝的過程中，若是沒有進行合理安裝，將會出現一定的安全問題，并且應用智能建筑中應用較多的電子設備，比較容易產生靜電的問題，這樣也會導致設備的使用年限有所減短。針對上述問題，在建筑其中運用電氣工程與智能化工程技術，能夠有效降低這些問題的實際發生率，除卻能夠令靜電的問題得到有效解決，同時也能夠在一定程度上避免了雷電的襲擊。智能建筑在雷雨天氣氣候狀況下比較容易受到影響，但將電氣工程及其自動化技術應用其中，可以將雷引入地下，使設備安全隱患的問題得到一定的解決。

4.4變電站的應用

在變電所中，維護相關電力設備運轉的穩定性與安全是非常關鍵的，因此需要針對電力設備予以在線監控、系統性保護和控制等相關措施。伴隨國家經濟的高速發展，科技的日漸進步，變電站中所使用的相關電力設備也在漸漸變多，同時不同電力設備之前所采用的連接方式也變得越發復雜，為能確保電網的安全平穩運作，進行了大量人員與物質上的投入，并在變電所中開展了電氣工程及其自動化的應用，通過全微機化裝置代替了原來的常規電磁式裝置，并通過計算機光纜或電纜系統作為電力信號電纜，不僅保證了變電所裝置的平穩運行，同時使其運轉更加高效與穩定。電氣工程及其自動化技術逐漸變成了變電所中相當關鍵的一個組成部分，在變電所的自動化改造中起到了關鍵的作用。

4.5電網調度中的應用

電氣工程及自動化工程技術在供電調度中起到了非常關鍵的作用。我國擁有十分遼闊的國土面積，可以結合使用范圍的大小對電氣工程與自動化工程技術進行有效運用，主要包括對主站系統和遠動設備的有效調度，針對電網整體的運轉狀況實施監控[7]。確保電網調度人員可以通觀全局，對電網調度中可能產生的問題予以精準把控，避免電網調度中出現問題，從而提高了電網整體工作的安全與穩定性，可以針對電網實施全方位的研究與分析，給安全處理中心提供事故處理相關措施，從而降低事故發生過程中所造成的一些不必要經濟損失。

5 結語

近年來，國內外在電氣工程領域都得到了較為迅速的發展，并且由于科學技術的日益進步，自動化技術也被漸漸運用于不同的行業發展中，這也在一定程度上促進了我國經濟的快速發展。將自動化技術引入到電氣工程專業領域中，可以明顯提高企業的實際生產效率。正是因為電氣工程及其自動化技術所能夠起到的重要作用，國家也將該項技術編入了學校的學習課程中，這也令電氣工程領域的發展中，注入了眾多新鮮的血液，給電氣工程專業領域今后的良好發展奠定了堅實基礎。

參考文獻

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