電氣自動化概念范文

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電氣自動化概念

篇1

電氣自動化是電氣工程系統化、智能化、功能化發展的方向,是電子技術、計算機工程、電工技術綜合的系統性工程,作為國民經濟的支撐和現代科技的結晶,電氣自動化發展已經成為電氣工程和整個社會發展的方向。新時期,要樹立電氣自動化發展的目標,將電氣自動化作為應用基礎、原則和目標深入到社會生產、生活的各個領域,把握好電氣自動化發展的脈絡和動態,形成從體系上、結構上、系統上對電氣自動化的支持,這是當前電氣發展的基本路徑,確保電氣事業進步的基本保障。

一、電氣自動化的概述

(1)電氣自動化的概念

電氣自動化是一個籠統而寬泛的概念,具體是指在電氣工程和系統中綜合計算機技術、電子與微電子技術、電工科技等先進體系、技術和概念,形成的電氣工程發展的趨勢和方向。在國民經濟建設中電氣自動化具有效率、質量上的優勢,很多建設領域和實際生活已經開始了電氣自動化的應用,并成為工業生產、第三產業服務、生活領域中不可或缺的重要基礎性資源與體系。

(2)電氣自動化的基本原則

一是,控制性原則,在電氣自動化應用和建設過程中,實現有效控制是電氣自動化的目標前提,無論是生產領域、加工領域還是生活領域,電氣自動化都應該將合理控制作為第一原則,并予以根本性地保障。二是,可靠性原則,在電氣自動化應用和建設過程中,要實現電氣自動化體系的安全運行,這樣的設計與建設才能更好地確保電氣自動化經濟、安全、社會等目標的實現,也才能做到對電氣自動化建設的基本保證。

(3)電氣自動化的基本思路

①在電氣自動化的監控環節,應該堅持集中控制的思路,運用集中監控的方式,為使用和維護電氣自動化系統提供了很大的便利。②在電氣自動化的處理環節,應該堅持遠程控制的思路,通過遠程監控設計模式,節省安裝費用、材料費用和電纜費用等費用,在安裝成本和設計成本上的要求比較低。除此之外,這種模式還具有組態靈活性高、可靠性高等方面的優勢。③在電氣自動化的現場總線環節,應該堅持系統性的思路,現場總線監控是建立在現場總線太網等計算機網絡技術應用的基礎上,在變電站等綜合自動化的系統中得到了廣泛的使用,并且在使用和設計的過程中也積累了越來越多的經驗和技術。

二、電氣自動化建設的發展方向

在建設電氣自動化的系統性大工程的過程中,要把握建設和實施的方向,通過明確電氣自動化建設目標的指引,做到對建設電氣自動化的有力保障,起到事半功倍和加速發展的功能與價值,當前進行電氣自動化建設應該強化如下幾個方向:

(1)實現電氣自動化建設的綜合化發展方向

電氣自動化不簡簡單單地是電力或者是電氣單獨行業和工作的獨立事物,而是各系統、全社會共同參與,綜合發展的系統性工程。在電氣自動化建設過程中應該首先堅持綜合化發展的方向,要積極與工業生產、制造加工、船舶運輸、航空航天等行業的需要和進步取得一致,發揮電氣自動化的優勢,借鑒其他行業和產業的優勢,從多個層面和多個角度確保電氣自動化的綜合發展的目標、

(2)突出電氣自動化的核心競爭力發展方向

當前,企業和社會認識到電氣自動化對社會建設和企業發展的重要價值,從不同層面和不同領域開始了電氣自動化的探索、應用和思考,但是進程中存在投入資金、技術規范、體系建設的各類問題。今后進行電氣自動化建設應該突出核心競爭力這一發展目標,要將寶貴的資金和技術投入到市場占有和競爭力培養的關鍵領域,在努力縮小電氣自動化水平差距的同時,建立起規范化、體系化的電氣自動化系統,形成社會和企業電氣自動化獨特的競爭優勢,更為有效地推進電氣自動化的全面、健康發展。

(3)堅持電氣自動化的智能化發展方向

電氣自動化的實現是智能結構、智能系統、智能電氣的廣泛應用作為基礎和平臺,隨著智能電氣的廣泛應用,伴隨智能電器數量和性能的大幅度增長,電氣自動化越來越呈現智能化發展的特點。在電氣自動化建設過程中要有預判的能力和科學預測的能力,要將電氣自動化與智能化發展提列為戰略性目標。

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關鍵詞:電氣自動化技術;火力發電;創新;應用

中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 24-0000-01

電氣自動化系統在火力發電中的運用,成為發電廠電氣自動化領域近些年發展的聚焦熱點。電氣自動化系統實現了對火力發電廠運作的自動化監控,對發電廠內部用中低壓電氣系統進行控制、保護以及分析,等等。如今,電氣自動化技術利用自身的優勢,即信息化和網絡化系統,使其廣泛應用于火力發電系統中,不僅促進了發電廠的自動化運作水平的提高,而且相應地增強了電氣控制的穩定性和安全性。

一、電氣自動化及火力發電的概念及作用

火力發電系統中所運用的電氣自動化系統,即ECS,作為近些年的研究熱點,其主要操作是將自動化的監控技術運用于火力發電廠的系統中。隨著電氣自動化技術在火力發電系統中的廣泛使用,通過網絡與信息技術的指導,使得發電廠的自動化水平有了顯著進步,也有助于電氣控制的安全穩定性。

其中,監視在電氣自動化技術與火力發電系統的運用方面起著重要作用,并以數據的交換作為輔助手段,這就是火力發電廠的電氣自動化系統的運作模式。監控設備主要對測量設備收集數據并分析運行狀況,以圖表和曲線的形式傳送,并且為防止不當或危險的狀況,還會在數據線路上傳警告或異常的信號。電氣自動化系統有一項更高的功能,即對特殊數據予以反饋,諸如測控裝置對自身的電量進行統計及對主站系統的設備管理,等等。

二、電氣自動化系統在火力發電中的應用現狀

隨著科學技術的進步,電力自動化技術運用于火力發電廠的技術水平也不斷提升,通過對火力發電廠的通信數據進行收集,在一定程度上拓寬了技術的新型發展領域。相較于傳統的火力發電系統,電氣自動化系統通過計算機網絡的監控,對數據樣本等進行測量、監控及保護,實現了現場的總線工業技術與網絡的良性結合與發展。

(一)傳統的火力發電系統的運作情況

簡單地說,傳統的火力發電廠的控制系統主要側重對爐、機系統進行簡單操控,使得電氣系統的保護、安全設備實現獨立運行,并能夠進行基本的電源切換、自動勵磁的調節處理,在一定程度上保證系統的正常有效運作。但是,傳統的火力發電系統反應信息的數量有限,因此,對電氣系統的操作人員而言,便造成了系統運行的不便之處,不能達到輕松、快捷的效果,也不利于對突發事故的有效分析和解決。由此可見,提高火力發電系統的自動化水平,成為傳統的火力發電廠繼續發展的關鍵。

(二)電氣自動化系統運用于火力發電系統

一般而言,電氣自動化系統由三部分組成,即控制層、通信層及間隔層,主要以分布分層的方式監視并控制系統的運作。其中,控制層是整個系統的核心,主要進行控制、監視、收集、整理整個系統的數據和信息,但要依賴于上層系統。當前,電氣自動化的處理技術在有關監控系統的時效發展方面,存在一定程度的不足,因此,需要對實際工程量進行細分,并緊密結合信息化的管理與控制的標準,保證先進技術適應自動化的潮流。

面對當前火力發電系統的發展現狀,建立電氣系統的通信網絡,成為其發展的關鍵一環。在利用網絡信息的多樣化、全面性的優勢的基礎上,深度挖掘電氣化的相關數據,從而真正實現火力發電廠的電氣系統自動化,不斷提高其電氣自動化系統的運行及管理水平,這有助于火力發電廠的長遠發展。目前,電氣自動化運用于火力發電廠的監控技術已與其他相關監控系統進行數據交換,一定意義上實現了火力發電廠的系統信息化管理和控制的模式。

三、電氣自動化系統創新運用于火力發電系統

總的來說,創新電氣自動化技術在火力發電中的應用,主要表現在以下三方面:

(一)電子全通信等控制保護手段的創新

一般來說,創新的電氣自動化技術,主要采用計算機的控制保護技術,能夠對系統操作進行檢測、診斷,提前發現并根除火電設備的存在隱患,保證電氣自動化系統的正常運行狀態。另外,通過實現電氣全通信控制模式,能夠增強系統基本的運行監視功能,有效提高電氣自動化系統的操作水平,進而提高電氣自動化系統的邏輯控制和運行管理水平。

(二)自動化系統的網絡結構創新

良好的網絡結構的運作對火力發電廠的控制起著重要作用。因此,網絡通訊產品必須能夠涉及辦公自動化環境、控制機以及元件級的整個電氣自動化系統范圍,切實保障電廠管理層對設備的監督保護,從而保證系統之間的數據信息有效傳輸,真正實現全集成自動化的模式。

(三)單元爐機組一體化的創新發展

統一規范單元爐機組對于提高火電機組的監控水平有重要意義?;鹆Πl電廠的集散控制系統通過機爐電單元組合的運行形式,能夠有效地挖掘火電機組的潛力,快捷地匯總并分析數據、參數,相應地降低造價成本,在簡化監控系統的同時,也能夠加強火電廠系統的統一運行和管理,使其處于最好的運行狀態。

四、結束語

綜上所述,電氣自動化系統在火力發電中的應用,有效提高了火電廠電氣系統的自動化和操作管理水平。特別是電氣自動化系統的創新應用,使得火電廠電氣系統的運行、控制、保護、故障診斷等多項功能實現了綜合性的自動化,提高了火力發電廠的工作效率和市場競爭力。

參考文獻:

[1]龐衛仕.電氣自動化技術在火力發電中的創新與應用[J].廣西輕工業,2011(07):33-34.

篇3

【關鍵詞】電氣自動化 監控系統 圖形編輯器 設計和應用

隨著科學技術的不斷發展,電廠監控系統的設備應用也越來越先進化。如今傳統的模擬儀表監控畫面已經被過程監控系統畫面所取代。因此工作人員在檢測整個流程的狀態時,只需要通過顯示器就能獲取所需要的信息,與傳統的需要時刻檢查儀表盤上的各類數據的工作方法相比較,顯然具有高效性的優勢。

1 電氣自動化監控系統中圖形編輯器的設計概念

應用電氣自動化監控系統中圖形編輯器,可以使得工程技術人員通過電氣自動化軟件更加方便快捷的繪制監控畫面。從而使得查看數據工作更加的簡單易行、高效精確。同時應用圖形編輯器的自動化監控系統的信息表達方式更加的形象、直觀、具體。因此電氣自動化監控系統可以為工程技術人員提供更加具有先進性、流暢性和便于操作性的圖形編輯操作平臺。

2 電氣自動化監控系統中圖形編輯器的設計與應用中的不足之處

當下電氣自動化監控系統中的圖形編輯器的設計和應用,促使工程技術人員的工作更加具有高效性和準確性,但是電氣自動化監控系統中的圖形編輯器的設計和應用的過程中仍然存在著很多的問題:圖形和數據庫的關系一直不能夠得到良好的處理,從而無法有效的實現圖形和數據庫之間的良好的信息的傳遞,這使得大量的圖形的儲存方式混亂并且獨立,不易于引用和修改,也不能夠將元件的狀態及時的表現出來。由于圖形的分析的智能化應用始終未達到理想水平,因此電網拓撲結構的輸入方式只能為人工輸入的方式,這都為工程技術人員的工作的順利開展帶來了很大的不便。

2.1 圖形和數據庫之間的聯系緊密型相對較差

圖形和數據庫之間無法建立緊密的聯系,便無法完成良好的通訊。因此對于運行狀態的適應程度和反映效果都不理想。

2.2 圖形和模型之間的推理聯系相對較弱

計算機圖形編輯在電力系統分析軟件雖然已經被廣泛的應用,但是應用狀態仍然是處于初級狀態,只能針對電力系統中的某一分析系統工作,因此圖形和模型之間的推理聯系仍然相對較弱。由此可知研究設計,針對于開發者和使用者的需求的,快捷簡單的電力系統建模方式,已經成為了當下電氣自動化監控系統中圖形編輯器的設計和應用過程中,所不容忽視的問題。

3 電氣自動化監控系統中圖形編輯器的設計與應用方案

3.1 電氣自動化監控系統中圖形編輯器核心功能的設計和應用

圖形編輯器核功能的設計和應用主要表現在以下的幾個方面:

3.1.1 圖元

圖元的種類主要包括:內置普通圖元;數據圖元;以及復雜數據圖元。

3.1.2 圖形平臺

圖形平臺的主要構成有:無閃爍穩定圖形;對曾圖形和多視圖形。

3.1.3 Tracker

Tracker主要負責圖元的編輯。例如對圖元進行平移、縮放、改變形狀、擴大等操作。

3.2 電氣自動化監控系統中圖形編輯器工具使用的設計和應用

電氣自動化監控系統中圖形編輯器工具使用的設計和應用,主要包括以下內容:系統完成發電機設備、廠用電機組、網絡控制系統、以及信息的管理、控制保護和診斷功能。電氣自動化監控系統中圖形編輯器工具的設計和應用主要分為三個步驟:分割系統保障檢測裝置;網絡層現場總線裝置以及控制后臺主體裝置。電氣自動化監控系統中圖形編輯器工具使用的設計和應用的具體介紹如下:

操作系統為WINDOWS操作系統。應用的數據庫主要為商業數據庫。通信中插件為電力通信中插件。

圖形編輯器工具使用中的數據層主要包括:當下數據、歷史數據、系統數據、應用模型數據和圖像數據。圖形編輯器工具使用中的數據層的存儲地點和存儲方式都較為多樣化。

圖形編輯器工具使用中的功能層的應用和設計可以有效的完成對于數據的良好訪問,并且有效的屏蔽了訪問過程中出現的技術上的細枝末節的問題。

圖形編輯器工具使用中的應用層的應用和設計可以有效的開展數據的訪問工作、采集工作、工作。為電氣自動化系統建立數據的平臺和處理平臺,從而使得電氣自動化系統更好的進行建立服務工作和服務工作。

圖形編輯器工具使用中的表示層的應用和設計可以有效的實行各種圖形的設計和監控,同時進行畫面的錄制工作和彩電換面的選擇工作。協助電氣自動化系統完成系統單線圖、地理圖、潮流圖等各種圖形的監控和控制。

4 總結語

開展電氣自動化監控系統中圖形編輯器的設計與應用探究,首先應當明確電氣自動化監控系統中圖形編輯器的設計概念,進而探究電氣自動化監控系統中圖形編輯器的設計與應用中的不足之處:圖形和數據庫之間的聯系緊密型相對較差以及圖形和模型之間的推理聯系相對較弱,設計電氣自動化監控系統中圖形編輯器的設計與應用方案:電氣自動化監控系統中圖形編輯器核心功能的設計和應用(圖元、圖形平臺、Tracker)以及電氣自動化監控系統中圖形編輯器工具使用的設計和應用。開展電氣自動化監控系統中圖形編輯器的設計與應用探究,可以促使電氣企業獲得更加廣闊的發展空間和更良好的發展前景。

參考文獻

[1]周杰.基于WinCC的深孔鍍鉻監控系統設計與應用研究[D].太原:中北大學,2013.

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[3]王艷亮.綜述電氣工程與自動化控制[A].中國武漢決策信息研究開發中心、決策與信息雜志社、北京大學經濟管理學院.“決策論壇――區域發展與公共政策研究學術研討會”論文集(上),2016:1.

作者姓名

劉虎,男,安徽省人。大學本科學歷。現為棗莊供電公司電力工程技術工程師。主要研究方向為電氣工程及其自動化。

篇4

關鍵詞: 電氣自動化; 控制系統; 未來; 發展趨勢

Abstract: with the rapid development of science and technology, electrical automation development faster, electric automation make each enterprises are more modern, scientific, digital, intelligent direction. This paper analyzes the current development of electrical automation control system. Through the analysis of the application of electric automation technology in various industries, analyzes the development status of electrical automation control system, and puts forward the design idea of related, finally the prospect of electrical automation control system.

Keywords: electrical automation; control system; the future development trend;

中圖分類號:F407.6文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)

電氣自動化控制系統的功能主要表現在以下幾方面:發變組出口 220kV/500kV 斷路器、 隔離開關的控制及操作可以保護發變組、廠高變以及控制勵磁變壓器;發電機勵磁系統是電氣自動化控制系統的組成部分,主要有啟勵和滅磁作用,能夠控制方式切換,進行增磁和減磁操作以及PSS的投退; 對6kV 高壓廠用電源的操作和廠用電壓快切裝置的狀態進行監視;對380V 低壓廠用電源進行監視,操作并控制低壓備自投裝置;能夠對高壓啟 /備變壓器進行控制和操作,該功能主要適應于2臺機共用的條件下;操作并控制柴油發電機組以及保安電源;對直流系統與 LPS 系統進行監視,以及對 MCC 電源線的斷路器的控制回路斷線、儲能未滿、開關狀態等信號和電流的監視;對直流系統、交流不停電電源系統、保安電源系統的各設備運行狀態和報警信號及系統的主要運行參數的監測等。從目前的實際情況來看,對于一些主保護與安全自動裝置,如發變組保護等,由于相關設備業已成熟,而要求都在 DCS 中發揮其功能還存在一定的難度,很有可能會加大一定的費用,因此,可以保留。

電氣自動化控制系統的設計思想主要集中在集中監控方式、遠程監控方式、現場總線監控方式。電氣自動化系統的特點主要表現在:顯示控制屏按鈕齊全,顯示直觀,指示燈壽命長,光效好,可靠性強。實施控制的計算機具有動態協調的能力,還可以存儲記錄,并分析出相關的報告。其啟動控制方式大小不一,小功率采用直接啟動的控制方式,大功率采用星形或三角形啟動控制的方式,還有的采用變頻調速控制的方式。這些不同的控制方式很好的確保了生產設備的運行穩定。設備一旦出現故障,人可以馬上進行連鎖控制,體現了非常人性化的一面。

一、我國電氣自動化控制系統的發展現狀

電氣自動化目前的發展狀況主要在于計算機與電氣技術結合使用, 創立了開放式的發展平臺。具體來說:

1、現場總線和分布式控制系統的應用,使得很多信息集中管理,并能實行現場檢測和執行。

2、信息技術不僅滲透到管理層,更重要的是擴展到自動化系統當中去,從而引發了電氣自動化一次又一次技術革新。

3、IEC61131 的頒布,使得各電氣控制系統的產品編程接口標準化,同時它還使不同的語法和語義采用統一的語言標準。這種編程方式縮短了編程周期。

4、網絡技術已經在電氣自動化領域得到普遍認可和使用, Windows已然成為事實上的工控標準平臺。

二、電氣自動化技術的新發展

1、綜合自動化系統

為了滿足更多行業很多部門之間通訊更加方便的問題,我們需要綜合自動化系統。這樣可以讓控制和監測集為一體,提高了高壓系統的保護和控制水平。綜合自動化系統用計算機進行控制,便于檢測各種狀態信號、故障信號。

2、現場總線技術的改變

新的改變是現場總線控制和現場總線型傳感器,是數字通信開放程度的測試網,符合國際上發展的熱地與趨勢。對現場的監督和控制更加嚴密,更加及時,不論在什么行業中發生的事情都會得到及時處理。而且這種方式可以根據操作中央的設置,設置了非常多的操作站,這樣可以完成其所控制范圍內每個流程的監控。提高工作效率,改善工作流程。

3、 DCS系統控制

這種系統控制是一種新算法,它的特點是,對于普通算法和特殊算法都能夠計算。它包括由分散的現場控制站、數據采集站等就地實現數據采集和控制,并通過數據通信網絡傳送到生產監控級計算機。因為操作可以進行備份,及時文件丟失也可以及時找回,補充漏洞,挽救危機。這種新方式被廣泛應用于水泥廠,電廠等行業。

二、電氣自動化技術在各行業的應用

1、電氣自動化在水廠方面的應用

在水廠方面:第一,自動化提高了效率,節約了能源,降低了能耗,減少了污染。第二,對水廠的監管和控制更加系統化專業化。讓監督和控制的范圍更加廣泛,更加及時。第三,水廠的管理更加信息化,網絡化,現代化。第四,應用電氣自動化系統,使企業效率更高,提高綜合效益。整個系統更加完善,同時具有更高的性價比。保證了水廠在各方面的高效運行。電氣自動化技術在水廠中的應用,提高了水廠的工作效率,讓水廠更加現代化,科技化,智能化。

2、電氣自動化在港口方面的應用

對外開放也帶動了港口的發展,為了使我國港口更快發展,港口方面應用了很多新技術。比如港口電氣自動化的發展,應用自動定位,動調度管理系統,無線數據通訊等,讓水路工作能夠高效運行,這樣滿足經濟發展和國際貿易的飛速發展。提高了效率,降低了成本,節約了勞動力。這些促進了電氣自動化技術應用達到更高的水平,從而促進了經濟的進一步發展。

3、電氣自動化在火電廠方面的應用

電氣自動化在火電廠方面的應用發展也是很快的。電氣自動化應用系統的功能在電氣方面得到充分發揮,比如監視功能的發展,信號警示功能更加發達,與主信號之間聯系更加方便,網絡通訊更加發達,火電廠通信通道也更加迅速,便于火電廠更快的發展,更加現代化,科技化,智能化。電氣設備管理也更加系統。發電機運行狀態監視功能,自動化系統網絡的通信也更加快捷,更加發達。

4、電氣自動化在電力 方面的應用

電氣自動化在電力方面的應用更多的是新技術的創新,電力在經濟發展中占有重要地位,新的應用讓電力發展方面更加發達。第一,新電力電子開關標志著運動控制的新時代。MOS控制晶閘管將驅動電路、過壓過流保護、電流檢測甚至溫度自動控制等作用都集成到一起,統一成一個整體,這樣電氣自動化系統迎來了一個新時代。第二,變換器的組成部分電子器件的更新促使變換器的新發展,讓電氣自動化的應用更加方便與快捷。電氣自動化對電力系統做出了巨大的貢獻。第三,交流調速控制日漸成熟擁有新穎的控制思想,簡單的控制結構,控制手段更加直接,響應迅速,且無超調,信號處理物理概念明確。這方面的新發展讓電氣自動化的工作效率更高,成本更低。這些讓電氣自動化應用更全面發展速度更快。

5、電氣自動化在電樓宇控制方面的應用

在樓宇控制方面,電氣自動化也發揮了重要作用。為了讓整個樓宇控制系統更加現代化,安全化,科技化,智能化。在樓宇的應用主要有兩種系統:

(1)TN-S系統

TN-S是一個三相四線加PE線的接地系統。通常建筑物內設有獨立變配電所時進線采用該系統。這種系統讓樓宇系統更加安全更加可靠。樓宇中因為單相用電設備多,新的方式可以有隨機電流。智能建筑應設置電子設備的直流接地,可以確保安全,防止雷電,還可以防止靜電。

(2)TN-C-S系統。

TN-C-S系統由兩個接地系統組成,第一部分是TN-C系統,第二部分是TN-S系統,分界面在N線與PE線的連接點。這種系統的優勢是保證樓宇系統電力系統工作更加安全,高效。讓電力系統的綜合管理更系統化,全面化,科學化。

在樓宇中應用電氣自動化,對工作人員來說工作更加方便更加便捷,對居住人員來說,居住更安全,更放心,更穩定。

三、未來電氣自動化的發展展望

21世紀是一個創新的世紀,電氣自動化技術也同樣需要創新,新的技術能促進各個行業生產條件,技術條件,技術工藝,管理結構得到更新的發展。從而改善工作環境,提高工作效率,完善工作制度,管理技術也更加先進。電氣自動化技術在各個行業的創新與應用讓各個行業都到達新的境界新的領域。

1、自動化系統地位提升。在電氣自動化領域,計算機、網絡技術和多媒體技術都有著廣闊的應用和發展前景。OPC(OIJE-forProcessControl)技術的出現,IEC61131 的頒布,以及 Microsoft的 Windows 平臺的廣泛應用,使得未來的電氣技術的結合,計算機日益發揮著不可替代的作用。IEC61131 已成為了一個國際化的標準,正被各大控制系統廠商廣泛采納。Pc 客戶機 /服務器體系結構、以太網和 Internet 技術引發了電氣自動化的一次又一次革命。正是市場的需求驅動著自動化和 IT平臺的融和,電子商務的普及將加速著這一過程。Internet/In-tranet技術和多媒體技術在自動化領域有著廣泛的應用前景。比如說企業的管理層可以利用標準的瀏覽器存取企業的財務、人事等管理數據,也可以對當前生產過程的動態畫面進行實時有效的監控,可以在第一時間了解到最全面和最準確的生產信息。在電氣自動化領域還可以普遍應用虛擬現實的模擬技術和視頻處理技術,這些都會對未來的自動化產品,比如人機界面和設備維護系統的設計產生直接而深遠的積極性影響。電氣自動化控制系統所對應的軟件結構、通訊能力及易于使用和統一的組態環境也變得異常重要了,這就促使了軟件在電氣自動化控制系統中的地位提升,其重要性越發明顯。

2、從單一的設備轉向集成的系統應用。電氣自動化領域的發展趨勢正凸顯為從單一的設備轉向集成的系統應用,這種發展趨勢應該呈現出分布式、開放化和信息化的特點。具體來說,分布式的結構是一種能確保網絡中每個智能的模塊能夠獨立的工作的網絡達到系統危險分散的概念;開放化則是系統結構具有與外界的接口,實現系統與外界網絡的連接;信息化則是使系統信息能夠進行綜合處理能力,與網絡技術結合實現網絡自動化和管控一體化。 隨著 Pc 客戶機 /服務器體系結構的不斷更新,以太網以及 Internet 技術的不斷發展,電氣自動化發生了連續革命。在市場需求的驅動下自動化以及 IT平臺逐步實現了相互融和,而電子商務的普及使得這一過程不斷加速。在自動化領域,多媒體技術、Internet和 Intranet技術在有著良好的應用前景。相應的通訊能力、軟件結構和方面使用、統一的組態環境顯得十分重要。在軟件重要性逐漸提高的同時,該趨勢從單一的設備不斷向集成的系統轉變。

總之,電氣自動化的應用與創新讓整個行業朝著現代化,科技化,數字化,智能化方向發展。對社會的發展與進步也作出了巨大貢獻!相信電氣自動化技術在以后也會有越來越多的創新,對社會做出更多的貢獻。

參考文獻

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[關鍵詞] 電氣自動化;電氣工程;設計理念;發展趨勢;應用

1 電氣工程以及電氣自動化的概念

電氣工程(Electrical Engineering,簡稱EE)是當今高新技術領域中舉足輕重的關鍵學科之一,更是現代科學研究領域中的熱門學科。最成功的例子就是電子通信技術的巨大進步推動了以計算機網絡為中心的信息時代的蓬勃發展,并且在根本上改變了人們的工作和生活模式。從某些層次上來講,電氣工程的發達程度甚至可以代表一個國家的科技進步水平。

電氣自動化(Electrical Automation)的專業全稱一般為電氣工程及其自動化,其應用范圍涉及各行各業,小到電氣開關的設計,大到科技航天的研究,到處都有它的身影。電力的發展是促進生產和提高人民生活水平的重要物質基礎,隨著電力應用的不斷發展和深化,新時代背景下的電氣自動化進程了國民經濟和人民生活現代化的重要標志。

2 電氣自動化控制系統在電氣工程中的設計理念

2.1 利用集中監控式設計理念在電氣工程中的應用

運用集中式監控方式的特點在于在電氣工程中的運行維護很是方便,愛控制站上要求不是很高,在系統設計上比較容易。而且它是將系統中的各項功能集中到一個處理器中來進行處理工作的,而處理器的任務是相當的繁重的,處理的速度嚴重受到影響。而我們了解到電氣設備進入到監控時,監控對象的大量增加是隨之來的將是主機的冗余的下降的趨勢,電纜方面的數量也是在加大的,投資上也有明顯的加大,長距離的電纜的引入將會影響到系統上的可靠性。同時隔離刀閘上的操作閉鎖還有斷路器上的聯鎖都是采用的硬接線,然而隔離刀閘上的輔助接點經常會出現接點不到位的現象,這樣就會造成電氣工程中的設備無法進行操作。這種接線的二次接線是相當的復雜的,會出現檢查線時不方便,在維護量上也大大的增加,還存在著檢查線或傳動過程中由于接線上的復雜而造成操作上失誤的可能性等等,所以說集中監控方式也是在電氣工程中運用比較廣泛的。

2.2 利用遠程監控式設計理念在電氣工程中的應用

遠程監控方式在電氣工程中具有在電纜上可節約大量的增加數;還可以節省安裝上的費用問題;在材料上也可節約很多;同時還具有組態靈活和可靠性上高的特點。但是由于電氣工程中各種現場的總線的通訊速度不是很高,而電氣電廠中的通訊量又是很大,所以遠程監控方式適合運用在電氣工程中較小的系統監控,不太適合面對全長的電氣自動化系統控制的構建。

2.3 利用現場總線監控式設計理念在電氣工程中的應用

在當今社會,已普遍應用于電氣工程自動化系統的有現場總線、以太網等計算機網絡技術,同時也累計了很多的運行豐富經驗,這樣就使電氣自動化設備也有了較快的發展,這都是為了電氣自動化系統可以再電氣工程中的應用奠定了基礎。而現場總線監控可以使系統設計有針對性,對于不同的間隔采用不同的功能,這樣就可以根據間隔的情況來設計。采用這種監控方式除了這些優點外還具有遠程監控方式的優點,同時還可以在隔離設備、模擬量、端子柜等等方面上也有少量的減少,而且電氣智能設備是就地安裝的,與監控系統是通過通訊設備連接的,可以節省了電纜的大量運用,還節約了過多的投資和安裝維護上的工作量,進而減少了成本。還有就是各個裝置的功能都是相對獨立的,是通過網絡來進行連接的,網絡的組態是非常的靈活,使整個網絡系統的可靠性有所提高,而任何的一個裝置的故障僅僅的影響相應的元件,這樣就不會導致系統上的癱瘓問題。因此,現場總線監控方式在電氣工程中應用最多也是最好的一項,同時也是發展電氣自動化的前景方向。

3 電氣自動化技術在電氣工程中的應用分析

3.1 電氣工程中電網調度的自動化

由電網調度中心的服務器、大屏幕顯示器、工作站以及相應的計算機網絡等共同組成的稱之為電網調度的自動化系統。而實現自動化的表現方式是通過電力系統上專用的局域網將其處于在調度范圍內的夏季電網調度中心、發電廠以及測量的控制設備等變電站終端實現有效連接。由此我們可以知道,將電氣自動化技術應用在電氣工程中有著很重要的作用,主要就是能過實現實時評估電力系統的運行狀態,并根據所積累的數據來對電力負荷進行預測,故而在此基礎上將發電控制和經濟調度實現自動化,但是這樣的一個要求只有在省級以上的電網才給予要求。電力系統在運行的過程中要實現實時的進行數據上的采集和處理,并根據數據進行監控,且在數據支持的情況下對電網的運行狀態和安全進行掌握,使其能夠很好的適應現代電力市場的運營需求。

3.2 電氣工程中發電廠分散測控系統

電氣工程中發電廠分散測控系統在實際的應用過程中一般采用的是分層分布的結構,其組成是由以太網、遠行人員工作站、過程控制單元以及高速數據通訊網等等方面。而這里說的遠程控制單元就是由只能做輸入和輸出的模件與可冗余配置上的主控模件一起共同組合而成,且主控模件又是通過冗余智能上的輸入與輸出和總線上的輸入與輸出來進行通訊的。其中過程控制單元是可以直接用于生產運行過程中的,并且直接接受熱電偶、熱電阻、開關量和現場變送器等等設備上的信號,還可以再運算完成以后在對設備的運行狀態和參數來進行實時的打印、顯示和信號的輸出,以此來直接驅動其執行機構,最終實現電氣自動化在電氣工程中的生產運行過程的聯鎖保護、控制和檢測等方面的功能。

3.3 電氣工程中變電站的自動化

電氣工程中的變電站應用的是自動化技術,其主要的目的在于取代人工操作、人工監視和電話通訊,并根據相應的情況來加強對變電站的監控能力,并且還可以實現在變電站上運行的水平和效率都有所提高。這也就是說,變電站中應用自動化技術就是為了全方位的,多層次的來監視變電站各種電氣設備的運行狀況,完成有效地控制。該自動化的特點有:以全微機化的設備來代替以前使用的電磁裝置,并實現計算機屏幕化操作上的監視,在數據傳輸過程中實現自動化運行的管理和統計記錄,是利用計算機電纜來代替電力信號的電纜來實現的。這也就是說電氣工程中變電站自動化是電力現代生產中一項不可獲取的部分,也是因為可以很好的滿足變電站中的各項操作任務而成為了電網調度自動化中的一個不可分割的重要部分。

4 電氣自動化在電氣工程中的發展趨勢

我們都知道電氣自動化的發展趨勢應該是分布式、信息化和開放化這三種趨勢進行的,分布式的結構在于以后總能夠確保計算機網絡中的每個職能的模塊全部都能夠獨立的工作的一種網絡,以達到系統危險分散的概念;信息化則是根據系統信息能夠進行綜合的信息處理能力,且與網絡技術相互結合來實現網絡自動化和管控一體化。而開放化是根據系統結構與外界具有借口的方面,來實現系統與外界網絡上的連接。在電氣工程中我們也應結合這三種方式來進行電氣自動化系統的控制,以確保電氣工程中的生產過程運行安全、可靠。

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關鍵詞:電氣自動化;控制設備;可靠性;現狀;措施

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.198

0 引言

電氣自動化主要是指為了實現操作、控制或監視等功能,使預先設定好的程序或計劃在無人的狀態下自動運行,近年來,隨著微電子技術、信息技術、機械電子技術的高速發展,電氣自動化控制設備我國的經濟發展中起到了重要的作用,電氣自動化控制技術也成為了推動經濟快速發展的重要動力,同時也關系著我國電子行業發展水平的高低。電氣自動化控制設備不僅能夠提升工作效率和質量,而且能夠改善勞動條件,提高經濟運行的活性。但是電氣自動化控制設備必須具備高度的可靠性才能確保生產的順利運行。所以目前提高電氣自動化控制設備的可靠性是急需探究的重要課題。

1 我國電氣自動化控制設備的現狀

1.1 工作環境多樣,操作維護不當

行業不同,工作環境也會有所不同,有些行業的工作環境是十分艱苦的。電氣自動化控制設備通常需要面對復雜多變的工作環境,來應對自然環境對電氣自動化控制設備產生的不利影響。這些不確定因素主要包括電磁干擾、氣候和機械作用力等。首先是電磁干擾因素,其因素為不可見因素,對電氣自動化控制設備也會產生不利的影響,通常情況下,電氣自動化控制設備工作會產生各種電磁波,這些電磁波在一定程度上會增加設備的輸出噪聲,致使其工作失常,嚴重時會影響設備安全。其次是氣候因素,主要包括溫度、氣壓、濕度、光照、大氣污染、臭氧層等,這些不利因素會嚴重影響電氣自動化控制設備的工作性能、運行結構,如果溫升過高,可能還會造成設備損毀,無法正常工作。最后是機械作用力因素,主要是指電氣自動化控制設備在運載時所受到的各種機械作用力,如震蕩、沖擊、加速等,這些機械作用力會嚴重損害電氣自動化控制設備的電子元件,甚至改變設備參數,導致設備嚴重變形,斷裂。此外,人員因素的影響也不可小覷,電氣自動化控制設備的操作技術要求較高,功能較為復雜,所以,操作人員對設備的不熟練或不正確操作都有可能導致失誤,甚至可能損壞設備,而且電氣自動化控制設備的維護和保養也是提高其可靠性的重點。

1.2 設備元器件質量不合格

電氣自動化控制設備電子元件的生產廠家眾多,并且參差不齊,一般而言,生產設備元件的廠家規模較小,質量管理體系不完善,元器件質量合格率不高,此外,在社會主義市場經濟體制下,元器件廠家之間的價格競爭變成了只重視產品價格,不重視產品質量的惡性競爭,直接導致電氣自動化控制設備的可靠性指數過低,影響了設備的正常工作。

2 提高電氣自動化控制設備可靠性的策略

2.1 正確選擇電子元器件

在對電子元件進行選擇時,標準元件是首選,元件在選擇的過程中一定要確保嚴密和準確,使用元件前,要確保元件的質量符合要求,對元件的生產廠家、型號、規格等要擇優選擇,切不可因價格便宜而選擇質量不達標的元器件,同時,元件在使用過程中所產生的檢測數據一定要及時記錄在案,以便日后查詢整理。此外,要始終做好元器件散熱維護的工作,因為溫度對電子設備的穩定性和可靠性有著直接的影響,功率大的電氣自動化設備在工作時會產生熱能,一旦外部溫度過高,內部溫度就難以擴散出去,這時便需要人力來為設備進行散熱,而且潮濕也會對元器件產生影響,如果是在低溫潮濕的環境中,濕氣過重會使元器件出現短路故障,從而損壞元件。所以要正確選擇電子元器件。

2.2 合理選用零部件

零部件的選擇和使用應當根據電控設備的特點來進行,采用與之對應的方式方法,切實做好維護工作。零部件的使用參數設置應當結合產品的實際使用情況,零部件是確保設備可靠性的前提,是保證產品質量的關鍵,選擇穩定性好的、質量高的零部件不僅有利于提高整個電氣自動化設備的可靠性,而且能夠提高設備的使用率,延長設備的使用期限。

2.3 增強設計的可靠性

設計階段是提高控制設備整體可靠性的關鍵階段,我們在對電氣自動化控制設備進行設計時,要對設備特點進行深入研究,結合實際使用方向,分析設備的設計參數,確保產品的使用性能和條件,基于對這些情況的了解制定出切實可行的設計方案。設備的結構形式和類型需要利用應用空間的概念來進行設計,設備的規模直接決定產品的類型和生產批量,設備的形式和類型之間的差異也會對產品的經濟性能帶來影響,所以,在設計過程中,要對這些方面進行全面考慮,遺漏任何一個方面都會嚴重影響設備整體的可靠性。在滿足器件技術要求的前提下,可以運用價值工程觀念對零部件進行設計,最大限度的降低生產產品的成本,進而減少整個設備的制造費用,在嚴密的邏輯思維下選擇合適的材料和元器件進行設計不僅能夠降低生產成本,而且能夠提高產品的使用性能,從而提高整個設備的可靠性。

3 小結

綜上所述,提升電氣自動化控制設備的可靠性意義重大,目前,我國的電氣自動化控制設備工作環境復雜多樣,操作維護不當,設備元器件質量也不過關,所以,我們應當正確選擇元器件,合理選用零部件,增強設計的可靠性,只有這樣才能提升設備的可靠性。

參考文獻:

[1]張群英.電氣自動化控制設備可靠性測試研究[J].煤炭技術,2012,31(04):52-54

[2]武立志.強化電氣自動化控制設備可靠性測試的方法探究[J].價值工程,2012,31(33).

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關鍵詞:電氣自動化,電氣設備,建筑

一、電氣自動化的概念

所謂電氣自動化,就是指在個新的科技領域中,利用先進的科學技術實現電氣工程自動化。電氣自動化中包含的內容有很多,具有很強的綜合性特征,電氣自動化這門新學科成為相關人員關注和研究的重點,電氣自動化被廣泛應用到人們的生產生活中,在漫長的發展過程中,電氣自動化成為我國工農業生產和建設工程中不可缺的一部分,應用范圍較廣。電氣自動化具有很強的便捷性,隨著科技的快速發展和不斷革新,電氣自動化結合了多種先進的科學技術,對人們的生產生活產生了巨大的影響,在提高人們生活品質的同時提高了人們的生產生活活動效率,其次,電氣自動化還具有很強的廣泛性,隨著我國工業的不斷發展,電氣自動化技術被應用到工業發展和人們的日常生活中此外,電氣自動化還具有很強的高效性,是我國自動化技術發展一種必然趨勢,這對我國科技水平的提高具有極大的促進作用。

一、建筑電氣自動化現狀

目前,電氣自動化已經經歷了一段較久的發展時間,并逐漸由多島化向集成化轉變,電氣自動化被廣泛應用到人們生活的各個領域,我國建筑行業也不例外,在建筑設計的過程中將電氣自動化設計理念融入到其中,在為人們創造智能化的家居生活,使得人們的生活環境、工作環境和娛樂環境更加舒適、更加愜意,使得現代家居功能性更強近幾年來,隨著計算機網絡技術的不斷發展和革新,建筑電氣自動化的靈活性和直觀性變得更強,建筑電氣自動化成為我國建筑行業發展的必經之路。目前我國的建筑電氣自動化還處于初級電氣自動化的階段,建筑電氣自動化存在一定的缺陷,主要表現在建筑電氣自動化互不連接、功能單一,無法有效實現信息共享,建筑電氣自動化設備無法在投入使用過程中充分發揮自己的功能和作用

我國建筑電氣自動化發展的主要目的是建立高效快捷的建筑電氣自動化系統,使得現代建筑具有一定的智能化特征,但是由于網絡構架的差異,使得建筑電氣自動化發展受到極大的阻礙再加工電氣自動化設備生產廠家和企業在設備的軟件和硬件交換過程中,由于電氣自動化設備程序接口不一致,也會對設備數據和信息的傳輸造交流成一定的影響,這會嚴重阻礙數據和信息的共享,導致建筑電氣自動化設備在實際運行的過程中無法充分發揮自己的作用。

隨著我國建筑行業的快速發展和科學技術的不斷進步,電氣自動化工程成為建筑工程中不可或缺的一部分,電氣自動化工程的質量會對建筑工程質量造成大的影響目前我國建筑電氣自動化設備在節能方面存在一定的問題,建筑電氣自動化工程和能源利用一直存在著矛盾和沖突,建筑電氣自動化投入的成本較大,使用到的設備材料也更加復雜,其維修成本較大,這會在一定程度上造成能源的浪費目前我國許多建筑部門和建筑企業只重視建筑電氣自動化工程施工的質量檢驗,沒有對建筑電氣自動化工程施工質量進行嚴格控制和管理,對工程質量管理重視程度較低,這就導致建筑電氣自動化工程質量較差,嚴重阻礙了建筑電氣自動化的可持續發展

三、優化建筑電氣自動化的有效對策

1.加大建筑電氣自動化工程質量管理力度。建筑施工企業和相關單位應該充分認識到加強建筑電氣自動化工程質量管理的重要性,對建筑電氣自動化設備、工程專業性、施工材料和施工質量管理進行細致的分析,找出有效的管理方法和手段,加強建筑電氣自動化施工管理,提高建筑電氣自動化工程質量管理水平加強對建筑電氣自動化工程建設團隊從業人員專業技能和綜合素質的培養,大力開展建筑電氣自動化研討會,讓相關人員進行積極主動的交流,提高建筑電氣自動化施工效果。建筑電氣自動化施工企業要對從業人員進行細致嚴格的篩選,采用系統考核制度對建筑電氣自動化工程從業人員的專業技能水平進行考核,加強建筑電氣自動化施工隊伍專業知識培訓,引導施工從業人員加強自身專業技能的學習,重視并提高自身的綜合素養,打造出專業技能扎實、作業能力良好、綜合素質較高的建筑電氣自動化工程施工隊伍,從而有效提高我國建筑電氣自動化工程質量

2.對建筑電氣自動化工程施工材料進行嚴格把關在建筑電氣自動化工程實際操作過程中,各工程行為主體應該對建筑電氣自動化工程施工材料進行嚴格把關,確保工程質量良好,為建筑電氣自動化工程施工奠定良好的基礎。建筑電氣自動化工程使用的施工材料必須由正規廠家生產、經過細致的檢查和權威部門的鑒定,并附帶有正規廠家的質量合格證書和出廠證明,這樣才能確保選用的建筑電氣自動化工程施工材料質量良好。在建筑電氣自動化工程施工前,要做好施工材料的日常管理工作,對施工材料進行嚴格的防水、防火、防潮處理,并定期對建筑電氣自動化工程施工材料的質量進行檢查,并做好完整的施工材料管理記錄,在施工材料運輸到施工現場前要進行嚴格的檢查,以免出現殘次品進入施工現場,對建筑電氣自動化工程質量造成不良影響。在建筑電氣自動化施工過程中,行為主體做好檢查和驗收,并做好文字記錄,確保發現問題后有據叮查,職責分明。

3.優化建筑電氣自動化工程節能設計。在建筑電氣自動化工程設計中應該充分考慮工程的耗能,和后期投入使用的耗能,以免建筑電氣自動化設備耗能量過大。建筑電氣自動化設備在選擇合理的供電系統變壓器時,應該選擇繞組阻值相對較不的變壓器,有效降低建筑電氣自動化設備使用過程中的電流損耗。優化建筑電氣自動化工程節能設計,采取有效措施,在滿足使用需求的情況下盡可能的降低變壓器的運行成本。隨著電氣設備的使用量不斷增多,電氣設備使用的安全性得不到有效保障,這就導致現代建筑對消防的要求越來越高,因此選用變壓器是為了滿足電氣設備的有效使用,還要選擇節能型的低損耗電力變壓器。做好建筑物的通風采光設計,充分利用自然光和自然風,減少電氣設備的耗能,在推進建筑電氣自動化發展的過程中,重視對能源的保護和利用,使得建筑電氣自動化發展更穩固。

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關鍵詞:電氣自動化;人工智能;應用分析

隨著科技生產力水平的飛速提升,電氣企業為了更好的適應社會生產力的需要,引進現今發達的科學技術提高企業生產力尤為必要,人工智能技術正是在這一形勢下應運而生的,將其應用到電氣自動化控制運行中不僅能夠確保其內部程序的安全運行,還能夠在一定程度上提高企業生產效率,為電氣企業創造最大化的經濟效益,提高電氣企業在社會經濟中的地位。

一、人工智能技術的概念及特點

人工智能技術在研究開發中主要是以人類智能有關理論為基礎,對其進行進一步的模擬、延伸及擴展的一種新方法新技術。它是計算機技術的重要組成部分,其主要目的是為了全面掌握智能技術的實質內容,從而研究開發出一種能夠應用于生活生產中的智能技術,其中包含了語言識別、自然語言處理、機器人、圖像識別及專家系統等方面,該技術研究中所用到的學術理論有信息學、自動化、控制學、仿生學、心理學、語言學及數學邏輯學等等,人工智能技術主要是依靠先進的機械設備來達到智能化的效果,并完成生產生活中多種具有一定復雜性及危險性的工作,基于人工智能技術這一特性,它在電氣企業生產發展中得到了廣泛應用。

人工智能技術是模擬人腦的一種智能化技術,該技術具有一定的獨特性,它能夠代替人腦在生產生活中進行高難度及高危險性的勞動,它在工作中主要是以計算機裝置中的編程程序來完成工作要求的,在生活生產中應用人工智能技術給其帶來了極大的便利,它解決了人力所不能解決的高難度且具有危險性的工作,是現代企業生產中的重要技術之一。不僅如此,它還能進行自動化的信息收集與識別、圖形文字識別,并能夠根據這些數據進行統一化整體,提煉出行之有效的解決方案。它在電力企業的廣泛應用為企業節省了大量的人力物力,提高了電力企業的經濟效益。

二、人工智能技術在電氣自動化控制中的應用現狀

人工智能技術作為一種新技術,它具有人性化特點,但同時又打破了人在工作時的局限,對于一些高難度的工作它能夠快速技術的找到解決方案,其在電氣自動化控制中的廣泛應用給電氣企業的生產發展帶來了極大的沖擊,以下是筆者對人工智能技術應用現狀進行的分析:

1.人工智能技術實現了智能控制

人工智能技術在電氣自動化控制中的應用實現了智能化控制,其表現主要體現在四個方面,第一,運行人工智能技術能夠實現數據的采集與處理,在電氣自動化控制中運用人工智能技術能夠對電氣設備中的全部開關量及模擬量進行實時采集,并且還能夠根據電氣自動化控制工作的需要對系統所記錄的數據進行儲存;第二,在電氣自動化控制工作中運用該技術能夠對電氣中主要設備運行的模擬量數值及開關量狀態進行全面智能化監視,當運行中出現任何異常其監視器就會發出事故報警信號,及時通知相關工作人員進行處理,其報警方式主要有聲光、電話、語音及圖像報警等方式;第三,人工智能技術能夠實現操作控制,實現這一功能的原理是運用鼠標或者鍵盤對電氣運行設備中的電路器、電動隔離開關及勵磁電流進行合理控制,使其適應電力自動化控制運行的要求;第四,人工智能技術還能夠對電氣自動化控制工作運行中出現的故障進行錄波,其錄波內容主要為模擬量故障錄波、開關量的變位、波形捕捉以及順序記錄。

2.人工智能技術提高了電氣生產質量及效率

電氣自動化設備運行是一項較為繁雜的工作,它不僅需要運行電路,還需要有一定的電磁場知識及實際經驗知識,在這一狀況下運用簡單的手工方式來實現電氣自動化并非易事,然而人工智能技術的出現改變了這一現象,它的應用實現了手工設計向計算機智能化設計的轉型,大大縮短了電氣產品研發及生產的時間,提高了電氣產品設計的效率及質量,從而增加了電氣企業的經濟效益與社會效益,對電氣企業的長遠發展具有現時代的經濟學意義。

三、人工智能技術在電氣自動化中的應用分析

人工智能技術打破了電氣自動化運行中傳統手工設計的局限,實現了電氣研發生產的智能化控制,它是現時代的一大創新,由于其本身的特殊性與功能,該技術在電氣自動化控制中得到了廣泛應用,其主要應用于以下幾個方面:

1.人工智能技術在平常電氣系統操作中的應用

電氣系統操作程序較為繁雜,以往的手工運行要消耗大量的人力物力財力,運用人工智能技術,實現了系統操作運行的智能化操作,簡化了以往繁瑣的電氣系統操作,甚至部分工作不用外出,在家中就可以進行工作,其支持遠程遙控。不僅如此,該技術還能夠簡化操作系統的主界面,將系統中的重要及所需數據進行統一保存及處理,并且它還能夠自動化生成報表,工作人員要了解整個系統操作狀況,看報表就可以快速了解整個工作狀況,大大提高了電氣系統操作的效率。

2.人工智能技術在電氣設備中的應用

電氣自動化工作運行中由于其程序較為復雜,要保證電氣自動化的正常運行,需要對運行中的各個環節進行嚴格把控,在運行人工智能技術之前,要解決這一問題,就要引進大批高素質人才,而這樣會給電氣企業造成一定的經濟壓力,而人工智能技術則能夠輕而易舉的實現電氣自動化控制,其內部經過程序編寫及操作后,使電氣設備能夠實現自動化運行及控制,減少了人力資源的浪費。

3.人工智能技術在電氣控制中的應用

人工智能技術實現電氣自動化控制主要應用的是神經網絡控制、專家系統控制及模糊控制等控制技術,運行這些控制技術,確保電氣自動化系統的安全運行,提高了電氣自動化系統運行的安全性與穩定性。人工智能技術在電氣自動化控制中發揮著關鍵性作用,它不僅能夠提高工作效率,擴大電氣設備生產規模,還能夠減少資金的投入量,對電氣企業的生產發展具有重要意義。

4.人工智能技術在電氣運行事故及故障診斷中的應用

人工智能故障診斷技術是人工智能技術的重要組成部分,該技術主要應用于電氣運行故障及事故發生時,電氣設備運行中程序較多,一些小故障時常發生并且不可避免,對于這一問題人工智能故障診斷技術能夠及時檢測出電氣運行中出現的故障,其內部的專家系統能夠準確分析出故障出現的原因,對于一些小故障它能夠進行自動化修復,而一些大的故障它能夠及時提醒相關人員進行維修,并為維修人員提供了真實可靠的故障數據,對維修人員進行維修工作具有很大的幫助,大大提高了電氣運行故障診斷的準確性,從而使電氣自動化設備運行盡快恢復正常,降低因故障造成的損失。

四、總結

人工智能技術在電氣自動化控制系統中的應用是電氣企業技術革新的體現,對電氣企業的發展具有現時代的經濟學意義。將人工智能技術應用于電氣自動化控制系統中,實現了智能化設計,能夠對電氣自動化系統出現的常見故障做出準確的分析與診斷,提高電氣自動化生產的效率,確保了電氣自動化控制系統運行的安全性與穩定性。

參考文獻:

[1]汪萬彩.人工智能技術在電氣自動化控制中的應用探討[J].機電信息,2013,5(36):11-12

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[關鍵詞]電氣自動化技術;火力發電;創新

中圖分類號:TM621;TM76 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)20-0336-01

伴隨著電子技術和智能控制技術以及信息網絡技術飛速的發展,電氣自動化技術就應運而生。在我國高校的課堂當中,電氣自動化的專業最早是于20世紀50年代開設的,在這段期間,盡管經過了多次的調整,可是因為該專業的適用性極強且應用面較廣的顯著特點,一直都備受歡迎。而近年來,隨著電力和電子技術不斷的發展和更新換代,電氣自動化已經邁入了社會生產及生活的方方面面之中,電氣自動化技術作為一門新興的學科如今已經和人們日常的生活緊密相關,因其迅速的發展,現在該技術已經發展到相對成熟的階段。現在電氣自動化技術已經在我國的各行業中得到了廣泛的應用。電氣自動化已然成為了當前高新技術行業發展當中的不可或缺的組成部分,與此同時,電力自動化的應用范圍也已經延伸到了運動控制系統當中,本文主要就電氣自動化在電力系統以及火力發電中的一些具體應用進行探討分析。

1 電氣自動化技術在火力發電中的基本作用

電氣自動化技術在火力發電中的基本作用是通過以監視控制設備為主,數據交換信號反饋為輔助的自動化系統,監控設備時以主接線圖,曲線等形式測量設備的運行狀態和數據信息,并能及時的上報設備的警告信號、動作事件異常等情況,避免操作失誤和危險情況的發生。電氣自動化系統的高級功能還提供很多特殊的數據反饋,例如利用測控裝置本身的計量功能或脈沖信號進行電量統計,定值的遠方修改在線自動效核,電氣主站系統的在線設備管理,故障診斷及電動機狀態檢修等。

2 電氣自動化技術在火力發電中的必要性

一般來說,傳統的火力發電廠中的集散控制系統(DCS)主要是側重于對機、爐系統的簡單控制,而電氣系統的保護與安全裝置都可以基本實現獨立運行,諸如廠用電源切換裝置(ATS)和自動勵磁調節裝置(AVR)等都與集散控制系統(DCS)之間的信息互訪和交換量有限,對整個電氣自動化系統的反映信息量相對較少,也導致電氣系統的操作人員所關注的測量、參數等信息都無法在集散控制系統(DCS)中得到有效反映,這也就對電氣系統的操作人員運行系統造成了一定程度地不便,無法實現輕松、快捷、簡便的系統操作,非常不利于其對火力發電廠的事故進行及時地分析與解決。因此,為了提高火力發電廠中電氣系統的自動化水平,就必須改變傳統電氣系統控制中對變送器和控制電纜大量安裝的情況,轉變過去硬接線一對一采集電氣信號的形式為現場總線技術和智能設備的結合形式,建立火力發電廠的電氣系統通信網絡,充分利用其聯網信息多樣化和全面化的優勢,進行電氣系統深層次的相關數據挖掘,實現火力發電廠中電氣系統的自動化,提高整個火力發電廠電氣自動化系統的運行和管理水平,這對于火力發電廠的長遠發展發揮著至關重要的作用。

3 電氣自動化技術在火力發電中的發展現狀

電力自動化技術在火力發電廠中的應用水平是隨著科學技術的不斷進步而不斷發展和提高的。電氣自動化系統的日新月異也為火力發電廠的數據采集和信息通信等開拓了新的技術發展領域?;鹆Πl電廠中電氣自動化系統的監控裝置不僅可以實現對交流采樣的測量、保護和監控,而且可以通過新型計算機的監控與保護實現現場總線技術與工業以太網的網絡形成。通常情況下,電氣自動化系統是由控制層、間隔層和通信層三大主要部分組成,并通過分布分層的方式實現對整個系統的監視與控制。下層的功能則可以擺脫對上層設備和網絡的依賴,而獨立實現。

4 創新電氣自動化技術在火力發電中的系統配置

電氣自動化技術在火力發電中的系統配置主要可以分為以下三種形式:I/O 集中監控方式、遠程智能 I/O 方式和現場總線控制系統(FCS)方式。

4.1 I/O 集中監控方式

I/O 集中方式。是將電氣的各饋線在現場設置現場設備I/O 接口,通過硬接線電纜與集控室 DCSI/O 通道相連,經 A/D 處理后進人DCS 組態,實現 DCS 對全廠電氣沒備的監控。這種監控方式優點是速度對應快、運行維護好、監控站的防護等級低,從而使 DCS 的造價下降,但由于電氣設備全部進入 DCS 監控,隨著監控對象的大量增加使 DCS 主機冗余的下降,電纜數量巨大,控制樓面積大,長距離電纜引進的干擾可能影響 DCS 的可靠性。

4.2 遠程智能 I/O 方式

遠程智能 I/O 方式是在數據采集較集中月一離控制室較遠的現場設立遠程I/O 采集柜(即現場 A/D 轉換機柜),現場設備 I/O 信號通過硬接線電纜與加采集柜相連,加采集柜與控制室 DCS 控制器主機柜通過光纖或雙絞線。遠程 I/O 具有節省大量電纜、節省安裝費用、節省控制樓面積、可靠性高等優點智能化遠程 I/O 還可完成數據處理、自檢、自校正等功能。但 I/O 卡件、模擬量卡件及電量變送器還是不能減少。

4.3 現場總線控制系統方式

現場總線是當今3C技術,即通信、計算機、控制技術發展的結合,是信息技術、網絡技術發展到控制領域和現場的體現?,F場總線廢棄了 DCS 的控制站及其輸人/輸出單元,從根本上改變了 DCS 集中與分散相結合的集散控制系統體系,通過將控制功能高度分散到現場設備這一途徑,實現了徹底的分散控制。

5 創新電氣自動化技術在火力發電中的應用

5.1 統一單元爐機組

創新電氣自動化技術在火力發電中的應用,實現由機、電控制一體化向火力發電廠機、爐、電一體化的單元制運行監控方式轉化。這樣,火力發電廠中集散控制系統(DCS)可以通過機、爐、電單元制的運行方式對整個火電機組的所有運行參數和狀態信息進行匯總和分析,最大限度地挖掘火電機組潛力,并發揮其自身特有的控制功能,最大限度地縮小控制室,實現對監控系統的簡化,也就能夠最大可能地降低成本造價;同時,統一單元爐機組也便于火力發電中電廠信息管理系統(MIS)的信息采集,從而加強火電電網的統一運行和管理,完成中調 AGC 的相關指令和要求,提高電網的工作效率,使其保持在最經濟和最佳的運行狀態。因此,統一單元爐機組有利于提高火電機組的監控水平和自動化水平。

5.2 創新控制保護手段

一般來說,在傳統的火力發電中所采用的系統控制和保護手段為報警和連鎖,僅僅只能實現超限報警以及聯鎖跳機的波動性控制和保護。而通過創新電氣自動化技術,可以通過采用計算機的控制保護技術,實現對電氣自動化系統的運營檢測和故障診斷等,從而提前發現火電設備的系統隱患,并改變控制和保護策略,采取諸如系統冗余等一些主動性控制和保護措施,對系統故障的范圍進行自動控制,防患于未然,保證電氣自動化系統能夠繼續保持運行狀態。另外,也可以使實現電氣自動化系統設備從預防維護的被動和事故后維修轉化為預防維護的預知和設備維修的同時進行。

6 結論

伴隨著微電子的相關技術以及電力電子技術不斷的發展,我國的電氣自動化技術也正處在不斷的變化和發展之中,特別是隨著電力的新技術和新理論的不斷涌現,原有的系統化概念也必將會被不斷創新及發展,一些傳統的概念不斷地被更新與修正,過去的技術界線也逐漸地模糊,各種原本看似并不相關的一些技術將會彼此地融合與滲透,這些都將推動著電氣自動化技術的不斷進步和應用范圍的不斷深化。研究人員應當結合實際的工作經驗和科學性的原則,將電氣自動化技術更好地應用到我國的各行各業中,為社會提供更多的便利,創造更多的價值。

參考文獻

[1] 羅宇杰.淺談電氣自動化在電力系統中的應用[J].廣東科技, 2007,(11).

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[關鍵詞]電氣自動化 變換器 自動化控制

中圖分類號:TM 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)45-0250-01

一、引言

隨著科學技術的迅猛發展和社會的不斷進步,工廠電氣自動化控制技術發生了翻天覆地的變化和變革,突飛猛進。這不僅大大提高了社會、企業、生產線等各個層面上的工作效率,同時也提高了企業的自動化水平和電氣管理水平。隨著電氣自動化控制技術的不斷更新和廣泛應用,人類研究出適用于各行各業的電氣控制技術,同時也對電氣管理的觀念、方法、手段都提出了更高的要求和標準。本文主要介紹我國工廠企業電氣自動化控制技術的應用、現狀以及改善對策,通過分析電氣自動化控制技術在工廠中的應用情況和發展特征,提出有利于改善工廠電氣自動化控制技術的策略和方法。

二、工廠電氣自動化控制技術

簡而言之,工廠電氣自動化控制技術主要是指由軟件、機械和電子等共同構成的一個能夠大大提高工廠生產速度和效率的控制系統,它主要依賴于先進的計算機和微電子等技術的支撐,目的在于精確保障工廠的生產效益過程。我國引進電氣自動化控制技術最早始于二十世紀八十年代初期,當時主要將自動化控制技術應用于PLC、變頻器和工控機等少數領域。這些新技術的運用和開發,大大地推動了整個中國制造業的自動化發展進程,為我國的現代化建設作出了不可替代的巨大貢獻。

理論上看,所謂電氣自動化,指的就是把電氣設備控制、可編程序控制器電力拖動、電機學等結合在一起而形成的專業。電氣自動化以其操作性強、設備簡單、應用領域廣等特點在經濟社會發展中的各個領域得到廣泛的應用。工廠中加強電氣自動化控制有利于提高工廠效率,減少勞動費用支出,解放生產力,降低生產成本,縮短生產周期,增加工廠效益,促進企業的平穩較快發展??梢蕴岣呱a的柔性,增強產品對市場的適應性,提高產品質量,減少生產準備時間和庫存,增加企業員工對企業的滿足感,增加用戶滿意度等。簡言之,電氣自動化的目的在于提高生產效率,降低生產成本,從而實現生產效益的可持續性發展。但是,當前我國工廠中電氣自動化控制技術較之西方發達國家相比仍存在一定的差距,電氣自動化控制技術使用不夠廣泛,在使用過程中的控制和管理不夠規范,不利于電氣自動化應用能力的有效發揮,不能更好的促進國民經濟的又好又快發展。因此,必須對工廠中電氣自動化控制技術加以系統化的介紹和普及,使得各類工廠在電氣自動化控制技術的應用過程中能夠更好的發揮其作用,促進工廠效益的提高。

三、電氣自動化控制技術在工廠實踐中的應用

工廠中電氣自動化控制技術幾乎處處可見,任何一個現代化工廠都離不開電氣自動化控制技術的支撐。筆者總結,自動化控制在工廠實踐中的應用主要體現在以下幾個方面:

第一,電氣自動化控制技術在火電廠的應用。

電氣自動化控制系統作為火力發電站主控制系統的重要內容,其主要任務是保持發電機組的各項輸入和輸出之間的能量平衡,同時要不斷消除運行過程中內外干擾信號,以滿足電網對于機組負荷的需求,確保機組穩定運行在火電廠中,電氣自動化控制技術的主要功能是參與調頻和調峰,接受電網負荷調度,控制汽機鍋爐之間能量傳輸平衡,協調鍋爐內燃料、引風、送風以及給水等各個子系統的控制。

第二,電氣自動化控制技術應用于變換器電路的控制管理。

在工廠電氣自動化控制技術中,變電器電路逐漸呈現出由低頻向高頻方向發展的趨勢。隨著科學技術的不斷發展,我們發現PWM變換器能夠更好的適應電氣自動化控制設備的各項性能,在優化設備參數的同時,還能減少諧波對電網的影響,幫助我們解決低頻區的電動機轉矩脈動問題。因此,這種方式應該更好地在工廠電氣自動化控制過程中廣泛應用。

第三,電氣自動化控制技術應用于監控管理。

工廠中電氣自動化控制技術最為普及和常見的應用在于監控管理,比如:現場總線的監控,集中監控和遠程監控等。現場總線監控工作的應用基礎是以太網和現場總線等計算機網絡技術的廣泛應用,它在對監控系統進行設計的時候更有針對性,可以根據不同的間隔對其功能的利用、分析進行,從而可以在很大程度上減少大量的模擬量變送器和隔離設備,有利于減少成本支出,縮短工作周期,促進工廠電氣自動化控制技術的更好發展;集中監控的優點在于簡便易行,不論是維護工作和是運行工作以及系統設計,都具有很強的可操作性;相比而言,遠程監控方式具有一定的局限性,往往只對較小的系統起到良好的監控效果,不適合全場的電氣自動化系統的構建,但遠程監控也有其自身的優點在于它能夠最大限度的節約電纜的使用量,從而減少費用支出,具有很強的靈活性,可靠性也比較高。電氣自動化控制技術使監控方式更加集中化,大量信息能夠被中央控制器集中采集和分析、控制,達到良好的監控效果,降低運行費用,使各個功能模塊之間的裝置相對獨立。

四、電氣自動化控制技術的問題分析

隨著科學技術的不斷發展,以及Microsoft的Windows平臺的廣泛應用,使得電氣自動化控制技術和計算機技術緊密結合。電氣自動化控制是工業現代化發展的重要標志,也是現代科學技術的關鍵。依靠現代科學技術的進步是電氣自動化控制發展的必然選擇也是必然要求,對電氣自動化企業來說,自動化技術可以大大降低人工的勞動強度和企業成本,提高檢測的準確度和信息傳輸的時效性,為企業的生產過程提供進一步的技術保障體系,同時也可有效地避免安全事故的發生,保證設備的安全運行。目前,電氣自動化控制經過長期發展和完善,取得了顯著成效,但是仍然存在著一定的問題:第一,電氣自動化控制系統的問題,目前,大多數發電廠中的升壓站隔離開關的操作仍然使用傳統的按鈕操作模式,這種方式在運行時間相對較長時容易在開關節點處出現異常,最終導致無法正常操作等問題。目前市場上按鈕質量無法得到保證,備品備件更換后使用壽命短,而且對運行設備進行按鈕的更換風險大,使用成本高而且經濟效益低,工廠內部使用的公用系統操作存在著使用不方便的問題。第二,電氣自動化控制技術在監控應用中遇到的問題,傳統監視系統無法實現對工廠內微機機電保護裝置及電氣自動裝置的故障報告等信息的監視,操作人員無法直接查看到相關報告信息,對這些裝置的運行狀況無法準確掌握,無法及時采取相關信息。目前,這些報告信息的整理和保存均需要人工整理、存儲和傳輸,且大多數工廠對電氣自動化設備信息的監視仍然采用傳統的中央信號光字牌,因此傳統設備存在壽命短、成本高、耗能大、經濟效益和社會效益差等問題。電氣自動化控制系統在使用過程中,上述問題或弊端是難免的,這就要求企業在應用電氣自動化控制系統時能夠及時采取措施解決問題、排除障礙:隨著電氣化的不斷發展,電氣設備對操作人員的要求也越來越高,電氣自動化控制系統在設計與安裝時,往往忽略對操作人員培訓工作,因此在電氣自動化系統安裝過程中,應隨時讓維護和操作該設備人員了解安裝過程,這有助于操作人員對新系統產生感性認識。通過專業培訓,操作人員能更好理解電氣自動化控制系統,科學合理地應付突然出現故障及惡劣運行環境下維修,有利于設備的穩定順行。

五、結束語

隨著社會現代化發展和網絡化的逐步普及,自動化控制涉及的產業和領域也在不斷拓寬,同時促進了相關科學技術的更新,使得控制系統更加完善,自動化程度也越來越高。經濟全球化的不斷深入發,電氣自動化工程控制系統在我國社會經濟發展中起著越來越重要的作用。

參考文獻

[1] 謝常華.電氣自動化的發展[J].企業導報.2010年11期.