工业电气工程中的自动化控制技术分析

工业电气工程中的自动化控制技术分析

胡晓明

胡晓明(浙江汉蓝环境科技有限公司浙江杭州310053)

摘要：随着时代的进步和社会经济的发展，在科学技术在不断革新的情况下，电气自动化技术应运而生，这门应用技术学科有机结合了电子技术和信息技术，电子技术和信息网络的发展，促使自动化控制技术日趋成熟。通过实践研究表明，将自动化控制技术应用到工业电气工程中，具有一系列的优势，可以显著提升劳动生产率，对劳动条件进行改善。本文简要分析了工业电气工程中的自动化控制技术，并探讨了工业电气自动化控制技术的发展趋势。

关键词：工业电气工程；自动化控制；设计；发展趋势

前言：如今，我们已经进入到了工业时代，工业现代化非常重要的一个标志就是电气自动化，它可以在无人参与的情况下，按照预定的计划和程序来进行产品的操作、控制和监视，通过实践研究表明，具有一系列的优势，可以促使工作可靠性以及运行的经济性和劳动生产率得到提升，对劳动条件进行有效的改善，这样就可以将人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣危险的工作环境中解放出来，促使人们对世界更好的认识和改造。

1.工业电气自动化控制系统1.1特点随着我国工业的快速发展，在现代工业电气化控制系统中，其控制对象少，信息量较小，操作频率低，但具有快速、准确的优势。由于电气设备要求较高的保护自动装置可靠性和快速反应能力以及较高的抗干扰能力，电气控制系统具有较多连锁保护，能够满足有效控制的要求。

1.2功能现代工业电气自动化系统需要具备以下基本功能，才能实现对发电机一变压器组等电气系统的有效控制：（1）发电机一变压器组出口隔离开关及断路器的有效控制和操作（2）发电机一变压器组、励磁变压器、高变保护控制（3）发电机励磁系统起励操作、灭磁操作、增减磁操作、稳定器投退、控制方式切换（4）开关自动、手动同期并网；高压电源监视和操作及切换装置的监视、启动、投退等（5）低压电源监视和操作及自投装置控制；高压变压器控制及操作；发电机组控制及操作；LPS、直流系统监视等等。

1.3设计理念随着信息时代新技术的不断涌现，现代工业电气自动化控制系统有多种设计方式，主要包括集中监控、远程监控、现场总线监控等设计方式。集中监控方式的特点是由一个处理器集中系统功能进行处理，优势是设计简单、防护要求较低、运行维护方便。由于处理器工作量过于繁重，导致处理速度较低，对全部电气设备进行监控将导致主机冗余降低、电缆数量增多，导致投资加大，而且长距离电缆干扰也会影响系统，隔离刀闸、断路器采用硬连接也容易产生辅助接点不到位、查线不方便等问题，增大了误操作的可能性，由于电气设备通讯量比较大，而bnworks、cAN等各种现场总线通讯速度不高，该方式仅仅适用于小型系统的监控，无法满足大型电气自动化系统的要求。由于现场总线、以太网等技术的普遍应用和相应运行经验的积累，智能化电气设备得到了较快的发展，网络控制系统逐渐应用到电气系统中，现场总线监控方式能够针对电气系统具体情况进行设计，不仅具备远程监控方式的所有优点，而且还节省模拟量变送器、隔离设备、I／O卡件等。另外，智能设备安装简便，可以节省控制电缆和相应的投资及安装工作量和维护工作量，成本更低。由于通过网络相连的各装置功能独立，网络组态灵活，提高了系统可靠性，装置故障不会影响其他装置，更不会使系统瘫痪，是电自动化控制系统未来主要的发展方向。

2.工业电气自动化及节能设计近年来，随着电气自动化的发展，不仅是极大地提高了工业生产效率，也对人们日常生活的影响非常深远。随着“绿色工业革命”的影响逐渐深入人心，节约能源，倡导绿色低碳生活方式在当下具有重要意义，节能已经成为现阶段经济建设的重要内容和目标。目前趋势而言，积极地推进电气自动化的发展，采用自动化技术推动各行业节能减排工作的深入开展，已是大势所趋。在未来全球经济发展中，谁率先掌握节能的高新技术产业的主导权，那么谁将主导未来的全球经济。但是就电气自动化系统而言，由于城市电网在升级改造以及扩大增容过程中，会使用数量庞大的变频器、整流器等，造成大量的谐波产生，极大地影响了电网安全。因此，为了电力系统安全运行，应该有效地消除谐波，综合考虑节能因素，从电气自动化的变压器、无功补偿、有源滤波器等多项技术上努力，减少电路传输损耗、优选变压器、补偿无功、使用有源滤波器等多种方法达到电气系统运行时的节能效果。工业自动化是现代先进工业科学的核心技术，是工业现代化的物质基石，是工业现代化的重要标志，电气自动化控制技术是工业自动化的重要组成部分。以上主要介绍了电气自动化控制技术的发展趋势，分析了其结构的主要特点，希望能以需要此方面资料的人员提供一定的帮助。

在具体应用方面，首先是故障诊断，通常会有一定的故障问题出现于电气工作系统过程中，但是在故障发生之前，比如会出现一系列与故障本身相关联的现象，那么借助于自动化控制技术，就可以准确全面的判断发生的故障。其次是优化设计，在电气工程自动化控制过程中，经常需要进行电气设备的设计工作，设计过程往往较为复杂，那么设计人员就需要掌握和应用相关的知识，并且对于设计人员的工作经验也有着较高的要求。针对这种情况，如今设计方案有效结合了先进的CAD技术和计算机辅助软件，设计需要的时间得到了有效减少，设计方案的质量也可以得到保证。

3.工业电气自动化系统的发展策略3.1实现系统开发平台的同一性对于工业电气系统而言，选择具有同一性和开放性的系统开发平台具有重大意义。借助这一平台，自动化项目的设计及使用就具备了可靠的支持，并在系统运行的各个环节都能发挥重要作用。一方面，设备耗损以及使用成本可以得到很好的控制；另一方面，设备的利用效率也能够大大提高。除此之外，对于系统开发平台来说，另一个十分重要的作用就是运行平台的开发。代码需要按照工业电气自动化项目具体情况以及客户的需求运行。

3.2架设网络结构对于自动化系统的发展，网络构建起着不可或缺的重要作用，对于已经相对成熟完善的自动化系统，网络构建同样不能忽视。企业网络结构的作用主要体现在：确保现场控制设备、计算机监督系统以及企业管理系统之间进行顺畅的信息交流和传递数据。对于企业管理层人员来说，对于现场设备的运行状况的监督可以借助Internaet或者Intranet来实现。随着信息时代的到来，互联网的影响力迅速波及到社会生产生活的方方面面，不管使用何种通信主线，必须确保借助所选定的网络结构，通讯在从办公自动化环境到控制级以及元件级的系统范围内均能实现。除此之外，网络还涉及到数据编辑以及安全性等相关方面的内容，这些都可以成为集成化自动化系统的重要内容。

4.结束语：通过上文的叙述分析我们可以得知，随着时代的进步和发展，自动化控制技术日趋成熟，如今被广泛应用到工业电气工程中。经过这些年的努力，我国自动化控制技术获得了不错的成绩，但是相较于西方发达国家，我国在自动化控制技术方面还存在着较大的差异，需要引起人们足够的重视；相关的工作人员需要深入研究，刻苦钻研电气自动化控制技术，提升我国工业化自动化程度，推动国民经济获得更好更快的发展。本文简要分析了工业电气工程中的自动化控制技术，希望可以提供一些有价值的参考意见。

参考文献：[1]严奕涛.分析电气工程系统的自动化控制[J].建材与装饰，2012,2（11）：144-145.[2]孙强.分析在电气工程自动化控制中智能化技术的应用价值[J].中小企业管理与科技，2013,2（6）：43-43.[3]李晨.电气工程自动化控制中应用智能化技术分析[J].中国科技博览，2013,2（36）：155-156.