試論電氣自動化現狀與對策

陳吉衛

摘 要：新時期經濟時間的走向快速發展，科學技術也在突飛猛進的發展，經濟領域發展快慢的其中之一的標志就是電氣自動化。電氣自動化的發展不僅提高生產效率，減少勞動力的數量，更大的是在保證生產效率高效的前提之下，增加生產效益，從而促進經濟的發展。

關鍵詞：電氣；自動化；問題；發展

1 電氣自動化的發展史

（1）全空型的電力電子開關。晶閘管的出現，標志著運動控制的開始。雖然它是第一代電子電力器件，但仍被沿用至今。隨后交流變頻技術出現后相繼有出現了全控制式器件如GTR等。這是電力電子器件的第二代；接下來是IGBT和MGT這一類復合型電力電子器件可以稱為第三代器件。最后是功率集成電路，PIC即第四代電力電子器件。

（2）低頻發展到高頻的電路。由于電力電子器件的發展，從而引發變換器電路的換代，但當用于普通晶閘管的時候，直流傳動的變換器主要是整流相互控制，交流變頻傳動則是交—直—交變頻器。當電力電子器件轉換發展到第二代的時候，PWM變換器采用的相應也就多了。因為在采用了PWM變換器之后，不僅提高了功效，而且還能夠減少高次諧波對電網的影響，甚至還能合理解決電動機在低頻區的轉矩脈動問題。但在其發展過程中，PWM也存在著不少的缺陷，所以也就有了低頻向高頻發展的電路。

（3）交流調速控制理論。交流電機磁場定向遠離是由德國學者所提出來的，它的提出必然會是以后發展的一大基石。然而就在1985年德國魯德大學的一些教授又提出了直接轉矩控制的思想，緊接著又將它推放到了弱磁調速的范圍之內。他的這一控制思想不但新穎，而且控制結構簡單眀了，信號處理的物理概念也很明確，可以說它是一種高靜動態性能的新型交流調速方法。

（4）通用變頻器的投入使用。在經歷了第一代普通功能型U/F控制型、第二代高功能型U/F型和第三代高動態性能適量控制型的變頻器之后。通用變頻器也正式投入使用了。

（5）單片機的發展。由于原來占主導地位的MCS-51的8位機的功能較簡單，指令集也短小，因此它必然就被適合大批量生產的PIC系列單片機所替代，PIC單片機不但可靠性高，保密性也很高。因此它也不斷被發展。

2 新時期電氣自動化面臨的問題

（1）十二五”期間，中國提出以節能減排為核心，重點解決提高能源利用率、發展可再生能源、提高環境質量，大幅度降低能源消耗強度和二氧化碳排放強度的約束性指標。在戰略性新型產業中，以節能環保為首，重點開發推廣高效節能技術裝備及產品，實現重點領域關鍵技術突破，帶動能效整體水平的提高。想要實現這一艱巨任務，一方面需要努力挖掘各種新資源；另一方面實現工業化的基本要求就是大幅度的降低資源消耗。

（2）經濟發展逐步全球化，外資企業和合資企業不斷進入我國，這些企業起點高，技術新，有大量的設備需要用到電氣自動化控制方面知識；與此同時，我國很多大中型企業為了提高產品質量和數量以加大競爭力，進行技術創新改造，也引進先進設備，機電一體化的設備越來越多，PLC控制技術、現場總線技術、變頻技術、計算機集散控制技術（DCS）、微電子技術等新知識在各行各業中特別是在工業崗位中用得越來越多，以滿足和適應不斷增長新技術的需要。

3 電氣和自動化在工程應用中的融合

（1）用電設備就地控制設備中存在現場總線技術和PLC控制器，且高低壓變配電系統的設備中也存在嵌入式的控制設備，所以在系統中將電氣和自動化技術相互融合，實現自動化和電氣化工程的一體化。其具體表現在：①系統設計中用電設備的一次電氣設計和高低壓變配電系統的設計可以根據工藝控制和用電設備的要求進行，滿足設計的標準。②系統中制流程框圖的設計主要受工藝的影響和約束，其中包括執行器、操作管理站和儀表等。③配電系統末端的就地控制流程框圖需要根據自動控制和工藝控制的要求進行設計。④在系統設計中變配電系統的保護、控制和二次計量等的自動控制流程框圖需要根據供電方的用電設備要求特點以及供電方的條件和要求等。⑤通過組態軟件來體現自動化和電氣控制流程圖中的控制功能，主要包括電氣功能和自動化功能的控制，同時可以利用組態編程來實現離線和在線的狀況控制，統一軟件的接口標準協議。⑥上述工作完成之后，就需要按照系統設計方案進行網絡系統跟現場設備的安裝，同時進行電纜敷設的設計等工作。⑦最后是各種網絡設備和系統軟件的安裝和調試，檢測其功能的有效性。傳統的系統設計需要考慮二次信號和計量的影響，同時要注意到自動化系統和保護系統設備之間的互聯條件，在電氣和自動化控制系統融合的設計中只需要考慮工藝的控制情況和用電設備的要求，注重高低壓變配電系統的影響，同時進行用電設備就地控制裝置的一次電氣設計跟儀表系統的設計等內容。最后對電纜敷設、設備的安裝和調試、優化安裝和調試方案。

（2）現代的工業發展是離不開電氣自動化的，為了節約有效的能源和資源，降低工業生產的成本，促進現代工業的發展，必然需要電氣和自動化的完美結合，只有發揮二者結合的優勢，才能更更快的提高工作效率，為社會創造更多的價值。有效的開展電氣傳動自動化技術，提高了我國電氣自動化的水平，規范了我國電氣傳動自動化的技術標準，實現了大規模的規范化生產，不僅提高了生產效率，同時也提高了生產質量，降低了工作勞動力，為國民經濟的發展做出了巨大的貢獻。

4 結 語

時代跟著世界發展的腳步不斷更新換代，日新月異地更新中科學技術發展迅速，電氣自動化的發展要與工業生產的日漸成熟和進步同步。所以，在進行電氣和自動化技術設計時必須要做出適當的調整，實現機電一體化，電氣自動一體化等。有效地開展電氣傳動自動化技術，提高了電氣自動化的應用水平，規范了電氣傳動自動化的技術標準，提高了生產質量和效率。以最少的時間創造出最大的財富，真正做到了技術與行業的完美結合，未來電氣自動化還會繼續發展，在不斷創新與發展中，我們會看到更多更好的實際應用，為我們的生活帶來更多的驚喜。

參考文獻

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