電氣控制技術在工業生產中的應用

1 電氣控制技術的產生與發展

電氣控制技術方面的應用，主要是通過利用電力發展。電氣技術開始沿著能量利用的信息傳播和發展的兩個方向?，F代的電氣控制技術就是主要控制大電流弱點的特點，并結合強和弱點。電氣控制技術主要是隨著科學技術的不斷發展，生產工藝也逐漸的出現新的要求，主要是從手動控制到自動控制，從簡單的控制設備到復雜的控制設備，系統以計算機作為存儲控制系統從接觸的硬連接控制中心。現代電氣控制技術的應用，從過程控制對象的視角，大體可以分為兩大部類:一類是以化學反應或熱量流程為主要生產方式、以自動化儀表與裝置為檢測和執行機構的電氣儀表過程控制;另一類是以機械運動為主要生產方式、以電動機為執行機構的電氣傳動控制。隨著計算機技術的普及和應用，這兩類生產過程的電氣控制已經走在一起了。

電氣傳動控制制動，知識用電氣早期控制電機的正反轉和速度。隨著技術和工藝的進步，誕生了旋轉變流機組供電的直流調速系統(Waed-Leonard系統)。到上世紀五十年代，機組供電直流調速系統的控制技術得到了質的發展。同時，控制技術也有體積大，效率較低，成本較高，維修裝置供電的直流調速系統的成本較高。為解決這一問題，又出現了離子傳動控制系統，這個系統是用水銀整流器和閘流管等精致變流裝置來代替旋轉變流機組的。到20世紀60年代，可控的大功率半導體器件晶閘管被發明，它的問世在性能和可靠性上遠遠超過離子傳動控制系統，后者就被淘汰了。

20世紀70年代，國際上出現了“全空式”電力電子器件，實現了開合關的全控制。段脈沖調制型(PWM)通過改變脈沖電壓寬度改變輸出的平均電壓互感器裝置，從而調節電動機的轉速，設備的體積較小，性能比較優良。從電器開關到連續調壓，再到電子開關，電氣傳動控制的歷史在螺旋式地前進。在1968年，美國通用汽車(GM)公司率先提出了研制新型工業控制器的設想。一年后，由美國數據設備公司(DEC)研制出世界上第一臺可編程控制器，即是早期的工業電腦(PLC)。在計算機技術的發展及微電子技術的帶動下，使PLC在處理速度和控制功能上有較大的提高，不只是可以對開關量的邏輯進行控制，也可以對模擬量進行控制，具有數據的處理及數據通信的功能，使新型的工業自動控制標準裝置得到逐步的發展。

20世紀80年代，交流傳統裝置技術得到了普遍的推廣和應用，于此同時，工業控制計算機的應用，使得電氣控制技術的發展步入了一個新的階段。工業控制機用于電氣控制技術，也經歷了由常規調節器的直接數字控制(DDC)，然后向自動化，然后分層分布式控制系統，實現了以微型計算機和PC為基礎的直接數字控制。最近幾年，隨著電力電子技術、檢測傳感技術、機械制造技術的發展，PLC在通信能力以及控制領域等方面都不斷有新的突破，對電氣控制，儀器控制，計算機控制的集成和網絡的發展。

通過電氣控制技術的發展和演變可以看出，電氣控制技術歷史很短，但發展很快，電氣控制技術已成為我國現代化生產中提高生產力的主要技術。

2 電氣控制技術的應用現狀

由于計算機技術和電力電子技術的融入，現代電氣控制技術具有精準、簡單、可靠、安全、節能都優點，使得電氣控制技術被廣泛應用于各個領域，幾乎大部分與電相關的產品都必須用到電氣控制技術。電氣控制技術的應用領域眾多，筆者在此選取幾個行業具體說明電氣控制技術在實際工業生產中的應用情況。

2.1 電氣控制技術在煉鋼行業中的應用

高爐鼓風機因其比較可靠的生產系統和穩定的生產能力，成為煉鋼行業的一種新型的設備。高爐鼓風機可以提取高含量的鐵水，增加鋼水的提取量，但是也有其自身弱點:高爐鼓風機一旦出現問題，維修時間和維修成本都非常高，企業的經濟效益受損。為了可以控制這一問題的發生，高爐鼓風機跳閘壓力低，兩個變換控制電源和電氣控制的高爐鼓風機的瞬時短點的技術，可以有效的提高工作的效率，使其可以穩定可靠的生產，促進了鋼鐵生產技術的提高和鋼鐵行業的發展。

2.2 電氣控制技術在電力行業中的應用

這是需要考慮的大型火電機組電氣控制的電子控制單元的安全，一個統一的協調控制，鍋爐。電氣控制實現計算機的自動控制，有兩種途徑:(1)類似于變電站的綜合自動化系統:綜合自動化系統是純電氣的歐諾個和控制系統，通過系統線與各監控子站及有通訊接口的繼電保護、自動裝置等設備聯成一體，可大大節省設備間的硬接線，操作方式針對電氣操作的特點設計，運行安全、方便;(2)分布式控制系統的機、爐:分布式控制系統廣泛的應用于汽輪機的分布式控制系統(DCS)，鍋爐的控制具有層次，分布式的結構。

2.3 電氣控制技術在環保行業中的應用

利用環保工程減輕環境污染是國家防止污染的手段之一，其中脫硫工程就是最典型的工程之一。脫硫項目，可以減少二氧化硫的排放量，防止酸雨的形成。為了可以減少環境的污染，排放煙氣前要對此進行煤脫硫，電氣控制技術來控制風機和水泵的操作，大大的提高了工作的效率保證機器的安全運行。只有通過計算機工具需要的工作人員，自動控制的電氣控制系統可以完成脫硫過程，操作比較簡單，效率也較高。

3 電氣控制技術的發展趨勢

盡管電氣控制技術已經得到了快速地發展和廣泛的應用，但從總體上來看，我國的電氣控制裝置的水平仍然落后于國際先進水平，特別是在較大規模集成電路、新的電力電子器件的生產和研發的水平，并且需要我們對此進行探索和創新。未來，電氣控制技術的發展將呈現以下趨勢。

3.1 智能化

隨著科技的發展，在蓄電保護領域的應用研究也逐漸開始，人工智能技術如神經網絡、遺傳算法、進化規劃、模糊邏輯等在電力系統各個領域都得到了應用。神經網絡是一種非線性映射的方法，很多困難或是比較復雜的非線性的方程求解困難的問題，要用神經網絡的方法來解決。在存儲保護領域的人工智能技術的未來將有一定的作用，難以有傳統的方法解決問題。

3.2 網絡化

隨著網絡信息技術的發展，電器控制裝置要求具有更強的數據通信功能和可靠的安全系統。要實現和滿足這一要求，電氣保護裝置的網絡化是必然趨勢。要向對系統運行方式和故障狀態的適應進行保護，就要獲得更多的系統運行和故障信息，只有實現保護的計算機網絡化，才能做到這一點。網絡保護裝置的原理可以分散在不同傳統的集中式母線保護裝置，并將其顯示在不同的電路保護屏，以實現保護裝置。

3.3 公開化

電氣控制技術公開化是未來推動技術進步的一個趨勢?？萍嫉倪M步能提高生產力的發展，科技的發展最終還是以為人類服務為目標的。隨著網絡的傳播，未來的電氣控制技術是公開和透明的，大家能夠在借鑒和學習同行的基礎上，對電氣控制技術進行創新和研發，讓電氣控制不斷完善和發展。電氣控制技術的出現和發展，使得社會生產力極大提高，使得人們的生活更加便利。但我們也應當看到電氣控制技術在實際應用中還存在很多問題和技術難點，我們必須不斷研究和創新電氣控制理論和技術，讓這一技術更廣更高地服務于人類社會。

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