電氣工程中自動化技術的運用袁欣欣

摘 要：本文主要研究電氣工程自動化技術的運用，介紹了電氣工程自動化核心技術，并對自動化技術在電氣工程中的應用進行了探討。

關鍵詞：電氣工程；自動化技術；分散測控

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A

電氣工程自動化技術涉及多個專業多個學科的知識，軟硬件相結合，強弱電相結合，機電相結合，綜合化、智能化發展趨勢越來越明顯。

一、電氣工程自動化核心技術

（一）電氣工程自動化監控技術

1.遠程監控。遠程監控是借助計算機網絡技術與傳感器對目標的異地遠程監控，和現場監控相比，遠程監控打破了時空限制，通過設置監控中心能夠同時實現多個目標監測點的實時監控，監控工作成本更低，工作效率更高，在靈活性與可靠性方面都有著明顯的優勢。但是遠程監控技術存在著通信干擾和通信效率限制，處理速度有限，在大型自動化系統中并不適用。

2.集中監控。集中監控功能使用同一個處理器進行電氣工程自動化系統內多個功能的統一監控。集中控制系統對控制要求不高，系統結構簡單，設計運行比較方便，但是因為只有一個處理器，較多的監控任務會嚴重影響其處理速度，并且集中監控需要布設大量線纜，可能會給處理器造成干擾，影響系統的可靠性，增加運維成本。

3.現場總線監控。電氣工程自動化系統的現場監控主要采用現場總線監控方式，現場總線監控是一種專門面向電氣自動化系統的監控方法，能夠根據不同的裝置功能設置對應間隔，從而減少了系統中端子柜和隔離設備的使用數量，投資成本更少，且不同裝置之間組態靈活，功能相對獨立，系統可靠性更高。

（二）神經網絡系統

電氣工程神經網絡系統能夠通過定子電流辨別控制其電氣動態參數，并通過辨別轉子速度控制機電系統參數。電氣工程神經網絡系統為多層前饋構造，基于反向學習算法，在電氣工程驅動系統和交流電機運行控制中的應用有很大的優越性。神經網絡反向轉波算法能夠有效控制非初始速度和負載轉矩的大范圍變化，定位速度更快，傳統梯形控制算法則不能實現。智能神經網絡函數估計器在模式識別與信號處理中的應用表現出更優異的抗噪性能，一致性更強，無需建立控制模型就能夠用于電氣傳動控制。憑借多傳感器并行輸入結構，應用智能神經網絡系統，還能夠進一步提高診斷系統、條件監測決策的科學性合理性，在電氣工程故障檢測、自動化運行控制中有較大的應用潛力。

（三）PLC

PLC電氣工程自動化技術是一種電氣工程輔助系統，早期工業生產中使用繼電控制器，之后隨著工業控制穩定性、小型化以及智能化程度要求地不斷提出，PLC系統得以廣泛應用，在電氣工程運行、生產協調等方面發揮著重要的作用，可以作為電氣工程工藝流程的輔助控制系統。例如火電廠輸煤系統地上煤、配煤和儲煤等輔助系統都可以借助PLC功能實現，建立輔助系統和集中式輸煤控制智能平臺，提供人機接口，PLC負責現場控制，系統以自動控制為主，但是保留了手動控制功能，借助現場智能傳感器、遠程I/O對輔助系統進行遠程監控，從而顯著提高煤炭輔助系統的工作效率。PLC技術提供的軟繼電器能夠取代控制供電系統繼電器實物，實現供電系統自動切換，系統運行安全性和可靠性更高。

二、電氣工程自動化技術的應用

（一）電氣工程自動化診斷

大型電氣工程涉及大量電氣設備，長期運行過程中電氣設備故障難以避免，傳統的電氣工程設備故障診斷維修工作效率低下，影響正常的生產運行。電氣工程設備精密復雜，出現故障之后，需要對可能存在故障的設備進行逐一排查，重復勞動量大，維修工作盲目進行，難以滿足需求。而應用電氣工程自動化診斷技術，則能夠通過對電氣設備運行狀態參數的實時監測判斷設備的健康狀態，通過和既往運行數據庫的比較，能夠了解設備運行參數和基線之間的差異，從而提前預警，通過有針對性的運行維護工作及時排除設備故障隱患，有效預防設備故障導致的系統運行中斷，提高系統穩定性的同時也減輕了維修維護工作壓力。

（二）分散測控

分散測控系統使用分層分布結構形式，基于高速工業以太網，通過建立運行工作站、過程控制單元、工程師工作站組成完整的分散測量控制體系。分散測控技術的核心是過程控制單元，該單元應用大量智能傳感器采集測控現場的變送器信號、脈沖量、開關量、電氣量、電阻量等生產過程量，并根據采集到數據對生產過程進行直接控制。過程控制單元是主控模塊與智能I/O的冗余配置結構，負責過程監控、運算的同時還具有連鎖保護、連鎖控制以及監控等功能。運行人員工作站和工程師工作站提供了人機交互界面，面向電氣設備維修工程師還提供系統診斷、維護、組態設置等特殊功能。過程控制層通過微型計算機采集各種生產過程量，集中進行數據的采集、分析和監控，從而大幅度提升系統監控水平。

（三）調度自動化

電氣設備自動化技術的核心功能是對工作流程的全面處理，在電氣工程中應用自動化技術，能夠顯著加快生產效率，提高系統穩定性，減少人力資源投入，降低工作人員勞動強度。在電氣工程生產調度中應用自動化技術，可以借助計算機、網絡、調度中心顯示屏、打印機等功能性設備實現電氣工程生產調度自動化，對生產過程進行實時監控處理，判斷生產過程是否正常，出現突發情況時快速響應，制定科學合理的應對策略有效解決。調度自動化技術在電氣工程生產調度中的應用改變了工業生產管理與調度的形式，逐漸成為生產調度的核心措施。

除了調度自動化，自動化技術還能夠加強電氣工程操作優化工作，基于遺傳算法的高精度計算能夠在電氣工程方案設計和電氣設備產品設計中發揮作用，對不同操作方案之間的細微差別進行精確分析，從而快速找尋最佳操作方案，優化操作，提高生產效率，實現真正意義上的精細化生產。

結語

電氣工程自動化程度是國家工業實力的主要體現，在電氣工程中應用自動化技術能夠顯著提高生產與管理效率，降低勞動強度，減少人力資源投入，這在人力成本逐漸增加的今天顯得尤為重要。

參考文獻

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