電氣工程及其自動化技術的設計與應用分析

韓慶

摘 要：電氣工程及其自動化技術是當前工業社會技術發展的核心部分，通過相應的硬件與軟件兩部分，能夠組成一個自動化控制系統，在工業控制、變電站建設、電網調度、智能建筑等領域起到重大的推動作用，是當前工業社會的主要推動力。

關鍵詞：電氣工程；自動化；設計；應用

電氣工程及其自動化技術作為當今技術發展的核心部分，能夠極大地提升工業生產效率與生產質量，電氣自動化與工業社會相互促進，協同發展，電氣自動化不斷推動著工業社會的發展。當前，我國電氣工程及其自動化的設計與應用仍然存在較大的不足，與發達國家之間存在較大差距，部分企業仍未意識到這項技術的先進性，仍然需要各行各業的努力，共同推進電氣工程及其自動化技術的繼續發展與應用。

一、電氣工程及其自動化技術的概念

電氣工程由軟件與硬件兩部分組成，自動化技術即是運用控制系統，實現生產線的自動化運行。

（一）電氣工程的含義

電氣工程是當前科技領域的核心工程。其發展初期主要是電子產品和電器的應用。信息化技術的發展，使電氣工程逐步以信息化技術應用為核心進行轉變，與物理科學相融合，電氣工程跳出了電子產品和電器領域，逐步包含了工業控制以及自動化生產線等工程的設計與應用。電氣工程在當前的發展中，包含硬件設備與軟件程序兩大工程，硬件設備主要是指以物理科學為基礎形成的各種集成電路等相關設備，軟件程序則是對計算機技術與網絡技術的應用。

（二）自動化技術的含義

自動化技術是一種綜合性很強的技術，計算機技術、信息技術、電子技術和系統工程等都是其重要組成部分。自動化技術從機械功能的多樣化、模組化和運動的高精度化等發展而來，逐步發展為機電一體化、控制智能化以及結構標準化等技術體系，成為當前工業發展的標志，大幅提升了工業生產率。信息技術的發展，使自動化技術不斷向產業結構的優化與工業機器人的方向發展。

二、電氣工程及其自動化技術的設計

電氣工程及其自動化技術的設計主要包含硬件與軟件兩部分。首先完成硬件的設計，之后再設計軟件。在設計硬件時，需要遵循重要性原則，著重考慮提升工業設備電子元件系統的自動化水平，因此，首先要根據工業控制的需求，配置一個性能與匹配度很高、安全性與先進性較好的計算機作為中央服務器，確保系統能夠平穩運行，以此作為核心。之后根據工業生產規模以及期限等因素，從實際情況出發，選擇合適的電子元器件，再選擇一些輔助設備，如傳感器和控制器等。硬件設備選擇完畢后，就要通過一定的線路連接所有設備，確保指令的發出、傳達、接收以及完成能夠完整有序，形成一套電氣工程自動化設備。在實際設計工作中，要考慮到實際情況，合理理性電氣工程及其自動化設計。從傳統生產線出發進行設計，圍繞原有生產模型完成設計。在硬件設備的選擇上，不宜過大，以影響生產空間，也不宜過小，以影響操作。因此，在設計時，必須對安裝現場進行實地考察，結合實際數據，選擇合適的設備型號，確定硬件設計最優方案。

完成硬件設計后，就需要完成相應的軟件設計。軟件系統既可以從市場上購買已經有較大成熟度、設計完備的自動化控制系統軟件，也可以自行開發適合自身實際需求的軟件系統。從市場上選購時，選擇優質公司，可以要求這些公司從企業自身情況和硬件安裝狀態出發，設計更合適的軟件系統。

在電氣工程及其自動化設計工作中，為了保障設備的高效穩定運行，確保設備安全性，要在設計計劃中加入火災自動報警系統、消防聯動系統、設備自動化安全防范系統等，以智能互聯的系統優勢，實現各系統和設備的一體化。

三、電氣工程及其自動化技術的應用

（一）在變電站中的應用

電氣工程及其自動化技術為電力設備的平穩、安全和可靠運行提供了技術保障，能夠為電力設備提供在線監控、調動控制以及系統保護等措施。隨著我國社會經濟與科技的不斷發展，對于電力的需求也在不斷增長，變電站配置了更多的電力設備，其聯通方式也更為復雜。電力部門往往需要投入大量資源保障電網安全運營。電氣工程及其自動化技術能夠為變電站提供更先進的設備及其控制技術，電力設備從常規電磁式逐步轉向全微機化，電力信號的傳輸電纜逐步采用了計算機光電纜，變電站主控中心能夠更快速、安全地控制變電站全部電力設備。電力工程及其自動化技術作為當前變電站的主要組成部分，已經成為變電調控的主要模式，確保了高效率、自動化的調控，變電站正逐步完成自動化改造。

（二）在電網調度自動化中的應用

電力系統自動化的基礎在于電網調度自動化。根據電網調度范圍運用電氣工程及其自動化技術實現電網調度的自動化，對主站系統以及遠動裝置均實行自動化調度，從而監控整個電網系統。調度人員能夠從全局上把握電網調度工作，對調度時存在的問題進行及時的調整，最大限度保障電網穩定、安全與經濟。

（三）在智能建筑中的應用

智能建筑以自動化技術為依托搭建控制系統，運用信息技術與實時監測系統實現功能多樣化。以配電系統的自動化為功能實現的基礎，集合樓宇控制、通信以及電氣安全等系統，構建智能建筑。在實際建設過程中，建立一個自動化調動生產管理系統，完成自動供電調配，以數字程控交換機為網絡監控中心，對電氣狀態進行實時監控，通過計算機技術、網絡技術對監控數據信息進行及時傳輸，進而建設一個完整的自動化監測系統，對各項設備的自動化運行進行全面監控。

（四）在工業控制中的應用

電氣工程及其自動化技術能夠通過感應器、繼電器等設備進行工業控制，間接控制工業流程，從終端完成最終控制，不必再檢查各個線路，既節省了人力，又推動了生產效率和生產質量的大幅提高。由于電氣工程設備在操作與管理中對于技術要求較高，因此需要專業水平較高的技術人員來保證生產線的穩定運行，及時排查并處理設備故障或技術漏洞，確保技術能夠暢通運行。

四、結語

電氣工程及其自動化技術是當前技術領域的核心部分，極大提升了工業、電力等系統的生產效率和生產質量。為加快我國工業現代化與科學技術的發展，要深入挖掘電氣工程及其自動化的設計價值、應用價值以及研究價值，最大限度發揮該技術的優勢，加快該技術在各個行業的應用。

參考文獻：

[1] 黃元元.電氣工程及其自動化技術的設計與應用分析[J].無線互聯科技，2014（12）：91.