電氣自動化在電氣工程中的應用探究

楊建飛

（高明區滄江泵站管理處，廣東 佛山 528500）

如今，電氣自動化已經滲透到人們生產生活的方方面面，帶來了巨大的改變，尤其是在工作模式和工作強度2個方面，均在電氣自動化的影響下得到改善，從而提高了生產的技術水平、先進性和穩定性。

1 電氣自動化

1.1 基本概念

電氣自動化實際上就是計算機、通信及運行控制等先進技術的高度整合，借助相應的設備與系統，對運行進行自動控制，主要包含以下內容：運行控制、信息采集、信息處理等。在科技發展的促進下，電氣自動化也進入快速發展的時期，在眾多行業領域發揮重要作用。能提供設備及系統的控制與保護功能，通過對相關信號的動態采集和處理，加上通信傳輸，能確保電氣工程處在穩定、高效的良好運行狀態。

1.2 技術分析

通過對電力電子技術、網絡技術和自動控制相關理論及技術的合理應用，能提供多種類型的控制技術，常用的有：（1）系統集成。重點包括：①通信設計；②分析功能不斷完善；③設備更新與配置；④全過程監控。（2）傳感技術。主要用于系統的監控領域，有著很高的應用價值，能為各控制系統提供相應的數據信息，這是實現生產動態監控的基礎保障。（3）智能技術。充分考慮實際要求，選擇并配置相應的儀器設備，在測控系統及其實踐過程中引入各項新技術，如計算機技術與信息技術，以此使設備的運行效率切實滿足實際要求。（4）人機交互：主要用于實現現場作業人員、管理人員和所有設備儀器之間的交互操控，在人機交互模式下，僅需根據實際生產要求，發出相應的指令，即可完成設備的操控。

1.3 應用價值

在科技水平不斷提高的進程中，電氣自動化正發揮出越來越重要的作用，其生產水平也有了很大程度的提高。在實際生產過程中應用電氣自動化，主要具有以下重要價值：（1）提供自動控制功能。將電氣自動化引入電氣工程，僅需準確的輸入控制參數，即可完成自動控制，極大減輕了實際工作量。如以運行需要為依據進行運行時間的科學配置，進而對開關進行高效的自動控制。（2）提供保護功能。在電力系統持續運行過程中，往往會受到很多內、外部因素的直接影響，常見的影響因素包括：線路連接不正確、不規范；外部環境復雜多變；儀器設備多樣等。這些因素的存在都有可能造成線路或設備的異常。在異常或故障出現后，采用人工檢修的方法往往很難掌握線路或設備的實際運行狀態，產生不同的安全問題。而通過對電氣自動化的合理應用，能在問題出現后，立即進行安全切斷，結束程序的運行，從而防止問題的擴大，造成損失或引發事故，最終保障系統實際運行的安全性。（3）提供實時監控功能。借助信息技術與計算機等硬件設備，限定設置系統的運行功率、電壓及電流，如果超過了規定的參數，則報警裝置開始對系統進行動態監測，并提供遠程監控的功能，連接系統所有的控制裝置，再通過對電磁波信號的準確識別，由電子顯示器對設備的實際運行情況進行監控，最終完成數據的監測及控制。

2 電氣工程中電氣自動化的應用分析

對電子設備而言，要想達到規定的指標，應先配置性能優越且穩定可靠的電源。對于那些對專業有著極高要求的復雜系統，往往對電源提出了更嚴格的要求。由此可見，電源技術的出現、發展與創新對于電力技術和電器的未來發展都有重要的推動作用。同樣在電氣領域，電源技術也具有十分重要的作用和現實意義。事實上，最為經濟和便利的電能就是電網中的交流電，而這與電子線路往往無法契合，因為電子線路大多需要直流電源，把電網中的交流電轉換為穩定的直流電，一些要求較低的電子產品能直接利用。然而，對直流電源而言，其輸出電壓往往不穩定，無論是電網電壓發生變化，還是負載改變，電源電壓都將發生變化，進而對電子線路的各項使用性能造成影響，雖然整流能夠獲得直流電壓，也可以進行濾波，但交流成分依然很大。對此，在有著較高要求的電子產品中，應以直流穩壓電源為主。如今，微型計算機，尤其是單片機均得到了快速發展，檔次逐漸提高，擁有更多的功能。它的出現，對人們日常的生產生活造成了很大的沖擊，應用范圍日益擴大，無論是尖端科技，還是工業測控，包括日常家電，均有所應用。就目前來看，工業測控對單片機的應用最為充分，已經在整個領域占據主導地位。

自動控制、智能儀表及機電一體化領域對單片機的應用愈加廣泛，眾多傳統儀表設備的升級改造都將單片機視為優先考慮的方案。此外，也有很多測控單位、電氣廠商及機電行業采用單片機進行自己產品的研制開發與更新優化。通過比較利用單片機控制系統對系統進行校正和檢測，基于功能一致的實際條件，能極大的對系統電路進行簡化，從而節省資金，提高資源與材料的實際利用率，同時采用實現模塊化目標的硬件電路，不僅能滿足系統的各項要求，而且還能有效提供檢修的工作效率。此外，系統運行的靈活性也將有很大程度的提高?？梢?，對微處理器進行廣泛應用是當下重要的發展潮流，所以只有充分利用單片微型計算機控制系統，才可以真正適應時代的發展要求。從工業生產角度講，單片機帶來的影響已經十分顯著，在這項技術快速發展的促進下，對于電氣行業，必須進行微機革命。這場革命促進了所有儀器儀表的發展，拉近了和智能化與微型化之間的距離。當前以人性化為理念的科技，實際上也是將單片機作為核心來進行控制，繼而產生一系列新技術，如現場總線與遠程控制。在進入電氣時代后，電源技術也得到快速的發展，迎來前所未有的前景和機遇，推動新型電源更好發展。將微機控制技術等作為核心而出現的過程控制，它的出現、探究與應用，為工業控制提供了智能化的解決方案。

微機保護裝置實際上就是以微型計算機來提供繼電保護功能，它是現階段電力系統及電氣工程的重要發展方向之一，不僅有著極高的穩定性、可靠性和選擇性，而且十分靈敏，能滿足各項使用要求。該新型裝置的硬件主要有：單片機、輸入通道、輸出通道、通訊接口及人機接口，在建筑、交通、電力等眾多領域都有所應用。對微機硬件而言，它完全通用，但具體的功能與性能往往被軟件所決定。裝置數字核心主要由以下幾部分構成：中央處理器、存儲器、定時器/計數器?，F階段，MCU是數字核心主流，也就是之前提到的單片機；而輸入通道和輸出通道主要包括：模擬量及數字量的輸入通道與輸出通道。

直流屏是集數字化控制、管控、檢測及保護等為一體的直流系統。對于監控主機，有著很高的集成度，并以單板結構為主，具有眾多功能，如監察、巡檢、選線等；配有觸摸屏，所有類型的參數及運行狀態都能采用漢字顯示，總體設計上靈活方便，與用戶的習慣良好契合。遠程控制與檢測正是將直流屏作為基礎發展起來的，不僅賦予了眾多的功能，而且還具有一系列接口，如遠程通信與遙控、遙測、遙信。借助遠程通信接口能在遠方進行參數采集，并通過這一接口對運行定值或狀態進行修改，以符合無人值守等方面的現實要求；此外，還具有以太網及標準RS232/485串行接口，能十分方便的與現有的自動化系統對接。在監控模塊上，可以完成所有部分的自定義參數設置。對模塊而言，它能對輸出電壓及電流進行靈活調節，并提供相應的補償功能。配置有眾多用于擴展的接口，能同多種形式的外部設備進行對接。通過對計算機和電力電子技術的充分結合，使電源系統具備4遙功能，即“遙測”、“遙控”、“遙信”、“遙調”，進而達到無人值守的目標。蓄電池支持自我保護和管理，能對充放電的電流、斷電壓等進行自動檢測，然后以檢測結果為依據實施智能控制，并在欠電壓或充電過流的情況下發出聲光告警。

3 結語

綜上所述，電氣自動化有著十分重要的應用價值，尤其在電氣工程領域，引入應用電氣自動化能提供更多的功能，實現真正意義上的自動控制和無人值守等目標。而想要達到最佳的應用效果，還需從加強專業人才的培養方面入手，以此為電氣自動化的發展應用提供人才保障。

參考文獻：

[1]侯蘇育．電氣自動化在電氣工程中的應用探究[J]．科技創新與應用,2018，(02):159-160．

[2]余剛,吳喆．電氣自動化在電氣工程中的應用探究[J]．內燃機與配件,2017，(08):54-55．

[3]陳虹宇．電氣自動化在電氣工程中的融合應用探究[J]．工業設計 ,2016，(11):186．

[4]陳華庚．電氣自動化在電氣工程中的應用[J]．中國市場,2016，(36):56-57．

[5]丁華威．電氣自動化在電氣工程中的應用探究[J]．山東工業技術 ,2015，(11):106．

[6]林荷敏．電氣自動化在電氣工程中的應用探究[J]．企業技術開發,2014,33(32):72-73．