賈世川
摘 要:電氣工程及其自動化涉及電力電子技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù),電機(jī)電器技術(shù)信息與網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù),機(jī)電一體化技術(shù)等諸多領(lǐng)域,是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科,其主要特點(diǎn)是強(qiáng)弱電結(jié)合、機(jī)電結(jié)合、軟硬件結(jié)合。目前,電氣工程及其自動化作為電氣信息領(lǐng)域的新興學(xué)科,由于和人們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系密切,已經(jīng)獲得了非常迅猛的發(fā)展,技術(shù)上也比較成熟,被廣泛應(yīng)用在工業(yè)建筑、國防、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域。該文對我國電氣工程及其自動化的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析,并提出意見,希望對我國電氣工程的發(fā)展有一定的推動作用。
關(guān)鍵詞:電氣工程 自動化 發(fā)展現(xiàn)狀
中圖分類號:TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)04(b)-0228-01
當(dāng)前,我國電氣工程及其自動化已經(jīng)取得了長足的發(fā)展,逐步實(shí)現(xiàn)了由多島自動化向系統(tǒng)集成進(jìn)行轉(zhuǎn)變,新型的系統(tǒng)集成化的電氣工程自動化成功實(shí)現(xiàn)了通道共用、功能互補(bǔ)、信息共享,彌補(bǔ)了多島自動化的互不連接、功能單一和信息獨(dú)享的不足。透過計(jì)算機(jī)的模擬操作,能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行判斷和監(jiān)控,從而達(dá)到精密有效的控制。目前,PC技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)手段已經(jīng)慢慢地滲透到工商管理中了,采用PC的入機(jī)界面可以靈活地、直觀地掌握數(shù)據(jù)的動態(tài)運(yùn)動。在傳統(tǒng)的測量儀表中放置微處理器,就可以讓原始的數(shù)據(jù)設(shè)備具備數(shù)字通信和計(jì)算的現(xiàn)代化功能,大大地優(yōu)化工作的效率和工作方式,并且極大地節(jié)約生產(chǎn)成本。再使用總線將數(shù)個(gè)測量控制儀表相互連接,遵循規(guī)范公開的通信協(xié)議,將遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)與儀表及微機(jī)化測量控制設(shè)備相互連接起來,完成信息與數(shù)據(jù)傳輸交換程序,建立實(shí)際性的自動控制系統(tǒng)。
1 我國電氣工程及自動化發(fā)展現(xiàn)狀
電氣工程及其自動化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。電網(wǎng)調(diào)度自動化主要通過安全分析與對策提出(SA)、數(shù)據(jù)采集與安全監(jiān)控(SCADA)和自動發(fā)電控制(AGC)與經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制(EDC)三個(gè)手段來實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行調(diào)整。發(fā)電廠自動化系統(tǒng)主要包括了動力機(jī)械自動控制、自動發(fā)電量控制系統(tǒng)(AGC)和自動電壓控制系統(tǒng)(AVC)系統(tǒng)。發(fā)電廠自動化系統(tǒng)能自動對發(fā)電廠進(jìn)行自動檢測、電能預(yù)估、調(diào)節(jié)、監(jiān)視和管理,提高發(fā)電廠運(yùn)行效率。變電站綜合自動化系統(tǒng)的5個(gè)子系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)、繼電子保護(hù)系統(tǒng),電壓、無功綜合控制子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)和低頻減負(fù)荷控制及備用電源自動投入子系統(tǒng)。通過計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)或者自動化裝置,代替人工進(jìn)行各種運(yùn)行作業(yè),提高變電站運(yùn)行水平和管理水平的自動化系統(tǒng)。配電系統(tǒng)自動化的主要功能是降低電網(wǎng)的損耗、監(jiān)控配電網(wǎng)的運(yùn)行狀況、優(yōu)化配電網(wǎng)的運(yùn)行方式、提高配電網(wǎng)設(shè)備自身的可靠性運(yùn)行能力,以及減輕了運(yùn)行人員的勞動強(qiáng)度和維護(hù)費(fèi)用。
我國電氣自動化形成了平臺開放式的發(fā)展模式。個(gè)人計(jì)算機(jī)的發(fā)展逐漸改變了人們原有的生活方式。但是個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不僅僅對人民的生活方式進(jìn)行了改造,在社會生產(chǎn)層面也產(chǎn)生了重要的作用。基于個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的技術(shù),電氣自動化領(lǐng)域?qū)τ诓僮飨到y(tǒng)進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn),系統(tǒng)操作界面更加靈活。
目前,企業(yè)對實(shí)施生產(chǎn)線電氣自動化的方式主要在原有的測控儀表內(nèi)部插入相關(guān)電子微處理器,經(jīng)過插入電子芯片處理器的測控儀器表就能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和運(yùn)輸。不同的設(shè)備生產(chǎn)廠家對設(shè)備內(nèi)部精密信息的處理各不相同,這就導(dǎo)致了不同的設(shè)備由于各自標(biāo)準(zhǔn)不一而無法進(jìn)行信息的交流和共享。為了妥善解決這一問題,開放式平臺發(fā)展模式應(yīng)運(yùn)而生。
電子技術(shù)與機(jī)械生產(chǎn)相結(jié)合。目前,我國的電氣自動化普遍應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)流水線,對生產(chǎn)所用的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行精密的控制,并對生產(chǎn)過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的記錄。由于電子技術(shù)具有人力操作不可比擬的優(yōu)越性,越來越多的企業(yè)將其余機(jī)械生產(chǎn)相結(jié)合,目的在于提高機(jī)械產(chǎn)品的優(yōu)越性。應(yīng)用電子技術(shù)的機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量、技術(shù)指導(dǎo)等方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)的人力操作機(jī)械。
2 未來我國電氣工程及其自動化發(fā)展方向
雖然我國在電氣工程自動化領(lǐng)域已經(jīng)取得了長足的發(fā)展和進(jìn)步,但相比于起步早、技術(shù)較為成熟的國外電氣自動化技術(shù),我國的電氣工程化的發(fā)展還處于相對落后的階段,特別是部分高端核心技術(shù)還掌握在歐美發(fā)達(dá)國家的手中。所以,我國的電氣工程及其自動化技術(shù)未來的發(fā)展方向還是要集中在技術(shù)的研發(fā)上。掌握研發(fā)技術(shù)的核心部分,實(shí)現(xiàn)知識產(chǎn)權(quán)的自主化。
提高科研人員和操作人員的整體素質(zhì)。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展離不開人,只有擁有一支優(yōu)秀的科研隊(duì)伍,才能保證我國的電氣工程及其自動化技術(shù)在世界競爭的浪潮中立于不敗之地。操作人員的技術(shù)水平也是影響電氣自動化設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵。部分操作人員由于沒有經(jīng)過專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn),對電氣自動化的設(shè)備使用不當(dāng),在一定程度上也制約了我國電氣工程及其自動化技術(shù)的發(fā)展。
實(shí)現(xiàn)數(shù)字化與自動化的有機(jī)結(jié)合。電氣自動化和信息技術(shù)的結(jié)合所產(chǎn)生的典型代表形式為數(shù)字化技術(shù)。這是一種富含自動化創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn),并且有效實(shí)現(xiàn)信息動態(tài)、高分辨率表現(xiàn)的重要措施。將這些信息與地球空間信息整合,建立一個(gè)科學(xué)精確的數(shù)字化地球,將各種信息存儲在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi),與網(wǎng)絡(luò)有機(jī)結(jié)合。
電氣自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通用化。電氣的自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)自身的通用性,對于一個(gè)高穩(wěn)定性的電氣自動化的控制系統(tǒng)來說是極為重要的,極大地保障了企業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、企業(yè)管理系統(tǒng)這幾者之間的數(shù)據(jù)傳輸工作的通暢性。企業(yè)內(nèi)部的管理層人員也可以通過外界互聯(lián)網(wǎng),對實(shí)地的生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)狀進(jìn)行監(jiān)督。在對自動化系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的過程中,要充分地保證與整個(gè)自動化生產(chǎn)線處在一個(gè)系統(tǒng)的通訊范圍內(nèi)。
3 結(jié)論
當(dāng)前,我國電氣工程及其自動化已經(jīng)取得了長足的發(fā)展,逐步實(shí)現(xiàn)了由多島自動化向系統(tǒng)集成進(jìn)行轉(zhuǎn)變,但和發(fā)達(dá)國家相比,在技術(shù)上仍有不成熟的地方。電氣工程及其自動化的應(yīng)用范圍不再局限于單純的電力工程系統(tǒng)體系,而是更加廣泛地融入人類生產(chǎn)活動中。例如企業(yè)的綜合性自動化系統(tǒng)、交通控制自動化系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)管理自動化控制系統(tǒng)都將投入運(yùn)行中。自動化將在更大程度上匹配當(dāng)今社會飛快發(fā)展的速度,在最大程度上實(shí)現(xiàn)擬人化。
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