李貴軍

摘 要：當今的經(jīng)濟迅速發(fā)展，科技日新月異，我們要正確地認識到電氣自動化技術(shù)的特點，結(jié)合計算機技術(shù)，加強創(chuàng)新，準確地把握它的發(fā)展前景，將電氣自動化技術(shù)投入到工業(yè)生產(chǎn)中，充分地應(yīng)用其優(yōu)點，為我國的經(jīng)濟蓬勃發(fā)展和崛起貢獻。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；電力系統(tǒng)；辦公系統(tǒng)；污水處理系統(tǒng)；汽車駕駛系統(tǒng)

一、電氣自動化的發(fā)展歷程

電氣自動化經(jīng)歷了從無到有電氣自動化技術(shù)是隨著智能控制、信息網(wǎng)絡(luò)、電子技術(shù)、的飛速發(fā)展與電子和信息技術(shù)緊密結(jié)合在一起的一門電氣工程應(yīng)用技術(shù)學科直至發(fā)展到成熟的過程。20世紀50年代，電機電力等產(chǎn)品的出現(xiàn)催生了電氣自動化才有“自動化”一詞的說法。而繼電器和接觸器設(shè)定來完成事先安排好的判斷和邏輯功能其出現(xiàn)及應(yīng)用使得機器可以按照人的意志實現(xiàn)的，促使了電氣自動化的發(fā)展變革。20世紀60年代，現(xiàn)代控制理論開始出現(xiàn)，伴隨著微型計算機在各個行業(yè)中的不斷的推廣與在專業(yè)上的實際應(yīng)用，生產(chǎn)的過程最優(yōu)化的控制與管理也使自動化進入到了一個全新自動化階段，電氣專業(yè)的自動化技術(shù)飛速地發(fā)展也使之發(fā)生了質(zhì)的變化這也是由于自動控制與信息處理結(jié)合的結(jié)果所致。

二、電氣自動化發(fā)展的主要影響因素

1.現(xiàn)代技術(shù)的迅速發(fā)展。現(xiàn)代技術(shù)的飛速進步和分析方法勢必帶動著依賴現(xiàn)代技術(shù)的電氣自動化、設(shè)計方法的日新月異也將迅速發(fā)展起來。

2.信息技術(shù)的決定性影響。信息技術(shù)是包括計算機、世界范圍、高速寬帶計算機網(wǎng)絡(luò)及通訊技術(shù)，廣泛的講就是指人類開發(fā)和利用信息的一切手段這些技術(shù)手段主要目的是用來處理、傳感、存儲和顯示各種信息等相關(guān)支持技術(shù)的綜合體。

現(xiàn)代信息技術(shù)又稱為現(xiàn)代電子信息技術(shù)是建立在現(xiàn)代電子技術(shù)基礎(chǔ)上的它是以通信、計算機自動控制等現(xiàn)代技術(shù)為主體將各個種類的信息進行獲取、加工處理并進行利用?，F(xiàn)代信息技術(shù)是實現(xiàn)信息的獲取、處理、傳輸控制等功能的系統(tǒng)或設(shè)備的信息系統(tǒng)技術(shù)主要包括光電子、微電子以及分子電子等有關(guān)元器件制造的信息基礎(chǔ)技術(shù)主要是用于社會經(jīng)濟生活各個領(lǐng)域的信息應(yīng)用技術(shù)。信息技術(shù)的發(fā)展在很大程度上取決于電氣自動化中眾多學科領(lǐng)域的持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新信息技術(shù)對電氣自動化的發(fā)展具有較大的支配性影響。反過來信息技術(shù)的進步又同時為電氣自動化領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新提供了更加先進的工具基礎(chǔ)。

3.與物理科學的聯(lián)系更加緊密20世紀的后半葉對電氣工程的成長起到了巨大的推動作用。固體電子學也主要是由于三極管的發(fā)明和大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的發(fā)展，電氣自動化與物理科學間的緊密聯(lián)系與交叉仍然是今后電氣自動化的關(guān)鍵，并且將拓寬到微機電、生物系統(tǒng)、光子學系統(tǒng)。

三、電氣自動化的設(shè)計原則

隨著科技的發(fā)展，電氣工程的學科結(jié)構(gòu)、研究領(lǐng)域、技術(shù)領(lǐng)域發(fā)生了很大變化。以“強電拖動、弱電控制”為特色，同時兼顧電力系統(tǒng)技術(shù)，愈來愈多地應(yīng)用信息技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)、電力、電子技術(shù)和自動化技術(shù)，電氣工程及其自動化專業(yè)內(nèi)涵也發(fā)展演變?yōu)閺婋姾腿蹼娊Y(jié)合、電工技術(shù)和電子技術(shù)結(jié)合、軟件和硬件結(jié)合、元件和系統(tǒng)結(jié)合電力控制箱。電氣自動化設(shè)計因為涉及學科和涵蓋面相對較廣，加上其直接應(yīng)用于人民的生產(chǎn)生活，所以在電氣自動化設(shè)計過程中應(yīng)遵循以下原則和設(shè)計思路。

1.設(shè)計原則

（1）最大限度滿足生產(chǎn)機械和工藝對電氣控制的要求；（2）在滿足生產(chǎn)以及控制要求的前提下，必須確保方案的經(jīng)濟性以及簡便性；（3）妥善處理機械與電氣的關(guān)系。很多生產(chǎn)機械是采用機電結(jié)合控制方式來實現(xiàn)控制要求的，要從工藝要求、制造成本、結(jié)構(gòu)復雜性、使用維護方便等方面協(xié)調(diào)處理好二者的關(guān)系；（4）正確合理地選用電器元件；（5）確保使用安全、可靠；（6）制造美觀、使用維護方便。

2.設(shè)計思想

（1）現(xiàn)場總線監(jiān)控方式。目前，對于以太網(wǎng)（Ethernet）、現(xiàn)場總線等計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于變電站綜合自動化系統(tǒng)中，而且已經(jīng)擁有了豐富的運行經(jīng)驗，智能化電氣設(shè)備也有了較快的發(fā)展，這些都為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用于發(fā)電廠電氣系統(tǒng)奠定了堅實的基礎(chǔ)。此外，各裝置的功能相對獨立，組態(tài)靈活，使整個系統(tǒng)具有可靠性而不會導致系統(tǒng)癱瘓。因此現(xiàn)場總線監(jiān)控方式是今后發(fā)電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。

（2）集中監(jiān)控方式。集中監(jiān)控方式不但運行維護方便，控制站的防護要求也不高，而且系統(tǒng)設(shè)計也很容易。但由于這種方式是將系統(tǒng)的各個功能集中到一個處理器進行處理，所以處理器的任務(wù)相當繁重，處理速度也會受到一定的影響。因為電氣設(shè)備只要進入監(jiān)控狀態(tài)，便會促使主機冗余下降，將電纜數(shù)量增加，進而加大投資，相應(yīng)的長距離電纜的引入也可能干擾到系統(tǒng)本身的可靠性。

（3）遠程監(jiān)控方式。遠程監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費用、節(jié)約材料、可靠性高和組態(tài)靈活等優(yōu)點。但由于各種現(xiàn)場總線的通訊速度不是很高，使得電廠電氣部分通訊量相對又比較大，所以這種方式大都用于小系統(tǒng)監(jiān)控，而在全廠的電氣自動化系統(tǒng)的構(gòu)建中卻不適用。

3.電氣自動化的應(yīng)用

（1）電氣自動化在辦公自動化中的應(yīng)用

辦公系統(tǒng)主要應(yīng)用于企事業(yè)單位的管理系統(tǒng)等方面，構(gòu)建企業(yè)自動化管理系統(tǒng)需要很多技術(shù)的支持，例如計算機技術(shù)，通信技術(shù)及自動化技術(shù)。自動化辦公系統(tǒng)是提高工作效率與管理效率的有效方法，因此，實施辦公自動化信息戰(zhàn)略是企事業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)代化辦公的需求與趨勢。企業(yè)的辦公系統(tǒng)實現(xiàn)自動化可以基于軟件來實現(xiàn)，也可基于硬件與軟件相結(jié)合的方法來實現(xiàn)，但是要注意到系統(tǒng)的開放性，可擴充性及升級的簡易性?，F(xiàn)行的辦公系統(tǒng)還要具有良好的兼容性，這樣可以有效的節(jié)約系統(tǒng)的資源，還可以節(jié)約成本，在實際的辦公自動系統(tǒng)中已經(jīng)有了很多成功的案例。

（2）在凈化空調(diào)設(shè)備中的應(yīng)用

對濕度的控制：裝設(shè)在通風管（回風濕度近似于潔凈室濕度）內(nèi)的濕度傳感器所檢測的濕度，送往控制器與設(shè)定濕度相比較，用比例加積分運算控制，輸出電JK信號，控制蒸汽電動調(diào)節(jié)閥的動作，控制回風濕度保持在45%，65%，使?jié)崈羰覞穸纫詽M足GMP要求。對溫度的控制：凈化空調(diào)系統(tǒng)采用DDC控制。裝設(shè)在回風管（回風溫度近似于潔凈室溫度）的溫度傳感器所檢測的溫度送往DX-9100，與設(shè)定點相比較，輸出相應(yīng)電壓信號，控制加熱電動調(diào)節(jié)閥或冷水電動調(diào)節(jié)閥的動作，控制回風溫度保持在12℃～26℃之間，使?jié)崈羰覝囟确螱MP要求。

（3）在建筑行業(yè)中的應(yīng)用

隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展以及數(shù)字電子化科技發(fā)展智能化，建筑勢必要引入電氣自動化的成分，智能化建筑已經(jīng)成為了當今建筑界的主流方向。為了達到設(shè)備的合理利用，資源的人力的節(jié)省就有了建筑設(shè)備的自動化控制系統(tǒng)。智能化建筑內(nèi)有大量的電子設(shè)備與布線系統(tǒng)，如通信自動化系統(tǒng)，火災(zāi)報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)，樓宇自動化系統(tǒng)，保安監(jiān)控系統(tǒng)，辦公自動化系統(tǒng)，閉路電視系統(tǒng)等，以及它們相應(yīng)的布線系統(tǒng)。

四、結(jié)論

近些年，電氣工程及其自動化是一個涉及電工、電子、自動化和計算機工程等多個學科的綜合性技術(shù)領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟發(fā)展中占有基礎(chǔ)性的地位，社會對本專業(yè)人才有著大量而穩(wěn)定的需求。電氣自動化技術(shù)與其他科學技術(shù)相結(jié)合，顯示出旺盛的生命力，在各個行業(yè)各個領(lǐng)域都有電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用。電氣自動化技術(shù)在這些行業(yè)中的應(yīng)用極大的提高了生產(chǎn)管理效率，降低了生產(chǎn)管理成本，促進了生產(chǎn)與管理水平的提高。國民經(jīng)濟的發(fā)展與生產(chǎn)有著密不可分的關(guān)系，近幾年生產(chǎn)力的發(fā)展很大程度上取決于電氣自動化技術(shù)，因而說電氣自動化在整個國家生產(chǎn)里面占據(jù)及其重要的地位。本文主要探討了電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)及汽車駕駛系統(tǒng)中的應(yīng)用。

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