電氣工程自動化的意義自動化的重要意義摘要：我們經常看到生活中有許多不斷重復的簡單小事，浪費了我們大量的時間，尤其在工廠生產中，如果設計一個機器讓它來做這些將是一件多么方便的事呀。采用自動化技術不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環境中解放出來，而且能擴展人的器官功能，極大地提高勞動生產率，增強人類認識世界和改造世界的能力。電氣自動化這個專業從50年代開始在我國出現并發展，名稱為工業企業電氣自動化。雖然國家對該專業做了幾次大規模的調整，但由于其專業面寬，適用性廣，一直到現在仍然煥發著勃勃生機。根據教育部的安排，它屬于工科電氣信息類，新名稱為電氣工程及其自動化或自動化。現代電子科學技術不斷的發展進步，原有的電力傳動(電子拖動)控制的概念已經無法再全面概括現代生產現代工業電自動化系統中承擔第一線任務的全部控制設備。同時，電氣自動化在我國各個生產領域都得到了廣泛的應用，并取得不錯的效果。我所了解的自動化是指機器或裝置在無人干預的情況下按規定的程序或指令自動地進行操作或運行。廣義地講，自動化還包括模擬或再現人的智能活動。自動化技術廣泛用于工業、農業、國防、科學研究、交通運輸、商業、醫療、服務以及家庭等各方面。采用自動化技術不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環境中解放出來，而且能擴展、放大人的功能和創造新的功能，極大地提高勞動生產率，增強人類認識世界和改造世界的能力。由此可見，自動化在人類社會中的地位至關重要。因此專家學者說，自動化是一個國家或社會現代化水平的重要標志。隨著自動化發展將是智能，智能控制理論解決的是復雜系統的控制問題。如今的社會是信息化與智能化的社會，可以說，現在的社會已經離不開自動化。我們可以從身邊的事物發現，發現自動化技術廣泛用于工業、農業、國防、科學研究、交通運輸、商業、醫療、服務以及家庭等各方面。例如計算機集成制造系統的發展就涉及到了許多自動化的技術。通過發展算機集成制造系統，可以降低生產成本，提高生產效率，提高生產的柔性增強產品對市場的適應性，提高產品質量，減少生產準備時間和庫存，增加企業員工對企業的滿足感，增加用戶滿意度等。同樣，在各領域應用的機器人也是自動化的成果，包括用于制造環境下的工業機器人，用于非制造環境下的特種機器人等。此外，自動化還應用于高速列車，國際空間站，虛擬現實技術，巡航導彈和預警飛機等方面。通過這些例子我們可以看到，雖然自動化經歷了漫長的發展歷史，今天它依然煥發出無限的活力。如今的控制問題越發復雜，面對更多更棘手的問題，自動化也在不斷地發展，日益完善。專家系統、學習控制、模糊邏輯控制和具有多層感知器的神經網絡等新技術的發展使得復雜系統的控制問題能夠得到解決。我們有理由相信，自動化會發展的越來越好，自動化一定會有更廣闊的未來！我們還可以利用電氣自動化來改變現代工業的發展，節約有效的類分設在不同的學院。隨著我國經濟的發展,我國高校的電氣工程教學中,電力學科也逐漸實現了與現代信息技術的融合,符合了國家信息化經濟的法發展需要,這有效推動了我國的電氣工程的學科應用系統的健全,進行其電氣工程領域的技術創新模式的應用,保障其內部技術應用環節的優化。在此過程中,我們為了本國的電氣經濟的發展需要,需要進行國外電氣學科的先進管理經驗的汲取。國外發達國家的著名大學大都把電氣工程、通信工程、計算機工程放在同一學院,以利于在電氣工程學科中融入大量的信息技術知識。與其他學科不斷交叉融合,拓展了研究領域,大量的研究都是在跨學科領域開展的。與企業聯系密切,科技成果轉換能力強,引領產業技術更新。隨著工業生產對起重機調速性能要求的不斷提高，常用傳統的起重機調速方法如：繞線轉子異步電動機轉子串電阻調速、晶閘管定子調壓調速和串級調速等共同的缺點是繞線轉子異步電動機有集電環和電刷，它們要求定期維護，由集電環和電刷引起的故障較為常見，再加上大量繼電器、接觸器的使用，致使現場維護量較大，調速系統的故障率較高，而且調速系統的綜合技術指標較差，已不能滿足工業生產的特殊要求。本文則主要介紹現代交流變頻器應用于現代起重機的若干知識與問題。因此隨著工業生產對起重機調速性能要求的不斷提高，常用傳統的起重機調速方法如：繞線轉子異步電動機轉子串電阻調速、晶閘管定子調壓調速和串級調速等共同的缺點是繞線轉子異步電動機有集電環和電刷，它們要求定期維護，由集電環和電刷引起的故障較為常見，再加上大量繼電器、接觸器的使用，致使現場維護量較大，調速系統的故障率較高，而且調速系統的綜合技術指標較差，已不能滿足工業生產的特殊要求。本文則主要介紹現代交流變頻器應用于現代起重機的若干知識與問題。電氣自動化控制系統的設計思想

1．集中監控方式

這種監控方式優點是運行維護方便，控制站的防護要求不高，系統設計容易。但由于集中式的主要特點是將系統的各個功能集中到一個處理器進行處理，處理器的任務相當繁重，處理速度受到影響。由于電氣設備全部進入監控，伴隨著監控對象的大量增加隨之而來的是主機冗余的下降、電纜數量增加，投資加大，長距離電纜引入的干擾也可能影響系統的可靠性。同時，隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯鎖采用硬接線，由于隔離刀閘的輔助接點經常不到位，造成設備無法操作。這種接線的二次接線復雜，查線不方便，大大增加了維護量，還存在由于查線或傳動過程中由于接線復雜而造成誤操作的可能性。

2．遠程監控方式

遠程監控方式具有節約大量電纜、節省安裝費用、，節約材料、可靠性高、組態靈活等優點。由于各種現場總線(如Lonworks總線，CAN總線等)的通訊速度不是很高，而電廠電氣部分通訊量相對又比較大，所有這種方式適合于小系統監控，而不適應于全廠的電氣自動化系統的構建.3．現場總線監控方式

目前，對于以太網(Ethernet)、現場總線等計算機網絡技術已經普遍應用于變電站綜合自動化系統中，且已經積累了豐富的運行經驗，智能化電氣設備也有了較快的發展，這些都為網絡控制系統應用于發電廠電氣系統奠定了良好的基礎。現場總線監控方式使系統設計更加有針對性，對于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據間隔的情況進行設計。采用這種監控方式除了具有遠程監控方式的全部優點外，還可以減少大量的隔離設備、端子柜、I/0卡件、模擬量變送器等，而且智能設備就地安裝，與監控系統通過通信線連接，可以節省大量控制電纜，節約很多投資和安裝維護工作量，從而降低成本。另外，各裝置的功能相對獨立，裝置之間僅通過網絡連接，網絡組態靈活，使整個系統的可靠性大大提高，任一裝置故障僅影響相應的元件，不會導致系統癱瘓。因此現場總線監控方式是今后發電廠計算機監控系統的發展方向。

比如發電廠分散測控系統絕大多數都是采用分層分布結構,由高速數據通訊網(以太網)、運行人員工作站(OS)、過程控制單元(PCU)、工程師工作站(ES)等部分組成,過程控制單元(PCU)是其中最為重要的部分,可接受現場變送器、脈沖量、開關量、電氣量、熱電偶、熱電阻等信號,可直接應用于生產過程,它是由能可冗余配置的主控模件(MCU)和智能I/O模件構成,在運算處理之后可實現生產過程的聯鎖監測、聯鎖控制、聯鎖保護等。運行人員工作站(OS)和工程師工作站(ES)能夠提供了人機接口,同時為電氣設備維修工程師提供系統診斷、系統維護、系統組態設置等手段。數據的采集、處理、監控都采用微型計算機來完成,機組的監控水平得到了大幅度的提升,也提高了人機交互界面;無論是進口的機組,還是國產的大型機組,基本都安裝了協調控制系統;在很多電廠的自動裝置設備都是采用數字化儀表來進行顯示控制,而不再是過去那種傳統的機械式儀表,這些措施都將我國的電廠熱工自動化技術推向到了一個新的高度。電網調度的自動化。電網調度的自動化一般是由電網調度中心的計算機網絡、大屏幕顯示器、打印設備、工作站、服務器等組成。它由處于調度區域內的測量控制設備等變電站終端、下級電網調度中心、發電廠等構成,由電力系統專屬局域網進行連接。電網調度的自動化的主要功能有:適應電力市場的運營需求、對電網運行安全情況進行分析、監控、實時采集電力生產的過程中數據、自動發電控制、對電力系統狀態進行評估、自動經濟調度、對電力負荷進行預測等。配電自動化。配電自動化與調度自動化相比,規模要小的多。配電自動化目標在于實現電力系統經濟運行、減輕運行人員的勞動強度、為用戶提供優質服務、提高供電的可靠性、改進電能質量等,是一項綜合信息管理系統,集合了設備管理技術、數據傳輸技術、計算機技術、現代控制技術等為一體。配電自動化在美國、英國、加拿大等一些發達國家已有了多年的運行經驗,并且有向縱深性發展的趨勢,如人工智能、光纖通信、大規模地形顯示等。目前我國的配電自動化技術主要使用了配電管理+集中監控模式的配電自動化、集中監控模式的配電自動化、就地控制的饋線自動化模式,且使用了分布式總體結構,通過網絡將子站和主站聯在一起,形成統一的配電自動化系統。加強電氣工程自動化系統的人性化設計1文化因素。我們在對電氣工程自動化系統進行設計時,應該表現出與技術進步和時代精神的與日俱進,滿足電廠的功能需求,符合電廠的企業文化特征。2美學因素。在進行電氣工程自動化系統設計的時候,應該基于人性化設計的角度來進行研究考慮,對人的觸覺、聽覺、視覺等審美情趣進行充分的考慮。3人機工程學因素。應該采用多學科的方法,如心理學、生理學、人體力學、人體測量學等來提供人體機能特征參數,研究人體特征和結構,為電氣工程自動化的設計提供人性化的要求。4環境因素。對光照、音響、濕度、溫度及其他物理因素采用人性化設計的理念來進行分析,讓人具有舒適感和安全感。5可靠性因素。人們接受及信賴的基本條件就是電氣工程自動化系統的可靠性。高可靠性的電氣工程自動化系統,重點是要體現出系統對人性的關懷,增加對于人的安全的考慮,其次才是考慮電氣工程自動化系統的使用壽命、可用率系統性能。探討電氣自動化控制系統的發展趨勢

電氣技術的未來發展前景是非常廣闊的,其影響著電力工業及其相關電力行業發展,可以說電氣技術的應用發展,是國家經濟建設的重要環節。電氣技術的發展,也推動了可再生能源技術的深化應用,滿足了國家經濟的健康可持續發展,實現了對風電技術、光伏技術及其氫能的有效應用,這符合未來電氣工程的發展需要,滿足低碳經濟的發展需要。特別是氫能技術的應用,氫能有其他能源無與倫比的優勢,其反應后的生成物為水和氮化氫,對環境沒有污染。地球上的海水所含的氫用來發電就夠人類用數億年。單位重量的發熱量叫熱值,氫的熱值是汽油的3倍,煤炭的4倍。現在世界上很多國家正在斥巨資研究這一能源,但目前還處在實驗室階段,距工業應用還有一段距離。超導技術的深化,滿足了電氣工程的發展需要,促進其綜合社會效益的提升,通過對其超導儲能系統的深化應用,實現對其電能的有效轉換,實現對其電磁能的應用。它是一種高效的儲能系統,能夠實現對電網的安全性的提升,滿足了實際工作的需要。保障電網安全。超導大容量電纜,可大大降低輸電過程中的電耗,提高能源效率。靈活交流輸電技術,用大功率電子器實現對電力系統電壓、參數、功率、相位角等的實時調節控制,以實現電力系統的安全穩定性和輸電過程中的能耗。OPC(OIJEforProcessControl)技術的出現，IEC61131的頒布，以及Microsoft的Windows平臺的廣泛應用，使得未來的電氣技術的結合，計算機日益發揮著不可替代的作用。IEC61131已成為了一個國際化的標準，正被各大控制系統廠商廣泛采納。

Pc客戶機／服務器體系結構、以太網和Internet技術引發了電氣自動化的一次又一次革命。正是市場的需求驅動著自動化和IT平臺的融和，電子商務的普及將加速著這一過程。Internet／Intranet技術和多媒體技術在自動化領域有著廣