刍论电气自动化在电气工程中的应用

摘要：改革开放30年以来，我国科学技术和现代工业都取得了长足的发展，电气自动化技术的运用也越来越广泛。面向整个工业领域而言，电气自动化技术在传功工业和现代工业之间构架起连接的桥梁，实现传统工业生产效率提高的同时，也将现代工业的管理理念和信息技术引入其中。本文中将结合现阶段我国电气自动化在电气工程中的运用，进行相关的探讨和延伸，为电气自动化在电气工程中的发展提高提出对应策略。

关键词：电气工程；电气自动化；应用；策略

在现代企业中，电气自动化的应用主要体现在工业控制系统方面，在大规模机械装备代替人工操作的前提下，确保生产线正常运行并输出合格的产品。从这个角度说，电气自动化是被感应元件、电磁继电器、合闸装置等电气元件构成并实现时间控制、顺序控制的设计部分。

而在实际发展过程当中，电气自动化所涵盖的内容更为广泛，目前我国把电气自动化看作是一项涉及广泛的工科专业，包括信息处理、工程制造、监控技术、计算机应用技术等多个领域，随着全社会对电气自动化需求的不断扩张，按照传统工业设计思想已经无法满足人们的需求，因此有必要强调相关技术的科研开发，以及从业人员的综合能力培养。

一、电气自动化现状和在电气工程中的设计思想分析

就现状而言，我国的电气自动化发展取得了丰硕的成果，基本上实现了信息集成化、语言规范化和控制系统化三项指标。信息技术的广泛植入，扩大了电气自动化技术在电气工程中的纵深，配合管理部门实现信息的有限识别和存取；同时，通过计算机系统，针对电气自动化方面形成了规范标准的处理程序。

随着近年来经济发展的速度迅速提升，我国在电力方面的应用也得到了发展，在现代工业和基础产业中，电气工程的实施已经成为重要部分。结合电气自动化技术具有较强的实践性，加上它所涉及范围的广泛性，因此对从业人员技术水平要求也逐渐提高。

结合实际情况，电气自动化技术在电气工程中所发挥的作用主要是实现远程控制、调节、监视和管理功能，以确保电力系统的安全运行和供电质量的作用。在设计思想方面，体现以下三种状态：

（一）集中控制设计思想

在电气工程中使用集中控制思想，是为了方便整个工程的维护工作，并保证工程系统正常的运行，在这一阶段对电气控制中心的要求较低，作用在系统设计方面的理念和程序也较为简单。事实上，集中控制设计的思想可以体现出电气自动化技术的一个重要优势，即在对电气工程中每一项独立的功能，保证其正常实现的情况下，获取相关的参数，通过参数的集中处理和信息反馈，来实现电气工程中心站的正常运行，减少重复环节和劳动力。但是，这样做的结果就是对中央处理器的使用频率较高，任务量非常繁重。一旦处理器受到损坏，就会影响全局。

随着电气工程的发展，所连接的电缆数量也逐渐增加，监控对象不断的介入控制系统，势必会从投资角度影响电气工程的施工进程。在肯定集中控制思想的前提下，电气工程施工过程中要强调电气自动化系统的线路检修和一次性成功率，否则会严重影响其推广和使用效果。

（二）现场总线监控设计思想

现代化社会的重要标志之一是生产能力的现代化，通过符合时代特点的制造技术来代替部分人工操作。电气自动化系统中除了广泛使用的总线、电气元件之外，还有计算机技术和网络技术，这些内容将电气工程的施工高度提高到一个新的水平。目前，在电气化技术的应用方面，我国积累了大量的经验，为下一步的发展奠定了基础。

现场总线控制设计思想是在整个系统统一的基础上，对独立不同功能部分进行分隔，形成“分包”形式，除了保留监控接口和I/O接口之外，其余的都是在自身的基础上进行量化。这样局部安装的模式可以节省大量的同学设备，同时减少人工方面的使用量。

（三）远程控制设计思想

在电气自动化技术中，远程控制设计的思想不局限于地理位置，也包括在不同的技术层面的实现。以远程监控为例，由于各种原因，系统安装的位置与结构往往出现分离状态，现场总线监控在较长距离或不同的端口切换之间，容易造成通讯拥堵；信息量较大的情况下，远程监控可以节约大量的电缆材料和安装费用，提高组件的性能。但是，远程控制的设计思想不适合全面性，适用于统一功能范围的电气工程施工和维护。

二、电气自动化的应用阐述

电气自动化的应用范围非常广泛，小到机械零部件的设计，大到高新技术研究，几乎分布于目前所有的现代化产业当中。

（一）在电力系统方面的应用

我国电力生产部门主要以火电厂为主，发展也较为完善。电气自动化技术所形成的系统体系包括通信模块、网络模块和控制软件等，近年来随着国家电网对新型能源的逐步放开，风电、水电、核电等电力能源的发展也较快，客观上推动了电气自动化的专业化发展。

首先，电气自动化技术可以实现电网的自动调度。电网调度是一项复杂的工程，由于涉及到广大人民群众的用电安全，必须做到精确、稳定和及时。通过大型计算机主机群和网络系统系统，配合分散的服务器、工作站、调度显示屏幕等工具，完成电网上下级电力负荷的匹配。在这个过程中，由于范围太广泛，无论是大范围连接还是用于变电终端，都需要用到电气自动化技术系统。主要包括对电压、电流、波动和负荷方面的监控，不同用电需求状态下的调配、电网安全事故的分析和定位。

其次，电气自动化技术可以实现变电站的自动控制。在以前，变电站在进行电能分配、电能控制和变化电压的工作主要通过人工操作完成，缺点是无法做到及时准确，电压级数和电网联系往往出现变化延迟。实现电气自动化以后，变电站的全部工作实现了数字化和网络化，用自动化装置来代替人工操纵，可以大大节省信息中转时间，改善变电站的管理水平和运行效率。目前，我国的变电站基本已经实现了远程自动化全覆盖，而且这一体系正在向更高端研究发展。

（二）在办公系统方面的应用

办公系统实现自动化的目的，是为了加强企业内部管理和外部竞争力。在现代化企业发展的进程中，企业公文的处理方式是否先进，决定了企业产品的上市速度和实际营收能力。如果公文的收取、审阅、处理速度过慢，则会导致产品开发的非技术环节占用时间长，降低工作效率。从功能角度分析，办公系统自动化可以详细的分析客户需求，根据自身优势条件提出解决方案，当然，这也要结合企业自身的经营理念和生产条件。

截至目前，办公系统自动化已经在国内大中型企事业单位基本实现，在计算机技术和网络技术快速发展的状态下，社会上有相当一部分资源进行共享，随着工作效率和管理效率的提高，各种软件和硬件的配置也逐渐成为企业战略化发展的一项重要内容。日常操作中，基本的办公实现来源于软件操作，现实的产品和反馈来源于硬件提供。

值得注意的是，在电气自动化技术运用于办公系统的同时，企业还要关注自身办公系统平台的产品发展。相关数字统计，目前我国办公系统平台中约60%所采用的是Microsoft（微软）系统，而这一技术的来源大多采取兼容或者盗版途径，NT框架在本年度将会面临官方停止维护的风险。所以在进行办公自动化建设的同时，要保证自身利用平台的稳定性、易扩展性和持续更新。

（三）在汽车工业方面的运用

建国以后我国的汽车工业发展很快，除了自主开发的汽车产品之外，各种外资与合资品牌向后进入我国，目前我国也已经成为全世界范围内汽车数量最多的国家之一。尤其是近些年，随着我国经济发展和国民收入增加，进一步刺激汽车市场的成交量，私家车的比例逐年提高。汽车数量的快速增长和交通发展的滞后形成了鲜明的矛盾，随着路况越发复杂，对于驾驶员的要求也越来越高，迫切要求对现有的驾驶技术进行升级，符合人类承受能力范围。

目前，大部分汽车生产厂家多事借助计算机技术来完成驾驭的舒适度，简化驾驶程序，减少驾驶员的注意力分散。通常情况下驾驶员都可以借助自动化系统进行“傻瓜式”操作，一个简单行为之后的复杂工作，由自动化系统来完成。

除此之外，电气自动化技术在各类电气工程中都有体现，已经成为最具有开发前景和活力的综合性应用技术。

三、结论

电气自动化技术既是一门前沿的科学，也是一项重要的应用技术，随着我国经济发展和产业结构调整的深入，电气工程将广泛存在的各类企业之中，其适用范围之广、技术结合之多是前所未有的。在世界经济一体化的发展大潮中，现代企业理念逐渐向产品质量和生产效率靠拢，保证企业在市场中取得强大竞争力的保障，加快电气自动化技术在电气工程中的推广和应用，将为我国经济发展起到了重要的作用。

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作者简介：

刘少杰，男，1991.02.10，陕西省兴平市，华中科技大学文华学院10级电气工程及其自动化1班，电气工程及其自动化。