电气自动化原理范文

电气自动化原理范文第1篇

【关键词】气自动化；控制系统；应用

近几年，在世界范围内，电气自动化技术作为一种新型控制系统得到广泛应用，然而我国尚处于对该技术研究的初级阶段，随着知识理论系统的逐步完善，电气自动化技术将实现与IT技术的融合，从集成控制的基础上发展为智能化控制，这是科技发展的必然趋势。在此背景下，本文将探究电气自动的原理，针对其特点进行分析，对电气自动化技术的应用前景进行论述。

1.电气自动化的基本原理

电气自动化技术的基础是对其控制系统的完善设计，主要设计思路集中于监控方式，包括远程监控和现场总线监控。在电气自动化控制系统的设计中，作为系统核心的计算机其主要作用是对所有信息进行动态协调，实现相关数据储存和分析。计算机系统是整个电气自动化系统运行的基础。在实际运行中，计算机主要完成数据的输入与输出数据，并对所有数据进行分析处理。通过计算机快速完成对大量数据的一系列操作从而达到控制系统的目的。

在电气自动化系统中，启用方式多种多样，当电气自动化系统功率较小时，可以采用直接启用的方式实现系统运行，而在大功率的电气自动化系统中，要实现系统控制必须采用星型或者三角形的启用方式。除了以上两种较为常见的控制方式以为，变频调速也作为控制方式在一定范围内应用，从整体上说，无论何种控制方式，其最终目的都是保障生产设备运行的安全稳定。

电气自动化系统是将发电机、变压器组以及厂用电源等不同的电气系统的控制纳入ECS监控范围，形成220kV/500kV的发变组断路器出口，实现对不同设备的操作和开关控制，电气自动化系统在调控系统的同时也能对其保护程序加以控制，包括励磁变压器、发电组和厂高变。其中变组断路器出口用于控制自动化开关，除了自动控制，还支持对系统的手动操作控制。

一般集中监控方式不对控制站的防护配置提出过高要求，因此系统设计较为容易，设计方法相对简单，方便操作人员对系统的运行维护。集中监控是将系统中的的各个功能集中到同一处理器，然后对其进行处理，因为内容比较多，处理速度较慢，这就使得系统主机冗余降低、电缆的数量相对增加，在一定程度增加了投资成本，与此同时，长距离电缆容易对计算机引入干扰因素，这对系统安全造成了威胁，影响了整个系统的可靠性。集中监控方式不仅增加了维护量，而且有着复杂化的接线系统，这提高了操作失误的发生几率 。

远程控制方式是实现需要管理人员在不同地点通过互联网联通需被控制的计算机。这种监控方式不需要使用长距离电缆，降低了安装费用，节约了投资成本，然而这种方式的可靠性较差，远程控制系统的局限性使得它只能在小范围内适用，无法实现全厂电气自动化系统的整体构建。

针对综合型的电气自动化控制系统，一般采用现场总线的方式进行监控，这种监控方式的通讯总线由串行连接的智能设备及自动化系统实现数据的双向传输，具有针对性目标。现场总线监控方式不仅具备远程监控方式的所有优点，而且减少了大量设施（如隔离设备、端子柜和模拟量变送器及、I/O卡件等辅助元件、设备的安装，并可以实现智能设备就地安装，直接连接通信线与监控系统，所需控制电缆的数量大量降低，减少了投资成本，也不需要复杂的安装维护工作，降低了操作人员的工作负荷，运营成本大幅度缩减。因此，在发电厂智能监控等大型电气自动化控制系统中，现场总线监控方式具有广阔的发展前景，同时也是未来自动化控制的研究方向。

2.电气自动化系统的特点

电气自动化控制系统的特点表现在两个方面，一是系统控制，二是系统运。

系统控制的特点是：显示控制屏按钮齐全，对于信息的显示更为直观，指示灯的寿命较长、灯光效果好，具有很强的可靠性。和一般热机设备想比，电气自动化控制系统的数据信息量相对较小，数据采集对象范围窄，控制系统的运行频率低，但具有系统运行快、准确性高的有点。电气自动化控制系统对设备保护自动装置以及抗干扰性能要求较高，在一定程度上提高了设备可靠性。在电气自动化控制系统中，拥有较为完善的系统安全运行和应急维护处理保障，当设备出现异常情况时，操作人员可以立即完成一系列连锁控制，从而有效的避免了事故的发生。除此此外，电气自动化控制系统具有智能判断能力，系统灵活性较高，这在很大程度上降低了系统运行的损耗和电耗，从而提高了持续生产的能力。

3.电气自动化系统的应用和发展趋势

3.1 电气自动化系统的应用分析

电气自动化系统由于其良好的性能得到了广泛的应用，除了用于居民楼宇、商场安保等生活设施外，在工业生产、环境保护、医疗卫生等领域也得到了广泛应用。随着电气自动化控制系统的不断发展，在工业生产中电控系统已经成为不可或缺的生产平台。电气自动化控制系统的应用需结合系统设计方法分析，应用到这一功能设计的部分就是当前电气自动化控制系统的现实应用。

在我国，电力工业已经成为电气自动化系统的大范围应用平台，是工业生产中不可缺少的重要组成。自动控制系统保障了电力机组的安全，提高了经济效益。

电力工业中的电气自动化系统主要负责对机组主、辅机的控制，计算机实现了电气机组参数集成，同时对回路进行调节，可以完成联锁保护和顺序控制，电控系统在直观的显示系统参数的同时还能对系统异常提出预警，实现性能计算，实时监测、趋势记录，打印报表，帮助操作人员排除故障。

在电力工业中，电气自动化系统包括炉协调控制系统、汽机电液调节系统、炉膛安全保护系统、计算机数据采集与处理系统、汽机监视保护仪表等，这些系统平衡机组各项输入与输出间均衡。电气自动化系统成为我国大型火电机组稳定运行过程中不可缺少的重要组成部分。

3.2 电气自动化系统的发展趋势

随着互联网技术的普及，电控系统的发展具有分散性、开放性的特点，同时应具备信息化的特征。目前我国对于电控系统的研究方向主要是综合计算机技术与电控技术，逐步建立开放式的研究发展平台，市场需求的多样化使得自动化控制系统和IT平台相互发展并融和，两者之间不同因素的相互影响使得对于软件结构的合理性、拓展空间、通讯数据接受能力以及组态环境使用和统一的要求更高。

4.结语

目前我国电气自动化系统的研究方向是低耗、优产等环保节能方面，通过研究者的不断努力，电气自动化系统将更加准确、快速、全面，随着电气自动化的逐步优化，性能将不断提高和完善，电气自动化系统将在更多领域发挥重要作用。 [科]

【参考文献】

[1]彭日宽.PLC技术在电气自动化中的应用及发展分析[J].城市建设理论研究（电子版），2012（35）.

[2]孙中建，卜留军.人工智能技术在电气自动化控制系统中的应用分析[J].机电信息，2012（33）.

[3]朱建仕.浅谈电气自动化在建筑自控系统中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2012（13）.

[4]王宏伟，韩月，刘泓冰.浅谈电气自动化在国内厂用工业的现状和前景[J].中国新技术新产品，2013（10）.

电气自动化原理范文第2篇

关键词 洗煤厂；工艺流程；洗煤厂自动控制系统

中图分类号：TD94 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）17-0135-02

1 洗煤的简述

1.1 原煤

作为直接从煤矿中开采、挖掘出来的煤炭，原煤是没有经过任何工序的处理、选择、加工，有很多除煤之外的其他杂质成分，而且不同的原煤其蕴含的煤炭的质量也不尽相同，所以要对其进行加工处理。开采出来的原煤运用热化学的方法进行处理，按照其结果可以分为烟煤、无烟煤褐煤和泥煤。

1.2 洗煤

煤炭进一步加工处理中有一个不可忽视的环节，那就是洗煤。它并非传统意义上只是简单地把煤炭中的杂质剔除出去的工序，而是现代化的深加工。我们首先将原煤中含有的除煤之外的其他杂质成分去除出去，然后按照所含煤的质量进行分析归类。原煤经过洗煤的工序后会产生如在开采挖掘过程中混入的矸石、混合物般的中煤和精煤，而精煤就是我们通常看到的筛选完的成品煤。

洗煤的工序可以说是必不可少的一步，洗煤一方面通过去除杂质提高了它的利用率，减少了能源的浪费，优化其竞争力，另一方面减少了环境污染，促进产业结构的调整提高，满足市场的需求。

2 洗煤的工艺流程

2.1 洗煤的目的

洗煤是煤炭进一步加工处理中有一个不可忽视的环节，它并非传统意义上只是简单地把煤炭中的杂质剔除出去的工序，而是现代化的深加工。为了提高煤炭的利用率，减少不必要的浪费，缓解环境恶化，优化市场需求，洗煤无疑 是不可或缺的一部分。

2.2 洗煤概述

1）洗煤厂。一般而言，煤矿与洗煤厂的位置关系往往影响着洗煤厂的分类。特别是现代化的今天，一个洗煤厂往往是由好些作业平台接连作业完成的。

2）选煤。

①选煤的概念。选煤是依据固定的模式和要求将不同于煤有关的介质一一剔除的作业方式，并且按照不同的需求对所含煤的质量进行分析归类的进一步加工作业的过程。

②选煤的方法。现在大多数企业都选用跳汰选煤、浮游选煤和重介质选煤三种主要方式。

3）洗煤的大体工序。洗煤是一道许多作业平台连续作业的工序。依次要经过受煤、筛分、破碎、重介质选煤、储存、装载环节。

3 洗煤厂自动化控制管理系统的工作原理、特点及功能

3.1 洗煤厂自动化控制管理系统的工作原理

洗煤厂自动化控制管理系统主要有地面监控、传输信道、洗选监控三个方面构成。

1）地面监控。计算机监控点、统一调度指导室、洗煤厂控制显示器构成了地面监控体系。通过对要监控的计算机安装配置洗煤厂的自动控制管理系统的软件，再由专门接口，将主机监控的所有内容进行信息共享。

2）传输信道。其立足于太环网，结合矿用阻燃电缆或Profibus电缆进行传输，并采用Profibus-DP协议。

3）洗选监控设备。

①PLC控制系统。PLC系统主要是应用于不易使用的环境下，系统的程序结构复杂，输入输出的次数多且其受开关量控制影响，但对系统稳定性、便利性要求较高。

②现场控制箱。现场控制箱，顾名思义就是提供便捷高效的控制功能，它受到集控系统的制约和影响，通过对箱子上开关的控制来调整其工作模式。

③传感器。为了达到随时监测洗煤厂设施设备的运转情况以应对安全问题的产生的目的，配备了传感器。洗煤厂常用的传感器包括压力传感器、液位计、流量计、接近开关等，通常用于加压过滤机、压滤机、煤泥泵、介质泵等设备。

3.2 洗煤厂自动化控制管理系统的特征与运作效果

洗煤厂自动化控制管理系统专门依据现代化的工业设计制定，具有抗冲击、碰撞，防湿潮防冷冻防过热的特征。其安全性、稳定性、高效性、科学性都经过了层层检验。自动化控制管理系统配有的功能齐全，主要有集中控制、就地控制和检测维修控制这三种模式可供选择，生产作业时可视具体情况实行。

自动化控制管理系统能够高效地对工作程序实施选择，在依据实际情况，使用符合条件的设备实施生产作业。此外，自动化控制管理系统还在具体诊断方面有巨大的优势，可以高效地判断错误原因，迅速进行解决完善。自动化的作业需要的劳动力自然就少了，降低了劳动力成本，可以有更多地资金用于工厂的运作。自动化控制系统能够很好的在问题发生前自动暂停运作以保护设施设备，降低由此带来的损失。

3.3 洗煤厂自动化控制管理系统所展现的作用

1）启动预警功能。系统启动前发出警示以策安全。

2）启动、暂停功能。系统在启动后如果出现了问题可以立即采取暂停措施以便检查，排除故障。

3）多模式控制系统功能、这是洗煤厂自动化控制管理系统的核心功能，主要由集中控制、手动控制和检测维修组成。

①集中控制模式。集中控制模式也可以分为集中情况下的手动化和自动化。

手动化：主要通过监控计算机的鼠标或是触摸屏实现设备的运行、检测和维修。

自动化：顾名思义就是系统按照之前设置好的程序自动地进行运行、检测和维修工作。

②手动控制：当系统发生故障而暂时无法排除时，可以通过现场控制箱上的按钮从而控制独立的设备进入手动模式。这样确保了洗煤厂正常顺利地实施生产作业。

③检测维修。检测维修模式是以保证员工安全为目的，将意外事故发生的概率降至最低。

4）停止功能。当设备正常的结束运作时，系统可以实施常态化的停止；当设备遇到问题时，系统可以实施故障化停止；而当遇到紧急情况时，系统必须进入紧急化停止状态。

5）故障警示功能。当设施设备出现问题时，系统会自动发出语音、文字警示，同时系统会自动记载出现问题的时间、地点等。

4 总结

本文立足于目前洗煤厂发展实情，首先具体介绍洗煤的工艺流程，简述了洗煤的目的、方式，揭示洗煤这道不可忽视工序的作用。然后细致地叙述了洗煤厂自动化控制管理系统的工作原理，结合其稳定、高效、便捷的特点引出其不可不重视的人性化功能。这对提高洗煤厂的电气自动化水平和促进产业优化有着不可磨灭的影响。

参考文献

[1]李亚蓉.重介质洗煤PLC控制系统自动化改造[D].宁夏大学，2014.

[2].基于Web的洗煤厂煤质管理信息系统的研究与实现[D].西安科技大学，2010.

电气自动化原理范文第3篇

【关键词】电气自动化测量设备；技术原理；应用

0 引言

随着科学技术的迅猛发展，电气自动化测量技术也在不断进步，自动控制技术和计算机技术的发展步伐也随之加快，因此当其应用在电气测量设备中时，电气测量设备也不断的在发生变化，慢慢向自动化与高精度方向发展。目前电气自动化测量技术在实验室以及其它行业中的应用都非常广泛，在现代科学技术中的作用也越来越显著。

1 电气自动化测量设备的技术原理概述

1.1 电动系仪表的技术原理

电动系仪表是通过可动和固定的两组不同线圈来合成相应的电气测量系统，通电后形成一种能量，根据指针稳定时能够计算可动线圈受到的驱动力矩。当其作为电压表或者电流表使用的时候，如果两组线圈检测的是电流的一部分，或者两组线圈检测的是同一电流，被测电流的平方或者被测电压的平方与指针偏转角成正比；指针偏转角与互感随偏转角的变化率也成正比[1]。电动系仪表的典型特征是：当其作为电压表使用时，可串联不同的附加电阻来控制量程大小；当其作为大量程的电流表使用时，可以将固定线圈和可动线圈并联；当其作为小量程电流表使用，可将固定线圈和可动线圈串联。

1.2 电磁系仪表的技术原理

电磁系仪表的结构分为扁线圈吸引型和圆线圈排斥型两大类。其中吸引型线圈通电后会对可动铁心产生吸引力，使指针偏转；而排斥型线圈通电后会使固定铁心和可动铁心同时磁化，并且两个铁心同一侧的磁化极性相同，从而产生排斥力，使指针偏转。当驱动力矩与游丝产生的反作用力矩平衡时，指针便稳定在某一位置，从而指示出被测量的大小。电磁系仪表的特征是：当接入交流电后，由于可动铁心有一定的惯性会引起瞬时值的快速变化，指针偏转角与被测电流的瞬时值的平方以及交流电流有效值的平方都成正比关系，电磁系仪表既可以测量直流电，也能用于测量交流电。这些情况导致电磁系仪表的标尺刻度具有前密后疏的平方律特性。

1.3 磁电系检流计的技术原理

磁电系检流计的原理是利用检流计可动线圈在通电后产生力矩，并且在力矩的作用下进行运动，按照牛顿第二定律，产生的力矩与惯性力矩、阻尼力矩之间具有平衡关系。一旦驱动力矩发生变化，可动线圈夹角就会变化。所以磁电系检流计在从静止到稳定的过程中将会受到外电阻产生的阻尼的影响。阻尼能够决定可动线圈的稳定性，除此之外，由于可动部件质量轻、摩擦力小，如果对其施加一定的驱动力矩，因惯性冲力会越过平衡点，一旦超过平衡点，就会导致可动线圈左右不停的摇摆；但是如果可动线圈与外电阻产生的回路电阻较小，那么就可以产生比较大的阻尼，从而有效避免振动状况的发生。

1.4 磁电系仪表的技术原理

磁电系仪表的技术原理是通过可动线圈通电，使线圈在磁场中电磁力矩的作用下，引起指针转动，可动线圈稳定后，驱动力矩等于反作用力矩，偏转角与流经可动线圈中的电流成正比[3]。磁电系仪表的主要技术特征是：只能用于直流电路。如果一定要在交流电路中使用该仪表，需要安装整流器。由于磁电系仪表的指针偏转角与可动线圈的电流成正比，标尺的刻度也很均匀，标尺制作很方便。除此之外，磁电系仪表灵敏度高，这是因为磁电系仪表采用的永久磁铁和铁心间的气隙相对比较小，所以气隙间的磁感应强度比较高。当磁感应强度较高的时候，驱动力矩就会逐渐增大，而采用反作用力矩系数大的游丝就可以保证指针达到稳定。内部磁场强度很大，受到外部磁场的影响就会比较小，从而保证磁电系仪表准确度比较高。另外磁电系仪表消耗功率很低，被测电路对其的影响较小。总之，磁电系仪表是灵敏度高和消耗功率低的一种设备。

2 电气自动化测量设备的应用

随着计算机、机械、电子等领域的高速发展，电气自动化测量技术在周边产业中也有相应的发展，而且已经被广泛的应用在了各种领域中，比如复合材料结构的自动化测量、焊缝以及管棒材的自动化测量等，其应用主要包括下面几个方面。

2.1 电气自动化测量的一般应用

原材料的自动化测量主要是针对批量生产的原材料进行测量，根据原材料的特点，采用超声或者涡流等测量方法进行测量。这种新材料新工艺结构的超声自动化测量，主要是针对近年来航天航空等重要现代工业中迅速发展的复合材料、焊接技术等中的运用。电气自动化测量设备的应用不仅给自动化检测技术增添了活力，同时还为科学研究中材料的微结构表征、缺陷评估等方面的测量带来方便。在生产制造过程中用自动化测量来测量重要锻件和铸件，可用自动化超声扫描、基于射线的成像方法、焊缝的超声自动化扫描等方法。这个过程主要是针对重要管道、特种设备以及服役设备等的电气自动化测量。

2.2 电气自动化测量设备的典型应用

某个企业生产的用于航天工业的某种复合材料，如果用已有的传统测量方法进行测量需要众多的技术人员花费几天的时间来进行测量，同时由于复合材料的承力结构和内部结构越来越复杂，人们对复合材料的质量、安全性和可靠性要求也日益提高。因此这时应采用自动化测量设备对复合材料进行测量。具体可以运用超声穿透法，利用安装在两个对称的多轴扫描机构上的超声换能器，使两个探头能够在被测复合材料的构件之间进行自动化扫描，利用入射声波在复合材料的衰减变化来测量复合材料的缺陷[4]。此外，通过具体的技术控制和全面扫描，超声测量设备可以同步控制邻近工件的型面，并利用入射声波评估与识别复合材料中的反射信息的不足之处，在多轴扫描机构上安装超声换能器在数控系统和运动编程的共同作用下进行检测。一般来说复合材料的单个铺层厚度为0.15mm，因此我们采用反射法来进行测量，方便之处是如果要跟踪测量多个型面，只测量一个工件就够用。

3 结语

科学研究与现代工业生产的重要保障在于电气自动化测量设备，电气自动化测量设备的技术理论研究对电气自动化测量技术的发展尤其有非常重要的意义。因此自动化相关部门应该重视研究电气自动化测量设备的技术原理，同时结合具体应用促进自动化技术的网络化和数字化，为我国电气自动化发展提供源源不断的动力。

【参考文献】

[1]温澍萍.电气自动化仪器检测原理及技术性能[J].价值工程，2012，4（8）：15.

[2]董世芳，黄娟.电力系统自动化未来发展新技术的若干探讨[J].中小企业管理与科技，2011，3（12）：54.

[3]金建华.配电自动化与配电开关设备的发展（上）[J].华通技术，2013，8（11）：32.

电气自动化原理范文第4篇

关键词 电气自动化；测量设备；技术原理

中图分类号TM93 文献标识码A 文章编号1674-6708（2015） 153-0094-01

在电气信息领域中，虽然电气工程及自动化兴起的时间并不是很长，但由于其和工业生产以及人们的日常生活关系比较紧密，因此在发展速度及所取得的成果方面都比较丰硕。电气自动化已经成为高新技术产业的重要组成部分。电气自动化的应用范围较为广阔，例如农业、工业、经济、国防等领域。随着技术的不断发展和信息时代的到来，电气自动化也受到信息技术的推动，发展的愈加快速。

1 电气自动化的重要性

电子自动化的发展是我国高科技产业发展的重要标志。目前随着自动控制技术、计算机技术及微电子技术在电气化测量设备中的应用，电气测量设备不断朝着更加自动及高精度的方向发展。加上它在其他行业以及实验室等的应用范围的广泛性，其在现代高科技技术发展及众多行业中扮演着越来越重要的角色。同时它也为我国实现工业化及信息化奠定了良好的基础。只有首先实现自动化，才能继续发展，朝着工业化及信息化方向迈进。

2 电气自动化测量设备的技术原理

2.1 电动系仪表设备的技术原理

电动系仪表设备是一种合成的电气测量系统，它是由两种固定线圈及可动线圈合成的。通电后，系统会形成一种根据指针稳定时的数据及状态计算出可动线圈受到的驱动力矩的能量。当该系统作为电流表或电压表时，如果两组线圈检测的是同一电流或同一电流的一部分，那么被测电压或电流的平方都随着指针的偏转角度而变化，且电压或电流的平方与指针的偏转角度之间呈正比关系。此外，指针的偏转角也随着互感随偏转角的变化率的变化而变化，二者之间也呈正比关系。电动系仪表设备具有的特征是：要实现其大量程电流表的功能，可将固定及可动两线圈并联；要实现其小量程电流表的功能，可将两种线圈串联；要实现其电压表的功能，在控制量程方面可串联不同的附加电阻。

2.2 电磁系仪表设备的技术原理

电磁系仪表设备的结构主要分为两类：原线圈排斥型及扁线圈吸引型。排斥型线圈在通电后会同时磁化可动铁心及固定铁心，且两铁心同一侧磁化的极性一致导致形成排斥力，促使指针发生偏转；吸引型线圈则刚好相反，形成吸引力，促使指针发生偏转。驱动力矩产生的反作用力矩与游丝刚好平衡时，指针会出现停留在固定位置的情况，从而测量出目标数据。电磁系仪表设备具有的特征是：可动铁心在接入交流电的前提下，瞬时值的变化速度非常快。与此同时指针的偏转角与被测电流的瞬时值的平方以及交流电路有效值的平方都呈正比关系。由此可见，电磁系仪表设备既能对交流电进行测量，也能对直流电进行测量。

2.3 磁电系检流计设备的技术原理

磁电系检流计设备的技术原理是：通电后，检流计使可动线圈产生力矩并在力矩作用下运动。根据牛顿第二定律，所产生的力矩惯性力矩、阻尼力矩以及所产生的力矩之间具有平衡关系。驱动力矩的变化使得可动线圈也随之变化。因此磁电系检流计设备在从静止到稳定的过程中会受到外电阻所产生的阻尼的影响。

2.4 磁电系仪表设备的技术原理

磁电系仪表设备的技术原理是：通过对可动线圈通电，实现电磁力矩带动指针转动的功能。在这种技术原理的前提下，当可动线圈处于稳定状态之后，驱动力矩与反作用力矩相同，偏转角也与可动线圈中的电流成正比。如果在交流电路中必须使用磁电系仪表设备，就要安装整流器。磁电系仪表设备具有的优势是：指针的偏转角度随着可动线圈经过的电流的变化而变化，且两者之间成正比；标尺刻度也较为均匀，因此在标尺制作方面非常容易；仪表灵敏度及准确性较高。原因是制作仪表所使用的永久磁铁及铁心之间的气隙较小，导致气隙间对磁的感应能力较强。磁感应能力强时，驱动力矩就会相应增大，指针的稳定性也增加。且内部磁场较强使得受外部磁场的影响较小，保证仪表测量结果的准确性及科学性；功率消耗小。

3 电气自动化测量设备的应用

电气自动化原理范文第5篇

关键词：单片机；电子时钟；设计原理

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 18-0000-01

自动化单片机也就是自动化单片微型计算机，这种计算机是集合了CPU、定时器、和多接口于一体的微型控制机器，这种机器的体积小、功能强，广泛地应用与人们生活领域的各个方面。这种设备自发明之初就成为了人们最常使用的器械。但是随着科学技术水平的不断发展和进步，自动化的时钟应用范围也越来越广，人们对于这种仪器的精密度要求也就越来越高，这就要求了人们在日常生活生产中设计出更加精密的仪器以满足人们需要，改善市场当中自动化仪器需求和供应部匹配的情况。

一、电气自动化单片机的主要结构设计

自动化单片机主要是能够将控制应用程序的主要基本构件都集中在一个有限的集成芯片上，按照自动化单片的功能性进行划分，这些功能部件主要是由系统处理器、数据存储器、程序控制器、串行口、定时器和计数器以及几个特定的功能存储器共同组成的。这些设备通过片内的单一总线路与各个部分连接而成，单片机的基础结构是由中心内部系统处理器和主要控制器构成的，对其他各部件的控制是通过功能寄存器来实现的。

控制器的主要工作是实现对其他各个部分进行控制，控制器通过任务指令的识别，同时根据指令对各部分功能部件进行控制，保证单片机各部分能够正常顺利的进行工作。单片机通过控制器来进行对各个部分进行控制，控制器对指令进行识别，同时对指令进行控制盒传达，通过传达的指令来实现对各个部件进行控制，从而保证各个部分单片机的功能部件能够顺利工作。单片机通过控制器的控制进行指令执行，首先从存储器中提出指令然后通过编码器中进行编号，接着讲编码结果传送到逻辑电路当中，通过逻辑电路产生的各种定时信号和其他类型的控制信号传送到控制部件上。这就是整个控制命令的进行过侧灰姑娘，执行程序不断执行这一步骤实现对设备的控制。控制器主要包括了程序技术设备、存储设备、寄存设备、指令编码器以及条件逻辑电路控制设备等。

二、电气自动化单片机的应用领域及硬件设计方案

自动化单片机的应用领域主要在这样几个方面：

首先是职能仪表设备，通过自动化单片机实现对传统的数字仪表的测量实现数字化和智能化进行转变，如近几年出现的压力仪表、流量仪表以及电能仪表等设备。还有其他的测控类设备，各种单片机可以通过模拟数字信号的方式来实现在工业生产过程中的工业控制盒数据采集等工作。

其次是电能变换上，自动化单片机可以进行变频来实现对电路的控制。通信部分同样可以采用自动化单片机来进行通信模块和器材的开发。

最后是机电类产品以及数字智能化家电的数据接口，这些机电产品通过单片机的监测取代了传统机械设备的监测，实现了智能化控制，极大地提高了机电产品使用的可靠性，增强了产品的功能实用性。特别是在进行数据传输的过程中，用单片机可以实现外部设备和控制系统的通信。

在用扬声器进行时钟电路设计的过程中使用了单片机的机芯进行电路控制，这种单片机的电路控制省略了很多比较复杂的过程，使得整个电路变得清晰易懂，通过键盘就可以直接对时钟上的时间进行调整和提醒，同时通过使用C语言来进行时钟的显示，使得整个编程工作变得更加容易，使得整个工作过程通过键盘、芯片、扬声器和显示屏就可以完成程序设计的要求。各个部件功能的时间最终要通过数码设备上显示出来，单片机的信号输出要依靠电脉冲信号来实现各部分的正常工作。同时为了能够保证时钟的时间保持标准，这就需要了在进行控制的过程中保持电路的全时段校对，通过键盘来修改数码管上的时间。

整个系统设计通过C语言实现控制和完成，使用单片机进行控制的过程中要保证单位明确和进制的控制，数据处理结果直接送由显示器进行显示，显示器发生误差的时候通过电路进行直接矫正。在各个功能键的控制上可以通过数字键进行设置和调整，切换键是切换表的工作模式，同时也可以实现秒表的暂停、时间复位、清零以及闹钟归零。

三、电气自动化单片机的设计结果分析

自动化单片机设计的时钟是通过Protues模拟数据进行调整和仿真，基本上可以实现课程要求的基本功能。硬件部分设置了六个键盘。每个键盘都有自身的功能，按键一是秒表控制，秒表计时开始；按键六是秒表暂停；按键四是进行时间复位和秒表清零；按键二能够进入调分状态，每按以此加一分，连按住三次进行调整时间状态，按键五是进入闹铃的设置功能，然后按下按键二和三进入小时和分钟的设置，然后再按四来进行显示时间的恢复，当显示的时间和定时实践一致的时候蜂鸣器会发出声音，声音的持续时间为十秒。除此之外，闹铃电路还有音乐扩展功能，即通过将蜂鸣器转化为扬声器然后加载音乐就可以实现，在调试的过程中常会出现一些问题，比如小时没有完全实现24小时制，只是有达到29小时才能进行归零，分钟在达到59分钟时无法实现进位，职能在分钟显示为六十的时候才能实现进位。不过最近通过软件进行不断调试使得这些问题得到了有效的解决，达到了预定的工作目标，但是因为时间不够充裕，就无法实现部分扩展功能的实现，比如音乐闹铃中音乐设备的加载等功能。

四、结束语

综上所述，随着自动化单片机的使用性能要求不断的提高，我们就要在单片机设计工作过程中不断弥补设计上的不足，通过结合各种控制领域的各个发展优势，单片机将拥有更加广阔的使用空间，而且在未来很长的一段时间内，都将成为工程设计工作人员的首选控制设备，这就给自动化单片设备提供了广阔的市场和发展空间，同时也给单片机的设计提供了更多的动力。我们也相信在未来的发展过程中将会出现更加高效和智能化的自动单片机设备。

参考文献：

[1]李叶紫，王喜斌，胡辉.MCS_51单片机应用教程[M].北京：清华大学出版社，2013.

[2]陆剑.单片机应用技术指导书[D].河南工业职业技术学院，2010.

电气自动化原理范文第6篇

关键词：自动控制原理；实践教学；主动探索；立体式教学模式

中图分类号：G642.423     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2014）17-0098-02

自动控制原理是以控制论为理论基础，并与系统论、信息论密切相关的一门理论基础科学，是自动化专业及其他相关工程类专业的支撑课程，是传授自动控制及系统基本思想、基本设计方法、基本控制工程理念、培养学生理论素养和解决实际工程问题能力的基础课程。自控原理实验具有严密的理论基础、广泛的应用对象、可行的实践方法等特点。[1，2]目前由于理论课时压缩、抽象内容学生理解困难，实验平台通常通过运放结合阻容器件及其他电路单元模拟控制工程中的各种典型环节和控制系统，但这样无法满足不同工程专业背景的需求，实验内容通常只是对理论的验证和复现，学生缺乏兴趣，对专业应用背景不清楚，导致被动学习，缺乏主动探索。因此需要对现有实验教学体系进行内容补充和更新完善，建立立体式教学模式。该模式将理论验证、项目型综合设计、专业拓展科研训练融为一体，开阔了学生的专业视野，激发了学生对专业知识的兴趣，培养了学生主动探索问题的能力。

一、实践教学改革措施

1.基础理论实验加强前后知识点衔接

组建实验管理系统，系统可运行于实验中心的局域网上，实验室面向学生开放，学生可根据课时进度、掌握知识的困难程度选择具体实验内容和完成时间。设置的实验内容应前后衔接。举例：系统的误差E（S）不仅与其结构和参数有关，而且也与输入信号R（S）的形式和大小有关。本实验就是研究系统的稳态误差与上述因素间的关系。通过0型、I型、II型系统对三种不同输入信号所产生的稳态误差ess进行说明。其中某一0型系统传函和模拟电路如图1所示。

单位阶跃输入（），单位斜坡输入（）的响应曲线如图2所示。

表明0型系统只能跟踪阶跃输入，但有稳态误差存在。针对稳态误差内容，提出问题：系统中设计合适的控制器，已有系统误差能否消除？如何消除？知识点迁移到在工程界常用的PID控制器中，引入积分的目的是为了消除静差，提高控制精度，但系统中引入了积分，往往使之产生过大的超调量，这对某些生产过程是不允许的。因此在工业生产中常用改进的PID算法――积分分离PID算法，其思想是：当│e（kT）│≤│E0│时，采用PID控制，以保持系统的控制精度。当│e（kT）│>│E0│时，采用PD控制，可使δp减小。以上内容整合完成一个综合稳态误差分析及消除静差，提高控制精度实验。

2.实验之前理论仿真

进入实验室搭建物理模型验证和设计理论之前应该进行系统仿真，促进学生掌握熟悉控制理论研究中主流仿真软件MATLAB，提高学生探索知识的积极性，培养学生的科研素养。倒立摆系统是一个典型的被控对象，它是一个高阶次、不稳定、多变量、非线性、强耦合系统，可以运用控制理论设计控制器使其保持稳定。本文应用MATLAB对直线一级倒立摆系统进行了定性分析，研究了它的脉冲响应和可控性。忽略空气阻力和各种摩擦力，将直线一级倒立摆系统抽象成小车和匀质杆构成的系统，系统有两个平衡状态，垂直向上状态是绝对的不稳定平衡点，垂直向下状态是稳定的平衡点。研究倒立摆处于垂直向上状态这一开环不稳定系统，状态量选择x：小车位移；φ：摆杆与垂直向上方向的夹角。实际系统的模型参数如下：M为小车质量，1.096kg；m为摆杆质量，0.109kg；b为小车摩擦系数，0.1N/m/sec；l为摆杆转动轴心到杆距离，0.25m；I为摆杆的惯量，0.0034kg*m2。系统在垂直向上状态这一绝对不稳定的平衡点附近线性化后建立的系统数学模型（以外界作用力作为系统输入）如下：

系统脉冲响应：

A=[0 1 0 0;0 -0.022923 1.77561 0;0 0 0 1;0 -0.66491 66.7889 0]

B=[0;0.0659;0;0.02725];C=[1 0 0 0;0 0 1 0];D=[0;0];

>> sys=ss（A，B，C，D）;

>> t=[0：3：200]';

>> impulse（sys，t）;grid;

系统开环脉冲响应曲线如图3所示，系统不稳定，摆杆处于垂直向上状态时要处于动态平衡，需要设置控制器。

系统的可控性判断：

A=[0 1 0 0;0 -0.022923 1.77561 0;0 0 0 1;0 -0.66491 66.7889 0];

B=[0;0.0659;0;0.02725];C=[1 0 0 0;0 0 1 0];D=[0;0];

sys=ss（A，B，C，D）;

Q=[B A*B A^2*B A^3*B];

m=rank（Q）

m = 4

可控矩阵满秩，所以系统在平衡点是可控的，可进行极点配置。通过MATLAB软件仿真研究的易于介入特点，提高学生主动探索复杂问题的积极性。

3.工程综合设计实验

增加针对常用的被控对象实现综合项目设计实验。如直流调速系统、温度控制系统、液位定值控制系统使学生深刻体会到控制理论在实际系统中发挥的作用。本文设计了三个本质上具有相同的工作原理、共同结构及特点的控制系统。

单闭环直流调速系统由PID控制器（上位机软件编程实现）、数据采集卡（DA、AD、零阶保持器、单片机）、SG3525专用PWM集成电路、功率放大、直流电机、霍尔元件构成。PID控制器输出改变SG3525的输入信号Ur，SG3525专用PWM模块输出占空比可调脉冲，经过功率放大，直流15V经过PWM调制后加到直流电机电枢两端，从而改变转速，反馈通道采用霍尔元件测速。

单闭环温度恒值系统由PID控制器、数据采集卡、PT100温度传感器、直流电桥温度测量电路、SG3525专用PWM集成电路、功率放大构成。直流15V经过PWM调制后加到加热器的两端，从而控制温度。

单容水箱液位定值控制系统由PID控制器、数据采集卡、SG3525专用PWM集成电路、功率放大、水泵、压力变送器构成。反馈通道采用压力变送器，其输出电压V反馈=f（h液位）。通过控制水泵转速实现液位定值控制。

虽然上述三个系统控制对象不同，被控参数有差别，但是闭环控制系统的结构却大同小异，都有相同的工作原理，共同的结构及特点。在该平台上学生能深刻理解系统控制过程中一些指标的提出和实现及控制器设计过程，使控制理论不再抽象难懂，培养了学生主动探索的兴趣。

4.专业拓展科研训练

目前高等教育由于计算机网络的渗入，学生的求知方法宽口径，资料查阅、快速学习的能力提升。专业拓展科研训练方面可以让学生完成为期三周的项目设计，实现倒立摆、磁悬浮球等经典被控对象的控制与设计。倒立摆、磁悬浮球系统是控制理论界经典的被控对象，它们是一个高阶次、不稳定、多变量、非线性、强耦合的快速系统。就其稳定性方面而言，采用行之有效的控制策略才能使其稳定，如PID、自适应、状态反馈、模糊控制及神经网络等多种理论和方法。学生可以在这三周时间内查阅资料，在教师的指导下自学相关内容，进行MATLAB仿真，在实验室搭建实物实现被控对象的控制要求。经过这一环节的训练，扩大了学生的专业视野，提高了学生主动探索专业知识的能力和科研素养。

5.考核方式

实践教学环节实行弹性学分制，要求必须完成最基本要求的实验学分，学有余力的学生完成该课程所有实验可以多拿学分。考核方式上采用必修实验内容+选修实验内容+项目综合设计+专业拓展科研训练立体式内容考核，全面提升学生的专业综合素养。

二、实验教学内容设计（见表1）

表1 实验内容安排

理论验证性实验 古典控制内容 二阶系统的瞬态响应、高阶系统稳定性分析、线性定常系统的稳态误差、系统频率特性测量、线性定常系统的串联校正、典型非线性环节的静态特性、非线性系统的描述函数法和相平面分析法

现代控制理论内容 系统能控性与能观性分析、控制系统极点的任意配置、具有内部模型的状态反馈控制系统、状态观测器及其应用

综合项目设计实验 单闭环直流调速系统、单闭环温度恒值控制系统、单容水箱液位定值控制系统等系统控制内容

专业拓展科研训练 倒立摆系统 直线一级倒立摆超前校正控制实验、PID实时控制实验、极点配置实时控制实验

磁悬浮球系统 磁悬浮球系统H∞鲁棒模糊控制器实现钢球的稳定悬浮控制

三、结论

通过为学生提供集理论验证、项目型综合设计、专业拓展科研训练为一体的立体式实验教学平台，能极大地提高学生主动探索专业知识的积极性，扩大专业视野，提高科研素养。

参考文献：

[1]吴晓,堵俊.电气专业课程综合性和设计性实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索,2009,28(8):24-25.

[2]郭德强,邵温,张丽艳.实验室创新教育的探索与实践[J].实验技术与管理,2010,(9):16-19.

[3]唐超颖,姜斌.“自动控制原理”课程的探究性教学实践[J].电气电子教学学报,2007,(6).

[4]田玉平.探索“自动控制原理”课程教学体系改革之路[J].电气电子教学学报,2008,(3):8-11.

电气自动化原理范文第7篇

关键词：电气自动化；原理；运用；意义

前言

文章主要通过对电气自动化的原理和其在日常生活生产中的重要性联系实际，来对电气自动化的运用进行浅析和总结，发掘其对我们生活生产的深远意义。

1 电气自动化的简介及其重要性

1.1 电气自动化的简介

电气自动化技术是一种新兴的技术，并随着我国社会和经济快速的发展，开始被广泛的应用到人们日常的生活和生产中。电气自动化主要包括电气技术、电力自动化技术以及各类电气和自动化设备的基本原理和分析方法。电气自动化现已被应用于供用电、电气设备以及电气控制等电气系统中。另外，电气类设备已逐渐凸显出其优势以及重要性，电气类产品的开发也离不开电气自动化技术作为基本原理和指导思想。

1.2 电气自动化的重要性

随着科学技术的不断发展，原有的落后技术已经不能满足人们日常生活生产的需求，而电气自动化技术作为一种新兴技术，为人们的生活生产带来了新的方向，很大程度上提高了生活的质量以及生产的效率。调查发现，电气自动化已经融入到了我们生活生产的各个方面，并且成为了不可或缺的一部分。在日常生活中，我们所需要的供电，都是电气自动化基础下形成的系统供电。还有我们日常出行所乘坐的各种列车、轻轨也是现代电气自动化的产物。在工业生产中，各类电气自动化设备也成为了现代工业生产的重中之重，为现代工业生产的效率提高做出了不可忽视的贡献。电气自动化技术的出现，使我国涌现出了一批专业化的人才，使我国在工业生产上的自主性更高，对其他先进国家的技术依托和设备依托降低，这样就使我国的工业经济更加独立，在世界上具有更高的地位。总而言之，电气自动化在现代社会中的重要性越来越突出，它是现代工业生产的基础和核心。

2 电气自动化的运用

2.1 电气自动化在生活中的运用

电气自动化在生活中的运用相当广泛，可以说已经是我们生活中必不可少的一部分。在交通方面，我们现在乘坐的各种快速列车，都是电气自动化的产物，例如较为先进的轻轨、地铁以及磁悬浮列车。当然，现在我们生活中所见到的大部分列车都是依靠电气自动化技术来实施远程控制的，可以说没有电气自动化我们的公共交通将会陷入瘫痪，为我们的生活造成不可想象的阻碍。不仅如此，我们日常生活中接触到的各种民用设施也都运用到了电气自动化技术，例如民用报警系统和消防报警系统都是以电气自动化为基础，没有电气自动化的运用，我们日常的公共安全保障设施也会受到威胁。还有像类似暖通系统、安防系统、配电系统和供电系统等都无一例外的运用了电气自动化。再有就是我们日常生活中使用到的各种刷卡系统，例如上班打卡、饭卡和门卡等系统都是以电气自动化为基础的。就现在的社会状况而言，电气自动化对于我们生活最大的改善就是通信方面。在我们日常生活中，通讯方面，电脑通讯网络和光纤通信以及电缆通讯都必须运用电气自动化知识才能够实现。再说大的方面，卫星的发射也需要运用电气自动化知识作为基本来完成。所以说，电气自动化在我们的日常生活中有着广泛的运用，对我们的生活质量保障有着不可忽视的作用。

2.2 电气自动化在生产中的运用

随着我国科学技术水平在近些年来不断的提高，电气自动化也逐渐被应用到工业生产的各个部分，我们都知道现在也是信息化的时代，而这种开放式的平台和IT技术在很大程度上就促进了电气自动化在工业生产中的运用，这样自然而然的就促进电气自动化在工业生产中的运用水平。电气自动化主要包括电气技术、电力自动化技术以及各类电气和自动化设备的基本的原理和分析方法。电气自动化现已被应用于供用电、电气设备以及电气控制等电气系统中。另外，电气类设备已逐渐凸显出优势以及重要性，而电气类产品的开发也离不开电气自动化技术作为基本原理和指导思想。

电气自动化技术不是一种与其他传统产业互不相干的技术。电气自动化的应用，不但可以使传统产业实现高效、高质的目标，促进其更加蓬勃的发展，还可以通过电气自动化的运用，加快我国信息化的进程，最终使电气在我国工业生产中实现全面化。并且在现代工业生产中，电气自动化技术也展现出了强大的力量，在工业生产中运用电气自动化技术设备来对整个生产过程进行监测和调控，这样不仅能使各个设备处于良好的运作，还能生产出质量更高的产品。

3 电气自动化运用的深远意义

在上文中我们也提到了，电气自动化在人们日常生活生产中被广泛的应用，已经成为当前社会所不可缺少的一部分。现在是我们走进电气化的新时代，在这时候，我们实现自主创新就是重中之重，通过这种方式，来更好地规划我国电气自动化的发展，这样在国际社会竞争激烈的趋势下，我们就可以立于不败之地，并且实现经济利益的最大化。这样也能够更好贯彻科学发展观，更好的调动起广大劳动人民的积极性，突破原有的不合理的条条框框的约束。这样还能在出现问题的时候最快的解决，实现我国电气新时代，打造一流的电气产业，最终实现现代化、国际化和全球化。

4 结束语

电气自动化技术是一种新兴的技术，并随着我国社会和经济快速的发展，开始被广泛的应用到人们日常的生活和生产中。电气自动化主要包括电气技术、电力自动化技术以及各类电气和自动化设备的基本原理和分析方法。在我们日常生活生产中，电气自动化的运用为我们带来的好处已经很明显，我们现在应该做的就是将电气自动化技术不断的提高，在原有的基础上加以创新，提高其在我们生活生产中的运用广度，这样才能最好的发挥出电气自动化的优势。并且在我们日常生活生产中都应用电气自动化技术，但是这些方面大多数是相互独立的，这样就无法把各个工业产业更好的联系起来，无法使电气自动化的作用发挥到最好。鉴于这种情况我们现在应该做的就是以电气自动化技术为依托和基础，将各个产业之间联系起来，逐渐形成产业链，这样各个产业间就有了更好的联系。这样不但可以使我国的工业产业效率更好，还能为我国更快的迎来新电气时代。

参考文献

[1]毕胜春.电力系统远动及调度自动化[M].北京：中国电力出版社，2010.

[2]黄益桩.变电站综合自动化系统[M].北京：中国电力出版社，2010.

电气自动化原理范文第8篇

【关键词】工业电气自动化 应用原理 节能技术 发展趋势

随着科技的高速发展，人民生活水平得到了日益提高，解放劳动力和节能减排是当前急需解决的工业问题，因此，工业电气自动化应用与节能技术被广泛提及，工业电气自动化也被我国的各个系统、部门应用着。尤其是改革开放以来，工业电气工程的自动化也变得更加人性化，为我国的工业建设带来了比较大的经济效益和社会效益。因为工业电气自动化的先进性，使得这项技术可以被应用于工业生产的方方面面，时至今日，更是发展成了比较完善的体系，预测其未来的发展趋势基本可以体现在以下三个方面：一次设备的智能化发展、一次设备在线监测的实现、电力互感器向光互式方向发展。

1工业电气自动化概述

工业电气自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科，作为一项新兴技术，工业电气自动化更是与人们的日常生活密不可分，其发展速度十分迅速、发展态势十分迅猛，与工业生产的密切关系也使得这项技术日趋成熟，已经成为高新技术产业的重要组成部分，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。在概念方面，工业电气自动化是指电气装置或者电气设备在没有人操作的前提下，按照提前输入的指令对工业进行控制或者操作的过程。目前电气自动化在工业、农业、医疗等多个与人类生存息息相关的领域被广泛应用，其中工业电气自动化不仅可以解放生产中的劳动力，还能使生产过程更高效、安全，很多情况下，工业电气自动化已经成立一个国家的技术先进与否的重要标准。因此，我国对工业电气自动化的关注程度、开发力度都是前所未有的。

2工业电气自动化的应用情况

上个世纪五十年代，电气自动化专业在我国出现，并由此拉开了工业电气自动化技术快速发展的时代序幕，经过半个多世纪的发展，电气自动化技术已经被推广到了与人们的日常生产、生活息息相关的多个领域。电气自动化技术的飞速发展离不开科学技术的支持，它被广泛应用在工业领域，便是由自动化的机器代替人工完成工作任务，不仅可以节约人力资源、物力成本，电气自动化还能够提高工作效率、保证工作质量，为工业创造经济价值。尤其是一些危险系数高的工作，以安装了自动化程序的机器为主要劳动力，可以直接避免对人员造成的身体伤害。日常生活中随处可见工业电气自动化技术，例如在空调设备中、制暖设备中、楼宇通信设备中。目前，我国从事工业电气自动化技术研发的人才更多、领域更广泛，很多高校已经开设了电气自动化专业。为工业电气自动化的发展与创新提供支持的是信息技术的发展，信息技术的特点推动了工业电气自动化的多方面应用。

2.1工业电气自动化的应用原理

随着科技的进步，电气自动化也被应用到各个领域中，尤其是工业电气自动化的发展更为迅速，OPC技术出现以后更是极大地推动了工业电气自动化的发展。工业电气自动化的发展基于控制系统，表现为易于集成、比较灵活，并能够有效地节约资源、降低成本，它的应用能够促进工业发展，短时间内便可带来经济效益和社会效益。整个应用原理是：充分利用现场总线控制系统，该系统控制准确性高、智能程度高、互动开放性强、时效性强，能加强工业底层生产过程和生产所需设备之间的关系，加快信息交流过程，能够保证管理层面和执行层面的通信透明和自动化数据的存取。如此一来，工业电气自动化应用这一系统后准确度更高、控制更灵活，同时还降低了成本和生产程序误差，这也正是近年来工业电气自动化被应用到了诸多领域的原因所在。基于此原理，电气自动化提升了工业的生产效率和产品的可靠性，应用此项技术的企业无异于获得了一项强有力的技术支持，从而一跃站在同等行业的顶峰，提升了企业的核心竞争力，虽然工业电气自动化技术发展迅猛，但也存在一些需要调整和改进的地方，需要继续发展。

2.2将工业电气自动化应用于建筑行业

因为我国城市化进程加快，固定的城市区域内集中了大量的城市人口，对建筑行业的要求也越来越高，需要在尽量短的时间内保质保量地完成建筑任务。工业电气自动化应用于建筑行业是最常见的，在建筑行业中应用工业电气自动化技术可以降低建筑成本、提高施工效率、简化施工过程、从危险系数较高的任务中解放施工人员，因为这种自动化的技术可以按照最科学合理的方法进行人员分工、资料分配、时间安排等，将复杂的建筑施工任务简单化、便捷化。电气自动化技术为建筑行业增添了新的活力，通过在建筑物中实现现场总线控制系统连接自动化系统和智能设备，就可以快速解决系统之间的信息传递问题，真正实现工业自动化。同时，在高楼大厦中的安全、防御、防火、监控、通讯、办公等多个环节也需要应用电气自动化，这种技术使得目前的建筑行业更加智能化、高端化。使用自动化技术还能够减少后期电缆的使用，在材料上节省支出，也为后期电缆维护省去了不少麻烦。

2.3将工业电气自动化应用于空调设备

文献资料显示，除建筑行业外，空调设备采用工业电气自动化的情况也比较多。空调是家庭中常备的家用电器，因其制冷、制暖的双重功能而广受欢迎，使人们能够在炎热的夏季和寒冷的冬季都能够感受到适宜的温度，但是空调能够为人们既提供凉爽，也提供温暖的特点，使得空调设备必须要应用电气自动化技术，也是电气自动化技术成就了空调的这两项基本功能。空调设备的运行原理是：它可以利用内部的电气自动化装置，通过比例积分的运算方式对相关数据进行计算和处理，空调设备中的温湿度传感器可以敏锐地“感受”室内的温度和湿度，比较事先设定好的温度、湿度和内部传感器获得的温度、湿度数据，并将比较后的信号传输到通风湿度控制上，以实现对室内温度、湿度的调控，使室内的温度、湿度与设定数值相符。当室内的温度、湿度达到了预先设定值的时候，传感器再度通过运算使空调停止运转，实现对室内温湿度的控制。这样的过程便是在空调设备中应用工业电气自动化的原理。

3工业电气自动化的节能技术

工业电气自动化的节能技术是最为领先的技术所在，在节省运行成本、提高生产效率、改善工业环境等方面都起着积极作用，伴随“绿色工业革命”的兴起，在工业领域的节能技术广受推崇，并已经成为了当前的经济建设和工业建设的双重目标，电气自动化日益成为了工业领域节能的有效武器。在电气自动化系统中，最为显著的是对电力资源的节约，以下从减少电能损耗、选对变压器、无功补偿和选对滤波器等四个方面阐述工业电气自动化的节能技术。

3.1减少电能损耗

工业电气自动化的机器在运行中一定会需要电力支持，但是在节能方面首先要考虑的就是尽量减少对电能的无谓损耗。在电气自动化运行过程中，通过电力传输才能产生效果，然而由于导线电阻缘故，势必会造成电力的损耗，这种消耗是没有任何意义的，因此应该采取措施来减少这种电能消耗。第一，在导线的材质方面要选择电导率相对小的；第二，线路的走向要合理，因为减短导线的长度就可以减少因电阻而产生的不必要消耗；第三，适当加大导线的横截面积，这样便可将电阻减小。

3.2选对变压器

变压器是工业电气自动化不可缺少的一部分，但是这种常见的电器设备却会消耗很多电力，为了节约能源，在变压器的选择上也有很多门道。首先，要选择节能变压器，便可以在源头解决耗费电能源的问题；其次，要减少负荷不平衡，只有维持好三相电的平衡才能减少对变压器的损耗，从而减少耗电，例如采用单相自动补偿设备、三相四线制供电等将用电平分到三相电源上。

3.3无功补偿

无功补偿在电力供电系统中有着重要作用，它可以降低损耗、提高供电效率，从而改善供电环境，正因为无功功率补偿装置不可或缺，但又比较耗电，所以要合理、正确地选择补偿装置，可以做到最大限度的减少电网的损耗，以达到提高电网质量的目的。第一，通过严格计算来确定电容器补偿的使用；第二，采用具有调节平滑、跟踪准确、适应面广等诸多优点的模糊投切方式，改变原有方式来实现补偿效果的最优化；第三，要尽量防止整个过程中的投切振荡、无功倒送等情况出现；第四，无功补偿设备就地安装、就地补偿，避免在传输过程中出现二次耗能。

3.4选对滤波器

电源滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器可以对电源线定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号。因为突然增加设备，在电网扩建过程中难免会产生谐波电流，而这些电流又会因为电网的阻抗而产生容易产生畸变的电压，增加对电气设备误操作的可能性，从而影响电网的正常使用。因此需要选对滤波器来实现节约能源，应用有源滤波器，可以过滤到部分谐波电流，从而增加电气设备有效率，节约电力资源。

4我国工业电气自动化未来发展趋势

通过对工业电气自动化应用情况的分析得知，电气自动化技术未来的发展趋势就是被广泛应用在各种领域，无论是工业、农业，还是医疗、教育，甚至在国防领域，因为工业电气自动化技术可以节约成本、解放劳动力、增加工作准确率，获得更多的经济社会效率。

近年来，我国的工业电气自动化水平得到了快速提升，不仅可以直接应用技术，还能够实现对电气自动化技术的自主研发，该技术的应用推动了科学技术进步、国民经济发展，逐渐拉近了与工业强国之间的距离。我国工业电气自动化未来发展趋势主要有以下几点。

第一，对于工业电气自动化技术的应用应该建立成熟的机制和完善的体制。目前，工业电气自动化技术还属于高新技术，发展时间尚短，因此应该在努力研发更先进的技术和产品时注意保证生产的规范和标准，不能一味只求高效创收而忽视和谐发展，在发展中需要考虑的问题有污染问题、浪费问题、安全问题、产权问题等。建立成熟的机制和完善的体制就是要确保工业电气自动化的研发有章可循，在以创新为主导地位的前提下，坚持科学发展观指导思想，做到以人为本，实现经济的快速增长、科技的飞速发展。

第二，实现各领域联动发展。工业电气自动化技术不仅能够应用于工业领域，还能够为其他领域和行业创造效益，因此未来的发展趋势之一就是实现各领域联动，集工业、农业、商业、医疗、教育、国防等领域的高精尖人才，共同开发电气自动化技术，实现社会的整体发展。

第三，为自主研发电气自动化系统和产品提供发展空间。电气自动化的研发就是一个创新的过程，因此，应该为这种创新工作提供足够的空间和优越的条件，大力推动电气自动化技术的发展，开创工业电气自动化技术科学发展的新局面。

5结语

综上所述，工业电气自动化被广泛应用于各个领域和系统之中，因其高效、准确、自动等特点为我国的工业建设带来了重大经济效益。但是若想工业电气自动化发挥更大的效能，除继续发展技术之外，还要做到节约能源。本论文从工业电气自动化概述、工业电气自动化的应用情况、工业电气自动化的节能技术以及工业电气自动化的未来发展等方面分析我国工业电气自动化的应用与节能技术。在我国，工业电气自动化主要被应用于建筑行业和空调设备，要想做到节约电力资源需要减少电能损耗、选对变压器和滤波器、做好无功补偿，方能发挥工业电气自动化的最佳效用。另外，本文还简要预测了我国工业电气自动化未来发展趋势，电气自动化技术未来的发展趋势就是被广泛应用在各种领域：对于工业电气自动化技术的应用应该建立成熟的机制和完善的体制、实现各领域联动发展、为自主研发电气自动化系统和产品提供发展空间。

参考文献：

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[4]武芳军.工业电气自动化的重要性和发展趋势[J].中小企业管理与科技，2011（04）.

[5]罗宇杰.浅谈电气自动化在电力系统中的应用[J].广东科技，2012（10）.

电气自动化原理范文第9篇

关键词：高技能人才;电气自动化;培养方案

前言：我国高等职业教育的根本目的是培养应用型高技能人才。电气自动化技术是宽口径的学科，涉及到各行各业，经济的发展需要技术的创新，电气自动化技术对新设备、新技术的研究具有重要意义，而电气自动化技术高技能人才则发挥巨大作用，其具有无限的发展潜力和空间，社会发展需要这样的复合型人才。

一、培养电气自动化技术高技能人才的意义

电气自动化技术专业是门高速发展的专业，尤其近年来我国的科技飞速进步。它在工业、国防、农业等大的领域占据主导地位，国家现代化建设，需要有更多的高技能人才投身其中，去建设美好中国。电气自动化在各个领域的应用大大的提高了企业的生产效率，保证了生产作业的安全系数和生产质量，为国家的发展起到至关重要的作用。

一是有利于推动教学改革。要培养电气自动化技术高技能人才，就必须全面转变教学理念，不断推动电气自动化课程的教学改革。传统的教学模式并不能培养出高素质的电气自动化人才，反而会抑制学生的全面发展。为了适应电气自动化技术高技能人才的培养模式，各院校就会在教学进行不同程度的改革，使培养出来的人才符合市场需求。

二是有利于改善就业局面。一方面，毕业生就业制度促使大学生与人才市场、社会接轨，将大学生的自主择业与机电企业的人才招聘结合起来，这加快了电气自动化技术人才的流动。另一方面，随着中西部不断崛起，国家开始将大量新政策倾斜引入中西部，以致于中西部迫切需要大量高素质的专业技术人才。所以，电气自动化技术专业人才具有长远而广阔的社会需求，对改善就业局面具有重要意义。

三是有利于调整产业结构。一大批高新技术产业需要大量的电气自动化专业人才，而大批量的电气自动化人才涌入市场后又会进一步促使产业进行优化升级，向更高端产业发展。所以，培养高素质的电气自动化人才可以有效调整第一、二、三产业的结构，并对电气化产业进行不断革新。

二、电气自动化专业技能人才培养的现状分析

（一）人才需求大

我国经济的发展正在逐步趋于全球化，企业需要大量引进新的设备和技术，而这些设备正需要电气自动化方面的相关知识，设备的研究与运行都需要高技能人才。通过近年来对人才需求的调查证明，无论电力企业、工业企业还是矿业企业，每年都需要大批高素质、高技能人才，预计仅华能自控集团有限公司每年都会有300～400个人才的需求。而且电气自动化延伸到各行各业中，小到开关的结构设计，大到航天的研究，如此高的人才需求，充分证明社会对电气自动化专业人才的需要极高，也表明国家对培养高技能电气自动化人才的重视[1]。高校应该努力提高毕业生的就业率，争取达到100%的高就业率，降低供大于求、供不应求的想象出现，降低资源分布不均，以达到人才合理分配。

（二）专业能力欠缺

扎实专业是更好实践的基础，培养人也要从抓好专业开始。电气自动化技术课程包括自控原理与系统、工厂电气控制设备、计算机原理与应用、电力电子应用、PLC原理与应用等科目，需要学生熟悉掌握电路知识及编程的方法以及从设计到安装、调试的原理，然而学生并不能完全的将这些知识融会贯通，导致对专业的理解与掌握能力欠缺。因此加强学生对专业知识的掌握十分必要。

（三）实践条件建设不足

工学结合，是学好电气自动化技术的关键，同样也试用于学好其他学科。学生在学校学到的大部分都是理论知识，像大型自动化设备、矿山机械设备是学生在学校实验室里看不见的。学习计算机技术也许简单、易懂些，可是机器在计算机的控制下运行的原理与过程，学生尚未亲眼看到，自然而然对其理解的层次也差之毫厘谬以千里[2]。实践条件的不足，严重影响电气自动化高技能人才的培养。

三、电气自动化高技能人才培养方案

（一）教学方法的创新

对于高等学校教育的教育宗旨是为了培越来越多的高技能人才，而人才的培养皆在于教学方法的创新，制定合理的的教学内容和方法。教学方法的创新应以实践为基础，例如“楼宇智能化工程设计”，教师在课堂上把理论与原理讲解清晰，以电气自动化技术为主要方向，在实验室基本条件配备下，通过供配电、综合布线系统、楼宇设备控制系统等模块为载体，理论与实践有机结合，达到教学方法的创新目的。师生配合默契，越来越多的高技能人才涌现出现[3]。

（二）技能证书

学校在考核学生学习成果的同时，除了过分关注其课业成绩，更应培养学生考取电气自动化技术有关证书的能力。针对一些有实际意义像电气工程师证、电工证等这样的证书，必须加强学习、加倍努力，可以通过考证来强化相应的技能，通过技能的训练以提高参加工作后在岗位中的熟练度。证书不仅体现对知识的理解度也充分证明对此技能的掌握的熟练度。所以，高校应确定“学历+证书”的培养模式，把学历教育与技能训练结合起来，既注重对学生的学历教育，又要求学生获得一定数量的职业资格证书，以体现学生的理论知识储备及专业技能级别。

（三）专业的定位

高校在培养电气自动化人才的过程中，应加强对专业的定位。选取一些有助于实践的课程去学习。优化资源配置，理论与实践的专业合理搭配。针对实际工作中岗位与相关能力的基本要求，确定其专业的培养目标。电气自动化技术专业的培养是建立在良好的职业素养基础之上的。供配电技术、电工技术、过程控制技术等主要科目设置是培养高技能电气自动化人才的基础，只有将本专业学好，研究透彻，应用到实践中才会得心应手。理论与实践完美结合，电气自动化技术挖掘潜能，应用到生产生活当中。

（四）毕业顶岗实习

实践是检验真理的唯一标准。高等学校在教学的工程应该合理授课，并增加实践内容毕业顶岗实习。例如去企业实习，将学生分组，分别安排到工作中，负责对电气设备的维修与监督工作，并检查车间里的电压、电流等各项指标是否正常，是否有电路的现象，严把质量关，为厂里设备有效运行站好每一班岗。把学到的东西应用到实践中，学以致用，是培养高技能的电气自动化人才方法之一[4]。

结束语：我国的现代化建设需要高科技的飞速发展，学校是培养高技能人才的摇篮。电气自动化技术关乎着国家的众多方面的发展，科技取代了纯手工，大大提高了效率，标志着时代具有质的飞越。培养高技能的电气自动化人才是提高国内生产总值的关键因素，国内生产总值的提高，证明国家经济建设高速进行。

（作者单位：1. 济南职业学院电子工程系;2.山东省科学院激光所微感光电子有限公司）

参考文献：

[1] 陈慧蓉，张学亮.高职电气自动化技术专业“工学结合”人才培养方案的研究与实践[J].伊犁师范学院学报（自然科学版）.2013，3（10）：10-11.

[2] 李俊秀，马应魁，王瑾，等.电气自动化技术专业高技能人才培养方案的研究与实践[J].中国职业技术教育，2012，11（10）：60-64.

[3] 巫修海，张国庆.基于企业真实环境的数控高技能创新人才培养模式[J].实验室研究与探索，2011，11（14）：19-20.

电气自动化原理范文第10篇

1.1电力系统简述

我们所说的电力系统实质是一种电能的产生系统和总的消费系统，这个系统包括：发电机发电、变电器变电、线路输电、和配电以及人们用电的各个环节。电力系统的主要功能是通过这些环节将自然界不能直接使用的一次能源通过一系列的发电装置主要包括：大型锅炉、汽轮机以及发电机等转化成企业使用的电能，发电还要经过输变电系统和相应的配电系统才能够将电能供应到各个使用中心。

1.2电气自动化简述

我们所说的电气自动化技术指的是结合每一种电气及自动化设备的基本原理、分析方法和电力自动化技术、电气技术、供用电的电气设备系统安装技术以及一些设计和技术改造的高级技术自动化技术和智能化技术结合的高级技术。电气自动化技术执行指令主要通过自动化控制技术进行自动工作，排查和清理系统故障。电气自动化中的自动化控制技术是当今较为重要的技术领域。电气自动化可以应用于各个领域，凭借其独特的自主控制技术在电力系统中获得了很高的地位。不过将电气自动化技术应用于电力系统，我国还在起步中，不过在实践中也结语了一定的经验。

1.3电气自动化工作内容

实际应用于电力系统的电气自动化技术，主要的工作内容是进行自动化调度、自动化发电控制、自动化配电等工作，同时在电网的使用过程中，自动化技术也得到了一定的发展。电气自动化技术的工作原理是通过利用电力系统中的电气设备和网络技术以及较为重要的传感器技术控制和协调指挥电力系统的各个工作环节，保证整个电网在电子自动化的控制下能购自动化和智能化的运行，促进我国电力工程和整个电力系统的发展。

2电气自动化的技术分析

2.1网络计算机技术分析

应用于各个领域的电气自动化技术主要是依靠计算机技术的应用才得到相应的提高的，计算机技术改善了电力自动化的各个方面，能够帮助电气自动化实现在电力系统工作过程中各个环节应用。计算机技术通过运用智能电网技术与电气自动化向结合，通过联机的电网调动技术促进电力系统和电力工程在配电和变电过程中的自动化控制和管理，以及进行信息收集和信息共享的工作，最重要的是智能电网能够拥有自主调动不同领域电网的能力。

2.2PLC技术分析

PLC技术指的是网络技术和继电控制技术的组合，PLC技术主要的工作内容是可以实现自动编程电力工程的工作指令和记录重要信息并自主进行运算。PLC技术不仅能够降低电力系统工作的耗能状态，也能够促进电力系统的智能化运行。实践中我们可以发现PLC技术能够智能的分析和采集数据，能够将数据进行精确地传递转。PLC技术将数据的应用能力体现在控制电力系统的应用和对相应的系统进行智能化控制以及柔性操作。并且研究发现，PLC技术可以通过对控制电力工程中的一部分重要信息，达到在信息总线中进行通信连接，通过这个通信连接和控制作用能够帮助电气自动化在电力系统的整个工作过程中的科学控制，协调电力系统的运行。

3电气自动化应用于电力工程的具体技术分析

3.1总线技术分析

首先是总线技术，总线技术就是PLC技术的一个技术体系。总线技术电气自动化技术的发展，现阶段的工作进展是能够进行控制网络和现场设备的完美对接，电力工程中的控制器和智能化仪表以及对应的执行机构等都能够连接具体的控制系统，同时通过利用总线技术帮助其完成网络系统的远程监督调控，从利用网络系统达到控制系统的一体化连接，从而提高通信设备在控制中心的总体控制效果。实践过程中的总线技术通过不断的完善，已经较为简单，总线技术不仅能够联网还能对电力控制进行分散调节，实现电力工程的自动化智能管理，通过网络的实时控制实现有效管理。

3.2数据库技术分析

数据库技术也是PLC技术的另一个应用，不同于传统的数据库技术应用与电力系统中的数据库较为自动化。这项技术的工作原理是通过将总线系统、网络系统相结合，将需要获取数据的工作对象和新型的数据库技术相结合，准确的进行数据分析和数据计算。主动数据库技术应用于电力系统主要的作用是，改善电力系统的管理水平，促进电力控制技术和系统软件的发展以及进行数据的适应性调适；同时数据库技术还能够为电力监控系统提供一系列较为精准的数据支持，智能化的判断可以帮助管理对象进行有针对性的管理，提高自动化控制的水平和能力。此外还能实现，供电触发机制的准确应用，两者协调实现数据的高效处理帮助电力系统实现实时的电力控制自动化。

3.3互连技术分析

电力系统中电气自动化的另一个技术就是光互连技术主要原理是提高信息传递的速度通过波导光和自由空间光的互联技术进行信息传输的抗干扰功能，这些新型介质的传播技术也是较快的。在数据监控和信息互动以及数据采集方面实现电力网络的重组，提高管理效率。光纤互联技术巧妙地运用了光纤的抗干扰技术实现信息传输的安全性和可靠性，方便管理人员进行计算以及进行精确的判断和决策制定，为妥善解决电力系统故障，提供了保障，同时促进了电力系统的高效运行。

4结语

在现代管理过程中，电气自动化技术得到了不断地完善和发展。将电气自动化技术应用于电气工程，促进了整个电力系统的管理和控制的发展。21世纪，最重要的技术就是智能化，电气自动化技术推进了电力系统的自动化和智能化发展，为我国的电力发展提供了更广阔的平台。