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談電氣工程及其自動(dòng)化的論文
摘 要：隨著(zhù)全球信息化、智能化時(shí)代的到來(lái)，我國也追隨著(zhù)科技與時(shí)代的發(fā)展的大潮，大步跨前的邁向時(shí)代的前沿，而信息技術(shù)化的發(fā)展與延伸已經(jīng)深深推動(dòng)電氣工程自動(dòng)化的應用領(lǐng)域與實(shí)用范圍，大大加快了社會(huì )工業(yè)，科技行業(yè)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞：智能化 電氣 電控技術(shù)
我國電氣工程的發(fā)展最早可以追溯到20世紀初，最早的電機專(zhuān)科是南洋大學(xué)堂所設，之后電氣工程的發(fā)展如春筍般的席卷整個(gè)華夏大地，像同濟大學(xué)、浙江大學(xué)、清華大學(xué)等等一些高等院校先后都設立機電專(zhuān)科專(zhuān)業(yè)，1977年高考制度恢復以后大部分學(xué)校將“機電工程系”改為“電氣工程系”1988年，我國高校專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)大規模調整后，電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)和電氣工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)相應合并為“電氣信息類(lèi)”。
20世紀90年代伴隨著(zhù)信息化時(shí)代的到來(lái)，智能化、微型化、集中化系統的研發(fā)與應用為電氣工程及自動(dòng)化注入了新的血液，該文從電氣自動(dòng)化發(fā)展歷史出發(fā)，著(zhù)重講解其在當代應用領(lǐng)域中的一隅，希望能為廣大涉及此專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的高級知識實(shí)用型人才提供一定的參考。
1 電氣自動(dòng)化的應用領(lǐng)域
電氣自動(dòng)化的應用領(lǐng)域是相當廣泛的，小到一個(gè)開(kāi)關(guān)的設計，大到航天器的研發(fā)，筆者就電氣自動(dòng)化在建筑領(lǐng)域和小集成電路器作以簡(jiǎn)單的應用介紹。
1.1 建筑領(lǐng)域
隨著(zhù)科學(xué)的進(jìn)步和時(shí)代的發(fā)展，智能化建筑成為了當今時(shí)代的發(fā)展的主力軍，而高端智能化建筑無(wú)疑已經(jīng)成為主力軍當中的先鋒隊伍。利用建筑設備的自動(dòng)化控制系統進(jìn)行技術(shù)和成本控制，通過(guò)合理利用設備，整合資源，達到資源共享，節省成本的目的。因為智能化建筑中承載的電子設備和布線(xiàn)系統耐壓等級低，防干擾要求高，所以相對其他建筑容易受到雷擊，因此智能建筑應該設計為一級防雷建筑物，并由此組成具有多層屏蔽雷擊的籠形體系。這只是電氣自動(dòng)化在建筑領(lǐng)域一個(gè)極其微小的應用層面，像建筑內部監控系統的建立、通信光纖的終端等等，都是其在建筑領(lǐng)域的實(shí)際運用。
1.2 小型集成電氣化的應用
小型集成電氣化的產(chǎn)品隨處可見(jiàn)，如家里常用的冰箱，電視，空調，等等，都有電氣化的身影，筆者就家用空調作以簡(jiǎn)要剖析。
(1)設計方面既可以設計成單個(gè)控制系統，也可以設計成以計算機終端控制管理的系統。
(2)在溫控方面，一般采用采用DDC控制凈化空調系統。即將回風(fēng)管溫度傳感器所檢測的溫度傳送到DX一9100，與計算機儲存原始點(diǎn)比對，通過(guò)一系列的高數運算得出結果，并且輸出相對應電壓信號或電流信號，從而控制調節閥是是升溫還是降溫，把溫度控制在某一攝氏度范圍內，以便達到實(shí)際需求。
(3)濕控制方面，根據裝設在通風(fēng)管內的濕度傳感器所檢測的濕度，把濕度信息通過(guò)數字化終端轉變?yōu)殡妷盒盘杺鬟f到濕度控制器上，再由計算機與設定好的濕度比較計算，通過(guò)輸出信號控制蒸汽電動(dòng)調節閥，保證環(huán)境濕度正�！，F在很多設備都采用這樣的原理，通過(guò)對某事物的信號捕捉，利用信號間的相互轉換，實(shí)現與原始設定數據的對比，并且通過(guò)電腦終端的運算，最終達到改變數據，控制硬件運行的目的。這是現在諸多小型集成電氣化設備的設計。
2 電氣化的設計
2.1 設計原則
根據具體情況，盡量滿(mǎn)足工藝和生產(chǎn)機械對電氣控制的要求，設計方面力求簡(jiǎn)單、妥善處好理機械與電氣的融合;、合理地選用電器元件、如電容件、最大電壓件、斷電開(kāi)關(guān)、傳感器等;、考慮使用時(shí)的安全性能;、制造美觀(guān)、使用維護方便。筆者概括為，在滿(mǎn)足使用功能的前提下，力求設計上的完美，并且成本低且有一定的工藝性。這也是在當今時(shí)代的發(fā)展的前提下，多數應用產(chǎn)品必然的發(fā)展趨勢。
2.2 設計思路
電氣化因時(shí)因地存在著(zhù)一些較大設計方面的差異，筆者就現在一些變電中轉站監控系統作以下三點(diǎn)分析。
(1)首先集中監控方式。如今一些變電站，采用集中監控方式，此方式優(yōu)點(diǎn)是運行維護方便、控制站的防護要求也不高、系統設計也相對較為簡(jiǎn)單。但任何事物的利弊都是共存的，由于這種傳統方式是將系統的各個(gè)功能集中到一個(gè)處理器進(jìn)行處理，所以對處理器的要求甚為高，當然處理器的任務(wù)也相當繁重，直接影響處理器的運行速度。并且由于電氣設備全部集中監控，會(huì )導致主機冗余的下降、電纜光纖數量大增，成本巨大，尤其是長(cháng)距離電纜所引發(fā)的干擾必然會(huì )影響系統的使用壽命。與此同時(shí)，隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯(lián)鎖一般采用硬接線(xiàn)，由于輔助接點(diǎn)經(jīng)常不到位，造成設備無(wú)法正常操作。一旦導致這種情況的發(fā)生，那后期的維護是相當的冗繁，尤其是二次接線(xiàn)相對復雜，查找線(xiàn)路問(wèn)題更是不方便，在無(wú)形中增加了維護量投入的同時(shí)，還存在硬件設備和線(xiàn)路電壓在運轉和輸動(dòng)過(guò)程中由于接線(xiàn)復雜而造成失誤和危險。
(2)遠程監控。遠程監控方式優(yōu)點(diǎn)是節約電纜、節省安裝成本、節約材料、可靠性高和組合較為靈活。缺點(diǎn)是通訊速度慢，而一般電廠(chǎng)電氣部分的通訊量又比較巨大，所以這種方式一般適用于小型系統的監控，如若在全廠(chǎng)或較大范圍內的的電氣自動(dòng)化系統的構建中卻不適用。所以這種遠程監控系統的運用有較大的局限性。
(3)現場(chǎng)總線(xiàn)監控。對于目前現場(chǎng)總線(xiàn)等計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)已經(jīng)普遍應用于變電站綜合自動(dòng)化系統當中，呈現智能化、集中化的趨勢，而且已經(jīng)擁有了豐富的實(shí)踐運行經(jīng)驗，智能化電氣設備也有了較快的發(fā)展，這些都為網(wǎng)絡(luò )控制系統應用于發(fā)電廠(chǎng)電氣系統奠定了堅實(shí)的技術(shù)基礎。而現場(chǎng)總線(xiàn)監控方式的推廣與使用使系統設計更加具有針對性，對于不同的間隔可以選擇不同的功能應用，也可以因此而進(jìn)行重點(diǎn)設計。此種監控方式除了具有遠程監控方式的優(yōu)點(diǎn)外，同時(shí)還減少了端子柜、隔離設備、模擬量變送器等小型終端硬件的投入等，加之智能設備拆裝方便，可就地安裝，與監控系統通過(guò)通信線(xiàn)連接，在節省了大量連接電纜的同時(shí)，也節約了很多成本和安裝維護時(shí)的人工投入量，自然也是成本低，實(shí)用強，簡(jiǎn)單，方便。除此之外，由于各個(gè)裝置的功能性相對獨立，且靈活多變，使整個(gè)系統具有更高的安全性能，不會(huì )導致整個(gè)系統的癱瘓。因此現場(chǎng)總線(xiàn)監控方式是今后發(fā)電廠(chǎng)計算機監控系統的一個(gè)重要的發(fā)展方向。
參考文獻
[1] 劉寶，李寶國.淺談電力系統電壓穩定性[J].太原科技，2009(4).
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