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电气工程及其自动化的理论基础为电力网理论和控制理论,而主要依赖的技术手段为计算机信息技术和电力电子技术,电气工程及其自动化研发的目的就是可以用最少的劳动力完成最大的工作量。总的来说,电气工程及其自动化就是指利用先进的技术手段实现产品操作、控制和监视等能够在无人或少人的情况下系统根据预先设定的程序自动完成相关的工作的一种先进的技术方式。电气工程及其自动化具有很大的优越性,不仅可以提高工作的效率,而且还可以提高工作的质量,使企业实现经济效益最大化。也是得益于这些优点,电气工程及其自动化被广泛的应用到社会生产的很多行业,为社会经济的发展做出了巨大的贡献。
二、电气工程及其自动化的发展现状
(一)电气工程及其自动化被广泛的应用在很多行业当中
目前,随着电气工程及其自动化技术的不断发展和进步,逐渐被很多行业认识和应用,目前,应用较多的行业包括电力行业、建筑行业和一些高新技术行业等。大大提高这些行业工作的效率和质量,产生了巨大的经济效益。相信随着电气工程及其自动化技术的不断发展,它应用的范围也会不断扩大。
(二)国家制定了统一的标准,使电气工程及其自动化平台向
开放化的分析发展目前,国家已经颁布相关的标准,从而促使电气工程及其自动化中编程接口逐渐向标准化方向发展,提高系统设备的通用性。这一标准的颁布不仅有利提高代码利用的效率,而且编程的效率也会大大提高。另外,这还有利于后期的维护和管理[1]。
(三)电气工程及其自动化实现了分布式的应用
电气工程及其自动化实现了分布式应用是技术的一大进步,不仅可以为整个生产现场的设备应用提供便利,提高生产的效率和资源的利用率,而且还使电气工程及其自动化系统的日常维护和修理更加简单便捷。(四)计算机信息技术和电气自动化技术相融合伴随着科学技术的不断进步和电子信息技术的不断普及,计算机信息技术和电气自动化技术逐渐实现了融合发展,数字化、信息化和自动化的程度不断提高,使电气工程及其自动化系统的运行更加稳定、高效,提高了生产效率,实现了企业经济效益最大化。
三、电气工程及其自动化的发展趋势
(一)科研人员和操作人员的综合素质得到提高
电气工程及其自动化不断向前发展是毋庸置疑的,而它的发展离不开人,人作为电气工程及其自动化技术的研发者和操作者,对其应用和发展产生直接的影响。只有拥有高素质的研发人员,才能提高我国电气工程及其自动化的竞争力,而操作人员的技术水平直接关系到设备运行的质量。因此,为了推动电气工程及其自动化技术的发展,科研人员和操作人员的素质一定会得到提高。
(二)应用范围不断扩大
随着工业社会的不断发展和进步,电气工程及其自动化技术也变的更加成熟,各个行业对电气工程及其自动化技术的需求更加迫切,因而电气工程及其自动化技术应用的范围会不断扩大。
(三)建立统一而独立的电气工程及其自动化系统平台
目前,我国的电气工程及其自动化系统平台仍然是根据企业实际需求的不同而建立起来的,这样就会导致系统的维护成本大大提高,并且会造成人力和社会资源的浪费。因此,未来随着科技的不断发展和进步,一定会建立统一独立的电气工程及其自动化系统平台,当然在建立这个系统平台时,仍然需要兼顾企业的经营目标等一些方面的要求[2]。
(四)电气工程及其自动化产品不断得到改革和创新
随着社会对电气工程及其自动化需求程度日益提高,生产相关产品的企业一定会顺应市场的需求,加强对产品自主研发的力度,提高产品的科技含量,使产品不断得到创新。
(五)建立通用化的电气工程及其自动化系统结构
要想提高电气工程及其自动化系统运行的稳定性和高效性,就必须要使电气工程及其自动化系统向通用化方向发展。建立通用化的电气工程及其自动化系统可以保证企业内部网络结构之间更加畅通的传输信息,提高信息资源共享的程度,消除信息“孤岛”的问题。另外,建立通用化的电气工程及其自动化系统也是优化社会资源的必然要求[3]。
从我国电气工程及其自动化技术的发展现状来看,开放式平台的应用对于电气自动化技术应用推广起到了重要作用。通过构建开放式平台,实现资源共享和编程可重复利用,不仅可以提高电气自动化系统的设计效率,而且能够为系统运行中的控制管理提供方便。开放式平台的应用主要以计算机操作系统为载体,其灵活度、兼容性较好,能够适用于不同应用场景。而且计算机操作系统具有友好的人机界面,可以为使用者提供方便[1]。
1.2分布式系统的应用
目前多数电气工程及其自动化技术的应用均采用现场总线方式连接自动化系统、智能终端设备。在这种系统结构模式下,由中央控制室的服务器对现场设备进行统一控制,接收从现场采集的信息,并对其进行整理和分析。然后生成控制指令,经过控制器下达给现场终端设备。在其通信过程中,具体采用分布式控制方式,确保中央控制系统、I/O模块、现场终端设备之间能够建立有效的连接。这种控制方式具有可靠性高、灵活性强、易于扩展和维护等优势。
1.3智能化技术的应用
随着电气工程自动化技术与信息技术融合的程度不断加深,目前计算机科学领域最为先进的智能化技术也在电气工程中得到了应用。首先,在智能化设备应用方面,可以使传统电气工程自动化系统中的终端设备具有一定的信息处理能力,能够对自身运行状态进行分析。其次,通过采用智能化算法调整系统结构及运行状态,可以使其维持最佳的运行状态,降低故障几率,减少运行能耗。最后,通过采用智能化技术对电气工程自动化系统运行规律进行预测和分析,也可以为系统升级提供依据,逐步完善电气工程自动化系统功能[2]。
2我国电气工程及其自动化发展前景展望
2.1自动化产品创新发展
从未来我国电气工程及其自动化技术的发展前景来看,在实际生产需求下,电气自动化产品创新步伐将不断加快,特别是在节能产品、智能化产品的开发方面,国家将投入更多的研发资源。从行业自身发展趋势来看,由于市场竞争日益激烈,企业要想建立市场竞争优势,也需要通过加强产品创新,大力开展技术研发活动,使产品获得消费者及客户的青睐。因此,电气工程自动化技术仍具有广阔的发展空间,产品技术含量将不断提高。在此情况下,可以对自动化控制系统功能进行进一步完善。另一方面,也需要加快相关技术标准和制度体系的建设,为电气工程自动化发展提供良好的环境。在政策上鼓励自主创新,依靠科技力量转变经济增长方式,实现电气工程可持续发展目标。
2.2控制平台统一化发展
在电气自动化控制平台设计方面,需要基于市场需求,缩短项目开发周期,同时确保平台设计、测试等环节的工作质量,充分满足客户对平台的实际使用需求。应在做好客户需求分析的基础上,根据项目特点选择平台开发方式及编程语言,同时提升平台开发效率及质量。在电气自动化系统结构趋于统一化的发展需求下,应努力提高平台通用性。在网络结构和接口设计方面,应充分考虑需要连接的系统和接口,确保各层次数据的有效传递。
2.3系统接口标准化发展
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)04(b)-0228-01
当前,我国电气工程及其自动化已经取得了长足的发展,逐步实现了由多岛自动化向系统集成进行转变,新型的系统集成化的电气工程自动化成功实现了通道共用、功能互补、信息共享,弥补了多岛自动化的互不连接、功能单一和信息独享的不足。透过计算机的模拟操作,能够对电力系统的运行状况进行判断和监控,从而达到精密有效的控制。目前,PC技术和网络手段已经慢慢地渗透到工商管理中了,采用PC的入机界面可以灵活地、直观地掌握数据的动态运动。在传统的测量仪表中放置微处理器,就可以让原始的数据设备具备数字通信和计算的现代化功能,大大地优化工作的效率和工作方式,并且极大地节约生产成本。再使用总线将数个测量控制仪表相互连接,遵循规范公开的通信协议,将远程监控计算机与仪表及微机化测量控制设备相互连接起来,完成信息与数据传输交换程序,建立实际性的自动控制系统。
1 我国电气工程及自动化发展现状
电气工程及其自动化在电力系统中的应用。电网调度自动化主要通过安全分析与对策提出(SA)、数据采集与安全监控(SCADA)和自动发电控制(AGC)与经济调度控制(EDC)三个手段来实现对电网安全经济运行调整。发电厂自动化系统主要包括了动力机械自动控制、自动发电量控制系统(AGC)和自动电压控制系统(AVC)系统。发电厂自动化系统能自动对发电厂进行自动检测、电能预估、调节、监视和管理,提高发电厂运行效率。变电站综合自动化系统的5个子系统包括控制系统、继电子保护系统,电压、无功综合控制子系统、通信子系统和低频减负荷控制及备用电源自动投入子系统。通过计算机硬件系统或者自动化装置,代替人工进行各种运行作业,提高变电站运行水平和管理水平的自动化系统。配电系统自动化的主要功能是降低电网的损耗、监控配电网的运行状况、优化配电网的运行方式、提高配电网设备自身的可靠性运行能力,以及减轻了运行人员的劳动强度和维护费用。
我国电气自动化形成了平台开放式的发展模式。个人计算机的发展逐渐改变了人们原有的生活方式。但是个人计算机系统不仅仅对人民的生活方式进行了改造,在社会生产层面也产生了重要的作用。基于个人计算机系统的技术,电气自动化领域对于操作系统进行了进一步的改进,系统操作界面更加灵活。
目前,企业对实施生产线电气自动化的方式主要在原有的测控仪表内部插入相关电子微处理器,经过插入电子芯片处理器的测控仪器表就能够对数据进行计算和运输。不同的设备生产厂家对设备内部精密信息的处理各不相同,这就导致了不同的设备由于各自标准不一而无法进行信息的交流和共享。为了妥善解决这一问题,开放式平台发展模式应运而生。
电子技术与机械生产相结合。目前,我国的电气自动化普遍应用于企业生产流水线,对生产所用的机械设备进行精密的控制,并对生产过程中的相关数据进行精确的记录。由于电子技术具有人力操作不可比拟的优越性,越来越多的企业将其余机械生产相结合,目的在于提高机械产品的优越性。应用电子技术的机械设备在生产产品的质量、技术指导等方面远远超过了传统的人力操作机械。
2 未来我国电气工程及其自动化发展方向
虽然我国在电气工程自动化领域已经取得了长足的发展和进步,但相比于起步早、技术较为成熟的国外电气自动化技术,我国的电气工程化的发展还处于相对落后的阶段,特别是部分高端核心技术还掌握在欧美发达国家的手中。所以,我国的电气工程及其自动化技术未来的发展方向还是要集中在技术的研发上。掌握研发技术的核心部分,实现知识产权的自主化。
提高科研人员和操作人员的整体素质。科学技术的发展离不开人,只有拥有一支优秀的科研队伍,才能保证我国的电气工程及其自动化技术在世界竞争的浪潮中立于不败之地。操作人员的技术水平也是影响电气自动化设备正常运行的关键。部分操作人员由于没有经过专业的技术培训,对电气自动化的设备使用不当,在一定程度上也制约了我国电气工程及其自动化技术的发展。
实现数字化与自动化的有机结合。电气自动化和信息技术的结合所产生的典型代表形式为数字化技术。这是一种富含自动化创新经验,并且有效实现信息动态、高分辨率表现的重要措施。将这些信息与地球空间信息整合,建立一个科学精确的数字化地球,将各种信息存储在计算机系统内,与网络有机结合。
电气自动化系统结构通用化。电气的自动化系统结构自身的通用性,对于一个高稳定性的电气自动化的控制系统来说是极为重要的,极大地保障了企业网络结构内的计算机监控系统、计算机控制系统、企业管理系统这几者之间的数据传输工作的通畅性。企业内部的管理层人员也可以通过外界互联网,对实地的生产设备现状进行监督。在对自动化系统进行网络规划的过程中,要充分地保证与整个自动化生产线处在一个系统的通讯范围内。
3 结论
当前,我国电气工程及其自动化已经取得了长足的发展,逐步实现了由多岛自动化向系统集成进行转变,但和发达国家相比,在技术上仍有不成熟的地方。电气工程及其自动化的应用范围不再局限于单纯的电力工程系统体系,而是更加广泛地融入人类生产活动中。例如企业的综合性自动化系统、交通控制自动化系统、经济管理自动化控制系统都将投入运行中。自动化将在更大程度上匹配当今社会飞快发展的速度,在最大程度上实现拟人化。
参考文献
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)06-0137-01
随着社会的快速发展,工业生产也在逐渐转向现代化,电气工程及其自动化推动了我国社会经济及工业的发展。当今社会是科技飞速发展的社会,一切发展都要以科技为中心展开,电气工程及其自动化技术也需要得到人们的关注,只有这样才能促进社会经济与工业的现代化发展。现在的电气工程及其自动化发展过程中仍然存在不少问题,我们只有结合实际情况不断寻找新的解决问题的办法,才能使现代化工业发展越来越快。
1 电气工程及其自动化的定义
电气工程及其自动化专业包含了很多的专业知识及技术,比如计算机技术、电力电子技术、网络控制技术、机电一体化技术等多方面的现代化技术,综合性比较强。电气工程及其自动化专业就是为各行各业培养能够从事电气工程及其自动化、计算机技术应用、经济管理等领域工作的宽口径、复合型的高级工程技术人才。电气工程及其自动化就是现代工业发展的核心技术,它是各个高新技术的总和,在现代化工业的生产中,有着不可替代的重要性。
2 电气工程及其自动化应用过程中遇到的问题
2.1 电气工程及其自动化的技术问题
电气工程及其自动化由于是涉及,电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域的学科,在应用过程中会遇到很多的问题,尤其是技术上的种种问题。现在科技是在飞速的发展,但是和日益需要更新的电子信息技术相比,这些是远远不够的,现在最严峻的形势是,缺乏很高端的技术手段,导致了相关的技术更不上时代的需要,电力电子技术、计算机技术和电机电器技术等等这些市场缺乏大量的人才,在现代化信息技术如此发展的社会,尤其是计算机技术是很时兴的,然而由于很多人没有看好这个市场的前景,又加之这是一个刚刚发展起来的行业,因此在发展初期市场需求量如此大的时期,高新技术人才极度匾乏,很多人由于不能掌握一手很好的计算机技术,因此在工程及其自动化的这个行业的操作中,就出现了却人却技术的窘况。因此电气工程及其自动化在应用过程中,遇到的最大问题也就是技术方面的问题,这个问题函待解决,也只有尽快找出相关的措施进行解决,才能使得电气工程及其自动化的技术提上去,更好的为社会发展做贡献,使得社会工业化进程加快脚步。
2.2 电气工程及其自动化的管理问题
由于现在很多的工业生产都采用了自动化的管理程序,许多的操作已经取代了人工的职能,因此在现代化的工业生产中,电器工程及其自动化变得越来越重要。然而其自动化的管理模式,既是优点又是缺点,其优点有很多,譬如减少了人员的操作,使得操作简单化、机械化,任何环节的出错率都会降低,同时由于减少了人工的使用,从而能为企业减少一大笔的薪资开支。但是正是这种便利的管理条件,从而在就了人们J懒惰的心理,管理人员对于生产程序的管理也就随之松懈,平时对于生产程序也许一天二十四小时轮流监督的制度也就相对的放松,改成一天监督一两个小时,或是随便看看,并不把它放在心上,随之产出的商品质量大不如以前,但是管理人员还是不能理解其中的原因,就会使得结果愈演愈烈,最后导致企业蒙受巨大的损失。由于管理理念上出现的问题,从而引发出的一系列损失,因此电气工程及其自动化的管理问题也是其中一大问题,是必须值得重视的,否则后果不堪设想。
3 相关的解决措施
3.1 引进新型掌握高科技技术人才
对于电气工程及其自动化的技术问题,首先必须完成的人物是大量引进掌握高新技术的科学技术人才。如今的社会竞争如此的激烈,面对这么激烈的竞争市场,掌握高新技术的人才极其缺乏,因此需要大量的资金,多方面引进人才。如今的一个现状是,很多高科技人才在大学期间收到知识的启发,对计算机行业感兴趣的人才,为了能够获得更好的学习条件,大部分的人才选择了出国留学,到国外寻求更好的环境资源进行深造。众所周知,对于计算机的研究,国外的各方面是做得比我国要好,至少现在是这样。然而,当他们学成后却不一定能归来,面临国外巨大的各种诱惑,他们更多的是选择在国外发展。面对种情形,我们需要做得便是给他们提供更好的条件,引进这些人才。来填补技术层面上的空缺,才能够让电气工程及其自动化发展起来,并赶超其他国家,使得工业化更加顺利的完成,彻底摆脱人工操作的现状。
3.2 改变管理理念
在现代化的生产中,由于生产模式的改变,其管理模式也得随之改变,从前采用人工在生产线上生产,因此很容易出现错误,因此采用监督制度管理,而现在随着电子工程及其自动化的普及,减少人员的参与和监督,这是无可厚非的,但是其J懒惰的心理,偷J懒的管理制度必须改正过来,不能因为采用机械化的生产了,就能放松其管理心态,这是一种错误的管理理念。因此,得对相关的管理人员进行培训,在他们掌握相关技术的同时,不能因为管理的失误而是企业蒙受巨大的损失。改变有的管理理念,跟着形势走,不能总是在变,也不能一层不变,只有顺应形势,才能在最有效的时间里创造最大的财富,这也就是自动化技术如此越来越受欢迎的原因。
结束语
随着社会的发展,在电气工程及其自动化系统不断发展、功能不断提升的过程中,现代社会的工业生产逐渐进人自动化,这就大大增加了生产效率,和减少了人力的输出,为社会经济建设带来了新的活力。在其中也出现过一些的问题,但是只要及时的发现问题,并提出来想出相关的办法进行解决,那么一切问题都会迎刃而解,更加的提高社会发展的进程,加快社会发展的步伐。
参考文献
中图分类号:TU855文献标识码: A 文章编号:
电气工程及其自动化是一个涉及电力电子技术、计算机技术、电机电器技术信息与网络控制技术等诸多学科的领域,是一个综合性很强的学科,内容丰富多样化,其特点为:强弱电结合、机电结合、软硬件结合,是解决电气工程技术分析与控制问题的前言科技学科。
电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,触角伸向各行各业,生活中的大小事务,均可见它的身影,与社会工业生产密切相关,发展十分迅速。
一、电气工程及其自动化发展历史
电气工程及其自动化的起源要追溯到18世纪,美国人富兰克林(B. Franklin,1760-1790)著名的“风筝实验”为人类解开来了电的神秘面纱,不仅如此,电在自然界中的存在,也为电气工程的发展奠定了最直接的受体。
19世纪初期,电流的磁效应、电磁感应定律相继被外国科学家研究出来。19世纪中后期,麦克斯发现的电磁理论,让电气工程的理论基础趋于完善。与20世纪交接的年代,西方发达国家陆续将电气工程专业植入大学课程,这是电气工程专业最早出现的地方。
对于前期闭关锁国的中国来说,一直到时期,电气工程专业才被引进到我国,由南洋大学堂(交通大学前身)第一个引进理论,并且设置了电机专科,这是我国大学最早的电气工程专业,至今约莫一百年左右,可以说电气工程在我国的发展历程也是较有历史的。到20世纪中期,我国高校陆续开设电气工程专业,也逐步将电气工程纳入国家重点科研项目,大力培养相关人才。20世纪末端,因特网互联世界,电气工程不再是单纯的电力工程,而是一项与计算机信息技术相互交叉的一门前沿学科。进入21世纪后,电气工程及其自动化发张迅猛,成为涵盖人类生活最广的一门实用学科。
二、电气工程及其自动化发展现状
1.电气工程及自动化在电力系统中技术应用
在电气工程及其自动话主要在电力系统中应用,现代电力系统自动化的主要特征为:大机组、大电网、高度自动化。电气工程中自动化技术的在电力系统运用主要体现在电网调度自动化、发电厂自动化,变电站自动化和配电自动化这四个方面。
电网调度自动化主要通过安全分析与对策提出(SA)、数据采集与安全监控(SCADA)和自动发电控制(AGC)与经济调度控制(EDC)三个手段来实现对电网安全经济运行调整。发电厂自动化系统主要包括了动力机械自动控制、自动发电量控制系统(AGC)和自动电压控制系统(AVC)系统。发电厂自动化系统能自动对发电厂进行自动检测、电能预估、调节、监视和管理,提高发电厂运行效率。变电站综合自动化系统的5个子系统包括控制系统、继电子保护系统,电压、无功综合控制子系统、通信子系统和低频减负荷控制及备用电源自动投入子系统。通过计算机硬件系统或者自动化装置,代替人工进行各种运行作业,提高变电站运行水平和管理水平的自动化系统。配电系统自动化的主要功能是降低电网的损耗、监控配电网的运行状况、优化配电网的运行方式、提高配电网设备自身的可靠性运行能力以及减轻了运行人员的劳动强度以及维护费用。
2.电气工程及自动化在其他系统中技术应用
除了传统电气工程设计到的电力系统,现如今,电气工程是一门覆盖面广,内容丰富的交叉学科。电气工程还涉及到建筑物多项改造活动,对建筑物结构性能的变化有较大的影响。根据勘测结果显示,建筑物电气工程结构像设备运行、线路连接、现场操控等方面,均对建筑物本身有很大影响。
同时,信息技术作为推动电气工程及其自动化发展的原动力,理所当然会将电气工程及自动化的热门技术用在本行业。随着当今市场的需求驱动,电气自动化与IT平台实现了逐步的融合,而当前全球电子商务的普及将大大加速这一融合过程。
3.电气工程及其自动化热门技术
(1)电力智能控制系统
智能电网是由电力智能控制系统控制的新型电网结构,其主要特点包涵6点:坚强、自愈、兼容、经济、集成和优化。具有能够自动检测、分析故障,实现故障隔离和系统自我恢复的功能,有效抵御自然灾害或人为的外力破坏,保证电网安全可靠运行,并且实现资源合理配置,提高能源利用效率,减少电能损耗,降低投资成本和运行维护成本。具有良好的发展前景。
(2)基于全球定位系统(GPS)的动态安全监控系统
在电力系统中,利用GPS的光纤通信技术和同步相量测量技术,结合传统技术与新的安全监控技术相互结合,实现了精确的时间和地点相量控制。
(3)电力系统设备在线状态监测
电力设备在线监测系统由容性设备绝缘在线监测装置、避雷器绝缘在线监测装置、断路器在线监测装置组成,系统涵盖了变电站主要电气设备绝缘状态参数的监测,监测参量多、功能齐全。系统也可以灵活配置,由其中的一套或两套装置组成,必要时也可选配变压器油色谱监测装置。其特点为:配置灵活,扩展性好,数据可靠,安装简便,维护简单。
三、电气工程及自动化未来发展趋势
现代生产和科学技术的发展,随着工业化进程的飞速发展以及人民生活水平跳跃式发展,对自动化技术提出越来越高的要求, 同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。未来电气工程及其自动化趋向于更智能化、适应工业生产方向的控制系统上发展;趋向于多机模型处理问题的设计分析;趋向于日益增长的先进的控制原理以及趋向于信息技术化的自动化产品。
更为重要的是,电气工程及其自动化的应用范围不再局限于单纯的电力工程系统体系,而是更加广泛的融入人类生产活动中。例如企业的综合性自动化系统、交通控制自动化系统、经济管理自动化控制系统都将投入运行中。自动化将在更大程度上匹配当今社会飞速发展的速度,在最大程度上实现拟人化。
在新世纪中,自动化控制类学科将具有更加开阔的前景,研究内容将更加富有挑战性,覆盖范围将更加广阔,关注和学习电气自动化专业控制类课程的人员将不断地增加。
参考文献
中图分类号:F407文献标识码: A
任何行业的正常运转都离不开机械的操作,早在很多年前的人们就懂得了用机械代替人力,以此来提高效率。随着工业革命的到来,机械已经越来越贴近人们的生活也越来越人性化。这也就使的机械行业的核心技术受到了严峻的挑战,每天都有新型机械的问世,每天都有旧的被淘汰。作为机械行业比较先进化的电气工程自动化目前,在机械自动化中日益广泛地应用了计算机技术,发展并推广了计算机辅助设计,优化设计,考虑误差的概率设计,提出了多种便于对机械进行分析和综合的数学工具,编制了许多大型通用或专用的计算机程序。为了适应高速发展的今天,电气自动化的发展前景非常可观,它的研究领域十分广阔,内涵也非常丰富。
一.什么是电气工程自动化
电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,发展非常迅速,现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于工业建筑、农业生产、国防等领域,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。该领域的学科主要有电机及拖动、工厂电气控制技术、电力电子技术、电力电力电子技术电子技术实习、单片机技术、PLC技术、电子工程制图、工厂供配电技术、电子技术综合实训、电气设备、英语精读、专业英语。
电气工程及其自动化的触角伸向各行各业,小到一个开关的设计,大到宇航飞机的研究,都有它的身影。该领域的工作人员能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作,是宽口径“复合型”高级工程技术人才。电气工程自动化技术领域对于高水平人才的需求量非常的大。根据相关的调查数据显示,随着我国的大力发展,外企的不断涌向大陆市场,该专业将会出现很大的人才缺口,随时都会出现人才供不应求的情况。
二.我国电气工程自动化的发展现状
1.就目前而言,从以前的多岛自动化向系统集成进行转变是我国电气工程自动化的一大特征。新型的系统集成化的电气工程自动化已经不仅仅是局限于简单的系统连接了,更为主要的还是成功的实现了通道共用、功能互补、信息共享,弥补了多岛自动化的互不连接,功能单一和信息独享的不足。随着计算机技术在我国的大力发展,它使得电气工程自动化的核心技术有了质的飞跃,运用计算机的有效控制,从而实现电气自动化的目的。透过计算机的模拟操作,能够对电力系统的运行状况进行判断和监控,从而达到精密有效的控制。目前,PC技术和网络手段已经慢慢地渗透到工商管理中了,采用PC的入机界面可以灵活的,直观的掌握数据的动态运动。在传统的测量仪表中放置微处理器,就可以让原始的数据设备具备数字通信和计算的现代化功能,大大地优化了工作的效率和工作方式,并且极大的节约了生产成本。再使用总线将数个测量控制仪表相互连接,遵循规范公开的通信协议,将远程监控计算机与仪表及微机化测量控制设备相互连接起来,完成信息与数据传输交换程序,建立实际性的自动控制系统。
2.电气工程自动化在智能化的工程建筑中也有了广泛的应用。在我国的智能建筑技术领域内,电气自动化技术是一个较新的领域,随着我国更多的智能化建筑的出现,更多先进的自动化技术加入到这一领域内,不断的进行着创新,填充空白。目前,IBWPT已成为 IBWP 体系当中的一个重要作用的部分,主要是三层结构中的中间层发挥着承上启下的重大作用,它的理论在实际运用中起到了很关键的作用。在现代的工程建筑中,电气工程自动化被广泛的应用到了各个施工点,这些技术的出现,极大的改善了以前施工现场设备落后,建筑效率低下,工程建筑的监测得不到保证等的场面。新型自动化正在全力的装备着施工现场,引导着施工环境向高效,先进的方向发展。
三.我国电气工程自动化工程的发展趋势
1促进系统的统一性
电气工程自动化的统一性是促进这种技术发展水平提高的基础。这可以有效实现相关产品的周期性规划与设计、产品精确测试以及试行、产品的开机以及调试、产品的运行与维护,这样能够节省产品设计到产品生产完工之间所需要的资金以及时间。对电气工程的自动化实行统一管理,最重要的是能够达到客户的实际要求,并将电气工程的开发系统从电气工程的运行系统中解放出来。这也是实现电气工程通用化的重要措施。
2.进一步实现接口的标准化
采用同一类型的技术标准,能够有效缩减整个工程的成本以及时间,有效实现办公室体系以及电气自动化体系之间资源和相关数据的共享与交换。企业与相关系统实现连接时,为了进一步保证工程的相关策划方案可以在远距离实现传递,就要利用计算机系统进行连接。而接口的标准化水平是厂家之间实现数据交换的重要保证,也是解决通讯难题的基础。
3.系统集成
目前,对于系统集成并没有一个安整的定义,一般只称它为计算机系统集成,如果它被应用到了建筑智能化领域的话,就可以成为智能建筑系统集成。系统集成是科学信息范畴上的,是信息技术的具体运用技术。智能建筑系统集成IBSI是将智能建筑内不同功能的智能化子系统在物理上、逻辑上和功能上连接在一起,以实现信息综合、资源共享的一种技术方法。SI就是在建筑领域中系统集成的简称。智能建筑系统还有广义和狭义之分,它目前有一体化集成和分布集成两种模式。实现智能建筑功能的主要技术手段就是系统集成,它是一种理想的高层技术手段。假如实现了这种理想化的技术手段,那么就能实现各种信息综合处理和异地信息资源共享的目的。这样就能节约资源并且还能保证不间断使用的经济性。实现智能建筑各功能的开放性和远控特性;使用IBMS系统可以实现智能化的建筑物业管理和自动化的控制设备。这就是智能建筑在未来的的发展目标,利用开集成系统的开放形特点,就能让系统集成向开放性、可靠性、容错性、可扩展、可管理维护性方向发展。
四.提高电气自动化水平的相关建议
1.实现数字化与自动化的有机结合
电气自动化和信息技术的结合所产生的典型代表形式为数字化技术。这是一种富含自动化创新经验,并且有效实现信息动态、高分辨率表现的重要措施。将这些信息与地球空间信息整合,建立一个科学精确的数字化地球,将各种信息存储在计算机系统内,与网络有机结合。
2.充分发挥现场总线技术的作用
在电气自动化系统中,网络技术的应用非常广泛,这样一来就促使现场总线技术作用的发挥。这种技术实现了系统目的性的突出,将设施内部的顶层信息以及生产信息等实现有机结合。这种系统会根据系统所处环境的不同发挥不同的作用,为了进一步发挥这种系统的作用,就要具体分析系统所处环境的条件。这种技术在企业底层应用非常广泛,能够有效实现数据自动化存取,减少了系统建设资金,节约控制电缆,降低了系统建设成本。
结语
电气工程自动化随着社会经济和社会文明的发展已经站稳了脚跟,并且对社会的发展起到了极大的推动作用,在现在市场环境下到处都有电气自动化的身影,由于它有着向高速、重载、高精度、高效率、低噪音等方向发展的趋势,所以他被现在的社会生产所接受,并且大力的推广。对于电气工程自动化我们要不断进行技术创新,弥补当前模式下的不足,努力的使它朝着更进一步的目标发展。对于我们而言,电气工程自动化是一项新兴的学科,有着广泛的发展前景,我们要抓住机遇,迎接挑战。
参考文献
中图分类号:TM76 文章编号:1009-2374(2017)07-0095-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.07.044
自改革开放以来,我国经济的发展速度越来越快,而且各个行业发展也呈繁荣景象,其中工业化发展对经济的发展起到了很大的推动作用,工业化生产中大量运用计算机技术和科学技术,也推动了电气工程向自动化方向发展。目前市场经济的发展也促使企业之间的竞争不断加强,同时也为电气工程的发展提出更大的挑战。电气工程属于工业化生产,对自动化要求比较高,尤其在自动化控制系统方面的要求更高,当然在运用电气自动化控制系统的过程中,既要按照标准要求进行实施操作,还要对自动化生产进行不断的创新,让其在生产期间具有更高的安全性和专业性。本文就电气自动化工程的控制系统发展的现状进行深入的分析,然后对电气自动化工程控制系统的发展趋势进行研究,进而从整体完善电气自动化控制系统。
1 电气自动化工程控制系统的发展现状
1.1 电气自动化工程控制系统的发展现状
电气自动化的发展与计算机技术有非常密切的联系,由于电子信息系统与机械操作都需要自动化生产,能够提高工业化的生产效率,同时也能提高工业化生产的安全性。目前,人们的生活与工业化生产联系越来越紧密,自动化已经成为社会发展的方向,因而电气自动化工程的控制系统将促进社会向现代化方向发展。除了电气工程实施自动化发展之外,建筑行业以及农业等都已经实施自动化生产,比如:建筑行业中施工的大型机械操作,采用自动化生产操作提高建筑工程的施工效率,也提高了建筑工程施工的安全,减少人力资源的浪费;在农业中使用无人机喷洒农药、无人机收割等,大大提升了农业种植的效率。因此,自动化控制系统的运用范围将越来越广泛,而且社会对自动化专业人才的需求量越来越大,同时对专业人才的专业技术要求也不断提高。
未来能够培养满足社会需求的复合型应用人才,自动化控制系统的发展运用也促使自动化专业教育的发展,让教育与经济发展之间的联系越来越密切,并形成专业对口的人才培养输入输出模式,从整体改变了企业的竞争因素。
1.2 电子自动工程系统的信息集成化发展
电气自动化技术与计算机技术之间的联系非常紧密,而且应用也比较广泛,并形成了纵横联系的现象,纵向主要体现在电气自动化管理方面,所涉及到的是企业的核心管理层通过浏览器对企业内部的信息和资料进行查阅提取等,利用计算机技术对企业内部信息的监督管理工作提供了方便,同时也能确保企业的核心管理层及时了解企业发展过程中出现的问题和解决的办法,还能对企业的发展方向实施良好的规划,并为企业发展中出现的问题提供预防方案;横向主要体现在信息技术与电气自动化的设施、系统等方面之间的联系,目前,随着信息技术的不断更新发展,微电子技术得到了广泛的推广运用,而且在电气工程发展过程中,工业生产分工越来越细化,机械设备之间的界限越来越模糊化,最终让电气工程呈一体化发展,同时让电气工程相关的软件结构的通讯能力不断提升。
1.3 对电气自动化工程分布控制系统实施简单分析
对于自动化控制系统的运用而言,其中DCS系统的运用比较广泛,目前有许多企业都在运用该系统。但在实际的运行期间,由于DCS系统还存在一定的缺陷与不足,需要进一步的改进。从DCS系统的实际性质来看,之所以在运用和维修方面出现问题,是因为该系统是模拟数字的混合体系,而且该系统的装置也属于传统的仪表装置,因而在精确性方面存在一定的问题。当然,除了该系统生产期间存在的问题之外,还有生产者与商之间合作协议不严谨方面的原因,由于没有标准的协议,在出现质量问题时纠纷比较多,但无法找到确切的责任承担者,使得控制系统方面的问题无法及时解决。但随着社会科学技术的不断更新发展,自动化控制系统方面的问题也逐渐得到解决,同时也在不断创新中发展,从整体而言,自动化控制系统也得到了进一步的
完善。
2 电气自动化工程技术系统的发展趋势
2.1 电气自动化工程技术系统的创新发展
作者简介:翁国庆(1977-),男,浙江衢州人,浙江工业大学信息学院电气与自动化系副主任,副教授;黄飞腾(1984-),男,浙江温州人,浙江工业大学信息工程学院,实验师。(浙江 杭州 310023)
基金项目:本文系浙江工业大学优秀课程建设项目(项目编号:YX1206)、院教改项目“以科研优势为依托的特色新兴专业建设”的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)20-0035-02
由于与国民经济发展的紧密关联性,电气工程专业的教育和科研在我国高校中一直占据十分重要的地位。一方面,电气学科和行业发展迅猛,信息化、智能化和新能源的广泛应用已成为未来电气工程领域的发展趋势;另一方面,未来高等教育的核心任务是培养适应社会需求、综合能力强的高层次专业人才。据统计,全国大约共有320多所本科院校开设电气工程相关专业,其发展层次和水平、服务行业和区域各异,如何进行科学合理的专业规划、量身定制其专业发展和人才培养目标成为具有重要意义和迫在眉睫的问题。
一、专业人才培养目标和成长规律
电气工程是一门综合性较强的学科,其主要特点是强弱电结合、机电结合、软硬件结合。本专业培养的人才是具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识,受过电工电子、系统控制及计算机技术方面的基本训练,具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力,学生能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作,是宽口径“复合型”高级工程技术人才。本专业良好的就业和发展前景对高考考生有很强的吸引力,属于热门专业。目前,电气工程领域面临两大新的发展趋势:信息化、智能化将成为未来电气工程专业发展趋势;[1]新能源的广泛应用将成为未来电气工程领域的热点。这两个领域对高水平人才的需求很大,未来人才缺口将更加凸显。
但是,事实证明并非每个学生都可以很好成才。随着新的科学技术不断涌现以及社会需求不断变化,经济社会发展、产业转型升级对电气专业人才培养带来了新的影响与要求。要想成为专业精英人才,需要在以下几个方面进行提升:[2]
(1)全面的综合素质。需要具有扎实的数学、物理基础、较强的外语综合能力,为今后能够掌握并且灵活运用专业知识做准备。
(2)良好的动手实践能力。非常重视实验、课外科技竞赛、项目研究、生产实习、专业实习等各种实践环节,培养利用所学知识解决实际问题的动手能力。
(3)强烈的创新欲望。积极参与学校各种相关课外创新活动、学科老师的课题研究,培养自己的创新思维,积累解决问题的创新能力。
(4)开阔、前沿的知识视野。积极关注本领域科技前沿新技术、新设备、新机制,选修和自修相关特色选修课以及交叉课程,开阔自己的视野,了解当今科技前沿。
(5)充分考虑自己的兴趣,找到最适合自己发展的方向和方式。
二、国内外专业发展现状及趋势
1.国外高校专业发展现状
根据调研,一般而言国外名校(如剑桥大学、麻省理工大学、普林斯顿大学、悉尼大学等)电气工程相关专业具有以下特点:[3,4]
(1)学院、专业和学位设置:研究方向很宽泛, 与信息工程、计算机科学间交叉渗透程度很高。
(2)宽口径的基础平台教育。
(3)人才培养模式多样化。
(4)培养目标以教学、科研与社会服务并重,更务实。
(5)专业课程教学具有以下特点:课程分类细、学时少;实验学时多, 重视实践能力的培养;规定教辅材料, 强调学生自学能力的培养;注重课堂练习和辅导, 根据课堂练习或实验情况确定平时成绩;强调实验规范和各种能力的培养;具有网络支持, 每门课设置课程辅导员通过网络上载与课程有关材料;强调计算机操作和计算机应用能力,强调使用CAD工具。
2.国内高校本专业发展现状
根据教育部提供的资料,全国1100余所本科高校中开设有4年制全日制本科电气工程相关专业的本科学校有320多所。根据不同的发展水平和定位,各学校对专业人才的培养目标基本可概括为3个层次:具有国际视野的高素质创新人才和未来行业领导者;宽口径“复合型”高级工程技术人才和管理人才;高级应用型工程技术人才。
自2008年开始,教育部、财政部分批(1~6批)在全国高等学校中立项总共有51所电气工程特色专业建设点。专业排名靠前或得到教育部重点建设的学校中,主要可分几种类型:
(1)专业整体实力超强型。具有国家重点实验室、一级重点学科、一级学科博士学位授予权等高水平学科平台;覆盖电机与电器、电力系统及其自动化、电力电子与电力传动、电工理论与新技术、高电压与绝缘技术等全系列学科方向;列入国家 “211”和“985”工程重点建设项目;其目标是培养具有创新精神和国际视野的高素质创新人才和行业未来领导者;以高层次的教学建设项目和教学成果为支撑,具有很高的教学质量;非常重视学生的研究和创新实践能力,着力培养精英人才,开设系列研究型和创新实践课程,设立国家级人才培养模式创新实验区,参与卓越工程师教育培养计划。
(2)行业或地区背景型。如有些高校本身与电力行业、与某行业密切相关。它们将学科建设、专业教育与地方紧缺、优势行业紧密结合,重点发展,在科研项目、人才培养、学生就业等诸多方面均有较大的偏向性。
(3)具有明显特色方向型。如西安交通大学的高压绝缘方向、西南交通大学的电气化铁路方向、合肥工业大学的太阳能应用方向等在课程设置、专业教育、人才培养等多方面紧密结合其特色方向,形成独特的特色和优势方向。
三、浙江省属高校电气专业发展策略探索
1.省属高校专业发展现状
经调查统计,除浙江大学外,目前设置有电气工程及其自动化(或电气工程与自动化)专业的浙江省内高校共有10余所。根据2009年公布的《浙江省已有本科重点专业及国家特色专业学科专业分布情况表》及《浙江省本科重点专业建设项目立项名单》,截至2009年浙江省属高校中电气工程相关专业为浙江省重点(建设)专业的共有4所,分别是宁波大学、杭州电子科技大学、嘉兴学院和浙江海洋学院。其中,宁波大学、嘉兴学院和海洋学院重点方向基本为电气传动控制、工业自动化、电气装备及其自动化、检测和智能仪器等,基本不涉及电力系统领域,尚无强势学科和科研项目支撑。杭州电子科技大学设有电气工程与自动化、电气信息工程两个相关专业,专业课程设置覆盖面较全,包括一般电气自动化、电力系统及其自动化、新能源技术等多领域。
笔者任职的浙江工业大学是浙江省首个获批省部共建的省属重点高校,虽然电气专业发展较晚(始建于2000年),但由于学校大力支持、教师团队发奋图强及突出的生源质量,近年来取得了快速的发展。目前,已成功获批“电力电子与电力传动”浙江省重点学科,并成为全校具有“三位一体”自主招生资格的少数专业之一,已在浙江省属院校同类专业中处于领先地位,得到社会的广泛认可和良好评价。
2.专业发展存在问题和差距
通过与国内外电气相关专业名牌高校多方面详细调研分析,可以发现浙江省省属高校电气专业存在的一些问题和差距:
(1)除浙江大学外,浙江省省属高校电气专业的整体实力与国外内超强型学校对比,在师资力量、学科支撑、教学平台、就业质量等多方面均有很大的差距。
(2)大部分高校电气专业成立时间较晚,在很多方面均处于较落后位置,亟待学校在专业建设、学科建设,特别是平台建设上进一步进行大力建设。
(3)即使是已获批省重点(建设)专业的几所院校,也大部分归因于建设较早、学校重点发展、行业特点等因素,整体实际实力并不高。
(4)近年,国家电网等优质用人单位对招聘对象进行了严格限制,规定原则上只招收985、211工程院校电工类专业毕业生,对省属高校(即使省部共建)优秀学生的就业选择带来一定影响。
3.专业未来发展策略
浙江省是电气行业传统强省,具有庞大、完善的产业链,拥有众多知名电气企业。随着国家向七大新兴产业转型,新能源以及智能电网技术得到了国家的大力扶持,被人们高度重视并得到快速发展,是电气行业和产业领域今后重点发展的方向。浙江省在信息化、新能源、海洋经济等产业领域具有得天独厚的优势和扎实的基础。
《浙江省教育厅关于“十二五”期间全面提高本科高校教育教学质量的实施意见》明确提出要根据浙江省产业集群发展需要,对于战略性新兴产业相关的急需紧缺专业要大力培育和建设300个省级新兴特色专业,新能源产业名列其中。因此,浙江省属高校电气专业未来发展策略应该是在巩固原有传统电气控制领域教育的基础上积极响应电气行业在新能源、智能电网等新的发展趋势,紧密联系浙江省的经济特色和产业集群,根据各学校本专业的发展情况和历史传承,调整和规划专业内涵,凝练并努力建设特色新兴方向。
4.示例:浙江工业大学
作为浙江省省部共建的排头兵,浙江工业大学电气工程及其自动化专业密切结合行业发展趋势和社会重大需求,瞄准新能源应用、智能电网等非常具有产业前景的新兴技术,大力培育和建设“新能源与智能电网”这一新形势下的新兴特色方向,并将以此作为我校本专业进一步快速发展的突破口和发展策略。
目前,学校已经从学科支撑、教师培养、课程设置、实验室建设、就业引导等多个方面展开了方向培育和建设,并已经在以下几个方面形成明显的优势:
(1)课程设置:专业课程结构体系中已构建适应新能源与智能电网方向的丰富的课程群体系。
(2)突出的学科支撑:专业已成功获批“电力电子与电力传动”浙江省重点学科,并继续依托信息处理和自动化技术省“重中之重”强势学科,拥有强大的师资力量,非常有利于智能电网对电气工程、信息工程、计算机科学等多学科之间紧密交叉渗透的内在需求。
(3)特色方向教师队伍:新能源及智能电网是本专业教师的强势研究领域,并且组建了“智能电网”创新团队。目前已在太阳能应用理论及产品开发、智能微电网、电动汽车V2G技术、电能质量智能监测、新能源发电系统及节能控制设备研制等方向形成了具有鲜明特色的教研梯队。近年来,专业教师已在新能源与智能电网领域取得了突出的学术成果。
(4)实验室建设:目前,学校在原有整套电力系统自动化实验室基础上另投资100多万元建设较大规模的含多种分布式发电电源,集测量、分析、控制、保护为一体的智能微电网实验室,兼顾该方向的研究和教学实验。
四、结论
为适应电气学科和行业中信息化、新能源广泛应用的未来发展趋势,培养出适应社会需求、综合能力强的高层次专业人才,各高校需根据其发展层次和水平、服务行业和区域各异进行科学合理的专业规划,量身定制发展策略。本文首先对电气工程专业概况、学科发展趋势及专业人才的成长规律进行分析,接着对国外高校电气工程相关专业的主要特点进行总结,并将国内电气专业发展水平较高的高校归纳为3大类:专业整体实力超强型、行业或地区背景型、具有明显特色方向型。以此为基础,进一步对浙江省属高校电气相关专业发展进行了认真的现状分析,找出其问题和差距,提出“巩固原有传统优势,明确学科未来发展趋势,紧密结合浙江经济特色,积极调整和规划专业内涵,凝练并努力建设特色新兴方向”的发展策略,并以浙江工业大学为例进行该策略的具体阐述。
参考文献:
[1]周渝慧,王立德,朱洁琳.电气信息化将成为未来电气工程专业发展趋势[A].第六届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集《下册》[C].2009:930-932.
中图分类号:C35文献标识码: A
1. 引言
电气自动化是工业现代化的重要标志和现代先进科学的核心技术。依靠科技进步是电气自动化发展适应全面建设小康社会要求的必然选择。对于电气自动化企业,自动化技术可以大大降低人工的劳动强度,提高测量检测的准确度和信息传输的实时性,为生产过程提供进一步的技术保障。可有效避免安全事故的发生,
保证设备的安全运行。在此阐述了我国电气自动化的现状,并对电气自动化的发展前景进行展望。
2. 我国电气自动化的现状
2.1 平台开放式发展。PC在电气自动化领域的快速发展给我们的生活带来了巨大的改变,PC的使用被普遍采用,PC 控制系统的三大优点:灵活、易于集成,直观性、被应用与各行各业。基于PC的人机界面可以方便操作人员对系统的监控和查看,基于的控制正在被更广泛地被采纳。电气自动化的主要实现方式是通过在传统的测量控制仪表中放置微处理器,让测量控制仪表均具备数字通信与计算功能,再将所有测量控制仪表相互连接和远程监控计算机相互连接起来,完成信息与数据传输交换程序。在此过程中,不同厂家的设备可能因为标准不同而无法通信,而且对平台的要求也会不同,因此,开放式平台发展的关键是要制定一个标准让不同厂家的产品之间可以相互通信,同时开发出可以被广泛接受的标准化平台。目前EIc6l3l1标准,已是一个国际化公认的标准,不仅容易管理程序,使用效率高,缩短编程的周期、规定了语义和语法,而且标准化了产品的编程接口,这是电气化系统合格的关键因素之一。标准化的接口必将推动电气自动化的进一步发展和应用。该标准的制订使得编程接口标准化,这样即使不同产品的编程语言和表达方式各不相同,两者之间仍然可以正常通信。操作平台层面,微软公司凭借着自身强大的技术实力,正推动Windows 已成为重要的工业控制标准平台,Windows 正成为事实上的工控标准平台。由于 Windows 操作系统平台使用容易、便于维护、平台简单等原因,成为工业控制的标准平台。作为操作系统平台具有易于使用和维护的优点,诸如windows NT、Internet 等微软技术已经或正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。
2.2 维护电气自动化系统方面
目前Windows 系统已经成为我国电气自动化控制的标准平台、语言和规范,并且在控制层采用Windows 作为操作系统平台使电气自动化系统更方便使用和维护。由于PC 的控制系统有很高的灵活性和易于集成的特点被更多的用户所接受。
2.3 分布式控制应用方面
位于中央控制室内的工业计算机、监控软件和PLC 的中央处理器与位于现场的远程I/O 站、变频器、智能仪表、马达启动器、低压断路器等设备通过一根串行电缆将它们连接起来,还能把这些大量的现场设备信息采集到中央控制器上来。它是一种串行的数字式的自动化系统、分支结构的双向传输和智能设备连接的通讯总线。
3.我国电气自动化的发展趋势
3.1 电气自动化产品创新
电气自动化生产企业能够按照国家中长期科技发展规划纲要提出的目标任务,不断提高开放条件下的原始创新能力、集成创新能力和引进消化吸收再创新能力。进一步提高自身产品的科技含量,研发生产更好的具有自主知识产权的电气自动化控制系统与产品,加大自主创新的发展力度,提供了更多、更大的空间。确立企业在技术创新中的主体地位,完善体制机制和政策环境,加快实施国家重大科技专项。我国目前已经形成了中低挡产品以国内企业为主,中小型项目选用国内产品的市场格局。电气自动化生产企业应当努力开创科学发展的新局面,坚持提高自主创新能力,加快转变经济增长方式,不断提高自主创新能力。
3.2 系统结构通用化
一个成功的自动化系统离不开通用的网络结构。任何企业的网络结构对于设备控制、监督系统、企业管理系统之间的数据通讯畅通无阻必须予以保证。数据添加和整理工作结束后,要对中心管理机和其他通讯管理机进行网络通讯配置,以便系统能够协调工作,传送正确数据。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品产生直接的影响。我国的工业化还没有完全实现,世界信息化的浪潮就已经到来,我们不可能跨越工业化去实现信息化,工业自动化就是信息化和工业化的结合点,我们将密切关注国内外电气自动化先进技术的发展趋势,结合国内实际情况继续创新和发展,在技术先进、经济合理的前提下为我国的电气自动化事业的跨越式发展做出贡献。因此,发展工业自动化技术可以促进工业化的实现从而逐步缩短与发达国家之间的差距。
3.4 未来发展趋势,成本低。随着经济市场竞争越来越激烈,对未来发展的展望是实现自主研发。软件及计算机信息技术是工业自动化涉及到的主要技术。现代分布式、开放式的信息化是工业电气自动化的发展趋势。发展工业自动化技术可以促进电气工业化的实现,也可以带动信息化的发展。经济全球化和市场行业的竞争也很激烈,企业想在竞争中占据主动必须提高盈利能力,降低生产成本。针对 PC 控制器高可靠性和简单的操作和维修,越来越多的生产厂家在生产过程中不同层次的与 PC 控制方案,试图缩短新产品的研发和生产周期,提高产品的质量,并逐步完善的服务体系的企业是促进企业利润的意思。与工业 PC 机为主要依据的工业 PC 将取代现有的 2PC 成为主要的控制系统,工业控制计算机实现成本低适合工业控制非常重要。
在与企业的管理系统、监控系统连接时至关重要的是基于硬件平台的自动化解决方案。为了使硬件可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口可以使用Windows NT 作为操作系统。在网络方面可以使用TCP/IP 作为统一的通讯标准。标准化的程序接口可以保证不同厂家之间的软硬件产品的数据正常交换,还解决了它们之间的通讯障碍。
3.5 和计算机技术完美融合
电气自动化的最终目标是为了提高生产力,改变人们的生活模式,特别是目前的社会,需要尽可能节省劳动力,降低工人的劳动强度,这就要求工业生产过程中尽可能实现机械化。因此,伴随计算机技术的突飞猛进,我们国家的很多行业都和计算机技术紧密结合,计算机技术对于电气自动化的快速发展也起到了至关重要的作用。PC客户机、互联网技术的迅猛发展对于促进电气自动化的进一步发展发挥了十分关键的作用,比如当前很多企业通过规范的网络对于企业的生产经营状况以及产品的销售状况等实施网络的监控以及宣传,并且通过网络对于企业的各个方面实施实时的监督与控制,以便企业能够在第一时间内随时掌握本企业的基本情况从而做出准确的判断以及提出有力的举措。
3.6 操作人员专业化
电气自动化系统设计与安装时,往往忽略对那些将直接接触控制设备人员培训工作。这是通常认为实际运行设备时进行人员培训比较容易,许多生产厂家及工程部门直到系统安装运行之后,才开始对操作人员及维护人员进行系统培训。通过专业培训,操作人员能更好理解系统为何按某一特定方式安装。为应付突然出现故障及恶劣运行环境下维修,就要事前弄清楚原因,否则会影响对发生问题做出正确判断。新系统安装,操作人员必须掌握这些技术。培训期间,公司培养技术娴熟操作人员,系统可运行时,那些将接触新系统人员掌握硬件设备及其操作和维护保养知识
4.结束语:
我们建设全面小康社会的过程中,科技进步的身影随处。可见,电气自动化技术自诞生之日起就快速发展,是世界的生产力和生产技术进步作出了应有的贡献。自动化是现代先进工业科学的核心技术,是现代化的物质基石。电气自动化的实现不仅能够很大程度上降低工人的劳动强度,也可以提高开发程度准确的检测和有效性的信息传输,这些都是安全生产的技术支持。这就要求我国电气自动化研发人员大力推进技术发展,社会经济电气化发展打下坚实基础。
参考文献:
中图分类号:TM921 文章编号:1009-2374(2016)13-0068-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.13.032
近几年随着我国综合国力的逐渐提升,国家信息化技术水平也逐渐提升,其中电气自动化被广泛应用于各个领域之中。电气自动化又称为电气工程及其自动化,是高新技术产业中一个重要的组成部分。控制系统主要是指由控制主体和控制客体所构成的一种具有自身实现目标和功能的管理系统。电气自动化工程控制系统是利用电气自动化技术实现系统工程的控制,从而应用于人们的日常生活和生产中。
1 电气自动化工程控制系统相关理论研究
1.1 分布式控制系统理论
分布式控制系统主要是在现代系统建设的基础上根据我国社会发展的现状对其进行综合性分析和处理,从而实现当前我国电气自动化技术领域的长期发展。近几年随着我国信息技术的逐渐发展,现代电气自动化工程控制系统的发展中分布式控制系统在整个电气自动化工程控制系统中占有重要的位置。通过从不同的角度对其进行综合性分析能够发现,我国电气自动化工程控制系统中分布式控制系统的理论分析具有可靠性和实时性的特征。这两个特征的产生,充分地展示出我国电气自动工程控制系统的应用作用。
1.2 信息集成化理论
信息集成化理论主要是指电气自动化工程控制系统在其应用过程中需要依靠信息集成化理论才能够实现电气自动化工程控制。随着我国现代技术手段的不断发展,在不同领域中展示出不同的技术手段,其中信息集成化理论则被充分地应用于电气自动化工程控制系统中。在进行电气自动化工程控制系统的过程中需要对相关信息内容等进行集中管理,从而实现我国信息电气自动化工程控制系统的集成化管理。由此不难看出,我国电气自动化工程控制系统中应用信息集成化理论,实现了现代生产和生活的系统化。
1.3 集中监控控制系统理论
集中监控控制系统理论主要是指在电气自动工程系统控制中对其信息内容等进行监控,实时地对信息进行收集,从而实现对其整个系统的调控和管理。电气自动化工程控制系统的监控方式应用中主要呈现在其监控处理器中。监控人员对整个系统的运行进行监控处理,实现主机空间数据的转换,及时地在各个通路信息中传递信息功能,是实现高端信息技术手段的一种方式。通过应用集中监控控制系统理论能够实现当前我国社会发展的趋势,从而针对性地完善我国电气工程控制系统。
2 电气自动化工程控制系统的现状
2.1 电气自动化工程控制系统监控方式
电气自动化工程控制系统监控的方式主要是指在进行电气自动化工程控制系统监控的过程中采用监控系统对其进行集中操作。目前,我国电气自动化工程控制系统监控方式主要分为集中监控和远程监控两种方式。其中集中监控主要是指在将各种信息控制集中在一个处理器上对其进行操作,从而实现整个机器系统处理。在诸多集中监控处理过程中一般采用隔离刀闸和断路器联锁设备控制系统进行集中控制系统管理。其中远程监控方式主要是利用计算机网络技术对其进行远程操控,与传统的集中监控方式相比较,具有安装简单、费用低、可靠性高的特点。但是,在使用场合上具有一定的限制,更加适用于小型的电气自动化工程控制系统。
2.2 电气自动化工程控制系统的控制方式
根据当前我国电气自动化控制系统的控制方式进行分类,发现主要分为两种方式:第一种是集散控制系统,主要是将控制、计算机、显示、通讯等技术手段相结合的方式,对各行各业的化工制作流程进行控制。根据集散控制系统理论可以将其分为集散控制、集中控制、分级控制、组态控制等方式,在控制过程中存在可靠性高、开放性、灵活性、协调性、控制功能齐全等特点。因此,适用于各行各业的发展中;第二种是指可编制控制系统。可编制控制系统主要是指利用机械控制的原理对数字量进行控制的一种控制方式,也是电气自动化工程控制系统的主要控制方式。其工作原理主要是采用可编程的存储器,对其内部存储和执行功能等进行逻辑运算、顺序操作、定时、计数等计数指令的编程,从而通过数字模拟的形式运用于工作过程中。该种电气自动化工程控制系统的控制方式主要具有设计简单、安装方便、可调式、维护方便等特点。
2.3 电气自动化工程控制系统语言规范方式
电气自动化工程控制系统语言规范方式根据当前我国电气自动化工程控制系统进行合理的分类,可以将其分为Windows NT和IE两种语言规范形式。将电气自动化工程控制系统语言规范方式与计算机系统语言规范方式相结合,能够更好地实现电气自动化工程控制系统语言,从而实现人机语言的灵活转变,将其应用范围和实用性进行提升,应用于生产和生活中。此外,通过使用Windows NT和IE两种语言后能够更好地实现人类对电气自动化工程控制系统的维护,从而对其技术操作系统进行完善和改进。
3 电气自动化工程控制系统的发展趋势
3.1 技术创新化
随着我国技术创新和科技创新理念的逐渐发展,未来我国电气自动化工程控制系统也将沿着技术创新的方向不断进行发展和完善。面对当前我国各领域中技术创新的发展环境,在电气自动化工程领域中也逐渐在创建这种氛围,开始不断对其控制系统的操作和完善等进行技术创新。在不断追求发展产品的同时,也正在不断对其创新技术本身进行发展,以期通过技术创新化使我国电气自动化工程控制系统的技术发展到世界先进水平。因此,在其技术创新化发展过程中我国政府也应该不断为其创造环境,提供发展空间,促进其技术创新发展,为国家提供科研力量。
3.2 系统统一化
统一化电气自动工程控制系统的发展是未来我国电气自动化控制系统发展的必然趋势,其存在运行周期短、维护安全、开机可调式等优势,因此,在未来电气自动化工程系统发展的过程中必将实现系统统一化管理。在电气自动化工程控制系统的完善过程中还可以正确地对其运行系统进行独立设置,从而更好地满足客户需求,实现我国电气自动化工程控制系统统一化,在其未来工作过程中建立更广阔的计算机监管和现场施工管理体系,从而实现我国电气自动化工程控制系统运行的统一化,保证数据信息交流之间的顺畅。
3.3 系统标准化
未来我国电气自动化工程控制系统在发展过程中为实现缩短电气自动化工作时间,降低操作成本,必将对其接口进行处理和完善,从而实现电气自动控制工程系统运行时间最短化、成本最低化。因此,在其发展过程中建立电气自动化控制系统的标准化接口将成为我国电气自动化工程控制系统发展的趋势之一。在其发展过程中电气自动化工程控制系统可以利用计算机Windows 7系统对其进行完善,从而实现办公室自动化控制和管理系统的应用,使不同系统之间的中介为统一的Windows系统,实现整个电气自动化工程控制系统节后的标准化,为其操作和数据交换提供有效的基础保障。
3.4 市场产业化
随着我国经济的不断发展和全球经济一体化环境的建立,我国电气自动化工程行业在其领域发展过程中为适应当前竞争激烈的市场环境,必须对其产业内部进行优化,逐渐转变传统科研型产业结构,向市场产业转变,从而实现我国电气自动化工程产业的发展,带动其技术创新。因此,未来在电气自动化工程控制产业发展过程中逐渐提升产业内部装备自主创新,实现企业长期研究和发展,也必将是我国电气自动化工程控制系统发展的趋势,最终实现资源合理化配置。
3.5 生产安全化
生产安全化发展是我国自改革开放之初实现现代产业发展中一直强调的问题,也是我国和产业链及企业结构发展的必然趋势。未来我国电气自动化工程控制系统在其建设和完善过程中必须坚持这一战略方针,对其进行集中处理和完善,从而实现了我国社会主义安全建设。未来我国电气自动控制系统在对其生产安全化进行完善的过程中可以从如下三方面进行完善:第一,完善系统硬件安全化。通过对系统控制的硬件系统进行安全化处理,实现安全防护;第二,完善系统监控信息安全化。通过计算机安全处理对其进行操作信息安全化完善;第三,完善领域发展危险级别。从多角度对电气自动化产品和工程安全进行完善。
4 结语
电气自动化工程控制系统的建设实现了我国生产和生活的系统化、专业化。通过本文对其现状和未来发展趋势的研究,将现论技术与实践应用相融合,在其未来发展过程中会更加趋向于技术创新化、系统统一化、系统标准化、市场产业化和生产安全化五方面发展。电气自动化工程系统控制的产生能够实现我国现代信息技术的长期发展,提高我国的综合国力,促进我国社会主义的长期建设。
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势[J].新疆有色金属,2015,2(1).
1 电气自动化工程控制系统现状
关于电气自动化工程控制系统的现状,可以从三个方面来考虑,分别是电气自动化系统信息化方面、电气自动化系统的使用,维护以及检修方面、分布式的控制应用方面。在电气自动化系统信息方面,信息技术沿着两个方向向电气自动化工程控制系统延伸,这两个方向即横向和纵向,分别管辖设备、系统等和管理层面。横向在管辖设备系统等区域时,通过微电子的应用使得控制系统、PLC等相关设备从明确的定义逐渐变得模糊,同时更是凸显除了软件结构、通讯能力、组态环境等相关作用,以此就会使得网络多媒体的技术得到更加广泛的应用;同理纵向在对业务数据进行处理渗透时,使得生产过程得以动态监控,对生产信息实时掌握同时还可以确保其全面性、准确性和完整性。在电气自动化系统的使用、维护以及检修方面,目前而言相当简化,当前已然成为实时电气自动化控制的平台、语言的、规范的标准的Windows NT。在分布式的控制应用方面,电气自动化控制系统当前凭借数字式分布结构,使得PLC、现场的设备以及相关的I/O设备科学的衔接,从而达到输入以及输出模块都能够发挥出现场检查以及执行的作用。总之,电气自动化工程控制系统的现状表现出相对比较乐观的形势。
2 电气自动化工程控制技术概述
(1)电气自动化控制系统的设计思路
电气自动化控制系统的设计思路一般采用的方式包括三种,分别是集中监控方式、远程监控方式和现场总线监控方式。集中监控的方式进行设计的电气自动化即是将系统中的各种功能进行集中地管理,将其集中在一个处理器上,这样一来就方便了员工进行运行和维护操作,同时还大大的降低了控制站的防护要求。一般来说,采用集中监控方的操作也是比较简单的,不过采用这种方式设计的技术容易使得处理器负荷过重,影响了系统的处理速度,并且还会增加电力的生产成本等诸多弊端。
(2)电气自动化控制系统的功能和特点
电气自动化控制系统同热机设备相比较而言,它控制的对象更少、操作的频率更低,同时其能够更快速、更准确的进行操作,除此之外,电气自动化控制系统还具有的一项优势是其具有较多的连锁保护,这就达到了有效控制的要求。参考电气自动化控制系统的种种特点,不难分析出它所具有的一些主要功能,电气自动化控制系统实现了对于发电机-变压器等相关电气系统的卓为有效控制,譬如对于发电机-变压器组出口的隔离开关以及断路器的控制,对于发电机-变压器组、高变保护控制、励磁变压器等的,对于高压电源的监视和操作,对于切换装置的监视、投退和启动,以及对于低压电源的监视和操作,对于自投装置的控制等多种功能。
3 电气自动化控制系统的发展趋势
基于当前对于电气自动化控制系统的应用现状而言,电气自动化控制系统控制系统必将有一个十分可观的应用前景,同时其发展趋势和发展方向也会更加适应各行各业的发展。其发展方向和趋势应当会朝着更加智能化、人性化,更加专业化、标准化,同时融合着多种多样的技术和创新元素,这样的一个方向进行不断地发展和进步。
4 结语
总而言之,电气自动化工程控制系统在它的整个发展过程中,无疑处处体现着它的重要作用,其中的自动化技术对于控制系统起到了十分关键的作用,同时反过来讲,自动化技术的实时创新发展、广泛的应用才促进了电气行业的稳定高速发展,两者相辅相成。同时,基于当前自动化工程控制系统的应用现状以及其飞速的发展速度,我们可以大胆的猜测到,电气自动化工程控制系统具有十分广阔的应用发展前景,其毕竟会为各行各业以及相关产业带来巨大的变化。
参考文献: