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电气工程及其自动化技术的设计与应用分析

2022-06-23昝泽

科技创新导报 2022年4期
关键词:工业生产电气工程发展

昝泽

摘要:伴随国家科技的高速发展,电气工程专业领域中也获取了较为良好的发展前景。电气工程及其自动化技术是现代科技的一项重点专业,针对其进行的研究具有十分重要的现实意义。另外,电气工程及自动化技术这一新兴学科,被广泛使用于工业、农业及其国防建设等众多不同的领域中,同时,在国家经济的发展中也起到十分关键的作用。针对电气工程及其自动化技术进行高度灵活性的使用,可以令人们的生活需求得到一定程度上的满足。基于此,本文先对电气工程及其自动化进行概述,并分析了该技术特點,论述了该技术的设计和应用,以供参考。

关键词:电气工程自动化设计应用

伴随自动化技术工程建设的日渐推进,我国的电气工程及其自动化技术也将逐步进入高速发展的新时代,特别是在我国科技力量与资金的支持下,电气工程及其自动化技术的研发和运用,已经成为了现代制造业发展的重点方向。国家政策予以大力扶持,电气工程及其自动化技术通过不同科技形式被运用到了很多不同的产业中,从总体上推动了中国制造业发展的自动化程度,同时也在一定程度上促进了中国现代科技的进步和发展。基于此,本文从设计和应用的角度对电气工程及其自动化技术的发展加以分析,具有极其重要的意义。

1电气工程及其自动化概述

关于电气工程与自动化学科,它是电气信息技术领域中的一个新兴学科,但是由于和人类的日常生活及工业之间有着相当紧密的关系,所以发展得十分迅速,在当前也得到了比较完善的发展[1]。电气工程及其自动化技术,是我国信息科学技术产业中十分重要的一个基础部分,广泛使用在农业、军事和制造业等许多不同的应用领域中,在我国经济社会的发展中具有重要意义。电气工程及其自动化技术,包括计算机技术、电力电子技术及机电一体化技术等一系列不同的技术领域,是一个带有较强综合性特点的专业,比较主要的技术特征就是强电与弱电之间的融合,机电结合、硬件与软件之间的融合等。这一专业通常是培养具备工程的有关知识,并接受电工电子、计算机及系统控制等的培训,且具有解决电气工程技术分析与管理问题能力的高等技术人才。

2电气工程及其自动化技术的特点

从知识体系的角度上看,电气工程及其自动化技术是综合性较强的专业领域,不但包含电力电子技术,也涉及机械自动化、计算机等多项技术,具有较强的包容性是其比较明显的一个特点,在不同领域中进行应用可以使其作用得以充分发挥,为企业的发展提供助力,缩减经济成本投入,获取更多经济效益。

3电气工程及其自动化技术设计分析

3.1电气工程及其自动化技术分类

一般状况下,电气工程及其自动化技术可以区分为两种不同的类型,分别为状态检测与控制一体化。在针对相关数据信息实施处理的过程中,往往要求使用与管控一体化的相关技术手段,这主要是基于这种类型的技术手段才能够为大数据管理信息系统的集成性与整体性带来必要的保证[2]。但相对而言,状态检测技术手段则一般都是在机械设备检测中加以运用,在机器正常运转中,获取机器的相关数据信息,且借助针对这些数据信息对所产生的故障原因加以综合性分析,以排除各种干扰因素,从而保障了设备高效、安全、稳定的运行。

3.2电气工程及其自动化技术的设计原则

首先,综合性原则,需要将工业生产的实际情况作为基础,实际对生产产品、生产规模和生产周期等相关参数指标进行探寻,接下来进行较强适应性电子元器件的购入,选择使用与之相互配套的辅助性设备,将不同硬件之间进行连接,完成组装程序,然后针对硬件系统实施相应检测,并进一步探讨硬件系统在实际检测工作的开展中是否出现了问题,若是出现问题,便需要进行适应性更强硬件的更换,或是采取相关处理措施,以提高企业生产线的高度智能化与管理水平。其次,经济性原则。在实际设计工作进行的过程中,必须对企业生产成本投入方面的问题进行了全面的考察,在保证电气工程及其自动化技术设计方案合理的基础上,对设计的成本加以控制,使其保持在一定的范围内,并尽可能确保设计方案的简单[3]。在进行相关硬件安装和采购等工作内容时,需要对企业的成本投入加以控制,并保证可以满足企业的实际生产需要,若是发现具体情况与设计方案不相符的问题,便需要在第一时间内对设计方案加以调整,以保证原总体设计方案的合理性。硬件设计过后,便进入到相应的软件设计程序。在进行软件设计的过程中,需要遵循既定的原则。可以选择市面上流通的与之相互配套的软件,结合企业的实际生产情况,选取那些符合行业标准要求的相关软件,也可以与软件企业一同开发符合企业生产实际的软件,确保生产自动化目标的有效实现。

3.3电气工程及其自动化技术的设计

在进行电气工程及其自动化技术设计的过程中,需要由软件和硬件两个方面着手,一般情况下,首先需要做好硬件的设计工作,根据工业控制的基本要求,选用具备较强适应性的电气元器件,首先需要完成针对一个中央服务器的总体设计工作,将比较高级的计算机作为工程控制系统总体中相对重点的工作内容,随后再选择相应辅助性设备,如传感器和控制器等,最后针对这些设备再采用相应的线路联系在一起,从而构建起了一个比较完善的服务体系[4]。在实际产品设计工作进行的过程中,不仅需要将理论知识当作基础,同时也需要充分考虑实际运转中提出的相应需求。由于生产线是既定的,在进行相关自动化系统的设计中,必须从生产线的角度进行考量,才不会给生产线带来不良的影响,这也给相应的硬件设施提出了较高的需求,但若是设备占据了相当大的空间,便可能会对实际生产加工工作的正常开展造成一定的负面影响。因此若是为了确保系统能够较为安全和平稳地运行,设计人员便需要进行现场实地考察,之后再以现场的实际状况为基础,决定具体的安装设备型号。在结束硬件的方案设计以后,便需要着手进行软件的设计。当前国内市场中有着很多主流的通用型自动化控制系统软件企业,要想使企业自动化管理水平能够得到较为显著的提高,企业通常都会与相应的软件企业形成技术合作伙伴的关系,以企业的实际产品情况及硬件的安装环境为基准,以保证企业智能化控制系统方案设计工作的合理进行,并为企业后续生产提供保障。

4电氣工程及其自动化技术应用分析

4.1电气工程及其自动化技术的应用发展

实践是对真理进行检验的标准,在电气工程的实际发展中这一道理也同样适用。为了能够促进电气工程相关理论的发展,便必须在生产实践中对其进行应用,并运用升级后的理论知识对实践予以进一步的引导。所以,理论知识和实践在二者之间是不可分割的。随着工业生产的日益进步,电气工程及其自动化技术也就逐渐形成了一个专业,同时这门学科也在许多院校中都进行了设立。在企业实际生产中经常都会遇到一些有关电气方面的问题,而电气工程及其自动化技术也就是在这样的背景下得到发展的。虽然在以往工业生产活动的发展中,相当少的企业使用的自动化技术,通常都是采用人工的生产方式,然而这种生产方式工作效率比较低。随着技术的不断发展,虽然后续一些机械设备得以问世,但其自动生产技术水平仍然较低,在工业生产活动的开展中依然需要人工进行操作,生产效率也不是很高。把自动化技术引进到工业生产中,不仅大大减少了人员的工作量,智能化程度得到了更加突出的提升,并且有效提升了工业生产的效率[5]。现代社会经济的高速发展,促使人们对于各种工业产品的实际需求量有所加大,针对产品的质量方面也提出了更高的要求,伴随人们物质需要的日渐增长,过往所采用的工业生产方式已经无法令人们的实际需求得到较好的满足。很多工业生产在开展生产活动时,都需要工作人员加班,以赶进生产进度,因此必须投入大批的劳动力,而相应的生产成本也自然就有所增加,企业之间的竞争也变得越发激烈。此种情况下,企业要想进一步改善这样的生产形势,便应针对电气工程与自动化技术进行大力引入,令生产投入得到一定的缩减,这样可以有效加强企业产品在市场发展中的竞争力,确保经济最大化的有效实现,在激烈的竞争中脱颖而出。

4.2工业控制中的应用

关于电气工程及其自动化技术,其在国内的发展不是很快,当前的发展水平不是很高,且应用范围较窄,大部分都运用于工业生产控制中。但在工业生产中应用电气工程及其自动化技术,利用相关电子元件的应用加以控制,不但有效保障了工业生产的安全性,提高了工业生产的效率,同时也获取了更高质量的工业产品。我国传统工业生产中,存在众多的不足,例如,工业生产效率偏低、质量相对较差等,这些问题都可以通过电气工程及其自动化技术的引入加以解决。尤其是当前正处于社会信息高速发展的时代,这种高科技产品受到了人们的普遍欢迎,而采用人工组装高科技产品的方式,通常是较为困难的,主要是高科技产品一般都对精度方面的要求比较高,这种情况下只能依靠电器功能及其自动化技术完成相关组装工作[6]。当前,西方的许多发达国家都已然实现了全自动化生产过程,但国内当前并不能达到这样的先进水平,技术发展上相对欠缺,并且时常会出现设备损坏等问题,导致生产进度被延误,因此为了确保正常生产活动的维持,也应及时针对电气工程及其自动化相关设备进行维护,确保且可以处于正常的工作状态,为工业生产提供保障。

4.3智能化建筑中的应用

在建筑智能化施工中,通过全面运用电气工程及建筑智能化工程的技术,诸如能源消耗和安全等多方面的工程问题都能够获取较为合理的解决。智能建筑物中往往会配置相应的金属设备,针对这些金属设备进行实际安装的过程中,若是没有进行合理安装,将会出现一定的安全问题,并且应用智能建筑中应用较多的电子设备,比较容易产生静电的问题,这样也会导致设备的使用年限有所减短。针对上述问题,在建筑其中运用电气工程与智能化工程技术,能够有效降低这些问题的实际发生率,除却能够令静电的问题得到有效解决,同时也能够在一定程度上避免了雷电的袭击。智能建筑在雷雨天气气候状况下比较容易受到影响,但将电气工程及其自动化技术应用其中,可以将雷引入地下,使设备安全隐患的问题得到一定的解决。

4.4变电站的应用

在变电所中,维护相关电力设备运转的稳定性与安全是非常关键的,因此需要针对电力设备予以在线监控、系统性保护和控制等相关措施。伴随国家经济的高速发展,科技的日渐进步,变电站中所使用的相关电力设备也在渐渐变多,同时不同电力设备之前所采用的连接方式也变得越发复杂,为能确保电网的安全平稳运作,进行了大量人员与物质上的投入,并在变电所中开展了电气工程及其自动化的应用,通过全微机化装置代替了原来的常规电磁式装置,并通过计算机光缆或电缆系统作为电力信号电缆,不仅保证了变电所装置的平稳运行,同时使其运转更加高效与稳定。电气工程及其自动化技术逐渐变成了变电所中相当关键的一个组成部分,在变电所的自动化改造中起到了关键的作用。

4.5电网调度中的应用

电气工程及自动化工程技术在供电调度中起到了非常关键的作用。我国拥有十分辽阔的国土面积,可以结合使用范围的大小对电气工程与自动化工程技术进行有效运用,主要包括对主站系统和远动设备的有效调度,针对电网整体的运转状况实施监控[7]。确保电网调度人员可以通观全局,对电网调度中可能产生的问题予以精准把控,避免电网调度中出现问题,从而提高了电网整体工作的安全与稳定性,可以针对电网实施全方位的研究与分析,给安全处理中心提供事故处理相关措施,从而降低事故发生过程中所造成的一些不必要经济损失。

5 结语

近年来,国内外在电气工程领域都得到了较为迅速的发展,并且由于科学技术的日益进步,自动化技术也被渐渐运用于不同的行业发展中,这也在一定程度上促进了我国经济的快速发展。将自动化技术引入到电气工程专业领域中,可以明显提高企业的实际生产效率。正是因为电气工程及其自动化技术所能够起到的重要作用,国家也将该项技术编入了学校的学习课程中,这也令电气工程领域的发展中,注入了众多新鲜的血液,给电气工程专业领域今后的良好发展奠定了坚实基础。

参考文献

[1]陶丹丹.探究PLC技术在机械电气自动化控制中的应用[J].机械设计,2021,38(10):160-161.

[2]郭瑶.阻燃塑料在电气自控系统中的技术现状与发展趋势[J].塑料科技,2021,49(7):103-105.

[3]阎保华,吕新华.建筑机械设备电气工程自动化的供配电节能控制分析[J].制造业自动化,2021,43(3):164-167.

[4]向婉芹,敖伟.机械电气控制与电气自动化发展应用探讨——评《机械电气控制与PLC应用》[J].机械设计,2020,37(11):150.

[5]王利婷.绝缘电阻的直接测量法及其在电气自动化工程中的应用——评《电力变压器智能故障诊断与绝缘测试技术》[J].绝缘材料,2020,53(11):120.

[6]高焕.嵌入式电气安全智能监控系统的应用分析——评《电气自动化控制技术研究》[J].机械设计,2020,37(09):153-154.

[7]闫鑫.电气工程及其自动化专业英语教学探讨[J].电气传动,2020,50(1):14.

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