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探析电气工程及自动化技术的发展方向

2021-12-10 189 上传者：管理员

摘要：当前，我国经济呈现出稳步、可持续发展的态势，各行各业在科技、信息的加持下，都在向着先进水平加速靠近，有力地促进了全社会的发展进步。电气相关工程也在科技和信息的支持下，走上了自动化发展的道路。论文在此基础上，重点就电气工程在自动化、智能化发展过程中所呈现出的具体情况，以及未来发展的方向进行论述，希望能够为我国电气事业的良好发展起到有力的促进作用。

关键词：
工业生产
生产模式
电气事业
电气工程
自动化技术
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1、引言

国家的发展和进步和各行各业的迅速发展是分不开的，特别是电气工程，在我国社会的发展进程中，一直都有着不可忽视的地位和至关重要的作用，是经济发展的助推器。因此，掌握正确的、有效的工作实施方法，提高电气工程质量，提高电气自动化智能化水平，提高电气工程在各个行业融入的效果，弥补传统行业发展过程中的不足，促进传统行业的升级改造，才能走入一个全新的时代发展环境。本文就电气自动化智能化技术的具体应用和发展进行分析，助力企业运用自动化这一技术的特色和优势，提高发展水平，为国家的经济水平提升、社会发展环境的改善作出贡献。

2、电气工程自动化的内容及现状

2.1 电气工程自动化的内容

科学技术的飞速发展，极大地促进了社会发展的进程，使人们日常的生活以及工业生产模式、组织模式发生了巨大的改变，随着科学的发展和进步，在未来的社会中也会呈现出一种崭新的发展模式，将电气自动化技术融入工业实际生产过程之中，对原有生产模式进行改造和优化，甚至重新构建生产模式，才能最大程度地推动社会整体生产水平的提升。

电气自动化系统需要通过多种类型的传感器提供各类测量数据，通过断路器、接触器、继电器、PLC、变频器和电机等各种零部件执行各种动作，通过对其中所涉及的相关测量、计算、运动、保护、报警等程序，进行科学的合理化的设置，从而有效地对生产步骤、生产质量和生产时间进行约束和控制。这是一套具有自动化特点的系统，也是一套结合过程管理的系统。随着计算机技术、大型数据库技术、工业组态软件的发展和ERP等系统的应用，保证了相关的管理理论应用到自动化的管控系统中。可以看出，电气自动化的发展，融合了现代工业的核心技术，也能够把越来越多的高新科技融入工业生产过程中，促进工业的快速进步，推动企业的深度变革[1]。

2.2 电气工程自动化的现状

随着我国经济的快速发展，电气自动化已经在众多的领域中特别是生产领域中得到了非常广泛的使用，生产水平得以迅速提高，证明了电气自动化这项技术所具有的超高的应用价值。通过这项技术的使用，能够最大程度地推动我国工业生产向着全方位现代化的方向发展，提高生产的整体自动化智能化水平，也能够在工业生产过程中，保障人身安全和产品质量。

目前，电气自动化技术在我国电力工业和工业生产中的应用比较普遍，家庭电气自动化也在迅速发展中，以PLC为核心的自动化技术正在迅速走向我们的生产生活中，以计算中心为核心，以PLC作为结点中心的分布式大型自动化技术也在不断的完善成熟中。开发周期比较短、编程和管控比较灵活是自动化技术的特点，符合电气、工业生产的需求，从整体上保证了生产、管理水平的提升。高新技术、安全技术在产业发展中应用力度的不断增强，也是电气自动化的现状。除此之外，商业领域也得到了有效的推广，例如，商业发展过程中，总线控制、智能装置与自动化的技术的融合统一，并以此构建起一个信息化平台，能够最大程度地减少投资的成本。

3、电气工程及自动化技术的应用价值

智能化技术能够利用建立数学模型这一方法，对包括模拟量、数字量、文字、图像等内容的相关数据信息进行有效的处理，与计算机技术、数据库技术完美配合，最终实现信息的精细化的自动反应，这是自动化技术的发展方向。在我国电气工程发展过程中，自动化技术的使用虽然能够最大程度地改善原有设备的工作状况，补齐技术短板，大幅度提高了全社会的自动化水平，但是我们也应该看到其不足之处。近年来，随着我国经济水平的不断提升，国家的科学技术研发能力越来越强，越来越多高新科学技术逐步融入人们日常生活和生产中，为国家的发展进步起到了推动性的作用，电气工程也不例外。

自动化这一技术在控制的过程中虽然能够拥有良好的效果，但是与智能化这一技术相比，还是存在着功能比较单一、无法处理复杂控制等一系列的问题。智能化技术能够针对性地改变这些弊端，对复杂控制、多变量控制作出有效的精细化反应，确保控制目标的实现。智能自动化技术是在电气自动化的不断发展中，创造性地把智能化和自动化技术相互结合统一的产物[2]，必将有力地推动电气工程向更高的水平迈进，这是我国电气自动化系统在向更高水平发展的过程中所提出的必然需求，是在内外经济双循环这一格局下，实现节能减排、促进社会发展和进步的重要基础和保证。

4、电气工程及自动化技术的应用策略

4.1 故障诊断

在企业生产过程中，设备工艺和流程比较复杂，各类设备质量参差不齐，即使再先进的设备，也会偶尔出现问题。有些不太重要的问题，不会影响整体生产，但是有些问题，哪怕一个细小的环节出现问题，轻则造成产品缺陷，重则整体生产出现卡顿和停顿，给企业带来重大影响和损失，在这其中，电气工程故障占了很大一部分。所以电气工程在向着自动化智能化发展的过程中，要具备一双慧眼，迅速捕捉异常信号，并进行事先控制，准确地对故障进行诊断并报警，工程师可以结合诊断的结果，快速地对故障进行处理，更换相关部件，使设备恢复正常运行状态，保证生产顺利进行。

传统的自动化技术在这一方面相对来说是比较落后的，基于模拟数据的控制系统精度不够高，即使使用了数模转换，由于D/A模块精度不够，也难以保证传输到中央信息处理系统的数据准确，同时，中央信息处理系统也没有这一功能，不能够对故障进行有效的诊断，无法给出具体故障问题和位置，而人工查找故障问题更需要时间和经验，最终造成了问题加剧，加大了损失。使用智能化自动化技术，就能够最大程度地对资源进行调配，对相关数据进行逐一记录和梳理，对相关问题进行逐一排查，确保整个生产过程的稳定运行。能够看出，具备故障诊断功能的智能化自动化系统，对于生产过程是非常重要的，能够智能化地找出和确定实际运行中出现的故障问题，在计算机技术的配合下，精准地对故障进行分析，制定切实可行的维修方案，节省人力、物力和时间，降低企业生产风险，保证企业生产连续、平稳运行。

4.2 电气系统设计

电气系统设计是一项细致、复杂、烦琐的工作，是电气行业不可或缺的重要环节，只有具备专业化的理论、丰富的技能、大量的工作经验以及掌握相关国家规范的专业设计人员，将理论与实际完美地进行结合，才能够设计出符合标准和要求的电气系统。即便如此，仍然难以保证所设计的电气系统没有缺陷和短板，有些设计方案完全符合传统的电气系统要求，但由于没有引入自动化技术，导致系统方案自动化程度和质量不高，影响了电气事业的良好发展和进步。所以，在科学技术飞速发展的今天，我们要把自动化技术充分地运用到电气系统设计中，同时，智能化技术的应用，能够最大程度地帮助我们选择最佳的方案，杜绝人工设计出现的短板，杜绝设计缺陷，提高电气系统设计效率和质量，提升电气系统整体效能，助推企业可持续发展。

4.3 可视化监视

自动化技术在电气产业工程的广泛应用，有力地推动了电气工程向高质量方向的全方面发展和进步。在这其中，想要全面地发挥出其所具备的优势，还需要充分利用可视化这一技术手段，合理地对工程的实施状况进行实时的监视和了解。在可靠的视频和数据采集设备环境下，能够利用图像和数据进行直观的观察，弥补单纯数据条件下，周边环境和设备外在故障对系统运行造成威胁时无法发现的缺陷，从而对电气系统存在的异常进行快速有效的处理。如果在电气系统的实际运行中存在着各种异常和问题，而电气工程师不能够及时地处理和解决，那么就会严重影响电气系统的正常运行。所以，视频报警、视频巡检区域报警、数据异常报警以及自动化处置等这些可视化的手段，就成为电气自动化的必选项。利用计算机技术对这些问题进行处理，我们可以深入地了解电气系统的运行状况、异常情况出现的频次、时间及位置，并针对这些问题加以解决。同时，可视化监视手段能够帮助我们收集各类异常信息和数据，帮助我们在设计新的电气系统时，采用新的更为合理的方法和技术手段，避免在新的电气系统中再出现类似问题，从而提高了电气系统设计水平[3]。

4.4 质量评估和仿真决策

电气自动化技术发展到今天，其构成越来越复杂，系统越来越庞大，运行也越来越智能化，随之而来的，就是电能质量越来越差，导致部件发热，动作不稳定，干扰严重。针对这一问题，需要大量采集电能数据，并构建有效的电能质量数据库，在海量数据的支持下，利用计算机技术、数据库技术、专家决策系统等相关技术，对这些数据进行有效的合理的分析汇总，找出其出现机理和部位，找到解决问题的技术路径和方案，利用仿真技术、组合策略技术对这些路径和方案进行有效的模拟运行，帮助我们找到全新的方案、实施方法和手段，充分发挥出自动化的优势和特色。其中，海量的电能质量数据是最基础的数据依据和核心，计算机技术、人工智能技术、大数据技术是工具和手段，专家决策技术、模糊智能化技术是优化路径和方案选择，还需要针对其中所包含的经济、安全等各方面内容进行合理的考量，通过这些手段，我们才能在一定程度上解决畸变、闪变等电能质量问题，提高电气自动化系统的整体效果和工程质量。

5、电气工程及自动化技术的发展方向

5.1 统一化发展趋势

电气自动化技术在现代工业发展过程中，以其独有的技术特性，在相关领域得到了大规模的应用，使装备自动化水平得到了大幅度的提高，为我国的经济发展提供了强有力的技术支持。但是，我们也应该看到，当前电气自动化工程还存在着方向不够明确、发展不够统一的问题，所以，电气自动化的统一化发展，并为之找到最佳的发展方向，才能够使其更加符合当前社会化大生产所提出的要求，也才能够实现企业的自动化水平向更高的目标迈进。

自动化技术发展到今天，对工业数据信息统一性的要求越来越高，对数据信息的共享要求也越来越高，只有统一数据规范和标准，实现数据信息传输的标准化和统一，实现各类模块安装和采集模式的标准和统一，才能实现企业数据信息的统一管理，才能从整体上提高企业生产管理水平，适应工业互联网的发展要求，这是电气自动化技术未来发展趋势之一。

5.2 安全化发展趋势

安全生产是企业发展最基本、最重要的环节，是企业进步的关键保证，没有了安全生产，一切就无从谈起，因此，将企业安全生产标准化规范化体系与自动化系统融为一体，是电气自动化系统发展的一个最新的趋势。要对自动化系统的相关部分进行安全等级划分，充分考虑在自动化系统运行中可能出现的人身伤害、辐射伤害，并采取防范和消除措施，提高电气系统的安全化水平。

随着工业互联网的发展，使异地工业化控制工厂的出现成为可能，将来，工业互联网技术将成为电气自动化中最基础和关键的部分，工业数据在传输的过程是否安全可靠，是否有效地防范黑客入侵就成为了一个重要的内容，所以，净化工业互联网环境，保证信息安全可靠的传输和执行就是未来电气自动化发展的趋势。

5.3 市场化发展趋势

在我国市场经济高速发展的今天，企业只有遵循市场经济规律，才能真正地立于不败之地，电气自动化技术也是遵循市场经济规律，在市场的需求中不断发展进步的，也是在市场化的环境中，根据市场所提出的需求，有针对性地进行技术的更新、完善和发展的，也只有适应市场环境的电气自动化系统，才能够促进企业向着更高的方向发展。

我国电气自动化技术发展到现在，虽然与国外相比仍然存在差距，但我们已经逐步赶了上来，我们已经由追赶者逐步成为同行者甚至是领跑者，而市场对电气自动化提出了更高的要求，所以，利用市场化的手段，对电气自动化技术进行创新发展，就成为电气自动化发展的趋势。为顺应这一趋势，相关部门要结合市场化的发展情况，从政策方面给予大力支持，促进电气自动化技术的发展。企业在电气自动化的研发中，提供资金、人才保证，并以市场化的手段检验电气自动化系统的市场需求，只有这样才能够实现最优化，促进企业发展。

企业应充分使用电气自动化技术，发挥这项技术的巨大优势，生产出高质量产品的同时，也需要增加各生产环节的自动联系，促使整个系统向着最佳的方向发展。电气自动化系统生产企业，更需要与各类企业不断地加强联系，取得电气自动化系统在运行中的相关数据，特别是异常数据，及时了解企业需求，帮助企业解决问题，才能使自身得到发展，自动化技术得到发展。能够看出，在电气自动化发展过程中，市场化是其中的趋势，是促使其未来进步的基础和保障。

6、结论

综上所述，在我国经济内外双循环的格局下，我国电气及其自动化事业的发展，整体规模得以扩大，技术水平大幅提高，只有真正地意识到自动化技术在经济发展中所具有的价值和优势，才能够合理地对其进行应用，从而确保我国电气工程真正地向着全方位、高水平的角度发展和完善。智能化和自动化相互结合，赋予自动化技术一个智慧的大脑，才能真正地发挥出这两项技术的巨大价值。

参考文献:

[1]王东.新时代电气工程自动化技术的应用及发展研究[J].住宅与房地产,2021(02);216-217.

[2]尚磊.电气工程自动化技术在冶金企业的应用及其创新发展[J].冶金管理,2020(09):148+159.

[3]毛译.机械设备电气工程自动化技术的应用探索[J].湖北农机化,2020(01):68.

文章来源：刘向华.电气工程及自动化技术的应用与发展探索[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2021,(12):191-193.