试论电气自动化现状与对策

陈吉卫

摘 要：新时期经济时间的走向快速发展，科学技术也在突飞猛进的发展，经济领域发展快慢的其中之一的标志就是电气自动化。电气自动化的发展不仅提高生产效率，减少劳动力的数量，更大的是在保证生产效率高效的前提之下，增加生产效益，从而促进经济的发展。

关键词：电气；自动化；问题；发展

1 电气自动化的发展史

（1）全空型的电力电子开关。晶闸管的出现，标志着运动控制的开始。虽然它是第一代电子电力器件，但仍被沿用至今。随后交流变频技术出现后相继有出现了全控制式器件如GTR等。这是电力电子器件的第二代；接下来是IGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。最后是功率集成电路，PIC即第四代电力电子器件。

（2）低频发展到高频的电路。由于电力电子器件的发展，从而引发变换器电路的换代，但当用于普通晶闸管的时候，直流传动的变换器主要是整流相互控制，交流变频传动则是交—直—交变频器。当电力电子器件转换发展到第二代的时候，PWM变换器采用的相应也就多了。因为在采用了PWM变换器之后，不仅提高了功效，而且还能够减少高次谐波对电网的影响，甚至还能合理解决电动机在低频区的转矩脉动问题。但在其发展过程中，PWM也存在着不少的缺陷，所以也就有了低频向高频发展的电路。

（3）交流调速控制理论。交流电机磁场定向远离是由德国学者所提出来的，它的提出必然会是以后发展的一大基石。然而就在1985年德国鲁德大学的一些教授又提出了直接转矩控制的思想，紧接着又将它推放到了弱磁调速的范围之内。他的这一控制思想不但新颖，而且控制结构简单眀了，信号处理的物理概念也很明确，可以说它是一种高静动态性能的新型交流调速方法。

（4）通用变频器的投入使用。在经历了第一代普通功能型U/F控制型、第二代高功能型U/F型和第三代高动态性能适量控制型的变频器之后。通用变频器也正式投入使用了。

（5）单片机的发展。由于原来占主导地位的MCS-51的8位机的功能较简单，指令集也短小，因此它必然就被适合大批量生产的PIC系列单片机所替代，PIC单片机不但可靠性高，保密性也很高。因此它也不断被发展。

2 新時期电气自动化面临的问题

（1）十二五”期间，中国提出以节能减排为核心，重点解决提高能源利用率、发展可再生能源、提高环境质量，大幅度降低能源消耗强度和二氧化碳排放强度的约束性指标。在战略性新型产业中，以节能环保为首，重点开发推广高效节能技术装备及产品，实现重点领域关键技术突破，带动能效整体水平的提高。想要实现这一艰巨任务，一方面需要努力挖掘各种新资源；另一方面实现工业化的基本要求就是大幅度的降低资源消耗。

（2）经济发展逐步全球化，外资企业和合资企业不断进入我国，这些企业起点高，技术新，有大量的设备需要用到电气自动化控制方面知识；与此同时，我国很多大中型企业为了提高产品质量和数量以加大竞争力，进行技术创新改造，也引进先进设备，机电一体化的设备越来越多，PLC控制技术、现场总线技术、变频技术、计算机集散控制技术（DCS）、微电子技术等新知识在各行各业中特别是在工业岗位中用得越来越多，以满足和适应不断增长新技术的需要。

3 电气和自动化在工程应用中的融合

（1）用电设备就地控制设备中存在现场总线技术和PLC控制器，且高低压变配电系统的设备中也存在嵌入式的控制设备，所以在系统中将电气和自动化技术相互融合，实现自动化和电气化工程的一体化。其具体表现在：①系统设计中用电设备的一次电气设计和高低压变配电系统的设计可以根据工艺控制和用电设备的要求进行，满足设计的标准。②系统中制流程框图的设计主要受工艺的影响和约束，其中包括执行器、操作管理站和仪表等。③配电系统末端的就地控制流程框图需要根据自动控制和工艺控制的要求进行设计。④在系统设计中变配电系统的保护、控制和二次计量等的自动控制流程框图需要根据供电方的用电设备要求特点以及供电方的条件和要求等。⑤通过组态软件来体现自动化和电气控制流程图中的控制功能，主要包括电气功能和自动化功能的控制，同时可以利用组态编程来实现离线和在线的状况控制，统一软件的接口标准协议。⑥上述工作完成之后，就需要按照系统设计方案进行网络系统跟现场设备的安装，同时进行电缆敷设的设计等工作。⑦最后是各种网络设备和系统软件的安装和调试，检测其功能的有效性。传统的系统设计需要考虑二次信号和计量的影响，同时要注意到自动化系统和保护系统设备之间的互联条件，在电气和自动化控制系统融合的设计中只需要考虑工艺的控制情况和用电设备的要求，注重高低压变配电系统的影响，同时进行用电设备就地控制装置的一次电气设计跟仪表系统的设计等内容。最后对电缆敷设、设备的安装和调试、优化安装和调试方案。

（2）现代的工业发展是离不开电气自动化的，为了节约有效的能源和资源，降低工业生产的成本，促进现代工业的发展，必然需要电气和自动化的完美结合，只有发挥二者结合的优势，才能更更快的提高工作效率，为社会创造更多的价值。有效的开展电气传动自动化技术，提高了我国电气自动化的水平，规范了我国电气传动自动化的技术标准，实现了大规模的规范化生产，不仅提高了生产效率，同时也提高了生产质量，降低了工作劳动力，为国民经济的发展做出了巨大的贡献。

4 结 语

时代跟着世界发展的脚步不断更新换代，日新月异地更新中科学技术发展迅速，电气自动化的发展要与工业生产的日渐成熟和进步同步。所以，在进行电气和自动化技术设计时必须要做出适当的调整，实现机电一体化，电气自动一体化等。有效地开展电气传动自动化技术，提高了电气自动化的应用水平，规范了电气传动自动化的技术标准，提高了生产质量和效率。以最少的时间创造出最大的财富，真正做到了技术与行业的完美结合，未来电气自动化还会继续发展，在不断创新与发展中，我们会看到更多更好的实际应用，为我们的生活带来更多的惊喜。

参考文献

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