工业电气自动化的应用及发展趋势

2018-03-27潘德华

建材与装饰 2018年9期

潘德华

（广东鹰视能效科技有限公司）

1 引言

电气自动化存在的时间较短，是一项较为新兴的学科，但是它的发展速度非常快，到目前为止已发展得比较成熟。电气自动化技术在一些高新技术产业中发挥着巨大的作用，已经成为不可分割的一部分。随着电气自动化的发展和完善，其应用范围也不断扩大，不仅在工业方面有较多应用，而且还涉及到了农业和国防等领域，其应用的广泛性决定了电气自动化将成为影响国民经济发展的重要因素。电气自动化之所以会被广泛的应用，原因是电气自动化技术可以改善劳动条件，提高工作的效率。为了更好的促进经济发展，必须要对电气自动化的发展加以重视。

2 工业电气自动化的应用

2.1 在空调设备中的应用

电气自动化在空调设备上的应用主要体现在对温度和湿度的调节上。空调工作的原理是对室内的温度和湿度进行一定的转换和调节，在安装空调时需要对通风管的回风湿度进行设置，回风湿度和空调洁净室中的温度和湿度相关的，所以要想设置合适的回风湿度需要使用传感测量空调洁净室中的温度和湿度。控制温度和湿度，一般采用的方法是比例积分运算，将控制器的数值和设置好的湿度进行比较，得到的结果以信号的方式传输到回风湿度控制，以此来控制湿度，使其保持在合理的范围[1]。若想对温度进行控制，与控制湿度的原理相同，使用传感器测量好温度，然后将信息传输到回风温度控制，使温度保持在一定的范围内。

2.2 电气自动化的空调设备中实际案例

在某电气自动化的空调设备中，设计的温湿度自动化控制系统，如图1所示。

图1 温湿度控制系统

在温湿度控制系统中需要对温度和湿度进行一定的控制，一般的控制的状态和控制的方式是相对应的，具体如表1所示。

表1 温湿度分区

2.3 在建筑行业中的应用

经济发展的同时推动了城市建设的水平，城市化水平的提高需要建筑行业的支持，在如今的建筑施工中，很多部分都使用到了电气自动化技术，建筑施工模式逐渐向智能化的方向发展。电气自动化技术在建筑行业中的应用主要体现在数字电子化的出现，数字电子化已成为新时代建筑行业发展的方向[2]。在传统的建筑行业中主要使用人力实现对设备的控制，如今自动化系控制系统的出现可实现对设备的高效利用，同时还减少了人力投入，为建筑工程节省了资金。在建筑行业的施工中，利用通信自动化系统可实现对工程的智能化控制，可以方便许多系统的安装，降低因操作失误给建筑工程带来的损失。

2.4 工业电气自动化技术在实际建筑中的应用

在高层建筑中，最重要的中心枢纽是中央控制室，中央控制室可以实现回路供电，依据的是变配电技术，它是电气自动化控制系统的主体部分。在工程建设之前，应做好充分的设计，需要从中央控制室出发实现对各个子系统的控制。在该高层建筑中，对于中央控制室进行设计时运用到了专门设置的配电盘，该配电盘的负荷等级设置在最高级别上。

3 工业电气自动化的发展历程

电气自动化是由信息技术、电子技术等技术组合而成的，这些技术的发展为电气自动化的出现奠定了基础。电气自动化的发展时间较长，一开始出现的是电机和电力产品，后来随着科技的发展才出现了自动化。在科学技术进步的过程中，计算机技术得到了普遍应用，在许多行业应用广泛，由于计算机技术的出现又使得自动化的发展进入一个全新的领域。电气自动化实现了从理论向应用的跨越，发展成了真正的控制系统[3]。后来随着通讯技术和微电子技术的发展，电气自动化系统又将应用涉及到了控制领域，可以解决许多问题。因此自动化系统是结合了现代通讯技术、人工智能技术和计算机技术的一项较为综合的技术，它的发展为电气自动化技术的发展提供了较大的支持，所以说没有其他科学技术的发展，电气自动化的发展不可能如此顺利，也不可能达到如今的高度。

4 工业电气自动化的发展趋势

4.1 实现系统开放化和信息开放化

系统平台的开放为实现管理、决策、设计、控制和制造的一体化奠定基础[4]，也可以为计算机网络实现信息交互打下良好的基础，系统平台实现开放化可以加强与外界的联系，设置一个接口与外界网络联系在一起。这项基础设施在工业电气方面的应用体现在，实现系统各元件和局部系统的联系，可以智能化的对局部系统进行监视、调节和管理，在电力系统各技术中发挥核心价值。在如今的电气工程中，网络通信技术应用较为普遍，人工智能分析也非常受欢迎，这些技术的广泛应用都体现了信息技术在电气自动化中的重要地位。

4.2 系统结构通用化

在电气自动化控制系统中，设置一个较为完整的企业网络结构可以实现对企业内部计算机、设备以及财务的有效控制，可对计算机实现有效监督，保证数据信息的准确与安全。在企业管理中，系统结构通用化可方便企业管理，实现利用内部网络对现场设备的远程控制和监督。

4.3 标准化的系统程序接口

标准化的程序接口在网络上需要设置统一的通讯标准，一般的使用TCP/IP作为标准，设置统一的标准具有许多优点，可以实现不同厂家之间的数据交换，如果没有统一的标准，不同的厂家会有不同的软硬件产品数据，在交换时比较困难。最常使用的是Windows NT作为操作系统[5]，这种操作系统可以实现无障碍通讯，使得硬件在自动控制和管理平台之间建立一个信息交流接口。windows系统以及标准化技术的使用可将数据交换的过程简化，方便信息共享，节约工程施工的时间，降低工程的资金投入。

4.4 应用国际标准

为了将自动化系统创造为开发系统，使得不同厂家的设备都能够实现信息共享和互操作性，在国际上设定了IEC61850标准。为了与国际接轨，在自动化方面也做了许多创新和改变，尤其是在电力的开发和应用上，国际标准可以为电气自动化的发展指明方向。

4.5 电气自动化的创新

国家科技发展规划纲要在电气自动化发展方面提出了目标任务，要想实现电气自动化的创新必须要对目标任务有充分的理解，将目标任务吸收提高创新能力。在技术创新中，企业应该处于主体地位，需要完善企业内部的机制体制，创造良好的政策环境，将国家重大科技专项提上日程并加大投入实施，目的是创造出更好的电气自动化控制系统。电气自动化生产企业在发展时应当坚持科学化的发展原则，重视创新能力的提高，逐步转换经济增长的方式，提高创新能力，创造创新成果。