电气自动化技术在自动化控制中的应用

2022-03-24王巍

今日自动化 2022年7期

王巍

（中国宝武集团鄂城钢铁有限公司，湖北鄂州 436000）

1 电气自动化技术在自动化控制中的应用意义

1.1 提高生产效率

电气自动化技术的应用可以提升企业的生产效率，通过计算机系统和信息技术实现对电力系统的控制可以有效节省人力资源。随着电气自动化的不断发展，对于技术应用的要求也在不断提高。为了进一步提升企业的生产效率，避免在技术运用过程中出现故障以及安全问题，需要重点提升电气自动化技术的应用水平，可以利用电气自动化技术对电力系统的自动化控制进行优化，以保障自动化控制系统的工作质量。

1.2 优化生产流程

电气自动化技术在应用过程中，可以实现对企业整体的生产流程进行优化，保证各项生产活动可以正常进行，在一定程度上可以提升企业生产工作的质量水平。企业需要将电气自动化技术与生产工作的具体要求进行结合，通过自动化技术的应用，可以对电力系统进行动态监测，重点针对系统的运行状态进行监控，可以帮助工作人员及时发现系统运行中的故障问题，一旦出现运行问题，可以及时采取有效的应对措施，进而保证电气控制系统处于良好的运行状态。

1.3 提升生产质量

自动化控制是现阶段企业发展的主要趋势，为了在技术应用过程中可以保障生产质量，需要重点提升电气自动化技术的应用水平，可以提前利用信息技术对电气控制工作进行预定程序的设计，电气系统就会按照规定的工作流程进行运作生产，可以有效降低在运行过程中各种故障问题的出现概率，进一步提高企业生产的质量。

1.4 推动产品性能的一致性

电气自动化技术主要应用优势还表现在产品性能方面，自动化技术可以代替传统的人工生产技术，在生产过程中可以实现规范化的生产流程，同时通过系统控制实现自动化操作，在产品性能一致性方面，自动化技术明显优于人工操作技术，可以最大程度上保障产品的质量。同时，由于系统在运行过程中具有较高的复杂性，只依靠人工操作可能会存在诸多的操作失误的情况，严重影响生产的质量以及生产过程的安全，而应用电气自动化技术不仅可以实现对生产过程的动态化监控，还可以避免人工操作中的各种问题[1]。

1.5 实现全面监控

电气自动化技术在自动控制中的应用，可以实现全面控制的目标，随着信息技术的快速发展，二者的结合可以有效提升自动化控制的水平。利用信息监控平台可以对电气系统进行实时监控，并对监控数据进行整合分析，可以协助工作人员将各项参数控制在合理的范围之内，同时电气自动化技术还可以对系统的阀门进行控制，将相关数据统一整合反馈到监控平台中，工作人员可以直接通过监控平台调取各项数据进行分析和应用，可以为后续的管理工作提供数据支持。

2 电气自动化技术在自动化控制中的应用特点

通过对电气自动化技术应用优势的分析发现，电气自动化技术在应用过程中对于提升生产质量、加强生产控制具有明显的优势，而电气自动化技术的应用特点主要体现在以下几个方面：①电气自动化技术可以实现对电气设备以及电力系统中各个线路的动态监测，可以保障各生产设备和电气系统处于稳定的运行状态。②通过电气自动化技术的应用，可以提升工业生产的效率，对于实现自动化生产的工作目标具有促进作用。企业在实际生产过程中，可能存在较为恶劣的生产环境，不仅无法进行有效生产，还会对工作人员的身体健康造成负面影响，而电气自动化技术可以降低工作人员的工作总量，有助于企业提升整体的生产效率。③电气自动化技术在自动化控制中的应用，可以满足电气工程自动化控制的需求，可以为后期的系统调试工作奠定基础[2]。

3 自动化控制技术的主要类型

3.1 集中监控技术

集中监控技术作为自动化控制中的关键技术之一，是电气自动化系统中较为常见的技术形式。相比于分布式监控技术以及分散监控技术，集中监控技术的优势更为突出，在技术实际应用过程中可以有效实现相关设备、工作人员、技术的统一管理，集中监控技术有助于各类数据地收集和整理，可以通过中央机房中的计算机监控系统，实现生产数据的存储和整理，通过系统的高效运行，相关工作人员可以结合数据信息，针对下一步的工作计划进行决策，同时该技术还可以针对监控系统进行整合，实现对生产过程的统筹安排，可以有效弥补传统监控技术中存在的缺陷[3]。

3.2 现场总线监控技术

在变电站和输电网络的电气自动化系统中，都应用到大量的计算机网络技术，例如，现场总线和以太网，从目前我国电气自动化技术的发展情况来看，该种技术形式的应用已经处于成熟阶段，这就为现场总线监控系统的建立奠定了坚实的基础，也可以为监控系统平台的设置提供技术支持，现场总线监控技术在建设的过程中可以减少大量的隔离设备，对于企业而言，可以降低系统建设的成本，后期的维护与管理也会更加便利，维护成本和维护难度都会有所降低。

3.3 远程监控技术

远程监控技术相比于集中监控技术优势更为明显，该技术在应用过程中不需要铺设大量的电缆，不仅可以节约成本，同时不会对控制系统造成更大的负担，系统处理速度相对较快，在可靠性方面远程监控技术相比于其他技术形式更具有优势，因此远程监控技术已经成为电气工程建设中必备的技术形式之一，由于参与电气工程系统建设和维护管理工作人员的人员结构相对复杂，可能无法形成统一的技术标准，而远程监控技术可以在通信技术的基础上，结合远程遥测以及数据集成技术，提升监控系统的整体质量。该技术在实际应用过程中也存在一定的缺陷，在进行网络通信时可能会受到现场总线的影响，导致通信速度受限，对于一些大型的电气自动化监控系统，可能无法达到预期的技术应用效果[4]。

3.4 人工智能技术

电气自动化技术的应用是提升自动化控制能力的关键，因此对于多数从业人员而言，电气自动化系统的应用要求相对较高，工作人员需要具备众多领域的专业知识以及良好的技术能力，而人工智能技术的应用可以实现电气自动化的智能控制。该技术主要是通过计算机技术理论，对日常工作中常见的工作流程进行程序设计，利用智能设备代替人力操作，可以有效节约人力成本，同时提高工作效率，人工智能技术在电气自动化技术中主要被应用在环境监测方面以及生产建设等，用人工智能技术的传感器，可以对工作环境进行有效监测，如果数据信息总量较大，人工智能技术可以对信息进行智能分类，再进行收集。同时由于所监测的内容和范围存在差异，所使用的传感器的功能也有着明显的区别，常见的传感器包括温度传感器、湿度传感器以及烟雾传感器等[5]。

4 电气自动化技术在自动化控制中的应用分析

4.1 变电站管理

企业在应用电气自动化技术的过程中，需要树立创新理念，重点加强技术应用形式的创新，进而充分发挥电气自动化技术的应用优势。随着变电站管理工作的要求逐渐提高，对于自动化的需求也越发明显，电气自动化技术的应用可以提高变电站的管理效率，变电站的主要作用是转变电压、控制电流方向以及分配电能，作为电力系统中的关键组成部分，其管理质量和工作效率都是保障电力系统稳定运行的重要基础，而传统的管理模式主要采用人工管理的方法，管理工作的效率相对较低。自动化系统在运行过程中，会自动采集变电站相关设备的运行状态和行为数据，通过自动化监测系统将相关数据直接呈现在计算机屏幕中，相关工作人员可以直接通过计算机系统监测变电站的运行状况，实现自动化管理[6]。

4.2 电网调度

随着工业生产用电以及日常生活用电的需求不断增加，需要重点提升电网调度工作的效率。传统的电网调度模式已经无法满足现阶段的用电需求，因此新技术与传统电网调度技术的融合已经成为调度工作的主要工作模式。电气自动化技术的应用，有效提升了电网调度的效率和工作质量，电气自动化系统可以实现对电力配送网络运行状况智能监测，并且结合城市中各区域电力系统的运行情况，对电力资源进行合理的分配，通过电气自动化的方式把信点通道以及站端和控制中心构成的电网调度系统结合起来，进而形成电网调度中心以及变电站终端的连结，可以有效实现信息共享，按照各个区域对电力资源的实际需求统一的配送，可以有效避免发生电能过剩以及电力不足的情况。

4.3 发电厂中的应用

发电厂的管理对于电气自化技术的需求相对较大，利用电气自动化技术可以建立分散化的测控系统，该系统主要是由通信网络、以太网以及控制单元构成，采用分布分层的设计模式，可以有效接收热电阻以其开关量等传输的信号，并通过自动化控制系统。获得设备运行状态，进而获得设备运行数据和相关的参数信息，电气自动化技术应用可以有效提升信息监控工作的质量，同时通过对发电厂的分散控制，可以实现对电力系统中关键线路和主要设备的有效监控，相关工作人员可以实时接收电气信号，并对相关数据信息进行分析整理，对于提升系统工作效率具有积极作用[7]。

4.4 输电系统

输电系统是电气工程的关键环节，是将电力资源传输到用户区域的主要通道，输电系统的稳定运行直接关系到电力运输质量。随着用电需求的不断增加，建立自动化输电系统一直是电气工程主要的工作内容，为了保证输电系统的高效运行，往往需要加强对技术的严格管理，在自动化输电系统中加入传感技术以及监测技术，时刻关注输电系统的运行状态。电气自动化技术的应用可以实现输电环节的规范化，可以帮助工作人员对输电系统数据信息进行分析，通过对输电系统的监测，一旦出现故障，可以直接利用传感器将故障信息传到中央控制中心，针对简单的故障形式，电气自动化技术可以实现自动修复，对于较为复杂的故障原因，则需要工作人员在相关数据的基础上进行有效调整。这种工作模式可以有效避免电力在传输过程中由于输电系统的不稳定导致的电能浪费，可以实现对电力系统的调控，提升输电效率。

4.5 顺序控制

电气自动化技术在自动化控制中的应用还体现在顺序控制方面，企业需要提升电气自动化技术的应用水平，保证自动化系统的稳定运行，提升企业生产效率，进一步加强企业的经济效益、社会效益。随着生态环保理念的深入人心，节能减排和可持续发展理念已经成为电气工程发展的方向，因此，相关企业需要积极响应环保工作的号召，利用电气自动化技术，重点加强资源的利用效率，减少生产污染的排放，实现对生产工艺流程的监控[8]。

5 电气自动化技术在自动化控制中应用的发展趋势

随着科学技术的不断进步，电气自动化技术在自动化控制中的应用也在不断更新优化，结合现阶段电气自动化技术的主要形式，该技术的应用趋势包括：①智能化的发展趋势，人工智能技术只是智能化的一部分，随着信息技术的不断优化，自动化控制会逐渐拓宽智能化技术的应用范围，进一步推动电气工程系统的智能化发展，例如，可以通过专家系统、神经网络技术等实现对电气的智能化控制；②随着电气自动化技术的应用范围逐渐扩大，该技术在应用过程中会更加成熟，部分自动化控制设备也会逐渐趋于市场化，因此需要从事电气自动化技术研发的企业提前针对市场信息进行调研，可以结合现阶段电气自动化技术的发展情况以及市场实际需求，开发相关技术产品。