电气自动化技术在机电工程中的应用研究

北京万国长安科技有限公司 张融年 西门子工厂自动化工程有限公司 李树志

北京东升骏杰投资管理有限公司 郑 伟 北京城建十建设工程有限公司 张园春

引言

机电工程是由机械和电气构成的系统。在机电工程中实施自动化技术，不仅能为为机械设备提供技术解决方案，而且也为机电系统的稳定运行提供了保障。

目前，机电工程重点发展电气自动化技术、能源技术、智能技术、大数据技术、物联网技术，以及电子技术和仿真技术等多个方面。能源技术包括电网中的网络传输和分配，配电网根据电力规模进行电力分配，能够为电气设备提供赖以工作的能量来源。作为一项基础技术，电气自动化技术能够为系统提供能源、信息等方面的自动化技术支持，并为机电项目提供指导[1]。

随着电气系统复杂性的逐步提升，电气自动化成为机电工程必不可少的一部分，是国民经济发展的一大潜力。通常，在电气自动化的应用过程中，要求设计原则和设计思想满足需求，并要求机电系统具有相应的性能和功能。电气自动化系统依靠电子信息技术实现自动化控制，并在智能控制操作中控制电气系统[2]。

我国进入了科技快速发展的阶段，对电气自动化的需求逐渐加深。在机电工程项目中，电气自动化的远程控制和管理，有效地促进了工程的推进。针对电气自动化在机电工程中的具体应用，本文对电气自动化技术进行了详细的分析，针对电气自动化技术在机电工程中的应用进行详细分析，对电气自动化技术的发展方向作出了预测。

1 机电工程中电气自动化技术的特点

1.1 电气自动化概述

电气自动化全称为电气工程及其自动化，是电气技术和自动化技术的交叉学科。近年来，电子信息技术在我国得到了发展，为电气自动化的发展创造了良好的条件[3]。机电系统涉及到不同组件之间的协调控制，在这个过程中电气自动化能够实现多个组件之间的互相配合，赋予机电系统自动化控制的性能。电气工程建设与国民经济发展息息相关。在实践中，必须分析电气工程的思想原则，以确保机电工程的设计、施工和运行。电气自动化技术可提高机电系统的控制效果，最终实现电力资源的高效优化[4]。

1.2 监控自动化

在自动化机电系统的应用阶段，可在分析数据信息之后处理机电工程运行状态，监控线路和电气特性，在机电项目的运行过程中消除安全威胁。机电工程的电气自动化增强了应用过程中的实时控制，有效地控制了设备的运行过程，保障了机电系统的安全。机电工程的电气自动化有着强大的信息处理功能。通过数据收集和分析，可获得更可靠、更有效的系统控制效果[5]。

1.3 设备智能化

在科学技术日益发展的今天，综合智能技术在各个领域都有着广泛的应用。我国在智能技术研发、智能工业发展、智能增强型设备及工业发展方面一直保持着高水平的创新。在这种发展状况下，电气工程设备的应用越来越广泛。此外，在应用电气自动化技术的过程中，信息化工具可使用云计算方案进行信息管理和分析，以增加系统的自动化和通用性。

2 机电工程电气自动化发展现状

随着电气自动化的发展，机电设备的效率和质量得到了有效提高，机械设备的生产和运行状态得到了一定的保证。机电自动化技术具有较高的精确度，可根据给定的数据进行制造运行，并减少全过程的人力资源消耗，产生了显著的经济效益。此外，电子信息技术也是自动化的重要组成部分。在电子信息技术的协助下，工作人员可找到机械设备的故障问题，排查和检修设备的安全风险，从而提高了大规模工业生产的质量和安全性。然而，机电工程电气自动化的发展同样面临着一系列的问题。

2.1 员工的技术水平亟待提高

电气自动化技术是具有操作属性的自动化技术，需要员工具备一定的操作水平。然而现有技术员工有限，员工文化素质和专业技术水平不高，施工单位没有对于员工进行系统的培训，无法保证自动化技术的发展。无论技术标准如何，工作人员都没有把学习意识放在首位，而且很难保持技术更新意识，很难使用自动化技术进行工程操作。

为了达到更好的自动化效果，员工需要掌握操作原理和技术方法。但现有员工都是自学成才，缺乏良好的学习方法和技能，没有掌握操作原理和操作方法。员工理论基础的匮乏，从根本上阻碍了技术应用的作用。

2.2 机电系统和项目不匹配

机电工程的类型非常复杂，包含电气技术、自动化技术和机械工程技术。技术人员必须了解电力技术和自动化的类型，按照工程项目的要求进行设计、施工和维护。电气和自动化系统具有独立于机电系统的操作程序和方法，通常在一组操作模式中存在不同的操作需求和细节。在这种情况下，技术人员和管理人员需了解自动操作技术的不同模式，确保系统适合机电项目的实际应用情况。

2.3 物联网对机电工程的影响

随着物联网的发展，物联网在不同的行业中发展起来，许多行业需要物联网的支持。因此，如果说电气自动化是机电工程快速增长所必需的，那么物联网的发展进程则是机电工程取得跨越式发展的必要条件。为减少机电项目中的问题并在自动化过程中传输数据，在发送和加密数据时必须检查网络环境。为了增加数据传输的保密性并实现机电系统的应用程序模块化，自动化开发也应受到一些限制。

3 电气自动化在机电工程中的具体应用

3.1 电气自动化在电力调度中的应用

在自动化系统中，电力调度需要软件自动化系统和硬件网络协作完成。要确定电网调度的模式，需要监控不同类型的机械设备，利用电气自动化技术快速处理问题，最终满足电力调度的目标。电力系统的有效监测是建设机电工程的基础，利用电气自动化技术可分析电力系统问题，从而提高能源系统的综合水平。自动化技术可取代传统的人工分析，监控不同的设备在各种情况下的工作状态。在机电工程中，可发挥智能技术的优势，在传统电气自动化技术的基础上，确保实际时间点对电力调度进行高效监控。

电网调度是电力自动化系统中最具代表性的部分，是保证电力系统正常运行的管理方法。它由自动化操作系统和设备组成。电网系统是调度系统的重要信息源，有助于跟踪机电设备的操作，使电网调度成为一个面向多方综合的高水平管理系统。监控机电自动化系统时，机电自动化可通过机电监控来提高工作效率。将自动化技术应用于网络调度、信息采集、信息传输、信息处理，以及人机界面交互的基础设施，便于实现应用分析自动化。

3.2 电气自动化在建筑行业的应用

快速发展的计算机技术和对象技术是智能技术发展的基础。在智能建筑行业的发展过程中，电气自动化在制造业中扮演着不可逆转的角色。电气自动化是维护高层建筑智能化发展的基础。在电气自动化的辅助之下，施工人员提高了工程的安全性和稳定性，以提高施工项目的效率，从而缩短工期。近年来，互联网由计算机技术和物联网发展迅速，智能建筑也随之出现，从而使施工人员能够确保施工的安全性和效率，并确保有效的工程安全。在机电工程领域，自动化技术提高了管理水平，并在后台进行信息汇总和数据交换，极大地提高了效率。

3.3 电气自动化在发电设备中的应用

电气自动化可实现分级分布目标，最终能够满足有效的发电控制目标。自动控制系统可根据发电设备的需要安装应用程序，并使用以太网技术实现远程控制和管理机电设备。在机电系统架构期间，员工可对设备产生的数据进行分析和决策。在水电厂，电气自动化设备的使用提高了生产效率，提高了发电的安全性和稳定性；在火力发电厂，电气自动化完成了电、机、炉的综合管理目标，从而实现火力发电厂的一体化运行。员工操作端可监控由发电设备产生的实时数据，可发现并解决设备的问题，有效降低公司维护成本，提高生产效率。

4 机电工程电气自动化的发展方向

4.1 创新化

机电产品的创新应用是实现电气自动化生产的有效途径。在这一阶段，可提高原有的工作能力和综合创新能力，在实践中形成创新的思路。在技术自动化、故障排除和持续探索过程中重视创新，提高电气产品的技术水平，并为实现技术奠定基础。基于创新发展理念，技术含量有所提高，呈现出我国自主研发的特色。为了实现集约化发展目标，需确定电气自动化研究或应用技术创新的有效性，调整机构管理体制，加强合作交流，积极制定创新型政策，为机电项目提供创新的机会。

目前，我国的电气自动化产品是根据国家现有计划生产的基础上，并获得了增强原有能力和集成创新能力。在这样一个过程中，随着创新能力的增强，电气自动化项目的技术也在不断提高，更具中国特色。相关公司应不断完善公司控制制度，推动创新技术的发展。目前，市场上低端机电产品已经逐步完善。高水平企业应推进自主创新，促进电气自动化的不断进步。

4.2 开放化

在机电工程建设中，要建立开放的管理平台，为加强自动化建设提供必要条件。定制管理流程，提高平台系统的效率，有效控制时间周期的影响，实现更高的技术目标，最终升级产品规范。在实际开发中，IEC1131可定制标准的管理程序，并且可提高系统的运行效率，减少编程工作量。在集成平台中，产品规范可进一步完善，确保操作系统高度自动化。在项目路中，单位可对计算机使用弹性系统，在工程平台中兼容不同的自动化应用程序。开放性是电气自动化的重要发展方向，也可发展外部对接技术的前提。

4.3 结构化

在不久的将来，电气自动化系统将提供结构自动化和调制功能，并根据实际自动化设备的运行效率状况决定自身的功能。在这个过程中，无论是工程的演进还是电气设备的发展要求，都在调整网络结构、为管理人员提供在线管理条件方面发挥了良好的作用。机电工程机电系统的流通可大大提高工作效率，有效控制运行成本。

随着技术的发展，在未来自动化设备无论是在公司的发展中、还是在机电设备管理领域，都能够为管理人员提供远程监控、在线指挥管理功能。当前的问题是如何在不同级别之间执行数据共享。为了提高系统效率，需要将机电设备的网络技术有效地结合起来。因此，结构化机电系统可大大提高系统效率、降低成本，提高机电工程的总体利润。

4.4 集成化

随着机电工程的发展，机电设备的数量越来越多，配件也逐渐增多。集成化就是利用计算机技术对这些设备进行集中监控，从而有效地建立起一个稳定的机电自动化环境：首先，中央监控可发现设备首次出现的潜在风险，并确保设备能够正常工作；第二，加强集中监控力度，对设备进行精确管理，最大限度地利用所有设备，及时查找故障原因、及时修复故障设备，将所有设备发送到最大限度地进行优化。

综上，电气自动化提高了机电工程的效率，机电工程反过来也在积极推进电气自动化水平的提高。电气自动化工作人员必须继续积极学习、锐意创新，使电气自动化具有开放性、集成性和创新性。前沿电气自动化技术提高了机电设备的效率，降低了机电系统发展的成本。在机电工程中，自动化操作技术和设备减少了员工的工作量，并保证了工程安全。电气自动化工作人员应该在实践中改进管理技术，并继续为机电一体化的整体发展做出贡献。