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电气工程及其自动化应用领域范文1
[关键词]电气工程,自动化,问题,趋势
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)04-0180-01
1 电气工程及其自动化行业概述
从理论的角度讲,电气工程及其自动化主要涉及两个方面的理论:一方面是电力网理论;另一方面则是控制理论。总的说来,电气工程及其自动化行业和人们的日常生活具有密不可分的联系,对人们生活具有一定的影响。此外,在信息化的时代背景下,电气工程及其自动化行业获得了飞速的发展。就工业生产过程而言,电气工程及其自动化技术的发展使得工业生产过程对于人力资源的需要逐渐降低,同时也有效的提高了工业生产的效率。
2 电气工程及自动化的发展现状
总的说来,电气工程及其自动化涉及了好学学科的内容,具有综合性的特点。二十世纪七十年代,第三次工业革命正式开始,这也标志着人们迎来了一个新的时代,那就是自动化时代。随后,电气工程及其自动化越来越受到人们的重视,同时也获得了飞速的发展。电气工程及其自动化中涵盖了很多的技术,主要包括电力、计算机等。在该领域的发展中,控制器编程是非常重要的。合适的编程语言是十分必须的,目前国际社会上已经存在针对控制器编程的标准。这为后续计算机系统平台的开发提供了基础和前提。在智能仪表等技术的推动之下,工业生产过程的自动化程度逐渐提高,同时工业生产效率也得到了显著的提升。
计算机技术的出现和普及极大的改变了人们的生产和生活方式,同时也促进了整个社的发展和进步。在计算机技术的辅助之下,电气自动化领域的操作系统具有了更加强大的功能,同时也使得电子自动化平台具有了一定的开放性。
3 电气工程及其自动化在发展中存在的主要问题
现阶段,就我国而言,电气工程及其自动化在发展中存在一些问题,主要提醒体现在以下几个方面:
3.1 能源消耗量相对较大
工业是促进我国经济发展的中坚力量,我国十分重视工业领域的发展。在工业领域中,电气工程及其自动化技术的应用变得越来越广泛。然而,在实际的使用过程中,也逐渐显现出了一些问题,其中比较关键的就是能源消耗量相对较大。能源问题是一个全球性的问题,好多国家都在积极探索解决能源问题的方法。我国正在积极倡导节能减排,能耗相对较大,显然不符合这一发展方针。
3.2 系统结构存在缺陷
电气工程及其自动化一共存在两种系统结构,第一种是集中式;第二种则是分层式。上述两种结构形式都具有一定的优势和劣势。就集中式系统而言,比较突出的问题就是软件的量相对较大,从而增加了系统调试工作的难度。此外,系统的运行过程中,人们时常会遇到通信问题,这为正常的工业生产带来了一定的影响,从而使得企业产生一定的经济损失。
3.3 监管人员安全意识不是很高
在系统运行的过程中,操作人员发挥着关键作用。为了确保系统处于安全的运行状态,监管人员必须尽职尽责。然后现在的实际情况却是,好多监管人员都不具备较强的安全意识,监管工作的力度明显不够。具体体现在:对系统的检测工作不够细致,为电气工程的运行带来了一定的潜在安全问题。
3.4 相关技术比较落后
在信息化的时代背景下,电气工程及其自动化技术也处在不断的发展之中,集成化是电气工程及其自动化的发展方向。和西方发达国家相比,我国在这一方面还存在一定的问题,那就是相关技术不够先进,这极大的阻碍了电气工程及其自动化领域的发展。
4 电气工程及其自动化的发展趋势
4.1 科研人员和操作人员的综合素质得到提升
在电气工程及其自动化技术的发展过程中,人力资源的作用是不可忽视的。可以说,科研人员和操作人员对电气工程及其自动化技术的发展具有决定性的影响。因此,我国必须重视对人才的培养,不断提高科研人员和操作人员的职业技能和综合素质。
4.2 构建电气工程及其自动化的统一独立平台
现阶段,不同的企业对于电气工程及其自动化技术的实际需求有所不同,这是导致电气工程及其自动化技术具有多样性的特点。同时,从现有情况来看,不同企业的电气工程及其自动化技术水平也是不一样的。企业之间存在一种竞争的关系,都在大力发展自己的气工程及其自动化技术,力求在激烈的市场竞争中占据一定的优势。笔者认为,在未来的发展中,企业之间可以构建合作关系,从而建立电气工程及其自动化的统一平台。这样做的优势主要体现在:企业可以在一定程度上降低开发电气工程及其自动化技术的成本投入,从而增加企业的经济效益。
4.3 建立电气工程及其自动化技术的网络系统及系统结构
电气工程及其自动化技术的网络系统的存在可以帮助企业之间进行更好的交流,同时不同企业之间也可以进行一定的资源共享。在网络系统的辅助之下,企业可以更好的开展资源配置工作,从而降低管理的难度。此外,在电气工程及其自动化技术的网络系统的推动之下,数据信息资源的流动速度也变得越来越快,企业的工作效率可以得到显著的提升。
4.4 应用范围不断扩大,产品不断得到改革和创新
随着时代的发展,以及电气工程及其自动化技术的不断发展,该技术的应用领域也会得到进一步的扩大。另外,就企业而言,在电气工程及其自动化技术的协助之下,企业也会更加重视产品创新工作,从而不断提高企业的经济收益。
5 结语
电气工程及其自动化技术的发展可以有效的推动工业领域的发展,从而促进我国经济的整体发展。研究电气工程及其自动化技术的发展问题具有重要的现实意义,本文主要探讨了电气工程及其自动化的发展现状和未来发展趋势,希望可以为相关人员带来一定的启发。
参考文献
[1] 朱家辉.电气工程自动化发展趋势及智能化技术的应用[J].科技风,2017,(01):118.
电气工程及其自动化应用领域范文2
【关键词】电气工程;自动化;集成化
目前我国电气工程及其自动化技术取得了较为广泛的应用,同时我国电气工程及其自动化技术的发展进步更加展现的使我国的科学技术综合发展的实力。近年来随着我国经济的进一步发展使得我国社会对电气工程及其自动化的需求领域也在逐渐的扩展,虽然我国当前的电气工程及其自动化技术取得了较大程度的发展,但是在和发达国家相比时还存在着很多的问题,电气工程及其自动化技术的发展水平也还比较低。
一、我国电气工程及其自动化发展的现状
我国电气工程及其自动化的发展对于我国经济水平的进一步发展以及人们生活水平的提高具有十分重要的促进作用。近年来我国电子信息技术的飞速发展给电气工程及其自动化提供了更加广阔的发展空间,并且随着我国电气工程及其自动化的发展进步,电气工程及其自动化技术的应用领域也进一步扩展,并且在很大程度上提高了我国的经济发展,同时还提高了我国广大人们群众的生活质量水平。电气工程及其自动化技术是属于现代信息技术发展中的高科技,这种技术的应用范围也在随着时代的发展以及相关科学技术的不断进步而发生改变。
二、我国电气工程及其自动化发展中存在的难题
(一)电气工程及其自动化技术需要消耗大量的能源
目前我国对电气工程及其自动化技术的应用范围正在不断地扩大,但是在其能源利用方面的局限性也日益突显。当前在电气自动化工程施工过程中在施工方案设计、选材等方面依然存在着节能意识薄弱的问题,这在一定程度上限制了电气工程自动化系统的整体应用效果。电气工程及其自动化技术既要满足建筑项目各方面的需求,也要提供照明、温度调节、娱乐场所等方面的电能需求,尤其是近年来随着人们甚或水平的提高家用电器的数量增长速度非常快,有些家用电器耗能非常大,所以在以后的设计改进中对家电的耗能改进也是非常有必要的。
(二)电气工程质量水平较低
电气工程的质量水平无法得到很大程度上的提高在很大程度上还受到了电气工程施工过程中相关质量检测水平的影响,电气工程施工过程中的质量检测在很大程度上对我国电气工程的质量水平起着重要的保障作用,但是在电气工程实际的施工过程中却存在着质量监管力度不到位的情况,这主要是相关的电气工程施工建设单位对质量监管的忽视所造成的。
(三)电气工程及其自动化系统的集成化水平低
目前我国电气工程及其自动化技术虽然随着我国科学技术的发展进步取得了较大的发展,但是我国的电气工程及其自动化技术和发达国家相比还存在着较大的差距。我国目前的电气工程及其自动化技术由于起步较晚使得其集成化水平比较低,各个电气企业都有自己独自的集成化系统,各电器企业的集成化系统兼容性非常差,导致他们的整个系统工作效率低,功能比较单一、衔接能力差,同时系统内部的数据信息也无法进行很好的交流共享,这些都在较大程度上制约了我国电气工程及其自动化技术的进一步发展。
(四)电气工程及其自动化网络构架不一致
电气工程及其自动化系统的高效运行需要统一的网络构架作为基础,但是我国目前电气工程及其自动化技术的发展却受到了网络构架不统一的制约,按目前的情况来说,电气工程及其自动化技术发展的主要目标就是构建科学、高效的电气自动化系统。现阶段,因为我国电气工程企业中还没有统一的电气自动化系统网络架构,导致各个电气企业的网络架构各不相同,而且各个电气企业的网络构架在软件设计上也存在明显的缺陷,比如软件与硬件的结合性非常差,电气工程及其自动化系统运行过程中兼容性也较差,所以这些软件设计上的缺陷也会影响整个工程及系统的正常运行,并且当前电气工程及其自动化利用的网络结构多种多样,错综复杂,实际建设中过于繁琐而且信息数据的交流和共享也受到了很大的制约,导致信息获取不平衡。
三、提高我国电气工程及其自动化水平的途径
(一)加强对电气工程及其自动化的节能设计
为了更好的满足我国经济社会的发展需要,电气工程及其自动化的发展过程中应该更加注重对节能环节的优化设计,以降低能耗。比如我国变电站较多,所以在其应用设计中我国技术人员可以对变压器进行改进,可以选择电阻小,低能耗,变相材料的干式变压器,这样既能满足电能的需求也能降低能耗,还有就是现在全世界都在推行节能家电的使用,这对实现节能目标也有很大的促进作用。
(二)加强电气工程建设的质量管理
电气工程在建设过程中加强其质量管理的力度和水平可以在很大程度上促进我国电气工程及其自动化技术的发展进步。在实际的操作过程中为了实现加强电气工程质量管理的目标,就必须高度关注以下几个步骤:第一,加强施工人员和质量管理人员对提高电气工程质量水平的认识,这样不仅仅可以使得建设施工人员在电气工程的实际建施工过程中高度重视质量水平的提高,同时还可以促进质量监管人员的监督管理水平;第二,加强对电力工程施工材料的监管,这就需要建筑施工单位对于施工材料的采购、运输、储存等一系列的过程加强管理力度,从而保证施工材料的质量水平,避免偷工减料事件的发生,营造绿色生产氛围。
(三)提高电气工程及其自动化系统的集成化程度
相关的部门在促进电气工程及其自动化发展的过程中应该对整个系统的集成化程度进行提高,这就要求各个电气工程企业必须使用同一系统开发平台进行电气自动化系统开发,尽量实现不同电气自动化系统有更好的兼容性,提高电气自动化的集成度,介于我国电气自动化技术起步较晚,我们的技术人员完全可以吸取国外先进的开发技术,并对技术进行创新和改进,以全面提升电气工程及其自动化系统的集成化水平。
电气工程及其自动化应用领域范文3
关键词:工业;电气工程;自动化;发展
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.011
早在十八世纪我们的生活中就已经存在电气技术了,而且随着时间的延续以及时代的发展,电气工程也发生了跨越式的发展。尤其是改革开放以来,电气工程及其自动化技术为各行各业提供了极大的便利也有效推动了我国的工业发展。众所周知,我国是一个工业大国,无论是工业的产量还是产值都是屈指可数的,但是从科技水平以及技术含量方面与工业强国相比还有一定的差距,因此在电气工程自动化技术方面我们应不断完善,借鉴发达国家的经验结合我国的工业情况,找出电气自动化技术在工业中存在的不足,制定出完善方案,有利于我国电气工程自动化的发展。
1 工业电气自动化的内涵及应用
我国自上世纪的五十年代才将电气自动化技术引进工业企业中,自此后,电气自踊在我做的应用领域不断扩张,从一开始的工业延伸至农业、高科技产业以及商业乃至航天事业等不同领域。电气自动化技术是建立在以往传统型电气的设计以及自动化设计基础上的,在这之上进行完善形成的一种新型的电气技术。其与我们的生活分不开,尤其是自改革开放以来,随着人们的生活水平的提升以及科技的创新,电气工程及其自动化技术已经成为现代工业发展不可或缺的版块。如在工业生产中,可以对生产设备进行自动化的维护以及监控,为设备的正常运转保驾护航,不仅提高了生产的效率也缩减了生产的成本,进而成为工业生产的核心。
2 工业电气工程及其自动化的发展动态分析
电气工程及其自动化对各种领域的发展都有推动作用,尤其是工业领域,不论是工业的发展还是经济的发展都离不开电气工程自动化的水平。但是纵观我国的电气工程及其自动化发展还存在不少的弊端,这就需要我们在不断的完善过程中采取科学的措施进行改进,只有这样才能推动电气工程及其自动化技术的进步,也能更好的带动社会的发展。
2.1 不断引进先进的技术理念
近几年来,电气工程及其自动化已经取得了长足的进步,并有力的推动了工业企业的发展,如有效减轻生产人员的工作内容以及提升了生产的效率。但是时代在不断进步的同时也引领科技的创新与发展,这也为工业企业带来了较大的竞争压力以及高效益的需求。所以不论是对于工业企业还是对于其他领域都需要正视电气工程自动化技术的创新,并不断的引进先进的技术理念融入其中,逐渐淘汰以往传统的技术发展理念。与此同时,还要全面掌握“科学发展观”的本质和内在,并联系社会实际情况,细心找到本身与新科技技能之间的差异,总结经验,调整开展的思路,真实做到将电气自动化技能与科学发展观联系在一起,才能实现电气自动化的更大发展
电气自动化的发展迅速是受网络计算机技术进步的影响,尤其是个人计算机客户服务器体系结构技术在工业电气工程中的应用,智能化的发展也带动了IT平台逐步的和电气自动化控制相结合。此外,电气自动化中又融入了大量的多媒体技术,这也让企业的管理者可以借助于浏览器观看生产现场的一系列情况或者观看数据信息并进行远程控制,这对于现场的管理也大有裨益。除了上述技术外,电气工程中也相继结合了视频处理技术以及虚拟技术,不断的融合,使得工业企业逐渐实现了人机结合的自动化,同时也确保了生产的安全性。
2.2 进一步深化企业的改革
要想从根本上促进工业电气自动化的发展,工业企业就必须转变经济发展形势,不断改革创新,淘汰以往的粗放型经济模式,转变为集约型经济模式。同时还需要政府部门的大力支持与领导,实现城乡一体化的协同发展,以推动电气自动化系统的优化配置。此外,企业还应不断的进行创新,众所周知科学技术是第一发展生产力,所以想要从整体上提升工业企业的生产力就要不断的提升科技创新能力,才能在市场竞争中站稳脚步。
2.3 创建统一独立的平台
目前,电气自动化技术已经渗入到各行各业,然而每一种行业运用电气自动化技术的程度都不同,因此也使得自动化体系的操作性较低,但是缺少独立统一的平台会带来一系列的负面影响,特别是工业企业,会无意中提升企业的成本或者投资。在构建平台系统的时候企业应该鼓励并支持技术人员逐一攻破各种兼容性不足的问题,并根据种种实际情况制定详细的计划,最终制定一份科学的完善方案,此外企业在实施方案的前提下应当先针对工业的用户对他们进行考察,并依据他们的额具体情况制定科学的目标,确保方案的实践性以及成本的控制,这样才能最大化的让工业企业接受,此外还要在满足终端客户需求的基础上保证整个平台系统顺利建成以及运营。最终实现缩减工业企业生产成本的根本目标。
2.4 电气自动化技术向低碳节能发展
随着人们生活水平的提升,人们在对物质生活追求的基础上也逐渐开始关注低碳环保,纵观目前各种环境污染造成的资源匮乏现象日渐严重,近年来我国也一直致力于构建资源节约型以及环境友好型社会,因此各行各业都响应国家号召,所以电气工程及其自动化也应向节能低碳靠拢,顺应市场经济,不断改善以往损耗能源的现象,实现经济效益与社会效益以及生态效益的协调发展。
2.5 实现电气自动化系统平台标准化
实现电气自动化系统的标准化对于电气工程项目的规划起到良好的奠定基础,亦是支撑工程项目从方案的设计、施工、维护等等各个环节顺利运转的必要条件,并能有效的缩减工程周期以及成本费用。此外,实现电气自动化系统的统一,也能够满足所有类型客户的不同需求,比如让系统开发平立运行等。系统平台的标准化就是要从根本上实现统一的控制以及管理,这样对于移植或者系统化、批量化等都有好处,也能从整体上提高生产效率并有效缩减成本。
2.6 注重培养新一代的电气人才
现代社会最重要的就是人才,实际上企业之间的竞争也就是人才的竞争。随着时代的发展以及科技的进步,各行各业对于技术人才的需求也求知若渴。因此,电气工程自动化的发展也离不开人才。以往传统型的工业企业并没有将人才的重要性放在首位,因此也疏于培训管理,殊不知电气自动化技术也需要与时俱进才能满足市场的需求,所以才使得电气自动化技术无法在工业企业中得到有效发挥。因此工业企业在运用电气自动化技术的同时,应该针对相关技术人员进行定期的培训,在熟知设备操作流程的基础上,还需要相关人员能够对电气自动化系统在运行中出现的问题进行有效的处理,最大化的规避因电气故障造成的事故或影响。
3 结语
电气工程及其自动化不仅有效的推动了社会的发展,同时也为社会主义的经济建设起到了重要的作用,成为国民经济发展中不可或缺的力量,其技术也被社会的各个领域所运用,尤其是工业领域,电气自动化技术不仅能为企业提升工作效率赚取更多利益,同时也是工业企业长效发展的强心剂。因此,对于运用自动化技术的企业来说,更应该不断的加大自动化技术的研发能力,同时正视企业在发展过程中存在的瓶颈,针对存在的问题寻找出科学合理的解决方案,这样不仅能够有效的促进电气工程自动化的发展、带动工业企业的进步以及社会经济的上升。
参考文献:
[1]王洪岩.浅析电气工程自动化的现况及发展前景[J].中国新技术新产品,2013(05):115
[2]孟凡雨.分析电气工程及其自动化的建设与发展[J].科技创业家,2013(05).
[3]王晓辉.浅析电气工程及其自动化的建设与发展[J].电气工程,2011(10).
电气工程及其自动化应用领域范文4
关键词:PLC技术电气工程自动化控制应用概述应用分析
一、引言
随着信息化技术不断发展,PLC技术有了一定提升。PLC技术最早是与控制技术整合的结果,经过长期的改革和完善,PLC技术自动化控制已经被广泛使用,因为这种技术能够自由地控制开关和顺序等,可以更好地提高自动控制技术、工作环境和生产质量。PLC技术与电气工程自动化控制相结合,能够使电气工程自动化控制水平提升,主要对该问题进行分析和研究,从中找出完善和创新的措施。
二、PLC技术及在电气工程自动化控制中应用的必要性
1.PLC概述。PLC(ProgrammableLogicController,可编程逻辑控制器)主要是运用一种可编程的存储器来执行各种面向用户的指令,如逻辑运算、顺序控制等,同时提供数字化来控制各种类型的机械,广泛应用于社会生产以及销售等各个工作领域中。产品生产以及机器操作工作开展的逻辑运算、生产加工环节的顺序控制以及数学数据信息的运算等,都能够被PLC技术涵盖。PLC技术融合了传统控制技术和现代微机技术,能够克服以往控制技术中灵活性差、功耗高、可靠性低等问题,同时能够对微处理器进行充分利用。PLC技术实际上是一种电子系统装置,是微机技术以及传统继电控制技术相结合的产物,具备较多的优点,PLC技术与电气工程自动化控制可以很好地结合,二者有机结合能够促进其共同发展。
2.PLC技术在电气工程自动化控制中应用的必要性。电气工程自动化控制本身是一种较高的技术,随着科技发展,电气工程自动化控制需要进行调整,与其他先进的技术相结合,这样才能促进电气工程行业发展。PLC技术具备灵活性、调试方便、程序编辑方便等特点,将PLC技术应用于电器工程自动化中能够实现电气控制的信息化。电气控制信息化可以使电气工程实现智能化运行,同时还能加快运行速度,展现电气工程的“集成化”特点。所以,PLC技术在电气工程自动化中应用对电气工程的发展有重要作用,也是必要的。
三、PLC技术在电气工程自动化控制中的应用
1.PLC技术在顺序控制中的应用。随着PLC技术的发展,该技术的可靠性得到提升,优越性能受到很多企业关注,越来越多的公司开始使用PLC技术。从查阅的资料来看,PLC技术最早应用在顺序控制上,通过对顺序的控制使某一项工序依照固定的环节执行,使自动化控制系统的效益得到发挥。随着科技发展,PLC技术的应用越来越普遍,在现场传感方面、主站层方面以及远程控制方面的控制技术有了进一步提升,为后续活动奠定了基础。同时,性能的提升也给相容性提供了更多发展的空间,应用领域越来越广,生活变得越来越便利,为自动化控制技术的发展奠定了良好基础。
2.PLC技术在开关量控制中的应用。随着科技的发展,人们对PLC技术的研究更加深入,各行各业开始引入PLC技术并将该技术应用于生产生活当中。PLC技术除在顺序控制中加以应用,还应用于开关量控制中,通过在虚幻模拟的继电器运行过程中充当可编程的存储器这种模式实现对开关量的控制。传统的电气工程都是通过继电器进行控制,而继电器控制的反应时间比较长,并不灵敏,如果电路出现短路也不能采取措施。一些学者将PLC技术引入之后,系统的运作效率有所提升,为企业发展带来了较大效益。首先,技术人员要掌握主导权,对导入的PLC数据进行观察和整理,确保机械运行过程协调性良好,有针对性地对开关断电系统进行控制,再将PLC技术引入进来,这样能最大限度地减少机器的耗电量。与此同时,利用虚拟继电器缩短控制的反应时间达到运行速度最大化,将电力工程机械设备的损害降到最低。其次,技术人员要时刻关注设备的运行情况,及时发现存在的技术发展问题并排除出现的故障,在PLC技术的应用过程中要不断提升电力工程自动化控制系统的生产力和生产效率,为电力的长远发展奠定良好基础。
四、PLC技术在电气工程自动化控制中应用策略及展望
1.PLC技术在电气工程自动化控制中的应用策略。随着社会发展,人们对电能的需求逐渐增加,很多企业在运营过程中都依靠电力维持正常工作。此外,农村种植需要电力控制大棚温度的稳定等,而电气工程作发挥为输送电能的主要功能,对于我国的整体发展有着重要影响。随着PLC技术的发展,其在各个方面的作用逐渐凸显出来,将PLC技术运用到电气工程的相关建设工作中,在一定程度上可以提高电气系统的工作效率,完善电气系统的相关建设工作。PLC技术在电气工程自动化控制中应用重点在于实现电气工程的“自动化”,这是电气工程实现“信息化”的表现。具体应用中需要做到三点,分别是更进一步地对PLC技术进行开发,满足电气工程需要,采用专业的培训技术使使用者熟练运用PLC技术进行控制,构建标准与规范以及沟通机制,确保PLC技术的作用能够充分发挥。
2.PLC技术在电气工程自动化控制中的应用展望。随着网络科技的日益发展,人们对电气工程自动化控制需求越来越高,PLC技术在电气工程及其自动化领域的应用越来越重要,为了更好地跟上时代步伐,PLC技术要与信息技术进行整合,使双方的性能不断提高,只有将PLC技术结合于电气工程中,电气自动控制中的新型信息技术才会被更好地体现出来。在当前的环境之下,PLC技术有较好的发展前景。从查阅的相关资料来看,电气工程相关行业多数已经应用了PLC技术,但在应用中受到主客观因素影响,没有将PLC技术的作用充分发挥出来,价值尚未得到全面体现。在日后的发展当中应进一步优化PLC技术,进行合理设计,使PLC为我们带来更多效益。
电气工程及其自动化应用领域范文5
随着功率变换技术的不断完善,电力电子技术在电气工程中的应用更加广泛,形成了现代电气工程及其自动化的专业技术基础。电力电子技术在电能的生产、储存等各个环节中都有着非常广泛的应用。本文通过对静止无功补偿装置、有源电力滤波等几个方面的应用进行了阐述,分析了电力电子技术的作用。电力电子技术在电气工程中并将获得长远的发展。
【关键词】电力电子技术 电气工程
电力电子技术是利用电子器件及技术实现电能变化与控制的技术,涉及到电力、电子与控制三个领域,实现了利用弱电子控制强电力,在工业、农业、交通、能源、国防等众多领域中得到了广泛的应用。电力电子技术在电气工程中的应用也比较广泛,例如电动机、发电机中的应用提高了电能生产与利用、转换方面的效率,有着节约能源与提高生产率的显著作用;电力系统中的应用增强了系统的稳定性与安全性,使电力系统实现了灵活可控,提高了运行的稳定性与安全性。因此,要在学习电力电子技术的前提之下,了解电力电子技术在电气工程及其自动化中的应用,提高对电力电子技术的认识与利用。
1 电力电子技术的发展
电力电子技术包括两个方面,一方面是器件制造技术,另一方面是电力电子电路的应用电路,即变流技术。电力电子器件经历了三代的发展,第一代电力电子器件是半控型,第二代是全控型,第三代是复合型。通过不断的发展实现了包含驱动、控制、保护电路、功率器件为一体的功率集成电力,虽然当前功率较小,但是代表了电力电子技术未来重要的发展方向。
2 静止无功补偿装置
随着工业生产过程的不断发展,电网中的功率要求的变化也更加频繁,尤其是一些冲击性的负荷不断增加,给电网的稳定造成了不良的影响。静止型动态无功补偿装置能够通过对冲击性负荷的无功补偿来提高电力系统的稳定性,提高电能的质量。
无功率补偿能够提高电力系统及负载的功率因数,减少系统中功率的损耗,能够对电压进行稳定,从而提高供电方面的质量。静止无功补偿装置包括:晶匣管控制电抗器(TCR)、晶匣管投切电容器(TSC)、静止同步补偿器、可控串联补偿装置(TCSC)等。
晶匣管控制电抗器(TCR)中包括两个反并联的晶匣管、一个电抗器,这些器件之间是串联的关系,通过晶匣管触发延迟角的改变就能够控制电抗器电流的大小,从而实现对电抗器的基波无功功率的连续调节。晶匣管控制电抗器中的三相交流调压电流通常采用的是支路控制三角形的方式进行联结。
晶匣管投切电容器(TSC)是属于单相结构的,其中的小电感的作用是对电容器投入电网是可能出现的冲击电流进行抑制。晶匣管投切电容器的优点为无机磨损、响应快速、平滑投切、综合补偿效果高等。
静止同步补偿器指的是利用电力半导体桥式变流器实现动态无功补偿的装置,该装置调节的速度较快、运行的范围较广。静止同步补偿器中的多重化、PWM技术等能够使补偿电流中的谐波的含量降低。静止同步补偿器的原理为通过并联的形式将自换相桥式电流联结在电网上,通过对输出电压的调节实现对无功电流的吸收或者发出,从而实现动态无功补偿。
可控串联补偿装置(TCSC)中电控器是有晶匣管来控制的,主要的联结方式就是实现电容器与电控器之间的并联。通过晶匣管的导通角的调节来实现电抗器电流的改变,实现补偿装置基频等效电抗的变化。可控串联补偿装置不仅能够实现参数的补偿,还能够通过阻尼控制环境的加入来实现系统阻尼状况的改善,从而实现对低频振荡的有效抑制,使系统的静态稳定性与暂态稳定性提高。
3 有源电力滤波器
有源电力滤波器的原理是对补偿对象进行检测,从而得到谐波电流的等分量,通过补偿装置来产生一个与谐波电流分量相等但是极性相反的补偿电流分量,通过对谐波电流的抵消来实现进入电网的电流是包含基波电流而没有谐波电流。有源电力滤波器谐波电流抵消的理论基础就是瞬时无功功率理论。有源电力滤波器的动态响应速度非常快,而且补偿功能多样化,在补偿的过程中补偿的特性不会受到电网阻抗的影响,因此是谐波电流抑制的一个重要的发展方向。
有源电力滤波器中包含两部分,一部分是指令电流运算电路,另一部分是补偿电流发生电路。指令电流运算电路的作用是对补偿电流进行检测,从而得到其中谐波与无功电流的等分量,补偿电流发生电路使根据前者的检测结果产生实际的补偿电流。
4 高压直流输电技术
高压直流输电主要的功能就是将发电厂输出的交流点经过换流器的作用之后转变为直流电,然后在将得到的直流电通过输电线路输送到受电端,达到受电端之后再将直流电逆变为交流电,之后再输送给用户使用。
高压直流输电能够传输的功率较大,而且传输过程中所需线路的造价也较低,较为容易控制,因此在当前是高电压大容量、长距离输电、异步联网等输电过程中的重要手段。直流输电架空线路的成本非常小,而且损耗也较小,利用直流输电方法能够确保输电的稳定性,还能够将额定频率不同的电网进行互相联网。直流输电工程按照直流联络线可分为单级联络线、双极联络线、同极联络线和背靠背直流输电系统。
5 总结
电力电子当前最大的应用领域就是电力系统与机电能量转换装备。对电气工程及其自动化领域中的电力电子技术的应用情况进行深入的了解,才能够更好地掌握电力电子技术,明确电力电子技术对电气工程专业发展的促进作用。
参考文献
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[2]方舒燕.电力电子技术及在电力系统中的应用现状及前景[J].高电压技术,2011(05):64-66.
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作者简介
樊清山(1992-),女,青海省西宁市人。2015年毕业于沈阳工程学院,电气工程及其自动化专业。
电气工程及其自动化应用领域范文6
关键词:产业机器人;电气自动化;技术;应用
在当今社会,人们正逐渐扩大产业机器人的使用范围,由原来的配件生产、服装制造以及食品加工等领域,开始探索新领域的应用价值。由于产业机器人的投入使用,让生产工序更加全面化、流程化,使得制造行业的生产效率稳步提升,更符合我国社会经济体系发展的实际需求。电气自动化的引入,能为产业机器人提供更好的技术支撑,两者联合应用能够开拓更为广阔的市场前景。
1产业机器人的概述
产业机器人,又被称为工业机器人,主要是通过计算机对各项电气元件进行控制,以实现智能化操作的目的[1]。产业机器人最早的使用记录可追溯至20世纪50年代,1961年,约瑟夫•恩格尔伯格和乔治•德沃尔两位机器人科学家将发明的机器人“尤尼梅特”投入通用汽车公司的生产流水线中使用。虽然早期的产业机器人并不能进行复杂操作,仅能用于重复捡拾零配件,但这一事件成为了产业机器人应用的开端,约瑟夫•恩格尔伯格也被尊称为“机器人之父”。随着第二次工业革命的发展,技术创新也为产业机器人带来了重大变革。传感器的使用让产业机器人的可操作性得以加强;计算机技术的参与也扩大了产业机器人的能力范围;人工智能的引入,使产业机器人的发展更上一个台阶。产业机器人由于可替代工人应对各种繁重、枯燥的工作流程,适应恶劣的工作环境,因此,应用领域也越来越宽广。随着各种高新技术的应用,产业机器人在动力机械与计算机后续发展中,衍生出全方位延伸人的智力与体力的新时代生产工具,这是实现生产数字化、智能化、自动化的重要方式[2]。再加上其精准的操作性优势,可在制造过程中提高企业生产效率,并且逐渐降低人工成本,减少人力资源损耗,对提升企业效益、维持社会经济的可持续发展意义重大。
2电气自动化技术中的概述
2.1电气自动化技术。电气自动化技术属于工程技术中一门专业,是由电气信息领域引申出的一个新学科。早期的电气自动化多应用于电气设备及电子行业,电气自动化通过对信息的搜集,使企业管理者能更好的了解和掌握企业的整体生产运营情况[3]。再加上与自动化相结合,就能在自动化控制和机电管理等高精尖行业中发挥出其巨大的潜能。通过对这项技术的不断探索,电气化自动技术的应用也更加常见,由于其与工业生产和日常生活关系紧密,所以发展速度较快,目前已是高新技术产业的重要组成部分之一。2.2电气自动化技术设计重点。电气工程及其自动化设计包含了硬件设计和软件设计两个部分,安全性与先进性是其设计的关键所在[4]。在硬件设计上,首先要明确产品的实际用途,从使用环境、设备功能、操作流程等方面综合考虑,在保证稳定性和耐用性的前提下,将电气自动化技术打造成适合制造需求的产品设备。在软件设计方面,要体现出产品的简便性,因为设备是供日常生产生活使用的,所以简单、易上手的操作性是产品设计的主要目的;在制造过程中,还要充分考虑人性化的特点,提升控制者对设计方案的满意度。将硬件与软件合理结合,同时关注到安全性和先进性两大重点,是电气自动化技术设计的最终追求。2.3目前我国产业机器人电气自动化技术现状。虽然我国工业化起步较晚,在机器人研究领域和电气自动化技术水平上落后于西方国家,但是我国投入了大量的人力、物力和财力,采取切实可行的对策,尝试将人工智能应用到电气自动化领域当中,以改变原有落后的生产结构模式,实现电气自动化的大范围应用[5]。随着我国科技水平的进步和生产制造的革新,产业机器人与电气自动化技术的联合应用已初见成效,有望在未来实现技术升级,改变现状。
3产业机器人电气自动化技术的联合应用
3.1产业机器人的技术革新应用。传统的产业机器人多从事单调、重复性较高的工作,引进电气自动化技术后,可加强其运行稳定、精确定位、复杂装配等功能,实现传感系统的升级。比如,提升产业机器人的触觉传感能力,使之接触物体时更加敏感,灵巧性和能动性更好;强化视觉传感功能,通过对周边环境的温感、光感、体感等因素综合分析,辨别自身位置。根据实际使用需求,加装声呐、红外、蓝牙、GPS卫星定位等技术,使产业机器人突破传统限制,为人类社会提供医疗手术、货物配送或救援定位等服务支持。通过电气自动化技术对产业机器人进行系统编程,还能充分发挥机器人内部的各种元器件的组合效果,跳出传统加工制造的思维限制,实现技术革新。3.2产业机器人的应用领域扩展。以往产业机器人多应用在简单的电气控制、电气设备管理以及工厂制造等领域。主要原因在于,技术条件制约了产业机器人的功能拓展,使其一再重复乏味的工艺流程。借助电气自动化技术的帮助,产业机器人不仅可以提升在原有电气行业中的影响力,而且还能扩大在其他领域的影响范围。以电气行业为例,电气自动化技术可改变以前电气设备连接复杂的困境,使用电气控制器实现智能化管理,提供故障预警服务和自动排查功能,解决报修时人工逐一排查的难点;同时,集成电气控制系统,使自动化理念更好的融入产业机器人制造当中,实现真正的一键式智能管理。信息技术的不断发展催生出各种新型的电气自动化技术,包括高精度运动控制、模块化与嵌入式控制系统设计、高可靠性实时通信网络、复杂设施设备系统仿真技术等[6]。将电气自动化与医疗、配送、救援等多个领域相结合,也能提业机器人的跨领域服务,如果稳定性和安全性得到提升,还可以进一步拓宽市场应用前景。3.3应用于精密零部件制造。产业机器人与电气自动化技术联合应用,可保障精密零部件的加工质量,提升制造业的现有加工水平。电气自动化的使用能辅助产业机器人由简单加工逐步走向深度研制,开发全数字开放式控制系统,能正确测量零部件的大小、规格等数据,实现精密零部件的批量生产。而且,二者的作用是相互的,产业机器人也能在制造期间通过前端反馈,完善电气自动化技术的数据库,在研发和制造过程中逐步提升行业水平。3.4培养产业机器人的自学能力产业机器人和电气自动化技术的联合还能增强机器的自主学习能力。依托机器人—环境交互、人机交互等系统的技术支持,产业机器人能与外界环境协调联系,执行装配、监测或是较为繁杂的组合任务。通过云端服务器的连接,能更加自主化的判断所处环境形势,以适应不同环境的工作需求。
4未来发展趋势
4.1产业机器人的未来趋势。从长远的角度来看,产业机器人的应用肯定会涉及到更多的领域,并且机器人的数量规模也会越来越大。伴随着科学技术发展的日新月异,产业机器人必然会在现有基础上整合更多的技术功能,使用范围变得更加专业性,分工也更加具体明细。从之前的单一重复操作到现在的精细化加工,由此可见,产业机器人的未来发展趋势,会逐渐开始由单纯的体力劳动角色向更多的脑力劳动角色转型。4.2电气自动化技术的未来趋势。电气自动化技术的发展也由当初传统的电气控制技术到如今的人工智能技术,发展速度较快。而且随着当前技术的发展,电气自动化技术与物联网、通信行业、仿真技术的联系日益紧密,和计算机行业的联系也逐渐增多,符合人类社会发展的技术需求。4.3实现全行业覆盖。产业机器人与电气自动化技术的应用能够体现出人机协作、自主化的优势。毋庸置疑是产业机器人未来必然会进入到一切原本以为人类才能够进入的领域.从事非线性的工作,甚至在决策领域发挥作用[7]。除了已经基本全面使用产业化机器人的农业耕收、装配制造以及食品加工等行业外,产业机器人已经在新闻、医疗手术、航空航天这些行业接管了人类的部分日常工作,例如,自动即时短讯、提供精细化手术治疗、提供航空航天对接帮助等等。因此在未来,机器人会逐步实现对人类社会全行业的产业化覆盖,为社会经济发展提供更好的服务。
5结语
产业化机器人属于时展的产物,同时,电气自动化技术经过人类不断的探索和实践,从单一行业发展而来,并结合多项技术逐渐走向成熟。就目前状况而言,二者相互融合已经能够各取所长,节省更多的的劳动力资源和时间成本,为人们提供更加高效、便捷的服务。不仅有利于实现技术的交融与变革,而且更有利于企业生产效率的提升,促进社会经济水平的发展。具备广阔的未来应用前景,能实现更多行业的技术专业化发展、精细化管理,朝着智能化社会的方向稳步迈进。
参考文献:
[1]曲连君,张杨.产业机器人电气自动化技术的应用[J].商品与质量,2020(35):2.
[2]王鹏凯.解析产业机器人电气自动化技术的有效应用[J].科技资讯,2019,17(14):32-33.
[3]王霄,张永利.电气自动化在电气工程中的应用分析[J].环球市场,2019(6):345.