电气工程中电气自动化融合技术的应用分析.pdf

145 Vol.40,No.2February,2024第 40 卷第 2 期2024 年 2 月IT REPORT0 引言在科技日新月异的今天，电气自动化技术正日益成为推动工业发展的重要力量1。本文将深入探讨电气自动化的概念、发展历程、技术特点以及在电气工程中的应用。1 电气自动化概述1.1 电气自动化的概念电气自动化是指通过电气技术和计算机技术相结合，电气工程中电气自动化融合技术的应用分析王聪1，陈万囤2，张旭3，刘静伟4（1.北京市自来水集团有限责任公司，北京100010；2.北京龙湖物业服务有限公司，北京100010；3.北京东方永捷热力技术中心，北京100010；4.北京众联建工环境工程集团有限公司，北京100010）摘要：随着电气工程的发展，电气自动化技术也在不断创新，特别是随着信息化技术的逐渐成熟，电气自动化融合技术开始向智能化转变。我国的电气自动化融合技术在国际上占有一席之地，但是相比发达国家，还有不小的差距。在建立自动化平台的过程中，多种管理体系的多方面都还有发展的空间，需要加强相关技术，促进电气工程自动化技术的应用，推动电气工程事业的发展，本文将对此进行阐述。关键词：电气工程；电气自动化；融合技术；应用中图分类号：TM76文献标志码：A文章编号：1672-4739（2024）02-0145-03Application Analysis of Electrical Automation Integration Technology in Electrical EngineeringWANG Cong1，CHEN Wandun2，ZHANG Xu3，LIU Jingwei4（1.Beijing Water Group Co.,Ltd.,Beijing 100010,China;2.Beijing Longhu Property Service Co.,Ltd.,Beijing 100010,China;3.Beijing Dongfang Yongjie Thermal Technology Center,Beijing 100010,China;4.Beijing Zhonglian Construction Environmental Engineering Group Co.,Ltd.,Beijing 100010,China）Abstract：With the development of electrical engineering,electrical automation technology is also constantly innovating,especially with the gradual maturity of information technology,and the integration of electrical automation technology is beginning to shift towards intelligence.Our countrys electrical automation integration technology has a place in the international community,but there is still a considerable gap compared to developed countries.In the process of establishing an automation platform,there is still room for development in various aspects of management systems.It is necessary to strengthen relevant technologies,promote the application of electrical engineering automation technology,and promote the development of the electrical engineering industry.This article will elaborate on this.Keywords：electrical engineering；electrical automation；fusion technology；application实现电气系统的自动控制和优化运行。它涵盖了从简单的开关控制到复杂的智能系统，如工业机器人、智能电网等2。所谓电气自动化，就是集中电子、电子电力、自动化控制三种技术于一身，进而运用计算机进行运行。1.2 电气自动化的发展历程电气自动化的发展经历了三个主要阶段：1.继电器控制时代：这个阶段的电气自动化主要依赖于继电器和接触器等硬件设备，通过预设的电路逻辑实现简单的自动控制。2.计算机辅助控制时代：随着计算机技术的发展，电气自动化进入了计算机辅助控制时代。计算机的引入使得电气系统的控制更加精准、高效。3.智能控制时代：随着人工智能和物联网技术的发展，电气自动化进入了智能控制时代。在这个阶段，电气系统可以自主学习、适应和优化，收稿日期：2024-01-24作者简介：王聪（1995.02-），男，汉族，籍贯：北京市房山区，最高学历：本科，研究方向：电气工程。146 Vol.40,No.2February,2024第 40 卷第 2 期2024 年 2 月IT REPORT真正实现了智能化3。1.3 电气自动化的技术特点电气自动化技术的特点主要体现在以下几个方面：1.自动化程度高：电气自动化系统可以实现无人或少人值守的自动运行，极大地提高了生产效率。2.稳定性好：电气自动化系统通过反馈和调节机制，保证了系统的稳定性和可靠性。3.灵活性强：电气自动化系统可以根据生产需求进行灵活调整，满足不同生产场景的需求。4.节能环保：电气自动化系统可以实现能源的优化利用，降低能耗，减少环境污染4。1.4 电气自动化的应用领域电气自动化技术已经广泛应用于各种工业领域，包括：1.制造业：电气自动化在制造业中的应用，提高了生产效率和产品质量，降低了人工成本。2.电力系统：电气自动化在电力系统中的应用，提高了电力系统的稳定性和可靠性，降低了电力损耗。3.交通运输：电气自动化在交通运输中的应用，提高了运输效率和安全性。4.智能家居：电气自动化在智能家居中的应用，提高了家居生活的便利性和舒适性。2 电气自动化技术在电气工程中的融合运用2.1 电气自动化技术在电气工程中的融合运用现状电气自动化已经成为如今高新技术产业中最主要的组成，对于一些应用电气自动化的企业，电气自动化的合理使用，完全可以减少人工劳作的强度，又可以提高检测的准确性与信息传递的时效性，还可以大大提高生产过程中的安全性，避免事故出现一些意外及安全隐患5。电子信息技术与信息技术的相互结合是现代电气自动化技术最为主要的应用技术。毋庸置疑，信息网络技术、电子技术与智能控制技术的急速发展才是推动电气自动化技术进步的根本力量。随着电子信息技术的进步与发展，它对电气自动化起到了决定性的主导作用，如今科技领域的不断创新与电子信息技术的进步、电子信息技术的高度发展是紧密相连的。电子信息技术的不断发展将会为电气自动化技术创造出一个准确、安全、坚实的基础，电子信息技术与电气自动化技术二者之间相互影响。从最初的工业革命开始，各式各类高新科技的崛起和发展，极大地推进了当今的科学生产力，而以新科技革命为代表便是电子信息技术6。2.2 电气自动化在电气工程融合运用中存在的问题电气工程作为一门重要的学科，将一直占据非常重要的地位。利用信息化的技术和优势帮助工业实现革命性的突破，进一步强化我们制造大国和强国的地位7。这一次融合的革命，是以自动化为代表的工控人的巨大机遇，甚至可以说自动化相关专业的工控人将是这一次革命在工业领域的领导者和具体执行者。但是，电气自动化在电气工程融合运用中还存在一些问题：首先，电气自动化系统的构建不统一。相关的建设技术及建设平台在没有统一的质量标准以及网络架构体系的情况下，容易导致不同业态在自主设计开发电气工程自动化平台以及网络基础建设时，无法做到及时充分考虑数据和技术信息的兼容问题，各类资源无法通过硬件平台实现系统的有效连接，从而最大限度地确保工作质效提升和网络信息资源共享。其次，电气工程集成化程度较低，数据的使用安全性能等问题有待进一步加强。不断进步的自动化技术，以及来自市场和客户的动态需求，都清楚地表明：自动控制系统需要持续更新，不断学习以满足市场的需要。除了功能方面的提升，自动化系统面临的挑战还包括：安全性和操作系统的更新、二级系统中数据库的维护和检查、不同层级的系统与软件之间的通信管理、采用不同原材料导致的控制性能偏差以及由于软件更新造成的不可预知的影响应对机械设备磨损所需要的改进等等方面8。2.3 电气自动化技术在电气工程中的融合发展趋势在电气自动化发展的过程中，受到了信息技术所带来的两方面的影响与渗透，第一种是企业管理层纵向渗透，第二种是在电气生产中，电气设备与操作系统之间的横向渗透。前者企业管理层渗透的方式指的是企业管理层需要依靠信息技术来对生产中所出现的各种各类的数据信息进行存取，例如企业的财务数据、生产数据，以及人事数据等，后者的电气设备、系统的横向渗透指的是，对于电子生产的过程中，需要通过电力设备、电力系统的运行管理而引进计算机设备里，并用信息技术来得到电力设备的运行数据，此外，实际电子生活及电力计量中的一些装置本身就是信息技术下的成果，譬如较为常见的控制器、传感器、检测器等等。如此得来，我们当今的电气自动化系统开始和信息技术相融合，整体上得到了急速的发展。3 电气工程中电气自动化融合技术的应用对策电气自动化技术作为智能时代的新篇章，正在深刻地改变着我们的生活和生产方式，电气自动化技术还将继续推动工业 4.0 时代的到来。3.1 建立标准体系，完善网络架构为了使电气工程自动化系统达到最佳性能，我们必须充分发挥信息化技术与计算机网络技术的优势，改造网络系统的数据传输路径，并且优化网络架构，并采用最先进的技术，如高性价比的多功能设备、高品质的材料等，以确保电气工程自动化系统的安全性准确、稳定性、可操作性及其可维护性。随着现代社会的快速增长，信息数据的传输已经变得越来越重要。然而，由于软件接口的设置存在差异，网络结构也存在缺陷，这些都给电气的开发提出了巨大的挑战9。因此，我们必须认真思考如何改善这些缺陷，以便获得更加安全可靠的信息传输，以便促进资源的共用，增强企业的竞争力，促进国民经济的可持续增长，并且在此基础上，运用最新的互联网技术，搭建起全面的信息化交流平台，促使各行业的协同创新，促进更好的经济社会可持续发展。为了保证电气行业的可持续增长，我们必须遵守相关的法规和政策，并且建立一个全面的行为规范体系。同时，我们应该运用最新的数字处理技术来 147 Vol.40,No.2February,2024第 40 卷第 2 期2024 年 2 月IT REPORT提升信息的流转速度，以便为公司创造持久的经济收益。此外，我们也应该根据当前的市场趋势，监督和管控互联网上的数据，切实加强电气自动化技术的规范实施力度。3.2 加强电气自动化中 PLC 的应用PLC 技术的进步使它变得更加先进，并且被广泛地应用于各种自动化系统。这些自动化系统的出现给整个行业带来了前所未有的变革和挑战。如果我们能够把 PLC 技术融合进电气系统的实际操作当中，就能够大大提高控制系统的性能和质量，并且更好地适应用户的要求。近年来，由于技术的进步，许多领域的自动化控制已取得了长足的进步。尤其是电气行业，它们正在努力实现更加精确的控制，并且越来越多地受到环境变化的挑战。比如，传统的电气自动化控制技术往往难以应对复杂的环境条件，比如电磁、温差和电压变化。然而，PLC 技术已成为解决这些挑战的有效途径10。PLC 已成为电气自动化系统的一种常见设备，它能够大幅度改善工厂的运营管理，并且能够显著地降低工厂的运营成本。它不仅能够极大地提高工厂的整体运营水平，还能够帮助工厂管理和监督整个生产流程，进而保证工厂的稳定性和安全性。因此，未来 PLC将会被越来越多的工厂所采用。PLC 技术既拥有出色的精确度、极佳的运行效率、完美的整合和迅捷的反馈，又拥有极强的安全性、稳定的可靠性、先进的网络连接和卓越的智慧。因此，为了更好地满足现代工业生产的需求，电气自动化系统应该大力发展 PLC 技术，并不断提升其抗干扰能力、功能完善和可靠性，以期实现电气工程的长期可持续发展。3.3 运用物联网和数据分析催化技术融合从传统自动化与信息化的阶段，人们的决策受限于很多的数据孤岛。电气系统、自动化往往是分开的，信息化系统也自有一套架构。这些子系统之间，很少建立联系。而在当下，工业领域正在坚定地向数字化转型发展。从某种意义而言，可以看成一个高级的自动化。由于计算、通讯的能力都得到加强，数据开始加速流动，不同来源的异构数据，终于找到了融合点。电气、自动化、各种软件系统，都需要综合到一个高级自动化的战略平台。只有将硬件和软件进行一对一的优化。这就是“数字原生态”的力量，从底层就开始的融合才能产生最大效果的优化。同时，过程自动化与配电管理也正在进行深度打通。它将电气设备、自动化和软件，也就是软件、硬件都囊括在里头。智能制造最大的一个落脚点，就是 IT 与 OT 融合。从数据流向来看，是从 OT 上升到 IT，再返回下沉到 OT。这些技术发展使得传统的对于 PLC、工控机、包括一些安全模块等硬件的定位边界，随着数字化时代的到来，逐渐统一化，或者边界变得更加模糊。当硬件跟云的结合，以及物联网的连接通讯要求，自动化供应商在设计控制系统的时候，也开始直接与微软等云基础设施提供商 进行对话，在标准层面为硬件做特殊的一些应用开发。而在之前，都是通过第三方进行交涉。OT 与 IT 的融合，在底层上正在追求着最彻底的融合。4 结语随着科学技术的不断发展，电气自动化技术在电气工程中的应用越来越广泛。电气自动化技术通过对电气工程中的自动化控制、智能化决策和知识管理等方面的应用，大大提高了电气工程的效率和可靠性，对于推进电气工程的发展和提高生产效率具有重要的意义。参考文献：1 电气自动化技术在电气工程中的融合应用研究 J.邱文强.冶金与材料,2022(04).2电气自动化控制设备故障预防与检修技术J.张文斌.电气技术与经济,2022(04).3电气自动化控制设备可靠性测试方法分析J.孙伟;甄力;王彦贞;胡宝玲.电子测试,2022(14).4电气自动化技术在电气工程中的应用分析J.王森.科学技术创新,2022(19).5电气工程中电气自动化融合技术的应用刍议J.刘曦.大众标准化,2021(24).6关于电气自动化控制装置的论述J.吴燈科;王宏军;张翠;龚雄伟;杨静.湖北农机化,2020(05).7研究电气工程中电气自动化技术的应用J.雷朋奎.大众标准化,2022(17).8 电气自动化技术在电气工程中的融合应用研究 J.邱文强.冶金与材料,2022(04).9电气自动化技术在电气工程中的融合应用J.赵可.现代工业经济和信息化,2022(04).10电气工程中电气自动化技术的应用研究J.吴国兴.工程技术研究,2022(06).