電氣工程及其自動化運用畢業論文

　　近年來,隨著我國經濟技術的飛速發展以及科技進步,特別是工業作為國民經濟的支柱產業對經濟的發展起著至關重要的作用,電氣工程及其自動化作為工業的一部分也得到迅速發展。下面是小編為大家整理的，供大家參考。

　　範文一：電氣工程自動化技術的運用

　　摘要：經濟的迅速繁殖，科學技術的不斷進步促使社會中各行都在不斷地發展壯大，特別是各種高、新、尖、精的技術應用，而所有的一切都離不開電，而電的中樞一變電更是必不可少，起到至關重要的作用。本文將對自動化技術在電氣工程中的運用進行討論分析。

　　關鍵詞：電氣工程,電氣自動化 , 自動化技術,運用

　　Abstract: the rapid economic breeding, the improvement of science and technology in the society in all to continuously developing, especially all kinds of high and new, sharp, pure technology application, and all are without electricity, but electricity substation is essential to a central, play a crucial role. This paper will be to automation technology in electrical engineering discussed the use of the analysis.

　　Keywords: electrical engineering, electrical automation, automation technology, application

　　中圖分類號：TN830.1 文獻標識碼：A文章編號：

　　1 電氣自動化監控方式

　　1.1集中監控方式

　　集中監控方式不但執行維護方便，控制站的防護要求也不高，而且系統設計也很容易。但由於這種方式是將系統的各個功能集中到一個處理器進行處理，所以處理器的任務相當繁重，處理速度也會受到一定的影響。由於電氣裝置全部進入監控，致使主機冗餘的下降、電纜數量增加，投資加大，長距離電纜引入的干擾也可能影響系統的可靠性。同時，隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯鎖採用硬接線，由於隔離刀閘的輔助接點經常不到位，這也會造成裝置無法操作。這種接線的二次接線比較複雜，查線也不方便，而大大增加了維護量，還存在在查線或傳動過程中由於接線複雜而造成誤操作的可能性。

　　1.2遠端監控方式

　　遠端監控方式具有節約大量電纜、節省安裝費用、節約材料、可靠性高和組態靈活等優點。但由於各種現場匯流排的通訊速度不是很高，使得電廠電氣部分通訊量相對又比較大，所以這種方式大都用於小系統監控，而在全廠的電氣自動化系統的構建中卻不適用。

　　1.3現場匯流排監控方式

　　目前，對於乙太網***Ethernet***、現場匯流排等計算機網路技術已經普遍應用於變電站綜合自動化系統中，而且已經擁有了豐富的執行經驗，智慧化電氣裝置也有了較快的發展，這些都為網路控制系統應用於發電廠電氣系統奠定了堅實的基礎。現場匯流排監控方式使系統設計更加具有針對性，對於不同的間隔可以有不同的功能，這樣就可根據間隔的情況進行設計。這種監控方式除了具有遠端監控方式的全部優點外，還可以減少大量的隔離裝置、端子櫃、模擬量變送器等，而且智慧裝置就地安裝，與監控系統通過通訊線連線，節省了大量控制電纜，節約了很多投資和安裝維護工作量，從而降低成本。此外，各裝置的功能相對獨立，組態靈活，使整個系統具有可靠性而不會導致系統癱瘓。因此現場匯流排監控方式是今後發電廠計算機監控系統的發展方向。

　　2 電力系統自動化技術

　　2.1變電站自動化

　　變電站自動化的目的是取代人工監視和電話人工操作，提高工作效率，擴大對變電站的監控功能，提高變電站的安全執行水平。變電站自動化的內容就是對站內執行的電氣裝置進行全方位的監視和有效控制，其特點是全微機化的裝置替代各種常規電磁式裝置;二次裝置數字化、網路化、整合化，儘量採用計算機電纜或光纖代替電力訊號電纜;操作監視實現計算機螢幕化;執行管理、記錄統計實現自動化。變電站自動化除了滿足變電站執行操作任務外還作為電網排程自動化不可分割的重要組成部分，是電力生產現代化的一個重要環節。

　　2.2電網排程自動化

　　電網排程自動化主要組成部分，由電網排程控制中心的計算機網路系統、工作站、伺服器、大遮蔽顯示器、列印裝置等，其主要是通過電力系統專用廣域網連結的，下級電網排程控制中心、排程範圍內的發電廠、變電站終端裝置***如測量控制等裝置***等構成。電網排程自動化的主要功能是：電力生產過程實時資料採集與監控電網執行安全分析、電力系統狀態估計、電力負荷預測、自動發電控制***省級電網以上***、自動經濟排程***省級電網以上***並適應電市場運營的需求等。

　　2.3發電廠分散測控系統***DCS ***

　　發電廠分散控制系統*** DCS***一般採用分層分散式結構，由過程控制單元*** PCU***、執行員工作站***0S***、工程師工作站***ES***和冗餘的高速資料通訊網路***乙太網***組成。

　　過程控制單元***PCU***由可冗餘配置的主控模件*** MCU***和智慧I /0模件組成。MCU模件通過冗餘的I /0匯流排與智慧FO模件通訊。PCU直接面向生產過程，接受現場變送器、熱電偶、熱電阻、電氣量、開關量、脈衝量等訊號，經運算處理後進行執行引數、裝置狀態的實時顯示和列印以及輸出訊號直接驅動執行機構，完成生產過程的監測、控制和聯鎖保護等功能。

　　執行員工作站***0S***和工程師工作站*** ES***提供了人機介面。 執行員工作站接收PCU發來的資訊和向PCU發出指令，為運，行操作人員提供監視和控制機組執行的手段，工程師工作站為維護工程師提供系統組態設定和修改、系統診斷和維護等手段。

　　3 通用變頻器開始大量投入實用

　　一般把系列化、批量化、佔市場量最大的中小功率如 400KVA 以下的變頻器稱為通用變頻器。從產品來看，第一代是普通功能型 U / F 控制型，多采用 16 位 CPU ，第二代為高功能型 U /F 型，採用 32位DSP或雙 16 位CPU 進行控制，採用了磁通補償器、轉差補償器和電流限制拄制器.具有挖土機和“無跳閘”能力，也稱為“無跳閘變頻器”。這類變頻器!目前佔市場份額最大。第三代為高動態效能向量控制型。它採用全數字控制，可通過軟體實現引數自動設定，實現變結構控制和自適應控制，可選擇 U /F頻率開環控制、無速度感測器向量控制和有速度感測器向量控制，實現了閉環控制的自優化。從技術發展看，雖然電力半導體器件有GTO、GTI、 IGBT，但以後兩種為主，尤以 IGBT為發展趨勢：變頻器的可靠性、可維修性、可操作性即所謂的 RAs *** Reliabiliry，Availability，Serviceability***功能也由於採用微控制器控制動技術而得以提高。

　　4 微控制器、整合曳路及工業控荊計算機的發展

　　以 MCS-51為代表白 8 位機雖然仍占主導地位，但功能簡單，指令集短小，可靠性高，保密性高，適於大批量生產的 PIC系列微控制器及CMS97C系列微控制器等正在推廣，而且微控制器的應用範圍已開始擴充套件至智慧儀器儀表或不太複雜的工業控制場合以充分發揮微控制器的優勢另外，微控制器的開發手段也更加豐富，除用匯編語言外，更多地是採用模組化的*** - 語言、PL / M 語言。

　　在積體電路方面，需要重點說明的是整合模擬乘法器和整合鎖相環路及整合時基電路在自動控制系統中運用很廣。在電機控制方面，還有專用於產生 PWM 控制訊號的 HEF4752、 TL494 、 SL E4520 和 MA818 等應用也相當廣泛。

　　在邏輯電路方面，值得注意的是用專用晶片*** ASIC***進行邏輯設計。 ASIC *** Appilca- , tion Specific L ntegrated Circuit ***中有程式設計邏輯陣列 PL D *** Programrnable Logic Device ***。 PLD力現有四種類型的器件： PROM 、 FPLA 、 PAL、 GAL 。 GAL是 PAL的第二代產品，它可以線上電擦洗，與TTL相容，有較高的響應速度，有可程式設計的保密位等優點。這些特點使得 GAL在降低系統造價，減少產品體積和功耗，提高可靠性和穩定性及簡化系統設計，增強應用的保密性方面有廠‘闊的發展產景，特別適合新產品研製及 DMA控制和高速圖表處理，其上述交流的控制最終用工業控制計算機完成。

　　5 結語

　　眾所周知,電氣自動化技術是當今世界最活躍、最充滿生機、最富有開發前景的綜合性學科與眾多高新技術的合成。其應用範圍十分廣泛,幾乎滲透到國民經濟各個部門，我國社會對電力的需求日益增大，同時我國的電網建設水平不斷髮展，並取得了長足進步，電氣自動化技術也隨之提高。

　　範文二：淺談電氣工程與自動化控制

　　摘要：自動化控制在電氣工程領域中的應用情況可以說是一個國家工業發展狀況的重要指標，要了解其優勢，並研究發展現狀與前景。

　　關鍵詞：電氣工程;自動化控制;現狀;前景

　　中圖分類號：F407文獻標識碼： A

　　前言

　　電氣工程是當今世界科技不可或缺的核心部分之一，，具有非常大的發展前景。自動化控制是製造業、工業、農業等生產領域裡的機械電氣為一體的自動化整合控制技術。二者都是工業的發展不可或缺的重要組成部分，兩者的有機結合可以速進企業的快速發展。

　　一、電氣工程自動化控制概況

　　採用計算機集中控制是20世紀80年代主要電氣工程的方式手段，這種方式可靠性較差，執行速度較慢，到90年代之後逐步被集散式控制方式取代，隨著計算機技術、控制技術、網路與通訊技術的發展和結合，90年代末，電氣裝置控制技術得到了迅速發展，電氣工程自動化控制得到廣泛的應用。

　　電氣工程自動化控制系統要通過裝置接地訊號處理、傳輸訊號遮蔽、選擇合適的抗干擾措施等，完成電氣自動化。為了保證系統執行穩定，故障少，操作方便，維護便捷，在選擇裝置時，選擇能適應工業現場惡劣環境的，這些裝置要經過長期檢驗，證明其效能穩定可靠，確保系統穩定執行。為了確保系統中的隨機誤差與恆定誤差最小，把開車順序使物料比例由小到大順序排列執行。電機實際轉速反饋在自動記錄中詳細分析。根據執行過程中啟動停止資料分析判斷誤差的擾動，根據其當前班組的執行趨勢判定誤差的擾動。加強軟體的流量交叉時間和迴圈佇列的統計分析。

　　採用軟體的二次開發，能使電氣自動化控制系統通過組態實現工作流程的動態顯示，並具備通過趨勢圖、棒圖、歷史資料等進行資料比較分析、報表、列印等功能。為了便於系統擴充套件，實現分級管理，全部自動控制過程設定必要的介面與介面。使系統具備自動、半自動、現場手動三類控制方法。通過軟體組態代替傳統的繼電器等電器元件組成的二次迴路，保證一次裝置執行的可靠與安全，。

　　二、對電氣自動化技術優勢的分析

　　1、效率高

　　作為科技發展的產物，尤其是這種核心技術，在執行的時候是十分高效的，具體體現在處理資料資訊的速度，以及資料比較的準確度上。電氣自動化系統的運作模式是利用特殊指令傳送到相應的裝置，最後由裝置執行指令。由於傳輸的速度很快，而且對於不同的裝置是自動生成不同的指令的，這樣一來就減少了錯誤率，使得機器執行的更加效率，電氣自動化系統高效性就體現在這裡，與此同時，電氣自動化系統還具有反饋校驗的功能，當出現操作狀態與指令不符合的情況的時候就需要把對各個指令進行校驗，這樣一來就可以確保系統運作的準確性以及時效性，從側面來說，這也就保證了電氣自動化系統的高效運作。

　　2、安全性大大提高

　　安全性高是自動控制技術的最大的優勢,人們在進行生產的時候寧願降低效率,但都需要確保一定的安全性特別是人身的安全性,確保人身不受到損害,畢竟生命高於一切。而電氣工程往往具有一定的危險性,由於機械故障以及外部環境和人工操作的失誤造成人員傷亡的事件在過去是屢見不鮮的。自動控制技術能夠隨時對電氣系統地執行進行實時監控,其具有十分良好的技術優勢和控制能力,能夠及時發現並反應執行過程中的不正常情況,最大限度地避免對人員產生的危害及其他威脅。

　　三、電氣自動化控制系統的發展現狀

　　1、自動化系統的集中控制

　　自動化系統除了以上優點，也存在一定的不足之處：一是實時的集中監控會使所有的功能集中在一個處理器之中，這樣會造成它的執行速度變慢，從而導致整個系統執行的速度過慢。二是集中監控造成了主機的容量在持續的降低，因為整個系統把所有的裝置都放入監控之中，這就導致了監控負擔過重，同時也就增加電纜使用量，造成投入成本的增加，點位的增加也使可靠性受到影響。

　　2、對資訊科技的依賴

　　在電氣自動化系統中，最重要的方面就是對於資訊科技的使用，對於這個方面的利用，近些年來我國的一些企業做得相當好，在一些企業中這種技術的使用主要是在管理層面，例如會計部門的相關核算工作，人事部門對於職員資訊的統計和記錄等方面，這種技術在處理這些資訊的時候具有高效性以及實用性的特點，因此我國很多大企業紛紛開始對此技術開始了嘗試性的使用，無論是對於企業內部的人員，財務以及產品資訊還是對企業外部的相關競爭者的資訊都可以進行處理。由於這個技術有一個數據比較的功能，可以對各個裝置的資訊資料進行比較，在當今市場經濟條件下還是很有實用價值的。

　　3、電氣自動化工程DCS系統

　　所謂的DCS系統也就是分散式控制系統“,DCS”這個稱呼是由英語單詞縮寫而來的。相對於集中式的控制系統來說,DCS系統是一種更為高階和更為先進的新型電腦控制系統,該系統是在傳統的集中式的控制系統的基礎至上演變和發展起來的,該系統的優點是可靠、實時和可擴充等,因為具有這些優點,DCS系統在生產生活的過程中得到了廣泛應用。

　　四、電氣工程與自動化控制發展前景

　　作為與未來人們生活生產密切相關的技術手段，電氣工程自動化技術的前景前景如何一直是很多專家學者所探討的，有人對於這種技術的普及提出質疑，但是現實告訴我們，時至今日，我們可以看到隨著OPC技術投入應用，windows系統平臺得以普及這些都給予電氣工程與自動化控制的發展提供了相當良好的發展前景以及紮實的技術手段，IEC061131的頒佈使得全世界範圍內的控制系統的硬體程式設計介面開始實現標準化生產，並且逐步被世界上更多的製造商所接受。Windows平臺當今已然成為人們生活生產所必需的東西，其簡單直觀的操作使得windows系統有著相當大的使用者群體，這也就表示說，電氣自動化有可能深入到千家萬戶之中。同時在我國，國家投入相當大的力量來研發具有中國自主產權的電氣自動化控制系統，有了國家的支援，我國很多由實力的企業都開始著手建設企業的電氣自動化系統，通過對通用化電氣系統的使用企業可以做到二十四小時的監控。

　　就我國當前電氣自動化的發展水平而言，我國在這方面除了一些價格上的優勢之外不具備明顯的優勢，這也是由於長期以來科技創新能力不足的體現，基於這個客觀的現實，我們必須遵循由簡單到複雜的認知規律，逐步的去了解這個系統，只有瞭解之後才能實現創新，按照先製造再創造模式，一步一步走出一條良性的，自主的，健康的發展之路。同時需要認清楚我國的現實國情，積極的吸收國外的技術，來彌補自身的不足和缺陷，在實踐中中探索和進步。

　　結束語

　　以資訊科技為顯著特徵的第四次科技革命浪潮衝擊著全球，對各國經濟的發展起著極大的推動作用。能否抓住這一難得的發展機遇，就決定了世界各國能否在未來的國際競爭中佔有有利的地位。我國在改革開放這一大好形勢下，採取積極應對的態勢，迎接著這一挑戰，以電氣自動化技術的不斷髮展推動企業的高速健康發展。

　　參考文獻

　　[1]郭硯強，電氣自動化及電氣自動化的發展方向[J].品牌***理論月刊***，2011***12***.

　　[2]武芳軍，工業電氣自動化的重要性和發展趨勢[J].中小企業管理與科技，2011***4***.

　　[3]於洪亮，我國電氣自動化發展的現狀與趨勢[J].民營科技，2011***12***