电气工程及其自动化技术的设计与应用分析

韩庆

摘 要：电气工程及其自动化技术是当前工业社会技术发展的核心部分，通过相应的硬件与软件两部分，能够组成一个自动化控制系统，在工业控制、变电站建设、电网调度、智能建筑等领域起到重大的推动作用，是当前工业社会的主要推动力。

关键词：电气工程；自动化；设计；应用

电气工程及其自动化技术作为当今技术发展的核心部分，能够极大地提升工业生产效率与生产质量，电气自动化与工业社会相互促进，协同发展，电气自动化不断推动着工业社会的发展。当前，我国电气工程及其自动化的设计与应用仍然存在较大的不足，与发达国家之间存在较大差距，部分企业仍未意识到这项技术的先进性，仍然需要各行各业的努力，共同推进电气工程及其自动化技术的继续发展与应用。

一、电气工程及其自动化技术的概念

电气工程由软件与硬件两部分组成，自动化技术即是运用控制系统，实现生产线的自动化运行。

（一）电气工程的含义

电气工程是当前科技领域的核心工程。其发展初期主要是电子产品和电器的应用。信息化技术的发展，使电气工程逐步以信息化技术应用为核心进行转变，与物理科学相融合，电气工程跳出了电子产品和电器领域，逐步包含了工业控制以及自动化生产线等工程的设计与应用。电气工程在当前的发展中，包含硬件设备与软件程序两大工程，硬件设备主要是指以物理科学为基础形成的各种集成电路等相关设备，软件程序则是对计算机技术与网络技术的应用。

（二）自动化技术的含义

自动化技术是一种综合性很强的技术，计算机技术、信息技术、电子技术和系统工程等都是其重要组成部分。自动化技术从机械功能的多样化、模组化和运动的高精度化等发展而来，逐步发展为机电一体化、控制智能化以及结构标准化等技术体系，成为当前工业发展的标志，大幅提升了工业生产率。信息技术的发展，使自动化技术不断向产业结构的优化与工业机器人的方向发展。

二、电气工程及其自动化技术的设计

电气工程及其自动化技术的设计主要包含硬件与软件两部分。首先完成硬件的设计，之后再设计软件。在设计硬件时，需要遵循重要性原则，着重考虑提升工业设备电子元件系统的自动化水平，因此，首先要根据工业控制的需求，配置一个性能与匹配度很高、安全性与先进性较好的计算机作为中央服务器，确保系统能够平稳运行，以此作为核心。之后根据工业生产规模以及期限等因素，从实际情况出发，选择合适的电子元器件，再选择一些辅助设备，如传感器和控制器等。硬件设备选择完毕后，就要通过一定的线路连接所有设备，确保指令的发出、传达、接收以及完成能够完整有序，形成一套电气工程自动化设备。在实际设计工作中，要考虑到实际情况，合理理性电气工程及其自动化设计。从传统生产线出发进行设计，围绕原有生产模型完成设计。在硬件設备的选择上，不宜过大，以影响生产空间，也不宜过小，以影响操作。因此，在设计时，必须对安装现场进行实地考察，结合实际数据，选择合适的设备型号，确定硬件设计最优方案。

完成硬件设计后，就需要完成相应的软件设计。软件系统既可以从市场上购买已经有较大成熟度、设计完备的自动化控制系统软件，也可以自行开发适合自身实际需求的软件系统。从市场上选购时，选择优质公司，可以要求这些公司从企业自身情况和硬件安装状态出发，设计更合适的软件系统。

在电气工程及其自动化设计工作中，为了保障设备的高效稳定运行，确保设备安全性，要在设计计划中加入火灾自动报警系统、消防联动系统、设备自动化安全防范系统等，以智能互联的系统优势，实现各系统和设备的一体化。

三、电气工程及其自动化技术的应用

（一）在变电站中的应用

电气工程及其自动化技术为电力设备的平稳、安全和可靠运行提供了技术保障，能够为电力设备提供在线监控、调动控制以及系统保护等措施。随着我国社会经济与科技的不断发展，对于电力的需求也在不断增长，变电站配置了更多的电力设备，其联通方式也更为复杂。电力部门往往需要投入大量资源保障电网安全运营。电气工程及其自动化技术能够为变电站提供更先进的设备及其控制技术，电力设备从常规电磁式逐步转向全微机化，电力信号的传输电缆逐步采用了计算机光电缆，变电站主控中心能够更快速、安全地控制变电站全部电力设备。电力工程及其自动化技术作为当前变电站的主要组成部分，已经成为变电调控的主要模式，确保了高效率、自动化的调控，变电站正逐步完成自动化改造。

（二）在电网调度自动化中的应用

电力系统自动化的基础在于电网调度自动化。根据电网调度范围运用电气工程及其自动化技术实现电网调度的自动化，对主站系统以及远动装置均实行自动化调度，从而监控整个电网系统。调度人员能够从全局上把握电网调度工作，对调度时存在的问题进行及时的调整，最大限度保障电网稳定、安全与经济。

（三）在智能建筑中的应用

智能建筑以自动化技术为依托搭建控制系统，运用信息技术与实时监测系统实现功能多样化。以配电系统的自动化为功能实现的基础，集合楼宇控制、通信以及电气安全等系统，构建智能建筑。在实际建设过程中，建立一个自动化调动生产管理系统，完成自动供电调配，以数字程控交换机为网络监控中心，对电气状态进行实时监控，通过计算机技术、网络技术对监控数据信息进行及时传输，进而建设一个完整的自动化监测系统，对各项设备的自动化运行进行全面监控。

（四）在工业控制中的应用

电气工程及其自动化技术能够通过感应器、继电器等设备进行工业控制，间接控制工业流程，从终端完成最终控制，不必再检查各个线路，既节省了人力，又推动了生产效率和生产质量的大幅提高。由于电气工程设备在操作与管理中对于技术要求较高，因此需要专业水平较高的技术人员来保证生产线的稳定运行，及时排查并处理设备故障或技术漏洞，确保技术能够畅通运行。

四、结语

电气工程及其自动化技术是当前技术领域的核心部分，极大提升了工业、电力等系统的生产效率和生产质量。为加快我国工业现代化与科学技术的发展，要深入挖掘电气工程及其自动化的设计价值、应用价值以及研究价值，最大限度发挥该技术的优势，加快该技术在各个行业的应用。

参考文献：

[1] 黄元元.电气工程及其自动化技术的设计与应用分析[J].无线互联科技，2014（12）：91.