电气自动化工程控制系统的现状及发展

曹子龙

吉安市建筑设计规划研究院 江西吉安 343000

电气工程自动化控制技术是我国工业发展的全新方向，在现代电气技术以及自动化技术的推动下，我国工业进入了全新的发展领域，电气工程和自动化控制技术已经成为工业领域发展的核心科学技术。电气自动化技术可以有效地降低工业生产过程中人力的使用频率，从而降低用人成本、提高生产效率，也极大地规避了在工业生产过程中可能出现的人为干扰因素。本项课题研究由此出发，总结了我国电气自动化控制技术的研究现状，探讨了在工业领域的应用进展，并结合我国工业发展的实际需求，讨论电气自动化技术的发展趋势以及发展建议，旨在对电气自动化技术发展研究以及相关人才培养的研究提供必要借鉴。

1 电气自动化技术的定义

现阶段传统的运行管理模式已经无法满足当今电气工程建设发展的需求，甚至还可能会引出各种问题，导致电气工程的建设工期、运行管理、维护保障等方面出现隐患和问题。所以当前阶段电气工程对电气自动化技术的需求愈发明显。通常来说，电气自动化技术是指依靠计算机系统和现代信息技术，自动进行信息的处理、检测、判断等操作，实现信息与控制的智能化、自动化，摆脱对人工干预的依赖。随着我国经济社会持续高速发展，人民生活水平得到了极大提高，日常生产生活高度依赖的电气产业也获得了长足的进步，推动了自动化技术在电气工程领域的普及。但受多种因素的制约，电气自动化技术在电气工程中仍面临融合度不高的问题，在很大程度上制约了电气工程的健康发展。因此，我们需统筹规划，科学设计，在电气工程领域大力引入电气自动化技术，实现技术上的有机融合，保障电气工程质量水平的稳健稳步提升[1]。

2 电气工程自动化中智能化技术应用特点

2.1 无人控制技术

在电气工程自动化技术本身的运行过程中，便可以大大减少生产过程中人力的使用数量，有效减少设备操作时的人员需求，有效提升设备操作可靠性。随着智能化技术的应用，电气工程中的监控系统以及控制系统能够实现设备的远程操作，生产人员只需要通过智能化技术的使用，便可以实现所有生产设备的远程控制，从而实现真正的无人工厂。同时随着5G技术的不断普及与应用，电气工程自动化控制通过智能化技术的使用，获得了有效的调整与控制，整体的准确性与效率也得到了明显的提升。

2.2 便于调控

实际生产环境和教学研究环境下，程序出现问题是一个无法避免的过程。电气工程自动化以后，面对突发出现的BUG，操作人员可以很迅速地定位到问题所在，且能够通过电脑操作来纠正错误，使程序能够很快地投入工作中去。而在改变生产任务时，各控制器的参数往往需要大规模变动，传统电气工程面对这种情况时往往觉得头疼，是因为阀门多，控制器结构复杂，人员操作过程中容易出现错误操作。自动化技术对这一问题的处理显然足够科学，通过键入数据和对预执行操作程序的模拟，电脑控制下的自动化程序能够很迅速地完成作业任务的转换，对工程质量的提升提供了保证[2]。

2.3 电气工程自动化控制系统的标准化接口

在电气自动化工程控制系统中，融入计算机的控制软件以及计算能力，可以有效地缩减工程成本和时间，并可以实现不同控制系统中信息的交换与共享，并可以与其他不同类型的系统进行连接，实现整体控制。因此，接口标准化也是电气自动化工程控制系统未来主要的发展方向之一，通过对接口标准化，让控制系统具有更高的兼容性与扩展性，可以与企业内多类系统建立连接，也可以确保厂家之间的软硬件数据交换业务，真正地将通讯产生的困难解决。

3 加强电气自动化工程控制系统的建议

3.1 现场总线技术的创新使用，可以节省大量电气自动化成本

最初的电气自动化控制系统需要先在控制现场安装大量的电缆线材，导致安全隐患大，安装成本也较高，在电气自动化控制系统中，融入总线控制技术可以优先解决上述问题，此外，也为企业最底层的设施提供了通信渠道，有效地将设施的顶层信息与生产信息结合在一起，针对不一样的间隔，可以发挥不一样的系统功能。不仅可以提高系统的适用性，还可以满足现代企业生产线构建管理中部门间信息数据资源高速共享的功能需求，迎合了生产中融入网络的全新发展理念。

3.2 故障检测

在企业生产中，机械设备的故障不仅会为企业带来一定的维修费用，造成企业的经济损失，严重者还会导致企业发生重大生产事故，导致企业停产停工，对员工的人身安全以及企业的经济安全带来威胁。因此，电气工程及其自动化控制系统应用在机械设备的故障检测中不仅具备一定的前景，更有着十分强烈的现实需要。目前，电气工程及其自动化控制系统能够通过运行相关系统对机械设备以及生产系统进行巡检和数据监测，一旦发生异常数据或者系统运行故障，控制系统一方面会切断这部分机械设备的运转，及时将故障问题上报给控制人员；另一方面，控制系统也会利用数据分析技术发送故障报告，便于技术人员及时发现机械设备的故障问题，以此提高机械设备以及相关系统的维修效率[3]。

3.3 能够在线监控整个生产过程

一般来说，工厂的生产任务都是比较重，因此很多机械设备在长时间的运行过程中，可能会积累一些毛病，久而久之就会引发安全事故，不但会阻碍工厂的生产过程稳定进行，还有可能会威胁工作人员的人身安全。比如，炼油行业经常使用搅拌机、冷却塔、除尘器等，这些设备在经过长时间使用后，就容易出现安全故障。而利用电气自动化控制系统，结合计算机网络系统，就可以对这些电气设备进行全方面的监控，能够及时、有效的发现设备出现的各种问题。假如搅拌机设备出现故障，电气自动化控制系统就能够及时的进行报警，并且快速停止设备的运行，而工作人员可以通过计算机呈现出来的各种实时数据进行分析，判断故障发生的原因，进而找出解决办法，缩短维修时间，使工厂生产能够很快恢复过来。除此之外，工作人员还可以通过计算机网络系统把各种故障数据收集起来，建立故障数据库，这样以后出现类似的故障时，计算机就能够自动进行判断，并提出有效的解决策略。

3.4 优化设计

随着科学技术的发展与进步，电气工程自动化系统在实际的运行中需要适当引入具有针对性的智能化优化技术，使得整个自动化系统获得调整与升级，从而能够满足各阶段生产的实际需求。因此，在电气工程自动化系统的设计上，设计人员必须不断对当前的系统设计模式进行审视，发现其中存在的不足之处，之后再通过各种信息技术的之处，对所有数据进行全面分析与处理，在原有理念的支撑下，完成与智能化技术的相互结合，实现系统的针对性优化，大大提升设备运行的稳定性、长效性。比如：在数控加工的创新发展中。数控加工指的是在数控机床上完成一系列零件加工。在传统的数控加工中，生产效率较慢，对企业的经济效益生成产生严重的影响，同时在传统的数控机床加工中，由于生产不具备智能化技术，导致零件加工常常出现质量问题。随着智能化技术在数控加工中的使用，在数控机床控制计算机中加入遗传算法。通过遗传算法的使用可以完成对电气工程运行所产生数据的预估与计算，同时在生物进化论的依托下，寻找到该系统运行的最佳方案。随着智能化技术的应用，技术人员可以智能化技术的帮助下，利用遗传算法将不同功能进行组合，将组合后的多功能技术架设到同一个处理器中。如此一来，不仅降低了操作的复杂程度，同时大大减轻处理器运行压力，避免处理器在超负荷情况下运转，保证运行的安全性[4]。

3.5 电气自动化技术应用于输电系统中

输电系统是电气工程的大动脉，是电力到达千家万户最关键的一个环节。根据电网建设要求，电气工程中采用电气自动化技术，可以构建自动化输电系统。在实际工作中，为了保证输电系统的高效性、稳定性，需要对其所使用的技术进行严格的管理。当前，在自动化输电系统中主要采用传感技术、遥感技术、控制技术、监测技术等，对输电系统的运行状态进行监控与管理。在此过程中，电气自动化技术能够保证输电工作的标准化与规范化，并通过对数据的分析来选择最优的输电流程，从而减少输电过程中电能的浪费与损耗。运用电气自动化技术，还可以对电力系统的功能进行完善与调整，从而保证在自动化输电系统中能够实现高效的控制与管理，提高系统的输电效率。

3.6 风险预测

随着工业自动化的不断发展，企业正在不断地以自动化生产线代替传统的生产技术，将自动化技术应用于企业的生产中。电气工程及其自动化控制系统能够通过对企业的自动化生产设备的监控，并对运行数据进行监控和分析来提升企业的风险预测以及预警能力，保障企业的正常生产。在电气工程的应用中，控制系统能够通过对收集的数据进行分析和整理来发现潜在的生产风险，预判可能出现的安全问题，并且根据反馈到处理系统的数据来分析是否需要进行停产维修等，实现对企业生产线及其相关设备的24h监控以及不间断的风险预测。除此之外，自动化控制系统所搭载的云存储平台也能够储存企业生产设备的运行数据，一旦发生数据泄露或数据丢失等情况，技术人员能够及时调取相关数据，保障生产的正常运转。

3.7 加强对智能化技术的联系

智能化、自动化是工厂生产所追逐的最终目标，因此把智能化技术和电气自动化控制技术融合在一起，就能够很好的促进工厂的自动化生产。就现在而言，自动化控制系统已经在工厂得到了很广泛的应用，基本上每个环节都有自动化控制系统进行监督和控制。但是对于智能化控制而言，还有很大的发展空间。对于大型工厂来说，整个生产过程是比较复杂的，所以想要更好的把控整个系统，只靠人力是达不到完美的，必须结合智能化技术。利用智能化技术，计算机能够智能的分析各个设备的运行环境、运行情况，保证整体的电力设备能够稳定运行，进而促进工厂的生产。并且，相关的工作人员能够对计算机智能化收集的信息进行更深的分析，这样就能够很好地掌握整个生产流程的情况[5]。

4 电气工程及其自动化控制系统的发展方向

在工业自动化生产的背景下，电气工程及其自动化控制系统已经深入社会生产中，影响着社会公众的日常生产生活。为了提升国家的工业化水平，使相关行业能够实现快速发展，本文认为电气工程及其自动化控制系统应当从以下几个方面进行优化：首先，开发统一的网络系统平台。统一且具备开放性的系统平台不仅能够减少不同系统之间的数据传输的损耗，更能够实现对企业整体生产的监控，实现对企业生产各个环节的实时监控，提高企业生产中机械设备的使用效率。其次，打造企业内部的网络结构，便于企业内部的生产部门之间能够实现资源互享，打造自动化的办公系统。这样能够简化企业的办公流程以及生产流程，使企业实现高效生产。最后，电气工程及其自动化控制系统应当注重标准化程序接口的设计，使企业生产线的各个生产设备都能够接入自动控制系统之间，提升系统的整体运行效率。

5 结语

电气自动化作为当代电气领域生产必不可少的技术，其对工程质量、工程进度、健康预警的作用是先进且及时的。电气自动化技术需要针对电气工程的实际情况及需求，来匹配具体的应用方向与途径，实现对电力系统的智能化监控与管理，以便进一步掌握系统运行状况，提升系统的稳定性、可靠性和经济性。同时，对于电气自动化技术还需不断地进行技术创新与研发，进一步优化自动化技术的应用成效，可通过技术创新使其更好地融合到电气工程中，从而推动电气工程建设的可持续发展。