论文部分内容阅读
【摘 要】 科学技术的进步与发展，促进了电气自动化在计算机信息网络和电子通信技术作用下与电气工程的结合应用，大幅度降低了电气工程建设投入的资金成本，提高电气工程自动化水平的同时，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，也提高了人们的工作效率和生活质量，电气自动化在电气工程中的应用具有非常重要的意义。
【关键词】 电气工程;电气自动化;PLC应用
引言：
电气自动化系统的应用可以促进电气工程的发展。因此，我们要从每个方面着手去提高电气自动化系统的水平，使其能够在电气工程中充分发挥其优势，保障电气设备能够安全运行，从而提高电气工程的经济效益。
一、电气工程及其自动化的特点
电气工程包括发电工程、输电工程和用电工程，是为国民经济发展提供电力能源及其装备的战略性产业，是国家工业化和生产自动化的重要技术支撑;电气工程的关联度高，对各行各业的发展均起到推动和带动性作用，对提高国民经济发展和人民生活质量有着显著的影响。
电气自动化涉及电气控制、电工电子、计算机控制、信息网络技术等领域，是典型的强弱电结合，高度的电气自动化集成系统提高了工作效率和设备运行保障，是当今社会现代文明程度的体现;而在能源行业火力发电企业中电气自动化程度更是至关重要。
由于电气设备及热工仪表的控制量很多，其操作运行时与控制的要求也有诸多不同。相比热工仪表，电气设备控制系统采集的信息对象相对较少、数量较小、操作频率低，但是要求快速和准确。电气设备的自动保护装置需要较高的可靠性，動作速度快，而且需要较高的对抗干扰性，电磁兼容性要求也很高。电气自动化控制系统以顺序控制、PID闭环控制、运动控制、数据采集等系统为主，相对联锁保护多，运行要求高，控制策略必须符合工艺生产流程。所以机组电气自动化系统归入PLC、DCS等控制系统，要求控制设备必须具备较高可靠性。
二、电气工程中电气自动化应用的设计原则
电气工程中电气自动化应用的设计原则，首先要最大限度满足生产产品和工艺对电气自动化的要求;在满足自动化应用的前提下，电气自动化的设计方案应力求简单、经济;电气自动化应用的设计要妥善处理系统工艺与电气自动化控制的关系。目前许多民用乃至高科技产品都是采用电气自动化来实现具体生产要求，电气自动化设计要从工艺要求、制造成本、结构的复杂程度、使用维护便携性等方面协调处理好相关的问题;在电气自动化设计中要正确合理地选用电器元件、电气设备才能确保使用安全、可靠，使利用电气自动化制造出来的产品除外观造型美观大方外，同时质量可靠高效、操作智能友好、维护简单安全。
三、自动化技术在实际范围内的应用情况
1、电厂的测控系统是分散集控系统方式
分散集控系统即DCS系统，工作目的顾名思义就是实现分散监测、集中控制，通过现场总线方式等通讯网络分层分布的形式进行工作，在测控的过程中会涉及到远方工作站（I/O站、子系统站）、工程师站、数据通讯设备、以太网协议以及一些相关过程监督的项目单元。
过程监测和控制单元在整体的测控系统当中起着重要的作用，优势在于它可以直接以显示和操作的形式参加测控系统的工作。首先可以对生产过程中的各种信号进行实时采集和反馈，比如变送器、热电阻、热电偶、开关量元件等设备的信号，并且能够在同一时间通过激光打印机等打印设备对上位机采集的重要数据进行实时记录存档，这一功能使得运行人员在分析系统数据以及检查设备运行情况时更加高效方便、并且让运行人员对系统参数数据趋势更加准确的预断。
2、电网调度的情况分析
电网调度自动化是电气工程系统中重要的组成部分，实现电网调度自动化的前提是首先需要必须的计算机以及能够连接所有设备的相关装置和网络，对于网络通讯的配置必须开放及加密，保证不同厂家设备的兼容性的同时提高系统的安全性。其次对于电网调度的服务器也是有要求的，服务器网络需高速有效，能够实时存储数据，保证数据通讯的冗余性，必须具备大屏幕显示模式和高效率安全可靠的工作站。
四、电气工程中电气自动化应用的优势
1、电气工程中电力设备的在线监控优势
随着变压器、电动机、以及发电机等这些一次设备的应用，以及断路器，隔离开关、综合保护装、无功补偿装置，AVR自动励磁调节器等电气元器件在设备电气线路的配置，往往需要对其中关键的参数进行不间断的实时监控，这就要求监测设备不但能够采集在线运行状态，同时也能够对设备的一些重要的参数变化趋势进行分析及预测，并且完成对某些设备的控制，同时判断设备中发生故障的原因，以缩短设备故障的检修时间，确保故障的快速排除后设备迅速投入再生产，这也为电力设备的实时状态检修提供了必要的保障，延长设备的使用周期。
2、电气自动化应用下电气工程中电力设备的智能化
一般情况下，电力工程中的一次设备与二次设备的安装地点之间都会有一定的距离，一般情况下几十米，但也有的甚至是在几百米外，两者之间使用电力电缆和抗干扰控制电缆、计算机屏蔽电缆来连接。在进行电气系统设计时，在考虑电气系统开关站的具体布置前，往往要先考虑实现电气控制的二次设备的功能以及电气自动化控制室的布置位置，这样做显然能够节约大量的电力电缆和控制信号电缆。而且电力设备智能化让控制系统更加的集成，通过常规的控制网络实现电气设备的上位机实时监控，既可以改善电气设备分散监控不到位，也可以让网络通讯技术取代长远距离的信号电缆传输，降低电气工程的成本。
五、PLC技术在电气自动化中的应用
1、PLC技术的发展及概述
PLC即可编程逻辑控制器，是20世纪60年代末在继电器控制系统的基础上发展起来的，经过几十年的发展不仅可以实现继电器控制所具有的逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能，同时还具有数学计算、数据处理、模拟量PID控制、运动控制和通讯联网等功能，新一代工业控制设备为自动控制、计算机与通信技术相合的产物，为工业控制专门设计，具有可靠性高、抗干扰能力强的特点;因为控制对象的繁杂性，应用环境的特别性和工作的长期连续性，PLC自己的特点日益明显，适应范围大、通信功能强、编程简便、结构模块化。 2、PLC在电厂电气系统中的应用
针对厂用电电气系统操控主要集中在开关站的特点，需要实现设备就地远方操作，以及运行状态的监控，现以电厂循环水旁流石灰处理系统为例描述PLC在这个系统的具体应用，由于此系统属于电厂外围辅助系统，具有离电厂集控系统距离远、控制要求高的特点，同时本系统对保证电厂冷却水水质起关键性作用;对此，系统在就地设立PLC程控室和电气MCC室，程控室还设置了工程师站，满足电厂工作人员的运行需要。
为满足电气系统集中控制系统的电动机，变频器、计量泵、电动阀门等设备的运行，本系统将控制回路设置在MCC抽屉间隔和固定式开关柜中，设计PLC柜到MCC开关柜为最合适间距，大大的降低了电缆的成本，同时也让就地设备的操作更加的集中，开关柜的环境更好，维护更加的方便。PLC通过对MCC控制回路的控制，以及电气元器件、在线仪表对就地设备各种运行状态信号的反馈，通过PLC程序的分析计算，实时的做出准确的判断，保障了现场电气设备的运行。同时PLC系统通过双冗余光纤通讯将系统内的运行状态可靠的传输到化水水网监控系统，真正的实现分散集控的效果。
3、PLC在电厂水处理系统中的应用
在电厂的超滤反渗透系统中，通过PLC技术的应用，自动控制程序能全自动的控制海水淡化一级反渗透膜组件的各个运行状态，包括膜的自动产水、自动低压冲洗、自动高压冲洗、自动产水冲洗、自动记录产水次数、自动在达到设定次数后进入化学清洗，从而保证膜组件的最佳运行状态。
电厂水处理为电厂工作中质量控制最好、最先进的一个工艺，给电厂后续装置提供优质的除盐水。除盐水的质量直接干扰后续装置—锅炉、汽轮机等的正常工作。所以，选用PLC控制系统实现相关过滤器为过程自动控制，系统的工作得到了优化，特性实现了生产要求，出水水质保持良好，大大减少了生产成本。
4、PLC在电厂输煤系统中的应用
在一些电厂输煤自控系统中，系统需要在距输煤通道不近的主厂房控制室里，对数条输煤线的电气设备展开控制，并随时监测设备的工作状况及皮带跑偏的状况。由于电厂输煤系统的关键性，需要选用PLC等系统来满足输煤设备的联锁控制、顺序控制等工艺要求，选用专用计算机作为上位机与PLC数据通讯，共同实现输煤系统的监控性能。
六、结束语
综上所述，电气自动化系统的应用可以促进电气工程的发展。因此，我们要从每个方面着手去提高电气自动化系统的水平，使其能够在电气工程中充分发挥其优势，使电气工程能够安全运行，从而提高电气工程的经济效益。
参考文献：
[1]任杰，姬颖.试论工业电气自动化及其在工作的实践[J].科技致富向导，2011，（16）：56-57.
[2]李哲.浅谈电气自动化的应用与发展趋势[J].黑龙江科技信息，2011，（36）：75-76.
[3]楚力.電气自动化在电气工程中的应用分析[J].广东科技，2012，（9）：145-147.
[4]楚力.电气自动化与电气工程中融合探析[J].城市建设，2012，（11）：96-97.
【关键词】 电气工程;电气自动化;PLC应用
引言：
电气自动化系统的应用可以促进电气工程的发展。因此，我们要从每个方面着手去提高电气自动化系统的水平，使其能够在电气工程中充分发挥其优势，保障电气设备能够安全运行，从而提高电气工程的经济效益。
一、电气工程及其自动化的特点
电气工程包括发电工程、输电工程和用电工程，是为国民经济发展提供电力能源及其装备的战略性产业，是国家工业化和生产自动化的重要技术支撑;电气工程的关联度高，对各行各业的发展均起到推动和带动性作用，对提高国民经济发展和人民生活质量有着显著的影响。
电气自动化涉及电气控制、电工电子、计算机控制、信息网络技术等领域，是典型的强弱电结合，高度的电气自动化集成系统提高了工作效率和设备运行保障，是当今社会现代文明程度的体现;而在能源行业火力发电企业中电气自动化程度更是至关重要。
由于电气设备及热工仪表的控制量很多，其操作运行时与控制的要求也有诸多不同。相比热工仪表，电气设备控制系统采集的信息对象相对较少、数量较小、操作频率低，但是要求快速和准确。电气设备的自动保护装置需要较高的可靠性，動作速度快，而且需要较高的对抗干扰性，电磁兼容性要求也很高。电气自动化控制系统以顺序控制、PID闭环控制、运动控制、数据采集等系统为主，相对联锁保护多，运行要求高，控制策略必须符合工艺生产流程。所以机组电气自动化系统归入PLC、DCS等控制系统，要求控制设备必须具备较高可靠性。
二、电气工程中电气自动化应用的设计原则
电气工程中电气自动化应用的设计原则，首先要最大限度满足生产产品和工艺对电气自动化的要求;在满足自动化应用的前提下，电气自动化的设计方案应力求简单、经济;电气自动化应用的设计要妥善处理系统工艺与电气自动化控制的关系。目前许多民用乃至高科技产品都是采用电气自动化来实现具体生产要求，电气自动化设计要从工艺要求、制造成本、结构的复杂程度、使用维护便携性等方面协调处理好相关的问题;在电气自动化设计中要正确合理地选用电器元件、电气设备才能确保使用安全、可靠，使利用电气自动化制造出来的产品除外观造型美观大方外，同时质量可靠高效、操作智能友好、维护简单安全。
三、自动化技术在实际范围内的应用情况
1、电厂的测控系统是分散集控系统方式
分散集控系统即DCS系统，工作目的顾名思义就是实现分散监测、集中控制，通过现场总线方式等通讯网络分层分布的形式进行工作，在测控的过程中会涉及到远方工作站（I/O站、子系统站）、工程师站、数据通讯设备、以太网协议以及一些相关过程监督的项目单元。
过程监测和控制单元在整体的测控系统当中起着重要的作用，优势在于它可以直接以显示和操作的形式参加测控系统的工作。首先可以对生产过程中的各种信号进行实时采集和反馈，比如变送器、热电阻、热电偶、开关量元件等设备的信号，并且能够在同一时间通过激光打印机等打印设备对上位机采集的重要数据进行实时记录存档，这一功能使得运行人员在分析系统数据以及检查设备运行情况时更加高效方便、并且让运行人员对系统参数数据趋势更加准确的预断。
2、电网调度的情况分析
电网调度自动化是电气工程系统中重要的组成部分，实现电网调度自动化的前提是首先需要必须的计算机以及能够连接所有设备的相关装置和网络，对于网络通讯的配置必须开放及加密，保证不同厂家设备的兼容性的同时提高系统的安全性。其次对于电网调度的服务器也是有要求的，服务器网络需高速有效，能够实时存储数据，保证数据通讯的冗余性，必须具备大屏幕显示模式和高效率安全可靠的工作站。
四、电气工程中电气自动化应用的优势
1、电气工程中电力设备的在线监控优势
随着变压器、电动机、以及发电机等这些一次设备的应用，以及断路器，隔离开关、综合保护装、无功补偿装置，AVR自动励磁调节器等电气元器件在设备电气线路的配置，往往需要对其中关键的参数进行不间断的实时监控，这就要求监测设备不但能够采集在线运行状态，同时也能够对设备的一些重要的参数变化趋势进行分析及预测，并且完成对某些设备的控制，同时判断设备中发生故障的原因，以缩短设备故障的检修时间，确保故障的快速排除后设备迅速投入再生产，这也为电力设备的实时状态检修提供了必要的保障，延长设备的使用周期。
2、电气自动化应用下电气工程中电力设备的智能化
一般情况下，电力工程中的一次设备与二次设备的安装地点之间都会有一定的距离，一般情况下几十米，但也有的甚至是在几百米外，两者之间使用电力电缆和抗干扰控制电缆、计算机屏蔽电缆来连接。在进行电气系统设计时，在考虑电气系统开关站的具体布置前，往往要先考虑实现电气控制的二次设备的功能以及电气自动化控制室的布置位置，这样做显然能够节约大量的电力电缆和控制信号电缆。而且电力设备智能化让控制系统更加的集成，通过常规的控制网络实现电气设备的上位机实时监控，既可以改善电气设备分散监控不到位，也可以让网络通讯技术取代长远距离的信号电缆传输，降低电气工程的成本。
五、PLC技术在电气自动化中的应用
1、PLC技术的发展及概述
PLC即可编程逻辑控制器，是20世纪60年代末在继电器控制系统的基础上发展起来的，经过几十年的发展不仅可以实现继电器控制所具有的逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能，同时还具有数学计算、数据处理、模拟量PID控制、运动控制和通讯联网等功能，新一代工业控制设备为自动控制、计算机与通信技术相合的产物，为工业控制专门设计，具有可靠性高、抗干扰能力强的特点;因为控制对象的繁杂性，应用环境的特别性和工作的长期连续性，PLC自己的特点日益明显，适应范围大、通信功能强、编程简便、结构模块化。 2、PLC在电厂电气系统中的应用
针对厂用电电气系统操控主要集中在开关站的特点，需要实现设备就地远方操作，以及运行状态的监控，现以电厂循环水旁流石灰处理系统为例描述PLC在这个系统的具体应用，由于此系统属于电厂外围辅助系统，具有离电厂集控系统距离远、控制要求高的特点，同时本系统对保证电厂冷却水水质起关键性作用;对此，系统在就地设立PLC程控室和电气MCC室，程控室还设置了工程师站，满足电厂工作人员的运行需要。
为满足电气系统集中控制系统的电动机，变频器、计量泵、电动阀门等设备的运行，本系统将控制回路设置在MCC抽屉间隔和固定式开关柜中，设计PLC柜到MCC开关柜为最合适间距，大大的降低了电缆的成本，同时也让就地设备的操作更加的集中，开关柜的环境更好，维护更加的方便。PLC通过对MCC控制回路的控制，以及电气元器件、在线仪表对就地设备各种运行状态信号的反馈，通过PLC程序的分析计算，实时的做出准确的判断，保障了现场电气设备的运行。同时PLC系统通过双冗余光纤通讯将系统内的运行状态可靠的传输到化水水网监控系统，真正的实现分散集控的效果。
3、PLC在电厂水处理系统中的应用
在电厂的超滤反渗透系统中，通过PLC技术的应用，自动控制程序能全自动的控制海水淡化一级反渗透膜组件的各个运行状态，包括膜的自动产水、自动低压冲洗、自动高压冲洗、自动产水冲洗、自动记录产水次数、自动在达到设定次数后进入化学清洗，从而保证膜组件的最佳运行状态。
电厂水处理为电厂工作中质量控制最好、最先进的一个工艺，给电厂后续装置提供优质的除盐水。除盐水的质量直接干扰后续装置—锅炉、汽轮机等的正常工作。所以，选用PLC控制系统实现相关过滤器为过程自动控制，系统的工作得到了优化，特性实现了生产要求，出水水质保持良好，大大减少了生产成本。
4、PLC在电厂输煤系统中的应用
在一些电厂输煤自控系统中，系统需要在距输煤通道不近的主厂房控制室里，对数条输煤线的电气设备展开控制，并随时监测设备的工作状况及皮带跑偏的状况。由于电厂输煤系统的关键性，需要选用PLC等系统来满足输煤设备的联锁控制、顺序控制等工艺要求，选用专用计算机作为上位机与PLC数据通讯，共同实现输煤系统的监控性能。
六、结束语
综上所述，电气自动化系统的应用可以促进电气工程的发展。因此，我们要从每个方面着手去提高电气自动化系统的水平，使其能够在电气工程中充分发挥其优势，使电气工程能够安全运行，从而提高电气工程的经济效益。
参考文献：
[1]任杰，姬颖.试论工业电气自动化及其在工作的实践[J].科技致富向导，2011，（16）：56-57.
[2]李哲.浅谈电气自动化的应用与发展趋势[J].黑龙江科技信息，2011，（36）：75-76.
[3]楚力.電气自动化在电气工程中的应用分析[J].广东科技，2012，（9）：145-147.
[4]楚力.电气自动化与电气工程中融合探析[J].城市建设，2012，（11）：96-97.