電氣自動化優(yōu)點精選(九篇)

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第1篇：電氣自動化優(yōu)點范文

關鍵詞：電力工程，電氣自動化，自動化技術

l 全控型電力電子開關逐步取代半控型晶閘管

50 年代末出現的晶閘管標志著運動控制的新紀元。它是第一代電子電力器件，在我國至今仍廣泛用于直流和交流傳動控制系統。隨著交流變頻技術的興起，相繼出現了全控式器件 CTR、 GTO 、 P - MOSEFT 等。這是第二代電力電子器件。由于目前所能生產的電流／電壓定額和開關時間的不同，各種器件各有其應用范圍。

GTR 的二次擊穿現象以及其安全工作區(qū)受各項參數影響而變化和熱容量小、過流能力低等問題，使得人們把主要精力放在根據不同的特性設計出合適的保護電路和驅動電路上，這也使得電路比較復雜，難以掌握。

GTO 是一種用門極可關斷的高壓器件，它的主要缺點是關斷增益低，一般為 4~5，這就需要一個十分龐大的關斷驅動電路，且它的通態(tài)壓降比普通晶閘管高，約為 Zv ~ 4 . 5v , 開通 di /d t 和關斷 dv / dt 也是限制 GTO推廣運用的另一原因，前者約為 500A /us ，后者約為 500V /u s ，這就需要一個龐大的吸收電路。

由于GIR 、GTO 等雙極性全控性器件必須要有較大的控制電流，因而使門極控制電路非常龐大，從而促進廠新一代具有高輸人阻抗的 MOS 結構電力半導體器件的一切。功率 MOSFET 是一種電壓驅動器件，基本上不要求穩(wěn)定的驅動電流，驅動電路只需要在器件開通時提供容性充電電流，而關斷時提供放電電流即可，因此驅動電路很簡單。它的開關時間很快，安全工作區(qū)十分穩(wěn)定，但是 P - MOSFET 的通態(tài)電壓降隨著額定電壓的增加而成倍增大，這就給制造高壓 P - MOSFET 造成了很大困難。

IGBT是 P -MOSFET 工藝技術基礎上的產物，它兼有 MOSFET 高輸人阻抗、高速特性和 GTR 大電流密度特性的混合器件。其開關速度比 P -MOSFET 低，但比 GTR 快；其通態(tài)電壓降與 GTR 相擬約為 1 .5 V ~ 3 .5v ，比 P - MOSFET 小得多，其關斷存儲時間和電流卜降時間為別為 0 . 2 us一 04 us和 0 . 2us ~ 1 . 5us，因而有較高的工作頻率，它具有寬而穩(wěn)定的安個工作區(qū)，較高的效率，驅動電路簡單等優(yōu)點。

MOS 控制晶閘管（ MCT ）是一種在它的單胞內集成了 MOSFET的品閘管，利用M OS 門來控制品閘管的開通和關斷，具有晶閘管的低通態(tài)電壓降，但其工作電流密度遠高 IGBT和 GTR ，在理論上可制成幾千伏的阻斷電壓和幾十千赫的開關頻率，且其關斷增益極高。

IGBT和MGT 這一類復合型電力電子器件可以稱為第三代器件。在器件的復合化的同時，模塊即把變換器的雙臂、半橋乃至全橋組合在一起大規(guī)模生產的器件也已進入實用。在 模塊化和復合化思路的基礎卜，其發(fā)展便是功率集成電路 PIC ( Powerl , lntegratcd Cirrrrcute ) , 在 PIC，不僅主回路的器件，而且驅動電路、過壓過流保護、電流檢測甚至溫度自動控制等作用都集成到一起，形成一個整體，這可以算作第四代電力電子器件。

2 變換器電路從低頻向高頻方向發(fā)展

隨著電力電子器件的更新，由它組成的變換器電路也必然要換代。應用普通晶閘管時，直流傳功的變換器主要是相控整流，而交流變頻船動則是交一直一交變頻器。當電力電子器件進入第二代后，更多是采用PWM 變換器了。采用PWM方式后，提高了功率因數，減少 了高次諧波對電岡的影響，解決了電動機在低頻區(qū)的轉矩脈動問題。

但是PWM 逆變器中的電壓、電流的諧波分量產生的轉矩脈動作用在定轉子上，使電機繞組產生振動而發(fā)出噪聲。為了解決這個問題，一種方法是提高開關頻率，使之超過人耳能感受的范圍，但是電力電子器件在高電壓大電流的情況下導通或關斷，開關損耗很大。開關損耗的存在限制了逆變器工作頻率的提高。

1986 年美國威斯康星大學 Divan 教授提出諧振式直流環(huán)逆變器。傳統的逆變器是掛在穩(wěn)定的直流母線上，電力電子器件是在高電壓下進行轉換的‘硬開關’，其開關損耗較大，限制了開關在頻率上的提高。而諧奪式直流環(huán)逆變器是把逆變器掛在高頻振蕩過零的諧振路上，使電力電子器件在零電壓或零電流下轉換，即工作在所謂的‘軟開關’狀態(tài)下，從而使開關損耗降低到零。這樣，可以使逆器尺寸減少，降低成本，還可能在較高功率上使逆變器集成化。因此，諧振式直流逆變器電路極有發(fā)展前途。

3 交流調速控制理論日漸成熟

1971 年，德國學者 F , Blaschke 闡明了交流電機磁場定向即矢量控制的原理，為交流傳動高性能控制奠定了理論基礎。矢量控制的基本思想是仿照直流電動機的控制方式，把定子電流的磁場分量和轉矩分量解耦開來，分別加以控制。這種解耦，實際上是把異步電動機的物理模型設法等效地變換成類似于直流電動機的模式，這種等效變換是借助于坐標變換完成的。它需要檢測轉子磁鏈的方向，且其性能易受轉子參數，特別是轉子回路時間常數的影響。加上矢量旋轉變換的復雜性，使得實際的控制效果難于達到分析的結果。

1985 年德國魯爾大學的 Depenbrock 教授首次提出了直接轉矩控制的理論，接著 1987 年又把它推 廣到弱磁調速范圍。大致來說，直接轉矩控制，用空間矢量的分析方法，直接在定子坐標系下分析計算與控制電流電動機的轉矩。采用定子磁場定向，借助于離散的兩點式調節(jié)（Band 一 Band 控制）產生 PWM 信號，直接對逆變器的開關狀態(tài)進行最佳控制，以獲得轉矩的高動態(tài)性能。它省掉了復雜的矢量變換與電動數學模型的簡化處理，大大減少了矢量控制中控制性能參數易受參數變化影響的問題，沒有通常的 PWM 信號發(fā)生器，其控制思想新穎，控制結構簡單，控制手段直接，信號處物理概念明確，轉矩響應迅速，限制在一拍之內，且無超調，是一種具有高靜動態(tài)性能的新型交流調速方法。

4 通用變頻器開始大量投入實用

一般把系列化、批量化、占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，采用 32位DSP或雙 16 位CPU 進行控制，采用了磁通補償器、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！目前占市場份額最大。第三代為高動態(tài)性能矢量控制型。它采用全數字控制，可通過軟件實現參數自動設定，實現變結構控制和自適應控制，可選擇 U /F頻率開環(huán)控制、無速度傳感器矢量控制和有速度傳感器矢量控制，實現了閉環(huán)控制的自優(yōu)化。從技術發(fā)展看，雖然電力半導體器件有GTO、GTI、 IGBT，但以后兩種為主，尤以 IGBT為發(fā)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）功能也由于采用單片機控制動技術而得以提高。

5 單片機、集成曳路及工業(yè)控荊計算機的發(fā)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，適于大批量生產的 PIC系列單片機及CMS97C系列單片機等正在推廣，而且單片機的應用范圍已開始擴展至智能儀器儀表或不太復雜的工業(yè)控制場合以充分發(fā)揮單片機的優(yōu)勢另外，單片機的開發(fā)手段也更加豐富，除用匯編語言外，更多地是采用模塊化的（ - 語言、PL / M 語言。

在集成電路方面，需要重點說明的是集成模擬乘法器和集成鎖相環(huán)路及集成時基電路在自動控制系統中運用很廣。在電機控制方面，還有專用于產生 PWM 控制信號的 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芯片（ ASIC）進行邏輯設計。 ASIC ( Appilca- , tion Specific L ntegrated Circuit ）中有編程邏輯陣列 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，它可以在線電擦洗，與TTL兼容，有較高的響應速度，有可編程的保密位等優(yōu)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(wěn)定性及簡化系統設計，增強應用的保密性方面有廠‘闊的發(fā)展產景，特別適合新產品研制及 DMA控制和高速圖表處理，其上述交流的控制最終用工業(yè)控制計算機完成。

第2篇：電氣自動化優(yōu)點范文

關鍵詞：電氣自動化；數據傳輸；控制系

一、電氣自動化控制系統的功能

單元機組的運行和電氣控制的特點，應將發(fā)電機一變壓器組和廠內用電源等電氣系統的控制全都納入到ECS監(jiān)控中來。其基本功能為：

①發(fā)變組出口斷路器、隔離開關的控制及操作；

②發(fā)變組保護、廠內高變保護、勵磁變壓器保護控制；

③發(fā)電機勵磁系統，包括啟勵、滅磁操作，控制方式切換，增磁、減磁操作，PSS(電力系統穩(wěn)定器)的投退；

④開關自動同期并網及手動同期并網；

⑤高壓廠內用電源監(jiān)視、操作、廠內用電快速切換裝置的狀態(tài)監(jiān)視、投退、手動啟動等；

⑥380V低壓廠內用電電源監(jiān)視、操作、低壓設備自投裝置控制；

⑦高壓啟/備變壓器控制和操作；

⑧柴油發(fā)電機組和保護電源控制與操作；

⑨直流系統和LPS系統的監(jiān)視。

二、電氣自動化控制系統的設計理念

1. 集中監(jiān)控方式的優(yōu)缺點

集中監(jiān)控方式是利用一套控制設備（例如計算機）監(jiān)控整個電廠（或變電站）設備。集中監(jiān)控方式適用于控制對象比較少，控制區(qū)域分布不廣的系統。這種監(jiān)控方式優(yōu)點是運行維護方便，控制站的防護要求不高，系統設計容易。但由于集中式的主要特點是將系統的各個功能集中到一個處理器中進行處理，處理器的任務相當繁重，處理的速度將受到影響。由于電氣設備全部進入監(jiān)控，伴隨著監(jiān)控對象的大量增加隨之而來的是主機冗余的下降，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采用硬接線，由于隔離刀閘的輔助接點經常不到位，造成設備無法操作。這種接線方式下的二次接線復雜，查線也不方便，大大增加了維護量，還存在由于查線或傳動過程中由于接線復雜而造成誤操作的可能性。

2. 遠程監(jiān)控方式的優(yōu)缺點

遠程監(jiān)控方式，又稱四遙（遙信、遙測、遙控、遙調）監(jiān)控方式，是國內早期一種監(jiān)控方式，適用于遠程監(jiān)控偏僻地區(qū)的控制對象。四遙控制方式，不會像集中監(jiān)控方式那樣，某一設備出故障影響整個系統。由于采用四種不同的裝置組成遠程監(jiān)控系統，結構復雜，體積龐大，不易擴展。

3. 分布式監(jiān)控方式

分布式監(jiān)控方式采取多套控制設備（計算機）按功能或按地理位置監(jiān)控電廠（變電站）的不同設備，這些控制設備通過網絡或總線進行通信。目前，已普遍應用于變電站、發(fā)電站等自動化系統中，且已經積累了豐富的運行經驗。近些年，智能化電氣設備也有了較快的發(fā)展，這些都為分布式監(jiān)控系統應用于發(fā)電站電氣系統奠定了良好的基礎。分布式監(jiān)控方式使系統設計更加有針對性，對于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據間隔的情況進行設計。采用這種監(jiān)控方式除了具有遠程監(jiān)控方式的全部優(yōu)點外，還可以減少大量的隔離設備、端子柜、I/0卡件、模擬量變送器等，而且智能設備就地安裝，與監(jiān)控系統通過通信線連接，可以節(jié)省大量控制電纜，節(jié)約很多投資和安裝維護工作量，從而降低成本。另外，各裝置的功能相對獨立，裝置之間僅通過網絡/總線連接，網絡組合靈活，使整個系統的可靠性大大提高，任一裝置故障僅影響相應的部件，不會導致系統癱瘓。因此，分布式監(jiān)控方式是今后發(fā)電站計算機監(jiān)控系統的發(fā)展方向。

三、電氣自動化控制系統的發(fā)展趨勢

現代電氣自動化控制系統普遍采用分層分布式計算機監(jiān)控系統。從管理上分為上下兩層（甚至多層），上位機為管理協調層，負責越限報警（顯示器顯示報警、手機短信報警）、調度優(yōu)化計算、命令下達、遠程通信等高級應用軟件；下位機為執(zhí)行層，負責采集數據、執(zhí)行上位機下達的命令。對多層結構系統，更上層是國家調度中心，通過遠程網查看電站數據，下達宏觀調度計劃。為了提高監(jiān)控設備的可靠性，往往上位機采取雙計算機，甚至多臺計算機，平時每臺計算機承擔各自特定的任務，當某臺計算機故障后，其它計算機承擔其任務。這些上位機通過局域網進行通信，下位機層通過總線進行通信，國調層通過遠程網進行通信。

第3篇：電氣自動化優(yōu)點范文

關鍵詞：電氣自動化；油田企業(yè)；運用；發(fā)展

油田企業(yè)是我國經濟發(fā)展中重要的組成部分，只有順應時展潮流，正確應用新技術，才能提升油田企業(yè)生產效率，實現企業(yè)又好又快發(fā)展。將電氣自動化應用到我國油田生產中，不僅體現了自動化技術的成效，還可以得到較高的生產效益，具有很大的研究價值，必須及時進行分析并研究。

一、電氣自動化技術在油田企業(yè)中的運用

（一）油田自動化領域開始普及

第一，油田平臺得到了開放式發(fā)展。隨著新技術的應用，油田自動化系統開始不斷發(fā)展，在油田企業(yè)設計和應用中發(fā)揮著重要作用。IEC61131已經成為國家油田公認標準，具有廣泛的應用前景。IEC61131中規(guī)定了詳細的語法定義，有效解決了不同程序間存在的矛盾，已經成為自動化未來發(fā)展趨勢之一。第二，Windows成為工業(yè)標準化控制平臺。Windows技術具有操作簡單、易于維護等特點，已經應用到各個企業(yè)中，促進了企業(yè)發(fā)展。隨著新型技術的發(fā)展，PC控制也在各大企業(yè)管理中得到了應用，成為工業(yè)信息控制的標準化平臺。第三，信息技術對電氣自動化的滲透。一方面，油田生產中需要對企業(yè)業(yè)務數據進行處理，給企業(yè)管理人員展現動態(tài)的畫面監(jiān)督和控制，在第一時間反映企業(yè)的生產變化過程，提升生產質量。另一方面，可以實現信息技術向電氣自動化、設備和系統的擴展，提高了軟件結構、組態(tài)環(huán)境和通訊的作用，包含新型科學儀器。第四，互聯網技術和Internet技術在自動化領域的運用?；赑C控制的系統已經成為人機界面發(fā)展潮流，簡化了自動化系統操作流程，保證了維護工作的順利進展。

（二）分布式控制系統的應用

現場總線可以利用串行電纜將計算機、監(jiān)控軟件、智能儀表、低壓斷路器等連接起來，可以將這些設備的信息轉換到中央控制器上，是一種串行連接的智能和自動化系統，還可以將輸出模塊轉化為執(zhí)行器和現場測試器。各個檢測單元完成機組控制后，可以由監(jiān)控單位完成報警、打印和過程操作等過程。熱注鍋爐自動化系統較小，可以只使用一臺PLC控制。利用PC上位機實現系統數據的集中監(jiān)控管理，利用收集的數據操作過程量，顯示各種曲線變化趨勢，并改變系統限制的過程參數，實現鍋爐系統安全穩(wěn)定運行。

（二）現場總線和分布式控制系統應用

現場總線是連接自動化系統、多站系統的通信系統。可以利用同一條電纜連接PLC的CPU，收集現場設備的大量數據，借助智能化儀器展示系統控制結果。現場總線主要解決儀器儀表、執(zhí)行機構和控制器等信息傳遞問題。分布式控制系統主要進行數字控制、獲取數據和人機交換監(jiān)控等操作，具有開放性、高可靠性、易于維護等特點。隨著信息的發(fā)展，所有的網絡結構都實現了辦公自動化控制，電氣自動化開始發(fā)生不斷的改革。

二、電氣自動化的發(fā)展方向

（一）產品創(chuàng)新，統一監(jiān)控

電氣自動化生產企業(yè)必須根據國家提出創(chuàng)新目標，提升自身的創(chuàng)新力，研發(fā)操作獨立具有自動化的系統和產品，加快創(chuàng)新發(fā)展力度，完善市場發(fā)展機制。我國主要以中低檔國內企業(yè)為主，可以根據國內市場發(fā)展狀況，提升創(chuàng)新力，轉變經濟發(fā)展模式。電氣自動化平臺可以實現自動化系統中的設計、調試和運行維護等操作，降低了產品設計到完成所耗費的資金，可以滿足用戶需求。為了保證用戶操作方便，可以實現設備和網絡技術結合，完善網絡自動管理控制一體化發(fā)展。還可以將現有系統作為中線，接入遙控測量，實現統一控制，保證維護工作順利進展，減少資金浪費。

（二）系統結構通用，中線監(jiān)控

電氣自動化系統結構對電氣控制系統具有很大作用。油田企業(yè)必須保證現場控制設備、企業(yè)管理系統和計算機監(jiān)督等的正常運行。同時企業(yè)管理人員還可以利用Internet/Intrant實現現場設備監(jiān)督。實施網絡規(guī)劃操作時，無論是現場設備還是計算機辦公系統，選用的網絡產品都必須實現辦公區(qū)域到元件的通訊。為了保證全場作業(yè)透明化管理，還應該根據企業(yè)實際情況，設計不同功能，保證自動化在各個區(qū)域的正常應用。

（三）利用計算機監(jiān)控技術實現系統程序接口標準化

從監(jiān)控系統的構成板塊上劃分，可以將其劃分為以遠動RTU為核心的監(jiān)控系統和綜合自動化技術控制的監(jiān)控系統。遠動RTU的遠動屬于集中式，一般將其CPU安裝在RTU的數據處理單位，并按照各個功能被分別安裝在不同模塊中，然后由統一模塊進行數據上傳下發(fā)。除此之外，由于遠動模式可以借助串行接口配置人聯子系統，保證繼電保護和智能設備可以利用現場總線或串行接口等接入RTU。從設計思想上，可以將綜合自動化劃分為兩種類型，一種是繼電保護完全獨立，使用保護監(jiān)控形式操作，具有自己的裝置，可以實現硬件分離。另一種是將監(jiān)控組件和幾點保護集中在同一模塊的單元。更快利用現場總線方式實現上位機通訊。借助計算機監(jiān)控系統還可以實現自動化管控一體化，保證維護工作的順利進展，及時發(fā)現安全隱患，保證了設備運行安全。

結束語

隨著市場經濟的不斷變化，電氣自動化技術得到了人們的重視，對國家經濟發(fā)展具有很大作用。將電氣自動化運用在油田企業(yè)中，不但可以實現系統和外界網絡的連接，還可以利用綜合技術實現自動管控一體化，保證了油田企業(yè)正常的生產，提升了經濟效益。

參考文獻：

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[2]袁鳳君.油田配電自動化系統的設計與實現[J].信息技術與信息化,2014，(07).

第4篇：電氣自動化優(yōu)點范文

1.1電氣自動化系統的主要內容

電氣自動化系統一般包括以下幾個方面，首先是接收電子傳輸信號部分，通過簡單的操作實現信號的自動化輸入，其次是輸入信號的處理裝置，處理相關傳輸信號。最后一部分是輸出信號端，這部分主要是對輸出信號進行處理。

1.2電氣系統自動化中微型電腦的使用

微電腦進入自動化系統，可以實現操作的自動化記錄，并分析電氣系統和自動化系統，還可以根據適當的運行趨勢，確定其誤差進而保障內部發(fā)展。此外，計算機的應用越來越廣泛，成為電氣系統發(fā)展的基礎，電力系統自動化的所有領域也都使用和引入了微型電腦，使自動化控制系統更加智能化和人性化，進而能更快的促進自動化系統的發(fā)展。

2電氣系統自動化在石油工程中的應用

2.1電氣系統自動化在石油工程網絡設備中的應用

石油工程網絡設定裝置用于發(fā)送網絡服務器和調度適當的電氣系統自動化系統。這種自動化系統設計的主要功能是首先通過網絡運行，以實現安全性和經濟調度網絡運行的穩(wěn)定性，其次是獲取相應的數據用于監(jiān)測發(fā)電，自動分析和預測電力系統的負荷，另外一個重要的作用是屏幕數據，可以快速，高效地可以判斷故障點的網格系統，使得整個排障繁榮過程更加高效。

2.2電氣系統自動化在石油工程監(jiān)控系統中的應用

石油工程的監(jiān)控系統通過太網、過程控制單元和相應的網絡數據來實現通信系統的分散監(jiān)控，在實際的操作中，機器監(jiān)測采用分層結構布局的系統。其中，監(jiān)控系統中過程控制單元主要是指在實際運行的情況下，生產經營單位通過了相應的實時監(jiān)控信號來監(jiān)測監(jiān)控生產單元的熱敏電阻和其他信號，對于一些相應的數據進行及時的處理，最后實現檢測和控制整個生產過程裝置的目的。電氣系統自動化應用于變電站技術主要是指變電站通過信息技術、控制處理技術以及類似的自動化傳輸技術，通過引進計算機設備運行應用程序，形成管理自動化系統。該系統的主要特點是：通過計算機設備取代之前的電磁設備，進行實時操作，以取代原來的手工操作，秉承了高效、安全的生產理念，以取代生產狀況差的接口。包括自動測量設備，自動監(jiān)測設備，以及一個簡單的開關操作設備，增加自動化動力，同時也變電站自動化系統，使變電站朝著綜合自動化管理的方向發(fā)展。

3電氣系統的自動化在石油工程中的應用優(yōu)勢

3.1電氣系統自動化的監(jiān)測優(yōu)勢

一般電氣設備如變壓器，斷路器等都必須要實時監(jiān)控，發(fā)生一些臨時性的故障時就要做出及時的調整，以便排除故障，通過電氣系統自動化可以實現實時監(jiān)控的要求。通過收集一些關鍵參數，將其適當的反饋給監(jiān)控設備，就能實現監(jiān)督的效果，還可以迅速判斷設備的故障，及時采取相關的措施。

3.2電氣系統自動化有助于實現石油工程設備智能化

現代生活中，企業(yè)所需要的是一個現代化的管理模式，電氣系統自動化系統廣泛應用于各行業(yè)的人們的生活中，尤其是工業(yè)的管理中，能夠幫助其實現智能化，使得管理快捷化，機器操作自動化。也正因為智能化和人性化的管理模式越來越多的工程企業(yè)開始使用電氣系統。因為微型計算機與電氣系統的完美結合，實現了生產生活的智能化，所以電氣系統自動化能夠促進石油工程的快速發(fā)展。

4結束語

第5篇：電氣自動化優(yōu)點范文

【關鍵詞】110kv變電站；電氣自動化；技術；應用；研究

從實踐來看，110kv變電站不僅是電力配送的主要環(huán)節(jié)，而且還是電網建設的重要環(huán)節(jié)。隨著科學技術的進步以及斷路器操作技術成熟，電氣自動化“無人值班”必然向著無人值班、無電纜溝道以及無房屋建筑等方向發(fā)展。

一、變電站自動化技術

對于110kv變電站電氣自動化技術而言，目前國內主要采用的是站內監(jiān)控，它主要是以遠動數據采集及其控制作為基礎，其電網調度控制與保護是相互獨立的兩個環(huán)節(jié)，這一特點更加符合國情的需要。110kv變電站自動化技術主要表現在以下幾個方面：

1.控制系統

110kv變電站主要采用了當前最成熟的計算機控制系統，并按照“無人值班”的要求對系統進行設計，堅持的總體原則是：(1)監(jiān)控系統采用的是網路分布結構，其站控層網絡主要采用的是單網配置TCP/IP協議，間隔層主要采用的是現場總線或以太網，而網路則主要是以光纖或雙絞線為媒介；(2)系統的監(jiān)控范圍主要包括電壓斷路器、基地開關、隔離開關、主變中性點、無功補償投切、主變分接頭的調節(jié)、電源設備的占用、直流與UPS系以及通信設備和通信電源、警報系統等；(3)監(jiān)控系統的主要功能是對站內的相關設備進行實時的監(jiān)控，并對相關數據統一采集和處理，其中電氣信號主要以模擬量的采集來實現交流采樣活動，報警信號主要采用的是硬接點方式實現測控元件的輸入，此外該系統還具備可防誤閉鎖之功能，GPS裝置可保證站內的站控層和間隔層保護同步。該系統還具有和電力調度數據特殊網線相連接的智能接口；(4)監(jiān)控系統的安全性能指標應當符合《電力二次系統安全防護規(guī)定》的要求，并且其上傳的保護遠動信息應當嚴格按照相關的規(guī)程具體執(zhí)行。

2.二次設備分布與UPS系統

110kv變電站自動化控制系統中的二次設備，主要采用了集中的布置模式，其中繼電器與監(jiān)控設備可以合并一室，也可以隔開布置。110kv變電站二次設備的結構、外殼顏色和外形都采用了統一樣式了，同時還選擇了合理的裝置和監(jiān)控設備及測控系統。監(jiān)控系統站控層設備、變壓器柜、110kV系統測控柜以及相應的電能表柜和故障錄波器等二次電氣設備，都集中分布在主控制樓之中，且與繼電裝置同處一室。繼電保護裝置的放置室一般都有備用的屏位，且備用屏位將占繼電器室的十分之一左右。一般而言，變電站內均設有交流不停電電源系統，也就是UPS系統，其容量一般在3kvA左右，它是110kv變電站內監(jiān)控系統、繼電保護裝置等重要二次設備電源，不會出現停電問題。

二、110kv變電站電氣自動化應用

基于以上對110kv變電站電氣自動化技術的分析可知，正是由于自動化技術可以實現無人值守的目標，而且還能節(jié)約很大一部分資源，因此應用也比較廣泛。

1.共網傳輸技術的應用

從實踐來看，電子式互感器主要采用的是將IEC組網方式和間隔層實現通信，從而可以有效的分析共網傳輸模式對保護特性產生的影響，主要目的在于實現通信保護與同步技術的實用化功能。測控I/O與保護操作箱二者合一的智能終端安裝在就地開關端子箱中，同時還采用了GOOSSE通信技術來實現母差、線路以及主變壓器保護跳閘功能；為了進一步簡化該網絡的結構配置，并實現組播流量的優(yōu)化配置，過程層的交換機與二次設備，可支持動態(tài)組播協議高精度的冗余對時，適應于110KV變電站自動化系統擴建和網絡配置的改造。110kV變電站保護、測控以及電度表等都可以通過IEC網絡進行采樣，而電壓的切換主要是由保護、測控以及電度表來實現自動處理。其中，電度表所采集的電量信息主要采用了MMS協議來傳送采集終端；網絡通信中的同步技術與相關的設備具有一定兼容性、穩(wěn)定性以及可靠性，這是110KV變電站自動化控制技術得以成功應用的核心。

2.電子互感器的應用

實踐中，雖然是110kV變電站，但其電壓保護等級通常都是按照220kV變電站的電壓等級來配置的；在110KV變電站電氣化自動化系統中，為了有效的實現110kV變電站電氣化系統的雙套保護方案，可將其電子互感器的遠端模塊與合并單元的設計成獨立的雙套采樣回路設備，同時還要著重對電子式、純光纖以及常規(guī)互感器配合對保護所產生的影響進行研究。從實踐來看，l10kV變電站自動化控制系統的線路與橋電子式的互感器主要采用了羅氏原理，及電壓與電流相互組合的互感器，從而可以有效的避免電壓電流互感器出現同步問題。從110KV變壓器電氣自動化應用實踐來看，該系統中的主變套管電流互感器主要采用的是全光纖、互感器配置方案，同時還進行了電子式和純光互感器的配合對母差保護試點。從110KV變壓器電氣自動化應用實踐來看，1l0kV變電站電氣自動化線路的光差保護主要依靠兩個端口來實現，其中一端主要采用的是電子式的互感器，而另一端主要采用的是常規(guī)式的互感器，通過這兩個端口的有效配合，可對110KV變壓器電氣自動化控制線路的保護影響加強研究。

三、結語

隨著電氣自動化控制技術在110kV變電站中的不斷應用和推廣，傳統的110kV變電站運作模式將逐漸失去優(yōu)勢，取而代之的是自動化變電站。在110kV變電站自動化系統建設和運行過程中，一定要堅持實用和可靠的總體原則，這是保證變電站電網運行經濟、安全和可靠的關鍵。

參考文獻

[1]黃狄.淺談110kV變電站的電氣自動化設計[J].企業(yè)家天地(下旬刊),2010(09).

[2]盤格武.淺談110kV變電站的電氣自動化設計[J].科技與生活,2010(12).

[3]戴天龍.110kV變電所繼電保護自動化設計分析[J].科技傳播,2012(04).

[4]鄒湘芙.淺談110KV變電站無功調控技術[J].科技風,2011(01).

第6篇：電氣自動化優(yōu)點范文

關鍵詞：煤礦；電氣自動化；控制系統；應用；策略

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.058

1 煤礦電氣自動化控制系統的應用結構概述

在實際的煤礦工程運行過程中，要實現整體結構的完整建立，就要針對相應的結構進行集中的控制。整體自動化控制結構是對采煤系統中的相應項目進行集中的監(jiān)控和操作，從而進行相應數據和信息的收集匯總。主要利用的就是電氣系統自身的特質，對整體采煤作業(yè)進行實時的控制，并且在實際項目運行中，利用必要的手段保證整體采煤操作的規(guī)范化發(fā)展，以確保整體采煤工藝流程的準確性以及可靠性。另外，相關人員要對基礎煤礦的通風和排水系統進行集中的管控，利用相應的技術手段實現安全指標的達成。對于電氣自動化控制系統來說，只有保證在供電系統中進行集中的監(jiān)測監(jiān)控，才能規(guī)避相應的供電風險，保證整體煤礦供電結構的完整，以及供電系統項目的優(yōu)化運行。相關管理人員要在經濟運行的基礎上，實現整體結構的優(yōu)化配置，利用相應的分配機制，進行資源的科學化分割，從實際落實節(jié)約用電的煤礦工程運行理念[1]。

除此之外，相關管理人員也要針對相應的工程機械進行集中的項目管理，保證基礎機械在安全使用范圍內，有效的規(guī)避由于器械造成的工程事故，要根據實際的項目運行情況，選擇適宜的煤礦工作器械，以實現整體煤礦作業(yè)的安全運行。

2 煤礦電氣自動化控制系統的優(yōu)化策略分析

在實際煤礦系統升級的過程中，要對相應項目進行集中化的升級，其中包括基礎的工程軟件以及硬件。

2.1 優(yōu)化基礎煤礦作業(yè)的硬件

在實際的煤礦電氣自動化控制系統中，硬件設施的運行能保證整體作業(yè)的穩(wěn)定。只有實現基礎硬件設計的優(yōu)化，才能實現實際的安全控制結構。其中包括防干擾設計、輸入電路設計以及輸出電路設計。

第一，針對防干擾設計。在煤礦基礎作業(yè)過程中，要針對電氣自動化控制系統的硬件進行集中的防干擾設計，才能實現整體運行環(huán)境的優(yōu)化，保證外界環(huán)境不會影響基礎作業(yè)進度。主要的措施在于利用優(yōu)化設計的硬件布線，集中區(qū)分干擾線路，適當的添加外部屏蔽電纜，從而從根本上消除臨近線路的不良干擾，并且提升整體線路運行的穩(wěn)定性以及可靠性。另外，集中落實優(yōu)化的隔離設計，集中關注變壓器的隔離設計，減少干擾風險的同時，提高整體運行環(huán)境。也要對硬件的電磁屏蔽進行集中的優(yōu)化設計，利用外殼接地、防靜電處理等措施實現整體抗干擾能力的優(yōu)化升級[2]。

第二，針對輸入電路設計。相關管理人員要針對相應的操作項目，進行應用項目的升級，優(yōu)化基礎輸入電路的設計，保證嚴格控制整體電氣回路的輸入模式，強化基礎操作行為的優(yōu)化。不僅要對基礎電路的負荷能力進行集中的監(jiān)控，也要做好防短路、防脈沖干擾等問題的處理，有效的避免輸入電路的外力破壞。

第三，針對輸出電路設計。對于煤礦電氣自動化控制系統來說，基礎的輸出電路設計具有非常關鍵的作用，因此，在基礎設計過程中，要符合基礎項目的實際情況，并且按照相應的技術指標進行集中化的管理，保證輸出電路的優(yōu)化設計，能進行集中的項目控制。另外，要保證輸出電路在高效率運行節(jié)奏中，能實現最佳的抗干擾能力以及電荷負載。

2.2 優(yōu)化基礎煤礦作業(yè)的軟件

在我國，煤礦作業(yè)技術的升級正在逐漸強化的過程中，并且開始使用PLC軟件技術，能對整體結構和程序進行優(yōu)化的升級。一方面是基礎軟件結構的優(yōu)化設計，主要是針對自動化控制系統的框架設計，保證了整體設計符合基礎作業(yè)的要求，并且能利用有效的模塊設計促進整體軟件功能的拓展，也能依據實際的煤礦工程特點，進行及時的項目調整，只有保證基礎技術的升級，才能真正實現整體運行目標的達成。相關管理人員要依據煤礦作業(yè)的實際狀態(tài)進行電氣自動化系統的模塊劃分，針對相應的模塊制定相應的規(guī)范化運行目標，保證標準化的運行，并且利用基礎子任務系統，促進整體軟件結構的優(yōu)化運行。另外，相關人員也要對控制程序進行集中的設計，并且主動調試基礎運行結構，利用軟件的維護手段，促進整體系統的完整運行，并且規(guī)避不良的結構漏洞，有目的的調整整體系統結構，實現軟件和煤礦作業(yè)的同步。另一方面，要對基礎軟件的程序進行集中的優(yōu)化設計。在設計基礎程序的過程中，主要的核心機制就是I/O分配，只有實現了基礎分配方式的優(yōu)化，才能保證軟件運行水平的提升。相關設計人員要在升級的過程中，充分考慮PLC技術的項目融合，以實現整體軟件控制的優(yōu)化[3]。

3 結束語

總而言之，對于煤礦運營項目來說，基礎的電氣自動化控制系統具有非常重要的價值，能真正促進整體項目的優(yōu)化發(fā)展，只有運行集中的管控機制，才能保證系統和項目的雙向發(fā)展。相關管理人員要集中力度提升基礎技術水平，促進煤礦運營工作的順利推進。

參考文獻：

[1]廉忠平.關于電氣工程自動化控制系統應用的研究[J].黑龍江科技信息，2014，17（15）：92-92.

第7篇：電氣自動化優(yōu)點范文

關鍵詞：人工智能技術；電氣自動化；有效應用

隨著現代化科學技術的快速發(fā)展，人工智能技術也越來越成熟，其在很多方面都具有明顯的優(yōu)勢，因此被廣泛地應用在工業(yè)、交通、航空等多個領域。人工智能技術在電氣自動化中的應用，極大地減輕了工作人員的工作量，明顯提高了電氣自動化系統的生產效率。

1 人工智能技術的原理

人工智能技術基于人類智能理論，通過擴展、延伸和模擬形成技術。近年來，計算機科學技術快速發(fā)展，人工智能技術主要目的是研究人工智能實質，模擬人工智能的思維方式，重點研究專家系統、圖像處理、語言、專家系統、機器人等，以計算機科學技術為基礎，涉及邏輯學、仿生學、自動化等多門學科[1]。同時，通過研究人工智能技術，加工制造智能化機器，代替人們完成一些復雜、困難的工作，人類大腦被譽為世界上最精密的儀器，而運用現代化科學技術可模擬人類大腦的思考過程，如智能控制系統的編程，通過處理、交換和分析人類智能信息，模擬人腦技能，實現各領域生產過程的自動化。

2 人工智能技術的特點

人工智能研究是一項專業(yè)性和技術性較強的工作，其主要采用遺傳、模糊神經、模糊、神經等算法，基于非線性函數方程式，和傳統函數估計器相比，函數近似器的各方面性能更加優(yōu)越。人工智能技術在實際應用中具有以下優(yōu)勢：第一，人工智能控制器具有良好的一致性，雖然驅動器在很多運行環(huán)節(jié)的特性存在一定差異，當人工智能控制器接收到一些未知數據時，也可快速完成分析估計。第二，和傳統控制器相比，人工智能控制器的操作調節(jié)過程中更加方便，即使工作人員沒有經過專業(yè)的技能培訓，也可結合簡單易懂的語言和信息，完成對智能控制系統的設計操作。第三，人工智能控制器可結合運行要求、下降時間、響應時間等變化，自動調節(jié)各個模塊性能[2]。第四，人工智能控制系統規(guī)劃設計時，不需要提前構建控制對象模型，由于信息的非線性和不確定性，結合人工智能控制器運行參數實際情況，應用動態(tài)方程，優(yōu)化控制系統運行。

3 人工智能技術在電氣自動化中的應用

3.1 實現了電氣自動化系統的保護和控制功能

當前，人工智能技術的應用實現了對模擬量數據、開關量的自動化、實時動態(tài)處理和采集，并且根據系統的設計要求，批量化地定時進行存貯和整理，同時應用圖像生成軟件，模擬電氣自動化系統的實際運行情況，工作人員可直觀地看到斷路器、隔離開關、電壓、電流等設備和參數的變化[3]，工作人員結合電氣自動化系統實際運行要求，編制專業(yè)圖表，分析相關數據，在這個過程中需注意由于畫面和圖片所占的電氣自動化系統資源比較多，因此應充分考慮到電氣自動化系統控制端設備的運行性能和對軟件系統的要求，防止控制終端由于采集大量圖像占用大量資源，消耗運算資源，影響電氣自動化系統中其它程序的正常運行。另外，電氣自動化系統的操作控制，工作人員可通過鼠標或者鍵盤遠程控制斷路器和隔離開關，自動調整勵磁電流，修改或設定在線參數，提高電氣自動化系統運行的可靠性和穩(wěn)定性。

3.2 診斷電氣故障

電氣自動化系統實際運行過程中，傳統診斷技術的效率和準確度較低，并且系統中變壓器、發(fā)電機、發(fā)動機等設備故障頻繁發(fā)生，以往工作人員多是分析變壓器油的氣體，結合油樣氣體成分判斷是否發(fā)生故障，這種診斷方法的時效性較差，需耗費大量人力和時間。由于電氣自動化系統的很多故障和事故都具有不確定性和突發(fā)性，系統故障和問題必須在第一時間快速進行解決，若診斷處理方法不合理或者故障處理不及時，會給國家、社會和企業(yè)造成巨大損失。而在電氣自動化系統中應用人工智能技術，運用專家系統、模糊理論和神經網絡，實現對電氣自動化系統的實時控制，一旦發(fā)現系統故障，自動進行故障診斷，極大地提高電氣自動化系統故障診斷的效率和準確性。

3.3 提高電氣控制有效性

人工智能技術在電氣控制中也發(fā)揮著非常重要的作用，電氣控制系統的安全、穩(wěn)定運行是很多企業(yè)面臨的難題，并且電氣控制對于工作人員的操作控制的標準性和規(guī)范性有著很高的要求，而具體的操作控制步驟也比較復雜麻煩，因此我國專家學者一直致力于不斷提高電氣控制系統的操作控制水平。在電氣控制中應用人工智能技術，其利用自動化計算和計算機系統，代替工作人員完成某些工作，最大程度地減少了人為誤操作，極大地提高了操作控制準確性。同時，人工智能技術在電氣控制系統中的應用，應用直觀明了的界面化形式，簡化了電氣系統的操作和控制流程，基于計算機網絡系統，實現對電氣系統某些環(huán)節(jié)的遠程控制操作。另外，實時地儲存電氣控制系統重要資料和信息，為日后查詢提供便利，人工智能技術可自動生產報表，減少財力、物力和人力等資源的投入，有效提高電氣控制系統的精確度和工作效率。電氣控制系統中應用人工智能技術主要包括模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制等多方面內容，電氣控制系統中的交流和直流傳動通過模糊控制來實現，用模糊控制器代替常規(guī)的調速控制器[4]，確保電氣控制的準確性。

3.4 提高電氣設備設計水平

電氣設備設計是一項專業(yè)、復雜的系統工作，設計人員需要熟練掌握電機電器、電磁場、電路等學科專業(yè)知識，還需積累豐富的電氣設計經驗。傳統的電氣設備設計主要是工作人員在實驗室根據相關設計要求手動的設計制作，一旦電氣設備產品成型很難再進行修改或者優(yōu)化，不僅維護管理比較麻煩，而且難以獲得最佳的設計方案。隨著計算機技術的快速發(fā)展，電氣設備產品的手工設計已經無法滿足電氣系統發(fā)展要求，而應用人工智能技術可利用計算機系統進行輔助設計，如使用二維三維CAD，可根據設計要求隨時對設計方案進行修改和優(yōu)化，有效縮短了電氣設備產品開發(fā)周期。同時，電氣設備產品設計中應用遺傳算法，優(yōu)化電氣設備性能，由于電氣設備故障具有非線性和不確定性，通過應用人工智能技術，可建立設備故障和運行狀態(tài)之間的關系，提高電氣設備設計水平。

4 結束語

近年來，計算軟件技術、微電子技術的快速發(fā)展，促進了人工智能技術的發(fā)展，被廣泛地應用在各種領域。電氣自動化中應用人工智能技術，充分發(fā)揮了人工智能的多方面優(yōu)勢，有效提高了電氣自動化系統運行的安全性和可靠性。

參考文獻

[1]周超.人工智能技術在電氣自動化控制中的運用[J].硅谷，2012，8：21+87.

[2]自動化技術、計算機技術[J].中國無線電電子學文摘，2010，6：166-242.

[3]朱金芳.人工智能在電氣工程自動化中的運用[J].化學工程與裝備，2013，5：175-177+183.

第8篇：電氣自動化優(yōu)點范文

關鍵詞：可編程控制器 觸摸屏 伺服系統 自制試驗臺

中圖分類號：TK407 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（a）-0002-03

近年來隨著我國經濟的飛速發(fā)展，在國家“雙創(chuàng)”戰(zhàn)略的指導下，電氣設備制造行業(yè)迅速復蘇，擁有強大的電氣自動化技術對企業(yè)發(fā)展起著至關重要的作用，在現代化的企業(yè)中運用自身所學的理論知識，設計自制或改造設備已經屢不鮮。在了解產品基本性能的前提下，怎樣才能投資少見效快，這才是技術人員要解決的實際問題。近年來，隨著PLC觸摸屏數字伺服應用逐漸成熟，這方面的非標設備占有率逐年加大，系統的穩(wěn)定性逐年提高，而且價格持續(xù)下降，最終我們選用了松下產品。

1 自制方案設計

首先要了解EA211 1.4T油泵產品的工作原理，針對產品功能設計試驗臺動作原理，該次自制試驗臺共完成兩項指標，即檢測油泵軸負載扭矩和油泵的吸油能力。先檢測扭矩，完成后再檢測吸油能力，由于是干式試驗臺，油泵不與機油直接接觸，應用真空原理，驅動油泵達到一定轉速，將機油吸到一定高度。

試驗臺動作原理確定后，設計試驗臺的框架及動作流程，運用觸摸屏作為PLC的上位機，PLC進行外部信息收集并進行內部處理，控制氣缸動作及伺服電機運轉，觸摸屏既能與PLC進行實時數據通訊，又能對各種傳感器信號加以顯示，并可以手動設定產品的試驗工藝參數，經過論證后最終確定這是一種有效的電氣設計方法。

具體工作如下：制造試驗臺框架及油箱，制作伺服電機連接法蘭，將伺服電機與工裝連接好。氣缸閥體固定好，設計電氣原理圖，硬件配盤，編輯PLC和觸摸屏組態(tài)軟件程序，修改驅動器的控制參數，設置RFID卡傳輸數據，連接好各個電氣部件，配盤反復調試程序，最后使動作符合產品工藝要求。

2 主要電氣部件簡介

2.1 松下可編程控制器（PLC）

可編程控制器于1986年在美國首次登場，是用于自動控制的控制器。與當時作為控制領域的主流繼電器自控方式相比，具有高可靠性、長壽命、易于編寫和可修改程序等特點。隨著半導體技術的發(fā)展，可編程控制器更加小型化、高性能化、低價格化?，F在早已經應用到電氣自動化工控的各個領域?？删幊炭刂破鞯墓ぷ髟硎菍碜暂斎朐O備的信號，按照給定的條件進行處理、運算、判斷，并將結果輸出到外部設備。

2.2 松下觸摸屏

工業(yè)用觸摸屏出現在中國企業(yè)大約十幾年時間，盡管時間不長，但發(fā)展很快，尤其是近幾年普及性逐年提高。日本松下觸摸屏又稱為可編程終端，它已經成為系列化產品，屏幕尺寸規(guī)格齊全，有單色液晶和彩色液晶的區(qū)別，工作電壓均為直流24 V，觸摸開關壽命100萬次以上。觸摸屏的通訊方式有RS232C和RS485兩種，GT32配備USB接口，可以和各大公司不同品牌的PLC連接。松下觸摸屏具備獨有的穿越功能，即計算機與觸摸屏用USB口相連，觸摸屏再與PLC用串口相連，安裝在計算機的組態(tài)工具GTWIN和PLC編程軟件FPWIN可以分別與觸摸屏和PLC通訊。

2.3 伺服驅動與電機

我們選用的是松下MCDKT3520CA1驅動器，主回路電源200 V系列單相三相供電均可，有控制信號、模擬/數字信號、脈沖信號輸入輸出功能，通訊功能有USB、RS232、RS4853種形式，控制功能有位置控制、速度控制、轉矩控制及全閉環(huán)控制4種方式。與之相配套的是松下MHMD082G1U高慣量伺服電機，功率0.75 kW，最高轉速3 000 r/min。具有響應速度快、定位時間短、動作平滑振動低、速度穩(wěn)定性好、電機小型化、指令分辨率高等特點。

3 設計電氣控制系統連接原理框

設計電氣控制系統連接原理框如圖1。

4 試驗臺的調試工作

4.1 硬件配盤

設計電氣原理圖，根據電氣原理圖進行硬件配盤。各電氣部件按照功能進行合理布局，按照原理圖進行線號打印。布線整齊，易于維修。弱電信號使用屏蔽線，強電線束與弱電線束盡量分開，減少干擾。

4.2 PLC的調試

PLC的調試是該次自制試驗臺成功與否的關鍵一步，松下PLC編程命令豐富，基本命令20條，特殊命令380條，這些命令足以滿足自制試驗臺的需要。該次應用使用的特殊指令有數據讀取、數據寫入、數據傳輸、寄存器計數、模擬量采集計算、數據比較等。

現在舉例說明幾步關鍵工作的處理。

4.2.1 PLC與巴魯夫RFID卡的通信

巴魯夫RFID卡是能夠讀和寫的存儲部件，將RFID讀卡器接上DC24V電源，通過RS232C與PLC相連，用自帶軟件將波特率、數據位、停止位、奇偶校驗等數據與PLC端設定一致，否則無法正常與PLC通信。讀卡器固定，當RFID卡通過時，讀卡器將數據讀到PLC的存儲寄存器（D區(qū)），通過PLC再上傳到觸摸屏，在觸摸屏上顯示年月日和流水號，收到上到序合格信號會自動落下夾緊，開始檢測。完成后將扭矩值和吸油時間及合格信號寫到RFID卡內，最終上傳到服務器（見圖2）。

4.2.2 扭矩信號和電機轉速信號的處理

（1）扭矩信號處理。

電機、扭矩傳感器及工件安裝在同一高度水平線上，垂直固定擺放，調整好各部件位置，使空載時扭矩信號趨近于零。正常工作時扭矩傳感器發(fā)出的信號，經過放大器轉換為標準的4～20 mA的電流，再通過A/D模塊，進入PLC的WX11通道，通過公式計算，將實際處理的結果實時上傳到觸摸屏。

（2）電機實際轉速信號處理。

按照工藝要求，這個試驗設備需要3種速度，分別是50 r/min、600 r/min、100 r/min，設備先以50 r的轉速進行扭矩檢測，測完扭矩后，速度自動轉換到600 r進行吸油性能檢測，兩項試驗均測試完成，以100 r/min轉一圈，每次都停在同一位置，為操作人員上下工件提供方便。驅動器設定為轉速模式，用PLC的開關量控制驅動器地址，修改地址內的參數來確定速度，達到開關量接通信號不同轉速不同。驅動器輸出0～5 V的標準速度信號經過A/D模塊，進入PLC WX10通道，再經過計算上傳到觸摸屏，進行轉速實時顯示。

5 驅動器的參數調整

5.1 松下A5驅動器參數設定說明

P0.01=1 速度模式

P3.00=3 8速度{速模式

P3.04=0 速度1 零速

P3.05=50 速度2 扭矩轉速

P3.06=600 速度3 吸油轉速

P3.08=100 速度5 準停轉速

4.17=160 1 V輸出對應160轉速，5 V對應800轉。

5.2 松下A5驅動器接口I/O端子說明（X4）

端子號 含義

7 +DC24V

41 -DC24V

29 伺服使能信號輸入

33 速度選擇輸入1

30 速度選擇輸入2

28 速度選擇輸入3

35 伺服準備好輸出

43 模擬量速度輸出+

17 模擬量速度輸出-

6 觸摸屏調試及說明

觸摸屏作為PLC的上位機，起到控制、設定、顯示PLC內部數據的作用。該次觸摸屏共做6個畫面，分別為掃描畫面、運行畫面、手動畫面、參數畫面、密碼畫面、上序不合格確認畫面。

掃描畫面功能：讀卡器讀取射頻卡內的數據并上傳，最終顯示在畫面上方，便于操作人員查看。在該畫面下按設置鍵直接進入參數設定畫面，按密碼鍵直接進入密碼設定畫面，按手動鍵直接進入手動操作畫面。

運行畫面功能：檢測到前序為合格件，畫面會自動切換到該畫面，工裝會自動落下，扭矩傳感器傳動缸會向下動作與工件連接進行試驗。如果試驗合格，夾具會自動松開。如果不合格，夾具不會松開，必須按該畫面的不合格確認鍵，夾具才會松開，阻擋氣缸落下，工件滑出。按返回鍵回到掃描畫面。

手動畫面功能：此功能為手動運行各種動作，比如氣缸的動作、高低速的改變，此功能主要用于手動調整工裝及維護工作。

參數設定畫面功能：設定扭矩檢測時間、合格扭矩范圍、吸油檢測時間3個參數，如果工藝參數有調整，可以直接修改參數，PLC程序不用改動。

密碼設定畫面功能：這個功能主要是防止其他人員調整工藝參數，造成不必要損失。只有工藝技術員輸入正確密碼才能進行修改，保證試驗臺正常使用。

上序不合格確認畫面：讀卡器讀取卡內信息時，在PLC中有一個判斷，如果收到上到序不合格信號，立即彈出該畫面，試驗臺不會對此工件檢測，操作人員按畫面上的確認鍵，阻擋氣缸會落下，人員將不合格件直接滑出工作區(qū)。

圖3為掃描畫面和運行畫面。

7 整機調試時出現的問題

（1）給驅動器發(fā)出運作指令后，驅動器顯示ERR-380報警。

驅動器“380”號報警為電機過載，經查找，原因是驅動器與伺服電機電樞線相序不正確，重新調相后，再次啟動工作正常。

（2）測試油泵時設備扭矩過大報警。

原因：機械連接摩擦力過大。

解決：經檢查發(fā)現機械設計時傳動機構摩擦力大，加裝平面軸承后，問題解決。

射頻卡與可編程控制器無法通訊。

設備聯機后無法上傳前到序測試結果，本序不知上序檢測是否合格。經過反復查找，原因是兩測通訊參數設置不一致，射頻卡測奇偶校驗設置為無，可編程控制器測設置為奇，都設置成一致后通訊正常。

8 結語

整個工程項目構思論證設計安裝調試歷時40天，經過一年的驗證。穩(wěn)定性能達到了同行業(yè)標準，這個試驗臺的順利完成得到公司領導的大力支持，還使得技術人員更好地理論聯系實際，本崗位技能更上一個臺階。在經濟效益方面，這個試驗臺節(jié)約外委加工費用45萬元。同時也證實一點，工程技術人員只要在本崗上發(fā)揮好聰明才智，合理運用電控部件，自制適合產品使用的設備是可行的，我們有能力為公司創(chuàng)造價值和節(jié)約費用，使得我們自制的設備為公司在產品研發(fā)、質量攻關、“兩改善”等方面發(fā)揮積極作用，通過這個試驗設備的完成，筆者有信心帶動周邊有關人員積極參與，爭取為公司上產品、上質量、上效益和發(fā)展進步，做出更大的貢獻。

參考文獻

[1] 松下PLC編程手冊[Z].

[2] 松下觸摸屏編程手冊[Z].

第9篇：電氣自動化優(yōu)點范文

關鍵詞：郵電高校；電氣工程；通信原理

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）06-0158-03

近二十年來，我國信息通信業(yè)的發(fā)展速度遠遠高于國民經濟的速度增長，基本形成了一個世界級水平的信息通信網絡。進入21世紀，信息通信業(yè)仍迅猛發(fā)展，技術革命的浪潮風起云涌，正在引發(fā)信息通信領域的產業(yè)重組，三網（計算機通訊網、電信網和有線電視網）融合是其中的典型代表，具體到西安郵電大學就是“兩化融合”（信息化和工業(yè)化）（西安郵電大學是陜西省兩化融合中心承辦單位）?！皟苫诤稀焙陚ツ繕说膶崿F，不是單靠一個通信技術就可以實現的，需多學科融合在一起，尤其是通信技術和電氣技術的融合。通信技術迅猛發(fā)展的現實，使我們意識到在郵電類高校培養(yǎng)21世紀的電氣工程專業(yè)人才中，對專業(yè)培養(yǎng)方向和目標應有清醒的認識，必須結合當前形勢，進行細致的調查研究和科學分析，以便適應時代社會發(fā)展的需要。

一、電氣專業(yè)開設《通信原理》課程的必要性

電氣工程是我國高等工程教育的重要學科門類，而作為一個郵電類高校培養(yǎng)的電氣工程師除了應具備電氣工程專業(yè)的基本素質外，還應有郵電類高校的特色?！峨姎夤こ碳捌渥詣踊鳛橐粋€寬口徑專業(yè)，一定要更好地與信息技術發(fā)展的趨勢融合。在郵電類高校的電氣工程及其自動化專業(yè)開設《通信原理》課程，主動適應社會對人才的需要，是教育的本質決定的，也是高校人才培養(yǎng)工作的出發(fā)點和落腳點。

二、《通信原理》課程在電氣專業(yè)的基本內容和教學方法改革

《通信原理》課程的主要內容包括：信號和噪聲分析，信號設計理論，幅度調制系統，角度調制系統，模擬信號的數字傳輸，信道復用和多址方式，差錯控制編碼和同步原理等。作者將清華大學、北京郵電大學、天津大學、西安電子科技大學和我校（西安郵電大學）通信工程專業(yè)的《通信原理》教材進行了比較，其基本內容均大同小異。根據《西安郵電大學本科培養(yǎng)計劃》的要求，我?！靶畔⒐こ獭睂I(yè)《通信原理》課程的教學環(huán)節(jié)包括理論授課64學時和實驗8學時。但是，將《通信原理》課程引入電氣工程及其自動化專業(yè)，顯然不能照搬信息類專業(yè)的教學計劃和要求，必須在教學計劃的安排、師資隊伍的建設、教學內容和環(huán)節(jié)等方面作出合適的配置，以適應電氣工程及其自動化專業(yè)學生的專業(yè)背景和方向。近幾年來，我們對通信原理課程的教學內容、實踐環(huán)節(jié)、教學手段等進行了全方位的改革與實踐，取得了一定成效。

1.精心安排講課內容。一般來講，所選教材章節(jié)的編排順序就是教師授課內容的順序，而《通信原理》課程的教材在“調制”方面的內容編排上一般采用的順序為：“模擬信號模擬調制”―“數字信號數字編碼”―“數字信號模擬調制”―“模擬信號數字編碼”。對電氣專業(yè)的學生講授這些內容時，教師一定要注意結合電氣專業(yè)的相關特點，把電氣專業(yè)所涉及到的有關模擬信號、數字信號的內容穿去，以便取得更好的教學效果。但作者經過多年的教學實踐，發(fā)現如果把“模擬信號數字編碼”提前到“數字信號數字編碼”的前面，授課效果會更好一些。但在講解數字系統之前，我們應向學生解釋兩個問題：①如何把模擬信息轉變成數字信號。②轉換精度如何控制。最后再來講解數字信號是如何傳輸的。作者認為這樣的改變使教學更有連貫性，更接近于實際的通信系統。學生在學習的過程中，將會更加清楚明了，對知識的掌握將更加牢固。

2.傳統和現代化教學手段相結合，有效提高教學質量。隨著現代科學技術的快速發(fā)展，教學手段也由過去的語言、黑板板書等傳統教學方式轉變?yōu)槎嗝襟w的方式教學。多媒體方式教學的優(yōu)點是課堂的有效時間增加，信息含量高；缺點是學生在有限時間里接受不了那么大的信息量?！锻ㄐ旁怼肥且婚T公式和推導過程相對較多的課程，采用多媒體方式教學，固然節(jié)省了板書時間，但是學生對公式和推導過程留下的印象并不是很深。但板書的教學方式就不一樣了。教師在書寫公式及公式推導的過程中，學生就對公式及整個推導過程有了深刻的理解和記憶。雖然花了一些時間，但聽課效果提高了很多。所以，作者建議為了有效提高教學質量，教師在選擇教學手段時要靈活多變，應以如何能讓學生更好理解、更深刻理解為標準，靈活選擇教學方式。把多媒體教學方式和板書教學方式結合起來，以達到更好的教學效果，進一步提高《通信原理》課程的教學質量。

3.改革實踐教學環(huán)節(jié)，提高實驗水平。實踐性教學對鞏固理論知識、培養(yǎng)學生分析與解決問題的能力及開發(fā)他們的創(chuàng)造力都有十分重要的作用。結合教育部提出的“卓越工程師培養(yǎng)計劃”是為貫徹落實黨的十七大提出的走中國特色新型工業(yè)化道路、建設創(chuàng)新型國家、建設人力資源強國等戰(zhàn)略部署，貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》實施的高等教育重大計劃。卓越計劃對高等教育面向社會的需求而培養(yǎng)人才，調整人才的培養(yǎng)結構，提高人才的培養(yǎng)質量，推動教育教學改革的發(fā)展，增強畢業(yè)生就業(yè)的能力，具有十分重要的示范和引導作用。作為郵電類高校，具體執(zhí)行教育部提出的“卓越工程師培養(yǎng)計劃”，落實到教學上，就是增加實踐環(huán)節(jié)教學課時，改革實踐教學方法，提高實驗水平。作者在進行《通信原理》課程實踐教學改革時，對該課程的實踐教學環(huán)節(jié)也作了必要的改革?！锻ㄐ旁怼氛n程的實驗教學一直存在著實驗內容陳舊、實驗手段落后等問題。結合“卓越計劃”，作者在培養(yǎng)計劃中增加了學生自制相關實驗設備、裝置的內容。在具體執(zhí)行前，首先增加了實踐環(huán)節(jié)課時，可采用多種形式進行。比如：老師自主出題，以開放實驗的形勢，分別從大一、大二、大三招收學生，針對不同年級學生的基礎和情況，題目從簡單到復雜，以適應不同年級學生的情況。教師授課時間比較靈活，晚上、周末或者實驗室有空的時間都可以，只要老師和學生提前溝通好就行了。其次積極把課內實驗、開放實驗的內容與全國大學生競賽結合起來，通過課內實驗、開放實驗的訓練，選拔出一批優(yōu)秀的學生集中強化訓練，從而在大學生競賽中取得好的成績。經過一段時間的具體實踐后，收獲頗豐。作者帶領學生自制了廣播鐵搭通信演示儀、通信原理教學實驗裝置綜合實驗臺等相關設備。有的也應用到了大學生競賽當中，也取得了一些成績。雖然自制設備參考了一些現有設備，但自制過程對參與的學生來說有非常重要的意義和作用。整個設備的自制過程，自始至終由學生獨立思考，獨立設計，自己動手，既鍛煉了學生的實踐動手能力，又能讓學生充分發(fā)揮他們的聰明才智，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力，使他們能夠在實踐中進一步提高自身的綜合素質。

隨著現代科學技術的發(fā)展，各學科間呈現出互相滲透、互相融合、交叉發(fā)展的趨勢，對本科應用型人才的培養(yǎng)帶來了更高的要求。針對郵電高校的電氣專業(yè)的學生來說，既要學好電氣專業(yè)的基礎知識，又要體現郵電高校的特點。教學改革內容應當著眼于如何能夠把電氣專業(yè)和郵電特色緊密結合，培養(yǎng)出具有特色的電氣專業(yè)的學生，是教師在教學過程中需要認真思考和面對的問題。通過在郵電類高校電氣工程及其自動化專業(yè)開設《通信原理》課程的教學改革與實踐，不僅豐富了教學的手段，提高了教學的效果，而且調動了學生的主觀能動性，有效地培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力和科研能力，為全面適應新世紀我國工業(yè)現代化建設，尤其是通信行業(yè)對高級應用型電氣專門人才的需要，打下了良好基礎。

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