《电气自动化毕业论文【精选25篇】》

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PLC在电气自动化控制方面的应用 1

起初，只有在其开关量的控制运用中才有PLC技术的身影，因科技的限制，当时的数据处理以及监控能力都处在较低的水平，服务效能需要不断的提高和完善，如今随着工业改革的深化和科学技术的发展，PLC技术在这中间实现了自身的蜕变，完成了自身的进步与发展，PLC技术具体应用有以下几个方面：

有很高的性价比，且功能全面。 2

PLC控制器可以为使用者提供各种各样的编程元件，控制功能强大。PLC系统可以实现通信联网，对控制进行分散，并且完成集中管理。

高职电气自动化专业毕业设计工作改进措施 3

可见，多数高职院校电气自动化专业毕业设计的现行模式亟待改进。针对上述情况，笔者通过多年承担高职电气自动化专业毕业设计指导工作，从实践中总结到以下改进方法和措施：

（1）加强毕业设计理念的渗透，提前安排毕业设计

如上述，一部分学生在毕业设计过程中严重抄袭的主要原因一是基本功不扎实、对毕业设计课题感到无从下手，一是没有充分时间进行毕业设计。

学生对毕业设计无从下手的原因，与高职教育现行教学模式密切相关。目前高职教学模式侧重于理论知识的传授，实践环节薄弱，各课程之间的衔接和融合不够，这就造成学生所学知识不够连贯、系统，无法很好理解各门课程在解决实际工程问题中的具体地位、作用和相联系，也无法将学到的知识较好的应用于毕业设计。这就需要授课教师在授课过程中，帮助学生理解本课程与其它课程之间的联系，在毕业设计中的地位、作用，引导学生运用本门课程相关知识解决实际工程问题。在我校电气自动化专业课程教学中，与毕业设计直接相关的课程包括电机、机床电气控制、输配电技术、电力电子技术、可编程控制器、交直流调速系统等，这些课程的授课教师尤其需要注意毕业设计理念的渗透。

毕业设计与顶岗实习和就业冲突，导致学生时间精力投入不足，可以通过提前安排毕业设计来改善。目前我校电气自动化专业毕业设计的开展提前至第五学期利用课余时间完成，有效解决与顶岗实习和就业的冲突问题，提高了毕业设计的整体质量。

（2）指导教师按专业核心就业岗位进行选题

目前高职电气自动化专业毕业生核心就业岗位包括维修电工、PLC系统设计师、电气工程师、单片机系统设计师、产品质检员等。毕业设计选题应按电气自动化专业核心就业岗位的要求，从电气自动化在实际生产中的应用出发，与相关课程内容有机整合，拓宽毕业设计课题。目前我院电气自动化专业采取的选题方法：1、与一些就业企业合作开发一批有实用价值、适合学生设计的课题。2、直接采用工厂实际工程技术问题作为毕业设计课题，这主要包括两种方式：一是聘请企业技术人员担任毕业设计指导教师，由他们提供工厂实际任务作为毕业设计课题。

同时，每个课题最多3个学生，尽量一个学生一个题目，最大限度防止学生出现雷同设计。

（3）企业技术人员在校教师共同指导

目前我院电气自动化专业毕业设计指导教师已作如下安排：聘请企业中有丰富实践经验的工程技术人员为毕业设计兼职指导教师。承担本校课题的同学，以校内教师指导为主、企业兼职教师指导为辅。课题� 事实证明，校内教师指导和企业兼职教师指导相结合，克服了校内教师单一指导的缺陷，实现了知识与经验、理论与实践的有机融合，能有效帮助学生攻克毕业设计中的难题，切实提高学生解决实际工程技术问题的能力。

（4）完善校内外毕业设计实践条件

要避免毕业设计“纸上谈兵”，就要完善校内外毕业设计实践条件，使学生的理论设计能够成为实物。一方面，学校购买或修整毕业设计需要的各种设备、工具、材料，完善电气自动化实训室条件；另一方面，学校要加强和企业的合作，使学生能够将毕业设计的某些实践环节放到企业现场去完成，既贴合实际，又能在企业工程师的指导下获得事半功倍的效果。

②选取变压器。 4

在设计过程中对于变压器的选择，必须满足如下几方面的要求：第一，应当选择节能型的变压器，从而降低变压器的有功功率的消耗；第二，为了使得通过的三相电的电流维持平衡，应当降低变压器自身的消耗，最好采取一定的措施比如三相四线制的供电方式、单相自动补偿设备、将单相用电设备分别接在三相电源上等方式从而减少负荷不平衡。

.3 发电厂节能、监控中的应用 5

电气工程建设中节能、监控问题的有效处理，关系着自身的生产成本及效益。因此，电气工程发展中所涉及发电厂的节能、监控效果是否良好，需要加强电气自动化使用。具体表现在：

①通过对电气自动化的引入，能够对发电厂设备、线路的能耗状况进行分析，进而制定出有效的工作方案，促使节能理念能够渗透于发电厂实践生产中，增加其经济效益的基础上保持其良好的环保效益，确保发电厂的稳定发展；②根据发电厂生产过程中分散监控的实际要求，注重电气自动化的引入及优势发挥，能够完善其监控系统服务功能，并增强系统运行中的过程控制效果，实现监控信息的整合利用，实现发电厂生产过程的实时监控。同时，电气自动化作用下的监控设备，能够获取发电厂生产设备运行信息，为其维护工作开展提供了便利。

③无功补偿。 6

在电力系统中，无功功率占有供配电设备的很大一部分容量，因此增大了线路的损耗，从而造成电网的电压下降，也因此影响了电能质量和电网的经济运行。而对于用户而言，无功功率的直观表现为功率因数偏低，而当功率因数小于0.9时，用户就会向供电部门缴纳一定比率的罚款，因此用户用电的成本也增高，经济效益就会下降。但是我们若选用恰当的无功补偿设备的话就可以实现无功就地平衡，提高功率因数，从而事项节能减耗、提高电能质量、稳定系统电压的目的，而且能够提高经济效益和社会效益。

比如，在受导电抗的作用下，电机发出的交流电流和交流电压的相位角不为零，因此电机发出的电能不能完全被用电器吸收，不能被吸收的部分则在电机和用电器之间往返变化而不会释放出来。又因为电容器产生的是超前的无功，因此采用电容器补偿可以与无功率的电能进行抵消，即Q=QL-QC。

④使用有源滤波器。 7

为了有效避免与电网联结电气设备的误动作，就必须消除谐波，而消除谐波最有效的方法就是使用有源滤波器。误动作主要是由于电气设备数量的增加，产生的谐波越来越多，又由于这些谐波电流在电网阻抗上产生的电压与基波电压重叠，就会引起电压的畸变，从而造成电气设备产生误动作。

概括起来，有源滤波器主要以下特性：具有优异的动态性能；反应快；能使功率范围更宽大等，能使无功补偿达到更好的效果。一般情况下，采用有源滤波器对产生的谐波进行过滤，在电气设备误操作之前就能够将其阻止，使电气设备的运行更加有效率，从而达到节能的目的。

自动化硕士毕业论文 8

自动化硕士毕业论文

摘要：随着时代的发展和社会的进步，我国现有的工业自动化水平已无法满足现代化的工业智能控制的需求，这就要求我们对其进行一场技术变革，通过引入当前流行的“大数据存储”、“数据挖掘”以及“云计算”等先进的计算机技术和思想理念，使得我国的工业自动化水平能取得跨越式的进步，力争使其达到或接近国外一流水平。

关键词：工业自动化；数据存储及数据挖掘；云计算

Abstract: With the development and social progress, China's current level of industrial automation has been unable to meet the needs of modern industrial intelligent control, which requires us to be a technological change, through the introduction of the popular “big datastorage, data mining, ”and“ cloud computing ”and other advanced computer technologies and ideas, making China the level of industrial automation can achieve progress by leaps and bounds, and strive to reach or near the first-class foreign.

Key words: industrial automation; data storage and data mining; cloud computing

2095-2104

一、我国工业自动化发展现状

工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。工业控制自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，它对我国工业现代化的快速发展起了极大的促进作用。

我国的工业自动化发展进程起步较晚，起初大多是在引进国外成套设备的同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。随着计算机自动化技术、控制技术、网络技术和通信技术的迅猛发展，我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展，我国工业计算机系统行业已经形成，正在向智能化、网络化和集成化方向发展。

工业自动化主要包含三个层次，从下往上依次是基础自动化、过程自动化和智能自动化，而核心是基础自动化和过程自动化。众所周知，中小型企业以及准大型企业在我国整个工业占绝大多数比重，而这部分企业又多由于资金投入等原因，大多数还是选择的基于基础自动化或者过程自动化阶段的低成本工业自动化控制的道路。虽然它也从很大程度上推动了我国工业自动化产业的发展，但也暴露了各种亟待解决的问题，值得我们去探讨分析并加以改进。

二、我国工业自动化目前存在的主要问题

随着工业自动化领域的新设备、新工艺的引进以及计算机技术应用日趋成熟，我国传统的工业自动化系统（即基础自动化和过程自动化）已远远无法满足现代工业自动化生产的需要，急需我们对这些自动化系统进行更新改造，使其得到飞速发展。

1、传统自动化产业功能单一、依赖性强

由于我国的工业自动化产业还多处于基础自动化或过程自动化阶段，其最显著的特点就是能从根本上满足工业自动化生产的基础需要，功能比较单一、对人依赖性也较强。随着近几年计算机工业自动化技术的日趋成熟，计算机高级语言（如SCL语言及VBA、VBS脚本）、计算机大型数据库存储、模糊控制算法等先进的技术及思想理念也逐步与我们这些传统的自动化系统相融合，虽然也使其有了长足的进步，但这些仍与我们现代社会的智能自动化的控制要求是有很大差距的。

2、传统自动化行业标准不统一、开放性不足

目前，我国的自动化产品仍多以国外产品为主，如德国西门子公司（SIEMENS）、日本欧姆龙（OMRON)、三菱（MITSUBISHI）以及美国通用电气（GE）、罗克韦尔（AB）等公司的产品。这些产品在我国工业自动化领域取得了广泛应用，也逐渐被广大用户所认可。但由于我国自动化行业没有一个统一标准，各公司产品标准不统一，不同品牌自动化系统之间的数据整合问题成为行业的一大难题。

3、传统仪器仪表技术陈旧，跟不上时代步伐

目前我国仪器仪表行业产品大多属于中低档水平，无论是自主研发的国产仪器仪表产品，还是引进国外的进口仪表设备，大多数都是采用的满足基本测量控制要求的产品，在数据传输方面，则多采用现场一对一的4～20mA模拟信号等模拟信号进行数据传输，其传输方式已无法满足现代自动化控制的数字化、智能化、网络化及高精度要求。

4、传统自动化技术已无法跟上计算机技术发展步伐

作为工业自动化的一个重要组成部分，组态软件研制方面近几年取得了较大进展，先进的软件技术和可靠的硬件架构相结合，为企业测、控、管一体化提供了比较完整的解决方案。在此基础上，工业控制软件将在很大程度上依靠先进的计算机技术来实现，如：自适应控制；预测控制；鲁棒控制；智能控制（专家系统、模糊控制、神经网络）等。目前，我国的工业自动化产业已远远跟不上计算机技术的高速发展步伐，这就需要我们对自动化产业来一场技术变革，以适应现代自动化产业的发展需要。

当然，我国现有的工业自动化系统还存在其他诸多问题，这里不再一一赘述。

三、我国工业自动化产业发展趋势

随着工业信息化深入发展，我国的工业自动化产业将由模仿向自主创新、由中国制造向中国创造的转变。我国“十五”期间工业发展的重点是结构调整和产业化升级，其主要目的`是提高工业体系结构的合理化，更加适应市场的需求，同时采用新技术改造传统产业的生产过程以提高生产效率和产品质量。，传统产业中自动化控制和信息系� 其实，信息化和传统工业之间有着相互提高和依存的关系。例如，应用信息化和电子技术可以大大提高工业生产过程的自动检测水平和执行机构的精确度与速度等，还可以提高整个生产装置的整体自动化控制和装置间的物料平衡，达到优化装置和过程的效果；应用网络通信技术可以把整个企业的资金信息、物流信息、生产装置状态信息、生产效率信息、生产能力信息、市场信息、采购信息等实时、准确、全面、系统地提供给决策者和管理者，帮助企业决策者和管理者提高决策的实时性和准确性，提高管理者的效率，给用户提供管理—控制一体化系统和服务，为自动化产品的制造商和应用系统服务带来了很大的发展市场空间。

1、计算机先进技术的大规模引用

近年来，随着计算机互联网技术的飞速发展，一系列先进的思想理念不断涌现，比如，当前最流行的“大数据存储”、“数据挖掘”以及“云计算”等高科技名词，相信大家一定如雷贯耳。这些从表面看来，貌似跟工业自动化扯不上关系，其实恰恰相反；现代化的工业自动化技术多是基于计算机技术来发展的，二者息息相关，缺一不可，这些先进的计算机技术在一定程度上可以融入到我们的工业自动化发展路程上来，能够为工业自动化的跳跃式发展提供充足的动力。举个例子来说，各污水处理厂的当前进出水指标需要实时上传至市环保局数据存储平台，而由于工厂数量较多，访问用户过多，容易造成服务器响应缓慢，甚至宕机，严重影响了数据的实时有效性；而如果该平台通过当前最流行的云计算技术实现，则将从根本上解决这一难题，既保证了服务的质量，又节约了投资成本，何乐而不为。

2、基于现场总线的网络逐渐向以太网过渡

近几年，工业实时以太网技术已被工业自动化计算机应用产业广泛接受。现场总线到工业以太网可以进行平滑过渡，保护制造商与用户自动化产品和解决方案问题。以Profinet工业以太网协议为例，该协议可以实现制造过程最佳化，直接访问控制和生产级自动化数据，提供生产计划管理系统，满足不同的应用技术需求。通过设备描述和控制器逻辑分配，使用指定的PC工程工具实现集成，支持将自动化功能分散于各个智能子系统，从而进一步提高了系统的可用性，这种能够不受限制的转移现场�

3、工业有线自动化网络向无线通信技术转变

工业无线技术通过无线数据链路和灵活的网络拓扑结构实现工厂内部设备与外部设备之间的数据通信。无线通信技术具有数据传输速率高性价比优良、区域广泛、抗干扰性强、系统维护成本较低等优点，是有线通信系统发展的重要补充，将成为工业自动化领域的又一热潮技术，据推测，无线技术的广泛应用将使工业生产效率提高10%～20%左右，市场需求和应用前景十分广阔。

四、结论

我国的工业自动化目前还处于相对落后的水平，已逐渐无法满足现代工业自动化智能控制的需求。随着计算机高新技术的蓬勃发展，工业自动化同样迎来了新的机遇与挑战。这就要求我们能牢牢抓住机遇，勇于和善于迎接挑战，大刀阔斧，开拓创新，力争新一代工业自动化产业达到或接近国外一流水平。

电气自动化概述 9

电气自动化运用电力电子技术、微机控制技术和计算机网络技术来实现电气自动控制，以计算机技术实现程序控制，并且通过系统集成实现自动控制电力系统和运行维护功能。其明显特征是集成化、智能化和综合化、故障反映迅速自动化。

电气自动化范围较广，包括配电自动化、变电站自动化、馈线自动化。配电自动化包括配电系统所有硬件设施和控制流程，通过输电、配电和用电实现配电自动化流程。变电站自动化通过馈电自动化实现系统监控和管理。而馈电自动化方面，则是高度集成化，除了常规的遥测、遥信和遥控，包括自动重合闸、馈线故障监测、电能质量等监测，还集成了断路器监视功能，逐步发展成为智能化开关。

电气自动化的现状与发展论文 10

1、电气工程及其自动化在发展的过程中出现的问题

一开始，是在工业领域形成了电气工程及其自动化，并且随后获得了发展。当前，在商业领域也已经出现了电气工程及其自动化，安全的传输数据信息对于商业领域的发展来说是十分重要的一步。因为当前企业在交流信息的过程中，会使用不一样的传递信息的产品，这些产品参差不齐。这就给传输数据以及通信带来了一定的困难，进而就会导致电气工程及其自动化的运营成本提高。因此，未来在建设和发展电气工程及其自动化的过程中，必须要对这一点形成重视。

2、应对电气工程及其自动化发展问题的相关对策

2.1将电气工程及其自动化的统一独立平台建立起来

如今的企业在电气工程及其自动化的技术上一般情况下都是因企业而宜，企业不同，那么相应的电气工程及其自动化的技术水平也会各异。这样的话不仅会给企业带来更高的经济成本，同时还会对企业的长足发展产生阻碍作用。因此，企业中的相关技术人员必须要对技术环境这一难关加以突破，有计划并且有步骤的对电气工程及其自动化的方案设计出来。首先，在进行设计之前，专业的设计人员应该要研究设计的行业以及用户特点，进而将开发目标确定下来。第二，对设计方案进行确定，方案必须要涉及到运行、实施以及维护等每个步骤的完成，除此之外，还需要提前预算好运行时间以及运行成本，必须将它们控制在企业运行范围内[3]。同时还应该对终端客户的不同需求以及商业项目的运行特点形成重视。第三，要做到将电气工程及其自动化统一独立的平台建立起来，最终促使企业运行成本得到降低。

2.2将电气工程及其自动化的通用网络系统建立起来

系统建立起来有助于实现资源的优化配置，并且能够保证企业之间可以安全以及准确的进行信息交流。任何一个企业都会包含企业管理、技术监管以及设备控制等诸多步骤，如果要将合理地将资源配置到这些步骤当中，就应该利用网络将这些系统有机地联系起来。通过有效的将电气工程及其自动化的通用网络系统建立起来，快捷并且高效的交换各个系统之间的数据，优化整个企业并促使其得到进一步发展。

2.3将电气工程及其自动化的数据标准对接建立起来

信息的标准化对接得以实现主要依靠的是电气工程及其自动化的数据，当然只有建立起数据标准对接，才能够让电气工程及其自动化系统更加高效和安全的传递信息。因此，电气工程及其自动化在不断发展的过程中，必须要完美对接程序接口，进而减少工程开发费用及时间。

3、结语

在当代工业中，电气工程及其自动化技术的地位已经得到了持续的提升，然而随着社会的持续发展，电气工程的技术人员相应地也将会遇到更大得挑战。在这种情况下，必须要对工程质量的管理措施、自动化水平以及科技的创新形成高度的重视，才可以不断提高电气工程及其自动化技术水平，促使这种技术可以实现跨越式发展，尽力让其成为我国建设社会主义现代化的有力保障。

参考文献： 11

[1]王巧立。浅谈电气自动化的应用现状及未来发展趋势[J]。黑龙江科技信息。2014(05)：21-27.

[2]张娉。试论电气自动化监控系统存在的问题及发展趋势[J]。电子制作。2015(07)：136-139.

[3]翟少峰。电气自动化在现代化煤矿中的应用探讨[J]。能源与节能。2016(11)：57-58.

[4]郑智。电气自动化的应用及发展趋势研究[J]。黑龙江科技信息。2013(08)：224-226.

电气自动化的应用发展趋势 12

2.1现阶段电力系统自动化控制技术的重要方向

现阶段，在控制手段上，当前电力系统自动化管控系统正在不断向最优化、智能化、区域化与适应化方面进行转变，在该过程中，非常有必要灵活运用计算机技术与微型电子技术，这样将能够促使电力系统实现多样化发展，同时对信息技术与微电子技术处理的要求也变得愈加严格。此外，在电力系统的发展过程中，其能够根据最新的科学技术成果与理论依据来创设出多样化的发展模式。该模式对于电力系统而言有着诸多优势，不仅可以改进和优化控制方式，而且操作手段明显更加多变。

2.2核心竞争力方向

电气自动化是企业核心竞争力的重要组成部分。[3]在往后的发展过程中，伴随着我国经济的飞速发展，当前电力企业要想能够又快又好地发展下去，那么就应该不断扩大电气自动化设计与研发方面的。投入，这样必然能够促使技术水平有所提升，当技术取得一定进展后，我国电力企业在电气自动化上与发达国家间的差距就会缩小，电气自动化的创新发展也将得以完成，企业的核心竞争力自然而然会增强许多，同时还能够在一定程度上推进我国国民经济的发展，故应该给予重视。从当前情况来看，电力系统的发展主要呈现出两种走向，分别是分布式与开放化，分布式结构可确保电力自动化系统中能构建出比较独立的功能性模块系统，这样系统在运行过程中的故障率必然会下降，系统在稳定性上的表现明显会变得更好。

2.3以电气自动化来带动电气智能化的发展

最近几年以来，我国在专用集成电路、CIMS、自动控制机器人产品等方面均取得不错的成果，各相关公司均针对电气自动化提出了各种设计方式与理念，从而引导电气自动化不断朝着智能化的方向进行转变。比如基于微机环境的集成化CAPP]应用框架与开发平台开发了综合智能化CAPP]开发平台与应用框架。[4]该平台同时也制作出了金叶CAPP、同方CAPP。故在未来的发展过程中，电气自动化的发展趋势将会变得愈加明显，通过不断改进和优化技术，从而实现电气智能化的发展目标。

电气自动化发展史 13

伴随着电子技术和信息技术的飞速发展，电气自动化已经走出了工厂，并且在办公、交通等多个领域得到了广泛的应用。

（1）全控型电力电子开关时期。在上个世纪五十年代晶闸管出现，标志了运动控制新纪元的开始。继后出现了交流变频技术和全控制式器件GTR等，即电力电子器件第二代。第三代器件包括IGBT和MGT这类复合型电力电子器件。而第四代器件则由功率集成电路PIC构成。

（2）电路低频向高频发展。随着电力电子器件的更新，变换器电路也随之改变。在普通晶闸管时期，整流控制主要由直流传动变换器完成。交流变频传动由交-直-交变频器完成。在第二代时期，PWM变换器得到广泛的应用。PWM技术可以提高工作效率，并且减少高次谐波对电网的影响，可以改善电动机低频转矩脉动问题。

（3）交流调速理论发展。德国学者FBlasche提出了交流电机磁场定向远离市，并得到德国大学教授Depenbrock的继承和发展。教授D继FBlasche提出了直接转矩控制思想，并将它推广到了弱磁调速范围。这一控制思想具有结构简单、思想新颖、信号处理物理概念明确的特点，属于高静动态性能的新型交流调速方法。

（4）通用变频时期。通用变频器是一种系列化、批量化和占市场量最大的中小功率变频器，经历了由普通功能型U/F控制型到高功能U/F型再到高动态性能适量控制型的发展过程。

（5）单片机发展。由于占主导地位的MCS-51单片机的8位机功能简单，指令短小，后来就有了适合大批量生产的PIC系列单片机的推广和使用，其可靠性和保密性都非常高。

结束语 14

综上，由于PLC可编程逻辑控制器的特征和优势使其广泛应用在工业控制领域中，经过闭环控制和开关质量控制以及顺序控制等应用实现了对电气自动化控制的改良，大幅提高了其自动化水平，对工业生产效率的提升和质量提供有力且可靠的帮助。如今在我国科技水平蓬勃发展的今天，工业生产的改革也在朝着其自身的目标不断发展，而PLC控制系统也要在这种背景下继续进行自身的更新与改善，在电气自动化发展的控制方面起更多的作用。

PLC应用中的注意事项 15

在现实操作中，需要对工作时的通风、温度等因素进行控制。就温度来说，PLC应该在一个温度变动不大的环境中进行使用，对于大型的矿区应尽可能的远离。而对PLC造成负面影响的还有其他干扰因素。如在干扰源的作用范围内使用PLC，发生故障的可能性会增加，带来不必要的经济损失，而且会对工作进程造成一定的影响。最后要说的是，PLC需要有独立的电源，并保持接地线良好的连接状态，防止发生突发事件时产生较大的危险。

电气工程与自动化专业毕业论文 16

高压交流变频调速技术在火力发电厂的应用

长春工程学院电气工程与自动化05级

卢斌

内容摘要：介绍变频调速的方法和节能原理，对高压变频调速同液力耦合器调速进行经济比较，分析了风机、水泵的节能情况，认为变频调速技术方案已经成熟，节电效果显著，一定会在各电厂得到广泛应用。

关键词：变频； 调速； 液力耦合器； 节能； 降低厂用电

高压交流变频调速是2o世纪9o年代迅速发展起来的一种新型调速技术，其性能胜过其它任何一种调速方式（如：降压调速、变极调速、滑差调速、内反馈串级调速和液力耦合调速）。它以显著的节能效益，高精度，宽范围，完善的电力电子保护功能，以及易于实现的自动通信功能，得到了广大用户的认可，在运行的安全可靠、安装使用、维修维护等方面，也给使用者带来了极大的便利，使

1 变频调速的方法及节能原理通过流体力学的基本定律可知：风机、水泵类

设备均属平方转矩负载，其转速 与流量q、压力（扬程）h 以及轴功率p具有如下关系： q1／q2一 1／ 2 (1)

hl／h 2一（ 1／ 2） (2)

pl／p2一（ 1／ 2） (3)

式中，q 、 、p —— 风机（或水泵）在7"／ 转速时的流量、压力（或扬程）、轴功率； q 、h 、p ——。风机（或水泵）在 转速及相似工况下的流量、压力（或扬程）和轴功率。 由公式(1)、(2)、(3)可知，风机（或水泵）的流量与其转速成正比，压力（或扬程）与其转速的平方成正比，轴功率与其转速的立方成正比。

由公式(3)可知，在其它运行条件不变的情况下，通过下调电机的运行速度，其节电效果是与转速降落成立方的关系，节电效果非常明显。例如若工况只需要5o 的风量或水量，则可以将电机的转速调节为额定的一半，此时电机消耗的功率仅为额定的12．5 ，即理论上节能可达87．5 。

2 高压变频调速系统与液力耦力器比较

2．1 液力耦合器存在的主要缺陷

火力发电厂一般采用液力耦合器进行风机调速，由于液力耦合器本身具有如下技术缺陷，在电厂中将无法较好地满足安全生产的要求。

（1）液力耦合器调速属耗能型调速方式，在调速范围较大时，产生机械损耗和转差损耗，消耗能量，效率较低，节能效果一般。

（2）液力耦合器是一种以液体为介质，靠液体动量矩的变化传递能量的装置，工作时是通过一导管调整工作腔的充液量，从而改变传递扭矩和输出转速来满足工况要求。因此，对工作

腔及供油系统需经常维护及检修。

（3）液力耦合器故障时，无法再用其它方式使其拖动的风机运行，必须停电检修。

（4）采用液力耦合器时，在低速向高速运行过程中，延迟性较明显，不能快速响应，同时这时候的电流较大，如整定不好会引起跳闸，影响系统

的安全稳定性。

（5）液力耦合器本身控制精度差，调速范围窄，通常在4o％～9o％之间。

（6）电机启动时，冲击电流较大，影响电网的稳定性。

（7）在高速运行时，液力耦合器有丢转现象，严重时会影响正常运行。从以上情况来看，如果继续使用液力耦合器，将会制约电厂节能降耗、降低生产成本、提高生产效率、增加企业竞争力的目的。

2．2 高压变频器的优点

同传统的液力耦合器比较，高压变频器具有以下优点：

（1）采用先进的拓扑结构与输入变压器副边多级绕组移相整流技术，减少了输出侧的电流谐波，提高了功率因数，解决了对电网的谐波污染，无需任何滤波或功率因数的补偿。

（2）电动机实现了真正的软启动、软停运，变频器提供给电机的无谐波干扰的正弦波电流，峰值电流和峰值时间大为减少，可消除对电网负载的冲击，避免产生操作过电压而损伤电机绝缘，延长了电动机和风机、水泵的使用寿命。同时，变频器设置共振点跳转频率，避免了风机、水泵会处于共振点运行的可能性，使风机、水泵工作平稳，轴承磨损减少，启动平滑，消除了机械的冲击力，提

高了设备的使用寿命。

（3)变频器自身保护功能完善，同原来继电保护比较，保护功能更多、更灵敏，瞬间过流保护（超过200 额定电流峰值）10 s动作，有效过流保护(15o％额定电流）3 s动作，过载保护（12o％额定电流）1 rain动作，大大加强了对电动机保护

的可靠性。

（4）调速工段内的设备调节和优化控制由机组dcs完成，dcs负责采集模拟量、开关量等信号，变频器输出的模拟量、开关量信号全部进入dcs系统，形成闭环控制，同时实现相关辅机联锁功能等。

（5）采用变频调节，实现了挡板、阀门全开，减少了挡板、阀门节流损失，且能均匀调速，满足调峰需要，节约了大量的电能，具有显著的节电效果。

（6）整机的运行噪音改善明显。采用液力耦合器时，无论低速高速，由于电机均处于工频运行，整机的噪音明显，达到9o db左右；但是进行变频改造后，整机的运行频率下降至40 hz左右，电机的运行噪音明显下降，低于8o db，在低速运

行时基本上听不到噪音，达到65 db以下，大大改善了现场的噪音污染。

（7）由于电机降速运行及工作在高效区，电合器时的59℃下降至44 c，电机前后轴承的温度都有相应的下降，延长了风机系统的使用寿命。

（8）低负荷下转速降低，减少了机械部分的磨损和振动，延长了风机大修周期，可节省大量的检修费用。

（9）日常维护保养工作量和费用下降。采用液力耦合器估计每年的维护费用在5万元左右，采用变频器后，这项费用下降为数千元左右。

（10）采用液力耦合器时的调速范围具有很大限制，而用变频器可实现智能调速，调频范围0～ 50 hz，大大地增强了工艺调节能力。

2．3 高压变频调速同液力耦合器调速经济比较为了检测高压变频装置的节能情况，某电厂在风机上采用液力耦合器与某公司的harsvert—a高压变频装置调速做对比试验，数据如下。

（1）采用变频器拖动风机时高速状态：

p1= ~／r ulcos~=1．732×6．3×40．2×0．96= 419．01（kw ）

低速状态：

p2= 、／r ulcos~=1．732x 6．3x18×0．95— 186．59 （kw ）

平均功率p=p x 0．8+p。x 0．2—372．52(kw)（高速状态约8o ，低速状态约2o％）。

（2）采用液力耦合器时

高速状态：p l = 、／r ulcos~=1．732x 6．3x 52x 0．93=527．68（kw ）

低速状态：

p2 一~／3 ulcos~=1．732x 6．3×44×0．9—432．1（kw ）

平均功率p 一p1 ×0。8+p2 ×0。2—508．56(kw)（高速状态约8o ，低速状态约2o ）。

（3）节能率对比

f 一(p 一p)／p一(508．56—375．52)／508．56— 26．17

由此得出结论：变频改造后，风机运行效率明显提高，比液力耦合器调速节电26．17 。

3 变频器节能分析

火力发电企业消耗的厂用电量中，75 以上的负荷为水泵与风机，这些水泵与风机都是经过调整门挡板来实现的，不但调节质量差、响应慢，而且存在着浪费电能的问题。

3．1 风机节能分析

3．1．1 风机风量控制

送风机和引风机是火电厂中的耗电大户，其耗电量约占厂用电量的3o ，占机组发电量的2 ～4 。因此，正确选择送风机和引风机的调风方式，对火电厂的安全和经济运行有着重要意义。电机以定速运转，调节风机风量典型的方法是采用挡板控制。根据挡板在风道中的安装位置可分为出口挡板控制和入口挡板控制，采用挡板控制时，当挡板关小则增加风阻，且不能在宽范围调节风量。例如，要求风量在8o 的情况下，电机消耗的功率约为9o ，能量损失严重。风机在变速状态下运行，保持挡板全开，通过改变风机转速来调整风量，采用变频控制时，电动 机消耗的功率为（80 ）。≈50 ，与其他控制方式相比，转速控制的节电效果十分明显。电厂风机的各种调速装置的比较如图1所示。

3．1．2 送风机变频改造后的节能分析

某电厂使用某公司的harsvert—a高压变频器，选定在机组带5o％ 、75 、1oo 负荷3种工况下，对4号炉2台送风机进行工频和变频2种运行方式下的对比试验，机组运行工况和测试计算结果见表1。

从表1可以看出，送风机变频调节方式运行效率基本在75 ～8o ，而工频调节方式运行效率为55 左右（见图2）；机组在100 kwh、15omw、200 mw 负荷时，2台送风机变频运行比工频运行每小时分别节电750 kwh、602．5 kwh、733．6 kwh。变频改造后，送风机运行效率明显提高，节电效果显著。

图2 送风机运行效率比较4号炉2台送风机变频改造后以年运行7 000 h计算，全年可节约电量492．9万kwh。按该公司上网电价0．30元／kwh计算，直接经济效

益约为148万元。

3．2 水泵节能分析

3．2．1 水泵流量控制水泵是由恒速电机驱动出口阀及调节阀控制水的流量和压力，通过人为增加阻力和回流的办法以达到调节流量的目的，因而在运行中产生了大量的能量损失。水泵的转速在某一范围内变化时，流量、总扬程、轴功率依次有线性、平方、立方关系。但对于实际的水泵负载，通常存在一个与高低差有关的实际扬程，扬程越小，轴功率越接近于同转速成立方关系的定常特性，而且转速控制产生的节电效果也越大。根据实际调查表明，一般老电厂大型水泵平均流量的余量大于2o％ ，即有多于2o％的流量损耗在节流阀和回流调节上，若所需要的流量减少2o ，则相应的电动机转速也应降低2o％ ，即实际转速为8o％ ，则根据流

量与转速的关系式我主蒸汽温度（甲／l）／c 534／540 529／538 531／534 535／537 538／537 530／532主蒸汽压力／mpa 11．8o 12．1o 13．43 13．66 13．37 13〃41风机入vi挡板开度（甲／乙）／ 25／20 loo／loo 30／30 loo／loo 38／36 94／90风机电流（甲／乙）／a 80／79 41／21 81／80 43／36 90／87 50／49电动机输入功率（甲／乙）／kw 729．0／720．0 452．8／246．2 778．4／743．2 476．0／443．1 886．2／822．9 470．2／505．3风机设备运行效率／ 58．47／50．14 75．53／75．33 52．34／49．73 56．73／58．42 52．34／49．73平均运行时间／ 6o 3o 1o们可得出：（8o％）。≈51％ ，即按此工况水泵节电近5o％ 。由此可见，节能潜力之大，效益之高。电

厂水泵的各种调速装置的比较，如图3所示。

1—— 排出霄路阀门控制时电动机输入功率；

2—— 转差功率调节控制（转差电动机或液力耦合器）时的电动机输入功率；3—— 变频器调速控制时电动机的输入功率；4—— 调速控制时电动机轴功率

图3 泵的输入功率一流量特性当采用变频调速时，5o hz满载时功率因数接近1，工作电流比电机额定电流值要低许多，这是由于变频装置的内滤波电容产生的改善功率因数的作用，可以为电厂节约容量2o 左右。

3．2．2 凝结水泵变频改造后的节能分析某电厂使用某公司的harsvert—a高压变频器，选定在机组带350 mw、315 mw 、280 mw 、240 mw、210 mw、175 mw 负荷6种工况下对某电厂1号机1台凝结水泵进行工频和变频2种运行方式下的对比试验，机组运行工况和测试计算结果见表2。

凝结水泵�

（1）耗电量计算

工频运行时，累计年耗电量为：cd一7 000× (652．55×10 + 633．38×5％

+617．61×2o％+609．0×5 +564．38×10 +539．24×5o％)一4 038 675．23(kwh) 因此，采用变频运行时，每年凝结泵耗电量约为403．9万kw h。

变频运行时，累计年耗电量为：

cb一7 000× （573．58×10％+454．18×5％+384．14×2o 9／5+349．95×5％ +44．09×10％+193．92×5o ）一2 070 343．93 (kw h)因此，采用变频运行时，每年凝结泵耗电量约为207．0万kw h。

1号机组2号机组 3号机组4号机组

图3 1号机组改造前后4台机组的真空度比较大约降低了2 g／kwh，由此而产生的经济效益约157万元／a。

（2）网板由原来的平板状改为半弧形状，可以使进入滤网的垃圾从底部被带到地面，然后被冲洗水冲至专用垃圾笼里，有效地防止了垃圾附在滤网正面，造成滤网前后压差大而压弯滤网的情况发生。从而使1号机组的1号和2号一次滤网更换率由2o块／a降为0块／a，既节省了材料，又节约了人工费用。

（3）一次滤网冲洗水喷嘴改为在滤网外清洗，不用再像以前那样，要钻进湿滑的滤网里面，骑在离水面12 m 高的管道上清理喷嘴，为检修人员提供了安全保障。

（4）网板、链板、导轨及密封装置均采用不锈钢制成，提高了部件的防腐性能，延长了使用寿命。

（5）网板与导轨紧贴在一起，密封性能好，使未过滤的水和过滤过的水完全分开，净水质量得到了保证。

(6)1号机组二次滤网维修量由21次／a降为1次／a，凝汽器、主机冷油器、小汽机冷油器、

闭式水冷却器、发电机定子冷却水冷却器、发电机密封油冷却器、励磁机空气冷却器的钛管检修率都下降了8o 以上，节约了大量人力、物力，初步计算节约成本达36万元／a。

（7）新型一次滤网结构简单，操作方便，并可实现程控操作。

4 结论

（1）经过一年的试运行证明，1号机的一次滤网改造是成功的，由此产生的直接经济效益约500万元／a。

（2）节能计算：

年节电量：ac—cd—cb一403．9—207．0—196．9万kwh节电率：（△c／cd）×1oo 一(1 96．9／403．9)× 1o0 一48．75按该公司上网电价0．334元／kwh计算，则每年直接经济效益为65．77万元。

（3）随着厂网分开，竟价上网改革的深入，节能已成为各发电企业的重要工作，只有降低厂用电率，降低发电成本，才能提高上网电价的竞争力，因此，采用变频技术对电厂辅机进行节能改造，是各电厂的当务之急。经现场运行证明，采用高压大功率变频器性能好，可靠性高，其节能效果明显优于其他任何一种调速方式，特别是在低负荷时更为显著。电厂辅机采用变频调速后，提高了机组自动装置的稳定性，大大改善了电机的启动性能，延长了电机的寿命，在老电厂的大功率风机、水泵系统上实现变频调速，是理想的节能项目，一般1～3年即可收回设备改造投资成本。

参考文献

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（6）：l1～ 13

[2]李松生，陈胜利，郑建涛，等．edf 18h 型耐海水二次

滤网设计、制造及应用．电站辅机，2014，(4)：19～21

e3]李壮扬，宁立明，刘吉文．沙角c发电厂循环水控制系

统分析及改进．广东电力，13(4)：58-60

e4]罗万金．电厂热工过程自动调节．北京，中国电力 版

国外电气自动化发展新方向 17

法国ICC技术又称用户通信接口试验，能够实现实时读表、停电控制和远程管理功能，并且能够帮助广大用户群众实时了解电价，为用户实现用电优化管理提供了条件。优化用电是指用户根据实时电价制度，合理选着自己的用电设备和用电时间段，或者是在不同时间段用部分设备。

意大利开发了家庭用电智能助理，借助用户的电视机实现供电信息实时显示和控制，便于供电服务信息随时查询。这不仅便利了居民的生活，同时便于供、用双方互动，供方可以记住此平台向用户发布各类通知，并且帮助用方进行节能降耗方案建议，用方不仅可以得到实时的电价信息和供电服务，还可以从中节约用电，减少经济消耗。这种功能的实现还可以节能减耗，保护环境。

西班牙和法国共同研发的系统，可以帮助家庭优化电能应用和管理，它借助部分咨询配置机和用电能量管理系统实现对用户提供最优配置建议和削峰填谷功能。它可以根据不同用户的生活习惯和要求，为不同用户提供既优化经济又舒适满意的用电建议。

国外这些先进、人性化的设备代表了现代电气自动化实时性、自动化和管理功能发展的方向，这可以改进供电可靠性和电能质量，还可以对用户的供电服务质量，在未来高科技社会中将有优越的经济性和良好的社会综合效益。

.2电气系统中的节能技术 18

①降低电能的传输消耗。

电能传输时，因为导线有电阻从而会产生有功功率的消耗。但是线路上的电流是不变的，所 事实上，导线的电阻和导线的截面积之间的关系是成反比关系，而和电导、导线长度成之间成正比关系。即要想降低导线的电阻，就必须从如下几方面着手：首先，选择电导率比较小的材质当作导线，从而降低电能在电路上的消耗；其次，缩短导线的长度。

从而在布线的时候，让导线尽可能走直路，以免过走的弯路太多，以缩短导线的长度；最后，变压器尽可能接近负荷中心，以缩短供电的距离。其四，加大导线的横截面积。所选择的导线的横截面积尽可能大一些，利用降低电阻减少消耗，实现节能的目标。

电气自动化的现状与发展论文 19

1、工业电气自动化的重要性

电气自动化是一门研究与电气工程相关的计算机领域的科学，其内容包括了系统运行技术、自动控制技术、信息处理技术以及电力电子技术等，尤其是在电力电子技术的带动下，电气自动化呈现出了多元化的发展趋势，与通信技术和网络技术的结合，使得电气自动化在社会生产和人们生活的各个方面都有着非常广泛的应用。可以说，电气自动化工业是国民经济发展的支柱产业，是科学技术物化的基础，同时也是高新技术产业化的重要载体。在社会主义市场经济体制逐步确立，以及大量新工艺、新设备和新技术的不断涌现的影响下，我国的行业结构实现了调整和优化充足，为企业的发展提供了一个良好的外部环境。不过从目前来看，我国自主生产的机电一体化产品较少，自动化控制系统需要从其他国家引进，在许多领域尚处于空白状态，需要相关技术人员的深入研究。伴随着生产的发展和技术的进步，企业的自动化程度不断提高，工艺技术趋于稳定，控制和管理问题受到了越来越多的重视。电气自动化系统本身并不能直接创造效益，但是能够显着提升企业的生产效率，已�

2、工业电气自动化现状

科学技术的发展以及电力电子技术的进步，使得原油的电力传动控制技术已经逐渐无法适应现代生产自动化的需要，使得工业电气自动化在生产的各个领域得到了前所未有的发展和应用，同时取得了显着的成效。不过受技术条件、资金条件等的限制，我国工业电气自动化水平与发达国家相比，尚存在着一定的差距，加上全球经济一体化的影响，使得电气自动化的技术研发面临着来自国内和国际方面的双重竞争，必须认清现实，立足实际，充分发挥自身独有的优势，才能在激烈的竞争中，占据优势地位。

（1）在工业电气自动化的发展过程中，计算机发挥的作用是至关重要的，尤其是 Microsoft 及 OPC 技术等的应用，实现了电气技术与自动化技术的有机结合；控制系统的生产厂商统一采用 IEC61131 技术，利用结构化的编程方式，提高了代码的使用效率，也使得相关程序的管理更加简单，编程周期大大缩短；基于 PC 的人机界面在工业自动化领域

（2）作为一种在集中式控制系统的基础上，发展而成的分布式控制系统，DCS系统具有实时性、可靠性和可扩充性的特点，是一种新型的计算机控制系统。不过，这种系统的生产厂家没有一个相对统一的标准，生产出的系统在统一使用和维修方面存在着很大的不便，加上造价较高，并没有得到普及，还需要进行技术方面的改进和创新。

（3）自动控制系统的监控方式为集中监控，整机运行速度以及信息处理速度相对缓慢，加上监控数量繁杂，占用了大量的主机空间，如果传输距离过长，不仅会导致电缆数量和成本费用的增加，也会降低系统的可靠性，而且繁杂的系统接线使得故障查找的难度大大增加，这些都需要技术人员的重视和改进。

3、工业电气自动化发展趋势

从目前来看，在控制策略方面，我国工业电气自动化正在逐渐向着智能化、区域化的方向发展，而在控制手段上，也逐渐增加了计算机、电力电子器件以及远程通信的应用。对其进行综合分析，未来我国工业电气自动化的主要目标，是实现电气自动化的网络连接，提升信息处理能力，逐步实现网络的自动化和管理控制的一体化。工业电气自动化的发展方向，一是远程化。在电气系统中，计算机始终都是以硬件平台的形式存在的，通过扩展测试的方法，完成接口电路，具有性能好、时间短、开发便利的优点，同时也存在着体积大、消耗大、成本高的缺陷。不过，在互联网技术和电子技术的影响下，远程终端日趋智能化和小型化，从深层次上看， 计算机技术和现代通信技术的发展，完成了电气系统联网工程的预期目标，也使得电气系统在调度管理和数据分析等方面呈现出交叉性、高速性分布的趋势，在无形中为电气系统相关技术的整合奠定了相应的基础。在数据处理上，电气系统实现了图形化和图像化的转变，明确了电气系统的发展趋势，也为电气系统软件开发提供了新的环境和发展机遇。要想实现工业电气自动化的发展目标，应该做到以下几个方面：

3.1 创新电气自动化产品

从我国目前的发展情况看，电气自动化产品虽然种类繁多，但是技术含量较低，多是低端产品，高端产品相对欠缺。对此，企业应该加强技术研发力度，对电气自动化产品的结构进行调整，不断提高产品的科技含量，提高其附加值，在立足自身实际情况的同时，大力引进国外先进技术，推动产业结构的调整和升级。同时，应该大胆进行技术创新，不断提高企业产品在国际市场中的竞争力，促进产业的飞速发展。依照国家相关要求和标准，企业需要对原有的技术进行改进和完善，争取以最小的成本，获取最大的效益，不断提升企业的竞争力。

3.2 完善生产经营模式

在市场经济环境中，完善生产经营模式，是促进企业发展，提升企业生产经营能力的有效途径。对于企业而言，应该逐步实现生产经营的规模化，努力学习外国先进的技术，在保证生产效率和产品质量的前提下，采取有效措施降低生产成本，优化产品结构，强化企业内部管理，对自身进行针对性的改造，实现电气自动化产业的市场化，使得电气自动化企业能够在国际市场中占据有利位置。

3.3 创建统一的电气自动化系统平台

构建统一的电气自动化系统平台，能够实现系统结构的通用化，实现对于自动化项目运行中各个环节的统一管理和操作，降低产品设计时间和成本费用，同时能够满足用户的不同需求。

电气自动化控制系统的目标，是实现电气自动化系统结构的通用化，需要企业管理人员通过相应的通信网络，加强对于现场设备的监督管理，对自动化来控制设备、计算机监督系统等进行密切的协调。

4、结语

总而言之，面对日益激烈的市场竞争，电气自动化企业应该从自身发展实际出发，吸收国外先进技术，进行自主研发创新，探索出适合自身发展的道路，促进工业技术水平的提高。

参考文献：

[1] 汪庭弘 ， 王强 。 工业电气自动化的发展现状与趋势探讨 [J]。 科技致富向导 ，2015(5):179,217.

[2] 蔡书云 。 浅谈工业电气自动化的发展现状与趋势 [J]。 科技致富向导 ，2012(23):124.

参考文献 20

[1]周丹。我国工业节能电气自动化的发展现状与趋势[J]。科技创新导报，2008,(17)。

[2]孙柏林。中国自动化与可持续发展——自动化技术进入“节能经济”新时代[J]。自动化博览，2010,(1)。

自动化技术在现代电气工程中的有效应用实践 21

自动化技术是由自动电压控制系统、动力机械自动控制系统以及电量控制系统三个部分构成，根据电气工程不同的运行方式，可以分为两种类型，即水电厂自动系统与火电厂自动系统。实践证明，无论是以水发电的形式，还是以火发电的形式，在应用自动化技术的过程中，都存在着一定程度的相同点。

3.1 水电厂自动化技术在保证电气工程安全性与稳定性的基础上，充分发挥出电气工程的性能，这就要求水电厂自动化技术必须具备水轮发电机系统和调速装置等模块。根据电气工程特征，采用合理的自动化技术，实现电气工程运行安全性以及效益最大化的重要目标。合理自动化技术的应用，可以使电气行业实现可持续发展的重要战略目标。

3.2 火电厂自动化技术火电厂自动化技术主要由发电自动控制系统和汽轮机控制系统等模块构成。火电厂自动化技术可以在数据信息处理的同时，对电气工程运行状态进行检测，还可以对运行设备进行保护。火电厂自动化技术在电气工程中的应用体现在三个方面，即电网调度中的应用、分散控制系统中的应用以及变电站的应用。火电厂自动化技术在电气工程中的'应用具备三个方面的优势，首先，可以对电网的运行状态进行合理的调度，保证电网运行的安全性和稳定性；其次，可以利用数字监测系统，自动检测出电气工程运行中存在的故障，并准确定位故障出现的位置，为电气工程后期维护提供了充分的保障；最后，可以实现电力系统运行中产生的负荷的自动检测的重要目标。所以，火电厂自动化技术应用于电气工程具有非常重要的意义，结合电气工程的运行特点，选择合理的自动化技术，可以最大限度发挥出自动化技术的重要作用，保证电气工程运行的安全性和稳定性，实现电气工程运行的重要意义。

硬件配套设施完善，具有很强的适应能力。 22

在硬件配置上，PLC控制器装备有标准化以及模块化两种硬件装置。而通过不同硬件配置，就可以对PLC系统进行符合现实使用情况的改进以及不同功能的实现。这些都可以在用户程序中进行操作，这样就可以满足各种工艺条件。因此可以称PLC具备很强的适应能力。

电气自动化的毕业论文 23

电气自动化的毕业论文

伴随着时代进步的浪潮，我国的社会和经济出现了快速发展的新景象，科学技术也在不断的进步与更新，这给工业化发展带来了可靠支持。随着信息时代的来临，特别是科学技术的不断发展，给工业化发展提供了更好的条件和环境。

PLC技术具体指的是可编程逻辑控制器，这是一种在工业环境中完成数字化运算并实现电子操作系统的控制技术，经过存储器的可编程序来做到内部存储的记录、运行和控制等指令，同时在实际的工业工作中，通过使用数字以及模拟量等手段完成对已储存内容的输出以及输入的控制。电气自动化控制应用PLC可编程逻辑控制器，是PLC系统、计算机技术和继电接触控制技术等相互结合而进行运行的，它给电气控制自动化提供支持和可靠的保障，不但使电气控制系统的自动化水平得到提高，也解决了传统电气控制系统的内接线复杂、耗能高和可靠性低等问题，给工业化发展奠定了基础。

1、PLC技术的特点分析

(1)抗干扰能力强劲，且具有很高的可靠性。

在以往的控制系统里，继电器的使用非常的普遍，继电器的大量使用使得故障出现的可能大大的提高。而PLC技术与其相比较，对触电因接触问题而发生的故障实现了有效的解决。PLC在使用较少的导入导出相关硬件的同时完成对系统的良好运行，这种做法对处在运行状态中的系统发生故障的概率实现了极大的降低。这是因为PLC控制器，从硬件到软件都具备了极强的抗干扰能力，并且对系统运行的可靠性有着极大的提升。

(2)编程简单，方便运用。

PLC系统，仅需对编程语言有一定的理解就可以对其进行使用，不强行要求具备专业的计算机相关知识。而且PLC系统的另一大优势就在于降低工作量，PLC系统的开发周期短，同时在调试、安装、操作等方面都非常的简便。而且只要修改在线程序就可以完成对整个系统的改变，不需对硬件再进行拆装和改进。

(3)硬件配套设施完善，具有很强的适应能力。

在硬件配置上，PLC控制器装备有标准化以及模块化两种硬件装置。而通过不同硬件配置，就可以对PLC系统进行符合现实使用情况的改进以及不同功能的实现。这些都可以在用户程序中进行操作，这样就可以满足各种工艺条件。因此可以称PLC具备很强的适应能力。

(4)有很高的性价比，且功能全面。

PLC控制器可以为使用者提供各种各样的编程元件，控制功能强大。PLC系统可以实现通信联网，对控制进行分散，并且完成集中管理。

(5)维修简易。

PLC其自身就具有一定的`诊断功能和显示功能，所以故障出现的可能性极低。在发生问题的时候，系统会显示其故障信息。与此同时，诊断功能就开始查找故障的所在，此后，只需简单的更换模块，就可以对故障问题进行排除。

2、PLC在电气自动化控制方面的应用

起初，只有在其开关量的控制运用中才有PLC技术的身影，因科技的限制，当时的数据处理以及监控能力都处在较低的水平，服务效能需要不断的提高和完善，如今随着工业改革的深化和科学技术的发展，PLC技术在这中间实现了自身的蜕变，完成了自身的进步与发展，PLC技术具体应用有以下几个方面：

(1)顺序控制方面。

开关量控制和顺序控制是电气自动化辅助系统中的主要技术控制方式，增效降耗是电力行业生产随节能减排要求而要重视的内容，因此使自动控制水平的要求也不断提升。PLC技术代替继电控制器在电气自动化控制方面起着主要作用，不但做到了控制单独工艺流程，并且在信息模块和通信总线连接的配合协调下，也做到了协调与控制全部的生产工作。电力自动化系统从人力控制开始到计算机技术等支撑下，做到了自动化控制，采用PLC的电力自动化系统主要有远程IO站以及与现场传感器的网络结构，在远程IO站和主站层由通信总线进行连接，经过远程IO站和二次电缆做到连接传感器。经过主站层的PLC系统，只用经过室内显示屏，就可以做到监控系统的运作。

(2)开关量的控制应用。

具有电磁性的继电器是过去广泛使用的元件，因此，大量触点事故的发生，使得系统的可靠性大大降低，另外其自身的控制系统也存在着一定的问题，但在电气自动化控制上应用PLC技术后，只用取消一些元件的继电器就可以完成，对系统的可靠性进行提升，另外具有完整的系统并且维修简单，在二次接线简化的前提下，还取缔了闪光电源配置。

(3)闭环控制方面。

泵类电机的启动可以使用PLC实现自动启动，其顺控模块可以对泵的运作时间等实现自主选择，而工作人员只需对现场开关进行调节就可以了。同时在现场进行操作时，必须将开关调成手动挡。而如今，常规控制和PLC控制相结合是常用的控制方式。电液执行单元和转速测量单元以及电子调节单元这三个单元组成PLC技术的控制系统，同时他们又分别对其他系统有着控制作用。

3PLC应用中的注意事项

在现实操作中，需要对工作时的通风、温度等因素进行控制。就温度来说，PLC应该在一个温度变动不大的环境中进行使用，对于大型的矿区应尽可能的远离。而对PLC造成负面影响的还有其他干扰因素。如在干扰源的作用范围内使用PLC，发生故障的可能性会增加，带来不必要的经济损失，而且会对工作进程造成一定的影响。最后要说的是，PLC需要有独立的电源，并保持接地线良好的连接状态，防止发生突发事件时产生较大的危险。

4、结束语

综上，由于PLC可编程逻辑控制器的特征和优势使其广泛应用在工业控制领域中，经过闭环控制和开关质量控制以及顺序控制等应用实现了对电气自动化控制的改良，大幅提高了其自动化水平，对工业生产效率的提升和质量提供有力且可靠的帮助。如今在我国科技水平蓬勃发展的今天，工业生产的改革也在朝着其自身的目标不断发展，而PLC控制系统也要在这种背景下继续进行自身的更新与改善，在电气自动化发展的控制方面起更多的作用。

参考文献：

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[2]张冬阳。PLC技术在电气工程自动化控制中应用研究[J].科技进步，(09):31-32.

①优化配电设计。 24

电力系统就是要为安装这个电气系统的工程中需要用电的设备提供一个必要的动力。因此，在整个配电设计的过程中首先就要考虑到电力系统的适用性。对于适用性而言，应该满足用电设备对负荷容量与供电设备等可靠性的要求，还应该保证电气设备对控制方式的要求等。在配电的过程中，除了要满足用电设备与电气设备的要求之外，还要保证电力系统高效、稳定、易控、灵活、可靠等。

在配电设计的过程中其次要考虑到的就是电力系统的安全性。而对于电气系统的安全性而言，首先就必须保证导线的'绝缘性良好，然后在进行走线的时候应该保证各导线之间的绝缘距离。另外还要保证导线的负荷能力、热稳定和动态稳定的裕度，以确保在电气系统运行的过程中用电设备与配电设备的安全。除此之外，还要做好电气系统的防雷与接地。

自动化的毕业论文 25

自动化的毕业论文

自动化的毕业论文

摘要：建筑物的多项改造活动都包含在电气工程内，它极大影响着建筑物的结构性能。目前阶段，在设备运行以及线路连接等方面，有很多问题存在于建筑物电气工程结构中，对建筑电气工程的改造质量有很大影响。因此电气工程自动化设计在建筑结构中具有非常重要的意义。本文主要对建筑电气工程自动化设计及实现进行了分析探讨。

关键词：建筑工程；电气自动化；设计；注意事项；建议

引言

电气工程及其自动化涉及到很多的领域，比如电力电子技术、计算机技术、电机电器技术信息与网络控制技术等等，因此电气工程及其自动化综合了很多方面，是一个复杂的行业，主要特点是结合了强弱电、机电、软硬件等等。

一、电气工程及其自动化的发展历史

全空型电力电子开关：电子电力器件从某种程度上来说，经历了四代，第一代是晶闸管，并且一直到今天还在使用；第二代是全控制式器件，是在交流变频技术之后出现的；第三代是复合型电力电子器件，也就是IGBT和MGT；功率集成电路，也就是PIC，是第四代的电力电子器件。从原来的低频发展为目前的高频电路：变换器电路的更新换代，是在电力电子器件的发展下所催动的；但是直流变换器用在普通晶闸管的时候，主要是相互控制整列，而交流变频传动采用的变频器方式则是交流到直流再到交流。而第二代电力电子器件取代了原来的变换器时，就增多了很多的采用。PMW变换器在发展过程中，逐渐的显露出了很多的缺陷，因此，高频电路就逐渐取代了原来的低频电路。投入使用的通用变频器：在通用变频器投入使用之前，还经历了第一代功能型U/F控制类型，高功能型第二代U/F型和高动态性能的变频器。

二、在线监测系统

电气设备的状态维修，就是当电气设备处于某种状态下时，对其进行检测和维修。对电气设备状态维修技术来说，在线检测系统很关键。依据在线监测系统显示的数据，技术人员能够对出现的异常问题予以及时发现，并尽快的对故障维修方案予以实施。主要内容有以下几个方面：

1、绝缘监测

绝缘性能对电力系统的安全运行有很大关系，我国在电网建设期间多采用挂网运行的绝缘子来对绝缘监测系统进行设计，比如玻璃、复合绝缘子等，这些装置容易被外界变化因素所影响，从而使得其性能减弱，为了电气设备的作业能够稳定进行，可以对绝缘元件实行监测系统的配备。

2、雷击监测

在输电过程中，如果线路出现问题，对电能的正常供应有很大影响。因此在状态维修方案中，要对雷击监测系统予以合理规划。例如，对避雷针等予以安装，假如电气设备遭受雷击的话，可以监测雷击前后情况，同时还可以对其进行保护。

3、环境监测

电气设备或者连接线路容易受到环境的影响。环境监测系统主要是对大气温度、二氧化硫等进行监测，如果这些因素不利于电气设备性能作用的发挥，会有异常信号显示在监测系统上，并向监控中心传达，技术人员可以及时采取对应措施实施维护。

三、关于自动化状态检修的常用技术

1、传感技术

维修人员在电气设备上对传感器予以安装之后，就可以时常对设备相关状态信号予以接收，有利于准确判断异常故障。另外，它能够使电气设备的监测范围得以有效扩大，精确捕捉信号，能够使建筑电气工程自动化的运行水平得以有效提高。

2、通信技术

在进行状态维修操作时，要加快电气设备的异常信号向控制中心传输的速度，使维修人员能够将处理方案尽快制定出来，如，数字传输可以运用GMS或者CDMA系统，在这种局势下，控制人员就可以对电气工程的实际状态予以及时了解，有利于实时监测。

3、计算机技术

质量好的传感器可以准确捕捉到信号，并且在维修人员加工处理信号之后，应当将具有实际应用意义的电气设备感应信号筛选出来，有利于维修后期故障，确保工作顺利进行。通常情况下，计算机强大的数据处理能力在这里有着广泛的运用，可以有效对数据资源进行整合处理。

四、建筑电气技术在建筑设计中的注意事项

1、经济方面

建筑电气技术在智能建筑的设计中要遵循经济实用的原则，做到经济节约、技术可靠、质量过关。在实际的工程中，建筑电气设计的方案应符合智能建筑的发展趋势，合理选用新技术，保证技术的安全可靠，选用经过检验的合格产品，利用新型的技术来简化系统的设计，从而减低工程造价，保证经济上的`合理，降低投资的成本。

2、设计方面

在对智能建筑进行建筑电气设计时，应该做到脚踏实地、实事求是，不能盲目追求不可能达到的目标。智能建筑的功能全面、设施复杂，对设计和管理的要求较高，不同设备均有自身的缺点和局限性，功能和性能上也有着一定的差别，想要盲目追求最新和最全是不切实际的。若片面的追求设备的先进和功能的齐全，不仅在设计上会存在意想不到的难题，还会加大项目实施的难度，并抬高投资成本，增大运行所需的费用，造成了资源的浪费，却难以达到预想中的效果。合理的建筑电气设计应该从每个项目的基础出发，选取适合的设备和系统，采用恰当的技术，保证设备和系统的功能得以充分发挥，不仅能够满足智能建筑的设计要求，也降低了运行管理的难度。

3、质量方面

首先，在工程的每一个阶段都应认真审阅和校对设计图，确保工程的每一个细节都准确无误。其次，操作的过程要严格遵循电气施工质量规范，采用合格的材料和设备，严禁使用伪劣产品，保证工程的安全可靠。

五、加强电气化自动化工程控制系统建设的建议

1、重视数字化技术

数字化技术是指，电气工程自动化与信息技术结合在一起的典型方式就是数字化技术。这项技术主要是自动化的网络程序，将大量的、多样化的、复杂的信息和企业生产相关的数据指令信息结合在一起编写程序，放入计算机中与网络相结合。企业在发展电气工程自动化就必须重视数字化技术的发展，很好的将口令与信息完美结合。

2、现场总线技术的创新使用

现场总线技术的创新使用是指摒弃以往的电缆装置方式，将总线与计算机技术结合在一起这样的方式主要是为了节省电气工程装置的成本，方便减少安装的资金和原材料的供给。在未来的电气工程自动化发展趋势中，计算机的网络技术肯定是支持电气工程自动化的核心技术，主要是依靠系统的运行来对生产过程进行的设置和分配，因此，现场总线技术的创新使用由此产生。现场总线技术是可以在不同的工作环境中，将现场的信息与生产的信息有效的结合在一起，方便企业管理者进行统计与分析，初步实现了企业的管理部门和技术部门的存取数据以及信息共享的要求。

3、重视人才的交流

电气工程自动化是一个对专业技术要求高度依赖的工作，企业在生产过程中，应该要重视对科研人才的培养，不仅要对外引进人才，加强与相关专业实力雄厚的院校合作，也要进行企业内部的培训。企业可以在具体实施中，根据企业的实际情况，成立一个电气工程自动化的实验室，积极与专业院校合作，使研究人员在研究过程中也可以促进企业本身的发展，另外研究人员在研究电气自动化的过程中，也可以提高企业员工自动的专业素质。另外，企业对公司内部优秀的技术人员也可以加强培训，鼓励技术人员参与电气工程自动化建设以及发展中。这些对于企业的持续发展都是必须采取的必要手段。

结束语

综上所述，建筑电气工程自动化设计有利于未来建筑使用性能的充分发挥。随着社会发展和时代进步，现代建筑有着越来越复杂的结构，电力工程也会发生相应的变化。就电气工程设计自动化状态检修模式，施工单位对于过程中出现的电气问题要予以及时发现，并采取有效措施加以解决。

参考文献

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