电气工程自动化发展趋势研究

刘青圆 王潇颖

国网陕西省电力公司物资公司 陕西省西安市 710000

摘要：电气工程自动化作为电气工程发展历程中的大趋势，在电气工程行业中发挥了巨大作用，创造了更高经济效益。电气工程自动化过程中体现了自动化技术在电气工程领域的实用性和先进性，也暴露出了若干存在的问题。笔者通过探讨电气工程自动化应用的优劣，引申出电气自动化技术的发展趋势，最后得出电气自动化发展的前景研究和对现有问题的解决思路。

关键词：电气工程；自动化技术；发展趋势

电气工程自动化已经经历了漫长的发展，迸发出了巨大的发展潜力，在既有工作场景中居于不可或缺的重要地位。电气工程的自动化技术研究在高校教育中成为培养方案中着重强调的部分，以及自动化技术在工程领域、生产建设等领域的广泛应用，标志着电气自动化的巨大作用。电气工程不可能一成不变，任何学科或者工程领域在科技的发展下都要面临变革和创新。

1. 电气工程和电气自动化技术概述

   1. 电气工程

电气工程定义有传统和现代化之分，传统意义上，创造、产生电气与电子系统的有关学科的综合，即是电气工程的范畴。在此意义上，电气工程是一个比较宽泛的学科领域，电子工程和光子领域是其工作重点领域。电气工程在位信息化技术蓬勃发展的前驱，对工业化发展和产业应用提供了许多帮助，是工业化的基石。随着工业和信息化技术的发展，电气工程囊括的领域进一步扩大，计算机技术的发展，推动了电气工程的二次革命，计算机技术进一步和电气工程领域交叉和融合，传统电子、光子领域的发展更多的需要多学科交叉的发展提供动力，因此，现代化角度下的电气工程几乎囊括了所有电子、光子领域的工程行为。

1. 2. 电气自动化

自动化技术源于计算机技术的发展，更优质的算法，更高精尖的计算能力，计算机的发展经过短暂的起步阶段，正在迅速的占据生活、工业生产中的方方面面。计算机领域的发展催生了自动化技术的出现，自动化技术的应用在电气工程领域发挥了巨大作用，诞生了PLC相关学科。电气自动化作为电气领域转悠的自动化技术，它的特点是智能、高效、错误率低。几乎所有的电气工程作业场景都有自动化技术的应用，诸如集成电路的生产、车间规模化生产，都需要电气自动化技术的支持，它的优势是显而易见的，一套成熟的自动化操作系统对于从业人员的要求降低，但生产过程的效率和生产安全都能得到很好地保证。我国工业化和信息化进程的进步，和电气工程自动化技术的发展不无关系。

2. 电气工程自动化的若干优势

   1. 操作简便、便于控制

实际生产过程中，操作过程是否简便决定了生产良品率的高低和生产效率的大小。传统电气工程作业环境复杂，工况的变化和操作的搞复杂性让生产变得效率低下。这是因为电气工程在位一门应用型工程，其中的元器件较多，控制器系统复杂，器械操控程序对操作员而言难度很大，员工素质得不到保证的情况下，很容易发生生产事故。在电路工作领域，因电路系统的工程量大、系统结构复杂，在进行日常操作和维护的时候对相关岗位工作人员造成困扰。电气自动化技术脱胎于计算机技术，在进行科学的程序设计和路线布局以后，经过周密的试运行和程序调试，自动化工作就能够顺利的开展。自动化控制技术较之物理控制系统，优势是很明显的，最显著的一点就是能够优化控制结构，将控制系统集成在一张电脑屏幕上，控制人员面临的压力骤减，且能够做到对工程系统运行状况实时、全面的掌控。

1. 2. 一致性强

电气工程系统正在变得日趋现代化和复杂，因此，对设备的控制工作就很关键。传统手工操作仪器开度缺点很多，首先就是无法保证工程控制进度的一致性，这是个很严重的问题。在生产过程中，虽然预留了足够的数据设置区间来应对突发事件和控制条件改变带来的不稳定因素，但仍然增加了生产不安全因素，且在某些作业场景下出现了电气工程工作质量的下滑。这个问题的解决或者说缓解也是来自于电气工程自动化技术的支持。成熟的工业生产环境大都配备有自动化操作系统，诸如DCS系统，在电气工程工作场景中很常见。借助DCS图，我们可以很直观的观察到整个系统各个阀门、操作器的实时数据，且能够通过自动化技术来达到数据控制、改变的一致性。自动化控制系统没有设备老化、控制器数量多等问题的骚扰，因此在控制程度上一致性强，是其优点之一。

1. 3. 能够做到全面监控

得益于计算机软硬件的发展，如今的电气自动化技术能够做到对工程中体运行工况的实时、全面监控。传统意义上的电气工程，对于系统状态的获取是不及时、不全面的，只能重视重要控制器的参数，因此具有一定的生产隐患。因为信息呈现的不够及时和全面，工程技术人员的工作就会很辛苦。自动化控制通过电子系统来控制各个阀门、控制系统的调节，并能够做到实时监控各部门数据，整合反馈到软件中来，控制人员通过操控软件可以做到远程监控、实时监控、全面监控工程运行状况，能够随时调取各项数据进行参阅，并且某些自动化软件具有一定的警示功能，大大提高了工程人员的工作效率，确保工程的良好运转。

3. 电气工程自动化所发展存在的问题

   1. 成本高昂

电气工程自动化系统的搭建，是一个没有形成完整产业链的过程，面对不同的作业场景、作业需求和工程预算，自动化系统的搭建方式和所需成本也不尽相同，但都有一点，那就是成本普遍价格昂贵。自动化系统的铺设造价高昂，因此部分工程的自动化程度较低，工作人员使用效率不高的自动化系统甚至是完全依靠人工操作，对工程质量和效率都造成了打击。

1. 2. 自动化系统信息传输过程兼容性不高

电气自动化系统因元器件来源厂商不同、操作系统的软件版本不同以及信息传输产品之间的差异，造成了自动化系统局域作业表现优秀，数据传输过程出现问题或者效率低下，错误率提升的问题。

4. 电气工程自动化的发展趋势

   1. 作业人员专业化

电气工程作业的自动化程度在日渐提高，但从业人员的知识素养有时并没有跟上技术的发展。这种情况制约着自动化发展，一线操作人员经过足够的技能培训，掌握新的自动化操作工具之后的作业能够更加专业和安全，同时，对作业系统的使用也会有更深入的体会，对产品改进具有非常大的客观意义。

1. 2. 组建统一的自动化系统开发平台

不同供应商开发的自动化系统和设备兼容性差是既有问题，制约了自动化技术的发展。未来电气自动化产品基于统一的服务协议和制造标准进行产品研发工作，能够彻底解决这一问题，这种追求更高效的发展趋势推动统一的系统开发平台的产生。相信以后的电气自动化系统能够做到兼容并包、安全性和实用性更上一层楼。

1. 3. 技术革新

电气自动化发展到现在已经取得了辉煌成就，但仍具有相当大的发展潜力。工程应用中，自动化技术对于复杂作业的应对相对乏力，无法满足实际生产的全部需要，一定程度上制约了电气工程作业的发展。对于更智能化的自动化系统的开发是电气自动化的发展趋势，这种趋势对降低生产成本、降低工人劳动难度和提高生产、工作效率具有重要意义。

1. 4. 提高自动化生产过程安全性

电气自动化对于工程建设很有帮助，安全生产作为工程、生产中的高压线，任何时候都应被重视。电气自动化技术发展到现在还面临着不足，例如系统设计阶段对各种作业环境和作业要求的模拟不够充分，对极限工作条件的稳定性不足都是自动化系统安全性得不到保证的罪魁祸首。未来对自动化系统的安全性研究会是电气自动化的发展趋势，重视安全性建设是安全作业、高效作业的根本保证。

5. 结束语

电气自动化发展至今，为电气工程工作做出了重要贡献，笔者通过立足电气自动化技术存在的问题，对其发展趋势提出了思考。我们更应该关注电气自动化的优势，这些优势未来能否取得进一步的成果，决定了电气自动化最后能走多远。

参考文献：

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[3]宋玲.浅谈电气工程的自动化发展趋势[J].通信电源技术，2015（32）：97-98.