電氣工程中電氣自動(dòng)化應(yīng)用研究

劉明

【摘 要】隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及技術(shù)的高速發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的運(yùn)用取得了較大的發(fā)展和成就，其促進(jìn)了電氣工程事業(yè)的快速發(fā)展，也有效地保障了國家的經(jīng)濟(jì)在各個(gè)領(lǐng)域建設(shè)的發(fā)展需求。但雖然電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用水平逐步提升，高效地推動(dòng)了各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展，但人們對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的認(rèn)知依舊較淺，相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的研究和建設(shè)過程依舊比較緩慢。論文對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)在循環(huán)水自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用與存在的問題進(jìn)行相關(guān)討論。

【Abstract】With the rapid development of social economy and technology， the application of electrical automation technology in electrical engineering has made great progress and achievements， which promotes the rapid development of electrical engineering and effectively guarantees the development needs of national economy in various fields. However， although the application level of electrical automation technology has been gradually improved， effectively promoting the development of various fields， people still have a shallow understanding of electrical automation technology， and the research and construction process of relevant technical fields is still relatively slow. This paper discusses the application and existing problems of electrical automation technology in circulating water automatic control system.

【關(guān)鍵詞】電氣工程;電氣自動(dòng)化技術(shù);循環(huán)水自動(dòng)控制系統(tǒng)

【Keywords】electrical engineering; electrical automation technology; circulating water automatic control system

【中圖分類號(hào)】TM76? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）10-0150-02

1 引言

所謂的電氣自動(dòng)化技術(shù)，就是指在傳統(tǒng)電氣技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)革新和完善的新式電氣自動(dòng)化管理技術(shù)。近年來，電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于國家經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展有著較大的意義，經(jīng)過電氣自動(dòng)化人才的不斷開發(fā)與運(yùn)用，電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)廣泛運(yùn)用到了各大領(lǐng)域之中。不過，隨著人們收入水平越來越高，在生活工作中對(duì)電氣技術(shù)的要求也越來越大，而我國的電氣工程領(lǐng)域的技術(shù)水平仍處于初步階段，專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的研究與發(fā)展較為緩慢，加上投入的研究資金不足等原因，電氣工程技術(shù)將面臨著更多的挑戰(zhàn)，與此同時(shí)還必須面對(duì)來自于全社會(huì)各界的關(guān)注和輿論壓力。在循環(huán)水自動(dòng)控制系統(tǒng)中，目前面對(duì)的技術(shù)問題是如何能夠根據(jù)循環(huán)水的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)的反饋，以及對(duì)發(fā)生的問題進(jìn)行及時(shí)的處理的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

2 當(dāng)前電氣自動(dòng)化技術(shù)在循環(huán)水自動(dòng)控制系統(tǒng)中存在的問題

當(dāng)前，在工業(yè)生產(chǎn)中，循環(huán)水系統(tǒng)作為輔助生產(chǎn)系統(tǒng)，因?yàn)槠浼夹g(shù)要求低，以及實(shí)用性較高的特點(diǎn)，被廣泛運(yùn)用于各大工業(yè)生產(chǎn)中，但實(shí)際上循環(huán)水控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中存在著較多的問題。

2.1 自動(dòng)化程度較低

在循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)用中，大多數(shù)工廠都是選擇人工手動(dòng)操作，即使使用了循環(huán)水自動(dòng)控制系統(tǒng)，技術(shù)水平也屬于較低端的技術(shù)，也沒有對(duì)循環(huán)水自動(dòng)控制系統(tǒng)管理作出嚴(yán)格的要求，導(dǎo)致了循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)作效率低下，消耗了過多的能源。

2.2 管網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜

在循環(huán)水系統(tǒng)中，存在著錯(cuò)綜復(fù)雜的管網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，各個(gè)環(huán)節(jié)耦合程度都比較高，如果依靠人力來控制閥門，很難合理控制好水力平衡，很多時(shí)候都不能夠?qū)π枥鋮s終端進(jìn)行合理的水量輸送。這樣的工作既導(dǎo)致了人力的浪費(fèi)，也往往會(huì)導(dǎo)致冷卻效果不佳，運(yùn)作效率低下。

2.3 缺乏對(duì)實(shí)時(shí)狀況的反饋工作

工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的要求比較大，而在循環(huán)水冷卻過程中，僅憑人的經(jīng)驗(yàn)很難根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的狀況作出及時(shí)的操作，無法根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況的變化作出相應(yīng)的措施，導(dǎo)致的結(jié)果往往都是能耗損失大的同時(shí)，冷卻效率還比較低的情況。一般的循環(huán)水自動(dòng)控制系統(tǒng)也很難對(duì)水泵開啟數(shù)量進(jìn)行合理地控制，對(duì)循環(huán)水運(yùn)行效率進(jìn)行及時(shí)地反饋，對(duì)供水量也很難做到精準(zhǔn)控制。

2.4 難以根據(jù)環(huán)境因素作出調(diào)節(jié)

在工業(yè)生產(chǎn)中，影響循環(huán)水冷卻效果的除了冷卻循環(huán)系統(tǒng)的工作效率外，還有一個(gè)極其容易被忽略的因素，那就是氣溫變化以及水量的變化，氣溫的變化會(huì)影響到冷卻的效果，在外界溫度較低時(shí)，就可以適當(dāng)?shù)貙?duì)水進(jìn)行減少，外界溫度過高時(shí)反之。同時(shí)，冷卻的效果與水息息相關(guān)，如果循環(huán)水系統(tǒng)能夠根據(jù)水量的變化作出一定的自動(dòng)化調(diào)整，也會(huì)在很大程度上實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源消耗[1]。而就目前的發(fā)展條件來說，實(shí)現(xiàn)的是少之又少。

2.5 循環(huán)水系統(tǒng)中自身存在的損耗較大

在工業(yè)生產(chǎn)中，循環(huán)水系統(tǒng)自身是存在損耗的，在水的循環(huán)使用過程中，因?yàn)樗幍沫h(huán)境問題，水質(zhì)難免會(huì)發(fā)生變化，水的酸堿性也會(huì)發(fā)生變化，從而產(chǎn)生水垢，水的酸堿不平衡帶來的對(duì)設(shè)備的腐蝕等問題。同時(shí)，因?yàn)槭侨藶椴僮?，手?dòng)閥門調(diào)節(jié)處常常因?yàn)椴僮鞑划?dāng)，使得閥門處于大阻尼的狀態(tài)下，使得管網(wǎng)系統(tǒng)能量損失較大。

3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在循環(huán)水自動(dòng)控制系統(tǒng)中的發(fā)展

電氣自動(dòng)化技術(shù)在循環(huán)水自動(dòng)控制中的應(yīng)用其實(shí)不難理解，簡(jiǎn)單地說，就是運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，根據(jù)流體力學(xué)和熱交換定律進(jìn)行的一系列優(yōu)化和智能技術(shù)，最主要的目的是提高循環(huán)水系統(tǒng)各單元的綜合控制能力，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的技術(shù)。

目前我們面對(duì)的技術(shù)問題是如何能夠根據(jù)循環(huán)水的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)地反饋，以及對(duì)發(fā)生的問題進(jìn)行及時(shí)地處理的自動(dòng)控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)根據(jù)水質(zhì)狀況來判斷是否需要改變循環(huán)水的水質(zhì)，及時(shí)檢測(cè)循環(huán)水的酸堿度等因素，從而降低循環(huán)水結(jié)垢以及減輕循環(huán)水對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)的腐蝕程度，經(jīng)過精密計(jì)算后的調(diào)整措施提高循環(huán)水系統(tǒng)的熱交換率，從根本上減少排污水量，實(shí)現(xiàn)節(jié)約水資源以及生產(chǎn)所需消耗的能源成本。

電氣自動(dòng)化技術(shù)在循環(huán)水自動(dòng)控制系統(tǒng)中需要實(shí)現(xiàn)的主要是，分析循環(huán)水系統(tǒng)的能量消耗與工作效率，采用智能化的自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)閥門進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)中的水泵、閥門、管網(wǎng)系統(tǒng)、終端設(shè)備以及冷卻塔等單元的綜合控制能力，從根本上提高循環(huán)水系統(tǒng)的使用性能，并科學(xué)地實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

3.1 利用電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵水量和智能閥門的精確控制

在循環(huán)水系統(tǒng)工作過程中，往往會(huì)出現(xiàn)一些變化，此時(shí)就需要通過對(duì)水泵水量和閥門進(jìn)行優(yōu)化管理，精確地將冷卻終端溫度控制在設(shè)定的范圍內(nèi)，減輕能量的損耗。改變以往的簡(jiǎn)單監(jiān)控和人為操作的閥門，使用具有高度電氣自動(dòng)化技術(shù)的智能閥門，實(shí)現(xiàn)對(duì)每一個(gè)終端的流動(dòng)參數(shù)測(cè)量、能量分配與調(diào)節(jié)等工作，根據(jù)運(yùn)行模式作出智能化的狀態(tài)切換，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸配效能和冷卻終端的優(yōu)化操作[2]。

同時(shí)，運(yùn)用智能閥門還可以實(shí)現(xiàn)降低阻尼，有效地降低能量損耗，有效地保障了管網(wǎng)系統(tǒng)在高功效的狀態(tài)下持續(xù)工作。

3.2 利用電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)循環(huán)水溫度的在線監(jiān)測(cè)

在工業(yè)生產(chǎn)中，環(huán)境因素影響著循環(huán)水系統(tǒng)的工作效率，同時(shí)，循環(huán)水的水溫也會(huì)對(duì)循環(huán)水冷卻效果造成一定的影響，通過對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)冷卻塔進(jìn)行優(yōu)化分配工作，確定開啟的冷卻塔數(shù)目，以及對(duì)冷卻塔水流量的監(jiān)測(cè)，使得每一個(gè)冷卻塔的工作效率都處在整體最佳狀態(tài)。這里主要運(yùn)用了電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)冷卻塔的負(fù)荷分析和特征曲線，作出相應(yīng)的調(diào)整工作，使得循環(huán)水系統(tǒng)在正常工作運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)還能達(dá)到節(jié)能的作用。

3.3 利用電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)水泵進(jìn)行節(jié)能控制

在傳統(tǒng)的循環(huán)水冷卻系統(tǒng)中，單泵的運(yùn)行效率和使用效率較低，導(dǎo)致耗費(fèi)了能量的同時(shí)卻沒有能夠更好地提高工作效率，在電氣自動(dòng)化技術(shù)的幫助下，智能化、自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)變頻調(diào)節(jié)狀態(tài)對(duì)水泵機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化。簡(jiǎn)單地說就是根據(jù)水泵的特性曲線，結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)對(duì)水泵機(jī)組的優(yōu)化控制，使水泵一直處在高效運(yùn)作的狀態(tài)[3]。

3.4 利用電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)控反饋

在工業(yè)生產(chǎn)中，循環(huán)水系統(tǒng)的使用周期不夠長，如果未能對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行較好地管理，將很難讓循環(huán)水系統(tǒng)的工作壽命達(dá)到本應(yīng)該達(dá)到的水平，由于以往過于簡(jiǎn)單的監(jiān)控系統(tǒng)，不能夠較好地對(duì)循環(huán)水的水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)工作，導(dǎo)致了使用壽命大打折扣，利用電氣自動(dòng)化的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)循環(huán)水質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，在水質(zhì)出現(xiàn)問題之前就能夠及時(shí)響應(yīng)，并作出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，這不僅大大地提升了循環(huán)水系統(tǒng)的工作壽命，還減輕了在水質(zhì)問題、腐蝕管網(wǎng)系統(tǒng)上的問題。

4 結(jié)語

綜上所述，利用好電氣自動(dòng)化技術(shù)在循環(huán)水系統(tǒng)中的運(yùn)用，可以有效地實(shí)現(xiàn)循環(huán)水自動(dòng)控制，減輕甚至解決在循環(huán)水系統(tǒng)使用過程中遇到的一些問題，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的作用。

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