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摘要：电气系统自动化技术在电气系统的运行和管理之中非常重要，其次也处于电气系统的核心地位，对我国电气系统和电网系统管理工作的高效性及其运行的安全性和稳定性有着非常重要的作用和十分深远的影响。最近几年来，电气自动化应用逐渐深入人们日常的工作与生活之中，使人们的生活方式发生了巨大的变化，电气自动化就是电气信息及其自动化工程，常见的家用电器都与电气自动化息息相关，电气自动化目前在社会中各种行业中均有应用，可见电气自动化对人们的重大影响力。为更好地对电气自动化技术进行改进、完善、创新和发展提供参考，使我国电气工程中的电气自动化技术得到更好的实现和应用。
1 电气自动化在电气工程中应用优势及特征
1.1 促进工程设备智能化的发展
按照各行各业中的需求来看，智能化和人性化的设计需求越来越受人们的喜爱。因为人们对于设备运行上具有非常高的需求，同时也方便了大家的生活，特别是在建筑工程领域，电气自动化的需要是越来越大。使得电气自动化技术在众多行业与领域里都得到了广泛的应用。目前电气自动化管理促进了智能化管理的实现，更是给人们的日常生活以以及工业生产提供了较多的方便，特别是在我国人口出生率持续下降，劳动力大大降低的情况下，人工操作显得无法进行，也使得人们也对智能化管理模式的需求更加的迫切。通过将电气系统和计算机技术进行很好的融合，越来越多行业的生产以及人们的日常生活中也极大的呈现了电气自动化及智能化的发展特点，然而，从这方面来看，将电气自动化技术应用到各个工程领域中已是大势所趋，而且是迫切的需要。从未来的发展趋势来看，更是蕴藏着巨大的发展潜力。
1.2 自动化的特征
电气自动化控制系统对民用建筑、事业单位以及企业整体运行有着非常重大的意义。随着人类的进步及社会的发展，无论是住宅类的建筑还是商业类建筑，乃至事企业单位，现在所有的建筑基本上都是10层以上的。由于环保意识的提高，以及国家乃至国际环保组织的推崇，太阳能光伏发电或者是太阳能热水工程，越来越受到人们的青睐。而太阳能光伏发电及太阳能热水工程均是安装在屋顶，而操作人员需要来回上屋面来操作控制非常的影响效率，这时候电气自动化控制系统就显得尤为重要了。设备及电气自动化控制系统安放在屋顶，而在底层控制室安放远程操控系统。与传统的控制系统对比，电气自动化控制系统具有的强项及优势在于：操作的次数少、频率低，减少大量的人力、物力。这样就可以减少在系统中的误操作，同时降低了大量的人力成本及运作成本。在运行工作中，为了确保电气系统或热水系统的正常运行，需要经常对系统进行功能性的评估和安全性能检测，从而增加系统的稳定性。其次，在电子设备出现故障和误差后，系统能够立即作出提示，也方便了检修人员及时地判断出故障所在，这样可以高效率、低成本、高质量地保障电力系统、或者热水工程系统正常运行，然而更好地为人们提供优质服务。
2 电气自动化应用的构成形式
2.1电气自动化系统的构成
一般的电气自动化系统包括以下几个方面，①信号的采集； ②传输信号的接收部分，通过相应的简单操作来实现电气设备信号的输入；③设备的信号处理部分，对于相应的传输信号进行处理；④电气设备的信号输出部分，用作输出处理信号。其中，第③设备的信号处理部分，为电气动化控制系统的核心部分。
2.2电气自动化系统中微型计算机（PLC）的导入
微型计算机导入自动化系统，可以实现系统的自动化记录与分析自动化系统的运转反馈，并根据相应的运行趋势进行判定其误差与内部发展情况。并通过通讯接口RS485连接至计算机，使操作者及检修人员更直观的看到整个电气系统或热水工程系统的运行状态。因此，计算机的应用越来越广泛，基本应用于各个领域之中，在电气自动化系统中也不例外，同过微型计算机的引入，使得电气自动化系统的控制更加的智能化与人性化。
3 电气自化在太阳能热水工程系统中的应用
3.1供热水工程方案的制定
根据太阳能集热板的参数，以及客户要求设计并制定供热水系统，由于通过太阳能的热能采集，所产生的热水，在阳光充足的情况下效果较好，而在没有阳光的时候，就会出现热量不足的情况，采用了节能环保的空气源热泵作为辅助热源相结合的方式，组合而成的热水工程，以下为范例，实际布局及运行原理图。
此系统图的热水设计参数为：设计的热水温度为55度，设计的冷水温度为15度。系统设计为：①集中集热、集中贮热、集中辅热的方式的太阳能热水系统；②系统为承压直接式系统，热水供应方式为全天24小时；③供热部分依靠自来水水压顶水方式供应，设回设备一套；④辅助加热设备为空气源热泵热水机组。
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电气自动化的控制原理为：①当太阳能集热系统顶部的温度T2与冷水端T1的温度差大于或等于8度时，集热循环泵启动，当太阳能集热系统中的热水循环至太阳能集热水箱中；②当温差小于或等于4度时，循环水泵关闭；③在设定的时间段内，当贮热水箱中温度T3的小于或等于55度时，空气源热泵机组启动加热，至T3的温度等于55度时停止。此T1、T2、T3的温度值可以根据客户的需求进行更改设置。
3.2电气自动化控制的制定
此系统分为两个控制系统，①集热自动控制系统；②变频供水自动控制系统；由于变频控制的要求高，需要单独一个电控箱来屏蔽静电，以免产生误操作，所以此电气自动化控制系统分为两个系统，两个电控箱来进行控制。
①集热自动控制系统 根据整体的太阳能水工程的设计理念及所需的电气设备，进行自动化控制的线路设计，同时要满足“集中化”的控制理念，以及所使用热水的作息时间的智能化，采用多种控制模式：手/自动控制。基本上整个系统的运作过程不需要人工手动操作，均采用自动操作。以下分别为此自动化控制的一次系统图，及二次线路图的设计。
②变频供水自动控制系统 本次设计采用的是智能型变频恒压供水模糊控制器，进行变频供水的自动控制，此模糊控制器的特点是1）自动化时无需调整控制器的参数，响应快、精度高、泵切换时管网冲击小；2）直接启动时，压力不足需要赋予了加工频泵时，变量泵将自动降频，减少了切换冲击；3）内置实时钟（带掉电保护）可编程压力运行时间图，多达每日8段定时高低压供水及开关机功能；4）具备水泵自动定时交换设置，提高水泵平均使用寿命；5）提供了二种节能工作方式，休眠功能或附属小泵功能（可变频运行）；6）控制器可选择正反馈及负反馈，7）故障自动复位机制，延时可调；8）变频器故障后，可选择自动转入工频运行；8）在线编程功能，大大方便调试；9）有一个可编程多功能输入接口，方便调试。10）适应性强，多达5台主泵，每台主泵均可设为循环软起动或直接启动，配置灵活，可编程输出；功率输出点为继电器，可接交直流负载；11）可靠性高，模拟和数字信号全部采用光隔离，全面提高电磁兼容性，采用开关电源供电，具有宽电压适用范围。这些特点，使得热水的供水，压力均衡，不会出现热水太小，太慢，以及供水热度均匀等优点。
根据客户的要求对变频供水作出设计，见以下设计图:
4 自动化技术在太阳能热水工程中的应用中的存在问题的改进
4.1电气自动化中的节能问题
按照目前的太阳能热水工程中实际运用的情况来分析，电气自动化在太阳能热水工程中应用最为提出的问题体现在节能方面。特别是在建筑电气工程当中，电气节能问题较为突出。在太阳能热水工程电气中，从整体来看，输电线路的耗能是不能不可避免的，但是太阳热水工程本来就是一项节能工程，是由大自然的光能转换成热能的一个过程，而此工程中的电气自动化的耗能，只是马达运行所耗的能量，根据每台设备的功率及数量，以及线损，虽然是在这种大规模（网状结构）的热水工程中，所耗的电能依然是很少的。
4.2 外界环境影响的问题
受到温度、湿度、气压及大气污染等环境气候的影响，通常会导致电气自动化控制设备在运行当中可能会出现运行不够稳定，但由于太阳能集热器的便利，通常将太阳能集热器关联及串联连接成一大块整体作为一个遮阳蓬，从而降低了日照的直射，雨水的直接冲刷。改变了温度、湿度、气压及大气污染等环境气候对此工程中的电气自动化的影响，使一切的劣势转变为优势的，有利于热水工程的实际运行，突破了传统电气自动化原本的一些缺点。重新在工程领域上打开一个全新的局面。
结束语
现阶段电力及电力自动化的发展取得的巨大进步，电气自动化也取得了较为广泛及普遍的应用，由于电气自动化在应用上具有的极高的价值及优势，在各项工程中同样被广泛应用。在电气工程中，电气自动化的应用依然具有一些问题，迫切需要对其不断的改进与调整。本研究第一介绍了电气自动化在工程中的应用优势以及必要性，同时，说明了在太阳能热水工程中应用的优点及重要性，从具体应用方面进行分析，再次分析电气工程中电气自动化应用中存在的一些问题，而此热水工程中的电气自动化的处理巧妙的归避了这此问题。
参考文献
[1]黄雪芬.探讨电气工程中自动化技术的应用.广东科技.2016.
[2]王志勇.电气自动化在电气工程中的应用.科技创新乌应用,2015.
[3]高岳.电气自动化在电气工程中的应用.城市建设理论研究,2016.
论文作者:邓向荣
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/29
标签：电气自动化论文; 热水论文; 系统论文; 工程论文; 太阳能论文; 电气论文; 控制系统论文; 《基层建设》2017年第14期论文;