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摘?要 文章围绕电气自动化发展状况、电气综合自动化系统的功能、应对电气自动化问题的发展策略、电气自动化控制系统的发展趋势四个方面对电气工程及其自动化专业建设进行了探讨。
关键词 电气工程及其自动化；控制系统；系统功能；发展策略、趋势
中图分类号 TM76 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)082-0185-01
随着电子信息技术的发展，电气工程及其自动化已融于生产和社会生活的各个领域，文章通过介绍电气综合自动化系统的功能，设备智能化水平的提高使得对现场设备状况的精确掌握成为可能，展望了将来电气自动化控制系统的发展趋势。在工业自动化领域，立足人才培养目标，按照高质量、高起点、高标准的原则，完善教学管理和教学质量监控体系五个方面对电气工程及其自动化专业建设进行了探讨。
1 电气自动化发展状况
电气自动化是伴随着自动化技术在社会生产、生活中的广泛应用而兴起的。它主要研究自动控制的原理和方法，自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。建国初期，人民政权面临的是百废待兴的局面，社会主义经济建设需要有先进的生产技术。于是在党和国家的支持下，一批学校如清华大学、北京大学、上海交通大学、北京理工大学都纷纷设立了相关专业教育和专业技术研究所。近二三十年来，现代电子技术、计算机技术和可再生能源技术的迅猛发展并渗透到传统的电气工程的各个领域，使电气工程学科的理论和技术发生了巨大的变化。在电气工程领域工作的科技人员仅具备传统的电工理论及其应用的知识结构已无法胜任工作。
2 电气综合自动化系统的功能
现代生产和科学技术的发展，对自动化技术提出越来越高的要求，同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。工厂自动化、办公自动化、家庭自动化和农业自动化将成为新技术革命的重要内容，并得到迅速发展。
任何一台自动化设备都是由执行元件，传感器部分，控制器部分三部分组成，当自动化设备突然出现故障不工作，或者工作顺序失常，就必须进行故障诊断。例如：
1）检查自动化设备的所有电源，气源，液压源。电源，气源和液压源的问题会经常导致自动化设备出现故障。比如供电出现问题，包括整个车间供电的故障，比如电源功率低，保险烧毁，电源插头接触不良等；气泵或液压泵未开启，气动三联件或二联件未开启，液压系统中的泄荷阀或某些压力阀未开启等。检测自动化设备时应包括以下几个方面：电源，包括每台设备的供电电源和车间的动力电。气源，包括气动装置所需的气压源。液压源，包括自动化设备液压装置需要的液压泵的工作情况。
2）检查自动化设备的传感器位置是否出现偏移。由于设备维护人员的疏忽，可能某些传感器的位置出现差错，比如没有到位，传感器故障，灵敏度故障等。要经常检查传感器的传感位置和灵敏度，出现偏差及时调节，传感器如果坏掉，立刻更换。很多时候，此外，由于自动化设备的震动，大部分的传感器在长期使用后，都会出现位置松动的情况，所以在日常维护时要经常检查传感器的位置是否正确，是否固定牢固。
3）检查自动化设备的继电器，流量控制阀，压力控制阀。继电器和磁感应式传感器一样，长期使用也会出现搭铁粘连的情况，从而无法保证电气回路的正常，需要更换。在气动或液压系统中，节流阀开口度和压力阀的压力调节弹簧，也会随着设备的震动而出现松动或滑动的情况。这些装置与传感器一样，在自动化设备中都是需要进行日常维护的部件。
4）检查电气，气动和液压回路连接。如果以上三步都没有发现任何问题，那么检查所有回路。查看电路中的导线是否出现断路，尤其是线槽内的导线是否由于拉扯被线槽剐断。检查气管是否有损坏性的折痕。检查液压油管是否堵塞。如果气管出现严重折痕，立刻更换。液压油管一样要更换。
3 应对电气自动化问题的发展策略
电气自动化控制系统在使用过程中，避免不了会出现一系列问题状况，在应用电气自动化控制系统时，要及时采取措施解决问题和障碍。
1）随着电气化的不断发展，对操作人员的要求与越来越高，电气自动化控制系统在设计与安装过程中，随时维护和操作该设备人员了解安装过程，这有助于操作人员对新系统产生感性认识。
2）IT技术与电气工业自动化紧密结合，现代化的信息技术对工业世界的渗透主要来自于，一是信息技术的横向扩展和自动化的设备、机器和系统中，信息技术以渗透到产品所有的层面，不仅包括传感器和执行器，而且包括控制器和仪表。二是从管理层纵向的渗透，企业的业务数据处理系统要对当前生产过程的数据进行实的存取。
3）通用的网络结构。一个成功的自动化系统离不开通用的网络结构。任何企业的网络结构对于设备控制、监督系统、企业管理系统之间的数据通讯畅通无阻必须予以保证。数据添加和整理工作结束后,要对中心管理机和其他通讯管理机进行网络通讯配置,以便系统能够协调工作,传送正确数据。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品产生直接的影响。
4）标准化的程序接口。使用WindowsNT/Windows2000作为操作系统,使用TCP/IP作为办公环境的通讯标准,PC可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口。标准化的程序接口还保证了不同厂家的软硬件产品的交换,不需担心它们之间的通讯问题。
4 电气自动化控制系统的发展趋势
现代生产和科学技术的发展，对自动化技术提出越来越高的要求，同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。将对未来的自动化产品，如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。70年代以后，自动化开始向复杂的系统控制和高级的智能控制发展，并广泛地应用到国防、科学研究和经济等各个领域，实现更大规模的自动化，例如大型企业的综合自动化系统、全国铁路自动调度系统、国家电力网自动调度系统、空中交通管制系统、城市交通控制系统、自动化指挥系统、国民经济管理系统等。自动化的应用正从工程领域向非工程领域扩展，如医疗自动化、人口控制、经济管理自动化等。自动化将在更大程度上模仿人的智能，机器人已在工业生产、海洋开发和宇宙探测等领域得到应用，专家系统在医疗诊断、地质勘探等方面取得显著效果。工厂自动化、办公自动化、家庭自动化和农业自动化将成为新技术革命的重要内容，并得到迅速发展。
5 结束语
在新世纪中，控制类学科将具有更加光明的前景，控制类研究内容将具有挑战性，研究的范围将更加广阔，电气自动化专业控制类课程的内容将不断地发展和更新，电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究也将进一步进行下去。
参考文献
[1]范辉,陆学谦.电气监控系统纳入DCS的几点体会[J].电力自动化设备,2001,21(3):52-54.
[2]薛葵.发电厂电气监控系统[J].电力系统装备,2002,1:72-73.
[3]李继生,刘文良,孙振环,王杰.电气工程及其自动化专业人才培养方案的改革与探索[J].中国轻工教育,2003,3:34-35.
[4]张军,李楠.浅谈电气控制系统(RCS)的应用和发展[J].自动化博览,2004,21(6):66-69.
[5]黄济荣.现代控制理论与交流电机调速[J].机车电传动,2005,1:1-5.
[6]谭涛.现场总线及其所组成的控制系统[J].能源研究与管理,2010,2.
关键词 电气工程及其自动化；控制系统；系统功能；发展策略、趋势
中图分类号 TM76 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)082-0185-01
随着电子信息技术的发展，电气工程及其自动化已融于生产和社会生活的各个领域，文章通过介绍电气综合自动化系统的功能，设备智能化水平的提高使得对现场设备状况的精确掌握成为可能，展望了将来电气自动化控制系统的发展趋势。在工业自动化领域，立足人才培养目标，按照高质量、高起点、高标准的原则，完善教学管理和教学质量监控体系五个方面对电气工程及其自动化专业建设进行了探讨。
1 电气自动化发展状况
电气自动化是伴随着自动化技术在社会生产、生活中的广泛应用而兴起的。它主要研究自动控制的原理和方法，自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。建国初期，人民政权面临的是百废待兴的局面，社会主义经济建设需要有先进的生产技术。于是在党和国家的支持下，一批学校如清华大学、北京大学、上海交通大学、北京理工大学都纷纷设立了相关专业教育和专业技术研究所。近二三十年来，现代电子技术、计算机技术和可再生能源技术的迅猛发展并渗透到传统的电气工程的各个领域，使电气工程学科的理论和技术发生了巨大的变化。在电气工程领域工作的科技人员仅具备传统的电工理论及其应用的知识结构已无法胜任工作。
2 电气综合自动化系统的功能
现代生产和科学技术的发展，对自动化技术提出越来越高的要求，同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。工厂自动化、办公自动化、家庭自动化和农业自动化将成为新技术革命的重要内容，并得到迅速发展。
任何一台自动化设备都是由执行元件，传感器部分，控制器部分三部分组成，当自动化设备突然出现故障不工作，或者工作顺序失常，就必须进行故障诊断。例如：
1）检查自动化设备的所有电源，气源，液压源。电源，气源和液压源的问题会经常导致自动化设备出现故障。比如供电出现问题，包括整个车间供电的故障，比如电源功率低，保险烧毁，电源插头接触不良等；气泵或液压泵未开启，气动三联件或二联件未开启，液压系统中的泄荷阀或某些压力阀未开启等。检测自动化设备时应包括以下几个方面：电源，包括每台设备的供电电源和车间的动力电。气源，包括气动装置所需的气压源。液压源，包括自动化设备液压装置需要的液压泵的工作情况。
2）检查自动化设备的传感器位置是否出现偏移。由于设备维护人员的疏忽，可能某些传感器的位置出现差错，比如没有到位，传感器故障，灵敏度故障等。要经常检查传感器的传感位置和灵敏度，出现偏差及时调节，传感器如果坏掉，立刻更换。很多时候，此外，由于自动化设备的震动，大部分的传感器在长期使用后，都会出现位置松动的情况，所以在日常维护时要经常检查传感器的位置是否正确，是否固定牢固。
3）检查自动化设备的继电器，流量控制阀，压力控制阀。继电器和磁感应式传感器一样，长期使用也会出现搭铁粘连的情况，从而无法保证电气回路的正常，需要更换。在气动或液压系统中，节流阀开口度和压力阀的压力调节弹簧，也会随着设备的震动而出现松动或滑动的情况。这些装置与传感器一样，在自动化设备中都是需要进行日常维护的部件。
4）检查电气，气动和液压回路连接。如果以上三步都没有发现任何问题，那么检查所有回路。查看电路中的导线是否出现断路，尤其是线槽内的导线是否由于拉扯被线槽剐断。检查气管是否有损坏性的折痕。检查液压油管是否堵塞。如果气管出现严重折痕，立刻更换。液压油管一样要更换。
3 应对电气自动化问题的发展策略
电气自动化控制系统在使用过程中，避免不了会出现一系列问题状况，在应用电气自动化控制系统时，要及时采取措施解决问题和障碍。
1）随着电气化的不断发展，对操作人员的要求与越来越高，电气自动化控制系统在设计与安装过程中，随时维护和操作该设备人员了解安装过程，这有助于操作人员对新系统产生感性认识。
2）IT技术与电气工业自动化紧密结合，现代化的信息技术对工业世界的渗透主要来自于，一是信息技术的横向扩展和自动化的设备、机器和系统中，信息技术以渗透到产品所有的层面，不仅包括传感器和执行器，而且包括控制器和仪表。二是从管理层纵向的渗透，企业的业务数据处理系统要对当前生产过程的数据进行实的存取。
3）通用的网络结构。一个成功的自动化系统离不开通用的网络结构。任何企业的网络结构对于设备控制、监督系统、企业管理系统之间的数据通讯畅通无阻必须予以保证。数据添加和整理工作结束后,要对中心管理机和其他通讯管理机进行网络通讯配置,以便系统能够协调工作,传送正确数据。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品产生直接的影响。
4）标准化的程序接口。使用WindowsNT/Windows2000作为操作系统,使用TCP/IP作为办公环境的通讯标准,PC可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口。标准化的程序接口还保证了不同厂家的软硬件产品的交换,不需担心它们之间的通讯问题。
4 电气自动化控制系统的发展趋势
现代生产和科学技术的发展，对自动化技术提出越来越高的要求，同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。将对未来的自动化产品，如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。70年代以后，自动化开始向复杂的系统控制和高级的智能控制发展，并广泛地应用到国防、科学研究和经济等各个领域，实现更大规模的自动化，例如大型企业的综合自动化系统、全国铁路自动调度系统、国家电力网自动调度系统、空中交通管制系统、城市交通控制系统、自动化指挥系统、国民经济管理系统等。自动化的应用正从工程领域向非工程领域扩展，如医疗自动化、人口控制、经济管理自动化等。自动化将在更大程度上模仿人的智能，机器人已在工业生产、海洋开发和宇宙探测等领域得到应用，专家系统在医疗诊断、地质勘探等方面取得显著效果。工厂自动化、办公自动化、家庭自动化和农业自动化将成为新技术革命的重要内容，并得到迅速发展。
5 结束语
在新世纪中，控制类学科将具有更加光明的前景，控制类研究内容将具有挑战性，研究的范围将更加广阔，电气自动化专业控制类课程的内容将不断地发展和更新，电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究也将进一步进行下去。
参考文献
[1]范辉,陆学谦.电气监控系统纳入DCS的几点体会[J].电力自动化设备,2001,21(3):52-54.
[2]薛葵.发电厂电气监控系统[J].电力系统装备,2002,1:72-73.
[3]李继生,刘文良,孙振环,王杰.电气工程及其自动化专业人才培养方案的改革与探索[J].中国轻工教育,2003,3:34-35.
[4]张军,李楠.浅谈电气控制系统(RCS)的应用和发展[J].自动化博览,2004,21(6):66-69.
[5]黄济荣.现代控制理论与交流电机调速[J].机车电传动,2005,1:1-5.
[6]谭涛.现场总线及其所组成的控制系统[J].能源研究与管理,2010,2.