浅析网络技术在电气工程及其自动化中的应用

◆郭秀平

浅析网络技术在电气工程及其自动化中的应用

◆郭秀平

（邢台技师学院 河北 054000）

随着电气技术的不断发展，其运行效率、控制效果依旧存在着很多不足，影响着电气工程项目的进展和质量。而网络技术的出现，其开放性、精确性的特点，应用在电气自动化控制中，有效优化了电气工程的自动化程序，提高了控制效率，保证了控制效果。网络技术的应用，需要做好数据信息分析、做好控制对象分析，这样才能根据不同的数据信息、不同的控制对象做好灵活的处理。本文以此为背景，对网络技术在电气工程及其自动化中的应用展开研究，供相关读者参考。

网络技术；硬件与软件；电气工程及其自动化应用

目前电气工程及其自动化控制中，控制模式比较简单，无法满足复杂工程作业的需求，并且控制的准确性还有待提高，这种现象不仅降低了机器的使用效率，还加重了机器的工作负担。而网络技术的出现，其无须通过控制模型的方式来对机器进行控制、预估，并且具备远程监控、无人监控等功能，从而有效地提高了机器的工作效率，保证了控制效果。因此本文对于网络技术在电气工程及其自动化中应用的研究具有非常现实的指导意义。

1 网络技术应用于电气工程及其自动化的表现

在电气工程及其自动化中应用网络技术可以有效地提高机器自动化的控制效率，如通过网络技术对变电站进行监控，保证数据传输的速度和效率。其具体的表现如下：

（1）提高电气相关产品的设计能力和水平

电气产品涉及到的学科比较多，因此需要非常高的技术来做保障。传统的电气产品，都是通过经验的方式来进行设计的，没有科学依据，也缺乏理论知识做支撑，因此运行中还存在着很多不足。再加上人力、物力、以及财力的匮乏，更是影响着电气产品的设计质量。而网络技术的出现，其保证了设计的准确性，提高了工作控制效率，而且设计出来的电气产品又具有较高的实用价值。

（2）有效检测电气机器的故障

电气机器设计得都比较复杂，一旦出现问题，检修会需要花费大量的时间，不仅检修效率低，而且检修质量也无法保证。网络技术的应用，这当个检测过程都是采用了网络技术，如故障诊断专家系统结构来进行检测，有效地提高了检测效率，以及维修的精准度。故障诊断专家系统主要是通过模拟多个专家分析问题的过程来对检测到的故障进行分析和处理，从而提高了故障判断的准确率以及处理效果。

（3）减轻电气工程系统工作的繁复性

电气工程及其自动化系统非常复杂，有海量的数据信息需要进行处理，传统的处理模式已经无法满足大量数据变化的需求，因此在实际的应用中，难免会出现一些错误，而网络技术的应用可以有效地避免这些问题。如网络技术代替了人工操作，避免了人工操作的失误、漏洞等，从而提高了操作效率，对于电气工程及其自动化的发展都具有一定的意义。

2 网络技术在电气工程及其自动化中的应用

在电气工程及其自动化中应用网络技术，需要结合现有的技术以及其他的技术来建立相应的系统，编写程序代码来提高电气工程及其自动化的运行效率。

2.1 总体设计方案

总体方案就是建设电气工程自动化操作系统，设置操作模式、数据，并且在系统内构建多个模块，再将自动化的各个环节都加入到这些模块中，便于操作和控制。工作人员需要登录该系统，连接网络和服务器，就可以通过控制模块的方式来对电气工程发出操作指令。

2.2 硬件与软件设计

（1）硬件设计

硬件主要包括两个部分，即计算机硬件和测控功能的硬件。计算机硬件可以是台式的计算机、工控计算机，其主要是用通信协议连接设备，来连接一些其他的设备，如计算机远程观测设备，这样可以及时地处理一些问题。并且可以预先就一些指令进行编程确定，这样就可以实现设备的自动操作。

测控功能的硬件，主要是指输入数据的接口，该接口接受或检测到指令信号后将指令信号转变成数字信号进行传输。并且在硬件内会设置数据采集卡，将采集卡插入到PCI的槽内，这样系统就会自动地读取采集卡的数据信息，建立A/D连接，既保证了数据的准确度，又保证了数据传输的稳定性。此外，这两个硬件主要是连接控制模块和使用仪器的，在两者之间建立一个虚拟的操作系统，该操作系统跟总线相连接，一个是高速计算机总线、一个是CAN总线，计算机总线保证了数据传输的稳定性，CAN总线通过局域网连接总线，为系统的运行打好了硬件基础。

（2）软件设计

主要是通过编程的方式来进行软件设计。可以选择LAVIEW 来进行设计，其可以实现多个硬件控制功能，还能让工作人员及时地掌握各个环节设备的运行状况。

首先是模块设计。利用多个编程思想，结合电气工程各个环节的内容将其基本情况进行拆分，拆分成多个数据，以模块的形式呈现出来。如果一个数据比较复杂，无法用一个模块来表达，还可以设计子模块，将数据进行分层，采用逐层控制操作的方式来实现电气工程的自动化。也就说是通过人工操作的方式来进行控制，通过软件来自动检测设备运行效率、控制效果以及机械故障等。

其次软件设计中，采用CAD技术来绘制工程图形，如直线、曲线、矩形等，将绘制完的图片放在系统内，来完善系统的内部功能。

此外，软件的内部程序主要有主程序、中断程序、以及故障处理程序，这些程序都是通过编程的方式来进行设置的。其中主程序、中断程序用来进行全面的检查以及初始化的操作，其会自动地检查开关的变化，也会对软件和硬件的运行进行检查，一旦发现问题，会及时地发出终端请求，微机会及时进行响应并处理。

（3）各个系统设计

微机保护系统，该系统主要是对每台设备实施不同的保护。其通过微处理器、并串接口等，将收集到的数据传输到存储器内进行分析，根据分析结果来实施保护功能。其保护的主要是单片机，在具体实践中会接入外部设备，如存储器通讯设备，来实施保护功能。

模拟采集系统的设计。各个设备采用A/D的连接方式，将预先处理的一些模拟量转换成数字信号，通过电子开关来实现信号的传输。当微机传输信号时，MPX会自动选择通道，用开关来打通这些通道，实现信号的传输。

开关量输出系统。该系统主要是借助系统的电回路来打开输出回路，以此来接收信号。为了避免干扰，在输入运行中、输出运行中都会使用电耦合设备，以此来保证信号传输质量。

监控系统。该系统的控制功能和区域监控进行连接，以此来实现对各个环节的监控。该系统主要有主控中心、前端、网络以及区域内监控组成，其中前端就是在各个空间内安装监控装置，将这些装置和网络服务器连接，在系统上根据图像、声音来对监控进行调整，如调整焦距、光圈等。网络服务器跟远程监控中心相连接，以此来对监控的信息进行存储、分析以及控制，一旦发生任何问题，会及时地进行处理。

3 结束语

综上所述，电气工程及其自动化应用网络技术，利用网络技术的优势，为电气工程自动化系统的设计带来了设计思路。通过网络技术对电气工程自动化系统进行硬件、软件以及各个系统的设计，可以有效地提高电气工程的自动化操作效率以及控制的准确性。同时网络技术具备远程监控、无人监控等功能，保证了电气机器设备的稳定性。此外，网络技术开放性的特点，还会使得网络技术在电气工程及其自动化应用中的无限可能性，相信未来随着我国人工智能技术的不断发展，电气工程以及我国其他行业都会越来越网络智能化，共同推动我国工业技术的发展。

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