浅谈电气自动化在空调制造业中的应用

1、毕业论文论 文 题 目：浅谈电气自动化在空调制造业中的应用专 业 班 级： 电子112 学 生 姓 名： 李 坤 指 导 教 师： 贺晓辉老师、朱琼玲老师 设 计 时 间： 2014.3 2014.6 重庆工程职业技术学院重庆工程职业技术学院毕业论文任务书任务下达日期：论文题目：论文主要内容和要求：教研室主任签字： 指导教师签字：年 月 日 年 月 日重庆工程职业技术学院毕业论文指导教师评语评语：成绩：指导教师签名：年 月 日重庆工程职业技术学院毕业论文答辩记录学生姓名李坤系别电气工程学院专业班级电子112班论文题目浅谈电气自动化在空调制造业中的应用说明书共 29 页，图纸共 4 张答 辩 情

2、 况提 出 问 题回 答 问 题正确基本正确有一般性错误有原则性错误回答不清12345678答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任：年 月 日目 录摘 要.1引 言.2第一章 电气自动化的认识. 3 第一节 电气自动化. 3 第二节 电气自动化专业.3 第三节 电气自动化发展前景. .4第二章工业电气自动化. 6 第一节 工业电气自动化理念. 6 第二节 工业电气自动化的应用. 6 第三节 电气自动化的发展历程.7 第四节 电气自动化发展的主要影响因素.7 第五节 发展前景.8第三章电气自动化在工业的应用.10 第一节 工业电气自动化技术介绍.10 第二节电气自动化技术的主要特点.11 第三

3、节电气自动化在工业生产中的应用与普及现状.11 第四节 电气自动化生产在化工企业的应用与普及.12 第五节 电气自动化在工业生产的应用发展趋势.13第四章电气自动化在制冷业的应用.14 第一节 电气自动化在不同行业中的应用.14 第二节 中央空调中关于电气自动化的应用.17 第三节 凭借电气自动化改进中央空调的方法.21 第四节 自动化技术在制冷工程中的应用.22 参考文献.28 后记.29摘要随着科学技术的发展，工业控制的技术发展越来越快，工业控制技术使得工厂的生产效率大幅提高，而工业控制器plc、工业pc等的应用也大幅度提高了系统的自动化程度。电气自动化技术与其他科学技术相结合，显示出旺盛

4、的生命力，在各个行业各个领域都有电气自动化技术的应用。电气自动化技术在这些行业中的应用极大的提高了生产管理效率，降低了生产管理成本，促进了生产与管理水平的提高。随着工业的快速发展，工业现代化进程的推进，电气自动化在人们的日常 生活中的作用越来越凸显，使人们生活更加方便安逸。这对提高我国人民的生活质量有很大的推动作用。因此，电气自动化产品被广大生产商和消费者所喜爱，已成为工业生产和人们日常生活中不可缺少的一个版块。本文主要探讨了电气自动化技术在空调制造业中的应用。电气自动化技术在电力系统、办公系统、污水处理系统及性能设计上的应用。关键词电气自动化 工业电气自动化 电力系统 污水处理系统 自动化制

5、冷引言电气自动化的发展趋势应该是分布式、开放化和信息化。分布式的结构是一种能确保网络中每个智能的模块能够独立的工作的网络,达到系统危险分散的概念; 开放化则是系统结构具有与外界的借口, 实现系统与外界网络的连接; 信息化则是使系统信息能够进行综合处理能力, 与网络技术结合实现网络自动化和管控一体化。 在开创“电气自动化”新局面的时候,要牢牢地把握从“中国制造”向“中国创造”的转变。在保持产品价格竞争力的同时, 中国企业需要寻找一条更为健康的发展道路“电气自动化”企业要不断吸收高新技术的营养,才能为开创“电气自动化”的新局面增添动力。要全面把握“科学发展观”的基本内涵和精神实质, 结合本地区、本

6、部门、本行业的客观实际,按照“以人为本、全面协调可持续发展的要求”,认真寻找差距,总结经验教训,转变发展观念,调整发展思路,切实把思想和行动统一到“科学发展观”的要求上来,把“科学发展观”贯彻到改革开放和我国“电气自动化”进一步实现现代化、国际化和全球化的过程上来。第一章 电气自动化的认识电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科，但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关，发展非常迅速，现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。第一节 电气自动化控制理论和电力网理论是电气工程及自动化专业的基础，电力电

7、子技术、计算机技术则为其主要技术手段，同时也包含了系统分析、系统设计、系统开发以及系统管理与决策等研究领域。该专业还有一些特点，就是强弱电结合、电工电子技术相结合、软件与硬件相结合，具有交叉学科的性质，电力、电子、控制、计算机多学科综合。第二节 电气自动化专业电气工程与自动化专业是理、工、文相结合，融机械工程、艺术学和计算机设计于一体的新型交叉学科专业之一。主干学科包括电子工程、计算机科学与技术、控制科学与工程。本专业产生于70年代，首先在英国的牛津大学，首次实现的是直流电的控制方式，那时候执行元件的驱动电压是直流的，控制电压也是直流的，自动化系统的工作方式是很简单、粗糙的，精度也很低。但直流

8、的控制方式由于其历史的久远而被人们所熟知，自然而然的人们想到了用直流电去控制交流执行元件。随着晶体管、大功率晶体管、场效应管等大功率的电子器件的出现和成熟、以及建立在场的理论上、以现代数学、矩阵代数为理论依据的弱电强电控制系统更使电子技术与自动化达到新的历史高度。至此，本专业得到了广泛的发展，日本、美国、英国及其他国家的大学也纷纷设立了本专业，在这一时期的成果也并不少，诸如完成数控机床，车间厂房自动控制的工作已经是新的课题。电子技术与自动化、计算机的有机结合，赋予电子工程及自动化专业以全新的内涵。无人操纵，系统简化，格局合理，即插即用型的产品成为新宠。第三节 电气自动化发展前景电气自动化专业是

9、电气信息领域的一门新兴学科，触角伸向各行各业，小到一个开关的设计，大到宇航飞机的研究，都有它的身影。由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关，发展非常迅速，现在也相对比较成熟。控制理论和电力网理论是电气工程及自动化专业的基础，电力电子技术、计算机技术则为其主要技术手段，同时也包含了系统分析、系统设计、系统开发以及系统管理与决策等研究领域。该专业还有一些特点，就是强弱电结合、电工电子技术相结合、软件与硬件相结合，具有交叉学科的性质，电力、电子、控制、计算机多学科综合。电气自动化专业随着晶体管、大功率晶体管、场效应管等大功率的电子器件的出现和成熟、以及建立在场的理论上、以现代数学、矩阵代数为理论依

10、据的弱电强电控制系统更使电子技术与自动化达到新的历史高度。虽然我国在这方面的发展还没有站在世界的最前沿，但随着我国综合国力的提高，对外交往的增加，我们已经逐渐缩小与发达国家的差距。具有代表性的是：每秒3000亿次计算机研制成功；纳米技术的掌握；模拟技术的应用。电气自动化主要课程：电机及拖动、工厂电气控制技术、电力电子技术、电力电子技术实习、单片机技术、PLC技术、电子工程制图、工厂供配电技术、电子技术综合实训、电气设备、英语精读、专业英语。电气自动化就业发展前景：“自动化”一是属于信息产业。信息产业被人们誉为“朝阳产业”，发展快、需要人才多、待遇高，是当今科技发展的趋势所在。因此，作为信息产业

11、中的重要一员，自动化专业同样有着光辉的前途。二是自动化应用范围广。目前，几乎所有的工业部门都可以同自动控制挂上钩，现代化的农业、国防也都与自动化息息相关。三是本专业对于个人发展非常有利。本专业课程设置的覆盖面广，所学的东西与其他学科交叉甚多。这也与本专业的来历有关，自动化专业大部分源于计算机或者电子工程系的自动控制专业。随着我国经济的不断发展，现代化工业的不断发展使电气自动化技术方面的人才市场有着相当大的潜力。尤其是广东地区，自动化生产技术不断提高，自动化产品不断普及，智能楼宇和智能家居的应用，智能交通的不断发展，为电气自动化技术专业提供了广阔的发展前景。电力电子技术和微机控制技术是高新技术产

12、业的重要组成部分，智能控制电器及电气控制设备、自动控制系统及生产线广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中起着举足轻重的作用。通常情况下，毕业生可以选择国有的质量技术监督部门、研究所、工矿企业等；也可以是一些外资、私营企业，待遇当然是相当可观的。如果学生能力足够强，又在学习期间积累了比较好的研究成果，完全可以自己创业，闯出一片属于自己的天空。需要指出的是，由于国外在该专业方向的研究要领先于我们，因此如果想要有进一步的发展，确立自己在国内该方向的领先地位，出国深造是一个不错的选择。第二章 工业电气自动化工业电气自动化这个专业具有提高运行的经济性提高劳动生产率、从开始在我国出现并发展至今其还

13、具有改善劳动条件和提高工作的可靠性巨大作用。目前我国全面地实现高科技化、工业化以及信息化的崭新时代。它将会给我们带来社会发展的稳定与进步和现代化生产效率的极大提高。因此，积极探讨与不断深入研究当前国家工业电气自动化的进一步发展和战略目标的长远规划有着十分深远的现实意义第一节 工业电气自动化理念电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科，但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关，发展非常迅速，当前也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。第二节 工业电气自动化的应用（一）在净化空调设备中的应用对温度与湿度的

14、控制：装设在通风管的回风湿度近似于洁净室的温湿度传感器所检测到的温度与湿度，用比例加积分运算控制把送到控制器与设定湿度进行比较将输出的电JK信号来控制回风的湿度使其保持在45%，为了使洁净室湿度以满足GMP要求将蒸汽电动调节阀的动作控制在65%。对温度的控制：装设在回风管的净化空调系统采用DDC控制其温度传感器所检测到的温度送往DX9100输出相应电压信号并与设定点相比较，控制回风温度保持在1226之间控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作，使洁净室温度符合GMP要求。（二）在建筑行业中的应用随着我国国民经济的飞速发展建筑势必要引入电气自动化的成分以及智能化建筑，特别是数字电子化科技发展智能

15、化已经成为了当今建筑界的主流方向。为了资源的人力的节省并能达到设备的合理利用于是就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的通信自动化系统楼宇自动化系统、办公自动化系统、电子设备与布线系统、闭路电视系统、火灾报警及消防联动控制系统以及保安监控系统等及其相应的布线系统。第三节 电气自动化的发展历程电气自动化经历了从无到有电气自动化技术是随着智能控制、信息网络、电子技术、的飞速发展与电子和信息技术紧密结合在一起的一门电气工程应用技术学科直至发展到成熟的过程。20世纪50年代，电机电力等产品的出现催生了电气自动化才有“自动化”一词的说法。而继电器和接触器设定来完成事先安排好的判断和逻辑功能其

16、出现及应用使得机器可以按照人的意志实现的，促使了电气自动化的发展变革。20世纪60年代，现代控制理论开始出现，伴随着微型计算机在各个行业中的不断的推广与在专业上的实际应用，生产的过程最优化的控制与管理也使自动化进入到了一个全新自动化阶段，电气专业的自动化技术飞速地发展也使之发生了质的变化这也是由于自动控制与信息处理结合的结果所致。20世纪70年代，通讯的现代化技术、微电子的科学技术以及IT电脑技术对象的发展使电气自动化系统变为规模庞大和十分复杂的电气系统，大量的难以解决的问题研究主要集中在现代控制理论范畴。围绕这一系列问题的研究就产生了大规模的系统控制和复杂系统智能控制的自动化理论、方法以及手

17、段，同时也促进了这门技术的全面革新，高级自动化系统主要是由现代通信科学技术、微型计算机技术以及人工智能技术所结合的成果体现，同时也对电气自动化的进一步发展起到了积极的推动作用。20世纪80年代以来，电气自动化技术的发展极其迅速日臻成熟已经成为高新技术产业的重要组成部分极大地促进了人工智能、交通、医学、航空航天、现代制造技术等技术的发展，这些技术被广泛应用于农业、工业、国防等领域在国民经济中显示出越来越重要的作用。第四节 电气自动化发展的主要影响因素(1)信息技术的决定性影响。信息技术是包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通讯技术，广泛的讲就是指人类开发和利用信息的一切手段这些技术手段主要目

18、的是用来处理、传感、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合体。现代信息技术又称为现代电子信息技术是建立在现代电子技术基础上的它是以通信、计算机自动控制等现代技术为主体将各个种类的信息进行获取、加工处理并进行利用。现代信息技术是实现信息的获取、处理、传输控制等功能的系统或设备的信息系统技术主要包括光电子、微电子以及分子电子等有关元器件制造的信息基础技术主要是用于社会经济生活各个领域的信息应用技术。信息技术的发展在很大程度上取决于电气自动化中众多学科领域的持续技术创新信息技术对电气自动化的发展具有较大的支配性影响。反过来信息技术的进步又同时为电气自动化领域的技术创新提供了更加先进的工具基础。(2)

19、与物理科学的联系更加紧密20世纪的后半叶对电气工程的成长起到了巨大的推动作用。固体电子学也主要是由于三极管的发明和大规模集成电路制造技术的发展，电气自动化与物理科学间的紧密联系与交叉仍然是今后电气自动化的关键，并且将拓宽到微机电、生物系统、光子学系统。 (3)现代技术的迅速发展。现代技术的飞速进步和分析方法势必带动着依赖现代技术的电气自动化、设计方法的日新月异也将迅速发展起来。第五节 发展前景（一）系统平台的开放化和信息化开放化是实现管理、决策、设计、控制和制造一体化的关键也是计算机网络实现信息实时交换和共享的重要基础设施，与外界建立一个接口实现与外界网络的连接，它广泛的被应用在电力系统各元件

20、和局部系统的监视、调节、管理控制上，是电力系统运动技术、信息管理、调度自动化等方面的技术核心。信息化信息技术的电力设备设计、制造和运行中广泛应用的计算机优化与仿真技术在电气自动化的地位应更加突出。网络通信技术在电气工程中广泛使用以及人工智能分析的广泛应用都充分展现了信息技术在电气自动化中起到的重要作用。（二）系统结构通用化企业的网络结构对于一个好的电气自动化控制系统来说能够保证企业内部的计算机监督、控制设备、财物系统之间的数据通讯快速准确安全。系统结构通用化是非常重要的企业管理者可通过内部网络对现场设备进行实时监督。（三）标准化的系统程序接口标准化的程序接口在网络方面可以使用TCP/IP作为统

21、一的通讯标准可以保证不同厂家之间的软硬件产品数据正常交换在与企业的管理系统、监控系统连接时至关重要的是基于硬件平台的自动化解决方案。使用WindowsNT作为操作系统还解决了它们之间的通讯障碍能够使硬件可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口。方便了电气自动化系统和办公系统的数据交换与共享基于Windows系统的标准和技术大大减少了工程时间和费用。（四）应用国际标准为了使自动化系统成为开发系统实现不同厂家IED设备的信息共享和互操作性国际电工委员会制定了IEC61850国际标准。为了与国际接轨自动化方面有了广泛应用特别是我国在IED电力的专业开发与应用方面。基于IEC61850标准的电气

22、自动化综合系统的产品研发国内已经取得了不小的成绩这也是未来电气自动化系统的一个大的发展方向。（五）Ethernet技术的兴起未来的发展应该是结合工业生产过程电力系统对通讯的实时性要求的不断提高综合自动化系统的数据传输量也越来越多，以太网的特点就是传输数据量大和速度快满足了这一要求。在继承以太网技术的基础上产生新一代的Ethernet现场总线技术是以Ethernet加TCP/IP协议作为最基本的应用模式。当前，对于以太网、现场总线等计算机网络技术也极大的满足了智能化电气设备有较快发展的要求已经普遍应用于变电站综合自动化系统中。（六）动化的创新完善体制机制和政策环境，确立企业在技术创新中的主体地位

23、，研发生产更好的电气自动化控制系统与产品加快实施国家重大科技专项，我国电气自动化生产企业应加快转变经济增长方式，不断提高自主创新能力并努力开创科学发展的新局面，坚持提高独立创新能力。第三章 电气自动化在工业的应用20世纪50年代，电20世纪50年代，电气自动化专业在我国出现并开始发展，被命名为工业企业电气自动化。伴随着电气自动化在工业企业生产中的应用和普及，生产力实现了极大的提高。而且随着计算机科学与技术的深入发展，通过计算机软硬件的协调控制，实现工业生产的电气自动化已经成为了现实。目前，工业电气自动化在国内各个生产领域广泛应用和普及，取得了良好的成果。本文通过对电气自动化技术在工业生产中应用

24、过程的简介，总结电气自动化的应用普及情况，并通过对化学工业领域应用的案例介绍，提出电气自动化未来普及的方向。第一节 工业电气自动化技术介绍工业电气自动化是现代先进工业科学技术的核心内容，是工业现代化得以实现的物质基础，也是工业现代化的重要标志.电气自动化技术，是指运用电力电子技术、危机控制技术和计算机网络技术来实现电气自动控制、程序控制并通过控制系统集成实现自动控制电力系统和运行维护功能的技术。 电气自动化技术与生产生活紧密相关，它的应用与普及已经延伸到各行各业，小到一个开关的设计，大到航天航空技术的研究，无处不在。电气技术及自动化作为一门独立的学科，主要应用于与电气工程有关的系统运行、自动控

25、制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域。它是一门复合型的学科，培养的是多口径多技能的人才。 目前，电气自动化技术被应用到电力、电气设备生产、电气控制与自动化系统安装、产品的设计与设备的调试，产品的开发与技术管理等多个方面，应用范围广阔，意义重大。 电气自动化技术有两个理论基础-控制理论和电力网理论。他们是电气工程及自动化专业的基础，依赖于电力电子技术、计算机技术两大主要手段，同时还包括系统分析与设计、系统开发与管理决策等多个领域。这是一项综合电力、电子、计算机技术与工业生产技术的宽口径技术。 第二节电气自动化技术的主要特点集成化特点：它是通过电气

26、自动化控制系统与以计算机技术实现程序控制系统的集成来实现其功能的。智能化特点：通过计算机端口的程序编程，实施计算机语言控制，实现智能化操作，更加人性化，智能化。 综合化特点：电气自动化技术是一门综合技术，它不仅涉及电力技术、计算机技术而且对于机械化的了解、系统开发设计等都有一定的要求。 故障反应迅速自动化特点：通过电气自动化，能够在故障发生时，迅速作出判断，提高工业生产的效率和操作水平。 第三节电气自动化在工业生产中的应用与普及现状 1.开放式平台发展推动了电气自动化在工业生产中的应用普及 伴随WINDOWS平台的广泛应用和OPC技术的出现，电气技术发展有了良好的基础。目前，国内基于PC技术的

27、人机界面成为主流趋势，而基于PC技术的控制系统具有灵活和易于集成特点也正在被广泛的采纳和应用。基于PC技术的电气自动化设备被控制系统良好控制，而且人机界面更加人性化，操作者可通过对其内部程序的更改实现不同的操作，灵活性强，而且易于集成。开放式的平台使得电气自动化在工业生产生活中的应用越来越广泛，电力工业、交通运输业、采矿等多个领域都可以实现电气设备的自动化。这种自动化大大节省了人力，提高了生产效率，顺应科学发展观的要求，开放式平台无疑起到了助推的作用，未来开放式平台的进一步发展将会成为电气自动化普及的一个重要影响因素。 2.IT技术与电气自动化的结合使得工业生产应用面更广泛 信息化革命推动了信

28、息技术的发展，而信息技术离不开IT技术的不断发展。IT技术与电气自动化技术的结合，使得机械自动化程度越来越高。市场需求的发展推动了电气自动化与IT技术的荣合，信息化的影响越来越明显，它不仅影响到管理层而且横向扩展到自动化的设备、机器和系统中。这种具有深远意义的影响不仅对于工业生产的决策有着重要作用，而且IT技术与电气自动化的深入结合，使得自动化设备、机器所以来的操作系统更加精确，能够实现更大难度、更高强度的工业生产。我们可以看到工业生产中的很多方面都是与IT技术的结合，如汽车工业的生产、机械制造需要的模具模型，都需要更好的IT技术的辅助。可以说，电气自动化已深入工业生产的多个方面多个领域，而I

29、T技术无疑是其深入发展的基础。 3.电气自动化应用与普及更加广泛，但需改革创新 我们也看到，目前国内工业生产的电气自动化程度虽然达到了一定水平，但与工业生产的高产出高产能要求还有差距，电气自动化技术还需改革提高。这种提高既体现在控制系统的提高上，也体现在总体布局的提高上。电气自动化的应用普及同样面临着挑战。 第四节 电气自动化生产在化工企业的应用与普及 电气自动化自20世纪50年代开始在国内兴起并逐步发展壮大。目前，化工工业电气自动化技术和装备技术取得了较大发展，应用领域不断扩大，从兴起初期的简单手工操作已发展到连续工艺的迅速应用。伴随着几十年的发展，电气自动化技术已经由原来简单回路的闭环控制

30、发展到了单元装置的全面自动化控制，应用工具从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS，在化学工业中广发应用和普及，控制水平也取得了巨大提高。电气自动化在化学工业中的应用主要有： （一）先进制动控制应用 这一应用主要是指那些不同于常规单回路的先进性控制，而且比常规的PD控制效果更好。但这一技术还需不断丰富普及。先进制动控制的突出表现与对常规控制效果不理想活着无法控制的工业自动化工程实施控制。化工生产过程复杂，难度大，模型精度高，而先进控制臂传统的PD技术更具有模型控制的特点，因而能够控制复杂多变量，约束性强。但这一控制技术依靠的是计算机技术的迅速发展，这也是未来新控制发展的方向。 （二）现场总

31、线的应用 所谓现场总线是指生产过程中自动化应用，主要是在现场变送器、执行器、记录仪，单回路调节器、可编程序控制器等设备之间实现全数字化。串行、双向、多变量数字通信，依赖计算机网络实现自动化。它的出现带来了工业生产领域的巨大变革。与现有的DCS、PLC等相比，现场总线控制系统具有通信系统布局广泛、现场设备状态可控。开放性、互可操作性等优势。这一技术的性能可靠，软件配置丰富功能强大完善，正承担着化工企业生产过程控制的主要任务。 第五节 电气自动化在工业生产的应用发展趋势 （一）分布式电气自动化发展 通过以上的现状分析及电气自动化在化工行业的应用，我们关注到未来电气自动化的发展要求具有更高的灵活性和

32、更好的适应性。未来电气自动化在工业生产中的应用必然朝着分布式方向发展。流水线的生产模式，要求电气设备在每个环境有精确的操作和控制系统，电气自动化设备设施的分布式发展正是未来发展的潮流。 （二）开放式电气自动化发展 开放式平台的发展推动了电气自动化在工业生产中的应用，同时，开放式平台更成为未来电气自动化发展的方向。更加友好的人机界面，更加开放的操作和控制平台，功能更加强大，更强适应行的电气自动化设备才能够适应未来高效高质生产的需求。未来电气自动化的发展必然是朝着开放式、交融性的方向发展。 （三）信息化发展需求 当今时代的发展，信息化已经成为不可逆转的趋势。工业生产工程中想要提高电气自动化的应用普

33、及，必然要与信息化潮流相适应。电气自动化与IT技术的结合，更好的控制技术，更好的软硬件计算机技术都会推进电气自动化的深入发展。 第四章 电气自动化在制冷业的应用自动控制技术的应用是制冷工程现代化水平的重要标志，是制冷工程发展的主要趋势之一。目前，在很多制冷工程中，制冷设备位置相对分散，控制距离比较远，如何实现制冷工程的集中自动控制，是摆在制冷工程技术人员面前一项艰巨而又紧迫的任务。我国对电气自动化技术的研究与发展始于上世纪50年代，它是一门综合性较强的技术学科，也是生产现代化的一种标志，近些年，计算机技术、通信技术、电子技术及嵌入式技术迅猛发展，也促进了电气自动化技术在各行各业的应用取得了很大

34、的进展。也引发了工程领域的一场技术革命。电气自动化让各个行业都走进了现代的、先进的生产方式与管理领域，走入了自动化发展阶段。第一节 电气自动化在不同行业中的应用（一）电气自动化在电力系统中的应用电力系统的发展使对电力的生产、传输及计量等提出了更高的要求，因此，将自动化技术应用于电力系统是行业发展的必要，自动化技术也是电力行业的发展中发挥出越来越重要的作用。1、电气自动化在电力调度中的应用电气自动化技术应用于电力调度中主要是为了保证电力系统的安全运行，保证电能的质量符合用用户的用电需求，并且控制电能的传输成本。与传统的电力调度系统相比，自动化电力调度系统具有采集与处理数据迅速，实时性强，在出现事

35、故第一时间可以自动根据设计采取措施，将损失降到最低。电力调度自动系统融合了计算机技术、视频监控技术、电气自动技术等多种技术形式，这种系统的实现可以方便工作人员对电能的运行状态进行实时的监控，2、电气自动化技术在电力营销中的应用当前，电力企业正在进行深入的体制改革，电力营销成为电力部门的重要业务主题。伴随着电力营销技术的发展，自动化系统在其中的应用也展示出了较好的前景。在电力产业面向市场发展的过程中，增加电力行业的敏感度，在电力销售过程中做到决策上的及时、准确，在管理方面也要做到全面、科学、合理，电气自动化技术的运用无疑让这些成为可能与事实。将电气自动技术应用于电力营销中，不但保证电力系统的设备

36、可以正常运转，还可以降低事故发生的概率，还可以减轻运行检修人员的劳动强度。在计算机系统的协助下，实现电力营销系统的自动化，可以提高电力系统的整体监控能力，可以进一步提高电力系统的管理制度。（二）电气自动化在办公自动化中的应用1、办公系统需要实现自动化办公系统主要应用于企事业单位的管理系统等方面，构建企业自动化管理系统需要很多技术的支持，例如计算机技术，通信技术及自动化技术。自动化办公系统是提高工作效率与管理效率的有效方法，因此，实施办公自动化信息战略是企事业实现现代化办公的需求与趋势。企业的办公系统实现自动化可以基于软件来实现，也可基于硬件与软件相结合的方法来实现，但是要注意到系统的开放性，可

37、扩充性及升级的简易性。现行的办公系统还要具有良好的兼容性，这样可以有效的节约系统的资源，还可以节约成本，在实际的办公自动系统中已经有了很多成功的案例。2、办公自动化的技术平台当前，有代表性的三种主流的办公自动化技术主要有三种，既LotusDomino/Notes平台上办公自动化系统，它也是最早的办公自动化应用系统；基于Microsoft平台的办公自动化系统模式，主要采用WinNT/2000操作系统，以ASP为开发语言提供内容存储；还有就是基于基于Jsp/Java平台的办公系统，其实现原理与上一种技术基本是一样的，只在是使用的开发语言上略有不同，且其在系统的维护上费用较高。这三种技术平台在设计与

38、实施办公自动化系统上有不同的应用领域，也是推动办公系统自动化进程的主要技术。现在已经演变出更多的技术来实现办公自动化。3、办公自动化系统的核心功能的实现办公自动化系统的核心功能主要是公文的收文、批阅、流转与存档等。但在对公文处理一岙会涉及到公文的流转，其过程实现是较为复杂的，在开发的过程中也会受到很多方面的制约。其中有公文的查阅权限调协，公文的发布、修改、删除等操作，都要在办公自动化系统中实现，其中的关键技术主要有数字签名技术、传输加密技术以及审批身份验证技术等。办公自动化系统核心功能的划分与实现要与客户的需求分析为依据，其主要原则则是要达到理念优先、技术先进、功能齐全、性能优良、价格合理。这

39、些也是办公自动化系统发前的前景与方向。（三）电气自动化在污水处理厂中的应用1、将电气自动化应用于污水处理中的意义伴随着城市化进程的加化，现代城市的用水量急剧增加，污水量也相应了增加了，为了有利的保护人们的生活环境，近些年，国家加大了污水处理厂的建设，控制水体污染，实现污水的循环利用。为了实现污水处理的环保性，为了适应不断增加的污水排放量，在很多污水处理厂选择了使用电气自动化处理线，电气自动化控制污水处理线可以提高污水处理厂的处理能力，可以降低处理的运行费用，提高处理效率。因此，让污水处理厂实行电动化处理过程，无论是社会效益还是经济效益、生态效益都能取得明显的收益。2、污水处理自动化控制系统的设

40、计污水处理的自动化控制采用的是当前工业界最为流行的工业自控模式，这旨以开放的计算机网络技术为依托，借助于PLC模块来实现的。其系统的设计与实施遵守着尽量少用人值守的原则，还要注重系统的可靠性、先进性、灵活性与实用性。系统的可靠性是指工业控制系统的功能设计要可靠，尽量做到系统硬件简单，但性能优良；先进性则是指其技术应符合当前自动化系统与污水处理系统的前沿技术要求；灵活性则是指在系统的升级、维护、扩展等方面要灵活度高；实用性则是指自动化系统的控制能力要做到适应性强，实时性强。（四）电气自动化在汽车性能设计上的应用近些年，我国的经济取得了很大的发展，但是伴随着汽车数量的增加与路况复杂程度的不断提高，

41、驾驶的难度也越来越高，并且开始逐渐融入人类的能力范畴。当前，汽车驾驶自动化的实现主要借助于计算机技术及控制技术来实现。现在，汽车的竞争已经进入了白热化的状态，汽车生产厂家都下大力气在汽车性能的提升上，其中自动化就是它发展的一个重要方向。驾驶者可以在计算机的协助下将驾驶工作逐渐转移到用自动化技术来实现，通过厂商的大力发展，自动化技术在提升道路利用率，降低车辆的制造成本及燃油消耗方面都取得了进展与突破，收获了可观的经济效益。第二节 中央空调中关于电气自动化的应用由于当前多数的中央空调都是采用简易的远程控制模式,但有些旧建筑还是采用手动模式。因此中央空调的开机和停机都需要有工作人员操做来完成。开机往

42、往是在用户使用前的一个小时,但是在用户刚使用时,中央空调的负荷却很小,此时却打开了制冷量很大的主机。停机时,只有等到所有的用户停止使用空调之后,工作人员才能停止中央空调,这就导致了在用户停止使用制冷后3045分钟后才停止中央空调。由此可见,人工管理不能及时地打开或者关闭空调系统,从而引起了较大的浪费。电气自动化技术在中央空调系统的应用中。PLC 控制技术的正确应用, 使得中央空调实现了智能化控制、人性化控制、精密控制, 提高了环境的舒适度。将变频调速技术应用于中央空调系统, 并且采用PLC 和PID 调节对系统进行自动控制, 可以大大节约电能,有效延长电机和机组的寿命。远程监控技术是电气自动化

43、在中央空调中的高级应用, 其应用为人类带来了极大的方便, 节省了大量的人力物力, 符合环境节能的理念, 应该积极推广。（一）中央空调的低压配电中央空调的低压配电, 首先是对负荷电流进行计算, 负荷电流计算的目的是为了合理地选择低压电器和电线电缆, 确保电气线路和设备经济、安全地运行。中央空调的负荷基本都属于三相负荷, 负荷电流的计算公式中, 功率P 是指电功率, 而不是指制冷量, 其值会随着运行工况的变化而变化, 在进行电流计算时, 应取中央空调最恶劣工况下的电功率进行计算;U 为线电压, 一般取380V; cosU是功率因数, 一般取0. 5。在计算好负荷电流后, 就可以进行低压电器和电线电

44、缆的选择。选择低压电器, 需要满足“电器的额定电压应与所在回路标称电压相适应; 电器的额定电流不应小于所在回路的计算电流和电器的额定频率应与所在回路的频率相适应”这三条规定。例如, 选择低压断路器, 计算电流为308A, 我们应该选择额定电流框架400A 的断路器。选择电线电缆,需要满足“按敷设方式及环境条件确定的电线电缆的载流量, 不应小于计算电流”。根据工业与民用配电设计手册( 第三版)中的相关规定, 电线电缆的载流量是根据不同的敷设方式和环境温度来确定的。低压电器、电线在选型时, 一定要保证其具有足够的载流量, 杜绝电气火灾的发生。（二）中央空调的PLC 控制中央空调控制系统主要经历了继

45、电器控制系统、直接数字控制器( DDC) 控制系统和PLC 控制系统这三个阶段。继电器控制系统由于故障率高、系统复杂、功耗高等明显的缺点已逐渐被淘汰, 直接数字式控制器虽然在智能化方面有了很大的发展,但由于DDC 本身的抗干扰能力问题和分级分步式结构的局限性而限制了其应用范围 。相比较而言, PLC 可控制系统以其运行可靠、使用与维护方便、抗干扰能力强、适合新型高速网络结构等显著的优点使其在大型中央空调领域得到了广泛的应用。中央空调是由一台主机通过风道过风或冷热水管或管线连接多个末端的方式来控制不同的房间以达到室内空气调节的空调。中央空调系统主要由冷冻主机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机

46、盘管系统、风机和冷却塔等组成。在中央空调系统的设计中, 实施对冷冻水和冷却水的循环系统以及冷却塔的能量自动控制是中央空调系统节能改造及自动控制的重要组成部分。中央空调的变频调速是实现系统节能的最有效的方法。1 、PLC 控制中央空调变频调速系统的设计变频调速系统主要由变频器、PLC、主接触器、水泵机组及温度检测装置组成闭环自动控制系统。中央空调变频调速系统是利用电压信号控制变频器, 进而控制水泵转速和温度。控制程序采用PID算法控制输出电压, 其中定时中断0 为每10 毫秒中断一次, 进入INT-0。中央空调变频调速控制系统中, 选配的S7200PLC 主要是由CPU226 模块( 24DIP

47、16DO) 、模拟量输入EM231 模块( 4AI) 和模拟量输出EM232 模块( 2AO) 三部分组成。PLC 的主要任务是接受外部开关信号( 按钮、继电器) 的输入, 判断当前的系统状态以及输出信号去控制接触器、继电器等器件, 以完成相应的控制任务。下图是CPU226 模块的输入输出地址分配表和PLC 的梯形图： CPU226 模块的输入输出地址分配PLC 的梯形图2 、PID 调节在生产过程自动控制的发展历程中, PID 控制是历史最久、生命力最强的基本控制方式, 具有算法简单、使用方便、适用性强、容易通过简单的硬件和软件方式来实现等优点, 广泛地应用于各种行业。下面以中央空调冷却水系

48、统循环控制为例简述PID调节 , 系统循环控制图如图所示： 首先确定一个冷却泵变频器工作的最小工作频率, 然后将其设定下限频率并锁定, 变频冷却水泵的频率是取冷却管进、出水温差和出水温度信号来调节, 当进、出水温差大于设定值时, 频率无级上调, 反之, 频率无级下调; 同时当冷却水出水温度高于设定值时, 频率优先无级上调, 反之, 按温差变化来调节频率。调用PID 控制参数, 过程变量小于设定值时, PID控制值输出, 反之, 备用电机工作, 过温保护。（三）中央空调的远程监控中央空调远程监控系统主要是由远程监控计算机和现场监控系统组成。远程监控计算机通过Internet网与现场监控计算机相连

49、接, 是用户与现场设备进行交互的接口, 它主要从现场监控计算机上获得远程设备状态, 对远程设备参数和数据进行分析处理后再通过Internet 网对现场监控系统发出控制命令及输入参数, 从而达到对中央空调的远程监控。现场监控系统是直接对中央空调现场设备进行监测控制的系统, 主要包括现场监控计算机、CAN 总线适配卡和现场控制器。中央空调的远程监控主要用现场总线控制系统(FCS) , 实现用远程计算机直接对现场的空调设备进行监控。第三节 凭借电气自动化改进中央空调的方法在目前新建成的楼盘中，已经实现了通过应用众多电气自动化技术来改进空调节能的楼宇自控系统的全面安装。因此，改造旧楼就成了电气自动化改

50、造工程的主要对象。对于中央空调的改造，工作人员需要迅速分析并抓到工作重点，针对中央空调耗能的主要部分来进行改进，最快改变中央空调系统的耗能问题。而经过分析可知，冷源系统便是技术人员的主要改造对象，在整个工作流程中，技术人员从勘察现场、水管改造、电路改造和软件设计方法四个方面来进行具体的自动化改造项目，最终形成一套能够根据采集到的管道末端负荷变化情况来实现对水泵、水机、水塔的自动调节。只要详细地对中央空调系统进行了改造之后，其自动化运行、智能化工作的目标便可实现，进而达到节能环保的目的。 （一）现场勘察并进行数据记录 不要轻视这一看似简单的工作，作为整个修改方案的基础，只有完美完成这项工作，才能

51、保证接下来整个修改项目能够正常进行。因此技术人员必须严谨认真对待这项工作，认真进行勘察记录。其中要记录的数据有：建筑的基本参数（包括楼层的具体高度、空调设备的详细位置、建筑的用途等）、中央空调主机参数（包括主句的品牌和型号、功率、制冷量等物理量）、水泵使用情况（包括电压、额定功率、电流、流量、转速等物理量）、末端的设置参数（包括运行时间等物理量）。 （二）改造供水管道 为了水泵主机间能够实现并行工作，满足监察记录的需要，技术人员需要对供水管道进行一定改造，具体工作内容是在冷冻水和冷却水之间加上电动蝶阀，并且如果条件允许的话，可以考虑采用单独的管道，以取得更为理想的效果。为了计量总管的冷水量，可

52、以在冷冻冷却水的主管道安装上温度传感器。 （三）设计和改造电路 目前广泛使用的水泵控制柜的基本构造是：停止、自动和手动三档，还包括本地启停按钮，运行、停止、故障指示灯，远程控制接线端子。而带计算机的PLC智能控制柜不仅可以自动化地采集温度、流量和设备信号，还能够对主机和变频水泵节能控制。另外，为更加准确而精细地实现自动化控制，不妨令变频系统和工频系统在程序和设备上达到双重互锁，效果将更为理想。 （四）智能控制软件的设计 因为在成型的楼房当中，其基础设施无法进行较大改变，因此只能通过控制电柜、计算机、PLC、温度传感器和变频器等设备，令中央空调自动调节冷源系统，使冷源系统处于最节能、最智能的运行

53、模式。在冷源系统当中，确保其智能运行的关键便是PLC。在实际的工作过程中，PLC负责的主要内容是计算采集到的冷量数据，然后由监控软件对计算得到的数据进行处理和反应，根据处理结果自动生成数据报表，结合已有数据自动生成运行最佳参数，以保证冷源系统工作良好。 第四节 自动化技术在制冷工程中的应用（一）自动控制系统设计目标 1）实现制冷压缩机远程启停和实时运行数据 的采集显示（包括压缩机电流、压缩机载位、压缩机吸气压力以及油温等等）以及系统联锁； 2）实现冷库恒定库温控制，温度控制精度要求为±0.5，要实时采集和显示冷库温度； 3）通过PID控制调节冷库回气恒压导阀，通过上位机显示该阀门开启度的百分比数； 4）实现蒸发式冷凝器的水泵和风机的自动启停，实时监测和显示蒸发式冷凝器的电机运行状态，实时监控蒸发式冷凝器冷凝压力值，超过额定上限须发出报警并及时作出停机处理； 5）实现桶泵机组中氨泵的自动启停，实时监控低压循环贮液