淺析電氣自動化工程控制系統(tǒng)

黃新東

摘 要：電氣自動化工程控制系統(tǒng)是現(xiàn)代化工業(yè)的重要方向標(biāo)，在現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中處于核心位置。本文從電氣自動化工程控制系統(tǒng)的概念、現(xiàn)狀以及展望三個方面來展開論述，以便了解該學(xué)科的發(fā)展趨勢，加強(qiáng)對研究方向的把握。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；工程控制系統(tǒng)；現(xiàn)狀；展望

1 電氣自動化工程控制系統(tǒng)的概念

電氣自動化是國民經(jīng)濟(jì)和人民生活現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。所謂電氣自動化工程控制系統(tǒng)，就是在無人直接參與下，利用繼電器、感應(yīng)器等電氣元件按期望規(guī)律或預(yù)定程序?qū)崿F(xiàn)順序控制、時間控制等過程的系統(tǒng)。控制理論和電力網(wǎng)理論是它的基礎(chǔ)，電力電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)則為其主要技術(shù)手段。

2 電氣自動化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀

2.1 信息集成化的電氣自動化控制系統(tǒng)

在電氣自動化工程控制領(lǐng)域，圖形化、集成化和平臺化的人機(jī)互動界面已經(jīng)是主要的發(fā)展趨勢，因為它容易集成并且易于培訓(xùn)和使用，這些特性使得越來越多的用戶接受、需求新型的人機(jī)互動界面。與此同時，電氣自動化控制系統(tǒng)中，信息技術(shù)不但體現(xiàn)在信息技術(shù)在電氣自動化設(shè)施、系統(tǒng)等的橫向拓展，還體現(xiàn)在管理層面上縱深方向的延伸。因為微電子處理器技術(shù)的擴(kuò)大化使用，很多原來概念清晰的界面設(shè)備現(xiàn)在變得模糊不清。同時，與之相對應(yīng)的通訊方式、結(jié)構(gòu)軟件的運(yùn)用和統(tǒng)一都因為環(huán)境的變化而變得更加不容忽視。

2.2 電氣自動化控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)語言規(guī)范是Windows NT和IE

隨著電氣自動化領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展，互動方式衍變?yōu)槿藱C(jī)界面，由于PC系統(tǒng)具有很強(qiáng)的靈活操作性，所以逐漸被更多的用戶采用。同時隨著編程語言的發(fā)展，其使用的標(biāo)準(zhǔn)語言更加易于維護(hù)。

2.3 電氣自動化工程DCS系統(tǒng)

DCS，即分布式控制系統(tǒng)，它是（Total Distrbuted Microprocessor Contral System）的縮寫，是相對于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計算機(jī)控制系統(tǒng)，它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展、演變而來的。在生產(chǎn)、生活自動控制領(lǐng)域，DCS系統(tǒng)是一款融計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫和自動控制技術(shù)為一體的工業(yè)自動化產(chǎn)品，完全實現(xiàn)控制與信息一體化設(shè)計，具有開放式結(jié)構(gòu)和良好的硬件兼容性和軟件的可擴(kuò)展性，能夠?qū)崿F(xiàn)分散控制和過程自動化控制和信息監(jiān)視與管理。然而，由于DCS系統(tǒng)為模擬系統(tǒng)，因此所用的儀表都是傳統(tǒng)模式的，傳統(tǒng)模式的儀表可靠性較低，且難以維修。各個生產(chǎn)廠家沒有固定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，此外，價格也比較昂貴。

2.4 集中監(jiān)控方式下的自動控制系統(tǒng)

把所有的功能都放入一個處理器中，這是集中控制方式的系統(tǒng)控制的工作原理。由于功能數(shù)量龐大，處理器容量相對較少，這就導(dǎo)致處理器速度很慢，直接影響整個控制系統(tǒng)的運(yùn)行速度。

3 電氣自動化工程控制系統(tǒng)的未來展望

3.1 電氣自動化工程系統(tǒng)的統(tǒng)一化

OPC（OIJEforProcess Control）技術(shù)的出現(xiàn)，IEC61131的頒布，以及Microsoft的 Windows平臺的廣泛應(yīng)用，使得未來的電氣技術(shù)的結(jié)合，計算機(jī)日益發(fā)揮著不可替代的作用。IEC61131 已成為了一個國際化的標(biāo)準(zhǔn)，正被各大控制系統(tǒng)廠商廣泛采納。Pc客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)、以太網(wǎng)和Internet技術(shù)引發(fā)了電氣自動化的一次又一次革命。相對應(yīng)的軟件結(jié)構(gòu)、通訊能力及易于使用和統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境變得重要了，軟件的重要性在不斷提高。統(tǒng)一電氣自動化工程系統(tǒng)有很多優(yōu)越性，具體來說表現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)電氣自動化產(chǎn)品的測試與運(yùn)行、周期性設(shè)計、維護(hù)與運(yùn)行、開機(jī)與調(diào)試等等，這些好處所帶來的直接影響就是能縮短設(shè)計到完工所需要的時間和資金。

3.2 電氣自動化工程控制系統(tǒng)的創(chuàng)新化

電器工程具有強(qiáng)弱電結(jié)合、電工電子技術(shù)相結(jié)合、軟件與硬件相結(jié)合的特點，具有電力、電子、控制、計算機(jī)多學(xué)科綜合的性質(zhì)，加之技術(shù)的飛速進(jìn)步和分析方法、設(shè)計方法的日新月異，使得每一個節(jié)點的改進(jìn)都需要我們對工程問題的過去解決方案重新全面思考或?qū)彶椤?/p>

同時，我國各方面環(huán)境越來越開放，加大自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品研究，不斷追求發(fā)展產(chǎn)品自身的技術(shù)創(chuàng)新，讓電氣自動化工程朝著國際先進(jìn)水平發(fā)展是很有必要的。

3.3 電氣自動化產(chǎn)品和工程的安全化

將來電氣自動化系統(tǒng)的亮點就在于電氣自動化產(chǎn)品的系統(tǒng)安全。做好安全防控措施首先應(yīng)從硬件設(shè)備延伸到軟件設(shè)備，從安全級別需求高的領(lǐng)域逐步延伸到危險級別相對較低的領(lǐng)域，對電氣自動化產(chǎn)品和工程的生產(chǎn)安全進(jìn)行全面的研究與防范。

3.4 電氣自動化工程控制系統(tǒng)的市場產(chǎn)業(yè)化

正是市場的需求驅(qū)動著自動化和IT平臺的融和，電子商務(wù)的普及將加速著這一過程。Internet/Intranet技術(shù)和多媒體技術(shù)在自動化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展所帶來的一個必然結(jié)構(gòu)就是產(chǎn)業(yè)市場化，產(chǎn)業(yè)市場化不但能節(jié)省企業(yè)的時間和資金，還能有效的提升企業(yè)的工作效率，促進(jìn)資源的優(yōu)化配置。

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