簡(jiǎn)述工業(yè)系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化的探討以及發(fā)展應(yīng)用

摘 要：目前的科技領(lǐng)域中技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用都隨著整體科技的發(fā)展出現(xiàn)了相應(yīng)的進(jìn)步和發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域中電氣技術(shù)是最為重要的組成部分之一，所以在系統(tǒng)的技術(shù)改造中，各個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)都有了相應(yīng)的改變。筆者對(duì)于我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展中電氣的自動(dòng)化在工業(yè)中的應(yīng)用以及發(fā)展進(jìn)行了簡(jiǎn)要的探討和論述。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化；工業(yè)；特點(diǎn)；應(yīng)用；發(fā)展

1 發(fā)展現(xiàn)狀

電氣自動(dòng)化在發(fā)展中具有歷史意義的時(shí)間就是OPC技術(shù)的出現(xiàn)。其中技術(shù)上的闡述包括了兩種。

1.1 編程接口的標(biāo)準(zhǔn)化

IEC6113標(biāo)準(zhǔn)是目前國(guó)際上通用的一種標(biāo)準(zhǔn)化接口標(biāo)準(zhǔn)，在其出現(xiàn)之前，國(guó)際上是沒(méi)有這種統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)的，所以生產(chǎn)廠家以及嗲氣自動(dòng)化的產(chǎn)品都不完全的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣在技術(shù)的交流上也有著很大的局限性，并且不同的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)出的各種產(chǎn)品在配置上也無(wú)法有效進(jìn)行。但是IEC61131標(biāo)準(zhǔn)在這樣的情況下誕生，將各個(gè)電氣產(chǎn)品的語(yǔ)言進(jìn)行了有效的統(tǒng)一，并且也為電氣自動(dòng)化生產(chǎn)中的各類產(chǎn)品都提供了生產(chǎn)上的一個(gè)技術(shù)性的產(chǎn)考標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)論是哪一家的企業(yè)都會(huì)在電器產(chǎn)品的出產(chǎn)中各個(gè)廠家的配件都可以相互共通的使用，這種標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生給自動(dòng)化生產(chǎn)的產(chǎn)品以及配件都可以相互的搭配使用。所以，IEC61131在這種標(biāo)準(zhǔn)下具有很大的優(yōu)勢(shì)，使得國(guó)際上的電氣生產(chǎn)具有了通行的標(biāo)準(zhǔn)，并且這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)得到了自動(dòng)化的電氣領(lǐng)域中的應(yīng)用以及廣泛認(rèn)可。

1.2 工控標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)——Windows

逐漸的微軟系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)入工業(yè)控制領(lǐng)域，成為了一種通用的平臺(tái)，工業(yè)開(kāi)始向著自動(dòng)化的方向發(fā)展，Windows在廠家以及企業(yè)中開(kāi)始涉入控制領(lǐng)域，標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)平臺(tái)逐漸為工業(yè)領(lǐng)域使用。因?yàn)樵趪o(hù)以及操作上具有著簡(jiǎn)單的特性以及易于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，使得這種操作平臺(tái)超過(guò)了其他的技術(shù)平臺(tái)，因?yàn)殡姎庾詣?dòng)化的領(lǐng)域中長(zhǎng)期的發(fā)展使得我們開(kāi)始逐漸的發(fā)現(xiàn)這種平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，這樣的自動(dòng)化提高使得電氣工作效率更高并且操作更為便捷。

2 系統(tǒng)特點(diǎn)

對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)行，整體過(guò)程是操作系統(tǒng)上的自動(dòng)化程度同操作的頻率以及次數(shù)成反比，即自動(dòng)化的程度越高這兩方面的程度越低。因此，電氣的自動(dòng)化在設(shè)備的安排以及控制中心的安排中，一般都不會(huì)被置于控制室以及配電室中，主要原因就在于，這兩種地方中很多設(shè)備在其內(nèi)運(yùn)行，技術(shù)人員會(huì)由于操作以及調(diào)整跟容易就會(huì)使得電氣自動(dòng)化的實(shí)施設(shè)備的運(yùn)行受到不必要的干擾，并且由于在操作以及調(diào)整中，很多設(shè)備的運(yùn)行會(huì)在技術(shù)人員的操作中進(jìn)行，這種操作會(huì)對(duì)設(shè)備造成干擾，所以就有可能導(dǎo)致操作錯(cuò)誤或者是失誤。此外，在電氣設(shè)備的保護(hù)裝置上，還需要進(jìn)行完善的配置，這樣才能夠使得設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，防止煩擾到其他的因素而造成交叉性的干擾。在運(yùn)轉(zhuǎn)速度上，電氣設(shè)備的速度又較快，因此，設(shè)備以及配件在安裝上還應(yīng)當(dāng)簡(jiǎn)潔有序，使得在控制上可以盡量的簡(jiǎn)潔有序，并在排放和組合中可以令工作人員能夠精準(zhǔn)快速的找到各種開(kāi)關(guān)，并對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行控制和操作。最后，在電氣設(shè)備的配置上，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有兩臺(tái)以上，所以，這些設(shè)備的放置就需要加以控制，在不同的配電室以及控制室中，避免相互之間的工作干擾。這種干擾往往會(huì)由于使得工作人員混淆而造成工作操縱上的失誤。

3 設(shè)計(jì)原則

3.1 合理利用電能

電氣運(yùn)行的主要?jiǎng)恿?lái)源就是電能，因此在設(shè)計(jì)的時(shí)候就應(yīng)當(dāng)將節(jié)能環(huán)保考慮進(jìn)去，應(yīng)當(dāng)注意消耗的能源量，在滿足電氣系統(tǒng)運(yùn)行的整體基礎(chǔ)上將節(jié)能環(huán)保做到最佳，在利用率上對(duì)能源進(jìn)行有效的保障。并且安全生產(chǎn)也是設(shè)計(jì)上應(yīng)當(dāng)考慮的一點(diǎn)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)絕緣距離以及強(qiáng)度和負(fù)荷以及熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定都進(jìn)行線路上的保證；對(duì)配電以及供電的安全的保證就是對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行的有效保證，并且還要適當(dāng)?shù)募友b防雷裝置，這項(xiàng)設(shè)計(jì)的主要目的就是對(duì)功能運(yùn)行的系統(tǒng)保證，具有特殊的功能才能夠?qū)σ馔鈧蛘呤庆o電危害予以排除；對(duì)于水利建筑在設(shè)置電氣系統(tǒng)的時(shí)候需要根據(jù)其特點(diǎn)進(jìn)行必要的保護(hù)，對(duì)潛在的危險(xiǎn)進(jìn)行必要的預(yù)防，在進(jìn)行水利建筑物的電氣系統(tǒng)的設(shè)置時(shí)，要根據(jù)水利建筑物的特點(diǎn)以及火災(zāi)潛在危險(xiǎn)程度制定必要的保護(hù)措施，總之，要在滿足水庫(kù)電力設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，保證電氣系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，通過(guò)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，完善電氣設(shè)備管理。

3.2 提高設(shè)備運(yùn)行效率，減少電能的直接或間接損耗

我們?cè)谠O(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)首先滿足建筑對(duì)運(yùn)行要求的制定和維護(hù)其安全運(yùn)行的前提下，盡力減少成本，最大程度的降低和減少各種消耗，這是與設(shè)計(jì)的合理性密切相關(guān)的，也是充分發(fā)揮設(shè)備功能的一種方法。

3.3 合理調(diào)整負(fù)荷，提高設(shè)備利用率

在滿足水工建筑物對(duì)使用功能的要求和確保安全的前提下，設(shè)計(jì)時(shí)盡可能提高電能質(zhì)量、合理調(diào)整負(fù)荷、選取合理的設(shè)計(jì)系數(shù)、在特殊用電的情況下選擇合理的節(jié)能措施，提高負(fù)荷率和設(shè)備利用率節(jié)約電能。

4 自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展策略

4.1 采用統(tǒng)一的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)

一個(gè)統(tǒng)一的開(kāi)放平臺(tái)對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和使用有著十分重要的作用，至少這個(gè)平臺(tái)可以支持一個(gè)自動(dòng)化項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和使用，在每個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)可以起到積極的作用，這樣，不僅可以減少設(shè)備的消耗和使用成本，還能提高設(shè)備的利用率。

4.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的架設(shè)

網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建對(duì)促進(jìn)自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展是有積極意義的，而對(duì)于一個(gè)成功完整的自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建也是非常重要的，整個(gè)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要保證現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備、計(jì)算機(jī)監(jiān)督系統(tǒng)、企業(yè)管理系統(tǒng)之間的信息交流和數(shù)據(jù)傳遞是暢通無(wú)阻的。企業(yè)上級(jí)管理可以利用Internet/Intranet對(duì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行監(jiān)督。現(xiàn)代社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代，無(wú)論選擇那種通信主線，所用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)必須可以實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化環(huán)境到控制級(jí)直至元件級(jí)的整個(gè)系統(tǒng)范圍內(nèi)的通訊。而且，網(wǎng)絡(luò)中還包含了數(shù)據(jù)編輯、系統(tǒng)安全等各個(gè)方面，可以成長(zhǎng)為全集成化的自動(dòng)化系統(tǒng)。

4.3 標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口

一個(gè)合格的電氣化系統(tǒng)的另外一個(gè)關(guān)鍵因素在于有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口。一個(gè)良好的程序接口的設(shè)計(jì)不僅縮短了工作時(shí)間和降低了工作費(fèi)用，還便捷了辦公室自動(dòng)化系統(tǒng)中各個(gè)數(shù)據(jù)和信息的交流共享。在與企業(yè)的MES系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)連接時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的平臺(tái)自動(dòng)化可以幫助問(wèn)題的解決。使用WindowsNT/2000作為操作系統(tǒng)，還能實(shí)現(xiàn)辦公環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)化，計(jì)算機(jī)可以在電氣化管理和系統(tǒng)平臺(tái)之間建立接口。標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口還保證了不同程序之間的通訊問(wèn)題，是電氣自動(dòng)化未來(lái)發(fā)展的主要結(jié)構(gòu)。

5 工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

綜合我國(guó)電氣自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展方向，分布式的結(jié)構(gòu)可以保證網(wǎng)絡(luò)中建立起獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)分散，促進(jìn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行；而信息化就是實(shí)現(xiàn)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化和管控一體化。如今，我們已經(jīng)到了開(kāi)創(chuàng)電氣自動(dòng)化的新時(shí)代了，實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)，不再依賴于其他國(guó)家的技術(shù)支持，是我們對(duì)未來(lái)發(fā)展的展望。

結(jié)合上述問(wèn)題，電氣的自動(dòng)化已經(jīng)遍布了我國(guó)的工業(yè)中的各個(gè)領(lǐng)域，并得到了廣泛的認(rèn)可，并且除了自身的發(fā)展之外，在行業(yè)的整體發(fā)展上也具有很高的促進(jìn)以及推動(dòng)作用，就目前我國(guó)的發(fā)展來(lái)講，還具有著不少的發(fā)展余地，這就需要在實(shí)踐中不斷的進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)以及教訓(xùn)的吸收，通過(guò)這些經(jīng)驗(yàn)以及教訓(xùn)不斷的對(duì)電氣的自動(dòng)化程度進(jìn)行提高以及發(fā)展改善。而且，作者自己在工作的理論以及時(shí)間的知識(shí)積累對(duì)于此類問(wèn)題進(jìn)行了認(rèn)真的研究，對(duì)于我國(guó)甚至是國(guó)際上的電氣自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)行了一定的分析和探討，希望可以和廣大的同仁相互切磋。