廠用工業電氣自動化的發展現狀與趨勢探究

武曉文

摘 要：改革開放四十年來，我國工業生產自動化水平實現了跨越式發展，工業電氣自動化控制系統市場規模在全球占據的比重也逐年增大。但是，由于我國工業電氣自動化控制技術起步于上世紀八十年代，進入2000年才取得了實質性進展，目前，在技術推廣與實際應用當中還存在諸多漏洞和問題。因此，本文將著眼于廠用工業電氣自動化發展現狀，針對電氣自動化技術的未來發展趨勢展開論述。

關鍵詞：廠用;工業電氣自動化;現狀;趨勢

信息技術的迅猛發展為廠用工業電氣自動化的發展提供了堅實的技術保障，近年來，國內諸多工業生產制造企業不斷創新電氣自動化控制技術，依托于電子信息技術、互聯網技術、計算機技術、人工智能技術改變了原有的工業生產格局，建立了一套全新的電氣自動化運行體系，助推企業步入了發展快車道。

一、廠用電氣自動化技術的發展現狀

（一）操作頻率低，信息儲量大

與傳統的熱工系統相比，廠用電氣自動化控制系統通常設置在企業的配電室或者電動機控制中心，中心系統需要執行的程序指令較多，存儲的數據信息數量較大，因此，用于該系統的元器件及相關配件的數量龐大，如果系統出現運行故障，維修過程較為復雜，而且維修工作量較大。但是，在電氣自動化系統運行過程中，設備的安全性能較高，使得設備的操作時間間隔較長，對于正常運轉的設備，一般操作間隔為幾個月甚至更長時間。

（二）保護裝置要求高，系統運行不兼容

由于廠用工業電氣自動化系統的運算速度快，因此，對系統防護裝置的要求也比較高，正常情況下，系統完成一次保護動作，只需要40ms的時間。另外，電氣自動化控制設備聯鎖邏輯較為簡單，操作機構較為復雜，如果發揮自身的監控功能，必須接入DCS系統，當其中一臺設備發生故障時，在維修人員檢修過程中，不能影響另一臺設備的正常運轉，由此可見，應當建立一套兩臺機組DCS電氣自動化控制模式[1]。

二、廠用工業電氣自動化系統的優化策略

（一）優化供配電設計，保障設備安全性

供配電系統是電氣自動化控制設備正常運行的能源輸送系統，因此，在設計供配電系統時，應遵循“利用價值最大化”的原則，同時為供配電系統提供一個適宜的安置環境，確保自動化系統運行的可靠性與穩定性。此外，電氣自動化系統在運行過程中，電氣線路極易發生短路現象，給系統的正常運行造成不利影響，因此，在設計電氣線路時，應保證線路具有良好的絕緣性，掌握好絕緣距離、絕緣強度，對承載負荷參數進行精準計算。同時，供配電系統應安裝防雷裝置，防止雷電侵襲損毀電氣線路。

（二）科學調整負荷參數，提高設備運行效率

廠用工業電氣自動化系統在運行時需要消耗大量的電力能源，因此，為了達到節能降耗的目的，減少投入成本，在選用供配電設備時，盡量以節能設備為主，雖然節能設備短期投入成本較高，但是從長遠效益考慮，節能設備能夠為企業創造更多的間接經濟效益。為了提高設備運行效率，系統設計人員應合理調整負荷參數，在確保設備安全運轉的同時，提升電能質量，降低能源消耗。

（三）統一開發平臺，利用先進技術

廠用工業電氣自動化系統的設計、研制需要一個統一標準的開發平臺，這個平臺能夠保證設計參數統一、設計標準統一、設計原則統一，如果利用多平臺設計系統，不但增加了投入成本，而且也會增加設備的能量消耗值，使設備的利用率大幅降低。系統設計人員借助于統一的開發平臺，將程序代碼下載至硬件可編程邏輯控制器、基于windows NT的軟件可編程邏輯控制器、嵌入式NT系統以及基于windows CE控制系統當中，而這一過程的實現完全可以依賴計算機應用技術。

（四）構建傳輸網絡，全程有效監督

構建一個完善、高效的系統傳輸網絡是電氣自動化系統正常運行的基本條件，對于工業生產企業而言，傳輸網絡必須保證過程數據的及時傳遞，使企業的信息管理系統、生產現場控制系統產生的大量數據信息能夠及時反饋給終端操作系統[2]。因此，企業的管理者可以在互聯網環境下，對廠用工業電氣自動化系統的運行狀態進行實時監控，對辦公場所員工的工作狀態進行跟蹤檢查，這種全程跟蹤監督模式能夠及時發現系統運行故障，以及員工消極的工作狀態，進而采取針對性措施解決問題。此外，為了保證傳輸網絡的安全性，可以采取安裝防火墻或者設置登錄權限的方式，使電氣自動化控制系統能夠在安全的環境下正常運行。

（五）管理程序化，接口標準化

目前，工業生產企業大多結合微軟的標準和相關技術，來提升生產和工作效率，降低投入成本，比如最為常見的Windows 10系統、OPC系統、Windows Embedded Compact系統，應用這些系統，可以有效縮短工作時間，實現辦公自動化，由此可見，一個標準化接口在企業電氣自動化管理過程中發揮著不可替代的重要作用。另外，企業內部的MES以及ERP系統在接入微軟系統后，利用計算機技術，能夠有效提升辦公自動化水平。比如以windowsNT/2000系統為例，企業能夠構建一個標準化的辦公環境，在這一大環境下，企業可以通過操作和控制計算機系統，實現電氣自動化管理，因此，程序接口標準化也是未來一段時期內，廠用工業電氣自動化的主要發展方向。

三、廠用工業電氣自動化的未來發展趨勢

廠用工業電氣自動化必將朝著節約資源、降低能耗、減少成本的方向發展。因此，企業在結合當下發展現狀的同時，按照“現代分布式、開放式信息化”的結構建立一個全新的、獨立的傳輸網絡，以降低電氣自動化系統的運行風險。開放式信息化主要是加大控制系統與外界的溝通交流頻次，使工業生產企業之間，以及企業與社會之間，通過互聯網絡，構建一個開放式交流平臺，以便于及時收集有價值的信息資源。目前，我國廠用工業電氣自動化自主研發技術還處在初級發展級，為此，系統設計人員與專業技術人才，應當不辱使命，充分利用人工智能、電子信息等先進的科學技術，進一步提升我國工業電氣自動化水平，為工業生產企業的快速穩定發展注入源源不斷的動力源泉。

結束語：

我國的廠用工業電氣自動化控制技術已逐步與世界先進技術接軌，相信在未來一段時期內，電氣自動化的獨立技術體系將更加完善，系統運行參數的優化更新速度將持續加快，電氣自動化技術的應用前景將更加廣闊。面對發展機遇和嚴峻挑戰，工業生產企業應繼續以技術創新、管理創新、理念創新為主抓手，促進企業健康可持續發展。

參考文獻：

[1]郭景銘.我國廠用工業電氣自動化的發展現狀與趨勢[J].建筑工程技術與設計，2019（1）：2415.

[2]岳志紅.我國廠用工業電氣自動化的發展現狀與趨勢[J].海峽科技與產業，2017（2）：80-81.