工業電氣自動化中對于數字技術的應用和創新分析

閆智星

摘 要：文章主要針對數字技術在工業電氣自動化中的運用和創新加以分析和探究。根據數字技術的特點，再結合工業自動化技術的應用，分析數字技術在本單位的電氣自動化中起到的積極作用，并提出作者的一些研究性的看法和討論。

關鍵詞：電氣自動化；數字；技術

1 工業電氣化中數字化技術應用的優勢分析

1.1 可靠性優勢

自動化技術作為我國科技發展的基石，從大的方向上看，數字技術的應用準確提高了工業電氣自動化進程和性能。同時，在提高準確率的基礎上應用了互感器以及光纖技術，進而大大加快了工業進程，提高了安全性能。就我國主要運用的方向來說，在工業自動化技術的應用中，數字技術帶來的直接成果是在模式技術的引導下形成了數字化和網絡化的平臺。

1.2 高性價比優勢

數字技術應用在工業電氣自動化中有效地保障了生產過程的運行，同時在數字技術的平臺中可以實時監控各個電氣設備的運行情況，中央計算機顯示監控數據。因此，數字技術的應用不僅確保了設備的生產，而且也提供了檢測平臺。這樣有助于生產問題的及時發現和矯正，大大提高了生產效率。

1.3 可操作性優勢

數字技術是以計算機技術為主導的一項科學技術，作業單位事先由專業技術人員對計算機進行調節，以及設置相關參數和程序設計，對電氣設備設定指令和相應的程序以后，設備才可以通過計算機的指揮正常運行。在數字技術控制下的設備能安全并且高效的運行，可操作性帶來的方便之處再一次讓我們感受到科技成果的力量。

2 工業電氣化中數字技術的具體應用分析

2.1 計算機操作系統

運用數字技術本身的邏輯判斷能力來對計算機網絡中的信息資源進行分類、運輸以及分享，因此大大提高了程序的使用率。通過計算機靈活的操作系統，不僅可以提高工作效率，還可以改善工業電氣自動化技術。目前，我國已經對此應用加大了使用力度。

2.2 自動化系統控制

數據技術可以提供中央控制器的顯示數據并且進行結果評估，這在工業電氣自動化中具有重要的作用。最常見的實例是每當用儀器對樣品進行檢測時，在數字技術的引導下，在短時間內對樣品數據進行分析和結果的評估，有效地輸出結果，提高了生產企業的生產效益。這項與電氣自動化結合的技術，不僅可以科學地對數據進行評估，還能對結果進行評估。

2.3 在企業中的實例應用

本單位下屬企業：機械廠的同心牌塔機、a淀粉廠的熟膠粉生產線、大隊的供電配電及高層電梯等把數字技術融入到了電氣自動化控制系統中。

我們單位的塔機運用的數字技術主要體現在對力矩限位、起重量限位、起升限位、變幅限位等實現數字監控上。其中的原理主要采用傳感器、接近開關采集信息，通過放大器以及模擬、數字轉換（A/D轉換）、單片機對數據進行處理，并通過開關量輸入、輸出轉換（I/0轉換），以上對運行機構進行控制。而且一般按照以上的控制原理，一臺中型塔機的數字控制系統的成本在5000以內，較容易被顧客接受，這就是本單位已經推廣和普及的原因。但是，重要的是塔機的性能會得到本質的提高。

數字技術應用于塔機有很大的優勢。首先，塔機的各個限位控制精度得到了很大的提高。其次，操作人員可以對塔機作業做到實時監控。最后，技術的提高對單位所帶來的生產效益。

我們單位的高層電梯主要采用的數字技術體現在編程控制器（PLC）的使用上，利用PLC控制電梯，可靠性高，程序設計方便靈活，抗干擾性強，運行穩定，維修方便。PLC采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”，容易掌握。我們單位的PLC均采用梯形圖語言編程方式，繼承了傳統控制路線的清晰直觀感，又顧及了大多數電氣技術人員的讀圖習慣以及應用微機的水平，很容易被電氣技術人員所接收，易于編程，程序改變時也容易修改，很方便靈活。

2.4 在企業中全面控制

企業離不開數字技術，同時也由于數字技術和電氣自動化的結合而帶來了很大的收益。單位在先進技術的引導下走得越來越好，同時也在不斷地對技術進行改造。全面的控制系統已經形成，在企業中已經根深蒂固。我們單位應該把握好時代的契機，進一步加大對這種先進技術所帶來的生產效益加以應用和改善。

3 工業電氣化中數字技術的創新探究

3.1 智能終端的實現

雖然數字技術在工業電氣自動化控制系統中具有無法比擬的優勢，但是也存在缺陷。主要的問題是應用時限限制大，從而存在著大小不一和標準衡量欠缺，數字技術的操作人員短缺，智能化水平不高的影響。采用智能終端技術進行分析和創新是數字技術應用的主要方式，主要的連接設備是光纖，通過智能終端對數據進行自動化的收集與控制，雙重設備相互配合，其中一個用來保護電力中斷、遠程測控以及信號的發送，另一個則是給跳閘的雙重保護。

3.2 虛端子

我們對傳統的二次回路進行了改進，在數字技術中混用了虛端子。這是在設計和裝置上的創新。而且，可以應用于裝置之間的通信連接，對全站的線路連接、開關進行全方位的控制，進而達到遠程控制。

3.3 程序代碼控制的強化

首先把檢測后的數據輸入電腦中，然后對設備下達命令。但是，實際操作的時候還是需要人工來干預，例如需要對閥門、開關等設備進行確認。進行系統功能的測試，不斷完善系統，以便系統達到預期的合理狀態。但是程序代碼的強化可以創造一個沒有人工干預也可以運行的系統。

3.4 在企業中創新應用

隨著塔機智能監控系統的不斷優化，技術創新改進就越凸顯其重要性。塔機智能監控系統是對塔機自身運行及塔機自身運行及周邊環境有著保護作用。本單位在塔機的創新上主要在群塔作業時相互避免碰撞的實現是通過無線通訊實現的。每臺PC104獲得單塔吊運行的有關信息，通過無線通訊方式，將其發送到PC機上，PC機將獲得的每臺塔吊的運行狀態信息，按照塔吊群運行時相互避免碰撞的算法和安全運行算法，經過運算獲得相關結果，然后，仍然通過無線通訊的方法將結果發送給每臺塔吊安全運行的控制系統PC104系統，控制塔吊群的安全警報和運行控制。

現在采用無線自組網技術和三維立體計算技術。與同類產品相比，舊技術使用的數據傳輸電臺功率為2W，功率較大，抗干擾弱，影響正常的民用通訊。其速度為100MS，速度較慢。聯網總數少于5臺，不便于集群監控。無線自組網技術真正做到了星形網絡結構和網狀網格結構的有機結合，從而使塔吊可以自由進出。網絡通訊同時做到斷電保護、高抗干擾，自動動態組網。新的無線自組網技術傳輸功率小100MW，抗干擾能力強，速度為15MS。聯網總數高達100臺，極大的方便了群塔的安全管理。

4 結束語

在全球經濟一體化的形勢下，各個企業已經開始加強關鍵技術的改革與創新。目前我國工業電氣自動化中對于數字技術各個技術還有待提高，今后的市場也會逐漸向專業化、規范化發展。這要求我們相關單位做好自己的分內工作，嚴格要求自己，為我國的經濟發展做出貢獻，為國家的富強而努力。相信未來的工業電氣自動化中對于數字技術的應用將會越來越廣泛。

參考文獻

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