工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用態(tài)勢及發(fā)展策略解讀

汪瀅

摘 要：簡要分析了數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢，并在此基礎(chǔ)上，論述了工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域數(shù)字技術(shù)的發(fā)展策略，以期促進(jìn)我國工業(yè)電氣自動(dòng)化水平的提升。

關(guān)鍵詞：數(shù)字技術(shù)；模塊化控制系統(tǒng)；遠(yuǎn)程測控；自動(dòng)化機(jī)械裝置

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.20.020

1 數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢分析

數(shù)字技術(shù)是一門新興技術(shù)，集諸多學(xué)科于一身，具有定量性、實(shí)踐性等特點(diǎn)。此外，其還在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中占有非常重要的地位。該技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面。

1.1 可靠性更高

數(shù)字技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用大幅減少了各類不必要的技術(shù)和落后設(shè)備，且使操作過程更加簡單、便捷，準(zhǔn)確率也隨之提升。同時(shí)，數(shù)字互感器和光纖網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用使電氣自動(dòng)化的性能大幅度提升，不僅推動(dòng)了電氣自動(dòng)化的發(fā)展，還使其變得更加安全、可靠。就電氣自動(dòng)化中的儀器儀表數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化兩大特點(diǎn)而言，其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大的原因是具有良好的平衡性和準(zhǔn)確定位。相關(guān)調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，目前，電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用率已超過78%，且呈繼續(xù)增長態(tài)勢。數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了電氣自動(dòng)化的技術(shù)水平，還使其市場份額進(jìn)一步增大。

1.2 性價(jià)比更高

在工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用提高了電氣自動(dòng)化諸多環(huán)節(jié)的有效性，比如自用、自查等，且還增強(qiáng)了電氣自動(dòng)化的通信能力，使其可決策的信息范圍明顯擴(kuò)大，這在一定程度上促進(jìn)了電氣自動(dòng)化的發(fā)展。同時(shí)，數(shù)字技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)一步加深了電氣自動(dòng)化的標(biāo)準(zhǔn)化程度，從而使其整體結(jié)構(gòu)更加完善，在有效降低生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)上確保了產(chǎn)品質(zhì)量。

1.3 可操作性更強(qiáng)

數(shù)字技術(shù)最為明顯的特點(diǎn)是應(yīng)用簡單、邏輯性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)字量和模擬量，可判斷信息的正確性，從而減少人力和物力的浪費(fèi)，安全性也隨之提升。光纖和電纜是數(shù)字技術(shù)的主要傳輸介質(zhì)，這使其具備了標(biāo)準(zhǔn)化接口，不僅能縮短編程周期，還能延長使用壽命。

2 數(shù)字技術(shù)的發(fā)展策略

2.1 應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人

所謂“工業(yè)機(jī)器人”，實(shí)質(zhì)上就是一種面向工業(yè)領(lǐng)域的自動(dòng)化機(jī)械裝置，其能自動(dòng)執(zhí)行工作指令，憑借自身的動(dòng)力和控制力完成各種生產(chǎn)操作。工業(yè)機(jī)器人可以隨著工作環(huán)境的變化修改程式，從而在小批量、多品種的工業(yè)制造中發(fā)揮作用。一般的工業(yè)機(jī)器人在結(jié)構(gòu)上均為擬人化設(shè)計(jì)，可行走，具有機(jī)械手臂，采用電腦控制。此外，一些智能化工業(yè)機(jī)器人還配備了生物傳感器，這進(jìn)一步提高了機(jī)器人對周圍環(huán)境的適應(yīng)能力。工業(yè)機(jī)器人主要采用了開放性的模塊化控制系統(tǒng)、層次化的控制軟件、故障診斷和安全維護(hù)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等。在不久的將來，工業(yè)機(jī)器人必然會(huì)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中獲得廣泛應(yīng)用，這對促進(jìn)我國工業(yè)自動(dòng)化水平的提升具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2.2 應(yīng)用智能終端

從目前國內(nèi)工業(yè)電氣自動(dòng)化數(shù)字技術(shù)的總體應(yīng)用情況看，其應(yīng)用優(yōu)勢顯而易見，但也存在一些弊端，主要體現(xiàn)在以下2方面：①該技術(shù)的應(yīng)用限制較多，且數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)采用的方式不統(tǒng)一、專業(yè)操作人員匱乏；②智能化水平偏低。如果能在短時(shí)間內(nèi)彌補(bǔ)上述不足，則必然會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)工業(yè)電氣自動(dòng)化數(shù)字技術(shù)的發(fā)展。現(xiàn)階段，隨著計(jì)算機(jī)、微電子等技術(shù)水平的提升，智能終端技術(shù)也獲得了長足進(jìn)步。因此，可借助光纖連接和智能終端自動(dòng)化采集和控制數(shù)據(jù)，并通過光纖設(shè)備與數(shù)字智能終端相配合。前者用于發(fā)送信號和遠(yuǎn)程測控，后者用于跳閘保護(hù)，可提升數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的可靠性。此外，標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口是工業(yè)電氣自動(dòng)化穩(wěn)定運(yùn)行的先決條件，有利于工業(yè)企業(yè)電氣系統(tǒng)與制造執(zhí)行系統(tǒng)間的有效連接。

2.3 應(yīng)用GOOSE虛端子

GOOSE的輸入/輸出信號

為網(wǎng)絡(luò)上傳遞的變量，與傳統(tǒng)

的屏柜端子有對應(yīng)關(guān)系。其最

為主要的作用是能使數(shù)字化站

內(nèi)各種電氣設(shè)備的連接關(guān)系更

加明確。GOOSE虛端子的通信協(xié)議棧如圖1所示。

GOOSE虛端子對二次回路進(jìn)行了改良，進(jìn)而使工程調(diào)試更加容易；GOOSE虛端子對電氣自動(dòng)化的積極影響主要體現(xiàn)在測控裝置間的信息交互上，其能將整個(gè)數(shù)字站的線路及其開關(guān)全部掌握在控制范圍內(nèi)，且具備分、合閘功能，進(jìn)而在最短的時(shí)間內(nèi)對系統(tǒng)起到一定的保護(hù)作用；與傳統(tǒng)的二次回路相比，GOOSE虛端子具有獨(dú)特的配件，控制過程更加簡單、方便。

3 結(jié)束語

綜上所述，本文在簡要闡述數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，從應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人、智能終端和GOOSE虛端子三方面提出了工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域數(shù)字技術(shù)的發(fā)展策略，以期為我國工業(yè)電氣自動(dòng)化整體水平的提升貢獻(xiàn)力量。

參考文獻(xiàn)

[1]張娉.試論電氣自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題及發(fā)展趨勢[J].電子制作，2015（4）：56-58.

〔編輯：張思楠〕