試論工業(yè)性電氣自動(dòng)化重要性及發(fā)展方向

摘要：通過(guò)微機(jī)控制技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等來(lái)達(dá)到控制電氣自動(dòng)的目的被稱(chēng)為電氣自動(dòng)化，它是由計(jì)算機(jī)技術(shù)和電氣技術(shù)相互融合間接或直接地對(duì)程序進(jìn)行控制，經(jīng)由系統(tǒng)集成，做到自動(dòng)維護(hù)功效及控制電力系統(tǒng)操作。文章對(duì)工業(yè)性電氣自動(dòng)化的重要性及發(fā)展方向進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：工業(yè)；電氣自動(dòng)化；發(fā)展方向；微機(jī)控制技術(shù)；電子技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273 文章編號(hào)：1009-2374（2016）32-0056-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.32.027

當(dāng)前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)都在快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)不斷涌進(jìn)合資及外資企業(yè)，他們具有技術(shù)新穎、起點(diǎn)較高的特點(diǎn)，使電氣自動(dòng)化控制跟許多設(shè)備相結(jié)合。另外，企業(yè)為了提升產(chǎn)品數(shù)量及產(chǎn)品的質(zhì)量，使競(jìng)爭(zhēng)力提高，也運(yùn)用先進(jìn)設(shè)備，實(shí)行技術(shù)變更，使一體化的機(jī)電設(shè)施不斷增加，比如變頻技術(shù)、PLC控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)集散控制技術(shù)等新技術(shù)在工業(yè)當(dāng)中被廣泛運(yùn)用。隨著電氣自動(dòng)化的發(fā)展，它也影響著國(guó)家的社會(huì)主義發(fā)展速度，我們先從電氣自動(dòng)化的概述及技術(shù)發(fā)展情況來(lái)了解。

1 電氣自動(dòng)化概述

1.1 什么是電氣自動(dòng)化

與電氣工程有關(guān)的自動(dòng)控制、系統(tǒng)運(yùn)作、信息處理、電力電子技術(shù)、實(shí)驗(yàn)分析、開(kāi)發(fā)研制、計(jì)算機(jī)及電子等領(lǐng)域的研究被稱(chēng)為電氣自動(dòng)化。近幾年來(lái)，微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)等有著突出猛進(jìn)的發(fā)展，而且發(fā)展呈現(xiàn)出多樣化，目前它又與通信及網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)結(jié)合到一塊，電氣自動(dòng)化被運(yùn)用到越來(lái)越廣的領(lǐng)域。

1.2 電氣自動(dòng)化的特點(diǎn)

電氣自動(dòng)化的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下方面：其一，它可以提升設(shè)備運(yùn)行速度，對(duì)電能的直接或間接損耗能夠有效減少及控制；其二，它可以對(duì)供配電設(shè)計(jì)不斷優(yōu)化，使電能可以更加合理有效地運(yùn)用；其三，它可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)負(fù)荷，使設(shè)備運(yùn)用率得到提升。

2 工業(yè)性電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的重要性

2.1 電氣自動(dòng)化在工業(yè)方面非常重要

在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，會(huì)運(yùn)用到各類(lèi)的自動(dòng)化設(shè)施來(lái)對(duì)全部生產(chǎn)進(jìn)程進(jìn)行控制和監(jiān)視，做到在工作過(guò)程當(dāng)中每個(gè)設(shè)施都可以顯示出本身最好的性能，生產(chǎn)合格優(yōu)良的產(chǎn)品。現(xiàn)在工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)不斷進(jìn)步，它不僅能使信息化得到更好發(fā)展，也可促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而達(dá)到國(guó)內(nèi)的電氣綜合工業(yè)化，所以信息化和工業(yè)化實(shí)現(xiàn)的前提是電氣工業(yè)自動(dòng)化，它在各行各業(yè)當(dāng)中是非常關(guān)鍵的。現(xiàn)在，我國(guó)的工業(yè)機(jī)械化已初步實(shí)現(xiàn)，在工業(yè)電氣化上要著重于自動(dòng)化技術(shù)，在傳統(tǒng)工業(yè)方面更應(yīng)該與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，在設(shè)備控制方面運(yùn)用工藝流程自動(dòng)化方式，達(dá)到國(guó)內(nèi)自動(dòng)化工業(yè)化構(gòu)建的目標(biāo)。另外，由于軟件、計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)是管理自動(dòng)化和信息化的前提，它們的核心技術(shù)是一致的，因此，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，不但可以促進(jìn)信息化的發(fā)展，也可以帶動(dòng)電氣工業(yè)化發(fā)展。

2.2 工業(yè)性電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的重要性

電氣自動(dòng)化技術(shù)在近些年的發(fā)展，已經(jīng)有了良好的開(kāi)端，可是與較為發(fā)達(dá)的國(guó)家相比較差距較大，現(xiàn)在我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷成熟穩(wěn)固，而電氣自動(dòng)化技術(shù)在競(jìng)爭(zhēng)中也更加激烈了。所以在電氣自動(dòng)化制造機(jī)構(gòu)及控制技術(shù)研究上，要了解本身的實(shí)際情況，充分利用優(yōu)點(diǎn)，方能在行業(yè)中占有一席之地。

2.2.1 電氣自動(dòng)化的開(kāi)放式發(fā)展。隨著電氣自動(dòng)化發(fā)展的開(kāi)放，出現(xiàn)了更多的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和平臺(tái)，如Microsoft的Windows平臺(tái)及OPC技術(shù)等，使工業(yè)與電氣自動(dòng)化不斷融合，計(jì)算機(jī)發(fā)揮的作用更加顯著，許多控制系統(tǒng)廠商都在運(yùn)用IEC61131，它被認(rèn)為是一個(gè)全球的標(biāo)準(zhǔn)。編程方法在結(jié)構(gòu)方面使代碼的使用率得到了提升，讓程序管理更加簡(jiǎn)單，對(duì)于程序編程的時(shí)間也有效地減短了。Internet Explorer、Windows CE及Windows NT等微軟的技術(shù)正在逐漸成為工業(yè)控制的規(guī)范、語(yǔ)言及平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)。在工業(yè)自動(dòng)化上，PC的人機(jī)界面已經(jīng)開(kāi)拓了道路，用戶(hù)正是看中了這種PC的控制系統(tǒng)容易集成和較為靈活的優(yōu)點(diǎn)，從而使它被廣泛運(yùn)用。容易維護(hù)、使用和辦公平臺(tái)集成是控制層選用Windows當(dāng)作操作系統(tǒng)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)。

2.2.2 對(duì)于DXS系統(tǒng)。分布式控制系統(tǒng)也就是DCS系統(tǒng)，從集中式控制系統(tǒng)來(lái)講，它是一個(gè)更為先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，是由集中式控制系統(tǒng)原理變化和發(fā)展而成的。它有著擴(kuò)充、實(shí)時(shí)和可靠等優(yōu)良性能，被大量應(yīng)用于生活和生產(chǎn)的自動(dòng)化控制方面。這種系統(tǒng)的廠商之間缺少標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一及維修的互換性，另外它的價(jià)格較貴，所以在現(xiàn)在的科技發(fā)展道路上要進(jìn)行適當(dāng)?shù)募夹g(shù)改良。

2.2.3 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在信息集成化的表現(xiàn)。信息集成在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的信息技術(shù)在以下兩方面呈現(xiàn)：其一，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)、設(shè)施及機(jī)器中，信息技術(shù)能夠進(jìn)行相互比較，現(xiàn)在微電子技術(shù)正在大量被運(yùn)用，在一致性和通訊功能及軟件結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用于組態(tài)環(huán)境下，而且所占位置尤其重要，而原先規(guī)定的設(shè)備被漸漸淡化了；其二，管理方面不斷加深，在工業(yè)當(dāng)中財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)、人力資源等信息內(nèi)容的存檔，也會(huì)選用更為方便的瀏覽器代替人工操作，另外還能夠?qū)ιa(chǎn)全過(guò)程通過(guò)動(dòng)態(tài)畫(huà)面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的信息資料及早了解。

2.2.4 電氣自動(dòng)化與IT技術(shù)。電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展很多是來(lái)自于IT技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，例如PC、internet等技術(shù)引領(lǐng)電氣自動(dòng)化多次變革。同時(shí)，現(xiàn)在市場(chǎng)上對(duì)電氣自動(dòng)化需求量不斷增加，對(duì)電氣自動(dòng)化的功能有了更嚴(yán)格的要求，所以也推動(dòng)著電氣自動(dòng)化跟IT技術(shù)的相互結(jié)合，現(xiàn)在電子商務(wù)模式廣泛應(yīng)用，也促使它們更快的發(fā)展。

2.2.5 受集中監(jiān)控影響的自動(dòng)控制系統(tǒng)。受集中監(jiān)控影響的自動(dòng)控制系統(tǒng)在處理效率上比較慢，由于它的控制模式是在一個(gè)處理器上聚集了全部功能，這就造成了整個(gè)機(jī)器的運(yùn)行效率非常慢。同時(shí)，它監(jiān)控系統(tǒng)的全部設(shè)備，由于監(jiān)控?cái)?shù)量較多，主機(jī)的空間被大量占用，不僅使電纜數(shù)量增加了，也使費(fèi)用增添不少，另外還會(huì)造成控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性受長(zhǎng)距離的傳送范圍而被減弱了。再者來(lái)講，進(jìn)行集中監(jiān)控的隔離器件與監(jiān)控的聯(lián)鎖都選用的是硬接線(xiàn)，所以造成設(shè)備在功能擴(kuò)容操作上變得不那么容易。此外，反復(fù)進(jìn)行系統(tǒng)接線(xiàn)，在故障排查工作時(shí)難度加大了，還會(huì)造成指令出現(xiàn)錯(cuò)誤，影響著整體的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.3 電氣自動(dòng)化在化工方面非常重要

在化工行業(yè)的生產(chǎn)當(dāng)中，離不開(kāi)自動(dòng)化設(shè)備的監(jiān)督和控制，只有這樣才能確保各項(xiàng)設(shè)備使用狀況最佳，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。工業(yè)化與信息化是緊密聯(lián)系的，工業(yè)化的前提就是信息自動(dòng)化。在實(shí)際工作當(dāng)中，不僅要做好工業(yè)化的發(fā)展，還要做好信息化的發(fā)展，使它們共同發(fā)展，帶動(dòng)化工行業(yè)發(fā)展。在化工方面開(kāi)展電氣自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，首先要重視信息技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)也要帶動(dòng)傳統(tǒng)技術(shù)改良及發(fā)展。因此要加快電氣自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)度，達(dá)到信息化和工業(yè)化綜合發(fā)展。現(xiàn)在，在化工方面初步達(dá)到了工業(yè)機(jī)械化，下一步要加強(qiáng)電氣自動(dòng)化發(fā)展的力度，因而必須利用電氣自動(dòng)化對(duì)化工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，充分運(yùn)用自動(dòng)化措施對(duì)其管理和控制，從而使化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化。電氣自動(dòng)化、信息化及管理自動(dòng)化的基礎(chǔ)是各類(lèi)信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)設(shè)備，所以它們有統(tǒng)一的核心技術(shù)，電氣工業(yè)化發(fā)展的前提是工業(yè)信息化的發(fā)展，也對(duì)其實(shí)現(xiàn)信息化起推動(dòng)作用。

2.4 電氣自動(dòng)化在機(jī)械設(shè)備方面

機(jī)械設(shè)備包含很多如啟動(dòng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、照明與信號(hào)系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、儀表與傳感器、施工現(xiàn)場(chǎng)供電及全車(chē)電路等，在建筑、電力、道路、礦山、水利、國(guó)防和港口等方面被廣泛應(yīng)用。以PLC技術(shù)來(lái)說(shuō)，它的設(shè)計(jì)是針對(duì)工業(yè)環(huán)境的，它選用一種能夠編程的存儲(chǔ)器，可以用來(lái)實(shí)行邏輯運(yùn)算、控制順序、存儲(chǔ)程序、算數(shù)操作和計(jì)數(shù)等，接受用戶(hù)的指揮，運(yùn)用數(shù)字與模擬輸入來(lái)控制不同的機(jī)械設(shè)備。它具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，安裝方便，維修簡(jiǎn)單。總之，電氣自動(dòng)化在機(jī)械方面，節(jié)省了成本，節(jié)約了人力，提高了工作效率及產(chǎn)品質(zhì)量，帶動(dòng)了企業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展。

3 工業(yè)性電氣自動(dòng)化發(fā)展方向分析

3.1 統(tǒng)一的平臺(tái)及通用化的結(jié)構(gòu)

在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，通過(guò)統(tǒng)一的平臺(tái)可以支持項(xiàng)目周期內(nèi)的所有環(huán)節(jié)，就比如測(cè)試方面、設(shè)計(jì)、實(shí)施、調(diào)試等。它支持維修方面和開(kāi)機(jī)運(yùn)行，不僅節(jié)約了大量時(shí)間，也減少了費(fèi)用支出。另外，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)統(tǒng)一化，可以明顯有利于開(kāi)發(fā)平臺(tái)獨(dú)立的終端運(yùn)行平臺(tái)。

企業(yè)的管理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)督系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊等在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下要確保穩(wěn)定運(yùn)行。企業(yè)在規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)，不管選取辦公系統(tǒng)通訊的以太網(wǎng)還是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通訊的總線(xiàn)，其選取的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品必須確保由辦公自動(dòng)化環(huán)境至控制再到整個(gè)系統(tǒng)的通訊范圍。

3.2 不斷創(chuàng)新的產(chǎn)品

在工業(yè)當(dāng)中電氣自動(dòng)化生產(chǎn)必須要逐步提升科技創(chuàng)新工作，不斷研究挖掘本身產(chǎn)品的科技性，使科技含量有效提升，使其發(fā)展空間更為廣闊，對(duì)于生產(chǎn)當(dāng)中具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電氣自動(dòng)化產(chǎn)品及系統(tǒng)要大力研發(fā)。

3.3 產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)化及生產(chǎn)的安全

對(duì)于產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)化出現(xiàn)的問(wèn)題要引起注意，因此在電氣化企業(yè)中不僅要凝聚力量加大對(duì)系統(tǒng)集成和本身的主要技術(shù)開(kāi)發(fā)，還要經(jīng)過(guò)社會(huì)化協(xié)調(diào)及市場(chǎng)化分工外包，推動(dòng)零部件生產(chǎn)和配套的市場(chǎng)發(fā)展，對(duì)于重大技術(shù)設(shè)備的開(kāi)發(fā)和研究要制訂好計(jì)劃。

針對(duì)于我國(guó)電氣自動(dòng)化企業(yè)的發(fā)展方向，要不斷強(qiáng)調(diào)和劃分安全控制系統(tǒng)與不安全控制系統(tǒng)，在今后推動(dòng)電氣自動(dòng)化發(fā)展的將是電氣自動(dòng)化控制與產(chǎn)品。

3.4 規(guī)范的接口

ActiveX和Windows XP等可以節(jié)約工程的費(fèi)用及周期，促使辦公系統(tǒng)和電氣自動(dòng)化系統(tǒng)共享和交換。在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)接連時(shí)，操作系統(tǒng)是Windows XP，辦公環(huán)境的通訊規(guī)范是TCP/IP。在管理平臺(tái)和自動(dòng)控制間PC構(gòu)建了最優(yōu)良的接口。規(guī)范的接口程序還使廠家之間的交換產(chǎn)品數(shù)據(jù)得以實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

由于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的一系列優(yōu)點(diǎn)，它運(yùn)用得當(dāng)能夠更好地服務(wù)于企業(yè)，提升通訊可靠性。相關(guān)的技術(shù)人員要結(jié)合實(shí)際情況，在技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展，在技能上不斷提高，為國(guó)內(nèi)的電氣自動(dòng)化行業(yè)貢獻(xiàn)力量。

參考文獻(xiàn)

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[2] 陳亞龍.我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展方向和前景[J].工業(yè)發(fā)展，2013，（6）.

作者簡(jiǎn)介：陳仕興（1987-），男，福建福州人，福建省電力建設(shè)有限公司助理工程師，研究方向：電氣工程及自動(dòng)化。

（責(zé)任編輯：王 波）