關(guān)于電氣自動(dòng)化控制技術(shù)現(xiàn)狀的研究

王 鋼

（武漢交通職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，湖北武漢 430065）

關(guān)于電氣自動(dòng)化控制技術(shù)現(xiàn)狀的研究

王 鋼

（武漢交通職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，湖北武漢 430065）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在我國工業(yè)中應(yīng)用更加廣泛。分析電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的含義、設(shè)計(jì)與應(yīng)用領(lǐng)域并探討發(fā)展趨勢。

新時(shí)期；電氣自動(dòng)化；控制技術(shù)

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.12.56

0 前言

隨著電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)一門重要的科學(xué)。原因主要有2個(gè)：一是電氣自動(dòng)化可以通過自動(dòng)控制系統(tǒng)，按照設(shè)定好的程序來可靠、穩(wěn)定地完成某些任務(wù)；二是電氣自動(dòng)化技術(shù)可有效提高很多工業(yè)生產(chǎn)過程的效率，有更高的安全性，能有效降低企業(yè)成本。

1 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的特點(diǎn)

電氣自動(dòng)化應(yīng)用的技術(shù)并不是單一的，在電氣自動(dòng)化控制的過程中，會(huì)應(yīng)用到很多相關(guān)的科學(xué)技術(shù)，如自動(dòng)控制技術(shù)以及電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)等，它是一門綜合的科學(xué)。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)有著很廣的應(yīng)用范圍，研究方向也可以有很多，所以電氣自動(dòng)化控制技術(shù)可以在很多領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。就現(xiàn)在的情況來講，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步為電氣自動(dòng)化控制技術(shù)提供了更好的成長環(huán)境，在電氣自動(dòng)化技術(shù)中應(yīng)用最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以使電氣自動(dòng)化程度得到提高，研發(fā)出的電氣設(shè)備性能也更強(qiáng)。而且，它們還可以使電氣自動(dòng)化控制技術(shù)具有更多功能，極大發(fā)揮電能的使用效率，不但使企業(yè)在生產(chǎn)過程中有效節(jié)約成本，還使企業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)過程安全性更高。隨著各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新與提高，現(xiàn)在電氣自動(dòng)化控制技術(shù)可以應(yīng)用的領(lǐng)域也更多，新技術(shù)的應(yīng)用，使得電氣自動(dòng)化在控制方面更加簡便，而且隨著行業(yè)的規(guī)范，也出現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程。

2 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的定義

電氣自動(dòng)化控制技術(shù)是由很多技術(shù)共同組成的，它主要以計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電子技術(shù)為基礎(chǔ)，并將這3種技術(shù)高度集成于一身，所以，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)需要很多技術(shù)的支持，尤其是對這3種主要技術(shù)有著很強(qiáng)的依賴性。電氣自動(dòng)化技術(shù)充分結(jié)合各項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢，使電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有更多功能，更好地服務(wù)于社會(huì)大眾。應(yīng)用多領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)研發(fā)出的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可以和很多設(shè)備產(chǎn)生聯(lián)系，從而控制這些設(shè)備的工作過程，在實(shí)際應(yīng)用中，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)反應(yīng)迅速，而且控制精度強(qiáng)。電氣自動(dòng)化控制系，只需要負(fù)責(zé)控制相對較少的設(shè)備與儀器時(shí)，這個(gè)生產(chǎn)鏈便具有較高的自動(dòng)化程度，而且生產(chǎn)出的商品或者產(chǎn)品，質(zhì)量也會(huì)有所提高。在新時(shí)期，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)充分利用了計(jì)算機(jī)技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢，還可以對整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)工藝的流程進(jìn)行監(jiān)控，按照實(shí)際生產(chǎn)需要及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)線數(shù)據(jù)，來滿足實(shí)際的需求。

3 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的設(shè)計(jì)

3.1 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的作用

在企業(yè)進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，利用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)可以對生產(chǎn)工藝實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。新時(shí)期的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，使用的是分布式控制系統(tǒng)，能在工業(yè)生產(chǎn)過程中，有效地進(jìn)行集中控制。而且電氣自動(dòng)化控制技術(shù)還可以進(jìn)行自我保護(hù)，當(dāng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行檢測，然后分析系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因，確定故障位置，并立刻中斷電源，使故障設(shè)備無法繼續(xù)工作。這樣可以有效避免因?yàn)閭€(gè)別設(shè)備出現(xiàn)問題，而影響產(chǎn)品質(zhì)量的情況出現(xiàn)，從而降低企業(yè)因?yàn)閭€(gè)別故障設(shè)備而造成的成本損失。所以，企業(yè)利用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)來進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，可以提高整個(gè)生產(chǎn)工藝的安全性，從某種程度上降低企業(yè)的成本。而且，現(xiàn)在大部分企業(yè)中應(yīng)用的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，都可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，企業(yè)可以通過電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，來遠(yuǎn)程監(jiān)控生產(chǎn)工藝中不同設(shè)備的運(yùn)行狀況。假如某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，控制中心就會(huì)以聲光的形式來發(fā)出警告，通過電氣自動(dòng)化控制的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，減少個(gè)別故障設(shè)備所造成的損失，并且當(dāng)故障出現(xiàn)時(shí)，可以盡快被相關(guān)工作人員察覺，從而避免損失的擴(kuò)大。

現(xiàn)在，在企業(yè)中應(yīng)用的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，還可以在工作的過程中分析生產(chǎn)過程中涉及到的設(shè)備工作情況，將設(shè)備的實(shí)際數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)比較，當(dāng)某些設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)還可以對設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此企業(yè)采用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)能提高生產(chǎn)線的穩(wěn)定性。

3.2 電氣自動(dòng)化控制的設(shè)計(jì)方法

目前，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)有3種監(jiān)控方式，分別是現(xiàn)場總線監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控與集中監(jiān)控。

使用集中監(jiān)控的自動(dòng)化控制系統(tǒng)時(shí)，中央處理器會(huì)分析生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，可以很好地控制具體的生產(chǎn)設(shè)備。同時(shí)，集中監(jiān)控控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)起來比較簡便，維護(hù)性較強(qiáng)。不過，因?yàn)榧斜O(jiān)控的設(shè)計(jì)方式會(huì)將生產(chǎn)設(shè)備的所有數(shù)據(jù)都匯總到中央處理器，中央處理器需要處理分析很多數(shù)據(jù)，因此電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行效率較低，出現(xiàn)錯(cuò)誤的幾率也相對高。采用遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)方式設(shè)計(jì)而成的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，相對靈活，成本有所降低，還能給企業(yè)帶來很好的管理效果。遠(yuǎn)程監(jiān)控電器自動(dòng)化控制系統(tǒng)在工作過程中，需要傳輸大量信息，現(xiàn)場總線長期處于高負(fù)荷狀態(tài)，因此應(yīng)用范圍比較小。以現(xiàn)場總線監(jiān)控為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)出的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用了以太網(wǎng)與現(xiàn)場總線技術(shù)，既有很強(qiáng)的可維護(hù)性，也更加靈活，應(yīng)用范圍更廣。現(xiàn)場總線監(jiān)控電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，極大促進(jìn)了我國電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)智能化的發(fā)展。

工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)往往會(huì)根據(jù)實(shí)際需要，在這3種監(jiān)控設(shè)計(jì)方式之中選取一種。

4 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化控制技術(shù)可以在更多的領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)價(jià)值。現(xiàn)階段的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)集成了現(xiàn)代很多高端的科學(xué)技術(shù)，包括信息技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能控制等，新時(shí)期的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，有效地將這些先進(jìn)技術(shù)融于一體，將具有更多的功能，而且操作簡便、更加安全可靠。新時(shí)期的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)可以應(yīng)用在更多領(lǐng)域，比如軍事工業(yè)、建筑業(yè)、生產(chǎn)企業(yè)等。計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷成熟與發(fā)展，為電氣自動(dòng)化控制技術(shù)水平的提高創(chuàng)造了條件，計(jì)算機(jī)技術(shù)可以使電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行最優(yōu)化控制，監(jiān)控管理生產(chǎn)設(shè)備，提高當(dāng)代企業(yè)的自動(dòng)化程度。

5 電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢

5.1 智能化

電氣自動(dòng)化控制技術(shù)正在向智能化方向發(fā)展。隨著人工智能的出現(xiàn)，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)有了新的應(yīng)用。現(xiàn)在很多生產(chǎn)企業(yè)都已經(jīng)應(yīng)用了電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，減少了用工人數(shù)，但是，在自動(dòng)化生產(chǎn)線運(yùn)行的過程中，還要通過工人來控制生產(chǎn)過程。結(jié)合人工智能研發(fā)出的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可以再次降低企業(yè)對員工的需要，提高生產(chǎn)效率，解放勞動(dòng)力。

5.2 集成化

電氣自動(dòng)化控制技術(shù)除了向智能化方向發(fā)展外，還會(huì)向高度集成化的方向發(fā)展。近年來，全球范圍內(nèi)的科技水平都在迅速提高，使得很多新的科學(xué)技術(shù)不斷地與電氣自動(dòng)化控制技術(shù)結(jié)合，為電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展提供了條件。未來電氣自動(dòng)化控制技術(shù)必將集成更多的科學(xué)技術(shù)，使電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)功能更豐富，安全性更高，適用范圍更廣。同時(shí)，還可以大大減小設(shè)備的占地面積，提高生產(chǎn)效率，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。

隨著電氣自動(dòng)化控制技術(shù)與新科技的不斷融合，不斷地進(jìn)行創(chuàng)新與實(shí)踐，高集成以及人工智能化的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)加快了我國工業(yè)水平的發(fā)展，將為社會(huì)的發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。

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〔編輯 吳建卿〕