數字技術在工業電氣自動化中的應用與創新分析

卜樹云

摘 要：數字化技術發展至今，已經完全滲透國民經濟領域的各個方面，在國防、金融、工農業、教育、醫療以及文化娛樂等方方面面都得到了廣泛應用，工業領域同樣也是如此，數字化技術的應用范圍也十分廣泛，其中以工業電氣自動化領域最為明顯。文章在對數字技術優越性進行深入分析的基礎上，對工業電氣自動化中數字技術的應用進行闡述，最后就如何加快數字技術的應用創新提出了一些有效措施。

關鍵詞：數字技術；工業電氣；自動化；優越性；應用；創新

中圖分類號：TM769 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）01-0028-02

Abstract： With the development of digital technology， it has completely penetrated into all aspects of national economy， and has been widely used in national defense， finance， industry and agriculture， education， medical treatment， culture and entertainment， and so on. The same is true in the field of industry， and the application of digital technology is very extensive， especially in the field of industrial electrical automation. Based on the deep analysis of the superiority of digital technology， this paper expounds the application of digital technology in industrial electrical automation， and finally puts forward some effective measures on how to accelerate the application innovation of digital technology.

Keywords： digital technology； industrial electricity； automation； superiority； application； innovation

1 數字技術的優越性分析

伴隨著計算機技術的迅猛發展，數字技術在科學計算、人工智能以及計算及輔助系統和信息管理中應用十分廣泛，同時，工業電氣自動化領域也是數字技術得以應用的重要區域，即計算機輔助系統。該系統又包括多個子系統，分別包括計算機輔助管理、輔助維護、輔助制造、輔助檢測以及計算機集成制造等相關系統。

通過在工業電氣自動化中引入數字技術，能夠實現計算機技術與應用技術的相互融合與滲透，是一種新興測試技術，具有定量性、發展性和綜合性等特征，正是由于計算機輔助系統匯集多種優勢于一身，才使得該系統廣泛應用于工業電氣自動化中。下面就數字技術的優越性進行具體介紹：

1.1 較強的可操作性

數字技術是立足于現代計算機技術的平臺，借助于計算機操作系統進行執行操作，除了具有較強的邏輯能力和輕松安全的鮮明特點外，還能進行信息識別與模擬，降低甚至避免人力、物力和財力浪費。在運用于工業電氣自動化中時，操作性強是數字技術最顯著的特點，換言之，在現代計算機編程技術的幫助下，操作者只需將相關指令代碼輸入到計算機中就能讓整個系統實現自動運行。與此同時，數字電路能夠對指令進行準確識別，并在傳輸設備的幫助下完成指令的傳輸操作。不僅如此，有了現代計算機觸屏技術的幫助，只需利用手指在主控室計算機屏幕上輕觸虛擬按鈕，就能夠對工業電氣自動化系統實施有效控制。

1.2 可靠性良好

在將數字技術進行運用的過程中，通過安裝網絡系統和電氣系統，就能有效降低傳統落后設備的使用率，使整個操作過程的便捷化程度和準確率都得到了有效提高。由于數字化互感器以及光纖網絡得以運用其中，大大增強了電氣自動化性能，有助于推動電氣自動化技術的發展，有效解決了電氣自動化技術應用的安全性和有效性問題。如儀器、儀表的網絡化與數字化，就是模擬技術向數字技術轉變的印證，正是因為數字化技術定位明確，平衡度高、技術水平高，為其獲得了較大的市場占有率，市場前景廣闊。據統計，當前，數字化技術在工業電氣自動化中的應用普及率已經超過了70%，使得數字技術的可靠性得以充分顯示，同時也表現出了其靈活性和實用性。

1.3 超高的性價比

數字技術之所以得到十分廣泛的應用，有相當一部分原因在于其超高的性價比，從一個方面上來說，數字技術的應用能夠為工業電氣自動化系統提供了自查、自診和自用方面的保障，有效增強了通信能力，決策信息量也變得更為豐富，標準化程度也有明顯提高，在降低成本的同時有效保證了其質量。正是因為開放程度如此高的系統，為工業電氣的應用與技術改造創造了有利條件，形成超高的性價比。

另一方面，數字技術的資源共享技術也促進了工業電氣自動化的發展，首先，能夠進行樣本測試，在極端環境條件下實現模擬操作；其次，能夠準確定位，在線評估與分析，把握信息輸入和輸出的準確性，能夠實現快速操作服務，在實踐中應用更為廣泛。另外，在工業電氣自動化中，常規的變電站已經被數字式變電站所取代，它主要是通過微機化來實現硬件配置與信息采集，有效提高了數字化程度，減少了配置設備數量及占用面積，進一步降低了成本，實現自我管理。

2 數字技術在工業電氣自動化中的應用endprint

第一，不論是在智能系統中，還是在自動化系統中，數字技術的應用都十分廣泛，通過對二者的連接，實現了數據的雙向傳遞，利用現場總線將它們的智能化儀表、低壓斷路器以及控制室計算機聯系到一起，使得設備更加簡潔化，操作人員能夠在控制室以外也能通過反饋信息內容利用中央控制系統下達相應指令，保證系統的正常運行。

如，德國西門子公司開發的TTA博途軟件綜合平臺，能夠同時滿足通信、工程、診斷以及安防等功能需求，實現各產品間的協調互動，由于數據庫采用的標準是一致的，能夠實現各生產區的相互聯合，提高系統運行效率。

第二，由于數字技術代碼所采用的編程接口都已經經過標準化處理，從而大大提高了其使用效率，明顯縮短了編程的周期。同時，系統信息的開放性特征使得電氣自動化和外界的聯系得到了進一步加深。此外，通過輸入和輸出模式的執行與檢測機制，智能化設備能夠獨自采集并對數據信息進行核對，有效降低了人、財、物的投入。

如，西門子公司專門研發的PCS7自控系統，該系統能夠簡化資格認定過程，同時也允許操作人員在短時間內進行更改，能夠保證數據一致，無需借助于各種維護工具輔助，因而一旦在工業電氣自動化領域得到廣泛應用，勢必能夠促進其發展。

第三，在電氣和高壓試驗過程中，運用數字技術能夠使試驗的安全性水平得到有效提升。和普通的電氣測驗有明顯不同，高壓檢測的危險系數比較大，而如果能夠融入數字技術，就能實現計算機和高壓電源的相互連接，這樣既能有效執行測驗命令，又能加強對試驗過程的安全檢測和控制，提高試驗的安全性水平。

3 數字技術在工業電氣自動化中應用的創新措施

3.1 光纖連接技術的引入

近年來，光纖技術得到了快速發展，由于光纖具有多種優良特征，因此，可以在電氣自動化實踐過程中把光纖作為連接點使用，進行數據采集與控制，從而使數字技術可靠性得到有效提高。同時，要想實現電氣自動化的有效運作，往往需要標準化的程序接口，而PC平臺自動化出現以后，就在ERP和MES系統連接過程中發揮著不可替代的作用。如果將TCP/IP確立為辦公環境通訊標準，就能有效解決該難題，這樣一來，標準化的程序接口能夠使使用者日漸擴大的需求得到有效滿足，進而推動電氣自動化的快速發展。

3.2 GOOSE虛端子的應用

自GOOSE虛端子出現以來，就在全世界多個國家掀起了多次應用浪潮，也能應用于工業電氣自動化領域。

第一，經過2次回路改良后，GOOSE虛端子使工程調試更加通俗化，更易于理解，也由原來的復雜化變得更加便捷化。

第二，GOOSE虛端子對于電氣自動化的影響也能體現在智能終端和測控裝置間的信息交互過程中，它能夠有效控制和掌握全站的線路和開關，同時，還具有跳合閘功能，這樣即便出現異常，也能在最短時間內對整個系統進行有效保護。

第三，相較于傳統二次回路而言，GOOSE虛端子具有明顯優勢，關鍵在于其自身獨特的配置。利用其內置的高效智能本體終端，GOOSE虛端子能夠進行信號控制與管理、溫度調試，對非電量信息進行有效控制，能夠完全替代傳統的二次回路，能夠有效提高電氣自動化技術的信息操作水平，使裝置配置更為簡單化，工業技術操作更為便捷化。

3.3 加快完善程序化操作

要加快完善程序化操作，就必須加強命令調度，也就是說，在調度設備的命令輸入之前，要對相關票據進行嚴格審核，并采取數字化處理措施，將票據信息錄入電腦。操作者需要提前進行設備操作界面設置，并對閘刀設備或開關燈進行有效控制，同時，不斷完善系統功能，保障設備運行的持續性，在沒有人員控制的情況下，也能實現獨立工作。尤其是當前數字技術迅猛發展，在數據處理層面的精確度得到了有效提高，大大促進了和外部的溝通。因此，就要求技術人員必須十分熟悉程序化，盡快完善程序化操作，借助于數字技術實現對系統的全面控制，使系統處在默認識別狀態下，也能實現無人操作運行。

4 結束語

總之，將數字技術應用于工業電氣自動化中是順應時代發展的大勢所趨，能夠對生產流程進行智能化控制，判斷運行程序是否規范，這是避免發生失誤的重要途徑。但隨著數字技術的廣泛運用，極大地降低員工的勞動強度，降低了人為因素造成的失誤，使得工業生產成本因此降低，生產效益得到有效提高。相信在科學技術發展水平更高的明天，數字技術在工業領域的應用范圍即將更加廣泛，進而為提高工業生產率作出更大貢獻。

參考文獻：

[1]彭曉強.試論數字技術在工業電氣自動化中的運用及其創新[J].科技與企業，2015（1）：79.

[2]劉宏，徐晶.數字技術在工業電氣自動化中的實踐應用[J].通訊世界，2017（4）：191-192.

[3]徐宏剛.淺議現代數字技術在工業電氣自動化中的有效運用[J].科技風，2016（18）：105.

[4]沙玉華.簡述數字技術在工業電氣自動化中的應用與創新[J].工程技術：引文版，2016（11）：301.

[5]劉美，閆常鵬.分析數字技術在工業電氣自動化中的應用[J].科技創新與應用，2017（4）：147.

[6]李長義，張子亮，王雙超，等.數字技術在工業電氣自動化中的應用以及創新[J].工業，2016（11）：226.endprint