電氣自動化工程控制系統的現狀及其發展趨勢

李東蛟

（遼寧工程職業學院，遼寧 鐵嶺 112008）

引言：近年來，隨著我國工業化進程不斷加強，工業技術水平不斷進步，我國對電氣自動化系統的研發越來越重視，電氣自動化技術的發展對整個工業的發展起到了重要的作用。盡管隨著我國經濟的發展，電氣自動化技術與十幾年前相比已經取得了顯著的進步，但是在實際的電氣自動化應用上，我國仍然與世界先進的國家有著較大的差距，相關自動化工程控制研究人員仍需繼續努力。

一、我國電氣自動化工程控制系統發展現狀

（一）計算機技術與電氣自動化工程系統

當前我國的電器自動化工程控制系統在發展的過程中，都是在計算機技術的基礎上進行的。整個自動化控制系統都是基于互聯網、工業以太網在PC端以及專業服務器上進行研發控制等操作。這是因為在電腦端上的操作界面比起傳統的機械電氣自動化工程控制系統更加簡潔以及人性化。并且基于計算機技術的電氣自動化工程控制系統因其集成程度較高，在研發中也更有發展前景，更加符合我國科技的發展方向。其中Windows NT和IE作為我國目前最為規范的機器操作語言在電氣自動化工程系統中被廣泛使用。在實際生產生活中，IEC61131標準能夠在最大程度上促進計算機自動化編程接口的標準化進程。在實際自動化工程控制當中，Windows作為覆蓋程度最高的操作系統，也同樣是電氣自動化控制系統中最為標準的工程控制平臺。這是因為該系統對于一般的工程計算機標準化的接口以及編程語言都要更加友好，在工程控制系統中使用Windows系統在日常的自動化控制以及設備維護上都十分方便。

（二）對自動化工程控制系統的集中監控

對于該系統的集中監控也就是集成控制，是將本應由多個處理器控制的任務集中在單個處理器中完成，實現功能的統一。集成控制的主要優點是在平時的使用和維護上相比于多個處理器來說更為便利，處理多個任務時對處理站也更為友好，能夠大幅減輕處理站的工作量。但是集中控制也同樣有一些顯著的缺點，尤其是當處理任務量過多時，僅靠單個處理器的集成控制系統工作量會變得尤為繁重，監控的目標過多會導致處理器處理速度出現明顯的下降。并且由于集成控制系統的電纜數量繁多，從而會占用大量的主機空間，對其投資的額度也因此增大。而高度集成化的電氣自動化工程控制系統連接所采用的都是硬質接線，使得電氣自動化控制系統的控制以及增加容量的操作都難以在同一集成化設備中進行，并且該集成化系統的線路連接方式十分復雜，當有故障出現時很難在第一時間將其排除，并且維護的難度較高，需要花費更高的人力物力，設備維護成本較高。

（三）電氣自動化工程控制系統的DCS系統

DCS系統是我國當前在計算機研究領域中較為先進的一種計算機控制系統。DCS的中文名稱是計算機分布式控制系統，其功能的實現是由電氣自動化工程控制進行集中化控制操作并在此基礎上進行開拓創新。分布式計算機控制系統能夠通過使用一根橫向的貫穿電纜將安裝在中央控制系統、軟件的監控系統、PLC中的CPU等一系列重要裝置進行密切連接，可以有效地降低斷路器與這些系統部件的關聯性，能夠使這些系統硬件集中化地由中央控制器控制。傳統的輸入模塊以及輸出模塊將成為電氣自動化工程控制系統的執行實現裝置以及檢驗裝置。在工業生產的實際使用當中，相關電氣自動化工程控制人員對于DCS系統的評價都很高，普遍認為該系統在日常的生產經營當中起著關鍵的作用，能夠大幅提升電氣自動化工程控制效率，因此DCS系統被廣泛應用在工業企業實際生產經營當中。但是由于DCS系統的生產廠商并沒有達成一致標準，部分生產廠商使用的生產標準與主流不符，導致不同廠家生產的DCS系統的日常維護以及修理成本都很高，這就導致了很多工業企業并沒有引進DCS系統。

（四）電氣自動化工程控制系統的遠程監控以及控制現場的總線操作

為了解決繁雜的線纜以及數量較多的電子元件所帶來的維護和維修成本，幾年前相關研究人員提出了遠程監控的概念，遠程監控的電氣自動化工程控制技術也隨之成為一項傳統的技術。該項技術不需要繁雜的電線，該技術的運行也與傳統的工程軟件無關，其本身是一種單純的模擬電路，所以其維護以及維修成本都遠低于傳統的自動化工程控制系統。但是該技術也存在著一系列問題，由于遠程監控控制系統都是由很多不同部分組合而成，是相互獨立的，當系統中出現問題時，遠程控制系統不能在第一時間做出反應，相比于傳統的自動化工程控制系統，其反應時間會慢很多，通信傳輸的速度也較低。因此，遠程控制系統僅僅適用于對中小型工業系統的監控，大型工業系統對監控系統反應速度要求更高，因此只能使用總線型以及以太網型的監控系統，該種控制系統同樣在變電站中有著廣泛的應用，該種監控系統能夠根據不同的系統設計要求采取針對性的應對策略，并且將各種不同的遠程監控系統的優點都集中在一起，采取集中化的設計，減少了機械設備的數量，減少了養護維修成本。

二、電氣自動化工程控制系統的未來發展趨勢

我國自從改革開放以來，工業化進程不斷加強。電氣自動化工程控制技術也隨之不斷創新和發展，但我國的控制技術仍然與發達國家存在一定差距，因此我國電氣自動化工程控制人員要積極學習國外先進控制技術。

（一）電氣自動化工程系統控制上統一化

將各個電氣自動化工程控制系統進行統一集成化與傳統分散化控制相比有很多優勢。統一化的電氣自動化工程控制系統能夠在電路設計周期化、測試檢修、日常運行等方面取得不錯的表現，高度集成統一化的自動化工程控制能夠大幅降低從電路設計到日常運營維護上的人力物力以及時間成本。此外，開發人員在進行系統開發時還能夠將該集成系統與其他運行系統獨立不會有額外的關聯性，從而能夠更好地實現客戶的定制化需求。在工業生產中，電氣自動化與電氣制動化技術能夠相互分享，互相吸收技術優點，從而最大程度加快研發速度，提高生產效率。

（二）電氣自動化工程控制系統接口的標準化

微軟公司在近些年逐漸重視系統的標準化，由于大部分電氣自動化工程控制都是采用Windows操作系統來實現控制工作，所以采用Windows系統的自動化控制系統也隨之進行標準化規定。系統接口的標準化對工業企業日常生產運營大有益處，高度標準化的系統使得工作人員對設備的維護成本降低，不同廠商生產的機械設備能夠相互兼容，進而提升了電氣自動化工程控制效率。

（三）產業化市場中的電氣自動化工程控制系統

工業企業發展中不單單重視電子自動化工程控制系統不能單單只重視系統的集成化與研發優化，還要對高度產業化的市場進行足夠的重視。工業企業在進行體制化改革以及產業化發展時必須重視產業化市場所帶來的一系列問題。例如零部件的相關配套生產，工業企業要采取外包生產的方式進行，將營業外的業務外包給其他公司去做，從而節約成本，提高企業的生產效率。

（四）電氣自動化工程控制系統的安全問題

工業企業想要保持企業的安全生產，就必須要對電氣自動化工程控制系統的安全防范技術的研發優化加以重視。安全防范技術是電氣自動化工程控制系統得以順利運行的前提保障，先進的安全防范技術能夠大幅降低工業企業的事故發生概率。但目前大部分工業企業的安全防范技術仍然有欠缺，因此企業應該加強對電氣自動化工程控制系統的安全防范技術的升級優化，通過對系統的硬件和軟件的同時優化，能夠提高工業企業的生產安全系數。

三、結束語

綜上所述，本文對于電氣自動化工程控制系統的發展進行了總結與歸納，在計算機技術、集中性控制、DCS自動化控制系統以及遠程操作四個方面分別展示了我國電氣自動化工程控制系統的現狀，并在文章的最后對該技術的未來可能發展趨勢進行科學的預測。盡管我國目前工業企業的電氣自動化工程控制系統仍然存在著不可避免的問題，但仍然具有較大程度的提升和優化空間，相信通過相關研發人員的共同努力探索，我國的電氣自動化工程控制技術能夠向著更好的方向發展。