工業(yè)電氣自動(dòng)化的重要性和發(fā)展趨勢

摘要：電氣自動(dòng)化是運(yùn)用電子技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)控制，是結(jié)合電氣技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)直接或間接程序控制，通過系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制電力系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)功能。集成化、智能化和綜合化，以及故障時(shí)迅速自動(dòng)反應(yīng)是其顯著特征。本文闡述了電氣自動(dòng)化的現(xiàn)狀及重要性，并結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展方向?qū)ξ覈I(yè)自動(dòng)化整體發(fā)展前景提出意見及構(gòu)想。

關(guān)鍵詞：工業(yè) 電氣 自動(dòng)化 發(fā)展趨勢

伴隨計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，通過計(jì)算機(jī)軟硬件控制，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化已成為現(xiàn)實(shí)。計(jì)算機(jī)的模擬操作，更為現(xiàn)實(shí)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況提供了方便快捷的監(jiān)視和判斷功能。PC 和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)在工商管理中得到普及。在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域，基于PC 的人機(jī)界面普遍被采用，并以其直觀性、靈活性和易于集成等特點(diǎn)備受用戶的青睞。

現(xiàn)場總線技術(shù)將專用微處理器置入傳統(tǒng)的測量控制儀表，使它們各自都具有了數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信能力，通過總線把多個(gè)測量控制儀表連接成網(wǎng)絡(luò)，并按公開、規(guī)范的通信協(xié)議，把多個(gè)微機(jī)化測量控制設(shè)備以及現(xiàn)場儀表與遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)連在一起，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與信息交換，形成各種適應(yīng)實(shí)際需要的自動(dòng)控制系統(tǒng)。現(xiàn)場總線是一種串行的數(shù)字式、雙向傳輸?shù)木哂蟹种ЫY(jié)構(gòu)的通訊總線。它通過電纜將計(jì)算機(jī)與位于現(xiàn)場的遠(yuǎn)程I/O站、智能儀表、變頻器、低壓斷路器、馬達(dá)啟動(dòng)器等連接起來，并將這些設(shè)備的信息采集到中央控制器上來。分布式控制意味著PLC(電力線載波)、I/O模塊和現(xiàn)場設(shè)備通過總線連接起來，將輸入/ 輸出模塊轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場檢測器和執(zhí)行器。

1 我國電氣自動(dòng)化的重要性

隨著時(shí)代的進(jìn)步，世界開始進(jìn)入新技術(shù)革命時(shí)代。在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準(zhǔn)確可靠的信息，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中，要用各種自動(dòng)化設(shè)備來監(jiān)視和控制整個(gè)生產(chǎn)過程，使各個(gè)設(shè)備能夠在工作過程中呈現(xiàn)出最佳狀態(tài)，生產(chǎn)出最好的產(chǎn)品。因此，沒有電氣自動(dòng)化的發(fā)展，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了根基。伴隨著我國工業(yè)化的到來，信息化時(shí)代已經(jīng)先一步到達(dá)，如果我們沒有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，那信息化就更不可能完成，因?yàn)樾畔⒑凸I(yè)化有著密不可分的關(guān)系。當(dāng)然，也不可能先把工業(yè)化發(fā)展的很好再去發(fā)展信息化，這樣做只會(huì)使我們的發(fā)展速度變的更慢。所以，工業(yè)自動(dòng)化就是將信息化和工業(yè)化一起發(fā)展。大力發(fā)展工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)，既可以對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)有所幫助，又可以加快信息化的發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)我國電氣的全面工業(yè)化。因此，電氣工業(yè)自動(dòng)化作為我國實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和信息化的大政方針，必須成為我國行業(yè)的重中之重。目前，我國已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了工業(yè)的機(jī)械化，工業(yè)的電氣化應(yīng)該著重實(shí)現(xiàn)的是自動(dòng)化，我國的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)當(dāng)靠工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)武裝，能夠利用工藝流程自動(dòng)化手段控制設(shè)備，從而使我國的工業(yè)化自動(dòng)化建設(shè)得以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，因?yàn)樾畔⒒凸芾碜詣?dòng)化的基礎(chǔ)都是計(jì)算機(jī)、軟件、網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)，所以他們的核心技術(shù)是相同的，所以發(fā)展工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)可以促進(jìn)電氣工業(yè)化的實(shí)現(xiàn)，也可以帶動(dòng)信息化的發(fā)展。

2 電氣自動(dòng)化如何發(fā)展

在通常情況下，工業(yè)自動(dòng)化涉及到的高技術(shù)主要是計(jì)算機(jī)、軟件以及信息技術(shù)。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，這一項(xiàng)新的高科技技術(shù)必將進(jìn)一步促進(jìn)企業(yè)管理的改革，更加促進(jìn)我國電氣自動(dòng)化的發(fā)展。在我國，如何將工業(yè)電氣自動(dòng)化發(fā)展的更好是今后要做的首要問題。

2.1 統(tǒng)一監(jiān)控

這種監(jiān)控方式優(yōu)點(diǎn)是大大降低從設(shè)計(jì)到完成的時(shí)間和費(fèi)用，運(yùn)行維護(hù)非常方便。由于不同的服務(wù)器結(jié)構(gòu)，監(jiān)控內(nèi)容各不相同，管理系統(tǒng)也存在版本上的差別，這樣就會(huì)造成操作錯(cuò)誤的可能性。所以，統(tǒng)一的系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)就是根據(jù)數(shù)據(jù)通信平臺(tái)的選擇以現(xiàn)有何種系統(tǒng)為中心，并將其系統(tǒng)遙測量和遙控量接入，從而便于統(tǒng)一管理，而且滿足其它用戶的運(yùn)行平臺(tái)。

2.2 總線監(jiān)控

這種監(jiān)控方式可以使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加有目的性，是工廠底層設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)，是計(jì)算機(jī)數(shù)字通信技術(shù)在自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用，為底層設(shè)備信息及生產(chǎn)過程信息集成提供了通信平臺(tái)。對于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據(jù)間隔的不同情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。工廠底層應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)了全廠信息縱向集成的透明通信，即從管理層到自動(dòng)化底層的數(shù)據(jù)存取。現(xiàn)場總線的介質(zhì)訪問控制方式可滿足工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的要求，即通信的實(shí)時(shí)性和確定性。采用這種監(jiān)控方式除了具有節(jié)省安裝費(fèi)用、節(jié)約材料、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點(diǎn)外，還可以節(jié)省大量控制電纜，節(jié)約很多投資和安裝維護(hù)工作量，從而降低成本。

2.3 采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)

傳統(tǒng)的保護(hù)采用報(bào)警和聯(lián)鎖作為系統(tǒng)的保護(hù)手段，只能做到超限報(bào)警和聯(lián)鎖跳機(jī)的波動(dòng)性保護(hù)。采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，可以通過系統(tǒng)檢測和故障診斷等措施，預(yù)先發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，采取系統(tǒng)冗余等主動(dòng)性保護(hù)措施，自動(dòng)限制故障范圍、改變控制策略，使系統(tǒng)仍能繼續(xù)工作。設(shè)備的管理從被動(dòng)的預(yù)防維護(hù)、事故后維修過渡發(fā)展為預(yù)知維修和同時(shí)維護(hù)。

2.4 通用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

一個(gè)成功的自動(dòng)化系統(tǒng)離不開通用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。任何企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對于設(shè)備控制、監(jiān)督系統(tǒng)、企業(yè)管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通訊暢通無阻必須予以保證。數(shù)據(jù)添加和整理工作結(jié)束后，要對中心管理機(jī)和其他通訊管理機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊配置，以便系統(tǒng)能夠協(xié)調(diào)工作，傳送正確數(shù)據(jù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和視頻處理技術(shù)的應(yīng)用，將對未來的自動(dòng)化產(chǎn)品產(chǎn)生直接的影響。

我國的工業(yè)化還沒有完全實(shí)現(xiàn)，世界信息化的浪潮就已經(jīng)到來，我們不可能跨越工業(yè)化去實(shí)現(xiàn)信息化，工業(yè)自動(dòng)化就是信息化和工業(yè)化的結(jié)合點(diǎn)，我們將密切關(guān)注國內(nèi)外電氣自動(dòng)化先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展趨勢，結(jié)合國內(nèi)實(shí)際情況繼續(xù)創(chuàng)新和發(fā)展，在技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的前提下為我國的電氣自動(dòng)化事業(yè)的跨越式發(fā)展做出貢獻(xiàn)。因此，發(fā)展工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)可以促進(jìn)工業(yè)化的實(shí)現(xiàn)從而逐步縮短與發(fā)達(dá)國家之間的差距。

總之，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性好、自動(dòng)化水平高、管理功能強(qiáng)等特點(diǎn)，能提高供電可靠性和電能質(zhì)量、改善對用戶的服務(wù)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性和良好的社會(huì)綜合效益。因此我們必須通過科學(xué)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

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