基于PC的電氣自動化技術的論述

崔方

【摘要】隨著科技的進步，我國電氣自動化技術不斷更新，基于PC的電氣自動化技術在革新中不斷實現突破。本文將從以下幾個方面來具體分析基于PC的電子自動化技術。以期能夠通過研究為我國電氣自動化技術提供參考。

【關鍵詞】PC；電氣自動化技術

中圖分類號：S24 文獻標識碼： A

一、前言

從目前我國國內工業發展情況來看，工業自動化已經成為了一種趨勢，企業為了能夠提高經濟效益，必須要不斷提高自動化水平，這就需要完善和優化電氣自動化技術。

二、基于PC的電氣自動化技術應用現狀

1、開放式的平臺應用。在電氣自動化應用與發展中，一個具有統一性、開放性的平臺對系統設計及應用起到重要作用。一方面，全面采IEC61131標準，既可優化管理程序，也可提高平臺應用效率，縮短編程更改或升級的周期，具有廣泛的應用價值。在該標準平臺中，除了規范語義、語法之外，也實現了產品編程接口的統一化、標準化，以此保證電氣化系統的合格率，實現各個程序之間的有效通訊；另一方面，Window。已成為工控標準化平臺。當前，我國普遍采用Windows系統，操作簡單、維護便捷，應用廣泛；采用PC控制系統，具有極強的靈活性，可在各行各業發揮作用；對于商業管理或者企業管理來說，網絡技術、PC技術不再陌生，同時工業自動化領域也逐漸普及了人機界面，Windows操作平臺發揮積極作用。

2、IT技術與電氣自動化的融合。伴隨著信息技術的高速發展，信息技術在很多電氣產品中都得到了廣泛的應用，其中傳感器、執行器、控制器和儀表等很多電氣產品中都包含有信息技術的成分，而多媒體技術和計算機網絡技術在電氣自動化領域有著廣闊的發展前景。比如在企業內部，企業的管理者可以將企業的財務及人事等數據使用標準的IE瀏覽器進行存取等。

3、電氣工程與人工智能相結合。AI(Artificial Intelligence)即人工智能，隨著經濟和技術的發展，我國在人工智能方面的研究取得了令人矚目的成就。尤其在電氣工程方面，越來越多的技術研究人員致力于兩方面的集合工作。目前，電氣工程中計算機輔助工作的比例逐漸增大，以電氣工程設計為例，CAD技術早已代替了手工設計。技術人員在研究電氣工程與人工智能的結合時，通常會從三方面入手:

(一)用于電氣工程故障的監測和診斷維修；

(二)用于電氣工程生產過程中的產品保護和序列控制；

(三)用于后期電氣工程系統的優化。人工智能的運用不僅涉及到電路、電機、聲、光、磁電等知識的綜合運用、硬件和軟件的結合，還要依靠以往的設計經驗和使用經驗，參考實驗基礎上的參數。

三、基于PC的數字化技術在工業電氣自動化的應用策略

盡管數字化技術在工業電氣自動化控制中具有其他技術所沒有的優點,而且運營狀況也良好,但是,這些并不能把不利于數字化發展的因素排除,同時,由于數字化技術的發展時間很短,沒有統一性的標準規范,專業人才也不足,更為主要的是數字化的運行基礎,互聯網的智能化程度還很低。所以,數字化技術在工業電氣自動化的應用中也要有一定的創新。

1、采用統一的系統開發平臺

統一的系統開發平臺應當可以支持一個自動化項目周期中的設計、實施和測試、調試和開機、運行及維護等各個階段和環節,這樣可以大大降低從設計到完成的時間和費用。統一的系統開發平臺還應滿足用戶另一個重要需求即開發平臺獨立于最終的運行平臺。根據項目的特點和最終用戶的需求決定將統一的運行代碼下載到硬件PLC、基于Windows NT的軟件PLC、嵌入式NT系統還是基于Win-dows CE的控制系統中。

在這方面,基于PC的自動化產品滿足了以上要求。如西門子公司的SIMATIC Win AC產品系列。類似的產品還有Rockwell AB公司的Softlogix,Won.derware公司的In Control等產品。

2、在現實中運用智能終端技術

當前的數字化技術在工業電氣自動化的應用中也存在著一定的弊端需要進行改進和完善,主要的弊端存在于應用時限限制大,數字技術的操作人員短缺,智能化水平不高的影響。因此在當前采用智能終端技術進行分析和創新是數字化技術應用的主要方式,是用光纖作為連接設備,通過智能終端對數據進行自動化的收集與控制,雙重設備相互配合,其中一個用來保護電力中斷、遠程測控以及信號發送,另一個則給以跳閘雙重保護,更加提高了數字化技術在工業電氣自動化中的智能性與可靠度。此外,數字化程序借口的標準化是工業電氣自動化能夠有效運行的主要條件,所以,這就解決了個人計算機平臺的自動化問題,有利于企業的事件相關電位系統與制造執行系統之間的連接,將TCP/IP標準作為通訊標準,這樣,個人計算機就會在管理與控制自動化中建立一個接口。

3、在數字化技術中混合使用面向通用對象的變電站事件的虛端子

該虛端子可以把傳統的二次回路進行改造,讓它的設計原理更加的簡單,不論是設計，還是裝置，都體現著創新的理念。此外，通用對象的變電站事件技術能為裝置和裝置之間提供良好的通信,從而實現管控變電站線路連接、開關的目的,達到了遠程控制變電站的目標。變電站的事件技術可以完全取代傳統的二次回路,可以很好的控制信號管理、環境測試等等要素,其管理性能的優化得益于智能性。

4、培養程序代碼控制觀念

要不斷優化程序代碼控制的方法，做到先把檢測數據存到電腦，再發出指令。同時，在具體操作的環節，也要做到人工干預，工作人員要定時的給閘刀、開關等等的設備進行檢查和控制，從而實現優化系統的目標。最后，要對系統進行定期的功能測試，為系統運行的穩定高效運行奠定基礎，是系統最終達到沒有工作人員干預也可以穩定運行的效果，即高度自動化。

四、我國電氣自動化技術發展趨勢

1、操作人員專業化

電氣自動化系統在設計時十分復雜，需要專業人士，而其操作方式往往十分簡單，所以許多公司是等到整個系統安裝完之后，對直接操作人員進行簡單的操作方法培訓，而很少涉及內部的構造原理，這樣操作人員了解的只是皮毛，只會機械的觀察、操作。以后的操作人員也應加強設計原理的培訓，最好是在系統安裝過程中就讓操作者進行學習、觀察，了解內部構造可以幫助操作者更加深入理解整個設備，操作時更加得心應手，再出現簡單的故障時可單獨進行檢測、維修。

2、由低頻向高頻發展

隨著電子時代的發展，電子設備的運行速率日益提升，“頻率”是運行速率的重要指標，隨著人們對高速電路的需要，低頻向高頻發展已經成為了必然趨勢。例如電流變換器，早起時是使用晶閘管來進行相控整流，速度過慢，已無法滿足現在的要求。隨著技術的發展，后來采用了PWM技術，功率得到了提高，并且可減小對電網的高次諧波影響。但PWM變換器中的低次諧波會對電機產生干擾轉矩，使電機在運行時產生震動和噪聲。為了應對這種情況，可以提高開關頻率，降低振動和噪聲。但開關損耗比較大，開關頻率也不可能進行大幅度提高，美國科學家提出了諧振式直流環逆變器，可使電力電子器件工作在零電壓、電流狀態下，最大程度減少開關損耗，提高開關頻率。

3、與計算機技術結合更加緊密

電氣自動化技術的產生和發展的目的就是要提高勞動效率，使人們的工作和生活的環境更加舒適。隨著計算機技術的迅猛發展，我們工作與生活的許多方面都與計算機發生關聯，當今電氣自動化技術中，計算機已經得到應用，但依賴程度不是很深，大多只是進行簡單的監控。未來的電氣自動化技術中，計算機的使用將會占到更大比重，并且計算機的作用也將不會僅僅局限于監控和簡單的操作，一些現場的控制設備都可以集成到計算機中來，例如現在的很多虛擬仿真軟件就可以代替一些現場的控制器，節約成本、操作方便、不易出錯。電氣自動化技術與計算機的聯系日益加深，是電氣自動化技術未來發展的重要趨勢。

4、技術更新更加頻繁

我國整體的科技水平與發達國家相比，相對落后，很多先進技術都是依賴國外進口。隨著我國經濟發展進入快速時期，國家對科技研究的投入力度加大，大力培養科研人才，推動科技創新。電氣自動化技術的創新極大的依賴與電子與信息技術的更新，電氣自動化技術的研究者們會不斷吸收其他領域的成果，同時提高自身的創新能力，增加設計的技術含量，研究出更多更先進的電氣自動化裝備，滿足日益復雜的工業與生活需求。

5、通用性提高

現在的電氣自動化技術大多只是應用于某一方面，例如工業上，一般只應用于生產部門，并且是獨立操作，外界無法干預。將來企業在規劃網絡時，要考慮將辦公網絡與生產控制網絡進行連接，這樣管理部門可更方便的進行生產管理，生產部門的數據也可方便的傳輸給辦公部門進行分析保存。

五、結束語

綜上所述，基于 PC 的自動化技術符合當下工業發展的趨勢,能夠滿足工業生產所需要的技術需要，提高工業生產的效益和質量控制，因此，基于PC的自動化技術是當下發展的一個機遇。

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