工業電氣自動化中數字技術創新的研究

摘 要：近代第三次科技革命的爆發推動了科技的進步，使得計算機技術成為工業生產中主要的技術力量之一，計算機技術沿用至今，有了更好的發展趨勢。數字化技術是包括計算機技術在內的各種新型科技手段的基礎，現代社會的經濟發展對數字化技術的依賴感日漸強烈，新型數字化技術的開發廣泛應用于各個工業生產領域，使工業生產向科技化和自動化方向邁進，推動了工業電氣化的發展。文章將就數字化技術展開討論，并逐一例舉數字化技術的應用范例，旨在最大程度的發揮數字化技術的作用。

關鍵詞：計算機控制；多媒體；數字化；工業電氣自動化生產

1 什么是數字化技術

數字化技術是現代信息技術發展的基礎和關鍵，電子計算機的廣泛應用就建構在數字化技術模型之上。數字化技術的核心實質就是一種轉換技術，它運用二進制的代碼作為計算方式，將外界的各種信息諸如聲音，圖片，圖像等通過輸入設備收集并傳輸到數字化技術轉換設備當中，轉換為設備可以識別的二進制代碼，再對數據按照一定的規律進行排序和運算，實現對外部信息的識別，存儲和加工。處理后的數據可以根據使用需要再由輸出設備轉碼傳輸出去。

2 現代科技手段的發展離不開數字化技術

2.1 計算機技術的發展源于數字技術

現代工業生產流程大多數都經由計算機設備來操控，計算機技術的應用基礎就是數字化技術，最原始的計算機編程系統就是由二進制代碼構成的，要想保持計算機技術旺盛的生命力，就要不斷更新數字化技術，為計算機技術保駕護航。

2.2 行業間的廣泛應用

數字化技術的實質是利用外部信息與數字編碼之間的相互轉換，為人類的生活提供便利，提高生活的品味和舒適度。現代生活中數字化技術的應用比比皆是，電視廣播技術，通訊系統，數碼轉換系統，交通控制系統，安防系統等都是數字化技術的應用實例。數字化技術的原理是通過二進制計算方法實現數字0和1的簡單計算操作，轉換形式具有簡便性和多樣性的特點。

2.3 數字化技術改進了媒體存儲技術

數字技術也廣泛應用于媒體信息的大眾傳播過程中，人們對于文化娛樂方面的需求直接促生了媒體數字技術的發展，如影視和音樂的編碼制作，光盤的刻錄和壓縮等，較傳統的存儲設備而言，數字化存儲方式在保留了原始數據畫面和音質的同時，大大壓縮了設備的體積，提高了存儲設備的便攜度，并且大幅度擴充了存儲容量，滿足了人們的精神娛樂需求。

2.4 家電智能技術的改進

數字化技術的應用領域還在不斷擴大，現如今，越來越多的家電制造廠商開發和利用新型的數字化信息處理系統作為電器的中央控制系統，電器性能更加趨于智能化，操作也更加便捷化。

3 新型數字化技術的優勢

3.1 定義概述

數字化技術的本質就是利用傳輸設備對輸入的各種信息進行有效的轉碼，再進行排序和運算，將數據轉換為設備可以識別的形式，存儲在設備之內，需要時可以將信息再轉回原始的形式通過輸出設備進行輸出。

3.2 獨特的優勢

數字化技術之所以能夠在這么短時間內迅速被工業生產領域所接受并采用是由于較傳統技術而言，數字化技術有其獨到的優勢和特點。（1）操作簡單易行，易于控制。以數字化技術為基礎的計算機控制系統實現了工業化生產過程的智能化和自動化，只需要人工對于設備進行簡單操作，就可以讓設備按照預先設定的程序自動運轉，降低的人員的勞動量，提高了生產的安全性。（2）性能精確穩定，實用性強。計算機技術的精準操作是建立在數字化程序穩定可靠的基礎上的，數字技術的發展日趨成熟，操作程序也幾近完善，有力的保障了計算機應用程序的高效穩定，提高了工業生產操作流程的精確度。（3）使用成本低廉，有明顯的價格優勢。計算機操作系統大大提高了工業生產效率，增加了企業的市場競爭力，這與數字化技術的支持是密不可分的。數字化技術投入產出比十分經濟，采用數字化計算機操作程序，不僅使生產流程更加規范化和標準化，還可以及時發現并糾正系統誤差和人為操作失誤，是其他生產控制系統所無法比擬的。

4 數字化技術在現代工業電氣化自動生產過程中的應用舉例

我國工業現代化生產多采用計算機系統操控，所以數字化技術的應用在工業電氣化生產過程中不可或缺。可以說，沒有數字化技術的鼎力支持，就沒有今日的生產自動化和智能化。

4.1 計算機的操作系統普遍采用Windows界面

目前我國計算機控制系統大多采用windows操作界面，該系統最早制造于上世紀80年代，是由微軟公司推出的。這款計算機操作系統以其操作簡便，升級方便，系統穩定，更符合人們的操作習慣等特點而被廣大用戶所接受，在工業生產領域主要的生產操作系統也是這款界面。

4.2 數字化系統實現了相關設備的連接和控制

工業生產中有現場總線負責智能設備與自動化系統的連接，是數字化程度較高的通信總線，能實現數據信息的雙向傳輸。電氣自動化技術人員將車間的低壓斷路器、智能儀表等設備連與中央控制室的計算機相連，能夠輕松的掌握生產的相關信息，并根據反饋過來的數據，進行分析，并通過輸入指令對現場設備進行遠程控制，進而顯著提高生產效率。

5 數字技術在工業電氣自動化中的創新

5.1 GOOSE虛端子的運用

傳統的二次回路技術上存在缺陷，而將其和GOOSE虛端子融合后則顯著提高了二次回路的工作性能，給技術人員的調試帶來較大方便。其實，GOOSE虛端子的輔助應用給數字化技術帶來重大影響，進一步完善了數字化技術。現在GOOSE技術在電子設備保護與測控上的應用越來越廣泛，工作時它主要通過控制母線、開關、線路，借助調合閘功能等，實現對遙控裝置的保護。GOOSE技術的優勢引起了眾多企業的廣泛關注，有逐漸取代傳統二次回路的苗頭，主要因為：一方面GOOSE技術在調節檔位、測試溫度以及管理信號等方面非常方便。另一方面GOOSE技術與MMS網應用相互配合，使系統的工作層次和結構更加明了，同時還能將全部的接口組屏統一進行設置，提高了主機和組合配網之間的通信管理能力，從而實現了對聯閉鎖、跳閘、側遙控等的保護。

5.2 運用智能終端安裝便利

在雙重配網環境中，智能終端采集數據十分快捷方便，而且利用光纜能夠迅速的鏈接和傳輸數據。雙重配網中第一層的主要作用是將現場數據上傳，同時給予跳閘一定的保護；第二次的作用主要集中在對跳閘的保護上。

總之，通過雙重保險能夠有效減低工業電氣自動化管理出現的危險，使電氣自動化控制變得更為安全與方便。另外，我國不少企業為了實現MES系統與ERP系統之間均采用TCP/PI協議進行通信，實現了計算機與自動化管理系統之間的良好融合，使自動化控制功能大大加強。

5.3 注重程序化操作理念

之前，工業電氣自動化運用的數字技術技術上存在一定的缺陷，表現為：技術人員在下達相關命令之前，需將通過審核的數據進行存檔處理，實際操作時需要人工干預設置界面，而且還要進行多次的預演，一定程度上影響了電氣自動化功能的充分發揮。

因此，注重程序化操作理念非常必要，這就需要數字技術對信息的處理更為準確、系統與綜合，進而全面將網絡技術與信息處理進行結合。

6 結束語

目前來看數字技術逐漸應用到工業電氣自動化生產中，諸多問題隨之產生，不但給工業電氣自動化高效管理帶來一定的阻礙，而且影響自動化水平的充分發揮，這就需要技術人員根據實際生產需要，加強數字技術在工業電氣自動化中的創新研究，并在此基礎上開發新的生產工藝，提高自動化管理和生產水平，進一步提高企業的生產效率，使企業獲得更好的經濟效益。

參考文獻

[l]郭素艷.淺議工業電氣自動化及其在生產中的實踐[J].科技風，2010（4）.

作者簡介：逄阿冰，身份證號：230103196301135158