工業電氣自動化及其在生產中的實踐分析

彭慶宏

摘 要 電氣信息的領域中，電氣的自動化是新興的一門學科，發展較為迅速，被廣泛運用到工業生產的過程中，因此在電氣信息的領域中也顯得尤為重要。其對提高生產效率、推動經濟發展都有著極為積極的作用，受到了各個行業的推崇和追捧。文章對電氣自動化的現狀和發展趨勢進行分析，探討電氣工程的設計原則，并分析其在生產中的實踐應用，以期為今后實際的應用提供準確、有效的參考。

關鍵詞 工業生產；電氣自動化；實踐

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）08-0007-02

電氣工程及其自動化包含了計算機、電力和電子多種學科，其在當代高新技術的產業中，發揮及其重要的作用。新形勢下，信息化成為了社會和經濟發展的一大趨勢，且自動化又是信息化的產業，所以電氣工程及其自動化的應用和發展與當代發展需求相符合的。工業電氣工程及其自動化應用了高科技的手段，對提高生產的效率和確保生產的安全性和可靠性都有著極為積極的作用，因此受到了較多行業的推崇和歡迎，且均取得了較為顯著的效果。

1 電氣自動化發展現狀

1.1 開放式的平臺發展

視窗已經成為了工業控制的標準平臺，且微軟創造的大部分系統均已開始作為相關工業控制的標準平臺、規范和言語根基而獲得了較為廣泛的使用，其具有操作簡單、易于和辦公平臺相集成和維護方便等特點。同時，網絡技術和PC在企業和商業管理中的使用率也比較廣泛，因此在工業的自動化這個領域中，以PC的系統作為基礎人機界面占據了主導的地位，且PC控制系統由于靈活性較強、易于集成，也被越來越多用戶采納使用。在這個開放式的平臺中，電氣工程及其自動化得到了較好的發展。

1.2 自動化的系統發展的策略

1）統一型系統的開發平臺。統一型系統的開發平臺，可以支持單個自動化的項目周期里的設計、測試、開機和實施等多個環節，其可以從項目開發設計直到完成這個過程中，節約大量物資和時間[1]。此外，統一型系統的開發平臺也應滿足于用戶的另一重要需求作為方向而進行努力，即把開發平臺積極獨立于生產中最終的一個運行平臺。

2）通用型的網絡構造。通用型的網絡構造在自動化的系統中有著非常重要的意義。整個企業網絡的構造應確保計算機的監督系統、現場的控制設備之間數據可以保持暢通聯系。企業的管理部門可以通過互聯網來對現場的設備進行實時監控，通用型的網絡構造還能夠在系統網絡進行規劃的時候，不論選擇和現場的設備通訊的相關現場總線，還是選擇和上級的計算機，都可以確保從辦公的自動化的環境與控制機整個系統的范圍內，所有通訊的暢通無阻。

2 電氣自動化發展趨勢

在現代工業發展中，電氣工程及其自動化的合理運用能夠有效的降低工業的成本，節約有限資源，對促進我國的電氣化使用方面有著極為積極的作用。其實現了自主開發，大大的縮短了我國與其他國家間的距離，因此為國民經濟帶來了較大的發展動力。電氣自動化不僅和信息技術有著緊密的聯系，也受到了來自物理科學方面的影響，現代分布式和開放式信息化是現階段工業電氣工程及其自動化發展的趨勢，信息化是為了更有效的實現網絡技術與設備的相結合和網絡的自動化。分布式結構可以確保在網絡里建立一個獨立網絡，能夠分散危險，進而確保系統可以正常的運行；開放式指的是實現外界和系統之間的聯系，為各方網絡提供一個密切的聯系網，進而提高信息處理的能力。

當前，我國已經邁入開創電氣工程及其自動化的一個新階段，且我國對將來工業的發展方向是實現各個方面產業的自主研發。在現代市場中，特別是國家的市場，在競爭方面越來越激烈，因此為了實現全方面的自主研發，我國應加強物質保障及技術支持。此外，還應做到具體的問題要具體的分析，并根據不同的地區部門實際的情況，來展開相關工作，并在工作中，及時的發現問題并給予妥善的解決。同時，應總結先進經驗，積極革新落后技術，選擇適合我國實際國情發展的道路，堅持把科學的發展觀落實、貫徹到實際工作中，為實現我國電氣工程及其自動化的國際化和現代化打下堅持的基礎。

3 電氣工程的設計原則

3.1 供電設備的優化設計

對相關供電設備展開優化設計，可以確保電能能夠得到更為合理的使用。比如：在對水庫的電氣系統進行設計時，應優先考慮設計能否適應環境。同時，還應確保滿足各個電力用電的需求，將電氣設備的作用充分的發揮出來，保證其通訊的可靠性和穩定性。同時，在供電設備的優化設計中，還應重視設備安全運行的問題，因此，應保證電氣線路具有足夠的負荷能力和絕緣距離等，并配備可靠防雷裝置，以確保配電設備和供電設備安全、正常的運行[2]。此外，比如水庫這類水利的建筑物，其的供電設備，除了配備防雷設計并要求其在特殊的情況下也能正常運行前提下，還應要求具有防浪涌和防靜電的技術措施。

3.2 降低成本消耗

在設計過程之中，電氣工程的設計原則要求應在滿足建筑的運行要求制定及保護其能夠安全運行這個基礎上。并積極提高設備運行的效率，最大限度的減少電能間接或直接的損耗，使用均衡負荷、節能設備、維護費用和降低運行等方法，進而做到降低消耗、減少成本，實現利益的最大化。

3.3 提高設備利用率

在設計過程之中，電氣工程的設計原則要求在滿足水利類建筑物對使用的功能要求及安全基礎上，應對負荷選擇合理性高、有效性高的相關設計系數。合理選擇設計系數后，需在特殊的用電情況下，根據實際的需要，科學的選擇相關節能措施，進而達到最大限度的提高設備利用率的目的。

4 電氣自動化的應用分析

計算機的應用技術在大部分企業的管理中有著較為廣泛的應用，其中，視窗已經成為工業控制中標準的平臺，而網絡技術和PC在企業管理和商業管理中，也得到了相當廣泛的應用。在工業的自動化區域下，PC系統也隨之處于了一個主導的地位，且PC控制系統有易于集成和靈活性的特征，維護起來也非常便捷，因此受到了多數行業的推崇和好評，其在各個行業中的使用率也逐漸增高。隨著可編程的控制器相關國際標準制定之后，使編程的接口更加的標準化了，各個PLC的廠商都按照這個標準，推出了較多的新產品。其中，大多數PC的控制軟件都是按照這個標準來進行開發的。可見，在工業的領域中，對電氣工程及其自動化的重視度和應用率都比較高。在電氣工程及其自動化中，先進控制和現場總線是最為主要的內容，其被積極的應用到生產中，具體內容如下。endprint

4.1 先進控制的應用

先進控制的控制成效較好，在工業的生產過程里，建立一個數學模型的難度比較大，而應用預估的控制技術之后，會降低數學模型相關的要求，對建立相關數學模型提供了便捷之路。先進的控制技術不僅可以展開模型預測，還可以展開推斷控制，應用的范圍比較廣，且預測和控制的效果都比較顯著。同時，先進的控制技術也可以妥善處理好較為復雜、難度較大的多變量，有利于提高生產的效率和質量。具體來說，先進控制通常是通過專業計算機的技術來實現的，其通過專業計算機的技術實現了數據處理、模型辨識和數據傳輸等功能，也在工業的生產過程，為其提供了較為準確的數據，計算機的技術就是其發展的平臺。此外，智能化也成為了先進控制發展的趨勢，因為生產過程是需要智能的系統來展開和完成的，智能系統不僅可以對故障進行診斷，還能對整個生產過程進行監督。

4.2 現場總線的應用

現場總線即連接現場的智能設備及自動化的系統的一種通信系統，其的任務主要是解決系統間信息在傳遞過程中出現的一些問題。現場總線的出現為工業領域的發展提供了新興的血液，其對工業的生產有著重要的意義，其帶來的成效也比較顯著，因此被廣泛的應用到了工業領域中。現場總線與其他的控制系統相比，其控制系統更為完善和全面，也更系統化，優勢也比較多，包括：全數字化、智能化、互用性和開放性等，所以現場總線成為了工業生產的自動化的發展方向。同時，現場總線的控制系統對節約相關企業的生產成本有著極為積極的作用，且現場總線在設置方面相對簡單，所使用到的設備也比較少，因此節約了設備投資的費用[3]。此外，現場總線還能夠減少后期使用電纜的次數，這有利于相關施工費用的節約，所以現場總線對相關工業企業能夠實現經濟效益的最大化有著重要意義。但是就目前來說，我國現場總線的控制系統還未發展成熟，其與分散的控制系統兩者共同存于工業的生產中。

參考文獻

[1]徐守全.工業電氣自動化及其在生產中的實踐分析[J].高新技術產業發展，2013，11（21）：8-10.

[2]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，2012，10（15）：243.

[3]任杰，姬穎.試論工業電氣自動化及其在工作的實踐[J].科技向導，2011，23（25）：187.endprint