論工廠電氣自動化應用發展策略

徐濤

摘 要：隨著社會生產力水平的不斷提高，電氣自動化漸漸成為了工業現代化的主要標志之一。它可以實現產品生產過程中有關操作和控制的自動化，提高生產效率，但我國的電氣自動化存在諸多問題，其水平還尚有提升空間。本文圍繞電氣自動化控制在工廠中的應用和發展進行了探討，旨在促使電氣自動化水平的進一步提升。

關鍵詞：工廠；電氣自動化；發展策略

一、電氣自動化控制在工廠的應用特點

電動機是電氣自動化的關鍵傳輸動力，電氣自動化以電動機的動力傳輸為依托，從而促使生產效率的提高。作為現代工業發展歷程中不可或缺的內容，主要特點包括：

1.信息化。電氣自動化控制技術隨著工業現代化的發展，逐漸呈現出信息化特點。當前，信息技術在我國電氣自動化控制技術中不斷滲透。一方面表現在微電子技術在電氣自動化控制設備和系統中的滲透，通訊功能得以強化；另一方面表現在工廠業務數據處理環節信息技術的滲透，保持了財務管理等的實時監控。

2. 簡易化。基于Wondows下人機界面的發展，簡化了系統和設備的維護和檢修，使得運維人員工作量得以減少。

3. 分布控制化。充分利用了PLC、串行現場和電纜、中央控制室，使其與智能儀表、變頻器、馬達啟動器、計算機等設備進行連接，實現了分布控制，強化了輸出輸入模塊現場檢查、執行等作用的發揮。

二、電氣自動化控制應用于工廠現狀概述

鑒于電氣自動化控制設備和系統本身的特點以及其功能的發揮，工廠引入電氣自動化控制已然成為趨勢。但不可否認的是，電氣自動化控制水平較之于其他發達國家，還存在一定的差距，主要問題如下。

1. 控制系統方面的問題 。姑且就發電廠而言，大部分現行的現場升壓站中使用的隔離開關，其操作依舊沿用的是原始的按鈕操作，當按鈕操作處于長期運行狀態下時，接觸點失靈的現象常有發生，進而造成了整個操作環節的叫停。再加上當前市場上充斥的按鈕廠家繁多，其產品質量水平良莠不齊，備品備件按鈕的更用壽命縮短形勢嚴峻，尤其是在面臨按鈕更換頻率較高時，更是增加了發電廠的使用風險和成本。

2.監控系統方面的問題。傳統的監控系統具有局限性，在故障報告（針對的是工廠內的電氣設備）以及微機繼電保護裝置信息環節時，監控不到位或無法監控，使運行操作人員對設備運行數據等失去直接性查看，導致設備運行狀況的無法掌握性。

三、電氣自動化控制應用于工廠的發展策略

綜上所述，當前我國工廠引入的電氣自動化控制還面臨控制系統和監控系統方面的問題，這對電氣自動化控制效用的發揮是極為關鍵的利壞因素。只有找到解決策略，方能促使電氣自動化控制水平的提升，并更好地服務于工廠生產環節，可從以下幾點著手。

1. 搭建科學性的網絡體系。從工廠電氣化控制設備和系統角度出發，網絡體系的合理性和科學性，對現場設備作用的發揮可以起到輔助和推動作用，從而確保管理企業體系和計算機監控體系之間數據傳遞和交換的快速化。與此同時，還可以對現場設備和系統的運行狀況進行實時監控，在一定程度上提高了工廠管理綜合效能。工廠在選用通信網絡主線時，應保持與原件級通訊和傳輸過程的暢通性，并實現數據處理和編輯等工作，使工作人員擺脫繁重的傳統手工勞動。

2.確保統一應用平臺的開發和利用。具有統一化、標準化和開放化的控制平臺，是關系到工廠電氣自動化空能否達到預期效果的至關重要的因素。它能夠給予各項應用及其操作（電氣自動化控制系統）以支持，還可以在電氣化控制系統費用降低、應用效率水平和服務效能水平的提高上起到舉足輕重的作用。誠然，要以工廠的實際情況為出發點，編制出相應的運行代碼，并在硬件可編程邏輯控制器中將相應的運行代碼進行下載，從而達到計算機綜合技術對不同用戶需求實現的最大化目的。

3. 建立健全和完善標準化程序結構。標準化程序結構的建立健全和完善，可以促使程序接口與服務器的高效對接，從而為工廠電氣自動化控制系統逐漸趨于完善提供前提條件和基礎，故而，標準化程序結構的建立健全和完善，要嚴格按照相關規章制度和標準進行。實現工廠的ERP系統和MES實踐系統時，可采用先進的計算機技術和自動化技術的完美結合，達到工廠實際存在問題良好解決效果。還要保證不同程序之間通信有無，進而達到工廠生產生產成本和系統運行成本的雙向降低目的。此外，標準化程序結構的建立健全和完善，在實現信息傳遞環節以及信息共享環節的流程簡化方面作用的發揮也是不容小覷的。

四、電氣自動化控制技術的應用

隨著電氣自動化控制技術的發展。電氣自動化控制的應用領域也越來越廣闊，包括電氣自動化控制用于電氣產品優化設計、故障預測及診斷、控制與保護等。

1.優化設計。電氣產品的優化設計是一項復雜的工作，集中了理論學科知識和經驗知識兩方面的內容。在傳統的電氣產品設計中，主要采用的方法是設計經驗結合大量的實驗手段驗證，缺乏足夠的技術支持，工作量龐大，效率低下，難以得到合理最優的設計方案。隨著計算機技術的突飛猛進，加上人工智能技術的運用，電器產品的設計從手工逐漸轉向計算機輔助設計，極大地減少了產品從構思到設計到生產的時間，設計越來越優質化、高效化、智能化。遺傳算法和專家系統是電氣自動化控制技術用于優化設計的兩種主要的方法。遺傳算法的特點是直接對結構對象進行操作，具有內在的隱并行性和更好的全局尋優能力；能自動獲取和指導優化的搜索空間，自適應地調整搜索方向，不需要確定的規則。遺傳算法的這些性質非常適合于產品優化設計，因此廣泛應用于電氣產品的人工智能優化設計。專家系統應用人工智能技術和計算機技術，根據某領域一個或多個專家提供的知識和經驗，進行推理和判斷，模擬人類專家的決策過程 。

2.故障診斷。電氣設備的故障具有非線性、不確定性和復雜性等特點，采用傳統的方法診斷效率低、準確率不高。電氣自動化控制方法的引進大大提高了故障診斷的準確率。模糊邏輯、專家系統、神經網絡是電氣智能化技術用于故障診斷的方法。例如電氣自動化控制故障診斷技術運用于發電機及電動機進行的故障診斷時，將模糊理論與神經網絡相結合，不僅保留了故障診斷知識的模糊性，還結合了神經網絡學習能力強的優點，共同實現對電機故障的診斷，大大提高了故障診斷的準確率。

3.智能控制。電氣自動化控制技術是目前的主流技術，已經得到了廣泛的應用，但未來的發展方向是電氣智能化控制。智能化控制方法主要是專家系統控制、模糊控制、神經網絡控制。目前主要應用于以下方面：對所有開關量、模擬量的實時數據進行采集與處理；對各主要設備和系統的運行狀態進行實時智能監視；通過鍵盤或鼠標實現對系統的控制；記錄故障并進行在線分析。