基于PC的電氣自動化技術(shù)應(yīng)用分析

【摘要】隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展，電氣自動化作為當(dāng)前工業(yè)發(fā)展不可或缺的技術(shù)，已經(jīng)成為促進(jìn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有力技術(shù)。本文將從以下幾個方面來分析基于PC 的電氣自動化技術(shù)特點(diǎn)，然后分析如何更好地使基于PC 的電氣自動化技術(shù)更加成功，最后分析了電氣自動化的具體應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】PC；IT 技術(shù)；電氣自動化技術(shù)；應(yīng)用

一、前言

電氣自動化是電氣信息領(lǐng)域的一門新興學(xué)科，但由于和人們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，發(fā)展非常迅速，現(xiàn)在也相對比較成熟。已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用。電子自動化出現(xiàn)之后，基于PC 的電氣自動化技術(shù)能夠大大的提高生產(chǎn)效率，進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益。

二、基于PC 的電氣自動化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.開放式的平臺應(yīng)用

在電氣自動化應(yīng)用與發(fā)展中，一個具有統(tǒng)一性、開放性的平臺對系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用起到重要作用。一方面，全面采用IEC61131 標(biāo)準(zhǔn)，既可優(yōu)化管理程序，也可提高平臺應(yīng)用效率，縮短編程更改或升級的周期，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。在該標(biāo)準(zhǔn)平臺中，除了規(guī)范語義、語法之外，也實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品編程接口的統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化，以此保證電氣化系統(tǒng)的合格率，實(shí)現(xiàn)各個程序之間的有效通訊；另一方面，Windows已成為工控標(biāo)準(zhǔn)化平臺。當(dāng)前，我國普遍采用Windows 系統(tǒng)，操作簡單、維護(hù)便捷，應(yīng)用廣泛；采用PC 控制系統(tǒng)，具有極強(qiáng)的靈活性，可在各行各業(yè)發(fā)揮作用；對于商業(yè)管理或者企業(yè)管理來說，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、PC 技術(shù)不再陌生，同時(shí)工業(yè)自動化領(lǐng)域也逐漸普及了人機(jī)界面，Windows 操作平臺發(fā)揮積極作用。

2.IT 技術(shù)與電氣自動化的融合

伴隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，信息技術(shù)在很多電氣產(chǎn)品中都得到了廣泛的應(yīng)用，其中傳感器、執(zhí)行器、控制器和儀表等很多電氣產(chǎn)品中都包含有信息技術(shù)的成分，而多媒體技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電氣自動化領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。比如在企業(yè)內(nèi)部，企業(yè)的管理者可以將企業(yè)的財(cái)務(wù)及人事等數(shù)據(jù)使用標(biāo)準(zhǔn)的IE 瀏覽器進(jìn)行查詢、調(diào)閱等。

3.電氣工程與人工智能相結(jié)合

AI（Artificial Intelligence）即人工智能，隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)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(shù)研究人員致力于兩方面的集合工作。目前，電氣工程中計(jì)算機(jī)輔助工作的比例逐漸增大，以電氣工程設(shè)計(jì)為例，CAD 技術(shù)早已代替了手工設(shè)計(jì)。技術(shù)人員在研究電氣工程與人工智能的結(jié)合時(shí)，通常會從三方面入手：

（1）用于電氣工程故障的監(jiān)測和診斷維修；

（2）用于電氣工程生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品保護(hù)和序列控制；

（3）用于后期電氣工程系統(tǒng)的優(yōu)化。人工智能的運(yùn)用不僅涉及到電路、電機(jī)、聲、光、磁、電等知識的綜合運(yùn)用，以及硬件和軟件的結(jié)合，而且還要依靠以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和使用經(jīng)驗(yàn)，參考實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的參數(shù)。

三、電氣自動化技術(shù)的成功策略

為了滿足用戶不斷增長的需求和符合當(dāng)今技術(shù)的發(fā)展趨勢，無論是自動化系統(tǒng)廠商和系統(tǒng)集成公司，還是作為最終用戶，在決策一個自動化系統(tǒng)時(shí)都必須采用正確的自動化系統(tǒng)策略。—個成功的自動化系統(tǒng)策略在于以下兩個方面。

1.采用統(tǒng)一的系統(tǒng)開發(fā)平臺

統(tǒng)一的系統(tǒng)開發(fā)平臺應(yīng)當(dāng)可以支持一個自動化項(xiàng)目周期中的設(shè)計(jì)、實(shí)施和測試、調(diào)試和開機(jī)、運(yùn)行及維護(hù)等各個階段和環(huán)節(jié)，這樣可以大大降低從設(shè)計(jì)到完成的時(shí)間和費(fèi)用。統(tǒng)一的系統(tǒng)開發(fā)平臺還應(yīng)滿足用戶另一個重要需求即開發(fā)平臺獨(dú)立于最終的運(yùn)行平臺。根據(jù)項(xiàng)目的特點(diǎn)和最終用戶的需求決定將統(tǒng)一的運(yùn)行代碼下載到硬件PLC、基于Windows NT的軟件PIE、嵌入式NT系統(tǒng)還是基于WindowsCE的控制系統(tǒng)中。

在這方面，基于PC的自動化產(chǎn)品滿足了以上要求。如西門子公司的SIMATIC WinAC產(chǎn)品系列。類似的產(chǎn)品還有Rockwell AB公司的Softlogix，Won.derware公司的InControl等產(chǎn)品。

2.在現(xiàn)實(shí)中運(yùn)用智能終端技術(shù)

當(dāng)前的數(shù)字化技術(shù)在工業(yè)電氣自動化的應(yīng)用中也存在著一定的弊端，需要進(jìn)行改進(jìn)和完善，主要的弊端在于應(yīng)用時(shí)限限制大，數(shù)字技術(shù)的操作人員短缺，智能化水平不高等影響。因此在當(dāng)前采用智能終端技術(shù)進(jìn)行分析和創(chuàng)新是數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的主要方式，是用光纖作為連接設(shè)備，通過智能終端對數(shù)據(jù)進(jìn)行自動化的收集與控制，雙重設(shè)備相互配合，其中一個用來保護(hù)電力中斷、遠(yuǎn)程測控以及信號發(fā)送，另一個則給以跳閘雙重保護(hù)，更加提高了數(shù)字化技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的智能性與可靠度。此外，數(shù)字化程序借口的標(biāo)準(zhǔn)化是工業(yè)電氣自動化能夠有效運(yùn)行的主要條件，所以，這就解決了個人計(jì)算機(jī)平臺的自動化問題，有利于企業(yè)的事件相關(guān)電位系統(tǒng)與制造執(zhí)行系統(tǒng)之間的連接，將TCP/IP 標(biāo)準(zhǔn)作為通訊標(biāo)準(zhǔn)，這樣，個人計(jì)算機(jī)就會在管理與控制自動化中建立一個接口。

四、電氣自動化的應(yīng)用

1.建筑中的應(yīng)用

智能化建筑勢必要引入電氣自動化的成分，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及數(shù)字化、電子化科技發(fā)展，無疑，高檔智能化建筑已經(jīng)成為了當(dāng)今建筑界的主流方向。為了達(dá)到設(shè)備的合理利用，資源的人力的節(jié)省就有了建筑設(shè)備的自動化控制系統(tǒng)。例如：在建筑物供配電設(shè)計(jì)中，接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)占有重要的地位，因?yàn)樗P(guān)系到供電系統(tǒng)的可靠性，安全性。IN—S是一個三相四線J/NPE線的接地系統(tǒng)。通常建筑物內(nèi)設(shè)有獨(dú)立變配電所時(shí)進(jìn)線采用該系統(tǒng)。TN—S系統(tǒng)的特點(diǎn)是，中性線N與保護(hù)接地線PE除在變壓器中性點(diǎn)共同接地外，兩線不再有任何的電氣連接。中性線N是帶電的，而PE線不帶電。該接地系統(tǒng)完全具備安全和可靠的基準(zhǔn)電位。只要像TN—C—S接地系統(tǒng)，采取同樣的技術(shù)措施，TN—S系統(tǒng)可以用作智能建筑物的接地系統(tǒng)。智能建筑應(yīng)設(shè)置電子設(shè)備的直流接地，交流工作接地，安全保護(hù)接地及普通建筑也應(yīng)具備的防雷保護(hù)接地。

智能化建筑內(nèi)有大量的電子設(shè)備與布線系統(tǒng)，如通信自動化系統(tǒng)，火災(zāi)報(bào)警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)，樓宇自動化系統(tǒng)，保安監(jiān)控系統(tǒng)，辦公自動化系統(tǒng)，閉路電視系統(tǒng)等，以及他們相應(yīng)的布線系統(tǒng)。這些電子設(shè)備及布線系統(tǒng)一般均屬于耐壓等級低，防干擾要求高，最怕受到雷擊的部分，建立了嚴(yán)密、完整的防雷結(jié)構(gòu)。智能建筑多屬于一級負(fù)荷，應(yīng)按一級防雷建筑物的保護(hù)措施設(shè)計(jì)，組成具有多層屏蔽的籠形防雷體系。

2.應(yīng)用于凈化空調(diào)設(shè)備

凈化空調(diào)系統(tǒng)控制自動監(jiān)控裝置，可設(shè)計(jì)成單個系統(tǒng)的測量、控制系統(tǒng)，也可設(shè)計(jì)成數(shù)字計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)。對溫度的控制，凈化空凋系統(tǒng)采用DDC控制，裝設(shè)在回風(fēng)管（回風(fēng)溫度近似于潔凈室溫度）的溫度傳感器所檢測的溫度送往DX一9100，與設(shè)定點(diǎn)相比較，用比例加積分加微分運(yùn)算進(jìn)行控制，輸出相應(yīng)電壓信號，控制加熱電動調(diào)節(jié)閥或冷水電動調(diào)節(jié)閥的動作，控制回風(fēng)溫度保持在18\"12—26‘℃之間，使?jié)崈羰覝囟确螱MP 要求。對濕度的控制，裝設(shè)在同風(fēng)管（回風(fēng)濕度近似于潔凈室濕度）內(nèi)的濕度傳感器所檢測的濕度，送往控制器與設(shè)定濕度相比較，用比例加積分運(yùn)算控制，輸出電JK信號，控制蒸汽電動調(diào)節(jié)閥的動作，控制回風(fēng)濕度保持在45%—65%，使?jié)崈羰覞穸纫詽M足GMP要求。

五、結(jié)束語

綜上所述，基于PC 的自動化技術(shù)符合當(dāng)下工業(yè)發(fā)展的趨勢，能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)過程中的技術(shù)需要，有效地提高工業(yè)生產(chǎn)的效益和質(zhì)量控制，因此，基于PC 的自動化技術(shù)是當(dāng)下發(fā)展的一個機(jī)遇。

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