淺談工業電氣自動化系統發展趨勢

趙斌

摘 要：文章對工業電氣自動化的特點和設計原則進行了介紹，并重點分析了工業電氣自動化系統的發展趨勢和發展策略，進而論述了技術對工業電氣自動化所產生的深遠影響，以期為我國電氣自動化事業的健康穩步發展作出貢獻。

關鍵詞：工業電氣；自動化系統；發展趨勢

1 工業電氣自動化的特點和設計原則

1.1 工業電氣自動化的特點

從系統總體安排的角度來講，工業電氣設備一般安裝在電機和配電室的控制中心。通常來說，系統執行信息的處理量越大，所需的系統配件的數量就越多。因此，發生故障或損壞后的維修工作就會更加困難。然而，設備在運行過程中，配件發生損壞的現象時有發生，這就需要從設計和制造的角度出發，確保工業電氣化設備運行的可靠性，使關鍵的設備更夠在正常的狀態下運行。其他的熱工系統存在一定的缺點，即達到正常水平所需的時間較長。而工業電氣自動化系統設備的應用，則可以避免這一問題，確保相關配置達到正常水平的速率。這一點正是工業電氣自動化系統設備的優勢之一，能夠在最短的時間內實施或完成相關的設備操作。

1.2 工業電氣自動化的設計原則

1.2.1 優化供配電設計，促進電能合理利用

供配電設計的好壞，對于電能的利用至關重要，因此，要加強供配電的優化設計，尤其是要滿足設計的適應性要求。動力因素是電氣系統設計的前提和基礎，在這一基礎上，進一步考慮良好的發電環境的創建。為使電氣化設備的作用最大限度的發揮出來，應使其滿足建設的各項基本要求。同時，設備的安全性和穩定性也是必須考慮到的設計要素，應在設計中不斷優化和提高，以提升供電設備運行的安全強度。

1.2.2 不斷提高設備的運行效率，減少電能的直接或間接損耗

電氣系統設計中，成本因素也是必須考慮的設計要素之一，在滿足系統要求和確保系統安全運行的基礎上，應將消耗降到最低，從而減少設備制造和運行成本。設計應方便設備的維護，降低相應的維修費用。選用節能設備是提高電力設備利用率、減少線路損耗的有效措施。

1.2.3 合理地調整負荷，提高設備的利用率

電氣工程設計的過程中，應在滿足設備使用的基礎上，優化設計方案，使電能的質量獲得提高，科學合理的調整負荷電力。在電氣自動化系統運行的過程中，應充分提高設備的利用效率，合理選擇適當的節能設備，采取行之有效的節能措施，進而使設備的負荷能力也獲得提升。

2 工業電氣自動化的發展趨勢

計算機技術和網絡技術的應用，使得工業電氣自動化向著信息化和網絡化的方向發展。電氣自動化系統在計算機的控制下，能夠減少或避免人為的失誤和錯誤，確保各部分工作的有序進行，提高工作機體的流暢性。與人工操作相比，工業電氣化系統有很大的優勢，而對于工序較為復雜的工作，這種優勢就更為明顯。工業自動化系統采用計算機來進行編程，其工作指令由計算機來下達，并在制造流水線上實行。

在工業控制領域，Windows已成為其標準平臺、語言和規范。目前，在商業和企業管理中，網絡技術和PC已經獲得廣泛的應用和普及。基于PC的人機界面，因其易于集成的特點以及控制系統的靈活性而被廣泛采用。在控制層，采用Windows作為操作系統的平臺，使用十分方便，簡單易于維護，通過與辦公平臺的簡單集成就可以實現較為復雜的控制功能。

3 工業電氣自動化系統的發展策略

3.1 工業電氣自動化系統的開發平臺

在電氣自動化系統的設計中，建立統一而開放的系統開發平臺是非常重要的。自動化運作的模式可以在該平臺上得以實現，并且從系統的實施到測試的每個環節，該平臺都將起到積極的作用。此外，經過開發平臺的設計，可以使設備的使用效率獲得提高，并減小設備損耗。同時，最終運行平臺和開發平臺是相互獨立的，滿足了客戶的相關需求。

3.2 工業電氣自動化系統與網絡建設

在工業電氣自動化系統中，網絡建設發揮了重要的作用。因此，進行網絡的構建就成為了建立工業電氣自動化系統的關鍵環節。需要注意的是，網絡的結構應該同計算機的監控系統相互配合，同時還要確保企業管理系統和現場控制設備之間的信息交流。通過構建計算機網絡，企業管理層可以方便的監督和控制現場設備的運行狀態。一旦發現設備異常，可以及時地進行處理，避免較大的事故發生而對設備造成嚴重的損害。系統網絡的設計和規劃過程中，會涉及到網絡產品的選擇，如與上級計算機或辦公系統通訊的以太網、與現場設備通訊的現場總線等，必須滿足一定的條件，即應確保系統的通訊，其中包括辦公自動化環境、控制級、元件級各個環節。此外，通過網絡的構建，能夠使全集成自動化技術得以實現，即集成的網絡配置和編程、數據管理、通訊等功能貫穿于整個網絡。

3.3 工業電氣自動化系統與標準化的程序接口

程序接口的標準化是判斷自動化系統成功與否的關鍵要素。信息技術和網絡技術的廣泛應用，使得辦公自動化系統中數據的共享和交流變得更加快捷，并能對工作時間加以控制，降低成本，減少費用。當前，企業的生產和管理都在向著模塊化、標準化、程序化的方向發展，工業電氣自動化系統逐漸與企業的MES系統、ERP系統相連，而在PC平臺下，使這種連接變得更加順暢。利用計算機系統來進行相關操作，在不同程序之間實現通訊和交流，建立電算化管理和系統平臺之間的連接，從而實現辦公環境的標準化應用。

4 技術與電氣工業自動化

網絡技術推動了電氣自動化的創新與發展。在市場競爭的大環境下，自動化和IT平臺逐漸融合，而電子商務的發展無疑起到了很大的促進作用。工業世界受到了來自信息技術的縱向和橫向滲透。對于管理層的滲透屬于縱向滲透，在生產過程中產生的數據，由企業的業務數據處理系統來進行實時的存取。而對于自動化的設備、機器和系統的滲透，則屬于橫向滲透。信息技術已滲透到產品所有的層面，不僅包括控制器和儀表，而且包括傳感器和執行器。標準的瀏覽器可以存取企業的財務、人事等管理數據，可為企業管理層所利用，也可以對當前生產過程的動態畫面進行監控，在第一時間了解最全面和準確的生產信息。

應以“科學發展觀”的角度看待“工業自動化”，在開創工業自動化新局面的進程中，努力從“中國制造”向“中國創造”的方向轉變。在保持產品價格競爭力的同時，中國的企業還需要在原有的基礎上，繼續尋找一條更為健康，更適合自己的發展道路。作為工業自動化企業，只有不斷地引入高新技術，才能為開創工業自動化的新局面添加全新的動力。

5 結束語

工業電氣自動化系統與國內外電氣自動化技術的發展息息相關，文章結合工業電氣自動化系統的實際應用，分析了電氣自動化設備的創新和發展的趨勢。電氣自動化設備應時刻保持其技術的先進性和經濟的合理性，為我國電氣自動化事業的蓬勃發展作出貢獻。

參考文獻

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