試論工業(yè)性電氣自動化重要性及發(fā)展方向

摘要：通過微機控制技術、電子技術、計算機網(wǎng)絡技術等來達到控制電氣自動的目的被稱為電氣自動化，它是由計算機技術和電氣技術相互融合間接或直接地對程序進行控制，經(jīng)由系統(tǒng)集成，做到自動維護功效及控制電力系統(tǒng)操作。文章對工業(yè)性電氣自動化的重要性及發(fā)展方向進行了探討。

關鍵詞：工業(yè)；電氣自動化；發(fā)展方向；微機控制技術；電子技術 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP273 文章編號：1009-2374（2016）32-0056-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.32.027

當前，我國經(jīng)濟和社會都在快速發(fā)展，國內(nèi)不斷涌進合資及外資企業(yè)，他們具有技術新穎、起點較高的特點，使電氣自動化控制跟許多設備相結合。另外，企業(yè)為了提升產(chǎn)品數(shù)量及產(chǎn)品的質量，使競爭力提高，也運用先進設備，實行技術變更，使一體化的機電設施不斷增加，比如變頻技術、PLC控制技術、計算機集散控制技術等新技術在工業(yè)當中被廣泛運用。隨著電氣自動化的發(fā)展，它也影響著國家的社會主義發(fā)展速度，我們先從電氣自動化的概述及技術發(fā)展情況來了解。

1 電氣自動化概述

1.1 什么是電氣自動化

與電氣工程有關的自動控制、系統(tǒng)運作、信息處理、電力電子技術、實驗分析、開發(fā)研制、計算機及電子等領域的研究被稱為電氣自動化。近幾年來，微電子技術、電力電子技術等有著突出猛進的發(fā)展，而且發(fā)展呈現(xiàn)出多樣化，目前它又與通信及網(wǎng)絡等技術結合到一塊，電氣自動化被運用到越來越廣的領域。

1.2 電氣自動化的特點

電氣自動化的特點主要表現(xiàn)在以下方面：其一，它可以提升設備運行速度，對電能的直接或間接損耗能夠有效減少及控制；其二，它可以對供配電設計不斷優(yōu)化，使電能可以更加合理有效地運用；其三，它可以適當?shù)恼{(diào)節(jié)負荷，使設備運用率得到提升。

2 工業(yè)性電氣自動化控制系統(tǒng)的重要性

2.1 電氣自動化在工業(yè)方面非常重要

在工業(yè)生產(chǎn)當中，會運用到各類的自動化設施來對全部生產(chǎn)進程進行控制和監(jiān)視，做到在工作過程當中每個設施都可以顯示出本身最好的性能，生產(chǎn)合格優(yōu)良的產(chǎn)品。現(xiàn)在工業(yè)電氣自動化技術不斷進步，它不僅能使信息化得到更好發(fā)展，也可促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而達到國內(nèi)的電氣綜合工業(yè)化，所以信息化和工業(yè)化實現(xiàn)的前提是電氣工業(yè)自動化，它在各行各業(yè)當中是非常關鍵的。現(xiàn)在，我國的工業(yè)機械化已初步實現(xiàn)，在工業(yè)電氣化上要著重于自動化技術，在傳統(tǒng)工業(yè)方面更應該與自動化技術相結合，在設備控制方面運用工藝流程自動化方式，達到國內(nèi)自動化工業(yè)化構建的目標。另外，由于軟件、計算機、信息技術及網(wǎng)絡是管理自動化和信息化的前提，它們的核心技術是一致的，因此，工業(yè)自動化技術的發(fā)展，不但可以促進信息化的發(fā)展，也可以帶動電氣工業(yè)化發(fā)展。

2.2 工業(yè)性電氣自動化控制系統(tǒng)的重要性

電氣自動化技術在近些年的發(fā)展，已經(jīng)有了良好的開端，可是與較為發(fā)達的國家相比較差距較大，現(xiàn)在我國市場經(jīng)濟不斷成熟穩(wěn)固，而電氣自動化技術在競爭中也更加激烈了。所以在電氣自動化制造機構及控制技術研究上，要了解本身的實際情況，充分利用優(yōu)點，方能在行業(yè)中占有一席之地。

2.2.1 電氣自動化的開放式發(fā)展。隨著電氣自動化發(fā)展的開放，出現(xiàn)了更多的網(wǎng)絡技術和平臺，如Microsoft的Windows平臺及OPC技術等，使工業(yè)與電氣自動化不斷融合，計算機發(fā)揮的作用更加顯著，許多控制系統(tǒng)廠商都在運用IEC61131，它被認為是一個全球的標準。編程方法在結構方面使代碼的使用率得到了提升，讓程序管理更加簡單，對于程序編程的時間也有效地減短了。Internet Explorer、Windows CE及Windows NT等微軟的技術正在逐漸成為工業(yè)控制的規(guī)范、語言及平臺的標準。在工業(yè)自動化上，PC的人機界面已經(jīng)開拓了道路，用戶正是看中了這種PC的控制系統(tǒng)容易集成和較為靈活的優(yōu)點，從而使它被廣泛運用。容易維護、使用和辦公平臺集成是控制層選用Windows當作操作系統(tǒng)平臺的優(yōu)勢。

2.2.2 對于DXS系統(tǒng)。分布式控制系統(tǒng)也就是DCS系統(tǒng)，從集中式控制系統(tǒng)來講，它是一個更為先進的計算機控制系統(tǒng)，是由集中式控制系統(tǒng)原理變化和發(fā)展而成的。它有著擴充、實時和可靠等優(yōu)良性能，被大量應用于生活和生產(chǎn)的自動化控制方面。這種系統(tǒng)的廠商之間缺少標準統(tǒng)一及維修的互換性，另外它的價格較貴，所以在現(xiàn)在的科技發(fā)展道路上要進行適當?shù)募夹g改良。

2.2.3 電氣自動化控制系統(tǒng)在信息集成化的表現(xiàn)。信息集成在電氣自動化控制系統(tǒng)的信息技術在以下兩方面呈現(xiàn)：其一，在電氣自動化系統(tǒng)、設施及機器中，信息技術能夠進行相互比較，現(xiàn)在微電子技術正在大量被運用，在一致性和通訊功能及軟件結構中，應用于組態(tài)環(huán)境下，而且所占位置尤其重要，而原先規(guī)定的設備被漸漸淡化了；其二，管理方面不斷加深，在工業(yè)當中財務統(tǒng)計、人力資源等信息內(nèi)容的存檔，也會選用更為方便的瀏覽器代替人工操作，另外還能夠對生產(chǎn)全過程通過動態(tài)畫面進行實時監(jiān)控，可以對生產(chǎn)過程中的信息資料及早了解。

2.2.4 電氣自動化與IT技術。電氣自動化技術的發(fā)展很多是來自于IT技術的創(chuàng)新與發(fā)展，例如PC、internet等技術引領電氣自動化多次變革。同時，現(xiàn)在市場上對電氣自動化需求量不斷增加，對電氣自動化的功能有了更嚴格的要求，所以也推動著電氣自動化跟IT技術的相互結合，現(xiàn)在電子商務模式廣泛應用，也促使它們更快的發(fā)展。

2.2.5 受集中監(jiān)控影響的自動控制系統(tǒng)。受集中監(jiān)控影響的自動控制系統(tǒng)在處理效率上比較慢，由于它的控制模式是在一個處理器上聚集了全部功能，這就造成了整個機器的運行效率非常慢。同時，它監(jiān)控系統(tǒng)的全部設備，由于監(jiān)控數(shù)量較多，主機的空間被大量占用，不僅使電纜數(shù)量增加了，也使費用增添不少，另外還會造成控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性受長距離的傳送范圍而被減弱了。再者來講，進行集中監(jiān)控的隔離器件與監(jiān)控的聯(lián)鎖都選用的是硬接線，所以造成設備在功能擴容操作上變得不那么容易。此外，反復進行系統(tǒng)接線，在故障排查工作時難度加大了，還會造成指令出現(xiàn)錯誤，影響著整體的電氣自動化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.3 電氣自動化在化工方面非常重要

在化工行業(yè)的生產(chǎn)當中，離不開自動化設備的監(jiān)督和控制，只有這樣才能確保各項設備使用狀況最佳，生產(chǎn)出優(yōu)質產(chǎn)品。工業(yè)化與信息化是緊密聯(lián)系的，工業(yè)化的前提就是信息自動化。在實際工作當中，不僅要做好工業(yè)化的發(fā)展，還要做好信息化的發(fā)展，使它們共同發(fā)展，帶動化工行業(yè)發(fā)展。在化工方面開展電氣自動化技術時，首先要重視信息技術的發(fā)展，同時也要帶動傳統(tǒng)技術改良及發(fā)展。因此要加快電氣自動化發(fā)展進度，達到信息化和工業(yè)化綜合發(fā)展。現(xiàn)在，在化工方面初步達到了工業(yè)機械化，下一步要加強電氣自動化發(fā)展的力度，因而必須利用電氣自動化對化工技術進行改進，充分運用自動化措施對其管理和控制，從而使化工行業(yè)實現(xiàn)電氣自動化。電氣自動化、信息化及管理自動化的基礎是各類信息技術與計算機設備，所以它們有統(tǒng)一的核心技術，電氣工業(yè)化發(fā)展的前提是工業(yè)信息化的發(fā)展，也對其實現(xiàn)信息化起推動作用。

2.4 電氣自動化在機械設備方面

機械設備包含很多如啟動系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、照明與信號系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、儀表與傳感器、施工現(xiàn)場供電及全車電路等，在建筑、電力、道路、礦山、水利、國防和港口等方面被廣泛應用。以PLC技術來說，它的設計是針對工業(yè)環(huán)境的，它選用一種能夠編程的存儲器，可以用來實行邏輯運算、控制順序、存儲程序、算數(shù)操作和計數(shù)等，接受用戶的指揮，運用數(shù)字與模擬輸入來控制不同的機械設備。它具有較強的驅動能力，安裝方便，維修簡單。總之，電氣自動化在機械方面，節(jié)省了成本，節(jié)約了人力，提高了工作效率及產(chǎn)品質量，帶動了企業(yè)的自動化發(fā)展。

3 工業(yè)性電氣自動化發(fā)展方向分析

3.1 統(tǒng)一的平臺及通用化的結構

在電氣自動化系統(tǒng)當中，通過統(tǒng)一的平臺可以支持項目周期內(nèi)的所有環(huán)節(jié)，就比如測試方面、設計、實施、調(diào)試等。它支持維修方面和開機運行，不僅節(jié)約了大量時間，也減少了費用支出。另外，系統(tǒng)開發(fā)平臺統(tǒng)一化，可以明顯有利于開發(fā)平臺獨立的終端運行平臺。

企業(yè)的管理系統(tǒng)、計算機監(jiān)督系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊等在網(wǎng)絡結構下要確保穩(wěn)定運行。企業(yè)在規(guī)劃網(wǎng)絡系統(tǒng)時，不管選取辦公系統(tǒng)通訊的以太網(wǎng)還是現(xiàn)場設備通訊的總線，其選取的網(wǎng)絡產(chǎn)品必須確保由辦公自動化環(huán)境至控制再到整個系統(tǒng)的通訊范圍。

3.2 不斷創(chuàng)新的產(chǎn)品

在工業(yè)當中電氣自動化生產(chǎn)必須要逐步提升科技創(chuàng)新工作，不斷研究挖掘本身產(chǎn)品的科技性，使科技含量有效提升，使其發(fā)展空間更為廣闊，對于生產(chǎn)當中具備自主知識產(chǎn)權的電氣自動化產(chǎn)品及系統(tǒng)要大力研發(fā)。

3.3 產(chǎn)業(yè)的市場化及生產(chǎn)的安全

對于產(chǎn)業(yè)市場化出現(xiàn)的問題要引起注意，因此在電氣化企業(yè)中不僅要凝聚力量加大對系統(tǒng)集成和本身的主要技術開發(fā)，還要經(jīng)過社會化協(xié)調(diào)及市場化分工外包，推動零部件生產(chǎn)和配套的市場發(fā)展，對于重大技術設備的開發(fā)和研究要制訂好計劃。

針對于我國電氣自動化企業(yè)的發(fā)展方向，要不斷強調(diào)和劃分安全控制系統(tǒng)與不安全控制系統(tǒng)，在今后推動電氣自動化發(fā)展的將是電氣自動化控制與產(chǎn)品。

3.4 規(guī)范的接口

ActiveX和Windows XP等可以節(jié)約工程的費用及周期，促使辦公系統(tǒng)和電氣自動化系統(tǒng)共享和交換。在企業(yè)網(wǎng)絡系統(tǒng)接連時，操作系統(tǒng)是Windows XP，辦公環(huán)境的通訊規(guī)范是TCP/IP。在管理平臺和自動控制間PC構建了最優(yōu)良的接口。規(guī)范的接口程序還使廠家之間的交換產(chǎn)品數(shù)據(jù)得以實現(xiàn)。

4 結語

由于電氣自動化系統(tǒng)的一系列優(yōu)點，它運用得當能夠更好地服務于企業(yè)，提升通訊可靠性。相關的技術人員要結合實際情況，在技術上進行創(chuàng)新和發(fā)展，在技能上不斷提高，為國內(nèi)的電氣自動化行業(yè)貢獻力量。

參考文獻

[1] 劉海.分析國內(nèi)電氣自動化的發(fā)展情況[J].工業(yè)自動化，2010，（5）.

[2] 陳亞龍.我國工業(yè)自動化發(fā)展方向和前景[J].工業(yè)發(fā)展，2013，（6）.

作者簡介：陳仕興（1987-），男，福建福州人，福建省電力建設有限公司助理工程師，研究方向：電氣工程及自動化。

（責任編輯：王 波）