數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用與創(chuàng)新研究

劉毅 王麗

摘 要：在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)階段，科學(xué)技術(shù)隨著經(jīng)濟(jì)的增長不斷的發(fā)展起來，數(shù)字技術(shù)是科技中發(fā)展比較活躍的一部分，為社會(huì)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。但是在數(shù)字技術(shù)發(fā)展的過程中也出現(xiàn)了一些問題，因此研究和分析數(shù)字技術(shù)，并更好的運(yùn)用數(shù)字技術(shù)，以方便人們的生活和工作，解決出現(xiàn)的問題，造福人們。從而為加快我國工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文從數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用以及應(yīng)用的特點(diǎn)和數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化的創(chuàng)新幾方面進(jìn)行了闡釋。

關(guān)鍵詞：數(shù)字技術(shù)；工業(yè)電氣自動(dòng)化；應(yīng)用；創(chuàng)新

引言

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得工業(yè)電氣逐漸朝著自動(dòng)化方向發(fā)展，其中數(shù)字化技術(shù)因具有操作簡便、性價(jià)比高、可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)電氣自動(dòng)化中。本文將結(jié)合實(shí)際情況對(duì)數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用與創(chuàng)新進(jìn)行分析，以期為今后的相關(guān)工作提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。

1、在工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中數(shù)字技術(shù)的重要意義

在工業(yè)電氣自動(dòng)化實(shí)際工作過程中，經(jīng)常需要進(jìn)行一些特殊性實(shí)驗(yàn)，如局部放電、截波沖擊、全波沖擊等，需要在高壓的條件下進(jìn)行，給操作人員帶來了極大的安全威脅。而數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)，可以有效避免上述情況的出現(xiàn)，利于提升操作人員的安全保護(hù)力度。通常而言，在工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中數(shù)字技術(shù)主要有兩個(gè)方面的重要作用：①可以提供一些相當(dāng)于穩(wěn)定的控制平臺(tái)。以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的控制平臺(tái)不僅具有穩(wěn)定性強(qiáng)，同時(shí)還具備操作簡單等特性。②可以提高控制過程的實(shí)效性。企業(yè)在實(shí)際運(yùn)行過程中，通過自動(dòng)化控制系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的收集和處理，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的目的，且監(jiān)控效率得到大幅度提升，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中存在的問題，進(jìn)而提升整體的工作效率。

2、工業(yè)電氣自動(dòng)化中數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1可靠性強(qiáng)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字技術(shù)已經(jīng)成為了必然的發(fā)展結(jié)果，且對(duì)于數(shù)字技術(shù)來說，有著高效快捷等優(yōu)勢(shì)。通過數(shù)字技術(shù)可以對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的分析，找出其中存在問題的地方，這樣也就可以避免出現(xiàn)失誤，造成損失。同時(shí)通過在工業(yè)自動(dòng)化可以保證自愿的有效利用，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)輕松與安全的運(yùn)用。此外，對(duì)于數(shù)字技術(shù)來說，具有極強(qiáng)的識(shí)別判斷能力，通過數(shù)字技術(shù)可以自動(dòng)對(duì)任務(wù)進(jìn)行識(shí)別，并具有可操行強(qiáng)的特點(diǎn)，這樣只要保證數(shù)據(jù)的輸人準(zhǔn)確，就可以識(shí)別好每一個(gè)任務(wù)，同時(shí)也可以高效的完成任務(wù)。另外，實(shí)現(xiàn)微電子處理器與微電子應(yīng)用技術(shù)的合理運(yùn)用而已增強(qiáng)數(shù)字技術(shù)中的時(shí)代感與科技感，這樣也可以說數(shù)字技術(shù)的影響下，我國的工業(yè)電氣自動(dòng)化有著極為廣泛的發(fā)展空間。

2.2可操作性強(qiáng)

較強(qiáng)的邏輯性、精確性促使數(shù)字化技術(shù)在多個(gè)平臺(tái)中發(fā)揮了越來越重要的功能。而自檢功能較強(qiáng)促使數(shù)字化技術(shù)在使用的過程中，可以高效判斷模擬信息、數(shù)字信息的全面性和精確性，在對(duì)該技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，通過簡潔的操作，就能夠傳遞相應(yīng)操作指令，實(shí)現(xiàn)各種操作目標(biāo)。同傳統(tǒng)操作方法相比，應(yīng)用數(shù)字技術(shù)可以減少人力資源投入，改善工作環(huán)境，提升操作安全性。數(shù)字技術(shù)具備標(biāo)準(zhǔn)化接口和開放式平臺(tái)，促使數(shù)字技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的過程中，呈現(xiàn)出了較強(qiáng)的互換性和通用性。現(xiàn)階段，PLC系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、微軟技術(shù)都開始同數(shù)字技術(shù)進(jìn)行融合，為提升各個(gè)領(lǐng)域的運(yùn)行效率奠定了良好基礎(chǔ)。

3、數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

第一，不論是在智能系統(tǒng)中，還是在自動(dòng)化系統(tǒng)中，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用都十分廣泛，通過對(duì)二者的連接，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的雙向傳遞，利用現(xiàn)場總線將它們的智能化儀表、低壓斷路器以及控制室計(jì)算機(jī)聯(lián)系到一起，使得設(shè)備更加簡潔化，操作人員能夠在控制室以外也能通過反饋信息內(nèi)容利用中央控制系統(tǒng)下達(dá)相應(yīng)指令，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。如，德國西門子公司開發(fā)的TTA博途軟件綜合平臺(tái)，可以通過各個(gè)系統(tǒng)的兼容，實(shí)現(xiàn)各產(chǎn)品間的協(xié)調(diào)互動(dòng)，由于數(shù)據(jù)庫采用的標(biāo)準(zhǔn)是一致的，能夠?qū)崿F(xiàn)各生產(chǎn)區(qū)的相互聯(lián)合，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。第二，由于數(shù)字技術(shù)代碼所采用的編程接口都已經(jīng)經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理，從而大大提高了其使用效率，明顯縮短了編程的周期。同時(shí)，系統(tǒng)信息的開放性特征使得電氣自動(dòng)化和外界的聯(lián)系得到了進(jìn)一步加深。此外，通過輸入和輸出模式的執(zhí)行與檢測機(jī)制，智能化設(shè)備能夠獨(dú)自采集并對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行核對(duì)，有效降低了人、財(cái)、物的投入。如，西門子公司專門研發(fā)的PCS7自控系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠簡化資格認(rèn)定過程，同時(shí)也允許操作人員在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行更改，能夠保證數(shù)據(jù)一致，無需借助于各種維護(hù)工具輔助，因而一旦在工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，勢(shì)必能夠促進(jìn)其發(fā)展。第三，在電氣和高壓試驗(yàn)過程中，運(yùn)用數(shù)字技術(shù)能夠使試驗(yàn)的安全性水平得到有效提升。和普通的電氣測驗(yàn)有明顯不同，高壓檢測的危險(xiǎn)系數(shù)比較大，而如果能夠融入數(shù)字技術(shù)，就能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和高壓電源的相互連接，這樣既能有效執(zhí)行測驗(yàn)命令，又能加強(qiáng)對(duì)試驗(yàn)過程的安全檢測和控制，提高試驗(yàn)的安全性水平。

4、數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的創(chuàng)新

4.1在系統(tǒng)連接上的創(chuàng)新

在工業(yè)電氣自動(dòng)化中，應(yīng)用數(shù)字技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)連接創(chuàng)新。因?yàn)椋瑪?shù)字技術(shù)擁有開放式的平臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)化的編程接口，能夠?qū)崿F(xiàn)就地安裝。利用光纖，就能直接進(jìn)行系統(tǒng)連接。因?yàn)椋饫w可利用光脈沖完成信號(hào)傳輸，具有較強(qiáng)的抗干擾能力和良好保密性，能夠用于在頻帶極寬和傳輸距離較長的條件下進(jìn)行信號(hào)傳輸。在工業(yè)電氣自動(dòng)化中使用光纖，能夠使系統(tǒng)正確識(shí)別信號(hào)的能力得到提高，繼而更好的完成系統(tǒng)間數(shù)據(jù)傳輸。而利用智能終端和間隔層，則能完成數(shù)據(jù)的采集和控制。正由于應(yīng)用數(shù)字技術(shù)能夠進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化程序接口的提供，所以也能實(shí)現(xiàn)PC平臺(tái)的自動(dòng)化連接。采用該種方法，不僅能夠輕松完成ERP和MES系統(tǒng)的連接，也能利用TCP/IP這一標(biāo)志實(shí)現(xiàn)辦公環(huán)境通訊連接，繼而使工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的連接問題得到輕松解決。

4.2在回路改良上的創(chuàng)新

在實(shí)現(xiàn)工業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)用數(shù)字技術(shù)也能對(duì)回路改良方法進(jìn)行創(chuàng)新。應(yīng)用GOOSE虛端子技術(shù)，可以得到能夠?yàn)楣こ陶{(diào)試提供便利的二次回路，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)對(duì)全站線路、主變、母線等部分的有效控制。采取該技術(shù)，同樣能將跳合閘功能開啟，并為遙控測控裝置和聯(lián)閉鎖間隔層提供保護(hù)。從原理上來看，采用GOOSE虛端子技術(shù)，能夠利用更高效的智能本體終端完成系統(tǒng)設(shè)置，所以能夠使溫度等非電量信號(hào)得到有效操控。而采用雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)完成MMS和GOOSE網(wǎng)的配置，則能集中相關(guān)接口組屏，并利用MMS網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)其他主機(jī)、IED的通信管理，并實(shí)現(xiàn)聯(lián)閉鎖、跳閘保護(hù)等功能。

4.3在程序操作上的創(chuàng)新

在工業(yè)電氣自動(dòng)化操作中，應(yīng)用數(shù)字技術(shù)也能實(shí)現(xiàn)程序操作的創(chuàng)新。所謂的程序操作，其實(shí)指的是在調(diào)度命令被輸入設(shè)備前，完成數(shù)字化處理數(shù)據(jù)的審查。在這一過程中，需完成設(shè)備運(yùn)行操作界面的人工設(shè)置，以確保系統(tǒng)的功能能夠得到完善，進(jìn)而使系統(tǒng)在無人的條件下自動(dòng)運(yùn)行。而應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，能夠使系統(tǒng)的硬件設(shè)置與系統(tǒng)保持配套，并且能夠完成對(duì)數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)控制和識(shí)別，所以能夠滿足設(shè)備的各種操作需求，并使系統(tǒng)參數(shù)與實(shí)際需要的功能相匹配。采取該種技術(shù)，則能突破以往這些條件對(duì)程序操作的限制，并且能夠?yàn)楣I(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)提供基本保障，因此能夠使系統(tǒng)操作得到優(yōu)化。

結(jié)束語

綜上所述，工業(yè)的快速發(fā)展主要是依靠科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)是工業(yè)發(fā)展的一種主要?jiǎng)恿Γ挥胁粩嗟膶?duì)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和應(yīng)用，才能推動(dòng)工業(yè)的持續(xù)發(fā)展。為此，絕對(duì)不能因?yàn)槿〉靡恍┬〉某煽兙驼凑醋韵玻豢梢园灿诂F(xiàn)狀，而是應(yīng)該在現(xiàn)有的數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷創(chuàng)新，促進(jìn)我國工業(yè)健康、穩(wěn)定的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]常凱睿.數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用與創(chuàng)新[J].黑龍江科技信息，2016（33）：45.

[2]匡志平.數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用與創(chuàng)新[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2016，35（14）：65-66.

[3]易佳樂.淺析數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用與創(chuàng)新[J].西部皮革，2016，38（06）：8.

（作者單位：1.山東濟(jì)煉石化工程有限公司；2.濟(jì)南四建（集團(tuán)）有限責(zé)任公司）