數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的革新運(yùn)用探索

朱繼民

摘 要：工業(yè)生產(chǎn)電氣自動(dòng)化完全歸功于數(shù)字技術(shù)的介入，功能才逐步健全，技術(shù)才逐步成熟，并被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。應(yīng)用數(shù)字技術(shù)不僅優(yōu)化了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)終端操作流程，提升了生產(chǎn)工作效率，同時(shí)也降低了單位時(shí)間內(nèi)的生產(chǎn)成本，給諸多工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。因此，本文將結(jié)合數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用價(jià)值，針對(duì)革新運(yùn)用策略與效果展開全面論述。

關(guān)鍵詞：數(shù)字技術(shù);工業(yè)電氣自動(dòng)化;革新;運(yùn)用

數(shù)字技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相輔相成、相伴相生，是二十一世紀(jì)的主導(dǎo)技術(shù)類型。近年來(lái)，隨著數(shù)字技術(shù)日漸純熟，也加快了工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)的推進(jìn)步伐，它以操作便捷、保密性好、抗干擾能力強(qiáng)、精度高等優(yōu)勢(shì)受到廣大工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的普遍青睞。尤其在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用，數(shù)字技術(shù)必將成為未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)必然的發(fā)展趨勢(shì)。

一、數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

目前，電子控制技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等多元化技術(shù)類型應(yīng)運(yùn)而生，為自動(dòng)化控制領(lǐng)域注入了新鮮血液，受到多種技術(shù)支撐作用的影響，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)呈現(xiàn)出多機(jī)系統(tǒng)的模型形態(tài)，并逐步向圖像可視、多點(diǎn)分布、遠(yuǎn)程監(jiān)控的方向發(fā)展，尤其是通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，改變了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息處理方式，形成了圖形化處理的嶄新格局，終端操作人員可以直接借助于圖像信息，清晰了解到電氣設(shè)備的工作狀態(tài)[1]。而過(guò)去，計(jì)算機(jī)作為電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的主要硬件，由于設(shè)備體積大，運(yùn)行成本高，能源消耗量大，給工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的正常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)帶來(lái)諸多困擾。隨著數(shù)字技術(shù)的誕生，不僅改變了這一局面，而且電氣自動(dòng)化系統(tǒng)終端設(shè)備逐步向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化方向轉(zhuǎn)變，電氣自動(dòng)化運(yùn)行系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍 。

（二）數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用價(jià)值

數(shù)字技術(shù)智能化水平較高，在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用可靠性高、穩(wěn)定性高，保證電氣設(shè)備能夠穩(wěn)定高效運(yùn)行，對(duì)相關(guān)組件與工作狀態(tài)實(shí)現(xiàn)智能化控制。如果電氣自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)生故障，借助于數(shù)字技術(shù)可以第一時(shí)間查找出故障原因，檢修人員可以根據(jù)故障反饋信息，針對(duì)性的制訂檢修方案，以排除故障隱患，確保電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，應(yīng)用數(shù)字技術(shù)對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行操作，操作流程相比于過(guò)去傳統(tǒng)的操作方式較為便捷，只需要事先向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輸入相關(guān)指令，然后操作人員進(jìn)行一鍵操作就可以完成指令傳達(dá)工作，至于編碼程序已經(jīng)由技術(shù)人員事先設(shè)定，只要依托于標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)，就能夠使電氣自動(dòng)化設(shè)備順利完成工作任務(wù)。

（三）數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域，應(yīng)用價(jià)值與優(yōu)勢(shì)逐步浮出水面，它不僅使工業(yè)電氣自動(dòng)化的系統(tǒng)功能逐步完善，而且智能化操控的效率也得到進(jìn)一步提高。數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)如圖1所示。

二、數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的革新運(yùn)用策略

（一）配置光纖設(shè)備，推廣使用新技術(shù)、新材料

光纖是由塑料或者玻璃材料制成，屬于一種新型的光傳導(dǎo)材料，在工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域，應(yīng)用光纖材料，可以提升數(shù)據(jù)信息的傳導(dǎo)速度與質(zhì)量，而且這種新材料抗干擾能力強(qiáng)，主要工作原理是通過(guò)脈沖實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸過(guò)程。工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行與標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口息息相關(guān)，因此，光纖材料的介入對(duì)ERP以及MES系統(tǒng)的連接起到重要的輔助作用，進(jìn)而使系統(tǒng)的通訊質(zhì)量得到大幅提升。光纖材料頻帶寬，載波頻率越高，信號(hào)傳輸?shù)念l帶寬度就越大，比普通的VHF頻段高出一百多萬(wàn)倍。損耗低，如果每公里損耗在0.35dB以下若傳輸1.55um的光，每公里損耗能夠達(dá)到0.2dB以下。此外，光纖材料還具有自身重量輕、安裝方便、保真度高、成本低等特點(diǎn)。

（二）應(yīng)用GOOSE虛端子技術(shù)

GOOSE虛端子技術(shù)能夠有效解決智能變電站保護(hù)裝置無(wú)接線、無(wú)端子、無(wú)接點(diǎn)等問(wèn)題，它對(duì)一次設(shè)計(jì)裝置進(jìn)行了改革，使二次回路發(fā)生了改變，在系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中，能夠使電氣工程人員易于理解、易于掌握，而且在實(shí)際操作過(guò)程中，簡(jiǎn)便快捷。GOOSE虛端子技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化的智能終端以及測(cè)控裝置的信息交換過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，這種虛端子技術(shù)具有打開跳合閘功能，能夠掌控系統(tǒng)中的全站線路、母線、開關(guān)以及主變等，確保測(cè)控遙控裝置以及使用聯(lián)閉鎖的間隔層。GOOSE虛端子技術(shù)對(duì)二次回路進(jìn)行升級(jí)改良，使系統(tǒng)能夠輕松實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)以及檔位調(diào)節(jié)過(guò)程[2]。此外，如果遵循GOOSE與MMS雙網(wǎng)配置的原則，對(duì)提升操作界面層次感起到積極的促進(jìn)作用。這樣一來(lái)，終端操作人員能夠直觀、清晰的看到操作畫面，并對(duì)每一個(gè)接口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)集中化管理和控制。在工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用GOOSE虛端子技術(shù)不但提高了生產(chǎn)工作效率，同時(shí)，對(duì)保障電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安全高效運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

（三）人工智能技術(shù)的應(yīng)用

人工智能技術(shù)是二十一世紀(jì)世界三大尖端技術(shù)之一，過(guò)去，工業(yè)電氣系統(tǒng)往往借助于人工操作與系統(tǒng)操作相結(jié)合的方式，既耗時(shí)耗力，同時(shí)投入成本也較高，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，必須介入人工排查故障與現(xiàn)場(chǎng)檢修，設(shè)備維修周期長(zhǎng)，嚴(yán)重制約了生產(chǎn)進(jìn)度。而基于數(shù)字技術(shù)背景，引入人工智能技術(shù)，能夠?qū)I(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全程智能化控制，不需要大量的人力資源，在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，借助于人工智能技術(shù)，對(duì)運(yùn)行全程實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，通過(guò)傳輸系統(tǒng)快速反饋至操作系統(tǒng)終端，操作人員在獲取反饋信息后，能夠針對(duì)故障類型進(jìn)行快速分析，進(jìn)而制訂出行之有效的應(yīng)對(duì)策略，省去了不必要的中間排查故障環(huán)節(jié)。

結(jié)束語(yǔ)：

隨著高科技技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用類型也逐步呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展態(tài)勢(shì)，它在工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用，促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平的快速提升，解放了勞動(dòng)力與生產(chǎn)力，打破了過(guò)去以人為操作核心的局面，工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的人員組織架構(gòu)得到進(jìn)一步優(yōu)化，企業(yè)的經(jīng)營(yíng)績(jī)效逐步突顯出來(lái)。相信在廣大電氣工程技術(shù)人員的齊心努力下，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用范圍必將逐步擴(kuò)大，它給工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)也能夠帶來(lái)最大化的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會(huì)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉強(qiáng)，李國(guó)虎，鄧勇.工業(yè)電氣自動(dòng)化中的數(shù)字技術(shù)應(yīng)用研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（17）：30.

[2]賈洪亮.數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用及創(chuàng)新分析[J].通訊世界，2019，26（6）：278-279.