數(shù)字技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用分析

雒雪峰

摘 ? 要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)更是突飛猛進(jìn)。作為科技領(lǐng)域不可或缺的一部分，數(shù)字技術(shù)已悄無聲息的在大眾生活中占據(jù)了重要位置，顯而易見，數(shù)字技術(shù)也在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中得到了更為廣泛的應(yīng)用。目前，工業(yè)自動(dòng)化借助數(shù)字技術(shù)助推自動(dòng)化控制系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展，同時(shí)，通過技術(shù)數(shù)據(jù)的把控不斷提高控制過程高效安全運(yùn)行。本文就數(shù)字技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行探討，以供相關(guān)從業(yè)人士參閱。

關(guān)鍵詞：數(shù)字技術(shù) ?工業(yè) ?自動(dòng)化

中圖分類號(hào)：TM769 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）07（c）-0010-02

1 ?數(shù)字技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用

1.1 數(shù)字技術(shù)特點(diǎn)分析

一般意義上來說，數(shù)字技術(shù)產(chǎn)品具備可靠性高、性價(jià)比好、操作簡(jiǎn)便以及體型小、功能多等特點(diǎn)，將智能數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，使其可靠性、實(shí)用性和簡(jiǎn)便性的優(yōu)勢(shì)更是得到了充分發(fā)揮。首先，數(shù)字技術(shù)作為一種新的科技應(yīng)用技術(shù)，通過電子計(jì)算機(jī)對(duì)控制系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算、分析、儲(chǔ)存和傳送，來實(shí)現(xiàn)控制設(shè)備的正常運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的有利結(jié)合，不僅確保了設(shè)備的高效率運(yùn)行，提升了正常運(yùn)行的可靠性，也大大提高了設(shè)備的使用安全系數(shù)。其次，從實(shí)用性上來說，數(shù)字技術(shù)對(duì)于工業(yè)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)職能控制提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和技術(shù)支撐，不但可以智能識(shí)別，還能大大降低生產(chǎn)成本，提高工作效率。再次，就操作性而言，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用使得設(shè)備工作流程的操作精準(zhǔn)而簡(jiǎn)單，它主要通過電子計(jì)算機(jī)和編程軟件來完成所有工業(yè)流程，只需要工作者對(duì)電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作，簡(jiǎn)化了整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)流程的操作性，使得效率有了極大的提高[1]。

1.2 工業(yè)自動(dòng)化對(duì)于數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用

由于硬件和成本等各種原因，我國現(xiàn)代的數(shù)字技術(shù)主要應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化的以下兩方面以有效避免高壓操作系統(tǒng)在工作中的威脅。第一個(gè)方面是對(duì)工業(yè)自動(dòng)化控制平臺(tái)進(jìn)行維穩(wěn)，通過微軟公司專門為工業(yè)自動(dòng)化所設(shè)計(jì)的軟件系統(tǒng)對(duì)整個(gè)自動(dòng)化平臺(tái)進(jìn)行操作，以視頻窗口的操作來代替過去的人員操作，以簡(jiǎn)便安全的操作方法代替了過去老舊的危險(xiǎn)方法，此外數(shù)字技術(shù)也維護(hù)了整個(gè)流程中性能的穩(wěn)定性。第二個(gè)方面是對(duì)于整個(gè)控制過程的效率進(jìn)行提高，數(shù)字化技術(shù)是通過對(duì)信息的儲(chǔ)存和分析進(jìn)行信息的處理，大部分企業(yè)在工業(yè)自動(dòng)化中使用高速創(chuàng)新端口和各種數(shù)字化的分布式和整體自動(dòng)的控制系統(tǒng)。主要就是利用它對(duì)于信息的搜集能力和集合信息進(jìn)行處理的能力，大大提高了整個(gè)工業(yè)流程的效率[2]。

2 ?數(shù)字技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中的創(chuàng)新應(yīng)用分析

2.1 軟件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

數(shù)字技術(shù)所應(yīng)用的軟件平臺(tái)技術(shù)是工業(yè)自動(dòng)化中較為重要的作用。就目前情況來看，提高整個(gè)工業(yè)操作系統(tǒng)的軟件應(yīng)用性能，將有效提高整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的效率和功能，也可以通過對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)更新和升級(jí)極大促進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)的快速發(fā)展。因此，及時(shí)對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行漏洞和問題檢查，不僅可以提高系統(tǒng)的高效性，也可以提升其智能程度。除此之外，利用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存，并及時(shí)更新和保存，可以很大程度上提高整個(gè)系統(tǒng)的精準(zhǔn)性[3]。

2.2 光纖連接

光纖連接是目前對(duì)于數(shù)據(jù)信息傳輸效率有極大提高的一項(xiàng)實(shí)用技術(shù)，對(duì)于提高整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的效率有著極其重要的意義。光纖是數(shù)字技術(shù)中應(yīng)用非常良好的一種能源材料，其高保密型和抗干擾能力可以對(duì)系統(tǒng)的安全性進(jìn)行有效的保護(hù)。除此之外，它還具備超遠(yuǎn)程的傳輸效率，一般將光纖連接應(yīng)用在設(shè)備端口，目的是為了提高網(wǎng)絡(luò)的安全性與可靠性，從而提高整個(gè)工業(yè)的生產(chǎn)效率。舉例來說，F(xiàn)irecomms光纖就是通過對(duì)高壓環(huán)境和電磁波的高抗性可以很大程度確保數(shù)據(jù)的完整性，也在很大程度上滿足工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域和自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)控制和設(shè)備在數(shù)據(jù)傳輸速率和距離的技術(shù)要求和客觀需求。

2.3 虛端子

虛端子技術(shù)與調(diào)試技術(shù)和信息技術(shù)密切相關(guān)。虛端子即是GOOSE、SV信號(hào)較為形象的理解應(yīng)用，因與傳統(tǒng)屏柜的端子有著相對(duì)應(yīng)的關(guān)系而得名，也就是GOOSE、SV輸入輸出信號(hào)為網(wǎng)絡(luò)上傳遞的變量與端子有關(guān)，是將傳統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的二次回路進(jìn)行改良后形成的，主要應(yīng)用于工程設(shè)備的調(diào)試技術(shù)，也使得設(shè)備檢測(cè)和數(shù)據(jù)保真更為嚴(yán)謹(jǐn)和確定，同時(shí)保證智能終端信息交流，使信息交流與回饋更加安全有效。為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)智能化，將虛端子技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)自動(dòng)化中。

2.4 智能終端

智能終端是嵌入式計(jì)算機(jī)設(shè)備，因?yàn)樗捏w系結(jié)構(gòu)框架與嵌入式一致，但是針對(duì)于普通的嵌入式系統(tǒng)，它的結(jié)構(gòu)更加明確，所以其應(yīng)用也較為明確。目前看來，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日益普及，自動(dòng)化工業(yè)系統(tǒng)中添加測(cè)量功能更為簡(jiǎn)單，成本更低，畢竟工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)檢測(cè)量愈加繁雜，如果沒有穩(wěn)定的數(shù)據(jù)管理，工業(yè)控制系統(tǒng)將無法進(jìn)行有效的分析和應(yīng)對(duì)。針對(duì)大量數(shù)據(jù)檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析，終端分析和智能企業(yè)管理必須確保。前文談及數(shù)字技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中采取了分散式的信息收集裝置，處理原件與傳感器的位置相近，也可以從目前一些比較前沿的大企業(yè)的技術(shù)應(yīng)用和新型設(shè)備制造上了解這一點(diǎn)。隨著時(shí)代和社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，數(shù)字技術(shù)的測(cè)量工具也愈來愈小巧精致，使用起來更加輕便。傳統(tǒng)的測(cè)量系統(tǒng)是記錄每一份數(shù)據(jù)，無論是否有各類現(xiàn)象發(fā)生都會(huì)產(chǎn)生數(shù)千兆字節(jié)或者數(shù)萬億字節(jié)。為迎合時(shí)代發(fā)展潮流，測(cè)量系統(tǒng)必須進(jìn)行更高效的分析和收集，只有將自動(dòng)化工業(yè)軟件提升到更為智能化的程度，才能對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的測(cè)量和爆炸式增長的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析。可見，未來的智能終端系統(tǒng)需要快速配置，以便管理和使用數(shù)以千萬個(gè)測(cè)量設(shè)備鎖產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。為減少成本，提升效率，大多自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)只會(huì)采集和記錄22%的數(shù)據(jù)，從實(shí)際而言，只有5%的數(shù)據(jù)才得到了真正的有效分析，那么自然可以判斷，可能有更多重要的數(shù)據(jù)將無法被真正利用。為了使自動(dòng)化工業(yè)獲得更大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，只有將數(shù)據(jù)進(jìn)行更大程度的智能分析，那么，就不得不談及到元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。通常需要自動(dòng)化工業(yè)以一個(gè)項(xiàng)目來定義所采集的元數(shù)據(jù)，同時(shí)也務(wù)必將盡可能多的數(shù)據(jù)屬性進(jìn)行記錄。數(shù)據(jù)采集之后，再通過自動(dòng)運(yùn)行來添加缺少的數(shù)據(jù)屬性。元數(shù)據(jù)的一致性可以使得過去僅能分析5%-10%的自動(dòng)化工業(yè)增長為95%-100%，這種數(shù)據(jù)分析能力是相當(dāng)驚人的，如能達(dá)到這一地步，將會(huì)大大降低生產(chǎn)成本并很大程度提高生產(chǎn)效率。智能終端分析和自動(dòng)化工業(yè)的最終解決方案主要就是通過解決工業(yè)大數(shù)據(jù)來發(fā)揮作用，通過智能終端對(duì)智能的測(cè)量節(jié)點(diǎn)提供的大量爆炸性數(shù)據(jù)進(jìn)行高效分析，將會(huì)使整個(gè)自動(dòng)化工業(yè)得到更大的回饋。美國最大的發(fā)電企業(yè)正式將智能終端用于智能電網(wǎng)的改造，可使公司直接監(jiān)測(cè)60個(gè)發(fā)電廠和一萬多臺(tái)設(shè)備的各類運(yùn)行數(shù)據(jù)[4]。

3 ?結(jié)語

通過以上分析和探討數(shù)字技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化控制和應(yīng)用中的這些特點(diǎn)，主要目的就是為了說明數(shù)字技術(shù)在提高現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)效率、降低工業(yè)生產(chǎn)成本、提升生產(chǎn)安全系數(shù)方面發(fā)揮著良好的作用。毋庸置疑，數(shù)字技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化中的普及應(yīng)用，除了具備以上特點(diǎn)之外，也對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的快速發(fā)展起到了很好的促進(jìn)作用，發(fā)展前景將更為廣闊。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳志敏，盧禹煒.數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（16）：49.

[2] 王國偉.數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的有效應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（10）：109.

[3] 鄒元甲.淺談數(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].數(shù)字通信世界，2019（5）：219.

[4] 黃德位，周泉錦，李泳霄.數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的有效應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（11）：133.