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

王慶丹

（山東清華康利城市照明研究設(shè)計(jì)院有限公司，山東 濟(jì)南 250100）

0 引言

隨著社會(huì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)步，對(duì)于電力行業(yè)的要求愈發(fā)嚴(yán)格。為此，想要更好的推動(dòng)電力行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，需要對(duì)工業(yè)電氣自動(dòng)化水平進(jìn)行全面的升級(jí)。為了實(shí)現(xiàn)日益發(fā)展的科技社會(huì)，人類需要將數(shù)字技術(shù)無縫銜接于電氣工程自動(dòng)化中，形成良好的電氣化的控制手段。目前數(shù)字技術(shù)已經(jīng)在很多的工業(yè)領(lǐng)域取得非常大的成果，在電氣工程自動(dòng)化控制中運(yùn)用得越來越廣泛，極大程度推動(dòng)了社會(huì)、工業(yè)以及科技的發(fā)展。

1 數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的作用

工業(yè)電氣自動(dòng)化中加入了數(shù)字技術(shù)可以降低工作的危險(xiǎn)性，提升工業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，給企業(yè)帶來巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。由于工業(yè)電氣自動(dòng)化工作條件是高壓環(huán)境下，工作具有較高危險(xiǎn)的，結(jié)合數(shù)字技術(shù)可以降低危險(xiǎn)，保障操作人員的生產(chǎn)安全。目前，我國(guó)數(shù)字技術(shù)加入工業(yè)電氣自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，在一定程度上保證操作的穩(wěn)定性，數(shù)字操作系統(tǒng)更為簡(jiǎn)單。由于數(shù)字技術(shù)不論對(duì)任何一種設(shè)備參數(shù)都能進(jìn)行集中整理，提升了電氣設(shè)備控制的效率，讓工作人員對(duì)工業(yè)電氣自動(dòng)化進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生異常時(shí)操作人員可以及時(shí)采取有效措施加以解決，保證操作處于順暢中，提升控制的質(zhì)量，保證生產(chǎn)。

另外，由于數(shù)字技術(shù)安全可靠性高，在脫離人工操作的情況下，能夠自動(dòng)識(shí)別與排除故障隱患，因此，對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)來說，能夠減少大量冗余設(shè)備的使用頻次，這就給工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)節(jié)省了大量的投入成本。以數(shù)字化互感器以及光纖網(wǎng)絡(luò)為例，它在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用有效降低了生產(chǎn)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，而且行業(yè)應(yīng)用率已經(jīng)達(dá)到80%以上，由此可以看出，數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用必將成為未來工業(yè)發(fā)展進(jìn)程中不可或缺的高尖端技術(shù)，在為企業(yè)創(chuàng)造豐厚的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也為社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域提供了高質(zhì)量的工業(yè)產(chǎn)品與高效服務(wù)。

2 數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的各項(xiàng)應(yīng)用

2.1 測(cè)試階段的應(yīng)用

在工業(yè)電氣系統(tǒng)試驗(yàn)測(cè)試環(huán)節(jié)中加入數(shù)字技術(shù)能夠提高測(cè)試環(huán)節(jié)的安全性，提升測(cè)試的效率。此外，在高壓測(cè)試環(huán)節(jié)中，由于高壓監(jiān)測(cè)具有危險(xiǎn)性，通過數(shù)字技術(shù)將高壓電源和計(jì)算機(jī)緊密聯(lián)系，保證系統(tǒng)在測(cè)試過程中下達(dá)相應(yīng)的指令都能順利完成，極大程度提高了測(cè)試的安全性。

2.2 以視窗系統(tǒng)為主的工控標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)

我國(guó)計(jì)算機(jī)常用的操作系統(tǒng)主要是美國(guó)公司開發(fā)的視窗系統(tǒng)，隨著工業(yè)電氣自動(dòng)化快速發(fā)展的過程中，視窗系統(tǒng)也融入工業(yè)電氣自動(dòng)化中。通過視窗系統(tǒng)為基礎(chǔ)搭建公共標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)提升了電氣自動(dòng)化水平，然后將圖形化控制界面更直觀的呈現(xiàn)給操作人員，幫助操作人員更優(yōu)的完成相應(yīng)工業(yè)電氣自動(dòng)化操作，方便后續(xù)生產(chǎn)的進(jìn)行。

2.3 應(yīng)用了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

現(xiàn)場(chǎng)總線主要是在工業(yè)領(lǐng)域中通過高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偩€。我國(guó)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在不斷的更新和完善，同時(shí)在工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中發(fā)揮了不可忽視的作用，保證信息數(shù)據(jù)傳輸更為有效，高質(zhì)量的控制著工業(yè)相關(guān)系統(tǒng)。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)來說，它可以對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中的各類設(shè)備和智能化系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的控制，一旦數(shù)據(jù)產(chǎn)生異常或特殊情況時(shí)，操作人員可以在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題，并有針對(duì)性地加以處理，將損失降到最小，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)

3 數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化的創(chuàng)新策略

3.1 優(yōu)化和調(diào)整運(yùn)轉(zhuǎn)流程

不斷晚上操作程序，主要是調(diào)度指令，相當(dāng)于單向傳輸設(shè)備中輸入命令前需要進(jìn)行數(shù)字化處理后數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的審核。在實(shí)際應(yīng)用過程中，不管是設(shè)備操作界面、開關(guān)控制、閘刀設(shè)備、整個(gè)系統(tǒng)功能需要加以完善，保證設(shè)備自動(dòng)化水平能夠穩(wěn)定進(jìn)行。近幾年，我國(guó)數(shù)據(jù)的信息化時(shí)代迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)處理技術(shù)更加精確，想要保證工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的各項(xiàng)功能不斷完善，操作人員對(duì)系統(tǒng)必須全面掌握、妥善的運(yùn)用，讓操作功能更為簡(jiǎn)便、安全。最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)默認(rèn)中無人操作的運(yùn)行，達(dá)到數(shù)字技術(shù)的控制系統(tǒng)。

3.2 普及智能終端

想要在工業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備中普及智能終端，選擇利用連接設(shè)備和光纖的方式將采集到的數(shù)據(jù)通過智能終端加以分析處理，采取科學(xué)措施進(jìn)行控制。一般來說，不斷提高工業(yè)電氣自動(dòng)化數(shù)字技術(shù)的有效性需對(duì)智能終端設(shè)置雙重配置。其一，保護(hù)電閘為主，對(duì)傳輸信號(hào)控制進(jìn)行配置；其二，以電路保護(hù)為主，工業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備的正常運(yùn)行需要保證各個(gè)程序接口的安全。總的來說，想要工業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備有效運(yùn)行，要保證各個(gè)控制平臺(tái)的連接可達(dá)到統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的穩(wěn)定性、安全性、有序性，促進(jìn)工業(yè)企業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

3.3 虛端子的加入

在我國(guó)工業(yè)電氣自動(dòng)化中虛端子新型技術(shù)的加入具有非常現(xiàn)實(shí)的意義。隨著社會(huì)信息技術(shù)的發(fā)展完善，虛端子技術(shù)的加入對(duì)工程調(diào)試階段發(fā)揮了重要作用。加入虛端子在工業(yè)電氣自動(dòng)化中，讓生產(chǎn)設(shè)備更加精準(zhǔn)的定位，也能讓相關(guān)裝備、設(shè)施得到更合理的配置。在電氣設(shè)備運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)立體式、全方位、無死角的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，加大電氣設(shè)備的監(jiān)督控制力度，讓信息傳輸檢測(cè)環(huán)境不斷向優(yōu)質(zhì)化發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)雙向設(shè)置技術(shù)模式。此外，想要方便對(duì)智能終端系統(tǒng)的控制，需要不斷優(yōu)化虛端子技術(shù)，讓配置操作變得更為簡(jiǎn)單方便。

3.4 標(biāo)準(zhǔn)化程序操作

數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用加快了工業(yè)自動(dòng)化與智能化前進(jìn)的腳步，尤其對(duì)電氣自動(dòng)化裝置中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來說，工業(yè)生產(chǎn)全過程涉及到的各項(xiàng)程序參數(shù)，都被植入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中，當(dāng)操作終端的技術(shù)人員啟動(dòng)自動(dòng)化裝置后，機(jī)械設(shè)備能夠在事先設(shè)定好的標(biāo)準(zhǔn)化程序下執(zhí)行生產(chǎn)行為，這就促進(jìn)了生產(chǎn)效率的大幅提升。另外，借助于數(shù)字技術(shù)可以工業(yè)生產(chǎn)的每一道工序進(jìn)行全方面持續(xù)監(jiān)督，而且每一位現(xiàn)場(chǎng)操作人員都配備了不同的控制開關(guān)指令，一旦發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)異常或者出現(xiàn)運(yùn)行故障，作業(yè)人員可以第一時(shí)間對(duì)控制開關(guān)發(fā)生關(guān)閉口令，這樣不但避免了人為失誤、人為窩工現(xiàn)象，同時(shí)，也延長(zhǎng)了機(jī)械設(shè)備的使用壽命，進(jìn)而為生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

3.5 光纖連接與就地安裝

目前，光纖連接模式已經(jīng)在工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域得到普遍推廣和應(yīng)用，這種連接方式為智能終端設(shè)備正常的數(shù)據(jù)采集與程序控制提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持，進(jìn)而使數(shù)字技術(shù)應(yīng)用更具有安全性、穩(wěn)定性與可靠性。由于工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，需要標(biāo)準(zhǔn)化程序接口的支撐，系統(tǒng)終端的操作平臺(tái)需要與ERP以及MES系統(tǒng)相接，這樣一來，系統(tǒng)提供的程序接口就能夠滿足多數(shù)終端用戶的需求，使通信質(zhì)量得到大幅提升。因此，為了加快推進(jìn)工業(yè)電氣自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程，廣大科研人員建立了統(tǒng)一的控制接口標(biāo)準(zhǔn)，這就使得工業(yè)自動(dòng)化、智能化水平達(dá)到了一個(gè)全新的高度。

4 結(jié)束語

綜上所述，我國(guó)工業(yè)電氣自動(dòng)化中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，數(shù)字化技術(shù)在工業(yè)發(fā)展的未來中具有深遠(yuǎn)影響。想要提高數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用速度和效率，須不斷創(chuàng)新數(shù)字技術(shù)，提高數(shù)字技術(shù)的自動(dòng)化應(yīng)用水平，促進(jìn)我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域在智能化的發(fā)展道路上前行，真正意義上降低人員工作的強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)無人操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性、有序性、安全性。