工業電氣自動化中數字技術的應用創新

李長偉

（山東清華康利城市照明研究設計院有限公司，山東 濟南 250100）

0 引言

隨著工業科技的高速發展以及信息產業的愈發成熟，近年來，我國提出了中國制造2025規劃。實現中國制造2025規劃的重點之一就是工業電氣自動化與數字技術深度融合，實現智能信息化生產。數字技術和信息技術、計算機技術以及互聯網技術等聯系緊密，是未來各行各業的發展趨勢，在工業電氣自動化中應用數字技術并創新有重要的意義，可以有效提高工業的生產效率，節約生產成本，提高經濟效益，同時也可以有效促進我國的工業向智能信息化發展。

1 數字技術

數字技術和信息技術、計算機技術以及互聯網技術等聯系緊密，在近些年發展迅速，深刻的改變了社會的方方面面，工業電氣自動化也不例外。借助計算機之類的設備處理工業生產中的相關數據信息，然后通過互聯網實時交互連接，通過運算、處理、加工、傳輸、控制、反饋等過程，最終實現電氣自動化生產。數字技術就是借著計算機設備將接受到的信息轉化為二進制進行識別，然后對數據進行加工處理，再轉化為信息輸出的技術。在工業電氣自動化中主要應用在運算處理等環節。下圖是數字化技術在工業電氣自動化中的具體應用過程。

2 數字技術在工業電氣自動化應用中的優勢

數字技術具有極高的高精確性，由于它主要是通過二進制進行計算和信息處理，因此它的計算效率和精確性極其高。數字技術可以有效降低操作的復雜度，準確管理、整合和配置資源，在實際生產生活中應用非常廣泛。但是數字技術的應用專業素養較高的相關人才應用，數字技術在工業電氣化應用中主要有以下的優勢：

2.1 數字技術高效和精確

數字技術在工業電氣自動化中的應用依賴于互聯網技術、計算機技術已經高效的電氣系統。尤其電氣系統內的相關設備對數據運算的要求非常高，尤其對準確性和高效性的要求，而數字技術正好可以滿足這個要求，將含有大量信息的復雜的電氣自動化問題簡單化為二進制問題，然后通過計算機進行高效處理，極大的提高了電氣系統的運行效率。此外，通過與傳感器、光纖以及不同設備的融合使用，可以有效拓展數字技術在工業電氣自動化應用中的功能多樣性。比如，電氣儀表的應用，電氣測壓儀器的應用等。隨著數字技術的發展，目前在數字技術的開合和研究的基礎上逐漸發展出了模擬數字技術，主要是根據實際的生產情況，開發出相應的程序實現功能性模擬數字技術。模擬數字技術的應用前景非常廣闊，比數字技術的特點多一些，但同樣也存在著較多的缺點，因此在應用中要合理應用其優勢，避免其缺陷。數字技術具有極強的邏輯性，維護簡單，使用簡便，結構合理，在工業電氣自動化中應用十分廣泛。

2.2 數字技術可以實現智能自動化

數字技術在工業電氣自動化中應用十分廣泛，主要應用于機械自動化的檢查、使用、干預以及診斷等方面。在其中引入數字技術可有有效提高工業電氣的智能自動化程度，實現實時監控、通信、傳輸、反饋等智能性的功能，同時可以提高工業電氣自動化的標準化程度，滿足更高標準的電氣工程要求。目前，世界上各國都在積極開發基于數字技術控制的工業電氣自動化的整體性系統，通過與互聯網技術已經計算機技術結合，為未來的智能工業制造打下基礎。

2.3 數字技術可以提高電氣自動化的可操作性

數字技術在工業電氣自動化的應用過程之中，需要使用較多的數字化的信息來進行。再者，在處理和分析數字化信息的過程之中，必須是精確的處理各項信息，在處理中一定要確保各項數據的準確性。在電氣自動化系統的運行過程中，需要對各項運行的電氣設備收集數據信息并進行對應的分析與研究，在此過程之中，計算需要耗費較多的人力，物力和財力，而且計算的結果可能出現誤差，進一步的增加了對電氣設備的分析和研究的難度。而將數字技術與電氣自動化進行融合，可以顯著的提高對電氣設備的分析效率，便于展開對電氣設備的分析與研究，進一步的掌握電氣設備在運行中的各項信息，進而作出對應的判斷。數字化技術，既不需要投入較多的人力，物力也不需要投入財力，而且在電氣自動化中的應用較為快速和安全，操作較為便捷，提高了編碼的使用效率，進一步的減少了編程中的時間，進而使得電氣系統實現了靈活性和繼承性的操作，總的來說，將數字化技術融入到電氣自動化之中，提高了電氣設備的可操作性水平。

2.4 數字技術可以提高電氣自動化的可靠性

數字化技術在電氣自動化的運用過程之中，是借助對應的網絡技術和系統來進行工作的，從而能夠最大化的促進電氣自動化的智能化發展，對運行的電氣設備的數據信息進行準確的處理和分析，進而減少在對電氣設備運行中出現的誤差影響到后期采取的改進措施，有效的提高了數據信息的可靠性，最終保證工業電氣在應用過程中的安全性和可靠性。

2.5 數字化技術可以提升工業電氣自動化的性價比的水平

將數字化的技術融入到工業電氣自動化的過程中，既可以促進電氣設備的穩定持續的運行，減少一些不必要的問題出現。再者，使用數字化的技術可以提升工業電氣設備自動化的實施效果。在工業電氣自動化的實施中，最關鍵的就是要減少成本的消耗，即要保證實施的效果還要節約成本。而使用數字化的技術能夠對電氣自動化的系統實施開放性的發展，進而可以最大化的控制電氣設備運行中的成本消耗，借助一些措施來降低成本的消耗，最終提升工業電氣自動化的性價比水平。

3 數字技術在工業電氣自動化的應用創新

目前數字技術在電氣自動化中雖然應用廣泛，但由于人工智能技術的發展還不成熟，因此數字技術在實際應用中還有一些不足。因此，隨著信息產業的發展，數字技術也應該不斷創新，接下來簡單介紹幾個方面的應用創新：

3.1 系統之間連接創新

隨著社會的發展，光纖材料在信息技術設備連接中的應用越來越廣泛，相比傳統的連接材料，其具有傳輸距離遠，頻帶范圍廣以及安全性和抗干擾性能強的特點。為加強數字技術的傳輸安全與抗干擾性能，在開發平臺與標準化接口的系統連接上可以使用光纖連接，可以有效提高工業電氣自動化中的系統信號識別能力和數據傳輸能力。才外，還可以通過利用TCP/IP協議，通過光纖與辦公環境中的計算機實現通信連接，加強其監控性。

3.2 GOOSE虛擬終端創新

數字技術通過GOOSE虛擬終端技術，可以有效控制整個站線以及主變壓器、總線的等組件，并獲得了分離與閉合的控制能力，為電氣自動化項目調試提供了二次回路，為實現遠程測量和遠程控制裝置提供了基礎。此外，數字技術通過GOOSE虛擬終端技術可以構建高效的智能終端，實現對溫度，氣壓等非電信號的處理與控制，并且可以進行通信管理，跳閘保護等功能操作。

3.3 虛端子技術創新

虛端子技術是基于數字技術基礎的一種技術，應用與工業電氣自動化中，可以實現對生產設備的定位、優化設備和設施的布局，監控不同方向電氣設備的運行過程，加強電氣設備的安心可靠性。

4 結束語

工業電氣自動化中應用數字技術是趨勢也是必然，數字技術以其獨有的優勢可以提高生產效率，降低生產成本以及提高經濟效益。但是在目前由于技術的局限性，數字技術還存在一些不足，通過積極探索數字技術在工業電氣自動化中的創新應用，加快數字技術的深入發展和應用，從而提高工業電氣自動化的發展水平，促進企業生產和社會發展的穩定進行。