電子信息化技術在工業電氣自動化中的應用研究

邢文亮

[摘? ? 要]? 信息化技術近年來發展迅速，人們將其應用到工業電氣自動化中的需求也越來越大，要求也越來越高。信息化技術應用到工業電氣自動化中有哪些優勢，其能夠為工業電氣自動化帶來怎樣的發展，本文將對上述問題一一進行探討，希望本文能夠促進工業和信息技術的進一步融合，進而促進我國工業向著自動化、信息化、智能化的方向進一步發展。

[關鍵詞]電子信息化技術;工業電氣自動化;特點;智能化

[中圖分類號]TM76;TN0 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）10–0–02

Research on the Application of Electronic Information

Technology in Industrial Electrical Automation

Xing Wen-liang

[Abstract]Information technology has developed rapidly in recent years， and with the development of information technology， people's demand for applying it to industrial electrical automation is increasing， and the requirements are getting higher and higher. What are the advantages of applying information technology to industrial electrical automation and what kind of development it can bring to industrial electrical automation？ This article will discuss the above issues one by one. I hope this article can promote the further integration of industry and information technology， and then promote our country The industry is developing further in the direction of automation， informatization， and intelligence.

[Keywords]electronic information technology; industrial electrical automation; characteristics; intelligence

工業范圍內全新的概念的提出，如“工業4.0”“中國制造2025”;意味國家對工業的重視程度的不斷提高。將電子信息化技術應用到工業電氣自動化中，可以促進工業電氣自動化行業的發展，進而帶動整個工業行業向前發展，可以預見到在不遠的未來工業必然會更加自動化、信息化、智能化、人性化。

1 電子信息化技術在工業電氣自動化中的應用

1.1 PLC在工業電氣自動化中的應用

PLC作為控制設備的代表，是將信息化技術的軟件技術和硬件技術進行綜合統籌后，應用到電氣自動化之中，通過編程以及數字化運算等功能達到工業電氣設備自動控制的目的。PLC和其他電子元器件連接之后，依靠其數據存儲、邏輯運算、順序控制等功能，可以對其他電子器件的操作進行控制，促進工業自動化系統的緊密聯系PLC的可靠性高、編程方法簡單、拆裝方便、接口豐富、結構模塊化。隨著PLC在工業領域的不斷應用，已經成為工業電氣自動化發展的一個強有力的推動器。

1.2 傳感器在工業電氣自動化中的應用

工業電氣自動化的發展離不開工業數據的采集，傳感器作為重要的數據采集工具，為工業電氣自動化的發展做出了重要貢獻，通過傳感器可以接受其他電子元件傳來的信息，并對接收的信息進行編碼和轉化并輸出給其他電子元件，相當于信息的傳遞的中間媒介。傳感器種類多樣，如溫度傳感器、壓力傳感器，最基本的區別在于其感應的物理量不同，各種形式的傳感器的工作原理類似，大多是將接收到的溫度、壓力等非電量轉換為與之相對應的電量之后進行輸出。

1.3 微處理器在工業電氣自動化中的應用

微處理器是工業電氣自動化領域的核心控制和處理單元，隨著工業電氣自動化領域中的傳統的模擬儀器逐漸被數控的、成套的設備代替，而微處理器作為信息技術設備的控制核心，其重要性不言而喻。目前應用最廣的微處理器為嵌入式微處理器，其具有原來的母版功能的同時，通過裝配在專門設計的電路板之上，微處理器的體積大幅減小，其功耗也大幅降低，而相對于傳統的微處理器，其對環境的適應程度更強，尤其是對工作溫度的耐受能力，抗電磁干擾能力，以及工作的可靠性都得到很大的提高。嵌入式微處理器的算力能夠媲美傳統的工業化的大型控制計算機的算力的同時，占據的空間更小，而且其功耗也大幅降低，其經濟效益、工作可靠性、運算能力也能夠滿足工業電氣自動化領域的需求。

2 電子信息化技術給工業電氣自動化帶來的優勢

2.1 提高生產的準確性、可靠性

在傳統的工業生產中，設備通常由人工進行控制，而人工控制的過程為生產帶來了不確定性，人操作誤差和失誤使在生產時的準確性大幅降低，生產時的可靠性和產品的質量無法得到保障，降低了生產的可靠程度。信息化技術最基本的特點在于其高度的準確性和可靠性，只需要設置一定的參數，運用編程等手段，依靠微處理器、PLC、傳感器等電子元件可以對生產過程進行精準的把控，保證生產過程的準確性與可靠性，提升產品質量。

2.2 降低生產成本，提高生產時的經濟效益

現階段，國家對工業生產的大力扶持以及民眾對工業生產的高度重視，促進了我國工業的快速發展，但是也使得工業產品競爭激烈，企業生存十分艱難，又適逢新冠疫情嚴重，各類工業產品的行情都不是很好，而大部分工業產品利潤率極低，從而導致企業經濟效益低下。而電子信息化技術的應用，通過工業電氣自動化、智能化，在一定程度上減少了工業企業對于工人的使用，減少了在企業在人工上的投入，與此同時，電子信息技術的融入使得工業變得更加信息化、智能化，企業在生產時可以實現對生產過程的實時監控，生產數據實時監測，生產質量準確把控，提升生產的效率，保證產品質量，從而保證生產過程的高性價比。

2.3 減少員工勞動量，降低員工操作難度

電子信息技術在自動化領域的應用加快了工業機械設備的智能化、自動化的進程，隨著工業行業內自動化水平的不斷提高，員工的部分工作被一些高度自動化的機械完美取代。在流水線上工作的工人，通常是兩班或是三班倒，勞動時間長強度大;而在工業電氣設備逐漸融入了電子信息化技術之后，工業機械設備的自動化程度越來越高、智能化水平越來越高，自動化設備完全可以勝任部分員工的工作，進而減輕員工的勞動強度傳統的工業機械設備往往笨重且復雜，難以操作，隨著信息技術的融入，自動化設備變得簡單、容易操作，大幅降低了員工的操作難度。與傳統的自動化設備只能近距離、定點操作相比，融入信息技術之后，工業自動化設備的遠程操作、移動式操作應運而生，依靠遠程遙控、電子感應等技術實現工業設備的遠程控制和管理，進一步使工業自動化設備的操作更加靈活、更加簡便。

2.4 加快了工業自動化的進程

在以往工業電氣自動化的進程中存在著較多的局限性，電氣設備的自動化水平不夠，人性化、智能化程度也不夠，以至于在實際生產中員工寧愿自己去做一些工作，也不愿意依靠一些自動化設備來幫助其完成工作。因為設備的一旦開啟故障頻出，而且常常需要人輔助做一些多余的工作，導致在使用電氣自動化設備之后，員工的勞動量不減反增，最終造成自動化設備的應用的較少，這樣一來又大幅限制工業電氣自動化的發展。隨著電子信息技術融入工業電氣自動化領域，電氣自動化設備變得愈發智能化、人性化，消除了自動化設備的局限性，提高了自動化設備的使用程度，電氣自動化設備的大幅度使用，又進一步存進了電氣自動化的發展。

2.5 提高工業生產的安全性

信息技術的應用，大幅提高了生產過程的安全性，通過傳感、通信、大數據等技術的應用實現對整個生產過程的準確監控，當存在安全隱患時，通過傳感器以及其他數據傳輸設備將隱患源傳輸到安全管理人員的設備上，進而將隱患消除。當有事故發生時，通過對生產流程以及生產環境的監控，對整個生產全面把控，快速將事故消除，保證工業生產的安全進行。

3 電子信息技術應用的探討

3.1 優化操作系統，提升操作系統性能

工業電氣自動化技術的使用離不開操作系統的支撐，操作系統的性能直接影響工業電氣自動化設備的性能，在保證操作系統能正常工作的同時，又要保證其穩定性，系統出現故障時，能夠及時識別并快速解決，定期對操作系統進行改進和更新，同時要保證操作系統簡單易用。此外，在設計過程中，考慮系統性能的同時，還要考慮操作人員的習慣，要便于人工操作的同時，當出現違背生產規則或危險操作步驟時，系統能夠自行報警并停止操作，保證生產過程的安全。

3.2 保證操作程序的規范化設計

電氣自動化設備必須進行規范化操作，才能夠確保生產時的準確性，因此需要保證操作程序的規范化設計，滿足操作系統的功能的同時，操作界面要一目了然，簡單易操作。此外，可以在醒目處備注上使用流程以及使用時的注意事項，保證人員在操作時的準確。在操作程序完成設計之后，必須經過專門的模擬之后才可以應用到實際操作過程中，以保證程序的準確性。

3.3 電子信息技術的差異化應用

電子信息化技術在工業電氣自動化領域中，應用到不同甚至是差異很大的工業環境中。在一些極端惡劣、特殊的環境下，部分電子硬件的某些功能會失效，電子硬件可能會出現故障，對此可以進一步加大普通電子元件對惡劣的環境的適應能力，普通元件對于已經可以滿足一般的工業環境，但是對于比較惡劣的環境來說，普通電子元件的適應能力不強，不能完全滿足日常的應用。因此，可以加大電子元件的差異化發展，以此來抵抗極端惡劣的環境，增強多震蕩環境中電子元件的抗震能力，增強過酸或過堿環境中電子元件的抗腐蝕能力，增強在高溫或低溫環境中電子元件的抗高溫或是抗低溫的能力，對于不同的物理、化學化境，發展擁有不同性能的電子元器件，讓電子元件適應其工作的具體環境，保證在運行時的高性能、高精度、高準確性。

3.4 加強對光纖技術、虛端子技術等智能技術的應用

光纖技術在工業電氣自動化領域的應用，保證了數據傳輸過程的快速、準確，讓終端設備產生的數據順利傳輸到工作人員的手中，保證了工業電氣自動化生產過程的準確性。另外，在光纖接口方面，要確保接口的標準化，可以對ERP系統與MES系統之間的連接問題進行改進，從而更好地滿足用戶的需求。而虛端子技術的使用，有效地解決了當前工業電氣二次回路中操作性差的問題，增強設備的工作效率，利用虛擬端口優化二次回路，能夠更好地滿足信號管理以及環境測試方面的需要同時要加強對其他電子信息技術行業的智能技術應用。例如，智能跳閘技術、遙控技術等，保證設備操作的安全性和易于操作性。

3.5 電子信息技術的簡化

在傳統的電氣自動化領域中電子信息技術的應用種類較多，各種電子產品被廣泛使用在電氣自動化設備上，然而各種設備需要配套使用，且與設備相匹配的操作系統在操作時往往十分復雜，因此電子信息技術在工業電氣自動化領域的應用需進一步簡化，在保證性能的同時，要盡可能的使設備簡單、操作方便，對此可以發揮工業電氣自動化領域電子信息技術應用中的軟件功能，大力提升軟件在整個系統上的作用，進而簡化硬件設備;采用集成電路技術，減少系統元件的使用數量以及環節數，簡化電路;采用數字化的工業電路來替代傳統的線性電路，簡化電路的同時，提高電路的效率和準確性;開發智能模塊，進一步增強電子信息技術軟件和硬件的聯網與通信能力，提高設備的計算能力的同時，加大設備的內部存儲的容納量。

4 結束語

信息化技術的融入帶動了電氣自動化的發展，但是隨著電子信息技術的融入，我們也發現了存在的一些弊病。因此，應進一步優化工業電氣自動化領域的電子信息技術的操作系統，使其方便員工操作，簡化電子信息技術，通過結合智能技術和開發智能模塊，增強電子信息設備的工作效率以及準確性。我們看到電子信息技術在電氣自動化領域應用的種類越來越多，應用的范圍越來越廣，進一步推動電氣自動化的進程。

參考文獻

[1] 顏京玉.電子信息化技術在工業電氣自動化中的應用探討[J].數字通信世界，2020（9）：205-206.

[2] 朱文娟，馮姝雯，王云錦.電子信息化技術在工業電氣自動化中的應用[J].信息系統工程，2020（4）：122-123.