關(guān)于電氣自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展的討論

吳福祥

摘要：本文通過(guò)個(gè)人結(jié)合工作中的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我國(guó)現(xiàn)代的電氣自動(dòng)化發(fā)展方向，現(xiàn)狀中的問(wèn)題，以電氣自動(dòng)化產(chǎn)品的創(chuàng)新，對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)統(tǒng)一化的理解，和人員操作全方面對(duì)未來(lái)我國(guó)的電氣自動(dòng)化事業(yè)做出研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;現(xiàn)狀;發(fā)展前景

隨著中國(guó)入世，國(guó)外自動(dòng)化企業(yè)將加快搶灘中國(guó)市場(chǎng)的步伐，自動(dòng)化行業(yè)將進(jìn)一步面臨市場(chǎng)的分割、融合、變遷和深化等變化，同時(shí)，由于技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，自動(dòng)化產(chǎn)品價(jià)格呈大幅降低趨勢(shì)，這無(wú)疑也是擺在自動(dòng)化企業(yè)面前的巨大挑戰(zhàn)。在巨大機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存面前，多數(shù)企業(yè)將面臨一個(gè)重新認(rèn)識(shí)環(huán)境和自我重新定位的過(guò)程。

1、中國(guó)家電氣自動(dòng)化的現(xiàn)狀

1.1電氣自動(dòng)化系統(tǒng)集成信息化

信息技術(shù)對(duì)電氣自動(dòng)化的滲透來(lái)自于兩個(gè)方向：一方面是從管理層縱向的滲透。企業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)要對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的存取。企業(yè)的管理層利用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器可以存取企業(yè)的財(cái)務(wù)、人事等管理數(shù)據(jù)，也可以對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)畫(huà)面進(jìn)行監(jiān)控，在第一時(shí)間了解最全面和準(zhǔn)確的生產(chǎn)信息。另一方面，信息技術(shù)橫向擴(kuò)展到電氣自動(dòng)化的設(shè)備、機(jī)器和系統(tǒng)中。隨著微電子和微處理器技術(shù)應(yīng)用的增加，原本定義明確的設(shè)備界線，如PLC、控制設(shè)備和控制系統(tǒng)變的模糊了。相對(duì)應(yīng)的軟件結(jié)構(gòu)、通訊能力及易于使用和統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境變得重要了。不僅包括傳感器和執(zhí)行器，而且包括控制器和儀表。Internet/lntranet技術(shù)和多媒體技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

1.2電氣自動(dòng)化系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)易

Windows NT和LE已經(jīng)正在成為電氣自動(dòng)化控制的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)、語(yǔ)言和規(guī)范。在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域，基于PC的人機(jī)界面已經(jīng)成為主流，基于PC的控制系統(tǒng)以其靈活性和易于集成的特點(diǎn)正在被更多的用戶所采納。在控制層采用Windows作為操作系統(tǒng)平臺(tái)使電氣自動(dòng)化系統(tǒng)更易于使用和維護(hù)。

1.3分布式控制分析

現(xiàn)場(chǎng)總線通過(guò)一根串行電纜將位于中央控制室內(nèi)的工業(yè)計(jì)算機(jī)、監(jiān)視/控制軟件和PLC的CPU與位于現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程I/O站、變頻器、智能儀表、馬達(dá)啟動(dòng)器、低壓斷路器等連接起來(lái)，并將這些現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的大量信息采集到中央控制器上來(lái)。它是一種串行的連接智能設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸?shù)姆种ЫY(jié)構(gòu)的通訊總線。分布式控制意味著PLC、I/O模塊和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過(guò)總線連接起來(lái)，將輸入輸出模塊轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)器和執(zhí)行器。

2.我國(guó)電氣自動(dòng)化的發(fā)展方向

2.1電氣自動(dòng)化產(chǎn)品創(chuàng)新

進(jìn)一步提高自身產(chǎn)品的科技含量，研發(fā)生產(chǎn)更好的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)與產(chǎn)品，加大自主創(chuàng)新的發(fā)展力度，提供了更多、更大的空間。確立企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新中的主體地位，完善體制機(jī)制和政策環(huán)境，加快實(shí)施國(guó)家重大科技專項(xiàng)。我國(guó)目前已經(jīng)形成了中低擋產(chǎn)品以國(guó)內(nèi)企業(yè)為主，中小型項(xiàng)目選用國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的市場(chǎng)格局。電氣自動(dòng)化生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)努力開(kāi)創(chuàng)科學(xué)發(fā)展的新局面，堅(jiān)持提高自主創(chuàng)新能力，加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，不斷提高自主創(chuàng)新能力。

2.2電氣自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)統(tǒng)一化

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)統(tǒng)一化可以支持一個(gè)自動(dòng)化項(xiàng)目周期中的設(shè)計(jì)、實(shí)施和測(cè)試、調(diào)試和開(kāi)機(jī)、運(yùn)行及維護(hù)等各個(gè)階段和環(huán)節(jié)。這樣可以大大降低從設(shè)計(jì)到完成的時(shí)間和費(fèi)用。統(tǒng)一的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)還可以滿足用戶另一個(gè)重要需求即開(kāi)發(fā)平臺(tái)獨(dú)立于最終的運(yùn)行平臺(tái)。根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)和最終用戶需求決定將統(tǒng)一的運(yùn)行代碼下載到硬件PLC基于Windows NT的軟件PLC、嵌入式NT系統(tǒng)還是基于WindowsCE的控制系統(tǒng)中。

2.3 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通用化

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通用化對(duì)于一個(gè)成功的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)非常重要。整個(gè)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)保證現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備、計(jì)算機(jī)監(jiān)督系統(tǒng)、企業(yè)管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通訊暢通無(wú)阻。企業(yè)管理層可通過(guò)Internet Intranet對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督。在進(jìn)行系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，無(wú)論選擇與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通訊的現(xiàn)場(chǎng)總線還是與上級(jí)計(jì)算機(jī)或辦公系統(tǒng)通訊的以太網(wǎng)，所選擇的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品必須能夠保證從辦公自動(dòng)化環(huán)境到控制級(jí)直至元件級(jí)的整個(gè)系統(tǒng)范圍內(nèi)的通訊。

2.4電氣自動(dòng)化系統(tǒng)程序接口標(biāo)準(zhǔn)化

基于微軟公司的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)，如WindowsXP、OPC和ActiveX，減少了工程時(shí)間和費(fèi)用，方便了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)和辦公系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換與共享。在與企業(yè)的MES系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)連接時(shí)，基于PC平臺(tái)的自動(dòng)化解決方案至關(guān)重要。使用Windows XP.作為操作系統(tǒng)，使用TCP/IP作為辦公環(huán)境的通訊標(biāo)準(zhǔn)，PC可以在自動(dòng)控制和管理平臺(tái)之間建立一種最好的接口。標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口還保證了不同廠家的軟硬件產(chǎn)品的數(shù)據(jù)交換，切實(shí)解決它們之間的通訊障礙。

2.5電氣自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)化

企業(yè)在積極促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，堅(jiān)持深化體制改革，加快形成落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的體制機(jī)制保障的時(shí)候，要特別注意產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)化的形成問(wèn)題。這就要求電氣自動(dòng)化企業(yè)在集中力量加強(qiáng)自身的關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)集成的同時(shí)，要通過(guò)市場(chǎng)化的外包分工和社會(huì)化的協(xié)作，帶動(dòng)配套及零部件生產(chǎn)的市場(chǎng)化，有計(jì)劃的研究與開(kāi)發(fā)重大技術(shù)裝備需要的關(guān)鍵共性制造技術(shù)等，逐步提高裝備的自主制造比率。產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)化是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，有利于資源配置效率的提高。

2.6電氣自動(dòng)化生產(chǎn)安全化

我國(guó)電氣自動(dòng)化企業(yè)應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到安防行業(yè)技術(shù)多系統(tǒng)集成一體化的大趨勢(shì)。強(qiáng)調(diào)安全控制系統(tǒng)和非安全控制系統(tǒng)的集成。讓客戶在現(xiàn)有的非安全控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，以較低的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)成本實(shí)現(xiàn)自己的安全方案，也同樣是我們目前應(yīng)該思考的問(wèn)題之一。電氣自動(dòng)化安全系統(tǒng)與產(chǎn)品將會(huì)成為未來(lái)自動(dòng)化領(lǐng)域的一個(gè)亮點(diǎn)。針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)特點(diǎn)，循序漸進(jìn)開(kāi)拓市場(chǎng)。

2.7操作人員專業(yè)化

系統(tǒng)安裝過(guò)程中，隨時(shí)讓將來(lái)最終要維護(hù)和操作該設(shè)備人員了解安裝過(guò)程，這將使他們對(duì)新系統(tǒng)有感性認(rèn)識(shí)。通過(guò)專業(yè)培訓(xùn)，操作人員能更好理解系統(tǒng)為何按某一特定方式安裝。為應(yīng)付突然出現(xiàn)故障及惡劣運(yùn)行環(huán)境下維修，就要事前弄清楚原因，否則會(huì)影響對(duì)發(fā)生問(wèn)題做出正確判斷。新系統(tǒng)安裝，操作人員必須掌握這些技術(shù)。培訓(xùn)期間，公司培養(yǎng)技術(shù)嫻熟操作人員，系統(tǒng)可運(yùn)行時(shí)，那些將接觸新系統(tǒng)人員掌握硬件設(shè)備及其操作和維護(hù)保養(yǎng)知識(shí)。

3 未來(lái)行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)有以下幾點(diǎn)：

3.1 系統(tǒng)監(jiān)控的綜合化由于電氣設(shè)備已經(jīng)日趨通用化、模塊化、系列化，可以做到組態(tài)靈活;計(jì)算機(jī)所有功能選擇均能通過(guò)屏幕軟件按鈕直接完成，為系統(tǒng)監(jiān)控的綜合化提供了必要的基礎(chǔ)。當(dāng)然，根據(jù)需求不同仍舊存在著先進(jìn)程度不同和性能要求不同的船舶，但是單機(jī)單控的系統(tǒng)必將逐步向綜合監(jiān)控的系統(tǒng)過(guò)渡。 因?yàn)椴捎镁C合監(jiān)控的形式，可以構(gòu)成雙重或多重冗余，對(duì)提高系統(tǒng)或者全船整體可靠性是有積極意義的。

3.2 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化當(dāng)前，數(shù)字化技術(shù)和總線技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟。現(xiàn)場(chǎng)總線是一種互聯(lián)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（或模塊）與控制系統(tǒng)之間的雙向數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。通常采用雙層網(wǎng)，第一層為數(shù)據(jù)采集與傳送網(wǎng)，第二層為控制網(wǎng)。為保證系統(tǒng)的可靠性，控制網(wǎng)絡(luò)可采用冗余結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于采用數(shù)字化和高層次的自動(dòng)化技術(shù)代替大量繁瑣的人工操作，提高工作效率是顯而易見(jiàn)的。它有助于減少頻繁操作和減輕人員疲勞，改善員工的工作場(chǎng)合。

結(jié)束語(yǔ)：

在全球經(jīng)濟(jì)一體化趨勢(shì)下，電氣自動(dòng)化在國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中占據(jù)越來(lái)越重要的地位之一，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)逐步完善，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與外界網(wǎng)絡(luò)的連接，使系統(tǒng)信息能夠進(jìn)行綜合處理能力與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化和管控一體化。工業(yè)自動(dòng)化是現(xiàn)代先進(jìn)工業(yè)科學(xué)的核心技術(shù)，是工業(yè)現(xiàn)代化的物質(zhì)基石，是工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。本文闡述了工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，展望了工業(yè)電氣自動(dòng)化未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，并對(duì)工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，有著極其深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義和時(shí)代意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]張德昱.智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)，2020（06）.

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