電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展

張玲玲

（南京國(guó)聯(lián)電力工程設(shè)計(jì)有限公司，江蘇 南京 210009）

近20年來(lái)，我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)和相關(guān)系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。可以說(shuō)，我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)踏出了初步發(fā)展階段進(jìn)入到發(fā)展的高速通道。但是從產(chǎn)業(yè)的規(guī)模和半自動(dòng)技術(shù)和相關(guān)傳統(tǒng)的應(yīng)用本身并未完善，形成一套體系。從長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)得出以電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)為代表的自動(dòng)控制系統(tǒng)具有光明的應(yīng)用效果和廣闊的發(fā)展前景。

1 電氣自動(dòng)化控制發(fā)展現(xiàn)狀

電力自動(dòng)化研究在我國(guó)的發(fā)展時(shí)間較短，20世紀(jì)中期大部分高校都陸陸續(xù)續(xù)開設(shè)了有關(guān)電氣自動(dòng)化的專業(yè)。尤其是20世紀(jì)末的計(jì)算機(jī)技術(shù)的興起更加為電力自動(dòng)化的發(fā)展提供了溫床。IEC 6113標(biāo)準(zhǔn)在我國(guó)的定義使產(chǎn)品編程接口標(biāo)準(zhǔn)化，逐步科學(xué)化、規(guī)范化，使自動(dòng)化行業(yè)得到了極大的發(fā)展，并將集成化管理理念充分體現(xiàn)出來(lái)。在我國(guó)的農(nóng)業(yè)、工業(yè)、商業(yè)、交通等各個(gè)行業(yè)中，都開始對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行了運(yùn)用，能夠有效促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域的建設(shè)和發(fā)展，特別是對(duì)于科技投入較高的領(lǐng)域，能夠提升生產(chǎn)效率和整體質(zhì)量。目前，自動(dòng)電氣控制系統(tǒng)已經(jīng)成為各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的重要目標(biāo)。目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)不斷發(fā)展，經(jīng)濟(jì)總量日趨增長(zhǎng)，為了保持這一發(fā)展趨勢(shì)，就需要對(duì)我國(guó)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)水平進(jìn)行提升，保障電氣自動(dòng)化控制領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高效高質(zhì)的發(fā)展。它不僅為人們的生活提供了極大的便利，而且在保護(hù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面發(fā)揮了作用。

2 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的特征

2.1 應(yīng)用廣泛

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)為計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的衍生產(chǎn)物，主要是利用程序編輯來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化控制。在對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行分析的過程中可以發(fā)現(xiàn)，這一系統(tǒng)能夠?yàn)楦鱾€(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)提供便利，有效保障生產(chǎn)能力。

2.2 發(fā)展速度

在數(shù)字化不斷發(fā)展的過程中，能夠全面提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)功能的完善性，并且電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展也與計(jì)算機(jī)技術(shù)息息相關(guān)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的有效運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的進(jìn)步，與此同時(shí)也對(duì)相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行了監(jiān)控。

在科學(xué)技術(shù)不斷普及的過程中，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)展速度不斷加快，并且在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)不斷完善的過程中，其在實(shí)用性、可靠性和安全性方面表現(xiàn)出了更大的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)得到了人們的高度認(rèn)可，對(duì)于提升人們生活質(zhì)量水平具有積極的促進(jìn)作用。

2.3 系統(tǒng)高效

由于電氣自動(dòng)化控制的廣泛性，因此對(duì)于不同領(lǐng)域就發(fā)揮著不同的作用。與其他領(lǐng)域的應(yīng)用相比，電氣自動(dòng)化在工業(yè)生產(chǎn)中的作用更加明顯。同時(shí)，經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展使得工業(yè)生產(chǎn)的競(jìng)爭(zhēng)力逐漸加大，工業(yè)生產(chǎn)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

在工業(yè)生產(chǎn)過程中對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行積極運(yùn)用，不僅能夠降低工業(yè)生產(chǎn)壓力，同時(shí)還能提升整體生產(chǎn)效率。另外，將電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)過程中，還能對(duì)機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，利用監(jiān)控系統(tǒng)迅速發(fā)現(xiàn)問題并做出及時(shí)的反應(yīng)，制定出科學(xué)的解決措施，推動(dòng)工業(yè)安全生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

3 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用

3.1 在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

工業(yè)生產(chǎn)作為密集型產(chǎn)業(yè)，具有勞動(dòng)、資產(chǎn)、資源需求量大的特點(diǎn)，我國(guó)傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)過分依賴勞動(dòng)力，直接影響了生產(chǎn)效率的提升，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的推動(dòng)下，傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)方式逐漸被淘汰，實(shí)現(xiàn)了高效節(jié)能的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，這不僅降低了對(duì)勞動(dòng)力的需求，而且提高了生產(chǎn)效率。工業(yè)企業(yè)必須要對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行積極的引進(jìn)，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平的提升，推動(dòng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)健康發(fā)展。

3.2 在集中式監(jiān)控中的應(yīng)用

集中監(jiān)控模式的特點(diǎn)主要是系統(tǒng)功能的集中，能夠?qū)ΡO(jiān)控對(duì)象進(jìn)行全面的監(jiān)控和維護(hù)，使用CPU加載系統(tǒng)功能，處理相關(guān)信息，促進(jìn)信息和資源的集中管理。但在實(shí)踐中，這種方法仍存在一些缺陷。也就是說(shuō)，進(jìn)行多臺(tái)設(shè)備的監(jiān)控，就加大了自動(dòng)控制系統(tǒng)的壓力，并且監(jiān)控設(shè)置需要使用大量的電纜，無(wú)形中增加了整體的成本投入。

3.3 在工業(yè)上的應(yīng)用

在我國(guó)，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要依靠廣大的勞動(dòng)力。現(xiàn)階段，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，國(guó)家之間的競(jìng)爭(zhēng)歸根到底為人才的競(jìng)爭(zhēng)。因此，想要促進(jìn)我國(guó)工業(yè)化水平的提升，就需要對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行積極的引用，在工業(yè)中對(duì)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，能夠有效提升工業(yè)生產(chǎn)效率，同時(shí)縮小我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距，對(duì)我國(guó)工業(yè)發(fā)展中的不足問題進(jìn)行有效彌補(bǔ)。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的推動(dòng)下，各個(gè)領(lǐng)域都開始對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行了運(yùn)用，促進(jìn)我國(guó)整體工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的有效提升。

3.4 在服務(wù)業(yè)上的應(yīng)用

在城市化建設(shè)進(jìn)程不斷加快，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提升的過程中，人們對(duì)于生活品質(zhì)也提出了更高的追求。自動(dòng)電控系統(tǒng)在社會(huì)上的應(yīng)用，如自助出納、自動(dòng)售票等，使人們的生活更加輕松。此外，自動(dòng)電控系統(tǒng)的應(yīng)用，如游樂場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)木馬、健身俱樂部的跑步機(jī)和腳浴室的按摩，為人們提供了巨大的娛樂空間。

3.5 在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

對(duì)于傳統(tǒng)的農(nóng)機(jī)生產(chǎn)設(shè)備，有效地結(jié)合自動(dòng)電控系統(tǒng)，不僅可以降低農(nóng)機(jī)操作的復(fù)雜性，同時(shí)還能全面提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平。另外，將自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用到施肥和播種設(shè)備當(dāng)中，還能降低人員工作壓力，解放勞動(dòng)力，全面提升播種和施肥效率。現(xiàn)階段微灌技術(shù)也會(huì)對(duì)自動(dòng)電控進(jìn)行依賴，科學(xué)先進(jìn)的農(nóng)業(yè)灌溉不僅能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約水源的目的，同時(shí)還能提升整體生產(chǎn)效益。近幾年來(lái)，已經(jīng)受到了我國(guó)農(nóng)業(yè)的管高度重視。目前，加快農(nóng)業(yè)發(fā)展問題已經(jīng)成為了我國(guó)急需解決的問題。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，對(duì)大型播種機(jī)、水管換流器、聯(lián)合收割機(jī)等進(jìn)行運(yùn)用的過程中，利用電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能夠有效節(jié)省人力、物力和財(cái)力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)效率提升的同時(shí)實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的機(jī)械化發(fā)展。

3.6 在現(xiàn)場(chǎng)及遠(yuǎn)程監(jiān)控中的應(yīng)用

目前，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用到了電力自動(dòng)化設(shè)計(jì)當(dāng)中，其自動(dòng)控制系統(tǒng)比集中控制更具優(yōu)勢(shì)，最明顯的性能是這種方法不需要太多的布線和安裝費(fèi)用。在科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)得到了一定的發(fā)展，并且能推動(dòng)電力自動(dòng)化控制系統(tǒng)智能化水平的提升。并且在實(shí)際應(yīng)用的過程中，還實(shí)現(xiàn)了雙向數(shù)據(jù)的傳輸。因此，對(duì)于電氣自動(dòng)化來(lái)講，就需要對(duì)電纜的安裝進(jìn)行優(yōu)化，并安裝到遠(yuǎn)程變頻器上，提高電氣自動(dòng)化應(yīng)用效果。

此外，一旦程序成功構(gòu)建，中央控制器可以在收集大量信息后將收集到的信息傳輸?shù)街骺厥摇Ａ硗猓鶕?jù)反饋信息，自動(dòng)化系統(tǒng)能夠生成更好的反饋效果，全面提升了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控中的直觀性，同時(shí)，對(duì)于現(xiàn)有的監(jiān)控總線來(lái)講也具有一定的幫助。另外，在不同領(lǐng)域?qū)τ陔娏ψ詣?dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用效果也存在著一定差異，能夠有效彌補(bǔ)遠(yuǎn)程監(jiān)控的不足，在降低成本的同時(shí)提升了并網(wǎng)的靈活性。因此可以看出，對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)用，能夠?qū)吸c(diǎn)登錄故障問題進(jìn)行有效的避免。

4 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展前景

4.1 開放化發(fā)展

在信息時(shí)代的推動(dòng)下，我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)水平不斷提升，推動(dòng)了企業(yè)自動(dòng)化水平的提高。想要全面滿足時(shí)代發(fā)展需求，擴(kuò)大計(jì)算機(jī)和電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，就必須要做好有效的集成處理工作，并建立統(tǒng)一的控制平臺(tái)，為電力自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展提供便利。

在對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用范圍進(jìn)行擴(kuò)大的過程中，還必須要對(duì)各個(gè)領(lǐng)域?qū)τ谏a(chǎn)成本和勞動(dòng)成本的降低要求進(jìn)行考慮，根據(jù)具體情況進(jìn)行電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)平臺(tái)的建立工作，推動(dòng)工業(yè)電氣自動(dòng)化相關(guān)產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型和升級(jí)。要從各個(gè)方面滿足發(fā)展需要，必須采取以下3個(gè)措施。

（1）加強(qiáng)工業(yè)電氣自動(dòng)化的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，各部門員工應(yīng)根據(jù)用戶的實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的制定工作，并且明確電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主要目標(biāo)。

（2）還需要做好電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)人工和運(yùn)行成本的評(píng)估工作，全面解決平臺(tái)建設(shè)的細(xì)節(jié)問題。

（3）應(yīng)當(dāng)以各行業(yè)的實(shí)際要求為依據(jù)，進(jìn)行平臺(tái)功能的完善，并提供可靠的保障，對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行保證，確保能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作的開展提供充足的資源集成和共享。

4.2 智能化發(fā)展

在電力自動(dòng)化控制系統(tǒng)的研究領(lǐng)域，可以集中精力進(jìn)行智能化開發(fā)，建立一個(gè)完善的共享網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，做好電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)共享網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的構(gòu)建工作，能夠提升實(shí)際問題解決的針對(duì)性，對(duì)所收集的信息進(jìn)行優(yōu)化和分析，確保不同行業(yè)之間的信息能夠進(jìn)行高效、便捷的交流。在對(duì)共享網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行建立的過程中，各方專家需要開展共享網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總體架構(gòu)、功能參數(shù)以及應(yīng)用領(lǐng)域的科學(xué)設(shè)計(jì)工作，全面提升共享網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的安全性和可靠性，并且這一平臺(tái)的推出還能實(shí)現(xiàn)各個(gè)領(lǐng)域之間的有效溝通，為自動(dòng)化控制系統(tǒng)的建設(shè)提供保障。目前在人們對(duì)于質(zhì)量要求和市場(chǎng)需求不斷提升的過程中，怎樣才能對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性進(jìn)行保障，已經(jīng)成為了眾多企業(yè)需要重點(diǎn)考慮的問題。智能電氣自動(dòng)化系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)的控制，同時(shí)還能降低增長(zhǎng)率，保障安全性，在未來(lái)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)必將朝著智能化方向進(jìn)行發(fā)展。

4.3 規(guī)范化發(fā)展

規(guī)范化發(fā)展不僅實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化連接，同時(shí)還對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸效率進(jìn)行了保障。對(duì)于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)來(lái)講，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)成為未來(lái)發(fā)展的中心，不僅能夠?qū)﹄姎庾詣?dòng)化控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)還節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建設(shè)周期，能夠?qū)ζ脚_(tái)推廣過程中的運(yùn)行成本進(jìn)行有效控制。

4.4 創(chuàng)新化發(fā)展

從電力自動(dòng)化的整體發(fā)展來(lái)看，與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)電力自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展存在較大差距。通過這種方式，電氣系統(tǒng)之間的應(yīng)用可以在一定時(shí)間內(nèi)發(fā)展得更好，從而改善此類情況。不斷完善系統(tǒng)管理人員的工作形式，積極開系統(tǒng)的研發(fā)工作，促進(jìn)整體技能水平和實(shí)踐能力的提升，為后期電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的科學(xué)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

4.5 市場(chǎng)化發(fā)展

自動(dòng)控制系統(tǒng)這種技術(shù)是可以用來(lái)買賣的。只有滿足市場(chǎng)需求，才能促進(jìn)自動(dòng)控制設(shè)備的發(fā)展。從高控制設(shè)備本身來(lái)看，必須要提高其成本效益，同時(shí)降低其自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用成本。此外，還需要對(duì)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行改造和集成。這不僅有利于系統(tǒng)的完善，也能滿足市場(chǎng)的需求。

4.6 統(tǒng)一化發(fā)展

現(xiàn)階段市場(chǎng)上還缺少多元化的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)和統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)的組件、接口和軟件存在不兼容性，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，維修和更換的難度就較大，無(wú)形中增加了成本負(fù)擔(dān)。自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)將逐步統(tǒng)一，所用部件的規(guī)格將更加通用。制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范需要付出很大的努力。

4.7 安全化發(fā)展

使用電氣化系統(tǒng)時(shí)，安全至關(guān)重要。因此，在電氣化系統(tǒng)的研究過程中，必須要對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性進(jìn)行重視，這也是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展的主要方向之一。在對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行研究的過程中，需要做好電氣自動(dòng)化系統(tǒng)與安全系統(tǒng)的集成控制工作。另外由于我國(guó)電氣自動(dòng)化的應(yīng)用范圍在逐漸發(fā)生變化。現(xiàn)場(chǎng)變更后，相關(guān)電氣研究人員就需要對(duì)電網(wǎng)設(shè)備的假設(shè)工作進(jìn)行重視，做好軟件和硬件的研究工作，全面保障系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

4.8 通用化發(fā)展

在共享時(shí)代到來(lái)的推動(dòng)下，電氣自動(dòng)化已經(jīng)朝著通用化方向進(jìn)行發(fā)展。相關(guān)研究表明，在進(jìn)行電氣自動(dòng)化系統(tǒng)研究和發(fā)展的過程中，需要加強(qiáng)相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和調(diào)試工作，全面提升系統(tǒng)系統(tǒng)的完整性，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的日常維護(hù)。另外，還要開展電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的規(guī)范化設(shè)計(jì)工作。之前自動(dòng)化系統(tǒng)經(jīng)常使用獨(dú)立的連接接口，在規(guī)范化設(shè)計(jì)后能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的通用，為具體使用提供便利。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，隨著科技的發(fā)展，國(guó)家的電力供應(yīng)自動(dòng)化管理系統(tǒng)將在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展。彌補(bǔ)現(xiàn)有差距進(jìn)行二次優(yōu)化。隨著自動(dòng)智能控制技術(shù)的引進(jìn)和遠(yuǎn)程控制技術(shù)的發(fā)展，電力自動(dòng)控制系統(tǒng)可以滿足遠(yuǎn)程控制的要求。目前系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)可以成為電力自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì)之一。此外，相關(guān)研究人員還需要將信息技術(shù)與大型數(shù)字技術(shù)相結(jié)合。