淺談工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)

王雪源

【摘 要】文中基于工業(yè)電氣自動(dòng)化的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)原則和電氣自動(dòng)化的特點(diǎn)，探討了工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展的趨勢(shì)和工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展策略。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)電氣自動(dòng)化；特點(diǎn)；趨勢(shì)；發(fā)展策略

0.引言

工業(yè)電氣自動(dòng)化又稱電氣工程及其自動(dòng)化，其發(fā)展趨勢(shì)是朝著工業(yè)電氣自動(dòng)化信息化和開(kāi)放化的方向快速發(fā)展。一般情況下，工業(yè)自動(dòng)化與計(jì)算機(jī)的信息技術(shù)以及軟件的應(yīng)用有著密切的相關(guān)聯(lián)系。隨著經(jīng)濟(jì)及信息技術(shù)的不斷發(fā)展，促進(jìn)了企業(yè)管理方面的改革，從而也促進(jìn)了工業(yè)電氣自動(dòng)化的不斷發(fā)展。因?yàn)楣I(yè)電氣化專業(yè)涉及的范圍廣，專業(yè)的適用性強(qiáng)，從20世紀(jì)中期一直到現(xiàn)在，發(fā)展趨勢(shì)仍然不減。

1.工業(yè)電氣自動(dòng)化的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)原則

1.1工業(yè)電氣自動(dòng)化的特點(diǎn)

工業(yè)電氣設(shè)備分別安裝在各配電室以及電機(jī)的控制中心部位，這是就系統(tǒng)的總體安排方面來(lái)說(shuō)的。一般情況下，工業(yè)電氣設(shè)備系統(tǒng)配件數(shù)量相對(duì)較多的，其執(zhí)行信息的處理量就會(huì)比較大，若工業(yè)電氣設(shè)備系統(tǒng)的配件一旦受到損壞，維修工作就會(huì)變得更加復(fù)雜。通常我們都想讓關(guān)鍵的設(shè)備維持在一種比較正常的操作運(yùn)行狀態(tài)下，但如果使用其他熱工系統(tǒng)的話，就會(huì)造成這種不良后果：下次操作運(yùn)行可能需要花很長(zhǎng)的時(shí)間才能夠達(dá)到正常的水平。而如果使用工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備，它的前提條件就是必須保證相關(guān)的配置達(dá)到正常水平的速率，來(lái)保護(hù)工業(yè)電氣的相關(guān)設(shè)備操作行為可以在最短的時(shí)間里被實(shí)施或完成。

1.2工業(yè)電氣自動(dòng)化的設(shè)計(jì)原則

1.2.1優(yōu)化供配電設(shè)計(jì)，促進(jìn)電能合理利用

例如，在設(shè)計(jì)一個(gè)發(fā)電站電氣系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)的適應(yīng)性就是首先需要考慮的一個(gè)因素，在為發(fā)電站工程需要提供必要?jiǎng)恿Φ那疤嵯?，需建立一個(gè)良好的周圍發(fā)電環(huán)境，滿足各項(xiàng)建設(shè)的基本要求，最大化地發(fā)揮電氣化設(shè)備的作用。另外，設(shè)備的安全運(yùn)行也是設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮的關(guān)鍵。要保證電氣線路設(shè)計(jì)的安全性與穩(wěn)定性，保證供電設(shè)備運(yùn)行的安全強(qiáng)度。

1.2.2要不斷提高設(shè)備的運(yùn)行效率，減少電能的直接或間接損耗

在電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，在滿足建筑對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)要求和安全運(yùn)行的前提下，設(shè)計(jì)過(guò)程要盡力減少成本，最大程度地降低和減少各種消耗。優(yōu)先選用節(jié)能設(shè)備，減少線路損耗，降低運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用，提高電力設(shè)備的利用率。

1.2.3電氣工程設(shè)計(jì)合理地調(diào)整負(fù)荷，提高設(shè)備的利用率

在確保安全和滿足建筑物對(duì)設(shè)備使用性能要求的前提下，進(jìn)行電氣工程設(shè)計(jì)時(shí)需要提高電能的質(zhì)量，對(duì)負(fù)荷電力進(jìn)行合理的調(diào)整，優(yōu)先選取比較合理的設(shè)計(jì)方案。在系統(tǒng)運(yùn)行的各個(gè)時(shí)期，要選擇最佳的節(jié)能設(shè)備與最合理的節(jié)能措施，只有這樣才能提高設(shè)備的負(fù)荷能力和設(shè)備的利用效率。

2.工業(yè)電氣自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)

工業(yè)電氣自動(dòng)化的利用可以改變現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，使有效資源的利用率得以提高，從而降低生產(chǎn)成本費(fèi)用。由此可以得出，工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展可帶來(lái)更好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。大力發(fā)展工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)，不僅可以提高我國(guó)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展水平，縮小與西方發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)方面的差距，而且可以通過(guò)實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著十分重要的作用。工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展，主要是結(jié)合現(xiàn)代高科技革命的計(jì)算機(jī)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使工業(yè)電氣自動(dòng)化在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的操作之下，實(shí)現(xiàn)各個(gè)運(yùn)行部分的緊密配合，實(shí)現(xiàn)操作的一體化。這樣的一體化技術(shù)，可以使機(jī)器操作變得更加流暢，是工業(yè)電氣自動(dòng)化發(fā)展的重要方面。

工業(yè)電氣自動(dòng)化的開(kāi)放化就是要將系統(tǒng)與外界建立聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化的各方的網(wǎng)絡(luò)連接，提高信息處理能力；分布式的結(jié)構(gòu)可以保證在網(wǎng)絡(luò)中建立起獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)把安全危險(xiǎn)分散，促進(jìn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行；而信息化就是實(shí)現(xiàn)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化和管控一體化。如今，我們已經(jīng)到了開(kāi)創(chuàng)電氣自動(dòng)化的新時(shí)代，關(guān)于實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)，是我們未來(lái)發(fā)展的目標(biāo)。

我國(guó)進(jìn)入WTO以后，面對(duì)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，為了從價(jià)格上贏得優(yōu)勢(shì)，我們必須吸取高科技先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)提供條件。同時(shí)，將科學(xué)發(fā)展觀作為前進(jìn)的基礎(chǔ)和指導(dǎo)思想，根據(jù)每個(gè)地區(qū)部門的實(shí)際情況，以人為本，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，總結(jié)先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，改變傳統(tǒng)的發(fā)展觀念，尋找一條合適的發(fā)展道路。

3.工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展策略

3.1工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)

工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展首先要采用統(tǒng)一的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，這個(gè)相對(duì)統(tǒng)一的開(kāi)放平臺(tái)對(duì)于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意義重大。利用該平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)作的模式，在實(shí)施和測(cè)試等每一個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行中都起到積極的作用。利用該平臺(tái)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化系統(tǒng)，可以最大程度地降低設(shè)備的損耗率，提高設(shè)備的使用效率。該平臺(tái)還應(yīng)滿足客戶的另一個(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)運(yùn)行項(xiàng)目的特點(diǎn)和最終用戶的需求決定將統(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Windows CE的控制系統(tǒng)中，在這方面，基于PC的自動(dòng)化產(chǎn)品滿足了以上要求。

3.2工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

網(wǎng)絡(luò)建設(shè)對(duì)于工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展也有一定的促進(jìn)作用，對(duì)于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)而言，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建至關(guān)重要。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)既要保證現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備以及企業(yè)管理系統(tǒng)的信息交流的暢通無(wú)阻，還要與計(jì)算機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)緊密配合。企業(yè)管理層可以利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)督和控制。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。而且，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中貫穿著集成的網(wǎng)絡(luò)配置和編程、集成的數(shù)據(jù)管理以及集成的通訊等功能，即所謂的全集成自動(dòng)化技術(shù)。

3.3工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口

成功的自動(dòng)化系統(tǒng)的另一個(gè)重要因素在于標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口。我們可以利用現(xiàn)代信息技術(shù)，包括在一定程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)工作時(shí)間與成本費(fèi)用的控制，還可以提高辦公自動(dòng)化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)交流的快捷性。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)化解決方案意義非同尋常。使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行操作，能夠?qū)崿F(xiàn)辦公環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在電氣化管理和系統(tǒng)的平臺(tái)之間建立了一個(gè)連接，保證了不同程序之間的通訊和交流，這是未來(lái)工業(yè)電氣自動(dòng)化發(fā)展的一個(gè)方向。

4.結(jié)語(yǔ)

工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)關(guān)系著國(guó)內(nèi)外電氣自動(dòng)化先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，文中結(jié)合工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，得到了電氣自動(dòng)化設(shè)備的繼續(xù)創(chuàng)新和發(fā)展，在利用電氣自動(dòng)化設(shè)備的技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的前提下，為我國(guó)電氣自動(dòng)化事業(yè)的跨越式發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

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