淺談工業(yè)電氣自動化的成長與蛻變

陳吉衛(wèi)

摘要：電氣自動化是工業(yè)現(xiàn)代化的重要標志，對整個現(xiàn)代化的工業(yè)建設發(fā)揮著舉足輕重的作用，是現(xiàn)代工業(yè)作業(yè)必不可少的技術(shù)。本文就國內(nèi)工業(yè)電氣自動化現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢等方面進行了深入的分析探討。

關(guān)鍵詞：工業(yè)電氣自動化；發(fā)展；特點；趨勢

一、工業(yè)電氣自動化現(xiàn)狀

伴隨信息時代的到來，機械電子技術(shù)、微電子技術(shù)的發(fā)展更加迅猛，信息技術(shù)在電氣自動化的發(fā)展中將發(fā)揮越來越重要的作用。電氣自動化就是使產(chǎn)品的操作、控制和監(jiān)視，能夠在無人（或少人）直接參與的情況下，按預定的計劃或程序自動地進行。電氣自動化具有提高工作的可靠性、提高運行的經(jīng)濟性、提高勞動生產(chǎn)率、改善勞動條件等作用，把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環(huán)境中解放出來，而且能增強人類認識世界和改造世界的能力。因此，自動化是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學技術(shù)現(xiàn)代化的重要條件和顯著標志。

隨著現(xiàn)代計算機科學技術(shù)發(fā)展與工業(yè)建設發(fā)展的相結(jié)合，計算機在工業(yè)電氣自動化進程中擔當起了越來越重要的角色，其地位越來越重要，達到不可或缺的程度，計算機作用越來越明顯。①在IEC6113l標準誕生之前，世界上的工業(yè)電氣自動化編程語言和表達方式并不統(tǒng)一。當初，多達200家的PLC生產(chǎn)商產(chǎn)出差不多400種不同標準的相關(guān)產(chǎn)品，編程接口沒有統(tǒng)一標準，使用十分不便。IEC6113l標準的頒布讓競爭激烈而混亂的PLC市場回歸了統(tǒng)一模式，讓工業(yè)電氣自動化控制系統(tǒng)的編程接口進入標準化時代。這就意味著不會有其他的非標準的語言。IEC6113l已成為了一個國際化的標準，正被各大控制系統(tǒng)廠商廣泛采納。結(jié)構(gòu)化的編程方式使得程序更易管理，也提高了代碼的使用效率，縮短了程序編程的周期。②在現(xiàn)代工業(yè)電氣自動化中，計算機技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)擔當起了十分重要的角色，應用上已十分普遍。實際工業(yè)控制中，Windows已成為標準平臺，并作為工業(yè)控制自動化的一種規(guī)范出現(xiàn)?，F(xiàn)在，電腦和電腦網(wǎng)絡在商業(yè)和企業(yè)管理中已全面得到普及。在工業(yè)自動化領域，基于PC的人機界面已經(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)平臺的好處就是其易于使用和維護以及與辦公平臺可簡單的集成。

二、怎樣使工業(yè)電氣自動化

首先，系統(tǒng)開發(fā)應統(tǒng)一。將工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)開發(fā)平臺進行統(tǒng)一，對于現(xiàn)代工業(yè)實際應用意義深遠。統(tǒng)一的設計和使用標準有利于整個程序的管理和控制，一個統(tǒng)一的開放平臺能應用中的各個環(huán)節(jié)充分利用，從而減少設備的損耗和使用成本，進而提高運用效率。統(tǒng)一的系統(tǒng)開發(fā)平臺還應滿足用戶另一個重要需求即開發(fā)平臺獨立于最終的運行平臺。根據(jù)項目的實際情況和客戶的具體要求來運行代碼，將代碼下載到硬件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。其次，網(wǎng)絡構(gòu)建應到位。網(wǎng)絡構(gòu)建是指對整個工業(yè)電氣自動化進行有效連接和通訊，從而確保整個系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)能有效傳遞和交流的技術(shù)。在實際應用中，工業(yè)中的設備控制系統(tǒng)和監(jiān)管系統(tǒng)能很好地進行數(shù)據(jù)傳遞和交流切換，對于整個企業(yè)管理具有十分積極的意義。企業(yè)上級管理可以利用Internet/Intranet對進行現(xiàn)場設備運行監(jiān)督?，F(xiàn)代社會已經(jīng)進入了網(wǎng)絡化時代，無論選擇那種通信主線，所用的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)必須可以實現(xiàn)辦公自動化環(huán)境到控制級直至元件級的整個系統(tǒng)范圍內(nèi)的通訊。最后，程序接口應標準統(tǒng)一?，F(xiàn)代工業(yè)電氣自動化的標志是具有標準化的統(tǒng)一接口。一個標準化的程序接口能很好地解決諸多實際應用問題，諸如數(shù)據(jù)和信息交流問題、系統(tǒng)兼容問題等。我們應結(jié)合現(xiàn)代計算機應用技術(shù)和網(wǎng)絡發(fā)展技術(shù)，盡可能使各個環(huán)節(jié)程序接口標準統(tǒng)一，從而有力提高工作效率。在與企業(yè)的MES系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)連接時，計算機技術(shù)的平臺自動化可以幫助問題的解決。使用WindowsNT/2000作為操作系統(tǒng)，還能實現(xiàn)辦公環(huán)境的標準化，計算機可以在電氣化管理和系統(tǒng)平臺之間建立接口。標準化的程序接口還保證了不同程序之間的通訊問題，是電氣自動化未來發(fā)展的主要結(jié)構(gòu)。

三、工業(yè)電氣自動化重要特征

通常情況下，在實際應用中，工業(yè)電氣化系統(tǒng)用電設備會根據(jù)需求不同而被安裝在配電室和控制中心，如果要處理的信息任務多，工業(yè)電氣化系統(tǒng)的系統(tǒng)配件自然也多，那么相關(guān)維護工作相對也較復雜。它與熱工系統(tǒng)相比，電氣設備操作的頻率低，某些電氣設備在正常工作時，電氣設備操作的時間較長，有時候是幾個月或者更長時間才操作一次。電氣設備的安全性方面，它對保護安置的要求很高，在速度方面要求同樣很高，一般要求在40ms以內(nèi)就要完成保護動作。電氣設備具有連鎖邏輯簡單、操作機構(gòu)復雜的構(gòu)造特點。其控制方式用電系統(tǒng)，把主要設備監(jiān)控接入DCS系統(tǒng)，主要就要需求兩臺機組，便于一臺系統(tǒng)檢修而另外一臺系統(tǒng)的正常各種的干擾，主要保障了電氣控制模式的穩(wěn)定功能。所以在構(gòu)建DCS時，保證系統(tǒng)高度可靠性的關(guān)鍵在于系統(tǒng)架構(gòu)的聯(lián)網(wǎng)方式。

四、工業(yè)電氣自動化未來發(fā)展趨勢

電氣自動化的發(fā)展趨勢應該是科技化、信息化、開放化。電氣自動化的發(fā)展應當出現(xiàn)實用性新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品。本著自主創(chuàng)新的思想，以節(jié)能降耗為切入點，積極推廣應用節(jié)能降耗新技術(shù)、新方法、新工藝，在材料的使用，技術(shù)的使用等方面力求創(chuàng)新，電力設備的設計、制造和運行中廣泛應用的計算機優(yōu)化與仿真技術(shù)，人工智能分析的廣泛應用以及電氣工程中廣泛使用的網(wǎng)絡通信技術(shù)，都充分展現(xiàn)了信息技術(shù)在電氣自動化中起到的重要作用。因此采用信息技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)與自動化技術(shù)等高新技術(shù)來研發(fā)新產(chǎn)品。增加信息技術(shù)在電氣自動化的地位。運用信息技術(shù)，實現(xiàn)與外界網(wǎng)絡的連接，實現(xiàn)了管理、決策、設計、控制和制造一體化的關(guān)鍵，它已廣泛應用于電力系統(tǒng)各元件和局部系統(tǒng)的管理、監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制上，是電力系統(tǒng)信息管理、遠動技術(shù)、調(diào)度自動化等方面的核心。

五、結(jié)語

總而言之，工業(yè)電氣自動化是一項利國利民的工程，它關(guān)乎我國企業(yè)自身發(fā)展及在國際上的競爭力。要想提高自身的電氣自動化，就必須將系統(tǒng)開發(fā)平臺進行統(tǒng)一安排、做好程序接口標準化工作，同時把網(wǎng)絡構(gòu)建切實辦好，使工業(yè)電氣自動化能順利進行，讓整個企業(yè)管理方便、快捷、有效，進而提高企業(yè)的整體發(fā)展水平。雖然我國工業(yè)電氣自動化的起步相對西方國家的發(fā)展較慢，但是電氣化的發(fā)展程度，都取得了非常大的進步.我們應在實際應用工作中，應該不斷實踐，及時總結(jié)經(jīng)驗教訓，積極探索出一條適合我國乃至國際工業(yè)電氣自動化發(fā)展的有效途徑。

參考文獻：

[1]繆學勤.從菲尼克斯電氣公司產(chǎn)品看工業(yè)自動化系統(tǒng)發(fā)展趨勢，2008.

[2]梁昌鑫.賈廷綱.陳孝祺.工業(yè)自動化現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[M].2008.