淺談電氣自動(dòng)化的現(xiàn)狀與發(fā)展方向

謝凱

摘 要：電氣自動(dòng)化有兩個(gè)很重要的特點(diǎn)。一個(gè)是比較寬的涵蓋面，另一個(gè)是依賴電子技術(shù)較強(qiáng)。電氣設(shè)備一般安裝在配電室，有獨(dú)立的控制柜，是工業(yè)系統(tǒng)的控制中心。配件數(shù)目較多，執(zhí)行信息和處理信息的能力就較強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)的工作要求和控制對(duì)象就較多。當(dāng)然，萬一設(shè)備出現(xiàn)故障，維修工作較為困難，不容易排查。本文主要針對(duì)電氣自動(dòng)化的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并提出電氣自動(dòng)化發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；現(xiàn)狀；技術(shù)；發(fā)展

電氣自動(dòng)化技術(shù)作為從電氣工程技術(shù)發(fā)展發(fā)展出來的并與電子與信息技術(shù)緊密結(jié)合起來的一門電氣工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。目前，電氣自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)各行業(yè)已經(jīng)的到廣泛的應(yīng)用。

1 電氣自動(dòng)化現(xiàn)狀

電氣自動(dòng)化技術(shù)，主要包含三部分內(nèi)容，電氣技術(shù)、信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)。電氣技術(shù)主要是電子技術(shù)，包括各種器件的硬件，比如各種芯片的制造和使用原理等。信息技術(shù)就是硬件，自動(dòng)化技術(shù)主要是控制技術(shù)，包含有各種智能控制。信息技術(shù)是進(jìn)行信息的實(shí)時(shí)接收和監(jiān)控，運(yùn)用智能控制技術(shù)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

1.1 平臺(tái)開放式發(fā)展

OPC（OLE for Process Control）技術(shù)的出現(xiàn)，IEC61131的頒布，以及Microsoft的Windows平臺(tái)的廣泛應(yīng)用，使得未來的電氣技術(shù)的結(jié)合，計(jì)算機(jī)日益發(fā)揮著不可替代的作用。

1.1.1 IEC61131標(biāo)準(zhǔn)使得編程接口標(biāo)準(zhǔn)化

現(xiàn)在世界各國(guó)的有200多家生產(chǎn)PLC的廠家，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品將近有400余中，即使是這么多的企業(yè)和不同的編程語言，IEC6113l能夠讓不同廠家生產(chǎn)的接口標(biāo)準(zhǔn)化。IEC61131也是這些產(chǎn)品的語法和語義的標(biāo)準(zhǔn)，這一標(biāo)準(zhǔn)的頒行使得語言統(tǒng)一，沒有各式各樣的其他語言。IEC61131因?yàn)樗膬?yōu)越性，逐漸被各大企業(yè)所接受，成為業(yè)內(nèi)權(quán)威的標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)構(gòu)化的編程方式方便程序的管理，同時(shí)提高了代碼的利用率也減少了編程的周期。

1.1.2 Windows 正成為事實(shí)上的工控標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)

微軟的技術(shù)如Windows NT、Windows CE和Internet Explore已經(jīng)正在成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)、語言和規(guī)范。PC和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)在商業(yè)和企業(yè)管理中得到普及。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)的好處就是其易于使用和維護(hù)以及與辦公平臺(tái)簡(jiǎn)單的集成。

1.2 現(xiàn)場(chǎng)總線和分布式控制系統(tǒng)的應(yīng)用

現(xiàn)場(chǎng)總線（Profibus、FF、Interbus等）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。它通過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，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。分布式控制意味著PLC、I/O模塊和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過總線連接起來，將輸入/輸出模塊轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)器和執(zhí)行器。電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不夠通用化，相似的企業(yè)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中不能相互借鑒學(xué)習(xí)，平臺(tái)多樣不夠統(tǒng)一。對(duì)自動(dòng)化的產(chǎn)品研發(fā)逐步加強(qiáng)，開發(fā)出的新產(chǎn)品越來越多，不再單一。

2 電氣自動(dòng)化發(fā)展方向

電氣自動(dòng)化的操作方法以及設(shè)計(jì)理念是極其重要的部分，它很大程度上要建立在現(xiàn)代科技水平的基礎(chǔ)上才會(huì)發(fā)揮更大價(jià)值，因此現(xiàn)代科技的發(fā)展速度并沒有讓我們過多的擔(dān)心，正在順利的帶動(dòng)著電氣自動(dòng)化快速前行。

2.1 加強(qiáng)電氣自動(dòng)化的創(chuàng)新

電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該是分布式、開放化和信息化。分布式的結(jié)構(gòu)是一種能確保網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)智能的模塊能夠獨(dú)立的工作的網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到系統(tǒng)危險(xiǎn)分散的概念；開放化則是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有與外界的借口，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與外界網(wǎng)絡(luò)的連接；信息化則是使系統(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。電氣自動(dòng)化不僅需要把握制造的方式，還需要?jiǎng)?chuàng)新，即制造到創(chuàng)造過程的轉(zhuǎn)變。產(chǎn)品在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，不僅要有產(chǎn)品價(jià)格的競(jìng)爭(zhēng)力，還需要有自己的技術(shù)，這樣才能在長(zhǎng)期的發(fā)展道路中能夠健康成長(zhǎng)。企業(yè)在創(chuàng)新的道路上需要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，調(diào)整生產(chǎn)觀念，認(rèn)真落實(shí)科學(xué)的發(fā)展方法和腳踏實(shí)地的工作態(tài)度，培養(yǎng)一批有能力有創(chuàng)造力的新鮮血液，為持續(xù)發(fā)展的道路補(bǔ)充源源不斷的動(dòng)力。

2.2 加強(qiáng)電氣工程的監(jiān)管力度

有了一個(gè)完善的監(jiān)管系統(tǒng)，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的前景才能更加光明。對(duì)于電氣工程的質(zhì)量問題、電氣工程的監(jiān)管力度、電氣自動(dòng)化專業(yè)人才的培養(yǎng)都需要一個(gè)完整的機(jī)構(gòu)。同時(shí)對(duì)電氣產(chǎn)業(yè)企業(yè)的一些錯(cuò)誤行為需要監(jiān)管單位進(jìn)行斧正，對(duì)那些只懂皮毛濫竽充數(shù)的非專業(yè)人士及時(shí)清除。如此一來，電氣自動(dòng)化產(chǎn)品的質(zhì)量和從業(yè)人員都得到保障，電氣自動(dòng)化這個(gè)產(chǎn)業(yè)必然也會(huì)得到長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展和進(jìn)步。

2.3 采用統(tǒng)一的系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)

統(tǒng)一的系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)應(yīng)當(dāng)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)開發(fā)平臺(tái)還應(yīng)滿足用戶另一個(gè)重要需求即開發(fā)平臺(tái)獨(dú)立于最終的運(yùn)行平臺(tái)。根據(jù)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。

2.4 加強(qiáng)技術(shù)與電氣工業(yè)自動(dòng)化結(jié)合

各大網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引發(fā)了電氣自動(dòng)化的一次又一次革命。正是市場(chǎng)的需求驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化和IT 平臺(tái)的融合，電子商務(wù)的普及將加速這一過程。信息技術(shù)對(duì)工業(yè)世界的滲透來自于兩個(gè)獨(dú)立的方向：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)過程的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的存??；另一方面，信息技術(shù)橫向擴(kuò)展到自動(dòng)化的設(shè)備、機(jī)器和系統(tǒng)中。未來的自動(dòng)化產(chǎn)品，如人機(jī)界面和設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)產(chǎn)生將被虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和視頻處理技術(shù)的應(yīng)用帶來直接的影響。我們應(yīng)以“科學(xué)發(fā)展觀”的位置，高度看待“工業(yè)自動(dòng)化”。我們?cè)陂_創(chuàng)工業(yè)自動(dòng)化新局面的時(shí)候，需牢牢把握住從“中國(guó)制造”向“中國(guó)創(chuàng)造”的道路轉(zhuǎn)變。在保持產(chǎn)品價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力的同時(shí)，我們中國(guó)的企業(yè)還需要在原有的基礎(chǔ)上，繼續(xù)尋找一條更為健康，更適合自己的發(fā)展道路。

結(jié)束語

電氣自動(dòng)化做到了生產(chǎn)與科技的完美結(jié)合，是整個(gè)生產(chǎn)以及操控過程高效化、便捷化。想得到更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品就必須需將生產(chǎn)與科技掛鉤形成高科技的電氣自動(dòng)化生產(chǎn)體系。倘若缺少了這項(xiàng)技術(shù)所有的一切便是空想，也就無法進(jìn)行高效的生產(chǎn)了。電氣自動(dòng)化與信息化相輔相成共同發(fā)展，構(gòu)成一個(gè)不可分割的整體，生產(chǎn)運(yùn)行中擁有更穩(wěn)定的信息來源，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)生產(chǎn)力的提升提供保障，其貢獻(xiàn)無可取代。

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