電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀分析及發(fā)展趨勢(shì)探討

何曦

摘要：追溯至電氣工程自動(dòng)化的發(fā)展起源、追究其歷程、結(jié)合其現(xiàn)狀，本文對(duì)比研究了目前電氣工程及其自動(dòng)化的運(yùn)用現(xiàn)狀，分析了其優(yōu)勢(shì)和不足，探討了電氣工程自動(dòng)化在未來(lái)的發(fā)展空間和趨勢(shì)。企業(yè)可以此為依托，在現(xiàn)階段確定好發(fā)展方向，與時(shí)俱進(jìn)，在未來(lái)順應(yīng)行業(yè)趨勢(shì)創(chuàng)造自身價(jià)值才能取得更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣工程；自動(dòng)化；發(fā)展趨勢(shì)

電氣工程在國(guó)家科技體系中具有特殊的重要地位，是一些高新技術(shù)的重要科技組成部分，為我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)提供技術(shù)科學(xué)依據(jù)，也大力支撐著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平近年的逐步攀升，綜合國(guó)力的不斷提高，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)自然越來(lái)越先進(jìn)，電氣工程為工業(yè)發(fā)展也作出不可忽視的貢獻(xiàn)，且惠及多個(gè)領(lǐng)域。電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷創(chuàng)新與突破對(duì)該技術(shù)所引導(dǎo)的電氣設(shè)備運(yùn)行及其管理的高效性、安全性和穩(wěn)定性發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，全方面地實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)的自動(dòng)化控制和自動(dòng)化調(diào)節(jié)，所以電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用更多的普及開(kāi)來(lái)。由此可見(jiàn)，加強(qiáng)對(duì)電氣工程的研究是刻不容緩的，不僅能把握行業(yè)方向促進(jìn)行業(yè)快速發(fā)展，也可以為國(guó)民經(jīng)濟(jì)做出貢獻(xiàn)。也正是因?yàn)殡姎庾詣?dòng)化技術(shù)的高效運(yùn)用，我國(guó)的社會(huì)工業(yè)的生產(chǎn)水平和人們的日常生活水準(zhǔn)得到了進(jìn)一步的發(fā)展和提高。

1電氣工程及其自動(dòng)化概述

電氣工程與控制理論是電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的主要理論，通過(guò)借助計(jì)算機(jī)與電力電子技術(shù)等技術(shù)手段，減少工作人員的數(shù)量或者是讓系統(tǒng)自動(dòng)完成操作、控制以及監(jiān)視、分析等工作。

從最早的電磁理論，到新技術(shù)革命時(shí)期電氣工程技術(shù)科學(xué)的形成，眾所周知的是，電氣工程和自動(dòng)化是伴隨著工業(yè)進(jìn)步而發(fā)展的。電氣工程在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中體現(xiàn)出了快速、高效、便捷、安全等特點(diǎn)，其主要體現(xiàn)在它在降低成本的基礎(chǔ)上提高效率，有力推動(dòng)社會(huì)發(fā)展。

經(jīng)濟(jì)不斷地發(fā)展使得電氣項(xiàng)目的涉及范圍打破了局限性，逐步開(kāi)始朝著航天事業(yè)、農(nóng)業(yè)等其他方向發(fā)展，尤其是在商業(yè)應(yīng)用中，它更為重要。電氣工程與自動(dòng)化為企業(yè)通信提供了統(tǒng)一可靠的平臺(tái)。發(fā)達(dá)國(guó)家的歷史驗(yàn)證了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展必須依靠電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的支持和推動(dòng)。

2電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展歷程

電氣工程和自動(dòng)化始于200年前的電磁學(xué)研究，從電學(xué)的發(fā)現(xiàn)到電氣時(shí)代的到來(lái)，從機(jī)器的出現(xiàn)到電氣自動(dòng)化的普及，工業(yè)生產(chǎn)的需要和理論技術(shù)的深人促使電氣工程及其自動(dòng)化的應(yīng)用水平也不停攀升。

雖然我國(guó)起步較晚，但可以充分利用西方發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)。從十九世紀(jì)底到二十世紀(jì)初，西方國(guó)家的大學(xué)都開(kāi)設(shè)了這門(mén)專(zhuān)業(yè)，我國(guó)的起點(diǎn)是南陽(yáng)大學(xué)于1908成立的電氣工程專(zhuān)業(yè)。電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)在我國(guó)高等教育系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)形成了一個(gè)相對(duì)完善的體系可以說(shuō)是經(jīng)過(guò)了一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，就業(yè)范圍也從原來(lái)的單一線路變?yōu)槿轿话l(fā)展，如今的電氣工程及其自動(dòng)化已經(jīng)存在于各行各業(yè)，小至開(kāi)關(guān)，大至宇航。

此外，從1986年開(kāi)始，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)電電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的博士學(xué)位，并大力鼓勵(lì)專(zhuān)業(yè)發(fā)展。公元前大約7世紀(jì)人類(lèi)才開(kāi)始緩慢認(rèn)識(shí)電磁現(xiàn)象，而今相關(guān)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用和專(zhuān)業(yè)學(xué)科研究已經(jīng)形成，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)它高效快速、安全可靠的特點(diǎn)也愈加明顯，在各領(lǐng)域相互協(xié)作促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。

自改革開(kāi)放，我國(guó)大量供應(yīng)世界各地各種產(chǎn)品出產(chǎn)，逐漸發(fā)展成為“世界工廠”，這要?dú)w功于電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，從電力工業(yè)到社會(huì)服務(wù)業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的普及，極大抬高我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化水準(zhǔn)，減輕人工負(fù)擔(dān)。

3電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀

3.1信息集成化發(fā)展的實(shí)現(xiàn)

基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的自動(dòng)化控制系統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)信息集成化，其成功實(shí)現(xiàn)主要?dú)w功于網(wǎng)絡(luò)智能化的發(fā)展。它具有網(wǎng)絡(luò)化的體系結(jié)構(gòu)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換技術(shù)、開(kāi)放式數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接技術(shù)等實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)水平上的集成。首先借助于在管理層面上縱向延伸，其次，在電氣自動(dòng)化設(shè)施、系統(tǒng)和機(jī)器之間進(jìn)行橫向的擴(kuò)展比較，可以很好地實(shí)現(xiàn)配合和調(diào)整。例如在公司管理當(dāng)中，公司的財(cái)務(wù)核算和人力資源管理等數(shù)據(jù)以特定的瀏覽器來(lái)操縱和取得，并且可以實(shí)施監(jiān)督和控制企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程，能及時(shí)掌握企業(yè)相關(guān)活動(dòng)中的信息資料，將管理實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化和統(tǒng)一化。

3.2語(yǔ)言趨于規(guī)范化

作為一門(mén)與時(shí)俱進(jìn)的學(xué)科，電氣工程及其自動(dòng)化在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的語(yǔ)言使用也趨于規(guī)范化，教科書(shū)本也在不斷的改正和修訂，這一舉措，打破了全人為操縱的局面，減少失誤弊端，大大提高了計(jì)算機(jī)技術(shù)的靈敏性。

3.3分布式的控制系統(tǒng)

分布式控制系統(tǒng)采用了前沿計(jì)算機(jī)技術(shù)，是集過(guò)程管理、控制和現(xiàn)代化控制的系統(tǒng)于一身的新型控制技術(shù)，以微處理器為基礎(chǔ)結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、系統(tǒng)控制技術(shù)以及多媒體技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，也是現(xiàn)代控制系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展反向，其特征可以簡(jiǎn)述為：①將大系統(tǒng)分解成若干單獨(dú)的小系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行部分控制實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化，再通過(guò)總控制協(xié)調(diào)達(dá)到大系統(tǒng)的全局優(yōu)化；②采用標(biāo)準(zhǔn)化的通信網(wǎng)絡(luò)，使Dcs具有可操作性，可實(shí)現(xiàn)互聯(lián)、共享，并采用寬帶網(wǎng)絡(luò)傳輸提高網(wǎng)絡(luò)通訊的吞吐能力；③采用通用的軟、硬件，同樣為互聯(lián)提供了方便；④完善的控制力；⑤較高的安全陛。

3.4平臺(tái)開(kāi)放式的發(fā)展模式

電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的形成為市場(chǎng)帶來(lái)了更加完美和靈活的系統(tǒng)，當(dāng)前大部分企業(yè)施行生產(chǎn)線電氣自動(dòng)化的方法，是在原有的測(cè)控儀表內(nèi)部插入相關(guān)電子微處理器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和運(yùn)輸。企業(yè)之間以開(kāi)放式平臺(tái)的方式進(jìn)行信息的交流和共享，從而達(dá)到精密信息處理方式的統(tǒng)一性。

3.5電子技術(shù)與機(jī)械生產(chǎn)相結(jié)合

4當(dāng)前時(shí)期電氣工程及其自動(dòng)化面對(duì)的問(wèn)題

電氣工程及其自動(dòng)化雖然能夠極大促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，然而具體生產(chǎn)運(yùn)用中不可避免會(huì)受到其他因素的影響，在一定程度上也會(huì)制約企業(yè)行業(yè)的發(fā)展。

4.1水平低，效率不高的弱勢(shì)

電氣工程及其自動(dòng)化之所以得到廣泛應(yīng)用，取決于其快速、高效、和安全、可靠，但其能力較于發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)看仍然相對(duì)較低，明顯影響到單位企業(yè)的進(jìn)步。工作效率決定企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益是所有企業(yè)的通用法則，是企業(yè)發(fā)展致命因素之一。由于企業(yè)的性質(zhì)是不全相同的，電氣工程及其自動(dòng)化在不同行業(yè)不同企業(yè)的應(yīng)用水平當(dāng)然也是不全相同的。水平較低、相關(guān)技術(shù)設(shè)備也比較落后的企業(yè)，技術(shù)的高效性不能得到發(fā)揮，直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，在自身?xiàng)l件限制下，又不能進(jìn)行有效的優(yōu)化升級(jí)，在未來(lái)新一輪企業(yè)改革和產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)調(diào)整的深化中會(huì)逐漸被取代。

4.2高成本下的低積極性

電氣工程及其自動(dòng)化的建設(shè)，需要根據(jù)不同企業(yè)不同行業(yè)的自身特點(diǎn)和實(shí)際經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)情況，再結(jié)合經(jīng)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行不斷地探索和修改，毋庸置疑要消耗大量的人力物力，且短時(shí)間內(nèi)難以獲回報(bào)。成本投入的提高會(huì)打擊電氣工程及其自動(dòng)化建設(shè)的積極性，制約電氣工程及其自動(dòng)化的蓬勃發(fā)展。

4.3信息對(duì)接不完整

電氣工程及其自動(dòng)化在眾多領(lǐng)域都有廣泛的使用，各行業(yè)之間數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)陌踩允怯葹橹匾氖虑?。在電氣工程和自?dòng)化建設(shè)過(guò)程中，許多企業(yè)往往根據(jù)自身的需要定制自己的方法，不同企業(yè)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)，需要增加技術(shù)成本，難以實(shí)現(xiàn)即時(shí)完整的共享。

5對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展的展望

未來(lái)電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展將主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

5.1系統(tǒng)統(tǒng)一性

電氣工程體系的統(tǒng)一可以有效地縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及安裝的時(shí)間，很大程度的降低生產(chǎn)成本。未來(lái)需要更多的將電氣工程自動(dòng)化與各產(chǎn)業(yè)結(jié)合，包括食品、醫(yī)療等方面，因此需要建立獨(dú)立統(tǒng)一的電氣工程自動(dòng)化體系，形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化，促進(jìn)各企業(yè)之間的信息交換交流，有效的降低運(yùn)用成本。同時(shí)借助獨(dú)立統(tǒng)一的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)發(fā)展目標(biāo)，根據(jù)實(shí)際發(fā)展需要解決企業(yè)相關(guān)問(wèn)題。

5.2與時(shí)俱進(jìn)的創(chuàng)新開(kāi)發(fā)

自主研發(fā)適用于企業(yè)生產(chǎn)需要的電氣自動(dòng)化產(chǎn)品是為了順應(yīng)市場(chǎng)條件的變化和突破科學(xué)技術(shù)的大勢(shì)所趨，想要在國(guó)際社會(huì)占據(jù)關(guān)鍵地位，就必須提升企業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)含量，結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，吸收國(guó)外領(lǐng)先技術(shù)的優(yōu)勢(shì)并擺脫對(duì)于國(guó)外高新技術(shù)的依賴，形成我國(guó)的電氣自動(dòng)化產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)鏈條，從而有效提高我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的競(jìng)爭(zhēng)力。經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展要求我國(guó)企業(yè)提升自身專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平，加大科研經(jīng)費(fèi)的投入，為電氣自動(dòng)化工程提供更為開(kāi)闊的研發(fā)平臺(tái)。

5.3實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化

未來(lái)研究的方向，是如何創(chuàng)建一個(gè)安全性能良好的電氣自動(dòng)化體系，一種貫穿于整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)管理的應(yīng)用工具，只有通用的系統(tǒng)才能保障運(yùn)行的高效穩(wěn)定性。建立一種通用的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在保障內(nèi)部監(jiān)督控制的同時(shí)存進(jìn)與外部的信息交流，從多方面不同的角度進(jìn)行研究，優(yōu)化資源配置。

5.4節(jié)約能源優(yōu)化升級(jí)

電氣工程的運(yùn)用和人們生活息息相關(guān)，不僅需要提供高效完美的服務(wù)，也需要注重自身的節(jié)能減排。防止能耗的損失過(guò)大，減少系統(tǒng)運(yùn)行資金，積極使用可再生能源，降低設(shè)施裝置的使用率，將高效最大化。

6結(jié)語(yǔ)

電氣工程及其自動(dòng)化的應(yīng)用在現(xiàn)今智能化社會(huì)里無(wú)所不在?？萍技夹g(shù)的發(fā)展必須不斷的完善、與時(shí)俱進(jìn)，技術(shù)更新速度更應(yīng)該適應(yīng)時(shí)代的需求。因此我國(guó)迫切需要相關(guān)技術(shù)人員在以后的發(fā)展中，推陳出新；企業(yè)更要把握機(jī)會(huì)，各行業(yè)盡力完善和配合，齊心協(xié)力促進(jìn)電氣工程自動(dòng)化更好更快的發(fā)展是我們共同的夙愿。