電氣自動化的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢分析

摘要：現(xiàn)代信息技術(shù)突飛猛進(jìn)，電氣自動化技術(shù)進(jìn)入了快速發(fā)展階段。電氣自動化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備控制的自動化狀態(tài)，可以學(xué)生設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行有效監(jiān)控，保證生產(chǎn)線的正常運(yùn)行，提高產(chǎn)品加工的質(zhì)量。鑒于電氣自動化技術(shù)的實(shí)用價值較高，其被廣泛應(yīng)用在各行業(yè)的設(shè)備生產(chǎn)中。以機(jī)械手臂為例，機(jī)械手臂彌補(bǔ)了傳統(tǒng)人工勞作的不足，緩解了工作人員的壓力，為工業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：電氣自動化;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

中圖分類號：TM73? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1電氣自動化技術(shù)及其概述

電氣自動化技術(shù)是一種綜合了電學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、信息學(xué)、控制學(xué)等多種學(xué)科的技術(shù)，綜合性較強(qiáng)，是在電子技術(shù)、通信技術(shù)、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和運(yùn)動控制技術(shù)等技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。近些年來，電氣自動化技術(shù)廣泛應(yīng)用于電氣工程、建筑、冶金、電力生產(chǎn)等行業(yè)。電氣自動化技術(shù)在提高生產(chǎn)效率和改善勞動條件的同時，相關(guān)系統(tǒng)工作的安全性和穩(wěn)定性也得到了極大的增強(qiáng)。電氣自動化系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，但主要包含信息采集、信息處理和控制、動作執(zhí)行三部分。從涉及范圍來看，電氣自動化技術(shù)不僅涉及到了傳統(tǒng)的電機(jī)、電器等領(lǐng)域，也涉及到了現(xiàn)代電子技術(shù)、信息處理、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)刃畔⑼ㄓ嵓夹g(shù)。因此，電氣自動化技術(shù)既具有強(qiáng)—弱電結(jié)合、機(jī)械—電氣結(jié)合、軟—硬件結(jié)合的特性，又由于涉及控制對象的不同、涉及行業(yè)的不同、應(yīng)用工況的不同等原因，電氣自動化技術(shù)實(shí)施方案又存在很大的差異性。在實(shí)際工作中，因?yàn)樾枰鶕?jù)不同的需求進(jìn)行對應(yīng)的一些個性化設(shè)計(jì)，電氣自動化技術(shù)的普及與推廣在一定程度上受到了阻礙。

2 我國電氣自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 聯(lián)系物理

研究進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國的電子科技更加發(fā)達(dá)，自動化技術(shù)的實(shí)用性得到凸顯。都電氣自動化技術(shù)和物理研究的聯(lián)系更加緊密，二者存在相互關(guān)系。一方面，物理研究為電氣自動化技術(shù)的創(chuàng)新提供了重要成果，成為電氣自動化技術(shù)發(fā)展的重要支撐;另一方面，電氣自動化技術(shù)是對物理學(xué)重要成果的轉(zhuǎn)換，體現(xiàn)了物理研究的實(shí)踐價值。我國的物理研究不斷深入，廣大物理學(xué)者形成多元化的理論成果，推動了電氣自動化的創(chuàng)新。電氣自動化技術(shù)應(yīng)用，驗(yàn)證了物理研究成果的可用性，為物理研究指明了方向。就目前來看，我國的電氣自動化程度不斷提升，如何對電氣自動化進(jìn)行改造，成為物理學(xué)界關(guān)注的重要問題。在形成電氣自動化系統(tǒng)之后，還需要對其進(jìn)行定期改造和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對自動化系統(tǒng)的維護(hù)和管理，對電氣自動化系統(tǒng)進(jìn)行主動升級，提升電氣自動化系統(tǒng)的工作效率。

2.2? 集散控制系統(tǒng)

集散控制系統(tǒng)的優(yōu)勢比較明顯，可以繼承計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中控制，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，顯示圖像功能。與常規(guī)的集中式系統(tǒng)比較，集散系統(tǒng)的分散控制效果更好，而且將控制系統(tǒng)的危險降到最低水平，對外部風(fēng)險進(jìn)行了有效防控，確保了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。集散控制系統(tǒng)減少了資本投入，降低了系統(tǒng)維護(hù)的難度。在其基礎(chǔ)上，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)構(gòu)建起來，實(shí)現(xiàn)了電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化。

2.3 變換器高頻電路

在電子時代的大背景下，電力電子器件得到了進(jìn)一步的創(chuàng)新發(fā)展，變換器電路朝著高頻方向邁進(jìn)。在應(yīng)用晶閘管時，變換器采用相控整流方式。變頻器采取交流電—直流電—交流電變化的方式。在應(yīng)用 PWM 方法滯后，電力電子器件的功率顯著提升，且對外部環(huán)境的影響有削弱作用。PWM 方法可以減輕電網(wǎng)高次諧波的影響，解決電動機(jī)在低頻區(qū)域的轉(zhuǎn)矩脈動問題。但是需要注意的是，PWM 方法發(fā)出的噪音比較大，當(dāng)電流諧波分量和電壓諧波分量發(fā)生轉(zhuǎn)矩脈動，電機(jī)會產(chǎn)生振動。為了避免出現(xiàn)上述問題，需要提高開關(guān)的頻率，避免噪聲過大影響工作人員的身心健康。電力電子器件的磨損比較嚴(yán)重，變換器工作頻率難以提升。我國引入了美國的逆變器，電力器件和電子器件可以在零電壓的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，避免開關(guān)過度損耗。電力電子器件不僅可以減小逆變器的尺寸，還能節(jié)約設(shè)備成本，因此變換器高頻電路的發(fā)展前景更加廣闊。

3電氣自動化的發(fā)展趨勢

世界生產(chǎn)模式及經(jīng)濟(jì)秩序正在被高科技的快速發(fā)展與競爭不斷第改變，有效地將高新技術(shù)運(yùn)用到傳統(tǒng)工業(yè)中，必然會引發(fā)這些傳統(tǒng)工業(yè)的深刻變革。電氣自動化技術(shù)也必將在這場變革當(dāng)中展項(xiàng)出新的發(fā)展趨勢。

3.1創(chuàng)新性

電氣自動化產(chǎn)品的不斷面世科學(xué)技術(shù)被視為第一生產(chǎn)力?！吨袊圃?2025》指出，堅(jiān)持“創(chuàng)新驅(qū)動、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本”的基本方針和堅(jiān)持“市場主導(dǎo)、政府引導(dǎo)，立足當(dāng)前、著眼長遠(yuǎn)，整體推進(jìn)、重點(diǎn)突破，自主發(fā)展、開放合作”的基本原則。根據(jù)國家的總體發(fā)展目標(biāo)，將科學(xué)技術(shù)運(yùn)用到企業(yè)的生產(chǎn)中，必將生產(chǎn)出更多創(chuàng)新性的產(chǎn)品。

3.2電氣自動化技術(shù)與人工智能技術(shù)的融合

電氣自動化控制策略、分析方法因?yàn)槿斯ぶ悄芗夹g(shù)通過專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模糊邏輯、支持向量機(jī)和深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)變得精確、貼合實(shí)際。與此同時，人工智能技術(shù)也使系統(tǒng)具備了自我學(xué)習(xí)、推理的能力。對信息進(jìn)行分析處理的控制單元是電氣自動化系統(tǒng)的核心技術(shù)，所以控制單元可以運(yùn)用人工智能技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)。電氣自動化技術(shù)與人工智能技術(shù)的融合也必將提高工業(yè)生產(chǎn)效率，從而改善生產(chǎn)生活環(huán)境。

3.3 電氣自動化技術(shù)在生命器官領(lǐng)域的應(yīng)用

傳統(tǒng)的電氣自動化技術(shù)被限制在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，基本上只運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。但是伴隨著科學(xué)技術(shù)的超預(yù)測的發(fā)展，生命器官領(lǐng)域也已開始運(yùn)用電氣自動化技術(shù)，并且在生命器官替代等領(lǐng)域扮演了越來越重要的作用。生命器官領(lǐng)域?qū)⑹请姎庾詣踊夹g(shù)的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域。

3.4遠(yuǎn)程化

就目前來看，很多企業(yè)都構(gòu)建了遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，對電氣自動化系統(tǒng)內(nèi)部故障進(jìn)行預(yù)測和分析，并形成了緊急預(yù)案，加快了電氣設(shè)備的檢修速度。企業(yè)構(gòu)建了電氣自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，不同部門可以共享數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)信息交互。通過控制系統(tǒng)，企業(yè)可以對電氣自動化系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)、現(xiàn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，保證維修效果，發(fā)揮遠(yuǎn)程控制實(shí)效。

3.5安全化

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣自動化的發(fā)展得到了外部保障，物理研究為電氣自動化的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，構(gòu)建了安全防護(hù)體系，對電氣自動化系統(tǒng)進(jìn)行了外部防護(hù)，有效降低了風(fēng)險發(fā)生的可能性。只要按照既定步驟開展操作，就不會使電氣自動化系統(tǒng)出現(xiàn)故障。在未來，企業(yè)電氣自動化系統(tǒng)的故障問題將越來越少，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)安全、系統(tǒng)運(yùn)行安全都將得到保障。

4 結(jié)束語

電氣自動化技術(shù)廣泛運(yùn)用到人們生產(chǎn)活動的多個方面，在世界經(jīng)濟(jì)一體化的背景下，電氣自動化在國家的經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中扮演的作用將越來越突出，而科技快速發(fā)展也必將進(jìn)一步為電氣自動化技術(shù)的發(fā)展與完善提供新的思路，從而使電氣自動化為企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 王盛 . 當(dāng)前我國電氣自動化技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展展望 [J]. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2012（5）：170.

作者簡介：王紀(jì)偉，身份證號：210502198209071519，