淺談工業(yè)電氣自動化的應(yīng)用與發(fā)展

【摘要】工業(yè)現(xiàn)代化的重要標志是工業(yè)電氣自動化，工業(yè)電氣自動化在現(xiàn)代化工業(yè)建設(shè)中具有舉足輕重的作用，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，從自動化系統(tǒng)的重要特征和設(shè)計上的一些要求兩個方面入手，最后，對如何良性發(fā)展我國工業(yè)電氣自動化提出了可建設(shè)性意見。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)電氣；自動化；發(fā)展；特點；趨勢

在我國，工業(yè)電氣自動化誕生于二十世紀五十年代。由于其擁有面向的專業(yè)寬、適用性范圍廣的特征，從誕生之初就表現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的良好趨勢。按照國家有關(guān)部門的要求和定性，工業(yè)電氣自動化隸屬于工業(yè)科學(xué)電氣信息類，其名稱由最初的“工業(yè)企業(yè)電氣自動化”發(fā)展更改為“電氣工程自動化”，隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)電氣自動化的涉及領(lǐng)域越來越廣泛，原名稱已不能完全概況其特征，之后更名為“工業(yè)電氣自動化”沿用至今。如今的工業(yè)電氣自動化，除了承擔(dān)傳統(tǒng)的企業(yè)電氣自動化工作，還承擔(dān)起工業(yè)生產(chǎn)中的全部控制設(shè)備任務(wù)，且實際應(yīng)用效果非常不錯。

一、現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代計算機科學(xué)技術(shù)發(fā)展與工業(yè)建設(shè)發(fā)展的相結(jié)合，計算機在工業(yè)電氣自動化進程中擔(dān)當(dāng)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(dāng)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(luò)技術(shù)擔(dān)當(dāng)起了十分重要的角色，應(yīng)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)。現(xiàn)在，電腦和電腦網(wǎng)絡(luò)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(lǐng)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、重要特征

通常情況下，在實際應(yīng)用中，工業(yè)電氣化系統(tǒng)用電設(shè)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(wù)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(fù)雜。它與熱工系統(tǒng)相比，電氣設(shè)備操作的頻率低，某些電氣設(shè)備在正常工作時，電氣設(shè)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(shè)備的安全性方面，它對保護安置的要求很高，在速度方面要求很高，一般要求在40ms以內(nèi)就要完成保護動作。電氣設(shè)備的具有連鎖邏輯簡單、操作機構(gòu)復(fù)雜的構(gòu)造特點。其控制方式用電系統(tǒng)，把主要設(shè)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。

三、發(fā)展辦法

首先，系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)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(yīng)用意義深遠。統(tǒng)一的設(shè)計和使用標準有利于整個程序的管理和控制，一個統(tǒng)一的開放平臺能將應(yīng)用中的各個環(huán)節(jié)充分利用，從而減少設(shè)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(yīng)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(luò)構(gòu)建應(yīng)到位。網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用中，工業(yè)中的設(shè)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(shè)備運行監(jiān)督?，F(xiàn)代社會已經(jīng)進入了網(wǎng)絡(luò)化時代，無論選擇那種通信主線，所用的網(wǎng)絡(luò)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(yīng)標準統(tǒng)一。現(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(yīng)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(yīng)結(jié)合現(xiàn)代計算機應(yīng)用技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)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)。

四、發(fā)展趨勢

目前，工業(yè)電氣自動化是國際上非常流行的現(xiàn)代工業(yè)做法。由于其具有環(huán)保、經(jīng)濟及適用廣的特點，發(fā)展好工業(yè)電氣自動化，對于提高工業(yè)整體發(fā)展水平具有積極作用，工業(yè)電氣自動化的發(fā)展好壞直接關(guān)系到社會與經(jīng)濟效益的優(yōu)劣，對此，我們應(yīng)十分重視和關(guān)注。工業(yè)電氣自動化的發(fā)展趨勢就是現(xiàn)代分布式、開放式的信息化。分布式的結(jié)構(gòu)可以保證網(wǎng)絡(luò)中建立起獨立的網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)危險的分化，維持系統(tǒng)的正常工作。開放化的要求的把系統(tǒng)和外界緊密聯(lián)系。把所有的網(wǎng)絡(luò)連接起來，大大提高休息處理效率。信息化簡單的說就是把設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)充分結(jié)合起來，形成管控與網(wǎng)絡(luò)自動化高度結(jié)合狀態(tài)。目前電氣自動化的發(fā)展趨勢是在自主研發(fā)的前提下，開創(chuàng)電氣化的新時代，這樣在市場競爭中才能贏得價格的優(yōu)勢，研究和吸取工業(yè)自動化的經(jīng)驗和各種技術(shù)，提高自身的研發(fā)能力是企業(yè)快速發(fā)展之路。

五、結(jié)束語

概而論之，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。搞好工業(yè)電氣自動化，現(xiàn)已成為國際性重點關(guān)注內(nèi)容。要搞好工業(yè)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(luò)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。我國的工業(yè)電氣自動化與國外發(fā)達國家相比，起步較晚，雖然在各個領(lǐng)域得以實際應(yīng)用，也取得了一些發(fā)展，但與國外發(fā)達國家相比，還存在很大的差距。我們應(yīng)在實際應(yīng)用工作中，不斷實踐，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，積極探索出一條有利于我國乃至國際工業(yè)電氣自動化發(fā)展的有效途徑。

參考文獻

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