淺議數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用及創(chuàng)新

高世浚

【摘要】工業(yè)電氣自動化已成為目前我國工業(yè)事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要方向。因而在當(dāng)前工業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，作為工業(yè)企業(yè)必須致力于電氣自動化操控系統(tǒng)的完善，切實(shí)加強(qiáng)以數(shù)字技術(shù)為代表的現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用及創(chuàng)新，才能更好地適應(yīng)時代發(fā)展的需要。因而本文正是基于這一背景，首先分析了工業(yè)電氣自動化中應(yīng)用數(shù)字技術(shù)的特點(diǎn);其次以工業(yè)電氣自動化中的高壓試驗(yàn)為例，分析了數(shù)字技術(shù)的具體應(yīng)用;再次就工業(yè)電氣自動化中數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新進(jìn)行了探究;最后對全文進(jìn)行了簡單的總結(jié)。旨在與同行進(jìn)行業(yè)務(wù)之間的交流，以不斷提高工業(yè)電氣設(shè)備的自動化水平。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)電氣自動化;數(shù)字技術(shù);應(yīng)用;創(chuàng)新

近年來，隨著工業(yè)電氣自動化進(jìn)程的不斷加快，以數(shù)字技術(shù)為代表的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在工業(yè)電氣自動化發(fā)展中得到了廣泛的應(yīng)用。因而為了不斷促進(jìn)工業(yè)電氣自動化發(fā)展水平的不斷提升，作為新時期背景下的工業(yè)企業(yè)，必須意識到數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化發(fā)展中的重要特點(diǎn)，并在電氣自動化的高壓試驗(yàn)中加強(qiáng)數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，尤其是將微計(jì)算機(jī)監(jiān)控裝置進(jìn)行改進(jìn)，利用計(jì)算機(jī)中的測試系統(tǒng)和配套的輔助方法，在測試與研究高壓大電流功率的驅(qū)動集成電路中得到了有效的應(yīng)用，并緊密結(jié)合數(shù)字技術(shù)的升級換代，切實(shí)加強(qiáng)對其的創(chuàng)新和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工業(yè)電氣自動化的可持續(xù)性?；诖耍P者結(jié)合自身工作實(shí)踐，就此展開以下幾點(diǎn)探究性的分析。

1.工業(yè)電氣自動化發(fā)展進(jìn)程中應(yīng)用數(shù)字技術(shù)的特點(diǎn)

為了更好地加強(qiáng)數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，提高工業(yè)電氣的自動化發(fā)展水平，作為工業(yè)企業(yè)必須切實(shí)掌握其應(yīng)用要點(diǎn)，才能更好地促進(jìn)其應(yīng)用成效的提升。具體來說，數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化發(fā)展進(jìn)程中的應(yīng)用特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：

1.1 可靠性強(qiáng)

工業(yè)電氣自動化中應(yīng)用數(shù)字技術(shù)的可靠性較強(qiáng)，這是使得其在工業(yè)電氣自動化中廣泛應(yīng)用的根本原因。而可靠性強(qiáng)主要是因?yàn)閿?shù)字技術(shù)的應(yīng)用使得工業(yè)電氣自動化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和技術(shù)系統(tǒng)變得更加先進(jìn)，而且能極大的減少傳統(tǒng)設(shè)備的應(yīng)用，在便于操作的同時確保了準(zhǔn)確度得到有效的提升。加之其余光纖網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字化互感器的有機(jī)結(jié)合，極大的促進(jìn)工業(yè)電氣自動化水平的提升，在安全和可靠性方面提供了強(qiáng)大的保障。目前，很多企業(yè)的電氣自動化設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，主要就是由于其平衡性強(qiáng)和定位得當(dāng)，數(shù)字技術(shù)的有效應(yīng)用使得工業(yè)電氣自動化設(shè)備的技術(shù)含量得到有效的提升，且其所占的市場份額正在不斷的擴(kuò)張，目前在工業(yè)企業(yè)中，工業(yè)電氣自動化中數(shù)字技術(shù)的利用率已經(jīng)超過80%甚至更多。由此可見，在工業(yè)電氣自動化發(fā)展進(jìn)程中加強(qiáng)數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，能有效的提升其可靠性，同時也將其靈活性和實(shí)用性得到了有效的提升。

1.2 性價比高

將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)電氣自動化發(fā)展中，在確保工業(yè)電氣自動化自查自用性能的基礎(chǔ)上將其通訊能力全面的提升，為各項(xiàng)決策的制定提供了更加豐富的信息，并以更加智能化的形式和標(biāo)準(zhǔn)化的程度、清晰化的結(jié)構(gòu)而提高了其性價比，不僅能降低成本，還能提高質(zhì)量。究其根源，主要是因?yàn)橄到y(tǒng)的開發(fā)性使得工業(yè)電氣自動化中數(shù)學(xué)技術(shù)的應(yīng)用和改造得到了有效的提升，尤其是數(shù)字字?jǐn)?shù)與其的有效結(jié)合，在提高其性價比的同時拓展了其應(yīng)用的范圍。例如工業(yè)電氣自動化發(fā)展進(jìn)程中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，有效的實(shí)現(xiàn)了變電站的數(shù)字化，在數(shù)字化變電站中，完全采用微機(jī)化實(shí)現(xiàn)硬件配置和信息采集，極大的提高了數(shù)字化程度，并盡可能的降低配置的設(shè)備及其占地面積，在操作方面更加簡便，工程成本更加低廉，實(shí)現(xiàn)管理和控制的自動化。

1.3 可操作性強(qiáng)

工業(yè)電氣化發(fā)展中數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，主要是利用數(shù)字技術(shù)有效的識別信息的正確與否、信息模擬量和數(shù)字量的大小，降低各種成本的開支，提高了應(yīng)用的安全性和簡潔性，尤其在邏輯性方面較強(qiáng)，為應(yīng)用的可操作性提升奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在實(shí)際應(yīng)用過程中只需要傳達(dá)指示和命令，整個操作流程均自動化的進(jìn)行，并在進(jìn)行過程中能夠自動化的判斷，并在光纖、網(wǎng)絡(luò)、電纜和微波等介質(zhì)下進(jìn)行傳輸。例如在電氣自動化內(nèi)部應(yīng)用的存取和管理時，利用IT技術(shù)推動信息產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，并在很多層面進(jìn)行模擬和監(jiān)控，再在微電子處理器的輔助下應(yīng)用微電子技術(shù)，使得其應(yīng)用前景變得更加廣闊[1]。

1.4 具有不可替代的優(yōu)勢

數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電子自動化中的應(yīng)用，除了具有上述特點(diǎn)外，同時還具有不可替代的優(yōu)勢，其在工業(yè)電子自動化中的有效應(yīng)用，不僅能替代傳統(tǒng)的工作模式，還能緊密結(jié)合實(shí)際需要進(jìn)行實(shí)時動態(tài)的跟進(jìn)，對于工業(yè)電子自動化水平的提升具有十分重要的意義。

2.基于高壓試驗(yàn)分析電氣自動化發(fā)展進(jìn)程中數(shù)字技術(shù)的有效應(yīng)用

通過上述分析，我們對工業(yè)電氣自動化發(fā)展進(jìn)程中應(yīng)用數(shù)字技術(shù)的特點(diǎn)有了一定的認(rèn)識，因而為了確保其應(yīng)用水平的提升，作為工業(yè)企業(yè)必須切實(shí)加強(qiáng)對其的應(yīng)用，才能促進(jìn)工業(yè)自動化水平的不斷提升。但是由于工業(yè)電子自動化發(fā)展進(jìn)程中應(yīng)用數(shù)字技術(shù)的范圍十分廣泛，本文就以工業(yè)電氣自動化中的高壓試驗(yàn)為例，就其在數(shù)字技術(shù)方面的應(yīng)用做出以下幾點(diǎn)探究性的分析[2]。

2.1 高壓試驗(yàn)的類型及其特點(diǎn)

工業(yè)電氣自動化中的高壓試驗(yàn)分為局部放電、截波沖擊、全波沖擊、操作波等試驗(yàn)。其中，以局部放電試驗(yàn)為主，主要是由于該試驗(yàn)沒有破壞性，所以在實(shí)驗(yàn)過程中，主要是以工頻耐壓為預(yù)激磁電壓，并將電壓降低進(jìn)行局部放電試驗(yàn)，并在三分鐘內(nèi)對局部放出的電量進(jìn)行測定;或者將變壓器中的Um作為預(yù)激磁電壓，同樣將電壓降低進(jìn)行局部放電試驗(yàn)，但是必須持續(xù)較長的時間，一般需要30分鐘后才能測定局部放電量，因此，局部放電量和電源頻率之間的關(guān)聯(lián)性較低，但是與帶點(diǎn)和接地電極表面磁場強(qiáng)度的大小有關(guān)，因此試驗(yàn)時周邊不能有噪音，否者會對其帶來影響，并隔離局部電源的放電量。而截波沖擊試驗(yàn)以波尾階段的波形為主，選取負(fù)極性截波與全波沖擊試驗(yàn)的儀器進(jìn)行交替，因此在進(jìn)行全波沖擊試驗(yàn)時，必須測定試驗(yàn)變壓器在突發(fā)短路時的反應(yīng)，并在短路試驗(yàn)后再次進(jìn)行試驗(yàn)。此外，操作波試驗(yàn)中，外界空氣見習(xí)的結(jié)合絕緣尺寸應(yīng)結(jié)合試驗(yàn)的電壓所確定，因此，其外界的空氣間隙要比沒有考核操作波試驗(yàn)時的外界空氣間隙要大。

2.2 高壓試驗(yàn)中變壓器的選擇

變壓器作為高壓試驗(yàn)中的主要設(shè)備之一，其在整個耐壓交流試驗(yàn)中作為基礎(chǔ)性的設(shè)備。常見的高壓試驗(yàn)變壓器主要有YD油浸式、YDQ充氣式、YDJ油浸式、絕緣筒式、變頻串并聯(lián)諧振式等。

2.3 高壓試驗(yàn)需要注意的問題

高壓試驗(yàn)與一般的電氣試驗(yàn)有著較大的區(qū)別，因而為了確保試驗(yàn)的安全，在試驗(yàn)過程中，應(yīng)注意以下幾方面的問題：一是高壓試驗(yàn)過程中，必須在你試驗(yàn)場地選取相關(guān)安全措施，嚴(yán)防出現(xiàn)安全事故;二是在加壓試驗(yàn)設(shè)備之前，試驗(yàn)人員應(yīng)對接線是否正確進(jìn)行檢查，且在加壓時嚴(yán)禁任何人靠近;三是高壓試驗(yàn)完成后，應(yīng)及時的將試驗(yàn)設(shè)備的電源切斷并接地。

2.4 高壓試驗(yàn)中數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用

高壓試驗(yàn)的危險性和特殊性決定了數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的必要性，高壓試驗(yàn)中數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，主要得益于利用計(jì)算機(jī)的輔助測試系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)的支持下測定大氣參數(shù)，并根據(jù)測定的大氣參數(shù)和被測試的產(chǎn)品所處的測試條件，對大氣修正系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并實(shí)時修正試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)，從而確保試驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)性。并在驅(qū)動集成電路下，結(jié)合集成電流電路的測試原理，利用小型計(jì)算機(jī)測試系統(tǒng)對其大電流和高電壓進(jìn)行測試。而對于電力系統(tǒng)中開展開呀試驗(yàn)時遇到的電源問題，開呀采取大功率的高壓試驗(yàn)變頻電源為電源，并在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的輔助下，確保試驗(yàn)設(shè)備使用時的安全性，降低試驗(yàn)人員的工作強(qiáng)度和提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。尤其是在大型的工業(yè)企業(yè)中，其高壓設(shè)備的試驗(yàn)以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為依托對整個電力系統(tǒng)運(yùn)行的情況金及時全面的分析，從而更好加強(qiáng)對高壓設(shè)備的監(jiān)控，在促進(jìn)其安全運(yùn)行方面具有較強(qiáng)的優(yōu)勢，因而在諸多工業(yè)企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用[3]。

3.工業(yè)電氣自動化進(jìn)程中數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新措施

通過上述分析，我們對工業(yè)電氣自動化發(fā)展進(jìn)程中應(yīng)用數(shù)字技術(shù)的特點(diǎn)有了一定的認(rèn)識，那么在應(yīng)用過程中，針對數(shù)字技術(shù)應(yīng)用時限性較短和標(biāo)準(zhǔn)模式不一的現(xiàn)狀，尤其是數(shù)字技術(shù)人才的缺失和智能化水平的低下，亟待加強(qiáng)對工業(yè)自動化進(jìn)程中數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新，具體來說，應(yīng)從以下幾點(diǎn)對其進(jìn)行有效的創(chuàng)新。

3.1 加強(qiáng)光纖技術(shù)的應(yīng)用，著力提高安裝的便捷性

工業(yè)自動化的實(shí)現(xiàn)，為了促進(jìn)通信的及時性，必須加強(qiáng)光纖技術(shù)的應(yīng)用，利用光纖技術(shù)連接，才能更好的采集和控制智能終端以及間隔層的數(shù)據(jù)，從而確保工業(yè)電氣自動化進(jìn)程中能夠更加可靠的應(yīng)用數(shù)字技術(shù)。在光纖技術(shù)支持的前提下，選取標(biāo)準(zhǔn)的程序結(jié)構(gòu)，以不斷優(yōu)化電氣自動化的運(yùn)行模式，并在PC平臺上解決電氣設(shè)備自動化運(yùn)行過程中面臨的各種技術(shù)性問題，主要就是連接MES系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)，并在TCP/IP協(xié)議下構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)的辦公環(huán)境通訊，從而提高電氣設(shè)備自動化運(yùn)行的可靠性，從而更好地滿足不同童虎對程序接口的需求。以最常見的交換軟硬件的產(chǎn)品數(shù)據(jù)為例，在提高其智能化水平的同時還能提高通訊質(zhì)量。

3.2 利用GOOSE虛端子提升工業(yè)電氣自動化試驗(yàn)水平

工業(yè)電氣自動化水平的提升離不開設(shè)備裝置的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)，因而為了促進(jìn)其發(fā)展水平得到有效的提升，就必須加強(qiáng)對設(shè)備裝置的試驗(yàn)和設(shè)計(jì)，而利用GOOSE虛端子，就能有效的改進(jìn)二次回路，從而為工程的調(diào)試帶來便利，同時利用其還能實(shí)現(xiàn)智能終端與測控裝置的數(shù)據(jù)交互，對變電線路的連接和開關(guān)的操作進(jìn)行全方位的控制，達(dá)到遠(yuǎn)程遙控和測控的目的。在改進(jìn)回路時，主要是利用其系統(tǒng)的設(shè)置為基礎(chǔ)，達(dá)到管理信號和測試環(huán)境的目的，從而為自動化試驗(yàn)水平的提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。與此同時，還可以利用GOOSE網(wǎng)和MMS網(wǎng)實(shí)現(xiàn)雙網(wǎng)配置，從而以清晰的結(jié)構(gòu)和分明的層次集中所有接口的組屏，并利用雙王對主機(jī)和IED之間的通信進(jìn)行管理，達(dá)到跳閘保護(hù)和遙測閉鎖的目的。

3.3 開展基于程序化操作理念的電氣自動化工作，確保數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用得到有效的提升

數(shù)字技術(shù)能否得到有效的應(yīng)用，關(guān)鍵在于其執(zhí)行力的高低。所以在提高數(shù)字技術(shù)的執(zhí)行力時，就必須對已經(jīng)審核的數(shù)據(jù)及時的存儲到計(jì)算機(jī)之中，并在實(shí)際操作中，由人工對其階段進(jìn)行操作，從而對各項(xiàng)工作的完成進(jìn)行確認(rèn)，并在此基礎(chǔ)上對各系統(tǒng)的性能進(jìn)行不斷的優(yōu)化，在優(yōu)化過程中，應(yīng)對其功能進(jìn)行完善，可以采取模式和預(yù)演的方式，確保其在自動操作過程中達(dá)到默認(rèn)的狀態(tài)，這樣即便無人值守，也能全面自動化的完成整個生產(chǎn)工作。因此，為了在工業(yè)電氣自動化進(jìn)程中加強(qiáng)數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新，就必須以程序化的理念為指導(dǎo)，致力于整個操作過程的程序化水平的提升[4]。

4.數(shù)字化技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中應(yīng)用的重要性

通過上述分析，我們可以認(rèn)識到，在工業(yè)電氣自動化發(fā)展過程中，工業(yè)上電氣自動化和數(shù)字化相結(jié)合，數(shù)字化的精確、可靠使自動化的操作更好的進(jìn)行，具有實(shí)踐性和綜合性的優(yōu)點(diǎn)，而自動化水平也可以得到提高達(dá)到良好的效果。當(dāng)前自動化技術(shù)的應(yīng)用非常普遍，無論是在工業(yè)、金融還是服務(wù)行業(yè)都得到了很好的利用。因此，只有將電氣自動化技術(shù)與計(jì)算機(jī)結(jié)合在一起才能更好的發(fā)揮它們的特色，完成企業(yè)制定的目標(biāo)。在現(xiàn)場操作中，數(shù)字化的精確性和可靠性可對計(jì)算機(jī)不僅可以進(jìn)行檢測還可以進(jìn)行管理，他們這種結(jié)合還可以更好維護(hù)電氣自動化。數(shù)字化技術(shù)能夠更好的將數(shù)字互感器和光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合，這樣能夠減少工業(yè)電氣自動化設(shè)備的使用，同時在操作過程中也能更加的方便和準(zhǔn)確。并且在安全性方面得到了有效的保證。在企業(yè)實(shí)施自動化的過程中需要更多地將數(shù)字化技術(shù)糅合進(jìn)去，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)的全程化監(jiān)控，也能及時的了解企業(yè)運(yùn)行情況，并且可以使各級人員保持聯(lián)系，利于企業(yè)的管理，從而促進(jìn)企業(yè)各項(xiàng)工作高效、有序的開展起來[5]。

5.結(jié)語

綜上所述，對數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用及創(chuàng)新進(jìn)行探討具有十分重要的意義。作為新時期背景下的工業(yè)企業(yè)，必須在工業(yè)電氣自動化進(jìn)程中充分意識到加強(qiáng)數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的重要性，切實(shí)加強(qiáng)對其特點(diǎn)的分析，并采取有效的措施，切實(shí)加強(qiáng)對其的應(yīng)用和創(chuàng)新，最大化的確保整個電氣設(shè)備自動化、安全化、智能化、高效化的運(yùn)行，進(jìn)而在提高企業(yè)市場競爭力的同時促進(jìn)企業(yè)走向可持續(xù)的發(fā)展道路，并為促進(jìn)我國工業(yè)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展而不懈的努力。

參考文獻(xiàn)

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