探析工業(yè)電氣自動(dòng)化和其未來(lái)發(fā)展

曹洋

摘 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，逐漸成為了現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志，為工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。首先分析了工業(yè)電氣自動(dòng)化發(fā)展的重要性，然后探討了工業(yè)電氣自動(dòng)化的特點(diǎn)，最后展望了工業(yè)電氣自動(dòng)化的未來(lái)發(fā)展，以供參考。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；控制中心；保護(hù)系統(tǒng)；發(fā)展前景

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.10.037

在計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的帶動(dòng)下，通過(guò)有效的硬件與軟件控制，逐漸實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化。計(jì)算機(jī)具有模擬操作的能力，能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)提供技術(shù)支持，同時(shí)，由于電氣自動(dòng)化技術(shù)具有靈活性強(qiáng)、集成、直觀性等特點(diǎn)，所以被廣泛應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域，為我國(guó)工業(yè)發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。

1 工業(yè)電氣自動(dòng)化發(fā)展的重要性

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，技術(shù)革命已經(jīng)成為現(xiàn)在世界發(fā)展的重點(diǎn)。目前，在現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展過(guò)程中，需要通過(guò)對(duì)相關(guān)信息的準(zhǔn)確應(yīng)用，提高對(duì)工業(yè)設(shè)備的有效監(jiān)測(cè)與控制，這就需要能夠獲取準(zhǔn)確的信息，保證工業(yè)電氣設(shè)備始終處于健康的運(yùn)行狀態(tài)，提高工業(yè)生產(chǎn)的效率。電氣自動(dòng)化發(fā)展為現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)提供了必要的支持，在工業(yè)化時(shí)代，如何實(shí)現(xiàn)工業(yè)信息化發(fā)展是現(xiàn)階段發(fā)展的重點(diǎn)，兩者之間存在密切的關(guān)系。同時(shí)，工業(yè)化與信息化應(yīng)該同步發(fā)展，這樣才能提升現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展速度。工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠?yàn)閭鹘y(tǒng)的工業(yè)產(chǎn)業(yè)提供幫助，同時(shí)還能夠促進(jìn)信息化的健康發(fā)展，實(shí)現(xiàn)電氣工業(yè)化全面發(fā)展?？梢哉f(shuō)，工業(yè)電氣自動(dòng)化是我國(guó)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化與信息化的重點(diǎn)，是我國(guó)行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2 工業(yè)電氣自動(dòng)化的特點(diǎn)及應(yīng)用

2.1 工業(yè)電氣自動(dòng)化的特點(diǎn)

工業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備主要設(shè)置在控制中心，系統(tǒng)操作的頻率較少，因此有效降低了普通技術(shù)人員接觸核心設(shè)備的機(jī)會(huì)，減少了誤操作的概率，在很大程度上提高了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。另外，工業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備對(duì)安全標(biāo)準(zhǔn)要求較高，還需要具有完善的保護(hù)系統(tǒng)，才能確保工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定。同時(shí)，電氣設(shè)備運(yùn)行需要在不同的空間，避免相互之間干擾，減小故障排查的難度。

2.2 工業(yè)電氣自動(dòng)化實(shí)際應(yīng)用

工業(yè)電氣自動(dòng)化應(yīng)用十分廣泛，包括建筑行業(yè)、空調(diào)設(shè)備等。在空調(diào)設(shè)備中，工業(yè)電氣自動(dòng)化應(yīng)用主要體現(xiàn)在對(duì)濕度與溫度的控制方面，空調(diào)設(shè)備的使用一般就是對(duì)一個(gè)封閉空間進(jìn)行溫度與濕度的調(diào)控，為人們提供一個(gè)舒適的生活與辦公環(huán)境。在建筑行業(yè)中，電氣自動(dòng)化技術(shù)主要體現(xiàn)在數(shù)控智能化施工模式方面。通過(guò)應(yīng)用數(shù)控智能化技術(shù)，能夠改變?nèi)斯な┕つＪ叫实拖碌默F(xiàn)狀，提高施工設(shè)備的利用率，解放勞動(dòng)力，促使建筑施工向著智能化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。

3 工業(yè)電氣自動(dòng)化未來(lái)發(fā)展前景

一般來(lái)說(shuō)，工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)涉及到信息化技術(shù)、軟件技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等高新技術(shù)。在信息化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展的帶動(dòng)下，我國(guó)工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)必將得到進(jìn)一步發(fā)展，為我國(guó)各領(lǐng)域的健康發(fā)展提供更有利的技術(shù)支持。因此，如何做好工業(yè)電氣自動(dòng)化發(fā)展成為我國(guó)今后發(fā)展工作中的重點(diǎn)問(wèn)題之一。筆者根據(jù)多年相關(guān)領(lǐng)域工作經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)對(duì)我國(guó)工業(yè)電氣自動(dòng)化未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探討。

人類將迎來(lái)以信息物理系統(tǒng)（Cyber-Physical System，CPS）為基礎(chǔ)，以生產(chǎn)高度數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、機(jī)器自組織為標(biāo)志的第四次工業(yè)革命。目前，中國(guó)擁有大量高科技公司以及潛力巨大的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和電子商務(wù)產(chǎn)業(yè)，為未來(lái)工業(yè)自動(dòng)化的落地提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

自動(dòng)化的數(shù)字化企業(yè)平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字制造的載體，它可以實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)工程到生產(chǎn)執(zhí)行和服務(wù)的全生命周期的高效運(yùn)行。數(shù)字化企業(yè)平臺(tái)涵蓋五個(gè)層面：①企業(yè)層。主要指由PLM軟件和ERP系統(tǒng)構(gòu)建的企業(yè)頂層結(jié)構(gòu)，用于提供統(tǒng)一的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、工藝路線、設(shè)計(jì)清單等。②管理層。主要包括MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）等生產(chǎn)管理軟件，用于對(duì)重要的數(shù)據(jù)流和生產(chǎn)管理進(jìn)行控制。③操作層。主要包含集散數(shù)據(jù)系統(tǒng)（DCS）數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制（SCADA）系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)管理系統(tǒng)，用于監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程、設(shè)備狀態(tài)。④現(xiàn)場(chǎng)控制層。主要包含可編程邏輯控制器（PLC）。⑤設(shè)備控制層。第四層和第五層為上層的MES等系統(tǒng)提供各種數(shù)據(jù)并進(jìn)行交換。

未來(lái)工業(yè)自動(dòng)化由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制模式轉(zhuǎn)變，從而建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式，這需要大量的新技術(shù)作支撐。例如大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和移動(dòng)互聯(lián)等技術(shù)將在未來(lái)工業(yè)自動(dòng)化中大有作為。在海量終端實(shí)現(xiàn)互聯(lián)后，需要大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)海量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和分析處理，而云計(jì)算則是將不同利益相關(guān)者通過(guò)同一套數(shù)據(jù)進(jìn)行互聯(lián)的最好途徑；移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)可以將具有可預(yù)見(jiàn)特性的維修信息推送到終端，還可以幫助用戶通過(guò)移動(dòng)終端實(shí)時(shí)了解工廠的運(yùn)行情況，而不一定在工廠的控制中心。

未來(lái)工業(yè)自動(dòng)化要獲得成功，需要滿足以下七個(gè)因素：解決網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題，制訂相關(guān)安全政策；在數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫嬷朴唶?guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；為社交所帶來(lái)的影響做好準(zhǔn)備，并積累相關(guān)技能和人才；應(yīng)對(duì)好復(fù)雜性帶來(lái)的挑戰(zhàn)；完善工業(yè)領(lǐng)域帶寬基礎(chǔ)架構(gòu)；調(diào)整法律框架與監(jiān)管體制；以開(kāi)放的心態(tài)面對(duì)信息交流和互動(dòng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述分析可知，由于電氣自動(dòng)化技術(shù)具有自動(dòng)化程度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、靈活性好等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效提升用電質(zhì)量，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，因此在很多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，我們還必須清醒地認(rèn)識(shí)到我國(guó)工業(yè)電氣自動(dòng)化發(fā)展的重要性，不斷加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)研究，為我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展提供必要的支持。

參考文獻(xiàn)

[1]汪春艷.工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)探究[J].科技向?qū)В?012，26（3）：125-126.

[2]畢科偉.工業(yè)電氣自動(dòng)化的應(yīng)用與發(fā)展[J].科學(xué)實(shí)踐，2013，32（23）：99-100.

[3]孫大偉.工業(yè)電氣自動(dòng)化及其未來(lái)發(fā)展[J].民營(yíng)科技，2013，15（2）：44-45.

[4]黃志偉.探析工業(yè)電氣自動(dòng)化的應(yīng)用及其前景[J].河南科技，2014，25（7）：214-215.

〔編輯：王霞〕