論我國電氣自動化的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

任繼宇

摘要：電氣自動化是工業(yè)現(xiàn)代化的重要標志和現(xiàn)代先科學的核心技術(shù)。電氣自動化的發(fā)展對社會科技的進步有著極其深遠的影響。對經(jīng)濟的發(fā)展起了不可估量的作用。本文介紹了電氣自動化影響其發(fā)展的主要因素，并根據(jù)現(xiàn)狀分析了今后電氣自動化的發(fā)展趨勢。

關鍵詞：電氣自動化;現(xiàn)狀;發(fā)展前景

前 言

電氣自動化就是使產(chǎn)品的操作、控制和監(jiān)視，能夠在無人（或少人）直接參與的情況下，按預定的計劃或程序自動地進行。電氣自動化具有提高工作的可靠性、提高運行的經(jīng)濟性、提高勞動生產(chǎn)率、改善勞動條件等作用，把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環(huán)境中解放出來，而且能增強人類認識世界和改造世界的能力。因此，自動化是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學技術(shù)現(xiàn)代化的重要條件和顯著標志。伴隨信息時代的到來，機械電子技術(shù)、微電子技術(shù)的發(fā)展更加迅猛，信息技術(shù)在電氣自動化的發(fā)展中將發(fā)揮越來越重要的作用。

一、電氣自動化的概念和優(yōu)點

電氣自動化是研究與電氣工程相關的系統(tǒng)運行、自動控制、電力電子技術(shù)、信息處理、實驗分析、研制開發(fā)以及電子與計算機等領域的一門科學。在我國解放后便開始對電氣自動化進行深入研究，并且開始設立本科專業(yè)。進入新世紀隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展。使其發(fā)展日趨多元化。尤其是結(jié)合了目前嵌入式、網(wǎng)絡、通信等技術(shù)后，電氣自動化已出現(xiàn)在我們身邊的各個領域。

二、電氣自動化發(fā)展現(xiàn)狀

1.平臺開放式發(fā)展

OPC（0LE for Process Control）技術(shù)的出現(xiàn)，IEC6113l的頒布，以及Microsoft的Windows平臺的廣泛應用，使得未來的電氣技術(shù)的結(jié)合。計算機日益發(fā)揮著不可替代的作用。同時電氣自動化系統(tǒng)平臺統(tǒng)一化可以支持一個自動化項目周期中的設計、實施和測試、調(diào)試和開機、運行及維護等各個階段和環(huán)節(jié)。這樣可以大大降低從設計到完成的時間和費用。

2.電氣自動化系統(tǒng)集成信息化

信息技術(shù)對電氣自動化的滲透來自于兩個方向：一方面是從管理層縱向的滲透。企業(yè)的業(yè)務數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)要對當前生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)進行實時的存取。企業(yè)的管理層利用標準的瀏覽器可以存取企業(yè)的財務、人事等管理數(shù)據(jù)，也可以對當前生產(chǎn)過程的動態(tài)畫面進行監(jiān)控，在第一時間了解最全面和準確的生產(chǎn)信息。另一方面，信息技術(shù)橫向擴展到電氣自動化的設備、機器和系統(tǒng)中。隨著微電子和微處理器技術(shù)應用的增加，原本定義明確的設備界線，如PLC、控制設備和控制系統(tǒng)變的模糊了。相對應的軟件結(jié)構(gòu)、通訊能力及易于使用和統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境變得重要了。不僅包括傳感器和執(zhí)行器，而且包括控制器和儀表。Internet/Intranet技術(shù)和多媒體技術(shù)在電氣自動化領域有著廣泛的應用前景。

3.分布式控制應用

現(xiàn)場總線通過一根串行電纜將位于中央控制室內(nèi)的工業(yè)計算機、監(jiān)視/控制軟件和PLC的CPU與位于現(xiàn)場的遠程I/O站、變頻器、智能儀表、馬達啟動器、低壓斷路器等連接起來，并將這些現(xiàn)場設備的大量信息采集到中央控制器上來。它是一種串行的連接智能設備和自動化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸?shù)姆种ЫY(jié)構(gòu)的通訊總線。分布式控制意味著PLC、I/O模塊和現(xiàn)場設備通過總線連接起來，將輸入輸出模塊轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場檢測器和執(zhí)行器。

三、電氣自動化發(fā)展的主要影響因素

1.信息技術(shù)的決定性影響

信息技術(shù)，廣泛的講就是指人類開發(fā)和利用信息的一切手段，是包括計算機、世界范圍高速寬帶計算機網(wǎng)絡及通訊技術(shù)以及用來傳感、處理、存儲和顯示各種信息等相關支持技術(shù)的綜合?，F(xiàn)代信息技術(shù)是建立在現(xiàn)代電子技術(shù)基礎上的，所以又稱為現(xiàn)代電子信息技術(shù)。它以計算機、通信、自動控制、光電等現(xiàn)代技術(shù)為主體，對各種信息進行獲取、傳遞、加工、處理和利用?，F(xiàn)代信息技術(shù)主要包括微電子、光子、光電子、分子電子等有關元器件制造的信息基礎技術(shù)，實現(xiàn)信息的獲取、傳輸、處理、控制等功能的系統(tǒng)或設備的信息系統(tǒng)技術(shù)，用于社會經(jīng)濟生活各個領域的信息應用技術(shù)。信息技術(shù)對電氣自動化的發(fā)展具有較大的支配性影響。信息技術(shù)的發(fā)展在很大程度上取決于電氣自動化中眾多學科領域的持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新。反過來，信息技術(shù)的進步又為電氣自動化領域的技術(shù)創(chuàng)新提供了更新更先進的工具基礎。

2.與物理科學的聯(lián)系更加緊密

由于三極管的發(fā)明和大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的發(fā)展，固體電子學在二十世紀的后半葉對電氣工程的成長起到了巨大的推動作用。電氣自動化與物理科學間的緊密聯(lián)系與交叉仍然是今后電氣自動化的關鍵，并且將拓寬到生物系統(tǒng)、光子學、微機電系統(tǒng)。

3.現(xiàn)代技術(shù)的迅速發(fā)展

現(xiàn)代技術(shù)的飛速進步和分析方法、設計方法的日新月異，勢必帶動著依賴現(xiàn)代技術(shù)的電氣自動化也將迅速發(fā)展起來。

四、電氣自動化的發(fā)展趨勢

電氣自動化的發(fā)展趨勢應該是科技化、信息化、開放化。

科技化是指電氣自動化的發(fā)展應當出現(xiàn)實用性新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品。本著自主創(chuàng)新的思想，以節(jié)能降耗為切入點，積極推廣應用節(jié)能降耗新技術(shù)、新方法、新工藝，在材料的使用，技術(shù)的使用等方面力求創(chuàng)新，采用信息技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)與自動化技術(shù)等高新技術(shù)，研發(fā)新產(chǎn)品。信息化則是指信息技術(shù)在電氣自動化的地位應更加突出。電力設備的設計、制造和運行中廣泛應用的計算機優(yōu)化與仿真技術(shù)，人工智能分析的廣泛應用以及電氣工程中廣泛使用的網(wǎng)絡通信技術(shù)，都充分展現(xiàn)了信息技術(shù)在電氣自動化中起到的重要作用。開放化則是要與外界建立一個接口，實現(xiàn)與外界網(wǎng)絡的連接。計算網(wǎng)絡是實現(xiàn)信息實時交換和共享的重要基礎設施，也是實現(xiàn)管理、決策、設計、控制和制造一體化的關鍵，它已廣泛應用于電力系統(tǒng)各元件和局部系統(tǒng)的管理、監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制上，是電力系統(tǒng)信息管理、遠動技術(shù)、調(diào)度自動化等方面的核心。

五、結(jié)束語

隨著智能化和信息化的逐步發(fā)展，電氣自動化涉及的產(chǎn)業(yè)和領域也將更多，技術(shù)更新更快，更加復雜，我們應當不斷吸收高新技術(shù)的營養(yǎng)，開創(chuàng)電氣自動化發(fā)展新局面。同時在全球經(jīng)濟一體化趨勢下，電氣自動化在國家經(jīng)濟和社會發(fā)展中占據(jù)越來越重要的地位，電氣自動化系統(tǒng)逐步完善，實現(xiàn)系統(tǒng)與外界網(wǎng)絡的連接，使系統(tǒng)信息能夠進行綜合處理能力與網(wǎng)絡技術(shù)結(jié)合實現(xiàn)網(wǎng)絡自動化和管控一體化。

參考文獻

[1]張振華.創(chuàng)新——電氣自動化深化改革的靈魂[J]科技與生活，2010，14

[2]王志良.綜合化、網(wǎng)絡化、綠色化一對自動化科學技術(shù)發(fā)展的幾點回顧與展[1]自動化信息，2004，4

[3]孫琥.科學發(fā)展觀旗幟下的工業(yè)電氣自動化發(fā)展[J]硅谷，2009，1