電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)發(fā)展的透視與反思

摘 要：電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)是現(xiàn)代工業(yè)體系發(fā)展的“標(biāo)志”，在技術(shù)領(lǐng)域處于核心地位，對(duì)于社會(huì)進(jìn)步和人類文明發(fā)展具有極其重要的意義。從技術(shù)層面而言，電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)對(duì)于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提升、輸電故障檢測(cè)、信息傳輸?shù)男哦群托Ф?、安全事故的降低都具有重要作用。本文正是基于此，?duì)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)狀進(jìn)行深入分析，并提出系統(tǒng)建設(shè)的可行性建議，以期對(duì)行業(yè)發(fā)展有益。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)；發(fā)展；現(xiàn)狀；建議

俗話說：“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”?？萍嫉目焖侔l(fā)展不僅助力社會(huì)進(jìn)步，還進(jìn)一步把人從繁重的勞動(dòng)中解放出來，讓人可以從事更有價(jià)值的工作。在科技日新月異的當(dāng)下，科技的發(fā)展對(duì)于國(guó)家綜合國(guó)力的提升不言而喻，各國(guó)紛紛通過各種手段來發(fā)展核心科技，以期占領(lǐng)技術(shù)高地來獲得技術(shù)進(jìn)步帶來的“寡頭收益”。電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)作為一種智能化、自動(dòng)化的控制系統(tǒng)，代表著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的未來方向，是各行各業(yè)廣泛使用的控制系統(tǒng)。然而，我國(guó)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)雖然發(fā)展多年，仍然與發(fā)達(dá)國(guó)家存在著一定的距離。在工業(yè)4.0的時(shí)代，我們必須抓住科技發(fā)展的脈搏，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，才能分享技術(shù)進(jìn)步帶來的收益。對(duì)此，就需要對(duì)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行深入剖析，并提出電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)發(fā)展的科學(xué)化建議，以適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求。

一、電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)狀分析

電氣自動(dòng)化發(fā)展到今天，實(shí)現(xiàn)了電氣技術(shù)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的有效結(jié)合，解決了生產(chǎn)中的諸多難題，迸發(fā)出技術(shù)發(fā)展的勃勃生機(jī)。

（一）信息集成化的廣泛實(shí)現(xiàn)

在信息化時(shí)代，電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)的發(fā)展離不開信息集成化發(fā)展的脈絡(luò)，其在信息技術(shù)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)為：企業(yè)管理層對(duì)企業(yè)發(fā)展相關(guān)數(shù)據(jù)的及時(shí)獲取、存儲(chǔ)和監(jiān)督控制。比如，企業(yè)中的財(cái)務(wù)核算數(shù)據(jù)，提供將管理層信息網(wǎng)絡(luò)與財(cái)務(wù)部門信息系統(tǒng)的連接，管理層就可以實(shí)時(shí)掌握企業(yè)財(cái)務(wù)信息的第一手資料。同樣，對(duì)于企業(yè)發(fā)展中其他方面的管理，一樣可以通過電氣自動(dòng)化和信息技術(shù)的有效聯(lián)合，確保管理層即時(shí)監(jiān)控、管理生產(chǎn)過程。此外，隨著微電子處理器技術(shù)的快速發(fā)展，原本信息技術(shù)與電氣自動(dòng)化之間的界限慢慢縮小，取而代之的是電氣自動(dòng)化設(shè)備、結(jié)構(gòu)軟件、通訊設(shè)備、信息系統(tǒng)等相結(jié)合而成的組態(tài)環(huán)境變得越來越重要。

（二）Windows NT和IE標(biāo)準(zhǔn)語言的廣泛采用

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)已經(jīng)廣泛采用PC系統(tǒng)。究其原因，在于PC系統(tǒng)所獨(dú)有的靈活性和數(shù)據(jù)集成性，尤其是在大數(shù)據(jù)技術(shù)的推動(dòng)下，應(yīng)用PC系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的即時(shí)挖掘、整合，以發(fā)揮數(shù)據(jù)信息的最大價(jià)值。應(yīng)該看到，在信息化社會(huì)，采用Windows NT和IE標(biāo)準(zhǔn)語言使電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在維護(hù)時(shí)變得更加便捷。由此，人機(jī)界面的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)已成為用戶使用的最優(yōu)選擇。

（三）分布式控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用

長(zhǎng)久以來，DCS系統(tǒng)是電氣自動(dòng)化工程應(yīng)用較為廣泛的系統(tǒng)之一，但是，此種采用控制功能分散、顯示操作集中、兼顧分而自治和綜合協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)原則的集散控制系統(tǒng)在應(yīng)用過程中的弊端也逐漸顯露，主要在于傳統(tǒng)DCS的結(jié)構(gòu)是封閉式的，不同制造商的DCS之間難以兼容，導(dǎo)致其所使用的儀表裝置可靠性較低、各生產(chǎn)產(chǎn)家的標(biāo)準(zhǔn)不一，維修儀器的互換性低，價(jià)格昂貴。但是，在信息技術(shù)的支撐下，在DCS關(guān)聯(lián)領(lǐng)域有許多新進(jìn)展，主要體現(xiàn)為系統(tǒng)功能向開放式方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了DCS與PLC、FCS及各種控制設(shè)備和軟件資源的廣義集成；儀表技術(shù)向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)真正意義上的“全數(shù)字”、“全分散”控制；系統(tǒng)架構(gòu)向FCS方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)總線于DCS系統(tǒng)I/O總線上的集成、于DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層的集成和通過網(wǎng)關(guān)與DCS系統(tǒng)并行集成，大大增強(qiáng)了通訊功能，實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的革新。

二、促進(jìn)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)建設(shè)的幾點(diǎn)建議

各行各業(yè)在建設(shè)電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)時(shí)，必須著力于將先進(jìn)技術(shù)嵌入到系統(tǒng)建設(shè)的全過程，才能實(shí)現(xiàn)技術(shù)的匹配、成本的降低和應(yīng)用的便捷化。

（一）電氣自動(dòng)化與地球數(shù)字化的相互嵌合

縱觀電氣自動(dòng)化與信息技術(shù)融合的趨勢(shì)，其最為創(chuàng)新的典型是實(shí)現(xiàn)了地球數(shù)字化。何謂地球數(shù)字化？具體來說，就是把大量的、高分辨率的、動(dòng)態(tài)表現(xiàn)的、多維空間的和地球相關(guān)的數(shù)據(jù)信息整合成為坐標(biāo)，最終生成一個(gè)電氣自動(dòng)化數(shù)字地球。尤其是在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)的配合下，數(shù)字地球已經(jīng)不是夢(mèng)想，而是具備技術(shù)的更多可能性。要求我們?cè)诮ㄔO(shè)電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)時(shí)，要具有數(shù)字地球的概念，做好電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化工作，采用精度高、重復(fù)性好、可靠性高，并具備雙向通信和自診斷功能的智能儀表，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的先進(jìn)控制、過程優(yōu)化、信息集成、系統(tǒng)集成，使系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)能夠在地球任何地方獲取。

（二）創(chuàng)新使用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，節(jié)約生產(chǎn)成本。

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)廣泛應(yīng)用于電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上創(chuàng)新發(fā)展的。而隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的進(jìn)一步應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)也得到了快速發(fā)展。對(duì)此，在電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)建設(shè)中，必須要瞄準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)展的新方向，采用更優(yōu)化的系統(tǒng)集成方案，比如Fisher-Rosemount公司推出的DeltaV系統(tǒng)方案、SUPCON的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)、Smar公司的302系列現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品等，可以大大地增強(qiáng)通訊功能和節(jié)約建設(shè)成本。

（三）做好人才培訓(xùn)工作，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化工程人員的“增值”

企業(yè)和高校要著眼在電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)技術(shù)未來發(fā)展的方向，著力于技術(shù)人員和高校學(xué)生在理論知識(shí)和技術(shù)能力方面的培養(yǎng)。尤其是高校系統(tǒng)方面，要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合、校企合作、工學(xué)結(jié)合，注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生更加深刻的理解將來的工作程序，掌握技術(shù)創(chuàng)新的要領(lǐng)，實(shí)現(xiàn)自我的增值。

三、結(jié)語

總之，在信息化、數(shù)據(jù)化、智慧化的今天，無論是電力領(lǐng)域亦或是其他領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化工程控制是發(fā)展的必然要求和方向。但是，在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的實(shí)踐中，必須要夯實(shí)集成化、安全性、可靠性、便捷性、節(jié)能性等等目標(biāo)，才能對(duì)接時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)，占領(lǐng)科技高地。對(duì)此，要將創(chuàng)新發(fā)展理念嵌入到電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)發(fā)展的全過程，對(duì)電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化分析，實(shí)施統(tǒng)一化管理，采用標(biāo)準(zhǔn)化接口，注重專業(yè)化人才培訓(xùn)，才能厚實(shí)電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)，為促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益實(shí)現(xiàn)和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展添磚加瓦。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：余孔平（1971-），男，本科，電氣工程師。