基于工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域下數(shù)字技術(shù)應(yīng)用與創(chuàng)新的研究

張益瑞+潘曉貝

[摘 要]隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，給社會(huì)的生產(chǎn)以及人們的生活帶來了巨大的影響。因此，在工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中，使用高科技的計(jì)算機(jī)技術(shù)，能夠在一定程度上提高電氣自動(dòng)化的可靠性能，使之具有較高的準(zhǔn)確性，對工業(yè)電氣自動(dòng)化中數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用具有重要的影響。文章通過研究數(shù)字技術(shù)的特點(diǎn)和重要性，分析了其在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用，對其創(chuàng)新科技進(jìn)行了具體的探討。

[關(guān)鍵詞]工業(yè)電氣；自動(dòng)化；數(shù)字技術(shù)；應(yīng)用；創(chuàng)新

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2017.09.154

數(shù)字技術(shù)是新興技術(shù)中重要的組成部分，操作簡單方便，并具有一定的準(zhǔn)確性和快捷性，因此在社會(huì)的各種領(lǐng)域中，得到了廣泛的應(yīng)用。作為當(dāng)前信息化時(shí)代下的高科技產(chǎn)業(yè)，電氣自動(dòng)化的研究已經(jīng)達(dá)到了空前的發(fā)展，其在電子信息工程、電子技術(shù)以及電力系統(tǒng)應(yīng)用中的研究已經(jīng)取得了一定的進(jìn)步，在現(xiàn)實(shí)生活中也具有一定的應(yīng)用價(jià)值。數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，能夠化繁為簡，使程序更加清晰明了，為工業(yè)電氣自動(dòng)化的進(jìn)步奠定了基礎(chǔ)。

1 數(shù)字技術(shù)的定義及特點(diǎn)

數(shù)字技術(shù)是一種新興的高科技技術(shù)成果，是利用智能化的技術(shù)以及信息工程技術(shù)，依托電子計(jì)算機(jī)的設(shè)備，從而形成一種新型的控制系統(tǒng)，能夠?qū)⒉煌N類的設(shè)備融為一體，整合設(shè)備中的聲音、圖像以及音頻材料，實(shí)現(xiàn)全方位以及綜合性的技術(shù)管理，從而提升管理的水平和效率。數(shù)字技術(shù)能夠轉(zhuǎn)化數(shù)字信息，形成可視化的二進(jìn)制編碼，并利用計(jì)算機(jī)設(shè)備對相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，通過計(jì)算傳遞的方式實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的監(jiān)控，同時(shí)能夠保證數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)安全，維持存儲(chǔ)的狀態(tài)，從而在工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。

2 數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的重要性

在工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)得到了長足的發(fā)展，能夠保障電氣自動(dòng)化的水平得以完善，發(fā)揮工業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)勢，提升其安全性能，從而促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)又好又快的發(fā)展。在工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域當(dāng)中，常常會(huì)出現(xiàn)一些安全隱患，例如局部的放電以及全波沖擊試驗(yàn)測試等，為電氣技術(shù)的發(fā)展帶來危險(xiǎn)。利用數(shù)字技術(shù)，能夠在很大程度上規(guī)避危險(xiǎn)。同時(shí)，數(shù)字化技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用中，能夠?yàn)槠涮峁┌踩煽康目刂破脚_(tái)，提升電氣自動(dòng)化的安全性能，從而促進(jìn)整個(gè)控制系統(tǒng)的安全性和可靠性。另外，分布式的自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠?qū)ψ詣?dòng)化的整體運(yùn)行程序進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，保障整體狀態(tài)的健康發(fā)展。

3 數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 數(shù)字技術(shù)具有極強(qiáng)的可操作性

數(shù)字技術(shù)是高科技下的產(chǎn)物，是現(xiàn)代科技的智慧結(jié)晶，作為一種先進(jìn)的技術(shù)成果，數(shù)字技術(shù)具有方便、快捷以及高效的特點(diǎn)。數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，能夠根據(jù)電氣自動(dòng)化的傳輸數(shù)據(jù)和信號(hào)源的分布，計(jì)算出其中失誤的地方，從而有效地減少為工程建設(shè)帶來的損失。同時(shí)，它還能對自動(dòng)化程序中的各項(xiàng)資源進(jìn)行整合，通過任務(wù)的識(shí)別功能，找到資源中的漏洞和錯(cuò)誤，加以改正，提升整個(gè)電氣自動(dòng)化設(shè)備的安全運(yùn)行能力。通過引進(jìn)和開發(fā)WindowsNT系統(tǒng)以及CE的平臺(tái)，能夠利用計(jì)算機(jī)技術(shù)形成圖形化的控制界面，直觀地反映信息，方便操作，并且集成度也非常高。[1]

3.2 數(shù)字技術(shù)具有優(yōu)質(zhì)的性價(jià)比

數(shù)字技術(shù)的廣泛應(yīng)用能夠使工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自查、自診和自用的高效發(fā)展，既能夠加強(qiáng)自動(dòng)化系統(tǒng)的通信能力，同時(shí)能夠網(wǎng)羅各項(xiàng)優(yōu)質(zhì)的資源，使決策的信息更為豐富和具體，實(shí)現(xiàn)智能化的操作標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化的高效管理，使自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加清晰和明確，有效地降低結(jié)構(gòu)建造的成本，完善工業(yè)電氣自動(dòng)化行業(yè)的整體服務(wù)質(zhì)量。同時(shí)，具有開放性的數(shù)字化服務(wù)體系，還能為工業(yè)電氣自動(dòng)化的綜合應(yīng)用提供工藝技術(shù)改良，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)信息資源的全面共享，實(shí)現(xiàn)工業(yè)電氣自動(dòng)化行業(yè)的高速發(fā)展。

例如，對化學(xué)儀器的分析檢測程序，通過數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，能夠控制化學(xué)儀器的樣品，還能夠打破惡劣條件的限制對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的錄入和管理存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)高速的操作服務(wù)目標(biāo)。利用現(xiàn)場總線技術(shù)，主要負(fù)責(zé)自動(dòng)化系統(tǒng)與智能化設(shè)備之間的連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)間的雙向傳輸，控制人員只要在控制室就能夠接收到現(xiàn)場的反饋信息，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問題并下達(dá)文件。[2]

3.3 數(shù)字技術(shù)具有高度的可靠性

為了能夠讓數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中得到高效的應(yīng)用，必須依托智能化的電氣計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的支持。數(shù)字化系統(tǒng)中技術(shù)的全面應(yīng)用不僅能夠降低復(fù)雜的操作程序，同時(shí)能夠提升操作的便捷性和可靠功能，再加上光纖網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字化系統(tǒng)的高速連接，能夠進(jìn)一步提升工業(yè)電氣自動(dòng)化的應(yīng)用程序發(fā)展，從而提高其應(yīng)用實(shí)踐的高效性和可靠性能。

例如，工業(yè)電氣自動(dòng)化中數(shù)字儀表儀器的廣泛應(yīng)用，以及網(wǎng)絡(luò)智能化的發(fā)展都實(shí)現(xiàn)了技術(shù)模擬性向數(shù)字化技術(shù)的綜合轉(zhuǎn)變，其中就體現(xiàn)了高科技的技術(shù)含量和數(shù)字技術(shù)所占的市場份額，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字技術(shù)市場化的綜合發(fā)展，并展現(xiàn)出了市場的平和價(jià)值與定位特征。數(shù)字式變電站的普及，能夠取代傳統(tǒng)的常規(guī)變電站，通過硬件配置與信息的采集，采用微機(jī)化和數(shù)字化的管理模式能夠減少配置設(shè)備占用的面積，同時(shí)具備母線的保護(hù)，回路清潔實(shí)現(xiàn)資源的實(shí)時(shí)共享。

4 數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中的創(chuàng)新探究

4.1 建立新型的自動(dòng)化操作系統(tǒng)

為了能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中的發(fā)展創(chuàng)新，需要一個(gè)完備的操作系統(tǒng)作為技術(shù)支持。操作系統(tǒng)的優(yōu)良性能是工業(yè)電氣自動(dòng)化發(fā)展的必然要求，同時(shí)也是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的基本條件和必要保障。因此，為了建立優(yōu)良的操作系統(tǒng)，相關(guān)技術(shù)性的企業(yè)需要在調(diào)度命令下達(dá)之前，將審核的內(nèi)容存儲(chǔ)在電腦上，設(shè)置人工干預(yù)的界面，開展閘刀、開關(guān)等設(shè)備的確認(rèn)設(shè)計(jì)，完善系統(tǒng)的應(yīng)用功能。隨后進(jìn)行模擬性的預(yù)演，使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別的操作狀態(tài)，改善以往功能中的不足，實(shí)現(xiàn)全面的自動(dòng)化操作。同時(shí)，依照電氣自動(dòng)化信息化、開放化和分布式的發(fā)展趨勢，首先，需要將系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)全面化的控制；其次，開放化注重于外界設(shè)備的連接功能，確保內(nèi)外系統(tǒng)的協(xié)調(diào)一致，使數(shù)據(jù)的處理更具精確度；最后，分布式的內(nèi)部結(jié)構(gòu)需要將智能化的系統(tǒng)分解為不同的模塊，這種互不干擾的工作模式能夠分散危險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)程序化的管理。[3]

4.2 引入智能終端技術(shù)

為了能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字技術(shù)的全面智能化應(yīng)用，需要相關(guān)技術(shù)人員采用光纖連接技術(shù)，通過合理引入智能終端的科技，有效地實(shí)現(xiàn)對于數(shù)據(jù)資源的采集和控制。在這種操作方式之中，需要發(fā)揮雙重配置的智能與使命。首先第一重的主體應(yīng)用于跳閘、環(huán)境監(jiān)測中信號(hào)的傳送以及對測控遙控功能的全面保護(hù)；其次第二重是對雙重功效的合理應(yīng)用，并實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步強(qiáng)化工業(yè)電氣自動(dòng)化的可靠性能。除此之外，為了能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)電氣自動(dòng)化的高效運(yùn)作，需要完善標(biāo)準(zhǔn)程序的接口從而加強(qiáng)計(jì)算機(jī)平臺(tái)的可操作性能，有利于幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)MES系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)的高速連接，為辦公環(huán)境提供標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的渠道。計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)能夠平衡管理平臺(tái)和自動(dòng)控制間的關(guān)系，促進(jìn)程序接口的標(biāo)準(zhǔn)化管理，能夠滿足不同的客戶，對各種軟件、硬件設(shè)施的數(shù)據(jù)交換需求，在一定程度上促進(jìn)通信的質(zhì)量，提高系統(tǒng)的智能化效果。[4]

4.3 巧妙運(yùn)用虛端子技術(shù)

數(shù)字技術(shù)以往的應(yīng)用中，大多采用二次回路的方式，其中存在一定的缺陷和不足，采用GOOSE虛端子技術(shù)，能夠改良二次回路中的缺陷問題，方便技術(shù)人員的理解和使用，同時(shí)，虛端子的輔助應(yīng)用也是數(shù)字技術(shù)在應(yīng)用和設(shè)計(jì)中一次偉大的嘗試，為數(shù)字技術(shù)的發(fā)展和完善提供了廣闊的空間。當(dāng)前，已經(jīng)將GOOSE虛端子技術(shù)推廣至工業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備的測控裝置、保護(hù)裝置以及智能客戶端之間的信息交流和分享中，其工作的原理是通過對全站的線路、母線、開關(guān)等裝置進(jìn)行控制和管理，保證跳合閘的基本功能得以實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而發(fā)揮測控、遙控設(shè)備的功能，使聯(lián)合鎖的間隔層得到改善。經(jīng)過大量的實(shí)踐之后，GOOSE虛端子技術(shù)已經(jīng)逐漸取代了二次回路技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對信號(hào)的管理以及測溫的操作。除此之外，GOOSE虛端子技術(shù)與MMS網(wǎng)絡(luò)的相互配合，能夠使結(jié)構(gòu)更加清晰，層次更加分明，實(shí)現(xiàn)主機(jī)與各網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間的高效配合，進(jìn)而對整個(gè)遙控系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測。[5]

5 數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中創(chuàng)新發(fā)展的重要意義

電氣自動(dòng)化發(fā)展是促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要行業(yè)，不僅是科技進(jìn)步的基礎(chǔ)，同時(shí)也是數(shù)字產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵依托。將數(shù)字技術(shù)與工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)融為一體，并發(fā)展創(chuàng)新，能夠更好地輔助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的建設(shè)。在實(shí)際的運(yùn)行工作中，數(shù)字技術(shù)不僅能夠輔助計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理、檢測和生產(chǎn)，同時(shí)還能夠輔助計(jì)算機(jī)對工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)的維護(hù)。數(shù)字技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新，能夠盡量減少工業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備的使用，提高設(shè)備工作的靈活性和可靠性，與光纖網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)融合，可以提高設(shè)備自動(dòng)化的特征。除此之外，數(shù)字技術(shù)在應(yīng)用的過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的檢查和使用，提高通信水平和能力，幫助決策的順利展開[6]。

同時(shí)，數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新還具有極高的邏輯特征，能夠開展信息的分辨活動(dòng)，減少人力物力資源的支出，確保系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。在具體的活動(dòng)中，只要將指令正確地傳遞，系統(tǒng)就能夠合理地分辨信息，從而展開一系列的計(jì)算和審查工作。

6 結(jié) 論

綜上所述可知，數(shù)字化時(shí)代的來臨，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，促使數(shù)字技術(shù)在各領(lǐng)域中均得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)改變著人們的生活方式和生活水平。但是由于我國數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用時(shí)間較短，還存在一些問題，這就需要相關(guān)技術(shù)部門，加強(qiáng)對數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，與我國工業(yè)的發(fā)展情況相結(jié)合，推動(dòng)電氣數(shù)字技術(shù)在自動(dòng)化領(lǐng)域的革新發(fā)展，從而促進(jìn)我國工業(yè)實(shí)現(xiàn)又好又快的發(fā)展。

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