工業(yè)電氣自動化的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

潘德華

（廣東鷹視能效科技有限公司）

1 引言

電氣自動化存在的時間較短，是一項較為新興的學(xué)科，但是它的發(fā)展速度非常快，到目前為止已發(fā)展得比較成熟。電氣自動化技術(shù)在一些高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著巨大的作用，已經(jīng)成為不可分割的一部分。隨著電氣自動化的發(fā)展和完善，其應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大，不僅在工業(yè)方面有較多應(yīng)用，而且還涉及到了農(nóng)業(yè)和國防等領(lǐng)域，其應(yīng)用的廣泛性決定了電氣自動化將成為影響國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。電氣自動化之所以會被廣泛的應(yīng)用，原因是電氣自動化技術(shù)可以改善勞動條件，提高工作的效率。為了更好的促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，必須要對電氣自動化的發(fā)展加以重視。

2 工業(yè)電氣自動化的應(yīng)用

2.1 在空調(diào)設(shè)備中的應(yīng)用

電氣自動化在空調(diào)設(shè)備上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對溫度和濕度的調(diào)節(jié)上?？照{(diào)工作的原理是對室內(nèi)的溫度和濕度進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)，在安裝空調(diào)時需要對通風(fēng)管的回風(fēng)濕度進(jìn)行設(shè)置，回風(fēng)濕度和空調(diào)潔凈室中的溫度和濕度相關(guān)的，所以要想設(shè)置合適的回風(fēng)濕度需要使用傳感測量空調(diào)潔凈室中的溫度和濕度?？刂茰囟群蜐穸?，一般采用的方法是比例積分運算，將控制器的數(shù)值和設(shè)置好的濕度進(jìn)行比較，得到的結(jié)果以信號的方式傳輸?shù)交仫L(fēng)濕度控制，以此來控制濕度，使其保持在合理的范圍[1]。若想對溫度進(jìn)行控制，與控制濕度的原理相同，使用傳感器測量好溫度，然后將信息傳輸?shù)交仫L(fēng)溫度控制，使溫度保持在一定的范圍內(nèi)。

2.2 電氣自動化的空調(diào)設(shè)備中實際案例

在某電氣自動化的空調(diào)設(shè)備中，設(shè)計的溫濕度自動化控制系統(tǒng)，如圖1所示。

圖1 溫濕度控制系統(tǒng)

在溫濕度控制系統(tǒng)中需要對溫度和濕度進(jìn)行一定的控制，一般的控制的狀態(tài)和控制的方式是相對應(yīng)的，具體如表1所示。

表1 溫濕度分區(qū)

2.3 在建筑行業(yè)中的應(yīng)用

經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時推動了城市建設(shè)的水平，城市化水平的提高需要建筑行業(yè)的支持，在如今的建筑施工中，很多部分都使用到了電氣自動化技術(shù)，建筑施工模式逐漸向智能化的方向發(fā)展。電氣自動化技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在數(shù)字電子化的出現(xiàn)，數(shù)字電子化已成為新時代建筑行業(yè)發(fā)展的方向[2]。在傳統(tǒng)的建筑行業(yè)中主要使用人力實現(xiàn)對設(shè)備的控制，如今自動化系控制系統(tǒng)的出現(xiàn)可實現(xiàn)對設(shè)備的高效利用，同時還減少了人力投入，為建筑工程節(jié)省了資金。在建筑行業(yè)的施工中，利用通信自動化系統(tǒng)可實現(xiàn)對工程的智能化控制，可以方便許多系統(tǒng)的安裝，降低因操作失誤給建筑工程帶來的損失。

2.4 工業(yè)電氣自動化技術(shù)在實際建筑中的應(yīng)用

在高層建筑中，最重要的中心樞紐是中央控制室，中央控制室可以實現(xiàn)回路供電，依據(jù)的是變配電技術(shù)，它是電氣自動化控制系統(tǒng)的主體部分。在工程建設(shè)之前，應(yīng)做好充分的設(shè)計，需要從中央控制室出發(fā)實現(xiàn)對各個子系統(tǒng)的控制。在該高層建筑中，對于中央控制室進(jìn)行設(shè)計時運用到了專門設(shè)置的配電盤，該配電盤的負(fù)荷等級設(shè)置在最高級別上。

3 工業(yè)電氣自動化的發(fā)展歷程

電氣自動化是由信息技術(shù)、電子技術(shù)等技術(shù)組合而成的，這些技術(shù)的發(fā)展為電氣自動化的出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。電氣自動化的發(fā)展時間較長，一開始出現(xiàn)的是電機(jī)和電力產(chǎn)品，后來隨著科技的發(fā)展才出現(xiàn)了自動化。在科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的過程中，計算機(jī)技術(shù)得到了普遍應(yīng)用，在許多行業(yè)應(yīng)用廣泛，由于計算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)又使得自動化的發(fā)展進(jìn)入一個全新的領(lǐng)域。電氣自動化實現(xiàn)了從理論向應(yīng)用的跨越，發(fā)展成了真正的控制系統(tǒng)[3]。后來隨著通訊技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，電氣自動化系統(tǒng)又將應(yīng)用涉及到了控制領(lǐng)域，可以解決許多問題。因此自動化系統(tǒng)是結(jié)合了現(xiàn)代通訊技術(shù)、人工智能技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的一項較為綜合的技術(shù)，它的發(fā)展為電氣自動化技術(shù)的發(fā)展提供了較大的支持，所以說沒有其他科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電氣自動化的發(fā)展不可能如此順利，也不可能達(dá)到如今的高度。

4 工業(yè)電氣自動化的發(fā)展趨勢

4.1 實現(xiàn)系統(tǒng)開放化和信息開放化

系統(tǒng)平臺的開放為實現(xiàn)管理、決策、設(shè)計、控制和制造的一體化奠定基礎(chǔ)[4]，也可以為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息交互打下良好的基礎(chǔ)，系統(tǒng)平臺實現(xiàn)開放化可以加強(qiáng)與外界的聯(lián)系，設(shè)置一個接口與外界網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起。這項基礎(chǔ)設(shè)施在工業(yè)電氣方面的應(yīng)用體現(xiàn)在，實現(xiàn)系統(tǒng)各元件和局部系統(tǒng)的聯(lián)系，可以智能化的對局部系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視、調(diào)節(jié)和管理，在電力系統(tǒng)各技術(shù)中發(fā)揮核心價值。在如今的電氣工程中，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)應(yīng)用較為普遍，人工智能分析也非常受歡迎，這些技術(shù)的廣泛應(yīng)用都體現(xiàn)了信息技術(shù)在電氣自動化中的重要地位。

4.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通用化

在電氣自動化控制系統(tǒng)中，設(shè)置一個較為完整的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)對企業(yè)內(nèi)部計算機(jī)、設(shè)備以及財務(wù)的有效控制，可對計算機(jī)實現(xiàn)有效監(jiān)督，保證數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確與安全。在企業(yè)管理中，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通用化可方便企業(yè)管理，實現(xiàn)利用內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)對現(xiàn)場設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)督。

4.3 標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)程序接口

標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口在網(wǎng)絡(luò)上需要設(shè)置統(tǒng)一的通訊標(biāo)準(zhǔn)，一般的使用TCP/IP作為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)具有許多優(yōu)點，可以實現(xiàn)不同廠家之間的數(shù)據(jù)交換，如果沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同的廠家會有不同的軟硬件產(chǎn)品數(shù)據(jù)，在交換時比較困難。最常使用的是Windows NT作為操作系統(tǒng)[5]，這種操作系統(tǒng)可以實現(xiàn)無障礙通訊，使得硬件在自動控制和管理平臺之間建立一個信息交流接口。windows系統(tǒng)以及標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)的使用可將數(shù)據(jù)交換的過程簡化，方便信息共享，節(jié)約工程施工的時間，降低工程的資金投入。

4.4 應(yīng)用國際標(biāo)準(zhǔn)

為了將自動化系統(tǒng)創(chuàng)造為開發(fā)系統(tǒng)，使得不同廠家的設(shè)備都能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享和互操作性，在國際上設(shè)定了IEC61850標(biāo)準(zhǔn)。為了與國際接軌，在自動化方面也做了許多創(chuàng)新和改變，尤其是在電力的開發(fā)和應(yīng)用上，國際標(biāo)準(zhǔn)可以為電氣自動化的發(fā)展指明方向。

4.5 電氣自動化的創(chuàng)新

國家科技發(fā)展規(guī)劃綱要在電氣自動化發(fā)展方面提出了目標(biāo)任務(wù)，要想實現(xiàn)電氣自動化的創(chuàng)新必須要對目標(biāo)任務(wù)有充分的理解，將目標(biāo)任務(wù)吸收提高創(chuàng)新能力。在技術(shù)創(chuàng)新中，企業(yè)應(yīng)該處于主體地位，需要完善企業(yè)內(nèi)部的機(jī)制體制，創(chuàng)造良好的政策環(huán)境，將國家重大科技專項提上日程并加大投入實施，目的是創(chuàng)造出更好的電氣自動化控制系統(tǒng)。電氣自動化生產(chǎn)企業(yè)在發(fā)展時應(yīng)當(dāng)堅持科學(xué)化的發(fā)展原則，重視創(chuàng)新能力的提高，逐步轉(zhuǎn)換經(jīng)濟(jì)增長的方式，提高創(chuàng)新能力，創(chuàng)造創(chuàng)新成果。

5 結(jié)束語

電氣自動化系統(tǒng)越來越多的應(yīng)用在生活和工業(yè)生產(chǎn)，尤其是在工業(yè)生產(chǎn)方面，可以提高工業(yè)生產(chǎn)的效率，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。要實現(xiàn)電氣自動化的又好又快發(fā)展，需要對技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，不斷研發(fā)出新的優(yōu)秀技術(shù)，也能為社會發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步提供動力和力量。

[1]王軍.變電站綜合自動化系統(tǒng)的研究[D].太原理工大學(xué)，2004.

[2]朱珠.基于網(wǎng)絡(luò)型自動化系統(tǒng)的地區(qū)電網(wǎng)無功優(yōu)化研究[J].浙江大學(xué)，2011（03）：12～15.

[3]李紅文.我國工業(yè)電氣自動化的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2010（08）：234～235.

[4]強(qiáng)勵超.淺析我國電氣自動化專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及其就業(yè)形勢[J].現(xiàn)代商業(yè)，2011（12）：12～13.

[5]劉永強(qiáng).淺談我國電氣自動化的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].黑龍江科技信息，2011（02）：32～35.