工業(yè)電氣自動化中數(shù)字技術(shù)的應用創(chuàng)新

李長偉

（山東清華康利城市照明研究設(shè)計院有限公司，山東 濟南 250100）

0 引言

隨著工業(yè)科技的高速發(fā)展以及信息產(chǎn)業(yè)的愈發(fā)成熟，近年來，我國提出了中國制造2025規(guī)劃。實現(xiàn)中國制造2025規(guī)劃的重點之一就是工業(yè)電氣自動化與數(shù)字技術(shù)深度融合，實現(xiàn)智能信息化生產(chǎn)。數(shù)字技術(shù)和信息技術(shù)、計算機技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等聯(lián)系緊密，是未來各行各業(yè)的發(fā)展趨勢，在工業(yè)電氣自動化中應用數(shù)字技術(shù)并創(chuàng)新有重要的意義，可以有效提高工業(yè)的生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益，同時也可以有效促進我國的工業(yè)向智能信息化發(fā)展。

1 數(shù)字技術(shù)

數(shù)字技術(shù)和信息技術(shù)、計算機技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等聯(lián)系緊密，在近些年發(fā)展迅速，深刻的改變了社會的方方面面，工業(yè)電氣自動化也不例外。借助計算機之類的設(shè)備處理工業(yè)生產(chǎn)中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，然后通過互聯(lián)網(wǎng)實時交互連接，通過運算、處理、加工、傳輸、控制、反饋等過程，最終實現(xiàn)電氣自動化生產(chǎn)。數(shù)字技術(shù)就是借著計算機設(shè)備將接受到的信息轉(zhuǎn)化為二進制進行識別，然后對數(shù)據(jù)進行加工處理，再轉(zhuǎn)化為信息輸出的技術(shù)。在工業(yè)電氣自動化中主要應用在運算處理等環(huán)節(jié)。下圖是數(shù)字化技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的具體應用過程。

2 數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化應用中的優(yōu)勢

數(shù)字技術(shù)具有極高的高精確性，由于它主要是通過二進制進行計算和信息處理，因此它的計算效率和精確性極其高。數(shù)字技術(shù)可以有效降低操作的復雜度，準確管理、整合和配置資源，在實際生產(chǎn)生活中應用非常廣泛。但是數(shù)字技術(shù)的應用專業(yè)素養(yǎng)較高的相關(guān)人才應用，數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣化應用中主要有以下的優(yōu)勢：

2.1 數(shù)字技術(shù)高效和精確

數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的應用依賴于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機技術(shù)已經(jīng)高效的電氣系統(tǒng)。尤其電氣系統(tǒng)內(nèi)的相關(guān)設(shè)備對數(shù)據(jù)運算的要求非常高，尤其對準確性和高效性的要求，而數(shù)字技術(shù)正好可以滿足這個要求，將含有大量信息的復雜的電氣自動化問題簡單化為二進制問題，然后通過計算機進行高效處理，極大的提高了電氣系統(tǒng)的運行效率。此外，通過與傳感器、光纖以及不同設(shè)備的融合使用，可以有效拓展數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化應用中的功能多樣性。比如，電氣儀表的應用，電氣測壓儀器的應用等。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，目前在數(shù)字技術(shù)的開合和研究的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展出了模擬數(shù)字技術(shù)，主要是根據(jù)實際的生產(chǎn)情況，開發(fā)出相應的程序?qū)崿F(xiàn)功能性模擬數(shù)字技術(shù)。模擬數(shù)字技術(shù)的應用前景非常廣闊，比數(shù)字技術(shù)的特點多一些，但同樣也存在著較多的缺點，因此在應用中要合理應用其優(yōu)勢，避免其缺陷。數(shù)字技術(shù)具有極強的邏輯性，維護簡單，使用簡便，結(jié)構(gòu)合理，在工業(yè)電氣自動化中應用十分廣泛。

2.2 數(shù)字技術(shù)可以實現(xiàn)智能自動化

數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中應用十分廣泛，主要應用于機械自動化的檢查、使用、干預以及診斷等方面。在其中引入數(shù)字技術(shù)可有有效提高工業(yè)電氣的智能自動化程度，實現(xiàn)實時監(jiān)控、通信、傳輸、反饋等智能性的功能，同時可以提高工業(yè)電氣自動化的標準化程度，滿足更高標準的電氣工程要求。目前，世界上各國都在積極開發(fā)基于數(shù)字技術(shù)控制的工業(yè)電氣自動化的整體性系統(tǒng)，通過與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)計算機技術(shù)結(jié)合，為未來的智能工業(yè)制造打下基礎(chǔ)。

2.3 數(shù)字技術(shù)可以提高電氣自動化的可操作性

數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化的應用過程之中，需要使用較多的數(shù)字化的信息來進行。再者，在處理和分析數(shù)字化信息的過程之中，必須是精確的處理各項信息，在處理中一定要確保各項數(shù)據(jù)的準確性。在電氣自動化系統(tǒng)的運行過程中，需要對各項運行的電氣設(shè)備收集數(shù)據(jù)信息并進行對應的分析與研究，在此過程之中，計算需要耗費較多的人力，物力和財力，而且計算的結(jié)果可能出現(xiàn)誤差，進一步的增加了對電氣設(shè)備的分析和研究的難度。而將數(shù)字技術(shù)與電氣自動化進行融合，可以顯著的提高對電氣設(shè)備的分析效率，便于展開對電氣設(shè)備的分析與研究，進一步的掌握電氣設(shè)備在運行中的各項信息，進而作出對應的判斷。數(shù)字化技術(shù)，既不需要投入較多的人力，物力也不需要投入財力，而且在電氣自動化中的應用較為快速和安全，操作較為便捷，提高了編碼的使用效率，進一步的減少了編程中的時間，進而使得電氣系統(tǒng)實現(xiàn)了靈活性和繼承性的操作，總的來說，將數(shù)字化技術(shù)融入到電氣自動化之中，提高了電氣設(shè)備的可操作性水平。

2.4 數(shù)字技術(shù)可以提高電氣自動化的可靠性

數(shù)字化技術(shù)在電氣自動化的運用過程之中，是借助對應的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和系統(tǒng)來進行工作的，從而能夠最大化的促進電氣自動化的智能化發(fā)展，對運行的電氣設(shè)備的數(shù)據(jù)信息進行準確的處理和分析，進而減少在對電氣設(shè)備運行中出現(xiàn)的誤差影響到后期采取的改進措施，有效的提高了數(shù)據(jù)信息的可靠性，最終保證工業(yè)電氣在應用過程中的安全性和可靠性。

2.5 數(shù)字化技術(shù)可以提升工業(yè)電氣自動化的性價比的水平

將數(shù)字化的技術(shù)融入到工業(yè)電氣自動化的過程中，既可以促進電氣設(shè)備的穩(wěn)定持續(xù)的運行，減少一些不必要的問題出現(xiàn)。再者，使用數(shù)字化的技術(shù)可以提升工業(yè)電氣設(shè)備自動化的實施效果。在工業(yè)電氣自動化的實施中，最關(guān)鍵的就是要減少成本的消耗，即要保證實施的效果還要節(jié)約成本。而使用數(shù)字化的技術(shù)能夠?qū)﹄姎庾詣踊南到y(tǒng)實施開放性的發(fā)展，進而可以最大化的控制電氣設(shè)備運行中的成本消耗，借助一些措施來降低成本的消耗，最終提升工業(yè)電氣自動化的性價比水平。

3 數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化的應用創(chuàng)新

目前數(shù)字技術(shù)在電氣自動化中雖然應用廣泛，但由于人工智能技術(shù)的發(fā)展還不成熟，因此數(shù)字技術(shù)在實際應用中還有一些不足。因此，隨著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，數(shù)字技術(shù)也應該不斷創(chuàng)新，接下來簡單介紹幾個方面的應用創(chuàng)新：

3.1 系統(tǒng)之間連接創(chuàng)新

隨著社會的發(fā)展，光纖材料在信息技術(shù)設(shè)備連接中的應用越來越廣泛，相比傳統(tǒng)的連接材料，其具有傳輸距離遠，頻帶范圍廣以及安全性和抗干擾性能強的特點。為加強數(shù)字技術(shù)的傳輸安全與抗干擾性能，在開發(fā)平臺與標準化接口的系統(tǒng)連接上可以使用光纖連接，可以有效提高工業(yè)電氣自動化中的系統(tǒng)信號識別能力和數(shù)據(jù)傳輸能力。才外，還可以通過利用TCP/IP協(xié)議，通過光纖與辦公環(huán)境中的計算機實現(xiàn)通信連接，加強其監(jiān)控性。

3.2 GOOSE虛擬終端創(chuàng)新

數(shù)字技術(shù)通過GOOSE虛擬終端技術(shù)，可以有效控制整個站線以及主變壓器、總線的等組件，并獲得了分離與閉合的控制能力，為電氣自動化項目調(diào)試提供了二次回路，為實現(xiàn)遠程測量和遠程控制裝置提供了基礎(chǔ)。此外，數(shù)字技術(shù)通過GOOSE虛擬終端技術(shù)可以構(gòu)建高效的智能終端，實現(xiàn)對溫度，氣壓等非電信號的處理與控制，并且可以進行通信管理，跳閘保護等功能操作。

3.3 虛端子技術(shù)創(chuàng)新

虛端子技術(shù)是基于數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)的一種技術(shù)，應用與工業(yè)電氣自動化中，可以實現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備的定位、優(yōu)化設(shè)備和設(shè)施的布局，監(jiān)控不同方向電氣設(shè)備的運行過程，加強電氣設(shè)備的安心可靠性。

4 結(jié)束語

工業(yè)電氣自動化中應用數(shù)字技術(shù)是趨勢也是必然，數(shù)字技術(shù)以其獨有的優(yōu)勢可以提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本以及提高經(jīng)濟效益。但是在目前由于技術(shù)的局限性，數(shù)字技術(shù)還存在一些不足，通過積極探索數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的創(chuàng)新應用，加快數(shù)字技術(shù)的深入發(fā)展和應用，從而提高工業(yè)電氣自動化的發(fā)展水平，促進企業(yè)生產(chǎn)和社會發(fā)展的穩(wěn)定進行。