電子信息化技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用研究

邢文亮

[摘? ? 要]? 信息化技術(shù)近年來發(fā)展迅速，人們將其應(yīng)用到工業(yè)電氣自動化中的需求也越來越大，要求也越來越高。信息化技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)電氣自動化中有哪些優(yōu)勢，其能夠?yàn)楣I(yè)電氣自動化帶來怎樣的發(fā)展，本文將對上述問題一一進(jìn)行探討，希望本文能夠促進(jìn)工業(yè)和信息技術(shù)的進(jìn)一步融合，進(jìn)而促進(jìn)我國工業(yè)向著自動化、信息化、智能化的方向進(jìn)一步發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]電子信息化技術(shù);工業(yè)電氣自動化;特點(diǎn);智能化

[中圖分類號]TM76;TN0 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）10–0–02

Research on the Application of Electronic Information

Technology in Industrial Electrical Automation

Xing Wen-liang

[Abstract]Information technology has developed rapidly in recent years， and with the development of information technology， people's demand for applying it to industrial electrical automation is increasing， and the requirements are getting higher and higher. What are the advantages of applying information technology to industrial electrical automation and what kind of development it can bring to industrial electrical automation？ This article will discuss the above issues one by one. I hope this article can promote the further integration of industry and information technology， and then promote our country The industry is developing further in the direction of automation， informatization， and intelligence.

[Keywords]electronic information technology; industrial electrical automation; characteristics; intelligence

工業(yè)范圍內(nèi)全新的概念的提出，如“工業(yè)4.0”“中國制造2025”;意味國家對工業(yè)的重視程度的不斷提高。將電子信息化技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)電氣自動化中，可以促進(jìn)工業(yè)電氣自動化行業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而帶動整個工業(yè)行業(yè)向前發(fā)展，可以預(yù)見到在不遠(yuǎn)的未來工業(yè)必然會更加自動化、信息化、智能化、人性化。

1 電子信息化技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用

1.1 PLC在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用

PLC作為控制設(shè)備的代表，是將信息化技術(shù)的軟件技術(shù)和硬件技術(shù)進(jìn)行綜合統(tǒng)籌后，應(yīng)用到電氣自動化之中，通過編程以及數(shù)字化運(yùn)算等功能達(dá)到工業(yè)電氣設(shè)備自動控制的目的。PLC和其他電子元器件連接之后，依靠其數(shù)據(jù)存儲、邏輯運(yùn)算、順序控制等功能，可以對其他電子器件的操作進(jìn)行控制，促進(jìn)工業(yè)自動化系統(tǒng)的緊密聯(lián)系PLC的可靠性高、編程方法簡單、拆裝方便、接口豐富、結(jié)構(gòu)模塊化。隨著PLC在工業(yè)領(lǐng)域的不斷應(yīng)用，已經(jīng)成為工業(yè)電氣自動化發(fā)展的一個強(qiáng)有力的推動器。

1.2 傳感器在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用

工業(yè)電氣自動化的發(fā)展離不開工業(yè)數(shù)據(jù)的采集，傳感器作為重要的數(shù)據(jù)采集工具，為工業(yè)電氣自動化的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)，通過傳感器可以接受其他電子元件傳來的信息，并對接收的信息進(jìn)行編碼和轉(zhuǎn)化并輸出給其他電子元件，相當(dāng)于信息的傳遞的中間媒介。傳感器種類多樣，如溫度傳感器、壓力傳感器，最基本的區(qū)別在于其感應(yīng)的物理量不同，各種形式的傳感器的工作原理類似，大多是將接收到的溫度、壓力等非電量轉(zhuǎn)換為與之相對應(yīng)的電量之后進(jìn)行輸出。

1.3 微處理器在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用

微處理器是工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域的核心控制和處理單元，隨著工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域中的傳統(tǒng)的模擬儀器逐漸被數(shù)控的、成套的設(shè)備代替，而微處理器作為信息技術(shù)設(shè)備的控制核心，其重要性不言而喻。目前應(yīng)用最廣的微處理器為嵌入式微處理器，其具有原來的母版功能的同時，通過裝配在專門設(shè)計(jì)的電路板之上，微處理器的體積大幅減小，其功耗也大幅降低，而相對于傳統(tǒng)的微處理器，其對環(huán)境的適應(yīng)程度更強(qiáng)，尤其是對工作溫度的耐受能力，抗電磁干擾能力，以及工作的可靠性都得到很大的提高。嵌入式微處理器的算力能夠媲美傳統(tǒng)的工業(yè)化的大型控制計(jì)算機(jī)的算力的同時，占據(jù)的空間更小，而且其功耗也大幅降低，其經(jīng)濟(jì)效益、工作可靠性、運(yùn)算能力也能夠滿足工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域的需求。

2 電子信息化技術(shù)給工業(yè)電氣自動化帶來的優(yōu)勢

2.1 提高生產(chǎn)的準(zhǔn)確性、可靠性

在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，設(shè)備通常由人工進(jìn)行控制，而人工控制的過程為生產(chǎn)帶來了不確定性，人操作誤差和失誤使在生產(chǎn)時的準(zhǔn)確性大幅降低，生產(chǎn)時的可靠性和產(chǎn)品的質(zhì)量無法得到保障，降低了生產(chǎn)的可靠程度。信息化技術(shù)最基本的特點(diǎn)在于其高度的準(zhǔn)確性和可靠性，只需要設(shè)置一定的參數(shù)，運(yùn)用編程等手段，依靠微處理器、PLC、傳感器等電子元件可以對生產(chǎn)過程進(jìn)行精準(zhǔn)的把控，保證生產(chǎn)過程的準(zhǔn)確性與可靠性，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

2.2 降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)時的經(jīng)濟(jì)效益

現(xiàn)階段，國家對工業(yè)生產(chǎn)的大力扶持以及民眾對工業(yè)生產(chǎn)的高度重視，促進(jìn)了我國工業(yè)的快速發(fā)展，但是也使得工業(yè)產(chǎn)品競爭激烈，企業(yè)生存十分艱難，又適逢新冠疫情嚴(yán)重，各類工業(yè)產(chǎn)品的行情都不是很好，而大部分工業(yè)產(chǎn)品利潤率極低，從而導(dǎo)致企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益低下。而電子信息化技術(shù)的應(yīng)用，通過工業(yè)電氣自動化、智能化，在一定程度上減少了工業(yè)企業(yè)對于工人的使用，減少了在企業(yè)在人工上的投入，與此同時，電子信息技術(shù)的融入使得工業(yè)變得更加信息化、智能化，企業(yè)在生產(chǎn)時可以實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的實(shí)時監(jiān)控，生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時監(jiān)測，生產(chǎn)質(zhì)量準(zhǔn)確把控，提升生產(chǎn)的效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，從而保證生產(chǎn)過程的高性價比。

2.3 減少員工勞動量，降低員工操作難度

電子信息技術(shù)在自動化領(lǐng)域的應(yīng)用加快了工業(yè)機(jī)械設(shè)備的智能化、自動化的進(jìn)程，隨著工業(yè)行業(yè)內(nèi)自動化水平的不斷提高，員工的部分工作被一些高度自動化的機(jī)械完美取代。在流水線上工作的工人，通常是兩班或是三班倒，勞動時間長強(qiáng)度大;而在工業(yè)電氣設(shè)備逐漸融入了電子信息化技術(shù)之后，工業(yè)機(jī)械設(shè)備的自動化程度越來越高、智能化水平越來越高，自動化設(shè)備完全可以勝任部分員工的工作，進(jìn)而減輕員工的勞動強(qiáng)度傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)械設(shè)備往往笨重且復(fù)雜，難以操作，隨著信息技術(shù)的融入，自動化設(shè)備變得簡單、容易操作，大幅降低了員工的操作難度。與傳統(tǒng)的自動化設(shè)備只能近距離、定點(diǎn)操作相比，融入信息技術(shù)之后，工業(yè)自動化設(shè)備的遠(yuǎn)程操作、移動式操作應(yīng)運(yùn)而生，依靠遠(yuǎn)程遙控、電子感應(yīng)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和管理，進(jìn)一步使工業(yè)自動化設(shè)備的操作更加靈活、更加簡便。

2.4 加快了工業(yè)自動化的進(jìn)程

在以往工業(yè)電氣自動化的進(jìn)程中存在著較多的局限性，電氣設(shè)備的自動化水平不夠，人性化、智能化程度也不夠，以至于在實(shí)際生產(chǎn)中員工寧愿自己去做一些工作，也不愿意依靠一些自動化設(shè)備來幫助其完成工作。因?yàn)樵O(shè)備的一旦開啟故障頻出，而且常常需要人輔助做一些多余的工作，導(dǎo)致在使用電氣自動化設(shè)備之后，員工的勞動量不減反增，最終造成自動化設(shè)備的應(yīng)用的較少，這樣一來又大幅限制工業(yè)電氣自動化的發(fā)展。隨著電子信息技術(shù)融入工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域，電氣自動化設(shè)備變得愈發(fā)智能化、人性化，消除了自動化設(shè)備的局限性，提高了自動化設(shè)備的使用程度，電氣自動化設(shè)備的大幅度使用，又進(jìn)一步存進(jìn)了電氣自動化的發(fā)展。

2.5 提高工業(yè)生產(chǎn)的安全性

信息技術(shù)的應(yīng)用，大幅提高了生產(chǎn)過程的安全性，通過傳感、通信、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對整個生產(chǎn)過程的準(zhǔn)確監(jiān)控，當(dāng)存在安全隱患時，通過傳感器以及其他數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備將隱患源傳輸?shù)桨踩芾砣藛T的設(shè)備上，進(jìn)而將隱患消除。當(dāng)有事故發(fā)生時，通過對生產(chǎn)流程以及生產(chǎn)環(huán)境的監(jiān)控，對整個生產(chǎn)全面把控，快速將事故消除，保證工業(yè)生產(chǎn)的安全進(jìn)行。

3 電子信息技術(shù)應(yīng)用的探討

3.1 優(yōu)化操作系統(tǒng)，提升操作系統(tǒng)性能

工業(yè)電氣自動化技術(shù)的使用離不開操作系統(tǒng)的支撐，操作系統(tǒng)的性能直接影響工業(yè)電氣自動化設(shè)備的性能，在保證操作系統(tǒng)能正常工作的同時，又要保證其穩(wěn)定性，系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能夠及時識別并快速解決，定期對操作系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和更新，同時要保證操作系統(tǒng)簡單易用。此外，在設(shè)計(jì)過程中，考慮系統(tǒng)性能的同時，還要考慮操作人員的習(xí)慣，要便于人工操作的同時，當(dāng)出現(xiàn)違背生產(chǎn)規(guī)則或危險操作步驟時，系統(tǒng)能夠自行報警并停止操作，保證生產(chǎn)過程的安全。

3.2 保證操作程序的規(guī)范化設(shè)計(jì)

電氣自動化設(shè)備必須進(jìn)行規(guī)范化操作，才能夠確保生產(chǎn)時的準(zhǔn)確性，因此需要保證操作程序的規(guī)范化設(shè)計(jì)，滿足操作系統(tǒng)的功能的同時，操作界面要一目了然，簡單易操作。此外，可以在醒目處備注上使用流程以及使用時的注意事項(xiàng)，保證人員在操作時的準(zhǔn)確。在操作程序完成設(shè)計(jì)之后，必須經(jīng)過專門的模擬之后才可以應(yīng)用到實(shí)際操作過程中，以保證程序的準(zhǔn)確性。

3.3 電子信息技術(shù)的差異化應(yīng)用

電子信息化技術(shù)在工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域中，應(yīng)用到不同甚至是差異很大的工業(yè)環(huán)境中。在一些極端惡劣、特殊的環(huán)境下，部分電子硬件的某些功能會失效，電子硬件可能會出現(xiàn)故障，對此可以進(jìn)一步加大普通電子元件對惡劣的環(huán)境的適應(yīng)能力，普通元件對于已經(jīng)可以滿足一般的工業(yè)環(huán)境，但是對于比較惡劣的環(huán)境來說，普通電子元件的適應(yīng)能力不強(qiáng)，不能完全滿足日常的應(yīng)用。因此，可以加大電子元件的差異化發(fā)展，以此來抵抗極端惡劣的環(huán)境，增強(qiáng)多震蕩環(huán)境中電子元件的抗震能力，增強(qiáng)過酸或過堿環(huán)境中電子元件的抗腐蝕能力，增強(qiáng)在高溫或低溫環(huán)境中電子元件的抗高溫或是抗低溫的能力，對于不同的物理、化學(xué)化境，發(fā)展擁有不同性能的電子元器件，讓電子元件適應(yīng)其工作的具體環(huán)境，保證在運(yùn)行時的高性能、高精度、高準(zhǔn)確性。

3.4 加強(qiáng)對光纖技術(shù)、虛端子技術(shù)等智能技術(shù)的應(yīng)用

光纖技術(shù)在工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域的應(yīng)用，保證了數(shù)據(jù)傳輸過程的快速、準(zhǔn)確，讓終端設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)順利傳輸?shù)焦ぷ魅藛T的手中，保證了工業(yè)電氣自動化生產(chǎn)過程的準(zhǔn)確性。另外，在光纖接口方面，要確保接口的標(biāo)準(zhǔn)化，可以對ERP系統(tǒng)與MES系統(tǒng)之間的連接問題進(jìn)行改進(jìn)，從而更好地滿足用戶的需求。而虛端子技術(shù)的使用，有效地解決了當(dāng)前工業(yè)電氣二次回路中操作性差的問題，增強(qiáng)設(shè)備的工作效率，利用虛擬端口優(yōu)化二次回路，能夠更好地滿足信號管理以及環(huán)境測試方面的需要同時要加強(qiáng)對其他電子信息技術(shù)行業(yè)的智能技術(shù)應(yīng)用。例如，智能跳閘技術(shù)、遙控技術(shù)等，保證設(shè)備操作的安全性和易于操作性。

3.5 電子信息技術(shù)的簡化

在傳統(tǒng)的電氣自動化領(lǐng)域中電子信息技術(shù)的應(yīng)用種類較多，各種電子產(chǎn)品被廣泛使用在電氣自動化設(shè)備上，然而各種設(shè)備需要配套使用，且與設(shè)備相匹配的操作系統(tǒng)在操作時往往十分復(fù)雜，因此電子信息技術(shù)在工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域的應(yīng)用需進(jìn)一步簡化，在保證性能的同時，要盡可能的使設(shè)備簡單、操作方便，對此可以發(fā)揮工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域電子信息技術(shù)應(yīng)用中的軟件功能，大力提升軟件在整個系統(tǒng)上的作用，進(jìn)而簡化硬件設(shè)備;采用集成電路技術(shù)，減少系統(tǒng)元件的使用數(shù)量以及環(huán)節(jié)數(shù)，簡化電路;采用數(shù)字化的工業(yè)電路來替代傳統(tǒng)的線性電路，簡化電路的同時，提高電路的效率和準(zhǔn)確性;開發(fā)智能模塊，進(jìn)一步增強(qiáng)電子信息技術(shù)軟件和硬件的聯(lián)網(wǎng)與通信能力，提高設(shè)備的計(jì)算能力的同時，加大設(shè)備的內(nèi)部存儲的容納量。

4 結(jié)束語

信息化技術(shù)的融入帶動了電氣自動化的發(fā)展，但是隨著電子信息技術(shù)的融入，我們也發(fā)現(xiàn)了存在的一些弊病。因此，應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化工業(yè)電氣自動化領(lǐng)域的電子信息技術(shù)的操作系統(tǒng)，使其方便員工操作，簡化電子信息技術(shù)，通過結(jié)合智能技術(shù)和開發(fā)智能模塊，增強(qiáng)電子信息設(shè)備的工作效率以及準(zhǔn)確性。我們看到電子信息技術(shù)在電氣自動化領(lǐng)域應(yīng)用的種類越來越多，應(yīng)用的范圍越來越廣，進(jìn)一步推動電氣自動化的進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

[1] 顏京玉.電子信息化技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用探討[J].數(shù)字通信世界，2020（9）：205-206.

[2] 朱文娟，馮姝雯，王云錦.電子信息化技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用[J].信息系統(tǒng)工程，2020（4）：122-123.