電氣自動(dòng)化控制現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)研究

何金勇 安徽全柴集團(tuán)有限公司

一、自動(dòng)化控制的現(xiàn)狀

（一）影響發(fā)展的因素

物理科學(xué)技術(shù)水平、電子信息技術(shù)水平、其他現(xiàn)代科技的發(fā)展水平，這三大方面是影響電氣自動(dòng)化控制的主要的因素。物理科學(xué)技術(shù)水平對(duì)電氣自動(dòng)化的控制系統(tǒng)有著明顯的推動(dòng)促進(jìn)作用，因?yàn)殡姎庾詣?dòng)化應(yīng)用過(guò)程也算是屬于物理科學(xué)學(xué)科的范疇中的，而對(duì)電氣自動(dòng)化的可靠性和安全性起到保證的重要基礎(chǔ)就是電子和信息技術(shù)，可以這樣說(shuō)，對(duì)電氣自動(dòng)化這二者起到了支配和決定性的影響作用，是一個(gè)重要的工具基礎(chǔ)，能夠有效的促進(jìn)著電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展。

（二）電氣自動(dòng)化的發(fā)展

當(dāng)前在很多領(lǐng)域中電氣自動(dòng)化都得到了很廣泛的應(yīng)用，比如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)、辦公、交通管理、電力領(lǐng)域、機(jī)械制造等等，下面五個(gè)階段就是電氣自動(dòng)化發(fā)展的主要體現(xiàn)：第一，全控型電子開(kāi)關(guān)。在二十世紀(jì)五十年代這個(gè)時(shí)期晶閘管的產(chǎn)生，可以說(shuō)是運(yùn)用控制領(lǐng)域的開(kāi)辟，而變流變頻技術(shù)、IGBT等符合性電子器件、功率集成電路PIC這些第二第三第四代電子器件的出現(xiàn)則在很大程度上對(duì)運(yùn)動(dòng)控制的發(fā)展有著不可替代的重要作用。第二，從低頻電路發(fā)展為高頻電路。變換器也在隨著電子器件的發(fā)展而改變。在晶閘管階段都是依靠直流傳動(dòng)變換器來(lái)進(jìn)行整流控制，而交流變頻的傳動(dòng)的完成則一直依靠交-直-交變頻器。與此同時(shí)高次諧波對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)的影響也被大大降低；第三，現(xiàn)階段在不斷發(fā)展過(guò)程中的交流調(diào)速技術(shù)理論。交流調(diào)速理論隨著直接轉(zhuǎn)矩控制理論的提出和在弱磁調(diào)速方面的應(yīng)用已經(jīng)被極大的提高了不少，這種理論的結(jié)構(gòu)被廣泛的應(yīng)用不僅僅是因?yàn)榭旖莺?jiǎn)單，而且還具有比較明確的信號(hào)處理概念。

二、電氣自動(dòng)化的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

（一）高精度化

對(duì)于加工精度一些高精尖領(lǐng)域的相關(guān)產(chǎn)品對(duì)此都有著很?chē)?yán)格的要求與規(guī)定，甚至都有些苛刻；對(duì)于機(jī)械加工的精度要求，當(dāng)前就算是在普通的加工領(lǐng)域中的要求也越來(lái)越高，所以，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用就可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)樗趯?shí)現(xiàn)操作的無(wú)人化、自動(dòng)化的同時(shí)，還有極高的操作精度和加工精度。比如，當(dāng)前變送器的精度這已經(jīng)提升為較高的百分之零點(diǎn)零四；在貿(mào)易交換計(jì)算中科氏質(zhì)量流量計(jì)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，它的精度就已經(jīng)普遍提升為百分之零點(diǎn)零五。在這個(gè)基礎(chǔ)上我們也沒(méi)有停止對(duì)更加高精度儀表的研發(fā)工作。

（二）智能化

當(dāng)前來(lái)說(shuō)，在自動(dòng)化控制作業(yè)這一方面最顯著的效果就是能夠達(dá)到高度的智能化，而且智能化從整個(gè)大趨勢(shì)來(lái)看已經(jīng)是自動(dòng)化發(fā)展的不可缺少的組成部分了。能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)控制的多功能化這也是實(shí)現(xiàn)工業(yè)電氣智能化的重要表現(xiàn)。舉例來(lái)進(jìn)行一下簡(jiǎn)單說(shuō)明，在進(jìn)行流量、溫度、壓力的補(bǔ)償過(guò)程中，就需要相對(duì)應(yīng)的儀表來(lái)對(duì)對(duì)流量、溫度、壓力來(lái)分別進(jìn)行測(cè)量，之后的補(bǔ)償操作就要在進(jìn)行計(jì)算處理之后給相應(yīng)的變送器分別發(fā)送指令才能完成，現(xiàn)在就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了智能化操作的變送器，對(duì)于以上操作都可以一次性完成，并且還可以實(shí)現(xiàn)真正無(wú)人化控制。

（三）無(wú)線化

現(xiàn)如今，綠色環(huán)保、質(zhì)量較好、產(chǎn)量較高、安全可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、功耗較低都是工業(yè)電氣生產(chǎn)的主要要求，無(wú)線通信技術(shù)在目前已經(jīng)相當(dāng)成熟，在解決技術(shù)方面的問(wèn)題之后，現(xiàn)場(chǎng)儀表通信無(wú)線化的實(shí)現(xiàn)，可以更加靈活隨意的對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行布置，可以降低甚至免除通信電纜的維護(hù)成本，在質(zhì)量安全可靠、功率較低的無(wú)線通信設(shè)備研發(fā)出來(lái)之后，就可以使質(zhì)量較好、產(chǎn)量較高、安全可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、綠色環(huán)保、功耗較低的要求得到很好地滿足。

（四）集成的系統(tǒng)應(yīng)用

改變以往單一的設(shè)備的使用，更多的轉(zhuǎn)向集成的系統(tǒng)應(yīng)用就是當(dāng)前電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，開(kāi)放化、信息化、分布式就是這種發(fā)展趨勢(shì)呈現(xiàn)出來(lái)的特點(diǎn)，具體而言，開(kāi)放化是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有連接外界的接口，使系統(tǒng)和外界網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)很好地連接；分布式的結(jié)構(gòu)可以達(dá)到分散系統(tǒng)危險(xiǎn)的作用，并且可以保證網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)智能模塊都獨(dú)立的進(jìn)行工作。而信息化的最大作用就是使系統(tǒng)信息能夠進(jìn)行綜合處理，并且結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化和管控一體化更好的實(shí)現(xiàn)。電氣自動(dòng)化在隨著不斷更新的PC客戶機(jī)/服務(wù)器體系，不斷發(fā)展的以太網(wǎng)和Internel技術(shù)，進(jìn)行著不斷的更新和革命，自動(dòng)化以及it平臺(tái)在市場(chǎng)需求的驅(qū)動(dòng)下在逐步實(shí)現(xiàn)相互的融合，而且這一過(guò)程隨著電子商務(wù)的普及在不斷的加速。因此統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境、相應(yīng)的通訊能力、軟件結(jié)構(gòu)和方面使用就顯得非常重要。

（五）從制造向創(chuàng)造轉(zhuǎn)變

從“制造”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皠?chuàng)造”是我們應(yīng)該牢牢掌握的，這樣才能更好的開(kāi)創(chuàng)“電氣自動(dòng)化”的新局面。中國(guó)企業(yè)在能夠保持產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的同時(shí)，需要找到一條更健康的發(fā)展道路，對(duì)于高新技術(shù)的營(yíng)養(yǎng)的吸收，是“電氣自動(dòng)化”企業(yè)應(yīng)該不斷進(jìn)行的，這樣“電氣自動(dòng)化”的新局面才能更好的開(kāi)創(chuàng)出來(lái)。為了更好的推動(dòng)“電氣自動(dòng)化”新局面的開(kāi)創(chuàng)，將思想和行動(dòng)更好的統(tǒng)一到“科學(xué)發(fā)展觀”的要求上來(lái)，就要根據(jù)“以人為本、全面協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展的要求”，對(duì)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)進(jìn)行更好的總結(jié)，找出差距，更好的轉(zhuǎn)變和調(diào)整發(fā)展觀念和思路。

三、總結(jié)

對(duì)于提高國(guó)家國(guó)力和提高企業(yè)素質(zhì)方面，對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)進(jìn)行自動(dòng)化改造就是一個(gè)非常重要的方法和途徑。從危險(xiǎn)、惡劣的工作環(huán)境中，從繁重的體力勞動(dòng)、部分腦力勞動(dòng)中將人們更好的解放出來(lái)就是自動(dòng)化控制的最大功能，并且自動(dòng)化控制還可以對(duì)人的器官功能進(jìn)行充分的擴(kuò)展，使勞動(dòng)生產(chǎn)力得到很大的提高，能夠增強(qiáng)人類(lèi)認(rèn)識(shí)以及可以更好的提高改造世界的能力。想要更好的實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)跨越式的發(fā)展，就應(yīng)該用信息化帶動(dòng)工業(yè)化自動(dòng)化，這樣就能夠極大的推動(dòng)工業(yè)電氣化技術(shù)朝著更好的方向發(fā)展。