淺談工業(yè)電氣自動(dòng)化的應(yīng)用及發(fā)展

王哲

摘要：電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，使得這種技術(shù)已經(jīng)成為了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中重要的組成部分，對(duì)改善工業(yè)生產(chǎn)非常有幫助，要了解其重要特征，研究其應(yīng)用及發(fā)展策略與趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：工業(yè)電氣自動(dòng)化;特征;應(yīng)用;發(fā)展

前言

現(xiàn)在，我國的工業(yè)發(fā)展速度是非?？斓?，在工業(yè)發(fā)展過程中應(yīng)用了越來越多的先進(jìn)技術(shù)，這樣也使得工業(yè)在發(fā)展過程中逐漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，電氣自動(dòng)化的發(fā)展速度是非?？焖俚摹Ｗ詣?dòng)化在發(fā)展過程中獲得了很好的效果，同時(shí)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備在操作上也是非常簡單的，可以在無人的情況下自行及性能操作，同時(shí)在操作方面也是非常準(zhǔn)確的。在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)能夠更好的降低人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也能使人們從惡劣的工作環(huán)境中解放出來。

一、重要特征

通常情況下，在實(shí)際應(yīng)用中，工業(yè)電氣化系統(tǒng)用電設(shè)備會(huì)根據(jù)需求不同而被安裝在配電室與控制中心，如果要處理的信息任務(wù)多，工業(yè)電氣化系統(tǒng)的系統(tǒng)配件自然也多，那么相關(guān)維護(hù)工作相對(duì)也較復(fù)雜。它與熱工系統(tǒng)相比，電氣設(shè)備操作的頻率低，某些電氣設(shè)備在正常工作時(shí)，電氣設(shè)備操作的時(shí)間較長，有時(shí)候是幾個(gè)月或者更長時(shí)間才操作一次。電氣設(shè)備的安全性方面，它對(duì)保護(hù)安置的要求很高，在速度方面要求很高，一般要求在40ms以內(nèi)就要完成保護(hù)動(dòng)作。電氣設(shè)備的具有連鎖邏輯簡單、操作機(jī)構(gòu)復(fù)雜的構(gòu)造特點(diǎn)。其控制方式用電系統(tǒng)，把主要設(shè)備監(jiān)控接入DCS系統(tǒng)，主要就要需求兩臺(tái)機(jī)組，便于一臺(tái)系統(tǒng)檢修而另外一臺(tái)系統(tǒng)的正常各種的干擾，主要保障了電氣控制模式的穩(wěn)定功能。所以在構(gòu)建DCS時(shí)，保證系統(tǒng)高度可靠性的關(guān)鍵在于系統(tǒng)架構(gòu)的聯(lián)網(wǎng)方式。

二、工業(yè)電氣自動(dòng)化的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)技術(shù)在企業(yè)管理中得到了廣泛的運(yùn)用，已經(jīng)成為了工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)?；赑C的控制系統(tǒng)受到了很多行業(yè)的.好評(píng)，它不僅具有靈活性，而且具有易于集成的特點(diǎn)，維護(hù)起來相當(dāng)方便。自從可編程控制器的國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61131制定后，使得編程接口更加標(biāo)準(zhǔn)化，各大PLC廠商都依照這一規(guī)范.推出的許多產(chǎn)品都能夠符合該標(biāo)準(zhǔn)的要求。其中，PC控制軟件也有許多是按照該標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的。在工業(yè)領(lǐng)域，電氣自動(dòng)化受到了高度重視。現(xiàn)場(chǎng)總線指的是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與自動(dòng)化系統(tǒng)的通信系統(tǒng)，主要解決系統(tǒng)之間信息傳遞的有關(guān)問題，它的出現(xiàn)給工業(yè)領(lǐng)域增添了新的活力，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有重要意義，它被廣泛的運(yùn)用到了各個(gè)領(lǐng)域。與其它控制系統(tǒng)相比，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)具有全數(shù)字化、開放性、互用性、智能化等特點(diǎn)，成為工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的方向?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)能夠有效的節(jié)約企業(yè)成本，現(xiàn)場(chǎng)總線的設(shè)置相對(duì)簡單，使用的設(shè)備較少，節(jié)約了設(shè)備投資費(fèi)用。除此之外，它可以減少后期電纜的使用，同時(shí)也節(jié)約了相關(guān)的施工費(fèi)用，對(duì)企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益有重要意義。目前來說，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)發(fā)展尚未成熟，它與分散控制系統(tǒng)共同存在于工業(yè)生產(chǎn)中。先進(jìn)控制具有很好的控制效果，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，建立數(shù)學(xué)模型并非易事，運(yùn)用預(yù)估控制技術(shù)后，會(huì)使數(shù)學(xué)模型的要求降低。先進(jìn)控制技術(shù)既可以進(jìn)行模型預(yù)測(cè)，又可以進(jìn)行推斷控制，另外，先進(jìn)控制還可以處理較為復(fù)雜的多變量。先進(jìn)控制是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的，通過計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸、模型辨識(shí)等功能，計(jì)算機(jī)技術(shù)就是先進(jìn)控制的發(fā)展平臺(tái)。智能化是先進(jìn)控制的發(fā)展趨勢(shì)，生產(chǎn)過程需要智能系統(tǒng)來完成，智能系統(tǒng)可以用來進(jìn)行故障診斷、監(jiān)督等工作。

三、工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展策略

1、程序接口應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一

現(xiàn)代工業(yè)電氣自動(dòng)化的標(biāo)志是具有標(biāo)準(zhǔn)化的統(tǒng)一接口。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口能很好地解決諸多實(shí)際應(yīng)用問題，諸如數(shù)據(jù)與信息交流問題、系統(tǒng)兼容問題等。我們應(yīng)結(jié)合現(xiàn)代計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展技術(shù)，盡可能使各個(gè)環(huán)節(jié)程序接口標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，從而有力提高工作效率。在與企業(yè)的MES系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)連接時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的平臺(tái)自動(dòng)化可以幫助問題的解決。使用WindowsNT/2000作為操作系統(tǒng)，還能實(shí)現(xiàn)辦公環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)化，計(jì)算機(jī)可以在電氣化管理與系統(tǒng)平臺(tái)之間建立接口。標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口還保證了不同程序之間的通訊問題，是電氣自動(dòng)化未來發(fā)展的主要結(jié)構(gòu)。

2、通用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

企業(yè)在發(fā)展過程中要保證企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠保證各個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行的時(shí)候做到數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅惩o阻，在企業(yè)運(yùn)行過程中，要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，同時(shí)企業(yè)的管理系統(tǒng)也是要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，因此，企業(yè)管理層可以通常網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)督。在進(jìn)行企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的時(shí)候，在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通訊與辦公室系統(tǒng)通訊的時(shí)候都要選擇以太網(wǎng)來使用，這樣能夠更好的保證辦公自動(dòng)化環(huán)境得到更好的控制，同時(shí)也能將系統(tǒng)控制范圍在一定程度上進(jìn)行提升。網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行過程中要能夠更好的對(duì)網(wǎng)絡(luò)配置以及編程數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，同時(shí)也要實(shí)現(xiàn)通訊的集成功能。

3、開發(fā)統(tǒng)一應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)

為了使電氣自動(dòng)化控制體系更好的發(fā)揮作用，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)有效進(jìn)行，建立統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的、開放、健康的應(yīng)用平臺(tái)是十分必要的。優(yōu)秀的應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)能夠能夠?yàn)楣I(yè)電氣自動(dòng)化控制的各項(xiàng)操作提供支持，并為系統(tǒng)實(shí)際作用的發(fā)揮提供輔助作用。它能夠降低系統(tǒng)使用消耗的費(fèi)用，提高電氣設(shè)備的綜合利用效率，提升整個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)效率。同時(shí)，該平臺(tái)的建立還能夠滿足用戶的個(gè)性化需求，有利于獨(dú)立的系統(tǒng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際運(yùn)用中，根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際需要、客戶目標(biāo)進(jìn)行代碼運(yùn)行，下載相應(yīng)代碼至硬件可編程邏輯控制器中即可。

四、工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

電氣自動(dòng)化的發(fā)展對(duì)工業(yè)發(fā)展帶來了很大的改變，使得工業(yè)生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)了能源的節(jié)約，同時(shí)也在生產(chǎn)成本方面實(shí)現(xiàn)了降低，這樣能夠更好的保證工業(yè)生產(chǎn)中獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。發(fā)展電氣自動(dòng)化能夠更好的發(fā)展我國的工業(yè)發(fā)展，同時(shí)也能使我國的工業(yè)發(fā)展過程中縮小與發(fā)達(dá)國家之間的差距。工業(yè)自動(dòng)化在發(fā)展過程中逐漸出現(xiàn)了不同的發(fā)展趨勢(shì)，主要分為分布式、開放化與信息化。分布式結(jié)構(gòu)能夠更好的實(shí)現(xiàn)各個(gè)職能模塊在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的工作環(huán)境，同時(shí)也能更好的將存在的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分散。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的開放化能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)在與外界網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，信息化能夠使系統(tǒng)在進(jìn)行信息處理的時(shí)候效果更好，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化與管控一體化。工業(yè)電氣自動(dòng)化水平的提高，能夠更好的促進(jìn)我國工業(yè)獲得更好的發(fā)展前景。

信息技術(shù)對(duì)工業(yè)世界的滲透來自于兩個(gè)獨(dú)立的方向，一方面是從管理層縱向的滲透，另一方面，信息技術(shù)橫向擴(kuò)展到自動(dòng)化的設(shè)備、機(jī)器與系統(tǒng)中。信息技術(shù)已滲透到產(chǎn)品所有的層面，不僅包括控制器與儀表，而且包括傳感器與執(zhí)行器。標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器可以存取企業(yè)的財(cái)務(wù)、人事等管理數(shù)據(jù)，可為企業(yè)管理層所利用，也可以對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)過程的動(dòng)態(tài)畫面進(jìn)行監(jiān)控，在第一時(shí)間了解最全面與準(zhǔn)確的生產(chǎn)信息。微電子與微處理器的發(fā)展是信息技術(shù)革命的原動(dòng)力。隨著微電子與微處理器技術(shù)應(yīng)用的廣泛增加，原本定義明確的設(shè)備界線，相對(duì)應(yīng)的軟件結(jié)構(gòu)、通訊能力及易于使用與統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境變得重要了。

結(jié)束語

電氣自動(dòng)化在發(fā)展的過程中經(jīng)歷了漫長的過程，從最初的設(shè)想到現(xiàn)在的逐漸走向成熟，它的發(fā)展與信息技術(shù)是密切相關(guān)的，同時(shí)與物理科學(xué)也有著很大的關(guān)系。電氣自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展的過程中要解決的問題也是非常多的，為了更好發(fā)展電氣自動(dòng)化技術(shù)，一定要不斷的應(yīng)用高新技術(shù)，這樣才能更好的保證在工業(yè)生產(chǎn)中電氣自動(dòng)化技術(shù)得到更好的應(yīng)用，為工業(yè)生產(chǎn)帶來更大的便利

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