數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用與創(chuàng)新探討

郭文雙

摘要：隨著科技的不斷進(jìn)步與發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性、可靠性提出了更高的要求。將數(shù)字技術(shù)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)電氣自動(dòng)化控制，能夠提高生產(chǎn)作業(yè)的穩(wěn)定性，同時(shí)降低事故的發(fā)生的概率。本文從數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化方面的優(yōu)越性出發(fā)，探討了數(shù)字技術(shù)在電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用和創(chuàng)新，以供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)字技術(shù);工業(yè)電器;自動(dòng)化

一、數(shù)字技術(shù)的概述

數(shù)字技術(shù)的發(fā)展與電子信息技術(shù)、智能化電子技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。通過“0”、“1”的運(yùn)算，可實(shí)現(xiàn)極高的運(yùn)算速度與精確的運(yùn)算結(jié)果。數(shù)字技術(shù)的運(yùn)用使工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的傳統(tǒng)的工藝技術(shù)得到了極大提高。在實(shí)際應(yīng)用過程中，工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域部門間的高度協(xié)同，以及設(shè)備高度集成，一定程度上體現(xiàn)了數(shù)字技術(shù)運(yùn)作的效能。

二、數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的優(yōu)勢(shì)

1、更高效

在國(guó)內(nèi)，數(shù)字系統(tǒng)已經(jīng)在一定程度上得以普及它能夠極大增強(qiáng)數(shù)字電子學(xué)的多樣性，從而最大限度地減少對(duì)電子控制問題的復(fù)雜程度，也能有效地提升系統(tǒng)的精確度和工作效率。目前，我國(guó)80%的電子工程應(yīng)用都是數(shù)字技術(shù)。數(shù)字技術(shù)具有易于后期維護(hù)、中間流程少及編程邏輯能力較強(qiáng)等特點(diǎn)。，因而可以有效提高工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的工作效率。

2、更節(jié)能

我國(guó)對(duì)數(shù)字技術(shù)發(fā)展的需求是：簡(jiǎn)潔、有效、便捷且易于使用。若想最少的投入得到最大的收益，工業(yè)企業(yè)需要在數(shù)字技術(shù)上下足功夫。數(shù)字技術(shù)要實(shí)現(xiàn)自身的價(jià)值與發(fā)展，必須要能平穩(wěn)、準(zhǔn)確地執(zhí)行各項(xiàng)工作。對(duì)數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用要求愈高，成本與能源消耗反而愈低[1]。

3、更安全

將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)、電子等領(lǐng)域，能夠在一定程度上排除設(shè)備的安全隱患，提高生產(chǎn)效率，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。例如，在工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域，超過250 KV的電壓，系統(tǒng)常常必須完成局部放電性、斷流、全波沖擊等動(dòng)作;因此面臨著很大的安全風(fēng)險(xiǎn)。運(yùn)用數(shù)字技術(shù)，就能夠提高整個(gè)控制系統(tǒng)工作的安全性和可靠性，并能更有效地抑制在工業(yè)生產(chǎn)過程中的各類危險(xiǎn)性。以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的工業(yè)電力自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其特點(diǎn)是操作指令完整、操作簡(jiǎn)便、運(yùn)行穩(wěn)定。在長(zhǎng)期運(yùn)行中依舊穩(wěn)定、可靠。將數(shù)字技術(shù)運(yùn)用于工業(yè)自動(dòng)化，對(duì)各類數(shù)據(jù)、信息進(jìn)行及時(shí)的集中處理，極大的方便了員工對(duì)工業(yè)電氣設(shè)備的自動(dòng)控制，并能及時(shí)地檢測(cè)出故障參數(shù)。并在此基礎(chǔ)上完成對(duì)工業(yè)用電的自動(dòng)監(jiān)測(cè)[2]。通過采取有效的控制措施，使整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)效率得到更好得保障。

三、應(yīng)用與創(chuàng)新的探討

1、創(chuàng)新的系統(tǒng)連接

數(shù)字技術(shù)在系統(tǒng)聯(lián)接方面的創(chuàng)新，其核心思想是在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置了一個(gè)以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的開放式平臺(tái)，建立一個(gè)基于數(shù)字化技術(shù)的開放平臺(tái)，以標(biāo)準(zhǔn)的用戶操作界面，通過光纖直接連接。該系統(tǒng)具有良好的抗干擾性能和保密性能。在工業(yè)電氣自動(dòng)化操作中采用該技術(shù)，可以有效地提高對(duì)信號(hào)的正確識(shí)別率和數(shù)據(jù)傳送效率;同時(shí)，通過智能終端及隔離層的功能，可以方便地進(jìn)行ERP與MES系統(tǒng)的互聯(lián)。在此基礎(chǔ)上，利用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通訊，可以有效地解決工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中的互聯(lián)問題[3]。

2、改進(jìn)循環(huán)的革新

在工業(yè)型智能化控制系統(tǒng)中，通過運(yùn)用數(shù)字技術(shù)對(duì)線路進(jìn)行優(yōu)化，并運(yùn)用GOOSE的虛擬終端技術(shù)，為現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試工作提供更方便的輔助線路，同時(shí)完成了對(duì)變電站、變壓器、總線等裝置的遠(yuǎn)距離監(jiān)控，為遠(yuǎn)程檢測(cè)、監(jiān)控設(shè)備、連鎖隔離系統(tǒng)等工作要求提供了更安全的保證?；贕OOSE的工作原理，可使用虛擬終端技術(shù)來設(shè)計(jì)更有效的終端設(shè)備，并對(duì)諸如溫度等非電氣信號(hào)進(jìn)行合理的控制。采用MMS和GOOSE兩種不同的架構(gòu)模式，可以實(shí)現(xiàn)利用MMS網(wǎng)絡(luò)來管理其它主機(jī)與智能監(jiān)測(cè)IED之間的通信，維護(hù)了系統(tǒng)的聯(lián)鎖、跳閘等功能的安全保障[4]。

3、使用纖維作為新型的通訊線材

選用合適的連接通訊線材，直接影響到控制系統(tǒng)的操作性能和判斷力。中國(guó)科技發(fā)展迅速，新材料的品種和使用范圍日益擴(kuò)大。與傳統(tǒng)的電子信號(hào)進(jìn)行比較，光纖傳輸具有的保密性、抗干擾性更強(qiáng)。這種優(yōu)異的性能使得光纖成為眾多數(shù)據(jù)傳送材料中的佼佼者。在工業(yè)電氣自動(dòng)化中，采用光纖作為主要的連接材料，可以極大地改善信號(hào)間的傳輸效率[5]。

4、虛擬終端技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用

虛擬終端技術(shù)是我國(guó)科技領(lǐng)域的一個(gè)重要組成部分，同時(shí)也是一個(gè)長(zhǎng)期發(fā)展的目標(biāo)。在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，虛擬終端技術(shù)在軟件開發(fā)中的應(yīng)用越來越廣泛。將虛擬終端技術(shù)引入到工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的精確定位，并能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)設(shè)施的優(yōu)化。因此，必須加強(qiáng)電力系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，提高測(cè)試環(huán)境，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量，以達(dá)到雙向應(yīng)用的目的。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著工業(yè)電氣自動(dòng)化科技的蓬勃發(fā)展，將會(huì)有越來越多的數(shù)字技術(shù)被應(yīng)用于該領(lǐng)域，這也將會(huì)對(duì)中國(guó)今后的制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)產(chǎn)生重要的影響。目前，相關(guān)技術(shù)人員正致力于開展數(shù)字信息技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的研究應(yīng)用，以逐步增強(qiáng)對(duì)數(shù)字技術(shù)和工業(yè)電氣自動(dòng)化的滲透能力，推動(dòng)工業(yè)電力的進(jìn)步，以促進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李陽(yáng).探討大數(shù)據(jù)背景下數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].信息系統(tǒng)工程，2020（01）：63-64.

[2]張劍豐.PLC技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用與創(chuàng)新[J].石河子科技，2021（06）：31-32.

[3]文重東.朱石磊.試論數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2019（09）：19.

[4]王國(guó)偉.數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的有效應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（10）：109.

[5]畢見學(xué).數(shù)字化技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化應(yīng)用中的特點(diǎn)與創(chuàng)新[J].工程技術(shù)研究，2019，4（03）：95-96.