電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在民營(yíng)企業(yè)中的應(yīng)用 及發(fā)展趨勢(shì)研究

楊春平

（山東壽光巨能金玉米開發(fā)有限公司，濰坊 261000）

1 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)概述

電氣自動(dòng)化技術(shù)是一項(xiàng)多技術(shù)結(jié)合發(fā)展的綜合性技術(shù)，涉及電子、通信、計(jì)算機(jī)以及控制等技術(shù)。目前，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在建筑業(yè)、制造業(yè)、電力業(yè)等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。企業(yè)引入電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，不僅可以使企業(yè)的生產(chǎn)、運(yùn)行、控制等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，降低人力成本、減輕工作量、提高企業(yè)的運(yùn)行效率，還可以為生產(chǎn)者創(chuàng)造相對(duì)良好的工作條件，實(shí)現(xiàn)管理者對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)進(jìn)一步提升相關(guān)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)涵蓋信息采集、信息處理及控制、動(dòng)作執(zhí)行3 個(gè)模塊內(nèi)容，是一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)行控制系統(tǒng)?？梢钥闯觯姎庾詣?dòng)化控制技術(shù)既有傳統(tǒng)的電機(jī)、電器方面，也有現(xiàn)代電子技術(shù)、信息及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)确矫妫菑?qiáng)-弱電結(jié)合、機(jī)械-電氣結(jié)合以及軟件-硬件結(jié)合的綜合技術(shù)。

2 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在民營(yíng)企業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

2.1 民營(yíng)企業(yè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中引入集成信息技術(shù)

民營(yíng)企業(yè)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)引入集成信息技術(shù)后可以整合流程的各個(gè)工序，利用中央控制室、可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）現(xiàn)場(chǎng)、智能化儀表、計(jì)算機(jī)以及電纜等實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)的分布控制。在企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過程中，計(jì)算機(jī)可以對(duì)企業(yè)生產(chǎn)指令進(jìn)行模擬和計(jì)算，進(jìn)而結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、電氣控制技術(shù)等進(jìn)行控制，從而使企業(yè)生產(chǎn)更加安全、更加專業(yè)，實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)。通過這種集成化的控制方式，可以在確保企業(yè)正常生產(chǎn)的前提下實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的隨時(shí)隨地采集、存儲(chǔ)、讀取、分析，確保生產(chǎn)過程的合理分配、相互協(xié)作，進(jìn)而提高產(chǎn)品生產(chǎn)工藝水平及產(chǎn)品質(zhì)量。

2.2 民營(yíng)企業(yè)工程控制系統(tǒng)的運(yùn)行需求在一定程度上無法正常滿足

隨著信息技術(shù)的進(jìn)步，大多數(shù)民營(yíng)企業(yè)會(huì)選擇采用電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)來提高產(chǎn)能和效益。但在企業(yè)實(shí)踐中，控制方式大多數(shù)情況下需要對(duì)接分散控制系統(tǒng)（Distributed Control System，DCS）。此系統(tǒng)具有一定的安全穩(wěn)定性，基本可以保證各項(xiàng)電氣設(shè)施可靠運(yùn)行，為企業(yè)信息的處理提供了一個(gè)良好環(huán)境。但傳統(tǒng)儀表一般作為DCS 系統(tǒng)的主要運(yùn)行部件，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問題，而且檢修的難度較大，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致民營(yíng)企業(yè)電氣工程控制系統(tǒng)的運(yùn)行需求無法得 到滿足。

2.3 民營(yíng)企業(yè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)逐步實(shí)現(xiàn)了智能化

隨著信息技術(shù)的不斷迭代，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)逐漸趨向智能化。民營(yíng)企業(yè)為了提高產(chǎn)品生產(chǎn)的專業(yè)性和精度、降低維修檢修成本、提高工作質(zhì)量，必然會(huì)引入電氣自動(dòng)化控制技術(shù)。民營(yíng)企業(yè)人工控制可能會(huì)在某些時(shí)刻出現(xiàn)部分失誤，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。但所應(yīng)用的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)功能比較完善，計(jì)算機(jī)控制幾乎沒有盲點(diǎn)，只要在機(jī)械設(shè)施設(shè)備靈敏度良好的情況下向計(jì)算機(jī)輸入正確的指令，基本可以保證生產(chǎn)的自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)自動(dòng)化。在企業(yè)運(yùn)營(yíng)過程中，必須依靠大量的電控系統(tǒng)維持機(jī)器設(shè)施設(shè)備的正產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。例如，如果對(duì)電觸點(diǎn)的控制不穩(wěn)定，必然會(huì)影響生產(chǎn)進(jìn)程。要想降低故障率，解決此問題，可以利用PLC 進(jìn)行交換，即借助編程軟件及輸入相應(yīng)的參數(shù)，對(duì)PLC 進(jìn)行有效的控制調(diào)節(jié)。為進(jìn)一步提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，民營(yíng)企業(yè)嘗試將控制技術(shù)與人工智能結(jié)合起來，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行電氣自動(dòng)化智能控制[1]。這樣不僅可以解決對(duì)復(fù)雜生產(chǎn)過程的遠(yuǎn)程控制問題，還可以集成處理數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控企業(yè)機(jī)械設(shè)備以及信息系統(tǒng)情況，第一時(shí)間提供預(yù)警信息和解決方案，及時(shí)實(shí)施輔助生產(chǎn)工藝改造和創(chuàng)新。與此同時(shí)，人工智能技術(shù)的科學(xué)性、自我學(xué)習(xí)、自我推理能力可以使企業(yè)管理者對(duì)電氣自動(dòng)化的控制策略和分析方法趨向于精準(zhǔn)化，更加符合企業(yè)實(shí)際，大大提高了民營(yíng)企業(yè)生產(chǎn)效率。

2.4 民營(yíng)企業(yè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)使用、檢修與維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)易

民營(yíng)企業(yè)采用的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)主要通過工序自動(dòng)化進(jìn)行控制。在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，只要企業(yè)各部門的技術(shù)人員對(duì)生產(chǎn)工序中各步驟制定配套的基準(zhǔn)計(jì)劃，然后將電氣自動(dòng)化設(shè)備與控制系統(tǒng)、機(jī)械設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)，從原料加工到輸出最終產(chǎn)品的所有工序基本上都可以進(jìn)行自動(dòng)化控制。企業(yè)工人操作起來相對(duì)簡(jiǎn)單，而且自動(dòng)化控制系統(tǒng)的引入將企業(yè)實(shí)際中可能存在的一些高風(fēng)險(xiǎn)和高質(zhì)量要求的工作任務(wù)從單純依靠人工操作中分離出來，改為通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的指令，控制生產(chǎn)設(shè)備完成相應(yīng)操作。這樣既可以在很大程度上避免企業(yè)工人造成的安全隱患以及可能帶來的產(chǎn)品質(zhì)量問題，又可以保證企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)標(biāo)。當(dāng)下在民營(yíng)企業(yè)中使用的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)大多采用的系統(tǒng)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化，擁有統(tǒng)一的專業(yè)化語言和操作規(guī)范，檢修及維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)易，人員操作方便靈活。技術(shù)人員也可以通過PC 人機(jī)界面，更加便捷地操作電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

3 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在民營(yíng)企業(yè)中的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 全集成自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生

民營(yíng)企業(yè)借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，利用中央控制室、PLC、智能儀表、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及變頻器等，將生產(chǎn)過程中的具體工作內(nèi)容分發(fā)給各分布系統(tǒng)控制的設(shè)備，于是全集成自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生[2]。這種全集成自動(dòng)化的控制系統(tǒng)能夠充分保證企業(yè)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的合理分配與協(xié)作，促進(jìn)了生產(chǎn)工藝和企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的進(jìn)一步提升，很好地保障了民營(yíng)企業(yè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全性能。

3.2 進(jìn)一步滿足差異化系統(tǒng)管理的需求

民營(yíng)企業(yè)控制系統(tǒng)逐漸趨向于電子化、智能化，而且搭建了統(tǒng)一的平臺(tái)，可以降低企業(yè)在管理、設(shè)計(jì)、使用的運(yùn)行控制周期和消耗，從而降低民營(yíng)企業(yè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本。在實(shí)際運(yùn)行中，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的各功能相互協(xié)調(diào)，又相對(duì)完善和獨(dú)立，可以服務(wù)于不同類別的自動(dòng)化項(xiàng)目。各民營(yíng)企業(yè)可以鑒于控制對(duì)象、行業(yè)、工況等的不同，結(jié)合本企業(yè)實(shí)際選用合適的監(jiān)控設(shè)計(jì)方法，充分展現(xiàn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在各層面的功能優(yōu)勢(shì)。這既保證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性，又可以一定程度上滿足民營(yíng)企業(yè)中的差異化管理需求，從而實(shí)現(xiàn)客戶需求和企業(yè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造的無縫鏈接，實(shí)現(xiàn)高效管理。

3.3 加強(qiáng)投入，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)創(chuàng)新

目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)駛?cè)氤掷m(xù)發(fā)展的快車道，供需市場(chǎng)不斷發(fā)生變化，企業(yè)與企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)日益激勵(lì)。民營(yíng)企業(yè)要想在行業(yè)中立足，必須提升自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力。要想塑造核心競(jìng)爭(zhēng)力必須加大投入，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性創(chuàng)新。當(dāng)下我國(guó)整體科技水平明顯提升，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)也獲得了一系列新的突破。在這種環(huán)境背景下，民營(yíng)企業(yè)必須結(jié)合企業(yè)自身發(fā)展實(shí)際引進(jìn)先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，借助自動(dòng)化控制技術(shù)現(xiàn)代化助力生產(chǎn)發(fā)展。例如，將應(yīng)用于過程控制的對(duì)象連接與嵌入（OLE for Process Control，OPC）技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)與電氣自動(dòng)化控制技術(shù)緊密結(jié)合，確保數(shù)據(jù)監(jiān)控、采集、保存、分析與處理的科學(xué)性，一方面持續(xù)提高產(chǎn)品的質(zhì)量，另一方面盡可能降低相關(guān)生產(chǎn)成本，搶占行業(yè)市場(chǎng)份額[3]。民營(yíng)企業(yè)現(xiàn)代電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用搭建了網(wǎng)絡(luò)控制平臺(tái)，向智慧型轉(zhuǎn)型升級(jí)，不斷提高了控制的穩(wěn)定性和高效性，使人員與控制系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展。企業(yè)必須整合一切資源突破技術(shù)局限，同時(shí)政府需要提供相應(yīng)的資源支持，如技術(shù)、資金、人力等方面的投入，助力企業(yè)提升電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的綜合性能，并通過科研成果的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)整個(gè)電氣自控化控制系統(tǒng)的創(chuàng)新，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)全面升級(jí)迭代。

3.4 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)化

民營(yíng)企業(yè)中電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)未來的目標(biāo)是在降低成本的基礎(chǔ)上有效縮減系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)。其突破口是系統(tǒng)接口的標(biāo)準(zhǔn)化處理，如：OPC 就是將Microsoft 的標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)與電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用相聯(lián)系；制造執(zhí)行系統(tǒng)（Manufacturing Execution System，MES）系統(tǒng)、企業(yè)資源規(guī)劃（Enterprise Resource Planning， ERP）系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化（Oきce Automation，OA）系統(tǒng)與企業(yè)實(shí)踐數(shù)據(jù)相聯(lián)接，構(gòu)建了統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息共享，確保信息傳遞準(zhǔn)確性、及時(shí)性，使生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化操作。在實(shí)際管控企業(yè)過程中，管理者借助系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將數(shù)據(jù)上傳到系統(tǒng)。每一個(gè)部門都有查閱權(quán)限，可第一時(shí)間更改存在的不足，及時(shí)調(diào)整確保產(chǎn)品高質(zhì)量，真正發(fā)揮數(shù)據(jù)共享的價(jià)值。下一道工序接到生產(chǎn)指令后進(jìn)行生產(chǎn)制造，確保產(chǎn)品質(zhì)量零缺陷，真正做到無縫鏈接，實(shí)現(xiàn)即時(shí)制生產(chǎn)。民營(yíng)企業(yè)通過電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)的全面質(zhì)量管理。一方面，可以在降低庫(kù)存成本的同時(shí)減少企業(yè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的成本，解決一些生產(chǎn)過程中存在的問題，確保生產(chǎn)有序進(jìn)行；另一方面，可以使企業(yè)電氣自動(dòng)化管理向標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展，進(jìn)一步提升企業(yè)整體效能[4]。

3.5 電氣自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化發(fā)展

在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的環(huán)境下，電氣行業(yè)必須采取措施創(chuàng)新優(yōu)化發(fā)展。加之系統(tǒng)與機(jī)器之間的界限越來越模糊，勢(shì)必會(huì)對(duì)信息的集成提出更高要求。通過對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的研究，可以進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建的科學(xué)性，如可將人工智能技術(shù)也融入民營(yíng)企業(yè)自動(dòng)化控制中，加之電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)本身的自適用性和自組織性的進(jìn)一步提升，在企業(yè)實(shí)踐中與其他機(jī)械設(shè)備的聯(lián)合效應(yīng)將逐步擴(kuò)大。在民營(yíng)企業(yè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中引入虛擬化，可減少產(chǎn)品制造過程中出現(xiàn)的廢棄物過量、庫(kù)存過大、無效配置等問題。例如，工作流程的再造即重新構(gòu)造工作本身、重新設(shè)計(jì)工作各環(huán)節(jié)的先后次序，重新定義各環(huán)節(jié)的關(guān)系，一切以顧客導(dǎo)向出發(fā)，引導(dǎo)員工科學(xué)運(yùn)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)即時(shí)制采購(gòu)、即時(shí)制生產(chǎn)、即時(shí)制配送，達(dá)到適應(yīng)快速變動(dòng)的環(huán)境的目的，趨近于企業(yè)追求的零庫(kù)存的目標(biāo)[5]?？傊姎庾詣?dòng)化控制技術(shù)將會(huì)進(jìn)一步改善民營(yíng)企業(yè)的管理水平，提高民營(yíng)企業(yè)整體效能，也可以優(yōu)化電氣行業(yè)。同時(shí)，結(jié)合企業(yè)實(shí)際通過各類技術(shù)創(chuàng)新可以打造民營(yíng)企業(yè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，從而開創(chuàng)民營(yíng)企業(yè)電氣自動(dòng)化控制發(fā)展的新紀(jì)年，促進(jìn)該產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化發(fā)展。

4 結(jié)語

電氣自動(dòng)化控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用到民營(yíng)企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，是生產(chǎn)領(lǐng)域的重要代表。在當(dāng)前時(shí)代發(fā)展背景下，民營(yíng)企業(yè)管理人員必須高度重視電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的價(jià)值，利用一切資源加大技術(shù)開發(fā)與創(chuàng)新。該技術(shù)的應(yīng)用有利于民營(yíng)企業(yè)提高自身的應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)方面的能力，促使企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和可持續(xù)發(fā)展。