工業(yè)電氣自動(dòng)化及其在生產(chǎn)中的實(shí)踐分析

彭慶宏

摘 要 電氣信息的領(lǐng)域中，電氣的自動(dòng)化是新興的一門學(xué)科，發(fā)展較為迅速，被廣泛運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)的過程中，因此在電氣信息的領(lǐng)域中也顯得尤為重要。其對(duì)提高生產(chǎn)效率、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有著極為積極的作用，受到了各個(gè)行業(yè)的推崇和追捧。文章對(duì)電氣自動(dòng)化的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，探討電氣工程的設(shè)計(jì)原則，并分析其在生產(chǎn)中的實(shí)踐應(yīng)用，以期為今后實(shí)際的應(yīng)用提供準(zhǔn)確、有效的參考。

關(guān)鍵詞 工業(yè)生產(chǎn)；電氣自動(dòng)化；實(shí)踐

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）08-0007-02

電氣工程及其自動(dòng)化包含了計(jì)算機(jī)、電力和電子多種學(xué)科，其在當(dāng)代高新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)中，發(fā)揮及其重要的作用。新形勢(shì)下，信息化成為了社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一大趨勢(shì)，且自動(dòng)化又是信息化的產(chǎn)業(yè)，所以電氣工程及其自動(dòng)化的應(yīng)用和發(fā)展與當(dāng)代發(fā)展需求相符合的。工業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化應(yīng)用了高科技的手段，對(duì)提高生產(chǎn)的效率和確保生產(chǎn)的安全性和可靠性都有著極為積極的作用，因此受到了較多行業(yè)的推崇和歡迎，且均取得了較為顯著的效果。

1 電氣自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 開放式的平臺(tái)發(fā)展

視窗已經(jīng)成為了工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)，且微軟創(chuàng)造的大部分系統(tǒng)均已開始作為相關(guān)工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)、規(guī)范和言語(yǔ)根基而獲得了較為廣泛的使用，其具有操作簡(jiǎn)單、易于和辦公平臺(tái)相集成和維護(hù)方便等特點(diǎn)。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和PC在企業(yè)和商業(yè)管理中的使用率也比較廣泛，因此在工業(yè)的自動(dòng)化這個(gè)領(lǐng)域中，以PC的系統(tǒng)作為基礎(chǔ)人機(jī)界面占據(jù)了主導(dǎo)的地位，且PC控制系統(tǒng)由于靈活性較強(qiáng)、易于集成，也被越來(lái)越多用戶采納使用。在這個(gè)開放式的平臺(tái)中，電氣工程及其自動(dòng)化得到了較好的發(fā)展。

1.2 自動(dòng)化的系統(tǒng)發(fā)展的策略

1）統(tǒng)一型系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)。統(tǒng)一型系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)，可以支持單個(gè)自動(dòng)化的項(xiàng)目周期里的設(shè)計(jì)、測(cè)試、開機(jī)和實(shí)施等多個(gè)環(huán)節(jié)，其可以從項(xiàng)目開發(fā)設(shè)計(jì)直到完成這個(gè)過程中，節(jié)約大量物資和時(shí)間[1]。此外，統(tǒng)一型系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)也應(yīng)滿足于用戶的另一重要需求作為方向而進(jìn)行努力，即把開發(fā)平臺(tái)積極獨(dú)立于生產(chǎn)中最終的一個(gè)運(yùn)行平臺(tái)。

2）通用型的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造。通用型的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造在自動(dòng)化的系統(tǒng)中有著非常重要的意義。整個(gè)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造應(yīng)確保計(jì)算機(jī)的監(jiān)督系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)的控制設(shè)備之間數(shù)據(jù)可以保持暢通聯(lián)系。企業(yè)的管理部門可以通過互聯(lián)網(wǎng)來(lái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通用型的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造還能夠在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃的時(shí)候，不論選擇和現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備通訊的相關(guān)現(xiàn)場(chǎng)總線，還是選擇和上級(jí)的計(jì)算機(jī)，都可以確保從辦公的自動(dòng)化的環(huán)境與控制機(jī)整個(gè)系統(tǒng)的范圍內(nèi)，所有通訊的暢通無(wú)阻。

2 電氣自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中，電氣工程及其自動(dòng)化的合理運(yùn)用能夠有效的降低工業(yè)的成本，節(jié)約有限資源，對(duì)促進(jìn)我國(guó)的電氣化使用方面有著極為積極的作用。其實(shí)現(xiàn)了自主開發(fā)，大大的縮短了我國(guó)與其他國(guó)家間的距離，因此為國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了較大的發(fā)展動(dòng)力。電氣自動(dòng)化不僅和信息技術(shù)有著緊密的聯(lián)系，也受到了來(lái)自物理科學(xué)方面的影響，現(xiàn)代分布式和開放式信息化是現(xiàn)階段工業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)，信息化是為了更有效的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與設(shè)備的相結(jié)合和網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化。分布式結(jié)構(gòu)可以確保在網(wǎng)絡(luò)里建立一個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)，能夠分散危險(xiǎn)，進(jìn)而確保系統(tǒng)可以正常的運(yùn)行；開放式指的是實(shí)現(xiàn)外界和系統(tǒng)之間的聯(lián)系，為各方網(wǎng)絡(luò)提供一個(gè)密切的聯(lián)系網(wǎng)，進(jìn)而提高信息處理的能力。

當(dāng)前，我國(guó)已經(jīng)邁入開創(chuàng)電氣工程及其自動(dòng)化的一個(gè)新階段，且我國(guó)對(duì)將來(lái)工業(yè)的發(fā)展方向是實(shí)現(xiàn)各個(gè)方面產(chǎn)業(yè)的自主研發(fā)。在現(xiàn)代市場(chǎng)中，特別是國(guó)家的市場(chǎng)，在競(jìng)爭(zhēng)方面越來(lái)越激烈，因此為了實(shí)現(xiàn)全方面的自主研發(fā)，我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)物質(zhì)保障及技術(shù)支持。此外，還應(yīng)做到具體的問題要具體的分析，并根據(jù)不同的地區(qū)部門實(shí)際的情況，來(lái)展開相關(guān)工作，并在工作中，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題并給予妥善的解決。同時(shí)，應(yīng)總結(jié)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，積極革新落后技術(shù)，選擇適合我國(guó)實(shí)際國(guó)情發(fā)展的道路，堅(jiān)持把科學(xué)的發(fā)展觀落實(shí)、貫徹到實(shí)際工作中，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)電氣工程及其自動(dòng)化的國(guó)際化和現(xiàn)代化打下堅(jiān)持的基礎(chǔ)。

3 電氣工程的設(shè)計(jì)原則

3.1 供電設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)

對(duì)相關(guān)供電設(shè)備展開優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以確保電能能夠得到更為合理的使用。比如：在對(duì)水庫(kù)的電氣系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮設(shè)計(jì)能否適應(yīng)環(huán)境。同時(shí)，還應(yīng)確保滿足各個(gè)電力用電的需求，將電氣設(shè)備的作用充分的發(fā)揮出來(lái)，保證其通訊的可靠性和穩(wěn)定性。同時(shí)，在供電設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，還應(yīng)重視設(shè)備安全運(yùn)行的問題，因此，應(yīng)保證電氣線路具有足夠的負(fù)荷能力和絕緣距離等，并配備可靠防雷裝置，以確保配電設(shè)備和供電設(shè)備安全、正常的運(yùn)行[2]。此外，比如水庫(kù)這類水利的建筑物，其的供電設(shè)備，除了配備防雷設(shè)計(jì)并要求其在特殊的情況下也能正常運(yùn)行前提下，還應(yīng)要求具有防浪涌和防靜電的技術(shù)措施。

3.2 降低成本消耗

在設(shè)計(jì)過程之中，電氣工程的設(shè)計(jì)原則要求應(yīng)在滿足建筑的運(yùn)行要求制定及保護(hù)其能夠安全運(yùn)行這個(gè)基礎(chǔ)上。并積極提高設(shè)備運(yùn)行的效率，最大限度的減少電能間接或直接的損耗，使用均衡負(fù)荷、節(jié)能設(shè)備、維護(hù)費(fèi)用和降低運(yùn)行等方法，進(jìn)而做到降低消耗、減少成本，實(shí)現(xiàn)利益的最大化。

3.3 提高設(shè)備利用率

在設(shè)計(jì)過程之中，電氣工程的設(shè)計(jì)原則要求在滿足水利類建筑物對(duì)使用的功能要求及安全基礎(chǔ)上，應(yīng)對(duì)負(fù)荷選擇合理性高、有效性高的相關(guān)設(shè)計(jì)系數(shù)。合理選擇設(shè)計(jì)系數(shù)后，需在特殊的用電情況下，根據(jù)實(shí)際的需要，科學(xué)的選擇相關(guān)節(jié)能措施，進(jìn)而達(dá)到最大限度的提高設(shè)備利用率的目的。

4 電氣自動(dòng)化的應(yīng)用分析

計(jì)算機(jī)的應(yīng)用技術(shù)在大部分企業(yè)的管理中有著較為廣泛的應(yīng)用，其中，視窗已經(jīng)成為工業(yè)控制中標(biāo)準(zhǔn)的平臺(tái)，而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和PC在企業(yè)管理和商業(yè)管理中，也得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)的自動(dòng)化區(qū)域下，PC系統(tǒng)也隨之處于了一個(gè)主導(dǎo)的地位，且PC控制系統(tǒng)有易于集成和靈活性的特征，維護(hù)起來(lái)也非常便捷，因此受到了多數(shù)行業(yè)的推崇和好評(píng)，其在各個(gè)行業(yè)中的使用率也逐漸增高。隨著可編程的控制器相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定之后，使編程的接口更加的標(biāo)準(zhǔn)化了，各個(gè)PLC的廠商都按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，推出了較多的新產(chǎn)品。其中，大多數(shù)PC的控制軟件都是按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行開發(fā)的?？梢姡诠I(yè)的領(lǐng)域中，對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化的重視度和應(yīng)用率都比較高。在電氣工程及其自動(dòng)化中，先進(jìn)控制和現(xiàn)場(chǎng)總線是最為主要的內(nèi)容，其被積極的應(yīng)用到生產(chǎn)中，具體內(nèi)容如下。endprint

4.1 先進(jìn)控制的應(yīng)用

先進(jìn)控制的控制成效較好，在工業(yè)的生產(chǎn)過程里，建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型的難度比較大，而應(yīng)用預(yù)估的控制技術(shù)之后，會(huì)降低數(shù)學(xué)模型相關(guān)的要求，對(duì)建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型提供了便捷之路。先進(jìn)的控制技術(shù)不僅可以展開模型預(yù)測(cè)，還可以展開推斷控制，應(yīng)用的范圍比較廣，且預(yù)測(cè)和控制的效果都比較顯著。同時(shí)，先進(jìn)的控制技術(shù)也可以妥善處理好較為復(fù)雜、難度較大的多變量，有利于提高生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。具體來(lái)說，先進(jìn)控制通常是通過專業(yè)計(jì)算機(jī)的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其通過專業(yè)計(jì)算機(jī)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理、模型辨識(shí)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?，也在工業(yè)的生產(chǎn)過程，為其提供了較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)的技術(shù)就是其發(fā)展的平臺(tái)。此外，智能化也成為了先進(jìn)控制發(fā)展的趨勢(shì)，因?yàn)樯a(chǎn)過程是需要智能的系統(tǒng)來(lái)展開和完成的，智能系統(tǒng)不僅可以對(duì)故障進(jìn)行診斷，還能對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)督。

4.2 現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用

現(xiàn)場(chǎng)總線即連接現(xiàn)場(chǎng)的智能設(shè)備及自動(dòng)化的系統(tǒng)的一種通信系統(tǒng)，其的任務(wù)主要是解決系統(tǒng)間信息在傳遞過程中出現(xiàn)的一些問題?，F(xiàn)場(chǎng)總線的出現(xiàn)為工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展提供了新興的血液，其對(duì)工業(yè)的生產(chǎn)有著重要的意義，其帶來(lái)的成效也比較顯著，因此被廣泛的應(yīng)用到了工業(yè)領(lǐng)域中?，F(xiàn)場(chǎng)總線與其他的控制系統(tǒng)相比，其控制系統(tǒng)更為完善和全面，也更系統(tǒng)化，優(yōu)勢(shì)也比較多，包括：全數(shù)字化、智能化、互用性和開放性等，所以現(xiàn)場(chǎng)總線成為了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化的發(fā)展方向。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)總線的控制系統(tǒng)對(duì)節(jié)約相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)成本有著極為積極的作用，且現(xiàn)場(chǎng)總線在設(shè)置方面相對(duì)簡(jiǎn)單，所使用到的設(shè)備也比較少，因此節(jié)約了設(shè)備投資的費(fèi)用[3]。此外，現(xiàn)場(chǎng)總線還能夠減少后期使用電纜的次數(shù)，這有利于相關(guān)施工費(fèi)用的節(jié)約，所以現(xiàn)場(chǎng)總線對(duì)相關(guān)工業(yè)企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化有著重要意義。但是就目前來(lái)說，我國(guó)現(xiàn)場(chǎng)總線的控制系統(tǒng)還未發(fā)展成熟，其與分散的控制系統(tǒng)兩者共同存于工業(yè)的生產(chǎn)中。

參考文獻(xiàn)

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