閆智星

摘 要：文章主要針對(duì)數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的運(yùn)用和創(chuàng)新加以分析和探究。根據(jù)數(shù)字技術(shù)的特點(diǎn)，再結(jié)合工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，分析數(shù)字技術(shù)在本單位的電氣自動(dòng)化中起到的積極作用，并提出作者的一些研究性的看法和討論。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；數(shù)字；技術(shù)

1 工業(yè)電氣化中數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)分析

1.1 可靠性優(yōu)勢(shì)

自動(dòng)化技術(shù)作為我國(guó)科技發(fā)展的基石，從大的方向上看，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用準(zhǔn)確提高了工業(yè)電氣自動(dòng)化進(jìn)程和性能。同時(shí)，在提高準(zhǔn)確率的基礎(chǔ)上應(yīng)用了互感器以及光纖技術(shù)，進(jìn)而大大加快了工業(yè)進(jìn)程，提高了安全性能。就我國(guó)主要運(yùn)用的方向來說，在工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用中，數(shù)字技術(shù)帶來的直接成果是在模式技術(shù)的引導(dǎo)下形成了數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的平臺(tái)。

1.2 高性價(jià)比優(yōu)勢(shì)

數(shù)字技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)電氣自動(dòng)化中有效地保障了生產(chǎn)過程的運(yùn)行，同時(shí)在數(shù)字技術(shù)的平臺(tái)中可以實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)電氣設(shè)備的運(yùn)行情況，中央計(jì)算機(jī)顯示監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。因此，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用不僅確保了設(shè)備的生產(chǎn)，而且也提供了檢測(cè)平臺(tái)。這樣有助于生產(chǎn)問題的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和矯正，大大提高了生產(chǎn)效率。

1.3 可操作性優(yōu)勢(shì)

數(shù)字技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主導(dǎo)的一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)，作業(yè)單位事先由專業(yè)技術(shù)人員對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以及設(shè)置相關(guān)參數(shù)和程序設(shè)計(jì)，對(duì)電氣設(shè)備設(shè)定指令和相應(yīng)的程序以后，設(shè)備才可以通過計(jì)算機(jī)的指揮正常運(yùn)行。在數(shù)字技術(shù)控制下的設(shè)備能安全并且高效的運(yùn)行，可操作性帶來的方便之處再一次讓我們感受到科技成果的力量。

2 工業(yè)電氣化中數(shù)字技術(shù)的具體應(yīng)用分析

2.1 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)

運(yùn)用數(shù)字技術(shù)本身的邏輯判斷能力來對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的信息資源進(jìn)行分類、運(yùn)輸以及分享，因此大大提高了程序的使用率。通過計(jì)算機(jī)靈活的操作系統(tǒng)，不僅可以提高工作效率，還可以改善工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)。目前，我國(guó)已經(jīng)對(duì)此應(yīng)用加大了使用力度。

2.2 自動(dòng)化系統(tǒng)控制

數(shù)據(jù)技術(shù)可以提供中央控制器的顯示數(shù)據(jù)并且進(jìn)行結(jié)果評(píng)估，這在工業(yè)電氣自動(dòng)化中具有重要的作用。最常見的實(shí)例是每當(dāng)用儀器對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，在數(shù)字技術(shù)的引導(dǎo)下，在短時(shí)間內(nèi)對(duì)樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和結(jié)果的評(píng)估，有效地輸出結(jié)果，提高了生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)效益。這項(xiàng)與電氣自動(dòng)化結(jié)合的技術(shù)，不僅可以科學(xué)地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估，還能對(duì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。

2.3 在企業(yè)中的實(shí)例應(yīng)用

本單位下屬企業(yè)：機(jī)械廠的同心牌塔機(jī)、a淀粉廠的熟膠粉生產(chǎn)線、大隊(duì)的供電配電及高層電梯等把數(shù)字技術(shù)融入到了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。

我們單位的塔機(jī)運(yùn)用的數(shù)字技術(shù)主要體現(xiàn)在對(duì)力矩限位、起重量限位、起升限位、變幅限位等實(shí)現(xiàn)數(shù)字監(jiān)控上。其中的原理主要采用傳感器、接近開關(guān)采集信息，通過放大器以及模擬、數(shù)字轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）、單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并通過開關(guān)量輸入、輸出轉(zhuǎn)換（I/0轉(zhuǎn)換），以上對(duì)運(yùn)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。而且一般按照以上的控制原理，一臺(tái)中型塔機(jī)的數(shù)字控制系統(tǒng)的成本在5000以內(nèi)，較容易被顧客接受，這就是本單位已經(jīng)推廣和普及的原因。但是，重要的是塔機(jī)的性能會(huì)得到本質(zhì)的提高。

數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于塔機(jī)有很大的優(yōu)勢(shì)。首先，塔機(jī)的各個(gè)限位控制精度得到了很大的提高。其次，操作人員可以對(duì)塔機(jī)作業(yè)做到實(shí)時(shí)監(jiān)控。最后，技術(shù)的提高對(duì)單位所帶來的生產(chǎn)效益。

我們單位的高層電梯主要采用的數(shù)字技術(shù)體現(xiàn)在編程控制器（PLC）的使用上，利用PLC控制電梯，可靠性高，程序設(shè)計(jì)方便靈活，抗干擾性強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定，維修方便。PLC采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”，容易掌握。我們單位的PLC均采用梯形圖語言編程方式，繼承了傳統(tǒng)控制路線的清晰直觀感，又顧及了大多數(shù)電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣以及應(yīng)用微機(jī)的水平，很容易被電氣技術(shù)人員所接收，易于編程，程序改變時(shí)也容易修改，很方便靈活。

2.4 在企業(yè)中全面控制

企業(yè)離不開數(shù)字技術(shù)，同時(shí)也由于數(shù)字技術(shù)和電氣自動(dòng)化的結(jié)合而帶來了很大的收益。單位在先進(jìn)技術(shù)的引導(dǎo)下走得越來越好，同時(shí)也在不斷地對(duì)技術(shù)進(jìn)行改造。全面的控制系統(tǒng)已經(jīng)形成，在企業(yè)中已經(jīng)根深蒂固。我們單位應(yīng)該把握好時(shí)代的契機(jī)，進(jìn)一步加大對(duì)這種先進(jìn)技術(shù)所帶來的生產(chǎn)效益加以應(yīng)用和改善。

3 工業(yè)電氣化中數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新探究

3.1 智能終端的實(shí)現(xiàn)

雖然數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中具有無法比擬的優(yōu)勢(shì)，但是也存在缺陷。主要的問題是應(yīng)用時(shí)限限制大，從而存在著大小不一和標(biāo)準(zhǔn)衡量欠缺，數(shù)字技術(shù)的操作人員短缺，智能化水平不高的影響。采用智能終端技術(shù)進(jìn)行分析和創(chuàng)新是數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的主要方式，主要的連接設(shè)備是光纖，通過智能終端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化的收集與控制，雙重設(shè)備相互配合，其中一個(gè)用來保護(hù)電力中斷、遠(yuǎn)程測(cè)控以及信號(hào)的發(fā)送，另一個(gè)則是給跳閘的雙重保護(hù)。

3.2 虛端子

我們對(duì)傳統(tǒng)的二次回路進(jìn)行了改進(jìn)，在數(shù)字技術(shù)中混用了虛端子。這是在設(shè)計(jì)和裝置上的創(chuàng)新。而且，可以應(yīng)用于裝置之間的通信連接，對(duì)全站的線路連接、開關(guān)進(jìn)行全方位的控制，進(jìn)而達(dá)到遠(yuǎn)程控制。

3.3 程序代碼控制的強(qiáng)化

首先把檢測(cè)后的數(shù)據(jù)輸入電腦中，然后對(duì)設(shè)備下達(dá)命令。但是，實(shí)際操作的時(shí)候還是需要人工來干預(yù)，例如需要對(duì)閥門、開關(guān)等設(shè)備進(jìn)行確認(rèn)。進(jìn)行系統(tǒng)功能的測(cè)試，不斷完善系統(tǒng)，以便系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期的合理狀態(tài)。但是程序代碼的強(qiáng)化可以創(chuàng)造一個(gè)沒有人工干預(yù)也可以運(yùn)行的系統(tǒng)。

3.4 在企業(yè)中創(chuàng)新應(yīng)用

隨著塔機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)的不斷優(yōu)化，技術(shù)創(chuàng)新改進(jìn)就越凸顯其重要性。塔機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)是對(duì)塔機(jī)自身運(yùn)行及塔機(jī)自身運(yùn)行及周邊環(huán)境有著保護(hù)作用。本單位在塔機(jī)的創(chuàng)新上主要在群塔作業(yè)時(shí)相互避免碰撞的實(shí)現(xiàn)是通過無線通訊實(shí)現(xiàn)的。每臺(tái)PC104獲得單塔吊運(yùn)行的有關(guān)信息，通過無線通訊方式，將其發(fā)送到PC機(jī)上，PC機(jī)將獲得的每臺(tái)塔吊的運(yùn)行狀態(tài)信息，按照塔吊群運(yùn)行時(shí)相互避免碰撞的算法和安全運(yùn)行算法，經(jīng)過運(yùn)算獲得相關(guān)結(jié)果，然后，仍然通過無線通訊的方法將結(jié)果發(fā)送給每臺(tái)塔吊安全運(yùn)行的控制系統(tǒng)PC104系統(tǒng)，控制塔吊群的安全警報(bào)和運(yùn)行控制。

現(xiàn)在采用無線自組網(wǎng)技術(shù)和三維立體計(jì)算技術(shù)。與同類產(chǎn)品相比，舊技術(shù)使用的數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)功率為2W，功率較大，抗干擾弱，影響正常的民用通訊。其速度為100MS，速度較慢。聯(lián)網(wǎng)總數(shù)少于5臺(tái)，不便于集群監(jiān)控。無線自組網(wǎng)技術(shù)真正做到了星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的有機(jī)結(jié)合，從而使塔吊可以自由進(jìn)出。網(wǎng)絡(luò)通訊同時(shí)做到斷電保護(hù)、高抗干擾，自動(dòng)動(dòng)態(tài)組網(wǎng)。新的無線自組網(wǎng)技術(shù)傳輸功率小100MW，抗干擾能力強(qiáng)，速度為15MS。聯(lián)網(wǎng)總數(shù)高達(dá)100臺(tái)，極大的方便了群塔的安全管理。

4 結(jié)束語

在全球經(jīng)濟(jì)一體化的形勢(shì)下，各個(gè)企業(yè)已經(jīng)開始加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)的改革與創(chuàng)新。目前我國(guó)工業(yè)電氣自動(dòng)化中對(duì)于數(shù)字技術(shù)各個(gè)技術(shù)還有待提高，今后的市場(chǎng)也會(huì)逐漸向?qū)I(yè)化、規(guī)范化發(fā)展。這要求我們相關(guān)單位做好自己的分內(nèi)工作，嚴(yán)格要求自己，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)，為國(guó)家的富強(qiáng)而努力。相信未來的工業(yè)電氣自動(dòng)化中對(duì)于數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛。

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