應(yīng)用型數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的展望

高嘉良

（山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西太原，030006）

應(yīng)用型數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的展望

高嘉良

（山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西太原，030006）

就應(yīng)用型數(shù)字技術(shù)的意義與特點(diǎn)進(jìn)行了論述；借助于數(shù)字技術(shù)，分析了優(yōu)化與完善工業(yè)電氣自動(dòng)化的可靠性、性價(jià)比及操作性的可行性；預(yù)測(cè)了工業(yè)電氣自動(dòng)化的創(chuàng)新領(lǐng)域及發(fā)展方向。針對(duì)具體工作，探討了智能安裝、程序化操作和虛端子三方面的應(yīng)用實(shí)踐，反映了工業(yè)電氣自動(dòng)化行業(yè)的問題與成績(jī)。

數(shù)字技術(shù)；工業(yè)電氣自動(dòng)化；技術(shù)創(chuàng)新

引言

隨著信息和通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，一些以數(shù)字化、電子化、集成化作為基礎(chǔ)的工藝開始普及到電力工業(yè)行業(yè)之中（簡(jiǎn)稱為應(yīng)用型數(shù)字技術(shù)）。

現(xiàn)階段工業(yè)電氣自動(dòng)化的學(xué)術(shù)研究已經(jīng)上升到了電子信息工程以及電力系統(tǒng)應(yīng)用等高度，與其相關(guān)的計(jì)算機(jī)技術(shù)也涵蓋了系統(tǒng)開發(fā)、設(shè)計(jì)分析以及管理等多個(gè)方面，并在現(xiàn)實(shí)生活中有著廣泛的應(yīng)用意義。但是要想得到工業(yè)電氣自動(dòng)化的良好實(shí)施，就必須依靠數(shù)字技術(shù)這一支撐，而數(shù)字技術(shù)所具備的可靠性好、性價(jià)比高以及可操作性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)也奠定了其在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用，成為應(yīng)用型數(shù)字技術(shù)這一新概念。

1 技術(shù)深度融合

電氣行業(yè)作為我國(guó)產(chǎn)生發(fā)展的關(guān)鍵，不僅是科技進(jìn)步的前提，還是其產(chǎn)業(yè)化的一個(gè)關(guān)鍵依托。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字技術(shù)被廣泛應(yīng)用到各種自動(dòng)化行業(yè)之中。而數(shù)字化工藝在具體運(yùn)作過程中也有著實(shí)踐性及可靠性等諸多特征，能夠提升整個(gè)電氣工業(yè)自動(dòng)化能力以及生產(chǎn)效率。

數(shù)字化技術(shù)與工業(yè)電氣自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)充分融合在一起，可以輔佐計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行工作。在實(shí)際工作過程中，借助于數(shù)字技術(shù)還能夠幫助計(jì)算機(jī)更好地檢測(cè)、管理及制造，并輔助相關(guān)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)整個(gè)工業(yè)電力自動(dòng)化進(jìn)行維護(hù)。借助于數(shù)字技術(shù)，可以減少整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的使用，切實(shí)提升自動(dòng)化的實(shí)效特征[1]。

2 應(yīng)用特點(diǎn)

2.1 可靠性

在工業(yè)電氣自動(dòng)化生產(chǎn)過程中采用先進(jìn)數(shù)字技術(shù)，能夠減少冗余電氣設(shè)備，并使得整個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)過程變得更加便捷與準(zhǔn)確，從而增強(qiáng)電力自動(dòng)化生產(chǎn)可靠性。通過數(shù)字化的互感器及光纖網(wǎng)絡(luò)的合理應(yīng)用，也能夠提升其在工業(yè)電力自動(dòng)化生產(chǎn)應(yīng)用過程中的有效性及安全性。儀表數(shù)字化及智能化也實(shí)現(xiàn)了其模擬技術(shù)朝著數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變，相對(duì)于傳統(tǒng)工業(yè)電力生產(chǎn)技術(shù)，數(shù)字化有著更高技術(shù)含量，其市場(chǎng)占有率及應(yīng)用率也相對(duì)較高，并具有廣闊的市場(chǎng)前景。利用數(shù)字技術(shù)，可以使工業(yè)電氣自動(dòng)化生產(chǎn)變得更加可靠，并且能夠保證生產(chǎn)過程安全性及其產(chǎn)品的精準(zhǔn)程度。

2.2 性價(jià)比

數(shù)字技術(shù)的合理應(yīng)用，使得工業(yè)電力自動(dòng)化生產(chǎn)在自用、自查及自診等方面變得更加有效，并擁有著很強(qiáng)的通訊能力，為相關(guān)決策者提供更加豐富的決策信息量。利用數(shù)字技術(shù)，可以使自動(dòng)化生產(chǎn)過程中的智能化形式變得更好，其標(biāo)準(zhǔn)化程度也得到提升，解決整體生產(chǎn)成本過高的問題，提升電氣生產(chǎn)質(zhì)量與效率。開放性的系統(tǒng)也能夠給工業(yè)電力的實(shí)際應(yīng)用及相關(guān)技術(shù)提供一個(gè)良好的技術(shù)改造平臺(tái)，從而推動(dòng)整個(gè)工業(yè)電氣自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展。通過數(shù)字技術(shù)的合理運(yùn)用，還能夠達(dá)到數(shù)字共享的效果，以加強(qiáng)工業(yè)電氣生產(chǎn)過程中的自動(dòng)化程度。例如，在化學(xué)儀器分析過程中，借助于數(shù)字化技術(shù)既能夠進(jìn)行樣品測(cè)試及極端條件與環(huán)境的操縱，還能夠進(jìn)行定位及在線分析，并對(duì)數(shù)據(jù)信息輸入與輸出工作進(jìn)行嚴(yán)格把控，實(shí)現(xiàn)快速服務(wù)操作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)加工技術(shù)的有效鏈接[2]。

2.3 可操作性

數(shù)字技術(shù)應(yīng)用相對(duì)比較簡(jiǎn)潔，在正常工作過程中，僅需命令傳達(dá)與指示即可完成自動(dòng)化生產(chǎn)。數(shù)字技術(shù)本身也具有判斷與辨別能力，在通過電纜、微波及網(wǎng)絡(luò)等媒介進(jìn)行傳播的過程中也具備著較強(qiáng)的邏輯能力，這就能夠進(jìn)行信息數(shù)字量及模擬量的轉(zhuǎn)變[3]。借助于數(shù)字技術(shù)，能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行判斷，進(jìn)一步減少其人力及物理相關(guān)支出與勞動(dòng)浪費(fèi)，并使得整個(gè)工業(yè)電氣自動(dòng)化生產(chǎn)過程變得更加安全與輕松。

3 應(yīng)用中的創(chuàng)新探究

數(shù)字技術(shù)的獨(dú)特點(diǎn)使其在自動(dòng)化過程中取得了廣泛應(yīng)用，并帶動(dòng)了整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。但是依舊存在著一些問題，并制約了我國(guó)工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展。例如，我國(guó)數(shù)字技術(shù)運(yùn)營(yíng)時(shí)間相對(duì)較短，并未形成綜合化條例，導(dǎo)致運(yùn)用過程中沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)作為參考，并使得整個(gè)生產(chǎn)流程難以做到標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化。再者，從事該行業(yè)的專業(yè)人員相對(duì)較少，無(wú)法發(fā)揮出數(shù)字技術(shù)在整個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)過程中的作用。

3.1 智能安裝

為了實(shí)現(xiàn)智能安裝，可以將光纖技術(shù)運(yùn)用到工業(yè)電氣自動(dòng)化生產(chǎn)中。在實(shí)際鏈接過程中，數(shù)字技術(shù)可以借助于智能終端與相關(guān)間隔數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及控制，從而篩選出雙重的設(shè)計(jì)終端操作。其中，部分配置可以用于對(duì)跳閘、現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)傳送的全面保護(hù)，還能夠進(jìn)一步加強(qiáng)整個(gè)工業(yè)電氣自動(dòng)化生產(chǎn)的可靠性。此外，還應(yīng)進(jìn)一步對(duì)其自動(dòng)化程序的接口加以完善。為了能夠更好地進(jìn)行鏈接，通常會(huì)將TCP/IP作為其通訊指標(biāo)，讓整個(gè)程序的接口變得更加標(biāo)準(zhǔn)，并借此確保智能安裝足夠規(guī)范。圖1所示為基于TCP/IP的主機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)安裝的示意圖。

圖1 基于TCP/IP的主機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)安裝

3.2 程序化操作

命令調(diào)度是完善程序化操作的一個(gè)前提。但在調(diào)度過程中，首先要將命令之前的審核票據(jù)存儲(chǔ)到電腦上，并在實(shí)際操作過程中進(jìn)行人工界面的有效設(shè)置，在此基礎(chǔ)上即可進(jìn)行閘刀及開關(guān)等設(shè)備的具體設(shè)計(jì)，完善其系統(tǒng)功能。為了將該科技合理應(yīng)用到自動(dòng)化之中，需充分實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)控制及程序化控制程度，并在具體活動(dòng)過程中與外界設(shè)置有效鏈接，發(fā)揮出數(shù)字技術(shù)的意義。在這一前提下，通過各種體系操作特點(diǎn)的合理使用，能夠?qū)崿F(xiàn)其類型劃分，帶動(dòng)數(shù)字技術(shù)整體發(fā)展[4]。

3.3 虛端子

虛端子GOOSE在工業(yè)電氣自動(dòng)化中有著非常重要的作用，并在智能終端與測(cè)控裝置兩者之間的信息轉(zhuǎn)換過程中被廣泛使用。在實(shí)際應(yīng)用過程中，虛端子可對(duì)全站線路、母線及開關(guān)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)裝置間的合理通信，如圖2所示。在這一過程中，虛端子能夠開啟調(diào)和功能，保護(hù)測(cè)控遙控裝置間隔層及遠(yuǎn)程控制變電站；還能夠?qū)鹘y(tǒng)二次回路進(jìn)行改良與替代，并且進(jìn)行相關(guān)信號(hào)的分析與檔位調(diào)節(jié)；更能夠開展溫度測(cè)試等一系列測(cè)試活動(dòng)，以選擇合理工作模式進(jìn)行加工。因此，應(yīng)充分使用虛端子GOOSE，合理開展智能化掌控活動(dòng)，確保整個(gè)自動(dòng)化活動(dòng)的有序開展，并進(jìn)一步帶動(dòng)整個(gè)電力行業(yè)的進(jìn)步[5]。

圖2 虛端子GOOSE通信示意圖

4 結(jié)論與展望

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)電氣生產(chǎn)過程中的自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范變得更加嚴(yán)苛，導(dǎo)致傳統(tǒng)自動(dòng)化難以滿足現(xiàn)階段電力發(fā)展需求。因此，相關(guān)工作人員必須在現(xiàn)有數(shù)字技術(shù)理論基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷研究與創(chuàng)新，推進(jìn)數(shù)字技術(shù)的深度應(yīng)用與融合，應(yīng)用型數(shù)字技術(shù)向智能化方向發(fā)展，以帶動(dòng)自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步與前行。

侯永強(qiáng). 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[J]. 科技

[1]資訊, 2014(34): 1.徐守全. 數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用與創(chuàng)新分析[J].

[2]科技傳播, 2013(14): 131.李煒懌, 成洋. 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

[3][J]. 技術(shù)與市場(chǎng), 2015, 22(12): 155-156.蘇景賓. 數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用與創(chuàng)新分析[J].

[4]裝備制造技術(shù), 2014(1): 56-57.沈煒. 數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用與創(chuàng)新研究[J]. 中

[5]國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品, 2014(1): 22-23.

Prospect of Applied Digital Technology in Industrial Electrical Automation

GAO Jia-liang
(Shanxi Architectural College, Taiyuan, Shanxi,030006, China)

The significance and characteristics of applied digital technology are discussed, and its direction of innovation and development in industrial electrical automation is predicted. The research shows that, with the help of digital technology, reliability, cost performance and operability of industrial electrical automation have been optimized and improved significantly. At this stage, the digital technology is not mature, which needs related staff deeply devote to innovative research in three aspects such as the smart installation, programming operation and virtual terminal, to promote the further development of industrial electrical industry.

Digital Technology; Industrial Electrical Automation; Technological Innovation

TH-39

A

2095-8412 (2016) 06-1268-03

10.14103/j.issn.2095-8412.2016.06.058

高嘉良(1983-)，男，山西太原人，助教。研究方向：電氣。

E-mail: 258670748@qq.com