浅谈工业电气自动化的成长与蜕变

陈吉卫

摘要：电气自动化是工业现代化的重要标志，对整个现代化的工业建设发挥着举足轻重的作用，是现代工业作业必不可少的技术。本文就国内工业电气自动化现状和发展趋势等方面进行了深入的分析探讨。

关键词：工业电气自动化；发展；特点；趋势

一、工业电气自动化现状

伴随信息时代的到来，机械电子技术、微电子技术的发展更加迅猛，信息技术在电气自动化的发展中将发挥越来越重要的作用。电气自动化就是使产品的操作、控制和监视，能够在无人（或少人）直接参与的情况下，按预定的计划或程序自动地进行。电气自动化具有提高工作的可靠性、提高运行的经济性、提高劳动生产率、改善劳动条件等作用，把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能增强人类认识世界和改造世界的能力。因此，自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。

随着现代计算机科学技术发展与工业建设发展的相结合，计算机在工业电气自动化进程中担当起了越来越重要的角色，其地位越来越重要，达到不可或缺的程度，计算机作用越来越明显。①在IEC6113l标准诞生之前，世界上的工业电气自动化编程语言和表达方式并不统一。当初，多达200家的PLC生产商产出差不多400种不同标准的相关产品，编程接口没有统一标准，使用十分不便。IEC6113l标准的颁布让竞争激烈而混乱的PLC市场回归了统一模式，让工业电气自动化控制系统的编程接口进入标准化时代。这就意味着不会有其他的非标准的语言。IEC6113l已成为了一个国际化的标准，正被各大控制系统厂商广泛采纳。结构化的编程方式使得程序更易管理，也提高了代码的使用效率，缩短了程序编程的周期。②在现代工业电气自动化中，计算机技术和网络技术担当起了十分重要的角色，应用上已十分普遍。实际工业控制中，Windows已成为标准平台，并作为工业控制自动化的一种规范出现。现在，电脑和电脑网络在商业和企业管理中已全面得到普及。在工业自动化领域，基于PC的人机界面已经成为主流，基于PC的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的用户所采纳。在控制层采用Windows作为操作系统平台的好处就是其易于使用和维护以及与办公平台可简单的集成。

二、怎样使工业电气自动化

首先，系统开发应统一。将工业电气自动化系统开发平台进行统一，对于现代工业实际应用意义深远。统一的设计和使用标准有利于整个程序的管理和控制，一个统一的开放平台能应用中的各个环节充分利用，从而减少设备的损耗和使用成本，进而提高运用效率。统一的系统开发平台还应满足用户另一个重要需求即开发平台独立于最终的运行平台。根据项目的实际情况和客户的具体要求来运行代码，将代码下载到硬件PLC、基于Windows NT的软件PLC、嵌入式NT系统还是基于Windows CE的控制系统中。其次，网络构建应到位。网络构建是指对整个工业电气自动化进行有效连接和通讯，从而确保整个系统各个环节数据能有效传递和交流的技术。在实际应用中，工业中的设备控制系统和监管系统能很好地进行数据传递和交流切换，对于整个企业管理具有十分积极的意义。企业上级管理可以利用Internet/Intranet对进行现场设备运行监督。现代社会已经进入了网络化时代，无论选择那种通信主线，所用的网络结构必须可以实现办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯。最后，程序接口应标准统一。现代工业电气自动化的标志是具有标准化的统一接口。一个标准化的程序接口能很好地解决诸多实际应用问题，诸如数据和信息交流问题、系统兼容问题等。我们应结合现代计算机应用技术和网络发展技术，尽可能使各个环节程序接口标准统一，从而有力提高工作效率。在与企业的MES系统、ERP系统连接时，计算机技术的平台自动化可以帮助问题的解决。使用WindowsNT/2000作为操作系统，还能实现办公环境的标准化，计算机可以在电气化管理和系统平台之间建立接口。标准化的程序接口还保证了不同程序之间的通讯问题，是电气自动化未来发展的主要结构。

三、工業电气自动化重要特征

通常情况下，在实际应用中，工业电气化系统用电设备会根据需求不同而被安装在配电室和控制中心，如果要处理的信息任务多，工业电气化系统的系统配件自然也多，那么相关维护工作相对也较复杂。它与热工系统相比，电气设备操作的频率低，某些电气设备在正常工作时，电气设备操作的时间较长，有时候是几个月或者更长时间才操作一次。电气设备的安全性方面，它对保护安置的要求很高，在速度方面要求同样很高，一般要求在40ms以内就要完成保护动作。电气设备具有连锁逻辑简单、操作机构复杂的构造特点。其控制方式用电系统，把主要设备监控接入DCS系统，主要就要需求两台机组，便于一台系统检修而另外一台系统的正常各种的干扰，主要保障了电气控制模式的稳定功能。所以在构建DCS时，保证系统高度可靠性的关键在于系统架构的联网方式。

四、工业电气自动化未来发展趋势

电气自动化的发展趋势应该是科技化、信息化、开放化。电气自动化的发展应当出现实用性新技术、新材料、新产品。本着自主创新的思想，以节能降耗为切入点，积极推广应用节能降耗新技术、新方法、新工艺，在材料的使用，技术的使用等方面力求创新，电力设备的设计、制造和运行中广泛应用的计算机优化与仿真技术，人工智能分析的广泛应用以及电气工程中广泛使用的网络通信技术，都充分展现了信息技术在电气自动化中起到的重要作用。因此采用信息技术、计算机技术、网络技术与自动化技术等高新技术来研发新产品。增加信息技术在电气自动化的地位。运用信息技术，实现与外界网络的连接，实现了管理、决策、设计、控制和制造一体化的关键，它已广泛应用于电力系统各元件和局部系统的管理、监视、调节和控制上，是电力系统信息管理、远动技术、调度自动化等方面的核心。

五、结语

总而言之，工业电气自动化是一项利国利民的工程，它关乎我国企业自身发展及在国际上的竞争力。要想提高自身的电气自动化，就必须将系统开发平台进行统一安排、做好程序接口标准化工作，同时把网络构建切实办好，使工业电气自动化能顺利进行，让整个企业管理方便、快捷、有效，进而提高企业的整体发展水平。虽然我国工业电气自动化的起步相对西方国家的发展较慢，但是电气化的发展程度，都取得了非常大的进步.我们应在实际应用工作中，应该不断实践，及时总结经验教训，积极探索出一条适合我国乃至国际工业电气自动化发展的有效途径。

参考文献：

[1]缪学勤.从菲尼克斯电气公司产品看工业自动化系统发展趋势，2008.

[2]梁昌鑫.贾廷纲.陈孝祺.工业自动化现状与发展趋势[M].2008.