电子信息技术在电气自动化中的应用

韩 波,郑庆强,韩玉勇,倪 飞（通信作者）

（1枣庄职业学院 山东 枣庄 277800）

（2枣庄科技职业学院 山东 枣庄 277599）

（3江苏省盐城技师学院 江苏 盐城 224002）

0 引言

随着科技的不断进步，电子信息技术已经成为当前世界最为重要的技术之一。而工业电气自动化在电子信息技术的加持之下，电气自动化的发展越来越深入，电子信息技术也在其中提供了越来越多的技术支持。通过应用电子信息技术，电气自动化实现了越来越高的生产效率，并不断推动着经济的发展，促进了生产能力的提升，以及综合国力的增强。

1 电子信息技术概念与特点

电子信息技术首先是基于计算机技术而产生的。通过对0和1这两个数字组成的二进制程序，电子信息技术可以对信息进行编码，并依托于光缆或通信卫星等各种手段，对数据进行传输、接收和处理。数字技术在电子信息技术的诸多领域当中具有十分重要的地位。通过数字技术的应用，可以实现各种途径的信息传递[1]。既可以传输简单的字符，也可以传输图像和语音等复杂信息。在电子信息技术诞生之前，信息媒体交流并不十分顺畅，并且只能承载较小的信息含量。而电子信息技术的应用，使得信息的传递更加便捷和迅速，也使得不同主体之间形成了更为紧密的连接，信息的传输量也被成倍扩大，在实际的应用当中具有诸多优势之处。

1.1 操作便捷

与人类以往发明的其他技术不同，电子信息技术并不需要多么高超的专业知识才能够完成操作。同时，电子信息技术也使得计算量与数字量大幅减少，从而降低了对于人力、财力以及物力等各方面资源的投入。在现实的应用当中，相关工作人员只需要下达准确的指令，就可以通过电子信息技术来自动化操作并通过光缆、微波等多种途径对信息进行传播和通信。而与此同时，越来越多的企业也开始对微电子技术进行应用。企业也因此意识到了电子信息技术巨大的发展潜力。这一技术的应用为工业领域带来了广阔的发展空间。

1.2 功效卓越

电子信息技术能够极大地提升电气自动化的应用效率，并且能够完成自用自查，完善工业生产体系，推动行业标准规范，理清生产流程，使人力物力等成本得到有效节约，确保生产出的产品保质保量。开放系统在工业生产当中的应用，可以有效使生产技术革新的速度加快，提升生产效率，发挥出新技术巨大优势[2]。

如图1所示，比如对于工业电气运行来说，传统的变电站实现了数字化的转型，

通过微机采集与相关硬件配置等方式，有效提高数字化程度，使设备的体积得以缩小，从而节约出大量的空间，提升生产运行的效率，减少成本支出，使变电站的自我管控更加便捷和高效。

图1 传统的变电站数字化系统

1.3 安全可靠

电子信息技术的组成部分有电气系统与网络系统等。在对电子信息技术进行应用后，可以使一般设备降低应用量，而且能够使技术的应用更加灵活便捷，使生产的过程更加精准可控。在当前阶段，工业电气设备当中，也开始越来越多地应用光纤网络与数字互感器等新型电气化设备。这些设备的应用可以确保工业生产的安全高效。比如，仪表的数字化能够使信息的显示更加便捷，进而使平衡性与准确性得到有效提升，使应用的前景更加开阔。

1.4 性价比高

通过对电子信息技术进行应用，能够有效提高电气自动化平台的智能化程度，从而实现对电气设备安全更为便捷的维护。当发生故障时，通过电子信息技术，维修工作人员能够快速查明故障的来源和基本情况，从而避免了在遇到故障问题时通过逐个排查的方式对故障问题进行查找，使维护工作的效率得到有效提升，使有关方面的人力物力成本投入得到有效降低。除此之外，电子信息技术还推动了自动化控制的实现，从而让工业设备能够自动运行，使企业的人力成本支出得到显著降低，具有极高的性价比[3]。

1.5 促进发展

通过在传统工业电气行业当中，对电子信息技术进行应用，能够使传统工业电气行业的自动化程度得到有效提高，进而使行业的整体生产效率得到显著提升，并提升生产活动对于原材料的利用程度，满足国家对于现代化工业的建设需求，促进社会和行业的发展进步。

2 电子信息技术如何在电气自动化领域当中进行应用

与那些已经在电子信息技术领域取得成就的国家相比，我国的电子信息技术在发展的时间方面仍然处于劣势，还没有较为深入地开发利用，在有关领域的人才方面也较为匮乏，相关规则与标准的制定也并不十分规范。这样的现实情况显然无益于我国电子信息技术在工业电气自动化领域的应用。在实际的应用当中，必须不断完善程序化操作的逻辑，在智能安装当中取得更为出色的效率，对虚端子进行科学应用，从而有效推动电气自动化地发展创新，实现工业领域当中的飞速发展与进步。

2.1 完善程序化操作

程序化操作能否得以完善，是电气自动化效率能否得到提升的必要前提。在具体的技术操作层面，首先可以使命令调度实现更高的准确程度，对于那些已经审核通过的票据，可以先储存起来，再设计人工界面使其直观形象，最后再完成开关与闸刀等安全设备的设置。这些程序的完善能够使自动化水平得到有效提高。其次是模拟工作状态。系统功能测试能够带来更加安全稳定的操作环境。通过这一测试，能够尽早发现实际操作过程当中所遇到的问题，进而通过对这些问题的解决实现无人值班与自动运行。最后，在实际的生产活动当中，应当确保设备与外界装置之间形成有效的连接，使信息技术的利用效率得到有效提高，使自动化操作能够确保运营的效率。在完成这些操作之后，就能够使系统运行得到较好的完善，从而顺利开展工业生产。

2.2 提高智能安装效率

在电气自动化的实际应用当中，光纤技术能够使智能安装的效率得到有效提升。在现实操作当中，应当对有关信息的收集与分析利用进行充分的关注，对间隔层与智能终端进行更为准确的操作，从而使各项工作内容能够得以顺利完成。在终端的具体操作层面，应当设置有关的装置，确保安全跳闸、测绘遥控与信息传输等得到有效保障，实现电气自动化。在应用接口方面，也应当不断优化，争取使PC平台、MES系统以及ERP系统都能够实现更好更便捷的连接，同时使连接更加稳定。通过对TCP/IP通信标准的应用，可以使电气自动化程序更加完善。以上操作可以使用户在软硬件方面的需求得到充分满足，使信息传输的速度更加快捷，依托于PC平台实现自动化。针对这一方面，应当充分注意智能安装，使信息技术的优点能够得到有效利用，使工业自动化取得更好的发展。

2.3 合理应用虚端子

虚端子GOOSE具有其他装置所不具备的强大能力，与电气自动化技术也十分契合。这一技术的作用则集中体现在了测控装置和智能终端这两个领域当中。在这两个领域当中，可以完成实时数据连接。如图2所示，如果能对虚端子技术进行之有效应用，真正发挥其效用，就可以使对于装置的操作更加方便快捷。对线路、开关以及接口等，虚端子技术也可以对其详细信息进行掌握，并对装置进行保护，实现远程遥控。根据现实的需求，对档位进行灵活调整，使不同信号都能够得到高效的处理。除此之外，虚端子技术的应用还能够实现温度测量功能[4]。有关的操作活动能够完成得更加顺利。在虚端子特点的影响之下，电气工作能够实现更为显著的创新创造。在虚端子技术的加持之下，能够使智能化的目标得到充分的实现。

图2 sv直采和goose共口的保护设备测试方法技术

2.4 采用光纤连接

间隔层和智能终端应用在电子信息技术当中的主要作用就在于寻找与处理数据。而光纤作为一种高效的信息传输渠道，不仅可以使效率提高，也能够使稳定性得到增强，进而更好地完成自动化操作，并依托于此使准确率得到有效提高[5]。与此同时，自动化运行还需要对程序接口进行创建，并实现接口的标准化处理，在PC平台上实现自动化，在ERP系统和MES系统之间实现有效的连接，并将通信标准定义为TCP/IP。通过对接口的标准化，能够使用户的需求得到更好的满足，从而使软硬件数据的交换效率得以提升，使通信的质量得到切实保障，使整个系统的质量得到保障。

2.5 提高操作系统性能

在对电子信息技术进行应用的过程当中，操作系统的性能直接关系到工业自动化的性能,所以在设计的过程当中必须对系统的性能进行合适的考量。一个合格的系统应当在确保稳定的基础之上，尽量提高生产实用性。系统设计人员应当充分考虑到实际应用需求，使系统的设计符合该岗位操作的一般习惯，操作系统既可以维持设备的运转稳定性，也可以在发生故障后对问题进行有效排查。操作系统应当实现在执行完程序之后对生产流程进行自动排查，一旦发现某一步存在问题或者操作存在危险，就应当马上发出警报，并暂停整个系统的运行，从而确保工业自动化生产线安全稳定。

3 控制平台通信系统设计

现场总线技术在工业系统当中作用明显，用现场总线技术可以使系统通信更好地实现其需求，以更快的速度完成信息传递，进而建立起实时通信，从而实现对工业生产当中可能会发生的各种突发性事件进行及时处理。在电子信息技术的应用之下，实时系统开始出现。在出现具有一定价值的动向之后，实时系统能够快速将有关情况汇报给上级，并在最短的时间之内将结果通知给用户，从而为用户解决遇到的实际问题。在这一过程当中，系统运行的准确性以及系统正常运营的维护至关重要。

3.1 通信协议选择

TCP/IP通信协议的应用场景主要在于连接领域，作为一种通信标准满足各种类别的电子设备进行通信与传输的需求。这一协议主要针对的就是连接领域，适用于一对一的通信，并且需要经过一系列操作实现对连接的创建，在实时通信结束之后再对连接进行解除。服务器内的接收连接应当通过创建端口连接来实现，这一操作能够有效提高其稳定性。TCP需要连接双方的IP地址和端口号，并依托于端口连接实现对数据的传输和交换工作。在TCP的稳定程度方面，应当主要涵盖到以下几个方面：TCP能够实现对数据进行划分，从而形成不同的数据模块，当一个数据包被其输出之后，能够实现定时装置的自动开启，从而对目标端接收情况的认定工作进行准备。接收来自其他设备的连接数据时，会对该设备发出确认信号。如果没有接到数据或者并未对数据接收的情况进行及时确认，TCP就会对该段进行重新发送。除此之外，TCP还具备延时确认功能。TCP技术还可以完成流量控制，可以在各个连接点之间设立缓冲区，从而使接收端能够容纳一定程度的缓冲数据，进而对主机缓冲区的流出产生影响。TCP的稳定程度极高，因而也能够创建高效的传输信息渠道。而如果想要实现在电路和计算机之间的相互通信，就必须通过协议转换器来实现，从而使通信传输更加牢靠。

3.2 DSP程序总体设计

通过电子信息技术可以根据用户当前阶段的实际需要，创建出适合的工业控制系统。这一系统通常具备以下几个功能：首先是能够对平台内的各种设备进行同时操控，具备多样化的模块分布。其次是可以实现对数据的实时处理，再次是能够对生产过程中以及外界产生的电磁干扰进行有效抵抗。最后是具有大量的模块，因而具有较大的信息交流量，控制系统也较为复杂，需具备强大的运算能力。而要想使以上这些要求得到满足，就必须提高对空间资源的利用效率，通过部分中断的方法进行局部升级。在某些特殊的情况之下，甚至可以通过独立节点来完成升级活动。

3.3 实验程序设计

当前阶段的控制平台，通信系统通常将单片机作为核心。而单片机很难实现对于多项功能的集成，且具有较大的节点数量。单片机的使用带来了诸多问题，也限制了程序的设计与系统的发展进步。数字信号处理器显然是更为合适的选择。可以通过应用数字信号处理器获得更强的计算能力、更短的指令周期以及更高的主频率。数字信号处理器在数据处理能力和准确程度方面都具有更高的优势。

4 结语

总而言之，信息领域的科学技术发展为人们的生活带来了巨大改变，工业产业也因此受益匪浅。电气自动化也开始应用到更多领域当中，在这些领域中具有重要的作用。在实际的应用过程当中，充分注意到对各方面内容的协调，从而使控制的力度得到有效提升。通过电子信息化技术的应用，能够在电气自动化当中实现控制平台通信系统的构建、通信协议的选择以及程序设计等方面的发展与创新。通过这些领域的发展与创新，能够推动电子信息技术不断地向着自动化的方向迈进，并实现传统产业的转型与升级，促进工业生产的不断发展进步，产生新的形态，发展成符合新时代的新工业。