中圖分類號:TM92 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
摘要:電氣自動化技術(shù)不僅是現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展過程中的核心技術(shù),而且它還是現(xiàn)
代化工業(yè)發(fā)展過程中的主要標(biāo)志之一。隨著科技的不斷進(jìn)步,以及電氣自動化技術(shù)在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,電氣自動化技術(shù)的發(fā)展對我國經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。本文將對電氣自動化的發(fā)展現(xiàn)狀及其發(fā)展方向進(jìn)行簡單的講述。
關(guān)鍵詞:電氣自動化;發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展方向
一、電氣自動化發(fā)展歷程與現(xiàn)狀
電氣自動化的發(fā)展歷程
電氣自動化自誕生發(fā)展至今,經(jīng)歷了從無到有的巨大轉(zhuǎn)變過程。同時其隨著智能化技術(shù)、信息技術(shù)、和電子技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出一種綜合發(fā)展趨勢,是結(jié)合各種先進(jìn)科學(xué)技術(shù)為一體的綜合性學(xué)科體系。
在上個世紀(jì)五十年代,隨著電機等相關(guān)電力設(shè)備和產(chǎn)品的產(chǎn)生,促進(jìn)了電氣自動化的產(chǎn)生,同時也使得這一概念成為現(xiàn)實。可以說從上個世紀(jì)電氣自動化的誕生發(fā)展至今,一直以來都是一種按照人的主觀意志來實現(xiàn)的,也是電氣自動化發(fā)展變革的主要趨勢所在。從上個世紀(jì)六十年代以來,隨著現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用和微型計算機的廣泛普及,電氣自動化在一定程度上得到了發(fā)展,并邁進(jìn)了一個發(fā)展的新階段。各種信息技術(shù)與計算機技術(shù)的應(yīng)用促使其朝著自動控制與信息處理技術(shù)相結(jié)合的方向發(fā)展。
20世紀(jì)70年代,現(xiàn)代通訊的快速發(fā)展更是帶動了自動化、智能化理念的形成與變化,同時也促進(jìn)電氣自動化系統(tǒng)朝著規(guī)模大、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)發(fā)展。在這種現(xiàn)狀下,大量的問題難以解決,主要集中在控制理論范疇不夠成熟,造成了控制上存在著一定的差距。圍繞這一系列問題的研究就產(chǎn)生了大規(guī)模的系統(tǒng)控制和復(fù)雜系統(tǒng)智能控制的自動化理論、方法以及手段,同時也促進(jìn)了這門技術(shù)的全面革新。高級自動化系統(tǒng)主要是由現(xiàn)代通信科學(xué)技術(shù)、微型計算機技術(shù)以及人工智能技術(shù)所結(jié)合的成果體現(xiàn),同時也對電氣自動化的進(jìn)一步發(fā)展起到了積極的推動作用。
20世紀(jì)80年代以來,電氣自動化技術(shù)的發(fā)展極其迅速日臻成熟,已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,極大地促進(jìn)了人工智能、交通、醫(yī)學(xué)、航空航天、現(xiàn)代制造技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展,這些技術(shù)被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國防等領(lǐng)域在國民經(jīng)濟(jì)中顯示出越來越重要的作用。
二、電氣自動化的現(xiàn)狀
(一)電氣自動化系統(tǒng)集成信息化
信息技術(shù)對電氣自動化的滲透來自于兩個方向:一方面是從管理層縱向的滲透。企業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)要對當(dāng)前生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時的存取。企業(yè)的管理層利用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器可以存取企業(yè)的財務(wù)、人事等管理數(shù)據(jù),也可以對當(dāng)前生產(chǎn)過程的動態(tài)畫面進(jìn)行監(jiān),在第一時間了解最全面和準(zhǔn)確的生產(chǎn)信息。另一方面,信息技術(shù)橫向擴展到電氣自動化的設(shè)備、機器和系統(tǒng)中。隨著微電子和微處理器技術(shù)應(yīng)用的增加,原本定義明確的設(shè)備界線,如 PLC、控制設(shè)備和控制系統(tǒng)變的模糊了。相對應(yīng)的軟件結(jié)構(gòu)、通訊能力及易于使用和統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境變得重要了。不僅包括傳感器和執(zhí)行器,而且包括控制器和儀表。
(二)電氣自動化系統(tǒng)維護(hù)簡易
Windows NT和IE已經(jīng)正在成為電氣自動化控制的標(biāo)準(zhǔn)平臺、語言和規(guī)范。在電氣自動化領(lǐng)域,基于PC 的人機界面已經(jīng)成為主流,基于PC 的控制系統(tǒng)以其靈活性和易于集成的特點正在被更多的用戶所采納。在控制層采用Windows 作為操作系統(tǒng)平臺使電氣自動化系統(tǒng)更易于使用和維護(hù)。
(三)分布式控制應(yīng)用
現(xiàn)場總線通過一根串行電纜將位于中央控制室內(nèi)的工業(yè)計算機、監(jiān)視/控制軟件和PLC 的 CPU 與位于現(xiàn)場的遠(yuǎn)程I/O 站、變頻器、智能儀表、馬達(dá)啟動器、低壓斷路器等連接起來,并將這些現(xiàn)場設(shè)備的大量信息采集到中央控制器上來。它是一種串行的連接智能設(shè)備和自動化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸?shù)姆种ЫY(jié)構(gòu)的通訊總線。分布式控制意味著PLC、I/O 模塊和現(xiàn)場設(shè)備通過總線連接起來,將輸入輸出模塊轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場檢測器和執(zhí)行器。
三、電氣自動化的發(fā)展方向
(一)電氣自動化的產(chǎn)品創(chuàng)新
從事電氣自動化設(shè)備生產(chǎn)的企業(yè)在進(jìn)行日常生產(chǎn)經(jīng)營的過程中,一定要按照我國關(guān)于中長期科技發(fā)展的目標(biāo)任務(wù),不斷提升企業(yè)的原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新以及引進(jìn)消化等方面的創(chuàng)新能力。這樣做不僅可以提高企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品中的科技含量,促進(jìn)企業(yè)對具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品以及自動化控制系統(tǒng)的研發(fā)與生產(chǎn),而且它還可以強化企業(yè)的自主創(chuàng)新力度,為企業(yè)的發(fā)展提供更為廣闊的空間。從事電氣自動化生產(chǎn)的企業(yè)一定要提升企業(yè)的自主創(chuàng)新能力,以便于實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
(二)建立統(tǒng)一的電氣自動化系統(tǒng)平臺
在電氣自動化系統(tǒng)運行的過程中,統(tǒng)一平臺的建立可以為自動化項目運行周期中的的維護(hù)、運行、開機和調(diào)試、測試和實施、設(shè)計等環(huán)節(jié)和階段的工作提供有力的支持。這樣做既可以降低自動化系統(tǒng)設(shè)計、配置過程中的費用與時間,又可以實現(xiàn)電氣自動化運行過程中獨立運行平臺的建立。
(三)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的通用化
要想制作一個相對完整的自動化控制系統(tǒng),就必須使其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變得通用化。因此,企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)活動的過程中,一定要確保企業(yè)的管理系統(tǒng)、計算機的監(jiān)督體系以及現(xiàn)場控制設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通訊的通暢,為了實現(xiàn)這一控制目標(biāo),企業(yè)的管理層可以利用 Intranet/Internet 來對企業(yè)生產(chǎn)過程中的現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)控。
(四)系統(tǒng)接口的標(biāo)準(zhǔn)化
在對電氣自動化系統(tǒng)的接口進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的過程中,通常都是在微軟公司的技術(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)上來進(jìn)行的。比如,利用 ActiveX、OPC 以及 windows XP 來減少工程的費用以及工期,它在一定程度上方便了辦公系統(tǒng)與電氣自動化系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享與交換。電氣自動化系統(tǒng)在與企業(yè)的 ERP 系統(tǒng)以及 MES 系統(tǒng)進(jìn)行連接時,其中的關(guān)鍵內(nèi)容就是 PC 平臺中的自動化解決方案。
(五)電氣自動化發(fā)展過程中的產(chǎn)業(yè)市場化
企業(yè)在對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的過程中,一定要堅持深化體制改革,建立科學(xué)發(fā)展的體制,同時還必須注意產(chǎn)業(yè)市場化等方面的問題。因此,電氣自動化企業(yè)在全力強化電氣自動化技術(shù)的集成與開發(fā)的同時,也必須要利用社會協(xié)作以及市場化的外包分工來實現(xiàn)電氣自動化的零部件生產(chǎn)過程中的市場化。
(六)系統(tǒng)的生產(chǎn)安全化
安全是任何一個企業(yè)在生產(chǎn)過程中都必須注意的關(guān)鍵問題,電氣自動化企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營的過程中也必須意識到系統(tǒng)生產(chǎn)安全化的重要性。對非安全控制系統(tǒng)與安全控制系統(tǒng)之間的集成進(jìn)行協(xié)調(diào)是實現(xiàn)電氣自動系統(tǒng)的生產(chǎn)安全化的核心內(nèi)容。
四、結(jié)語
在全球經(jīng)濟(jì)一體化趨勢下,電氣自動化在國家經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中占據(jù)越來越重要的地位,電氣自動化系統(tǒng)逐步完善,實現(xiàn)系統(tǒng)與外界網(wǎng)絡(luò)的連接,使系統(tǒng)信息能夠進(jìn)行綜合處理能力與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動化和管控一體化。
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