武曉文

摘 要：改革開放四十年來，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，工業(yè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模在全球占據(jù)的比重也逐年增大。但是，由于我國(guó)工業(yè)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)起步于上世紀(jì)八十年代，進(jìn)入2000年才取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，目前，在技術(shù)推廣與實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中還存在諸多漏洞和問題。因此，本文將著眼于廠用工業(yè)電氣自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀，針對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)展開論述。

關(guān)鍵詞：廠用;工業(yè)電氣自動(dòng)化;現(xiàn)狀;趨勢(shì)

信息技術(shù)的迅猛發(fā)展為廠用工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障，近年來，國(guó)內(nèi)諸多工業(yè)生產(chǎn)制造企業(yè)不斷創(chuàng)新電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，依托于電子信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)改變了原有的工業(yè)生產(chǎn)格局，建立了一套全新的電氣自動(dòng)化運(yùn)行體系，助推企業(yè)步入了發(fā)展快車道。

一、廠用電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

（一）操作頻率低，信息儲(chǔ)量大

與傳統(tǒng)的熱工系統(tǒng)相比，廠用電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)通常設(shè)置在企業(yè)的配電室或者電動(dòng)機(jī)控制中心，中心系統(tǒng)需要執(zhí)行的程序指令較多，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息數(shù)量較大，因此，用于該系統(tǒng)的元器件及相關(guān)配件的數(shù)量龐大，如果系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行故障，維修過程較為復(fù)雜，而且維修工作量較大。但是，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行過程中，設(shè)備的安全性能較高，使得設(shè)備的操作時(shí)間間隔較長(zhǎng)，對(duì)于正常運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備，一般操作間隔為幾個(gè)月甚至更長(zhǎng)時(shí)間。

（二）保護(hù)裝置要求高，系統(tǒng)運(yùn)行不兼容

由于廠用工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)算速度快，因此，對(duì)系統(tǒng)防護(hù)裝置的要求也比較高，正常情況下，系統(tǒng)完成一次保護(hù)動(dòng)作，只需要40ms的時(shí)間。另外，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備聯(lián)鎖邏輯較為簡(jiǎn)單，操作機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，如果發(fā)揮自身的監(jiān)控功能，必須接入DCS系統(tǒng)，當(dāng)其中一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，在維修人員檢修過程中，不能影響另一臺(tái)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，由此可見，應(yīng)當(dāng)建立一套兩臺(tái)機(jī)組DCS電氣自動(dòng)化控制模式[1]。

二、廠用工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)化策略

（一）優(yōu)化供配電設(shè)計(jì)，保障設(shè)備安全性

供配電系統(tǒng)是電氣自動(dòng)化控制設(shè)備正常運(yùn)行的能源輸送系統(tǒng)，因此，在設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循“利用價(jià)值最大化”的原則，同時(shí)為供配電系統(tǒng)提供一個(gè)適宜的安置環(huán)境，確保自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性。此外，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，電氣線路極易發(fā)生短路現(xiàn)象，給系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成不利影響，因此，在設(shè)計(jì)電氣線路時(shí)，應(yīng)保證線路具有良好的絕緣性，掌握好絕緣距離、絕緣強(qiáng)度，對(duì)承載負(fù)荷參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算。同時(shí)，供配電系統(tǒng)應(yīng)安裝防雷裝置，防止雷電侵襲損毀電氣線路。

（二）科學(xué)調(diào)整負(fù)荷參數(shù)，提高設(shè)備運(yùn)行效率

廠用工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)需要消耗大量的電力能源，因此，為了達(dá)到節(jié)能降耗的目的，減少投入成本，在選用供配電設(shè)備時(shí)，盡量以節(jié)能設(shè)備為主，雖然節(jié)能設(shè)備短期投入成本較高，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)效益考慮，節(jié)能設(shè)備能夠?yàn)槠髽I(yè)創(chuàng)造更多的間接經(jīng)濟(jì)效益。為了提高設(shè)備運(yùn)行效率，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員應(yīng)合理調(diào)整負(fù)荷參數(shù)，在確保設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，提升電能質(zhì)量，降低能源消耗。

（三）統(tǒng)一開發(fā)平臺(tái)，利用先進(jìn)技術(shù)

廠用工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、研制需要一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)能夠保證設(shè)計(jì)參數(shù)統(tǒng)一、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、設(shè)計(jì)原則統(tǒng)一，如果利用多平臺(tái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，不但增加了投入成本，而且也會(huì)增加設(shè)備的能量消耗值，使設(shè)備的利用率大幅降低。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員借助于統(tǒng)一的開發(fā)平臺(tái)，將程序代碼下載至硬件可編程邏輯控制器、基于windows NT的軟件可編程邏輯控制器、嵌入式NT系統(tǒng)以及基于windows CE控制系統(tǒng)當(dāng)中，而這一過程的實(shí)現(xiàn)完全可以依賴計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。

（四）構(gòu)建傳輸網(wǎng)絡(luò)，全程有效監(jiān)督

構(gòu)建一個(gè)完善、高效的系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)正常運(yùn)行的基本條件，對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)而言，傳輸網(wǎng)絡(luò)必須保證過程數(shù)據(jù)的及時(shí)傳遞，使企業(yè)的信息管理系統(tǒng)、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)信息能夠及時(shí)反饋給終端操作系統(tǒng)[2]。因此，企業(yè)的管理者可以在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，對(duì)廠用工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)辦公場(chǎng)所員工的工作狀態(tài)進(jìn)行跟蹤檢查，這種全程跟蹤監(jiān)督模式能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行故障，以及員工消極的工作狀態(tài)，進(jìn)而采取針對(duì)性措施解決問題。此外，為了保證傳輸網(wǎng)絡(luò)的安全性，可以采取安裝防火墻或者設(shè)置登錄權(quán)限的方式，使電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠在安全的環(huán)境下正常運(yùn)行。

（五）管理程序化，接口標(biāo)準(zhǔn)化

目前，工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)大多結(jié)合微軟的標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)技術(shù)，來提升生產(chǎn)和工作效率，降低投入成本，比如最為常見的Windows 10系統(tǒng)、OPC系統(tǒng)、Windows Embedded Compact系統(tǒng)，應(yīng)用這些系統(tǒng)，可以有效縮短工作時(shí)間，實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化，由此可見，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化接口在企業(yè)電氣自動(dòng)化管理過程中發(fā)揮著不可替代的重要作用。另外，企業(yè)內(nèi)部的MES以及ERP系統(tǒng)在接入微軟系統(tǒng)后，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，能夠有效提升辦公自動(dòng)化水平。比如以windowsNT/2000系統(tǒng)為例，企業(yè)能夠構(gòu)建一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的辦公環(huán)境，在這一大環(huán)境下，企業(yè)可以通過操作和控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化管理，因此，程序接口標(biāo)準(zhǔn)化也是未來一段時(shí)期內(nèi)，廠用工業(yè)電氣自動(dòng)化的主要發(fā)展方向。

三、廠用工業(yè)電氣自動(dòng)化的未來發(fā)展趨勢(shì)

廠用工業(yè)電氣自動(dòng)化必將朝著節(jié)約資源、降低能耗、減少成本的方向發(fā)展。因此，企業(yè)在結(jié)合當(dāng)下發(fā)展現(xiàn)狀的同時(shí)，按照“現(xiàn)代分布式、開放式信息化”的結(jié)構(gòu)建立一個(gè)全新的、獨(dú)立的傳輸網(wǎng)絡(luò)，以降低電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。開放式信息化主要是加大控制系統(tǒng)與外界的溝通交流頻次，使工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)之間，以及企業(yè)與社會(huì)之間，通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建一個(gè)開放式交流平臺(tái)，以便于及時(shí)收集有價(jià)值的信息資源。目前，我國(guó)廠用工業(yè)電氣自動(dòng)化自主研發(fā)技術(shù)還處在初級(jí)發(fā)展級(jí)，為此，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員與專業(yè)技術(shù)人才，應(yīng)當(dāng)不辱使命，充分利用人工智能、電子信息等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，進(jìn)一步提升我國(guó)工業(yè)電氣自動(dòng)化水平，為工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展注入源源不斷的動(dòng)力源泉。

結(jié)束語(yǔ)：

我國(guó)的廠用工業(yè)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)已逐步與世界先進(jìn)技術(shù)接軌，相信在未來一段時(shí)期內(nèi)，電氣自動(dòng)化的獨(dú)立技術(shù)體系將更加完善，系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化更新速度將持續(xù)加快，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用前景將更加廣闊。面對(duì)發(fā)展機(jī)遇和嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)繼續(xù)以技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、理念創(chuàng)新為主抓手，促進(jìn)企業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭景銘.我國(guó)廠用工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2019（1）：2415.

[2]岳志紅.我國(guó)廠用工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].海峽科技與產(chǎn)業(yè)，2017（2）：80-81.