电气自动化的发展研究陈玉姬

电气自动化的发展研究陈玉姬

陈玉姬

广西福源电力设计有限公司

摘要：电气自动化是工业现代化的重要标志和现代先进科学的核心技术、电气自动化的发展对社会科技的进步有着极其深远的影响、现着重阐述了我国电气自动化发展的重要性，并探讨一下我国电气自动化的发展趋势。

关键词：电气自动化；发展；研究

一、电气自动化的发展现状

1、平台开放式发展。

（1）IEC61131国际标准使得编程接口标准化。现阶段，世界上众多PLC厂商生产的近四百种PLC产品，在编程语言和表达方式上迥异。为了使IEC61131标准适用于不同的PLC产品，又能为PLC制造厂商所接受和支持，IEC61131-3规定了二大类编程语言即文本化编程语言和图形化编程语言。

（2）Windows正成为事实上的工控标准平台。微软的技术如WindowsNT、WindowsCE和InternetExplore已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。PC和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及。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。

二、现场总线和分布式控制系统的应用

随着DCS在企业实践中的应用，其缺点日益突出。主要表现在：（1）DCS是一种数字-模拟混合系统，DCS现场仪表仍为传统模拟仪表，可靠性差，安装维护成本高；（2）互换性差，各大厂商之间没有统一的协议标准，使用与维修困难；（3）价格昂贵。信息技术的飞速发展推动了自动化系统结构的变革，逐步形成了以网络集成自动化系统为基础的信息系统，于是，现场总线技术应运而生。现场总线控制系统在设计更具目的性，它是工厂底层设备之间的通信网络，为底层设备信息及生产过程信息集成提供了通信平台。对于不同的间隔可以有不同的功能，这样可以根据间隔的不同情况进行设计。工厂底层应用现场总线技术实现从管理层到自动化底层的数据存取，现场总线的介质访问控制方式可满足工业控制网络的要求。和DCS相比，除了具有节省安装费用、节约材料、可靠性高、组态灵活等优点外，还可以节省大量控制电缆，节约投资和安装维护工作量，从而降低成本。

三、我国电气自动化的发展前景

电气自动化产品创新。电气自动化生产企业能够按照国家中长期科技发展规划纲要提出的目标任务，不断提高开放条件下的原始创新能力，集成创新能力和引进消化吸收再创新能力，集成创新能力和引进消化吸收再创新能力、进一步提高自身产品的科技含量，研究生产更好的具有自主知识产权的电气自动化控制系统与产品、加大自主创新的发展力度，提供了史多，更大的空间。

电气自动化系统平台统化。电气自动化系统平台统一化可以支持一个自动化项目周期中的设计，实施和测试，调试和开机，运行及维护等各个阶段和环节，这样可以大大降低从设计到完成的时间和费用，统一的系统开发平台还可以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，根据项目特点和最终用户需求决定将统一的运行代码下载到硬件PC，基于WINDOWSNT的软件PLC，嵌入式NT系统还基于WINDOWSCE的控制系统中。

电气自动化系统结构通用化。电气自动化系统结构通用化对于一个成功的电气自动化控制来说非常重要，整个企业的网络结构应保证现场控制设备，计算机监督系统，企业管理系统之间的数据通讯畅通无阻、企业可能INTERNET对现场设备进行实时监督，在进行系统网络规划时，无论选择与现场设备通讯的现场总线还是与上级计算机或办公系统通讯的以太网，所选择的网络产品必须能够保证从办公自动化环境到控制级直至元年级的整个系统范围内的通讯。

电气自动化产业市场化。企业在积极促进产业结构优化升级，坚持深化体制改革，加快形成落实科学发展观的体制机制保障的时候，要特别注意产业市场化的形成问题、这就要求电气自动化企业在集中力量加强自身的关键技术开发和系统集成的同时，要通过市场化的外包分工和社会化的协作带动配套及零部件生产的市场化，有计划的研究与开发重大技术装备需要的关键共性制造技术等，逐步提高装备的自主制造比率，产业市场化是产业发展的需要，有利于资源配置效率的提高。

电气自动化系统程序标准化。基于微软公司的标准和技术，如WINDOWSXP、OPC、ACTIVEX，减少了工程时间和费用，力便了电气自动化系统和办公系统的数据交换与共享，在与企业的MES系统，ERP系统连接时，基于PC平台的自动化解决力案至关重要，使用WINDOWSXP作为操作系统，使用TCP/IP作为办公环境的通讯标准，PC可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口，标准化的程序接口，还保证了不同厂家的软硬件产品的数据交换，切实解决它们之间的通讯障碍。

电气自动化生产安全化。我国电气自动化企业应当认识到安防行业技术多系统集成一体化的大趋势、强调安全控制系统和非安全控制系统的集成、让客户在现有的非安全控制系统的幕础上，以较低的开发设CPU成本实现自己的安全方案、也同样是我们目前应该思考的问题之一，电气自动化安全系统与产品将会成为未来自动化领域的一个亮点。

四、IT技术与电气自动化

PC、客户机/服务器体系结构、以网和Internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融合，电子商务的普及将加速着这一过程。信息技术对工业世界的渗透来自于两个独立的方向：一是从管理层纵向的渗透。企业的业务数据处理系统要对当前生产过程的数据进行实时的存取；另一方面信息技术横向扩展到自动化的设备、机器和系统中。信息技术已渗透到产品所有的层面，不仅包括传感器和执行器，而且包括控制器和仪表。Intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。

五、电气自动化的发展策略

1、采用统一的系统开发平台。统一的系统开发平台应当可以支持一个逢动化项目周期中的设计、实施和测试、调试和开机、运行及维护等各个阶段和环节,这样可以大大降低从设计到完成的时间和费用。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。根据项目的特点和最终用户的需求决定将统一的运行代码不载到硬件PLC、基于WindowsNT的软件PLC、嵌入式NT系统还是基于WindowsCE的控制系统中。在这方面,基于PC的自动化产品满足了以上需求。

2、通用的网络结构。一个成功的自动化系统离不开通用的网络结构。任何企业的网络结构对于设备控制、监督系统、企业管理系统之间的数据通讯畅通无阻必须予以保证。数据添加和整理工作结束后,要对中心管理机和其他通讯管理机进行网络通讯配置,以便系统能够协调工作,传送正确数据。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品产生直接的影响。

六、结语

电气自动化系统具有实时性好，自动化水平高，管理功能强等特点，能提高供电可靠性和电能质量，改善对用户的服务，具有显著的经济优越性和良好的社会综合效益，因此我们必须通过科学发展，实现电气自动化技术的可持续发展。