浅议工业电气自动化的发展及未来趋势

【摘要】工业电气自动化是现代先进工业科学的核心技术，是工业现代化的重要组成部分，是工业现代化的重要标志。本文主要介绍了工业电气自动化的定义，分析了其主要特点和设计原则，并对电气自动化现在的发展状况和今后的发展趋势做了些探讨，总结了我国工业电气自动化在未来的发展趋势。

【关键词】工业电气 自动化 发展 特点 趋势

前言

我国的电气自动化专业最早设置于21世纪50年代，全称为工业企业电气自动化。出于国家发展全局考虑，国家先后对该专业进行了几次较大范围的调整。电气自动化所涉及到的专业范围较广，直到如今依旧展现出乐观的发展前景。随着时代的发展，科学技术的不断进步，特别是电子信息技术的迅猛发展，传统的电力传动控制已经不能对现代生产自动化系统中一切担当一线任务的控制设备进行全面的概括；除此之外，我国生产领域中已经较为普遍地应用了现代工业电气自动化，并取得了一定的成绩。

1工业电气自动化的定义

工业电气自动化通俗的说法就是为了实现机器设备和装置在无人操作的情况下，可以按照预先的设置程序或者是指令进行自动操作和控制的过程。现在自动化技术已经在很多的行业得到了应用，在工业、农业、交通运输业、医疗方面都有应用。自动化技术的应用可以将人力资源的工作强度降低，同时可以将部分简单的脑力劳动实现自动化操作，同时在面临恶劣环境和危险工作环境的时候，可以不必使用人力资源来进行工作，这样可以更好的保护工作人员的生命安全。电气智能化在劳动生产率方面得到了提高，同时也改变了人类认识世界和改造世界的能力。自动化现在已经成为了工业和农业发展的重要条件，同时也是工业和农业发展的重要标志。

2工业电气自动化的发展历程

工业自动化出现在机械制造业中，随着科学技术的不断进步，计算机技术在自动化技术中得到了应用，这样就使得自动化技术同计算机技术紧密联系在一起，自动化技术也同信息化技术结合在一起，使自动化技术从生产过程中的最优控制逐渐向综合自动化控制阶段。自动化技术在二战之后对战后发展格局的建立非常有帮助。自动化技术在不断发展中，设计出了各种精密的自动调节装置，这样就使得自动化技术在系统和控制方面得到了新的发展。电子计算机技术的发展，推动着自动化技术向着更好的方向发展。电子计算机使得自动化控制系统在应用程序方面奠定了基础，同时将逻辑控制技术直接运用到了产品的生产过程中。自动化技术在发展的过程中，机器的操作更加的简单，同时实现了无人操作模式，使得生产过

程更加的好。工业电器生产过程中，自动化程序在设计和使用的时候都是需要大量的研究的。

3工业电气自动化的特点和设计原则

3.1工业电气自动化的特点

工业电气设备分别安装在各配电室以及电机的控制中心部位，这是就系统的安排方面来说的。一般情况下，系统配件数量相对较多的，其执行信息的处理量就会比较大，若系统配件一旦受到损坏，维修工作相对而言会变得更加复杂。电气自动化系统与其他的热工系统相比，操作的次数和频率都相对较低。通常我们都想让关键的设备维持在一种比较正常的操作运行状态下，但如果使用其他热工系统的话，就会造成这种不良后果：下次操作运行可能需要花很长的时间才能够达到正常的水平。而如果使用电气自动化系统设备，前提就是必须保证相关的配置达到正常水平的速率，保护相关设备的操作行为可以在最短的时间里被实施完成。电气设备通常是由工业电气系统进行控制的，其主要设备监控也需要导入DCS系统。如果2台系统一起运行，一台系统的检修不得影响另一台系统的正常运行。因此，这就需要考虑2台机组DCS。电气控制的模式，以保证控制的稳定性。根据电气设备的主要特点在构建系统结构时，一方面在保证系统正常运行的情况下，还要确保信息收集的准确性和数据处理的有效性，同时需提出相应的应急措施，以保证工业电气自动化系统可以在最好的状态下运行。

3.2工业电气自动化的设计原则

（1）优化供配电设计，促进电能合理利用。例如，在设计一个水库电气系统时，设计的适应性就是首先需要考虑的一个因素，在为水利工程提供必要动力的前提下，需建立一个良好的周围水库环境，满足各项建设的基本要求，最大化地发挥电气化设备的作用。另外，设备的安全运行也是设计过程中考虑的关键。要保证电气线路设计的安全性与稳定性，保证供电设备运行的安全强度。

（2）要不断提高设备的运行效率，减少电能的直接或间接损耗。在电气系统设计过程中，在满足建筑对运行系统要求和安全运行的前提下，尽力减少成本，最大程度地降低和减少各种消耗。优先选用节能设备，减少线路损耗，降低运行和维护费用，提高电力设备的利用率。

4自动化系统的发展策略

4.1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下载到硬件PLC、基于Win-dowsNT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要求。

4.2通用的网络结构

通用的网络结构对于一个成功的自动化系统来说非常重要。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。企业管理层可通过Internet/Intranet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件级的整个系统范围内的通讯。而且，在整个网络中贯穿着集成的网络配置和编程、集成的数据管理以及集成的通讯等功能，即所谓的全集成自动化技术。

4.3标准化的程序接口

成功的自动化系统的另一个重要因素在于标准化的程序接口。基于Microsoft的标准和技术，如Windows2000、OPC、ActiveX和WindowsCE，减少了工程时间和费用，方便了自动化系统和办公系统的数据交换共享。在与企业的MES系统、ERP系统连接时，基于PC平台的自动化解决方案意义非同寻常。使用WindowsNT/2000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。

5工业自动化的发展趋势

工业自动化的发展趋势应该是分布式、开放化和信息化。分布式的结构是一种能确保网络中每个智能的模块能够独立的工作的网络，达到系统危险分散的概念；开放化则是系统结构具有与外界的借口，实现系统与外界网络的连接；信息化则是使系统信息能够进行综合处理能力，与网络技术结合实现网络自动化和管控一体化。

6结语

我们将密切关注国内外电气自动化先进技术的未来发展趋势在技术先进、经济合理的前提下，结合实际情况继续创新和发展，为我国电气自动化事业的进一步发展作出贡献。