周晉偉

（山西 太原 030000）

工業(yè)電氣自動(dòng)化發(fā)展是推動(dòng)整個(gè)現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)等產(chǎn)業(yè)飛躍的重要?jiǎng)恿?，也是奠定現(xiàn)代化工業(yè)市場(chǎng)的重要基礎(chǔ)標(biāo)志。電氣自動(dòng)化是構(gòu)建現(xiàn)代化生產(chǎn)市場(chǎng)的重要基礎(chǔ)，通過(guò)工業(yè)電氣自動(dòng)化的協(xié)助，極大地推動(dòng)了工業(yè)市場(chǎng)的生產(chǎn)改革優(yōu)化，提高生產(chǎn)力，降低污染，減少持續(xù)成本的投入和人力資源的需求，提高自動(dòng)化、規(guī)范化、全面化的現(xiàn)代化生產(chǎn)新模式，促進(jìn)新形勢(shì)下經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的規(guī)范化發(fā)展和創(chuàng)新性發(fā)展。

一、電氣自動(dòng)化技術(shù)的基本概述

工業(yè)電氣自動(dòng)化是現(xiàn)代先進(jìn)工業(yè)科學(xué)技術(shù)的核心內(nèi)容，是工業(yè)現(xiàn)代化得以實(shí)現(xiàn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志.電氣自動(dòng)化技術(shù)，是指運(yùn)用電力電子技術(shù)、危機(jī)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)控制、程序控制并通過(guò)控制系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制電力系統(tǒng)和運(yùn)行維護(hù)功能的技術(shù)。電氣自動(dòng)化技術(shù)與生產(chǎn)生活緊密相關(guān)，它的應(yīng)用與普及已經(jīng)延伸到各行各業(yè)，小到一個(gè)開關(guān)的設(shè)計(jì)，大到航天航空技術(shù)的研究，無(wú)處不在。電氣技術(shù)及自動(dòng)化作為一門獨(dú)立的學(xué)科，主要應(yīng)用于與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)技術(shù)、研制開發(fā)、經(jīng)濟(jì)管理以及電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域。它是一門復(fù)合型的學(xué)科，培養(yǎng)的是多口徑多技能的人才。

現(xiàn)階段，在電力、電氣設(shè)備生產(chǎn)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和設(shè)備調(diào)試等重要環(huán)節(jié)中，電氣自動(dòng)化技術(shù)均發(fā)揮了相當(dāng)重要的作用，對(duì)推動(dòng)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展進(jìn)程有著非常深遠(yuǎn)的影響意義。電氣自動(dòng)化技術(shù)的理論基礎(chǔ)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一個(gè)是控制理論，另一個(gè)是電力網(wǎng)理論，作為電氣工程和自動(dòng)化專業(yè)的根基，主要是依靠電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)兩大技術(shù)手段，并且還包含了系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開發(fā)和管理策略等重要領(lǐng)域。

二、工業(yè)電氣自動(dòng)化的重要性分析

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，我國(guó)開始步入了新技術(shù)革命時(shí)代，在這種時(shí)代背景下，科學(xué)技術(shù)屬于第一生產(chǎn)力。在這個(gè)信息時(shí)代高速發(fā)展的時(shí)代下，要想準(zhǔn)確地利用信息，首先就需要保證所獲取的信息是可靠的，現(xiàn)代工業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中，要想得到更好的發(fā)展，就一定要在生產(chǎn)過(guò)程中積極使用各種現(xiàn)代化設(shè)備，這樣才能對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行準(zhǔn)確的監(jiān)控，保證每一項(xiàng)工作環(huán)節(jié)都能呈現(xiàn)出最佳狀態(tài)，進(jìn)而才能生產(chǎn)出更加具有優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品。由此可見，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，電氣自動(dòng)化屬于其根基，如果沒(méi)有工業(yè)電氣自動(dòng)化，工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)就很難發(fā)揮其價(jià)值，并且在這個(gè)激烈的競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中也很容易失去競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)在工業(yè)化時(shí)代到來(lái)之前，信息技術(shù)時(shí)代已經(jīng)得到了一定的發(fā)展，而信息技術(shù)和工業(yè)化本身就有著非常緊密地聯(lián)系，在這種情況下，二者一定要共同發(fā)展，從而才能促進(jìn)兩者之間的進(jìn)步和發(fā)展。除此之外，電氣自動(dòng)化工業(yè)屬于我國(guó)經(jīng)濟(jì)重要支柱，大力發(fā)展工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)，就能夠在很大程度上改變以往傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，加快產(chǎn)業(yè)信息化發(fā)展，這樣就能更好地實(shí)現(xiàn)我國(guó)電氣全面工業(yè)化這一目標(biāo)。因此，各個(gè)產(chǎn)業(yè)一定要積極發(fā)展工業(yè)電氣自動(dòng)化，真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和信息化的共同發(fā)展，這樣才能更好地促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。就目前而言，我國(guó)大致已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了工業(yè)機(jī)械化，而工業(yè)電氣化其著重點(diǎn)則應(yīng)該是自動(dòng)化，為此，我國(guó)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過(guò)程中，只有依靠工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的武裝，才能保證其生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化，進(jìn)而就能更好地促進(jìn)我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。

三、工業(yè)生產(chǎn)中常見的電氣控制技術(shù)分析

（一）在電網(wǎng)調(diào)度中采用自動(dòng)化技術(shù)

由于電網(wǎng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，假如想要提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，就必須在電網(wǎng)調(diào)度環(huán)節(jié)中確保電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用的合理性和科學(xué)性，通過(guò)計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序來(lái)對(duì)每個(gè)用戶的電力情況實(shí)施全面監(jiān)控，并且改進(jìn)和完善傳統(tǒng)監(jiān)控模式的不足之處，加速網(wǎng)格調(diào)度的自動(dòng)化進(jìn)程?，F(xiàn)階段，我國(guó)通過(guò)對(duì)智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的合理使用，實(shí)現(xiàn)了安全警報(bào)、大型電網(wǎng)綜合建模等各項(xiàng)性能，與此同時(shí)，借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的全面掌握，打破了時(shí)間和空間方面的局限性，使工作人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息實(shí)施全面收集和整理，通過(guò)這些寶貴的數(shù)據(jù)資料能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行科學(xué)評(píng)估，并在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的第一時(shí)間構(gòu)建出完善的解決方案，大大降低了電力系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

（二）變電站自動(dòng)化

依據(jù)我國(guó)近年來(lái)的發(fā)展形勢(shì)以及變電站的建設(shè)項(xiàng)目分析不難看出，項(xiàng)目的整體規(guī)模越來(lái)越大，而針對(duì)那些規(guī)模較小的變電站而言，在對(duì)電力系統(tǒng)問(wèn)題的解決策略方面仍略有不足。為了有效改善這一現(xiàn)狀，提升變電站解決問(wèn)題的水平，就必須加強(qiáng)對(duì)變電站的監(jiān)管力度，確保電力項(xiàng)目的順利開展?；诖朔N背景下，就能夠看出電氣自動(dòng)化技術(shù)的重要地位，通過(guò)對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備的合理應(yīng)用，可以進(jìn)一步地提升變電站的運(yùn)行效率和質(zhì)量，借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，能夠?qū)ψ冸娬镜母黜?xiàng)數(shù)據(jù)信息實(shí)施綜合管理，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行奠定良好的根基。

（三）PLC相關(guān)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

所謂的PLC是指可編程的邏輯控制器，廣泛使用工業(yè)PLC和適當(dāng)?shù)呐涮籽b置，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于相關(guān)企業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)線實(shí)施邏輯化操控的目的，具有穩(wěn)定性高，配置非常靈活多變，抵抗環(huán)境干擾的能力較強(qiáng)的優(yōu)良特性。隨著互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)科技持續(xù)發(fā)展及進(jìn)步，PLC控制單元將愈來(lái)愈向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。在各個(gè)PLC控制單元間、上位機(jī)和PLC控制單元間，聯(lián)網(wǎng)做到互聯(lián)互通逐漸向深入發(fā)展進(jìn)步。在此種應(yīng)用背景下，依據(jù)統(tǒng)一的通用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使得相關(guān)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)集團(tuán)化控制及遠(yuǎn)距離集散式控制的最終效果，還可以在不同的企業(yè)間搭建相應(yīng)的控制體系，此類技術(shù)將會(huì)在工業(yè)生產(chǎn)的控制過(guò)程中得到非常廣泛的應(yīng)用。

（四）低壓電氣控制相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用

低壓電氣控制相關(guān)技術(shù)指的是使用直流式變電裝置或者交流式的相關(guān)供電裝置，針對(duì)電氣設(shè)備實(shí)施控制，實(shí)現(xiàn)相關(guān)目的一類技術(shù)。其基本原理是：將設(shè)備和電源進(jìn)行連接，依靠外部電能驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)電機(jī)正常工作以后，內(nèi)部的頻率將會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，進(jìn)而促使相關(guān)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)達(dá)到良好。隨后在相關(guān)的輔助裝置的操控之下，將有用功地進(jìn)行合理轉(zhuǎn)化，驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中各類設(shè)備按照相應(yīng)的順序平穩(wěn)運(yùn)行。低壓控制技術(shù)需要確保電源供應(yīng)電能的穩(wěn)定供應(yīng)，假如電流或者電壓狀態(tài)不夠穩(wěn)定，其內(nèi)部裝置的運(yùn)行將會(huì)受到不利影響，無(wú)法保證生產(chǎn)過(guò)程的安全性及穩(wěn)定性。

（五）變頻調(diào)速相關(guān)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況

工業(yè)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程之中，通常以交流型的電機(jī)為主，在此種背景之下，如果可以在相關(guān)的生產(chǎn)過(guò)程中加入變頻調(diào)速的相關(guān)技術(shù)，就可以在確保工業(yè)生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定的前提下最大限度地降低能耗損失。與此同時(shí)，經(jīng)過(guò)針對(duì)閉環(huán)相關(guān)技術(shù)的科學(xué)使用，還可以對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品的最終成品的品質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格的把控，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況對(duì)于生產(chǎn)線上的相關(guān)設(shè)備及物料實(shí)施精確調(diào)控。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用可知，在生產(chǎn)過(guò)程中加入變頻調(diào)速相關(guān)技術(shù)之后，可以降低至少18%以上的電能消耗，節(jié)能作用非常明顯。

（六）電氣自動(dòng)化在高爐系統(tǒng)中的應(yīng)用

高爐工藝較為復(fù)雜，同時(shí)需要借助其他工藝的輔助配合，為了確保高爐系統(tǒng)得以高效穩(wěn)定地運(yùn)行下去，就必須對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化完善，強(qiáng)化高爐系統(tǒng)的監(jiān)控力度。高爐系統(tǒng)中包含上料小車的有序運(yùn)作，爐頂壓力和放散連鎖控制，爐內(nèi)壓力、爐內(nèi)溫度監(jiān)視與控制，這些都需要借助電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)來(lái)確保各項(xiàng)性能的正常發(fā)揮，從而為高爐系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行奠定根基。為了達(dá)到良好的監(jiān)控效果，就需要在高爐系統(tǒng)的重要部位裝置上高清攝像頭，這樣便可以在主控室中對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面掌握。

（七）電氣自動(dòng)化在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化不僅在大工業(yè)系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，在機(jī)械設(shè)備上應(yīng)用也很廣泛。下面介紹工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備卷板機(jī)，卷板機(jī)不僅包括主體的滾輪設(shè)備，升降棍輪用的液壓部分，同時(shí)還包括電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，某臺(tái)卷板厚度100mm，卷板長(zhǎng)度3m的卷板機(jī)，除了硬件機(jī)械滾輪設(shè)備外，還需要穩(wěn)定可靠精準(zhǔn)的控制系統(tǒng)才可以正常卷厚板。卷板機(jī)工作過(guò)程：首先將上輥提升一定高度，再將厚板吊進(jìn)輥輪并與基準(zhǔn)線對(duì)齊，然后下降輥輪，打開電機(jī)開始卷板。

單臺(tái)機(jī)械設(shè)備能夠順利工作，必須配套電氣自動(dòng)化控制柜，卷板機(jī)屬重載設(shè)備，電機(jī)啟動(dòng)方式采用頻繁啟動(dòng)。輕載設(shè)備和重載設(shè)備的啟動(dòng)方式不同，普通輕載設(shè)備可以采用變頻啟動(dòng)或是軟啟動(dòng)，卷板機(jī)能夠順序完成一個(gè)卷板工作流程是通過(guò)配套的小型PLC來(lái)完成。卷板機(jī)屬生產(chǎn)設(shè)備，即根據(jù)生產(chǎn)需要而使用，當(dāng)設(shè)備不使用時(shí)常處于斷電狀態(tài)，會(huì)帶來(lái)一些問(wèn)題?？刂葡到y(tǒng)中央處理器內(nèi)置電池，由于設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間閑置處于斷電狀態(tài)，電池電量耗盡，若是不帶存儲(chǔ)功能的中央處理器，內(nèi)部程序易丟失，當(dāng)再次使用設(shè)備時(shí)，機(jī)械設(shè)備無(wú)法正常工作。所以當(dāng)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間不使用時(shí)，而中央處理器沒(méi)有存儲(chǔ)功能的情況下，需要隔月對(duì)中央處理器充電，保證電池電量充足，以免程序丟失，機(jī)械設(shè)備無(wú)法工作。

四、電氣自動(dòng)化在工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

（一）分布式電氣自動(dòng)化發(fā)展

結(jié)合目前的發(fā)展概況分析不難看出，未來(lái)電氣自動(dòng)化的發(fā)展前景是非常良好的，且具備了更為突出的適應(yīng)性和靈活性，特別是在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的具體應(yīng)用，也必然會(huì)進(jìn)入分布式的新階段。通過(guò)對(duì)流水線式生產(chǎn)模式的全面分析，我們可以了解到電氣設(shè)備在各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中都必須具備專業(yè)系統(tǒng)的控制體系，而分布式發(fā)展則必然是電氣自動(dòng)化設(shè)備將來(lái)發(fā)展的一個(gè)主流。

（二）開放式電氣自動(dòng)化發(fā)展

在電氣自動(dòng)化基于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，開放式平臺(tái)在其中發(fā)揮了相當(dāng)重要的作用，并且還對(duì)未來(lái)電氣自動(dòng)化發(fā)展的整體方向有著非常重要的影響。比如說(shuō)，更加完善的操作及控制平臺(tái)，以及更加突出的人機(jī)服務(wù)界面等，其整體性能必然會(huì)得到進(jìn)一步的優(yōu)化和完善，使其能夠滿足不斷變化的社會(huì)發(fā)展需求。

（三）信息化發(fā)展需求

結(jié)合當(dāng)前時(shí)代的發(fā)展特點(diǎn)來(lái)看，信息化在其中占據(jù)著非常重要的地位，要想更好的拓展電氣自動(dòng)化的應(yīng)用范圍，就必須具備與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)展目光，迎合時(shí)代的發(fā)展需求，通過(guò)與IT技術(shù)的有效結(jié)合，可以使其控制水平得到進(jìn)一步的提升，通過(guò)對(duì)軟硬件技術(shù)的靈活運(yùn)用，必然會(huì)加速電氣自動(dòng)化技術(shù)的全面發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，目前我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化還處于普及階段，但是在國(guó)際信息化和自動(dòng)化發(fā)展主流背景影響下，必然會(huì)加速我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展步伐，實(shí)現(xiàn)工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，并結(jié)合我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際特點(diǎn)，構(gòu)建出完善的優(yōu)化策略，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)工業(yè)信息化和自動(dòng)化的全面發(fā)展，確保我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的高效運(yùn)行。