劉剛毅

摘 要：近年來，我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展飛速，部分成果已相對(duì)比較成熟，在電力系統(tǒng)等各個(gè)行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。文章首先分析了電氣自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)，然后重點(diǎn)研究了我國(guó)電氣自動(dòng)化的現(xiàn)狀與未來的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）17-0127-02

電氣自動(dòng)化技術(shù)是工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以幫助企業(yè)降低員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，降低企業(yè)運(yùn)行成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)、快速發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 電氣自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)

電氣自動(dòng)化技術(shù)是電氣信息領(lǐng)域的一門新技術(shù)，由于和人們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，它的發(fā)展非常迅速，現(xiàn)在也相對(duì)比較成熟，它已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防教育等領(lǐng)域，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用。電氣自動(dòng)化技術(shù)既包含了傳統(tǒng)的電機(jī)電器領(lǐng)域同時(shí)又涉及到電力電子技術(shù)、信息與網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等新興領(lǐng)域，因此，它具有強(qiáng)弱電結(jié)合、機(jī)電結(jié)合、軟硬件結(jié)合等特點(diǎn)。

1.1 強(qiáng)弱電結(jié)合

隨著信息科學(xué)及技術(shù)在人們經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、社會(huì)生活等方面所產(chǎn)生影響力的不斷增長(zhǎng)，信息學(xué)科對(duì)傳統(tǒng)學(xué)科的滲透與改造已經(jīng)越來越廣泛和深入。原本與信息技術(shù)相關(guān)的電氣自動(dòng)化技術(shù)也與信息學(xué)科更緊密地結(jié)合在一起，其主要體現(xiàn)就是電氣自動(dòng)化技術(shù)的強(qiáng)弱電結(jié)合特點(diǎn)。電氣自動(dòng)化技術(shù)的重點(diǎn)是借助新型電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)信號(hào)的自動(dòng)收集、處理、保存和傳輸，無論是進(jìn)行信號(hào)收集的傳感器還是進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的存儲(chǔ)器甚至是信號(hào)傳輸過程中的傳輸元件，它們都廣泛采用了電子信息技術(shù)，即強(qiáng)電電氣量的收集、處理過程與弱電電子技術(shù)息息相關(guān)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)的快速發(fā)展，微機(jī)化、電子信息化、以弱控強(qiáng)、強(qiáng)弱結(jié)合的微機(jī)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)都昭示著作為電氣自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)之一的強(qiáng)弱電結(jié)合技術(shù)正得到廣泛的發(fā)展、應(yīng)用。

1.2 機(jī)電結(jié)合

電氣自動(dòng)化技術(shù)主要是用來對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行控制、數(shù)據(jù)采集的。在電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展早期人們總是利用電子技術(shù)來改善機(jī)械產(chǎn)品的性能，電子技術(shù)的巨大優(yōu)越性刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機(jī)電結(jié)合的機(jī)械設(shè)備可以完成傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備無法完成的工作，而且控制、操作更加簡(jiǎn)單，解放了大量的勞動(dòng)力，有效地提高了生產(chǎn)效率。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，為機(jī)電結(jié)合的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)，甚至有學(xué)者提出了“機(jī)電一體化”的概念。目前，機(jī)電結(jié)合的產(chǎn)品正推動(dòng)著行業(yè)的電氣自動(dòng)化發(fā)展。

1.3 軟硬件結(jié)合

電氣自動(dòng)化技術(shù)往往涉及到先進(jìn)的控制理論，控制手段往往是通過微型計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，因此，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，與系統(tǒng)相關(guān)的硬件、軟件都要進(jìn)行設(shè)計(jì)，兩者缺一不可。

2 我國(guó)電氣自動(dòng)化現(xiàn)狀

2.1 平臺(tái)開放式發(fā)展

PC的快速發(fā)展給我們的生活帶來了巨大的改變，在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域，基于PC的人機(jī)界面可以方便操作人員對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)控和查看，正逐漸被普遍采用，由于其靈活性、直觀性和易于集成的特點(diǎn)，基于PC的控制正在被更廣泛地被采納。

電氣自動(dòng)化的主要實(shí)現(xiàn)方式是通過在傳統(tǒng)的測(cè)量控制儀表中放置微處理器，讓測(cè)量控制儀表均具備數(shù)字通信與計(jì)算功能，再將所有測(cè)量控制儀表相互連接和遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)相互連接起來，完成信息與數(shù)據(jù)傳輸交換程序。在這個(gè)過程中，不同廠家的設(shè)備可能因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)不同而無法通信，而且對(duì)平臺(tái)的要求也會(huì)不同，因此，開放式平臺(tái)發(fā)展的關(guān)鍵是要制定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)讓不同廠家的產(chǎn)品之間可以相互通信，同時(shí)開發(fā)出可以被廣泛接受的標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)。

目前，國(guó)際上廣泛接受的通信標(biāo)準(zhǔn)是IEC61131標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)的制訂使得編程接口標(biāo)準(zhǔn)化，這樣即使不同產(chǎn)品的編程語言和表達(dá)方式各不相同，但它們之間仍然可以正常通信。標(biāo)準(zhǔn)化的接口必將推動(dòng)電氣自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。在操作平臺(tái)層面，微軟公司憑借著自身強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力，正推動(dòng)Windows成為標(biāo)準(zhǔn)化的工控平臺(tái)，由于Windows作為操作系統(tǒng)平臺(tái)具有易于使用和維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，諸如Windows NT、Windows CE和Internet Explore等微軟技術(shù)已經(jīng)或正在成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)、語言和規(guī)范。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的使用

信息技術(shù)的進(jìn)步改變了自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，形成了以網(wǎng)絡(luò)集成自動(dòng)化系統(tǒng)為基礎(chǔ)的信息系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)也就此誕生?，F(xiàn)場(chǎng)總線是一種串行的連接智能設(shè)備和自動(dòng)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。現(xiàn)場(chǎng)總線是底層設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)，通過一根串行電纜就能將控制設(shè)備和執(zhí)行設(shè)備連接起來并最終和中央控制器之間建立起數(shù)據(jù)流聯(lián)系。由于現(xiàn)場(chǎng)總線具有協(xié)議簡(jiǎn)單、容錯(cuò)能力強(qiáng)、安全性好、系統(tǒng)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)，它已受到世界范圍內(nèi)的關(guān)注，并逐步發(fā)展成為工廠設(shè)備之間的基礎(chǔ)通訊網(wǎng)絡(luò)。

2.3 IT技術(shù)與電氣自動(dòng)化的融合

傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)往往不能跟上IT技術(shù)的發(fā)展腳步，最近幾年，由于市場(chǎng)不斷增長(zhǎng)的需求，傳統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)與IT技術(shù)融合的進(jìn)程明顯加快，IT技術(shù)快速進(jìn)入自動(dòng)化系統(tǒng)的各個(gè)層面。每一項(xiàng)技術(shù)的融合都將推動(dòng)著自動(dòng)化系統(tǒng)新的發(fā)展趨勢(shì)。

IT技術(shù)對(duì)工業(yè)電氣自動(dòng)化的影響來自于兩個(gè)方向：一方面是對(duì)管理層的影響，通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，管理人員可以高效地進(jìn)行生產(chǎn)管理、人員管理和財(cái)務(wù)管理，大大提高了辦公效率，通過第一時(shí)間獲知生產(chǎn)過程的各關(guān)鍵數(shù)據(jù)，管理人員可以科學(xué)制定下一階段的生產(chǎn)任務(wù)；另一方面就是對(duì)自動(dòng)化的設(shè)備和系統(tǒng)的影響，IT技術(shù)對(duì)產(chǎn)品所有的層面都有影響，原本功能單一的設(shè)備如傳感器、執(zhí)行器、控制器等正逐步向多功能、集成化的設(shè)備取代，IT技術(shù)的廣泛采用也確保了系統(tǒng)各個(gè)部分可以相互通信，提高了系統(tǒng)的集成度。

3 我國(guó)電氣自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

隨著國(guó)家整體經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技水平的提升，我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，但我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)起步較晚，和發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大的發(fā)展差距，這就要求我國(guó)電氣自動(dòng)化研發(fā)人員大力推進(jìn)技術(shù)發(fā)展，從業(yè)人員努力提高自身專業(yè)水平，同時(shí)通過市場(chǎng)化的改革給電氣自動(dòng)化技術(shù)注入活力，促進(jìn)其健康快速發(fā)展。

3.1 自主創(chuàng)新電氣自動(dòng)化技術(shù)

我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)起步較晚，但發(fā)展速度迅猛，目前，我國(guó)已經(jīng)成為了世界上重要的電氣自動(dòng)化生產(chǎn)基地，部分關(guān)鍵技術(shù)的研究也取得了突破性進(jìn)展，整體實(shí)力水平有了較大提升，與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距正不斷縮小，部分技術(shù)甚至達(dá)到或接近國(guó)際領(lǐng)先水平。

雖然我國(guó)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域取得了一定的成就，但是，我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)整體技術(shù)水平還偏低，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力還不強(qiáng)，技術(shù)研發(fā)人員還需通過引進(jìn)、吸收、消化國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和自主創(chuàng)新來突破一些關(guān)鍵技術(shù)。但引進(jìn)技術(shù)只能解決一時(shí)之需，自主創(chuàng)新才是推動(dòng)我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的根本，研發(fā)人員應(yīng)順應(yīng)時(shí)代需求，積極開拓創(chuàng)新，滿足各個(gè)領(lǐng)域?qū)﹄姎庾詣?dòng)化提出的新需求。要堅(jiān)持引進(jìn)、吸收、消化、升華的原則進(jìn)行電氣自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新，不斷地提高自身的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

3.2 提高電氣自動(dòng)化工作人員的專業(yè)化

目前，部分企業(yè)對(duì)在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和設(shè)備安裝時(shí)操作人員的培訓(xùn)不到位，導(dǎo)致設(shè)備受損的可能性增大，也為將來設(shè)備運(yùn)行過程中埋下了發(fā)生事故的隱患。這主要是由于企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者為了盡快使用自動(dòng)化設(shè)備來提高生產(chǎn)效率，認(rèn)為電氣自動(dòng)化技術(shù)操作簡(jiǎn)便，不需要對(duì)工作人員進(jìn)行專門的培訓(xùn)或者經(jīng)過簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可上崗。事實(shí)上，這樣不僅不能提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，反而會(huì)因?yàn)殡姎庾詣?dòng)化操作員對(duì)流程不熟悉而影響企業(yè)生產(chǎn)進(jìn)度，并且會(huì)造成一些安全事故。因此，相關(guān)企業(yè)必須高度重視電氣自動(dòng)化裝備操作人員的專業(yè)素質(zhì)的提高，在電氣自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)和安裝時(shí)，一定要對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行到位、專門的培訓(xùn)，讓操作員熟悉設(shè)備工作原理和操作流程，并且對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)的問題進(jìn)行有效及時(shí)的處理，從而將故障造成的影響降到最小。

3.3 電氣自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備的市場(chǎng)化

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深化，任何企業(yè)的生產(chǎn)都終將直接面向客戶、面向市場(chǎng)。電氣自動(dòng)化企業(yè)也要根據(jù)市場(chǎng)需求調(diào)整自身產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)。企業(yè)要把市場(chǎng)研究和技術(shù)研發(fā)放到同等重要的位置，在分析市場(chǎng)需求的基礎(chǔ)上發(fā)揚(yáng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，遵循市場(chǎng)規(guī)律，和同類企業(yè)進(jìn)行社會(huì)化的分工協(xié)作，根據(jù)市場(chǎng)的變化及時(shí)調(diào)整運(yùn)行措施；同時(shí)有計(jì)劃的對(duì)關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目進(jìn)行開發(fā)與研究，利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)擴(kuò)大市場(chǎng)占有率，生產(chǎn)出更多市場(chǎng)需求的電氣自動(dòng)化設(shè)備。

4 結(jié) 語

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)在電氣自動(dòng)化方面的應(yīng)用和研究也取得了很大的發(fā)展。電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展有力地提高了企業(yè)生產(chǎn)的智能化、信息化和自動(dòng)化水平，大大促進(jìn)我國(guó)社會(huì)發(fā)展進(jìn)程。但是，和國(guó)際先進(jìn)水平相比，我國(guó)的電氣自動(dòng)化水平還很落后，因此，電氣自動(dòng)化的相關(guān)科研人員應(yīng)當(dāng)更加重視電氣自動(dòng)化新技術(shù)的開發(fā)，利用先進(jìn)的技術(shù)提高各個(gè)行業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用程度。

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