关于电气自动化在工业生产中的应用与普及的论述

林迎客

【摘要】20世纪50年代，电气自动化专业在我国出现并开始发展，被命名为工业企业电气自动化。伴随着电气自动化在工业企业生产中的应用和普及，生产力实现了极大的提高。而且随着计算机科学与技术的深入发展，通过计算机软硬件的协调控制，实现工业生产的电气自动化已经成为了现实。目前，工业电气自动化在国内各个生产领域广泛应用和普及，取得了良好的成果。本文通过对电气自动化技术在工业生产中应用过程的简介，总结电气自动化的应用普及情况，并通过对化学工业领域应用的案例介绍，提出电气自动化未来普及的方向。

关键词：电气自动化 工业生产 创新应用

Abstract: In 1950s, electrical automation professional in our midst and began to develop, was named as the electrical automation of industrial enterprises. Currently industrial electrical automation widely used in various production areas and popular and achieved good results. This paper through the introduction of electrical automation technology in industrial production process, sum up the popularity of the electrical automation application case, introduced applications in the field of chemical industry, proposed the future popularity direction of the electric automation.Key words: electrical, automation of industrial production of innovative applications

中图分类号：S972.7+4 文献标识码：A 文章编码：

电气自动化技术介绍

工业电气自动化是现代先进工业科学技术的核心内容，是工业现代化得以实现的物质基础，也是工业现代化的重要标志.电气自动化技术，是指运用电力电子技术、危机控制技术和计算机网络技术来实现电气自动控制、程序控制并通过控制系统集成实现自动控制电力系统和运行维护功能的技术。

电气自动化技术与生产生活紧密相关，它的应用与普及已经延伸到各行各业，小到一个开关的设计，大到航天航空技术的研究，无处不在。电气技术及自动化作为一门独立的学科，主要应用于与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域。它是一门复合型的学科，培养的是多口径多技能的人才。

目前，电气自动化技术被应用到电力、电气设备生产、电气控制与自动化系统安装、产品的设计与设备的调试，产品的开发与技术管理等多个方面，应用范围广阔，意义重大。

电气自动化技术有两个理论基础---控制理论和电力网理论。他们是电气工程及自动化专业的基础，依赖于电力电子技术、计算机技术两大主要手段，同时还包括系统分析与设计、系统开发与管理决策等多个领域。这是一项综合电力、电子、计算机技术与工业生产技术的宽口径技术。

电气自动化技术的主要特点：

集成化特点。它是通过电气自动化控制系统与以计算机技术实现程序控制系统的集成来实现其功能的。

智能化特点。通过计算机端口的程序编程，实施计算机语言控制，实现智能化操作，更加人性化，智能化。

综合化特点。电气自动化技术是一门综合技术，它不仅涉及电力技术、计算机技术而且对于机械化的了解、系统开发设计等都有一定的要求。

故障反应迅速自动化特点。通过电气自动化，能够在故障发生时，迅速作出判断，提高工业生产的效率和操作水平。

电气自动化在工业生产中的应用与普及现状

开放式平台发展推动了电气自动化在工业生产中的应用普及

伴随WINDOWS平台的广泛应用和OPC技术的出现，电气技术发展有了良好的基础。目前，国内基于PC技术的人机界面成为主流趋势，而基于PC技术的控制系统具有灵活和易于集成特点也正在被广泛的采纳和应用。基于PC技术的电气自动化设备被控制系统良好控制，而且人机界面更加人性化，操作者可通过对其内部程序的更改实现不同的操作，灵活性强，而且易于集成。开放式的平台使得电气自动化在工业生产生活中的应用越来越广泛，电力工业、交通运输业、采矿等多个领域都可以实现电气设备的自动化。这种自动化大大节省了人力，提高了生产效率，顺应科学发展观的要求，开放式平台无疑起到了助推的作用，未来开放式平台的进一步发展将会成为电气自动化普及的一个重要影响因素。

IT技术与电气自动化的结合使得工业生产应用面更广泛

信息化革命推动了信息技术的发展，而信息技术离不开IT技术的不断发展。IT技术与电气自动化技术的结合，使得机械自动化程度越来越高。市场需求的发展推动了电气自动化与IT技术的荣合，信息化的影响越来越明显，它不仅影响到管理层而且横向扩展到自动化的设备、机器和系统中。这种具有深远意义的影响不仅对于工业生产的决策有着重要作用，而且IT技术与电气自动化的深入结合，使得自动化设备、机器所以来的操作系统更加精确，能够实现更大难度、更高强度的工业生产。我们可以看到工业生产中的很多方面都是与IT技术的结合，如汽车工业的生产、机械制造需要的模具模型，都需要更好的IT技术的辅助。可以说，电气自动化已深入工业生产的多个方面多个领域，而IT技术无疑是其深入发展的基础。

电气自动化应用与普及更加广泛，但需改革创新

我们也看到，目前国内工业生产的电气自动化程度虽然达到了一定水平，但与工业生产的高产出高产能要求还有差距，电气自动化技术还需改革提高。这种提高既体现在控制系统的提高上，也体现在总体布局的提高上。电气自动化的应用普及同样面临着挑战。

三、电气自动化生产在化工企业的应用与普及

电气自动化自20世纪50年代开始在国内兴起并逐步发展壮大。目前，化工工业电气自动化技术和装备技术取得了较大发展，应用领域不断扩大，从兴起初期的简单手工操作已发展到连续工艺的迅速应用。伴随着几十年的发展，电气自动化技术已经由原来简单回路的闭环控制发展到了单元装置的全面自动化控制，应用工具从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS，在化学工业中广发应用和普及，控制水平也取得了巨大提高。电气自动化在化学工业中的应用主要有：

（一）先进制动控制应用

这一应用主要是指那些不同于常规单回路的先进性控制，而且比常规的PD控制效果更好。但这一技术还需不断丰富普及。先进制动控制的突出表现与对常规控制效果不理想活着无法控制的工业自动化工程实施控制。化工生产过程复杂，难度大，模型精度高，而先进控制臂传统的PD技术更具有模型控制的特点，因而能够控制复杂多变量，约束性强。但这一控制技术依靠的是计算机技术的迅速发展，这也是未来新控制发展的方向。

（二）现场总线的应用

所谓现场总线是指生产过程中自动化应用，主要是在现场变送器、执行器、记录仪，单回路调节器、可编程序控制器等设备之间实现全数字化。串行、双向、多变量数字通信，依赖计算机网络实现自动化。它的出现带来了工业生产领域的巨大变革。与现有的DCS、PLC等相比，现场总线控制系统具有通信系统布局广泛、现场设备状态可控。开放性、互可操作性等优势。这一技术的性能可靠，软件配置丰富功能强大完善，正承担着化工企业生产过程控制的主要任务。

四、电气自动化在工业生产的应用发展趋势

（一）分布式电气自动化发展

通过以上的现状分析及电气自动化在化工行业的应用，我们关注到未来电气自动化的发展要求具有更高的灵活性和更好的适应性。未来电气自动化在工业生产中的应用必然朝着分布式方向发展。流水线的生产模式，要求电气设备在每个环境有精确的操作和控制系统，电气自动化设备设施的分布式发展正是未来发展的潮流。

（二）开放式电气自动化发展

开放式平台的发展推动了电气自动化在工业生产中的应用，同时，开放式平台更成为未来电气自动化发展的方向。更加友好的人机界面，更加开放的操作和控制平台，功能更加强大，更强适应行的电气自动化设备才能够适应未来高效高质生产的需求。未来电气自动化的发展必然是朝着开放式、交融性的方向发展。

（三）信息化发展需求

当今时代的发展，信息化已经成为不可逆转的趋势。工业生产工程中想要提高电气自动化的应用普及，必然要与信息化潮流相适应。电气自动化与IT技术的结合，更好的控制技术，更好的软硬件计算机技术都会推进电气自动化的深入发展。

五、结束语

目前，电气自动化技术在国内工业生产中已经广泛应用，并深入到国民经济的各个领域，但是它仍然需要不断革新与普及应用。面对国内外激烈的经济竞争，想要创造经济价值，我们就需要吸取先进的经验技术，为我所用，为实现自主研发创造条件。

参考文献：

[1]阳宪惠．工业数据通信与控制网络,清华大学出版社

[2]严世平，浅谈电气自动化的现状及发展，科技风，2011年第5版。