工业电气自动化中数字技术的应用探析

刘兴华

【摘要】工业电气自动化在学术上的研究目前已上升至电子信息工程、电力电子技术、电力系统应用等高度。其计算机技术也囊括了系统的开发、设计、分析、管理、决策等的研究，其强、弱电结合，软硬件结合的科学手段发展成了工、理、文学多学科的综合应用，在现实生活中具有广泛的应用意义。而工业电气自动化的良好实施，终究不能离开数字化技术的支撑。数字化技术所体现的操作简单。维护方便、程序清晰等优势，奠定了其在工业电气自动化中的具体应用。本文从数字化技术的典型特征分析，讲述了数字技术在工业电气自动化中的应用特点，并提出了数字技术在工业电气自动化中的创新研究以及数字技术在工业电气自动化中的应用。

【关键词】工业 电气自动化 数字技术 应用

前言

如今，数字化技术应用的范围越来越广，涵盖出版业、影视业、医疗业、工农业等，同时，电力工业也正朝着电力技术总体数字化方向发展，以工业电气自动化为例，作为当前信息化发展中的高新技术产业，因其跟居民日常生活的关联性，其重要性也就表现的尤为突出。工业电气自动化在学术上的研究目前已上升至电子信息工程、电力电子技术、电力系统应用等高度。其计算机技术也囊括了系统的开发、设计、分析、管理、决策等的研究，其强、弱电结合，软硬件结合的科学手段发展成了工、理、文学多学科的综合应用，在现实生活中具有广泛的应用意义。而工业电气自动化的良好实施，终究不能离开数字化技术的支撑。数字化技术所体现的操作简单。维护方便、程序清晰等优势，奠定了其在工业电气自动化中的具体应用。

一、数字化技术的典型特征

数字技术指的是与计算机相辅相生的科学门类，其技术要点在于将图像、声音、文本借助计算机处理过程转变为计算机可识别的语言，进而方便计算机对信息的加工、存储、传送、传播及还原。数字技术的优势在于其稳定性、抗干扰性、便于储存、保密性、通用性。对于一般的信息、数据安全性需求都可以很好的满足，正因这些明显有数，数字技术近年来的应用范围越来越广。

1.1数字技术具备较高稳定性

从数字家属的发展历程不难看出，其技术革新的根本原则在于其可靠性。从数字技术的主要技术操作手段看，其可靠性保障能力相对于其他技术而言水平较高，原因在于借助电子计算机的程序化运行过程，如人为因素产生的差错出现的机会几乎没有。换言之，数字技术应用于工业电气自动化行业时不需要借助其他传统设备的辅助，其在保证了操作的方便性的同时，也保证了系统的准确性。

1.2数字技术具备较好的抗干扰性

數字技术的行为过程较难受到外界因素的影响、干扰，其操作行为的全过程均在电子计算机内完成，也就是说，一些外界干扰因素可能引发的后续不良影响在数字技术应用于工业电气自动化行业时不会出现。

1.3数字技术信息便于储存

数字技术在拥有海量信息资源的同时，其并没有丧失对于信息的整合能力与意识，也就是说，数字技术兼顾了数据信息的量与质。这一点体现于数字技术在工业电气自动化行业应用时对数据信息的只能处理。这也是其储存方便的原因所在。统一的标准、高度的要求、清晰的结构展示，不仅为数据信息提供了质量保障体系，同时也由于其操作简单性、较高的可操作性，保障了企业的经济效益。

1.4数字技术具有信息的保密性强

数字技术又称数码技术，其全称计算机处理的操作模式也可以凸显其安全性，借助计算机及程序的作用，可以对工业电气自动化行业的数据、信息进行加密处理，在很大程度上为数据信息在加工、传输、存储、共享等过程中提高了保密性。这对于提倡信息安全的现代社会而言，是必不可少的。

1.5数字技术的应用具有通用性

由于电气自动化行业的行业属性，其在操作过程中会具有一定风险，这就需要借助标准化、有效的技术手段对该项目予以优化管理，从而起到规避风险的作用。同工业电气自动化行业一样，上述问题也同样适用于其他领域，而让我们欣慰的是，数字技术恰恰有效降低了这层风险，其较高的技术性比促使其臭味各大行业的系统稳定性的应用首选。

二、数字技术在工业电气自动化中的应用特点

2.1数字技术具有可靠性

近几年来，数字技术依靠先进的智能化电气系统和计算机网络，得到了迅速发展。因此，在工业电气自动化中应用数字技术，不仅减少了对传统设备的使用，还在一定程度上提高了相应操作的简便性和准备率。此外，在工业电气自动化的安全性和有效性。研究表明，在工业电气自动化领域中应用数字技术已较为普遍。

2.2数字技术具有较高的性价比

在工业电气自动化领域中应用数字技术，一方面可以实现工业电气设备的自动运动、检查和诊断，还能增强通信能力、丰富 决策信息量，使电气设备更加智能化。另一反面可以提高电气自动化的标准，使解耦更加清晰，在保证质量的同时节约了成本。另外，在工业电气自动化中应用数字技术，还使得数据信息的共享与工业电气自动化的高效率成为可能。

例如数字化变电站是未来变电站的发展趋势，这种变电站一般是采用微机对硬件进行配置，并对数据进行采集。这种方式不仅减少了需要配置的设备和占地面积，所以，在工业电气自动化领域，应用数字技术可以实现较高的性价比。

2.3数字技术具有强大的可操作性

在工业电气自动化领域中采用数字技术有很多优点，例如操作简便、使用简单、流程自动化、逻辑功能强、自我辨别及判断能力强等。所以在实际工作环境中，我们只需要对数字系统传达并指示有效的控制命令，就可以使操作流程自动化。这种方法不仅使操作本身具有判断和辨别的功能，还能做到准确识别包含数字量、模拟量的信息，大大节约了人力和物力的投入，保证了每个操作环节在边界、安全的同时又能准确地执行。

三、数字技术在工业电气自动化中的创新研究

3.1采用光纤连接、实现就地安装

在工业电气自动化中使用光纤连接，并通过智能终端和间隔层对数据提供自动采集和控制，在进一步提高数字技术应用可靠性的同时，增强设备的智能化。另外，采用标准化的程序接口是工业电气自动化有效运行的前提条件，所以如何使PC平台自动化就显得尤为重要。将TPC/IP作为办公通讯的标准，就可以使PC平台自动化，便于连接了ERP系统和MES系统。

3.2使用GOOSE虚端子

GOOSE虚端子的提出和使用，对工业电气自动化中试验设备的装置和实际具有很重要的意义。

3.2.1 GOOSE虚端子对二次回路进行了改进，是工程调试易于理解、方便使用；

3.2.2 GOOSE虚端子可以使工业电气自动化中的只能终端和测控装置进行数据交互，还能全方位控制变电站的线路连接、开关操作，从而实现了远程测控、遥控；

3.2.3 GOOSE虚端子对二次回路进行的改进，主要是以其自身的系统设置为依据。例如它本身还有比较搞笑的只能本体终端，这会方便操控诸如信号管理、环境测试等非电量信息；

3.2.4 MMS網、GOOSE网使用的是双网配置方式，这种方式不仅使相关接口集中到一起，还使得操作更加简洁方便，结构更加清晰明了。MMS网管理设备之间的通信，以保护GOOSE虚端子跳闸，实现远程测控、遥控。

3.3 加强程序化的操作理念

加强程序化的操作理念，也就是要培养企业的软件能力。在对设备下达调度命令之前，必须要核对信息数据，然后存储到计算机中；在进行实际操作时，必须进行人工干预，即对闸刀、开关等设备的状态进行确认。这样，不仅能够有效完善系统的性能，还能使该系统达到预期的自动化水平，为工业化电气化的信息化发展和开放性发展提供条件。

四、数字技术在工业电气自动化中的应用

4.1 Windows正成为事实上的工控标准平台

目前Windows NT和CE平台，已经成为工业电气自动化领域中的规范和标准。一方面越来越多的用户开始青睐图形化控制界面，因为这种截面能直接反映信息；另一方面以Windows为基础的工业电气自动化控制平台还能集成办公平台，使操作更加简单。

4.2 现场总线和分布式控制系统的应用

现场总线能够连接自动化与智能设备，实现数据的双向传输。另外，现场总线还能够连接中央控制室与现场设备，为试验人员了解现场情况并作出正确处理提供了先决条件。

4.3 数字技术对电气工业自动化的渗透

现在数字机技术逐步渗透到工业电气自动化领域，主要体现在两个方面：①从管理层面逐步渗透到下层。在实际生产过程中，管理层需要及时了解下层的情况并做出相应的处理，这就需要管理层能够控制现场，获取资料；②在电气自动化设备之间进行渗透，其中传感器和执行器表现最为明显，其次是控制器和仪表，可以看出，电气自动化工厂的设备产品已经印上了数字技术的痕迹。

结束语：

通过分析我们得知，自动化的进步，能够显著的带动电力行业的进步，进而带动国家的经济前进。不过，由于时代告诉的前进，此时对于自动化的规定也不断的严苛，过去的自动化已经不能合乎活动的规定了。由于数字技术的发展，此时其在很大层次上合乎了自动化的规定，把他们邮寄的统一起来，可带动电脑体系的发展，降低认了和物资的不合理使用现象，进而带动自动化的发展，带动行业的进步。由于科技的告诉前进，此时数字科技的意义会不断的提升，进而可以合乎自动化的规定，带动自动化的进步。

参考文献：

[1]李秀梅 在工业电气自动化中数字技术的应用及创新[J] 价值工程 2013（8）

[2]赵允宝、肖奇、刘哲 浅析工业电气自动化中数字技术的应用及创新[J] 科学导报 2014（6）

[3]冯晓辉 工业电气自动化中数字技术的应用与创新[J] 科技创新与应用 2011（24）

[4]于泉海 工业电气自动化中数字技术的应用创新[J] 中国新技术新产品 2012（9）