厂用工业电气自动化的发展现状与趋势探究

武晓文

摘 要：改革开放四十年来，我国工业生产自动化水平实现了跨越式发展，工业电气自动化控制系统市场规模在全球占据的比重也逐年增大。但是，由于我国工业电气自动化控制技术起步于上世纪八十年代，进入2000年才取得了实质性进展，目前，在技术推广与实际应用当中还存在诸多漏洞和问题。因此，本文将着眼于厂用工业电气自动化发展现状，针对电气自动化技术的未来发展趋势展开论述。

关键词：厂用;工业电气自动化;现状;趋势

信息技术的迅猛发展为厂用工业电气自动化的发展提供了坚实的技术保障，近年来，国内诸多工业生产制造企业不断创新电气自动化控制技术，依托于电子信息技术、互联网技术、计算机技术、人工智能技术改变了原有的工业生产格局，建立了一套全新的电气自动化运行体系，助推企业步入了发展快车道。

一、厂用电气自动化技术的发展现状

（一）操作频率低，信息储量大

与传统的热工系统相比，厂用电气自动化控制系统通常设置在企业的配电室或者电动机控制中心，中心系统需要执行的程序指令较多，存储的数据信息数量较大，因此，用于该系统的元器件及相关配件的数量庞大，如果系统出现运行故障，维修过程较为复杂，而且维修工作量较大。但是，在电气自动化系统运行过程中，设备的安全性能较高，使得设备的操作时间间隔较长，对于正常运转的设备，一般操作间隔为几个月甚至更长时间。

（二）保护装置要求高，系统运行不兼容

由于厂用工业电气自动化系统的运算速度快，因此，对系统防护装置的要求也比较高，正常情况下，系统完成一次保护动作，只需要40ms的时间。另外，电气自动化控制设备联锁逻辑较为简单，操作机构较为复杂，如果发挥自身的监控功能，必须接入DCS系统，当其中一台设备发生故障时，在维修人员检修过程中，不能影响另一台设备的正常运转，由此可见，应当建立一套两台机组DCS电气自动化控制模式[1]。

二、厂用工业电气自动化系统的优化策略

（一）优化供配电设计，保障设备安全性

供配电系统是电气自动化控制设备正常运行的能源输送系统，因此，在设计供配电系统时，应遵循“利用价值最大化”的原则，同时为供配电系统提供一个适宜的安置环境，确保自动化系统运行的可靠性与稳定性。此外，电气自动化系统在运行过程中，电气线路极易发生短路现象，给系统的正常运行造成不利影响，因此，在设计电气线路时，应保证线路具有良好的绝缘性，掌握好绝缘距离、绝缘强度，对承载负荷参数进行精准计算。同时，供配电系统应安装防雷装置，防止雷电侵袭损毁电气线路。

（二）科学调整负荷参数，提高设备运行效率

厂用工业电气自动化系统在运行时需要消耗大量的电力能源，因此，为了达到节能降耗的目的，减少投入成本，在选用供配电设备时，尽量以节能设备为主，虽然节能设备短期投入成本较高，但是从长远效益考虑，节能设备能够为企业创造更多的间接经济效益。为了提高设备运行效率，系统设计人员应合理调整负荷参数，在确保设备安全运转的同时，提升电能质量，降低能源消耗。

（三）统一开发平台，利用先进技术

厂用工业电气自动化系统的设计、研制需要一个统一标准的开发平台，这个平台能够保证设计参数统一、设计标准统一、设计原则统一，如果利用多平台设计系统，不但增加了投入成本，而且也会增加设备的能量消耗值，使设备的利用率大幅降低。系统设计人员借助于统一的开发平台，将程序代码下载至硬件可编程逻辑控制器、基于windows NT的软件可编程逻辑控制器、嵌入式NT系统以及基于windows CE控制系统当中，而这一过程的实现完全可以依赖计算机应用技术。

（四）构建传输网络，全程有效监督

构建一个完善、高效的系统传输网络是电气自动化系统正常运行的基本条件，对于工业生产企业而言，传输网络必须保证过程数据的及时传递，使企业的信息管理系统、生产现场控制系统产生的大量数据信息能够及时反馈给终端操作系统[2]。因此，企业的管理者可以在互联网环境下，对厂用工业电气自动化系统的运行状态进行实时监控，对办公场所员工的工作状态进行跟踪检查，这种全程跟踪监督模式能够及时发现系统运行故障，以及员工消极的工作状态，进而采取针对性措施解决问题。此外，为了保证传输网络的安全性，可以采取安装防火墙或者设置登录权限的方式，使电气自动化控制系统能够在安全的环境下正常运行。

（五）管理程序化，接口标准化

目前，工业生产企业大多结合微软的标准和相关技术，来提升生产和工作效率，降低投入成本，比如最为常见的Windows 10系统、OPC系统、Windows Embedded Compact系统，应用这些系统，可以有效缩短工作时间，实现办公自动化，由此可见，一个标准化接口在企业电气自动化管理过程中发挥着不可替代的重要作用。另外，企业内部的MES以及ERP系统在接入微软系统后，利用计算机技术，能够有效提升办公自动化水平。比如以windowsNT/2000系统为例，企业能够构建一个标准化的办公环境，在这一大环境下，企业可以通过操作和控制计算机系统，实现电气自动化管理，因此，程序接口标准化也是未来一段时期内，厂用工业电气自动化的主要发展方向。

三、厂用工业电气自动化的未来发展趋势

厂用工业电气自动化必将朝着节约资源、降低能耗、减少成本的方向发展。因此，企业在结合当下发展现状的同时，按照“现代分布式、开放式信息化”的结构建立一个全新的、独立的传输网络，以降低电气自动化系统的运行风险。开放式信息化主要是加大控制系统与外界的沟通交流频次，使工业生产企业之间，以及企业与社会之间，通过互联网络，构建一个开放式交流平台，以便于及时收集有价值的信息资源。目前，我国厂用工业电气自动化自主研发技术还处在初级发展级，为此，系统设计人员与专业技术人才，应当不辱使命，充分利用人工智能、电子信息等先进的科学技术，进一步提升我国工业电气自动化水平，为工业生产企业的快速稳定发展注入源源不断的动力源泉。

结束语：

我国的厂用工业电气自动化控制技术已逐步与世界先进技术接轨，相信在未来一段时期内，电气自动化的独立技术体系将更加完善，系统运行参数的优化更新速度将持续加快，电气自动化技术的应用前景将更加广阔。面对发展机遇和严峻挑战，工业生产企业应继续以技术创新、管理创新、理念创新为主抓手，促进企业健康可持续发展。

参考文献：

[1]郭景铭.我国厂用工业电气自动化的发展现状与趋势[J].建筑工程技术与设计，2019（1）：2415.

[2]岳志紅.我国厂用工业电气自动化的发展现状与趋势[J].海峡科技与产业，2017（2）：80-81.