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摘要：电气自动化技术所涉及的领域和行业是非常广泛的，其专业人员必须要具备多种专业知识和专业技能。电气自动化技术的有效应用提高了我国工业生产的效率和质量，降低了劳动者的劳动负荷，提高了管理监督和信息传输的便捷性和快速性，不仅是维护工业安全生产的技术保证，同时也是实现工业自动化和智能化的技术支撑。本文简略分析了电气自动化技术以及该技术的发展方向。
关键词：电气自动化；发展现状；发展趋势
1.电气自动化的发展现状
1.1IT技术的介入与融合
PC、客户机/服务器体系结构、以太网和Internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融合,电子商务的普及将加速着这一过程。信息技术对工业世界的渗透来自于两个独立的方向:一是从管理层纵向的渗透。企业的业务数据处理系统要对当前生产过程的数据进行实时的存取;另一方面,信息技术横向扩展到自动化的设备、机器和系统中。信息技术已渗透到产品所有的层面,不仅包括传感器和执行器,而且包括控制器和仪表。Internet/Intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控,在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品,如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。信息技术革命的原动力是微电子和微处理器的发展。随着微电子和微处理器技术应用的增加,原本定义明确的设备界线,如PLC、控制设备和控制系统变的模糊了。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。
1.2总线技术的有效应用
目前，现场总线技术和分布式控制系统在电气自动化技术中得到了深入地应用。所谓的现场总线技术主要是指串行的用于对自动化系统与智能装置进行连接的通讯总线，其信号传输模式采用双向传输和数字信号传输。不论是现场的低压断路器、马达启动器、智能仪表、变频装置、远程I/O站，还是中央控制室的PLC、控制和监视软件程序、工业计算机，现场总线技术能够借助于一根串行电缆将这些设备和程序连接成为一个整体，并交由中央控制器来统一处理现场设备所采集的大量的信息和数据。而分布式控制系统则是利用总线把现场设备与I/O模块、PLC连接起来，同时将输入功能模块与输出功能模块转变成为现场的检测装置与现场的执行装置，实现对现场监测和控制的目标。
1.3平台的开放程度很高
第一，Windows操作系统。不论是工业领域还是在日常生活中，Windows操作系统均是一个应用规模巨大的平台，而工业领域当中，Windows操作系统俨然已经成为了工业领域的工控标准平台。对于电气自动化技术而言，以PC为基础的人机交互界面已经成为了目前市场的主流趋势，主要原因是PC的高度普及尤其是优秀的集成能力和高度的灵活性，将Windows操作系统作为企业工控平台的控制层，不仅在维护管理方面具有很强的便利性和经济性，还具有很强的可操作性。
第二，编程接口标准化。当前全世界上进行PLC生产的厂商有几百家，并且不同的PLC生产厂商有着各自不同的编程语言和表达方式，这严重降低了PLC的兼容性，从长远来看不利于PLC的发展尤其是电气自动化技术的发展。IEC6113l标准则为统一世界各个控制系统生产厂家的产品的编程接口做出了重要努力，实现了不同PLC产品编程接口的标准化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，IEC6113l标准对PLC编程的语义与语法进行了明确地定义；另外，IEC6113l标准对于非标准语言也有着比较好的兼容性。因此，IEC6113l标准已经逐渐被绝大多数的控制系统厂商所采纳，成为了目前世界公认的国际标准。IEC6113l标准以及结构化编程模式被推广应用的积极意义在于，简化了程序管理、提高了代码使用效率、缩短了编程周期、方便依据客户与市场的反馈对程序进行及时调整和修改。
2电气自动化控制系统的设计思想
2.1集中监控方式
这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂,查线不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。
2.2远程监控方式
远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、,节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线,CAN总线等)的通讯速度不是很高,而电厂电气部分通讯量相对又比较大,所有这种方式适合于小系统监控,而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。
2.3现场总线监控方式
目前,对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展,这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。
3电气自动化的发展方向
第一，现场总线监控方式。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性。对于不同的间隔可以有不同的功能，这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/O卡件、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，可以节省大量控制电缆，节约很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。另外，各装置的功能相对独立，装置之问仅通过网络连接，网络组态灵活，使整个系统的可靠性大大提高，任一装置故障仅影响相应的元件，不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。
第二，集中监控和远程监控。集中监控监控方式优点是运行维护方便，控制站的防护要求不高，系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，处理器的任务相当繁重，处理速度受到影响。远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用，节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。但是这种方式适合于小系统监控，而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。
结束语
当前世界上衡量工业现代化水平高低的公认标准之一便是电气自动化水平。电气自动化不仅是实现工业现代化的核心技术，更是我国在实现工业化的过程中必选途径。本文归纳并总结了电气自动化及电气自动化的发展方向，希望能够发挥借鉴作用。
参考文献
[1]卢秀浩.试论电气自动化控制设备可靠性的测试[J].才智，2017，（13）：125-126.
[2]陈万法，崔宁，刘岚.关于我国电气自动化的现状与发展趋势[J].科技创新与应用，2018，（14）：223-224.
论文作者:赵鹏
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/14
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