工業電氣自動化匯總十篇

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中圖分類號：F407文獻標識碼： A

1工業電氣自動化的應用現狀

現代的工業電氣自動化系統的電氣設備，分別安裝在各配電室以及電機的控制中心部位， 它們的配件數量多的，執行的信息處理任務龐大，在一般情況下，工業電氣設備系統的配件如果一旦損壞，維修工作比較復雜。 通常都希望關鍵的設備可以在正常的操作運行狀態下。 它與熱工系統相比，工業電氣自動化系統的電氣設備操作的頻率低，一些系統設備在維持正常運行時， 可以經過好幾個月甚至更長的時間；電氣設備所需要的保護裝置要求高，動作速度快，一個保護動作通常就要求在 40ms 以內完成。 但電氣自動化系統的設備構造機構本身具有聯鎖邏輯比較簡單、操作機構復雜的特點，而控制方式也主要是應用在工業的電系統之中，其主要設備監控是需要接入 DCS 系統，如果在應用中使用兩臺系統一起運行，那么一臺系統的檢修，就不會影響另一臺系統的運行，因此，需要考慮兩臺機組 DCS 電氣控制的模式，這樣就保證了控制的穩定性。 根據電氣設備的主要特點我們知道，在構建 ECS 時，其系統結構、與 DCS 的聯網方式是確保系統高可靠性的關鍵。 因此，除了要保證系統的正常運行，還要確保系統在運行時各種數據處理和信息收集的準確性，同時提出相應的應急措施， 確保電氣系統可以在最好的狀態下運行。

2 電氣自動化在工業生產中的應用與普及

2 . 1 電氣自動化與開放式平臺

OPC技術水平的不斷提高和 Windows平臺的普及為電氣自動化提供了廣闊的發展空間。目前,PC技術中所推行的人機界面已經我國計算機技術利用發展的主流趨勢,由于控制系統運用PC技術具有易于集成和靈活等方面的特點,得到了廣泛運用和采納。電氣自動化運用PC技術使得控制系統的控制功能得到了更加有效的運用,同時,人機界面也實現了控制系統的人性化特點,通過更改內部程序操作者便可對其進行不同操作,易于集成,且具有極強的靈活性。電氣自動化運用開放式平臺在工業生產中得到了廣泛運用,采礦、交通運輸業、電力工業等利于都已逐步實現電氣自動化。電氣自動化大大節省了工業生產中的人力資源,使得工業生產效率得到有效提高,落實了科學發展觀的客觀要求。

2. 2 電氣自動化與 IT 技術

信息技術在信息化革命的推動下得到了快速發展,其中IT技術起到了極大的推動作用。電氣自動化與IT技術的結合,在很大程度上促進了機械自動化的發展,滿足了當前工程生產的實際需求。在當前的社會形勢下,信息化的作用與地位日益重要,對管理層以及自動化的系統、機器、設備都有著極為重要的影響。一方面,不僅影響著工業生成過程中各方面的決策;另一方面,IT技術與自動化的結合在很大程度上提高了自動化設備的精確度,為更高強度、更大難度的工業生產提供了技術保障。目前,工業生產中已經在很多領域實現了IT技術與電氣自動化的結合,例如汽車工業以及機械制造等方面的生產制造等方面都需要運用到IT技術。可見,工業生產的各個領域目前應對電氣自動化有了廣泛的運用,IT技術為其提供了可靠的技術保障。

2 . 3 電氣自動化在工業生產中的創新與改革

目前,電力自動化在工業生產中已經得到了廣泛運用,但就目前的水平來看,工業生產領域仍然無法利用電氣自動化實現高產出、高產能的目標。因此,必須對電氣自動化進行創新和改革,不僅要對控制系統進行創新和改革,同時,還必須全面提高電氣自動化的總體布局水平。

3 工業電氣自動化的未來展望

3.1 系統平臺的開放化和信息化開放化

系統平臺的開放化是實現管理、決策、設計、控制和制造一體化的關鍵也是計算機網絡實現信息實時交換和共享的重要基礎設施，與外界建立一個接口實現與外界網絡的連接，它廣泛的被應用在電力系統各元件和局部系統的監視、調節、管理控制上，是電力系統運動技術、信息管理、調度自動化等方面的技術核心。信息化技術的電力設備設計、制造和運行中廣泛應用的計算機優化與仿真技術在電氣自動化的地位應更加突出。網絡通信技術在電氣工程中廣泛使用以及人工智能分析的廣泛應用都充分展現了信息技術在電氣自動化中起到的重要作用。

3.2 系統結構通用化

企業的網絡結構對于一個好的電氣自動化控制系統來說能夠保證企業內部的計算機監督、控制設備、財物系統之間的數據通訊快速準確安全。系統結構通用化是非常重要的企業管理者可通過內部網絡對現場設備進行實時監督。

3.3 標準化的系統程序接口

標準化的程序接口在網絡方面可以使用 TCP/IP 作為統一的通訊標準可以保證不同廠家之間的軟硬件產品數據正常交換在與企業的管理系統、監控系統連接時至關重要的是基于硬件平臺的自動化解決方案。使用 Windows NT 作為操作系統還解決了它們之間的通訊障礙能夠使硬件可以在自動控制和管理平臺之間建立一種最好的接口。方便了電氣自動化系統和辦公系統的數據交換與共享基于 Windows 系統的標準和技術大大減少了工程時間和費用。

3.4 應用國際標準

為了使自動化系統成為開發系統實現不同廠家 IED 設備的信息共享和互操作性國際電工委員會制定了 IEC61850 國際標準。近年來為了與國際接軌自動化方面有了廣泛應用，特別是我國在 IED電力的專業開發與應用方面。基于 IEC61850 標準的電氣自動化綜合系統的產品研發國內已經取得了不小的成績這也是未來電氣自動化系統的一個大的發展方向。應用國際標準可以使得工業生產中的電氣自動化的發展方向更加明確。

3.5 電氣自動化的創新

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工業電氣自動化發展是工業現代化的一項重要標志， 也是工業現代化的基石。當今世界科技強國的背景下，集電子電力技術、微電子技術、信息網絡技術和自動化控制技術于一體的電子自動化技術，在全世界下，有著最好的開發前景，是現在社會工業發展中，最有活力、最活躍的高新技術產業，為工業發展與社會經濟的高速發展提供了條件。

一、工業電氣自動化的應用

近年來，隨著科學技術的不斷發展，工業電氣自動化技術發展迅速應用廣泛，在工業各個領域都有發展，尤其是隨著IEC61131的頒布和OPC技術的出現和應用，電氣自動化技術得到迅速發展，不少工廠和企業開始嘗試并不斷應用開來， 并開始重視工業電氣自動化技術在企業發展中應用。

經濟效益和社會效益是一個企業經營和發展所必須講求的， 是企業其他活動的根本出發點，工業電氣自動化的發展和應用，在有效的節約資源的同時，降低了企業生產的成本，贏得更大的經濟效益，促進了現代工業的發展。在以前，工業發展技術不成熟，工業發展大多以人工勞動力為主，生產條件惡劣，生產率低，導致社會生產力低下，隨著工業電氣自動化技術的應用，在技術上的發展和成熟，在工業領域的發展添加了新的活力， 例如， 現場總線控制系統在生產的各個層面被廣泛應用，其連接自動化系統和智能設備解決了系統之間的傳遞問題，這些問題的解決對工業的生產發展具有重要意義。

現場總線控制系統的建立為工廠底層生產過程和設備之間的信息交流之間的通信提供了方便，加強了他們之間的信息交流。現場總線控制系統可以根據具體的工作內容設定不同的工作需要， 建立不同的通信平臺，這體現了電氣自動化系統設計的目的性&現場總線控制系統應用具有確定性和實時性， 保證了執行層面和管理層面的自動化數據和通信透明的存取。采用的現場總線控制系統監控減低了生產成本，節約了材料和維修費用，對企業發展經濟效益具有重要意義。

二、工業電氣自動化的特點和設計原則

1.工業電氣自動化的特點

工業電氣自動化專業在我國自出現發展到現在， 有半個世紀的時間，現在發展依然興盛，電氣自動化發展以其獨特性自立于我國工業發展的大潮中。工業電氣自動化在系統安排方面，配件數量多，處理信息量龐大，維修工作龐大&在配置方面，電氣自動化設備配置要求高，其本身也具有操作結構復雜的特點。

工業電氣自動化發展屬于高科技的發展，在人員操作上要求高，失之毫厘，謬以千里。一點點小小的錯誤，就能導致大的災難，給企業帶來難以估計的損失，也會給社會帶來損失，所以作為操作人員要具備相關的專業知識，熟悉操作流程，并持有電氣自動化工程師證，專業的保證才是安全的保證。

工業電氣自動化設計圖紙復雜難設計要求高，是計算機程序的高級應用，設計難度高，技術要求高。

2.工業電氣自動化的設計原則

在工業電氣自動化設計中，將減少電能的直接或間接損耗，提高設備的運行效率作為設計的一個原則之一， 這就要求在電氣系統的生產過程中，優先選用各種節能設備，減少線路損耗，降低運行和維護費用，在不斷滿足建筑對運行系統要求和安全運行的前提下， 減少生產所用的成本，提高電力設備的利用率，最大程度地減少和降低各種資源和能源的消耗。進一步提高設備利用率，就要使電氣工程設計合理地調正負荷，這是工業電氣自動化另一設計原則， 在確保安全條件下和滿足建筑物對設備使用性的前提下，進行電氣工程設計時，要優先選取較合理的設計原則，合理調整負荷電力，提高電能質量。在運行時期，要提高設備利用效率和設備負荷能力，就要選擇最合理的節能措施與最好的節能設備。優化供配電設計，促進電能合理利用。發展一項技術就要滿足該技術反戰所需要的條件， 工業電氣自動化的發展缺少不了電力的供應和發展，在滿足各項建設的基本要求的同時，最大化地發揮電氣化設備的作用。另外，設備的安全運行也是設計過程中考慮的關鍵。要保證電氣線路設計的安全性與穩定性，保證供電設備運行的安全強度。

三、我國電氣自動化的重要性

現代社會是個信息傳遞快速的社會， 互聯網的發展使信息傳遞更加快速便捷，企業發展缺不了社會信息，企業會根據社會需求來生產，這就需要信息傳遞的快速，工業電氣自動化屬于信息化產業，所以工業電氣自動化的發展是順應了社會發展大趨勢的技術發展。它的發展促進了社會生產力的發展。電氣自動化綜合了電子、電力、計算機等多種學科，運用高科技手段保證了生產的可靠性，大大提高生產效率，受到很多行業的喜愛和歡迎， 在促進社會發展以及社會穩定方面起到很大作用。

隨著時代的不斷發展， 世界已進入新科技不斷發展和更新的革命時代。在現代化的工業生產過程中，電氣自動化已成為現代化生產的根基，所以要生產出最好的產品，就需要各種設備的監視和控制，在最好的狀態下生產出最好的商品，當今社會信息和工業化生產密不可分，在我國伴隨著工業化的到來，信息化時代已經先一步到達，如果工業化不能實現，那信息化也將不可能完成，如果先發展工業化再發展信息化，則只會降低我們的發展速度。只有兩者一起的發展，才能使我國的工業得到更好的發展。相對于傳統工業的發展，要不斷注入新技術的營養，才能讓不斷走下坡路的傳統工業有新的活力，重新煥發光彩，最終實現我國電氣的全面工業化。

參考文獻

[1]馬建華. 數字技術在工業電氣自動化中的應用與創新[J]. 制造業自動化，2012，06：142-144.

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0.引言

工業電氣自動化又稱電氣工程及其自動化，其發展趨勢是朝著工業電氣自動化信息化和開放化的方向快速發展。一般情況下，工業自動化與計算機的信息技術以及軟件的應用有著密切的相關聯系。隨著經濟及信息技術的不斷發展，促進了企業管理方面的改革，從而也促進了工業電氣自動化的不斷發展。因為工業電氣化專業涉及的范圍廣，專業的適用性強，從20世紀中期一直到現在，發展趨勢仍然不減。

1.工業電氣自動化的特點和設計原則

1.1工業電氣自動化的特點

工業電氣設備分別安裝在各配電室以及電機的控制中心部位，這是就系統的總體安排方面來說的。一般情況下，工業電氣設備系統配件數量相對較多的，其執行信息的處理量就會比較大，若工業電氣設備系統的配件一旦受到損壞，維修工作就會變得更加復雜。通常我們都想讓關鍵的設備維持在一種比較正常的操作運行狀態下，但如果使用其他熱工系統的話，就會造成這種不良后果：下次操作運行可能需要花很長的時間才能夠達到正常的水平。而如果使用工業電氣自動化系統設備，它的前提條件就是必須保證相關的配置達到正常水平的速率，來保護工業電氣的相關設備操作行為可以在最短的時間里被實施或完成。

1.2工業電氣自動化的設計原則

1.2.1優化供配電設計，促進電能合理利用

例如，在設計一個發電站電氣系統時，設計的適應性就是首先需要考慮的一個因素，在為發電站工程需要提供必要動力的前提下，需建立一個良好的周圍發電環境，滿足各項建設的基本要求，最大化地發揮電氣化設備的作用。另外，設備的安全運行也是設計過程中考慮的關鍵。要保證電氣線路設計的安全性與穩定性，保證供電設備運行的安全強度。

1.2.2要不斷提高設備的運行效率，減少電能的直接或間接損耗

在電氣系統設計過程中，在滿足建筑對運行系統要求和安全運行的前提下，設計過程要盡力減少成本，最大程度地降低和減少各種消耗。優先選用節能設備，減少線路損耗，降低運行和維護費用，提高電力設備的利用率。

1.2.3電氣工程設計合理地調整負荷，提高設備的利用率

在確保安全和滿足建筑物對設備使用性能要求的前提下，進行電氣工程設計時需要提高電能的質量，對負荷電力進行合理的調整，優先選取比較合理的設計方案。在系統運行的各個時期，要選擇最佳的節能設備與最合理的節能措施，只有這樣才能提高設備的負荷能力和設備的利用效率。

2.工業電氣自動化發展的趨勢

工業電氣自動化的利用可以改變現代工業的發展，使有效資源的利用率得以提高，從而降低生產成本費用。由此可以得出，工業自動化的發展可帶來更好的社會、經濟效益。大力發展工業電氣自動化技術，不僅可以提高我國工業技術的發展水平，縮小與西方發達國家工業自動化生產技術方面的差距，而且可以通過實現自主研發，對國民經濟的發展起著十分重要的作用。工業電氣自動化的發展，主要是結合現代高科技革命的計算機應用網絡技術，使工業電氣自動化在計算機網絡的操作之下，實現各個運行部分的緊密配合，實現操作的一體化。這樣的一體化技術，可以使機器操作變得更加流暢，是工業電氣自動化發展的重要方面。

工業電氣自動化的開放化就是要將系統與外界建立聯系，實現電氣自動化的各方的網絡連接，提高信息處理能力；分布式的結構可以保證在網絡中建立起獨立的網絡，以實現把安全危險分散，促進電氣自動化系統的正常運行；而信息化就是實現設備與網絡技術相結合，實現網絡自動化和管控一體化。如今，我們已經到了開創電氣自動化的新時代，關于實現自主研發，是我們未來發展的目標。

我國進入WTO以后，面對的市場競爭更加激烈，為了從價格上贏得優勢，我們必須吸取高科技先進的經驗和技術，為實現自主研發提供條件。同時，將科學發展觀作為前進的基礎和指導思想，根據每個地區部門的實際情況，以人為本，及時發現問題，總結先進的經驗，改變傳統的發展觀念，尋找一條合適的發展道路。

3.工業電氣自動化系統的發展策略

3.1工業電氣自動化系統的開發平臺

工業電氣自動化系統的發展首先要采用統一的系統開發平臺，這個相對統一的開放平臺對于電氣自動化系統的設計意義重大。利用該平臺可以實現自動化運作的模式，在實施和測試等每一個環節的運行中都起到積極的作用。利用該平臺設計的自動化系統，可以最大程度地降低設備的損耗率，提高設備的使用效率。該平臺還應滿足客戶的另一個重要需求，即開發平立于最終的運行平臺。根據運行項目的特點和最終用戶的需求決定將統一的運行代碼下載到硬件PLC、基于Windows NT的軟件PLC、嵌入式NT系統還是基于Windows CE的控制系統中，在這方面，基于PC的自動化產品滿足了以上要求。

3.2工業電氣自動化系統與網絡建設

網絡建設對于工業電氣自動化系統的發展也有一定的促進作用，對于電氣自動化系統而言，網絡構建至關重要。整個網絡的結構既要保證現場控制設備以及企業管理系統的信息交流的暢通無阻，還要與計算機的監控系統緊密配合。企業管理層可以利用計算機網絡對現場所運行的設備進行監督和控制。在進行系統網絡規劃時，無論選擇與現場設備通訊的現場總線還是與上級計算機或辦公系統通訊的以太網，所選擇的網絡產品必須能夠保證從辦公自動化環境到控制級直至元件級的整個系統范圍內的通訊。而且，在整個網絡中貫穿著集成的網絡配置和編程、集成的數據管理以及集成的通訊等功能，即所謂的全集成自動化技術。

3.3工業電氣自動化系統與標準化的程序接口

成功的自動化系統的另一個重要因素在于標準化的程序接口。我們可以利用現代信息技術，包括在一定程度上實現對工作時間與成本費用的控制，還可以提高辦公自動化系統中數據共享和數據交流的快捷性。在與企業的MES系統、ERP系統連接時，基于PC平臺的自動化解決方案意義非同尋常。使用計算機系統進行操作，能夠實現辦公環境的標準化應用，計算機系統在電氣化管理和系統的平臺之間建立了一個連接，保證了不同程序之間的通訊和交流，這是未來工業電氣自動化發展的一個方向。

4.結語

工業電氣自動化系統關系著國內外電氣自動化先進技術的發展，文中結合工業電氣自動化系統的實際應用，得到了電氣自動化設備的繼續創新和發展，在利用電氣自動化設備的技術先進、經濟合理的前提下，為我國電氣自動化事業的跨越式發展作出貢獻。

【參考文獻】

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1概述

隨著我國經濟的不斷發展，科技水平的不斷提高，工業電氣自動化技術在我國得到快速地發展。在我國各項工業生產過程中，以及人們的日常生活中，都離不開工業電氣自動化技術。工業電氣自動化技術在我國的廣泛應用，具有十分重要的作用，具體表現在以下幾個方面。其一，能夠有效提高我國企業的生產效率以及產品的生產質量。舉例來講，在城市的暖通空調設備中，要想提高其工作效率，實現節能減排，就需要應用工業電氣自動化技術。其二，能夠有效推動我國城市智能建筑的發展。在我國的建筑行業中，要想為人們提供更加智能化、舒適化的建筑，同樣需要廣泛應用工業電氣自動化技術。由此可知，為了全面建設小康社會，實現我國經濟發展的總體目標，需要將工業電氣自動化技術進一步的推廣與應用。與此同時，要想實現我國工業電氣自動化設備的規范化生產，應當完善相關的行業標準，維護市場秩序。

2工業電氣自動化的應用及發展現狀

在我國科學技術不斷發展的背景下，工業電氣自動化技術得到了快速地應用與發展。在我國企業生產過程中，工業電氣自動化技術被廣泛地應用。運用工業電氣自動化技術，一方面可以逐步替代人工進行工作；另一方面，可以替代人工完成一些危險環境下的工作。通過應用各類自動化機械，不僅在節約產品的生產成本和時間方面做出一定的貢獻，還能夠提升企業的工作效率，為企業帶來更多的經濟效益。在人們的日常生活中，工業電氣自動化技術同樣得到了廣泛地應用。為了滿足工業電氣自動化技術在應用過程中對于人才的需求，目前我國有許多高校開設電氣自動化這一專業。早在二十世紀五十年代，電氣自動化專業已在我國高校中出現。經過半個多世紀的發展，電氣自動化專業已在我國取得了不菲的成就。眾所周知，電氣自動化專業具有專業面寬、適用性廣等特點，因此，在未來的社會發展過程中，仍具有十分廣闊的應用空間。近年來，由于電子產品的更新換代非常迅速，我國的電子科技在不斷的發展與前進。這在很大程度上推動了我國工業電氣自動化技術的廣泛應用。縱觀我國工業電氣自動化技術的發展歷程，可以了解到，信息技術的快速發展為工業電氣自動化的發展提供了基礎，并在其發展過程中能夠起到決定性作用。在此基礎上，進一步推動了工業電氣自動化技術在我國各行業中的廣泛應用。伴隨著OPC技術的出現、IEC61131的頒布以及Windows平臺的廣泛應用，計算機應用技術已經被廣泛地引入到工業電氣自動化中。隨著互聯網時代的到來，計算機網絡技術得到迅速發展，使得IT平臺與工業電氣自動化技術相融合，引發了工業電氣自動化技術的又一次革命。在電子商務改變消費者需求的影響下，對于IT平臺與工業電氣自動化技術的融合提出更快、更高的要求。計算機網絡技術可以促進工業電氣自動化的發展。主要表現為以下幾個方面。其一，在產品的生產過程中，計算機網絡技術得到廣泛應用。特別是在自動化的系統、機器和設備、傳感器以及控制儀器等方面，都離不開計算機網絡技術。其二，對于未來的自動化產品以及設備的維護系統來說，計算機網絡技術會直接影響它們的穩定性，進而影響企業的生產成本與生產效率。其三，企業需要通過業務數據處理系統對當前的成產數據進行存取。對于我國工業企業的管理部門而言，合理運用計算機網絡技術，可以對不同的職能部門實現高效管理；還可以監控生產車間的實時畫面，對于產品的生產信息實現全面掌控。

3工業電氣自動化的具體應用

隨著社會經濟的不斷發展，工業電氣自動化技術也存在著較大的變化。隨著OPC技術的出現、IEC61131的頒布，工業電氣自動化已經廣泛應用于我國工業企業中各個生產領域。工業電氣自動化的應用在很大程度上促進我國現代化工業的發展。一方面工業電氣自動化的應用能夠節約產品的生產成本，提高企業的生產效率，為企業帶來更多的經濟效益，促進我國國民經濟的快速發展。另一方面，工業電氣自動化的應用能夠有效節約資源，實現經濟效益與社會效益的有機結合。首先，可以有效提升我國電氣化技術的使用水平。對于縮短其與國外發達國家之間的差距，能夠發揮著重要作用。目前有許多PLC廠商依照IEC61131系列標準，制造出符合該標準的產品和軟件。其次，為我國的工業領域增加了新活力。現場總線控制系統具有智能化、開放性、互用性以及數字化等特點。在解決系統之間的信息傳遞問題方面，與其他控制系統相比，占據著更大的優勢。另外，現場總線控制系統的建立，能夠有效加強工廠的基層生產過程與生產設備的信息交流。通過具體的工作內容設定，可以建立不同的通信平臺，為信息交流提供便利條件。現場總線控制系統具有智能化、開放性、互用性以及數字化等特點。在解決系統之間的信息傳遞問題方面，與其他控制系統相比，占據著更大的優勢。因此，電氣自動化技術已被廣泛應用于我國工業生產過程中的各個方面，對我國工業的發展具有十分重要的現實意義。

4工業電氣自動化發展前景

隨著我國工業自動化水平的提高，在我國現代工業、農業等領域，可以實現對資源的有效節約，保護生態環境，實現經濟效益與社會效益的有效結合。目前，我國工業電氣自動化主要包含以下兩個發展方向。一是，分布式信息化方向；二是，開放式信息化方向。在我國的各行各業中，工業電氣自動化技術的廣泛應用，有助于企業提升自主創新能力，獨立創造出更有技術含量的產品，滿足我國人民對物質的需求。與此同時，通過企業大量的自主研發，能夠使得我國科學技術水平進一步提高，不僅有助于提高我國經濟發展的速度；還有助于提高我國的綜合國力。可以說，工業電氣自動化在我國具有廣闊的發展前景，工業電氣自動化設備在我國的市場潛力是巨大的。因此，我國制造工業電氣自動化設備的相關企業，面對如此廣闊的發展前景，應當完善企業自身的機制和體制，以適應當前的市場需求。在完善企業的機制和體制的過程中，應當以技術創新能力作為主要的目標，鼓勵企業的員工提高自主研發能力，為企業設計并制造出更滿足市場需求的電氣自動化產品和控制系統。同時，要想實現我國工業電氣自動化設備制造業的規模化發展，還應當建立該領域的相關行業標準。

5結束語

綜上所述，隨著社會經濟的不斷發展，工業電氣自動化技術在我國的各行各業中得到了一定的發展，制造出大量的產品，豐富了人們的物質生活。為實現我國經濟發展的總體目標，需要繼續應用工業電氣自動化這種技術。通過分析其發展現狀，了解到該技術在我國的工業生產以及人們的日常生活中，擁有大量的市場需求。因此，為了讓工業電氣自動化在我國有更好的發展前景，應當注意以下兩點。其一，規范我國工業電氣自動化領域的相關行業標準。其二，不斷提高我國工業電氣自動化技術的自主研發能力。

參考文獻

[1]徐守全.工業電氣自動化及其在生產中的實踐分析[J].硅谷，2013.

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2 工業電氣自動化現狀

科學技術的發展以及電力電子技術的進步,使得原油的電力傳動控制技術已經逐漸無法適應現代生產自動化的需要,使得工業電氣自動化在生產的各個領域得到了前所未有的發展和應用,同時取得了顯著的成效。不過受技術條件、資金條件等的限制,我國工業電氣自動化水平與發達國家相比,尚存在著一定的差距,加上全球經濟一體化的影響,使得電氣自動化的技術研發面臨著來自國內和國際方面的雙重競爭,必須認清現實,立足實際,充分發揮自身獨有的優勢,才能在激烈的競爭中,占據優勢地位。

(1)在工業電氣自動化的發展過程中,計算機發揮的作用是至關重要的,尤其是 Microsoft 及 OPC 技術等的應用,實現了電氣技術與自動化技術的有機結合;控制系統的生產廠商統一采用 IEC61131 技術,利用結構化的編程方式,提高了代碼的使用效率,也使得相關程序的管理更加簡單,編程周期大大縮短;基于 PC 的人機界面在工業自動化領域中稱為一種潮流,憑借其自身靈活性和集成性的特點,得到了越來越多用戶的青睞。

(2)作為一種在集中式控制系統的基礎上,發展而成的分布式控制系統,DCS系統具有實時性、可靠性和可擴充性的特點,是一種新型的計算機控制系統。不過,這種系統的生產廠家沒有一個相對統一的標準,生產出的系統在統一使用和維修方面存在著很大的不便,加上造價較高,并沒有得到普及,還需要進行技術方面的改進和創新。

(3)自動控制系統的監控方式為集中監控,整機運行速度以及信息處理速度相對緩慢,加上監控數量繁雜,占用了大量的主機空間,如果傳輸距離過長,不僅會導致電纜數量和成本費用的增加,也會降低系統的可靠性,而且繁雜的系統接線使得故障查找的難度大大增加,這些都需要技術人員的重視和改進。

3 工業電氣自動化發展趨勢

從目前來看,在控制策略方面,我國工業電氣自動化正在逐漸向著智能化、區域化的方向發展,而在控制手段上,也逐漸增加了計算機、電力電子器件以及遠程通信的應用。對其進行綜合分析,未來我國工業電氣自動化的主要目標,是實現電氣自動化的網絡連接,提升信息處理能力,逐步實現網絡的自動化和管理控制的一體化。工業電氣自動化的發展方向,一是遠程化。在電氣系統中,計算機始終都是以硬件平臺的形式存在的,通過擴展測試的方法,完成接口電路,具有性能好、時間短、開發便利的優點,同時也存在著體積大、消耗大、成本高的缺陷。不過,在互聯網技術和電子技術的影響下,遠程終端日趨智能化和小型化,從深層次上看,以此為基礎的電氣系統在終端整體功能上具有遠程化的特點;二是圖形化。計算機技術和現代通信技術的發展,完成了電氣系統聯網工程的預期目標,也使得電氣系統在調度管理和數據分析等方面呈現出交叉性、高速性分布的趨勢,在無形中為電氣系統相關技術的整合奠定了相應的基礎。在數據處理上,電氣系統實現了圖形化和圖像化的轉變,明確了電氣系統的發展趨勢,也為電氣系統軟件開發提供了新的環境和發展機遇。要想實現工業電氣自動化的發展目標,應該做到以下幾個方面:

3.1 創新電氣自動化產品

從我國目前的發展情況看,電氣自動化產品雖然種類繁多,但是技術含量較低,多是低端產品,高端產品相對欠缺。對此,企業應該加強技術研發力度,對電氣自動化產品的結構進行調整,不斷提高產品的科技含量,提高其附加值,在立足自身實際情況的同時,大力引進國外先進技術,推動產業結構的調整和升級。同時,應該大膽進行技術創新,不斷提高企業產品在國際市場中的競爭力,促進產業的飛速發展。依照國家相關要求和標準,企業需要對原有的技術進行改進和完善,爭取以最小的成本,獲取最大的效益,不斷提升企業的競爭力。

3.2 完善生產經營模式

在市場經濟環境中,完善生產經營模式,是促進企業發展,提升企業生產經營能力的有效途徑。對于企業而言,應該逐步實現生產經營的規模化,努力學習外國先進的技術,在保證生產效率和產品質量的前提下,采取有效措施降低生產成本,優化產品結構,強化企業內部管理,對自身進行針對性的改造,實現電氣自動化產業的市場化,使得電氣自動化企業能夠在國際市場中占據有利位置。

3.3 創建統一的電氣自動化系統平臺

構建統一的電氣自動化系統平臺,能夠實現系統結構的通用化,實現對于自動化項目運行中各個環節的統一管理和操作,降低產品設計時間和成本費用,同時能夠滿足用戶的不同需求。

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0.引言

工業電氣自動化又稱電氣工程及其自動化，其發展趨勢是朝著工業電氣自動化信息化和開放化的方向快速發展。一般情況下，工業自動化與計算機的信息技術以及軟件的應用有著密切的相關聯系。隨著經濟及信息技術的不斷發展，促進了企業管理方面的改革，從而也促進了工業電氣自動化的不斷發展。因為工業電氣化專業涉及的范圍廣，專業的適用性強，從20世紀中期一直到現在，發展趨勢仍然不減。

1.工業電氣自動化的特點和設計原則

1.1工業電氣自動化的特點

工業電氣設備分別安裝在各配電室以及電機的控制中心部位，這是就系統的總體安排方面來說的。一般情況下，工業電氣設備系統配件數量相對較多的，其執行信息的處理量就會比較大，若工業電氣設備系統的配件一旦受到損壞，維修工作就會變得更加復雜。通常我們都想讓關鍵的設備維持在一種比較正常的操作運行狀態下，但如果使用其他熱工系統的話，就會造成這種不良后果：下次操作運行可能需要花很長的時間才能夠達到正常的水平。而如果使用工業電氣自動化系統設備，它的前提條件就是必須保證相關的配置達到正常水平的速率，來保護工業電氣的相關設備操作行為可以在最短的時間里被實施或完成。

1.2工業電氣自動化的設計原則

1.2.1優化供配電設計，促進電能合理利用

例如，在設計一個發電站電氣系統時，設計的適應性就是首先需要考慮的一個因素，在為發電站工程需要提供必要動力的前提下，需建立一個良好的周圍發電環境，滿足各項建設的基本要求，最大化地發揮電氣化設備的作用。另外，設備的安全運行也是設計過程中考慮的關鍵。要保證電氣線路設計的安全性與穩定性，保證供電設備運行的安全強度。

1.2.2要不斷提高設備的運行效率，減少電能的直接或間接損耗

在電氣系統設計過程中，在滿足建筑對運行系統要求和安全運行的前提下，設計過程要盡力減少成本，最大程度地降低和減少各種消耗。優先選用節能設備，減少線路損耗，降低運行和維護費用，提高電力設備的利用率。

1.2.3電氣工程設計合理地調整負荷，提高設備的利用率

在確保安全和滿足建筑物對設備使用性能要求的前提下，進行電氣工程設計時需要提高電能的質量，對負荷電力進行合理的調整，優先選取比較合理的設計方案。在系統運行的各個時期，要選擇最佳的節能設備與最合理的節能措施，只有這樣才能提高設備的負荷能力和設備的利用效率。

2.工業電氣自動化發展的趨勢

工業電氣自動化的利用可以改變現代工業的發展，使有效資源的利用率得以提高，從而降低生產成本費用。由此可以得出，工業自動化的發展可帶來更好的社會、經濟效益。大力發展工業電氣自動化技術，不僅可以提高我國工業技術的發展水平，縮小與西方發達國家工業自動化生產技術方面的差距，而且可以通過實現自主研發，對國民經濟的發展起著十分重要的作用。工業電氣自動化的發展，主要是結合現代高科技革命的計算機應用網絡技術，使工業電氣自動化在計算機網絡的操作之下，實現各個運行部分的緊密配合，實現操作的一體化。這樣的一體化技術，可以使機器操作變得更加流暢，是工業電氣自動化發展的重要方面。

工業電氣自動化的開放化就是要將系統與外界建立聯系，實現電氣自動化的各方的網絡連接，提高信息處理能力；分布式的結構可以保證在網絡中建立起獨立的網絡，以實現把安全危險分散，促進電氣自動化系統的正常運行；而信息化就是實現設備與網絡技術相結合，實現網絡自動化和管控一體化。如今，我們已經到了開創電氣自動化的新時代，關于實現自主研發，是我們未來發展的目標。

我國進入WTO以后，面對的市場競爭更加激烈，為了從價格上贏得優勢，我們必須吸取高科技先進的經驗和技術，為實現自主研發提供條件。同時，將科學發展觀作為前進的基礎和指導思想，根據每個地區部門的實際情況，以人為本，及時發現問題，總結先進的經驗，改變傳統的發展觀念，尋找一條合適的發展道路。

3.工業電氣自動化系統的發展策略

3.1工業電氣自動化系統的開發平臺

工業電氣自動化系統的發展首先要采用統一的系統開發平臺，這個相對統一的開放平臺對于電氣自動化系統的設計意義重大。利用該平臺可以實現自動化運作的模式，在實施和測試等每一個環節的運行中都起到積極的作用。利用該平臺設計的自動化系統，可以最大程度地降低設備的損耗率，提高設備的使用效率。該平臺還應滿足客戶的另一個重要需求，即開發平立于最終的運行平臺。根據運行項目的特點和最終用戶的需求決定將統一的運行代碼下載到硬件PLC、基于Windows NT的軟件PLC、嵌入式NT系統還是基于Windows CE的控制系統中，在這方面，基于PC的自動化產品滿足了以上要求。

3.2工業電氣自動化系統與網絡建設

網絡建設對于工業電氣自動化系統的發展也有一定的促進作用，對于電氣自動化系統而言，網絡構建至關重要。整個網絡的結構既要保證現場控制設備以及企業管理系統的信息交流的暢通無阻，還要與計算機的監控系統緊密配合。企業管理層可以利用計算機網絡對現場所運行的設備進行監督和控制。在進行系統網絡規劃時，無論選擇與現場設備通訊的現場總線還是與上級計算機或辦公系統通訊的以太網，所選擇的網絡產品必須能夠保證從辦公自動化環境到控制級直至元件級的整個系統范圍內的通訊。而且，在整個網絡中貫穿著集成的網絡配置和編程、集成的數據管理以及集成的通訊等功能，即所謂的全集成自動化技術。

3.3工業電氣自動化系統與標準化的程序接口

成功的自動化系統的另一個重要因素在于標準化的程序接口。我們可以利用現代信息技術，包括在一定程度上實現對工作時間與成本費用的控制，還可以提高辦公自動化系統中數據共享和數據交流的快捷性。在與企業的MES系統、ERP系統連接時，基于PC平臺的自動化解決方案意義非同尋常。使用計算機系統進行操作，能夠實現辦公環境的標準化應用，計算機系統在電氣化管理和系統的平臺之間建立了一個連接，保證了不同程序之間的通訊和交流，這是未來工業電氣自動化發展的一個方向。

4.結語

工業電氣自動化系統關系著國內外電氣自動化先進技術的發展，文中結合工業電氣自動化系統的實際應用，得到了電氣自動化設備的繼續創新和發展，在利用電氣自動化設備的技術先進、經濟合理的前提下，為我國電氣自動化事業的跨越式發展作出貢獻。

【參考文獻】

篇（7）

Abstract: With the development of information technology, in industrial production, electrical automation technology has been widely used, improve, application of electrical automation of production efficiency of energy-saving emission reduction, development of enterprises have played a role, we need to continue to work in the drilling of research, practice, improvement, in order to realize the convenient, efficient electrical operation system in industrial production.

Key words: industrial electrical automation technology; application;

中圖分類號：F407.6文獻標識碼：A文章編號：

1、前言

工業電氣自動化是工業生產中電氣自動控制部分，其支持應用的技術主要有電機電器技術、電子檢測及監控技術、電力電子技術、計算機及網絡控制技術等不同領域技術，在現代工業生產中必不可缺，體現其在國民經濟發展中發揮著基礎性地位的作用，其主要特點是強弱電結合，機電結合，軟硬件結合。我國改革開放以來，隨著高科技的發展，工業電氣自動化技術在工業生產、民用產品上的應用越來越廣泛。

2、工業電氣自動化控制系統的設計原則

工業電氣自動化控制系統的設計原則，要在最大限度滿足生產產品和工藝對電氣自動化控制的要求的前提下進行，電氣自動化控制的設計方案應力求簡單、經濟且需妥善處理機械與電氣的關系。很多工業生產設備產品都是采用機電結合來實現控制要求的，電氣自動化控制設計需要滿足工藝精度要求、產品制造成本、產品結構復雜性、生產設備使用維護便利等方面的不同需求，在電氣自動化控制設計中選取正確設計方案，采用通用易于操作的軟件系統，合理地選用電器元件；才能確保使用安全、可靠。使利用電氣自動化控制的產品，制造除外觀造型美觀大方、質量可靠，經久耐用、維護方便。

電氣自動化控制設計的現場總線(如Profibus、FF、Interbus等)是一種串行的連接智能設備和自動化系統的數字式、雙向傳輸的分支結構的通訊總線。它是通過分布式控制利用串行電纜將位于中央控制室內的工業計算機、監視/控制軟件和PLC與位于現場的遠程I/O站、變頻器、智能儀表、馬達啟動器、低壓斷路器等連接起來，并將這些現場設備的大量信息采集到中央控制器上來。分布式控制是在現行的自動控制設計中能有效通過總線把PLC、I/O模塊和現場設備連接起來，將輸入輸出模塊轉換成現場檢測器和執行器的常用方式。

3、以PLC為例分析工業電氣工業自動化的應用技術

3.1、PLC在傳統機床系統中的應用

傳統機床多采用電氣控制模式，采用繼電器—接觸器系統，其缺點是容易產生觸頭電弧、觸頭接觸不良、接線老化等現象，傳統機床的設備效率低、能耗大、故障率高、維修難度大，這些因素都制約著工廠電氣自動化的實現。可編程邏輯控制器（簡稱為PLC），是一種數字運算操作的電子系統，將擬編制的程序存儲在其存儲器中，讓其執行邏輯運算、順序控制、定時開關、速度調整、計數與算術操作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程，是工業控制的核心部分，對機床的電氣部分進行軟件和硬件的改造，在提高生產設備的自動化程度控制方面有明顯的優勢。利用PLC系統進行編程控制，實現實時控制，運行狀態監控等功能，在提高系統運行的穩定性和效率的同時，還降低了日常維護成本，節約了能源，從而實現機床設備從傳統的電氣控制向邏輯控制和數字控制的轉變。

PLC在傳統機床改造中已經得到了廣泛的應用，使用PLC模塊化的模式，取代傳統的繼電器控制，促進了液壓和氣動系統的改造，不僅使機床的控制系統更加穩定，同時簡化了機床的機械結構，大大提高了加工精度和生產效率，基于PLC技術的控制系統的改動和操作都非常方便。把PLC技術應用于傳統機床，有效地克服了電氣控制模式觸點壽命低、故障率高和生產效率低的缺點，并具有應用方便、可靠性高、穩態精度高、便于監控及易于排除故障等優點。

3.2、PLC在火電系統中的應用

在火電廠中有許多的輔助系統，包括水處理系統、輸煤系統、除渣系統和除灰系統等，這些系統的工藝流程需要大量的順序控制和開關量控制。應用PLC系統，不僅可以控制某一系統的某個工藝流程，而且可以通過其通訊模塊，實現全廠的數據通信，從而掌握各輔助系統的運行情況，協調全廠的生產。

PLC的順序控制功能主要應用于輸煤系統和除灰系統。輸煤系統采用分層式的網絡結構，縱向分為三個層：主站層、遠程IO站、現場傳感器。主站層由可編程控制器（PLC）和人機接口設備組成，PLC的CPU按雙機設備配置，通訊模件按冗余配置，主站層全部設備布置在輸煤集控樓內。遠程IO站設備和主站層程控主機之間由光纖通訊總線連接。遠程IO站設備和輸煤傳感器之間通過二次控制電纜連接。輸煤程控系統采用控制室集中控制方式,就地只設事故緊急停機拉線開關和檢修用啟停按鈕。控制室內以PLC程序自動控制為主（正常運行方式）、帶聯鎖或解除聯鎖手動控制為輔（事故或緊急情況下運行方式）。運行人員在控制室內通過顯示屏和電腦就可以實現對主要輸煤設備的監視和控制。除灰系統的主要控制對象為：輸送風機、氣化風機、倉泵、加熱器、各類閥門、卸灰裝置、布袋除塵器、收灰風機及管道壓力等，由PLC、傳感器、二次儀表以及主控柜組成，也可按網絡結構分為操作員站、下位機控制器兩大部分。在對系統的可靠性要求很高的地方，PLC可采用雙機設備配置。PLC的軟件基于模塊化的設計架構，此種方式既便于修改，增加可讀性，又便于現場調試。整個系統程序由1個主程序模塊和N個功能模塊組成。

4、工業電氣自動化系統的發展策略

工業電氣自動化系統應采用統一的系統開發平臺,它可以支持一個自動化項目周期中的設計、實施和測試、調試和開機、運行及維護等各個階段和環節。這樣可以大大降低從設計到完成的時間和費用。統一的系統開發平臺還應滿足用戶另一個重要需求即開發平立于最終的運行平臺。根據項目的特點和最終用戶的需求決定將統一的運行代碼下載到硬件PLC、基于WindowsNT的軟件PLC、嵌入式NT系統還是基于WindowsCE的控制系統中。在這方面，基于PC的自動化產品滿足了以上要求。

工業電氣自動化系統采用通用的網絡結構，這對于一個成功的自動化系統來說非常重要。整個企業的網絡結構應保證現場控制設備、計算機監督系統、企業管理系統之間的數據通訊暢通無阻。企業管理層可通過lntenet/Intranet對現場設備進行實時監督。在進行系統網絡規劃時，無論選擇與現場設備通訊的現場總線還是與上級計算機或辦公系統通訊的以太網，所選擇的網絡產品必須能夠保證從辦公自動化環境到控制級直至元件級的整個系統范圍內的通訊。而且，在整個網絡中貫穿著集成的網絡配置和編程、集成的數據管理以及集成的通訊等功能，即所謂的全集成自動化技術。

5、結語

在信息化的時代背景下，各項生產技術都不斷創造更新，在工業生產中，電氣自動化技術被廣泛的應用，為工業的發展做出了極大的貢獻。我國的工業生產對我國的經濟發展具有重要的意義，占據著國民經濟發展很大的比例，所以工業生產的經濟效益對我國的發展意義重大。在實行了電氣改革之后，在工業生產中，可以將各生產設備有效的聯系到一起，形成更為流暢的操作程序，減輕了人員的負擔，節省了生產成本，提高了生產效益，為我國工業的發展做出了巨大的貢獻，促進了我國經濟的增長。

篇（8）

電氣工程及其自動化專業是電氣信息領域的一門新興學科，但由于和人們的日常生活以及工業生產密切相關，發展非常迅速，現在也相對比較成熟。已經成為高新技術產業的重要組成部分，廣泛應用于工業、農業、國防等領域，在國民經濟中發揮著越來越重要的作用。

1.工業電氣自動化的發展現狀

OPC （OLE for Proces s ControI） 技術的出現， IEC61l3l 的頒布，以及Microsoft 的 Windows 平臺的廣泛應用，使得未來的電氣技術的結合，計算機日益發揮著不可替代的作用

1.1 IEC6113l標準使得編程接口標準化 目前，世界上有200多家PLC廠商，近400種 PLC 產品，不同產品的編程語言和表達方式各不相同，IEC61131使得各控制系統廠商的產品的編程接口標準化 IEC6113l同時定義了它們的語法和語義 這就意味著不會有其他的非標準的方言 IEC6113l已成為了一個國際化的標準，正被各大控制系統廠商廣泛采納 結構化的編程方式使得程序更易管理，也提高了代碼的使用效率，縮短了程序編程的周期

1.2Windows 正成為事實上的工控標準平臺 微軟的技術如Windows NT Wind0WS CE 和 IntemetExplore 已經正在成為工業控制的標準平臺 語言和規范 PC 和網絡技術已經在商業和企業管理中得到普及 在工業自動化領域，基于PC的人機界面已經成為主流，基于 PC 的控制系統以其靈活性和易于集成的特點正在被更多的用戶所采納在控制層采用 Windows作為操作系統平臺的好處就是其易于使用和維護以及與辦公平臺簡單的集成

2.電氣自動化系統的特點

首先，在系統安排方面，用電設備分別安裝在各配電室和電動機控制中心，配件數量多的，所要執行的信息處理任務龐大，而維修工作也相對復雜它與熱工系統相比，電氣設備操作的頻率低，一些系統設備在維持正常運行時，可以經過好幾個月甚至更長的時間再操作一次；電氣設備所需要的保護裝置要求高，動作速度快，一個保護動作通常要在40ms 以內完成 電氣設備的構造機構本身具有聯鎖邏輯較簡單操作機構復雜的特點，而控制方式也主要是廠用電系統，其主要設備監控需要接入DCS 系統，如果兩臺系統一起運行，一臺系統的檢修不得影響另一臺系統的運行，因此，需要考慮兩臺機組DCS 電氣控制的模式，保證控制的穩定性 根據電氣設備的主要特點我們知道，在構建 ECS 時，其系統結構 與 DCS 的聯網方式是確保系統高可靠性的關鍵 除了要保證系統的正常運行，還要確保運行時各種數據處理和信息收集的準確性，同時提出相應的應急措施，確保電氣系統可以在最好的狀態下運行

3.電氣工程設計原則

3.1優化供配電設計，促進電能合理利用例如，我們在進行通信機樓電氣系統設計時，首先考慮的是設計的適應性，就是必須為通信機房工作提供必要的動力；為通信機樓建筑物建設提供良好的環境；還應滿足各項電力的符合和供應要求；應能保證電氣設備對于控制方式的要求，保證電氣設備能發揮最大的作用，保證運行的穩定性和可靠性其次設備的安全運行，也是設計過程中考慮的關鍵，電氣線路應有足夠的絕緣距離絕緣強度負荷能力 熱穩定與動穩定的裕度；要保證供電和配電的安全運行，以及要有可靠的防雷裝置；防雷設計，在保證通信機房進行特殊功能運行的情況下，還應有防靜電防浪涌的技術措施；按通信機樓建筑物的重要性與火災潛在危險程度制定必要的保護措施，在滿足機房電力設備穩定運行的情況下，通過先進的科學技術，完善電氣設備管理。

3.2提高設備運行效率，減少電能的直接或間接損耗我們在設計的過程中，應首先滿足建筑對運行要求的制定和維護其安全運行的前提下，盡力減少成本，最大程度的降低和減少各種消耗選用節能設備、均衡負荷、補償無功、減少線路損耗、降低運行與維護費用，提高電力設備的利用率，減少電能的直接或間接損耗

3.3合理調整負荷，提高設備利用率在滿足水工建筑物對使用

功能的要求和確保安全的前提下，設計時盡可能提高電能質量 合理調整負荷 選取合理的設計系數 在特殊用電的情況下選擇合理的節能措施，提高負荷率和設備利用率節約電能

4.自動化系統的發展策略

4.1采用統一的系統開發平臺 一個統一的開放平臺對系統的設計和使用有著十分重要的作用，至少這個平臺可以支持一個自動化項目的設計和使用，在每個運行環節可以起到積極的作用，這樣，不僅可以減少設備的消耗和使用成本，還能提高設備的利用率 統一的系統開發平臺還應滿足用戶另一個重要需求即開發平立于最終的運行平臺根據項目的實際情況和客戶的具體要求來運行代碼，將代碼下載到硬件PLC基于 Windows NT的軟件 PLC嵌入式NT系統還是基于Windows CE的控制系統中這方面，現代計算機技術還是可以滿足這些要求的

4.2網絡結構的架設網絡構建對促進自動化系統的發展是有積極意義的，而對于一個成功完整的自動化系統來說，網絡的構建也是非常重要的，整個企業的網絡結構要保證現場控制設備計算機監督系統企業管理系統之間的信息交流和數據傳遞是暢通無阻的企業上級管理可以利用 Internet/Intranet對進行現場設備運行監督現代社會已經進入了網絡化時代，無論選擇那種通信主線，所用的網絡結構必須可以實現辦公自動化環境到控制級直至元件級的整個系統范圍內的通訊而且，網絡中還包含了數據編輯 系統安全等各個方面，可以成長為全集成化的自動化系統

篇（9）

[中圖分類號]TM76-4[文獻標識碼]A[文章編號]1005-6432（2012）49-0047-02

1前言

化工行業涉及國計民生問題，因而化工生產在工業生產中占據很重要的地位，又因其自身生產的特殊性以及生產材料潛在的危險性，使得保證電氣安全成為了化工企業中的一個重要任務。本文將主要從化工生產中的電氣環境，電氣應用以及相關管理來講電氣自動化在化工企業中的應用問題

2電氣設備的工作環境和設備情況

2.1高溫

化工企業中電氣通常會有很多熱輻射，車間的溫度都比較高，經常會達到35℃或者更高。在配備了焙箱、鍋爐、干燥爐和焙燒爐的車間中更加明顯。

2.2潮濕

陰濕環境是指空氣濕度介于60%～75%的工作環境。濕度高于陰濕環境就被稱為潮濕環境。當潮濕環境達到最大系數，即濕度達到100%的時候，車間的地面、墻壁、頂棚和設備基本上就可以看做完全浸泡在潮氣當中了。化工電氣的主要工作環境屬于空氣濕度大于60%的環境，即陰濕或者潮濕的環境。

2.3多塵

在實際生產中，產生的粉塵過多就會堆積在線路上面或是積淀在電氣設備上。粉塵又可以根據能否導電而細分為導電粉塵和非導電粉塵。

2.4腐蝕環境

化工生產的多數原料都有腐蝕性，其有可能會腐蝕電氣設備的架構，甚至損壞設備的絕緣特性。依據環境的腐蝕性程度又可以將環境分為弱、中、強三個腐蝕環境級別。

2.5爆炸性環境

化工生產當中經常會用到好多原料，這些原料多數是具有可燃性的，比如甲苯、煤和氫氣等。在大氣條件下，這些可燃物和空氣混合，其混合物經點燃而發生爆炸，爆炸產生的燃燒會傳送至未點燃的混合物處引發進一步燃燒和爆炸，這種環境被稱為爆炸性環境。爆炸性環境中的電氣要更加注意選型和管理，否則會有造成火災甚至爆炸的危險。

2.6導電設備

有的環境中有許多金屬制造的設備，員工在工作的工程中需要和設備的金屬部分接觸，但是又很難保持和金屬完全絕緣，這時往往會很危險。例如在給鍋爐的爐壁進行檢查清潔的時候，如若發生漏電就會造成人身傷害。

3電氣自動化在化工中的應用

電氣自動化經過幾十年的發展不斷長大起來，現在，電氣自動化在工業中占的比重也在不斷的擴大，為工業發展做出很大推動作用。

3.1先進制動控制的特點

相對于常規PD控制，與此相對應的先進制動控制的控制效果要更加突出，表現更加好。但是由于其字數的含義太過于豐富，沒得到普遍應用，也就沒有比較準確的定義了。有些工業自動化過程中使用常規控制不能達到理想的效果或者是不能達到控制的目的，這時候先進制動控制就能取得完美的表現，對其進行有效地控制。在生產過程復雜的化工生產當中，自動化實施的數學模型建立很不容易，而預估控制技術對數學模型的精度要求比較低，很大程度地方便了生產。與傳統的PD技術相比，先進制動控制有模型控制特點，能夠進行模型預測和推斷，其發展越來越智能化。先進制動控制還能處理一些復雜問題，比如多變量的控制。先進制動控制主要依托計算機來完成，計算機的精密和快速計算功能為先進控制提供了很好的平臺。

3.2先進制動控制的內容

化工行業還會用到過程辨別技術以來確定變量關系。要形象地展現實際中的一個過程，可以通過建立動態數學模型的方式，依據輸入和輸出之間關系的約束來實現過程的控制，這個過程主要依托計算機來實現。過程當中各數據變量的采集處理等都要確保有效和可靠。先進制動控制的主要內容是適當地計算不可測量的數據變量。在化工企業的生產過程中，飽和蒸汽機和一些蒸餾塔的質量指標就需要通過間接測量技術來獲得。先進控制包括了傳統的串級和前饋控制，是目前電氣自動化進行發展的新趨勢，也是新熱點。具體說來包括了模糊控制、專家系統和神經網絡等內容。模糊控制與別的技術相結合，來控制生產當中的非線性對象，能夠進行比較各種疑難的控制。專家系統能夠在生產當中診斷故障和監控過程，并利用計算機進行各項任務，達到與多人大工量操作同樣的控制效果。神經網絡主要用來完成記憶和聯想預測。

3.3現場總線

在化工生產過程中應用到的自動化就是現場總線，其主要就是現場各設備之間實現數字化、雙向、多變量和數字通信等多種實用功能的一種自動化技術。現場總線的出現，給化工企業生產的控制方面帶來了變革，產生的影響也很巨大。與已有的PLC、DCS相比來看，現場總線的FCS更加具有優勢，其全數字、多點通信、開放性、現場狀態可控性及互可操作都使其優于別的技術，化工行業也在努力朝著此方向發展。自動化發展的一個新特點就是將實現FCS和DCS的共存。DCS技術逐漸成熟起來，有許多實踐經驗，可靠的性能，豐富的軟件和完善的功能都使得客戶更加青睞于選擇，開始承擔起化工企業生產的主要任務。而FCS技術，則由于其發展還不夠完善，其網絡冗余而可靠性不夠，表現略遜于DCS技術，故不如DCS使用廣泛。

3.4現場總線的一些特點

經過上面的描述，現場總線能把自動化系統和現場設備智能連接的計算機控制技術。現場總線連接現場儀表和底層儀器設備，經由網絡技術來把控制系統和現場通信網絡進行整合。現場總線具有開放性、互用性及互可操作性等特點，而現場設備又具有智能化，系統結構有分散性，這都是現場總線的技術特點。

3.5現場總線控制的優勢

化工企業當中會用到現場總線，這樣能夠有效地節約初期投資以及一些安裝費用。使用FCS技術，硬件上的投資就低于了使用DCS系統。這種技術相比說來室內設備比較少，現場的設置結構也更加簡單，當有一對雙絞線的時候，上面可以掛接多個儀表或者設備，在一定程度上大大地節省了電纜、橋架、槽盒的用量，減少基礎投資的同時，也減少了工人進行設計安裝的工作量。從基礎投資方面來說，有效減少了初期投資額度。

而在此基礎上FCS還能節約后期投資。如果情況臨時發生了變化，生產現場需要增加一些控制設備，這時候就不需要增加新的電纜，只要在舊的電纜上連接就能達到規模擴大的目的，從而節省后期投資和施工費用。同時，FCS技術有利于操作管理人員快速準確地了解到當時的生產情況，對整體生產和設備運行有急事地掌控，高質量確保控制系統的有效性和可靠性。

4化工生產中電氣的管理

前面講了電氣自動化的工作環境和其在化工產業中的重要應用，那么在化工生產上，就更要注意電氣設備的安全管理等問題。

4.1高溫防護

化工企業應該注意提高高溫場所中的電氣設備防護等級，加強高溫環境中的安全防護。努力做到對高溫場所中的電氣設備每日檢查，以確保設備能良好有效地散熱。

4.2濕度的控制

潮濕的環境，需要安裝空調等來進行及時降溫除濕，并安裝溫濕度儀來實時測量溫濕度，多時巡檢保證安全。

4.3降低粉塵的危害

生產中粉塵的處理很關鍵，可以通過把設備進行密閉來防止粉塵飄散。而對于無法密閉的車間，可以在不影響生產的條件下，利用半封閉或者隔離的方法來盡量使粉塵少接觸電氣設備，把粉塵局限在一定氛圍中來防止其擴散。

4.4防止腐蝕

環境中經常會混雜著氫氣、腐蝕粉塵等化學腐蝕物。化工電氣預防腐蝕的方法主要也是采用密封式或者密封結構來進行。電器進出導線的密封裝置要可靠一些，其外露的部件也要采用防腐蝕處理。

4.5防止爆炸危險

在爆炸性的環境中，潛藏著很多危險，所以其環境中的電氣設備必須要具有防爆功能。這種電氣設備可以根據環境介質等的不同而分為A類、B類、C類，由其自身結構形式又能夠分為隔爆型和增安型。當電氣設備中產生了火花或者是較危險的高溫，引燃了里面的混合氣體，隔爆型電氣的外殼能承受住里面爆炸而產生的壓力，保護設備不受損害；而同時其外殼還能減弱甚至熄滅不斷傳播的火焰，使其不能繼續點燃周圍的易爆氣體。而增安型設備在一般情況下來說不能產生電火花或者電弧，進一步增加了安全程度。

4.6避雷和接地

化工企業中應當建立接地網，建筑物或者設備頂端最好安裝避雷設施，通過避雷引下線和接地網連接來將電流引入大地。消除靜電就是通過將可能會產生靜電的設備和接地引線連接而引靜電入地。盡量把化工企業中的導電但不帶電和不導電但帶電的設備與接地引線相連，這樣當發生漏電意外的時候，電流將流入大地而能確保人員的安全。

5結論

電氣自動化的廣泛應用，極大地促進了現代社會的發展，掌握好電氣設備在化工企業的應用有很重大的意義，技術的掌握就是競爭力的提高。同時有效地解決電氣使用過程中的安全問題，能更有利于電氣在化工企業中的持久使用和發展。

參考文獻：

篇（10）

前言

工業電氣自動化是在自動化、工業化、智能化、信息化和數字化等技術相互作用的背景下發展蓬勃的，它已經成為智能高新技術產業的重要組成部分，廣泛應用于工業、國防軍事和農業等領域，在國民經濟中發揮著不可替代的功能。電氣自動化的發展與進步也體現了科學技術的進步發展，是現代化和工業化的重要標志。電氣自動化經歷了從無到有電氣自動化技術是隨著智能控制、 信息網絡、電子技術、的飛速發展與電子和信息技術緊密結合在一起的一門電氣工程應用技術學科直至發展到成熟的過程。我國的電氣自動化也已初成規模，國內主要是中低檔的電氣化產品占主導地位，國外是以高檔產品為主導地位。目前我國全面地實現高科技化、工業化及信息化的嶄新時代。它將會給我們帶來社會發展的穩定與進步和現代化生產率的極大提高。因此，積極探討與不斷深入研究當前國家工業電氣自動化的進一步發展和戰略目標的長遠規劃有著十分深遠的現實意義。展望未來，我國的電氣自動化的發展前景是一片輝煌。經過大力培養相關專業的優秀人才，大量的引進國外的高新設備和硬件設施使得我國的工業電氣化的發展與應用不斷地優化完善。

1 工業電氣自動化的發展

1.1 平臺開放式發展

W i ndows正成為事實上的工控標準平臺 微軟的技術如 W i ndowsNT、W i nd0W S CE 和 Int ernet Expl ore 已經正在成為工業控制的標準平臺、語言和規范。PC 和網絡技術已經在商業和企業管理中得到普及。在工業自動化領域，基于 PC 的人機界面已經成為主流，基于 PC 的控制系統以其靈活性和易于集成的特點正在被更多的用戶所采納。在控制層采用 W i ndows作為操作系統平臺的好處就是其易于使用和維護以及與辦公平臺簡單的集成。

1.2 IT 技術與電氣自動化

PC、客戶機 /服務器體系結構、以網和 Int ernet 技術引發了電氣自動化的一次又一次革命。正是市場的需求驅動著自動化和 IT平臺的融合 ，電子商務的普 及將加速著這一過程。Int ernet / Int ranet技術和多媒體技術在自動化 領域有著廣泛的應用前景。 企業的管理層利用標準的瀏覽器可以存取企業的財務、 人事等管 理數據 ，也可以對當前生產過程的動態畫面進行監控 ，在第一時間了解最全面和準確的生產 信息。虛擬現實技術和視頻處理技術的應用 ，將對未來的自動化產品 ，如人機界面和設備維護 系統的設計產生直接的影響。

2 電氣自動化系統的應用

對溫度、濕度與風道壓力的控制是通過設置在風管里的溫濕度一體傳感器檢測回風濕度，并將所測得的溫度信號傳送到 PLC 的模擬輸入端。PLC 將測得的濕度和通過手術室面板濕度設定值比較并進行 PID 計算，將結果輸出到相應模擬量輸出。在冬季模式里通過對加濕器電動調節閥的開度調節達到濕度控制的目的。而在夏季模式里，濕度的控制并非通過對加濕器開度的單一控制，而是對水閥調節器和加熱器的綜合 PID 控制實現的。按照工藝要求，風道內壓力需保持一定值，以滿足手術室醫用要求。系統通過變頻器驅動送風機，事先將滿足工藝要求時的變頻器頻率值作為設定值，將設置在管道內的回風壓 力檢測傳感器測得的壓力值作為反饋值，通過PID 計算控制變頻器的輸出頻率，以達到風壓控制要求。在建筑行業中的應用。隨著我國國民經濟的飛速發展建筑勢必要引入電氣自動化的成分以及智能化建筑，特別是數字電子化科技發展智能化已經成為了當今建筑界的主流方向。為了資源的人力的節省并能達到設備的合理利用于是就有了建筑設備的自動化控制系統。智能化建筑內有大量的通信自動化系統樓宇自動化系統、辦公自動化系統、電子設備與布線系統、閉路電視系統、火災報警及消防聯動控制系統以及保安監控系統等及其相應的布線系統。

3 電氣自動化發展的趨勢與前景

我們可以利用電氣自動化來改變現代工業、農業及國防等領域的發展，通過工業電氣自動化的發展趨勢，我們可以節約有效的資源，降低成本費用，以此來獲得更好的社會、經濟環境和生態效益。大力發展電氣傳動自動化技術，可以將我國的電氣化使用提高到一定的水平，縮短與世界大國的發展距離，實現自主研發，對國民經濟的發展起著十分重要的作用。完善體制機制和政策環境，確立企業在技術創新中的主體地位，研發生產更好的電氣自動化控制系統與產品加快實施國家重大科技專項，我國電氣自動化生產企業應加快轉變經濟增長方式，不斷提高自主創新能力并努力開創科學發展的新局面，堅持提高獨立創新能力。規范我國電氣傳動自動化技術方面的標準，實現規模化、規范化生產。系統平臺的開放化和信息化開放化是實現管理、決策、設計、控制和制造一體化的關鍵也是計算機網絡實現信息實時交換和共享的重要基礎設施，與外界建立一個接口實現與外界網絡的連接，它廣泛的被應用在電力系統各元件和局部系統的監視、調節、管理控制上，是電力系統運動技術、信息管理、調度自動化等方面的技術核心。信息化信息技術的電力設備設計、制造和運行中廣泛應用的計算機優化與仿真技術在電氣自動化的地位應更加突出。網絡通信技術在電氣工程中廣泛使用以及人工智能分析的廣泛應用都充分展現了信息技術在電氣自動化中起到的重要作用。系統結構通用化企業的網絡結構對于一個好的電氣自動化控制系統來說能夠保證企業內部的計算機監督、 控制設備、財物系統之間的數據通訊快速準確安全。系統結構通用化是非常重要的企業管理者可通過內部網絡對現場設備進行實時監督。吸收先進的經驗和技術水平，同時以科學發展觀為重要指導思想，注重以人為本，充分發揮人的勞動和創新積極性，具體問題具體對待。發現問題并及時解決問題。實現我國工業電氣自動化的現代化、國際化和全球化，使我國的電氣自動化在世界立于屹立不倒的地位。工業電氣自動化的發展前景十分明朗， 但隨著社會的發展工業電氣自動化必須與時俱進， 要不斷的創新才能不被淘汰才能更好的為社會做貢獻， 創新是時代進步的靈魂， 沒有創新這個社會將被淘汰， 所以工業電氣自動化的工作人員必須要加強創新能力， 這樣才能讓工業電氣自動化的發展更加久遠， 工業自動化的創新必須要完善體制機制和適應國家政策環境， 確立企業在技術創新中的主體地位， 研發生產更好的電氣自動化控制系統與產品加快實施國家重大科技專項，我國電氣自動化生產企業應加快轉變經濟增長方式， 不斷提高自主創新能力并努力開創科學發展的新局面， 堅持提高獨立創新能力

4 結語

我們要適應時代的進步，伴隨著信息化的發展，不斷總結電氣自動化的發展特點，吸收高新技術的營養，培養電氣自動化方面的優秀人才，開創電氣自動化發展的全新局面。工業電氣自動化的發展前景是明朗的是開放的， 在未來， 電氣自動化將應用于更多地領域。