数字技术在工业电气自动化中的应用与创新

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数字技术在工业电气自动化中的应用与创新

发布日期： 2012-11-15 发布：  

  2012年第10期目录       本期共收录文章20篇

　　摘要：工业电气自动化中数字化技术的应用主要是为了使工业电气自动化更便捷、更实用，提高工业电气自动化的工作效率。随着工业电气自动化的不断发展，数字技术还有很大的应用和创新空间。本文浅要论述了数字技术在工业电气自动化中的应用与创新。
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　　关键字：数字技术 工业电气自动化 应用 创新
　　前言：
　　当前，数字化技术发展迅速、应用广泛，工业电气自动化中对于数字技术的应用日益增多，促进了工业电气自动化的快速发展。工业电气自动化中应用数字技术，可以极大地减少劳动力的使用，提升产品的生产效率，缩短产品的生产周期，降低产品的生产成本。而同时，数字技术又在电气自动化的应用实践中进一步丰富与发展。因此，研究数字技术在工业电气自动化中的应用与创新具有十分重大的意义。
　　一、数字化技术的优点
　　（一）具有可靠性
　　数字化技术以计算机网络与高端的智能化电气系统为基础，应用数字化技术使操作更加简便，而且具有较高的准确率，减少了对其他传统设备的使用，同时，数字化互感器和光纤的应用，更有效地提高了工业电气自动化的安全。例如，工业自动化仪表的数字化、网络化，可以将模拟技术转化为数字技术，而且数字具有较好的平衡性和明确定位性。
　　（二）具有很高的性价比
　　在工业电气自动化中应用数字化技术可以有效保证设备的自动运行、检查与诊断等，而且具有丰富的信息资料和很强的通信能力，同时，智能化的数字化技术还能为企业节约大量的成本。例如，应用数字化技术分析样品时，我们可以进行测试、样品分析定位、在线数据分析和结果评估，以便控制输入数据与输出分析结果，从而提高操作效率，保证服务质量，同时，还能与多项技术之间进行串联运用，多种机器设备之间连接使用。数字化技术对于分析复杂的工业电气自动化问题更加有效，计算结果更加精确，数据处理和分析方式更加优化。数字化在工业电气自动化中的应用具有很高的性价比。
　　（三）具有很强的可操作性
　　数字化技术以计算机技术为基础，在操作方面都具有间接性，只要输入相应的操作指令和程序，设备就会开始自动运行，而且，数字化技术本身也能够判断和辨析指令，并通过传输设备，如光缆、电缆、互联网等进行信息传递，同时，数字化技术还具有逻辑分析能力，能够自动化地校正信息数量和准确度，降低了成本，保证了安全。此外，开放性的数字化平台也使操作代码更加标准化，有效地提高了程序的使用率，缩减了程序的编写时间。
　　二、数字技术在工业电气自动化中的应用
　　数字技术在工业电气自动化中的应用主要体现在，以计算机和网络系统为核心，实现工业电气系统的智能化控制，简化工业电气设备的种类与数量，降低操作难度，减少失误。
　　（一）Windows成为了工控标准平台
　　基于微软技术的Windows NT以及CE平台（包括IE）已经逐渐成为工业电气自动化的标准和规范。企业管理领域和其他领域广泛应用以电子计算机技术为核心的网络，效果良好；以计算机为基础的图形化控制界面在工业电气自动化领域也逐渐成为主流，由于其直观地反映了信息而且有较高的集成度，操作简易，因而得到用户的广泛认可与采用。工业电气自动化基于Windows的控制平台具有操作简易、维护便利且可集成办公的优势，因而具有很强的扩展空间。
　　（二）现场总线与分布式控制系统
　　现场总线是一种高度数字化的串行通讯总线，负责自动化系统以及智能设备之间的连接，并能够实现数据的双向传输。通过现场总线技术将现场的输出/输入站的智能化仪表以及低压断路器，利用串行电缆连接到中央控制室里的计算机上，使现场设备产生的各种信息反馈到中央控制室，从而让控制人员及时了解现场情况，并做出正确反应。
　　三、数字技术在工业电气自动化中的创新
　　（一）引入智能终端，并实现就地安装
　　数据采集中采用双重配置的智能化终端和间隔层，通过光缆传输与连接数据。第一重的配置主要上传现场数据，配置中要有保护跳闸；第二重的配置则主要保护跳闸。这种双重配置可以极大地提高数字技术在工业自动化控制中的可靠性。此外，工业电气自动化的良好运作还需要标准化的程序接口，因此，计算机平台自动化就显得极为重要，计算机平台的自动化有利于MES系统和ERP系统的连接。为了实现计算机平台的自动化，办公环境通讯可以采用TCP/IP作为标准。标准化的程序接口可以满足不同用户的需求，比如硬件和软件产品数据的交换等，并且还可以优化智能结果，提高通讯质量。
　　（二）引入GOOSE 虚端子概念
　　GOOSE虚端子的提出以及实际应用是设计与装置上的革命，改良了传统的二次回路，便于理解和工程调试。同时，在智能终端、测控装置以及保护装置之间的信息交互中应用GOOSE技术，控制全站的开关、线路、母联、母线与主变等，可以实现跳合闸功能，，从而保护测控遥控装置以及使用联闭锁的间隔层。如今，GOOSE网络依靠其更高效的本体智能终端，已经替代了传统使用的二次回路，已经能便捷地操控信号管理、档位调节以及温度测试等非电量信息。此外，按GOOSE网与MMS网采用双网配置，简洁方便、结构清晰以及层次分明，集中相关接口组屏。通过MMS网对主机与各IED之间进行通信管理，实现GOOSE测控遥控、跳闸保护及联闭锁等。
　　（三）完善程序化操作
　　在工业电气自动化生产中，在传达调度命令之前，首先，要将完成审核的票据录入电脑系统中，在实践操作环节要科学设置人工干预界面，并细化确认、设计开关与闸刀等设备，从而不断完善与提升系统的应用功能；然后，进行模拟预演，使其处于自动化操作和默认识别的状态，这样即使无人操作时，该类控制系统也能够进行自动化操作和控制。
　　工业电气自动化的发展必将趋于开放化、信息化以及分布式管理，其中，信息化的处理手段与网络技术相结合，使其更综合，能够实现管理和控制的全面化和自动化；开放化则要求内部系统和外部网路协调一致，使数字处理更精确；分布式的内部组成结构把智能系统分解成为几个智能模块，各个智能模块既能独立运作，又能分散危险，这一切都需要我们完善程序化操作。
　　参考文献：
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　　[2]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）：139-139.
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　　[4]李文忠.数字技术在工业电气自动化中的应用与创新探索[J].轻工设计，2011，（4）：23-23.
　　[5]张强.邹议工业电气自动化领域数字技术的应用与创新[J].科技资讯，2011，（25）：137-137.

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