1、1工业电气自动化的应用与发展【摘要】文章首先从三个方面分析了我国工业电气自动化的应用与发展现状，其次就电气自动化发展的主要影响因素进行了阐述，最后结合自己的认识对工业电气自动化未来的发展趋势谈了自己的一些看法。 【关键词】工业电气；自动化；应用与发展 中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号： 引言 我国的电气自动化专业最早设置于 20 世纪 50 年代，全称为工业企业电气自动化。出于国家发展全局考虑，国家先后对该专业进行了几次较大范围的调整。电气自动化所涉及到的专业范围较广，直到如今依旧展现出乐观的发展前景。随着时代的发展，科学技术的不断进步，特别是电子信息技术的迅猛发展，传统的电
2、力传动控制已经不能对现代生产自动化系统中一切担当一线任务的控制设备进行全面的概括；除此之外，我国生产领域中已经较为普遍地应用了现代工业电气自动化，并取得了一定的成绩。 1 工业电气自动化的应用与发展现状 1.1 以工业 PC 为基础的低成本工业控制自动化成为主流 众所周知,从 20 世纪 60 年代开始,西方国家就依靠技术进步(即新设备、新工艺以及计算机应用)开始对传统工业进行改造,使工业得到飞速发展。20 世纪末世界上最大的变化就是全球市场的形成。全球市场导致2竞争空前激烈,促使企业必须加快新产品投放市场时间(Time to Market)、改善质量(Quality)、降低成本(Cost)以
3、及完善服务体系(Service),这就是企业的 T.Q.C.S.。虽然计算机集成制造系统(CIMS)结合信息集成和系统集成,追求更完善的 T.Q.C.S.,使企业实现“在正确的时间,将正确的信息以正确的方式传给正确的人,以便作出正确的决策”,即“五个正确” 。然而这种自动化需要投入大量的资金,是一种高投资、高效益同时是高风险的发展模式,很难为大多数中小企业所采用。在我国,中小型企业以及准大型企业走的还是低成本工业控制自动化的道路。20 世纪 90 年代以来,由于 PC-based 的工业计算机(简称工业 PC)的发展,以工业 PC、I/O 装置、监控装置、控制网络组成的 PC-based 的自
4、动化系统得到了迅速普及,成为实现低成本工业自动化的重要途径。 近年来,工业 PC 在我国得到了异常迅速的发展。从世界范围来看,工业 PC 主要包含两种类型:IPC 工控机和 Compact-PCI 工控机以及它们的变形机,如 AT96 总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业 PC 的运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高,现有的 IPC 已经不能完全满足要求,将逐渐退出该领域,取而代之的将是 CompactPCI-based 工控机,而IPC 将占据管理自动化层。国家于 2001 年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项,目标就是发展具有自主知识产权的
5、PC-based 控制系统,在 35 年内,占领 30%50%的国内市场,并实现产业化。 1.2 平台开放式发展 OPC（OLE for Process Control）技术的出现，IEC61131 的颁布，3以及 Microsoft 的 Windows 平台的广泛应用，使得未来的电气技术的结合，计算机日益发挥着不可替代的作用。 （1）IEC61131 标准使得编程接口标准化。目前，世界上有 200 多家PLC 厂商，近 400 种 PLC 产品，不同产品的编程语言和表达方式各不相同，IEC61131 使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化。IEC61131 同时定义了它们的语法和语义。这就
6、意味着不会有其他的非标准的方言。IEC61131 已成为了一个国际化的标准，正被各大控制系统厂商广泛采纳。结构化的编程方式使得程序更易管理，也提高了代码的使用效率，缩短了程序编程的周期。 （2）Windows 正成为事实上的工控标准平台。微软的技术如Windows NT、Windows CE 和 Internet Explore 已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。PC 和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及。在工业自动化领域，基于 PC 的人机界面已经成为主流，基于 PC 的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的用户所采纳。在控制层采用 Windows 作为操作系统平台的好
7、处就是其易于使用和维护以及与办公平台简单的集成。 1.3 现场总线和分布式控制系统的应用 现场总线（Profibus、FF、Interbus 等）是一种串行的连接智能设备和自动化系统的数字式、双向传输的分支结构的通讯总线。它通过一根串行电缆将位于中央控制室内的工业计算机、监视/控制软件和 PLC 的CPU 与位于现场的远程 I/O 站、变频器、智能仪表、马达启动器等连接起来，并将这些现场设备的大量信息采集到中央控制器上来。分布式控制4意味着 PLC、I/O 模块和现场设备通过总线连接起来，将输入/输出模块转换成现场检测器和执行器。 2 电气自动化发展的主要影响因素 2.1 信息技术的决定性影响
8、 信息技术是包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通讯技术，广泛的讲就是指人类开发和利用信息的一切手段这些技术手段主要目的是用来处理、传感、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合体。 现代信息技术又称为现代电子信息技术是建立在现代电子技术基础上的它是以通信、计算机自动控制等现代技术为主体将各个种类的信息进行获取、加工处理并进行利用。现代信息技术是实现信息的获取、处理、传输控制等功能的系统或设备的信息系统技术主要包括光电子、微电子以及分子电子等有关元器件制造的信息基础技术主要是用于社会经济生活各个领域的信息应用技术。 信息技术的发展在很大程度上取决于电气自动化中众多学科领域的持续技术创新信息技
9、术对电气自动化的发展具有较大的支配性影响。反过来信息技术的进步又同时为电气自动化领域的技术创新提供了更加先进的工具基础。 2.2 与物理科学的联系更加紧密 20 世纪的后半叶对电气工程的成长起到了巨大的推动作用。固体电子学也主要是由于三极管的发明和大规模集成电路制造技术的发展，电气自动化与物理科学间的紧密联系与交叉仍然是今后电气自动化的关键，并且将拓宽到微机电、生物系统、光子学系统。 52.3 现代技术的迅速发展 现代技术的飞速进步和分析方法势必带动着依赖现代技术的电气自动化、设计方法的日新月异也将迅速发展起来。 3 工业电气自动化未来的发展趋势 借助电气自动化，未来工业的发展将会出现较大的改
10、变，不但有利于宝贵资源的节约和有效利用，还可以有效控制成本和费用，进而可以确保社会及经济效益实现最大化。对电气传动自动化技术的发展予以足够的关注和重视，有助于提升我国电气化使用水平，拉近我国在此领域与国外发达国家之间的差距，大力开展自主研发，开发出拥有自主知识产权、处于世界先进水平的产品，进而拉动我国经济实现进一步发展。 进一步规范我国电气传动自动化技术领域相关标准，促进电气传动自动化生产的规模化及规范化的实现。立足于我国当前现实国情以及工业电气自动化的发展现状，可以预见，在今后一段时间内，工业电气自动化将会向着分布式以及开放式信息化的方向不断迈进。其中，借助分布式结构，网络的独立性的实现就具
11、备了现实基础，分散其中所存在的相关危险因素，确保系统的运转始终处于正常状态；而开放化，就是要在系统与外界之间建立起更多的可靠联系，进而使相关的网络连接得以实现，促进处理信息能力的不断提高；所谓信息化，就是将现代化信息网络技术与设备有机联系起来，进而确保管控一体化以及网络自动化的尽快实现。 结束语 综上所述，电气自动化在我国的各个领域已经得到了广泛的应用，6也在一定程度上促进了行业的良好发展，但是就我国目前的电气自动化的应用现状来说，还有很大的发展空间，需要我们不断的在实践工作中总结经验，吸取教训，努力提高电气自动化系统的整体水平。并且，笔者根据自己的工作实践和理论知识，探索了我国乃至国际电气自动化的大体发展趋势，希望给业内同仁提供一个理论参考，当然诸多不足，还望批评指正。 参考文献 1赖福秦.工业电气自动化发展与应用J.机电信息. 2012(06) 2李春丽,郝俊华.关于工业电气自动化应用与发展的探讨J.科技创新与应用. 2012(10) 3王盛.当前我国电气自动化技术现状及发展展望J.现代商贸工业. 2012(05)
