電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)現(xiàn)狀淺析

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摘要：電氣工程自動(dòng)化控制技術(shù)是我國(guó)工業(yè)發(fā)展的全新方向，在現(xiàn)代電氣技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)的推動(dòng)下，我國(guó)工業(yè)進(jìn)入了全新的發(fā)展領(lǐng)域，電氣工程和自動(dòng)化控制技術(shù)已經(jīng)成為工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的核心科學(xué)技術(shù)。電氣自動(dòng)化技術(shù)可以有效地降低工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中人力的使用頻率，從而降低用人成本、提高生產(chǎn)效率，也極大地規(guī)避了在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的人為干擾因素。本項(xiàng)課題研究由此出發(fā)，總結(jié)了我國(guó)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀，探討了在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展，并結(jié)合我國(guó)工業(yè)發(fā)展的實(shí)際需求，討論電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)以及發(fā)展建議，旨在對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展研究以及相關(guān)人才培養(yǎng)的研究提供必要借鑒。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；控制系統(tǒng)；發(fā)展趨勢(shì)

1電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平也隨之不斷提高，許多行業(yè)已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程中的智能化和自動(dòng)化，我國(guó)對(duì)電氣技術(shù)研究起步較早，經(jīng)過(guò)10余年的不斷努力，也取得了眾多的研究成果，雖然與西方先進(jìn)國(guó)家相比仍存在技術(shù)差異，但就目前看我國(guó)電氣化技術(shù)水平已經(jīng)處于中上游水平。電氣自動(dòng)化技術(shù)讓我國(guó)石油、化工、制藥等領(lǐng)域的生產(chǎn)水平進(jìn)入了全新的時(shí)代。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制的轉(zhuǎn)型，我國(guó)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力不斷加大，企業(yè)對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的需求也逐步加大，企業(yè)需要獲得高新的生產(chǎn)技術(shù)、管理技術(shù)才可以應(yīng)對(duì)全新的市場(chǎng)環(huán)境，抓住生產(chǎn)發(fā)展的機(jī)遇。技術(shù)需求的不斷增加，進(jìn)一步促進(jìn)了我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展速度。

1.1電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的信息集成化

信息集成化是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的核心之一，也是重要的應(yīng)用方向，主要體現(xiàn)在如下兩個(gè)方面。（1）有效的提高了企業(yè)管理層的管理工作質(zhì)量和效率。依托或聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，企業(yè)管理層可以依托相應(yīng)的監(jiān)控軟件，對(duì)企業(yè)的人力資源、財(cái)務(wù)信息、生產(chǎn)線、倉(cāng)儲(chǔ)等進(jìn)行全面、實(shí)時(shí)的控制管理，企業(yè)管理者可以隨時(shí)查看生產(chǎn)線工作流程，掌握企業(yè)運(yùn)營(yíng)信息。（2）可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)、設(shè)備的自動(dòng)化控制，使生產(chǎn)過(guò)程中控制更為精準(zhǔn)高效，同時(shí)有效的杜絕了因主觀人為因素可能造成的生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)及事故。

1.2電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言規(guī)范是windowsNT和IE

電氣自動(dòng)化控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是相互依托、共同發(fā)展的，依托pc系統(tǒng)，自動(dòng)化控制設(shè)備才可以實(shí)現(xiàn)其多樣化、智能化的各項(xiàng)功能?；陔姎庾詣?dòng)化技術(shù)對(duì)控制平臺(tái)的各項(xiàng)需求，以及用戶(hù)的安裝使用環(huán)境，windowsNT和IE逐漸成為了電氣工程控制系統(tǒng)使用標(biāo)準(zhǔn)化語(yǔ)言，操作系統(tǒng)和語(yǔ)言的統(tǒng)一，讓我國(guó)自動(dòng)化設(shè)備具有了更高的兼容性，維護(hù)維修工作也更為容易。

1.3電氣自動(dòng)化工程分布式控制系統(tǒng)

基于電氣自動(dòng)化DCS技術(shù)的推廣和使用，逐漸凸顯了一些在設(shè)計(jì)和推廣使用之初沒(méi)有被發(fā)覺(jué)的問(wèn)題，分布式控制系統(tǒng)屬于模擬數(shù)字的混合系統(tǒng)，多數(shù)企業(yè)使用的分布式控制系統(tǒng)使用的儀表仍屬于傳統(tǒng)的指針儀表，耐震能力差、穩(wěn)定性較低，同時(shí)指針型儀表工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)廠家數(shù)量繁多，生產(chǎn)技術(shù)水平參差不齊，無(wú)法形成統(tǒng)一的管理，維修維護(hù)困難。

1.4集中監(jiān)控的方式進(jìn)行的控制系統(tǒng)

集中監(jiān)控的控制方式是將不同設(shè)備的控制器部分集中于單個(gè)處理中，導(dǎo)致處理器工作壓力較大，運(yùn)行速度降低，監(jiān)控設(shè)備的過(guò)于集中，也降低了主機(jī)設(shè)備的使用空間以及電纜數(shù)量，增加了運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)和維護(hù)成本。電纜長(zhǎng)距離傳輸降低了系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，影響了信息實(shí)時(shí)傳遞的效果。為集中進(jìn)行監(jiān)控的聯(lián)鎖與隔離刀閘中的閉鎖使用的都是硬接線，使設(shè)備沒(méi)有辦法進(jìn)行繼續(xù)操作。加上這一接線進(jìn)行反復(fù)接線時(shí)會(huì)很繁雜，查線工作就會(huì)更加困難，這加大了維護(hù)工作的難度，也會(huì)因此而產(chǎn)生錯(cuò)誤的操作，使整個(gè)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)無(wú)法積極進(jìn)行操作。

2電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的創(chuàng)新技術(shù)

電氣自動(dòng)化工程技術(shù)以及逐漸成為我國(guó)多個(gè)產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)，為此我國(guó)十分重視對(duì)電氣自動(dòng)化工程技術(shù)的研究，并投入了大量的資金以及人力成本，制定了長(zhǎng)期的發(fā)展計(jì)劃。在不斷開(kāi)放的技術(shù)研發(fā)環(huán)境中，我國(guó)電氣自動(dòng)化工程控制技術(shù)飛速發(fā)展，融入了大量的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新集成能力。并出臺(tái)了多項(xiàng)政策扶持我國(guó)電氣自動(dòng)化工程自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品的研發(fā)工作，為電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展提供了優(yōu)秀的環(huán)境及廣闊的空間。

2.2統(tǒng)一化的電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)

電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一的業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，是制約電氣自動(dòng)化工程發(fā)展的重要因素，為此統(tǒng)一電氣工程自動(dòng)化控制技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)之一。高度統(tǒng)一的業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)可有效地縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，降低產(chǎn)品測(cè)試、調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)工作成本，也可以更好地滿(mǎn)足客戶(hù)的使用需求。對(duì)于電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，高度統(tǒng)一化、高度通用化也是推廣應(yīng)用的重要條件。

2.3電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化接口

在電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)中，融入計(jì)算機(jī)的控制軟件以及計(jì)算能力，可以有效地縮減工程成本和時(shí)間，并可以實(shí)現(xiàn)不同控制系統(tǒng)中信息的交換與共享，并可以與其他不同類(lèi)型的系統(tǒng)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)整體控制。因此，接口標(biāo)準(zhǔn)化也是電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)未來(lái)主要的發(fā)展方向之一，通過(guò)對(duì)接口標(biāo)準(zhǔn)化，讓控制系統(tǒng)具有更高的兼容性與擴(kuò)展性，可以與企業(yè)內(nèi)多類(lèi)系統(tǒng)建立連接，也可以確保廠家之間的軟硬件數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)，真正地將通訊產(chǎn)生的困難解決。

2.4市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)化中電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)

目前我國(guó)處于社會(huì)經(jīng)濟(jì)體制轉(zhuǎn)型的重要時(shí)期，我國(guó)企業(yè)紛紛加快了自身結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，堅(jiān)定實(shí)行體制的深化改革，并對(duì)科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)力、企業(yè)發(fā)展能力之間的關(guān)系有更深入的認(rèn)知，更關(guān)注市場(chǎng)需求以及自身的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。在電氣自動(dòng)化企業(yè)對(duì)開(kāi)發(fā)技術(shù)和集成系統(tǒng)投入過(guò)多精力的同時(shí)，也更快地對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)裝備進(jìn)行改造創(chuàng)新，提高配置資源的工作效率。

2.5電氣自動(dòng)化工程及產(chǎn)品的生產(chǎn)將更加安全

提高電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的使用安全性也是重要的發(fā)展方向之一，提高系統(tǒng)自身的安全性以及用戶(hù)在使用后根據(jù)自己的實(shí)際需求，運(yùn)用最低設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)成本實(shí)現(xiàn)自己定制的安全方案，都是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)未來(lái)的重要地發(fā)展方向之一。

3加強(qiáng)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的建議

3.1電氣自動(dòng)化與地球數(shù)字化互相結(jié)合的設(shè)想

地球數(shù)字化技術(shù)是近年來(lái)興起的高新技術(shù)之一，該技術(shù)包括超大范圍的信息共享技術(shù)、高分辨率、動(dòng)態(tài)表現(xiàn)的信息共享技術(shù)、多維空間技術(shù)等，通過(guò)該技術(shù)可以在理論上形成一個(gè)電氣自動(dòng)化數(shù)字地球，將整理出的各種信息全部放入計(jì)算機(jī)中，讓控制系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，融入地理坐標(biāo)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化信息的全球共享。

3.2現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的創(chuàng)新使用，可以節(jié)省大量電氣自動(dòng)化成本

最初的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)需要先在控制現(xiàn)場(chǎng)安裝大量的電纜線材，導(dǎo)致安全隱患大，安裝成本也較高，在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，融入總線控制技術(shù)可以?xún)?yōu)先解決上述問(wèn)題，此外，也為企業(yè)最底層的設(shè)施提供了通信渠道，有效地將設(shè)施的頂層信息與生產(chǎn)信息結(jié)合在一起，針對(duì)不一樣的間隔，可以發(fā)揮不一樣的系統(tǒng)功能。不僅可以提高系統(tǒng)的適用性，還可以滿(mǎn)足現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)線構(gòu)建管理中部門(mén)間信息數(shù)據(jù)資源高速共享的功能需求，迎合了生產(chǎn)中融入網(wǎng)絡(luò)的全新發(fā)展理念。

4加強(qiáng)電氣自動(dòng)化企業(yè)與相關(guān)專(zhuān)業(yè)院校之間的合作

人才是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要推動(dòng)力量,我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)人才的培養(yǎng)力度，為技術(shù)發(fā)展進(jìn)步提供堅(jiān)實(shí)的力量。首先，從企業(yè)出發(fā)，鼓勵(lì)企業(yè)加強(qiáng)自身自動(dòng)化控制技術(shù)的研究，這可以結(jié)合企業(yè)實(shí)際的需求，進(jìn)行小規(guī)模的科研公關(guān)，見(jiàn)效最快，因此可以通過(guò)建立職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)中心，組建生產(chǎn)研究實(shí)驗(yàn)室等方式進(jìn)行，并出臺(tái)專(zhuān)項(xiàng)的資金，用于獎(jiǎng)勵(lì)在生產(chǎn)工作過(guò)程的自主創(chuàng)新人才，并積極建設(shè)校外的培訓(xùn)基地。其次，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)高校自動(dòng)化學(xué)科的教育，基于該學(xué)科特點(diǎn)，加強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用能力的培訓(xùn)力量，鼓勵(lì)學(xué)校與企業(yè)結(jié)合建立實(shí)踐實(shí)習(xí)基地，提高大學(xué)生人才的綜合素質(zhì)。最后應(yīng)加強(qiáng)對(duì)電氣自動(dòng)化教學(xué)內(nèi)容的研究，將理論知識(shí)學(xué)習(xí)與實(shí)踐高度結(jié)合，以真實(shí)生產(chǎn)任務(wù)作為實(shí)際學(xué)習(xí)案例制定課程內(nèi)容，對(duì)現(xiàn)有課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，全面提高學(xué)生實(shí)踐能力的教學(xué)成果，學(xué)校組織優(yōu)秀專(zhuān)業(yè)的教師根據(jù)這些崗位群體的特點(diǎn)，制定與之相關(guān)的教學(xué)課程，這就是以工作崗位為基礎(chǔ)形成的更加專(zhuān)業(yè)化的課程模式。

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作者:王洪洋 單位:大慶油田第四采油廠規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院