黄秀艳
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摘要：我国改革开放以来，随着高科技的发展，工业电气自动化技术在工业生产、民用产品上的应用越来越广泛。本文首先阐述了电气自动化的特性，随后主要以PLC为例分析了工业电气自动化的应用技术，同时探讨了工业电气自动化系统的发展策略以及发展方向，旨在提高工业自动化的总体水平。
关键词：工业电气；自动化技术应用；电气自动化发展
前言
工业电气自动化是工业生产中电气自动控制部分，其支持应用的技术主要有电机电器技术、电子检测及监控技术、电力电子技术、计算机及网络控制技术等不同领域技术。在信息化的时代背景下，各项生产技术都不断创造更新，在工业生产中，电气自动化技术被广泛的应用，为工业的发展做出了极大的贡献。我国的工业生产对我国的经济发展具有重要的意义，占据着国民经济发展很大的比例，所以工业生产的经济效益对我国的发展意义重大。在实行了电气改革之后，在工业生产中，可以将各生产设备有效的联系到一起，形成更为流畅的操作程序，减轻了人员的负担，节省了生产成本，提高了生产效益，为我国工业的发展做出了巨大的贡献，促进了我国经济的增长。
1、电气自动化的特性
1.1广泛性。工业化的发展是工业生产水平提高的基础，可以说工业产业的发展离不开自动化的发展和进步，尤其是在当今科技如此发达的时代工业发展迅速，且产业化规模不断扩大，都与电气自动化的发展相关，例如我们现在每天乘坐的地铁、公交车以及电梯等等。电气自动化的发展已经在当今的社会中被广泛的应用。
1.2高效性。工业电气自动化是科技发展的结果，我国的工业应用电气自动化的技术对于我国的科学技术具有很大的促进作用，它对于促进我国的生产力具有很大的作用，它对于促进我国的生产线具有巨大的提升作用，这样就会加大我国的产品的科技含量，提升产品的价值，因此电气自动化具有高效性。
1.3具有科技的发展性。电气自动化是属于我国的高科技工业的一种，它的科学技术水准是与我国的生产力相联系的，电气自动化的发展是具有延续性的，它是随着科技的发展而发展的。尤其是在现在科技日益发展的时代，我们的生活周围几乎都出现新的科技，这就决定了我们的电气自动化具有时代的发展性。
2、以PLC为例分析工业电气自动化的应用技术
2.1PLC在传统机床系统中的应用
传统机床多采用电气控制模式，采用继电器―接触器系统，其缺点是容易产生触头电弧、触头接触不良、接线老化等现象，传统机床的设备效率低、能耗大、故障率高、维修难度大，这些因素都制约着工厂电气自动化的实现。可程序设计逻辑控制器（简称为PLC），是一种数字运算操作的电子系统，将拟编制的程序存储在其内存中，让其执行逻辑运算、顺序控制、定时开关、速度调整、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，是工业控制的核心部分，对机床的电气部分进行软件和硬件的改造，在提高生产设备的自动化程度控制方面有明显的优势。利用PLC系统进行程序设计控制，实现实时控制，运行状态监控等功能，在提高系统运行的稳定性和效率的同时，还降低了日常维护成本，节约了能源，从而实现机床设备从传统的电气控制向逻辑控制和数字控制的转变。
PLC在传统机床改造中已经得到了广泛的应用，使用PLC模块化的模式，取代传统的继电器控制，促进了液压和气动系统的改造，不仅使机床的控制系统更加稳定，同时简化了机床的机械结构，大大提高了加工精度和生产效率，基于PLC技术的控制系统的改动和操作都非常方便。把PLC技术应用于传统机床，有效地克服了电气控制模式触点寿命低、故障率高和生产效率低的缺点，并具有应用方便、可靠性高、稳态精度高、便于监控及易于排除故障等优点。
2.2PLC在火电系统中的应用
在火电厂中有许多的辅助系统，包括水处理系统、输煤系统、除渣系统和除灰系统等，这些系统的工艺流程需要大量的顺序控制和开关量控制。应用PLC系统，不仅可以控制某一系统的某个工艺流程，而且可以通过其通讯模块，实现全厂的数据通信，从而掌握各辅助系统的运行情况，协调全厂的生产。
PLC的顺序控制功能主要应用于输煤系统和除灰系统。输煤系统采用分层式的网络结构，纵向分为三个层：主站层、远程IO站、现场传感器。主站层由可程序设计控制器（PLC）和人机接口设备组成，PLC的CPU按双机设备配置，通讯模件按冗余配置，主站层全部设备布置在输煤集控楼内。远程IO站设备和主站层程控主机之间由光纤通讯总线连接。远程IO站设备和输煤传感器之间通过二次控制电缆连接。输煤程控系统采用控制室集中控制方式，就地只设事故紧急停机拉线开关和检修用启停按钮。控制室内以PLC程序自动控制为主（正常运行方式）、带联锁或解除联锁手动控制为辅（事故或紧急情况下运行方式）。运行人员在控制室内通过显示屏和计算机就可以实现对主要输煤设备的监视和控制。除灰系统的主要控制对象为：输送风机、气化风机、仓泵、加热器、各类阀门、卸灰装置、布袋除尘器、收灰风机及管道压力等，由PLC、传感器、二次仪表以及主控柜组成，也可按网络结构分为操作员站、下位机控制器两大部分。在对系统的可靠性要求很高的地方，PLC可采用双机设备配置。PLC的软件基于模块化的设计架构，此种方式既便于修改，增加可读性，又便于现场调试。整个系统程序由1个主程序模块和N个功能模块组成。
3、工业电气自动化系统的发展策略
工业电气自动化系统应采用统一的系统开发平台，它可以支持一个自动化项目周期中的设计、实施和测试、调试和开机、运行及维护等各个阶段和环节。这样可以大大降低从设计到完成的时间和费用。统一的系统开发平台还应满足用户另一个重要需求即开发平台独立于最终的运行平台。根据项目的特点和最终用户的需求决定将统一的运行代码下载到硬件PLC、基于WindowsNT的软件PLC、嵌入式NT系统还是基于WindowsCE的控制系统中。在这方面，基于PC的自动化产品满足了以上要求。
工业电气自动化系统采用通用的网络结构，这对于一个成功的自动化系统来说非常重要。整个企业的网络结构应保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的数据通讯畅通无阻。企业管理层可通过lntenet/Intranet对现场设备进行实时监督。在进行系统网络规划时，无论选择与现场设备通讯的现场总线还是与上级计算机或办公系统通讯的以太网，所选择的网络产品必须能够保证从办公自动化环境到控制级直至组件级的整个系统范围内的通讯。而且，在整个网络中贯穿着集成的网络配置和程序设计、集成的数据管理以及集成的通讯等功能，即所谓的全集成自动化技术。
4、工电气自动化的发展方向
科技化、信息化、开放化是当下工业电气自动化的发展方向：首先，科技化是指电气自动化的发展应当出现实用性新技术、新材料、新产品。本着自主创新的思想，以节能降耗为切入点，积极推广应用节能降耗新技术、新方法、新工艺，在材料的使用，技术的使用等方面力求创新，采用信息技术、计算机技术、网络技术与自动化技术等高新技术，研发新产品；其次，信息化则是指信息技术在电气自动化的地位应更加突出。电力设备的设计、制造和运行中广泛应用的计算机优化与仿真技术，人工智能分析的广泛应用以及电气工程中广泛使用的网络通信技术，都充分展现了信息技术在电气自动化中起到的重要作用；最后，开放化则是要与外界建立一个接口，实现与外界网络的连接。计算机网络是实现信息实时交换和共享的重要基础设施，也是实现管理、决策、设计、控制和制造一体化的关键，它已广泛应用于电力系统各组件和局部系统的管理、监视、调节和控制上，是电力系统信息管理、远动技术、调度自动化等方面的核心。
5、结语
工业电气自动化的发展能够有效地提升企业的生产能力，提高企业的生产技术与生产效率，在市场竞争不断激烈的大环境下，工业电气自动化所涉及的行业领域也将更为广泛，因此，对于技术的更新速度就有了更高的要求，应该要不断创新技术和产品，同时融合高新科技，开创电气自动化发展的新篇章。
参考文献：
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