数字技术在工业电气自动化中的应用与创新代鹏飞

数字技术在工业电气自动化中的应用与创新代鹏飞

代鹏飞

（国华（锡林郭勒）新能源有限公司内蒙古锡林浩特市026000）

摘要：随着社会的发展以及技术水平的不断提高，工业也开始逐渐向自动化方向发展，在此基础上，数字化技术水平也得到了显著的提高。在工业生产过程中，我们通过对电气设备的改进与完善，使电气设备实现了自动化、实用化，从而有效的提高了工业的工作效率。在当前的社会发展中，数字技术在工业电气自动化中的应用范围极为广泛，这就需要我们进行深入的分析与研究，从而使工业中的电气设备达到高速的运转，使工业更进一步的发展。本文主要分析了数字化技术在工业电气自动化中的应用特点以及应用创新。

关键词：工业电气自动化；数字技术；应用创新

21世纪是信息化社会，信息技术的发展取得了长足的进步，而作为信息化技术基础的数字化技术也迎来的发展的新机遇，并迅速进入现代工业生产电气自动化系统中，促进了工业电气自动化的发展，极大的缩短了产品的生产周期，提高了工作效率，创造了巨大的经济效益。

一、电气自动化技术在电气工程中的应用

1.1变电站的自动化技术

我国变电站应用自动化技术，对整个工作流程实施全程监控和处理，对生产作业采用自动化技术，从而提高了整个变电站的工作效率，提高了工作质量。其自动化技术的工作基本原理是及时将工作的内容和相关信息显示在计算机荧屏上，以便于工作人员观察，对于操作过程中出现的问题和故障及时发现，并巧妙利用自动化技术有效解决变电站运转中的难题，实现变电站工作的安全运行，促进电力系统的顺利发展，达到全程智能控制。由于变电站工作人员可以利用计算机操作电气自动化技术，大大减轻了工作人员的负担，而且提高了工作效率。

1.2电气自动化技术在发电场中的应用

电气自动化技术实现了分散测控系统，能够在发电厂的正常运行中得到充分引用。分散测控系统能够实现分层分布的测控过程，并通过数据通讯系统、太网和远程工作站等单元形成完整的网络系统，并通过分散测控系统对单元和系统过程进行监督，将单元和过程直接显示在生产过程中，有利于操作人员的控制工作，并且分散测控系统能及时打印生产过程中接收到的信号，为操作人员对系统运行的整理分析提供了便捷，简化了操作流程，提高电气工作的工作效率。在火电厂中电气自动化技术的应用表现在对炉、电、机的一体化运行，让操作人员能够通过监控系统，对设备运行状态数据进行及时整理，从而排除相应的安全隐患。在水电厂中电气自动化主要应用在设备自动化、单机自动化和全厂自动化等方面，保障了水电厂生产的稳定运行，保障了供电系统的安全。

1.3电气自动化技术在电网调度中的应用

电气自动化技术能够有效的应用在电网调度自动化系统中，电网调度自动化系统主要由硬件和软件构成，利用计算机网络系统对电网中的各个业务进行调度和监控，实现电网调度的自动化。主要是讲电网中发电厂、变电站、工作站等终端进行联系，并对各个环节进行自动化调度监控。电气自动化技术促进了电网调度自动化系统的发展，有利于管理者对电网数据进行收集、分析和整理，提高了电网调度效率。电网的自动化调度符合电气自动化技术在电气工程中应用的大趋势，主要应用于计算机网络、电网调度中心的显示器、打印器和工作站等功能设备。电气自动化技术可以搜集处理电气工程中的相关数据信息，对我国电网的运行进行实时监测和控制处理，判断其是否出现异常现象；可以科学评估电力系统运行状态是否平稳正常，衡量电力负担是否已超负荷；分析电网运行过程中突发状况采取有针对性的解决策略，消除电网运行异常的安全隐患。根据相关调查结果显示，电气自动化技术对于电网调度进行自动化处理，其功能范围越来越广泛，并逐渐成为了核心关键力量。随着电气自动化技术的不断发展进步，我们应加强电网调度的自动化处理，通过监控分析暴露出的问题，找寻解决对策，尽量避免事故发生或者将危害程度降至最低。

二、数字技术在工业电气自动化中的应用

在当前的环境下，由于计算机技术的飞速发展，使得数字技术应用的领域也在不断地扩大。总体来说，主要应用的领域有：信息管理、科学计算、过程控制、人工智能、计算机辅助系统以及网络通信等。

而在工业电气自动化中，数字化技术也取得了非常广泛的应用，这一方面主要表现在计算机辅助系统上。一般来说，计算机辅助系统主要又包括：计算机辅助管理、计算机辅助检测、计算机集成制造、计算机辅助制造以及计算机辅助维护等。因此，我们可以不客气的说，正是计算机技术和原有的工业技术融合、渗透之后产生了工业电气自动化。而工业电气自动化正是由于数字技术作为其基础，使其具备了很多非常巨大的优势，以下将对这些优势进行详细分析。

2.1可靠性高

在工业电气自动化中，由于数字技术使用了智能化电气系统及网络系统。这就非常有效地减少了冗余设备，使其整体具有准确性高、操作方便的特点。加之各种数字互感器及网络的应用，就给我们工业电气自动化及安全性起到了很大的促进作用。

举例来说，各种工业仪器、仪表的自动化、数字化以及智能化很好的实现了模拟技术到数字技术的转变。另外，由于数字技术产品具有较高的技术含量，使其也获得了更为宽广的市场。根据相关调查显示，当前在工业电气自动化之中，数字技术的普及率已经达到了70%以上。

2.2性价比高

通过数字技术的应用，可以对工业电气自动化中的自查、自用以及自诊提供很好的支持。而且由于数字技术产品一般都具有较好的通信能力以及较成熟的智能化形式，这就不仅保证了质量，也极大地降低了我们的生产成本。

举例来说，对于化学仪器的分析，我们当前不仅可以在恶劣的环境下测试样品，也可以通过对数据信息输入输出的控制来实现比较快速的操作。另外，我们还可以把技术与联用仪器进行链接以帮助我们对更为复杂的任务进行分析，通过这种技术实现的计算也更加准确。因此，我们可以认为，由于数字技术和工业自动化的结合，使得数字产品的性价比更高，这对于数字产品的后续推广也有很重要的意义。

2.3可操作性强

在工业电气自动化中，数字技术非常大的一个优势就是可操作性比较强，这主要是由于数字化技术的应用大多数比较简洁，我们只要做好命令的传达，它就可以按照操作流程自动运行。不仅如此利用数字化还有很强的辨别与判断能力，逻辑能力非常强，能够很好的识别信息的正误，这就极大地降低了我们成本的支出。

另外，数字技术平台是开放式发展的，使得编程接口具有标准化的特点，这不仅对于提升代码使用率非常的有利，而且也较大幅度的降低了我们编程的周期，节约了时间成本。在这方面，如Windows、Explorer、NT等微软技术已经逐步成为了标准语言及标准平台，受到了越来越多用户的支持。此外，现场总线的连接功能在数字化技术的应用上也起到了非常重要的作用。基于此，我们可以认为IT技术引导着信息产业向电子商务方向发展。

举例来说，随着数字式变电站的进一步应用，将会逐渐取代传统变电站。在这种变电站中，无论是其硬件配置，还是其信息采集，都是基于计算机技术的，整体的数字化程度非常高。另外，由于数字化变电站具有回路简洁、成本较低、操作简单，便于资源共享等特点，能够很好地实现自我管理及自我控制。因此，它已经成为智能电网的基础。

三、数字技术在工业电气自动化中的创新

虽然，目前工业电气自动化的运行呈现良好的状态，但这其中的弊端及缺陷依然存在，例如数字化技术应用的时限太短、没有标准的统一运行模式、缺乏大量数字技术操作人才及智能化水平较低等等。因此，想要让数字技术在工业电气自动化中应用得更合理且带来更好的工作效益，对其技术的创新是必然的。

3.1采用光纤连接，实现就地安装：在工业电气自动化的实践运用中，可采用光纤连接的方式，通过智能终端和间隔层对数据的采集和控制，进一步加强数字技术在工业电气自动化应用中的可靠性。除此之外，要使工业电气自动化能够顺利的运行还需要基于标准化的程序接口上，所以要重视PC平台自动化的解决。它能有效的将ERP与MES系统相连接，并将TCP/IP设定为办公环境通讯的标准，这样就能有效的解决这一问题，同时更标准化的程序接口能满足客户更多高品质的需求，在一定程度上，优化了智能结果并提高了通讯的质量。

3.2运用GOOSE虚端子概念：GOOSE虚端子的实际应用，能对传统的二次回路进行改良并予以理解，它既有利于工程调试又是装置与设计上的革命。GOOSE虚端子技术能应用与装置的保护、测试并控制装置及智能终端之间的信息交流，并对其全站线路、开关、母联与母线等进行控制，得以实现跳合闸功能，就能保护测控遥控装置。目前，GOOSE网络已经替代了传统的二次回路，其对于信号管理、温度测试等非电量信息的操控比二次回路更加便捷。其次，按MMS网与GOOSE网的双层配置简洁方便，MMS对各个lED与主机之间的通信进行管理与控制，便能通过GOOSE实现跳闸保护、连闭锁以及测控遥控。

3.3加强技术程序化的操作理念：程序化的操作是指事先将经过审核确认的票据输入计算机，在下达调度命令后，要对开关、闸刀等电气设施设备进行确认和设计，同时设置人工干预的界面，完善和改进操作系统的应用功能。之后才开始进行模拟操作的预演，目的是要电气系统在无人在场的情况下，达到默认辨识、智能分析、自动操作的运行状态，全面完善的完成自动化、智能化的系统操作。根据当代科技信息技术的发展，未来工业电气自动化的发展趋势势必是向着分布式、开放化和信息化的方向不断的发展前进。其中，分布式结构是指将智能化系统在内部的结构组成中分解为多个智能化的模块，使它们既能各自独立运作，又能分摊风险的互不干扰型的系统运作模式，它的出现将为促进和完善程序化智能数字技术的发展和改进起到重要的作用。开放化的操作则是指系统在与外界信息进行连接时，只有当内部的系统与外部的网路频率协调一致时，系统的对信息的数字化指示、处理才能更具有准确性。信息化的操作处理技术则是与网络技术进行统一、结合，使之涉及、影响的范围更具有综合性，促进工业电气的全面自动化的管理和控制。

3.4实现智能终端的就地化安装：智能终端的就地化安装是指采用双重配置技术的间隔层及智能化终端进行信息数据的采集工作，通过光缆进行信息数据的连接和传输。它的第一层配置的作用主要是上传现场的数据，第二层配置的作用主要是保护跳闸，提高系统安全系数。因此，大多数的企业在办公环境内安装标准的TCP/IP协议，以促使MES系统与ERP系统进行信息的连接，提高企业的办公自动化和智能化的水平和效益。

结语：

工业电气自动化作为一门重要行业，不仅对我国电力行业的发展做出了重要贡献，更对我国经济的快速发展起了支撑作用。但是随着社会工业化程度的不断提高，现有的工业电气自动无法完全满足社会发展需要。因此，加强数字化在工业电气自动化中的应用显得尤为重要。数字技术由于其可靠性强、性价比高、可操作性强，使得工业电气自动化的工作平台更加稳定、工作效率大幅提高，增强了企业的经济效益。目前我国的数字技术在工业自动化中的应用并不全面，如何加强数字技术在工业自动化中的应用和创新是一个需要共同探讨的课题。

参考文献：

[1]阎明亮.浅谈数字技术在工业电气自动化中的应用与创新[J].世界华商经济年鉴•科技财经，2012（7）.

[2]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）.

[3]何贤义.浅谈数字技术在工业电气自动化中的应用与创新[J].中国电力教育，2010（33）.