工业电气自动化的发展趋向及相关问题研究

苏文

摘要：文章以工业电气为主题，探讨与其相关的自动化发展问题以及管理策略。结合当前工业电气发展的具体情况对其进行了简要概述，主要对其发展现状进行了说明，重点对其发展趋势进行了分析，并在此基础上，提出了一些具体的发展策略。希望通过文章初步论述，可以引起更多的关注与交流；同时，希望可以为该方面的研究工作，提供一些有价值的信息，以供参考。

关键词：工业电气自动化、发展趋向、相关问题、研究分析

在现代工业中，工业电气自动化是其基本的发展趋势，经过信息技术与相关设备的联合，已经得到了实现，比如，在德国，工业4.0的出现、还有3D打印技术的出现等，都是具体的体现。从当前的发展来看，现代工业的发展，逐渐向着信息化、智能化、数字化、一体化的方向发展，这种现代工业发展方式，完全超越了原有的电力传动概念，也在实质上改变了人们的生产方式与生活方式，推动了工业的转型。

1.工业电气自动化的发展现状

1.1OPC 技术

OPC，英文全称为OLE for process contro1；从概念来看，它是一个软件接口规范，主要用于工业标准化方面；从应用过程来看，通过该技术，可以满足客户程序和服务器之问的通信；从功能与作用方面看，非常有效地克服了时间、空间限制，可以将不同现场设备与计算机应用程序之间的数据，进行交换与共享；另一方面，通过该项技术，有效地解决了不同类型的现场总线、不同厂家DCS之间系统互联的问题，有助于扩大企业间的交流，增加沟通频率，拓展业务，增进企业效益【1】。在基本的技术支持方面，OPC以OLE（ActiveX）、COM&DCOM、XMI及NET为主；从技术应用模式方面分析，以 Client/Server（客户程序和服务器）的模式为主，具体来看，该技术通过定义，准备了一组COM对象及其接口，可以有效地达到上面所说的作用，并使其功能得到很好的发挥。

1.2IEC61131—3 标准

可编程控制器的编程软件包，是工业控制中非常重要的软件组成部分。为了将其实现，必须应用IEC61131-3标准，这也就突出了该标准的重要作用。从作用及功能方面分析，此标准除了对工控编程语言的改造和发展产生直接影响，还可以进行指导，并使控制规范化；比如，对PLC技术的指导作用就非常明显。具体来看，它主要是通过软件模型设置，给PLC技术开创新路。首先，它将单一封闭的PLC的体系结构，有效地转变为多CPU结构，并且形成了一个开放式系统，从理论上解决了单一化的僵化问题，为其向着智能化的发展，奠定了理论基础。IEC61131-3的出现是传统PLC和现代PLC的分水岭。在IEC61131-3正式发布的几年之后，PLC的市场逐渐出现了结合多CPU技术、网络技术、微电子技术发展起来的PLC，为PLC在工控市场上继续立于不败之地创造了技术条件。

1.3工控标准平台的创新

在成为工控的标准平台、语言和规范，PC和网络技术已经在企业管理中得到普及。从当前的现代工业发展来看，32位、64位的处理器得到了广泛应用，而且有效地改善了产品性能。另一方面，应用Windows系统，可以使工控平台的标准、应用语言、操作流程等形成一种新型模式，并为其制定出相应的合理规范；现在，PC和网络技术已经在企业管理中得到普及，因此，可以看出，现代工业正在面临着大幅度的改革，有可能完全冲破传统工业领域中的限制，真正做到智能一体化。

2.工业电气自动化发展的趋势

工业自动化可以降低成本、提高资源利用率、改善作业方式、解放劳力，而且有助于工业企业向着现代化转型，并进行生产结构优化升级；另一方面，工业自动化，能够促进社会结构的调整、带动国民经济效益的提升。因此，大力发展工业电气自动化技术，可以从总体上提高我国工业技术的发展水平，缩小与西方发达国家工业自动化生产技术方面的差距。但是，当前的发展形势表明，我国在技术的自主研发、创新发展方面，还存在诸多不利因素，所以，还应该加大发展力度，增强培训，努力建设专业的操作团队，从而争取在计算机网络的操作之下，各个部分紧密配合，实现操作的一体化。

3.电气工程及其自动化发展中存在的问题

3.1缺乏独立性

现阶段，我国电气工程及其自动化技术大多应用在一些综合性质较强的领域中，虽然这样可以使其应用的范围不断推广，但是其独立性还存在不足。尤其是将其投入到实际工作中的时候，工作人员现阶段只能与目前已研究出的技术结合，再通过自己在工作中总结出来的经验，最后才得出企业需要的技术效果【2】。在这个借鉴再应用的过程中，往往有些环节就无形之中提高了工程的经济成本，最后导致工程的经济投入总量也会有所提高。此外，现阶段企业在运用电气工程及其自动化的技术的过程中会根据企业自身发展情况而定，这样电气工程及其自动化技术的水平就会因企业的差异而出现不一致的情况。

3.2工作效率偏低

电气工程及其自動化的技术在实际应用的过程中，其应用效果最直接的影响因素就是效率，也是影响整个工程最终效果的关键因素。随着社会发展速度不断加快，工作效率已经成为企业竞争力中的一个重要因素。因此，电气工程及其自动化技术必须加强应用效率的提升，以求满足企业发展的需求。但是目前效率问题仍然是制约我国电气工程及其自动化技术进一步发展的重要因素，尽管多次进行了技术的改革，在效率上有了明显的提高，但是总体上来说，还是普遍偏低。导致这种情况的主要原因是我国企业应用电气工程及其自动化技术的水平参差不齐，无法得到全面的进步。

4.自动化系统的发展策略

4.1搭建公共交流的信息平台

在工业自动化发展过程中，当完成一个自动化项目时，需要设计、实施和测试、调试和开机、运行及维护等各个阶段和环节，所以，在这方面，首先应该搭建公共交流的信息平台，为其提供这样一个平台，使其可以完成进一步的操作流程，不但降低从设计到完成的时间，而且能够节约成本费用；另一方面，统一的系统开发平台的搭建完成，开发平台能够独立于最终的运行平台，解决用户的实际需求。总之，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Windows NT的软件PLC、嵌入式NT系统还是基于WindowsCE的控制系统中。从满足程度来看，基于PC的自动化产品是其首选。

4.2构建统一的网络结构

在工业自动化的发展过程中，首先，需要从体系化的角度，构建起一个统一的网络结构，将其放置在一个统一的体系管辖之下，如此才能使整个工业自动化得到有理有序的科学化运作；比如，在整个企业的网络结构中，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都需要通过一个总的系统来进行控制管理，才能完成畅通无阻的数据交换与更新、共享。另一方面，网络结构搭建完成后，企业管理层应该加强监督执行，这一方面，可采用Internet/Intranet技术，对现场设备进行实时监督。

4.3 程序接口标准化

自动化系统中，需要标准化的程序接口，才能达到连接的有效、快速；从上面的分析可以看出，在基于Microsoft（Windows2000、OPC、ActiveX、WindowsCE等）的标准和技术应用，有效地减少了工程时间和费用，促进了自动化系统和办公系统的数据交换与共享；由此可见，标准化的程序接口的完成，使工业企业在发展智能化、自动化时，有了更大的把握，管理控制与实际操作也有了更为简化的应用。因此，可以说在现代工业发展中，企业应用MES系统、ERP系统连接时，基于 PC 平台的自动化解决方案为其带来了翻天覆地的改变。

结束语：

从世界工业电气自动化技术发展的趋势来看，工业电气自动化技术是一种基于 PC 技术发展而来的自动化技术，工业电气自动化已经发展到了一个较高的水平。工业电气自动化技术的发展水平越高，相关标准就会越规范，而且世界工业的发展也会对工业电气自动化技术提出更高的要求。

参考文献：

[1]孙海珉.关于电气工程及其自动化的分析[J].科技创新与应用，2016，08：147.

[2]范朗萌.常见工业电气自动化发展问题与管理策略初探[J]. 智能城市，2016，01：120-122.endprint