电气自动化是工业自动化的重要组成部分,它主要依赖于计算机技术、信息技术、微电子技术等对工业生产过程实施自动控制。近年来,随着技术的高速进步,电气自动化领域也迅速发展,对生产和经济的进步产生了巨大影响。
一、电气自动化的发展状况
1. IEC61131标准的推广使用
IEC61131标准是电气自动化领域的一个重要标准,它使得电气自动化的编程接口实现了标准化,从而简化了编程步骤,并提高了装置控制的效率。通过标准化的编程语言和结构,不同设备之间的交流更加便捷,有利于提升整个体系的达标准确性和效率。
2. 现场总线和分布式控制系统的应用
在现代工业生产中,现场总线和分布式控制系统扮演着极为重要的角色。这些系统能够将生产智能化设备与操作系统实现互通,通过现场总线连接PLC与CPU,实现设备数据的采集与回馈,是解决工业现场通信和控制问题的关键技术。它们广泛应用于制造业、流程工业、交通、楼宇、电力等多个行业的自动化系统中,具有数据获取、直接数字控制、人机交互以及监控管理等功能。
二、电气自动化的设计原则与思想
1. 设计原则
设计电气自动化系统时,应遵循以下原则:
- 尽量合乎生产装置及工艺对电气控制的规定,确保生产活动的自动化适应性;
- 合乎生产规定的同时,确保方案的经济性;
- 遵循有关的工艺规定,确保设计合乎成本和结构要求。
2. 设计思想
在电气自动化系统设计中,常见的监控方式包括集中监控方式、远程监控方式和现场总线监控方式。
- 集中监控方式的优点是操作维护便捷,但其活动量大,处理速率可能会受限;
- 远程监控方式能够节省电缆和安装资金,稳定性好,灵活性强,但通信速率慢,适用于小型监控体系;
- 现场总线监控方式是当前较为主流的设计思想,已被广泛应用到变电站等综合自动化系统中。
三、电气自动化面临的挑战与发展方向
1. 生产技术的快速迭代
随着技术的快速发展,电气自动化设备的更新速度也日益加快。例如,电力输送和控制系统在未使用一段时间后,可能就无法满足当前生产控制的需求,这就需要新技术、新概念的快速介入和应用。
2. 新电子拖动概念的出现
随着电子技术的进步,新的电子拖动概念的出现使得电气自动化更加高效和智能,为适应生产发展的需求提供了技术支撑。
3. 自动化控制系统的集成与兼容性
当前时代是信息化的时代,电气自动化系统需要与信息科技相结合,实现更广泛的网络化控制。设计时还需考虑系统的集成与兼容性,保证在不同生产环节中的灵活应用和效率最大化。
4. 通信与数据处理能力的提升
随着生产过程中产生的数据量越来越多,电气自动化系统需要处理更多的信息和数据,这对通信速率和数据处理能力提出了更高的要求。
电气自动化作为一门综合性强的学科,涵盖了电气工程、计算机科学、信息技术等多个领域,正在快速发展中,其设计与应用也越来越趋向于智能化、网络化、标准化。未来,随着技术的不断进步,电气自动化系统将在更多行业和领域中扮演着不可或缺的角色。