工业电气自动化篇（1）

PLC的工作原理要通过对不同的阶段进行分析，在不同的阶段，PLC的工作原理存在着一定的差别。在输入采样阶段，可编程控制器利用扫描方式来对采样数据进行读取，然后将读取的数据存储在输入输出映像区的对应单元中。在输入的数据状态发生变化的时候，处理单元的数据是不会发生变化的，因此，在进行数据读取的时候要对信号形式进行选择，这样才能更好的保证在任何的情况下数据信息都能被读入。在程序执行阶段，可编程控制器的执行顺序可以按照自上而下的方式对用户的程序进行扫描，同时在扫描的过程中可以按照固定的顺序和路线进行运算，在进行扫描的时候顺序也有一定的变化，这样能够更好的在扫描以后进行结果的运算。在系统输出阶段，可编程控制器能够在执行用户程序以后进行刷新，在刷新的过程中系统中央处理器能够根据相应的状态对前一阶段的输入数据进行锁存，这样能够更好的对其他外设装置进行驱动，这也是可编程控制器在使用的过程中真正的任务。

2、PLC的特点

可编程控制器在应用的时候具有非常高的可靠性，同时在使用的过程中抗干扰能力也非常强，主要是因为PLC控制器在使用的时候自诊能力是非常强的，能够及时对出现的错误信息进行过滤和隔离，硬件设施进行保护。同时PLC在使用的时候能够更好的对出现的故障进行检测，同时也具备必要的信息保护和恢复功能。PLC在使用的时候通用性是非常强的，同时在使用的过程中控制程序是可变的，因此，操作是非常方便的。PLC具备品种齐全的硬件装置，因此在控制系统中能够更好的满足各种不同的需求。用户在使用的时候不用在硬件装置方面投入过多。PLC在功能方面是非常齐全的，同时在使用的时候使用面也非常广。PLC在逻辑运算和顺序控制方面功能是非常齐全的，同时在通信方面功能也是非常齐全的。PLC能够对生产机械进行控制，同时也能对生产线进行控制，甚至对一个生产过程都是可以进行控制的。PLC在使用的时候编程是非常简单的，同时也非常容易进行掌握，相关的技术人员可以通常短期的培训或者是对用户手册进行学习就可以掌握必要的操作技术，这样也使得PLC在应用范围上能够做到更加的广。

二、PLC在工业电气自动化中的应用

1、PLC在传统机床系统中的应用

在工业企业中，传统的机床都是采用电气控制模式，这样非常容易出现触头接触不良的情况，同时线路也经常会出现老化的情况。传统的机床在使用过程中经常会出现工作效率低，能耗大和故障率高的情况，这样就会导致工业生产中出现各种各样的问题。为了提高其自动化的程度，可用PLC控制对机床的电气部分进行软件和硬件的改造。利用PLC系统进行编程控制,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，取代传统的液压和气动系统，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。

2、PLC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。主站层由可编程控制器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。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。除灰系统的主要控制对象为输送风机、气化风机、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。PLC的开关量控制功能主要应用于断路器控制和自动切换系统。通过选择合适型号的PLC，编制可行的控制程序，就能实现变电所中多台断路器的控制及信号显示功能，从而大大减少维护和检修的工作量。一次设备的正常运行信号可以作为备用电源启动或关闭的依据，由于该控制系统具有数据处理以及逻辑判断功能,因此其不仅能完成备用电源自投的操作,且其能考虑系统运行情况以及其他操作要求，同时系统本身具有很强的抗干扰能力，并具有可靠性高、接线简单、调试操作方便以及成本低等优点。

工业电气自动化篇（2）

中图分类号：TM76-4；G642 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2015）06-122-001

1.工业电气自动化专业教学的目标要求

中等职业学校在寻求教学发展时不能绕开任何专业学科，必须针对各个专业的教学做出妥善的安排。因此，学校的整体教育水平提升必须保证工业电气自动化专业教学符合教育发展的目标要求。毕竟如今的学生要具备更加专业的技能素质，才能更加顺利的融入社会发展潮流中。工业电气自动化专业教学必须围绕中等职业教育目标开展，学生才能对工业电气自动化专业有一个全面崭新的认识，从而积极掌握专业技能，提升自身的就业能力，满足中等职业学校整体教育的目标。可见，确定了中等职业学校教育发展的内在要求，工业电气自动化专业教学必然要相机而动，及时转变观念，确保教学活动的内容能够与中等职业学校教育发展要求形成良好的互动，最终，实现中等职业学校整体教学水准的显著提升。

2.优化工业电气自动化专业教学的现实意义

2.1优化工业电气自动化专业教学有利于推行崭新的教育理念

职业学校整体教育目标客观的要求优化工业电气自动化专业教学做出及时转变，以实现与中等职业学校教育目标要求的完整契合。因此，优化工业电气自动化专业教学要以中等职业学校教育发展目标作为基点，使崭新的教学理念在自动化教学过程中加以及时推广，充分显示专业教学活动的应有功能，让专业教学具备更为直观的示范。

2.2优化工业电气自动化专业教学有利于提升学生的就业能力

职业学校的整体教育目标涵盖了学生未来就业问题。因此，优化工业电气自动化专业教学，可以提供给学生更为直接有效的专业理论指导，从而使学生明确专业知识技能对于现实就业形势的意义，从而督促他们从自身的现状找到差距和瑕疵，有针对性的提升自身的专业能力。否则，学生空有一些理论知识，不能很好的适应就业形势，无法适应就业的各种需求。学生在优化工业电气自动化专业教学的前提下，必定能够为未来的就业做好充分的准备，满足自身的就业愿望。

2.3优化工业电气自动化专业教学有利于构建学生的职业操守

优化工业电气自动化专业教学的目标，不仅表现在为学生提升自身的专业能力做出应有的努力，还表现在为学生步入岗位形成良好的职业操守打下坚实的基础。毕竟对学生进行职业素养教育也是优化教学的应有之义。学生在工作岗位上的表现不单单依靠工作能力及工作效果等方面，还需要体现出良好的职业道德，否则，便会失去企业事业单位的青睐，不利于工作的开展，不利于社会就业形势的要求。

3.优化工业电气自动化专业教学的原则

3.1尊重个性化特点原则

学生的心理还未完全成熟，他们的各方面素质还不是很高。因此，在优化工业电气自动化专业教学的过程中，不能完全忽略他们的自身特点，尤其是个性化元素，而是要充分尊重他们的年龄、心理、爱好等因素，激发出他们的学习热情，让他们强化自身的主体参与意识，积极的配合老师进行活动。

3.2与时俱进原则

优化工业电气自动化专业教学不能陷入僵局一成不变，而是要根据教育形势的变化及时作出优化策略上的转变，这就是与时俱进原则的内涵所在，才能将崭新的教育理念及时融入优化过程中，保障专业教学的成效。可见，与时俱进原则要求对优化教学实习动态的推进，使教学过程在充分尊重变量的前提下开展，满足中等职业学校整体教育目标的要求。

4.优化工业电气自动化专业教学

4.1重视优化自动化专业教学的价值，有效夯实教育基础

中等职业学校的负责人要以学习为渠道，增长自身的教育管理知识，将优化自动化专业教学放在一个战略性的高度。这就要求负责人要通过学习认清严酷的就业状况及学生的自身情况，并考虑学生毕业后的就业前景，认真分析电气自动化专业未来就业的前景，使中等职业学校教育的整体水平在学生身上彰显应有的成效，并保障学生在离校就业后的良好表现。

4.2学校加强与企业的联系，为学生争取更多实习机会

工业电气自动化篇（3）

中图分类号： F416.6 文献标识码： A 文章编号：

随着电气自动化的不断发展 ，它已经成为高新技术产业的主要部分 ，大大推动了国民经济经济的发展。在几十年的发展历程中 ，电气自动化从无到有 ，从开始到成熟 ，它不仅与信息技术紧密相连 ，而且受到了物理科学的极大影响。电气自动化不断发展 ，它在工业生产中得到了广泛的应用 ，为工业生产带来了很大的方便。

1 发展现状

1.1 编程接口的标准化

IEC6113 标准是目前国际上通用的一种标准化接口标准，在其出现之前，国际上是没有这种统一的标准的，所以生产厂家以及嗲气自动化的产品都不完全的标准统一，这样在技术的交流上也有着很大的局限性，并且不同的生产厂家生产出的各种产品在配置上也无法有效进行。但是 IEC61131 标准在这样的情况下诞生，将各个电气产品的语言进行了有效的统一，并且也为电气自动化生产中的各类产品都提供了生产上的一个技术性的产考标准，无论是哪一家的企业都会在电器产品的出产中各个厂家的配件都可以相互共通的使用，这种标准的产生给自动化生产的产品以及配件都可以相互的搭配使用。所以，IEC61131 在这种标准下具有很大的优势，使得国际上的电气生产具有了通行的标准，并且这项标准得到了自动化的电气领域中的应用以及广泛认可。

1.2 工控标准平台———Windows

逐渐的微软系统开始进入工业控制领域，成为了一种通用的平台，工业开始向着自动化的方向发展，Windows 在厂家以及企业中开始涉入控制领域，标准化的技术平台逐渐为工业领域使用。因为在围护以及操作上具有着简单的特性以及易于维护的优点，使得这种操作平台超过了其他的技术平台，因为电气自动化的领域中长期的发展使得我们开始逐渐的发现这种平台的优势，这样的自动化提高使得电气工作效率更高并且操作更为便捷。

2 系统特点

对于系统的运行，整体过程是操作系统上的自动化程度同操作的频率以及次数成反比，即自动化的程度越高这两方面的程度越低。因此，电气的自动化在设备的安排以及控制中心的安排中，一般都不会被置于控制室以及配电室中，主要原因就在于，这两种地方中很多设备在其内运行，技术人员会由于操作以及调整跟容易就会使得电气自动化的实施设备的运行受到不必要的干扰，并且由于在操作以及调整中，很多设备的运行会在技术人员的操作中进行，这种操作会对设备造成干扰，所以就有可能导致操作错误或者是失误。此外，在电气设备的保护装置上，还需要进行完善的配置，这样才能够使得设备运转正常，防止烦扰到其他的因素而造成交叉性的干扰。在运转速度上，电气设备的速度又较快，因此，设备以及配件在安装上还应当简洁有序，使得在控制上可以尽量的简洁有序，并在排放和组合中可以令工作人员能够精准快速的找到各种开关，并对电气设备进行控制和操作。最后，在电气设备的配置上，系统应当具有两台以上，所以，这些设备的放置就需要加以控制，在不同的配电室以及控制室中，避免相互之间的工作干扰。这种干扰往往会由于使得工作人员混淆而造成工作操纵上的失误。

3 工业电气自动化技术发展策略

3.1 统一系统开发平台

在现代计算机技术的发展中，系统的设计和使用对一个自动化项目的设计和使用起到极为关键的作用，这要求系统在设计过程中要运用相同的系统开发和开放平台，开发平台设计时要与运行平台互相独立，这是根据用户的要求所建立起来的，这样系统在运行过程中的各个环节之间的消极因素极大地降低了，这种设计结构可以最大程度的减少系统运行过程中产生的设备消耗，降低系统运行成本的同时还增加了设备的利用程度。此外，现代计算机技术在运行代码时可以根据客户的选择或者是根据项目的具体情况来拟定代码的运行方式，这些运行方式大致可以分为四种情况，分别是把代码下载到硬件PLC、基于WindowsNT的软件PLC、嵌入式 NT系统以及基于 WindowsCE的控制系统中。现代计算机技术的发展很大程度上为实现工业电气自动化带来了技术保证。

3.2 架设网络结构

在自动化系统的发展过程中，企业中的各个系统的信息交流是无时无刻不在进行的（包括现场控制设备、计算机监督、企业管理系统的信息交流），这就要求在数据传递过程中数据交流必须没有阻碍，一个完整的网络结构可以最大程度的保证数据交流的进行，因此，网络结构的架设网络构建在自动化系统中显得不可或缺。在全集成化的自动化系统内，主要应该包括以下的几点构成：企业上级运用InternetIntranet监督现场设备，数据编辑和系统安全等贯穿于网络的各个环节，最终实

现网络结构由办公自动化到控制级再到元件极的通讯畅通无阻。

3.3 程序接口标准化

工业电气自动化的系统化程度的一个关键因素在于是否拥有标准化的程序接口。近年来，工业电气自动化系统在设计中应用了 Mi-crosoft 的标准技术，包括 Windows2000、OPC、ActiveX 以及Win－dows CE等，不仅缩短了工作时间和降低了工作费用，还便捷了办公室自动化系统中各个数据和信息的交流共享。在与企业的MES系统、ERP系统连接时，计算机技术的平台自动化可以帮助问题的解决。将WindowsNT/2000作为操作系统，还可实现办公环境的标准化，使计算机在电气化管理和系统平台之间建立接口。程序接口的标准化显然促进了不同程序之间通信的实现，因而程序接口标准化将成为电气自动化技术在未来一段时间的重要发展趋势。

4 工业电气自动化的发展趋势

工业电气自动化技术的不断进步促进了现代工业的快速发展，使现代工业生产中的资源消耗、成本花费进一步降低，使现代工业的社会效益与经济效益得到大大提升。因而强化对工业电气自动化技术的发扎对于促进我国电气化程度的提高、促进科技自主研发能力的提升以及国民经济的健康发展有着重要的意义。可见工业电气自动化技术在我国有着广阔的发展前景和发展潜力。

影响电气自动化发展的因素有很多 ，其中最主要的是信息技术与物理科学的影响。从广义上讲 ，信息技术是人类对信息开发和使用过程中采用的技术手段 ，它包括计算机技术及通讯技术。随着科学技术的发展 ，使得信息技术不断发展 ，为电气自动化提供了新的手段 ，电气自动化技术得到了进一步提高。在电气工程中 ，充分的利用了通信技术 ，这也是信息技术影响电气自动化的表现。其次，在电气自动化发展过程中 ，物理科学与之紧密相连 ，物理科学的运用推动了电气自动化的发展。三极管是一项伟大的发明 ，它使人类意识和设备操作联系起来 ，这一发明推动了固体电子学的发展 ，使物理科学与电气自动化相互关联。电气自动化在今后的发展中 ，将会与物理科学建立更紧密的联系 ，进一步拓宽到其它系统中。

近年来，我国关于工业电气自动化技术的理论研究及时间成果不断丰富，电气自动化技术的标准化、规模化、规范化程度均有明显提高。而随着计算机信息技术的不断革新，工业电气自动化将进一步向着分布式、开放化、信息化的方向发展。分布式结构保证了工业电气自动化系统在网络系统中的独立性，使其危险得以分散，为电气自动化系统的正常运行提供了保障；开放化发展即电气自动化系统与外界的联系，这意味着工业电气自动化系统将实现与各方的网络对接，其信息处理能力将得到进一步提升；信息化意味着工业电气自动化设备与网络技术的融合，这一发展趋势将使得网络自动化和管控一体化得以实现。

结语

工业电气自动化技术的进步对于工业生产的发展乃至国民经济的发展有着重要的意义，当前我国工业电气自动化技术正在标准化、规模化和规范化发展的道路上快速发展。今后电气自动化技术将呈现分布式、开放化、信息化的发展趋势，有待我国专家学者和工程师朝着这些方向开展理论研究与实践工作。

工业电气自动化篇（4）

中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：

随着科技进步和信息技术的发展，电气自动化控制已经逐渐成熟起来，实现了对化工企业的操作进行判断和监视。大量的实践已经表明，电气自动化的使用对于提升企业的生产效率和效益的作用极大，尤其是对化工企业来说更是如此。为了在化工企业中更好地促进机电气自动化的发展，我们要了解电气自动化的建设的意义，不断完善电气自动化系统。

一、电气自动化生产在化工企业中的功能

（一）设备控制

在化工企业中电气自动化能够实现对生产设备的全面自动化控制。化工仪表控制、电子调速器，电子油门控制装置、自动停机装置、自动升温控制装置等。这些装置都能够实现对生产设备的全面电脑控制，并且装备安全保护以及各种辅助机构。通常多台自动化设备与控制计算机(控制台)，导航设备，充电设备以及周边附属设备组成自动化设备系统，其主要工作原理表现为在控制计算机的监控及任务调度下，自动化设备可以准确的按照规定的路径行走，到达任务指定位置后，完成一系列的作业任务。

（二）生产监控

在化工企业生产与仓储区内安装监控设备，监控企业的生产过程保证企业生产运营，保障化工企业生产稳定、效率提升，避免出现影响企业设备运行故障导致大面积停工，生产过程的停止甚至是企业事故发生，引发大量的影响企业正常运行的事件。化工企业中的监控设备主要功能就是设置了报警系统，其中枢系统是由一台电脑控制，由无线接收主机、无线转发器和探头组成，自动化监控系统主要由监控中心、通信平台、远程测控终端、计量测量及摄像设备组成。当设备出现问题，就会启动报警系统，报警器会自动发出警报声，由无线接收主机接收信号，再通过控制电脑转化为信号，传输到管理平台，主机管理员能在控制中心远程监督系统的运行情况，对出现的问题及时做出反应。

（三）高效节能

电气自动化生产可以提高系统的效率，实现节能。在系统的每一个环节，自动化技术都可以发挥积极的作用，实现节能。自动化生产能够实现全面化的能源管理，可以对能源的发生、使用集中监视，并且对能源放散系统直接操作和控制，对能源使用量的调整可以直接指挥，使事故的判断和处理更迅速，因此能源的作用也从单纯的利用变为缓冲兼顾性的利用，可以大大减少能源的放散量。

二、化工企业电气系统设计要点

化工企业产品一般具有易燃、易爆的特点,这对电气系统设计的要求相对较高,不仅需要满足生产需要,还要满足化工企业对于安全性的需要。

（一）防火性设计

化工企业产品为易燃易爆品,在电气系统设计的过程中应重点注意电气火灾的防范与制止。按照安全设计的要求,均衡设计线路走向及分支变电系统的安全性,在保障安全生产和全速生产的条件下,尽可能保障电气系统的安全。

1、线路布局。由于化工企业油污较大,容易导致线路老化变形,甚至出现线路的,严重影响化工企业的安全生产运营。线路在设计时应充分考虑其合理走向,保证走向的安全性。

2、线路密度。由于化工企业生产过程中温度较高,线路布局过于密集容易产生磁力效应,从而影响生产的安全。合理的线路布局设计加上合理性的密集度设计能从根本上保证化工企业电气系统的安全。

3、防火空间。由于电气系统线路设计的隐蔽性,决定了其防火空间的有限性,而有限的防火空间下,一旦发生火灾等灾害就会导致大面积的灾害形成,危害化工企业的整体安全。因此,在化工企业电气系统设计时应注意保障足够的防火和救灾空间。

（二）操作空间

在化工企业电气系统设计时应注意保障足够的电气操作空间,

1、保障电气在运行过程中的安全性和电气自身寿命的延长

2、保障在维修电气系统时可以有足够的空间进行维护。足够的操作空间使得电气系统之间的距离拉大,其相互的磁力影响减小,对于维修人员及电气操作人员的身体健康有重要的意义。

三、化工企业中电气自动化生产模式

电气自动化广泛应用与化工企业生产之中，其在化工企业之中的生产模式包括以下几个方面。

（一）分布式控制生产模式

分布式控制生产模式含有几组功能部件的公共控制方式，其中每组部件只服务于数目有限的呼叫。包括4C技术既控制技术，计算机技术，通信技术，显示技术。在这种生产模式之下，化工生产过程中控制系统发出第一命令的主控制器和多个以一种树结构方式与主控制器相连接的通信控制器。通信控制器通过解释第一命令获得控制参数，或通过执行对应于第一命令的第二应用程序发出第二命令并而后获得控制参数。不论发生哪种情况，控制参数都被从通信控制器输出到马达控制器，通过马达控制器控制多个马达，使生产模式更为简单方便，有较为明确地管理、操作和控制作用，实现测控技术的全面化发展。

（二）计算机集成制造生产模式

计算机的集成制造的生产模式，是将企业的安全生产和经营联系在一起的，它能够保证生产的每一个环节并进行控制形成一个系统的整体，从原料的进场，检测和加工、生产等一系列活动，都能和电气一体化过程一起进行控制，实行全面的控制和管理。目前化工企业已实现了生产制造的自动化，但是对于计算机集成制造生产模式来讲，缺乏对生产经营和生产管理的自动化控制。对生产经营方面来讲，可以建立远程网络通信平台，实现生产经营的全面化控制，可以将现场工艺数据传输到远控中心，同时也可以对电气自动化设备的数据进行查看，更有利于内部经营。

（三）现场总线生产技术

现场总线是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线，是高效解决化工企业问题的较为有效先进的技术。它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。

四、化工企业电气设备安装要点

（一）遵守实施方案

由于化工企业生产产品的特殊性和其电气系统设计的特殊性,因此安装过程中不能逾越设计方案的设计规程和设计安装方式。严格按照设计方案实施安装和线路布局,保证施工的科学性和安全性。

（二）保证安全距离

在安装过程中要严格注意电气系统各组件之间的安全距离,保证电气系统的安全性和可用性。按照保有足够空间,保障正常操作的原则,合理布局电气系统各组件,充分利用空间优势和设计时留下的空间操作构想,保证安全距离。

（三）完善管理制度

安装过程中应充分利用安全管理制度,保障安装过程的安全。在化工企业电气系统的安装过程中,项目负责人应制定详细而严格的管理制度,保障安装过程中安装人员的安全和电气组件的安全。

五、结语：化工企业电气工作人员应不断创新，学习国外先进理念与技术，结合我国的实际情况，在技术先进、经济合理的基础上，为我国的化工企业电气自动化发展做出贡献。

【参考文献】

工业电气自动化篇（5）

1前言

化工行业涉及国计民生问题，因而化工生产在工业生产中占据很重要的地位，又因其自身生产的特殊性以及生产材料潜在的危险性，使得保证电气安全成为了化工企业中的一个重要任务。本文将主要从化工生产中的电气环境，电气应用以及相关管理来讲电气自动化在化工企业中的应用问题

2电气设备的工作环境和设备情况

2.1高温

化工企业中电气通常会有很多热辐射，车间的温度都比较高，经常会达到35℃或者更高。在配备了焙箱、锅炉、干燥炉和焙烧炉的车间中更加明显。

2.2潮湿

阴湿环境是指空气湿度介于60%～75%的工作环境。湿度高于阴湿环境就被称为潮湿环境。当潮湿环境达到最大系数，即湿度达到100%的时候，车间的地面、墙壁、顶棚和设备基本上就可以看做完全浸泡在潮气当中了。化工电气的主要工作环境属于空气湿度大于60%的环境，即阴湿或者潮湿的环境。

2.3多尘

在实际生产中，产生的粉尘过多就会堆积在线路上面或是积淀在电气设备上。粉尘又可以根据能否导电而细分为导电粉尘和非导电粉尘。

2.4腐蚀环境

化工生产的多数原料都有腐蚀性，其有可能会腐蚀电气设备的架构，甚至损坏设备的绝缘特性。依据环境的腐蚀性程度又可以将环境分为弱、中、强三个腐蚀环境级别。

2.5爆炸性环境

化工生产当中经常会用到好多原料，这些原料多数是具有可燃性的，比如甲苯、煤和氢气等。在大气条件下，这些可燃物和空气混合，其混合物经点燃而发生爆炸，爆炸产生的燃烧会传送至未点燃的混合物处引发进一步燃烧和爆炸，这种环境被称为爆炸性环境。爆炸性环境中的电气要更加注意选型和管理，否则会有造成火灾甚至爆炸的危险。

2.6导电设备

有的环境中有许多金属制造的设备，员工在工作的工程中需要和设备的金属部分接触，但是又很难保持和金属完全绝缘，这时往往会很危险。例如在给锅炉的炉壁进行检查清洁的时候，如若发生漏电就会造成人身伤害。

3电气自动化在化工中的应用

电气自动化经过几十年的发展不断长大起来，现在，电气自动化在工业中占的比重也在不断的扩大，为工业发展做出很大推动作用。

3.1先进制动控制的特点

相对于常规PD控制，与此相对应的先进制动控制的控制效果要更加突出，表现更加好。但是由于其字数的含义太过于丰富，没得到普遍应用，也就没有比较准确的定义了。有些工业自动化过程中使用常规控制不能达到理想的效果或者是不能达到控制的目的，这时候先进制动控制就能取得完美的表现，对其进行有效地控制。在生产过程复杂的化工生产当中，自动化实施的数学模型建立很不容易，而预估控制技术对数学模型的精度要求比较低，很大程度地方便了生产。与传统的PD技术相比，先进制动控制有模型控制特点，能够进行模型预测和推断，其发展越来越智能化。先进制动控制还能处理一些复杂问题，比如多变量的控制。先进制动控制主要依托计算机来完成，计算机的精密和快速计算功能为先进控制提供了很好的平台。

3.2先进制动控制的内容

化工行业还会用到过程辨别技术以来确定变量关系。要形象地展现实际中的一个过程，可以通过建立动态数学模型的方式，依据输入和输出之间关系的约束来实现过程的控制，这个过程主要依托计算机来实现。过程当中各数据变量的采集处理等都要确保有效和可靠。先进制动控制的主要内容是适当地计算不可测量的数据变量。在化工企业的生产过程中，饱和蒸汽机和一些蒸馏塔的质量指标就需要通过间接测量技术来获得。先进控制包括了传统的串级和前馈控制，是目前电气自动化进行发展的新趋势，也是新热点。具体说来包括了模糊控制、专家系统和神经网络等内容。模糊控制与别的技术相结合，来控制生产当中的非线性对象，能够进行比较各种疑难的控制。专家系统能够在生产当中诊断故障和监控过程，并利用计算机进行各项任务，达到与多人大工量操作同样的控制效果。神经网络主要用来完成记忆和联想预测。

3.3现场总线

在化工生产过程中应用到的自动化就是现场总线，其主要就是现场各设备之间实现数字化、双向、多变量和数字通信等多种实用功能的一种自动化技术。现场总线的出现，给化工企业生产的控制方面带来了变革，产生的影响也很巨大。与已有的PLC、DCS相比来看，现场总线的FCS更加具有优势，其全数字、多点通信、开放性、现场状态可控性及互可操作都使其优于别的技术，化工行业也在努力朝着此方向发展。自动化发展的一个新特点就是将实现FCS和DCS的共存。DCS技术逐渐成熟起来，有许多实践经验，可靠的性能，丰富的软件和完善的功能都使得客户更加青睐于选择，开始承担起化工企业生产的主要任务。而FCS技术，则由于其发展还不够完善，其网络冗余而可靠性不够，表现略逊于DCS技术，故不如DCS使用广泛。

3.4现场总线的一些特点

经过上面的描述，现场总线能把自动化系统和现场设备智能连接的计算机控制技术。现场总线连接现场仪表和底层仪器设备，经由网络技术来把控制系统和现场通信网络进行整合。现场总线具有开放性、互用性及互可操作性等特点，而现场设备又具有智能化，系统结构有分散性，这都是现场总线的技术特点。

3.5现场总线控制的优势

化工企业当中会用到现场总线，这样能够有效地节约初期投资以及一些安装费用。使用FCS技术，硬件上的投资就低于了使用DCS系统。这种技术相比说来室内设备比较少，现场的设置结构也更加简单，当有一对双绞线的时候，上面可以挂接多个仪表或者设备，在一定程度上大大地节省了电缆、桥架、槽盒的用量，减少基础投资的同时，也减少了工人进行设计安装的工作量。从基础投资方面来说，有效减少了初期投资额度。

而在此基础上FCS还能节约后期投资。如果情况临时发生了变化，生产现场需要增加一些控制设备，这时候就不需要增加新的电缆，只要在旧的电缆上连接就能达到规模扩大的目的，从而节省后期投资和施工费用。同时，FCS技术有利于操作管理人员快速准确地了解到当时的生产情况，对整体生产和设备运行有急事地掌控，高质量确保控制系统的有效性和可靠性。

4化工生产中电 气的管理

前面讲了电气自动化的工作环境和其在化工产业中的重要应用，那么在化工生产上，就更要注意电气设备的安全管理等问题。

4.1高温防护

化工企业应该注意提高高温场所中的电气设备防护等级，加强高温环境中的安全防护。努力做到对高温场所中的电气设备每日检查，以确保设备能良好有效地散热。

4.2湿度的控制

潮湿的环境，需要安装空调等来进行及时降温除湿，并安装温湿度仪来实时测量温湿度，多时巡检保证安全。

4.3降低粉尘的危害

生产中粉尘的处理很关键，可以通过把设备进行密闭来防止粉尘飘散。而对于无法密闭的车间，可以在不影响生产的条件下，利用半封闭或者隔离的方法来尽量使粉尘少接触电气设备，把粉尘局限在一定氛围中来防止其扩散。

4.4防止腐蚀

环境中经常会混杂着氢气、腐蚀粉尘等化学腐蚀物。化工电气预防腐蚀的方法主要也是采用密封式或者密封结构来进行。电器进出导线的密封装置要可靠一些，其外露的部件也要采用防腐蚀处理。

4.5防止爆炸危险

在爆炸性的环境中，潜藏着很多危险，所以其环境中的电气设备必须要具有防爆功能。这种电气设备可以根据环境介质等的不同而分为A类、B类、C类，由其自身结构形式又能够分为隔爆型和增安型。当电气设备中产生了火花或者是较危险的高温，引燃了里面的混合气体，隔爆型电气的外壳能承受住里面爆炸而产生的压力，保护设备不受损害；而同时其外壳还能减弱甚至熄灭不断传播的火焰，使其不能继续点燃周围的易爆气体。而增安型设备在一般情况下来说不能产生电火花或者电弧，进一步增加了安全程度。

4.6避雷和接地

化工企业中应当建立接地网，建筑物或者设备顶端最好安装避雷设施，通过避雷引下线和接地网连接来将电流引入大地。消除静电就是通过将可能会产生静电的设备和接地引线连接而引静电入地。尽量把化工企业中的导电但不带电和不导电但带电的设备与接地引线相连，这样当发生漏电意外的时候，电流将流入大地而能确保人员的安全。

5结论

电气自动化的广泛应用，极大地促进了现代社会的发展，掌握好电气设备在化工企业的应用有很重大的意义，技术的掌握就是竞争力的提高。同时有效地解决电气使用过程中的安全问题，能更有利于电气在化工企业中的持久使用和发展。

参考文献：

工业电气自动化篇（6）

随着科技的高速发展，人民生活水平得到了日益提高，解放劳动力和节能减排是当前急需解决的工业问题，因此，工业电气自动化应用与节能技术被广泛提及，工业电气自动化也被我国的各个系统、部门应用着。尤其是改革开放以来，工业电气工程的自动化也变得更加人性化，为我国的工业建设带来了比较大的经济效益和社会效益。因为工业电气自动化的先进性，使得这项技术可以被应用于工业生产的方方面面，时至今日，更是发展成了比较完善的体系，预测其未来的发展趋势基本可以体现在以下三个方面：一次设备的智能化发展、一次设备在线监测的实现、电力互感器向光互式方向发展。

1工业电气自动化概述

工业电气自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科，作为一项新兴技术，工业电气自动化更是与人们的日常生活密不可分，其发展速度十分迅速、发展态势十分迅猛，与工业生产的密切关系也使得这项技术日趋成熟，已经成为高新技术产业的重要组成部分，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。在概念方面，工业电气自动化是指电气装置或者电气设备在没有人操作的前提下，按照提前输入的指令对工业进行控制或者操作的过程。目前电气自动化在工业、农业、医疗等多个与人类生存息息相关的领域被广泛应用，其中工业电气自动化不仅可以解放生产中的劳动力，还能使生产过程更高效、安全，很多情况下，工业电气自动化已经成立一个国家的技术先进与否的重要标准。因此，我国对工业电气自动化的关注程度、开发力度都是前所未有的。

2工业电气自动化的应用情况

上个世纪五十年代，电气自动化专业在我国出现，并由此拉开了工业电气自动化技术快速发展的时代序幕，经过半个多世纪的发展，电气自动化技术已经被推广到了与人们的日常生产、生活息息相关的多个领域。电气自动化技术的飞速发展离不开科学技术的支持，它被广泛应用在工业领域，便是由自动化的机器代替人工完成工作任务，不仅可以节约人力资源、物力成本，电气自动化还能够提高工作效率、保证工作质量，为工业创造经济价值。尤其是一些危险系数高的工作，以安装了自动化程序的机器为主要劳动力，可以直接避免对人员造成的身体伤害。日常生活中随处可见工业电气自动化技术，例如在空调设备中、制暖设备中、楼宇通信设备中。目前，我国从事工业电气自动化技术研发的人才更多、领域更广泛，很多高校已经开设了电气自动化专业。为工业电气自动化的发展与创新提供支持的是信息技术的发展，信息技术的特点推动了工业电气自动化的多方面应用。

2.1工业电气自动化的应用原理

随着科技的进步，电气自动化也被应用到各个领域中，尤其是工业电气自动化的发展更为迅速，OPC技术出现以后更是极大地推动了工业电气自动化的发展。工业电气自动化的发展基于控制系统，表现为易于集成、比较灵活，并能够有效地节约资源、降低成本，它的应用能够促进工业发展，短时间内便可带来经济效益和社会效益。整个应用原理是：充分利用现场总线控制系统，该系统控制准确性高、智能程度高、互动开放性强、时效性强，能加强工业底层生产过程和生产所需设备之间的关系，加快信息交流过程，能够保证管理层面和执行层面的通信透明和自动化数据的存取。如此一来，工业电气自动化应用这一系统后准确度更高、控制更灵活，同时还降低了成本和生产程序误差，这也正是近年来工业电气自动化被应用到了诸多领域的原因所在。基于此原理，电气自动化提升了工业的生产效率和产品的可靠性，应用此项技术的企业无异于获得了一项强有力的技术支持，从而一跃站在同等行业的顶峰，提升了企业的核心竞争力，虽然工业电气自动化技术发展迅猛，但也存在一些需要调整和改进的地方，需要继续发展。

2.2将工业电气自动化应用于建筑行业

因为我国城市化进程加快，固定的城市区域内集中了大量的城市人口，对建筑行业的要求也越来越高，需要在尽量短的时间内保质保量地完成建筑任务。工业电气自动化应用于建筑行业是最常见的，在建筑行业中应用工业电气自动化技术可以降低建筑成本、提高施工效率、简化施工过程、从危险系数较高的任务中解放施工人员，因为这种自动化的技术可以按照最科学合理的方法进行人员分工、资料分配、时间安排等，将复杂的建筑施工任务简单化、便捷化。电气自动化技术为建筑行业增添了新的活力，通过在建筑物中实现现场总线控制系统连接自动化系统和智能设备，就可以快速解决系统之间的信息传递问题，真正实现工业自动化。同时，在高楼大厦中的安全、防御、防火、监控、通讯、办公等多个环节也需要应用电气自动化，这种技术使得目前的建筑行业更加智能化、高端化。使用自动化技术还能够减少后期电缆的使用，在材料上节省支出，也为后期电缆维护省去了不少麻烦。

2.3将工业电气自动化应用于空调设备

文献资料显示，除建筑行业外，空调设备采用工业电气自动化的情况也比较多。空调是家庭中常备的家用电器，因其制冷、制暖的双重功能而广受欢迎，使人们能够在炎热的夏季和寒冷的冬季都能够感受到适宜的温度，但是空调能够为人们既提供凉爽，也提供温暖的特点，使得空调设备必须要应用电气自动化技术，也是电气自动化技术成就了空调的这两项基本功能。空调设备的运行原理是：它可以利用内部的电气自动化装置，通过比例积分的运算方式对相关数据进行计算和处理，空调设备中的温湿度传感器可以敏锐地“感受”室内的温度和湿度，比较事先设定好的温度、湿度和内部传感器获得的温度、湿度数据，并将比较后的信号传输到通风湿度控制上，以实现对室内温度、湿度的调控，使室内的温度、湿度与设定数值相符。当室内的温度、湿度达到了预先设定值的时候，传感器再度通过运算使空调停止运转，实现对室内温湿度的控制。这样的过程便是在空调设备中应用工业电气自动化的原理。

3工业电气自动化的节能技术

工业电气自动化的节能技术是最为领先的技术所在，在节省运行成本、提高生产效率、改善工业环境等方面都起着积极作用，伴随“绿色工业革命”的兴起，在工业领域的节能技术广受推崇，并已经成为了当前的经济建设和工业建设的双重目标，电气自动化日益成为了工业领域节能的有效武器。在电气自动化系统中，最为显著的是对电力资源的节约，以下从减少电能损耗、选对变压器、无功补偿和选对滤波器等四个方面阐述工业电气自动化的节能技术。

3.1减少电能损耗

工业电气自动化的机器在运行中一定会需要电力支持，但是在节能方面首先要考虑的就是尽量减少对电能的无谓损耗。在电气自动化运行过程中，通过电力传输才能产生效果，然而由于导线电阻缘故，势必会造成电力的损耗，这种消耗是没有任何意义的，因此应该采取措施来减少这种电能消耗。第一，在导线的材质方面要选择电导率相对小的；第二，线路的走向要合理，因为减短导线的长度就可以减少因电阻而产生的不必要消耗；第三，适当加大导线的横截面积，这样便可将电阻减小。

3.2选对变压器

变压器是工业电气自动化不可缺少的一部分，但是这种常见的电器设备却会消耗很多电力，为了节约能源，在变压器的选择上也有很多门道。首先，要选择节能变压器，便可以在源头解决耗费电能源的问题；其次，要减少负荷不平衡，只有维持好三相电的平衡才能减少对变压器的损耗，从而减少耗电，例如采用单相自动补偿设备、三相四线制供电等将用电平分到三相电源上。

3.3无功补偿

无功补偿在电力供电系统中有着重要作用，它可以降低损耗、提高供电效率，从而改善供电环境，正因为无功功率补偿装置不可或缺，但又比较耗电，所以要合理、正确地选择补偿装置，可以做到最大限度的减少电网的损耗，以达到提高电网质量的目的。第一，通过严格计算来确定电容器补偿的使用；第二，采用具有调节平滑、跟踪准确、适应面广等诸多优点的模糊投切方式，改变原有方式来实现补偿效果的最优化；第三，要尽量防止整个过程中的投切振荡、无功倒送等情况出现；第四，无功补偿设备就地安装、就地补偿，避免在传输过程中出现二次耗能。

3.4选对滤波器

电源滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器可以对电源线定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号。因为突然增加设备，在电网扩建过程中难免会产生谐波电流，而这些电流又会因为电网的阻抗而产生容易产生畸变的电压，增加对电气设备误操作的可能性，从而影响电网的正常使用。因此需要选对滤波器来实现节约能源，应用有源滤波器，可以过滤到部分谐波电流，从而增加电气设备有效率，节约电力资源。

4我国工业电气自动化未来发展趋势

通过对工业电气自动化应用情况的分析得知，电气自动化技术未来的发展趋势就是被广泛应用在各种领域，无论是工业、农业，还是医疗、教育，甚至在国防领域，因为工业电气自动化技术可以节约成本、解放劳动力、增加工作准确率，获得更多的经济社会效率。

近年来，我国的工业电气自动化水平得到了快速提升，不仅可以直接应用技术，还能够实现对电气自动化技术的自主研发，该技术的应用推动了科学技术进步、国民经济发展，逐渐拉近了与工业强国之间的距离。我国工业电气自动化未来发展趋势主要有以下几点。

第一，对于工业电气自动化技术的应用应该建立成熟的机制和完善的体制。目前，工业电气自动化技术还属于高新技术，发展时间尚短，因此应该在努力研发更先进的技术和产品时注意保证生产的规范和标准，不能一味只求高效创收而忽视和谐发展，在发展中需要考虑的问题有污染问题、浪费问题、安全问题、产权问题等。建立成熟的机制和完善的体制就是要确保工业电气自动化的研发有章可循，在以创新为主导地位的前提下，坚持科学发展观指导思想，做到以人为本，实现经济的快速增长、科技的飞速发展。

第二，实现各领域联动发展。工业电气自动化技术不仅能够应用于工业领域，还能够为其他领域和行业创造效益，因此未来的发展趋势之一就是实现各领域联动，集工业、农业、商业、医疗、教育、国防等领域的高精尖人才，共同开发电气自动化技术，实现社会的整体发展。

第三，为自主研发电气自动化系统和产品提供发展空间。电气自动化的研发就是一个创新的过程，因此，应该为这种创新工作提供足够的空间和优越的条件，大力推动电气自动化技术的发展，开创工业电气自动化技术科学发展的新局面。

5结语

综上所述，工业电气自动化被广泛应用于各个领域和系统之中，因其高效、准确、自动等特点为我国的工业建设带来了重大经济效益。但是若想工业电气自动化发挥更大的效能，除继续发展技术之外，还要做到节约能源。本论文从工业电气自动化概述、工业电气自动化的应用情况、工业电气自动化的节能技术以及工业电气自动化的未来发展等方面分析我国工业电气自动化的应用与节能技术。在我国，工业电气自动化主要被应用于建筑行业和空调设备，要想做到节约电力资源需要减少电能损耗、选对变压器和滤波器、做好无功补偿，方能发挥工业电气自动化的最佳效用。另外，本文还简要预测了我国工业电气自动化未来发展趋势，电气自动化技术未来的发展趋势就是被广泛应用在各种领域：对于工业电气自动化技术的应用应该建立成熟的机制和完善的体制、实现各领域联动发展、为自主研发电气自动化系统和产品提供发展空间。

参考文献：

[1]曹金华.电力系统中电气自动化的应用分析[J].科技与企业，2012（13）.

[2]王李杨.浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].价值工程，2011（06）.

[3]汪志鹏.关于电气工程及其自动化问题的分析[J].世界华商经济年鉴，2013（05）.

工业电气自动化篇（7）

随着社会和科技的不但发展。工业电气自动化科技的发展突飞猛进，已经被广泛应用到工业生产的各个环节上，渗透在人们的日常生活之中，如何加强工业电气自动化的工业生产效率，将生产质量不断地加以提高，成为了工业电气自动化技术需要研究的重要发展课题，尤其是当前我国城市智能化建设的脚步不断加快，更要求相关的工业电气自动化技术标准和施工规范出台，成为我国创造更大经济效益和增强国力的重要推动作用。

1工业电气自动化的应用与发展

工业电气自动化是推动工业生产不断前进的动力。当前自动化机械装备已经逐步替代人工的施工，企业为了提高产能，需要进行自动化工程升级改造，还有一些较为危险的环境下，也是需要自动化机械装备的运行。自动化工业设备不仅提高了工作效率，也节约了生产的成本，为企业带来很大的效益空间。同时，人们的日常活动也离不开工业电气自动化技术。从电气自动化人才的社会需求出发，自上世纪50年代我国就开始进行工业电气自动化的推进工作，高校开设了电气自动化专业，经过半个世纪的发展，如今电气自动化已经拥有了极大的广度和深度，呈现出蓬勃发展的态势。随着电子技术的发展，工业电气自动化技术与工业生产和人们的生活息息相关。为人们带来了便利，为企业带来了效益。当前随着信息技术的不断发展，工业电气自动化的发展又拥有了更大的发展空间，例如大规模的集成电路为工业电气自动化的应用提供了设备上的支持，将物理科学牢固地融合到了工业电气自动化的发展之中。随着工业技术革命的又一次浪潮的推进，计算机网络技术的发展掀起了工业电气自动化技术的发展浪潮。建立在IT平台和自动化技术基础之上的电子商务加快了这种融合。工业电气自动化一方面要进行技术革命，实现企业数据处理系统的批量生产，另一方面，计算机网络技术涉及到的机器、设备、仪器仪表传感器等，都要进行自动化技术的改造，包括人事、财务等数据管理等、车间的画面监控等，都离不开计算机网络技术的运行和维护。

2工业电气自动化典型应用

随着改革开放的不断深入，科学技术的发展已经出现了颠覆性的变革，随着OPC技术的应用，工业电气自动化的PLC控制系统呈现出集成和灵活性的特点，并且一经应用呈现出了一片好评的大好态势。当前随着工业现代化的发展，工业电气自动化在能源的节约、生产成本的降低上，不仅为社会创造了大量的经济效益和社会效益，也提升了自身的技术水准。当前我国电气自动化技术的使用水平虽然与国外发达国家还存在差距，但是部分自动化领域发展已经比较成熟，比如PLC控制技术在工业中的应用。很多厂商依照PLC可编程控制器进行的产品和软件研发，已经为工业电气自动化领域提供了新的动力和活力。例如通过智能电气自动化总线控制等系统自动化软件的研发，现场的总线控制已经拥有了智能化、互用性、开放性、数字化的特征在工业生产上受到欢迎。所谓现场总线控制系统，实现的是工行地层的生产过程和设备之间的信息甲流，提供的是方便的通信设备和软件，具有目的性和内容性，包含了根据不同工作需要设立的通信平台等，进行总线的现场布置需要确定其应用范围，保证管理和执行层面的透明化，方便自动化数据的存储，另外，通过现场总线控制系统，还能降低生产的成本，节约材料和维修费用的支出。电缆的使用在电气自动化的布设中相对需求量不大，这样就为企业节省了一大笔资金的支持。所以目前来说，现场总线控制系统和分散控制系统在工业生产中应用的都是较为普遍的。

3工业电气自动化的前景论述

工业电气自动化能够在很大程度上节约国防、工业、农业的资源使用量，降低成本支出的费用，同时了提高我国的工业自动化水平，需要加强自主研发；在机制和制度上不断做好创新工作，强化主导作用，通过创新、开拓能力的提高，进行电气自动化产品和控制系统的标准化和规范化的工作；坚持以科学发展、可持续发展为原则，学习先进的技术和经验，发挥人的主观能动性，促进企业做好经济转型和经济增长工作，同时也促进工业电气自动化技术水平的提高。社会各界对于工业电气自动化技术的关注度也是不断提高。从当前我国电气工业自动化技术领域的标准和规范不断出台来看，国家对于发展工业电气自动化的决心是非常大的，为了提升我国工业电气自动化的自主研发能力，国家给予政策和资金的支持，不断完善工业电气自动化研发和应用的政策环境，为企业做好电气自动化系统和产品研发工作提供空间，鼓励创新能力的发展，推动经济增长方式，开拓科学发展新局面。

4结语

随着我国工业电气自动化技术不断的应用，未来计算机网络技术将成为自动化工业电气自动化产品以及设备推动力，通过业务数据处理系统实现高效管理，监控生产车间的实时画面，全面掌控工业产品的生产信息。人们的生产生活也离不开自动化的技术应用。这一切都要求工业电气自动化技术不断提高生产效率和生产质量，实现规模化生产和规范化生产，以严格的标准、完善的体制、高效的生产来面对世界，面对经济建设。

参考文献

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[3]蒋健荣,丁兆明.数字技术在工业电气自动化中的应用及创新分析[J].山东工业技术,2014(15):87-87,32.

[4]侯永强.数字技术在工业电气自动化中的应用与创新[J].科技资讯,2014(34):1-1.

工业电气自动化篇（8）

0.引言

工业电气自动化又称电气工程及其自动化，其发展趋势是朝着工业电气自动化信息化和开放化的方向快速发展。一般情况下，工业自动化与计算机的信息技术以及软件的应用有着密切的相关联系。随着经济及信息技术的不断发展，促进了企业管理方面的改革，从而也促进了工业电气自动化的不断发展。因为工业电气化专业涉及的范围广，专业的适用性强，从20世纪中期一直到现在，发展趋势仍然不减。

1.工业电气自动化的特点和设计原则

1.1工业电气自动化的特点

工业电气设备分别安装在各配电室以及电机的控制中心部位，这是就系统的总体安排方面来说的。一般情况下，工业电气设备系统配件数量相对较多的，其执行信息的处理量就会比较大，若工业电气设备系统的配件一旦受到损坏，维修工作就会变得更加复杂。通常我们都想让关键的设备维持在一种比较正常的操作运行状态下，但如果使用其他热工系统的话，就会造成这种不良后果：下次操作运行可能需要花很长的时间才能够达到正常的水平。而如果使用工业电气自动化系统设备，它的前提条件就是必须保证相关的配置达到正常水平的速率，来保护工业电气的相关设备操作行为可以在最短的时间里被实施或完成。

1.2工业电气自动化的设计原则

1.2.1优化供配电设计，促进电能合理利用

例如，在设计一个发电站电气系统时，设计的适应性就是首先需要考虑的一个因素，在为发电站工程需要提供必要动力的前提下，需建立一个良好的周围发电环境，满足各项建设的基本要求，最大化地发挥电气化设备的作用。另外，设备的安全运行也是设计过程中考虑的关键。要保证电气线路设计的安全性与稳定性，保证供电设备运行的安全强度。

1.2.2要不断提高设备的运行效率，减少电能的直接或间接损耗

在电气系统设计过程中，在满足建筑对运行系统要求和安全运行的前提下，设计过程要尽力减少成本，最大程度地降低和减少各种消耗。优先选用节能设备，减少线路损耗，降低运行和维护费用，提高电力设备的利用率。

1.2.3电气工程设计合理地调整负荷，提高设备的利用率

在确保安全和满足建筑物对设备使用性能要求的前提下，进行电气工程设计时需要提高电能的质量，对负荷电力进行合理的调整，优先选取比较合理的设计方案。在系统运行的各个时期，要选择最佳的节能设备与最合理的节能措施，只有这样才能提高设备的负荷能力和设备的利用效率。

2.工业电气自动化发展的趋势

工业电气自动化的利用可以改变现代工业的发展，使有效资源的利用率得以提高，从而降低生产成本费用。由此可以得出，工业自动化的发展可带来更好的社会、经济效益。大力发展工业电气自动化技术，不仅可以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，而且可以通过实现自主研发，对国民经济的发展起着十分重要的作用。工业电气自动化的发展，主要是结合现代高科技革命的计算机应用网络技术，使工业电气自动化在计算机网络的操作之下，实现各个运行部分的紧密配合，实现操作的一体化。这样的一体化技术，可以使机器操作变得更加流畅，是工业电气自动化发展的重要方面。

工业电气自动化的开放化就是要将系统与外界建立联系，实现电气自动化的各方的网络连接，提高信息处理能力；分布式的结构可以保证在网络中建立起独立的网络，以实现把安全危险分散，促进电气自动化系统的正常运行；而信息化就是实现设备与网络技术相结合，实现网络自动化和管控一体化。如今，我们已经到了开创电气自动化的新时代，关于实现自主研发，是我们未来发展的目标。

我国进入WTO以后，面对的市场竞争更加激烈，为了从价格上赢得优势，我们必须吸取高科技先进的经验和技术，为实现自主研发提供条件。同时，将科学发展观作为前进的基础和指导思想，根据每个地区部门的实际情况，以人为本，及时发现问题，总结先进的经验，改变传统的发展观念，寻找一条合适的发展道路。

3.工业电气自动化系统的发展策略

3.1工业电气自动化系统的开发平台

工业电气自动化系统的发展首先要采用统一的系统开发平台，这个相对统一的开放平台对于电气自动化系统的设计意义重大。利用该平台可以实现自动化运作的模式，在实施和测试等每一个环节的运行中都起到积极的作用。利用该平台设计的自动化系统，可以最大程度地降低设备的损耗率，提高设备的使用效率。该平台还应满足客户的另一个重要需求，即开发平立于最终的运行平台。根据运行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Windows CE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。

3.2工业电气自动化系统与网络建设

网络建设对于工业电气自动化系统的发展也有一定的促进作用，对于电气自动化系统而言，网络构建至关重要。整个网络的结构既要保证现场控制设备以及企业管理系统的信息交流的畅通无阻，还要与计算机的监控系统紧密配合。企业管理层可以利用计算机网络对现场所运行的设备进行监督和控制。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元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编程、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。

3.3工业电气自动化系统与标准化的程序接口

成功的自动化系统的另一个重要因素在于标准化的程序接口。我们可以利用现代信息技术，包括在一定程度上实现对工作时间与成本费用的控制，还可以提高办公自动化系统中数据共享和数据交流的快捷性。在与企业的MES系统、ERP系统连接时，基于PC平台的自动化解决方案意义非同寻常。使用计算机系统进行操作，能够实现办公环境的标准化应用，计算机系统在电气化管理和系统的平台之间建立了一个连接，保证了不同程序之间的通讯和交流，这是未来工业电气自动化发展的一个方向。

4.结语

工业电气自动化系统关系着国内外电气自动化先进技术的发展，文中结合工业电气自动化系统的实际应用，得到了电气自动化设备的继续创新和发展，在利用电气自动化设备的技术先进、经济合理的前提下，为我国电气自动化事业的跨越式发展作出贡献。

【参考文献】

工业电气自动化篇（9）

在我国，工业电气自动化诞生于二十世纪五十年代。由于其拥有面向的专业宽、适用性范围广的特征，从诞生之初就表现出蓬勃发展的良好趋势。按照国家有关部门的要求和定性，工业电气自动化隶属于工业科学电气信息类，其名称由最初的“工业企业电气自动化”发展更改为“电气工程自动化”，随着工业技术的不断发展，工业电气自动化的涉及领域越来越广泛，原名称已不能完全概况其特征，之后更名为“工业电气自动化”沿用至今。如今的工业电气自动化，除了承担传统的企业电气自动化工作，还承担起工业生产中的全部控制设备任务，且实际应用效果非常不错。

一、现状

随着现代计算机科学技术发展与工业建设发展的相结合，计算机在工业电气自动化进程中担当起了越来越重要的角色，其地位越来越重要，达到不可或缺的程度，计算机作用越来越明显。①在IEC6113l标准诞生之前，世界上的工业电气自动化编程语言和表达方式并不统一。当初，多达200家的PLC生产商产出差不多400种不同标准的相关产品，编程接口没有统一标准，使用十分不便。IEC6113l标准的颁布让竞争激烈而混乱的PLC市场回归了统一模式，让工业电气自动化控制系统的编程接口进入标准化时代。这就意味着不会有其他的非标准的语言。IEC6113l已成为了一个国际化的标准，正被各大控制系统厂商广泛采纳。结构化的编程方式使得程序更易管理，也提高了代码的使用效率，缩短了程序编程的周期。②在现代工业电气自动化中，计算机技术和网络技术担当起了十分重要的角色，应用上已十分普遍。实际工业控制中，Windows已成为标准平台，并作为工业控制自动化的一种规范出现。现在，电脑和电脑网络在商业和企业管理中已全面得到普及。在工业自动化领域，基于PC的人机界面已经成为主流，基于PC的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的用户所采纳。在控制层采用Windows作为操作系统平台的好处就是其易于使用和维护以及与办公平台可简单的集成。

二、重要特征

通常情况下，在实际应用中，工业电气化系统用电设备会根据需求不同而被安装在配电室和控制中心，如果要处理的信息任务多，工业电气化系统的系统配件自然也多，那么相关维护工作相对也较复杂。它与热工系统相比，电气设备操作的频率低，某些电气设备在正常工作时，电气设备操作的时间较长，有时候是几个月或者更长时间才操作一次。电气设备的安全性方面，它对保护安置的要求很高，在速度方面要求很高，一般要求在40ms以内就要完成保护动作。电气设备的具有连锁逻辑简单、操作机构复杂的构造特点。其控制方式用电系统，把主要设备监控接入DCS系统，主要就要需求两台机组，便于一台系统检修而另外一台系统的正常各种的干扰，主要保障了电气控制模式的稳定功能。所以在构建DCS时，保证系统高度可靠性的关键在于系统架构的联网方式。

三、发展办法

首先，系统开发应统一。将工业电气自动化系统开发平台进行统一，对于现代工业实际应用意义深远。统一的设计和使用标准有利于整个程序的管理和控制，一个统一的开放平台能将应用中的各个环节充分利用，从而减少设备的损耗和使用成本，进而提高运用效率。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立于最终的运行平台。根据项目的实际情况和客户的具体要求来运行代码，将代码下载到硬件PLC、基于Windows NT的软件PLC、嵌入式NT系统还是基于Windows CE的控制系统中。其次，网络构建应到位。网络构建是指对整个工业电气自动化进行有效连接和通讯，从而确保整个系统各个环节数据能有效传递和交流的技术。在实际应用中，工业中的设备控制系统和监管系统能很好地进行数据传递和交流切换，对于整个企业管理具有十分积极的意义。企业上级管理可以利用Internet/Intranet对进行现场设备运行监督。现代社会已经进入了网络化时代，无论选择那种通信主线，所用的网络结构必须可以实现办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯。最后，程序接口应标准统一。现代工业电气自动化的标志是具有标准化的统一接口。一个标准化的程序接口能很好地解决诸多实际应用问题，诸如数据和信息交流问题、系统兼容问题等。我们应结合现代计算机应用技术和网络发展技术，尽可能使各个环节程序接口标准统一，从而有力提高工作效率。在与企业的MES系统、ERP系统连接时，计算机技术的平台自动化可以帮助问题的解决。使用WindowsNT/2000作为操作系统，还能实现办公环境的标准化，计算机可以在电气化管理和系统平台之间建立接口。标准化的程序接口还保证了不同程序之间的通讯问题，是电气自动化未来发展的主要结构。

四、发展趋势

目前，工业电气自动化是国际上非常流行的现代工业做法。由于其具有环保、经济及适用广的特点，发展好工业电气自动化，对于提高工业整体发展水平具有积极作用，工业电气自动化的发展好坏直接关系到社会与经济效益的优劣，对此，我们应十分重视和关注。工业电气自动化的发展趋势就是现代分布式、开放式的信息化。分布式的结构可以保证网络中建立起独立的网络，实现危险的分化，维持系统的正常工作。开放化的要求的把系统和外界紧密联系。把所有的网络连接起来，大大提高休息处理效率。信息化简单的说就是把设备与网络充分结合起来，形成管控与网络自动化高度结合状态。目前电气自动化的发展趋势是在自主研发的前提下，开创电气化的新时代，这样在市场竞争中才能赢得价格的优势，研究和吸取工业自动化的经验和各种技术，提高自身的研发能力是企业快速发展之路。

五、结束语

概而论之，工业电气自动化是一项利国利民的工程，它关乎我国企业自身发展及在国际上的竞争力。搞好工业电气自动化，现已成为国际性重点关注内容。要搞好工业电气自动化，就必须将系统开发平台进行统一安排、做好程序接口标准化工作，同时把网络构建切实办好，使工业电气自动化能顺利进行，让整个企业管理方便、快捷、有效，进而提高企业的整体发展水平。我国的工业电气自动化与国外发达国家相比，起步较晚，虽然在各个领域得以实际应用，也取得了一些发展，但与国外发达国家相比，还存在很大的差距。我们应在实际应用工作中，不断实践，总结经验教训，积极探索出一条有利于我国乃至国际工业电气自动化发展的有效途径。

工业电气自动化篇（10）

【关键词】电气自动化 工业 应用

电气自动化近年来无论是在国内还是国际上发展都非常迅速。它不但是技术上的革新和突破，更是电气工程，计算机技术，编程技术与实际操作的完美结合。在工业领域的应用更是使传统工业生产模式和管理模式有着质的飞跃。工业生产引入电气自动化能够全面的、合理的、科学的、安全的发展。

一、电气自动化概念理解

电气自动化是综合了电气工程和计算机信息技术的现代化技术。电气自动化主要是对强弱电的结合，电工技术与计算机技术相互配合，软件系统与硬件系统的综合使用进行研究。各个方面相互配合，相互渗透使工业生产精度更高，效益更好，提高工业的生产水平和生产质量。其中电气工程更是一项基于电路、电磁、电力、信号处理等多门学科的高端技术，它是物理知识与信息技术结合的产物。电气自动化在工业生产中是一个控制系统，它能够严格的按照程序，指导生产设备完成生产活动。

二、电气自动化的发展史

伴随着电子技术和信息技术的飞速发展，电气自动化已经走出了工厂，并且在办公、交通等多个领域得到了广泛的应用。

（1）全控型电力电子开关时期。在上个世纪五十年代晶闸管出现，标志了运动控制新纪元的开始。继后出现了交流变频技术和全控制式器件GTR等，即电力电子器件第二代。第三代器件包括IGBT和MGT这类复合型电力电子器件。而第四代器件则由功率集成电路PIC构成。

（2）电路低频向高频发展。随着电力电子器件的更新，变换器电路也随之改变。在普通晶闸管时期，整流控制主要由直流传动变换器完成。交流变频传动由交-直-交变频器完成。在第二代时期，PWM变换器得到广泛的应用。PWM技术可以提高工作效率，并且减少高次谐波对电网的影响，可以改善电动机低频转矩脉动问题。

（3）交流调速理论发展。德国学者F？Blasche提出了交流电机磁场定向远离市，并得到德国大学教授Depenbrock的继承和发展。教授Depenbrock继F？Blasche提出了直接转矩控制思想，并将它推广到了弱磁调速范围。这一控制思想具有结构简单、思想新颖、信号处理物理概念明确的特点，属于高静动态性能的新型交流调速方法。

（4）通用变频时期。通用变频器是一种系列化、批量化和占市场量最大的中小功率变频器，经历了由普通功能型U/F控制型到高功能U/F型再到高动态性能适量控制型的发展过程。

（5）单片机发展。由于占主导地位的MCS-51单片机的8位机功能简单，指令短小，后来就有了适合大批量生产的PIC系列单片机的推广和使用，其可靠性和保密性都非常高。

三、电气自动化在工业上的应用

电气自动化在各行各业都有所渗透，文章对其在工业领域的应用进行分析。

1、电气自动化在能源工业中的应用

（1）煤炭工业。电气自动化技术应用到机械设备中，采煤机的开采范围已经从中厚煤层扩展到薄煤层范围，并且开采机已经发展成为大功率、高强力的模式。机械设备从以往的有链牵引逐步过渡到电磁滑差和变频调速无链牵引模式，液压支架高度也做到可以自动调节，并且支架形式多样，可以四柱支撑式进行低位放煤、也可以进行两柱式高位放煤等。液压支架控制系统是综采工作实现高效的重要技术设备，也是电气自动化技术发展的必然方向。当然，在面对新技术，我国的煤炭企业都应该结合自身煤矿的特点努力尝试这一套自动化系统，在技术的指导下以及实践当中，将这套系统应用到更广的层面。

（2）电力工业。电力部门也属于能源工业。目前电力系统的自动化也在逐步建设和完善中。如自动发电控制，配电管理系统，能源管理系统，检测控制系统，数据采集系统都逐渐应用于电力工业中。这种智能的控制和管理模式，必然会使电力的分配更加合理科学，输送更加及时，管理方式更加先进。做到电力的充分利用，真正服务于生产生活，及时解决可能出现的问题。

（3）电气自动化在水利工业中的应用。在水利工业方面，尤其是水厂工业里，电气自动化的自动检测系统，自动控制系统等技术的应用。能够显著提高水的利用率，使水资源的得到充分的利用不造成不必要的浪费；对于水的检测也更加严格，能够保证水的质量问题；对于高层管理来说，企业更加系统化，现代化，管理更加全面。真正使企I的管理模式和运行模式很细致的结合在一起。

2、电气自动化在钢铁工业中的应用。钢铁工业中，电气自动化也有很重要的地位。传统的钢铁冶炼和加工，大多管理系统陈旧，而且不够完善。生产过程比较粗糙，不能很精确的完成生产。电气自动化把传统的生产，用先进的计算机技术进行统一操作和管理，使生产效率和生产精确程度大大的提高。尤其是自动控制和动态安全监测系统的使用，把钢铁生产和加工过程中安全系数大幅度提高，降低生产中的事故发生率。钢铁工业引入电气自动化的先进技术，保证生产质量的前提下，开发和创新新型的产品。电子技术与生产相互结合，提高企业生产和管理效率。

3、电气自动化的发展前景。电气自动化是未来社会中具有相当能量的一种技术手段，它的价值和发展潜力是非常大的。电气自动化在未来可以作为一项很全面的技术手段出现，它既能作为高端技术手段服务于企业软实力，又能为企业的各项硬件设备高效运行提供保障。我国工业生产过程中，要求能源高效利用，污染程度最小。电气自动化不但能满足工业生产中的这些要求，还能通过计算机技术，实现统一管理，全面管理，制定合理的生产方案。使我国工业水平跟上时代的发展步伐，满足我国发展和人民生活水平的需求。