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基于電氣手動(dòng)化控制技術(shù)現(xiàn)況及發(fā)展趨勢(shì)摘要：電氣手動(dòng)化是工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志和現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)的核心技術(shù)，是使產(chǎn)品的操作、控制和監(jiān)視，才能在無(wú)人（或少人）直接參與的情況下，按預(yù)定的計(jì)劃或程序手動(dòng)地進(jìn)行的技術(shù)。其具有提升工作的可靠性、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、勞動(dòng)生豐度、改善勞動(dòng)條件等作用，把人從繁雜的體力勞動(dòng)、部分腦力勞動(dòng)以及惡劣、危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放下來(lái)，能提高人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界和改建世界的能力。關(guān)鍵詞：電氣手動(dòng)化；控制技術(shù)；電氣手動(dòng)化控制系統(tǒng)中圖分類(lèi)號(hào)：F407.6文獻(xiàn)標(biāo)示碼：A1電氣手動(dòng)化的發(fā)展歷程、影響誘因和現(xiàn)況1.1發(fā)展歷程電氣手動(dòng)化技術(shù)是與電子和信息技術(shù)緊密結(jié)合在一起的一門(mén)電氣工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)科電氣自動(dòng)化運(yùn)行與控制，隨著電子技術(shù)、信息網(wǎng)路、智能控制的急速發(fā)展，致使電氣手動(dòng)化經(jīng)歷了從無(wú)到有、從發(fā)展到成熟的過(guò)程。在20世紀(jì)50年代，“自動(dòng)化”一詞被提出，電力、電機(jī)等產(chǎn)品的出現(xiàn)催生了電氣手動(dòng)化，而熔斷器和接觸器的出現(xiàn)及應(yīng)用促使機(jī)器可以根據(jù)人的意志和設(shè)定來(lái)完成事先安排好的判定和邏輯功能，使得了電氣手動(dòng)化的發(fā)展變遷；在20世紀(jì)60年代，現(xiàn)代控制理論的提出和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用推動(dòng)了手動(dòng)控制和信息處理的結(jié)合進(jìn)程，手動(dòng)化步入綜合手動(dòng)化階段，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程控制與管理的有效優(yōu)化，電氣手動(dòng)化得到了質(zhì)的飛越；在20世紀(jì)70年代，隨著通信、IT、微電子等技術(shù)的快速發(fā)展，手動(dòng)化對(duì)象逐步延展為小型復(fù)雜的系統(tǒng)，出現(xiàn)許多問(wèn)題未能利用現(xiàn)代控制理論給以解決，通過(guò)研究這種問(wèn)題使手動(dòng)化理論和手段實(shí)現(xiàn)了革新，形成了綜合借助系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)、人工智能、通信技術(shù)等高新技術(shù)，應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)的中級(jí)手動(dòng)化系統(tǒng)，推動(dòng)了電氣手動(dòng)化的快速發(fā)展；從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，電氣手動(dòng)化得到快速發(fā)展，目前早已較為成熟，電氣手動(dòng)化已是高新技術(shù)的重要組成部份，在工業(yè)、國(guó)防、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，極大地推動(dòng)了人工智能、航空航天、交通、制造技術(shù)等眾多領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了重要的作用。

1.2影響誘因電子手動(dòng)化的發(fā)展受信息技術(shù)、物理科學(xué)影響，其中???息技術(shù)起著決定性的影響。現(xiàn)代信息技術(shù)指的是開(kāi)發(fā)并借助信息的各類(lèi)手段，是計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的綜合，以計(jì)算機(jī)、光電、通信等技術(shù)為主體，包括光電子、微電子等元元件制造相關(guān)的信息技術(shù)，即搜集、傳輸、加工、使用各類(lèi)信息的技術(shù)和實(shí)現(xiàn)這種功能的設(shè)備的技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)。信息技術(shù)的發(fā)展受電氣手動(dòng)化發(fā)展的影響，與此同時(shí)信息技術(shù)的發(fā)展也為電氣手動(dòng)化發(fā)展提供必要的工具基礎(chǔ)。除此之外，化學(xué)科學(xué)的發(fā)展對(duì)電氣手動(dòng)化發(fā)展也起著一定的促進(jìn)作用，二極管、大規(guī)模集成電路等技術(shù)的發(fā)展極大地推動(dòng)了電氣手動(dòng)化的進(jìn)步，未來(lái)電氣手動(dòng)化將在緊密聯(lián)系化學(xué)科學(xué)的同時(shí)逐漸向生物系統(tǒng)、微機(jī)電系統(tǒng)等領(lǐng)域拓展。1.3現(xiàn)況首先，電氣手動(dòng)化系統(tǒng)信息化。信息技術(shù)在橫向和縱向上向電氣手動(dòng)化進(jìn)行滲透，橫向上，信息技術(shù)從管理層面對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理進(jìn)行滲透，借助信息技術(shù)可以有效存取財(cái)務(wù)等管理數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控，實(shí)時(shí)把握生產(chǎn)信息并確保信息的全面、完整和確切；縱向上，信息技術(shù)對(duì)設(shè)備、系統(tǒng)等進(jìn)行滲透，微電子等技術(shù)的應(yīng)用使控制系統(tǒng)、PLC等設(shè)備界線從定義明晰漸漸顯得模糊，而軟件結(jié)構(gòu)、組態(tài)環(huán)境、通訊能力等的作用日漸顯現(xiàn)，網(wǎng)路、多媒體等技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。

其次，電氣手動(dòng)化系統(tǒng)使用、維護(hù)與檢修簡(jiǎn)易化。NT等早已成為施行電氣手動(dòng)化控制平臺(tái)、規(guī)范以及語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)，基于的人機(jī)界面成為了電氣手動(dòng)化的主流，但是基于的控制系統(tǒng)有著靈活、易于集成等優(yōu)勢(shì)，也得到了廣泛的應(yīng)用。采用操作平臺(tái)促使電氣手動(dòng)化系統(tǒng)的使用、維護(hù)和檢修愈發(fā)簡(jiǎn)單、方便。最后，實(shí)現(xiàn)分布式控制應(yīng)用。電氣手動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)串行線纜聯(lián)接中央控制室、PLC、現(xiàn)場(chǎng)，將工業(yè)計(jì)算機(jī)、PLC的CPU、遠(yuǎn)程I/O站、智能儀表、低壓斷路器、變頻器、馬達(dá)啟動(dòng)器等聯(lián)接，將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的信息搜集到中央控制器。分布式控制應(yīng)用通過(guò)數(shù)字式分支結(jié)構(gòu)的串行聯(lián)接手動(dòng)化系統(tǒng)與相關(guān)智能設(shè)備的單向傳輸通信總線，將PLC、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與相應(yīng)的I/O設(shè)備聯(lián)接上去，使輸入輸出模塊發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和執(zhí)行的作用。2電氣手動(dòng)化控制系統(tǒng)的特性、功能和設(shè)計(jì)理念2.1特征與熱機(jī)設(shè)備相比，電氣控制系統(tǒng)的控制對(duì)象少、信息量小、操作頻度低，但具有快速、準(zhǔn)確的優(yōu)勢(shì)。因?yàn)殡姎庠O(shè)備要求較高的保護(hù)手動(dòng)裝置可靠性和快速反應(yīng)能力以及較高的抗干擾能力，電氣控制系統(tǒng)具有較多連鎖保護(hù)，才能滿足有效控制的要求。

2.2功能基于電氣控制的特性，電氣手動(dòng)化控制系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)—變壓器組等電氣系統(tǒng)的有效控制，必須具備以下的基本功能：發(fā)電機(jī)—變壓器組出口隔離開(kāi)關(guān)及斷路器的有效控制和操作；發(fā)電機(jī)—變壓器組、勵(lì)磁變壓器、高變保護(hù)控制；發(fā)電機(jī)電樞系統(tǒng)起勵(lì)操作、滅磁操作、增減磁操作、穩(wěn)定器投退、控制方法切換；開(kāi)關(guān)手動(dòng)、手動(dòng)同期并網(wǎng)；高壓電源監(jiān)視和操作及切換裝置的監(jiān)視、啟動(dòng)、投退等；低壓電源監(jiān)視和操作及自投裝置控制；高壓變壓器控制及操作；發(fā)電機(jī)組控制及操作；LPS、直流系統(tǒng)監(jiān)視等等。2.3設(shè)計(jì)理念電氣手動(dòng)化控制系統(tǒng)主要有集中監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控3種設(shè)計(jì)方法。集中監(jiān)控方法的特征是由一個(gè)處理器集中系統(tǒng)功能進(jìn)行處理，優(yōu)勢(shì)是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、防護(hù)要求較低、運(yùn)行維護(hù)便捷。因?yàn)樘幚砥鞴ぷ髁窟^(guò)分繁雜，致使處理速率較低，對(duì)全部電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控將造成主機(jī)冗余增加、電纜數(shù)目增多，造成投資加強(qiáng)，但是長(zhǎng)距離線纜干擾也會(huì)影響系統(tǒng)，隔離刀閘、斷路器采用硬聯(lián)接也容易形成輔助接點(diǎn)不到位、查線不便捷等問(wèn)題，減小了誤操作的機(jī)率。遠(yuǎn)程監(jiān)控方法有著組態(tài)靈活和節(jié)節(jié)電纜、安裝費(fèi)用、材料以及可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)殡姎庠O(shè)備通信量比較大，而、CAN等各類(lèi)現(xiàn)場(chǎng)總線通信速率不高，該方法僅僅適用于大型系統(tǒng)的監(jiān)控，難以滿足小型電氣手動(dòng)化系統(tǒng)的要求。

因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)總線、以太網(wǎng)等技術(shù)的普遍應(yīng)用和相應(yīng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累，智能化電氣設(shè)備得到了較快的發(fā)展，網(wǎng)路控制系統(tǒng)逐步應(yīng)用到電氣系統(tǒng)中，現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方法才能針對(duì)電氣系統(tǒng)具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，除了具備遠(yuǎn)程監(jiān)控方法的所有優(yōu)點(diǎn)，并且還節(jié)約模擬量變送器、隔離設(shè)備、I/O卡件等。另外，智能設(shè)備安裝簡(jiǎn)便，可以節(jié)約控制線纜和相應(yīng)的投資及安裝工作量和維護(hù)工作量，成本更低。因?yàn)橥ㄟ^(guò)網(wǎng)路相連的各裝置功能獨(dú)立，網(wǎng)路組態(tài)靈活，增強(qiáng)了系統(tǒng)可靠性，裝置故障不會(huì)影響其他裝置，更不會(huì)使系統(tǒng)截癱，是電氣手動(dòng)化控制系統(tǒng)未來(lái)主要的發(fā)展方向。3電氣手動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)隨著OPC（OIJEfor）技術(shù)的出現(xiàn)和的施行以及的平臺(tái)的廣泛應(yīng)用，未來(lái)的電氣技術(shù)的結(jié)合，計(jì)算機(jī)日漸發(fā)揮著不可取代的作用。已成為電氣手動(dòng)化控制技術(shù)一個(gè)國(guó)際化的標(biāo)準(zhǔn)，正被各大控制系統(tǒng)廠商廣泛采納。PC顧客機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)、以太網(wǎng)和技術(shù)引起了電氣手動(dòng)化的一次又一次革命，市場(chǎng)的需求驅(qū)動(dòng)著手動(dòng)化和IT平臺(tái)的融和，而電子商務(wù)的普及將加速這一過(guò)程。

/技術(shù)和多媒體技術(shù)在手動(dòng)化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，企業(yè)的管理層借助標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器可以存取企業(yè)的財(cái)務(wù)等各方面的管理數(shù)據(jù)，也可以對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)畫(huà)面進(jìn)行監(jiān)控，在第一時(shí)間了解最全面和確切的生產(chǎn)信息。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和視頻處理技術(shù)的應(yīng)用，將對(duì)未來(lái)的手動(dòng)化產(chǎn)品，如人機(jī)界面和設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)形成直接的影響，相對(duì)應(yīng)的軟件結(jié)構(gòu)、通訊能力及便于使用和統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境顯得重要了，軟件的重要性在不斷增強(qiáng)，這些趨勢(shì)正從單一的設(shè)備轉(zhuǎn)向集成的系統(tǒng)。4結(jié)語(yǔ)綜上所述，隨著智能化、信息化技術(shù)的快速發(fā)展，電氣手動(dòng)化技術(shù)將不斷向科技化、信息化、開(kāi)放化的趨勢(shì)發(fā)展，電氣手動(dòng)化涉及的領(lǐng)域?qū)⒉粩嘣龆啵夹g(shù)更新將不斷推進(jìn)，電氣手動(dòng)化控制技術(shù)也將得到快速發(fā)展并不斷建立。［參考文獻(xiàn)］［1］短發(fā)龍.探討電氣手動(dòng)化的現(xiàn)況與發(fā)展方向［J］.湖南科技信息，2010（6）.［2］劉永強(qiáng).探討我國(guó)電氣手動(dòng)化的現(xiàn)況及發(fā)展前景［J］.湖南科技信息，2011（2）.［3］李修偉，陳廣文.探討電氣手動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)［J］.民營(yíng)科技電氣自動(dòng)化運(yùn)行與控制，2011（1）.