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[摘 要]电气自动化控制系统不仅可以使行业的运行管理水平转向全面自动化，而且可以更大的节省企业成本，提高生产线和设备等的可靠性。现在，电气自动化控制系统已经在很多领域发挥重要作用。不久，电气自动化控制系统将有更大的发展和进步，可以为国民和企业创造出更大的社会和经济效益。
[关键词]工业电气自动化 控制系统 发展趋势
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0007-01
0.引言
工业控制自动化技术是一种先进的工业制造技术，其技术水平已成为衡量一个国家国民经济发展水平和现代化程度的标志。工业控制自动化的产品和技术大力推广了中国企业自动化进程，为中国现代化的建设做出了贡献。
一、电气自动化控制系统的功能
结合单元机组的运作模式和电气自动化的控制点，会将发电机上某一变压器组同电源等电气控制全部纳入ESC监控模式下；控制和操作发电机变压器组220V/500kV出口，并隔离开关；控制发电组、厂高变和励磁变压器的保护程序；形成220V/500kV开关的手动和自动同期并网；控制和操作高压启、备变压器、柴油发电机组及保安电源；高压厂用电源的监视、操作和厂用电压快切装置状态的手动启动及发电机励磁系统。
二、电气自动化控制对象的特点及要求
电气自动化控制系统控制的信息采集对象较小、数量较少、操作频率较低，要求快速准确；电气设备的保护自动装置需要的动作速度较快，可靠性较高，对抗干扰性的需求也较高；电气自动化控制系统相对连锁保护多，以数据采集系统和顺序控制为主。除了正常的起停与运行操作，可以做到实时监测和显示运行状态异常和事故下的状态数据，便于提供应急处理措施方法，保证其在安全合理状态下进行运转工作。
三、工业自动化控制的发展趋势
电气自动化控制系统在与计算机领域的各项技术之间的相结合，且在控制系统市场中被众多厂商所接受，计算机发挥了重要作用。其OPC技术的出现和Windows、Microsoft平台的普遍使用和发展，使得计算机在电气自动化控制系统的未来发展中占据重要的地位，并且无可取代。也是计算机网络技术的发展和普及引发了电气系统自动化的革命，也正是因此而出现的市场需求在推动着IT平台和电气自动化的不断发展融合，在这过程中电子商务的迅速发展也加速了这一进程。同样，网络和多媒体技术在电气自动化领域也有着比较光明的前景。视频处理技术和虚拟现实技术，将会直接影响将来自动化产品设备的产生和设计，同时，软件开发的飞速发展，它的重要性将会持续提高，并从单一设备向集成设备系统转移，这也将是不可逆转的大趋势。在这个趋势中，对软件的发展空间和结构合理性、通讯数据的接受能力等要求更高。随着这样的趋势的逐步实现，电气自动化必将得到不断的提高和完善，并且在更多的领域内也将会起到重要的作用。与此同時，在这所有过程中创新力的体现也是不容忽视的，不断地降低生产成本的同时，科学生产效率的提高也要兼顾。面向市场时不仅增加产品的市场适应性，减少消耗，并且也要提高质量，满足各方面的合理要求。由此，才能更好实现这一大好趋势。事实上，电气自动化控制系统的发展趋势应该是开放的、分散的，并且具备信息化特征的。分散能够保证网络模块职能的独立，可使系统运行安全可靠。开放型的系统结构可实现内部和外部系统的网络连接。信息化使信息的综合的分析和处理，从而实现网络科技和管理相结合，真正实现电器自动化控制系统的不断提升。
3.1 PLC在向高速化、网络化、智能化方向发展
为了提高PLC的处理能力，要求PLC具有更快的响应速度和更大的存储容量，目前有的PLC扫描速度可达0.lms/S以上，PLC的响应速度已经成为一个很重要的性能指标；在存贮容量方面，有的PLC最高可达几十兆字节，为了扩大存储容量，有的公司已经利用磁盘处理器或者硬盘；加强PLC网络通讯能力，是PLC技术进步的潮流，为了加强网络通讯能力，PLC生产厂商之间正在协商制定通用的通讯标准，以构成更大的网络系统；80%的PLC控制系统的故障属于外部故障，因此致力于研制、发展用于检测用于外部故障的专用智能模块，已成为提高PLC系统可靠性的有效途径。
3.2 面向测控管一体化设计的DCS系统
开放性是制约dcs发展的一个很大的问题，不同公司的控制设备很难进行无缝的接入dcs控制系统，这个问题就阻碍了dcs的应用领域和竞争力。目前很多公司舍弃了传统的Icn网，采用了服务器结构的形式，使其开放性大大加强。随着技术进步，DCS的开放性需要逐渐加强，而且还应发挥其特色，使分散型计算机控制系统，从传统dcs中解放出来，使dcs与cips系统的调度层、管理层、决策层（辅助决策层）进行无缝连接，将dcs的相关信息上传，使其实时数据库、历史数据库为上述3层所共用，避免重复建库，为先进控制和优化建好平台，与上层的关系，数据库共享数据，真正实现管控一体化。
3.3 控制系统正在向现场总线（FCS）方向发展
FCS是控制体系结构的一场革命，它将影响今后几十年内自动控制技术的发展。FCS是由DCS发展而来的，它克服了DCS的很多缺点，而且具有很多DCS无法比拟的优点，Fcs具有可靠性高、互换性和互操作性好、功能强、全数字通讯、多分枝结构及实现了完全开放的系统等优点。FCS的出现，对广大中小型企业和研究机构是一次难得的机遇。可以预见，一个全数字化、全分散式、可互操作、开放式互连网络FCS是工业自动控制系统的发展趋势。
3.4 数控技术向智能化、开放性、网络化、信息化发展
新世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成，及为提高驱动性能及使用连接方便的智能化；数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路，利用开放式数控系统可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品；网络化数控装备是最近博览会的一个新亮点，数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。
3.5 工业控制网络向实时性、安全性、有线及无线相结合的方向发展
支持实时通讯可以通过提高操作系统和交换技术或者改变拓扑结构，还可通过提高在MAC层上的数据传输的调度方法等；提高工业通讯的安全性，以满足SIL高级别的要求，是工业控制网络安全性的发展方向；无线局域网技术能够在工厂环境下，为各种智能现场设备、移动机器人以及各种自动化设备之间的通信提供高宽带的无线数据链路和灵活的网络拓扑结构，在一些特殊环境下有效地弥补了有线网络的不足，进一步完善了工业控制网络的通信性能。
四、结束语
近年来，随着新领域的开发，除现代制造、航天飞行、医学研究、交通等领域有广泛应用外，如智能化系统和大容量信息输送系统都有电气自动化控制系统的融入。对我国电气自动化领域的科技水平产生了巨大影响。
[关键词]工业电气自动化 控制系统 发展趋势
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0007-01
0.引言
工业控制自动化技术是一种先进的工业制造技术，其技术水平已成为衡量一个国家国民经济发展水平和现代化程度的标志。工业控制自动化的产品和技术大力推广了中国企业自动化进程，为中国现代化的建设做出了贡献。
一、电气自动化控制系统的功能
结合单元机组的运作模式和电气自动化的控制点，会将发电机上某一变压器组同电源等电气控制全部纳入ESC监控模式下；控制和操作发电机变压器组220V/500kV出口，并隔离开关；控制发电组、厂高变和励磁变压器的保护程序；形成220V/500kV开关的手动和自动同期并网；控制和操作高压启、备变压器、柴油发电机组及保安电源；高压厂用电源的监视、操作和厂用电压快切装置状态的手动启动及发电机励磁系统。
二、电气自动化控制对象的特点及要求
电气自动化控制系统控制的信息采集对象较小、数量较少、操作频率较低，要求快速准确；电气设备的保护自动装置需要的动作速度较快，可靠性较高，对抗干扰性的需求也较高；电气自动化控制系统相对连锁保护多，以数据采集系统和顺序控制为主。除了正常的起停与运行操作，可以做到实时监测和显示运行状态异常和事故下的状态数据，便于提供应急处理措施方法，保证其在安全合理状态下进行运转工作。
三、工业自动化控制的发展趋势
电气自动化控制系统在与计算机领域的各项技术之间的相结合，且在控制系统市场中被众多厂商所接受，计算机发挥了重要作用。其OPC技术的出现和Windows、Microsoft平台的普遍使用和发展，使得计算机在电气自动化控制系统的未来发展中占据重要的地位，并且无可取代。也是计算机网络技术的发展和普及引发了电气系统自动化的革命，也正是因此而出现的市场需求在推动着IT平台和电气自动化的不断发展融合，在这过程中电子商务的迅速发展也加速了这一进程。同样，网络和多媒体技术在电气自动化领域也有着比较光明的前景。视频处理技术和虚拟现实技术，将会直接影响将来自动化产品设备的产生和设计，同时，软件开发的飞速发展，它的重要性将会持续提高，并从单一设备向集成设备系统转移，这也将是不可逆转的大趋势。在这个趋势中，对软件的发展空间和结构合理性、通讯数据的接受能力等要求更高。随着这样的趋势的逐步实现，电气自动化必将得到不断的提高和完善，并且在更多的领域内也将会起到重要的作用。与此同時，在这所有过程中创新力的体现也是不容忽视的，不断地降低生产成本的同时，科学生产效率的提高也要兼顾。面向市场时不仅增加产品的市场适应性，减少消耗，并且也要提高质量，满足各方面的合理要求。由此，才能更好实现这一大好趋势。事实上，电气自动化控制系统的发展趋势应该是开放的、分散的，并且具备信息化特征的。分散能够保证网络模块职能的独立，可使系统运行安全可靠。开放型的系统结构可实现内部和外部系统的网络连接。信息化使信息的综合的分析和处理，从而实现网络科技和管理相结合，真正实现电器自动化控制系统的不断提升。
3.1 PLC在向高速化、网络化、智能化方向发展
为了提高PLC的处理能力，要求PLC具有更快的响应速度和更大的存储容量，目前有的PLC扫描速度可达0.lms/S以上，PLC的响应速度已经成为一个很重要的性能指标；在存贮容量方面，有的PLC最高可达几十兆字节，为了扩大存储容量，有的公司已经利用磁盘处理器或者硬盘；加强PLC网络通讯能力，是PLC技术进步的潮流，为了加强网络通讯能力，PLC生产厂商之间正在协商制定通用的通讯标准，以构成更大的网络系统；80%的PLC控制系统的故障属于外部故障，因此致力于研制、发展用于检测用于外部故障的专用智能模块，已成为提高PLC系统可靠性的有效途径。
3.2 面向测控管一体化设计的DCS系统
开放性是制约dcs发展的一个很大的问题，不同公司的控制设备很难进行无缝的接入dcs控制系统，这个问题就阻碍了dcs的应用领域和竞争力。目前很多公司舍弃了传统的Icn网，采用了服务器结构的形式，使其开放性大大加强。随着技术进步，DCS的开放性需要逐渐加强，而且还应发挥其特色，使分散型计算机控制系统，从传统dcs中解放出来，使dcs与cips系统的调度层、管理层、决策层（辅助决策层）进行无缝连接，将dcs的相关信息上传，使其实时数据库、历史数据库为上述3层所共用，避免重复建库，为先进控制和优化建好平台，与上层的关系，数据库共享数据，真正实现管控一体化。
3.3 控制系统正在向现场总线（FCS）方向发展
FCS是控制体系结构的一场革命，它将影响今后几十年内自动控制技术的发展。FCS是由DCS发展而来的，它克服了DCS的很多缺点，而且具有很多DCS无法比拟的优点，Fcs具有可靠性高、互换性和互操作性好、功能强、全数字通讯、多分枝结构及实现了完全开放的系统等优点。FCS的出现，对广大中小型企业和研究机构是一次难得的机遇。可以预见，一个全数字化、全分散式、可互操作、开放式互连网络FCS是工业自动控制系统的发展趋势。
3.4 数控技术向智能化、开放性、网络化、信息化发展
新世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成，及为提高驱动性能及使用连接方便的智能化；数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路，利用开放式数控系统可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品；网络化数控装备是最近博览会的一个新亮点，数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。
3.5 工业控制网络向实时性、安全性、有线及无线相结合的方向发展
支持实时通讯可以通过提高操作系统和交换技术或者改变拓扑结构，还可通过提高在MAC层上的数据传输的调度方法等；提高工业通讯的安全性，以满足SIL高级别的要求，是工业控制网络安全性的发展方向；无线局域网技术能够在工厂环境下，为各种智能现场设备、移动机器人以及各种自动化设备之间的通信提供高宽带的无线数据链路和灵活的网络拓扑结构，在一些特殊环境下有效地弥补了有线网络的不足，进一步完善了工业控制网络的通信性能。
四、结束语
近年来，随着新领域的开发，除现代制造、航天飞行、医学研究、交通等领域有广泛应用外，如智能化系统和大容量信息输送系统都有电气自动化控制系统的融入。对我国电气自动化领域的科技水平产生了巨大影响。