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摘要：电气自动化就是使产品的操作、控制和监视，能够在无人（或少人）直接参与的情况下，按预定的计划或程序自动地进行。电气自动化具有提高工作的可靠性、提高运行的经济性、提高劳动生产率、改善劳动条件等作用，把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能增强人类认识世界和改造世界的能力。因此，自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。伴随信息时代的到来，机械电子技术、微电子技术的发展更加迅猛，信息技术在电气自动化的发展中将发挥越来越重要的作用。本文根据作者多年工作经验就电气自动化及电气自动化的发展方向进行了简单的阐述。
关键词：电气自动化；发展
一、电气自动化系统的特点与功能
（一）电气自动化系统的特点
1、系统安排
在系统安排方面，用电设备分别安装在各配电室和电动机控制中心，配件数量多的，所要执行的信息处理任务庞大，而维修工作也相对复杂。它与热工系统相比，电气设备操作的频率低，一些系统设备在维持正常运行时，可以经过好几个月甚至更长的时间才操作一次。
2、保护装置动作速度快
电气设备所需要的保护装置要求高，动作速度快，一个保护动作通常要在40ms以内完成。
3、控制方式复杂
电气设备的构造机构本身具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点，而控制方式也主要是厂用电系统，其主要设备监控需要接入DCS系统，如果两台系统一起运行，一台系统的检修不得影响另一台系统的运行，因此，需要考虑两台机组DCS电气控制的模式，保证控制的稳定性。
根据电气设备的主要特点我们知道，在构建ECS时，其系统结构、与DCS的联网方式是确保系统高可靠性的关键。除了要保证系统的正常运行，还要确保运行时各种数据处理和信息收集的准确性，同时提出相应的应急措施，确保电气系统可以在最好的状态下运行。
（二）电气自动化系统的功能
电气自动化系统的功能主要表现在以下几方面：
发变组出口220kv/500kv断路器、隔离开关的控制及操作可以保护发变组、厂高变以及控制励磁变压器.
发电机励磁系统是电气自动化控制系统的组成部分，主要有启励和灭磁作用，能够控制方式切换，进行增磁和减磁操作以及PSS的投退。
对6kv高压厂用电源的操作和厂用电压快切装置的状态进行监视；对380v低压厂用电源进行监视。
操作并控制柴油发电机组以及保安电源，对直流系统与LPS系统进行监视，以及对MCC电源线的断路器的控制回路断线、储能未满、开关状态等信号和电流的监视；对直流系统、交流不停电电源系统、保安电源系统的各设备运行状态和报警信号及系统的主要运行参数的监测等。
二、我国电气自动化的发展现状
（一）电气自动化系统集成信息化
信息技术对电气自动化的渗透来自于两个方向：一方面是从管理层纵向的渗透。企业的业务数据处理系统要对当前生产过程中的数据进行实时存取。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的人事、财务等管理数据，也可以对当前生产过程的动态画面进行监控，在第一时间了解最全面和准确的生产信息。另一方面，信息技术横向扩展到电气自动化的设备、机器和系统中。随着微电子和微处理器技术应用的增加，原本定义明确的设备界线、控制设备和控制系统变的模糊了。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。不仅包括传感器和执行器，而且包括控制器和仪表。
（二）新技术层出不穷
1、IEC61131标准使得编程接口标准化
目前，世界上有200 多家PLC 厂商，近400种PLC 产品，不同产品的编程语言和表达方式各不相同，IEC61131使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化。IEC61131同时定义了它们的语法和语义，这就意味着不会有其他的非标准的方言。IEC61131 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、Windows 正成為事实上的工控标准平台
微软的技术如Windows NT、Windows CE和Internet Explore 已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。PC 和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及。在电气自动化领域，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。
3、现场总线和分布式控制系统的应用
现场总线（Profibus、FF、Interbus 等）是一种串行的连接智能设备和自动化系统的数字式、双向传输的分支结构的通讯总线。它通过一根串行电缆将位于中央控制室内的工业计算机、监视/ 控制软件和PLC 的CPU 与位于现场的远程I/O 站、变频器、智能仪表、马达启动器、低压断路器等连接起来，并将这些现场设备的大量信息采集到中央控制器上来。分布式控制意味着PLC、I/O模块和现场设备通过总线连接起来，将输入/ 输出模块转换成现场检测器和执行器。
（三）系统维护简易化
Windows NT和IE浏览器正成为电气自动化系统操作与控制的标准平台。当前，以PC的人机界面为基础已成为主流，这种控制系统以其容易集成以及灵活性的优势正在被愈来愈多的用户所接受。在控制层选择Windows当作操作系统平台从而使得电气自动化系统更加便于操作与维护。
（四）电气自动化发展存在的问题
1、IPC已经不能满足客户的要求
当今工业自动化主要是以工业PC为基础的工业控制自动化。市场机制导致这个领域的竞争十分激烈，这就促使企业要加快将新产品投放市场、改善产品的质量、不断的降低产品的成本，井逐步完善服务体系。PC控制器不但被实践被认为可以像PLC一样稳定可靠，而且也易被操作维护的人员所接受，很多制造商都会选择PC控制方案。同时又由于PC的控制系统容易安装和使用并具有高级的诊断功能，不但可以让系统集成商有更多的选择，还可以降低PC控制系统维护成本。现有的IPC已经不能满足客户的要求，逐渐被Compact P-CI-based工控机所取代。 2、设备使用率相对较低
工业电气系统设计的时候，需要对供电设备进行合理的優化，电能的使用在满足申气自动化发挥最大作用的同时，也要尽量的合理利用电能。同时还需要不断提高设备的运行效率，应尽量降低电能消耗。在运行的时候，很多操作和管理人员不能合理的调整负荷，这样设备的利用率就会大大的降低。
三、我国电气自动化的发展趋势展望
（一）总的发展趋势
工业自动化总的发展趋势应该是分布式、开放化和信息化。分布式的结构是一种能确保网络中每个智能的模块能够独立的工作的网络，达到系统危险分散的概念；开放化则是系统结构具有与外界的借口，实现系统与外界网络的连接；信息化则是使系统信息能够进行综合处理能力与网络技术结合实现网络自动化和管控一体化。
（二）电气自动化的“五化”趋势
1、电气自动化系统平台统一化
电气自动化系统平台统一化可以支持一个自动化项目周期中的设计、实施和测试、调试和开机、运行及维护等各个阶段和环节。这样可以大大降低从设计到完成的时间和费用。统一的系统开发平台还可以满足用户另一个重要需求即开发平台独立于最终的运行平台。根据项目特点和最终用户需求决定将统一的运行代码下载到硬件PLC、基于WindowsNT的软件PLC、嵌入式NT系统还是基于WindowsCE的控制系统中。
2、程序接口更加标准化
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。基于Microsoft的标准和技术，如Windows2000、OPC、ActiveX和Windows CE，减少了工程时间和费用，方便了自动化系统和办公系统的数据交换与共享。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Windows 2000作为操作系统，使用TCP/IP作为办公环境的通讯标准，PC
可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口。标准化的程序接口还保证了不同厂家的软硬件产品的数据交换，不需担心它们之间的通讯问题。
3、电气自动化生产安全化
我国电气自动化企业应当认识到安防行业技术多系统集成一体化的大趋势。强调安全控制系统和非安全控制系统的集成。让客户在现有的非安全控制系统的基础上，以较低的开发设计成本实现自己的安全方案，也同样是我们目前应该思考的问题之一。电气自动化安全系统与产品将会成为未来自动化领域的一个亮点。针对中国市场特点，循序渐进开拓市场。可以先从安全等级要求最高的应用领域入手，逐步拓展到其他危险等级较低的场合。按照从工厂设备层到网络层，从硬件到软件，从安全单元到安全系统的路线进行电气自动化系统安全方案的应用。努力开展电气自动化安全防范系统设计的研究，尤其是在楼宇智能化集成系统领域。
4、由低频化向高频化发展
传统的电气自动化的发展仅仅是单频、低频的发展阶段，然而伴随科学技术的快速发展与进步，工业化程度日益加深，我们国家的工业生产正向高频的生产阶段发展。提高电气自动化的频率对于提高产品的市场占有率、质量发挥着至关重要的作用。所以，电气自动化的今后发展趋势也将必须朝着高频、高层次的、科技含量高的产品方向发展。
5、系统结构通用化
电气自动化系统结构通用化对于一个成功的电气自动化控制系统来说非常重要。整个企业的网络结构应保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的数据通讯畅通无阻。企业管理层可通过lnternet/Intranet对现场设备进行实时监督。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。
结语
总而言之，电气自动化对推动我国工业生产领域的进步发挥了重大作用，在世界经济一体化发展的形势下，电气自动化将对国家的经济以及社会发展发挥更加重要的作用。近些年来，我国的电气自动化技术取得了可喜的进步，但也存在一些不足之处亟需弥补，作为电气自动化的技术人员，应努力促使电气自动化朝着更加市场化、专业化和安全化的方向发展，将我国在电气自动化专业领域的技术推向前进。
参考文献：
[1]郭素艳.浅议工业电气自动化及其在生产中的实践[J].科技风，2010.4.
[2]张振华.创新——电气自动化深化改革的灵魂[J].科技与生活，2010.6.
[3]陈洪峰.国内电气自动化发展状况与趋势[J].科技创新导报，2009.1.
[4]韩笑非，靳娟.浅谈电气自动化发展趋势[J].科技创新与应用，2012.8.
关键词：电气自动化；发展
一、电气自动化系统的特点与功能
（一）电气自动化系统的特点
1、系统安排
在系统安排方面，用电设备分别安装在各配电室和电动机控制中心，配件数量多的，所要执行的信息处理任务庞大，而维修工作也相对复杂。它与热工系统相比，电气设备操作的频率低，一些系统设备在维持正常运行时，可以经过好几个月甚至更长的时间才操作一次。
2、保护装置动作速度快
电气设备所需要的保护装置要求高，动作速度快，一个保护动作通常要在40ms以内完成。
3、控制方式复杂
电气设备的构造机构本身具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点，而控制方式也主要是厂用电系统，其主要设备监控需要接入DCS系统，如果两台系统一起运行，一台系统的检修不得影响另一台系统的运行，因此，需要考虑两台机组DCS电气控制的模式，保证控制的稳定性。
根据电气设备的主要特点我们知道，在构建ECS时，其系统结构、与DCS的联网方式是确保系统高可靠性的关键。除了要保证系统的正常运行，还要确保运行时各种数据处理和信息收集的准确性，同时提出相应的应急措施，确保电气系统可以在最好的状态下运行。
（二）电气自动化系统的功能
电气自动化系统的功能主要表现在以下几方面：
发变组出口220kv/500kv断路器、隔离开关的控制及操作可以保护发变组、厂高变以及控制励磁变压器.
发电机励磁系统是电气自动化控制系统的组成部分，主要有启励和灭磁作用，能够控制方式切换，进行增磁和减磁操作以及PSS的投退。
对6kv高压厂用电源的操作和厂用电压快切装置的状态进行监视；对380v低压厂用电源进行监视。
操作并控制柴油发电机组以及保安电源，对直流系统与LPS系统进行监视，以及对MCC电源线的断路器的控制回路断线、储能未满、开关状态等信号和电流的监视；对直流系统、交流不停电电源系统、保安电源系统的各设备运行状态和报警信号及系统的主要运行参数的监测等。
二、我国电气自动化的发展现状
（一）电气自动化系统集成信息化
信息技术对电气自动化的渗透来自于两个方向：一方面是从管理层纵向的渗透。企业的业务数据处理系统要对当前生产过程中的数据进行实时存取。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的人事、财务等管理数据，也可以对当前生产过程的动态画面进行监控，在第一时间了解最全面和准确的生产信息。另一方面，信息技术横向扩展到电气自动化的设备、机器和系统中。随着微电子和微处理器技术应用的增加，原本定义明确的设备界线、控制设备和控制系统变的模糊了。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。不仅包括传感器和执行器，而且包括控制器和仪表。
（二）新技术层出不穷
1、IEC61131标准使得编程接口标准化
目前，世界上有200 多家PLC 厂商，近400种PLC 产品，不同产品的编程语言和表达方式各不相同，IEC61131使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化。IEC61131同时定义了它们的语法和语义，这就意味着不会有其他的非标准的方言。IEC61131 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、Windows 正成為事实上的工控标准平台
微软的技术如Windows NT、Windows CE和Internet Explore 已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。PC 和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及。在电气自动化领域，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。
3、现场总线和分布式控制系统的应用
现场总线（Profibus、FF、Interbus 等）是一种串行的连接智能设备和自动化系统的数字式、双向传输的分支结构的通讯总线。它通过一根串行电缆将位于中央控制室内的工业计算机、监视/ 控制软件和PLC 的CPU 与位于现场的远程I/O 站、变频器、智能仪表、马达启动器、低压断路器等连接起来，并将这些现场设备的大量信息采集到中央控制器上来。分布式控制意味着PLC、I/O模块和现场设备通过总线连接起来，将输入/ 输出模块转换成现场检测器和执行器。
（三）系统维护简易化
Windows NT和IE浏览器正成为电气自动化系统操作与控制的标准平台。当前，以PC的人机界面为基础已成为主流，这种控制系统以其容易集成以及灵活性的优势正在被愈来愈多的用户所接受。在控制层选择Windows当作操作系统平台从而使得电气自动化系统更加便于操作与维护。
（四）电气自动化发展存在的问题
1、IPC已经不能满足客户的要求
当今工业自动化主要是以工业PC为基础的工业控制自动化。市场机制导致这个领域的竞争十分激烈，这就促使企业要加快将新产品投放市场、改善产品的质量、不断的降低产品的成本，井逐步完善服务体系。PC控制器不但被实践被认为可以像PLC一样稳定可靠，而且也易被操作维护的人员所接受，很多制造商都会选择PC控制方案。同时又由于PC的控制系统容易安装和使用并具有高级的诊断功能，不但可以让系统集成商有更多的选择，还可以降低PC控制系统维护成本。现有的IPC已经不能满足客户的要求，逐渐被Compact P-CI-based工控机所取代。 2、设备使用率相对较低
工业电气系统设计的时候，需要对供电设备进行合理的優化，电能的使用在满足申气自动化发挥最大作用的同时，也要尽量的合理利用电能。同时还需要不断提高设备的运行效率，应尽量降低电能消耗。在运行的时候，很多操作和管理人员不能合理的调整负荷，这样设备的利用率就会大大的降低。
三、我国电气自动化的发展趋势展望
（一）总的发展趋势
工业自动化总的发展趋势应该是分布式、开放化和信息化。分布式的结构是一种能确保网络中每个智能的模块能够独立的工作的网络，达到系统危险分散的概念；开放化则是系统结构具有与外界的借口，实现系统与外界网络的连接；信息化则是使系统信息能够进行综合处理能力与网络技术结合实现网络自动化和管控一体化。
（二）电气自动化的“五化”趋势
1、电气自动化系统平台统一化
电气自动化系统平台统一化可以支持一个自动化项目周期中的设计、实施和测试、调试和开机、运行及维护等各个阶段和环节。这样可以大大降低从设计到完成的时间和费用。统一的系统开发平台还可以满足用户另一个重要需求即开发平台独立于最终的运行平台。根据项目特点和最终用户需求决定将统一的运行代码下载到硬件PLC、基于WindowsNT的软件PLC、嵌入式NT系统还是基于WindowsCE的控制系统中。
2、程序接口更加标准化
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。基于Microsoft的标准和技术，如Windows2000、OPC、ActiveX和Windows CE，减少了工程时间和费用，方便了自动化系统和办公系统的数据交换与共享。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Windows 2000作为操作系统，使用TCP/IP作为办公环境的通讯标准，PC
可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口。标准化的程序接口还保证了不同厂家的软硬件产品的数据交换，不需担心它们之间的通讯问题。
3、电气自动化生产安全化
我国电气自动化企业应当认识到安防行业技术多系统集成一体化的大趋势。强调安全控制系统和非安全控制系统的集成。让客户在现有的非安全控制系统的基础上，以较低的开发设计成本实现自己的安全方案，也同样是我们目前应该思考的问题之一。电气自动化安全系统与产品将会成为未来自动化领域的一个亮点。针对中国市场特点，循序渐进开拓市场。可以先从安全等级要求最高的应用领域入手，逐步拓展到其他危险等级较低的场合。按照从工厂设备层到网络层，从硬件到软件，从安全单元到安全系统的路线进行电气自动化系统安全方案的应用。努力开展电气自动化安全防范系统设计的研究，尤其是在楼宇智能化集成系统领域。
4、由低频化向高频化发展
传统的电气自动化的发展仅仅是单频、低频的发展阶段，然而伴随科学技术的快速发展与进步，工业化程度日益加深，我们国家的工业生产正向高频的生产阶段发展。提高电气自动化的频率对于提高产品的市场占有率、质量发挥着至关重要的作用。所以，电气自动化的今后发展趋势也将必须朝着高频、高层次的、科技含量高的产品方向发展。
5、系统结构通用化
电气自动化系统结构通用化对于一个成功的电气自动化控制系统来说非常重要。整个企业的网络结构应保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的数据通讯畅通无阻。企业管理层可通过lnternet/Intranet对现场设备进行实时监督。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。
结语
总而言之，电气自动化对推动我国工业生产领域的进步发挥了重大作用，在世界经济一体化发展的形势下，电气自动化将对国家的经济以及社会发展发挥更加重要的作用。近些年来，我国的电气自动化技术取得了可喜的进步，但也存在一些不足之处亟需弥补，作为电气自动化的技术人员，应努力促使电气自动化朝着更加市场化、专业化和安全化的方向发展，将我国在电气自动化专业领域的技术推向前进。
参考文献：
[1]郭素艳.浅议工业电气自动化及其在生产中的实践[J].科技风，2010.4.
[2]张振华.创新——电气自动化深化改革的灵魂[J].科技与生活，2010.6.
[3]陈洪峰.国内电气自动化发展状况与趋势[J].科技创新导报，2009.1.
[4]韩笑非，靳娟.浅谈电气自动化发展趋势[J].科技创新与应用，2012.8.