电气自动化系统的设计理念及发展趋势思路总结王元

王元

（中铝国际（天津）建设有限公司天津市030006）

摘要：随着社会经济的快速发展，以及科学技术的不断进步，电气自动化系统在信息集成化分散控制等方面取得了较大成绩，同时自动化设计理念不断创新，凭借其独特的优势被广泛应用在机电系统中。可有效减轻工作量，降低安全事故发生的概率，保证信息有效传输。本文将在分析实现电气自动化重要意义的基础上，结合当前电气自动化发展现状对电气自动化系统的设计理念和发展趋势进行讨论。

关键词：电气自动化；设计理念；发展趋势

1实现电气自动化的重要意义

现阶段，随着机械化程度的提升，机械化生产代替传统生产方式，被广泛应用在不同的行业和领域。企业通过机械化生产手段提高生产效率，促进企业的可持续发展。同时，现阶段的机电系统发展趋向智能化、人性化发展，在满足人们不同需求的同时，淘汰了许多陈旧的机电设备。在机械、石化、冶金、建筑、交通、食品加工甚至生活等领域中电气自动化应用成为关键节点，以计算机技术、通讯网络技术、传感器技术为基础，通过系统的合理设计，对电气以及能源系统的动力精准分配，降低过程控制误差，实现人们对各项行业场景有效控制。同时在实时监控电气过程中，系统自诊断技术也能及时发现和解决过程控制故障问题，从而有效降低生产运营成本，提高生产经营的质量和效率。

2电气自动化的内涵和特点

电气自动化指的是将计算机信息、通讯、传感器、电力电子技术结合的综合技术。电气自动化系统的特点如下：首先便捷性较好，这是因为电气自动化技术集合了各项先进技术。自动化应用为企业节约大量的人力物力，提高工作效率，增加产品和服务的价值。其次，电气自动化和人们的日常生活生产紧密相关，并为人们的生活工作提供便利。此外，电气自动化技术和产品随着科学技术的发展而不断更新，具有发展延续性，与我国生产力水平等因素有关。随着时代的发展，电气自动化技术及其系统设计也获得了相应的发展。同时也推动了时代和社会的进步。

3电气自动化设计理念

在电气自动化控制系统设计中，首先必须遵循分散布置，集中化控制的设计理念。也就是应该将系统的各个环节接入到统一的控制设备上实现统一化集成化监督控制。这样企业可以节约大量的人力物力，实现对各项资源的合理配置，同时可以实现对各项生产经营活动的集中化监督控制，能及时发现并解决问题。不仅可以降低生产运营成本，还可以提高生产运营的效率和质量。

其次，随着先进的微电子集成电路快速发展，作为自控核心节点的前端CPU控制器已经完全可以做到就近部署，或与控制对象融为一体化产品使电气自动化控制系统可以通过先进的通讯网络进行远程操作控制可帮助企业节约大量的电缆和设备安装的成本。

再次应重视整个电气自动化控制系统开放性，兼容性，以及升级扩展性。通过现场总线采用，模块化网络架构搭建，采用智能仪表、智能电气设备等智能设备并行运行实现功能上的独立，分散控制系统中安全生产风险。

另外在设计初期还应重视对机电一体化产品、在整个电气自动化系统中的通讯接入，避免此类机电总成产品在电气自动化系统中的重复设置与资源浪费，节约电气自动化总体产品造价。

4电气自动化发展现状和影响因素

4.1电气自动化系统发展现状

首先，随着微电子科技以及大规模集成电路，计算机技术，通讯技术，以及硬件技术和软件技术的统一发展。促使电气自动化系统也朝向信息化、智能化、集成化方向发展，从而以一个更开放的兼容性持续改进的形式存在。电气自动化系统也出现了适应在研发设施工艺技术和改良机械设备中也出现了机电集成化发展的特点

在科学技术不断创新发展的趋势下，自动化控制系统精确性问题将逐渐得到解决。当然作为核心纽带的电气自动化系统受制于生产安全，高可靠性的要求，以及主流电气化自动化产品专利壁垒的限制，还存在自动化产品标准的不统一，不兼容。为了保障安全生产，在控制系统安全，稳定的高要求下形成控制系统“信息化孤岛”。随之也迟滞了最新的智能化技术在控制系统上的投入，也迟滞控制的精准性带来的生产上的挖潜增效。

4.2影响电气自动化发展的因素

首先，通讯技术，信息技术的发展将对电气工程及其自动化产生重要的影响，信息技术甚至在很大程度上决定了电气自动化发展和创新的力度，以及发展的方向，而高效简洁的通讯技术又是影响信息共享的关键环节。此外，物理科学的创新发展一方面可推动电气工程的改革创新，在工业生产中进一步提高电气设备运行的效率，使电气自动化技术的应用范围扩大。

5电气自动化发展趋势分析

工业企业需要对人力、资金和物力等各项资源的合理配置，需要及时了解各个部门的工作进度，实现高效管理并及时做出科学决策。电气自动化系统就必须需要根据企业需求做到授权许可情况下的信息共享，开放，以及高度兼容性，增强系统本身生命力。

电气自动化系统总的发展趋势是统一化、安全化、智能化和技术创新化，具体来说，电气自动化技术和计算机技术更加紧密、研发和应用的更加统一，以及生产安全系数不断提高的为目标。

5.1电气自动化技术逐渐和计算机技术结合

电气自动化发展的目标是提高企业的生产效率、产品的质量。在信息化时代，计算机信息技术和自动化技术的结合，人们在生活中对于智能电气自动化产品需求越来越大。为了提高生产效率和质量，高度机电一体化产品代替传统作业模式成为必然。因此在大多数科技生产领域中，计算机技术和电气自动化技术的融合也更加紧密，对于电气自动化系统的发展也具有促进作用。

5.2研发标准统一化，生产安全性提高

关于电气自动化的研发工作，由于国际交流的增强，电气自动化技术发展有了统一的标准和要求，在研发中逐渐和国际接轨，实现了资源共享，电气自动化技术采用国际标准，推动电气自动化技术的国际性。而在和国际标准接轨以后，电气自动化技术也得到了进一步创新，尤其是采用通讯技术的数据采集传输控制方面电气标准的统一，使企业在生产中更加安全方便，并且有利于降低企业的生产运维成本，推动企业发展。

5.3电气自动化系统架构的将呈现更多样性，更兼容开放特性；

随着先进网络通讯技术的设备成本大大降低，结合简化现场运维，系统安全可靠要求，自动化系统朝着控制功能模块化、标准化、智能化、以及去中心化多节点过程控制布局方向发展。通过采用独立功能型智能控制模块、智能化传感器执行器、智能型电气，智能型机电总成类产品。让大量来自不同厂家的智能化自控设备单品成为模拟“神经网络”控制系统中“神经元”节点，以网络通讯技术为纽带衔接，构建信息共享、本质稳定安全多级网络控制系统，各智能控制器并行运行处理各自特定功能事件。摆脱对核心CP控制器以及上位机过高的性能指标要求，也摆脱对某一特定自控产品供应商的特定产品依赖。总线控制系统布置初期的兼容性，也可保障自动化系统在长期运行生命周期中，能随时跟上计算机信息网络技术的快速发展步伐，通过逐步模块化积木式逐步搭建的方式来对接更先进人工智能（AI），促进电气自动化控制系统的快速升级，获得长足发展。

6结语

综上所述，新时期人们对电气自动化发展提出了更高的要求，现阶段我国电气自动化控制系统正朝着智能化和统一化方向发展。相关部门应在引入先进数字化技术、互联网技术和信息化技术的同时，实现各项技术的融合，推动电气自动化工程向安全性、稳定性、可持续发展方向进步。

参考文献：

[1]胡俊杰.新时期电气自动化及电气自动化发展趋势探究[J].科技展望，2016.

[2]戈伟.新时期电气自动化及电气自动化发展趋势探讨[J].民营科技，2015.

[3]吴迪.探究工程电气自动化的发展趋势[J].民营科技，2015.