数字技术在工业电气自动化中的应用与创新.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 25 日 作者简介：王江峰（1974），男，汉族，山西运城人，本科学历，职称：中级职称（机电专业电气工程师），研究方向为机电专业电气工程师方向。-43-数字技术在工业电气自动化中的应用与创新 王江峰 芮城县通用机场服务中心，山西 运城 044600 摘要：摘要：数字技术主要为通过有关设备使得图文声像等相关信息进行转变，将其转化为计算机可识别的一种二进制数字，而且可以基于此实施相应运算、加工以及传输等，可以和计算机技术一起协作应用，所以其也被称之为数字控制技术。因为数字技术主要通过二进制运行，可以帮助数字电路实现集成化，而且数字信号能够长期实施保存，可以加强数字技术保密性，整体精准度比较高。因为数字技术具备上述优势，可以在相应领域之中获得良好应用，尤其在工业电气自动化中应用更为广泛。关键词：关键词：数字技术；工业；电气自动化；创新 中图分类号：中图分类号：TM76 在科学技术的不断发展基础上，数字化技术实际应用变得更为广泛，特别是工业电气自动化相应领域之内，具有明显特点以及优势，数字化技术整体发展是基于计算机网络以及高端智能化电气系统作为基本条件，因此对数字技术进行应用，能真正降低对相应设备的整体应用次数，避免设备受损，加强工业电气自动化施工与运行整体安全性。基于此，本文主要针对数字技术在工业电气自动化中的应用与创新展开以下有关论述。1 数字技术在工业电气自动化中应用的优势与特点 1.1 数字技术在工业电气自动化中应用的优势 数字技术有很多技术方面优势，可以真正实现计算机技术和网络技术之间进行融合，将数字技术充分应用在工业电气自动化生产工作之中，能有效减少针对传统工业设备的具体应用，加强工业生产整体效率，真正减少工业生产与管理的成本投入。因为计算机技术实际操作较为简单与方便，促进电气设备实际操作变得更为便捷。另外，数字技术主要包含数字化光纤网络以及感应器，可以在很大程度上加强电气自动化系统运行整体安全性，加强电气自动化系统的应用效率，将自动化系统在工业行业中作用进行充分发挥。因为数字技术能发挥出较强的抗干扰能力，所以会帮助工业生产逐渐向自动化方向进一步发展。1.2 数字技术在工业电气自动化中应用的特点 1.2.1 具有安全性 数字技术在工业电气自动化领域之中进行应用，可以展现出很多特点和优势，第一就是可以展现出比较高的安全性。数字技术实际发展是将计算机技术与网络信息技术等作为基础条件的，因此对数字技术进行应用能够降低传统设备的整体使用率，使得电气工程运行和操作更为简单，而且能够加强精准度，数字化互感器和光纤投入使用可以加强工业电气自动化应用整体的安全性1。1.2.2 性价比较高 数字技术在工业电气自动化中进行应用，能够充分保证设备能够自主运行，并且实施自我检查和诊断等，对设备存在的问题与故障可以及时发现并解决。展现出较强的通信能力，对信息数据等相应基础资料进行丰富。而且数字技术可以展现出智能化的优势，在传统应用之中具有较高的应用标准与规范，完善管理结构，在保证运行质量前提下，可以为企业节省很多成本。开放性的数字技术可以为工业电气自动化在实际应用之中奠定基础条件。这种数字技术可以将数据信息进行共享，节省很多工作时间，提升工作效率，进而可以展现出较高的性价比。1.2.3 具有可操作性 数字技术获得进一步发展是基于计算机技术，因此在实现操作工作中可以展现出间接性。将信息数据输入到对应的操作指令以及程序之内设备就能够自己进行运转，而且其设备本身也对信息和指令具有一定中国科技期刊数据库 工业 A-44-甄别与判断能力，通过运行之后将信息明确传输，比如在光缆、电缆以及互联网等相应介质之中展开信息数据的传输。数字技术可以对其展开分析，具有充足的逻辑将自动化技术启动，对信息数量信息的准确度实时校正，可以减少成本输出，而且能够保证整体运行的安全性。另外，数字化平台也具有开放性，可以使得操作代码更为标准，加强程序运行效率，缩短程序编写的时间。总而言之，计算机技术的引领之下，产业未来发展方向逐渐趋向电子商务，不管是在管理还是在工业电气自动化领域之内，都能实现存储和应用，每个工作环节都可通过数字技术进行控制。在数字技术应用基础上，通过微电子技术和相应处理设备，能够充分完善工业电气自动化领域内的工作环境，其中数字技术的应用变得更为主要2。2 数字技术在工业电气自动化之中的应用 2.1 远程监控技术的应用 远程监控系统主就是在电脑计算机终端针对实际所在的其他地方设备实施远程控制的一种技术，对其设置远程监控系统可以促进电气工程在一定程度上减少电缆方面的资金输出、减少材料购买费用输出和人工安装费用输出，促进电气工程能够真正减少输出成本，还可以提升生产的整体效益。而且，电气工程当中通过远程监控系统能够进一步摆脱空间对其整体生产的限制，使得工程具有灵活性。但是，在远程监控系统运行的时候，整体通讯量比较大，而且信号也很差，会导致监控功能工作方面受到一定影响。所以，对于部分电气工程的实际规模以及通讯量都比较大这一方面，远程监控技术就不能够在电气工程中进行应用，只可以在通讯量较小而且信号十分良好的、规模较小的工厂之中进行应用3。2.2 较为常见的应用功能 现阶段，数字技术在工业领域之内获得广泛应用。在工业电气自动化中对数字技术实施应用，能有效控制计算机实际温度、湿度以及压力等相应数值。数字技术可以起到关键辅助性作用，基于信息技术以及计算机管理等方面，使得工业电气设备处于稳定工作状态。其中，数字技术可以展现出较为常见的应用功能，第一，计算机们可以在智能计算基础上，对工业电气设备实施精准检测，管理其运行状态。第二，计算机在设备运行过程中，对其实施控制，数字技术能够对设备运行进行有效辅助。第三，数字技术可以参与制造工作，减少行业生产压力。第四，实现数字技术集成制造，同时对辅助人工实施设备系统性检验，并且进行设备维护。可见数字技术在工业电气自动化领域中，获得更为广泛的应用，参与设备运行全过程。2.3 参与系统运行维稳工作 当前阶段，很多工业电气自动化控制平台都是依照美国微软 Windows 实施系统性操作，系统通过数字技术实施各项工作，通过视窗来完善操作页面，增强设备运行可视化。在前期准备工作、中期生产工作以及后期维稳工作中，都能够充分发挥出数字技术的作用。工业电气自动化就是将数字技术各项优势进行充分结合，实现相互渗透以及辅助，能生产出具有时效性的维稳管理系统，保证工业电气自动化实际运行处于安全和稳定状态。3 数字技术在工业电气自动化之中的创新化应用 3.1 可编程控制器 可 编 程 逻 辑 控 制 器（Programmable Logic Controller，PLC）可以展现出执行逻辑运算、定时以及顺序控制等多个方面功能，可以向用户发出相关指令，这是机械工程与自动化之中较为关键的一项技术。和传统机电控制技术之间进行比较，PLC 技术可以展现出更为灵活与高效的技术性，可以充分适应当前市场的基本情况。在社会经济的逐渐发展基础上，人们对物质产品的实际需求出现变化，机械生产变得更为广泛。PLC 将传统继电接触控制技术作为基础，对其实施改造而逐渐形成的一种技术，利用微处理器，能够真正避免此项技术发生高消耗的情况，而且不需要提供专门编程语言进行设计，操作指令相对简单，便于工作人员进行调试，未来具有很广阔的发展空间，PLC技术被更为广泛应用在工业电气自动化方面的控制之中。同时，PLC 存储区能够进行计算机编程，针对控制器可实施多次扫描，能够将最终扫描结果进行传输，执行模块能够对其进行接收，因为中央处理器可以实现循环，所以可以对执行程序进行操作。对 PLC 技术实施应用，主要包含两个接线端口，即输入端口与输出端口，基于调整存储器的方式来对工作目标实施科学控制。随着工业基本需求的不断转变，PLC 技术相应体系逐渐发展与完善，比如其中的基础工作性能正在中国科技期刊数据库 工业 A-45-增强，实际抗干扰性质获得提升等，将 LC 滤波电路设置于电源位置，能够加强系统对外界的抵御干扰能力，从而可以有效避免受到电磁场等出现的干扰因素，使工作指令可以正常进行传达。数字运算属于 PLC 技术中的关键构成部分。在自动化控制系统之内，PLC 技术实际包含的算法主要有数据处理以及逻辑运算，能够有效实现数据运算以及筛选等工作。通过对 PLC 技术实施应用，能简单针对大量数据信息实施分析与整理，在很大程度上提升结论准确性，促进工作效率获得提高4。比如，很多工业电气自动化产业与企业等，都会应用 PLC 技术针对各项实时数据信息实施监管，实施数据传输情况被工作人员充分掌握。PLC 还能作为二进制开关，增加软接触点的具体数目，使得自动化运行系统获得科学优化。同时，针对资源消耗而言，比传统继电器消耗更低，这与资源节约型的社会经济发展理念之间相契合。工业电气自动化系统可以帮助相关企业节省很多资源，对于劳动力成本方面来说，可以提供较高价值。处于流水线工作模式之中，应用 PLC技术能够直接对二进制开关进行运用，有效避免再次安装对电气设备的检验装置，使电气程序变得更为简单化，同时促进工作效率获得提升，能够节省很多成本的投入。3.2 操作程序化 在工业电气自动化生产领域内，对操作指令实施调度是生产操作的基础条件。在实施指令调度以前，要求工作人员需要将通过审核的票据传输到计算机之内，然后基于人工操作界面对闸刀以及开关等设备实施设计和管理，使得操作系统实际功能具有完善性。为了有效保证操作系统可以顺利、稳定运行，应该展开模拟，使得操作系统逐渐进入到默认识别以及自动操作运行状态，便于系统处于无人监管状态下，也能够实现远程操作与监督。在工业电气自动化中对数字技术展开应用，需做到与网络技术以及信息技术等进行充分融合，展现出操作程序化，科学管理技术的应用，为系统运行提供数字技术支撑。而且，还要将数字化系统和外界之间展开联系，真正实现内外有效通信，将信息数据进行及时传输，通过分布式操作基本优势，将数字系统实施科学划分，工作人员之间相互协作，系统内各个工作模块互不干扰，科学分散系统内潜在的风险，促进系统运行处于独立状态，提升运行效率，增强工业电气自动化运行系统整体稳定性与安全性。3.3 虚拟现实技术 当前，在数字技术的应用之下，可以强化工业电气自动化整体应用灵活性，在实际运行之中应用虚拟现实技术，促进运行系统获得充分完善与改进。经过调查，传统二次网络在实际运行过程中，会出现相应弊端与问题，业内对此展开深入分析和调查，获得相应成果。其中 GOOSE 虚端子在二次通路中进行应用,可以对二次回路实施深入改进与完善,这是对设备与装置运行的一次更新。工业电气自动化和与虚拟现实技术之间进行结合，可以熟练分析和掌握设备运行与操作过程，还可以提前知晓各设备实践基本过程之中可能会遇到的问题的实际解决方式。还可以通过系统平台针对电气设备运行情况进行监管，进而找出其中存在的问题，予以改正和梳理5。在虚拟现实的可视化技术基础上获得相应信息反馈，加强系统监测效率。而且，将虚拟现实技术投入到变电站之中进行应用，可以充分加强整体保护作用，测控等装置以及智能终端之间实施信息数据传输与交互，对测控装置和联闭锁等方面展开充分保护。从目前的总体应用情况上看,虚拟现实技术应用之下，可以对传统二次网络实施更新，针对信号管理、测温以及调节档位等方面，都可以实现质量与效率的提升，整体操作更为便捷。4 结语 综上所述，随着科学技术的不断发展与完善，计算机技术之下催生数字技术，当前在工业电气自动化领域中对数字技术展开应用，能够有效提升工业生产整体自动化水平，而且能够在很大程度上加强生产效率。而且，能够减少现场工作人员的工作强度，提升系统运行效率与人员工作效率。在未来不断发展之下，相关领域需着重加强对数字技术的研究与应用，在现有条件下对数字技术实施科学改进与创新，实现数字技术在工业电气自动化领域中的创新应用，进而可以更好的为社会相关领域服务，对促进社会工业电气产业更为健康与稳步发展具有至关重要的意义。中国科技期刊数据库 工业 A-46-参考文献 1 盛 景 亮.工 业 信 息 化 下 数 字 技 术 在 工 业 电 气 自 动 化 中 的 应 用 研 究 J.现 代 工 业 经 济 和 信 息化,2023,13(10):139-141.2罗曼.数字技术在工业电气自动化系统中的应用J.电子技术,2023,52(09):330-331.3张玉,乔征瑞.数字技术在工业电气自动化中的应用与创新J.有色金属设计,2023,50(02):91-94.4郑荣,焦言兵,马红岩,赵凤英.数字技术在工业电气自动化中的应用与创新J.信息与电脑(理论版),2023,35(11):20-22.5夏玉焜.数字技术在水厂电气自动化中的应用及创新探析J.现代工业经济和信息化,2022,12(12):75-77.