电气自动化控制系统现状及发展趋势

浅谈电气自动化控制系统的现状及发展趋势

【摘要】随着电力电子技术以及微电子技术的发展，电气自动化控制系统被广泛的应用于工业生产、农业生产、交通、办公等诸多领域。在多年的发展过程中，电气自动化控制系统已经走过了从无到有并逐渐成熟的历程，同时也具有着良好的发展前景与应用前景。本文在对电气自动化控制系统发展现状进行阐述的基础上，对电气自动化控制系统的发展趋势做出了研究与论述。

【关键词】电气自动化；控制系统；发展现状；发展趋势

一、电气自动化控制系统发展现状

（一）影响电气自动化控制系统发展的因素

影响电气自动化控制系统发展的因素主要体现在三个方面：一是电子信息技术水平。电子技术以及信息技术是确保电气自动化具有较高安全性与可靠性的基础，可以说电子技术以及信息技术对电气自动化的影响是支配性和决定性的，它是电气自动化控制系统发展的工具基础；二是物理科学技术水平。电气自动化应用过程属于物理科学的范畴，所以物理科学技术水平势必会对电气自动化控制系统的发展起到明显的推动作用；三是其他现代科技的发展水平。其他现代科技发展水平对电气自动化控制系统发展的影响主要体现在这些现代科技对电子信息技术水平和物理科学技术水平的带动方面，同时现代技术中日新月异的设计方法、分析方法等也会为电气自动化控制系统带来变革。

（二）电气自动化控制系统的发展

电气自动化在当前的工业生产、交通管理、办公自动化等领域中被广泛应用，其发展主要体现为五个阶段：一是20世纪50年代的全控性电子开关阶段。这一时期晶闸管的产生标着运用控制领域的开辟，随之出现的第二代电子器件如变流变频技术、第三代器件如igbt等复合型电子器件以及功率集成电路pic组成的第四代电子器件在很大程度上推动了运动控制的发展；二是由低频电路向高频电路发展。电子器件的发展带动了变换器的变革。晶闸管阶段的整流控制依靠直流传动变换器来完成，而交流变频的传动则依靠交—直—交变频器来完成。第二代电气器件阶段中pwm变换器被广泛应用并有效的推动了工作效率的提高，同时也降低了高次谐波给电网带来的影响；三是交流调速技术理论的不断发展。直接转矩控制理论的提出以及在弱磁调速方面的应用丰富了交流调速理论，这种理论具有明确的信号处理概念并且结构比较简单；四是通用变频技术的发展。通用变频器由于具有批量化、系列化等优势而具有最高的中小功率变频器市场占有量，通用变频器的不断发展为电气自动化控制系统的发展奠定了重要的硬件基础；五是单片机的发展。早期的单片机由于指令短小以及功能简单等劣势而被pic单片机所取代，pic的批量化生产以及推广在很大程度上提高了电气自动化控制系统的保密性与可靠性。

（三）电气自动化控制系统的发展现状

国内电气自动化控制系统的发展现状主要体现在三个方面：一是开放式平台的发展，如opc技术的应用、microsoft window平台的

发展以及iec61131标准的施行等都使电气自动化控制系统的发展具有了良好的基础，当前以计算机技术为核心的人机界面俨然已经成为主流性的趋势，而同样是围绕计算机技术为核心的控制技术凭借其自身便于集成以及灵活等特点也得到了十分广泛的应用和采纳；二是现场总线与分布是控制的发展。现场总线指的是能够将自动化系统的数字式、双向传输分支结构与智能设备进行串行连接的通讯总线，串行电缆可以将现场的电压断路器、变频器、智能仪表、远程i/o站、马达启动器等与中央控制室中plc的cpu以及监视控制软件、计算机等连接起来，并能够实现对现场信息数据的采集和传输；三是it技术和电气自动化控制系统的融合。it技术是当前推动电气自动化控制系统发展和变革的主要动力之一，在市场需求下，it平台实现了与自动化控制的融合。it技术对电气自动化控制系统的影响主要包括纵向和横向两个方面，首先是纵向的向管理层渗透使企业能够实时的对生产数据进行存取并推动数据管理系

统效率的提高，多媒体技术以及网络技术在电气自动化控制系统中的应用可以使管理层能够查询生产中的相关信息并对生产过程进

行监控。其次是it技术横向的渗透到电气自动化控制系统的各个部分，如执行器、传感器、控制器、仪表等。

二、电气自动化控制系统的发展趋势

（一）电气自动化控制系统产品的创新化发展趋势

电气自动化控制系统企业在国家发展规划所提出的任务与目标

下可以通过挖掘自身潜能并充分利用政策优势等环境来进行创新

能力的提升，在进一步实现自身产品科技含量提高的基础上研发出更多具有企业自主知识产权的控制系统。这需要能够强化电气自动化生产企业创新支持力度，为这些企业提供更大、更好的空间并在对政策环境以及体制做出完善的基础上明确企业在电气自动化控

制系统产品创新中的主体地位。同时企业要树立创新意识并通过加大科研力度和投入来切实提高自身创新能力。

（二）电气自动化控制系统平台的统一化发展趋势

电气自动化控制系统平台实现统一化更有利于自动化项目设计

和实施、测试和调试、开机和运行以及维护等环节和阶段的统一性，同时能够在一定程度上缩短自动化项目工程的工期并降低其成本。同时电气自动化控制系统的统一化开发平台可以更好的满足电气

自动化控制系统用户的需求。

（三）电气自动化控制系统结构的通用化发展趋势

电气自动化控制系统结构的通用化具有重要的意义。企业中网络结构应当确保企业管理系统、计算机监控系统以及现场控制系统中所具有的数据和信息进行流畅的交互与共享，企业中的管理层可以通过网络来实施监控现场设备。

（四）电气自动化控制系统监控的综合化发展趋势

当前电气设备逐渐实现了系列化、模块化和通用化，同时体现出了组态灵活的特点。因为计算机技术所具有的功能可以利用屏幕软件按钮来完成，所以能够在很大程度上提高系统监控的综合化。通过综合化监控的采用，可以完成多重荣誉，同时可以对系统进行良

好改善并提高系统可靠性。

（五）电气自动化控制系统的网络化发展趋势

控制网络通过冗余结构的采用可以有效提高电气自动化控制系统可靠性，并且能够通过自身自动化以及数字化特点来替换复杂繁琐的人工操作，从而在提高电气自动化控制系统的工作效率、准确性的基础上降低工作人员工作强度，使工作人员所面临的工作环境得到改善。另一方面，高度自动化可以降低频繁的操作，从而有效降低人工操作中产生的误操作以提高电气自动化控制系统的可靠性。

（六）电气自动化控制系统的人性化发展趋势

随着交互式网络的发展，提供电气自动化控制系统以及使用电气自动化控制系统的双方在信息的交互方面会更加的便捷，通过自动化、人性化的电气自动设备，电气自动化控制系统的提供方可以及时的了解使用方信息并提供给使用方更加安全、经济和使用的电气自动化控制系统及其使用方法，并从使用方的反馈中获得改进电气自动化控制系统的依据以进一步提高电气自动化控制系统的可靠性与稳定性。

总之，电气自动化控制系统发展的过程是一个不断创新的过程，随着信息化以及智能化的发展，电气化自动控制系统在科技发展的基础上取得更大的突破并在越来越多的领域发挥出自身的作用。参考文献：

[1]王佳庆，王培汉.基于 pc 的电气自动化技术[j].电气传动自