電氣自動化關鍵技術

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電氣自動化關鍵技術范文第1篇

[關鍵詞]微型電感器；自動化生產；關鍵技術；裝備研制

中圖分類號：TM55 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）21-0278-02

隨著微電子技術快速發展，微電子電感器自動化生產技術也發生了很大的變革，微型電子不斷以輕、小、薄等成為了衡量整機產品的重要指標。小型的SMC和SMD在自動化生產中的應用不斷增加，電子產品在制造方式以及生產方式上發生了很大的變革。微型電子產品制造商通過改善電路板的用片元件，對于三大電器元件的電感器提出了很大的發展要求，對于推動片式電感器制造業的發展具有很強意義。本文通過對微型電感器自動化生產裝備的設計與開發研究，為節約開發成本，提升自動化生產效率提供借鑒。

1 微型電感器自動化生產設備研制關鍵技術以及研制方案

1.1 關鍵性技術

微型電感器自動化生產中隨著電子技術快速發展，其廣泛應用了電氣技術、機械技術、先進的控制技術，微型電器自動化生產裝備使用的技術屬于交叉發展的結果。其中在機械生產方面，還會涉及到生產工藝、涉及材料、電動或者電氣技術發展，而在控制技術方面，微型電感器自動化生產的時候，涉及到數字洛奇、DSP、傳感器應用、PLC、網絡通信等技術。各項技術的使用時的微型電感器自動化生產裝備制造的時候，由于技術快速發展，對于電感制造業也產生了非常深遠的影響。

1.2 微型電感器自動化設備研制方案

1.2.1 微型電感器自動化生產工藝流程

傳統的繞線電感器在進行生產控制的時候，往往選取人工手動操作，其生產操作的具體方法則是將電感器骨架放到繞線軸之中，然后采用手拉漆包線經過焊盤，觸發焊機電源焊接之后，扯斷尾線。電動控制轉軸的時候，通過漆包線繞線轉動之后，再使用手牽引漆包線并通過一極焊盤中心，踩動踏板完成二次焊接，然后扯斷漆包線并用鑷子取出工件，其具體的工藝流程如圖1所示。

上述的工藝流程中，自動供料結構將電感器工件進行定向送排，取料的機械臂工作工件吸放到夾具平臺之上。轉軸氣缸運動的時候，通過斜鍥機器將氣缸推動力轉變為夾緊力，從而實現了工件陶瓷基盤夾緊。轉軸經過數圈轉動之后，焊機的工作臺將焊頭電極進行定位到第二焊接點，焊機下壓之后便完成第二焊接點焊接。線嘴工作臺將線嘴擺正之后與漆包線位置水平，壓線氣缸下壓漆包線，此時線嘴經過往復運動之后拉斷新漆包線。

1.2.2 自動化生產機構運動性分析

（1）確定入線角度。確定入線角度的時候，通過繞制過程中高速旋轉，可以有效防止焊接之后經過冷卻點在繞制過程中因為扭曲而發生折斷。若生產工藝選取半自動生產技藝，那么送線角度確認的時候會根據工作者的經驗進行判定。每個工件的焊接點位置和焊接點折彎程度存在著很大的差異，那么這就使得電感器質量生產中出現很多層次不齊問題。自動化生產的時候，通常由送線動作的線嘴機完成配合轉軸轉動。由線嘴漆包線將末端送到第一焊接點，若當尾線被送到第一焊接點的時候，電感器與水平面Y軸方向存在著夾角，此時被稱為入線角，如圖2、圖3所示兩種不同入線角確定設計。

（2）確定斷線角

當漆包線繞制到一定的圈數之后，漆包線的路徑會避開第二焊盤中心，此時為了使得漆包線、焊盤、焊頭三者的位置一致，那么轉軸必須經過一個旋轉角度來實現重合。將漆包線與第二焊盤中心重合轉軸定位yz軸，轉動的角度稱為斷線角。

則N=int（），故Nmax=int（），其中式子中n表示漆包線的繞制圈數，C則表示磁芯長度；N表示漆包線層數，計量的時候取最大或者最小；D表示磁芯外徑；d表示磁芯內徑。Dw則表示漆包線外徑；Nmax表示最大層數。

1.2.3 結構形式確定

從運動的結構進行分析，線嘴必須在運動中完成平移、斷線、送線等一系列的動作。焊頭在平面內移動到兩個焊點的位置，并且做xy軸方向上的平移運動，那么運動中可以采用滾珠絲杠聯合步進電機得以實現。選取焊接壓力的驅動方式，必須從電氣驅動與電機驅動進行對比研究，為了實現平穩生產操作可選用滾珠絲杠聯合步進電機來實現壓力驅動控制。整機裝備的時候，必須要有搬運、輸送、壓線以及卸料等輔助動作，這些動作都是一些簡單的直線往復，對于精度要求通常不高，所以選用氣壓驅動方式。

2 微型電感器自動化生產設備機械設計

微型電感器自動焊接設備主要由自動供料結構、定位裝夾結構、取料機械臂、排線結構、精密焊機、供絲結構、卸料結構等組成。

2.1 自動取料結構

微型電感器自動化生產的時候使用振動料斗作為其基本的電子元件，適合于各種外形結構和尺寸，選取電子元件剛度和強度等都較小，組成的自動取料結構具有送料比較穩定、實現各種定向要求，并且其結構比較簡單，方便后期的調整和維護。取料斗設計的時候主要選用電磁振動料斗，其基本的工作原理是整個系統按照器件的簡諧振動作用力下運動，使得工料在料斗平面上實現有規律運動，從而確保工件的有序運作。自動取料結構包含了結構的出振動盤、料滿停車以及直線振動等裝置。振動盤主要負責工料動力，通過其優秀的彈性機構，不斷利用電磁振動驅動使得頂盤物料點出現接觸式跳動，從而使得其向著某個方向穩定運行。

振動頂盤則主要是送料器的連接部位，主要組成為筒形的頂盤、漸開線頂盤、等分線頂盤、錐形頂盤等組成。根據微型電器的大小、重量以及外形等特點選取頂盤的種類。頂盤的內部結構則必須進行涂抹層處理，其具有較強的耐水性、耐損耗以及緩沖等性質，在實際應用中可以起到避免電感器振動中出現大動作碰撞造成破碎。

2.2 取料機械臂設計

設計取料機械臂的時候首先必須考慮到當前的電氣控制技術，通過將電子技術和電氣技術相融合方式來結合生產。由于電氣技術和電子技術不斷融合，氣動機械手、機器人等在自動化生產行業不斷應用，促使了電氣自動化控制也被廣泛應用于其中。取料機械臂設計的時候，利用電氣控制系統實現對整個系統進行控制，所有機械部件在運行的時候都需要給予相應電氣方式來實現運動。

取料機械臂設計的時候主要包含了真空吸嘴、雙缸氣缸和臺架等組成。取料機械臂運動的時候，雙缸氣缸不斷伸縮運動，同時與真空吸嘴運動形成雙降組合，然后將電感器輸送到一個焊接平臺，并且完成機械臂的取料和放料等動作。直線送料的時候，需要對其末端進行封閉，然后從上方留出一個電感器的長度空位置，便于真空吸嘴降下而取料。

2.3 定位裝夾機結構設計

電感骨架從直線振動器中從取料機械臂吸放到焊接的平臺之上，然后依靠著精確的定位和裝夾來進行繞制和焊接操作。裝夾機放置位置應該在電感器的下方，即焊盤和基底位置。基底焊接的時候，由于焊盤的厚度和基底等僅僅只有1mm，那么在排線的時候希望線圈能夠達到磁芯下端，從使得焊盤進行焊接的時候溫度、距離等均符合焊接要求。

定位裝夾機的時候必須要保證斜鍥轉動的時候能夠準確、平穩以及無噪聲轉動，其速度和省力等優勢可以有效的改善構件的整體運動方向和方式。如此便可有效將主動斜鍥的垂直運動轉化為水平運動或者斜向運動。定位裝夾機的時候，其模具、夾具以及自動和半自動機械運動相當廣泛。

2.4 排線結構設計

排線結構設計的時候其主要作用是將線嘴移動到焊接位置，然后按照相應的指定線尾長度進行送線，同時將其配合到繞線軸做好相應的聯動漆包線繞制。排線的時候按照工作臺XYZ叁軸、壓線氣缸以及線嘴等組成。排線結構的基本原理則是根據機器復位之后，線嘴出X軸線工作臺和Y軸工作臺之后進行準確定位。然后Y軸工作臺埋設有預設長度。線嘴焊接的時候，將帶動漆包線做上下往復運動，直到運動至繞線達到設定的圈數的時候。線嘴移動到第二個焊接位置的時候，焊頭下完全壓成第二個焊接點，同時聚氨酯壓塊將會抬起松開線圈，線嘴逐漸向后移動。

3 微型電感器自動化生產裝備控制系統設計

微型電感器自動化裝備控制系統的重要組成部分為PLC系統、步進電機和驅動器、運動控制單元、電磁閥、伺服電機、觸摸屏以及光電開關等。

3.1 PLC運動控制單元

隨著工業生產技術不斷發展，可控編程PLC系統作為當前的電氣控制支柱產業，其面臨著很大的挑戰和革新。PLC控制系統其綜合了各種計算機、電氣自動化技術，可以有效完成邏輯、定時、順序、計數以及數字運算和處理等功能。PLC控制系統對于大型的機械系統能夠迅速做出反應，可以有效解決網絡時展過程中的問題。PLC控制系統，其具有各種擴展功能，促使聯通網絡得到更加優秀的利用，并且更加適合當前多種行業發展。

PLC控制系統和計算機控制系統進行比較，其雖然不具有靈活多樣性工作模式，而且其處理的數據也較慢，但是PLC控制系統比較通用、使用方便、可靠性高，具有較強的抗干擾能力。設計微型電感器生產設備控制系統，可以采用PLC設計方案，PLC控制系統在電感器自動化生產的時候其輸入信號有薄壁氣缸信號、開關信號以及雙缸氣缸磁性開關信號等。PLC輸出信號則主要有焊機工作臺三軸步進電機脈沖信號和脈沖方向輸出，通過控制各個氣缸的電磁閥與指示燈，一共輸出18個信號。

3.2 人機界面設計

由于信息技術快速發展，電子計算機軟件技術也發生了重大改革，尤其是人機交互頁面操作更為直觀和方便。當前的觸摸屏的使用更加為人機交互界面提供了使用保障，使得人機界面交互的時候顯得更加簡單和友好。通過觸摸屏和可編程控制器的聯合使用，可以有效提升人機界面和控制程序的靈活性。觸摸屏設計的時候主要由觸摸檢測部件和鎖屏控制機器構成。檢測部件裝置安裝在顯示器的前方，主要用于用戶檢測以及觸摸位置，并且接受觸摸屏的控制。觸摸屏控制器在工作的時候，將觸摸點檢測的信息轉化為觸點，然后經過CPU發送指令完成。

3.3 交流伺服控制

交流伺服技術作為電氣一體化的重要技術組成，其主要作用則是接受到系統控制指令之后，將其進行轉換或者放大。再由伺服裝置和機械轉動裝置來實現機電一體化的運動。目前很多伺服交流裝置系統采用半閉環控制方式進行控制，其具體的控制和閉環控制結構一致，其主要的不同點是由閉環系統中包含了機械傳動部分。這部分結構可以實現對傳動誤差補償，使得傳統的精度有效提升。但是由于溫度不斷變化、機械變形、振動等各個因素的影響，造成了系統穩定性不高，難以實現有效調整。機械傳動部分的部件其變形、磨損以及其他因素造成了機械傳動發生了改變，以更加穩定系統作為改變的基礎，其精度也發生相應變化。

3.4 PLC輸入與輸出配置

入出信息交換和可靠物理實現PLC實現控制的兩個基本要點。入出信息

交換通過運行存儲于PLC內存中的程序來實現，而可靠物理實現主要靠輸入（input）及輸出（output）。輸入輸出的配置直接影響PLC的運算結果，所以分配好PLC輸入輸出接口是程序運行的基礎。系統中將輸入和輸出配置的PLC單元進行設計，其中PLC的輸入結構包含了X、Y、Z軸上的反向極限開關。其薄壁氣缸、雙缸等磁性開關和焊接壓力達到了相應的設定值，一共具有12個輸入信號。PLC輸出控制接口主要包含了焊機工作臺X、Y、Z三個軸的步進電機脈沖輸出方向以及輸出信號。PLC控制系統中氣缸的電磁閥和工作指示燈會由輸出情況作出相應反應，其輸入信號一共有18個。

運動控制單元FX2N-20GM可以脫離PLC單獨運行，也擁有一定的輸入輸出端口，但其1/0都對應自身的某些特殊功能，例如構成伺服系統的絕對位置控制、中斷定位等。在本系統中，排線工作臺的X、Y軸是用步進電機來傳動的，而步進電機沒有構成絕對位置控制系統所必需的編碼器等，所以對應的定位單元FX2N-20GM不需要進行I/0分配：而另一個由排線工作臺Z軸與繞線軸聯動對應的定位單元則需要進行I/0分配。

3.5 PLC工作流程

PLC控制程序主要包含了手動、回歸以及自動控制三個主要組成。其中手動控制則是采用檢修和調試方式來完成對氣缸的測試以及各個電機動作操作；回歸控制則是通過各個可以執行的元件在任何時候均能夠回到起始位置，從而有效的確保整個控制精度處于滿意狀態；自動控制其主要是按照既定的設計方案、設計參數以及動作要求等完成相應工作，其中包含了步進運行、連續運行以及周期性運行等模式來進行控制。三種控制模式其在觸摸屏上能夠進行自主選擇，使得微型電感器自動化生產裝備設計和研制顯得更加簡單易行。

3.6 電氣傳動控制

傳感器技術是現代檢測和自動化技術的重要基礎之一，系統的自動化程度越高，對傳感器的依賴性也就越大，傳感器對系統的功能起著決定性的作用。本系統的電氣控制部分本質上就是點位控制，其整個運動過程需要控制和監測當前位置，這就需要采用相應的傳感器能給位置提供某些參考，否則，對系統的控制是無法實現的。傳感器通常有感應式、電磁式、光電式、靜電容式、氣壓式和超聲波式。本系統選用感應式接近開關位置傳感器。這種傳感器具有體積小、結構簡單、可靠性高、檢測位置精度高、可非接觸測量、響應速度快、易與TTL及CMOS電路兼容等優點。

系統原點回歸的原理是：工作臺工作的時候，從一個系統位置直接回到原點位置，此時工作臺的設定會怪的速度則向著原點位置移動。但是在實際工作運行的時候當安放在工作臺上的DOG擋板前端觸發了近點開關時（使近點開關開通），工作臺開始減速：當減速到設定的爬行速度后，工作臺將以設定的爬行速度開始緩慢爬行。

總結語：微型電感自動化設備生產裝備進行設計和研制的時候選用的技術很多，生產控制過程中選用PLC控制系統來對計算機進行控制。實現了電機在運行過程中能有效控制氣缸電磁閥、電氣開關等操作，控制機的模塊主要選取了FX2N-20GM來作為PLC的輔助控制單元，有效實現了對線尾焊點、漆包線、觸摸屏等主控元件設定和控制，通過本次研究與設計希望能夠與廣大研究者進行學術交流學習。

參考文獻

[1]莫秉華.微型電感器自動化生產裝備研制及其關鍵技術研究[D].廣東工業大學，2007.

[2]梁嘉豪.片式電感全自動化生產裝備控制系統及精密電阻點焊電源的研究[D].廣東工業大學，2008.

[3]賈小麗.基于LabVIEW的微型電感器生產裝備視覺檢測系統的研究[D].廣東工業大學，2008.

[4]張曉峰.面向非硅MEMS的可重配置微裝配系統設計與優化方法研究[D].北京理工大學，2014.

電氣自動化關鍵技術范文第2篇

【關鍵詞】電力電氣 自動化 系統 元件

1、前言

隨著我國經濟的高速發展和科學技術的進步，我國的電力電氣自動化也得到不斷的完善和發展，并且在近幾年處在了蓬勃發展的階段，在電力電子技術和微電子信息技術領域取得了重大的進步，同時增加了各行業的市場競爭，對各行業的技術水平要求提出了更高的要求。其中對電氣自動化元件技術的研發不僅提高了電力資源的質量和電力系統的安全運行，還大大降低了電力企業的生產成本及在生產中對環境的污染，減少了能源消耗量，促進了我國電力行業的健康發展。電力企業在生產和經營過程中，為了提高市場競爭力，促進企業的長遠發展，就開始對電氣自動化元件技術的研發和引進，這在很大程度上提高了電力行業的市場競爭力。可見，對電氣自動化元件技術進行研發和應用是必要的。

2、電氣自動化技術的作用

傳統模式的電力系統更多的是采用人工操作，而電氣自動化技術則大大改變這種全人工操作模式，自動化滲透進各個系統運行環節當中，讓電力系統的運行更為順利暢通。電氣自動化技術的作用具體表現如下：

2.1.電氣自動化有利于科研人員開展實時仿真工作電氣化技術，讓電力系統的暫時狀態以及穩定狀態可以同步存在，由此，才有可能進行同步實驗。該技術所提供的數據具有真實性和精確性，可利用價值很高，給實驗的增強精準度提供了條件。操作人員可以在如此高仿真的條件下，做好電力裝置的測試實驗，對于混合型實時仿真實驗室的建立有很大的作用。

2.2.電力服務實現智能化。在現代化生活中，電力已經滲透進各行各業，如果電力系統出現問題，很多行業將無法正常進行。由此可見，電力系統的正常運行顯得如此重要。作為電力系統智能化的重要構成，電氣自動化技術可以讓操作人員在高精準度要求下實現系統設計，而且讓系統實現自動化地進行自我分析所出現的故障，即系統運行的智能化。這種方式，可以讓那個電力系統運行得更為高效準確。電力系統的高度自動化運行，讓其服務功能得到了升級，實現了電力服務的智能化。

3、電力系統與自動化的研究

3.1智能保護與變電站綜合自動化

該理論主要對電力系統保護的新原理進行了研究，將國內外最新的人工智能、綜合自動控制理論、網絡通信、自適應理論、微機新技術等應用于新型的繼電保護裝置中，使得新型繼電保護裝置具有智能控制的特點，從而大大提高了電力系統的安全水平。針對變電站自動化系統進行的多年研究，研究人員發現研制的分層分布式變電站綜合自動化裝置能夠適用于45kv～550kv各種電壓等級的變電站。

3.2電力市場理論與技術

基于我國目前的經濟發展狀況、電力市場發展的需要和電力工業技術經濟的具體情況，我國相關部門做了以下努力：

（1）認真研究了電力市場的運營模式，深入探討并明確了運營過程中各步驟的具體規則和流程。

（2）提出了適合我國現階段狀況電力市場運營模式的期貨交易、轉運服務等模塊的具體數學模型和算法。

（3）緊緊圍繞目前我國模擬電力市場運營中亟待解決一些的理論問題。

3.3電力系統分析與控制

在線測量技術實施相角測量、研究電力系統穩定控制理論與技術、選擇小電流接地選線方法、探討電力系統振蕩機理及抑制方法、研究發電機跟蹤同期技術和調速控制、電網調度自動化仿真、電力負荷預測方法、研究基于柔性數據收集與監控的電網故障診斷和恢復控制策略、電網故障診斷理論與技術等。在非線性理論和小波理論在電力系統應用方面，以及在電力市場條件下電力系統分析與控制的新理論、新模型、新算法和新的實現手段進行了研究。

3.4配電網自動化

在中低壓網絡數字電子載波、配網的模型及高級應用軟件、地理信息與配網一體化方面取得了重大的技術突破。其中，低壓網絡數字電子載波采用DSP數字信號處理技術，提高了載波接收的靈敏度，真正解決了載波在配電網上應用的衰耗、干擾等技術難題；高級應用軟件配網的模型及高級應用軟件將輸電網的理論算法與配網實際運行結合起來，采用了最新國際標準公共信息模型；應用人工智能神經元算法進行負荷預測。

4、電力電氣自動化元件技術

4.1全控型電力電子開關逐步取代半控型晶閘管

晶閘管是第一代電子電力器件，在我國，至今仍廣泛用于直流和交流傳動控制系統。從目前看來，開關時間與電流/電壓定額各不相同，各類器件的應用范圍迥異。伴隨著交流變頻技術的廣泛應用，相繼出現了全控式器件。更具體的說，P-MOSEFT、GTR、GTO是全控式器件十分重要的組成部分。實踐表明，導致電路復雜、無法掌握的主要原因在于：絕大多數人們將主要精力放在驅動電路與保護電路上。更詳細地說，這些驅動電路和保護電路均是按照不一樣的特性設計得來的。值得一提的是，在各項參數的影響下，GTR 的二次擊穿現象以及其安全工作區受各項參數影響而變化和熱容量小、過流能力低等問題，使得人們把主要精力放在根據不同的特性設計出合適的保護電路和驅動電路上，這也使得電路比較復雜，難以掌握。

4.2變換器電路

電力電子器件的更新使得由它組成的變換器電路也相應的更新換代。電力電子器件的第二代，很多的是采用PWM變換器。采用PWM方式后，提高了功率因數，減少了高次諧波對電網的影響，解決了電動機在低頻區的轉矩脈動問題。

由于PWM逆變器中的電壓、電流的諧波分量產生的轉矩脈動作用在定轉子上，使電機繞組產生振動而發出噪聲。開關損耗的存在限制了逆變器工作頻率的提高。傳統的逆變器是掛在穩定的直流母線上，電力電子器件是在高電壓下進行轉換的‘硬開關’，其開關損耗較大，限制了開關在頻率上的提高。這樣，可以使逆器尺寸減少，降低成本，還可能在較高功率上使逆變器集成化。因此，諧振式直流逆變器電路極有發展前途。

4.3交流調速控制理論日漸成熟

實際上，在滿足一定條件的前提下，經過采用仿照直流電動機的控制方式，分別合理加以控制定子電流的磁場分量和轉矩分量解耦開來。這個條件是：對磁場分量和轉矩分量進行解耦。更進一步說，矢量控制的基本思想大致體現為：對磁場分量和轉矩分量進行解耦。大致來說，采用直流電動機的形式等同于解耦。更確切的說，利用坐標變換實現異步電動機物理模型等效變換是直流電動機的主要表現形式之一。對于解耦來說，檢測轉子磁鏈方向是其主要職責之一。與此同時，解耦的性能，一定程度上受到轉子參數的影響。值得一提的是，為了不斷增強對解耦性能的影響，轉子回路時間常數應該引起人們的極大關注。除此以外，矢量旋轉變換相當復雜，這導致無法產生令人滿意的交流調速實際控制效果。

電氣自動化關鍵技術范文第3篇

關鍵詞：電氣自動化；發展現狀；發展趨勢

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A作為工業現代化的重要標志，電氣自動化是現代先進的科學技術，電氣自動化在依靠科技進步的基礎上，很大程度推動了全面建設小康社會的發展。應用電氣自動化系統，企業可以通過電氣自動化技術使得人工的勞動強度大大降低，工作質量的測量檢測的準確度和信息傳輸的實時性有所提高，能夠通過為生產過程提供進一步的技術保障，保證設備的安全運行，減少安全事故的發生。電氣自動化經過這么多年的發展，其已經取得顯著的進步逐漸形成了中低檔電氣自動化產品以國內企業為主、中小型項目選用國內電氣自動化產品、大中型項目依靠國外電氣自動化產品、高中檔電氣自動化產品以國外企業為主的市場格局。

一、電氣自動化系統的特點

電氣自動化系統具有很多適應現代工業發展的優越特點，首先在系統安排方面，很多企業的用電設備都是分別安裝在各配電室和電動機控制中心，具有配件數量多、維修工作也相對復雜以及所要執行的信息處理任務龐大的特點。與熱工系統相比，電氣設備操作的頻率低，操作周期長，甚至有一些系統設備在維持正常運行時，可以在好幾個月甚至更長的時間以后在進行下一次操作。其次，電氣設備動作速度快，通常需要4 0ms才能完成一個保護動作，所需要的保護裝置要求相對而言也很高。電氣設備的構造機構本身具有操作機構復雜而聯鎖邏輯較簡單的特點，而控制方式大多是廠用電系統，需要接入DCS系統監控其主要設備，而如果有兩臺系統一起運行，其中一臺系統的檢修不能夠影響另一臺系統的運行，因此要保證控制的穩定性，必須考慮兩臺機組DCS電氣控制的模式。由于電氣設備的這些特點，使得電氣自動化具有能夠利于廠房管理的特點，能夠提高電氣設備的工作效率，但同時也存在著需要改進的地方，保證電氣自動化的工作效率。

二、電氣自動化管理現狀

電氣自動化經過很多年的發展，已經取得了一定的成效。

1）實現了平臺開放式發展。OPC(0LE for PIDcess contml)技術的出現、Micr0∞ft的Win-dows平臺的廣泛應用以及IEC61131的頒布，使得電氣自動化能夠跟計算機結合，將發揮越來越重要的作用。首先，IEC6113l標準使得編程接口標準化。目前，世界上有近400種PLc產品，200多家PLC廠商，他們有著不同的表達方式和編程語言，而IEC6113l的出現，同歸規定了他們的編程語言和表達方式，使得編程接口實現標準化。同時，提高了代碼的使用效率，進而也縮短了程序編程的周期，提高了電氣自動化技術水平。其次，windows也逐漸成為事實上的工業控制標準平臺。很多比如windows NT、IntemetExplore、Windows CE的微軟技術逐漸成為工業控制的語言規范和標準平臺，并且在商業中越來越普及。基于Pc的人機界面已經成為工業自動化領域的主流，其由于自身具有易于集成以及靈活性的特點，已經逐漸受到越來越多用戶的青睞。

2）電氣自動化應用更多的現場總線和分布式控制系統。如Pr曲bIls、FF、IrIterbus等之類的現場總線，指的是一種串行的連接智能設備和自動化系統的數字式、雙向傳輸的分支結構的通訊總線。這種現場總線的工作原理是通過一根串行電纜將位于現場的遠程帕站、變頻器、智能儀表、馬達啟動器與位于中央控制室內的工業計算機、監視控制軟件和PLC的CPU等連接起來，采集大量的現場設備的信息，并通過中央控制器顯示出來。而所謂的分布式控制則是指PLC、砌模塊和現場設備通過總線連接起來，將輸入輸出模塊轉換成現場檢測器和執行器。

3） IT技術在電氣自動化中的應用

在PC、以太網、客戶機假務器體系結構和Intemet技術發展的基礎上，電氣自動化有了更進一步的發展。為了滿足市場的需求，就必須加強IT技術在電氣自動化中的應用，實現兩者的融合，并普及其的運用。首先要加強信息技術在管理層縱向的滲透，便于提高企業的管理效率。其次還有加強信息技術在自動化設備、機器以及系統中的運用，不僅包括傳感器和執行器，而且包括控制器和儀表。很多企業的工程實例證明，Intemet技術和多媒體技術在自動化領域有著廣泛的應用前景。企業通過結合這兩種技術，不僅能夠有利于企業的管理層利用標準的瀏覽器合理管理企業的人員流動以及財務狀況，還能實時掌握產品的生產情況，對市場情況進行統計分析，做好更科學的策略。因此，隨著信息技術的發展，其與電氣自動化技術的結合，將應用到更多更廣泛的領域，也能夠進一步推動電氣自動化的發展。

三、電氣自動化發展趨勢

1）電氣自動化將會采用統一的系統開發平臺。采用統一的系統開發平臺，可以有效支持-個自動化項目周期中的各個階段和環節，包括設計、實施和測試、調試和開機、運行及維護等，這樣不僅能夠在很大程度上降低整個項目完成周期，還能夠降低項目成本。為了實現統一的系統開發平臺，還需要開發平立于最終的運行平臺，以滿足用戶的需求。要根據電氣自動化項目的特點以及用戶的需求，運用統一的運行代碼開發出最終的運行平臺。

2）電氣自動化操作人員的專業化。在進行電氣自動化系統設計與安裝工作時，往往沒有重視對那些將直接接觸控制設備人員進行培訓這一環節。究其原因是因為，管理者通常認為控制電氣自動化設備的實際運行比較簡單，不需要進行專門的培訓。有很多生存廠家或者是某些工程部門是在電氣自動化設備安裝完畢運行以后，才會簡單地對電氣自動化設備操作人員和維護人員進行培訓。這種做法不利于電氣自動化的進一步運用，無法有效控制安全事故的發生。在未來的電氣自動化技術發展過程中，必須要對操作人員和維護人員進行專業的培訓，使他們能夠理解電氣自動化設備的構成和運行過程，能夠應付電氣自動化設備在運行過程中出現的意外事故，將事故對產品生存的影響降到最低。因此，電氣自動化設備的操作人員和維護人員的素質會有所提高，趨于專業化。

3）電氣自動化將在某些行業的關鍵技術有所突破。電氣自動化的發展依賴于科學技術的發展，目前我國已經成為全球電氣自動化制造基地，在某些行業的關鍵技術上的研究已經取得一定進展，在不久的將來會有所突破。我國很多行業在整個產業鏈的工藝水平已經達到了一定的高度，行業內所有知名品牌都在中國生產制造，減少了與世界領先水平的差距，逐漸達到世界一流水平。通過電氣自動化在實際工業中的應用以及總結，可以在某些行業的研究工作上取得更進一步的進展，突破某些關鍵技術。

總結

電氣自動化技術的應用對我國的工業發展有著非常重要的作用，需要專業人士對其進行不斷的研究，通過加強關鍵技術和相關科學技術的研究，推動電氣自動化技術的發展。我國要在越來越多的行業中應用電氣自動化技術，并通過不斷的總結其實踐經驗，使得電氣自動化技術取得更大的成就。

參考文獻

[1]周丹.我國工業電氣自動化的發展現狀與趨勢[J].科技創新導報. 2008(17).

[2]董小震.我國電氣自動化技術發展現狀及趨勢探討[J].科技風. 2011(13).

電氣自動化關鍵技術范文第4篇

【關鍵詞】電氣自動化 現狀 趨勢

一、前言

隨著我國社會科技的不斷發展，工業現代化的進程也越來越快，作為工業現代化的核心技術與重要標志的電氣自動化技術也逐漸受到眾人的關注。

二、我國電氣自動化的應用現狀

（一）IEC61131標準使得接口標準化。現在全球有上百家PLC的生產企業_四百多種PLC產品_但是PLC產品的編程語言和表達方式并不相同相互結合不方便。IEC61131的頒布解決了這一問題。日前它不但促使了產品的編程接口標準化，還定義了語法和語。IEC61131被控制系統廠商采納并成為一個國際化的標準。它不但容易管理程序。還縮短了編程周期，極大地提高了使用效率。

（二）Windows正成為事實上的上控標準平臺。微軟的技術如Windows NT，Windows CE和Internet Explore已經正在成為工業控制的標準平臺、語言和規范。PC和網絡技術已經在商業和企業管理中得到普及。在電氣自動化領域，基于PC的人機界面已經成為主流，基于PC的控制系統以其靈話性和易于集成的特點正在被更多的用戶所采納。在控制層采用Windows作為操作系統平臺的好處就是其易于使用和維護以及與辦公平臺簡單的集成。

（三）IT技術與電氣自動化的融合。伴隨著信息技術的高速發展，信息技術在很多電氣產品中都得到了廣泛的應用，其中傳感器、執行器、控制器和儀表等很多電氣產品中都有信息技術的身影，而多媒體技術和計算機網絡技術在電氣自動化領域有著廣闊的發展前景。比如在企業內部，企業的管理者可以將企業的財務及人事等數據使用標準的IE瀏覽器進行存取等。

（四）現場總線和分布式控制系統的應用。現場總線是一種串行的連接智能設備和自動化系統的數字式、雙向傳輸的分支結構的通訊總線。它通過一根串行電纜將位于中央控制室內的工業計算機、監視/控制軟件和PLC的CPU與位于現場的遠程I/O站、變頻器、智能儀表、馬達啟動器、低壓斷路器等連接起來，并將這些現場設備的大量信息采集到中央控制器上來。

三、我國未來電氣自動化的發展趨勢

（一）電氣自動化產品會更加的智能化。我國的科技水平不斷取得進步，計算機技術以及信息技術都得到子決速的發展，眾多的電子產品的生產廠商都在絞盡腦汁的吸引消費者對自己產品的購買和青睞，這就要求他們的產品必須能為消費者提供方了更和快捷，而且讓消費者省心省力。而且我國各方面技術的飛速發展為智能自動化產品的研發提供了重要的技術支持，我國的電氣自動化產品也必將更加的智能化。

（二）電氣自動化系統平臺統一化。電氣自動化系統平臺統一化可以支持一個自動化項目周期中的設計、實施和測試、調試和開機、運行及維護等各個階段和環節。這樣可以大大降低從設計到完成的時間和費用。統一的系統開發平臺還可以滿足用戶另一個重要需求即開發平立于最終的運行平臺。根據項目特點和最終用戶需求決定將統一的運行代碼下載到硬件PLC，基于Windows NT的軟件PLC，嵌入式NT系統還是基于WindowsCE的控制系統中。

（三）電氣自動化技術和設備的市場化。隨著我國經濟體制改革的不斷深化，任何企業的生產都終將直接面向客戶、面向市場二電氣自動化企業也要根據市場需求調整自身產業結構，進行優化升級二企業要把市場研究和技術研發放到同等重要的位置，在分析市場需求的基礎上發揚創新精神和創新能力，遵循市場規律，和同類企業進行社會化的分工協作，根據市場的變化及時調整運行措施；同時有計劃的對關鍵技術項目進行開發與研究，利用技術優勢擴大市場占有率，生產出更多市場需求的電氣自動化設備。

（四）電氣自動化系統程序接口標準化。基于微軟公司的標準和技術，如WINDOWSXP，OPC，ACTIVEX，減少了上程時間和費用，方便了電氣自動化系統和辦公系統的數據交換與共享，在與企業的MES系統，ERP系統連接時，基于PC平臺的自動化解決方案至關重要，使用WINDOWSXP作為操作系統，使用TCP/IP作為辦公環境的通訊標準，PC可以在自動控制和管理平臺之間建立一種最好的接口，標準化的程序接口還保證了小同廠家的軟硬件產品的數據交換，切實解決它們之間的通訊障礙。

（五）系統監控綜合化。現代電氣設備逐步向通用化、模塊化及系列化發展，能夠實現組態靈活特點。由于計算機技術的所有功能都能夠通過屏幕軟件按鈕直接完成，系統監控的綜合化得到很大提高。采用綜合化監控，能夠完成雙重或者多重的冗余，可以為系統改善和可靠性提高做出貢獻。

（六）操作人員的專業化。電氣自動化系統設計與安裝時，往往忽略對那些將直接接觸控制設備人員培訓工作。而通過專業培訓，操作人員能更好理解系統為何按某一特定方式安裝。為應付突然出現故障及惡劣運行環境下維修，就要事前弄清楚原因，否則會影響對發生問題做出正確判斷。新系統安裝，操作人員必須掌握這些技術。培訓期間，公司培養技術嫻熟操作人員，系統可運行時，那些將接觸新系統人員掌握硬件設備及其操作和維護保養知識。

四、結語

總之，電氣自動化系統具有實時性好、自動化水平高、管理功能強等特點，具有顯著的經濟優越性和良好的社會綜合效益。因此我們必須通過科學發展，實現電氣自動化技術的可持續發展。

參考文獻：

[1]周亞峰.淺談電氣自動化控制系統的應用及發展趨勢[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2011 （06）.

[2]孫振華.創新――電氣自動化改革的靈魂[J].科技與生活，2010.14

[3]宋寶林.我國電氣自動化的現狀與未來發展[J].工業技術，2012，3：58

電氣自動化關鍵技術范文第5篇

關鍵詞：電氣自動化；行業；發展；討論

Abstract: This article analyzes Chinese electric automation industry current situation, and puts forward the development prospect of the electrical automation industry.

Key words: electric automation; industry; development; discussion

中圖分類號：TU855 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

隨著中國入世，國外自動化企業將加快搶灘中國市場的步伐，自動化行業將進一步面臨市場的分割、融合、變遷和深化等變化，同時，由于技術和相關產業的高速發展，市場競爭日趨激烈，自動化產品價格呈大幅降低趨勢，這無疑也是擺在自動化企業面前的巨大挑戰。在巨大機遇與挑戰并存面前，多數企業將面臨一個重新認識環境和自我重新定位的過程。

1 傳統電氣設計和自動化設計思想的基礎和特點

按傳統設計制造方式提供的電氣設備其控制、保護和計量主要由分立的、機械的、物理的方式和部件來完成, 其相互之間的功能組合構成達到用戶要求的配電產品。與其對應的完全由計算機構成的自動化控制系統, 通過軟硬件組態達到用戶要求的系統控制管理功能。上述兩類設備分別由不同類的制造商提供,界限徑渭分明,它們由項目設計人員依據標準的現場信號條件和統一的控制管理原則劃定互聯的明顯界面,進行協調連接。電氣設計根據用電設備的用電負荷、負荷特點和用電設備的分布情況, 設置高中低壓變配電系統。進而根據供電方條件、要求和用電設備要求和特點進行高中低壓變配電系統二次計量、保護、控制的設計； 根據工藝控制要求和自動化系統要求, 進行配電系統末端的用電設備就地控制設備的設計。

2 電氣自動化行業發展背景

隨著社會的發展、 技術的進步，一些工程領域的科技含量越來越高，諸多行業的現代化、自動化、智能化等，無不需要電氣專業參與配合。

經過幾十年的發展，我國電氣自動化技術取得顯著進步，我國目前已經形成了中低檔電氣自動化產品以國內企業為主；高中檔電氣自動化產品以國外企業為主；大中型項目依靠國外電氣自動化產品；中小型項目選用國內電氣自動化產品的市場格局。

3 電氣自動化行業技術變革與行業革新

2.1 技術變革可能會改變行業競爭格局電氣自動化是涉及到多個學科的交叉學科技術

。電氣自動化生產企業能否選擇合理的技術研究路線，決定著未來在關鍵技術領域能否實現突破，保持在技術上的領先性。由于電氣自動化的組成元件都含有較高的科技技術，很多生產企業在關鍵技術上都沒有自主知識產權。因此，整個行業的競爭幾乎完全是低端的價格競爭和渠道競爭，生產企業若在技術上得到革新和突破，企業將會成為整個行業的方向標。

2.2 行業革新能力是競爭力的重要組成部分生產企業只有不斷地加大產品的研發投入，加快創新產品和升級產品的推出，才能為產品爭奪更多的市場價機會，也才能維護好企業與客戶之間長期穩定的關系， 以保證人民幣升值所帶來的風險。企業增強競爭力的方式主要有兩類：一是革新產品和服務，這能實現競爭力的突增；二是企業內部經營管理的改進，這能循序漸進提升企業整體競爭力。因此，企業在建立和維護競爭力時，要重視經營管理的改進，更應該重視產品革新能力。特別是對電氣自動化這類產品，產品質量的可靠性和性能的優越性是企業競爭優勢的重要來源， 而這必須靠技術改進和產品革新來實現和維持， 產品革新能力對電氣自動化企業來說尤為重要， 想要構筑企業競爭力的電氣自動化生產企業必須將產品革新能力放在戰略性位置。

2.3 行業多方面關鍵技術尚待突破

電氣自動化是一種傳統產業，而又是深受科技發展影響的產業。我國目前已經成為全球電氣自動化制造基地，行業內所有知名品牌都在中國生產制造，整個產業鏈的工藝水平已經積累了相當的高度，完全達到世界一流的領先水平，但產品檔次相對較低。另外，國際上知名品牌的電氣自動化生產企業紛紛向以中國大陸為中心的亞洲地區轉移，并通過建立生產工廠的方式掠奪市場份額。因此，國內的生產企業只有在技術、人才、生產設備等方面不斷突破，才能保證企業在市場中的地位。 由此都可以看出，技術是生產企業站穩市場的關鍵環節，生產企業只有不斷地進行技術革新和突破才能在戰略上取得勝利。

目前，在我國電氣自動化行業尚有七類主要的自動化產品還與國外產品存在著較大的差距，具體分別為：分散控制系統；可編程序控制器；核電控制系統及儀表集成；高精度智能壓力／差壓變送器；智能執行器；質量流量器；流程分析儀器及系統。這就為國內企業縮小差距，進一步提高自身產品的科技含量，研發與生產出更多更好的具有自主知識產權的自動化控制系統與產品，加大自主創新的發展力度，提供了更多、更大的空間。

4 行業發展前景預測

電力電子技術和微機控制技術等電氣自動化行業是高新技術產業的重要組成部分，智能控制電器及電氣控制設備、自動控制系統及生產線廣泛應用于工業、農業、國防等領域，在國民經濟中有著舉足輕重的作用。電氣自動化的發展趨勢應該是分布式、開放化和信息化。分布式的結構是一種能確保網絡中每個智能的模塊能夠獨立的工作的網絡，達到系統危險分散的概念；開放化則是系統結構具有與外界的借口，實現系統與外界網絡的連接；信息化則是使系統信息能夠進行綜合處理能力，與網絡技術結合實現網絡自動化和管控一體化。

5 新設計思想與未來技術發展趨勢的契合

嵌入式控制裝置將覆蓋全部現場設備,現場總線通訊協議統一至最少的數量,嵌入式控制裝置具有完全符合標準現場總線通訊協議的網絡通訊功能,現場總線網絡上的全部節點設備的數據庫為分布式實時數據庫,這些就如同PC 及其外設的USB接口形成一樣。同樣智能化、分布式、扁平化的設備控制系統構成的生產過程, 也是生產管理系統的主要組成部分, 數據共享、快速、高效、可靠、低成本也是扁平化管理系統的特點。為了實現上述功能, 在進行未來的設計工作中要求設計人員既要進行電氣系統設計, 又要能對嵌入式控制裝置進行編程組態, 同時還要完成基于現場總線通訊協議網絡的構架及其監控軟件(包括數據庫)的組態。這樣一個項目的設計工作過程無論從人員還是到流程亦是快速、高效、扁平化的。通過互聯網設備供貨商、項目設計人員、企業生產管理者均可對設備和生產流程進行離線或在線的技術支持和調整, 這也得益于嵌入式控制裝置和標準現場總線通訊協議網絡的全面實現。

6 未來行業發展的趨勢有以下幾點：

6.1 系統監控的綜合化由于電氣設備已經日趨通用化、模塊化、系列化，可以做到組態靈活；計算機所有功能選擇均能通過屏幕軟件按鈕直接完成，為系統監控的綜合化提供了必要的基礎。 當然，根據需求不同仍舊存在著先進程度不同和性能要求不同的船舶，但是單機單控的系統必將逐步向綜合監控的系統過渡。 因為采用綜合監控的形式，可以構成雙重或多重冗余，對提高系統或者全船整體可靠性是有積極意義的。

6.2 系統的網絡化當前，數字化技術和總線技術應用已經相當成熟。現場總線是一種互聯現場設備（或模塊）與控制系統之間的雙向數字通信網絡。通常采用雙層網，第一層為數據采集與傳送網，第二層為控制網。為保證系統的可靠性，控制網絡可采用冗余結構。 網絡系統的優勢在于采用數字化和高層次的自動化技術代替大量繁瑣的人工操作，提高工作效率是顯而易見的。它有助于減少頻繁操作和減輕人員疲勞，改善員工的工作場合。

7 結語

從上述內容可以看出電氣設計、自動化設計過程是平行進行的, 在過程中互提測控條件,在本方實施條件內容的同時,落實和確認對方條件內容；最后進行控制系統設備安裝、電纜敷設設計。使得電氣自動化之更加完善。工業自動化是現代先進工業科學的核心技術，是工業現代化的物質基石，是工業現代化的重要標志。本文闡述了工業電氣自動化系統的發展現狀，展望了工業電氣自動化未來的發展趨勢，并對工業電氣自動化系統的發展戰略目標，有著極其深遠的現實意義和時代意義。