基于PC的电气自动化技术

【摘要】电气自动化作为当下工业发展不可或缺的技术，已经成为了促进经济发展的有力技术。本文将从以下几个方面来分析基于PC的电气自动化技术的特点，然后分析了如何更好的使基于PC的电气自动化技术更加的成功，最后分析了电气自动化的具体应用。

【关键词】电气自动化；PC；技术

中图分类号： F406 文献标识码： A

一、前言

电子自动化出现之后，我国工业自动化也开始经历着很多的变革，面对日益发展的科技和经济腾飞的需要，基于PC的电气自动化技术能够大大的提高生产的效率，提高经济效益。

二、PC同电气自动化系统相适应的特点分析

电气自动化生产要求控制机或计算机以及控制元件具有高度可靠性与良好的稳定性，并且程序能控制机械设备的所有动作，此外，控制器要便于操作、检查维修、更换元件方便。而PC机具有较高的可靠性和稳定性、系列产品能满足多种需求、变成编程简单且易掌握、维护过程简单。

1.具有较高的可靠性和稳定性

可靠性和稳定性是控制微机必须具备的条件，但由于工作环境的影响，有时控制机不能正常的工作，而高集成PC机具有很好的抗干扰能力，即使周围环境十分恶劣，PC机也能在施工和生产中良好的运转。PC机还拥有自动保护功能，一旦故障或事故发生，PC机会立即停止，避免误动作发生。

2.具有一系列产品，能够满足多种需求

在电气自动化的生产过程中，产品的数量和种类众多，这就要求PC机能满足所有电气化生产的需要。PC机具备容量可变的微处理器、多种控制输出方式、多档次输入点数及直流和交流输入信号。这一系列组合PC机可变化出几十种控制器，能够满足电气自动化生产的多种要求与控制。

3.编程过程简单，易于掌握

PC机的编程过程与一般的微控制机类似，一台PC机可以控制多个不同设备，不同的程序生产不同的产品，而且操作编程的过程简单。PC机不仅可以应用于多种产品和技术中，而且对于操作人员和维修人员来说，操作足够简单，并且容易掌握。尽管如此，PC机的编程过程比其他微控制机要简单，它不仅拥有传统电器的控制功能，还非常容易学习与上手，不必专门学习计算机语言。因此，PC机推广起来就更加方便、快速，一般人员即可进行推广过程，不需要培训。

4.维护过程简单有效

PC机简单的编程结构与直观的操作技术，使得PC机的检查与维修过程变得简易。在PC机的设计过程中，实际运用情况是设计与制造的首要问题，良好的运行检测系统，即使在不开机的情况下也能正确的检测PC机的运行状态。此外，PC机的现场调试简单、维修方便，主机可以随时拆除、外线不必拆卸、更换时间短，PC机的这些优点可以让电气自动化生产更为稳定、快速、准确、安全，如果发生故障，将生产的损失降到最低，节约生产成本。

三、电气自动化技术的成功策略

为了满足用户不断增长的需求和符合当今技术的发展趋势, 无论是自动化系统厂商和系统集成公司, 还是作为最终用户, 在决策一个自动化系统时都必须采用正确的自动化系统策略。一个成功的自动化系统策略在于以下三个方面。

1、采用统一的系统开发平台

统一的系统开发平台应当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应满足用户另一个重要需求即开发平立于最终的运行平台。根据项目的特点和最终用户的需求决定将统一的运行代码下载到硬件PLC、基于Windows NT 的软件PLC、嵌入式NT 系统还是基于Windows CE 的控制系统中。

在这方面, 基于PC 的自动化产品满足了以上要求。如西门子公司的SIMATIC WinAC 产品系列。类似的产品还有Rockwell AB 公司的Softlogix, Wonderware公司的InControl 等产品。

2、通用的网络结构

通用的网络结构对于一个成功的自动化系统来说非常重要。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Internet/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。而且, 在整个网络中贯穿着集成的网络配置和编程、集成的数据管理以及集成的通讯等功能, 即所谓的全集成自动化技术。在这方面, 西门子公司的SIMATIC NET 产品很有代表性。它既有面向办公环境的TCP/ IP 以太产品,又有面向工业应用的工业以太网产品。在现场总线方面, 它提供了Profibus 总线; 在面向低压元器件一级则提供了AS- i 产品, 构成了一个完整和开放的网络体系。

开放的网络结构满足了自动化体系中不同层面间数据交换的需要, 从而增加了系统的灵活性和控制能力。

3、标准化的程序接口

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Windows 2000、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

四、电气自动化的应用

1、建筑中的应用

智能化建筑势必要引入电气自动化的成分，随着我国国民经济的飞速发展以及数字电子化科技发展，无疑，高档智能化建筑已经成为了当今建筑界的主流方向。为了达到设备的合理利用，资源的人力的节省就有了建筑设备的自动化控制系统。例如：在建筑物供配电设计中，接地系统没计占有重要的地位，因为它关系到供电系统的可靠性，安全性。IN—S是一个三相四线J/NPE线的接地系统。通常建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。TN—s系统的特点是，中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外，两线不再有任何的电气连接。中性线N是带电的，而PE线不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位。只要像TN—C—S接地系统，采取同样的技术措施，TN—S系统可以用作智能建筑物的接地系统。智能建筑应没置电子设备的直流接地，交流工作接地,安全保护接地及普通建筑也应具备的防雷保护接地。

智能化建筑内有大量的电子设备与布线系统，如通信自动化系统，火灾报警及消防联动控制系统，楼宇自动化系统，保安监控系统，办公自动化系统，闭路电视系统等，以及他们相应的布线系统。这些电子设备及布线系统一般均属于耐压等级低，防干扰要求高，最怕受到雷击的部分。建立严密，完整的防雷结构。智能建筑多属于一级负荷，应按一级防雷建筑物的保护措施设计，组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。

2、应用于净化空调设备

净化空调系统控制自动监控装置，可设计成单个系统的测量、控制系统,也可设计成数字计算机控制管理系统。

对温度的控制。净化空凋系统采用DDC控制。装设在回风管(回风温度近似于洁净室温度)的温度传感器所检测的温度送往DX一9100，与设定点相比较，用比例加积分加微分运算进行控制，输出相应电压信号，控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作，控制回风温度保持在18"12—26‘℃之间，使洁净室温度符合GMP要求。对湿度的控制。装设在同风管(回风湿度近似丁洁净室湿度)内的湿度传感器所检测的湿度，送往控制器与设定湿度相比较，用比例加积分运算控制，输出电JK信号，控制蒸汽电动调节阀的动作，控制回风湿度保持在45%—65%,使洁净室湿度以满足GMP要求。

五、结束语

综上所述，基于PC的电气自动化技术是比较科学合理的，能够应用到当下最为科学的技术，这也是未来电气自动化的发展趋势，所以，要不断深入的研究基于PC的电气自动化技术。

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