第一章 緒論

第一節 電氣控制系統的研究背景

電氣控制技術是涵蓋所有關于電與氣方面的科學技術，它所涉及的領域比較寬泛，承載的信息含量也很大，詳細細化一下電氣控制技術，主要包括工業自動化、模擬電子、數字電子、電力電子、通信電子、船舶電站、電子電氣、電氣技術等內容和范疇。從學術專業角度說，電氣控制技術是一門理論性和實踐性極強的專業技術科目。電氣還有屬于自身的電氣系統工程。電氣控制系統是由各種控制電器、設備、連接導線組成，以實現對生產機械設備進行電氣控制的體系，是電氣控制技術具體體現的主干部門，是實現電氣技術自動化的重要手段。電氣控制技術領域十分廣泛，遍布各行各業，可謂百川入海。

一、電氣控制系統的發展現狀

經過幾十年的發展，我國的電氣自動化技術已經取得了不俗的成績，但是和國外發達國家比起來仍然有著不小的差距。伴隨著我國市場經濟的進一步成熟，電氣自動化技術方面的競爭也越來越激烈。因此，我國電氣自動化控制技術研發與制造機構必須結合自身的實際狀況，并發揮出自身的優勢，才能夠在行業當中搶占重要的位置。

1．電氣自動化工程DCS系統

DCS，即分布式控制系統，它是“Distrbuted Control System”的縮寫，是相對于集中式控制系統而言的一種新型計算機控制系統，它是在集中式控制系統的基礎上發展、演變而來的，具有實時性、可靠性和可擴充性等優良特點，在生產、生活自動控制領域得到廣泛運用。目前，在自動化控制系統運用中，DCS仍然占據著主導地位。但隨著DCS的逐漸運用，我們也越來越能感受到分布式控制系統所存在的缺點。比如受DCS系統模擬混合體系所限制，DCS仍然采用的是模擬的傳統型儀表，因此，大大地降低了系統的可靠性能，維修起來也顯得比較困難；分布式控制系統的生產廠家之間缺乏統一的標準，降低了維修的互換性；此外，DCS的價格非常昂貴。因此，在現代科技革命之下，必須進行技術上的創新。

2．電氣自動化控制系統的標準語言規范是Windows NT和IE

在電氣自動化的發展領域，人機操作界面已經成為一種主流的發展方向，它具有微機系統控制的靈活性以及容易集成化等優點。另一方面，電氣自動化工程控制系統所使用的標準語言使其更加容易維護。

3．信息集成化的電氣自動化控制系統

電氣自動化控制系統所包含的主要信息技術主要體現在如下幾個方面：

（1）管理層面上縱深方向的延伸。企業當中的人力資源、財務核算等數據信息的存取需要使用特定的瀏覽器進行操作，而且信息技術對于生產過程中的動態形式畫面能夠進行有效的監督控制，對于企業生產活動當中的第一手信息資料能夠及時地掌握。

（2）信息技術會在電氣自動化設施、系統和機器中進行橫向的擴展比較。并且隨著微電子技術的不斷投入應用，對于原來明確規定的使用設備也慢慢變得模糊了，而結構軟件、通信的能力和統一，使得將信息技術運用在組態環境之下逐漸顯得越來越重要。

二、電氣工程及其自動化存在的問題

1．電氣工程存在的問題

（1）節能問題：電氣工程在工業生產中發揮著非常重要的作用，工業生產的各個環節都需要使用電氣工程及其自動化技術，電氣工程及其自動化技術是推動我國工業生產順利運行的重要基礎。近年來，我國工業生產的智能化水平越來越高，在工業生產中引進了很多先進的電氣設備儀器，極大地提高了工業生產的效率和質量。但是電氣工程在工業生產中的廣泛應用，也消耗了大量的能源，造成能源損耗，不利于我國工業生產的節能減排，影響了工業生產的可持續發展。

（2）質量問題：電氣工程的質量直接關系著設施的使用壽命和安全操作。隨著人們安全意識的逐漸提高，越來越多的人開始關注電氣工程的質量問題。但是很多電氣工程企業往往忽視施工質量管理，安全意識薄弱，缺乏系統的、專業的質量監管制度，只重視最后的檢測結果，沒有將質量管理真正落實到電氣工程施工建設的具體工作中，工作進程雜亂無序，導致整個電氣工程的質量達不到施工標準。

2．電氣工程自動化存在的問題

（1）電氣工程自動化系統集成化程度不高：近年來，電氣工程及其自動化技術的快速發展，推動了電氣工程自動化功能的不斷完善。電氣工程自動化系統集成化是電氣工程及其自動化技術的發展趨勢，但是當前我國電氣工程自動化系統的集成化程度依然很低，仍處于獨立自動化層次，電氣工程的獨立自動化不能實現信息資源共享，并且功能單一，各個子系統之間互不連接，嚴重影響了電氣工程自動化系統的功能。

（2）電氣工程自動化系統的網絡架構不統一：電氣工程及其自動化技術的發展方向是構建便捷、高效、科學合理的電氣工程自動化系統，但是當前我國很多電氣工程企業使用的網絡構架各不相同，嚴重阻礙了以網絡結構為基礎的電氣工程自動化系統的發展。另外，很多電氣工程自動化系統商家和企業在交換硬件和軟件產品的過程中，經常出現程序接口不統一的問題，影響了企業和商家之間信息數據的共享，沒有發揮出電氣工程自動化系統在實際運行過程中的重要作用。