電氣自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)范文
時(shí)間:2023-12-06 17:39:48
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篇1
【關(guān)鍵詞】油田企業(yè);電氣自動(dòng)化;運(yùn)用;發(fā)展
一、電氣自動(dòng)化在油田企業(yè)中的運(yùn)用
油田企業(yè)是我國企業(yè)發(fā)展的核心力量,對于我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著極為重要的促進(jìn)作用,企業(yè)的生產(chǎn)、管理、技術(shù)等方面的發(fā)展都走在其他企業(yè)發(fā)展的前列。電氣自動(dòng)化在油田企業(yè)中的運(yùn)用,在很大程度上代表了我國在自動(dòng)化技術(shù)方面的發(fā)展成效,具有重要的研究意義。
1.油田自動(dòng)化領(lǐng)域得到普及
(1)平臺的開放式發(fā)展
隨著電氣自動(dòng)化在油田企業(yè)中的應(yīng)用,自動(dòng)化領(lǐng)域得到了普及,統(tǒng)一開放的平臺對于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和使用發(fā)揮著越來越重要的作用。IEC61131是一個(gè)國際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn),由于其程序管理方便、使用效率較高、可以極大縮短編程的周期,得到了廣泛的應(yīng)用。此外,IEC61131不僅規(guī)定了語法和語義,而且還使產(chǎn)品的編程接口實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化,成為了電氣化系統(tǒng)合格的關(guān)鍵影響因素之一從而使得不同程序之間的通訊問題也可以得到及時(shí)、有效的解決。由此可見,IEC61131標(biāo)準(zhǔn)使得A編程接口標(biāo)準(zhǔn)化的接口將會(huì)成為電氣自動(dòng)化未來發(fā)展的主要趨勢。
(2)Windows成為實(shí)際上的工業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)平臺
隨著計(jì)算機(jī)在各個(gè)行業(yè)的廣泛應(yīng)用,Windows由于其自身操作系統(tǒng)平臺使用容易、簡單、便于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn),正發(fā)展成為實(shí)際上的工業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)平臺。靈活、易于集成是PC控制系統(tǒng)中的兩大優(yōu)點(diǎn),隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展,這兩大優(yōu)點(diǎn)被充分的應(yīng)用到了各行各業(yè)的發(fā)展中,并極大的促進(jìn)了各行各業(yè)的發(fā)展。
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,PC控制系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)同時(shí)在商業(yè)和企業(yè)管理中得到了廣泛的應(yīng)用,此外,先進(jìn)的人機(jī)界面技術(shù)也在油田自動(dòng)化領(lǐng)域得到了普及,隨著各種網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)在油田企業(yè)發(fā)展過程中的應(yīng)用,Windows已經(jīng)成為了重要的工業(yè)信息控制的標(biāo)準(zhǔn)平臺。
(3)信息技術(shù)對電氣自動(dòng)化的滲透
信息化技術(shù)對電氣自動(dòng)化的滲透主要來自于兩個(gè)方面,一方面是從管理層上的縱向滲透,油田企業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)要對其當(dāng)前生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)存取,油田企業(yè)的管理層可以通過利用標(biāo)準(zhǔn)化的瀏覽器存取企業(yè)的人事、財(cái)務(wù)的數(shù)據(jù)信息管理,同時(shí)還可以對當(dāng)前的生產(chǎn)過程中的動(dòng)態(tài)畫面進(jìn)行有效的監(jiān)督和控制,從而達(dá)到在第一時(shí)間內(nèi)了解企業(yè)最全面、最準(zhǔn)確的生產(chǎn)信息,以實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的動(dòng)態(tài)控制,保證企業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。
另一個(gè)方面是信息技術(shù)向電氣自動(dòng)化設(shè)備、系統(tǒng)的橫向擴(kuò)展,隨著微電子和微處理器技術(shù)的廣泛應(yīng)用,原本定義明確的設(shè)備之間的界限變得模糊起來,相對應(yīng)的軟件結(jié)構(gòu)、組態(tài)環(huán)境、通訊能力變得重要起來,其包含的范圍也越來越寬泛,不僅有傳感器和執(zhí)行器,同時(shí)還包含有控制器和儀表等先進(jìn)的科學(xué)儀器。
(4)Internet技術(shù)和多媒體技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用
Windows成為電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)平臺,而在電氣自動(dòng)化的領(lǐng)域,基于PC控制系統(tǒng)的人機(jī)界面已經(jīng)發(fā)展為主流,PC控制系統(tǒng)中的兩大優(yōu)點(diǎn)也正在被越來越多的用戶采用,在此種情況下,采用Windows作為操作系統(tǒng)的平臺,可以實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)更容易的得到使用,同時(shí)還可以進(jìn)行有效的維護(hù)。
2.分布式控制的應(yīng)用
現(xiàn)場的總線主要是通過一根串行的電纜將位于中央控制室內(nèi)的監(jiān)控軟件、工業(yè)計(jì)算機(jī)、變頻器、馬達(dá)啟動(dòng)器、智能儀表等設(shè)備連接起來,同時(shí)還將這些現(xiàn)場設(shè)備中存儲的大量信息采集到中央控制器上來,從而實(shí)現(xiàn)各種信息的集成和整理。
現(xiàn)場總線是一種串行的可以連接智能設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的雙向傳輸?shù)摹?shù)字式的分支機(jī)構(gòu)的通訊總線。分布式的控制也就意味著將PLC和現(xiàn)場設(shè)備等系統(tǒng)通過總線串聯(lián)起來,并將可以進(jìn)行輸入輸出的模塊轉(zhuǎn)換為現(xiàn)場的檢測器和執(zhí)行器,以進(jìn)行現(xiàn)場的檢查和修復(fù)。
各個(gè)測控單元完成相應(yīng)機(jī)組的分散控制之后,則由監(jiān)控管理單元進(jìn)一步的對整個(gè)電站系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和管理,它的應(yīng)用將完成、抄表、報(bào)警、參數(shù)顯示、打印及相關(guān)的部分過程操作等功能。大型的系統(tǒng)管理工作一般都要由一臺或者是多臺計(jì)算機(jī)連接來共同完成,但是由于船舶電站的自動(dòng)化系統(tǒng)屬于小型的管理系統(tǒng),因此在使用時(shí)僅采用一臺PC控制機(jī)作為監(jiān)控管理的計(jì)算機(jī),這臺控制機(jī)同時(shí)還可以對全機(jī)艙實(shí)行集中的監(jiān)控管理。PC控制機(jī)在進(jìn)行監(jiān)控管理時(shí),可以把過程參量的信息集中,然后將各臺機(jī)組的測控單元和采樣裝置的數(shù)據(jù)收集,通過簡單的操作可以顯示過程量及各種控制流程,通過實(shí)現(xiàn)監(jiān)控單元的操作和顯示功能,可以保證整個(gè)電站系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.現(xiàn)場總線和分布式控制系統(tǒng)應(yīng)用
(1)現(xiàn)場總線系統(tǒng)
現(xiàn)場總線系統(tǒng)屬于一種通信系統(tǒng),可以有效的連接智能現(xiàn)場的設(shè)備以及自動(dòng)化系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字、雙向、多站的功能。如果將PLC的主板與中央控制室內(nèi)的計(jì)算機(jī)及現(xiàn)場的設(shè)備通過一根電纜連接起來,就可以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備大量信息的收集,同時(shí)還可以通過電纜傳送到中央控制器上來,這種連接和收集信息的方式,可以極大地解決油田現(xiàn)場的控制器、智能化儀器儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等設(shè)備之間的通信,解決現(xiàn)場控制設(shè)備和高級的控制系統(tǒng)之間的信息傳遞的問題,從而可以實(shí)現(xiàn)油田現(xiàn)場的信息收集及處理,更好的對現(xiàn)場進(jìn)行控制與管理,提高現(xiàn)場生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。
(2)分布式控制系統(tǒng)
分布式的控制系統(tǒng)具有高可靠性、靈活、開放、協(xié)調(diào)、易于維護(hù)、控制功能齊全的特點(diǎn),其主要的功能是獲取數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)直接的數(shù)字控制、監(jiān)控與管理、人機(jī)交互等,這些功能的實(shí)現(xiàn)可以極大的促進(jìn)分布式控制系統(tǒng)在油田企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,并有效的提高其生產(chǎn)的效率。在分布式控制系統(tǒng)應(yīng)用中,將微處理機(jī)安裝在測量裝置與控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的附近,這樣可以將控制功能盡可能的分散,從而實(shí)現(xiàn)管理功能的相對集中。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛,其對于油田企業(yè)的發(fā)展也發(fā)揮著越來越重要的作用,現(xiàn)代化的社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代,計(jì)算機(jī)技術(shù)和多媒體技術(shù)在自動(dòng)化領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,使得所用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都實(shí)現(xiàn)了辦公自動(dòng)化,并使自動(dòng)化環(huán)境達(dá)到了控制級。
先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)還在不斷的更新?lián)Q代,市場的需求也不斷的驅(qū)動(dòng)著自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)平臺的融合與發(fā)展,在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域,多次的技術(shù)革命使得信息技術(shù)不僅滲透到了工業(yè)界的管理層中,同時(shí)還滲透到了自動(dòng)化的設(shè)備、機(jī)器和系統(tǒng)當(dāng)中,對于促進(jìn)自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展有著重要的意義。
二、對未來電氣自動(dòng)化在油田企業(yè)中運(yùn)用的展望
在當(dāng)前的發(fā)展情況下,計(jì)算機(jī)、軟件、信息技術(shù)是油田自動(dòng)化中所涉及的主要科學(xué)技術(shù),而開放式、現(xiàn)代分布式的信息化則必將成為油田電氣自動(dòng)化發(fā)展的主要趨勢。
1.產(chǎn)品創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控
要想實(shí)現(xiàn)自身競爭力的提高,僅靠復(fù)制先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,油田企業(yè)在未來的發(fā)展過程中,應(yīng)當(dāng)按照國家的科技發(fā)展規(guī)劃中所提出的目標(biāo)任務(wù),不斷的發(fā)揮在開放條件下的創(chuàng)新能力,將創(chuàng)新能力與引進(jìn)消化吸收融合,從而實(shí)現(xiàn)再創(chuàng)新,以進(jìn)一步提高自身產(chǎn)品的科技含量,研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)及相關(guān)的產(chǎn)品,從而提高自身的市場競爭力,更好的適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
此外,油田企業(yè)要加大自創(chuàng)新的發(fā)展力度,為自身的發(fā)展提供更多、更大的空間,以保證確立企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新中的主體地位,更好的完善企業(yè)現(xiàn)有的體制,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。通過油田企業(yè)的自主創(chuàng)新,可以實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)平臺的統(tǒng)一化,對于企業(yè)現(xiàn)場的各項(xiàng)生產(chǎn)運(yùn)作實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的監(jiān)控,以更好的對企業(yè)的整個(gè)運(yùn)作流程進(jìn)行良好的控制,以實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的順利運(yùn)行。
2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通用化,實(shí)現(xiàn)總線監(jiān)控
實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的通用化對于油田企業(yè)的發(fā)展來說是非常重要的,整個(gè)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行應(yīng)當(dāng)保證生產(chǎn)現(xiàn)場的控制設(shè)備、監(jiān)控系統(tǒng)、管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通訊暢通無阻,以保證數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。
企業(yè)的管理層可以通過網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控,在規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí),無論怎樣選擇連接線和連接系統(tǒng),都必須保證從辦公自動(dòng)化環(huán)境到控制級,到元件級的整個(gè)系統(tǒng)范圍內(nèi)的通訊暢通無阻。對于現(xiàn)場設(shè)備的各種連線實(shí)行總線監(jiān)控,不僅可以降低安裝費(fèi)用、提高可靠性、節(jié)省材料,還可以有效的降低成本,減少安裝維護(hù)的工作量,為電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行提供更多的方便。
3.通用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)市場化和生產(chǎn)安全化
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)連接,可以有效的提高信息的處理能力。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是自動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的必要條件,可以保證企業(yè)的各個(gè)部門之間實(shí)現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)通訊傳輸,從而更好的協(xié)調(diào)工作。通用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中貫穿網(wǎng)絡(luò)配置、通訊等功能,實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化發(fā)展的快速進(jìn)行,同時(shí)也為其發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在油田企業(yè)中的應(yīng)用,促使企業(yè)積極的進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級,深化體制改革,加快形成完善的體制機(jī)制保障,同時(shí)也極大的促進(jìn)了油田企業(yè)產(chǎn)業(yè)市場化的形成。通用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使整個(gè)企業(yè)的發(fā)展都處在嚴(yán)密的監(jiān)控和管理當(dāng)中,這極大的提高了企業(yè)的市場化和生產(chǎn)安全化,同時(shí)也提高了企業(yè)自身的市場競爭力,實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展。
三、結(jié)束語
電氣自動(dòng)化在油田企業(yè)中的應(yīng)用,極大的促進(jìn)了油田企業(yè)的發(fā)展,提高油田企業(yè)的市場競爭力,隨著市場經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,電氣自動(dòng)化在油田企業(yè)中的應(yīng)用必將更加廣泛,同時(shí)也將發(fā)揮更大的作用。
參考文獻(xiàn)
篇2
關(guān)鍵詞:自動(dòng)化;電力控制;應(yīng)用
中圖分類號:F407.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
PLC是一種將計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與通信技術(shù)集為一體的數(shù)字運(yùn)算控制器,它為自動(dòng)化控制帶來了方便,它的廣泛應(yīng)用大大提高了企業(yè)工作效率。PLC不管是在開關(guān)量和模擬量控制方面、還是在定位控制方面、還是在網(wǎng)絡(luò)控制方面,都表現(xiàn)出其優(yōu)越的特性。正是因?yàn)樗谠S多企業(yè)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,使得相關(guān)的行業(yè)取得質(zhì)的飛躍,提高了企業(yè)效率,大大推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展。
一、PLC自動(dòng)化電氣控制的特點(diǎn)
PLC自動(dòng)化電氣控制是以計(jì)算機(jī)控制、數(shù)字通訊、智能傳感等為主的一種控制技術(shù)。PLC電氣控制的系統(tǒng)不只是一個(gè)單純的基層控制系統(tǒng),還是一種新型開放式的全分布控制系統(tǒng)。因此,PLC自動(dòng)化電氣控制具有其多方面的特點(diǎn),主要包括應(yīng)用、維護(hù)與改造、抗干擾及其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面。
(一)、PLC自動(dòng)化電氣控制的應(yīng)用簡單、實(shí)用、可操作性強(qiáng)。
PLC自動(dòng)化電氣控制的接口比較直觀且簡單,因此,其編譯與可編程性的梯形圖圖形、語言符號及表達(dá)方式等與繼電器電路圖的特點(diǎn)基本相似。技術(shù)人員在進(jìn)行PLC自動(dòng)化電氣控制的實(shí)際應(yīng)用過程中比較容易理解與接受,只需知道少量有關(guān)開關(guān)邏輯控制方面的PLC自動(dòng)化電氣控制操作指令,就能掌握其具體的編寫方式與使用方式。
(二)、PLC自動(dòng)化電氣控制維護(hù)及改造比較簡單方便
PLC自動(dòng)化電氣控制維護(hù)及改造比較簡單方便,節(jié)省和減少了設(shè)備外在接線。其利用先進(jìn)的存儲邏輯技術(shù)代替了傳統(tǒng)的接線邏輯技術(shù),縮短了電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建造時(shí)間,通過這種技術(shù)為設(shè)備后期維護(hù)工作打下了基礎(chǔ)。PLC自動(dòng)化電氣控制程序編寫容易更改,能夠較大地滿足實(shí)用生產(chǎn)中各種要求。此外,PLC自動(dòng)化電氣控制能在直接運(yùn)行于各種復(fù)雜的環(huán)境,且模塊上運(yùn)行與故障的指示燈方便用戶查找故障與監(jiān)控設(shè)備,進(jìn)而可以避免設(shè)備在正常運(yùn)行中出現(xiàn)麻煩及設(shè)備運(yùn)行時(shí)間受到拖延。
(三)、PLC自動(dòng)化電氣控制抵抗干擾的能力較強(qiáng)
PLC自動(dòng)化電氣控制的設(shè)計(jì)采用大規(guī)模型的集成電路,其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)都應(yīng)用先進(jìn)抗干擾的技術(shù)。此外,還配置了自動(dòng)檢測的報(bào)警功能硬件裝置,這個(gè)裝置在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)及時(shí)發(fā)出警報(bào)。由于這些設(shè)計(jì)方面的特點(diǎn),PLC自動(dòng)化電氣控制抗干擾的能力就會(huì)高于傳統(tǒng)的繼電器抗干擾能力,比較適合復(fù)雜的電氣制造及復(fù)雜電氣控制的場合。在PLC自動(dòng)化電氣控制可編程軟件應(yīng)用中,技術(shù)人員可以依據(jù)實(shí)際需要,對設(shè)備自動(dòng)診斷的程序進(jìn)行編寫,這樣使PLC自動(dòng)化電氣控制系統(tǒng)外的設(shè)備及電路也具有自我保護(hù)功能。
(四)、PLC自動(dòng)化電氣控制具有大型化與小型化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
PLC自動(dòng)化電氣控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為有大型化及小型化系統(tǒng),由于在實(shí)際操作應(yīng)用的過程中,控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的不同,需要選擇的相關(guān)PLC可編程控制器就不同。通常情況下,小型化的PLC自動(dòng)化電氣控制系統(tǒng),由于耗能少、重量輕且體積小,便于安裝的特點(diǎn),在實(shí)際操作中應(yīng)用就比較廣泛。
二、PLC在電氣自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用
(一)、用PLC控制開關(guān)量
對于小系統(tǒng)而言,傳統(tǒng)的繼電器或者接觸器控制系統(tǒng)尚可應(yīng)付;系統(tǒng)如果較大或者相對復(fù)雜,傳統(tǒng)的繼電器或者接觸器控制系統(tǒng)便難以滿足實(shí)際需要,這是二者本身的缺陷所決定的,如“觸點(diǎn)競爭”、線路龐雜以及不易修改等。PLC投入使用后,憑借著速度快、穩(wěn)定性高以及維修方便等諸多優(yōu)點(diǎn),不僅保證了產(chǎn)品的質(zhì)量,還大幅降低了制造成本。在機(jī)床及自動(dòng)化生產(chǎn)線中,PLC取代傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制系統(tǒng)已經(jīng)成為一種必然的趨勢。以順序控制器的公式為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì),然后參照執(zhí)行元件節(jié)拍表,作出各個(gè)控制部分的梯形圖,整個(gè)設(shè)計(jì)流程簡單明了,即便存在問題,也可利用模擬仿真檢查及時(shí)發(fā)現(xiàn),因而為后續(xù)的維修工作打開了方便之門,同時(shí)促進(jìn)了規(guī)范化設(shè)計(jì)的進(jìn)程。
(二)、用PLC控制模擬量
PLC能夠以控制對象的具體特征為根據(jù),靈活地展開功能模塊組合,從而實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的有效控制。PLC的功能模塊有如下幾大類:主機(jī)模塊、I/O擴(kuò)展模塊、模擬量控制模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、位置控制模塊、通訊模塊。PLC在控制語句方面極具優(yōu)勢,同時(shí)在模擬量控制模塊方面也表現(xiàn)出了一定的不俗,因此,PLC可出色完成對過程的準(zhǔn)確、有效控制,同時(shí)還可用于對儀表的實(shí)時(shí)監(jiān)控。模擬量控制模塊的研究和發(fā)展促使過程控制取得了突破性進(jìn)展,PLC、模擬量模塊的結(jié)合,有助于過程控制系統(tǒng)精度的進(jìn)一步提髙,如使熱處理的整個(gè)過程主要包括有:升溫、保溫以及降溫。嚴(yán)格依據(jù)生產(chǎn)工藝進(jìn)行,這一點(diǎn)是傳統(tǒng)儀表控制所不能做到的。
(三)、用PLC進(jìn)行位置控制
對于工廠自動(dòng)控制而言,位置控制是一個(gè)非常重要的內(nèi)容,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)電氣機(jī)器人的動(dòng)作定位控制;(2)機(jī)床刀具中串刀補(bǔ)償控制;(3)主軸精確分度控制。PLC發(fā)出一個(gè)脈沖信號給步進(jìn)電機(jī),步進(jìn)電機(jī)接收到指令后便會(huì)精確位移,從而實(shí)現(xiàn)位置控制。
(四)、用PLC實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集中控制
PLC適用于電氣自動(dòng)化控制,也適用于系統(tǒng)本身的控制,如對控制系統(tǒng)進(jìn)行全面故障檢測并顯示檢測結(jié)果。對控制系統(tǒng)進(jìn)行檢測或者監(jiān)控時(shí),將會(huì)應(yīng)用到時(shí)限故障檢測和邏輯錯(cuò)誤檢測2個(gè)原則。設(shè)備處于正常工作狀態(tài)時(shí),PLC中的輸入/輸出信號以及中間記憶元件三者之間存在一種固定的邏輯關(guān)系。設(shè)備如果發(fā)生異常,那么上述邏輯關(guān)系便會(huì)難以維持,即發(fā)生邏輯故障問題。在具體應(yīng)用環(huán)節(jié),通常將異常邏輯關(guān)系下的相應(yīng)輸出當(dāng)作故障信號,去完成報(bào)警或停機(jī)等一系列控制。
(五)、用PLC實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的控制
PLC指令系統(tǒng)日趨成熟并表現(xiàn)出了強(qiáng)大的功能。利用PWM可向電機(jī)發(fā)出準(zhǔn)確指令以實(shí)現(xiàn)對后者的有效控制。除此之外,加設(shè)一電壓平滑電路可實(shí)現(xiàn)PWM與變頻器的結(jié)合,如此一來不僅能夠控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn),還能實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的調(diào)速。電機(jī)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí),其轉(zhuǎn)速的快慢取決于PWM指令系統(tǒng)中的t值,二者之間存在正比關(guān)系,即t值越大,電機(jī)的轉(zhuǎn)速越快。
三、PLC自動(dòng)化應(yīng)用于電氣控制中出現(xiàn)的問題
(一)、控制出錯(cuò)
會(huì)出現(xiàn)控制出錯(cuò)的現(xiàn)象,導(dǎo)致現(xiàn)場信號不能傳送到PLC的控制系統(tǒng)內(nèi),控制出錯(cuò)的原因有:①觸點(diǎn)和接線接觸出現(xiàn)問題,所導(dǎo)致機(jī)械開關(guān)和現(xiàn)場的變送器發(fā)生故障;②線路出現(xiàn)老化或動(dòng)物的破壞等,導(dǎo)致輸送的信號線路出現(xiàn)斷路或者短路故障;③現(xiàn)場電動(dòng)閥和電磁開關(guān)等在操作中有關(guān)閉不徹底、閉合不充分,導(dǎo)致數(shù)據(jù)收集及傳輸故障,使PLC不能全部接受信息。
(二)、動(dòng)作執(zhí)行出現(xiàn)錯(cuò)誤
動(dòng)作的執(zhí)行出錯(cuò),將導(dǎo)致PLC指令不能執(zhí)行,執(zhí)行出錯(cuò)包括:①現(xiàn)場機(jī)械的開關(guān)和電動(dòng)閥等發(fā)生故障;②較強(qiáng)的電磁干擾和控制負(fù)載接觸器發(fā)生故障等。
四、針對電氣控制中的問題給出的建議
(一)、強(qiáng)化PLC自動(dòng)化輸入信號的可靠性
具體方法:①確??刂葡到y(tǒng)中每個(gè)設(shè)備和相關(guān)的零部件的耐用性,避免各種配件原因?qū)е碌膫魉偷男盘柧€發(fā)生破損或短路等故障;②改進(jìn)或重新選擇主界面某些功能模塊。
(二)、完善PLC的自動(dòng)控制系統(tǒng)中的預(yù)警部分
完善PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)內(nèi)部的預(yù)警系統(tǒng),加強(qiáng)智能化故障的預(yù)警技術(shù)建設(shè)。預(yù)警系統(tǒng)中配備相應(yīng)一定的文字記錄及顯示系統(tǒng)。應(yīng)用控制柜面板的指示燈,設(shè)備一旦發(fā)生故障,指示燈便立即報(bào)警,提醒工作人員,采取應(yīng)對各種安全隱患的措施。
總之,PLC自動(dòng)化在電氣控制中的應(yīng)用能實(shí)現(xiàn)智能化的運(yùn)轉(zhuǎn)模式,并且調(diào)速的控制系統(tǒng)工作的效果很理想,不僅能夠節(jié)約人力物力和財(cái)力,也能對PLC自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用效果進(jìn)行觀察總結(jié),對PLC自動(dòng)化的電氣控制具體的應(yīng)用程度進(jìn)行把握,具有非常大的意義。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:電氣自動(dòng)化;改革與發(fā)展;機(jī)遇與挑戰(zhàn);技術(shù)革新
1電氣自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展背景
我國隨著社會(huì)的發(fā)展、技術(shù)也有很大的進(jìn)步,一些工程含量的科技是越來越高,還有許多的現(xiàn)代化業(yè)務(wù)、自動(dòng)化、智能化等,無不需要電氣專業(yè)參與配合。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,我國電氣自動(dòng)化技術(shù)取得顯著進(jìn)步,我國目前已經(jīng)形成了中低檔電氣自動(dòng)化產(chǎn)品以國內(nèi)企業(yè)為主;
2電氣自動(dòng)化行業(yè)技術(shù)變革與行業(yè)革新
2.1技術(shù)變革可能會(huì)改變行業(yè)競爭格局
電器的自動(dòng)化也是也有很多的學(xué)科的相互的學(xué)科技術(shù)。電氣自動(dòng)化生產(chǎn)企業(yè)能否選擇合理的技術(shù)研究路線,決定著未來在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域能否實(shí)現(xiàn)突破,保持在技術(shù)上的領(lǐng)先性。由于電氣自動(dòng)化的組成元件都含有較高的科技技術(shù),很多生產(chǎn)企業(yè)在關(guān)鍵技術(shù)上都沒有自主知識產(chǎn)權(quán)。
2.2行業(yè)革新能力是競爭力的重要組成部分
生產(chǎn)企業(yè)只有不斷地加大產(chǎn)品的研發(fā)投入,加快創(chuàng)新產(chǎn)品和升級產(chǎn)品的推出,才能為產(chǎn)品爭奪更多的市場價(jià)機(jī)會(huì),也才能維護(hù)好企業(yè)與客戶之間長期穩(wěn)定的關(guān)系,以保證人民幣升值所帶來的風(fēng)險(xiǎn)。企業(yè)增強(qiáng)競爭力的方式主要有兩類:一是革新產(chǎn)品和服務(wù),這能實(shí)現(xiàn)競爭力的突增;二是企業(yè)內(nèi)部經(jīng)營管理的改進(jìn),這能循序漸進(jìn)提升企業(yè)整體競爭力。因此,企業(yè)在建立和維護(hù)競爭力時(shí),要重視經(jīng)營管理的改進(jìn),更應(yīng)該重視產(chǎn)品革新能力。
2.3行業(yè)多方面關(guān)鍵技術(shù)尚待突破
電氣自動(dòng)化是一種傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),而又是深受科技發(fā)展影響的產(chǎn)業(yè)。我國目前已經(jīng)成為全球電氣自動(dòng)化制造基地,行業(yè)內(nèi)所有知名品牌都在中國生產(chǎn)制造,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的工藝水平已經(jīng)積累了相當(dāng)?shù)母叨?,完全達(dá)到世界一流的領(lǐng)先水平,但產(chǎn)品檔次相對較低。另外,國際上知名品牌的電氣自動(dòng)化生產(chǎn)企業(yè)紛紛向以中國大陸為中心的亞洲地區(qū)轉(zhuǎn)移,并通過建立生產(chǎn)工廠的方式掠奪市場份額。由此都可以看出,技術(shù)是生產(chǎn)企業(yè)站穩(wěn)市場的關(guān)鍵環(huán)節(jié),生產(chǎn)企業(yè)只有不斷地進(jìn)行技術(shù)革新和突破才能在戰(zhàn)略上取得勝利。目前,在我國電氣自動(dòng)化行業(yè)尚有七類主要的自動(dòng)化產(chǎn)品還與國外產(chǎn)品存在著較大的差距,具體分別為:分散控制系統(tǒng);可編程序控制器;核電控制系統(tǒng)及儀表集成;高精度智能壓力/差壓變送器;智能執(zhí)行器;質(zhì)量流量器;流程分析儀器及系統(tǒng)。這就為國內(nèi)企業(yè)縮小差距,進(jìn)一步提高自身產(chǎn)品的科技含量,研發(fā)與生產(chǎn)出更多更好的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)與產(chǎn)品,加大自主創(chuàng)新的發(fā)展力度,提供了更多、更大的空間。
3電氣自動(dòng)化行業(yè)內(nèi)競爭分析
3.1行業(yè)競爭格局分析
國際技術(shù)一體化將國外先進(jìn)產(chǎn)品和技術(shù)引進(jìn)國內(nèi),為我國電氣自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)提供了跳躍式發(fā)展機(jī)會(huì),同時(shí)也為國際知名品牌產(chǎn)品擴(kuò)大了市場。當(dāng)今世界技術(shù)的高度普及和融合使得我們可以盡可能多地采用世界上先進(jìn)、成熟的產(chǎn)品和技術(shù)來開發(fā)自己的設(shè)備或系統(tǒng),發(fā)揮自身的技術(shù)及其他方面的優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)跳躍式發(fā)展。在使用先進(jìn)技術(shù)的同時(shí),通過技術(shù)屏障和捆綁銷售,各國際品牌產(chǎn)品在中國市場的銷售得到了大幅提高。我國低成本的技術(shù)勞動(dòng)力數(shù)量大、水平高,吸引外商投資辦廠。因此,很多國外產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移,電氣制造行業(yè)內(nèi)的知名廠商先后將生產(chǎn)線轉(zhuǎn)移到國內(nèi)沿海地區(qū)。
3.2競爭組群分析
我國電氣自動(dòng)化行業(yè)以巨大的市場為基礎(chǔ)和依托,具有極大的成長空間。其發(fā)展前景良好,整個(gè)行業(yè)市場化程度較高。觀察企業(yè)類型中大規(guī)模企業(yè)很少,中小型企業(yè)數(shù)目居多,可知該行業(yè)集中度不高,行業(yè)內(nèi)企業(yè)較多,競爭激烈,環(huán)境比較錯(cuò)綜復(fù)雜。從市場表現(xiàn)及綜合實(shí)力的角度看,電氣自動(dòng)化行業(yè)大致可以分為三個(gè)競爭群組。由于該群組的品牌市場占有率很高,其他群組企業(yè)和新進(jìn)入者突破難度很大。按照競爭組群理論,處于同一競爭群組中的企業(yè)可能在競爭策略、分銷渠道、產(chǎn)品質(zhì)量和價(jià)格區(qū)間等方面相似,競爭也最為直接和激烈;隨著競爭的延續(xù),不同群組企業(yè)的競爭地位可能發(fā)生轉(zhuǎn)換,競爭群組的數(shù)量也會(huì)發(fā)生變化,甚至整個(gè)行業(yè)競爭格局徹底改變。
3.3競爭格局變化趨勢
目前,我國電氣自動(dòng)化行業(yè)的技術(shù)門檻相對較低,隨著市場規(guī)模的增長大量的競爭對手開始進(jìn)入電氣自動(dòng)化市場。未來的競爭主要是實(shí)力以及技術(shù)之間的競爭,企業(yè)采用各自的研發(fā)優(yōu)勢,加快由科技優(yōu)勢向產(chǎn)品優(yōu)勢的轉(zhuǎn)化,加強(qiáng)了高、精、尖、新制冷技術(shù)的研究,帶動(dòng)了電氣自動(dòng)化行業(yè)整體水平的創(chuàng)新發(fā)展。根據(jù)市場的不同需求,相繼開發(fā)出不同產(chǎn)品,形成了產(chǎn)品優(yōu)勢,全面細(xì)致地占領(lǐng)了電氣自動(dòng)化市場。高新技術(shù)帶來的產(chǎn)品科技化、多樣化,成為電氣自動(dòng)化市場的主流,也極大地拓寬了產(chǎn)品的發(fā)展空間。
4行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測
電力電子技術(shù)和微機(jī)控制技術(shù)等電氣自動(dòng)化行業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,智能控制電器及電氣控制設(shè)備、自動(dòng)控制系統(tǒng)及生產(chǎn)線廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等領(lǐng)域,在國民經(jīng)濟(jì)中有著舉足輕重的作用。電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢應(yīng)該是分布式、開放化和信息化。未來行業(yè)發(fā)展的趨勢有以下幾點(diǎn):
4.1系統(tǒng)監(jiān)控的綜合化
由于電氣設(shè)備已經(jīng)日趨通用化、模塊化、系列化,可以做到組態(tài)靈活;計(jì)算機(jī)所有功能選擇均能通過屏幕軟件按鈕直接完成,為系統(tǒng)監(jiān)控的綜合化提供了必要的基礎(chǔ)。因?yàn)椴捎镁C合監(jiān)控的形式,可以構(gòu)成雙重或多重冗余,對提高系統(tǒng)或者全船整體可靠性是有積極意義的。
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關(guān)鍵詞:電氣工程;自動(dòng)化;實(shí)踐性教學(xué)體系;優(yōu)化策略
隨著電氣工程自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)在社會(huì)各行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛,社會(huì)對相關(guān)專業(yè)的人才需求顯著增加。在這一背景下,各大高校紛紛開設(shè)并不斷完善電氣工程自動(dòng)化專業(yè),該專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建關(guān)系到學(xué)生相關(guān)實(shí)踐能力的掌握水平。本文針對電氣工程與自動(dòng)化課程的特點(diǎn),提出“三層次、六類別”的實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)思路,對實(shí)踐教學(xué)方式與內(nèi)容進(jìn)行改革,以期促進(jìn)課程體系的優(yōu)化與完善。
一、實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)的背景分析
電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)向社會(huì)輸送的學(xué)生應(yīng)具備扎實(shí)的自然科學(xué)知識、人文社會(huì)科學(xué)知識以及語言溝通能力等,能夠掌握本專業(yè)領(lǐng)域必須具備的技術(shù)基礎(chǔ)理論知識,如電子技術(shù)、電路理論、控制理論、電機(jī)拖動(dòng)理論、計(jì)算機(jī)硬件、軟件設(shè)計(jì)等;掌握本專業(yè)相關(guān)實(shí)踐操作技能的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),如能夠獨(dú)立完成對運(yùn)動(dòng)控制、電力電子技術(shù)以及工業(yè)過程控制等相關(guān)實(shí)踐內(nèi)容的操作與應(yīng)用。從上述分析中不難看出,電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的工科類專業(yè),強(qiáng)調(diào)學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握,注重學(xué)生動(dòng)手能力以及實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實(shí)踐教學(xué)作為教學(xué)體系的組成部分,對培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才具有非常重要的意義與價(jià)值。因此,結(jié)合電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐,構(gòu)建一套完整的實(shí)踐教學(xué)體系,有利于我國創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。
二、實(shí)踐教學(xué)體系基本結(jié)構(gòu)分析
為促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约皠?chuàng)新能力的綜合發(fā)展,在高校電氣工程與自動(dòng)化實(shí)踐教學(xué)中推行“三層次、六類別”的實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)思路,以對學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)為基礎(chǔ),以獨(dú)立設(shè)計(jì)能力為中心,以創(chuàng)新研究能力為目標(biāo),展開相關(guān)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。其中,實(shí)踐教學(xué)共包括三層,分別為基本型實(shí)驗(yàn)、提高型實(shí)驗(yàn)以及研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)三部分。在基本型實(shí)驗(yàn)中,主要涉及電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程或單獨(dú)設(shè)立的實(shí)驗(yàn)課程,有基本實(shí)驗(yàn)與選修實(shí)驗(yàn)兩類;在提高型實(shí)驗(yàn)中,主要涉及電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)相關(guān)課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)以及綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn);在研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)中,主要是根據(jù)學(xué)生興趣選擇實(shí)驗(yàn)中心的不同開放型、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)室,由學(xué)生自主擬定研究課題,并建立基金項(xiàng)目或參與教師科研項(xiàng)目。
(一)基本型實(shí)驗(yàn)
基本型實(shí)驗(yàn)通常與電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)相關(guān)學(xué)科課堂理論教學(xué)同步進(jìn)行,以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)技能為目標(biāo),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括基礎(chǔ)原理以及理論驗(yàn)證兩種類型。以“電力電子技術(shù)”基本型實(shí)驗(yàn)為例,為體現(xiàn)高校電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)特色,堅(jiān)持自制與外購相結(jié)合,對相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行自主研制與生產(chǎn),積極改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件。實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)平臺由校企合作單位提供,實(shí)驗(yàn)掛箱則由高校自主研發(fā)。通過校企合作,一方面能夠滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求;另一方面,能夠?yàn)楸緦I(yè)學(xué)生第二課堂的開展提供大量課題支持。此外,在開發(fā)各類自制儀器的過程中,可以選擇本專業(yè)的優(yōu)秀學(xué)生參與其中,在教師的引導(dǎo)下參與資料收集、方案論證、電路設(shè)計(jì)以及調(diào)試安裝等環(huán)節(jié),以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
(二)提高型實(shí)驗(yàn)
提高型實(shí)驗(yàn)以基本型實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),能夠?yàn)閷W(xué)生提供層次較高的綜合型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。開展此類實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的基本目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力。根據(jù)電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)的課程群類別設(shè)置綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括專業(yè)實(shí)習(xí)型實(shí)驗(yàn)(如電力電子、電機(jī)學(xué)習(xí)實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn),電機(jī)開放性實(shí)驗(yàn),電機(jī)學(xué)、自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等),綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(飛行控制實(shí)驗(yàn)、過程控制實(shí)驗(yàn)、導(dǎo)航測控實(shí)驗(yàn)等)。以電力電子與電力傳動(dòng)專業(yè)為例,本專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺采取積木式結(jié)構(gòu),具有較好的響應(yīng)性和可擴(kuò)展性。在實(shí)踐教學(xué)過程中,教師可以借助基本單元模塊完成基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,也可以在開放式實(shí)驗(yàn)平臺中完成電路設(shè)計(jì)。提高型實(shí)驗(yàn)的開展注重學(xué)生的綜合應(yīng)用能力,如開關(guān)電源、電機(jī)學(xué)、自動(dòng)控制、現(xiàn)代調(diào)速等多項(xiàng)課程專業(yè)知識的交叉,以促進(jìn)相關(guān)專業(yè)的科研成果及時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。
(三)研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)
此類實(shí)驗(yàn)以電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)在新能源發(fā)電、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用為核心。通過構(gòu)建創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)研究平臺,可為學(xué)生提供實(shí)踐創(chuàng)新的環(huán)境支持。學(xué)生可以在專業(yè)學(xué)習(xí)過程中申請創(chuàng)新型項(xiàng)目,或在教師科研課題中分解小項(xiàng)目,也可直接參與創(chuàng)新基金項(xiàng)目,以提升實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。以“航空航天?yīng)用”為例,多數(shù)高校建設(shè)了面向本專業(yè)學(xué)生的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)工程中心,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)主要由二次電能變換裝置、配電系統(tǒng)、航空電源發(fā)電系統(tǒng)等平臺構(gòu)成,本專業(yè)學(xué)生可以通過實(shí)驗(yàn)工程中心,開展有關(guān)電力電子功率變化、發(fā)電機(jī)等相關(guān)創(chuàng)新型知識的研究。
三、實(shí)踐教學(xué)體系優(yōu)勢分析
“三層次、六類別”的實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)思路充分突顯了行業(yè)特色。該教學(xué)體系以電氣工程與自動(dòng)化相關(guān)崗位的實(shí)際需求為導(dǎo)向,充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,以培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)、創(chuàng)新能力以及實(shí)踐能力為核心目標(biāo),在實(shí)踐教學(xué)過程中引入本行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。此外,通過真實(shí)性電氣工程與自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)平臺,全面實(shí)施實(shí)踐教學(xué),以促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的提高?!叭龑哟?、六類別”的實(shí)踐教學(xué)體系還具有大型工程的特點(diǎn),該體系教學(xué)目標(biāo)與“大工程”的概念相吻合,即強(qiáng)調(diào)根據(jù)學(xué)生培養(yǎng)階段的不同,逐步滲透“工程概念”,以模擬的方式還原“工程師”的角色,以促進(jìn)學(xué)生合作精神的培養(yǎng)。該體系通過分散工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),借助專業(yè)性的訓(xùn)練環(huán)節(jié)將其貫穿起來,從而有效打破了課程界限,一方面能夠使本專業(yè)理論知識與實(shí)踐教學(xué)體系緊密聯(lián)系;另一方面,也促進(jìn)了學(xué)生實(shí)踐能力的提升。
四、結(jié)語
構(gòu)建電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系,需要樹立以實(shí)現(xiàn)學(xué)生全面發(fā)展為目標(biāo)的教育理念。當(dāng)前,隨著高校教學(xué)改革的不斷深入以及專業(yè)課程的進(jìn)一步綜合,實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建也需進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。本文通過分析電氣工程與自動(dòng)化實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè),提出構(gòu)建“三層次、六類別”的實(shí)踐教學(xué)體系優(yōu)化策略,并對該體系中的主要結(jié)構(gòu)層次進(jìn)行分析,探討了應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的優(yōu)勢,以期進(jìn)一步完善該課程體系。
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篇5
關(guān)鍵詞:人工智能技術(shù);電氣自動(dòng)化;有效應(yīng)用
隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,人工智能技術(shù)也越來越成熟,其在很多方面都具有明顯的優(yōu)勢,因此被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)、交通、航空等多個(gè)領(lǐng)域。人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用,極大地減輕了工作人員的工作量,明顯提高了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。
1 人工智能技術(shù)的原理
人工智能技術(shù)基于人類智能理論,通過擴(kuò)展、延伸和模擬形成技術(shù)。近年來,計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展,人工智能技術(shù)主要目的是研究人工智能實(shí)質(zhì),模擬人工智能的思維方式,重點(diǎn)研究專家系統(tǒng)、圖像處理、語言、專家系統(tǒng)、機(jī)器人等,以計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ),涉及邏輯學(xué)、仿生學(xué)、自動(dòng)化等多門學(xué)科[1]。同時(shí),通過研究人工智能技術(shù),加工制造智能化機(jī)器,代替人們完成一些復(fù)雜、困難的工作,人類大腦被譽(yù)為世界上最精密的儀器,而運(yùn)用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)可模擬人類大腦的思考過程,如智能控制系統(tǒng)的編程,通過處理、交換和分析人類智能信息,模擬人腦技能,實(shí)現(xiàn)各領(lǐng)域生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。
2 人工智能技術(shù)的特點(diǎn)
人工智能研究是一項(xiàng)專業(yè)性和技術(shù)性較強(qiáng)的工作,其主要采用遺傳、模糊神經(jīng)、模糊、神經(jīng)等算法,基于非線性函數(shù)方程式,和傳統(tǒng)函數(shù)估計(jì)器相比,函數(shù)近似器的各方面性能更加優(yōu)越。人工智能技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中具有以下優(yōu)勢:第一,人工智能控制器具有良好的一致性,雖然驅(qū)動(dòng)器在很多運(yùn)行環(huán)節(jié)的特性存在一定差異,當(dāng)人工智能控制器接收到一些未知數(shù)據(jù)時(shí),也可快速完成分析估計(jì)。第二,和傳統(tǒng)控制器相比,人工智能控制器的操作調(diào)節(jié)過程中更加方便,即使工作人員沒有經(jīng)過專業(yè)的技能培訓(xùn),也可結(jié)合簡單易懂的語言和信息,完成對智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)操作。第三,人工智能控制器可結(jié)合運(yùn)行要求、下降時(shí)間、響應(yīng)時(shí)間等變化,自動(dòng)調(diào)節(jié)各個(gè)模塊性能[2]。第四,人工智能控制系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí),不需要提前構(gòu)建控制對象模型,由于信息的非線性和不確定性,結(jié)合人工智能控制器運(yùn)行參數(shù)實(shí)際情況,應(yīng)用動(dòng)態(tài)方程,優(yōu)化控制系統(tǒng)運(yùn)行。
3 人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用
3.1 實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的保護(hù)和控制功能
當(dāng)前,人工智能技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對模擬量數(shù)據(jù)、開關(guān)量的自動(dòng)化、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)處理和采集,并且根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求,批量化地定時(shí)進(jìn)行存貯和整理,同時(shí)應(yīng)用圖像生成軟件,模擬電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況,工作人員可直觀地看到斷路器、隔離開關(guān)、電壓、電流等設(shè)備和參數(shù)的變化[3],工作人員結(jié)合電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行要求,編制專業(yè)圖表,分析相關(guān)數(shù)據(jù),在這個(gè)過程中需注意由于畫面和圖片所占的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)資源比較多,因此應(yīng)充分考慮到電氣自動(dòng)化系統(tǒng)控制端設(shè)備的運(yùn)行性能和對軟件系統(tǒng)的要求,防止控制終端由于采集大量圖像占用大量資源,消耗運(yùn)算資源,影響電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中其它程序的正常運(yùn)行。另外,電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的操作控制,工作人員可通過鼠標(biāo)或者鍵盤遠(yuǎn)程控制斷路器和隔離開關(guān),自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁電流,修改或設(shè)定在線參數(shù),提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。
3.2 診斷電氣故障
電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中,傳統(tǒng)診斷技術(shù)的效率和準(zhǔn)確度較低,并且系統(tǒng)中變壓器、發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等設(shè)備故障頻繁發(fā)生,以往工作人員多是分析變壓器油的氣體,結(jié)合油樣氣體成分判斷是否發(fā)生故障,這種診斷方法的時(shí)效性較差,需耗費(fèi)大量人力和時(shí)間。由于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的很多故障和事故都具有不確定性和突發(fā)性,系統(tǒng)故障和問題必須在第一時(shí)間快速進(jìn)行解決,若診斷處理方法不合理或者故障處理不及時(shí),會(huì)給國家、社會(huì)和企業(yè)造成巨大損失。而在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù),運(yùn)用專家系統(tǒng)、模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制,一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障,自動(dòng)進(jìn)行故障診斷,極大地提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)故障診斷的效率和準(zhǔn)確性。
3.3 提高電氣控制有效性
人工智能技術(shù)在電氣控制中也發(fā)揮著非常重要的作用,電氣控制系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行是很多企業(yè)面臨的難題,并且電氣控制對于工作人員的操作控制的標(biāo)準(zhǔn)性和規(guī)范性有著很高的要求,而具體的操作控制步驟也比較復(fù)雜麻煩,因此我國專家學(xué)者一直致力于不斷提高電氣控制系統(tǒng)的操作控制水平。在電氣控制中應(yīng)用人工智能技術(shù),其利用自動(dòng)化計(jì)算和計(jì)算機(jī)系統(tǒng),代替工作人員完成某些工作,最大程度地減少了人為誤操作,極大地提高了操作控制準(zhǔn)確性。同時(shí),人工智能技術(shù)在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,應(yīng)用直觀明了的界面化形式,簡化了電氣系統(tǒng)的操作和控制流程,基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對電氣系統(tǒng)某些環(huán)節(jié)的遠(yuǎn)程控制操作。另外,實(shí)時(shí)地儲存電氣控制系統(tǒng)重要資料和信息,為日后查詢提供便利,人工智能技術(shù)可自動(dòng)生產(chǎn)報(bào)表,減少財(cái)力、物力和人力等資源的投入,有效提高電氣控制系統(tǒng)的精確度和工作效率。電氣控制系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù)主要包括模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)控制等多方面內(nèi)容,電氣控制系統(tǒng)中的交流和直流傳動(dòng)通過模糊控制來實(shí)現(xiàn),用模糊控制器代替常規(guī)的調(diào)速控制器[4],確保電氣控制的準(zhǔn)確性。
3.4 提高電氣設(shè)備設(shè)計(jì)水平
電氣設(shè)備設(shè)計(jì)是一項(xiàng)專業(yè)、復(fù)雜的系統(tǒng)工作,設(shè)計(jì)人員需要熟練掌握電機(jī)電器、電磁場、電路等學(xué)科專業(yè)知識,還需積累豐富的電氣設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。傳統(tǒng)的電氣設(shè)備設(shè)計(jì)主要是工作人員在實(shí)驗(yàn)室根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)要求手動(dòng)的設(shè)計(jì)制作,一旦電氣設(shè)備產(chǎn)品成型很難再進(jìn)行修改或者優(yōu)化,不僅維護(hù)管理比較麻煩,而且難以獲得最佳的設(shè)計(jì)方案。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,電氣設(shè)備產(chǎn)品的手工設(shè)計(jì)已經(jīng)無法滿足電氣系統(tǒng)發(fā)展要求,而應(yīng)用人工智能技術(shù)可利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì),如使用二維三維CAD,可根據(jù)設(shè)計(jì)要求隨時(shí)對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改和優(yōu)化,有效縮短了電氣設(shè)備產(chǎn)品開發(fā)周期。同時(shí),電氣設(shè)備產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用遺傳算法,優(yōu)化電氣設(shè)備性能,由于電氣設(shè)備故障具有非線性和不確定性,通過應(yīng)用人工智能技術(shù),可建立設(shè)備故障和運(yùn)行狀態(tài)之間的關(guān)系,提高電氣設(shè)備設(shè)計(jì)水平。
4 結(jié)束語
近年來,計(jì)算軟件技術(shù)、微電子技術(shù)的快速發(fā)展,促進(jìn)了人工智能技術(shù)的發(fā)展,被廣泛地應(yīng)用在各種領(lǐng)域。電氣自動(dòng)化中應(yīng)用人工智能技術(shù),充分發(fā)揮了人工智能的多方面優(yōu)勢,有效提高了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。
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篇6
關(guān)鍵詞 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 特點(diǎn)優(yōu)勢 發(fā)展趨勢
中圖分類號:TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
現(xiàn)如今全球經(jīng)濟(jì)已經(jīng)走上了多元化發(fā)展的全新世代,機(jī)械的設(shè)計(jì)及自動(dòng)化制造生產(chǎn)已逐漸發(fā)展成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需的重要行業(yè),其中機(jī)械的自動(dòng)化運(yùn)用全面提升了機(jī)械的生產(chǎn)效率。機(jī)械自動(dòng)化制造技術(shù)是當(dāng)下機(jī)械制造行業(yè)的重要經(jīng)濟(jì)來源,這項(xiàng)技術(shù)主旨在于機(jī)械設(shè)計(jì)理念和科學(xué)技術(shù)理念的完美融合,理念的運(yùn)用過程重點(diǎn)表現(xiàn)在二者互相之間的相輔相成,以提升機(jī)械制造的工作效率。
1機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化特點(diǎn)以及優(yōu)勢分析
1.1全新理念下的機(jī)械設(shè)計(jì)制造
不同于過去的機(jī)械制造技術(shù),全新的機(jī)械制造技術(shù)主要利用其自身獨(dú)有的自動(dòng)化特質(zhì),這種具有科學(xué)智能性的特質(zhì),帶動(dòng)我國機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展向著全新的高度始發(fā)。這是一項(xiàng)具有高智能全新技術(shù),合理的將科技中信息化的主要設(shè)計(jì)理念與多種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)和,最后充分提取每一種方案下的優(yōu)勢,并將此作為提高機(jī)械生產(chǎn)效率的中重要保障。
通過將制造技術(shù)充分的發(fā)揮并將其引入機(jī)械自動(dòng)化制造的過程當(dāng)中,這個(gè)重要過程便是機(jī)械自動(dòng)化的主要依據(jù)。因此,在制造生產(chǎn)過程中機(jī)械要根據(jù)合理的自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)定,并通過運(yùn)用自動(dòng)化系統(tǒng)來提升機(jī)械在生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)效率。
1.2機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化高于人工處理的優(yōu)勢
自動(dòng)化機(jī)械制造技術(shù)在多年前曾被我國相關(guān)專家所試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明自動(dòng)化生產(chǎn)的優(yōu)勢明顯要高于人工制造。我國目前的機(jī)械自動(dòng)化制造技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中已經(jīng)得到妥善的推廣應(yīng)用,主要是因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)具備先進(jìn)的自動(dòng)化性能,并且可利用網(wǎng)絡(luò)對其相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行合理的處理,相較人工處理的陳舊方式相比,全新的自動(dòng)化技術(shù)減少了生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤。
在技術(shù)人員進(jìn)行機(jī)械制造的自動(dòng)化過程中,自動(dòng)化生產(chǎn)分別加入了多元化的信息和技術(shù),提升了機(jī)械的自動(dòng)化水準(zhǔn),并在此基礎(chǔ)之上高效率保障機(jī)械制造產(chǎn)品在生產(chǎn)質(zhì)量,以及生產(chǎn)效率上的優(yōu)勢,令產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中更加精細(xì)化,為自動(dòng)化機(jī)械制造生產(chǎn)的未來發(fā)展提供了有利保障。
1.3簡化機(jī)械操作程序
在自動(dòng)化機(jī)械制造的優(yōu)點(diǎn)中,最為明顯的優(yōu)點(diǎn)是對傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的簡化,也就是提升機(jī)械制造的生產(chǎn)效率,全面降低了人為操作時(shí)頻繁出現(xiàn)的危險(xiǎn)性。由于機(jī)械制造中自動(dòng)化需要通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行運(yùn)算才得以完成自動(dòng)化的指令操作步驟,機(jī)械在自動(dòng)化運(yùn)行的過程中,主要是依靠計(jì)算機(jī)智能化的指令輸入來降低在制造生產(chǎn)過程中的錯(cuò)誤概率。
1.4監(jiān)督控制系統(tǒng)
機(jī)械自動(dòng)化制造可以完善人工制造時(shí)所存在不足問題,人工制造過程中無法對產(chǎn)品制造后的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督控制,老舊的生產(chǎn)機(jī)器缺少相關(guān)的報(bào)警提示系統(tǒng),假如生產(chǎn)進(jìn)程中出現(xiàn)機(jī)器故障,不但不會(huì)引起工作人員的注意,通常還會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)諸多麻煩問題,嚴(yán)重妨礙生產(chǎn)的質(zhì)量以及效率,偶爾嚴(yán)重的情況下還會(huì)造成危害工作人員的生命受到威脅。對此,企業(yè)應(yīng)加大對自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)以及運(yùn)用。
1.5控制系統(tǒng)的檢查工作
不同于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化可以隨時(shí)進(jìn)行內(nèi)部控制系統(tǒng)的檢查,利用最短的時(shí)間查出故障位置以及發(fā)生故障的原因,并自動(dòng)采取有效措施對故障部位進(jìn)行保護(hù),自動(dòng)解決問題,防治故障擴(kuò)大化,使機(jī)械制造更加穩(wěn)定和安全。
2機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢探析
2.1自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)融入進(jìn)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)應(yīng)用
為了合理的將機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化發(fā)展帶入當(dāng)代社會(huì)的發(fā)展當(dāng)中,自動(dòng)化機(jī)械制造技術(shù)的研究專家講自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)融入進(jìn)了現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中,有關(guān)專家執(zhí)意將自動(dòng)化生產(chǎn)的優(yōu)勢通過網(wǎng)絡(luò)信息的方式進(jìn)行傳遞,并將這種方式作為提升產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的重要保障。
通常情況下,機(jī)械設(shè)備在進(jìn)行產(chǎn)品的制造生產(chǎn)前要制定產(chǎn)品的具體設(shè)計(jì)方案,然后將此方案遞交審批部門進(jìn)行審核之后才可進(jìn)行產(chǎn)品的加工生產(chǎn)工作。一般情況下還要根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)過程的具體情況,在設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)節(jié)省產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)間,并有效降低產(chǎn)品成本的不必要浪費(fèi)。
2.2促進(jìn)生態(tài)環(huán)境健康發(fā)展
由于我國近些年的能源使用的消耗程度日益加深的原因,我國國民開始逐漸對資源使用情況開始重視。為此,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,應(yīng)注意在機(jī)械制造生產(chǎn)的過程中保證資源的高效利用,節(jié)省能源的消耗程度,并高度重視能源環(huán)保。在未來的機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展中,應(yīng)充分考慮環(huán)保節(jié)能的每一個(gè)優(yōu)勢因素,向著能源使用率提升的方向全面發(fā)展,保證產(chǎn)品的綠色生產(chǎn)和循環(huán)再運(yùn)用,并且最大限度推動(dòng)我國生態(tài)文明建設(shè)工作。
3結(jié)論
運(yùn)用自動(dòng)化的方式進(jìn)行產(chǎn)品的機(jī)械制造優(yōu)勢明顯,在我國制造產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展中,傳統(tǒng)的制造理念將會(huì)被全新的理念所取代,老舊的生產(chǎn)機(jī)器將會(huì)被全自動(dòng)化機(jī)械所代替,而全自動(dòng)化制造生產(chǎn)將會(huì)在接下來的發(fā)展中完美融合計(jì)算機(jī)高新的信息化技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)將會(huì)引領(lǐng)我國制造產(chǎn)業(yè)邁向全新的發(fā)展方向,網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)會(huì)逐漸完善,在提高機(jī)械設(shè)備運(yùn)行功效的同時(shí),也帶動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化全范圍應(yīng)用到我國各行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展建設(shè)當(dāng)中。
作者簡介:劉海英(1973―),女,商丘市人,本科,講師。研究方向:機(jī)械制造與自動(dòng)化;曹環(huán)軍(1975-),男,商丘市人,本科,副教授。研究方向:機(jī)械制造與自動(dòng)化。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:智能樓宇 電氣自動(dòng)化系統(tǒng) 電子設(shè)備
隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展和科技水平的不斷進(jìn)步,智能樓宇逐漸得到了廣泛的普及,智能樓宇已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)最為重要的一種樓宇建筑。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在智能樓宇中有著極其重要的作用,電氣自動(dòng)化系統(tǒng)使得樓宇建筑中的計(jì)算機(jī)管理與測控網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享,對樓宇中的設(shè)備故障進(jìn)行了自動(dòng)診斷和報(bào)警,并對其進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測。同時(shí),還將智能樓宇中設(shè)備的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行了自動(dòng)保存,并通過對設(shè)備信息科學(xué)、系統(tǒng)的管理保證了智能樓宇正常運(yùn)行,為人們提供了良好的生活環(huán)境,是樓宇建筑的整體水平得以提升。可見,電氣自動(dòng)化系統(tǒng)對智能樓宇有著極其重要的作用。
一、電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在智能樓宇中的發(fā)展現(xiàn)狀
電氣自動(dòng)化系統(tǒng)主要是指為人們提供建筑服務(wù),保證人們基本生活條件的機(jī)電設(shè)備。主要包括給排水設(shè)備、變配電設(shè)備、照明設(shè)備以及空調(diào)、暖通設(shè)備等。將電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用于智能樓宇當(dāng)中,能夠有效的節(jié)省人力和能源,對建筑設(shè)備進(jìn)行合理的運(yùn)用,保證設(shè)備運(yùn)行的安全性。隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在智能樓宇中的發(fā)展已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步,智能樓宇中的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)逐步趨向于一體化。
目前,智能樓宇中的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)包含了暖通空調(diào)設(shè)備和樓宇設(shè)備自動(dòng)化。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在智能樓宇中通過現(xiàn)場控制裝置,對被控設(shè)備進(jìn)行有效的控制和及時(shí)的檢查。智能樓宇的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)怯钤O(shè)備進(jìn)行分散控制和集中管理,有效避免了由于中央控制系統(tǒng)高度集中的危險(xiǎn)性而帶來的問題。在中央控制室中安裝中央管理設(shè)備能夠?qū)怯钪械南嚓P(guān)設(shè)備運(yùn)行信息進(jìn)行集中的控制、優(yōu)化、打印、報(bào)警、現(xiàn)實(shí)和操作,突破了功能單一的傳統(tǒng)儀表控制的局限性,同時(shí),也有效解決了集散控制系統(tǒng)無法對樓宇設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理的問題,實(shí)現(xiàn)了集散型控制系統(tǒng)的現(xiàn)代化控制理論。
對智能樓宇電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),能夠有效的對樓宇中相關(guān)電子設(shè)備運(yùn)行的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷、處理、歸類和分析,利用科學(xué)、合理的控制手段,集中管理和監(jiān)控樓宇中的系統(tǒng)設(shè)備,保證其系統(tǒng)設(shè)備的正常、有序、高效的運(yùn)行,最大限度的降低設(shè)備造價(jià),減少日常管理開支和設(shè)備運(yùn)行能耗,實(shí)現(xiàn)智能樓宇的信息化和現(xiàn)代化。
二、電氣接地在在智能樓宇電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)問題
在智能樓宇電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中,對電氣接地系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)具有極其重要的意義,電氣接地系統(tǒng)在很大程度上決定了智能樓宇中供電系統(tǒng)的安全性和可靠性。隨著科技水平的不斷提高,智能樓宇電氣自動(dòng)化系統(tǒng)對電氣接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求也越來越高。目前,在智能樓宇電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中,電氣接地主要包括TN-S系統(tǒng)和TN-C-S系統(tǒng)兩種方式。
(一)TN-S系統(tǒng)
TN-S系統(tǒng)是由PE線與三相四線所組成的電氣接地系統(tǒng)。在智能樓宇中進(jìn)行變配電時(shí)通常都會(huì)使用TN-S系統(tǒng)。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是,PE線與中性線N只會(huì)在變壓器的中性點(diǎn)才會(huì)共同接地,在其他情況下PE線與中性線N在電氣連接上不會(huì)有任何交集。通常情況下,PE線是不帶電的,只有中性線N帶點(diǎn)。TN-S接地系統(tǒng)具有絕對可靠和安全的基準(zhǔn)電位。當(dāng)TN-C-S系統(tǒng)進(jìn)行同樣的連接時(shí),TN-S系統(tǒng)便可在智能樓宇中作為接地系統(tǒng)進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn),在不對樓宇中的電子設(shè)備進(jìn)行特殊要求時(shí),通常采用的都是TN-S接地系統(tǒng)。
在智能樓宇中存在著許多設(shè)備都需要單相用電,從而加重了系統(tǒng)中的單相負(fù)荷量,而三相負(fù)荷往往具有不平衡性,因此,中性線N通常都會(huì)存在一定的隨機(jī)電流。針對這一現(xiàn)象,應(yīng)該對智能樓宇中的電子設(shè)備設(shè)置直流接地、安全保護(hù)接地、防雷保護(hù)接地以及交流接地。不僅如此,在智能樓宇中通常都會(huì)設(shè)有防靜電的程控機(jī)房、火災(zāi)監(jiān)控室、計(jì)算機(jī)房等,因此,在對智能樓宇的電氣自動(dòng)化進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),還必須做好相關(guān)的屏蔽接地和防靜電接地設(shè)計(jì)。
(二)TN-C-S系統(tǒng)
TN-C-S系統(tǒng)主要是由TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)組成,通常設(shè)置在智能樓宇供電區(qū)的變電場所。TN-C-S系統(tǒng)保證了智能樓宇中人們的用電安全。對TN-C-S系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),在TN-S系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,還必須要保證接地電阻值的正確性,能夠使智能樓宇中的電子設(shè)備獲得共同的等電位基準(zhǔn)點(diǎn)。
三、智能樓宇中電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安裝問題
(一)布線問題
在對智能樓宇電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)施布線工作時(shí),對某些特殊線路要設(shè)置專門的導(dǎo)線。例如,流量計(jì)線路、水位開關(guān)線路、溫度傳感線路以及通信線路,在鋪設(shè)這些線路時(shí),通常都需要設(shè)置一些相關(guān)的屏蔽線或者設(shè)置專門的導(dǎo)線??刂齐娎|、信號和電信源必須進(jìn)行分管、分槽的鋪設(shè)。網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)控制器以及計(jì)算機(jī)和相關(guān)的數(shù)據(jù)顯示通道都必須設(shè)置在特定的接地線路中。智能樓宇中通常都會(huì)設(shè)有許多電子設(shè)備,根據(jù)這些設(shè)備不同的系統(tǒng)、不同的功能、不同的抗干擾能力和不同的工作頻率,接地工作也要進(jìn)行分類安裝。
(二)安裝輸入設(shè)備的注意事項(xiàng)
對輸入設(shè)備的安裝必須保證能對設(shè)備性能的位置進(jìn)行正確的反映,以便日后維護(hù)和調(diào)試工作的開展。由于傳感器的類型各不不同,在安裝時(shí)也必須要按照產(chǎn)品和設(shè)計(jì)的要求,并結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況來進(jìn)行。水管流量計(jì)、水流開關(guān)、壓力傳感器以及溫度傳感器不能安裝在管道的邊緣和焊縫上。另外,在安裝水管流量計(jì)、水流開關(guān)、壓力傳感器以及溫度傳感器時(shí)必須要保證與安裝工藝管道同步。安裝風(fēng)管壓差開關(guān)、空氣速度開關(guān)、空氣質(zhì)量開關(guān)、濕度開關(guān)、溫度開關(guān)以及壓力開關(guān)時(shí)必須要在風(fēng)管完成保溫工作后進(jìn)行。
(三)安裝輸出設(shè)備的注意事項(xiàng)
電動(dòng)閥門箭頭、風(fēng)閥箭頭應(yīng)與電動(dòng)閥門和風(fēng)門的水流方向和開閉方向保持一致。對輸出設(shè)備進(jìn)行安裝時(shí),要進(jìn)行相關(guān)的模擬動(dòng)作。另外,管道口徑與電動(dòng)閥門不符時(shí),應(yīng)使用漸縮管件。
(四)安裝其他設(shè)備的注意事項(xiàng)
智能樓宇中的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)雖然是由電腦進(jìn)行編程,按在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),工作人員對監(jiān)控說明軟件必須進(jìn)行詳細(xì)的編制,同時(shí),還必須將各類控制器和測量軟件的條件清單提供給制造商,例如,管道的流量、溫度、壓力、流體名稱以及規(guī)格等,使制造商在進(jìn)行生產(chǎn)制造時(shí)能夠?qū)υ囊?guī)格做出正確、合理的選擇,并使安裝人員能夠根據(jù)元件的規(guī)格和數(shù)量以及安裝圖紙進(jìn)行準(zhǔn)確的組裝。
結(jié)語
智能樓宇電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)怯钪械姆辣I、防火設(shè)備,冷熱源設(shè)備和空調(diào)設(shè)備以及電力設(shè)備進(jìn)行有效地集中管控,從而保證智能樓宇中環(huán)境的舒適度,使得各類電子設(shè)備能夠正常運(yùn)作。通過智能樓宇的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)對樓宇設(shè)備進(jìn)行分散控制和集中管理,保證其系統(tǒng)設(shè)備的正常、有序、高效的運(yùn)行,從根本上提高了智能樓宇的現(xiàn)代化水平。
參考文獻(xiàn)
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篇8
關(guān)鍵詞:電氣自動(dòng)化;現(xiàn)狀;發(fā)展方向
中圖分類號:F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、電氣自動(dòng)化概述
電氣自動(dòng)化是電氣工程及其自動(dòng)化的簡稱,電氣自動(dòng)化是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)和電子技術(shù)對電氣運(yùn)行實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化控制,它通過集成系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和應(yīng)用。目前來說,電氣自動(dòng)化技術(shù)它應(yīng)用的范圍已經(jīng)伸展到各個(gè)行業(yè),從小到一個(gè)開關(guān)大到宇航飛機(jī)的研究都有其身影。電氣自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)Ω咚降娜瞬判枨笥绊懞艽?。電氣自?dòng)化主要從事的是系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)分析、科研開發(fā)等領(lǐng)域。一般來說,電氣自動(dòng)化在控制系統(tǒng)和操作應(yīng)用時(shí),會(huì)對準(zhǔn)確的數(shù)值進(jìn)行記錄,從而將量變和系統(tǒng)的自動(dòng)化控制相結(jié)合,促進(jìn)控制設(shè)備的重大發(fā)展。
二、電氣自動(dòng)化的現(xiàn)狀
(一)平臺開放式的發(fā)展
OPC技術(shù)的出現(xiàn),IEC61131的頒布,以及微軟的窗口平臺的廣泛應(yīng)用,使得未來的電氣技術(shù)的結(jié)合,計(jì)算機(jī)日益發(fā)揮著不可替代的作用。IEC61131標(biāo)準(zhǔn)使得編程的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。同時(shí)IEC61131重新定義了它的語法及意義,因此,這也意味著不會(huì)出現(xiàn)其他的標(biāo)準(zhǔn)方言。當(dāng)前,IEC61131已經(jīng)成為了一個(gè)國際化的比啊阻焊,且被各大控制系統(tǒng)的廠商廣泛的采納和應(yīng)用。
窗口平臺是事實(shí)上的工控標(biāo)準(zhǔn)平臺,微軟技術(shù)已經(jīng)成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)平臺和規(guī)范。現(xiàn)如今PC以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在商業(yè)和企業(yè)的管理過程中得到了良好的普及。在電氣自動(dòng)化的領(lǐng)域內(nèi),PC的應(yīng)用已經(jīng)成為了主流。此外,在控制層采用的窗口作為操作系統(tǒng)平臺的好處就是易于使用和維護(hù)。
(二)信息技術(shù)和電氣工業(yè)的自動(dòng)化
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得電氣自動(dòng)化經(jīng)歷了一次又一次的革命,由于市場的需求不斷的增大,所以來說,市場的需求促進(jìn)電氣自動(dòng)化與信息技術(shù)融合。信息技術(shù)在對工業(yè)世界領(lǐng)域內(nèi)的滲透主要來自兩個(gè)不同的獨(dú)立方面。一是信息技術(shù)能夠擴(kuò)展到自動(dòng)化的設(shè)備、機(jī)器和系統(tǒng)中,二是企業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對產(chǎn)生過程中進(jìn)行實(shí)時(shí)的存取。同時(shí),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與多媒體技術(shù)在自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展過程中存在著廣泛的應(yīng)用前景。
三、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)思想
電氣自動(dòng)化的控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)方式大致可以分為三種,分別為:集中監(jiān)控方法、遠(yuǎn)程監(jiān)控方法、現(xiàn)場總線控制方法、集中監(jiān)控方法最常見,其優(yōu)點(diǎn)則是運(yùn)行和維護(hù)都較方便。在且對日常維護(hù)要求較低,并且系統(tǒng)設(shè)計(jì)也比較容易。但是該控制方法把各項(xiàng)的系統(tǒng)功能都集中在一個(gè)處理器中,因而處理器的任務(wù)艱巨,并且其速度也受到較大的影響。遠(yuǎn)程控制方法的優(yōu)點(diǎn)是靈活性、可靠性,能夠幫助節(jié)省一定數(shù)量的電纜、安裝費(fèi)和組裝材料等,但是該方式只是適合檢測小系統(tǒng)?,F(xiàn)場總線的控制方法其優(yōu)點(diǎn)可以使得系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有更加的針對性,并且具有遠(yuǎn)程控制方式的優(yōu)點(diǎn),對于不同的間隔有不同的功能,并且可以根據(jù)間隔的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。
四、電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢
電氣自動(dòng)化的新局面必須深入的貫徹到中國轉(zhuǎn)型的過程中,應(yīng)該貫徹從中國制造到中國創(chuàng)造這一新的中心思想。電氣自動(dòng)化的發(fā)展應(yīng)該為中國的企業(yè)尋求一個(gè)新的健康發(fā)展的道路。電氣自動(dòng)化的未來發(fā)展趨勢應(yīng)該是電氣自動(dòng)化的分布式、開放化和信息化。電氣自動(dòng)化的分布式能夠確保各個(gè)模塊獨(dú)立工作;開放化的結(jié)構(gòu)能夠使得系統(tǒng)同外部整個(gè)網(wǎng)絡(luò)相連接;信息化能夠使得系統(tǒng)信息本身處理相關(guān)的信息能力。同時(shí),電氣自動(dòng)化技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化和控制一體化。
(一)統(tǒng)一監(jiān)控
對未來的電氣自動(dòng)化技術(shù)來說,為了滿足用戶的方便,便于用戶管理,實(shí)現(xiàn)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化和管理一體化。電氣自動(dòng)化應(yīng)該以現(xiàn)有的系統(tǒng)為基礎(chǔ),對這些系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的監(jiān)控。統(tǒng)一的監(jiān)控能夠減少時(shí)間和費(fèi)用,并且對于維護(hù)的部分來說也更易操作。
(二)總線監(jiān)控
總線監(jiān)控能夠推動(dòng)電氣自動(dòng)化的進(jìn)程,總線監(jiān)控能夠使得組態(tài)靈活多變,成本低廉,進(jìn)行安裝時(shí)節(jié)約費(fèi)用,它集眾多的優(yōu)點(diǎn)于一身,能夠提高工作效率。此外,總線監(jiān)控能夠減少資金的投入并且縮短安裝時(shí)所耗費(fèi)的時(shí)間。應(yīng)用總線技術(shù)能夠?yàn)樵O(shè)備信息和生產(chǎn)信息提供通信平臺,廣泛應(yīng)用自動(dòng)化領(lǐng)域。
(三)計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)
計(jì)算機(jī)的監(jiān)控技術(shù)在電氣自動(dòng)化的發(fā)展過程中有著及其重要的作用,計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用不僅實(shí)現(xiàn)了設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合,同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化和管控整體化的過程。在電氣自動(dòng)化的過程中,計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)能夠有效地對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù),并且還能夠準(zhǔn)確的檢查出哪些部分的系統(tǒng)出現(xiàn)問題,采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能夠避免人為的采用保護(hù)措施。
(四)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用在電氣自動(dòng)化的發(fā)展過程中無疑加速了電氣自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的建構(gòu)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)的連接,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的重要條件。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中存在網(wǎng)絡(luò)配置、數(shù)據(jù)管理等相關(guān)的功能,并且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也為電氣自動(dòng)化的進(jìn)程提供了保障。
綜上所述:經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開生產(chǎn),而近些年來,生產(chǎn)的發(fā)展離不開電氣自動(dòng)化技術(shù)。因此,電氣信息化技術(shù)在國家生產(chǎn)中占據(jù)了不可或缺的地位,所以,對于國內(nèi)企業(yè)來說,應(yīng)該尋求一條健康的電氣自動(dòng)化發(fā)展的道路。同時(shí),應(yīng)該總結(jié)近些年電子自動(dòng)化發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),轉(zhuǎn)變發(fā)展理念,把新時(shí)代的科學(xué)發(fā)展觀貫徹到電氣信息化的發(fā)展過程中,以期實(shí)現(xiàn)電氣信息化的現(xiàn)代化和國際化。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化;電力系統(tǒng);應(yīng)用
1 電氣自動(dòng)化技術(shù)
1.1 電氣自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)
1)控制與維護(hù)的一體化。目前,國內(nèi)的自動(dòng)化系統(tǒng)普遍采用站內(nèi)監(jiān)控的與采集數(shù)據(jù)的模式,這種模式最大的優(yōu)勢就是運(yùn)行與操作獨(dú)立,且能提供很清晰的事故處理分析界面。為了進(jìn)一步降低設(shè)備成本,便于推廣新技術(shù)與方便維修維護(hù),自動(dòng)化系統(tǒng)多采用控制與維護(hù)一體化的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2)采取國際通用標(biāo)準(zhǔn)。近年來,IED(智能電力監(jiān)測設(shè)施)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化方面被廣泛應(yīng)用。為了克服不同廠家IED生產(chǎn)的設(shè)備的信息共享性差的問題,國際電工委員會(huì)在已有相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上制定了IEC61850國際標(biāo)準(zhǔn)(電力系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)國際標(biāo)準(zhǔn))。為了與國際接軌,國內(nèi)多數(shù)廠家都以IEC61850國際標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā),這也是電力自動(dòng)化技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向。
3)利用以太網(wǎng)技術(shù)。以太網(wǎng)具有傳輸數(shù)據(jù)量大且速度快的優(yōu)點(diǎn),正好滿足當(dāng)前電氣系統(tǒng)自動(dòng)化過程中數(shù)據(jù)傳輸量大通訊實(shí)時(shí)性的方面的高要求。當(dāng)前,以太網(wǎng)在電力系統(tǒng)中最成熟的應(yīng)用形式就是Ethernet+TCP/IP。相信在不久的將來,基于以太網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)場總線技術(shù)就會(huì)得以推廣應(yīng)用。
1.2 電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的典型范例
1)全控型電力電子開關(guān)。第一代電子電力器件為晶閘管,在我國得到了廣泛的應(yīng)用,主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榻涣髋c直流傳動(dòng)的電力控制系統(tǒng)。現(xiàn)在全控型電力電子開關(guān)逐漸取而代之,將主回路的驅(qū)動(dòng)電力、相關(guān)器件、電流檢測、溫度的自動(dòng)控制和過流保護(hù)等都融為一體。
2)高變頻器電路。高頻變頻器的電路在降低開關(guān)損耗的同時(shí),不影響逆變器工作頻率的提高。從而減小了逆變器的尺寸,有效的降低了成本,而且實(shí)現(xiàn)了逆變器在高功率下集成化。
3)通用變頻器大量使用。通用變頻器是指系列化、批量化生產(chǎn)以滿足市場需求量大的要求的變頻器,這類變頻器的功率一般不大。從變頻器產(chǎn)品性能來看,U/F控制器由最早的通用功能型變?yōu)楦吖δ苄秃透邉?dòng)態(tài)性能矢量控制型。
4)計(jì)算機(jī)與電子技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用。隨著我國單片機(jī)技術(shù)發(fā)展,計(jì)算機(jī)在變電站的操作自動(dòng)化、發(fā)電廠的監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化、電力系統(tǒng)的自動(dòng)化調(diào)度中起到了關(guān)鍵的作用。
1.3 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的形式
1)集中監(jiān)控方式。集中監(jiān)控方式的優(yōu)點(diǎn)就是運(yùn)行與維護(hù)方便,設(shè)計(jì)簡單,且防護(hù)要求低。缺點(diǎn)是,這種方式將不同功能的設(shè)備集中到一起,導(dǎo)致處理器的負(fù)載過大,運(yùn)行速度慢。
2)遠(yuǎn)程監(jiān)控方式。遠(yuǎn)程監(jiān)控方式是采用模擬電路、電子管和電話繼電器等設(shè)備組成。這種系統(tǒng)中不包括軟件,數(shù)據(jù)的采集與處理工作與硬件完成。其主要優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,缺點(diǎn)是自動(dòng)化程度低,且缺乏自動(dòng)診斷故障的能力。
3)現(xiàn)場總線監(jiān)控方式?,F(xiàn)場總線監(jiān)控方式是一種針對性強(qiáng)的設(shè)計(jì)方式,它具其他系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制能力的優(yōu)點(diǎn),且安裝方便,設(shè)計(jì)建造成本較低。這種系統(tǒng)也是電力系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)中的主要的發(fā)展與使用方式。
2 電力自動(dòng)化在電力系統(tǒng)的主要應(yīng)用分析
2.1 電氣自動(dòng)化幫助科研人員開展實(shí)時(shí)仿真工作
使用電氣化驅(qū)動(dòng)技術(shù),可以在更大程度上實(shí)現(xiàn)暫時(shí)狀態(tài)和穩(wěn)定狀態(tài)的同步存在,這使得同步實(shí)驗(yàn)成為了可能。為系統(tǒng)運(yùn)行提供了大量的精確數(shù)據(jù),增加了實(shí)驗(yàn)的精準(zhǔn)度。在這種仿真的環(huán)境中,工作人員可以進(jìn)行更多的電力裝置測試,有助于幫助科研人員建立起一個(gè)混合型的實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)室。
2.2 實(shí)現(xiàn)了電力服務(wù)的智能化
當(dāng)今時(shí)代,幾乎每個(gè)行業(yè)都離不開電力的使用,失去電力系統(tǒng)的支持,許多行業(yè)將陷入癱瘓的境地。電力的廣泛使用對電力系統(tǒng)的安全性和自動(dòng)化程度都提出了極高的要求。電氣自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)是電力系統(tǒng)智能化的重要組成部分,能夠幫助工作人員更精確地進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)計(jì)工作,并能代替人力做到更精確的系統(tǒng)運(yùn)行故障分析。這種智能化的控制方式,使得電力系統(tǒng)的運(yùn)行更加高效準(zhǔn)確。這種高度安全的自動(dòng)化運(yùn)行體系,使電力系統(tǒng)的服務(wù)能力邁上了一個(gè)新的臺階。
2.3 方便了配電網(wǎng)工作
配電網(wǎng)中自動(dòng)化技術(shù)的使用,實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)的數(shù)字信息配電的一體化轉(zhuǎn)變,幫助減少了載波應(yīng)用的路由,并幫助電力系統(tǒng)解決了衰耗的難題。自從見自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到了配電網(wǎng)中,配電網(wǎng)對信息波的反映就變得更加靈敏了,電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率大大提升。
3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的研究趨勢
我國對電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的研究還存在很多不足,未來的研究工作還有很多。電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的研究趨勢,主要包括以下3個(gè)方面:
3.1 國際標(biāo)準(zhǔn)的大規(guī)模推廣和使用
近年來電氣自動(dòng)化技術(shù)在我國有了廣泛的應(yīng)用,但是由于電氣自動(dòng)化設(shè)備的生產(chǎn)廠家眾多,導(dǎo)致這些設(shè)備的信息共享和相互操作間存在諸多障礙。為滿足不同廠家所生產(chǎn)設(shè)備的兼容性,電子工業(yè)協(xié)會(huì)制訂了IEC61850標(biāo)準(zhǔn),作為站端與站間進(jìn)行通信的標(biāo)準(zhǔn),從而實(shí)現(xiàn)站內(nèi)的無縫通信。我國要大力推廣和使用IEC61850標(biāo)準(zhǔn),并基于此標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)出電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的相關(guān)產(chǎn)品。
3.2 將測量、保護(hù)和控制工作融合為一體
長期以來,受電力行業(yè)專業(yè)分工、人員配置和運(yùn)行機(jī)制的影響,我國電氣自動(dòng)化系統(tǒng)主要通過站內(nèi)監(jiān)控采集相關(guān)數(shù)據(jù)、單獨(dú)進(jìn)行保護(hù)的工作模式。這種工作模式雖然能對事故進(jìn)行清晰的分析和處理,但是增加了工作量,降低了設(shè)備的利用率。為了減少設(shè)備的重復(fù)配置率和操作人員的工作量,提高事故的處理效率,必須將測量、保護(hù)和控制工作融合在電氣自動(dòng)化綜合系統(tǒng)中。
3.3 以太網(wǎng)技術(shù)的使用
隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展,人們對電力的需求與日俱增,加之電網(wǎng)系統(tǒng)越來越復(fù)雜化,其涉及的數(shù)據(jù)和信息也越來越多。在這種背景下,電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)所需要采集和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)日益龐大,對通訊的實(shí)時(shí)性和傳輸速度提出了更高的要求。
4 結(jié)束語
電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用起到了助力作用,在自動(dòng)化技術(shù)的支持下,電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率更高,服務(wù)質(zhì)量得到了提升??萍际堑谝簧a(chǎn)力的優(yōu)勢在電力企業(yè)中得到顯現(xiàn)。隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展,這些高端的信息科技產(chǎn)物也將在未來得到更為完善的應(yīng)用,從而為我國的基礎(chǔ)事業(yè)發(fā)展提供更大的助益。
【參考文獻(xiàn)】
[1]董娜.電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的探索[J].能源電力,2011.
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關(guān)鍵詞:電氣自動(dòng)化;控制技術(shù);電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)
0 引言
電氣自動(dòng)化是工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志和現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)的核心技術(shù),是使產(chǎn)品的操作、控制和監(jiān)視,能夠在無人(或少人)直接參與的情況下,按預(yù)定的計(jì)劃或程序自動(dòng)地進(jìn)行的技術(shù)。其具有提高工作的可靠性、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、勞動(dòng)生產(chǎn)率、改善勞動(dòng)條件等作用,把人從繁重的體力勞動(dòng)、部分腦力勞動(dòng)以及惡劣、危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來,能增強(qiáng)人類認(rèn)識世界和改造世界的能力。
1 電氣自動(dòng)化的發(fā)展歷程、影響因素和現(xiàn)狀
1.1 發(fā)展歷程
電氣自動(dòng)化技術(shù)是與電子和信息技術(shù)緊密結(jié)合在一起的一門電氣工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)科,隨著電子技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)、智能控制的飛速發(fā)展,使得電氣自動(dòng)化經(jīng)歷了從無到有、從發(fā)展到成熟的過程。在 20 世紀(jì) 50 年代,“自動(dòng)化”一詞被提出,電力、電機(jī)等產(chǎn)品的出現(xiàn)催生了電氣自動(dòng)化,而繼電器和接觸器的出現(xiàn)及應(yīng)用使得機(jī)器可以按照人的意志和設(shè)定來完成事先安排好的判斷和邏輯功能,促使了電氣自動(dòng)化的發(fā)展變革;在20 世紀(jì) 60 年代,現(xiàn)代控制理論的提出和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用推進(jìn)了自動(dòng)控制和信息處理的結(jié)合進(jìn)程,自動(dòng)化進(jìn)入綜合自動(dòng)化階段,可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程控制與管理的有效優(yōu)化,電氣自動(dòng)化得到了質(zhì)的飛躍。
1.2 影響因素
電子自動(dòng)化的發(fā)展受信息技術(shù)、物理科學(xué)影響,其中信息技術(shù)起著決定性的影響?,F(xiàn)代信息技術(shù)指的是開發(fā)并利用信息的各種手段,是計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的綜合,以計(jì)算機(jī)、光電、通信等技術(shù)為主體,包括光電子、微電子等元器件制造相關(guān)的信息技術(shù),即收集、傳輸、加工、使用各種信息的技術(shù)和實(shí)現(xiàn)這些功能的設(shè)備的技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)。信息技術(shù)的發(fā)展受電氣自動(dòng)化發(fā)展的影響,與此同時(shí)信息技術(shù)的發(fā)展也為電氣自動(dòng)化發(fā)展提供必要的工具基礎(chǔ)。除此之外,物理科學(xué)的發(fā)展對電氣自動(dòng)化發(fā)展也起著一定的推動(dòng)作用,三極管、大規(guī)模集成電路等技術(shù)的發(fā)展極大地促進(jìn)了電氣自動(dòng)化的進(jìn)步,未來電氣自動(dòng)化將在緊密聯(lián)系物理科學(xué)的同時(shí)逐步向生物系統(tǒng)、微機(jī)電系統(tǒng)等領(lǐng)域拓展。
1.3 現(xiàn)狀
首先,電氣自動(dòng)化系統(tǒng)信息化。信息技術(shù)在縱向和橫向上向電氣自動(dòng)化進(jìn)行滲透,縱向上,信息技術(shù)從管理層面對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理進(jìn)行滲透,利用信息技術(shù)可以有效存取財(cái)務(wù)等管理數(shù)據(jù),對生產(chǎn)過程動(dòng)態(tài)監(jiān)控,實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)信息并確保信息的全面、完整和準(zhǔn)確;橫向上,信息技術(shù)對設(shè)備、系統(tǒng)等進(jìn)行滲透,微電子等技術(shù)的應(yīng)用使控制系統(tǒng)、PLC 等設(shè)備界線從定義明確逐漸變得模糊,而軟件結(jié)構(gòu)、組態(tài)環(huán)境、通訊能力等的作用日益凸顯,網(wǎng)絡(luò)、多媒體等技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。
其次,電氣自動(dòng)化系統(tǒng)使用、維護(hù)與檢修簡易化。Windows NT等已經(jīng)成為實(shí)施電氣自動(dòng)化控制平臺、規(guī)范以及語言的標(biāo)準(zhǔn),基于Windows 的人機(jī)界面成為了電氣自動(dòng)化的主流,并且基于Windows 的控制系統(tǒng)有著靈活、易于集成等優(yōu)勢,也得到了廣泛的應(yīng)用。采用 Windows 操作平臺使得電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的使用、維護(hù)和檢修更加簡單、方便。
最后,實(shí)現(xiàn)分布式控制應(yīng)用。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)通過串行電纜連接中央控制室、PLC、現(xiàn)場,將工業(yè)計(jì)算機(jī)、PLC 的 CPU、遠(yuǎn)程 I/O站、智能儀表、低壓斷路器、變頻器、馬達(dá)啟動(dòng)器等連接,將現(xiàn)場設(shè)備的信息收集到中央控制器。分布式控制應(yīng)用通過數(shù)字式分支結(jié)構(gòu)的串行連接自動(dòng)化系統(tǒng)與相關(guān)智能設(shè)備的雙向傳輸通訊總線,
將PLC、現(xiàn)場設(shè)備與相應(yīng)的 I/O 設(shè)備連接起來,使輸入輸出模塊發(fā)揮現(xiàn)場檢查和執(zhí)行的作用。
2 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、功能和設(shè)計(jì)理念
2.1 特點(diǎn)
與熱機(jī)設(shè)備相比,電氣控制系統(tǒng)的控制對象少、信息量小、操作頻率低,但具有快速、準(zhǔn)確的優(yōu)勢。由于電氣設(shè)備要求較高的保護(hù)自動(dòng)裝置可靠性和快速反應(yīng)能力以及較高的抗干擾能力,電氣控制系統(tǒng)具有較多連鎖保護(hù),能夠滿足有效控制的要求。
2.2 功能
基于電氣控制的特點(diǎn),電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)對發(fā)電機(jī)―變壓器組等電氣系統(tǒng)的有效控制,必須具備以下的基本功能:發(fā)電機(jī)―變壓器組出口隔離開關(guān)及斷路器的有效控制和操作;發(fā)電機(jī)―變壓器組、勵(lì)磁變壓器、高變保護(hù)控制;發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)起勵(lì)操作、滅磁操作、增減磁操作、穩(wěn)定器投退、控制方式切換;開關(guān)自動(dòng)、手動(dòng)同期并網(wǎng);高壓電源監(jiān)視和操作及切換裝置的監(jiān)視、啟動(dòng)、投退等;低壓電源監(jiān)視和操作及自投裝置控制;高壓變壓器控制及操作;發(fā)電機(jī)組控制及操作;LPS、直流系統(tǒng)監(jiān)視等等。
2.3 設(shè)計(jì)理念
電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要有集中監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控、現(xiàn)場總線監(jiān)控3 種設(shè)計(jì)方式。集中監(jiān)控方式的特點(diǎn)是由一個(gè)處理器集中系統(tǒng)功能進(jìn)行處理,優(yōu)勢是設(shè)計(jì)簡單、防護(hù)要求較低、運(yùn)行維護(hù)方便。由于處理器工作量過于繁重,導(dǎo)致處理速度較低,對全部電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控將導(dǎo)致主機(jī)冗余降低、電纜數(shù)量增多,導(dǎo)致投資加大,而且長距離電纜干擾也會(huì)影響系統(tǒng),隔離刀閘、斷路器采用硬連接也容易產(chǎn)生輔助接點(diǎn)不到位、查線不方便等問題,增大了誤操作的幾率。遠(yuǎn)程監(jiān)控方式有著組態(tài)靈活和節(jié)省電纜、安裝費(fèi)用、材料以及可靠性高的優(yōu)點(diǎn),由于電氣設(shè)備通訊量比較大,而 Lonworks、CAN等各種現(xiàn)場總線通訊速度不高,該方式僅僅適用于小型系統(tǒng)的監(jiān)控,無法滿足大型電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的要求。由于現(xiàn)場總線、以太網(wǎng)等技術(shù)的普遍應(yīng)用和相應(yīng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累,智能化電氣設(shè)備得到了較快的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)逐漸應(yīng)用到電氣系統(tǒng)中,現(xiàn)場總線監(jiān)控方式能夠針對電氣系統(tǒng)具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì),不僅具備遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的所有優(yōu)點(diǎn),而且還節(jié)省模擬量變送器、隔離設(shè)備、I/O 卡件等。另外,智能設(shè)備安裝簡便,可以節(jié)省控制電纜和相應(yīng)的投資及安裝工作量和維護(hù)工作量,成本更低。由于通過網(wǎng)絡(luò)相連的各裝置功能獨(dú)立,網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活,提高了系統(tǒng)可靠性,裝置故障不會(huì)影響其他裝置,更不會(huì)使系統(tǒng)癱瘓,是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)未來主要的發(fā)展方向。
3 結(jié)語
綜上所述,隨著智能化、信息化技術(shù)的快速發(fā)展,電氣自動(dòng)化技術(shù)將不斷向科技化、信息化、開放化的趨勢發(fā)展,電氣自動(dòng)化涉及的領(lǐng)域?qū)⒉粩嘣龆?,技術(shù)更新將不斷加快,電氣自動(dòng)化控制技術(shù)也將得到快速發(fā)展并不斷完善。
參考文獻(xiàn)
[1]劉海龍.淺談電氣自動(dòng)化的現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J].黑龍江科技信息,2010(6)
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