自動化技術發展史范文

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自動化技術發展史

篇1

關鍵詞:新時期;機械制造自動化技術;特點;發展趨勢

近些年來,隨著科學技術的高速發展,自動化技術日益成熟,開始廣泛應用于各個領域,極大地改變了生產、生活方式,特別是在工業制造領域,機械制造自動化技術的應用,對生產效率、質量的提升發揮著重大作用。在新的發展時期,如何進一步提升機械制造自動化技術水平,是機械制造行業工作者需要解決的一個問題,本文就圍繞此展開探討。

一、新時期機械制造自動化技術特點

相較于傳統的機械制造技術,機械制造自動化技術的特點主要包括以下幾方面:

首先,機械制造產品質量充分達到人們要求。通過運用機械制造自動化技術,圍繞人們的需求,開發相應的機械制造自動化程序,來滿足用戶不同的需求,減少人為因素給機械制造過程帶來的影響,得到高質量的機械制造產品,比如通過機械制造自動化監測系統,能夠實現對機械制造過程的全面監測,及時發現生產過程潛在的故障,有效促進機械制造質量的提高[1]。

其次,機械制造自動化技術操作更為簡單便捷。在機械制造自動技術的應用過程中,各種生產機械設備的運行操作都是由中央計算機控制的,只需要在控制平臺上輸入相應的命令,生產系統便會自動進行相應調整,不必再人為的一一對生產制造設備進行運行參數修改,工作量大大減輕,機械制造操作的便捷性顯著提高,難度降低[2]。

第三,機械制造過程安全性可以大大提升。機械制造作為工業生產的一種,大量的機械制造設備運行過程中是存在較多安全隱患的,特別是在傳統機械制造模式下,每個環節需要大量人員的參與,無論是設備、環境方面的影響,還是人員自身素質的因素,都可能引發安全事故。對此,應用機械制造自動化技術之后,生產人員基本不必再進行現場生產操作,面臨的安全風險大幅度降低;同時,在機械制造系統中融入大量的電氣器件之后,設備穩定性會得到提升,加上報警系統、故障自我診斷與排除系統,都可以為機械制造的安全提供保障,促進機械制造安全性的提升。

第四,機械制造自動化技術生產效率、數量更高。在傳統機械制造中,產品生產量、生產效率是由操作人員工作情況來決定的,數量少、效率低,而且容易發生安全事故。運用機械制造自動化技術,可以節省大量的人工操作環節,機械會按照程序持續工作,保持高效的生產,增加產品產量,提升經濟效益[3]。

二、新時期機械制造自動化技術發展趨勢

(一)智能化的發展趨勢

在現代智能技術日益興起的大環境下,圍繞人們生產生活的各種需求,各個領域都開始加大在智能方面的投入與研究,智能技術開始在一定程度上給各行各業帶來了不同改變,為人們提供更為優質、便捷的服務。在我國智能技術領域,“互聯網+”、“中國智能2050”等理念和規劃的提出,也對制造智能化給予了極大支持,機械制造自動化技術中開始應用數字化控制、實時監測、仿真技術等具備智能特點的技術,機械制造過程開始逐漸實現智能化控制,不僅進一步提升了產品質量,也對生產過程進行了合理優化,最大程度的降低人力、物資等生產成本,提高機械制造的經濟價值與社會價值,故而,在機械制造自動化技術未來發展中,智能化水平會不斷提高,是必然發展趨勢。

(二)微型化的發展趨勢

從過去設備的發展史來看,設備的發展必然會經歷從大型化到微型化的過程,這與技術進步、人們應用需求等是有密切聯系的。對于機械制造設備而言,微型化趨勢也是難以避免的,微型化的機械制造設備可以減少對空間的占用,降低資源的消耗,其運行所需的能源也會顯著降低,使用操作也會變得十分便利,對機械制造水平的全面提升是有著極大幫助的。在當前機械制造設備的設計中,設計人員也更加注重如何縮小設備體積、減少能源消耗,給設備的運輸、使用等提供有利條件。所以,在新時期,機械制造自動化技術的發展趨勢之一是微型化[4]。

(三)環?;陌l展趨勢

在當前社會中,資源短缺、生態環境破壞嚴重是限制社會發展的重要因素,人們環保意識不斷增加,綠色、環保得到世界各國的重視,開始大力推動生態環境保護工作,環保理念深入人心,開始在各個領域中發揮影響力。對于機械制造自動化技術而言,其本身就具有一定的資源浪費、污染環境情況的存在,是與當前國家環保、綠色發展政策相違背的,所以,在未來的發展中,要想機械制造能夠持續進步,在機械制造技術、產品方面,都要本著綠色環保的原則,提高產品的回收利用率,減少機械制造過程中給環境帶來的負面影響,達到環保的要求,實現可持續發展。

(四)光機電一體化的發展趨勢

在現代科學技術中,光學、計算機與微電子技術處于日新月異的發展中,其與機械制造之間是有密切聯系的,但在大部分機械制造自動化技術中,此三種技術是相互獨立的,彼此之間聯系較少,在一定程度上影響著產品生產的效果。隨著技術融合的深入,在機械制造自動化技術中將激光、傳感檢測以及光能驅動等光機電融入其中,增強技術間的融合,可以大大提升機械制造效率,也能夠提高產品的附加值,對產品競爭力的增強有著重大幫助,故而,光機電一體化是機械制造自動化技術發展的趨勢。

(五)虛擬化的發展趨勢

在機械制造企業中,新產品的開發是一項十分復雜的過程,需要經過多道環節,包括設計、實驗、生產以及銷售等,不僅需要花費較長的時間,而且在人力、物力以及財力等方面,也需要大量的投入,如果產品不能大量生產或者布被市場認可,前期的投入都會白費,無法取得相應的回報,造成大量資源浪費,給企業發展造成妨礙,甚至導致企業破產倒閉。在機械制造自動化技術發展中,通過與計算機技術的結合,可以將新產品的開發通過虛擬實驗的方式來完成,工作人員運用計算機來模擬新產品的設計、實驗等過程,計算機可以高效完成建模、產品性能分析等過程,減少開發人員的精力消耗,現實環節所需的時間大大減少,也不需要消耗資源,對新產品設計效率、設計能力的提升是有極大幫助的[5]。

此外,在計算機技術的支持下,機械制造過程相關的信息傳遞、共享可以通過網絡來實現,實現對整個機械制造過程的監控與實時掌握,為機械制造自動化技術虛擬化的發展提供有利條件。

結語:

綜上所述,在社會經濟發展中,機械制造業是重要的推動力,在新時期,機械制造業面臨著新的形式,機械制造自動化技術安全性、高效性以及便捷性等特點,使其應用越來越加普遍,成為相關機械制造企業關注的重點內容。所以,加強對機械制造自動化技術特點的了解,結合社會現狀、科學技術發展趨勢等因素,掌握機械制造自動化技術未來發展趨勢,做好自動化技術的升級,對機械制造業的長遠發展是有重要作用的。

參考文獻: 

[1]王凡.淺析機械制造自動化技術特點與發展趨勢[J].科技視界,2017(21):165-166. 

[2]趙剛.探析機械制造自動化技術特點與發展趨勢[J].裝備制造技術,2014(02):202-204. 

[3]楊云輝.淺談機械制造自動化技術特點與發展[J].山東工業技術,2017(09):251-252. 

[4]趙政.機械制造自動化技術特點與發展趨勢[J].內燃機與配件,2017(08):137-138. 

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【關鍵詞】機械設計;自動化技術;應用

當前我國市場經濟快速發展,市場競爭日漸加劇,對于機械制造企業來說,將自動化技術應用于機械設計中是提高企業競爭力的有效手段。而對社會來說,自動化技術的應用,是促進社會生產水平提高的重要途徑。

1機械設計中自動化技術應用的意義

1.1有利于工作質量的提高

機械設計中自動化技術的應用對于工作質量的提高十分有效。和傳統技術相比,自動化技術有著十分顯著的優越性,其工作效率與精準度更高。自動化技術在機械設計中的應用,突破了以往的設計工藝,并且將現代化的數字指標使用在了生產中的測量和評價等工作當中,使其更具有可操作性,產品參數之間的差異也得以明顯減少,大批量的生產得以實現,而且生產流程比以往更為具體和清晰,大幅提高了工作效率。此外,自動化技術在機械設計中的應用,能夠有效的保障生產質量。自動化技術的應用能夠使機械設計操作過程更加明了、具體,大大簡化了人工操作,因此避免了不合理的人工操作引起的安全事故。同時,自動化技術還可以依據機械設備預設的參數指標實時監控機械設計,若機械設計過程中發生超出預設值的情況,則會自動進行警示,從而使機械制造的預測性得以提高。

1.2有利于資源的合理利用

機械設計中自動化技術的應用有利于資源的節約,實現資源的合理利用。在機械設計操作中,自動化技術的應用能夠使其變得高度精細,充分發揮了生產中剩余殘料的使用價值,使材料成本支出得以明顯的減少。此外,自動化技術的應用,還可以使原材料的尺寸與材質等更加適應機械制造,從而有利于損耗的降低,實現能源節約的目標。

1.3改善了機械的使用狀況

機械設計中自動化技術的應用,有利于機械應用狀況的改善,實時監控機械的運行情況,并對數據模型進行使用。(1)通過整合與分析機械的相關數據,如工作情況、維護情況等,并與不同的參考標準進行對比,從而得出相應的數據,這對機械設計來書具有重大的參考意義。(2)能夠對生產過程中出現的一系列弊病或者不安全因素進行有效識別并發出警示,這十分有利于機械設備的維護與保養,進而使設備的使用年限得以增加。同時機械設計中數字化數據的使用使得產生的故障能夠進行比較,可以輔助機械缺陷的判斷和機械的維修。

2機械設計中自動化技術的具體應用

2.1信息自動化

在機械設計中,自動化技術的應用,是形象思維和抽象思維的融合,是企業創新思維的體現,其有利于機械運行剛度的提升,有利于美學設計要求的提高。在應用自動化技術的過程中,客觀上要求各個不同的生產環節都要實現生產的自動化,其中就包括了信息自動化。信息自動化就是在進行機械制造的過程中,通過對一些自動化設備進行使用,以此有效識別電子信息,實現信息的自動化管理,再以相關的信息內容和事先預設的狀態為依據,使機械設計、生產參數的設定、工藝的實現等各方面的工作通過計算機進行數據化的改造。

2.2物質供應自動化

物質供應自動化也是機械設計中自動化技術應用之一,其屬于生產的細分體系,但在機械設計中具有重要的作用。物質供應自動化一方面可以很好的實現單機自動化管理,另一方面還能夠使軟件系統進行自動組件,并能夠自動將輸送設備進行連接,由于各種不同的原材料會在機械設計中進行使用,而使用這些自動化技術,能夠將這些材料按照工作條件進行劃分,并進行科學的設置分工,這有利于防止物資亂投放現象的發生,不再需要人工進行材料的取用,從而實現物質自動化供應的方式。

2.3生產自動化

生產的自動化也是自動化技術應該盡力完善的技術。對于機械設計工作來說,其特點包括單方面重復性和多層次性等。對于其中重復性的工作內容,機械設計中自動化技術的應用可以實現對其的有效整合,換句話說,就是將生產工序中有超過兩次的機械制作使用機械自動化進行替代,也就是人工被機械替代了,有力的促進了生產效率的提高,使人力得到節省。而且,機械生產取代人工操作,能夠使生產流程與標準達到高度的吻合,有效的提高了工作效率與產品質量。

2.4裝備自動化

在機械設計中,設備裝配是其中的一個重要環節,使用自動化技術,可以按照標準的規格和形狀對相關的設備零部件進行設計,自動完成各種程序,其中包括搬運、調試、組裝以及驗收等。以往機械設計制造過程中,絕大部分都是依靠人工循環操作完成,而機械設計自動化系統使以往的模式得到了完全的改變,對于機械設計效率與質量的提升具有重要意義。自動化技術在機械設計中的應用十分廣泛,遍及各個工業領域,如冶金、機床、汽車造紙等等。其市場巨大,2000年我國工控機市場就達到1000億,從我國目前的發展狀況來看,我國市場最大,而發展又相對滯后,傳統工業技術的改造、企業信息化以及工廠自動化需要大量的自動化技術。因此,我國自動化技術的發展與應用潛力巨大。這也是我國發展的重大機遇。

3機械設計中自動化技術應用的發展趨勢

3.1高度集成化

機械制造的自動化是當前機械制造業的發展方向,而最核心的方向就是集成制造。計算機的組合應用是機械設計的基礎,在整合各種資源的基礎上,將生產制造形成一個統一系統,然后進行相關設計,實現各分系統的有效連接,最終形成模塊化的組合模式。

3.2智能化

近年來計算機技術發展迅猛,計算機系統廣泛應用于各個行業領域,推動了智能技術的發展,當前已有許多機械制造企業開始著手人機一體化設備的生產,而且都對智能化系統進行了應用,使人機交互成為現實,促進了全面智能化的發展。

3.3虛擬化

所謂的虛擬化,就是通過一些現代化的高新技術的使用,如使用控制理論、計算機仿真技術等來模擬機械產品設計,然后在用于實際生產,進而促使生產效益的提高。機械設計的虛擬化能夠使大量的設計成本得以節省,使產品具有更高的成品率,增加產品生產周期。

4結語

經濟的發展與技術的進步,使機械設計中自動化技術的應用更加廣泛和深入,自動化技術的應用,有利于生產質量的提高,實現資源的合理利用,改善機械使用狀況。對于機械制造企業來說,必須抓住這次的行業發展趨勢,不斷進行創新,推動機械設計中自動化技術的應用,盡早實現機械自動化設計的集成化、智能化、虛擬化的發展。

參考文獻

[1]曹玉寶.自動化生產線工件翻轉裝置設計[J].機械傳動,2010(09).

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    關鍵詞:自動化;機械;技術;效益;發展;

    引言

    機械自動化, 主要指在機械制造業中應用自動化技術, 實現加工對象的連續自動生產, 實現優化有效的自動生產過程, 加快生產投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發展, 是機械制造業技術改造、技術進步的主要手段和技術發展的主要方向。機械自動化的技術水準, 不僅影響整個機械制造業的發展, 而且對國民經濟各部門的技術進步有很大的直接影響。因此, 發展我國的機械制造業自動化技術, 符合我國社會主義的基本原則, 符合我國現代生產的發展規律。

    1、機械自動化技術應用現狀

    實現機械自動化的理論基礎是控制理論。根據被控對象的特性與其所處環境的變化,能動地通過信息反饋作用施加控制作用給被控對象,從而使系統按預設功能運行??刂评碚摓榻鉀Q當今許多具有挑戰性的社會生產與科技研究問題發揮了重要作用,是實現自動化控制的理論基礎,其發展及應用將徹底改變人類傳統的生產、生存、生活和管理模式。機械自動化技術的應用主要體現在以下方面。

    1.1 信息自動化

    包括計算機輔助設計、工藝輔助設計、輔助制造以及產品數據庫系統管理等。計算機輔助設計是指通過計算機的圖形設計軟件及設備,輔助工程師進行機械部件及構造的設計工作;工藝輔助設計是建立計算機輔助設計和輔助制造兩者之間的連接,對生產工藝效率進行提高和優化,使其標準化程度不斷增加;輔助制造是在產品生產過程或工藝系統中通過采用計算機的數值控制技術(通常稱數控技術)達到控制生產的目的;產品數據庫系統管理是對計算機設計、生產制造過程中出現的數據信息進行系統化管理。

    1.2 物資供輸自動化

    物資供輸自動化管理可將機械制造系統中所需的各種原材料或成品輸送到預定的相應位置,是自動化機械制造過程中不可缺少的細分系統。通常情況下,自動化物資供輸管理系統主要包括單機自動裝置、自動輸送設備、自動化軟件系統組件等。

    1.3 生產自動化

    自動化的機械制造加工系統,可以自動持續進行重復工序的循環,同時還可以自動裝卸機械組件。在機械制造中采用自動化生產加工系統,可以全面代替人員體力勞動,減少機械生產加工過程中由于人為操作失誤等因素而存在的幾率,大幅提升產品的質量和品質。

    1.4 設備裝配自動化

    設備裝配自動化是將特定規格、形狀的機械零配件按照設計預定的技術要求,通過搬運、組裝、調試、試驗、驗收等步驟,自動組裝為一套能夠進行生產制造的工藝流水線。設備裝配是機械制造生產過程中的重要環節,自動化設備裝配系統取代了以往依靠人工循環復雜操作進行的裝配工作,能夠有效提高機械生產的效率和產品質量,是現代化機械制造中的一項重要技術應用。

    1.5 檢測自動化

    隨著現代科學技術水平的不斷發展和提高,各種新型材料和部件、以及有特殊功能要求的新型復雜加工設備不斷被應用到機械制造業中,使產品的檢測技術和工作難度也不斷增大,傳統依靠人工直接檢測的方法已經不能滿足現代化高精度工藝水平的產品檢測要求,所以,自動化檢測技術必然被引入到機械制造中,現在應用相對較多的技術主要包括基于時序、電流信號、人工神經網絡對刀具、組件磨損狀態的識別檢測,以及多判斷系統的智能設備診斷技術等。

    2、機械自動化技術的發展趨勢

    2.1注重實用,結合實際生產的機械自動化技術

    先進機械制造自動化技術在于應用。發展機械自動化技術是以企業的生產和技術發展的需求為目標。我國發展機械自動化技術,應結合實際生產,注重實用,為國民經濟的發展提供效益。自動化是一個動態概念,現今它的主要研究表現在制造系統中的集成技術和人機一體化制造系統、系統技術、制造過程的計劃、制造單元技術、調度、柔性制造技術和適應現化生產模式的制造環境等方面。20世紀70-80年代初,我國在發展數控方面缺乏戰略思想,怎樣解決在制造技術問題相關人員不太清楚,對于就技術論技術色彩,忽視效益偏重速度,給不少企業在數控機床只出樣品,不能給企業提供商品,只能用于生產實際。到20世紀80年代,隨著自動化技術的發展,像一些發達國家通過科技、經濟、金融手段來競爭市場,傾銷產品輸出資本,使整個市場競爭變得越激烈,為了適應機械制造業市場競爭,一個國家的先進制造技術要想在市場上立足,那它必須有先進的水平,這樣才能支持該國在制造技術市場上進行競爭。

    2.2把握好基礎,注重配套的自動化技術

    先進的自動化技術在控制理論的指導下應用機械制造技術,對人的作用和生產的物流進行研究,在進行研究時,它主要涉及微電子技術、自動控制理論、計算機技術和機械技術,自動化技術的關鍵是計算機輔助設計,使它能智能化可以處理更多的復雜問題。在發展自動化技術時,要抓好自動化技術應用的工作,以及相關人員要從實際應用工作出發進行推廣,不僅要有發展動機,還要有配套發展機械自動化控制系統和元件。發展自動化技術,相關人員必須要關注計算機技術、零件檢測、機床裝料和電子學自動化,采用對應的程序數控機床,研制高效可靠的計算機應用于生產信息系統、自動化生產線和自動化控制系統等方面。機械自動化的技術基礎主要包括傳感器、可編程控制器、新型刀具、微處理機、電子計算機、系統軟件和控制系統。發展自動化技術的關鍵是生產水準較高及優良的機電產品。應用機械自動化新技術,將會不斷引入其他學科的新理論、新技術、新概念,更新機械制造業中原有的制造技術、觀念和產品,這需要有大量有素質的工人、管理人員和工程技術人員。機械自動化生產時, 機械制造系統的自動檢測、伺服系統、自動控制的操作等,都會應用自動控制理論和微電子技術,自動化生產時, 信息的處理與交換、運算、判斷、決策和存取等,都會應用信息處理技術與計算機。隨著機械制造業在世界市場的發展,機械技術由機械化向自動化發展,可以判斷,機械制造業與我國的自動化技術緊密相連,為以后更好地發展主要依靠科學依賴知識。

    2.3發展投資少、見效快成本低自動化技術

    發展成本低自動化技術,前景廣、見效快、投資省、潛力大,有利于提高自動化度,可以收到事半功倍的效果,是我國現代化發展的需求,從發達國家工業的發展歷史看,機械制造自動化技術的實現是由不好到更好、由低到高的過程。我國也可以引進國外的機械自動化技術,使自動化技術在世界領域上更好地發展。我國機械制造業的企業采用大量的設備,在發展先進的機械制造自動化技術時要以原有的設備為基礎,合理調整企業的數控機床分布盡量增添些數控設備,引用計算機技術,它的到來為網絡化的生產管理環境創造了發展空間,特別促進了高科技機械自動化生產技術與先進網絡虛擬技術的高度融合,形成了人機交互式控制生產管理的全新方式。充分發揮計算機自動化管理的優勢,共同構成一個“以人”為心;“以信息自動化”為先導;為機械制造業建立一個自動化的單元系統,為我國機械制造自動化技術發展提供投資少;見效快;效益高的應用,為我國機械自動化技術在以后的發展提供有效的途徑。

    2.4根據我國的國情,進一步發展先進的自動化技術

    目前,我國的自動化技術還處于初級階段,生產力水準、國民素質、財力、經濟與國內外的國家的發展存在一定的差距,在我國這種國情下,機械自動化技術應用計算機集成制造系統的全盤自動化、高度自動化,并沒有具備基礎技術、投資能力和經驗。所以,是不是發展全盤自動化、高度自動化CIMS技術, 相關人員一定要謹慎處理。我國機械制造企業使用水準比較低、機床裝備極少的自動化技術,不但在數量上與發達國家有一定的差距,且與發達國家自動化技術在品種上、質量上、使用上的水準有差距。在這種國情下,我國制造企業在生產鍛造、沖壓、焊接、裝配、鑄造、熱處理時,要合理采用自動單機和自動線的技術,使企業在經濟取得一定的效益,生產較多的品種要采用快速調整的設備,以便于更換主軸箱機床自動線,從而實現成組自動化,生產小批件時,先讓技術人員進行推廣, 合理地采用數控進行加工,可以使機械自動化技術在世界領域取得更好的經濟效果。

    3、結束語

    總而言之,我國機械制造業發展應用自動化技術, 不但要起點高, 瞄準世界先進水準, 包括國際領域內已展露鋒芒的某些新技術,而且必須包括各種靈活的低成本、見效快的自動化技術, 堅持提高與普及相結合的方針, 我國的機械自動化技術發展應用才能健康地走上高速度、高質量和高效益之路。在我國完成無人化的工廠將恐怕不是機械制造業的主要發展模式, 也不是機械自動化技術發展應用當務之急的事。這就是中國的機械自動化技術發展之路。

    參考文獻

    [1]李濤.試論我國機械自動化技術應用與發展[J].才智,2008(20).

    [2]楊建平,劉艷玲.自動化技術在機械應用中的發展研究[J].中小企業管理與科技,2008(1).

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關鍵詞:機械制造;自動化技術;特點;發展趨勢

為了進一步降低我國機械制造的成本,也為了適應全球自動化科學技術的發展大趨勢,自動化技術在我國機械制造中的應用勢在必行。當然,不可否認的是,隨著自動化技術在我國機械制造中的應用,我國的機械制造成本大幅度降低,且其生產效率也不斷提高。我們相信,隨著我國的科學技術水平不斷發展,機械制造技術還將會有很大程度的提高,最為明顯的表現就是其制造的精密度和自動化水平等都有所提高。因此,自動化技術在機械制造行業中的應用是大勢所趨,它將影響到我國整個機械制造行業的發展。

1.機械制造自動化技術的特點

自動化技術不斷應用于我國機械制造行業,它呈現出了很多不同的特點:第一,機械制造的生產水平高,而且產品的質量更優。由于自動化技術的應用,使得機械制造設備的精密度進一步提高,整個生產過程基本都是由系統自動化控制的,進而減少了人為失誤的出現,提高了機械制造產品的合格率。通過自動化技術的應用,只需要由工作人員來啟動自動化系統,然后生產儀器就能按照設計好的程序進行自主加工生產,極大地降低了人工強度,還在很大程度上提高了生產的效率。第二,機械制造生產更加安全。我們都知道,自動化技術在機械制造中的應用所涵蓋的技術是多方面的,比如計算機技術等。通過自動化技術的應用,機械制造改變了其傳統手工加工中的不足,極大地增加了機械設備的安全性,同時還能降低對機械設備后期維護的成本。同時,自動化系統還具有很高的穩定性,如果不出現重大事故,機械制造設備的損耗一般不會過大。第三,改變了我國機械制造行業的勞動形式。隨著現代自動化的程度進一步提高,自動化技術在機械制造行業中的應用,最為明顯的一個特點就是改變了該行業的勞動形式。傳統的機械制造行業,都是由體力勞動完成的,產品的生產精密度也不高。在引進自動化技術后,首先降低了機械制造的人工勞動量,同時產品的精密度和合格率等都得到了極大的提高。因此,自動化技術的應用,不僅降低了我國機械制造行業的人力資源成本,還有效地提高了機械制造的生產效率。

2.我國機械制造自動化技術的發展趨勢

2.1自動化技術性能的發展方向

隨著全球智能化技術的不斷發展,我國已經應用于機械制造中的自動化技術也將會朝著智能化的方向發展。智能化系統是基于計算機模擬人類的思維活動來完成的,最終由計算機指導機械自動化系統執行命令。我們應該能夠認識到,自動化與智能化相結合是發展的必然趨勢,同時智能化系統又會朝著更加復雜和精確的方向發展?,F階段,衡量機械制造技術好壞的一個關鍵指標就是其制造的精確度和效率。隨著全球信息科學技術的不斷發展,傳統的機械制造工藝已經無法滿足現代人們的需要,尤其是在高端精密領域,由智能化系統控制的機械制造工藝得到了廣泛的應用,其制造效率得到很大程度的提高。對一些比較復雜的機械制造工藝來說,通過結合自動化技術與智能化系統的應用后,所帶來的是機械制造業的改革。

2.2自動化技術功能的發展方向

多媒體技術的發展和應用已經比較成熟了,將多媒體技術應用于機械制造領域,這是自動化技術功能化的一個重要發展方向。多媒體,是指由計算機和通訊技術結合后,可以在計算機中對圖像、數據等進行處理的一種功能。在機械制造數控領域,多媒體技術的應用能夠更加高效地對實際生產的數據進行處理,這是我國自動化技術未來最優前景的發展方向。通過多媒體技術的應用,使得機械制造工藝變得更加簡單化,由于數控系統所涉及到的軟件很多,而且其涉及到的數據量也很大,如果這些數據由人來處理,這就給相關工作人員提出了更高的要求。但是,多媒體技術的應用,只要程序編輯工作人員提前編輯好軟件,有簡單的操作界面就能高效地完成對這些數據的處理,從而大大降低了工作人員的操作難度。

3.結語

綜上所述,在我國機械制造中自動化技術的應用正處在非常關鍵的發展時期,幸運的是,我國很多機械制造單位已經認識到了應用自動化技術的重大意義。對于機械制造行業來說,只有保證其發展跟得上科學技術發展的潮流,才能保證我國的機械制造技術不至于過于落后,盡量減小我國機械制造行業與西方發達國家之間的差距。因此,對我國的機械制造企業來說,他們應該把握住機械制造未來發展的方向,基于此,不斷實現機械制造行業的自動化和智能化發展。

作者:劉劍鵬 單位:長沙市第一中學

參考文獻:

[1]楊增光.機械制造自動化技術特點與發展趨勢研究[J]裝備制造技術,2015(12):204-205

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關鍵詞:機械制造;自動化技術;發展趨勢

前言

經濟的發展帶動著社會不斷進步,社會的發展也推動者機械化廣泛應用于各個領域和行業??茖W技術轉化為生產力已經成為機械制造業未來發展的必然趨勢。對機械制造自動化技術特點進行研究能夠有效提升機械制造自動化的推進,實現其對社會的優勢,加大對社會的貢獻,也是一個企業想要在市場競爭中獲得生存與發展空間的最佳途徑。機械制造行業必須要對其自動化技術進行深入分析,在此基礎上對其未來發展趨勢進行預測與評估,從而決定自身企業的走向與發展重點,不斷提升產品的質量。

一、機械制造自動化技術特點

機械制造自動化技術是在之前的傳統技術基礎上發展而來的,但是,其與傳統技術也不盡相同,具有比傳統技術更具優勢的特點,也具有自身的特色。其自動化技術的特點表現如下。

(一)具有綜合化特點

機械制造自動化技術相比較傳統技術,綜合化特點更為顯著。其不僅在提高產品的使用率方面得到了提升,同時在運用機械進行產品加工之前的調查、產品加工之后的服務方面得到了提升,其自動化已經貫穿于產品生產的全過程,達到調查、生產、供銷、服務一體化的水平,為企業的發展提供了更為廣闊的空間。

(二)具有系統化的特點

機械制造自動化建立在計算機信息網絡的應用基礎上而產生的,其將計算機技術、感應技術、自動化技術相融合,讓各項技術均結合在一個系統中,從而通過系統的控制達到所需要完成的目標,其系統化的特點非常明顯。機械制造自動化需要高科技信息技術為支撐點,同時結合傳統生產制造技術,將兩者在系統中進行優化,提高其在實踐操作中的性能。

(三)具有一體化的特點

企業在面臨市場激烈的競爭的情況下,想要獲得更大的生存和發展優勢,僅僅提高自身的生產效率只是一個方面,其同樣要對自身的業務空間進行拓展,形成產、供、銷、售后一體化的經營模式。機械制造自動化則可以對此問題進行有效解決,讓企業所涉及的經營范圍更加廣泛。同時,機械制造自動化還能夠對產品質量進行自我監督與控制,在系統應用的范圍內進行綜合管理,保證了企業時間成本的節約,產品質量的有效控制,資金成本的壓縮三方面的有機結合。

二、機械制造自動化技術的發展趨勢

企業要進行發展,對于新技術的應用必不可少,同樣對于技術的未來發展方向需要進行準確掌控,從而決定自身企業的發展沿著市場的需求前進,保證企業的發展適應人們的需要。因此,對機械制造自動化技術的發展趨勢進行有效評估就成為必須。只有對其發展趨勢進行正確的分析,才能讓企業獲得更為有利的發展地位。

(一)智能化與自動化相融合

智能化與自動化已經成為很多行業的未來發展方向,對于機械自動化方面也同樣如此,其也是機械自動化的未來發展趨勢之一。目前,機械制造行業也在系統中不斷融入更加智能的操作,更加方便快捷的運行方式,使其操作更加自動化,能夠極大的節約人力成本的投入。比如,建立人機之間的互動模式,增加人機之間的對話操作,在系統可操作的基礎上,建立人類思想指令操作模式,讓機械能夠依照人的意志進行設備運行。并且,機械自動化還建立了自檢模式,在出現問題的時候,能夠自動停止運行或者自動進入檢修系統。隨著科技學技術的進步,多核CPU、高頻CPU以及RICS芯片也被應用到系統中,將智能化操作上升到一個更高的層次,讓其為人類提供更好的服務。

(二)多媒體的綜合運用

多媒體與機械制造自動化的結合也將會成為其未來發展的重要趨勢。當前情況下,多媒體的應用已經越來越廣泛,甚至成為很多企業發展的重要技術手段,將多媒體應用到機械制造自動化中,能夠讓人們更加形象、直觀地看到機械操作的全過程,對于產品質量的控制能夠起到很大的幫助作用。多媒體與機械制造的結合是將通信技術、計算機技術以及聲像技術有機結合在一起,通過顯示屏幕將技術操作的過程進行展示,并配以相應的聲音、圖像的內容信息,讓整個產品制造過程更加具有可控性。多媒體與機械制造自動化的結合能夠極大的節省人力成本的支出,給企業的發展創造更加低的成本條件,實現企業的效率最大化,這不僅是各個企業所希望看到的,同樣也是各個企業所必然需要的,將會受到企業極大的歡迎。

(三)低碳節能發展趨勢

隨著國家所提倡的低碳節能概念的提出,各行各業都在尋找積極有效的方法促進低碳節能社會的實現。機械制造行業同樣需要對低碳節能社會的發展貢獻一份力量,促進我國自然環境的可持續發展,保證我國經濟環境與自然環境的和諧共處。機械制造自動化強調運用更加低消耗的材料進行生產,強調在技術應用的基礎上追求低損耗高產出,建立綠色的發展環境。同時,機械制造自動化對生產工藝也提出了新的要求,建立從產品生產、包裝以及銷售、服務等各個環節的綠色發展,建立一系列的綠色發展模式,為構建和諧的生態環境提供基礎,進行創新研究。并且,機械制造自動化還對產品的回收利用尋找新出路,增加廢舊產品回收力度,從最大程度上實現資源利用的最大化,實現資源的最優配置。

三、結語

經濟的快速發展需要機械制造行業的推動,機械制造行業的推動需要自動化的應用,這是經濟迅速發展的需求,也是進行機械制造行業改革的關鍵,更是企業得以生存發展的基礎和技術要求。只有加大對機械制造自動化的研究力度,不斷推進其精密化與自動化的發展進程,才能讓其與世界先進技術接軌,才能讓我國的機械制造產業做到高效,讓我國的機械產品質量得到提升,保證我國處于世界先進水平的行列。

參考文獻

[1]郭雄.機械制造自動化技術特點及發展前景展望[J].山東工業技術,2015,05:52.

[2]于世光,陳偉,臧傳尚.機械自動化在機械制造中的應用探討[J].科技創新與應用,2015,29:139.

篇6

關鍵詞:電力調度自動化技術;電力部門;發展趨勢

隨著我國經濟的快速發展,人們生活水平不斷提高,帶動了我國工農業生產和居民生活用電增加。為保證經濟的正常運行,我國許多地區紛紛建立了自動化變電站。在這種情況下,由于電力調度自動化技術對于整個電網系統的安全與平穩運行都有著極其重要的作用,因此受到了我國電力行業相關部門工作人員的極大重視。針對電力調度自動化技術,展開一系列的討論分析。

1.簡介電力調度自動化技術

隨著我國科學技術和電子計算機技術的不斷發展完善,我國電網的管理、運行等也發生了一系列的改變,帶動了我國電力調度自動化技術的發展與進步。電力調控自動化系統是一種包含電力系統運行信息、控制手段等在內的數據處理系統,是保證我國電網安全運行和經濟運轉的一種重要手段?,F階段,我國的電力調控自動化系統主要包括調度主站、通信和廠站端三大部分。其中,廠站端又分為電廠綜合自動化系統以及變電站綜合自動化系統。

2.電力調度自動化技術應用現狀

目前,我國運行的幾大電網系統主要包括DF8003S、SD-6000、Open3000等,這些系統各具特色,并都在實際運行中表現出較強的水準。接下來,將會對這些系統一一進行探討分析:

2.1DF8003S系統

DF8003S能量管理系統采用當今最新的計算機技術、數據庫技術、集群技術、中間件技術、組件技術等,遵循IEC61970CIM/CIS標準,按照一體化系統的設計思想和軟件工程規范,適用于各個級別的電力調度系統。具有配電監控、數據收集、電網安全與經濟運行、分析等一系列功能。DF8003S能量管理系統具有以下六個方面的特點:1.面向對象的開放式系統架構。2.滿足第三方軟件的“即插即用”功能。3.圖模庫一體化設計。4.前置采集集群化設計。5.實時數據庫設計與存儲緩沖機制。6.采用OT技術,實現windows與UNIX下程序與風格的完全一致。經過大量的市場調查,發現DF8003S能量管理系統在電力調度系統市場中有著廣闊的市場前景。

2.2SD-6000系統

SD-6000系統是一個具有統一平臺的開放式能量管理系統,由淄博電業局和電力自動化科學院南瑞系統控制公司聯合開發,于1994年投入使用,1996年通過測試與鑒定。SD-6000系統采用了調度投影屏、調度電話撥號和最新的衛星云圖新技術,是我國目前國家電網極為重要的研發項目。該系統通過采用廠站單線圖技術、拓撲結構技術以及數據庫同期生成技術,結合SQL標準接口,具有以下兩個方面的特點:1.擁有面向對象的人機界面管理系統。2.其支撐系統具有開放式和分布式平臺,同時,其前置機應用軟件設計合理且實用。

2.3Open3000系統

Open3000系統是我國江蘇省研發的科技項目,也是當前開發設計的新一代EMS系統。這一系統將包括AGC、SCADA、DTS等先進技術,建成之后可運用于電力調度自動化的新型系統,是現階段我國發展速度最快,性價比最高的電力調度自動化技術,得到了廣泛的應用與發展。Open3000系統開創了電網調度自動化領域的新紀元,極大程度的提高了電網調度自動化系統對我國電網安全的支撐力度,帶動了我國電力行業整體水平的提高。

3.電力調度自動化技術的發展趨勢

3.1數字化

我國科學技術的不斷進步以及電子計算機技術的不斷發展,帶動了我國數字化技術的不斷發展進步。電力調度自動化系統作為我國電力行業的重要組成部分,得到了國家相關部門的高度重視。許多電力行業的專業人士紛紛對其進行了細致的研究與開發,并取得了顯著的成效。電力調度自動化系統數字化已成為未來不可阻擋的發展趨勢,實現其管理主要包括以下幾個方面:信息數字化、通訊數字化、決策數字化以及管理數字化。電力調度自動化系統數字化的主要目的是通過數字化管理體系來提高我國電力行業相關人員的決策效率與決策質量,保證電網系統的穩定與安全,給工農業生產生活用電提供更加優質的服務,提高用戶供電可靠率。

3.2市場化

隨著經濟全球化時代的到來,尤其在我國加入WTO之后,我國市場經濟進入了發展的黃金時期。我國電力行業相關部門為適應市場經濟的變化,也必須進行相應的改革創新。如果電力行業不能適應當今市場的發展變化規律,必將會被時代所淘汰。因此,為適應新時代背景下,電力市場化所帶來的一系列挑戰。我國電力行業需要將電力調度自動化系統與市場經濟條件下的市場運營體系相結合,讓電力行業更多的參與到市場之中,接受市場的嚴苛檢驗,適應市場的發展體制,從市場中得到完善與發展。

3.3智能化

隨著科學技術的發展,越來越多的事物實現了智能化。電力系統調度自動化技術也在逐漸的向智能化的方向發展。隨著相關研究人員對智能電網的發展研究,電力系統調度自動化水平也逐漸得到提高與發展,狀態分析、估計甚至自適應等技術都在我國電力系統中得到了廣泛的應用。電力調度自動化技術智能化主要應用于以下兩個方面:1.在電力系統正常運行的情況下,智能化電力調度系統可以對其起指導作用,并對電網進行一定程度的優化、調節。2.在遇到緊急情況時,智能化電力調控系統可及時對系統進行控制,并對數據進行修復,分析事故狀態。電力調度自動化技術智能化的目的是建立一個包括控制系統體系、協調單元等在內的電網綜合防御體系,保障電網的工作。

3.4無人管理模式

第三次工業革命之后,科學技術飛速發展,各行各業都在經歷一系列的發展變革。建立一個無人的電力監控系統,對電力系統的運行進行安全分析與估計,并在此基礎上,實行實時監控與遠程操作。當供電系統出現故障時,電力調度自動化技術系統能準確的檢測到故障位置,并自動進行報警。同時,電力調度維修人員也能在最短的時間內將故障修好,保證電力系統的正常運行。

4.結束語

總而言之,由于我國工農業生產和居民生活用電的不斷增加。為保證我國生產生活的順利進行,越來越多的電力行業紛紛開始運用電力調度自動化技術,并取得了顯著的成效。通過詳細研究目前我國普遍運用的包括DF8003S系統、SD-6000系統、Open3000系統在內的電力調度自動化技術,并對其進行一系列的研究分析,預測我國電力調度自動化技術在未來的發展中,必定更加趨向于數字化、市場化、智能化與無人管理模式。

參考文獻

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[2]曹鐵生.電力調度自動化系統應用現狀與發展趨勢研究分析[J].技術應用,2014,(12):74-76.

[3]宋雨锘、張丹、韓寶民.電力調度自動化系統應用現狀與發展趨勢分析[J].山東工業技術,2016,(4):160.

[4]謝筱囡.電力調度自動化系統應用現狀與發展趨勢[J].理論研究,2012,(8):28-30.

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【關鍵詞】電氣自動化、發電廠、技術革新、管理模式

中圖分類號:F407.67文獻標識碼:A

一、簡述電氣自動技術的發展

簡述電氣自動化的歷程,其經歷了從無到有的電氣自動化技術是通過智能控制、電子術、信息網絡的飛速發展與信息技術和電子之間緊密結合在一起的一門關于電氣工程到應用技術學科直到發展逐漸成熟的發展過程。在20世紀50年代,電機或電力等產品的不斷出現從而催生了電氣自動化,這樣才使“自動化”一詞出現。但是,因為繼電器和接觸器的設定來完成提前安排好的邏輯和判斷功能的應用使得用機器就可以按照人的意志來實現工作,這種設計促使了電氣自動化的變革與發展。在20世紀60年代,現代控制理學理論開始出現,并隨著微型計算機在各種行業中逐步的推廣加之微型計算機在相關控制專業上的實際應用,促使生產過程的最優化控制和管理也推動自動化進入到一個全新且自動化的新階段??梢?,電氣專業的自動化技術研究的飛速發展推動了其發生質的變化,這也是因為信息處理與自動控制相結合的結果造成的。

電氣自動化,是主要涉及電力電子技術,計算機技術,電一體化技術與網絡控制技術,機電機電器技術信息等諸多領域。發電廠的電氣自動化也是如此。信息技術、計算機技術及網絡技術的快速發展,給發電廠電氣自動化系統無論在功能上還是在結構上,都開拓了一個供其發展的廣闊舞臺。發電廠的電氣自動化工作在我國新時期,新發展形勢的指引下也必須適應我國新的發展需要,促進其更好的發展。當前,發電廠電氣自動化系統應該使之成為一個集計算機、通信、控制、電力電子及網絡為一體的科學綜合的系統。這樣的綜合系統不但可以完成對單一電廠,還可以更進一步的實現對跨級流域、甚至梯級域的水電廠群的安全監控和安全進行。

二、電氣自動化技術發展的影響因素

1.信息技術對電氣自動化的決定性影響。

信息技術,是主要用于管理和處理信息所采用的各種技術的總稱。一切與信息的獲取,加工,表達,交流,管理和評價等有關的技術都可以稱之為信息技術。 它主要是應用計算機科學和通信技術來設計、開發、安裝和實施信息系統及應用軟件。它也常被稱為信息和通信技術,包括傳感技術、計算機技術和通信技術。信息技術主要是世界范圍高速寬帶計算機網絡、計算機及通訊技術,從廣泛上講,信息技術是指人類開發并利用信息的所有手段的這些技術手段,其目的主要是用來傳感、處理、存儲和用來顯示多種信息等的相關支持技術的統一體。簡述信息技術的發展程度,在很大部分上取決于在電氣自動化中的眾多學科領域間不斷的技術創新信息技術,所以其對電氣自動化的快速發展具有重要的支配性影響。反言之,信息技術的發展與進步又同時為電氣自動化領域的創新技術給予更加科學且先進的工業基礎。

2.電氣自動化與物理科學理論的聯系日益密切。

在20世紀后半葉,對電氣工程和發電廠工業的成長起到了的重大的促進作用。另外,因為大規模集成電路制造技的發展術和三極管的發明,促進了電氣自動化與物理科學理論間的聯系日益密切和交叉,仍然是使日后電氣自動化發展的關鍵,而且將逐步拓寬到生物系統、微機電和光子學系統中。

3.現代技術的飛速發展促進電氣自動化技術的發展。

現代技術的飛速發展和相關的分析方法一定會帶動著主要依靠現代技術的電氣自動化和設計方法的迅速發展起來?,F代技術的飛速發展以及先進的分析方法促使著電氣自動化的設計方法快速的發展。電氣自動化行業已經進入高精尖端的領域,因此,對高級人才的培養也十分重要。科技創新推動著電氣自動化技術發展的同時對相應人才的需求也日趨迫切。

三、發電廠電氣自動化控制系統的設計方案

1.發電廠的現場總線監控方式

目前,對于現場總線、以太網等的計算機網絡技術已被普遍的應用于變電站的綜合自動化系統中去,且已初步積累了大量的運行經驗,在智能化的電氣設備方面也有了較快速的發展??梢砸姷?,發電廠的電氣自動化控制系統也可以應用其中。這些都為應用于發電廠的電氣系統奠定了必要的基礎。對于現場總線監控的方式使發電廠的控制系統的設計更具針對性,另外,針對不同的間隔有不同的功能,這樣就可以根據不同的間隔情況進行區別性設計。

2.發電廠采取集中監控的管理方式

這種發電廠監控方式的優點是安全維護和運行方便,對于監控站的防護要求并不高,而且系統設計較容易。但是在這種集中監控的管理方式中也存在著一定的弊端。因為集中式監控的主要特點是將控制系統的各個功能同時集中到同一個處理器中進行處理,這樣會使處理器所承受的任務很繁重,使處理的速度會受到影響。因為發電廠的電氣設備需進入監控,隨之而來就會是電纜數量增加,主機冗余的下降,投資成本加大,對于一些長距離的電纜引入的干擾也有一定可能會影響系統的可靠性,這樣從一定程度上講不利于發電廠的整合監控管理。

3.發電廠的遠程監控的管理方式

對于遠程監控的管理方式,可以節約大量的電纜、節約材料、節省安裝成本、可靠性強、組態較靈活等多方優點。但是,因為發電廠的各種現場總線的通訊速度并不算很高,而發電廠放入電氣部分通訊量比較大,所以這種管理方式適合用于小系統的管理監控,而不適應于發電廠整體的電氣自動化系統的體系構建。

綜上所述,在新時期下,我國的電力企業要想促進其管理方式的不斷革新,就要進行電氣自動化的技術革新,促進企業更好的可持續發展。電氣自動化技術是現代社會先進科技的代表之一,也是現代工業發展取得長足進步的重要標志。憑借科學技術的發展而提升電氣自動化的水平,便能更好的服務于現代工業的發展。在新時期下,不論是機電工程企業還是電力企業都必須不斷提升自身的能力水平,使得電氣自動化技術更好、更快的發展,促使我國自動化技術的革新,為國家的建設作出更大的貢獻。

【參考文獻】

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[3] 薛葵.《發電廠電氣監控系統》.[J].電力系統裝備.2002.

篇8

關鍵詞:傳感器 自動化 發展

傳感器是自動化系統和信息系統的關鍵性基礎器件,其技術水平直接影響到自動化系統和信息系統的水平,自動化技術水平越高,對傳感器技術依賴程度越大。在信息社會中,人們為了推動社會生產力的發展,需要用傳感器來檢測許多非電量信息,如力、壓力、流量,速度、溫度、濕度以及生物量等等。

近百年來,傳感器的發展大致經歷了以下三個階段。(1)傳統,(2)模擬集成傳感器/控制器-(3)智能傳感器。目前,國際上新型溫度傳感器正從模擬式向數字式、由集成化向智能化、網絡化的方向發展。

一、傳感囂在現代信息技術中的發展現狀

21世紀是人類全面進入信息電子化的時代,隨著人類探知領域和空間的拓展,使得人們需要獲得的電子信息種類日益增加,需要信息傳遞的速度加快,信息處理能力增強,因此要求與此相對應的信息采集技術一一傳感技術必須跟上信息化發展的需要。

作為現代信息技術的三大核心技術之一的傳感技術,它是人類探知自然界信息的觸覺,為人們認識和控制相應的對象提供條件和依據,將是二十一世紀世界各國在高新技術發展方面爭奪的一個重要領域。

不難看出,傳感器技術是涉及國民經濟及國防科研各領域的重要技術。如果不建立我國自己的傳感器產業,而一味依賴從國外進口傳感器來滿足需要,將使我國國民經濟及國防力量的加強受到制約,因此必須盡快地發展我國的傳感器產業。

1.敏感元件與傳感器作為信息系統的關鍵基礎元器件,在國外一直得到了高度重視,很多發達國家為了奪取未來經濟發展制高點,大力投入人力、物力和財力來發展它。如美國提出的“國家納米技術創”(NationalNano-technologylnitiative,簡稱NNl),計劃投資五億美元的研究經費,其中傳感器是極為重要的內容之一,日本和歐洲也不斷增加研究經費支持更多的相關研究項目。

2.半導體硅是固態傳感器的最重要的材料,但對其它新型敏感材料和功能材料的開發仍未停止,如陶瓷、高分子、生物、智能材料等新型材料的開發與應用,不僅擴充了傳感器的種類,而且改善了傳感器的性能,拓寬了傳感器的應用領域。如新一代光纖傳感器、超導傳感器、焦平面陣列紅外探測器、生物傳感器、診斷傳感器、智能傳感器、基因傳感器以及模糊傳感器等。

傳感器的集成化有兩種途徑:一是利用集成電路制造技術和微機械加工技術,將多個功能相同、功能相近或功能不同的單個敏感元件集成為一維線型傳感器或二維面型(陣列)傳感器,使傳感器的檢測可由點到面、甚至到體,從而實現信息多維化、變單參數檢測為多參數檢測,二是利用微電子電路制作技術和微型計算機接口技術,將傳感器與調理、補償等電路集成在同一芯片上,使傳感器由單一的信號變換功能擴展為兼具放大、運算、補償等用途,從而實現橫向和縱向檢測的多功能化。

目前,傳感器技術的發展水平和研究動向是怎么樣的呢?請采取一個或者兩個傳感器作深入調研。

二、先進制造技術的發展水平和研究動向

21世紀人類社會將進入知識經濟新時代,制造業作為我國新世紀的戰略產業將面臨著劇烈的挑戰和經歷一場深刻的技術變革。在傳統制造技術基礎之上發展起來的先進制造技術代表了制造技術發展的前沿,必將成為這場技術變革的核心,對制造業的發展產生巨大影響。先進制造技術是制造業企業發展的必然需求。

制造業呼喚先進制造技術

近十年來,世界各國都投入了巨大的財力和物力,強化作為光機電一體化制造業基礎的先進制造業的技術及產業發展的戰略研究。先進制造技術已經成為壘球制造業爭奪的市場焦點。

美國、德國、日本等國已經開發出了數控(NC)、計算機數控(CNC)、直接數控(CAM)、計算機集成制造系統(CIMS),制造資源規則(MRP)、柔性制造單元(TMC),柔性制造系統(FMS)、機器人、計算機輔助設計制造(CAD/CAM)、精益生產(LP)、智能制造系統(LMS)、并行工程(cE)和敏捷制造(AM)等多項先進制造技術與制造模式。這些技術的推廣與應用,不僅使本國企業的國際競爭力得到鞏固,也使得世界先進制造業發展迅猛。

2000年,全球先進制造業貿易額達到20000億美元,占全球總貿易額的三分之一。傳感技術、開放式工業過程自動化系統、現場總線系統等先進制造技術已經在國外形成相當的產業規模。

先進制造技術將對21世紀的制造業及其相關聯的其他產業的發展發揮更為重要作用。

1.先進制造技術持續不斷地融合光電子、計算機、信息等新技術的研究成果,使得這一新興的產業成為新的經濟增長點。據了解,數控技術模塊化、網絡化、多媒體和智能化已是技術發展的熱點。CAD/CAM系統將面向產品的整個生命周期?產品數據管理(PDM)與企業資源計劃(ERP)趨于融合,先進加工系統和設備發展智能化。

2.先進制造技術的應用大幅度提高了光電子、自動化控制系統、傳統制造等行業的技術水平和市場競爭力,成為許多高新技術產業和高新技術制造業裝備的基礎,推動諸多相關行業的效益增長。如先進制造技術裝備的加工設備、系統和各類自動化控制系統及儀器儀表、光電子設備在國民經濟各行業的廣泛應用,將大大提高航空航天領域飛行器的設計制造效率和可靠性;將推動印刷技術的數字化-推動現場總線的應用,構建現場管理壘系統的數字通信網絡-電力電子器件將向高壓、大容量、抗大破壞力、小型化和智能控制方向發展;醫用電子與醫學發展將更為緊密結合,影像顯示趨于多種手段的融合-醫用激光將廣泛應用。

三、先進制造技術研究動向

長期以來,在國家高新技術發展計劃中,我國將光機電一體化作為制造業的研究和發展重要方向。將其列為國家火炬計劃中的五個重點領域之一,予以特別的重視。

我國制造業市場的巨大潛力,為先進制造技術發展提供廣闊的市場空間,其中,機械基礎件類產品市場較大、品種也較多,其數控系統已形成年產3000臺(套)的生產能力,由CIMS延伸出來的諸多相關技術和產品,如產品數據管理系統(PDM)、企業資源計劃(ERP)技術、管理信息系統等已有很大的發展,據預測,僅MIS一項,國內就擁有近700億元的市場潛力,國產CAD在2000~中的銷售額達到10億元,年增長率為15%~20%;國產的自動化控制儀器儀表技術,已在國內市場中占據相當的市場規模,1996年至2000年的銷售額為95億~200億元人民幣,其中以分布式控制系統年增長率最高,現場總線控制系統已成為應用熱點;另外,微機電類產品已占有了較高的市場份額。

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【關鍵詞】 電力系統 電力系統自動化 發展趨勢

電力系統自動化是當前電力系統發展的一個重要方向,它包括了發電控制自動化、電力調度自動化以及配電自動化等方面。通過電力電力系統自動化技術的有效應用讓電力系統的整體性效率得到了顯著的提升,并讓電能生產、電力輸送、電力控制等多個環節得到了極大的促進,讓用戶用電得到了保證[1]??傊娏Ξa業是國家的支柱產業,也是國民經濟的重要基礎,通過對現有的電力系統自動化技術進行更加深入的研究,讓電力系統發揮出更大的功效。

1 電力系統自動化發展總趨勢

電力系統自動化的發展趨勢主要體現為以下幾個方面:(1)從高壓向低壓過渡。(2)從單一化功能向多元化功能發展。(3)由開環監測向閉環控制發展。(4)從傳統管理模式轉變為智能化管理模式。(5)設備性能得到顯著提升,并朝著數字化、信息化發展。(6)從單個元件向全系統發展。另外通過將電力系統與微電子技術、計算機技術、通信技術以及互聯網技術進行有效地銜接讓整個系統的功能變得更加全面,并讓系統的整體性工作效率得以提升,從而讓發電、輸電等環節的質量得到提升,以此來保證用戶的用電質量[2]。

2 變革性的三項新技術及其應用

在電力系統自動化技術發展的過程中,具有三項變革性的新技術即電力系統的智能控制技術、柔流輸電系統技術以及配電系統中的靈活交流技術,以下對上述技術的應用進行具體的闡述:(1)電力系統的智能控制技術。該技術的發展大致分為三個階段即給予傳遞函數的單項輸入、輸出階段;線性及非線性協調控制階段;智能化階段。如今智能化控制是電力系統控制發展的主要方向。電力系統智能控制技術較傳統的控制技術有著極大的優勢,特別是對于一些復雜的系統有著良好的適用性,這也就讓該技術在快關汽門的人工神經網絡上發揮著重要的作用,并讓新型靜止無功發生器的自動學習功能得以實現。(2)柔流輸電系統技術。該技術可以對電力設備、電力系統的重要參數進行動態的調整,從而讓輸電效率得以提升。在柔流輸電系統技術的作用下讓系統的可控性、穩定性得到了顯著的提高,同時讓系統的節能效益得到了保障。(3)配電系統中的靈活交流技術。該技術被廣泛用于商業用電,通過采用新型電力電子控制器讓供電質量得以保證。

3 電力系統自動化技術未來新技術

3.1 微機實時保護技術

在電力系統自動化技術不斷發展的過程中,微機的使用頻率也在不斷的提升,這也就對微機實時保護技術提出了新的要求。通過加強微機設備的穩定性以及擴展性讓微機實時保護的基本運行得以保證;在軟件方面通過優化人機交互界面讓系統的操作變得更為簡便;將微機實時保護技術與嵌入式系統進行有效的銜接,以此來提高控制效率并提升整體性的保護效果。

3.2 變壓設備動態監測技術

隨著居民用電量的不斷提升,這也就對電力設備的正常運行提出了新的要求。變壓設備在整個電力系統中有著重要的地位,若變壓設備出現問題的話將會對居民正常用電帶來極大的威脅,甚至可能會造成區域性用電癱瘓,這將帶來巨大的經濟損失。變壓設備動態監測技術可以對變壓設備進行實時監控并在網絡技術、計算機技術、信息通訊技術的綜合作用下讓變壓設備的真實工作狀態全面的反映出來,這就讓變壓設備的安全工作得到了極大的促進,同時也讓變壓設備的維護工作從離線、定期檢修的固定模式轉變成了預防性狀態檢修模式,大大地簡化了維修工作的復雜程度[3]。

3.3 基于GPS統一時鐘的新型動態安全監控系統

該系統的基礎是原有的SCADA,通過將動態安全監測系統與SCADA進行高度整合讓動態安全監控得以實現。新型動態安全監控系統主要包含了四個子系統即通信系統、中央處理系統、動態測定系統以及同步定時系統。在GPS功能的作用下讓同步向量測量以及向量控制得到了實現,這也就大大地提升了系統的工作效率,讓電力系統自動化程度得到了進一步的提升。

4 電力系統自動化“五遙”技術的應用

“五遙”(即遙測、遙控、遙信、遙調、遙視)技術,目前在電力系統中的應用非常普遍,由于“五遙”技術的應用為電力系統無人值守變電所(站)提供了可靠技術支撐,但前期由于受制于主設備的質量和通訊手段的制約,可靠性存在一定的偏差。但隨著國家加快建設智能電網的步伐,智能變電站網絡通信結構充分考慮到網絡的實時性、可靠性和擴展性,在加上紅外監控技術的成熟應用,電力系統自動化的“五遙”技術正在被廣泛應用于電力系統的各個方面。

5 電力系統自動化技術發展前景

從現狀上來看,目前的電力系統自動化技術體系是以DMS為基礎所構建的。通過電力系統自動化技術的不斷深入可以讓整體性的管理水平得到提高,同時可以讓電力設備的保護及控制得到相應的優化,從而讓系統工作的穩定性得到保證。為了確保電力系統自動化技術的有效實施還需要建立相關的機制來進行督促,從而讓電力系統自動化技術的應用得到更進一步的完善。隨著我國電力系統的不斷發展,電力系統自動化技術也將迎來新的高峰,其使用范圍也將越來越廣泛,這樣整個電力系統的人力資源、物力資源也將得到更大的節約,從而讓電力企業獲取更可觀的經濟效益。

6 結語

隨著電力系統自動化技術應用的不斷完善與深入,電力系統的工作效率將得到質的提升,從而讓工業用電、商業用電、居民用電質量得到保證??傊娏ο到y自動化技術有著廣闊的發展前景,對我國的電力產業有著極其深遠的意義。

參考文獻:

[1]李妍.淺論電力系統自動化中智能技術的應用[J].中國科技信息,2010(08):121-123.

篇10

【關鍵詞】變電站;自動化技術;運行模式

變電站自動化技術經過不斷的實踐和創新,已經逐漸趨于成熟,在絕大多數的變電站中已經實現了無人值班,實現了電網建設的現代化,增強了電網調度和輸配電的可靠性,降低了變電站建設的成本。技術在不斷的發展中,智能化開關、仿真技術、一次運行設備在線狀態檢測以及光電式電流電壓互感器等技術也不斷地成熟,加上實時系統中的計算機高速網絡的應用,對已有的變電站自動化技術產生著深刻影響,促進了變電站自動化系統更深入的發展。

1 變電站自動化技術的特點

1.1 自動化

變電站的運行管理自動化系統通常包含電力生產的運行數據、狀態記錄的無紙化統計;數據信息分層、分流的自動化交換;及時提供變電站運行出現故障時的信息,找出故障的原因并能夠提出處理意見;變電站自動化系統能夠自動的發出設備檢修報告,將常規的“定期檢修”轉變為“狀態檢修”。

1.2 智能化

一次設備被控制的操作驅動回路以及被檢測的信號回路是采用光電技術和微處理器設計,使控制回路以及常規繼電器的結構得以簡化,數字公共信號網絡和數字程控器取代了以往的導線連接方式。也就是說,在變電站的二次回路中,可編程序取代了常規繼電器和邏輯回路,光纖和光電數字取代了控制電纜和常規強電模擬信號。

1.3 網絡化

變電站內的常規二次設備,例如同期操作、電壓無功控制、故障錄波、測量控制、防誤閉鎖、繼電保護等裝置以及在線狀態檢測裝置全部都是模塊化、標準化的微處理機進行的設計和制造,并且設備都是采取高速的網絡通信進行連接,二次設備不存在常規裝置所重復的I/O接口,網絡的利用使的數據和資源實現共享,在這里,常規的功能裝置就成為了邏輯功能模塊。

2 變電站自動化系統的結構

目前變電站自動化系統中,已經不再單純的對某一個量進行考慮,而是對某一個設備設置完善的保護和監控功能裝置,從而完成其特定功能,進而保證系統分布式的開放。根據技術發展的趨勢可以看出未來的測控設備將與一次設備進行完全的融合,實現智能一次設備,并且每個對象都有監控、保護、計費、閉鎖、操作等功能以及全面的信息庫。系統結構將會由集中式向全分散式或部分分散式發展。

3 變電站自動化技術的運行模式

3.1 傳統模式

傳統模式指的就是遠方終端裝置(RTU)、當地監控系統、變送器、遙控執行、通信轉接和UPS屏柜等的綜合應用。當采取交流采樣RTU的時候,可以不用變送器屏柜。變電站內的保護裝置信息能夠通過遙信輸入回路進入RTU,當然也可以使用軟件方法進入RTU。這種模式在35kV~500kV電壓等級規模不同的變電站最為適用。根據用戶的不同需求,當地功能配置可以選擇一臺PC機,當然也可以是完整的雙工作站、雙主機、雙前置的監控系統。

3.2 老站改造模式

應用RS-485星形結構,形成分布式RTU。這種模式的特點不需要另外增加屏柜的位置,也不用對原有的二次回路加以改動,因此最為適用于老站改造。這類的產品有MWY-C3A\TG5-700\GR-90等分布式的RTU。

3.3 集中配屏模式

在國內的新建變電站中應用最多的就是集中配屏模式,并且逐漸成熟起來。很多廠家的產品都是屬于此類的,其中應用較為廣泛的有BJ-1型、DISA-3型、XWJK-1000A、iES等。這種模式較傳統模式的區別主要是將RTU的通信、計費、測量、信號、遙控等功能進行分別的組屏,由一個或者兩個總控單元利用串行通信口與各個功能單元及故障錄波、微機保護、上位機等進行通信。最大的特點就是將保護與控制的兩大功能形成一個整體進行考慮,簡化了二次回路的設計。

3.4 全分散模式

全分散模式的特點就是以一次主設備(開關、母線、變壓器等)作為安裝單位,把保護、閉鎖、I/O、控制等單元分散,在一次主設備上就地安裝。在主控室內的站控單元通過串行口與各一次設備進行相連,同時與遠方調度中心和上位機通信。具體的應用中分為保護相對獨立、控制和測量合一的兩種模式。SIEMENS公司的LSA678是采取保護相對模式的典型,全世界已有不少的運行經驗,在國內也有很多的應用。近年來,國內的廠家也不斷推出新的全分散式系統,如DCAP3200、CSC-2000、BJ-F3、DISA-2等,這種模式在對占地面積及二次電纜有要求的場合最為適用。

3.5 局部分散模式

該模式綜合了分散式和集中式的特點,系統結構采用分散式,控制和保護采取集中配屏的方式。一般情況下,把集中配屏設置在分散的小間內。設備小間距離一次設備較近,可以依據變電站的規模以及電壓的等級設多個小間,方便節省電纜和就近管理。局部分散式模式可以在不同電壓等級變電站中適用。特別是在500kV以及220kV的大型變電站。這類產品有iES-70、FDK、DISA-3等。

4 變電站自動化技術的發展策略

變電站自動化技術具體應用的過程中,受到管理體制及專業分工的影響而有著不同的應用方式:一種是站內監控以遠動(RTU)作為數據采集與控制的基礎,相關的設備也是以電網調度的自動化作為基礎,具有相對獨立保護的特點;另一種是站內監控以微機保護作為數據采集與控制的基礎,把控制、保護、測量結合起來。后者的發展較為成熟,是自動化技術應用的發展趨勢,在設計和制造、運行及管理等部門逐漸打破了專業的界限,實現一體化。

當然,根據我國當前的運行機制、專業分工、人員配備來分析,前者具有很大的優勢。無論是從設計制造、運行維護等方面,其控制和保護都是兩個相互獨立的不同專業,前者則更加適合我國目前的情況。后者對于事故的分析和處理難以提供清楚的界面,因此不容易被運行部門所接受。如果從發展趨勢、減少設備重置、技術合理性、簡化維護的工作量等方面進行考慮,那么后者無疑是具有其優越性的。

變電站自動化技術與無人值班的運行模式的應用和實施,很大程度上是依賴設備可靠性。當然既包括自動化設備又包括電氣主設備。主管部門應當考慮變電站自動化技術的特點而制定相關設備的制造及接口的標準規范。相關設備制造商應當與電氣主設備制造商之間強化合作,推出更多技術合一的設備產品,從而利于設計和運行部門的選擇。

5 結語

變電站在整個供電系統是十分重要的環節,它起著電能轉換及二次分配的作用,對于供電系統的安全和供電企業經濟效益的提高有著重要的保障作用。隨著技術的發展以及自動化技術的應用,傳統的變電站管理模式正轉向于以信息技術為基礎的綜合自動化的管理模式,提高了管理水平以及經濟效益。為了適應時展的步伐,必須繼續加強創新,使變電站自動化技術更加地成熟,以獲得更大的效益。

參考文獻:

[1]崔海,侯茜,李向奎,范憲銘.淺談變電站自動化系統的新發展[J].城市建設理論研究,2011(15).

[2]朱宏濤.小議變電站自動化控制系統的架構[J].民營科技,2011(12).