自動化技術發展現狀范文

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自動化技術發展現狀

篇1

關鍵詞:電力自動化技術;發展方向;工業領域;電力系統;電網調度;變電站

工業領域的發展,其電力技術的完善起著巨大的推動作用,同時電力技術的完善和發展對于社會的發展以及人們生活水平的提高也有著較高的積極意義。電力自動化技術在近些年的發展中,逐漸實現智能化電力系統穩態控制變換到動態控制。

1電力系統相關概念解析

1.1電力系統的組成

一般而言,電力系統是由發電、變電、輸電、用電、配電等多個環節組成,電力系統的運行的基礎是要具備一次設備及二次設備。但在一次設備中,為了保證一次設備能夠平穩安全運行,因此便需要對一次設備進行全方位的控制保護,以達到保障電力系統高效運行的目的。在電力系統中的二次設備指的就是相關的監控裝置、通信設備、保護裝置等。值得一說的是,二次設備基本包含了電力系統自動化中的關鍵技術。

1.2電力系統自動化應用簡析

為了能夠實現電力系統的正常運行,其電力系統必須進行全天候24小時不間斷工作,因此電力自動化技術在保障電力系統正常運行的工作中起著關鍵性作用。電力系統主要是通過自動化技術對電力系統的內部的各項數據進行全面的監控,對電力系統運行的安全性有著極大的提高。值得一說的是,隨著管理技術以及信息技術的不斷發展,其電力自動化技術在電力系統之中的應用也更加廣泛、更加全面、更加深入。

2電力自動化技術發展現況概述

2.1電網調度自動化技術

所謂電網調度的自動化技術,指的就是在電網日常的運行工作中,對電網運行的相關信息進行電腦的智能記錄、統計、分析,實現對電網日常運行狀況進行實時監控的目的。例如相關的電網工作人員可以以電網運行的相關數據為基礎,對電網內部的資源進行調度工作,電網調度自動化技術能夠實現電網運行效率最大化,因此電網調動自動化技術在現如今的電網中應用極為廣泛。尤其是在近幾年的實踐中,我國普遍出現的電網負荷率上升的特點,電網負荷率的上升直接對電網穩定性提出了更高的要求。電網調度自動化技術在電網系統中的應用不僅節約了較多的人力成本,更是能夠有效地保障電網高效和穩定運行。

2.2變電站自動化技術

變電站一般是由繼電保護裝置、防誤閉鎖裝置、遠動裝置、測量控制裝置、故障錄波裝置、電壓無功控制等組成,而變電站的自動化技術便是要求上述的設備都能夠采用現代化通訊智能設備,以實現自動化控制的目的。其主要的手段是通過變現內部,以高速網絡(光纖)等連接各大設備,從而實現對信息的高速多項交換,信息的高速多項交換全面深化利用。變電站的自動化技術不僅能夠有效保障對電網各種策略的及時,同時能夠全方位地利用各項資源。而且變電站應用自動化控制技術其不僅節約了大量的成本,而且其性能更加穩定,因此變電站自動化技術在近些年來的發展中得到了各大電力企業越來越廣泛的應用。

2.3配電網絡自動化技術

所謂配電網絡自動化技術指的是在配電網絡之中,根據配電系統的實際情況,增加一定數量的自動化設備或者直接將配件系統改造成配電網絡,最終實現配電網絡自動化運行、自動化監控、自動化調節、自動化故障報警、自動化故障處理等多項任務。如此一來,便能夠實現對整個配電網絡運行的實時監控,通過實時監控可以及時地解決出現的各類問題,對電網的良好穩定運行有著極為重要的意義。而且通過自動化配電網絡技術,相關工作人員能夠更加明確配電網絡的運行狀況等,在實現自動化配電的基礎上,同時能夠保證電網穩定、高效地運行。

2.4變電系統中自動化技術應用

所謂的變電系統自動化技術,其主要是以計算機技術、網絡技術、通信技術為基礎,對二次設備進行全方位的測量和監控,并同時有效地利用再次優化的功能設計,最終建立全面的協調綜合性系統,變電系統自動化技術能夠在運行的過程中搜集運行設備的各類信息。

3電力自動化技術發展趨勢

隨著我國計算機技術、通信技術、控制技術的不斷發展,在這三者巨大的發展推動力下,現如今的電力系統已逐漸演變為由計算機技術、通信技術、控制技術以及電力裝備共同組合而成的綜合體。因此電力自動化技術的發展趨勢必定會隨著計算機技術、通訊技術、控制技術的不斷發展而發展。

3.1實現主站一體化

進入21世紀以來,我國在經濟水平獲得急速增長的情況下,人民的生活水平也得到了巨大的提升,與此同時,人們對于供電的可靠性提出了更高的要求。但就實際情況而言,電力企業本身就是一個巨大的整體,其內部分為各個系統、部門、職位,并且這些部門系統之間相對獨立,因此很難實現及時的互聯以及實現信息層面上的共享,這也是我國現階段眾多的電力企業中廣泛存在的一個問題。因此電力企業在以后的自動化發展過程中,這一問題必須得到重視。針對這一問題,筆者研究了相關的文獻資料,最后得出可以將相對獨立的單功能的部門系統統一為綜合性的,同時具備信息共享一體化的智能系統。更進一步而言,就是將地理信息系統、管理信息系統、數據采集系統、配電管理系統、高級應用軟件、監控系統、綜合自動化、饋線自動化等多個設備進行緊密的聯合,解決之前系統獨立的問題,使其成為一個結構緊密、運行穩定的信息系統,最終實現組織一體化的目的。

3.2功能分層配電自動化系統

可以根據其組成的構建,分為子站、主站、饋線三層,配電自動化系統運行原理是以通訊系統為基礎,對各個設備進行連接,以實現對信息的交換傳遞,就現階段而言,主站、子站、饋線這三層之間的通信一般都采用光纖環網、無線、電力線載波、雙絞線、光纖等多種連接方式進行連接,其中電力線載波較之于其他連接方式而言,是一種較為理想的通信連接方式,電力線載波的設計研發在最早時僅僅是為了傳輸高頻的保護信號和話音信號。電力線載波因為其原理是以線路兩端阻波器為基礎,實現異地的通信,究其本質,其屬于點對點的通訊方式。但在電網系統中,因為在電網節點較多,因此這種點對點的通信方式不能很好地滿足電網運行的需求。相關研究人員在權衡之下,去掉了其中的阻波器,因此第二代載波技術才研發出來。第二代載波技術是以擴頻原理為基礎,其能夠在極低的信噪比情況下完成通訊工作,其通信能力得到空前的加強。而現階段的(即最新型的載波技術)是以數字信號處理芯片為基礎,即DPS,DPS具有極強的實時解碼功能,同時也具備了較強的通信能力。因此DPS綜合其各項功能而言,其是一項較為可行的、具有廣闊發展前景的新型通信技術,能夠很好地應用于配電網自動化系統。

3.3電能質量提升

在現如今的各個行業,其電力設備普遍呈現出大功率的特點,因此這些電力設備不僅僅對良好穩定提出了較高的要求,同時對電能質量也有了較高的要求。因此電力部門必須重視電能質量的提高,以便于滿足當前電力系統設備發展的需求。就現階段而言,電力系統研究的重點已經開始向提高電能質量這一技術領域轉移。尤其是在近些年,研發出了以數字信號處理器(DPS)為基礎的數字信號處理技術。該技術在當前得到了飛速的發展,同時取得了極為廣泛的應用。值得一說的是,傳統的采用模擬量控制質量控制裝置,已經逐漸被數字量化技術所取代,DPS具有眾多的優點:(1)其不僅僅可以對相關程序進行全面的控制,而且能夠在運行的過程中改變相關的控制法則;(2)DPS能夠有效的提高系統的穩定性、靈活性、可靠性;(3)DPS具有較強的重復性,并且能夠使系統避免受到溫度的影響;(4)DPS操作簡單,因此可以進行批量生產;(5)DPS能夠輕易地實現自動控制以及并聯控制。綜合以上而言,現代科學技術的不斷發展,為DPS的發展提供強大的推動力。可以預見的是,在將來DPS的性能必將會越來越完善,能夠為保障電網運行、提高電能質量做出更大的貢獻。

4結語

綜合全文而言,我國計算機技術、控制技術以及通信技術的不斷發展為電力系統的研發提供了充足的動力,現階段就實際情況而言,電力自動化技術在電力系統之中的應用已經成為保障電力系統安全穩定運行的必不可少的關鍵技術。因此,必須要加大力度解決當前電力自動化技術存在的問題,并且準確地把握自動化技術的發展方向,推動我國電力自動化技術的不斷發展。

參考文獻

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關鍵詞:機械制造;自動化;發展前景

Abstract: with the electronic technology and computer technology progress, mechanical manufacturing technology has greatly improved. Machinery manufacturing automation technology in our manufacture industry widely application, greatly pushed the industrial modernization in China. This paper analyzes the mechanical automation technology in our country in the production of economic development present situation, discussed the existing problems and measures, and the mechanical automation technology in our country looks forward to the development prospect.

Keywords: mechanical manufacturing; Automation; Development prospect

中圖分類號: TH16 文獻標識碼:A 文章編號:

1引言

機械制造行業因為機械自動化技術的廣泛應用發生了極大的變革,制造方式發生了翻天覆地的變化。所謂機械自動化技術就是在機械制造生產過程中有效運用自動化技術。利用電子集成技術、計算機技術實現人機一體化的計算機集成制造系統,實現對加工對象的連續性生產,以完成有效的自動生產過程,從而快速完成大批量離散工件的生產過程及物資轉換速度。機械自動化技術的應用發展水平對我們國家的機械制造業發展有著極大的影響,對國民經濟的相關部門技術進步也有著深遠影響。

2我國機械自動化技術的現狀

目前,世界各國的機械自動化生產大多處于操作階段的自動化,我國機械制造技術水平與發達國家相比還非常低,大約落后于發達國家20年。我國的機械制造業自動化設備少、水準低,在數量上與先進國家有差距,而且在種類上、質量上、使用上,都與世界先進水準國家也有很大差距。早期的機械制造自動化是采用機械或電氣部件的單機自動化或是簡單的自動生產線。20世紀60年代以后,由于電子計算機的應用,出現了數控機床、加工中心、機器人、計算機輔助設計、計算機輔助制造、自動化倉庫等。研制出適應多品種、小批量生產型式的柔性制造系統(FMS)。以柔性制造系統為基礎的自動化車間,加上信息管理、生產管理自動化,出現了采用計算機集成制造系統(CIMS)的工廠自動化。我國的自動化技術依然處于操作的初級階段,加工中心無論是數量還是利用率都很低??删幊炭刂破鞯氖褂貌⒉黄占?工業機器人的應用還很有限。在自動化技術上,我國的數控機床、計算機集成制造系統、柔性制造系統等,尚未實現柔性自動化、知識集成化、智能化,我們只處在單機自動化、剛性自動化的階段。我國產業結構層次低,目前我國機械制造企業發展很不平衡,并且有很多都達不到現代水準的產業,企業技術落后嚴重,主要以手工勞動為主,所以說,我國能自行發展機械自動化的企業幾乎是沒有。

3 我國機械自動化技術的發展

3.1 發展機械自動化技術注重經濟性

企業引進機械自動化技術應注重經濟性,引進機械自動化技術應該滿足企業生產實際的需要來,不能一味追求機械自動化程度高,企業實際生產并不需要,脫離企業生產實際,反而無法利用機械自動化技術促進企業的快速發展。企業在購買機械自動化設備的時候,首先要考慮企業的經濟承受能力,結合企業的實際生產需要,確保應用機械自動化技術為企業帶來經濟效益。

雖然發達國家機械自動化技術已經朝著集成化、智能化方向有了一定程度的發展,但是我國的自動化技術仍然處于初級階段,企業在引進自動化技術的時候,要注重經濟性。將企業現有的設備充分利用起來,利用自動化技術對其進行合理改造,如對傳統的機床設備安裝數控設備,使其能夠以較低的成本繼續發揮作用,在原有設備改造的基礎之上不斷的熟悉自動化的技術,最終實現完全的機械自動化。

3.2發展機械自動化技術注重實用性

發展機械自動化技術,在確保企業經濟效益的同時,要注重實用性。通過優先發展實用性強、適合我國企業實際需要的自動化技術,發展生產工藝成熟的大批量生產的自動化技術,為我國的自動化技術打下堅實的基礎。我國企業生產的特點是品種單一、結構穩定、產量很大,屬于大批量生產,有利于連續流水作業和應用機械自動化技術。而在大批量的鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理和裝配等生產中,采用剛性自動化(自動單機或自動線)則是合理可行,能取得較好的經濟效益:對于品種稍多的成批生產,應采用由快速重新調整的設備組成成組工段或流水線、可更換主軸箱組合機床自動線、短自動線和復合制造單元,實現成組自動化;單件小批量生產,應從推廣成組技術入手,適當發展采用數控機床或加工中心。例如,大量相同產品進行連續性流水作業的加工中,以自動機床、半自動機床、組合機床等作為自動化設備,品種多的批量生產中,采用可通過更換復合制造單元等部件進行快速調整的自動化設備組成流水線,實現成組自動化。

在對國外的技術進行引進時,要合理研究吸收技術的精髓之處,了解其理論基礎,并從我國實際情況出發,創造出適合我國發展的機械自動化理論,并將理論推向實際,在不斷的學習和發展中,實現我國機械自動化技術的全面應用,達到生產過程的全盤自動化的目標。因此應該根據實際的情況,有效發展投資小、見效快的自動化技術,以實用為主要的原則,通過自動化技術能夠有效的推動企業的發展,確保企業的經濟效益。

3.3 發展機械自動化技術注重配套性

發展機械自動化技術注重配套性,不能單純發展機械自動化技術,還應配套發展微電子技術和計算機與信息處理技術。主機要發展,自動化元件及控制系統等配套設備也要發展。為機械自動化技術提供支持的可編程控制器、控制系統及系統軟件等更要優先加快發展。性能優良、自動化水準高的機電產品成為推動機械自動化技術發展的關鍵。發展微電子技術和自動控制理論,為機械自動化技術加強機械制造系統的自動控制、自動檢測以及伺服系統的跟蹤操作;發展計算機與信息處理技術,為機械自動化技術提供信息的交換與處理、存取、運算、判斷和決策等提供技術保障。

4總結

機械制造技術的自動化發展是必然趨勢,機械自動化的發展成為我們前進的方向,要扎扎實實地抓好自動化技術應用項目的基礎工作和推廣應用工作。只有不斷的提高機械自動化的程度,加快我國機械制造行業的發展速度,提高我國機械制造行業的國際競爭力。

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).

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關鍵詞:冶金 自動化技術 現狀 發展

中圖分類號:TF-39 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)04(a)-0028-01

我國是世界屈指可數的鋼鐵大國,連續多年世界鋼鐵產量第一,同時剛才的品種和結構變化也快速發展更新,所以,冶金行業自動化技術對冶金越來越重要。隨著我國經濟和科技的發展,冶金自動化技術發展取得了一定的成就,但是不能沾沾自喜,同發達工業大國相比,我國冶金自動化技術還存在很大差距和問題。我們應該看清自己的問題,制定適合我國冶金自動化技術的發展戰略。

1 冶金自動化技術現狀

按照我國目前冶金市場的自動化技術結構來說,按照功能區分可以將冶金自動化分為三個發展層次,它們分別是冶金過程控制系統、生產管理控制系統、企業信息化系統。

1.1 過程控制系統

冶金自動化分為三個層次,其中之一就是過程控制系統。過程控制系統需要由電腦系統進行配置,其功能在電腦控制下能夠得到進一步發揮。根據有效的調查數據顯示,目前我國冶金的工序可以分別被計算,高爐、轉爐、電爐、連鑄、軋機等都能夠分別顯示數據。實際上,冶金的生產過程可以清楚地觀察到,電腦在冶金生產的過程中只是起到了一個數據記錄匯總、數據報表制作和生產過程監控作用。冶金過程本身就非常復雜,目前,冶金行業數據庫在實際的生產過程中的適應性差,根本無法達到預計的目的,即使有些企業引進外國先進的自動化設備也很難再冶金過程控制系統中發揮作用。

1.2 冶金生產管理控制系統

根據有效數據顯示,按照冶金的工程順序,目前我國大部分冶金工程都將冶金生產管理控制系統的電腦配置進行設置。從目前市場上的冶金管理系統功能來說,有兩個管理項目是冶金生產過程中使用最頻繁的,信息收集和日常的生產管理。在真正的冶金生產過程中必須開展相關的管理并且需要發揮實質作用。隨著我國企業管理的理念不斷發展,冶金行業也和組件認識到管理系統的重要性,并且在冶金的生產順序,生產質量和生產流程方面都采用了管理系統,而且取得了明顯的效果。但是由于技術方面運用不成熟,在實際操作過程中下生產管理系統的技術很難實現最大限度發揮,而且管理系統的應用需要結合企業的發展需要,必須和實際工作相結合。

1.3 信息管理系統

隨著科技信息技術的發展,冶金行業的生產過程也已經邁進了信息化時代,運用信息化管理系統,管理水平得到了顯著提高。目前我國很多企業已經能夠達到信息化帶動企業發展的目的,冶金技術的信息化發展前景廣闊,在整個行業中收到了很大的重視。每個企業結合自身的發展現狀建立相應的信息網絡,為我國這個冶金行業的信息化都奠定了基礎。企業建立信息化系統項目已經成為企業研究的一個重點課題。目前,很多冶金行業都已經制定了適合本企業發展的信息網絡,找到屬于本企業的發展起點。冶金工程信息自動化是當前冶金行業發展的一次重大改革,在改革過程中企業對信息化管理進行了比較充分的理解,同時對企業管理的觀念進行了更新。

2 冶金自動化發展趨勢

2.1 過程控制系統的完善

雖然很多企業已經進行了過程系統控制,但是和世界先進技術水平相比,我國的冶金控制系統應用并不全面。冶金工程的工作流程已經可以采用比較新型的傳感技術、光機電一體化技術、數據融合以及數據處理技術,除此之外,還有一些關鍵工藝技術,例如參數閉環控制、產品物流跟蹤、能源的平衡控制以及環境控制和產品質量控制。實現冶金流程在線檢測和監控系統,包括鐵水、鋼水及熔渣成分和溫度檢測和預報,鋼水純凈度檢測和預報,鋼坯和鋼材溫度、尺寸、組織、缺陷等參數檢測和判斷,全線廢氣和煙塵的監測等。

2.2 全面實現信息化

冶金流程的全息集成。實現鐵―鋼―軋橫向數據集成和相互傳遞,實現管理―計劃―生產―控制縱向信息集成,同時,整合生產實時數據和關系數據庫為數據倉庫,采用數據挖掘技術提供生產管理控制的決策支持。計算機全流程模擬,實現以科學為基礎的設計和制造。采用計算機仿真技術、多媒體技術和計算力學技術,基于各種冶金模型,進行流程離線仿真和在線集成模擬,生成一個分布式、網絡化、集成的“虛擬工廠”軟件系統環境,通過人機交互和協同計算,模擬鋼鐵工業產品生產全過程。支持生產組織優化、生產流程優化、新生產流程設計和新產品開發優化。企業信息集成到行業信息集成。信息化的目的之一是實現信息共享,在有效競爭前提下趨利避害,在企業信息化編碼體系標準化、企業異構數據/信息集成基礎上,進一步實現協作制造企業信息集成,全行業信息網絡建設及宏觀調控信息系統,直至全球行業信息網絡建設及宏觀調控信息系統。

知識管理和商業智能。利用企業信息化積累的海量數據和信息,按照各種不同類型的決策主題分別構造數據倉庫,通過在線分析和數據挖掘,實現有關市場、成本、質量等方面數據、信息、知識的階梯化演化,并將企業常年管理經驗和集體智慧形式化、知識化,為企業持續發展和生產、技術、經營管理各方面創新奠定堅實的核心知識和規律性的認識基礎。

3 結語

隨著我國經濟發展,冶金自動化技術不斷提高,但是和發達工業國家相比,在技術方面還存在很大差距,我國企業需要不斷改進生產技術,提高生產效率,積極促進冶金自動化技術的發展。鋼鐵工業是我國的基礎工業,關系到各行各業的生產,尤其是工業和建筑產業,沒有鋼鐵就無法進行下一步具體工作。我國正處于社會主義建設高峰階段,很多工業發展處于品質提升及轉型階段,今后對高品質鋼鐵的需求量會不斷增加。然而目前市場高品質鋼鐵供應不足,高端品質種類較少,不能完全滿足市場需求。所以,冶金自動化技術是推動鋼鐵產量和質量提高的主要渠道。我國冶金行業在今后的發展當中要不斷吸收借鑒國外冶金自動化技術的發展,制定適合我國冶金自動化發展的目標,不斷拓展我國工業的發展。

參考文獻

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關鍵詞:電力生產,綜合自動化技術,發展現狀,趨勢,分析

Abstract: China electric power enterprise after 20 years especially nearly 10 years of rapid development, automation and informatization level has reached a high level. In this, this paper on the one hand reviewed the electric power production and its integrated automation technology development degree and development level, the other side shows the its production development and technical development efforts.

Key words: electric power production, integrated automation technology, development present situation, the trend, analysis

中圖分類號:TM715文獻標識碼:A 文章編號:

電廠電氣綜合自動化技術是基于電廠的安全、穩定、可靠要求,是保證電廠正常運行的重要技術力量。電廠電氣綜合自動化技術通過對電廠電氣系統的實時數據收集,對設備狀態情況進行分析,在實時監視狀態下實現電氣系統的控制和管理。根據近年來電廠電氣綜合自動化技術的發展,我們可以預見該技術的發展方向是:向更為先進的控制技術、提高電氣系統工作的質量和效率、降低能耗、環保節能、成本的進一步降低、優化、協調電廠的設備技術等方面發展。

1.電廠綜合自動化技術的發展現狀

自 20 世紀 90 年代起,我國確定火電廠電氣系統使用DCS 系統的計算機控制,由人工監控到計算機自動化的監控的過渡,這就是電廠電氣綜合自動化技術的開端。接入DCS 系統的電廠系統設備,具有廣闊的發展空間,研究方案、成果也較多。其中分為集中式和分層式的兩種不同技術實現方式。集中式是通過硬接線方式,模擬電氣量和開關量信號,并通過硬接線電纜各自分別接入DCS 系統的輸入、輸出通道。分層式則是采用數字通信的總線技術,在 DCS 系統內接入各微機型智能保護測控裝置來實現,這種方法是電廠電氣綜合自動化技術發展的總趨勢,設備都采用分層式的實現方式,因為其真正實現了電氣系統監控自動化的功能。具體如下:

1.1集中式的技術方式易于管理,設備運行環境好,且因其采用硬接線的方式,簡便易行,響應速度較快。但同時也有不完善的地方,如方法相對傳統、落后;電纜使用量較大;所占空間較大等。集中式的技術方法主要通過轉化強電信號為弱電信號,在空接點和直流信號下,模擬電氣量和開關量在硬接線電纜下,與 DSC 系統的輸入、輸出設備相連接,由此可發揮DCS 系統監控電氣設備的功能。但在現階段,各大電廠由于電氣量的的采集集中組屏DCS 系統的費用、投資成本都比較高,限制了DCS 系統設備數量的接入,目前電廠中僅有幾個重要的設備是連接 DCS 系統,而其他設備均未能實現自動化,實際上電廠內電氣綜合自動化的水平還處于較低的水平。再加上所有信息采集量都基于DCS 系統下進行處理,工作量大會影響系統的風險系數,系統使用的可靠程度也隨之降低。

1.2電氣綜合自動化技術的分層式技術使用,由 3 層組成,分別是站級監控層、通信層、間隔層。其中,站級監控層則是在通信技術,實現了對間隔層的數據管理及信息交換。一般而言,分層式技術采用就地安裝間隔層測控終端的方式,此方法能在較少的占地面上,提高各裝置的獨立性、靈活性、可靠性,從而減少成本支出。且由于分層技術擁有較好的抗干擾能力,使得采集數據的精確性上升。這樣,有較廣的空間采集更多數據,監測的分析數據較為完善,遠距離修改保護定值和復歸信號得以實現,檢修維護工作就顯得較為簡單。

2.綜合自動化技術在電廠應用中的新突破

第一、是電廠主機組的集中控制實現了多機一控。目前國內眾多的電力生產企業,絕大多數是一個控制室控制兩臺機組,也有一個控制室控制一臺機組的。隨著電廠自動化水平的提高,近幾年開始發展到三臺機組一個控制室、四臺機組一個控制室,甚至開始嘗試更多臺的機組一個控制室。

第二、電廠輔助車間系統實現了網絡化集中控制。電廠除了主機即鍋爐、汽輪機和發電機及相關系統外,還有許多輔助系統,包括輸煤系統,水處理系統,灰渣處理系統,燃油系統等,這些輔助系統往往需要一個單獨的控制系統,需要單獨的控制室來控制它。隨著設計水平的提高和控制技術的進步,電廠逐步把地理位置相近和工藝性質相同的輔助系統來實施集中控制。

第三、是基于現場總線的控制系統已開始得到應用?,F場總線在電廠的應用已有近十年的時間,開始是局部的零星小系統,后來發展到完整的輔助車間系統。

第四、是本土自動化企業自動控制技術的進步。近10年來,以新華、和利時股份有限公司等為代表的幾家本土自動化企業發展很快,他們敢于創新,研發能力很強,持續投入力度大,后勁足,加上國家和一些國有電力公司的支持,當然最根本的原因是本土企業自身能夠開發出電廠需要的自動化產品,這一切使得本土自動化企業的電廠業務進展很快。

3.今后電廠綜合自動化技術的發展趨勢

從國內企業的自動化發展水平看,盡管控制技術已經達到了較高水平,但在自動控制技術的數字化、網絡化、智能化、安全儀表等幾方面仍有進一步的發展空間。首先,數字化的發展空間較大。網絡化應加強各系統的無縫鏈接,在保證信息安全的前提下,使信息交流更加通暢。智能化主要體現在優化控制軟件方面,企業要開發出更加適應電力生產過程更為優化的運算模型來指導控制過程,以促進節能減排。如果從電廠安全方面來講,安全儀表也是非常重要的。一旦危及電廠安全的事故發生,安全儀表可以實施自動報警,使各種運轉系統及時停止,保護設備免受損失,從而也把電廠損失減少到最小限度?,F階段,以太網能快速傳輸數據、成本低廉、容量大、網絡技術靈活等優勢已逐漸成為電氣綜合自動化的網絡通信技術的最佳選擇。嵌入式技術實現工業化的以太網,具有強大的功能和廣闊的發展空間,因此嵌入式以太網是電氣綜合自動化系統絡通信的主要發展方向。

參考文獻:

[1]霍耀光,侯子良,李麟章《中國火電廠熱工自動化技術改造建議》 2004( 2)

篇5

隨著科學技術的發展和建筑機械自動化技術的提高,我國建筑行業以建筑機械自動化技術為依托得到了迅速發展。合理利用建筑機械自動化技術能夠使建筑企業獲得最大經濟效益。對建筑機械自動化技術的應用及發展進行了詳細分析,旨在促進我國建筑行業能夠持續健康發展。

關鍵詞:

建筑機械;自動化;應用

技術科技在發展,技術在進步,自動化技術的出現使生產模式對技術的要求越來越高。以信息技術為依托,機械自動化技術開始向智能化及信息化方向發展?,F階段機械自動化技術在各行各業中得到了廣泛應用,建筑行業也不例外。機械自動化技術的發展以生產需求為導向,自動化技術要用在合適的地方,自身才會發揮出最大經濟效益。隨著科學技術的發展,建筑機械自動化應用技術將朝著更加便捷和智能化的方向發展。

1機械自動化技術簡介

機械自動化技術,是一門以計算機技術和控制理論為核心的綜合性技術,這一技術以生活中使用的各項參數為參考基礎,采用現代化技術和設備來減少人力和資金的使用和浪費,充分利用機械代替人力進行設計制造、調試、維護、維修等,被廣泛應用到各個領域[1]。

2建筑機械自動化技術的應用現狀

通常情況下建筑機械自動化分為兩類:第一類是工作設備自動化,如瀝青混凝土攤鋪機熨甲板的主動找平操控體系等;第二類是整機主動操控及機群施工體系操控,例如混凝土噴射機器人、隧道挖掘機器人、高層大樓全主動施工體系等。第一類技術主 是單項自動化技術和變頻操控技術。變頻器通過調節電源頻率、下降電壓來調整電機轉速,能夠有效降低能耗,改進機械自動化的操控水平,提高生產率和產品的質量,極大地滿足施工工藝要求。第二類技術的關鍵主要是傳感器技術,包括視覺、聽覺、觸覺傳感器等[2]。

3建筑機械自動化關鍵技術的應用

(1)建筑機械機身位置識別技術。簡單地說,建筑機械位置識別技術主要是靠設備對自身所處位置進行自動識別的能力和技術。要想實現這種技術,需要以機械自身的內外部識別技術為依托。建筑機械機身位置識別技術需要速度傳感器及回轉式角度傳感器配合使用,才能夠實現對內部位置的識別。以內部位置的識別作為基礎,可以對機械行駛的路徑數據進行檢測,并且將檢測到的數據傳輸至計算機進行處理,這樣就實現了根據機械設備運動位置的變化來對機械設備所處的位置進行判斷。此外,還可以以超聲波或是電磁波技術作為基礎,通過在施工現場設定的基準位置點,實現對機械設備所處外部位置的識別,最終確定機械設備所處的位置。

(2)位置誘導技術。機械設備具有的位置誘導功能能夠最大限度地幫助機械設備恢復既定路徑,使用這種技術的基礎是機械設備自身所具備的機身位置識別系統。這種技術以閉環控制系統作為載體,機械設備在應用這種技術時,按照事先設定好的路徑進行作業,并且能夠在作業過程中對照預先設定好的路徑對產生的誤差進行及時校準或消除。顯然,通過自身具備的位置誘導功能來最大限度地恢復路徑,得益于機械設備能夠在自身路徑發生偏離時進行自動復位[3]。

(3)作業對象識別與評價技術。建筑機械之所以能夠實現自動化,主要得益于機械設備自身所具備的能夠自動識別和評價作業對象的功能。舉例而言,在液壓挖掘機的鏟斗上安裝超聲傳感器,通過超聲傳感器可以對物體的形狀進行識別,以便能夠為后續的施工作業提供基礎信息和數據。

(4)安全保障技術。在建筑施工現場一般都會有很多大型設備機械,且還有大量建筑材料及建筑器具堆放,這些機械設備及建筑材料嚴重影響了機械設備的正常工作。以保證建筑施工現場機械設備的正常運行為出發點,在建筑機械設備上安裝一套能夠進行自動識別、報警及緊急停止作業的智能控制系統非常有必要,對于保證機械設備的正常工作具有重大現實意義。

(5)機群協作控制技術。目前很多機械設備都需要進行聯合作業,聯合作業能夠最大限度地發揮機械設備的性能,但是要實現機械設備的聯合作業,就必須要有一套可以對機械設備的運行軌跡及工作狀態等情況進行檢測的系統。機械設備可以通過檢測系統獲取設備在運行過程中的相關數據,并且將獲取的信息及時傳送到中央控制室。信息在中央控制室被計算機系統處理,再根據計算機處理之后的信息自動設計出最合理的工作方式。將最佳工作方式的運行指令傳送到聯合作業系統中每一臺機械設備,機械設備按照這些指令進行作業。

4建筑機械自動化技術的發展

(1)建筑機械自動化技術的應用領域逐步擴大。隨著科學技術的發展,建筑機械設備自動化技術的應用領域越來越廣,目前呈現出立體化的發展趨勢,在地上、地下、高空和海洋的作業中都有應用。為了能夠多留給人們一些綠化的空間,保護生態環境,未來城市中很多管線或交通設施會在地下鋪設。在進行隧道開鑿施工時需要用到很多地下施工機械設備,在海洋中進行開發需要使用到海洋機械,以上這些都說明了建筑機械設備的應用范圍越來越廣。

(2)建筑機械自動化向施工規模巨型化的發展。目前施工建設的超高型及大中型建筑越來越多,如一些大型的水利工程、超深的地下工程、超長隧道和大跨度橋梁等,這些建筑物的建造都需要將機械設備的作業進行集成,此外現在在公路建設及高速列車建設方面都會用到建筑機械設備[4]。

(3)建筑機械自動化向綠色和安全的方向發展。隨著人們生活水平的不斷提高,人類物質文明也在快速發展,我國建筑行業中使用的建筑機械如果不能夠滿足人類物質文明發展的需要,就會對城市的形象及景觀造成影響。鑒于此,建筑機械設備必須以保證設備安全運行及人們的生命安全為出發點進行改造,不斷實現技術的自動化,促進人類物質文明向著更好的方向發展。

5結束語

總而言之,建筑機械設備自動化技術的應用應該遵循科學技術發展的要求,在保護環境、減少資源浪費的前提下,提倡在建筑行業大量使用建筑機械設備自動化技術,促進建筑行業向著更好的方向發展。在建筑機械設備自動化技術的應用過程中,需要提供相應的資金作為保障,推動建筑機械設備自動化技術不斷創新,不斷促進建筑行業的生產效率,使建筑機械設備自動化技術能夠發揮出真正的作用。

參考文獻

[1]陳來慶.建筑機械自動化應用技術和發展探究[J].中國建材科技,2013(4):68-69.

[2]潘安平.建筑業技術性創新的理論與實證研究[D].杭州:浙江大學,2002.

[3]劉喜祥.機械自動化設備應用技術探索[J].產業與科技論壇,2014,13(13):71-72.

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關鍵詞:電氣自動化;控制技術;電氣自動化控制系統

中圖分類號: F407.6文獻標識碼: A

1 電氣自動化的發展歷程、影響因素和現狀

1.1 發展歷程

電氣自動化技術是與電子和信息技術緊密結合在一起的一門電氣工程應用技術學科,隨著電子技術、信息網絡、智能控制的飛速發展,使得電氣自動化經歷了從無到有、從發展到成熟的過程。

在20 世紀50 年代,“自動化”一詞被提出,電力、電機等產品的出現催生了電氣自動化,而繼電器和接觸器的出現及應用使得機器可以按照人的意志和設定來完成事先安排好的判斷和邏輯功能,促使了電氣自動化的發展變革;在20 世紀60 年代,現代控制理論的提出和計算機的應用推進了自動控制和信息處理的結合進程,自動化進入綜合自動化階段,可以實現生產過程控制與管理的有效優化,電氣自動化得到了質的飛躍;在20 世紀70 年代,隨著通訊、IT、微電子等技術的快速發展,自動化對象逐漸延伸為大型復雜的系統,出現許多問題難以借助現代控制理論予以解決,通過研究這些問題使自動化理論和手段實現了革新,產生了綜合利用系統工程、計算機、人工智能、通信技術等高新技術,應用于復雜系統的高級自動化系統,促進了電氣自動化的快速發展;從20 世紀80 年代開始,電氣自動化得到快速發展,目前已經較為成熟,電氣自動化已是高新技術的重要組成部分,在工業、國防、醫學、農業等領域得到了廣泛的應用,極大地促進了人工智能、航空航天、交通、制造技術等諸多領域技術的發展,對國民經濟的發展起到了重要的作用。

1.2 影響因素

電子自動化的發展受信息技術、物理科學影響,其中信息技術起著決定性的影響?,F代信息技術指的是開發并利用信息的各種手段,是計算機、網絡技術、通訊技術等相關技術的綜合,以計算機、光電、通信等技術為主體,包括光電子、微電子等元器件制造相關的信息技術,即收集、傳輸、加工、使用各種信息的技術和實現這些功能的設備的技術及應用技術。信息技術的發展受電氣自動化發展的影響,與此同時信息技術的發展也為電氣自動化發展提供必要的工具基礎。除此之外,物理科學的發展對電氣自動化發展也起著一定的推動作用,三極管、大規模集成電路等技術的發展極大地促進了電氣自動化的進步,未來電氣自動化將在緊密聯系物理科學的同時逐步向生物系統、微機電系統等領域拓展。

1.3 現狀

首先,電氣自動化系統信息化。信息技術在縱向和橫向上向電氣自動化進行滲透,縱向上,信息技術從管理層面對業務數據處理進行滲透,利用信息技術可以有效存取財務等管理數據,對生產過程動態監控,實時掌握生產信息并確保信息的全面、完整和準確;橫向上,信息技術對設備、系統等進行滲透,微電子等技術的應用使控制系統、PLC 等設備界線從定義明確逐漸變得模糊,而軟件結構、組態環境、通訊能力等的作用日益凸顯,網絡、多媒體等技術得到了廣泛應用。

其次,電氣自動化系統使用、維護與檢修簡易化。Windows NT等已經成為實施電氣自動化控制平臺、規范以及語言的標準,基于Windows 的人機界面成為了電氣自動化的主流, 并且基于Windows 的控制系統有著靈活、易于集成等優勢,也得到了廣泛的應用。采用Windows 操作平臺使得電氣自動化系統的使用、維護和檢修更加簡單、方便。

最后,實現分布式控制應用。電氣自動化系統通過串行電纜連接中央控制室、PLC、現場,將工業計算機、PLC 的CPU、遠程I/O站、智能儀表、低壓斷路器、變頻器、馬達啟動器等連接,將現場設備的信息收集到中央控制器。分布式控制應用通過數字式分支結構的串行連接自動化系統與相關智能設備的雙向傳輸通訊總線,將PLC、現場設備與相應的I/O 設備連接起來,使輸入輸出模塊發揮現場檢查和執行的作用。

2 電氣自動化控制系統的特點、功能和設計理念

2.1 特點

與熱機設備相比,電氣控制系統的控制對象少、信息量小、操作頻率低,但具有快速、準確的優勢。由于電氣設備要求較高的保護自動裝置可靠性和快速反應能力以及較高的抗干擾能力,電氣控制系統具有較多連鎖保護,能夠滿足有效控制的要求。

2.2 功能

基于電氣控制的特點,電氣自動化控制系統要實現對發電機—變壓器組等電氣系統的有效控制,必須具備以下的基本功能:發電機—變壓器組出口隔離開關及斷路器的有效控制和操作;發電機—變壓器組、勵磁變壓器、高變保護控制;發電機勵磁系統起勵操作、滅磁操作、增減磁操作、穩定器投退、控制方式切換;開關自動、手動同期并網;高壓電源監視和操作及切換裝置的監視、啟動、投退等;低壓電源監視和操作及自投裝置控制;高壓變壓器控制及操作;發電機組控制及操作;LPS、直流系統監視等等。

2.3 設計理念

電氣自動化控制系統主要有集中監控、遠程監控、現場總線監控3 種設計方式。集中監控方式的特點是由一個處理器集中系統功能進行處理,優勢是設計簡單、防護要求較低、運行維護方便。由于處理器工作量過于繁重,導致處理速度較低,對全部電氣設備進行監控將導致主機冗余降低、電纜數量增多,導致投資加大,而且長距離電纜干擾也會影響系統,隔離刀閘、斷路器采用硬連接也容易產生輔助接點不到位、查線不方便等問題,增大了誤操作的幾率。遠程監控方式有著組態靈活和節省電纜、安裝費用、材料以及可靠性高的優點,由于電氣設備通訊量比較大,而Lonworks、CAN等各種現場總線通訊速度不高,該方式僅僅適用于小型系統的監控,無法滿足大型電氣自動化系統的要求。由于現場總線、以太網等技術的普遍應用和相應運行經驗的積累,智能化電氣設備得到了較快的發展,網絡控制系統逐漸應用到電氣系統中,現場總線監控方式能夠針對電氣系統具體情況進行設計,不僅具備遠程監控方式的所有優點,而且還節省模擬量變送器、隔離設備、I/O 卡件等。另外,智能設備安裝簡便,可以節省控制電纜和相應的投資及安裝工作量和維護工作量,成本更低。由于通過網絡相連的各裝置功能獨立,網絡組態靈活,提高了系統可靠性,裝置故障不會影響其他裝置,更不會使系統癱瘓,是電氣自動化控制系統未來主要的發展方向。

3 電氣自動化控制技術的發展趨勢

隨著OPC(OIJE for Process Control)技術的出現和IEC61131的頒布以及Microsoft 的Windows 平臺的廣泛應用,未來的電氣技術的結合,計算機日益發揮著不可替代的作用。IEC61131 已成為電氣自動化控制技術一個國際化的標準,正被各大控制系統廠商廣泛采納。

PC 客戶機/服務器體系結構、以太網和Internet 技術引發了電氣自動化的一次又一次革命,市場的需求驅動著自動化和IT 平臺的融和,而電子商務的普及將加速這一過程。Internet/Intranet 技術和多媒體技術在自動化領域有著廣泛的應用前景,企業的管理層利用標準的瀏覽器可以存取企業的財務等各方面的管理數據,也可以對當前生產過程的動態畫面進行監控,在第一時間了解最全面和準確的生產信息。虛擬現實技術和視頻處理技術的應用,將對未來的自動化產品,如人機界面和設備維護系統的設計產生直接的影響,相對應的軟件結構、通訊能力及易于使用和統一的組態環境變得重要了,軟件的重要性在不斷提高,這種趨勢正從單一的設備轉向集成的系統。

4 結語

綜上所述,隨著智能化、信息化技術的快速發展,電氣自動化技術將不斷向科技化、信息化、開放化的趨勢發展,電氣自動化涉及的領域將不斷增多,技術更新將不斷加快,電氣自動化控制技術也將得到快速發展并不斷完善。

[參考文獻]

[1] 劉海龍.淺談電氣自動化的現狀與發展方向[J].黑龍江科技信息,2010(6).

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關鍵詞:電氣自動化技術 現狀 發展

中圖分類號:TP3 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)09(c)-0139-01

隨著電子技術、信息網絡技術以及智能控制技術的飛速發展,電氣自動化技術應運而生。電氣自動化技術是指電子信息技術和信息技術為主要電氣工程有機結合的一種應用技術[1]。目前,電氣自動化技術在我國各行業已經得到廣泛的應用。本文闡述了我國電氣自動化技術現狀及發展展望,以期為我國電氣自動化技術更好地服務于我國經濟建設提供理論參考。

1 電氣自動化技術的特點

電氣自動化技術具有以下兩個重要的特點:一是技術涵蓋面比較寬。因為電氣自動化技術既是一門應用性比較強又是一門比較普遍的技術,大多數工業有關企業均會或多或少涉及到。此外,由于這門技術含量比較高,在電氣自動化系統的設計中,需要硬件設計又要軟件設計,而且不同的應用行業與場合需要選擇不同的技術方案,由此而見,這門技術需要比較寬的知識面。二是對電子技術依賴性比較強。我們知道,對于一個典型的電氣自動控制系統而言,無論從采集信號的傳感器到進行信號處理運算的控制器,或者到執行運算結果的執行機構等等均與電子技術的發展密切相關。所以,電氣自動化技術的發展離不開電子技術的進步,兩者密切相關,前者依賴于后者。

2 我國電氣自動化技術的應用現狀

2.1 電氣自動化技術在火力發電系統中的應用

運用電氣自動化技術于火力發電中,具有多種用途。一是可以實現火力發電廠的“機、爐、電”運行系統一體化的目標。二是可以提前通知或預測火電設備會出現的一些安全隱患以及故障。實踐證明,如果能夠對火電設備的安全隱患以及故障早發現和早處理,則可以有效避免一些事故的發生以及損失火力發電廠的經濟效益。三是可以實現通用網絡結構的構建,進而實現火力發電廠電氣設備運轉的自動化,代替火力發電廠管理、操作人員對整個火力發電廠設備的監測,并且可以保證“三個系統”即控制系統、管理系統和計算機控制系統的數據傳輸通暢無阻,從而實現整個數據傳輸和處理、監督完全自動化[2]。

2.2 電氣自動化技術在鋼鐵工業中的應用

鋼鐵工業中運用電氣自動化技術是鋼鐵行業實現現代化的重要標志。近幾年來,隨著現代科學技術的發展,我國鋼鐵行業加大了對原材料、生產環境安全和產品質量等檢測力度,然而這些檢測工作基本上由電氣自動化技術來完成。需要說明的是,鋼鐵行業這個生產環境是比較特殊的,可是很多生產工藝環節是無法由人工操作來完成的。由此可見,自動化技術的高性能、高效率、整合化等優點為鋼鐵企業提供了比較大的便利。

2.3 電氣自動化技術在現代建筑中的應用

自20世紀60年代以來,傳統電氣系統逐漸滿足不了我國建筑用戶對建筑物功能的多樣化與個性化的需求。生活環境的舒適度、信息溝通的便捷性、服務設施的完善性等問題越來被人們所重視,直接導致建筑設備與電氣設備的復雜性不斷提高?;诖?在這一背景下,以電氣自動化為技術支撐的智能建筑設計與布局得到了又好又快的發展與應用。從當前我國電氣自動化技術的應用效果來看,電氣自動化技術優勢主要體現在以下幾個方面:第一,設備與系統全工作過程得到高效監控。大型建筑一般結構比較復雜,運用的電氣系統組件比較繁多、結構比較復雜、功能也多樣化。傳統管理與運行方式存在管理盲區,進而導致事故的發生。但是“采集-處理-反饋”模塊管理與運行的現代自動化技術對電氣系統給予實時、數字化監控,能夠有效將控制中心的指令順利傳達到系統,并將系統反饋信息成功傳遞到控制中心,以實現對整個電氣系統“高效、實時、不間斷”的控制和管理。第二,大幅度提高了聯動性。建筑中配電、照明、消防、空調等系統在電氣自動化技術的配合下可以連接成為一個整體,進而大大地提高這些系統的聯動效果,同時解決了電梯系統依照各層用戶流量實現其速度的自動調節,以及緊急情況下(火災、水管爆裂等)系統的自動識別與判斷,及時實現預設的應急處理方案,開啟緊急照明系統、調整水壓或開放噴淋滅火系統等。第三,安全性比以往更強。電氣系統具有危險性。設備故障、人員操作失誤以及工作環境變化等多種因素均可能導致電氣系統產生比較嚴重的安全事故。但是,利用自動化控制技術可以有利于系統對工作中出現的異常情況做出反應。第四,數據比較完備、計算也較精確。自動化系統可以綜合其操作流程、故障處理等數據建立起準確而又清晰的數據庫,以便為后期工作的決策提供信息支持。

3 我國電氣自動化技術的發展趨勢

我國電氣自動化技術未來發展趨勢主要體現在以下幾方面:一是由低頻向高頻方向發展。隨著我國現代科學技術的跨越式發展,我國的工業化程度也不斷加深,傳統的單頻、低頻的電氣自動化技術已經不能夠適應工業現代化建設的需要。我國工業生產正向高頻的生產階段發展。電氣自動化的頻率得到提高,對于提高產品的市場份額和質量發揮著十分重要的作用。因此,電氣自動化的未來發展趨勢必將朝著“高頻、高層次的、科技含量高”的產品方向發展。二是電氣自動化技術和計算機技術完美融合。眾所周知,電氣自動化的最終目標是為了提高生產力,改變人們的生活方式,尤其是當前的社會,需要盡可能節省勞動力資源,降低工人的勞動強度,這就要求工業生產過程中盡可能實現機械化。所以,隨著計算機技術的迅速發展,我國很多行業都和計算機技術緊密結合,計算機技術對于電氣自動化的快速發展也起到了至關重要的作用。值得一提的是,PC客戶機、互聯網技術的迅猛發展對于促進電氣自動化的進一步發展發揮了十分關鍵的作用[3]。三是逐步和生命器官領域有機結合。以往大多數人認為電氣自動化僅僅屬于工業領域,僅僅運用于社會生產當中,但是隨著科技水平的不斷提高,相信今后電氣自動化也將在生命器官領域和生命器官的替代方面(比如在人類心臟器官的輔助等方面)扮演著越來越重要的角色。

參考文獻

[1] 孫琥.科學發展觀旗幟下的工業電氣自動化發展[J].硅谷,2009(1):46.

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1.1煤礦自動化技術

煤礦自動化技術在我國的發展起始于20世紀60年代,繼電器是當時主要的煤礦自動化器件,當時的煤礦自動化也只是簡單的開停與閉鎖控制,而且控制器不但體積龐大,安全性與可行性也很差。20世紀70年代和80年代中期,晶體管與邏輯電路開始的大量出現,它們的出現取代了繼電器成為主要的煤礦自動化控制器件,它們的應用使控制器的體積得到了大幅度的縮小,并且把控制器的功能改進了。80年代末90年代初,開始出現了單片機,由于單片機的運算與控制能力都比較強,晶體管與邏輯集成電路控制系統很快被其取代,單片機成為了自動化控制系統的核心控制單元,這使得煤礦自動化控制系統的安全性與可靠性都得到了大幅度的提升,煤礦自動化控制與檢測系統才真正具有了實用功能。但這個時期形成的煤礦自動化系統還屬于獨立系統,各系統之間不能進行信息交換。簡單的調制方式是其內部信息傳輸的主要方式。直到21世紀初,隨著太網信息網絡技術的發展,實現了煤礦各專用監控系統之間的信息傳輸可以用高速信息網絡來傳輸,總線傳輸技術也逐步成為各專用監控系統內部之間信息傳輸的主要方式,高速信息通道的建立,使煤礦各專用監控子系統的集成與實時監控得到了實現,使煤礦自動化系統的自動化水平躍上了一個新的臺階。

1.2礦井通信

煤礦的生產指揮工作要想順利進行,必須要做好礦井通信工作。由于煤礦企業的生產工序較多且作業地點分散,要想用一種通信系統和方式來把全礦覆蓋很難。按使用方式可把礦井通信大致分為固定通信與移動通信,按通信覆蓋區域可把煤礦通信系統分為全礦井通信與局部礦井通信。防爆磁電電話是我國早期主要采用的礦井調度通信方式,隨著時代的發展礦用模擬程控調度通信系統在20世紀80年代開發出來了,90年代時數字程控調度通信系統也開發出來了,這時已經幾乎能滿足礦井調度通信的需求。礦用透地通信系統、礦用泄露通信系統、礦用感應通信系統、礦用載波通信系統、礦用小靈通通信系統以及礦用CD-MA通信系統是礦用移動通信系統的主要形式。其中應急救災時主要用到的通信系統是礦用透地通信系統,局部通信主要用到的通信系統是漏泄通信系統,感應通信系統,礦用載波通信系統,全礦井無線通信主要用到的通信系統是礦用小靈通系統與CDMA通信系統。

2煤礦自動化技術

2.1高速監控網絡

工業以太網、專用工業控制網、CEPON網以及MCIP系統是我國目前主要使用的高速監控網絡。其中冗余工業以太網是我國煤礦自動化系統的主要傳輸平臺,很多礦井都在使用。由于專用工業控制網的開放性比較差,在我國只有幾個別的礦井在裝備使用,而礦用CEPON網絡系統是一種新系統,視頻、數據、語音等信息都可以傳輸,其應用前景十分廣闊。

2.2自動化平臺軟件

管控軟件和Web服務軟件是自動化平臺軟件的兩種主要形式。管控軟件在控制層的管控服務器內安裝,Web服務軟件在管理層的Web服務器中安裝,它們是煤礦自動化控制的重要實現手段。

2.3局部生產環節自動化

礦井局部生產環節自動化大致可以分為:安全監控系統、電力監控系統、水泵自動化系統、調度控制礦井機車系統、礦井數字化工業電視系統、工作面巷道監控中心。

3煤礦通信技術

礦井有線通信主要使用的是礦井程控數字調度通信系統與工作面局部擴音通信系統。隨著礦井大規模應用網絡技術以及IP語音通信技術的逐漸完善,礦井有線通信一個重要的發展方向便是礦井IP調度通信系統。人們還在不斷的探索和研究礦井移動通信技術,礦用透地通信系統、礦用泄漏通信系統、礦用感應通信系統、礦用載波通信系統、礦用小靈通通信系統、礦用CDMA通信系統等等。

4若干技術問題

4.1完善與提高局部生產環節自動化技術

已有多種高速監控網絡方案供煤礦自動化控制選擇,影響煤礦自動化正常運行能否實現的一個重要因素已經成為局部生產環節自動化,這主要是由于監控量大、面廣、并且種類繁多是局部生產環節監控系統的主要特點,要想使礦井自動化系統更完善,這就需要各生產廠家不斷完善與提高自身的技術。

4.2開發高強度快速安裝式礦用光纜

我國的礦井已經開始廣泛應用光纜,但大巷是其主要應用的地方,而在工作面上的應用技術還不完善,這主要是由于工作面的生產條件更惡劣,易斷是普通礦用光纜的主要特點,一旦這種普通礦用光纜斷裂后很難修復。而工作面液壓支架電液控制系統,頂板監測系統監控的信息量都非常大,要求的信息傳輸速度高,更適合采用光纜傳輸,為了適應礦井未來的發展需求,我們必須開發開發高強度快速安裝式礦用光纜。

4.3煤礦供電安全技術

電參數測量以及各種保護功能是目前防爆開關設備等供電設備主要具有的功能,他們一般都缺乏主動分析故障與報警的功能,這就需要我們繼續在這方面加大研究力度,把井下變電所無人值守的整套設備爭取能夠開發出來。

5總結

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[關鍵詞]電氣自動化;PLC;現狀;發展前景;應用

中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)08-0160-01

PLC就是可編程控制器,其自身帶有很強的邏輯性特點,也是一種數字形式的運算操作系統,該系統是為工業生產等行業專門設計研發的。在PLC系統的內部,儲存器存在可編的程序,并且可以執行邏輯運算等各種不同的操作指令,并且利用數字量等的輸入及輸出等對各種不同類型的設備等生產等進行科學的控制處理。PLC的應用有著很好的可靠性與先進性,也不會帶來較大的功耗等,優點十分明顯,對于各行業及相關設備的生產發展等都有很好的作用。正是由于PLC系統自身存在的優越性,其在電氣自動化中的應用也變得十分普遍,相關單位及人員等需要對其實際應用現狀進行分析,并且探討其以后的發展前景等,以此實現PLC的革新發展。

一、電氣自動化中PLC的主要應用現狀

(一)開關量的控制

在電氣自動化的發展當中,火電系統內部控制器的相關元件此前都多為電磁繼電器,這種類型的元件數量很多,就會增加相應的觸點,其自身可靠性無法得到較好保證,且接線方式極為復雜,維修存在很大難度。而PLC的應用主要是利用軟繼電器進行操作,可以有效保證系統自身的穩定性等,在操作方面不存在較大難度,只需要相關人員進行分閘與合閘即可。PLC在火電系統的應用當中還存在一系列指示信號等,如果系統自身運行出現故障,故障信號就會發出相關指示。與此同時,在應用PLC之后,系統內部的二次接線也變得更為簡單,極少出現錯誤,也不需要專門的閃光電源等。

(二)閉環控制

PLC在電氣自動化的實際應用當中,有著良好的閉環控制功能,該功能可以在電氣自動化系統當中對溫度、速度等不同的情況變化進行相應的控制分析。目前,很多PLC生產單位設計的PLC模塊都可以進行PID控制,將設計好的PID控制程序等放置在模塊當中,用戶在使用的時候只需要對相關的參數進行設置即可,并且可以通過一個模塊對幾路甚至更多的閉環回路進行相應的控制,實現對其的使用操作。

(三)順序控制

隨著我國整體經濟的不斷發展,電氣自動化行業所面臨的競爭也變得越來越激烈,正在不斷向著高效的管理及較低的能耗方向發展,所以,很多電氣自動化行業的輔助車間技術控制也就變得越來越重要。對于電氣自動化的輔助系統,其順序控制十分關鍵。以電氣自動化中的輸煤系統為例分析,在應用PLC之后,就可以將輸煤傳感器與遠程I/O站相連接。這樣一來,相關的工作人員僅需要在控制室之內就可以對具體的設備等進行控制分析,在出現特殊情況的時候可以通過緊急開關等對相關系統進行控制操作,這樣既可以保證具體的生產運行效率,更可以顯著改善生產環境等,有效減輕相關人員的負擔。

二、PLC在電氣自動化中的未來應用前景

(一)在公路交通中的應用

在PLC的未來應用前景當中,公路交通系統可以與其緊密結合,將其用于交通信號燈等的設計當中。如果可以設計研發PLC類型的交通信號燈,就可以有效提高信號燈對于環境的適應性,其內部也存在大量的定時器資源,這樣就可以幫助相關人員對現存的信號燈等進行科學的控制,特別是在岔路較多的環境下。將PLC與交通信號燈相結合,可以在其內部配置相應的實時計時設備等,利用相關的編程操控對信號燈進行全天無人化管控。由于PLC自身存在較強的聯網功能,所以相關人員可以利用PLC對一條街道上的信號燈進行統一的管控,并且將其組成一個統一的局域網,這樣既可以實現管理的科學性,也能有效縮短行人、車輛等的等待時長。

(二)數控方面的應用

在PLC的未來應用當中,數控系統方面的應用也是極為關鍵的組成部分。在數控系統當中,根據其自身的控制形式等,主要包括點位控制、直線控制等。相關人員在進行實際加工的時候,數控系統的點位一般都在加工機床之上,之后需要相關人員對部件進行移動,讓其準確移動到終點端。如果將PLC與數控系統相結合,就可以利用相應的編程等實現數位理想控制,并且將干擾較強的因素等排除在外,保證其運行過程中的穩定與可靠性。

(三)DSC系統的應用

在DSC長時間的發展當中,該技術逐漸走向成熟,并且被廣泛用于發電廠等集散型的系統當中,但是其發展勢頭目前有所放緩。如果可以將PLC與DSC系統相結合,就可以設計一個通用性較強的硬件平臺,這樣可以發揮兩大系統自身的優勢,實現兩大系統的協同發展,并且讓兩者逐漸向同化方向l展。

除了DSC系統之外,相關人員也可以將PLC與FSC系統相結合,形成新型的現場總線控制分析系統。這種類型系統的實際應用,可以使其自身的自動化、數字化特點更為明顯,并且將其整體水平不斷提高,可以用于火電廠等相關單位當中,實現其自身的深化發展。

結語

在電氣自動化的實際發展過程當中,PLC的應用十分關鍵,對于電氣自動化的發展起到了決定性的作用。在PLC的未來發展當中,其自身的品種與相應的規格等會變得更為豐富。在PLC的未來應用中,會將先進的通信設備等與其相結合,并且界面會變得更為完善和人性化,并且可以完美適應不同工業生產的實際需求。可以說,PLC的應用及其未來發展對于我國電氣自動化領域的發展及相關經濟的深化革新有極為重要的現實意義。

參考文獻

[1] 裴濤,張德鋒.淺談PLC在電氣自動化中的應用現狀及發展前景[J].中國科技投資,2012(26).

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關鍵詞:機械自動化 機械制造 發展趨勢

隨著科學技術的迅速發展,人們生活水平和生產水平的不斷提高,機械自動化技術作為一種新型的生產力,是大力發展制造業的關鍵技術,也是創造更多社會財富的重要手段之一。我國機械自動化技術的發展應以我國具體國情為根本出發點,充分考慮我國機械制造業的發展現狀與前景,始終貫徹執行可持續發展的原則,走具有中國特色的機械自動化技術發展之路。

一、機械自動化技術概述

機械自動化主要是指應用于機械制造業中的自動化技術,可以實現加工對象的自動化、連續化生產,優化自動生產過程,提高生產投入物的流動速度和加工變換頻率。上世紀20年代,機械自動化技術開始應用于機械制造冷加工大批量生產流程中,自此之后機械自動化技術得到了逐步發展。到上世紀60年代后期,為了適應市場的變化和需求,機械制造業開始建立以計算機技術為主的柔性自動化生產系統,這種系統可以在不改變原有制造系統的基礎上,實現生產管理或機械設備運行過程中的分析判斷、信息處理、自動檢測等自動化預期操作,且能夠從一種零件的制造自動轉換為另一種不同零件的制造。

機械自動化技術的應用與不斷發展,已經成為機械制造業技術進步和技術改造的發展方向和主要技術手段,其發展水平的高低不僅對整個機械制造業的長遠發展產生了巨大影響,而且對國民經濟各部門的技術進步也起到了一定推動作用。將機械自動化技術應用于工業生產中,可以極大地提高生產效率、生產安全性及產品質量,并且有助于實現節能減排的生產目標,成為控制成本、提高經濟效益和社會效益的重要途徑。

二、機械自動化技術的發展趨勢

近年來,計算機技術的快速發展推動了機械自動化的不斷發展,使得機械自動化技術在各行各業得到了廣泛應用。我國制造業雖然也在不斷采用先進的自動化技術,但是與工業發達國家相比仍存在較大的差距。具體表現在以下幾個方面:其一,我國只有少數大型企業采用計算機輔助管理系統,多數企業仍停滯于傳統的經驗管理階段;其二,在設計方面,我國采用先進的計算機輔助設計技術的比例較低;其三,新型加工方法如納米技術、激光加工技術、高精度加工技術等先進技術在我國制造業中的普及率不高,尚處在開發與掌握階段;其四,我國機械制造業中少數企業采用柔性制造系統,多數企業仍在沿用單機自動化和剛性自動化系統。通過對我國機械自動化技術應用現狀進行分析,進而探尋我國機械自動化發展的主要趨勢。

(一)立足于國情發展機械自動化技術

縱觀機械自動化技術的發展歷程,呈現出由簡單到復雜、有低級到高級、由不完善到完善的發展態勢。當前,我國機械制造業同工業發達國家之間尚存在階段性差距,所以,如果大力倡導應用電子計算機集成制造系統的高自動化技術,則會由于不具備配套的基礎技術、大量資金和制造經驗而取得適得其反的效果。所以,根據我國國情,應以應用生產工藝成熟的大批量生產自動化技術為發展主線?,F階段,我國在批量鍛造、沖壓、鑄造、熱處理及焊接等生產過程中,采用自動線和自動單機是符合我國國情的發展策略。對于種類較多的成品生產,為了實現自動化操作,應采用可快速重新調整的設備組成的流水線、復合制造單元和短自動線、可更換主軸箱組成的機床自動線等;對于小批量單件生產,應以適當發展加工中心和數控機應用為主,將成組技術得以逐步推廣。

(二)大力發展實用型機械自動化技術

目前,我國機械制造業技術水平尚處于較低階段,所以,應以市場需求為導向,充分考慮我國企業生產和發展的需要,以此為基礎大力發展實用型機械自動化技術,生產出滿足社會需求的產品,這樣才能獲取較好的技術經濟效益和社會效益。面對發達國家機械制造技術的高水平,我國機械制造業的發展更應該理性化,禁止盲目跟風,一旦出現盲目追求高水平的機械自動化技術、盲目配備自動化生產線、盲目上馬生產的現象,勢必會造成低質量、低效率的生產。因此,我國在發展機械自動化技術的過程中,不但要關注速度的提高,更要重視效率的提高。

(三)倡導發展低成本機械自動化技術

我國機械制造業中,多數企業擁有大量通用設備,在發展低成本機械自動化技術時,可以借鑒國外機械制造業自動化技術的經驗,以原有設備為主,對機床布局進行合理調整,配備少量的數控設備,運用CAD/CAM技術,將計算機自動化管理引入到企業生產管理中,建立以信息自動化為基礎的自主單元化生產系統,力求使我國機械自動化技術面向投資少、效益高、收效快、符合企業生產和發展需求的方向發展。如,對通用機床局部進行自動化改裝,可以提高生產線自動化程度;利用微電子技術對已有通用設備進行改造,可以提高企業自動化水準。

(四)重視配套發展機械自動化技術

我國機械自動化技術的發展,應從自動化技術應用項目的實際情況出發,既要發展主機自動化技術,又要配套發展自動化控制系統及其元件。研發和生產性能優良且自動化水平較高的機電產品是發展機械自動化技術的重要方向,如各種傳感器、微處理機、可編程控制器、控制系統、新型刀具等。只有將諸多學科的新理論、新概念、新技術運用和融入到機械自動化技術的應用和發展中,使各領域得以配套發展,才能充分發揮機械自動化技術的最大優勢。

結論:

總而言之,我國發展機械自動化技術,應本著實事求是的基本原則,立足于基本國情,著眼于我國制造業的發展現狀,重視發展低成本、見效快的自動化技術,促進我國機械自動化技術步入健康持續發展的軌道,從而推動我國制造業走向高質量、高效益之路。

參考文獻:

[1]裴韶光.機械自動化技術發展中的幾個要點[J].企業導報.2010(2).

[2]張蘊育.對我國機械自動化技術發展的思考[J].科海故事博覽•科技探索.2010(5).