电气自动化现状范文
时间:2023-12-05 17:32:39
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篇1
中图分类号:F407文献标识码: A
引言:
电气自动化技术是工业现代化的重要标志,电气自动化在国民经济中发挥着巨大的作用,提高生产效率,电气自动化技术的发展可降低运行成本,提高企业生产的智能化,经济效益及自动化水平,为社会经济平稳、快速发展打下坚实基础,大大促进了我国社会发展的进程。
电气自动化的发展现状
电气自动化在国民经济中发挥着越来越重要的作用,广泛应用于工农业生产、国防教育等领域。经济飞速发展的时代,经济的发展离不开科学技术的支撑。扩大电气自动化专业与人们的日常生活以及工业生产密切相关。
(1.1)平台开放式发展。PC在电气自动化领域的快速发展给我们的生活带来了巨大的改变,PC的使用被普遍采用,PC 控制系统的三大优点:灵活、易于集成,直观性、被应用与各行各业。基于PC的人机界面可以方便操作人员对系统的监控和查看,基于的控制正在被更广泛地被采纳。电气自动化的主要实现方式是通过在传统的测量控制仪表中放置微处理器,让测量控制仪表均具备数字通信与计算功能,再将所有测量控制仪表相互连接和远程监控计算机相互连接起来,完成信息与数据传输交换程序。在此过程中,不同厂家的设备可能因为标准不同而无法通信,而且对平台的要求也会不同,因此,开放式平台发展的关键是要制定一个标准让不同厂家的产品之间可以相互通信,同时开发出可以被广泛接受的标准化平台。目前EIc6l3l1标准,已是一个国际化公认的标准,不仅容易管理程序,使用效率高,缩短编程的周期、规定了语义和语法,而且标准化了产品的编程接口,这是电气化系统合格的关键因素之一。标准化的接口必将推动电气自动化的进一步发展和应用。该标准的制订使得编程接口标准化,这样即使不同产品的编程语言和表达方式各不相同,两者之间仍然可以正常通信。操作平台层面,微软公司凭借着自身强大的技术实力,正推动Windows 已成为重要的工业控制标准平台,Windows 正成为事实上的工控标准平台。由于 Windows 操作系统平台使用容易、便于维护、平台简单等原因,成为工业控制的标准平台。作为操作系统平台具有易于使用和维护的优点,诸如windows NT、Internet 等微软技术已经或正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。
(1.2)近几年,IT 技术和多媒体技术被广泛的应用在自动化领域,传统自动化技术与IT技术融合的进程明显加快,IT技术与电气自动化融合传统的电气自动化系统往往不能跟上IT技术的发展脚步,市场的需求驱动着自动化和 IT 平台的融合。IT技术快速进入自动化系统的各个层面。每一项技术的融合都将推动着自动化系统新的发展趋势。IT技术对工业电气自动化的影响来自于两个方面:一方面就是提高了对自动化的设备和系统的影响,IT技术对产品所有的层面都有影响,原本功能单一的设备如传感器、执行器、控制器等正逐步被多功能、集成化的设备取代,IT技术的广泛采用也确保了系统各个部分可以相互通信,另一方面是对管理层的影响,通过数据处理系统,管理人员可以高效地进行人员管理、财务管理和生产管理。提高办公效率,第一时间获知生产过程的各个关键数据,管理人员可以科学地制定下一阶段的生产任务;系统的集成度。
(1.3)电子信息技术的发展为电气自动化技术进步提供了坚实的工具安全,准确地说"电气自动化技术"电子信息技术都是相互影响地。近距离接触物理也是电气自动化技术发展的重要条件。在物理学中,电气自动化技术的产生和发展是晶体管和大规模集成电路的发明和制造的重要条件。现代科技的飞速发展是电气自动化技术发展的客观环境。
发展趋势
(2.1)未来发展趋势,成本低。随着经济市场竞争越来越激烈,对未来发展的展望是实现自主研发。软件及计算机信息技术是工业自动化涉及到的主要技术。现代分布式、开放式的信息化是工业电气自动化的发展趋势。发展工业自动化技术可以促进电气工业化的实现,也可以带动信息化的发展。经济全球化和市场行业的竞争也很激烈,企业想在竞争中占据主动必须提高盈利能力,降低生产成本。针对 PC 控制器高可靠性和简单的操作和维修,越来越多的生产厂家在生产过程中不同层次的与 PC 控制方案,试图缩短新产品的研发和生产周期,提高产品的质量,并逐步完善的服务体系的企业是促进企业利润的意思。与工业 PC 机为主要依据的工业 PC 将取代现有的 2PC 成为主要的控制系统,工业控制计算机实现成本低适合工业控制非常重要。
(2.2)提高电气自动化工作人员的专业化。目前,部分企业对在产品的设计和设备安装时操作人员的培训不到位,导致设备受损的可能性增大,也为将来设备运行过程中埋下了发生事故的隐患。这主要是由于企业管理者认为电气自动化技术操作简便,不需要对工作人员进行专门的培训或者经过简单培训即可上岗使用自动化设备,从而提高生产效率。事实上,这样不仅不能提高企业的生产效率,反而会因为电气自动化操作员对流程不熟悉而影响企业生产进度,并且会造成一些安全事故。因此,相关企业必须高度重视电气自动化装备操作人员的专业素质的提高,应该定期的展开培训,在设计安装电气自动化技术时,一定要对相关人员进行到位的培训,让操作员熟悉设备工作原理和操作流程,并且对电气自动化系统在运行中出现的问题进行有效及时的处理,从而将故障造成的影响降到最小。
(2.3)网络结构是自动化系统的必要条件,通用的网络结构使系统与系统实现网络连接,从而提高信息的处理能力。为了满足用户方便的运行平台,方便管理,实现设备与网络技术相结合。保证企业各个部门之间可以进行数据通讯传输,协调工作。通用的网络结构中贯穿着网络配置、数据管理以及通讯等功能,为电气自动化的发展提供了坚实的基础。统一监控。实现网络自动化和管控一体化。以现有系统为中心,将系统遥测量和遥控量接入,实行统一监控。如果服务器结构不同,可能会造成操作错误,这是由于监控内容与管理系统存在差别所造成的。统一监控可减少了从设计到完成的时间和费用,使得运行维护容易操作。
(2.4)电气自动化技术和设备的市场化随着我国经济体制改革的不断深化,任何企业的生产都终将直接面向客户、面向市场。电气自动化企业也要根据市场需求调整自身产业结构,进行优化升级。企业要把市场研究和技术研发放到同等重要的位置,在分析市场需求的基础上发扬创新精神和创新能力,遵循市场规律,和同类企业进行社会化的分工协作,根据市场的变化及时调整运行措施;同时有计划的对关键技术项目进行开发与研究,利用技术优势扩大市场占有率,生产出更多市场需求的电气自动化设备。
结束语:
我们建设全面小康社会的过程中,科技进步的身影随处。可见,电气自动化技术自诞生之日起就快速发展,是世界的生产力和生产技术进步作出了应有的贡献。自动化是现代先进工业科学的核心技术,是现代化的物质基石。电气自动化的实现不仅能够很大程度上降低工人的劳动强度,也可以提高开发程度准确的检测和有效性的信息传输,这些都是安全生产的技术支持。这就要求我国电气自动化研发人员大力推进技术发展,社会经济电气化发展打下坚实基础。
参考文献:
[1]刘刚毅.我国电气自动化现状及发展趋势研究[J].企业技术开发,2013,17:127-128.
篇2
关键词:电气自动化;发展现状;发展的前景
引言
改革开放以来,随着高科技领域的发展,电气自动化已经成为工业现代化的重要标志,凸现了现代先进科学技术的核心,这是现代企业必须依靠电气自动化发展,才能适应建设小康社会的需要。电气自动化的高新技术可以降低人工操作的劳动强度,尤其是可以提高检测的准确度,为现代企业的生产过程提供了技术保障,不但有效的避免生产安全事故,而且可以保证设备的安全运行,本文主要介绍了我国电气自动化的发展现状,并对电气自动化的前景进行了展望。
1.我国自动化技术的发展现状
我国企业配电自动化的系统集成,不仅是将运行系统完成了相互的连接,而且更重要的是借用计算机管理系统。实现了信息的一体化,可以实施功能的互补,通道的共用等多种功能,这与多岛自动化信息不同,已经将配电系统的综合自动化集成变成了共享的资源。同时,由于计算机科学的高速发展,自动化技术可以利用计算机软、硬件的不同功能,使电气自动化的智能化操作成为现实。通过计算机的智能化操作,为高科技时代的电力系统的运行状况提供了智能化的监视能力和判断的功能。基于PC的人机界面的采用,可以将直观性,直观图、灵活性和易于集成等特点,变成自动化技术的优势,深受广大用户的欢迎。如今的电气自动化现场的总线技术,大都是利用专用的微处理器,通过置入传统的测量控制仪表的模式,这样做可以使它们得到具有数字计算和数字通信的能力,通过电气自动化总线把多个需要测量的控制仪表相互连接成网络,在网络条件下就可以按公开,规范的国际通信协议,把多个不同的微机化的测量控制设备相互连接,还有那些利用自动化仪表与远程监控计算机连在一起,实现了电气自动化数据传输与信息交换,形成各种电气自动化实际需要的自动控制系统。
2.高科技时代电气自动化的发展趋势
2.1高科技时代电气自动化产品创新。
高科技时代的电气自动化生产企业,必须按照国家中长期在高科技时代对电气电气自动化的要求,依据科技发展规划的纲要,以纲要提出的目标任务为中心,不断提高电气自动化产品在应用中的原始创新能力,发挥电气自动化的集成创新能力,积极利用外资引进消化吸收高新技术,努力提高再创新的能力。进一步提高我国电气自动化产品的科技含量,只有电气自动化的科技含量高了,才能生产具有自主知识产权的创新产品,电气自动化控制系统与产品。加大自主创新的发展力度,为电气自动化产品提供了更多,更大的发展空间。
2.2高科技时代电气自动化系统的平台。
高科技时代企业需要的电气自动化系统平台,应该是一种方便使用的、相互可以连接的,并且可以支持企业在自动化项目中关于周期的设计,并且在实施、测试,调试和开机时,要保证日常的运行及维护等不同各个阶段和环节工作,这样不仅可以使企业在系统平台成本得到降低费用,而且可以减少从设计到完成的时间,并且可以使企业的电气自动化具有统一的开发平台,既满足了广大企业用户的需要,又可以根据企业开发项目的特点和最终用户的需求,再决定是否需要将统一的运行代码下载到硬件PLC之中,基于WIN-DOWSNT的软件PLC,嵌入式NT系统还基于WINDOWSCE的控制系统中。
2.3高科技时代电气自动化系统结构。
高科技时代企业需要的电气自动化系统结构是通用性,这是决定电气自动化发展提高的关键,如果在现代企业中电气自动化不具有通用性,这对于电气自动化的广泛应用具有很大的局限性,这对于人工智能化控制来说也是至关重要的问题,这是决定电气自动化的网络结构是否可以相互连接,资源共享的基础,因此,应该保证企业的电气自动化系统,实现企业现场控制设备和计算机监督系统的通用性,使企业管理系统之间的数据共享,并保证信息通讯的畅通无阻。
2.4高科技时代电气自动化产业。
在高科技时代,企业要关注电气自动化产业的发展,并要在积极促进企业在电气自动化产业的结构方面进行优化升级,尤其是在坚持深化体制的改革,同时要加快形成落实科学发展观的体制机制的关键时期,尤其要提出电气自动化发展对企业发展、对生产力的推动,特别要注意在市场条件下,电气自动化对产业市场化的影响问题。因此,这就要求企业在电气自动化的现有基础上,集中力量加强电气自动化自身的人工智能的关键技术开发和系统集成。同时,还要有计划的开发研究与重大的技术装备必需要求实现关键性的共性创新的制造技术等,只有这样,才能逐步提高企业装备电气自动化的自主品牌的比率,这是产业市场化对电气自动化产业发展的需要,这有利于智能化发展资源配置效率的提高和发展。
2.5高科技时代操作人员的专业化。
在高科技时代,电气自动化的发展史高速的,时代要求高科技时代操作人员必须专业化,才能适应电气自动化系统设计与安装时的需要。但在实际工作中。企业有时忽略直接接触控制设备人员的培训工作,许多生产厂家直到系统安装运行之后,才开始对操作人员及维护人员进行系统培训,应该随时让将来维护和操作该设备人员了解安装过程,有利于今后的维修工作。
3.国外电气自动化发展方向
国外电气自动化主要功能不但引入了实时的读表,停电控制和远程管理,并使用户能了解自己用电的实时电价,从而能优化自己用电的管理,优化用电是根据电价制度的规定,选择自己用电设备和时间,或在不同时段停用一部分设备,ICC能使用户使用几条简单的指令控制用电,并和供电人员通信,实施用户自己的最佳用电计划。例如,西班牙和法国一起进行研发的主要目标,是家庭电能应用的优化与管理,一部分是一台咨询配置机,可以用来为用户提出最优配置的咨询建议,这台咨询机设置在电力公司的客服中心,另一部分是进行用电时的能量管理系统,并根据用户想要的舒适性要求和生活习惯,提供既优化经济又舒适满意的电器。
4.结论
高科技时代的电气自动化系统具有实时性好,自动化水平高,管理功能强的人工智能化等特点,能保证提高供电能力的可靠性和电能质量,这对于改善对用户的服务,具有显著的经济优越性和良好的社会综合效益,通过科学研究,实现电气自动化技术的可持续发展。
参考文献
篇3
电工新技术和电机、电器的发展
20世纪下半叶电工新技术主要向着新原理、新理论、新材料、新技术方向发展。例如,如果常温超导材料研发成功的话,这将使超导电机绕组的电阻损耗降为零,既解决了电枢绕组发热、温升问题,又使电机效率大为提高。更重要的是超导线的临界磁场强度和临界电流密度都很高,使超导电机的气隙磁通密度和绕组的电流密度可比传统常规电机提高数倍乃至数十倍。这就大大提高电机的功率密度,降低电机的重量、体积和材料消耗。
21世纪人类期望进入一个持续发展的新时期,电工技术在20世纪发展的基础上,将会进一步快速发展。除了对传统电力、电机电器、电气控制领域发展起深刻的变化外,还将对能源、交通、和其他工业发展起着重要推动作用。比如在能源、电力方面,我们可以核能发电、磁流体发电、风能发电等等;在交通运输方面,磁浮列车、电动车正在普及,磁流体推进船也正在研究当中。
更重要的是,电机的重要性在机器生产和发电中更加突出。而电机也从从前的单一电机变为了功能各异的专业性电机。在发电领域,如核能发电机,磁流体发电机,风能发电机,太阳能发电机,潮汐能发电机。而在电动机领域,如高性能永磁电机,交流异步电动机,单相异步电动机,罩极式电动机,磁滞同步电动机等。
电机的发展不仅极大的提高了人类的生产力,同时也极大的丰富了人类的生活。在我们的日常生活中,电机无处不在,我们的空调,我们的电冰箱,我们的微波炉,我们的电脑,或多或少都有电机的存在。可见电机在我们生活中的重要性
电力系统
电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等)转化成电能,再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心,通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量,为地区经济和人民生活服务。由于电源点与负荷中心多数处于不同地区,也无法大量储存,故其生产、输送、分配和消费都在同一时间内完成,并在同一地域内有机地组成一个整体,电能生产必须时刻保持与消费平衡。因此,电能的集中开发与分散使用,以及电能的连续供应与负荷的随机变化,就制约了电力系统的结构和运行。据此,电力系统要实现其功能,就需在各个环节和不同层次设置相应的信息与控制系统,以便对电能的生产和输运过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,确保用户获得安全、经济、优质的电能。
建立结构合理的大型电力系统不仅便于电能生产与消费的集中管理、统一调度和分配,减少总装机容量,节省动力设施投资,且有利于地区能源资源的合理开发利用,更大限度地满足地区国民经济日益增长的用电需要。电力系统建设往往是国家及地区国民经济发展规划的重要组成部分。
电力系统的出现使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用,推动了社会生产各个领域的变化,开创了电力时代,发生了第二次技术革命。电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一。
高电压与绝缘技术
以试验研究为基础的应用技术。主要研究在高电压作用下各种绝缘介质的性能和不同类型的放电现象,高电压设备的绝缘结构设计,高电压试验和测量的设备及方法,电力系统的过电压、高电压或大电流产生的强电场、强磁场或电磁波对环境的影响和防护措施,以及高电压、大电流的应用等。高电压技术对电力工业、电工制造业以及近代物理的发展(如X射线装置、粒子加速器、大功率脉冲发生器等)都有重大影响。高电压与绝缘技术的特点是实验性强,理论性强,交叉性强。
上世纪60年代后期以来,高电压技术在电工以外的领域得到广泛应用;同时,也不断采用新技术以发展自身。前者主要指高电压技术在粒子加速器、大功率脉冲发生器、受控热核反应研究、航空与航天领域的雷电和静电控制与防护、磁流体发电、激光技术、等离子体切割、电水锤进行海底探油、冲击加工成型、人体内结石的破碎,以及静电除尘、静电喷涂、静电复印等方面的应用。高电压领域中采用的新技术则包括利用电子计算机计算电力系统的暂态过程和变电所的波过程;采用激光技术进行高电压下大电流的测量;采用光纤技术进行高电压的传递和测量;采用信息技术进行数据处理等。这一切构成了高电压技术近年来发展的一个重要方面。
高压输电不仅能输电,而且还具有明显的经济性。就地发电要比运输发电更加节约资源,这也就造就了我国现在的高压运输的电力策略。
电力电子与电气传动
电力电子。电力电子技术是一门新兴技术,它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成的,已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课,在培养专业人才中占有重要地位。 电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。通常所说的模拟电子技术和数字电子技术都属于信息电子技术。电力电子技术是应用于电力领域的电子技术。具体的说,就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。电力电子是研究弱电的学科,其与自动化有着紧密的联系,但其又经常与强电打交道,因此被称为是连接弱电与强电的桥梁。
电力电子技术在电机控制,电流控制,整流,自动化和仿真方面有着重要的应用。因此,电力电子以成为信息产业和传统产业之间的重要接口。电力电子技术的应用已深入到工业生产社会活动的各个方面。
篇4
调查的范围包括65家钢产量在百万吨以上的重点钢铁企业,这些企业的自动化程度和水平基本上能够代表全国钢铁行业的自动化的现状。
最后,分别对65家重点钢铁企业和其中宝钢、鞍钢、首钢、武钢、马钢、攀钢、本钢、唐钢、包钢、太钢、邯钢和济钢12大钢自动化现状进行了汇总对比,分析了烧结系统已配置有基础自动化、过程自动化和生产制造执行系统的烧结机的台车面积占所有企业台车面积总和的比重;炼铁系统已配置有基础自动化、过程自动化和生产制造执行系统的高炉容量分别占所有企业高炉总容量的比重;炼钢、连铸、轧钢系统已配置有基础自动化、过程自动化和生产制造执行系统的装备或生产线的生产能力分别占所有企业生产能力总和的比重。
在分析过程中,采用的是最简单的认可方法,即只要配置了一台自动化控制装置或控制系统,就认可该装备或系统初步具备了自动化的生产能力,对其自动化所应用的具体功能内容及其发挥的作用未做进一步调查。通过这样初步的统计,计算出各主要生产装备或工序采用自动化技术设备的比重,从而分析得出自动化的程度。
从调查结果看,钢铁行业自动化技术经过多年的研究和发展,水平得到显著提高,有的已经领先国内,有的已经达到了国际先进水平,特别是有的已经具有了自主知识产权并形成了产品在行业内推广应用,这些技术成果获得了国家级、省部级的大奖。之所以有这样的结果,一是在经济全球化、市场国际化的大环境下,企业认识到自动化技术在企业发展中的重要作用,不采用新技术搞自动化,就难于提高生产效率和产品质量,就难于在激烈的国际国内的市场竞争中占有一席之地;二是企业看到了自动化所产生的实实在在的效果,为企业带来的巨大效益;三是企业在基建和技改项目上重视上自动化项目,肯于投资。
进入20世纪90年代,在信息技术和控制技术的迅猛发展和广泛应用的推动下,钢铁工业向高精度、连续化、自动化、高效化快速发展,使钢铁生产工艺、产品和技术装备呈现出如下特点:1.流程短、投资少、能耗低、效益高、适应性强和环境污染少的新技术、新工艺被不断应用;2.提高产品的外形尺寸精度、改进表面形貌和改善内部质量的技术受到重视;3.生产技术装备向大型化、现代化、连续化迈进。信息技术、控制技术使检测和执行设备取代了传统的人工操作,工艺参数的检测方法和检测仪表得到了高速发展;在现代钢铁生产过程控制中,计算机技术的应用已深入各个领域,传统的计电仪功能划分不再明显;仿真技术在钢铁工业中日益广泛应用,不仅用于控制系统的培训和新工艺、新控制方法的研究,而且易于模拟生产设备调试,指导生产和参与生产;人工智能技术已经广泛应用,包括模糊控制、专家系统和神经元网络在各个工序的应用已取得可喜成果和经济效益;可视化技术和监控系统为无人化工厂提供了条件:从现场总线到车间网、工厂网、企业网的综合网络系统构成了企业的信息高速公路。
根据有关资料,“七五”末,大中型设备实现自动化的比重约为总生产能力的30%,其中过程自动化为13.3%,基础自动化为16.7%。按炼铁、炼钢和轧钢三项主要工艺设备统计,装备了基础自动化设备和其他自动化检测装置的大中型高炉,占炼铁总能力的41%。配备了过程计算机的大型转炉占炼钢总能力的16.3%,而实现基础自动化的大中型转炉占炼钢总能力的7.9%,大型主力轧机实现了过程自动化的占全国成品材轧制能力的17%。上述配备了过程计算机生产设备是技术发达国家20世纪70—80年代初的水平。“八五’期间,新建和改扩建的冶金大型工艺设备都已程度不同的装备了过程计算机系统,各主要工序普遍提高了自动化的水平。如:炼铁工序中,装备了过程计算机的大型高炉生产能力占炼铁总能力的比重达到19%;炼钢工序中,实现了过程自动化的炼钢能力占总能力的比重达到37%;连铸自动化的比重也有了显著提高;全国成品材轧制能力中过程自动化的比重达到20%。
通过2003年的调查了解到,钢铁企业在“十五”期间内新上或改造的自动化工程中,基础自动化级已经普及。在重要的生产工艺过程的控制自动化系统得到了企业领导决策层的高度重视,在新建和技术改造项目建设的同时,加大投资力度,采用配套引进国外技术和装备或选择与国内科研部门联合技术攻关相结合的道路,大大提高了生产过程的控制能力,提高了过程控制自动化的水平。第三级的生产制造执行系统,作为近年国内外重要的生产管理控制技术以其所产生的关键作用,已经被许多企业所接受。在一些新建的生产流程线上,积极与国内外合作伙伴共同研发或购买软件平台,加速建设。这一级系统的陆续投产运行,将会对钢铁企业产销一体、管控衔接、信息畅通的信息化起到至关重要的作用。新建设的自动化系统,瞄准了国内外先进技术,力争达到国际先进水平。
下面,我们对截止到2003年6月,钢铁企业在主要生产工序中的基础自动化、生产过程自动化、车间管理或生产制造执行系统的应用现状、钢铁企业自动化的发展程度和水平分别予以分析和对比。
1.基础自动化已经普及
在钢铁企业的烧结、炼铁、炼钢、连铸、轧钢等主要生产工序和流程中基本上普及了基础自动化。
基础自动化(一般称为设备控制级)是生产过程自动化中最底层、最基础的部分,由各种电子、液压、气动控制装置组成,承担各种生产工艺参数的计量检测和设备控制。基础自动化级普遍采用各种可编程控制器(PLC)、集散控制系统(DCS)和成套工业控制机。它们对设备级的控制发挥重要作用。目前的应用基本上可以达到94%以上。生产工艺控制愈复杂,基础自动化的程度就愈高,高炉系统甚至接近100%,连铸、轧钢达到99%。
我国重点钢铁企业共应用PLC约7226台套,DCS约1280台套,工业控制机约4791台套。见图1。
2.生产过程控制自动化有了提高
过程计算控制系统即生产过程自动化是提高产品质量、保证生产过程优化控制的重要的环节,—般由过程控制计算机系统完成,包括生产过程控制系统、工艺控制数学模型和人工智能等技术的应用。近年来,生产过程控制自动化有了一定的发展,较“七五”、“八五”期间有很大增加,见图2。
大量数学模型和人工智能技术,如模糊控制、专家系统和神经元网络等在这一级广泛应用。高炉炉况预报模型、软熔带推断模型、炉料下降仿真模型、冷轧设定模型等等,还有高炉冶炼专家系统、基于模糊控制的电弧炉电极提升系统、采用神经元网络的连铸漏钢预报系统、均热炉模糊控制系统、钢板冷却智能化控制系统等在各个工序的应用,已经取得重大成果和经济效益,目前正在向多种技术的混合系统发展。
由于引进或改造了一批能够生产高附加值产品的冷热轧系统及配套的自动化控制系统,使得轧钢系统的过程控制自动化程度提高幅度最大。见图3。
在生产控制自动化级中,配置的生产过程控制计算机系统以小型机为主,共2108台套,应用的控制优化数学模型和人工智能软件系统共1066个。
由于受优化数学模型的开发及引进的模型的消化吸收滞后的制约,生产过程自动化仍有较大的发展空间。在“十五”期间乃至今后一些年里,在新建和改造的大中型设备上应配置过程控制计算机系统。
3.车间管理级或生产制造执行系统受到关注
车间管理级或生产制造执行系统(UES)近年来得到钢铁企业的普遍关注,已经有部分企业在新建或改造生产线的同时,引进国内外先进技术开发生产制造执行系统,这些系统在一两年内将陆续投入运行。
生产制造执行系统主要由区域管理计算机系统完成在线作业计划和生产调度管理、质量跟踪控制等许多功能。这一级系统在企业信息化架构中的位置和重要作用是不可或缺的,只有实现它们,才能使控制系统和管理信息系统实现无缝对接和系统集成,生产实际数据和生产指令才能顺畅的上传和下达,实现信息不落地传输。为了实现企业信息化,今后应进一步认识它的重要性并努力发展之。根据图4我们可以看出,这一级的应用才刚刚起步,应用的水平还较低,许多地方仅仅是在车间或厂内建设了计算机局域网络和少量的生产报表处理,大量的生产实际数据通过人工输入。
车间管理或生产制造执行系统应用的计算机共1502台套。
4.主要生产工序自动化现状
我们还可以通过以下各图表显示每个生产工序中各级自动化的现状以及对比状况。
(1)烧结系统自动化
烧结系统自动化包括对烧结的原料储存、配料,混合烧结和冷却等几个部分的计量检测、自动控制和管理。
从图表中看出,在重点钢铁企业烧结系统中,20M2以上的烧结机的台车总面积总计约15637平方米,已经配置有基础自动化系统的台车面积达到94%以上,过程控制自动化居中,车间管理级或生产制造执行系统非常低。
表1 重点企业与12大钢在烧结系统中各级自动化所占的比重
总台车面积
基础自动化级(L1)
过程自动化级(L2)
车间管理级或制造执行系统(L3)
(M2)
台车面积
比重
台车
面积
比重
台车面积
比重
重点钢铁企业
15637
14768
94.44%
6933
44.33%
299
1.91%
其中12大钢
9410
8765
93.15%
4472
47.52%
(2)炼铁系统自动化
炼铁系统自动化是指在高炉本体、热风炉等主要工艺部位的自动化控制系统。炼铁系统自动化主要是改善操作、稳定炉况、提高质量、增加产量、降氏能耗、延长炉体寿命。
在高炉炼铁系统中,重点钢铁企业300m3以上的高炉总容积为159228立方米,并且全部配置了基础自动化系统,自动化的比重达到100%。过程控制系统的自动化比重已经超过50%以上,部分高炉上配置了国内外先进的高炉冶炼专家系统等。
表2 重点企业与12大钢在炼铁系统中各级自动化所占的比重
总容积(M3) 基础自动化级)(L1) 过程自动化级(L2) 车间管理或生产制造执行系统(L3)
容积 比重 容积 比重 容积 比重
重点钢
铁企业 159228 159228 100.00% 85413 53.64% 5000 3.14%
其中12
大钢 88960 88960 100.00% 54787 61.59% 4100 4.16%
(3)炼钢系统自动化
炼钢系统的自动化可以改善操作、延长炉龄,是提高钢产量、保证钢水质量、缩短冶炼时间、降低能源消耗、提高一次拉碳命中率的重要手段。炼钢自动化包括转炉自动化和电炉自动化。
表3 重点企业与12大钢在炼钢系统转炉中各级自动化所占的比重
转炉 总生产能力 基础自动化级(L1) 过程自动化级(L2) 车间管理级或生产
制造执行系统(L3)
(万吨/年) 年生产能力 比重 年生产能力 比重 年生产能力 比重
重点钢铁
企业 12576 12011 95.51% 6964 55.37% 3200 25.45%
其中12大
钢 6300 6300 100.00% 4425 70.24% 2730 43.33%
表4 重点企业与12大钢在炼钢系统电炉中各级自动化所占的比重
电炉 总生产能力 基础自动化级(L1) 过程自动化级(L2) 车间管理级或生产制造执行系统(L3)
(万吨/年) 年生产能力 比重 年生产能力 比重 年生产能力 比重
重点钢铁企业 2586 2506 96.91% 1257 48.61% 510 19.72%
其中12大钢 821 781 95.13.% 246 29.96% 100 12.18%
(4)连铸系统自动化
连铸自动化系统能够改善铸坯质量、提高产量、增加金属收得率和提高连铸比,应用人工智能控制的方法,加强对连铸质量的预报和控制。
在连铸系统中,重点钢铁企业的连铸机总的年生产能力为13195万吨,而已经配置有基础自动化设备的生产能力达13117万吨,所占的比重是99.41%。以此类推,过程控制自动化是54.31%,生产制造执行系统为15.37%。
表5 重点企业与12大钢在连铸系统中各级自动化所占的比重
总生产能力 基础自动化级(L1) 过程自动化级(L2) 车间管理级或生产制造执行系统(L3)
连铸 (万吨/年) 年生产能力 比重 年生产能力 比重 年生产能力 比重
重点钢铁企业 13195 13117 99.41% 7166 54.31% 2028 15.37%
其中12大钢 5693 5693 100.00% 3050 53.57% 1153 20.25%
(5)轧钢系统自动化
随着轧钢生产向大型化、高速化、精密化、连续化方向发展,轧钢生产对自动化装备的要求比其他生产工序高,自动化系统和自动化装备的水平对最终产品的质量影响也最大。因此,轧钢系统中采用的自动化设备和系统比较多,各级自动化控制程度也比较高,是现代钢铁工业自动化技术应用最集中的地方。其中12家大型钢铁企业更加重视轧钢生产工序中自动化技术的应用,相关数据普遍高于重点企业的平均数。转贴于
由于自动化控制技术的发展,薄板坯连铸连轧计算机控制系统的控制范围扩大,产品厚度越来越薄,对板形控制、自由轧制以及层流冷却等特殊要求,加强第三级生产控制级以协调炼钢、连铸和热轧的生产,保证100%的板坯热装热送。提高了产品的外形尺寸精度和改进表面形貌,以及改善了板带内部质量。在热冷轧宽带钢的轧制工艺、轧机形式和控制技术等方面也采用了一系列新技术、新工艺和新设备,生产率大大提高。
表6 重点企业与12大钢在轧钢系统中各级自动化所占的比重
管、线、带 总生产能力(万吨/年) 基础自动化级(L1) 过程自动化级(L2) 车间管理或生产制造执行系统(L3)
年生产能力 比重 年生产能力 比重 年生产能力 比重
重点钢铁企业 16389 16336 99.67% 11273 68.76% 5731 34.97%
其中12大钢 8918 8918 100.00% 6832 76.61% 4622 51.83%
基于钢铁工业自动化在企业信息化中的重要地位和作用,为了使各级系统的指令或数据能够顺畅地传递,达到各级系统的无缝对接,形成一个整体,发挥最大的综合效益。因此,在各级自动化系统的设计和实施过程中,要充分考虑与上下级系统的信息传递接口。例如在本级系统的建设中,尽可能收集并保存将来上级系统所需要的各种现场生产过程信息,待条件成熟建设上级系统时,就可以顺利地将这些信息传递上去。
钢铁企业自动化的专业职能管理
通过调查,在各重点钢铁企业内都设有自动化专业技术管理部门和实施队伍。尽管每个企业的机构设置不同,有的在自动化部(所)、有的在计控部、技术中心,还有的在设备部门,但它们对自动化项目的建设管理和自动化技术的推广应用发挥了重要的作用。如今在钢铁行业信息化的进程中,已经涌现出一批既懂自动化技术、又懂管理和生产工艺流程的信息化复合型人才进入企业的决策层。
随着企业信息化建设的深入和自动化信息化技术的发展,企业要全面健康、协调、可持续的发展,就要加快推广应用国内外先进、适用的冶金自动化技术和信息技术,走新型工业化道路。在今后若干年里,随着企业的工艺流程控制、装备的不断更新改造,以及提高产品质量和生产精细管理的需要,钢铁企业必将投入建设更多的信息化、自动化应用项目。在信息化的大潮中,广大自动化专业职能管理部门和自动化工程技术人员艰苦努力、坚持技术不断创新,肩负着光荣而艰巨的信息化建设的重要任务。
综上所述,普及基础自动化,大力发展生产过程自动化,重视生产控制系统/生产制造执行系统的建设,加快企业管理信息化的建设进程,早日实现我国钢铁行业企业信息化、管控一体化的目标仍是“十五”期间乃至以后若干年内的重要目标和艰巨任务。
参考资料:
篇5
关键词:电气自动化技术;操作及其维护;网络结构
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)21-0101-02
1 电气自动化技术的特点
1.1 电气自动化技术应用面广泛
电气自动化技术凭借其强大的应用范围在大多数工业有关企业各部门中都有广泛地应用,工业生产过程中的高度智能化、信息化的电气自动化技术的应用在很大程度上降低了企业的运行成本,增强了生产可靠性,提高了企业的效率和效益,促进了经济社会的快速健康发展。此外,在电气自动化系统的设计研发中,包含了硬件设计部分和软件设计部分,具体技术实施方案因应用行业和场合而异,需要具体分析设计。另外电气自动化技术对微电子技术、电力电子技术依赖性比较强。对于一个完整的电气自动控制系统来说,无论从进行数字或模拟信号处理的控制器,到执行指令动作的执行机构和完成信号采集功能的传感器等等,均与电子技术的发展密切相关。
1.2 电气自动化系统操作及其维护简单
PLC/DCS控制系统的产生,使得电气自动化技术发生质的跳跃,PLC/DCS是微电子技术充分应用于电气自动化技术的产物。通过对可编程逻辑元件的编程替代传统的对继电器和接触器进行特定组合方式,电气自动化控制系统使得工业机器可以按照预先的程序设定来完成事先安排好的逻辑与判断功能,并执行操作指令。该项新技术的应用将生产工人从繁琐的人工重复单一操作中解放出来;自二十世纪六十年代末至八十年代中期,随着微处理器设计制造和数据存储器技术、电力电子技术和微电子技术的飞速发展;同时,由于用户对控制系统提出了更加灵活、实现更加复杂的功能要求,如增加系统的灵活性和精确性,减少开、停机时间,提高系统可靠性等等要求,使得PLC技术很快地被应用到工业生产控制中去。PLC控制系统做到了使得机器可以独立地完成更加复杂、灵活和精确的控制任务,真正实现了工业领域的电气自动化。
电气自动化系统操作与控制的标准平台人机交互界面(UI)良好,指令的修改及维护操作简单、灵活易用,广受用户喜爱;另外,目前采用PC的人机界面为基础的自动化系统已成为主流,在控制层选择Windows OS作为操作系统平台可以使电气自动化系统的操作与维护易于进行。
2 我国电气自动化技术的现状
2.1 Windows正成为工业控制标准平台
PC在工业生产制造领域普及程度非常高,在微软的倡导下,世界上主要的自动化系统厂商(如西门子、Rockwell等企业)共同制定了OPC标准。在工业自动化领域,基于Window OS的人机交互界面目前已经成为主流,基于PC的控制系统正是凭借其灵活可移植性强和易于集成的特点被更多广大的用户群体所采用。采用Windows OS作为工业控制标准平台的好处还包括其易于和办公平台进行高度集成整合,这使得信息化技术在工业生产现场管理层得到了充分地利用,便于管理人员进行快速实时查询企业的各种信息和数据。电气自动化设备信息化地逐步普及,简化了繁琐的操作,使得我们的工作高效、准确。现有的Windows OS平台保证了从现场设备到控制系统平台、从控制系统平台到管理层层面的应用程序的实现平滑连接。
2.2 现场总线和分布式控制系统
现场总线系统是连接各种设备和自动化系统的数字型、采用全双工通信模式的一种分支结构,它利用串行电缆实现将位于中央控制室内的各种工业计算机、监视控制软件和PLC与现场设备可靠连接起来,实现现场设备的数据采集,通过数据传输电缆传到中央控制器上体现出来。现场总线系统可以解决工业生产现场设备间多点双向数字通信,包括现场控制设备与上级控制系统之间的通信交互问题。目前工业制造业、流水线、交通、国防等领域的自动化系统中广泛采用。分布式控制系统又称为集散控制系统,其基本思想可以概括为实现分散控制、集中操作功能,以提高可靠性;另外还具有高可靠性、分层管理、便于组合、灵活等特点。在分布式控制系统中,划分好区域后,按实际情况将微型处理元件安装在执行机构和测量装置附近,以便实现控制功能分散,而管理功能相对集中。
2.3 IT技术与电气工业自动化
INTERNET和INTRANET的普及加速了IT技术在自动化领域地广泛的应用,所利用的网络结构都可以用于实现办公自动化环境要求。采用Windows OS作为工业控制标准平台的好处还包括其易于和办公平台进行高度集成整合,这使得信息化技术在工业生产现场管理层得到了充分地利用,便于管理人员进行快速实时查询企业的各种信息和数据。电气自动化设备信息化地逐步普及,简化了繁琐的操作,使得我们的工作更加高效、准确。信息技术不仅渗入到工业界的管理层,而且深入到自动化的机器、设备和系统中。整合了信息化技术的控制系统拥有传统成熟PLC技术的变通性和可靠性,又兼容了信息技术的实时性和先进性。
3 电气自动化技术发展趋势
从电气自动化技术的发展历程来看,为满足用户日益严苛的需求和利用当今飞速发展的高新技术,在可预见的未来,无论是电气自动化系统生产厂商、系统集成制造公司,还是终端用户,对于电气自动化系统的发展方向都有着统一化、通用化、高频化的倾向。
3.1 采用统一的系统开发平台
利用统一的系统开发平台,可以同时实现一个完整自动化项目的设计、平台搭建和测试调试、开机运行以及后续维护等阶段和环节,这样节省了开发成本、缩短了开发时间,提高了开发效益。采用统一系统开发平台还可以最大程度的为电气自动化系统的各部分提供统一的数据信息资源,提高了资源的使用效率,提升了系统的可靠性和可操作性,使得电气自动化系统具备更高,更强的实用性。
3.2 通用的网络结构
良好的自动化系统还应采用兼容的网络结构,这样系统的网络结构可以保证现场控制设备、计算机监控系统和企业管理系统之间的通讯畅通。利用内部网络或互联网连接企业管理层就可以对现场设备进行实时监督。在进行系统网络规划时,要做到保证现场设备通讯的现场总线与上级计算机控制系统和办公系统间通讯,网络设备还必须能够保证支持从办公环境到控制级的整个系统范围内的通讯。在架设好的整个Internet/Intranet网络中还应集成的网络配置、集成的数据统一管理以及集成的互相通讯等功能。兼容的网络结构可以满足数据信息在自动化体系不同层面间的交换需求,从而达到增强了系统的开放性和可控性的目的。
3.3 从低频向高频方向发展
当前PLC控制器还处于单频道且低频率的发展阶段,不利于系统的高效运行,同时也制约了指令处理速度。伴随技术的快速发展与进步,高频化技术的采用在自动化控制系统构成规模体积小型化、快速化方向发展;同时CPU数据处理量的加大也要求向大容量、高速度方向发展。
另外,为充分利用分布式控制方式,还可向网络化发展,增强可编程逻辑元件的通信联网功能利于使可编程逻辑元件间,PLC与工业计算机之间信息的交互,实现近距离或远距离通信,构建分散集中控制系统,提高电气自动化的可靠性。
4 结 语
经历了几十年的发展后,电气自动化技术从对继电器和接触器进行特定组合方式来实现初步自动化到利用PLC/DCS控制系统对可编程逻辑元件的编程实现逻辑和判断功能,使繁琐的人工重复操作由工业机器人完成,真正实现工业自动化。随着新技术的研发,软硬件技术的提高、通信和网络技术发展和半导体制程技术的提高,电气自动化技术必将日臻完善,凭借其可靠高效、强大功能支撑工农等行业不断进步,进一步促进了经济社会的快速健康发展。
参考文献:
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[2] 徐鹏.电气自动化控制方式的研究[J].科技广场,2009,(7).
篇6
关键词: 电气自动化技术;现状;发展
随着电子技术、信息网络技术以及智能控制技术的飞速发展,电气自动化技术应运而生。电气自动化技术是指电子信息技术和信息技术为主要电气工程有机结合的一种应用技术[1]。目前,电气自动化技术在我国各行业已经得到广泛的应用。本文阐述了我国电气自动化技术现状及发展展望,以期为我国电气自动化技术更好地服务于我国经济建设提供理论参考。
1 电气自动化技术的特点
电气自动化技术具有以下两个重要的特点:一是技术涵盖面比较宽。因为电气自动化技术既是一门应用性比较强又是一门比较普遍的技术,大多数工业有关企业均会或多或少涉及到。此外,由于这门技术含量比较高,在电气自动化系统的设计中,需要硬件设计又要软件设计,而且不同的应用行业与场合需要选择不同的技术方案,由此而见,这门技术需要比较宽的知识面。二是对电子技术依赖性比较强。我们知道,对于一个典型的电气自动控制系统而言,无论从采集信号的传感器到进行信号处理运算的控制器,或者到执行运算结果的执行机构等等均与电子技术的发展密切相关。所以,电气自动化技术的发展离不开电子技术的进步,两者密切相关,前者依赖于后者。
2 我国电气自动化技术的应用现状
2.1 电气自动化技术在火力发电系统中的应用
运用电气自动化技术于火力发电中,具有多种用途。一是可以实现火力发电厂的“机、炉、电”运行系统一体化的目标。二是可以提前通知或预测火电设备会出现的一些安全隐患以及故障。实践证明,如果能够对火电设备的安全隐患以及故障早发现和早处理,则可以有效避免一些事故的发生以及损失火力发电厂的经济效益。三是可以实现通用网络结构的构建,进而实现火力发电厂电气设备运转的自动化,代替火力发电厂管理、操作人员对整个火力发电厂设备的监测,并且可以保证“三个系统”即控制系统、管理系统和计算机控制系统的数据传输通畅无阻,从而实现整个数据传输和处理、监督完全自动化[2]。
2.2 电气自动化技术在钢铁工业中的应用
钢铁工业中运用电气自动化技术是钢铁行业实现现代化的重要标志。近几年来,随着现代科学技术的发展,我国钢铁行业加大了对原材料、生产环境安全和产品质量等检测力度,然而这些检测工作基本上由电气自动化技术来完成。需要说明的是,钢铁行业这个生产环境是比较特殊的,可是很多生产工艺环节是无法由人工操作来完成的。由此可见,自动化技术的高性能、高效率、整合化等优点为钢铁企业提供了比较大的便利。
2.3 电气自动化技术在现代建筑中的应用
自20世纪60年代以来,传统电气系统逐渐满足不了我国建筑用户对建筑物功能的多样化与个性化的需求。生活环境的舒适度、信息沟通的便捷性、服务设施的完善性等问题越来被人们所重视,直接导致建筑设备与电气设备的复杂性不断提高。基于此,在这一背景下,以电气自动化为技术支撑的智能建筑设计与布局得到了又好又快的发展与应用。从当前我国电气自动化技术的应用效果来看,电气自动化技术优势主要体现在以下几个方面:第一,设备与系统全工作过程得到高效监控。大型建筑一般结构比较复杂,运用的电气系统组件比较繁多、结构比较复杂、功能也多样化。传统管理与运行方式存在管理盲区,进而导致事故的发生。但是“采集-处理-反馈”模块管理与运行的现代自动化技术对电气系统给予实时、数字化监控,能够有效将控制中心的指令顺利传达到系统,并将系统反馈信息成功传递到控制中心,以实现对整个电气系统“高效、实时、不间断”的控制和管理。第二,大幅度提高了联动性。建筑中配电、照明、消防、空调等系统在电气自动化技术的配合下可以连接成为一个整体,进而大大地提高这些系统的联动效果,同时解决了电梯系统依照各层用户流量实现其速度的自动调节,以及紧急情况下(火灾、水管爆裂等)系统的自动识别与判断,及时实现预设的应急处理方案,开启紧急照明系统、调整水压或开放喷淋灭火系统等。第三,安全性比以往更强。电气系统具有危险性。设备故障、人员操作失误以及工作环境变化等多种因素均可能导致电气系统产生比较严重的安全事故。但是,利用自动化控制技术可以有利于系统对工作中出现的异常情况做出反应。第四,数据比较完备、计算也较精确。自动化系统可以综合其操作流程、故障处理等数据建立起准确而又清晰的数据库,以便为后期工作的决策提供信息支持。
篇7
1电气自动化的应用和现状
1.1电气自动化的应用电气自动化是电工技术与电子技术、软硬件、强弱电等相结合的一门综合性的学科。电气工程可以实现自动化管理和控制,电气自动化是电气企业不可或缺的一部分,为电气企业的发展做出重要的贡献。同时,电气自动化也和我们的生活息息相关,不仅对工业有重要帮助,农业、开采业等也离不开电气自动化。计算机与电气自动化紧密相连,OPC(OLEforProcessControl)技术和Microsoft平台与电气自动化相结合得到了广泛应用。通过与计算机的结合,电气自动化变得更加简单灵活,人们可以通过远程控制设备进行数据信息的传递,大大节省了时间、人力和物力,既提高了工作量又降低了成本。
1.2电气自动化的现状目前,我国电气自动化水平良好。应用情况可以分为三种:
(1)电气自动化系统的集成信息化:电气自动化在信息技术的影响下,向两个方向渗透。分别是企业管理层的纵向渗透和电气操作系统的横向渗透。电气自动化向企业管理层的渗透是指管理层通过信息技术对财务数据、生产数据、人事数据等进行存取;电气化操作系统的渗透是指对电力设备、电力系统的运行管理,通过信息技术获得这些设备的运行参数。通过电气自动系统的集成化,我国的电气自动化得到了飞速的发展。
(2)电气自动化的维护变得更加简便:当前大部分电气自动化企业采用PC人机界面控制系统来控制电力的运行,以此确保电力系统的运行安全,使得操作变得安全、方便和灵活,在系统维护上更加简单容易。
(3)电气自动化系统分级控制的运用:电气自动化系统是通过一根串行电缆控制中央控制室的计算机,监视软件和CPU,将变频器、智能仪表、马达启动器、低压断路器等设备连接在一起,然后以数字化的信息进行双向传输。
2电气自动化的高速发展
2.1电气自动化的发展趋势
(1)分布式:分布式是指确保在控制网络中每个模块能够独立工作,以分散危险成分,降低危险系数。
(2)信息化:信息化能够使工作中的每个模块结合起来,使系统具备综合处理的能力,利用信息化技术达到自动化和控制能力的统一。
(3)开放化:开放化就是通过电气自动化系统与外界网络的联系,实现系统内外的连接。
(4)统一化:电气自动化系统在一个统一的平台,系统基于WindowXP的控制系统,用户在使用时需要运行一个统一的平台。
2.2电气自动化的标准化与市场化
(1)自动化系统程序的接口标准化:在企业运行ERP与MES时,以微软公司的技术作为载体,通过PC平台自动化操作可大幅度降低工程使用的费用和时间。同时,自动化系统程序的标准化也为信息的交换和共享提供了便利。最重要的是电气自动化、标准化对方案解决过程起到关键作用,而且标准化的接口对不同的软件和硬件的交换排除了通讯障碍。
(2)电气自动化产业的市场化:电气自动化在社会和生产的影响下,不断调整自身的产业结构,不断对自身进行优化升级。电气自动化系统的不断深入开发与改进,也逐渐加深了电气自动化在产业中的重要性,并且在提升产品的自制比率和有效配置所有资源有非常大的作用。
3电气自动化的广阔前景
3.1电气自动化的创新
电气自动化不仅需要把握制造的方式,还需要创新,即制造到创造过程的转变。产品在市场竞争中,不仅要有产品价格的竞争力,还需要有自己的技术,这样才能在长期的发展道路中能够健康成长。企业在创新的道路上需要不断总结经验,调整生产观念,认真落实科学的发展方法和脚踏实地的工作态度,培养一批有能力有创造力的新鲜血液,为持续发展的道路补充源源不断的动力。
3.2电气工程的监管力度
有了一个完善的监管系统,电气自动化系统的前景才能更加光明。对于电气工程的质量问题、电气工程的监管力度、电气自动化专业人才的培养都需要一个完整的机构。同时对电气产业企业的一些错误行为需要监管单位进行斧正,对那些只懂皮毛滥竽充数的非专业人士及时清除。如此一来,电气自动化产品的质量和从业人员都得到保障,电气自动化这个产业必然也会得到长远的发展和进步。
4结束语
篇8
关键词:电气自动化;现状;发展方向
中图分类号:C35文献标识码: A
引言
随着电气自动化技术发展的不断成熟化,此技术已被应用在了各个行业和领域中,小至对一个开关的设计,大至延伸到对航天领域的研究,无不凝聚着电气自动化技术的发展。但目前,我国电气自动化领域面临着很大的人才缺口,在电气自动化研究方面也存在很多问题。本文通过对电气自动化的发展现状和未来发展方向做出详细的分析和探讨之后,对自动化技术的发展有着至关重要的作用。
一、电气自动化技术的发展现状
1、与物理学技术研究密切。近年来,随着电子技术的不断发展,固体物理学作为物理学发展的一个分支,是由物理学中大规模集成电路制造和三极管技术发展而来。之所以,电气自动化技术与物理学发展有着千丝万缕的联系,在一定程度上,可以说是物理学技术的发展推动着电气自动化技术发展。电气自动化的研究领域不仅延伸到物理学方面,而且在生物系统和微机电等方面都有联系。
2、依托信息技术平台发展。随着计算机和网络技术的应用,网络技术不仅在企业管理和商业上被大量运用,在电气自动化技术层面上也开始被广泛地应用。由于网络技术的灵活、快捷等优点现如今已被越来越多的人所认可。而其便于后期维护和使用的优点也成为电气自动化技术发展的平台。
3、结合IT平台发展。现在很多企业已经将IT技术与电气自动化技术结合起来,加大了技术的含量。由于企业在对业务数据进行处理时,要对当前生产中的数据进行实时存取。同时,信息技术的横向发展对电气自动化的发展也产生了重大的影响,而且已经渗透到产品的各个层面中,除了在控制器和仪表方面,还有在传感器的运用上也都结合了IT技术。
4、对分布式控制系统和现场总线的运用。现场总线是一种连接自动化系统和智能设备的串行的具有数字化和双向传输结构特点的通讯总线。通过串行电缆实现将现场中变频器、马达、仪表与中央区内的计算机连接起来,达到将现场中的信息采集到中央控制器上的目的。
5、与现代技术相结合。现代技术的发展在一定程度上带动了电气自动化发展。同时,随着电气设备产品的不断增多,越来越多的电气产品都需要具备专业技能的人才来研制,因此有关电气自动化的各大科研机构都在全国范围内建立起来了,电气自动化科研人员的队伍也在不断壮大。
二、发展电气自动化技术的重要性
在现代有关工业技术生产的过程中,只有运用多种自动化的设备来监控和操作一系列的生产过程,才能够生产出更好的产品,如果电气工业技术不发展,就无法实现高科技含量的现代化生产,由此可以看出,现代化工业的发展离不开电气自动化技术的配合。电气自动化技术可以实现带动信息技术和工业技术的共同发展,对社会在长远目标上的发展和规划有着十分重要的意义。
三、电气自动化在未来的发展方向
1、在系统结构上实现通用化。对于电气自动化系统来说,一个企业的网络结构能够确保不同厂家间的硬件产品数据和软件产品数据实现正常的交换,并且能够借助硬件的平台得到自动化解决的方案。同时,使用WindowsNT作为自动化的操作系统还能解决其沟通的障碍,使硬件成为管理平台和自动化控制的接口,使得办公室系统和电气自动化之间的数据交换变得更加便捷,从根本上解决了资金和时间问题。
2、开放化发展。开放化的系统是实现外界接口与外界网络间连接的重要前提,并且已成为电力系统运动、调度自动化和信息管理方面的核心技术。随着有关信息化技术电力设备的设计、指导和运用的不断发展,使得计算机技术和计算机仿真技术在电气自动化中的地位越来越突出。以及网络、通信技术在电气工程中的不断运用,和智能化分析的广泛运用,无不充分体现着电气自动化的重要作用。
3、实现电气自动化技术的安全化。现如今,在我国电气自动化的生产企业中已经初步体现出将安全防护系统和其他系统集成为一体化系的趋势,将非安全系统结合安全系统集合在一起使用,使得用户在非安全系统的基础上,实现自己解决安全问题的需要,不仅能够帮助客户减少人力、物力方面不必要的浪费,也使得自动化安全系列的产品成为未来发展的一个亮点,同时也是电气自动化发展的趋势选择。其发展时应从安全等级最高的应用领域开始,逐步延伸到安全等级较低的领域中去。从软件的开发再到硬件,从生产设备再到网络层面对电气自动化系统进行分步的整合,从而最终完成电气自动化安全防护系统的研发。
4、创新电气自动化产品的创新。在满足了国家的有关标准和要求之后,电气自动化企业要不断提高其创新能力,增加对产品的科技含量的要求,确立创新产品在电气自动化生产中的地位,加快实施国家重要科研项目的工作。目前,我国电气自动化产品主要是国企中的中低档产品,电气自动化的相关企业要不断努力。开创出一条科学发展的道路,同时要坚持以创新为导向,提高对产品的自主创新能力的研究。
5、电气自动化产品的远程监控。在未来的发展中,电气自动化有望实现远程监控的功能,在监控下,不仅能实现大量节约成本、材料,还能节约大量的电缆的理想目标。而且远程监控还具有灵活方便、可操作性的良好特性。
四、电气自动化发展过程中需要改进的方面
1、加强对操作人员的技能培训。在对电气自动化系统进行设计和安装时,往往很容易忽略了对直接接触电气控制人员的培训工作。很多工作人员会觉得在运行和操作设备过程中,对人员培训会相对比较容易,因为此原因,一些电气自动化设备的厂家直到安装系统或是运行系统时才对人员开始培训。但在系统安装中,应该对工作人员进行系统上的培训,使他们对设备有了完全的了解,才能在生产、安装过程中正确判断设备发生故障的原因,并采取相应的措施解决问题。
2、多多关注新技术的发展。电气自动化企业只有不断吸收高科技技术中的营养,才能更好地促进自动化技术的发展。与此同时,还要全面把握“科学发展观”的实质和内涵,并结合社会实际情况,仔细寻找自身与新科技技术之间的差异,总结经验,调整发展的思路,真正做到将电气自动化技术与科学发展观结合在一起,才能实现电气自动化的全面发展。
3、加强对自动化技术产品质量的控制。目前,一些自动化生产的企业已经研制出了具有通信功能的自动化的产品,由于其通信模块中的良好的开放性和可靠性,这种产品现已应用到了煤矿行业中,这就要求要充分保证自动化产品的质量,在进行工作时,不能出现由于质量问题导致施工时的事故发生。
结束语
电气自动化的应用领域不知不觉中已延伸到各个行业中,小到一个家庭的开关设备,大到对航天飞机的研制,全都离不开电气自动化系统的协助。在全球经济一体化发展的不断驱使下,电气自动化技术变得更加地重要,不但关系到经济领域。而且也影响了社会建设的发展。虽然,在电气自动化技术方面,仍然有很多问题有待提高,但在不久之后,电气自动化技术一定会变得更加安全化、专业化和高效化。
参考文献:
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篇9
关键词:电气自动化;工程控制系统;发展趋势;电气信息;现代信息技术 文献标识码:A
中图分类号:TM921 文章编号:1009-2374(2016)13-0068-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.13.032
近几年随着我国综合国力的逐渐提升,国家信息化技术水平也逐渐提升,其中电气自动化被广泛应用于各个领域之中。电气自动化又称为电气工程及其自动化,是高新技术产业中一个重要的组成部分。控制系统主要是指由控制主体和控制客体所构成的一种具有自身实现目标和功能的管理系统。电气自动化工程控制系统是利用电气自动化技术实现系统工程的控制,从而应用于人们的日常生活和生产中。
1 电气自动化工程控制系统相关理论研究
1.1 分布式控制系统理论
分布式控制系统主要是在现代系统建设的基础上根据我国社会发展的现状对其进行综合性分析和处理,从而实现当前我国电气自动化技术领域的长期发展。近几年随着我国信息技术的逐渐发展,现代电气自动化工程控制系统的发展中分布式控制系统在整个电气自动化工程控制系统中占有重要的位置。通过从不同的角度对其进行综合性分析能够发现,我国电气自动化工程控制系统中分布式控制系统的理论分析具有可靠性和实时性的特征。这两个特征的产生,充分地展示出我国电气自动工程控制系统的应用作用。
1.2 信息集成化理论
信息集成化理论主要是指电气自动化工程控制系统在其应用过程中需要依靠信息集成化理论才能够实现电气自动化工程控制。随着我国现代技术手段的不断发展,在不同领域中展示出不同的技术手段,其中信息集成化理论则被充分地应用于电气自动化工程控制系统中。在进行电气自动化工程控制系统的过程中需要对相关信息内容等进行集中管理,从而实现我国信息电气自动化工程控制系统的集成化管理。由此不难看出,我国电气自动化工程控制系统中应用信息集成化理论,实现了现代生产和生活的系统化。
1.3 集中监控控制系统理论
集中监控控制系统理论主要是指在电气自动工程系统控制中对其信息内容等进行监控,实时地对信息进行收集,从而实现对其整个系统的调控和管理。电气自动化工程控制系统的监控方式应用中主要呈现在其监控处理器中。监控人员对整个系统的运行进行监控处理,实现主机空间数据的转换,及时地在各个通路信息中传递信息功能,是实现高端信息技术手段的一种方式。通过应用集中监控控制系统理论能够实现当前我国社会发展的趋势,从而针对性地完善我国电气工程控制系统。
2 电气自动化工程控制系统的现状
2.1 电气自动化工程控制系统监控方式
电气自动化工程控制系统监控的方式主要是指在进行电气自动化工程控制系统监控的过程中采用监控系统对其进行集中操作。目前,我国电气自动化工程控制系统监控方式主要分为集中监控和远程监控两种方式。其中集中监控主要是指在将各种信息控制集中在一个处理器上对其进行操作,从而实现整个机器系统处理。在诸多集中监控处理过程中一般采用隔离刀闸和断路器联锁设备控制系统进行集中控制系统管理。其中远程监控方式主要是利用计算机网络技术对其进行远程操控,与传统的集中监控方式相比较,具有安装简单、费用低、可靠性高的特点。但是,在使用场合上具有一定的限制,更加适用于小型的电气自动化工程控制系统。
2.2 电气自动化工程控制系统的控制方式
根据当前我国电气自动化控制系统的控制方式进行分类,发现主要分为两种方式:第一种是集散控制系统,主要是将控制、计算机、显示、通讯等技术手段相结合的方式,对各行各业的化工制作流程进行控制。根据集散控制系统理论可以将其分为集散控制、集中控制、分级控制、组态控制等方式,在控制过程中存在可靠性高、开放性、灵活性、协调性、控制功能齐全等特点。因此,适用于各行各业的发展中;第二种是指可编制控制系统。可编制控制系统主要是指利用机械控制的原理对数字量进行控制的一种控制方式,也是电气自动化工程控制系统的主要控制方式。其工作原理主要是采用可编程的存储器,对其内部存储和执行功能等进行逻辑运算、顺序操作、定时、计数等计数指令的编程,从而通过数字模拟的形式运用于工作过程中。该种电气自动化工程控制系统的控制方式主要具有设计简单、安装方便、可调式、维护方便等特点。
2.3 电气自动化工程控制系统语言规范方式
电气自动化工程控制系统语言规范方式根据当前我国电气自动化工程控制系统进行合理的分类,可以将其分为Windows NT和IE两种语言规范形式。将电气自动化工程控制系统语言规范方式与计算机系统语言规范方式相结合,能够更好地实现电气自动化工程控制系统语言,从而实现人机语言的灵活转变,将其应用范围和实用性进行提升,应用于生产和生活中。此外,通过使用Windows NT和IE两种语言后能够更好地实现人类对电气自动化工程控制系统的维护,从而对其技术操作系统进行完善和改进。
3 电气自动化工程控制系统的发展趋势
3.1 技术创新化
随着我国技术创新和科技创新理念的逐渐发展,未来我国电气自动化工程控制系统也将沿着技术创新的方向不断进行发展和完善。面对当前我国各领域中技术创新的发展环境,在电气自动化工程领域中也逐渐在创建这种氛围,开始不断对其控制系统的操作和完善等进行技术创新。在不断追求发展产品的同时,也正在不断对其创新技术本身进行发展,以期通过技术创新化使我国电气自动化工程控制系统的技术发展到世界先进水平。因此,在其技术创新化发展过程中我国政府也应该不断为其创造环境,提供发展空间,促进其技术创新发展,为国家提供科研力量。
3.2 系统统一化
统一化电气自动工程控制系统的发展是未来我国电气自动化控制系统发展的必然趋势,其存在运行周期短、维护安全、开机可调式等优势,因此,在未来电气自动化工程系统发展的过程中必将实现系统统一化管理。在电气自动化工程控制系统的完善过程中还可以正确地对其运行系统进行独立设置,从而更好地满足客户需求,实现我国电气自动化工程控制系统统一化,在其未来工作过程中建立更广阔的计算机监管和现场施工管理体系,从而实现我国电气自动化工程控制系统运行的统一化,保证数据信息交流之间的顺畅。
3.3 系统标准化
未来我国电气自动化工程控制系统在发展过程中为实现缩短电气自动化工作时间,降低操作成本,必将对其接口进行处理和完善,从而实现电气自动控制工程系统运行时间最短化、成本最低化。因此,在其发展过程中建立电气自动化控制系统的标准化接口将成为我国电气自动化工程控制系统发展的趋势之一。在其发展过程中电气自动化工程控制系统可以利用计算机Windows 7系统对其进行完善,从而实现办公室自动化控制和管理系统的应用,使不同系统之间的中介为统一的Windows系统,实现整个电气自动化工程控制系统节后的标准化,为其操作和数据交换提供有效的基础保障。
3.4 市场产业化
随着我国经济的不断发展和全球经济一体化环境的建立,我国电气自动化工程行业在其领域发展过程中为适应当前竞争激烈的市场环境,必须对其产业内部进行优化,逐渐转变传统科研型产业结构,向市场产业转变,从而实现我国电气自动化工程产业的发展,带动其技术创新。因此,未来在电气自动化工程控制产业发展过程中逐渐提升产业内部装备自主创新,实现企业长期研究和发展,也必将是我国电气自动化工程控制系统发展的趋势,最终实现资源合理化配置。
3.5 生产安全化
生产安全化发展是我国自改革开放之初实现现代产业发展中一直强调的问题,也是我国和产业链及企业结构发展的必然趋势。未来我国电气自动化工程控制系统在其建设和完善过程中必须坚持这一战略方针,对其进行集中处理和完善,从而实现了我国社会主义安全建设。未来我国电气自动控制系统在对其生产安全化进行完善的过程中可以从如下三方面进行完善:第一,完善系统硬件安全化。通过对系统控制的硬件系统进行安全化处理,实现安全防护;第二,完善系统监控信息安全化。通过计算机安全处理对其进行操作信息安全化完善;第三,完善领域发展危险级别。从多角度对电气自动化产品和工程安全进行完善。
4 结语
电气自动化工程控制系统的建设实现了我国生产和生活的系统化、专业化。通过本文对其现状和未来发展趋势的研究,将现论技术与实践应用相融合,在其未来发展过程中会更加趋向于技术创新化、系统统一化、系统标准化、市场产业化和生产安全化五方面发展。电气自动化工程系统控制的产生能够实现我国现代信息技术的长期发展,提高我国的综合国力,促进我国社会主义的长期建设。
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关键词:电气自动化;发展现状;前景;措施
一、电气自动化的发展现状
(一)平台的开放性
在我国电气自动化的实际应用当中,统一、开放式的平台,对我国电气的自动化设计有着非常重要的作用。一方面,我们可以采用IEC61131 标准,通过这种方式,不仅仅可以优化管理程序,还可以不断提高平台的实际应用效率,又或者是缩短编程或者是升级周期,在这些方面具有非常广泛的应用价值。在另外一方面,计算机已经成为工控标准化的平台。从目前来看,我国的电气自动化都是采用 windows 系统,在实际操作过程中非常简单,在维护上也更加简单。更为重要的是,其主要是采用 PC 系统,具有非常强的灵活性,并能够在各个行业当中发挥着重要的作用。而对企业管理者来说,网络技术和 PC 技术在电气自动化的应用过程中发挥着越来越重要的作用。
(二)现场总线与分布式系统的应用
从某种程度上看,现场总线,这主要是连接智能现场设备和自动化系统的通信系统,通过这种做法,可以将中央控制室内的计算机和PLC 与现场设备进行相互连接。在这一过程中,现场设备的信息将会被搜集和整理,利用电缆传输到控制器当中。而这些都是为了能够解决智能仪器和控制器等方面的通信传递问题。同时,分布式的控制,在某种程度上意味着 PLC、I/o 模块和现场设备之间的连接,这样就可以将输入输出模块逐渐转换成为现场检测器或者是执行器。
(三)IT技术与电气工业之间的结合运用
在当前的计算机网络中,IT 技术与多媒体技术之间的结合,已经在自动化领域中发挥着重要的作用。其中,其采用的网络结构可以在一定程度上实现办公自动化环境到控制环境。同时,由于市场需求的进一步增长,可以切实推动自动化技术和 IT 技术之间的高度融合,能够在电气自动化领域中进一步改革。在另外一方面,信息技术不仅仅在工业生产中发挥着重要的作用,同时在设备的自动化和系统的自动化过程中具有一定的影响,能够对推动自动化系统具有重要的意义。
二、我国电气自动化的发展前景
(一)建立电气自动化的统一平台
要突破电气自动化的局限性,就需要建立电气工程及其自动化的统一平台,通过这一平台,可以提高电气自动化的通用性,扩大电气工程的适用范围,从而降低企业的技术成本,满足企业多种的需求。此外,建立电气自动化的统一平台可以集中技术、资金与人才等资源,加速电气自动化的发展,促进现代化工业的转型与升级,从而进一步推动我国经济的发展。
(二)构建通用网络系统,建立数据标准化接口
企业在应用电气自动化进行生产作业的过程中,需要进行数据传输,而当前的数据传输基本上还是双向传输,而没有形成网络化传输,无法形成信息共享,同时也无法保证数据传输的安全性。因此,需要建立通用的数据传输网络,给企业实际生产中碰到的问题提供相应的网络信息参考。在更高一层的层面上,建立通用数据传输网络,还可以对资源进行统筹优化,保证资源的高效利用。在通用数据传输网络的构建中,需要考虑这几个方面:网络的构架;网络的安全性;网络的适用范围。重点需要保证网络传输的安全性,通过提高网络的安全性,可以在很大程度上避免企业生产信息泄露,保证企业的经济利益。通过这一通用网络的建立,可以有效的提高行业内部的交流效率,方便信息资源的共享,从而更好的促进电气工程及其自动化的发展。
(三)电气自动化人才培养
当前,我国的电气自动化人才培养模式存在较多的问题,主要问题就在于:人才培养模式更注重单纯的理论知识教育,实践教学较少,而当前在业的人才有足够的实践经验,但是理论知识方面的知识相对短缺,而单纯的依靠知识或技能无法完成较为复杂的项目,因此,就需要更新我国的人才培养模式,注重集理论知识与实践能力于一身的高级工程师的培养。学校需要积极与企业合作,开展新的人才培养路径,吸收国外人才培养的先进经验,并根据电气工程及其自动化的发展方向,选择人才培养的方向。从而实现人才培养与电气工程及其自动化发展的同步。
三、结语
总之,纵观近年来我国电气自动化整体发展趋势,我们在电气领域所取得的成绩也是极为显著的。但是仅停留在这一阶段仍是不对的,它与发达国家的发展情况相比极为有限,我国电气工程中所采用的各项技术尚未完善,并未掌握真正的核心技术。电气自动化被广泛应用于我国各行业各个领域,这也将将电气工程特性全面、充分地展现出来。
参考文献: