自动化技术的发展趋势范文
时间:2024-01-03 17:51:53
导语:如何才能写好一篇自动化技术的发展趋势,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词:机械自动化技术;研究分析;发展趋势;技术方向
引言
现阶段我国的诸多高新科学技术均处于一个迅猛发展的阶段之中,并且机械自动化技术也处在一个全新的发展时期。所以,还需要不断的寻求技术的革新与改良,以高质量的、低成本的、见效快的以及高效益的技术,结合最新的工艺水平,全面并且充分的发掘出设备的最佳设计方案,逐步的针对设备的购置、机床的布局以及研究开发设备的技术等等进行增强,提升自动化技术的应用层面,并且重视现代化的自动化技术在信息流之中的巨大作用,以达到提升我国机械自动化技术发展的目的与效果,为未来技术的不断前进与改良提供有利的条件。
1.生产应用的机械自动化技术分析
在工业技术生产之中,现代化的机械自动化技术有着巨大的作用,并且对各个行业和各个领域的建设都有着非常重要的意义。由于长时间以来我国的机械自动化技术主要都是结合实际、围绕着实际的生产与建设的状况来进行改良,并且逐步的摒弃自动化的技术手段,舍弃了现代化的、先进的自动线技术,抛弃了自动化发展建设的战略指标,同时还放弃了一些由于自动化而导致生产效率低下的技术手段,最终使得我国现阶段的自动化技术发展水准与世界发达国家相比有着巨大的差距,并且在我国的许多工业生产之中过分的、盲目的追求生产的速度,而忽视了对现代化高新技术的发展,在建设的过程之中也带有狭隘的发展思想,这样的现状不利于发展机械自动化技术。根据相关的统计资料与分析报告,可以从中发现我国现阶段各个部门当中自动化技术的占有率仅仅在百分之五十左右,这样的情况不仅阻碍了自动化技术的进一步发展,对于提升生产效率和劳动的质量而言也有着一定的影响,对于产品的质量、产品的可靠性等等,都有着不小的打击。所以,在今后的发展建设历程之中还需要大力的推行机械自动化技术,以技术的革新作为首要的发展建设目标,逐步的放弃一些传统的、生产效率低下的技术和设备,大力的发展新型的技术,为我国的生产工业不断创新与改良铺平道路。
2.低成本、高效益的机械自动化技术分析
现代化的机械自动化技术具有高效益以及低成本等多方面的优势,并且这样的现状也适合我国当前发展的基本局面。所以有必要通过技术的革新来对生产和制造进行逐步的改良,取得更大的经济效益和社会效益。另外,由于我国在发展低成本、高效益的机械自动化技术过程之中还需要不断的借鉴国外的发展经验,所以还需要深入到实践之中进行探索和发现,对技术的不足之处进行合理的改良,详细的对技术方案进行调整,多多与国外进行交流,积极的引进一些现代化的、成熟的发展模式,结合自身的情况进行调整与改进。同时,在机械自动化技术发展的过程之中还需要大力的提倡精简生产的工作模式,不断的加强企业的投资与建设,对原有的设备进行技术改造,降低设备的利用强度,进而达到节约成本的目的和效果。最后,还可以大力的引进直线电机驱动技术或者是闭环式交流电驱动技术,对计算机系统和数据库等等进行改进,进而达到数据信息综合管理与实时动态化控制的目的与效果,共同的创造出一个现代化的、成熟的工作环境,构建出最佳的机械自动化技术发展局面。
3.机械自动化技术未来的发展趋势分析
在今后的机械自动化技术必将逐步的向数字化、数控化、计算机电子化等方向发展,并且对其中每一个工艺生产的技术环节和设计的细节进行改进,最终达到全自动化的效果,完成技术的转型。而从目前阶段的自动化水准来进行分析,最初的以信息集成为重点的技术将逐步的转化成为具有一定的特征的自动化工作模式同时,由于资金以及技术方面的难题,所以此项技术在实践工作当中一直难以有效的开展。目前针对机械自动化技术进行改造是一项世界性的课题,总体的发展建设水准还处于人工操作的自动化这一阶段之中,所以在发展的过程当中不可以操之过急,而需要稳扎稳打,逐步的实现对技术的改进。另外,在我国的机械自动化技术改造之中还需逐步的引入先进的柔性技术,对原有的设备和工艺进行调整和优化,并且针对其中的特定环节允许加入人工的干预,最终完成技术的提升与改良,这样的发展趋势必将是今后建设的一个重点。
4.结束语
综上所述,根据对机械自动化技术的应用以及相关技术的发展趋势进行全面的分析,旨在全面的研究现阶段我国机械自动化技术的不足之处,并且通过引进新型的技术手段和高新技术工艺,来完成机械设备的自动化改造,为机械自动化技术的发展做出贡献。
参考文献:
[1]张强.浅议现代化的机械自动化技术管理系统的建设和发展[M].档案管理资讯,2012.10:45-46
篇2
关键词:自动化技术;发展现状;应用;发展趋势
中图分类号:F407文献标识码: A
引言
在社会生产当中应用机械自动化技术,能够大大地提高产品的生产效率和生产质量,使得产品的生产周期缩短,与此同时,降低了生产工人的劳动强度,使得产品的生产成本大大地降低,从而增加了企业的收益。机械自动化技术还能够带动跟产品有关技术的发展、推动产品的更新换代,以及改善劳动环境等。
一、我国机械自动化技术的发展现状
改革开放以来,我国制造业无论在数量还是质量上都有了突飞猛进的增长,但是具有独立知识产权的产品却不多。例如,许多企业的产品虽然表面上说是国产,但是很多产品的核心技术还是应用的国外的技术,如汽车发动机、空调压缩机等。据研究,我国的机械制造业与发达国家相比还是比较落后,落后的主要是以下几个方面。
1、管理方式落后
我国机械制造业的管理方式与发达国家相比比较落后,目前我国大部分中小企业都采用经验管理,只有少数大型企业应用了计算机辅助管理。而在发达国家,计算机管理已经普遍应用到机械制造业的管理中,发达国家的企业都十分重视组织和管理体制,根据企业的发展情况以及管理科学的发展及时更新和发展适合企业发展的生产模式,国外推出了精益生产、准时生产、和并行工程等新的管理思想和技术。
2、CAD技术使用比率低
发达国家的机械制造行业积极探索新的设计淮则和设计方法,CAD技术已经广泛应用到机械制造行业中,许多大型企业都采用了无图纸设计和生产,既提高了生产效率,又节约了资源,十分的环保。而我国的CAD技术使用比例还比较低,只有一些大型企业采用了计算机辅助设计,许多中小型企业仍然采用传统的图纸设计方法。
3、新型加工方法普及率低
在加工方法方面,发达国家都广泛地应用微型机械和微米、激光加工技术以及高精密加工等新型加工方法,而我国尚没有掌握这些方法和技术,也没有自主研发出新型加工方法,新型加工方法在我国没有得到普及。
4、自动化技术落后
在自动化技术方面,发达国家已经将柔性制造单元、计算机集成制造系统、数控机床等技术应用到机械制造中,而与发达国家相比,我国还处于机械自动化还处于比较原始的阶段,只有少数企业应用了柔性制造单元和制造系统。
二、机械自动化技术的应用
1、自动化检测
在科技不断进步的影响之下,各种比较复杂的加工设施、一系列新型的刀具与材料被得以应用到机械制造中,这提高了产品检测的难度,过去由工人实施检测的策略已经不能够满足行业发展的需要。因此,在机械制造当中应用自动化检测,主要有多个专家系统的智能设备诊断技术,以及基于人工神经网络、电流信号和时序等来识别刀具磨损状态等。
2、自动化装配系统
自动化装配系统指的是根据相应的技术标准,把一些几何形状的零配件通过搬运、组合、调试、检验等一系列的操作,加工成一件产品。确保机械产品质量的关键是装配,自动化装配系统代替了过去凭借工人的操作技巧与复杂操作所实施的装配,大大地提高了产品的生产质量与生产效率,在机械自动化技术的应用当中,自动化装配系统这个应用是非常重要的。
3、自动化加工系统
自动化加工系统能够自动地实施加工循环,还能够自动地装卸工件。自动化加工系统将工人的劳动取代了,降低了在生产过程当中机械操作失误的概率,以有效地确保产品的产量与质量。
4、自动化物流供输系统
自动化物流供输系统能够把制造系统当中所要求的成品或者是原料输送到一定的地点,这是自动化机械制造系统当中必不可少的一个关键组成部分。自动化物流供输系统的设备主要有自动输送系统和单机自动装置等。
5、自动化信息流
自动化信息流主要有产品数据库管理系统、计算机辅助工艺设计、计算机辅助制造,计算机辅助设计。产品数据库管理系统指的是管理设计制造中所产生的信息与数据。计算机辅助制造(CAM)指的是将计算机技术应用在系统当中或者是生产制造的过程当中,数控技术是它的核心。计算机辅助设计(CAD)指的是设计人员在设计关于机械方面的工作时借助计算机的图形设备来进行。计算机辅助工艺设计是计算机辅助制造与计算机辅助设计之间的桥梁,用以提高工艺编程的效率,且要对工艺设计进行优化,使之标准化。
三、自动化技术发展趋势
1、功能发展方向
1.1用户界面图形化
用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术,也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。
1.2科学计算可视化
科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语育表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了应用领域,如无图纸设计、虚拟样机技术等,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。
1.3内装高性能PLC
数控系统内装高性能PLC控制模块,可直接用梯形圈或高级语言编程,具有直观的在线调试和在线帮助功能,编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实侧,用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改,从而方便地建立自己的应用程序。
2、体系结构的发展
2.1集成化
采用高度集成化CPU,RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片,可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度,应用LED平板显示技术,可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互连技术,将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格,改进性能,减小组件尺寸,掘高系统的可靠性。
2.2模块化
硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化,根据不同的功能需求,将基本模块,如CPU、存储器、位置伺服,PLC、输入输出接口、通讯等模块,作成标准的系列化产品,通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减,构成不同档次的数控系统。
2.3网络化
机床联网可进行远程控制和无人化操作,通过机床联网,可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行。不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。
结束语
综上所述,在我国综合国力的发展中,机械制造业的作用是十分关键的。因此,我们应当大力发展机械自动化技术,以更加有效地推动机械制造业的发展,这就需要相关机械制造业的技术工作者们在工作的过程中不断地总结经验,进一步地提高技术能力和技术水平,进而促使我国形成高速度和高质量的机械自动化技术。
参考文献
[1]索春英,冯哲.浅析如何提高机械设计的自动化程度[J].价值工程.2011(06)
篇3
[关键词]电气自动化技术;应用;创新
中图分类号:TU855 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)36-0238-01
随着社会的发展、技术的进步,一些工程领域的科技含量越来越高,诸多行业的现代化、自动化、智能化等,无不需要电气专业参与配合。经过几十年的发展,我国电气自动化技术取得显著进步,目前已经形成了中低档电气自动化产品以国内企业为主;高中档电气自动化产品以国外企业为主;大中型项目依靠国外电气自动化产品;中小型项目选用国内电气自动化产品的市场格局。
1 电气自动化技术应用方向
1.1 电力系统自动化实时仿真系统的应用
该仿真系统在可提供大量实验数据的前提下,还可多种电力系统的暂态及稳态实验同步进行,还能用以协助科研人员测试新装置,且多种控制装置都能与其构成闭环系统,从而为灵活输电系统及研究智能保护的控制策略提供了一流的实验条件。电力系统数字模拟实时仿真系统的引进,方便了对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行深入研究,从而建成具备混合实时仿真环境的实验室。
1.2 综合自动化技术与智能保护的应用
目前,国内的综合自动化领域的研究已达到国际先进水平,智能自动化保护技术领域的研究相对处于国际领先水平,研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。将国内外最新的人工智能、网络通信、微机新技术、自适应理论、综合自动控制理论等应用于电气自动化保护装置中,对电力系统自动化保护的新原理进行了研究,可以大大提高电力系统的安全水平,使得新型保护装置具有智能控制的特点。
2 电气自动化的应用
2.1 电气自动化在电力系统的应用
电气自动化不论是在火电还是水电力方面都得到了广泛的应用,并在应用中不断创新,电力系统的先进与否在很大程度上影响上国家的经济发展。电力自动化技术的应用让电力发展方面更加发达。第一,新电力电子开关的使用,标志了电力系统已经进入了运动控制的新时代。监控功能的发展和MOS控制晶闸管将驱动电路,以及过压过流保护,促使信号的警示功能得到充分的发展,方便了与住信号之间的联系,使网络通讯功能也得到了充分的发展。电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,统一成一个整体。第二,组成交换器重要部分电子器件的更新与发展,大大促进了变换器的新发展,让电力自动化的应用更加的深入、简便,优化了电力系统。第三,交流调速控制技术的逐渐成熟和控制结构的简单操作,以及控制思想的现代化和控制手段的直接化、快速的响应速度,还无超调,使信号处理的物理概念相当具有明确化。这方面的全新的应用提高了让电气自动化的工作效率,降低了成本。电气自动化为电力系统做出了很大的贡献。
2.2 电气自动化在楼宇控制方面的应用
将电气自动化应用于楼宇控制中,大大地提高了居住使用的安全系数,让楼宇的控制管理更具现代化、科技化及智能化。在楼宇控制中,电气自动化技术主要应用于两种系统中。由PE线加上一个三相四线的接地系统称为TN-S系统。通常在建筑物内,为了提高楼宇系统的安全系数而设置的独立变配电所的进线就是采用的该系统。这种系统的优点是,凭借建筑物内的单相用电设备,可以随机地变换电流。值得注意的是,在智能建筑应将电子设备的直流接地,可以达到防雷防静电的效果,安全第一。
由两个接地系统组成的控制系统称为TN-C-S系统,TN-C-S主要划分为TN-S系统和TN-C系统,它们的分界面是在PE线与N线的连接点上。这种系统与TN-S系统相对而言,楼宇系统电力系统的工作显然更加高效和安全。通过电气自动化的应用让楼宇控制综合管理更加系统化和全面化、科学化和安全化。提高了工作人员的操作速度,同时使操作也变得更为简便,居民在楼宇内的日常活动变得更加的安全和放心。
2.3 电气自动化技术在港口作业的应用
电气自动化在港口作业中具体的应用于自动定位、动调度管理系统、无线数据通讯等,这样大大地提高了水路的运行效率,节约了劳动成本和劳动力支出。在节约资源的前提下,大大地提高了港口作业的效率,使水路的工作可以高效的运行,同时使经济的发展与国际贸易得到满足,实现技术和经济发展的双方都能得利。
3 探讨电气自动化控制系统的发展趋势
3.1 OPC(OIJEforProcessControl)技术
OPC(OIJEforProcessControl)技术的出现,IEC61131的颁布,以及Microsoft的Windows平台的广泛应用,使得未来的电气技术的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。IEC61131已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。Pc客户机/服务器体系结构、以太网和Internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融和,电子商务的普及将加速着这一过程。Internet/Intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控,在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品,如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。
3.2 变换器电路从低频向高频方向发展
随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频船动则是交一直一交变频器。当电力电子器件进入第二代后,更多是采用PWM 变换器了。采用PWM方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电冈的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。
但是PWM 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。
1986年美国威斯康星大学 Divan 教授提出谐振式直流环逆变器。传统的逆变器是挂在稳定的直流母线上,电力电子器件是在高电压下进行转换的‘硬开关’,其开关损耗较大,限制了开关在频率上的提高。而谐夺式直流环逆变器是把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上,使电力电子器件在零电压或零电流下转换,即工作在所谓的‘软开关’状态下,从而使开关损耗降低到零。这样,可以使逆器尺寸减少,降低成本,还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此,谐振式直流逆变器电路极有发展前途。
4 结语
自动化技术在电力系统中的应用越来越广泛而深入,这也使电网管理方式产生翻天覆地的变化。新技术、新理论的应用使一些概念不断被更新和修正,传统的技术界线逐渐模糊,各种原来看似不相关联的技术会彼此融合和渗透,这些推动着电力自动化系统的不断发展和变化。
参考文献
篇4
关键词:发展现状;监控方式;发展趋势;
1. 工业电气自动化的发展现状
1.1平台开放式发展
OPC(OLE for Process Control)技术的出现,IEC61131 的颁布,以及 Microsoft 的 Windows 平台的广泛应用, 使得未来的电气技术的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。
1.1.1 IEC61131 标准使得编程接口标准化。目前,世界上有 200 多家 PLC厂商,近 400种PLC产品, 不同产品的编程语言和表达方式各不相同,IEC61131 使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化 IEC61131同时定义了它们的语法和语义 这就意味着不会有其他的非标准的方言 IEC61131已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。结构化的编程方式使得程序更易管理, 也提高了代码的使用效率,缩短了程序编程的周期。
1.1.2 Windows 正成为事实上的工控标准平台。微软的技术如Windows NT Windows CE和Internet Explore已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规。PC和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及。在电气自动化领域基于PC的人机界面已经成为主流, 基于PC的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的用户所采纳。在控制层采用Windows作为操作系统平台的好处就是其易于使用和维护以及与办公平台简单的集成。
1.2 现场总线和分布式控制系统的应用现场总线(Profibus FF Interbus等)
是一种串行的连接智能设备和自动化系统的数字式、双向传输的分支结构的通讯总线。它通过一根串行电缆将位于中央控制室内的工业计算机、监视 /控制软件和 PLC的 CPU与位于现场的远程 I/O站、变频器、智能仪表、马达启动器、低压断路器等连接起来,并将这些现场设备的大量信息采集到中央控制器上来。分布式控制意味着PLC I/O模块和现场设备通过总线连接起来,将输入/输出模块转换成现场检测器和执行器。
1.3 IT技术与电气工业自动化
PC 客户机 / 服务器体系结构、以太网和Internet 技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融合,电子商务的普及将加速着这一过程。信息技术对工业世界的渗透来自于两个独立的方向:一是从管理层纵向的渗透。企业的业务数据处理系统要对当前生产过程的数据进行实时的存取;另一方面,信息技术横向扩展到自动化的设备、机器和系统中。信息技术已渗透到产品所有的层面,不仅包括传感器和执行器,而且包括控制器和仪表 。Internet/Intranet 技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控, 在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品,如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。信息技术革命的原动力是微电子和微处理器的发展。随着微电子和微处理器技术应用的增加,原本定义明确的设备界线,如 PLC 控制设备和控制系统变的模糊了。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。
2.监控方式
2.1远程监控方式
远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用 ,节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如 Lonworks 总线,CAN总线等)的通讯速度不是很高,而电厂电气部分通讯量相对又比较大, 所有这种方式适合于小系统监控, 而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。
2.2现场总线监控方式
目前,对于以太网(Ethernet) 现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展, 这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜 I/0 卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接, 可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量, 从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高, 任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。
3. 电气自动化的发展趋势
篇5
关键词:机械自动化;技术;发展趋势;方向
一、机械自动化在我国的特点及作用
(一)机械自动化的特点
机械自动化的特点很多:第一,机械自动化是面向21世纪的技术,是具有明确的范畴的新的技术领域;第二,机械自动化技术是面向工业应用的技术,可以提高制造业的综合经济效益和社会效益;第三,机械自动化技术是面向全球竞争的技术,同时是驾驭生产过程的系统工程,是市场竞争核心时间、质量和成本三要素的统一。
(二)机械自动化的作用
在工业生产中,机械自动化的作用很大:第一,机械自动化的应用,可以提高生产过程的安全性;第二,机械自动化可以提高生产效率;第三,机械自动化可以提高产品的质量;第四,机械自动化可以减少,生产过程的原材料和能源损耗。 很多方面机械自动化的特点与作用相辅相成,在工业中起到很大的作用,并且我国处于机械自动化的初期,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进
二、机械自动化的现状
机械自动化技术从上世纪20年代开始发展应用以来,在各行各业都得到了迅速发展和广泛的应用,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距
(一)制造工艺方面
工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米、纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。
(二)自动化技术方面
工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、只是智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业可见。
三、机械自动化的发展趋势与方向
(一)机械自动化的发展趋势---农业自动化
近些年来, 国外农业自动化飞速发展, 农业机械设计向高速、宽幅、大功率、舒适的方向发展。自动化控制技术在农业机械上的应用已相当普及, 一些著名厂商把自动控制、信息处理、全球定位系统和激光、遥感等现代尖端技术、装备应用于农业机械上。由于历史、观念和技术等方面的原因, 我国传统农业机械与发达国家相比有很大差距, 已远远不能适应农业的科技进步。近些年来, 自动化的研究逐渐被人们所认识, 自动控制在农业上的应用越来越受到重视。
(二)我国机械制造技术的发展方向
现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人得时代;二是机械制造的高度自动化,以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。
1.精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。
2.无形切削加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。
3.快速成形技术快速原型零件制造技术(RPM),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(LOM),熔化沉积制造(FDM)等等。 由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本,而且有些工艺的改进对环境起到保护作用,因此被称为绿色制造工艺。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。这一切除了工艺革新外,还必须依靠信息技术,通过计算机的模拟、仿真,才能实现。
综上所述,我国要搞好机械自动化,不但要起点高,瞄准世界先进水准,而且必须包括各种灵活的提成本、见效快的技术,坚持提高与普及相结合的方针,同时从我国具体的基本国情出发,使我国的机械自动化技术发挥应有的才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路
参考文献:
[1]申丹.机械自动化的改革与发展[M]北京:北京大学出版社,1998:228.
篇6
关键词:电力系统;自动化;新技术;应用
中图分类号:F407.67;文献标识码:A ;文章编号:
电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制,系统和元件的自动安全保护,网络信息的自动传输,系统生产的自动调度,以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化建设的主要目标就是要实现电力在生产环节、供应环节的及时、稳定、安全、迅速、可持续,同时也是实现提高生产效率、降低运营成本,实现自动化、一体化、节约化、安全化管理的重要核心。主要分类有电网调度自动化、火力发电厂自动化、水力发电站综合自动化、电力系统信息自动传输系统、供电系统自动化等。
纵观社会多种行业的工作流程,我们不难发现,自动化系统的建立无不包含着现代化生产技术、计算机科学技术、网络通信技术、信息处理技术的综合应用,对于电力系统而言,自动化的生产包含着发电厂、变电站、送电分配系统、计算机监控系统、网络覆盖系统等众多环节的综合控制与协调。电力系统自动化是电力行业发展的高级阶段,是电力行业不断加强新技术引进与应用的突出成就。
1电力系统自动化的发展趋势
现代电力系统的自动控制技术正逐步朝着以下方向发展:在控制策略上逐渐朝着最优化和智能化发展;在控制手段上逐渐增加了微型机、远程通信以及电力电子器件的使用;在理论工具的使用上更多借助现代控制理论;在设计分析上越来越多地要求面向多机系统模型去处理问题;在研究人员的组成上也越来越多地需要多工种的联合。
电力系统自动化的整体发展趋势则是:由高电压等级向低电压等级扩展;由单元件向部分区域和全系统发展;由开环数据传送向主动闭环控制;从功能单一向多功能方向发展;目标的追求朝着最优化、智能化、协调化的方向发展;装置的性能由传统型向数字化、灵活化、速度化等方向发展,具有了更加优越的性能;由以加强运行的经济、安全、效率作为目标向服务和管理的自动化方向发展。在最近的20 年中,随着计算机科学、控制技术和通信技术等科学技术的不断发展,现代电力系统已经成为一个统一体。它的概念内涵不断地深入,并且其外延也不断地扩展,所以,电力系统自动化能处理的信息量逐渐增多,直接可以观测的范围也逐渐扩展,所需考虑的因素也不断增多,其能够主动闭环控制的对象也不断地增多。
2电力新技术的运用
2.1智能控制技术
电力系统自动控制技术在过去的几十年中经历了三大主要发展阶段:第一是基于传递函数的单输入、单输出控制的阶段;第二是线性最优控制、非线性控制和多机系统协调控制的阶段;第三是智能控制的阶段。智能控制技术在电力系统的实践应用过程中遇到的难题是:电力系统是一个动态性的大系统,具有强非线性的、变参数等特性。在未来的工程应用中,智能控制技术具有非常广阔的应用前景,尤其是在新型的电力系统工程应用方面,具体可以应用在基于人工神经网络的励磁、快关综合控制系统结构、电掣动、多机系统的新兴静止无功发生器的控制等。
2.2柔流输电(FACTS)和配电(DFACTS)技术
(1)FACTS概念的提出
在电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术—柔流输电系统(FACTS)技术悄然兴起。所谓“柔流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称FACTS,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。
(2)ASVC的研究现状
作为FACTS的核心装置,ASVG的发展也迫在眉睫。当前FACTS系统的一个共同特点,就是运用逆变器的逆变作用和大功率的电力电子器件开关的瞬间切换作用。ASVG作为一种新型的结构较为简单的静止无功发生器,采用了FACTS中的核心技术。并联电容器和二项逆变器构成了ASVG的基本结构,它的三相输出电压和三相输出电压是同步的。ASVG具有很多优点:当系统运行正常时它可以校正电压,当系统出现电压故障后在恢复阶段它可以用以稳定电压,由此可见它对电网的电压控制力是非常强的;由于ASVG不是机械设备,因此和旋转同步调相机相比,它没有机械设备运行时的机械惯性、机械损伤和机械噪声;它对电压的调节范围比旋转同步调相机更大,反应速度更加敏捷;它不仅能对网络中的暂态做出反应,对网络的稳态变化也能够做出及时的响应,所以它的控制力也比同步调相机优越得多。
(3)DFACTS 的研究态势
随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。DFACTS 是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。
2.3基于GPS的动态安全监控系统
当前使用的电力监测系统主要是用来记录电磁暂态过程的故障状态和波形数据,还有就是在系统稳态正常运行的情况下进行监控和数据样本的采集。前者主要记录数据冗余,记录的时间很短,各种期间缺乏信息的交流,从而使系统的整体性的动态分析变得异常困难;后者记录的数据刷新时间较长,因此只能用来记录和分析系统稳态运行时的参数和信息。但是两者有一个共同的缺点:不同部位之间没有统一的时钟信号,缺乏运行和记录数据的统一性,各部件之间只能各自记录数据,很难对系统的整体动态行为作出正确的分析和判断。由于以上原因,人们研制出了一种新的安全监控系统。这种新的系统是动态安全监测系统与SCADA的完美结合,它由中央信号处理机、通信系统、动态相量测量系统和同步定时系统四部分有机组合而成,采用GPS光纤通信技术和同步相量测量技术,从而实现了准确的当量控制。相量测量技术与GPS技术的有机结合开辟了电力系统的实时控制和动态测试的时代。由于电力系统的负荷不是稳定不变,而是有规律性或者随机变化的,自动电压控制系统为其提供了可靠的保障。
3结束语
总之:电力系统自动化技术的发展经历了一个相当漫长的过程。初期发展较为缓慢,但到了中后期,随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展与进步,使电力自动化产业发展速度日益加快,各种原来看似不相关联的技术会逐步彼此渗透,国际化、标准化、规范化越来越成为技术发展的共识,最终实现电力高度集成化、高度职能化和高度自动化,实现电力系统全面自动化、一体化的管理已是适应市场经济建设需求、促进社会可持续发展的重要保证。
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【关键词】数控技术 发展现状 发展趋势 自动化
随着科学技术的突飞猛进的发展,工业上传统的加工方法和加工工艺由于存在效率低下、质量不均的缺陷已经不能满足需求。为了在日益激烈的市场竞争中取得优势,企业急需采取一种灵活的、高效的、智能的柔性自动化技术,数控技术应运而生。数控技术的发展和应用给工业发展打开了一个新的发展局面,能适应市场多品种、大小批量、快速高质量生产的需求。同时,面对劳动力精力有限和工资上涨的现状,企业也力求通过提高设备的自动化程度来降低生产成本、提高生产效率和提高企业收益。但是,目前我国的数控技术和自动化水平与世界先进水平还存在一定差距。对数控技术和自动化进行研究,讨论其发展趋势,对于把握现代工业的未来发展方向和促进我国经济的发展具有重要的理论和现实意义。
1数控技术概述
数控技术是综合了计算机技术、电子技术、自动控制技术和制造技术等的柔性制造自动化技术[1]。计算机预先设定好控制程序,数控系统按照给定的程序对设备实施控制。
数控技术具有很多显著的特点,简要概括为为以下三个方面:(1)功能集成化和工艺复合化(2)数控加工的应用范围广(3)良好的经济效益。
我国在数控系统、数控主机、伺服驱动等技术的基础上,对其中大部分技术,我国充分进行了商品化开发,同时建立了一批生产能力强的生产厂,如华中数控、航天数控等,建立了一支数控研究和应用的人才队伍。但是,对于高端数控技术的研究开发,尤其是在产业化方面,我国的技术水平发展现状还远不能满足实际需求,相对国外仍有较大差距。
2数控技术的发展趋势
随着计算机、控制理论等领域技术的成熟,为数控技术向高速、高精度、复合化、智能化及网络化奠定了基础。
2.1高速高精度
高速高精加工技术可显著地提高生产效率,改善产品的质量,缩短生产周期和提高企业竞争力,是企业争相发展的关键技术。提高数控设备的加工精度有多种方法,除了可以通过机械方面提高设备的制造和装配精度来达到以外,还可通过减小数控系统的控制误差和采用补偿技术来实现[2]。
2.2复合化
数控技术的一个重要发展方向是复合加工。复合化加工降低了加工的整体费用和设备的维修保养费用,使效率和精度得到提高。复合化加工的含义包括两方面;一是工序和工艺的集成;二是指工艺的成套。复合化加工的理念越来越得到认可,复合化加工设备的发展也呈现多样化的发展态势。
2.3智能化、网络化
面对人工智能技术持续发展的现状和生产柔性化、自动化的实际需求,数控技术的智能化程度也不断提高,数控系统要具备以下功能:一、学习功能;二、自适应控制功能;三、故障诊断功能;四、自动识别和自动优化调整参数功能。
同时,网络化的发展也对柔性自动化技术的发展起到了推动作用。网络化的主旨是指数控系统与其它控外部制系统进行网络连接和控制,面向生产现场和企业内部的局域网,再以因特网为渠道,通向企业的外部[3]。通过数控技术的网络化,系统可满足对信息集成的需求,这也是实现其他新技术的基础。
3 自动化概述
自动化技术是一门综合性技术,它涉及了计算机、制造、控制和电子等多学科知识。通过利用设备集成和信息集成的方式,能达到从规划设计到生产制造,最后到管理销售等各阶段的自动化控制[4]。作为一项面向整个工业领域的重要技术,自动化是连接传统与现代工业的桥梁。作为现代化工业建立与发展的关键支撑技术,自动化技术与国民经济的发展和人们生活水平的提高息息相关。它把现代管理技术和信息技术转化为现实生产力,它的地位的重要性显露无疑。
改革开放以来,我国工业化水平日新月异,关键之一就是自动化技术的兴起。自动化在我国的应用越来越广泛,取得的成绩也十分显著,一些产业已经实现了无人作业,节省人力的同时使效率和质量得到了改善,为我国经济的进一步发展做出了重要的贡献。同时,我国自动化与世界先进水平之间的差距也是不容忽视的。实际上,我国的自动化水平还处于初级阶段,比较薄弱,在利用自动化技术对传统产业进行改造和升级上还处于起步阶段。
4 自动化发展趋势
随着自动化的逐步发展,市场对自动化的要求也越来越高,未来自动化必将沿着高效、安全、数字化和智能化的方向继续优化以展现出更大的优势。
自动化的应用使生产更加高效,这也是未来自动化发展的必由之路。同时,在计算机技术、网络技术与现代管理科学相互渗透相互影响的共同作用下,数字化应用也会日益突出[5]。近年来,工业系统正在由最初的原来的能量驱动型变化为信息驱动型,这种转变对系统提出了新的要求,系统既要表现出一定的柔性,还要体现出一定的智能,能自主处理复杂信息。信息化技术推动自动化,自动化技术相互渗透和进行互补,自动化系统更加注重功能集成和信息安全。
5 结语
数控技术和自动化综合利用了计算机、电子、控制、信息处理和科学管理等领域知识,因而高效和高精度是其突出特点。随着数控技术和自动化的发展,随着现代科学技术的推广应用,传统工业发生了翻天覆地的变化。企业通过采用数控技术,提高生产自动化水平,提高市场竞争力。国民经济飞速发展,人们生活得到改善。未来,数控技术将朝着高效高精度、复合化加工和智能化的方向发展,自动化技术将沿着高效、安全、数字化和智能化的方向前进,通过提高生产效率和提高产品质量,使工业发展迈上更高的台阶。
参考文献:
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【关键词】扬水泵站自动化技术;功能;发展;现状;趋势
一、扬水泵站自动化技术的概述
扬水泵站自动化技术是现代电子信息技术发展的成果之一。随着计算机技术及功能的不断发展与完善,造就了如今先进的扬水泵站自动化系统。以我国为例,扬水泵站自动化系统主要由自动监控系统、自动装置以及继电保护等设备组成,它去除了老旧的表计与控制平台等传统设备,在很大程度上减少了电缆的数量,节省了控制室的使用面积。扬水泵站自动化系统除了对正常工作的泵站进行监视、控制外,还会对泵站的一、二次设备进行数据采集、工作状态监控以及调节与控制,从而确保抽水泵站运行的安全性与高效性。在扬水泵站的正常运行过程中,一旦发生设备故障等问题时,保护装备将立即对其进行数据采集与实施监控,并对故障做出快速反应,找出故障原因,进行故障修复处理,最后恢复泵站的正常运作。保护、监测、远传、控制是扬水泵站自动化系统的四大功能。具体功能如下:监测变电装置、机组设备的日常运作情况;搜集设备装置的电量信号与非电量信号进行检测、预警;记载、储存、分析与处理重要的设备运行参数;记载、反馈所采集到的各项故障数据;研究、对比机组设备的开启状况与运行状态;调试并修护扬水泵站的辅助装置;合理地调节泵站机组设备的节能优化状况等等。更为重要的是,扬水泵站自动化系统还会对泵站的设备装置起到保护作用,从而减少风险性,预防安全事故,确保职工的生命财产安全。
二、泵站自动化技术的发展现状
1、数据采集和处理技术。数据采集和处理技术是整个泵站信息化系统的基础,主要承担着泵站信息的采集和数据处理功能。通过现场控制单元来采集泵站日常运行过程中的各类电气量信息(电压、电流、功率等)、非电气量信息(测点的温度、压力、流量等)、状态量信息(机组的工作及检修状态等)、开关量信息(主变及线路的投退、机泵的启停、排水泵和风机等附属设备的控制等)、继电保护信息(各类继电保护的动作情况),采集信息后经过数据处理和逻辑判断,对设备进行控制并输出相应的告警信息。目前,在监控信息化方面,新建的泵站都配备了计算机监控系统,基本实现了先进的视频监控技术,同时结合包括Wincc、intouch等在内的众多国际品牌计算机监控软件及网络等共同完成泵站监控系统架构。
2、运行调度技术。运行调度系统是泵站自动化的“神经”,能够根据泵站实际运行情况来进行实时调度。在满足泵站扬程与流量的前提下,寻找最优的运行方式,在成本最优的情况下实现泵站效益的最大化。运行调度系统通过计算机技术建立泵站控制对象模型,包括泵机经济运行模型、泵站调度管理模型等,并结合效率、成本、流量等相关约束条件,根据目标函数实施优化控制、科学调度,通过对数学模型求解选择最优的机组联合运行模式,确定不同时段、不同流量的最优运行状态,实现泵站的高效、最优、经济运行。目前,在运行调度方面,供水泵站都基本实现了不同水平的半自动化,数据通信已经实现“四遥”,有些大中型泵站可以达到以机待人、少人值守,甚至无人值守的自动化水平。
3、运行信息管理技术。泵站在运行中将产生大量信息,做好运行信息管理是泵站自动化的基础。泵站实时运行信息管理包括实时数据采集和显示、历史数据综合统计、泵站运行数据管理三大环节。其中实时数据采集主要包括泵站压力、流量、水位等信息,能够通过这些数据进行泵站可靠性分析,一旦发现异常能够实时报警。数据信息综合统计主要监测和存储历史数据,包括设备操作记录、故障录波等,便于进行统计、查询和故障回溯。泵站运行数据管理主要包括泵站设备的配置维护和监测数据库维护,为泵站正常运行提供数据和平台支撑。随着计算机信息技术、数据库技术、现场总线技术等的发展,很多泵站已经建设了光纤环网形式的站级测控局域网,实现了泵站数据的高速采集,并与上级信息中心可靠地联网,进行统一的运行信息管理。
三、泵站自动化技术的发展趋势
1、测量、控制、管理一体化。科技的进步,促进了泵站自动化技术的发展。嵌入式智能控制器以及集PLC、HMI、I/O及通信于一体的“显触控一体化”OCS控制器等技术不断出现,泵站自动化朝着测量、控制、管理的一体化方向发展,新型的综合自动化监控系统在能够测量与控制泵站内关键机电设备的同时,还能够以多泵站整体运行最优为目的进行调度优化,集成泵站工作各个环节,将信号采集、设备控制、远程监控、调度优化、运行管理M行一体化管理。
2、健全完善自诊断功能。新型泵站自动化应不断完善自诊断功能,实现智能故障诊断和自愈控制。目前,我国正在进行大规模的大中型泵站升级与改造工作,BP神经网络、模糊运算、频谱分析、状态检修、多信息融合等新技术将不断应用于泵站故障诊断领域,提升泵站自动化的人机协作平,推动泵站管理系统向自动化和智能化方向不断发展,从简单的数据监测向故障诊断、智能分析、专家会诊等深层次应用转变。
3、运行信息的实时化管理。运行信息实时化管理有利于更加便捷、高效地掌握泵站运行情况,进行科学决策,辅助泵站管理。未来泵站运行信息的实时化将能够实现泵站运行实时监测、最新卫星云图实时接收、实时在线巡视、设备状态实时上送,基于实时性平台实现数据信息多方共享,数据中心和各个子站之间以专线接入,泵站检测库、水情库、设备库、决策支持库等数据库集成管理、专人维护。
结束语
综上所述,泵站承担着地区供水的重任,随着科学技术的飞速发展,我国泵站自动化技术已经初步实现了集散控制,并向着测量、控制、管理一体化方向发展。并且泵站自动化技术的发展趋势同样会结合地区及行业的实际情况,向着科学化、现代化方向递进。
参考文献
[1]王学明.泵站自动化的发展趋势[J].科技信息,2011,23(12).
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【关键字】自动化仪器仪表发展现状趋势
中图分类号:P335+.1文献标识码: A 文章编号:
一、自动化仪器仪表的简介
1. 自动化仪器仪表的定义
自动化仪器仪表是用于化学、物理方面的技术工具和设备,可以检出测量各种物理量、物质成分。从广义来说,仪器仪表也可具有自动控制、报警、信号传递等功能。显微镜、望远镜能使人们扩展自己的视野,体温计能让人们测量自己的身体的温度;此外,还有一些仪器仪表如磁强计、射线计数计具有特殊功能,可以感受和测量到人的感觉器官所不能感受到的数据因子。
自动化仪器仪表又被称作信息机器,因为它的主要功能是信息形式的转换,可以将输入信号转换成输出信号。信号按时间域或频率域表达,信号的传输则可调制成连续的模拟量或断续的数字量形式。
2. 自动化仪器仪表的分类
自动化仪器仪表是多种科学技术的综合产物,有很多种类,有的按用途分类,有的按功能分类,不同的分类方法对应着不同的产品,本文主要介绍两种分类方法。
(1)按不同用途来分类
仪器仪表有各种用途,有的用在运输上,比如汽车仪表、拖拉机仪表;有的用在航空上,比如船用仪表、航空仪表;有的用在地质上,比如地质勘探测试仪器、地震测试仪器;另外随着科学技术的发展,很多仪器仪表应运而生,比如教学仪器、医疗仪器、环保仪器等。
(2)按不同功能来分类
随着我国自动化技术的成熟和各种行业的需要,产生了各种功能的仪器。比如工业自动化仪表按功能可分为检测仪表、记录仪表、计算仪表等;检测仪表按被测物理量又分为温度测量仪表、压力测量仪表、流量测量仪表等。
二、我国自动化仪器仪表行业发展的现状
自动化的内容在近10 年来随着电子信息技术和光电技术等相关学科的发展而发生了许多变化。从纵深上讲,可以涵盖从最底层的自动化感应部件、各种检测传感器、变送器、各种间接测量设备、各种执行机构等到自动回路调节器、自动控制单元、各种大中小型装置控制系统到综合优化调度与协调系统和企业综合管理信息系统等。从应用的行业性质上分,自动控制系统可以分成以流程过程控制为主的过程控制系统(如各种DCS、回路调节系统等) 和以运动和传动控制为主运动控制系统( 各种逻辑控制PLC 和传动控制系统如CNC 等,工业自动化仪器仪表主要是针对自动控制系统而言。
2002 年我国工业自动化仪表制造业共有309 个企业,实现工业总产量136.24 亿元,销售收入133.75 亿元,利润总额8.99 亿元。行业综合水平总体上达到国际八十年代水平。30%的产品实现了数字化,达到国际八十年代末期水平; 约15%的产品实现了智能化,达到国际九十年代水平。品种门类较为齐全,有一定的成套能力。可能承接60 万千瓦火电站、核电站、30 万吨合成氨、30 万吨乙烯、500 万吨炼油、10000 立方米空分、4000 立方米高炉、120 吨转炉、日产30 万立方米城市煤气站、日处理40 万吨污水、日产5000 吨水泥等大型工程的控制系统和仪表成套项目。
三、当前的仪器仪表技术存在的主要问题
仪器仪表行业技术发展虽然迅速,但较国外先进的高性能、高实用性的领先技术比起来,我们还存在着10~15年的差距,当前的仪器仪表技术还存在着一定的问题:
1、自主创新成果比例过少,应用技术不足
我国仪器仪表行业的初期是通过引进国外的先进技术,近几年,也有不少科技型企业加大了自主研发力度,但从总体上说,自主创新的成果还是非常少,并且技术的实用性欠缺。对于一些关键核心工艺加工制造技术力量非常薄弱。产生这种现象的原因是因为中外合资与先进技术引进与自主研发严重脱轨。
2、中低档产品居多,研发投入不足
我国现阶段的仪器仪表产品较国外比较,大部分都属于中低档产品,产品创新能力弱,高端精准仪器仪表数量非常少。其原因是现阶段的仪器仪表行业缺少对于高端检测、数字化精进技术人才,限于各大企业和单位的指导思想和投入规模,研发投入也不够,包括设备资金、人才培养等各方面的投入。
四、我国自动化仪器仪表的发展趋势
近年来,经济全球化的发展要求技术的全球化,计算机和智能机器的发展对仪器仪表的发展有很大的促进,我国应该在现有的技术基础上,借鉴国外的微电子技术,掌握关键技术,生产更多国有品牌,提升国际竞争力。我国自动化仪器仪表技术的发展前景广阔,与国际自动化仪器仪表的发展相比,可以分为智能化、高精度化和网络化等趋势。
1. 智能化
智能化技术是仪器仪表的一种发展趋势,与国外产品相比,国内产品在智能化方面有很多不足,我国仪器仪表在智能化方面与国外存在明显差距,因此,我国应该加大创新力度,改变创新模式,在智能化方向改革创新。自动化仪器仪表的智能化是指采用大规模集成电路技术、接口通信技术,利用嵌入式软件协调内部操作,使仪表具有智能化处理的功能。采用智能化的产品可以很好的自主调节控制,利于信号的传递,提高了工业效率,更能适应国际技术的发展。
2. 高精度化
自动化仪器仪表对技术要求很高,只有高度精密化才能提升我国产品的核心竞争力。国外很多仪器仪表产品具有高精度化的特点,我国的产品在这方面明显落后,因此提高仪器仪表的精密是大势所趋,也是应对国际激烈竞争的必然选择。当前的重点是研究和发展多维精密加工工艺,精密成型工艺,球面、非球面光学元件精密加工等工艺。
3. 网络化
在国外市场以现场总线技术为代表的数字通信网络技术得到了快速发展,但是我国自动化仪器仪表在总线技术方面还不完善,许多产品功能还不完备,核心技术的掌握也差强人意,因此,网络化是我国自动化仪器仪表的发展趋势和方向。发展网络化就要充分利用计算机数字化通信技术,完成信息的转换,构造一个庞大的信息化网络,这样信号流通顺畅,更能提高生产效率。
总结
自动化仪器仪表是很多自动化元件组成的,包括各种功能的自动、智能和微型技术工具。仪器仪表有不同的用途,对应的功能也不同,有的具有测量、显示功能,有的具有记录、报警功能。近年来随着经济的发展和科学技术的进步,微电子、计算机、网络通信等日新月异发展的新技术对自动化仪表产生了深远的影响。我国自动化仪器仪表发展历史久远,随着新技术的出现不断出现新的仪器,对我国经济的发展起了很大的促进作用,从目前来看,我国自动化仪表技术发展迅速,但与国际上比起来还是有一定的差距。自动化仪表的改进有重大的应用前景,我国应该加大资金扶持力度,转变创新方式。
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[关键词]电力系统;自动化技术;技术应用
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)30-0342-01
自动化技术是借助于互联网技术和一系列软件在相关的硬件支持下,完成自动化运作的过程,由于其建立在互联网技术基础之上,因而自动化技术本身也具有实时、高效等特点,在现代各个领域当中得到了广泛应用,而在电力系统当中,自动化技术的应用则主要体现在对电力设备和软件进行监测的方面上,对电力系统进行统一性控制,从而有效提升电力系统的控制管理水平。
一、电力系统当中的自动化技术
自动化技术在电力系统当中的应用当前还处在逐步摸索当中,从目前的情况来看,自动化技术在电力系统当中的运行还不够成熟,电力系统的自动化水平还需要不断提升,像是在输变电系统当中的发电系统,对于输电网络的优化和输电线路的实时监测都需要依靠自动化技术来实现,当前自动化技术对于线路的监测还没有实现零秒实时传输,还是会出现几秒时间的误差,虽然只有几秒,但在实际的应用当中还是可能会出现问题,当前自动化技术在现代电力系统当中的应用主要表现以下几个方面上:
(一)、专家系统控制技术
在电力系统运行当中自动化技术中的专家系统控制技术应用比较广泛,这一系统控制技术在电力系统当中的应用能够在出现紧急情况时进行警告,并且能够对相应的状态或是事故进行辨识,如果是误报则能够对系统进行恢复,如果是故障则能够及时进行隔离并提供紧急处理方案。另外,专家系统控制在人机接口、动静态安全分析、调度员培训和状态转换分析当中都能够被应用,虽然当前专家系统在电力系统当中的应用还有一些缺陷,在未来也是发展的重点。
(二)、配电网自动化技术
当前自动化技术在电力系统的各个分系统当中都获得了广泛应用,对于配电网来说,自动化技术在配电网系统当中的应用主要体现在配电网故障排除和优化运行两方面上。智能型配电网系统能够在电网某段发生故障时,及时对相应的故障区域进行判断,并且自动启动相关的开关,将故障区域隔离开来,减少对周围线路的影响,恢复其他部分的供电,并对故障区域的故障原因进行判断,这样能够有效缩小停电时间和范围,在最大程度上保证供电的可靠性。甚至在配电网发生主变电站失压或是母线故障且高压难以快速恢复的严重灾害影响时,智能电网能够提供相应的符合批量转移策略[1],让电网的控制人员通过遥控操作将线路上的负荷转移到没有出现故障的线路上,继续保持该部分的供电,避免了整个线路停电的故障出现。自动化技术在配电网运行过程中能够对配电网运行进行进一步优化,对分布不均匀的负荷进行调整,提升配电线路和电气设备的利用率,减少线损。通过智能化、自动化系统能够在运行过程中寻找最适合配电网线路的运行方式,将重负载转移到轻负载的馈线上,从而有效提升配电网供电稳定性和可靠性。
二、自动化技术的发展趋势和技术
随着电力技术的不断发展,自动化技术在电力系统当中的应用也将更加深入,自动化已经开始成为电力系统当中不可缺少的一部分,围绕计算机这个主要载体建立起来的互联网依托体系,在之后的电力系统发展变化过程中,自动化技术的应用也将获得更加长足的发展,在电力控制和系统通信当中发挥出更大的作用来,所涉及到的范围也将更加广泛。
(一)、分布式自动化技术
随着能源节约型发展方式在电力行业当中的推广,电力系统的运行发展也在发生变化,分布式的发电系统将给自动化技术提供更加广阔的发展空间,而且对于电力系统运行还起着节约能源的重要作用,而分布式自动化系统则是与现代电力系统相比较而言更加独立的电源系统[1],实施分布式系统之后能够⒌缭聪低澈突肪辰行兼容,功率与现代的系统相比也更加灵活,从几十兆瓦到几千瓦都可以,能够灵活对配电网的负荷进行调整,从而满足电力系统当中的不同类型用户,让东部用电较多的用户和偏远地区用电较少的用户都能够享受到高质量的供电服务,还能够减少电力系统在输变电上的投入。
(二)、逐渐提升电能的质量
当前,在工业生产中大量大功率的电子设备数据增多,随之而来的是对电能质量要求的不断提高。当前,很多电力工作者都在探索提高电能质量的新课题。 DSP对于提高电能质量起到了重要的作用[3]。通过高速数字信号处理器能够对电力系统当中的运行进行更加灵活的处理和调节,保证电力系统运行的可靠性,通过技术人员通过对处理器算法的改进还能够有效提升电能质量,从而提升电力系统的运行质量。
(三)、远程自动化技术
随着电力系统涉及的范围越来越广泛,未来电力系统当中的自动化技术也将向着远程化方向发展,在RTU设计当中,对于系统硬件平台的支持也会开始采用工业控制计算机,通过测控硬件接口来进行扩展,这样就能够实现远程的遥控功能,同时这种技术的设计周期较短,后期进行推展比较容易,在未来电力系统当中将获得更大发展。
结语
随着现代技术的发展,自动化技术在电力系统当中的应用也在不断深入,当前电力系统当中的自动化技术已经进入到以计算机开发为标志的一个阶段,说明我国的电力系统自动化已经取得了较大的发展,但当前我国的电力系统当中的自动化改革发展还比较晚,电力需求量又大,需要加强对电力系统当中自动化技术的研究,不断促进电力系统自动化的发展和进步。
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