自动化技术发展现状范文

时间:2024-01-08 17:46:33

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自动化技术发展现状

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关键词:电力自动化技术;发展方向;工业领域;电力系统;电网调度;变电站

工业领域的发展,其电力技术的完善起着巨大的推动作用,同时电力技术的完善和发展对于社会的发展以及人们生活水平的提高也有着较高的积极意义。电力自动化技术在近些年的发展中,逐渐实现智能化电力系统稳态控制变换到动态控制。

1电力系统相关概念解析

1.1电力系统的组成

一般而言,电力系统是由发电、变电、输电、用电、配电等多个环节组成,电力系统的运行的基础是要具备一次设备及二次设备。但在一次设备中,为了保证一次设备能够平稳安全运行,因此便需要对一次设备进行全方位的控制保护,以达到保障电力系统高效运行的目的。在电力系统中的二次设备指的就是相关的监控装置、通信设备、保护装置等。值得一说的是,二次设备基本包含了电力系统自动化中的关键技术。

1.2电力系统自动化应用简析

为了能够实现电力系统的正常运行,其电力系统必须进行全天候24小时不间断工作,因此电力自动化技术在保障电力系统正常运行的工作中起着关键性作用。电力系统主要是通过自动化技术对电力系统的内部的各项数据进行全面的监控,对电力系统运行的安全性有着极大的提高。值得一说的是,随着管理技术以及信息技术的不断发展,其电力自动化技术在电力系统之中的应用也更加广泛、更加全面、更加深入。

2电力自动化技术发展现况概述

2.1电网调度自动化技术

所谓电网调度的自动化技术,指的就是在电网日常的运行工作中,对电网运行的相关信息进行电脑的智能记录、统计、分析,实现对电网日常运行状况进行实时监控的目的。例如相关的电网工作人员可以以电网运行的相关数据为基础,对电网内部的资源进行调度工作,电网调度自动化技术能够实现电网运行效率最大化,因此电网调动自动化技术在现如今的电网中应用极为广泛。尤其是在近几年的实践中,我国普遍出现的电网负荷率上升的特点,电网负荷率的上升直接对电网稳定性提出了更高的要求。电网调度自动化技术在电网系统中的应用不仅节约了较多的人力成本,更是能够有效地保障电网高效和稳定运行。

2.2变电站自动化技术

变电站一般是由继电保护装置、防误闭锁装置、远动装置、测量控制装置、故障录波装置、电压无功控制等组成,而变电站的自动化技术便是要求上述的设备都能够采用现代化通讯智能设备,以实现自动化控制的目的。其主要的手段是通过变现内部,以高速网络(光纤)等连接各大设备,从而实现对信息的高速多项交换,信息的高速多项交换全面深化利用。变电站的自动化技术不仅能够有效保障对电网各种策略的及时,同时能够全方位地利用各项资源。而且变电站应用自动化控制技术其不仅节约了大量的成本,而且其性能更加稳定,因此变电站自动化技术在近些年来的发展中得到了各大电力企业越来越广泛的应用。

2.3配电网络自动化技术

所谓配电网络自动化技术指的是在配电网络之中,根据配电系统的实际情况,增加一定数量的自动化设备或者直接将配件系统改造成配电网络,最终实现配电网络自动化运行、自动化监控、自动化调节、自动化故障报警、自动化故障处理等多项任务。如此一来,便能够实现对整个配电网络运行的实时监控,通过实时监控可以及时地解决出现的各类问题,对电网的良好稳定运行有着极为重要的意义。而且通过自动化配电网络技术,相关工作人员能够更加明确配电网络的运行状况等,在实现自动化配电的基础上,同时能够保证电网稳定、高效地运行。

2.4变电系统中自动化技术应用

所谓的变电系统自动化技术,其主要是以计算机技术、网络技术、通信技术为基础,对二次设备进行全方位的测量和监控,并同时有效地利用再次优化的功能设计,最终建立全面的协调综合性系统,变电系统自动化技术能够在运行的过程中搜集运行设备的各类信息。

3电力自动化技术发展趋势

随着我国计算机技术、通信技术、控制技术的不断发展,在这三者巨大的发展推动力下,现如今的电力系统已逐渐演变为由计算机技术、通信技术、控制技术以及电力装备共同组合而成的综合体。因此电力自动化技术的发展趋势必定会随着计算机技术、通讯技术、控制技术的不断发展而发展。

3.1实现主站一体化

进入21世纪以来,我国在经济水平获得急速增长的情况下,人民的生活水平也得到了巨大的提升,与此同时,人们对于供电的可靠性提出了更高的要求。但就实际情况而言,电力企业本身就是一个巨大的整体,其内部分为各个系统、部门、职位,并且这些部门系统之间相对独立,因此很难实现及时的互联以及实现信息层面上的共享,这也是我国现阶段众多的电力企业中广泛存在的一个问题。因此电力企业在以后的自动化发展过程中,这一问题必须得到重视。针对这一问题,笔者研究了相关的文献资料,最后得出可以将相对独立的单功能的部门系统统一为综合性的,同时具备信息共享一体化的智能系统。更进一步而言,就是将地理信息系统、管理信息系统、数据采集系统、配电管理系统、高级应用软件、监控系统、综合自动化、馈线自动化等多个设备进行紧密的联合,解决之前系统独立的问题,使其成为一个结构紧密、运行稳定的信息系统,最终实现组织一体化的目的。

3.2功能分层配电自动化系统

可以根据其组成的构建,分为子站、主站、馈线三层,配电自动化系统运行原理是以通讯系统为基础,对各个设备进行连接,以实现对信息的交换传递,就现阶段而言,主站、子站、馈线这三层之间的通信一般都采用光纤环网、无线、电力线载波、双绞线、光纤等多种连接方式进行连接,其中电力线载波较之于其他连接方式而言,是一种较为理想的通信连接方式,电力线载波的设计研发在最早时仅仅是为了传输高频的保护信号和话音信号。电力线载波因为其原理是以线路两端阻波器为基础,实现异地的通信,究其本质,其属于点对点的通讯方式。但在电网系统中,因为在电网节点较多,因此这种点对点的通信方式不能很好地满足电网运行的需求。相关研究人员在权衡之下,去掉了其中的阻波器,因此第二代载波技术才研发出来。第二代载波技术是以扩频原理为基础,其能够在极低的信噪比情况下完成通讯工作,其通信能力得到空前的加强。而现阶段的(即最新型的载波技术)是以数字信号处理芯片为基础,即DPS,DPS具有极强的实时解码功能,同时也具备了较强的通信能力。因此DPS综合其各项功能而言,其是一项较为可行的、具有广阔发展前景的新型通信技术,能够很好地应用于配电网自动化系统。

3.3电能质量提升

在现如今的各个行业,其电力设备普遍呈现出大功率的特点,因此这些电力设备不仅仅对良好稳定提出了较高的要求,同时对电能质量也有了较高的要求。因此电力部门必须重视电能质量的提高,以便于满足当前电力系统设备发展的需求。就现阶段而言,电力系统研究的重点已经开始向提高电能质量这一技术领域转移。尤其是在近些年,研发出了以数字信号处理器(DPS)为基础的数字信号处理技术。该技术在当前得到了飞速的发展,同时取得了极为广泛的应用。值得一说的是,传统的采用模拟量控制质量控制装置,已经逐渐被数字量化技术所取代,DPS具有众多的优点:(1)其不仅仅可以对相关程序进行全面的控制,而且能够在运行的过程中改变相关的控制法则;(2)DPS能够有效的提高系统的稳定性、灵活性、可靠性;(3)DPS具有较强的重复性,并且能够使系统避免受到温度的影响;(4)DPS操作简单,因此可以进行批量生产;(5)DPS能够轻易地实现自动控制以及并联控制。综合以上而言,现代科学技术的不断发展,为DPS的发展提供强大的推动力。可以预见的是,在将来DPS的性能必将会越来越完善,能够为保障电网运行、提高电能质量做出更大的贡献。

4结语

综合全文而言,我国计算机技术、控制技术以及通信技术的不断发展为电力系统的研发提供了充足的动力,现阶段就实际情况而言,电力自动化技术在电力系统之中的应用已经成为保障电力系统安全稳定运行的必不可少的关键技术。因此,必须要加大力度解决当前电力自动化技术存在的问题,并且准确地把握自动化技术的发展方向,推动我国电力自动化技术的不断发展。

参考文献

[1]钟淑珍.电力系统及其自动化技术的应用探讨[J].电子测试,2016,(18).

[2]朱丹红.电子电工技术在电力系统的应用与探究[J].河南科技,2015,(22).

[3]任志元.电力系统中电子电工技术探讨[J].科技经济导刊,2016,(3).

[4]田炯.电力系统中电力自动化技术的应用[J].电子技术与软件工程,2015,(15).

篇2

关键词:机械制造;自动化;发展前景

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

中图分类号: TH16 文献标识码:A 文章编号:

1引言

机械制造行业因为机械自动化技术的广泛应用发生了极大的变革,制造方式发生了翻天覆地的变化。所谓机械自动化技术就是在机械制造生产过程中有效运用自动化技术。利用电子集成技术、计算机技术实现人机一体化的计算机集成制造系统,实现对加工对象的连续性生产,以完成有效的自动生产过程,从而快速完成大批量离散工件的生产过程及物资转换速度。机械自动化技术的应用发展水平对我们国家的机械制造业发展有着极大的影响,对国民经济的相关部门技术进步也有着深远影响。

2我国机械自动化技术的现状

目前,世界各国的机械自动化生产大多处于操作阶段的自动化,我国机械制造技术水平与发达国家相比还非常低,大约落后于发达国家20年。我国的机械制造业自动化设备少、水准低,在数量上与先进国家有差距,而且在种类上、质量上、使用上,都与世界先进水准国家也有很大差距。早期的机械制造自动化是采用机械或电气部件的单机自动化或是简单的自动生产线。20世纪60年代以后,由于电子计算机的应用,出现了数控机床、加工中心、机器人、计算机辅助设计、计算机辅助制造、自动化仓库等。研制出适应多品种、小批量生产型式的柔性制造系统(FMS)。以柔性制造系统为基础的自动化车间,加上信息管理、生产管理自动化,出现了采用计算机集成制造系统(CIMS)的工厂自动化。我国的自动化技术依然处于操作的初级阶段,加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。在自动化技术上,我国的数控机床、计算机集成制造系统、柔性制造系统等,尚未实现柔性自动化、知识集成化、智能化,我们只处在单机自动化、刚性自动化的阶段。我国产业结构层次低,目前我国机械制造企业发展很不平衡,并且有很多都达不到现代水准的产业,企业技术落后严重,主要以手工劳动为主,所以说,我国能自行发展机械自动化的企业几乎是没有。

3 我国机械自动化技术的发展

3.1 发展机械自动化技术注重经济性

企业引进机械自动化技术应注重经济性,引进机械自动化技术应该满足企业生产实际的需要来,不能一味追求机械自动化程度高,企业实际生产并不需要,脱离企业生产实际,反而无法利用机械自动化技术促进企业的快速发展。企业在购买机械自动化设备的时候,首先要考虑企业的经济承受能力,结合企业的实际生产需要,确保应用机械自动化技术为企业带来经济效益。

虽然发达国家机械自动化技术已经朝着集成化、智能化方向有了一定程度的发展,但是我国的自动化技术仍然处于初级阶段,企业在引进自动化技术的时候,要注重经济性。将企业现有的设备充分利用起来,利用自动化技术对其进行合理改造,如对传统的机床设备安装数控设备,使其能够以较低的成本继续发挥作用,在原有设备改造的基础之上不断的熟悉自动化的技术,最终实现完全的机械自动化。

3.2发展机械自动化技术注重实用性

发展机械自动化技术,在确保企业经济效益的同时,要注重实用性。通过优先发展实用性强、适合我国企业实际需要的自动化技术,发展生产工艺成熟的大批量生产的自动化技术,为我国的自动化技术打下坚实的基础。我国企业生产的特点是品种单一、结构稳定、产量很大,属于大批量生产,有利于连续流水作业和应用机械自动化技术。而在大批量的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理和装配等生产中,采用刚性自动化(自动单机或自动线)则是合理可行,能取得较好的经济效益:对于品种稍多的成批生产,应采用由快速重新调整的设备组成成组工段或流水线、可更换主轴箱组合机床自动线、短自动线和复合制造单元,实现成组自动化;单件小批量生产,应从推广成组技术入手,适当发展采用数控机床或加工中心。例如,大量相同产品进行连续性流水作业的加工中,以自动机床、半自动机床、组合机床等作为自动化设备,品种多的批量生产中,采用可通过更换复合制造单元等部件进行快速调整的自动化设备组成流水线,实现成组自动化。

在对国外的技术进行引进时,要合理研究吸收技术的精髓之处,了解其理论基础,并从我国实际情况出发,创造出适合我国发展的机械自动化理论,并将理论推向实际,在不断的学习和发展中,实现我国机械自动化技术的全面应用,达到生产过程的全盘自动化的目标。因此应该根据实际的情况,有效发展投资小、见效快的自动化技术,以实用为主要的原则,通过自动化技术能够有效的推动企业的发展,确保企业的经济效益。

3.3 发展机械自动化技术注重配套性

发展机械自动化技术注重配套性,不能单纯发展机械自动化技术,还应配套发展微电子技术和计算机与信息处理技术。主机要发展,自动化元件及控制系统等配套设备也要发展。为机械自动化技术提供支持的可编程控制器、控制系统及系统软件等更要优先加快发展。性能优良、自动化水准高的机电产品成为推动机械自动化技术发展的关键。发展微电子技术和自动控制理论,为机械自动化技术加强机械制造系统的自动控制、自动检测以及伺服系统的跟踪操作;发展计算机与信息处理技术,为机械自动化技术提供信息的交换与处理、存取、运算、判断和决策等提供技术保障。

4总结

机械制造技术的自动化发展是必然趋势,机械自动化的发展成为我们前进的方向,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和推广应用工作。只有不断的提高机械自动化的程度,加快我国机械制造行业的发展速度,提高我国机械制造行业的国际竞争力。

参考文献

[1]李涛.试论我国机械自动化技术应用与发展[J].才智,2008(20).

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关键词:冶金 自动化技术 现状 发展

中图分类号:TF-39 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)04(a)-0028-01

我国是世界屈指可数的钢铁大国,连续多年世界钢铁产量第一,同时刚才的品种和结构变化也快速发展更新,所以,冶金行业自动化技术对冶金越来越重要。随着我国经济和科技的发展,冶金自动化技术发展取得了一定的成就,但是不能沾沾自喜,同发达工业大国相比,我国冶金自动化技术还存在很大差距和问题。我们应该看清自己的问题,制定适合我国冶金自动化技术的发展战略。

1 冶金自动化技术现状

按照我国目前冶金市场的自动化技术结构来说,按照功能区分可以将冶金自动化分为三个发展层次,它们分别是冶金过程控制系统、生产管理控制系统、企业信息化系统。

1.1 过程控制系统

冶金自动化分为三个层次,其中之一就是过程控制系统。过程控制系统需要由电脑系统进行配置,其功能在电脑控制下能够得到进一步发挥。根据有效的调查数据显示,目前我国冶金的工序可以分别被计算,高炉、转炉、电炉、连铸、轧机等都能够分别显示数据。实际上,冶金的生产过程可以清楚地观察到,电脑在冶金生产的过程中只是起到了一个数据记录汇总、数据报表制作和生产过程监控作用。冶金过程本身就非常复杂,目前,冶金行业数据库在实际的生产过程中的适应性差,根本无法达到预计的目的,即使有些企业引进外国先进的自动化设备也很难再冶金过程控制系统中发挥作用。

1.2 冶金生产管理控制系统

根据有效数据显示,按照冶金的工程顺序,目前我国大部分冶金工程都将冶金生产管理控制系统的电脑配置进行设置。从目前市场上的冶金管理系统功能来说,有两个管理项目是冶金生产过程中使用最频繁的,信息收集和日常的生产管理。在真正的冶金生产过程中必须开展相关的管理并且需要发挥实质作用。随着我国企业管理的理念不断发展,冶金行业也和组件认识到管理系统的重要性,并且在冶金的生产顺序,生产质量和生产流程方面都采用了管理系统,而且取得了明显的效果。但是由于技术方面运用不成熟,在实际操作过程中下生产管理系统的技术很难实现最大限度发挥,而且管理系统的应用需要结合企业的发展需要,必须和实际工作相结合。

1.3 信息管理系统

随着科技信息技术的发展,冶金行业的生产过程也已经迈进了信息化时代,运用信息化管理系统,管理水平得到了显著提高。目前我国很多企业已经能够达到信息化带动企业发展的目的,冶金技术的信息化发展前景广阔,在整个行业中收到了很大的重视。每个企业结合自身的发展现状建立相应的信息网络,为我国这个冶金行业的信息化都奠定了基础。企业建立信息化系统项目已经成为企业研究的一个重点课题。目前,很多冶金行业都已经制定了适合本企业发展的信息网络,找到属于本企业的发展起点。冶金工程信息自动化是当前冶金行业发展的一次重大改革,在改革过程中企业对信息化管理进行了比较充分的理解,同时对企业管理的观念进行了更新。

2 冶金自动化发展趋势

2.1 过程控制系统的完善

虽然很多企业已经进行了过程系统控制,但是和世界先进技术水平相比,我国的冶金控制系统应用并不全面。冶金工程的工作流程已经可以采用比较新型的传感技术、光机电一体化技术、数据融合以及数据处理技术,除此之外,还有一些关键工艺技术,例如参数闭环控制、产品物流跟踪、能源的平衡控制以及环境控制和产品质量控制。实现冶金流程在线检测和监控系统,包括铁水、钢水及熔渣成分和温度检测和预报,钢水纯净度检测和预报,钢坯和钢材温度、尺寸、组织、缺陷等参数检测和判断,全线废气和烟尘的监测等。

2.2 全面实现信息化

冶金流程的全息集成。实现铁―钢―轧横向数据集成和相互传递,实现管理―计划―生产―控制纵向信息集成,同时,整合生产实时数据和关系数据库为数据仓库,采用数据挖掘技术提供生产管理控制的决策支持。计算机全流程模拟,实现以科学为基础的设计和制造。采用计算机仿真技术、多媒体技术和计算力学技术,基于各种冶金模型,进行流程离线仿真和在线集成模拟,生成一个分布式、网络化、集成的“虚拟工厂”软件系统环境,通过人机交互和协同计算,模拟钢铁工业产品生产全过程。支持生产组织优化、生产流程优化、新生产流程设计和新产品开发优化。企业信息集成到行业信息集成。信息化的目的之一是实现信息共享,在有效竞争前提下趋利避害,在企业信息化编码体系标准化、企业异构数据/信息集成基础上,进一步实现协作制造企业信息集成,全行业信息网络建设及宏观调控信息系统,直至全球行业信息网络建设及宏观调控信息系统。

知识管理和商业智能。利用企业信息化积累的海量数据和信息,按照各种不同类型的决策主题分别构造数据仓库,通过在线分析和数据挖掘,实现有关市场、成本、质量等方面数据、信息、知识的阶梯化演化,并将企业常年管理经验和集体智慧形式化、知识化,为企业持续发展和生产、技术、经营管理各方面创新奠定坚实的核心知识和规律性的认识基础。

3 结语

随着我国经济发展,冶金自动化技术不断提高,但是和发达工业国家相比,在技术方面还存在很大差距,我国企业需要不断改进生产技术,提高生产效率,积极促进冶金自动化技术的发展。钢铁工业是我国的基础工业,关系到各行各业的生产,尤其是工业和建筑产业,没有钢铁就无法进行下一步具体工作。我国正处于社会主义建设高峰阶段,很多工业发展处于品质提升及转型阶段,今后对高品质钢铁的需求量会不断增加。然而目前市场高品质钢铁供应不足,高端品质种类较少,不能完全满足市场需求。所以,冶金自动化技术是推动钢铁产量和质量提高的主要渠道。我国冶金行业在今后的发展当中要不断吸收借鉴国外冶金自动化技术的发展,制定适合我国冶金自动化发展的目标,不断拓展我国工业的发展。

参考文献

[1] 孙彦广.我国冶金自动化技术进展和发展趋势分析[J].自动化博览,2008(Z1).

[2] 卢祁.我国冶金自动化的现状与发展趋势―― 访冶金自动化研究设计院副院长孙彦广教授[J].中国仪器仪表,2009(7).

[3] 我国冶金自动化发展状况与趋势分析[J].可编程控制器与工厂自动化,2009(2).

[4] 郭雨春,张秀玲.中国冶金自动化产业的发展趋势与未来[J].自动化博览, 2008(S1).

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关键词:电力生产,综合自动化技术,发展现状,趋势,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

中图分类号:TM715文献标识码:A 文章编号:

电厂电气综合自动化技术是基于电厂的安全、稳定、可靠要求,是保证电厂正常运行的重要技术力量。电厂电气综合自动化技术通过对电厂电气系统的实时数据收集,对设备状态情况进行分析,在实时监视状态下实现电气系统的控制和管理。根据近年来电厂电气综合自动化技术的发展,我们可以预见该技术的发展方向是:向更为先进的控制技术、提高电气系统工作的质量和效率、降低能耗、环保节能、成本的进一步降低、优化、协调电厂的设备技术等方面发展。

1.电厂综合自动化技术的发展现状

自 20 世纪 90 年代起,我国确定火电厂电气系统使用DCS 系统的计算机控制,由人工监控到计算机自动化的监控的过渡,这就是电厂电气综合自动化技术的开端。接入DCS 系统的电厂系统设备,具有广阔的发展空间,研究方案、成果也较多。其中分为集中式和分层式的两种不同技术实现方式。集中式是通过硬接线方式,模拟电气量和开关量信号,并通过硬接线电缆各自分别接入DCS 系统的输入、输出通道。分层式则是采用数字通信的总线技术,在 DCS 系统内接入各微机型智能保护测控装置来实现,这种方法是电厂电气综合自动化技术发展的总趋势,设备都采用分层式的实现方式,因为其真正实现了电气系统监控自动化的功能。具体如下:

1.1集中式的技术方式易于管理,设备运行环境好,且因其采用硬接线的方式,简便易行,响应速度较快。但同时也有不完善的地方,如方法相对传统、落后;电缆使用量较大;所占空间较大等。集中式的技术方法主要通过转化强电信号为弱电信号,在空接点和直流信号下,模拟电气量和开关量在硬接线电缆下,与 DSC 系统的输入、输出设备相连接,由此可发挥DCS 系统监控电气设备的功能。但在现阶段,各大电厂由于电气量的的采集集中组屏DCS 系统的费用、投资成本都比较高,限制了DCS 系统设备数量的接入,目前电厂中仅有几个重要的设备是连接 DCS 系统,而其他设备均未能实现自动化,实际上电厂内电气综合自动化的水平还处于较低的水平。再加上所有信息采集量都基于DCS 系统下进行处理,工作量大会影响系统的风险系数,系统使用的可靠程度也随之降低。

1.2电气综合自动化技术的分层式技术使用,由 3 层组成,分别是站级监控层、通信层、间隔层。其中,站级监控层则是在通信技术,实现了对间隔层的数据管理及信息交换。一般而言,分层式技术采用就地安装间隔层测控终端的方式,此方法能在较少的占地面上,提高各装置的独立性、灵活性、可靠性,从而减少成本支出。且由于分层技术拥有较好的抗干扰能力,使得采集数据的精确性上升。这样,有较广的空间采集更多数据,监测的分析数据较为完善,远距离修改保护定值和复归信号得以实现,检修维护工作就显得较为简单。

2.综合自动化技术在电厂应用中的新突破

第一、是电厂主机组的集中控制实现了多机一控。目前国内众多的电力生产企业,绝大多数是一个控制室控制两台机组,也有一个控制室控制一台机组的。随着电厂自动化水平的提高,近几年开始发展到三台机组一个控制室、四台机组一个控制室,甚至开始尝试更多台的机组一个控制室。

第二、电厂辅助车间系统实现了网络化集中控制。电厂除了主机即锅炉、汽轮机和发电机及相关系统外,还有许多辅助系统,包括输煤系统,水处理系统,灰渣处理系统,燃油系统等,这些辅助系统往往需要一个单独的控制系统,需要单独的控制室来控制它。随着设计水平的提高和控制技术的进步,电厂逐步把地理位置相近和工艺性质相同的辅助系统来实施集中控制。

第三、是基于现场总线的控制系统已开始得到应用。现场总线在电厂的应用已有近十年的时间,开始是局部的零星小系统,后来发展到完整的辅助车间系统。

第四、是本土自动化企业自动控制技术的进步。近10年来,以新华、和利时股份有限公司等为代表的几家本土自动化企业发展很快,他们敢于创新,研发能力很强,持续投入力度大,后劲足,加上国家和一些国有电力公司的支持,当然最根本的原因是本土企业自身能够开发出电厂需要的自动化产品,这一切使得本土自动化企业的电厂业务进展很快。

3.今后电厂综合自动化技术的发展趋势

从国内企业的自动化发展水平看,尽管控制技术已经达到了较高水平,但在自动控制技术的数字化、网络化、智能化、安全仪表等几方面仍有进一步的发展空间。首先,数字化的发展空间较大。网络化应加强各系统的无缝链接,在保证信息安全的前提下,使信息交流更加通畅。智能化主要体现在优化控制软件方面,企业要开发出更加适应电力生产过程更为优化的运算模型来指导控制过程,以促进节能减排。如果从电厂安全方面来讲,安全仪表也是非常重要的。一旦危及电厂安全的事故发生,安全仪表可以实施自动报警,使各种运转系统及时停止,保护设备免受损失,从而也把电厂损失减少到最小限度。现阶段,以太网能快速传输数据、成本低廉、容量大、网络技术灵活等优势已逐渐成为电气综合自动化的网络通信技术的最佳选择。嵌入式技术实现工业化的以太网,具有强大的功能和广阔的发展空间,因此嵌入式以太网是电气综合自动化系统络通信的主要发展方向。

参考文献:

[1]霍耀光,侯子良,李麟章《中国火电厂热工自动化技术改造建议》 2004( 2)

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随着科学技术的发展和建筑机械自动化技术的提高,我国建筑行业以建筑机械自动化技术为依托得到了迅速发展。合理利用建筑机械自动化技术能够使建筑企业获得最大经济效益。对建筑机械自动化技术的应用及发展进行了详细分析,旨在促进我国建筑行业能够持续健康发展。

关键词:

建筑机械;自动化;应用

技术科技在发展,技术在进步,自动化技术的出现使生产模式对技术的要求越来越高。以信息技术为依托,机械自动化技术开始向智能化及信息化方向发展。现阶段机械自动化技术在各行各业中得到了广泛应用,建筑行业也不例外。机械自动化技术的发展以生产需求为导向,自动化技术要用在合适的地方,自身才会发挥出最大经济效益。随着科学技术的发展,建筑机械自动化应用技术将朝着更加便捷和智能化的方向发展。

1机械自动化技术简介

机械自动化技术,是一门以计算机技术和控制理论为核心的综合性技术,这一技术以生活中使用的各项参数为参考基础,采用现代化技术和设备来减少人力和资金的使用和浪费,充分利用机械代替人力进行设计制造、调试、维护、维修等,被广泛应用到各个领域[1]。

2建筑机械自动化技术的应用现状

通常情况下建筑机械自动化分为两类:第一类是工作设备自动化,如沥青混凝土摊铺机熨甲板的主动找平操控体系等;第二类是整机主动操控及机群施工体系操控,例如混凝土喷射机器人、隧道挖掘机器人、高层大楼全主动施工体系等。第一类技术主 是单项自动化技术和变频操控技术。变频器通过调节电源频率、下降电压来调整电机转速,能够有效降低能耗,改进机械自动化的操控水平,提高生产率和产品的质量,极大地满足施工工艺要求。第二类技术的关键主要是传感器技术,包括视觉、听觉、触觉传感器等[2]。

3建筑机械自动化关键技术的应用

(1)建筑机械机身位置识别技术。简单地说,建筑机械位置识别技术主要是靠设备对自身所处位置进行自动识别的能力和技术。要想实现这种技术,需要以机械自身的内外部识别技术为依托。建筑机械机身位置识别技术需要速度传感器及回转式角度传感器配合使用,才能够实现对内部位置的识别。以内部位置的识别作为基础,可以对机械行驶的路径数据进行检测,并且将检测到的数据传输至计算机进行处理,这样就实现了根据机械设备运动位置的变化来对机械设备所处的位置进行判断。此外,还可以以超声波或是电磁波技术作为基础,通过在施工现场设定的基准位置点,实现对机械设备所处外部位置的识别,最终确定机械设备所处的位置。

(2)位置诱导技术。机械设备具有的位置诱导功能能够最大限度地帮助机械设备恢复既定路径,使用这种技术的基础是机械设备自身所具备的机身位置识别系统。这种技术以闭环控制系统作为载体,机械设备在应用这种技术时,按照事先设定好的路径进行作业,并且能够在作业过程中对照预先设定好的路径对产生的误差进行及时校准或消除。显然,通过自身具备的位置诱导功能来最大限度地恢复路径,得益于机械设备能够在自身路径发生偏离时进行自动复位[3]。

(3)作业对象识别与评价技术。建筑机械之所以能够实现自动化,主要得益于机械设备自身所具备的能够自动识别和评价作业对象的功能。举例而言,在液压挖掘机的铲斗上安装超声传感器,通过超声传感器可以对物体的形状进行识别,以便能够为后续的施工作业提供基础信息和数据。

(4)安全保障技术。在建筑施工现场一般都会有很多大型设备机械,且还有大量建筑材料及建筑器具堆放,这些机械设备及建筑材料严重影响了机械设备的正常工作。以保证建筑施工现场机械设备的正常运行为出发点,在建筑机械设备上安装一套能够进行自动识别、报警及紧急停止作业的智能控制系统非常有必要,对于保证机械设备的正常工作具有重大现实意义。

(5)机群协作控制技术。目前很多机械设备都需要进行联合作业,联合作业能够最大限度地发挥机械设备的性能,但是要实现机械设备的联合作业,就必须要有一套可以对机械设备的运行轨迹及工作状态等情况进行检测的系统。机械设备可以通过检测系统获取设备在运行过程中的相关数据,并且将获取的信息及时传送到中央控制室。信息在中央控制室被计算机系统处理,再根据计算机处理之后的信息自动设计出最合理的工作方式。将最佳工作方式的运行指令传送到联合作业系统中每一台机械设备,机械设备按照这些指令进行作业。

4建筑机械自动化技术的发展

(1)建筑机械自动化技术的应用领域逐步扩大。随着科学技术的发展,建筑机械设备自动化技术的应用领域越来越广,目前呈现出立体化的发展趋势,在地上、地下、高空和海洋的作业中都有应用。为了能够多留给人们一些绿化的空间,保护生态环境,未来城市中很多管线或交通设施会在地下铺设。在进行隧道开凿施工时需要用到很多地下施工机械设备,在海洋中进行开发需要使用到海洋机械,以上这些都说明了建筑机械设备的应用范围越来越广。

(2)建筑机械自动化向施工规模巨型化的发展。目前施工建设的超高型及大中型建筑越来越多,如一些大型的水利工程、超深的地下工程、超长隧道和大跨度桥梁等,这些建筑物的建造都需要将机械设备的作业进行集成,此外现在在公路建设及高速列车建设方面都会用到建筑机械设备[4]。

(3)建筑机械自动化向绿色和安全的方向发展。随着人们生活水平的不断提高,人类物质文明也在快速发展,我国建筑行业中使用的建筑机械如果不能够满足人类物质文明发展的需要,就会对城市的形象及景观造成影响。鉴于此,建筑机械设备必须以保证设备安全运行及人们的生命安全为出发点进行改造,不断实现技术的自动化,促进人类物质文明向着更好的方向发展。

5结束语

总而言之,建筑机械设备自动化技术的应用应该遵循科学技术发展的要求,在保护环境、减少资源浪费的前提下,提倡在建筑行业大量使用建筑机械设备自动化技术,促进建筑行业向着更好的方向发展。在建筑机械设备自动化技术的应用过程中,需要提供相应的资金作为保障,推动建筑机械设备自动化技术不断创新,不断促进建筑行业的生产效率,使建筑机械设备自动化技术能够发挥出真正的作用。

参考文献

[1]陈来庆.建筑机械自动化应用技术和发展探究[J].中国建材科技,2013(4):68-69.

[2]潘安平.建筑业技术性创新的理论与实证研究[D].杭州:浙江大学,2002.

[3]刘喜祥.机械自动化设备应用技术探索[J].产业与科技论坛,2014,13(13):71-72.

篇6

关键词:电气自动化;控制技术;电气自动化控制系统

中图分类号: F407.6文献标识码: A

1 电气自动化的发展历程、影响因素和现状

1.1 发展历程

电气自动化技术是与电子和信息技术紧密结合在一起的一门电气工程应用技术学科,随着电子技术、信息网络、智能控制的飞速发展,使得电气自动化经历了从无到有、从发展到成熟的过程。

在20 世纪50 年代,“自动化”一词被提出,电力、电机等产品的出现催生了电气自动化,而继电器和接触器的出现及应用使得机器可以按照人的意志和设定来完成事先安排好的判断和逻辑功能,促使了电气自动化的发展变革;在20 世纪60 年代,现代控制理论的提出和计算机的应用推进了自动控制和信息处理的结合进程,自动化进入综合自动化阶段,可以实现生产过程控制与管理的有效优化,电气自动化得到了质的飞跃;在20 世纪70 年代,随着通讯、IT、微电子等技术的快速发展,自动化对象逐渐延伸为大型复杂的系统,出现许多问题难以借助现代控制理论予以解决,通过研究这些问题使自动化理论和手段实现了革新,产生了综合利用系统工程、计算机、人工智能、通信技术等高新技术,应用于复杂系统的高级自动化系统,促进了电气自动化的快速发展;从20 世纪80 年代开始,电气自动化得到快速发展,目前已经较为成熟,电气自动化已是高新技术的重要组成部分,在工业、国防、医学、农业等领域得到了广泛的应用,极大地促进了人工智能、航空航天、交通、制造技术等诸多领域技术的发展,对国民经济的发展起到了重要的作用。

1.2 影响因素

电子自动化的发展受信息技术、物理科学影响,其中信息技术起着决定性的影响。现代信息技术指的是开发并利用信息的各种手段,是计算机、网络技术、通讯技术等相关技术的综合,以计算机、光电、通信等技术为主体,包括光电子、微电子等元器件制造相关的信息技术,即收集、传输、加工、使用各种信息的技术和实现这些功能的设备的技术及应用技术。信息技术的发展受电气自动化发展的影响,与此同时信息技术的发展也为电气自动化发展提供必要的工具基础。除此之外,物理科学的发展对电气自动化发展也起着一定的推动作用,三极管、大规模集成电路等技术的发展极大地促进了电气自动化的进步,未来电气自动化将在紧密联系物理科学的同时逐步向生物系统、微机电系统等领域拓展。

1.3 现状

首先,电气自动化系统信息化。信息技术在纵向和横向上向电气自动化进行渗透,纵向上,信息技术从管理层面对业务数据处理进行渗透,利用信息技术可以有效存取财务等管理数据,对生产过程动态监控,实时掌握生产信息并确保信息的全面、完整和准确;横向上,信息技术对设备、系统等进行渗透,微电子等技术的应用使控制系统、PLC 等设备界线从定义明确逐渐变得模糊,而软件结构、组态环境、通讯能力等的作用日益凸显,网络、多媒体等技术得到了广泛应用。

其次,电气自动化系统使用、维护与检修简易化。Windows NT等已经成为实施电气自动化控制平台、规范以及语言的标准,基于Windows 的人机界面成为了电气自动化的主流, 并且基于Windows 的控制系统有着灵活、易于集成等优势,也得到了广泛的应用。采用Windows 操作平台使得电气自动化系统的使用、维护和检修更加简单、方便。

最后,实现分布式控制应用。电气自动化系统通过串行电缆连接中央控制室、PLC、现场,将工业计算机、PLC 的CPU、远程I/O站、智能仪表、低压断路器、变频器、马达启动器等连接,将现场设备的信息收集到中央控制器。分布式控制应用通过数字式分支结构的串行连接自动化系统与相关智能设备的双向传输通讯总线,将PLC、现场设备与相应的I/O 设备连接起来,使输入输出模块发挥现场检查和执行的作用。

2 电气自动化控制系统的特点、功能和设计理念

2.1 特点

与热机设备相比,电气控制系统的控制对象少、信息量小、操作频率低,但具有快速、准确的优势。由于电气设备要求较高的保护自动装置可靠性和快速反应能力以及较高的抗干扰能力,电气控制系统具有较多连锁保护,能够满足有效控制的要求。

2.2 功能

基于电气控制的特点,电气自动化控制系统要实现对发电机—变压器组等电气系统的有效控制,必须具备以下的基本功能:发电机—变压器组出口隔离开关及断路器的有效控制和操作;发电机—变压器组、励磁变压器、高变保护控制;发电机励磁系统起励操作、灭磁操作、增减磁操作、稳定器投退、控制方式切换;开关自动、手动同期并网;高压电源监视和操作及切换装置的监视、启动、投退等;低压电源监视和操作及自投装置控制;高压变压器控制及操作;发电机组控制及操作;LPS、直流系统监视等等。

2.3 设计理念

电气自动化控制系统主要有集中监控、远程监控、现场总线监控3 种设计方式。集中监控方式的特点是由一个处理器集中系统功能进行处理,优势是设计简单、防护要求较低、运行维护方便。由于处理器工作量过于繁重,导致处理速度较低,对全部电气设备进行监控将导致主机冗余降低、电缆数量增多,导致投资加大,而且长距离电缆干扰也会影响系统,隔离刀闸、断路器采用硬连接也容易产生辅助接点不到位、查线不方便等问题,增大了误操作的几率。远程监控方式有着组态灵活和节省电缆、安装费用、材料以及可靠性高的优点,由于电气设备通讯量比较大,而Lonworks、CAN等各种现场总线通讯速度不高,该方式仅仅适用于小型系统的监控,无法满足大型电气自动化系统的要求。由于现场总线、以太网等技术的普遍应用和相应运行经验的积累,智能化电气设备得到了较快的发展,网络控制系统逐渐应用到电气系统中,现场总线监控方式能够针对电气系统具体情况进行设计,不仅具备远程监控方式的所有优点,而且还节省模拟量变送器、隔离设备、I/O 卡件等。另外,智能设备安装简便,可以节省控制电缆和相应的投资及安装工作量和维护工作量,成本更低。由于通过网络相连的各装置功能独立,网络组态灵活,提高了系统可靠性,装置故障不会影响其他装置,更不会使系统瘫痪,是电气自动化控制系统未来主要的发展方向。

3 电气自动化控制技术的发展趋势

随着OPC(OIJE for Process Control)技术的出现和IEC61131的颁布以及Microsoft 的Windows 平台的广泛应用,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 已成为电气自动化控制技术一个国际化的标准,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,市场的需求驱动着自动化和IT 平台的融和,而电子商务的普及将加速这一过程。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等各方面的管理数据,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。

4 结语

综上所述,随着智能化、信息化技术的快速发展,电气自动化技术将不断向科技化、信息化、开放化的趋势发展,电气自动化涉及的领域将不断增多,技术更新将不断加快,电气自动化控制技术也将得到快速发展并不断完善。

[参考文献]

[1] 刘海龙.浅谈电气自动化的现状与发展方向[J].黑龙江科技信息,2010(6).

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关键词:电气自动化技术 现状 发展

中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)09(c)-0139-01

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。

3 我国电气自动化技术的发展趋势

我国电气自动化技术未来发展趋势主要体现在以下几方面:一是由低频向高频方向发展。随着我国现代科学技术的跨越式发展,我国的工业化程度也不断加深,传统的单频、低频的电气自动化技术已经不能够适应工业现代化建设的需要。我国工业生产正向高频的生产阶段发展。电气自动化的频率得到提高,对于提高产品的市场份额和质量发挥着十分重要的作用。因此,电气自动化的未来发展趋势必将朝着“高频、高层次的、科技含量高”的产品方向发展。二是电气自动化技术和计算机技术完美融合。众所周知,电气自动化的最终目标是为了提高生产力,改变人们的生活方式,尤其是当前的社会,需要尽可能节省劳动力资源,降低工人的劳动强度,这就要求工业生产过程中尽可能实现机械化。所以,随着计算机技术的迅速发展,我国很多行业都和计算机技术紧密结合,计算机技术对于电气自动化的快速发展也起到了至关重要的作用。值得一提的是,PC客户机、互联网技术的迅猛发展对于促进电气自动化的进一步发展发挥了十分关键的作用[3]。三是逐步和生命器官领域有机结合。以往大多数人认为电气自动化仅仅属于工业领域,仅仅运用于社会生产当中,但是随着科技水平的不断提高,相信今后电气自动化也将在生命器官领域和生命器官的替代方面(比如在人类心脏器官的辅助等方面)扮演着越来越重要的角色。

参考文献

[1] 孙琥.科学发展观旗帜下的工业电气自动化发展[J].硅谷,2009(1):46.

篇8

1.1煤矿自动化技术

煤矿自动化技术在我国的发展起始于20世纪60年代,继电器是当时主要的煤矿自动化器件,当时的煤矿自动化也只是简单的开停与闭锁控制,而且控制器不但体积庞大,安全性与可行性也很差。20世纪70年代和80年代中期,晶体管与逻辑电路开始的大量出现,它们的出现取代了继电器成为主要的煤矿自动化控制器件,它们的应用使控制器的体积得到了大幅度的缩小,并且把控制器的功能改进了。80年代末90年代初,开始出现了单片机,由于单片机的运算与控制能力都比较强,晶体管与逻辑集成电路控制系统很快被其取代,单片机成为了自动化控制系统的核心控制单元,这使得煤矿自动化控制系统的安全性与可靠性都得到了大幅度的提升,煤矿自动化控制与检测系统才真正具有了实用功能。但这个时期形成的煤矿自动化系统还属于独立系统,各系统之间不能进行信息交换。简单的调制方式是其内部信息传输的主要方式。直到21世纪初,随着太网信息网络技术的发展,实现了煤矿各专用监控系统之间的信息传输可以用高速信息网络来传输,总线传输技术也逐步成为各专用监控系统内部之间信息传输的主要方式,高速信息通道的建立,使煤矿各专用监控子系统的集成与实时监控得到了实现,使煤矿自动化系统的自动化水平跃上了一个新的台阶。

1.2矿井通信

煤矿的生产指挥工作要想顺利进行,必须要做好矿井通信工作。由于煤矿企业的生产工序较多且作业地点分散,要想用一种通信系统和方式来把全矿覆盖很难。按使用方式可把矿井通信大致分为固定通信与移动通信,按通信覆盖区域可把煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。防爆磁电电话是我国早期主要采用的矿井调度通信方式,随着时代的发展矿用模拟程控调度通信系统在20世纪80年代开发出来了,90年代时数字程控调度通信系统也开发出来了,这时已经几乎能满足矿井调度通信的需求。矿用透地通信系统、矿用泄露通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统以及矿用CD-MA通信系统是矿用移动通信系统的主要形式。其中应急救灾时主要用到的通信系统是矿用透地通信系统,局部通信主要用到的通信系统是漏泄通信系统,感应通信系统,矿用载波通信系统,全矿井无线通信主要用到的通信系统是矿用小灵通系统与CDMA通信系统。

2煤矿自动化技术

2.1高速监控网络

工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统是我国目前主要使用的高速监控网络。其中冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台,很多矿井都在使用。由于专用工业控制网的开放性比较差,在我国只有几个别的矿井在装备使用,而矿用CEPON网络系统是一种新系统,视频、数据、语音等信息都可以传输,其应用前景十分广阔。

2.2自动化平台软件

管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的两种主要形式。管控软件在控制层的管控服务器内安装,Web服务软件在管理层的Web服务器中安装,它们是煤矿自动化控制的重要实现手段。

2.3局部生产环节自动化

矿井局部生产环节自动化大致可以分为:安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统、调度控制矿井机车系统、矿井数字化工业电视系统、工作面巷道监控中心。

3煤矿通信技术

矿井有线通信主要使用的是矿井程控数字调度通信系统与工作面局部扩音通信系统。随着矿井大规模应用网络技术以及IP语音通信技术的逐渐完善,矿井有线通信一个重要的发展方向便是矿井IP调度通信系统。人们还在不断的探索和研究矿井移动通信技术,矿用透地通信系统、矿用泄漏通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统、矿用CDMA通信系统等等。

4若干技术问题

4.1完善与提高局部生产环节自动化技术

已有多种高速监控网络方案供煤矿自动化控制选择,影响煤矿自动化正常运行能否实现的一个重要因素已经成为局部生产环节自动化,这主要是由于监控量大、面广、并且种类繁多是局部生产环节监控系统的主要特点,要想使矿井自动化系统更完善,这就需要各生产厂家不断完善与提高自身的技术。

4.2开发高强度快速安装式矿用光缆

我国的矿井已经开始广泛应用光缆,但大巷是其主要应用的地方,而在工作面上的应用技术还不完善,这主要是由于工作面的生产条件更恶劣,易断是普通矿用光缆的主要特点,一旦这种普通矿用光缆断裂后很难修复。而工作面液压支架电液控制系统,顶板监测系统监控的信息量都非常大,要求的信息传输速度高,更适合采用光缆传输,为了适应矿井未来的发展需求,我们必须开发开发高强度快速安装式矿用光缆。

4.3煤矿供电安全技术

电参数测量以及各种保护功能是目前防爆开关设备等供电设备主要具有的功能,他们一般都缺乏主动分析故障与报警的功能,这就需要我们继续在这方面加大研究力度,把井下变电所无人值守的整套设备争取能够开发出来。

5总结

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[关键词]电气自动化;PLC;现状;发展前景;应用

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)08-0160-01

PLC就是可编程控制器,其自身带有很强的逻辑性特点,也是一种数字形式的运算操作系统,该系统是为工业生产等行业专门设计研发的。在PLC系统的内部,储存器存在可编的程序,并且可以执行逻辑运算等各种不同的操作指令,并且利用数字量等的输入及输出等对各种不同类型的设备等生产等进行科学的控制处理。PLC的应用有着很好的可靠性与先进性,也不会带来较大的功耗等,优点十分明显,对于各行业及相关设备的生产发展等都有很好的作用。正是由于PLC系统自身存在的优越性,其在电气自动化中的应用也变得十分普遍,相关单位及人员等需要对其实际应用现状进行分析,并且探讨其以后的发展前景等,以此实现PLC的革新发展。

一、电气自动化中PLC的主要应用现状

(一)开关量的控制

在电气自动化的发展当中,火电系统内部控制器的相关元件此前都多为电磁继电器,这种类型的元件数量很多,就会增加相应的触点,其自身可靠性无法得到较好保证,且接线方式极为复杂,维修存在很大难度。而PLC的应用主要是利用软继电器进行操作,可以有效保证系统自身的稳定性等,在操作方面不存在较大难度,只需要相关人员进行分闸与合闸即可。PLC在火电系统的应用当中还存在一系列指示信号等,如果系统自身运行出现故障,故障信号就会发出相关指示。与此同时,在应用PLC之后,系统内部的二次接线也变得更为简单,极少出现错误,也不需要专门的闪光电源等。

(二)闭环控制

PLC在电气自动化的实际应用当中,有着良好的闭环控制功能,该功能可以在电气自动化系统当中对温度、速度等不同的情况变化进行相应的控制分析。目前,很多PLC生产单位设计的PLC模块都可以进行PID控制,将设计好的PID控制程序等放置在模块当中,用户在使用的时候只需要对相关的参数进行设置即可,并且可以通过一个模块对几路甚至更多的闭环回路进行相应的控制,实现对其的使用操作。

(三)顺序控制

随着我国整体经济的不断发展,电气自动化行业所面临的竞争也变得越来越激烈,正在不断向着高效的管理及较低的能耗方向发展,所以,很多电气自动化行业的辅助车间技术控制也就变得越来越重要。对于电气自动化的辅助系统,其顺序控制十分关键。以电气自动化中的输煤系统为例分析,在应用PLC之后,就可以将输煤传感器与远程I/O站相连接。这样一来,相关的工作人员仅需要在控制室之内就可以对具体的设备等进行控制分析,在出现特殊情况的时候可以通过紧急开关等对相关系统进行控制操作,这样既可以保证具体的生产运行效率,更可以显著改善生产环境等,有效减轻相关人员的负担。

二、PLC在电气自动化中的未来应用前景

(一)在公路交通中的应用

在PLC的未来应用前景当中,公路交通系统可以与其紧密结合,将其用于交通信号灯等的设计当中。如果可以设计研发PLC类型的交通信号灯,就可以有效提高信号灯对于环境的适应性,其内部也存在大量的定时器资源,这样就可以帮助相关人员对现存的信号灯等进行科学的控制,特别是在岔路较多的环境下。将PLC与交通信号灯相结合,可以在其内部配置相应的实时计时设备等,利用相关的编程操控对信号灯进行全天无人化管控。由于PLC自身存在较强的联网功能,所以相关人员可以利用PLC对一条街道上的信号灯进行统一的管控,并且将其组成一个统一的局域网,这样既可以实现管理的科学性,也能有效缩短行人、车辆等的等待时长。

(二)数控方面的应用

在PLC的未来应用当中,数控系统方面的应用也是极为关键的组成部分。在数控系统当中,根据其自身的控制形式等,主要包括点位控制、直线控制等。相关人员在进行实际加工的时候,数控系统的点位一般都在加工机床之上,之后需要相关人员对部件进行移动,让其准确移动到终点端。如果将PLC与数控系统相结合,就可以利用相应的编程等实现数位理想控制,并且将干扰较强的因素等排除在外,保证其运行过程中的稳定与可靠性。

(三)DSC系统的应用

在DSC长时间的发展当中,该技术逐渐走向成熟,并且被广泛用于发电厂等集散型的系统当中,但是其发展势头目前有所放缓。如果可以将PLC与DSC系统相结合,就可以设计一个通用性较强的硬件平台,这样可以发挥两大系统自身的优势,实现两大系统的协同发展,并且让两者逐渐向同化方向l展。

除了DSC系统之外,相关人员也可以将PLC与FSC系统相结合,形成新型的现场总线控制分析系统。这种类型系统的实际应用,可以使其自身的自动化、数字化特点更为明显,并且将其整体水平不断提高,可以用于火电厂等相关单位当中,实现其自身的深化发展。

结语

在电气自动化的实际发展过程当中,PLC的应用十分关键,对于电气自动化的发展起到了决定性的作用。在PLC的未来发展当中,其自身的品种与相应的规格等会变得更为丰富。在PLC的未来应用中,会将先进的通信设备等与其相结合,并且界面会变得更为完善和人性化,并且可以完美适应不同工业生产的实际需求。可以说,PLC的应用及其未来发展对于我国电气自动化领域的发展及相关经济的深化革新有极为重要的现实意义。

参考文献

[1] 裴涛,张德锋.浅谈PLC在电气自动化中的应用现状及发展前景[J].中国科技投资,2012(26).

篇10

关键词:机械自动化 机械制造 发展趋势

随着科学技术的迅速发展,人们生活水平和生产水平的不断提高,机械自动化技术作为一种新型的生产力,是大力发展制造业的关键技术,也是创造更多社会财富的重要手段之一。我国机械自动化技术的发展应以我国具体国情为根本出发点,充分考虑我国机械制造业的发展现状与前景,始终贯彻执行可持续发展的原则,走具有中国特色的机械自动化技术发展之路。

一、机械自动化技术概述

机械自动化主要是指应用于机械制造业中的自动化技术,可以实现加工对象的自动化、连续化生产,优化自动生产过程,提高生产投入物的流动速度和加工变换频率。上世纪20年代,机械自动化技术开始应用于机械制造冷加工大批量生产流程中,自此之后机械自动化技术得到了逐步发展。到上世纪60年代后期,为了适应市场的变化和需求,机械制造业开始建立以计算机技术为主的柔性自动化生产系统,这种系统可以在不改变原有制造系统的基础上,实现生产管理或机械设备运行过程中的分析判断、信息处理、自动检测等自动化预期操作,且能够从一种零件的制造自动转换为另一种不同零件的制造。

机械自动化技术的应用与不断发展,已经成为机械制造业技术进步和技术改造的发展方向和主要技术手段,其发展水平的高低不仅对整个机械制造业的长远发展产生了巨大影响,而且对国民经济各部门的技术进步也起到了一定推动作用。将机械自动化技术应用于工业生产中,可以极大地提高生产效率、生产安全性及产品质量,并且有助于实现节能减排的生产目标,成为控制成本、提高经济效益和社会效益的重要途径。

二、机械自动化技术的发展趋势

近年来,计算机技术的快速发展推动了机械自动化的不断发展,使得机械自动化技术在各行各业得到了广泛应用。我国制造业虽然也在不断采用先进的自动化技术,但是与工业发达国家相比仍存在较大的差距。具体表现在以下几个方面:其一,我国只有少数大型企业采用计算机辅助管理系统,多数企业仍停滞于传统的经验管理阶段;其二,在设计方面,我国采用先进的计算机辅助设计技术的比例较低;其三,新型加工方法如纳米技术、激光加工技术、高精度加工技术等先进技术在我国制造业中的普及率不高,尚处在开发与掌握阶段;其四,我国机械制造业中少数企业采用柔性制造系统,多数企业仍在沿用单机自动化和刚性自动化系统。通过对我国机械自动化技术应用现状进行分析,进而探寻我国机械自动化发展的主要趋势。

(一)立足于国情发展机械自动化技术

纵观机械自动化技术的发展历程,呈现出由简单到复杂、有低级到高级、由不完善到完善的发展态势。当前,我国机械制造业同工业发达国家之间尚存在阶段性差距,所以,如果大力倡导应用电子计算机集成制造系统的高自动化技术,则会由于不具备配套的基础技术、大量资金和制造经验而取得适得其反的效果。所以,根据我国国情,应以应用生产工艺成熟的大批量生产自动化技术为发展主线。现阶段,我国在批量锻造、冲压、铸造、热处理及焊接等生产过程中,采用自动线和自动单机是符合我国国情的发展策略。对于种类较多的成品生产,为了实现自动化操作,应采用可快速重新调整的设备组成的流水线、复合制造单元和短自动线、可更换主轴箱组成的机床自动线等;对于小批量单件生产,应以适当发展加工中心和数控机应用为主,将成组技术得以逐步推广。

(二)大力发展实用型机械自动化技术

目前,我国机械制造业技术水平尚处于较低阶段,所以,应以市场需求为导向,充分考虑我国企业生产和发展的需要,以此为基础大力发展实用型机械自动化技术,生产出满足社会需求的产品,这样才能获取较好的技术经济效益和社会效益。面对发达国家机械制造技术的高水平,我国机械制造业的发展更应该理性化,禁止盲目跟风,一旦出现盲目追求高水平的机械自动化技术、盲目配备自动化生产线、盲目上马生产的现象,势必会造成低质量、低效率的生产。因此,我国在发展机械自动化技术的过程中,不但要关注速度的提高,更要重视效率的提高。

(三)倡导发展低成本机械自动化技术

我国机械制造业中,多数企业拥有大量通用设备,在发展低成本机械自动化技术时,可以借鉴国外机械制造业自动化技术的经验,以原有设备为主,对机床布局进行合理调整,配备少量的数控设备,运用CAD/CAM技术,将计算机自动化管理引入到企业生产管理中,建立以信息自动化为基础的自主单元化生产系统,力求使我国机械自动化技术面向投资少、效益高、收效快、符合企业生产和发展需求的方向发展。如,对通用机床局部进行自动化改装,可以提高生产线自动化程度;利用微电子技术对已有通用设备进行改造,可以提高企业自动化水准。

(四)重视配套发展机械自动化技术

我国机械自动化技术的发展,应从自动化技术应用项目的实际情况出发,既要发展主机自动化技术,又要配套发展自动化控制系统及其元件。研发和生产性能优良且自动化水平较高的机电产品是发展机械自动化技术的重要方向,如各种传感器、微处理机、可编程控制器、控制系统、新型刀具等。只有将诸多学科的新理论、新概念、新技术运用和融入到机械自动化技术的应用和发展中,使各领域得以配套发展,才能充分发挥机械自动化技术的最大优势。

结论:

总而言之,我国发展机械自动化技术,应本着实事求是的基本原则,立足于基本国情,着眼于我国制造业的发展现状,重视发展低成本、见效快的自动化技术,促进我国机械自动化技术步入健康持续发展的轨道,从而推动我国制造业走向高质量、高效益之路。

参考文献:

[1]裴韶光.机械自动化技术发展中的几个要点[J].企业导报.2010(2).

[2]张蕴育.对我国机械自动化技术发展的思考[J].科海故事博览•科技探索.2010(5).