电气自动化技术的认识范文
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篇1
一 人才培养方案的研究队伍
该项目具有能力较强的研究队伍,课题组成员年龄结构和知识结构合理,掌握教学规律和授课艺术,同时具有较高的专业能力和学术水平,并具有多项研究成果。课题组老师均担任电气自动化专业课程的教学工作,对教学内容、教学方法、教学效果等有着较深的认识,这些都有利于课题开展。参加本课题研究的老师,都从事一线教育教学,平均年龄在30岁左右。经历过其他课题的研究,并且针对所研究的课题,他们大多数人有相关的研究经验,有数篇论文在各级评比中获奖或发表。其次,实施人才培养教学过程中的老师,专任教师中同时具有技师资格证和高校教师资格证的“双师”素质教师占100%。专任教师中有企业工作经历5年以上的占50%。研究队伍的构成,保证人才培养方案研究的正常进行和实现预期目标。
二 人才培养方案的研究过程
人才培养方案的研究与实践过程按照“调研、方案设计、实践、成果”研究方案进行。第一阶段为初步研究阶段。研究教育部高职教育教学纲领文件;开展职业岗位调研、毕业生跟踪调查、人才需求调查工作;根据调查结果,整理出人才需求调查报告。第二阶段为人才培养方案拟定阶段。根据前一段的工作总结,提炼出典型工作任务并进一步优化;拟定电气自动化技术专业人才培养目标,完成行动领域向学习领域的转化;成果形式为电气自动化技术专业以就业为导向的课程体系,及相应课程的课程标准。第三阶段为实践与修订阶段,通过三年人才培养改革实施实践,完善人才培养方案,同时建设核心课程资源,改革教学方法,建设校内外实训基地。第四阶段为形成成果阶段。完善并形成最终“基于就业导向的电气自动化技术专业人才培养方案”,提交专业建设委员会审批;确定教学条件建设方案;完成研究报告;并建成电气自动化专业院级、省级精品课程。
三 人才培养方案的研究方法
该人才培养方案的研究与实践主要采用由外到内、由宏观到微观、理论与实践相结合的研究方法和思路。在现代教育理论指导下,理论与实际紧密结合,运用调查法、比较法、文献检索法、行为研究法、经验总结法等进行教育教学实践活动和方案研究工作。在具体操作上,以学校开设的电气自动化技术专业班级为研究对象,进行循环招生、循环教学、循环试验,在实践中构建和完善符合岗位要求、满足就业竞争力需求的电气自动化技术专业的高端技能型人才培养模式。
四 人才培养方案的研究内容
该人才培养方案研究的主要内容包括:
1 人才需求与学生就业取向调查分析
针对京津冀、山东省内、长三角经济带的多个厂家和参与各个工作岗位的电气自动化技术专业的毕业生做了大量调查,得出调查结论,明确人才培养改革的紧迫性。
2 基于就业导向的人才培养目标定位
对所调研的数据进行整理、分析,得到电气自动化技术专业就业的职业领域和主要就业岗位群,最终将人才培养目标定位为:本专业培养具有良好的职业素质,掌握电气自动化技术的基本知识和技能,具备与本专业未来工作岗位相适应的职业素质、较强的职业发展能力、较强的电气设备安装调试和自动控制技术应用能力,能够从事自动化产品的电气系统安装调试、自动化生产线的运行维护、自动化工程设备升级改造等工作的高端技能型专门人才。
3 构建基于就业导向的“平台+模块”人才培养课程体系
课程体系构建过程采用六步法完成:(1)通过市场需求调研确定电气自动化技术专业的职业岗位或岗位群;(2)通过岗位分析确定各个岗位的工作任务;(3)归纳出典型的工作任务;(4)通过典型工作任务分析确定专业应具备的能力(专业能力、方法能力、社会能力);(5)通过职业能力分析确立学生应具备的知识、技能、态度;(6)最后完成从行动领域到学习领域的转换,即从教学内容归纳出课程体系。
在构建时,组织专业教师、企业的一线专家等组成分析小组,在课程设计专家的指导下,引入创新教育理论,采用能力/素质分析的方法,根据能力解析表和专业教学目标,提出课程的教学目标以及考核评价标准,通过这种方式筛选出课程内容和课程体系,最终确定了“平台+模块”的课程体系。
该课程体系的具体构成包含公共基础课程平台、专业群课程平台、专业课程平台、专业方向课模块、选修模块(包括专业拓展课程和公共选修课)、素质拓展模块、专业集中实践模块等,构建了“三平台+四模块”的课程体系。
学生职业综合素质和就业竞争力的培养主要通过寓于课程体系全过程来实现。
4 开发提升就业竞争力的“做、学、教一体化”教学
在教学团队指导下,采取边开发边实践再反馈的思路,开发一体化课程。在一体化教学实施过程中,按照图1的方法进行分阶段教学。制定了合理的一体化学习效果评价方案,加强过程性评价。
五 人才培养方案的实施成效与特色
人才培养方案从改革研究到最终方案实施,已经经历了五届毕业生,从企业的反馈到毕业生的评价,学生的就业竞争力和企业的认可度都非常好。其成效具体表现在:第一,形成了与区域产业发展相融合,与企业需求密切衔接的电气自动化人才培养方案。第二,提升了高职自动化专业学生就业能力,提高了毕业生好评率。第三,建立了以符合企业需求、基于工作过程的专业课程体系。第四,构建了职业院校电气自动化专业校企合作培养模式。第五,建设了院级、省级精品课程群。第六,打造了一批高水准的师资团队。
该人才培养方案实施又具有以下几个特色和创新点:
1 参与人员广泛是人才培养方案研究与实践成功的保证
在人才的培养的各各环节,除了优秀专职教师的倾心付出,学院还聘请、引进了企业中经验丰富的专家、工程师和一线的技术人员。这一点上突破了原来只是聘请企业专家的做法,而是通过更广泛的人员的参与,更加真实地了解了企业岗位的设置、人才需求、人才类型等许多的信息。
2 “工学结合,校企合作”作为人才培养的重要模式
通过实习基地建设和实践教学综合改革,先后与包括亚太集团、皇明集团等多家公司签定了共建协议,投资上千万元,在实验实习、毕业生就业、科技服务等方面进行全面合作,建设了设备先进、能满足教学、科研、实习等需要的实训基地。该项目已经运作两年,取得了很好的效果。
3 建成的省级精品课程群是人才培养方案实施的重要成果
构建自动化专业核心课程群,建设院级、省级精品课程,是课题组及专业建设委员会的初期目标,而在几年的课题研究实践中,最终也实现了这一目标。精品课程的建设,完善了专业课程资源,是人才培养方案改革实施的重要依据。
5 以大赛为抓手,促进学生就业竞争力提升是创新途径
教学团队的成员积极组织学生参加各种比赛,如山东大学生机电创新设计大赛、山东大学生电子设计竞赛、山东省职业技能比赛等,这些比赛极大地激发了学生的学习兴趣和学习热情,同时,这些竞赛用到了许多的工程和企业常用的知识,对于提高学生的就业竞争力有着极其重要的作用。
六 结语
基于就业为导向的电气自动化技术专业人才培养方案实践已经取得了良好的成果,这些成果可以直接应用到教学中去,对电气自动化技术专业人才的培养确定了指导方向,对提升毕业生的就业竞争力有很大的帮助,同时对相关专业的教学有一定的指导作用。
参考文献
[1]钟波,等.高职机电一体化专业实践教学体系构建的探
索与实践[J].北京工业职业技术学院学报,2005(3).
[2]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M].北
京:清华大学出版社,2007.
篇2
电气自动化是机械设备发展过程所必须达到的目标之一,也是相应工作升级进步的必然需求。实现电气自动化,要对现有机械设备的薄弱环节形成认识,从机械设备在相关工作中表现出的关键作用点入手,展开机械设备的电气自动化设计或改进。电气自动化又可以称之为电气工程及其自动化,是一个高等的专业,涉及到了许多方面的知识。这些多方面的知识融合而成的产物,就是电气自动化技术的核心。电气自动化技术相关概念早在上世纪就已经提出,20世纪60年代开始在机械设备中进行应用,到20世纪80年代,电气自动化技术的应用已经取得了一定的成果。到目前为止,电气自动化技术的应用领域已经十分广泛,从大型机械设备到小件物品,电气自动化技术都得到了充分应用,也发挥出了很大作用,迅速推动我国科技进步水平。
1煤矿机械设备电气自动化现状及存在问
题根据目前的实际情况来说,电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用并不是很广泛,对于煤矿产业的发展需求来说,电气自动化技术的应用稍显落后。因此,需要在实际工作中,加强电气自动化技术的实际应用。在煤矿机械设备中,电气自动化技术的应用存在不少问题。首先,电气自动化技术应用水平不高,和国外存在明显差距。虽然我国电气自动化技术实现了较大发展,距离世界先进水平的差距不断缩减。但是,电气自动化技术的应用,尤其是在煤矿机械设备等矿山设备中的应用,距离世界先进水平却存在不小的差距。例如,我国采煤机的电气自动化的最大牵引功率仅为500kW,相关牵引设备需要从国外进口,不论是在硬件方面还是软件方面,对国外依赖程度都很高,没有实现独立发展。其次,电气自动化技术的应用存在误区。电气自动化技术应用的目的在于提升煤矿机械设备的运行效率和安全,强化对设备运行作业的监测和控制,提高煤矿作业质量提升经济效益。值得注意的是,只有实现设备安全稳定的运行,才能实现经济效益提升。但是,部分煤企在应用电气自动化技术时,犯了本末倒置的错误,将经济效益放在了首要位置,将设备安全稳定摆在了经济效益之后,这与煤矿安全生产形成了背离。同时,电气自动化技术的应用速度较慢。根据当前的实际情况来看,能源危机不断凸显的大环境下,采煤作业的要求正在不断升高。因此,煤矿作业需要实现电气自动化技术的快速应用,力争在短时间内提升采煤作业的成效,使其符合社会实际需求。但是,电气自动化技术的应用却比较缓慢,往往需要较长时间才能完成。而且应用效果并不理想,需要反复优化完善。这就拖慢了煤矿生产速度的提升,阻碍了煤矿企业的高速发展。
2电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用
1)电气自动化技术在采掘设备中的应用。
采掘设备是煤矿中十分重要的一类设备,除核心的掘进机械设备之外,还有一系列辅助设备。在煤矿采掘作业中,主要是依靠电力作为采掘作业的核心动力源。在采掘设备上,多电机驱动系统应用逐渐广泛,在煤矿生产规模不断增长的情况下,多电机系统的容量也在不断提高,单机牵引功率已经超过了120kW。通过电力作为驱动动力,可以有效提升采掘设备的运行效率和作业稳定性,增强了设备的抗性,缩减了机械设备的维护工作量,优化了采煤作业环节。在电气自动化技术的应用过程中,计算机技术是不可或缺的关键技术。通过计算机技术,能够实现采掘设备的数据采集、处理、分析、故障诊断等多方面的基本功能,促使煤矿机械设备的自动化程度不断提升。在采掘设备不断实现电气自动化的同时,其他相关辅助设备也实现了电气自动化的应用。比如输送设备,传统的输送设备承载力较低、功能单一,难以符合煤矿生产发展进步的实际要求。但是,通过电气自动化技术的应用,输送设备正在向重承载、多功能的方向发展。在某些国家,双速电机已经投入到输送设备中,通过计算机能够对其形成全面监控,及时调整输送设备运行状态。而就液压支架来看,其是保证煤矿生产安全的重要道具,通过电气自动化,就可以使实现高压供液和自动化电液控制等功能,提升液压支架的工作性能,确保煤矿作业安全。
2)电气自动化技术在提升设备中的应用。
我国煤矿的快速发展开始与20世纪80年代,在能源需求迅速增长的背景下,采煤量急剧攀升,这就要求提升设备必须实现大幅升级发展。胶带运输机是主要的厚煤输送设备,为了提升胶带运输机的升级发展,相关企业开发出了工况监控系统,在实际使用中表现出了强大的功能。工况监控系统主要包括了PLC编程技术和计算机技术,将胶带运输机的运行安全保证工作实现了系统化和综合化。不仅如此,基于分散式DCS自动化控制系统,能够对各项设备实现分散式控制,提升了控制系统的容错能力。除此之外,我国还开发出了全数字直流调速系统,通过实际应用,其表现出了十分高效的调速效果,极大优化了输送作业。与之对应的集中监控系统能够对胶带运输机的各个工艺流程进行集中监控,甚至可以通过计算机技术对其建立生产模型,用以预测分析最佳工况,进行设备管理。电气自动化技术还催生处理变频技术,通过变频技术,可以在最大程度上优化煤矿机械设备的运行效率和能量耗用,起到维护机械设备使用寿命和降低采煤作业经济成本的作用。比如,在运输机或提升机中,可以通过变频技术对电机的运转进行变频控制,根据实际作业需求,确保运输机或提升机始终处于最优工作状态,实现能耗降低。
3)电气自动化技术在通风系统和排水系统中的应用。
通风系统是煤矿生产的一个重要系统,相关设备众多,功能意义重大。在通过系统中应用电气自动化技术,需要做好两个方面的工作。第一个方面是做好井下环境监测,即对井下的瓦斯浓度、粉尘浓度等危险因素进行监测;第二个方面是进行通风系统的自动化控制,根据相关监测数据,对通风系统的运行状态进行及时调整,确保瓦斯浓度、粉尘浓度等危险因素能够被控制在合理范围之内,不会对煤矿生产形成影响。排水系统也是煤矿生产的一个重要环节,应用电气自动化技术,主要是实现排水系统三个方面的自动化功能。第一,通过电气自动化技术实现排水系统的自动给水和排水,并且可以对给水量和排水量实现精准控制。第二,排水系统发生故障时,可以自动发现问题并作出警报,同时对故障进行自动处理,防止问题扩大,保证采煤安全。第三,将排水系统的各项工作数据、运行信息全面自动地反馈至地面,汇入煤矿生产总体数据库,以便进行全局工作规划与调度。
3结语
篇3
关键词:电气自动化;控制技术;发展趋势;设计理念
1 电气自动化控制技术的概念
自动化水平由于电气自动化控制技术的加入得到了提升,自动化控制技术触及很广的知识面,重点展现的有计算机技术、电子技术与网络通讯技术等现代化技术。在电气自动化控制技术内属电子技术为核心技术,也是工业自动化技术中的关键所在。电气自动化控制技术不仅可以提升企业的经济效益,还可以减少人工的操作量,节约劳动力成本。它的应用范围发展越来越广。
2 电气自动化控制技术的特点
电气自动化控制技术有着相当显著的特征,主要表现在以下几方面:首先,它触及的知识面特别广泛,对电子技术的依附性很强。电气自动化控制技术结合可多种技术为一体,依靠多种技术互相配合着运转,覆盖面广,技术含量高。电气自动化控制技术主要靠电子技术去开展工业生产的自动化。主要因为电子技术是电气自动化控制技术的核心力量,而电气控制技术则是工业自动化的关键。其次,电气自动化控制技术的优点是控制的准确率高、反应快、信息的传输快。这主要是因为这种控制技术的传输信息量较小、易于操作、控制的对象较少、各个零件之间的联系密切等。最后,电气自动化技术可以完成远距离监控,这样就可以完成远距离的信息传输。
3 电气自动化控制技术的发展现状
3.1 电气自动化控制系统信息化
信息技术在人们的生活中被广泛的应用,主要表现在以下几个方面:首先,数据处理技术正在慢慢的向信息技术靠拢,对于一个企业来说,运用先进的信息处理技术来管理企业的资金运行等方面的信息,能够实现生产运行的实时监测,能够更加详细的了解企业的运作,同时确保了企业相关资料的保密性。其次,随着微电子技术的高速发展,人们对硬件的认识逐渐加深,相应的软件科技不断发展,新开发的软件注重的是期实用性,人们的生活会越来越依赖网络技术。
3.2 电气自动化控制系统操作简易,维护与检修偏向容易化
古板的电气控制系统构造复杂,操控不便,而现代化的电气自动化控制技术的出现很好的解决了这些难题。Windows NT系统跟随电气自动化控制技术的发展,它的电气自动化控制平台非常的规范和精准,其Windows的人机界面成为电气自动化的中心,它的控制系统相当灵敏、易于集成,操作、维护及检修方便快捷,使人们对它的操控易学易懂。
4 电气自动化控制技术的作用
4.1 电气自动化控制系统具有自动控制功能
电气自动化控制技术对企业在生产过程中可以应用自动化控制模式实施现场操控。在运行的过程中,依据分布式控制系统实现整体的系统控制。如果整个系统在无法运行的状态时,它可以自动检测故障,及时掐断运行电源,对设备运行的安全作出保障。整套技术必须在全面完善的状态下进行操控才能提升生产效益。
4.2 电气自动化控制技术能够保护系统不受损害
现在的电气设备在运行时总会出现这样那样的意外问题,比如,电路的真正工作电流大于电路本身能够承受的最大值,出现这种问题后,电力系统就无法正常运作。解决这一问题首先需要确保系统定期的日常检修工作如期完成,为保护系统指定相应的对策,结合实践经验解决不同的问题,一定要确保电气自动化控制系统的顺利运行。另外,总结电气自动化控制技术在工作中出现的问题,有针对性的提出解决方案,提升系统应对突发问题的能力。
4.3 电气自动化控制技术具有监督作用
电气自动化控制技术在现实运行中使用的内部电流用肉眼是观测不到的,并且这种电流是否在通过也要靠实际信号和指示灯来显示的。电气自动化控制系统的指示灯可以在整体监督式起到及时预警故障的作用。同时,针对电气自动化控制系统设备的安全性要做到缜密的控制和严格的管理,保证故障发生机率的最小化。有效减少设备故障的发生率以及利用电气设备合理的维护质量问题,可以大大提高生产效率。
5 电气自动化控制技术的设计理念
5.1 统一控制
在自动化控制体系中,集中控制是非常重要的控制方法之一,所谓的集中控制,就是指在电气自动化控制过程中,中央处理器把接收到的全部信息集合起来统一处理,这一过程的设计理念比较简单,保护装置也不需要很高的科技,总的来说就是设计简单,易于操作。然而实际控制过程并不是想象中的那么简单,当所有的信息一起传输到中央处理器时,中央处理器的压力变大,信息处理效率低,影响工作效率。
5.2 远距离操控
在电气自动化的控制中海油一个较为普遍的控制方法就是远距离操控,远距离操控的优点是,操作简单,方法灵活,减少投资成本等。但是远距离操控仍然存在一些问题,远距离操控的通讯量非常大,这就影响了问题处理效率,使工作效率降低。综上所述,这种控制模式的应用受到了限制,它只能应用于小型电气自动化系统的要求,实际应用范围受限。
5.3 根据目前我国网络技术的发展,现场总线控制方法应运而生,这种控制方法推动了电气自动化控制技术的发展,它可以针对电气设备运行中的一个具体问题进行研究分析,可以实现对现场总线设备的监控。另外,在实际工作中,这种控制方式还能够减少投资成本,减少安装与维护的工作量,安装后的效果很好。这种控制方式能够提升整个系统的安全性能,不会导致问题设备的罢工情况,受到人们的欢迎。
篇4
关键词:工厂;电气;自动化;应用
中图分类号:F407文献标识码: A
前言
自动化是机器设备或生产过程在不需要人工直接干预的情况下,按预期的目标实现测量、操纵等信息处理和过程控制的统称。工厂电气自动化控制主要是指由软件、机械和电子组成的,可以使工厂的生产速度和效率提高了百分之三百以上。电气自动化控制主要是指使用先进的计算机技术和微电子技术等,使工厂的生产效益过程更加精确。
国内在二十世纪八十年代初才开始引进自动化控制技术,主要应用于PLC、变频器和工控机等。大大推动了中国制造业自动化进程,并且为现代化的建设作出了巨大的贡献。自动化技术也促进了工业的进步,如今自动化技术已经被广泛的应用于机械制造、电力、建筑、交通运输、信息技术等领域,成为提高劳动生产率的主要手段。
一 、工厂电气自动化现状
随着科技的发展,使得电气自动化控制技术和计算机技术紧密结合。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。这就意味着不会有其他的非标准的方言。电气自动化控制是工业现代化发展的重要标志,也是现代科学技术的关键。依靠现代科学技术的进步是电气自动化控制发展的必然选择也是必然要求,对电气自动化企业来说,自动化技术可以大大降低人工的劳动强度和企业成本,提高检测的准确度和信息传输的时效性,为企业的生产过程提供进一步的技术保障体系,同时也可有效地避免安全事故的发生,保证设备的安全运行。电气自动化控制经过几十年的发展,已经取得了显著的成效,在国内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。
当前,我国工厂电气自动化控制技术发展相对滞后,与发达国家相比仍然存在一定的差距,电气自动化的相关知识、技术条件支持达不到,对于电气自动化认识的思想不够深入,仍然停留在传统意义上,因此,对于电气自动化重要性认识不端正,电气自动化控制技术使用不够广泛,在使用过程中的控制和管理不够规范,不利于电气自动化应用能力的有效发挥,不能更好的促进国民经济的又好又快发展。
电气自动化控制技术在工厂各项活动的开发与应用中,能发挥自身的学习、适应、调整和组织作用,最大限度的保持工厂各项活动的平稳无障碍运作,但也有自身的短板。电气自动化控制技术投入运行后需要大量的维护工作,许多工厂在对电气自动化控制的长期使用和维护方面重视程度不够高,没有长久的电气自动化控制技术设备的维修维护计划,或者缺乏相关专业技术人员进行维护,无法有效地解决工厂电气自动化控制各项活动在运作过程中出现的故障。有时,一旦电气自动化控制技术开发方的技术支持减弱,工厂各项活动很可能因为设备故障情况而难以正常运行。电气自动化控制设计不合理、不完善,这也是许多控制系统不能长期正常运行甚至无法运行的主要原因。有的技术设计不切合本工厂的实际情况,比如程序设计不合理,不能充分发挥其性能。
因此,工厂中电气自动化控制技术应该朝着规范化、常态化、科学化的方向发展。
二 、工厂电气自动化发展趋势
计算机网络的发展为电气自动化系统的发展提供了基本的前提条件,使得工厂的自动化设备逐渐走向智能化发展的方向。随着电气自动化技术的不断发展,在工厂实际应用时,除了要对工厂设备运行情况进行监督控制,还要承担站控层之间的联系、设备运行状态记录存储和防控错误操作等任务。电气自动化系统的监控功能既要实现对内监控,也要实现对外监控。对内监控指的是对间隔层实施监管,主要负责总结反馈故障和意外处理的信息。过去,这个步骤需要由工厂派专人进行记录,而智能化的电气自动化系统可以实现自动记录,完成对设备的判断分析功能,大大减少了工厂工作人员的工作量,提高了工作效率。对外监控主要针对工厂的发电配电机组,负责把信息和数据传送给DCS系统。与网络技术联系紧密化,工业化领域引入以太网,是工业现代化发展的趋势。以太网能够用更快的速度,更大的容量,更低的成本完成信息传输,被各个领域普遍采用。工厂多采用嵌入式以太网系统。现代化的网络技术使工厂能够顺利完成数据交换,保证电气自动化能够顺利进行。网络技术为工厂进行设备监控提供了基础,以太网保证了监控的有效
三、 工厂电气自动化应用
随着科学技术的发展,电气自动化控制系统的不断普及,电气自动化控制系统在工厂中应用逐步扩大,影响深远流长,不断降低了企业的生产成本,而且提高了企业的经济效益和社会效益。目前工厂电气自动化控制系统的应用主要分为以下几个方面:
1、计算机信息技术的处理系统和信息的采集
随着计算机技术和互联网技术的迅速发展和不断普及,以计算机为主导的信息技术和网络技术以及自动化、智能化的电气自动化控制系统得到了快速的发展。计算机处理系统的数据采集和发展中电气自动化控制系统的实际应用主要包括数据的录入、数据的显示、数据的编辑和报表的打印以及包括异常情况的预警系统模式,而且还可以执行计算机事故的记录以及数据的回溯等。
2、监控方式更加集中化
目前,电气自动化控制技术在工厂内部的广泛应用,不仅简化了办公平台而且易于接受和维护。大大方便了工厂的管理和日常维护工作,是工厂内部操作流程更加规范化。电气自动化监控系统对现场总线通讯速度的要求不能过高,这有利于减少工厂的安装和使用成本,但是这只适用于较小范围内监控。而对于全厂电气自动化控制系统的构建,则必须使用现场总线的监控方式,而且随着以太网和现场总线的发展普及,电气自动控制系统的智能化和网络化也有了一定的基础,并逐渐实现和发展现场监控的通讯总线是由串行连接的双向传输。实现网络连接和其灵活组态,并同时提高了系统的可靠性使系统不会因单一装置出现故障或连接问题而影响整体系统的运作甚至瘫痪。串行电缆可以有效的链接中央控制室的PC监控软件PLC以及CPU,并且连接上变频器仪表及马达启动器和低压断路器等设备,大量的信息被中央控制器采集上来,相对于监控设备来说,达到良好的监控效果,现场总线的形式更有针对性目标,不同区域具备不同功能,并且具备了监控设备的全部优点,还补充了其不足之处,不仅降低了耗费还使各个功能之间的装置相对独立。
3、变换器电路技术
在工厂电气自动化控制技术中,变电器电路呈现由低频向高频的方向发展趋势。随着科学技术的不断发展,特别是电子元器件进人第二代变频器以后,在电气自动化控制过程中我们选择更多的是PWM 变换器,这种变换器能够更好的适应电气自动化控制设备的各项性能,优化设备参数,减少谐波对电网的影响,从而更好的解决低频区的电动机转矩脉动问题。因此,这种方式应该更好地在工厂电气自动化控制过程中广泛应用。
四 、小结
工厂电气自动化在提高工厂工作效率,缩短工作流程,减少成本,促进工厂收益方面发挥着重要的作用。随着现代化和网络化的逐步普及和发展,电气自动化控制涉及的产业和领域也将逐步扩大。对社会发展与进步也做出了巨大贡献。相信电气自动化技术以后也会有越来越多的创新,对社会做出更多贡献。
【参考文献】
[1] 罗宇杰.浅谈电气自动化在电力系统中的应用[J].广东科技,2009(10)
篇5
关键词:电气工程;电气化自动技术;发展;问题
1电气自动化技术存在的瓶颈
1.1节能方面的不全面
电气工程是一个能源消耗巨大的技术项目,电气工程要是没有能源支持的话就不能工作;可是,现在的能源有效利用率并不高,会不利于电气工程的长久发展;因此,我们一定要改变这种严重消耗能源的现象,使电气工程的能源的利用率提高,节约能源的消耗;可是,现在企业还没有意识到节能的重要性,在这方面的工作做得不全面,不到位,所以,这是非常棘手的问题,有待设计师们的解决。
1.2质量方面的隐患问题
现在,企业存在着普遍问题就是,大多数企业只是关注生产的结果,而忽略了生产质量优劣;其原因就是我国电气化工程的应用比较晚,没有完善的管理体制和模式,限制了电气工程企业的发展;随着人们越加的注重安全的问题,对于质量的安全方面也就更加关注了;产品的质量好坏直接关系到企业的优胜劣汰和长久发展,如果,企业在质量上频繁的发生安全事故,那么工业企业就不可能生存下去。
1.3工作效率低
企业的生产效率与企业的效益是由其生产力所决定的;在改革开放后,我国的电气工程的自动化技术已经取得了一定的发展和进步,获得了良好的成果;但是,在工作效率上还是很低的,影响工作效益的主要因素包括:操作的方法和生产力的水平以及使用的范围等等影响着工作效益的提高;因此,企业的效益会受到电气自动化技术的操作熟练以及标准的程度所影响。
1.4电气自动化技术的水平有限且安全系数较低
随着我国科技的进步,推进了电气自动化技术的水平的提高,并满足了现代工业生产的需求,已经广泛的应用到各个领域上,可是,技术不断进步的同时也产生了一些问题,技术方面的安全系数较低且违背了标准的要求,技术上也没有统一的标准规范制度,就导致了現在的企业间在技术和安全方面的存在着很大的差异化。
1.5电气工程的网路构架没有统一的标准
未来的发展趋势就是自动化技术和电气工程的有效结合,要是在这方面有一定的突破进展,就能使企业的生产率和效益都能提高,可是,要想真正的实现这些,就必须建立网络架构,并使其具有统一性;由于企业间的差异化,再加上在各个企业的生产设备上没有规范的程序接口,就不能进行数据信息共享,就不利于电气自动化的发展,就会使电气工程的电气自动化不能充分的发挥其最大的作用和价值。
2电气自动化技术中存在瓶颈的解决对策
2.1电气自动化技术的节能设计
企业要不断的加强节能意识,认识到节能的重要性,并重点关注在电气自动化上的节能设计,在管理上要以节约能源为主要的把控要点,不断地提升工程设计师的节能意识,以便真正的解决电气工程自动化大量的耗能现象;对于电气自动化的节能的重点管理就是变压器方面的管理,可以通过使用变压器耗能不高的方法或者是改进变压器的技术等措施;除此之外,增强员工的质量认识,并全面充分的了解到,保障工程质量就必须得提升本身的专业技术和综合能力,不断地进行节能设计方面的革新和创造,才能使电气自动化技术在设计上不断地完善和提高。
2.2加强质量的管理
电气自动化技术中存在问题的根本原因就是缺乏监管的力度,从而导致了电气工程质量较低,也使得施工中的使用材料有很多都不标准,质量不达标的现象出现;所以,电气工程企业要更加的注重工程质量才能避免安全隐患的存在;这就要求企业要给员工提供有关专业知识和技能方面的学习和培训,提高员工的综合素质和能力;同时,要在电气工程施工中,认识到质量重要性,并加强对质量的管理和监督。
2.3增强电气自动化技术数据传输接口的标准化
要想确保电气自动化技术的安全使用以及快速和高效的进行数据传输工作就必须建立标准的数据传输接口;因受到了多方面的因素影响,使在技术的设计上还有着较大的差距和不足之处,限制着我国的电气自动化的发展,所以,对于电气工程的工作人员,要充分的利用现代的先进技术手段,并借鉴外国的先进科研技术以及不断地汲取成功案例的精髓,不断地优化数据传输接口,使其具有标准化。
2.4建立完善的网络构件
在网络的结构中功能机构是非常重要的,能够使彼此之间相互的联系,从而达到资源数据共享的目的;因此,企业要结合现代的网络通讯技术应用在电气工程设备上,完善网络的系统建设,利用人工智能的优点,使网络构架建设的越来越完善,越来越全面并具有科学性和可靠性。
3结束语
明确电气自动化技术中存在的瓶颈,并采取相应的解决策略对将来的各个领域的发展使很有意义的;只有有效的去除电气自动化技术建设和发展中的制约因素,才能使电气工程更好的发展和进步,真正的达到工业化社会的目标战略。
作者:袁宪彬 单位:国网山东省电力公司枣庄供电公司
篇6
关键词:电气自动化;控制技术;电气自动化控制系统
0 引言
电气自动化是工业现代化的重要标志和现代先进科学的核心技术,是使产品的操作、控制和监视,能够在无人(或少人)直接参与的情况下,按预定的计划或程序自动地进行的技术。其具有提高工作的可靠性、运行的经济性、劳动生产率、改善劳动条件等作用,把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,能增强人类认识世界和改造世界的能力。
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。
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 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)
篇7
关键词:电气自动化 系统改造 控制
中图分类号:TM62 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)03(c)-0037-01
1 电厂电气自动化系统现存的问题
1.1 系统控制方面的问题
目前,我国大部分电厂升压站的隔离开关依然采用的是传统的按钮开关,这种开关经过长时间的运行,其接点容易出现问题,对系统的正常运行造成不良影响。国内市场还无法很好的保证按钮的质量,各种后备器件质量不能很好的满足需求,这无疑会增加生产成本,降低经济效益。随着生产要求的提高,电厂原有的控制系统已经不能更好的满足需求,所以对控制系统的改造迫在眉睫。
1.2 监视系统方面的问题
以前的自动化系统中的监视系统对一些设备的内部故障监视不到,导致工作人员无法及时了解到系统的故障信息,不能很好的掌握设备的运行情况,导致对故障的处理不够及时,从而影响生产。传统的监视系统依然需要人工去整理和保存那些信息,这也是一种劳动力的浪费。
2 电气自动化系统现存问题的应对策略
电气自动化系统对电厂的正常运行起着至关重要的作用,在其使用过程中一些问题的无法避免的,面对出现的这些问题,电厂应当采取及时、有效的措施来应对,以保障正常的生产。
2.1 提高操作人员的综合素质
电气自动化系统日新月异的今天,对系统操作人员的要求也逐渐提高,然而人们对这方面的要求并不够重视,经常会忽略员工的培训工作,这对系统日后不能正常运行埋下了人为方面的隐患。因此,电厂在安装电气自动化系统的时候,要让操作和维修人员对整个安装过程有一个详细的了解,这样可以增加操作人员对系统的感性认识,同时还应该对操作人员进行更加专业的培训,进一步加深其对新系统的认识。这也是为以后系统出现突发故障时,操作或维修人员能够及时的、有效的将问题解决奠定坚实的基础。
2.2 计算机技术在自动化系统中的应用
计算机控制技术在电厂的电气自动化系统中起着至关重要的作用,在传统的电气自动化系统中,由于系统本身的一些限制因素,使系统仅仅是局限于某些特定的功能而设计开发的,这就造成了系统缺少应该具有的开放性、可扩充性以及二次开发性等。系统的主要功能是用单机来实现的,在数据采集和数据库等方面的操作性能不是很好,同时用户界面要求较高,大大增加了系统的负荷。此外,有限的单机资源也极大的影响了系统的可扩充性。在电气自动化系统的通讯方面,目前大多数采用的是单机方式,面对系统如此庞大的数据传输量和如此多的数据种类,通讯功能的好坏直接对系统的性能造成影响。
随着时代的发展,计算机技术也在日益完善,在电厂的电气自动化系统中,无论是在发电、配电、变电以及输电等环节,还是在其他一些重要关节上,都要以计算机技术为基础,所以电厂电气自动化系统的改造与升级必须要与计算机技术紧密结合,计算机技术的飞速发展带动了电气自动化系统的不断更新,以便更好的满足市场的要求。电子商务的广泛应用极大的促进了这两项技术了融合,信息技术在现代化工业生产中的渗透主要包括两个方面:一是信息技术在各种电气自动化设备中的应用,电厂各种机器、系统都离不开计算机信息技术,同时各种控制器以及仪表的发展都是建立在现代化信息技术的基础上的。二是电厂管理方面的渗透,现代化的管理理念需要的是信息技术,电厂的各种业务数据的处理以及目前在生产过程中的各种实际数据的读取与存储都要应用到计算机技术。
计算机技术中应用最为广泛的就是信息管理系统,电厂的电气系统和计算机技术如过能够有机结合在一起,对电厂电气自动化系统的发展将有极大的促进作用。也就是说发展一个面向全局的智能控制系统—— 智能电网,它将配电、输电及用户等各环节综合成一个智能化整体,这是一个非常典型的技术。
2.3 加强电气自动化系统软硬件的设计
电气自动化系统的改造升级首先要将软件进行升级,包括系统平台软件、应用软件以及相应的管理软件等,这些都是支撑整个系统运行的关键因素。其次就是电气自动化系统的硬件改造。加强对设备的日常维护,对国内外的先进技术要及时关注,积极引进先进设备,同时在电气自动化系统中可以多运用现场总线技术,它是信息网络技术中一种新的应用系统,其广泛应用为企业各种基层设施之间的信息沟通与交流提供了很好渠道,同时还能将设备信息与生产有效的结合在一起。现场总线技术在企业基层的广泛应用,不仅促进了部门自动化管理的进程,同时也使网络信息技术和工业生产的结合进一步加深。现场总线技术较传统硬接线方式有很大的有点,不仅节省了资源,而且可靠性也较高,能够很好的为电厂节省成本。
3 结语
随着我国现代化建设,网络信息技术的不断发展,电气自动化系统在各种产业领域的应用也会进一步扩大,其技术不断更新,系统也就会变得更加复杂而且完善。经济全球化的今天,我过在电气自动化系统的发展方面虽然已经取得了一些成绩,但是还需要不断的研究和更新,这对我国的经济发展有着至关重要的影响。电气自动化系统的不断完善能够改变目前的管理方式,极大的节约人力物力等资源,其在电厂中的应用也使我国电厂的生产技术进一步提高,为我国现代化建设更好的服务。
参考文献
篇8
关键词:可靠性测试;电气自动化;现代化
随着我国科学技术的不断进步,使得机械电子、智能、计算机等技术有了长足发展,在这种情况下,进一步拓宽了电气自动化控制设备的应用范围。在社会实践中,借助电气自动化控制设备可以有效地对生产条件进行改进和完善,不断地提升工作质量、工作效率等。在实际的生产运营过程中,只有确保电气自动化控制设备的可靠性,在一定程度上才能保障生产运营的安全性。
1影响电气自动化控制设备可靠性的因素
在实际的生产过程中,影响电气自动化控制设备可靠性的因素比较复杂,归纳起来可以分为以下几个方面。1.1设备元器件存在质量问题从电气自动化控制设备生产商的角度来说,由于生产商数量比较多,进而难以对各种元器件的生产质量进行控制,进一步影响了电气自动化控制设备的可靠性。尤其是规模较小的设备元器件生产商,由于对质量管理缺乏必要的监管,进而在一定程度上难以保证元器件的生产质量,甚至有些生产商为了实现自身利益的最大化,人为地降低了电气自动化控制设备的可靠性,进而对电气自动化控制设备的使用产生不同程度的影响。1.2存在电磁干扰在影响电气自动化控制设备可靠性的各种因素中,电磁干扰是一个重要的影响因素。对于电气自动化控制设备来说,由于运行环境中存在着各种电磁波,进而对电气自动化控制设备的可靠性产生不同程度的影响,导致设备无法正常运行。1.3机械作用力机械作用力的影响主要发生在运输电气自动化控制设备的过程中。如果没有对电气自动化控制设备进行有效的防护,容易导致其受到机械作用力的影响,例如:震荡、冲击等。在机械作用力的影响下,导致电气自动化控制设备受损,例如:技术参数发生改变、内部元器件变形断裂等,进而影响电气自动化控制设备的可靠性。1.4环境因素对于电气自动化控制设备来说,在运行过程中,容易受环境因素的影响,例如:温度、湿度等,进而影响了电气自动化控制设备的正常运行,例如:设备出现高温、损坏设备结构等,情况严重时,甚至会直接损坏电气自动化控制设备。
2提高电气自动化控制设备可靠性的具体措施
在社会实践中,为了确保电气自动化控制设备正常运行,需要采取措施提高电气自动化控制设备的可靠性。2.1强化思想认识在市场经济环境下,为了实现自身利益最大化,一些企业普遍重视电气自动化控制设备的应用,对电气自动化控制设备缺乏日常维护与保养,忽视了电气自动化控制设备的可靠性,进而对电气自动化控制设备的可靠性产生不同程度的影响,进一步制约了电气自动化控制设备应有的作用和功能。因此,企业需要强化思想认识,正确地认识电气自动化控制设备可靠性的重要性,在使用电气自动化控制设备的过程中,需要综合分析电气自动化控制设备存在的问题,同时采取针对性的控制措施,确保电气自动化控制设备运行的安全性,充分挖掘电气自动化控制设备的价值。2.2测试电气自动化控制设备的可靠性对于企业来说,为了确保电气自动化控制设备运行的安全性和可靠性,需要对设备的现状进行维护和保养,测试设备的可靠性。首先,由专业质量检测人员对出厂前的电气自动化控制设备进行检测,检查电气自动化控制设备、元器件等是否存在故障问题。在电气自动化控制设备中,由于包含的各种元器件比较复杂,进一步增加了故障类型、故障位置的不确定性。因此,在电气自动化控制设备出厂前,需要组织开展自检工作,对电气自动化控制设备的性能、技术参数等指标进行检测,同时出具质量检测报告。在自检过程中,如果发现电气自动化控制设备质量不合格,在这种情况下,需要及时地进行处理,如果出现故障,需要进行及时的检修,最大限度地确保了电气自动化控制设备的质量。其次,在试验室中检测电气自动化控制设备的可靠性,通过对设备运行环境进行模拟,对设备的技术参数进行测试,然后根据测试结果,调整相应的技术参数,以此提升电气自动化控制设备的可靠性。最后,对电气自动化控制设备的可靠性进行现场检测,这种检测方式,不需要对运行故障进行模拟,有利于发现电气自动化控制设备运行的真实情况。这种检测方式,一般由专业质检人员按照设备运行性能的指标、时间间隔、试验时间等操作流程,调试电气自动化控制设备,根据调试结果采用相应的控制措施,确保设备的可靠性。2.3选择合理的元器件对于电气自动化控制设备来说,元器件的质量在一定程度上直接决定着设备的整体质量。为了确保电气自动化控制设备的可靠性,需要结合电路性质、运行环境的实际情况,选择合理的元器件,在性能、质量等指标方面,确保元器件满足电气自动化控制设备正常运行的需要,同时,按照规定要求,对元器件进行正常的维护,确保元器件的使用性能和使用质量。在市场上,由于电气自动化控制设备涉及的元器件比较多,为了提高电气自动化控制设备的可靠性,需要对元器件的可靠性、稳定性等进行综合分析,选择合理的元器件。2.4加强环境保护对于电气自动化控制设备来说,运行环境的温度、湿度等因素,直接影响其运行的安全性、稳定性,尤其是湿度因素,在环境温度较低时,湿度很容易饱和,在这种情况下,大气中的水蒸气就会在电气自动化控制设备周围形成水珠,随着时间的延长,这些水珠就会腐蚀设备内部的零器件,在一定程度上引发漏电、导电等现象,进一步引发安全事故。同时,潮湿的空气会腐蚀电气自动化控制设备的保护膜,降低绝缘性。基于此,为了规避环境因素对电气自动化控制设备的影响,需要对电气自动化控制设备加强环境保护,通过浸渍、灌封等方式,对电气自动化控制设备进行保护,以此提升其可靠性。2.5排除设备故障排除电气自动化控制设备的故障,可以有效地提高电气自动化控制设备的可靠性。借助看、听、闻、摸等方法对电气自动化控制设备的潜在故障进行检查,例如:过热、声响等。在排除电气自动化控制设备潜在故障时,需要对主电路、电动装置进行仔细检查,在明确电气自动化控制设备的故障后,需要对故障原因进行综合分析,同时采取相应的检修措施。在处理完设备故障后,需要对电气自动化设备进行检测,确保其可靠性。
3结语
随着科学技术的不断发展,电气自动化控制设备在各个领域发挥着越来越重要的作用。而电气自动化控制设备的可靠性直接影响着企业日常运行的安全性,所以,企业必须注意主电路和电动装置的可靠性,同时采取相应的技术措施,做好维护保养工作,不断地完善电气自动化控制设备的安全性、可靠性,进一步推动企业的持续、健康发展。
参考文献
[1]罗玲.电气自动化控制设备的可靠性问题的分析及提升策略探究[J].信息系统工程,2016(8):42.
[2]张冲.电气自动化控制设备的可靠性检测基本原则和实践应用[J].电子技术与软件工程,2013(23):267.
[3]刘鸿儒,王立,武占仑,等.关于电气自动化的控制设备可靠性的测试分析[J].房地产导刊,2016(6):202.
篇9
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).
篇10
前言
新形势下,工业电气自动化在工业生产的各个领域中都得到广泛的应用,因此在现代工业中工业电气自动化有着非常重要的意义,随着信息化技术的普及,工业电气自动化已经朝着智能化与数字化的方向发展。文章将对于新形势下工业电气自动化发展的现状与策略进行分析,有利于提高企业的核心竞争力。
1.工业电气自动化的发展现状
1.1.存在的问题
工业PC是新形势下工业自动化的基础,由于市场机制不断完善,在该领域内的竞争日渐激烈,在市场中不断有最新的产品投入使用,使得产品的质量不断的提高,而产品的成本不断降低,其自身服务体系也逐步得到完善。Pc控制器具有PLC的稳定性与可靠性,并且更容易进行维护,因此具有广泛的产品空间。安装与使用Pc控制器更加便捷,其诊断功能更加高级,许多系统集成商可以有更多的选择空间,在此基础上有效的降低Pc控制系统的维护成本。
随着时代的发展,IPC已经逐渐淡出人们的视野,而新一代工控机逐渐进入人们的视野,并且设计工业电气系统的时候,要合理的优化供电设备,电气自动化应当在电能使用过程中得到最大化的发挥,对于设备的运行效率进行不断提高。由于操作与管理人员在运行的过程中不能合理的调整符合,使得设备的运行效率不能提高,这些存在的问题无法满足客户需求,许多设备得不到优化,并且设备效率较低。
1.2.新形势下工业电气自动化的发展趋势
现代工业由于工业自动化的出现而产生了巨大的改变,极大的提高了资源的利用率使得生产成本进一步降低。社会经济效益由于工业自动化的利用而得到很好的发展。结合现代计算应用网络技术,通过计算机网络的操作将每个部分都紧密结合起来,实现工业操作的一体化。由于这种一体化技术,工业机器能够更加流畅的运行,可以避免许多的人为失误。工作中各个部分由于计算机编程系统的指令而不断朝着自动化方向发展。在越来越激烈的市场中,企业为了获得市场竞争力必然需要引进更加先进的技术,因此了解工业电气发展趋势,及时的总结经验,寻找合适的发展路径是非常关键的。
2.工业电气自动化发展的策略
2.1.架设网络结构
工业电气自动化系统的发展需要网络结构的架设为基础,自动化系统的成功运行受到网络架设的影响,现场设备控制以及计算机监督系统的运行都需要企业具备稳定的网络结构,在此基础上还要实现数据信息能够畅通无阻的交流。通过使用网络对于现场实行远程监控,对于设备进行实时监督。由于网络社会是当前社会的一个普遍特征,新形势下将朝着办公自动化环境、数据编辑、系统安全等方面发展,使得系统逐渐成为一个全集成化的系统。
2.2.统一的系统开发平台
设计、实施、测试、调试、开机以及运行和维护一个自动化项目,其各个阶段与环节都需要一个统一的系统开发平台来加以支持。通过统一的系统开发平台可以使得各项环节的时间与费用大大减少。与最终的运行平台相区分,统一的系统开发平台还应当具备这项要求。在硬件PLC上,根据用户的需求以及项目的特征来下载统一的运行代码。
2.3.通用的网络结构
自动化系统要能成功运行必须有一个通用的网络结构,对于现场的设备、计算机监督系统以及企业管理系统都要能够加以保障,特别是数据的通常运行。对于现场的设备运行情况,企业管理层通过网络进行监督,规划系统网络的时候,应当选择能够覆盖整个系统的通讯,从办公自动化环境直到原件级。集成的网络配置与编程在整个网络中贯穿,实现全集成自动化技术。
2.4.标准化的程序接口
检验系统是否合格需要以程序是否标准为基础,工作时间由于采用Windows系统可以大大减少,工作效率也可以进一步提高。在此基础上,通过办公自动化使得数据与资源的共享更加便利,通过标准化的程序接口将不同的程序向连接,企业内部通话过计算机自动化技术而将各项系统连接起来,通过计算机建立的有效接口使得电气自动化管理与系统平台之间实现更加有效的运行。通过标准化的程序接口将是工业电气自动化发展的一个主要策略。
2.5.合理的认识信息技术
电气自动化由于网络技术的应用而发生着重要的变革,IT平台与自动化的融合是市场需求的一个重要体现,因此工业世界受到信息技术的强烈冲击是不可回避的事实。信息技术在自动化设备以及系统中得到扩展的同时,对于生产过程所产生的数据能够进行实时的存取,因此对于工业自动化应当合理的加以认识,开创自动化产品的同时应当逐渐向自主开发的方向发展。在原有的基础上,中国企业要逐渐开拓自己的道路,通过高技术的培养才能不断实现工业自动化的新局面。
3.结语
在新形势下,工业电气自动化中,信息化的地位不断凸显,对于电力设备的设计、制造以及运行都有着深远的影响,信息技术在电气自动化中的作用越来越突出。电气自动化,信息技术所起到的作用是不容忽视的,在电力系统各元件以及局部系统的管理与调解中,自动化和信息化正在成为一种常态现象。
总之,社会上各个领域都将朝着信息化、自动化以及智能化的方向发展,而电气自动化正是一个非常典型的例子,通过电气自动化的发展使得现代工业得到了巨大的革新,对于生产力有着极大的提高,生产效率也大幅度增长,对于社会进步有着非常大的作用。
参考文献:
[1]武芳军.工业电气自动化的重要性和发展趋势[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2011(04)
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