数字化技术及自动化范文

时间:2024-04-12 15:49:00

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数字化技术及自动化

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关键词:变电站;数字化;自动化;要求;应用

中图分类号:TM63 文献标识码:A 文章编号:

数字化变电站是基于现代人们对电力系统智能化、稳定性的要求,以及现代科学技术应用的基础上发展起来的。传统的变电站自动化系统已经无法满足现代人们的需求,因此,对传统的变电站进行数字化改造成为系统的一项重要任务。随着数字化变电站的逐步应用,在成本节约上、新技术新功能的实现上都有了很大提高。在今后,随着新技术的应用,数字化变电站将会获得更大的发展机会。

1数字化变电站的特征

图1 传统变电站与数字化变电站比较

通过图1中的对比,我们可以知道,数字化变电站有如下几个方面的特征。

1)对一次设备的使用要求。数字化变电站是运用数字化的电气测量系统,通过电子式或光电式的互感器来实现电气信息的采集、传输、处理与输出,实现一次设备的数字转换,提高了对一次设备数字化、智能化的要求。

2)对变电站网络化的要求。二次设备不光具有普通电子设备所具有的作用与特点,它还拥有自己独特之处,它的信号传输是建立在光纤的基础上的,

3)对系统结构的要求。数字化变电站的建设标准IEC61850的特点是采用的层次化的结构体系,其结构形式分为三个层次,即过程层、间隔层、站控层,它们之间通过光纤来实现信号的传输,和传统的电缆比较,抗电磁干扰能力更强,接线简单,数据传输有明显的提高,保证了数据输出的安全性和实用性保证了各个系统设备的相互联系。

4)应用自动化的管理系统。要达到一次设备数字化和网络化的要求,传统的变电站的信号传输方法已经无法满足现在的需求,电子式或者光电式互感器已经成为变电站信号传输的主流,它可以直接向外面提供数字式的光纤以太网网络接口,站内采用智能断路器和变压器等设备将数据传输出去。在一次设备的基础上加上智能终端设备从而来实行信号的转换。数字化变电站的二次设备除了具备一般数字设备所具有的特点外,同时对外光纤网络通信接口是它独特的功能。它是基于光纤以太网实现的来保证数字化变电站的实施的。

2数字化变电站通信网络的要求

按照变电站功能进行划分为配电变电站和输电变电站。按变电站内元件数目的多少,变电站的规模可以分为大型、中型、小型三类,如表1所示:

表1 变电站类型划分

2.1通信网络的功能

通信网络的根本作用是解决数字化变电站中各项数据的传送以及和其他系统之间的信息交流的问题。互联网是实现变电站数字化的一个载体,通讯系统是变电站自动化的基本保证,通讯系统的发展要以满足社会的需要来发展。为了满足变电站自动化的需要,通讯网络必须在数据的分析、电压无功自动调节、系统对时等各个方面加以改进从而来满足其需要。

2.2通信网络的性能

通讯网络的性能要求主要体现在可靠性,开放性、实时性的上面。可靠性是指通讯网络传输的数字和图像信息的是真实可靠地,这为通讯网络的管理提供了很好的数据分析内容;开放性是指通讯网络中设备的选择要满足国际的标准,方便用户的系统集成;实时性是说数据传输的快速性能够满足需求。

3动态仿真系统在数字化变电站的应用

在智能电网建设的主要内容中,它要求数字化变电要具备一定的自动化、数字化、信息化、人性化的特性。而目前我国国内正在运行中的数字化变电站,其继电保护技术中的二次设备并不存在一个完善的检查与检测方法,对于数字化变电站来说,这远远落后于数字化设备的发展。动态仿真系统在数字化变电站的应用,不仅能够对故障的发生以及操作演练或者是数字化变电站的运行方法有一个仿真模拟的前提,这就能够对包括继电保护设备、故障录波设备、自动测控系统、智能仪表等在内的二次设备发送模拟信号,从而实现对母线、线路、变压器的监控与保护,图2为离散事件仿真机制模拟。

图2 离散事件仿真机制

不仅如此,动态仿真系统在数字化变电站的应用还能够对设备的性能以及系统的性能有一个客观的评价。

4数字化变电站中的以太网通信

以太网在数字化变电站通讯网络中起着重要的作用,电力系统的数据都是通过以太网为载体而存在的。变电站通信体系由变电站层、间隔层,过程层三个层次组成。光纤已经取代了传统的电缆设备使用到了数字化变电站中,光纤的数目与设备的数是大致不同的,安装方面也比较容易。间隔层和过程层之间的网络都是采用单向的传输方法来运行的。数字化变电站内的基础设备都统一安排的。通过网络来传输信息是数字化变电站的基本特征。数字化变电站的机械设备间的协作关系都是需要以太网通讯来保证其正常运行的。以太网技术在各项机械设备的维持上起着重要的作用,它的不断壮大和网上为我国变电站自动化系统的发展提供一个更加广阔的空间。

5数字化变电站通信网络实时性能研究

在数字化变电站中,通信网络必须具备较高的实时性能,通信网络的实时性能是有网络的带宽、访问仲裁、传输控制方法、优先级,组网方式等诸多因素共同决定的。网络的带宽中最具优势的就是以太网了,但由于以太网技术最初是根据商业的需要发展起来的,重视的是资源的共享,而不是工业过程控制领域,在优先级上的实时特征上表现的并不是很突出。数据冲突并不是以太网技术的缺陷,而是以太网时间节点之间平等和带宽的共享措施。以太网凭借其突出的带宽优势,本身就具备了很好的实时性能,但缺乏实时的访问仲裁,传输控制方法和优先级的设定,在多节点复杂网络中不能达到系统的要求。对于这些问题,我们可以采取一些改进以太网实时性能的措施,使它能适合工业过程控制的应用,在高环节中,有点对点的通信方式来避免产生数据错误。

6数字化变电站通信网络的实时特性改进

数字化变电站通信网络的实时特性改进就必须先改进以太网的实时性能改进,变电站自动化应用中队数据传输的要求不是很大,一般情况下以太网的带宽就能够满足需求,要提高以太网的实用性,就要改变以太网的控制方法和MAC层,从根本上解决优先取得数据的问题。带优先级的交换式以太网,将网络分为多个网段利用一定的方法以防止数据的冲突。将网络中的节点分成主次,安排一定的顺序,让它们按顺序的访问网络,以防止数据的冲突,同时也要预留带宽,避免有数据的冲突。

7结束语

数字化变电站自动化系统是一个系统工程,数字化变电站通信网络的建设时一个新的技术,在管理上还存在一些问题,这就需要在以后的应用和实践中进一步的研究和解决。数字化变电站将其数字化、无人化、智能化、安全性等各方面的优点集合起来,并在以后的应用中对不足之处加以改进,可以预测数字化变电站通讯网络将成为未来变电站技术发展的必然趋势。

参考文献

[1] 李仲青,周泽昕,黄毅,周春霞,詹荣荣,李明,杜丁香.数字化变电站继电保护适应性研究[J].电网技术,2011(05).

[2] 张蓉. IEC61850标准在数字化变电站自动化系统中的应用与研究[J].科技资讯,2011,(32) .

[3] 张怡. 数字化变电站综合自动化系统改造要点分析[J].科技资讯,2011,(21).

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【关键词】数字技术;工业电气自动化;应用;计算机

1前言

数字技术是在计算机基础上发展出来的一项技术,相比于其他技术,更加可靠,操作更加简便,准确度更高,也更经济,自动化程度也更高,将该技术应用到各个领域这些的优势也更加突出。数字技术加入工业电气自动化,通过数字技术的辅助工业电气自动化进行操作、管理、检测、计算等工作,这样可以大幅提升工业电气自动化的工作效率。但是我国的数字技术应用尚在起步阶段,很多方面的运用还不够成熟,本文就对当前数字技术在工业电气自动化的应用现状进行分析,总结出一些不足,并且针对问题提出合理可行的建议,希望对今后的发展起到一定的借鉴作用。

2数字技术在工业电气自动化应用的重要性

可以说数字技术在工业电气自动化领域现在有着具足轻重的地位,它的重要性主要体现在以下方面。

2.1可靠性

因为数字技术是在计算机的基础上发展起来的,同时用以网络系统得辅助,使得传统设备逐渐被淘汰,所以在操作上更加方便快捷,在运行和操作的稳定性方面也有显著的提升。同时,光纤网络系统和数字化互感器的加入也使工业电气自动化的安全有了可靠的保障。数字化技术能够很好地帮助技术在模拟状态和数字之间转化,更加稳定,更为先进的数字化技术在市场中显然更受青睐。当前一些的统计数据也可以表明数字化技术已经广泛地融入到工业电气自动化中,而且它的领先地位非常明显,我们有理由相信在未来的一段时间内数字化技术的发展前景是非常好的。

2.2可操作性

计算机作为数字化技术的基础,所以数字化技术的实现只需要在计算机内编辑程序、输入正确的指令,即可完成既定的任务。所以说认为对于该技术的操控实际上是间接的,而计算机只是执行命令的机器并不能判断指令的正确与否。同时信息的传递也是通过信息传递系统,例如网络系统。但是,数字化因为本身具有很强的逻辑性,所以在一定程度上可以对指令进行校正,这样在保证安全可靠的同时,还能在一定程度上减少后期检测纠错的成本,有经济性的优势。以开放式的平台为基础,所以操作的多需要的各种代码或者指令会有更为标准的规范,所以在编辑程序输入指令等动作方面都会提供很大方便。而且随着计算机的不断发展,操作系统的更新,人们对计算机的操作也会越来越简化,所以数字化技术会越来越受到大众欢迎。

2.3经济性

第一,信息通过网络系统等媒介进行传递,数字化技术因为本身的逻辑判断能力能够对人工输入的命令有一定的判断能力,可以有效地识别正确的信息,并对信息进行校正,这样能够减少很多人力和物力对错误进行纠正,节约了大量的经济成本。第二,统一的标准规范了操作的各种代码,简化了操作步骤,这样能减少工作步骤,同时能使工业电气自动化的设备负担减轻,可以简化操作,这样可以同时保证工作的质量好效率。第三,数字技术还能协调好各项技术,可以将多种技术进行整合,处理复杂的任务,最大限度保证处理任务的准确性,这样能使工业电气自动化的结构更加完善,调理更加清晰,方便管理,节约管理成本。第四,因为数字化技术的开放性特点,能够对工业电气自动化进行持续的技术更新,同时使在同系统内的设备完成资源共享,能提高生产效率。

3我国工业电气自动化中数字技术发展现状及出现问题

目前我国工业电气自动化还处于发展阶段,虽然规模在不断扩大,但是技术水平还有待提高,技术水平还与发达国家的工业电气自动化水平有很大的差距,因而在目前的生产产品还是处于中低端产品的阶段。大规模的发展也导致了我国工业电气自动化出现了问题,过于程式化的统一发展,导致了单一的技术体系,而这些单一的技术体系往往不能满足因为实际差异而导致的实际需求不同,只根据以往的已有技术进行系统设计,在后期再根据实际需要做出很大的调整,这些会导致成本的大幅上升。同时,照搬照抄国外的技术,缺乏创新的相关设计人才,同时也忽略了人才的培养,这会导致国内的技术没有创新,过于依赖国外的引进技术。出现的问题主要集中在以下几个方面。

3.1智能化程度不足

与传统的工业电气自动化技术相比,数字化技术的引进让当前的技术更加的智能化,但由于引进该技术的时间并不长,所以可能在操作流程和输入指令等方面会表现出智能化程度还不够的问题。因为计算机使用的是二进制来进行计算的,因此在工业电气自动化的信息等资源也需要转化成二进制然后再进行计算。由于计算机在执行各项指令的时候,要求人工输入的\命令也是不同的,这会增加计算机的负荷。其次,在信息传递的过程中,信息是通过网络、光线等途径进行传递的,在操作的过程中可能会受到这些传播媒介的影响,这样会影响信息的准确性。因此,可能会导致在利用数字技术对工业电气自动化进行操作的过程中出现问题,这样会为整体的工作的控制和管理带来很大的干扰。

3.2专业人员知识储备不足

相关专业人员可以利用数字化技术通信能力强的特点,运用自己的专业知识,轻松的操控工业电气自动化技术。但是由于专业人员自身的一些问题,也会给数字技术在工业电气自动化的应用中带来不必要的麻烦。例如在专业人员利用数字化技术对工业电气自动化进行操作的时候,要根据不同的操作步骤下达不同的指令,而在有些情况下,因为技术人员不能及时的了解到计算机的具体操作的流程,这样会影响到系统及时地传递讯息和作出回复。这样会使下达的指令更加模糊,可能会使计算机下达错误的指令。还有,因为数字化技术的开放性,技术人员如果没有充分的了解到工业电气化的相关专业知识以及数字化技术在计算机中的实际应用,这样很难实体现出数字化技术在工业电气自动的应用中的优势,会直接影响到工业电气自动化向更加智能化的方向发展。

3.3操作标准规范不足

虽然说数字化技术的优势就是有着标准的操作规范会是生产效率大幅提高,但是,因为国情的不同,情况在我国就较为复杂,以为数字化技术在我国刚刚起步,所以很多企业的生产部门缺少完善的操作标准,尤其是我国中小规模的工业电气产业,他们相比较国外而言在数字化技术的操作规范上就缺乏统一的标准。

4数字技术的创新化应用

为了数字化技术在工业电气自动化的应用中充分发挥出自身的优势,进一步促进工业自动化的发展,所以在工业电气自动化的应用中,要进一步推动数字技术的创新,这样数字技术将有更好的发展前景。

4.1程序化操作

为了更好的完成工作,按照一定的规律或顺序排列出各个阶段或步骤,并按照该步骤进行工作,直到整个程序完成,这就是程序化。在一般的情况下,采用程序化的操作可以使工作高效顺利完成,因为按照固定步骤的操作可以很大程度上节约时间,这样能很大程度上提升生产效率。在工业电气自动化的应用中使用程序化的操作也有很高的成效。所以,可以首先先检查需要对计算机输入的命令进行检查,在确定没有错误之后,向计算机输入检查无误的指令,在计算机执行命令以后,要对各个环节的各项设备进行细致的检查,在需要的情况下,可以选择对于操作指令进行人工的修改和干预,以防止在出现意外的情况下,工作仍能够正确的完成。

4.2安装智能终端

当数字化技术应用到工业电气自动化中时,每当需要下一步的操作时,相关的操作人员都要对设备下达下一步的进行指令,这样虽然能提高对设备生产的可靠度,但是对于一些大型的工业电气部门来说,这样琐碎的操作还是太过复杂了。所以针对这一情况安装数字化技术的智能终端就显得尤为必要了。这样可以使工业电气自动化的设备的实时数据传输到数字设备上。这样在发生意外事故或状况时,能够根据指令自动停止工作,这样可以保证工业电气自动化设备的安全工作。

4.3对于虚端子技术的运用

GOOSE虚端子技术是随着技术的不断创新新兴的一种数字技术,它对传统的二次回路进行了大幅的改进和优化,可操作性有进一步的提升,不仅在信号方面有所加强,还更好的对于温度进行有效控制。它更为智能化,在对整个装置的控制方面有着巨大的贡献,同时还又有效的保护措施,例如通过跳闸保护电路,还有连闭锁等。

5结语

当前时代是一个信息时代,所以工业电气自动化与数字化技术相结合是与时俱进的产物。迅速发展的计算机才能跟得上时代快速发展的步伐,而工业电气自动化与人民的生活密不可分,两者和相互协作将会对我国的工业化水平提高作出巨大的贡献。

参考文献:

[1]郭素艳.浅议工业电气自动化及其在生产中的实践[J].科技风,2010(04).

[2]俞军荣,吕理想.数字技术在变电站中的应用[J].自动化应用,2010(01).

[3]周丹.我国工业电气自动化的发展现状与趋势[J].科技创新导报,2013(17).

[4]路英行.解析数字技术在工业自动化中的应用与创新[J].科技创新导报,2013(04).

[5]马建华.数字技术在工业电气自动化中的应用与创新[J].制造业自动化,2012(06).

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【关键词】测绘技术;地形测量学

地形测量学是研究测绘地形图及与其有关测绘工作的理论、方法的应用技术学科。地形测量是为城市、矿区以及各种工程提供不同比例尺的地形图,以满足城镇规划、矿山开采设计以及各种经济建设的需要。

地形测绘是研究地球局部表面形状和大小,并将其测绘成地形团的理论和技术。通过测定小范围地表高低起伏形态和地物(如建筑物、道路、耕地等)的特征点的平面位置和高程,经相应的数据处理、采用一定的测量符号按一定的比例缩绘在图纸上。从而获得与相应地面几何图形相似的地形图,为国家经济建设提供设计与施工的图纸资料。

传统的测绘包括控制测量、地形测量、施工测量、竣工测量和变形监测5个部分。现代测绘技术自动化技术具有自动化程度高、测图精度高、图形属性信息丰富和图形编辑方便等优点。

1 测绘自动化技术

测绘自动化是集数据采集、处理、传输、显示于一体。随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化,测绘技术自动化技术发生了重大变革,3S技术(GPS全球定位系统、GIS地理信息系统、RS遥感)及其集成技术成为测绘技术自动化技术的核心。

1.1 GPS技术 GPS(Global Positioning System)称为全球定位系统,是美国20世纪70年代开始研制的,它历时20年,于1994年3月全面建成的利用导航卫星进行测时和测距,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统,是一种高精度、全天候、高效率、多功能的测绘工具。

GPS定位技术与常规地面测量定位相比,具有抗干扰性能好、保密性强,功能多、应用广,观测时间短,执行操作简便,全球、全覆盖、全天候、高精度的特点。特别是RTK的定位精度可达厘米级,在水上定位得到了广泛的应用。

GPS RTK(Real Time Kinematic)技术开始于90年代初,是一种全天候、全方位的新型测量系统,称载波相位动态实时差分技术,是目前适时、准确地确定待测点的位置的最佳方式,是基于载波相位观测值基础上的实时动态定位技术。

GPS RTK具有定位精度高且精度分布均匀,速度快、效率高,观测时间短,方便灵活,测程不受限制,不受通视条件影响等优点。

1.2 GIS技术 地理信息系统(Geographical Information System-GIS)是利用现代计算机图形和数据库技术来处理地理空间及其相关数据的计算机系统,是融地理学、测量学、几何学、计算机科学和应用对象为一体的综合性高新技术。其最大的特点就在于:它能把地球表面空间事物的地理位置及其特征有机地结合在一起,并通过计算机屏幕形象、直观地显示出来。

GIS具有以下的基本特点:一是公共的地理定位基础;二是多维结构;三是标准化和数字化;四是具有丰富的信息。

地理信息系统对空间地理信息进行处理,准确采集有关的数据,并对地理空间数据和信息进行处理、管理、更新和分析,是采用数据库、计算机图形学、多媒体等最新技术的技术系统,对现代测绘技术自动化技术的起重要支撑作用。

目前GIS地理信息将向着数据标准化(Interoperable GIS)、数据多维化(3D&4DGIS)、系统集成化(Component GIS)、系统智能化(Cyber GIS)、平台网络化(Web GIS)和应用社会化(数字地球)的方向发展。

1.3 RS技术 遥感RS(Remote Sensing)起源于20世纪60年代,不直接接触被研究的目标,感测目标的特征信息(一般是电磁波的反射、辐射和发射辐射),经过传输、处理,从中提取人们感兴趣的信息。遥感包括摄影、陆地、卫星、航空、航天摄影测量等技术。遥感技术依其波谱性质,可分为电磁波遥感技术、声学遥感技术、物理场遥感技术。

遥感信息技术已从可见光发展到红外、微波;从单波段发展到多波段、多角度、多时相、多极化;从空间维扩展到时空维;从静态分析发展到动态监测。

RS为GIS提供信息源,GIS为RS提供空间数据管理和分析的技术手段(图像处理),GPS作为GIS有力的补测、补绘手段,实现了GIS原始地图数据的实时更新。3S的综合应用是一种充分利用各自的技术特点,快速准确而又经济地为人们提供所需的有关信息的新技术,三者的紧密结合,为地形测量提供了精确的图形和数据。

2 测绘自动化技术的发展趋势

随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的系统、智能化,测绘技术自动化技术向着3G技术及集成技术自动化、实时化、数字化,数据库和应用软件的开发应用,三维可视化技术以及人工智能化发展。使测绘技术自动化技术能全方位的应用于地形测量中,提高了地形测量的效率和准确性。

2.1 3G技术及集成技术的进一步发展 积极普及3G技术的应用,改进3G技术中存在问题,更新3G及其集成技术测量的方法和手段,加强测量精度和准确性,使3G技术能在地形测量测绘技术领域的应用进一步扩展。

全球数字摄影测量系统在GPS、GIS、RS和3S集成技术中的应用,对数码摄影测量和地形测量更加普及和深化,使测绘技术向电子化、自动化、数字化方向发展。

2.2 测绘软件及数据库的开发与更新 加强地形测量数字化测绘软件的研发,使测绘软件系统更加高效、灵活和功能齐全,使测绘软件技术在地形测量中起到了相当重要的作用。

更新完善信息数据库,将采集的测量数据转换直接进入信息数据库,数据管理查询方便,数据共享,实现全球数据更新和扩展空间基础信息系统的动态管理,实现测量数据的管理科学化、标准化、信息化,实现测绘数据的传输网络化、多样化、社会化,使测绘技术走向自动化,实时化,数字化。

2.3 人工智能和专家系统在测绘技术中的应用 随着计算机技术的发展和测绘技术与相关学科的交叉、综合,人工智能和专家系统在测绘技术中有着广泛的应用前景。计算机利用专家知识模拟人脑思维进行推理,从事智能化的数据、图形处理和信息管理工作,极大地提高工作效率,使测绘技术向自动化、智能化发展。

全球定位系统(GPS)、数字摄影测量系统(DPS)、遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)和专家系统(ES)这5S技术的发展和相互结合,专家系统在其中发挥着重要的作用,专家系统对整个测量流程进行控制,并执行相应的推理、分析和处理工作,并可实现信息资源共享,实时动态监测诊断,提高效率和质量,是测绘技术通向实时、自动、智能测量系统的关键。

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【关键词】PC;电气自动化技术

中图分类号:S24 文献标识码: A

一、前言

从目前我国国内工业发展情况来看,工业自动化已经成为了一种趋势,企业为了能够提高经济效益,必须要不断提高自动化水平,这就需要完善和优化电气自动化技术。

二、基于PC的电气自动化技术应用现状

1、开放式的平台应用。在电气自动化应用与发展中,一个具有统一性、开放性的平台对系统设计及应用起到重要作用。一方面,全面采IEC61131标准,既可优化管理程序,也可提高平台应用效率,缩短编程更改或升级的周期,具有广泛的应用价值。在该标准平台中,除了规范语义、语法之外,也实现了产品编程接口的统一化、标准化,以此保证电气化系统的合格率,实现各个程序之间的有效通讯;另一方面,Window。已成为工控标准化平台。当前,我国普遍采用Windows系统,操作简单、维护便捷,应用广泛;采用PC控制系统,具有极强的灵活性,可在各行各业发挥作用;对于商业管理或者企业管理来说,网络技术、PC技术不再陌生,同时工业自动化领域也逐渐普及了人机界面,Windows操作平台发挥积极作用。

2、IT技术与电气自动化的融合。伴随着信息技术的高速发展,信息技术在很多电气产品中都得到了广泛的应用,其中传感器、执行器、控制器和仪表等很多电气产品中都包含有信息技术的成分,而多媒体技术和计算机网络技术在电气自动化领域有着广阔的发展前景。比如在企业内部,企业的管理者可以将企业的财务及人事等数据使用标准的IE浏览器进行存取等。

3、电气工程与人工智能相结合。AI(Artificial Intelligence)即人工智能,随着经济和技术的发展,我国在人工智能方面的研究取得了令人瞩目的成就。尤其在电气工程方面,越来越多的技术研究人员致力于两方面的集合工作。目前,电气工程中计算机辅助工作的比例逐渐增大,以电气工程设计为例,CAD技术早已代替了手工设计。技术人员在研究电气工程与人工智能的结合时,通常会从三方面入手:

(一)用于电气工程故障的监测和诊断维修;

(二)用于电气工程生产过程中的产品保护和序列控制;

(三)用于后期电气工程系统的优化。人工智能的运用不仅涉及到电路、电机、声、光、磁电等知识的综合运用、硬件和软件的结合,还要依靠以往的设计经验和使用经验,参考实验基础上的参数。

三、基于PC的数字化技术在工业电气自动化的应用策略

尽管数字化技术在工业电气自动化控制中具有其他技术所没有的优点,而且运营状况也良好,但是,这些并不能把不利于数字化发展的因素排除,同时,由于数字化技术的发展时间很短,没有统一性的标准规范,专业人才也不足,更为主要的是数字化的运行基础,互联网的智能化程度还很低。所以,数字化技术在工业电气自动化的应用中也要有一定的创新。

1、采用统一的系统开发平台

统一的系统开发平台应当可以支持一个自动化项目周期中的设计、实施和测试、调试和开机、运行及维护等各个阶段和环节,这样可以大大降低从设计到完成的时间和费用。统一的系统开发平台还应满足用户另一个重要需求即开发平立于最终的运行平台。根据项目的特点和最终用户的需求决定将统一的运行代码下载到硬件PLC、基于Windows NT的软件PLC、嵌入式NT系统还是基于Win-dows CE的控制系统中。

在这方面,基于PC的自动化产品满足了以上要求。如西门子公司的SIMATIC Win AC产品系列。类似的产品还有Rockwell AB公司的Softlogix,Won.derware公司的In Control等产品。

2、在现实中运用智能终端技术

当前的数字化技术在工业电气自动化的应用中也存在着一定的弊端需要进行改进和完善,主要的弊端存在于应用时限限制大,数字技术的操作人员短缺,智能化水平不高的影响。因此在当前采用智能终端技术进行分析和创新是数字化技术应用的主要方式,是用光纤作为连接设备,通过智能终端对数据进行自动化的收集与控制,双重设备相互配合,其中一个用来保护电力中断、远程测控以及信号发送,另一个则给以跳闸双重保护,更加提高了数字化技术在工业电气自动化中的智能性与可靠度。此外,数字化程序借口的标准化是工业电气自动化能够有效运行的主要条件,所以,这就解决了个人计算机平台的自动化问题,有利于企业的事件相关电位系统与制造执行系统之间的连接,将TCP/IP标准作为通讯标准,这样,个人计算机就会在管理与控制自动化中建立一个接口。

3、在数字化技术中混合使用面向通用对象的变电站事件的虚端子

该虚端子可以把传统的二次回路进行改造,让它的设计原理更加的简单,不论是设计,还是装置,都体现着创新的理念。此外,通用对象的变电站事件技术能为装置和装置之间提供良好的通信,从而实现管控变电站线路连接、开关的目的,达到了远程控制变电站的目标。变电站的事件技术可以完全取代传统的二次回路,可以很好的控制信号管理、环境测试等等要素,其管理性能的优化得益于智能性。

4、培养程序代码控制观念

要不断优化程序代码控制的方法,做到先把检测数据存到电脑,再发出指令。同时,在具体操作的环节,也要做到人工干预,工作人员要定时的给闸刀、开关等等的设备进行检查和控制,从而实现优化系统的目标。最后,要对系统进行定期的功能测试,为系统运行的稳定高效运行奠定基础,是系统最终达到没有工作人员干预也可以稳定运行的效果,即高度自动化。

四、我国电气自动化技术发展趋势

1、操作人员专业化

电气自动化系统在设计时十分复杂,需要专业人士,而其操作方式往往十分简单,所以许多公司是等到整个系统安装完之后,对直接操作人员进行简单的操作方法培训,而很少涉及内部的构造原理,这样操作人员了解的只是皮毛,只会机械的观察、操作。以后的操作人员也应加强设计原理的培训,最好是在系统安装过程中就让操作者进行学习、观察,了解内部构造可以帮助操作者更加深入理解整个设备,操作时更加得心应手,再出现简单的故障时可单独进行检测、维修。

2、由低频向高频发展

随着电子时代的发展,电子设备的运行速率日益提升,“频率”是运行速率的重要指标,随着人们对高速电路的需要,低频向高频发展已经成为了必然趋势。例如电流变换器,早起时是使用晶闸管来进行相控整流,速度过慢,已无法满足现在的要求。随着技术的发展,后来采用了PWM技术,功率得到了提高,并且可减小对电网的高次谐波影响。但PWM变换器中的低次谐波会对电机产生干扰转矩,使电机在运行时产生震动和噪声。为了应对这种情况,可以提高开关频率,降低振动和噪声。但开关损耗比较大,开关频率也不可能进行大幅度提高,美国科学家提出了谐振式直流环逆变器,可使电力电子器件工作在零电压、电流状态下,最大程度减少开关损耗,提高开关频率。

3、与计算机技术结合更加紧密

电气自动化技术的产生和发展的目的就是要提高劳动效率,使人们的工作和生活的环境更加舒适。随着计算机技术的迅猛发展,我们工作与生活的许多方面都与计算机发生关联,当今电气自动化技术中,计算机已经得到应用,但依赖程度不是很深,大多只是进行简单的监控。未来的电气自动化技术中,计算机的使用将会占到更大比重,并且计算机的作用也将不会仅仅局限于监控和简单的操作,一些现场的控制设备都可以集成到计算机中来,例如现在的很多虚拟仿真软件就可以代替一些现场的控制器,节约成本、操作方便、不易出错。电气自动化技术与计算机的联系日益加深,是电气自动化技术未来发展的重要趋势。

4、技术更新更加频繁

我国整体的科技水平与发达国家相比,相对落后,很多先进技术都是依赖国外进口。随着我国经济发展进入快速时期,国家对科技研究的投入力度加大,大力培养科研人才,推动科技创新。电气自动化技术的创新极大的依赖与电子与信息技术的更新,电气自动化技术的研究者们会不断吸收其他领域的成果,同时提高自身的创新能力,增加设计的技术含量,研究出更多更先进的电气自动化装备,满足日益复杂的工业与生活需求。

5、通用性提高

现在的电气自动化技术大多只是应用于某一方面,例如工业上,一般只应用于生产部门,并且是独立操作,外界无法干预。将来企业在规划网络时,要考虑将办公网络与生产控制网络进行连接,这样管理部门可更方便的进行生产管理,生产部门的数据也可方便的传输给办公部门进行分析保存。

五、结束语

综上所述,基于 PC 的自动化技术符合当下工业发展的趋势,能够满足工业生产所需要的技术需要,提高工业生产的效益和质量控制,因此,基于PC的自动化技术是当下发展的一个机遇。

【参考文献】

[1]郭辉榉.电气工程中自动化技术的运用探析[J].中国高新技术企业,2013,01.

[2]赵彩红,张鹏杰.电气自动化在现代化煤矿中应用探讨[J].煤炭技术,2013,7.

[3]罗武.浅谈电气自动化控制系统的应用及发展趋势[J].门窗,2013,07.

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关键词:地形测量  测绘技术  发展趋势

        0 引言

        地形测量学是研究测绘地形图及与其有关测绘工作的理论、方法的应用技术学科。[1]地形测量是为城市、矿区以及各种工程提供不同比例尺的地形图,以满足城镇规划、矿山开采设计以及各种经济建设的需要。

        地形测绘是研究地球局部表面形状和大小,并将其测绘成地形团的理论和技术。通过测定小范围地表高低起伏形态和地物(如建筑物、道路、耕地等)的特征点的平面位置和高程,经相应的数据处理、采用一定的测量符号按一定的比例缩绘在图纸上。从而获得与相应地面几何图形相似的地形图,为国家经济建设提供设计与施工的图纸资料。[2]

        传统的测绘包括控制测量、地形测量、施工测量、竣工测量和变形监测5个部分。现代测绘技术自动化技术具有自动化程度高、测图精度高、图形属性信息丰富和图形编辑方便等优点。[3]

        1 目前地形测量的测绘自动化技术

        测绘自动化是集数据采集、处理、传输、显示于一体。随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化,测绘技术自动化技术发生了重大变革,3s技术(gps全球定位系统、gis地理信息系统、rs遥感)及其集成技术成为测绘技术自动化技术的核心。

        1.1 gps技术 gps(global positioning system)称为全球定位系统,是美国20世纪70年代开始研制的,它历时20年,于1994年3月全面建成的利用导航卫星进行测时和测距,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统,是一种高精度、全天候、高效率、多功能的测绘工具。[4]

        gps定位技术与常规地面测量定位相比,具有抗干扰性能好、保密性强,功能多、应用广,观测时间短,执行操作简便,全球、全覆盖、全天候、高精度的特点。特别是rtk的定位精度可达厘米级,在水上定位得到了广泛的应用。

        gps rtk(real time kinematic)技术开始于90年代初,是一种全天候、全方位的新型测量系统,称载波相位动态实时差分技术,是目前适时、准确地确定待测点的位置的最佳方式,是基于载波相位观测值基础上的实时动态定位技术。

        gps rtk具有定位精度高且精度分布均匀,速度快、效率高,观测时间短,方便灵活,测程不受限制,不受通视条件影响等优点。

        1.2 gis技术 地理信息系统(geographical information system-gis)是利用现代计算机图形和数据库技术来处理地理空间及其相关数据的计算机系统,是融地理学、测量学、几何学、计算机科学和应用对象为一体的综合性高新技术。其最大的特点就在于:它能把地球表面空间事物的地理位置及其特征有机地结合在一起,并通过计算机屏幕形象、直观地显示出来。[5]

        gis具有以下的基本特点:一是公共的地理定位基础;二是多维结构;三是标准化和数字化;四是具有丰富的信息。

        地理信息系统对空间地理信息进行处理,准确采集有关的数据,并对地理空间数据和信息进行处理、管理、更新和分析,是采用数据库、计算机图形学、多媒体等最新技术的技术系统,对现代测绘技术自动化技术的起重要支撑作用。

        目前gis地理信息将向着数据标准化(interoperable gis)、数据多维化(3d&4dgis)、系统集成化(component gis)、系统智能化(cyber gis)、平台网络化(web gis)和应用社会化(数字地球)的方向发展。

        1.3 rs技术 遥感rs(remote sensing)起源于20世纪60年代,不直接接触被研究的目标,感测目标的特征信息(一般是电磁波的反射、辐射和发射辐射),经过传输、处理,从中提取人们感兴趣的信息。遥感包括摄影、陆地、卫星、航空、航天摄影测量等技术。[6]遥感技术依其波谱性质,可分为电磁波遥感技术、声学遥感技术、物理场遥感技术。

        遥感信息技术已从可见光发展到红外、微波;从单波段发展到多波段、多角度、多时相、多极化;从空间维扩展到时空维;从静态分析发展到动态监测。

        rs为gis提供信息源,gis为rs提供空间数据管理和分析的技术手段(图像处理),gps作为gis有力的补测、补绘手段,实现了gis原始地图数据的实时更新。3s的综合应用是一种充分利用各自的技术特点,快速准确而又经济地为人们提供所需的有关信息的新技术,三者的紧密结合,为地形测量提供了精确的图形和数据。[6]

        2 测绘技术自动化技术的发展趋势

        随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的系统、智能化,测绘技术自动化技术向着3g技术及集成技术自动化、实时化、数字化,数据库和应用软件的开发应用,三维可视化技术以及人工智能化发展。使测绘技术自动化技术能全方位的应用于地形测量中,提高了地形测量的效率和准确性。

        2.1 3g技术及集成技术的进一步发展 积极普及3g技术的应用,改进3g技术中存在问题,更新3g及其集成技术测量的方法和手段,加强测量精度和准确性,使3g技术能在地形测量测绘技术领域的应用进一步扩展。

        全球数字摄影测量系统在gps、gis、rs和3s集成技术中的应用,对数码摄影测量和地形测量更加普及和深化,使测绘技术向电子化、自动化、数字化方向发展。

        2.2 测绘软件及数据库的开发与更新 加强地形测量数字化测绘软件的研发,使测绘软件系统更加高效、灵活和功能齐全,使测绘软件技术在地形测量中起到了相当重要的作用。

        更新完善信息数据库,将采集的测量数据转换直接进入信息数据库,数据管理查询方便,数据共享,实现全球数据更新和扩展空间基础信息系统的动态管理,实现测量数据的管理科学化、标准化、信息化,实现测绘数据的传输网络化、多样化、社会化,使测绘技术走向自动化,实时化,数字化。

        2.3 人工智能和专家系统在测绘技术中的应用 随着计算机技术的发展和测绘技术与相关学科的交叉、综合,人工智能和专家系统在测绘技术中有着广泛的应用前景。计算机利用专家知识模拟人脑思维进行推理,从事智能化的数据、图形处理和信息管理工作,极大地提高工作效率,使测绘技术向自动化、智能化发展。

        全球定位系统(gps)、数字摄影测量系统(dps)、遥感技术(rs)、地理信息系统(gis)和专家系统(es)这5s技术的发展和相互结合,专家系统在其中发挥着重要的作用,专家系统对整个测量流程进行控制,并执行相应的推理、分析和处理工作,并可实现信息资源共享,实时动态监测诊断,提高效率和质量,是测绘技术通向实时、自动、智能测量系统的关键。

        3 结论

        随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化,测绘技术自动化技术发生了重大变革,从传统的测绘技术(例如电子测距仪、经纬仪、水准仪和平板仪)向3g技术、数字摄影测量技术以及人工智能化发展,推动了测绘技术自动化技术的活跃和革新,测绘技术朝着自动化、实时化、网络化和数字化方向发展,使地形测量更快速、简单、精确。

参考文献:

[1]王运昌.地形测量学[m].冶金工业出版社.1993.p2.

[2]吴贵才.地形测量出版社[m].中国矿业大学出版社.2005.p2.

[3]李淑燕.浅谈数字化测绘技术和地质工程测量的发展应用[j].科技信息.2009.25:p37.

[4]张德军,皱顺平.浅谈土地测绘技术的发展[j].山西建筑.2009.35(29):p355-356.

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关键词:电气自动化;数字技术;试验方法

1 电气自动化中数字技术的重要性

从近年来数字技术在电气自动化中的应用效果来看,该技术的应用不仅减少了自动化工作自身的危险性,同时也提升了工作效率,侧面提升了企业的经济利益。截波冲击、局部放电等,是电气自动化工作中比较常见的实验方式,并且这些实验都需要在250kV的环境下进行,具有较高的危险性,威胁到工作人员的生命安全。但是随着数字技术的不断发展,类似实验的危险性被大大降低,保证了工作的安全性。从宏观的角度对数字技术在电气自动化发展中的重要性进行分析可发现,其对稳定控制平台有着至关重要的作用。许多自动化控制平台都依靠数字技术作为系统的基础,与之前的操作系统相比,数字技术模式下的控制平台操作更加简洁、平台稳定性优良且操作指令比较全。通过实践证明,类似操作系统即使长时间循环工作,也可以保证自动化控制平台的稳定性。除此之外,数字技术的应用还可以提升控制过程效率,使总、分线中的控制系统可以有效的对各式信息进行处理,将搜集到的设备运行过程中所产生的参数应用到自动化中,减少设备监测工作人员的工作量,同时也可以控制自动化运行状态,在设备出现异常运行时,第一时间采取措施对异常参数进行控制,不仅可以提升系统运行的稳定性,还可以提升工作效率。

数字技术需要依靠计算机系统作为基础,操作简洁、逻辑性强,与传统自动化相比具有更好的稳定性与安全性。通过计算机编程技术将指令输入到代码中,便可以自动运行自动化系统。该技术中具有一些数字电路,这部分电路可以对指令进行识别,而且指令可以通过设备这一媒介进行传输,配合计算机的触屏技术来实现便捷化操作,可靠性较强。

因为数字技术的开发与应用都要依托计算机与互联网,且目前数字技术与智能化没有必然联系,所以将数字技术应用到电气自动化时可以最大限度的减少传统生产设备的使用量,使生产生设备更加精简,操作更加简便, 除去了不必要的生产环节,从而提升了生产效率。随着光纤技术的发展与应用,使数字技术在电气自动化中的应用更加安全。据不完全统计,数字技术在电气自动化中的应用率已经超过78%,且这一数字正在逐渐增长,可见其实用性。

2 数字技术在电气自动化中的试验措施

作为不具有破坏性的试验――局部放电试验,在试验中目前采用的有两种试验方法,第一种试验方法是将工频耐压作为预激磁电压,将其电压值降低到与局部放电试验的电压值相同的状态下,经过几分钟,在进行局部放电量的测量。第二种方法是使用变压器,将Um作为预激磁电压,同样将其电压值降低到与局部放电试验的电压值相同的状态下,经过30至50分钟的时间,对局部放电量进行测量。在局部放电量的测量中,必须避免试验周围的噪音污染,对电源局部的其他放电量也要进行及时的隔离。在局部放电试验中,放电量的多少和接地电极表面的场强有直接的关系,而和电源频率没有任何关系。截波冲击试验在试验过程中必须与全波冲击试验的一些仪器交替进行,才能确保试验的顺利进行和试验结果的准确性。

作为高压试验的主要仪器――高压试验变压器,其在发展过程中,主要应用于发电厂、供电单位和科研部门等,这些单位主要是将高压试验变压器作为交流耐压试验的基础设备来使用的。目前在高压试验中主要应用的高压试验变压器有YDQ充气式高压试验变压器、绝缘筒式试验变压器、变频串联谐振试验变压器等。

在电气自动化中进行科学有效的试验可以提高电力系统运行环境的安全性、可靠性。高压试验与普通的电气试验相比,具有特殊性和危险性。在高压试验中必须做到以下三点:

1、高压试验过程中,试验场地必须具备一定的安全措施,避免触电现象的产生,在一些试验场地必须有专业人员进行查巡。

2、在电力设备进行加压时,必须对接线进行详细的检查,确保其正确性;加压过程中必须禁止人员的接近,才能确保试验设备加压的正常运行。

3、在高压试验结束后,必须切断试验设备的接地电源,避免触电事故的发生。

在电气自动化高压试验中要扩大其数字技术的应用范围,确保高压试验的安全性。数字技术在电气自动化高压试验中主要应用于计算机辅助测试系统、计算机控制等方面,利用数字技术对试验数据进行分析、修正,这样能够增加试验结果的准确性。对高压参数和大电流参数的进行试验可以采用小型的计算机测试系统,增强测试参数的准确度。数字技术的应用可以有效地提高高压试验设备的安全性,降低工作人员的操作难度,保障试验中工作人员的安全。

3 数字技术在电气自动化应用中的创新

1、采用光纤连接,实现就地化的安装。 在电气自动化的实践中,可以采用光纤进行连接,通过智能终端和间隔层对数据进行采集和控制,这样可以进一步增强数字技术在电气自动化中应用的可靠性。此外,电气自动化的优良运作还需基于标准化的程序接口上,因此PC 平台自动化的解决便显得尤为重要,它将有利于ERP 和MES 的系统连接,而将TCP/IP 作为办公环境通讯的标准,便能有效地解决这一问题。这样,更加标准化的程序接口便可以用来满足用户需求,例如软硬件产品数据的交换,并在一定程度上,优化了智能结果,且提高了通讯的质量。

2、GOOSE虚端子的运用。 GOOSE 虚端子理念的提出和运用,是设计和装置上的革命。①GOOSE 虚端子改良了二次回路,使得工程调试既便于理解,又方便运用;②GOOSE 技术对电气自动化的作用于智能终端和测控装置间信息交互上可见一斑,它能有效地控制全站线路、母线、开关和主变等,并能开启跳合闸功能,从而保护测控遥控装置及使用联闭锁的间隔层;③GOOSE 对传统二次回路的改良与替代,主要依靠于其本身的系统设置如更高效的智能本体终端,它使得信号管理、温度调试和信号的管理等非电量信息得到更为便捷的操控;④MMS 网、GOOSE 网采用双网配置,简洁方便,结构清晰,层次分明,将相关接口组屏进行集中。通过MMS 网对各IED 与主机之间的通信管理,以实现GOOSE 跳闸保护、测控遥控及联闭锁。

3、加强程序化的操作理念。执行力向来是各企业都在强调的软件能力,数字化也亦然。在调度命令下达以前,还有部分的前期工作需要完成,例如核实之后的票据需要先存入电脑中,实际操作来临时,还需设置人工的预界面,进行诸如闸刀、开关等设备的确认设计。这有利于不断完善系统的应用功能,更可明朗电气自动化信息化、开放化的未来。在现代社会,数字化技术在电气自动化的应用越来越广泛,作为目前信息化发展中的高新技术产业,因其与居民的日常生活气息相关,其重要性也表现得越来越突出。

4 结束语

综上所述,随着社会的发展和科技的进步,在电气自动化的发展领域里,数字技术应用的范围越来越广泛,但在其发展过程中还存有一些问题,这些问题的存在严重阻碍了数字化技术的发展。基于此,我们必须做好电气自动化数字技术的创新工作,必须加强程序化操作意识、智能终端的引入及GOOSE虚端子概念的加强等,才能提高电气自动化的技术水平,才能促进电气自动化行业的快速发展。

参考文献

[1] 程福顺. 基于数字技术的电气自动化创新途经分析[J]. 数字技术与应用, 2012,(07) .

[2]石芬,石芳,王东.变电站自动化系统的新发展――浅谈数字化变电站自动化技术[J].内蒙古石油化工,2009,(21):126.

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关键词:工业自动化;控制;仪表

引言

工业自动化仪表的控制是以良好的工业自动化仪器控制系统为基础,逐步完善自动化仪表的信息平台,对系统进行安全性保护,完善仪器仪表的诊断维护标准,加强通信数据的实时更新,建立良好的通信控制网络。工业信息自动化控制在网络平台的快速应用下得到有效的提升。

一、工业自动化仪表及控制的实际系统化建设

1仪器仪表的信息化建设

自动化仪器仪表是以数据信息采集为基础,通过对相关处理过程的有效应用,不断提升企业信息化建设水平,构建合理的信息仪表自动化管理平台,对可操作的生命周期信息进行分层次调节,完善实际自动化仪表的全局调节过程,尽可能的完善功能建设水平,推进市场的快速发展,争取仪表制造产业功能安全水平的提升。提高仪器仪表的系统维护和判断管理过程,明确实际生产震旦标准,对生产装备、控制系统的诊断、现场仪表的判断进行分析,确定生产流程中需要判断不归属自身的仪表内容,对信息的交换、仪表系统的设备监控、仪表新产品的研发,自动化系统诊断开工资设备的软件模拟进行分析,确定实际功能模块的有建设,明确实际自动化控制系统的现场仪表负责人,对实际的预测数据和维护标准进行分析,加强仪表的诊断判断过程,明确实际维护周期的耗损情况标准,保证固定时间内的准确判断。加强无线通信数据的快速发展,以合理的自动化仪表数据显示为基础,不断提升技术方案的有效转变,成立有效的专业组织,推行合理的无线演练系统,采用合理的一角数据测量方式,实现全球化的自动仪表通信。加强现代网络仪表的发展,提升仪表发展水平,拓展无线功能网络的快速发展。

二、工业自动化信息技术的额发展

1工业自动化信息技术的介绍

工业自动化信息设备控制是以综合总体条度控制为核心内容,通过自动化功能空间的合理控制,按照设备实际运行的实时监控标准,采用合理的设备运行参数调整,提高自动化功能的完整性。根据自动化仪表的开工资需求,分析自动化报警、数据记录、显示功能分析等模块,用于电力、冶金、科研、国防等多个领域的研究,加强数字化仪表、温度控制仪表、电力通信仪表、流量检测仪表、压力分析仪表等多功能仪器仪表的分析,建立良好的自动化控制系统平台,加强数据信息的平台建设,实现对数据信号的及时转换。

2工业自动化控制平台的快速发展

2.1加强数据总线的研究

工业自动化控制平台需要对仪器仪表、变送器、通信网络进行现场设备的使用调整,这些设备都需要有效的总线控制调整,采用分布测试的方式进行拓展,提升自动化控制建设的发展,提升集中测试系统的建设。现代模块在发展过程中,往往采用有效的设备仪器配合建设,提升网路控制平台的管理,解决现场总线控制分布技术不足的问题。现场总线技术需要以智能化仪器仪表、中央控制系统平台的链接控制中心,采用全方位的数字化、双向传输、开放式的建设标准,提高多站式的数据信息传输控制平台。在自动化系统控制建设过程中,以现场总线为基础,加强系统建设中的各项技术应用,改善系统快速发展的能耗标准,提升适应强度,完善精确度,稳定空间控制建设效果,实现对总线控制系统的快速生产分析,实现对测量仪器仪表的准确扩展和调整,确保市场占有率的有效性。

2.2加强网络数据自动化调整控制平台的建设和应用

以连高的网络数据信息平台进行建设和应用,加强数据通信系统的发展,以良好的网络数据层面的模块通信技术进行合理的传输,提升仪器仪表的快速发展水平,加强网络信息应用和自动化仪表的嵌入式管理,增加网络透明化程度的建设,完善自动化网络和工业自动化建设的快速发展和完美融合。

2.3网络信息控制平台的建设

网络信息控制平台是对系统核心软件数据进行嵌入式操作管理,对操作仪器的核心软件和硬件进行操控,提升计算机网络信息系统与仪器仪表之间的传输控制管理水平,建立合理的仪表设备局域网络接口,以USE接口、打印机接口等多元化的结构方式,实现测试仪器仪表的通用控制。按照计算机的实际链接效果,对设备的相关操作进行处理,明确与计算机实际操作的相关性,提升智能化设备控制调节过程,明确实际开放性和有效实用性的建设。

2.4分布式的调节控制系统

分布式的调节控制系统是以智能化的设备监测控制标准为依托,通过集中实际控制系统基础,建立合理的现代图形技术检测标准,提高现代控制技术的有效应用,提升通信技术的快速发展水平,构建完整系统的技术显示控制标准,以计算机、通信、设备相关参数为依托,不断提升设备配置的灵活应用和分级管理水平,确保计算机分布控制系统的优越水平的有效提升。

结语

综上所述,现代工业信息的自动化控制是以智能化生产为平台,采用多元化的信息技术应用,不断提升仪器仪表的工业自动化应用效果,改善自动化控制的理论基础,对各项自动化控制内容进行改善,完善市场的认可度,提升市场的应用广泛度。自动化控制平台以合理的控制发展为依托,不断提升自动化技术的快速发展,将计算机、网络信息平台、通信、设备数据等高新技术结合起来,提升工业信息化产业仪器仪表的建设,改善仪器仪表的生产效率,不断提升产能的快速发展水平,完善仪表的安全技能使用水平,提升自动化控制平台的能耗发展和管理。

参考文献

[1]陈经纬.探析工业自动化仪表与自动化控制技术[J].中小企业管理与科技(中旬刊).2016(12)

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摘要:随着科学技术和电气自动化的发展,数字化技术在电气自动化中得到了广泛的应用,主要体现在对电气自动化操控系统的改进,提高电气自动化的工作效率,降低了工作时间。数字化技术在电气自动化中的应用具有巨大的发展空间,通过技术创新,可以推动电气自动化的进一步发展。本文论述了数字技术在电气自动化中的应用与创新。

关键词:数字技术 电气自动化 应用 创新

1数字技术在工业电气自动化中的应用

近年来,计算机技术的快速发展,数字化技术应用范围越来越广泛,主要在过程控制、计算机辅助系统、人工智能、网络于通信和科学计算等方面得到了应用。在工业电气自动化中,主要应用了计算机的应用系统,也就是计算机辅助系统。数字技术辅助系统包括计算机辅助管理、计算机辅助制造、计算机集成制造、计算机辅助维护和计算机辅助检测等系统。计算机辅助检是将计算机技术和原来的应用技术相互融合、相互渗透而形成的新兴测试技术,具有定量性、实践性、综合性、发展性等鲜明的特点,因为计算机辅助测试系统具有各方面的优点,因此在工业电气自动化中得到了很广泛地应用。

1.1 数字技术在电气自动化中应用的可靠性好

在电气自动化中,数字技术采用是将网络系统和先进的电气系统相结合形成了数字电气自动化技术。电气自动化中使用了数字化技术,减少了许多传统设备的使用,使操作更加的简便,提高了准确率,再加上数字化互感器和光纤网络在电气自动化中的使用,进一步提高了工业电气自动化应用的安全性和有效性。如电气自动化中仪器的网络化和自动化等,使仪器的操作更加的简便和精确,使用前景一片光明。通过实践证明,数字技术的应用增强了电气自动化的技术含量,也有助于增强市场的竞争能力,提高了市场的占有力,经过今年的发展,数字技术在工业电气自动化中的应用率已经达到了百分之八十以上。这种数据优势充分地显示了数字技术的可靠性,更表明了其实用性与灵活性。

1.2 数字技术在工业电气自动化中的高性价比

数字技术在工业电气自动化中的应用,一方面保障了工业电气自动化在自用、自查等方面更加有效,使通信能力增强,决策信息量更加丰富,智能化的形式更好,另一方面也使标准化的程度越高,结构更加清晰,不仅仅节约了成本,也保证了其质量。开放性的系统为工业电气在实际的应用中和技术改造的过程中提供了良好、有利的条件。工业电气自动化和数字技术的完美结合不仅创造了优质的性价比,而且在工业等其他领域都得到了广泛的应用。在工业电气自动化中,数字式变电站取代了常规的变电站的使用,并且在实际生活中广泛应用。数字式变电站都是采用微机化来进行硬件的配置和信息的采集,这样使数字化得程度更高,并且还能减少需要配置的设备和所占用的面积,操作简便,成本较低,能够进行自我管理和自我控制。

1.3 数字技术在工业电气自动化中应用的可操作

性强数字化技术,应用简洁,逻辑能力强,能进行信息数字量、模拟量,对信息正误有效识别,减少人力、物力的支出和浪费,安全又轻松。其应用只需要进行命令的传达和指示,其操作流程自动化进行,且自身具有判断和辨别的功能,经电缆、微波、网络、光纤等传输介质进行传输。通过 IT 技术引导的信息产业向电子商务方向发展,因为其在多层面都实施了模拟监控,诸如管理层面与电气自动内部的存取应用等。外加微电子处理器与微电子技术的应用,使得数字技术的重要性正被越来越多的单位企业所正视,同时工业电气自动化也因此迎来更为广阔的前景与未来。

2数字技术在工业电气自动化中的创新

2.1 采用光纤连接,实现就地化的安装

在工业电气自动化的实践中,可以采用光纤进行连接,通过智能终端和间隔层对数据进行采集和控制,这样可以进一步增强数字技术在工业电气自动化中应用的可靠性。此外,工业电气自动化的优良运作还需基于标准化的程序接口上,因此 PC 平台自动化的解决便显得尤为重要,它将有利于 ERP 和 MES 的系统连接,而将 TCP/IP 作为办公环境通讯的标准,便能有效地解决这一问题。

2.2 GOOSE虚端子的运用

GOOSE 虚端子理念的提出和运用,是设计和装置上的革命。(1)GOOSE 虚端子改良了二次回路,使得工程调试既便于理解,又方便运用;(2)GOOSE 技术对工业电气自动化的作用于智能终端和测控装置间信息交互上可见一斑,它能有效地控制全站线路、母线、开关和主变等,并能开启跳合闸功能,从而保护测控遥控装置及使用联闭锁的间隔层;(3)GOOSE 对传统二次回路的改良与替代,主要依靠于其本身的系统设置如更高效的智能本体终端,它使得信号管理、温度调试和信号的管理等非电量信息得到更为便捷的操控。通过 MMS 网对各 IED 与主机之间的通信管理,以实现 GOOSE 跳闸保护、测控遥控及联闭锁。

2.3 加强程序化的操作理念

执行力向来是各企业都在强调的软件能力,数字化也亦然。在调度命令下达以前,还有部分的前期工作需要完成,例如核实之后的票据需要先存入电脑中,实际操作来临时,还需设置人工的预界面,进行诸如闸刀、开关等设备的确认设计。这有利于不断完善系统的应用功能,更可明朗工业电气自动化信息化、开放化的未来。

3 结束语

总之,随着科技的发展,数字化技术在电气自动化的应用越来越广泛,深入到电气自动化的各个领域。数字化作为信息化发展中的高新技术,被普遍的应用到居民的正常生产生活中。工业电气自动化目前已经渗透到电子信息工程与电力系统等领域,其计算机技术已经包含了系统的开发、分析、设计和管理等多方面的研究,正广泛应用于现实生活。

参考文献:

[1]邵欣源.数字技术在工业电气自动化中的应用与创新[J].科技资讯,2012(35):234-235.

[2]张凌龙,田建辉.浅谈数字技术在工业电气自动化中的应用与创新[J].科技创新与应用, 2013(6):78-79.

篇9

关键词:电气自动化;数字技术;分布式控制;光纤

中图分类号:F407文献标识码: A

一、数字技术的涵义

数字技术是与电子计算机相伴相生的科学技术,它通常是借助一定的设备将各种信息,如图像、文字、声音等并将它们转化为计算机能够识别的二进制后进行运算、传送、存储等工作。由于在运算、存储等环节中要借助计算机对信息进行编码、压缩、解码等,因此也称为数码技术、计算机数字技术等。它的特点主要有稳定性强、保密性较高等。

二、数字技术在工业电气自动化中的应用特点

(一)数字技术具有可靠性

近几年来,数字技术依靠先进的智能化电气系统和计算机网络,得到了迅速发展。因此,在工业电气自动化中应用数字技术,不仅减少了对传统设备的使用,还在一定程度上提高了相应操作的简便性与准确率。

此外,在工业电气自动化中还使用了光纤网络和数字化互感器,大大提高了工业自动化的安全性和有效性。研究表明,在工业电气自动化领域中应用数字技术已较为普遍。

(二)数字技术具有较高的性价比

在工业电气自动化领域中应用数字技术,一方面可以实现工业电气设备的自动运行、检查和诊断,还能增强通信能力、丰富决策信息量,使电气设备更加智能化。另一方面可以提高电气自动化的标准,使结构更加清晰,在保证质量的同时节约了成本。

另外,在工业电气自动化中应用数字技术,还使得数据信息的共享与工业电气自动化的高效率成为可能。

(三)数字技术具有强大的可操作性

在工业电气自动化领域中采用数字技术有很多优点,例如操作简便、使用简单、流程自动化、逻辑功能强、自我辨别及判断能力强等。所以在实际工作环境中,我们只需要对数字系统传达并指示有效的控制命令,就可以使操作流程自动化。这种方法不仅使操作本身具有判断和辨别的功能,还能做到准确识别包含数字量、模拟量的信息,大大节约了人力和物力的投入,保证了每个操作环节在便捷、安全的同时又能准确地执行。

三、工业电气自动化中数字技术的应用

(一)数字技术与电气自动化逐步融合

随着市场的发展,数字技术与电气自动化的结合越来越紧密,有效的促进了自动化技术的发展,主要表现为:能够帮助企业管理层及时掌握企业的实际情况,进而做出快速有效的决策和进行科学的调整,以确保企业的经济效益。数字技术能够保证生产管理的各项数据做到随时存取,从而大大提高了工作效率,降低了误差的出现。

另外,互联网技术越来越多的应用于自动化技术中,虚拟技术发展不断成熟,从而促进科学技术工作者能够研究开发出更加实用、快捷的电气设备操作系统。

(二)分布式控制系统的应用情况

电气自动化对数字技术的要求和依赖都比较高,所以分布式控制系统就应运而生。它主要是由操作或施工的现场进行总线控制,保证数据双向传输的准确性与稳定性。而中央控制室就是分布式控制系统的大脑,它连接着现场的所有仪表、设备、线路,并且根据传回的数据做出及时的分析而下达正确的指令,能够大大减少工作人员人工的数据传递,提高了工作的效率。

四、工业电气自动化中数字技术的创新方向

(一)GPRS技术发展的新方向

在工业电气自动化领域内,虽然数字化技术的应用为工业电气自动化的实施与发展提供了很强的技术支撑,同时也取得了良好的应用效果,但是却无法掩饰数字化发展的弊端。当今社会,数字化技术的应用时间还不是很长,因此存在着标准模式不同、网络技术落后和技术操作人才短缺的情况,因此,目前工业电气自动化中的智能化水平还是比较低的。

在这种情况下,数字化技术正在朝着一个新的方向发展,其中一个重要的方面就是 GPRS 技术。GPRS 作为一种新兴的移动数据通信业务,其所采用的是一种分组交换技术,可有效的实现数据的分组发送与接收,同时用户也可以永远在线,其按照流量计费的方式大大的降低了服务成本。基于 GPRS 技术组建的热网远程监控系统具有多个方面的特点优势,其所具有的永远在线、按流量计费、高速传输、组网简单灵活、防雷击和通信链路由专业运营商维护的特点在工业电气自动化中具有良好的应用前景。

面对数字化技术在工业电气自动化应用中的不足,展望 GPRS技术在数字化技术中的发展前景,在 GPRS 系统环境下对工业电气自动化的加强可以通过三个方式来进行完善:采用光纤连接,实现就地化安装、运用 GOOSE 虚端子概念、加强程序化操作理念。

1、采用光纤连接,实现就地化的安装

在工业电气自动化的实践中,可以采用光纤进行连接,通过智能终端和间隔层对数据进行采集和控制,这样可以进一步增强数字技术在工业电气自动化中应用的可靠性。此外,工业电气自动化的优良运作还需基于标准化的程序接口上,因此PC平台自动化的解决便显得尤为重要,它将有利于ERP和MES的系统连接,而将 TCP/IP 作为办公环境通讯的标准,便能有效地解决这一问题。这样,更加标准化的程序接口便可以用来满足用户需求,例如软硬件产品数据的交换,并在一定程度上,优化了智能结果,且提高了通讯的质量。

2、GOOSE虚端子的运用

GOOSE 虚端子理念的提出和运用,是设计和装置上的革命。

(1)GOOSE 虚端子改良了二次回路,使得工程调试既便于理解,又方便运用。

(2)GOOSE 技术对工业电气自动化的作用于智能终端和测控装置间信息交互上可见一斑,它能有效地控制全站线路、母线、开关和主变等,并能开启跳合闸功能,从而保护测控遥控装置及使用联闭锁的间隔层。

(3)GOOSE 对传统二次回路的改良与替代,主要依靠于其本身的系统设置如更高效的智能本体终端,它使得信号管理、温度调试和信号的管理等非电量信息得到更为便捷的操控。

(4)MMS 网、GOOSE 网采用双网配置,简洁方便,结构清晰,层次分明,将相关接口组屏进行集中。通过 MMS 网对各 IED 与主机之间的通信管理,以实现 GOOSE 跳闸保护、测控遥控及联闭锁。

3、加强程序化的操作理念

执行力向来是各企业都在强调的软件能力,数字化也亦然。在调度命令下达以前,还有部分的前期工作需要完成,例如核实之后的票据需要先存入电脑中,实际操作来临时,还需设置人工的预界面,进行诸如闸刀、开关等设备的确认设

计。这有利于不断完善系统的应用功能,更可明朗工业电气自动化信息化、开放化的未来。

(二)要对操作人员进行专业的技术培训

电气自动化的使用能够有效降低人工操作的误差,但是它对操作人员的技术能力要求较高。在进行实际操作时,还是需要人工对开关闸、操作系统进行人工的检测,在进行确认后才能进行操作。而数字技术是由电脑的程序进行控制,所以操作人员也需要对电脑程序进行一定程度的了解,这样才能保证操作过程的顺利进行并且有效的延长设备的使用期限。

结语

综上,数字技术作为目前信息化发展中的一种高新技术,在工业电气自动化领域中的应用越来越广泛。所以我们对现实应用中数字化技术的重要性要有充分的认识,不断更新应用理念,不断创新应用形式,从而使工业电气生产的自动化、数字化、智能化得以实现。

参考文献

[1]马建华.数字技术在工业电气自动化中的应用与创新[J].制造业自动化,2012.6.

篇10

【关键词】电气自动化技术;应用;发展

随着社会的发展,科技的进步,电气自动化发展速度越来越快了,在各个领域电气自动化都充分发挥了自己的作用。电气自动化的应用让更多的设备机械得到改善,管理系统更加完善,让整个行业朝着现代化,科技化,数字化,智能化方向发展。工作效率更高,让整个行业都得到巨大进步。整个领域的进步促进经济的繁荣,对社会的发展与进步也作出了巨大贡献。

下面对电气自动化应用好的具有典型代表的行业进行分析。

1.电气自动化技术在各行业的应用

1.1电气自动化在水厂方面的应用

在水厂方面:第一,自动化提高了效率,节约了能源,降低了能耗,减少了污染。第二,对水厂的监管和控制更加系统化专业化。让监督和控制的范围更加广泛,更加及时。第三,水厂的管理更加信息化,网络化,现代化。第四,应用电气自动化系统,使企业效率更高,提高综合效益。整个系统更加完善,同时具有更高的性价比。保证了水厂在各方面的高效运行。电气自动化技术在水厂中的应用,提高了水厂的工作效率,让水厂更加现代化,科技化,智能化。

1.2电气自动化在港口方面的应用

对外开放也带动了港口的发展,为了使我国港口更快发展,港口方面应用了很多新技术。比如港口电气自动化的发展,应用自动定位,动调度管理系统,无线数据通讯等,让水路工作能够高效运行,这样满足经济发展和国际贸易的飞速发展。提高了效率,降低了成本,节约了劳动力。这些促进了电气自动化技术应用达到更高的水平,从而促进了经济的进一步发展。

1.3电气自动化在火电厂方面的应用

电气自动化在火电厂方面的应用发展也是很快的。电气自动化应用系统的功能在电气方面得到充分发挥,比如监视功能的发展,信号警示功能更加发达,与主信号之间联系更加方便,网络通讯更加发达,火电厂通信通道也更加迅速,便于火电厂更快的发展,更加现代化,科技化,智能化。电气设备管理也更加系统。发电机运行状态监视功能,自动化系统网络的通信也更加快捷,更加发达。

1.4电气自动化在电力 方面的应用

电气自动化在电力方面的应用更多的是新技术的创新,电力在经济发展中占有重要地位,新的应用让电力发展方面更加发达。第一,新电力电子开关标志着运动控制的新时代。MOS控制晶闸管将驱动电路、过压过流保护、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,这样电气自动化系统迎来了一个新时代。第二,变换器的组成部分电子器件的更新促使变换器的新发展,让电气自动化的应用更加方便与快捷。电气自动化对电力系统做出了巨大的贡献。第三,交流调速控制日渐成熟拥有新颖的控制思想,简单的控制结构,控制手段更加直接,响应迅速,且无超调,信号处理物理概念明确。这方面的新发展让电气自动化的工作效率更高,成本更低。这些让电气自动化应用更全面发展速度更快。

1.5电气自动化在电楼宇控制方面的应用

在楼宇控制方面,电气自动化也发挥了重要作用。为了让整个楼宇控制系统更加现代化,安全化,科技化,智能化。在楼宇的应用主要有两种系统:

1.5.1 TN-S系统

TN-S是一个三相四线加PE线的接地系统。通常建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。这种系统让楼宇系统更加安全更加可靠。楼宇中因为单相用电设备多,新的方式可以有随机电流。智能建筑应设置电子设备的直流接地,可以确保安全,防止雷电,还可以防止静电。

1.5.2 TN-C-S系统。

TN-C-S系统由两个接地系统组成,第一部分是TN-C系统,第二部分是TN-S系统,分界面在N线与PE线的连接点。这种系统的优势是保证楼宇系统电力系统工作更加安全,高效。让电力系统的综合管理更系统化,全面化,科学化。

在楼宇中应用电气自动化,对工作人员来说工作更加方便更加便捷,对居住人员来说,居住更安全,更放心,更稳定。

2.电气自动化技术的新发展

21世纪是一个创新的世纪,电气自动化技术也同样需要创新,新的技术能促进各个行业生产条件,技术条件,技术工艺,管理结构得到更新的发展。从而改善工作环境,提高工作效率,完善工作制度,管理技术也更加先进。电气自动化技术在各个行业的创新与应用让各个行业都到达新的境界新的领域。

2.1综合自动化系统

为了满足更多行业很多部门之间通讯更加方便的问题,我们需要综合自动化系统。这样可以让控制和监测集为一体,提高了高压系统的保护和控制水平。综合自动化系统用计算机进行控制,便于检测各种状态信号、故障信号。

2.2现场总线技术的改变

新的改变是现场总线控制和现场总线型传感器,是数字通信开放程度的测试网,符合国际上发展的热地与趋势。对现场的监督和控制更加严密,更加及时,不论在什么行业中发生的事情都会得到及时处理。而且这种方式可以根据操作中央的设置,设置了非常多的操作站,这样可以完成其所控制范围内每个流程的监控。提高工作效率,改善工作流程。

2.3 DCS系统控制

这种系统控制是一种新算法,它的特点是,对于普通算法和特殊算法都能够计算。它包括由分散的现场控制站、数据采集站等就地实现数据采集和控制,并通过数据通信网络传送到生产监控级计算机。因为操作可以进行备份,及时文件丢失也可以及时找回,补充漏洞,挽救危机。这种新方式被广泛应用于水泥厂,电厂等行业。

经济的发展要求技术的进步与创新,同时技术的创新又进一步促进社会各个行业各个领域的进步与发展,技术创新和经济发展成了一种相辅相成的过程。

电气自动化的应用与创新让整个行业朝着现代化,科技化,数字化,智能化方向发展。对社会的发展与进步也作出了巨大贡献!相信电气自动化技术在以后也会有越来越多的创新,对社会做出更多的贡献。

【参考文献】

[1]马玉敏等.工业以太网的最新发展.自动化系统工程,2006(2):2.