自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢范文
時間:2024-01-03 17:51:53
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篇1
關(guān)鍵詞:機械自動化技術(shù);研究分析;發(fā)展趨勢;技術(shù)方向
引言
現(xiàn)階段我國的諸多高新科學(xué)技術(shù)均處于一個迅猛發(fā)展的階段之中,并且機械自動化技術(shù)也處在一個全新的發(fā)展時期。所以,還需要不斷的尋求技術(shù)的革新與改良,以高質(zhì)量的、低成本的、見效快的以及高效益的技術(shù),結(jié)合最新的工藝水平,全面并且充分的發(fā)掘出設(shè)備的最佳設(shè)計方案,逐步的針對設(shè)備的購置、機床的布局以及研究開發(fā)設(shè)備的技術(shù)等等進行增強,提升自動化技術(shù)的應(yīng)用層面,并且重視現(xiàn)代化的自動化技術(shù)在信息流之中的巨大作用,以達到提升我國機械自動化技術(shù)發(fā)展的目的與效果,為未來技術(shù)的不斷前進與改良提供有利的條件。
1.生產(chǎn)應(yīng)用的機械自動化技術(shù)分析
在工業(yè)技術(shù)生產(chǎn)之中,現(xiàn)代化的機械自動化技術(shù)有著巨大的作用,并且對各個行業(yè)和各個領(lǐng)域的建設(shè)都有著非常重要的意義。由于長時間以來我國的機械自動化技術(shù)主要都是結(jié)合實際、圍繞著實際的生產(chǎn)與建設(shè)的狀況來進行改良,并且逐步的摒棄自動化的技術(shù)手段,舍棄了現(xiàn)代化的、先進的自動線技術(shù),拋棄了自動化發(fā)展建設(shè)的戰(zhàn)略指標(biāo),同時還放棄了一些由于自動化而導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下的技術(shù)手段,最終使得我國現(xiàn)階段的自動化技術(shù)發(fā)展水準與世界發(fā)達國家相比有著巨大的差距,并且在我國的許多工業(yè)生產(chǎn)之中過分的、盲目的追求生產(chǎn)的速度,而忽視了對現(xiàn)代化高新技術(shù)的發(fā)展,在建設(shè)的過程之中也帶有狹隘的發(fā)展思想,這樣的現(xiàn)狀不利于發(fā)展機械自動化技術(shù)。根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計資料與分析報告,可以從中發(fā)現(xiàn)我國現(xiàn)階段各個部門當(dāng)中自動化技術(shù)的占有率僅僅在百分之五十左右,這樣的情況不僅阻礙了自動化技術(shù)的進一步發(fā)展,對于提升生產(chǎn)效率和勞動的質(zhì)量而言也有著一定的影響,對于產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)品的可靠性等等,都有著不小的打擊。所以,在今后的發(fā)展建設(shè)歷程之中還需要大力的推行機械自動化技術(shù),以技術(shù)的革新作為首要的發(fā)展建設(shè)目標(biāo),逐步的放棄一些傳統(tǒng)的、生產(chǎn)效率低下的技術(shù)和設(shè)備,大力的發(fā)展新型的技術(shù),為我國的生產(chǎn)工業(yè)不斷創(chuàng)新與改良鋪平道路。
2.低成本、高效益的機械自動化技術(shù)分析
現(xiàn)代化的機械自動化技術(shù)具有高效益以及低成本等多方面的優(yōu)勢,并且這樣的現(xiàn)狀也適合我國當(dāng)前發(fā)展的基本局面。所以有必要通過技術(shù)的革新來對生產(chǎn)和制造進行逐步的改良,取得更大的經(jīng)濟效益和社會效益。另外,由于我國在發(fā)展低成本、高效益的機械自動化技術(shù)過程之中還需要不斷的借鑒國外的發(fā)展經(jīng)驗,所以還需要深入到實踐之中進行探索和發(fā)現(xiàn),對技術(shù)的不足之處進行合理的改良,詳細的對技術(shù)方案進行調(diào)整,多多與國外進行交流,積極的引進一些現(xiàn)代化的、成熟的發(fā)展模式,結(jié)合自身的情況進行調(diào)整與改進。同時,在機械自動化技術(shù)發(fā)展的過程之中還需要大力的提倡精簡生產(chǎn)的工作模式,不斷的加強企業(yè)的投資與建設(shè),對原有的設(shè)備進行技術(shù)改造,降低設(shè)備的利用強度,進而達到節(jié)約成本的目的和效果。最后,還可以大力的引進直線電機驅(qū)動技術(shù)或者是閉環(huán)式交流電驅(qū)動技術(shù),對計算機系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫等等進行改進,進而達到數(shù)據(jù)信息綜合管理與實時動態(tài)化控制的目的與效果,共同的創(chuàng)造出一個現(xiàn)代化的、成熟的工作環(huán)境,構(gòu)建出最佳的機械自動化技術(shù)發(fā)展局面。
3.機械自動化技術(shù)未來的發(fā)展趨勢分析
在今后的機械自動化技術(shù)必將逐步的向數(shù)字化、數(shù)控化、計算機電子化等方向發(fā)展,并且對其中每一個工藝生產(chǎn)的技術(shù)環(huán)節(jié)和設(shè)計的細節(jié)進行改進,最終達到全自動化的效果,完成技術(shù)的轉(zhuǎn)型。而從目前階段的自動化水準來進行分析,最初的以信息集成為重點的技術(shù)將逐步的轉(zhuǎn)化成為具有一定的特征的自動化工作模式同時,由于資金以及技術(shù)方面的難題,所以此項技術(shù)在實踐工作當(dāng)中一直難以有效的開展。目前針對機械自動化技術(shù)進行改造是一項世界性的課題,總體的發(fā)展建設(shè)水準還處于人工操作的自動化這一階段之中,所以在發(fā)展的過程當(dāng)中不可以操之過急,而需要穩(wěn)扎穩(wěn)打,逐步的實現(xiàn)對技術(shù)的改進。另外,在我國的機械自動化技術(shù)改造之中還需逐步的引入先進的柔性技術(shù),對原有的設(shè)備和工藝進行調(diào)整和優(yōu)化,并且針對其中的特定環(huán)節(jié)允許加入人工的干預(yù),最終完成技術(shù)的提升與改良,這樣的發(fā)展趨勢必將是今后建設(shè)的一個重點。
4.結(jié)束語
綜上所述,根據(jù)對機械自動化技術(shù)的應(yīng)用以及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢進行全面的分析,旨在全面的研究現(xiàn)階段我國機械自動化技術(shù)的不足之處,并且通過引進新型的技術(shù)手段和高新技術(shù)工藝,來完成機械設(shè)備的自動化改造,為機械自動化技術(shù)的發(fā)展做出貢獻。
參考文獻:
[1]張強.淺議現(xiàn)代化的機械自動化技術(shù)管理系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展[M].檔案管理資訊,2012.10:45-46
篇2
關(guān)鍵詞:自動化技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;應(yīng)用;發(fā)展趨勢
中圖分類號:F407文獻標(biāo)識碼: A
引言
在社會生產(chǎn)當(dāng)中應(yīng)用機械自動化技術(shù),能夠大大地提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量,使得產(chǎn)品的生產(chǎn)周期縮短,與此同時,降低了生產(chǎn)工人的勞動強度,使得產(chǎn)品的生產(chǎn)成本大大地降低,從而增加了企業(yè)的收益。機械自動化技術(shù)還能夠帶動跟產(chǎn)品有關(guān)技術(shù)的發(fā)展、推動產(chǎn)品的更新?lián)Q代,以及改善勞動環(huán)境等。
一、我國機械自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
改革開放以來,我國制造業(yè)無論在數(shù)量還是質(zhì)量上都有了突飛猛進的增長,但是具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品卻不多。例如,許多企業(yè)的產(chǎn)品雖然表面上說是國產(chǎn),但是很多產(chǎn)品的核心技術(shù)還是應(yīng)用的國外的技術(shù),如汽車發(fā)動機、空調(diào)壓縮機等。據(jù)研究,我國的機械制造業(yè)與發(fā)達國家相比還是比較落后,落后的主要是以下幾個方面。
1、管理方式落后
我國機械制造業(yè)的管理方式與發(fā)達國家相比比較落后,目前我國大部分中小企業(yè)都采用經(jīng)驗管理,只有少數(shù)大型企業(yè)應(yīng)用了計算機輔助管理。而在發(fā)達國家,計算機管理已經(jīng)普遍應(yīng)用到機械制造業(yè)的管理中,發(fā)達國家的企業(yè)都十分重視組織和管理體制,根據(jù)企業(yè)的發(fā)展情況以及管理科學(xué)的發(fā)展及時更新和發(fā)展適合企業(yè)發(fā)展的生產(chǎn)模式,國外推出了精益生產(chǎn)、準時生產(chǎn)、和并行工程等新的管理思想和技術(shù)。
2、CAD技術(shù)使用比率低
發(fā)達國家的機械制造行業(yè)積極探索新的設(shè)計淮則和設(shè)計方法,CAD技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到機械制造行業(yè)中,許多大型企業(yè)都采用了無圖紙設(shè)計和生產(chǎn),既提高了生產(chǎn)效率,又節(jié)約了資源,十分的環(huán)保。而我國的CAD技術(shù)使用比例還比較低,只有一些大型企業(yè)采用了計算機輔助設(shè)計,許多中小型企業(yè)仍然采用傳統(tǒng)的圖紙設(shè)計方法。
3、新型加工方法普及率低
在加工方法方面,發(fā)達國家都廣泛地應(yīng)用微型機械和微米、激光加工技術(shù)以及高精密加工等新型加工方法,而我國尚沒有掌握這些方法和技術(shù),也沒有自主研發(fā)出新型加工方法,新型加工方法在我國沒有得到普及。
4、自動化技術(shù)落后
在自動化技術(shù)方面,發(fā)達國家已經(jīng)將柔性制造單元、計算機集成制造系統(tǒng)、數(shù)控機床等技術(shù)應(yīng)用到機械制造中,而與發(fā)達國家相比,我國還處于機械自動化還處于比較原始的階段,只有少數(shù)企業(yè)應(yīng)用了柔性制造單元和制造系統(tǒng)。
二、機械自動化技術(shù)的應(yīng)用
1、自動化檢測
在科技不斷進步的影響之下,各種比較復(fù)雜的加工設(shè)施、一系列新型的刀具與材料被得以應(yīng)用到機械制造中,這提高了產(chǎn)品檢測的難度,過去由工人實施檢測的策略已經(jīng)不能夠滿足行業(yè)發(fā)展的需要。因此,在機械制造當(dāng)中應(yīng)用自動化檢測,主要有多個專家系統(tǒng)的智能設(shè)備診斷技術(shù),以及基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、電流信號和時序等來識別刀具磨損狀態(tài)等。
2、自動化裝配系統(tǒng)
自動化裝配系統(tǒng)指的是根據(jù)相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準,把一些幾何形狀的零配件通過搬運、組合、調(diào)試、檢驗等一系列的操作,加工成一件產(chǎn)品。確保機械產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵是裝配,自動化裝配系統(tǒng)代替了過去憑借工人的操作技巧與復(fù)雜操作所實施的裝配,大大地提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率,在機械自動化技術(shù)的應(yīng)用當(dāng)中,自動化裝配系統(tǒng)這個應(yīng)用是非常重要的。
3、自動化加工系統(tǒng)
自動化加工系統(tǒng)能夠自動地實施加工循環(huán),還能夠自動地裝卸工件。自動化加工系統(tǒng)將工人的勞動取代了,降低了在生產(chǎn)過程當(dāng)中機械操作失誤的概率,以有效地確保產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量。
4、自動化物流供輸系統(tǒng)
自動化物流供輸系統(tǒng)能夠把制造系統(tǒng)當(dāng)中所要求的成品或者是原料輸送到一定的地點,這是自動化機械制造系統(tǒng)當(dāng)中必不可少的一個關(guān)鍵組成部分。自動化物流供輸系統(tǒng)的設(shè)備主要有自動輸送系統(tǒng)和單機自動裝置等。
5、自動化信息流
自動化信息流主要有產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、計算機輔助工藝設(shè)計、計算機輔助制造,計算機輔助設(shè)計。產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)指的是管理設(shè)計制造中所產(chǎn)生的信息與數(shù)據(jù)。計算機輔助制造(CAM)指的是將計算機技術(shù)應(yīng)用在系統(tǒng)當(dāng)中或者是生產(chǎn)制造的過程當(dāng)中,數(shù)控技術(shù)是它的核心。計算機輔助設(shè)計(CAD)指的是設(shè)計人員在設(shè)計關(guān)于機械方面的工作時借助計算機的圖形設(shè)備來進行。計算機輔助工藝設(shè)計是計算機輔助制造與計算機輔助設(shè)計之間的橋梁,用以提高工藝編程的效率,且要對工藝設(shè)計進行優(yōu)化,使之標(biāo)準化。
三、自動化技術(shù)發(fā)展趨勢
1、功能發(fā)展方向
1.1用戶界面圖形化
用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對話接口。由于不同用戶對界面的要求不同,因而開發(fā)用戶界面的工作量極大,用戶界面成為計算機軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前Internet、虛擬現(xiàn)實、科學(xué)計算可視化及多媒體等技術(shù),也對用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用。人們可以通過窗口和菜單進行操作,便于藍圖編程和快速編程、三維彩色立體動態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實現(xiàn)。
1.2科學(xué)計算可視化
科學(xué)計算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù),使信息交流不再局限于用文字和語育表達,而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息??梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合,進一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域,如無圖紙設(shè)計、虛擬樣機技術(shù)等,這對縮短產(chǎn)品設(shè)計周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。
1.3內(nèi)裝高性能PLC
數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能PLC控制模塊,可直接用梯形圈或高級語言編程,具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能,編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準PLC用戶程序?qū)崅?cè),用戶可在標(biāo)準PLC用戶程序基礎(chǔ)上進行編輯修改,從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。
2、體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展
2.1集成化
采用高度集成化CPU,RISC芯片和大規(guī)模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片,可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運行速度,應(yīng)用LED平板顯示技術(shù),可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點??蓪崿F(xiàn)超大尺寸顯示。應(yīng)用先進封裝和互連技術(shù),將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價格,改進性能,減小組件尺寸,掘高系統(tǒng)的可靠性。
2.2模塊化
硬件模塊化易于實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準化,根據(jù)不同的功能需求,將基本模塊,如CPU、存儲器、位置伺服,PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊,作成標(biāo)準的系列化產(chǎn)品,通過積木方式進行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減,構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。
2.3網(wǎng)絡(luò)化
機床聯(lián)網(wǎng)可進行遠程控制和無人化操作,通過機床聯(lián)網(wǎng),可在任何一臺機床上對其它機床進行編程、設(shè)定、操作、運行。不同機床的畫面可同時顯示在每一臺機床的屏幕上。
結(jié)束語
綜上所述,在我國綜合國力的發(fā)展中,機械制造業(yè)的作用是十分關(guān)鍵的。因此,我們應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展機械自動化技術(shù),以更加有效地推動機械制造業(yè)的發(fā)展,這就需要相關(guān)機械制造業(yè)的技術(shù)工作者們在工作的過程中不斷地總結(jié)經(jīng)驗,進一步地提高技術(shù)能力和技術(shù)水平,進而促使我國形成高速度和高質(zhì)量的機械自動化技術(shù)。
參考文獻
[1]索春英,馮哲.淺析如何提高機械設(shè)計的自動化程度[J].價值工程.2011(06)
篇3
[關(guān)鍵詞]電氣自動化技術(shù);應(yīng)用;創(chuàng)新
中圖分類號:TU855 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)36-0238-01
隨著社會的發(fā)展、技術(shù)的進步,一些工程領(lǐng)域的科技含量越來越高,諸多行業(yè)的現(xiàn)代化、自動化、智能化等,無不需要電氣專業(yè)參與配合。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,我國電氣自動化技術(shù)取得顯著進步,目前已經(jīng)形成了中低檔電氣自動化產(chǎn)品以國內(nèi)企業(yè)為主;高中檔電氣自動化產(chǎn)品以國外企業(yè)為主;大中型項目依靠國外電氣自動化產(chǎn)品;中小型項目選用國內(nèi)電氣自動化產(chǎn)品的市場格局。
1 電氣自動化技術(shù)應(yīng)用方向
1.1 電力系統(tǒng)自動化實時仿真系統(tǒng)的應(yīng)用
該仿真系統(tǒng)在可提供大量實驗數(shù)據(jù)的前提下,還可多種電力系統(tǒng)的暫態(tài)及穩(wěn)態(tài)實驗同步進行,還能用以協(xié)助科研人員測試新裝置,且多種控制裝置都能與其構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng),從而為靈活輸電系統(tǒng)及研究智能保護的控制策略提供了一流的實驗條件。電力系統(tǒng)數(shù)字模擬實時仿真系統(tǒng)的引進,方便了對電力系統(tǒng)負荷動態(tài)特性監(jiān)測、電力系統(tǒng)實時仿真建模等方面進行深入研究,從而建成具備混合實時仿真環(huán)境的實驗室。
1.2 綜合自動化技術(shù)與智能保護的應(yīng)用
目前,國內(nèi)的綜合自動化領(lǐng)域的研究已達到國際先進水平,智能自動化保護技術(shù)領(lǐng)域的研究相對處于國際領(lǐng)先水平,研制的分層式綜合自動化裝置能夠適用于各種電壓等級電站。將國內(nèi)外最新的人工智能、網(wǎng)絡(luò)通信、微機新技術(shù)、自適應(yīng)理論、綜合自動控制理論等應(yīng)用于電氣自動化保護裝置中,對電力系統(tǒng)自動化保護的新原理進行了研究,可以大大提高電力系統(tǒng)的安全水平,使得新型保護裝置具有智能控制的特點。
2 電氣自動化的應(yīng)用
2.1 電氣自動化在電力系統(tǒng)的應(yīng)用
電氣自動化不論是在火電還是水電力方面都得到了廣泛的應(yīng)用,并在應(yīng)用中不斷創(chuàng)新,電力系統(tǒng)的先進與否在很大程度上影響上國家的經(jīng)濟發(fā)展。電力自動化技術(shù)的應(yīng)用讓電力發(fā)展方面更加發(fā)達。第一,新電力電子開關(guān)的使用,標(biāo)志了電力系統(tǒng)已經(jīng)進入了運動控制的新時代。監(jiān)控功能的發(fā)展和MOS控制晶閘管將驅(qū)動電路,以及過壓過流保護,促使信號的警示功能得到充分的發(fā)展,方便了與住信號之間的聯(lián)系,使網(wǎng)絡(luò)通訊功能也得到了充分的發(fā)展。電流檢測甚至溫度自動控制等作用都集成到一起,統(tǒng)一成一個整體。第二,組成交換器重要部分電子器件的更新與發(fā)展,大大促進了變換器的新發(fā)展,讓電力自動化的應(yīng)用更加的深入、簡便,優(yōu)化了電力系統(tǒng)。第三,交流調(diào)速控制技術(shù)的逐漸成熟和控制結(jié)構(gòu)的簡單操作,以及控制思想的現(xiàn)代化和控制手段的直接化、快速的響應(yīng)速度,還無超調(diào),使信號處理的物理概念相當(dāng)具有明確化。這方面的全新的應(yīng)用提高了讓電氣自動化的工作效率,降低了成本。電氣自動化為電力系統(tǒng)做出了很大的貢獻。
2.2 電氣自動化在樓宇控制方面的應(yīng)用
將電氣自動化應(yīng)用于樓宇控制中,大大地提高了居住使用的安全系數(shù),讓樓宇的控制管理更具現(xiàn)代化、科技化及智能化。在樓宇控制中,電氣自動化技術(shù)主要應(yīng)用于兩種系統(tǒng)中。由PE線加上一個三相四線的接地系統(tǒng)稱為TN-S系統(tǒng)。通常在建筑物內(nèi),為了提高樓宇系統(tǒng)的安全系數(shù)而設(shè)置的獨立變配電所的進線就是采用的該系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的優(yōu)點是,憑借建筑物內(nèi)的單相用電設(shè)備,可以隨機地變換電流。值得注意的是,在智能建筑應(yīng)將電子設(shè)備的直流接地,可以達到防雷防靜電的效果,安全第一。
由兩個接地系統(tǒng)組成的控制系統(tǒng)稱為TN-C-S系統(tǒng),TN-C-S主要劃分為TN-S系統(tǒng)和TN-C系統(tǒng),它們的分界面是在PE線與N線的連接點上。這種系統(tǒng)與TN-S系統(tǒng)相對而言,樓宇系統(tǒng)電力系統(tǒng)的工作顯然更加高效和安全。通過電氣自動化的應(yīng)用讓樓宇控制綜合管理更加系統(tǒng)化和全面化、科學(xué)化和安全化。提高了工作人員的操作速度,同時使操作也變得更為簡便,居民在樓宇內(nèi)的日?;顒幼兊酶拥陌踩头判?。
2.3 電氣自動化技術(shù)在港口作業(yè)的應(yīng)用
電氣自動化在港口作業(yè)中具體的應(yīng)用于自動定位、動調(diào)度管理系統(tǒng)、無線數(shù)據(jù)通訊等,這樣大大地提高了水路的運行效率,節(jié)約了勞動成本和勞動力支出。在節(jié)約資源的前提下,大大地提高了港口作業(yè)的效率,使水路的工作可以高效的運行,同時使經(jīng)濟的發(fā)展與國際貿(mào)易得到滿足,實現(xiàn)技術(shù)和經(jīng)濟發(fā)展的雙方都能得利。
3 探討電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
3.1 OPC(OIJEforProcessControl)技術(shù)
OPC(OIJEforProcessControl)技術(shù)的出現(xiàn),IEC61131的頒布,以及Microsoft的Windows平臺的廣泛應(yīng)用,使得未來的電氣技術(shù)的結(jié)合,計算機日益發(fā)揮著不可替代的作用。IEC61131已成為了一個國際化的標(biāo)準,正被各大控制系統(tǒng)廠商廣泛采納。Pc客戶機/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)、以太網(wǎng)和Internet技術(shù)引發(fā)了電氣自動化的一次又一次革命。正是市場的需求驅(qū)動著自動化和IT平臺的融和,電子商務(wù)的普及將加速著這一過程。Internet/Intranet技術(shù)和多媒體技術(shù)在自動化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。企業(yè)的管理層利用標(biāo)準的瀏覽器可以存取企業(yè)的財務(wù)、人事等管理數(shù)據(jù),也可以對當(dāng)前生產(chǎn)過程的動態(tài)畫面進行監(jiān)控,在第一時間了解最全面和準確的生產(chǎn)信息。虛擬現(xiàn)實技術(shù)和視頻處理技術(shù)的應(yīng)用,將對未來的自動化產(chǎn)品,如人機界面和設(shè)備維護系統(tǒng)的設(shè)計產(chǎn)生直接的影響。相對應(yīng)的軟件結(jié)構(gòu)、通訊能力及易于使用和統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境變得重要了。軟件的重要性在不斷提高。這種趨勢正從單一的設(shè)備轉(zhuǎn)向集成的系統(tǒng)。
3.2 變換器電路從低頻向高頻方向發(fā)展
隨著電力電子器件的更新,由它組成的變換器電路也必然要換代。應(yīng)用普通晶閘管時,直流傳功的變換器主要是相控整流,而交流變頻船動則是交一直一交變頻器。當(dāng)電力電子器件進入第二代后,更多是采用PWM 變換器了。采用PWM方式后,提高了功率因數(shù),減少了高次諧波對電岡的影響,解決了電動機在低頻區(qū)的轉(zhuǎn)矩脈動問題。
但是PWM 逆變器中的電壓、電流的諧波分量產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈動作用在定轉(zhuǎn)子上,使電機繞組產(chǎn)生振動而發(fā)出噪聲。為了解決這個問題,一種方法是提高開關(guān)頻率,使之超過人耳能感受的范圍,但是電力電子器件在高電壓大電流的情況下導(dǎo)通或關(guān)斷,開關(guān)損耗很大。開關(guān)損耗的存在限制了逆變器工作頻率的提高。
1986年美國威斯康星大學(xué) Divan 教授提出諧振式直流環(huán)逆變器。傳統(tǒng)的逆變器是掛在穩(wěn)定的直流母線上,電力電子器件是在高電壓下進行轉(zhuǎn)換的‘硬開關(guān)’,其開關(guān)損耗較大,限制了開關(guān)在頻率上的提高。而諧奪式直流環(huán)逆變器是把逆變器掛在高頻振蕩過零的諧振路上,使電力電子器件在零電壓或零電流下轉(zhuǎn)換,即工作在所謂的‘軟開關(guān)’狀態(tài)下,從而使開關(guān)損耗降低到零。這樣,可以使逆器尺寸減少,降低成本,還可能在較高功率上使逆變器集成化。因此,諧振式直流逆變器電路極有發(fā)展前途。
4 結(jié)語
自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛而深入,這也使電網(wǎng)管理方式產(chǎn)生翻天覆地的變化。新技術(shù)、新理論的應(yīng)用使一些概念不斷被更新和修正,傳統(tǒng)的技術(shù)界線逐漸模糊,各種原來看似不相關(guān)聯(lián)的技術(shù)會彼此融合和滲透,這些推動著電力自動化系統(tǒng)的不斷發(fā)展和變化。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:發(fā)展現(xiàn)狀;監(jiān)控方式;發(fā)展趨勢;
1. 工業(yè)電氣自動化的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1平臺開放式發(fā)展
OPC(OLE for Process Control)技術(shù)的出現(xiàn),IEC61131 的頒布,以及 Microsoft 的 Windows 平臺的廣泛應(yīng)用, 使得未來的電氣技術(shù)的結(jié)合,計算機日益發(fā)揮著不可替代的作用。
1.1.1 IEC61131 標(biāo)準使得編程接口標(biāo)準化。目前,世界上有 200 多家 PLC廠商,近 400種PLC產(chǎn)品, 不同產(chǎn)品的編程語言和表達方式各不相同,IEC61131 使得各控制系統(tǒng)廠商的產(chǎn)品的編程接口標(biāo)準化 IEC61131同時定義了它們的語法和語義 這就意味著不會有其他的非標(biāo)準的方言 IEC61131已成為了一個國際化的標(biāo)準,正被各大控制系統(tǒng)廠商廣泛采納。結(jié)構(gòu)化的編程方式使得程序更易管理, 也提高了代碼的使用效率,縮短了程序編程的周期。
1.1.2 Windows 正成為事實上的工控標(biāo)準平臺。微軟的技術(shù)如Windows NT Windows CE和Internet Explore已經(jīng)正在成為工業(yè)控制的標(biāo)準平臺、語言和規(guī)。PC和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)在商業(yè)和企業(yè)管理中得到普及。在電氣自動化領(lǐng)域基于PC的人機界面已經(jīng)成為主流, 基于PC的控制系統(tǒng)以其靈活性和易于集成的特點正在被更多的用戶所采納。在控制層采用Windows作為操作系統(tǒng)平臺的好處就是其易于使用和維護以及與辦公平臺簡單的集成。
1.2 現(xiàn)場總線和分布式控制系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)場總線(Profibus FF Interbus等)
是一種串行的連接智能設(shè)備和自動化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸?shù)姆种ЫY(jié)構(gòu)的通訊總線。它通過一根串行電纜將位于中央控制室內(nèi)的工業(yè)計算機、監(jiān)視 /控制軟件和 PLC的 CPU與位于現(xiàn)場的遠程 I/O站、變頻器、智能儀表、馬達啟動器、低壓斷路器等連接起來,并將這些現(xiàn)場設(shè)備的大量信息采集到中央控制器上來。分布式控制意味著PLC I/O模塊和現(xiàn)場設(shè)備通過總線連接起來,將輸入/輸出模塊轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場檢測器和執(zhí)行器。
1.3 IT技術(shù)與電氣工業(yè)自動化
PC 客戶機 / 服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)、以太網(wǎng)和Internet 技術(shù)引發(fā)了電氣自動化的一次又一次革命。正是市場的需求驅(qū)動著自動化和IT平臺的融合,電子商務(wù)的普及將加速著這一過程。信息技術(shù)對工業(yè)世界的滲透來自于兩個獨立的方向:一是從管理層縱向的滲透。企業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)要對當(dāng)前生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)進行實時的存取;另一方面,信息技術(shù)橫向擴展到自動化的設(shè)備、機器和系統(tǒng)中。信息技術(shù)已滲透到產(chǎn)品所有的層面,不僅包括傳感器和執(zhí)行器,而且包括控制器和儀表 。Internet/Intranet 技術(shù)和多媒體技術(shù)在自動化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。企業(yè)的管理層利用標(biāo)準的瀏覽器可以存取企業(yè)的財務(wù)、人事等管理數(shù)據(jù),也可以對當(dāng)前生產(chǎn)過程的動態(tài)畫面進行監(jiān)控, 在第一時間了解最全面和準確的生產(chǎn)信息。虛擬現(xiàn)實技術(shù)和視頻處理技術(shù)的應(yīng)用,將對未來的自動化產(chǎn)品,如人機界面和設(shè)備維護系統(tǒng)的設(shè)計產(chǎn)生直接的影響。信息技術(shù)革命的原動力是微電子和微處理器的發(fā)展。隨著微電子和微處理器技術(shù)應(yīng)用的增加,原本定義明確的設(shè)備界線,如 PLC 控制設(shè)備和控制系統(tǒng)變的模糊了。相對應(yīng)的軟件結(jié)構(gòu)、通訊能力及易于使用和統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境變得重要了。軟件的重要性在不斷提高。
2.監(jiān)控方式
2.1遠程監(jiān)控方式
遠程監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費用 ,節(jié)約材料、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點。由于各種現(xiàn)場總線(如 Lonworks 總線,CAN總線等)的通訊速度不是很高,而電廠電氣部分通訊量相對又比較大, 所有這種方式適合于小系統(tǒng)監(jiān)控, 而不適應(yīng)于全廠的電氣自動化系統(tǒng)的構(gòu)建。
2.2現(xiàn)場總線監(jiān)控方式
目前,對于以太網(wǎng)(Ethernet) 現(xiàn)場總線等計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于變電站綜合自動化系統(tǒng)中,且已經(jīng)積累了豐富的運行經(jīng)驗,智能化電氣設(shè)備也有了較快的發(fā)展, 這些都為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用于發(fā)電廠電氣系統(tǒng)奠定了良好的基礎(chǔ)。現(xiàn)場總線監(jiān)控方式使系統(tǒng)設(shè)計更加有針對性,對于不同的間隔可以有不同的功能,這樣可以根據(jù)間隔的情況進行設(shè)計。采用這種監(jiān)控方式除了具有遠程監(jiān)控方式的全部優(yōu)點外,還可以減少大量的隔離設(shè)備、端子柜 I/0 卡件、模擬量變送器等,而且智能設(shè)備就地安裝,與監(jiān)控系統(tǒng)通過通信線連接, 可以節(jié)省大量控制電纜,節(jié)約很多投資和安裝維護工作量, 從而降低成本。另外,各裝置的功能相對獨立,裝置之間僅通過網(wǎng)絡(luò)連接,網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活,使整個系統(tǒng)的可靠性大大提高, 任一裝置故障僅影響相應(yīng)的元件,不會導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。因此現(xiàn)場總線監(jiān)控方式是今后發(fā)電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。
3. 電氣自動化的發(fā)展趨勢
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關(guān)鍵詞:機械自動化;技術(shù);發(fā)展趨勢;方向
一、機械自動化在我國的特點及作用
(一)機械自動化的特點
機械自動化的特點很多:第一,機械自動化是面向21世紀的技術(shù),是具有明確的范疇的新的技術(shù)領(lǐng)域;第二,機械自動化技術(shù)是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù),可以提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益和社會效益;第三,機械自動化技術(shù)是面向全球競爭的技術(shù),同時是駕馭生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程,是市場競爭核心時間、質(zhì)量和成本三要素的統(tǒng)一。
(二)機械自動化的作用
在工業(yè)生產(chǎn)中,機械自動化的作用很大:第一,機械自動化的應(yīng)用,可以提高生產(chǎn)過程的安全性;第二,機械自動化可以提高生產(chǎn)效率;第三,機械自動化可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量;第四,機械自動化可以減少,生產(chǎn)過程的原材料和能源損耗。 很多方面機械自動化的特點與作用相輔相成,在工業(yè)中起到很大的作用,并且我國處于機械自動化的初期,需要循序漸進,不斷努力,創(chuàng)造條件,向自動化的高級理想階段邁進
二、機械自動化的現(xiàn)狀
機械自動化技術(shù)從上世紀20年代開始發(fā)展應(yīng)用以來,在各行各業(yè)都得到了迅速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用,特別是近年來計算機的高度集成化,開始采用計算機集成制造系統(tǒng),大大加快了機械自動化的發(fā)展,但與工業(yè)發(fā)達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距
(一)制造工藝方面
工業(yè)發(fā)達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米、納米技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發(fā)、掌握之中。
(二)自動化技術(shù)方面
工業(yè)發(fā)達國家普遍采用數(shù)控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS),實現(xiàn)了柔性自動化、只是智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)可見。
三、機械自動化的發(fā)展趨勢與方向
(一)機械自動化的發(fā)展趨勢---農(nóng)業(yè)自動化
近些年來, 國外農(nóng)業(yè)自動化飛速發(fā)展, 農(nóng)業(yè)機械設(shè)計向高速、寬幅、大功率、舒適的方向發(fā)展。自動化控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械上的應(yīng)用已相當(dāng)普及, 一些著名廠商把自動控制、信息處理、全球定位系統(tǒng)和激光、遙感等現(xiàn)代尖端技術(shù)、裝備應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械上。由于歷史、觀念和技術(shù)等方面的原因, 我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機械與發(fā)達國家相比有很大差距, 已遠遠不能適應(yīng)農(nóng)業(yè)的科技進步。近些年來, 自動化的研究逐漸被人們所認識, 自動控制在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用越來越受到重視。
(二)我國機械制造技術(shù)的發(fā)展方向
現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個方向上:一是精密工程技術(shù),以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術(shù)為代表,將進入微型機械電子技術(shù)和微型機器人得時代;二是機械制造的高度自動化,以CIMS和敏捷制造等的進一步發(fā)展為代表。
1.精密成形技術(shù)成形制造技術(shù)包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術(shù)包括:精密鑄造(濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯)、精密鍛壓(冷濕精密成形、精密沖裁)、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。
2.無形切削加工無切削液加工的主要應(yīng)用領(lǐng)域是機械加工行業(yè),無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題,如廢液排放和回收等等。
3.快速成形技術(shù)快速原型零件制造技術(shù)(RPM),其設(shè)計突破了傳統(tǒng)加工技術(shù)所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術(shù)有分層實體制造(LOM),熔化沉積制造(FDM)等等。 由于以上工藝和技術(shù)不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發(fā)周期、減少了成本,而且有些工藝的改進對環(huán)境起到保護作用,因此被稱為綠色制造工藝。綠色制造是人類社會可持續(xù)發(fā)展在制造業(yè)中的體現(xiàn)。這一切除了工藝革新外,還必須依靠信息技術(shù),通過計算機的模擬、仿真,才能實現(xiàn)。
綜上所述,我國要搞好機械自動化,不但要起點高,瞄準世界先進水準,而且必須包括各種靈活的提成本、見效快的技術(shù),堅持提高與普及相結(jié)合的方針,同時從我國具體的基本國情出發(fā),使我國的機械自動化技術(shù)發(fā)揮應(yīng)有的才能健康地走上高速度、高質(zhì)量和高效益之路
參考文獻:
[1]申丹.機械自動化的改革與發(fā)展[M]北京:北京大學(xué)出版社,1998:228.
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關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);自動化;新技術(shù);應(yīng)用
中圖分類號:F407.67;文獻標(biāo)識碼:A ;文章編號:
電力系統(tǒng)自動化的領(lǐng)域包括生產(chǎn)過程的自動檢測、調(diào)節(jié)和控制,系統(tǒng)和元件的自動安全保護,網(wǎng)絡(luò)信息的自動傳輸,系統(tǒng)生產(chǎn)的自動調(diào)度,以及企業(yè)的自動化經(jīng)濟管理等。電力系統(tǒng)自動化建設(shè)的主要目標(biāo)就是要實現(xiàn)電力在生產(chǎn)環(huán)節(jié)、供應(yīng)環(huán)節(jié)的及時、穩(wěn)定、安全、迅速、可持續(xù),同時也是實現(xiàn)提高生產(chǎn)效率、降低運營成本,實現(xiàn)自動化、一體化、節(jié)約化、安全化管理的重要核心。主要分類有電網(wǎng)調(diào)度自動化、火力發(fā)電廠自動化、水力發(fā)電站綜合自動化、電力系統(tǒng)信息自動傳輸系統(tǒng)、供電系統(tǒng)自動化等。
縱觀社會多種行業(yè)的工作流程,我們不難發(fā)現(xiàn),自動化系統(tǒng)的建立無不包含著現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)、計算機科學(xué)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、信息處理技術(shù)的綜合應(yīng)用,對于電力系統(tǒng)而言,自動化的生產(chǎn)包含著發(fā)電廠、變電站、送電分配系統(tǒng)、計算機監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)覆蓋系統(tǒng)等眾多環(huán)節(jié)的綜合控制與協(xié)調(diào)。電力系統(tǒng)自動化是電力行業(yè)發(fā)展的高級階段,是電力行業(yè)不斷加強新技術(shù)引進與應(yīng)用的突出成就。
1電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展趨勢
現(xiàn)代電力系統(tǒng)的自動控制技術(shù)正逐步朝著以下方向發(fā)展:在控制策略上逐漸朝著最優(yōu)化和智能化發(fā)展;在控制手段上逐漸增加了微型機、遠程通信以及電力電子器件的使用;在理論工具的使用上更多借助現(xiàn)代控制理論;在設(shè)計分析上越來越多地要求面向多機系統(tǒng)模型去處理問題;在研究人員的組成上也越來越多地需要多工種的聯(lián)合。
電力系統(tǒng)自動化的整體發(fā)展趨勢則是:由高電壓等級向低電壓等級擴展;由單元件向部分區(qū)域和全系統(tǒng)發(fā)展;由開環(huán)數(shù)據(jù)傳送向主動閉環(huán)控制;從功能單一向多功能方向發(fā)展;目標(biāo)的追求朝著最優(yōu)化、智能化、協(xié)調(diào)化的方向發(fā)展;裝置的性能由傳統(tǒng)型向數(shù)字化、靈活化、速度化等方向發(fā)展,具有了更加優(yōu)越的性能;由以加強運行的經(jīng)濟、安全、效率作為目標(biāo)向服務(wù)和管理的自動化方向發(fā)展。在最近的20 年中,隨著計算機科學(xué)、控制技術(shù)和通信技術(shù)等科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代電力系統(tǒng)已經(jīng)成為一個統(tǒng)一體。它的概念內(nèi)涵不斷地深入,并且其外延也不斷地擴展,所以,電力系統(tǒng)自動化能處理的信息量逐漸增多,直接可以觀測的范圍也逐漸擴展,所需考慮的因素也不斷增多,其能夠主動閉環(huán)控制的對象也不斷地增多。
2電力新技術(shù)的運用
2.1智能控制技術(shù)
電力系統(tǒng)自動控制技術(shù)在過去的幾十年中經(jīng)歷了三大主要發(fā)展階段:第一是基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制的階段;第二是線性最優(yōu)控制、非線性控制和多機系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制的階段;第三是智能控制的階段。智能控制技術(shù)在電力系統(tǒng)的實踐應(yīng)用過程中遇到的難題是:電力系統(tǒng)是一個動態(tài)性的大系統(tǒng),具有強非線性的、變參數(shù)等特性。在未來的工程應(yīng)用中,智能控制技術(shù)具有非常廣闊的應(yīng)用前景,尤其是在新型的電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面,具體可以應(yīng)用在基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵磁、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、電掣動、多機系統(tǒng)的新興靜止無功發(fā)生器的控制等。
2.2柔流輸電(FACTS)和配電(DFACTS)技術(shù)
(1)FACTS概念的提出
在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進的輸配電技術(shù)來提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時候,一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)—柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)悄然興起。所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡稱FACTS,就是在輸電系統(tǒng)的重要部位,采用具有單獨或綜合功能的電力電子裝置,對輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)(如電壓、相位差、電抗等)進行調(diào)整控制,使輸電更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術(shù)、微機處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng),以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運行性能和電能質(zhì)量,并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。
(2)ASVC的研究現(xiàn)狀
作為FACTS的核心裝置,ASVG的發(fā)展也迫在眉睫。當(dāng)前FACTS系統(tǒng)的一個共同特點,就是運用逆變器的逆變作用和大功率的電力電子器件開關(guān)的瞬間切換作用。ASVG作為一種新型的結(jié)構(gòu)較為簡單的靜止無功發(fā)生器,采用了FACTS中的核心技術(shù)。并聯(lián)電容器和二項逆變器構(gòu)成了ASVG的基本結(jié)構(gòu),它的三相輸出電壓和三相輸出電壓是同步的。ASVG具有很多優(yōu)點:當(dāng)系統(tǒng)運行正常時它可以校正電壓,當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)電壓故障后在恢復(fù)階段它可以用以穩(wěn)定電壓,由此可見它對電網(wǎng)的電壓控制力是非常強的;由于ASVG不是機械設(shè)備,因此和旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機相比,它沒有機械設(shè)備運行時的機械慣性、機械損傷和機械噪聲;它對電壓的調(diào)節(jié)范圍比旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機更大,反應(yīng)速度更加敏捷;它不僅能對網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)做出反應(yīng),對網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)態(tài)變化也能夠做出及時的響應(yīng),所以它的控制力也比同步調(diào)相機優(yōu)越得多。
(3)DFACTS 的研究態(tài)勢
隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展,電力用戶對供電質(zhì)量和可靠性越來越敏感,電器設(shè)備的正常運行甚至使用壽命也與之越來越息息相關(guān)??梢哉f,信息時代對電能質(zhì)量提出了越來越高的要求。DFACTS 是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù),它是針對配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是:對供電質(zhì)量的各種問題采用綜合的解決辦法,在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
2.3基于GPS的動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
當(dāng)前使用的電力監(jiān)測系統(tǒng)主要是用來記錄電磁暫態(tài)過程的故障狀態(tài)和波形數(shù)據(jù),還有就是在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)正常運行的情況下進行監(jiān)控和數(shù)據(jù)樣本的采集。前者主要記錄數(shù)據(jù)冗余,記錄的時間很短,各種期間缺乏信息的交流,從而使系統(tǒng)的整體性的動態(tài)分析變得異常困難;后者記錄的數(shù)據(jù)刷新時間較長,因此只能用來記錄和分析系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行時的參數(shù)和信息。但是兩者有一個共同的缺點:不同部位之間沒有統(tǒng)一的時鐘信號,缺乏運行和記錄數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性,各部件之間只能各自記錄數(shù)據(jù),很難對系統(tǒng)的整體動態(tài)行為作出正確的分析和判斷。由于以上原因,人們研制出了一種新的安全監(jiān)控系統(tǒng)。這種新的系統(tǒng)是動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)與SCADA的完美結(jié)合,它由中央信號處理機、通信系統(tǒng)、動態(tài)相量測量系統(tǒng)和同步定時系統(tǒng)四部分有機組合而成,采用GPS光纖通信技術(shù)和同步相量測量技術(shù),從而實現(xiàn)了準確的當(dāng)量控制。相量測量技術(shù)與GPS技術(shù)的有機結(jié)合開辟了電力系統(tǒng)的實時控制和動態(tài)測試的時代。由于電力系統(tǒng)的負荷不是穩(wěn)定不變,而是有規(guī)律性或者隨機變化的,自動電壓控制系統(tǒng)為其提供了可靠的保障。
3結(jié)束語
總之:電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一個相當(dāng)漫長的過程。初期發(fā)展較為緩慢,但到了中后期,隨著計算機技術(shù),控制技術(shù)及信息技術(shù)的發(fā)展與進步,使電力自動化產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度日益加快,各種原來看似不相關(guān)聯(lián)的技術(shù)會逐步彼此滲透,國際化、標(biāo)準化、規(guī)范化越來越成為技術(shù)發(fā)展的共識,最終實現(xiàn)電力高度集成化、高度職能化和高度自動化,實現(xiàn)電力系統(tǒng)全面自動化、一體化的管理已是適應(yīng)市場經(jīng)濟建設(shè)需求、促進社會可持續(xù)發(fā)展的重要保證。
參考文獻:
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篇7
【關(guān)鍵詞】數(shù)控技術(shù) 發(fā)展現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢 自動化
隨著科學(xué)技術(shù)的突飛猛進的發(fā)展,工業(yè)上傳統(tǒng)的加工方法和加工工藝由于存在效率低下、質(zhì)量不均的缺陷已經(jīng)不能滿足需求。為了在日益激烈的市場競爭中取得優(yōu)勢,企業(yè)急需采取一種靈活的、高效的、智能的柔性自動化技術(shù),數(shù)控技術(shù)應(yīng)運而生。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用給工業(yè)發(fā)展打開了一個新的發(fā)展局面,能適應(yīng)市場多品種、大小批量、快速高質(zhì)量生產(chǎn)的需求。同時,面對勞動力精力有限和工資上漲的現(xiàn)狀,企業(yè)也力求通過提高設(shè)備的自動化程度來降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率和提高企業(yè)收益。但是,目前我國的數(shù)控技術(shù)和自動化水平與世界先進水平還存在一定差距。對數(shù)控技術(shù)和自動化進行研究,討論其發(fā)展趨勢,對于把握現(xiàn)代工業(yè)的未來發(fā)展方向和促進我國經(jīng)濟的發(fā)展具有重要的理論和現(xiàn)實意義。
1數(shù)控技術(shù)概述
數(shù)控技術(shù)是綜合了計算機技術(shù)、電子技術(shù)、自動控制技術(shù)和制造技術(shù)等的柔性制造自動化技術(shù)[1]。計算機預(yù)先設(shè)定好控制程序,數(shù)控系統(tǒng)按照給定的程序?qū)υO(shè)備實施控制。
數(shù)控技術(shù)具有很多顯著的特點,簡要概括為為以下三個方面:(1)功能集成化和工藝復(fù)合化(2)數(shù)控加工的應(yīng)用范圍廣(3)良好的經(jīng)濟效益。
我國在數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控主機、伺服驅(qū)動等技術(shù)的基礎(chǔ)上,對其中大部分技術(shù),我國充分進行了商品化開發(fā),同時建立了一批生產(chǎn)能力強的生產(chǎn)廠,如華中數(shù)控、航天數(shù)控等,建立了一支數(shù)控研究和應(yīng)用的人才隊伍。但是,對于高端數(shù)控技術(shù)的研究開發(fā),尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面,我國的技術(shù)水平發(fā)展現(xiàn)狀還遠不能滿足實際需求,相對國外仍有較大差距。
2數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢
隨著計算機、控制理論等領(lǐng)域技術(shù)的成熟,為數(shù)控技術(shù)向高速、高精度、復(fù)合化、智能化及網(wǎng)絡(luò)化奠定了基礎(chǔ)。
2.1高速高精度
高速高精加工技術(shù)可顯著地提高生產(chǎn)效率,改善產(chǎn)品的質(zhì)量,縮短生產(chǎn)周期和提高企業(yè)競爭力,是企業(yè)爭相發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。提高數(shù)控設(shè)備的加工精度有多種方法,除了可以通過機械方面提高設(shè)備的制造和裝配精度來達到以外,還可通過減小數(shù)控系統(tǒng)的控制誤差和采用補償技術(shù)來實現(xiàn)[2]。
2.2復(fù)合化
數(shù)控技術(shù)的一個重要發(fā)展方向是復(fù)合加工。復(fù)合化加工降低了加工的整體費用和設(shè)備的維修保養(yǎng)費用,使效率和精度得到提高。復(fù)合化加工的含義包括兩方面;一是工序和工藝的集成;二是指工藝的成套。復(fù)合化加工的理念越來越得到認可,復(fù)合化加工設(shè)備的發(fā)展也呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展態(tài)勢。
2.3智能化、網(wǎng)絡(luò)化
面對人工智能技術(shù)持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)狀和生產(chǎn)柔性化、自動化的實際需求,數(shù)控技術(shù)的智能化程度也不斷提高,數(shù)控系統(tǒng)要具備以下功能:一、學(xué)習(xí)功能;二、自適應(yīng)控制功能;三、故障診斷功能;四、自動識別和自動優(yōu)化調(diào)整參數(shù)功能。
同時,網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展也對柔性自動化技術(shù)的發(fā)展起到了推動作用。網(wǎng)絡(luò)化的主旨是指數(shù)控系統(tǒng)與其它控外部制系統(tǒng)進行網(wǎng)絡(luò)連接和控制,面向生產(chǎn)現(xiàn)場和企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng),再以因特網(wǎng)為渠道,通向企業(yè)的外部[3]。通過數(shù)控技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化,系統(tǒng)可滿足對信息集成的需求,這也是實現(xiàn)其他新技術(shù)的基礎(chǔ)。
3 自動化概述
自動化技術(shù)是一門綜合性技術(shù),它涉及了計算機、制造、控制和電子等多學(xué)科知識。通過利用設(shè)備集成和信息集成的方式,能達到從規(guī)劃設(shè)計到生產(chǎn)制造,最后到管理銷售等各階段的自動化控制[4]。作為一項面向整個工業(yè)領(lǐng)域的重要技術(shù),自動化是連接傳統(tǒng)與現(xiàn)代工業(yè)的橋梁。作為現(xiàn)代化工業(yè)建立與發(fā)展的關(guān)鍵支撐技術(shù),自動化技術(shù)與國民經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高息息相關(guān)。它把現(xiàn)代管理技術(shù)和信息技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力,它的地位的重要性顯露無疑。
改革開放以來,我國工業(yè)化水平日新月異,關(guān)鍵之一就是自動化技術(shù)的興起。自動化在我國的應(yīng)用越來越廣泛,取得的成績也十分顯著,一些產(chǎn)業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了無人作業(yè),節(jié)省人力的同時使效率和質(zhì)量得到了改善,為我國經(jīng)濟的進一步發(fā)展做出了重要的貢獻。同時,我國自動化與世界先進水平之間的差距也是不容忽視的。實際上,我國的自動化水平還處于初級階段,比較薄弱,在利用自動化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造和升級上還處于起步階段。
4 自動化發(fā)展趨勢
隨著自動化的逐步發(fā)展,市場對自動化的要求也越來越高,未來自動化必將沿著高效、安全、數(shù)字化和智能化的方向繼續(xù)優(yōu)化以展現(xiàn)出更大的優(yōu)勢。
自動化的應(yīng)用使生產(chǎn)更加高效,這也是未來自動化發(fā)展的必由之路。同時,在計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)代管理科學(xué)相互滲透相互影響的共同作用下,數(shù)字化應(yīng)用也會日益突出[5]。近年來,工業(yè)系統(tǒng)正在由最初的原來的能量驅(qū)動型變化為信息驅(qū)動型,這種轉(zhuǎn)變對系統(tǒng)提出了新的要求,系統(tǒng)既要表現(xiàn)出一定的柔性,還要體現(xiàn)出一定的智能,能自主處理復(fù)雜信息。信息化技術(shù)推動自動化,自動化技術(shù)相互滲透和進行互補,自動化系統(tǒng)更加注重功能集成和信息安全。
5 結(jié)語
數(shù)控技術(shù)和自動化綜合利用了計算機、電子、控制、信息處理和科學(xué)管理等領(lǐng)域知識,因而高效和高精度是其突出特點。隨著數(shù)控技術(shù)和自動化的發(fā)展,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的推廣應(yīng)用,傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化。企業(yè)通過采用數(shù)控技術(shù),提高生產(chǎn)自動化水平,提高市場競爭力。國民經(jīng)濟飛速發(fā)展,人們生活得到改善。未來,數(shù)控技術(shù)將朝著高效高精度、復(fù)合化加工和智能化的方向發(fā)展,自動化技術(shù)將沿著高效、安全、數(shù)字化和智能化的方向前進,通過提高生產(chǎn)效率和提高產(chǎn)品質(zhì)量,使工業(yè)發(fā)展邁上更高的臺階。
參考文獻:
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篇8
【關(guān)鍵詞】揚水泵站自動化技術(shù);功能;發(fā)展;現(xiàn)狀;趨勢
一、揚水泵站自動化技術(shù)的概述
揚水泵站自動化技術(shù)是現(xiàn)代電子信息技術(shù)發(fā)展的成果之一。隨著計算機技術(shù)及功能的不斷發(fā)展與完善,造就了如今先進的揚水泵站自動化系統(tǒng)。以我國為例,揚水泵站自動化系統(tǒng)主要由自動監(jiān)控系統(tǒng)、自動裝置以及繼電保護等設(shè)備組成,它去除了老舊的表計與控制平臺等傳統(tǒng)設(shè)備,在很大程度上減少了電纜的數(shù)量,節(jié)省了控制室的使用面積。揚水泵站自動化系統(tǒng)除了對正常工作的泵站進行監(jiān)視、控制外,還會對泵站的一、二次設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集、工作狀態(tài)監(jiān)控以及調(diào)節(jié)與控制,從而確保抽水泵站運行的安全性與高效性。在揚水泵站的正常運行過程中,一旦發(fā)生設(shè)備故障等問題時,保護裝備將立即對其進行數(shù)據(jù)采集與實施監(jiān)控,并對故障做出快速反應(yīng),找出故障原因,進行故障修復(fù)處理,最后恢復(fù)泵站的正常運作。保護、監(jiān)測、遠傳、控制是揚水泵站自動化系統(tǒng)的四大功能。具體功能如下:監(jiān)測變電裝置、機組設(shè)備的日常運作情況;搜集設(shè)備裝置的電量信號與非電量信號進行檢測、預(yù)警;記載、儲存、分析與處理重要的設(shè)備運行參數(shù);記載、反饋所采集到的各項故障數(shù)據(jù);研究、對比機組設(shè)備的開啟狀況與運行狀態(tài);調(diào)試并修護揚水泵站的輔助裝置;合理地調(diào)節(jié)泵站機組設(shè)備的節(jié)能優(yōu)化狀況等等。更為重要的是,揚水泵站自動化系統(tǒng)還會對泵站的設(shè)備裝置起到保護作用,從而減少風(fēng)險性,預(yù)防安全事故,確保職工的生命財產(chǎn)安全。
二、泵站自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1、數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)。數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)是整個泵站信息化系統(tǒng)的基礎(chǔ),主要承擔(dān)著泵站信息的采集和數(shù)據(jù)處理功能。通過現(xiàn)場控制單元來采集泵站日常運行過程中的各類電氣量信息(電壓、電流、功率等)、非電氣量信息(測點的溫度、壓力、流量等)、狀態(tài)量信息(機組的工作及檢修狀態(tài)等)、開關(guān)量信息(主變及線路的投退、機泵的啟停、排水泵和風(fēng)機等附屬設(shè)備的控制等)、繼電保護信息(各類繼電保護的動作情況),采集信息后經(jīng)過數(shù)據(jù)處理和邏輯判斷,對設(shè)備進行控制并輸出相應(yīng)的告警信息。目前,在監(jiān)控信息化方面,新建的泵站都配備了計算機監(jiān)控系統(tǒng),基本實現(xiàn)了先進的視頻監(jiān)控技術(shù),同時結(jié)合包括Wincc、intouch等在內(nèi)的眾多國際品牌計算機監(jiān)控軟件及網(wǎng)絡(luò)等共同完成泵站監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)。
2、運行調(diào)度技術(shù)。運行調(diào)度系統(tǒng)是泵站自動化的“神經(jīng)”,能夠根據(jù)泵站實際運行情況來進行實時調(diào)度。在滿足泵站揚程與流量的前提下,尋找最優(yōu)的運行方式,在成本最優(yōu)的情況下實現(xiàn)泵站效益的最大化。運行調(diào)度系統(tǒng)通過計算機技術(shù)建立泵站控制對象模型,包括泵機經(jīng)濟運行模型、泵站調(diào)度管理模型等,并結(jié)合效率、成本、流量等相關(guān)約束條件,根據(jù)目標(biāo)函數(shù)實施優(yōu)化控制、科學(xué)調(diào)度,通過對數(shù)學(xué)模型求解選擇最優(yōu)的機組聯(lián)合運行模式,確定不同時段、不同流量的最優(yōu)運行狀態(tài),實現(xiàn)泵站的高效、最優(yōu)、經(jīng)濟運行。目前,在運行調(diào)度方面,供水泵站都基本實現(xiàn)了不同水平的半自動化,數(shù)據(jù)通信已經(jīng)實現(xiàn)“四遙”,有些大中型泵站可以達到以機待人、少人值守,甚至無人值守的自動化水平。
3、運行信息管理技術(shù)。泵站在運行中將產(chǎn)生大量信息,做好運行信息管理是泵站自動化的基礎(chǔ)。泵站實時運行信息管理包括實時數(shù)據(jù)采集和顯示、歷史數(shù)據(jù)綜合統(tǒng)計、泵站運行數(shù)據(jù)管理三大環(huán)節(jié)。其中實時數(shù)據(jù)采集主要包括泵站壓力、流量、水位等信息,能夠通過這些數(shù)據(jù)進行泵站可靠性分析,一旦發(fā)現(xiàn)異常能夠?qū)崟r報警。數(shù)據(jù)信息綜合統(tǒng)計主要監(jiān)測和存儲歷史數(shù)據(jù),包括設(shè)備操作記錄、故障錄波等,便于進行統(tǒng)計、查詢和故障回溯。泵站運行數(shù)據(jù)管理主要包括泵站設(shè)備的配置維護和監(jiān)測數(shù)據(jù)庫維護,為泵站正常運行提供數(shù)據(jù)和平臺支撐。隨著計算機信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)等的發(fā)展,很多泵站已經(jīng)建設(shè)了光纖環(huán)網(wǎng)形式的站級測控局域網(wǎng),實現(xiàn)了泵站數(shù)據(jù)的高速采集,并與上級信息中心可靠地聯(lián)網(wǎng),進行統(tǒng)一的運行信息管理。
三、泵站自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢
1、測量、控制、管理一體化。科技的進步,促進了泵站自動化技術(shù)的發(fā)展。嵌入式智能控制器以及集PLC、HMI、I/O及通信于一體的“顯觸控一體化”O(jiān)CS控制器等技術(shù)不斷出現(xiàn),泵站自動化朝著測量、控制、管理的一體化方向發(fā)展,新型的綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)在能夠測量與控制泵站內(nèi)關(guān)鍵機電設(shè)備的同時,還能夠以多泵站整體運行最優(yōu)為目的進行調(diào)度優(yōu)化,集成泵站工作各個環(huán)節(jié),將信號采集、設(shè)備控制、遠程監(jiān)控、調(diào)度優(yōu)化、運行管理M行一體化管理。
2、健全完善自診斷功能。新型泵站自動化應(yīng)不斷完善自診斷功能,實現(xiàn)智能故障診斷和自愈控制。目前,我國正在進行大規(guī)模的大中型泵站升級與改造工作,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊運算、頻譜分析、狀態(tài)檢修、多信息融合等新技術(shù)將不斷應(yīng)用于泵站故障診斷領(lǐng)域,提升泵站自動化的人機協(xié)作平,推動泵站管理系統(tǒng)向自動化和智能化方向不斷發(fā)展,從簡單的數(shù)據(jù)監(jiān)測向故障診斷、智能分析、專家會診等深層次應(yīng)用轉(zhuǎn)變。
3、運行信息的實時化管理。運行信息實時化管理有利于更加便捷、高效地掌握泵站運行情況,進行科學(xué)決策,輔助泵站管理。未來泵站運行信息的實時化將能夠?qū)崿F(xiàn)泵站運行實時監(jiān)測、最新衛(wèi)星云圖實時接收、實時在線巡視、設(shè)備狀態(tài)實時上送,基于實時性平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息多方共享,數(shù)據(jù)中心和各個子站之間以專線接入,泵站檢測庫、水情庫、設(shè)備庫、決策支持庫等數(shù)據(jù)庫集成管理、專人維護。
結(jié)束語
綜上所述,泵站承擔(dān)著地區(qū)供水的重任,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,我國泵站自動化技術(shù)已經(jīng)初步實現(xiàn)了集散控制,并向著測量、控制、管理一體化方向發(fā)展。并且泵站自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢同樣會結(jié)合地區(qū)及行業(yè)的實際情況,向著科學(xué)化、現(xiàn)代化方向遞進。
參考文獻
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篇9
【關(guān)鍵字】自動化儀器儀表發(fā)展現(xiàn)狀趨勢
中圖分類號:P335+.1文獻標(biāo)識碼: A 文章編號:
一、自動化儀器儀表的簡介
1. 自動化儀器儀表的定義
自動化儀器儀表是用于化學(xué)、物理方面的技術(shù)工具和設(shè)備,可以檢出測量各種物理量、物質(zhì)成分。從廣義來說,儀器儀表也可具有自動控制、報警、信號傳遞等功能。顯微鏡、望遠鏡能使人們擴展自己的視野,體溫計能讓人們測量自己的身體的溫度;此外,還有一些儀器儀表如磁強計、射線計數(shù)計具有特殊功能,可以感受和測量到人的感覺器官所不能感受到的數(shù)據(jù)因子。
自動化儀器儀表又被稱作信息機器,因為它的主要功能是信息形式的轉(zhuǎn)換,可以將輸入信號轉(zhuǎn)換成輸出信號。信號按時間域或頻率域表達,信號的傳輸則可調(diào)制成連續(xù)的模擬量或斷續(xù)的數(shù)字量形式。
2. 自動化儀器儀表的分類
自動化儀器儀表是多種科學(xué)技術(shù)的綜合產(chǎn)物,有很多種類,有的按用途分類,有的按功能分類,不同的分類方法對應(yīng)著不同的產(chǎn)品,本文主要介紹兩種分類方法。
(1)按不同用途來分類
儀器儀表有各種用途,有的用在運輸上,比如汽車儀表、拖拉機儀表;有的用在航空上,比如船用儀表、航空儀表;有的用在地質(zhì)上,比如地質(zhì)勘探測試儀器、地震測試儀器;另外隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,很多儀器儀表應(yīng)運而生,比如教學(xué)儀器、醫(yī)療儀器、環(huán)保儀器等。
(2)按不同功能來分類
隨著我國自動化技術(shù)的成熟和各種行業(yè)的需要,產(chǎn)生了各種功能的儀器。比如工業(yè)自動化儀表按功能可分為檢測儀表、記錄儀表、計算儀表等;檢測儀表按被測物理量又分為溫度測量儀表、壓力測量儀表、流量測量儀表等。
二、我國自動化儀器儀表行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀
自動化的內(nèi)容在近10 年來隨著電子信息技術(shù)和光電技術(shù)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展而發(fā)生了許多變化。從縱深上講,可以涵蓋從最底層的自動化感應(yīng)部件、各種檢測傳感器、變送器、各種間接測量設(shè)備、各種執(zhí)行機構(gòu)等到自動回路調(diào)節(jié)器、自動控制單元、各種大中小型裝置控制系統(tǒng)到綜合優(yōu)化調(diào)度與協(xié)調(diào)系統(tǒng)和企業(yè)綜合管理信息系統(tǒng)等。從應(yīng)用的行業(yè)性質(zhì)上分,自動控制系統(tǒng)可以分成以流程過程控制為主的過程控制系統(tǒng)(如各種DCS、回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)等) 和以運動和傳動控制為主運動控制系統(tǒng)( 各種邏輯控制PLC 和傳動控制系統(tǒng)如CNC 等,工業(yè)自動化儀器儀表主要是針對自動控制系統(tǒng)而言。
2002 年我國工業(yè)自動化儀表制造業(yè)共有309 個企業(yè),實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)量136.24 億元,銷售收入133.75 億元,利潤總額8.99 億元。行業(yè)綜合水平總體上達到國際八十年代水平。30%的產(chǎn)品實現(xiàn)了數(shù)字化,達到國際八十年代末期水平; 約15%的產(chǎn)品實現(xiàn)了智能化,達到國際九十年代水平。品種門類較為齊全,有一定的成套能力??赡艹薪?0 萬千瓦火電站、核電站、30 萬噸合成氨、30 萬噸乙烯、500 萬噸煉油、10000 立方米空分、4000 立方米高爐、120 噸轉(zhuǎn)爐、日產(chǎn)30 萬立方米城市煤氣站、日處理40 萬噸污水、日產(chǎn)5000 噸水泥等大型工程的控制系統(tǒng)和儀表成套項目。
三、當(dāng)前的儀器儀表技術(shù)存在的主要問題
儀器儀表行業(yè)技術(shù)發(fā)展雖然迅速,但較國外先進的高性能、高實用性的領(lǐng)先技術(shù)比起來,我們還存在著10~15年的差距,當(dāng)前的儀器儀表技術(shù)還存在著一定的問題:
1、自主創(chuàng)新成果比例過少,應(yīng)用技術(shù)不足
我國儀器儀表行業(yè)的初期是通過引進國外的先進技術(shù),近幾年,也有不少科技型企業(yè)加大了自主研發(fā)力度,但從總體上說,自主創(chuàng)新的成果還是非常少,并且技術(shù)的實用性欠缺。對于一些關(guān)鍵核心工藝加工制造技術(shù)力量非常薄弱。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是因為中外合資與先進技術(shù)引進與自主研發(fā)嚴重脫軌。
2、中低檔產(chǎn)品居多,研發(fā)投入不足
我國現(xiàn)階段的儀器儀表產(chǎn)品較國外比較,大部分都屬于中低檔產(chǎn)品,產(chǎn)品創(chuàng)新能力弱,高端精準儀器儀表數(shù)量非常少。其原因是現(xiàn)階段的儀器儀表行業(yè)缺少對于高端檢測、數(shù)字化精進技術(shù)人才,限于各大企業(yè)和單位的指導(dǎo)思想和投入規(guī)模,研發(fā)投入也不夠,包括設(shè)備資金、人才培養(yǎng)等各方面的投入。
四、我國自動化儀器儀表的發(fā)展趨勢
近年來,經(jīng)濟全球化的發(fā)展要求技術(shù)的全球化,計算機和智能機器的發(fā)展對儀器儀表的發(fā)展有很大的促進,我國應(yīng)該在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上,借鑒國外的微電子技術(shù),掌握關(guān)鍵技術(shù),生產(chǎn)更多國有品牌,提升國際競爭力。我國自動化儀器儀表技術(shù)的發(fā)展前景廣闊,與國際自動化儀器儀表的發(fā)展相比,可以分為智能化、高精度化和網(wǎng)絡(luò)化等趨勢。
1. 智能化
智能化技術(shù)是儀器儀表的一種發(fā)展趨勢,與國外產(chǎn)品相比,國內(nèi)產(chǎn)品在智能化方面有很多不足,我國儀器儀表在智能化方面與國外存在明顯差距,因此,我國應(yīng)該加大創(chuàng)新力度,改變創(chuàng)新模式,在智能化方向改革創(chuàng)新。自動化儀器儀表的智能化是指采用大規(guī)模集成電路技術(shù)、接口通信技術(shù),利用嵌入式軟件協(xié)調(diào)內(nèi)部操作,使儀表具有智能化處理的功能。采用智能化的產(chǎn)品可以很好的自主調(diào)節(jié)控制,利于信號的傳遞,提高了工業(yè)效率,更能適應(yīng)國際技術(shù)的發(fā)展。
2. 高精度化
自動化儀器儀表對技術(shù)要求很高,只有高度精密化才能提升我國產(chǎn)品的核心競爭力。國外很多儀器儀表產(chǎn)品具有高精度化的特點,我國的產(chǎn)品在這方面明顯落后,因此提高儀器儀表的精密是大勢所趨,也是應(yīng)對國際激烈競爭的必然選擇。當(dāng)前的重點是研究和發(fā)展多維精密加工工藝,精密成型工藝,球面、非球面光學(xué)元件精密加工等工藝。
3. 網(wǎng)絡(luò)化
在國外市場以現(xiàn)場總線技術(shù)為代表的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了快速發(fā)展,但是我國自動化儀器儀表在總線技術(shù)方面還不完善,許多產(chǎn)品功能還不完備,核心技術(shù)的掌握也差強人意,因此,網(wǎng)絡(luò)化是我國自動化儀器儀表的發(fā)展趨勢和方向。發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化就要充分利用計算機數(shù)字化通信技術(shù),完成信息的轉(zhuǎn)換,構(gòu)造一個龐大的信息化網(wǎng)絡(luò),這樣信號流通順暢,更能提高生產(chǎn)效率。
總結(jié)
自動化儀器儀表是很多自動化元件組成的,包括各種功能的自動、智能和微型技術(shù)工具。儀器儀表有不同的用途,對應(yīng)的功能也不同,有的具有測量、顯示功能,有的具有記錄、報警功能。近年來隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步,微電子、計算機、網(wǎng)絡(luò)通信等日新月異發(fā)展的新技術(shù)對自動化儀表產(chǎn)生了深遠的影響。我國自動化儀器儀表發(fā)展歷史久遠,隨著新技術(shù)的出現(xiàn)不斷出現(xiàn)新的儀器,對我國經(jīng)濟的發(fā)展起了很大的促進作用,從目前來看,我國自動化儀表技術(shù)發(fā)展迅速,但與國際上比起來還是有一定的差距。自動化儀表的改進有重大的應(yīng)用前景,我國應(yīng)該加大資金扶持力度,轉(zhuǎn)變創(chuàng)新方式。
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篇10
[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng);自動化技術(shù);技術(shù)應(yīng)用
中圖分類號:TM76 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)30-0342-01
自動化技術(shù)是借助于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和一系列軟件在相關(guān)的硬件支持下,完成自動化運作的過程,由于其建立在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)之上,因而自動化技術(shù)本身也具有實時、高效等特點,在現(xiàn)代各個領(lǐng)域當(dāng)中得到了廣泛應(yīng)用,而在電力系統(tǒng)當(dāng)中,自動化技術(shù)的應(yīng)用則主要體現(xiàn)在對電力設(shè)備和軟件進行監(jiān)測的方面上,對電力系統(tǒng)進行統(tǒng)一性控制,從而有效提升電力系統(tǒng)的控制管理水平。
一、電力系統(tǒng)當(dāng)中的自動化技術(shù)
自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用當(dāng)前還處在逐步摸索當(dāng)中,從目前的情況來看,自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)當(dāng)中的運行還不夠成熟,電力系統(tǒng)的自動化水平還需要不斷提升,像是在輸變電系統(tǒng)當(dāng)中的發(fā)電系統(tǒng),對于輸電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化和輸電線路的實時監(jiān)測都需要依靠自動化技術(shù)來實現(xiàn),當(dāng)前自動化技術(shù)對于線路的監(jiān)測還沒有實現(xiàn)零秒實時傳輸,還是會出現(xiàn)幾秒時間的誤差,雖然只有幾秒,但在實際的應(yīng)用當(dāng)中還是可能會出現(xiàn)問題,當(dāng)前自動化技術(shù)在現(xiàn)代電力系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)以下幾個方面上:
(一)、專家系統(tǒng)控制技術(shù)
在電力系統(tǒng)運行當(dāng)中自動化技術(shù)中的專家系統(tǒng)控制技術(shù)應(yīng)用比較廣泛,這一系統(tǒng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用能夠在出現(xiàn)緊急情況時進行警告,并且能夠?qū)ο鄳?yīng)的狀態(tài)或是事故進行辨識,如果是誤報則能夠?qū)ο到y(tǒng)進行恢復(fù),如果是故障則能夠及時進行隔離并提供緊急處理方案。另外,專家系統(tǒng)控制在人機接口、動靜態(tài)安全分析、調(diào)度員培訓(xùn)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換分析當(dāng)中都能夠被應(yīng)用,雖然當(dāng)前專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用還有一些缺陷,在未來也是發(fā)展的重點。
(二)、配電網(wǎng)自動化技術(shù)
當(dāng)前自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)的各個分系統(tǒng)當(dāng)中都獲得了廣泛應(yīng)用,對于配電網(wǎng)來說,自動化技術(shù)在配電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在配電網(wǎng)故障排除和優(yōu)化運行兩方面上。智能型配電網(wǎng)系統(tǒng)能夠在電網(wǎng)某段發(fā)生故障時,及時對相應(yīng)的故障區(qū)域進行判斷,并且自動啟動相關(guān)的開關(guān),將故障區(qū)域隔離開來,減少對周圍線路的影響,恢復(fù)其他部分的供電,并對故障區(qū)域的故障原因進行判斷,這樣能夠有效縮小停電時間和范圍,在最大程度上保證供電的可靠性。甚至在配電網(wǎng)發(fā)生主變電站失壓或是母線故障且高壓難以快速恢復(fù)的嚴重災(zāi)害影響時,智能電網(wǎng)能夠提供相應(yīng)的符合批量轉(zhuǎn)移策略[1],讓電網(wǎng)的控制人員通過遙控操作將線路上的負荷轉(zhuǎn)移到?jīng)]有出現(xiàn)故障的線路上,繼續(xù)保持該部分的供電,避免了整個線路停電的故障出現(xiàn)。自動化技術(shù)在配電網(wǎng)運行過程中能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)運行進行進一步優(yōu)化,對分布不均勻的負荷進行調(diào)整,提升配電線路和電氣設(shè)備的利用率,減少線損。通過智能化、自動化系統(tǒng)能夠在運行過程中尋找最適合配電網(wǎng)線路的運行方式,將重負載轉(zhuǎn)移到輕負載的饋線上,從而有效提升配電網(wǎng)供電穩(wěn)定性和可靠性。
二、自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢和技術(shù)
隨著電力技術(shù)的不斷發(fā)展,自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用也將更加深入,自動化已經(jīng)開始成為電力系統(tǒng)當(dāng)中不可缺少的一部分,圍繞計算機這個主要載體建立起來的互聯(lián)網(wǎng)依托體系,在之后的電力系統(tǒng)發(fā)展變化過程中,自動化技術(shù)的應(yīng)用也將獲得更加長足的發(fā)展,在電力控制和系統(tǒng)通信當(dāng)中發(fā)揮出更大的作用來,所涉及到的范圍也將更加廣泛。
(一)、分布式自動化技術(shù)
隨著能源節(jié)約型發(fā)展方式在電力行業(yè)當(dāng)中的推廣,電力系統(tǒng)的運行發(fā)展也在發(fā)生變化,分布式的發(fā)電系統(tǒng)將給自動化技術(shù)提供更加廣闊的發(fā)展空間,而且對于電力系統(tǒng)運行還起著節(jié)約能源的重要作用,而分布式自動化系統(tǒng)則是與現(xiàn)代電力系統(tǒng)相比較而言更加獨立的電源系統(tǒng)[1],實施分布式系統(tǒng)之后能夠⒌繚聰?shù)统和环境叫屑嫒?,功率與現(xiàn)代的系統(tǒng)相比也更加靈活,從幾十兆瓦到幾千瓦都可以,能夠靈活對配電網(wǎng)的負荷進行調(diào)整,從而滿足電力系統(tǒng)當(dāng)中的不同類型用戶,讓東部用電較多的用戶和偏遠地區(qū)用電較少的用戶都能夠享受到高質(zhì)量的供電服務(wù),還能夠減少電力系統(tǒng)在輸變電上的投入。
(二)、逐漸提升電能的質(zhì)量
當(dāng)前,在工業(yè)生產(chǎn)中大量大功率的電子設(shè)備數(shù)據(jù)增多,隨之而來的是對電能質(zhì)量要求的不斷提高。當(dāng)前,很多電力工作者都在探索提高電能質(zhì)量的新課題。 DSP對于提高電能質(zhì)量起到了重要的作用[3]。通過高速數(shù)字信號處理器能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)當(dāng)中的運行進行更加靈活的處理和調(diào)節(jié),保證電力系統(tǒng)運行的可靠性,通過技術(shù)人員通過對處理器算法的改進還能夠有效提升電能質(zhì)量,從而提升電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量。
(三)、遠程自動化技術(shù)
隨著電力系統(tǒng)涉及的范圍越來越廣泛,未來電力系統(tǒng)當(dāng)中的自動化技術(shù)也將向著遠程化方向發(fā)展,在RTU設(shè)計當(dāng)中,對于系統(tǒng)硬件平臺的支持也會開始采用工業(yè)控制計算機,通過測控硬件接口來進行擴展,這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)遠程的遙控功能,同時這種技術(shù)的設(shè)計周期較短,后期進行推展比較容易,在未來電力系統(tǒng)當(dāng)中將獲得更大發(fā)展。
結(jié)語
隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用也在不斷深入,當(dāng)前電力系統(tǒng)當(dāng)中的自動化技術(shù)已經(jīng)進入到以計算機開發(fā)為標(biāo)志的一個階段,說明我國的電力系統(tǒng)自動化已經(jīng)取得了較大的發(fā)展,但當(dāng)前我國的電力系統(tǒng)當(dāng)中的自動化改革發(fā)展還比較晚,電力需求量又大,需要加強對電力系統(tǒng)當(dāng)中自動化技術(shù)的研究,不斷促進電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展和進步。
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熱門標(biāo)簽
自動化技術(shù)論文 自動化控制論文 自動化論文 自動化 自動識別 自動檢測論文 自動化科技 自動控制 自動報警 自動化設(shè)備 心理培訓(xùn) 人文科學(xué)概論