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中图分类号: TM712 文献标识码: A 文章编号:
一.引言
我国对电气自动化技术的研究与发展始于上世纪50年代,它是一门综合性较强的技术学科,也是生产现代化的一种标志,近些年,计算机技术、通信技术、电子技术及嵌入式技术迅猛发展,也促进了电气自动化技术在各行各业的应用取得了很大的进展。也引发了工程领域的一场技术革命。电气自动化让各个行业都走进了现代的、先进的生产方式与管理领域,走入了自动化发展阶段。电力系统的发展使对电力的生产、传输及计量等提出了更高的要求,因此,将自动化技术应用于电力系统是行业发展的必要,自动化技术也是电力行业的发展中发挥出越来越重要的作用。
二.自动化发展趋势。
自动控制技术正趋向于智能化、最优化、协调化、适应化、区域化发展。在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用,保证了控制操作的高可靠性。在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。
自动化的发展则趋向于:
(1). 由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制);
(2). 由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统);
(3). 由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展;
(4). 由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展;
(5). 装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变;
(6). 追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制;
(7). 由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如管理信息系统在电力系统中的应用。
三.机电自动化中电气自动化技术应用方向。
1. 电力系统自动化实时仿真系统的应用。
该仿真系统在可提供大量实验数据的前提下,还可多种电力系统的暂态及稳态实验同步进行,还能用以协助科研人员测试新装置,且多种控制装置都能与其构成闭环系统,从而为灵活输电系统及研究智能保护的控制策略提供了一流的实验条件。电力系统数字模拟实时仿真系统的引进,方便了对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行深入研究,从而建成具备混合实时仿真环境的实验室。
2. 综合自动化技术与智能保护的应用。
目前,国内的综合自动化领域的研究已达到国际先进水平,智能自动化保护技术领域的研究相对处于国际领先水平,研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。将国内外最新的人工智能、网络通信、微机新技术、自适应理论、综合自动控制理论等应用于电气自动化保护装置中,对电力系统自动化保护的新原理进行了研究,可以大大提高电力系统的安全水平,使得新型保护装置具有智能控制的特点。
3. 电力系统中人工智能的应用。
电力系统及其元件的故障诊断、运行分析、规划设计等方面将模糊逻辑、专家系统以及进化理论应用到实际研究,并且结合电力工业发展的需要,开展了电力系统智能控制理论与应用的研究,同时也开展了在上述实用软件研究的基础上以提高电力系统运行与控制的智能化水平。
4. 电力系统配电网自动化技术。
该技术采用的模型为最新国际标准公共信息模型,输电网的理论算法采用与配网实际与高级应用软件相结合,负荷预测时配合应用人工智能灰色神经元算法进行,最后进行潮流计算时采用配网递归虚拟流算法。电力系统配电网自动化技术取得了重大技术突破,主要表现在信息配网一体化、高级应用软件、配网模型、中低压网络数字方面,最终,解决了载波正在配电网上应用的路由、衰耗等技术难题,正是因为采用数字信号处理技术,才得以提高了载波接收灵敏度。
四.电气自动化在办公自动化中的应用。
1. 办公系统需要实现自动化。
办公系统主要应用于企事业单位的管理系统等方面,构建企业自动化管理系统需要很多技术的支持,例如计算机技术,通信技术及自动化技术。自动化办公系统是提高工作效率与管理效率的有效方法,因此,实施办公自动化信息战略是企事业实现现代化办公的需求与趋势。企业的办公系统实现自动化可以基于软件来实现,也可基于硬件与软件相结合的方法来实现,但是要注意到系统的开放性,可扩充性及升级的简易性。现行的办公系统还要具有良好的兼容性,这样可以有效的节约系统的资源,还可以节约成本,在实际的办公自动系统中已经有了很多成功的案例。
2. 办公自动化的技术平台。
当前,有代表性的三种主流的办公自动化技术主要有三种,既LotusDomino/Notes平台上办公自动化系统,它也是最早的办公自动化应用系统;基于Microsoft平台的办公自动化系统模式,主要采用WinNT/2000操作系统,以ASP为开发语言提供内容存储;还有就是基于基于Jsp/Java平台的办公系统,其实现原理与上一种技术基本是一样的,只在是使用的开发语言上略有不同,且其在系统的维护上费用较高。这三种技术平台在设计与实施办公自动化系统上有不同的应用领域,也是推动办公系统自动化进程的主要技术。现在已经演变出更多的技术来实现办公自动化。
3. 办公自动化系统的核心功能的实现。
办公自动化系统的核心功能主要是公文的收文、批阅、流转与存档等。但在对公文处理一岙会涉及到公文的流转,其过程实现是较为复杂的,在开发的过程中也会受到很多方面的制约。其中有公文的查阅权限调协,公文的、修改、删除等操作,都要在办公自动化系统中实现,其中的关键技术主要有数字签名技术、传输加密技术以及审批身份验证技术等。办公自动化系统核心功能的划分与实现要与客户的需求分析为依据,其主要原则则是要达到理念优先、技术先进、功能齐全、性能优良、价格合理。这些也是办公自动化系统发前的前景与方向。
五.电气自动化在汽车性能设计上的应用。
近些年,我国的经济取得了很大的发展,但是伴随着汽车数量的增加与路况复杂程度的不断提高,驾驶的难度也越来越高,并且开始逐渐融入人类的能力范畴。当前,汽车驾驶自动化的实现主要借助于计算机技术及控制技术来实现。现在,汽车的竞争已经进入了白热化的状态,汽车生产厂家都下大力气在汽车性能的提升上,其中自动化就是它发展的一个重要方向。驾驶者可以在计算机的协助下将驾驶工作逐渐转移到用自动化技术来实现,通过厂商的大力发展,自动化技术在提升道路利用率,降低车辆的制造成本及燃油消耗方面都取得了进展与突破,收获了可观的经济效益。
六.发展前景。
1. 电气自动化工程系统的统一化。统一电气自动化工程系统对电气自动化产品的设计、测试、开机、维护都有重要意义。能够把开发系统从运行系统中独立出来,这对电气自动化工程控制系统来说,是跨越性的一步,能够将系统通用化。系统的网络应该保证现场的设施、监管体系、企业工程的管理数据保持共通。
2. 电气自动化工程控制系统的市场化。产品想长久的发展,就要深化制造部门的体制改革,还要关注市场化的影响,以便保证产品能够满足市场的需要。同时,企业不仅要在技术的开发上投入,还要使零件的配套生产市场化、专业化。产业市场化是产业发展的必然趋势,这对提升资源配置效率有着显著的促进作用。
3. 电气自动化控制系统的标准化接口。采用微软公司的标准化技术后,工程的成本大大降低了,成功地实现了数据资源的共享。考虑到自动化系统策划方案的重要,当企业进行系统连接时,必须采用微软操作系统,那么这种情况下办公室使用的就是 IP 系统,管理系统和自动化控制之间联系的建立就是通过 PC 系统。程序标准化接口使厂家之间的数据交换有了保证,解决了通讯产生的难题。
4. 电气自动化工程的生产将更加的安全。安全防范技术的集成化是电气自动化工程控制系统的一个发展方向,重点就是保证系统的安全。在非安全状态下,用户要如何选择才能实现安全。在分析我国市场的发展特性后,我们应该从最高安全级别开始,逐渐延伸到安全级别低的领域,硬件设备与软件设备,公共设施层与网络层,实现对此系统的安全设计的全面研究。
5. 电气自动化工程控制系统的创新技术。在我国电气自动化发展计划的指导之下,随着市场化的环境,不断提升电气自动化工程控制系统的创新能力。并且企业不断吸收创新技术以提升自身的创新能力,而科研的投入,为电气自动化的创新提供了更加广阔的空间,加强政策上的扶持,健全、完善机制对创新都是非常有利的。目前我国企业主要生产一些中低档次的产品,产品主要服务于中小型的项目,企业应该打开自主创新的新局面,转换经济增长模式,逐渐提升创新能力。
电气自动化可以与地球数字化互相结合。此设想包含了自动化的创新经验,可以把大量的相关数据整体为坐标,最终成为一个电气自动化数字地球。将信息全部放入计算机中,与网络结合,不管人们在什么地方,根据地球地理坐标,便能知道任何地方的数据信息。还可以加强企业与相关院校之间的合作。鼓励企业到此专业的学校中建立车间,进行技术生产等,建立学习形生产培训基地。还可以走入企业进行教学。将实践能力和理论学习结合在一起。此外,还要与现代网络联系起来,积极利用已有的科学技术。加强专业培训,提供研究人员水平等。
七.结束语
电气自动化技术我国有几十年的发展历程,其中经过了多次变革与专业的调整,但是由于其应用范围广泛,在社会的各种生产层面都会有所应用,与其他科学技术相结合,也对推动了社会生产力的发展,促进了各个行业的发展。电气自动化技术与其他科学技术的结合与渗透革新了传统的方法与理念,必将为我国经济发展起到了重要的作用。
参考文献:
[1] 范海蛟. 关于机电自动化实际应用的分析 [期刊论文] 《北京电力高等专科学校学报(社会科学版)》 -2012年8期.
[2] 孙永和Sun Yonghe. 楼宇自动化技术在医院机电设备管理中的应用 [期刊论文] 《中国医院管理》 -2005年5期.
[3] 姜新星 姜浩. 电气自动化技术在煤炭工业中的应用 [期刊论文] 《机电信息》 -2012年21期.
[4] 房付玉. 电气自动化技术在煤矿生产中的应用 [期刊论文] 《产业与科技论坛》 -2011年23期.
[5] 范翔. 试论机电自动化技术及其发展 [期刊论文] 《科技创新与应用》 -2012年10期.
中图分类号: F407.61 文献标识码: A
一.引言
自动控制技术正趋向于智能化、最优化、协调化、适应化、区域化发展,在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用,保证了控制操作的高可靠性。在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。。电气自动化让各个行业都走进了现代的、先进的生产方式与管理领域,走入了自动化发展阶段。电力系统的发展使对电力的生产、传输及计量等提出了更高的要求,因此,将自动化技术应用于电力系统是行业发展的必要,自动化技术也是电力行业的发展中发挥出越来越重要的作用。
二.变电站综合自动化研究的主要内容
对110kv及以上电压等级变电站,以服务于电力系统安全、经济运行为中心。通过先进的计算机技术、通信技术的应用,为新的保护和控制技术采用提供技术支持,解决过去能解决的变电站监视、控制问题,促进各专业在技术上、管理上配合协调,为电网自动化进一步发展提供基础,提高变电站安全、可靠和稳定运行水平。如,采集高压电器设备本身的监视信息,断路器、变压器和避雷器等的绝缘和状态等;采集继电保护和故障录波器等装置完成的各种故障前后瞬态电气量和状态量的记录数据,将这些信息传送给调度中心,以便为电气设备的监视和制定检修计划、事故分析提供原始数据。对新建变电站取消常规的保护、测量监视、控制屏,全面实现变电站综合自动化,实现少人值班逐步过渡到无人值班;对老变电站在控制、测量监视等进行技术改造,以达到少人和无人值班的目的。
对35KV及以下电压等级变电站,以提高供电安全与供电质量,改进和提高用户服务水平为重点。侧重于利用变电站综合自动化系统,对变电站的二次设备进行全面的改造,取消的保护、测量、监视和控制屏,全面实现变电站综合自动化,以提高变电站的监视和控制技术水平,改进管理,加强用户服务,实现变电站无人值班。
1. 变电站综合自动化要实现:
(1)随时在线监视电网运行参数、设备运行状态;自检、自诊断设备本身的异常运行,发现变电站设备异常变化或装置内部异常时,立即自动报警并闭锁相应的出口,以防止事态扩大。
(2)电网出现事故时,快速采样、判断、决策,迅速隔离和消除事故,将故障限制在最小范围。
(3)完成变电站运行参数在线计算、存储、统计、分析报表和远传,保证自动和遥控调整电能质量。
2. 变电站综合自动化应包括两个方面:
(1) 横向综合:利用计算机手段将不同厂家的设备连在一起,替代或升级老设备。
(2) 纵向综合:在变电站层这一级,提供信息、优化、综合处理分析信息和增加新的功能,增加变电站内部和各控制中心间的协调能力。如借用人工智能技术,在控制中心间的协调能力。如借用人工智能技术,在控制中心实现对变电站控制和保护系统进行在线诊断和事件分析,或在变电站当地自动化功能协调之下,完成电网故障后自动恢复。
变电站综合自动化与一般自动化区别在于:自动化系统是否作为一个整体执行保护、检测和控制功能。
三.变电站综合自动化系统的特点
变电站综合自动化系统具有功能综合化、系统结构微机化、测量显示数字化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特征。同传统变电站二次系统不同的是:各个保护、测控单元既保持相对独立,(如继电保护装置不依赖于通信或其他设备,可自主、可靠地完成保护控制功能,迅速切除和隔离故障),又通过计算机通信的形式,相互交换信息,实现数据共享,协调配合工作,减少了电缆和没备配置,增加了新的功能,提高了变电站整体运行控制的安全性和可靠性。
1. 功能综合化。
变电站综合自动化系统是各技术密集,多种专业技术相互交叉、相互配合的系统。它是建立在计算机硬件和软件技术、数据通信技术的基础上发展起来的。它综合了变电站内除一次设备和交、直流电源以外的全部二次设备。
2. 分级分布式微机化的系统结构。
综合自动化系统内各子系统和各功能模块由不同配置的单片机或微型计算机组成,采用分布式结构,通过网络、总线将微机保护、数据采集、控制等各子系统连接起来,构成一个分级分布式的系统。一个综合自动化系统可以有十几个甚至几十个微处理器同时并行工作,实现各种功能。
3. 测量显示数字化。
用CRT显示器上的数字显示代替了常规指针式仪表,直观、明了;而打印机打印报表代替了原来的人工抄表,这不仅减轻了值班员的劳动强度,而且提高了测量精度和管理的科学性。
4. 运行管理智能化。
智能化的含义不仅是能实现许多自动化的功能,例如:电压、无功自动调节,不完全接地系统单相接地自动选线,自动事故判别与事故记录,事件顺序记录,制表打印,自动报警等,更重要的是能实现故障分析和故障恢复操作智能化,实现自动化系统本身的故障自诊断、自闭锁和自恢复等功能,这对于提高变电站的运行管理水平和安全可靠性是非常重要的,也是常规的二次系统所无法实现的。
四.发展前景
1. 电气自动化工程系统的统一化。统一电气自动化工程系统对电气自动化产品的设计、测试、开机、维护都有重要意义。
2. 电气自动化工程控制系统的市场化。产品想长久的发展,就要深化制造部门的体制改革,还要关注市场化的影响,以便保证产品能够满足市场的需要。同时,企业不仅要在技术的开发上投入,还要使零件的配套生产市场化、专业化。
3. 电气自动化控制系统的标准化接口。采用微软公司的标准化技术后,工程的成本大大降低了,成功地实现了数据资源的共享。
4. 电气自动化工程的生产将更加的安全。安全防范技术的集成化是电气自动化工程控制系统的一个发展方向,重点就是保证系统的安全。
5. 电气自动化工程控制系统的创新技术。在我国电气自动化发展计划的指导之下,随着市场化的环境,不断提升电气自动化工程控制系统的创新能力。电气自动化可以与地球数字化互相结合。
五.结束语
变电站自动化控制是一个多目标、多约束的复杂的非线性控制问题。它受到电压、无功、 时间、负荷率、负荷电压静态特性、运行方式、有载调压变压器分接头档位和电容器组状态等多种因素的影响,其控制规律难以用精确的数学模型表达。综上所述,变电站自动化系统的控制与操作是可靠的,它的成熟和进步还需在变电站的实际运行中不断得到完善。
参考文献:
[1] 周波.探讨电力系统及其自动化发展方向 [J].中国电子商务,2011年5期.
[2] 王希.浅谈电力系统中变电站的自动化控制[J].科技创新与应用,2013年17期.
[3] 鲁明.电力系统及其自动化技术的应用探析[J].中国化工贸易,2013年1期.
[4] 李晓伟.包钢78#变电站综合自动化系统的研究与实现 [学位论文].2008 - 华北电力大学(保定) 华北电力大学:电气工程 .
中图分类号:TU991.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)29-0295-01
随着经济社会的发展,人们日常生活和工业对于水资源的需求日益增加,但是我国水资源正处于短缺状态,为了走向可持续发展观的道路,满足人们日益增加的需求,自来水厂的改革迫在眉睫。现在电气自动化技术的逐渐成熟,将该技术融入到自来水厂的控制系统中是改革的关键。
一、自来水厂电气自动化控制系统的概述
1.自控系统的组成
自来水厂的各个工艺程序虽然繁多,但是它们每一个环节都是相对独立的存在,因此相对性的控制系统也要遵循这一特点,将故障的影响降到最低,若是某一环节出现故障,并不会牵连其它环节,其它环节仍可正常工作,将自来水厂的经济损失降到最低。
自来水厂的工艺环节主要由取水泵房控制系统,送水泵房控制系统,加矾自动控制系统,加氯自动控制系统等多种处理系统共同组成。对其各个工艺的控制系统主要采用PLC+IPC的控制系统的模式。该控制模式采取的多组主站加副站的组合形式,它将全国各个自来水厂作为每一个网点,共同形成网状结构,有利于水资源的统筹分配管理。在自来水厂的内部控制中每一个环节都设有控制系统,利用先进的通讯技术将自来水厂中水资源的传输过程的可靠数据精确的传递给监管总部,实现自来水厂的自动化全面监控目标。
自来水厂的自动化控制系统是由各个控制站点共同组成,其中包括中央控制站点,该控制站点是整个控制体系的终端,其功能是对整个控制体系最终呈现的数据分析结果和统筹调节和下达最终命令,也是监控总部,该站点的工作人员将最终结果进行总结分析;配电室控制站点,该站点主要监控自来水厂的电压稳定工作,对其进行自动调节,使其维持自来水厂的正常工作;取水泵控制站点是负责监控取水泵房内部的工作,并对其进行自动操控,维护取水泵房内部的正常工作;送水泵房站点,滤池控制站点或反应沉淀池控制站点等多种自来水处理环节都设有自动控制站点,并且根据自来水厂的实际控制安排,将其控制站点相结合,尽可能在保证其控制力度的前提下简化站点的建立,节约投资成本。
2.水厂自动化控制的现状
我国自来水厂的自动化程度与国际先进自来水厂建设水平有一定的差距,由于对国际上发达国家的经验学习和政府的支持,我国自来水建设水平正在不断提高。我国借鉴国外的管理体系和引入先进的自动化设备,结合我国自来水厂的现状综合应用于自来水厂的建设,从而提升自来水厂的自动化程度,提高自来水厂的工作效率。
我国各个地区的自来水厂由于受到经济水平的限制,造成自来水厂的发展不平衡状态,有些落后地区甚至还处于传统的管理模式,没有进入自动化控制系统,严重落后于发达城市的自来水厂的自动化水平;我国自动化技术发展十分迅速,但是相较于发电厂或化工厂的自动化程度而言,自动化技术较晚些才进入自来水厂的控制系统中,使之自动化程度并不彻底;我国新建的自来水厂相较于具有年代的自来水厂而言自动化程度更为彻底,旧的自来水厂虽然具有强大的工作经验,但是其身上背负着传统观念和陈旧设备的负担,对于自动化的改革需要承担巨大的代价,这些需要时间贯彻落实自动化制度等,这些就是我国自来水厂的发展现状,与其说是自动化控制的改革,还不如说是半自动化控制系统的改革,我国自来水厂急需自动化水平全面发展,保证全国自来水厂自动化改革的贯彻落实。
二、现代自来水自动化控制系统技术
1.水质检测自动化技术
自来水厂水质检测技术是自来水厂输送自来水质量的有力保证,该技术的完善也是对人们的生命安全负责的表现。自来水厂对于水质量的自动化检测包括水质PH检测仪,电流检测仪,漏氯报警仪等。其中水位监测仪在自来水厂经常被使用,在对水处理的各个环节都有用处,检测仪是自来水厂自动化的基础设备之一,检测仪的形式多种多样,有超声波、静电电容式等多种形式,目前我国正在不断研发更为优化的先进检测仪,提升自来水厂输出的水质质量。
2.水处理控制技术
随着科学技术的不断发展,自来水厂的自动化程度不断加深。水厂内的自动化控制系统的不断完善,大大提升了水厂内部对水处理能力。人们对于水质的质量要求越来越高,人工的水处理技术已经不能达到人们对于健康饮水的标准,水处理控制技术的自动化可以达到更为复杂严格的水质要求,满足人们日益增长的需求。虽然对于水质要求不断提升,但是自动化的水处理控制技术仍然以国家标准为依据,沿袭经典的水处理技术标准,有利于全国水质标准的统一。
3.变频控制技术
水厂由于地区季节的变化和经济市场的变动,该地区对于水量的需求存在上下波动的现象,而变频控制技术就是针对这一问题设计的节约资源的新技术。变频技术是以变频调整为原理,根据各种检测仪所提供的数据分析,包括水位、水压和水量来自动控制取水水泵对于自来水的传输量进行调整。该自动控制技术改善了自来水厂的功率因素和工作的标准,从而提升了水质的质量和利用率,从而达到节能的目标。在水资源短缺的状况下,该技术应该不断研发,提高水资源的利用率,走可持续发展道路。
4.水厂电气自动化控制系统的发展趋势
自来水厂的自动化控制系统,随着自动化技术的发展不断加深,未来的自动化系统应该向智能化、网络化、信息化、一体化等方向发展,扩大自动化系统对水厂的影响程度,促使自来水厂的生产效率不断提升。智能化的发展方向体现在智能化设备、智能化的控制技术,自动化控制系统具有自身采集数据和传递信息的智能化的表现;网络化的表现为自来水厂的数字化,信息化,远程监控等多方面;一体化表现为管理、监控、现场控制三个空间的一体化,对我国水资源的统筹规划和充分利用等。
结束语
综上所述,我国自来水厂的自动化控制系统发展不全面,存在很多问题需要我们不断改进和完善。电气自动化技术的加入是我国水厂改革的重要力量之一,我们应该充分利用自动化技术的优势,提升水厂的工作效率和水质质量。
参考文献
[1] 贺惠珍,周孟建.城市自来水厂自动化控制系统的构建及设计[J].电气传动自动化.2011(4).
中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)11(c)-0070-02
自动化控制技术对于现代工业发展起到了重要的推动作用,成为工业发展的基础条件。而自动化控制则是借助于自动化设备或者装置来实现操作的,包括机器、仪器以及仪表等装置,从而代替人工操作[1]。信息技术则是现代化的信息传输方式,借助于计算机以及通信设备等来实现信息的快速传播。在现代化工业生产过程中,综合运用了自动化控制技术和信息技术,使其成为促进现代工业发展的重要推动力[2]。该论文主要是从研究自动化控制和信息技术综合运用的角度出发,通过其技术发展探索,从而找出其未来发展趋势,为技术的进步提供参考性意见。
1 自动化控制与信息技术分析
工业自动化控制技术对工业发展,社会进步都起到了重要作用,成为重要的推动力。分析整个工业发展进程可知,我国的传统制造业自动化水平较低,对于技术的应用和融合不足,在现代化工业进程中发展较为缓慢;在社会发展变化的影响之下,我国工业也开始运用自动化控制技术,逐步实现了自动化进程。自动化控制技术在国民经济发展方面做出了较大贡献,尤其是信号制式改进技术,促进了现代化控制技术和信息化技术的进一步运用。有统计数据表明,工业自动化技术主要应用于现代化的工业设备预测诊断,设备资产管理和操作技术等方面,还具有广阔的发展空间,需要进一步完善自动化技术的深广应用。自动化仪表的阐释,将自动化技术的应用推到了一个新的高度,目前的发展应用水平还较低,需要进一步加强应用[3]。
PLC技术是较为常用的工业自动化控制技术之一,通过编订程序的方式实现对于电子系统的控制和操作,让整个工业生产的过程都能够处于自动化控制当中。这一技术的运作流程是,在编程存储器内进行逻辑运算,以此实现对用户进行计数,定时或者计算等方面的操作指令,而操作指令采用的是数字模拟来进行输入和输出的,进而实现现代工业控制操作。
另外,还运用到了DCS技g,也可以称之为集散控制系统,采用网络通信技术进行过程全面管控,促进现代化控制技术的升级运用。还应当注意的是,这些技术的运用还需要其他现代化高新技术的配合运用,综合发挥作用才能够确保自动化控制技术的有效运用,确保工业自动化控制能够高效、开放运行,实现工业生产的分散控制,集中操作和分级管理以及灵活配置的功能。例如:工业PC,这是一种分布式的系统基础技术,比原有的PLC,DCS系统更加先进,具有很强的替代性。具体来说,工业PC能够实现私人定制,提供更具有针对性的服务器模式,兼容客户机,服务器机,以通信网络为基础从而实现管控融合的自动化控制操作。这些技术的推广应用,促进了现代化工业水平的提升,实现了工业企业内部的资源共享和信息交流,使得信息的作用得到了有效发挥[4]。
信息技术对于工业发展具有重要的推动作用,在现代化社会当中,更是必不可少的技术手段。但是,传统工业也具有自身的优势,在某些方面是自动化技术所不能取代的。国家的发展,尤其是工业的发展,代表着一个国家经济发展的水平,在信息化时代,要充分运用信息化技术的手段来促进工业发展,提升工业的质量和水平,促进传统工业与现代化技术的融合运用。
2 自动化控制与信息技术的有效结合应用研究
2.1 自动化控制与信息技术的有效结合在工程机械应用分析
(1)高精度GPS系统的应用。这一系统的技术优势在于高精度,可以精细化到厘米级别,其技术应用基础是GPS差分技术,并与其他多种技术相结合使用,包括全站仪,多传感技术,激光以及超声波等技术,同时,系统中的虚拟仪表又可以帮助实现对于施工工地的信息模拟功能,能够在施工前提供工地的三维图形,机器三维坐标等内容。因此,施工工地应用这一系统能够提高施工效率和精准度,在大型施工现场中的多种机器同时作业过程中成效显著。这也就带来了施工管理方面的提升,促进了施工效率的有效提高[5]。
(2)闭路监视系统以及超声波后障碍探测系统应用。这主要应用于大型工程机械中的系统,主要功能是:保证司机的安全高效作业,其工作原理是:随时为司机提供音频和视频信号,与此同时,微机监控和自动报警集中系统这两大系统,对于机器的故障处理方面具有明显效果,主要表现在:缩短维修程序,提高效率。
(3)自动化控制的应用。中央微处理机是进行自动化控制的枢纽,其重要功能主要表现在:一方面,接收司机室中的所有操纵装置的相关指令信息,这些信息的传递是通过电位计以电流的形式来传送给中央微处理机的;另一方面,微处理机将所接收到的信号又进行了转发,转给各自对应的阀,从而利用这些信号来开启阀。微处理机的功能实现依赖的是既定程序的芯片,通过芯片程序的启动可以保证泵能够具有足够的功率。
2.2 自动化控制与信息技术的有效结合在电气工程应用
(1)地球数字化技术。地球数字化技术是一种综合运用的技术类型,表现为电气自动化工程和信息技术两大技术的结合,其功能实现途径是:基于电气自动化技术,可以实现将地球所有的数据信息都能够以坐标的形式来呈现,这些信息的精准度非常高,这是基于信息技术来实现海量精准信息的动态多维呈现,最终使得地球通过技术形式转化为电气自动化数字的形式。这些信息在集中之后存储进计算机网络当中,那么,通过信息的调取和系统运行就可以获取任何人的精准地理坐标,从而获取详细的数据信息内容。
(2)现场总线技术。这一技术的产生背景是,现场总线和以太网主导的计算机网络技术是电气自动化工程控制系统基础应用,在不断地应用处理过程中,促进了电气设备的自动化和智能化发展趋势,从而进一步产生了现场总线技术。因此,这一系统属于经验积累性的应用,相当于连接了企业基层设施的通信互联,促进了上下沟通实现。
2.3 自动化控制与信息技术的有效结合在工业生产控制应用
(1)信息化技术呈现出过程检测仪表和执行器往数字化,智能化和柔性智能化以及网络化的发展趋势。该技术的发展依托于人工智能理论和方法,通过拟人智能功能向固态传感器以及智能传送器发出信号,促进其精准化操作。智能阀门定位器由于是由微控制器所控制的,而这种控制器的精准度极高,可以实现的功能有:组态控制参数,线性分程控制和等百分比等特性修正,表现出极强的智能化操作特性。
(2)有很多控制软件和控制系统都在进一步的完善和强化之中,主要包括:生产执行系统(MEC),供应链管理系统(SCM),企业资源计划系统(ERP),CAD、CAM、CAP等,这些系统和技术的升级都不是单独进行的,而是与其他系统相连同步升级的。
3 结语
自动化控制与信息技术的有效结合对于工业技术发展有着重要的促进作用,是现代工业发展的必要条件。在未来自动化控制与信息技术的有效结合需要进一步智能化水平,借助大数据和云网络,提升信息控制能力,从而让工业自动化获得新发展。
参考文献
[1] 赵杨,丁宝峰,杜翠女,等.浅谈电气自动化技术在火力发电中的创新与应用[J].硅谷,2011(3):93-94.
[2] 唐华国.工业自动化控制的现状和发展趋势分析[J].才智,2011(23):69.
自动化控制技术对于现代工业发展起到了重要的推动作用,成为工业发展的基础条件。而自动化控制则是借助于自动化设备或者装置来实现操作的,包括机器、仪器以及仪表等装置,从而代替人工操作[1]。信息技术则是现代化的信息传输方式,借助于计算机以及通信设备等来实现信息的快速传播。在现代化工业生产过程中,综合运用了自动化控制技术和信息技术,使其成为促进现代工业发展的重要推动力[2]。该论文主要是从研究自动化控制和信息技术综合运用的角度出发,通过其技术发展探索,从而找出其未来发展趋势,为技术的进步提供参考性意见。
1自动化控制与信息技术分析
工业自动化控制技术对工业发展,社会进步都起到了重要作用,成为重要的推动力。分析整个工业发展进程可知,我国的传统制造业自动化水平较低,对于技术的应用和融合不足,在现代化工业进程中发展较为缓慢;在社会发展变化的影响之下,我国工业也开始运用自动化控制技术,逐步实现了自动化进程。自动化控制技术在国民经济发展方面做出了较大贡献,尤其是信号制式改进技术,促进了现代化控制技术和信息化技术的进一步运用。有统计数据表明,工业自动化技术主要应用于现代化的工业设备预测诊断,设备资产管理和操作技术等方面,还具有广阔的发展空间,需要进一步完善自动化技术的深广应用。自动化仪表的阐释,将自动化技术的应用推到了一个新的高度,目前的发展应用水平还较低,需要进一步加强应用[3]。PLC技术是较为常用的工业自动化控制技术之一,通过编订程序的方式实现对于电子系统的控制和操作,让整个工业生产的过程都能够处于自动化控制当中。这一技术的运作流程是,在编程存储器内进行逻辑运算,以此实现对用户进行计数,定时或者计算等方面的操作指令,而操作指令采用的是数字模拟来进行输入和输出的,进而实现现代工业控制操作。另外,还运用到了DCS技术,也可以称之为集散控制系统,采用网络通信技术进行过程全面管控,促进现代化控制技术的升级运用。还应当注意的是,这些技术的运用还需要其他现代化高新技术的配合运用,综合发挥作用才能够确保自动化控制技术的有效运用,确保工业自动化控制能够高效、开放运行,实现工业生产的分散控制,集中操作和分级管理以及灵活配置的功能。例如:工业PC,这是一种分布式的系统基础技术,比原有的PLC,DCS系统更加先进,具有很强的替代性。具体来说,工业PC能够实现私人定制,提供更具有针对性的服务器模式,兼容客户机,服务器机,以通信网络为基础从而实现管控融合的自动化控制操作。这些技术的推广应用,促进了现代化工业水平的提升,实现了工业企业内部的资源共享和信息交流,使得信息的作用得到了有效发挥[4]。信息技术对于工业发展具有重要的推动作用,在现代化社会当中,更是必不可少的技术手段。但是,传统工业也具有自身的优势,在某些方面是自动化技术所不能取代的。国家的发展,尤其是工业的发展,代表着一个国家经济发展的水平,在信息化时代,要充分运用信息化技术的手段来促进工业发展,提升工业的质量和水平,促进传统工业与现代化技术的融合运用。
2自动化控制与信息技术的有效结合应用研究
2.1自动化控制与信息技术的有效结合在工程机械应用分析
(1)高精度GPS系统的应用。这一系统的技术优势在于高精度,可以精细化到厘米级别,其技术应用基础是GPS差分技术,并与其他多种技术相结合使用,包括全站仪,多传感技术,激光以及超声波等技术,同时,系统中的虚拟仪表又可以帮助实现对于施工工地的信息模拟功能,能够在施工前提供工地的三维图形,机器三维坐标等内容。因此,施工工地应用这一系统能够提高施工效率和精准度,在大型施工现场中的多种机器同时作业过程中成效显著。这也就带来了施工管理方面的提升,促进了施工效率的有效提高[5]。(2)闭路监视系统以及超声波后障碍探测系统应用。这主要应用于大型工程机械中的系统,主要功能是:保证司机的安全高效作业,其工作原理是:随时为司机提供音频和视频信号,与此同时,微机监控和自动报警集中系统这两大系统,对于机器的故障处理方面具有明显效果,主要表现在:缩短维修程序,提高效率。(3)自动化控制的应用。中央微处理机是进行自动化控制的枢纽,其重要功能主要表现在:一方面,接收司机室中的所有操纵装置的相关指令信息,这些信息的传递是通过电位计以电流的形式来传送给中央微处理机的;另一方面,微处理机将所接收到的信号又进行了转发,转给各自对应的阀,从而利用这些信号来开启阀。微处理机的功能实现依赖的是既定程序的芯片,通过芯片程序的启动可以保证泵能够具有足够的功率。
2.2自动化控制与信息技术的有效结合在电气工程应用
(1)地球数字化技术。地球数字化技术是一种综合运用的技术类型,表现为电气自动化工程和信息技术两大技术的结合,其功能实现途径是:基于电气自动化技术,可以实现将地球所有的数据信息都能够以坐标的形式来呈现,这些信息的精准度非常高,这是基于信息技术来实现海量精准信息的动态多维呈现,最终使得地球通过技术形式转化为电气自动化数字的形式。这些信息在集中之后存储进计算机网络当中,那么,通过信息的调取和系统运行就可以获取任何人的精准地理坐标,从而获取详细的数据信息内容。(2)现场总线技术。这一技术的产生背景是,现场总线和以太网主导的计算机网络技术是电气自动化工程控制系统基础应用,在不断地应用处理过程中,促进了电气设备的自动化和智能化发展趋势,从而进一步产生了现场总线技术。因此,这一系统属于经验积累性的应用,相当于连接了企业基层设施的通信互联,促进了上下沟通实现。
2.3自动化控制与信息技术的有效结合在工业生产控制应用
(1)信息化技术呈现出过程检测仪表和执行器往数字化,智能化和柔性智能化以及网络化的发展趋势。该技术的发展依托于人工智能理论和方法,通过拟人智能功能向固态传感器以及智能传送器发出信号,促进其精准化操作。智能阀门定位器由于是由微控制器所控制的,而这种控制器的精准度极高,可以实现的功能有:组态控制参数,线性分程控制和等百分比等特性修正,表现出极强的智能化操作特性。(2)有很多控制软件和控制系统都在进一步的完善和强化之中,主要包括:生产执行系统(MEC),供应链管理系统(SCM),企业资源计划系统(ERP),CAD、CAM、CAP等,这些系统和技术的升级都不是单独进行的,而是与其他系统相连同步升级的。
3结语
自动化控制与信息技术的有效结合对于工业技术发展有着重要的促进作用,是现代工业发展的必要条件。在未来自动化控制与信息技术的有效结合需要进一步智能化水平,借助大数据和云网络,提升信息控制能力,从而让工业自动化获得新发展。
参考文献
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前言
机电自动化是现代科学技术迅猛发展的必然结果,是人类向着自动化方向发展的基础,是人类社会从事生产生活的的关键环节,在人类社会不断朝着自动化发展中起着至关重要的作用。机电自动化不但能够提高生产力,促进生产迅猛发展,更在很大程度上方便了人们的生活。
一、机电自动化系统的优点和效益
1、使用安全性和可靠性提高
机电自动化产品一般都具有自动监视,报警,自动诊断,自动保护等功能,降低了故障率,提高了设备的使用安全性,并使产品寿命得到延长。
2、具有复合功能,适用面广
机电自动化产品一般具有自动化控制,自动补偿,自动校验,自动调节,自动保护和智能化多种功能,能应用于不同的场合和不同领域,满足用户需求,应变能力较强。
3、生产能力和工作质量提高
机电自动化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能,其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高,通过自动化控制系统可精确的保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作,使之不受机械操作者主观因素的影响,从而实现最佳操作,保证佳的工作质量和较高的产品合格率。同时,由于机电自动化产品实现了工作自动化,所以生产力大大提高。
二、机电自动化技术的主要应用领域
机电自动化技术和产品的应用范围非常广泛,涉及到生产过程的所有领域,因此,机电自动化产品的种类很多,而且在不断增加。按照机电自动化产品的功能,可以将其分为下述几类。
1. 信息控制类,主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除此之外,机电自动化产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类
2.设备类,主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这类产品的特点是执行机构为电子装置。
3.机电结合类,主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、CT扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。
4.电液伺服类,主要产品为机电液一体化的伺服装置, 如电子伺服万能试验机。这类产品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置,控制机构是接受电信号的液压伺服阀。
5. 数控类,主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。
机电自动化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。从其结构来看,机电自动化产品具有自动化、智能化和多功能的特性,而实现这种多功能一般需要机电自动化产品具备五种内部功能,即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能,而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电自动化产品的总体或系统。
三、机电自动化技术的发展趋势
机电自动化是多学科交义的一种学科,它集光学、计算机、信息等学科,它在历史的长河中不断发展,不断的进步,并且促进了技术的不断发展,机电自动化的进步可以归结以下个方面:
1、绿色化
现代工业的发展给人们生活带来巨大的变化。物质丰富,生活舒适,然而资源减少,生态环境受到了严重的影响。此时,人们倡导保护白然,回归白然。绿色产品概念在这种情况下出现了,所以,绿色化渐渐成为时代的主题。绿色产品在其设计、制造等一系列过程中,环境和人类的要求不断的增加,对生态资源要求高,利用率却不断增加。有效的设计绿色机电化产品,具有未来远大的前景。机电自动化产品的绿色化主要凸显在使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。
2、自动化
自动化是动态化的,前瞻未来机电自动化技术,更加注重产品和人的人性结合,机电自
动化技术的人格化有两个方面:一是如何给自动化实现更加人的一些功能,显得越来越重要,特别像家用机器人,更加凸显出人机一体化技术:二是模仿生物机理,研制出各种机电自动化技术产品。其实,很多机电自动化技术产品都是在动物的灵感下研制出来的
3、电气自动化控制系统的标准化接口。采用微软公司的标准化技术后,工程的成本大大降低了,成功地实现了数据资源的共享。考虑到自动化系统策划方案的重要,当企业进行系统连接时,必须采用微软操作系统,那么这种情况下办公室使用的就是 IP 系统,管理系统和自动化控制之间联系的建立就是通过 PC 系统。程序标准化接口使厂家之间的数据交换有了保证,解决了通讯产生的难题。
4、 智能化进入
21世纪,智能化成为机电自动化的一个重要方向,人工智能越来越受到人们的重视,人机智能化成为一个重要的应用之一,所谓智能化是对机器行为等一切理论基础上的,运用人工智能,计算机,动力学等学科,使她逐渐成为自动化产品的智能,但是要完全和人一样的智能是不可能的,从多个方面考虑,高性能,速度的微处理器使自动化技术产品赋了低级职能,都是完全可以实现的。
5、电气自动化工程控制系统的创新技术。在我国电气自动化发展计划的指导之下,随着市场化的环境,不断提升电气自动化工程控制系统的创新能力。并且企业不断吸收创新技术以提升自身的创新能力,而科研的投入,为电气自动化的创新提供了更加广阔的空间,加强政策上的扶持,健全、完善机制对创新都是非常有利的。目前我国企业主要生产一些中低档次的产品,产品主要服务于中小型的项目,企业应该打开自主创新的新局面,转换经济增长模式,逐渐提升创新能力。
电气自动化可以与地球数字化互相结合。此设想包含了自动化的创新经验,可以把大量的相关数据整体为坐标,最终成为一个电气自动化数字地球。将信息全部放入计算机中,与网络结合,不管人们在什么地方,根据地球地理坐标,便能知道任何地方的数据信息。还可以加强企业与相关院校之间的合作。鼓励企业到此专业的学校中建立车间,进行技术生产等,建立学习形生产培训基地。还可以走入企业进行教学。将实践能力和理论学习结合在一起。此外,还要与现代网络联系起来,积极利用已有的科学技术。加强专业培训,提供研究人员水平等。
四、结束语
由此可见,作为多门科学技术发展的结晶成果,机电自动化代表着社会的生产力已经发展到了一个必然的全新阶段,各个行业的发展将极大地有赖于该项技术的推动,传统的理念和方法得到了变革创新,其重要性肯定会在我国今后的经济发展中得到越来越多的体现。
【参考文献】
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中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:
随着世界能源的大规模使用及其不合理的浪费,能源的短缺越来越引起发达和发展中国家的普遍关注。其中,电力能源的耗费和电力设计也引起了人们的高度重视。人们在追求智能楼宇、博物馆建筑、住宅楼和校园建筑的舒适、安逸、安全和人性化的同时,也开始注重电气自动化工程的节能设计,既要做到合理、达到用户使用需求,又要兼顾到节能设计。
1电气工程设计原则
1.1优化供配电设计。促进电能合理利用
在做电气工程设计时首先考虑的是适用性,就是要能为电气设备的运行提供必要的动力:为在建筑物内创造良好的人工环境提供必要的能源;应该满足用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性的要求;应能保证电气设备对于控制方式的要求,从而使电气设备的使用功能得到充分的发挥。做到供电系统高效、灵活、稳定、易控、多样、便捷、畅通。其次考虑的是安全性,电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度;确保供电、配电与用电设各的安全运行:有可靠的防雷装置:防雷击技术措施;在特殊功能的场合下还应有防静电、防浪涌的技术措施;按建筑物的重要性与火灾潜在危险程度设置相应必要的技术措施。在满足电气工程的实用性和安全性的基础上,利用先进的技术,优化供配电设计。促进电能合理利用。
1.2提高设备运行效率。减少电能的直接或间接损耗
在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下,尽可能减少建设投资,最大限度的减少电能与各种资源的消耗。选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用,提高电源的综合利用率,提高设备运行效率、减少电能的间接或直接损耗。
1.3合理调整负荷。
选取合理的设计系数,提高负荷率和设备利用率在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下,设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施,提高负荷率和设备利用率节约电能。
2电气自动化节能技术
在进行电气自动化的技能设计时,主要就是希望能够通过一些可靠的新技术和新思路来保证设备的安全运行和成本的有效控制。在实际的设计与施工过程中,可以从多个角度多个方面来实现,下文中分类简述之。
2.1减少电能传输的损耗
电路线路上必然会存在电阻,因此只要有电流通过线路就会产生有功功率能耗,对于这样一种形式的能量损失,我们就需要根据其能耗的机理来进行设计处理,考虑到线路上的电流是不允许改变的,因此就只能够在线路的电阻上做文章,也就是说,只要能够在不影响线路正常运行的状况下减小线路上的电阻,就能够有效的起到节能的作用。我们更进一步的来探讨,与线路电阻有关的是线路自身的电导、线路截面和线路的长度,相应的节能方式也就可以分为三个大类:一是选用电导率比较小的金属材质来作为线路的输电导线;二是尽可能的减少线路的长度,这一点可以通过线路少走弯路、不走回头路来实现;三是适当的增大导线截面的面积。
2.2无功补偿
在电气自动化系统中,无功功率占有供配电设备的很大一部分容量,因此增大了线路的损耗,从而造成电网的电压下降,从而大幅度影响到电能质量和电网的经济运行。因此,为了实现无功就地平衡,减少损耗,可以选用恰当的无功补偿设备,这样也能够有效提高社会和经济的双重效益。具体而言,对无功补偿设备有以下几点要求:一是在使用电容器补偿时,电容器容量的确定应该根据具体参数,如目标功率因数、配电电压的容量、负荷等等,通过对这些参数的计算来确定;二是为了达到良好的补偿效果,应该采用集调节平滑、跟踪准确、适应面广等优点为一体的模糊投切方式,因为以前的补偿电容组中电容器的分担方式、投切开关的方式、按编码配置的方式、按比例分配的方式等,都不能达到现在我们想要的补偿效果;三是最好选择无功功率作为投切参数物理量,以有效防止投切振荡、无功倒送等情况的发生。此外,无功补偿装置最好就地安装,实行就地补偿,这样才能使线路上的无功传输减少,达到节能的目的。
2.3使用有源滤波器
为了有效避免与电网联结电气设备的误动作,就必须消除谐波,而消除谐波最有效的方法就是使用有源滤波器。误动作主要是由于电气设备数量的增加,产生的谐波越来越多,又由于这些谐波电流在电网阻抗上产生的电压与基波电压重叠,就会引起电压的畸变,从而造成电气设备产生误动作。概括起来,有源滤波器主要以下特性:具有优异的动态性能;反应快;能使功率范围更宽大等,能使无功补偿达到更好的效果。一般情况下,采用有源滤波器对产生的谐波进行过滤,在电气设备误操作之前就能够将其阻止,使电气设备的运行更加有效率,从而达到节能的目的。
2.4选择电压等级
电压等级的合理配置同样能够起到较好的节能效果,一方面是处理好高压和低压配电的电压等级选择,另一方面就是在进行供电电压的确定时,需要综合性的考虑多方面的影响因素来进行,包括用电设备的性质、设计的前景规划、电网的发展计划以及供电回路的数量等。
2.5供配电系统的设计
通过供配电系统的合理设计来实现节能无疑是最为直接也最为有效的方式之一,具体来说可以从以下三个方面来着手进行:一是尽可能的减少配电的级别,这样能够有效的提高供配电系统的稳定性和可靠性;二是要要结合实际的用电状况来对供配电的状况进行确定,尽可能的保证变压器处于负荷的中心位置,这样就能够最大程度的降低供电半径,从而实现电力节能,并且,这样一种节能方式还能够一定程度上提高供电的质量。
2.6提高自然功率因数
自然功率因数就是在没有配备无功补偿装置的供配电系统中有功功率与无功功率的比值。用电设备根据其性质可以分为直流、电感和电容三大类,而在实际的应用中通常这三种性质的电器都会同时存在,这时候系统中就会因为感性和容性电器的存在而产生一部分无功功率,我们所需要做的就是通过系统自身超前的无功引入将其抵消掉。从这样一种状况中我们就可以看到,提高功率因数的好处就在于能够在保证负荷有功功率不发生任何变化的情况下降低无功功率来实现线损降低的目的。在实际的设计过程中,实现功率因数降低的方式有两种:一是直接采用功率因数较高的同步电动机,二是采用电容器来实现补偿。
2.7照明节能
在电气自动化的节能设计中,还可以通过照明节能来实现,具体来说同样是有两种方式,一种就是直接利用高效光源,传统的白炽灯虽然简单便宜,但是其发光的效率比较低;另一种就是充分的利用自然光,这就需要对构筑物的门窗进行扩大,或者是对建筑物或者是构筑物选择一个较好的朝向。
3结束语
社会还在不断的发展,电气系统也随着社会的发展在不断的进步,而对于电气自动化中的节能技术而占也正处于发展阶段。现在的节能技术能够达到节能的效果,而今后研究的节能技术将会朝着更好的方向发展。而现在要做好电气自动化的节能设计则应该从导线的选择到最后安装的完成都应该做到最好,并且还要让节能技术在电气系统中发挥到最好的效果。
参考文献:
0引言
随着信息技术的发展,网络技术与通信技术都与信息技术相结合,特别是智能化技术的运用,使电气自动化控制实现了智能化运行。特别是目前的企业中普遍使用了自动化技术,使电气工程的运行效率有所提高,而且运行质量明显改善。实施了智能化管理,电气自动化控制工作效率有所提高,不仅确保企业运营的稳定,而且还可以发挥智能远程控制的作用,保证了生产安全。智能化技术使得电气自动化控制功能得以充分发挥,使得电气设备处于良性的运行状态。
1目前电气工程自动化控制技术的应用情况
中国电气工程自动化控制所发挥的作用是有目共睹的,很多企业都采用这种控制方式,可以提高自动化控制质量,控制效率也得以提高[1]。设备的自动化运行是目前的技术发展趋势,而且随着自动化技术的不断升级,自动化控制作用的充分发挥,使得产品的性能得以充分发挥。中国的电子工程发展中,自动化技术起到了引领作用,多年的发展进程中,电气工程自动化技术适应应用领域的需求不断地升级,也使得该技术应用越来越得广泛。从目前的电气自动化工程的应用情况来看,广泛应用的系统包括分布式控制系统(distributedcontrolsystem),简称“DCS”、IE语言系统、WindowsNT系统,电气自动化控制系统以及自动控制系统[2]。这些系统处于自动化运行状态,其中,电气自动化控制系统为集中控制,自动控制系统为信息集成化控制。分布式控制系统的优点是具有良好的扩充性,而且具有实时性。但是,运行分布式控制系统,所使用的是传统的仪表设备。要保证系统安全稳定地运行,就需要重视后期的运维工作,即便如此,也会由于技术维护不到位而导致系统运行故障,特别是设备的维修难度比较高,就更增加了系统运行故障的发生率。IE语言系统是可视化的语音控制系统。该系统的运行中,如果语言有多个,就需要对语言按照顺序排列。通过操作“上移”“下移”按钮,就可以对语言有效排雷。在对语言编码进行选择的过程中,要参考网页内容,让浏览器自动选取需要的语言以及字元集。在具体点操作中,首先是开启InternetExplorer浏览网页,之后在网页上点击鼠标的右键,就可以弹出列表,点击其中的“编码”项,之后点击“自动选择”[3]。如果通过“自动选择”不能够自己所需要的语言编码,就可以采用将手动的方式进行操作,就可以按照自己的要求调整语言编码。具体的操作方式是,在网页上按一下鼠标右键,选择“[编码”,用手动操作的方式选择相应的语言编码。如果在选项中没有自己所需要的编码,就可以点击“其他”,选择语言编码。WindowsNT是可视化的控制系统,可以使得电气工程设备运行中进行可视化操作。WindowsNT(WindowsNewTechnology),是可以进行PC操作的系统,主要是用于计算机网络操作、网络服务器等等。WindowsNT与通信服务集成。微软公司给予原有的系统开发了“新技术”,此即为“NewTechnology”,即为“NT”。所谓的“NT”还有另一个解释,就是指模拟器“N10”,即“N-Ten”。WindowsNT在电气工程中的应用,可以通过可视化操作起到了智能控制的作用。WindowsNT的操作是非常容易的,而且具有集成化的特点,可以实施一体化操作。当进入到后期的技术维护阶段的时候,也是非常容易的。集中控制下的自动控制系统在运行中,不仅运行的速度非常慢,而且所有的运行都是在远程监控下运行的,这样就会导致主机的运行空间减小了,自动控制系统所具备的性能也会受到影响。这就必然会导致系统在运行中可靠性比较低,很容易产生故障[4]。信息集成化的电气自动化控制系统在运行中,是通过操作可视化的浏览器进行操作信息的,这样就可以及时地了解系统运行情况,对于故障发生点以及故障的原因都能够及时掌握。对于信息处理的过程中,系统还可以在运行的过程中对信息进行整理,还可以对信息进行智能化分析,提高信息的准确率。
2电气工程自动化控制应用智能化技术所具备的特点
2.1智能化技术可以实现无人化超控
智能化技术的优势在于,任何情况下都能够得到认可。在对电气工程自动化控制系统的调节中,所调节的是鲁棒性(Robustness)、下降的时间和系统响应的时间。通过对各项参数的调整,就可以将自动化控制工作调整到自己所需要的状态[5]。智能化技术环境下,电气设备得到调节,就可以实行自我控制的作用,由此,实现无人化操作控制,人力成本得以降低。
2.2智能化技术并不需要控制模型
智能化技术的优势在于,使得自动化控制器的安全系数有所提高,面对复杂的动态方程,不会产生难以控制的现象。与传统的控制模型相比,自动化控制器应用智能化技术,工作效率都会有所提高,而且还能够对未来的运行情况作出预测。
2.3使用智能化技术对于不同数据的处理存在着一致性
智能化技术对于不同数据的处理,所使用的是智能化控制器,无论是输入任何的的数据,都可以做出准确的评估。即便是一些数据不属于是常用数据,通过运行智能化控制器也会获得准确的结果,而且还可以自动启动评估功能。智能化控制器的控制对象具有较强的变更性,对于控制对象就会产生不同的控制效果,要实现全面控制是难以实现的,所以,需要对该技术进一步完善。
3电气工程自动化控制中智能化技术的应用
3.1诊断电气工程自动化控制中所存在的问题解决
电气工程系统运行中,如果存在故障,就需要进行诊断。如果采用传统的诊断方式,就是通过人工操作来完成的。这种诊断方法不仅诊断的准确率不高,而且很难得到正确的病因[6]。但是,这种技术对于专业技术人员的技术要求是非常高的。如果电气工程自动化设备存在问题,特别是在数据上存在误差,就必然会对电气工程自动化控制的效果产生不良影响,但是这种失误是难以避免的。人工诊断的效率必然会很低,导致故障不能够及时发现,更是难以查找到故障原因,所以,对于故障难以及时处理,必然是后果非常严重。将智能化技术应用于电气工程自动化控制中,可以对系统进行智能化管理,而且还可以远程控制和监督,通过实时跟踪进行检测诊断,由此可以避免系统运行中存在潜在的问题。
3.2应用智能化技术对电气工程的设计进行优化
电气工程的设计中,如果采用传统的技术,就会导致不断地重复劳动,设计人员还要对设计方案进行改良,还要通过实验试验。很多时候,一些设计中所存在的问题,设计人员还没有考虑到,如果涉及应用中出现了问题,要将问题的原因查找出来也是非常难的,导致很多的问题都不能够在有效的时间内解决。通常从事设计工作的人员要具有非常高的专业水准,不仅要精通专业知识,还要懂得相关的业务知识,对于理论知识的应用能力是非常强的。将智能化技术应用于电气工程自动化控制中,就会使得原有的工作状态发生了改变。设计工作通过运行设计软件就可以完成,而且所有的设计信息都可以在网络平台上传递,由此提高了设计效率,而且设计的精准性也有所提高。由于设计软件都有修改功能,可以在保存原图的情况下进行修改,就可以节省大量的设计时间,而且设计样式也更为丰富了。
3.3整个的电气工程对采用智能技术控制
电气工程控制系统的运行中,有很多的环节都处于控制之中。要实现控制的系统化和集成化,就要采用智能技术。智能化技术主要运行的是专家系统控制对电气工程进行控制,使得自动化运行效率更高。另外还会采用神经网络控制和模糊控制,可以对电气工程实施多层次控制、神经网络控制不仅层次结构多,还可以运行反向学习算法,特别是其子系统中,通过判断系统参数,对参数进行调控,就可以判断转子的速度。正是由于神经网络控制的优势性能,才能够对运行识别模式,使得信息的处理更为及时准确。
4结束语
综上所述,科学技术的发展进程中,信息技术起到了重要的推动作用。电气自动化控制中,信息技术发挥着重要的作用,特别是智能化技术的应用,实现了自动化控制的智能化运行。目前的电气自动化控制设备得以广泛应用,主要是智能技术发挥着远程监督控制的作用,可以提高电气工程自动化控制效率设备的应用价值,电气工程自动化控制所具备的价值都充分发挥出来。
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在我国,电气自动化监控系统已经逐渐变为现在技术和设备更为成熟的监控系统了。随着科技的革新,电气自动化监控系统也开始向着更为科学化、更为系统化、更加安全可靠、更利于操作的方向发展了。不过,凡事都具有两面性,在电气自动化监控系统被应用于各个领域,为相关工作人员带来便捷的同时,也对相关工作带来了一定程度的冲击。因此,笔者认为,为了今后更有效、更科学地使用电气自动化监控系统,认清电气自动化监控系统,明确其使用过程中产生的问题,并对其未来的发展趋势进行合理的推断是极为重要和必要的。
1 电气自动化监控系统的概述
电气自动化监控系统,主要是对在工作中的电气自动化的相关设备及操作进行实时的监控,以达到及时发现工作中问题、有效解决问题并进行相关的数据记录的目的,这不仅仅提高了工作的效率,还为以后的电气自动化的工作人员提供了宝贵的资料。
现在,经济全球化的趋势越来越严峻,中国的大部分企业,无论是传统企业,还是新兴企业都陆续开始将电气自动化监控系统引入到企业日常的工作当中。不可否认,电气自动化监控系统及其相关技术的引入,极大的满足了当今市场的需求,在增加了企业的经济效益、促进了企业的综合发展的同时,也为中国经济的飞速发展做出了巨大的贡献,为中国更好、更快地打开国际市场创造了极为有利的先决条件。
2 电气自动化系统的重要性
2.1 提高了工作中突发事件的处理效率
在企业、工厂的日常工作中,通过对优化的电气自动化监控系统的使用,可以实现对当地工作数据信息进行实时的采集、分析与处理等等。例如 :工作时,在现场发生了突发事件或是没有预知的事故,电气自动化监控系统会自动进行当时数据信息的采集,并通过监控系统进行科学、合理的事故分析,将实时发生的事故数据信息进行保存,使得工作人员可以及早地发现问题的所在,有效地防止了更大事故的发生,更为今后工作的调研提供了科学、准确的数据信息。此外,电气自动化监控系统还可以对数据信息进行及时的更新,使相关工作人员对工厂的具体情况更为了解,对于工厂内部存在的一些极为细小的问题,或是工作人员不容易发现的故障,通过电气自动化监控系统的良好都可以及时发现。这样一来,对事故发生后的处理有了推进作用,从而从根本上提高了员工工作的效率,加大了员工工作的安全系数。
2.2 提高了工作的准确度
传统的工作方式,主要是通过人进行的。在人工的处理过程中,不论工作人员的技术水平有多高,工作态度有多认真,都难保不会在日常的工作当中,有注意不到或是解决不了的问题。但是,利用机器并使用电气自动化监控系统,就可以通过互联网技术,对问题进行及时的分析与解决。此外,人不同于机器,是会有情绪起伏的,也会有身体不适的时候,在上述这些情况出现时,工作的质量与效率就很容易受到不同程度的影响。而通过电气自动化监控系统的使用,可以有效地避免上述现象的发生,机器和系统是不会有情绪波动的。因此可以避免由情绪变化引发的问题。虽然,机器也会出现损坏,系统也会存在漏洞,但是可以通过机器的维修与换代,系统的定期维护与修补,进行及时的解决。而人一旦生病,其无法工作的期限则是不能够估测的。即使员工带病上岗,其工作效率也会大打折扣。
3 电气自动化监控系统存在的问题
通过上述的论述,笔者介绍了电气自动化监控系统的优势所在,下面笔者就具体谈谈在电气自动化监控系统的实际应用中存在的问题。
3.1 网络问题给监控系统造成的影响
电气自动化监控系统,在很大程度上依赖电子计算机和互联网。通过大量的调查研究,笔者发现,在现今的使用电气自动化监控系统的绝大多数企业当中,其使用的电子计算机设备基本上是能够满足电气自动化监控系统的要求的。但是,在具体的应用过程中,其网络速度给实际工作带来了很多麻烦。例如 :在使用电气自动化监控系统时,由于该地区的网络速度
过慢,使得电气自动化监控系统的数据信息无法进行及时的采集与更新,在很大程度上影响了电气自动化监控系统分析问题、解决问题的能力。网络速度的缓慢,不仅仅给电气自动化监控系统在传输数据上带来了困难,在数据信息的保存上也有不小的影响。在现实的工作当中,由于网络速度的缓慢,数据信息的丢失与错误保存的情况也是时有发生的。这种现象的存在,对日后的工作埋下了安全隐患。
3.2 周围的环境问题给监控系统带来的影响
在经济全球化的大趋势下,我国为了实现经济的快速发展,政府大力支持与扶持工业的发展工业的飞速发展,虽然为企业和国家带来了巨大的经济效益,但是对于环境的危害也不小近几年来,我国环境问题的日益加深,不单单给人们日常的生活带来了巨大的危害,对电气自动化监控系统的正常使用也带来了不可磨灭的影响。这其中,最为严重的就是电磁影响。目前,在我国,电气自动化监控系统得到了广泛的应用。因此,其对电量的需求也在逐渐增加。在员工使用电气自动化监控系统进行工作的时候,会由于日益加重的电磁污染而使得所使用的电气设备受到电磁的干扰,从而对电气自动化监控系统工作的准确度产生了影响。
4 电气自动化监控系统的发展趋势
4.1 增加模拟情形的分析
目前的电气自动化监控系统,是根据工作现场数据信息的采集,进行分析与解决的,属于发现问题、解决问题的阶段。这虽然能够提高工作的质量与效率,但是没有从根源上减少工作中出现事故的概率。笔者认为,随着现今科学技术的飞速发展与更新,电气自动化监控系统也会发生不同程度的升级。在模拟情形分析这方面,电气自动化监控系统还是比较欠缺的。因此,未来电气自动化监控系统将会向模拟情形分析这一块发展。实现根据当时、当地实际情况的分析,做出模拟情形的设计与分析,从根本上抑制事故的发生,减工作中存在的安全隐患,从而降低企业的事故率,提升企业的整体形象。
4.2 加强技术创新,引进优秀人才
现在,虽然电气自动化监控系统正在使用较为先进的网络技术手段,但是由于企业员工的技术能力、素质等客观原因的限制,电气自动化监控系统在技术上仍有很大的上升空间。因此,未来电气自动化监控系统一定会朝着技术人才更加优秀,电子技术更加创新的方向发展。引进优秀的技术人才是提升企业形象、加速企业发展的重要举措之一,是技术创新的必要条件。随着相关优秀技术人才的引进,技术上的创新是电气自动化监控系统的必然发展趋势。只这样,才会推进企业不断的发展,才会从技术层面上提升企业的综合实力,从而增加企业的核心竞争力,使企业在竞争激烈的环境中得以生存与发展。
5 结语
电气自动化监控系统的使用,降低了企业的资源成本,提高了企业的业务工作质量。这就要求相关人员要对电气自动化监控系统的管理更为严苛,要及时发现问题,解决问题,为企的发展提供更为广阔的平台空间。
参考文献:
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中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)37-0047-02
工业自动化技术作为21世纪现代制造领域中最重要的技术之一,其技术水平已成为衡量一个国家国民经济发展水平和现代化程度的直奔。与发达国家相比,我国工业自动化比例依然不高,普遍缺乏自主创新能力。如何培养出具有创新能力的自动化人才是从事自动化教学的我们需要思考的主要问题,我校围绕着以下几个方面进行了自动化专业工程人才培养模式教学的改革。
一、深化教学研究,注重因材施教是改革的基础
学生是学习的主体,因材施教是人才培养模式教学改革的根本。辽宁科技学院作为一所二本类地方院校,就业范围主要面向冶金企业的操作、应用岗位。无论是就业单位的需求还是生源定位,都要求我校的自动化教学总体规划上应轻理论、重实践,即压缩理论教学总课时,增加实践教学课时,重视工程训练及应用,逐步构建宽基础、应用型、创新型工程人才培养模式。培养高级人才是理想,但一定要考虑生源情况,因材施教。我校生源质量与名牌重点院校相比是有较大差距的,数学基础普遍较差,过多过深的自动化控制理论既占用了大量的学时,又增添了学生的学习负担,造成学生厌学且收效甚微。理论教学强调以应用为目的,够用、会用即可,要将教学重点转移到实践教学及工程训练中去,让学生在操作、实践应用及工程训练中对理论知识再理解、再学习,并逐渐具备独立分析、解决生产实践问题的能力,进而培养学生自学能力、创新能力。
二、改革教学方法,唤醒学生自主学习
教学方法直接影响着学生知识的获得及合理的知识结构的形成,对学生多样思维方式的培养起着至关重要的作用。我院自动化专业学生因生源问题,普遍自主学习能力较差,我们推出“思考参与”式课程教学与“引导鼓励”式创新实践相结合的教学模式,唤醒学生自主学习。
1.“思考参与”,所谓“思考”是指教师在课堂上对教科书内容融会贯通,并能够将相关知识相互融合,边讲解、边提问,引领学生去思考,发现并分析问题,利用多种渠道去解决问题,“思考”是让学生走进知识,引领他们自主学习;所谓“参与”是学生主动提出问题,参与课堂、参与教学,与老师共同探讨,提倡“百花齐放、百家争鸣”,推崇多种学习思路、多种解决方案,充分调动学生对教学内容的追踪、再认识。强调培养学生的创新型思维能力。
2.“引导鼓励”,是指在实践教学中,“引导”学生独立分析、调试并解决实践操作过程中的各种相关问题,并把启发式、讨论式、分层次、研究式等教学方法贯穿到具体的实践教学环节;“鼓励”学生自主开发适当的实践环节,提出问题,并通过相关实践独立解决所提问题;“鼓励”学生参加各种实践比赛。从而唤醒学生自主学习。
三、以研促教,推进教学内容的改革是改革的核心
科研是教育发展的基础和内在动力。以科研促发展已成为现代教育的一个重要标志。
1.以科研促教学,推进教学内容的改革。以教学创新为指导思想,将教师在本领域最新的研究成果融入教学内容中,将教学研究成果转化成有特色的教材和创新性实验项目。根据学生技能水平和创新能力培养规律,结合本校教学资源设计创新性实验环节,同时把专业教师的优秀科研成果转化成创新性实验内容,这不仅实现了科研与教学的结合,还有利于教师对学生创新性实验过程的针对性指导。
2.将本科毕业设计融入到教师科研项目中去,注重产学研结合,突出自动化创新应用特色。自动化专业毕业设计是在校期间最重要的综合实践,在毕业设计中,以科研项目和生产应用项目进行真题真做,使学生受到严格的工程实践和科研训练。
四、丰富完善考试形式是改革的有效措施
学校教育中考试对教与学都有很强的评价、导向、激励和促进作用。在对多家企业进行的调查问卷中发现,企业对应届学生的要求越来越高,包括专业能力、职业素养、创新能力等。当然,这需要在课程设置、课堂教学等环节进行多方位的调整,其中考试模式的调整也是关键的环节之一。合理的考试模式将有助于激发学习兴趣,提高教学效果。以自动化的专业课《PLC原理及应用》为例,应加强上机测试,学生通过实际操作、调试运行,可增强学生独立分析问题、解决问题的能力,比单一的闭卷笔试更能反映学生的真实水平。同时增强平时考核的比例(50%~70%),将口试、答辩、小论文、设计、实践操作等纳入到平时的考核体系,即丰富和完善了考试形式,又激发了学习积极性和创新性思维。
五、科研实践是改革的有效途径
学生的自动化工程应用能力形成的有效途径就是科研实践,我们从以下几方面进行尝试。
1.教师是学校的科研实践的引领者。近几年来,我校组建了多层次的科研团队,加强中青年教师的科研能力;其次学校每年拿出专门经费资助中青年教师参加科研活动,鼓励中青年教师积极申报科研课题;最后鼓励并组织教师积极参与校企合作单位自动化项目研发与系统革新,加强教师自身的工程实践能力。
2.实验室开放教学。实验是学生学以致用的第一步,例如,在《PLC原理及应用》教学中,面对对象的实践操作是分析问题、解决问题的最好途径。开放实验室,学生随时遇到问题、随时解决。在巩固理论知识的基础上,开发他们的创造思维能力、实际动手能力。
3.积极鼓励本科生早进课题、早进实验室、早进团队。通过本科生参与科研活动,早进课题,使学生从“要我学什么”变成“我要学什么”;对于自动化专业,实验室是最好的学习场所,当学生学在实验室时,既提升了学生的实验研究与使用各类专业仪器设备的技能,又增强了学生的实践能力与综合运用所学知识解决问题的能力,培养了创新科研素养与团队合作精神;邀请企业或共建单位的高级工程技术人员走进课堂、学术报告厅及毕业指导教师岗位,作为特聘教师,传授第一手的自动化工程实践专业知识、系统故障及解决办法、安全操作规程、技术前沿及最新自动化技术成果等。把工程技术人员领进学校,使自动化人才培养面向工程实际,这对学生现代工程设计思想、方法的培养,以及综合运用多方面的知识解决工程问题的能力的培养起到了强烈的促进作用。
通过辽宁省2013年省级试点专业的教学改革重点资助项目“自动化专业应用型人才培养的改革与实践”各项措施的实施,通过实践教学内容的调整完善,丰富的考试模式、科研实践的稳步落实,使我院自动化专业学生具有更强的创新实践能力,逐步符合并达到自动化专业创新应用型工程人才培养模式的需要。
参考文献:
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中图分类号:X701 文章编号:1009-2374(2015)08- DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.
随着现代科技不断发展,科学技术的不断创新进步,对于高校科研实验室的各项要求也不断提高,实验室内温度、湿度、洁净度,要求越来越高,特别是对实验室的排放有害废气净化处理更为重视,应用范围也越来越广。许多的科学研究、空气环境的标准好坏对现代科学的发展,生产技术的进步有着密切的关系,论文就某高校科研实验室系列排放有害废气净化处理系统进行探讨。
1 工程概况
某高校科研楼承担(教学科研的实验)的场所。该建筑设计根据不同楼层和区域功能特点来配置相应实验室区域,本实验楼共13层,每层面积约3000m2,分两大区域实验室,由两套排放废气净化处理系统担任实验室排风废气净化任务,两套排放系统安装在本楼层的天面平台。这次改造主要针对滞后缺陷控制系统线路,重新设计采用PLC模块自动控制系统,提高系统运行效能,确保安全运行。
2 实验室排放废气净化系统改造工程设计
设计流程图如图1所示:
3 控制系统的改造工程设计
3.1 系统控制方框流程图
系统控制方框流程图如图2所示:
3.2 控制系统的改造工程设计
我们在制订改造实验室排放废气净化系统建设方案中,采取新思路和新的方法,既在原来的设备基础组合上,以补配置、以排风废气净化系统为主,配以各单元实验室的排风通风柜辅助设备。
为保证控制达到国家环境标准的要求,我们选择采用PLC模块与人机界面自动控制系统,结合网络远程监控系统,全天候全区域监控、及时发现问题及时解决,针对高校实验室各单元,使用排风-通风柜无规律和频繁启动的特点,自动控制系统识别实验室单元使用通风柜时,排风废气净化系统才启动运行,反之实验室实验结束系统也自动结束,达到智能控制,从根本上解决系统故障率高、运行成本高、不节能、操作使用繁琐等问题,克服了过去传统的控制原理中存在系统设备安全无保护滞后的缺陷;
3.3 控制原理
采用PLC模块与人机界面以及二次回路结合的控制系统,编写完善的运行PLC程序,把PLC控制程序写入模块。当各单元实验室要启动排风通风柜时,系统会自动识别到各单元操作触发启动信号后,根据单元启动系统顺序要求,打开单元排风通风柜电动风阀,系统确认通风电动风阀已经打开后,系统自动启动单元通风柜排风电机、系统变频器(主要控制输出)主排风电机、附塔自吸泵、排放废气紫外线灯管以及系统保护系统,其他实验室单元若使用排风通风柜时,主系统会自动保持运行状态,直至最后单元使用结束,系统根据关闭顺序才会自动关闭。
保护系统会自动识别各单元电动风阀是否有打开或关闭、单元通风柜排风电机、主系统附塔的自吸泵、主变频器-排风主电机、紫外线灯管、配电系统、等电位系统以及其他设备的运行情况是否正常,模块系统会自动检测到某一电气设施正常或不正常时,系统会自动采取相应的保护措施后,并在系统人机界面,显示文字告知故障点,有利于快速解决故障隐患,达到系统安全
运行。
3.4 保护系统原理
保护系统的监控信号,采用电流变送器,安装在配电单元输出端,拾起系统设置的信号参数,反馈给PLC模块程序,由系统程序识别某个单元电气设备是否执行保护,达到保护目的。
3.5 系统的防雷、电网脉冲电压、保护接零
采用等电位接法与PLC程序配合进行保护,用电流变送器接入用电零线单元,拾取零线漏电信号反馈到系统程序,根据系统设置的允许漏电电流大小,从而启动保护指令。
系统采用等电位保护系统和防雷器的配合,可以根本上解决低压配电网中的脉冲电压干扰、漏电保护、过负载保护以及防直击雷、闪电雷、感应雷、电气设备零线过载保护等,具有针对排放废气净化系统安装在楼层顶层的特点,使系统设备和用电安全具有可靠防护措施和保护系统。
等电位系统指电源端零线与接地线直接连接,电网端零线与接地线形成等电位,当配电系统在零线和接地线上有任何的高脉冲电压,等电位保护系统就会根据我们设置的所需保护参数,自动切断故障配电设备,并配合PLC程序-人机界面,显示文字报警区域,可以快速自动排查故障区域,不影响其他区域运行,达到保护电气设备。
等电位保护系统设计原理:系统采用PLC模块,编写自动控制程序,在各支路配电支路网电源总零线、总接地线上,安装低读数-高灵敏度的电流变送器,拾取等电位电流和电位差的信号,反馈给PLC控制系统程序,自动参数比较后,进行各自指令动作保护。
3.6 遗忘关闭/时间预设功能
利用PLC系统程序的时间指令,把我们所需要的设置时间指令,编写在各单元的控制回路中,配合运行指令结合,形成预设置的遗忘功能指令,当启动了单元通风柜运行时,而忘记关闭单元通风柜、系统预设最长运行时间立即启动计时,各单元实验室操作启动通风柜运行所需要时间功能。当某个单元操作忘记关闭通风柜时,系统可事先设置最长使用时间,当时间到了,系统自动会关闭,防止系统长时间不停运行以及不安全
隐患。
预设功能:单元操作可以预设所需要使用时间,这样可以掌握做实验的控制时间,有利于实验的完整性、兼容性。把系统运行提高到较先进的智能控制操作,充分利用系统运行效率,安全稳定、节能。
3.7 网络远程监控系统
利用网络建立PLC控制系统-人机界面的远程网络平台,实现全网络全天候的监控系统,可以实时远程监控处理系统运行状态,及时解决故障,确保系统安全
运行。
3.8 系统变频器
主要控制排放废气净化系统的主排风机运行的变频,可以实现排风机的最佳运行效能,变频器的控制参数,采用电流变送器拾取在各单元实验室的通风柜排风电机的运行电流的信号参数,由电流变送器拾取信号-反馈PLC系统程序,进行比较后,指令变频器所需要变频参数,达到控制变频节能效果。
4 结语
该科技楼实验室排放废气净化系统经过两年多的实际运行,从实际运行效果上看,各个实验室的排风通风柜使用排放参数、智能控制以及主系统的排放标准、控制系统,在设计要求范围内,系统安全稳定、节能、效果良好,达到了设计要求,为我国类似高校实验室的建设提供参考和借鉴。
参考文献