時間:2024-02-19 15:28:35
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前言
信息科學的研究目標是信息本身,針對信息的運動規律和應用面膜是,發揮計算機等信息技術的工具和手段的功能。信息科學l展迅速,但是,對其缺乏統一的認識。信息科學在電氣自動化領域的應用,為自動化領域帶來了新的發展契機,需要正視變革,不斷尋求發展和創新。
1 對信息科學在電氣自動化領域特征的分析
1.1 信息科學的可靠性更強
對于信息科學,主要依靠互聯網技術,借助計算機的發展,實現整個電氣自動化系統的智能性。在電氣自動化領域中融入信息科學技術,實現資源投入的降低,提升電氣系統操作的簡潔性與便利性,操作速度加快,對于提升電氣系統工作效率意義重大。另外,在信息科學技術的支持下,電氣自動化技術水平得以提升,為安全生產提供切實保障。
1.2 信息科學技術具有突出的可操作性
信息科學技術立足計算機技術,因此,其在操作方面采取的是間接的方式,操作具有簡潔性,邏輯性較強,維護系統運行的安全性。在進行操作的時候,只要進行相關操作命令的輸入即可,就能完成自動操作。借助互聯網等方式的信息傳遞,有利于生產生本的降低,安全性尤為顯著。
2 將信息科技滲透在電氣自動化領域的必要性
信息科學的集點是使科學能夠得到大眾的認可與關注。在電氣自動化領域中應用信息科學技術,其主要目的是促使自動化在原有基礎上,實現更好的發展,提升生產效率。同時,二者的結合促使信息科學在電氣自動化領域的作用日益突出,體現了信息科學的輔助作用,為電氣自動化的應用提供更加良好的發展空間,促使科學信息的理論和實踐得到全面的發展和提升。信息科學優勢較多,具備較強的邏輯表達能力,操作上接受能力較強,實現更多功能的擴展,因此,只有充分利用現代科學技術,才能實現真正意義上的電氣自動化和信息化,推動自動化工作的積極開展,滿足生產需要,降低資本投入,節能能耗,提供設備使用年限。在具體引入中,需要將信息技術帶入電氣自動化范疇,在進行操作的時候,借助對命令的執行,實現數據信息的傳遞。另外,鑒于電氣自動化危險系數的增大,在信息科學技術的支持下,電氣自動化領域能夠進行危險性的降低,提示操作安全性,為工人提供更加堅實的保障。
3 對信息科學在電氣自動化領域創新的分析
3.1 重視智能終端的應用
對于信息科學,與數字技術相同,都是一互聯網幾計算機技術為基礎,通過智能終端實現對數據信息的收集和整理,但是,在電氣自動化領域,也存在一些問題,如缺乏高技能的讓你猜,對智能化終端的研發和應用造成限制。另外,在時限方面缺乏同一性的標準,信息科學高端人才也不足,給整個電氣自動化領域的智能化水平造成阻礙。借助信息化科學,對智能化終端進行雙重配置,實現對信號傳輸的有效控制,有效應對緊急情況,如針對電力信號的中斷,及時進行系統維護,切實提高系統運行的安全性與可靠性。
3.2 對程序化操作進行不斷完善
在電氣自動化生產中,在指令下達之前,首先需要將經過審核的票據錄入到電腦系統中,在具體實踐中,對干預界面進行人工設置,對設備進行細化操作,促進功能劃分。而后,針對系統的應用模式功能進行設計上的明確,促使電氣自動化的操作處于默認識別的狀態。這些設置的作用是滿足無人操作的功能,實現設備自動化操作和控制。在具體發展中,電氣自動化需要緊跟時展,重視電氣自動化開放式的建立,強化分布式管理,推動信息的不斷完善,促使信息梳處理模式更具綜合性,同時,借助信息科學與網絡技術的優勢融合,在根本上促進電氣自動化管理和操控的實時性,強化綜合管理,實現整個系統的自動化控制。另外,借助科學技術,實現電氣自動化內部和外部的統一,保障自動化系統的準確性和精準性。除此之外,發揮系統分布操作的特征,對智能化系統進行模板的劃分,強化風險控制,推動電氣自動化高效獨立地運作。
3.3 對GOOSE虛端子概念的介紹
隨著科技的不斷發展和創新,電氣自動化中融合了一種新的概念,即GOOSE虛端子概念。這一理念的滲透,使得電氣二次回路得到改善,對傳統模式進行了突破,為整個工程的調試提供了極大的便利。隨著數字技術的深入和發展,GOOSE技術應用拓展,促使測控裝置與保護裝置之間的信息交互實現了智能化,促使整個電氣系統構件能夠完成跳合閘的功能,使得連閉鎖與測控遙控裝置之間的間隔曾提供了基本的保護。當前,隨著科技的不斷完善和發展,傳統的二次回路很難滿足工業發展的需求,GOOSE網絡實現了對其的全面代替,能夠發揮本體的作用,促使高效化智能終端得以實現。另外,雙網配置模式被應用,也就是GOOSE網與MMS網絡相結合,提升應用的便捷性與簡潔性。這種配置方式具有清楚的層次,結構優勢明顯,集中接口組屏。對于GOOSE的應用,主要是實現MMS網管理主機與IED之間的通信,而后發揮GOOSE網的功能,實現聯閉鎖和測控遙控。
3.4 工業程序化更加突出
在工業電氣自動化過程中,對數字技術進行了合理應用,促使工業生產思想趨于程序化。在自動化行業中,數字化突出,同時,借助預支工序,促使工業生產實現了流程化與數字化的融合。借助流程化和數字化的思維,實現了工業電氣自動化生產的環節控制,有利于提升工業領域電氣自動化的水平,實現對生產流程的優化,為企業創造更具良好的經濟效益和社會效益,促進起可持續發展。借助人機交互,實現對生產線的全程健康,生產流程被調整,促使數據傳輸更具高效性與安全性。依據程序化的理念進行操作,在執行命令之前,能夠使用電腦進行票據的審核。在整個操作開始之前,需要進行人為操作界面的干預,對相關操作進行設計。工業電氣自動化的長期發展使得未來的發展更具趨于開放化和信息化,需要整個行業重視電氣分布式的完善,使得其能夠滿足當下時展的要求。信息化建設的發展使得處理方式更具趨于綜合化,網絡技術融入其中,使得電氣管控工作呈現全面的自動化。開放化的建設使得電氣系統外界連接成為關注點,也就是說,只有實現外部網絡語內部系統的協調統一,才能保障開放化處理結果與指示信息相符,電力系統數字處理的精準性增強。
4 結束語
綜上,對于電氣自動化領域的創新和發展與信息科技的發展息息相關,需要其提供強大的動力,將信息科學應用到自動化領域,發揮其在便捷性、清晰性以及維護便利的優勢,為電氣自動化的全面發展奠定基礎。為此,要重視信息科學,培養高素質的新型人才,更新應用觀念,促進電氣自動化的智能化發展。
參考文獻
電氣自動化是一門綜合電力、電子和計算機技術多種技術,是一門非常重要的學科。信息化的不斷發展,使得自動化已經慢慢成為了信息化產業發展的重要標志,因此電氣自動化的發展成為了時展的重要標志。在工業中應用電氣自動化,提高了生產效率,這主要是因為自動化技術中有一些高科技手段,這樣就能夠保證工業生產的可靠性,在工業生產中高新技術逐漸受到應用,同時發展速度非常快。
1 工業電氣自動化的基本情況
1.1概念
電氣自動化是一門新興的學科,主要是以控制理論和電子網理論作為基礎,同時以電子技術和計算機技術作為手段,在工業生產中占據了非常重要的位置。電氣自動化技術被運用到各個領域,在工業生產中應用這門技術可以降低工業生產的成本,提高生產效率,同時對改善工業生產環境也是非常有幫助的。在科學技術不斷發展的現在,科學技術的水平也在逐漸提高,信息化程度也在逐漸的提高,工業生產也要和時展相適應,這樣才能更好的發展經濟。
1.2電氣自動化的發展
電氣自動化在發展的過程中歷經了非常久的時間,經過了時間的考驗,電氣自動化在發展的過程中和計算機技術和電子技術是分不開的。在上個世紀五十年代,電機和電力產品相繼出現,使得電氣自動化概念慢慢被人們提出。繼電器和接觸器實現了自動化的控制,這些設備的應用使得人的意志可以通過設備操作來實現,這個重要的突破使得自動化發生了重大的改革。現代控制理論的出現使得電氣自動化技術在發展的過程中有了更進一步的發展,電氣自動化的發展是離不開計算機技術的,計算機技術在發展的過程中在很多的行業中都得到了應用,這樣就使得計算機信息處理和自動化控制在生產過程中得到了更好的應用,在生產過程中,可以更好的進行管理,使得自動化技術在發展的過程中出現了質的飛躍,使得電氣自動化技術進入到了一個全新的階段。
1.3電氣自動化發展存在問題和影響因素
電氣自動化技術在發展的過程中,出現的影響因素是非常多的,其中最重要的影響因素就是信息技術的發展和物理科學的發展。信息技術對電氣自動化的影響主要體現在信息技術,主要包括的是計算機技術和通訊技術,主要是人們在進行信息開發過程中應用到的技術手段。科學技術的不斷發展,信息技術也在不斷的發展,這樣就使得電氣自動化的技術手段在不斷的發生著變化,自動化技術在不斷的提高。在電氣工程中,對通信技術的利用是非常普遍的,這樣就導致了信息技術對電氣自動化的影響是非常大的,一旦信息技術在應用的過程中出現問題,那么電氣自動化就會受到很大的影響。在電氣自動化發展的過程中,物理科學對其影響是非常大的,主要是因為物理科學的運用對電氣自動化的發展是有很大的影響的。在物理科學領域,三極管是一項非常偉大的發明,這項發明將人類的意識和設備的操作緊密的聯系在一起,而且也推動了固體電子學的發展,將物理科學和電氣自動化有機的聯合在一起。電氣自動化在發展的過程中和物理科學的聯系會更加的緊密,同時也會將物理科學更好的應用到電氣自動化系統中。
1.4未來發展方向
電氣自動化在發展的過程中指定了統一的標準,這樣就給不同的廠家在信息交流方面提供了便利,同時也能保證電氣自動化向更好的方向發展。自動化系統的應用非常廣泛,這樣就使得電氣自動化逐漸成為了時展的重要標志。為了更好的發展電氣自動化,國家在研發電氣自動化的系統產品,這樣可以更好的實現電氣自動化同國際接軌。
2 工業電氣自動化的應用分析
1電氣自動化分析
1.1電氣自動化的概念
近些年來,在電子通信技術的發展之下,電氣自動化逐步被社會所熟知,電氣自動化的廣泛應用讓人們的工作與生活模式發生了翻天覆地的變革,人們的生活變得更加便捷。截比到目前為止,電氣工程已經涵蓋到了光子、電子研究范圍之中,通俗而言,電氣自動化就是電子工程及其自動化,各類電器都與電氣自動化有著密切的關系,電氣自動化已經開始應用到各類行業之中,發揮著越來越重要的作用。電氣自動化也成為了促進社會經濟發展的主要手段之一。
1.2電氣自動化的特征
電氣自動化系統的操作與企業系統有著較大的不同,一般而言,不需要將設備設置在控制室與配電室中,只要將其設置在控制中心即可,與一般的系統相比而言,電氣自動化系統操作次數與操作頻率相對較小。為了保障電氣設備運行的安全性與穩定性,就需要設置好科學合理的保障措施,提升系統的抗干擾性,此外,還要保障電子設備異常情況能夠被及時檢出,這樣才能夠保障電力系統運行的安全性與穩定性,為人們的生活與生產提供更大的方便。除此之外,電氣自動化還具有便捷性、廣泛性及高效性等特征。
2電氣自動化在電氣工程應用中需要遵循的設計理念
2.1集中化監控式理念
電氣工程的維護是十分方便的,對控制站的要求也不高,系統設計工作很容易實現,同時,電氣工程主要是將系統功能集中起來進行處理,這就在一定程度上加重了處理器的任務,這也會影響系統的處理速度。此外,如果電氣設備處在監控環境下,主機冗余也會降低,電纜數量則會加大,為了防比電纜影響系統運行的安全性與可靠性,就需要將集中化監控式理念應用在設計過程中。
2.2現場總線監控式理念
目前,以太網、現場總線技術也在電氣工程自動化中得到了廣泛的使用,將現場總線監控理念應用在其中可以有效提升設計工作的針對性,也能夠根據間隔的實際情況進行科學的設計,如果將該種措施應用在較遠程監控系統中,還可以有效減少設備模擬量,因此,該種方式也開始在電氣自動化中得到廣泛的使用。
2.3遠程化監控式理念
將遠程化監控式理念應用在電氣工程中可以有效節約材料費用、安裝費用以及電纜用量,也有著良好的可靠性。但是,由于各類因素的影響,電氣工程通訊量較大,通訊速度低,因此,該種設計方式僅僅適宜用在小型電氣工程中,不適宜應用在大型工程中。
3電氣自動化在電氣工程中的應用分析
3.1電氣自動化在電氣工程管理工作中的應用
在技術水平的發展之下,電氣自動化技術也開始在高新技術中得到廣泛的應用,其應用工作更加注重編程調試工作。例如,在儀表工程管理工作中,只要將電氣自動化技術應用在其中就可以將傳統的管理重點轉化為集中PLC控制系統以及集散DCS管理工作上來,將自動化管理系統應用在儀表工程管理工作中能夠實施采集溫度、流量以及壓力數據的采集,也能夠實現輸出控制以及監測工作的功能,這不僅可以有效提升管理穩定性,也可以有效降低維護工作的資金投入量與工作維護量。可以說,電氣自動化技術的應用能夠有效提升工程電氣工程管理工作的信息化水平,這也是未來的技術發展趨勢。
3.2電氣自動化在變電站中的應用分析
將電氣自動化技術應用在變電站之中可以實現全自動化操作與監控,也能夠有效提升變電站的綜合監控能力、運行效率與運行水平。在將電氣自動化應用在設備中之后,可以用全微機設備取代傳統電磁裝置,這就實現監視工作的屏幕化,為正常工作的開展提供了很大的便利。
3.3電氣自動化在分散測控系統中的使用分析
分散測控系統是發電廠的重要組成部分,對于發電廠的運行有著十分重要的地位,在應用過程中主要使用分層控制結構,其結構有工作站、以太網、過程控制單元、數據高速通訊網幾個部分。在這幾種結構之中,工作站包括運行員工作站與工程師工作站兩個部分,運行員工作站負責信息發送以及信息接收的工作,工程師工作站則負責相關信息的診斷、設計以及維護工作。將電氣自動化應用在分散測控系統可以讓系統處于自動運行狀態中,既可以減輕工作人員的工作壓力,也能夠提升系統運行的穩定性。
3.4電氣自動化在電網調度中的使用分析
將電氣自動化技術應用在電網調度中可以有效提升調度系統運行的準確性,其應用范圍涵蓋到了電網調度工作站、網絡、中心服務器、打印設備、大屏顯示器中,該種技術的應用可以實現發電廠、變電站終端與下級調度中心的連接。同時,電氣自動化技術還可以實時評估系統的運行情況,并對數據進行累計,繼而實現相關的預測功能,此外,電氣系統還可以對數據進行及時的采集、數據與監控,可以幫助管理人員及時的掌握系統的安全情況,這能夠有效促進系統的現代化發展。
4電氣自動化未來的發展趨勢分析
電氣自動化的應用范圍是十分廣泛的,有著良好的發展趨勢,在未來階段下,需要在電氣自動化的發展中投入更多的資金與精力,并著重關注這一技術在電器智能化上的應用。
4.1利用統一系統開發平臺
統一的系統開發平臺的平臺能夠支持包括設計、測試、調試、開機運行以及維護在內的自動化項目的各個環節,該項技術能降低費用和時間,減少投入的成本,各個用戶可以根據要求進行運行代碼的設置,主要在于開發的平臺與運行的平臺是相互獨立的。
4.2電氣工業的自動化與信息技術
在市場經濟的推動下,信息技術不斷向工業行業滲透,主要體現在:一是管理層進行縱向的滲透,二是信息技術向自動化設備和系統進行橫向的擴展。
4.3自動化技術操作人員專業化
近年來,隨著科學技術的飛速發展,電氣自動化技術也得到了巨大的提升。同時,伴隨著社會經濟的不斷發展,電氣自動化控制系統在社會經濟發展中的作用越來越明顯,新興電氣自動化技術逐步應用于電氣自動化控制系統中,成為了其發展的動力和支撐。以往,對于電氣自動化控制中的任務基本都是由人工來完成,然而一些較為復雜的任務并不是純手工能夠完成的,因此,本文著重研究一種智能技術來解決電氣自動化控制系統中人工無法解決或者非常難解決的任務。
一、電氣自動化控制系統概念
電氣自動化控制系統主要目的是保證電氣自動化設備正常穩定地運行,其主要功能有:
1、設備自動控制
當系統中某個設備出現故障,開關可以自動斷開線路。
2、自動保護措施
當系統中的設備在正在運行時出現故障時,有可能導致電流電壓瞬間大過允許的電流電壓值,為避免這種現象的發生,需要對故障信號進行識別,并在識別到故障時采取相應的保護措施。
3、監控系統變化
對于系統中變量電的監控,應采用傳感器實時感知并回饋結果。
4、實時測量
除了以上數據,還需要其他的一些信號、參數值才有助于對系統的監測及科學方案的提出,而對于這些需求值應該采用專業設備進行實時測量。
二、智能技術在電氣自動化控制系統中的應用
1 智能技術
智能技術是一門新興科學,屬于計算機科學的分支,試圖產生一種與人類智能響應類似的智能機器,其研究對象包括自然語言處理、機器人等。
2、電氣自動化
電氣自動化是一門特有學科,主要研究自動控制、電子與計算機應用、信息處理等[1]。
3、智能技術在電氣自動化控制系統中的應用
這兩者的交匯點在于實現機械自動化,使機械設備能夠自動得實現電氣自動化控制過程,而省去了人工繁雜的工作。隨著科技與社會的前進,智能技術的應用越來越廣泛,其中主要涉及的領域有:電氣系統故障檢測、電氣系統控制、電氣產品優化等。因此,將其應用于電氣自動化控制系統中也成為了必然趨勢。
4、智能技術在直流傳動中的應用
(1)模糊邏輯控制的應用
目前,最常用的2種模糊邏輯控制器是Mamdani控制器和Sugeno控制器[2],其中前者主要在調速控制系統中應用,它主要由4部分組成:
a在模糊化的環境下實現了輸入變量模糊化和量化。
b通過應用專家知識庫對目標進行建模、控制,在此過程中應用到了神經網絡推理、自適應模糊控制。
c采用推理機對人的行為決策進行學習。
d采用反模糊化技術來進行量化和反模糊化的實現。具體的反模糊化技術有中間平均技術等。
Sugeno控制器與Mamdani的共同點在其模糊規則庫,當Sugeno模型為0階模型時,Sugeno就是Mamdani控制器。
(2)人工神經網絡的應用
人工神經網絡的非線性函數估計其具有一致性,這樣在電氣傳動中也可以使用它。人工神經網絡采用并行結構,支持多傳感器同時輸入,有效地增強了決策的可靠度,同時其還具有優點:人工神經網絡對噪音不敏感,其不需要被控系統的數學模型,在一致性方面變現得良好。目前,電氣傳動正在向減少傳感器數量方向發展,但是在某些情況下,有的傳感器的敏感度較低,這會導致信號的精確度降低,這時采用多傳感器就會有效地避免這種情況的發生。
多層前饋神經網絡采用了學習技術:誤差反向傳播技術。在某些情況下,多層前饋神經網絡技術只能實現需要的映射,而對于最優隱藏層、激勵函數的選擇,沒有相應的解決方案,這往往是在網絡隱藏層及節點多時發生的,對于這樣的問題可以考慮用嘗試法。通過反向傳播訓練算法——最快下降法,可以對非線性函數近似值進行獲取,學習速率作為參數出現在其中,并地網絡特性有影響。該算法的主要用來向網絡反饋輸出節點,在搜索最優、調整權重等中都能用到。
2、智能技術在交流傳動中的應用
(1)模糊邏輯控制應用
模糊邏輯控制運用于交流傳動時,模糊控制器主要用于替換傳統速度調節器,也可以拓展其用途,例如對電機力矩、磁通的感應等。這些用途在試驗中已經得到了證實,同時當電氣自動化控制系統中同時用到了CRPWM塑變器、模糊控制器、PI控制器[3]時,還可以補償擾動,這些擾動通常是由負載轉矩、慣性產生的。
(2)神經網絡的應用
在神經網絡應用在交流傳動的系統中,主要有兩個組成部分,其一是對定子電流的自適應控制,其二是對轉自速度的自適應控制。前者可以采用對電氣動態參數進行辨別的方法實現,而后者可以采用對機電系統參數進行辨別來實現。該系統同時應用了反向傳播學算法,采用多層前饋型結構,通過學習三位圖形映射,以初始速度、負載轉矩為依據,結合實驗結構,就可以明確最大可觀測速度增量。該方法具有很多優勢:可控制負載轉矩的速度、定位時間短、性能佳等。
以上講述了智能技術在電氣自動化控制系統中的應用,其主要包括了感知、思維和行為能力,能夠用于自然語言理解、智能化地解決問題,這對于機械人類意識能力的提高非常有促進作用,同時,也有助于電氣自動化控制真正達到全自動化。
三、電氣自動化控制系統的發展
隨著科學技術的飛速發展,電氣自動化控制系統也在逐步完善,如今電氣自動化控制系統已經與IT技術緊密得結合,成為電氣自動化控制系統發展的趨勢,其中表現最為突出的即是智能化技術與電氣自動化控制系統的結合,使電氣自動化控制系統在智能化理論的驅動下,將機械人類意識完美地應用于電氣自動化控制中,使電氣自動化系統真正地實現智能化運作。在未來的發展中,智能化技術仍然會是電氣自動化控制系統研究的重要方向,且其作用會越來越重要。
四、結束語
智能化技術能夠使原本人工無法操作完成的工作或者操作起來非常復雜的工作解決起來智能快捷,在電氣自動化控制系統中仍是如此,智能化技術的應用能夠有效地減輕工作的繁雜度,使電氣自動化控制趨向自動智能,同時還能提升電氣自動化系統的效率和準確度。■
參考文獻
【關鍵詞】電氣自動化 工業 應用
電氣自動化近年來無論是在國內還是國際上發展都非常迅速。它不但是技術上的革新和突破,更是電氣工程,計算機技術,編程技術與實際操作的完美結合。在工業領域的應用更是使傳統工業生產模式和管理模式有著質的飛躍。工業生產引入電氣自動化能夠全面的、合理的、科學的、安全的發展。
一、電氣自動化概念理解
電氣自動化是綜合了電氣工程和計算機信息技術的現代化技術。電氣自動化主要是對強弱電的結合,電工技術與計算機技術相互配合,軟件系統與硬件系統的綜合使用進行研究。各個方面相互配合,相互滲透使工業生產精度更高,效益更好,提高工業的生產水平和生產質量。其中電氣工程更是一項基于電路、電磁、電力、信號處理等多門學科的高端技術,它是物理知識與信息技術結合的產物。電氣自動化在工業生產中是一個控制系統,它能夠嚴格的按照程序,指導生產設備完成生產活動。
二、電氣自動化的發展史
伴隨著電子技術和信息技術的飛速發展,電氣自動化已經走出了工廠,并且在辦公、交通等多個領域得到了廣泛的應用。
(1)全控型電力電子開關時期。在上個世紀五十年代晶閘管出現,標志了運動控制新紀元的開始。繼后出現了交流變頻技術和全控制式器件GTR等,即電力電子器件第二代。第三代器件包括IGBT和MGT這類復合型電力電子器件。而第四代器件則由功率集成電路PIC構成。
(2)電路低頻向高頻發展。隨著電力電子器件的更新,變換器電路也隨之改變。在普通晶閘管時期,整流控制主要由直流傳動變換器完成。交流變頻傳動由交-直-交變頻器完成。在第二代時期,PWM變換器得到廣泛的應用。PWM技術可以提高工作效率,并且減少高次諧波對電網的影響,可以改善電動機低頻轉矩脈動問題。
(3)交流調速理論發展。德國學者F?Blasche提出了交流電機磁場定向遠離市,并得到德國大學教授Depenbrock的繼承和發展。教授Depenbrock繼F?Blasche提出了直接轉矩控制思想,并將它推廣到了弱磁調速范圍。這一控制思想具有結構簡單、思想新穎、信號處理物理概念明確的特點,屬于高靜動態性能的新型交流調速方法。
(4)通用變頻時期。通用變頻器是一種系列化、批量化和占市場量最大的中小功率變頻器,經歷了由普通功能型U/F控制型到高功能U/F型再到高動態性能適量控制型的發展過程。
(5)單片機發展。由于占主導地位的MCS-51單片機的8位機功能簡單,指令短小,后來就有了適合大批量生產的PIC系列單片機的推廣和使用,其可靠性和保密性都非常高。
三、電氣自動化在工業上的應用
電氣自動化在各行各業都有所滲透,文章對其在工業領域的應用進行分析。
1、電氣自動化在能源工業中的應用
(1)煤炭工業。電氣自動化技術應用到機械設備中,采煤機的開采范圍已經從中厚煤層擴展到薄煤層范圍,并且開采機已經發展成為大功率、高強力的模式。機械設備從以往的有鏈牽引逐步過渡到電磁滑差和變頻調速無鏈牽引模式,液壓支架高度也做到可以自動調節,并且支架形式多樣,可以四柱支撐式進行低位放煤、也可以進行兩柱式高位放煤等。液壓支架控制系統是綜采工作實現高效的重要技術設備,也是電氣自動化技術發展的必然方向。當然,在面對新技術,我國的煤炭企業都應該結合自身煤礦的特點努力嘗試這一套自動化系統,在技術的指導下以及實踐當中,將這套系統應用到更廣的層面。
(2)電力工業。電力部門也屬于能源工業。目前電力系統的自動化也在逐步建設和完善中。如自動發電控制,配電管理系統,能源管理系統,檢測控制系統,數據采集系統都逐漸應用于電力工業中。這種智能的控制和管理模式,必然會使電力的分配更加合理科學,輸送更加及時,管理方式更加先進。做到電力的充分利用,真正服務于生產生活,及時解決可能出現的問題。
(3)電氣自動化在水利工業中的應用。在水利工業方面,尤其是水廠工業里,電氣自動化的自動檢測系統,自動控制系統等技術的應用。能夠顯著提高水的利用率,使水資源的得到充分的利用不造成不必要的浪費;對于水的檢測也更加嚴格,能夠保證水的質量問題;對于高層管理來說,企業更加系統化,現代化,管理更加全面。真正使企I的管理模式和運行模式很細致的結合在一起。
2、電氣自動化在鋼鐵工業中的應用。鋼鐵工業中,電氣自動化也有很重要的地位。傳統的鋼鐵冶煉和加工,大多管理系統陳舊,而且不夠完善。生產過程比較粗糙,不能很精確的完成生產。電氣自動化把傳統的生產,用先進的計算機技術進行統一操作和管理,使生產效率和生產精確程度大大的提高。尤其是自動控制和動態安全監測系統的使用,把鋼鐵生產和加工過程中安全系數大幅度提高,降低生產中的事故發生率。鋼鐵工業引入電氣自動化的先進技術,保證生產質量的前提下,開發和創新新型的產品。電子技術與生產相互結合,提高企業生產和管理效率。
3、電氣自動化的發展前景。電氣自動化是未來社會中具有相當能量的一種技術手段,它的價值和發展潛力是非常大的。電氣自動化在未來可以作為一項很全面的技術手段出現,它既能作為高端技術手段服務于企業軟實力,又能為企業的各項硬件設備高效運行提供保障。我國工業生產過程中,要求能源高效利用,污染程度最小。電氣自動化不但能滿足工業生產中的這些要求,還能通過計算機技術,實現統一管理,全面管理,制定合理的生產方案。使我國工業水平跟上時代的發展步伐,滿足我國發展和人民生活水平的需求。
中圖分類號:F407.6 文獻標識碼:A 文章編號:
在經過了幾次大型的調整之后,電氣自動化技術以其專業面寬以及適用性廣的特點在我國得到了較大范圍的推廣與應用。現代電子科學技術的不斷發展促進了電氣自動化技術的發展。與此同時電氣工程的學科結構也得到了前所未有的發展與變化,以學科結構、研究領域以及技術探索為基礎的新模式、新概念不斷涌現,同時也形成了一種強電拖動、弱電控制為核心,以技術更新為宗旨的新型技術模式。在現代化科學技術發展中,越來越多的計算機技術、信息技術和通信技術在電氣自動化技術中的廣泛應用,為其未來發展提供了基礎和方向。
1 電氣自動化技術的概述
1.1電氣自動化的概念
電氣自動化被人們稱之為電氣工程,是一個涉及到多個學科領域的綜合性技術模式,如電工學、電子學、自動化技術和計算機工程等。電氣自動化在目前國民經濟發展中占有著基礎性和支柱性地位,是促進社會經濟發展的核心內容。
1.2電氣自動化系統的特點
在電氣自動化系統的安排方面,在每個配電室和電動機控制中心里面分別安裝用電設備,由于其具有較多的信息處理任務,因此其配件較為繁多,這也增加了其維修的難度。與熱工系統相比,電氣自動化系統的操作頻率很低。部分系統設備在正常的運行中,可以長達幾個月甚至是更長的時間內都不需要重復操作。另外,該系統對電氣設備的保護裝置有著較高的要求,尤其是在反應速度方面,需要在40ms內完成一個保護動作。
1.3電氣自動化技術的作用
電氣自動化對于提高機械運行的經濟效益和勞動生產力有著重要作用,自其誕生以來,對于我國社會生產的改造提出了巨大的可靠性與經濟性,促進了我國經濟社會的發展水平。目前我國社會發展中,全面實現智能化、信息化、工業化發展離不開來電氣自動化的支持與配合,電氣自動化的合理應用對于促進我國社會的穩定進步和提高現代化生產效率有著重要作用,同時對于社會長遠發展目標與規劃有著深遠意義。隨著近年來科學技術的飛速發展,電氣自動化被廣泛的應用在礦山、建筑、化工、電力、制藥等多個建設領域,其廣泛的應用與普及對于促進這些生產領域的生產效率、生產效益有著重要的意義。
2 電氣自動化技術的發展現狀分析
信息技術是包括計算機、世界范圍高速寬帶計算機網絡及通訊技術,廣泛的講就是指人類開發和利用信息的一切手段這些技術手段主要目的是用來處理、傳感、存儲和顯示各種信息等相關支持技術的綜合體。現代信息技術又稱為現代電子信息技術是建立在現代電子技術基礎上的它是以通信、計算機自動控制等現代技術為主體將各個種類的信息進行獲取、加工處理并進行利用。現代信息技術是實現信息的獲取、處理、傳輸控制等功能的系統或設備的信息系統技術主要包括光電子、微電子以及分子電子等有關元器件制造的信息基礎技術主要是用于社會經濟生活各個領域的信息應用技術。
3 電氣自動化技術在各領域的應用分析
3.1電氣自動化在水廠方面的應用
首先,自動化提高了效率。節約了能源,降低了能耗,減少了污染;對水廠的監管和控制更加系統化專業化。讓監督和控制的范圍更加廣泛,更加及時;其次,水廠的管理更加信息化,網絡化,現代化;再次,應用電氣自動化系統,使企業效率更高,提高綜合效益。整個系統更加完善,同時具有更高的性價比,保證了水廠在各方面的高效運行。電氣自動化技術在水廠中的應用,提高了水廠的工作效率,讓水廠更加現代化,科技化,智能化。
3.2在建筑領域內的應用
隨著經濟的發展以及電子科學技術的發展,自動化控制系統逐漸代替了傳統的人工控制深入到了智能建筑的各個方面。在智能化建筑中,存在著大量的電子設備和布線系統。比如通信自動化系統。火災報警及消防聯動控制系統,樓宇自動化系統,保安監控系統,辦公自動化系統,閉路電視系統等。一般情況下,電子設備以及其布線系統的耐壓等級都很低,同時對防干擾有著較高的要求,尤其是對避雷設施的要求很高。因此,需要建立起一套系統的和完善的避雷結構。
3.3電氣自動化在港口方面的應用
對外開放也帶動了港口的發展,為了使我國港口更快發展,港口方面應用了很多新技術。如港口電氣自動化的發展,應用自動定位,動調度管理系統,無線數據通訊等,讓水路工作能夠高效運行,這樣滿足經濟發展和國際貿易的飛速發展。提高了效率,降低了成本,節約了勞動力,促進了電氣自動化技術應用達到更高的水平,從而促進了經濟的進一步發展。
3.4電氣自動化在電力方面的應用
首先,新電力電子開關標志著運動控制的新時代。MOS控制晶閘管將驅動電路、過壓過流保護、電流檢測甚至溫度自動控制等作用都集成到一起。統一成一個整體,這樣電氣自動化系統迎來了一個新時代;其次,變換器的組成部分電子器件的更新促使變換器的新發展,讓電氣自動化的應用更加方便與快捷。電氣自動化對電力系統做出了巨大的貢獻;最后,交流調速控制日漸成熟擁有新穎的控制思想,簡單的控制結構,控制手段更加直接,響應迅速,且無超調,信號處理物理概念明確,讓電氣自動化的工作效率更高,成本更低。
4 我國電氣自動化的未來發展分析
4.1系統結構通用化發展
企業的網絡結構對于一個好的電氣自動化控制系統來說能夠保證企業內部的計算機監督、控制設備、財物系統之間的數據通訊快速準確安全。系統結構通用化是非常重要的企業管理者可通過內部網絡對現場設備進行實時監督。
4.2綜合自動化系統發展
為了滿足更多行業很多部門之間通訊更加方便的問題,我們需要綜合自動化系統。這樣可以讓控制和監測集為一體,提高了高壓系統的保護和控制水平。綜合自動化系統用計算機進行控制,便于檢測各種狀態信號做障信號。
4.3由低頻向高頻方向發展的電路
電子科學技術的不斷發展,使得電力電子器件也不斷的更新換代,使用第一代晶閘管時,直流傳動的變換器主要是整流相互控制,交流變頻傳動則是交一直一交變頻器。當出現了第二代電力電子器件時,得到廣泛的使用的是PWM變頻器,由于PWM變頻器的廣泛使用,提高了電氣自動化的功效。同時也減少了諧波對電網產生的影響,使電動機在低頻區的轉矩脈動問題得到了合理的解決,而隨著應用范圍的加大以及應用領域的深入。PWM變頻器逐漸顯露出了一些弊端,因此加速了諧振式直流逆變器電路的產生與發展。
4.4 DCS系統控制
DCS系統控制是一種新算法,它的特點是,對于普通算法和特殊算法都能夠計算。它包括由分散的現場控制站、數據采集站等就地實現數據采集和控制,并通過數據通信網絡傳送到生產監控級汁算機。因為操作可以進行備份,及時文件丟失也可以及時找回,補充漏洞,挽救危機。這種新方式被廣泛應用于水泥廠,電廠等行業。
5 結束語
總之,電氣自動化在現代工業中起著舉足輕重的作用。電氣自動化的應用與創新讓整個行業朝著現代化,科技化,數字化,智能化方向發展。而隨著經濟的發展,以及科學技術的不斷進步,電氣自動化技術必將向著更為先進的方向發展,在各個領域的應用也將越來越廣泛,為生產效率的大幅度提高,以及社會發展的穩定與進步,作出了巨大貢獻。
參考文獻:
一、數字技術在電氣自動化中的試驗方法
作為不具有破壞性的試驗――局部放電試驗,在試驗中目前采用的有兩種試驗方法,第一種試驗方法是將工頻耐壓作為預激磁電壓,將其電壓值降低到與局部放電試驗的電壓值相同的狀態下,經過幾分鐘,在進行局部放電量的測量。第二種方法是使用變壓器,將Um作為預激磁電壓,同樣將其電壓值降低到與局部放電試驗的電壓值相同的狀態下,經過30至50分鐘的時間,對局部放電量進行測量。在局部放電量的測量中,必須避免試驗周圍的噪音污染,對電源局部的其他放電量也要進行及時的隔離。在局部放電試驗中,放電量的多少和接地電極表面的場強有直接的關系,而和電源頻率沒有任何關系。截波沖擊試驗在試驗過程中必須與全波沖擊試驗的一些儀器交替進行,才能確保試驗的順利進行和試驗結果的準確性。
在電氣自動化中進行科學有效的試驗可以提高電力系統運行環境的安全性、可靠性。高壓試驗與普通的電氣試驗相比,具有特殊性和危險性。在高壓試驗中必須做到以下三點:
1、高壓試驗過程中,試驗場地必須具備一定的安全措施,避免觸電現象的產生,在一些試驗場地必須有專業人員進行查巡。
2、在電力設備進行加壓時,必須對接線進行詳細的檢查,確保其正確性;加壓過程中必須禁止人員的接近,才能確保試驗設備加壓的正常運行。
3、在高壓試驗結束后,必須切斷試驗設備的接地電源,避免觸電事故的發生。
在電氣自動化高壓試驗中要擴大其數字技術的應用范圍,確保高壓試驗的安全性。數字技術在電氣自動化高壓試驗中主要應用于計算機輔助測試系統、計算機控制等方面,利用數字技術對試驗數據進行分析、修正,這樣能夠增加試驗結果的準確性。對高壓參數和大電流參數的進行試驗可以采用小型的計算機測試系統,增強測試參數的準確度。數字技術的應用可以有效地提高高壓試驗設備的安全性,降低工作人員的操作難度,保障試驗中工作人員的安全。
二、數字技術在電氣自動化應用中的特點
1、電氣自動化中數字技術具有可靠性
數字技術的應用主要是以計算機網絡和智能化高端的電氣系統為其發展的基礎前提,在電氣自動化中廣泛地應用數字技術,可以提高電氣自動化的技術水平,提高試驗準確率,使電氣設備的操作更加便捷,減少傳統電氣設備的使用率,增強電氣設備運行的穩定性,使整個電氣自動化系統更加安全、可靠。數字化技術可靠性主要體現在自動化儀表中,必須將模擬技術轉變為數字技術,才能提高數字技術的水平,才能增加電氣自動化行業所占的市場比例,才能對其進行明確定位,提高電氣系統的平衡性,為電氣自動化行業的發展提供強有力的保障。
2、電氣自動化中數字技術具有較高的性價比
數字技術在電氣自動化系統的應用中具有較高的性價比,主要體現在數字的廣泛應用可以確保電氣設備運行、檢修等方面的順利進行。數字技術的應用可以極大地增強電氣系統的通信能力,擴充其信息庫;智能化是數字化技術最突出的特點,在其智能化應用中可以完善電氣自動化系統的結構,建立規范性強的統一標準,確保生產環節的產品質量,減少企業的成本投入,提高企業的經濟效益。
在電氣自動化的應用和技術革新中應用開放性的數字化系統,不僅可以實現數據信息的共享,還可以對數據進行準確的分析和評估。對數據信息的輸入、輸出的有效控制,可以提高電氣設備的工作效率和確保產品的質量。數字技術在電氣自動化中的應用能將電氣設備與多種機械設備進行連接,實現多種技術之間的串聯運用,同時還能有效解決電氣自動化系統中存在的問題,提高計算結果的精準度,優化電氣系統的結構,擴大電氣自動化的使用范圍。
3、電氣自動中數字化技術具有較強的可操作性
數字技術是在計算機技術的基礎上發展的,在其操作過程中只需要對電氣設備輸入相應的指令和程序,電氣設備就可以正常運行。基于此,數字技術在電氣自動化應用中必須具備一定的分析能力和判斷能力,才能確保電氣設備的正常運行。
數字技術的可操作性主要表現在光纜、電纜等介質信息的傳遞中。邏輯分析能力在數字技術中占有重要地位,它可以使電氣設備對數據信息的數量和準確度進行自動化的校正,減少電氣設備的投入成本,確保設備的安全性。數字化系統的開放性,不僅使操作代碼更加標準化,還增加了程序的使用率,減少了程序的編寫時間,提高了電氣自動化的應用范圍。
在變電站中應用數字技術可以有效地改變傳統電氣設備的使用方法,在變電站的數據收集及信息處理等環節都實現了數字化控制。在變電站中大量應用數字技術,可以很好地實現變電站的自我管理及控制,為智能電網的快速發展貢獻力量。
三、數字技術在電氣自動化應用中的創新
1、加強程序化操作意識
對電氣自動化系統進行程序化操作,主要是對執行力的程序化。在數字技術應用過程中,我們必須完成許多前提工作,才可以對設備下達指令。如我們必須將審核準確的票據存儲到計算機中,在實際操作過程中,還要設置人工預界面、閘刀及開關等,加強程序化操作意識,提高調度指令的規范性,最終達到不需要工作人員進行現場檢測,也能自動化操作的技術水平,形成完善的電氣自動化操作系統。
2、智能終端的引入
智能終端的引入主要是通過光纖連接,使用間隔層和智能終端來有效地完善電氣自動化系統中數據信息收集及控制。在數字技術的這個應用過程中,智能終端具有極強的適應性和雙重化配置。在實際運行中,第一套主要起到遙控測控、電氣跳閘的保護、現場信息的傳送等作用;第二套主要是加強電氣設備跳閘的保護力度,提升數字技術在電氣自動化系統中的可靠性。
3、GOOSE虛端子概念的加強
在改良傳統的二次回路時GOOSE虛端子起到了重要的作用,這一概念的加強可以有效地提高工作人員對電氣自動化的認知水平,有利于電氣自動化行業的快速發展。在電氣自動化設備運行中,將GOOSE虛端子添加的保護裝置、智能終端及測控裝置,可以實現全站線路及開關的的有效控制。
四、結束語
綜上所述,目前數字技術在電氣自動化系統中已經占據了重要的地位,但在其應用過程中還存有一定問題,如沒有統一的標準、技術水平低及專業人才的缺乏等。這些問題的存在嚴重阻礙了數字化技術的發展,因此我們必須做好電氣自動化中數字技術的創新工作。,才能完善電氣自動化系統,促進電氣自動化行業的快速發展。
參考文獻
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中圖分類號:TM92 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)10(a)-0110-02
目前,電氣自動化控制技術已經在很多領域得到了推廣使用,是工廠在進行操作以及運行時的一種關鍵方式以及技術手段,對工廠的整個生產過程而言占據著非常重要的地位,不過在具體運行時,怎樣制定并確保一整套積極有效的控制系統貫徹實施,提高運行以及傳輸效率,實現數據的實時調整以及傳送,已經是目前很多工業企業面臨并需要盡早處理的問題,所以,為了可以更好的與電氣自動化控制技術的基本發展形式相符,就必須結合電氣自動化控制技術在工業企業內的具體利用情況進行考慮,以有效處理有關問題,進而保障企業內電氣自動化控制技術的貫徹實施,增加工廠收益,在此我們主要通過論述方式來進行分析和探討。
1 電氣自動化控制技術的基本概念及其特征
1.1 電氣自動化控制技術的定義
何為電氣自動化技術?其實是指采取自動化控制技術組織生產,以促進效益以及效率的提升,該技術主要的傳輸動力是各種電動機,接著再使用動力傳動裝置實現動力傳輸,在傳輸時系統是其基本對象,電氣控制系統是其主要部分,該技術是確保工業生產實現現代化的有力保障,現今,該技術已經廣泛應用于很多工業企業,是工業生產以及發展的積極有效的技術手段。
1.2 電氣自動化控制技術的主要特征
電氣自動化控制技術是確保工業企業生產以及發展實現現代化的保證,對工業企業發展來說具有舉足輕重的地位。所以,為了促使其為工業發展提供更多的服務,最大程度發揮其應有的作用,我們務必要深入掌握以及了解其基本特征。通過與熱機設備進行比較可以發現,電氣控制系統不管是控制對象還是信息量都很少,此外操作頻率也很低,既高效快速又不缺乏準確性。因為電氣設備對保護自動裝置在抗干擾性,反應敏捷性以及可靠性方面有很高的標準,而電氣控制系統往往連鎖保護繁多,符合有效控制標準。
2 電氣自動化技術的歷史以及現狀
2.1 發展歷史
“自動化”一詞于首次被提出的時間可以追溯到20世紀50年代,電力以及電機等的出現帶動了電氣自動化的發展,而接觸器等的出現以及普及使機器能夠遵照人的主觀意愿來執行預設好的判斷或者是邏輯功能,這對電氣自動化來說可以稱得上是一次改革;接著現代控制理論于60年代被提出,這時計算機也開始普及,這促進了信息處理以及自動控制二者的聯合,此時的自動化正在朝著綜合自動化方向邁進,不管是管理方面還是生產過程控制方面都可以實施有效優化,這對電氣自動化而言算的上是一次巨大的飛躍;通訊,微電子以及IT等技術于70年代得到了迅猛發展,自動化對象開始擴展到大規模而且復雜性較高的系統,大量的問題如果僅僅依靠現代控制理論是不能得到有效解決的,鑒于此相應的研究應運而生,這同時也促使自動化手段以及相關理論不斷完善,而且也促進了通信,計算機以及人工智能等技術的進一步發展,其主要應用領域是高級自動化系統,這大大加快了電氣自動化控制技術的發展速度;到了80年代,電氣自動化發展速度開始加快,到現今已基本成熟,其作為高新技術的關鍵組成,不僅在工農業方面得到了大力推廣,而且在醫學以及國防等方面得到了普及使用,這加快了航天技術,制造技術,人工智能以及交通等很多行業的發展步伐,推動了國民經濟快速以及健康發展。
2.2 發展現狀
(1)電氣自動化系統逐漸走向信息化:信息技術已經從各個方向上(縱向和橫向)朝著電氣自動化控制技術進行滲透,首先是縱向方面,信息技術以管理層為起點,其滲透的首要對象是業務數據處理,采用信息技術能夠快速高效的保存并搜集財務等管理數據信息,這樣就使生產的全過程一直處于動態監控狀態下,可以隨時查看生產信息以使之盡可能齊全以及真實;關于橫向方面,信息技術進行滲透的主要對象是系統和設備等,微電子等技術的普及使PLC以及控制系統等的概念模糊起來,不過卻強化了通訊能力,組態環境以及軟件結構等的作用,與此同時,也促進了網絡多媒體技術的推廣以及普及。
(2)電氣自動化系統在實際生產過程中的使用以及維修不斷簡易化:Windows NT等目前是語言以及電氣自動化控制平臺等參考的主要標準,Windows環境下的人機界面是當前電氣自動化的基本發展方向,Windows環境下的控制系統有其自身的優點,主要包括:不僅靈活方便而且便于集成等,致使其得到了大力推廣。選擇Windows操作平臺有利于使用,維護以及檢修電氣自動化系統變得更加簡易化。
(3)分布式控制得以運用:電氣自動化系統主要借助串行電纜與現場,中央控制室以及PLC進行連接,要連接的設備設施主要包括:智能儀表,變頻器,工業使用的計算機,馬達啟動器,遠程I/O站以及PLC的CPU等,把現場的所有設備信息在中央控制器處進行匯合。分布式控制與智能設施的傳輸通訊總線(雙向)以及自動化系統之間的連接是利用數字分支結構串行實現的,并對I/O設備,PLC以及現場三者之間進行了連接,這可以確保輸入輸出模塊發揮現場檢查或者是執行等方面的作用。
3 電氣自動化控制技術的基本作用
3.1 電氣自動化控制技術可以進行自動控制
該技術可以實施自動控制,在發揮該功能的過程中,其控制著體積巨大的大電流開關設施以及高壓,一般來說,在具體運行時,都選擇分散式操作來管控系統,并通過操作系統實施控制,特別是當設備出現故障無法正常使用時,這時的系統會主動對電路進行切斷,這就必須得依靠一整套先進的管理電氣以及自動控制的設施,并關于供電設備方面的自動控制系統,這樣的話能夠高效快捷的管控供電設備,確保了該技術積極行使其自動控制功能并整個運行過程中的安全性。
3.2 電氣自動化控制技術具有保護作用
電氣設備以及線路在開展自動化控制工作當中,在各種情況下都會有出現一些故障的可能性,比如若電路內的電流如果突破了設備電路的最大限度或者是范圍,就會阻礙系統繼續運行,系統則會自行停止,這時就需要一些行之有效的檢測以及解決故障的手段以及措施,結合不同的情況進行綜合考慮,以決定是調整還是更換一些系統設施的電流大小以及線路,一旦做出決定要及時執行,這在一定程度上有利于保護設備。
3.3 電氣自動化控制技術具有監督功能
電子自動化控制技術內的電流是一種無法通過肉眼觀察到但是又實實在在存在的物質,因此設備內到底有沒有電如果僅從表面去看的話,是無法觀察到的,至于肉眼就更沒有可能了,所以,為了可以盡早使該技術處于嚴格監控的狀態下,就需要有相關的標示以及信號指示,因此首先要將這方面的工作做好,例如信號燈或者是故障聲音等就是一個不錯的選擇,通過這些指示以及提醒我們可以及時發現故障,并盡早處理故障,此外我們要嚴格管控和電氣自動化控制相關的設備設施,盡最大的努力減少故障發生概率,只有這樣才能深入掌握和了解電氣設備的整個生產過程以及具體運行情況,這不僅有利于縮減處理故障所需時間,而且有利于促使電氣設備維護質量以及效率的提升。
3.4 電氣自動化控制具有測景功能
為了使電氣設備實現高效生產或者是使用,就需要我們在這些設備的運行過程中,隨時觀察以及檢驗,這主要是為了發現運行過程中存在的一些問題,在此基礎上積極改進這些不足之處并不斷創新,若想在電氣設備運行過程中盡早熟悉電氣設備的實際工作以及運作狀況,則離不開有關測量線路或者是儀表測試器等的一些參數設備,選擇積極有效的措施或者是手段,以更好的進行觀察以及控制,接著,再采取控制以及掌握有關數據信息的方式,持續改進以及創新電氣設備的整個運行過程以及具體操作方式。
4 電氣自動化控制技術今后的主要發展趨勢
目前Microsoft的Windows平臺正在逐漸普及,OPC即全稱為OIJE for Process Control的技術也開始出現,再加之IEC61131的頒布,如果將來能夠與電氣技術之間進行聯合,那么計算機的地位將會無法取代。關于該技術,目前一個國際性標準就是IEC61131,該標準逐漸得到了各大控制系統廠商的青睞。
以太網,國際互聯網以及PC客戶機體系結構觸發了電氣自動化控制技術不斷進行技術革命,同時市場需求促進了自動化和IT平臺二者的融合,而電子商務的出現以及推廣,又大大推進了其前進步伐。多媒體技術以及國際互聯網在自動化方面的應用前景是非常廣泛的,企業管理人員通過標準瀏覽器可以方便存取財務等各個方面的信息,同時也能夠對生產全過程進行動態監控,及時掌握最真實以及最完整的生產信息。目前視頻處理以及虛擬現實技術正在逐漸推廣使用,這將會直接影響到將來的很多自動化產品,比如對設備維護系統以及人機界面進行的設計等,而與此相適應的軟件結構,易于操作的組態環境以及通訊能力等方面的關鍵程度正在不斷加強,軟件已經變得很重要,該發展方向正在從單一設備開始慢慢轉向集成系統。
5 結語
綜上所述,由于智能化和信息化技術的發展,推動了電氣自動化逐漸走向開放化,科技化以及信息化,與電氣自動化相關的行業會持續增加,與此同時技術更新速度也會日益加快,最終促使電氣自動化控制技術高速發展以及持續改進和完善。
參考文獻
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中圖分類號: F407 文獻標識碼: A
前言
電氣自動化技術的應用已經遍布各行各業,人們在享受該項技術帶來的好處的同時,也在繼續致力于技術的推陳出新,未來世界各國之間的競爭將會以技術為主導因素,我國只有保持先進技術的開發和應用,才能在世界市場上利于不敗之地。目前,各行各業當中已經廣泛引入電氣自動化控制技術,不僅創造了良好的經濟效益,而且促進了經濟社會的飛速發展。
1 電氣自動化概念、現狀以及影響因素
1.1 電氣自動化的定義。電氣自動化專業時電氣工程及其自動化的簡稱,該專業涉及到電力電子技術,電機學,電機控制,自動控制,智能控制,計算機技術,信息與網絡控制技術等諸多領域,是一門綜合性較強的學科。具有軟硬件結合,機電結合,強弱電結合等突出特點。
1.2 電氣自動化控制技術的發展現狀。首先,電氣自動化控制技術已經深入到各個領域,從可控開關的設計到航空航天的研究均用到自動化控制技術,隨著時代的發展,改變和影響了人類的生活。其次,電氣自動化控制技術在工業技術革命推動下產生和發展起來,同時反過來又推動了新的工業技術的產生與發展,其對工業技術產生極大促進你作用。綜上所述可知,電氣自動化控制技術對人類的生活和工業生產有很大的影響,并且在未來一段時間內仍占據重要地位。
1.3 電氣自動化控制技術的影響因素。材料科學和信息技術給電氣自動化控制技術的發展奠定了基礎,其中信息技術對其的影響更為重要。現代信息技術是人類社會科技進步的產物,是綜合了通訊技術、網絡技術以及計算機等相關技術的一門學科,它是指開發信息然后使用這種方式利用信息的手段,光電技術、通信技術和計算機等技術構成了現代信息技術的主體,微電子、光電子等電子元器件制造技術也與現代信息技術息息相關。信息技術和電氣自動化控制技術不是獨立存在的,他們相互促進,共同發展。
2 電氣自動化控制技術系統的特征、功能和設計方式
2.1 電氣自動化控制技術系統的特征。(1)反應靈敏、控制準確。和其他的一些復雜控制系統相比,電氣自動化控制技術的控制對象少、信息量不大、操作頻率低,控制系統較為簡單;系統具有快速的信號傳輸能力,反應也很靈敏,可以更加有效地對遠程信號進行控制,具有高速和準確的優勢。由于系統中電氣設備的保護自動裝置具有快速反應能力以及較高的可靠性和抗干擾能力,同時還具有較多的連鎖保護設計,因此控制系統能夠有效滿足要求。(2)節約成本、提高效率。工業電氣自動化控制技術的進步跟經濟社會的快速發展息息相關,在許多特殊的環境中,比如極寒、高輻射等惡劣條件下,許多工作單獨依靠人工是難以完成的,這時候電氣自動化控制技術就顯得尤為重要,他可以完成許多人工無法完成的工作。即使在正常條件下,電氣自動化控制技術的應用也會給工業生產帶來諸多好處,他在減少人工費用支出的同時極大地提高了工作效率,對社會生產力的提高起推動作用。(3)發展速度快,更新周期短。伴隨著經濟社會的飛速發展,電氣自動化控制技術也發生著日新月異的變化。自50年代“電氣自動化”這一詞匯提出之后,電氣自動化便和其他的控制技術相結合進而走向了一個綜合發展的階段。
2.2 電氣自動化控制技術系統的功能。電氣控制技術是電氣自動化控制技術系統的基礎,使其實現功能的多樣化。如果具有以下幾種基本功能,電氣自動化控制系統就能實現有效控制發電機以及變壓器組等電氣系統斷路器:
(1)能夠有效操作以及控制變壓器組出口處的各種不同的斷路器以及隔離開關;(2)能夠可靠控制以及保護發電機、高壓變壓器組,還有變壓器的勵磁;(3)能夠實現發電機組勵磁系統起勵、滅磁和增減磁控制以及快速變換穩定器的控制方式;(4)以自動或者手動的方式同期并網,減少并網的沖擊;(5)快速、穩定地啟動和投退高壓和低壓電源控制和監視裝置;除此之外,還應實現有效監視和操作高壓變壓器組、發電機組、LPS和直流控制系統等功能。
2.3 電氣自動化控制技術系統的設計方式。集中監控、遠程監控以及現場總線監控理念是指導電氣自動化控制技術系統的三種設計方式。集中控制方式具有一個大型處理器,各種控制功能通過中央處理器實現,它的設計簡單,運行維護簡單,防護要求不高,具有很大的優勢。但是,由于處理器要實現對所有分立設備的控制,這將導致處理器的工作量過于繁重,使得處理速度極大降低,影響了系統的快速性;與此同時,由于系統必須實時監控所有電氣設備,這將降低主機的冗余度,電纜數量也相應增加導致設備方面的投資增大;采用硬連接的斷路器、隔離刀閘也會給系統帶來輔助接點不到位、故障查找不方便的缺陷,將導致操作失誤的幾率提高。以上這些缺點制約了集中監控設計方式的發展,隨之出現了遠程控制方式,其具有節省電纜材料安裝費用、組網方式靈活以及高可靠性等優點,但電氣設備通訊量較大往往會導致系統總線的通訊速度不高,該方式僅僅適合監控小型系統而難以適應大型電氣自動化系統的要求。隨著信息技術和物理技術的進步,現場總線、以太網等技術以及智能電氣設備逐漸應用于電氣控制系統中,出現了現場總線監控方式的設計理念,改理念可以針對電氣系統具體狀況進行規劃和設計,在繼承了遠程監控方式所有優點的同時,節省了I/O卡、隔離設備等設備。此外,由于智能化設備的安裝過程非常簡單,可以很大程度上減少設備投資以及安裝和維護的工作量,具有很好的經濟效益。由于各裝置通過網絡相連,組網靈活,功能獨立,部分裝置出現故障不會對其他裝置產生影響,提高了系統的運行可靠性。
3 電氣自動化控制技術的發展趨勢
隨著電氣技術與各種先進科學技術的廣泛結合,計算機技術逐漸在電氣自動化控制技術系統中占據著日益重要的位置。國際電氣與電子工程學會為了適應這種趨勢,制定了電氣自動化控制技術的國際標準IEC6131,并逐漸被工業界所采納。以太網組網技術的飛速發展和PC客戶機服務器體系結構的出現保證了電氣自動化的技術實現,市場的需求驅動著電氣自動化的進一步發展,使電氣自動化控制理念深入人心。未來的自動化產品,如設備開發維護系統和人機交互界面的設計,很大程度上受到虛擬現實技術和視頻處理技術的影響,在這些產品中,軟件的地位越來越高,軟件結構和通訊能力將影響著組態環境的便捷性,這種趨勢將不再局限于單一的設備,也影響著集成的系統。
4 結束語
電氣自動化控制技術系統具有如此多的特點和優勢,自問世以來,便受到工業界極大地關注,給生產生活提供了便利,很大程度上提高了工業生產的效率,促進了經濟社會的快速穩定發展。因此,積極學習并不斷探索電氣自動化控制技術,將電氣自動化控制技術與現實的生產生活相結合,制定工業電氣自動化的國家發展戰略和長遠規劃,并按照規劃目標堅定的走下去,對國民經濟的發展具有十分深遠的現實意義.
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[2]王術賀,李廣東.淺析電氣自動化控制系統的應用及發展趨勢[]J.黑龍江科技信息,2011(20).
1.數字技術概述
電子計算機誕生后,隨之產生了數字技術,數字技術是將各種類似圖像、聲音、文字信息借助一定的設備進行轉化為計算機可以識別的二進制,然后再進行運算、存儲、傳送等工作。數字技術也成為數碼技術或計算機數字技術,其在運算存儲過程中實際是計算機對信息進行編碼、解碼和壓縮的工作。數字技術具備保密性強,穩定性強等特點。
科學技術的發展是科技迅速發展的推動力,數字技術是一項被廣泛認可的技術,其操作方便、安全性高、準確性可靠的特點降低了對其他設備的依賴。此外,數字技術可以能夠使單位設備運作更加高效和穩定,可以將眾多繁雜的信息進行你給分類和歸納,并形成體系,確保品質的基礎上還節省了費用。
2.數字技術的應用現狀
2.1 WINDOWS逐步形成標準操作平臺
計算機網絡技術迅速發展使得計算機圖形化的控制界面更加直觀和簡單,實現了電氣自動化的操作和控制。WINDOWS操作系統是目前全球應用最廣泛和操作性最強的計算機操作系統,隨著獲得全球用戶的認可,其逐步成為一種電氣自動化控制平臺的標志性平臺。
2.2數字技術與電氣自動化逐步融合
數字技術與電氣自動化隨著市場的發展越來越緊密的結合在一起,極大的提高了自動化技術發展水平,其表現為:在企業管理上幫助企業管理者及時掌握企業運營情況,提供調整決策的科學依據,確保企業經濟效益持續增長。數字技術可以隨時提取企業生產管理的各項數據,對于降低工作誤差和提高工作效率。此外,隨著越來越多的互聯網技術應用于自動化技術中,不斷發展的虛擬技術也趨于成熟,促進了科技工作者能夠研發出更加快捷使用的電氣操作系統。
2.3分布式控制系統的應用現狀
分布式控制系統的產生得益于電氣自動化對數字技術的要求和依賴增強。為了保證數據傳輸的穩定性和準確性,分布式控制系統要在操作或施工現場進行總線控制。連接著所有儀表、線路和設備的是分布式控制系統的大腦中央控制室,其根據數據傳回及時分析,并進行正確指令的下達,極大了減少了工作人員的數據傳遞,工作效率也大大提高[1]。
3.數字技術在工業電氣自動化領域中的應用
3.1可操作性強
數字化的信息處理和對信息處理準確無誤的識別是數字技術發展過程中的主要工作。而且在人力使用方面不需要大量人力,物力和財力的投入也較少也是數字技術發展的重要特點,少量人員的參與保障了數字技術的安全性,而且操作方便快捷。數字化技術平臺的開放性發展,既能提高代碼使用效率,縮短編程周期,也能在編程語言方面實現規范化和標準化操作,同時實現系統實現繼承性和靈活性操作,市場占有率也更能提高一個水平。例如,現在的數字化變電站的普及應用,設備應用過程中占地少,設備回路簡單,配置上也實現了數字化,其應用得到了迅速普及。數字化既操作簡單,其投入成本也相對較小。
3.2可靠性得到提高
數字化技術主要利用網絡技術和系統進行應用,智能化電氣系統發展得到了極大的促進。工業電氣自動化中數字技術的應用,使得傳統設備在使用上冗雜的情況得到改善,操作上也實現了快捷水平。在操作準確率上數字化技術有著突出優勢,同時數字化技術的應用提高了工業電氣化在應用過程中的安全性和使用性能。在設備智能化和網絡化方面,工業自動化領域發展迅速,其電氣自動化在數字技術的推動下發生了改變,技術含量高,且市場占有率的提高,使得企業在發展中占據先機和更大的市場份額。
3.3性價比高
工業電氣自動化領域使用數字化技術既保證了電氣自動化的實現,也同時能夠起到在智能化實施過程中獲得更好效果的作用。我們一般非常重視在企業經營中節約成本的問題,數字化技術在工業電氣化領域的應用不但保證了生產質量,而且在成本控制上進行了較大的改進。在工業電氣自動化中的應用中,數字化技術為技術的發展提供了良好的環境,也實現了系統的開放性操作。
4.數字化技術在GPRS環境的發展展望
雖然數字化技術的應用在工業電氣自動化領域的實施與發展提供了強大的技術支持,也取得了不錯的應用成就,但是,數字化發展的弊端仍然無法掩飾。當前,數字化技術應用還是一項年輕的應用技術,還存在標準模式差異、技術操作人才匱乏和網絡技術落后的現實問題,所以,當今社會的工業電氣自動化中的智能化水平還處于一個較低的水平。在這個大背景下,數字化技術向著新的應用方向發展,其中GPRS技術就是一個重要的發展方向。GPRS是一個新興的移動數據通信業務,是一種采用分組交換技術進行數據分組發送與接收的新技術,同時用戶可以隨時在線應用,按照流量計費的方式也降低了服務成本。基于GPRS技術進行熱網遠程監控系統的建設具有多方面的優勢特點,具有永遠在線、高速傳輸、按流量計費、組網簡單靈活、防雷擊及通信鏈路由專業運營商進行維護的特點,其在工業電氣自動化中具有廣闊的應用前景。
通過分析數字化技術在電氣自動化應用中的不足,對GPRS技術在數字化技術中的發展進行展望,可以通過三個方式加強GPRS系統在電氣自動化應用中進行改善。即采用光纖連接,就地進行安裝、運用GOOSE虛端子概念、加強程序化操作理念。電氣化的良好運作需要標準化的接口上進行實現。數字技術是一個軟件系統,其執行力非常重要,按照程序實施整個系統的功能完善是數字化系統操作過程中對一個重要方面,只要這樣才可以促進工業電氣自動化的發展[2]。
5.小結
工業電氣自動化發展是一個新技術不斷投入使用的過程,數字技術作為一項新技術使得電氣自動化發展水平不斷提高,取得了非常好的發展效果。由于自動化系統操作較為簡單,在管理和控制上也能實現全面自動化,所以,數字化在電氣自動化發展中有著巨大的應用前景。但是,隨著技術水平的不斷提高,數字化技術在電氣自動化應用中也有一些問題亟待解決,因此,對于電氣自動化中數字技術的創新仍需不斷深入,以期更好的促進工業電氣自動化水平的提高。