电气自动化标准(6篇)
时间:2024-04-08
时间:2024-04-08
关键词:电气自动化工程应用
一、概述
作为一门综合性科学,电气自动化的研究领域主要包括系统分析和管理,其基本技术手段是电力电子、计算机、网络。两大理论(控制理论和电力网理论)作为基础共同支撑起了电气自动化的理论体系。确保预期的控制目标获得实现,是控制理论的基本任务。为此,控制理论强调,要对信号反馈加以探究和利用,并藉此调整和修正动态系统的性能和行为。控制理论应用范围很广,并渗透在许多科学领域(数学、通讯技术、自动化技术、电子计算机等)之中。控制理论与电力网理论的有机结合,就催生出了电气自动化理论和技术。这一成果由于使电力工程作业的要素得到更优化配置,而极大提高了工作效率;并且由于提高了资源使用率,而使资源成本和时间成本都大大降低。同时,这一理论还能及时调整动态系统,而进一步完善了生产技术,并使系统的运行质量得到有效提高。
二、构成和设计原则
1、构成
电气自动化由两部分(电气自动化系统和信号接收、处理、输出系统)构成。其第二部分包括,1、信号导入(借助微型计算机),2、系统细分(把第一部分细分为信号接收部分、信号处理部分、信号输出部分),3、技术目标,(自动记录信号、分析信号,对反馈来的信息进行汇总,对运行过程中的误差进行判断和处理)
2、设计原则
总的原则是既要使产品的数量和质量目标得到实现,又要符合工艺自动化的技术标准。从目标设计上看,则必须在保证机械高效运转和电气控制之间找到动态平衡,即电气技术确实能使机械装备的功用得到最大发挥。从外观和操作上看,则在对配置的电子设备进行选择时,必须系统拥有美观的外表,以及相对简单和安全的操作。
3、特点
一是设置地点特定。通常的做法是在电动机内安装电气设备,以完成设置电气自动化系统;这一系统一般也会设置在配电室。二是维修困难较大。这主要是由于电气自动化系统构成复杂,必须使用数量较多的电子元件;还由于系统集成后,其在运行中产生的大量信息数据需要即时处理。三是操作和控制相对简单;其一般控制并不需要太过于频繁,相关操作指令的间隔时间可以相对较长(系统正常运行期间)。电气设备对系统保护状态提出了较高的要求。在操作环节,由于其拥有较快的运行速度和较快的操作速率,因此即使其操作技术和规律的逻辑性都较强,但完成操作程序也相对较难。电气自动化系统的构建关键是控制体系的建立。首先必须把系统构建与现代化的监控技术相结合,全方位、多维度监控电气设备的运行;其次在具体布设系统结构时,态度要严谨、方案要科学、程序要认真、措施要优化,确保装备和技术最优结合,确保建立一个环境安全、运行高效的电气自动化控制系统。
三、应用现状
1、与IT技术的融合发展
当前,信息技术已经极大改变了各种产品特别是电气产品的技术标准和外观面目。例如,信息技术的应用使传感器、控制器等接收信号更加快捷,处理数据更加准确。计算机网络技术则使迅速汇总和处理系统运行产生的海量数据成为可能。而多媒体技术则使系统各部分运行情况可见、可听、可感,使操作更为精确,控制更为精准,有效提升了工程效率。
2、与人工智能的结合。
在生产中大规模使用人工智能,代表了工业化的未来发展方向。电气工程由于与科技进步联系更为紧密,所以对其敏感度和依存度也更高。现代化的电气工程建设和运中,已经越来越离不开计算机技术的辅助作用。在实践中,电气自动化要在三个层面引入人工智能:一、人工智能可以进入超越人类生存极限的环境,人工智能也没有情绪化限制,所以在电气工程监测和诊断中拥有巨大应用需求:二、人工智能在数据运算上更快捷更准确,所以可以大规模应用于对产品的保护和对序列的控制;三、人工智能可以按照程序对电气工程进行逻辑判断,查找出系统薄弱环节(漏洞),并提出调整建议,因此也能够进一步完善电气工程。
3、应用开放式的平台
第一,采用统一标准(IEC61131)可以使管理程度、平台应用效率、升级周期等分别得到优化、提高和相对减少;并统一产品技术规范,尤其是标准化的编程接口,为程序间通讯提供了可靠的保证。
第二,统一的操作系统(Windows),这一系统已经普遍应用于我国工业控制。
四、应用探究
1、发电厂分散监控系统
通常,发电网的电气监控系统主要由两部分组成。一是过程控制系统,通过网络,对单元和数据通讯网进行控制;二是分散监控系统。分层结构是设置分散监控系统时采取的主要方式。过程控制有几个要点。第一,单元产生于发散监控系统对实际运行过程的监控;第二实时监控完成过程控制的相关信号(单元脉冲量和热电阻);第三实时监控处理检测信号。
2、变电站
电气自动化技术应用于变电站实际运行和管理,软件环节依赖于三项技术(控制技术、传输技术、信息技术)的紧密结合,硬件环节则依赖于计算机技术装备的配置。只有借助计算机设备进一步实现操作界面的智能化,才能真正建立高工作效率、高安全度的电气自动化系统。变电站的发展方向是综合化,其电气自动化设备配置中,一是要有自动监控设备,以减少人力劳动,提高监控效率;二是要有简单开关操作设备,使其能够被普通工作人员所掌握;三是要有自动测量装置,强化对运行数据的收集能力。
3、电网高度
电气自动化系统,可以应用于电网高度的自动化控制研究领域。通过与相关电网高度服务器结合,就能够实现这一控制目的。其应用主要突出在三个方向。第一是电网运行调度的经济性,这需要自动化系统为其提供安全稳定的运行状态;第二是准确预测未来运行状况,这需要自动化系统即时研究、分析、检测电力系统中的相关数据,并在负荷状态已经产生的情况下,自主自动进行预测;第三是故障发生后,对电网系统相关运行数据进行对比分析,及时判定和锁闭故障位置,指导和帮助迅速排除故障。
结语:电力工程是推动国民经济繁荣发展的关键性因素,随着我国装备技术和计算机技术的创新进步,电气工程技术尤其是电气自动化技术,也在不断推动着现代化电力控制系统的构建,并走在了世界前列。控制理论和电力网理论共同构成电气自动化的理论基础,自动化、电子通信、网络信息等三大技术则为其提供了实现手段。电子自动化技术直接节省了系统运行资金和时间成本,并能够进一步优化和完善电气工程。
参考文献;
[1]马学娟.探讨电气的自动化在电气工程中融合运用[J].民营科技.2012(09)
关键词电气自动化;工业生产;应用
中图分类号:TM76文献标识码:A文章编号:1671—7597(2013)051-008-01
电气自动化综合了电力、电子、计算机的多种学科,是一门非常重要的学科。众所周知,信息化是社会发展的大趋势,而自动化属于信息化产业,因此电气自动化的发展正是时展的需要。工业电气自动化运用高科技手段,大大提高了生产效率,进一步保证了生产的可靠性,受到了许多行业的欢迎,尤其是得到了高新技术产业的高度重视,使其得到了迅速的发展。下面先来了解一下工业电气自动化的有关内容,然后进一步分析它在工业生产中的应用。
1工业电气自动化的概括
1)工业电气自动化的概念。电气自动化全称为电气工程及自动化,它是一门新兴的学科,它以控制理论和电子网理论为基础,以电子技术、计算机技术为手段,在工业生产中占据着重要地位。电气自动化技术被广泛的运用到各个领域,而工业电气自动化指的是用于工业生产的电气自动化,它能够降低工业生产的成本,提高生产率,对改善工业生产环境有着重要作用。时代在进步,我们不断走向科技化、信息化及工业化的新时代,工业生产需要紧跟时展,大力发展电气自动化,使其推动经济的不断发展。
2)电气自动化的发展历程。电气自动化从出现到发展再到成熟经受了时间的考验,它的发展历程与计算机技术、电子技术的发展分不开。下面来具体了解一下电气自动化的发展历程。
首先是电气自动化的出现。在20世纪50年代,电机、电力等产品不断涌现,这使得自动化的这一概念出现。继电器、接触器实现了自动化控制,它们的应用使人的意志通过设备操作来实现,这也推动了电气自动化的改革。
其次是电气自动化迅速发展阶段。20世纪60年代,一种新的理论被提出,它就是现代控制理论,这一理论的出现使得电气自动化技术进一步发展。电气自动化的发展离不开计算机技术,伴随着计算机技术在各个行业中的广泛运用,计算机技术的信息处理与自动控制共同服务于生产过程,使得生产进一步被优化管理,自动化技术发生了质的飞跃,进入了一个全新的阶段。20世纪70年代,随着科技的不断发展,通讯、电子等技术都得到了进步,这促使了电气自动化系统的进一步发展,此时现代控制理论得到了推广,大多难题被集中到这一理论范畴。随着问题的不断研究,探索出了新的自动化理论,首先是大型系统控制理论的产生,之后又产生了智能控制理论,这一突破性的研究大大促进了电气自动化的发展。
最后是电气自动化相对成熟时期。20世纪80年代至今,电气自动化的发展有了很大的提高,目前自动化技术的发展已经比较成熟,它成了高新技术产业的主要部分,被广泛的运用到了各个领域。另外,电气自动化的发展也推动了制造技术的进一步发展。
3)影响电气自动化发展的因素。影响电气自动化发展的因素有很多,其中最主要的是信息技术与物理科学的影响,下面分别来了解一下它们对电气自动化的影响。
首先是信息技术对电气自动化的影响。从广义上讲,信息技术是人类对信息开发和使用过程中采用的技术手段,它包括计算机技术及通讯技术。随着科学技术的发展,使得信息技术不断发展,为电气自动化提供了新的手段,电气自动化技术得到了进一步提高。在电气工程中,充分的利用了通信技术,这也是信息技术影响电气自动化的表现。
其次是物理科学对电气自动化的影响。在电气自动化发展过程中,物理科学与之紧密相连,物理科学的运用推动了电气自动化的发展。三极管是一项伟大的发明,它使人类意识和设备操作联系起来,这一发明推动了固体电子学的发展,使物理科学与电气自动化相互关联。电气自动化在今后的发展中,将会与物理科学建立更紧密的联系,进一步拓宽到其它系统中。
4)电气自动化的发展方向。IEC61850的制定使得给不同厂家IED设备信息交流提供了标准,大大促进了自动化系统的发展,电气自动化的广泛应用是时展的必然,在IEC61850标准下,我国进一步研发了电气自动化系统产品,并且有所进步。与国际接轨,应用国际标准是电气自动化的发展方向。
2工业电气自动化的应用
计算机技术在企业管理中得到了广泛的运用,Windows已经成为了工业控制的标准平台。基于PC的控制系统受到了广大行业的好评,它不仅具有灵活性,而且具有易于集成的特点,维护起来相当方便。自从可编程控制器的国际标准IEC61131制定后,使得编程接口更加标准化,各大PLC厂商都依照这一规范,推出的许多产品都能够符合该标准的要求。其中,PC控制软件也有许多是按照该标准开发的。在工业领域,电气自动化受到了高度重视,现在我们来具体了解一下现场总线及先进控制在生产中的应用。
1)现场总线指的是连接智能现场设备和自动化系统的通信系统,主要解决系统之间信息传递的有关问题,它的出现给工业领域增添了新的活力,对工业生产有重要意义,它被广泛的运用到了各个领域。与其它控制系统相比,现场总线控制系统具有全数字化、开放性、互用性、智能化等特点,成为工业生产自动化的方向。现场总线控制系统能够有效的节约企业成本,现场总线的设置相对简单,使用的设备较少,节约了设备投资费用。除此之外,它可以减少后期电缆的使用,同时也节约了相关的施工费用,对企业实现经济效益有重要意义。目前来说,现场总线控制系统发展尚未成熟,它与分散控制系统共同存在于工业生产中。
2)先进控制具有很好的控制效果,在工业生产过程中,建立数学模型并非易事,运用预估控制技术后,会使数学模型的要求降低。先进控制技术既可以进行模型预测,又可以进行推断控制,另外,先进控制还可以处理较为复杂的多变量。先进控制是通过计算机技术来实现的,通过计算机来实现数据处理、数据传输、模型辨识等功能,计算机技术就是先进控制的发展平台。智能化是先进控制的发展趋势,生产过程需要智能系统来完成,智能系统可以用来进行故障诊断、监督等工作。
3总结
随着电气自动化的不断发展,它已经成为高新技术产业的主要部分,大大推动了国民经济经济的发展。在几十年的发展历程中,电气自动化从无到有,从开始到成熟,它不仅与信息技术紧密相连,而且受到了物理科学的极大影响。电气自动化不断发展,它在工业生产中得到了广泛的应用,为工业生产带来了很大的方便。
参考文献
[1]李秀梅.在工业电气自动化中数字技术的应用及创新[J].价值工程,2013(08).
关键词:电气工程自动化工程控制系统
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1674-098X(2014)11(a)-0102-01
进入21世纪后,我国各种产业得到快速的发展和提高,我国产业结构以工业为主导,只有快速发展工业,才能确保在经济稳定的基础上实现腾飞。对工业经济进行分析,发现电气自动化起到很大作用,其不但能够降低成本、减少工人劳动强度,提升检测度,还能够降低事故发生率,增强电气工程自动化工程所具有的安全性,提高信息传输的有效性和实时性,确保企业能够顺利的开展生产活动。
1电气工程自动化工程控制系统的发展现状
随着技术的创新和社会的进步,电气工程技术也从传统的电磁学理论发展到电气工程技术学科。经过几十年的探索和发展,电气工程自动化工程控制体系成绩斐然。虽然和国际水平相比较,还存在一定差距和提升的空间,但是市场规模扩大也为发展电气工程自动化工程带来机遇,企业要准确认识自身优势,在应用自动化控制体系过程中增强企业竞争力。
目前我国电气工程自动化工程控制体系的现状主要在三个方面有所表现:第一,信息集成化。信息数字技术的集成化能够将管理向纵深方面进行延伸,管理者可以运用浏览器及时收取企业财务核算、人力资源等信息。第二,控制系统语言要具有规范化。通常运用的语言规范是IE和WindowNT,现在已经逐渐运用人机界面。第三,控制系统的监控比较集中化,运用集中控制的方式管理所有功能。
2电气工程自动化工程控制系统的发展存在的问题
2.1电气工程自动化工程体系优缺点同时存在
现在我国运行的电气工程自动化工程采取的控制系统一般有集中监控、DCS(分布式控制)两种。首先集中控制系统的优势在于,它将全部功能都安置在一个处理器中,在系统设计、维护以及运行等方面都比较简单。其劣势在于处理器承担的任务量较大;在此控制体系中,隔离器件闭锁和断路器联锁是运用硬接线进行连接,在设备扩容等方面比较困难,其操作难度也比较大。
其次DCS系统是在集中控制系统的前提下设计并发展起来的,在现代电气工程自动化工程控制系统中获得较为广泛的应用。其劣势在于使用和传统仪表相似的模拟仪表,减少系统安全可靠性,在维修环节也比较困难,各个设计厂家没有规范而统一的标准,加重维修的成本,并且其价格比较高。
2.2电气工程自动化工程控制系统还不具备标准化端口
电气工程自动化工程控制系统接口到目前为止还没有统一、完善的标准,这种情况提升工程造价,阻碍数据资源共享的实现。自动化体系设计方案很重要,然而很多企业没有规范的方案,各个厂家和企业间硬件和软件交换数据有差异,导致企业间难以深入的交流和信息交换。同时电气工程自动化工程控制没有实现统一化,难以根据客户要求设计、建立规范、标准的电气工程自动化工程控制体系。
2.3电气工程自动化工程控制没有实现专业化
在电气工程自动化工程控制设计、安装以及操作等环节,相关工作人员的专业技术比较薄弱,需要进一步提高。此外我国电气工程自动化工程控制习题创新能力不足,一般产品属于中低档,需要提高其创新能力。
3构建电气工程自动化工程控制系统的发展对策
3.1建立一体化的电气工程自动化工程控制体系
要从各个环节建立起具有一体化的电气工程自动化工程控制体系。首先国家要按照电气工程自动化工程控制体系具有技术水平和技术特点,制定统一的产品规范。其次厂家和企业要加强交流,从设备精简、调试与维修以及技术合理性等多方面向规范化的方向进行制造和生产,让控制体系更科学。最后要研发出新型、操控更方便的一体化控制系统,可以运用社会性质和分工外包间的协作,让零部件的生产走商业化生产的路线,促进电子工程自动化工程控制体系的一体化。
3.2运用国际化生产标准
IEC61850是现在控制系统厂家所认可的国际标准,可以参照这个标准对控制体系进行研究和开发。另外可以运用微软公司所制定的标准技术,由于企业策划电气工程自动化工程控制系统时,PC系统是连接管理系统和控制系统的中间系统,其接口具有标注化,能够保证厂家和企业间实施软件和硬件的数据交换,妥善的解决由于通讯而产生的问题。
3.3引进和培养电气工程自动化工程控制系统的专业人才
随着电气工程自动化工程控制逐渐集成化和高智能化,对其制造人员、维修人员和安装人员都具有很高的要求,所以要引进和培养专业技术较强的人员。首先企业要培养具有实际操作能力的人才,他们要了解和掌握软件和硬件系统的操作。其次对安装人员记性专业技术进行培训,使之懂得安装的流程和技术。最后要更新技术人员的知识结构,可以引进人才,通过引进人才的“传帮带”,培养新人,促进他们在维修和系统保养等方面的学习,提高工程系统安全可靠性。
4结语
随着我国国民经济的快速发展,电气工程自动化工程控制系统在经济发展过程中凸显出重要作用。纵观工业经济的发展历程,电气工程自动化工程的作用是明显的,自动化功能控制体系能够降低企业经济成本,增强检测精度等。另外运用自动化控制体系也能够降低事故发生频率,提高工程具有的安全性,保证电气工程快速、平稳运行。本文分析了电气工程自动化工程控制系统的现状、问题以及解决策略,旨在帮助技术人员解决实际问题以及推动电气自动化控制系统的健康、长远发展。
参考文献
[1]杨肖.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].电源技术应用,2013(1).
【关键词】电气;回路;机床;保护
所谓电气回路通常指的就是闭合电路,探讨其设计的技术条件和操作方法成为现代工业生产中迫切需要解决的一个重要问题。电流通过设备的元器件或者是其他介质最后流回电源,以求满足机床电气设备的要求。在一些设备中一台机床的电气设计、安装和使用过程中必然会遇到诸如电气回路选择,为了保护设备的安全会配有电气回路的保护。本文就机床的实际状况阐述机床电气回路保护应用研究。
一.机床电气回路保护概括
我国目前所使用的机床都是以数控机床为主,便于机床电气设计相关电路保护的实际应用。常见的机床电气回路可分成动力电路、控制电路、保护联结电路,结合机床相关实际情况确保机床性能的实现。通常情况下数控机床的电气设备组成系统类目较多,存在什么规格电缆、什么规格断路器(或熔断器),电气元器件适用何种技术条件等一般问题。机床的数控单元、人员和设备的操作单元、机床的测量系统、伺服系统、微机逻辑编程单元,都会涉及到相关机床电路保护的技术内容。
(1)动力和控制电路设计的主要依据是机床的实际需求,合理处理这个问题需要工程技术人员较细致的技术确认。满足机床的配电、断电、加电以及急停等这些设备工作的基本功能,确认的依据除必要的基础知识外还需要电气回路保护。对于数控机床,电气回路保护是整个生产系统的一个主要组成部分,主要基本材料包括保护原件和线路的器件、用于发出各种命令的控制器件、用来连接各原件的线缆、不同种类的连接器和耗能器件。实现机床电气设备的配电、加电/断电和急停控制等功能,避免人员伤亡与财产上的损失。动力电路和保护联结电路包括机床电气设备本身,当电路出现短路或者过载的现象时电气回路应会自动地将电力输出切断。综合考虑机床电气设备安装所在的建筑物配给的电网容量、电压和接地装置实际情况,以有效地避免火灾、电击与设备失效。
(2)对于一台机床电气设备来说,设计联结电路可以有效地避免由于间接接触而产生电击所连接起来的保护导线。重视电网供电电源的接地装置技术条件,避免由于电磁干扰原因引起的不正常运行所连接起来的保护导线。进行接地装置的功能确认或优化的要求,保持接地的连续性、确保安全。研究和发展新的电气回路保护技术,根据动力和控制电路设计构成元素所组成新的机床电气回路。大幅度提高电气回路保护质量,实现通断/急停控制以及配电传输电能。电气回路保护过程是机械制造过程中必不可少的环节,当机床中的能耗器件出现过载的现象或者是电气回路有故障发生的过流现象时及时预防危险的发生。
二.机床电气回路保护应用研究
依据GB5226.1等标准找到一个定量的、合理的方式,使这种系统能够适应生产的变化。根据机床设备的实际状况确定保护器件的种类,使产品生产成本下降。计算相应的参数并做出判断,大大降低了工人的劳动强度。通过调低细分额定值进行弥补,不会因工人疲劳、疏忽、情绪、技术不熟练等因素的影响而造成缺陷或不稳定。在此基础上对导体的规格进行增大并确认机床的导线保护器,保障生产安全。根据保护器的具体类型来对短路的类型进行判定,对产品生产效率的提高具有更加重要的意义。
(1)动力和控制电路
现代化的机床设备当中离不开电气回路,必须遵循相关的国家标准、行业标准和企业标准。动力和控制电路设计中首先要考虑的是线路负载电流和机床器件的额定电流,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。人工操作的电气回路保护是一个劳动密集型的过程,可以设定出保护的器件(熔断器熔体或断路器)。采用人工电气回路保护的方式,考虑温度、机床设备安装的密集程度和多芯电缆等因素对电流的影响。注重配套发展机械自动化技术,使保护器件的电流在范围之内。对生产的物流和人的作用进行综合的研究,大于最小电流才能使机床正常工作。配套发展自动化元件及控制系统,当大于最大电流时应执行保护。
(2)联结电路
不断加强标准的应用,是机床研发者们不断进行技术创新的途径之一。在通常的情况下,研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等都需要进行电器回路保护。根据整个设备的供电线路规格,发展机械自动化技术。通常选择铜和铝这两种材料来进行保护导线选择,通过联接、调整、检查等操作把具有一定功能的线路组合到一起。当电流超出材料所能负担的极限就需要采取附加保护导线等相应的措施,使这种系统能够适应生产的变化,保证工作的一致性和稳定性。机床的电气回路在负载的状态之下,保护导体所用材料的截面积与保护之间必须是连续性的,使整个产品生产过程中各个阶段的工艺的和组织的因素都汇集到一起。将线路负载电流计算出来,关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化技术。根据计算的结果得到负载电流,从而得到保护器件的电流。
三.结束语
机床电器回路保护是一项复杂的生产过程,简单操作已经不能与当前的社会经济条件相适应。本文对机床的电气回路保护要具有哪些技术条件以及实施方法做了简单的介绍,解决遇到机床功能异常、电气装置失效等偶发问题。对机床的电气回路保护技术方面的问题给出一些指导和建议,关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化技术。在不断提升工作效率和质量的同时不断加强机床的电路安全性,研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统。机床依据相关的标准并结合其实际状况设计电气回路保护,解决遇到机床功能异常、电气装置失效等偶发问题。以确保整个机床在工作过程中的安全,对产品的成本和生产效率有着重要影响。
参考文献
关键词:电气自动化;现状;发展趋势
中图分类号:F407文献标识码:A
引言:
电气自动化技术是工业现代化的重要标志,电气自动化在国民经济中发挥着巨大的作用,提高生产效率,电气自动化技术的发展可降低运行成本,提高企业生产的智能化,经济效益及自动化水平,为社会经济平稳、快速发展打下坚实基础,大大促进了我国社会发展的进程。
电气自动化的发展现状
电气自动化在国民经济中发挥着越来越重要的作用,广泛应用于工农业生产、国防教育等领域。经济飞速发展的时代,经济的发展离不开科学技术的支撑。扩大电气自动化专业与人们的日常生活以及工业生产密切相关。
(1.1)平台开放式发展。PC在电气自动化领域的快速发展给我们的生活带来了巨大的改变,PC的使用被普遍采用,PC控制系统的三大优点:灵活、易于集成,直观性、被应用与各行各业。基于PC的人机界面可以方便操作人员对系统的监控和查看,基于的控制正在被更广泛地被采纳。电气自动化的主要实现方式是通过在传统的测量控制仪表中放置微处理器,让测量控制仪表均具备数字通信与计算功能,再将所有测量控制仪表相互连接和远程监控计算机相互连接起来,完成信息与数据传输交换程序。在此过程中,不同厂家的设备可能因为标准不同而无法通信,而且对平台的要求也会不同,因此,开放式平台发展的关键是要制定一个标准让不同厂家的产品之间可以相互通信,同时开发出可以被广泛接受的标准化平台。目前EIc6l3l1标准,已是一个国际化公认的标准,不仅容易管理程序,使用效率高,缩短编程的周期、规定了语义和语法,而且标准化了产品的编程接口,这是电气化系统合格的关键因素之一。标准化的接口必将推动电气自动化的进一步发展和应用。该标准的制订使得编程接口标准化,这样即使不同产品的编程语言和表达方式各不相同,两者之间仍然可以正常通信。操作平台层面,微软公司凭借着自身强大的技术实力,正推动Windows已成为重要的工业控制标准平台,Windows正成为事实上的工控标准平台。由于Windows操作系统平台使用容易、便于维护、平台简单等原因,成为工业控制的标准平台。作为操作系统平台具有易于使用和维护的优点,诸如windowsNT、Internet等微软技术已经或正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。
(1.2)近几年,IT技术和多媒体技术被广泛的应用在自动化领域,传统自动化技术与IT技术融合的进程明显加快,IT技术与电气自动化融合传统的电气自动化系统往往不能跟上IT技术的发展脚步,市场的需求驱动着自动化和IT平台的融合。IT技术快速进入自动化系统的各个层面。每一项技术的融合都将推动着自动化系统新的发展趋势。IT技术对工业电气自动化的影响来自于两个方面:一方面就是提高了对自动化的设备和系统的影响,IT技术对产品所有的层面都有影响,原本功能单一的设备如传感器、执行器、控制器等正逐步被多功能、集成化的设备取代,IT技术的广泛采用也确保了系统各个部分可以相互通信,另一方面是对管理层的影响,通过数据处理系统,管理人员可以高效地进行人员管理、财务管理和生产管理。提高办公效率,第一时间获知生产过程的各个关键数据,管理人员可以科学地制定下一阶段的生产任务;系统的集成度。
(1.3)电子信息技术的发展为电气自动化技术进步提供了坚实的工具安全,准确地说"电气自动化技术"电子信息技术都是相互影响地。近距离接触物理也是电气自动化技术发展的重要条件。在物理学中,电气自动化技术的产生和发展是晶体管和大规模集成电路的发明和制造的重要条件。现代科技的飞速发展是电气自动化技术发展的客观环境。
发展趋势
(2.1)未来发展趋势,成本低。随着经济市场竞争越来越激烈,对未来发展的展望是实现自主研发。软件及计算机信息技术是工业自动化涉及到的主要技术。现代分布式、开放式的信息化是工业电气自动化的发展趋势。发展工业自动化技术可以促进电气工业化的实现,也可以带动信息化的发展。经济全球化和市场行业的竞争也很激烈,企业想在竞争中占据主动必须提高盈利能力,降低生产成本。针对PC控制器高可靠性和简单的操作和维修,越来越多的生产厂家在生产过程中不同层次的与PC控制方案,试图缩短新产品的研发和生产周期,提高产品的质量,并逐步完善的服务体系的企业是促进企业利润的意思。与工业PC机为主要依据的工业PC将取代现有的2PC成为主要的控制系统,工业控制计算机实现成本低适合工业控制非常重要。
(2.2)提高电气自动化工作人员的专业化。目前,部分企业对在产品的设计和设备安装时操作人员的培训不到位,导致设备受损的可能性增大,也为将来设备运行过程中埋下了发生事故的隐患。这主要是由于企业管理者认为电气自动化技术操作简便,不需要对工作人员进行专门的培训或者经过简单培训即可上岗使用自动化设备,从而提高生产效率。事实上,这样不仅不能提高企业的生产效率,反而会因为电气自动化操作员对流程不熟悉而影响企业生产进度,并且会造成一些安全事故。因此,相关企业必须高度重视电气自动化装备操作人员的专业素质的提高,应该定期的展开培训,在设计安装电气自动化技术时,一定要对相关人员进行到位的培训,让操作员熟悉设备工作原理和操作流程,并且对电气自动化系统在运行中出现的问题进行有效及时的处理,从而将故障造成的影响降到最小。
(2.3)网络结构是自动化系统的必要条件,通用的网络结构使系统与系统实现网络连接,从而提高信息的处理能力。为了满足用户方便的运行平台,方便管理,实现设备与网络技术相结合。保证企业各个部门之间可以进行数据通讯传输,协调工作。通用的网络结构中贯穿着网络配置、数据管理以及通讯等功能,为电气自动化的发展提供了坚实的基础。统一监控。实现网络自动化和管控一体化。以现有系统为中心,将系统遥测量和遥控量接入,实行统一监控。如果服务器结构不同,可能会造成操作错误,这是由于监控内容与管理系统存在差别所造成的。统一监控可减少了从设计到完成的时间和费用,使得运行维护容易操作。
(2.4)电气自动化技术和设备的市场化随着我国经济体制改革的不断深化,任何企业的生产都终将直接面向客户、面向市场。电气自动化企业也要根据市场需求调整自身产业结构,进行优化升级。企业要把市场研究和技术研发放到同等重要的位置,在分析市场需求的基础上发扬创新精神和创新能力,遵循市场规律,和同类企业进行社会化的分工协作,根据市场的变化及时调整运行措施;同时有计划的对关键技术项目进行开发与研究,利用技术优势扩大市场占有率,生产出更多市场需求的电气自动化设备。
结束语:
我们建设全面小康社会的过程中,科技进步的身影随处。可见,电气自动化技术自诞生之日起就快速发展,是世界的生产力和生产技术进步作出了应有的贡献。自动化是现代先进工业科学的核心技术,是现代化的物质基石。电气自动化的实现不仅能够很大程度上降低工人的劳动强度,也可以提高开发程度准确的检测和有效性的信息传输,这些都是安全生产的技术支持。这就要求我国电气自动化研发人员大力推进技术发展,社会经济电气化发展打下坚实基础。
参考文献:
[1]刘刚毅.我国电气自动化现状及发展趋势研究[J].企业技术开发,2013,17:127-128.
[关键词]电气工程;自动化;建设与发展;
中图分类号:TM76文献标识码:A文章编号:1009-914X(2015)18-0059-01
一、前言
随着我国对信息化和自动化程度推广的加深,目前很多行业都在继续自动化的发展,本文重点对电气工程自动化的发展进行了详细的分析,针对目前的发展,预测了未来电气工程发展的方向,供相关的人员参考。
二、新时期电气自动化的优势
电气自动化系统在设置时必须将用电设备安装在电动机部门与配电室,主要是由于这类系统的配件相对比较多,处理的信息量也比较大,一旦出现技术问题维修起来就非常复杂。与热工体系相比较,电气自动化系统在操作时需要进行控制的频率较低,在电气系统正常运行的阶段,一般经历较长的一段时间再进行下一步的操作。当然,电气设备在系统保护时要求较高,主要是由于它的运动操作速率非常快。
从构造层面来讲,电气自动化系统的操作相对比较困难,但是它的逻辑连锁规律较强。因此,就需要对于电气自动化监控体系需要引入不同的控制技术。同时,还应该科学考虑整个操作系统的安全性、准确性和稳定性。综合考虑电气自动化系统的各种特点,尤其是在构建控制体系的过程中,必须采取科学的态度准确的设计系统结构,保证整个电气化控制系统能够安全高效运行。以上就是电气自动化的一些优势特征。
三、电气自动化发展历程
二十世纪五十年代,由于现代化电子科学技术的不断应用、发展和革新,电气自动化技术就应运而生了。所谓电气自动化技术指的是一门将现代化信息技术和现代化电子技术融合为一体的交叉性学科,在变革电气设备方面发挥了越来越重要的角色。
二十世纪六十年代,计算机技术的广泛应用极大地促进了电气自动化技术的发展,使得电气自动化技术拥有了更加广泛的内容。更为重要的是,先进的信息技术和计算机技术的广泛应用以及信息处理技术与自动化控制技术的不断融合,在很大程度上确保了电气自动化技术的长足发展、进步与革新。
二十世纪七十年代,通讯技术的迅速崛起进一步提高了我国工业的现代化、自动化和智能化水平。这一变革突出表现在电气自动化设备的内部结构形式日益精准和复杂。此外,电气自动化技术在自动化控制等方面的理论不足使其在发展过程中出现了一些技术性问题。而这些问题的顺利解决在很大程度上一方面依赖于相关专业人员对这些问题的深度分析与研究,另一方面应着力研发更为先进的自动化系统,以促进电气自动化技术的变革。
自二十世纪八十年来以来,作为我国工业化、智能化和现代化建设的核心内容,我国电气自动化技术的发展规模不断扩大,其发展速度也日益加快。同时,电气自动化技术的不断应用、发展和进步也有力地促进了我国其他科技领域相关技术的革新。
四、电气自动化发展现状
1、与物理科学的联系愈加紧密
上个世纪末,随着我国物理科学的日益完善、应用和发展,我国的电气自动化水平也获得了极大的提升。这主要从以下三个方面来体现:①物理学科中的固体电子学的不断应用、进步和发展在很大程度上促进了集成电路制造技术的进步、三级电子管的应用以及电气工程的发展;②物理科学的发展必将是我国现阶段及未来电气自动化技术的不断发展、进步和革新的不竭动力;③由于我国现代化、智能化和工业化水平正不断提升,电气自动化的未来发展将逐步涉及到光子学、生物学等其他领域。
2、信息技术的决定性影响
一般来讲,信息技术主要是指人们通过通讯技术、计算机技术以及网络技术来对所需要的信息进行获取、加工、处理、存储、显示,以达到信息的开发、共享和利用的目的。随着我国现代化电子技术的日益发展、完善和进步,我国的信息技术获得了广泛的应用。另外,我国现代化信息技术在我国电气自动化技术的革新中扮演着越来越重要的角色,而信息技术与电气自动化技术的联系也愈加紧密。
五、电气自动化发展的趋势
1、IT技术的介入与融合
在信息化社会当中,IT技术的作用和价值是不容忽视的,从电气自动化技术的发展历程来看,IT技术在电气自动化技术的每一次革命当中均担当了举足轻重的角色。尤其是在市场经济体制背景下,巨大的市场需求使得IT技术和电气自动化技术走得越来越近,从以往的单纯介入走到现在的趋于融合。今天的IT技术已经深深深入到了仪表、控制器、执行器以及传感器当中,对电气自动化技术的发展产生了深远影响。
2、总线技术的有效应用
目前,现场总线技术和分布式控制系统在电气自动化技术中得到了深入地应用。所谓的现场总线技术主要是指串行的用于对自动化系统与智能装置进行连接的通讯总线,其信号传输模式采用双向传输和数字信号传输。不论是现场的低压断路器、马达启动器、智能仪表、变频装置、远程I/O站,还是中央控制室的PLC、控制和监视软件程序、工业计算机,现场总线技术能够借助于一根串行电缆将这些设备和程序连接成为一个整体,并交由中央控制器来统一处理现场设备所采集的大量的信息和数据。而分布式控制系统则是利用总线把现场设备与I/O模块、PLC连接起来,同时将输入功能模块与输出功能模块转变成为现场的检测装置与现场的执行装置,实现对现场监测和控制的目标。
3、平台的开放程度很高
第一,Windows操作系统。不论是工业领域还是在日常生活中,Windows操作系统均是一个应用规模巨大的平台,而工业领域当中,Windows操作系统俨然已经成为了工业领域的工控标准平台。对于电气自动化技术而言,以PC为基础的人机交互界面已经成为了目前市场的主流趋势,主要原因是PC的高度普及尤其是优秀的集成能力和高度的灵活性,将Windows操作系统作为企业工控平台的控制层,不仅在维护管理方面具有很强的便利性和经济性,还具有很强的可操作性。
第二,编程接口标准化。当前全世界上进行PLC生产的厂商有几百家,并且不同的PLC生产厂商有着各自不同的编程语言和表达方式,这严重降低了PLC的兼容性,从长远来看不利于PLC的发展尤其是电气自动化技术的发展。IEC6113l标准则为统一世界各个控制系统生产厂家的产品的编程接口做出了重要努力,实现了不同PLC产品编程接口的标准化。同时,IEC6113l标准对PLC编程的语义与语法进行了明确地定义;另外,IEC6113l标准对于非标准语言也有着比较好的兼容性。因此,IEC6113l标准已经逐渐被绝大多数的控制系统厂商所采纳,成为了目前世界公认的国际标准。IEC6113l标准以及结构化编程模式被推广应用的积极意义在于,简化了程序管理、提高了代码使用效率、缩短了编程周期、方便依据客户与市场的反馈对程序进行及时调整和修改。
六、结束语
综上所述,本文重点对电气自动化的现状和发展进行了详细的分析,在此基础上提出了未来我国电气自动化发展的趋势,供相关技术人员分析和参考。
参考文献
[1]刘海龙.浅谈电气自动化的现状与发展方向[J].黑龙江科技信息,2010,(6).
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