电气自动化行业研究范例(3篇)
时间:2024-06-19
时间:2024-06-19
关键词:电气自动化;电气工程;应用;现状;策略
由于其广泛的应用和重要的作用,电气自动化技术已经成为当下工业领域不可或缺的高新技术。但电气自动化技术具备其专业性和综合性的特点,也表明其发展的前进较为广阔,通过对其专业领域的不断摸索和探究可以是电气自动化技术更加完善先进。电气自动化技术应用领域主要包括已下方面,发电厂、电网调度、变电站和配电系统等方面。电气自动化技术的不断发展使的人们从更加广泛的方面对其进行认识,并且进行创新和探索,以使其在电气工程中的应用更加成熟。
一、电气自动化技术在电气工程中的应用现状
电气自动化专业作为当下大学专业设置中的热门专业大受追捧,各个高校中电气自动化专业的发展的竞争也非常激烈。在良好的竞争氛围下,电气自动化专业在高校研究领域发展非常迅速,并且各研究成果和科研成果也迅速应用到电气自动化技术的应用领域,取得了良好的效果。电气自动化技术的发展使得该行业对专业人才的需求量不断加大,而向市场输入更多更专业的人才同时又促进了电气自踊技术的迅速发展,这种局面下,电气自动化技术的发展得到了良性循环。
电气自动化技术的不断发展使其在电气工程中的应用领域也不断拓广,将电气自动化技术与数字化信息化技术联合起来成为了电气自动化技术发展又一新出路。而且,当下已经得到广泛应用的OPC技术,使得大多数人们受益。OPC技术的发展为电气自动化技术的有序化和健康化发展指明了新的发展方向。
二、电气自动化技术在电气工程中的应用
电气自动化技术的快速发展使得电气自动化技术的应用也变得越来越广泛。当前,电气自动化技术的使用日趋成熟,因而具备更加广阔的发展前景,电气自动化技术的应用主要可以从以下三方面入手进行发展,主要包括:变电站的自动化技术使用、电网调度系统中自动化技术的使用以及发电厂分散控制系统中电网调度技术的使用。
(一)变电站的自动化技术
电气自动化技术在变电站中的应用使得变电站的工作效率和工作质量得到了大幅的提高,变电站的工作流程和生产作业都采用了自动化技术,实现了对整个生产和工作流程的自动化监控和作业,为变电站工作节省了资源,提高了工作效率,减轻了工作人员的负担。自动化技术在变电站中的应用原理,是将数字化和信息化的计算机技术与电气自动化技术联合起来,将变电站工作过程中的相关内容和信息呈现在计算机屏幕上,通过工作人员的观察分析,对其中发生的故障和出现的问题进行解决。在自动化技术的辅助下,整个变电站的工作流程都被工作人员把控。结合信息技术和数字化技术,自动化技术实现了自动化、安全化、系统化和有序化的高效发展,使得整个变电站的工作达到了全程智能的控制,极大的提高了变电站的工作效率和工作质量。
(二)电网调度的自动化应用
电网调度主要是通过计算机显示器和打印机和工作站等进行协作发挥电气自动化技术的最大优势。而在电网调度方面电气自动化的使用使得电网的自动化调度成为可能,而且通过电气自动化技术让电网调度自动进行能够节省大量的人力资源,同时提高了电网调度的精确度和速度。通过电气自动化技术的使用,在计算机显示器打印机等的信息输出设备的使用下,将电网调度的相关数据和信息进行输出,同时对整个电网是否正常运行进行检测和控制,对其中出现的问题进行及时的解决。对电力系统的运行状态和电网调度的进程进行自动化处理,对整个电网调度的过程进行高效的把控。电气自动化技术在电网调度中的使用越来越广泛,且电气自动化技术由于其自动化程度高,控制容易等优势,使其在电网调度中的使用中国越来越频繁。极大的保障了电网调度的安全性,确保电网调度能够高效率高质量的进行。
(三)发电厂分散控制系统的自动化应用
电气自动化技术在发电厂分散控制系统中同样得到了广泛的应用。以每台计算机设备为一个终端服务器将整个电厂的分散控制系统进行分层结构布置,最终将各个终端服务器进行数据汇总,将数据和资料汇总集中处理。通过对电气自动化技术的使用将发电厂分散控制系统中的各层结构中的设备进行监控和数据处理,将设备和设备、设备和线路以及整个控制系统是否有效工作进行数据监测和信息输出。将得到的数据进行汇总处理,准确把控各个传输路径、电子路径和设备工作情况,实现对分散系统的整体把控。电气自动化技术在发电厂分散系统中的应用极大的提升了控制系统的工作效率,对整个控制系统的把控也变得有序而精准,这就使得控制系统过程中出现的问题能够被及时的解决,同时对于整个控制系统的维护和改进也变的更加系统化。若要对整个控制系统进行精简或修整,只需要进行计算机信息和数据比对和分析,将其中允许修改的部分进行改进即可,方便且高效。
三、小结
综上所述,自动化技术的不断发展和日益成熟,使其在电气工程中的应用更加成熟。信息技术和数字化技术的不断发展也为电气自动化技术的发展提供了新的出路,同时电子技术的成熟也使得电气自动化的应用领域更加广泛应用范围更加普及。为了电气自动化技术的综合发展,必须先发展电气自动化技术的理论和研究,同时在实践应用方面增强对国外先进技术的引入和借鉴,将理论研究和实践应用技术结合起来,以求其在电气工程中的长足发展。
本文以电气工程自动化为研究对象,通过对电气工程自动化系统的原理的介绍和发展现状的分析,结合目前电气工程自动化的研究实际和社会发展对自动化电气工程的需求,把握电气工程自动化的发展方向及其对社会可能的作用和影响,探索电气工程自动化在未来生产领域的最终实现方式和途径,准确把握电气工程自动化的未来市场和科研的发展前景,推动电气工程自动化相关理论研究。
关键词
电气工程;自动化;系统
前言
随着现代科技水平的不断发展和进步,电气工程不断朝着自动化控制的方向发展。一个国家工业领域的电气工程自动化程度已成了其工业发展水平高低的重要指标之一,电气工程的自动化研究也成为了当前实用科学研究的热点领域。欧美发达国家不断通过提高电气工程自动化水平以推动工业生产效率的提高。电气工程自动化可以解放机器对人力的束缚,推动生产力的提高和社会工业文明的进步,因此各国都加紧了对电气工程技术的研发。对于生产企业来说,电气工程自动化的实现可以大幅提高企业的经济效益,同时降低人力劳动成本,显著提高生产效率。对于人类社会来说,电气工程自动化的普及与应用还可以有效降低生产事故带来的人力资源的损耗。电气工程自动化的研发与运用也是大势所趋。
一、电气工程自动化的发展现状
随着当今世界社会经济的不断发展和进步,传统的电气工业生产效率已经不能满足于日益扩大的工业市场需求,为了有效提高电气工业生产效率,传统的依靠人工操作的电气工程逐步转向智能化和自动化方向发展。虽然我国的工业生产电气工程自动化发展已经取得了长足的进步,然而相对于欧美发达国家的电气工程自动化水平,我国依然还有一段很长的路需要走。同时随着我国市场经济体制的日益完善,企业想要立于不败之地,就必须想方设法提高科学技术,提高劳动生产率,因此必须大力发展电气工程自动化。
(一)电气工程自动化与信息技术的结合
电气工程自动化的实现需要依靠多种科学技术的整合,如信息技术。信息技术对电气工程自动化的实现有着重要的作用,信息技术主要依靠电子计算机的庞大数据库储备进行自动化和全面化管理,信息技术还可以利用网络信息传递的实时性进行同步管理和远程管理,如此一来,信息技术可构建和完善电气工程自动化的控制管理系统。在实际的生产运用中,可以帮助企业自动化管理人力、财会、盈亏等各种繁杂的数据,为企业的决策和运转提供有效信息,数据的及时性还可以帮助企业实现生产、物流和营销的一体化管理。
(二)电气工程自动化与软件技术的结合
电子工程自动化的实质是实现电子工程运转的智能化运行,而电子工程的智能化运行需要借助现代的电子计算机技术,电子计算机技术的智能化运行基本依靠的是软件,也就是整个管理逻辑是:人―计算机软件―计算机管理―电气工程智能运行。在这个过程中需要建立起一套标准的语言规范,语言规范有统一的“语法”和“词汇”,并构成通行无阻的“指令”,人、计算机和机器通过统一的指令实现顺利互动,完成最终的电气工程自动化。
(三)电气工程自动化与分散控制系统的结合
电气工程自动化的实现需要依靠分散控制系统的管理来有机协调整个生产过程中的不同类型的生产活动。然而分散式控制系统也存在诸多缺点,例如分散控制系统作为通过模拟数字原理来实现控制目的的混合系统,其所使用的电子仪表装置非常复杂,而且更新换代不及时,在自动化实现过程中可靠程度很低,而维修系统的仪表也因为各个商家没有统一的规范的仪表而使成本非常高昂。整个系统需要进一步简化才能有助于实现电气工程自动化。
二、电气工程自动化的发展前景
(一)获得国家相关政策的支持
为了促进我国工业经济的发展,国家在关于电气工程的发展方面制定了特别的发展规划,鼓励电气工程在市场经济环境下,大力提高电气工程的自动化自主创新能力和科研能力。国家同时出台了相关政策激励企业对电气工程自动化进行研发,让企业拥有一批关于电气工程自动化的自主知识产区和专利产品,为电气工程自动化的发展奠定良好的市场和社会基础。同面对世界现代工业日益激烈的技术竞争局面,国家已经将电气工程自动化确定未来科技主攻方向之一,在国家层面设立一批电气工程自动化科研项目的同时,制定相关的鼓励政策大力培养一批拥有核心竞争力的自主创新电气自动化企业。
(二)电气工程自动化要面向市场
传统电气工程从开发到最终运用是相互分开的,从工程开发到最后的投入市场运用会经历很长的周期。因此电气工程自动化下一步发展方向将是实现电气自动化产品设计周期的降低:产品测试、产品调试和产品维护都一体化运行,从而最大程度节省从设计开发到投入运行过程中间所耗费的资金和时间成本。而一体化的电气自动化工程将缩短研发周期,进一步提高电气工程自动化效率。
(三)电气工程自动化将标准化生产
电气工程自动化的结果是智能化地运行,极大地提高生产效率,而这一切是建立在标准统一的生产程序和技术规范的基础上的。自动化就是智能化运行,重复而简单的工作由计算机控制运行,每一个动作的技术规范都是规定的,每一个零件和设备都是统一配套的,标准化的生产和运作才能最大程度地降低工作环节之间衔接成本,加快信息交换和提取,提高生产效率,推动生产力进步。
关键词:气动执行器智能电气阀门定位器集成电路控制
阀门定位器在工业生产中占有极其重要的地位,它一定程度上它决定了工业生产过程控制的调节品质。随着工业化水平的不断提高,阀门定位器也必须不断发展以满足过程控制品质需求。智能电气阀门定位器的问世,是阀门定位器发展过程中的巨大进步。智能化的电气阀门定位器克服了传统阀门定位器种种弊端,极大地提高了工作效率。智能电气阀门定位器在国外研发与应用水平较高,而我国的智能电气阀门定位器的研究与应用,越来越不能满足我国工业化进程的要求。
1、智能电气阀门定位器研究与发展现状
当前,由于我国工业化水平正在迅速上升期,我国机械制造业中对智能化的阀门定位器的应用渐趋频繁,但仍没有得到普遍应用。为满足我国现阶段工业生产水平与技术需要,国内的专家学者,正在积极进行智能电气阀门定位器的研发和应用工作。
通常,气动执行装置由气动执行机构、阀门定位器和调节阀共同构成。而电气阀门定位器是整个执行装置最核心的控制部件。它通过动力源提供的动力,接收调节器的讯号,与阀位反馈装置捕获的阀位信息进行比较,调节执行装置的气压,通过联动装置调节生产设备的运行。
而国外研发的智能型和总线型的电气阀门定位器,已经集智能化、组态化和通用性于一体,安装后能够自动校准、能进行故障诊断与处理,并能够实时传输技术指标到上位机。国内的阀门定位器大都基于喷嘴挡板工作原理,是前期吸收或模仿国外产品与技术的产物。其特点是通用性差、结构复杂、故障率高、安装调试困难、性能指标不达标。
基于这种现状,目前国内多家研究机构都在开发新一代智能阀门定位器。这种新的智能化阀门定位器是以微处理器为基础,能够读取和分析输入信号、传感器位置信号和压力传感器的压力信号,并将这些信息经过逻辑运算,产生指令信号,使执行装置按照指令动作。这种模块化设计的智能电气阀门控制器的核心是微处理控制CPU,它能够完成所有程序的处理运算。输入信号及位置反馈信息经过微处理控制CPU转换和处理后,能够保证信号处理的精度及快速性,并能自动调整参数的设定过程及自适应程序。模块化设计的理念能根据需要扩展,只要插入相应的模块,即可实现模拟及数字反馈功能。
2、智能电气阀门定位器的研发定位
根据以上描述,新型的智能电气阀门定位器主要包括:信号调理部分,阀位反馈装置,微处理器控制和电气转换控制装置。新型智能电气阀门定位器研发应该考虑以下几个方面技术的创新与开发,首先是二线制智能执行器的电源开发,取样电路的设置,单片机控制系统的研发,电气转换控制部件研制和控制系统的软件环境开发等。
因此,新型智能电气阀门定位器只有从硬件、软件两个方面同时进行深入开发与研究,结合工业生产实际需求,以及调节控制技术现状,有针对性开发硬件系统和微处理器控制运行的软件环境,才能不断完善智能电气阀门定位器,加速其在我国工业生产中的应用和推广。
3、智能电气阀门定位器软硬件研制与开发
(1)硬件系统设计:硬件系统的开发,主要包括主控板,远程输出与报警板,数字通讯接口板几个部分,其中主控板包括电源及监视管理单元,单片机及电路,阀位控制、阀位测量反馈单元,信号传输模块和控制面板等部分。远程输出与报警板系统,主要包括实际阀位模拟输出和干接点报警输出部分。此部分的主要作用是当系统自身故障或检测到相关器件发生故障时,报警输出部分可以输出相应的报警信息作为提示,以方便操作者监视和处理。数字通讯接口板功能主要为进行系统数字信号和协议信号之间的相互转换,从而使智能电气阀门定位器具备无线通信功能,从而实现远程监控的功能。
(2)软件系统设计:软件系统主要采用模块化设计原则,通过对主监控模块、自查自纠模块、定时校正与处理模块、人机交互处理模块、组态集成模块、安装调试模块、通讯模块等部分。这些软体运行模块监视与控制电气阀门的运行,保证系统运行过程中发生错误及时调整与纠正,并能保证智能化电气阀门控制器的组态化应用,通过自动与手段调试模块和信息收发模块,及时与人交互,保证系统的自动、正确运行。通过这些模块的组合应用,使整个智能电气阀门更加智能化、自动化,并通过硬件系统实时与控制人员保持信息通畅。
4、新型智能电气阀门定位器的应用前景
新型智能电气阀门定位器更加智能化,并通过信息技术能够及时与控制者进行信息联通,保证系统的有效运行。新型智能电气阀门定位器的研发具有广阔的空间和广泛的应用前景,其突出优势表现如下:首先,在电气化自动生产过程中,智能电气阀门定位器能够保证生产线保持高精度性运行,提高生产速度和产品质量;其次,新型智能电气阀门定位器改善了工业生产的控制系统,解放了生产力;最后,智能电气阀门定位器使电气自动化的生产加工过程高效和安全,提高了生产的经济效益和社会效益。
5、结语
智能电气阀门定位器的研发,是我国工业化水平不断提高的需求,研制新型智能电气阀门定位器能够普遍提升工业制造水平和工业效率,提高了工业生产水平。随着自动化、信息化技术的不断进步,更加精巧的CPU处理器的问世,为智能电气阀门定位器的研发带来了新的契机。我们研究低功耗、长寿命、更加智能化的智能电气阀门定位器必将带动工业和其他相关行业的快速发展,为我国的工业水平提升提供必要的科技支持。
参考文献
[1]王家桢.调节器与执行器[M].北京:清华大学出版社,2000:149-166.
[2]潘蕊.浅析智能阀门定位器在化工装置的应用[J].山西建筑,2010(34).
[3]蔡新.气动阀门定位器节能技术开发应用[J].上海节能,2010(1).
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