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【關鍵詞】發電廠工程;電氣自動化;應用;分析
眾所周知,電氣自動化的產生與應用對于人們的生產與生活具有重要的作用,并且對整個社會的發展具有直接的影響。同時,在我國的國民經濟中,電力工業發揮著重要的作用,所以更需要重視電力工業的發展。因此,積極的實現發電廠電氣系統自動化能夠有效的提高電力企業的管理能力,并不斷的推動電力企業的發展。
1 發電廠工程電氣系統中電氣自動化的應用優勢分析
1.1 對電力設備進行監督與控制
電氣自動化技術自身具有明顯的自動性與集成性,同時也充分的體現了技術的綜合性能,能夠利用先進的技術有效的對電氣設備實際的運行狀況進行實時的監督與控制,并獲取電力設備運行過程中產生的數據信息,從而通過對數據信息進行分析來做出正確的決定,最終實現電力設備的正常運行。
1.2 實現電力系統資源的優化配置
在發電廠的電氣系統中,科學合理的使用電氣自動化技術,并與自動化的控制平臺進行配合,進而使得原有電氣設備實際的使用、監測與維修步驟得以簡化,實現了電氣設備運行效率的提高,同時,對電力系統進行了全面的優化,實現了電力系統資源的合理配置。將電氣自動化技術進行深入的應用與廣泛的推廣,使得電力系統資源實現更科學更合理的分配。
1.3 有效提高電網運行的效率
在發電廠電氣系統中應用電氣自動化技術,有效的實現了電網的高效運行。與此同時,使得電氣系統中的數據信息能夠進行交換與共享,并且對相關的發電設備進行科學合理的管理與控制,一定程度上減少了工作人員的壓力,使得發電廠在成本預算方面降低了許多。除此之外,在發電廠電氣系統中實現電氣自動化的應用,使工作人員的工作效率大幅度提高,并推動了電網實際運行過程中效率的提高。
1.4 電力系統的運行更加安全與穩定
在發電廠電力系統實現自動化的過程中,電氣自動化技術發揮著重要的作用。同時,實現電氣自動化技術在發電廠工程的應用,使得電力設備在實際運行的過程中更加穩定。除此之外,電氣自動化的實現也保證了電網的穩定與安全。
2 電氣自動化在發電廠工程中應用的具體體現
2.1 DCS控制系統應用
DCS系統,即分散控制系統。該系統主要通過微機處理器把其控制的功能進行分散,并利用綜合協調與集中操作的方式進行設計,進而形成新型的儀表控制系統。基于通信網絡而形成的DCS控制系統是集計算機、通訊、顯示與控制于一體的系統性的控制技術。該系統的構成部分主要包括電源機、現場控制站、人機接口單元與數據通訊系統,能夠實現對多層次開放數據接口的支持,并對程序系統進行相應的監控與控制。基于此,可以全面解決電氣設備存在的問題,并對系統進行相應的完善,最終達到保護電氣設備繼電的目的。該系統在實際的應用過程中,相關的操作人員能夠實現工程師軟手操作的程序控制效果。除此之外,DCS控制系統還可以有效的實現自我診斷故障的性能,進而使得現場操作人員對發電廠電氣系統設備實際運行狀況進行更好的掌握。
2.2 FCS控制系統應用
FCS控制系統,即現場總線自動化操控系統。該系統在實際的應用過程中主要就是把總線的數據領域通信網絡逐漸向分散開放性的成本運行方向發展,是對自動化技術的一種應用方式。此外,該系統實際的運行具有較低的成本。FCS控制系統最明顯的表現方式就是網絡分布結構的開放特點。可以利用總線來對不同的電氣控制節點進行相應的控制,不僅可以實現電氣監控系統的智能自動化技術,而且使得現場總線可以逐漸向系統的監控操作功能方向進行分散化的運作。
除此之外,現場總線自動化操控系統能夠有效的對發電廠的網絡布局結構進行相應的優化。在電氣系統的網絡應用,通常的布局結構是總線形結構與星形結構以及環形結構,可以有效提高發電廠通信網絡布局的結構靈活選擇,更有利于針對具體情況進行的布局選擇。通過利用FCS控制系統,可以在雙絞線與光纖電纜的應用過程中減少發電廠監控主機的實際工作負荷量,同時也能夠更好的預防數據通信故障的發生。與此同時,FCS控制系統在電氣系統工程重組與擴建方面具有十分便捷的操作優勢。
2.3 DCS與ECNC成像系統相互結合的應用
第一,發電廠總線路與硬接線路結合轉換。通過對發電廠斷路器的有效控制能夠實現對DCS控制系統中DI與F0卡的控制。在對發電廠斷路器進行控制后,就可以通過發電廠總線所設置的開關回路來對其電壓和電流故障警示進行繼電保護的指令發送,進而使ECMC成像系統在對電力信息進行處理的過程中能夠確保及時與有效,并可以大幅度的降低DCS控制系統控制現場所耗費的光纖電纜量,實現建設資源的節約。
第二,通過利用DCS控制系統,可以在機組啟動系統與電力信息進行綜合控制的過程中,準許其內部的設置,進而有效的避免了錯誤信息亂入,并且可以更好的為DCS控制系統接收到信號提供保障,使發電廠現場控制站能夠接收到真實的電力數據信息。由此可以發現,把DCS控制系統與ECMC成像系統進行有效的結合,能夠保證發電廠電氣系統在實際運行過程中的安全與可靠。除此之外,在實際運行的過程中也可以大幅度的減少運行的成本,為其創造經濟與社會效益,并且有效的推動電力企業自身的發展與進步。
3 結束語
綜上所述,在發電廠工程中積極的應用電氣自動化技術能夠有效的改善電力供應現狀,確保其安全與穩定。由于我國的城市化進程不斷深入,并且在社會經濟不斷發展的同時,人們對電能更加依賴,需求量不斷增加。雖然,目前我國電氣自動化技術發展良好,但實際應用的程度并不高,因此,需要對電氣自動化技術的應用進行進一步的深入探討,進而不斷提高發電廠的發電效率,不斷的提高發電設備運行的安全性與可靠性,使其獲取相應的經濟與社會效益。發電廠電力系統自動化的實現與深入發展,對于電氣系統自動化水平的提高具有重要的作用。因此,應積極推動發電廠電氣自動化的應用與推廣。
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關鍵詞:無功補償技術;電氣自動化;現狀作用;實際狀況
中圖分類號: F407.61文獻標識碼: A
引言
在最近這些年來,隨著現代化科技的蓬勃發展,以及無功補償技術在實際生活中的應用日趨普及,致使人們對于無功補償技術在電氣自動化中的應用給予了越來越多的關注和重視。無功補償技術,作為新形勢下電氣自動化在解決無功功率、負序、諧波等幾個方面的問題的一門關鍵性技術,能夠在利用電氣自動化及其設備系統中的負荷特點的基礎上,對無功、負序和諧波進行補償,能夠在一定程度上降低電力資源在生產、傳輸過程當中的損耗,并保障電氣自動化系統的正常安全運行,對于推動電氣自動化的革新和發展,有著不可取代的意義。
一、無功補償技術應用在電氣自動化中的必要性
科學技術與社會經濟的發展促進了電氣自動化的發展與應用。現階段,電氣自動化技術在諸多產業與領域中都得到了廣泛的應用,如變電站、電氣化鐵路高速牽引系統等。然而在電氣自動化技術中還存在一些缺陷,尤其是在單相電力牽引作用下產生的負荷復雜變化問題,在一些特定情況下,會導致電力系統中的諧波及負序大幅增加,造成無功功率大幅提高,不僅會對電力系統運行的安全穩定造成不利影響,還會降低電氣自動化系統資源的利用效率,使系統總體的經濟效益受到較大影響。從總體看來,在電氣自動化應用中,諧波、無功與負序是較為明顯的問題,而這些問題的解決都離不開無功補償技術的應用。
二、無功補償技術的現狀及作用
無功補償技術即以增加電力負載功率的方式來降低線路電能損耗,電氣節能穩定技術是其中最為普遍的一種。
1、無功補償技術現狀
在高新科技與電氣化程度日益普及的今天,為提高功率因數,我們必須降低負序,使之產生科學的濾波通路,避免出現指定諧波。近年來,在國外技術經驗的基礎上,我國也建立了一套自己的標準,同時在治理電氣化鐵道變電所諧波及無功補償方面,建立了多套無功補償應對方案,這樣做就是希望能夠利用基波下的牽引負荷感性無功功率補償,來提高功率因數,降低負序,使之形成合理的濾波通路,抵除指定諧波。
2、電氣自動化發展中應用無功補償技術的作用
科技與經濟共同發展的今天,電氣自動化技術也日益提高。現階段,不少領域及產業中都用到了電氣自動化技術,比如高速電氣化鐵路牽引系統、變電站等。然而,在廣泛運用的同時,高速電氣化技術也出現了一些問題,如無功、負序、諧波、單相電力牽引的負荷變化等。這些問題不僅威脅電力系統的安全性,對降低系統電氣自動化的利用率,對提高系統的整個經濟效益也非常不利。近年來大同電廠機組事故等就是其中一個典型,而無功補償技術對于解決電氣自動化系統非線性問題非常有幫助。
三、目前在電氣自動化中應用的無功補償技術
現階段在國際上普遍使用的無功補償技術核心內容都是對功率因數加以提高,使負序降低,保證濾波通路更為有效,從而將諧波過濾甚至抵消。目前在電氣自動化中使用最多的無功補償技術主要包括以下幾種:
1、單調諧濾波器無功補償技術
在電力系統中,單調諧濾波器包括電抗器或電容器,是常用的無功補償設備。在工作過程中,這一設備可以利用電抗器或電容器對某波段諧波進行有效過濾甚至抵消,從而使設備功率因數得到提高,使其負序降低。
2、有源濾波器的無功補償技術
這一技術是對有源濾波器產生與負載的電路諧波、大小相同、相位相反的負序電流加以利用,對無功電流與諧波進行有效抵消。
3、將電抗器、固定濾波器和電容器共同組合而成的無功補償技術
將電抗器、固定濾波器和電容器共同組合,同時,在降壓變壓器低壓側母線電壓上連接上電抗器或濾波器,對電抗器或濾波器的無功狀態進行改變。在調節時,無載調節通過分解開關實現,通斷控制由晶閘管控制實現。
4、真空斷路器無功補償技術
真空斷路器在運行中需對電容器進行投切,常用技術主要為過零投切技術。在閉合連接點瞬間,電容器產生同流;在涌流形成時,電網及電容器中的電位差相對較高,線路阻抗值提高,當電壓過零時,真空斷路器對電容器進行投切,從而使電容性電流得到有效避免。這一技術雖然投資相對較小,實施起來較為方便,但在具體使用中,常會出現一些問題,如在電力系統運行中,常會出現由于電容器上電壓過高造成的電容器擊穿問題,對相關設備造成破壞。另外,使用中還會對開關壽命造成影響,嚴重時會造成投切難以展開,從而對動態補償質量造成較大影響。
四、無功補償技術在電氣自動化中的實際應用情況
1、無功補償技術在電氣自動化應用中存在的問題
1.1系統諧波對無功補償裝置造成的影響
一方面,在電氣自動化系統整個運行階段,該系統的諧波會縮短無功補償裝置中的電容壽命,增加維護成本。另一方面,在實際應用中,系統本身結構產生的諧波,也會造成設備損壞。
1.2我國無功補償技術發展的局限性
從無功補償技術的發展情況來看,無功補償技術在我國的起步較晚,致使該技術在電氣自動化的應用當中存在很多不完善的方面,主要包括技術層面上的不完善以及設備本身的缺陷兩方面。例如其中的真空斷路器設備,由于其技術的不完善,致使該設備在合閘時產生的高電壓會給動態補償效果帶來不利影響,一定程度上影響了無功補償技術在電氣自動化中的應用。
1.3輸電途中無功補償配置的不合理
在無功電流通過發電廠向高壓變電站傳輸的過程中,由于要經過多個低壓變電站,尤其是遠距離傳輸時,更會導致很多無功電流在傳輸。而且若是變電站采用整組投切的方式補償電容量,不但無法實現負荷轉變的均衡,還會因負荷狀態高,功率因素低,而導致補償產生。此外,在進行倒置傳輸時,對于電網的損耗及其過程中存在的風險也會明顯增大。
2、無功補償技術在電氣自動化應用中的解決措施
2.1加強用戶側的管理力度
通過加強用戶側的節能和管理力度,讓用戶充分意識到無功補償技術在電氣自動化當中的重要性作用,樹立正確對待無功補償技術與電能損耗關系的意識,可以從很大程度上從內部減少傳輸線路中電能的損失。
2.2確定變電站無功補償的實際容量大小
在確定變電站無功補償的實際容量大小時,應該充分認識到各地區實際情況的不同,變電站的調節也存在差別。在此基礎上,采用無功補償技術對變電站的低負荷、變壓器加以無功補償,并借助電力行業的最新工藝、裝置及技術,合理配置補償容量。此外,還需要加強工作人員的技能培訓工作,盡量減少和預防無功回送現象的發生。
2.3有效補償配電網低壓一側的電容器組
在這方面,需要重視無功電流傳輸時流經的變壓器及線路所導致的功率和電能的降低情況,而對于共用變壓器機組負荷較大的,需要考慮是否在配電網低壓一端配置電容器組,實行有效補償。
結束語
隨著技術與經濟的同步發展,無功補償技術在鐵路電氣化、變電站、電廠等領域得到了廣泛運用。但國內的無功補償應用技術還處于發展階段,存在一定的缺陷與不足,因此,我們在應用過程中,必須酌情分析片區實際情況,制定和調整電氣自動化中合理應用無功補償的相關策略及措施,以實現其最高的經濟效益。
參考文獻
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關鍵詞:電氣自動化;無功補償技術;應用研究
Abstract: the economy and the development of science and technology, promote the industrialization development direction to our country. In the road of industrialization development, electrical automation technology is extremely important. Electrical automation technology can be applied to many fields and social many departments, in order to promote the development of our country which has played a positive role. As people to the electric automation system application requirements rise ceaselessly, the reactive power compensation technology arises at the historic moment. This article mainly aims at the reactive power compensation technology, this paper discusses the application of electrical automation strategy, the hope can for related staff provide some reference.
Keywords: electrical automation; Reactive power compensation technology; Application research
中圖分類號:F407.6文獻標識碼:A 文章編號:
工業的發展,促進了我國經濟的發展,但是同時也消耗了大量的能源,尤其是電力資源的浪費,嚴重影響了我國能源物質的科學、合理利用,造成了我國能源緊張的局面。因此,在工業發展進程中,技術人員結合電氣自動化技術的特點以及電氣自動化系統的應用情況,尋找無功負序和諧波的綜合補償方法,研究出無功補償技術,以降低電能的消耗量,保證電氣自動化系統的安全、有序運行,同時有效降低成本,提高系統的經濟效益。
一、簡述無功補償技術
電網在運行過程中,其電力設備的工作原理是物理學中的電磁感應原理。電能在轉換過程中在周圍環境中產生磁場,并且這個磁場是交變狀態的,使電能在轉換過程中不對外做功,這樣就形成了無功功率。在電力系統中,電源的無功功率在任何時刻都是與總的無功負荷相等,也就是說電網中的無功總是處于平衡狀態的。為了時刻保持這種平衡狀態,技術人員創新地采用無功補償技術向電力系統提供無功功率,以保證電力系統的正常、有序、安全運行。
無功補償技術主要分為兩種:靜態無功補償技術與可控串聯無功補償技術。這兩種技術在電網中的應用都很普遍,主要是根據實際情況進行選擇運用的。(1)靜態無功補償技術:這是在世界范圍內廣泛應用的無功補償技術,我國對靜態無功補償技術的使用多是集中在輸配電系統與工業部門中,截止到2004年,我國使用靜態無功補償技術安裝在5個高壓變電站上,起到重要的作用。隨著科技人員對技術研究的不斷深入,我國已經可以自行生產靜態無功補償設備,它主要由監控調節屏、人機界面屏、保護與故障錄波屏、交直流系統等組成,運用多目標、多反饋的調節方式投入使用,為我國電力事業做出重要貢獻。(2)可控串聯無功補償技術:這種無功補償技術的工作參數是與工作時間有關的,一般來說,長時間工作與連續15秒工作,其允許通過的最大線路電流可以相差1.1kA(RMS);可控串聯無功補償技術的工作能力是根據系統需要,確定基本串補度與調節范圍,進而確定可控串聯無功補償技術的工作能力。我國對可控串聯無功補償技術的研究已經有60幾年之久,并已經取得了有效的進展,其中具有代表性的是甘肅220kV的“成碧”示范工程,對提高我國電氣自動化系統的輸電能力具有重要的作用。
二、無功補償技術在電氣自動化系統應用中的重要作用
簡單來說,在長距離輸電過程中,可以有效地保證電能輸送的穩定性;調節系統電壓,提高功率因數,降低設備容量與功率損耗;加強對低頻振蕩的阻尼,降低短路電流;平衡三相符合,提高系統穩定性;減少無功潮流,減少非線性負荷對諧波的干擾,提高電能輸送質量。
具體來說,無功補償技術在電氣自動化系統應用中有以下幾點作用。首先,根據視在功率S(電力系統的端口所加電壓有效值與線路中的電流有效值之乘積即為視在功率)與有功功率P的比值(cosφ=P/S),可以得出這個結論:在傳輸單位有功功率時,可以通過無功補償技術提高功率因數,進而降低電氣自動化系統傳輸的功率,提高電氣自動化系統的傳輸能力;其次,根據公式S=(S1-S2)/S1以及S%=(1- cosφ1/ cosφ2)×100%來計算電氣自動化系統中變壓器的利用率,并從兩個公式中得出,當功率因數由狀態1提高到狀態2時,電氣自動化系統中的負荷得到增加,并可以通過無功補償技術大大提高變壓器的利用率,有效降低電氣自動化系統設備的成本,提高系統運行的經濟效益;再次;根據公式U=3×(IaR+IrXl)與IaR+IrXl=(PR+QXl)/U(U代表額定電壓,Ia代表有功電流,Ir代表無功電流,R代表線路電阻,Xl代表線路感抗。其中,R、Xl均為定值)來計算線路中的電壓損失,可以得出這樣的結論:通過無功補償技術可以在傳輸單位有功功率的條件下,降低無功功率,從而提高電壓質量;最后,根據以上幾點的分析,筆者得出這樣的結論,采用無功補償技術,可以對電氣自動化設備的輸電能力進行優化,從而降低電氣自動化系統的有功功率損耗,進而提高系統設備的利用效率。對于用戶來說,這種提高效率的設備技術,不僅可以保證用電的安全,而且還可以有效降低用戶用電成本,提高經濟效益,形成用戶與電氣自動化系統雙贏的局面。
三、無功補償技術在電氣自動化系統中應用中存在的問題
無功補償安排的主要方式有三種:分散補償、集中線路補償、就地補償。這三種方式中,就地補償方式可以有效提高電氣自動化系統中供電回路的功率因數,還可以改變電氣自動化系統運行過程中的電壓,保證電壓的穩定與運行質量,降低供電損耗,起到節能的作用。綜合各種因素進行考慮,就地補償是節能效果最佳的安排方式,因此,在電氣自動化系統中應用無功補償技術,可以取得很好的經濟效益。但是,在電氣自動化系統中應用無功補償技術,需要技術人員嚴格注意無功倒送、容量配置、無功潮流問題。所以,推廣無功補償技術還存在這一定的問題。
首先,在電氣自動化系統中應用無功補償技術,可以減少系統設備的損耗,提高系統運行的穩定性。但是,一旦用電單位用電的功率因數達不到供電局要求的系數標準,電容投入過多,多余的無功功率就會被輸送到電網上,增加電能輸送線路的負擔。這種系統在輸送電能過程中產生的無功倒送現象,將嚴重影響設備的正常運行,增加電氣自動化系統的設備損耗,進而影響系統運行效率,降低了輸送電能的質量。
其次,在電氣自動化系統中應用無功補償技術需要有一定的容量配置,來保證無功補償技術的有效實施。但是,很多電氣自動化系統中,無功補償容量的配置都不合理,這樣的容量配置不能根據電氣自動化系統運行的實際情況,調節系統中的無功潮流,致使系統運行的容量達不到規范的指標,不能保證電氣自動化系統的正常、有序運行。
最后,在電氣自動化系統的安全運行條件下,都需要有一個穩定的潮流狀態,這樣才能保證電能供應的質量與效率,滿足用戶的需要。但是,在電網系統運行中,發電廠會產生大量的無功潮流,并在長距離的輸送中發生穿越問題,進而影響電氣自動化系統的正常運行。應用無功補償技術雖然可以降低無功潮流,但是對于長距離的輸送效果不是很好。
四、無功補償技術在電氣自動化系統中的具體應用
無功補償技術在電氣自動化系統中的應用,需要一定的無功補償裝置,這些裝置在使用過程中,可以采取聯合的形式,以提高裝置的效能,進而提高裝置利用的有效性。通常情況下,無功補償技術在電氣自動化系統中應用的效果,可以通過以下幾種聯合裝置來實現。固定濾波器(FC)與可控飽和電抗器聯合裝置:這種裝置可以有效地改變磁場中感性電流,平衡系統中的無功功率,保證系統的有效運行。但是這種裝置在長時間的使用過程中,會造成電氣自動化設備的損耗,影響系統裝置的使用性能與壽命,進而影響系統的投入成本,不利于經濟效益的提高;FC與電容器、電抗器聯合裝置:在電氣自動化系統中,電容器與電抗器是最基本的裝置之一。這兩種電氣裝置可以有效隔斷直流、擴大振蕩信號的頻率范圍、維護母線電壓水平、增大短路阻抗等作用。因此,當FC與電容器、電抗器相聯合,組成的裝置具有調節電氣自動化系統中電壓的作用,以穩定系統的無功功率,避免過補償現象,同時實現濾波功能。還有一種還處于研究階段的聯合裝置,這種裝置是由有源與無源濾波器共同組成,它是利用無功補償技術的大容量特性對系統中的諧波電流進行抵消作用,從而實現系統電源對電流的要求。
五、提高無功補償技術在電氣自動化系統中應用效率的策略
隨著無功補償技術的不斷發展,在電氣自動化系統中的應用效果也越來越好。相關技術人員積極創新無功補償技術,希望可以克服技術應用上的一些問題,進一步提高無功補償技術在電氣自動化系統中的應用效率。
首先,進行分區優化控制。在電氣自動化系統中運用無功補償技術,可以有效提高系統運行效率,但是如若同時出現無功功率與電壓問題時,需要技術人員認清系統控制重點,加強對電壓的調控。因此,為了提高無功補償技術在電氣自動化系統中的應用效率,可以進行分區優化控制,將各個模塊按照功能進行分區,并在每一區中制定調控計劃,結合實際情況優化系統運行狀態,提高無功補償技術的應用效率。
其次,加強技術創新。無功補償技術在電氣自動化系統中應用的推廣工作,還存在著一定的問題,需要技術人員加大研究力度,積極運用先進的技術理念,結合電氣自動化系統運行特點與無功補償技術的應用途徑,創新技術,以提高技術的應用效率。另外,在創新技術過程中,還可以有效考慮改變無功補償的容量,進而改變系統的側負荷,合理配置無功補償裝置,避免無功倒送現象。
最后,提高電氣自動化系統操作人員的素質。無論怎樣先進的技術,都是需要工作人員具備較高的操作素質,才能更好地發揮其最佳性能。因此,相關工作人員必須加強業務學習與訓練,積極提高自身無功補償技術的應用水平,并在不斷應用中積累經驗,進而有效提高無功補償技術在電氣自動化系統中應用效率。
結語:
綜上所述,隨著電子技術、信息技術、計算機技術等的不斷發展,電氣自動化技術也在不斷創新,它對提高生產效率與提高生活品質都起到了積極的促進作用。尤其是在應用無功補償技術后,電氣自動化系統的應用效果得到有效的提高,不僅大幅度地降低了電能的消耗量,同時也有效地保證了電氣自動化系統安全、有序地運行,提高供電系統的供電質量與經濟效益。相信,隨著工作人員對無功補償技術應用經驗的不斷積累,它在電氣自動化系統中的應用效果也將越來越高,將更好地為人們的生產與生活提供更加優質、有效的服務。
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關鍵詞:工廠;電氣;自動化;應用
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
前言
自動化是機器設備或生產過程在不需要人工直接干預的情況下,按預期的目標實現測量、操縱等信息處理和過程控制的統稱。工廠電氣自動化控制主要是指由軟件、機械和電子組成的,可以使工廠的生產速度和效率提高了百分之三百以上。電氣自動化控制主要是指使用先進的計算機技術和微電子技術等,使工廠的生產效益過程更加精確。
國內在二十世紀八十年代初才開始引進自動化控制技術,主要應用于PLC、變頻器和工控機等。大大推動了中國制造業自動化進程,并且為現代化的建設作出了巨大的貢獻。自動化技術也促進了工業的進步,如今自動化技術已經被廣泛的應用于機械制造、電力、建筑、交通運輸、信息技術等領域,成為提高勞動生產率的主要手段。
一 、工廠電氣自動化現狀
隨著科技的發展,使得電氣自動化控制技術和計算機技術緊密結合。目前,世界上有200多家PLC廠商,近400種PLC產品,不同產品的編程語言和表達方式各不相同。這就意味著不會有其他的非標準的方言。電氣自動化控制是工業現代化發展的重要標志,也是現代科學技術的關鍵。依靠現代科學技術的進步是電氣自動化控制發展的必然選擇也是必然要求,對電氣自動化企業來說,自動化技術可以大大降低人工的勞動強度和企業成本,提高檢測的準確度和信息傳輸的時效性,為企業的生產過程提供進一步的技術保障體系,同時也可有效地避免安全事故的發生,保證設備的安全運行。電氣自動化控制經過幾十年的發展,已經取得了顯著的成效,在國內目前已經形成了中低檔電氣自動化產品以國內企業為主、高中檔電氣自動化產品國外企業為主、大中型項目依靠國外電氣自動化產品、中小型項目選用國內電氣自動化產品的市場格局。
當前,我國工廠電氣自動化控制技術發展相對滯后,與發達國家相比仍然存在一定的差距,電氣自動化的相關知識、技術條件支持達不到,對于電氣自動化認識的思想不夠深入,仍然停留在傳統意義上,因此,對于電氣自動化重要性認識不端正,電氣自動化控制技術使用不夠廣泛,在使用過程中的控制和管理不夠規范,不利于電氣自動化應用能力的有效發揮,不能更好的促進國民經濟的又好又快發展。
電氣自動化控制技術在工廠各項活動的開發與應用中,能發揮自身的學習、適應、調整和組織作用,最大限度的保持工廠各項活動的平穩無障礙運作,但也有自身的短板。電氣自動化控制技術投入運行后需要大量的維護工作,許多工廠在對電氣自動化控制的長期使用和維護方面重視程度不夠高,沒有長久的電氣自動化控制技術設備的維修維護計劃,或者缺乏相關專業技術人員進行維護,無法有效地解決工廠電氣自動化控制各項活動在運作過程中出現的故障。有時,一旦電氣自動化控制技術開發方的技術支持減弱,工廠各項活動很可能因為設備故障情況而難以正常運行。電氣自動化控制設計不合理、不完善,這也是許多控制系統不能長期正常運行甚至無法運行的主要原因。有的技術設計不切合本工廠的實際情況,比如程序設計不合理,不能充分發揮其性能。
因此,工廠中電氣自動化控制技術應該朝著規范化、常態化、科學化的方向發展。
二 、工廠電氣自動化發展趨勢
計算機網絡的發展為電氣自動化系統的發展提供了基本的前提條件,使得工廠的自動化設備逐漸走向智能化發展的方向。隨著電氣自動化技術的不斷發展,在工廠實際應用時,除了要對工廠設備運行情況進行監督控制,還要承擔站控層之間的聯系、設備運行狀態記錄存儲和防控錯誤操作等任務。電氣自動化系統的監控功能既要實現對內監控,也要實現對外監控。對內監控指的是對間隔層實施監管,主要負責總結反饋故障和意外處理的信息。過去,這個步驟需要由工廠派專人進行記錄,而智能化的電氣自動化系統可以實現自動記錄,完成對設備的判斷分析功能,大大減少了工廠工作人員的工作量,提高了工作效率。對外監控主要針對工廠的發電配電機組,負責把信息和數據傳送給DCS系統。與網絡技術聯系緊密化,工業化領域引入以太網,是工業現代化發展的趨勢。以太網能夠用更快的速度,更大的容量,更低的成本完成信息傳輸,被各個領域普遍采用。工廠多采用嵌入式以太網系統。現代化的網絡技術使工廠能夠順利完成數據交換,保證電氣自動化能夠順利進行。網絡技術為工廠進行設備監控提供了基礎,以太網保證了監控的有效
三、 工廠電氣自動化應用
隨著科學技術的發展,電氣自動化控制系統的不斷普及,電氣自動化控制系統在工廠中應用逐步擴大,影響深遠流長,不斷降低了企業的生產成本,而且提高了企業的經濟效益和社會效益。目前工廠電氣自動化控制系統的應用主要分為以下幾個方面:
1、計算機信息技術的處理系統和信息的采集
隨著計算機技術和互聯網技術的迅速發展和不斷普及,以計算機為主導的信息技術和網絡技術以及自動化、智能化的電氣自動化控制系統得到了快速的發展。計算機處理系統的數據采集和發展中電氣自動化控制系統的實際應用主要包括數據的錄入、數據的顯示、數據的編輯和報表的打印以及包括異常情況的預警系統模式,而且還可以執行計算機事故的記錄以及數據的回溯等。
2、監控方式更加集中化
目前,電氣自動化控制技術在工廠內部的廣泛應用,不僅簡化了辦公平臺而且易于接受和維護。大大方便了工廠的管理和日常維護工作,是工廠內部操作流程更加規范化。電氣自動化監控系統對現場總線通訊速度的要求不能過高,這有利于減少工廠的安裝和使用成本,但是這只適用于較小范圍內監控。而對于全廠電氣自動化控制系統的構建,則必須使用現場總線的監控方式,而且隨著以太網和現場總線的發展普及,電氣自動控制系統的智能化和網絡化也有了一定的基礎,并逐漸實現和發展現場監控的通訊總線是由串行連接的雙向傳輸。實現網絡連接和其靈活組態,并同時提高了系統的可靠性使系統不會因單一裝置出現故障或連接問題而影響整體系統的運作甚至癱瘓。串行電纜可以有效的鏈接中央控制室的PC監控軟件PLC以及CPU,并且連接上變頻器儀表及馬達啟動器和低壓斷路器等設備,大量的信息被中央控制器采集上來,相對于監控設備來說,達到良好的監控效果,現場總線的形式更有針對性目標,不同區域具備不同功能,并且具備了監控設備的全部優點,還補充了其不足之處,不僅降低了耗費還使各個功能之間的裝置相對獨立。
3、變換器電路技術
在工廠電氣自動化控制技術中,變電器電路呈現由低頻向高頻的方向發展趨勢。隨著科學技術的不斷發展,特別是電子元器件進人第二代變頻器以后,在電氣自動化控制過程中我們選擇更多的是PWM 變換器,這種變換器能夠更好的適應電氣自動化控制設備的各項性能,優化設備參數,減少諧波對電網的影響,從而更好的解決低頻區的電動機轉矩脈動問題。因此,這種方式應該更好地在工廠電氣自動化控制過程中廣泛應用。
四 、小結
工廠電氣自動化在提高工廠工作效率,縮短工作流程,減少成本,促進工廠收益方面發揮著重要的作用。隨著現代化和網絡化的逐步普及和發展,電氣自動化控制涉及的產業和領域也將逐步擴大。對社會發展與進步也做出了巨大貢獻。相信電氣自動化技術以后也會有越來越多的創新,對社會做出更多貢獻。
【參考文獻】
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[關鍵詞]工廠企業 自動化控制技術 應用
中圖分類號:TM727.3 文獻標識碼:TM 文章編號:1009914X(2013)34060601
在我國社會不斷的發展和進步的大背景下,我國自動化事業自改革開放以來,各項工作都取得了進步,工廠企業的發展速度和趨勢也在大幅度的提高和創新,自動化的控制技術已經得到了不斷應用和普及,自動化控制技術在工廠中的地位更顯得越來越重要,已經成為了工廠生產和發展重要技術之一。
1、當前自動化控制技術的狀況與發展
電子信息技術對電氣自動化控制技術的整個發展過程來說有著十分重要的作用,也就是說電氣自動化控制技術在一定程度上取決于電子信息技術。自改革開放以來,人們已開始越來越重視自動化控制技術,近年來更是廣泛應用于各個領域中。
1.1自動化控制技術的實際狀況
自動化控制技術是一種運用控制理論、儀器儀表、計算機和其它信息技術,對工業生產過程實現檢測、控制、優化、調度、管理和決策,達到增加產量、提高質量、降低消耗、確保安全等目的的綜合性技術,主要包括工業自動化軟件、硬件和系統三大部分。工業控制自動化技術作為20世紀現代制造領域中最重要的技術之一,主要解決生產效率與一致性問題。
自動化控制除了能夠顯著提高企業的經濟效益與社會效益外,還能夠強化企業在市場中的核心競爭力,使生產效率得以全面發揮。在大量減少用工的基礎上,還能夠進一步降低人為操作的失誤率,這不僅節約了人員成本,還大大提升了企業的勞動生產率。
1.2自動化控制技術的發展
我國自動化控制技術的發展道路,大多是在引進成套設備的同時進行消化吸收,然后進行二次開發和應用。目前我國自動化控制技術、產業和應用都有了很大的發展,我國工業計算機系統行業已經形成。工業控制自動化技術正在向智能化、網絡化和集成化方向發展。在日常維護與檢修工作中采用電氣自動化控制技術能夠促使系統更加容易操作,也就是電氣自動化憑借計算機技術對系統進行控制,實現人機結合的良好操作界面,使系統控制日益靈活,同時能夠快速產生集成效果,應用Windows操作平臺在不同程度上均能夠讓維護與檢修工作更加便利與直觀。
2、自動化控制技術在工廠企業中的重要功能
(1)提高生產過程的安全性
自動化控制可提高生產過程的可靠性和安全性。煤炭、化工等行業生產作業環境復雜,生產要求具有連續性,生產設備的可靠性和安全性具有突出的重要性。現代化自控控制系統采用高度集成的電子器件、專用集成芯片及計算機,大大提高了硬件的可靠性。由于軟件的靈活性可在系統中設置各種控制、故障檢測和診斷程序,形成一個完善的自動化系統,其控制功能與狀態檢測、故障保護功能緊密結合,從而保護了自動化系統的高度可靠性。實行離機操作,對工廠企業的安全生產具有特殊意義。
(2)提高生產效率
自動化控制技術的發展為生產數據與信息的分析和處理提供了有效的方法,給企業生產增添了智能的翅膀。自動化控制技術尤其適合于解決特別復雜和不確定的問題,在生產過程的各個環節幾乎都可廣泛自動化控制技術。自動化控制系統技術可以用于工程設計、工藝過程設計、生產調度、故障診斷等,也可以將神經網絡和模糊控制技術等先進的計算機智能方法應用于產品配方、生產調度等,實現制造過程智能化。
自動化控制技術能清楚掌握產銷流程、提高生產過程的可控性、減少生產線人工干預、及時正確地搜集生產線數據、更加合理的生產計劃編排與生產進度等,包括從產品開發到設計、外包、生產及交付等,生產制造的每個階段都實現高度的自動化、智能化,大大提高了生產效率。
(3)提高產品質量
自動化控制技術強調系統地識別過程,特別是這些過程之間的相互作用。
自動化控制的目的就是在產品中實現對諸多相互關聯和相互作用的過程進行有效地管理與控制,實現資源價值的最大化,并對過程控制中重點做好過程的監視與測量,從原輔材料供應、驗收,從生產組織到市場營銷的各個環節做到嚴格檢查、及時反饋、快速整改,維護工藝技術標準的嚴肅性。出現的各類問題進行針對性地分析與改進,以不斷提高產品質量。
(4)減少生產過程的原材料、能源損耗
自動化控制系統可精準的控制生產過程,將各項指標按生產過程反應要求進行精確智能調控,最大程度減少供熱或制冷等的能源消耗。原材料輸送過程自動高效,最大限度減少物料輸送設備運轉時間,提升系統整體節能降耗。
3、工廠企業中自動化控制技術的前景與未來發展趨勢
復雜的國際形勢為全球的工業發展帶來了頗多變數,諸多工廠企業已經開始選擇在能源效率以及安全領域加大投入,同時,對于工業領域內的自動化與控制的新技術也普遍抱有積極的態度。那么,在這樣的形勢下,自動化與控制技術脫穎而出,以太網的使用將會增加,為了彌補專業人士資源的不斷縮水,遠程監控也將增長迅猛,網絡安全也成為了遠程監控領域的重要問題。
盡管當前的電氣自動化控制技術仍是把微計算機作為主要核心的網絡化自動控制體系,但在不同程度上均已表明電氣控制技術與計算機技術相同,所以在此前提與計算機技術快速發展的條件下,電氣自動化控制技術的前景與未來發展趨勢一定會十分光明,最終邁向科學化與智能化的發展道路。
4、結束語
綜上所述,工廠實施自動化控制技術不但能夠獲得顯著成效,還可以得到最大化經濟效益和社會效益。電氣自動化控制技術的應用在很大程度上能夠增強工廠電氣設備在日常運行過程中的安全性、穩定性與可靠性,使操作程序更為簡單快捷,大大減緩了工人勞動強度以及縮短了工人勞動時間。但近年來隨著工業的快速發展以及生產規模的逐步壯大,許多電氣設備的運用也開始出現各式各樣的問題,針對這一情況必須要對電氣自動化控制技術進行合理調整與改進,以便電氣自動化控制技術能夠為工廠生產提供更好的服務,最終使工廠獲得最大化經濟效益與社會效益。
參考文獻
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關鍵詞:人工智能技術;工廠電氣工程;自動化;應用
人工智能技術是一種通過對人腦思維模式進行模擬并對事物進行信息化處理的自動控制技術,與人腦有所差異的是人工智能技術依靠的是計算機來對事物進行計算分析以及模擬。人工智能技術隨著信息化技術的不斷發展也變得日趨完善,并逐步應用于工廠電氣工程控制領域中,從而使得工廠電氣工程控制的效率及可靠性得到了極大的提升。新時期,為響應國家號召,加快推進我國智能制造的應用進程推進我國的“智能制造2025”戰略的順利實施,應當加強對于人工智能技術的研究與應用,促進我國工廠電氣工程控制向著更高效、智能的方向發展。
1.人工智能技術的發展特點
人工智能技術這一概念最早是上世紀60年代所提出的,在其發展歷程中隨著電子、信心以及自動化控制技術的發展與應用人工智能技術也取得了長足的進步。現今人工智能技術的應用主要分為專家系統、人工神經網絡、模擬集理論以及啟發式搜索等幾個方面。人工智能技術的應用在提高工廠電氣工程自動化控制能力的同時目標在于讓機械控制活動能夠體現出人類的意識代表著自動化控制在工廠電氣工程控制的重要發展方向,通過在工廠電氣工程領域中應用人工智能技術將能夠有效的促進產業結構的優化、升級,提高工廠的生產效率。將人工智能技術應用于工程電氣工程領域中具有以下的優點:(1)人工智能技術通過在傳統的控制技術上進行大量的創新,從而將計算機的智能化、高效化的特點應用到電氣工程的控制中,從而對傳統控制模式所存在的局限性進行了有效的規避。此外,人工智能技術應用于工廠電氣工程中時無需進行具體的參數計算而是通過智能化的分析減少了外界因素對工廠電氣工程的影響。(2)將人工智能技術應用于工廠電氣工程中時,通過對人工智能技術的相關運行智能函數進行更改和調節將能夠有效的提升人工智能的控制性能,相較于傳統的控制技術,人工智能技術的調節更為方便、擴展性更高。(3)將人工智能技術應用于工廠電氣工程控制中時,人工智能技術比傳統的控制方法具有更高的一致性,通過向人工智能系統內輸入一些不確定性較強的參數也能夠產生很高的估計,并極大的降低影響因素對人工智能系統的影響,提高工廠電氣工程控制的效率。人工智能技術應用于工廠電氣工程控制中時除了具有以上的特點外,人工智能技術還具有控制精度高、誤差小、控制精簡化程度高等的特點。將人工智能技術應用于工廠電氣工程控制領域中能夠極大地提升工廠電氣工程的運行效率,促進工廠向著智能制造的領域邁進。
2.人工智能技術在工廠電氣工程控制領域中的應用
人工智能技術在工廠電氣工程控制領域中的應用日趨廣泛并取得了良好的應用效果。以工廠電氣設備的設計為例,將人工智能技術應用于工廠電氣設備的優化設計時能夠有效地提升工廠電氣工程自動化的性能。通過將人工智能技術產品應用到設計中,在確保設計質量的基礎上能夠極大地縮短電氣設備的優化設計周期,同時還能夠降低設計成本。在工廠電氣工程的設計中應用人工智能技術,將遺傳算法應用于電氣工程的設計中,在提升數據準確性的同時還能夠使得工廠電氣工程的設計的合理性和科學性得到極大的加強,確保電氣工程設計的可靠性與穩定性。人工智能技術除了在工廠電氣工程設計領域有著良好的應用外,人工智能技術在工廠電氣設備的故障診斷方面也是其應用的一個主要的方向。現今的工廠電氣工程控制設備通過不斷的發展完善,其自動化程度、復雜程度都得到了極大的提升,因此當故障發生時使得排障工作變得極為復雜。通過將人工智能技術應用于工廠電氣工程的故障診斷中將能夠極大的提升故障查找效率,保障工廠的正常運行。一般來說,工廠電氣工程設備的故障多發生在變壓器、電動機、各級控制等環節中,傳統的電氣設備故障診斷要求對整個控制環節有著足夠的了解,因此對于人員的素質要求極高且費時費力。而當將人工智能技術應用于電氣設備的故障診斷中時,通過將人工智能技術的神經網絡、專家技術以及模糊控制理論等應用于工廠電氣設備的運行監控,將能夠極大的提升工廠電氣工程設備故障診斷的效率與準確性,保障工廠電氣設備的正常運行。除了將人工智能技術應用于工廠電氣設備的設計優化和故障診斷外,還能夠將人工智能技術應用于工廠電氣設備的運行過程控制。現今設備的自動化程度復雜性越來越高,傳統的控制技術已經遠遠無法滿足工廠電氣工程設備的控制需求,而人工智能技術的發展和應用則為工廠電氣工程的控制帶了了曙光,通過將人工智能技術應用于工廠電氣設備的過程控制中,通過依靠人工智能技術中在數據分析、計算等方面的優勢,通過依靠人工智能技術中所含有的一些特殊算法,從而使得人工智能技術在數據計算的效率、質量等方面得到了極大的提升。此外,人工智能技術所具有的模糊控制技術、專家系統控制等在工廠電氣設備控制中的應用,將使得工廠電氣控制系統控制的智能性得到了極大的提升,為我國工廠的智能化升級以及“智能制造2025”戰略的實施打下良好的基礎。未來,智能型機械自動化在工廠電氣工程中的應用受到了越來越多的關注,智能型機械自動化是自動化技術的發展延伸,其在工廠電氣工程的智能化應用中將會體現出越來越大的優勢,為更好地對工廠電氣工程進行人性化的控制,需要積極地將人工智能技術應用于智能型機械的自動化控制,通過網絡化、信息化的控制方式積極提升人工智能技術的控制效果。在人工智能技術應用于工廠電氣工程的控制中時,通過人工智能技術能夠對電氣工程自動化運行中進行良好的監控,通過在工程電氣工程設備控制中的一些關鍵點顯示圖像動畫等以便于工作人員能夠通過這些動畫對工廠電氣工程設備的運行狀況進行及時地了解并將工廠電氣工程設備的一些運行參數顯示出來。此外,通過人工智能技術在工廠電氣工廠控制中的應用用以實現各個電氣設備運行中隔離開關、電壓、電流等信息的實時監控,人工智能技術通過將所監測到的信息建立起相應的運行圖表反映出工廠電氣工程設備的運行狀況。在工廠電氣工程設備的運行監控中,應用人工智能技術工程技術人員能夠遠程對工廠電氣工程設備進行控制,用以提高工程電氣工程運行的安全性。
3.結語
隨著我國經濟發展的轉型升級以及工業制造模式的不斷發展創新,人工智能技術在其中有著廣闊的發展應用前景。尤其是人工智能技術所具有的智能性將極大地提升工廠電氣工程設備控制的智能化程度,從而有效的提升工廠的生產效率和運行的可靠性。
參考文獻
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關鍵詞:電氣系統;自動化;電廠;應用
上世紀50年代自動化技術開始出現在人們面前,隨著科學技術的不斷進步,自動化技術已經得到了長足的發展和廣泛的應用。短短幾十年的時間,從最初的手工操作到一個連續的生產過程,自動化技術為工業的進步帶來了巨大的發展。對生產過程中的穩定性也提出了更嚴格的要求,儀器儀表的應用也越來越廣泛。自動化專業領域中DCS技術的應用也比較廣泛,信息技術的發展極大地促進了化工技術的發展,電氣自動化技術的使用更為廣泛。現在的生活到處都是自動化的應用,其對人們的生活和生產產生了巨大的影響。隨著科學和技術的快速發展,為進一步擴大產業規模,對自動化技術的要求也更加嚴格。
1 電氣自動化技術應用的必要性
傳統的集中分布式控制系統中設備之間存在一個信息互訪,但它能反映出來的整個電氣系統的信息量很少,導致電氣系統中的操作和管理操作人員有很多不便,如果不能使用更方便更快捷的系統操作模式,在發生意外事故的電廠中不能及時準確的分析出原因,及時找到有效的解決方案,將造成巨大的損失。因此電氣系統需要升級自動化水平,摒棄傳統的硬接線的一個信號采集模式,采用更智能的方式有機結合,構建和完善電力系統集成的通信網絡,實用的電氣自動化設備和現場總線技術系統管理水平。
2 電氣自動化技術的應用
2.1 集中監控
集中監控系統功能主要用在集中監控處理器的信號轉換上,集中監控可以通過強烈的信號轉換,將轉換后的信號通過弱硬連線直接接入DCS模塊式箱體。解決集中式監視電氣系統的維護的工作人員便于操作的問題,添加了集中監控系統的電廠,電廠控制站控制往往更容易。但是這樣做也有其自身的缺點。主要是由于集中監控系統,處理器可能會導致過度的工作量,過載情況下,監控系統的處理速度將受到影響。在這個過程中的監測網絡處理器處理將花費更多的時間,將增加布線的難度,使主機效率降低。此外,集中監控需要考慮的主機和終端之間的距離,如果距離遠,主機的驅動力將降低,長途線路監視結果也將受到影響,使電纜受到干擾,不利于集中監控系統效用的發揮。
2.2 遠程監控
RMON模式設置使用原來的模擬電路,例如晶體管。硬件遠程監控系統主要負責收集數據并加以判斷。其優點是方便工作人員操作,無需變電站的電氣自動化設備關鍵人員安排,就能完成電氣設備監控。但是,遠程監控的缺點是無法實現遙控。監控系統通過硬件來運行,當一個組件出現故障時,有可能由于診斷不足不會自動排除故障。這是由于遠程監控系統的硬件組成部分是由不同的組件組成,其中每個組件是相互獨立的,這樣,當發生問題時,該系統無法人工發現并控制。此缺陷直接影響操作的電氣設備廠的安全性和穩定性,不利于風險防范。
2.3 總線監視器
近年來,隨著科學技術的發展,逐漸興起的一種新的監測方法-總線監視器。總線監視器上通常都安裝一個單獨的終端塊連接到總線適配器。通過開放節點的電路保護,總線監視器具有更高的性價比,這是最突出的特點,以減少使用的電線和連接配件,原有的電纜被壓縮至一個復雜的控制總線電纜,從安裝和維護的角度來看,成本和費用都大大降低。與此同時,由于監控系統有更全面的安全保密協議,所以顯示器的安全性已大大提高,成套電器設備為電廠的安全運行提供足夠的保護。
3 電廠電氣自動化技術應用的發展方向
3.1 智能
隨著計算機網絡的進步,電氣自動化系統得到了更大的發展,為工廠自動化設備逐步向智能化的方向發展提供了基本前提。隨著電氣自動化技術的不斷發展,其實際應用于電廠監控設備,它將運行狀態記錄于存儲設備,并將其與實際操作聯系起來,避免了因不必要的失誤而造成重大損失。電氣自動化系統監控功能,必須實現內部控制,但也實現了外部的監測。內部控制是指實施監管間隔層,主要負責處理突發故障的總結和反饋信息。在過去,這需要派人做電力抄表記錄,智能化電氣自動化系統可以實現自動抄表,大大減少了電廠工作人員的工作量,提高了工作效率。外部監控主要用于發電的電源分配單元,是負責信息和數據傳輸到DCS系統。
3.2 自動化技術和網絡技術有密切的關聯
引入以太網是工業現代化的發展趨勢。以太網可以用更快的速度,更大的容量,更低的成本來完成信息傳輸,被廣泛應用于各個領域。電力部門和發電廠使用更多的嵌入式以太網系統。現代網絡技術確保數據交換的順利完成,從而使電氣自動化能順利進行。網絡技術為電廠提供設備監控的基礎,以確保監測的有效性,確保有效的數據交換。在電氣自動化系統和網絡技術的結合日益緊密的過程中,減少了人力、精力和時間,節約了成本。
3.3 更好地利用外匯管制提高電氣自動化效率
常規電站設備系統已跟不上電子行業的快速發展。要完成高速,高效的數據集成任務,我們必須使用更多的開關控制電路。此外匯管制的方法,可以解決最后的電氣設備受到振動和噪音干擾問題。技術的不斷提高,降低噪音,減少電氣自動化設備組件的干擾,從而大大提高電氣自動化效率。
總之,電氣自動化技術全面提升電廠的機械和電氣設備的使用效率,確保設備運行的安全性和穩定性。同時,使企業在市場競爭中始終保持成本優勢,促進電力公司和電廠的整體發展。
參考文獻
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[關鍵詞] 電氣自動化 農業水利 應用
[中圖分類號] S27 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2013)09-0230-01
伴隨著電子技術、信息技術以及數字化管理技術的發展,電氣自動化應用范圍越來越廣,不僅應用于工廠自動化控制、辦公自動化操作,而且應用于農田水利建設當中。電氣自動化技術目前正在邁向一個新的局面,它的發展大大的推動了國家經濟發展,自動化發展要求。我國是農業大國,農業是國家賴以生存的根本。由于我國地域遼闊、人口眾多等因素,導致水資源缺乏,人民生活得不到保障。農田水利建設是通過農田水利工程設施或者其他方法來調節地區水利分布、改善低產土壤、充分利用水資源等,但在實際實施過程中卻遇到了技術難題。為了適應高科技、高文化的要求,發展、提高電氣自動化技術,推動農業發展便顯的尤為重要。
一、電氣自動化技術在溫室大棚中的應用
隨著社會競爭的日益激烈,已有多數廠家進行溫室大棚電氣自動控制技術的研究、產品生產。遠程監控系統發展迅速,以最大程度、最大范圍監測溫室大棚中農作物的生長情況。此監控技術可檢測溫室中的溫濕度、光照、二氧化碳濃度以及植物水分等環境因素,將所監控的信息直接傳達到用戶,使用戶可以直接采取相應措施,以確保提供最適合農作物生長的環境條件。當植物水分缺失的情況下,系統會發出報警信息,以便提醒用戶。不僅如此,監控系統并不是在植物出現狀況才報警,它可以時時、迅速進行檢測植物是否處于良好發育狀況,分辨出哪塊區域生長良好,哪塊區域需要施肥,哪塊區域需要灌溉等等。電氣自動化技術目前在大型農業生產中較為常見,而在農村小戶、集體戶等地卻不常見,因為此技術雖具有功能強大、操作方便、覆蓋面積廣等優點,但是花費對于小成本農民來說過多。相信隨著社會發展,科技進步,電氣自動化技術的普及面將越來越廣。
二、電氣自動化技術在節水灌溉中的應用
農作物的生長離不開灌溉,灌溉水量的多少也將決定農作物是否可以正常生長、產量增加。據國家統計,我國人均水資源占有率不到世界水平的20%,水資源供不應求,在這樣的壓力下將嚴重影響我國可持續發展。近來年隨著電力電子、計算機控制等技術不斷發展,節水灌溉技術也逐漸應用到農業水利當中。目前我國節水灌溉技術較多,達11之多,如噴灌、渠道防滲等,在農作物正常生長的前提下盡量灌溉量小、高效。節水灌溉工程的實施,不僅可以優化農作物生產流程,而且減少了灌溉過程中的勞動力以及施水量。電氣自動化技術的發展使節水灌溉更好的應用于農作物當中。在農業水利工程中,進行遠距離、自動化控制、檢測農產品生長情況。一般需要儀表、電氣設備、管道較多,儀表類主要為流量計、溫度計、氣體檢測器、土壤水分傳感器等;電氣設備類包括灌溉所需的泵、電動閥等;管道包括給水、排水、回用水等管道。雖然設備眾多,但是可以通過DCS系統進行中央控制室控制。考慮農作物需要檢測如溫濕度、農作物含水量、土壤等相關數據,設置相應監測點。當中控制計算機顯示某一區域、某一參數出現問題時,便會進行報警,提醒用戶進行相應措施。通過節水灌溉技術的優化,不僅可改良土壤,使土壤透氣性好、易吸收肥料和水分,而且達到節約水、電、肥料等目的。
三、電氣自動化技術在無土栽培中的應用
無土栽培是以輕質材料或人工培養液代替傳統的土壤來固定植物,是植物的根部可以直接接觸養料進行吸收,可通過精量播種達到一次成苗的效果。輕質材質一般包括水培、霧培等。由于人工培養液可以根據植物生長所需必要元素來進行配置,這樣對植物生長便起到了有所針對的促長作用。自動化技術為無土栽培管理提供了良好控制和檢測平臺,它使工作人員對植物生長的狀況可以清楚了解。通過自動化檢測平臺,也可以把無土栽培技術和傳統栽培技術生長出的植物進行全程監測和對比,了解哪些因素對植物起到推動作用。除此之外,自動化監控可以使工作人員對植物的營養液吸收、周圍環境影響、發展階段等情況有所掌握,方便工作人員對技術加以改進。目前電氣自動化控制技術在無土栽培中應用也越來越廣,相信隨著社會發展,此技術覆蓋范圍將越來越廣。
四、電氣自動化技術在水處理中的應用
如今國家提倡水資源節約,重復利用,對于水處理要求也越來越高。目前水處理行業發展旺盛,其所需電氣自動化技術也越來越高。國家、企業建設水廠來處理工業廢水、生活污水等,目的就是能更充分的利用水資源,不至于造成資源浪費。水處理標準高,處理之后各水質參數應達到國家標準,其電氣自動化技術也應滿足要求。在農田水利水量應用之余、污水排放需謹慎。電氣自動化技術應用于污水檢測,可以判斷農業廢水是否有化學污染,是否會影響周圍環境及水質。由于農業生產所需肥料較多,水質受其影響,通過自動化檢測并處理可以進行循環利用,不至于造成水資源浪費。
總結:我國人均水資源占有率較少,水資源如何有效利用是國家所關心的重要話題。農業水利的發展,將大大的節約了水資源的浪費,這都離不開高科技、高技術。在農業水利發展過程中,對其相應技術要求日益提高,傳統自動化技術已經不能滿足現今農業發展、水資源節約的要求。電氣自動化控制技術發展不僅有利于節約了人力、物力,而且對環境、土壤改進也有所影響。如今農業發展還有很長的一段路要走,而自動化技術的發展離不開我們的努力。科技是第一生產力,只有不斷更新、發展技術產業,才能使農業水利發展迅速,超出國外領先國家。
參考文獻
[1]李慧.自動化信息技術在農業生產中的幾種應用前景[J].當代生態農業,2004(1).
關鍵詞:電氣自動化技術;課程體系;專業改革;中央財政支持
作者簡介:徐志保(1982-),男,福建莆田人,福建電力職業技術學院機電工程系,講師;阮予明(1966-),女,福建泉州人,福建電力職業技術學院機電工程系,副教授。(福建 泉州 362000)
基金項目:本文系福建電力職業技術學院教研教改項目(項目編號:2012JY003)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)05-0045-02
近幾年,隨著海峽西岸經濟區的發展,行業結構調整和優化不斷深入,新工藝、新設備、新技術不斷應用,[1]信息技術和傳統電氣自動化技術的相互融合使電氣自動化技術發生了一場大的技術革命,[2]各行業的生產自動化程度不斷提高,企業電氣自動化設備安裝調試、維護、售后服務和運行管理等崗位需要大批電氣自動化技術專業的技能型人才。經過幾年的專業改革與實踐,福建電力職業技術學院(以下簡稱“我院”)電氣自動化技術專業于2010年被評為“省級精品專業”,2011年又獲得“中央財政支持高等職業學校提升專業服務產業發展能力”項目支持,在中央財政支持下專業改革和實踐取得了更大的發展,積累了一定的經驗。
一、人才需求情況與崗位職業能力要求
我院電氣自動化技術專業始建于2003年,是設立較早的專業之一。十多年來,該專業培養了1000余名高素質技能型人才,畢業生主要分布在福建省電力、煙草及其他工業控制行業及機械裝備制造企業,深受用人單位的好評,在行業和社會中有著廣泛的影響。隨著工業化與信息化的融合,各行業的自動化都離不開大量高技能型的電氣自動化技術專業人才。
從歷屆學生的就業情況以及近幾年的調研和反饋來看,電氣自動化專業學生主要從事電氣自動化設備的安裝、調試及維護工作。這些崗位對學生的職業能力提出了要求:需要掌握強電的設計(如工廠供電設計等),也要掌握弱電控制系統的設計(如單片機和PLC等);既要學習硬件設計(如單片機、PLC的硬件設計),也要學會軟件的編寫和調試(如單片機和PLC的軟件編程);既要學習傳統的控制,也要學習新型的智能化控制;既要有扎實的理論基礎,又要有過硬的實踐動手能力,同時能夠適應科學技術的不斷進步。
具體來講,電氣自動化技術專業學生畢業時需要具備以下崗位職業能力:電氣識圖與繪圖能力;工廠常用低壓電氣控制設備應用能力;PLC控制系統、智能儀器的軟硬件設計、安裝、調試和維護能力;電機及拖動、調速傳動技術應用能力;工廠供電系統分析、設計能力;自動化控制的基礎知識、工業自動化系統安裝、調試能力。
二、原有課程體系存在的問題
自我院2003年設置電氣自動化技術專業以來,到2010年進行改革之前,電氣自動化技術專業經過幾年建設逐步形成了課程體系(其中理論課程體系如表1所示),主要存在如下問題:
(1)課程多,學生壓力大。課程門數太多,造成每個學期每周學時數太多,學生學習壓力大,因此有必要進行課程的壓縮和整合。
(2)有些前后續課程關聯大,可以適當整合。比如“電機及拖動”和“工廠電氣控制設備”、“可編程控制原理”和“組態軟件應用”,它們之間的關聯比較大,可以整合成一門課程。這樣學生的學習連續性較好,課程的章節體系也比較明確。
(3)有些課程與就業關聯不大。比如“自動控制原理”中與就業有關的主要是一些自動控制原理的基本概念,至于詳細的頻域、復頻域分析方法等高職畢業生少有應用。
(4)課程體系缺乏綜合性課程,跟不上專業的新發展。課程體系中的課程缺乏自動化綜合應用的課程,沒有根據專業發展的前沿適時適當調整專業課程體系。
(5)專業的核心課程實踐條件有限,缺乏綜合性實踐環節。單片機原理課程沒有實驗室或實訓室,停留在計算機仿真層次,PLC實訓條件簡陋,滿足不了實訓要求。沒有一個綜合的實訓室進行專業技能的綜合應用和訓練鍛煉。
(6)“2.5+0.5”模式限制了學生的提前就業。理論課程分散在五個學期,只有最后一個學期為畢業實習環節。學生的就業受到限制,很多企業都是第五學期期中開始來校招聘。
(7)維修電工證取證安排在第五學期,課程任務和就業壓力大。
三、專業課程體系解構與重構
根據原有課程體系存在的問題,2010年開始對課程體系進行了解構,充分考慮到各個課程知識的相互關聯以及前后連續性,主要進行了如下整合:
(1)考慮到課程門數多,將“硬筆書法”、“職業口才訓練”、“實用寫作”調整到校任意選修課程。同時,由于當今大學生的心理健康問題越來越突出,學校每個專業均增開“心理健康教育”課程作為必修的公共基礎課程。
(2)考慮到“單片機原理”只是簡單介紹單片機的軟硬件設計,為了更好地適合本專業特點,將單片機原理和傳感器原理相結合可以用來設計各種的智能儀器,因而最初改稱“智能儀器基礎”。同時考慮“自動控制原理”在實際就業中只有一些基本概念比較有實際應用價值,所以將一些控制理論的基本知識整合到“智能儀器”課程中,整合成“智能儀器和控制基礎”,既介紹智能儀器的設計又簡要介紹了基本的控制理論知識。
(3)前后續關聯大的課程整合成一門課,減少了課程總數。“電機與拖動”和“工廠電氣控制設備”兩門課整合成“電機與電氣控制技術”,“PLC技術及應用”和“組態軟件”兩門課整合成“PLC技術與組態軟件”。
(4)根據行業和地區辦學情況,增加反映新行業的綜合性課程。增加“工業自動化技術”和“光伏發電技術基礎”,兩門課程基本上覆蓋了所有的專業技術課程,是各門專業基礎和技術課程的綜合應用。其中光伏發電技術反映了地區的行業發展動向,也反映了行業辦學的特色。
(5)在中央財政支持下,建設或者正籌建“智能儀器一體化實訓室”、“PLC一體化實訓室”、“工業自動化綜合實訓室”以及“光伏發電綜合實訓室”,并對原有的傳感器、變流技術、交直流調速課程實驗設備進行擴建。根據建設的實驗實訓室增設了兩個綜合性實訓環節“工業自動化綜合實訓室”和“光伏發電綜合實訓”。
(6)采用“2+0.5+0.5”模式。即:理論課程全部安排在前兩個學年,第四學期個別課程的課設或實訓放在第五學期期初進行,第五學期安排PLC課設、實訓、工廠供電課設、兩個專業綜合實訓、畢業設計等環節,第六學期為畢業實習。
(7)維修電工提前。原有的課程體系中,作為“雙證”中職業資格證書的維修電工證安排在第四學期進行培訓,在第五學期期初進行鑒定工作。
整合后的理論課程體系如表2所示。
四、結束語
我院電氣自動化專業課程進行解構重構后近三年的專業教學改革與實踐中,本專業教師采用了新的教學體系,不斷深入企業進行調研實踐,同時積極參與指導或培養學生參加機器人技能競賽和電子設計大賽,取得了優異的成績(見表3),學生的就業率和專業對口程度明顯提高,企業對學生的評價不斷提高。
在將來的專業改革與實踐中,需要根據技術的發展以及企業對人才的需求等不斷改革課程體系,培養服務海西、具有電力行業特色的技能型專業人才。
參考文獻:
[1]周奎.電氣自動化技術示范專業改革實踐[J].職業技術教育,