浅谈电机与控制技术:对电机振动噪音的分析与控制 前言 近些年来,工业噪音、污水、废气早已成为污染环境的三大公害,严重影响着人们的身心健康。尤其是伴随着电能的广泛应用与快速发展,电机振动噪音俨然已经成为工业早已的重要组成部分。因此,如何降低电机的振动噪音,早已成为电机行业普遍面临的共同问题。以下笔者即结合个人实践工作经验,对引发电机振动噪音的原因进行粗浅的探讨,并提出几点解决并控制电机振动噪音的个人建议,以期将电机振动噪音控制在可允许范围之内,为人们提供更为舒适的工作、生活环境。 1 引发电机振动噪音的原因 1.1 由于电机轴承与电机转子不平衡所引发的振动噪音 通过分析我们可以得知,电机主要由电气与机械两个部分构成。因此,电机在分析电机故障时应该对其一分为二。一般情况下,电机的振动噪音主要是由转动部分不平衡、机械故障或者电磁方面的原因造成的。所以,对电机轴承及电机转子不平衡所引发电机振动噪音进行分析尤为重要。目前,我们常见的转动不平衡,主要表现在转子、联轴器、耦合器、传动轮(制动轮)的不平衡。其中,由轴承所引起的不平衡,通常会伴有异常声响,而由转子引起的不平衡,则需要测量单转电机的振动值。此外,由于转动部分的机械松动也会造成转动部分的不平衡。例如:铁心支架的松动,斜键、销钉的失效松动,转子绑扎的不紧等。 1.2 由于机械部分故障所引发的振动噪音 机械部分故障所引发的振动噪音,主要表现在以下几个方面: 第一,由于与电机相连的齿轮和联轴器存在问题,以至于在实际作业中极易出现以下几种故障,造成一定程度的振动噪音。如:齿轮的咬合不良;轮齿磨损严重;联轴器歪斜、错位;齿式联轴器的齿形、齿距不对、间隙过大、磨损严重等问题。 第二,在电机的安装过程中,由于安装不当、对中不良,造成联动部分的轴系不对中,中心线不重合,定心不正确,进而引发振动噪音。此外,在实际作业中,往往有些联动部分的中心线在冷却时是重合一致的,但经过一段时间的运行以后,由于转子支点、基准等发生变形,导致中心线被破坏,从而产生振动噪音。 第三,由于电机拖动的负载产生的振动,所引发的传导性振动。如:水泵、风机振动,所引发的电机振动。 第四,由于电机本身结构存在缺陷或者在基础安装过程中存在问题,以至于引发振动噪音。主要表现为:转轴弯曲,轴颈椭圆,轴与轴瓦间的间隙过大或者过小;整个电机安装基础的刚度不够;电机和基础板间固定不牢,底脚的螺栓松动,轴承座和基础板之间松动。而特别值得我们注意的是,由于轴与轴瓦间的间隙过大或者过小,不仅会引起电机振动,还会使轴瓦的润滑与温度产生异常,带来电气故障。 2 解决并控制电机振动噪音的几点个人建议 2.1 进一步提高转子的转动平衡精确度 通过上述分析,我们可以看出,转动不平衡是引发电机振动噪声的重要因素之一。因此,进一步提高转子的转动平衡精确度,能够在一定程度上有效解决电机振动,从而将振动噪声控制在可被接受的范围之内。主要可从以下几个方面入手: 首先,尽可能使转子各部位的平衡量分布更为均匀。也就是说在实际旋转时,为了尽可能减小离心力,我们应该至少选择2个校正面。同时,为了获得更好的平衡效果,其所选择的支点应尽量靠近轴承挡。而校正面内平衡配重量的所在位置半径,则应该尽可能偏大; 其次,尽可能提高平衡机的转速。随着转速与径的不同,风扇鼓风时的不平衡径向力也有所变化。因此,为了提高转子动平衡实验中的精确度,则应该在可能的情况下,提高平衡机的转速,已获得更为准确的数据; 再次,在转子结构设计中加强对对称性与同轴度的设计,从而保证转子动平衡。尤其是实际加工中,在条件允许的情况下,对风扇与绕组支承的圆周、平面应进行加工,而非加工平面也应该保持光滑平整,从而进一步保证同轴度; 最后,在钢片冲制与铁芯叠压过程中,应严格遵守工艺规程,尽可能的减小由于硅钢片的厚薄不均匀与毛刺过大所引起的不平衡量。 2.2 从电机自身结构入手防止振动噪音 为了更好的解决与控制电机振动噪音,就应该从电机自身问题找起,进而实施全面控制。 首先,从电机的设计上入手。选择适当的槽数进行组合;采用特殊槽;斜槽化;选择合适的线圈节距;正弦波绕线;采用分数槽绕线;齿、气隙、轭铁部的磁通密度应适当;转子槽部极和厚度均等;采用磁性楔,扩大气隙;其次,从电机机械设计上入手。在电机的机械设计上,应该采用全闭槽,来消除齿尖厚度的不同,从而提高制造技术。同时,为了避免和电动机的装置机构发生共振,在定子铁心或者轴承的支持部位,应设计支持防振,提高振动弹性。并且在电动机的外部,则因该设置遮音或者防音的机械构造。 最后,从电机的使用上入手。在实际使用中,我们以电磁电机为例。而通过研究,我们可以得知并不是所有电动机的电机振动噪音问题,都是由电磁力波所引起的。有些则是由定子或者转子的自然电机振动数一致或者接近,而形成的共振。因此,在分析引发电机振动噪音因素时,应多了解电动机各部分电机振动体的自然振动频率。 3 结束语 综上所述,本文笔者对引发电机振动噪音的原因进行粗浅的探讨,使我们更加清楚的认识到,随着电能成为现代化的重要能源之一,电机振动也俨然成为工业噪音的重要组成部分,严重影响到人们的工作与生活。因此,电机企业在生产中,更应该针对电机振动噪音这一重要问题,进行必要的研究与分析,制定更为完善的设计以及工艺生产流程,从而将电机噪音控制在可允许范围之内,为人们提供更为舒适的工作、生活环境。 浅谈电机与控制技术:浅谈机电一体化电机的保护与控制 摘要:经济的高速发展带动了各个行业的进步,最近几年我们国家的工业生产工作取得了非常显著的成就,比如机电一体化的发展就是非常显著的代表。该技术是当前时期意义非常关键的一项技术。作为基础工作人员,在推广该项技术的时候,必须要认真研究如何开展电机控制以及保护活动。然而在实际的工作中我们发现有很多潜在的影响要素,它们的存在明显的制约了技术的发展。所以,对于相关的工作人员来讲当前工作的当务之急就是要认真分析存在的各种干扰要素,积极研究应对策略。作者在这个前提之下具体的论述了该技术的发展历程,并且详细叙述了当前时期电机保护和运用过程中存在的问题和应对策略等,并且简要分析了其今后的发展方向等。 关键词:机电一体化;电机保护;电机控制 经济的高速发展不但能够带动行业和领域的进步,同时还能够促进科技的发展。最近几年,在广大的科研工作者的共同努力之下,科学技术的发展水平不断提升,此时许多先进的科技开始出现在我们的工作之中。在这个背景之下,机电一体化技术得以快速发展。然而在具体的推广使用的时候还面对一些干扰要素,这就使得技术无法发挥其应有的价值和意义。因此我们必须要认真分析当前面对的各种不利现象,积极研究应对方法。 1机电一体化的发展 对于机电一体化技术来讲,其发展历程有三。第一是初始时期,最早可以查阅到1970年之前。在此阶段,由于西方国家的科技发展水平较为迅速,此时我们国家也受到一定的影响,广大群众开始有意识的将先进技术运用到机电产品之中,而且它们也为我们带来了很显著的成就。特别是在二次大战之时,时代背景赋予了我们新的探索动机,此时电子工艺和机械制品开始逐步靠拢,它们在战争结束之后还可充当日常用品,对于促进经济恢复有着不可言喻的意义。通过分析相关历史,我们可知那时的电子技术还处在发展的初始时期,而且绝大多数的产品都是自发形式的,从一定意义上来看,电子工艺和机械制品的融合还不是很全面,而且由于受到时代的影响,那些已研发的产品也未被合理的运用。第二个时期可以被称作是高速发展时期。此时各种技术开始高速发展,比如通信以及电脑等,正是因为电脑技术的发展以及集成电路工艺的出现,使得机电一体化的发展有了强大的基础。第三个时期可以被称作是发展的黄金时期,这时该技术得到了非常全面的发展。此时相应的学科系统开始被人们所关注,科研人员积极研究机电体系的发展方向,而且形成了很多新的科学。同时,伴随着光纤科技等技术的发展,此时该技术迎来了新的发展局面。通过上文的分析,能够更好地辅助我们分析当前该技术发展过程中存在的一些阻碍要素。 2机电一体化应用中电机控制与保护存在的问题 由于科技高速发展,此时我们国家的机电一体化工艺开始迎来它的春天,创造了很多的成就。不过因为技术理论方面的欠缺加之实践的不足,导致我们在具体的推广该项技术的时候,还面对各种干扰要素,使得电机保护和控制工作无法很好的开展。它们的存在明显的干扰到电机的运用,使得它的应有价值无法被体现出来,接下来具体阐述面对的各种不利点。2.1运用异步机电装置时面对的各种干扰要素在我们国家,很多的行业和领域都会运用机电设备。它们的存在为国家的经济进步贡献了非常显著的力量。不过,在具体的开展电机运用和控制工作的时候还面对一些干扰要素,导致设备无法发挥出应有的价值。具体来讲,众所周知,对于电机控制工作来讲,异步电机相关的工作是其中意义非常关键的一项工作,一旦其存在弊端的话,就会严重的干扰电机的运行,最终引发一连串的反应,导致很多运行问题,使得设备无法发挥出应有的价值和意义。因此,在开展此项保护工作的时候,一定要将工作重点放到异步电机方面,积极研究先进技术。2.2电机控制保护装置的使用难以达到需求如今我们广泛运用的电机保护设备的技术含量较低,无法和当前的发展形势保持一致,不能够满足技术的发展要求。同时,当前的保护装置多是使用电磁原理,应用热继电器与熔断器的过载保护以及短路功能实现保护,不过这个零件原本就存在问题,这就必然会导致机电控制等工作无法很好的开展,因此在今后设计的过程中,一定要高度关注设计以及控制的结合,确保保护装置呈现出较为明显的多样性色彩。 3机电一体化应用中电机控制与保护的措施 众所周知,对于机电一体化系统来讲,它的最为关键的构成要素是电机。而对于电机来讲,它的执行系统有两大要素构成,分别是驱动系统以及控制系统。执行驱动部分主要通过位置传感器、三相伺服电机等相关设备共同组成,而控制部分则是传统的单片机、变频器、输入通道等相关组成设备共同组成。它们两者的关系非常独特。3.1对阀门与速度的控制。电机的控制需要相关的部件以及装置共同操作,其次在进行控制的时候还需要重视“速度”这个关键的因素,要想在电机控制与保护的实际应用中取得一定的效果,就必须控制好阀门以及速度。当前社会经过长时间的发展之后,在技术以及经验上都有了相对深厚的积累,采用的相关控制方案主要是双环控制,双环中的内环是速度环、外环是传统的位置环。速度环在电机进行工作的时候是方便操作技术人员对点击实际转速进行调节以及控制的重要组成部分,通过对内部速度调节器的有效控制,合适波段的调节PWM波发生器的载波频率,进而达到对整个电机速度的调节作用。3.2对电流电压的准确检测。机电一体化是当前机电专业发展中的核心发展概念,在进行机电设备的使用以及运维管理过程中,深入机电一体化工作的研究,有助于完善对机电工程推广中机电设备的合理控制与保护。电机在机电一体化中的控制与保护工作,有着非常独特的存在意义和价值,可以说是其中意义非常关键的构成要素。在具体检测的时候,要认真记录电流和电压等数值,进而合理分析检测结果;积极开展检测工作,认真分析潜在的故障,合理制定应对策略。但是,在具体的开展工作的时候,我们普遍使用的电压互感器与电流互感器等互感设备是不能够达到相关准确检测的目的的,但是存在的问题我们必须尽快的排除;所以,在进行机电设备的电流以及电压的检测中,往往采用霍尔型电流互感器以及IPM输出电压发用分压电路对IPM输出三相电流与电压进行合理的检测,进而确保在检测的过程中能够达到电机设备的使用控制要求与保护的要求,最终起到提高检测工作开展的准确性的目的。3.3机电一体化中电机的运行维护。由于机械工业高速发展,此时相关设备的运作规定也更为严格,比如电机运行的要求就更高了,然而技术的发展同时又明显的提升了电机保护能力。不论是何种技术,它的落实都要依靠人类,所以对于电机的运行维护是确保电机的机电一体化技术优势表现的重要前提。此处将电机维护分成三方面,其一是前期准备,其二是运作过程中的监管,最后是平时的养护。在启动之前要查看是否通电,同时还要检验启动装置的性能等等。当电源接通以后,要确保电动机等设备的运行正常,假如存在异常的话要在第一时间断电。在运行的过程中要做好监视工作,确保设备的电压以及电流等正常,尽量避免问题出现。除了上述之外,还要在规定的时间之内做好养护工作。 4电机保护控制装置的前景以及发展趋势 在电机保护控制装置的未来发展中,必然会采用故障建模与仿真计算的方式,通过引入相位量、突破量等多封面的电机故障类检测量,对相关数据进行分析与研究,做好“量”的研究工作,它能够明显的提升继电装置的精确性。第二,在今后发展的过程中,要高度关注技术研发和使用工作。举例来看,在监测电机的时候,可以使用相关的高新技术,从总体上把控电机的运行状态,结合设备输出的数据来判定其状态如何,将获取的信息分类整合,借助对比分析措施合理的划分户长类型,进而结合提示的信息制定恰当的处理策略。借助此措施,能够确保电机控制以及保护工作开展顺畅,能够预知一些潜在的问题,以此实现合理的预防作用。 5结束语 通过上文的分析我们可知,当今社会是一个经济和科技高速发展的社会,不论是生产工作还是广大群众的日常生活都和技术有着密切的关联。此时机电一体化技术开始被大众所关注。在这种背景之下,人们开始意识到电机控制和保护工作的重要性。虽说我们国家的这项技术发展的速度非常快,不过仍旧面对一些干扰要素,它们的存在明显的制约了技术的发展,干扰到经济的进步。笔者在这个前提之下,具体的展开了相应的论述。我们坚信在广大工作者的共同努力之下,该技术一定会迎来新的发展局面,更好的为国家的发展贡献力量。 作者:童旭松 宋德强 单位:哈尔滨电机厂有限责任公司 黑龙江牡丹江抽水蓄能有限公司 浅谈电机与控制技术:探讨基于PLC与变频器的交流电机调速控制系统 [摘 要]本文首先阐述了PLC与变频器的交流电机调速控制系统的必要性,然后探讨了PLC与变频器的控制方法,最后对PLC与变频器的在风机节能控制系统进行了分析。 [关键词]PLC;变频器;调速控制 一、前言 近年来,我国电机产业虽然取得了飞速发展,但依然存在一些问题和不足需要改进,交流电机相对于直流电机有着诸多优点,本文不再详细介绍,加强对交流电机调速控制的运用,对我国工业发展乃至民用场合都有着重要意义。 二、PLC与变频器的交流电机调速控制系统的必要性 随着生产的小断发展,速度可调成了传动装置的一项基本要求。目前交流电机调速技术的研究取得了极大的发展,在调速传动领域交流电机已有取代直流电机的趋势。在60年代之前,交流电机调速常用串级调速,但是这种调速系统复杂,属于多段速调速,调速效果有限。后来晶闸管研制成功,使交流电机调速技术迅速发展,出现了变频器,通过改变供电电源的频率来调节异步电动机的转速,这种调速方式可以获得很大的调速范围,很好的调速平滑性和足够的机械特性硬度;目前随着电力电子技术的日益发展,变频调速装置性能加强,成本大幅下降,变频调速在工业运用最为广泛。另外,也可采用可控硅移相调压调速,由能量守恒原理U*I=F*V,在外部阻力小变的情况下,改变电压U的值,速度V也跟着改变,因此只要控制可控硅导通角调节输出电压就可以达到调速目的,这种调压调速装置主要运用在行车上,还有软启动器也是运用此原理的传动装置。基于交流电机调速装置的快速发展,交流电机已可以运用到越来越复杂的调速场合;有了强大的执行设备,就需要强大的控制器配合“指挥”,而PLC是目前运用最成熟的工业控制设备,因此要加强基于PLC与变频器的交流电机调速控制系统的应用。 三、PLC与变频器的调速自动化的概念 1、PLC与变频器 在1978年,国际电工委员会对PLC与变频器做了比较详细的解释,PLC是一种电子装置,主要用于工业环境下的施工作业,PLC的理论是设计数字运算来操作进行。通过编制程序的存储器,在其内部执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等指令,通过数字的方式或模拟的方式输入和输出,利用这些指令控制机械生产过程。PLC具有使用便利、适用领域广的优势,其设计的原则就是保证容易地扩展功能。 2、PLC的基本结构 PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的,因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内,可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。 处理器是PLC的控制核心。它在PLC系统程序的控制下,拥有接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误等功能。 3、工作过程 PLC开始工作后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段,完成上述三个阶段称作一个扫描周期,处理器通过一定的扫描速度重复执行这三个过程。 四、基于PLC与变频器的控制方法 1、变频器端子控制 端子控制是最早控制方法,经过PLC开关量的信号可控制变频器,其控制过程为可编控制程序PLC对输出信号进行控制,而输出信号对变频器停止、启动及复位进行控制,并控制组合变频器高中低速这三个端子,以实现多段速的运行。这种控制方式一般是变频器控制越多,所需要的PLc输人/输出点数就会越多,会加大控制成本,并且这种控制方法是通过开关量进行控制的,速度是预先设定好,无法实现连续平滑线调速,更不能精度调速,通常用在调速精度要求低,变频器数目少及无需反馈信号的控制系y当中。 2、端子控制+模拟量给定控制方法 变频器的启停由端子控制,速度信号由模拟量给定,模拟量的给定通常是依靠PLC配置的AI模拟量模块实现。经过AI模拟量模块把PLC数字量变为4-20mA电流信号或者-10~10v电压信号对变频器进行控制,以改变PLC数字量,从而改变模拟量大小,并实现电机变速,这种模拟量控制方法编程简单,可平滑连续调速,工作性能稳定,但模拟量信号在电缆线较长的时候,容易受到电磁干扰,影响系统运行的稳定性。 3、总线通讯控制 通讯的方式现在最常见的是Profibus-DP的方式。这需要变频器支持这种通讯方式,一般是需要附加订一个DP通讯板(硬件)安装在变频器上面,当然也有通讯板外置然后通过光纤与变频器的控制单元连接的如ABB的NPBA-12通讯模块。PLC与变频器之间连接好DP通讯线缆,其他不需要任何硬连接的线了。后续工作就是通过PLC编程来控制变频器。 五、PLC与变频器的在风机节能控制系统 可以看出,我国电力工业面临着巨大的挑战,把节能环保技术应用到电力能源领域,提高能源利用率,杜绝能源浪费。能源资源的浪费大多发生在电能生产、传输、分配调度等环节,因此,提高我国电力工业电能生产能源综合利用效率已成为风机节能控制工作人员研究的一个重要课题。采用PLC与变频器的节能控制技术对风机控制系统进行节能降耗技术升级改造研究具有非常重要的工程节能意义。 风机节能控制系统主要是通过降低能耗,实现节能环保,对于风机控制系统的能耗而言,其中有很大一部分是因为风机电能利用效率较低的调节状况所浪费掉。对于以挡板和闸门调节的风机控制系统而言,这个系统的能源浪费是无法解决的无法避免的。 针对这种状况,以PLC和变频器为核心的变频调速控制系统是减少这类风机控制系统能耗的最好技术手段,也是最好的节能途径。由于PLC与变频器的变频调速控制系统能够根据系统实际运行情况制定程序自动调节,根据系统实际需求形成相应的频率制定适合的程序,调节其信号,并直接作用在风机的电机上,形成输入与输出平滑调节性能曲线,采取低转速变频调速运行模式当在风量负荷需求小时,从而降低风机电动机的转速,节约电力能源,通过降低轴功率实现整个风机控制系统节能降耗,达到高效经济调节运行。 利用PLC与变频器的变频调速自动化控制装置对加热炉风机控制系统进行技术改造后,可以大幅度的降低风机电动机的实际输出功率大小,有利于设备运行中节能降耗。对于一台容量为280KW的大型风机控制系统而言,采用PLC与变频调速自动化装置进行技术改造后,不仅可以简单方便实现风量的精准调节,而且从长远看,降低能耗,节能环保,做到经济的双赢,即提高工作效率,又能够节约电费成本。 六、结束语 通过对新时期下,PLC与变频器的交流电机调速控制系统的问题分析,进一步明确了电机的发展方向,为电机调速控制系统的优化完善奠定了坚实基础,有助于提高电机产业的水平。 浅谈电机与控制技术:柴油发电机组的自动化控制与监测问题 摘 要 对于柴油发电机组而言,其能否快速检测到失电,并精准灵敏地启动应急机组极为关键,因而,切实提升柴油发电机组的自动化程度,构建安全可靠的多级监控体系成为横亘在其发展面前的重要课题。本文基于当前国内柴油发电机住自动化控制的现状谈及,就如何强化柴油发动机组的自动化控制和检测问题进行探究,以期为深化柴油发电机组技术创新,更好发挥其对于电力供电系统等方面的保障作用提供可行借鉴。 【关键词】柴油发电机组 自动化控制 检测 对供电系统来说,其工作环境大多数高压供电,电力工人也处于高危的工作环境中。在此之下,营造安全稳定的工作环境成为电力系统持之的改进方向。柴油发电机组同样处于电力高危供电环境中,且大多时候需要在非正常环境下工作,保障柴油发电机组的安全性极为关键。鉴于国内柴油发电机组在自动化控制方面存在的滞后之处,亟需强化其自动化控制水平和检测技术,革除传统应用单一机组控制器的功能陈乏,难以扩展等弊端,切实实现柴油发电机组发电供电过程的快速、安全、稳定、全程监测。 1 柴油发电机组自动化控制现状 1.1 系统结构 屏内主要包括可编程控制器(PLC)、数据采集装置(单片机)、变送器、显示装置和控制器件。为了实现自动化机组的模块化结构,使机组的控制与监测互不影响,采用了PLC与单片机两套相互独立的模式。PLC是整个自动化机组的控制中心,发生供电故障时,能完成能机组的自启动,发电后与供电进行切换向负载供电;供电恢复后,自动退出运行并自动停机。单片机主要采用STD总线结构,实现对整套机组的各个参数监测与遥控,与上位计算机构成通信,将机组的运行参数与状态直观地显示,实施对整个系统的状态监测,同时还可实现对整个系统遥控。 1.2 系统功能 1.2.1 机组自动启停 供电故障确定后,PLC通过程序控制应急机组自动启动、供电,启动成功后在60s内由应急机组向负载供电。供电恢复后延时60s自动切换机组/供电ATS开关,由市电供电,再经以60s后当前机组自动停机。 1.2.2 对机组实时监测 该部分功能主要由单片机与上位计算机完成。电量变送器(如电压、电流、频率、功率变送器)与非电量变送器(如油压、温度变送器)将它们各自的信号变为4―20mA或1―5V的标准信号,通过多路选择开关经模拟输入板送入单片机进行实时监测;各种故障的开关量信号转换后经数字输入板也送入单片机。单片机并将参数通过R2S32/485通讯接口送入中央控制室的上位计算机,上位计算机通过VB程序支持通信,将这些参数显示;同时也显示机组的运行状态与故障情况。另外上位计算机上发出启动、停机、复位等指令通过RS232/485通讯接口送入单片机,单片机将其通过数字输出通道经继电器板输出后送入PLC而实现对整个系统遥控。 1.2.3 对故障的监测和处理 神经网络与专家系统的结合既能克服传统专家系统的不足,又避免了神经网络的一些缺点,将基于规则推理和基于人工神经网络的诊断方法进行有机集成,建造一个混合型集成式的专家系统,能更加准确地模拟人脑的真实思维过程。即PC机定时接收数据采集实时监视系统传来的特征数据,利用逻辑推理、数据分析以及人工神经络相结合的方式,结合领域专家知识和历史数据进行综合分析,达到早期诊断的目的。 2 提升柴油发电机组自动化控制与检测技术的策略 2.1 树立与时俱进,坚持以人为本的设计理念 切实提升柴油发电机控制系统的安全性和可靠性,就需秉时刻关注市场动态,秉持与时俱进的设计思想,坚持以人为本的设计观念。具化到系统操作方面,就是要采用人性化的操作方法,通^人机操作界面,利用传感技术将柴油发电机组的相关信息传递到显示器之上。通过显示器,工人能够有效观察到发电机组的状态,进而实施科学严密的监控。人机合一的模式不仅提升了操作的安全性和便捷性,且有利于人员在系统使用过程中的技能培训。值得注意的是,在实现人机操作系统的过程中,要高度关注应用软件的设计。一方面,要构建反应灵敏,回应迅速的应急体系,确保在供电故障发生时能够及时捕捉和获取故障信息,做出有效处理。另一方面,要对系统的结构予以科学规划。系统出了要具备较高的信息处理水平之外,还需要秉持线路简洁原则,迎合客户对于灵活快速调整的需求,更好适应市场需要。再者,要保持控制系统的独立性,为故障发生时系统的正常工作奠定基础。 2.2 重视柴油发电机组控制与检测系统设备的革新 客观而言,较之于国外,我国在柴油发电机组控制系统和检测方面的水平和技术仍有所滞后,如何采用灵敏性和稳定性的电子器件和电子设备,进而提升控制与检测水平成为关键。立足于系统应用和时间安全性的考虑,国内一方面要强化技术研究的同时,适度引进诸如捷克的ComAp,英国的DEEPSEA等国外先进的控制设备极为必要。在设备选择和引进过程中,要注意挑选设备的兼容性,从而更好迎合企业的灵活多变要求。此外,还需注重触摸屏等新技术的应用,探讨将光电、声电等技术在系统中的设计创新,引入与应用,从而进一步提升系统的稳定性和安全性。 3 结论 在维护和保障社会生活活动方面,电力供应发挥着不容替代的作用。但实践中,受制于各类因素影响,电力供电系统的故障往往难以预测,突发断电情况也时有发生,由此对社会生产和生活造成的影响与损失不可计量。而柴油发电机组则在供应故障断电等方面发挥了重要作用,对维护社会生产生活的稳定功不可没。实践中,柴油发电机组在自动化控制和检测方面的一系列弊端与滞后性亟待改进,这就需要牢固树立以人为本的设计观念,不断更新和强化机组控制与检测系统设备的革新,进而促使柴油发电机组在更多领域发挥价值。
计算机控制技术论文:计算机控制技术课程考核方案设计 [摘 要]计算机控制技术课程是自动化专业的核心课程,该门课程融合了多个相关课程的内容,又与工程实践结合紧密,以往单纯的笔试方式无法全面了解学生对该门课程的掌握程度,也无法对动手能力比较强的学生产生激励作用,因此本文提出根据教学大纲要求,采用以能力评判为导向的课程改革新方法,实际考核操作过程表明该方法具有良好的评价效果,可实现性良好。 [关键词]计算机;控制技术;考核方案;设计 计算机控制技术课程是自动化核心专业课程,其主要内容包括计算机硬件接口技术、硬件抗干扰技术、网络通信技术、数字PID(比例-积分-微分)及先进控制技术,DCS(分布式控制系统)以及FCS(集中式控制系统)技术等核心内容,根据教学大纲要求,该课程需要掌握计算机硬件接口的实现方法和基本的抗干扰设计方法,掌握数字PID参数整定及优化方法,熟悉DCS和FCS基本结构,熟悉DCS在火电厂的具体应用,掌握DCS编程的基本方法。 由于该课程综合了微机原理、自动控制原理、信号处理与火电厂检测技术等课程的一些知识,学习内容又跟火电厂热工控制结合紧密,根据大纲培养要求以及现有的实验条件,以课程学习后应达到的专业能力进行综合评估为改革方向,改变以单纯的闭卷考试或者写课程总结方式考核的方式,对于促进教学相长,提高学生工程能力有一定价值。 为此,特结合大纲要求以及火电厂热工专业的相关能力的培养要求,拟充分利用现有的实验条件和图书馆的文献检索条件,对学生的专业能力进行相关考核具体内容如下。 1 文献检索和阅读分析能力考核(15%) 根据课程教学内容学生可对以下5个方面的内容进行研究及应用前沿进行分析与综述,最后提交综述报告,具体如下。 ①硬件接口技术与抗干扰技术,包括AI、AO、DI、DO以及共模干扰信号的抑制方法;②数字PID以及先进控制技术,包括PID参数整定及优化方法,串级及前馈,模糊控制;③网络通信技术,包括DCS以及FCS所用的网络拓扑结构,网络存储方式,网络访问方式等国内外研究现状;④DCS及FCS技术,包括两种火电厂计算控制技术的发展趋势与方向以及研究进展。 2 热工控制系统实现方案设计能力(25%) 给定某一热工被控对象及其被控参数相关技术要求,对DCS或者FCS相关的硬件设备进行选型,包括采集模件、DPU、通信模块以及对执行器进行选型,主要对选型合理性进行评价,包括技术实现的可行性,性价比的合理性、可靠性以及维护的便捷性等多种因素进行综合分析。若采用IPC+板卡的方式实现,则须选择相应的工控机,I/O板卡、端子板、信号调理等相关的硬件,最后提交文字方案。 3 热工软件设计能力考核(25%) 结合热电厂的某一被控对象参数控制要求,在DCS编程环境上利用图元进行操作画面组态,达到基本形象和直观的要求,并利用动态显示方式对被控对象参数进行模拟仪表功能的实现;控制功能的实现主要以利用DCS组态环境中的逻辑和控制模块来实现对被控参数的调节,以及PID参数的整定和优化功能,可以结合MATLAB软件进行参数优化。该内容具体考核的实施在DCS实验室软件平台上实现。 4 I/O接口实现及硬件抗干扰设计能力考核(25%) I/O接口以以下三种方式进行评价。 (1)给出输入输出信号范围,自行设计信号调理电路和抗干扰电路,并利用电路仿真方式观察调理电路设计的合理性,提交仿真结果。 (2)给定不同类型的多路标准信号,自行设计多通道采集系统,包含多路开关,A/D总线接口,查询或中断方式下跟ISA总线或者单片机(ARM)之间的扩展电路,提交相关的原理图。 (3)利用实验室现有的亚当模块和信号发生器实现信号采集功能,并利用软件编程实现抗干扰功能。 5 创新设计能力考核(10%) 虽然结合现有的DCS在火电厂产生了海量数据,但海量数据却具有无法对火电厂工艺管理进行指导的特点,因此,应有针对性地设计一套能结合应用的数据提取方案。 在对某专业班级学生进行实际考核过程中,考核方案具有可操作性强,能比较客观反映学生对课程的掌握程度等优点。 计算机控制技术论文:基于现代信息技术下“计算机控制技术”教学模式探讨 摘要:针对“计算机控制技术”一课的特点,本文主要对基于现代信息技术下“计算机控制技术”教学模式进行探讨,分别从教学方法、教学方式以及考试模式等方面探讨“计算机控制技术”的教学模式。经多年对该专业课教学经验,该教学模式不仅能提高学生的学习兴趣,而且能提高学生的综合素质。 关键词:计算机控制技术;教学方法;教学模式 随着信息技术、计算机技术的发展,大多院校将“计算机控制技术”作为自动化类专业学生的专业课,该课程的教学方式方法直接影响学生对现有控制算法的实用性[1]学习。从往届大学毕业生的毕业设计中表现出来的一些问题,绝大多数学生甚至卷面考试成绩优秀的学生都不能较好地将课堂讲过的理论知识很好地应用。因此,在后来的课程教学中,笔者努力探索如何让学生将理论知识应用于实际课题中,总结出了提高学生综合应用能力的教学方法、教学方式以及考试模式。 一、现代信息技术下课堂教学方法的探讨 工科教育作为我国高等教育中规模最大的教育,在整个教育体系中具有举足轻重的地位[2,3]。工科专业课主要是面向工程实际,培养学生专业素质和实践创新能力,直接为学生工作与就业做准备[4]。工科专业课教学是大学阶段重要的学习环节之一,直接关系到专业人才培养的质量问题,为适应时展的要求,专业课教学应改进教学方法、教学内容与考核方式,因材施教,结合多种实践形式巩固加深教学效果。教学方法是师生为完成教学任务,传授与学习教学内容所运用的手段和途径,包括教师教的方法和学生学的方法。 教学前应有充分的准备,教学大纲的制定、教材的选择、教案的撰写以及教学讲义的准备等都对课堂教学具有重要的作用。在明确教学课程后,首先分析学生的专业背景,因材施教,对不同的教学对象制定不同的教学内容,如对于自动控制理论专业学生,主要讲解一些控制算法以及控制器的设计;而对于电气自动化专业学生,教学内容应偏向电气类控制,如典型的PID算法在电机转速中控制的应用等。大纲的制定是教学的前提,教学应该根据相应的大纲内容选择相应的教材以及制定讲义。教学内容和目标确定后,教学方法是否得当,对教学效果起着非常关键的作用。高等学校常用的教学方法主要有三类[5]:第一类是运用语言传递教学内容的方法,如讲授法、问答法、讨论法等;第二类是通过直观感知和传递教学内容的方法,如实验实习法、演示法、参观法等;第三类是通过教师指导学生独自活动获取知识技能的方法,如自学指导法、练习法等。 随着现代信息技术的发展,课堂教学方法应从传统的课堂板书讲授为主的教学方法转变为多媒体教学板书辅助的教学方法。引入现代信息技术能帮助教师更生动地教学,教师的讲授过程中添加演示方法能使课堂教学变得更加生动有趣,增加课堂教学容量,加大教学密度,提高课堂教学效率,有些比较抽象的概念经多媒体的演示变得形象、生动,使教学更富直观性,教学过程更加活泼、有趣,也能增加学生的参与程度。结合多媒体技术能提高学生的学习主动性,激发起学生继续学习的积极性,同时开拓学生的视野,增强学生对现代科学技术的了解和兴趣。增加与教学内容有关的动画、影像、图片等素材,为学生创设愉快的语言学习氛围,让学生从上课开始就进入一个具有魅力、引人入胜的学习境界,加深了学生对专业知识的理解和记忆,引发学生的创新思维,从而优化课堂教学,提高教学效果。 对于典型的计算机控制技术算法如PID控制算法,可以通过多媒体仿真演示的方式,使学生明白什么条件下系统性能更好。例如PID直流电机转速控制,在多媒体下将电路以及参数设置过程给学生演示,根据自动控制原理知识建立直流电机转速控制的数学模型,根据数学模型建立仿真模型,绘制直流电机参数设置仿真图(如图1所示),然后建立PID仿真控制器,所有参数的设置以及模型的建立均在课堂经多媒体演示给学生,学生能明白如何将PID控制算法运用于实际电机转速控制。 二、现代信息技术下的教学方式探讨 教好一门课,除了课堂教学方法能提高学生的学习兴趣与积极性以外,现代信息技术下可以借助于网络技术实现远程教学、远程答疑辅导等,结合传统的课堂教学,使学生课后更好地了解所学知识。 学生可以通过实践来进一步了解理论知识的应用,实践课程包括校外的与校内的实践。根据学校条件,联系校外的智能仪器仪表等工厂,让学生了解如何实现智能控制,如何将智能控制算法应用于实际。校内开设1~2周课程设计,每个学生可以自己选定一种控制对象如炉温、电机转速等,将所学的控制算法用微处理器进行控制实现,设计一个闭环控制系统,使控制精度达到规定的要求范围。通过课程实践的教学模式能提高学生的动手能力。 三、现代信息技术下考试方法探讨 目前大多国内高校普遍采用单一的闭卷考试形式,考试内容一般以教材为主,考查学生对知识的记忆与理解,学生为考试而学习,缺乏学习的主动性和创造性。这种考核方式无法反映学生通过课程学习所获得的动手实践能力和创新思维能力,也与工科专业课以培养学生工程实践和创新能力的教学目标不相适应[6],容易出现高分低能的现象。因此,为了全面推进素质教育,对于“计算机控制技术”课程,采取1:1的考试方式,即设计题与考试试卷各50分。为了激发学生的自主学习能力,将所学的专业知识综合地运用到实践中,提高动手能力以及协作、探索和创新能力,考核方式采用大作业的方式,对每个学生找一个自己喜欢且能实现的控制算法,并明确控制对象与控制目标,设计程序。针对实验室能演示的控制对象,每个同学要求对控制算法设计控制程序,对控制对象进行控制,并实现控制目标,达到要求的控制精度,如直流电机转速控制,要求转速控制精度在5%以内。如何编程实现,如果没有实现的对象,要求学生利用Matlab的仿真软件实现对控制对象的仿真控制实现。用多媒体ppt形式演示给同学们看,或者网络视频共享实现整个仿真过程。为了提高同学们的撰写科技说明文写作水平,每个同学写出一篇科技论文,讲述清楚对控制对象实现控制的目标,写明控制算法,如电机转速的控制,允许控制误差,附上演示的程序与流程框图、参考文献等。通过大作业的形式,不仅加深了学生对课本知识的了解,也锻炼了学生对科技论文的撰写能力,为学生毕业设计做好了准备。同时,专业课的理论知识也应该掌握,因此理论闭卷考试也是有必要的,对于控制器设计如最小拍有波纹、无波纹等控制器的设计与系统性能分析等理论计算测试是必须的。 四、结论 针对现代信息技术下“计算机控制技术”课程的特点,从教学方法、教学方式手段以及考试模式等方面探讨该门课的教学模式,对学生学好控制算法具有重要的作用。教学方法主要针对教师的课堂教学前材料的准备、课堂教学方法进行了探讨,对于典型算法的实现需要利用现有的多媒体技术,一步一步演示给学生看,激发学生的兴趣,课堂多讨论、多提问实现师生互动。基于现代信息技术下“计算机控制技术”的教学方式进行了讨论,充分利用信息技术、网络技术等实现远程视频教学,远程答疑。最后对该门课的考核方式提出了1∶1的考核模式,有助于提高学生的综合素质。 计算机控制技术论文:铝电解槽生产工艺计算机控制技术优化应用 摘 要:铝解不仅属于高耗能、高污染行业,国家产业政策对其严格限制,而且在经济形势低迷、产能严重过剩的情况下,诸多新兴企业以技术、装备、资金及成本等优势占据了市场主动,相对而言,投产较早、相对落后的企业或系列则处境艰辛,如何利用计算机新型技术对其进行优化控制成为当前该行业应首要考虑的问题。 关键词:铝电解; 计算机技术;生产工艺 中国铝电解槽工业发展速度之快, 已推动中国成为铝工业强国。近年来, 在中国经济快速发展的进程中,电解铝产能得到了突飞猛进的扩张,电解槽设计技术已成功投产了 500 kA 系列,并将试验研究的触角伸向了 600 kA 系列,目前 600 kA 电解槽已在中铝连城分公司投入试验应用。无疑,借助先进的计算机控制技术对铝电解槽生产工艺技术进行调整,实现各种技术及其工艺参数间的响应与匹配,减少人为因素干预,达到铝电解生产完全自动控制的理想境界。 一、铝电解槽生产工艺计算机控制技术优化 (1)技术原理 新的技术原理依然是建立在以槽温、 电解质体系初晶温度、分子比、 槽工作电压、 氧化铝浓度及氟盐量等为主的铝电解槽静态平衡的基础上, 在实际生产中,由于多项工艺技术共同发生作用,电解槽实际已由最初的静态平衡发展成为新的动态平衡, 动态平衡依然是由上述多项工艺技术支撑。但关键在于,由于多项工艺技术及其参数不能有效地匹配,难以实现多参数平衡控制, 电解槽的某些技术本身已发生了严重的偏离, 恶性循环影响了体系的生产效力。因此, 新技术目的很简单, 依据电解槽原理, 通过调整各技术参数,还原动态平衡为静态平衡,然后对动态平衡下的各项工艺技术通过计算机程序进行重新调整,实现最佳匹配。 (2)主要问题与原因 以某企业16kA系列槽况为例,其主要特征如表1所示,该系列槽电解质体系分子较高,锂盐含量过高,颅底压降高,槽工作电压也明显较高,槽实际运行状况无法维持稳定状态,运行状态较为脆弱,易引发病槽事故,对其原因进行相关性梳理,总结结果如下: 二、新开动铝电解槽电流效率较低的原因 (1)温度 在初始时 , 电解槽本身温度低 , 尚未达到热平衡 。故启动后一段时间内, 电解槽保持较高的电压和阴极效应系数, 以保持较高的温度。启动后期要逐渐提高铝水平, 使槽膛内壁逐渐形成结壳。 (2)电解质酸化 由于此段时间炭阴极强烈吸收氟化钠 , 除了较先析出钠的原因之外, 本身由于不使电解质酸化 , 需保持较高的分子比外, 也不允许加入过量的氧化铝。 (3)预热 在预热、 启动和启动后期的前 3个月内的能量消耗, 与电解槽走入正常后的能量消耗相比, 显然要高很多 。仅启动后期前 3个月内的电流效率降低一项 , 多用的电能消耗就高达正常槽能量消耗的 3 ~ 4倍 。 三、大型铝电解槽生产初期的工艺控制优化 (1)新开动的铝电解槽的特点 其主要特征是新开动铝电解槽阴极上析出铝又同时析出钠。钠从铝液中扩散入阴极炭块的表层, 并通过炭块的气孔和晶格 2条途径顺次向下扩散。因此, 在电解槽开动初期, 需要添加相当数量的炭酸钠 ( 相当于添加氟化铝),以保持电解质成分一定。虽然采用的阴极块种类不同, 此段时间吸收氟化钠的程度不同,但对于一个 280k A以上的大型铝电解槽在启动后的前 2个月内 , 至少需要补给 2t 以上的氟化钠 ( 用炭酸钠) 。 (2)计算机控制技术优化 电解槽技术参数间呈现的不匹配及紊乱现象,不稳定的槽运行状况,较低的主要技术经济指标,说明该系列铝电解槽技术体系发生了偏离, 且与行业先进技术相比,该体系中计算机控制技术没有充分发挥优势,需要对该体系的计算机控制技术进行强化,从而实施技术纠偏。技术纠偏是建立在计算机管理技术基础之上的,是依靠计算机控制程序,通过对铝电解生产过程相关技术及其参数适当进行匹配调整,提高计算机自动控制性能, 减少人为干预, 实现稳定性增强、 自控能力强的槽况。 四、结语 对投产较早的铝电解系列, 因其技术装备水平相对落后,所进行的技术调整是在对槽况还原为理想的静态平衡的基础上, 对其动态平衡的诸项工艺技术参数进行平衡控制的过程。这个过程尽管是借助铝电解槽生产的计算机控制技术来实现, 但因改善体系性能是个系统性的工程, 调整过程存在长期性、 复杂性, 甚至存在艰巨性和反复性。大型铝电解槽生产初期的工艺控制优化 ,对减少超大型预焙铝电解槽阴极早期破损 、提高其寿命和技术经济指标 , 意义极为重大 ,然而, 它亦是一项需要设计与生产相互协作 、紧密配合才能很好完成的科研项目。 计算机控制技术论文:计算机控制技术原理及设计 摘 要 随着科学技术的发展,人们越来越多的用计算机来实现控制。近年来,计算机技术、 自动控制技术、检测与传感器技术、CRT显示技术、通信与网络技术和微电子技术的高速发展,给计算机控制技术带来了巨大的发展,因此,设计一个性能良好的计算机控制系统是非常重要的。计算机控制系统包括硬件、软件和控制算法等方面,一个完整的设计还需要考虑系统的抗干扰性能,使系统能长期有效地运行。本文简单分析了计算机控制技术原理及其应用。 关键词 计算机控制技术 特点 设计 1计算机控制系统的组成 计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。计算机控制系统的硬件构成将自动控制系统中的控制器的功能用计算机来实现,就组成了典型的计算机控制系统。计算机控制系统由工业控制机和生产过程两大部分组成。工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,它包括硬件和软件两部分。生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。软件系统是控制机不可缺少的重要组成部分。只有在适当的软件系统支持下,控制机才能按设计的要求正常地工作。控制机的软件系统包括系统软件和应用软件两大类。系统软件是用于计算机系统内部的各种资源管理、信息处理相对外进行联系及提供服务的软件。应用软件是用来使被控对象正常运行的控制程序、控制策略及其相应的服务程序。应用软件是在系统软件的支持下编制完成的,它随被控对象的特性和控制要求不同而异。通常应用软件由用户根据需要自行开发。随着计算机过程控制技术的日趋成熟,应用软件正向标准化、模块化的方向发展。标准的基本控制模块由制造厂家提供给用户,用户只需根据控制的要求,经过简单的组态过程即可生成满足具体要求的专用应用软件,大大方便了用户,缩短了应用软件的开发周期,提高了应用软件的可靠性。 2计算机控制系统的特点 计算机控制系统中除测量装置、执行机构等常用的模拟部件之外,其执行控制功能的核心部件是数字计算机,所以计算机控制系统是模拟和数字部件的混合系统。其具有以下几种特性: (1)计算机控制系统中除了包含连续信号外,还包含有数字信号,从而使计算机控制系统与连续控制系统在本质上有许多不同,需采用专门的理论来分析和设计; (2)计算机控制系统中,修改一个控制规律,只需修改软件,便于实现复杂的控制规律和对控制方案进行在线修改,使系统具有很大灵活性和适应性; (3)计算机控制系统中,由于计算机具有高速的运算能力,一个控制器经常可以采用分时控制的方式而同时控制多个回路; (4)采用计算机控制,便于实现控制与管理一体化,使工业企业的自动化程度进一步提高; (5)对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入,对采集到的被控量进行数据分析和处理,并按已定的控制规律决定进一步的的控制过程,根据控制决策,适时地对执行机构发出控制信号,完成控制任务。 3计算机控制系统的设计 3.1系统方案设计 我们依据设计任务书进行总体方案设计,对体系的硬件、软件的构造考察它的要求,推算出合适的系统,组成一个新的系统。设计人员也可以组织自己设计的模式,但是要控制体系结构,包括微型的处理器、存储器、选择好接线口、传感器、硬件的设计与调试的基本内容。 3.2控制任务 我们要对超控设备进行调研和研究,了解工作程序的要求,了解需要接收的任务,涵盖体系的终极目标,数据流量还有准确度,现场的要求,时间的控制,要严格按照计划说明操控,实现整个系统操作。 3.3软件设计 计算机软件的设计要依据体系规划的总意见,确定体系下所要完成的各种功能及完成这些系统性能的推理和时差序关系,并用合理组成部件表格画出来。它们是根据体系组成表格不同的功能,分别规划出相应的控制体系所需要的软件。例如仿真的量输入和仿真量输出及数据处理还有互联和打字版处理格式等。每一种表格都可以单独进行实验调试,各种表格分别实验调试好以后,再按工作路线图推理和时间顺序关系将它们正确组合、互相连接、实验和调试。 3.4现场安装调试 首先要按设计计划合理组装,对体系结构进行大体的演练和比较准确的演练,结合演练的结构数据重置体系和储存数据进行软硬件的调试,他们的构件组成都可以在演练数据下用对演练数据进行试研的办法同时进行,同时他们要进行统一的实验及推理,仿真物体是这个体系验证的最基本要求,而好的体系数据调整试验要在现场进行。 在计算机控制系统中,用计算机代替自动控制系统中的常规控制设备,对动态系统进行调节和控制,这是对自动控制系统所使用的技术装备的一种革新。总之,随着计算机软件技术的逐渐发展,计算机的操作控制正逐步进入到生产的各个领域。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程教改探讨 【摘 要】近年来随着互联网、物联网、云计算的迅猛发展,数据多元化将当今的信息社会推向了“大数据”时代,所以顺应时代的潮流,有必要将“大数据”的思想融入到《计算机控制技术》的教学改革当中去。本文提出一种基于“数据驱动建模”的教学方法,致力于培养学生对数据建模的融合贯通能力,适应当今社会对人才的更高要求。 【关键词】计算机控制技术;教学改革;系统建模;数据驱动 0 引言 随着计算机技术的飞速发展,计算机控制技术被广泛应用于工业生产、电子通讯、机械设备等各个领域。因此,许多高等院校都开设了《计算机控制技术》这门课程,它是以自动控制原理为基础,以计算机控制技术为核心,综合测控技术、可编程控制技术、计算机网络技术等的综合性学科,致力于培养企业生产技术的精密化、生产设备的信息化、生产过程的自动化的专业人才。计算机控制技术本身的特点决定了可以利用软件来实现控制算法,通过强大的的运算功能和逻辑判断功能来实现最优控制、自适应控制等连续控制系统难以胜任的复杂规律[1]。鉴于《计算机控制技术》课程的重要性,对课程教学的研究、探索和实践是十分必要的。 近年来,随着互联网、物联网、云计算的迅猛发展,由“人、机、物”三元世界在网络空间(Cyberspace)中交互、融合所产生的数据多元化将当今的信息社会推向了“大数据”时代[5],大数据的涌现正逐步改变人们的生活和工作方式、企业的运营模式,IBM公司提出了“智慧地球”的理念,德国提出了步向“工业4.0”的目标,今年总理在政府工作报告上也提出了“互联网+”的概念。同时,大数据也吸引了不少学术界的广泛关注,2008年,英国《自然》杂志推出大数据专列,专门探讨“P8时代的科学”以及科研形态的变化,指出:“数据为准绳的理念指导,以及强大的计算能力支撑,正在驱动一次科学科学方法的革命”。美国《科学》杂志也在2011年推出专刊“Dealing with Data”,围绕“数据洪流”展开讨论,将大数据深度分析作为未来研究的重要突破点[2]。所以顺应时代的潮流,将“大数据”的思想融入到《计算机控制技术》的教育改革,既是一项严峻的挑战也是一个宝贵的机遇。 1 课程教学中的普遍问题 《计算机控制技术》课程所涉及内容丰富,大体可以分为控制系统和计算机系统两大方向。具体的内容主要包括如下几个方面:①以控制理论为主体,阐明离散系统和连续系统在建模、推理、结论上的区别;②将计算机系统与控制系统进行融合;③传统控制论优化算法及其仿真模拟;④智能算法、模糊识别的应用;⑤微型计算机的嵌入式开发,如ARM、PLC、等;⑥计算机系统的软件开发等[3]。 目前,多数院校对于《计算机控制技术》这么课程,主要采用“以课堂为主,实验为辅”的教学模式,加上该课程是一门专业性和综合性较强的学科,涵盖的内容较多,所以学生在学习过程中普遍感到吃力[4]。此外,课程教材和参考书种类众多,但内容并不统一,基本分为偏重理论教学和实际工程应用两大类。然而,真正能运用到当今主流的大数据、云计算相关技术的并不多。所以,基于上述问题,对目前《计算机控制技术》教学中存在的不足总结如下: (1)数据的概念不强 目前,许多院校对于《计算机控制技术》这门课程的重心停留在理论授课上,即使开设的实验课程还是以演示性为主,如A/D转换实验。学生没有系统的将所学知识转化为实践,更谈不上对实验数据的信息进行有效的存储,并结合所学习的理论知识对其进行分析和验证。此外,对于当今主流的数据挖掘算法,提供相应的实践机会较少。 (2)传统建模思维的束缚 传统控制理论过于依赖模型的建立,为了保证所建立模型的精确性,模型的阶次有时会变得很高,基于高阶系统模型的控制器设计、稳定性分析等问题就会变得很复杂。事实上,数据只是为了辅助算法,实现对模型进行较好的评估和预测等功能。 (3)数据挖掘算法的普及不深 利用计算机技术对大数据进行挖掘分析,发现蕴含的知识,研究运行的规律和发展的趋势是挖掘网络大数据的深层价值和实现社会行为可计算的主要途径[5]。然而,许多院校在《计算机控制技术》这门课程中,并没有在数据驱动这个方向上进行改革和突破。 值得注意的是,很多院校对《计算机控制技术》教学的思维方式还停留在工业时代,即以控制系统相关学科作为理论基础,再通过科学实验来强化学生在计算机软硬件方面的学习。但是随着信息技术的快速发展,“物联网、云计算、大数据”的提出,迅速取代了人们对于传统行业的认知。所以,有必要借助“大数据”的思维方式来思考《计算机控制技术》的课程改革。 2 基于“大数据思维”的《计算机控制技术》课程教学改革 在传统建模仿真研究中,数据不是模型的本体,它只是为模型的仿真运行提供基础条件。然而,随着大数据的迅速发展,由“人、机、物”三元世界的互相交融将数据的来源也变得多元化,通过仪器采集、网络存储、仿真模拟生成等方式来获取数据,所以数据对建模的作用也愈发重要,并开始逐渐成为主导地位。只要数据足够大,只靠数据就可以完成科学发现,因此不再需要数学模型。这就是所谓的“数据优先”模式[2],一种由数据驱动的新模式、新思维。正如《连线》主编Chris Anderson所断言:“数据的洪流是传统科学方法变得过时,相互关系已经足够,没有了具有一致性的模型、统一的理论和任何机械式的说明,科学也可以进步”。换句话说,传统建模方法对于科学而言并不是必须的,大数据建模方法将会是一种新的科研范式。 2.1 将“数据驱动建模方法”作为思考问题的出发点 数据驱动的概念最早来自计算机科学领域,在设计过程中以数据库中的数据为导向,利用受控系统大量的在线、离线数据,实现对系统的评价、诊断、决策、调度及监控等功能[6],探索背后的科学规律。近年来,随着人工智能技术的发展,特别是机器学习领域,迅速丰富了经验建模方法。通过获得系统的各过程变量(输入、输出和中间变量)描述表达式,这种方法称为“数据驱动”建模方法。 基于实际工业生产系统的数学模型复杂、测控信号精度差且不完整、易受随机扰动的影响、状态维数高等特点,传统的建模方法,为了保证模型的精确性,模型的阶次会变得很高,这样研究系统的控制方法和动态特性会变得复杂,而利用“数据驱动”建模方法,将已知的输入、输出数据在线或离线学习计算与当前状态相匹配的控制量,再将模式识别、人工智能方法作为补充,从而满足系统的静态和动态性能要求。目前,利用“数据驱动”的思想建立研究对象的预测和控制模型是主流的趋势,而已经形成系统的建模方法主要有:线性/非线性自回归模型、神经元网络模型、基因算法模型、模糊人工智能模型、贝叶斯分析网络模型以及支持向量机模型等。 2.2 基于“数据驱动建模”的教学方法 一般来说,数据驱动建模流程可分为:数据初始化、变量的统计分析、算法模拟和模型的在线校正等过程。 (1)数据初始化 通常,数据的初始化大致可以分为数据的采集、选择、预处理。具体的步骤如下:①通过采集的数据,对数据结构有一定的认识,同时对数据辨识可能产生的问题及建模的复杂程度有所估计,从而决定适宜的训练模型。②对数据模型评估之后,即可以对数据进行选择,一般选取70%的比例作为算法数据,其余的30%数据作为测试数据;③选择好训练数据以及测试数据之后,为了能够获得较好地训练效果,必须对数据进行预处理,使其满足所选辨识方法的要求。例如归一化处理,填补缺失值,异常值检验等。 (2)变量的统计分析 通常,在完成第一步的基础上,需要结合统计理论方法对输入、输出变量进行相关性分析、主元分析等,以研究二者间的关联关系,从而对模型进行预估判断。此外,为了更好地定性分析,需要适当地增加与主导变量有关的辅助变量,通过机理、经验构造辅助变量与主导变量的数学关系,从而更好地对主导变量进行估计。 (3)算法模拟 在经过统计方法的分析之后,利用模糊识别、人工智能算法对训练数据进行回归分析,例如神经网络、支持向量机、贝叶斯网络等工具实现线性或非线性的预测逼近能力。然后再利用测试数据在预测模型上进行测试,得到的输出结果和目标数据进行比对,根据预先制定的统一规则进行评判。通过不断训练学习的办法获取输入、输出之间的函数逼近关系式,得到合适的模型。 (4)模型的在线校正 在线校正是数据驱动建模应用中不可缺少的一部分,尽管已有不少离线校正的方法,但在线校正的方法十分有限。因此,开发更多实用方法,以适应复杂工业过程控制的需要。判断预测模型的某个关键参数是否最优,其本质上就是如何对参数值进行调优,使预测模型的错报率最小化[7]。目前,解决参数寻优问题的研究成果主要有两种:①定期进行非训练样本与固定参数值得的错误率敏感性分析,依据敏感性分析曲线优化关键参数值,如交叉性验证技术、留一交叉验证法等;②根据知识经验或统计分析确定机器学习方法错误率的上界,并不断优化错误率的上界,使边界差距尽可能小,从而实现参数校正目的[8]。 3 结语 本文围绕“数据洪流”展开讨论,尝试对《计算机控制技术》进行教学改革,提倡培养“大数据”的思维对系统进行建模。通过调整教学内容,结合各种交互式教学方法,提出了一种基于“数据驱动建模”的教学方法,致力于培养学生的学术理论的融合贯通能力,技术创新思维和动手实践能力。 计算机控制技术论文:“计算机控制技术”双语教学初探 摘 要:首先介绍了在高校理工科学生中开展双语教学的重要意义和必要性。然后结合作者所在学院双语教学的现状和“计算机控制技术”课程的特点讨论了在学院开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划。最后结合实际教学情况阐述了进行“计算机控制技术”课程双语教学应该注意的一些问题。 关键词:计算机控制技术;双语教学;必要性;实施计划 机械电子是工程科学的一个跨学科的新兴专业,为了开阔教师和学生的国际化视野,探索一条适合于机械电子工程类课程的双语教学模式极为重要。本文在充分调研相关参考文献的基础上,立足于“计算机控制技术”课程,从开展机械电子工程专业课双语教学的重要意义与必要性、开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划和进行“计算机控制技术”课程双语教学中应该注意的一些问题等方面进行阐述。 一、开展双语教学的重要意义和必要性 一般来说,双语教学指的是在教学过程中以外语为教学媒介来进行非英语专业课程的教学方式。双语教学可以完成专业课程的教学任务,通过使用原版英文教材、制作英语课件、英文授课、使用英语完成作业和考核等手段来提高学生的英语听说读写能力和使用英文进行交流和表达的能力。目前,比较受关注的双语教育模式有沉浸式双语教学模式、导入型双语教学模式和三向分流双语教育模式等。近些年来,我国的综合国力得到了迅速提高,在经济、科技、文化等方面与国际交流不断增加。这对英语的使用和交流表达能力提出了更高的要求。为了更好地适应经济全球化,英语的熟练掌握和灵活使用起着至关重要的作用。因此,大学学习中除了进行相应英语课程的教授外,专业课程双语教学也势在必行。 双语教学有利于学生提高英语的听说读写能力和交流水平。在专业课程双语教学中既传授了专业理论和英语语言知识,也可以通过课堂讨论、专题研讨等形式培养学生的语言交流能力,提高学生使用英语进行文献查询、问题讨论的水平。这样可以在很大程度上丰富学生的词汇。计算机技术和互联网技术的飞速发展使得学生获取知识和信息的手段与速度大大提高。双语教学中,学生可以频繁地接触和使用英语进行学习和交流。 二、“计算机控制技术”双语教学的实施计划 “计算机控制技术”是机械电子工程方向的一门重要的专业课程。涉及的教学内容丰富,难度相对较高,英语专业词汇多。因此在准备教学辅助材料时要做到精挑细选。计算机控制技术双语教学辅助材料的建设包括原版教材配套的讲义的制作、制作与收集相关音像资料和建立与双语教学相应的题库。在讲义中,要对原版教材的重点和难点内容进行注释,可以让学生更好地理解教材内容,避免因英文太难而产生厌学情绪。对书中的相关专业词汇和术语增加中文注释,在书后增加中英文词汇对照表,这样有利于学生对教学要点的理解和掌握。为了提高学生学习的积极性,应建立有利于激发学生学习主动性的试题库。 为了适应高校教学的要求和提高专业课程的授课效果,应该采用启发探究式的教学模式和研讨式的教学方法。在教学方法上,要充分调动学生的学习热情和积极性。在教学中,既要注重发挥传统教学灵活性强、节奏感好的优点,又要充分利用多媒体等新兴的教学手段教学形象、直观的特点。 三、双语教学中应该注意的一些问题 1.注重双语教学师资力量的培养。在双语教学中,常常会遇到这种情况,一方面,外语专业出身的教师具有较强的外语听说读写能力,但欠缺理工科专业课程的知识;另一方面,部分专业课知识扎实的相关专业教师由于缺乏外语使用的环境,虽然有一定的外语基础,却受到外语听和说的限制,无法胜任相关专业课程双语教学任务。因此,要重视双语教学教师的选拔和培养,积极引进英语水平高的年轻博士和有海外留学经历的教师。鼓励年轻教师积极阅读英文文献,撰写英文文章,安排教师去国外进行中长期的访学和短期的英文培训,提高教师的英文听说读写能力。 2.随着我国社会经济和国际化进程的不断发展,社会对大学毕业生外语能力的要求越来越高。这就对高校理工科的双语教学提出了更高的要求。 本文结合我院“计算机控制技术”课程双语教学的思考,阐述了在高校理工科学生中开展双语教学的重要意义和必要性,讨论了在学院开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划。最后结合实际教学情况阐述了进行“计算机控制技术”课程双语教学中应该注意的一些问题。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程实验教学探讨 摘要:《计算机控制技术》是一门理论与实践相结合的课程,也是计算机、信息和控制类专业的必修课,在专业课程体系中处于至关重要的位置。本文以《计算机控制技术》的课程实验为基础,总结了实验过程中所遇到的困难以及实验教学中所面临的问题,介绍了在实验教学改革中已经取得一定效果的具体措施。 关键词:微机原理;课程;实验教学 一、引言 《计算机控制技术》是计算机、信息和控制类专业的一门专业必修课。该课程将自动控制原理、计算机技术和通信技术进行了结合,具体而言,就是通过计算机替代传统的控制器构成闭环反馈系统并实现较为复杂的控制算法。随着计算机技术、传感技术和通讯技术的发展,传统的控制系统正由集中的模拟控制体系加速向开放的数字控制体系发展。越来越多的控制系统正采用计算机来取代传统的控制器。与传统的控制系统相比,计算机控制系统具有成本低、效率高、安装和维修简便以及灵活性和可操作性强等优点,同时可实现计算资源共享,从而提高系统资源的利用率。这类日益广泛的计算机控制技术已在各类工农业生产、航空航天、交通系统、无线通信、机器人、智能建筑、国防等领域获得了广泛的应用。由于计算机控制系统本身所具有的特性,要求相关专业人员在了解并掌握工业计算机的软件、硬件以及外围设备的基本原理和方法的基础上,将被控对象、传感器、控制器、执行机构相联接构成一个有机的整体,完成预定的任务。 本门课程是在开设了《汇编语言》、《微机原理与接口技术》、《自动控制原理》及《电路电子技术》等先修课程后,再为学生开设。《计算机控制技术》是一门理论与实践相结合的课程,学生只有通过本课程的理论学习,在掌握了计算机控制系统的分析和设计的基础上,动手构造有关电路并上机调试设计的程序,才能充分领会、理解并掌握教材中的内容。 二、《计算机控制技术》实验教学存在的问题 在传统的教学活动中都是以教师为中心,教师的主要任务就是在课堂上以生动的语言来进行知识的传播,学生则在教学过程中处于一种被动的认知和接受的位置。《计算计控制技术》课程通常采用理论教学和实验相结合的方法进行教学,课堂讲解传授理论知识,实践教学帮助学生认知、提高应用能力。但以往的教学普遍以课堂教学研究为重点,而对学生进行有效的试验实践研究不够重视。尤其传统的实践教学通常是以验证为主的实验方法,一般只要求学生根据试验原理总结实验现象,而这些试验现象都是一种必然的结果,这种实验教学方法往往可以使学生取得一些深层次的认识或体验,但是对学生分析与综合设计能力、整体创新能力的培养仍然不够。达不到提高学生独立创新和应用能力的教学目标[1]。因此,对传统实验教学方法的改革迫在眉睫。 三、《计算机控制技术》实验教学的改革 1.重新编写与实验设备配套的实验指导书。试验教学的改革从编写新的试验指导书开始,新的试验指导书既与选用教材又与试验设备相配套。实验指导书的改革主要体现在三个方面:第一,增加学生独立设计试验步骤的部分。具体而言,在试验指导书中只需提出实验的目标、功能要求和性能指标,然后由学生独立完成所需要的试验步骤。只提实验要求,能够改变学生只按照实验指导书的步骤而不加思考的状况[2]。第二,由学生独立设计试验数据表格。试验的结论都是由试验数据总结出来的,所以要求学生能够完成试验表格的设计,且系统的设计与实验过程等所有工作也都由学生自己完成。第三,增加一些加宽、加深的试验内容。由于学生的试验能力不处于同一层次,所以需要为那些基础好、动手能力强的学生提供更多的学习机会。 2.减少验证性的实验内容,增加综合性的实验内容。教师要从教授实验方法、检查实验结果转变为引导学生完成相关实验项目,共同分析、解决实验中的相关难题。这样就给学生造成了一种学习压力,促使其提高学习热情和主动性,使学生从被动的学习转向自觉的研讨。在试验内容的安排上,要减少验证性的试验内容并相应增加综合性的试验。除个别规定的验证性实验外,不给定实验电路图,不指定详细的接线步骤,完全由学生在掌握现有实验资源的前提下设计相应的实验电路。在程序设计上也要强调学生在实践活动中的主观能动作用,除专门规定的验证性实验外,不指定详细的编程步骤,不给定详细的流程图和实验程序,对学生完全开放,由学生自主地编写相应的程序。同时学生也可以自由发挥,去做自己想做的不受教学内容局限的实验[3]。根据一直以来的教学总结,发现计划实验教学课上的时间还不足以满足同学门的实践需求。这就要求实验室除进行计划实验教学之外,还应满足学生自由进行实验的要求。为此,采取了开放式的实验室管理办法,将空闲实验室向学生开放。学生可以根据计算机控制系统的基本原理和现有的实验室资源,自己拟定试验目的以及预期试验结果,并设计构造相关的试验内容以及试验步骤。并且鼓励学生根据自己的兴趣爱好自由地去做想做的实验,这样学生的实验内容和要求都会有所不同,进而促进学生的学习兴趣。 3.组织学生参加课外兴趣小组。以上讨论的都是课程中的实验教学,除了规定的课程实验之外,教师还要组织对计算机控制技术感兴趣的同学成立计算机控制技术兴趣小组。这种兴趣小组可以让同学们自由发挥,比如,对新技术理论感兴趣的同学,可以在教师的指导下围绕最新技术收集资料,探索科学研究的前沿,成立讨论小组,并开设专题报告,从而增加自己的阅历;对设计感兴趣的同学,可以提供基本的原材料,让学生开发和研制一些实用的科技小产品。这种做法的最大好处就是带动了学生的学习积极性,让学生能够感到学习也是一种乐趣,同时还能让同学在无意识之中巩固了理论知识,并将理论应用到实践,提高了学生的实际应用能力。兴趣小组成立后,在兴趣小组中选取一部分优秀作品,根据作品的创新性和实用性,指导学生申报校级甚至更高级别的学生科研课题。对于有课题的教师,可以让部分优秀同学加入到教师的科研课题中,让同学尽早地接触科研活动的整个过程,启发学生独立思考,充分发挥学生的创造性,提高学生的综合素质。然后再从学生的科研课题中选拔优秀的项目参加设计大赛,比如电子设计大赛、飞思卡尔智能车大赛、机械创新设计大赛等,这些竞赛活动使学生受益非浅,从学生被动地要求做实验,到学生主动地要求进实验室做实验,加深了对课本知识的理解与融会贯通,学到了许多书本上所学不到的东西,培养了创新设计能力。 四、《计算机控制技术》实验教学改革的效果 1.激发了学习积极性,提高了自学能力。实验指导书中的设计内容都是根据学生的实际情况和当前计算机应用领域的最新案例自行设计的。这些案例在学生身边都能经常地接触到,也是学生非常感兴趣而又特别好奇的计算机控制系统,这可使学生感到所学内容跟得上时展的需求并具有相当的实用价值,学习积极性能够得到进一步的提高。由于部分实验是考查学生的自学能力,无法在课本中找到现成的答案,只能通过所学到的理论知识并查阅相关资料才能解决,从而促进了学生学习和自主思考的能力。 2.培养了学生的创新能力。在传统的实验教学中,学生不用思考也不需思考,只是按照已知的实验步骤完成实验,只是一个被动的接受者,很难谈得上训练创新能力和创新意识。而将学习的主动权交给学生,让学生成为实验的主体,改变学生从书本出发而不是从问题本身出发的思路,摆脱书本的束缚。让学生从查阅资料开始,进行总体方案设计、编写控制算法程序、调试系统、选择参数、直到得到最佳实验结果。在这种创造性的工作中,给他们提供了一个自由想象和大胆创新的空间,激发了他们的创新欲望。实验把动脑和动手有机地结合起来,培养了他们的创新意识和创新能力。 3.提高了学生的工程实践能力。实践是创新之源,工程实践是创新的基础,提高学生的工程实践能力才是工科教学的重点之重点3]。由于编写了新的实验指导书,学生在实验中必须考虑各部件之间的电路连接、相互控制、整体配合等细节,需要通过不断的摸索,总结出一套行之有效的办法。在这样的实验活动中,学生通过对相关资料的归纳、整理,对实验过程做有效的梳理,认真总结实践中出现问题的原因和解决问题的方法,充分地认识设计的优缺点,为探索更加优化的设计、实现方案,为今后的工作实践打下良好的基础,从而使学生不论是从知识的积累上还是能力的提高上都会产生一个极大的飞跃[4]。 五、结论 通过实验指导书的改编,提倡学生自己编程做计算机控制技术实验,这激发了学生的兴趣,增强了学生自主思考、综合运用知识的能力,提高了学生分析问题解决问题的能力,训练了学生的创新能力和创新意识,取得了良好的实验教学效果。随着学科建设以及实验室建设的发展,一些先进的实验设备已经到位,如过程控制实验系统、倒立摆实验系统、随动系统等,我们将逐步把这些设备与计算机控制技术实验结合起来,开发更加先进、更具有实际意义的新实验,为感兴趣的学生提供纵深发展的机会。 计算机控制技术论文:自动化生产线上计算机控制技术的应用探析 摘 要:计算机控制技术在自动化生产线上的应用,能够有效的提升自动化生产线的智能程度,从自动化生产线上的各个生产环节中减轻工人的工作量,从整体上提升自动化生产线的工作效率,有效的提升自动化生产线的生产质量和生产效益,但是值得注意的是,计算机控制技术在自动化生产线上的应用必须做好计算机控制系统的设计,保证计算机控制系统的设计能够有效的满足自动化生产线的生产要求,避免计算机控制技术在自动化生产线应用过程中的不合理现象。本文将针对计算机控制系统的设计进行分析,进而针对自动化生产线上计算机控制技术的相关应用进行具体的探析和阐述。 关键词:自动化生产线;计算机控制技术;计算机控制系统 计算机控制技术是当前科学技术发展过程中的重要技术结晶,其囊括了包括电子技术、自动控制技术以及计算机应用技术等诸多技术内容,同时使用计算机控制技术作为核心控制技术,综合应用可编程控制技术、单片机技术以及计算机网络技术在内的多种技术,有效的提升了生产技术应用过程中的精密化、信息化以及智能化和自动化,对于提升生产技术的生产质量、生产标准以及生产效率等都有着十分重要的意义。将计算机控制技术应用在自动化生产线上,同样能够有效的提升自动化生产线的可控制性,更进一步的提升自动化生产线的相关特性,而想要充分的发挥计算机控制技术的相关性能,首先就需要完成计算机控制系统的设计工作。 1 计算机控制系统的设计 计算机控制系统的设计一般可以分为系统硬件、系统软件两个部分的设计任务,因此计算机控制系统的设计主要包括以下内容: (1)计算机控制系统方案 计算机控制系统方案主要是针对计算机控制系统的硬件系统以及软件系统进行全面细致的分析,建立相应的模型,保证计算机控制系统的设计方案能够具备相应的合理性以及科学性,同时计算机控制系统方案还应该针对软件系统、硬件系统的价格与时间进行合理的控制,提升计算机控制系统的实践性、经济性以及实用性,注重计算机控制系统的使用寿命。此外,计算机控制系统设计的过程中可以在计算机系统现场安装的过程中再次进行优化,直到满足自动化生产线的要求为止。 (2)计算机控制系统任务 计算机控制系统任务的设计主要是针对计算机控制系统运行过程中的相关运行标准、运行要求以及运行时间等等内容进行全面细致的分析和记录,保证计算机控制系统能够更加有效的融入到自动化生产线的生产任务中,保证计算机控制系统工作过程中的健康使用,避免出现计算机控制系统不堪使用的现象。 (3)计算机控制系统软件 计算机控制系统软件主要还是针对计算机控制系统组成内容中的各个功能性模块进行设计,同时将计算机控制系统相关功能模块的连接关系进行科学合理的处理,针对计算机控制系统的功能模块合成性进行设计,确保计算机控制系统软件应用过程中的功能性得到有效的满足。 (4)计算机控制系统硬件 计算机控制系统硬件的设计主要还是完成对计算机控制系统的整体组装工作,计算机控制系统一般都会直接安装在自动化生产线的生产现象,同时相关工作人员还应该针对计算机控制系统组装以后的功能进行调试,确保计算机控制系统的实践性。 (5)计算机控制系统合成 计算机控制系统的合成主要指的是将计算机控制系统的主要组成结构,计算机系统的自动检测仪器以及计算机控制系统的设计软件等等进行全面的安装和使用,确保计算机控制系统能够充分的发挥相应的功能作用,为自动化生产线的生产效率发挥更加有效的促进力量。 2 计算机控制技术在自动化生产线上的具体应用 自动化生产线事实上指的是将自动化技术应用在相应的生产过程中,并最终形成的具体生产流程。一般来说自动化生产线包括原料、加工、运送、装配、成品、检验等一系列的工作流程,在具体的自动化生产线运作过程中依然需要工作进行相关操作,完成产品加工监督工作。而将计算机控制技术应用在自动化生产线上,主要是通过对计算机控制系统的有效应用,采用PLC控制的控制方式完成对自动化生产线的监督、控制以及管理工作,PLC控制方式能够为自动化生产线提供包括单独控制、自动控制以及仿真模拟的相关功能,减少自动化生产线运作过程中可能出现的种种控制错误现象,减少自动化生产线的调试过程,有效的提升自动化生产线的经济效益。具体来讲,计算机控制技术在自动化生产线上的应用主要包括以下内容: (1)可编程计算机控制器的应用 可编程计算机控制器事实上是一种运用于自动化生产过程中的数字运算操作电子设备,可编程计算机控制器能够帮助工作人员更好的完成对自动生产线控制程序的编辑、储存、运算、检验以及执行等相关功能,可编程计算机控制器能够针对自动化生产线应用过程中的相关流程进行数字转换,并最终编写出相应的控制程序,实现自动化生产线生产过程中的智能化和自动化,提升自动化生产线的生产效率和生产质量。同时可编程计算机控制器还能够有效的融入到工业制造系统中,提升工业制造系统的扩展性以及丰富性,从整体层面上提升自动化生产线生产过程中相关流程的优化性。 (2)现场控制总线的应用 现场总线是自动化生产线运转过程中的重要设备,其负责自动化生产线中的数字通信转换以及信息测量控制等相关功能,将计算机控制技术应用在自动化生产线中,事实上也就是将计算机控制技术与现场控制总线实现了有效的连接,更进一步的丰富了现场控制总线在自动化生产线上的相关功能,提高了现场控制总线的工作标准。举例来讲,计算机控制技术背景下的现场控制总线能够使用多个测量控制器与计算机网络控制中心形成有效的连接,加强对自动化生产线的远程控制功能,进一步加强了自动化生产线与相关监测设备之间的良好通信,提高自动化生产线应用过程中的安全性和稳定性。 3 结语 综上所述,本文对计算机控制系统的构成以及计算机控制技术在自动化生产线上的应用进行了具体的分析,计算机控制技术应用在自动化生产线上已经成为当前重要的工业发展趋势,计算机控制技术也将进一步提升自动化生产线的生产标准。 计算机控制技术论文:基于项目驱动的“计算机控制技术”教学研究与实践 摘 要: 本文主要讨论了项目驱动法在“计算机控制技术”课程中的教学研究与实践,分三步讨论了项目驱动法的实施过程及各步骤中教师所起的作用。教学效果明显,学生的动手能力、创新能力、实践能力等各方面能力都会得到提高。 关键词: 计算机控制技术 项目驱动法 教学研究 一、引言 计算机控制技术是电子信息工程、电气工程及其自动化、测控技术与仪器等专业的一门重要的专业技术基础课,是为培养从事自动控制和自动化仪表等专业领域的工程技术人员设置的,是一门涉及基础理论和知识面较广、知识集成度高的一门实践性较强的技术类课程。 项目驱动法是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法,其原则是将学生的学习活动与大的项目或问题相结合,以探究问题引出和维持学习者的学习兴趣和动机;创造真实的教学环境,让学生带着真实的项目学习,在这个过程中,学生拥有学习的主动权,教师不断激励学生前进,从而使学生真正掌握所学内容,并通过此项目举一反三,收到更好的学习效果[1]。因此,探索如何将项目驱动法应用于“计算机控制技术”的教学与实践,培养学生系统的设计能力与创新能力具有实际意义。 二、项目驱动法的实施过程 项目驱动教学法要求在教学过程中以完成一个个具体的项目为线索,把教学内容巧妙地隐含在每个项目之中,让学生自己提出问题,并经过思考和老师的点拨,自己解决问题。在完成项目的同时,学生树立创新意识,形成创新能力,养成自主学习习惯,学会如何发现问题、思考问题、寻找解决问题的方法。具体教学过程举例如下。 1.结合学生特点,精心设计项目。 项目驱动教学法需要教师在教学中投入大量的精力,教师不仅要组织好教学,还要具备扎实的专业基础知识,进行项目策划、管理和评价。教师要根据教学内容进行合理策划,明确项目要解决的关键问题,在项目实施过程中容易出现的问题及解决方法。项目的选择要难易适中,不能因为难度过大而使学生失去自信和学习的兴趣[2]。计算机控制技术的主要内容有:计算机控制系统的硬件设计技术,主要包括总线和输入输出接口与过程通道;数字控制技术,主要包括逐点比较法插补原理、步进电机、伺服电机;常规及复杂控制技术,主要包括数字PID控制,最少拍控制,纯滞后控制技术、串级控制技术、前馈-反馈控制技术等;计算机控制系统的软件设计,包括人机接口、测量数据预处理、数字控制器的工程实现、软件抗干扰技术等;还根据有分布式测控网络技术等。根据这些教学内容,可以设计如下项目:数据采集系统的设计、步进电机控制器的设计、直流电机调压调速系统的设计、锅炉内胆温度计算机控制系统设计等。 2.引导学生分解项目并提出问题。 项目设计好后,首先进行学生分组,项目教学法的实质是按照项目运作方式,分组协作共同完成项目,学生可以按组别围绕各自的项目学习、讨论、实践,分组的组员搭配,内容分工等都会影响实施效果,因此要分工明确[2]。本次教学实践针对的对象是电子信息工程专业卓越班的学生,这些学生学习态度认真,头脑灵活,实践能力强,根据实际情况,分为五组,每组五六人。拿到项目后,学生先考虑如何简化项目,把总项目分解成一个个阶段项目,并把这些阶段项目分解成更小的分项目。细化项目之后,学生就可确定解决这些分项目的方法,最后再由分项目到阶段项目再到总项目,完成学习任务[1]。在这个过程中,引导学生不断地思考如何完成项目,遇到哪些不能解决的问题,这些学生提出的问题是他们要知道的关键知识,这时候讲授这些新知识,激发学生的学习欲望。比如直流电机调压调速系统的设计中,学生接受任务后,需要查阅资料,了解直流电机测速和调速的原理,然后确定设计方案,最后进行系统的软硬件设计与仿真,这些都是阶段性项目。这个项目涉及的知识点有计算机控制系统的硬件设计,计算机控制系统的软件设计,数字PID控制器及其参数整定等内容,这些都可以分解成更小的分项目,教师引导学生进行项目分解并明确分工。学生在项目实施过程中,会提出各种他们遇到的问题。 3.根据提出的问题,及时讲授新知识。 问题提出后,就要开始寻求解决问题的方法,老问题学生自己解决,可以查阅文献,复习以往教材等,新问题要通过师生的共同探索解决。教师的教学活动既要重视学生项目各阶段的问题,又不能忽略基础知识的讲授,将学生各个阶段遇到的问题分成若干模块,由浅入深、层次分明地讲授,给学生架构一个系统的全面的知识框架。在学生分析解决每个具体任务时,教师辅导学生将相关的知识点都串联起来。 三、项目驱动法的实施效果 将项目驱动法引入“计算机控制技术”的教学实践中,取得非常好的效果:学生学习兴趣提高,学习主动性明显提高;提高学生的动手能力、文献查阅与综合能力;学生的创新能力得到提高,在完成项目的过程中,学生会思考如何将所学知识应用到实际生活中,也会思考怎样更好地执行,这些都是创新的体现。学生在执行项目的过程中,既学到新知识,又巩固旧知识,还从系统层面掌握计算机控制系统的设计方法,学生在分组合作过程中又增强团队协作能力,各方面都能力都得到提高,为他们以后的就业提供保障。 四、结语 本文主要讨论了项目驱动法在“计算机控制技术”课程中的教学研究与实践,教学效果明显,学生的动手能力、创新能力、实践能力等各方面能力都得到提高。 计算机控制技术论文:基于互联网时代背景下的计算机控制技术 摘 要 信息技术以互联网为主要载体,在当今社会工作和日常生活中发挥着日益重要的作用。在这个互联网为主要交流媒介的时代背景下,加强对计算机的控制运用对于改善社会工作机制、促进全民范围内的技术创新与理论创新存在着非比寻常的价值和意义。基于互联网时代背景下对计算机控制技术的加强和改善,既在理论研究层面上达到了一定的高度,也经历了一个发展与过渡的历程。 关键词 互联网 互联网时代 计算机控制技术 发展历程 0前言 互联网时代的来临,以不可逆转的趋向和进程改变着传统的社会工作和社会生活,使得人们不论在物质水平上还是在理念思维上进行着不自觉的创新,并在人类文明的页码上实现着越高频度的翻阅。计算机的控制技术在今天占据举足轻重的地位,并且在互联网科学结晶的辅助下,形成了高速率的发展历程。互联网的迅速发展,通过改变信息传播方式而改变了世界,同时对于计算机控制技术相关领域来说,也产生了翻天覆地的变化。 1计算机控制技术的理论概念 计算机的技术层面可谓是多种多样,单论起控制技术方面,就具有着科学史上的里程碑意义。计算机控制技术,究其理论概念而论,就是一计算机应用技术、电子技术以及自动控制技术等多种技术手段为科学基础,通过以计算机控制技术为核心,实现对工业生产技术的精密化运作的技术运用模式。在这种模式中主要具备用武之地的元素包括编程控制技术、计算机网络技术、单片机技术等各种媒介手段。也就是说,这种控制技术实质上就是针对计算机指导于生产中对生产设备的自动化控制的全部过程。这种控制技术主要通过计算机电子技术及其自动控制的能力和技术水平为重要的科学依托,辅之以编程控制与单片机技术的诸多手段来实现对生产精密化与信息自动化的高效率指导实践的理论结晶。同时结合逻辑控制、智能控制以及顺序控制的计算机控制技术可以提高生产的效率,同时保证生产质量和安全。 2计算机控制技术的发展历程 (1)从集中控制到集散控制的发展 计算机虽然和很多设备一样,代表着诞生时代生产力的最发达载体与最高端发明成就,然而一样也经历了一个漫长而又曲折的发展过程。计算机的控制技术在早期计算机问世不久的时候,主要的功能不过是在工作中实行集中控制,通过采集信号、运算处理、信息反馈并及时申报状态灯一列亟待完成的任务,形成自身的工作能力体系。这种工作性能的实现主要以IPC为主要载体,虽然在当时取得了巨大的飞跃成就,但如今随着控制系统复杂程度的日趋繁杂,传统的依赖IPC技术的工作流程已经难以满足业务量日益增加的工作效率的需求,这便需要计算机由集中控制实现朝向分散控制的及时转变。基于这种理论认识,DCS技术便应运而生,并逐渐取代了传统的IPC技术。这种技术就是以通讯为主要基地的中央神经系统,以扩展范围的广袤、安全性能的良好与工作效率的神速著称于科学研究与技术生产领域之内。由于这种技术的存在,直接衍生出分布式的控制系统的出现和推广。这种控制系统主要分为上位机和下位机两大结构,前者主要负责监视集体工作,后者的任务在于及时传递信息情报。 (2)从封闭系统到工业现场总线的发展 DCS技术在兼容性、开放性以及目的性等各种工作需求的支配下,不断被计算机控制技术体系赋予崭新的内容。虽然DCS技术较之传统技术而言,优势是十分显而易见的,然而如果能够更有效和更直接地引导于工业生产,就必须促进其网络协议的公开化和标准化,所以这就实现了封闭系统到开放性的工业现场总线格局的发展和飞跃。工业现场的总线控制系统通常被称为FCS技术,主要功能便是实现工作格局中点到总线的方针。按照总线的方式,整个控制系统均可以实现有条不紊地运行,各种设备的工作都是一个“总线单元”,工业现场化的技术生产便能够取代原来的封闭系统式的生产。相比于传统的DCS技术系统,FCS技术系统在很大程度上能够满足用户的更多要求,以其开放式的现场总线协议进行对现场工作的统筹驾驭和全面协调,最终实现成本的降低和工作效率的全面提高,并实现工作流程中各个细节之间的有机协调和紧密联系。 (3)从现场控制到企业自动化的发展 计算机的控制技术能够满足实用性的生产需求,这是互联网时代下普遍性的社会基础和技术价值,更是工业控制网络必须遵从的根本原则。只有及时有效地进行对信号加以传输,才能保障工作环节的稳定与完善。现场控制指的是在活动过程中对活动现场进行控制和管理的基本过程,按照标准实施以实现对活动规范进行的有效保障与全盘肯定。这种方略虽然在一定程度上也能实现自动化的控制,但是约束的因素仍旧是尾大不掉。所以企业自动化时代的来临便应运而生,这是现场控制技术不断优化和完善的必然结果。太网工业协议与技术的形成,使得企业技术自动化的应用功能有所大大提高,辅之以互联网的有效手段,使得控制技术呈现出更加实用与可靠的性能。 3结论 科学在发展,技术在进步,互联网时代的来临,产生出的直接影响便是计算机控制技术在短暂的历史岁月中,便经历过三个具有跨越性意义的发展历程和飞跃阶段,不断指导于工业生产,并在互联网技术体系的丰富过程中,不断赋予崭新的科学意义。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程中控制算法仿真平台设计 【摘 要】本文基于MATLAB建立了《计算机控制技术》课程控制算法仿真平台,通过友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、参数的设置、动态仿真以及算法改进前后的控制效果对比等。将抽象的理论知识变成直观的感性认识,使学生能更直观、高效地理解和掌握所学内容,培养学习兴趣和能力,取得了良好的教学效果。 【关键词】控制;算法;仿真 0 引言 《计算机控制技术》是工业电气自动化、自动控制、计算机应用等专业的主要专业课程之一[1]。具有实践性和综合性强、课程抽象、学习难度大等特点。尤其是其中的控制算法,既是计算机控制系统的核心,也是整个计算机控制系统设计中的难点,并且由于控制算法数量多,理论性强,采用常规的讲授方法,学生不易理解,教学效果不是很理想。基于此,本文以MATLAB为工具,通过编写M文件、构建SIMULINK框图对主要算法进行仿真实现,并通过 GUI (图形用户界面 )设计友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、参数的设置、动态仿真以及不同算法的控制效果对比等。在建模仿真的过程中将抽象的理论知识变成直观的感性认识,使学生可以更直观、高效地理解和掌握所学知识,培养学生的学习兴趣和能力,提高教学质量。 1 仿真平台规划 MATLAB是目前应用最广泛的科学工程运算软件,内嵌的SIMULINK是MATLAB的重要组件之一,无需大量的程序代码,只需建立仿真框图即可实现对复杂系统的交互式动态建模、仿真以及综合分析,令繁琐的仿真实现过程变得清晰可见。MATLAB的M文件工作方式,可以将MATLAB的语言代码全部写在一个文本文件――M文件中运行,用户还可以根据需要自编一些函数,方便程序的修改与维护,提高代码的可重用性。MATLAB GUI是MATLAB的图形用户界面开发环境[2],使用它,用户无需了解图形实现的细节内容,便可以绘制复杂的图形以及设计出美观、方便的菜单化和控件式的人机交互界面。本文使用SIMULINK、M文件以及GUI实现《计算机控制技术》课程中的控制算法仿真平台设计。 2 控制算法的M文件仿真 《计算机控制技术》课程中的控制算法主要有数字PID的各类控制算法、Smith补偿算法、最少拍控制器的设计方法、大林算法以及滞后过程的预估控制算法等。数字PID控制算法有常规算法和改进算法两大类,常规算法分为位置型和增量型,改进算法主要有积分分离PID算法、抗积分饱和PID算法、变速积分PID算法等,这部分使用M文件进行仿真。M文件仿真时,首先新建一个空M文件,之后依据算法表达式在空M文件中输入MATLAB程序并以.m后缀保存,最后在命令窗口键入保存的文件名即可以运行该文件。之后通过 GUI开发环境设计友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、算法参数的设置、系统的动态仿真以及不同算法效果对比等。 仿真平台中的人机交互界面之一如图1所示。在该界面中点击相应按钮可以选择不同的PID算法,算法改进前后的效果对比也可以直观地得以呈现。此外,通过修改算法的参数,可以让学生高效地理解不同参数对系统性能的影响。图1的曲线是积分分离PID控制算法的仿真结果,被控对象为,采样时间为1ms,rin(k)=1.0。 3 控制算法的SIMULINK仿真 《计算机控制技术》课程中的Smith补偿算法、最少拍数字控制器、大林算法以及滞后过程的预估控制算法等使用SIMULINK进行仿真。之后在 GUI开发环境中设计友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、参数的设置以及系统的动态仿真等,如图2所示。图中的曲线是未消除振铃的Dahlin算法的仿真结果,被控对象,采样周期T=0.08s。 4 编译GUI生成应用程序 为了能够在没有安装MATLAB的计算机上使用该仿真平台,需要将以上设计文件编译成可以独立执行的应用程序。该过程分三个步骤:安装Lcc编译器(MATLAB自带),配置编译器,编译脚本。最后生成的后缀为.ctf和.exe的文件即为脱离MATLAB环境运行必需的文件。此后若要在未安装MATLAB的机器上运行该可执行程序,只需将MATLAB安装目录下的\toolbox\compiler\deploy\win32中的MCRinstaller.exe安装到该计算机后,点击执行编译生成的.exe文件即可。 5 结论 本文针对《计算机控制技术》课程中控制算法数量多,理论性强,采用常规的讲授方法,学生不易理解、教学效果不理想的问题,设计了该课程的控制算法仿真平台,让抽象的理论得以直观、生动的呈现,使学生深入、高效地理解和掌握所学内容,在教学中取得了良好的教学效果。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在工业上的应用 摘 要:随着科学技术的快速发展,计算机应用技术被应用到各个领域,包括国防、航空航天、工业、农业、医学等行业,不仅提高了生产效率,也促进了企事业单位的快速发展。本文主要阐述了计算机技术在工业自动控制系统中的应用。 关键词:计算机应用;工业;自动控制 自从工业技术革命以来,工业生产技术得到了快速发展。在工业生产过程中自动化系统的发展受到了人们的广泛关注,计算机技术在自动化系统中的应用,取得了非常明显的效果。当前,它已经成为了工业生产中不可或缺的工具。 “计算机控制系统”综合了计算机、自动控制理论和自动化仪表等项技术,并将这些先进技术集成起来应用于工业生产过程。计算机控制系统是自动控制技术和计算机技术相结合的产物,利用计算机来实现生产过程自动控制的系统,它由控制计算机本体和受控对象两大部分组成。 一、计算机控制技术的发展 计算机控制技术的思想始于上世纪五十年代中期,美国TRW航空公司与美国德克萨斯州的一个炼油厂合作,进行计算机控制的研究,他们设计出了一个利用计算机控制实现反应器供料最佳分配,根据催化剂活性测量结果来控制热水的流量以及确定最优循环的系统。这项具有跨时代意义的工作为计算机控制技术的发展奠定了基础,从此,计算机控制技术迅速发展,并被各行各业广泛应用。 伴随着计算机技术的飞速发展,计算机控制技术也紧随其后,迅猛的发展起来,其发展过程大致可以分为四个阶段:(1)开创时期(2)直接数字控制时期(3)小型计算机时期(4)微型计算机时期。如今计算机控制技术的发展又多了许多新的方向:计算机控制的网络化;计算机控制的集成化;计算机控制的智能化;计算机控制技术的标准化。 二、计算机控制技术的应用领域 (1)计算机控制技术在工业领域的应用:计算机控制技术在工业上的发展有几个阶段:最初能实现如信息处理、数据采集、过程控制、在线优化、甚至实时调度、生产计划等操作控制功能;到能满足如非线性、时变动态特性等要求的递阶控制;再到基于微处理器的分散控制;再到过程诊断技术,目前主要应用于电力和化工工业;然后到广泛地用于产品质量检测与控制等方面的传感器开发及高级控制技术;现在,美国、日本及其它工业发达的国家正投入大量的人力、物力和财力致力于机器人的研制与开发。这些机器人主要应用于制造行业,也将在过程工业中发挥越来越重要的作用。今后,社会将面临新的研究课题,制造系统和专家系统。(2)计算机控制技术在医学领域的应用:根据我国现状,中药生产企业,一般把综合间歇控制系统分成两部分来搞,即生产管理部分和实时控制部分。(3)计算机控制技术在农业领域的应用:智能温室大棚中利用计算机进行远程监控和操作,还可设计自动控制无人管理温室大棚。根据远程传感器搜集来的温度、湿度、光照等模拟信息,经输入通道进行AD转换,传入计算机,计算机既可以利用这些数据进行监控,同时又可以利用这些数据对大棚进行控制,进行加湿、加温、增加光照等控制,从而实现温室大棚的自动化智能控制。(4)计算机控制技术在航空领域的应用:近几年来,从我国载人航天技术成功以来,航空航天技术已经得到越来越多的国人关注,一个又一个瞩目成绩的取得离不开自动化控制技术的发展,而这其中计算机控制技术又占据着重要的位置。 三、工业计算机控制技术的发展趋势 (1)工业计算机控制技术的网络化。将控制系统网络化,使控制作用的实现不再局限于传统意义上的控制系统,而是由各种仪表单元分别独立完成各自的工作,然后再通过网络进行彼此间的信息交换和组织,并相互协作,最终实现预定完成的控制任务。这种近似于模块化的思想,可以使各部分独立工作,不产生干扰,有可以根据需要增减控制网络中的个体,大大增强了系统的实用性。(2)工业计算机控制技术的集成化。计算机集成制造系统将成为21世纪占主导地位的新型生产方式,世界上很多国家包括我国都已经把发展计算机控制技术作为本国制造工业的发展战略,并制定了许多由政府或工业界支持的计划,用以推动计算机集成制造系统的开发与应用。计算机控制系统的集成化也已经成为当今计算机控制技术的又一发展趋势。(3)工业计算机控制技术的智能化。目前的典型智能控制方法有:模糊控制、专家控制、神经网络控制等。模糊控制绕过了对象的不确定性、不精确性、噪声、非线性、时变性以及时滞性等影响,实现简单,适应面广。(4)工业计算机控制技术的标准化。任何技术的发展最终都会趋向于标准化,计算机控制技术也不例外,将计算机控制技术标准化,可大大促进计算机控制技术的发展。目前国际公认的标准尚未建立,但已有很多厂商愿意采用一些通用性较强的产品,相信不久的将来,计算机控制技术必将建立一套国际化通用标准。 综上所述,计算机控制在工业系统中的应用已取得了可喜的进展,而且随着计算机技术的继续发展,系统和控制理论与实践的不断深化,将得到进一步完善和发展,并为提高生产设备性能、产品质量,稀有资源的有效利用发挥更大的作用。 计算机控制技术论文:基于项目教学法的计算机控制技术课程教学改革与探索 摘要:为进一步提高计算机控制技术课程的教学质量,设计了基于项目教学法的教学内容,探讨了项目教学中出现的问题。教学实践表明,项目教学法是一种值得探索的教学模式。 关键词:项目教学法;课程教学;计算机控制技术 一、前言 项目教学法也称为“基于项目活动的研究性学习”,是由美国著名教育家、伊利诺易大学教授凯兹博士和加拿大教育家、阿尔伯特大学教授查德博士共同创建的一种以学生为本的活动教学法,是一个全新的教学方法。它的理论基础是建构主义学习理论、情境学习理论和杜威的实用主义教育理论。在项目教学中教师根据各学期学习领域的教学要求,适时安排教学计划,制定和设计项目合同,组织学生以小组工作的方式加以实施,在整个教学活动中学生的积极性和求知欲望被有效地调动。项目教学法具有鲜明的特征:首先,学习过程是理论知识与实践相结合的过程;其次,增强了学生学习的主动性和创新能力;最后,项目教学法是以“学习任务”为载体来引导学生自主学习和探索的,这使得学生在学习过程中清晰地意识到自身的学习目标。此外,在教学过程中同学之间的交流与合作、组员之间的优势互补,培养了学生的团队合作精神[1-3]。 项目教学法起源于美国,盛行于德国。上个世纪80年代开始,德国的应用科技类大学就已经广泛开展了项目教学法的教学实践,取得了令人瞩目的成绩[4]。我国职业教育的课程教学已经普遍采用项目教学法,可以查阅到大量的相关教学论文,已有基于项目教学法的教材出版,例如单片机技术、PLC技术、磨具设计等教材[5-6]。我国普通高等教育由于受传统教学模式的影响,课程教学多数还是“理论教学+验证性实践环节+期终考试”的模式。近年来随着我国普通高等改革的不断深入,高校教师开始对传统教学模式进行反思,在一些实践性较强的课程教学中,已有教师引入了项目教学法进行课程教学改革。有部分地方院校的电视新闻学专业和机械设计专业在人才培养模式中强调项目教学法的应用,在专业课程教学中普遍采用了项目教学法,已取得了比较好的成效[7]。 二、计算机控制技术课程教学现状 “计算机控制技术”是我校电气工程及其自动化专业的主要专业课程之一,它是继“自动控制理论”之后的一门专业主干课程。本课程主要介绍计算机控制系统的基本理论和计算机控制器的设计方法,介绍计算机控制系统的分析及系统的实现。从计算机控制系统应用的角度出发,培养学生对计算机控制系统的分析能力和设计能力。 在传统计算机控制技术理论教学方法中,多为老师讲解为主学生听课为辅的教学方法,教学以教师讲授为中心,对教学信息进行加工处理后,通过语言、文字等形式呈现给学生,学生则通过自己的感官接受教师的教学信息。实践教学环节主要是做验证性实验,缺乏综合性和设计性实验项目。教师在教学过程中处于绝对的主动地位,学生在被动的环境中学习。学生的的主动性和创造性受到极大的压制。 “计算机控制技术”课程是一门电类专业的主干课程,教学内容的实践性强,适合项目教学法。教师和学生可以在实施项目的过程中,完成该课程的教学内容。项目的设计与生产实际联系密切,学生在“做中学”,能够调动学生的学习积极性。 三、基于项目教学的改革思路 1.教学内容和方式的改革。课程教学实行项目教学法改革,选择合适的项目是关键。通过创设问题情境,把所要学习的内容巧妙地隐含在每一个项目中去,对项目进行分析、设计和探索研究,引导学生针对项目展开讨论,可以使学生通过完成项目内容达到掌握所学知识,提高分析问题、解决实践问题能力的目的。 通过走访兄弟院校和工矿企业,结合我校电类专业定位,构建了计算机控制技术课程的知识体系,制定了计算机控制技术课程的教学内容。主要教学内容应该包含以下内容:(1)计算机控制系统的组成和计算机控制系统的典型形式;(2)输入输出通道、典型接口和硬件抗干扰技术;(3)逐点比较法插补原理和步进电机控制技术;(4)数字PID控制、最少拍控制和纯滞后控制;(5)计算机控制系统的程序设计技术、数据预处理技术、软件抗干扰技术等;(6)工业控制网络技术、集散控制系统介绍和现场总线控制系统;(7)计算机控制系统设计的原则与步骤、设计举例等。 根据我校的实验条件,我们构建了三个教学项目,通过这些项目的实施,基本上可以涵盖上面所提出的教学内容,能够达到我们预期的教学要求。三个项目的要求如右表。 2.对学生考评的改革。项目的评估总结是项目教学法的重要环节,学生项目的评估总结过程是学生一个学习、提高的过程。学生在项目实施的过程中会发现各种问题,学生要组织自评和互评,发现自己的不足及别人的长处,从而提高自己的各种能力。我们取消了计算机控制技术课程期末考试的环节,教师主要通过考核出勤、工作态度、项目的硬件设计与制作、项目的软件编写、项目的调试和结果、项目报告书、项目组成员的答辩等情况,综合给出一个合理的考核分数。 四、教学改革中需要探索的问题 1.选择合适的项目是进行教学成功与否的关键。进行项目教学的课程项目不宜过多,每个项目涉及的知识点要满足课程要求,不能有过多的重复内容,难度不宜过大,需要的实验条件基本能够满足,等等。 2.如何合理地给出项目组成员的考评成绩。项目一般需要小组合作的形式来完成,任课教师不能时时刻刻了解每个学生的情况,很难公证公平地对每个学生给出合理的成绩。 3.现有实验设备多数为验证性实验项目设计,基本上不符合设计性实验要求。由于近年来高校扩招,实验设备台套数严重不足,因此,项目教学对实验室设备的采购和管理提出了更高的要求。 4.缺乏适合本科层次的项目教学教材。近年来,国内职业教学已经出现了一些按照项目教学编写的教材,其中大多数项目实施过程编写得过于详细,类似于验证性实验,而且其广度和深度不符合本科教学的要求。如何在教材中将理论与教学项目进行结合,如何介绍项目的内容和实施过程,是教材编写者需要思考的问题。 5.高校现有的体制很难对实施项目教学的教师一个合理的评价。 五、结论 1.教师的教学围绕项目展开,教学过程有了变化,重点讲解项目所需要的主要知识点,教师给出项目名称,让学生在“做中学”,可以激发学生的自主学习能力、实践能力和创新能力。 2.计算机控制技术的教学项目将采用单片机(DSP或嵌入式系统)、PLC和工控机作为控制器,可以充分利用现有实验室的条件,拓展实验室功能,提高设备的利用率。 3.本课程教学改革模式可以应用到电类专业大量的计算机软硬件课程和实践性较强的专业课程的教学改革中,为这些课程进行“项目教学法”改革积累了经验。 4.本科课程教学中实施项目教学法是一种有益的尝试,在教学过程中还有很多实际问题需要探索和研究。 计算机控制技术论文:小型非球面数控抛光的计算机控制技术分析 摘要:随着经济的快速发展和科技的进步,计算机技术已经广泛应用于社会生产的各个行业,利用计算机控制抛光的方法对小型非球面进行数控抛光控制,通过计算模拟结果,得出研制的小型非球面光学元件有良好的精度,计算机控制技术能有效的提高小型非球面光学元件的生产效率,对企业生产有十分重要的意义。 关键词:小型非球面;数控抛光;计算机控制技术 随着经济的快速发展和科技的进步,光学元件在社会生产和建设中发挥着越来越重要的作用,利用计算机抛光控制技术对小型非球面数控抛光进行控制,生产出的小型非球面光学元件表面粗糙度很低,面形精度高,并且重复精度良好,计算机抛光控制技术能有效的提高小型非球面光学元件的生产效率,这企业生产中发挥着很高的作用。 1. 计算机控制抛光技术 小型非球面光学元件是光电传感器件的主要组成部分,对光电传感器的生产有十分重要的作用,一直以来,小型非球面的抛光是影响红外热成像光学技术发展的因素,传统的手工修带抛光技术生产周期比较长、生产效率低、重复精度很差,小型非球面光学元件批量成产效率低,严重的影响了企业的发展。计算机控制抛光技术可以将计算机的记忆性强、执行能力高等优点良好的发挥出来,计算机控制抛光技术是以定量的检测结果作为加工指导,极大的提高了小型非球面光学元件的重复精度和生产效率。 2. 计算机控制抛光的理论和方法 2.1 计算机控制非球面加工技术的理论 计算机控制非球面加工技术是利用计算机控制一个小于元件直径四分之一的小磨头,对小型非球面光学元件进行打磨、抛光,计算机控制抛光技术主要是控制磨头在光学元件表面的打磨、抛光时间和磨头与光学元件的压力,从而确定材料的去除量。用公式表示为:ΔZ(x,y)=kP(x,y)V(x,y),ΔZ(x,y)代表磨头和光学元件接触的某一点材料在单位时间内的去除量;k为光学元件在生成过程中的温度比例常数;P(x,y)代表磨头和光学元件接触的某一点的相对压力;V(x,y)代表磨头在光学元件某一点的移动速度;x、y代表磨头与光学元件接触点的坐标。 2.2 材料去除量的计算机模拟 当磨头在光学元件表面转动时,绕被加工工件的对称轴会产生一个摆动运动,从而保磨头用合适的压力和接触面积对光学元件进行加工,在加工过程中,抛光磨头的旋转轴、磨头始终和光学元件接触面中心点的切线保持垂直,光学元件随着加工台按一定的速度进行移动。当磨头工作函数中心与光学元件中心的距离大于磨头工作半径时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为环带,当磨头工作函数中心与光学元件中心的距离小于磨头工作半径时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为园带,此时磨头工作函数中心到光学元件中心的距离与磨头工作半径的和值为磨头的覆盖区域。 在加工过程中如果压力和其他加工工艺保持不变,则材料的去除量只受磨头在光学元件上移动速度的影响,所以只需要求得磨头在光学元件上的移动速度,就可以得出材料的去除量。根据公式, 可以计算出材料的去除量。其中R(r)表示磨头工作函数,r表示接触点到光学元件中心的距离,v表示磨头在光学元件的移动速度, 表示在加工中磨头对材料去除作用的角度, 表示磨头工作函数中心与光学元件中心的距离, 表示磨头旋转半径。当光学元件的旋转角度同磨头的旋转角度比为定值1/5, > 时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为环带,磨头的工作函数会随着 和 比的变化而变化;当光学元件的旋转角度同磨头的旋转角度比为定值1/5, < 时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为园带,此时磨头的工作函数会随着 的变化而变化。在实际生产中,由于存在一定的误差,因此要根据最接近磨头工作函数的曲线进行材料的去除量计算。 2.3 光学元件整个工作面去除量函数的计算模拟 通过对磨头工作函数进行优化,将磨头的驻留函数做成卷积,就可以得到光学元件整个工作面的去除量函数。当磨头工作函数在光学元件上的运行轨迹为螺旋线时,如果螺距比磨头工作函数的直径小,而光学元件的旋转速度大于磨头径向移动速度,磨头和光学元件的接触点在圆形磨头工作函数区域内的接触时间很短,因此可以近似的认为光学元件的中心和磨头工作中心相对称。去除量函数曲线容易受磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度的影响,当磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度大于磨头工作函数时,接触点在磨头工作函数区域内的运行轨迹为圆形,当磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度小于磨头工作函数时,接触点在磨头工作函数区域内的运行轨迹为椭圆形,通过分析光学元件整个工作面的去除量函数曲线,可以发现元件的中间和边缘部分的去除量不够,因此,可以采用调整磨头驻留时间来进行补偿。 在实际生产中,小型非球面数控抛光是一个十分复杂的过程,数控抛光的影响因素很多,如抛光摸的运行方式、抛光元件的材料、光学元件的材料、几何尺寸、结构构造、磨头与光学元件的接触面积、压力的大小、抛光环境的温度、抛光材料的浓度等都会对抛光造成影响,因此,在实际生产过程中,要根据实际抛光的参数制作合理的材料去除量分布曲线,从而确定出光学元件的抛光材料去除量。 3. 结果 根据计算机控制抛光理论,对小型非球面数控抛光进行计算机模拟计算,得出的计算机模拟结果和理论计算结果很接近,并且抛光非球面元件的表面粗糙度很低,面形精度良好,重复精度高,计算机控制抛光技术能适用于小型非球面元件的批量生产,因此,利用计算机控制抛光技术能有效提高小型非球面光学元件的生产效率,促进企业的发展和建设。 计算机控制技术论文:计算机控制技术及网络通信的发展应用 摘要:计算机的控制系统因借助辅助部件和被控对象参与并控制应用计算机,从而达到控制的目的。网络通讯技术的应用越来越广泛、功能越来越强大、系统越来越安全和可靠。基于计算机远程网络通讯技术的各种应用软件已广泛应用于人们的生产和生活中,并成为人们生产和生活中重要的组成部分。本文介绍了计算机的控制系统组成及分类,计算机的控制系统硬件通常由微型计算机、外部设备、输入输出导通及操作台等组成。最后还评价了计算机的控制技术。 关键词:计算机 控制技术 应用探索 计算机的控制系统因借助辅助部件和被控对象参与并控制应用计算机,从而达到控制的目的。计算机是指数字计算机,辅助部件指输入输出接口,检测装置以及执行装置等。被控对象的联系以及部件之间的联系,一种是有线方式,例如通过电缆的模拟信号或数字信号联系。一种是无线方式,如红外线、微波、光波等联系。被控对象包括各行各业的机械装置、实验装置、仪器仪表、机器人、生产过程等。近些年,随着计算机硬件及软件的快速发展和普及,计算机远程网络通讯的应用范围越来越广,数据传输量越来越大,传输效率也越来越高,已广泛应用于各个领域,并且已成为人们生产、生活和公众服务中不可或缺的一部分。相信在未来较短的时间内,计算机远程网络通讯技术将会得到更快的发展,其应用范围将会更广,为人们的生产和生活提供更为高效、优质的服务。 1 计算机控制系统的组成和分类 计算机的控制系统是由工业计算机和工业对象组成。与普通控制系统一样,计算机的控制系统是开环的或闭环的。而闭环的方式运用最普遍,是一种最基本的控制方式。 1.1 硬件组成 计算机的控制系统硬件一般都是由计算机、外部设备、输入输出通道以及操作台等构成,如(图1)所示。 1.2 计算机的控制系统软件 计算机的控制系统有以下四种系统:操作指导控制系统、直接数字控制系统(DDC)、计算机监督系统(SCC)、分级计算机控制系统。 2 计算机远程网络通讯技术 (1)根据信息传输方向的不同,可将计算机远程网络通讯技术分为双工通讯、半双工通讯及单工通讯三种类型:双工通讯是指通过复杂的通讯线路结构,信息能够向两个方向同时传递;半双工通讯是指信息虽然可向两个方向传递,旦不是同时进行的,每次只能向单一方向传递;单工通讯则是信息只能向固定的一个方向传递。在实际应用中,网络线路通讯方式多为半双工方式,即多为四线制传输方式,而在计算机与计算机终端之间多采用单工通讯方式,这样在满足实际实用要求的前提下,通信线路得到了有效简化。 (2)计算机远程网络通讯的组成。计算机远程网络通讯系统根据硬件的不同主要包括计算机终端、主机、数据交换设备、数据传输线路等部分。其中,计算机终端主要负责控制企业用户的通讯量和信息规模;数据交换设备主要负责对数据进行分类、归整、处理和储存。主机则包括微型计算机和小型计算机,其中以微型计算机最为常见。数据传输线路主要有电话线路、微波线路、光纤线路等,其中光纤线路因其高效性而被广泛应用。系统中的计算机终端、主机等硬件通过数据传输线路实现互联,数据交换设备将各种终端设备连入网络,然后远程网络通讯系统中的计算机能够通过网络协议对终端设备进行相应的控制。当数据传输线路为电话线时,数据交换器则为计算机远程网络通讯系统的调制解调器,从而实现数据信号向模拟信号、模拟信号向数据信号的转换。 (3)计算机远程网络通讯的连接形式。随着计算机远程网络技术的快速发展,目前,其连接形式主要有分支式、多路复式、集线式、点到点式四种。其中以点到点式最为常见,该种连接形式以计算机为核心,通过数据传输线路和数据交换设备来实现数据信息的输送。当数据传输线路为电话线路时,同一时间内,计算机仅可以与一个搅拌站终端连接,此时如果计算机与其它搅拌站终端间有数据输送任务,则会导致计算机出现忙号。 3 计算机控制的发展现状及应用探索 3.1 网络化 随着计算机和网络技术的发展,各种计算机网络广泛应用于控制系统,规模越来越大,从而使传统的回路控制系统所具有的特点在系统网络化过程中发生了根本变化,并逐步完成了控制系统网络化。现场网络技术的产生及成功的应用改变了这种局面。他将所有的网络接口移到了各种仪表单元,从而使仪表单元均具有了直接的通讯功能。网络技术的这一新发展是得网络延伸到控制系统的末端。结合原有控制系统的网络结构,就实现了最基本控制任务的底层到完成优化调度工作的最高层的网络优化连接。各种仪表单元是控制网络的最小实现环节,他们的网络化是在这些仪表单元数字化的基础上实现的,及原有仪表单元数字化后,再增加网络通讯专用单元,构成现场总线系统。在网络化的计算机控制系统中,及现场总线控制系统中,具体的控制作用的实现不再只限于传统意义上的控制系统,而是有各种仪表单元分别独立完成各自的工作,然后再通过网络进行彼此间的信息交换和组织,并相互协作,最终实现预定完成的控制任务。 3.2 扁平化 根据不同功能的网络结构,在系统集散以及分布式计算机的控制系统中,系统将以网络为限分成了多个层次,各层网络之间由计算机相连接。因为各个网络层次之间互相独立,在信息传递和交换中,将受计算机的影响,是信息传递以及交换的主要问题。并由于集散以及分布式的控制系统[3]本身网络以及数据结构有封闭性,造成了不同厂家之间的产品交互性差。 4 结语 随着计算机控制技术的不断发展,对控制系统的控制水平要求越来越高,将推动了计算机的控制水平向更高层次的发展。本文首先介绍了计算机控制技术的组成与分类;然后对计算机的起源、发展现状以及应用探索进行了说明;最后评价了计算机控制系统。
浅谈电机与电气控制技术:电机电气控制与维护课程建设方法 摘要:针对高职院校《电机电气控制的实现与维护》课程教学中存在的问题,以青岛港湾职业技术学院为例,以任务驱动、以项目为载体、以工作过程为导向,对课程进行了线上线下结合的混合式教学模式的改革。 关键词:课程建设;项目化教学;线上线下 引言 《电机电气控制的实现与维护》是电气自动化技术专业的核心专业课程,对学生职业能力的养成起主要的支撑作用,是中级维修电工技能鉴定的主要内容之一。由于该课程电磁关系复杂、理论抽象、学生不易理解,传统的讲授式教学方法教学效果不是很理想,尤其不能发挥学生的积极性和主动性。为了提高教学质量,加强学生职业能力的培养,将中级电工培训内容融入课程,我们对《电机电气控制的实现与维护》课程进行了课程改革。 1课程定位 《电机电气控制的实现与维护》是电气自动化技术专业一门非常重要的专业基础课程,主要培养学生交直流电动机、变压器及其常规电气控制线路的安装调试、故障诊断与维修保养的能力,使学生树立良好的安全意识,养成严谨认真的工作作风和沟通协作的团队精神,为将来从事电气维修、安装调试等岗位工作奠定良好的基础。本课程的先修课程为《电工基础》、《电子技术》等课程,后续课程是《变频器的应用与维护》、《PLC控制系统的应用与维护》等课程。 2内容选取 电气自动化技术专业的核心岗位为电气设备的维修保养以及安装调试,经过大量的企业调研,以学生职业岗位职业能力为依据,以“掌握概念、强化应用、培养技能、提高素质”为原则,力图做到“精选内容、加强基础、突出应用”。在课程内容的选取上,以变压器的应用与维护、电机的拆装与检测、电机基本电气控制线路的安装调试与故障排除、典型机床电气控制线路的安装调试与故障排除等典型工作任务为载体,培养学生的综合职业能力,满足学生职业生涯发展的需要。 3内容组织 把课程内容按系统分解成变压器的运行与维护、三相交流电动机及其控制、直流电动机的运行与维护、典型机床电气控制系统的实现与故障排除和控制电机的控制与实现等5个项目,每个项目有几个理论与实践有机结合的任务组成,并把实践落实到具体的操作任务中。通过讲练结合、学做相辅,让学生有效地掌握电机电气控制的相关知识和技能。既让学生在教师带领下经历知识探究过程,也使学生拥有自主学习的研究空间。根据电机电气设备安装调试以及故障检修等具体的岗位工作过程组织安排教学内容,以“项目2三相交流电动机及其控制”为例,图1包括了8个任务,每个任务都对应一个实际的岗位工作过程。同时考虑到学生职业能力培养的基本规律,项目和任务的序化都是从简单到复杂、从单一到综合,循序渐进的培养学生的职业岗位能力及素质。项目中每一个任务都是一个完整的工作过程,通过“工作任务书”的形式来引导学习过程(图2)。以“笼型电机的拆装与检测”为例:在“资讯”阶段,学生主要了解笼型电机原理构造,搜集相关信息;在“计划”阶段,学生主要是确定工作流程,编制拆装检测流程表;在“决策”阶段,学生主要是准备工具,并在教师的指导下确定拆装和检测方案;在“实施”阶段,学生主要是按照工作流程拆装并检测笼型电机;在“检查”阶段,学生主要是通电测试,检查装配好的笼型电机的各项性能指标;在最后的“评估”阶段,分别由小组和老师先后分析判断任务完成的合理性,将相关资料整理归档等。 4教材的编写 教材的编写依据是课程标准,应充分体现任务引领、实践导向课程的设计思想。 4.1理论教学内容本着够用为度的原则 教材以电机控制为主,电动机、变压器的结构、原理、特性等内容选择上,以电机控制为依托,降低了变压器、电机原理的难度,主要以应用最为广泛的三相异步电动机的控制为主,适当增加了控制电机的内容。 4.2以项目化的形式组织教材 根据本专业岗位能力要求,分离出与本课程相关的技能点,并分解成若干典型的工作任务,按完成工作任务的需要和岗位操作规程,结合中级维修电工技能鉴定的理论和技能点,组织教材内容。4.3教材内容 应体现先进性、通用性、实用性,要将本专业的新技术、新方法、新成果及时地纳入教材,使教材更贴近本专业的发展和实际需要。 5教学改革 在实际教学过程中采用灵活多样的混合式教学模式开展教学,包括分组教学、项目导向教学、任务驱动教学、引导文教学、计算机仿真教学、翻转课堂、智能手机在线互动、课外在线答疑等。 5.1任务驱动,教学做一体教学方式 采取行动导向教学法,分资讯、计划、决策、实施、检查和评价六步进行,教学应充分发挥学生的主观能动性,以学生为主体,教师为辅的教学原则,彻底改变教学以教师为主体的教学模式,教师的作用为教学的组织者、辅导者。重视培养学生的综合素质和职业能力,以适应职业岗位的需要。坚持“做中学、做中教”,理实一体化的教学模式,使基本理论的学习、基本技能的训练与生产生活中的实际应用相结合。引导学生通过学习过程的体验,提高学习兴趣,激发学习动力,掌握相应的知识和技能。 5.2采用线上线下结合的混合式教学方法,倡导自主、合作、探究学习方法 基于爱课程平台的精品资源共享课程和数字化课程等丰富的课程资源,结合学生的实际,采用线下为主,线上为辅的混合式教学模式改革,变学生被动地听讲为动手、动脑的主动参与的活动。学生以小组为单位,根据学习引导书的指导,先通过爱课程平台上的网络课程或者学院的数字化网络课程,进行新知识点和技能点的预习,通过仿真软件进行电路的模拟连接与检测,并完成老师布置的学习任务,课上学生展示、老师提问、总结。培养学生自主、合作、探究的学生方式,提高学生分析解决问题的能力,交流与合作的能力,特别是培养了创新精神和实践能力。 5.3加强和改进实践教学 《电机电气控制的实现与维护》课程工程型和实践性强,因此,我们建设了电机与电气控制的理实一体化教室,实验室有常用低压电器,变压器、交直流电机等设备,可以完成电机拆装、电机电气控制的基本控制电路的装接、排故等实验实训内容,实现理实一体教学。 6考核方式 “考核综合化”,在传统课程考核方式的基础上有机结合在线测试、虚拟仿真测试等现代化的课程考核手段,提高课程考核的全面性:针对《电机电气控制实现与维护》这门课的特点和所教学生的专业与基础,构建一个将理论知识考核与实践技能考核相结合、过程考核与结果性考核相结合、课程评价标准与职业标准相结合的考核模式。由课堂考核、线下学习情况考核、项目考核、个人实操考核、试卷考核等五部分构成。在省级精品课和国家级精品资源共享课建设的基础上,对《电机电气控制的实现与维护》课程从课程内容、教学方法、考核方式等方面进行了改革,并基于爱课程平台和数字化网络教学平台进行了课程线上线下混合式教学模式的探索和尝试,取得了较好效果。 作者:王丽霞 单位:青岛港湾职业技术学院 浅谈电机与电气控制技术:电机与电气控制技术改革研究 摘要:项目化模式的课程改革是职业教育发展的一个趋势。由于传统教学存在的教学目标不明确、学生主体地位被忽视、教学手段方法单一等问题,该文以职业教育的培养目标和课程的特点作为出发点,把学生学习兴趣的激发和求知欲作为关注的重点,将学生的综合职业能力与创新能力的培养作为核心,提出项目式教学改革模式。 关键词:项目化;培养目标;课程改革 《电机与电气控制技术》课程是电气自动化技术以及机电一体化等专业的核心课程。《电机与电气控制技术》的应用性和实践性均很强。该课程主要介绍常用低压电器、直流电机、三相异步电动机、典型设备的电气控制等,使学生具备电气设备的安装、调试与维护等综合性的能力。 1传统教学法的缺陷 《电机与电气控制技术》课程教学的传统方法,一般采用课堂讲理论和实验室讲实践相结合的教学模式,这种教学模式主要是由教师在课堂上进行理论知识的讲授,实验部分由学生在实验室指导老师的指导下进行理论知识的验证。这样的结果会是:学生在课堂上没有学习明白的,等到实验室要进行论证的时候,由于时间的间隔,知识体系已经被分散。很多内容在进行理论知识学习时,没有实物进行讲解,学生理解比较困难,造成教师费大力气,学生一知半解,技能的提高更是微乎甚微。在进行考试时,学生在不能够熟练掌握知识的情况下,很难自己设计出正确的电路图。只能死记硬背来应付考试,到了就业岗位,看到和所学知识相关的,依然是雾里看花,不能适应工作岗位的要求。总体来说,传统的课程教学存在教学目标模糊不清、学生主体作用被忽视、教学方法过于单一、考核方式和评价体系不合理等问题[1-3]。 2项目化模式的课程改革 课程改革的涉及面非常之广泛,包含教学方法、教学目的、教学内容、课时设置等。我们对现有的《电机与电气控制技术》课程,按照“精简学时、加强实践、知识归类、便于教学、优化内容”的原则进行有机整合[4]。2.1对培养目标进行调整《电机与电气控制技术》这门课程,要求学生不仅仅要掌握电路图的原理分析以及常用低压电器的结构工作原理等知识点,还应该会连接控制电路并能进行故障排查,对于典型的机床电路,要能够迅速排除故障。还能设计具有一定功能的电路图。只有这样,培养出的学生才能适应社会的竞争,才能在以后的工作岗位中发展进步。2.2教学内容加以整合改革后的教材内容,与传统教材相比主要做了如下调整。常用低压电器部分的内容,穿插到任务中,在进行任务学习时,针对用到的低压电器进行知识的讲解,不再将低压电器作为一个完整的章节进行讲授。对于三相异步电动机中既能点动又能连续转动控制线路部分,可以进行3个控制线路的设计,分别是手动开关SA控制的控制线路、两个点动按钮控制的控制线路和中间继电器控制的控制线路。对于特种电机部分,只做简单介绍,不再进行整个章节的讲述。2.3加强学生自学能力和实践能力的培养要对学生的自学能力和实践能力进行培养,就要对课堂教学中理论讲授学时进行缩减,增加学生的课外学习时间,让学生在自学过程中,获得书本之外的知识,这对他们思维和创新能力的提高都有很大帮助。学校可以安排实习、参观学习、课程设计等环节,让学生更好地掌握课堂以外的知识,开阔他们的视野。2.4教学手段多样化《电机与电气控制技术》作为一门实践性很强的课程,它的课程特点决定了必须与企业和社会融合,走产学合作的道路。采用多种多样的教学手段,例如:实物演示、多媒体辅助、边学边做等。2.5课程设计目前,工矿企业的生产机械仍然广泛采用继电器接触器控制系统,在学习了继电器接触器控制电路和常用机床电气控制电路之后,学生还应该具备分析和设计一般生产机械电气控制电路的能力。因此,该课程改革在学期最后时段安排课程设计环节。2.6改革考核方式及内容教学环节中很重要的一个就是考试[5]。要建立与职业教育相适应的多样考试方法。对于《电机与电气控制技术》这门课程,可以采取考查的形式,平时课堂中所做实验的完成情况可以作为最终考试的一个重要参考。新的考试形式要注重实践能力的考查,这能够提高学生各方面的能力。 3结语 《电机与电气控制技术》课程进行项目化的改革,把现实的职业领域生产、经营、管理和服务等作为课程的核心部分,同时要以职业岗位需求为立足点。把典型的工作项目或者职业工作任务作为课程的主体内容。便于学生对知识进行归整学习。也能很好地锻炼学生的自学能力、合作能力、实践动手能力以及分析问题的能力。作为教师,只是从旁协助,帮助学生解决课程过程中遇到的难题,让学生充分发挥他们的主观能动性。只有这样,才能使教学质量得到很大的提高。作为学生,实践操作能力的增强和提高,为他们走向社会就业提供了可靠的保证。 作者:周晓娟 李艳丽 王志博 单位:河南机电职业学院 郑州市新郑电子工业学校 浅谈电机与电气控制技术:电机与电气控制教学研究 摘要:文章主要探讨如何合理安排教学内容,激发学生的学习兴趣,将各种教学方法有机结合起来,提高教学质量,从而达到理想的教学效果。 关键词:电机与电气控制;教学方法;教学效果 在“机电一体化技术”专业课程体系中,《电机与电气控制》是机电一体化技术的专业基础核心课程,提高学生学习能力,加强理论联系实际,注重实践教学对高职学生的能力培养有着积极的意义。笔者结合多年自己的教学经验,探讨如何激发学生的学习兴趣,将各种教学方法有机结合起来,提高教学质量,从而达到理想的教学效果。 1结合专业特色合理安排教学内容 电机与电气控制课程概念抽象、内容繁多。在传统的本科教学中,一般分两个学期对其内容进行系统的理论学习,缺乏针对性和应用性。而在高职层次的教学中大部分沿用了本科教学模式,只是压缩了教学时间为一个学期,这样一来,可能造成高职学生理论跟实践都学不好。在有限的教学时间里,为了让学生理实相结合,学到需要的知识,结合江西工业职业技术学院机电一体化技术的专业特点,在教学内容、教学计划上进行相应的调整,采用理实一体化教学模式,教学内容全部项目化、任务化、职业化,让学生在做中学,学中做。 2理实一体化激发学生的学习兴趣 电机与电气控制课程以往教学采取的方式是以在教室讲授理论知识为主再辅助实验室做验证试验。这种传统的理实分开教学模式弊端在于学生在学习理论知识时缺乏对所学内容的感性认识,学习兴趣和热情会打折扣;在实验时缺乏理论的补充、指导,只是机械地完成实验内容,无法很好将理论和实践结合起来,所学过于肤浅且没有知识和技能的提升。同时也让教师教得费劲,学生学得吃力。而电机与电气控制课程采用教学做一体化教学模式,学生可以通过学中做、做中学,实现理论与实践教学有机结合,从而有效地培养学生的动手创新能力,调动学生的学习积极性,使其掌握电机、变压器等设备的基本原理、功能、应用技巧等内容,为今后从事机电、自动控制等领域的工作打下基础,并使学生毕业后能在较短的时间内即可胜任电机领域工作。 3采用多种教学方法谋求良好教学效果 在电机与电气控制课程中由于理论性概念较多、实践操作性强,因此教学方法对教学效果影响较大。依据机电一体化技术专业特点,教学目标、电机与电气控制课程特点、学生的知识基础和心理特征以及教师自身的特点,可以结合教学内容采用类比式教学法、对比教学法、工程式分析法、推理式教学法、多媒体教学法、实践教学法、问题式教学法等各种教学方法,教学手段相结合来降低在电机与电气控制课程的教学难度,做到深入浅出来提高教学效果和效率。 4综合应用各种现代教学辅助手段 电机与电气控制课程中涉及到多种设备的内部结构、工作原理等,复杂又抽象。如果仅依靠老师在黑板上进行讲解,在实验室拆零件、讲插图,学生学起来是非常困难的。为了让学生理解掌握这些复杂抽象的知识,可以通过丰富的网络资源收集相关的信息应用相关软件制作带有图片、图表、动画及其它多媒体效果的富有吸引力的演示教案,通过演示教案使教学变得生动有趣来提高课堂效率。 5素质教育融入课堂 电机与电气控制课程的课堂开发与设计中就要充分体现职业性、实践性和开放性的要求,要将素质教育引入课堂。老师可以采用项目化、任务化、职业化教学完成理论知识教学和基本应用技能训练,又培养学生的职业能力、职业素养,并提高学生的独立学习及获取新知识、新技能、新方法的能力以及与人交往、沟通及合作等方面的能力。 6结语 针对电机与电气控制课程的特点,文章提出了5个方面的教学探索,希望通过老师合理地利用教学手段以及层次性循序渐进的教学过程,使学生克服对本课程知识的枯燥、相关概念难理解和畏惧感,激发学生的求知欲,培养学生敢于克服困难、终生探索的兴趣。 作者:邹言云 单位:江西工业职业技术学院 浅谈电机与电气控制技术:电机与电气控制技术课程教学方法 摘要:本文对机电设备维修与管理专业《电机与电气控制技术》课程的教学方法进行了相关设计与探索。结合授课的实际情况,从教学目标、教学手段、教学内容、实训环节、考核形式等方面提出了一些建议及改革思路。 关键词:电机;电气;教学方法;改革 《电机与电气控制技术》是高职教育机电设备维修与管理专业一门非常重要的专业基础课。一方面,它在专业课程体系中起到承上启下的作用,为后续传感器应用、微机控制技术与应用、可编程控制器应用技术等课程的学习提供必要的理论及实践知识支撑;另一方面,作为维修电工上岗证和维修电工操作工证书的关联课程,它要求学生学习并掌握相关就业岗位的操作技能。《电机与电气控制技术》课程的理论性和实践性都比较强,而现阶段的课程教学过程还存在着诸多有待解决的问题。因此,如何提高教学质量是每个任课教师都重点关注的事情。下面笔者将对电机与电气控制技术课程的教学改革进行一些初步的探讨。 1明确学习目标 对电机与电气控制技术的应用可分成3个层次。(1)初级应达到的目标:了解磁路的基本知识;熟悉各种操作及基本测量工具(三表)的使用方法;掌握变压器及常用低压电器的选择及使用方法;掌握日常照明电路及插座的安装方法;掌握电动机继电-接触器基本控制环节及基本保护环节的动作原理和实施方法;能完成电动机基本控制线路的接线及调试、常见故障的分析及排除,具备初级电工上岗及操作资格。(2)中级应达到的目标:在初级目标基础上,熟悉电信号常用测量仪器——示波器的使用方法,掌握测量数据的读取及处理方法;能完成OTL功放电路的安装、焊接、调试及性能分析;能根据要求完成电动机减压启动、顺序控制、多地控制等控制线路的设计、选材、安装、调试及故障排除;掌握常见设备控制线路的工作原理,具有一定的线路设计与绘制能力,能协助工程师进行现场安装与调试。(3)高级应达到的目标:能熟练选择和使用各种常用低压电器;具有快速掌握新型号低压电器的能力;具备较强的控制线路设计能力;能根据需要对工控现场改造或完成一个中等复杂项目的设计。高职学生能够达到第一层次,就可以认为是合格,且大部份同学也只可达到第一层次;有一些同学或许本身就对电工电子技术感兴趣,并具备相当强的动手能力,则可以在学习期间达到第二层次,可参加维修电工中级工考核,为以后从事相关工作岗位打下基础;至于第三个层次,则需要从事相关职业一段时间,经过不断的学习和实践达到。 2合理设计教学内容 《电机与电气控制技术》课程是一门实用性课程,操作对象看得见、摸得着,很容易激发学生的学习兴趣。根据教学目标及学时要求,将教学内容按从简单到复杂、从单一到综合的顺序提炼出7个项目,包括变压器认识、交流电动机认识与测试、三相异步电动机控制线路原理分析与接线、其他电动机认识、三表认识、三相异步电动机常用控制线路的安装与调试、OTL功率放大电路的搭接及调试等。一个项目又分为若干个任务。每一个任务都按照以下步骤来进行,如图1所示。(1)任务引入:明确任务要求,细化目标,分析重点难点。(2)相关知识:为了完成任务,学习相关的知识,以达到相应的能力。因此,要打破原有的知识结构编排,抽取若干知识点,构成完成此项任务所需的知识。(3)任务实施:根据任务要求完成相关操作,并对操作结果进行调试与检测。(4)思考与拓展:基本任务完成后,布置与任务相关的思考与拓展题,要求略高。完成情况则作为平时操作成绩的评定依据。以项目三中的任务3为例。该任务是完成三相异步电动机正反转控制线路的分析与安装。首先分析控制要求,引入相关知识:改变三相异步电动机转向的方法,控制线路涉及到的低压电器,如按钮、熔断器、交流接触器、热继电器等;然后,开始任务实施,即分析三相异步电动机正-停-反控制参考线路工作原理,介绍各组成元器件在线路中的作用、接线方法、常见故障现象及排除方法;最后,安排学生分小组进行线路搭接,并完成调试过程。完成基本要求后,可引导学生思考以下问题:(1)控制线路中使用了哪些保护环节?起什么作用?在日常生活中,你还见过哪些保护类电器或保护环节?(2)电路中的互锁环节指的是哪部分电路?起什么作用?(3)如何由正-停-反控制过渡到正-反控制?在原控制线路上改造实现。整个课程内容根据学生的认知规律来安排,有以下优点:(1)分散难点,将教学难点分散到学习的各个阶段。(2)理实一体,调动学生学习的积极性。(3)以学生为主体,每个基本任务完成后都给学生留出较大的思考和拓展空间。这样既有利于学生加深对所学知识的理解,又能激发学生尝试探索式的学习方法,提高分析问题解决问题的能力。 3改革教学手段,强化动手能力 本课程将教学场所设置在实训室。教学过程中将理实一体的理念贯彻始终,每一个项目每一个任务针对的对象都能在实训室里找到,且大部分任务都需要同学动手操作。与传统教学在多媒体教室里进行相比,它更直观、更容易激发学生的学习兴趣。课程在后期安排了三周实训环节,要求学生按照电工上岗证和电工操作证要求,学习相关电工安全知识,熟练掌握各种电工操作及测试工具的使用方法,能在限定时间内完成电动机常见控制电路的线路安装、调试及故障排除,自行完成OTL功放电路元件选择、焊接组装、测试分析等,从而将所学知识、技能和证书、岗位联系。实践中,学生对此非常重视,学习积极性很高。 4改变评价方法,注重实效 高职院校对于本课程的传统评价方法无非是考试,而考题无论如何变化,总脱不开死记硬背。其实,现实中拿着参考书、对着电脑边查资料边设计控制电路的人并不少见,而很多工程师也是在参与过若干个项目之后,才逐渐熟悉各种低压电器、基本控制环节及其他相关知识的。为此,本课程的成绩评定采用过程考评和期末考评相结合的方式,强调过程的重要性。教学评价的主要内容和权重如下:过程考评:倾向专业能力考核,依据每项工作任务的完成情况进行专业能力综合考核。每项任务的考核具体到细化的工作过程,如操作和测量工具的使用、低压电器的选择及使用、控制线路的搭接、团队合作、出勤纪律等。(70%)期末考评:以专业能力、知识掌握、技能训练目标为依据,实施知识与技能相结合的考核。(30%)实践表明:实施新的教学方法,增强了学生的动手能力,激发了学生的学习兴趣,收到了良好的教学效果。 作者:郭琳 单位:沙洲职业工学院 浅谈电机与电气控制技术:项目教学法在电机与电气控制的应用 [摘要]随着机电技术在生活中的应用越来越广泛,电机与电气控制这门课对于职业学校的相关专业来说已不再是一门基础课程,而应该是一门理论性和实践性相结合的综合课程,理论教学的同时培养学生扎实的操作技能。基于课程性质的转变,课程的教学方法也应对重理论、轻实操及单纯的“实践教学”的模式做出改变。项目教学法是该门课程教学方式转变中可采取的一种理想的教学方法,论述了项目教学法在电机与电气控制课程中的应用策略。 [关键词]项目教学法;电机与电气控制;教学应用 作者简介:刘广和,双辽市职业高级中学总务处主任,专业课教师,任电工基础电机与控制课教学,参加过国家级骨干教师培训班学习,获得过四平市骨干教师教学先进个人及双辽市先进教师奖 电机与电气控制是职业学校的电子技术应用、电气运行与自动控制等专业的学生所学习的一门学科,在专业的课程体系中起着重要作用。就目前的情况来看,这门课程的教学存在两种不合理的倾向,一种是注重理论教学,淡化操作技能的培养,一种是单纯地进行实践教学,淡化理论知识的培养。项目教学法有助于改变电机与电气控制课程的这种现状。项目教学法是指将课程教学内容划分为若干个项目,围绕每一个项目组织和开展教学,使学生直接参与到项目过程中的一种教学方法。在项目教学的过程中,教师起“导学”作用,学生根据课程要求进行知识、技能的理解和掌握。此外,教学过程能让学生体验到创新的艰辛,在创新成果后体验到快乐,培养学生的团队合作意识,提高学生的职业素养。项目教学法在电机与电气控制课程教学中的应用如下: 一、设置教学项目 实施项目教学法的第一个步骤是设置教学项目。电机与电气控制这门课主要包括变压器、电机原理与特性、电气的控制环节与低压电器、机床电气控制四大方面的内容,在进行教学项目的设置时,可将这四个方面的教学内容设置成四个项目,每一个项目都充分体现教学内容的针对性和应用价值。在每一个项目的教学中,以教材上的知识为基础,在此基础上增加一定的难度,为学生留出思考空间。在每一个项目的教学中,教师可以提出一个或几个任务设想,也可由学生自己提出任务设想,学生通过自己的讨论确定出该项目的最终目标和任务。比如在“电机原理与特性”这一个项目中,教师提出“PLC编程实现三相异步电动机的点动、连续运行控制”的目标和任务,学生讨论之后,觉得这个目标可行,就将此任务确定下来,准备付诸实施。 二、实践教学项目 教学项目和任务确定之后即准备进行教学项目的实践。在实践之前,教师先提出设计方法,告诉学生这个项目要解决什么问题,解决的关键是什么,引导学生根据项目任务进行资料查阅。在项目实施过程中,可将学生进行分组,组与组之间进行合作,小组内成员之间也进行明确的分工。每一个小组讨论制定自己的项目实施计划,由教师审阅和修改之后再付诸实施。通过小组之间的协力合作,最终全班一起完成教学目标。比如在“PLC编程实现三相异步电动机的点动、连续运行控制”这一教学目标和任务之下,先由教师介绍这一教学项目的应用环境,讲解预备知识,分析编程思路,之后由学生自己编程,进行上机调试。 三、评估教学项目 教学评估是项目教学法中的一个重要环节,包括学生自评、生生互评、师生互评等多元化的评价方式。教学评估不仅能让学生掌握相关的知识,而且有利于培养学生分析问题和解决问题的能力。比如在“PLC编程实现三相异步电动机的点动、连续运行控制”这一课题中,先由学生对自己的习作进行自评,然后由学生对彼此的习作进行修改,最后再由教师进行系统的评价,比如评价学生的梯形图设计是否合理、可编程控制器的硬件连接是否正确、语句表的制作是否有误,等等。师生共同总结学生的学习行为特征下容易出现的问题以及问题的解决办法,以在今后的学习中进行改进和提高。 四、将教学成果加以应用 学以致用是每一个学科的教学目的,电机与电气控制这一课程的教学项目也应广泛运用到工厂、企业和学校的实践教学中。比如上文中所述的三相异步电动机的点动、连续运行控制可运用到工矿企业中,像三相异步电动机中的鼠笼式异步电动机和绕线式异步电动机目前在工矿企业中的运用都比较广泛。另外,在学生设计项目的过程中,让学生了解系统的工作原理,为学生以后在电动机控制等方面的就业打下良好的实践基础。项目教学法在职业学校的电机与电气控制课程教学中的运用有利于将理论教学与实践教学相结合,培养学生的实践能力、合作能力、分析问题和解决问题的能力。项目教学法在该课程中的运用,首先根据教学内容设置教学项目,其次实践教学项目,实践之后对实践的成果进行评估,最后将教学的成果运用到生产和生活中。 作者:刘广和 单位:吉林省双辽市职业高级中学
智能控制技术在智能建筑中的应用:照明系统智能控制在建筑工程中的应用分析 摘要:在现代的建筑工程中,为了装饰或者照明,建筑物里设计了越来越多的照明系统。但是庞大的照明系统不仅浪费能源,并且一旦损坏,不但影响美观,维修也不能非常及时,这样就促使人们设计出了智能照明系统。经过有效数据表明,使用智能照明系统后,不仅没有影响到照明效果,还有效的节约了能源,为企业节约了成本。本文就照明系统的智能控制在建筑工程中的应用作了简单阐述。 关键字:照明系统、智能控制、建筑工程、应用 随着社会的进步,世界的能源也越来越少,节约能源已经是世界向前发展的趋势,是全球各个国家不约而同努力的目标。而除了工业等用电之外,现代建筑物用电也是相当大的能耗。据权威部门收集的资料显示,建筑物的耗能相当于整个国家耗能总量的30%以上。建筑物的耗能主要是用于其设备的消耗上。建筑物耗能中照明及办公设备用电占其总量的39%。传统的照明控制都是一个开关控制一个设备或一系列设备,很难达到“总体把握,成批监视,独立控制”的要求。那么新型的智能照明系统又是怎样的呢? 一、照明系统智能控制的概念 照明系统智能控制简单说来就是指将传统的照明系统融入“智能“,把计算机技术、电子通讯技术以及数字调光技术结合进来,是照明智能化、系统化、人性化,把百年来的传统开关进化为新型的智能开关、数字开关。这样照明智能控制系统可以足不出户就对整个建筑物的照明和其他供电功放进行综合控制,同时还可以将其与楼宇智能控制系统融合,在不同的场景设置不同的照明设备,不同的环境更换不同的照明装饰,实现时间控制和空间控制。 二、采用照明系统智能控制的优点 1.良好的节能效果 节能是人们发明、使用照明系统智能控制的初衷。九十年代初,美国本着节约能源和保护环境的目的首先提出了绿色照明的理念,很快得到了全球各个国家的支持。接着,中国也制定了具有中国特色的绿色工程计划。 智能照明系统包括传统照明系统包含的大部分组成:光源、灯具、配电线路、电气附件等等,它与传统照明系统不同的就是运行管理方式和控制方式。智能照明控制系统中运用了计算机技术和通信技术,借助许多不同的“预设置“的控制命令和控制元件、对不同场景、不同时间段的照明进行预先设置和合理调节,实现节能的初衷。这种控制照明的方式充分利用利用自然光,结合场景需要,在适当的必需时才运行照明设备或者调高照明亮度,最大程度的保证利用最少的能源消耗达到最大的照明水平,节电效果非常明显,大约可以节省30%以上。 除此之外,还可以对灯光进行滤波技术,降低谐波含量,提高照明效率,也能达到节电的效果。 2.延长光源的寿命 照明系统中数量最多的就是光源配件,如果能够延长光源配件的使用寿命,既可以节省大量的照明成本,还可以大大减少人工更换光源的工作量,同时减少了照明系统的维护费用。 如果建筑物所在的电网电压不稳的话,也会在某种程度上影响电源的寿命。把电源按照发光原理划分的话,光源通常被分为热辐射光源、气体放电光源两种。日常生活中最常见的光源――荧光灯和白炽灯即为最典型的两种光源。热辐射光源是通过电能转化为热能的一个过程,物体热度达到白炽程度而发光即为热辐射光源,其寿命主要的影响因素就是电网电压。电压升高,光源的寿命加速减少。(如图1所示)因此,合理的降低照明供电电压也是延长光源寿命的一种有效的方法。气体放电光源是利用气体的放电法官的电源,其寿命主要的影响因素就是电网电压的波动,电压过高,会使电极过热,电压过低,会影响电源启动,缩短电源寿命,因此,抑制电压的波动也是延长光源寿命的有效途径。 3.改善照明环境,提高工作效率 要想提高工作效率,首先要有一个良好的工作环境。现在的人们忙于工作,一天除了休息的时间基本上都是在办公室里度过。一个良好的工作环境完全可以影响一个人一天的工作情绪。照明工作也是工作环境的组成部分之一,在营造工作氛围的工作中有着不可忽视的作用。在办公场景中,合理的选用光源灯具:造型美观、装饰效果佳、照明质量高都能一定程度的影响办公环境的舒适度。举例来说,使用传统镇流器的荧光灯工作电源闪动频率是100kHz左右,这个频率会让人眼睛疲劳,头昏脑胀,影响办公效率。智能照明系统就完美的解决了这个问题,它再用电子镇流器来控制闪动频率,将其提高到40kHz~70kHz,人们视觉舒适,不在感到视觉疲劳。 除了以上特点,照明系统智能控制还有很多优势,比如,可以实现多元化的照明效果,除了单纯满足照明效果之外,还可以做出更多装饰,增加生动性和艺术性,给人们丰富的美感和视觉冲击。比如,智能控制的基础是源自计算机,存储信息量大且准确,程序一旦运行不易出错,避免传统照明人工变换的错误操作。比如操作安全可靠,全部电路在控制箱内,避免的人工操作的触电危险。 三、不同类别建筑工程采用不同的照明系统 1.电梯、车库等公共区域 电梯、车库等公共区域都是使用照明系统比较频繁的的地方,采用智能照明系统,能够做到“有人使用供电,无人使用断电“,这样既方便了用户照明的方便,也节约了耗电。这里采用的智能系统根据时间段的不同,例如”早上上班高峰“、“上午”、“下午”、“清扫”“晚上”等。当进入“晚上”时段,出入人流几乎为零的时候,照明智能控制系统就选择关闭较耗电的照明设备,仅运行低耗能等供基本照明使用。过了这个时间段,系统的命令会自动运行,控制照明设备进行增加亮度或者数量,从而有效的保证了人们的正常生活,同时也节约了能源。 2.办公区、住宅区的设备区域 办公区和住宅区的设备区域是属于使用照明设备频率较低的地方,一般时间光源都是关闭的,只有管理人员才会定期进入进行检查或者维护。在智能照明控制下,当管理任运进入时,动静探测器或者声纳探测器会觉察到有人进入,自动点亮官员,当房间内无人时,同样的道理,探测器会自动将光源关闭。这样不仅方便了工作人员使用照明设备,更避免了工作人员因失误而忘记关闭电源而引发其他事故的可能性。 总结:通过多年的努力、研究,照明系统智能控制技术发展的越来越成熟,功能也越来越完善。照明系统控制解决了传统照明系统无法解决的问题,例如,整体监视,独立控制。它的出现,是照明控制系统的设计、安装、维护等工作流程的费用和时间大大的减少,原来复杂的设计图纸、布线图变得一目了然,标准插件安装简单、快捷,使人力、物力大大的减少,稳定性也大大的提高,故障诊断能力也大大提高,系统的维护和维修变得轻松容易起来。 智能控制技术在智能建筑中的应用:建筑工程中智能控制技术实现节能的途径 摘要:在国际能源日趋紧张的今天,如何能降低能耗是很重要的也很现实的的话题。据统计早在1999年我国建筑能耗占社会总能耗的比例已达到20%~25%。如此高的比例说明了建筑能耗必须得到控制。因此降低建筑能耗是贯彻可持续发展战略,实现低碳环保,实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施,是符合全球发展趋势的。在实际操作中,我们可以利用智能控制系统提高能耗控制系统的效率,从而降低终端能源使用量,达到节能的目的。提高终端用户用能效率 关键字:建筑工程 智能控制技术 节能 1、建筑工程中的节能问题 智能建筑是信息时代的产物,应用新技术,在建筑物内建立-一个计算机网络,使建筑智能化,给人们提供一个安全、舒适的生活空间。而随着人民生活水平的不断提高、城镇化进程的加快以及住房体制改革的深化,我国的建筑能耗必将进一步增加。建筑能耗在我国增长空间很大,是我国今后能源消耗的一个主要增长点。智能建筑的智能控制中心对建筑照明进行自动控制如何用有限的资源和最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效应将是我们今后的建筑业所面对的一个重要的问题。而在目前看来,我国的采暖空调和照明用能量近期增长速度己明显高于能量生产的增长速度,因此,减少建筑的冷、热及照明能耗是降低建筑能耗总量的重要内容。 2、中央空调智能控制系统在实际节能中的运用 随着全球气候的变暖,自然环境的恶化,世界各国对建筑节能的关注程度正日益增加。人们越来越认识到,建筑使用能源所产生的二氧化碳是造成气候变暖的主要来源。空调技术创新势在必行,节能建筑成为建筑发展的必要趋势。 智能控制系统不仅对中央空调中的各种冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔风机等各个环节进行全方位的控制,而且采用系统集成技术将各个控制系统在物理上、逻辑上和功能上互连在一起,实现它们之间的信息综合、资源共享。在一个计算机平台上进行集中控制和统一管理,实现中央空调全系统的整体协调运行和综合性能优化。系统突破了传统中央空调冷媒系统的运行方式(定流量模式或冷源侧定流量而负荷侧变流量模式),实现最佳输出能量控制,即空调主机冷媒流量自动跟随末端负荷需求而同步变化(即变流量),因此,在空调系统的任何负荷状况(满负荷或部分负荷)下,都能既保障中央空调系统末端的服务质量(舒适性),又实现最大的节能。 而同时在高能效的采暖上根据建筑的特点和功能,设计高能效的暖通空调设备系统,例如:热泵系统、蓄能系统和区域供热、供冷系统等。然后,在使用中采用能源管理和监控系统监督和调控室内的舒适度、室内空气品质和能耗情况。如欧洲国家通过传感器测量周边环境的温、湿度和日照强度,然后基于建筑动态模型预测采暖和空调负荷,控制暖通空调系统的运行。在其他的家电产品和办公设备方面,应尽量使用节能认证的产品。这样就能最大限度的环保节能。 3、照明智能控制系统在实际节能中的运用 照明同时也是建筑工程中能耗消耗的很大的一个项目,对他的管理控制同样的也是应该引起我们的重视的。能源高效的照明设计或具有能源意识的设计是实现建筑照明节能的关键环节。那么我们应该怎样来控制这类的消耗呢?以下我们就来做出一番分析。在建筑照明上,我们应该除了要采取集中控制更要采取自动智能的方法。目前我们有四种常用的方法。(1),红外线,超声波控制开关,检测到有人出入时自动感应实现开闭,在人离开后还延迟一段时间。(2)预先设置合适的工作强度,根据对自然环境的检测。由光控制调光装置随时调整人工照明各区域的灯光照明。这样的话,无论环境如何的变化,系统均保持建筑室内的照明度维持在预先设定的水平。(3)时钟控制,可要求照明灯光按照预定设计的不同时序来自自动控制照明开关。(4)调光开关、单通道或多通道开关、无线开关、计算机智能控制开关等。在这方面主要控制方法有:时间程序控制计算机程序设计时间,通过定时器等电器元件,实现对各区域的照明灯具定时控制。时间程序控制成本低、使用方便,常用于校园内一些简单的照明线路控制,如校园广告灯箱、绿化环境照明等。(5)光敏控制。光敏控制是根据外部环境光线的强弱大小。感应控制感应控制是通过传感器(动静探测器、超声波探测器、声音接收器等)检测照明环境的变化来控制照明状态。传感器一般安装在天花、墙壁、走道、楼梯等位置,适合使用在人流量不大且不同步的场所,如校园公厕、附属建筑的公共楼梯等。 4、充分利用智能控制实现建筑节能的最大化 在当今资源日渐匮乏,新能源尚未开发完全的时期,我们不能没有节制的浪费我们的资源,不仅是为了国家的可持续发展,也是在提倡环保的今天为保护地球做出一番自己的贡献。节能建筑的节能需要多部门的努力,通过执行节能标准、建立终端节能优先的观念、加强管理,精确与优化控制,引进节能设备,实现主动式节能。与此同时工程技术人员也应树立全方位节能意识、提高能源利用效率,体现智能建筑在节能方面的优势,实现可持续发展为了达到有效的建筑节能只靠建筑师是根本不够的,还需要其他行业开发出技术含量高的节能产品,如节能型电梯、节能型空调、节能型灯具等,并开发出新的能源利用技术,使建筑逐渐实现低能耗、零能耗。只有在全社会的支持下,各部门的合作下,我们的节能事业进行到底。 智能控制技术在智能建筑中的应用:探讨智能控制技术在智能建筑中的应用 【摘要】随着经济和技术的发展,智能控制技术和智能建筑应运而生,而且在人们的生活中占据越来越重要的位置。本文首先介绍了智能控制技术和智能建筑的内涵与智能控制技术在智能建筑中的应用现状,然后分析了智能控制技术在智能建筑应用中存在的问题,再次提出了相应的解决措施。 【关键词】智能控制技术;智能建筑;应用 智能控制技术和智能建筑的发展是相互依存的,不仅为人们提供了舒适的居住和工作环境,而且不断进步的智能控制技术在智能建筑的应用也令人们感觉到信息化社会的优越性。但是,智能控制技术在智能建筑的应用中还存在一些问题,亟待需要解决。 1 智能控制技术在智能建筑应用的现状 1.1 智能控制技术与智能建筑 所谓智能控制技术,就是指计算机技术、控制技术和通信技术等现代化信息技术的结合,它是不断发展前进的,依托于智能建筑的发展,又推动着智能建筑的发展。所谓智能建筑,就是指现代化建筑技术与智能控制技术等体系相结合的产物,它大大提高了人们的生活质量、工作效率和管理水平。随着经济社会的发展,人们对生活质量的要求日益提高,智能建筑的建设和发展更加快速。 1.2 智能控制技术在智能建筑中的应用现状 就我国而言,我国的智能建筑仍然处于初级和探索阶段,现在智能建筑技术与绿色建筑技术结合起来,更加丰富了智能建筑的内涵,既为使用者提供健康、舒适、安全的居住和工作空间,也能够提高资源的利用率、降低对环境的影响。现在,控制技术经过了DCS(集散式控制系统)、PLC(逻辑控制系统)技术的发展,DDC(直接数字控制)在这一领域的应用也日益广泛。智能控制技术在智能建筑中的应用也日益深化,但是在应用过程中还存在一些问题,需要相关部门积极寻求解决的措施。 2 智能控制技术在智能建筑应用中存在的问题 智能控制技术在智能建筑中的应用日益广泛,但是还存在一些问题,主要以下几个: 2.1 控制网络协议的标准化工作有待进一步深化 现在,智能控制技术在智能建筑中的应用进一步深化,但是控制网络协议还没有完善的标准,这不仅造成了智能控制技术在智能建筑应用过程中缺乏统一的标准,而且也会降低技术应用的效率。例如,BACnet协议中的与CCTV相关的标准还没有制定出来,而CCTV是楼宇自控系统的重要组成部分,因此,在BACnet中实现其相应的对象标准是必须的。 2.2 agent技术的应用许多还停留在规划阶段,许多相关的技术细节需要进一步深入研究 agent技术是智能控制技术的重要组成部分,虽然它在智能建筑中已有所应用,但是大多仍然停留在规划阶段,很多与之相关的技术细节不深入、细致,还需要进一步深入研究,这也影响了智能控制技术在智能建筑中的应用的深度和范围。例如,agent运行平台的优化,适合智能楼宇的agent通信语言的研究等; 2.3 智能agent技术与日益标准化的控制网络协议之间的融合还没有得到充足的重视 目前,研究者还没有将智能agent技术与日益标准化的控制网络协议之间的融合提上议事日程,说明其还没有得到研究者的充分重视。这也不利于智能控制技术在智能建筑中的应用,因此,将agent更好地构建于统一的控制网络之上应该成为下一步研究的重点。 2.4 支撑agent运行的嵌入式平台,应该是另一个研究重点 它包括底层运行的嵌入式操作系统的研究和agent运行的嵌入式平台的研究,简言之,智能建筑已经发展到第三代,它的发展有赖于第三代建筑智能建筑技术的发展,特别是人工智能技术以及与控制相关的agent技术。但是就目前的发展水平而言,我国在智能建筑领域的技术平台还不是很完善,支撑agent运行的嵌入式平台还没有得到广泛的运用,这会不利于智能控制技术在智能建筑中的应用。 3 应采取的策略 为了解决上述问题,相关部门应采取相应的措施加以解决,主要以下几个: 3.1 计算机技术是智能建筑的主要依托 计算机技术发展到一定水平,特别是计算机应用的广泛到很高的程度之后,计算机已成为人们生活中不可缺少的重要工具。这与其能力、效果、规模、以及联络范围有关,所以大型计算机效果更好。起初可能只是一间办公室的设备,之后逐渐发展成整栋办公楼的数据库的计算机系统及各种子系统和各种附属设备,使计算机转化为建筑物的一个部分。与此同时,为了提高控制的方便性、可靠性,又可达到科学地节约能源的目的,建筑物内的各种设备控制管理也应用计算机进行。因此智能化建筑可以为用户提供业务活动。 3.2 通讯技术是智能建筑的重要内容 由于技术发展,通讯已成熟的采用各种各样的传播为社会服务层次越高的科研管理等。对通讯的水平要求也就越高。通讯给人们带来了能量巨大的信息通道,达到了信息资源全球性共享。这样的科技发展具有深远的意义,甚至成为时代的象征,所以有“21世纪是信息时代”之说。在这样的背景下,建筑物必然需要为用户配置足够多的各种运行十分可靠的通讯系统,通过不同的网络渠道为用户服务。这可以说是智能建筑的又一特点。 3.3 智能化集成是智能建筑体现功能的神经中枢 如目前所公认,建筑物智能化包括三大系统:建筑物自动化系统(BAS)办公自动化(OAS)及通讯自动化系统(CAs)。这三大系统所涉及的各种传感器、控制器、信息传输设施等设置在整个大厦的各个部位,而其主系统的主机,子系统的主机也都按楼宇管理者的不同要求设置在各部位。每个系统的数据~信息流,都按各系统的技术逻辑要求进行传输。因此宽频带,高速度,大容量的不线综合布线系统应运而生。在这个基础上,系统集成的目标就是将上述三大系统进行信息综合管理,形成一一个统一协调的整体,构成各子系统的有机结合,实行信息交换和共享,而不是个大系统子系统的简单的堆集。此外这项技术应该是先进的、经济的,而且能方便的适应技术的发展和扩容的需要。显然智能集成是智能建筑体现功能的神经中枢,这一比喻十分形象。智能的建筑不一定要豪华,应让使用者舒适方便。 4 结语 智能控制技术在智能建筑中的应用日益广泛,通过智能设备与网络的结合建立一个完整、统一的监控管理平台,以实现对楼宇设备自动化系统(BAS)、通讯自动化系统(CAS)和办公自动化系统(OAS)的整合,从而建立现代化的信息服务和物业管理系统,促进智能控制技术在智能建筑中的应用。 智能控制技术在智能建筑中的应用:公共建筑变风量空调系统智能控制的探讨 摘要:本文介绍了变风量空调系统在公共建筑中的应用以及变风量空调的控制方法,分析了智能控制应用于变风量空调控制系统的可行性。并通过工程改造方案说明了变风量空调智能控制系统的有点及发展前景。 关键词:智能建筑变风量空调智能控制节能 一,概述 随着我国人民生活水平提高,空调技术已在医院、宾馆、商店、办公楼等公共建筑中广泛应用。另外,空调自动控制系统已经成为楼宇自动控制管理系统(BAS)的一个重要子系统。因此, 合理设计一个集节能、舒适、便捷于一体的空调控制方案是一项非常重要课题。 智能建筑是近年来建筑业重要的研究课题。当今科技发展的时代,建筑智能化是建筑发展的必然趋势,建筑智能化程度随科学技术的发展而逐渐提高。智能建筑应当通过对建筑物的结构、系统、服务和管理等要素,以及它们之间的内在联系,以最优化的设计,提供一个投资合理又拥有高效率的舒适、便利、安全的环境空间。谈到智能建筑环境,不得不谈到智能建筑中的公共建筑设备,公共建筑设备是智能建筑实现的基础,公共建筑设备的控制及管理维护是实现智能建筑环境精度要求及设备有效使用的保证。而公共建筑设备控制又离不开能源,据统计,工业发达国家的建筑能耗占总能耗的40%~50%,我国的建筑能耗也占总能耗的30%以上,当今社会能源问题已经成为一个很严峻的问题,所以,合理有效的利用能源已经成为重要的课题,而在建筑能耗里,用于空调的能耗又占建筑能耗的30%-50%,并且这个数值在逐年上升。 二,变风量空调系统的特点 变风量空调系统(简称VAV系统)是通过变风量末端装置调节送入空调房间的一次风量,并根据送风管道的静压变化等相关参数调节空调机组的处理风量来控制某区域空调房间温度的一种空调系统。变风量空调系统的基本组成为:空气处理机组、送回风系统、末端装置 和相关的自动控制系统。其中,变风量末端装置是变风量系统的关键设备,它根据室内温度调节器发出的关于室内温度高低的信号,自动调节送入房间的风量,达到控制室内温度、满足空调房间负荷变化的需求。如图1所示。 图1变风量空调系统结构图 变风量空调系统是属于全空气式的一种空调方式。有着灵活性高、节省能耗、提高舒适度的优点。鉴于变风量空调系统在我国智能建筑高速发展中的应用情况及其特点,变风量空调系统的应用已经成为智能建筑建设中焦点技术问题之一,引起了工程界和学术界的重视。变风量控制系统有以下优点: 1 变风量空调能够实现房间的灵活控制,可根据负荷的变化或个人的舒适要求自动调节自己的工作环境;不再需要加热方式或双风道方式就能适应多种室内舒适要求或工艺设计要求;完全消除再加热方式或双风道方式的冷热混合损失。 2 变风量空调能够自动调节各个空调区域的送入风量,在考虑同时使用系数的情况下,空调器总装机容量可减少10%-30%左右。 3 安装变风量空调系统的房间室内无过热过冷现象,由此可减少空调负荷15%-30%左右。 4 变风量空调系统可应用于民用建筑、工业厂房等各类相应的场合。可适应于采用全热交换器的热回收空调系统及全新风空调系统。 5 变风量空调系统安装可避免凝结水对吊顶等装饰的影响,并方便二次装饰分割。 三,智能控制 目前,变风量空调系统已经逐步应用于各种各样的工程中,但根据其特点,变风量空调主要适用于负荷变化较大、多区域控制以及使用公共回风通道的建筑物。如办公楼、大型商场、宴会厅、会议中心、演播大厅等。在变风量空调的系统控制中,对于建筑内的空气环境系统的分析有以下困难: 1.环境干扰大:如人员活动原因等; 2.设备因素多:被控量多,区域大; 3.非线性:调节过程和执行器固有的特性; 4.大滞后:被控对象的固有特性; 5.不确定性:各控制区域和控制参量相互影响; 6.动态性:各参量时刻在变化,调节过程也是动态的; 7.非预测性:设计与实际的差别。 由于以上特点,变风量空调系统精确的数学模型很难得出,外部干扰多,采用一般的控制方法,是难以达到满意的效果的。而智能控制具有智能化特点,因此,引入智能控制技术十分必要,并在暖通工程师与电气工程师的通力合作的基础上,利用建筑内大量分布的各种传感器和空调系统的执行器,不断优化合理的控制算法,对空调系统的控制才有可能达到满意的性能指标和节能效果。 智能控制系统目前主要分为以下几个系统:分级递阶控制系统,专家控制系统,人工神经网络控制系统,模糊控制系统,学习控制系统。 在公共建筑变风量空调系统的智能设计中,要针对智能建筑的负荷特点,明确主要服务对象是人,要“以人为本”,确保室内环境,并力求能满足不同人的多种需求,还应具有经济性和高效性,和节能要求。 四,工程改造方案 在对某公共建筑中的实际检测中,我们发现房间温度不能控制、不能调整、冷热不均。而且主要办公室和会议室冬季超温严重。鉴于这些情况和业主的使用要求,在改造方案中决定将原有的定风量系统改造为变风量系统,并采用智能控制。改造思路简要如下: 变风量系统的末端装置控制器将办公室的温度传感器监测到的实际温度和设定温度传送至控制器,VAV控制器根据设定值来调节变风量末端装置的风阀,来改变送风量,使室内温度基本保持在设定的范围内。 在送风管道内加设风量测量装置,在设备机房装设变频控制器和DDC控制器。通过测量风量来控制风机的转速,调整出风量,满足整个系统的需要。在系统中由变风量末端装置根据室内负荷变化调整末端出风量满足负荷要求,从而引起系统管路中静压变化,主风道中的静压测量设备会测量出静压的变化传给现场DDC控制器,DDC控制器根据测量值和设定值控制变频器,来调整空调机电机转速,整定出风量,维持送风管路系统的静压平衡。根据新风、回风温度及设定值自动调节新、回、排风阀的开度,控制其新风量,最大限度的利用回风,以节约能源。通过安装与新风送风管道的送风温度传感器,测量出送风温度,并根据室外温度、送风温度决定混风阀的开度。即室内温度较低时,混风阀开大,以保证送风室内的新风温度稳定在一定的范围内。变风量空调系统总风量的控制采用的是定静压控制法,即采用变频驱动器,当末端风量的变化引起送风管路系统的静压产生变化时,通过改变风机电机的转数来实现总送风量的调节。 五,结束语 本文提出的一些观点在实际应用中还存在着困难和不足,如对多功能建筑的智能控制,对空调系统的综合因素(湿度,二氧化碳浓度等)的考虑,在使用软件中采用何种算法等。此外,还需要大量的历史运行数据作为基础。总之,在公共建筑的变风量空调系统中,采用智能控制方法能克服存在的滞后、惯性,抗干扰性问题,从而达到良好的控制效果。如果能深入的发展和推广,不但可以达到节约能源,而且还可以提高在公共建筑中空调使用的舒适度。 智能控制技术在智能建筑中的应用:民用建筑电气防火智能控制装置的设计与实现 摘要:21世纪,是中国经济飞跃发展的时期,随着经济水平与科学技术的发展,居民的生活水平不断提高,居住条件大为改善。但由于人口的集聚和人口基数的扩大,民用建筑渐渐趋向于向高层发展,建筑群也逐渐密集;在改善居民生活同时,也伴随着一系列问题,比如民用建筑因电气故障而发生火灾,因电气的线路等偶有停电断气等,这些问题在这些年间已经变得越来越多,不仅给居民生活带来了不便,更让居民或区域的生命财产受到损失与威胁。本文在展示民用建筑电气防火现状的基础上,介绍探讨电气防火智能装置控制的设计与实现,并提出笔者浅薄建议。 关键词:民用建筑;电气防火;智能控制;设计实现 1引言 在民用建筑和功能比较复杂的多层民用建筑中, 科学合理的电气防火智能装置的设计能够有效的避免或者减少发生电气事故火灾, 而且即使一旦发生火灾或者发生故障, 也能够使建筑物内各种消防用电设备持续可靠运行, 方便居民及时快速的疏散,保证居民的生命财产安全。同时减少了财产的损失和控制火势的蔓延。近年来, 一些民用建筑的结构和功能发生了显著变化,功能个性化独特化日益彰显,但由于民用建筑面积开始扩大,各种电气系统日趋复杂,线路纵横密布,因电气配线选择、安装和使用不当所造成的火灾逐年增多。如何将现代科学技术运用于民用建筑的电气防火智能装置控制,对完善居民的防火防灾系统设计与实现,保证居民的生命财产安全,具有重要意义。 2民用建筑电气防火发展现状与存在问题 2.1电气设备线路设计不合理,缺乏科学性 从近年来所发生的火灾看, 由电气事故引发的火灾居各类火灾原因首位。发生事故的原因是各式各样的, 有电弧接地短路故障造成的火灾事故, 有电气设备年久失修仍超负荷运行导致线路短路、断路而引发的火灾事故, 有因架空进线时进户处未采取防高电位侵入措施而引发的电气火灾, 其中大量的是在建筑物内部装修施工时, 不能严格执行国家有关技术规范, 大量敷设不符合消防要求的电气线路和配电装置, 有的将电气线路直接敷设在可燃、易燃材料内不进行穿管保护, 有的采用易燃塑料或穿管保护不到位而留下先天性火灾隐患, 有的直接将大功率灯具安装在可燃物材料内不采取任何保护措施, 有的则是由于使用不当而造成的电气火灾, 这些都是引发电气火灾事故的主要原因。综观这些电气火灾事故起因, 大量的是由于施工不能严格执行国家有关技术规范造成的, 在电气设备的线路上设计不合理,缺乏科学性,从而导致了更多隐患的出现。 2.2设备质量存在问题,难以长久负荷 长期的过负荷运行很容易引起线路的绝缘老化从而引发火灾隐患, 这就要求我们在设计中应避免此类情况的发生。在长期的设计实践中认为, 在设计选型时电缆考虑远期发展应适当放大, 开关可根据近期负荷需要选择整定电流, 这样既能满足近期负荷需要也能满足今后发展的要求。同时在设计中也应在具体回路分配上严格执行相应的规范, 如规范规定“照明系统中的每一单相回路, 不宜超过16A ,灯具为单独回路时数量不宜超过25 个”,“当插座为单独回路时数量不宜超过10 个”, 诸如此类规定从字面上看好像和电气防火并无多大关系, 实际上他们都是避免线路过负荷的必要条件, 我们设计中必须遵守。因此,加大对设备的维护监控,杜绝设备材料的假冒伪劣,刻不容缓。 2.3消防供电系统与其他用电系统混用,缺乏独立性 消防供电应处于本工程最高供电等级。《民用建筑电气设计规范》第24. 9. 2 条规定,“火灾消防及其他防灾系统用电, 当建筑物为高压受电时, 宜从变压器低压出口处分开自成供电体系, 即独立形成防灾供电体系。”规定强调说明消防系统的供电电源等级应处于本工程最高供电等级, 且自成供电体系是为了保证消防供电的可靠性、消防配电应形成独立系统。《高层民用建筑设计防火规范》第9. 1. 3 条规定:“消防用电设备应采用专用的供电回路。”本条规定应理解为消防用电设备的电源应从配电室直接引入, 中间不允许与其他非消防电源混用。完善区分供电系统,是电气防火智能化装置的重要组成部分。 2.4应急系统不够科学完善 在很多民用建筑,由于各种原因,在整个电气防火智能系统中,应急系统在设计,实施方面存在着很多缺陷。一些居民建筑设计比较复杂,功能多变,在报警系统设计中,干线支线没有明显区分,而且,报警系统的设计缺乏具体实际性,没有能从居民生活区,工作区等不同特点来设计报警系统的路线,并根据情况实际的特殊性选择不同的实施方案,例如在一些特殊场合应考虑使用线型探测器。在应急系统中,最为关键的一点,也是许多人容易忽略的一点即是,要能保证非消防用电可以再及时切断,而在现代民用建筑中,许多地区没有能够将这些区分开来,消防和其他用电相连,在发生紧急情况时候,无法将消防与其他用电及时分开切断,严重阻碍了人员的分散,为居民的生命财产造成了潜在的威胁。
起重机就是指一种可以在一定范围内对重物进行垂直提升与水平搬运的多动作起重机械。在使用电气控制技术对起重机进行操纵时,通常会消耗大量的能源,且机械经常会由于受力过大而发生钢丝断裂或是电机损坏的问题。电子智能控制技术在起重机上的应用,可以有效改善这些问题,提高起重机的工作效率。 1起重机电子智能控制系统的实现 起重机的电子智能控制系统通常是由PLC控制技术、变频调速技术、传感技术、检测技术、现场总线控制技术以及HMI技术等多个环节共同协调控制的。在电子智能控制系统对起重机进行控制的过程中,起升机上安装的绝对编码器可以全面的掌控钢丝绳的位置,并将采集到的信息传递给PLC的检测模块,再由PLC内部安装的控制结构对接受到的信息进行指挥与调动。如果PLC的检测模块检测到起重机的钢丝绳存在安全隐患,其内部安装的控制结构就会自动指挥起重机立即停止所有的提升与搬运工作。同时,起重机内部安装的制动控制系统还会通过PLC内部设置的数学运算程序对接收到的数据进行实时的计算与处理,并将计算得到的数据利用现场控制总线传递给运行中的每一个变频器、驱动器以及制动器,进而在各组织环节共同的协调合作下完成对起重机整体控制。 2电子智能控制技术在起重机上的应用 2.1PLC控制技术 PLC控制技术的全称其实是可编程逻辑控制器,他的控制原理,主要是利用一类可编程的存储器,作用于其系统内部安装的存储程序,来智能化的完成顺序控制、逻辑运算等现场执行的指令,并依靠数字或模拟器的输入与输出,来对各种大型机械或者生产流程进行控制。PLC控制系统的硬件结构与微型计算机的硬件结构有很大一部分是相同的,都是由电源、存储器、中央处理器、输入输出接口电路以及其功能模块与通信模块组成的。在进行PLC控制系统的选用时,需要根据不同起重机的实际情况与使用功能来选择更适合起重机工作的PLC控制系统。面对以开关量为整体控制的操作项目时,可以适当忽略PLC控制系统对起重机速度的控制,选用价格与性能较低的PLC控制系统就可以完成。面对以开关量控制为主,模拟量控制为辅的操作项目时,就需要选择价格稍高的,具备数据传输、数学运算与模拟转换程序的PLC控制系统。当面对的是对系统控制与数据计算有严格要求的操作项目时,就需要根据操作项目的实际运营情况与起重机的主要使用目的来选用价格较高的,具备矩阵功能与诊断功能的PLC控制系统。 2.2变频调速技术 变频调速技术在起重机上的基本应用原理,是根据起重机内部安装的电机的转速与起重机工作电源的输入频率成正比的关系,通过改变起重机内部安装的电动机的工作电源频率,来完成控制电机转速的目的。而变频器就是在上述原理的基础上通过直流电源与交流电源的变换技术、电力电子技术以及微电脑控制技术来对机械完成操作与控制的综合性电气产品。变频调速技术通常具有效率较高、精准度较好、对速度的控制范围较宽的特点。工作人员在利用变频调速技术对起重机进行操作时,应充分结合操作项目的实际情况与工作的任务需求,对控制系统实行合理的调节,以在提高起重机工作效率的同时,保证起重机工作、运行的安全、稳定。 2.3传感技术及检测技术 传感器作为一种被广泛应用的检测装置,可以准确的采集到被测量的数据,并将采集到的数据,按照特殊的规律转换为电信号,或是其他项目操作需要的形式的信息进行输出,以完成对系统信息的传输、处理、存储以及显示,进而达到对起重机的全面控制。传感器具备着微型化、智能化、系统化与网络化的优点。是完成起重机自动检测与自动控制的关键环节。传感器的发展与更新,让机械有了触觉、嗅觉与味觉等全方面的感官,让机械由从前冰冷的金属开始逐渐拥有了生命。在起重机中合理应用传感与监测技术,可以很好的监控起重机在运行过程中每一个细节的变化,在起重机运行发生故障时,可以快速的向起重机内部安装的PLC控制系统传递信号,进而完成对起重机的全面、准确控制,有效保障起重工作的安全、高效运行。 2.4现场总线控制技术 起重机的现场总线控制系统是一种由设备的现场仪表通过互相之间的串联与起重机控制室内的人机界面所构成的控制系统,通常具备全数字化、全分散、全开放与可互操作的系统运行特点。也正是因为这一系列运行特点,现场总线控制系统在当前工业自动化领域的应用具备着显著的优势。在起重机中合理应用现场总线控制技术,可以有效加强对起重机现场实际运行情况的监控力度,为操作人员提供更多全面、准确的运行数据,在很大程度上提高起重机的运行可靠性,使起重机的运行工作更加安全、稳定。 2.5HMI技术 HMI技术也被成为人机界面,是起重机内部控制系统与操作人员之间进行数据交换的重要媒介。HMI技术在起重机中的合理应用,可以有效实现起重机数据的内部形式与人类可以感受到的数据形式的灵活转换,简单来说,凡是存在人机信息交流的领域,正常情况下都会存在人机界面。此外,在起重机中充分应用HMI技术,还可以有效促进起重机内部安装的PLC控制系统、变频调速系统、传感系统、检测系统与现场总线控制系统等各个环节之间的协调合作。 3结语 综上所述,在将电子智能控制技术应用于起重机的过程中,应明确起重机电子智能控制系统的的运行方式,并加大力度注重电子智能控制技术中的PLC控制技术、变频调速技术、传感技术、检测技术、现场总线控制技术以及HMI技术在起重机中的合理应用,以提高起重机的工作效率与运行安全性。 参考文献: [1]徐伟锋.智能控制技术在抓斗起重机上的应用[J].起重运输机械,2014(03):43-45. [2]滕宏珍.电子智能控制技术在起重机上的应用[J].工程机械与维修,2004(12):77-79. 作者:李阳 单位:武汉市特种设备监督检验所
城市化进程与人们生活水平的飞速发展让人们对电能需求越来越大,因而随着计算机技术的发展,电气自动化控制技术在电力系统中应用范围也在逐步扩大,电气自动化控制技术在电力系统中的应用让劳动生产力、劳动生产时间、劳动成本等都得到了有效的节约,成本节约也只是其中的一项,资源的最大化利用才是其中最为根本的优势所在。电气自动化技术在电力行业中的应用,让电力系统的各个环节的作用以及运行更加高效。 1电力系统中电气自动化控制技术的应用 1.1电力系统中应用电气自动化控制技术的发展现状。传统的供变电设备与控制系统已经无法对现代电力生产与配送需求进行满足,所以电气自动化控制技术的快捷、稳定、安全等优势让我国的电力系统的发展更加多元、复杂、广泛。降低了电力企业生产成本也让电能的配送服务更加高效,电力供应的安全与稳定是电力企业在市场竞争中的重要武器,因此电力自动化控制技术的研究水平标志着我国电力企业发展运行中的进步与创新。 1.2电力系统中电气自动化控制技术的作用和意义。我国科学技术的不断完善与进步,让计算机技术在各个行业的普及度得到了很大跨度的提升。在电气行业的技术发展中也因为得到了计算机技术与PLC技术的辅助获得了长足性的发展。计算机在电力系统中承载着重要的核心作用,是电力系统中供电、变电、输电、配电等各个环节的基础支撑,并起着重要的调控作用。PLC技术是让电力系统进行自动化控制的一项技术,主要的作用是让电力系统的数据信息收集与分析可以更加准确,传输的过程更加稳定,并在此过程中将电力系统的运行成本进行了有效的降低,侧面提升了电力系统的整体运行效率。 2电气自动化控制技术在电力系统中的具体应用 2.1电气自动化控制的仿真技术。电气自动化技术因为得到我国专业科研人员的重点研究与发展,技术创新步伐正在不断加快。电力系统中电气自动化技术也因为科研人员的深入性研究,达到了国际标准。值得一说的是其中的仿真建模技术,不仅提升了数据的精确性与传输数据效率,同时还可以在实际操作中让系统中的数据信息碎片得到统一的整理与操控,构建出与实际状况一致的操作环境,辅助电力系统之间的同步操控。对于电气设备运作期间出现的突发状况与故障,可以直接进行模拟分析,进而让故障得到更为迅速的处理,让系统的运行效率得到提升,此项技术的使用让电气看设备的测试过程更加科学。 2.2电气自动化控制的智能控制技术。智能控制技术极大地促进了我国电力系统的安全性、稳定性和可控性。对于复杂的非线性系统而言,智能控制技术具有无法替代的重要作用。电力系统中智能控制技术的应用,不但提高了系统控制的灵活性、稳定性,还能增强系统及时发现和排除故障的能力。在实际运行中,只要电力系统的某个环节出现故障,智能控制系统都能及时发现并做出相应的处理,提高了电力系统整体的工作效率。 2.3电气自动化控制的多项集成技术。在电力系统中使用多项集成化技术可以对让系统的控制、保护、测量等项目组成得到更为科学的结合,直接将系统的运行步骤进行简化,不仅可以节约成本,同时可让运行的效率得到大跨度提升。这些系统控制上的改变让电力系统的统一管理更加方便。多项集成管理技术的使用让电力用户用电需求得到了更加全面的满足,侧面提升了企业的综合竞争力。 2.4电气自动化控制技术在电网控制中的应用。电力系统输配电质量取决于电网的稳定运行,电气自动化控制技术可以对电网运行的状况进行实时监控,同时可以对其进行更为专业的自动化调度,更为精确的保证输配电运行效率,彻底转变了电力系统传统的运行状态,让电力企业的生产与配送模式得到更为现代化的管理,这样的处理让电力企业的生产与经营可以获得更长远的控制。电网技术的飞速发展离不开计算机与信息技术支撑,因为在电网基础设施中整个电力系统的运行离不开每个电力设备的协作,信息技术的信息集成处理系统可以对电力系统中各个设备运行状态进行实时监控,让每个协作的信息都可得到精准掌控,这样的处理方式提升了数据信息的收集与反应灵敏度,工作人员可以足不出户的对设备的运行状态进行掌握,同时可以直接在计算机上对故障设备进行处理,大大节约了设备故障原因排除占用的时间,提升了电力生产从传统处理方式专项智能处理方式的进程。电气自动化可使电力系统向着多元化的方向发展,使电力事业有源源不断的新力量。电气自动化是电力系统的命脉,也是电力事业的根本保障,为国民经济的发展提供新的力量源泉。
本文将对机械电子工程节能控制技术这一话题进行分析探讨,并提出切实可行的措施对其予以解决,具有重要的现实意义。 1节能控制技术在机械电子工程中的重要性 节能控制技术在机械电子工程中发挥着重要作用,贯穿其发展全过程。节能控制技术的应用,不仅可以节约能源,而且也可以降低能源的损耗。同时,也可以使得机械电子工程的价值得以充分发挥和凸显,促使机械电子工程达到开源节流的发展目的。换而言之,节能控制技术在机械电子工程中的应用,既保证了机械电子工程的生产效率,又保证了其生产质量,促使其质量和效益实现有效统一,为机械电子工程深化发展夯实根基。 2机械电子工程的发展概况 2.1种类较以往增多 从当前发展情况来看,机械电子工程的种类较以往而言实现大规模增长。种类具有多样化,在原有种类的基础上实现进一步增加,丰富了机械电子工程的生产内容和形式。与此同时,机械电子工程的生产效益也在不断提升。 2.2具有完备的工程管理制度体系 我国的经济发展与电子机械工程之间存在紧密的联系,经济发展有赖于电子机械工程效益的增多。电子机械工程是我国经济发展中的重要一环,在一定程度上影响着我国经济发展的走向和趋势。因而,电子工程的发展引起了国家和企业以及社会人士的高度重视,并在制度体系搭建上投入大量的时间、物力、人力,促使其制度管理体系更为完备,确保工作人员在体系和制度的规范内合理的行使个人权益,规范自身行为,使自身行为更符合制度的规范,继而促使电子机械工程朝着制度化、规范化、系统化方向发展。 3机械电子工程节能控制技术研究中存在的问题 3.1部分工作人员思想观念陈腐 机械电子工程节能控制技术在研究过程中,并不是一帆风顺的,恰恰相反,存在诸多系列问题,其中包括部分工作人员思想观念陈腐。对控制技术创新性发展存在疑惑,不理解为何要开展节能控制技术研究,因而,在实际工作开展中存在不积极、不主动等现象。更有甚者,由于对节能控制技术这一理念不认同,因而,在实际工作开展中仅仅停留于表面,并没有全身心投入到工作领域中来,导致工作质量和效益大打折扣,为机械电子工程持续发展带来诸多负面影响。 3.2缺乏专业的技术人员 人才是机械电子工程节能控制技术研究领域中的中流砥柱,也是该技术创新性发展的主体。但是从目前发展情况来看,现实不容乐观。也就是说,节能控制研究岗位本身对工作人员的自身素质和科学技能提出更高层次的要求,人员数量少质量差,与高精尖的人才需求不匹配,延缓节能控制技术工作研发进程,人才优势无法充分凸显,导致其工程期限延期。 3.3对未来趋势预测存在偏差 机械电子工程技术的持续性发展离不开对未来趋势的准确预测和判断。从当前发展情况来看,工作人员在对机械电子工程技术未来发展趋势进行预测时存在一定的偏差,导致工作人员在实际工作中,在生产方面存在错误性指引,错误推测、错误引导等现象时有发生。由于方向上的偏差,导致工作人员在生产过程中漏洞百出,与机械电子工程技术稳定持续性发展理念相违背。 4机械电子工程节能控制技术研究的策略 4.1转变思想观念与时俱进 要想使机械电子工程节能控制技术研究工作稳定持续的推进,工作人员转变思想观念,不断更新,与时俱进,这显得尤为必要。因此,企业负责人要对这一问题予以高度重视。定期组织工作人员参加培训,不断强调技术控制研究工作开展的重要性和必要性,从而使工作人员于潜移默化中转变自身思想观念,增加对技术控制研究工作的认同感,并将其转化为工作的内驱力,全身心投入到工作领域中来,促使节能控制技术研究工作更好地开展。 4.2采取一切措施吸引优秀人才 为了使机械电子工程在发展过程中实现人尽其才,物尽其用,需要企业负责人采取一切措施吸引优秀的人才投入其中。可以通过丰厚的薪金、优良的待遇,吸引广大技术控制专业人才投入到这一领域中来,利用自身所学理论和多年的工作经验,更好的为机械电子节能控制技术发展服务,确保机械电子工程在发展过程中实现高效节能这一发展任务,降低对能源的损耗,大大提高工作效率,将科学发展观中的以人为本理念落到实处。这是社会发展的必然趋势,也是机械电子工程发展的必经之路。 4.3对未来发展趋势准确预测 针对机械电子工程在节能控制技术研究领域中存在对未来发展趋势预测不准确、有偏差等问题,企业负责人要采取一切措施对其予以解决。可以派遣专业人员组成调研分析小组,对机械电子工程技术控制研究,对现阶段的信息进行有效全面的收集和整理,并在对其分析研究的基础上作出科学合理的规划,对于一切不利因素进行归纳分析,克服节能控制技术研究中的种种不利因素,化挑战为机遇,化不利为有利,对未来发展趋势制定出明晰的规划目标,并按之趋势不断前进,促使其朝着高效节能方向发展。 5结语 社会经济的迅猛发展和科学技术的突飞猛进,对机械电子工程发展提出新的要求。机械电子工程朝着高效、智能化方向发展,需要对技术控制进行深化研究。需要投入大量的时间、物力、财力吸引优秀人才投入其中,并开设专业的培训转变工作人员的思想观念,派遣专业人员组成调研小组,对未来趋势做出准确推测和判断,促使节能控制研究技术在机械电子工程中更好的应用和推广,降低机械工程能源损耗,提高机械工程工作效率,促使其经济效益不断提升,为国民经济发展做出应有的贡献。 参考文献: [1]谭沛,项杰.机械电子工程节能控制技术研究[J].环球市场,2017(22). [2]游阳林,唐世波.工程机械电子节能控制技术研究[J].山东工业技术,2017(2):84. [3]周玉亮.液压机械节能控制技术发展探讨[J].内燃机与配件,2018(05):70-71. 作者:李海英 单位:潍坊市技师学院
路基是公路工程建设过程中最为关键的一部分,其施工质量会对公路工程的整体质量产生直接影响。公路不仅会对一个区域的交通环境产生影响,而且也会应影响一个区域的经济发展情况。因此,公路工程建设人员要从实际情况出发,提高公路路基质量。 1控制公路路基施工质量的意义 路基是公路工程建设过程中的一项重要构成部分,其会对公路工程竣工应用的安全性产生直接影响,也是确保公路在日后应用过程,安全性的基本保障。因此,在公路工程建设过程中,对公路的路基结构的会质量和作用,以及路基整体的稳定性也都提出了更高的要求,因此,相关作业人员,要确保公路路基结构的承载力能够满足公路工程在具体应用中的需求。但是,公路路基施工期间,受不同材料、不同地区、不同设备等各项因素的影响,导致施工人员在实际施工期间,必须采用不同的施工技术提升工程的整体质量,这在一定程度上都增加了控制施工技术的难度[1]。由此可见,在公路路基施工期间,施工人员要对公路路基施工中出现的各项问题进行详细分析,在明确路基施工控制情况的基础上,对路基施工质量控制技术进行适当更新,并且要做好相应的调整工作,避免材料、设备,以及复杂的施工环境对工程施工造成不良影响。将施工质量控制技术合理的应用到公路路基施工中,能够提高公路工程的整体质量,从而提高交通的运行效率,使人们的出行变得更加方便。 2公路路基施工的具体特点 2.1条件复杂 公路工程在建设过程中要穿越不同的环境,这也就导致公路路基建设要在不同的地质环境下进行。实际施工期间,经常需要面对复杂,并且多变的环境,虽然公路工程施工技术看上去并不复杂,但是,在实际施工过程中,施工会受到外界各项因素的影响,经常会出现意料之外的问题,这也就增加了工程在实际施工过程中的难度。 2.2难以管理 公路路基施工涉及到的范围较大,因此,在工程实际施工过程中,施工人员的数量也较多,因此,在施工期间,经常会使用大量的机械设备,施工人员和施工设备较多,这在一定程度上也都增加了公路路基施工期间,在具体管理方面的难度,增加了公路路基工程具体施工的困难性。 2.3投资大 路基是公路工程建设过程中的一项重要内容,其占到了整个公路工程整体敷设的50%以上,因此,在公路路基工程建设中,要投入大量的资金,同时,工程的建设周期也较长,这也增加了工程建设过程中的人工成本。 2.4难以控制进度和质量 公路路基的施工环境较为复杂,外界环境会对公路路基的整体质量产生影响。因此,在实际施工期间,设计方面经常会发生不同程度的变动,这将会影响公路路基的施工进度和质量。 3控制公路路基施工质量技术 3.1做好前做好相应的准备工作 公路路基施工前,作为施工人员要详细阅读施工图纸,全面掌握施工图纸中的每一项内容,避免在施工中出现不必要的失误。在实际施工期间,施工人员应当做到以下三点:(1)依据图纸结合实际情况,了解整个工程的全貌。(2)做好设计图交底工作,并且要在此基础上,完成相应的审查。(3)依据设计图纸,对水准测量等各项内容进行确定,同时,要在施工现场完成相应的复测,对可能会出现的失误能够起到一定的预防作用[2]。 3.2优化设计方案 在公路路基施工期间,要对路面设计方案进行合理优化,要加强对路面交通流量具体情况的重视,并在此基础上,加强对交通车辆可能通过的超重车比例情况的重视,对路面结构层应用的各项技术标准加以重视。设计半刚性结构时,应当优先选择强对温度稳定性好、抗力强度好,依据具有不错干缩性的材料,将其作为公路路基工程建设的基层,提升公路工程的整体质量。 3.3控制路基防护施工质量 公路路基工程建设期间经常会出现各种安全事故,路基滑坡是公路路基损坏中相对来说比较严重的一种,在工程具体建设过程中,因为受实际情况的影响,应当设施陡坡相对较高的路基边坡,这将会增加公路路基工程在具体应用期间发生滑坡事故的几率。由此可见,在设计公路路基,以及开展相应的施工时,应当针对公路路堤的安全性和稳定性,制作一个科学的设计方案,做好边坡在实际施工时的极限坡度进行科学选择,从而防止路面因为遭受雨水的冲刷。此外,还应当依据具体情况,采用砌石块,以及喷射混凝土的方式,完成对公路路基边坡的防护,也可以利用挡土墙、铁丝网等相关防护措施,最大程度减少雨水对公路工程的破坏程度。 3.4合理预防公路路基沉降现象 如果公路路堤较低,应当利用较好的填料对软土层进行更换,应当封层填平,并且要做好相应的碾压工作,使其高度能够与原路基高度相同。如果公路路基高度较高,在具体处理过程中,可以利用打砂桩、木桩、石灰等措施进行,同时,也可以采用具有较好渗透性的填充物。路基铺筑期间,应当通过分层方式,完成对各种物料的填补,同时,应当做好相应的压实作业,及时将流向公路的路基地面水排掉,避免积水对路基的质量造成影响。在施工期间,如果由于填料或者填筑方法,导致公路路基面在应用期间发生了沉降现象,应当样的依据相应的规定,重新开展铺筑、压实各项操作,同时,在该期间,还要做好相应的清沟工作,使地下水位能够降低到一个理想标准,填石路堤要由下而上,利用尺寸不同的石块,完成相应的填充作业,针对填充过程中存在的缝隙,可以利用石渣、砾石等完成填补。 4结束语 控制公路路基施工质量应当与公路工程所在地区的环境,以及工程的具体要求相结合,从而使各项保护技术的作用能够可以得到充分发挥,确保公路路基的质量可以达到人们的要求标准,为人们提供一个良好的交通环境。 参考文献: [1]贺新龙.公路工程沥青路面施工技术与质量控制要点探析[J].科技风,2018(35):124. [2]赖楠.公路工程中路面路基施工的质量控制措施[J].中国标准化,2018(18):135-136. 作者:史亚军 单位:中铁一局集团第四工程有限公司
1、PLC技术优点 1.1促进机电一体化的实现 PLC设备重量轻,运算速度快,便于安装,且编程简洁,可采用简明的梯形图、逻辑表或者语句表,便于开发与调试,能很好的将计算机技术和工业环境结合在一起,有利于促进机电一体化的实现。 1.2可靠性高 传统的机械电气控制装置很容易受到干扰,而PLC技术充分的利用集成电路技术,采用相关隔离模块,具有较强的抗干扰能力。此外,PLC还具有自我诊断功能,当机械电气控制装置出现故障时,PLC会启动诊断系统并报警,这样工作人员就能够及时发现PLC的故障和产生此故障相关的原因,进而对其进行维修和防护[1]。 1.3能够应用在不同类型的电气系统中 PLC技术具有能对机械产生的过程进行控制、数据处理和数据预算等功能,且在CPU基础上,可根据用户需求扩展外部模板,灵活的改变控制系统的功能和规模,因此能够应用于不同类型的电气系统中,促进机械生产。 2、PLC技术的具体应用形式分析 2.1技术设计中的应用 在机械装置的生产运行中,PLC技术能够贯穿其生产技术应用工序。在机械电气装置的生产设计中,人们也会应用到PLC技术,并且将其技术的应用落实到现实的生产技术管理实施中,在装置的设计中应用PLC技术应该从以下几方面进行:1)按照机械电气装置应用的类型,以及其工作的环境和领域,对PLC技术应用进行方案设计,在方案设计中,应该注意方案的可实用性[2]。2)在技术设计中,应该对技术设计中的问题进行分析,保障数据的应用具备可靠性,只有这样才能保障在技术的应用实施中,能够发挥出其高效率的控制管理作用。3)在技术的设计和装置设备结合中,应该注重对其结合中的兼容性控制,保障设备的运行不受到干扰。 2.2空气压缩机中的应用 在传统的机械装置电气控制中都是采用单片机进行机械功能的控制发挥,这在一定程度上造成了机械装置的应用会受到干扰。由于单片机的控制不能实现全面化处理,所以在现实应用中还存在着很多的缺陷,为了缓解这种现状,需要对其技术应用进行提升,PLC技术的应用,在一定程度上转变了这点。在机械装置空气压缩机的处理中,将PLC技术有效的应用到其系统设计中,在其技术的控制管理下,能够实现技术应用效率的提升。作为一种可编程控制技术,PLC技术的应用在一定程度上将高危控制技术实现了自动化转变,实现了指令性控制压缩系统管理,提升了其系统应用的效率。 2.3开关逻辑中的应用 在机械装置的电气控制中,涉及到很多的开关,在各种开关的带动下实现了装置运行的动力支撑。通过PLC技术的应用,能够对其装置运行中的开关逻辑控制,保障在开关逻辑的控制中,能够梳理出装置应用的工序。同时在PLC技术的应用下,其还可以作为继电保护器进行设备的开关控制。在这种装置的控制下,有效的实现了整体性的应用效率提升。同时在PLC技术的应用下,还可以借助其技术应用中的芯片控制替换掉继电保护装置,在功能上实现了多样性转变[3]。因此,在机械电气控制装置的设计中,一定要将PLC技术应用到其装置系统控制中的开关逻辑管理中,这样才能保障装置的应用。 2.4集中控制系统中的应用 PLC技术作为可编程控制系统,在其系统的运行中,能够实现对装置的系统总控处理,通过其控制,能够实现装置的总控系统应用效率提升。作为保障机械电气控制系统运行的关键性控制系统,集中控制系统,在其应用中,能够有效的发挥出其系统控制应用的效率,但是在现实系统的应用中,为了保障系统装置的安全性运行,所以需要对其系统的控制安装总控枢纽,保障在总控枢纽的应用下,能够发挥出系统控制的作用[4]。PLC技术的应用,能够实现对其装置控制中的集中系统控制应用,通过集中控制系统的应用能够实现生产设备的运行效率总体提升,因此,需要加强对其技术应用和PLC技术的应用整合设计。 2.5分散式控制系统中的应用 在机械电气装置的控制中,其分散式系统的控制对于整体的系统控制具有重要作用,通过PLC技术的应用能够将分散式系统的应用集中控制起来。并且在现实技术的应用中,能够实现对装置控制中的对象分解,通过分解之后的装置能够实现类别化生产工序控制。在PLC技术的应用下,能够对分散系统中的不同对象进行指令操作控制,通过其信号的传输控制,能够实现对整体的工序布控,还能够保障机械生产的高效率运行。另外,在分散式控制系统的运行中,其系统的运行需要进行实时数据的传输控制,在PLC技术的控制下,能够为其实时性数据的传输控制提供保障,保障了生产工序的稳定性运行。 3、结束语 综上所述,PLC不仅可以更好实现电气控制装置的保护,还能促进企业生产效率和机械电气控制行业的发展。本文通过对机械电气控制装置中PLC技术的具体应用进行分析,希望能充分发挥其特性,以期促进PLC技术的应用。
在我国社会经济快速发展的前提下,通过利用PLC技术进行电气电路的自动控制,能够有效提升电气系统的工作效率。PLC技术作为数字化的系统控制技术,其能够对整个电气系统的工作流程,进行数字化的模拟与控制。因此本文从PLC技术与电气自动化控制结合的方面着手,对电气生产与工作流程进行完善,以完成对电气自动化控制设备的应用与管理。 1、PLC技术的概述及其特征 PLC技术包括继电接触控制技术、微机技术等,其主要通过利用微型处理器的信息处理优势,来完成对机械继电系统的触点与连接控制。PLC技术可以采用可编程序的存储器,进行系统的逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作,并通过输入/输出接口来完成某一机械生产过程的模拟。因此在电气自动控制中的PLC技术,是数字化通信技术、总线技术的融合,其被应用到电气自动控制过程中,能够实现电气系统的自动控制与多元化发展。PLC技术中存在微数字处理器、接口电路、功能模块、程序存储器、电源等,不同模块在电气自动控制系统中有着不同作用。微数字处理器是PLC技术的核心模块,也是电气自动化系统的数据处理模块,其不仅能够对系统运行状态进行监控,还能够对最终数据处理结果进行分析。因此通过PLC技术中的微电子处理器,能够完成整个系统的数字运算操作。然后在完成系统数据的处理后,再将最终的系统数据处理结果保存至存储器,并通过接口电路传输至各个设备元件,来实现电气自动化控制系统的平稳运行。在PLC技术数据信息的程序编制中,其不需要运用计算机编程语言,进行数据信息的编码。而是通过简单的继电器操作指令,进行程序命令的阶梯形编制,以帮助用户简单直观进行电气自动化系统的控制。用户在电气自动化系统改进中,只需要根据相应指导进行PLC设备的连接,就能够将PLC技术应用到电气自动化的生产过程中。当前在电气自动控制系统中,PLC技术主要被应用到交通系统、智能中央空调、数字机械系统等的控制中,且能够有效完成电气自动化系统的工作流程优化,并保证整个电气自动控制系统的智能化。 2、PLC技术在电气自动控制中的应用 2.1PLC技术在电气自动化顺序控制中的应用 在电气自动化的顺序控制系统中,各个任务执行环节主要按照系统生产工艺、生产流程的顺序,进行生产与操作指令的控制。比如包装生产线、机械手或交通信号等的控制,都是按照一定顺序对要素进行控制。电气自动化的顺序控制系统中的要素,主要包括转移条件、转移内容、工作任务执行等,顺序控制模式分为逻辑顺序控制、时间顺序控制、条件顺序控制等类型。而PLC技术在电气自动化的顺序控制系统中的应用,是通过程序存储器进行整个系统的指令控制,程序存储器能够完成对机械式、电子式开关的控制,以及生产线生产工作流程的逻辑控制。在电气自动化顺序控制中,技术人员只需要分析各个模块中信息的匹配程度,就能够完成对PLC模型、主站层、远程站、传感器等的控制,而且每个生产流程的控制互相独立,这就保证了整个电气自动化系统的工作质量。 2.2PLC技术在电气自动化开关量控制中的应用 电气自动化开关量的控制,指的是电气系统中存在的不连续信号变化,开关触点的通电与断电,通常用1、0进行表示。而在电气自动化开关量控制中运用PLC技术,进行电气系统接通与断开,能够有效完成对继电器触点的控制。在存在模拟信号干扰的情况下,PLC技术能够摆脱继电器线圈的通断限制,通过对电气系统电路结构的控制,来避免继电器触点接触不良、接线负载等问题。而且在开关量自动化控制实践中,发现PLC技术能够有效缩短电气电路的反应时间。因此PLC技术在电气自动化开关量控制中的应用,可以运用PLC技术的自动控制模块,来实现系统开关量的自动化控制,从而完成对电气系统各个模块的控制管理。 2.3PLC技术在数字与交通电气自动控制领域的应用 当前在数字或交通电气自动控制领域,PLC技术得到了广泛的应用。数字电气自动控制领域的生产设备与流程控制,交通电气自动控制领域的信号灯控制,都需要PLC技术来完成。首先在数字电气自动控制方面,主要通过PLC数据信息的编程,进行数控机床生产流程的控制。PLC技术在数控机床自动化系统中的运用,能够减少系统工作中的精准度误差,从而有效保障生产流程的质量安全。而在交通电气自动控制方面,主要通过PLC技术的逻辑编程,进行信号灯与交通信息的控制。在交通系统存在问题的情况下,PLC技术会将电气自动控制信息进行上传,然后由交通部门来完成交通问题的解决。 3、结语 PLC技术作为电气自动控制系统中开关、数据与信号的控制模块,其能够广泛应用到交通系统、智能中央空调、数字系统等的控制中。PLC技术改变传统继电器的触点开关控制模式,改进了现有操作系统的控制管理规范,从而提升整个电气系统的生产效率与处理质量。而且PLC技术在电气自动化项目升级的数据处理中,具有较高可靠性与安全性。因此PLC技术在电气自动控制中的应用,能够推动电气自动控制系统的升级换代。
本文就PLC技术在电气控制方面的应用加以阐述。PLC技术的应用标志着我国科技与经济的迅猛发展,此项技术结合了计算机信息技术以及电气工程控制技术的最新研究结果。目前已经趋于成熟,在我国电气自动化控制方面得到了极其广泛的应用。这项技术通过编写程序,从而控制工艺流程的顺序以及质量的监控等,极大的提高了工作效率,也保障了产品质量安全;进而推动了整个行业的迅猛发展。这项技术在应用中不断得到优化。 一、PLC技术及其必要性 (一)PLC技术 通俗来讲,PLC技术是一种可编程控制器技术。一旦运行内部程序,运筹等等全都是自动化的。随着我国国力的日益强盛,电气自动化行业受到的重视程度也越来越高,从而推动了相关技术的迅猛发展。而PLC技术正是科技更新换代的代表,成为该行业的核心技术。PLC技术在吸收了众多新技术的优点之后,彻底解决了以往技术带来的可靠性低、效率低等的问题。同时也不需要过于高深的编程技术,只需要简单的编辑程序就可应用,这也使得其应用范围十分广阔。该项技术的起源是美国,发展至今在我国已经趋于成熟。尤其是近些年来该项技术迅猛发展,可以应用的功能增多,控制范围逐步扩大,在整个电气控制中,不仅提高了工作效率也降低了错误的发生率。同时解放了大量的劳动力,节省了生产成本。 (二)PLC技术在电气工程控制中的必要性 随着科技的迅猛发展,电子计算机技术可以说是日新月异。为每一行业每一领域带来了巨大的变革。因此电气工程控制也必须适应电子计算机技术带来的改变,以跟上时代的发展潮流。因此电气自动化控制就必然要朝着信息化发展,但也正是因为这种改变,使得电气工程控制能满足越来越高的需求。 二、PLC技术在电气工程自动化控制中的应用 在PLC技术刚刚兴起的时候,因为其还不能满足多元化的要求。可应用的范围十分的狭隘,所以并没有得到重视,相应的其高端的性能并没有得到体现。起初电气控制行业应用的只是传统的继电接触器控制并没有应用PLC技术,但是随着技术的发展趋于成熟,带来的高端的价值得到体现。同时电气控制行业对自动化的要求得不到满足,PLC技术自然而然的被应用到自动化的控制行业当中,笔者将从以下几个方面展开论述。 (一)在顺序控制方面的应用 对于我国大部分的企业来说,PLC技术做为顺序控制器来使用;同时也是其应用最广的使用方式之一。举一个最简单的例子来说,火力发电厂在发电之后,会产生大量的飞灰以及炉渣,如果依靠人工则需要耗费大量的能量,这些就需要借用PLC技术。对于火力发电厂来说,PLC技术就是被当做顺序控制器来使用,应用PLC技术不仅能节省大量的人力物力,还能提高工作效率降低安全隐患。但是,PLC技术应用有较高的技术要求,首先要保证远程控制,现场传感以及主站层这三个部分和谐统一,经过科学的计算,设计出一组合理的组合。只有这样才能保证PLC运行不出现故障,发挥其最大的效能。 (二)在开关量控制方面的应用 在电气控制行业,PLC技术最显著的特点是凭借存储器的身份控制继电器进行工作。但是PLC技术也有自己的缺点,在对继电器进行控制的时候,需要较长的时间进行反应。而且这段时间内是无法得到保护与控制的,但是随着科技的发展该项技术不断的得到优化。在开关控制的时候会自动跳转到自动切换系统,在保证安全的情况下,加快了反应速度。 三、分析与解决策略 可以说电气行业应用PLC技术也标志着电气自动化控制行业进入到了智能发展阶段。随着科技的不断进步,PLC技术的不断成熟,电气工程控制的自动化也会不断的发展。这两者结合所迸发出的工作能量是巨大的。 (一)技术的开发与优化 虽然近些年来PLC技术已经不断的趋于成熟,但是也仅仅是针对电气控制行业。PLC技术依然拥有很大的发展潜力可以将之应用到不同的领域当中。国家应该出台相应的政策,做出相应的政策扶持以及资源倾斜。从理论与实际两方面推动技术的革新, (二)加大对技术人员的培养力度 加大对技术人员的培养力度,借此推动PLC技术的发展。因为技术人员是工作在一线,是对PLC技术应用最多的人群。只有一线工作人员对PLC技术有较高的掌握和使用程度,才可以发现该项技术存在的缺陷,并结合工作经验与实际情况,为生产技术带来新的变革。 (三)出台相应法律政策 国有国法家有家规,一个行业没有相应的法律规范,注定是混乱的,这种情况下是无法推陈出新的。此外还有一个好处,就是在PLC技术的应用方面要有统一的规范,杜绝不规范使用现象的发生。 四、结语 国家在发展,科技在进步。任何一项技术固步自封停滞不前都会被时代潮流抛弃。PLC技术拥有的其他产品技术所不具有的优点,其凭借着广大的市场迅速的发展,逐步走向了成熟,这项技术不仅是新科技的代表,也代表着该项技术与电气控制行业的融合,为此应充分应用PLC技术,不断的优化和完善,并且充分发挥其具有的价值,推动电气控制行业迅猛发展,从而促进我国综合实力稳步提升。 参考文献: [1]李莉.人工智能技术在电气自动化控制中的应用[J/OL].电子技术与软件工程,2018(24). [2]井萌,古东明.浅析智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J/OL].世界有色金属,2018(20). 作者:时素玲 单位:菏泽技师学院
在建筑机电工程施工过程中,质量问题时有发生。因此,施工人员需要按照相关质量要求进行操作,并对安装过程中存在的问题进行及时处理。建筑机电安装施工具有一定的风险性,施工人员稍不注意,就会有触电危险。鉴于此种情形,施工单位必须加强建筑机电工程质量控制。另外,要想保证建筑机电工程能够获得更大的经济收益,在具体施工过程中,施工单位必须加强质量监督管理,以防止质量问题的发生。 1建筑机电安装的基本概述 建筑机电安装具有灵活、多变的特点,几乎每项建筑工程都会涉及机电安装。机电安装工程是比较基础的工程,如果这项工作没有做好,或者建筑机电工程施工技术比较落后,就很容易造成人力、物力、财力的大量浪费以及较大的安全隐患。[1]基于此,对建筑机电安装技术及安装质量控制进行探讨至关重要。需要注意的是,在建筑机电工程施工过程中,如果建筑材料采购、机电设备调试、机电系统运行、工程收尾等环节出现差错,那么施工单位很有可能面临返工的责罚。因此,工作人员必须做好相应环节的施工工作。 2建筑机电安装的技术特点 建筑机电安装施工涉及的安装技术种类较多,包括机械设备安装技术、弱电设备安装技术、变压器安装技术、配电装置安装技术等,不同的安装技术具有不同的特点。 2.1机械设备安装技术 按照使用范围,机械设备可分为专用设备、一般设备、标准设备;按照组合形式划分,机械设备可分为生产线设备、单体设备。不管是哪一种设备,在投入使用前,技术人员都需要做好相应的检查工作,防止其在使用期间发生故障而延误工期。[2]在确定设备完好无损后,技术人员可将机械设备安放在指定位置,并调整机械设备的精度,从而为正式施工做好准备。等到施工完成之后,技术人员要根据施工流程进行机械设备的拆卸、清洗、重组等工作,并再次调试设备,检查其是否能够正常运行。如果机械设备不能正常运行,那么技术人员需要再次检查机械设备零部件是否安装到位,直到其成功运行为止。 2.2弱电设备安装技术建筑工程中通常都会安装很多弱电设备。弱电设备的安装具备一定专业性,每一个弱电子系统都应该由专业的技术人员进行安装调试。在建筑机电安装过程中,为了保证线槽质量、安全,技术人员应对系统设备的功能进行监控,以保证系统的稳定性。在现在的建筑市场上,项目业主一般采用招投标的方式选择优秀的施工单位来完成重要设备的安装,其中就包括弱电设备的安装。部分施工单位为了增加投标的中标率,往往会压低报价;部分施工单位在施工期间会省略一些步骤,以达到节省成本的目的。因此,相关工作人员应通过加强质量控制来提高弱电设备安装的施工质量。 2.3变压器安装技术 在建筑机电设备运行过程中,变压器起到非常重要的作用。变压器一般采用柱式安装法,该方法操作方便,有助于变压器的稳定运行。具体来说,在安装变压器时,变压器要和地面形成一定的角度,且变压设备不能和地面直接接触,其需要和地面保持一定的距离。除此之外,要想保证变压器的稳定运行,技术人员必须采用有效的加固方法对变压器进行加固,避免变压设备在长时间运行后出现松动和脱落等问题。另外,在高压环境下,为了保证变压器的安全性,技术人员需要在变压器上安装绝缘导线,并在变压器外侧设置“警示牌”,以防止安全事故的发生。 2.4配电装置安装技术 在建筑机电工程中,配电装置是整个建筑工程项目的重点内容。配电装置的主要作用是为各个系统提供安全、稳定的电力,以保证建筑工程功能的完整性,满足广大人民群众的基本用电需求。因此,在安装配电装置的过程中,施工人员要加强质量控制。具体来说,施工人员要严格按照施工图纸进行施工,并且根据相关规范开展具体的验收工作。然而,在安装高低压开关柜等配电设备时,施工人员往往会遇到一些技术方面的问题,比如高低压开关柜的大小和实际要求不一致等。这些问题会导致开关柜的内回路开关和整定电流的设计不合理而引发跳闸、短路、起火等问题。[3]对此,在安装配电装置的过程中,管理人员要按照设计图纸加强施工管理,从而避免重大安全事故的发生。在安装配电箱时,施工人员需要保证环境干燥。另外,配电箱箱体对安装位置有着极其严格的规定,如果是暗装,底口和地面的距离要保持在1.5m左右;如果是明装,底口和地面的距离要保持在1.3m左右。一般来说,配电箱要紧贴墙壁,和地面不能直接接触,两者之间要保持一定的安全距离,并且这一安全距离不能超过20cm。同时,导线的剥削处,线芯不能有损伤,导线的压头要牢固可靠,导线的股数不能剪断;配线要整齐排列,绑扎成束,其两端需要固定。施工人员要在配电箱上涂上不同颜色的母线标,使用双色线来保护地线。配电箱上的仪表和电具应完整,不能缺少任何一个零部件。配电箱的运行环境比较恶劣,为了保证配电箱的可靠性,施工人员要做好防锈工作,从而减缓配电箱的锈蚀速度。 3建筑机电安装过程中存在的主要问题 3.1配电箱设备存在故障 配电箱的质量问题有设备老化、电线故障、接口电源短路等。如果技术人员没有在第一时间注意到配电箱接线端子松动问题,就会造成配电箱设备在日后使用过程中存在较大的安全隐患;而配电箱的螺栓没有拧紧,也会导致配电箱设备的使用故障。另外,如果施工人员没有根据导管、桥架的特点对配电箱进行保护,就会造成短路问题;如果技术人员没有对插座进行接地保护,就会导致接口位置松动或配电箱变形。 3.2防雷接地问题 在建筑机电安装过程中,技术人员应做好防雷接地工作,保证机电设备在雷雨天气不会受到雷击。然而,在实际施工过程中,部分技术人员对防雷接地工作不够重视,以致防雷接地施工质量不达标,这会对机电设备日后的使用造成一定的不利影响。焊接不牢固,焊缝、防腐蚀性能等问题没有及时得到解决,都会减弱防雷接地效果。[4]如果防雷接地工作存在一定的质量安全问题,就很容易对日后住户的生命财产安全造成一定的威胁。 3.3施工缺乏规范性 在建筑机电安装过程中,施工人员要按照相关规范进行施工。然而,部分施工人员并没有根据相关规定开展施工工作,而是凭借多年的工作经验进行安装施工,这很容易引发各类质量和安全问题。这些问题不仅会造成设备损坏,还会威胁到施工人员的生命安全,影响建筑机电安装工作的有序开展。基于此,施工人员要重视施工的规范性,保证施工的安全性和有序性。 4建筑机电安装质量控制措施 4.1解决配电箱问题 在建筑机电工程施工过程中,施工人员必须清除施工现场的杂物,以保证导线连接正确无误。同时,施工人员要确定配电箱的安装位置,将导线的一端连接到配电箱上,另一端连接到器皿上,并在调整好导线的位置之后,再将导线固定好。完成接线工作之后,施工人员要做好配电箱的检查工作,以保证配电箱的安装符合施工规范要求,确保配电箱能够正常输送电流。[5]在施工过程中,施工人员必须穿戴相关的防护服,树立“安全第一、文明施工”的施工理念,以避免安全事故的发生。 4.2做好防雷接地 防雷接地是建筑机电工程中一个重要的施工环节,如果这项工作没有做好,就会给整个建筑机电工程留下安全隐患。在防雷接地施工结束之后,施工人员需要对防雷接地相关材料进行镀锌处理。另外,施工人员需要对建筑材料进行防腐蚀处理,以避免其表面出现铁锈而影响日后的正常使用。最后,施工人员必须保证金属配管和接线之间、排水口的接地保护线和防雷接地线之间的有效连接,从而确保建筑工程的防雷接地效果。 4.3建立科学合理的制度 为了保证建筑机电工程安装的质量安全,管理人员应制定科学、合理的管理制度。只有科学、合理的管理制度,才能保证各项工作的顺利开展。首先,管理人员需要建立奖惩机制,并采取相应的管理方法来保证奖惩机制的顺利落实。对于表现良好的工作人员,管理人员应给予其一定的奖励;对于违反相关施工条例的工作人员,管理人员应对其做出相应处罚。其次,在建筑机电工程项目中,管理人员要明确划分各部门的工作职责,确保责任到人、工作落地。最后,在施工阶段,施工人员一定要将管理制度熟记于心,不能做出任何违反管理规定的行为。 4.4加强施工材料和设备质量安全管理 在建筑机电安装过程中,建筑材料和机械设备是至关重要的物质基础。在施工之前,如果其没有对建筑材料和施工设备进行严格检查,就很容易导致建筑机电安装工程存在质量隐患。建筑机电安装的整体质量降低,不仅会延长建筑机电安装工程的施工工期,还会浪费大量的人力、物力、财力,给建筑企业带来较大的经济损失。因此,要想进一步保证建筑机电安装工程的施工质量安全,管理人员要在施工前对建筑材料和机械设备进行全面检查。在购买建筑材料时,采购人员要货比三家,查看供货商的销售资质,选择性价比最高的建筑材料。管理人员要保证购买的建筑材料符合质量标准要求,禁止质量不合格的建筑材料进入施工现场。此外,管理人员还应定期对电气设备进行维护和检修,以免电气设备发生故障而影响建筑机电工程的施工进度。 5结语 综上所述,建筑机电工程是建筑工程中的关键组成部分,相关施工单位、施工管理人员要加强质量控制,并根据其中存在的问题进行相应分析,避免建筑机电工程施工发生安全事故,从而保证现场施工人员的生命财产安全。另外,施工单位还要积极引进先进的机电安装技术,聘请专业技术人员对施工人员进行指导,以提高建筑机电工程安装质量和水平,保证机电设备的安全、稳定运行。 参考文献: [1]郑绍星.建筑机电安装工程的施工技术及质量控制的探讨[J].名城绘,2020(1):344. [2]武海滨,臧川.探讨建筑机电安装工程的施工技术及质量控制[J].建筑与装饰,2021(26):187-189. [3]王志雄,郝腾飞.建筑机电安装工程的施工技术及其质量控制[J].建筑工程与管理,2020,22(6):84-85. [4]王万里,李凯.建筑机电安装技术以及安装质量控制的方法探析[J].无线互联科技,2020,17(21):77-78. [5]张金胜,张冠文.建筑机电安装技术及质量控制方案创新性研究[J].市场调查信息(综合版),2022(9):177-179. 作者:郑仁求 单位:上海市安装工程集团有限公司
0引言 沥青路面因其平整、耐磨、不透水、防扬尘等优良特性,在我国公路工程中得到了广泛应用。随着时代的发展,人们对沥青路面的质量提出了更高的要求,而沥青路面施工技术直接影响着沥青路面的质量和使用寿命。随着施工机械化程度不断提升,沥青路面的施工组织设计、施工技术也在不断进步,使得沥青路面施工质量得到了提升。 1施工准备阶段 1.1合理安排人员 沥青路面施工是一个连续过程,各个施工工序都是环环相扣,对于施工人员的安排有很高的要求。目前采取的人员配置方法多为双班轮换制,在关键环节上,要配备多名技术能力较强的施工人员。沥青路面施工人员都必须接受专业的培训,提高他们的施工技术水平,此外,还可以通过奖励、惩罚等方式来激励他们的工作热情。 1.2科学配备施工机械 在沥青路面施工中会用到多种机械,其中主要包括摊铺机械、压实机械、其他机械这三类。例如轮胎式沥青摊铺机、履带式沥青摊铺机等摊铺机械,双轮铜筒振动压路机、轮胎式压路机、小型手扶压路机等压实机械,铣刨机、水车、加油车等其他机械。针对不同的沥青路面,往往有不同的施工规模和技术要求,在施工前,应该依据道路的实际要求科学地配备所需的机械。 1.3妥善准备工具 检测用具、施工用具是在沥青路面施工中被主要使用的两类工具,常用的检测用具有3m直尺、测平车、经纬仪等;常用的施工用具有筛子、平铁锹、钎子、烙铁、紧线器等。在沥青路面施工前,要确保这些工具已妥善准备齐全。 1.4准备好施工材料 (1)集料 集料的质量直接影响到工程的质量。首先,必须要保证集料的质量达到了施工的要求,集料的质量主要从石料等级、石料磨光度、石料保水抗压强度、沥青黏结度和磨耗率等方面去判断,一旦有一方面低于施工要求,一定要坚决弃之,重新选取符合要求的集料。其次,要安排一个适合堆放集料的场地,保证集料不受损坏。再次,在堆放集料时,要严格遵循相关的堆放原则和规定,比如一定要按规定对集料进行分类堆放,不能锥形堆放等,做好相应的防水措施。 (2)沥青 沥青是沥青路面施工中关键的材料,对沥青质量的有效控制直接决定了工程的最终效果。首先,在判断沥青质量时,要从沥青的颗粒大小、松软度、形状、黏附性等指标去判断,并且在对沥青中的各种集料进行配比时,一定要控制不同集料的配比在适宜范围内,尤其要严格掌握砂石的比例;除了对沥青质量控制外,还必须重视沥青的存放,这就要求选择硬化的地面来存放沥青,并且要注意,沥青不能锥形存放,要采用水平堆形式存放;最后,在存放沥青时,对于不同种类的沥青,要标以不同的标号,进行分别存放,避免不同种类沥青混淆,从而影响到日后的沥青使用,对道路质量和道路使用效率产生影响。 2施工阶段 2.1沥青混合料的生产 沥青路面施工的第一个环节就是生产沥青混合料,在生产沥青混合料时,注意以下事项:第一,要科学地选择适宜的搅拌地点,选择标准主要是综合考虑运输条件、场地开阔度、距居民区和水源的距离等因素;第二,要对搅拌设备全面检测、维修后,才能把搅拌设备投入使用,生产沥青混合料。在检测、维修搅拌设备时,尤其要注重其温度控制系统、称重系统,保证沥青配合比精度和温度;第三,试拌是正式搅拌前不可省略的一个环节,试拌为正式搅拌提供经验;第四,要严格掌控沥青混合料生产过程中的加热温度,具体温度范围是140~195℃,沥青一旦超过该温度范围,应做报废处理;第五,控制好拌和时间,与以往人工掌握拌和时间相比,如今先进的全自动控制系统能让工作人员只通过轻松的设置就实现对拌和时长的精确控制。 2.2沥青混合料的运输 要保证运输与摊铺之间的良好衔接,保证施工的连续作业,要依据搅拌效率、搅拌地点与摊铺工地的距离、道路人车流状况、运输车车况等实际因素,配备合适的车辆;为保证沥青混合料在到达施工现场后的温度满足施工要求,应用苫布覆盖运输过程中的沥青混合料,对其保温、防水;第三,要配备专门的工作人员来负责对车辆和摊铺的调度,车辆要停在摊铺机前20cm处,相关工作人员除了要保证摊铺机正常运行,还要保证沥青路面的连续性。 2.3沥青混合料的摊铺 摊铺沥青混合料是沥青路面施工过程中的关键环节,必须严密监控。按照施工要求,应配备3个班组在施工过程中指挥沥青摊铺现场的作业,根据不同班组的工作内容,这三个班组通常是准备班组、作业班组、质量控制班组,他们全程负责控制摊铺环节。 (1)准备工作 准备工作是准备班组负责的内容,主要就是对需要进行摊铺的摊铺层进行检查,及时处理存在的问题,如果有存在问题较多的缺陷地段,要对其紧急补救,并喷洒黏层油,保证摊铺工作能正常进行,保证施工的连贯性。 (2)摊铺作业 摊铺作业是作业班组负责的内容。作业班组应该根据摊铺层的平整度来选择基准形式,例如对于平整度高的摊铺层,则选取托杠作为第一条摊铺带,滑靴作为第二条;对于平整度不高的摊铺层,则要用钢丝绳作为基准线,提升道路的平整度。在摊铺沥青时,要尽量使摊铺机连续工作,并保持相对均匀的速度,以此保证作业的连续性、均衡性,还要及时检测摊铺层,提醒行人、车辆在摊铺层冷却之前绕行。 2.4沥青混合料的碾压 碾压方式、碾压温度很大程度上决定碾压效果。在碾压过程中要注意:在未压实的沥青上,压路机不能倒退,压路机必须运行在一个轮迹上,并且每条轮迹要重叠30cm;要按施工规范严格掌控初压、复压、终压的碾压温度、速度和遍数;随时检测沥青路面的平整度、路拱情况,一发现未达标部位,要及时补救;严禁任何机械停靠在刚施完工的路面上。 2.5接缝处理 接缝处理的质量极大影响着路面的平整度、路面的稳定性,必须由专业人员来施工。接缝有热接缝和冷接缝两种,依据机械停留时长来决定采用哪种接缝方式。一般来说,机械停留时间短,则采取热接缝,机械停留时间较长,则采取冷接缝。无论选择何种接缝方式,都要遵循从横向碾压到纵向碾压的原则,如此才能压实接缝处。 3检测及缺陷处理 检测工作贯穿于沥青路面施工的全过程:施工前、施工中、施工后。主要检测项目是:平整度、钻心取样、路面厚度和高程等。目前,行业多使用3m直尺、平整度仪来检测路面平整度;使用水准仪等相应工具来检测路面厚度和高程;钻心取样是将从沥青路面钻取出的样本交由实验室,由实验室进行科学、详尽的检测,目的是为了检测沥青路面的压实度、稳定性、空隙率等物理性能。检测工作是为了发现沥青路面是否存在缺陷,并针对存在的缺陷采取弥补措施。沥青路面常见的缺陷有:路面波浪、横缝跳车、密实度不达标等。对于路面波浪的问题,可以采取调整摊铺机性能、提高沥青混合料级配、提高沥青混合料温度等方式来尝试解决;对于横缝跳车的问题,需要将已成型的路面整齐地切割开,再喷洒黏层沥青,进行重新碾压;对于密实度不达标的问题,要从沥青配合比、集料级配、碾压机械选择、碾压次数等方面一一考虑并解决。 4结语 沥青路面的施工技术是影响沥青路面质量的一个极重要的因素,在施工过程中,要及时总结工程情况,找出能减轻、规避各种自然及人为不良因素的方法,采用先进技术、先进工艺、先进设备来有效地控制沥青路面施工的各个环节,从而提高沥青路面的施工质量,延长道路的使用寿命。
作为交通控制系统组成部分,城市交通信号控制系统使用分布式系统,其在时时变化的动态交通环境下,只能够根据局部路口以及关联路口信息的基础上设计信号协调机制,保证交通顺利。 1智能体技术下的交通控制系统架构 在城市交通控制中,传统的控制模型一般使用的是集中式的架构,若是路口范围扩大,这种集中式的架构就无法进行交通数据的大量传输控制优化,无法保证系统维护的安全性。随着科技水平的不断提高,计算机技术的不断进步,智能技术得到广泛发展,在智能体技术中,其将智能体分为静态智能体和动态智能体两种,其作为一种分布式的系统平台,通过建立的智能网络建立了多个模块构成的智能管理凭条,该技术在城市交通系统中的应用十分具有意义。本文在城市交通数据中应用智能体技术,为交通系统管理水平的提高作出努力,智能体系统架构主要分成了三种类型,分别为分层式、网络式、混合式。分层式的组织形式是使全部系统整体分解成多个子系统,而各个子系统之前能够实现交互工作;而网络组织形式是使系统整体分散,分散后的系统变成了不同的子系统,彼此连通,相互独立,在局部网络中使用,使用时可以对高复杂性的工作进行处理协调和高速运算。混合式的组织形式包含了前两种形式特征。本文提出的城市交通信号控制系统主要围绕的是动态智能体技术实行的,是一种城市交通控制管理技术。此外,动态智能技术更具自身对网络、异构环境等方面的特征能够保证系统可以在大规模交通实时运行中将运行信息传输到子系统,提高交管效率。 2城市交通信号控制系统中的智能体技术应用 2.1交通集成控制 城市交通信号控制系统中应用智能体技术,这对于城市交通信号网络而言是十分必要的。控制城市交通信号时,通过网络化智能技术中的集成技术对交通信号进行控制,将城市交通交叉口和相邻的信号进行统一的管理,最后再进行自行道路管理,同时提高交叉口的信号控制能力。在整个流程中,利用信号灯和通行标志对交通信号进行规范设置,环节交通压力。同时,结合交通信号控制与诱导协同,根据诱导控制理论将一体化的信号灯进行统一管理,最后利用实时情况促使交通调控。基于智能体技术的交通信号为城市交通情况制定交通引流计划,使得交通出行更加的便利、安全,完善城市交通的管控工作,为交通信号系统的进一步发展奠定基础。 2.2交叉口控制 城市交通信号控制系统中应用智能体技术,通过集成方法管控交通网络,利用系统中的单层分布式智能体管控信号灯,系统管理信号灯,实现了城市信号网络的全局控制,使得各个交叉路口的信号灯能够得到协调的控制。利用时间和空间的分离计数,对城市道路交叉路口的信号灯进行协调科学的控制,按照车辆方向、类型以及行进速度等方面的差异对具体的车道进行划分,通过分流处理城市交通道路使不同车道上的信号灯能够实现智能化的控制,改善城市道路中交叉路口的通行环境,环节道路拥堵问题,保证道路交叉口通行顺利。同时,应用智能体技术也能够使得行人及车辆的行驶路线得到优化设置,使得行人的出行安全得到提升,交通秩序更加规范,防止由于信号灯而导致的交通拥堵或是其他问题的出现。随着科学技术的发展,智能体技术在城市交通信号系统中得到广泛应用,使得交通信号控制系统之间的互用性得到提升。在计算机技术应用的基础上,将智能体技术与集成思想相结合,通过对城市交通网络系统的一体化管理,进而促使城市道路中的各个交叉口能够完成实时的信号交互工作,以促使各个路口中的交通状态能够得到良好的了解。系统性在交互的过程中,通过实时交互的交通流信息来制定相应的通信计划,使得道路拥堵情况能够得到及时的缓解、改善。此外,为了解决本系统的动态不确定性,智能体技术利用其本身的静态功能使得各子系统之间的配合更加协调,同时按照静态编码控制算法和服务使其能够在动态变化中不断适应,进而有效的控制整个交通信号系统。 3结论 综上所述,本文通过对智能体技术下的交通控制系统架构的分析,进而从交通集成控制与交叉口控制两方面研究了在城市交通信号控制系统中应用智能体技术,充分利用该系统高的不确定性、可扩展性、交互性特征,使信号灯系统能够在动态的交通变化形式中保证不同路口信号的交互协作工作,根据交通信息变化状态制定通行路径,加强信号灯系统管控城市交通的能力,改善城市交通环境,增强人们出现的便利性和安全性。 参考文献: [1]张磊.多智能体技术在交通系统中的应用研究[J].山西建筑,2016,42,07(18):256-258. [2]屈晓光.基于多智能体的城市交通控制系统研究[J].城市地理,2016,22(08). [3]杨涛.基于多智能体的区域交通信号控制系统研究[D]. 作者:孙宇帆 单位:重庆交通大学
主轴是数控车床最关键的的部位,对机床起着至关重要的作用[1-2]。由于刀具与工件之间产生周期性往复运动,数控车床的振动不可避免,如果操作不当,振动会导致振刀现象的发生[3]。笔者与某单位联合开发的卧式数控车床,在切削螺纹和重切试验时就出现了“振刀”现象,我们深入一线,通过观察、切削试验、装配调整、查阅技术资料,最终找到了原因,对主轴结构及滚动支承方式进行了改进设计,解决了存在的问题,为进一步开发新产品积累了经验、奠定了基础。 1改进前的主轴结构及支承方式 改进前主轴结构及支承方式如图1所示,车床主轴采用卧式布置。通过对车床多次切削加工、反复试验,发现主轴结构和支承方式存在三个问题:①安装、维修和调整困难。由于主轴前端支承轴承5采用了97000型轴承,可承受轴向、径向力的双向作用,体积小的双列圆锥滚子轴承,轴承的轴向、径向精度由轴承中间隔套厚度来调整,在安装前就必须准确确定预紧力和中间隔套厚度,若主轴在安装时,预紧力变化或工作运转一定时期,运转磨合及磨损后,需要再调整轴承间隙和精度,就必须将主轴6卸下,取出轴承5中间隔套来修磨厚度,造成机床主轴安装和使用维修调整精度困难。②主轴稳定性及位置度不易保证。由于主轴6采用两支承结构,主轴中心与箱体中心的位置度(即两中心的重合度),由前后5、2两轴承保证,后支承轴承2,采用的是3182000型双列圆柱滚子轴承,其位置度由轴承的间隙决定,又因轴承2内孔为锥孔,转动螺母1,轴承2内圈相对主轴6轴向移动,靠膨胀变形,可适当调整轴承间隙,提高位置度,安装位置度好,但内圈右端无限位,当后端轴承轴向受力变化时,内圈将有可能轴向移动,影响主轴间隙,故稳定性较差;前端双列圆锥滚子支承轴承5,其内圈的位置度由预紧力和间隙决定,预紧力小,轴承内、外圈间隙大,轴承内圈中心相对外圈中心易发生偏移,故主轴6的前端位置度不是由轴承5本身精度确定,而是由主轴6安装后,调整预紧力确定,又由于大型主轴是卧式安装,质量重,主轴6在自重的作用下、向下偏移,存在安装时位置度不易确定的问题,同时还存在,为提高主轴位置度而提高预紧力,导致轴承5易发热的缺陷,故主轴6位置度,极不易保证。③容易划伤配合面。由于齿轮3,前支承轴承5与主轴6结合面为圆柱面配合,配合面较严,存在主轴装、拆困难,容易划伤配合面;若放宽配合,结合面就会出现间隙并难以消除,转速较高时,主轴容易产生振动。综合上述存在的问题,用户使用一段时间后,会造成主轴轴承间隙变化,间隙变化产生振动造成故障,这是出现切削螺纹振刀现象的主要原因,继而影响加工精度与效率。为有效解决该问题,需要调整主轴前支承轴承间隙,调整轴承间隙需将主轴组件卸下取出轴承中间隔套,对中间隔套进行配磨或更换,但因主轴体重,装卸需要专用吊具,维修耗时长,给维修调整造成困难。 2改进后的主轴结构及支承方式 经过分析研究,对主轴支承方式进行了如下改进设计,采用了如图2所示结构。我们通过改进优化设计,并在应用中得到验证,消除了振动,达到良好的效果,现介绍如下:①轴承组合使用易于安装、维修调整。将图1主轴前支承97000双列圆锥滚子轴承5,改为3182000型双列向心圆柱滚子轴承15和8000型平面推力球轴承13的组合后,因径向力和轴向力分别由两种轴承各自承担,两方向的预紧力可单独调整,互不干涉,有利于轴承调到最佳状态,减少轴承发热。②主轴稳定性及位置度得到保证。主轴17前后两处径向支承轴承8、15均采用3182000型双列圆柱滚子轴承,故两处的位置度即由轴承8、15的精度和间隙决定,不受重力影响,便于安装,又因8、15轴承内圈为锥孔,间隙调整不用取下轴承,靠旋转螺母7、11调整内圈相对主轴轴向位置,膨胀内圈,调整径向间隙,螺母16,螺纹套9,在两轴承间隙调好后,可锁定轴承8、15内圈轴向位置,保持轴承间隙,不受外力影响,同时在维修时,旋转螺母16,螺纹套9向轴承方向移动,即可方便卸下轴承8、15,故主轴17的安装、拆卸、轴承间隙调整方便,且轴承精度保持性好。③主轴锥面配合效果好。将图1中的轴承5,齿轮3与主轴6的圆柱面配合,改为图2中的轴承8、15,齿轮10与主轴17的锥面配合,便于定心、安装和拆卸,且有利于保护定位面。对主轴进行有限元分析优化,在保证刚性的情况下,加大了主轴的内孔径,通过直径由100mm变为115mm,实现了主轴的轻量化,降低了重量,节省了材料,方便了维护。 3结语 经过改进设计并进行试验后,达到了预期的效果,工厂使用良好。通过改进设计,我们也积累了一些经验。针对大型车床主轴,其特点是质量重、装卸不易,因此选择设计主轴结构及支承方式时,必须注意以下四点:①对于卧式结构主轴其位置度要由轴承来保证,安装后不用调整,不受自重影响。②轴与装在轴上的零件要便于装卸、测量、维修,有利于保护配合面,具有良好的工艺性和维修性。③径向轴承、轴向轴承组合使用,可分别预紧调整,精度保持性要好,且不用拆卸,能随时方便的调整轴承间隙。④在轴的支承方面,尽量采用两点支承,采用三点支承,并且辅助支承点要靠近受力处,其中辅助支承轴承与配合要保留适当间隙,避免三点支承因不同轴而造成主轴别劲,引起轴承损坏和主轴振动。车床的用途不同,工作条件不同,车床主轴结构及支承方案就不同,主轴结构设计及支承方式的选择,应根据工程实际具体问题具体分析。 作者:郝利军 王晓光 单位: 安阳学院 安阳市汽车电控重点试验室
1汽车机械控制系统中当代自动化技术运用价值 汽车机械控制系统是我国汽车产业发展关键环节,为提高该体系发展质量,满足人们日益增长的汽车消费需求,汽车制造业期许在产品制造过程中,融入当代自动化技术,使汽车生产制造更富成效,究其内因源于该技术具有以下几点应用优势: 1.1能够有效提高汽车机械控制及安全管理成效 当代自动化技术以电气设备为载体予以落实,相关系统同样在汽车机械控制系统中发挥重要作用,一旦该技术无法得到有效应用,将影是汽车机械控制系统运行成效,降低汽车机械加工效率[1]。当代自动化技术具有24h、全天候且无人监管技术运行优势,其与汽车机械控制系统相融合,能帮助技术人员借助该技术,实时对汽车机械控制系统24h生产加工信息搜集工作目标,为有效控制该系统提供参考依据,为提高汽车机械加工质量奠定基础[2]。 1.2当代自动化技术与汽车机械控制系统融合能提高该系统管理能力 在传统汽车机械控制系统中,并无当代自动化技术,致使各个机械制造环节项目独立、互相分离,这虽然能保障各个生产制造环节均可以依照相关规定完成制造任务,但是机械加工精度、效率却无法得到有效提升,并为汽车机械加工体系管理带来阻力,在当代自动化技术加持下,各路汽车机械加工体系得以关联在一起,便于技术人员施行统筹管理决策,结合汽车机械控制客观需求,提出统筹管理要求,为当代自动化技术有效落实奠定基础[3]。 1.3具有推动我国汽车产业发展的运用意义 当代自动化技术在汽车机械控制系统中有效应用,能结合该系统运行客观实况,以及产业发展需求,从宏观或微观角度整合并分析相关信息,形成汽车机械控制系统信息数据池,通过分析这些信息与数据,汽车机械控制系统能有效明晰自身生产制造不足之处,找到加工制造薄弱环节,为优化汽车加工制造能效提供大力支持,凸显当代自动化技术在汽车机械控制系统中的运用优势。 2汽车机械控制系统中当代自动化技术运用方略 通过对汽车机械控制系统中当代自动化技术运用价值进行分析可知,该系统与自动化技术融合,具有提高生产效率,降低该系统故障发生几率,提高该系统管理能力等价值,为此汽车机械控制系统需合理应用相关技术,旨在优化配置该系统运行所需人力、物力、财力,提高汽车加工企业经济收益。 2.1中央控制系统 中央控制系统处于汽车机械控制系统核心环节,其代表形式为计算机,并以计算机技术为依托,以互联网体系为载体,构建系统控制继承结构,在中央控制系统外侧开设若干端口,用以实现该系统与当代自动化技术的有机关联,在保障该控制系统稳定运行基础上,结合汽车机械控制系统运行需求实现多条件操作目标,提高该系统运行效率,并能保障相关端口信息传输科学高效,信息得以互相传输,提高信息交互精准性、实时性、真实性、可靠性,使汽车机械控制系统能更好了解自身每一步的运行需求,在当代自动化技术带领下维护该系统有效运行。 2.2信息接收、处理系统 信息接收处理系统倚仗技术人员操作能效与传感器模块信息传输情况,当代自动化技术主要负责针对汽车机械控制系统内存在的信息进行整合,依据相关信息分析标准,借助互联网技术予以比对得出信息差异,这些差异从不同程度上反应汽车机械控制系统运行情况,引导技术人员圈定该系统升级完善节点,为规避系统运行疏漏,提高该系统运行效率奠定基础。 2.3传感器模块 传感器模块主要负责反应汽车机械控制系统工作状况,确保该系统信息传递、接收及处理能力处于正常状态,该模块信息传输形式主要分为频率制与时间制两种,针对该系统运行实况及其产生的频率会有不同的信息传递方式,继而保障信息传递方便、精准、清晰、高效,为保障该系统稳健运行奠定基础。同时,以上两种方式均能在信息传输过程中,接受当代自动化技术的检测,继而保障相关信息传输安全稳定,为保障汽车机械控制稳定性、安全性奠定基础。 3结语 通过对汽车机械控制系统中当代自动化技术运用环节进行分析可知,该技术与中央控制系统、传感器模块、信息交互环节及故障进修系统相结合,能有效保障该系统高效运行,为提高汽车生产加工质量奠定基础。基于此,为充分发挥当代自动化技术运用价值,技术人员需在汽车机械控制系统中有效运用当代自动化技术,通过与中央控制系统、信息接收、处理系统、传感器模块、故障检修系统及实时监测系统有机融合,实现对该系统的合理管控,在优化配置汽车制造生产资源同时,达到保障其生产制造质量的目的,继而为企业获取更高经济收益奠定基础。
1PLC技术在使用过程中对于电气设备自动化的意义 在电气工程自动化控制中,PLC技术具有非常重要的作用。由于PLC的核心是CPU,所以,可将其视为计算机中一个具有强大逻辑控制功能的应用系统,其通过逻辑运算可以快速完成相关程序的编辑,并实现软件存储。在电气自动化控制中应用PLC技术后,可使电气设备的数据存储量随之增多,由此为运行检修提供可靠的参考依据。常规的电气设备智能化程度相对较低,随着PLC技术的应用,可使电气设备的操作实现全程自动化控制,通过对CPU中存储的相关数据进行提取,并与预设值进行比较,能够快速判断电气设备的运行状态,大幅度提升电气设备的智能化程度[1]。PLC技术在使用过程中,还具有可靠性强及操作简单的特点。由于该技术正在不断发展,并且依托于当前的计算机网络技术,可靠性较强,具有很强的工作能力以及抗干扰能力,能够适应多种复杂环境。另外一个有利于自身发展的优点是操作简便,该技术利用的是最简单的指令模块,采用直观、形象、简单的程序适应现场操作人员的技术差异,操作起来十分简单方便,降低了出现操作失误的概率,并且随着相关科技人员及工作人员对该技术的不断完善,其技术不仅适应性比较强,而且配套设备比较齐全,能够很好地满足电子设备自动化的要求,对电子设备的自动化有重要的意义。 2PLC技术在电气设备自动化中的应用及未来发展趋势 PLC技术作为一种十分成熟并且完备的技术,对电气自动化有很大的意义,并且已经大规模地运用到电气自动化控制中。如在交通系统中,可编程控制器在交通控制系统中的应用可使信号灯进行自动化管理,提高工作效率,节约资源消耗,在交通越来越拥堵的今天十分重要。在其他领域,PLC技术的应用也越来越广泛,如其在机床电气控制中的应用对工业发展也有很大的促进作用,并且未来的发展前景一片光明。除此之外,PLC还能在机床设备的调速自动化控制系统中起到非常重要的作用,能与电枢整流柜、高压开关柜、整流变压器、司机控制台共同构成数字自动化控制系统,从而对产品的制造过程实现自动化控制,通过这样的方式构成的自动化控制系统具有功能开发难度较低、技术门槛较低、抗干扰能力较强及保证使用时间等优点。目前PLC技术在电气设备自动化的过程中起到的作用越来越大,在未来的发展过程中,需要针对其开发过程中出现的问题进行具体分析,使这项技术更加成熟,使产品更加丰富。①将数字化和网络化与当前时代背景和时展趋势相结合,与不断向前发展的计算机网络技术相结合,使PLC技术更加先进;②还要提高其抗干扰能力,增强其在不同的工作环境中的适应能力;③要加强对此技术的管理,使其能够充分发挥作用;④要增加对该技术的科研投入,可定期组织技术培训提高员工的素质和技术水平。 3结语 PLC技术在电气设备自动化中的应用提高了工作效率,给整个行业带来了创新性的变革,对电气设备自动化的控制有重要意义。文章重点阐述了PLC技术的应用原理及应用优势,希望通过文章的分析,能够让更多的人了解PLC技术,使PLC的功能得到不断完善,从而提升电气自动化的控制水平。 参考文献: [1]高美群.建筑电气工程智能化技术研究[J].科技展望,2016(21):34. 作者:万波 单位:冀中能源邢台矿动力科
摘要: 本文根据山东地区生产实际情况,针对甘薯种植过程与病虫害发生种类及特点,通过农业措施、生物农药、高效低毒化学农药的应用,分析甘薯病虫害绿色防控技术,为当地种植甘薯、绿色防控病虫害提供帮助。 关键词: 甘薯;种植;病虫害;绿色防控 甘薯作为一种粮食作物,具备产量高、适应性强的特征,不仅可以供人类食用,还能制作成饲料用于养殖。甘薯在市场中被做成各种各样的食品,受到广大消费者的喜爱。由于甘薯经济价值较高,种植面积不断扩张,山东存在大面积的甘薯种植土地,有悠久的种植历史,当地农民也获取较高收益。但是,种植中需要重视技术与病虫害防治,绿色技术的应用大幅提升了种植效果。 1甘薯种植技术 1.1品种选择 心香:半直立、中蔓短、主蔓长,分支较多,绿色根茎与叶脉,紫色脉基。果实中小体型,形状类似纺锤,果皮紫红色、果肉黄色。贮藏性与萌芽性较高,抗蔓割病。晒干率34.5%,出粉率20%,含可溶性糖6.22%。可进行食用、淀粉加工、烘烤加工。西瓜红:秧贴地生长,蔓长分支多,浅紫色顶叶,心性叶,浅绿色叶脉,绿色根茎,深红色皮,橘红色肉,中抗薯瘟病。晒干率29.33%,含胡萝卜素17.3毫克/100克,出粉率18.99%,口味良好。可进行食用、淀粉加工、烘烤加工。紫罗兰:蔓短分支多,叶绿,紫色根茎,皮紫黑,肉紫色,形似纺锤,皮光滑鲜艳。产量高,商品性高,早熟,可年种两茬,高抗甘薯根腐病,耐寒,适应性强。晒干率33%。可进行食用、烘烤加工。 1.2选地整地 优先选择水肥水平高、土层深厚、土壤疏松透气土地,随后深翻晒土。栽培方式选高垄,能够增加根系生长体积,同时扩大昼夜温差,为甘薯生长创造有利土地条件。 1.3育苗管理 选择种薯:选择的原则是无病虫害,皮光滑色鲜艳,个头规则,体型中等。种植种薯之前需要进行消毒,使用80%402溶液2000倍液浸泡5分钟即可。准备苗床:选择的原则是光照充分、无风、土壤肥力高、无薯瘟病。将土层深耕晾晒,挖刨宽120厘米、高20厘米的平垄。挖合适大小穴,种两行,穴间距35厘米,同时坑地铺上腐熟基肥,在周围做好排水设施。育苗:提前将种薯切块,每块约120克,个头规则,在切口涂上石灰粉或草木灰预防腐烂,下种时芽眼朝上,上方埋上4厘米厚土壤,适当浇水,保持苗坑湿润,盖地膜维持苗床温度28℃。出芽后,进行3次浇水施肥,保证苗床温度25~28℃,若地膜中温度>36℃,需要通风散热。当苗长到>20厘米,且有6片大叶,即可剪苗插土种植。壮苗:培育15~60天,其间施加有机肥和草木灰,让薯苗呈现光泽绿色、苗质充实、老嫩恰当,即培育成壮苗,可以在大地中插土种植。 1.4栽培管理 插土种植:选择培育好的壮苗,应用斜插方式进行插土种植,薯苗需要与地面成45°夹角,插进土里部分需要3节长度,保证薯苗顺利生长。栽培结构可以选择宽垄双行或者窄垄单行,宽垄双行株距约30厘米,窄垄单行株距约25厘米即可,密度为1公顷土地约种植4万株薯苗。种植成活后需要及时查看成活率并及时补苗,而保证产量。水肥管理:需要按照生长与降水情况,灵活浇水,保持土壤湿润,利于薯苗根系生长与制水结薯,在收获前半月不能浇水,避免对甘薯品质产生影响。施肥原则为结合腐熟有机肥与氮磷钾有机肥。在施加基肥时需要把握好量,确保施加均匀,氮、磷、钾的比例为1∶0.5∶1.5,以促进薯苗生长,在种植之后的一个半月,需要按照每亩20公斤的量施加复合肥,保证薯苗生长有充足的养分。 2病虫害防控甘薯病虫害防控与治理的原则 应坚持“预防为主、综合防治”的植物保护理念,结合应用农业、物理、生物、化学等多种手段进行防治,化学农药尽量选择高效低毒的,尽量减少喷洒农药剂量和次数。 2.1病虫害种类 山东地区甘薯病害主要有根腐病、茎线虫病、黑斑病,新近发生还有黑痣、仔纹羽病、甘薯病毒病害(SPVD)。地下虫害主要有金针虫、蛴螬、小地老虎。地上虫害主要有斜纹夜蛾、红蜘蛛、甘薯天蛾、蚜虫、白粉虱、甘薯麦蛾。 2.2防治措施 农业防治:选择抗病甘薯品种。实施合理轮作制度,对于甘薯病虫害危害严重的土地需要实施超过3年的轮作倒茬措施,栽培过程中做好合适早栽培、浇水措施,及时排出积水。在甘薯生长时需要加强对瓜田的清洁,将田间杂草清除干净,将遭病的瓜秧及时拔除。在收获期和贮藏时期,需要及时将遭病甘薯清除,避免病虫害影响无病甘薯。在冬天进行冬耕,春天进行春耙,将土壤中的虫卵清除,减少虫害基数。物理防治:选择灯光方式较为可行,如频振式杀虫灯或者黄色灯光,能够有效防治甘薯天蛾以及地下害虫象鼻虫,黑光灯可以防治斜纹夜蛾。将糖、醋、酒、水、90%晶体敌百虫按照3∶3∶1∶10∶0.6比例配制,能够诱杀鳞翅目成虫。使用麦麸、可乐、70%吡虫啉按照10∶2∶0.5比例配制,能够诱杀蛴螬成虫。颗粒性引诱剂每亩放2粒,可以诱捕雄性象鼻虫。使用泡桐叶或糖醋液也能诱集小地老虎。化学防治:该方法是甘薯种植广泛应用且最为有效的方法。对于地下害虫与土传染病害,使用最多最广的是三大有机磷类农药,即噻唑磷、三唑磷、辛硫磷。用药方法是在栽插之前在穴中施加,每亩地用3%辛硫磷颗粒4公斤或用10%噻唑磷颗粒1.5~2.0公斤+1.5%辛硫磷颗粒3~5公斤,再搅拌12.5~25公斤沙土。或者在甘薯缓苗期结合滴灌,每亩地用1公斤的辛硫磷乳油。对于地上害虫应控制,按照虫害种类应用相应的喷雾型农药喷洒防控。蚜虫可以用高效氯氰菊酯、吡虫啉等喷雾农药防治,红蜘蛛可以用哒螨灵、联苯菊酯或1.8%阿维菌素乳油2000~3000倍液喷洒进行防治,叶片背面也需要喷药。甘薯天蛾、甘薯麦蛾、斜纹夜蛾在幼虫盛期需要及时喷药,选择低毒农药敌百虫、高效氯氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯虫苯甲酰胺、甲氨基阿维菌素等单独或混合配比喷洒。对于甘薯病害,还可以应用药液浸苗或药浆蘸根处理,避免病苗带病进田。预防和治理黑斑病与根腐病可以应用多菌灵、甲基硫菌灵、阿维菌素,在育苗前使用药液或51~54℃温水浸泡种薯。在滴灌时每亩加入500~1500克1.8%阿维菌素EC或者加入200~1000克80%福美双水分散颗粒,或者加入1200克多菌灵可湿性粉剂。在病害严重的区域还可以选择熏蒸土壤方法,如使用棉隆熏蒸,当棉隆进入土壤会水解产生异硫氰酸甲酯,这种气体能够有效防治如线虫之类的多种土传病害,但是也会对土壤中有益微生物产生影响,因此,可以和生物菌肥联合应用。生物防治:防治地下害虫金针虫、地老虎、蛴螬等可以选择150亿孢子/克球孢白僵菌可湿性粉剂,每亩用250~300克搅拌毒土施加,也可以用0.5%苦参碱水剂300~500倍液灌根治理。对蚜虫可以用0.5%苦参碱水剂1000~1500倍液喷施。对甘薯天蛾、甘薯麦蛾可以用16000IU/毫 克 苏 云 金 杆 菌 可 湿 性 粉 剂100~150克/亩或10亿PIB/克斜纹夜蛾核型多角体病毒可湿性粉剂50~60克/亩,或用25%灭幼脲悬浮剂1000倍液治理。或用猫抓鼠、驱鼠,养鸡吃虫,每亩5~7只鸡即可。甘薯种植及病虫害绿色防控技术,需要重视选择品种、育苗地,做好育苗管理。栽培时加强整地、施肥、田间管理。注意病虫害防治,应用农业防控、物理防治、生物防控、低毒农药等方法绿色治理。加强对绿色防控技术的宣传,使农民在生产中应用与推广。 作者:徐田玺 单位:山东省临沭县临沭街道农业综合服务中心
高职数控技术专业篇1 专业课教师只是进行专业知识的传授,对学生的思想教育缺乏关注,这就忽视了专业课授课过程中的政治思想教育。学生学到了职业技能却没有培养相应的职业素养,在工作中会出现诸多问题。综上所述,高职专业课程进行课程思政建设迫在眉睫,是每个专业课教师和学校领导需要高度重视的课题。 一、数控专业课程思政建设的重要作用 高职数控专业旨在培养现代化企业需要的高素质的数控设备操作人才。其中的职业素养培养目标是树立崇高理想,确立科学信念,具有实事求是,准确、及时、全面反映社会经济现象数量特征的工作态度和创新意识、创新精神,具有明确的社会责任感和良好的职业道德,具有坚持正义、坚持真理的高尚品格。这些职业素养包含了课程思政教育的“价值理性”,这些价值的引领要和专业知识的传授有机结合。课程思政教育是数控专业课程提升教学质量、推进人才培养的重要动力。此外,学生也希望专业课教师具有丰富专业知识和行业背景,能帮助他们了解行业、认识自我、展望未来。 二、数控专业课程思政建设的探索实践 1.专业课教师队伍素质的提高是推进课程思政的关键。首先,专业课教师要加强政治理论学习。机械专业教师很重视专业知识积累和实训教学,但缺乏思想政治教育相关理论知识的学习。这就需要专业课教师积极参加校内外的政治理论学习;加强与思政课程教师的交流,通过会议、听课等方式提升自身的政治素养;专业课教师要善于总结归纳,把价值体系教育和政治引领教育融入日常教学;还要积极参加学校组织的各项校园文化活动,在活动中发挥引导作用并积极与学生互动,了解当代学生的特点的心声,以便更好地开展专业教学。其次,专业课教师要提升自身的专业素养。只有具备丰富的专业知识并不断更新专业知识,才能真正做到“传道”“授业”“解惑”。这就需要专业课教师积极参加专业知识培训,深入企业一线进行定岗实践,在这个过程中积累教学案例,体会职业价值;专业课教师要积极投身科研,并在教学过程中将科研的方法和科研的成果向学生展示;还要加强与本专业教师的学术交流和教学交流,如本校机电教研室成立名师工作室,由学科带头人引领,各课程教师互相听课、评课并承担科研项目,以达到提高教学水平的目的;专业课教师应当与时俱进,不能做井底之蛙,要走出校园去聆听其他学校优秀教师的讲课,并认真学习提升自身的教学水平。高职教师应该具有较强的时代责任感,担负教书育人的职责,要为国家培养高素质的技能型人才。这就需要教师认真对待每一节课,认真对待每一个学生,不仅传授他们知识,更要告诉他们做人的道理,也要解决他们在学习和生活中遇到的难题。教师要时刻关心国家大事和国家政策,做到与时俱进,做社会主义核心价值观的践行者,立德树人引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观。教师要时刻注意自己的言行,说话注意场合和注意对象,不能伤害学生的自尊心。 2.精心的教学设计是课程思政教育的核心。课程教学目标要促使学生形成正确的世界观、人生观和价值观。根据课程思政的要求,将课程教学目标的教育性、知识性、技能性相结合,在专业技能培训中同时培养学生的的个人理想和社会责任感。注重联系当代学生的思想实际,引导他们正确认识世界、认识中国、认识自我、改善自我,让他们认识到自身肩负的历史使命,那就是实现中华民族的伟大复兴,从而培养学生脚踏实地、刻苦钻研的精神。教学内容要重新整合,使专业技术知识和德育元素有机结合。数控技术是机械行业的一门专业技术,我国已经进入全面数控时代,机械产品和大国重器的制造都离不开先进的数控机床,数控设备操作维修人员的素质直接影响到数控行业的发展。要结合大国重器的研发案例开展思政教育[3],如高铁、磁悬浮列车、国产航母、重型起重设备等,这些装备都是世界一流的机电一体化产品,通过这些内容可以激发学生学习专业知识的热忱。教师还要结合课程相关技术的发展史进行思政教育,如讲解数控技术这门课时,先向学生介绍数控技术的发展现状和我国的数控发展水平,告诉大家我国数控技术的发展突飞猛进,我国研制的高端五轴联动数控机床和高端数控系统已经达到世界一流水平,再介绍我国数控技术的发展历程。当代企业在研制高端数控机床和数控系统的时候又经历了怎样的艰难过程,成果的背后凝聚了几代人的付出,他们呕心沥血、克服千难万阻才换来了数控技术的发展,这些辛勤的工作者都是为我们创造幸福生活的人,也是我们应该学习和追捧的人。教师应该不断探索课程思政的教学方法。数控技术专业课程都具有理论性和实践性相辅相成的特点,教师应该探索适宜的教学方法,使专业课的理论富有趣味性和系统性,而实践环节实现多样性和时效性,在授课过程中适当融入思政元素。新生入学之初,专业课教师和辅导员带领学生到常柴工厂或者科教城数控实训基地参观,由专业课教师和工厂技术人员向大家讲解各个机床的名称、用途和机床工作过程,展示生产出的成品,让学生了解自己的专业和以后的学习方向。在专业课教学过程中,教师应力求教学手段多样化和直观化,提高课堂教学效率,增加实训课时,以项目化实训教学为导向,使学生在操作中学理论,在理论中学做人的道理。比如,在讲授数控编程时,首先告诉学生每一个程序指令和数据都不能出错,否则就会造成机床故障或者零件报废,编程人员和机床操作人员的责任重大。在数控机床实训教学中,教师在讲解数控机床操作和编程之前应该先带学生参观实训工厂,让学生了解工厂的7S管理理念;在实训过程中让学生严格遵守规章制度,做的工件一定要达标才能有成绩,工具、刀具应合理摆放;做完工件后及时打扫机床,做好机床的维护等。这样,学生不但学会了编程能做出合格的工件,还养成了良好的工作习惯和职业素养。 3.文化引领起到重要作用。学校的发展需要师生共同不懈努力,为学校创造无形的文化资产,也就是校园文化。在课程思政的引领下,创建具有工匠精神的校园文化,让学生认识到工匠精神对将来工作的深刻影响,从而认真践行和落实工匠精神。在专业课的授课过程中,教师应该强调爱岗敬业的重要性,对学生严格要求。褒奖表现突出的学生,利用课余时间对他们加强培训指导,带领他们参加专业技能比赛,还可以优先介绍他们进入企业实习。与此同时,还要时刻督促表现一般的学生,让他们实现赶超。校园文化的创建需要学校各个部门和教师认真策划、指导。结合学生的实际情况,学校近年来开展了一系列彰显工匠精神的校园文化活动:第一,将优秀教师的课程进行展示,为其他教师和动的积极性。此外,高校还可对指导本科生参与工程创新活动的教师给予经费、奖励及职称评定等方面进行政策倾斜。 作者:杨清华 高职数控技术专业篇2 思政课程主要传播马克思主义和我们党的一些创新理论,教育教导学生树立坚定的理想信念和正确的人生观、价值观、世界观,主要体现的是育德和育人的特点。而课程思政则是通过系统化的理论教学和实际技能的讲授,把爱国情怀、建设社会主义现代化强国和实现民族伟大复兴等有机融入教学全过程中。 1专业特点 数控机床是智能制造的重要载体之一,数控技术是一种用数字化信号控制机床运行和加工的自动化技术,是现代机械制造业中的高新技术之一。该专业主要面向加工制造业,从事机电设备的设计与开发、加工制作、装配调试的工作,需要熟练掌握数控程序的编制、数控设备的使用和运维管理工作。该专业课程主要包括机械制图、数控加工技术、数控加工编程与操作、数控原理与系统、CAM实训、数控机床操作技能实训等。与思政课程相比,该专业课程重技能、重实践,如何将思政内容有效而不突兀地融入教学过程中,是该专业老师面对的难题。 2学情分析 对讲授一门课而言,学情备课极为重要。只有掌握了学生的情况,才能更有效地将授课内容与思政内容结合起来,并使学生更为容易接受课程思政部分。就高职学生而言,大部分学生仅制订学习计划,却难以坚持下来,学习态度不端正,课上课下学习往往三分钟热度。仅少数学生可以制订计划并完成学习任务。此外,学生课上参与度低,虽然教学趋势是由“以教师为主体”向以“学生为主体”转变,但是高职学生普遍学习基础薄弱,不擅长基础运算和逻辑运算,课堂上的理论知识部分仍旧以教师讲授为主。尽管高职学生的优点是更喜欢动手实践,能够在实习、实训课上较好地完成学习任务。但学生学习兴趣不足,多数时间被手机游戏占据,思想层面急需提高,教师课程思政的能力提高迫在眉睫。所以,如何在课堂上吸引学生的注意力,并将思政内容有机结合起来,使学生们想听、爱听,就显得格外重要。此外,大学阶段的思想培养对学生的三观,即人生观、世界观和价值观的形成非常重要。做好课程思政,有助于学生的职业素养、学习能力、团队合作能力、专业能力和社会能力的全面提高。在本专业的课程中,适时添加合适的课程思政元素,对解决高职院校“培养什么样的学生”“如何培养学生”以及“为谁培养学生”等问题至关重要。 3探索数控技术专业的课程思政元素 “立德树人”作为高职学院培养专业人才的核心理念,应贯穿教学全过程。而能够体现“立德树人”的元素,在思想层面主要包括爱国意识、职业意识、工匠精神、责任意识、诚信意识。即让“富强、民主、文明、和谐、自由、平等、公正、法治、爱国、敬业、诚信、友善”等社会主义核心价值观有机融合在数控技术专业的授课中,使学生明确知道自己要成为什么样的人,成为什么样的人更都能为社会做贡献。思政元素除了在思想层面有直观体现外,也表现在教师的言行举止、穿衣打扮等方面。 3.1思政元素———爱国主义 爱国主义教育应作为最基础、最核心的思政元素贯穿教学。我国作为制造大国,和数控专业相关的爱国思政元素比比皆是。例如,COVID-19(2019新冠肺炎)在全球的流行,我国政府积极抗疫,全民迅速响应政府号召,做好居家隔离,疫情很快就得到遏制。而这一切的背后离不开我国基础制造能力的完备以及拥有全球最完整的产业链所发挥的巨大作用。全产业链里极为重要的一环就是制造业,而制造业和数控专业,与学生未来的就业密切相关。如果在讲授数控类专业新课时,自然而然地引入这些思政元素,必定可以增强学生对本专业的感性认识,有利于增强学生的民族自信心,使学生真正明白什么是“道路自信、理论自信、制度自信、文化自信”。尤其高端数控作为中国制造2025的十大领域之一,学生的身上肩负着复兴中华民族的伟大使命。这样将爱国元素融入课堂里的专业介绍中,会让学生感同身受,而不仅仅是停留在字面上。 3.2思政元素———职业素养 思政元素不仅仅涉及思想、理念、信仰的培养,更包括对人文素养、职业素养的培养。各专业学生应明白,当前各专业毕业时就业压力大,谁拥有更好的职业素养,谁就更容易得到用人单位的青睐。那什么是职业素养呢?简单地说,它包括职业道德、职业思想(意识)、职业行为习惯、职业技能四个方面。数控专业实训课程较多,在实训课程上,可全面模拟真实上岗情景,使学生感受工作状态。例如,在金工实习中,可明确告知学生经过检验合格的产品才可以出厂,而不合格产品要销毁。再如,生产期间没有按规定穿戴劳保用品的,不可以进入厂内实训。实训环节越严格,学生在就业时优势越大。思政教育不是摆设,课程思政不是只靠说教就能完成的,让学生身体力行地感受职业规范,也就提高了他们的职业素养。同时,学生对“敬业”也就有了更深的体会。 3.3思政元素———大国工匠 我国有句古话“技近乎道”,即不断打磨技术,寻求最高的“道”。在这样的逻辑下,我国古代产生了不可胜数的名匠。其实,对所从事的事业充满热爱和敬意,把平凡的工作当作修行,慢慢就会成长为一代工匠。“工匠精神”是一种职业精神,它是职业道德、职业能力、职业品质的体现,是从业者的一种职业价值取向和行为表现。数控专业的学生最终是要和机械零件的加工制造打交道的,机械零件的尺寸大多是带有公差的,工艺上也要求严格。因此,对工匠精神的培养也很重要。在讲授专业课时,可通过讲解一些关于大国工匠的经典事迹或者穿插一些职场达人的小视频,使学生感受到“工匠精神”和工匠身上的品质。 4结语 新形势下,思政教育已经是所有老师的职责。数控专业的老师应努力挖掘我国制造业中的点点滴滴,以爱国教育为根、职业素养为枝,结出“大国工匠”的果,做好“思政元素储备”,并将“思政元素”有机融合到所授课程中,使爱国主义、工匠精神等渗透到学生的日常学习中。从而为中国梦的实现培养更多的可用之才,为中国从制造大国转变为制造强国提供一份力量。 作者:王园 单位:山西工程职业学院 高职数控技术专业篇3 高职数控技术专业课程体系的目标分为总体目标和具体目标。高职数控专业通过教育让学生掌握已经成熟的数控机床编程及操作、维修技术和管理规划,学生毕业后就能为现实的机械制造企业生产和服务。这种类型的教育分析起来有两个比较显著的特点:一是通过在校学习学生已经完成了基础阶段的教育,数控加工的基本知识已初步形成;二是学生毕业即面临就业上岗,经过在校的系统学习,学生已经具备进入职业岗位所要求的标准职业资格取证(数控车、数控铣)初级、中级证书。高职数控技术专业是培养生产现场的高技能应用性人才,其职业特点决定了它必须适应社会的就业需求,服务于数控加工及相关的技术领域这个特定的职业岗位。由此可确定高职数控课程体系的总体目标和具体目标。 一、高职数控技术课程体系的总体目标 高职数控技术专业的培养目标是培养德、智、体等方面全面发展,具有良好的职业素质,面向设备及制造行业,从事数控加工设备的操作、工艺制定、编程、维护及管理等工作的高等技术应用性专门人才。数控课程体系的总体目标必然是以就业为导向,瞄准人才市场需求,使课程知识内容与职业资格要求实现零差异,学生专业技能与岗位规范实现零差距,从而实现毕业就业零时间。总体目标要求既实现了高职人才培养目标,又满足学生的实际需要;既解决当代企业对高职人才的迫切需要,又体现和谐社会的理想结果。 二、高职数控技术课程体系的具体目标 高职课程体系的具体目标是培养应用型、复合型人才必须具有的良好核心能力。其可分为以下几种: 1.职业行为能力。不仅要拥有职业资格证书所要求的娴熟职业技能,即机床操作与维修,以及相应的职业技术知识零件从毛坯到成品的加工工艺,关键是善于将基本的技能知识与企业岗位实际需求相结合,成为企业合格的工作人员。 2.独立处理能力。独当一面处理工作是高职人才的重要能力之一,解决操作现场中出现的问题,善于发现问题、找出原因,并独立地解决。在机床操作维护过程中,能够发现机床使用问题,并能独立解决。当然,独立处理并非单干,但至少能独立提出解决问题的方案。 3.团队合作能力。现代社会不仅要有高超的专业技能,还需要良好的团队精神,也就是说需要良好的交往能力与团队合作精神,善于团队作战。零件加工需要一系列工艺过程,要求相关人员能团结合力完成零件的加工及机器的组装。 4.组织管理能力。这是高职人才与中职人才的最大区别。如果说团队合作工作过程中,中职人才主要是根据计划安排完成其岗位应完成的工作和相应配合工作,那么高职人才除了要完成岗位应完成的工作之外,更重要的是现场组织管理工作,在团队作战中其要起将领的作用,能够根据零部件的加工要求组织人员共同完成任务。 5.自我完善能力。市场经济社会是竞争的社会,要学会面对未来,不断学习,把知识转化为实际能力。充分运用现代信息技术和互联网络提供学习平台,不断自我完善与发展,提升自我竞争能力,立足于现代社会。 6.心理承受能力。面对知识经济的挑战,积极奋发,乐观好学,善于相处;在职业变迁日益迅速的社会中正确认识自己,自我控制,承受压力和挫折,敢于承担责任,关心企业、国家和社会,学会生存。 7.现代创建能力。开发潜能、勇于探索,积极的人生态度。以往多强调创造技能,但光有技能与技巧而缺乏创新意识是不行的;单有奇思异想和灵感也不行,得有创业精神。事业的成功不能单凭一腔热情,关键是要创建成功、有实效。这就是现代创建能力的本质。走向现代社会需要的是由创新意识、创造能力和创业精神综合的现代创建能力,并运用现代创建能力去开拓、建设美好的世界。 三、高职数控技术专业课程体系目标的理论依据 1.“行为目标”是以具体的、可操作性行为形式陈述的课程目标,它指明课程与教学过程结束后学生发生的行为变化。“行为目标”可以较好地表达能力目标,十分具体、确切,具有可操作性的特点。 2.“生成性目标”是在教育情境中随着教育过程的展开而自然生成的课程目标。它强调学生、教师与教育情境的交互作用,正是在这种交互作用中不断产生出课程目标。生成性目标是问题解决的结果,是人的经验生长的内在要求。因此,这种目标具有过程性的特点。 3.“表现性目标”是指每一个学生在与具体教育情境的种种“际遇”中所产生的个性化表现。当学生的主体性充分发挥、个性充分发展时,他在教育情境中的具体行为表现及所学知识无法准确预知。因此,“表现性目标”追求的不是学生反应的同质性,而是反应的多元性。 4.“以就业为导向”的高职课程体系目标实质上是“行为———生成性、表现性目标的总和”,它充分考虑了高职课程体系能力本位的基本理念,也密切关注当代人才市场的复杂性及对复合型人才的需求。现代科学技术的发展,使新知识以几何级数增加,而高职的学制是有限的;学科知识本身向着相互渗透、相互融合、相互交叉的方向发展;职业生涯的发展需要人们以技术、能力的复合性来拓宽职业岗位的面向。通过高职的课程体系多元整合形成以应用性、复合性为特色的课程内容体系,让学生的主体性充分发展,以能力为中心,灵活应对变幻莫测的多元世界,这正是高职课程体系目标的理论依据。综上所述,高职数控技术专业的人才培养目标为“以就业为导向”的应用型人才。 四、“以就业为导向”的数控课程体系的研究意义 1.有利于划分高等本科教育、高等职业教育及中等职业教育三者的本质区别与联系,有利于合理构建符合我国实际的数控技术专业的高等职业教育体系,改革现有的专业课程体系;有助于实现人才培养的层次化建设;有助于实现教育终身学习;有助于使高等职业教育从“知识本位”向“能力本位”转移,深化、丰富高等职业教育的内涵及其理论。 2.其实践意义在于高等职业教育发展的实际需要,研究成果可直接应用于高等职业教育改革。有利于数控类专业明确培养人才的途径,从而准确建构所需知识、素质和能力的教学平台,完善各教学环节的培养方案,按照学分制,模块化合理地设置课程,培养适应社会经济进步的高素质人才。高职数控技术专业的课程体系必须以社会发展与需求来重新构建。构建“以就业为导向”的数控课程体系是一项十分紧迫和重要的工作,需要在此基础上为课程体系的构建提供必要的理论依据和事实依据。只有合理实施数控技术专业的课程体系,结合目标研究不断完善,并在教学过程中对教学方法和手段进行大胆改革,通过不断研究、实践、改进、提高,才能获得行之有效的课程体系方案。 参考文献: [1]雷正光.高职课程及其体系和目标研究[J].职教论坛,2005,(18). [2]朱作付.高职院校IT课程体系构建研究[J].中国职业技术教育,2009,(03). 作者:刘丽鸿 单位:天津石油职业技术学院
在现代化的制造行业的发展过程中,模具的作用非常关键,可以说其就是实现标准化生产的基础。它可以直接确定产品形状,让其自身结构和外观保证标准,然而如果所采用的工艺手法不一样,则需要更换模具类型,举例来说,在采用压制工艺的过程中,需要确保其具备较强的抗变形能力,同时要保证模具的质量,在生产过程中不会轻易发生形变,其实这一切都离不开可靠的机械制造技术的支持。 1材料加工成型技术 一直以来,在模具加工过程中,直接加工技术的应用是最为广泛的,其应用优势也非常明显:首先,其有助于减少材料之间的衔接,这对于保证模具质量起到的作用非常关键;其次,材料也可以因此具有更高的稳定性。举例来说,采用压制法制造的模具会拥有更为稳定的结构,进而有更好的耐压和抗热等物理性能,在多年应用过程中,和非成型技术相比,其体现出了较强的优势。最后,这种生产方式也具有很强的可塑性,可以直接形成所需要的形状。但是这项技术的应用也需要一定的前提条件,就我国现在的情况来看,仍然需要首先完成材料配比,才能开始加工,其实也代表了我们无法采用散料来进行加工。 2加工材料技术成型的应用 现在很多现代化的企业在发展过程中,也开始认识到技术的重要性,但是在技术的发展方向上还仍然不是非常明确,可以说不得要领。就技术层面上来看,并非所有的技术发展都符合于现阶段企业发展的实际需要。现在很多技术的提升难度很大、成本相当高昂,在这种情况下,提高技术水平反而会成为企业的负担,这就需要我们对现阶段的发展情况以及实际需求有一个明确的认识。现在在我国的制造行业发展中,技术成型成为了一个热门话题,其概念是经由自由化调节技术来优化现有的生产模式。总结起来,企业应采用更完善的生产规程来进行生产,但是其对灵活性有着更高的要求,而太过死板的生产方式无疑会限制该技术的应用,对部分参数进行自由调整,从而提高生产效率。另外,就加工材料的发展趋势来看,其仍然需要一定程度的完善,作为一个企业来看,其首要目的在于获取经济收益,所以更加关注市场需要,所以总结起来,企业在自身发展的同时,要及时把握市场发展的脉络,考虑时代的进程。 3非金属材料的加工以及模具加工工艺 近年来,很多非金属材料也得到了广泛的应用。其具有以下几点优势:第一,其虽然在抗压性以及抗热性上存在劣势,但是材料的成本远低于金属;第二,非金属材料制作成本较低,并不需要采取过于复杂的制作工艺实现;第三,非金属材料能够避免导电的发生,故而适合一些特殊生产环境。然而,非金属材料虽然有时明显,仍旧存在着一些问题,以下具体来看:首先,非金属材料制作较为复杂。较比于金属材料来看,非金属材料需要复杂的元素构成。因此,除了多项工艺的衔接外,还需要完整的处理系统,以保证元件能够得到正常使用。举例来看,注射成型技术是目前广泛使用的手段,具备良好的液态材料处理能力,并使材料整体发生良好的转变。而该技术的处理方式便十分复杂,必须配比结构稳定液态材料,再采取加热技术,将材料控制在稳定温度区间上,再以注射形式,改变现有材料的结构。之后需要添加一些制剂,根据材料的特性,可以选择放入加速凝结或延缓凝结的制剂。待材料完全冷却后,获取所要使用的元件。事实上,该方式与非金属材料模具的制作工艺相同。由此也可证明非金属材料处理的复杂性。其次,物理挤压处理方法。一些原材料由于熔点过高,或多材料熔点差异等问题,难以采用热熔方法处理。故而,对于一些特殊材料会选择物理挤压的方式。但是并不是每种材料韧性,都能够承受物理挤压。物理形式虽然可以作为辅助手段,但局限性颇大。最后,基于上述两种形式实现材料操作。液体和挤压的方式,都存在着局限性。因此,可以采用两种方式结合,例如对液体实现加压冷却,如此便无需考虑材料的韧性问题。 4结论 科学技术水平的提高,模具生产技术越来越规范,材料技术和控制工程也将越来越先进,然而目前相关领域存在的缺陷,也会给相关产业的发展造成一些阻碍,这也已经成为了未来一段时间内工业发展的重点。
文章阐述了GPS控制测绘技术的应用特点,并在此基础上探讨了地理信息系统中GPS控制测绘技术的具体应用,以供相关人员参考。近些年来,各种现代科技的快速发展与普遍应用,促使地理信息系统得以不断完善。其中GPS控制测绘技术在地理信息系统中的应用,大大促进了各个行业领域的发展。所以,很有必要进一步了解GPS控制测绘技术在地理信息系统中的具体应用,以便于为现代城市建设、社会大众生产生活等方面提供快捷、有效的信息服务。 1GPS系统控制测绘技术的应用特点 1.1连续性特点 精确、均衡的三维测量控制网的构建,能够进一步充分发挥GPS控制测绘技术的作用。以往在地形、障碍物等因素的影响下,很多测量任务不能顺利完成,而基于GPS控制测绘技术的三维测量控制网则能够有效解决这些问题。第一点,基准站的构建,可有效保存所测量的各项数据信息,从而为用户提供相应的数据服务。定期进行标准取样工作,将所采集数据信息传输到数据处理中心,该中心工作人员在详细分析这些数据后,可将此点的三维坐标精确绘制出来,给后续工作带来极大便利。同时,测量人员还可通过GPS系统省略掉控制点加密流程。第二点,动态差分GPS系统的应用,可在短时间内准确开展测绘工作,在测量特定位置之后,能够直接获得相应数据信息,这在很大程度上提高测绘工作效率。动态差分GPS系统的应用,还能提高操作和运输速度,这主要在于该系统由数据链、流动接收机以及信号接收机等构成。 1.2高效性特点 第一点,相比于传统定位装置,GPS控制测绘技术具有明显的先进性,其应用效率相对较高,能够一次性获取一个位置的三维坐标,并进行有效定位。而从以往的测量测绘方式来看,至少需要两种测量方法并用才能确保测量任务的顺利完成。第二点,GPS控制测绘技术可在测绘区域网内任意取点,并且无需采取补点措施。由此可以看出,GPS控制测绘技术的应用能够有效加快工程项目建设速度,不但能够节约一定时间,还可节约相应成本。 2GPS控制测绘技术在地理信息系统中的具体应用 2.1GPS控制测绘技术的野外应用 在诸多土地建设方面,GPS控制测绘技术的充分应用,可大大提高相关参数的精准性。因此,在进行野外勘测的过程中,如果遇到面积相对较小,地形相对单一的位置,就需要采用最合理的勘测模式。而如果地形较为复杂,并且面积相对广大,就可采用GPS控制测绘技术,有效减少勘测任务量,大大降低工作人员的勘测难度,进而促进勘测工作效率的不断提高。因此,工作人员在进行野外勘测时,可有效应用GPS控制测绘技术,以实现优化勘测工作流程的目的,进一步将该技术推广和应用到野外工作方面。 2.2GPS控制测绘技术在定点实物测量中的应用 GPS控制测绘技术用途非常广泛,不仅能够应用在城市规划、气象监测以及电子地图等诸多方面,还能进一步满足日常生产生活的实际需求,从而促进地理信息系统的不断发展和进步。在GPS控制测绘技术水平持续提升的过程中,进一步整合了地理信息系统,能够第一时间获取各种地理信息,并能有效避免诸多外界因素的影响,测绘成果的精确性得以不断增强。GPS基准站的不间断运行过程中,由于该基准站精准度相对较高,通过连续不断地GPS数据信息,能够为用户提供优质的地理数据信息,促使他们精确把握特定位置的地理信息。另外,GPS控制测绘技术可通过图解的方式把各种测绘信息传送到用户手中,以便于用户能更为直观形象地掌握相应地理信息,并在此基础上改进工作与生活方式。 2.3GPS控制测绘技术在勘测定界中的应用 GPS控制测绘技术在城镇地籍测量中的应用,能够为城镇建设用地管理提供有效帮助,并为城市建设用地的定界与审批提供准确的地理参考信息。在进行地籍测量的过程中,部分地块的地形较为复杂,并且面积相对广阔,通过GPS控制测绘技术能够大大提高测量效率和精准度,为地籍定界勘测工作提供良好的数据支持。[1]以往在勘测定界放样过程中,大都采用关系距离法与分析法,不但工作流程复杂,并且测量结果的精准度也相对较低,而GPS控制测绘技术的应用有效解了决这些方面的问题,对放样流程进一步优化,从而有效提升了城镇地籍测量活动中的定界勘测工作效率和质量。 2.4GPS控制测绘技术在城市建设中的应用 随着现代科技的不断发展,GPS系统与GIS系统得以有进一步融合,为我国城市系统的顺利运行提供有效支持,尤其是精准的数据信息的提供,大大促进了各个城市的建设与发展。例如在道路工程建设中,GPS系统能够充分满足道路工程勘测的严格要求。而传统测量方式缺乏完善性,存在一定缺陷,因此将逐渐被相对先进的GPS控制测绘技术取代。大量实践表明,GPS控制测绘技术的应用,能够有效提高社会效益与经济效益,应用前景十分广阔。 2.5GPS控制测绘技术在测绘方面的应用 GPS控制测绘技术在地理信息系统中的应用,不仅仅局限与测量控制点方面,还可应用到其他各个行业方面,例如对运动物体的定位、对气象信息的检测等方面。鉴于GPS控制测绘技术的高精准测量结果,很多通信基站与天文台建设都普遍采用了该技术,尤其是时间数据信息的提供使该技术在通信基站中发挥了关键性作用。 2.6GPS控制测绘技术在生活中的应用 GPS控制测绘技术在日常生活中的应用,为社会大众带来极大便利。例如,GPS导航仪可为社会大众的出行提供位置导航,及时迅速地为用户提供位置信息,同时在用户出行时,也能够将所途径时间、地点以及出行方面等各方面信息传达出来,以便于用户能够准时到达预定位置。某类智能技术通过GPS定位功能,设定好智能终端的绑定功能,就能利用GPS手机定位出准确位置,这为警察系统通过信息来源有效锁定对相应位置,快速抓捕犯罪分子等办案事宜提供极大帮助。 3结语 总之,GPS控制测绘技术是当前世界各国都普遍应用的重要技术,其在地理信息系统中的应用,不仅有利于提高各项测量与测绘工作的速度与质量,还对城市建设的顺利开展等方面,具有十分重要的现实意义。因此,相关工作人员必须高度重视GPS控制测绘技术的应用特点,从实际需求出发,将GPS控制测绘技术应用在各个行业领域中,以充分发挥其优势。 参考文献: [1]卫佳佳,阮剑佳,黄晨.GPS控制测绘技术在地理信息系统中的应用研究[J].城市地理,2017(20). 作者:满强 单位:武汉市燃气热力工程有限公司
1引言 自动化系统涉及的内容很多,应用了多种具备自动控制、监测、决策的功能装置,对整个电力系统各元件进行远程监控、调节,以保证电力系统安全稳定运行。智能技术是以计算机为核心,融合传感器等各类设备对系统进行智能化管理。智能技术是电力系统的核心部分,既可以规范自身的自动化控制技术,又能够让整个电力系统高效、规范化运行。智能技术包含模糊控制、专家系统控制等。实际上,该项技术也就是利用传感器来感知外界环境,获取信息、传输信息。现如今,智能技术已逐步融入电力系统运行中,可以为电力企业及广大用户提供准确的电力信息,并能对电力系统进行实时监测分析,为电力人员控制用电提供参考依据。此外,在电力系统中融入智能化技术可以让电力资源科学合理分配,提高了电力系统的运行效率[1]。 2电力系统自动化的应用 2.1电力系统的自动化技术 电力系统是由发电、变电、输配电、用电等多个环节构成的电能生产、分配、消费系统,而电力系统的自动化[2]是为了提升电能品质,按照电能生产、分配的过程来看,电力系统自动化包含电网调度自动化、电力系统信息自动传输系统、供电系统自动化、电力工业管理系统自动化、故障定位与自动恢复送电等。随着社会科技的不断发展,自动化系统应用范围在逐步扩大,电力系统的自动化能够通过集中管控的方式实现电力系统各设备的自动操作。同时,还能利用现代技术手段进行远程电力调度、控制,以保证电力系统运行的安全、稳定性。 2.2电力系统自动化中的智能技术 (1)专家系统控制技术。实际上,专家系统控制技术就是将电力行业专家的知识、经验都传输到智能计算机中,如果电力系统在运行的过程中遇到问题,专家系统就能够利用智能计算机技术对行业专家进行模拟,分析和解决问题。从目前的情况看,在电力系统中专家系统是应用较多的一种智能管理系统,该系统能够对比较有规律的动力系统进行监测,对所获取到的相关电力数据信息加以处理。如对电力系统故障进行监测、预警、分析、隔离,识别系统荷载,电力系统自动化管控等。在电力系统控制中综合性专家控制系统具有突出优势,可以对系统各部件进行科学监测,确保系统安全稳定运行,这也是专家控制技术得以广泛应用的重要因素之一。而从专家系统控制技术的实用性来看,还存在一些不足。虽然该系统可以对整个电力系统加以有效控制,但是创造性不强,知识库的构建并不完善,工作范围十分有限,若是产生了跨学科问题,利用专家系统控制技术无法解决问题。因而,还有待优化改进[3]。(2)模糊逻辑控制技术。该项控制技术是用模糊法,构建模型的方式对电力系统加以调控,操作简单方便,灵活性比较强。与专家系统控制相比,能够直接控制复杂线路,让系统直接对人的判断决策进行模拟,将获取到的有用信息传输给电力人员,提高电力系统运行质量和效率。该项技术能够对已经出现电力系统数据加以有效分析,在风险评估中,模糊控制技术得到了有效应用。另外,当电气设备因某方面原因,出现运行故障,使得设备状态难以精准确定下来时,就可以应用该项技术,将连续状态离散化,分成若干种模糊状态,各状态下的设备有其模糊性,如“较容易停运”“不容易停运”等类似的模糊值。该项技术能够计算同类设备停运的概率,根据计算结果,提前进行预防,以免电力系统故障扩大化。该项技术同传统的控制技术相比,虽然提高了电力系统应对风险的能力,但也有其不足之处。如控制系统稳定性不强,超调问题较为明显等。当电力系统在运行的过程中出现问题,模糊逻辑控制技术会在第一时间全面分析、评估问题,这也加大了系统系统负荷。为了提升该项技术的实用性,可以将其与其他技术融合起来应用,进一步提升处理常规问题的质量和效率[4]。(3)神经网络控制技术。该项技术主要是对动物神经网络行为特点进行模仿的一种分布式信息处理数学模型。它是由若干个神经元按照一定顺序来连接,并依据一定的算法对系统权值进行调节,以达到神经网络非线性映射的要求。基于神经网络控制技术的特殊性,在电力系统中一般用于对各类图像信息的控制和处理。如在电力设备状态监测、故障诊断方面就可以应用该项技术,电力设备处在正常运行状态时,发出的电磁信号非常平稳,若是状态异常就会出现波动。这时,使用该项技术就可以对异常信号进行多分辨分析,将信号分解到各尺度上,各尺度会将原型号各频率的组成反映出来,显示故障信号,以此对电力设备运行状态进行监测、诊断故障。受到神经网络硬件设备的限制,现在还无法承载大规模复杂的电力系统管理,且在算法上也还有一些不完善的地方,因而在电力系统应用中还存在一些局限性,需要相关技术人员不断地去探索和研究,开发出能够适应电力系统的硬软件设备[5-7]。(4)综合智能系统的应用。综合智能系统融合了智能控制技术、现代控制技术,用来解决电力系统运行中出现的各种问题。基于电力系统结构复杂等特征,单一使用某项智能技术难以达到实际工作要求,而采用多项技术融合的方式,可以优势互补,发挥最佳效果。因此,在具体实践中可以将模糊控制技术、专家系统控制技术等多项技术融合起来,借助专家经验为更好地进行模糊控制提供有效的参考信息;也可以使神经网络技术、专家系统控制技术融合起来,借助专家知识库为神经拓扑结构的建立提供参考依据[8]。如某环保有限公司三期工程,使用综合保护装置、智能电力仪表、综合测控装置等,对配电现场各类电参数、状态信号进行采集。系统使用现场就地组网手段,组网后由现场总线通信进行信息的传输,借助Acrel-2000型智能电力监控系统,对变电站各回路用电情况进行全面监管。(5)线性最优控制技术。在电力系统运行中,电线是非常重要的组成部分,不可或缺。由于在长距离的电力传输中,受到各因素的干扰,会出现各种问题,如电线成本、电线故障等。为了有效解决电力传输中出现的问题,出现了线性最优控制技术。这种技术更侧重电力系统的控制,能够有效地提高电力系统的运行效率和质量。该技术可以将大机组、最优机组科学融合起来,提升远距离电力传输的效率。在现在环境下,该项技术发展十分迅猛,也是在目前多种控制技术中应用最广泛的一项技术。如最优励磁控制器,国内外对此进行了一系列研究,提出了利用最优励磁控制手段,提升远距离输电线路输电能力,改善用电品质,取得了一些成绩,现在最优励磁控制已进入到了实用阶段。 3结语 在现在这样一个科技迅猛发展的时代,智能技术在电力系统自动化中的应用已是大必然趋势。智能技术的应用,有效弥补了传统电力分配、传输等各个方面存在的不足,确保了供电质量安全,满足人们电力需求。虽然,智能技术在电力系统中的应用已取得了一些成效,但是,还有一些不足之处有待进一步提升和改进,这就需要电力技术人员紧跟时展步伐,加强对技术的开发和研究,让智能技术更好地服务社会。 参考文献 [1]董德坤,商涛.浅析电力系统自动化中智能技术的应用[J].黑龙江科技信息,2011(32):30. [2]黄安林.浅析智能技术在电力系统自动化中的应用[J].中国高新技术企业,2014(14):148-149. [3]陆华儿.浅谈电力系统自动化中智能技术的应用[J].科技创新与应用,2015(23):207. [4]孙建.浅谈电力系统电气工程自动化中的智能化技术的应用[J].通讯世界,2017(22):231-232. [5]金鑫,张洋.论电力系统自动化中智能技术的应用[J].黑龙江科技信息,2017(05):84. [6]李妍.浅论电力系统自动化中智能技术的应用[J].中国科技信息,2010(08):19-20. [7]贾斌,吴东华,胡伟.智能技术在电力系统自动化中的应用探讨[J].科技资讯,2010(33):60. [8]马伟,任丹丹.电力系统自动化中智能技术的应用研究[J].科技创新与应用,2017(34):158-159. 作者:何永献 单位:中电投珠海横琴热电有限公司
自动化控制论文:刍议智能化技术在电气工程自动化控制中的应用 摘 要:随着科学技术的不断进步,在我国电力行业中逐渐发展起智能化技术。作为近年来兴起的高新技术,智能化技术是采用计算机技术和人工智能理论进行结合的一种技术。虽然该技术的发展时间还比较短,但因其自身的优势,已在我国各个领域中得到广泛的应用。本文首先概述智能化技术及其在电气工程自动化中应用现状,并对电气自动化控制系统的设计原则与思想及应用进行探讨。 关键词:自动化控制;智能化技术;电气工程 随着我国社会经济的不断发展,也带动了部分与电力相关行业的快速发展。智能化技术的发展已成为电力行业发展的重要标志。目前,随着智能化技术的不断进步,推动了电气工程自动化控制技术的不断发展。随着智能化技术在电气工程自动控制中的广泛应用,大大推动了电气设备的智能化发展,并有效提高了电气工程自动化控制系统的稳定性与安全性,从而促进我国供电企业的发展。 1 智能化技术 智能化技术是计算机技术中一种重要的分支,其研究重点是通过计算机编程与设计来实现信息的收集、分析、判断及自动识别文字图像等能力,以帮助人类在解决生活、工作中的各种问题。智能化技术是一种将计算机技术、gps定位技术及精密传感技术等进行综合应用的技术。通过应用智能化技术,能有效改善操作者的工作环境,并降低其劳动强度,对操作者的工作效率与质量能起到有效的提高作用[1]。另外,智能化技术在危险性较高的施工领域中应用,从而有效提高危险性施工的安全性。在电气工程自动化中,智能化水平与自动化程度得到有效的提高,不仅降低了设备的维护成本,还能有效提高其可靠性,从而实现设备的智能化操作。 2 在电气工程自动化中智能化技术的应用现状 2.1 电气产品的设计 智能化技术能有效优化电气设备的设计,该优化过程是一个复杂的过程,既要运用到电机电气设备、电路及电磁场等方面的知识,还要求设计者必须要具备过硬的专业素质与丰富的工作经验。在传统的电气产品设计中,主要是依靠设计者的经验进行手工式的设计,导致电气产品的设计出现一定的不合理性与局限性,不利于电气产品的全面发展。随着计算机技术的不断进步,其在电气设备中的应用越来越广泛,从而有效缩短产品的开发周期,且能有效提高产品的准确性与科学性。通过引进智能化技术,能有效提升电气产品的设计效率与设计质量[2]。 2.2 智能化控制 智能化技术在数据信息的收集与处理、运行管理、操作控制、运行监控、画面显示、故障录波、在线分析及参数的修改与设定上得到有效的应用,并实现这些方面的智能化控制,而部分控制功能于电气自动化系统中应用非常广泛。 2.3 智能化技术在电气工程自动化控制中的发展 智能化技术的研究与开发是电气自动化系统控制的主要方向,其主要进行电子电气技术信息的收集和处理,在电气工程自动化控制中得到广泛的应用,且具有较强的实用性与适应性。智能化技术作为计算机技术中的重要分支技术,其在电气工程自动化控制中的取得一定的成功,且已成为电气工程技术发展的主要方向。 3 电气自动化控制系统的设计原则与思想 3.1 设计原则 电气自动化控制系统的设计原则就是要实现最大化的满足生产工艺与机械设备对电气控制的要求。其要求就是电气设计的主要依据,要求以检测元件与工作循环图等形式进行提供,对于要求调速的设备,还要给出相应的调速指标。另外,在适应控制要求的基础上,要求设计方案必须要具有简单性与经济性。同时要有效处理好电气设备与生产工艺之间的关系,并从设计要求、结构以及设计成本上进行两种关系的协调,并选用合理的电器元件,从而保证电气设备的安全性与可靠性。 3.2 设计思想 电气自动化控制系统的设计思想就是要实现集中式的监控,且设备运行维护方便,对控制站的防护要求较低,且系统的设计难度较低等。但这样的设计思想就要求将系统中的各种功能集中到相同的处理器上进行处理。因此,该处理器上的处理任务非常繁重,从而对处理器的速度造成极大的影响。而远程监控的优点就是能有效节约大量的材料、安装费用,且可靠性与实用性较高。目前,现场总线监控方式在电气工程自动化系统中的应用越来越广泛,且智能设备的安装,可直接连接监控系统通信,从而起到降低安装成本与工作量。同时,现场总 线监控的功能具有独立、灵活、可靠性,也是电气工程自动化系统未来的发展趋势[3]。 4 在电气工程自动化控制中智能化技术的应用 4.1 智能控制 在电气工程自动化控制中应用智能化技术,能有效实现电气工程控制的远程化、自主化、高效化及无人操作化,从而为智能化技术的发展提供了一个良好的平台。目前,智能化控制技术在电气自动化技术中的普遍应用已充分将智能化技术的优势充分地体现出来,并为该技术在社会各领域发展中提供良好的基础。 4.2 优化设计 在传统的电气工程自动化系统控制中,也会经常涉及到电气设备的设计,但由于电气设备的设计程序非常繁琐,并对设计人员的专业技术与工作经验要求比较高,且需要结合电气、电磁力等知识进行系统的设计。因此,传统中的自动化系统主要是由设计者依据经验进行手工设计的,不仅达标率非常低,且系统维护、修理难度比较大。随着科学技术的不断发展,现阶段的设计方案都是利用计算机辅助软件与cad辅助设计完成的,不仅能有效缩短设计时间,还能有效提高设计方案的使用性能与质量。在优化设计中应用遗传算法是智能化技术的具体形式,其在先进性与实用性上的功能比较强大,从而实现设计方案的有效优化[4]。 4.3 故障诊断 电气工程自动化系统在长期的运行中,电气设备出现故障现象是无可避免的,而在电气设备故障发生前,通常都会出现一系列与故障有关的征兆,因此需要采用有效的措施进行及时、有效的处理。而智能化技术的应用,就能对系统中的故障进行有效、准确、全方位的诊断。由于变压器是电气设备的组成部分,对电气设备的正常运行均有重要的意义。因此,电气设备监测人员要加强对其运行情况检测的重视,且要加强对设备的定时与不定时检测与维修。但电气故障由于长时间的运行,其故障的产生是无可避免的,因此,必须要及时、准确地找出故障部位与故障原因,并进行及时、有效的检修,以将电气故障引起的损失降低最低。而智能化技术无疑是检修故障的最佳选择。在运用智能化技术诊断变压器故障时,最重要的诊断方法则是分析变压器渗漏油的分解气体,以快速、有效地找出变压器故障的大体位置,并根据大体的位置逐渐缩小范围进行寻找,直到找到故障的具体位置,从而进行有效的检修[5]。通过智能化技术的应用,不仅能有效减少对故障的诊断与检修时间,还能有效预防故障对电气设备造成严重的损害,还提升电力设备的运行效率。 5 结束语 综上所述,随着科学技术的不断进步,人工智能技术越来越成熟,随着该技术的广泛应用,各种施工均实现了智能化。因此,在电气工程自动化中运用智能化技术,能有效促进企业的生产,从而有效促进企业的健康发展。 自动化控制论文:煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用 【摘要】随着我国社会经济的快速发展和工业的不断进步,对矿产资源的需求越来越大。我国是产煤大国,同时,对煤炭的消耗量也很大。因此,政府对于煤矿的供需问题、管理问题都给予了高度的重视,加上我国每年发生瓦斯爆炸事故的概率比较频繁,基于对矿工人身安全负责的问题,经过不断研究,发现瓦斯爆炸等事故的发生与煤矿通风系统的不合理性密切相关。因此,完善煤矿通风系统成为现阶段一个重大的研究课题,将先进的自动化控制技术运用到煤矿通风系统,是促进其合理化的一个重要途径。本文通过介绍煤矿通风系统的重要性以及自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用,对整个通风系统的控制流程加以阐述,推动煤矿通风系统的不断趋于成熟和完善。 【关键词】煤矿通风系统;自动化控制技术;应用 煤矿通风系统的完善性是加强煤矿安全生产的关键手段,将自动化控制技术积极应用到煤矿通风系统中,对煤矿的通风状况进行监管与控制,及时做出相应的调节,可以加强矿井通风的效果,可降低瓦斯爆炸等灾害事故的发生,对灾害的发生也可以做出预警,从而,为煤矿的安全生产提供保障。 一、煤矿通风系统的重要性 我国是产煤大国,也是煤炭消耗大国,煤炭资源的生产和利用在很大程度上直接影响着国民经济的发展。因此,煤炭生产的安全性管理也显得颇为重要。其中,对煤矿安全生产影响最大的因素就是煤矿通风系统的设计。煤炭通风系统是保障矿井工人安全的必要措施,为了使他们在井下能够用正常呼吸,利用通风机为井下矿工输送空气,由于井下有很多浓度较高的有害气体,通风系统还可以稀释这些有害气体,直到这些气体的浓度达到安全值。为了提高矿井工人对井下环境的适应能力,通风系统的另一个功能就是将井下的水蒸气和热量排出来,为矿工提供相对适宜的作业环境。 煤矿通风系统的合理性还可以大大降低瓦斯爆炸事件和火灾等事故的发生,也可以增强矿井的抗震、抗灾性能。每年因为瓦斯爆炸事故所带来的人身伤亡和经济损失是十分重大的,国家制订了一系列保障矿井工人生命安全的条例和措施,对井下空气质量和空气含量的指标都越来越严格,为井下的卫生条件和空气质量的改善也会起到积极作用,改变矿井内的空气成分,增加空气的含氧量,降低二氧化碳的浓度,稀释矿尘和有害气体的浓度,使整个矿井内空气的气压、温度和湿度都发生了改变。努力为矿工提供相对舒适的工作环境,确保井下通风的质量,对矿工自身的身体健康状况也提供了有力的保障。 二、煤矿通风系统中应用自动化控制技术的必要意义 随着技术的不断进步,煤矿通风系统通过自动化控制技术来实现煤矿的安全生产,提高煤矿生产的可靠性和管理水平。构建煤矿通风自动化控制体系,实现自动化监管和无人值班,不仅提高了工作效率,还节约了人力资源。 现阶段我国煤矿通风系统的合理性还不够完善,自动化设备的使用大多比较分散、陈旧,这些因素对煤矿通风系统的安全性、可靠性造成了直接的影响,对故障等的记录不准确、也无法实现对设备的自我诊断,不能对整个通风体系做到监控管理,并作出相应的调节,降低了通风系统的稳定性和安全性。因此,在煤矿通风系统中应用自动化控制技术具有重大的必要意义,利用先进的科学技术,使煤矿通风系统和安全生产管理不断趋于完善,是至关重要的。 三、自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用 (一)自动化控制技术的含义 自动化控制技术通过通信网络,运用计算机,对控制原件和设备进行统一的检测和管理,这些元件都带有通信接口,为实现智能化监测与控制提供了便利。其中,无线传感器的应用最为广泛。 在对井下的工作人员进行定位时,需要根据目标的移动特征来获取有效信息和数据,建立目标移动的实际路线,gps卫星定位系统的信号还无法对井下工作人员的位置进行追踪,因此,利用无线传感器中的数据编排和数据查询功能来获取定位信息,确定井下人员的移动状态,对他们的活动实行实时监控,有利于控制安全生产管理,对他们做出调度和事故预警。无线传感器中还包括多点定位网络,这样就优化了分布方式,改变了传统的单水平轴线网络的布设方式,进一步适应和满足了地下复杂的地质和开采条件。多水平的跨层网络会加强整个系统的监控性能,使布设方法更加合理化。自动化控制技术中还包含着高 度的算法设计,对系统定位信息进行核算和处理,不需要通过信号源,可以直接进行计算,降低了硬件设施的投入成本,也提高了运行效率。在4m之内,可以避免干扰信号,对井下定位的基本需求没有太大影响。高精度的系统定位算法设计内容主要包括对盲区范围、定位精度等的计算,随着计算方法的不断改进,其适应范围也逐步扩大。 (二)通风系统设计 在整个通风系统设计中,对于风量的调节是关键内容。可以通过设置变频装置,改变通风机的电机转速来调节风量的大小。另一种方法是通过改变百叶窗的角度和风门的角度调节风量。另外,采用定时控制装置,实现对井下通风机的自动控制,加置爆破开关,在爆破后就会自动通风,为保障通风系统的运行提供了可靠保障。通过检测元件,对井下空气的温度变化或者气体浓度的改变,来进项控制工作也是加强通风系统的通风效果的主要途径,但这一技术有待进一步研究和完善,也是未来煤矿通风系统中对自动化控制技术新的发展方向。 (三)煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用原理 煤矿通风自动化控制系统要接收和传输不同的信号,对数据进行监控。依靠频分制和时分制来完成多路信号的传输,按照不同频率和不同时序一次传输信号,其中频分制是最普遍的多路信号传输方式,因其电路简单,不容易发生故障。 首先要对井下环境的状况进行深入了解,包括掌握井下气压、空气的温度和湿度,空气中成分的含量以及有毒气体的密度、浓度,这些数据的测量主要是通过传感器来完成,通过光谱法和红外线吸收来测量井下氧气和二氧化碳的浓度,测量风压的时候依靠差压变送器。对这些数据进行测量和分析,才能指导通风系统的运行。煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用原理,如图1所示。 图1 煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用原理 自动化控制技术应用到煤矿通风系统中,对完善通风系统的运行和加强通风效果起到了关键性的作用,安全生产和提高管理效率提供了保障。 四、结语 煤炭通风系统在整个煤炭生产和管理过程中,占据着重要的地位。通风系统对保障煤炭安全生产和矿井工人的人身安全及健康状况都具有重要的意义。降低了煤炭生产事故的发生概率,尽可能地降低经济损失,带来了很大的社会效益和经济效益。煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用,有效地提高了煤炭通风系统的通风质量,便于对通风状况进行整体把握和调度,实现了煤炭通风系统的智能化监控与管理。自动化控制技术操作起来也简单便捷,成为通风系统技术应用中的核心内容,使煤炭通风系统不断得趋于完善。 自动化控制论文:论电气自动化控制系统的设计思想 【论文关键词】:电气自动化;控制系统;设计思想;系统功能 【论文摘要】:文章通过介绍电气综合自动化系统的功能,讨论了目前电气自动化控制系统的设计思想(以发电厂为例子),展望了将来电气自动化控制系统的发展趋势。设各智能化水平的提高使得对现场设备状况的精确掌握成为可能,通讯技术的发展则为大容量的数据传输提供了平台。在工业自动化领域,基于pc的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的采纳。 一、电气综合自动化系统的功能 根据单元机组的运行和电气控制的特点,应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ecs监控。其基本功能 为: 1.发变组出口220kv/500kv断路器、隔离开关的控制及操作。 2.发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。 3.发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作,控制方式切换,增磁、减磁操作,pss(电力系统稳定器)的投退。 4.220kv/500kv开关自动同期并网及手动同期并网。 5.6kv高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。 6.380v低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。 7.高压启/备变压器控制和操作(2台机共用)。 8.柴油发电机组和保安电源控制和操作。 9.直流系统和lps系统的监视。 对于发变组保护等主保护和安全自动装置,因其设备已经很成熟而且要求全部在dcs中实现其功能尚有一定难度,可能增加相当大的费用,故可以保留。但是它们与dcs间要口求接,控制采用硬接线,利用通讯方式传输自动装置信息,并可以通过dcs进行事故追忆。 二、电气自动化控制系统的设计思想 1.集中监控方式 这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时, 隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂,查线不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 2.远程监控方式 远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、,节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如lonworks总线,can总线等)的通讯速度不是很高,而电厂电气部分通讯量相对又比较大,所有这种方式适合于小系统监控,而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。 3.现场总线监控方式 目前,对于以太网(ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展, 这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、i/0卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 三、探讨电气自动化控制系统的发展趋势 opc(oijeforprocess control)技术的出现,iec61131的颁布,以及microsoft的windows平台的广泛应用,使得未来的电气技术的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。iec61131已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。 pc 客户机/服务器体系结构、以太网和internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和it平台的融和,电子商务的普及将加速着这一过程。internet/intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控,在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品,如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。 自动化控制论文:对电力系统中运用电气自动化控制技术的探讨 目前,现代电力电子技术的发展,电气工程及其自动化已迈向生产和社会生活的各个领域,如何培养和造就社会经济发展急需的具有工程实际应用能力的电气工程人才,集科学性、先进性、整体性、特色于一身的课程建设;理论与实践、知识与技能紧密结合的既能“动口”也能“动手”的“双师型”师资队伍建设;立足人才培养目标,按照高质量、高起点、高标准的原则,加强实验实训资源的整合方面对电气工程及其自动化建设进行了探讨。 1 电力系统中自动化控制技术 1.1 电网调度自动化 电网调度自动化主要组成部分,由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等,其主要是通过电力系统专用广域网连结的,下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。电网调度自动化的主要功能是:电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制(省级电网以上)、自动经济调度(省级电网以上)并适应电力市场运营的需求等。 1.2 变电站自动化 变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化:运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。 1.3 发电厂分散测控系统(dcs) 发电厂分散控制系统(dcs)一般采用分层分布式结构,由过程控制单元(pcu)、运行员工作站(0s)、工程师工作站(es)和冗余的高速数据通讯网络(以太网)组成。过程控制单元(pcu)由可冗余配置的主控模件(mcu)和智能i/0模件组成。mcu模件通过冗余的i/0总线与智能fo模件通讯。pcu直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。 运行员工作站(0s)和工程师工作站(es)提供了人机接口。运行员工作站接收pcu发来的信息和向pcu发出指令,为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段,工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。 2 电子技术、计算机技术的发展不断推动电力系统自动化进步 随着上世纪八十年代单片机技术的发展和应用,我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。国产的工业计算机和引进的pc机技术为电力系统调度自动化、电厂监控系统、变电站综合自动化奠定了基础。开发的应用软件可以实现电力系统实时数据采集、汇总、分类、分析、存档、显示、打印、报警、完成操作控制等任务。这~ 时期自动化存在的主要问题是系统结构、功能、通信协议等方面缺乏工业标准,不同厂家的设备不能互连;计算机与各设备的通信一般为星形点对点连结,主要采用低速率的串/并行口通信方式,系统实时性不太好,设备配置的灵活性也较差。 随着上世纪90年代高性能工作站、服务器及软件技术、信息处理技术、特别是高速网络技术的发展,电网调度自动化系统、电厂监控、变电站自动化、配电自动化的技术水平上了一个新台阶,产品逐步发展成为一种开放式、分布式、网络化、智能化的新模式。与上一代产品相比可以大幅度减少电力电缆、通信电缆的用量,设备体积小还减少了占地面积等从而降低了建设成本,同时大幅度提高了系统的技术性能,增加了设备配置的灵活性、互换性和可维护性,提高了系统运行的可靠性。最近几年以来,各种嵌入式产品的出现,例如嵌入式高性能微处理器、嵌入式计算机、嵌入式操作系统、嵌入式以太网等产品使电力系统中的装置类设备如测量控制设备、继电保护装置、数据通信控制器等得以再次更新换代,装置的硬件电路和应用程序结构简化,产品性能大大提高,装置信息处理速度更快,功耗更低,功能扩展能力更强。 3 当前电力系统自动化依赖it技术向前发展的重要技术 当前电力系统自动化依赖于电子技术、计算机技术继续向前发展的主要热点有:① 电力一次设备智能化;② 电力一次设备在线状态检测;③ 光电式电力互感器;④ 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置;⑤特高压电网中的二次设备开发。 3.1 电力一次设备智能化 常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离,互相间用强信号电力电缆和大电流控制电缆连接,而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现,省却大量电力信号电缆和控制电缆,通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。 电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰,关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。 3.2 电力一次设备在线状态检测 对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测,不仅可 以监视设备实时运行状态,而且还能分析各种重要参数的变化趋势,判断有无存在故障的先兆,从而延长设备的维修保养周期,提高设备的利用率,为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来电力部门投入了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术,开展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展,但由于技术难度大,专业性强,检测环境条件恶劣,要开发出满意的产品还需一定时日。 3.3 光电式电力互感器 电力互感器是输电线路中不可缺少的重要设备,其作用是按一定比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值,以便用仪表直接测量。其缺点是随电压等级的升高绝缘难度越大,设备体积和质量也越大;信号动态范围小,导致电流互感器会出现饱和现象,或发生信号畸变;互感器的输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。因此不少发达国家已经成功研究出新型光电式和电了式互感器,国际电工协会已了电子式电压、电流互感器的标准。国内也有大专院校和科研单位正在加紧研发并取得了可喜成果。目前主要问题是材料随温度系数的影响而使稳定性不够理想。另一关键技术是,光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号要小得多,一般是毫安级水平,不能像电磁式互感器那样可以通过较长的电缆线送给测控和保护装置,需要在就地转换为数字信号后通过光纤接口送出,模数转换、光电转换等电子电路部分在结构上需要与互感器进行一体化设计。在这里,电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源同样是技术难点之一。 3.4 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置 自从电力系统采用光电互感器技术后,与之相关的二次设备,如测控设备,继电保等装置的结构与内部功能将发生巨大的变化。首先节省了装置内部的隔离互感器、a/d转换电路及部分信号处理电路,从而提高了装置的响应速度。但需要解决的重要关键技术是为满足数值计算需要对相关的来自不同互感器的数据如何实现同步采样,其次是高效快速的数据交换通信协议的设计。 4 结束语 根据以上所述,电气工程及其自动化专业是电力系统的重要工作,因此,我们的工作人员应对其不断进行探索和研究,提高了电力安全可靠性。还要结合自己的工作经验进行分析。从而保证电力系统工作的安全与发展。 自动化控制论文:浅论自动化控制器件PLC的发展趋势 【摘 要】自动化控制器plc自20世纪90年展以来,其发展速度越来越快,自动化控制技术也日益完善。本文分析了plc技术在自动化控制中的重要地位、传统plc技术与现代plc技术的区别以及现代plc的应用和未来发展。 【关键词】自动化控制;plc;发展趋势 0 引言 自动化控制是一种通过利用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息实现对生产过程的检测、控制、优化、调度和管理。在自动化的控制下能够达到增加产量、提高产品质量、降低消耗、提高产品安全性的目的。自动化控制是现代控制领域中最重要的一项技术,对提高生产效率具有重要意义,在科学水平不断进步的今天,自动化控制技术打上科技进步的列车,呈现快速发展的态势。 1 plc技术在自动化控制中的重要地位 自动化控制技术自20世纪发展以来,其发展速度越来越快,对自动化控制技术的发展具有重要的推动作用。自动化控制技术主要包含三个层析,按照自下而上的顺序可以分为基础自动化、过程自动化和管理自动化。在自动化控制技术中,较为核心的部分就是基础自动化和过程自动化。在传统的自动化系统中,plc和dcs在基础自动化中占据核心地位,而管理自动化和过程自动化由计算机和小型机组成。在自动化控制领域中,80%的plc在i/0少于128点的小型系统中应用较为广泛,且80%的plc应用在20个梯形图指令中就可以将问题解决[1]。从应用的观点来看,这一统计数据向我们展示了传统plc自动化控制领域中的重要作用,对满足工业控制简单实用、成本低廉、稳定可靠的要求具有重要意义,从这一面来看,plc在控制领域占有稳固的地位,从其发展至今不会轻易退出其发展的舞台。plc技术之所以有如此重要的作用,与plc产品追求密不可分。plc在其发展中根据自身技术和产品发展的需求为基本,同时与新数字技术和新信息技术紧密结合,且在推广应用过程中采用的是iec61131国际标准,编程的语言较为校准,传统的编程语言可以体现在现代的软件中,plc的体系结构、控制任务和控制要求等多方的软件描述进行了改造[2]。从1990年以来,plc在自动化控制领域的核心地位仍是岿然不动。 2 传统plc与现代plc之间的区别 传统plc技术与现代plc技术之间的差别主要体现在cpu模块、软件模型等几方面。从硬件来看,传统plc技术cpu模块只有一块,储存器的容量有限,在100kb以下,i/0以开关量为主,运算速度上,传统plc扫描时间更长,一般为几十至几百ms,背线总线采用的是传统的低速系统总线。而现代plc的cpu模块不再局限于一块,可以多块cpu模块,储存器的容量较大,且可以根据实际需要进行配置,i/0有高低速开关量、模拟量和其他不同类型的信号,运算速度较快,可以达到0.2ms,背板总线采用的是高速背板总线或与低速串行总线并存。从软件方面来看,传统plc技术采用的是符合iec61131.3软件模型且可以运行,编程语言上采用的是较为灵活且通用的编程语言,如c、c+等,操作系统上,采用的是基于pc的实施商用时钟;现代plc软件模型采用的是符合iec61131.3软件模型,在编程语言上,采用的是iec61131.3模型标准编程语言,操作系统的扫描方式采用了时间驱动和事件驱动,且可以按照程序功能设置不同的扫描周期[3]。从技术层面上,传统plc与现代plc之间的区别根本上体现在软件模型的不同。现代plc软件模型在完整地接触编程语言以外的全部内容上表现较为出色,使现代plc突破了传统plc的硬件体系结构,使得现代plc技术简单实用、成本低廉、稳定可靠的特点更加突出,其应用范围也较为广泛。 3 现代plc的应用以及展望 3.1 现代plc的应用范围 由于现代突破了传统plc的硬件体系结构,其简单实用、成本低廉、稳定可靠的特点更加突出,因此在自动化领域受到广泛的亲睐,成为了现代工业自动化领域中的主导力量。从应用范围上看,plc的应用范围主要开关量的逻辑控制、运动控制、模拟量控制、过程量控制、数据处理、联网通信6种。开关量的逻辑控制,plc可以借助逻辑控制和顺序控制来替代继电器,因此,plc在开关量逻辑控制方面应用最为广泛。运动控制在机床、机器人。装配机械等方面运用较为广泛。模拟量控制,因plc技术具有可以将流量、温度等模拟量数值转换为数字值的功能,如此一来,就可以实现cpu处理控制和由转换模块实现模拟量控制。过程控制,由于多路模拟量控制和i/o模块,这样就可以实 现闭环控制。数据处理,由于plc具有强大的运算和处理能力,在数据采集、分析和处理中具有强大的优势。联网通信,由于plc的连接功能较完善,不同系统之间可以实现联网通信、数据信息共享和交换,从而形成多级分布式控制系统[4]。 3.2 现代plc的应用应注意的问题 plc所处的环境温度具有一定的限制,一般处于0℃至50℃之间,因此在安装plc的时候,要注意与发热量较大设备上[5]。如果plc所安装部位的温度突破了其极限,则有可能造成控制失效,甚至出现严重的后果。由于plc的温度范围较小,所以在应用plc时,要确保plc安装于较大空间内,且空间内的通风散热效果较为理想,使plc的各个基本单元和扩展单元之间的间隔要在30.5mm以上。开关柜上面的通风百叶窗,可有可无,但是如果环境温度处于50℃以上,那么就需要采取措施,如安装风扇来使通风效果增强,进而降低温度,确保plc能够正常工作。plc工作环境的湿度也需要进行控制,要控制在85%以内,对凝露现象也要注意控制,以避免其绝缘性遭到破坏。plc工作环境要保持平稳状态,不能出现强烈振动现象,为保证plc工作环境的稳定性,可以采取一些减震措施。plc工作电源选择上,应选用直流稳压电源,从而保证plc反馈信息的准确性,提高plc工作的可靠性。 3.3 自动化控制器件plc展望 随着网络技术的快速发展,plc技术也趁着网络技术发展的东风乘风破浪,在plc技术上逐渐形成了pac技术。在工业控制技术的发展中,自动化控制器件由最初的plc控制,发展到pc控制,再由传统plc控制转向现代plc技术和pac技术。plc技术的发展使其在自动化市场中的地位更加牢固。而在plc技术基础上发展起来的pac技术以其异型和异构系统之间数据相互交换共享的优势,成为未来自动化控制的主要发展趋势。 4 结语 plc自动化控制技术是科技发展的必然结果,自20世纪90年代以来,plc技术历经多个发展阶段,不断使自动化控制技术得到优化,在自动化控制领域应用也日益广泛,相信在未来plc控制技术会更加完善,使工业自动化水平提升到更高的平台。 自动化控制论文:配网自动化控制方式与操作要点 摘要:配网自动化对于现代电力系统的正常运行至关重要,本文介绍了配电自动化的优化自动化系统控制方式,并对其操作要点进行分析。 关键词:配网自动化;控制方式;操作要点 配电网络自动化系统是指利用通信技术、网络技术、现代电子技术和计算机与电力设备相结合,将配电网在正常运行和发生事故时的监控、保护和供电企业的有关管理部门有机德尔融合在一起,能够极大改善供电质量,与用户建立更见密切更加负责的紧密关系。根据电力系统的结构,配网自动化可以分为配电管理系统自动化、馈线自动化(fa)、变电站自动化(dms 主站)、用户自动化(需方管理dsm)in 个层次的内容。电力配网具备电压双控,分布网络的优化自动控制系统,可以通过tcp / ip协议和电压互感器调度服务器和控制机获得控制参数,包括功率因数、电压参数。本文对配网自动化控制方式与操作要点进行探讨,希望对读者有所帮助。 一、配电网优化自动化系统框架 作为配电网优化自动化控制系统的核心,上位机优化自动化控制系统可以实现补偿器综合协调远程投切控制。当变电站的每一条馈线同时带多台补偿器时,由于补偿器之间的都是独立运行的,所以上机位就可以协调和控制每个补偿器的正常运行。在变电站的调度自动化系统中,可以随时的配电网的运行情况以及馈线出口参数进行监控和管理,在变电站运行时,通过网络服务器的外网进行数据传输,然后配网自动化系统就可以通过变电站调度自动化系统的tcp/tp协议接口,获得不同馈线的首端参数,并且能够对多个不同的补偿器进行有效的控制,保证其正常运行。配电网优化自动化控制系统,应该是可以变化的系统,因为在整个电力系统工作时,往往会发生结构的辩护,这样会导致补偿器的容量、参数和位置也发生变化,因此配电自动化系统必须是一个可以灵活变化的系统。 二、投切控制策略 通过优化自动化控制系统与变电站调度自动化系统(scada)进行相互沟通与联系,可以将各个补偿线路首端参数,包括有功功率、无功功率和功率因素进行检测,如果发现异常,上位机控制系统将会对出现问题的线路的补偿器发送投入或者切除的命令,以保证整个电网的安全运行。 (一)投入控制策略 首先,应该对功率因数进行判断,如果功率因数小于系统所设定的补偿下限,那么将会投入当前线路特定电容器抵偿武功。根据线路和电容之间的拓扑,电容器可以按照电容器容量逐渐递减的方式进行投入,而当遇到相同的电容器时,则按照序号的递减进行排序投入。如果第一次投入的电容器不能满足无功优化状态,则还要进行再次的补偿投入,优化自动化喜用自动检测到没有满足的状态下,会自动的重新选取电容器投入运行,经过多次的检测和补偿投入,最终会使整个配电网达到无功优化状态。① (二)切除控制策略 当无功功率小于0的时候,系统将会发送无功反送信息,这就说明线路的无功补偿过多,产生了过补的问题。这时则必须切除已经投入的电容器,按照先拆除与无功功率值最接近的电容器的顺序进行拆除。对于已经投入的电容器,则按照容量递增,序号递增的原则进行排序,选择与无功功率最接近的电容器进行一次切除。如果系统检测到仍然存在过补的现象,则在下一个周期进行切除电容器,以此类推,经过多次的检测和切除,最终实现电网非过补状态。 (三)控制器投切控制方式 控制器设置有整定窗口,可以根据需要设定上下限值作为整定值。如果系统的控制器检测到的电压高于整定值,那么将会下达指令进行电容器的切除;如果检测电压低于整定值,那么就会投入电容器。执行上位机的命令,命令为投入时,整定窗口上移,整定值高于实际电压,命令为切除时,整定窗口下移,整定值低于实际电压,从而将整定窗口调节到最佳优化。控制器通过gprs取得与上位机联系,但是如果上位机发送的连接确认包没有得到控制器的反馈信息,那么控制器将会独立工作,自动进行电容器的投入和切除,直到与上位机取得联系后会再次受控。 三、通信方式控制 随着现代信息技术的不断发展,通信手段也不断增加,在配网自动化系统建设中,信息高速建设可供选择的通信方式很多,应该根据不同情况选择不同的通信方式,以满足经济适用、安全可靠的原则。当前,我国配网自动化系统使用的通信方式主要由光纤通信和移动通信 两种方式。②两者之间的比较如下表所示: 总之,配电网自动化是当今电力系统的主要发展趋势,因此,必须对配网自动化系统进行科学的设计和控制,合理操作,保证系统的正常运行。 自动化控制论文:工业自动化控制初探 摘要:随着科学技术的发展,工业控制的技术发展越来越快,工业控制技术使得工厂的生产效率大幅提高,而工业控制器plc、工业pc等的应用也大幅度提高了系统的自动化程度,本文主要对工业控制进行一下初步的了解。 0 引言: 工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。即是工业控制,或者是工厂自动化控制。主要是指使用计算机技术,微电子技术,电气手段,使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化,并具有可控性及可视性。 工控技术的出现和推广带来了第三次工业革命,使工厂的生产速度和效率提高了300%以上。20世纪80年代初,随着改革开放的春风,国外先进的工控技术进入中国大陆,比较广泛使用的工业控制产品有“plc,变频器,触摸屏,伺服电机,工控机”等。这些产品和技术大力推广了中国的制造业自动化进程,为中国现代化的建设作出了巨大的贡献。 1 工业自动化仪器仪表 1.1 plc(可编程序控制器) plc—可编程序控制器的英文为programmable logic controller,1968年美国gm(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求 ①编程简单,可在现场修改和调试程序; ②维护方便,采用插入式模块结构;③可靠性高于继电器控制系统;④体积小于继电器控制装置;⑤数据可直接送入管理计算机;⑥成本可与继电器控制系统竞争; ⑦可直接用115v交流电压输入;⑧输出量为115v、2a以上,能直接驱动电磁阀、接触器等;⑨通用性强,易于扩展;⑩用户程序存储器容量至少4kb。 为了实现通用汽车提出的要求,第一台适合其要求的plc(可编程序控制器)于1969年在美国成功制造出来,自从第一台出现之后,随之,日本、德国、法国也相继开始了plc 的研发,并得到了迅猛的发展,现在主要生产plc 的厂家分别是:德国西门子、aeg,日本的三菱、美国ab,ge法国的te公司等。 我国的plc研制、生产和应用也发展很快,尤其在应用方面更为突出。在20世纪70年代末和80年代初,我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外的plc。此后,在传统设备改造和新设备设计中,plc的应用逐年增多,并取得显著的经济效益,plc在我国的应用越来越广泛,对提高我国工业自动化水平起到了巨大的作用。 目前,我国不少科研单位和工厂在研制和生产plc,如辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门a-b公司,北京和利时和杭州和利时,浙大中控等。 1.2 工控pc 由于基于pc的控制器被证明可以像plc一样,并且被操作和维护人员接受,所以,一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用pc控制方案。基于pc 的控制系统易于安装和使用,有高级的诊断功能,为系统集成商提供了更灵活的选择,从长远角度看,pc控制系统维护成本低。 由于plc受pc控制的威胁最大,所以plc供应商对pc的应用感到很不安。 事实上,他们现在也加入到了pc控制“浪潮”中。 近年来,工业pc在我国得到了异常迅速的发展。从世界范围来看,工业pc主要包含两种类 型:ipc工控机以及它们的变形机,如at96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业pc的运行稳定性、热插拔和 冗余配置要求很高,现有的ipc已经不能完全满足要求,将逐渐退出该领域,取而代之的将是其他工控机,而ipc将占据管理自 动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项,目标就是发展具有自主知识产权的pc-based控制系统,在3-5年内,占领30%(50%的国内市场,并实现产业化。 几年前,当“软plc”出现时,业界曾认为工业pc将会取代plc。然而,时至今日工业pc并 没有代替plc,主要有两个原因:一个是系统集成原因;另一个是软件操作系统windowsnt的原因。一个成功的pc-based控制系统要具备两点: 一是所有工作要由一个平台上的软件完成;二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见,工业pc与plc的竞争将主要在高端应用上,其数据复杂且设备集成度 高。工业pc不可能与低价的微型plc竞争,这也是plc市场增长最快的一部分。从发展趋势看,控制系统的将来很可能存在于工业pc和plc之间,这些融 合的迹象已经出现。 2 工控行业仪器仪表发展 工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表;全面扩大服务领域,推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化,完成 自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变,5年内数字仪表比例达到60%以上;推进具有自主版权自动化软件的商品化。 2.1 电工仪器仪表 电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。2005年,中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95%;到2010年,高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80%。 2.2 科学测试仪器 科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主,到2005年在总产值中占50%~60%。 2.3 环保仪器仪表 环保仪器仪表重点发展大气环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品,2005年技术水平达到20世纪90年代后期国际先进水平,国内市场占有率达到50%~60%,到2010年国内市场占有率达到70%以上。 2.4 仪器仪表 仪器仪表元器件“十五”及2010年前,尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品,品种占有率达到70%~80%,高档产品市场占有率达60%以上;通过科技攻关、新品开发,使产品质量水平达到国际20世纪90年代末水平,部分产品接近国外同类产品先进水平。 2.5 信息技术电测仪器 信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术,总线式自动测试技术,综合自动化测试系统,新型元器件测量技术及测试仪器,在线测试技术,信息产业产品测试技术,多媒体测量技术以及相应测试仪器,用电监控管理技术等。 自动化控制论文:变电站自动化控制探析 摘要:当前,变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统,已成为电力系统的 发展 趋势。文章就变电站综合自动化系统的应用进行了分析。 关键词:变电站 自动化 系统 0 引言 随着 科学 技术的不断发展,电力系统不可避免地进入了微机控制时代,变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统,已成为当前电力系统发展的趋势。 1 变电站综合自动化系统的概念 变电站综合自动化系统以其简单可靠、可扩展性强、兼容性好等特点逐步为国内用户所接受,并在一些大型变电站监控项目中获得成功的应用。 1.1 系统概念 1.1.1 系统设计思想 完整的变电站综合自动化系统除在各控制保护单元保留紧急手动操作跳、合闸的手段外,其余的全部控制、监视、测量和报警功能均可通过 计算 机监控系统来完成。变电站无需另设远动设备,监控系统完全满足遥信、遥测、遥控、遥调的功能以及无人值班之需要。从系统设计的角度来看有以下特点:①分布式设计。系统采用模块化、分布式开放结构,各控制保护功能均分布在开关柜或尽量靠近开关的控制保护柜上的控制保护单元,所有的控制、保护、测量、报警等信号均在就地单元内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机,各就地单元相互独立,不相互影响。②集中式设计。系统采用模块化、集中式立柜结构,各控制保护功能均集中在专用的采集、控制保护柜,所有的控制、保护、测量、报警等信号均在采集、控制保护柜内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机。③简单可靠。由于用多功能继电器替代了传统的继电器,可大大简化二次接线。分布式设计在开关柜与主控室之间接线;而集中式设计的接线也仅限于开关柜与主控室之间,其特点是开关柜内接线简单,其余接线在采集、控制保护柜内部完成。④可扩展性。系统设计可考虑用户今后变电站规模及功能扩充的需要。⑤兼容性好。系统由标准化之软硬件组成,并配有标准的串行通讯接口以及就地的i/o接口,用户可按照自己的需要灵活配置,系统软件也能容易适应计算机技术的急速发展。 1.1.2 系统规范 采用目前最为流行的 工业 标准软件,unix操作系统,x窗口人机接口及tcp/ip 网络 通讯规约。为满足开放系统之要求,系统设计一般采用:可携性软件设计——容许硬件技术发展后之软件转换;标准计算机产品——容许整个系统高度兼容性能。 1.2 系统功能 系统与用户之间的交互界面为视窗图形化显示,利用鼠标控制所有功能键等标准方式,使操作人员能直观地进行各种操作。一般来说,系统应用程序菜单为树状结构,用户利用菜单可以容易到达各个控制画面,每个菜单的功能键上均有文字说明用途以及可以到达哪一个画面,每个画面都有报警显示。 所有系统之原始数据均为实时采集。 系统应用程序的每一项功能均能按用户要求及系统设计而改编,以符合实际需要,并可随变电站的扩建或运行需要而灵活地进行扩充和修改。一般情况下系统可按以下基本功能配置:①系统配置状况;②变电站单线图;③报警表;④事件表;⑤遥控修改继电器整定值;⑥操作闭锁;⑦电量报表;⑧趋势图。 1.2.1 变电站单线图 单线图可显示变电站系统接线上各控制对象的运行状态并动态更新,例如:①馈线开关之状态,开关的状态可用颜色区别。②开关的操作由鼠标选择对应之开关或刀闸。③每路馈线之测量值可在同一画面上显示。④继电器整定值可修改。 1.2.2 数据采集、处理 采集有关信息,如开关量、测量量、外部输入讯号等数据,传至监控系统作实时处理,更新数据库及显示画面,为系统实现其他功能提供必需的运行信息。 1.2.3 运行监视 系统的运行状况可通过文字、表格、图像、声音或光等方式为值班人员及时提供变电所安全监控所必需的全部信息。 ①报警。按系统实际需要,用户可以指定在某些事件发生时或保护动作时自动发出报警,如一般可设置在以下情况发出报警:开关量突变(如保护跳闸动作);断路器位置错位;模拟量超过整定值;变压器保护动作(如瓦斯、温度)。模拟量之越限值可在线修改。每个报警均有时间、报警信息及确认状态显示。②事件。系统中所有动作事件,如继电保护动作,断路器、隔离开关、接地刀闸的操作等。均可自动打印及存入系统硬盘记忆,如设置对以下情况的事件进行记录:所有报警信息;操作人员确认有关报警;开关的操作;继电器动作和状态信息;系统通讯状况。每个事件均有时间及有关信息文字说明,并可自动打印记录。③调整继电器整定值。可通过系统主机或集中控制柜修改各继电器的保护功能和整定值。所有遥改功能均为在线方式,修改完成后的定值将直接传回对应的继电器储存。④操作闭锁。系统对所有操作对象均可设定闭锁功能,以防止操作人员误操作。⑤模拟量采集及报表产生。采集的数据储存於系统硬盘作为编辑报表的基础。按变电站实际输入的信号,可制作出不同的报表:有功电量日、月、年报表;馈线电流日、月、年报表。⑥趋势图。趋势图提供操作人员快速及直观的数据统计,趋势图可分为图形式或表格式两种。 2 微机自动保护装置的应用 一个35kv变电所改造工程中,成功地将国产的变电站微机保护装置系统运用于终端变电站。施工图设计初期采用的是传统的电磁式继电器保护,并设置了信号屏。 2.1 微机保护系统与传统保护系统的比较 传统的保护系统与微机保护装置系统的主要区别,在于用微机控制的多功能继电器替代了传统的电磁式继电器,并取消了传统的信号屏等装置,相应的信号都输入至 计算 机。为便于集中控制,采用集中式设计——将所有的控制保护单元集中布置,整个变电站二次系统结构非常简单清晰,所有设备由微机保护屏、微机采集屏、交直流屏和监控系统组成。屏柜的数量较传统的设计方式大量减少。由于各种微机装置均采用 网络 通讯方式与当地的监控系统进行通讯而不是传统的接点输出到信号控制屏,因此二次接线大量减少。同时由于采用了技术先进的当地监控系统来取代占地多、操作陈旧的模拟控制屏,使得所有的操作更加安全、可靠、方便。 2.2 微机保护的系统配置及监控系统 系统保护由下列装置组成:①线路保护装置。②主变保护装置——可完成变压器的主、后备保护。③综合保护装置。④线路保护装置。⑤电容器保护装置。⑥备用电源自投装置。⑦小电流接地检测装置。⑧综合数据采集装置。⑨监控系统的基本功能——数据采集、控制操作、画面制作、监视显示、事故处理、制表与打印。 2.3 设计微机保护系统时应注意的问题 2.3.1 由于控制和保护单元都是采用微机装置,故一些必要的开关量和模拟量应从开关柜引至微机采集、保护屏。根据控制和保护要求的不同,输入的量也不同。 2.3.2 开关柜与微机装置之间的端子接线较简单,大量的二次接线在微机采集控制单元和保护单元内部端子连接。 2.3.3 传统的继电保护整定 计算 结果不能直接输入到计算机,须转换为计算机整定值。 该变电所投产运行后,除开始操作人员对微机系统不熟悉原因使用过控制保护单元的紧急手动按钮外,基本上都在微机装置和监控计算机上操作,整个系统运行良好。 3 小结 变电站微机自动化系统目前运用得还不够广泛,但在先进技术不断 发展 的今天,变电站自动化系统以其系统化、标准化和面向未来的概念正逐步取代了繁琐而复杂的传统控制保护系统。 自动化控制论文:自动化控制系统在油田集输泵站的应用 摘要:针对油田集输泵站生产操作和管理落后的现状,设计了自动化控制系统。描述了opto22 me计算机监控系统的结构和功能,以及它在集输泵站分离器岗的应用。应用结果证明,该系统可以实时自动监测、控制集输处理过程中各生产部位的工艺参数,保证油气集输生产的安全进行,优化现场操作条件,提高生产效率。 关键词:油田集输泵站;自动化控制系统;实时监控;分离器;应用 一、前言 胜利油田现河首站投产于1965年,作为一个老站,设备陈旧老化,事故率、运行维护费用高、职工劳动强度大的矛盾日益突出,随着生产规模的扩大,集输处理量不断增加。由于监测参数量多,以往靠人工检测储油罐液面、油水界面对盘库不准,手动控制脱水器界面难度高,这些因素给首站生产操作和管理带来很大困难。为适应现代化生产的要求,使生产和管理实现自动化,根据首站现状,2004年实施了集输泵站的自动化改造,并成功地用于集输泵站的自动化生产中。 二、自动化监控系统介绍 (一)me控制系统简介 根据首站现状,采用美国opto22公司的me计算机监控系统作为首站自动化监控系统的骨干结构。该系统采用上、下位机方式,在现场采用多级cpu进行控制处理,各i/o模块对输入输出信号能提供4000v的隔离,系统的实时性、可靠性、灵活性优于其他系统。系统的上位机主要由工控机、控制软件组成;下位机主要由控制器、智能板、i/o模块组成。上位机与控制器通过100mb/s以太网进行通信,控制器与智能板通过rs485进行串行通信,i/o模块直接插在智能板上。控制软件从上位机通过以太网下载至控制器。 该控制系统的特点如下:一是可靠性高、二是可维护性高、三是智能化、四是实用性强。 (二)me控制系统构成 站内设有一套计算机控制系统,分为两级控制,上位机控制设在主控室,负责全站工艺流程数据管理,根据不同工艺流程,将控制岗位划分为分离器岗、计量岗和外输岗,每个岗位均设现场控制机一套,负责工艺流程显示、数据采集与控制。计算机控制系统的结构如图1所示。 1.现场控制单元 现场控制单元分布于联合站的各个岗位,负责现场数据采集和控制策略的实现,是智能联合站的核心部件。其采集数据主要包括:每台分离器的液位、入口压力和温度、出口汇管压力和温度、脱水泵房和外输泵房的进出口压力、温度、流量泵的电流和电压、每台流量计的来油温度和压力。 各控制单元和上位监控站同时作为控制网络的一个节点,能进行高速对等通讯。me控制系统采用的现场控制单元主控器为snap-lcm4 主控器,可支持串口、arcnet、以太网,可实现多种通讯方式组合,满足工业现场的要求。me控制系统采用snap-b3000单元处理器,其主要功能是可完成和主控器之间的多种通讯方式,并对主控器的要求作出快速的响应;实现i/0的智能化,处理简单的逻辑功能,对本单元的i/0点进行定期扫描。 2.上位机监控站 上位机监控站可以通过组态构成各种功能画面,借助于这些画面可以完成对生产过程的监视及控制。它主要显示参数总貌、工段、细目、趋势、流程图画面、设备启停状态及pid调节功能、系统显示画面示意及各种报表功能,系统数据覆盖了全部生产装置和生产环节,便于形成完整的实时生产管理系统,图2和图3分别为分离器区生产数据显示画面和工艺流程显示画面。 联合站的数据通过网络,实时进入信息中心的数据库中,通过分析软件,可及时形成各类分析图表。使用标准的网页浏览器可以对系统信息进行监测,生产运行情况、设备情况、计量数据、油气产量等数据一目了然。 三、自动化监控系统在分离器岗的现场应用及效益分析 (一)现场应用实例 实例1:2005年3月12日凌晨3点,操作人员发现1#分离器采油六队的液位由原来的0.98mm降到0.65mm,压力由0.28mpa降到0.23mpa,及时到现场进行检查,排除了分离器的故障,经过分析判断,认为是采油六队的来液量减少,立即与采油六队联系。经过巡线,发现是采油队一个计量站的外输管线穿孔。由于首站发现及时,使采油队在最短时间内发现问题解决问题,避免了场地污染等事态的扩大。 (二)有助于操作人员准确调节油气分离器 油气分离器工作的好坏,以分离质量和分离程度来衡量,分离质量差,不但随气体流失了本该纳入液相的轻质油,降低了原油的质量和数量,而且气管线中存在的液相原油会增大阻力损失,严重时甚至堵塞气管线,分离程度不好,造成出油管串气,减少产气量。采用自动化监控系统后,操作人员能够根据数据显示,及时准确地进行调节,使分离器液位始终保持在1/2~2/3的位置,保证了分离器的分离效果,减小过多的气体造成沉降罐内液体的搅动,提高了原油计量的准确性,并最大限度地增加产气量,提高了经济效益。 四、结论 本文介绍的自动化控制系统功能先进,在油田集输泵站中,能够适应现代化生产的要求,使生产和管理实现自动化,可以实现在线连续、自动监测、控制集输处理过程中各生产部位的工艺参数, 有效防止生产事故的发生,具有推广使用价值。 自动化控制论文:污水处理自动化控制探讨 摘要:随着我国改革开放的深入,我国的工业发展开始进入一个新的台阶。而随着工业发展带来的环境问题却也不可忽视。在这众多问题之中又以与我们的密切相关的水环境污染为问题之首。对这些污水进行控制特别是自动化控制也应该成为社会的研究问题之一。本文就从污水处理自动化控制展开探讨,而提出了污水处理自动化的控制设计思路以及设计要求,同时对控制系统组成以及功能也做出了探讨分析,希望你能为污水的处理控制以及环境的保护有点益处和贡献。 关键词:污水处理自动化控制系统 应用现状 plc控制 引言:近年来, 我国的污水处理技术随着计算机与自动化控制技术的飞快发展以及我国电气设备市场上各种各样继电器以及传感器等电气设备的改进和发展也开始有了一个新的发展。 而对污水处理采用现代先进自动化控制技术和计算机技术是整个污水处理行业的必然发展方向,而且采用现代先进的自动化控制技术和计算机技术能够给污水处理系统带来的高质量、低消耗以及稳定可靠的运行, 而且这也能同时使的污水处理技术得到长足的发展和应用。 1.污水处理自动化控制系统的作用以及应用的现状 污水处理自动化控制系统在当前社会的污水处理有着其不可忽视的作用但是在污水处理的应用之上的现状却是不容乐观,下面简述一下污水处理自动化控制系统的作用以及应用现状。 污水处理自动化控制系统的作用主要在于能够对污水的处理进行整个过程的实时监督和控制,而达到污水处理系统优化运行以及能够降低系统运行成本的同时而保证了污水处理的质量和实现真正的无人值守的污水处理的目的。不仅如此,污水处理自动化也能够为环保部门的污水监控提供技术的支持。 尽管污水处理自动化控制系统的作用如此明显,但是现在的应用现状却是有点令人堪忧。由于地域的不同以及资金的局限,在很多的公司对污水处理的系统还是依靠污水处理系统采用的检测为手段,而进行检测的仪表基本为国产的离线仪表达不到污水处理的要求。不仅如此污水处理的监测手段也是先取样后测量, 而以测量结果调整污水处理系统的运行状态,这种不连续的污水处理系统已经达不到时代的需求。 2.污水处理自动化控制系统的设计思路和设计要求 污水处理自动化控制系统根据不同的污水污染程度而有着不同要求,所以污水处理控制系统的设计思路和设计要求要根据这些而做到具体。在设计思路上,应该充分考虑到污水处理工艺的要求,做到处理的工艺过程协调统一并能够实现中央化的控制。而在设计的要求上主要应该注意三点也就是实现自动化控制的三个模块。第一,时序控制模块。也就是通山的定时控制装置, 也就是指的是特定时间启动的特定的设备。第二,反馈控制模块。也就是对污水处理的情况进行控制和检测保证系统的优化控制。第三,数据资料模块。也就是系统对数据以及资料的采集,数据库的管理等功能,而以便工作人员对系统的分析管理。 3.污水处理自动化控制系统的组成和实现以及功能扩展 污水处理自动化的控制系统在有了设计思路之后以及设计要求之后那么就是对系统的组成以及系统的实现和系统的功能扩展了,下面对对这三大块进行探讨分析和阐述。 3.1污水 理自动化控制系统的组成 污水处理自动化控制系统的组成主要也可以分为三个方面。第一那就plc的运用,在污水处理过程之中,对控制的要求极大,所以可编程控制器(plc) 因可以控制几十点的小型plc 到上千点的大型plc而能够很好的符合在污水处理之中的控制要求,而且其可靠性和较高的性价比在污水处理控制系统中也是极有优势的。第二,污水处理自动化系统控制结构的组成。对这个组成的原则可靠,经济而易于维护。而具体到面那就是以中央控制层进行远程的监控,而现场控制层进行数据的采集以及现场设备的运行,至于就地动手层那就是现场的控制开关做到分散管理。而这三层组成能够对系统做到进行集中管理而控制分散的原则。第三,系统安全装置。也就是系统的安全保障。污水的处理系统过于复杂也导致系统的故障可能性高,好的安全装置能够避免事故的发生。 3.2污水处理自动化控制系统的实现 要做到污水处理自动化控制系统的实现,那么就应该对系统装置有一些要求,特别是系统的硬件和软件的组成要有所甄别以及选取,以便能够做到系统的优化控制。而污水处理自动化控制系统的硬件来说,系统的硬件应该主要由监控管理计算机(上位机) 、pl c( 可编 程控制器)以及属于控制和检测的电气控制柜现场监测仪表等组成。而系统的软件更要注意了,按照国内污水处理的要求以及目前目前系统人机界面开发软件来看,首先就是通用流行的in to u c h 、fix、w iz co n 、kin g v ie w , 另外就是一些国内的plc 厂家自主开发的r s v ie w 、e o n e etp、w in e e 等。而且国内污水处理自动化控制系统基本上也都是在经典的w ind ow s 或nt 上开发以及运行,而 常用于在w ind ow s 和nt 上的数据库引擎有sql se rv e r 以及m ysql和in teth a se,所以在运用时应该据实际情况进行选择运用,以实现污水处理自动化控制系统的最佳运行。 3.3污水处理自动化控制系统的功能扩展 污水处理自动化控制系统由于其选择的处理系统以及各种硬件软件的使用借助也能够实现一些功能性的扩展。第一,那就是上位机的功能扩展。这项功能主要基于plc的运用,在plc 保证基本系统控制功能的同时,而又能够极好的运用系统资料库的历史数据以及存档的运行经验,经过系统自己对比分析,而得到了系统工艺处理的优化参数, 在使用上位机将现有的自动化系统开发扩展成为了一个拥有动态模拟与优化控制的模拟优化控制系统,从而 提高控制水平。第二,控制系统规模的扩展,由于plc模块化的功能能够使得在加入合适的软件功能之下就能够实现系统规模的扩展。第三,远程网络控制的功能性扩展。这是基于污水处理自动化控制系统以数据库为核心的特点,而采用目前国内市场成熟的有关远程网络技术来实现系统基于internet的远程性控制,而做到对污水处理系统的远程监测和控制,保证系统的安全运行。 结束语:总而言之,污水的处理现在已经是社会的问题也是环境保护的重要点,在我国环保的产业内容中,午睡的处理还是占有很大的分量的,所以做好污水处理的工作是有其必要性的。而污水的自动化控制出路系统在如今的社会看来有着不可替代的功能,它的管理功能,运行效果以及科学的管理和过程的控制都是如今污水处理必不可少的。但是,作为污水处理控制自动化的从业人员在好好地利用污水处理自动化控制系统的同时也应该要更加努力的深入研究,而为我国的污水处理事业做出自己的贡献。 自动化控制论文:工业电气工程中的自动化控制技术浅议 【摘要】工业电气工程之所以得到迅速发展,与自动化控制技术的应用密不可分。本文根据实际工作经验总结,研究了工业电气工程中自动化控制技术的主要方式,并以此为基础,总结出工业电气工程中自动化控制技术的强化管理措施,分析出自动化控制技术在工业电气工程中的具体作用,为今后自动化控制技术的发展提供理论基础。 【关键词】工业电气工程;自动化控制技术;强化管理 前言 随着我国社会的不断进步和发展,促进了工业电气工程行业的进步。电气控制在工作过程中具有精度高、操作简单等特点,并通过与自动化控制技术相结合,实现工业电气工程生产中的无人参与、减少人工操作等环节,提高工业身产效率,降低了劳动力投入。工业电气工程中的自动化控制技术,不仅为我国经济发展提供可靠性,也成功将劳动力从繁、危险的环境中解放出来。 1工业电气工程中自动化控制技术的主要控制方式 1.1远程控制方式 远程控制方式是工业电气工程中自动化控制系统的主要控制方式,在生产过程中能够帮助企业节省材料,提高生产效率和可靠性以及减少各种安装费用等,还能与其他技术进行组合。一般来说,现场控制总线技术是远程控制中常见的一种方式。例如:由于工业电气工程在生产过程中需要进行大量的信息通讯,一些小型企业在通讯中运用到了CAN等总线通讯,但这种通讯方式在信息传播速度上相对较慢,因此,该控制技术比较适用于小型系统监控。 1.2集中控制方式 想要良好的实现电气自动化技术,就必须有控制作为其中媒介,通过工作人员的相关操作,从而为电气自动化技术施加一定约束,使其运作形式规范化,最终实现经济价值的创造。对于集中控制方式来说,在操作上较为简单,同时也是自动化控制技术中较为重要的控制技术。该技术的控制原理是将系统中全部功能集中到一个系统处理器中,这样可以避免系统在运行过程中出现功能分散,让工业电气生产变得简单流畅。同时,也节省了工作人员对自动化控制系统的保养时间与维护时间,只需对单一系统进行保养即可,这在一定程度上节约了能源,并将工作效率提升[1]。但对于这种系统过于集中来说,也会出现一定弊端,主系统在工作过程中需要下达和接受繁杂的命令,稍有不慎,主系统就会因为工作量过重出现损坏,最终影响整个生产效率,对工业电气工程生产极为不利。 1.3现场总线控制方式 在现场总线控制方式使用过程中,具有较强的目的性,可以对电气自动化系统进行针对性设计,根据实际情况也确定间隔设计。另外,这种现场总线控制不但包含了远程控制的优点,还可以减少大量的模拟量变送器以及间隔设备的使用等,通过智能安装和与监控系统的对接,节省了大量维修和身产成本。在现场总线控制中,由于各个环节相互独立,即使系统中的某一设备因为故障而停止工作,也不会导致整个系统的瘫痪,通过网络技术的配合,可以将其他相似功能的设备接入到系统中,为整个系统的平稳运行提供了保障。也正是因为上述优势,现场总线控制方式在工业电气工程的自动化控制系统中得到了广泛应用。 2如何加强工业电气工程中的自动化控制技术管理 2.1采用数字化控制 在经济和科技高速发展的大环境中,在一定程度上推动了产业的科技化、数字化发展。所以说,数字化建设必然会成为工业电气工程中的主要建设项目。电气工程的本身就是科技不断发展的产物,近年来相关技术也得到了不断发展和完善,使得工业电气工程在发展建设中与数字化控制相结合,这在一定程度上推动了自动化控制技术的发展和进步。 2.2实施系统处理机制 在电气自动化系统应用过程中,电气方面的技术实现主要是通过抗干扰措施、传输信号屏蔽装置以及接地信号处理等措施,这对于电气自动化系统的平稳运行来说具有重要意义,体现出了系统处理机制的作用。另外,这种系统处理机制还可以对电机的实际运转情况和生产记录进行分析,更具其运行状态判断其是否处于正常运行状态,如果发现运行状态异常,就会发出紧急警报,维护人员会根据报警信息迅速确定故障位置,将故障及时进行排除,避免系统运行受到影响。 2.3因地制宜选择设备 自动化控制设备时工业电气工程自动化控制技术的基础设备,而自动化控制设备的运行情况直接影响到整个工业电气工程的运行效率和安全性。一般来说,自动化控制设备主要有以下两种:①控制处理类设备,包括处理器、终端控制设备等,通过控制处理类设备的相互作用,来对整体工业电气自动化系统进行有效调整,处理突发问题,最终保证系统能够在正常情况下运行。②信息搜集和传递设备,包括信号传输设备和电子信号转换设备等。信息收集传递设备可以对整个自动化系统进行实时监控,将信息反馈给控制中心,实现对自动化系统中的所有设备进行实时监控,保证故障信息得到及时发现和处理。 3自动化控制技术在工业电气工程中的具体应用 3.1变电站 在工业电气工程系统中,变电站是重要组成部分之一,对电网调度的自动化实施也有重要促进意义。在传统变电站日常工作过程中,大多数都需要人工操作才能完成,比如说:数据收集、信息反馈等,但由于众多因素的相互影响,人们在工作过程中很容易出现差错,最终导致系统的整体运行受到影响。通过在变电站中加入继电保护和终端通信系统,可以实现对变电站的整体综合控制,从而实现远程数据传输和命令下达,实现了即使没有人员驻守,也能保证变电站的合理化运行[2]。 3.2发电厂 发电厂DOS的分布控制如图1所示,DOS控制也被称为分散控制,采用分层分布的方式,由OS、ES、PCU以及以太网等设备构成,主要的功能就是实现发电厂中所有的信息收发工作。对于该功能的实现主要有以下两个途径:(1)根据DCS的向上传递部位的不同信息,系统会掌握主机以及其他工作站的实施状况,通过监控进行实时管理。(2)根据DCS接受到的下行指令,系统可实现对各个监测部位的活动展开协调工作,从而实现全面控制。与此同时,DCS因为储存信息的功能不同,还可以对出现故障的部位提供一定的诊断和维修帮助,从而保证维护工作的顺利进行。通过在发电厂DCS中应用自动化控制系统,不但能使工业电气工程中的网络结构得到合理优化,加快信息传递效率,还能从根本上保证信息准确率的提升,让控制工作更加精确。 4总结 综上所述,通过在工业电气工程中使用自动化控制技术,可以实现自动化管理,并提高工业身产效率和产品质量,从而推动我国工业现代化进程。在此基础上来进行发电厂和变电站的设计,可以方便工作人员对工业电气工程进行全面控制,降低人工作业内容,提升企业经济效益。因此,相关工作人员一定要重视自动化控制技术的研究工作,为我国实现可持续发展提供技术基础。 作者:邢丽敏 单位:天津市电力公司路灯处 自动化控制论文:智能化在电气工程自动化控制的应用 【摘要】智能化技术是科技发展的产物,目前在电气工程自动化控制中有良好的应用效果。智能化技术在电气工程自动化控制中发挥着重要作用,在提升电气工程质量的同时还对其效率有很大程度的改善。本文首先介绍了智能化技术的理论基础,之后针对智能化技术的特点,以及在电气工程自动化控制中的应用展开详细论述。 【关键词】智能化;电气工程;自动化控制;应用 前言 随着科技的发展,智能化技术在很多领域都有应用,目前应用效果最佳的是在电气工程自动化控制中。对于电气工程来说,自动化控制是非常重要的环节,传统的控制方式弊端明显,工作效率低,对电气工程行业发展起到制约作用。智能化技术的出现就很好的解决了这些问题,它借助计算机等先进技术完成人工智能,使得电气工程自动化控制更加精准,工作效率大幅提高,让我国电气工程行业拥有更良好的发展环境,给其发展提供有力的技术支持。 1智能化技术应用的基础理论 智能化技术在具体应用上具有很大价值,这项技术的理论基础包含的内容非常丰富,涉及领域广泛,所以智能化技术具有很强的综合性,在很多领域都有很好的运用成效。智能技术的应用主要是在智能设备的开发上,利用先进的科学技术让设备独立完成危险系数较高的工作。在进行智能技术研发的时候,工作重点一直放在电子电气技术中。对于电气自动化控制的智能研究来说,研究电子电气技术和信息处理技术是必须完成的内容,这样能够让最终技术具有良好的适用性和安全性。随着计算机技术的发展与普及,作为高端技术的智能技术在电气工程自动化控制方面得到应用。 2电气工程自动化控制中智能化技术的特点 随着科技水平的提升,我国电气自动化技术得到发展,已经达到智能化水平,电气工程控制实现智能化是最显著的表现,和传统意义上的控制相比具有自身独特的特征。 2.1无人化控制 智能化技术具有显著优势,在具体电气工程自动化控制中得到广泛认可。在进行电气设备调节时候使用智能化技术减少了工人劳动强度,只需要调节具体技术就能够实现无人操控。 2.2智能化控制器无需控制模型 与传统使用的控制器相比,智能化控制器具有明显优势,能够有效对自动化控制器的精密系数进行提高。在实际操作中,传统的控制器如果要控制的对象动态方程相对复杂,那么控制器就不能对其进行有效控制,导致被控对象的模型设计受到阻碍。工作中运用智能化技术,模型设计不需要进行,这样就排除了不能对模型设计进行预测的情况。 2.3智能化控制器处理数据具有一致性 所有输入的数据都能够利用智能化控制器对其进行处理得到工作预估结果。通常来说,控制对象具有可变性,所以需要控制的对象各不相同,这就使得控制器表现出不同的控制效果。面对具有多样性的控制对象,智能化技术也不能达到全面对控制对象进行控制。这就为日后的智能化控制器指引了研究方向,让智能化控制器能够根据具体被控对象的特征进行分类控制。 2.4提高了电气工程系统控制水平 智能化技术在电气工程中的使用能够提高对系统的控制水平,首先能够对电气工程相关的系统数据进行有效控制,同时还能排查出电气工程中存在的安全隐患,对其进行预警并实施反馈调节。通过这样的方式有效减少电气工程运行中的故障发生率。 3智能化技术在电气自动化控制中的具体应用 3.1神经网络系统 现如今,神经网络系统在电气工程自动化中有较广泛的应用,这一系统包含两个子系统,一个是利用电气动态参数而使用在定子电流的辨别控制上,另一个利用机电系统参数而使用在转子速度的辨别控制上。神经网络系统的构造具有多层的前馈性,在控制过程中最常使用的是反向学习算法。智能神经网络函数估计器抗噪音干扰能力较好,同时又拥有很好的一致性,不用借助控制模型,这一系列优势决定了智能神经网络的应用范围,最常用的是模式识别和信号处理,对于电气传动来说有很好的控制效果。在诊断系统以及条件监控决策时候,智能神经网络具有良好的可靠性,主要是因为它能够使用并行结构进行控制。 3.2智能控制 智能技术在电气自动化控制中的应用使得电气工程的操作得到改善。首先,在控制上实现了无人操作技术,电气工程操作更加高效、自主,无人操作技术的实现使得人工投入减少,工人劳动强度降低。其良好的使用效果也给智能化技术提供了更好的发展平台;其次,智能化技术的应用对其性能优越性予以了肯定,这就为智能化技术拓展应用领域打下基础。 3.3优化设计 电气工程自动化控制过程中不可避免的会融入电气设备的设计,通常来说设计是一项繁杂的工作,要对所有涉及到的知识有深入的了解,还要知道如何运用这些知识;除了对相关知识的掌握,充足的工作经验也是不可缺少的因素。实验和经验有机结合手工完成设计是传统上最常用的方法,所以得到的方案要想达标较难,修改起来费时费力。随着智能化技术的出现,方案设计都利用计算机完成,在节省设计时间的基础上,提升设计方案的质量,同时使得设计方案具有更佳的使用性能。在对设计进行优化的过程中,通常使用智能化设计中的遗传算法,这一方法的实用性非常强,智能化技术的应用使得设计得到合理优化。 3.4故障诊断 在电气工程系统工作过程中,不可避免会有设备故障的情况发生,通常情况下,故障的发生不会是突然的,都会有不同的征兆存在,在电气工程中使用智能化技术就能对故障进行有力的诊断。在电气设备的使用中,变压器占有重要地位,所以技术人员对变压器的监测十分重视,这就需要对变压器进行不定时的检测,通过这一工作环节能够减小故障率但是不能杜绝故障发生。对于变压器监测工作来说使用智能化技术就能第一时间对故障进行诊断,最大程度降低电气故障的发生。在变压器的智能化技术诊断工作中,针对变压器渗漏出油体的分解气做出相应的分析,是对变压器进行诊断的主要方式,用最短的时间对变压器的故障范围进行确定,最终找到准确的故障发生点之后完成检修工作。通过智能化技术,首先对故障诊断及检修速度进行提升,其次还杜绝了故障损害电气设备的情况发生,有效延长了电气设备的使用寿命。 4结束语 综上,智能化技术应用在电气工程自动化控制上有助于电气工程行业的进一步发展。在电气工程中运用智能化技术能够让电气工程自动化控制变成现实,在提高企业生产效率的同时降低人力投入。电气工程自动化控制智能化技术具有无法比拟的优势,这就决定了在电气工程中得到良好的应用效果,在控制、设计,故障诊断等方面都得到有效运用。随着电气工程自动化控制要求越来越严格,就需要技术研究人员不断探索,让智能化技术的应用有更好的效果。 作者:刘姜伟 单位:江苏自动化研究所 自动化控制论文:净水厂自动化控制系统设计 摘要: 本文结合某净水厂的工艺流程,分析了自动化控制系统的软件及硬件设计选型。 关键词: 工艺流程;计算机管理系统;硬件设计;软件设计;PLC 1净水厂概况 浙江某净水厂设计规模为10万m3/d,供水水源为水库水,原水经7kmDN800引水管道进入净水厂,供水系统为全程重力自流供水,出厂水经消毒后重力自流至城区配水管网。 2工艺流程 本工程净水处理系统工艺流程为:源水来自水库,依次进入综合池、V型滤池、清水池,经处理后,输送至城市管网。本工程污水处理系统工艺流程为:综合池产生的污泥排入排泥水调节池、提升至浓缩池浓缩后,进入污泥脱水机房,脱水后污泥外运。滤池的反冲洗水经回用水池提升至综合池回用。本工程各类药剂投加点:矾投加至管道混合器,石灰和高锰酸钾投加至管道混合器前,粉末活性炭投加至折板反应池中部,氯气投加至管道混合器前、清水池进水管和清水池出水管。 3中央控制室计算机管理系统 中央控制室计算机管理系统设于生产调度大楼的中控室,采用具有C/S(客户机/服务器)结构形式的计算机网络,同时可支持B/S(浏览器/服务器)结构形式,并可以与上级系统和周边系统链接,现场站与中央控制室之间通过工业以太网光纤环网进行数据通信。中央控制站主要完成全厂的数据通信和调度管理。计算机系统建立在开放的、可靠的网络环境中,系统中的硬件和软件都具有可靠性、开放性和先进性。操作员站采用基于客户机/服务器结构的Windows7操作系统,服务器操作系统采用WindowsServer2008操作系统。 3.1计算机管理系统设计 全厂控制网络分三层。第一层为信息层:由2台监控计算机、2台数据服务器、1台WEB服务器、1台工程师站、网络打印机等的基于IEEC802.3标准的以太网组成,在中央控制室设置1套100/10Mbps24口工业以太网交换器,用超五类网线相连,形成星形拓扑结构。第二层为控制层:由中控室监控计算机至厂内现场主站基于IEE802.3标准的工业以太网光纤环网组成。第三层为设备层:由现场控制主站至设备控制箱、现场仪表基于IEC61158标准的现场总线或常规I/O组成。 3.2计算机管理系统硬件设计 服务器及控制计算机选用DELL产品。工业以太网交换机采用MOXA品牌,PLC和触摸屏均采用施耐德公司的产品。不间断电源选用APC产品。 1)计算机技术性能 (1)CPU:酷睿i5-4570(四核,3.20GHzTurbo,6MB)。 (2)内存:DDR34GB。 (3)硬盘:SATA串行硬盘500G。 (4)光驱:光驱DVD±RW。(5)显示器:24寸宽屏液晶显示器。 2)数据服务器技术性能 (1)CPU:英特尔至强六核E5-2630。 (2)内存:4GBRDIMM,1600MT/s,低电压,单列,x4带宽。 (3)硬盘:300GB15KRPM6Gbps近线SAS热插拔硬盘*4。 (4)光驱:DVD。 3)工业以太网交换机技术性能 (1)工业级以太网产品,符合标准的IEE802.3以太网标准,支持STP/RSTP协议,可构建快速冗余以太环网,单台自愈时间≤30ms。 (2)带有SNMP管理单元。 (3)支持Port-basedVLAN协议,可以对网络进行灵活的子网划分。 (4)支持QoS,对信息设定不同的优先权。 4)UPS不间断电源技术参数 (1)双变换在线式。 (2)具有较强的抗过载能力,至少要能够达到125%的过载。 (3)具有人性化触控式按键,清晰易懂的LED界面,可完整显示UPS状态、负载、电池容量、电池更换指示等详细信息。 (4)能够在130V~275V输入电压范围内正常使用。 (5)具备短路保护装置,发生故障时自动停机,故障消除后自动恢复。 (6)具备防雷击保护装置。 3.3计算机管理系统软件设计 工业监控软件采用亚控公司的KingSCADA开发平台,在此平台上设计开发用户所需的生产管理系统。根据生产过程工艺仪表采集到的数据,生产设备运行中状态信号和电气数据以及化验数据和其他信息等,协调和管理全厂的生产调度,打印生产报表、绘制趋势曲线图,报警及事件记录。生成净水厂的生产工艺流程、变配电系统实时动态图,反映生产工艺流程的实时数据、完成报警、历史数据、历史趋势曲线的存储、显示和查询。生成各类生产运行管理的班报、日报、月报和年报表。在线生产成本分析系统具有对任意一个或多个时间段的生产成本进行统计、查询、比较、分析等功能,为生产决策提供可靠依据。 4自动化控制系统 自动化控制系统采用PLC控制器,通过采集现场仪表的生产实时数据和控制设备的状态信息,根据现场工艺的要求,实现净水厂的过程控制、顺序控制、连锁控制、设备的开机、停机等各种操作,完成净水厂的自动控制。自动化控制系统集成了计算机技术、通信技术、高性能PLC及智能化仪表。集中管理生产过程中的信息,以实现整体操作、维护、管理和优化;同时,也使得控制风险分散,提高系统可靠性。 4.1控制系统站点分布 本工程在厂区设置5个PLC主站和11个PLC滤池子站。5个PLC主站分别为:综合池PLC主站、反冲洗泵房PLC主站、脱水机房PLC主站、加药间PLC主站、加氯间PLC主站,每个滤格设置一个滤池子站,共11个滤池子站。PLC主站与SCADA服务器组成100M工业以太网光纤环网。所有PLC主站按无人值守的运行管理方式。 4.2控制系统硬件设计 根据生产设备、生产管理、工艺流程、构筑物位置分布相对分散的特点,系统选用施耐德电气基于可编程序控制器(PLC)的控制系统。每个控制主站采用施耐德电气的ModiconQuantum热备系统(CPU67160系列)。11个滤格子站,采用施耐德电气的ModiconM340(BMXP342020系列)控制系统。140CPU67160是ModiconQuantum系列最高端控制器,专用于双机热备冗余系统。CPU采用Pentium型芯片,主频266MHz,内置RAM,并提供两个PCMCIA扩展插槽,能够很容易地满足最大限度要求的程序扩展和数据保存。存储器容量可以用PCMCIA卡(存储程序、常数、变量名和注释,备份文件等)进行扩展。集成Modbus、ModbusPlus、TCP/IP(热备端口)、USB等多种通信端口,便于与其他设备实现数据交换。CPU上集成液晶显示屏幕,用于显示系统的运行、故障、通信等状态信息和设置系统的相关参数。带有后备电池的SRAM,可以在控制器断电的情况下保存应用程序和数据。140CPU67160集成了100M的光纤通信端口,完成主备CPU模块的数据同步。QuantumCPU使用可擦写存储器技术,支持控制器的执行存储和指令集。这一最新的非易失存储器技术,在不更换存储器卡的情况下只需通过Modbus或ModbusPlus即可实现操作系统更新。 4.3控制系统功能设计 各PLC现场控制站设计具有下列功能: (1)具有实时监测所属监控工艺流程范围内的生产过程参数(压力、流量、液位)、水质参数(温度、浊度、PH值、余氯等),并对采集的上述参数进行处理同时供上位机储存、显示。 (2)具有实时监测所属监控工艺流程范围内主要设备的运行状态,并对其进行采集、处理同时供上位机储存、显示。 (3)具有全自动控制或调节计量泵、水泵、鼓风机、阀门等设备。 (4)具有自动进行越限保护处理和设备故障自动进行保护。 (5)具有可靠的安全措施,具有保护口令,防止越权修改程序。 (6)系统具有较强的自检功能和故障自恢复功能。能够承受运行中的各种干扰。 4.4控制系统开放性和可扩展性 开放性的系统整体结构可以保证系统具有较长的生命周期,系统在投入运行以后可能会有一些变化调整,因此系统必须具有灵活的结构,具有良好的开放性,在软件和硬件的配置上能灵活增减。具有强大的系统维护和诊断功能,保证系统安全、可靠的运行。自动化控制系统的可靠性是整个系统长期稳定运行的关键因素。PLC、网络设备、监控软件等系统核心部件以及断路器、开关电源、继电器、接线端子等易损件均选用工业级、抗干扰能力强,在净水厂自动化系统领域有长期运行经验的国内外知名品牌。整个自动化系统能够在严格的工业环境下长期、稳定地运行。系统组件的设计满足国内、国际的安全标准,并且易配置、易接线、易维护、隔离性好,结构坚固,抗腐蚀,适应较宽的温度变化范围,能够承受工业环境的苛刻条件。系统提供高度的在线维护性能。任何节点故障、离线或从系统中移去不会影响其他节点正常运行,具有标准的对外通信接口,便于与其他控制系统通信。选用高质量的设备搭建的系统架构,不仅可以保证系统稳定、可靠的运行,也将大大减少投运后的维护工作量、并节约二次投入的资金,同时避免因系统故障导致的损失。 作者:斯东浩 单位:浙江浙大中控信息技术有限公司
锅炉发电机组的节能技术探讨:DCS在发电机组锅炉热工自动化改造中的运用 (广州恒运企业集团股份有限公司) 摘 要: 随着现代社会技术水平的不断进步,发电机组锅炉热工自动化水平也多有提高。其中分散控制系统在发动机组锅炉热工自动化改造中有着十分重要的意义。本文从分散控制系统的基本特性以及基本组成出发,简述了它在发电机组锅炉热工自动化改造的改造内容和应用现状,强调了 分散控制系统 系统的优势特性,总结了发电机组锅炉热工自动化改造的发展方向。 关键词: 分散控制系统(DCS) ;发电机组;热工自动化改造 传统热控系统线路复杂,维护监控成本高,不符合日益增长的生产需求,自动化水平的落后严重制约了机组的生产性能和安全性能。近年来,将分散控制系统用于发电机组锅炉热工改造,大大提高了自动化水平。其中,东方集团的300MW机组具有代表意义,汽轮机、锅炉、发电机是主要组成,在试运转中不断完善调试后,该机组商业运行状态良好,热耗平均数值为:8484 kj/kw・h。部分参数具体数据见表。 一、分散控制系统的基本组成 分散控制系统也称DCS,由监视控制级和过程控制级组成。首先,操作员站是指运行人员监视操作控制平台,它可以提供并完成相关信息数据采集和生产过程的干预。可以通过实时通信网等设备的运用完成对整个系统动态监控,如实时设备状态和操作记录,还能做到相关数据、报表的简单处理、以及应急事故的报警和分析等其他多种功能。历史数据站是数据储存检索的主要完成载体,它可以计算效能,监控设备,但和操作员站不同的是,它不能发出控制指令。打印站可以完成数据等资料的实体输出。以上三者共同组成监控站。过程控制站的核心是数据处理和驱动执行,是接受指令反馈信息的重要关节。数据采集站主要参与预处理和过程量的采集。工程师站是逻辑组态等功能的专用工具。分散控制系统在网络、软件、以及多个模板、多个逻辑的全方位支持下,可以实现多种控制模式,如二进制控制等等,分散控制系统有着极强的延展性和多样性,因地制宜的选取合适的控制模式,对于提高整个系统的安全性和稳定性有着十分重要的意义。 多控制站可以有针对性的完成不同任务,如输入、记录、输出、驱动、扩展等,多个控制器并行组成完整的控制系统,最终实现实时数据监测和驱动等综合功能。 二、发电机组锅炉热工自动化改造内容 将分散控制系统应用于发动机组锅炉热工自动化改造内容主要包括MCS、DAS等多系统的自动化改造,具体的系统配置依据实际情况各有不同。改造具体流程如下:首先,依据实际生产的需求,将各控制站进行任务分工。具体任务如保护、风力调节、风烟顺控、燃烧器管理、协调、制粉、减温、旁路、轴封、泵系统以及数据采集功能。依据具体功能的不同配备各种有针对性的模板。针对待改造的传统发电机组的现状和不足,强调提高改造发电机组锅炉热工的生产效率、安全性能以及可靠性能。因此,分散控制系统采取双冗余结构提高系统的安全可靠性,同时,将被控制对象的重要程度进行分级,重要级采取超级分散配置,进一步保障了数据安全。分散控制系统通过使用硬接线减轻网络负荷,一方面保障了系统的开放性和兼容性,另一方面提高了网络通讯的稳定性和容错率。分散控制系统还可以通过设置多操作员站,减少个别控制站的增减对整个系统的影响,这也大大提高了系统的开放性和稳定性。 机组协调自动化控制是发电机组锅炉热工自动化改造的单元核心,代表着自动化水平程度,是实现电网调度等整体控制的必然基础。提高发动机组锅炉热工自动化程度,就要提高机组协调控制,具体要求从锅炉、发电机的单元机组等被控对象的基本特征出发。控制器接受压力相关数值计算指令控制汽机和锅炉机组。锅炉机组等各组间及组内多个子系统间协调一致,最终稳定的提供机组所需能量,从而在提高机组安全性和稳定运行能力的同时,提高系统的经济效益。 机组协调控制系统的主要现状难点在于多变量带来的不确定性。输入数据不是单一变量,锅炉调节量是由多子系统组成,水、风、燃料等多数据共同影响的。因此子系统的多方协调和平衡是实现机组输入输出强耦合的必要基础。这就要求我们从实际出发,调节机组运行中的具体问题,通过参数自适应等多逻辑组态的手段,进一步控制计算,最终实现适于生产的系统的优化改造。比如:减少锅炉和汽机的互相影响,可以采用解耦算法,增强抗噪能力。子系统中,要注意水汽滞后性的控制、矫正氧量提高经济性能、注意避免一次风压不当引起燃烧不稳等现象。值得一提的是,将前馈和反馈结合可以更好的增强被控内容的稳定性。参数自适应保护等多种逻辑组态的选择大大的丰富了系统的多样性,可以根据被控对象和逻辑关系的不同选择适当的模块组态,适用于不同的实际生产问题。 最终,通过机组现场运行和多次实践证明,分散控制系统改造的发电机组运行过程平稳顺利,符合预期既定效率目标,安全性等多系统评价指标反馈良好,改造后明显优于传统控制方法机组,较好的解决了基建遗留问题,带来了可观的经济效益和安全保障。我们得到结论,分散控制系统大大提高了我国发电机组锅炉热工自动化水平。为保证发电机组锅炉热工自动化的可持续发展,就必须深化扩大分散控制系统在发电机组锅炉热工自动化改造的应用,进一步提高系统生产效率,提高系统稳定性和安全性,提高兼容性和应变能力。 三、分散控制系统在发动机组锅炉热工自动化改造的优势 分散控制系统在发动机组锅炉热工自动化改造中有着不可替代的运用优势。首先,分散控制系统具有实时性,可以在控制对象要求的时间限度内完成数据的采集处理分析以及指令的传送和完成。现场处理和直接控制也凭借分散控制系统得以完成,其次,分散控制系统具有更高的稳定性,一方面,分级的控制和多节点接入以及多站点的并行模式可以尽量降低个别节点缺失的损失,同时降低维护管理成本,另一方面,多拓扑结构的网络模式也可以保证数据传输的稳定性。再者,分散控制系统的兼容性强,在线网络的重构能力保障了信息的可扩充性,提高了整个系统的承载能力和容错能力。开放性的系统设计以及模块和逻辑组态的多样性丰富了控制系统的功能,可以实现多种先进控制和自定义的特殊算法。最重要的是,分散控制系统提高了效率。多站点分担任务,通过专业分工,提高了任务完成能力。值得一提的是,分散控制系统整体上降低了系统的维护成本和故障率,由于多模块的组成形态,有别于传统链式结构,故障一旦发生,可以缩小故障范围,保证系统通畅的同时,完成系统维护。 四、总结和展望 自动化信息化建设是工厂管理的必由之路,随着算法、设备的不断进步,机组运行效率和安全性不断提高满足生产要求。分散控制系统分散控制系统综合计算机技术等多学科知识,通过通信网络连接各组件,最终实现各组件分散控制和灵活管理,甚至影响企业决策,是发电机组锅炉热工自动化改造的重要基础。实践证明:分散控制系统的应用,有效的提高了经济效益和生产能力。 锅炉发电机组的节能技术探讨:火力发电机组锅炉控制技术的新进展 【摘 要】近年来,国家经济和科技不断发展,国内外的火力发电机组控制技术也得到了显著提高。研究表明现阶段火力发电组锅炉控制技术存在着惯性大、不确定性等因素,使得传统的控制方法不能够完整的对建立的数学模型进行精确的控制和解析。本文从非线性角度介绍了一些不依赖于锅炉模型的新的控制技术,能够很好的控制锅炉,有利于从整体上提高锅炉机组的性能,具有很大的研究意义。 【关键词】火力发电 锅炉 控制技术 随着信息技术的不断提高,在火力发电系统中引入了计算机技术,从而为火力系统的控制提供了更加复杂的控制策略。随着发电机组的数学模型趋于精确化,由于锅炉系统零部件具有非线性、不确定性、惯性大等问题,使得传统的控制技术难以实现对其进行精确的控制。自20世界90年代以来,各国广泛的开发新技术,研究新的控制方法。特别是模糊控制、自适应控制、神经控制、预测控制等技术的研究最为广泛,逐渐成为了各国研究火力发电机组锅炉控制技术的热点。 1传统控制技术的局限性 现阶段火力发电机组的锅炉控制技术是由PI算法的多个单输入和单输出的反馈回路构成,在预定的负荷工作点整定控制器的参数并将其固定。由于现在的电网负荷需求的波峰和波谷差很大,难以避免的使用容量较大的机组参与调峰。为了能够高效的参与负荷的调度,火力火电机组的控制必须在调度周期内适应负荷变动和随机波动。随着工作点的不断变化,在负荷调度中,传统的控制技术中的零件的非线性降低了发电机组的运行性能。锅炉机组是一个复杂的非线性系统,各个通道之间都存在着耦合和惯性滞后,这些原因导致了控制困难。另外,发电机组正在朝着大容量、高参数等方向发展,锅炉运行的安全性对火力发电机组的过热蒸汽温度、再热蒸汽温度的控制性能提出了更高的要求。因此,传统的火力发电机组锅炉控制技术不能够满足锅炉的运行安全性指标,也不能够解决零件非线性等不利因素造成的影响,为此人们研究了各种各样的新的控制策略来解决控制中出现的问题[1]。 2研究新技术的意义 火力发电机组传统的控制方法具有单一性,输入和输出都不能满足当前锅炉控制的新要求,通过研究新技术能够更好的服务于锅炉控制行业,此外由于控制技术是一种综合性技术,研发出新的锅炉技术,能够带动其它相关行业的发展,从而从根本上能够促进社会经济的发展,提高社会生产力水平。 3 锅炉的新技术 3.1 自适应性控制 自适应性顾名思义是指实时跟踪系统的运行状态并且不断的变更各个控制器的参数,能够解决动态特性变化的过程控制问题。当机组在电网负荷在大范围变动条件下运行时,自适应性为多输入和多输出的非线性火力发电机组。这样能够为发电机组提供高效的控制策略。 通过自适应性控制解决煤炭的性质、管束老化等问题对锅炉蒸汽温度动态特性的影响问题,运行结果表明自适应性控制比传统的单输入 、单输出控制要有明显的高效性。另外,美国弗吉尼亚工学院的研究人员设计的自适应性控制器,能够控制锅炉的汽包水位,研究仿真结果表明,控制性能明显的高于传统的PI单输入和单输出控制。通过这些研究实例也可以得出自适应性控制能够较好的解决非线性问题,效果比传统的控制技术优越[2]。 3.2神经控制 神经控制是通过建立神经网络进行控制的技术。由于神经网络具有非线性映射能力和函数逼近能力,因此这种控制能够对锅炉中的非线性建模和控制提供良好的控制工具。希腊国立工业大学等人提出的汽包锅炉控制方案,能够通过误差反向传播算法对锅炉动态特性进行逆向研究,建立逆向的神经动态控制器,,通过对汽包锅炉压力控制进行仿真表明,这种控制器的响应时间要明显比传统的控制技术短。德国工业大学的相关研究人员采用将复杂系统分解的方法,采用多智能体系统来控制锅炉的燃烧过程。研究实例表明,通过利用神经网络的自组织和自学习的能力,能够发现机组运行数据中的动态信息,补偿对象的非线性,克服不确定性的影响,能够将系统进行线性耦合[3]。 3.3 预测控制 在热工程控制中,普遍存在着系统的惯性较大,滞后性较大,以及非线性等因素导致难以建立精确的数学模型,这样传统的控制技术难以解决非精确模型的控制,导致控制出现偏差。而预测控制对模型的精度没有很高的要求,鲁棒特性较好,能够很好的解决这些问题,因此预测控制在热工程技术中有着广泛的应用。通过预测控制技术能够实现对200MW汽包锅炉过热蒸汽压力的自调整控制,研究的仿真结果表明:在大范围运行条件下,预测控制能够明显的提高控制性能。英国的贝尔法斯特大学的研究人员基于广义的预测控制设计变量大的预测控制器,对运行范围内负荷速率变动较大时主蒸汽压力和温度进行仿真,结果表明:此类控制器的性能明显优于传统单输入和单输出控制器性能。 3.4 模糊控制 所谓模糊控制是指将工作人员的操作经验和操作过程应用语言变量总结为若干条件语句,建立模糊关系,并且建立模糊的逻辑推理,从而能够实现对复杂控制对象的控制。应用模糊控制技术来控制电站锅炉,不仅在仿真研究上取得了一定成果,在工程实践中也取得了长足的进展。相关的仿真研究有美国俄亥俄大学的研究人员设计应用在流水量控制的模糊控制器。澳大利亚新南威尔士大学的科学家,通过对不同负荷运行条件设计的局部线性控制规律进行线性组合,构造控制系统实现全局控制,实现对汽包水位的调节[4]。 4结语 随着改革开放的不断深入,我国的火力发电机组锅炉控制技术也得到了显著提高,使得我国锅炉行业的应用从整体上得到了应用。但锅炉零件也不免存在着一些滞后性大、非线性、惯性大、不确定性等不利因素,导致传统的控制技术难以实现精确模型的良好控制。本文介绍了一些不依赖于锅炉模型的新的控制技术:自适应控制、神经控制、预测控制、模糊控制,使得锅炉控制朝向智能化方向发展。通过对锅炉控制技术的非线性研究,能够为提高火力发电机组锅炉控制系统的稳定性、安全性、高效性提供一种新的研究思路。 作者简介:江清凌(1995.2-),女,华北水利水电大学,本科,研究方向热能与动力工程。 锅炉发电机组的节能技术探讨:CS3000集散控制系统在锅炉汽轮机发电机组中的应用 摘 要 本文简要介绍了锅炉汽机发电工艺,并通过举例介绍CS3000集散控制系统在锅炉汽轮机发电机组中的应用情况。自2011年7月此机组投运以来,DCS系统稳定,控制效果良好,各项技术指标均正常,收到了很好的经济效益和社会效益。 关键词 集散控制;顺空表;逻辑图 0引言 日本横河公司的CENTUM CS3000是基于Windows XP操作系统的集散控制系统,具有开放的操作环境。控制站采用了双CPU冗余、容错方式能够在任何故障及随机错误产生的情况下进行纠错,不仅提高了运算数据的可靠性而且实现了连续不间断地控制。本文结合某钢铁厂发电机组实际情况举例介绍了CS3000集散控制系统几个主要控制功能及应用情况。 1锅炉汽机发电工艺 发电机组工艺流程是通过锅炉汽包加热水产生的水蒸汽进入蒸汽轮机膨胀做功产生动能带动发电机转动从而转化成电能。本套机组由1台锅炉,1台双抽凝汽式汽轮发电机组,及除氧和循环水站等配套辅助设备组成。 2 CS3000集散控制系统组成 在此系统中采用一台工程师站(EWS)、三台操作站(HIS)。锅炉和汽机(包括除氧、循环水站)采用两个控制站(FCS)分别控制,这样一旦汽机出现故障造成停机,锅炉本身不受影响仍然可以向外网输送蒸汽,避免因停汽机造成停炉的损失。通过Vnet/IP网络与控制站(FCS),四台计算机可以分别与锅炉控制系统和汽机控制系统相互通讯。即便有一台计算机故障,其他计算机也可以操控所有画面。网络图见下图: 3 CS3000集散控制系统在机组中的应用 在CS3000集散控制系统中,设计人员可以通过顺控表和逻辑图组态完成非常复杂的逻辑功能,可以实现反馈控制、顺序控制、算数运算等多种控制功能。 3.1反馈控制功能 锅炉中的水位调节,主蒸汽压力和温度调节,引送风机调节;汽机中的凝汽器、高低加、除氧器液位调节,减温减压器压力、温度调节等等均需要反馈控制功能实现,这里由逻辑图实现。 以汽机除氧器液位调节为例。除氧器液位调节以除氧器水位作被调量,通过控制除氧器水位调节阀开度,以维持水位在正常值。见图: 3.2顺序控制功能 锅炉中的引送风机电机控制,紧急放水阀门,加药泵等;汽机和公共部分中的凝结泵,射水泵,给水泵,各个油泵及阀门调节等等均为顺序控制可由顺控表来完成。以锅炉系统中排污阀门为例,见下图。 3.3锅炉炉膛安全保护系统(FSSS) 锅炉由FSSS完成自动点火并实现炉膛安全保护功能。当运行工况不符合要求或有不稳定趋势时,依照规定的运行工序保护动作跳闸,以避免锅炉不正常运行。锅炉运行时,任何一种危险工况出现,系统发出MFT信号,并指示出MFT首次跳闸的原因。来自FSSS或手动MFT的锅炉跳闸指令将切断所有燃料的输入。 为方便操作人员,CRT屏幕上提供锅炉跳闸首出报警原因指示。由FSSS检测出的MFT首出原因在跳闸后立即在屏幕上显示。 4结论 以上介绍了CS3000集散控制系统在某钢铁厂锅炉汽机发电机组中的一些应用。自2011年7月此机组投运以来,DCS系统稳定,控制效果良好,各项技术指标均正常,收到了很好的经济效益和社会效益。这是一个很好的CS3000集散控制系统的应用实例。 锅炉发电机组的节能技术探讨:600MW火力发电机组锅炉水平烟道炉底管出口集箱管座泄漏原因与对策 【摘 要】分析了河北省西柏坡发有限责任公司600MW火力发电机组1950T/h超临界锅炉水平烟道炉底管出口集箱管座泄漏的原因,认为底管出口集箱管座泄漏与锅炉膨胀受阻有关。根据分析结果,制定相应对策,采取增加设备柔性、消除膨胀受阻等措施,在2013年大修中进行了现场改造。经实际运行未发生过泄漏,值得在火力发电行业同类机组中大力推广。 【关键词】炉底管座;泄漏;对策 一、前言 600MW火力发电机组已是电力生产的主力机组,锅炉大多为超临界参数,因结构设计不合理造成锅炉泄漏而引发的机组停运事故时有发生,已是影响发电厂安全生产的主要隐患之一,从而严重影响电厂的安全性和经济性。为此就河北省西柏坡发电厂锅炉水平烟道炉底管出口集箱管座泄漏的问题,进行了原因分析并制定了可靠相应对策和改造方案。经实际运行考验,改造方案十分成功。 二、设备概述 河北省西柏坡发电厂1950T/h超临界锅炉为北京巴布科克?威尔科克斯(B WB)有限公司生产的B WB-1950/25.41-M型超临界直流锅炉。单炉膛、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、露天布置的P型锅炉,锅炉配有带循环泵的内置式启动系统。 带循环泵的内置式启动系统布置在炉后侧,炉膛上部布置屏式过热器,炉膛折焰角上方有中间级过热器和末级过热器。在水平烟道处布置了高温再热器。尾部竖井由隔墙分隔成前后两个烟道,前部布置低温再热器。后部布置一级过热器和省煤器,在分烟道底部设置了烟气调节挡板。烟气调节挡板后布置两台回转式空气预热器。 锅炉本体汽水流程,来自高加的给水首先进入省煤器进口集箱,然后经过省煤器管组和悬吊管进入省煤器出口集箱。省煤器出口集箱经一根外部炉膛下降管被引入位于炉膛下部的水冷壁下集箱,然后沿炉膛向经下部螺旋水冷壁进入位于炉膛中部的中间过渡混合集箱。从中间过渡混合集箱出来的工质再进入炉膛上部垂直水冷壁,之后,工质由水冷壁出口集箱经连接管进入出口混合集箱,经充分混合后进入炉膛顶棚管,再由炉膛顶棚管出口集箱进入位于锅炉后部的汽水分离器。 三、存在问题及分析 #1锅炉高温再热器自1993年12月投产至1997年12月4年时间里,共发生泄露27次,更换管子67根。1995年至1997年期间利用水压试验发现泄露43处。1995年大修时更换21根严重热变形管子,上部承重管卡有1/3脱落。针对不同泄露情况进行以下详细分析。 (一)管材复杂造成膨胀偏差。为了降低锅炉的制造成本,锅炉厂家依据热力计算,按再热器沿程介质温度的不同采用了五种不同材质的管子(Φ60×4.5,15CrMo,12Cr1MoV,12Cr2MoWVB,TP304,T22),但未充分考虑到因不同管材线性热膨胀系数不同,各管子受热膨胀量不同,胀差在管卡子及管材对接焊口处产生非常大的应力,从而严重影响了管子寿命。 (二)管卡结构及工艺存在缺陷。再热器管排中管子间的导向定位板结构不合理,如图2所示,其膨胀间隙统一设计为15mm,由于余度不大,而且装配工艺不良,无法保证间隙均匀,膨胀严重受阻。在导向定位板与管子的焊趾部将管子拉裂而造成泄漏停炉。另外,定位导向板直接焊在管壁上,其焊接质量也很差,未熔合、咬坑、过烧缺陷严重。大修检查中发现,#1炉再热器 2301多个导向定位板30%~40%已脱落。 (三)高再管道的受力分析。高再出口段由于材质不同、壁温不同,其膨胀量也必然不同,尤其是TP304H为奥氏体钢,其壁温又最高,与其他管子的膨胀量相差很大。以高再向火第1根和第8根为例,经计算,运行工况下第8根较第1根膨胀量大25.4mm。这样由于膨胀量大的管子和膨胀量小的管子相互制约,使膨胀量大的管子承受压应力而弯曲,膨胀量小的管子则承受拉应力。同时,由于管子之间的管卡设计不合理,只有15mm的单向位移量,加上制造、安装误差,相临管子之间常因膨胀量不同而导致管卡卡死,在管卡与管子的焊接部位产生应力集中。这两种应力的存在导致了管卡裂纹的产生。 例如,高温再热器出口管组第1根与第8根为同一管圈(见图1)。第1根管材质为钢研102,计算壁温为590℃,线膨胀系数为13.7×10-6mm/℃;第8根管子上部有7883mm长的TP304H,计算壁温为605℃,线膨胀系数为18.8×10-6mm/℃。如果以承重管卡子为死点,只计算不同材质但相同长度段(4914mm)的两种管子膨胀差如下: TP304H L1=(605-20)×18.8×10-6×4914=54.00mm 钢研102 L2=(590-20)×13.7×10-6×4914=38.4mm 胀差 L=L1-L2=54-38.4=15.6mm 在运行状态,不考虑任何热偏差、也不考虑超温的可能性,同一管圈在不足5m长的管子上就产生15.6mm的膨胀差,作用在管圈上的附加应力就可想而知了。在运行和水压试验中发现的全部泄漏,均是在管排导向定位板焊趾和钢研102管子对接焊口的焊趾处,呈横向断裂。经金相分析,高再管子的开裂是管子在运行过程中金属晶界因发生了微量元素P的偏聚及网状碳化物的析出而显著弱化,材质严重脆化后,在应力作用下发生的脆性开裂。 (四)失效炉管化学成分分析。将失效炉管的化学成分进行了分析,结果见表1,失效炉管的化学成分符合国标GB5310-1995的规定。 (五)室温及高温拉伸性能。在第34排第7根和第40排第10根第1道管卡处取样进行室温和高温拉伸,试验结果如表2所示;可以看出,第40排第10根的室温和高温强度显著偏高,同时塑性指标δ5低于GB5310-85的要求。 (六) 膨胀应力对管子性能的影响。钢102是经长期实践证明具有优良综合机械性能、工艺性能、焊接性能和较高热强性的材料,已广泛使用于过热器和再热器,没有发现过材质的迅速脆化问题,该炉高再管子的脆化与该炉的结构有关。 从上面高再管子的受力分析可以知道,由于高再管子间膨胀量不同,以及管卡的设计不合理,在运行工况下,高再管子将承受很大的热应力;不管是拉应力还是压应力,它们产生的应变将明显加速材料的析出过程。#1炉高再管子晶界碳化物的析出和微量元素P的偏聚,正是较大膨胀应力导致材料析出加速的结果。再者,由于管排外圈的重量是靠管子之间的承重管卡子依次传递到中间与联箱连接的垂直管上,其管卡与管子的连接与导向定位板的连接相同,在膨胀应力及管子和介质的自重的作用下将其沿焊口撕裂,造成管子泄漏。 (七)钢研102异种钢焊口裂纹造成的泄漏。采用五种钢材制造的再热器,造成大量异种钢对接焊口,而异种钢焊接工艺复杂,技术条件要求高,并且存在许多难以解决的问题。比如,异种钢焊口的焊接,是采用氩气保护焊,在现场检修或抢修中,很难达到其焊接工艺规范要求。因此,异种钢焊接质量就不能得到可靠的保证。 另外,国内对钢研102本身的焊接工艺标准都不统一,机械工业部的标准要求进行焊后热处理,电力工业部的标准对≤φ60 × 6mm的管子,不要求热处理,而从现场情况来看,不论执行那一个标准,都出现了钢研102焊口裂缝。 分析其原因,钢研102与其它钢种的焊接存在以下几个问题: ① 异种钢的焊接应力是温度分布不均的热应力和相变引起的组织应力;加上异种钢焊接时,导热系数的不同,膨胀系数的不同使焊口产生非常大的应力集中,再迭加上管排异种钢膨胀差产生的附加应力,超过塑性较差的钢研102母材或焊缝金属极限强度时而发生开裂。② 由于钢研102含奥氏体化合金元素很少,使焊缝的奥氏体形成元素不足,产生低塑性的马氏体脆性层,而且焊缝热影响区在焊接热循环作用下形成淬硬组织。如果再考虑到近缝区经受1300℃以上高温后晶粒显著长大,晶界面积相对减小,晶界强度降低,塑性大为下降,就使热影响区呈现非常敏感的裂纹倾向。③钢研102在焊后热处理或是高温运行条件下,产生较严重的脱碳和晶粒变粗。④在焊后热处理或是高温运行条件下,异种钢焊口处发生碳扩散迁移现象,晶界上各种碳化物逐步聚集,相互作用,形成大颗粒的复合碳化物,使钢研102一侧产生较重的脱碳和晶粒变粗。而现论认为对低合金钢来说,金属含碳量低到一定范围,就有一凝固裂缝敏感性急剧增大的区间。这一临界含碳量大致为0.05%。 四、高温再热器的改造 针对以上原因分析,经过调研和专家论证确定了以下改造方案。 (一)利用T91取代钢研102。更换高温再热器管材。利用T91取代钢研102和12Cr1MoV管材。T91钢是美国橡树岭实验室和燃烧工程公司冶金材料实验室合作研制的9CrMoNbVGANG 钢,主要用于电站锅炉过热器、再热器管。其主要特点是高温持久性能、蠕变性能优异,冲击韧性好,用于金属壁温≤625℃的高过和金属壁温≤650℃的高温再热器管及超临界锅炉高温集箱和主蒸汽管道,具有良好的冷加工性能和传热性能。 这样解决了大量的异种钢焊接及不同材质管子存在涨差的问题。 (二)改造管卡构造。将原承重管卡改造为套管式,增加管卡与管子焊接面积,提高了其承重强度。将管排原定位导向定位板改造为对夹手铐式管卡,增大了管子膨胀的自由度,避免了管卡撕裂管壁的弊端。 (三)改造后情况。自1997年大修中对高温再热器改造至发稿历时5年的时间里,设备运行稳定,从未发生过受热面泄露,管排整齐无变形,管卡完好无脱落,使再热器频繁泄露问题得到彻底解决。 五、结论 在管子材料设计较为复杂的高温再热器改造中,使用91钢替代原设计管材以解决管子异种钢焊口过多和管子涨差引起的变形应力而发生的管子失效是成功的;采用套管式承重管卡和对夹式管卡,替代焊接式承重管卡及导向定位管卡彻底解决了管卡脱落撕裂管子的弊端。在同类型机组和同类型设计的高温再热器上采用上述方案是可行的、可靠的、有较高的应用价值。 锅炉发电机组的节能技术探讨:循环流化床锅炉BT对汽轮发电机组运行的探讨 摘 要:循环流化床锅炉(CFB)因本体自身或辅机系统出现故障,导致锅炉BT(Boiler Trip),即停炉不停机,对整台机组的运行产生较大的影响,该文主要针对这个运行过程对汽轮机及发电机系统安全、寿命影响进行描述、分析,对越来越多的循环流化床机组有一定的借鉴和指导。 关键词:循环流化床锅炉 停炉不停机 汽轮机及发电机安全、寿命 锅炉BT(Boiler Trip)即停炉不停机,是指循环流化床锅炉因本体自身或辅机系统出现故障,锅炉风烟系统风机停运,炉膛内暂处于焖火工况,用焖火状态下的余热为蒸汽系统供汽,在这种情况下,汽轮发电机仍继续带低负荷并网运行,为了维持更长时间,负荷可保持在2MW―3MW运行。在较短时间内将缺陷处理后,恢复锅炉风烟系统风机运行,逐步将机组负荷带到要求的数值,恢复正常运行方式。 1 循环流化床锅炉BT后,对汽轮发电机组系统运行的影响 1.1 对汽轮机系统运行的安全因素 高、中压胀差变化情况 在BT持续过程中,机组中压胀差正值降低,负值方向增大,主要原因是中压缸进汽量很小,对于中压转子、中压缸来说均是冷却状态,这种情况下,中压缸缸体庞大,缩回速度较慢,转子受到的冷却 影响要远大于汽缸,从而出现中压胀差正值降低、负值方向增大现象;在BT工况下,高压缸不再进汽,高压转子高速旋转产生的热量不能被排汽带出,高压缸排汽温度升高很快,通常该温度很快可由320℃升至380 ℃,当高压缸通风阀开起后,缸内蒸汽密度降低,排汽温度逐步下降,高压胀差也逐步降低。 1.2 汽轮机系统寿命的影响 汽轮机转子的脆化现象是由于杂质元素(特别是P和Sn)的晶界偏析而引起的,当晶界偏析达到极限值时,整个部件可能发生断裂事故。高、中压转子,以蠕变和热疲劳损伤作为劣化的主要原因,重点要对这些损伤进行评价。 高、中压缸及高、中压转子应力变化情况 在锅炉BT后,随着持续时间的增长,高、中压缸的缸体温度下降的幅度越大,且下降得速度均较大,远大于正常停机后的自然冷却缸体下降速度,这样对汽缸的金属寿命影响很大。 机组在锅炉BT后2 h时,高压转子外表面受到的拉应力上至 最高75.8 MPa,几乎同时中压转子外表面受到的拉应力也上至最高115.9 MPa,这样高拉应力对转子的破坏性特别严重。在此之后,随着主汽、再热汽温度下降速度的变缓,应力变化也逐步降低。 在锅炉系统缺陷处理后,启动风烟系统风机恢复机组负荷过程中,汽轮机高压转子最大应力达138 Mpa(压应力)(此时高压上缸缸体金属温度达418 ℃、高压下缸缸体金属温度达443 ℃),中压转子最大应力达142 Mpa(压应力)(此时中压上缸缸体金属温度达450 ℃、中压下缸缸体金属温度达453 ℃),随着机组负荷逐步稳定后,应力趋于降低并稳定,这样整体转子应力变化完成一个循环,每这样循环一次,对汽轮机转子寿命都有一定的损耗。 1.3 对发电机系统的影响 机组由高负荷或正常负荷工况下快速降低至2―3MW时,发电机本体发热量急剧降低,其本体线圈温度降低,其内部氢气湿度升高,特殊情况下可能产生结露,快速大量的冷缩使得线棒滑移量增大,频繁这样的工况,可能导致线棒磨破漏水,损坏发电机内部设备。 发电机由高负荷降到极低负荷,运行一段时间后,再将负荷升起至正常负荷的过程,就是发电机内部发热部件热应力循环的一个过程,负荷率变化越大导致的交变应力量越大,这样频繁的变化,会导致发电机内部部分零部件松动或摩擦损坏。 1.4 BT工况下危险因素分析 低负荷工况下运行存在的危险隐患: (1)汽包水位不易控制,易引起水位波动,主汽、再热汽处于低温运行状态,且此时为了尽量保持主汽、再热汽压力下降速度慢,各疏水门均不开起,为此汽轮机存在水冲击的隐患很大。 (2)主汽温度、再热汽温度下滑较低,过热度偏低,易产生汽中带水现象,对汽轮机组有一定威胁,特别是长时间运行后,主汽、再热汽温度都已很低,都已远低于对应汽缸金属温度,为此汽温对每个汽缸金属都是一种强制的冷却,有一定的破坏性。 (3)在BT极端低负荷2MW―3MW工况下运行,给水系统中的一台汽泵必须退出给水系统,此时为了减缓主汽、再热汽压力下降速度,高旁、低旁均在关闭位置,由于主汽流量少、给水流量也相应较少,运行汽泵的再循环门必须伴随着开起,长时间这样运行,此再循环阀的磨损相当严重。 (4)单台汽泵运行,电泵在运行状态作为热备用方式,消耗厂用电量。 (5)高过减温水门、再热汽减温水门必须严密,否则影响到主汽、再热汽的降低,严重时可能导致汽中带水、水冲击。 (6)这种工况下,只有中压缸进汽而高压缸不进汽,要特别注意高压缸至排汽装置通风阀开起及高压缸内部金属温度变化情况,防止因缸内鼓风损失大导致金属温度高、动静部分发生摩擦损坏设备。 (7)锅炉BT后机组从大负荷突降或重新启动时,对锅炉本体、汽机本体的运行都是很大的冲击,锅炉系统的膨胀节、焊口都是热胀冷缩、风压波动可能造成薄弱环节处破裂泄漏。 (8)在锅炉BT操作及恢复过程中,反复进行切缸、反切缸、厂用电切换等重大操作,引起人员误操作的概率较大。 2 为了防止设备损坏、延长汽轮发电机组寿命,特制定以下防范措施 循环流化床锅炉因设备或系统故障原因,可达到短时间的停炉不停机工况、减少发电机与电网解列引起的非停次数,但这些工况对机、电、炉系统及寿命都有不同程度的损伤,为此要尽量避免或减少这些工况的发生。 (1)提高锅炉系统中设备的健康水平,尽量减少BT的发生。 (2)在锅炉发生BT进行调整操作过程中,如果10 min内,主汽、再热汽温度下降超过50 ℃,必须立即打闸停机,防止汽轮机进水,导致汽轮机大轴弯曲事故的发生。 (3)汽轮机降负荷运行,保证主汽、再热汽汽温与相应的汽缸内壁金属温度偏差不得高于50 ℃,如果超过该值,必须立即打闸停机,防止汽轮机系统损坏。 (4)按照汽轮机运行说明书要求,过热汽和再热蒸汽温度降低速率不得超过1℃/min,且过热度最低必须维持在80 ℃以上,汽轮机降负荷采用“中缸控制”运行方式,再热汽温度必须高于430 ℃。 (5)在锅炉系统缺陷消除、各种风机启动恢复过程中,各挡板开起速度要缓慢,各种风压变化要适度,防止风压大起大落导致风烟系统非金属膨胀节超压破裂。 (6)在汽轮发电机升负荷过程中,严格控制升负荷率,防止加负荷速率过大导致发电机内线棒或其他部件碰摩损坏。
电子技术在电力系统中的应用:电力电子技术在电力系统中的应用研究 【摘 要】电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。据统计,发达国家在用户最终使用的电能中,有60%以上的电能经过一次以上电力电子变流装置的处理。离开电力电子技术,电力系统的现代化是不可想象的。直流输电在长距离、大容量输电时有很大优势,其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置。柔性交流输电亦依靠电力电子装置才得以实现。无功补偿和谐波抑制对电力系统有重要意义,晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电容器(TSC)都是重要的无功补偿装置。静止同步补偿器(STATCOM)、有源电力滤波器(APF)等新型电力电子装置具有更为优越的无功补偿和谐波补偿的性能。直流电源和不间断电源(UPS)还用作发电厂和变电所的保护电源、事故电源和备用电源。电力电子装置在电力系统中随处可见。 【关键词】电力系统;电力电子技术;应用;浅析 1、电力电子技术的发展 电力电子技术分为器件的制造技术和电力电子电路的应用电路(变流技术)。电力电子器件经历了半控型(第一代电力电子器件)、全控型(第二代电力电子器件)和复合型(第三代电力电子器件)的发展过程,把驱动、控制、保护电路和功率器件集成在一起,构成功率集成电路(PIC),目前其功率较小,但其代表了电力电子技术发展的一个重要方向。 1.1 电力电子变换技术 电力电子变换电路的基本功能是将电网的电能转换为负载需要的形式,不论电路拓扑结构如何,其基本转换电路只有4种形式:(1)整流电路AC―DC:(2)斩波电路DC―DC:(3)逆变电路DC―AC:(4)交流变换电路AC―AC。 1.2 电力电子控制技术 电力电子控制电路的基本功能是应用自动控制理论和计算机技术来提高系统的性能,一般的控制方式有:相控方式,频控方式,斩控方式,相频控制方式及斩频控制方式,先进的控制方式对改进变换电路的性能和效率是必不可少的关键技术之一。 随着自关断器件的普遍应用,电力电子电路向高频化反向发展,一些新的电路拓扑形式比如谐振型逆变电路、矩阵式逆变电路等不断涌现。PWM控制对推动电力电子技术的发展起了历史性作用,其它控制方式比如应用静止/旋转坐标变换的矢量控制、瞬时无功功率控制、自适应控制、采用状态观测器的控制、模糊控制、神经元控制等,这使得电力电子系统的控制技术发展到一个崭新的阶段。目前应用越来越广的基于微处理器的数字控制技术在很多方面取代了模拟控制,是控制技术的一个新的发展方向。 2、电力电子技术的应用 2.1 在发电环节中的应用 电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。 2.1.1 大型发电机的静止励磁控制 静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。 2.1.2 水力、风力发电机的变速恒频励磁 水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速变随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。 2.1.3 发电厂风机水泵的变频调速 发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。 2.2 在输电环节中的应用 电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”,大幅度改善了电力网的稳定运行特性。 2.2.1 直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDC Light)技术 直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。 2.2.2 柔性交流输电(FACTS)技术 FACTS技术的概念问世于20世纪80年代后期,是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控制,大幅度提高电力系统的稳定水平。 2.3 在节能环节的运用 2.3.1 变负荷电动机调速运行 电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面,通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面,只有将二者结合起来,电动机节电方较完善。目前,交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速,我国正在推广应用中。 2.4改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业 根据世界上较为发达的国家进行的预测和判断,今后将有百分之九十以上的电能需要利用电力电子技术进行处理之后,才可以进行使用。电力电子技术与百分之九十五的现代的工业以及各种民用的机电设备有很大的关系。特别指出的是,电力电子技术是一个用弱电来控制强电的载体,同样也是计算机技术与机电设备之间进行接口的重要瓶颈。该技术可以为传统产业和新兴产业将来采用微电子技术创造有利的条件和强大的技术支持,还可以为将来充分发挥计算机技术的优势奠定强有力的技术条件和基础。 电力系统是电力电子技术应用的一个重要领域,只有不断的加大已有研究成果的技术应用和运行投入,不断改善经济可行性,才能大幅度提高电力系统的稳定水平,产生巨大效益。文中概述性地介绍电力电子技术在电力系统中的各类应用,重点在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。 电子技术在电力系统中的应用:浅析电子技术在电力系统中的应用 摘 要:电子技术的快速发展,使得其在电力系统上被广泛的应用。本文结合实际情况,有针对性地介绍了电子技术及应用领域,重点探索其在电力系统中的发电、输电、配电环节的应用。 关键词:电力电子技术;电力系统应用 一、电力电子技术 电子技术是应用于电力系统中的一门新兴对的电子技术,是一个以计算机技术、电路技术、功率半导体器件和现代控制技术为基础的技术平台,其主要研究电力的变化情况。20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出。从此以后,电子技术在电力系统领域的应用研究得到了更为广泛的关注,同时多种电子设备相继出现。 二、在电力系统领域电子技术发挥的作用 电力系统领域,电子技术的作用主要涵盖以下几个方面: (一)电子技术有优化电能的配置和使用的作用 电子技术能够有效地处理电能,在电能的配置与使用方面,电子技术发挥着重要的作用。所以,为了优化电能的配置,提高电能使用时的高效节能性,将电子技术应用到电力系统领域是明智之举。 (二)电子技术促进传统产业的改造 目前的电能绝大多数都要通过电子技术处理完成后再使用,再加上现在的计算机接口很多都采用的是机电设备,这为传统产业的制造创造了良好的发展条件。 (三)电子技术能够促进自身的发展 随着电子技术的广泛应用,给其自身的发展,尤其是给其高频化和变频技术的发展创造了极有利的条件。另一方面,电子技术加快了其自身智能化的进程。这种发展将成为电子技术巨大变革的“导火线”。 三、电力系统中电子技术的应用 (一)电子技术在电力系统发电环节的应用 发电环节的主要机器设备是发电机组,电子技术在此环节的应用主要是改善运行中的发电机组设备的性能,主要的应用包括: 1.大型发动机的静止励磁控制。静止励磁具有以下几方面的优点:结构较为简单;运行效率高,工作成果可靠性较高;造价低廉。同时也因为静止励磁的这些优点,使得其在各大电力系统得到广泛关注和应用。和传统的静止励磁不同,现代的这一技术大多采用晶闸管整流自并励的方式,因而能够快速调节,为发挥先进控制规律提供了强有力的条件。 2.水力发电机及风力发电机的变速恒频励磁。风力发电机的有效功率和风速有着线性化规律,水力发电机器运行时的有效功率要根据其水头的压力和流量进行评估判定。使正在运行的机组能够随时让自励磁电流的频率改变,使其在和转子转速叠加之后能够让输出的频率保持稳定,从而得到最大的有效输出功率。 3.风机中水泵的调频调速。发电机厂的风机水泵运行效率不高且使用率较低,要想节约能源,可通过高压变压器调节风机中水泵的频率。 4.太阳能的发电控制系统。太阳能是近几年发现的新能源,其特点是能源丰富且可再生,环保的绿色能源。利用太阳能进行发电,需要用到逆变器,它是将太阳能发电的核心所在,因为它可将直流电转化成我们所需要的交流电。太阳能阵列如图1: (二)电子技术在发电环节的应用 1.柔性交流输电技术。柔性交流输电技术出现在20世纪80年代后期,近年来发展速度很快。柔性交流输电技术是基于电力电子技术和现代控制技术的一种交流电输出技术,快速灵活对电力功率、潮流系统参数、电压等的调节控制,从而大大提高了输电线路的输电效率,降低输电耗损,并且环保节能。 2.高压直流的输电技术。世界上第一项有关晶闸管换流阀试验的工程于1990年在瑞典建成,这标志在直流输电领域电子技术开始得到正式应用。从这以后的直流输电工程,普遍使用晶闸管换流阀。随着技术的迅速发展,新研发的HVDC技术在输电过程中不再使用换流变压器,而是采用IGBT、CTO等可关变压器件。同时高压直流输电采用脉宽调制技术,在较短的电能输送距离内,中型直流输电工程因此更具竞争力。 3.静止无功补偿器在发电环节中的应用。静止无功补偿器采用的是固态开关,取代了早先使用的电气开关,从而实现高效率地控制电容器、电抗器运行的目的。静止无功补偿器主要包括晶闸管投切电容器、电抗器和晶闸管控制电抗器。 (三)配电环节应用到的电子技术 目前,配电环节重点要解决的问题是如何改善供电的可靠性能,提高电能的质量。在配电环节中电子技术最广泛的应用当属用户的电力技术,在配电系统中结合现代控制与电力电子两大技术。在配电环节中用户电力技术通过在交流输出电系统的应用,提高供电的可靠性能以及配电时的电能输出能力。FACTS是电力电子技术在配电环节的另一广泛应用,主要作用是加强输电系统的可靠性。 (四)电子技术在节能环节的应用 节能环节一般涉及到如何调节负荷电动机速度以及电动机本身因素两个方面。只有结合这两方面内容,才能突显出电动机的节能效果。根据现在实际情况分析,不难发现如今的变负荷风机、水泵都是采用交流调速这项技术,然而这项技术在国内还不怎么推广。另一方面,变负荷机械中一般是通过调速来控制风流量及水流量。这种方法取得很好的成效,并且调速范围广,精度和效率高。然而它的成本较高,并且其产生的高次谐波会污染电网。即使这样,社会生活中、冶金及矿山等部门还是应用和推广这门技术。 四、总结 目前在电力系统的多个领域,都有应用电子技术,并且随着电力系统的发展,电子技术在其中的应用得到了更为广泛的关注、推广和应用。相信随着计算机技术发展、新电子元器件的研发,电子技术的发展空间将会更加宽广,技术性能将会更加成熟、完善,进而在电力系统的控制方面起到更关键的作用。 电子技术在电力系统中的应用:浅谈电力电子技术在电力系统中的应用 摘要:电力电子技术正在不断发展,新材料、新结构器件的陆续诞生,计算机技术的进步为现代控制技术的实际应用提供了有力的支持,在各行各业中的应用越来越广泛。电力电子技术在电力系统中的应用研究与实际工程也取得了可喜成绩。 关键词:直流输电;电力电子;发电机 1 前言 电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程,它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。 2 电力电子技术的应用 自20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举电力电子技术的应用研究和现状。 2.1 在发电环节中的应用 电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。 2.1.1 大型发电机的静止励磁控制 静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。 2.1.2 水力、风力发电机的变速恒频励磁 水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速变随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。 2.1.3 发电厂风机水泵的变频调速 发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。 2.2 在输电环节中的应用 电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”,大幅度改善了电力网的稳定运行特性。 2.2.1 直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDC Light)技术 直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。 2.2.2 柔性交流输电(FACTS)技术 FACTS技术的概念问世于20世纪80年代后期,是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控制,大幅度提高电力系统的稳定水平。 20世纪90年代以来,国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小,设备结构简单,控制方便,成本较低,所以较早得到应用。 2.3 在配电环节中的应用 配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求,还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用,即用户电力(Custom Power)技术或称DFACTS技术,是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS设备理解为FACTS设备的缩小版,其原理、结构均相同,功能也相似。由于潜在需求巨大,市场介入相对容易,开发投入和生产成本相对较低,随着电力电子器件价格的不断降低,可以预期DFACTS设备产品将进入快速发展期。 2.4 在节能环节的运用 2.4.1 变负荷电动机调速运行 电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面,通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面,只有将二者结合起来,电动机节电方较完善。目前,交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速,我国正在推广应用中。 变频调速的优点是调速范围广,精度高,效率高,能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小,定子、转子的铜耗也不大,节电率一般可达30%左右。其缺点主要为:成本高,产生高次谐波污染电网。 2.4.2 减少无功损耗,提高功率因数 在电气设备中,变压器和交流异步电动机等都属于感性负载,这些设备在运行时不仅消耗有功功率,而且还消耗无功功率。因此,无功电源与有功电源一样,是保证电能质量不可缺少的部分。在电力系统中应保持无功平衡,否则,将会使系统电压降低 ,设备破坏,功率因数下降,严惩时会引起电压崩溃,系统解裂,造成大面积停电事故。所以,当电力网或电气设备无功容量不足时,应增装无功补偿设备,提高设备功率因数。 3结束语 文中概述性地介绍电力电子技术在电力系统中的各类应用,重点在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。 电子技术在电力系统中的应用:电力电子技术在电力系统中的应用和发展研究 【摘要】电力电子技术是建立在电子学、电力学和控制学三个学科基础之上的一门新型学科,是强电和弱点的桥梁,在电力系统中有着广泛的应用。在本文中,主要介绍了电力电子技术在电力系统中的应用,并依据它在应用中产生的负面影响提出了发展解决方案。 【关键词】电力电子;电力系统;应用;发展 电力电子技术主要是用半导体电子器件进行功率变换、控制及开断电路的应用技术,主要包括电力电子变换技术和电力电子控制技术两个方向。其中电力电子变换技术主要是以电力电子变换电路作为基础,实现将电网的电能转换为负载需要的形式的基本功能,不论电路拓扑结构如何,其基本转换电路只有4种形式: (I)整流电路AC-DC; (2)斩波电路DC―DC;(3)逆变电路DC-AC:(4)交流变换电路ACAC。电力电子控制技术是以电力电子控制电路为基础,应用自动控制理论和计算机技术来提高系统的性能,一般的控制方式有:相控方式,频控方式,斩控方式,相频控制方式及斩频控制方式。先进的控制方式对改进变换电路的性能和效率是必不可少的关键技术之一。 一、电力电子技术在发电环节中的应用 发电环节中涉及到电力系统中及发电机组的多种设备,改善这些设备的运行特性主要就是采用电力电子技术手段。 1、大型发电机的静止励磁控制 晶闸管整流自并励方式被采用在静止励磁摔制上。它的优点是:结构简单、可靠性高、造价低。因而世界各大电力系统均采用静止励磁控制。这种方式可省去励磁机的中间惯性环节,可达到快速调节的效果,使其良好控制性为先进的控制规律提供了最有利条件。 2、水力、风力发电机的变速恒频励磁 水头压力和流量是决定水利发电的有效功率的两个主要因素,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的j次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效助率,可使机组变速运行。通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定千频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。 3、发电厂风机水泵的变频调速 发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电最约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合丹发。 二、电力电子技术在输电环节中的应用 1、电力电子器件应用于高压输电系统大幅度改善了电力网的稳定运行特性。直流输电 具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。高压直流输电通常采用可控整流和有源逆变的方式实现两个交流电网的互联。不仅可以实现电能大容量、远距离的传送、两区域电网非同步互联,还可通过控制实现功率的紧急援助、抑制低频振荡、提高交流系统的动态稳定性等。 2、柔性交流输电系统(FACTS)是综合利用现代电力电子技术、微电子技术、通讯技术和现代控制技术对电力系统的潮流和参数进行灵活快速调节控制,增加系统可控度与提高输电容量的交流输电系统。用于配电系统柔性交流输电技术为用户电力技术CPT。柔性交流输电技术是一种用于远距离输电的静态电力电子装置,核心是FACTS控制器。基于FACTS产品包括静止无功补偿品、静止调相机、统一潮流控制器、晶闸管可控串联补偿器、静止快速励磁器等。高压直流输电技术等用IGBT等可关断电力电子器件组成换流器,应用脉宽调制技术进行无源逆变,解决了用直流输电向无交流电源的负荷送电的问题。电力电子技术是FACTS和CPT同的技术基础。 三、电力电子技术在节能环节的运用 1、变负荷电动机调速运行 节电的一个方面就是挖掘电动机的节电潜能,另一个方面是通过变负荷电动机的调节技术节电,只有二者结合才能够达到最好的节电效果。我国目前的电动机节电技术已经比较完善,交流调速技术在冶金、采矿等方面的普及使得电动机节电效果更为显著。用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量,这种手段在风机、泵等复合机械中使用更能体现出其优越性。交流调速在国外的变负荷风机、水泵中以及得到广泛的应用,而我国在这一方面则相对滞后一些。 调速范围广,精度高,效率高是变频调速的主要特点,这使得无级调速能够实现,而且在调速过程中转子损耗小,定子、转子的铜耗也不大,节电率一般可达30%左右。当然,任何事物都有两面性,节能的同时,增加成本是不可避免的,另外调节过程中产生的产生高次谐波污染电网也不容忽视。 2、减少无功损耗,提高功率因数。 在电气设备中,感件负载包括变压器和交流异步电动机等,运行过程中这些设备在消耗有功功率的同时还会存在无功功率的消耗。因此,无功电源作为保证电能质量不可缺少的一部分,其作用与有功电源是一样的。无功平衡是电力系统运行中必须遵循的平衡原则,若是打破这个平衡,那么就意味着系统电压下降,设备破坏,功率因数下降,严重时会引起电压崩溃,系统解裂,造成大面积停电事故,进而造成无法预计的损失。所以,当电力网或电气设备无功容量不足时,应增装无功补偿设备,提高设备功率因数。 四、电力电子技术在电力系统应用中所产生的负面影响及解决方案 1、电力电子技术在电力系统应用中产生的负面影响 21世纪科技的发展日新月异,电力电子技术的发展更是掀开了科技历史的新的一页。但是,随着电力电子装置的普及,一些负面的影响也逐渐浮出水面。这些负面影响中,谐波污染谐波产生的危害最受人们的关注,这主要是因为谐波的存在会降低电能产生和传输环节的效率,进而影响到电网上的用电设备,使它们不能够正常、有序的运行,进而影响人们的生产和生活。比如,谐波的存在会引起振动、产生噪声以及电机过热甚至烧毁等。谐波很容易使电网上无功补偿电容器和系统中的电抗器产生谐振,从而烧毁电容器及电抗器,谐波会导致继电保护和自动装置的误动作,使自动控制系统失效:同时谐波还会对通信系统产生干扰,严重的可以导致信息丢失、通讯设备中断等。 2、发展解决方案 目前,无源滤波器与有源滤波器是谐波抑制的两种主要的途径,用无源电力滤波器进行抑制谐波、补偿无功和提高电网的功率因数,但滤波效果受电力系统阻抗的影响较大,且只能消除特定次数的谐波,还可能与系统发生串、并联谐振,导致谐波放大,使设备过载甚至烧毁,而且装置笨重,体积大,有效材料消耗多。与无源电力滤波器相比,有源电力滤波器具有更大的优势,有源电力滤波器不仅能补偿各次谐波,还可同时补偿无功功率、抑制闪变、调节和平衡三相不平衡电压。滤波特性不受系统阻抗和频率的影响,可消除与电网阻抗发生串、并联谐振的危险,且对外电路的谐振具有阻尼作用,能对变化的谐波进行迅速的动态跟踪补偿。 电子技术在电力系统中的应用:浅谈电力电子技术在电力系统中的应用 摘要:近年来,不断进步的计算机技术为现代控制技术在实际生产、生活中提供了强有力的技术支持,新的材料和结构器件又促进了电力电子技术的飞速发展,且在各行业中得到广泛的应用。本文就电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用进行了详细的阐述。 关键词 电力电子技术;电力系统;应用 以功率半导体器件、电路技术、计算机技术和现代控制技术为支撑依据的电力电子技术经过半个世纪的发展,目前在新能源开发、电能质量控制和民用产品等多个行业应用越来越广泛。直流输电是最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术。20世纪80年代之后,提出了柔性交流输电(FACTS)概念,于是电力电子技术在电力系统中的应用研究引起的很大的关注,许多介绍和总结相关设备的基本原理和应用现状层出不穷,相继又出现了多种设备。笔者按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举电力电子技术的应用研究和现状。 1 在发电环节中的应用 发电机组的多种设备在电力系统的发电环节都会被涉及到,如何改善这些设备的运行特性就需要电力电子技术参与应用。 1.1 大型发电机的静止励磁控制静止励磁结构简单、可靠性高以及造价相对较低 ,采用晶闸管整流自并励方式,在世界的各大电力系统被广泛采用。省去励磁机这个中间惯性环节,使其拥有了特有的快速性调节。这样使得控制规律的方法和更加先进,效果更加良好。 1.2 水力、风力发电机的变速恒频励磁 水头压力和流量决定了水力发电的有效功率,抽水蓄能机组最佳转速变会随着水头的变化幅度而变化。风速的三次方与风力发电的有效功率成正比,随风速的变化,风车捕捉最大风能的转速也发生变化。所以机组变速运行,即调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定,从而获得最大有效功率。变频电源是此项应用的技术核心。 1.3 发电厂风机水泵的变频调速 发电厂的厂用电率平均8%,风机水泵耗电量约是火电设备总耗电量的65%,不仅耗量大且运行效率低,为了节能,在低压或高压变频器使用时可以使风机水泵变频调速,从而减少电量的消耗。目前来讲,低压变频器技术以达到一定 的水平,国内外的生产厂家也比较多,只是系列产品还不够完整。但是高压大容量变频器设计和生产的企业还是比较少,需要院校和企业抓紧联合开发,以满足生产需求。 2 在输电环节中的应用 被称为“硅片引起的第二次革命”就是电力电子器件应用于高压输电系统,这样使得电力网的稳定运行特性大幅度的改善。 2.1 直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDC Light)技术 流输电相对远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电优势独特,因为其不仅输电容量大、稳定性好等优点而且控制调节非常灵活,从。1970年世界上第一项晶闸管换流器之后,世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀,这也是电力电子技术正式应用于直流输电的里程碑。 2.2 柔性交流输电(FACTS)技术 20世纪80年代后期,FACTS技术的概念问世,这是项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可以灵活控制交流输电功率潮流,使得电力系统的稳定水平大大的提高。 20世纪90年代后,国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其设备结构简单,控制方便,成本较低,所以应用较早。 2.3 在配电环节中的应用 如何加强供电可靠性和提高电能质量是配电系统迫切需要解决的问题,电能质量控制既要抑制各种瞬态的波动和干扰,还要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求,在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术就是用户电力(Custom Power)技术或称DFACTS技术,它是电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用。其实FACTS设备的缩小版就是DFACTS设备,因为其原理、结构、功能是相似。由于市场较大的需求,所以使用会日益的广泛,再加上电力电子器件价格日益降低,可以预计DFACTS设备产品将迅速进入快速发展期3 在节能环节的运用 3.1 变负荷电动机调速运行 要想在节能环节有所成就,就必须从电动机本身和变负荷电动机的调速技术的应用两方面入手,只有二者结合起来,电动机的节能才能达到良好的效果。 目前,变负荷的风机、水泵采用交流调速在国外居多,在我国还需要进一步推广应用。风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量收到良好的效果,其调速范围广,精度高,效率高,可以实现连续无级调速且在调速过程中转差损耗小,定子、转子的铜耗也不大,可以达到30% 的节电率,缺点就是成本较高,产生高次谐波污染电网,即使这样,并不影响其在在冶金、矿山等部门及社会生活中应用推广。阀门控制和变频控制水泵流量如图1、图2所示。 3.2 减少无功损耗,提高功率因数 在电气设备中,属于感性负载的变压器和交流异步电动机,在运行的过程中是有功功率和无功功率均消耗的设备,作为保证电能质量不可缺少的部分无功电源与有功电源是一样的,所以在电力系统中应保持无功平衡,不然就会系统电压降低、功率因数下降、设备遭到破坏 ,严重时还会造成大面积的停电事故,为防止这样的事情发生,当电力网或电气设备无功容量不足时,增装无功补偿设备,提高设备功率因数势在必行。 4 结论 总之,电力系统是电力电子技术应用的一个重要领域,只有不断的加大已有研究成果的技术应用和运行投入,不断改善经济可行性,才能大幅度提高电力系统的稳定水平,产生巨大效益。 作者简介:施伟明(1982-)男,汉,广东肇庆人,怀集县新成电力发展有限公司,电气工程及其自动化,本科学历,工程经济方向。
电力系统自动化技术论文:电力系统自动化技术安全管理 摘要: 现在,随着社会经济的不断发展,国家电网得到了高度的应用,其应用的领域越来越广泛,而且,运行的效率得到了很大的提升。科学技术的发展,能够促进电力系统自动化的发展,然而,带那里系统自动化技术还是存在一定的局限性,电力系统的故障会导致大范围的停电,影响了人们的生活和工厂的生产。本文通过对电力系统现在运行的现状进行分析,并针对问题,提出可行的建议,促进电力系统自动化的发展。 关键词: 电力系统;自动化技术;国家电网 现在,我国经济发展迅速,为了能够促进电力系统平稳的运行,就必须实现电力系统自动化技术的发展,减少电力系统自动化技术在使用中出现的故障,提高其可靠性。科技的发展促进了电力系统自动化的发展,电力系统也朝着更加高级的方向发展,能够实现整体的发展。为了能够实现对电力系统的安全管理,要进行合理的安排,对管理方针进行优化,协调各项管理内容,完善相关的水平,促进综合电网的发展。 1电力系统自动化技术的现状和问题 1.1电力系统自动化技术设计存在问题 我国的电力事业发展起步比较晚,与一些发达国家相比还是比较落后的,我国也进行了几次大规模的电力系统的改造,电力系统自动化技术还不够成熟,导致了现在电力系统自动化在设计中还没有形成标准化的范本,现在,我国在进行国家电网建设的过程中,由于电力系统自动化技术的局限性,导致了其不能提高效率,在电网的建设中还出现很多的事故。我国的电网建设还不成熟,虽然经过几次大规模的改造,但是还是不能解决城乡电网统一的问题。所以,在对电力系统自动化技术使用的过程中,电力系统自动化技术不能实现兼容性,在不同的设备上不能同时使用,其接口是不一样的,而且出现了设备之间不能连接的问题。现在,国家电网的覆盖范围比较大,各个地区在进行电网建设的过程中使用的技术是不统一的,使用的电力设备也是不同的,在对电力系统自动化技术设计的过程中,在管理上就应该采取不同的方法,这也给管理带来很大的难题。所以,在电力系统自动化技术设计的过程中,应该分析不同地区使用的电力设备的共同点,能够使自动化系统具有兼容性,可以在不同的设备上使用。 1.2电力系统自动化技术中的设备存在问题 在使用电力系统自动化技术中,设备很容易出现故障,导致安全事故的发生。电力设备和电力系统自动化技术的各项指标和不合格,在选择电力设备中,为了能够减少经济成本,他们就会忽视电力设备的性能,导致了一些实用性不强的电力设备也投入到使用中。在使用电力系统自动化技术的过程中,对技术的成分要求比较高,在工作的运行过程中没有制定安全标准。尤其是工作人员在管理中缺乏责任感,他们的专业知识也不够扎实,这就导致了他们在对自动化技术的操作上会存在失误,在电力系统自动化设备运行中会出现这样或那样的故障,在对电力系统自动化技术的管理上存在着经验不足的问题,对国家电网构成威胁。电力系统自动化技术在实际的使用中,会出现各类干扰问题,不能使系统稳定的运行,对电力系统产生很大的隐患。 1.3电力系统自动化技术在管理上存在问题 电力系统自动化技术在管理中需要高素质的人才,但是,在实际的管理中,这些管理人员的素质并没有达到要求,当电力系统自动化技术出现故障的时候,都依靠厂家来维修。电力系统自动化技术的维护人员匮乏,导致我国国家电网的安全受到威胁。所以,要解决这个问题,就要注重对电力系统自动化技术维护人员的培养,促进安全的宣传和教育,防止在使用中安全事故的发生。电力系统自动化技术的管理方案也不理想,这就导致了管理人员不负责任,相互推诿的现象发生。 2电力系统自动化技术的安全管理措施 2.1完善电力系统自动化技术的维护水平 在电力系统自动化技术维护方面,应该建立一支高素质的管理队伍,定期对管理人员进行培训,提高他们的综合素质,使他们扎实的专业知识和良好的修养,在维护设备中要富有责任心,从而能够从根本上解决电力系统自动化技术没有人管理的问题。现在,随着科学技术的进步,信息技术在各行各业得到了广泛的应用,所以,在电力系统的应用中,应该结合信息技术共同使用,建立数字化的电网,完善数字化变电站的建设,促进我国电网的发展。电力系统自动化技术可以借助信息技术进行管理,实现了全面的管理,能够进行数据的收集,防止数据在收集的过程中发生遗漏的问题,运用信息化技术实现电力系统自动化技术的综合管理,提高管理的智能化和可视化的水平,使我国的电网在运行中减少故障的发生,使运行的经济效益提高。 2.2强化电力系统自动化技术的管理 现在,随着科学技术的发展,电力系统自动化技术的使用越来越普及,所以,在管理工作中一定要实现全面的管理,掌握电力系统自动化技术的发展方向。应该科学的对电力系统自动化技术的模式进行分析,在电力系统自动化技术中,应该结合我国的经验,在规模建设上进行各种考虑,应该对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计,能够将电力系统的各个设备分别进行管理和控制,电力系统的各个单元应该是相互独立的,防止各个单元的相互影响。在强化电力系统的可靠性时,应该实现系统使用的兼容性,在此基础上,实现电网功能的扩充。运用简化电力系统结构的方法,从而能够方便管理,在电力系统的设计中,可以简化二次接线,从而能够进行分布式的设计。 3结语 现在,我国的电力事业在不断的发展,但是,我国的电网建设还是存在一定的问题,容易导致停电问题,使人们的生活和生产受到影响,原因在于我国的电力系统自动化技术还存在一定的局限性,所以,应该强化对电力系统自动化技术的管理。 作者:朱坤双 单位:国网山东省电力公司应急管理中心 电力系统自动化技术论文:电气自动化控制技术在电力系统中的应用 【摘要】在电力系统中,应用电气自动化控制技术,可以提升系统本身的自我调控能力,减少人工劳动量,充分保障电力系统的稳定、可靠、高效运行。本文对电气自动化控制技术的发展以及优势进行了分析,并对其在电力系统中的应用实践进行了探讨。 【关键词】电气自动化控制技术;电力系统;应用 最近几年,工业化进程的加快带动了计算机技术、网络通信技术、现代信息技术等的发展,也使得电力系统的控制和管理呈现出数字化、自动化、智能化的特征。电气自动化控制技术集成了计算机网络技术以及微机控制技术等,将其应用到电力系统中,能够提升系统运行的稳定性和高效性,也因此受到了电力技术人员的重视。 1电气自动化控制技术的发展 电气自动化控制技术最早产生于上世纪五十年代,在发展初期,主要是以机械控制为主,并没有能够实现电气自动化控制,不过也为后续研究工作提供了一种正确的思路和方向。上世纪八十年代,计算机网络技术呈现出了飞速发展的趋势,在极短的时间内,计算机网络的覆盖范围呈现出了令人惊叹的增长,也因此形成了以计算机管理为主的局部电气自动化控制,虽然这种控制方式在实际应用中有着较为严格的局限性,要求系统本身具备一定的条件,而且应用范围小,系统的复杂性导致了故障率的增大,但是无论如何必须承认,电气自动化控制技术的基础机构和基本体系正是在这个阶段形成的。进入21世纪后,计算机系统的处理能力以及网络的传输效率持续提升,人工智能等高端技术也开始趋于成熟,电气自动化控制技术真正成熟,形成了以集成控制、远程监控以及远程遥感等为主的技术基础,并且在技术发展的带动下,使得电力系统逐渐呈现出了智能化、网络化、自动化的发展趋势。 2电气自动化控制技术的优势 电气自动化控制技术具有几个非常显著的优势,一是信息技术先进,在现代电力系统中运行维护中,对于信息技术的依赖性较高,因此需要对电力系统进行信息化处理,结合电气自动化控制技术,提升系统的运行效率,有助于电力企业的可持续发展;二是可控性高,电气自动化控制技术以集成控制远程监控以及远程遥感等为核心,具备较高的可控性,能够实现对于电力系统休息的统一收集和集中处理,形成完善的信息管理系统,从而强化对于电力系统的管理和控制能力;三是维护方便,良好的维护工作是确保电力系统稳定可靠运行的关键,结合电气自动化控制技术,搭配网络信息技术,可以进一步加强对电力系统的信息处理,为系统维护检修工作提供必要的数据支持,结合远程监控,更能够保证电力系统维护的灵活性和可靠性。近年来,随着我国经济的高速发展,社会对于电力的需求也在持续增加,电网规模的扩大不仅使得电力设备的数量迅速增长,也使得电网结构变得越发复杂,给电力系统的运行管理提供了许多新的要求。在这种情况下,应用电气自动化控制技术可以是从电网本身的复杂性、功能性和广泛性出发,利用技术自身的功能性和系统性,保障电力系统的可靠运行。不仅如此,在电力系统中应用电气自动化控制技术,能够对电力企业的职能进行强化,有助于电力企业经营管理目标的实现。 3电气自动化控制技术在电力系统中的应用 3.1变电站自动化 变电站自动化的基本原理,是结合计算机技术、电力电子技术、现代通信技术以及信息处理技术等,实现对于变电站设备、系统以及配套设施的全方位全过程管控,同时还可以结合电气自动化控制技术,实现对变电站运行过程中各类数据信息的集中处理,实现对变电站设备的远程监测和控制,及时发现变电站运行过程中存在的故障和隐患,实现自动报警以及故障的自动切除。通过这样的方式,变电站运行的可靠性和稳定性得到了保证,故障检修时间大大缩短,传统的人工操作和监管也被系统自动监管所取代,对于实现变电站无人值守的目标有着良好的推动作用。变电站自动化完成了常规电磁式设备向全微机化装置的转变,电力电缆被光线取代,二次设备也完成了数字化、网络化和集成化的目标,在提升整个电力系统运行水平方面发挥着积极作用。可以预见,伴随着电气自动化控制技术的发展,变电站自动化的程度将会越来越高,并且逐渐向着标准化、数字化和智能化的方向持续迈。 3.2电网调度自动化 调度自动化实现的基础是计算机技术和通信技术,能够完成信息采集、命令、命令执行以及调度控制等功能。在电气自动化控制技术的支持下,电网调度自动化系统越发完善,包括了计算机网络系统、服务器、工作站、显示器等。就目前来看,我国的电网调度被划分为五个不同的层级,依次为国家调度控制中心、大区电网调度控制中心、省电网调度控制中心、地市电网调度控制中心以及县级电网调度控制中心。电网调度的自动化可以完成对电力生产及传输过程的数据实时采集,也可以对电网的实际运行状态进行在线监控,更能够对配网电力负荷的变化情况、系统状态波动等进行预测和评估,能够为电力调度人员的调度工作提供充足的数据参考,使得其可以更加及时的发现电力系统运行中存在的隐患和问题,避免配网事故的发生,保障电网的稳定运行。 3.3DCS系统 DCS系统即发电厂分散测控系统,属于多级计算机系统,可以通过电气自动化控制技术、计算机通讯技术等,实现对于发电厂的分级管理、集中操作以及分散测控。在电力产业飞速发展的背景下,DCS系统在电力系统中得到了越发广泛的应用,在完善发电厂自动化管理方面发挥着较大的推动作用。通常来讲,DCS系统采用的是分层分布式结构,包括了四个主要部分,分别是过程控制单元PCU、运行员工作站OS、工程师工作站ES以及以太网。其中,PCU可以分为主控模件MCU以及智能I/O模件,直接面向生产过程进行数据信号的接收和处理,然后对设备的运行状态、运行参数等进行实时显示,完成对于电力生产过程的监测与控制,以保证生产的顺利进行,减少安全问题。OS和ES的主要作用,相当于“人机接口”,OS可以对PCU发送的信息进行接收和分析,并且结合实际情况向PCU发送控制指令,实现对于发电机组的远程监测和控制;ES可以对DCS系统应用软件组态、系统维护、系统监视等设备进行控制,结合相应的数据信息,方便维护工程师对系统运行情况进行分析,做好系统的管理和维护工作。 3.4电力一次设备智能化 根据以往的标准,在对一次以及二次设备进行安装时,必须要有足够的距离,并且它们都是通过大电流以及电力电缆来进行控制。但电力一次设备智能化的实现,则在设计一次设备结构时就将二次设备的部分功能或是全部功能都考虑进去,这样一次设备就自带测量和保护功能,有效的降低了电缆的成本. 4结语 总而言之,在现代社会,电力产业发挥着至关重要的作用,对于人们的日常生活以及社会经济的发展有着不容忽视的深远影响,因此,必须保障电力系统的稳定可靠运行,减少其在运行过程中存在的各种问题和隐患。将电气自动化控制技术应用到电力系统中,能够有效提升电力系统的自动化和智能化水平,推动电力产业的长远稳定发展。对此,相关技术人员应该加强研究工作,促进电气自动化控制技术的全面应用,提升电力系统的运行效率,继而为我国国民经济的可持续发展提供良好保障。 作者:蔡世腾 单位:国网随州供电公司 电力系统自动化技术论文:计算机技术在电力系统自动化中的应用 摘要:随着计算机技术水平的不断提高,计算机技术在电力系统自动化中得到了越来越广泛的应用,提高了电力系统的工作效率和系统的智能化、运行能力。就计算机技术在电力系统自动化中的应用进行了综合分析,并其未来发展趋势进行了探讨。 关键词:计算机技术;电力系统;电网调度;数据收集 计算机技术的应用对电力系统中电网的运行速度产生了整体性的影响,是实现电网网络化,电力系统信息共享、信息传递和远程调控的关键技术。电力系统工程建设的组成部分包括发电、输电、变电、配电和用电等各个方面,这些都与计算机技术有着十分密切的关系。在电力系统中,各级别电网调度控制中心的计算机系统和变电站计算机监控系统等也都与计算机技术有十分密切的关系。本文通过研究电力系统工程中计算机技术的应用,希望能促进电力系统自动化技术的应用。 1电力自动化系统 电力系统自动化是在电力系统的运营过程中,工作人员利用计算机技术完成电力系统的基本运营管理,并利用信息传输技术、控制技术和传感技术等实现电力系统完全的智能化和自动化管理。在当前的电网运行管理过程中,大多数工作人员使用计算机技术完成输电操作、配电操作、发电操作等,电网运行的工作效率、电网系统的运行稳定性和安全性都得到了提高。 1.1电网调度自动化 电网调度自动化是电力系统自动化的重要基础。显示器、打印机、存储器、计算机网络接口等构成了计算机技术整合的终端设备,利用这些设备,可对电力系统局域网进行参数测量和状态检测。电网调度自动化系统实现了在电力生产过程中,通过自动化分析和监控电网的运行状态,实时采集数据、预测电力负荷、预估电力系统安全状态、实行省级以上电网控制等,满足了现代电力系统的运营要求。 1.2配电网系统 电力自动化系统借助于计算机技术实现了电力系统的网络化和配电智能化,包括光线终端、配电子站和配电主站三级结构的配电网系统自动化,可以保证电力系统的资源共享、电力系统的高效运行和系统运行的高度自动化。 1.3变电系统自动化 电力系统主要通过变电站和输电线路实现电能的输送。在变电站运行过程中,仅仅依靠人力来监控电力供应不可行,并且难以及时反馈信息。而计算机技术在变电系统的应用可以极大地提高监控效率,及时发现变电运行中存在的问题,然后采取有针对性的措施,提高电力运行的适应性和稳定性。在变电站自动化系统中应用计算机技术实现了变电站二次设备的信息化、数字化、集成化。 2计算机技术的应用 2.1在应用逻辑中的应用 在电力系统中,为了确保电力系统服务器中资源的安全,需要建设相应的应用逻辑。应用逻辑主要是指作为中间件的一个重要组成部分的应用服务器。用户要访问电力系统中的资源,通常需要使用相应的应用逻辑程序。在实际应用中,需要电力系统工作人员利用相应的事件处理函数来修复突发变化的数据,以确保电力系统的正常运行。 2.2在数据收集中的应用 数据收集系统在电力系统中具有很重要的作用,也是电力系统调整运行的依据。在对电力系统中的数据进行采集、管理的过程中,使用计算机技术将收集的数据集中录入数据库管理系统,完成数据存储工作,然后使用计算机技术对数据进行处理,使数据清晰地展现在工作人员面前,有利于提高电力系统管理效率。在数据的后期处理过程中,主要使用存盘线程和WinSock编程。 2.3在中间件中的应用 中间件在电力系统中主要负责监管计算机网络和网络资源,是电力操作系统中服务器和计算机客户机的一个基本部件。它在电力系统中以分布式的形式展现出一个网络管理框架。通过在中间件中使用计算机技术,能使电力系统和工作人员实现电力系统资源共享和通信。在实际工作中,可使用中间件接收、保存数据,实现对数据的集中管理,以便于后期改革电力系统时能使用中间件解决问题。 3计算机技术的发展趋势 3.1计算机视觉技术 随着红外成像技术与视屏技术在电力系统中的不断应用,电力系统提高了对图像信息的要求。人工无法在极短时间内分析电力系统检测出的复杂图像数据,但是电力系统信息分析和电力系统问题处理都需要极短的时间,甚至在1μs内完成分析并处理,所以要在电力系统中应用图像识别技术,以完成智能化图像分析工作,加快电网的处理运行速度,实现图像识别技术与其他系统的良好兼容,进而提高输电线路的安全性和电网调度的运行效果。 3.2智能电网技术 智能电网技术的应用对电力系统的自动化非常重要。智能电网对调度、发电、配电、输电和用户管理等环节进行整合,充分利用自动化控制的优点,严密监控电网的运行,就可以保证电力系统的平稳运行。计算机技术应用与调度的有机结合是智能变电系统的主要工作,智能变电系统可以实现柔性交流电的运输,也可以对变电站进行远程自动调节,使系统运行更加稳定。我国电网建设的首要目标是建设智能电网系统,这个目标的实现主要依靠计算机技术的合理应用。通过计算机收集相关数据,然后分析电网运行情况,及时解决电网系统运行过程中发生的问题和故障,保证电网系统的平稳、安全运行。 4结束语 总而言之,计算机技术在电力系统中起着至关重要的作用,计算机技术已经逐渐融入到了电力系统工程自动化建设的各个环节,并且也获得了长足的发展。加强对电力系统中计算机技术应用概况的分析,掌握其应用方向和实际作用,不仅能提高电力系统工作人员的工作效率,还能促进电力系统的快速发展,最终促进我国电力行业的快速发展。 作者:崔景源 赵广兴 崔彦岭 单位:内蒙古农业大学机电工程学院 内蒙古国领科技有限公司 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化和计算机技术结合应用 随着社会和科学技术的高速发展,人们对电力系统的安全运行和供电技术越来越重视。近些年计算机技术发展迅速,其在电力系统自动化中得到了广泛的运用。两者的结合是电力系统朝着自动化发展的必经道路。 1目前电力系统自动化的应用情况 1.1自动化电网调度系统 电力系统自动化的重要组成部分之一就是电网调度自动化。我国的电网自动化一共分为五个等级,从大往小的顺序是:国家、大区、省级、地区、县城电网调度。每一级电网的自动化调度都离不开计算机技术,它是组成电网调度自动化的重要部分。除此以外还有大屏蔽显示器、调度范围内的发电厂、工作站以及打印设备等设备。 1.2变电站自动化 输电线路和变电站是联系发电厂和用户间的主要环节。变电站自动化的目的是为了提高工作效率以及变电站运行的安全程度,并且扩大监控功能,取代传统的人工监控、操作。变电站通过应用计算机和网络通讯技术实现自动化,继而对其进行全方位的监控,再将常规的电磁式设备换成全危机的装备;系统集成化和数字化要靠计算机光纤来实现。对设备进行二次重组和优化,然后建立测量、协调和监视的综合性系统。 1.3配电网系统的自动化 在配电网系统中,计算机技术主要是用来改造电网。近些年电网技术的发展也促使着配电系统网络化得到快速发展,配电站的主站和子站以及光纤终端组成了三层结构,这样可以使得配电网系统的通信更快速,性能更好。 2智能电网的特点以及在计算机中的应用 2.1智能电网的特点 智能电网包含有许多现代先进的科技技术,比如:信息技术、控制技术、计算机技术、传感测量技术、通讯技术等等一些高度集成技术。智能电网技术就是对输电、变电、配电、发电以及调度等各方面进行全局控制,利用计算机技术有效的提高效率,并且让系统的稳定性变得稳定,变电站和调度系统也能实现自动化管理。智能电网会根据电能质量、市场条件、电能安全以及周围环境等众多因素来制定合理的重点和目标,发挥其优质、集成、高效、协调、自愈、兼容等众多优点。智能电网的兼容意识是其能适应微电网和分布式发电站的计入,包括风能、太阳能等环保资源接入,完善管理功能和多样化用户对电力的需求。协调,说的是智能电网能够让零售市场和电力批发进行无缝的衔接,以此来提高系统的稳定性。自愈,指的是智能电网有自动处理问题的功能。如果电网内部或外部遭到损坏时,不需要人为的修理维护,其自己会保证电网信息和运行的安全。另外还因为智能电网有先进的信息监控技术,能够提升使用效率,优化网络运行和扩容,电网的成本也能有效的节省下来。统一平台的运用,让电网信息的集成和共享成为可能,并且还能加强电网精细化、规范化、标准化的管理力度。 2.2职能电网的关键技术中计算机的运用 智能电网的关键技术有分布式能源接入技术、只能调度、通信技术、信息管理系统、网络拓扑、测量技术以及新型传感器等等。当然,凡是智能系统都离不开计算机技术的运用,智能电网也一样,通信技术尤其重要,必须要是具备双向性、时效性和可靠性的网络通信技术。除了通讯技术,信息管理系统在智能电网中的应用也非常的广泛。 2.2.1网络拓扑 未来智能电网基础是以灵活和坚强为结构的基础。目前我国的能源部分和生产力的布局存在严重的不平衡,针对这种情况,我国开展了点对点工程、特高压联网工程、直流联网等工程来解决这种情况。现在电网的规模较之以往有了非常大的提升,所以以后电网结构的突发问题也会增多,需要计算机网络技术和电力系统自动化的结合才能灵活应对。 2.2.2通讯系统 智能电网需要有集成、实时、高速、双向的通信系统来支撑,这些都是实现智能电网的必然要素,缺少一个智能电网就无法实现。智能电网有了技术的保障才能获得、保护以及控制数据。所以说,建设智能电网的第一步就是要建设通信系统。通信系统要和电网一样深入到用户中,建立起通讯网络,从而实现智能电网通信网络。在高科技通信系统的支持下,成为大型、动态的电力交换模式。通讯系统一旦建立,会促进智能电网供电的稳定性,以及提升资产利用率,有效防御各种攻击。客户可以靠智能电网的客户服务系统进行交流,满足客户的建议和要求,提升服务能力。智能电网的安全问题是需要格外注意的,最好用实时监控设备对其经行监控,最好带有系统分析能力。对可能造成故障做好预测,对于已经发生的故障和问题,要做出引人注目的响应。监控系统是电网安全运行的技术支撑。 2.2.3信息管理系统 智能信息管理也离不开计算机技术的应用,计算机技术可以有效的对信息进行处理、分析、集成,以及保证其安全。信息的采集和处理包含有智能电子设备、精确的数据、资源的共享、数据实时采集系统以及分布式的数据采集和处理等等;这些经过加工处理的信息是分析电网业务的重要工具,信息的集成主要作用是让智能电网以及各级电网的内部信息形成集成。信息显示系统,顾名思义,主要显示智能电网的各种个性化界面;信息安全系统是整个电力系统中必不可少的,这是一切运行和效益的保障。这一切系统的实现,都需要计算机技术的参与。 3结语 计算机的发展,很大程度上改变了人们的生活方式,并且已经成为人们日常生活中必不可少的一部分。电力系统自动化和计算机技术结合应用是时展的必然要求,计算机技术能对电力系统的各个环节进行有效的管理,促进电力行业的快速发展。相信未来计算机的发展会更加快,电力系统也会随着发展,更好的造福人类。 作者:魏剑啸 单位:许继变压器有限公司 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化计算机技术论文 1电力自动化系统概述 1.1变电系统自动化电力系统通过变电站和输电线路输送电能,在变电站运行过程中,仅仅依靠人工来监控电力供应,工作效率较低,并且难以及时进行信息反馈和实时监控。计算机技术在变电系统的应用,不仅极大地提高了监控精度和工作效率,而且帮助工作人员及时发现变电运行存在的问题,从而有针对性的采取有效措施,提高电力运行的可适应性和稳定性。在变电站自动化系统中应用计算机技术,光纤和计算机电缆作为最重要的媒介,实现了变电站二次设备的集成化、信息化和数字化。变电站系统利用计算机技术生产变电运行管理档案,变电系统自动化是电力系统发展的重要趋势。 1.2电网调度自动化电网调度自动化是电力系统自动化的重要基础,我国各级的电网调度自动化系统和计算机技术有着密切联系,终端设备主要有显示器、打印机、存储器、计算机网络接口等,这些设备都是经过计算机技术的整合,在电力系统局域网进行参数测量和状态检测。电网调度自动化系统主要实现在电力生产过程中,自动化分析和监控电网的运行状态、采集实时数据、评估电力系统安全状态、预测电力负荷、控制省级以上电网控制等,满足电力系统的运营要求。 1.3配电网系统自动化电力系统借助于计算机技术进行改造省级,实现电力系统网络化和配电智能化,配电网系统自动化分为三级结构:光线终端、配电子站和配电主站,配电网系统自动化有助于实现电力系统的资源共享,确保配电系统的安全稳定运行,保障电力系统的高效运行和高度自动化。 2电力系统自动化中计算机技术的应用 2.1电力一次设备在线状态检测近年来,我国电力部门积极引进先进的科学技术,和科研机构进行合作,在电力一次设备在线状态检测的研究中取得了很多的成就。电力一次设别在线状态检测可以长期连续地对电力系统一次设备如开关、断路器、变压器、汽轮机、发电机等设备的运行参数进行在线监测,通过实时监控一次设备的运行状态,科学分析电力一次设备运行参数的变化趋势,判断电力系统是否出现运行故障,及时对一次设备的维护保养,提高电力一次设备的利用率和使用性能。 2.2新型测控和继电保护装置光电式互感器技术在电力系统的应用,使得电力二次设备如继电保护、测控设备装置的功能和结构发生了很大变化。新型测控和继电保护装置省去了部分信号处理电路、A/D转换电路和隔离互感器,极大提高互感器的响应速度。 2.3智能化电力一次设备在电力系统中电力二次设备和一次设备的安装位置相距较远,两者之间用大电流控制电缆和强信号电力电缆连接。而智能化电力一次设备是指在设计电力一次设备结构时,充分考虑二次设备的运行,将电力二次设备的基本功能就地实现,节省大量的控制电缆和电力信号电缆,实现电力一次设备的保护和自带测量功能,如常见的箱式智能化变电站、智能化开关柜、智能化开关等。但是在实际的应用过程中,智能化电力一次设备很容易受到电力系统大电流断开造成的高强度电磁场干扰,其关键技术主要包括通信接口协议标准、电子部件和电磁兼容的供电电源等。 2.4光电式电力互感器电力互感器是输电线路的一种重要设备,其按照一定的比例将输电线路的大电流和高电压数值降到电力仪表可以测量到的数值,便于电力仪表的直接测量。但是,电力互感器的电压等级越高,其绝缘性能越差,并且设备的质量和体积也越大,动态的信号范围越来越小,导致输电线路的电流互感器饱和,甚至导致信号畸变。当前很多国家都成功研制了电子式互感器和光电式互感器,其相应的应用标准也逐渐完善。和普通电力互感器相比,光电式电力互感器的输出信号比较小,通常是毫安级,其很难通过较长的电缆线路将信号输送给相关的保护和测控装置,必须通过光电转换和模数转换将信号转换为数字信号之后,由光纤接口送出。 3结束语 电力系统自动化中的计算机技术的应用,推动了电力系统的快速发展,随着计算机科学技术的快速发展,计算机技术将在电力系统自动化中发挥着更加重要的作用。 作者:杨会宇单位:国网河南淇县供电公司 电力系统自动化技术论文:供电企业在电力系统自动化技术的原则 摘要:随着我国当前社会经济的快速发展,人们的日常生活以及经济生产水平都有了非常大的提升,人们对电能的需求量和供应质量要求变得越来越高,这对供电企业的发展来说既是一次机遇也是非常大的压力。供电企业为能够更好更快捷的为广大电力客户提供优质供电服务,就必须实现电力系统的安全稳定运行,当前阶段自动化在电力系统中的实现对于电力系统的可靠性产生了非常重要的影响。本文作者有着多年的供电企业电力系统管理的工作经验,结合自身工作实践分析了电力系统中自动化技术的应用,以供参考。 【关键词】供电企业;电力系统;自动化技术;应用分析 随着我国当前阶段电力市场的快速发展和电力自动化技术的广泛应用,供电企业运用电力系统自动化技术的水平越来越高,这大大提升了电力系统的运行效率和社会经济效益。众所周知电力系统及其自动化技术是在网络通信和信息处理以及电子技术等各项技术的基础上形成的,该技术能够实现电力系统的远程监控与监视管理,能够有效的保证电力系统的平稳和安全运行。近些年来我国在电力系统及其自动化技术方面虽取得了成果,但是还存在许多的不足之处,因此开展对电力系统及其自动化技术的研究迫在眉睫。 1电力系统及其自动化技术的功能分析 首先电力系统的自动化技术能够进行实时系统监控功能,能够对整个电网中的每条线路或设备上的负荷运行状况进行必要的信息检测,还要能够及时的发现电网运行过程中的不安全因素并可以快速的消除安全隐患。其次电力系统中的自动化技术还应该具有各种检测功能,能够及时有效的发现供电企业及用电客户的计量装置中出现的故障,避免违约用电及偷窃电行为的发生,以此减少供电企业和用电客户的经济损失。另外电力系统自动化技术的通讯要有可靠性及高速的运转的功能,确保电力系统的运行信息能够及时反馈;还有就是能够有完善且能对故障电流进行识别的故障控制器,能够实现断路器等设备的远方操作。 2自动化技术在电力系统中主要的应用方向 2.1在电力系统智能保护和综合自动化方面的应用 在现阶段电网及电力系统的发展已经进入到了智能化阶段,将电力系统中的自动化控制技术和人工智能理论以及相应的网络通信等技术引入到电力系统的自动化保护装置中,就能够使得相应的电力设备保护装置变得更加的智能化,这样就能够极大地提高电力系统的可靠性和安全性。变电站的供电系统是整个电力系统运行的重要组成部分,也是保证电力系统连续供电的关键组成部分,如果该方面的研究能够广泛的应用到变电站中,就能够极大地拓宽综合自动化装置的应用范围,在最大程度上保障变电设备正常和稳定的运行。 2.2在电力系统配电网方面的应用 当前阶段配电网的建设和改造速度越来越快,这关系到广大电力用户的直接经济效益,因此在配电网系统的改造与规划中大力的推广电力自动化技术是实现配电网系统自动化的重要基础。电力系统配电网自动化技术主要是在配网的模型以及中低压网络数字和高级应用软件等方面的应用,利用先进的自动化技术及自动化设备,就可以实现对电力系统中配电网运行状态的自动监控和控制,这能够大大的降低供电企业配电网运行维护工作人员的劳动强度,能够节约配电网的运行管理和维护成本,还能够提高电网的运行效率。 2.3在电力系统及电网调度自动化方面的应用 电力系统的电网调度是关系到整个电网能否正常运行的关键,电力系统调度的主要工作是进行电网运行信息的采集以及电网运行的实时控制和电网的安全性能测试等操作,在电力系统自动化中就可以通过计算机技术和网络通讯技术进行这些操作,对电力系统进行各项相应的检测与电网运行管理,另外还可以有效的进行电力系统全网信息的收集与处理,对电网中可能发生的突然事件采取应急措施来降低对电网造成的影响,确保电网安全稳定的运行。 3供电企业在电力系统及其自动化技术应用中的原则分析 3.1电力自动化技术的适应性原则 首先要与我国当前阶段的社会情况相适应,与各供电企业的当地实际状况进行结合,在原有设备的基础上进行建设或改造,使电力系统自动化技术与电力可靠性及用电客户的要求得到适应;另外电力自动化技术也要与当前电力系统的发展相适应以及与相应电力设备的定时限保护原则相适应。 3.2电力系统自动化技术的完善原则 根据各供电企业地区的实际情况,电力系统自动化的实施应分期和分阶段的完成。在技术相对落后地区可以通过电力设备的自动重合闸对实施电力设备的保护,以此构建电力设备的有效控制;有条件的供电企业可以对通信及控制设备进行增设达到有效调配负荷的目的;最后是达到自动对计算机控制及信息的处理,实现电力系统自动化技术及功能的不断完善。 4供电企业中电力系统及其自动化技术在以后的发展趋势 4.1电力系统自动化统一标准及大规模推广应用 目前阶段由于电气自动化设备的生产厂家众多,这就导致了自动化设备的信息共享和相互的操作存在非常多的障碍,在未来就需要有共同的技术标准和通讯标准以及其他各种标准来满足不同自动化设备的兼容性,另外各生产厂家和运行统一标准自动化设备的供电企业就可以在共同的标准下进行大规模的推广和应用。 4.2将电力系统的测量和保护以及控制进行融合 长期以来电力系统自动化主要是通过监控来采集相关的电力系统运行数据以及进行单独的保护模式,增加了供电企业各相关单位工作人员的工作劳动量,也降低了电力设备以及各自动化设备的利用率。如果能够将电力系统的测量和保护以及相应的故障隐患控制系统结合起来,这样就能够有效的减少电力设备及自动化的重复配置率和操作人员的工作量,还能够有效的提高电力事故的处理效率。 5结束语 当前经济和社会的快速发展,使得人们对电力的需求与日俱增,同时也对电力系统运行的可靠性和安全性提出了更高的要求,在供电企业中实施电力系统的自动化技术能够有效保障电网的稳定和安全运行和扩大供电能力,并提升供电的可靠性。 作者:温振杰 电力系统自动化技术论文:电力系统中电气自动化技术发展方向 摘要:现阶段随着我国信息技术的快速发展,使得自动化技术全面提升。目前将电气自动化技术引入到电力系统中,能够更好的促进电力系统稳定发展。本文对电气自动化技术在电力系统中的应用进行探析,分析我国电气自动化技术的应用现状,探究电气自动化在电力系统中应用的发展趋势,更好的实现我国电力系统的发展目标。 【关键词】电气自动化技术;电力系统;应用 随着当前我国科学技术的快速发展,电气自动化技术在电力系统中得到广泛应用,现阶段电力系统引入电气自动化技术主要应用在以下方面,集中监控变电站、管理远程调度和保护继电。我国电力系统中应用电气自动化技术实际发展较晚,但是近些年来在实践领域也取得了各项建设性成果,但是与国际先进水平相比较仍旧存在较大差距,所以需要加强电气自动化技术在电力系统中的应用。 1目前电气自动化技术在电力系统中的应用现状分析 当前我国电力系统在实际运行发展过程中广泛应用了电气自动化技术,通过自动化技术不仅提高了系统实际运行速率,还创造了较大的经济效益。当前相关部门需要充分掌握自动化技术,将其引入到电力系统发展过程中,以此来创造更大的经济效益,为相关企业发展提供便利。 1.1计算机技术方面的实际应用 目前大多电力系统实际运行需要计算机技术的有效支持,将计算机技术融入到系统运行的各个环节。目前电气自动化技术中,智能电网技术就是电气自动化技术中较为重要的技术。此类技术在电气系统中的有效应用主要融入到电力系统运行各个环节中,促进电力系统网络朝着智能化方向发展。此外,电网调度自动化技术在电力自动化系统中也至关重要。通过电网调度,能够对不同层次的电网进行分类,将各个基础电网设备有效连接成统一的整体,从而使得各项数据能够有效收集。进一步加强电网系统的实时监控,使得电力系统能够稳定、高效运行。 1.2PLC技术方面的应用 计算技术和机电控制技术的综合发展促进了PLC技术的应用,PLC技术能够对电力系统中各个运行环节相关命令进行编程,并且记录各类数据信息,通过基本运算之后获取相应结果,此类技术在电力系统中应用能够节约能耗,提高系统运行效率。PLC技术能够对电力系统中各个信息数据进行收集,并且进行有效整合传输,通过PLC技术能够加强系统的稳定控制,对于系统中各个相对独立的模块进行信息控制,使得电力系统各个环节有效连接,促进工业的发展。此项技术对电网能够进行全面控制,稳定系统的安全运行,提高了相关工作人员实际工作效率。 1.3自动化实时仿真系统 目前通过电力系统自动化实时仿真系统,能够在实验数据的基础上,使得相关动态化实验稳定运行,能够便于技术人员对各类装置进行调试。防真系统能够与各个控制装置之间形成闭环系统,为输电系统以及相关智能化保护措施的应用提供实验基础。目前明确计算机技术在生产环节中的重要作用,相关部门需要高度重视电力自动化技术在电力系统中的实际应用,促进电力系统的全面发展,优化我国电力系统的发展结构。 2电力系统中电气自动化的研究发展方向探析 2.1电力系统智能保护以及综合自动化的研究 目前我国针对系统的智能保护以及自动化技术加大了研究力度,在电力系统自动化保护装置中引入了相关理论性成果,比如人工智能理论、自动化控制理论和网络通信技术等。使得保护装置能够朝着自动化和智能化方向发展,这在一定程度上极大的提高了电力系统运行的稳定性和安全性。经过科研和反复实践,目前分层式综合自动化装置研发成功,此类装置在一定程度上摆脱了传统装置的限制作用,在目前各级电站都得到广泛应用,使得此类装置的应用范围进一步拓展。 2.2电力系统中配网自动化的研究 现阶段我国在配网自动化发展方面展开了大量的科学探究,在配网的基本模型、配网一体化、高级软件中都进行了实践探索。其中提出的数字信号处理技术能够全面提升载波接收的灵敏度,使得载波在配网运行中的一系列问题得到有效解决,使得各类信号的处理速度以及精确度有效提升,使得电力系统的运行更好稳定,如图1所示。 2.3电力系统人工智能化方面的研究 目前我国在电力系统人工智能方面展开了较大的研究,主要是将专家系统和一些逻辑理论运用到电力系统运行过程中,通过各类理论对设备故障进行分析,并对系统运行整体情况进行规划设计,确保电力系统能够稳定运行,在运行过程中能够对各项信息展开分析,将系统故障导致的损失最小化,促进电网规划运行科学性、合理性。配网自动化技术所采取的是国际标准信息模式,输电网采用的配网系统与软件进行集合的理论性算法。 3结语 总而言之,随着当前社会经济的快速发展,人们生产生活对于电力资源的需求量在不断扩大,这对电力系统的稳定运行提出了更高要求。随着当前我国信息技术和计算机技术的发展,电气自动化在电力系统发展中得到广泛应用。将电气自动化技术融入到电力系统中具有重要作用,从控制策略上也能实现智能协调化发展,通过现代技术以及理论成果,在实际控制过程中更加重视各类远程通信以及电器电子元件的应用,对系统各项问题进行处理,从根本上促进系统的稳定运行。 作者:柳云祥 电力系统自动化技术论文:电力系统及自动化技术的应用能力 【摘要】随着现代高科技信息技术的发展,电气系统及其自动化技术得到了广泛的应用。本文基于电力系统的自动化应用和电力系统的安全性以及电力系统集成自动化的发展方向,对电力系统及其自动化技术应用进行简单的讨论。 【关键词】电力系统;自动化;新型应用 1引言 电力系统通常是24h连续工作,它与人们的日常生活密切相关,所以任何一个能保证电力系统的正常运行的新技术都值得推广。其中,自动化技术尤为突出。最早的自动化在电气专业的应用主要是监控电力系统数据,以确保安全。随着信息技术、材料技术和管理技术的发展,自动化技术的应用越来越广泛。 2电力工程及其自动化技术优势的概述 电力系统的自动化技术在电力领域应用以来,取得了较多成果。从长期的实践效果来看,它已经成为电力系统建设中一项必不可少的技术,大幅度的节省了人力与物力的投入,提高了系统的运作效率,灵活的将传统手动操作转化成了新型机械化操作,极大的推动了时代的发展。 3电力工程自动化技术应用能力 3.1电力系统建模后的共享能力 在电力系统自动化技术的发展过程中,对地理空间属性进行描述是系统模型重点着眼的事情,以几何特征为主的模拟地理系统思考渐渐已经成为一种标准,但在实际应用中其控制对象的电力物理结构非常复杂。建立电力系统特征空间语义分析模型是非常必要的。这种针对语义层次的数据共享,最基本的要求是供给和需求双方必须在同一数据具有相同的识别度,只有电力系统知识基于同样的抽象认知才能保证这一点。所以在数据共享的过程中得有一个电力系统的基本模型成为不同部门之间的数据共享的基础。它包括两个方面:地理实体标几何属性的定义和表达,包含电力系统服务覆盖地区的空间几何性质:物理性质数据的标准定义和表达的电力系统,它包含物理结构、物理性质的各种完整组件和整个运行方信息共享以及全面多维、动态灵活的分析应用程序。 3.2电力系统的数据集成和应用集成功能 电力系统形成和发展的原因是市场经济的需求,无论理论体系的建立是基于通用技术平台还是基于电力系统自动化平台,作为跨区域的科学决策,多层次、高效率的作战需求都需要规范的信息共享和全面、多维、动态的分析应用程序。因此,打破传统信息的壁垒,进行数据集成和应用集成,将各种多源的相关信息进行无缝连接,使空间计算逐渐变成主流计算。多角度、多方面显示数据之间的潜在联系,是未来发展的必然趋。电力系统自动化必须有先进的技术和理念,来应对电力企业现有和未来的混合各种各样应用程序的挑战。3.2.1自动化、信息化功能由于用户面对的大多是直接操作的对象,因此为了方便用户的操作和使用,增强数据互操作性是非常必要的。此外,对于给予图表的用户界面,就应该大力支持,同时将面向对象的数据模型与电力系统的客观目标对应起来,支持地理图形和非地理图形的统一管理功能。电力系统自动操纵的过程是一个实施性要求很高的过程,在后阶段绑定技术的过程中使用不同的对象,对象的类别可以在运行时指定,而不是编译成目标代码来确定。通过这种方式,用户可以在现有的抽象数据类型和操作空间内定义其所需要的任何数据类型和操作方法,从而增强系统的开放和可伸缩性,实现电力系统自动化的最终目标是实现企业信息系统。这种融合多种信息和技术的企业信息系统的集成,从经济性的角度来看都需要实现一个“总体规划、分步实施”的计划。利用工业标准开放统一的对象组件作为公共技术基础,可以保证数据和应用功能程序平稳进行。这样可以充分保护用户和开发人员的前期投资工作,以确保系统不会由于提升平台和功能需求的扩展而陷入困境。3.2.2统一管理功能电力企业最典型的特点是空间分布,这是电力系统平台提供分布式应用服务的客观要求。如果每个地方的管辖区域不同,那么使用分布式数据库方法是不同的,每个地方都可以保护自己管辖区中的数据和信息,不同级别的数据库可以形成分布式数据库,并可以通过互联网分享其他部分的数据,且在所拥有的权限范围内对分散数据进行存储和管理,保证数据的实施性和安全性。另一方面,电网的控制和管理等都具有统一的数据基础。满足实时操作的要求,利用Internet技术在Web上空间数据和功能服务,供用户参考使用是信息化的必然趋势。3.2.3数据库管理功能用各种数据库来存储和管理所有类型的数据,其安全机制是其他文件的数据管理方法无可比拟的。目前许多新开发的系统以关系数据库管理系统为主,可以利用其强大的管理系统建立一个多层次索引检索方式,它能有效地降低网络负载,快速定位查询目标,当多用户并发访问时大大提高访问效率。但标准的数据存储管理系统也存在某些问题,如在电力系统中,空间数据是可变长度,其之间复杂的空间拓扑关系必须添加相应的软件功能,否则很难实现空间数据的相关性。近年来,面向对象数据管理系统或对象关系数据管理系统已经商业化,因为他们是可扩展的数据库管理系统,可以定义之间的空数据类型和操作。空间数据和非空间数据处理方法是相同的,它为设置空间数据库系统创造条件。 4电力系统自动化技术的安全性展望 电力系统在国民经济的发展中处于骨干作用,随着电力系统自动化的不断发展,电力系统自动化信息安全也越加重要,目前电力系统安全问题主要体现在以下几个方面:①自动化系统存在抗电磁干扰问题;②电力系统计算机操作系统产生漏洞;③确保具有权威性、统一性的电力信息安全管理标准。基于此,必须着眼于电力设备和操作安全及数据安全、网络安全,切实提高电力系统自动化技术应用可靠性。a.系统本身的可靠性,系统应该具有对大小不同的数据类型都不会崩溃的特点以及灵活强大的恢复机制:是否支持多用户的并发处理,支持多用户并发处理时是否会出现数据碰撞和系统崩溃崩溃的现象,是否可以有效地支持访问大量数据和交换,这些均是应考虑的问题。系统应具备并发响应和交互式操作的环境下数据的安全性和一致性,空间数据管理引擎在确保效率的前提下解决空间数据的并发操作和数据一致性的问题。b.系统应该有一个完善的系统和访问控制机器,以确保系统不是被有意或无意破坏的,目前集中式控制系统已逐渐取代了分散控制,网络安全技术也得到推广应用,具体包括数据隐私、版权保护和自动收费管理、病毒防护、安全信息传输过程中的保护、保证信息传输的安全性等。 5结语 自动化技术是现代电力系统发展中的一大核心技术,其应用有利于保证电力系统的平稳运行,为人类的生产生活提供安全可靠的电力能源。目前我国电力自动化技术步入了以监控技术/计算机技术开发为主要标志的阶段,变电站逐步开始实现数字综合化发展,对此必须尽快完成对传统设备、技术的改造,推动我国电力事业稳定、健康发展。 作者:邓顺之 杨昆 单位:国网湖南省电力公司溆浦县供电分公司 电力系统自动化技术论文:电气自动化控制技术对电力系统的应用 摘要:随着我国经济水平的不断发展,国内很多的电力行业也在快速的发展,同时也凸显出了电气自动化控制技术在电力系统中所起到的至关重要的作用。而伴随着电力行业竞争的日趋严重,很多的电力行业顺应新时展的趋势在电力系统中运用电气自动化控制技术。下面就简单的阐述我国目前的电力系统在电气自动化控制技术方面的应用,希望我的阐述可以帮助到相关的电力企业。 关键词:电气自动化控制;应用;电力系统 引言 伴随我国经济的不断发展,传统的电力系统已经远远无法满足社会生产对电力的需求,在这样的情况下,必须不断的将强电力系统在控制和管理方面逐渐趋于智能化和数字化,科学合理的运用电气自动化控制技术,不断的提高电力系统的生产效率以及扩大电力的传输范围,最大限度的满足社会生产过程中电力的需求问题。 1电气自动化控制技术在电力系统中的重要意义 随着我国经济的不断发展,社会的生产活动中对电力的需求量形成了供求关系,同时对电力的需求也在逐渐的增加,以前的电力系统已经远远无法满足现在人们对电量的需求,所以使得电力系统的电网规模在不断的扩大,也使得我国的电网结构也就越来越复杂,对于很多的电力企业而言,这既是考验也是机遇。在电力系统中应用电气自动化控制技术,不仅可以有效的解决目前电力需求的生产压力,同时还能促使我国电力系统的电力传输范围得到进一步的扩张,充分的发挥电气自动化控制技术的优势,更好的确保电力体统的安全可靠性,实现健康稳定的发展,从而在电力行业中为自己的电力企业谋求更好的发展之路。 2电气自动化控制技术在电力系统中的应用 电气自动化控制技术在电力系统的控制和管理等环节都发挥着非常重要的作用,及时有效的解决了电力系统在生产、运输等过程的存在的弊端,从很大程度上让电力系统生产的工作效率得到了有效的提高,更好的满足了现在经济发展过程中社会生产对电力的需求,让电力系统充分的发挥了其经济效益和社会效益,进而进一步促进了我国的电力系统实现信息数字一体化的进程。 2.1计算机技术的应用 计算机技术是电气自动化控制技术中非常重要的一个组成部分,同时也是被运用在电力系统中最为广泛的技术,被运用于电力系统的运行配电、供电等等十分重要的环节,其中最具代表性的就是智能电网技术,智能电网技术实现了配电智能化,广泛的运用在电力系统的供变电和输配电中,具有十分重要的影响。实现了电力系统的智能化服务,从很大程度上提升了人工的工作效率,同时还可以自主精准的分析存在的障碍,使得障碍的分析率和准确率得到了显著的提高。电网调动技术在计算机技术中也是非常突出的一门技术,直接关系和影响着电力系统自动化水平的进程,在对信息采集的工作中发挥着至关重要的作用,凭借对这项技术科学合理的有效利用,让各个地区以及各个级别电网之间实现了自主调配,让我国的电力系统的电网设备有机的相结合,完整的记录了电力系统的各项运行数据。 2.2电力一次设备智能化 在“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等一次设备上实现智能化,就现阶段而言,在电力设备的主变压器、开关设备、避雷设备等等一些设备上面已经实现了智能化,这种技术能够提供可靠的数据便于电力系统的维护,而且能够有效的精准分析出设备存在的障碍和安全隐患,有效的规避了从前电力系统运行的弊端。 2.3电力一次设备在线状态检测 实现了电力系统的一次设备长时间不间隔的在线自主监测电力系统的运行参数,并且能够及时的实现对不安全因素的跟踪,第一时间发现问题并对各项参数做出科学合理的分析,对可能存在的故障进行鉴别,电力一次设备在线状态的自主检测成本比较低。 2.4光电式电力互感器 电力互感气设备在电力系统输电线路中是非常重要的,电力互感气设备是按照相关的比例关系,基于仪表直接测量的标准数值范围,把输电线路上的高电压以及大电流的数值控制一定的标准数值内范围内,但是以往的电力互感器存在信号动态范围小等一些缺点,会导致电流互感器的信号畸变和饱和,但是运用了光电式电力互感器以后,其输出信号会直接与计算机的电计量及保护设备相连接。 3电气自动化控制技术在电力系统中的发展方向 3.1借鉴国外先进的电气自动化控制技术 在我国的电力系统中电气自动化控制技术被很多的电力企业广泛的推崇,也在电力系统中取得了良好的成果,但是与国外一些发达国家相比较,仍然存在差距。所以国内的电力系统的电气自动化控制技术还应该要借鉴国外发达国家的技术以及工作经验,然后结合自身电力系统的实际情况,并按照相关的法律法规制定完善出具有中国特色的电力系统的电气自动化控制技术。 3.2实现保护、控制、测量等功能的三位一体 电力系统的电气自动化控制技术从很大程度上改变了依赖人力的电力生产,对电力系统的人员配置以及电力系统的运行机制等方面都有很好的积极促进的作用,实现了电力系统站内监控和数据采集的自主化、智能化,有效的保障了我国电力系统的独立性,将电力系统的保护、控制和测量功能三位一体化,使我国的电力系统在电力生产的过程中更加的安全和精确。 4结语 电力系统的发展进程与对人们的生产生活息息相关,电气自动化控制技术的有效应用不仅可以有力的保障电力系统的稳定,对今后电力系统的发展有具有十分重要的意义,要不断的促进电力系统安全稳定的运行,同时也能早日实现我国电力系统智能化与国外发达国家电力系统智能化比肩的目标。 作者:曹婉新 单位:上海市大众工业学 电力系统自动化技术论文:电力自动化技术对电力系统的应用 摘要:随着社会的发展,人们生活水平不断提高,电力资源越来越成为人们生产与生活必需的资源。电力资源需求量不断增加,电力系统的运作也逐渐走向复杂化,所以必须实行对电力系统的改革,改革主要就是运用高科技手段用自动化来取代传统的人力管理。目前大多数的电力系统中已经普遍地采用了自动化技术,本文主要通过分析电力系统自动化的基本要求,来列举几种最主要的电力自动化技术和其在实际生产生活的运用情况。 关键词:电力自动化技术;电力系统;应用 引言 由于现在电力的需求量非常巨大,传统的电力运行系统已经不再能够承担起如此负荷,各种影响正常运行的不利因素接二连三的出现,自动化技术的出现成为必然。电力自动化技术是一种综合性的技术,它是融合了网络通信技术、信息处理技术和电子技术并在此基础上发展而来的。自动化技术可以全程在线监控和管理电力系统,收集数据,排除故障,在保障电力系统能正常运行的基础上同时提高运行效率。 1电力系统自动控制的基本要求 各个行业的运行体制都要有一定的框架限制,没有这些基本要求工作很难做到有序高效,电力系统的自动化也不例外。要保障自动控制功能的有效实现必须要做好系统设定,主要体现在以下几个方面:(1)电力系统的自动化控制工作中最重要的一点就是对数据的收集和分析,所以必须要对电力系统整个系统、局部系统或者是各个元件运行中所有有价值的数据进行准确而迅速的收集、分析、检验和处理,通过分析参数更好地对运行过程进行监控,及时发现和跟踪数据的波动,保证能够在受控的条件下完成生产作业,消除因监控不力而出现的不必要的麻烦。(2)在保证生产的同时,还要注重于设备的保护,每个系统都是由若干个不同的控制单元构成的,我们要根据电力系统的不同部件和装备的不同运行状态,借助这些部件和装置的报警功能,及时发现故障并进行排除,消除不利因素,更好的保障生产的进行。(3)电力系统中采用自动化控制很大的一方面就是为了提高工作效率,提升原有的运转速度,因此必须要协调系统中的各个环节和单元,保证自动化控制过程的各个环节都合理运作,并做好环节与环节的衔接工作,保障整个电力系统畅通无阻的运行。(4)资源问题也是一个重要的问题,谁掌握了资源并能高效利用,谁就成功了一半。而资源主要包括物质资源和人力资源,因此企业要想获得最大效益,必须要控制好电力资源和人力资源的浪费问题,减少一些没有必要存在的繁复的工序。 2几种主要运用在电力系统中的自动化技术 (1)主动对象数据库技术。主动对象数据库技术通俗的说,就是在电力系统正常工作的前提下,有效地监测与利用数据参数,以此来提高系统的反应速度。主动对象数据库技术主要运用领域在自动监视与监控中。通过这种技术电力自动化系统可以根据自身的结构特点,改变模式,不断完善对数据和信息的处理,加强对生产过程的控制,更好地满足生产的需要。主动功能和对象对象技术是主动对象数据库技术对传统技术最大的改进与创新,它更具有针对性,更能满足自动化管理的需求,并且由于引进了触发机制和对象技术,可以使内部数据更为准确、及时地管理与处理。(2)现场总线技术。现场总线技术在电力系统自动化的运用中既能控制内部中心的仪器与装置,又能监测实际的施工现场,因此,它是一个全方位多角度的通信网络。在电力系统运行的过程中,它通过一系列的感应器很好地把设备与整体的线路构成一个有机的整体,同时将电压、电流、电阻等重要信息准确地传递到控制系统。现场总线技术最大的优点在于能够分散性地处理信息,在减少计算机负荷的同时大大地提高了电力系统的管理与控制能力。(3)光互连技术的应用。光互连技术在电力系统中应用的领域主要是机电保护和自动控制。光互连技术不仅能够提供如数据采集、数据记录、数据分析、表格打印等传统技术,还能提供各种高级功能,如电网分析、网络建模、处理人机界面等。光互连技术的优势在于其不会受电容性负载和准平面、平面的限制,具有很强的抗电磁干扰能力,这进一步保证了该技术能够提供更加精确的数据、更加清晰的画面,更有利于工作人员作出准确的判断分析。 3电力自动化技术的实际应用领域 (1)发电厂自动化。目前许多火力发电厂采用了电力自动化技术,主要包括:自动控制无功功率增减、经济分配有功负荷、远程控制计算机对站内机组的运行、自动调控母线电压的增减、对安全监测各种设备的运行并对站内各处进行应急控制。发电场中发电机组的安全运行十分重要,因此对所有设备的运行状态做好实时的控制与检测就必须运用远程计算机,通过整理分析监测系统收集到的的数据参数,得出发电厂运行的状态信息,以此来控制发电厂的正常安全运行。(2)供电系统自动化。供电系统的自动化主要体现在三个方面:一是由小型计算机构成的地方调度实时控制系统;二是负荷控制系统,通过自动化完成对声频与工频负荷曲线的准确描绘,并根据曲线波动来分析并处理电能的使用;三是为了方便实时监控电力系统,利用计算机和通信技术集中分析采集的信息并完成优化处理。(3)电网调度自动化。电网调度自动化是自动化技术在电网调度中的应用,主要通过计算机进行采集信息、计算工况、实时控制、测试稳定性等,来管理和检测电网系统。电网调度自动化的作用主要是通过对全网信息的收集与分析,预见可能发生的异常情况,及时采取措施进行调整,尽可能地降低突发危险的不良影响,确保电网运行安全稳定。 4结论 在现代生产生活中我们越来越离不开电力资源,随着经济技术的不断发展,人们对电力资源的使用需求变得更加多样、要求更加高端,为了使电力资源更好地满足社会发展的需求,自动化技术必须多样灵活地运用到电力系统的运作中。虽然今天大部分的电力系统都实现了自动化,但是人们不能就此满足,应该进行更多创新的尝试,使电子系统的运作更加低耗、更加高效,这不仅会壮大企业的收益,更会推动整个社会电力系统的完善与发展。 作者:许力葵 单位:广东欧姆龙电力工程有限公司 电力系统自动化技术论文:配网自动化技术在电力系统的应用 【摘要】在电力系统中应用配电自动化技术,能够保证配网能够更加安全、可靠的为广大的人民服务,从而不断的提高电力系统的安全运行水平。基于此,本文主要论述了配网自动化的概念以及实施配网自动化技术的意义,最后根据笔者多年工作经验提出了配网自动化技术的未来发展方向和趋势。 【关键词】配电自动化;电力系统;可靠性;通信 引言 配电网自动化就是利用先进的计算机通信技术、自动控制技术以及电子技术等技术和手段,实现对现有配网的在线实时监控和管理,从而有效的保障配网运行的安全性、可靠性、高效性和经济性等。随着电力行业的不断进步和发展,将配网自动化技术应用到电力系统中是电网发展的必然趋势和结果,对于促进电力行业的持续发展具有重大的意义。 1配电自动化概述 1.1配电自动化概念 配网自动化能够实现对整个配网系统的实时监测、控制和管理,主要利用先进的通信网络技术,对配网的各类信息以及电网结构参数进行有效的结合,形成一个非常完整的自动化管理系统,配网自动化系统既能够对正常运行状态下的配网进行监测、管理和保护,还能够对出现事故的状态下的配电网进行监测保护和管理。 1.2配电自动化系统组成 通常情况下,配网自动化系统主要由下面几个部分组成:①配电主站,配电主站主要设置在城市调度中心,主要任务就是实现与各个子站之间的通信;②配电子站,通常将其设置在变电站内,通常部署在110kV/35kV变电站,配电子站主要对与所辖区域的FTU/TTU/DTU等电力终端设备通信进行负责。子站负责与所辖区域DTU/TTU/FTU等电力终端设备通信,主站负责与各个子站之间通信;③配电远方终端和通信网络,如图1为配网自动化系统结构图。 1.3电力系统中应用配电自动化的意义 在电力系同种应用配网自动化技术具有非常显著的优势,能够有效的提高供电可靠性,将供电可靠性从99.9%提高到99.99%以及将99.99%提高到99.999%都必须要依配网自动化技术,可以说对于提高供电可靠性具有显著的投资低、见效快等优势。(1)通过网络运行分析、提供转供能力,开展带电作业,进一步提高了停电计划管理水平,有效的避免了和减少了重复停电的现象,实现了抢修资源的优化配置,进一步提高了工作效率,从而有效的实现了减少计划停电时间的最终目的。(2)通过配网自动化的故障自动定位,有效了减小了故障的查找时间,实现了故障的精确定位;同时利用遥控操作功能,实现了故障隔离时间的减少;还通过标准化的抢修,加快了故障修复的速度,有效了减少了事故停电的时间。(3)通过对分布式电源的接入,最终达到配电网多元化管理。(4)通过配网自动化技术的应用全面提高了电力系统的先进技术的应用,进一步促进了计算机网络技术的应用,工作效率得到了进一步的提高。 2我国配电自动化应用概况 综合我国情况来看,我国与20世纪90年代的中期一些较少的城市开始尝试进行配网自动化系统的建设,但是当时的配网自动化系统仅仅是体现在两三条线路上,缺乏对整体配网的设计和规划,并且也仅仅只有部分监控终端,缺乏监控主站,处于小范围试点探索阶段。随着城乡电网的大国模的建设和改造工作的不断进行深入,到了20世纪90年代的末期,配网自动化建设工作的试点范围逐渐扩大,逐渐进入小规模的建设阶段。在此阶段,一些用户开始对配网线路故障处理的自动化进行关注,但是却忽略了配电SCADA、及配电管理功能的意义和所处的重要位置。进入到21世纪,农网改造不断深入,配网结构也逐渐变得完善,配网结构的规模逐渐扩大。在这个时期,我国配网自动化技术变得逐渐成熟,并且其功能应用软件也变得越来越丰富。我国一些城市开始进行具有一定规模的配网自动化系统的建设,其中一些用户的配网自动化系统也顺利通过了验收,并且还在所述的省事获得了科技进步奖。在2002年,我国推出了第一个配网自动化系统行业标准,即《配电自动化系统功能规范》。越来越多的用户开始关注配网自动化系统的实用性,越来越注重实现对SCADA、DA、GIS的同步发展,开支逐渐加强对配网自动化系统的整体设计和规划。配网管理信息系统逐渐的从单纯的静态管理功能开始朝着实时管理功能的方向发展,逐渐的开始实现与SCADA/DA一体化。目前配网自动化已经基本实现了通信系统多样化,主要包括GPRS、光纤、载波、双绞线和无线等多种通信方式。其中光纤已经成为目前城区配网自动化通信的主要介质。 3配网自动化技术未来的发展趋势 3.1配网自动化的综合型受控端 配网自动化的综合性受控端将告诉SCADA系统作为基础和依据,对电力系统的信号采集和综合处理进行快速的实现,不仅能够实现对受控端数据的降低,还能够实现系统规模的简化。配网自动化综合性受控端在具备传统终端功能的基础上,还实现了对电力系统是否存在震荡情况、频率是否满足要求的问题以及电力系统中的电压情况和潮流分布情况进行了实时监测,能够将监测得到的信息传递给主控方,从而进行深入的分析和研究。不仅如此,受控端还能够实现相互之间的通信,确保数据精确度的提升。3.2配电线路载波通信技术通信技术是配网自动化技术的重点,只有具备大容量的高速载波通信系统才能够实现电力系统中潮流的实时监测和频率控制,此外,还能够为客户提供更多更好的服务。 3.3定制电力技术 定制电力技术主要由快速无功补偿器、电压稳定器、频率检测器、高速断路器等设备组成,主要指的是将柔性送电技术、智能电网技术以及云计算等高新技术应用到配网自动化系统中,定制电力的技术不仅能够避免和减少谐波的出现,避免电压出现闪变情况,还能够进一步提高供电的经济性和可靠性。定制电力技术能够在电力系统出现瞬间丢失大负荷和突然间增加负荷的情况下及时的发现该现象,并且还能够对此情况下的电力系统的稳定进行保证,将定制电力技术应用到配网自动化系统中,能够实现系统优化,对高层次客户的需求进行进一步的满足。 3.4新型FA系统 我国未来的电网发展主要目标之一就是将输电系统和配电系统进行分离,同时在用户端给出电网提供者的相关信息,这样用户就能够以实时电价为依据进行供电方的自行选择。基于此,新型FA系统的应用就能够实现分布式电源,不仅能够减少线路传输的损耗,还能够将能量的利用效率提高。 3.5配电系统的集中化管理 传统的配网系统中,系统是分散开来的,被分离成多个岛,虽然岛与岛之间存在着很多相似的功能,还是它们之间却很难实现相互之间的交流和沟通,缺乏共享通道,无法实现信息共享。配电系统实现集中化管理能够有效的解决这一问题,能够采用先进的通信网络将配电网控制中心与系统多岛连接在一起。 4结语 随着国民经济的快速发展,各行各业对电力供应质量的要求不断提高,导致在每次的供电故障中都对生活造成大的损失。电厂稳定供电直接影响着人们生活和交通安全等民生问题。因此,我们需要对供电系统进行实时监测与控制,来实现电厂配电网自动化,以提高配电网的自动化水平。 作者:赵渊鹏 单位:赤水供电局 电力系统自动化技术论文:自动化技术在电力系统运行的应用 摘要:进入新时期以来,我国科学技术的不断进步,带动了电气工程的发展。在电力系统运转的过程中,电气工程自动化技术有着非常重要的作用,它是电力系统的稳固运转和安全的基础,也是电力系统运转质量的保障。因此,加大电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用,能够促进电器企业的可持续发展,对于电力系统的优化升级和职能发挥有着十分重要的现实意义。下面文章我们就详细的阐述了电力系统运转中应用电气工程自动化技术的重要作用,并且提出了电气工程自动化技术应用在电力系统运行中的具体措施,保障电气企业的高效稳固发展。 关键词:电气工程自动化技术;电力系统运行;应用 进入新时期以来,科学技术的不断发展带动了我国电气自动化技术的提高,现阶段,电气自动化技术已被广泛的应用到了我们社会的各个行业领域中去,增加了电气企业的市场占有率和竞争力,促进了电力系统的高效稳固运转。首先我们就要了解一下电气工程自动化技术的含义,具体就是指在变电站的二次设备的功能与技术作为基础,对设备进行创新发展,实现智能化的管理和控制,能够从整体有效把握整个电力系统的运行状况。 一、电气工程自动化技术在电力系统运行中的重要作用 (一)能够保障对目标的全面把控 伴随着电气工程自动化技术的发展,现在社会很多领域都渗透了电气自动化技术,而且随着时代的发展,电气自动化技术的应用规模会越来越大。在市场经济体制的背景下,提高电力系统运行中电气工程自动化水平,保障电力系统运转的效率。现阶段,我国的电气工程自动化技术在电力系统运行过程中主要就是对总线集成的控制,利用对总线集成的控制能够有效连接变压器和电力设施,保障电气自动化工程能够全面把控整个电力运行系统。 (二)促进电子系统运转的效率与电气企业的效益提升 因为电子系统的运行对于各个应用行业的影响比较大,需要保障电子系统运行高效与安全,还要提升电子系统运行的效率。在电子系统运行中应用电气工程自动化技术能够改善电子系统的运行结构,提升电子系统的运转效率,减少电子系统运转中对能源的浪费,保障电力企业在市场经济体制中的竞争性,促进电力企业的经济效益与社会效益提升。 (三)高效的维护和检修电力系统的状况 伴随着科学技术的发展,基于网络环境的互联网技术飞快发展,并且广泛的应用哦感到电气工程中去,电气工程自动化技术的信息化发展改变了传统电子系统运转方式。现阶段,电子系统运转过程中通过应用电气自动化技术,能够提升电力系统对信息收集的效率,提升对信息数据的处理水平,加强人为对电气工程自动化技术系统的控制,更加方便后期对电力系统的检修与维护,保障电力系统的高效安全运行。 二、电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用方式 现阶段,电气自动化技术已被广泛的应用到了我们社会的各个行业领域中去,增加了电气企业的市场占有率和竞争力,促进了电力系统的高效稳固运转。在科技飞速发展的今天,电气工程自动化技术应用到电力系统的规模空前扩大,对我国电力事业的发展有十分重要的现实意义,不仅促进了我国电力事业的发展,还有效解决了很多传统的电力系统问题。 (一)人工智能技术的应用 传统的电力系统在云庄的过程中,如果出现了故障和问题就会需要很多的人力资源与物力投入,仔细的检测每一个环节与故障的关联,造成故障检索工作不准确而且效率低下,工作量增加,对整个电力系统进行检测就只为找到一个故障点,无疑耗费了大量的人力资源,而且还不能保障故障可以准确的找到,但是电气工程自动化技术的出现就有效的解决了这个问题。电力系统出现故障,电气工程自动化技术的反馈装置终端FTU会进行数据分析,然后与终端接口对接,利用基站把FTU分析的数据传输到检测站,就能快速发现故障来源,采取有效的措施解决故障,提升了电力系统的检修效率,减少了电力系统维护对人民生活的影响。 (二)自动化仿真技术的应用 现阶段,我国的绝大多数的电力系统都会应用电气工程自动化技术中的自动仿真技术,提升了电力系统的建设质量。传统的电力系统建设时候,电力系统的运行信息都要在实验室进行虚拟研究,如果实际数据与模拟数据统一,才能逐步开展电力系统的建设,不过现在应用自动仿真技术的过程中,利用计算机IP协议制式把信息通过网络输送到电力企业的控制终端显示器上,能够快速的对电力系统运行数据进行评估,提升电力系统的建设质量和建设效率,而且电力系统建设中应用自动仿真技术可以完善我国的电力建设机制,保障电力系统的稳固发展,增加电力企业的竞争力。 (三)电力系统运行监控设施 目前很多的电力系统运行监控都是基于网络环境发展起来的,智能电网开始出现在人们的视线之内,而电力企业要想完善电力系统运行中的监控机制,就要落实智能电网的建设力度,在电气工程自动化技术的支撑下,完善电力系统运行的监控设施,提升电力系统的管理水平。利用一些特定的通信装置加强电力系统监控设施的数据传输,为电力系统的管理和监管提供数据支持,有效的应对电力系统运行中的突发故障,降低电力企业的损失。 (四)多项集成技术 电力系统在运行中和网络环境的关联很大,而电气工程自动化技术中的多项集成技术是网络环境发展起来的,符合时展的潮流,应用到电力系统的建设中,提升了电力系统的科技性欲时代性。在电力系统建设中应用多项集成技术,具体就是把电力的使用者需求进行整合,通过多种电气自动化技术展开处理,提升电力系统运行的效率,增加电力企业在市场中的竞争性,提升电力企业的经济效益与社会效益。 三、结语 综上所述,在电力系统运转的过程中,电气工程自动化技术有着非常重要的作用,它是电力系统的稳固运转和安全的基础,也是电力系统运转质量的保障。因此,加大电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用,能够促进电器企业的可持续发展,对于电力系统的优化升级和职能发挥有着十分重要的现实意义。 作者:马赟婷 单位:河北农业大学机电工程学院 电力系统自动化技术论文:电力系统配电网自动化实现技术简析 摘要:近年来,我国的科学技术迅速发展,社会经济逐步提升。在技术与经济不断的推动下,自动化技术渐渐被应用到电力系统电网中,其技术的应用不但有效缓解了电力系统的紧张供电,还加大了电力系统配电网的现代化发展。文章通过对我国电力系统配电网自动化现状进行分析,提出了未来自动化技术发展的形势。 关键词:电力系统;配电网;自动化技术;实现技术;用电需求量 电量以及农业生产用电量急剧增加,此外,对于居民生活用电需求量也逐渐增加,这些现象表明,现代社会对于电能的需求量远胜于从前。用电需求量的增加致使电力系统配电任务加大,同时也给相关管理工作增加了难度。自动化控制下的电力系统电网具有较高安全性和可靠性且经济效益好,所以电力系统相关研究人员应加强对自动化技术的应用研究,不断进行改善与创新,为电力系统的发展提供优良的条件。 1电力系统配电网自动化现状 近年来,我国对电力行业方面的发展极为重视,不但投入资金大,且管理力度严格。随着电力行业的发展,电网自动化技术有效提升,多数地区调配系统已实现自动化控制功能,且部分地区更出现了无人值守变电站,为社会增加了经济效益。目前,我国电网自动化功能包括以下五个方面: 1.1实时监控 实时监控系统是针对电网中存在的各个线路的运行情况、负荷情况及不安全因素等方面进行实时监测,以便保障电网的稳定运行。此外,监控系统还可以通过监控电表,监控用户用电量的情况,以便及时发现用户不规范用电的行为,减少电能的损耗。 1.2控制电量与功率 电力系统配电网自动化系统可以自动控制电量和配送功率。 1.3故障处理 配电网自动化系统可以自动检测配电线路的故障,并把出现的故障及时上报。同时,故障控制器还具有自动修复故障的功能,即使在特殊情况下也可以进行故障的修复工作。 1.4监测电能损失功能 配电网自动化系统可以自动优化线路运行模式,并对线路上的电能进行自动监测与计算,以达到损耗电能最小的目标,提高经济效益。 1.5具备扩展功能 配电网自动化可以实现结点的逐步拓展功能。在电网扩展工作中,要具备以下两点要求:首先要增加硬件设备,达到扩展设备的要求;其次是通过软件操作,在原有网络中增加新的节点。 2电力系统配电网自动化实现技术 2.1节点全网漫游技术 一般情况下,全网中的任何节点都存在与其他节点通信的可能性。在配电网自动化系统中,各个节点都与所在馈线中的一个管理节点相对应,并进行通信工作。在通信过程中,会出现节点丢失的情况,这个时候节点和相应的管理节点之间的通信是不能正常进行的,这时网络会对节点进行自动检索。相应的,该节点的搜索该由管理节点来执行,系统变为中继。但是,如若改为中继后管理节点仍无法检测到这个节点,那么系统会进行漫游申请,将情况汇报并反映给馈线子网,由其联络节点来执行。通信管理节点(侧变电站的)收到系统的漫游申请后,重新注册漫游的新节点。最后,相关变电站接收配调中心发送的注册信息,实现节点的全网漫游。 2.2自动设置中继技术 在设计软件时,除了能实现一般结点的功能之外,为了实现网络中节点间信息的有效接收和转发功能,还要在NDLC中继节点设置相应的功能模块。设计中,为了使网络中的信号传输过程存在真实性,采用数字信号处理技术,这样不仅可以降低信息的传输频率,还可以使信息变小,从而大大降低通信网络上的压力。自动设置中继技术的使用,可实现整个网络节点之间的通信,从而解决通信距离问题。其需要满足的基础条件必须是网络中的相邻节点可以通信,这里的相邻节点指的是任意两个相邻网络节点。 2.3面向对象的设计 在配电网中,馈线、负荷、开关、变电站及变压器都是按照分层进行一定排布的。单个区域是由包含多个节点的若干个馈线子网(变电站)组成。一般情况下,馈线子网之间的节点是没有互相通信的功能,但是由节点形成的网络节点是可以相互联络的,这是因为每个节点都可以作为一个管理点,而且只有相同馈线子网中的节点才可以相互通信,形成网络管理节点。不过如果是在网络重构这种特殊情况下,节点是可以实现与其他馈线子网节点的联通。此时需先通知节点,经过允许后方可进行通信,从而实现不同变电站之间的通信。在面向对向的设计技术中,往往在馈线子网的第一个子站中设置网络管理节点,用于实现子节点上信息的记录,这样的设计对于馈线网络的扩展是十分有利的。 3未来技术发展 为了加强电力系统的供电能力和供电稳定性,电力系统配电网自动化还需要继续发展。具体发展方式包括三个方面: 3.1提高电能的质量 在现代工业生产中,大型电子设备增多,致使对电能需求量增加,从而对电能的质量也有了较高要求。“DSP”通过高速数字信号处理器可以增加系统的稳定性与灵活性,有效地提高了电能的质量,同时改善算法也可以提高电能的质量。 3.2实施配电网系统保护 配电网系统馈线自动化以通信为根基,对配电网系统的整体数据进行收集和控制,从而实现配电SCADA与配电高级应用——PAS;依靠地理信息系统——GIS为平台,实现对配电网的设备管理;配电网自动化在PAS、SCADA与GIS的一体化的推动下,已然实现了配电网管理、监控、保护等各方位的自动化运行管理,目前,该方案已作为电力系统配电网自动化的主要实施方案。 3.3分布式小电流接地保护方案 完全分布的FTU准确度较高、承载量较大,且可以完全掌握配电网整个电流负序分量分布状况,负序电流的突变量与小波分析技术的运用可以有效提高识别的可靠性及灵活性。这种配电自动化的小电流接地保护方案性能良好,存在较大发展空间。 4结语 综上所述,电力系统配电网各功能实现自动化控制的前提是自动化技术的应用程度,其技术的应用不仅可以促进配电网全功能自动化发展,同时还可以加强对配电网运行的安全可靠性及效率性。所以电力系统相关研究人员要加强对配电网自动化技术的重视,做好配电网自动化技术的应用研究,为保证电力系统智能化发展提供有利条件,进一步完善电力事业。 作者:许开熙 单位:国网孝感供电公司检修分公司 电力系统自动化技术论文:电力系统及自动化施工技术研究 摘要:随着对能源利用量的增多,我国开始对相关的技术进行了深入的研究,而且与电力相关的技术也在不断完善,我国的电力系统与自动化技术得到了快速的发展,电力自动化技术结合了多种技术,包括电子信息技术、信息处理技术和网络通信技术等。文章通过对电力系统及其自动化施工技术存在的问题进行分析,提出了相关的改进措施。 关键词:电力系统;自动化施工;电子信息技术;信息处理技术;网络通信技术 本文分析了电力系统和自动化特征,对电力系统自动化施工技术中存在的问题进行分析,并提出了相关的建议。 1电力系统及其自动化技术的主要特征 在当今社会中,电力已经成为人们生活和生产中不可或缺的能源,电力系统可以实现电力的生产和电力的传输,并且将变电设备结合适应,形成了一个综合的网络系统,所以一个相关完善的电力系统可以在一定程度上促进电力供应的高效性和稳定性。我国的经济在不断的发展,科学技术在不断的完善,很多科学技术在电力系统中也得到了广泛的应用,这些直接对我国电力系统自动化的发展起到了推动的作用,而且还能对电力的负荷进行有效的控制。电力系统是以自动化技术为依托的一类技术,其中心为计算机技术,而且借助了不同的智能化的硬件和软件,从而可以对电力系统各类设备的运行进行有序的管理,确保整个电力系统得到有效的调节,确保整个电力系统可以安全地运行。电力系统和自动化施工技术是将数字化和网络化的技术结合起来,在电力生产的过程中实现了对整个电力系统的控制,实现了智能化的协调机制,并且促进了数据的自动化的传输,确保输电的稳定性,提高社会效益和经济效益。 1.1扩大电网的规模 电力系统及其自动化技术在应用的过程中采用了不同的技术,而且实现了不同技术的结合,从而可以更好地实现智能化的控制。电力系统自动化是电力系统中的关键部分,在具体的应用中发挥着非常巨大的作用,其不仅仅提高了电力系统的供电量,而且还使电网的规模得到了很大的提升。电网在我国经济建设中发挥着非常重要的作用,其满足了经济建设中对于电量的需求,而且确保人们的生活的稳定性,在社会发展中起到的作用不言而喻。而且随着我国电力系统的不断完善和发展,应该采取相关的措施不断的完善电力系统,对电力系统进行控制和管理,实现自动化技术和网络技术的融合。电力系统在应用的过程中,充分地结合了计算机技术和互联网通信技术,在实际的生产和生活的过程中,电力系统和自动化技术扩大了电网的规模,确保人们生活和生产的有序性。而且电力系统的网络的扩大可以实现整个电力系统的良好控制,在系统出现问题后可以及时得到解决。 1.2实现远距离传输 在一些偏远地区,各项基础设施的条件比较差,而且经济比较落后,电线的施工成本非常高。通过制定科学的电线线路方案,采用柔性的输电技术,完善自动化技术,从而有效地解决了偏远地区供电难的问题。在一些偏远的地区,其自然环境比较复杂。所以,供电过程中要充分考虑到偏远地区的自然环境,而且还应该充分分析其经济条件。在偏远地区,供电的成本要比城市高。在对输电线路设计的环节,应该采用柔性设计的方案,可以有效地完善输电的效率,通过自动化技术的采用,电力输送的效果大为提升,而且实现了远距离的稳定输送。电力系统和自动化技术在一定程度上促进了远距离供电,而且电能的质量不会下降,使得偏远地区的居民的生活可以得到保障。 2电力系统及其自动化施工技术中存在的问题 2.1发展水平存在差异 尽管我国已经引进了较为先进的自动化的施工技术,但是随着我国经济的高速发展,居民的用电量在上升,在电力资源运输的过程中,其负荷在不断的上升,导致我国电力系统的稳定性受到阻碍。尤其是在一些偏远的地区,其经济条件不够发达,电力系统和自动化技术不能进行研发,而且各个地区出现不平衡的问题,这一情况严重阻碍了我国电力资源的高效供应。 2.2技术设备出现老化 在电力系统运行的过程中,相关的设备会出现老化的问题,这一问题会导致电力系统在运行的过程中产生安全隐患。很多电力系统设备的性能并不能达到标准,这就导致电力系统在操作上存在很大的难度。电力设备需要花较多的时间进行维修和保养,而且不同的电力设备在电力系统中发挥的作用不同,在维护方式上也就存在差异,每一种设备在自动化施工技术控制中都发挥着非常突出的作用。但是在电力系统运行的过程中,很多设备出现老化的问题,会导致各类安全事故的发生。 2.3技术人员的专业素质有待提升 电力施工是一项非常复杂的技术,其对施工人员的素质提出了更高的要求,施工人员不仅仅要具备扎实的理论知识,而且要具备丰富的实践经验,提高自身的综合素养。但是在电力系统实际的施工中,维护人员的素质有待提高,导致电力系统自动化技术不能顺利的采用,常常会出现一些安全问题。 3电力系统及其自动化技术问题的建议 3.1科学设计电力系统自动化施工技术 我国的电力系统及其自动化技术与发达国家相比还存在一定的差距,所以在进行电力系统自动化技术分析的过程中,应该结合实际的应用情况,设计完善的电力系统自动化施工的方案,从而可以有效地防止一些安全隐患的产生,确保电力系统和自动化技术充分发挥其作用。 3.2不断更新维护 电力设备电力系统和自动化施工的过程中,对施工的流程提出了更高的技术要求。在一些经济比较落后的地区,相关的部门应该强化经济的投入,确保电力系统和自动化技术可以在一些经济落后的地区使用,形成完善的电力系统和自动化的施工技术,从而可以对电力系统的相关设备进行维护,确保其质量比较好。 3.3提高技术人员的专业素质 电力系统和自动化施工的环节比较复杂,所以对施工人员提出了更高的技术要求。技术人员应该不断完善自身的技术,提高综合能力,定期学习先进的技术,不断更新知识,提升自身的水平,适应当前的各项科学技术,运用信息技术。技术人员在施工的过程中,要充分了解企业的情况,通过对岗位的分析,制定完善的施工计划,平时应该强化理论知识的学习,提高自身的综合技能。电力企业应该定期开展一些培训课程,从而使技术人员的水平可以得到提升,为电力系统的安全运行提供技术的支持。 3.4增强设计的科学性 现在自动化技术和电力系统得到了广泛的应用,但是其整体质量与发达国家相比还存在一定的差距,在系统设计环节缺乏相关的经验,而且在系统建设方面也存在经验不足的问题。所以要通过对相关因素的分析,考虑电网所处地区的情况,才能制定完善的政策,有效地防止自动化技术在使用的过程中存在任何冲突,防止其在运作的过程中出现常见的故障。要对系统进行分布式的设计,在实际的设计环节中,考虑问题要针对现实的情况,不能一次性地考虑全部的问题,因为随着环境的变化,系统的运行情况也会发生变化,要针对每个环节,设计独立的预警分析,在进行构架管理的过程中应该采用模块的方式,防止在多个模块管理中出现系统的冲突问题,而且在接线问题的处理上,要尽量简化接线,防止一些不必要的接线占据大量的空间。很多自动化的电力软件在具体的运行环节,都要进行多次接线的方式,针对这一问题,相关的施工人员可以采用多功能继电器的方式,这样就能在一定程度上简化接线的流程。在二次接线的过程中,很多不必要的流程可以直接忽略,在对开关柜等进行设计的过程中,可以完全实现分布式设计的方案,从而在开关柜的设计中,可以省略不必要的接线,从而有效地防止各类操作失误的情况。在电力系统运行的过程中,一定要充分考虑系统的兼容性,对系统的延展性进行充分的分析,尽可能的将各类电力软件进行规范和分类,实现自动化的接口技术,这样才能确保自动化技术满足各类设备的使用要求,在电网面对不同的环境中,才能更加灵活地运行。 3.5强化设备更新维修的资金投入 在电力网络建设和应用的过程中,要通过对电力企业实际运行情况的分析,在企业中要对相关的设备进行维护和分析,而且还要不断完善自动化软件和技术的研发工作,在这些方面都要投入更多的资金,才能确保电力企业的设备运行得更加的稳定。由于我国的经济发展存在地区性的差异,所以各个地区的自动化施工技术和电力系统的设备更新方面存在不平衡性,发展水平出现了参差不齐的情况。因此我国相关部门应该制定政策,对于那些经济相对落后的地区应该进行相应的扶持,确保这些经济欠发达的地区的经济可以健康稳定的发展,提升自动化施工的技术水平。对于已经投入使用的设备,应该定期的维护,做好系统的升级工作,确保设备在运行中的稳定和安全,使设备发挥出最佳的作用。在我国的偏远地区,国家相关的部门应该做好电网建设的扶持工作,安排相关的负责人员可以深入到偏远的地区进行调查,并且针对偏远地区的情况,做好相关的维护和更新工作,对电网进行定期的巡查。工作人员在检查设备的过程中,要实现全面的检查,并且落实好各类维修的工作,使得各类故障问题都能切实得到解决。 4结语 电力系统的自动化施工技术如今已经实现了长足的发展,但是在实际的运行中还存在局限性,技术水平的发挥出现不稳定的情况,因此应该采取相应的措施完善系统的性能。 作者:陈华如 单位:广东电网有限责任公司湛江供电局 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化新技术及发展前景 【摘要】二十一世纪以来,科学技术在迅猛发展,电子信息技术也在不断进步,在此发展背景下,各类可续技术成果不断地融入到人们的生产生活中,不仅便捷了人们的生活,同时也提高了生产效率,而电力系统行业的发展,也意识到了融入先进科技的重要性,电力系统自动化技术应用已经成为了新的发展趋向,而要想更好地促进电力系统自动化的发展,就要积极地探究先进技术的优势,并充分利用这些科技的作用,极大的促进电力系统自动化的发展,笔者针对现阶段电力系统自动化技术的应用以及发展前景进行了分析,以下为详述。 【关键词】新形势;电力系统自动化;新技术;前景 电力系统自动化技术的应用指的就是对电力进行切实的调度,使电力系统实现正常的运作,保证发电环节至配电环节的自动化运行,这样将会极大地提高电力系统的应用效率,而电力系统自动化运作则是电力技术发展的方向,现阶段我国电力系统的发展意识到了自动化的优势,要想更好的实现电力系统的自动化,就要在当前新形势下,将先进技术成果融入其中,充分体现它的优势,这样才能最大程度上促进电力系统的发展。 1.对于电力系统自动化的分类和浅析 电力系统自动化涵盖着诸多的环节,比如系统元件的保护环节、自动检测环节以及调节和控制环节等等,同时还会对电力企业进行自动化的管理。应用电力系统的最终目的就是要确保电力系统运输的高效性和稳定性,进而保证系统运行的可靠性和安全性,最终极大的提高电力系统的运作效率,为电力企业带来更高的经济效益[1]。纵观现阶段的电力自动化运行技术,可以将电力系统自动化分为六个种类,即:火力发电厂自动化、电力系统信息自动传输系统、供电系统自动化、电网调度自动化、火力发电站综合自动化、电力系统反事故自动装置六大类,而电网调度自动化就是其中极为关键的内容,它指的是以计算机为主体的控制体统,其作用就是要更好地促进调度中心、发电厂以及变电站的运作,并为电力系统提供所需的信息数据,而后对这些数据进行切实的收集,再对这些数据内容进行计算和检测,最大程度上保证电网调度的正常运作。 2.对于变革性的新型技术分析 在当前的技术发展背景下,要想更好地推动电力系统的自动化发展,就要对其中关键的技术类型进行分析,还要对电力系统具有变革性意义的技术类型进行探究,同时对新形势下电力系统自动化发展方向进行探究,最终极大的促进我国电力自动化技术的发展。 2.1对于FACTS技术的应用 FACTS技术指的是柔性交流输电系统技术,它的应用对于电力系统自动化的发展具有较大的影响,此技术也是极为重要的电力系统技术类型,在输电技术的应用中发挥了巨大的作用,可以切实保证输电系统的的运行稳定性和高效性。简而言之,在应用FACTS技术的过程中,不可避免的应用到高压输电系统,并且还要将其优势体现出来,应用技术类别中的电力电子装置,而后对输电系统中的有关参数予以调整和控制,最终保证其运作的可靠性和安全性[2]。FACTS技术的应用还可以一定程度的降低电力输送的能耗问题,而这一功能在可持续发展理念不断推行的今天,此技术的应用可谓是一项极具发展前景的技术类型,同时也可以极大的促进电力自动化运行系统的发展。 2.2对于智能化控制技术的应用 智能化控制技术的应用对于电力系统自动化发展来讲是尤为重要的,同时也极具时展的意义,在传统的电力系统控制过程中,一般都要对线性控制以及传递函数控制问题等进行分析,而后再对有关智能化控制技术的应用进行探究,但是,现阶段对于智能化控制技术的开发力度仍旧较为薄弱,智能化控制理论也越发成为现阶段的电力系统自动化运作的主要理论指导内容。这里所讲的智能化控制方式,就要应用较为简短的技术,对电力系统运作过程中,较为繁杂的内容和环节进行合理的控制,而后还要促使这些难度较大环节的运作更具安全性和稳定性,在此过程中,还要对模型中的不确定因素进行分析,通过智能化的控制技术,实现高效的控制,对现阶段的电力系统运作发展形势来看,电力系统的实际运作方式也会呈现着智能化的发展趋势[3]。 2.3对于DFACTS的应用分析 DFACTS技术指的就是应用配电系统,而后实现灵活的交流,此技术的应用也是基于配电网的供电需求,研发出新的理论观点,它着重针对供电质量中的各类问题,应用系统的解决方案,在大量的商业用户以及配电网的运作中应用新型的电力电子控制器。 3.对于电力系统自动化的发展前景分析 3.1对于电力市场理论和技术的发展前景分析 电力市场的发展一定要结合社会主义市场的发展趋势,还要基于用户的对于电力系统的运作需求,以此为基础,对我国电力市场的运作方式进行转变,同时还要对我国电力市场运作过程中易出现的问题进行分析和探究,而后对市场运营中的准则进行研究,最终确定最为适宜的电力系统运作模式[4]。 3.2对于智能保护和变电站综合自动化的发展方向分析 要想更好地对电力系统进行研究,就要引进先进的人工智能技术、综合自动控制理论、网络通信、模糊理论、自适应理论以及信息化新技术等等,使新继电保护装置更具信息化的发展趋势,最终极大的提高电力系统的运作水准。而笔者对现阶段的变电站自动化系统的应用方式进行了分析,发现融入分布式变电站综合自动化装置可以切实提高各类变电站的运作需求,也类满足电力系统的运作条件,最终将会大大提高电力系统的运作效率和稳定性[5]。 3.3对于电力设备检测以及故障诊断技术的发展方向分析 在实际的电力系统运作中,要想更好地促进电力系统的自动化发展趋势,就要充分的意识到光纤技术、数字信号处理技术、传感器技术、计算机技术以及模式识别技术的优势体现出来,还要切实对电气设备的故障问题进行诊断,实现绝缘监测,此外,还要逐渐的构建一个集变压器、电容型设备、发电机、开关设备以及直流系统等的电气设备监控系统,而后再切实提高电力系统的运作安全性和稳定性。 4.结束语 综上所述,社会的发展和时代的进步,当前国内的经济发展层次也在日渐提升,要想更好地满足人们对于电力系统的运作需求,就要不断的促使电力系统的发展更具自动化特征,极大的促进电力系统的发展,现阶段我国的电力系统自动化技术的应用,也发生了较大的变革,要想实现更进一步的发展,就要做好指导性作用,还要结合电力系统市场发展需求,满足人们对于电力系统的实际运作需要,最大程度上促进社会经济的发展。 作者:杨友情 单位:国网安徽省电力公司池州供电公司
工业生产论文:智能控制技术在工业生产中的应用 【摘要】智能控制是一门多领域交叉的学科,它的发展得益于人工智能、认知科学、模糊集理论和生物控制论等许多学科的贡献,同时智能控制本身也促进了相关学科的发展,并推动了工业生产的进步。本文主要介绍了智能控制技术的基本定义、分类、特点和发展现状,对其在工业生产中的应用进行了综合评述,并讨论了智能控制技术在工业生产中的应用前景。 【关键词】智能控制;工艺优化;故障诊断 计算机技术、网络技术的发展催生了遥感技术、传感技术、数控技术等一系列智能控制手段。在此基础上形成的先进控制理论与新式管理理念结合,创造出了更加符合时代需求的智能化生产运作方式和管理模式。尤其是在当前能源危机、人口膨胀、资源不足的社会背景下,高效率、低能耗的生产模式更加为人们所推崇,因此,能够应变复杂环境、复杂对象、复杂任务,解决棘手问题的智能控制技术得到了进一步发展和提高。本文主要综述了智能控制技术的概念、实现形式、特点和发展现状以及其在工业生产中的应用情况,并对智能控制技术在工业生产中的应用前景进行了展望。 1智能控制技术 1.1概念与特点 智能控制是指在没有人为干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。控制理论经历了传统控制理论、现代控制理论的发展,经过维度与深度上的拓展,进一步发展到了现如今的智能控制理论阶段。智能控制技术的核心工作是对高层组织的控制。其主要目的是实现对实际工作环境的管理、组织、策划,最终获得解决问题的方案。在实现这一目标的过程中,需要用到和人类相似的思维方式,可能会用到诸如处理信息、设置程序、推理演绎等技术手段。智能控制的特点包括学习能力较强、具有一定的记忆功能,并且可以根据已有经验对当前面对问题进行分析、推理、演绎,具体情况具体分析,提高改善控制能力;还具有相当强的适应能力,在一定范围内,可以根据目标环境、目标任务的改变,做出相应的调整;有一定的包容性,在受控能力范围内,可以实现自身修复,故障屏蔽等;具有一定实时调节能力,能够进行生产过程中的在线处理等。 1.2原理与分类对智能控制技术的分类 主要是根据其所研究的被控制对象、参与控制的环境、最终的控制目标来进行的。不同于传统的控制方式,智能控制技术并不完全依托于现实存在的模型,它可以通过非模型化的手段实现对被控制对象的管理。目前,根据智能控制技术的发展阶段以及各自依托的技术原理的可以分为模糊逻辑系统、人工神经网络、专家系统等。 1.2.1模糊逻辑控制系统 上世纪60年代,美国科学家查德斯首次使用了“模糊理论”这一说法。时至今日,模糊数学技术已经成为了诸多智能控制手段中的一种最为简单有效的实现形式;而这一理论也已经成为了智能控制理论的重要组成部分。模糊控制并不是一种建立在人们经验的基础上、通过实践摸索得出的、建立在数学模型上的控制理论,它可以被用于非线性的、时变性的甚至是时滞性的控制系统;它具有智能性,在一定程度上能够与人类的思维方式相匹配。 1.2.2人工神经网络控制系统 神经网络技术可以说是最广为人知的智能控制技术,它之所以能够成为智能控制不可或缺的组成部分,首先是因为它具有广泛的容错性,其次,它能够处理随机的、不确定的复杂非线性关系;此外,“学习算法”是神经网络的最主要特征,这里面所说的“学习”的概念来自于生物学,与我们通常理解的“学习”的概念相似。“学习”不同于模仿,也就是说,神经网络的学习功能使其能够在面对不同环境、不同问题情况下,能够进行自我调节,通过修改加权系数的做法,改变其输入状态,进而达到目标输出值。现阶段“学习算法”是神经网络技术的主要研究对象。 1.2.3专家控制系统应用 专家系统的概念和技术,模拟人类专家的控制知识与经验而建造的控制系统,称为专家控制系统。基于专家系统的智能控制由推理机、知识库、解释机等几部分构成。相对于其他几种智能控制,基于专家系统的智能控制更善于自动推理,应对各种突发状况、环境变化等,它的处理灵活性更高;此外,它还能够通过循环程序,完成对生产过程的不间断性监督检查;能够针对性引进一些定向措施和深层知识,用更智慧的方式解决程序矛盾,完成过程控制。因此,专家系统已经成为了智能控制的一个重要分支。 2工业生产中的智能控制 在现代工业生产过程中,常用到的智能控制种类包括局部型的智能控制和全局级别的智能控制。其中,局部型智能控制指的是在工业生产中的某一部分、某一个环节中引入了智能控制技术,例如化工生产工艺总流程中,可以在其中的一个或者几个单元操作中,借助于智能控制技术,客服人工操作的不可控性、不稳定性等问题。全局级的智能控制则有更大的控制范围,涉及到整个生产工艺的各个方面,包括各个单元操作以及生产过程中的故障诊断等。 3在工艺优化中的应用 无论在传统控制理论还是在智能控制理论中,控制对象、约束条件、控制要求始终是研究控制技术的三个基本要素,为了实现控制目标,对约束条件进行优化是必须进行的过程。在工业生产中,对生产工艺进行优化处理,是智能控制技术在生产应用中的最重要体现。段克宽等将智能控制技术应用在化肥生产装置控制的改进中,通过安装智能阀门定位器,提高了对液态反应物流量、流速的控制精度,还通过引入数字信息通讯,提高了对生产装置的驾驭能力,为生产过程的流畅运行提供了有利保障。耿志明等为了实现对生产车间间歇式反应釜的数据采集、智能控制,考察了各种中控控制系统和运行监控平台,并通过使用变论域模糊控制算法实现了对具体反应流程、单元操作的跟踪控制。巨永锋等为了实现对振动压路机的数据采集、设备安全联锁等功能,建立了适用于振动压路机的控制系统,确保可以对振动压路机实现参数设定、实时数据分析等,并且能够实现故障诊断功能。 4结论与展望 本文对智能控制的基本理论及其在工业生产中的应用进行了总结概括;现如今,智能控制技术已经在多个工业生产领域内得到了广泛应用,而随着工业环境、工程环境的不断精细化、复杂化,工程实际应用对智能控制的要求也就会不断提高,越来越多更加合理、更加灵活的智能化方法会被逐渐开发、探索出来;智能化的实现方式也会不断增多;智能优化控制在面向工程实际的控制系统设计中将发挥越来越重要的作用,将会对未来工业发展做出更大贡献。 作者:刘畅;王胜辉;庄益诗;王伟杰;杨芳;梁东森;牛成玉 单位:许继电气股份有限公司 工业生产论文:工业生产计算机自动控制技术的应用 摘要: 改革开放以来,计算机自动控制技术在我国得到了飞速发展。国内许多企业已经引进先进的生产技术和管理制度,基本实现了工业生产的自动化,但是,随着科技的发展,生产现场数据收集以及自动化技术已经无法满足日益增长的需求,甚至一些公司的计算机自动控制的核心技术已经跟不上新世纪的步伐,在这种时代大背景下,怎样有效的将提高企业的生产力与提高企业的自动控制技术结合在一起成为了国内各个企业面临的最大问题,也成为了现在很多计算机技术人员要攻克的难题之一。 关键词: 计算机自动控制技术;工业生产;现场应用;发动机试验 1计算机自动控制技术应用的背景 最近几年来,在我国很多的大中型企业的生产过程中,现在已经广泛地采用计算机控制技术来实现企业对工业生产过程的检测、控制、优化、管理和决策,这种精密的操作方式显著的提高了企业生产产品的质量和品质,也保证了企业生产的效率。例如在液态挖掘机当中应用计算机的自动控制方面,如果没有计算机的自动控制,挖掘机操作人员在进行平整地面及挖掘作业时,就不能够准确的控制铲斗的倾斜角,而通过计算机自动控制技术就能够将铲斗保持在预先设计的角度,可以极大的提高作业效率。所以,为了给企业的生产带来新的革命性的突破,就必须将自动控制理论与计算机信息科学有效的结合在一起。但是值得注意的是,生产工地的环境与办公室的环境差距还是很大的,工厂的环境一般都比较恶劣,由于大型机器设备众多,并且往往都同时运转,所以,工厂中经常充斥很强的磁场、很强大的电场,还有空气中漂浮着的粉尘,对电子计算机的工作造成很大的干扰,在这种情况下,就要求电子计算机的自动控制系统具有更好的抗干扰的性能。同时,在工业现场中,几十上百甚至是上千万的设备比比皆是,所以,电子计算机的控制系统必须具有比办公室更好的安全保障,电脑的可靠性也必须更高,如果一旦出现意外,那么造成的损失不可估量。在这种时代背景下,工业控制计算机核工业控制技术就随之产生了,它包含了很多模拟量和开关量的信号输入和输出,并且在这个过程中完成数据采集的功能,这种方式具有人力所不能比较的精准和方便快捷,大大较小的生产所需要的人力物力财力,减少了企业生产中的成本,给企业创造了更大的经济效益。 2用计算机的自动控制技术控制发动机的试验 随着科学技术的发展,一般的发动机已经不能满足工业生产的需求,现在,怎样研制一款具有高生产力并且可以自动获得运行数据的发动机已经成为各个企业高层所关注的问题,也是现在国内外科学家都在研究的一个话题。由计算机自动控制技术监控的发动机,就是专门针对这种需求所产生的最新控制装置。这种装置一般都被放在靠近测试网或者靠近试验台的地方,当多台不同型号的发动机同时工作的时候,也已将中心计算机分别与几台发动机相连,以此来取得发动机的具体特征和实验的数据资料,给企业的生产造成了极大的便利。试验控制器的主要组成部件就是一台或者几台配有几个印刷板电路的微型计算机,他们往往和一台或者几台试验台相连,以此来收集输入信号和输出控制。具体流程就是,计算机现将发动机索要运行的流程以编程的方式记录下来,将发动机将要进行的每一步都正确的编排下来,按照编程时所规定的流程准确地进行下来,并且将所得的数据进行分析。而计算机监控试验控制器的主要作用就是作为整个试验系统的控制部件。为了显著的提高实验效率和试验的时间,每一台发动机试验系统都应该包含把发动机快速移进试验台,连接好必要的辅助接头的装置,以及自动把传动轴与测功器准确矫正连接起来的设备,这个设备的使用可以为在复合式试验台中测量发动机的性能制定出统一的标准。从功能上来说,计算机自动控制系统的监控功能实质上就是记录一台发动机是否符合标准规定的需要的时间,特别是在发动机的操作条件的稳定性记录和发动机性能检测的时候,计算机检测比人力监测更加有效快捷,也更加准确,计算机可以讲确定发动机质量所需的时间大大缩短,给企业创造更大的经济效益。除此之外,生产过程中必需的一点就是计算机要主动将试验中取得的试验数据进行打印并自动保存,这些数据将会作为将来维修或者报废的依据,是至关重要的。 3计算机自动控制技术的工业应用 计算机自动控制技术几乎在每一个工业现场都有所应用。HRL微机控制称重系统,一套符合我国现在工业发展情况的计算机自动监测和控制系统。这个系统具有设置称重与数据采集、数据和文件处理等功能。有了它的存在,就可以对现场称重和核燃料装管进行不间断的监视和控制,极大地增强了工业生产过程中的安全性,在工业生产中出现异常情况时,这个系统会自动发出警报,一边工作人员可以在第一时间发现问题并解决问题。还有就是这种系统可以输入各种信息,如放行号、芯块批号,还可以做日报表以备存档。HRL微机控制称重系统包括二层网状结构,其低层是现场总线将数据采集、设备控制以及工控机等重要设备连接在一起的设备层,上层是将PLC可编程控制器,工控机以及操作员界面连接在一起的控制层,完成管理和信息服务的功能。其中有三个工作台,在工作台上将核燃料装管,贴上条码最后再称重。由微机控制称重系统完成装管控制,读条码,称空管和毛管的重量,然后传输汇中心计算机并处理数据等工作,大大节省了工作的成本,给企业创造了极大的便利;可编程计算机控制机(PLC)技术试验使用了分时多任务功能,可以运行并行的实时控制与操作,具有可编制程序,可以实现存储执行,逻辑运算,顺序运算等;自动化生产中的现场总线广泛应用于自动化制造业、现场总线使用专用处理器置入传统的测量控制器中,使多个测量控制器与计算机网络直接对等连接,使自控系统与设备之间具有了互相通信实时分析的能力,在更新数据方面具有方便灵活性。计算机控制技术在工业现场的诸多应用能够推动高效产品的生产,有助于提高生产系统的生产效率,节约设计成本,提高运行质量。 4结语 随着计算机的飞速发展与革新,计算机自动控制技术也成为一门日新月异的先进的技术,由它所提供的数据采集技术和自动控制技术在可靠性和方便性中有着传统的监测方式所不具备的优点,在节省人力物力财力的同时极大地提高了工作的质量和效率,给企业节省了大量的成本,创造了巨大的经济效益和社会效益。在计算机自动控制系统的基础上发展起来的网络化和现场总线技术有事的工厂机械自动化的进程极大地加快。计算机自动管理系统建立还可以在一定程度上提高企业的生产效率,使得企业可以将更多的时间,更多的资源倾注在信息化和高科技的研发中,它是当前社会条件下我国工业自动化创新与发展的一个重要动力。 作者:夏建清 单位:湖南益阳职业技术学院生信系 工业生产论文:丙烯醛的工业生产工艺研究 丙烯醛(CH2=CHCHO),常温下是一种无色、易挥发、具有刺激性气味和催泪性质的液体。丙烯醛中的碳碳双键与羰基能够形成共轭效应,使它成为很重要的合成中间体,被广泛应用于1,3-丙二醇、丙烯酸、蛋氨酸、3-甲基吡啶等下游产品的合成过程中,还可进一步应用于树脂生产以及其他有机合成过程[1]。工业生产丙烯醛最主要的方法是丙烯氧化法[2]。随着世界各国对环境污染的重视,新催化剂的不断开发,工业上开始以丙烷和丙三醇为原料生产丙烯醛。 1丙烯醛的工业生产方法 1.1甲醛乙醛气相缩合法在1942年,Degussa用两性氧化物与二氧化硅的复合氧化物作为催化剂,在320℃条件下,研究了甲醛与乙醛经气相缩合制备丙烯醛的反应[3]。该法是工业上最早生产丙烯醛的方法,但是存在反应原料转化率低以及产物分离难等缺点。目前该法在工业上已被丙烯氧化法取代。 1.2乙烯醚热解法乙烯醚热解法是利用丙烯醚在540℃下热解合成丙烯醛。该法主要缺点为反应原料来源少,对生产设备的要求高。在工业上已被淘汰[4]。 1.3丙烯氧化法目前,工业上最主要的生产方法是丙烯氧化法。反应过程丙烯氧化法的反应温度为250~400℃,催化剂主要是以Mo-Bi-X″-X″为基本结构并负载Ni、Co、Mg、Ne、Pb、Cr、Fe、Ce和Al等金属的多组分金属催化剂[5]。工业生产中,通过对原料气体共混进样提高丙烯醛的收率,单程收率达到85%[6]。杨斌等在Mo-Bi催化剂中加入La、Ce、Sm或Th元素,以酒石酸锑为锑元素的前驱体,合成了一种新型催化剂,其通式为Mo12BiaFebNicSbdXeYfZgQqOx。该催化剂用于丙烯氧化制备丙烯醛,丙烯醛收率最高时接近93%,且在连续运行4000h后性能仍保持不变[7]。Macht等人设计了连续的双床层反应体系,该体系由反应床层A与反应床层B组成,床层温度均在280~420℃,所用的催化剂为一般的Mo、Bi、Fe多组分金属催化剂。原料先通过反应床层A反应,将生成的丙烯醛分离后继续通过反应床层B反应,通过控制反应床层A的温度θA和反应床层B的温度θB的差值(即θB-θA≤50℃)来保证丙烯催化氧化反应长时间稳定运行。运行时间至少达到6个月,丙烯醛产率≥80%。然而,丙烯主要是通过石油裂解而来,随着石油能源的日益减少,温室气体排放的增加和丙烯用途的扩展,工业上开始采用丙烷代替丙烯制备丙烯醛。 1.4丙烷氧化法丙烷氧化法是以丙烷为原料,首先部分氧化合成丙烯,然后再进一步氧化合成丙烯醛。第2步丙烯氧化合成丙烯醛和传统的丙烯氧化法所用的催化剂基本相同。丙烷部分氧化合成丙烯的反应温度在350~650℃,催化剂分为负载型催化剂和非负载型催化剂2类。其中,负载型催化剂是将Mo或V氧化物负载到多孔的氧化铝、二氧化硅以及二氧化钛载体上,非负载型催化剂主要是中空柱状的多金属氧化物。工业中,丙烷氧化法一般采用多管固定床反应器。Machhammer等人设计了一个已经工业化的丙烷氧化工艺流程,丙烷混合气体首先通过反应区A进行反应生成丙烯,反应温度控制在450~650℃,采用的是以ZrO2、A2O3为载体的含Mo的多金属氧化物催化剂,活性组分中要求包含Cs或K、La或Ce、Pd或Pt。然后进入反应区B进行氧化反应合成丙烯醛,反应温度在320~350℃。采用的是以Mo、Fe、Bi元素为活性组分的金属氧化物催化剂,丙烯醛的最终收率为25%。丙烯醛的主要用途之一是制备丙烯酸,但工业上,丙烷氧化法制得丙烯醛收率不高。所以工业上直接用丙烷氧化法制丙烯酸。这导致了丙烷氧化法制备丙烯醛受到了限制。1.5丙三醇脱水法丙三醇(又称甘油)主要来源于化工生产过中的副产物,但它可以通过加工转化为各种高附加值的精细化学品,比如丙烯醛。丙三醇脱水法是以粗丙三醇水溶液为原料,在催化剂的作用下脱去两分子水制备丙烯醛。其中,丙三醇脱水法的重点在于脱水催化剂的研究上。丙三醇脱水合成丙烯醛的催化剂主要分为3类:金属氧化物催化剂、分子筛催化剂和杂多酸类催化剂。此外,实验室还研究了将酸改性的蒙脱石用于丙三醇脱水制备丙烯醛的方法,收率达到近45%。目前,丙三醇脱水制备丙烯醛的技术开始工业化。Paul等将不同类型的杂多酸负载到经过Zr改性的多种介孔二氧化硅上,制备了多种杂多酸负载介孔硅催化剂,用于丙三醇脱水制备丙烯醛的工业中。其中,温度为275℃时,负载质量分数20%硅钨酸介孔二氧化硅Q10催化剂脱水性能最好,丙烯醛收率达到78%。而且经过97h脱水反应后的催化剂在275℃下能够再生,再生后的催化剂继续进行脱水反应,丙烯醛收率最高能达69%。Devaux等利用浸渍法将磷钨酸负载到二氧化钛上,通过500℃焙烧合成了磷钨酸负载二氧化钛催化剂,用于丙三醇脱水工业制备丙烯醛。催化剂床层反应后,将丙烯醛含量较少的液相层中的重型副产物分离后将液体重新循环再反应,最终丙烯醛的收率达到70%[22]。Dubois利用Fe、P、碱土金属和稀土金属构建了用于丙三醇脱水的催化剂体系,催化剂通式为FePxM′yM″wOz,其中M′指碱土金属,M″指Pt或Rh。在300℃条件下,丙三醇进行脱水反应,丙烯醛的选择性达到71%[23]。丙三醇脱水制备丙烯醛催化剂存在易结焦,易失活等缺点,导致催化剂不能长时间循环地运行。因此,目前丙三醇脱水制备丙烯醛的研究主要集中在解决催化剂易结焦及易失活的问题上。 2丙烯醛下游产品的开发 2.1合成1,3-丙二醇1,3-丙二醇用于合成聚酯PTT、紫外光固化涂料以及防冻剂[24-25]。PTT因具有良好的染色性、耐磨性和抗静电性,被应用于纺织产业,而且它的回弹性、耐污性等均优于常见的热塑性聚酯PET。工业上生产PTT的原料为1,3-丙二醇,主要是通过丙烯醛水合加氢制得[26]。主要包含2步,首先由丙烯醛水合得到3-羟基丙醛,然后再通过加氢制备得到1,3-丙二醇。丙烯醛水合反应采用固定床反应器,反应器内装填活化后的阳离子交换树脂,丙烯醛在阳离子交换树脂的作用下进行水合反应生成3-羟基丙醛[27]。脱除未反应丙烯醛后,在加氢催化剂下进行加氢合成1,3-丙二醇。常见的丙烯醛加氢的催化剂主要是Raney镍催化剂,以及包含有镍的多元金属合金。其中,脱除未反应的丙烯醛的脱醛工艺的好坏会影响丙烯醛的回收利用率,因此如何提高丙烯醛的回收率是提高丙烯醛合成1,3-丙二醇收率的关键措施之一。唐勇等使用模拟软件AspenPlus对3-羟基丙醛溶液分离回收丙烯醛的脱醛系统进行模拟,并优化了制备工艺。丙烯醛的回收率在脱醛塔理论塔板数为6、分流比为1.2~1.5时达到最佳,丙烯醛回收率可达到96%~97%[28]。目前,丙烯醛水合加氢是1,3-丙二醇的主要制备方法,但丙烯醛的毒性大,对人体及环境危害较大,使生物发酵法制备1,3-丙二醇成为了主要的研究方向[29]。 2.2合成丙烯酸丙烯酸是最重要的有机合成原料及合成树脂单体[30]。丙烯酸工业上主要通过丙烯醛氧化合成,并被用于生产聚丙烯酸钠[31]。丙烯醛氧化合成丙烯酸的催化剂主要活性组分是Mo和V的氧化物[33]。研究催化机理有助于制备合适催化剂,提高丙烯酸的产率,因此丙烯醛氧化合成丙烯酸的研究重点在催化剂催化机理的研究上。Sadakane等通过水热法合成了具有斜方晶系晶体结构Mo3VOx金属氧化物,并对Mo3VOx金属氧化物催化剂性质进行探究。合成的Mo3VOx催化剂呈棒状,催化剂上与正八面体{MO6}相连的七元环提供了有序的微孔通道,有很好的热稳定性(400℃)和氧化性能,对丙烯醛氧化合成丙烯酸具有较好的催化性能[34]。Jekewitz等研究了在Mo8V2W1.5Ox催化剂催化下丙烯醛氧化制备丙烯酸的情况,并探索了水的加入对反应的影响[35]。研究发现,水分子在该催化剂表面上发生吸附,形成羟基,提供了Br准nsted酸性中心。这些酸性中心作为丙烯醛氧化的活性位,提高了丙烯酸的收率,为工业生产中引入水蒸汽提供了理论依据。Liu等将V和Mo负载到具有大比表面积的SiC上,合成了用于丙烯醛氧化制备丙烯酸的VMo/SiC催化剂。反应温度在300℃时,丙烯醛收率最高,达到94%。最近,Zhong等利用HNO3溶液处理不含金属的碳纳米管(CNTs),合成了氧化型碳纳米管(o-CNT),并首次提出用该催化剂催化丙烯醛合成丙烯酸。在300℃条件下,丙烯醛的选择性最高达到近80%。发现氧化型碳纳米管结构上的C—OH,C—O—C和O=C—O—C3个官能团共同对丙烯醛的氧化起催化作用,而单独的这3个官能团没有催化活性。氧化性碳纳米管催化剂的使用,为丙烯醛氧化制备丙烯酸提供了新的思路。 2.3合成蛋氨酸甲硫氨酸,俗名DL-蛋氨酸(DL-methionine),是构成人体的必需氨基酸之一,可以促进动物的生长。因不能在动物体内生成,只能通过合成得到,所以成为动物饲料主要成分之一。DL-蛋氨酸中的硫可以和重金属形成络合物,因此,也被应用于防止重金属中毒方面。在工业上,DL-蛋氨酸主要是由丙烯醛、甲硫醇(MSH)和氰化氢在碳酸钠溶液中制备而来。Sanders等将丙烯醛和甲硫醇为原料加入到甲醇溶剂中,在80℃、405kPa压力下,通入氰化氢、氨气和二氧化碳混合气体,反应1.5h,反应产物在碳酸钾溶液的作用下,140℃温度下反应4h制备得到DL-蛋氨酸[41]。该方法模拟了工业生产蛋氨酸的方法,并优化了工艺条件,最终得到的蛋氨酸产率高达95%~99%。Devaux等以丙三醇为原料生产蛋氨酸。过程如下:先以质量分数25%的丙三醇为原料,在含有W和Zr的酸性催化剂下350℃反应得到丙烯醛,再以纯化后的丙烯醛为原料与MSH在碱性催化剂和20~60℃条件下液相反应合成蛋氨酸。最终得到的蛋氨酸产率为76%[42]。 2.4合成3-甲基吡啶3-甲基吡啶(3-picoline)是制备B族维生素的主要原料,同时在新型农药和医药中间体合成上有重要应用[43]。3-甲基吡啶可以通过丙烯醛与氨气反应制备。丙烯醛与氨在气固相反应制备3-甲基吡啶由于丙烯醛易自聚,容易阻塞反应器,存在着不能持续反应的问题。Luo等以丙烯醛的衍生物丙烯醛缩二乙醇为原料,ZnO/HZSM-5作为催化剂,与氨在气固相反应制备3-甲基吡啶和吡啶,这种方法解决了丙烯醛易自聚的问题。在反应温度为450℃时,液相空速为0.85h-1,氨与丙烯醛缩二乙醇摩尔比为4:1的条件下,3-甲基吡啶的收率最高为34%[45]。然而,该法合成3-甲基吡啶的同时,其副产物吡啶的收率也达到了27%,存在产物分离的问题。Zhang等以丙烯醛和醋酸铵为原料在乙酸介质液相体系中用SO42-/ZrO2-FeZSM-5作催化剂制备了3-甲基吡啶。原料中,丙烯醛、醋酸铵、醋酸的摩尔比0.025:0.125:1.8,进料速率为12mL/h,反应温度为130℃,3-甲基吡啶的收率最高达到60%,同时其选择性为100%[46]。 2.5合成丙烯醛-DNA加合物DNA加合物是指DNA分子与化学诱变剂间共价结合形成的产物,它能够激活DNA的修复功能。丙烯醛-DNA加合物可以用于大肠癌的治疗以及进一步合成其他DNA加合物应用于细胞修复,其中研究最多的是丙烯醛-脱氧鸟苷(dG)加合物。E-mami等通过丙烯醛和脱氧鸟苷dG进行加和反应得到2种非対映异构体α-OH-Acr-dG和γ-OH-Acr-dG。并使用了一种用32P标记的固相萃取高效液相色谱对产物进行了检验,验证了α-OH-Acr-dG和γ-OH-Acr-dG2种丙烯醛-DNA加合物的存在。α-OH-Acr-dG存在于人体白细胞中,其细胞突变性高,容易导致癌症的发生。然而目前对α-OH-Acr-dG以及其他丙烯醛-DNA加合物在生物体内的检测以及分析技术精确度较低。因此,如何改进α-OH-Acr-dG以及其他丙烯醛-DNA加合物在生物体内检测及分析技术是目前研究的重点之一。 3结语 丙烯醛工业生产方法主要有5种,分别是甲醛乙醛气相缩合法、乙烯醚热解法、丙烯氧化法、丙烷氧化法和丙三醇脱水法。甲醛乙醛气相缩合法和乙烯醚热解法得到的丙烯醛产率低,丙烯氧化法丙三醇脱水法得到的丙烯醛产率高,是目前主要的工业生产方法。从原料角度,丙烷比丙烯更廉价,在工业上逐渐取代丙烯生产丙烯醛;丙三醇易得,具有可再生以及对环境友好等优点,也逐步开始工业化。但丙三醇脱水法仍存在产物易结焦、催化剂寿命短等问题。因此,在丙三醇脱水方面,有必要探索新型的催化剂减少丙三醇脱水反应中的结焦现象,延长催化剂使用寿命。目前,开发的丙烯醛下游产品,主要是1,3-丙二醇、丙烯酸、蛋氨酸、3-甲基吡啶和丙烯醛-DNA加合物。其中,丙烯醛-DNA加合物被应用于大肠癌的治疗和合成其他DNA加合物,因此,丙烯醛在丙烯醛-DNA加合物上的应用是目前主要的研究方向之一。但由于丙烯醛具有很强的毒性和自聚能力,工业中更多以丙三醇或丙烷作为原料合成1,3-丙二醇、丙烯酸、蛋氨酸和3-甲基吡啶等产品,而丙烯醛更多地作为反应中间产物参与产品的合成。 作者:赵汉彬 邓凯 安宁 花东龙 杨慧敏 俞卫华 钟哲科 周春晖 单位:浙江工业大学化学工程学院 催化新材料研究所 浙江工业大学之江学院 国家林业局竹子研究开发中心 工业生产论文:美术设计在石油工业生产中的作用 实用美术,顾名思义,是人们日常生活中所实际应用的美术。实用美术的涉及面很广,关系人们日常生活的衣食住行等各方面。同时,在石油工业美术领域也发挥着重要作用。历经几十年的变迁,伴随着石油工业产品设计的发展,实用美术愈来愈突显出其重要性。 一、实用美术设计的市场适应性 杰里米•里夫金在他的著作《第三次工业革命》中说道:“我们正处于第二次工业革命和石油世纪的最后阶段。”在全球性的能源危机情况下,大庆油田开始了二次创业,并进入转型发展的阶段,这给石油工业产品的设计提出了新的课题。石油工业产品在一定程度上代表了一个行业在科技上、艺术上的成就。无论是石油工业产品或由其衍生的日常生活用品,都存在一个产品外形的美化问题,这是现代工业生产也是石油工业生产中无可回避的事实,有时它的作用往往还是决定性的,它可以决定产品的等级和市场地位,因为外表是消费者首先接触的。谈到石油工业产品的质量时,应该包括两个方面,一是内在的质量,二是外在的质量。所谓内在的质量,包括以下几种:原材料的质地、成品的组织结构和技术设计、现代先进的制作工艺。所谓外在质量,首先是商标设计;其次是产品本身的美术设计,从设计分类看,立体的是产品造型,平面的就是纹样图案;最后就是产品本身必要的附件,如封口设计、标贴、内包装、外包装,等等。 1与其他工业产品一样,石油工业产品也存在一个条件问题,所谓条件就是要求和可能,所以设计总是在一定范围内受到条件约束。优秀的设计人员是会充分利用一切有利因素来从事工作的,相反不善于利用条件就会陷于脱离实际的空想,或者设计不能达到预期的效果。另一方面说,我们是否可以创造一些有利的条件呢?这也是完全可能的。比如说,商标问题解决得好,就为后来一切设计提供了有利条件,相反,起步不好,以下文章就难做了。因为商标是一件产品的标志,它代表了石油产品的信誉,也是消费者希望和寄托,这方面的设计应该加以重视。包装设计是可以随着时间的前进而加以改进的,但商标就不能随便改变,所以这方面的设计要有远见,不仅要有好的含义,而且在艺术结构上要简洁明快,有高度的艺术性。设计者要有联想,考虑其适应性,应用于其他从属的设计工作中都能恰到好处,而且要经得住时间的考验。所以东西虽小,关系却很大,应给予必要的重视。 2产品的造型问题。造型问题不仅是美术设计问题,而不少是牵涉原料的质地与品种规格的问题,如织物图案与各种类型坯料的关系是血肉相连的统一体,玻璃器皿设计中玻璃质地如何则是成败的关键,大庆油陶如不体现高级材料的质地美,那就是艺术处理上的失败。各种设计中,不仅图案的本身必须做到很好的推敲,而更重要的是烘托出坯料本身具有的质地特点,这样的设计才是高明的,否则不问图案应用在何处,而单纯为图案而图案,这样等于没有充分利用技术上和组织结构上的有利条件,那是非常可惜的。就织物而言,丝、麻、棉、毛及其他纤维的交织物,结构多样,成品各有特性,这些特性都是纹样设计工作中的前提,要多加研究,使设计工作起到相得益彰的作用。以此类推,其他产品都有同样情况和要求,从中可以看出实用美术在工业生产中居于何等重要的地位,所以内在质量和外表质量应该说都是决定产品的地位和市场价格的关键。于美成老师在谈到大庆美术创作中说道:作者不仅直观地反应工业生产的现实,而且要注意从宏观与微观的角度,探索表现现代工业、现代技术美的特点与规律。注意挖掘潜藏在人的意识深层中的对工业技术美的感受、想象和联想,从而使工业、技术的审美对象笼罩上浓厚的人的力量、智慧及情感。 二、实用美术设计在石油工业的行业性考量 实用美术设计的行业化,是一个重要的问题。石油工业在其发展历史中,各个时期都有不同特点,政治上的变革,生产上的发展,文物中可以见到时代的烙印,在历史的长河中,变化是从渐进到突变的。新中国成立初期在实用美术中如何做到“古为今用,洋为中用”方面取得了些成绩。但在当时的环境中存在着工作中发挥上的现实限制,从事实用美术工作的同志也缺少交流、探讨和研究。如果没有一个机构来支持这方面的工作,对实用美术设计的研究发展也是不利的。石油产品的设计如何尊重行业特性,这体现在设计上,包括以下几个方面:1石油工业的制度和行业习惯;2自然条件和石油文化;3石油标志和石油产品;4大庆精神和优良传统,等等,这些范围并不仅限于用绘画手段直接进行描绘,而是提炼其中的精华通过设计进行加工,以石油行业固有传统图案的特点为基础加以推陈出新。如果设计贯穿以上要求,就会反映出浓厚的石油行业风格,相反一般化处理而不注意特点,一个行业产品的特性就没有了。这里贯穿了设计思想中对石油工业的崇敬和历史的自豪感,以及一种强烈的创新愿望,根据现代设计的要求进行探索,有这样的要求就会有良好的结果。从设计的具体情况看,对每件石油工业产品的美术设计要做到以产品本身的特点为前提,做到在同类产品中有它自己独特的面貌。有特性的工业产品,往往容易一目了然地给人一种明确的印象,从它的漂亮外表联想到内在质地的,同时,如果在设计工作中体现了石油工业的传统特色,那对这方面的美化工作真可以说是到位了。优秀的实用美术设计,它塑造的外形及一切图案处理和采用的色调、制作工艺都形成一个完整的统一体。石油工业产品设计中风格与类型应该是多样的,总的说来设计者应在材料质地的选择和多样上下功夫,图案力求概括、完整、稳定,与必要的文字排列进行周密地组织,给予人们极其完美的观感。“人是工业产品与实践活动的主体,工业产品是设计师设计实践的结果,从构思、选材、市场调查到最后的设计生产都是在实践的基础上完成的。” 三、实用美术的时代性 实用美术设计的时代性问题是形式格调和内在质量的统一问题。它体现一种新造型有别于过去的改革,这种改革是与现代科学的进步相一致的,这种改革给消费者带来了方便,实用美观又符合经济要求(原材料的节约,生产成本降低等)。这样的设计与其他各类产品设计协调与和谐,反映了当代技术革命中出现的一种科学和艺术上综合的新成就。这样的产品设计是科学智慧和艺术技巧的结晶,是符合市场规律和消费者需求的。事物的发展总是在市场规律的督促下开始的一个新的开端,然后逐渐进步到再来一个突破。作为实用美术的设计者应当走在时代前面,或者至少做到充分利用目前具备的条件,来加以发挥,这样设计出来的工业产品就具有很大的吸引力。尤其石油产品的设计,更应该有它的特性,新颖、别致、机巧、简便,又要大方得体,从使用的不同对象到造型色泽,做到美妙结合,融为一体。凡是令人耳目一新,又有强烈时代感的,在实销中就很容易成功。有经验的设计者,必须具备丰富的想象力,对设计的实际效果应做到心中有数。织物设计不是成品出厂就算完成,最后的结果在服饰的裁制和穿着的效果上。同样处理包装、日用化学工业、食品工业、制药工业的要求上就有显著的不同。美术设计与绘画一样,都存在一个格调问题,只有作者不断地学习钻研,具有强烈的事业心,才能取得不断进步,否则一旦定型,改进就难了。个人的智慧总有它的局限,要做好工作,调研一定要跟上去。启发和借鉴是不可少的,但是更重要的是具有勇敢的独创精神,能否定,善取舍,才能开辟新的途径,这是一个优秀的设计人员应有的素质。任何良好的设计不仅在于画面的追求,而要在实际制作中精密地考虑使用上的效果。在实用美术中与绘画同样有一个整体和局部的问题,单纯地追求局部的“精工细雕”是本末倒置的做法,同样只求大体而忽略局部是不能达到尽善尽美的。所以大胆地创新和细致地推敲,是一个设计者慎重对待工作的美德。 实用美术有它特定的要求,在美术领域中不同画种中有它的共性,也有它的个性,如果不注意它的特点,难免要走弯路。石油工业产品门类众多,消费者的要求也各种各样,花色品种繁简之间不能强求一律,但美化工作总要做到恰如其分,区别对待。不同的产品有不同的要求,不懂得生产过程,不了解市场要求,这样的设计往往容易失败。设计工作中造型和色彩是有主次之分的。没有好的造型,色彩再好也不完整。但从另一方面讲,色彩往往是首先吸引消费者注意力的,至于造型的优美和质地的良好,是经过细致的观察和使用后才得出结论的。所以设计人员不仅要做好造型设计,还要懂得色彩的变化和研究色彩的配合。 作为石油行业设计人才,学习面应该广泛,要善于学习石油专业知识,了解石油行业特点。一切设计应该是符合实际和切实可行的,应该符合“适用、经济、美观”行业原则。好的石油行业设计人才,不仅在图案设计上能够精益求精,得心应手,而且对石油精神也要有深刻的理解,这样对石油产品设计工作中的发挥,对风格上的多样,都是有帮助的。 作者:杨俊锋 单位:大庆师范学院美术与设计学院 工业生产论文:工业生产中电气设备的维护 1工业生产中电气设备的常见故障 1.1电动机 1.1.1故障在设备接通电源之后,倘若电动机不工作,并且没有发出任何声响,便要分析其主要原因。第一,可能是和电动机配套的起动电器元件,例如起动机构采用的是软起动器,首先检查软启动器是否报有故障代码,软启动器是否完好,起动电路当中的其他电器元件是否完好,这些都会使电动机无法正常工作,然后再检查电机故障。第二,可能是电动机内部绕组短路,局部绕组烧毁,从而使得电动机停止工作,只要怀疑电动机自身故障的时候,最简单的方法就是用万用表电阻档测各绕组阻值便知。 1.1.2维护(1)使用环境应该经常保持干燥,电动机表面需要保持清洁,进风口不能受尘、纤维等阻碍。(2)当电动机的热保护连续发生动作时,必须查明故障来自电动机还是超负荷或保护装置整定值过低,在消除故障之后,便可以投入运行。(3)应当保证电动机在运行的过程中有良好的润滑,在运行时发现轴承过热或是润滑变质时,应该及时换润滑油。在更换润滑油时,必须消除旧的润滑脂,并用汽油洗净轴承和轴承盖的油槽。(4)在轴承无法继续使用下去的时候,电动机运行时的振动和噪声会显著提升,检查轴承的径向游隙一定数值时,需要更换轴承。(5)在对电动机进行拆卸时,从轴伸端或者非轴伸端取出转子,倘若没有必要卸下风扇,还是从非轴伸端取出转子比较便利,从定子中轴出转子时,应防止损坏定子绕组或绝缘。 1.2变频器 1.2.1故障变频器的故障主要有谐波问题,变频器负载匹配问题和发热问题,这些问题都已引起相关管理部门与厂矿的注意,并且制定了相关的技术标准,比如说谐波问题,我国在1984年和1993年通过了“电力系统谐波管理暂行规定”及GB/T-14549-93标准,用于限制电系统以及用电设备的谐波污染。 1.2.2维护(1)增加变频器供电电源内阻抗。通常情况下,电源设备的内阻抗可以起到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的作用。这种内阻抗就是变压器的短路阻抗。当电源容量相对变频器容量越小时,则内阻抗值相对越大,谐波含量越小;电源容量相对变频器容量越大时,则内阻抗值相对越大,谐波含量越大。对于三菱FR-F540系列变频器,当电源内阻为4%时,可以起到很好的谐波抑制作用。所以选择变频器供电电源变压器时,最好选择短路阻抗大的变压器。(2)安装电抗器。安装电抗器实际上从外部增加变频器供电电源的内阻抗。在变频器的交流侧安装交流电抗器或在变频器的直流侧安装直流电抗器,或同时安装,抑制谐波电流。(3)变压器多相运行。通用变频器的整流部分是六脉波整流器,所以产生的谐波较大。如果应用变压器的多相运行,使相位角互差30°如Y-、-组合的两个变压器构成相当于12脉波的效果则可减小低次谐波电流28%,起到了很好的谐波抑制作用。(4)风机泵类负载。风机泵类负载是目前工业现场应用最多的设备,虽然泵和风机的特性多种多样,但是主要以离心泵和离心风机应用为主,通用变频器在这类负载上的应用最多。风机泵类负载是一种平方转矩负载,这类负载对变频器的性能要求不高,只要求经济性和可靠性,所以选择具有U/f=const控制模式的变频器即可。如三菱变频器FR-F540(L)系列。风机负载在实际运行过程中,由于转动惯量比较大,所以变频器的加速时间和减速时间是一个非常重要的问题,变频器具体设计时,在变频器起动时不发生过流跳闸和变频器减速时不发生过电压跳闸的情况下,选择最短时间。泵类负载在实际运行过程中,容易发生喘振、憋压和水垂效应,所以变频器选型时,要选择适于泵类负载的变频器且变频器在功能设定时要针对上述问题进行单独设定。(5)调节变频器的载波比。只要载波比足够大,较低次谐波就可以被有效地抑制,特别是参考波幅值与载波幅值小于1时,13次以下的奇数谐波不再出现。 2结语 工业生产中的设备维护要做到预防性维护,这是对设备维护人员的最终要求。我们不仅要做到维修,更要做到在故障发生之前就能及时的发现并处理,是工业生产正常进行,尽可能减少损失。 作者:田光 单位:辽宁省阜新市工业设备安装公司唐钢分公司 工业生产论文:工业生产电力经济论文 1经济与电力变量的因果关系分析 格兰杰因果关系检验是一种基于假设检定的统计方法,其基础是回归分析当中的自回归模型。2个时间序列yt和xt之间的格兰杰因果关系可以描述为:若在包含变量yt和xt过去信息的条件下,对yt的预测效果要优于只单独由yt的过去信息对yt进行的预测效果,即xt有助于解释yt将来的变化,则认为变量xt是引致变量yt的格兰杰原因[5]。变量xt和yt的回归模型如式(2)所示:根据表3数据可知,在10%置信水平下,lnGDP和lnGIOV都是lnlCAP的格兰杰原因,滞后阶数均为1,说明GDP、GIOV与ICAP存在单向因果关系;另外,lnGDP和lnGIOV都是lnEC的格兰杰原因,滞后除数分别为8和4,说明GDP、GIOV均与EC存在单向因果关系。数据分析结果表明:广西区内国民生产总值和工业总产值是推动区内装机容量增长的原因,也是区内电力消费增长的原因;但装机容量增长对经济增长的反应迅速,而电力消费增长对于经济增长的反应具有一定的滞后性。 2经济与电力的协整平衡关系分析 如果所研究的时间序列具有相同的单整阶数,且在某种线性组合方式下使得组合时间序列的单整阶数降低,则称这些时间序列之间存在显著的协整关系,这个线性组合反映了变量之间长期稳定的比例关系。本节采用两步检验法[6]对描述广西区经济和电力的4个时间序列变量进行协整关系检验,论证经济、电力是否存在长期协调稳定关系。其计算步骤可分为以下两步:1)步骤1:鉴于格兰杰因果关系的检验结果,以电力变量作为解释变量,经济变量作为被解释变量,对4组时间序列变量进行普通最小二乘法回归分析。计算得到变量间协整方程如式(3),其中,R2、DW和F分别表示判定系数、杜宾-瓦特森指标和检验统计量。从表4结果看出,ε1、ε2、ε3的t值均大于各个置信水平下的检验临界值,序列显示非平稳特性;ε4的统计量t值小于1%置信水平下的检验临界值,序列平稳,说明广西区工业生产总值与全社会用电量具备长期稳定的发展关系。概括为,在1978—2007年统计年份期间,广西区工业生产总值与电力消费存在协整关系,当工业生产总值增加1%,对应全社会用电量需求增加了0.5408%。 3结论 以上对广西1978—2007年间电力、经济数据的研究结果表明:1)广西区电力装机容量、全社会用电量的增长依赖于广西区国民生产总值和工业总产值的增长,即自治区经济发展对于区内电力发展具有正向影响效应。2)广西区国民生产总值和工业总产值增长对于区电力装机容量影响显著,但是对区内电力消费的影响具有一定的滞后性,这说明广西经济快速增长促使电力装机容量增长迅速,但作用于电力消费增幅则相对缓慢。3)广西区经济发展不一定依赖于广西区电力增长,也就是说,适当放缓电力发展,在短期内未必会影响到广西区经济增长速度。4)广西区工业生产总值与全社会用电量存在长期均衡的协整关系。长期来看,广西区工业生产总值每增长1%,对应的全社会电量消费相应增长了0.5408%,这说明自治区电力消费的长期边际效应大于1。 作者:孙志媛刘默斯王富松单位:广西电网公司电力科学研究院广西电网有限责任公司柳州供电局 工业生产论文:切实抓好工业生产管理规定 一、正视当前形势,克服松劲思想。近年来,我市坚持实施工业强市战略,促进了工业经济的快速发展,特别是年工业增速达到了20.5%,提前一年完成了“十五”计划目标,形势催人奋进。尽管当前工业生产呈现高速增长的态势,但我们也要清醒地认识到,我市工业化水平尚处于产品加工的初级阶段,总量小,基数小,与全面建设小康社会的要求,与走新型工业化道路的要求还有很大差距,甚至与全省以及周边市州的发展差距还在继续加大。对此,各(县)区和有关部门要进一步增强紧迫感和责任感,绝不能产生骄傲、自满和松劲思想,要切实把一季度的工业生产作为当前工作的重中之重。成县、徽县和西和县要立足自身工业基础较好的优势,千方百计多产多销、多出效益,为全面完成今年的目标任务多做贡献,其余县(区)也要奋起直追,为圆满完成今年各项生产任务打下坚实基础。 二、加强组织领导,及早安排部署。针对部分县主要领导在撤地设市期间因工作调整而对工业生产组织领导放松的实际,各县(区)要进一步统一思想,提高认识,采取果断措施,切实加强对工业生产的组织领导。要搞好生产调度,加强经济运行预测、分析,把握经济走势,及时生产、供需、资金、技术、产业政策等方面的信息,掌握经济运行的主动权,更好的指导生产经营。特别对春节期间的生产工作,既要充分利用有效时间和电力供应相对充足的有利时机,抓好工业生产,做到过节不停产;又要进一步丰富职工文化生活,教育职工树立新观念,增强职工积极性、创造性和主人翁意识。要以高度的政治责任感切实抓好企业安全生产,确保不发生重大人员伤亡事故和财产损失。 三、服务重点企业,保障正常生产。要继续坚持对全市确定的30户利税大户倾斜扶持,特别要抓好成州、洛坝、宝徽、磨沟、尖崖沟等五户市明星企业的生产。各县(区)和有关部门要围绕实现“首季开门好”,加强调研,摸清情况,找出问题,针对经济运行出现的新情况、新问题,特别是当前经济运行中运力不足、资金短缺、原材料大幅涨价、工业产品产销率偏低等突出问题,采取针对性措施加以解决,确保企业满负荷生产。 四、发挥协调作用,促进企业融资。我市工业企业主要是中小企业,企业自身资本积累少,流动资金更是紧缺,致使一些中小企业每年生产启动迟、任务完成差。为此,各县(区)要抓好中小企业的融资工作,发挥中小企业需要资金少,周期短的优势,抢先向金融系统融资,同时要采取有效措施吸引外资和民间资本,做到早启动,早生产,早见效。 五、加强市场营销,提高生产效益。效益通过销售产生,税收通过销售实现,加强企业营销至关重要。各县(区)和有关部门要引导、指导企业根据自身的实际,积极推进营销体制改革,转变营销观念,创新营销方式,组建营销队伍,制定正确的营销策略,形成相对稳定的销售网络,达到以销促产。 六、加强综合协调,促进企业生产。各县(区)要努力搞好综合协调,及时了解掌握企业生产经营中的资金、供应及销售情况,帮助企业协调原材料、能源等物资,解决生产经营中的困难和问题,尤其要把电力供应作为组织工业生产的一项重要工作,积极与电力部门加强协调联系,争取电力部门对工业生产的最大支持。同时要结合各自实际,认真编制工业企业有序用电预案,政府领导要亲自协调电力供应,有关部门要积极争取电力供应,在确保重点企业用电的同时,合理分配电力供应,切实做到有序用电,确保工业生产的正常运行。特别对碧口地区的高耗能硅铁企业要合理安排好用电时间,做到错峰用电,避免因限电和电力供应不足对工业生产的影响。 工业生产论文:古城工业生产建设 一、古城工业园区基本情况 为依托园区办工业,丹东市元宝区于2002年11月规划、建设了古城工业园区。目前,园区内共有工业企业57户,(已投产50户,在建7户),其中已投产的规模以上企业18户,在建的7户企业投产后均可达到规模以上水平;园区内现有高新技术企业4户,其中:国家级1户,省级3户。园区内现已投产的企业资产总额达11亿元,是全区原有工业企业资产总额的近3倍。2006年,园区内工业企业预计可实现销售收入7.4亿元,实现利税5000万元左右,占全区工业企业的65%以上。园区内现有固定资产投资5000万以上的项目4个;500万以上的项目37个,园区现有项目计划总投资额15亿元,是全区现有工业企业总资产的3.4倍。论文百事通项目全部达产后,可新增产值26亿元,是全区现有工业企业总产值的5倍。 古城工业园区规划建设用地近7000亩,其中工业项目用地4800亩,旅游、仓储用地2200亩,现有项目已占用土地近4000亩,尚有3000亩土地可摆项目,其中有1700余亩可摆放工业项目,其余为旅游、仓储项目用地。 古城工业园区近几年的发展历程,可以概况为迅速发展、快速裂变、渐成规模——原有企业迅速发展,投资规模快速裂变,园区规模不断扩大,园区的洼地积聚效应逐渐显现。形成了以金丸集团、机床公司、桃李食品有限公司等十几家企业为中心,以曙光集团、克隆集团、恒星泵业等企业为左翼,以天泽集团等企业为右翼,中心迅猛发展、两翼比翼齐飞的良好格局。目前,园区已初具规模,集聚了装备制造、仪器仪表、电子信息、医药化工、纺织塑料、食品加工等多种行业,成为全区工业经济发展的重要基地。2005年3月,古城工业园区被市政府确定为装备制造业基地,2005年12月,被列为市重点建设的四大工业园区之一,2006年6月,被列为重点建设的10个市级工业园区之一。 二、古城工业园区发展中面临的主要问题 1、资金支撑脆弱。元宝区财政基本上处于吃饭财政状况,财力紧张,甚至难以维持工资的发放。而古城工业园区主要采用政府开发的模式,市场化程度偏低。以区财政目前的资金状况,根本无力进行基础设施投入,弱化了园区吸引力,集聚效应难以形成。如目前园区内蛤蟆塘火车站东侧、大沙河以西、外环路以南的一宗1528亩地块。由于四周被沟河环绕,至少需要修一座可供出入的桥梁和一条出入通道,并征用道路所占土地,才能达到供投资者入驻建设的水平。由于资金缺乏此块土地的规划还停留在图纸上。 2、产业特色不突出。古城工业园区2005年3月被丹东市政府确定为装备制造业基地,这就为产业群的成长提供了一个良好的发展空间。而目前入园的企业涉及装备制造、医药化工、仪器仪表、电子信息、纺织塑料、食品加工等多种行业。园区现有装备制造业企业13户,所占的比重为22.8%;电子产品加工企业6户,所占比重为10.5%;食品饮料加工企业5户,所占比重为8.8%;医药化工企业、仪器仪表企业、纺织企业各4户,所占比重各为7%。园区企业的行业分布比较分散,产业特色没有突显出来。同时企业与企业之间产业联系度不高,互补性不强,导致园内企业既无协作配套关系,又不能形成“簇群”效应,降低了园区整体竞争力。 3、项目单位负担过重。古城工业园区基础设施薄弱,几乎没有任何基础设施,所有进驻的项目均需投入大量资金进行水、电、路等基础设施建设,但是,按照现有政策,仍需交纳大配套费,加重了项目单位的负担,使有些投资者望而却步,影响了园区的招商工作。 4、发展空间严重不足。随着旧城区和棚户区改造规划的逐步实施,城区内工业企业将陆续迁出,元宝区唯有古城工业园区可摆工业项目。而古城工业园区的项目用地已越来越少,城区迁出项目虽增量不大,但仍需占去一部分土地,使新项目无地可摆,这直接影响了元宝区经济的持续发展。 5、承办征(占)地手续周期长、难度较大。所有项目几乎都涉及征(占)地问题,从目前情况看,征(占)地的难度较大,表现为周期长、阻力大,直接影响了项目进展。究其原因,一是承办征(占)地手续需报市、省逐级审批,周期长,如现有几户企业,因城市棚户区改造需迁移到古城工业园区,但至今土地审批没有下来,迁移工作无法进行;二是来自于被征占地农民的阻力较大。如泰泽纺织机械项目,因为占地问题,前后几乎拖了一年的时间,才得以实施;富格林项目二期工程道路外移,与8户农民协商了一年多才迁出。 6、现行税收管理体制不利于其财力增长。根据古城工业园区近几年发展的实际情况看,真正新招进项目,新创办企业较难,大部分属于现有企业的延伸、拓展或市内及其他县(市)区的企业迁移进园区。这些项目除原有企业延伸、拓展的外,其他迁移项目在产值和税收上增长幅度都较小,但还要占用大部分土地。尤其是一些原来的市属企业,按现行税收管理体制,税收仍归市级财政,区级财政毫无所得,却要占去本已十分有限的土地和资源。 三、古城工业园区发展的建议 如何把古城工业园区建设成为基础设施完善、产业特色突出的装备制造业基地,使古城工业园区成为元宝区经济发展的兴奋点、动力源和增长极,需要从以下几方面入手: 1、强力招商引资。招商引资是园区建设的生命线,园区建设的关键是要有项目进园。要把工作的着力点放在招引项目上,积极探索各种有效的招商方式,具体可从以下几方面入手:一是大力推介。利用多种新闻媒体,各种招商会、展销会、贸易洽谈会等平台,大力推介园区规划、特点、优势、基础建设状况、优惠政策等,提高园区的知名度和外向度,吸引企业投资。二是积极鼓励。鼓励投资者采取合资、合作、独资、品牌买断、设备入股和租赁等形式到工业园区投资创业。鼓励以园区名义对外招商,做好招商项目的准备和跟踪落实工作,提高招商引资成功率。对园区建设、招商引资有功的单位和个人,实行奖励制度。三是创新手段。积极探索项目定向招商、利用中介机构委托招商、组织对海外热点地区对口招商、项目上网招商和上门招商等方式,提高招商引资的多样性、适应性和有效性。 2、突出产业特色。园区建设必须突出产业特色,才能增强园区的产业集聚效应,促进工业园区的发展。古城工业园区建设初期,为在较短时间内尽快形成园区工业集聚规模,在项目招商上缺乏选择性,大中小项目、各行业项目一齐上,虽然园区规模发展较快,但产业特色不明显。随着园区的发展,要适时调整招商思路,要结合园区的装备制造业基地的产业特色和产业优势,把重点放在科技含量高、产品附加值高、市场前景好的大型骨干项目、高新技术项目、主导产业带动项目、与企业配套项目和企业集群项目上。要有意识地根据产业关联度培植企业群,要以产业链条、产业方向、产品上下游为纽带,延伸产业链,加强产业集聚。把园区发展成市场有方向,产业能聚集,规模可做大,产业链有活力的产业群。 突出产业特色的关键是抓好龙头企业。龙头企业是产业集聚的核心所在、支撑所在。具体工作中:一要围绕终端企业搞好配套。引进并发挥终端企业的产业中心作用,靠终端企业衍生项目,靠终端企业的市场需求集聚配套项目。二要围绕中间企业“前推后拉”。摸清上游产品的供应商和下游产品的采购商,建立相应的项目库、客户群和联系网,开展产业链招商。三要围绕上游企业加快延伸。以资源型项目引进加工型企业,以加工型企业增加加工环节。新晨 要严把入园企业的项目选择关,对入园项目、入园企业的投资总额、单位面积、投资强度等做出硬性规定,提高入园企业的技术含量和附加值,避免传统低水平项目,高消耗、高污染项目,防止有限的园区土地在近期内被小规模、低水平的企业占用,以保证园区的持续发展。 3、形成多元投资渠道。园区建设需要大量的资金投入,市区两级政府都要加大对园区基础设施建设的资金扶持力度,拿出一定资金扶持工业园区的基础设施建设,推动园区建设上档次、上规模、上水平。 同时在政府资金紧张的情况下,要明确园区开发建设是一种影响广泛的经济行为,必须按市场规律运作,要建立适应市场经济的园区开发建设良性运作机制。要充分利用市场化运作的办法,坚持行政推动与市场化运作相结合的原则,积极吸引国内外各种社会资金和金融资金投资园区基础设施建设,促进园区投资主体多元化。可采用BOT等方式,将园区内的经营性项目改过去由政府包揽建设为行业部门投资建设或者合资合作建设;尝试公开拍卖园区公共设施的经营权、广告使用权、道路冠名权等,把园区建设变成资本运营过程;组建具有法人资格的园区开发建设公司作为园区建设的项目业主,全面筹划园区基础设施建设,多渠道筹集、多元化投入,集中进行基础建设和配套服务,推动园区建设投融资市场化;建立和完善为园区服务的信用担保体系,形成多元投入机制;积极推动金融机构与园区内企业的合作,争取金融资本支持;按照“谁投资、谁受益”的原则鼓励引导银行资金、民间资金和境外资金进入园区开发和进行基础设施建设。 4、强化无形服务。强化服务意识,提高服务质量,是形成园区核心竞争力并保持园区持续发展的长效机制。古城工业园区在招企业、引项目上,应淡化特殊招商政策,强化无形服务。在加强工业园区基础设施建设的同时,创新服务理念,完善和强化园区服务功能。提高电子政务、电子商务和信息化、数字化水平,建立一套规范化、科学化、制度化的服务机制,加强金融、科技、人才、劳动用工、信息、市场等方面的服务体系建设,全面提升园区的服务层次,提高各项服务质量。为企业兴办实业提供安全舒适的生活条件和良好的生产环境,吸引企业向工业园区集中,充分发挥工业园区在政策、环境、管理和基础设施等方面的整体优势与功能。 工业生产论文:现代工业生产管理重点和难点 摘要:在现代工业生产过程中,企业生产和整体运作的核心内容就是生产管理。通过有效的生产管理可以减少在制品库存、提高生产效率、缩短生产周期,从而降低生产的经济成本,不断提升企业经营效益,使产品和服务质量达到顾客满意的水平。通过生产管理可以有效提升企业的综合竞争能力,突出经营生产过程中各项工作的重点和难点,由此可以为现代工业生产管理分析提供重要支持,带动现代工业生产进步和发展。 关键词:现代工业;生产管理;重点和难点 本文从现代工业生产管理的重点和难点入手,对现代工业生产的产品质量、生产安全、成本管控等突出问题进行了深入研究。分析了制约现代工业生产管理的因素,其中包含企业管理意识薄弱、制度体系不成熟以及员工素质较低等方面的影响。对提高工业生产管理效果的建议进行了完整总结,强调应该树立先进的管理意识、完善现有的制度体系、不断打造高素质的员工队伍。通过研究和分析现代工业生产管理的重点和难点,可以为现代工业生产发展提供重要的理论研究指导和支持。 一、现代工业生产管理的重点和难点 1.产品质量问题突出。产品质量问题的出现,多数情况下都与员工的质量观念薄弱和质量意识不足有关。很多员工认为产品质量问题事不关己,每天完成固定的工作任务、相同的工作内容,会缺乏长远的工作目标。此外,部分产品最开始的设计环节存在问题也容易导致产品质量问题的最终出现。如果设计技术水平盲目调高,导致技术人员操作困难,反而容易使产品质量下降。原材料和生产设备的质量也会对产品质量产生影响,如果材料和设备脱节,必然导致产品不符合规格要求,加之部分员工不规范的作业,也会严重阻碍产品质量的提升。 2.生产安全问题突出。部分企业不重视工业生产的安全问题,单一重视经济效益,减少了安全生产的资金投入,很容易导致机械设备不合格作业,为企业埋下安全隐患。此外,安全生产的制度建设不到位也会导致安全生产实践水平下降。在企业的生产工作中,应当注重生产管理机构的不断完善,避免人员冗杂,以及缺乏生产经验和安全知识的员工参与生产。目前,在日益激烈的市场经营竞争环境下,企业一旦片面追求资金成本的降低,就很容易引起技术革新水平降低,导致企业生产产品的更新换代周期缩短,不利于企业增加生产活力,进而会影响企业未来的发展。因此,生产安全问题需要企业的不断关注和重视。 二、制约工业生产管理的因素 1.企业管理意识薄弱。一旦企业的经营管理人员管理意识薄弱,就很容易导致企业内部发展涉及到的各项事务受到影响。企业的管理者需要自觉的运用已有的管理经验和管理知识来维护企业运行,通过合理科学同时符合企业实际的问题分析,来提出可行的解决对策,发挥对实践的良好规划和指导作用,进而不断成为一种内在意识。企业管理者如果在制度存在漏洞时不能及时的发现问题、分析问题和解决问题,就很容易导致企业运营失调;如果不重视企业经营管理的安全性,很容易导致生产安全隐患增加。所以,需要企业将人才管理、安全生产、制度建设和竞争创新发展各方面充分考虑到位,形成全面科学的管理意识。 2.企业制度体系不成熟。管理制度对于企业整体工作的开展发挥了重要的作用,是企业开展各项工作的基础和纲要。所以需要借助生产管理规范和标准的引导力量来对企业的生产经营活动进行管理,有效提升企业的经营生产效率,维护良好的生产规律和氛围。但是,大部分的企业存在管理体系不成熟的问题,企业内部的各项经营决策没有良好的管理标准和指导,阻碍了企业的进步和健康发展。因此,应当不断完善企业管理制度,制定行之有效的企业管理制度,并积极投入实践。在财务调查和统计等方面也应该关注工作的全面性,通过科学合理的成本控制管理来维护正常企业运行。3.企业员工素质较低。正是因为大部分企业的员工来源范围较广,整体的员工受教育程度较低,所以综合能力和整体素质无法保证。这些都是现代工业生产企业员工的最大特点。如果在员工培训期间的工作不到位,更加会导致员工综合素质降低。主要的员工素质低下原因有以下几点:首先,培训前期没有调查员工的个人意见,培训内容广泛但是没有明显的针对性,盲目依据热点设置课程,脱离企业实际工作的需要。第二,没有制定较为系统的员工培训管理计划,导致培训课程不合理,进度不连贯,培训队伍建设混乱。 三、提高工业生产管理效果的建议 1.树立先进的管理意识。应当树立起先进的现代工业生产管理意识,做好管理者与被管理者之间的协调配合。无论是管理阶层还是被管理阶层,都应该树立正确的管理意识。对于管理者而言,需要通过不断学习来提高个人的管理知识水平,充实自己的管理经验,革新管理意识,不断提升和完善自己。还可以结合企业的实际发展情况来安排管理工作内容,不断提升管理工作效率。被管理人员也不应该仅仅处于被动接受的位置,被管理者也应该积极反馈意见和建议,对管理效果和管理实践情况提出自己的看法和见解,构建起可循环的科学合理的管理体系。 2.完善现有的制度体系。制度的完善是现代工业生产管理能力和水平提升的重要基础。应该遵循管理体系和管理知识标准要求,充分实现管理工作详细划分。对于人力资源、财务成本管控、设备维护、员工精神文化学习等多个不同方面采取有针对性的管理方法。同时也应该制定完善的管理准则和管理标准,不可以局限于某一管理层面,忽视其他的管理内容之间的联系。而且,在长期的管理实践和管理研究过程中,还可以通过制度配合来达成管理部门整体统一,构建一个更加系统和完善的管理服务制度体系。 3.打造高素质的员工队伍。现代工业生产管理团队建设的重点和重要方式就在于培训课程的开展,需要关注和重视构建良好的课程培训氛围,提升培训的员工满意程度,高标准、高要求的开展各项培训活动。应该积极聘请经验丰富的专业生产管理培训人员进行培训授课,提升培训指导的水平,加大对培训的整体课程内容制定和培训进度把握的关注程度,提升系统化水平,带动整体培训流程更加紧密。可以提前做好课程安排,避免出现培训混乱等问题。此外,培训方式也应该多种多样,可以积极鼓励员工进行自主学习,构建良好的学习氛围。提高工业生产管理效果应该树立先进的管理意识、完善现有的制度体系、不断打造高素质的员工队伍。 四、结语 综上所述,在现代工业生产过程中,企业生产和整体运作的核心内容就是生产管理,生产管理为企业实现经营目标提供了物质基础,有利于企业高层管理者做好经营决策。企业管理意识薄弱、制度体系不成熟以及员工素质较低等因素都不利于现代工业生产管理的发展。因此,应当树立先进的管理意识、完善现有的制度体系、不断打造高素质的员工队伍。通过研究和分析现代工业生产管理的重点和难点,可以为现代工业生产发展提供重要的理论研究指导和支持,促进企业又好又快的发展。 作者:刘薇 单位:中航工业金城南京机电液压工程研究中心
冶金技术论文:冶金自动化技术现状及发展趋势 摘要:目前我国冶金行业发展较快,但在去产能的大环境下,要求冶金企业进行结构合理化调整,大力发展冶金自动化技术,进而确保冶金企业的生产效率及质量。阐述了我国冶金自动化技术的发展现状,分析了当前我国冶金自动化进程中存在的问题,并指出了未来我国冶金自动化的发展趋势。 关键词:冶金自动化;过程控制系统;生产管理控制系统;企业信息化系统 近年来,我国经济及高新技术的迅猛发展,特别是自动化技术在冶金行业的大范围应用,促进了我国冶金行业的快速发展,但自动化技术在冶金行业实际应用的过程中仍存在较多问题,需要及时进行更新和改进。 一、冶金自动化技术发展现状 目前,我国冶金自动化技术发展较快,大多数冶金企业已推广应用,相关工艺流程不仅配备了先进的单机自动化系统,还安装了多功能管控一体化系统,尤其是宝钢股份等企业的自动化技术已达到世界领先水平。自动化技术的大范围应用,促进了冶金行业生产效率、产品性能、环保水平的提升和能源消耗的降低。目前,在基础控制和过程控制等方面,很多冶金企业的高炉、转炉和工业炉已经采用了DCS和PLC处理技术,并结合自身实际构建了企业信息网,且已成为当前冶金企业生产经营的关键性设施之一。 二、目前我国冶金自动化应用过程中存在的问题 虽然我国冶金自动化技术发展迅速,但是部分冶金企业在自动化应用过程中仍存在一些问题,可能会制约冶金自动化技术的深入应用,主要体现为以下3方面:——炼铁系统(铁、焦、烧)生产流程成本高,且存在大量生产残渣,影响周边环境质量;同时,其生产过程可视性差,物料投加及温度难以精确控制,可能影响生产质量。因此,为了确保炼铁生产过程的连续化和高效化,就要求相关计划控制及管理系统针对整体生产流程相关工序之间物流、能源消耗及生产时序进行精确预报,以保证相关信息能够及时反馈,进而在较短时间内即可对生产工艺及产品方案实施有效调整。——目前,仍有很多冶金企业在生产过程中采用人工经验控制炼钢终点的做法,这样不仅生产效率低、稳定性差、生产成本高,而且难以达到高质量冶金生产的需求。而目前,坚持产品万能化的传统冶金厂的生产规模和效益日渐缩减,激烈的市场竞争要求冶金企业产品专业化、生产集成化——产品生产工序少,生产设备可单机匹配,产品生产流程及时间明显降低——这就需要计算机系统对高复杂性的冶金生产过程进行统一管理,以实现生产信息和决策的及时传递。——企业信息化建设存在明显不足。当前部分冶金企业虽然实现管控一体化,但信息集成度低,且没有标准化的企业信息系统编码体系,难以实现对企业运营的实时管理。同时,部分企业供产销流程协调性较差,导致在整体流程的执行过程中经常出现各种问题,严重影响了运营效率。此外,一些冶金企业缺少市场、成本及质量等方面的相关数据信息和战略预测方法,限制了企业的发展。 三、冶金自动化技术发展趋势 针对上述问题,未来冶金自动化技术发展应集中于过程控制、生产管理控制和建立企业信息化系统3个方向。1.过程控制目前,我国冶金行业自动化已普遍实现了对冶金流程的在线连续检测及监控,未来应集成各种传感器、软测量、数据采集及数据处理等诸多技术,提升冶金流程在线检测及质量监控水平,对金属成分、温度尺寸、组织及缺陷等不同指标进行实时监测及判断;基于我国环保要求的日趋严格,未来要重点着手于实现对冶金过程全线废气及烟尘的实时监测;此外,集成机理模型、统计分析、预测控制、专家系统、模糊逻辑、神经元网络、支撑矢量机等各类技术,实现生产过程相关变量高性能闭环控制的目的,例如开发高炉顺行闭环专家系统。2.生产管理控制(1)生产流程信息集成冶金企业应重点开发铁—钢—轧横向数据集成及传递技术,实现生产过程管理、计划及控制等诸多方面信息的集成,构建并丰富企业相关数据库;基于数据挖掘技术,对生产管控过程决策提供信息保障。(2)计算机全流程模拟使用计算机仿真、多媒体、计算力学等技术,参考不同类型的冶金模型,实施流程离线仿真及在线集成模拟,进而提升生产组织、流程的高效性及新产品开发的质量。(3)增强冶金生产智能性冶金企业应从以下3方面着手,提升冶金生产智能性:——生产组织管理。依据事例推理及网络规则等相关技术,对于生产作业计划进行及时调整,进而增强生产组织柔性及敏捷性。同时,实现对不同生产工序参数的自动计算,重点针对相关生产计划实施全线跟踪及控制。——质量管理。重点集成数据挖掘、统计计算及神经网络分析等诸多技术,针对产品生产质量实施有效分析及预测,判断产品在生产过程中是否出现异常情况;基于各种故障诊断技术及相关计算模型,构建高效率设备使用情况预报系统,提升设备维修管理效率。——成本控制。引入数据挖掘及预报技术,构建成本管理、监控、预测模型,全面改进材料配比、能源使用效率,并实现成本动态核算,进而有效降低冶金生产过程的实际成本。3.建立企业信息化系统企业应建立高效的信息化系统,实现信息共享;实现企业信息系统编码体系标准化、企业异构数据/信息集成、协作制造企业的信息集成和管控一体化,实现企业实时性能管控;对供产销流程进行有效协调,实现订货合同、生产计划、制造作业指令、产品入库及出厂发运等诸多信息的统一,使企业从产品生产至销售形成有机整体,确保有效的计划调度及生产控制;确保对企业业务活动的成本及资金实现事前、事中控制;实现知识管理及商业智能等功能——基于企业或行业相关数据信息,依据一定规则构建数据库,采用在线分析及数据挖掘等方法,获得市场、成本及质量等方面的信息并进行战略预测,实现企业管理经验和集体智慧的形式化,以及对企业运营过程的合理化创新。 四、结束语 综上所述,目前冶金自动化技术应用范围大幅扩大,技术研发更新速度不断提升,市场竞争日益激烈。冶金企业必须推进自动化技术纵深发展,强化冶金生产各环节的质量、成本控制,才能从根本上提升企业的核心竞争力。 作者:戴峰 冶金技术论文:冶金行业电气自动化技术的应用 摘要:钢铁冶金行业作为我国的支柱性产业,在国民经济发展过程中扮演着关键性的角色。为了进一步提升产业自身的发展质量与生产效率,控制能耗,增强企业竞争能力,钢铁冶金企业在发展的过程中,以电气自动化为主要调整方向,持续深入对生产模式与经营模式进行调整和升级。从技术领域出发,促进企业的健康快速发展。本文以电气自动化技术为研究重点,在相关科学理论的指导下,全面分析钢铁冶金行业实现电气自动化技术良性应用的途径,为后续生产实践工作的开展提供了参考。 关键词:冶金行业;电气自动化技术;应用方式 引言 我国钢铁冶金行业在过往制度红利以及劳动力红利的促进下,其生产规模、生产能力以及生产技术等方面获得了长足进步,涌现出一大批具有世界影响力的钢铁冶金企业。随着劳动力成本的增加,钢铁冶金企业在的运营成本与人员费用所有提升,为了保证钢铁企业的利润空间,实现钢铁冶金企业的可持续发展,同时现阶段供给侧结构改革工作的持续进行,要求钢铁冶金企业立足于宏观经济发展需求,在现有的政策环境下,持续深入的提升生产效率,提升有效供给,发挥自身的经济作用与社会价值[1]。因此越来越多的企业将电气自动化技术应用与轧材、采矿、浇铸、选矿以及冶炼等不同的工艺流程中,希望借助于电气自动化技术的技术优势,保证钢铁冶炼工程中电力资源、氧气以及水资源的持续稳定供应,通过这种方式有效提升生产效率,减少不必要的资源浪费与损耗,控制企业运行成本,同时增强冶炼产品的质量水平,实现钢铁冶炼产业的有效供给,促进钢铁冶炼行业的可持续发展。文章立足于现阶段钢铁联合式生产模式的发展实际,全面分析冶金电气自动化技术的特点与优势,在此基础上,将星型拓扑结构代替原有的总线结构,实现钢铁冶金行业电气自动化技术应用方案的规划设置,增强钢铁冶金行业的发展质量。 1冶金行业电气自动化技术的特点 1.1电气自动化技术体系复杂 钢铁冶金生产流程繁琐、技术工艺要求较高,因此在实际生产的过程中,为了满足电力资源的使用需求,保证生产加工的有序进行,需要将电气自动化技术覆盖于整个冶金流程作业之中,借助电气自动化技术在电气设备安装、调试、维护以及技术升级等方面的优势,实现钢铁冶金生产硬件与控制运行软件之间的良性互动[2]。但是由于钢铁冶金生产工艺较为繁琐,电气自动化技术在覆盖的过程中,需要大量的技术、资金与人力支持,这就在一定程度上增加了电气自动化技术体系的复杂程度,也在增加了电气自动化技术在冶金企业生产实践过程中应用的困难性,使得冶金企业在短时间难以实现电气自动化技术在冶金生产过程中的有效落实。 1.2电气自动化技术对电气的依赖程度高 随着我国产业结构调整工作的深入开展,国内大中型冶炼企业在发展的过程中,逐步认识到企业发展过程中电气自动化技术的重要性,立足于企业发展的实际情况,不断进行技术优化与升级,吸收国外冶金电气自动化技术应用的有益经验,逐步构建起现代化的自动化生产线,而自动化生产线的运行,需要以电气技术为平台,对生产线运行过程中的各类信息数据进行传输与信号转换,增强了钢铁冶金企业生产线运行的流畅性与稳定性,提升了生产效率。 1.3冶金生产技术较为广泛 钢铁冶炼作为冶炼行业的重要分支,生产环节较多、生产内容多样,冶炼过程中不仅涉及到化学变化,还包含了物理变化等多样化的物质性态转变,这就要求钢铁冶炼企业在进行冶炼作业的过程中,对生产过程中的影响因素以及原料特性进行梳理,严格控制冶炼过程中物理变化以及化学变化过程中的各类参数[3]。电气自动化技术在应用的过程中,为了保证应用的质量与水平,需要从冶金流程出发,针对于不同的生产环节,推动冶金生产技术在冶金流程中的高效应用。 2冶金行业电气自动化技术的现实意义 2.1电气自动化技术在冶金行业中的应用能够有效提升冶金行业自身的自动化水平,推动其健康快速发展。电气自动化技术以信息技术为框架,实现了对钢铁冶炼流程的远程监测与科学调控,对原有钢铁冶金过程中所使用的相关技术与组件进行优化与升级,推动了我国冶金行业生产工艺与技术的现代化。同时电气自动化技术在很大程度上满足了冶金行业对于自身管理能力的提升要求,增强了钢铁冶金企业管理工作的科学性与高效性。电气自动化技术在冶金行业中的应用,在一定程度上促进了电冶金企业运行模式的改变,提升了企业自身的竞争能力,推动了冶金企业的健康快速发展。 2.2电气自动化技术在冶金行业中应用,降低了冶金行业设备维护与保养的成本,保证了电力资源的安全稳定供应。电气自动化技术体系下,计算机与冶金行业中各个终端相互联系,因此借助于相关软件应用程序就可以对系统运行过程中出现的各类故障与问题进行及时诊断与排除,借助于这种方式,在满足冶金行业中设备维护的基本需求的前提下,能够大大减少工作人员的工作难度与压力,提升了人力资源的利用效率,减少了不必要的费用支出[4]。 3冶金行业电气自动化技术应用遵循的原则 3.1电气自动化技术在钢铁冶金行业中的应用必须要遵循科学性的原则。电气自动化技术在钢铁冶金中应用目标的实现,要充分体现科学性的原则,只有从科学的角度出发,对电气自动化技术应用的现实意义以及技术操作流程,进行细致而全面的考量,才能最大限度地保证电气自动化技术满足钢铁冶金生产工作的客观要求,只有在科学精神、科学手段、科学理念的指导下,我们才能够以现有的技术条件为基础,确保钢铁冶金行业电气自动化技术应用工作的科学实现。 3.2电气自动化技术在钢铁冶金行业中的应用必须要遵循实用性的原则。由于电气自动化技术工作大多位于室外,使得电气自动化技术的应用环境较为简陋,难以实现电气自动化技术应用方案与相关施工技术的细致处理与操作。为了适应这一现实状况,电气自动化技术在进行实际应用的过程中,就要尽可能的增加自动化技术应用方案的容错率,减少外部环境对电气自动化技术应用活动的不利影响。电气自动化技术以及相关技术应用流程必须进行简化处理,降低操作的难度,提升应用方案的实用性能,使得在较短时间内,进行批量操作,保证钢铁冶金生产工作的顺利开展,减少不必要的费用支出,节约生产成本。 4电气自动化技术在冶金行业中应用的途径 电气自动化技术在冶金行业生产环节中的应用是一个长期的过程中,在这一过程中,需要相关技术人员明确电气自动化技术的特点与应用的现实意义,在科学性原则与实用性原则的指导下,以现有的技术为框架,促进电气自动化技术在冶金行业中的应用。 4.1继电保护在冶金行业中的应用 冶金企业电力系统在运行的过程中,为了实现对电力故障有效隔离,减少电力故障对于冶金生产活动的不利影响,增强电力资源供应的可靠性,需要进行继电保护机制的设置。电气自动化技术在冶金行业应用的过程中,技术人员可以将继电保护作为电气自动化技术应用的切入点,实现电气自动化技术体系下继电保护工作的有序进行[5]。为了达到这一目的,一方面技术人员要在科学性原则的引导下,需要根据冶炼行业的电力需求,进行输电线路纵连保护体系的建设,实现故障的有效排除,其结构如图1所示。在电气化技术体系下,技术人员可以借助于纵连保护的结构优势,一旦输电线路发生故障,输电线路两侧的开关根据电流与电压的变化情况,及时进行跳闸操作,实现故障部位的有效隔离,并在隔离的过程中,借助于相关设备对线路两侧的判量关系,对线路故障类型进行分析,为故障排除方案的设定准备了必要的数据参考。在进行纵连保护的结构设计的过程中,为了提升继电保护工作的效果,技术人员需要针对于单侧电源网络的电力特性,对短路电压以及电流进行有效保护。冶金生产过程中,对于电力资源有着较为旺盛的使用需求,电力系统内部的电压环境与电流情况与其他生产部门有着一定的差异,因此为了实现对电力系统内部电压与电流的有效调节,减少输电线路故障对于电压电流的影响程度,确保生产流程的有序开展,在实际应用的过程中,技术人员可以进行特定值的设置,当线路故障发生时,电流电压低于或者高于特定数值时,输电线路中的断路器自动断开,实现电力故障的有效排除。另一方面对冶金生产设备进行接地与电网保护,电气自动化技术应用于接地保护与电网距离保护的过程中,为了限制漏电电流,避免漏电电流对于设备的损耗,需要技术人员可实用性原则为指导,增加接地方案的实用性,实现电路保护装置工作质量与效率的提升。对于电网距离的设置则应根据线路故障的发生位置以及反应保护装置的距离,最终确定保护装置安装位置,从而最大程度的提升保护装置的工作性能,增强继电保护的实际应用效果。 4.2PLC技术在冶金行业中的应用 PLC作为编程逻辑控制器,借助于自身内部存储程序,实现了逻辑运算以及顺序的定时控制,有效满足了自动化生产线对于设备运行的客观要求。PLC在冶金行业中的应用可以实现不同生产环节间,信息数据的有效沟通与交流,进行通信环状网络的构建,提升冶金生产流程信息交互的流畅度。其在冶金生产过程中应用,极大地提升了冶金工作的管理水平,实现了工艺流程操控的科学化,例如在对炼钢吹风处理的过程中,可以使用PLC对风机的高低速进行编程,使其能够根据实际情况调节风速,满足生产需求。 5结语 为了推动冶炼行业的健康快速发展,提升我国冶炼行业的整体竞争能力,文章以电气自动化技术为切入点,全面分析冶金行业电气自动化技术的特点与优势,在此基础上以科学性原则与实用性原则为指导,从多个角度出发,采取多种形式,促进电子自动化技术在冶金行业中的科学高效应用。 作者:何英春 单位:本钢板材股份有限公司采购中心 冶金技术论文:计算机技术对冶金自动化控制的应用 摘要:我国地大物博,物产丰富,又有大量的矿产资源,金属矿产种类多样。面对着当前工业化的进行,冶金技术开始出现了新的形式,而随着信息技术的发展,计算机技术开始被应用于冶金技术当中。冶金自动化可以有效提高金属冶炼的效率,而目前计算机技术在冶金自动化控制中具有非常重要的作用,本文探究冶金自动化控制中计算机技术的有效应用。 【关键词】冶金;自动化控制;计算机技术 我国有丰富的矿产资源,我国一直重视冶金业的发展,随着我国经济建设的进行,冶金业已经成为我国当前非常重要的产业。面对着计算机技术的普及以及自动化潮流的来袭,冶金业也在逐渐使用计算机进行工作并且逐步走向自动化。我国的工业在我国整个经济体系中占有重要位置,而冶金业在工业中有占据了相当大的比重,可以说冶金业的发展对我国经济发展具有较大的促进作用。计算机技术对我国冶金业自动化控制是有着较大影响的,因此要注重冶金自动化控制中计算机技术的有效应用,保证我国冶金业与工业的发展,促进我国经济增长。 1我国冶金自动化控制中对计算机的使用 冶金自动化最早出现在上世纪50年代,那时的人会使用一些简陋的机械在冶金的生产过程中进行配合,等到计算机出现与使用,冶金行业在生产方面的管理系统以及全线控制才开始真正意义上的出现并且发挥作用,计算机技术能够对冶金自动化控制产生积极影响,促进其内部系统之间的配合。计算机技术是一种划时代的技术,它可以被应用于各个方面,在每个方面都能发挥出重大的作用,冶金自动化控制也是它的受益者之一。随着当今计算机技术的不断发展,其内容不断丰富,因此在应用于冶金自动化控制中也可以体现中更多的新内容。目前计算机技术能够应用于冶金自动化控制的各个方面,我国的冶金企业也正在以计算机技术作为依托来开发新的软件,让国产冶金软件在世界舞台上占有了一席之地,因此,我们可以得出这样的结论,冶金自动化控制十分依靠计算机技术,计算机技术能够在我国冶金自动化控制中发挥出更大的作用,计算机在未来还会继续发展,或许会为我国冶金自动化控制带来新的内容。 2冶金自动化控制中计算机技术的具体应用 2.1冶金企业信息管理 冶金企业自身的经营需要大量数据作为辅助,每一家冶金企业都拥有自身的制作工艺以及与工艺有所关联的工序,工艺与工序之间的配合促进了企业的正常运行,但是企业自身的活动也会因此而产生大量的信息与数据,只依靠人的力量没有办法对这些信息进行收集与整理,在企业需要这些信息的同时也无法对相关信息进行调动,人力不能做到的只能够依靠计算机技术来完成了,计算机技术自身拥有对信息的处理功能,企业还可以以计算机技术为依靠建立一个虚拟数据库,将企业在生产中出现的信息全部储存到该数据库中。对计算机平台应该聘请专业技术人员进行管理,保证其中信息的安全以及企业对信息的调度,对各种金属都应该有所记录,包括这些金属的来源、制作材料、制作工艺以及制作流程等,让企业在需要对这些资料进行应用时能够找到相应依据,提高企业整体的运行效率。 2.2冶金过程控制 我国的冶金企业已经以计算机技术作为基础建立相应的过程控制系统,控制系统中的每一个步骤都需要使用到计算机技术,我国各个冶金企业已经建成了与之相应的控制系统,其中包含了互联网、工业以太网等方面的内容,冶金企业对区域控制系统的管理因为计算机技术的使用而得到了加强,过程控制系统可以在冶金生产过程中将生产所需要的数据进行整理,以此来形成一个数据库,之后利用区域控制系统对该数据库进行分析,将其中所包含的信息整理出来,之后将各类信息发送到冶金过程中各个需要的流程之中。工业以太网是冶金控制系统中的核心组成部分,它在其中承担了许多功能,例如传感器、控制器以及检测器等,增强了过程控制系统本身的安全性以及控制系统中各方对信息的反馈能力与信息传输能力等,让冶金企业能够对整个工作过程进行实时掌握,了解每一时段的工作情况,一旦出现问题能够迅速反应,做出相应的解决措施,保证整个冶金过程的顺利进行。 2.3局域网络 计算机与互联网在冶金企业中的应用带动了局域网络的发展。在冶金企业整个自动化控制进程中,对相关的硬件的精度以及数量的需求都在逐渐提高,这无疑加大了计算机对设备进行控制的难度,当这些设备对计算机的指令进行接收时与自身进行实际操作时会产生一定的时间差,各个设备之间的交流目前也存在着较大问题,面对这样的情况,局域网络可以发挥出很好的效果,局域网络可以将整个系统划分为若干个部分,之后将各个部分以局域网络的形式进行连接与管理,加强了各个设备之间的交流,提高了冶金企业整体的工作效率。 2.4人工智能 计算机技术正伴随着它的大规模应用而进行发展,很多冶金企业也注意到了这一问题,开始进行对自家企业使用的自动化控制系统的优化与改良,让整个系统向着网络信息化的方向发展,很多冶金企业已经完成了这一部分工作并且取得了良好的效果。部分冶金企业也开始在冶金自动化控制中进行人工智能的研究,这一研究的内容为:运用当前网络自身所具有的优势,总结与冶金相关的各方面知识以及与之相关的处理方法,再利用计算机对自动化控制系统内的相关设备进行控制。可以说就是利用网络、利用计算机来对整个冶金过程进行管理。人工智能系统的技术依据仍旧是计算机系统,它利用计算机系统所拥有的强大计算能力以及对数据、信息的分析总结能力,对整个金属冶炼过程进行模拟,在实际进行中进行监管并且对错误进行指出与调整,让整个冶金过程能够更加顺利地进行下去。 3结语 科学技术与信息技术的发展带给许多行业新的面貌。冶金行业在我国古时就拥有长久的发展历史,到了现代更是我国经济支柱之一,格外受到重视,因此冶金自动化控制自从引入我国以来就开始受到关注,随着计算机技术的普及与使用让冶金自动化控制进入了一个新的发展时代,让它具有了更多的功能,带动了我国冶金行业的发展。 作者:韩骏 冶金技术论文:电气自动化技术对冶金行业的应用 摘要:电气自动化技术是现代社会发展的主要技术形式之一,新技术在社会发展领域的综合性探索,是提升冶金行业技发展速率,并逐步进行行业技术创新应用的发展新趋势,本文对电气自动化技术在冶金行业中应用分析,基于电气自动化技术的基本特点,对电气自动化技术在冶金行业的应用进行分析。 关键词:电气自动化技术;冶金行业;应用 网络信息传输结构的逐步完善,为现代社会的发展提供了技术开发的炫新渠道。电气自动化技术在传统工业应用技术的基础上,融合计算机自动化系统,实现技术应用效果的进一步创新,结合现代电气自动化技术的基本设计,对冶金行业的电气自动化技术进行分析。 一、电气自动化技术的特点 电气自动化技术是基于传电气技术的基础上,融合计算机系统中自动化技术,达到传统技术与新技术的综合性对接,提升冶金行业效率的作用,电气自动化技术的特点分析主要包括:其一,电气自动化技术的技术广泛性较强[1],技术兼容性大,电气自动化技术技术的融合发展是中包含计算机技术,生产系统技术等多方面技术,在社会发展的多个领域都可以得到融合应用;其二,自动化技术性高,电气自动化技术的实现主要是基于计算机设计系统的基础上,从系统的单一性操作向集中化转变,大大提升了现代冶金行业整体生产加工效率;其三,电气自动化技术的安全性高[2],冶金行业是工业生产的主要领域,冶金行业的金属冶炼整体技术的应用与分析具有相应的危险性,实施电气自动化技术可以实现冶金行业危险职业由自动化代替人工操作,使冶金行业的安全性得到保障。结合以上对电气自动化技术基本概念及特点的分析,结合现代冶金行业对电气自动化技术的应用进行综合性探索,实现现代电气自动化技术在社会发展中的作用。 二、电气自动化技术在冶金行业中的应用 电气自动化技术在现代冶金行业的应用,实现了现代冶金行业生产效率的提升,生产系统一体化发展,并在电气自动化技术的逐步应用中逐步进行技术额综合性探究,从而实现现代工业生产技术的综合性完善的探究。 (一)冶金电力保护中的应用 电气自动化技术在冶金行业的应用,实现了电力资源供应系统电力资源应用结构的自动化发展,电力供应是冶金行业的发展动力,电气自动化技术的应用中包含了电力供应,例如:冶金领域的电气自动化趋向能保障电力资源供应中及时为冶金机械的加工生产提供相应的电力供应保障,同时实现电力供应资源的科学循环发展;另一发面,电气自动化技术在冶金领域的应用也可以达到现代冶金体系职工继电器的保护作用。例如:电力供应系统中继电器的检测保护主要包括继电器的运转信号的采集,分析,判断以及诊断几部分,电气自动化技术可以将这一过程综合为一个整体,并及时将冶金领域的供电系统进行电力维护,实现冶金行业的继电装置供电稳定性提高,电压应用的稳定性提升。 (二)冶金生产传感器 冶金行业中电气自动化技术的应用,在冶金行业的生产传感器的应用上具有体现。电气自动化技术中传感器技术可以把外部接收的信号转化为内部信号,自动化系统在计算机系统的控制作用下,能够快速的进行信号传输整理,在较短的时间内将冶金中接收的外部信号转化为电信信号。这一过程是冶金生产得以全面性自动化实施的基础。例如:冶金行业的技术应用主要是通过外部冶金材料的信息判断,到达控制性内部冶金加工的温度,加工的时间等问题,由此可见,冶金生产中传感器的应用是发挥电气自动化技术作用的技术基础。 (三)冶金温度检测器 电气自动化技术在现代冶金行业的应用中,温度检测器也是主要技术之一,温度检测器与压力传感器的应用往往是结合使用。一方面,冶金温度检测器在冶金领域的应用主要是从冶金生产的外部控制对冶金自动化具有控制作用,例如:钢铁冶炼的最佳温度,钢铁冶炼的外部温度和钢铁熔点之间的关系,冶金温度检测器的作用是通过系统对冶炼中温度的辐射温度收集进行信号传输,为电气自动化技术操作系统提供冶金中所需要的信息内容,把握冶金中温度的均衡性发展;另一方面,压力传感器技术是对冶金中的受压情况转化为技术分析,并将收集到的压力直接转化为信号,实现信号PLC控制中心的冶金环节的综合性控制分析。 (四)PLC技术应用 PLC技术是电气自动化技术的核心部分,PLC技术也可以叫做可编程逻辑监控器,冶金领域的的自动化控制技术在计算机系统的基础上,实现冶金生产环节的的生产环节的一体化管理。例如:PLC技术在钢铁冶炼行业中应用,可以实现钢铁冶炼环节脱硫、熔炉、除氧、转化以及水循环等环节的一体化控制,同时及时进行冶金环节的生产电波综合性转换,PLC技术的实施大大提升了我国冶金行业技术转换与循环的结构循环;同时,PLC技术的应用也可以与化学处理技术,冶金材料的运输部分结合在一起,扩展了现代电气自动化技术在冶金领域的综合应用。例如:PLC技术与冶金钢材运输结合应用,现代冶金技术的综合运输交流中采用PLC编程系统设定冶金产品的加工包装,将冶金行业的技术应用与技术应用综合性融合。 (五)冶金生产变频器的应用 电气自动化技术在冶金行业的应用也逐步达到冶金生产变频器的综合应用,变频器可以实现冶金电力资源供应中实现直流电转化为交流电再转化为交流电的系统性电力应用应用过程,新的电力供应系统在冶金行业的应用大大提升了冶金技术设备的变频速率,同时保障电力资源应用整体规划结构的电力信号在较短的时间内可以与系统接收传输信号进行同步融合,变频器的综合性拓展完善了传统冶金行业单一的电力资源应用作用,从不同的角度对电力资源的供应与传输进行多样化的融合。结合以上对电气自动化技术在冶金行业的技术应用分析,积极探索现代工业生产加工技术的未来发展趋势,推进我国工业生产技术的创新探索。 三、结论 电气自动化技术的综合应用,是现代工业发展的主要技术形式,基于电气自动化技术的基本特点,对电气自动化技术在现代冶金领域的开发与应用提供新的探索空间。 作者:陈建宏 何寅钦 单位:宁波宝新不锈钢有限公司 宁波东投置业有限公司 冶金技术论文:电气控制技术对冶金产业的运用 摘要随着科学技术的迅速发展,我国冶金产业也随之发展起来,并逐渐向着现代化方向发展。冶金企业工作效率显著提升在积极引进电子技术及信息技术等之后,企业的自动化系统运行也更加稳定,其中的电气控制技术在冶金产业中具有更大作用,一方面促进了钢铁及冶金行业快速发展,另一方面满足了社会对钢铁、金属等的需求。本文将重点探讨下电气控制技术在冶金产业中的运用,为其未来发展指明方向。 关键词电气控制技术;冶金产业;运用 冶金企业受科学技术发展进步影响,企业的技术及设备也越来越先进,工作效率也随之提高。随着我国社会经济的迅速发展,人们物质生活水平也不断提高,对冶金产品也提出了更高质量要求,需求量也逐渐增大,面对这种情况,冶金企业应积极优化改进使用技术,进一步提升冶金产品质量,从而促进冶金产业快速发展。 1冶金电气控制技术的特点 1.1涉及技术内容比较广 冶金企业生产工作过程中会涉及多项环节,而且环节间连续性较强,生产加工冶金产品包括了物理变化及化学变化,其中也存在着多项不确定因素,突变可能性也较大,因为涉及技术较多,发生波动现象的几率也较大。冶金生产要想更稳定地开展,首先要控制好原料成分,提升生产技术,制定出最佳生产流程方案,并及时进行生产过程中动态调整,确保冶金产品的质量及产量。 1.2技术难度大,生产工艺较复杂 冶金产业的电气控制技术较复杂,难度也较高,需要软硬件积极配合使用才能更好地应用自动化系统,此外还应做好细节优化工作,根据企业实际生产情况,调整生产工艺流程。将提高冶金产品质量作为原则,积极提升生产效率,这种工作对技术人员要求较高,工作人员不仅要具备一定专业知识及技巧,还应具备一定工作经验。 1.3较强地依赖电子技术 冶金企业积极向现代化方向发展过程中,积极引进并使用自动化技术,电子自动化技术是冶金企业的自动化控制系统的必备之物,企业只有合理使用电子技术,才能更好地进行自动化生产,冶金电气控制技术对电子技术依赖性较强。 2电气控制技术在冶金产业的运用情况 随着计算机、通信及网络技术的迅速发展,计算机控制技术出现了巨大变革,电气自动化控制技术是计算机控制技术变革的代表,它广泛地应用于电力、能源及环境等行业中,有效地改善了人们的工作环境及生活质量,增强了企业竞争力。电气自动化控制技术中的SCADA系统(监测监控及数据采集系统)和DCS系统(分布式控制系统)是典型代表,也是应用最广泛的,下面具体分析下SCADA系统在冶金产业中的运用情况。 2.1SCADA系统结构 SCADA系统能够对分布距离远、生产单位分散的生产系统进行数据采集、监控及控制,它的物质载体是计算机,系统以此物质载体为基础控制生产过程并进行自动化调度,有效地实现了现场设备的监视与控制,系统结构主要由远程控制单元RTU、通讯网络及中心站构成,不同应用领域对SCADA系统的发展也存在差异。 2.2SCADA系统在冶金产业中的运用 冶金产业属于能源行业,因此SCADA系统在冶金产业中的运用属于能源SCADA系统,这个具体的电气自动化控制技术主要监视、控制能源相关设施设备,系统工作运行中会涉及风、水、电等多种能源介质。SCADA系统在冶金产业的运用主要表现为2种主要功能的实施:1)数据采集功能,在SCADA系统中输入企业所需的能源数据,这些能源数据从企业能源管理中心获取,然后经过远控、监视及数据分析、计算等后,就能实现生产的调度指挥。进行过上述一系列实际操作后,也能连接计量中心、ERP管理系统等通过数据交换获取能源的产供、生产及设备检修计划等一些数据信息,确保企业所有人员能够对能源数据进行共享管理。2)监控功能,能源SCADA系统使用了无人值守管理技术,将涉及到的煤气柜、煤气加压站等燃气区域内进行无人值守,能源中心集中监控这些区域的情况,这有效提升了冶金能源企业劳动生产率,也能及时调整能源平衡,减少煤气排放,在快速处理异常运行情况及提升能源系统整体安全性方面具有良好的效果。此外,还能对能源管理中心下的供配电站、压缩空气站等进行系统进行实时监控与调整。 3电气控制技术在冶金产业运用的发展方向 3.1电气控制技术核心科技更具有原创性 科学技术是产业改革创新的源泉,我国的冶金工业科技研究从建国以来取得了历史性进步,有些冶金企业已经进入了国际领先水平,但是因为基础薄弱、起步较晚及缺乏科技人才相对缺乏等等,还不能很好地与欧美、日本等国家在总体技术实力上进行抗衡。我国的相关科研人才应扬长避短、发挥自己优势,研制出一套先进的冶金工业自动化控制技术体系。衔接配套好相应的软硬件,促进产学研的结合,进一步改善操作控制系统,提升冶金生产工艺水平,积极走自主研发发展道路。我国的首都钢铁集团在这方面做得就比较好,创造了数字化炼钢模式,改善生产流程在原有冶金流程上,并在控制系统运算比对上使用智能仿真技术,经过仿真模拟计算之后,从而将最佳控制效果调整展示出来。 3.2整套控制系统实时性及可靠性提高 电气控制技术的最大优势是实时性及可靠性,电气控制系统会采集最新数据,并对其进行综合分析及科学处理,具有实时、可靠及高效的特点。钢铁企业如果单纯生产生铁、粗钢等一些低端产品时,实时性要求会较低,但是若生产那些高端的钢铁产品如镀锌板、彩涂板及钒氮合金等时,就需要对提升整个系统运算速度、进行实时诊断、布控及处理,更好地及时发现问题,然后调整参数配比,进一步改善冶金生产工艺。 3.3数据挖掘及运用的实现 未来冶金产业使用电气控制技术时,会重视数据挖掘及运用的实现。钢铁及冶金产业应积极改善整套控制平台系统运行质量及水平,确保能生产出优质的产品,这是提升钢铁及冶金产业竞争力的关键。企业实现自动控制及精细化管理,应重视收集、整理及分析实时数据参数,优化数字模型的全过程。冶金产业的工程技术研发更普遍地使用数据挖掘,数字模型及控制算法也被广泛地引入生产中,冶金及钢铁工业的自动化控制系统未来将有更为广阔的发展空间,也会有更强大的发展动力。 4结论 随着科学技术的不断发展,产生了冶金产业的电气自动化控制技术,这种技术是科学技术的产物,也为冶金产业健康可持续发展提供了支持。电气控制技术优化与改进,能够有效提升冶金产业的生产效率。使用这种技术,也能保证冶金生产流程的规范化,促进我国冶金产业向着良好方向发展,是冶金产业发展的主流趋势,因此冶金企业应积极引进先进的自动化控制技术及设备,分析冶金企业对电气控制技术的运用情况,结合技术特点及冶金企业实际发展状况,明确电气控制技术在冶金产业运用的发展方向。 作者:周志红 单位:中国一冶集团有限公司 冶金技术论文:冶金机械设计关键技术的应用 【摘要】随着社会经济的发展,我国污染问题日渐暴露出来,各行各业的“绿色发展”意识越来越强,并借助先进技术设备和手段进行了一系列的生产工艺改革、优化。在这样的环境背景下,冶金机械设计关键技术也顺应了时代的发展潮流,大有向绿色技术转变的趋势,为推动冶金机械行业的可持续发展创造了有利条件。本文以“绿色”为基点,在对冶金机械设计关键技术发展作出简要分析和论述的基础上,就冶金机械设计的关键技术应用进行了研究。 【关键词】冶金机械设计;关键技术;发展;应用 1前言 在先进科学技术的大力推动下,我国冶金行业展现了勃勃生机,未来的发展前景不可限量。冶金机械是冶金行业发展的基础,是冶金企业生产经营的重要资源,其先进与否直接决定了冶金行业及企业的发展层次。而冶金机械设计又是冶金机械制造、生产与使用的前提和基础工作,其对先进关键技术的引入显得尤为重要。知识经济、创新经济时代背景下,不断有新的冶金机械设计关键技术被开发出来,并被广泛应用于冶金机械设计领域,为冶金行业及冶金企业的发展创造了良好技术环境和条件。有关冶金机械设计关键技术的研究受到了社会各界的广泛关注和重视。 2冶金机械设计关键技术的发展 绿色理念指导下的冶金机械设计关键技术开发加上了更多的条框限制,也被赋予了多样化的技术色彩,它不仅强调了是满足冶金机械设计需求的关键技术,还实现了冶金机械的节能、环保。绿色关键技术支持下的冶金机械设计在某种程度上延长了冶金机械的使用周期,它通过封闭环形设计,帮助冶金企业实现了产品的循环再利用,对环境保护具有重要的作用和意义。同时,绿色冶金机械设计关键技术还把环境影响因素纳入到了考虑行列,对各阶段的物流输入输出进行跟踪,建立了环境损坏风险评估体系,可以对冶金机械运行环境进行更好地监测,有效保证了冶金机械设备运行安全,有利于环境保护。相比传统冶金机械设计关键技术,新型关键技术更加注重冶金机械的节能设计,大大提高了生产材料的利用率,减少了材料处理过程中有害物质的排除,最大限度地保护矿产资源的同时,保护了生态环境。 3冶金机械设计的关键技术应用 作者基于对冶金机械设计关键技术发展的认识,从材料甄选、噪声治理以及废弃处理三个方面谈论了冶金机械设计的关键技术应用,并提出了一些应用建议,以供参考。 3.1应用于材料甄选 材料甄选对冶金机械设计质量的影响无疑是重大的。冶金机械一般都会有固定的使用寿命,但是也会随使用环境的变化而有所变化,报废是其始终无法回避的结果。因此,为了进一步发挥冶金机械的社会效益和环境效益,我们在设计使用冶金机械材料时,应该尽量选择一些易分解、可再生的新型材料,把冶金机械设备报废对环境的影响降至最低。长期以来,铁、铜及其合金材料是冶金机械设计的主材料,它们的特性基本满足冶金机械设计的技术要求。但是,冶金机械单单依靠这些金属材料是不可能完成整体设计的,还会不可避免的使用到橡胶、玻璃以及塑料等,而这些材料又是很难分解和回收使用的。所以,冶金机械设计的过程中,应该时时关注材料市场的动态变化,在达到使用精度要求的基础上,尽量选用绿色材料,减少环境污染性材料的使用。 3.2应用于噪声治理 冶金机械工作的过程中,不可避免的会因振动而产生不同程度的噪声污染,不仅不利于职工的身体健康,还给周边居民的工作和生活带去诸多不便。我们在利用关键技术进行冶金机械设计时,应该充分考虑伴随机械振动产生的噪音污染,深入分析冶金机械振动发生的原因,有针对性地采取一系列减震措施,发挥绿色关键技术的功能和优势,例如,对部分零部件进行减震处理如发动机等,可选装一些减震性能优良的弹性支撑。与此同时,我们还可以在市场上选配一些减震效果好、噪音低的发动机以及装配精良的齿轮减速箱,并注重对各机械零部件的日常维护保养,根据实际情况,定期涂抹润滑油等,减少机械部件摩擦产生的噪音。除了合理选用冶金机械配件,冶金机械设计师还应该提高自身的技术要求,认真合算各设计部件的尺寸,保证部件连接的紧密性,提升部件之间的匹配度。 3.3应用于废弃处理 冶金机械生产的过程中,总会伴随着一些废气、废水、固体废弃物的产生与排放,如若处理不好很容易对自然环境造成严重污染。但是,受现有技术水平和条件的限制,还很难实现冶金机械的废弃物零排放。现阶段,我们能做的就是尽量减少污染物产生和排放,并加强废弃物处理。在冶金机械设计的过程中,我们应该始终秉承绿色设计理念,利用先进技术手段和设备,对冶金机械进行封闭循环设计,具体而言,可以在冶金机械排放废弃物的末端,加装对应的废弃物搜集和处理设备,在废弃物尚未消散在环境的阶段,把废气、废水以及固体颗粒等积聚在容器内,并采用先进技术设备和手段进行分类处理,在确定检测结果达到排放标准之后,方可排入环境当中。对于重复使用的资源,冶金机械还应该设计回流系统,通过先进技术处理后,把回收资源重新投入到新一轮的生产当中,如此降低环境污染的同时,还提高了冶金机械的资源利用率,对提高企业经营效益具有重要作用。 4结语 总之,冶金机械设计关键技术的发展将偏向于绿色化,而且其应用也会更加广泛。由于个人能力有限,加之冶金机械设计关键技术发展日新月异,本文的研究可能存在不足,因此,希望其他学者持续关注冶金机械设计关键技术的发展,并结合其技术特点,提出更多的应用策略,以提高冶金机械设计的质量,推动冶金企业及整个行业的可持续发展。 作者:赵春旺 单位:天津天铁集团第一炼铁厂 冶金技术论文:冶金企业节能减排生产技术分析 在实际的钢铁生产过程中,除了会消耗掉一些能量外,还会排放出一氧化碳、二氧化硫等有毒气体。在此种形势下,为全面降低对环境及大气层造成的污染,实现自然生态及人类身体健康的保护,冶金企业采取科学、有效的节能减排生产技术具有非常重要的现实意义。 1我国冶金企业当前节能减排生产技术情况 随着我国钢铁业技术水平的提高,一系列环境友好型工艺技术,如干熄焦技术、高炉喷煤技术、以及炉外精炼技术等,均得到了较为广泛的应用。然而,相比于国外,我国冶金企业在有效利用能源方面,有着不小的差距。具体展开分析,此种差距主要体现在烧结、焦化、炼铁及转炉等钢铁生产工艺上。由此可知,为实现能源的充分利用,达到节能减排及环保的目的,冶金企业就需要加大对传统工艺的改进及新技术的应用力度[1]。 1.1焦化方面 ①干熄焦技术:通过应用此种技术,可将80%左右的红焦显热进行回收,并降低焦化工序约60kg标煤/t左右的能耗。除了具有显著的节能效果外,干熄焦技术还能大大减少采用湿熄焦技术时排放粉尘、硫化物等有害气体的量,从而实现生态环境的改善。②炼焦配煤优化系统:配煤指的是根据一定的比例,均匀配合两种及以上的单种煤料,从而制造出焦炭;而炼焦配煤优化系统则是将经验配煤的方法有效转变为精确度高的数值化配煤方法,在节约煤炭资源、降低配合煤成本、确保焦炭质量的基础上,促进冶金行业朝着科学化、精细化方面发展。 1.2烧结方面 ①烟气烧结技术:在利用低温烟气余热进行发电时,需要应用到梯次科学利用废气温度以及高效、低耗余热回收系统等核心技术的。在开展低温烟气余热发电建设项目时,通过应用上述核心技术,可大大提高烧结矿的发电量。②催化燃烧烧结助剂:除电能外,烧结还需应用到焦粉或煤等,而将催化燃烧烧结助剂加入其中,则可进一步促进烧结效率及烧结矿强度与厚度的提高,进而达到节能减排的目的。 1.3炼铁方面 1.3.1高炉喷煤助燃剂:在采用高炉开展喷煤操作时,关键技术是将喷吹的煤粉燃烧完全。我们可通过检测除尘灰来得到煤的具体含量,但,除尘灰中会含有50%及以上的碳粉,这就表明在高炉中,将喷吹的煤粉并没有燃烧完全。此时,为实现喷吹煤粉的燃烧效率及利用率的提高,就需要将助燃剂添加在煤粉中[2]。1.3.2TRT与CCPP发电技术:①TRT(即回收透平高炉煤气余压发电装置)指的是将高炉炉顶煤气的余热及余压转化为机械能,从而实现驱动发电的一种发电装置。通过应用此种装置,可起到充分回收高炉内煤气余压能量的作用,同时还发挥出了改善炉顶压力控制品质、净化煤气的作用。②CCPP(即联合燃气与蒸汽的循环发电装置)指的是将低热值高炉煤气作为燃料的一种联合循环发电机组。此种发电装置可借助高炉中富余、放散的煤气进行发电,既可实现大量电能的获得,同时还能达到煤气零排放标准,极大程度上减轻对环境的污染,具有绿色环保的意义。 1.4炼钢方面 回收利用转炉煤气:转炉内部在冶炼过程中,一直处于高温状态,当温度为1600℃左右时,就会发生碳氧反应生成一氧化碳气体,也即转炉煤气。在转炉炼钢时释放的能量,其载体主要是高温媒体,此时,为达到负能炼钢的目的,继续将煤气回收的数量及质量尽可能提高。②干法除尘技术:当前,冶金企业主要采用煤气湿法与煤气干法来净化回收氧气转炉炼钢。其中,相比于湿法除尘,干法除尘具有更为显著的社会经济及环境效益,究其原因,主要是干法除尘技术具有非常高的净化效率,无需进行污水处理;且具有较小的系统阻损与较高的煤气发热值,可直接利用回收的粉尘,充分达到了节能的目的。 2冶金企业节能减排生产技术未来的发展趋势 2.1焦炉朝着大型化方向发展,非回收型炼焦技术应用愈发广泛 现阶段,我国部分冶金企业主要采用最为先进的7.63m超大型焦炉作为焦化系统,热能回收则采用了干熄焦技术,装煤系统则采用了负压抑尘无烟技术,可进一步促进焦化系统朝着节能减排的方向发展。此外,美国的Sesa炼焦公司为降低生产焦炭过程中造成的环境污染,加大了非回收型炼焦技术的开发及应用力度,通过直接燃烧化工副产品而获得热能,在生产时不会排放明显的污染物,大大改善了焦炭产量及质量[3]。 2.2COREX熔融还原炼铁技术的应用 当前,在炼铁系统中,应普遍应用的节能减排技术有煤气回收、富氧喷煤以及双预热高风温热炉等。而作为一种成熟的炉外炼铁技术,COREX熔融还原炼铁的概念便是在熔融状态下,通过借助碳转变成二氧化过程中释放的热量,从而完成铁氧化物的还原反应。在理论上,通过应用此种技术,可实现碳的最低消耗,实现节能减排的目的。 2.3氢冶金技术的应用 在冶金企业中,其炼钢系统采用的技术主要有煤气回收、全连铸以及气化冷却等,同时还加大了冶金固废的综合处理及再生利用工程的建设力度。通过应用这些新型的技术,可将污染物的排放降至最低。考虑到焦炭及炼焦煤等资源的匮乏,对传统冶金工业的发展造成了重要的影响,因此,加大氢冶金工艺的发展力度,是切实可行且具有显著优势的。在开展铁氧化物还原反应过程中,通过应用氢气,可实现二氧化碳的零排放。但需要解决的问题是如何采取有效措施获得廉价且丰富的氢气资源。 3结语 综上所述,当前,我国冶金行业利用资源的方式已逐渐朝着循环再利用的方向转变,并在炼铁、炼钢系统的能源消耗研究、废弃处理利用以及节能减排新技术应用等方面,取得了较为理想的成绩,但与国外先进水平还有着不小的差距。因此,在今后的生产过程中,需加强对生态冶金技术的认识以及对节能减排生产新技术的开发及利用力度,促进冶金企业全面朝着生态化、环保化的方向发展。 作者:李宏亮 单位:重庆钢铁集团设计院有限公司 冶金技术论文:冶金行业电气自动化控制技术分析 一.冶金工业自动化控制技术的创新与发展 随着我国冶金行业的快速发展,科学技术进步日新月异,我国冶金电气自动化技术应用取得了显著的成效。我国不断引进大量自动化控制技术,进一步提高冶金生产集成控制水平。企业经过初期的资本积累,从原料准备到生产出最终产品,注重将资金投入到研发新技术、新工艺上。繁杂的生产工艺既促进了自动化控制技术在冶金行业的应用,也给企业带来了旺盛的生机和活力。在冶金企业的生产过程采取引进部分先进技术,不断发展中对自动化控制技术,实现适合自身发展的电气自动化设备的功能提升和技术创新。 二.冶金电气自动化技术的基本特点 20世纪80年代以前,冶金电气自动化技术的特点主要表现在适应冶金企业生产需要,主要从国外引进冶金工程自动化系统控制软件,基本属于流程型。到后期,冶金工程自动化系统控制软件技术的应用与创新有较大提升,生产过程工艺环节逐渐变多、连续性增强,逐渐意识到自主研发的重要性和适用性,而且包含有复杂的物理和化学过程,实现了较大的历史性转变。随之而来,生产流程存在着各种突变和不确定因素,更加注重向技术要效益理念的培育。其中,原燃料成分和生产技术条件经常发生波动。为确保新一代冶金工业工程自动化系统控制软件平台的应用冶金生产的顺利进行,生产人员需要根据生产工艺要求对物料、能量、质量等,制定最优的生产作业计划,推行自动化管理,使得冶金工业自动化管控效率和水平达到了国际领先地位。 三、冶金电气自动化技术的重要作用 随着工业技术的进步和自动化控制软件的研发,在生存中求发展的历史阶段下,冶金电气自动化技术在生产过程中发挥着越来越重要的作用。兴起了自主研发的冶金工业工程自动化控制平台技术类软件,大幅度降低人工操作故障率。在应用水平、管控质量、运行效率等方面通过采用冶金生产应用电气自动化技术,在很多环节和细节,创造出可观的经济效益。变人工操作为自动化操作,逐渐取代进口软件,使所用相关设备按照程序逻辑,优于国外进口自动化系统控制软件。按部就班的进行,在工业生产中得到了较为广泛的采用和实践,大幅度减少人力,使得国有大中型企业领军的能源管理控制系统等领域有了长足的进步和提升,从而节约生产成本。基于节能环保与钢铁产品制造流程优化的设计,保证设备正常运转,提高工作效率。 四、冶金自动化控制系统的未来发展趋势 早期的冶金工业自动化控制技术的应用主要局限在装备性能、产品质量、生产成本、运行效率等。虽然在创新的路上经历一些磨难挫折,但我国的电气自动化冶金控制技术已经取得了很大的发展,基本实现了生产效率的最大化、生产能耗的最小化。但也存在一些问题,例如我国各地的冶金技术水平仍然存在未来亟待解决的不平衡问题,因此对钢铁工业生产的结构、功能以及效率进行进一步优化和改善,自主研发创新已经成为未来发展的趋势。(1)提高并改善自主集成数字化控制系统的水平加强对制造整体流程的研究和投入。在坚持原有钢铁工艺流程的基础上,加大计算机模拟仿真技术研究,对生产过程进行改善,引入绿色环保、节能降耗等理念。改进控制系统的同时,也提高了生产效率。在数据采集方面利用最新的仿真计算,防止不合格产品的产生和资源的浪费。对历史生产过程调整模拟,建立广义模型、优化和完善控制技术过程,在脱离冶炼过程下改变参数与模型,从毕建良而实现全程自动化控制。(2)自动化控制技术数据挖掘与应用通过改善自动化控制系统的水平,对钢铁工业各环节产品实行实时监测、评估与控制生产出优质的钢铁产品,运转高效、误差率较低,工业产品质量得到有效保障。在钢铁自动化控制系统中,基于在线分析检测监控技术,对生产过程的实时数据进行收集整合,实施动态实时监控。并通过数学模型的优化,研发出对生产设备实施全过程实时诊断的新型自动化控制技术,达到对生产过程的精细化管理以及生产的自动控制。(3)冶金自动化控制系统优秀的服务提高冶金自动化控制技术核心科技的服务是技术产业之源,需要由被动服务向主动服务转变。以科学理论的研发为基础,对服务的质量要求与日俱增,可以在冶金工业科技研究领域取得历史性进步。目前,冶金企业追求一种零故障的目标,这就要求自主研发一套先进的冶金工业自动化控制技术体系。除了设备软硬件配套衔接,本身的检修外,还需要产学研相结合,改善操控系统。提供标准化的服务,提高生产工艺技术水平。(4)冶金自动化控制系统要不断开拓创新自动化控制系统产业创新主要以技术创新为基础,要想长期生存并保持旺盛的生命力,必须走自主发展的道路,取人所长补己所短,发挥自身优势,不断开拓创新。未来一些新技术,在其原有冶金流程的基础上,融入到自动化控制系统中,例如将智能仿真技术运用在控制系统运算比对上。机电一体化测量也必将取代现代的测量技术,通过仿真模拟计算,将测量精度大大的提高,调整出最佳控制效果。 五、冶金工业自动化控制系统的建议 我国建国以来,冶金工业自动化控制技术取得了很大的进步,步入国际领先水平。但是由于科技人才相对缺乏,与国外的一些先进技术还有不小的差距,在总体技术实力上还无法抗衡。因此,笔者提出如下建议:(1)提高整套控制系统的实时性和可靠性当前,由于我国企业在某些方面技术的不成熟,对实时性要求偏低,硬件技术的差距仍然很大。想要产出优秀的大型自动化控制系统,需要对各项数据进行综合分析并进行科学处理;相关专业人才应该开拓创新,提高整个系统的运算速度,研发出属于自己的硬件技术与产品,及时调整参数配比,进而迅速缩小与世界领先技术的距离。(2)要实现数据挖掘和运用通过采集最新数据,改善整套控制平台系统的运行质量和水平,加大创新意识,走自主研发道路。加强宣传推广实时性和可靠性的优势,增加企业与科研机构等的合作研究。注重对实时数据参数进行收集,促成冶金生产的电气自动化技术及其应用的更新和发展。对数字模型经过全过程优化,实现冶金工业的健康、和谐和可持续发展。 作者:毕建良 冶金技术论文:计算机技术在冶金自动化控制的应用 虽然当前国内冶金行业已经广泛的引入了自动化控制系统,但和西方发达国家比起来,国内的自动化水平依旧还有很大的差距,部分关键技术依旧需要进口,国产化水平较低。所以,冶金行业技术人员应当更加深入的进行研究,开发出符合国内冶金行业实际的软硬件系统,为冶金企业创造更多效益。 1计算机在冶金过程中的应用 在自动化产品方面,以计算机为基础的分布式控制系统逐渐开始替代过去的DCS系统,尤其是最近几年开始应用的现场总线、工业计算机以及网络信息技术。计算机过程控制系统将工艺知识、数学模型、专家经验以及智能技术有机的融合在一起,从而构成了一个全面完整的数据信息资源库,利用分布式控制系统结构,借助于工业以太网和传感器、控制器等进行连接,能够实现冶金企业生产情况的实时监控,有效的增强了系统的稳定性与控制型。比如说轧制作业,如下图1所示,我们在轧线上安装好板型控制、位置控制、厚度宽度控制等仪器,将获取到的信息通过PLC控制器传输到过程控制计算机中,在计算机进行分析之后,再借助于工业以太网传送到管理机,管理机根据这些数据信息发出操作指令。这样一套完整的管控一体化信息系统能够帮助我们对轧制生产的全过程进行有效控制,在很大程度上增强了冶金企业的自动化控制水平。 2人工智能的应用 所谓人工智能系统即是将神经元网络、专家系统以及模糊系统联系组合而成的控制系统,借助于模糊逻辑方式对传感器获取的测量数据实施判断与评价,从而发出相应的控制指令。在冶金自动化控制系统中,借助于计算机网络的优势,对冶金企业各方面的专业知识以及核心处理方案进行评价,通过计算机对相关设备实施智能控制。简要的说,即是将实际生产需要的工艺计算以及实际控制输入到计算机之内,而计算机通过模糊的逻辑方式对产生的情况作出深入的分析,从而再发出具有更高精确性的操作指令。现阶段国内大多数钢铁冶金企业都实现了从基础自动化到网络信息化的转变,也实现了冶金生产全过程的自动化控制。在网络化的技术前提下,我们能够实现对专家系统的开发升级,从而让冶金生产过程中的各项数据信息得以共享,作业人员只需要在操控室便能够进行控制与作出技术决策。 3计算机在企业信息管理中的应用 在冶金企业的生产过程中往往会形成大量的数据信息,若我们通过人工采集的方式不但需要耗费大量的时间,同时也容易出现误差,这就会对企业的基础管理工作产生较大的影响。在这一情况下,我们可以利用计算机构建一个性能强大的管理平台来完成这一任务。现代钢铁冶金企业通常来说包含了铁矿采购、烧结、炼铁、炼钢、连轧等复杂的工序,同时在这一过程中还需要供水供电等辅助工作,各个作业流程之间必须要紧密配合,关系到一系列的质量、调度和通讯管理,因此我们借助于计算机技术开发出一个综合的信息控制管理平台,在企业内部构建管理信息网络,把所有的数据信息以及生产工艺流程虚拟平台包含在内,利用这一系统我们能够使用计算机来进行更加优化的管理,确保各项管理工作的协调性。另外,信息控制管理平台还能够依靠其现代化的管理思路,将钢铁冶金企业内部各种资源充分利用起来,针对生产管理过程进行规划与调度,实现最佳的策略配置。 4计算机生产管理控制系统的主要功能 首先是冶金生产流程的全息集成,能够有效实现铁——钢——轧横向数据集成与相互传递,实现管理——计划——生产——控制的信息集成,另外还能够整合生产实时数据与关系数据库为数据信息仓库,借助数据挖掘技术来为企业的生产管理活动提供更加科学的决策。其次是计算机模拟技术,让企业的设计制造更加科学。利用计算机仿真、多媒体技术以及全流程模拟,基于各类冶金模型,实现流程离线仿真以及在线集成模拟,进而让企业生产组织、生产流程和产品设计开发更加优化。最后能够让企业生产制造更加智能化。对于生产组织管理来说,基于事例推理、专家知识的生产计划和运筹学中网络规则技术,可以为企业带来快速调整作业计划的能力,从而帮助企业增强生产组织的灵敏度。对于生产质量管理来说,借助于数据挖掘技术、统计计算以及神经网络分析技术,能够对冶金企业产品质量实施预报、跟踪和综合分析,按照生产过程中产生的数据信息,对生产中可能存在的品质异常问题进行判断。对成本控制管理来说,通过数据挖掘技术的应用,我们建立了动态成本模拟系统来对生产成本进行预测,依靠跟踪控制技术来实现原材料配比、能源供应以及生产调度的优化,在很大程度上降低了生产成本。 5结语 总之,科学技术的发展给冶金行业自动化控制和工业计算机提出了更多的要求,虽然当前国内冶金行业的自动化水平有了很大的进步,但是从整体上而言依旧存在很多需要完善的地方。所以对于冶金行业技术人员来说,必须要积极借鉴国内外先进技术,就核心技术和重点环节展开深入细致的研究,争取掌握更多核心技术,推动我国冶金行业的稳健发展。 作者:钟鸣 梁鹏 肖斌 冶金技术论文:冶金行业电气自动化技术论文 1、电气自动化元件在冶金行业的应用 电气自动化元件在冶金行业的应用非常广泛,常见的一些自动化元件例如:继电器:一种输入回路和输出回路的电子控制装置,其运作方式是通过控制电流,从而在电路中达到一个转换电路、控制电流等作用,是常见的电路安全装置。高压隔离开关:自动化系统中稳定性较高的一种安全保护装置,保证电路使用过程中操作人员的人身安全,隔离高压电源对人身和设备可能存在的安全隐患。高压熔断器:当电路电流超过负载或者超出规定值的一段时间后,高压熔断器会自动融化从而分离电流,断开电源,有效保证电路及人身安全。传感器:感知外界的信息并将其转化为可用信号的一种检测装置,被广泛应用于各个生产加工环节。传感器由敏感原件和转换组件两部分构成,常见的传感器有压力传感器(将压力变化转变为电流或电压的传感器)、温度传感器(能感受温度变化并将其转换为可输出信号的传感器)、流量传感器(可以感受流体流量并将其转换为输出信号的传感器)。 2、PLC技术在冶金行业的应用 PLC作为电气自动化技术现已在冶金行业中得以广泛运用。其本身是一种数字运算操作的电子装置,在工业生产环境的各个角落都可以得到有效利用。PLC技术的工作原理是通过可编程储存器来执行各种逻辑顺序运算,正确的完成指令,在工业生产中,PLC技术可以通过数字模拟输入输出的进给量与操作量,从而控制各类机械的生产过程。目前,PLC技术也被广泛应用与冶金行业,以此保障高温高电压的工作环境下,设备和操作人员的安全。其常见的实际应用,例如:物料管理系统中,PLC技术可以控制不同仓库的物料管理,并且实现有效控制。对物料进行编码储存管理,高效的运算能力可以保证大型仓库的物流管理实现可调节、高效运作的模式。同时可以连接各仓库系统中的通讯网络,保证良好的通讯网络构建。在冶金生产中,常见的生产原料和生产单位称重、同时将所得数据进行有效整理,这都是现如今PLC技术实际应用中可以轻松完成的,其在很大程度上提高了控制系统的自动化程度,为冶金行业的生产提供了有力保障。冶金生产中最难以解决的废料、废水处理问题,现如今也已经采用PLC技术代替原有的处理系统。首先,原有处理系统是利用离子交换树脂,从而将废水吸收。但这种做法对于使用时效不长的树脂原料耗损巨大,缺点明显。如今所采用的PLC自动化控制系统,可以通过高效的控制,让树脂还原处理系统与离子交换系统同时运行,即保证了废水的有效清除,又能保证工作的可循环性和稳定性,极大的提高了工作效率。 3、电气自动化技术在冶金行业中未来的发展方向 3.1提高自动化控制程度 随着工业发展的不断进步,市场对于生产要求的不断提高,高效稳定的工业化生产才能更好的满足市场的需要。在冶金行业中,自动化控制系统已经越来越符合工业生产的要求,其综合性、有效性实现了冶金过程中的快速判断和快速处理,保障了工作质量,同时提高产量、减少原材料消耗、减少废弃物污染以及保障设备和人员的安全。因此,提高电气自动化的控制程度已经成为在众多企业的竞争中脱颖而出的重要因素。 3.2提高自主集成数字化的控制水平 通过对整套控制系统进行实时监控,从而提高控制的有效性和安全性,并且实现对冶金过程的准确把握,避免出现操作失误。对于自主集成的数字化控制系统,要做到实时监控有效把握,不断提高数据探索技术的应用水平。 3.3提高自动化服务的水平 自动化系统在冶金生产中的发展方向,就是要通过优化与升级,在服务水平上做到精确稳定,减少故障与误差,提高服务标准,在今后的电气自动化发展中向着智能化、信息化以及微型化的发展方向不断前进,实现自动化系统的更高效利用。 4、结语 综上所述,冶金行业生产多在环境恶劣的条件下进行,其制作工艺流程繁多并且要求精确,对生产的产品质量要求很高,因此对先进技术的应用就显得尤为重要。电气自动化技术在冶金生产的过程中具有非常重要的地位和作用,其本身就代表着先进的生产力,只有更好的将电气自动化技术与冶金行业的生产相结合,才能提高行业竞争力,为社会创造出更大的价值。 作者:唐琦 陈汝强 冶金技术论文:仿真软件在冶金技术教学中的应用 一、传统冶金技术实践教学的弊端 实践教学环节在职业教育中占有相当重要的地位,职业教育培养的是适应现代化建设需要的高技能专业人才,要求具有一定的实践技能和创新能力。长期以来,受相关条件的限制,我国高职冶金技术专业一直沿用比较传统的教育教学模式。教学过程沿用传统的“三段式”教学模式,即基础课、专业基础课和专业课,理论教学与实践教学没能有效地结合在一起,同时,专业课程教学内容与企业生产实际相差很大,实践教学少,学生实践操作技能缺乏,没能真正学到相应的专业操作技能,毕业后不能适应企业生产岗位的需求。由于教学过程枯燥,很多学生上课不想学、不愿学,教师教学过程单一,学生就业不理想,企业难招聘到适用人才。另一方面,在专业课教学活动中重理论、轻实践,实践操作教学还只是理论教学的辅助手段,教学过程采取先进行课堂理论知识学习,然后再进行短暂的实践教学。这样的教学模式,使学生很难把学过的理论知识与生产实践结合起来,从而提高他们自身的实践操作能力、巩固他们的专业基础知识。把理论教学与实践教学隔离开来,达不到预期的实习效果。实习方式完全由教师包办,带领实习。为了保证学生安全和企业生产安全,学生在企业岗位上真正实践操作得很少。这种实习过程使学生的动手能力和创新思维受到严重制约,从进入冶金企业生产岗位进行实习到结束,整个实习过程都由教师和企业的相关人员组织安排,学生只能看岗位工人的操作过程,真正动手的机会很少,这使学生的实践操作技能没能得到有效提高。学生在整个实习过程中,仍如课堂教学一样,只是被动地接受知识,没能在实习岗位上去实践操作,把学过的理论知识与实践结合起来,使实践操作能力的培养受到制约,影响了学生实习的兴趣。冶金生产是一个高危行业,生产的连续性强,生产的环境恶劣,生产的条件苛刻,生产的技术含量高。在高职院校中,受各种条件的限制,冶金技术专业在实践教学中存在以下弊端:1.冶金实践教学课程开设少冶金生产过程规模大、投资大,设备种类多,生产工艺流程长,生产技术条件苛刻。在实验室内不可能进行相关生产操作实验,实践教学课程难以开设。只能进行某些简单的、单一的生产工序演示实验,同时,学校由于经费有限,实验室设备配置也无法满足学生单人单机的需要。实验课通常是由教师在课堂上介绍实验原理、实验要求、实验步骤以及安全注意事项,然后再到实验室进行实验操作。由于设备有限,有些实验是几个学生甚至十几个学生围在一起进行一套实验装置操作。另外,由于实验室设备与企业实际生产的设备相差甚远,学生不能学到生产实际操作技能,而且学生动手机会少,动手能力差。专业理论知识不能与生产实践相结合。2.冶金实验的危险性大冶金生产过程的条件苛刻,一般都是在高温、高压或酸、碱等条件下进行的,生产过程中也会加入一些有毒有害的介质进行反应。在实验室进行实验,会使用高温电炉、高压反应釜等危险设备。这些设备时开时停,长时间不使用也会增加设备的危险性。另外,这些设备操作要求高,错误的操作极易引发重大事故。同时,实验过程需用到一些有毒有害的化学药品,实验过程不可避免会产生有毒有害的废气和废渣,这些废气、废渣处理不好,必将直接影响师生的身体健康,同时也会对环境造成污染。在企业实际生产中这些废气、废渣必须经过处理达标,才能排放。但实验室由于条件有限,不可能按实际生产要求进行处理。因此,教师在实践教学活动中,为安全起见,一些有危险性的实验都不敢进行教学操作,只能进行演示实验。学生本应学习的操作技能,由于实验条件的限制无法进行。3.校外冶金实训基地实训效果有待提高冶炼企业的生产过程是—个复杂而庞大的系统过程,学生要学到相应的专业实践操作技能,必须进入企业生产岗位进行生产实训。但是,到企业进行生产实训存在很多无法解决的实际问题:(1)冶金企业大型化、自动化的特点,决定了生产过程整体性强、各生产工序衔接度高,生产设备庞大,工艺流程长。学生在企业实习,受时间的限制不可能各个工序都能进行在岗实习,只能走马观花,简单了解整个企业生产情况,无法了解主要设备的结构及各生产工序的生产要求。(2)冶金生产过程必须连续稳定,不可能让学生在生产岗位上进行实践操作,更不可能让学生亲自动手进行相关生产事故、故障的处理工作,学生到现场只能看和听,根本达不到提升实践操作技能的目的。(3)冶金生产过程不可避免会使用或排放一些有毒、有害物质,同时,冶金生产过程是在高温、高压、高腐蚀等工作环境进行的。安全生产是企业的头等大事,学生年轻好动,很多企业为安全起见,都不愿意让学生进入企业进行生产实习,常常以各种理由拒绝学生到企业进行实训。 二、冶金仿真软件在实践教学上的作用 2011年至2013年我院冶金技术专业得到中央财政专项资金支持建设冶金实训基地,通过参观区外院校冶金技术专业建设情况,并结合区域实际情况,学院与东方仿真、北京金恒博远钢铁生产仿真合作,引进了湿法炼锌仿真软件、铝冶金仿真软件和钢铁生产仿真软件,并建设了一间拥有五十台电脑的多媒体仿真实训室。湿法炼锌工艺仿真软件包括:锌精矿氧化焙烧工序、中性浸出工序、热酸浸出工序、预中和工序、沉铁工序、净化工序、电积工序。铝冶金仿真软件包括:氧化铝生产工艺仿真软件以拜尔法氧化铝生产工艺为原型,以氧化铝生产的开车、停车及事故处理为主体内容,由原矿浆制备、管道溶出、赤泥洗涤、晶种分解、多效蒸发、苏打苛化和氢氧化铝煅烧七个单元操作组成。铝电解虚拟仿真实训软件具有设备演示、工艺演示、工艺仿真操作以及铝电解生产知识及其考核等功能。钢铁生产仿真软件分为炼铁、炼钢、轧钢三大板块,及烧结生产仿真实训、炼铁生产仿真实训、转炉炼钢生产仿真实训、电炉炼钢生产仿真实训、LF精炼生产仿真实训、板坯连铸生产仿真实训、方坯连铸生产仿真实训、中厚板轧制生产仿真实训、热连轧轧制生产仿真实训、冷轧带钢轧制生产仿真实训、棒轧制生产仿真实训等工序。这些冶金仿真软件通过大量的现场高清视频、图片,采用3D和2D技术,形象展现生产现场、重要设备参数和结构,生动再现企业实际生产的全过程。主要工艺过程的三维虚拟场景,可对工艺过程和设备动作细节进行景进入和自由浏览。辅助大量生动详实的教学资源,把相关知识点串联并形象化讲解,彻底解决了“认知实习”中的教学难点问题。分工种仿真实训模块,直观的操作界面让学生更加便于对工序的设备运行状态进行监控。齐全的设备操控窗口使学生对设备操作技能培训得以强化。学生可以通过操作界面输入相关技术指标,对每一工序的运行状态进行有效操作,真实地再现冶金操作实况;同时,通过完善的报表系统,可随时查阅历史操作数据,总结操作过程的得失,不断提高操作技能。尤其是促进学生理解操作中各个技术参数相互影响的关系,进而提高发现问题与解决问题的能力。真正实现了“在做中学、在学中做”的新型教学模式。让学生能学到相关技能和进行生产实践操作,通过仿真实训,使学生能亲身体验生产过程,通过模拟操作掌握操作技能,真正实现了理论与实践相结合。让学生不仅学到了专业知识,同时又提升了实践操作技能,为其今后上岗提供了良好的锻炼机会。这样的人才也正是企业所急需的。 三、结束语 应用冶金生产仿真实训软件系统进行教学,使学生不用到企业生产一线,在校内就能完成相关冶金实训任务。学生在电脑上亲自动手进行操作,可以全面了解整个生产操作规程和各生产工序的主要技术经济指标,通过视频或3D影像技术可以对主体设备的内部结构有更深刻的了解。同时,教师可以根据需要设定相应的事故故障,让学生进行处理、排除,从而安全、经济、有效地完成各种冶金技术实训任务,仿真实训也必将成为冶金技术专业校内实训的重要发展方向。作为教学部门的专业教师,我们要深刻地认识到,随着科学技术的不断发展,冶金技术也在不断创新和进步,冶炼方法的多样性使得不同冶金企业在生产工艺流程和设备选择上不尽相同。我们在教学中运用的仿真软件也会随着冶金技术的发展而滞后,这就要求学院专业教师在实际教学中要不断提高自身的专业知识水平,及时更新相关知识内容。加强与仿真软件公司及生产企业的联系,与时俱进,使仿真生产实训教学内容始终紧跟先进冶金技术;在教学过程中不断完善和充实冶金技术教学资源,为社会培养更多的具有一定专业理论知识和一定实际操作技能的冶金专业人才,为服务地方经济建设提供人才资源,从而促进地方经济的迅速发展。 作者:林忠 单位:广西现代职业技术学院 冶金技术论文:新工艺及新技术冶金工业论文 一、教师在课堂中的作用 学生完成任务之后,教师要进行纠正说明以及总结评价,从而保证学生所讲内容的正确性以及完整性,进一步深化教学内容。除了专业问题外,每位学生要发表学习过程中的一些感受,其他学生要进行提问,使学生们都参与到课堂中来,提高学生们的学习兴趣。在学好专业知识的基础上,培养学生们的创新意识及科学素养。最后由教师进行总结与评价,评价内容包括学生在此次任务完成中的表现,对目标知识掌握的程度以及解决问题的能力和创新思维的能力等。 二、立体式教学法的应用 立体式教学法旨在保障知识传授的基础上,强化思维能力的训练。经过对三届选修冶金工程新工艺及新技术课程的研究生进行的对比实验教学,选取72名无显著差异的研究生作为研究对象,对立体式教学法进行了探索与研究。 1.对于拓展视野的帮助 研究生的学习需要以开阔的眼界来观察与研究专业领域内的热点问题。研究生不能沉浸在周围的小环境下,需要放眼世界,从更大的角度去审视问题、分析和处理问题。结果表明,绝大多数学生认为立体式教学法有助于拓展学生的视野,但仍有8%的学生认为该教学法无助于拓展学生视野。究其原因,主要有以下四点:(1)教师所设置的任务所包含知识面还不够广泛,具有一定的局限性;(2)学生在完成任务的过程中查找资料的途径比较局限,文献查阅能力有待提高;(3)教师应当收集一些学生收集能力范围之外的有用信息教授学生,从而起到引领作用;(4)各个学生在讲述自己所准备的材料过程中,因为个人表达能力等方面因素的差异,导致信息传递不畅。 2.思维创新能力的培养 有23%的学生认为,该课堂教学法对于其思维创新能力的培养非常有效,44%的学生认为该方法是有效的,完全认同的学生数量相对较少,同时,也有5%的学生认为该教学法对于其思维创新能力的培养没有效果。这主要是因为:(1)受大纲对于课程内容规定的限制,课程内容涉及面仍显较窄。因此,应该进一步加强授课内容的改进,强调交叉融合。(2)交流不足,学生们还没有完全适应该教学法,课堂上稍显怯懦,同时,教师由于长期受到传统教学思维的影响,在这种新型教学的课堂上,并没有完全消除“填鸭式”教学法的影响,教师往往在点评过程中,进行了某些灌输,对学生们的思考有些束缚。在立体式教学过程中,可适当邀请某些冶金领域知名教授前来参与课堂教学活动,与学生们开展对话与交流,锻炼学生的胆量,同时,也可以从自身实际出发,启迪学生们的思维,引导学生去发现问题。 3.对于提高科研能力的帮助 良好的科研能力是研究生所必须具备的基本功,这包括资料收集与处理的能力、科研创新能力、发现问题及解决问题的能力、逻辑思维与口头表达的能力等。研究发现,仅有20%的学生认为该教学法对于提高自身科研能力具有很大的帮助,这说明,就培养学生科研素养而言,该教学法仍需适当改进,以进一步提高学生的认可度。同时仍有3%的学生认为该教学法对于提高其科研能力没有帮助。究其原因,主要是:(1)学生的学习主动性有待提高。这需要教师融理论教学于实际之中,让学生明白所学专业知识的用途以及运用的方式,从而激发学生的学习热情。(2)在教学过程中,科研方法方面的内容应进一步增强,也就是增加方法论方面的内容,教授学生科学思考及科学研究的方法,从而帮助学生提高科研能力。 4.知识收获方面 对研究生而言,重在能力及方法的学习,但是作为课堂教学,知识的传授也必不可少,只是与本科生相比,所获得的知识应更加前沿,更加接近实际。通过调查发现,有20%的学生认为,通过该教学法,其所获取的知识量一般,更有5%的学生认为,并没有通过该教学法获取更为丰富的前沿知识。鉴于此,在应用这种方法开展教学时,应着重注意:(1)注重价值引导,强调知识的作用,诱发学生获取新知的欲望;(2)注意研究生教育过程中存在的“重科研、轻教学”的问题,处理好之间的关系,重视课堂教学,使学生的课堂学习与科学研究有机结合,实现课程学习为科研服务,在科研活动中又获取新知的良性循环。 三、结束语 基于冶金新工艺及新技术课程的立体式教学法,激发了学生主动接受最新前沿知识、科研动态及思维方法的兴趣,新工艺及新技术对于挖掘学生的创新潜能,培养学生的科学精神,调动学生的主动意识以及提高学生的创新素质具有良好的效果。同时,调查结果也可以看出,立体式教学法仍有进一步提升的空间。 作者:李林波 武姣娜 方钊 单位:西安建筑科技大学冶金工程学院 冶金技术论文:技术史价值冶金工业论文 一、冶金工业遗产所承载的技术史价值:以铁桥峡为例 以焦炭炼铁开始的近代冶金业的技术创新在工业革命时期对人类文明影响巨大,因此在工业遗产保护领域受到普遍重视。如英国于20世纪80年代末启动了历史遗迹保护项目,钢铁工业历史遗迹作为其重要部分,形成了398个影像资料和70个文件的档案记录。[4]在英国所有与冶金工业有关的遗址中,最重要的当然是位于伯明翰西北50公里的泰尔福德(Telford)地区的铁桥峡。近代冶金工业遗产对工业文明带来的巨大影响,其根本上是钢铁冶炼新技术及其大规模普及所带来的,从这一意义上,我们认为冶金工业遗产的技术史价值可以从四个方面来概括:一是核心技术的发明或引进;二是新旧技术体系的交替;三是冶金产品如钢铁及其重要景观的形成;四是新技术及其生产系统对社会和文化的影响。而铁桥峡遗址具备了上述四种技术史价值的全部要素,围绕这些要素,相应的工业遗产保护和开发实践得以展开:第一,焦炭炼铁技术的发明和使用,是铁桥峡成为工业革命主要发源地的根本原因,也是其作为工业遗产的核心价值所在。铁桥峡之所以成为工业革命的主要发源地,是因为1709年亚伯拉罕.达比(AbrahamDarby,1676-1717)在此成功地用焦炭炼出生铁,这一技术创新使炼铁业摆脱了对木材的依赖而获得充分的发展空间,也拉动了煤矿业的进一步繁荣。以钢铁为原料的动力机械、工程建筑和铁路交通因此得以大规模发展,人类开始进入“钢铁时代”。[5]基于焦炭炼铁在技术史上的意义,铁桥峡成为了英国工业遗产保护的首要对象之一,1959年,达比的焦炭炼铁高炉也因此成为首个被挖掘和保护的对象,其最初的目的是纪念Coalbrookdale公司成立250周年。直到1968年铁桥峡博物馆基金(theIronbridgeGorgeMuseumTrust)创立,负责对方圆6平方英里的铁桥峡地区的工业遗产进行保护和研究,铁桥峡工业遗产的保护和开发由此全面展开。第二,焦炭炼铁试验成功后,铁桥峡地区经历了近半个世纪的新旧技术系统交替的时期,这直接体现在高炉动力系统的变革上,这是焦炭炼铁系统得以最终确立并使这一地区成为工业革命摇篮的又一因素,也成为铁桥峡工业遗产保护和展示的主要内容之一。达比的高炉最初是靠上下水池的落差形成动力来鼓风的,为解决干旱的夏天上水池枯水的问题,最初是通过修建马车轨道来输送水,1742年,纽可门蒸汽机代替了马车,用于水的提升,高炉鼓风的动力仍然来自水轮机。直到1776年,直接将博尔登-瓦特蒸汽机用于鼓风的方法得以成功研制,蒸汽机才在高炉炼铁中取代了水力鼓风[5]。在铁桥峡,达比二世修建的上下水池间的运水轨道被保存下来,成为体现新旧动力系统交替过程的主要景观。科尔布鲁克代尔铁博物馆(CoalbrookdaleMuseumofIron)用文字、图片和模型,完整地展示了该地区新旧高炉技术系统的变迁过程,达到了更清晰地再现工业革命是如何发生的效果。第三,1779年修建的铁桥,作为世界上第一座用生铁建造的桥,是工业革命时期新炼铁技术所带来的钢铁新产品和新景观,构成了铁桥峡技术史价值的另一重要内容,这是炼铁新技术实现产业化的直接产物。而人们如何首次用生铁来建造这样一座大桥,本身就是另一项很重要的技术创新。针对高炉和铁桥,联合国教科文组织为铁桥峡作为世界文化遗产作出了以下两点评价:1)科尔布鲁克代尔高炉使亚伯拉罕•达比一世在1709年发明焦炭炼铁的历史得以永存。铁桥作为第一座生铁构建的大桥,同样是体现人类创造天才的杰作。2)科尔布鲁克代尔高炉和铁桥在技术和建筑发展历史上有着重要的影响。可见,正是因其在技术发展史上的意义,铁桥和达比的高炉成为铁桥峡工业遗产的核心价值所在。此外,铁桥本身的建造技术的复原也成为了工业遗产的重要研究内容。1997年,瑞典画家伊莱亚斯•马丁1779年的一幅水粉画在斯德哥尔摩曝光,这幅画描绘了铁桥建造的方法。随后,大卫(DavidDeHaan)等人进行了详细的考古学、历史学和图片的研究,为了验证画中描绘的方法的可行性,2001年在铁桥峡地区的比利斯特山露天博物馆的运河上,一座按1:2的比例的铁桥使用18世纪的材料和技术建造起来,这一成果成为了展示铁桥建造技术的景观之一。第四,新技术引发的工业化导致运输、生活方式和城镇景观的改变,是铁桥峡地区在整体上作为工业遗产的价值体现,正如联合国教科文组织对铁桥峡价值评价的第3条称:“铁桥峡提供了近代工业地区发展的一个极具魅力的缩影。采矿区、运输业、生产企业、工人住所以及交通网络被很好地保留下来,形成了一个非常协调的整体,具有显著的潜在教育价值。”如果说炼铁炉和铁桥承载着技术本身的历史,那么因冶金业的兴盛而形成的工业社会,则属于“外史”范畴。对这一层面的历史价值进行挖掘,可以为工业遗产的保护和开发提供更广阔空间。铁桥峡现有的10个博物馆中,BlistsHill维多利亚城镇(BlistsHillVictorianTown)是游客参观人次最多的景观,19世纪后半叶的维多利亚时代被认为是英国工业革命的峰端,通过BlistsHill维多利亚城镇的重建,铁桥峡地区还原了19世纪经过工业革命后的英国人的生活状况,这个露天景观包括维多利亚时期普通工人的住房、银行、公立学校、药店、食品店、糖果店、铸铁厂、蜡烛厂、印刷厂,以及火车站和铁路等。这些展示也使铁桥峡地区作为工业遗产景区,更具观赏性和吸引力。 二、中国近代冶金工业遗产的技术史价值特征 中国是世界上发明和使用生铁最早的国家,然而土法炼铁技术是与传统的农业社会相适应的,并未导致工业社会的诞生。近代西式钢铁技术在中国的兴起始于19世纪80年代。相对于西方工业化国家而言,中国近代冶金技术与工业化历史有其自身的特点,使中国近代冶金工业遗产的技术史价值具有一些不可忽视的特殊性:第一,中国近代冶金技术史是一段单向的技术转移过程,且这一时期的技术引进并未带来中国钢铁工业的发达,这是中国近代冶金工业遗产技术史价值首要的特殊性。1885年至1936年,先后有贵州青溪铁厂、汉冶萍公司等钢铁企业在中国创办(见表1),主要设备和技术全部来自英、德、美、比利时等国,其中汉冶萍公司是唯一的煤铁一体化企业,其炼铁和炼钢设备的产能超过中国钢铁企业总产能的2/3,1926年随着汉冶萍公司冶炼设备全部停产,中国近代冶金工业化走向了谷底,中国所需的钢材回到了完全依赖进口的状况。[6]虽然中国近代冶金工业最终走向衰败,但这一时期的冶金工业遗产有着不容忽视的技术史价值。首先,汉冶萍公司等企业的遗存作为中国冶金工业近代化的起点,见证了中国最初的技术近代化的努力,无论其成败以否,意义均非常巨大。其次,客观还原这段艰难而曲折的技术引进史应成为中国早期冶金工业遗产挖掘和保护的主旨所在,对中国来说,这段充满挫折的记忆或许更值得珍视,这是中国近代冶金工业遗产与英美等国的不同所在。第二,在大规模引进西方技术的同时,近代中国广大的乡村仍然长期存在一个土法冶炼系统,为人们日常耕作和生活提供材料。中国早在春秋以前就发明了生铁冶炼,几千年来,铁是支撑中国传统农业经济系统的主要技术要素之一。明清时期,山西因坩埚炼铁的发展和丰富的铁矿资源,逐渐成为铁的最大产地,(图3)这一状况一直持续到19世纪末20世纪初。相对于欧洲,中国近代新旧冶炼技术的交替显得更为艰难和特殊。在对中国近代冶金工业遗存进行挖掘和保护时,我们不能将目光仅仅锁定在新式冶金工业遗存,还应该重视逐渐消亡的近代土法冶炼遗存的价值。正如下塔吉尔宪章所说:“许多旧的或废弃的生产工艺中人类的技艺,是极为重要的资源,一旦失传无可替代。应当被详细记录并传给后代。”而目前中国对在工业化进程中逐渐消失的传统冶炼遗存的关注远远不够。第三,近代新冶炼技术和工业发展所带来的社会变迁,是这段并不成功的工业化进程给中国社会和文化带来的最大影响,是中国近代冶金工业遗产技术史价值另一重要内涵,值得工业遗产价值保护中深入的挖掘和展示。近代随着汉阳铁厂等现代工业的兴起,以农民和乡绅两大社会阶层为基础的传统社会关系逐渐改变。首先,部分农民从乡村手工业者转变成了新式产业的工人。其次,乡绅阶层也发生明显转变。以汉冶萍公司为例,地方乡绅参与到大冶铁矿和萍乡煤矿的开发中。此外,为培养技术人员,士绅的后代被公司选派出国攻读采矿冶金等专业,成为中国第一批本土钢铁工程师。[6]从工业遗产的角度来说,中国目前保留下来的近代冶金设备、厂矿建筑等实物留存已经非常罕见,但我们在现存的企业档案文献中可以挖掘出一批反映技术与社会变迁极具价值的遗产。例如我们在英国谢菲尔德大学找到的汉冶萍公司送培英国的留学生的档案。借助对相关文献的挖掘和整理,可以使中国冶金工业遗产的内涵更丰富,也更具讲述历史和教育后人的功能。 作者:方一兵 姚大志 单位:中国科学院 冶金技术论文:自动化技术应用于冶金工业论文 1我国有色冶金工业自动化发展现状 从国外引进的先进的自动化系统和设备后,我们将其进行消化和创新,改造出了与我国实际冶金生产相适应的设备,已经具备了较高的水平。不过从国际角度出发,我国自动化技术产品的生产还有很大的提升空间。我国自动化技术不具备自主的知识产权,主要还是以进口为主,而这些系统来自于不同的国家,甚至有一部分是国外已经淘汰的系统,阻碍了平台集合。此外,自然环境的污染和能源结构的破坏,要求生产必须要提高效率和降低消耗,一些老旧的设备应该淘汰。 2自动化技术在有色冶金工业中的应用 2.1现场总线技术 现场总线控制技术简称FCS,至今已经发展了30多年,在其发展过程中,已经在国际上拥有60多个不同生产厂家生产的总线产品。现场总线控制技术具有自身的特征,其拥有多种不同系统的无缝集成、控制设备和企业高层联系等,能够使系统开发和不同系统之间可以功能自治,也可以相互操作,并且能够进行系统结构分数,因此,其在有色冶金工业中得到了广泛的应用。 2.2管理信息系统在工业中的应用 企业的管理是企业的整体发展的重要部分,企业如果配备了一个良好的管理模式,那么就可以有效的提高企业的市场竞争力,推动企业的快速发展。企业信息化系统的自动控制是在冶金工业中,将冶金一系列程序的所有信息进行集成,从而通过实施管理、技术、生产的控制的信息集成,进行及时采集生产过程中所产生的数据。对有色冶金质量管理、实时监测和故障诊断进行智能管理,能够有效的降低生产成本,利用信息化管理能够达到能源管理和动态管理智能管理的目的,从而为企业的发展提供创新的基础。 3以太网在有色冶金自动化技术中的应用 3.1以太网的特点 随着有色冶金企业的持续扩大和发展,加大了有色冶金领域的竞争力。企业要想提升竞争力,就必须要改造落后的设备,引进新设备。不断更新的新技术,造成新技术与旧技术不能实现在控制系统上的高度集成。以太网是自动化的控制网络,其能够有效的解决此问题。以太网具有较高的数据传输速度,并且可以提供足够的带宽需求,存在时间相对较长,在设置、诊断等方面的具有较高的应用价值。以太网有相同的通信协议,其能够允许不同的通信协议在同一个总线上运行,为企业提供了一个公共网络平台基础。 3.2以太网在有色冶金自动化技术中的应用 在有色冶金工业生产过程中,通过以太网能够将不同类型的网络化的仪器仪表与工业计算机相连,并且在相同的总线上运行,从而对所有的系统进行控制。以太网在有色冶金自动化技术中的应用,减少了对原材料的铜矿石进行成分分析的步骤,这些分析大部分都能够利用网络化实现,检测结果直接传达到相关部门,同时还可以将这些数据结果进行共享,企业的成员及客户都可以通过网络进行查找所需数据。如图1,在现场利用以太网网络进行通讯,将可编程逻辑控制器作为主站,其余设备为副站,对所有独立系统的稳定性起到重要的保障作用。 4结语 随着经济的快速发展,有色金属的需求也越来越大,将自动化技术应用在有色冶金工业中,一方面能够有效的提升生产效率、产品质量,一方面还能够减少工作人员实际操作的危险,是有色冶金工业发展的必然趋势。不过我国引进自动化技术相对较晚,技术水平与国际相比还存在较大的不足,因此,我国有色冶金企业应该大力培养科研人员,投入资金,不断研发自动化技术,从而提高我国有色冶金工业自动化水平,推动有色冶金企业的发展。 作者:李其凡 单位:首钢京唐钢铁联合有限责任公司