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关键词:电气自动化;机械工程;具体应用
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.10.089
1 前言
在当前电气自动化的发展中,经过与信息技术的结合,电气自动化技术已经发生了较大的变化,在机械工程领域中的应用也呈现出新的态势。正确了解电气自动化在机械工程中的具体应用,对掌握电气自动化技术特点和推动电气自动化技术在机械工程中的运用具有重要作用。基于这一认识,我们应认真分析电气自动化在机械工程中的具体应用,把握电气自动化技术的发展特点。
2 集成自动化技术在机械工程中得到了重要应用
集成自动化技术作为我国现代机械制造业不可或缺的一种自动化技术,是指在原有的信息技术基础上加以改善,从而让整个机械工程中的制造过程更加的完善。集成自动化技术的出现,主要是为了解决机械工程中的制造自动化问题,其应用具体表现在以下几个方面:
2.1 集成自动化技术改变了原有的生产线类型
集成自动化技术的出现,对原有的机械工程技术进行了整合,并在充分利用原有生产线的基础上,实现了自动化技术的集成,改变了原有生产线的类型,推动了生产线的发展。
2.2 集成自动化技术赋予了生产线更高的效率
由于集成自动化技术充分利用了机械工程现有的优势,实现了对现有生产线的改造,提高了生产线的自动化水平,满足了生产线的生产需要。因此,集成自动化技术赋予了生产线更高的效率。
2.3 集成自动化技术解决了生产线自动化程度不高的问题
集成自动化技术的优势在于对生产线的改造,将自动化技术作为改善生产线效率的关键技术,有效的解决了生产线自动化程度不高的问题,提高了生产线的自动化水平和生产效率。
3 智能自动化技术在机械工程中得到了重要应用
智能自动化技术是在集成自动化技术的基础上发展而来的,它主要使用了智能化机械,同时采用集成化手段来达到全自动控制。基于对智能自动化技术的了解,在智能自动化技术发展过程中,对机械工程的影响是显而易见的,智能自动化技术在机械工程中的应用主要表现在以下几个方面:
3.1 智能自动化技术提高了机械工程的智能化水平
根据智能自动化技术的发展和应用实际,智能自动化技术的突出优势在于对机械工程智能化水平的提升上,通过应用智能化自动化技术,推动了机械工程朝着智能化方向发展。
3.2 智能自动化技术改变了机械工程现有的生产方式
应用了智能自动化技术之后,现有的生产方式得到了极大的改变,不但给机械工程发展注入了新的活力,同时也改变了机械工程发展的局面,有利于机械工程的智能化发展。
3.3 智能自动化技术提高了机械工程的智能化程度
对于机械工程而言,机械工程的智能化发展是未来发展的必由之路,对机械工程的发展有着重要影响。智能自动化技术的应用,不但可以解决智能化水平的问题,同时还能提高机械工程的智能化程度。
4 人工智能自动化技术在机械工程中得到了重要应用
人工智能自动化技术是一种新型的技术,主要是随着计算机信息技术发展产生的,其在机械工程中的应用,不但能够实现机械工程技术的自动化生产,还能对机械工程中的生产目标进行智能的操作。基于机械工程技术的发展需要,人工智能自动化技术将成为未来发展的重要趋势,其应用具体表现在以下几个方面:
4.1 人工智能自动化技术改变了机械工程的发展理念
基于对人工智能自动化技术的了解,人工智能自动化技术的出现使机械工程的发展理念有了较大的变化,不但创新了机械工程的发展思路,同时还为机械工程技术的发展提供了动力。
4.2 人工智能自动化技术推动了机械工程的快速发展
根据人工智能自动化技术的特点,人工智能自动化技术为机械工程技术的发展提供了思路支持和理念保证,最大程度的改变了机械工程的发展轨迹,使机械工程技术能够走上智能化发展道路。
电气设备出现问题时,所表现出来的症状及其相关的实际问题是非常复杂的,有时候是很难判断和查找的,而人工智能技术的使用恰恰可以解决这一问题,同时利用人工智能故障诊断技术在电机和发电机也是很常见的。
4.3 人工智能自动化技术成为了机械工程技术未来的发展方向
人工智能自动化技术作为目前较为先进的自动化技术,在机械工程中的应用中取得了积极效果,确保了机械工程能够获得有力的技术支持,保证机械工程的发展获得更多支持。
电气设备的控制是一项复杂而综合的工作,要求具有很高的技术含量,还应该会将各种专业知识综合运用,再根据大量的数据进行计算和分析,通过人工智能技术的应用,结合专家系统控制、模糊控制、神经网络控制三者相互结合的方法,由于人工智能本身的特性可以确保计算速度快,计算精度高,从而节省了大量人力物力。
5 结论
通过本文的分析可知,经过与信息技术的结合,电气自动化技术已经发生了较大的变化,在机械工程领域中的应用也呈现出新的态势。其中主要演变成了集成自动化技术、智能自动化技术和人工智能自动化技术,不但提高了机械工程的整体发展效果,同时还推动了机械工程的快速发展。因此,正确了解电气自动化在机械工程中的具体应用,对掌握电气自动化技术特点和推动电气自动化技术在机械工程中的运用具有重要作用。基于这一认识,我们应认真分析电气自动化在机械工程中的具体应用。
电气自动化是机械设备发展过程所必须达到的目标之一,也是相应工作升级进步的必然需求。实现电气自动化,要对现有机械设备的薄弱环节形成认识,从机械设备在相关工作中表现出的关键作用点入手,展开机械设备的电气自动化设计或改进。电气自动化又可以称之为电气工程及其自动化,是一个高等的专业,涉及到了许多方面的知识。这些多方面的知识融合而成的产物,就是电气自动化技术的核心。电气自动化技术相关概念早在上世纪就已经提出,20世纪60年代开始在机械设备中进行应用,到20世纪80年代,电气自动化技术的应用已经取得了一定的成果。到目前为止,电气自动化技术的应用领域已经十分广泛,从大型机械设备到小件物品,电气自动化技术都得到了充分应用,也发挥出了很大作用,迅速推动我国科技进步水平。
1煤矿机械设备电气自动化现状及存在问
题根据目前的实际情况来说,电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用并不是很广泛,对于煤矿产业的发展需求来说,电气自动化技术的应用稍显落后。因此,需要在实际工作中,加强电气自动化技术的实际应用。在煤矿机械设备中,电气自动化技术的应用存在不少问题。首先,电气自动化技术应用水平不高,和国外存在明显差距。虽然我国电气自动化技术实现了较大发展,距离世界先进水平的差距不断缩减。但是,电气自动化技术的应用,尤其是在煤矿机械设备等矿山设备中的应用,距离世界先进水平却存在不小的差距。例如,我国采煤机的电气自动化的最大牵引功率仅为500kW,相关牵引设备需要从国外进口,不论是在硬件方面还是软件方面,对国外依赖程度都很高,没有实现独立发展。其次,电气自动化技术的应用存在误区。电气自动化技术应用的目的在于提升煤矿机械设备的运行效率和安全,强化对设备运行作业的监测和控制,提高煤矿作业质量提升经济效益。值得注意的是,只有实现设备安全稳定的运行,才能实现经济效益提升。但是,部分煤企在应用电气自动化技术时,犯了本末倒置的错误,将经济效益放在了首要位置,将设备安全稳定摆在了经济效益之后,这与煤矿安全生产形成了背离。同时,电气自动化技术的应用速度较慢。根据当前的实际情况来看,能源危机不断凸显的大环境下,采煤作业的要求正在不断升高。因此,煤矿作业需要实现电气自动化技术的快速应用,力争在短时间内提升采煤作业的成效,使其符合社会实际需求。但是,电气自动化技术的应用却比较缓慢,往往需要较长时间才能完成。而且应用效果并不理想,需要反复优化完善。这就拖慢了煤矿生产速度的提升,阻碍了煤矿企业的高速发展。
2电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用
1)电气自动化技术在采掘设备中的应用。
采掘设备是煤矿中十分重要的一类设备,除核心的掘进机械设备之外,还有一系列辅助设备。在煤矿采掘作业中,主要是依靠电力作为采掘作业的核心动力源。在采掘设备上,多电机驱动系统应用逐渐广泛,在煤矿生产规模不断增长的情况下,多电机系统的容量也在不断提高,单机牵引功率已经超过了120kW。通过电力作为驱动动力,可以有效提升采掘设备的运行效率和作业稳定性,增强了设备的抗性,缩减了机械设备的维护工作量,优化了采煤作业环节。在电气自动化技术的应用过程中,计算机技术是不可或缺的关键技术。通过计算机技术,能够实现采掘设备的数据采集、处理、分析、故障诊断等多方面的基本功能,促使煤矿机械设备的自动化程度不断提升。在采掘设备不断实现电气自动化的同时,其他相关辅助设备也实现了电气自动化的应用。比如输送设备,传统的输送设备承载力较低、功能单一,难以符合煤矿生产发展进步的实际要求。但是,通过电气自动化技术的应用,输送设备正在向重承载、多功能的方向发展。在某些国家,双速电机已经投入到输送设备中,通过计算机能够对其形成全面监控,及时调整输送设备运行状态。而就液压支架来看,其是保证煤矿生产安全的重要道具,通过电气自动化,就可以使实现高压供液和自动化电液控制等功能,提升液压支架的工作性能,确保煤矿作业安全。
2)电气自动化技术在提升设备中的应用。
我国煤矿的快速发展开始与20世纪80年代,在能源需求迅速增长的背景下,采煤量急剧攀升,这就要求提升设备必须实现大幅升级发展。胶带运输机是主要的厚煤输送设备,为了提升胶带运输机的升级发展,相关企业开发出了工况监控系统,在实际使用中表现出了强大的功能。工况监控系统主要包括了PLC编程技术和计算机技术,将胶带运输机的运行安全保证工作实现了系统化和综合化。不仅如此,基于分散式DCS自动化控制系统,能够对各项设备实现分散式控制,提升了控制系统的容错能力。除此之外,我国还开发出了全数字直流调速系统,通过实际应用,其表现出了十分高效的调速效果,极大优化了输送作业。与之对应的集中监控系统能够对胶带运输机的各个工艺流程进行集中监控,甚至可以通过计算机技术对其建立生产模型,用以预测分析最佳工况,进行设备管理。电气自动化技术还催生处理变频技术,通过变频技术,可以在最大程度上优化煤矿机械设备的运行效率和能量耗用,起到维护机械设备使用寿命和降低采煤作业经济成本的作用。比如,在运输机或提升机中,可以通过变频技术对电机的运转进行变频控制,根据实际作业需求,确保运输机或提升机始终处于最优工作状态,实现能耗降低。
3)电气自动化技术在通风系统和排水系统中的应用。
通风系统是煤矿生产的一个重要系统,相关设备众多,功能意义重大。在通过系统中应用电气自动化技术,需要做好两个方面的工作。第一个方面是做好井下环境监测,即对井下的瓦斯浓度、粉尘浓度等危险因素进行监测;第二个方面是进行通风系统的自动化控制,根据相关监测数据,对通风系统的运行状态进行及时调整,确保瓦斯浓度、粉尘浓度等危险因素能够被控制在合理范围之内,不会对煤矿生产形成影响。排水系统也是煤矿生产的一个重要环节,应用电气自动化技术,主要是实现排水系统三个方面的自动化功能。第一,通过电气自动化技术实现排水系统的自动给水和排水,并且可以对给水量和排水量实现精准控制。第二,排水系统发生故障时,可以自动发现问题并作出警报,同时对故障进行自动处理,防止问题扩大,保证采煤安全。第三,将排水系统的各项工作数据、运行信息全面自动地反馈至地面,汇入煤矿生产总体数据库,以便进行全局工作规划与调度。
3结语
关键词:电气工程;自动化技术;电力系统;发展
电力作为现代社会的基础能源,在我国整个能源结构中占据着重要位置。随着社会的不断发展,国民经济对于电力能源的需求规模也不断扩大。在市场竞争条件下,经济发展需求推动了电力系统自动化技术的发展,尤其是在信息技术的支持下,我国自动化电力系统的水平不断提高,但是在发展的背后,我们也应该认识到其中存在的问题。
1电气工程自动化系统发展现状
在现代社会的发展中,自动化已经成为评价电气系统现代化的基本标志。随着我国经济发展规模的扩大,发展水平的不断提高,电力工程的自动化技术也得到了长足的发展,推动自动化技术在电力系统的普及,不仅可以节约人工成本,还能够有效提高电力系统运行的稳定性,保证电力供应的安全性。但是在技术发展的背后,我们也应该看到,自动化系统在建设中存在的问题,如技术应用的成本较高,抑制了一些电力企业对于自动化技术的应用,制约了自动化技术的普及;网络技术的设计水平有待提高,网络系统是实现电力系统自动化运行的基本保障,在建设中基于技术指标的考量,需要实现多样化的技术处理措施,而这必然增加了自动化系统建设的难度;信息传递效率不高,随着社会对电力能源需求规模的扩大,电力信息的规模也不断扩大,这也就对自动化技术的传输能力提出了更高的要求,在实际操作中,由于自动化技术在信息传递方面的限制,影响了自动化操作的有效性。
2电气工程及其电力系统自动化技术发展分析
2.1智能控制系统
智能系统是电力系统实现自动化控制的核心。在自动化技术的发展中,智能系统的建立不仅能够提高自动化技术运行的效果,还能从整体上实现对电力系统的管理。随着现代智能技术的不断发展,智能技术在自动化电力系统中的发展潜力巨大,智能控制系统的实现能够有效减少电力系统控制中认为操作造成的失误,从而保证自动化运行的可靠性和安全性。
2.2柔流输电系统
在电力系统的运行中,自动化输电系统能够很好地保证电力能源的有效供应。在柔流输电系统运行的过程中,该系统一方面运用远程遥感技术、传感技术等实现对输电系统的有效检测,通过对系统信息的科学分析判断电力系统的运行情况,并做出自动化调整;另一方面通过与智能系统的配合,对输电系统的效率和性能进行调节,以保证电力供应过程的稳定可靠。
2.3动态监控系统
电力系统的运行存在一定的风险,对运行过程的有效检测是确保及时发现系统运行问题,提高运行效果的关键。自动化技术相较于传统电力运行技术的优势就在于实现了对系统的动态监测,即在电力传输的过程中,每一个传输信息都能够及时传送到系统检测设备中来,对于已出现的运行故障,或者潜在故障,监测系统能够将故障发生的信息进行分析、并传送到系统处理中心进行集中处理,进而不断提升数据监控的准确性与安全性。
3电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展趋势
自动化电力系统的建立是推动其实现自动化、智能化发展的关键,目前我国自动化电力系统要想实现长效发展就应该从以下几点把握其发展趋势:提高技术人员的专业水平,自动化技术的研究、应用与普及离不来专业人才,从目前我国自动化电力系统中的人才结构来看,专业人才的缺乏依然是制约发展的主要因素,因此,做好专业人才的培养与引进是保证系统建设的关键,也是推动我国自动化电力系统整体运行水平的重要影响因素;引进先进的操作系统,目前我国自动化电力系统在技术研发中还存在一定的瓶颈,因此加强国际间的合作,积极引进国外先进的技术系统,以更新不再适应现代市场经济发展需求的电力系统设备,应用先进技术,如人工智能技术、自动化仿真技术等,这不失为一条建设自动化电力系统的捷径;利用自动化技术实现对计算器和网络设备的信息收集与处理,利用网络技术实现对整个电网信息数据的收集与整合,提高对变电站的管理效果,提高计算机调度技术的效果,完善电力系统自动化运行。
4结语
总之,电气工程及其自动化技术是现代电力系统进步与发展的主要趋势。实现电气工程自动化技术的研发与应用不仅能够推动我国电力事业的发展,更能够为相关产业的发展提供基础能源。但是在自动化技术的研发中我们也必须要认识到其中存在的一些问题,并结合现代技术研究的方向,根据电力系统的基本特点,做好自动化技术的完善与优化,从而推动电力工业领域的全面进步与发展。
参考文献:
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[关键词]机械自动化技术;应用发展;策略
中图分类号:TH16 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)01-0262-01
前言:机械自动化技术以其高效的生产效率和较低的出错率成为我国加工型产业和农业生产中必备的应用选择。机械自动化技术的发展提高了我国机械制造业水平的进步速度和农业产业化的发展速度,对提高我国的整体经济水平有着突出的贡献。现阶段,我国的机械自动化技术发展水平较之发达国家相比,应用领域和技术水平都比较落后。由此,研究我国机械自动化技术的发展前景和提高应用效率,是制造产业和农业发展的必然需求,也是提高我国机械自动化技术的技术水平和应用前景的要求。
一、我国机械自动化技术应用的现状分析
随着我国改革开放的进一步深入发展,经济水平的提高对于技术的应用有了更高的需求。大量外资企业的入驻使得相关的机械自动化技术顺利引入国内。自20世纪70年代以来,我国的加工型产业、机械制造产业的机械自动化技术水平飞速发展,无论是机械自动化产品的生产还是机械自动化技术的应用都得到了很大程度的提高。但现阶段我国的机械自动化技术应用中仍存在诸多问题[1]。
首先,我国的机械自动化技术起步晚,起点低。我国的机械自动化技术虽然从引进到应用再到自主研发都取得了长足的进步,但与发达国家及国际先进的机械自动化技术相比,仍处于落后的局面,急需自主研发和创新发展的推动使我国机械自动化技术的应用水平得以提高。其次,传统的生产模式不利于我国机械自动化技术的应用与发展。现阶段我国加工型产业中,中小企业是一支大军,占很大比重,这部分中小企业不愿意或者没有能力引进机械自动化技术,依旧采用传统的手工作业的生产方式,给机械自动化技术在我国的应用及推广带来阻碍。最后,我国的机械自动化理念水平低,管理思想和技术进步缺少积极动力。在我国,机械自动化技术的理念还没有得到广泛的推广,加之生产管理的理念落后,使得本就水平不高的机械自动化技术更是难以进步发展[2]。
由此可以看出,我国的机械自动化技术的应用与发展还有很长的路要走。不能急于求成,要稳步的提高技术水平,学习技术精髓,创新技术应用,这样才能真正的实现我国机械自动化生产的目标。
二、我国机械自动化技术应用的领域分析
我国的机械自动化技术从大体上来看主要是工业生产上的应用和农业生产中的应用,其中工业生产中的应用是主要的应用领域,所占比重较大。
1、工业生产领域的机械自动化技术应用
随着机械自动化技术的发展进步,在工业生产领域的机械自动化技术应用得到了长足的发展,这些机械自动化技术包括生产自动化、装配输送自动化、信息化的自动生产流程、高标准的自动化检测等。例如:机械自动化生产线。在自动化的生产流水线中,从原材料的添加,到个技术工序的处理,再到最后的完结工序及质量检测工序等都由专业的自动化技术及机械完成,较为突出的例子为自动化食品加工生产线,只要提供充足的原材,生产线就会从加工到生产再到包装装箱等一次完成,只要做好最后的质量抽检工作就能满足食用需求[3]。
2、农业生产领域的机械自动化技术应用
在农业生产领域的机械自动化技术应用中,主要以大型的播种、收割机为代表,同时涵盖了农作物大棚种植的自动化管理、温度、灌溉的自动化调节等细化应用。典型的代表为我国东北的农业主产区,广阔的东北平原上各类型的大型自动化器械完成了从播种到撒药到收割90%以上的生产作业,使得农业生产的效率和规模大大提高,创造了巨大的经济价值同时节约了人工成本。同时精细的农业机械化技术应用也得以大力开展,例如:蔬菜种植大棚。棚内采用机械自动化的技术,能够通过自动化的技术进行实时的温度、湿度调节,及时灌溉,自动化的遮阳及保温幕布能够保证充足的采光和棚内的温度适宜,保证棚内作物的高产丰收,保证农民经济效益。
我国的机械自动户技术除了在工业和农业中广泛应用外,在服务型的第三产业等也开始了应用。如物流运输中的自动整理装配,能够有效的提高工作的效率,同时保证物品的安全[4]。
三、我国机械自动化技术应用与发展的有效策略
我国的机械自动化技术应用前景良好,应用领域待开发区域较多,因此,要从机械自动化技术的应用理念上进行重视,提高机械自动化技术的应用范围,加强机械自动化技术的自主创新,在应用的过程中注意绿色环保的应用理念,使我过机械自动化技术的应用领域和规模得以高质量的提升。
1、提升理念,全面应用机械自动化技术
要推动我国机械自动化技术的应用与发展,首先从理念上就要进行革新。破除旧的传统理念,充分认识机械自动化技术对生产、管理、人工成本节约等方面的重要作用,积极开展自动化技术的应用。同时机械自动化技术的应用应该是全面的,不能片面的强调工业和农业生产中的应用,应在社会各行各业、各个领域进行机械自动化技术的应用,这样才能全面的节约生产成本,提高生产收益,创造更高的社会价值。
2、保证机械自动化技术应用的适用和价值
我国机械自动化技术的应用要根据实际情况进行分析,保证机械自动化技术的应用与实际生产需求相适应。不能盲目的进行自动化技术的引用和设备的引进,避免不符合实际需求的浪费,节约社会资源。只有科学合理的应用机械自动化技术进行生产,才能保证机械自动化对价值创造的提升[5]。
3、加强自主创新自动化技术应用
自主创新是我国近年来各行各业发展的热门,也是推动社会进步的根本保证。我国的机械自动化技术应用领域要根据我国产业的现状和需求进行自主创新,保证自动化机械的核心技术不断更新完善,缩小技术领域与发达国家的差距,提高自动化机械的技术含量,为我国的实际生产需求提供适用性强的自动化机械及技术。
4、注意应用的绿色环保,保证可持续发展
近年来,绿色环保的意识已经得到广泛的认识和认可。机械自动化技术的研发与应用过程中,应注意这一方面的要求。保证机械自动化应用的绿色环保,不因生产加工的机械自动化给自然环境和人为环境造成压力和破坏,实现经济社会的可持续发展。
结论:总之,以一名高中生的角度分析,现阶段我国的机械自动化技术应用前景良好,带开发的领域较多。在我国机械自动化技术的应用发展中,要积极的进行自主创新,掌握核心技术,同时要全面的开展机械自动化技术应用,提高生产的效率,降低社会成本,节约社会资源,使机械自动化应用成为推动我国经济发展和社会进步的重要力量。
参考文献:
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[3]赵红,烟承梅,严纪兰. 我国机械自动化技术的应用与发展前景展望[J]. 安阳师范学院学报,2014,05:59-61.
随着现代通信技术的不断成熟也为电力行业的应用提供了基础,考虑到电力系统行业的实际需求,我们分析了现代通信技术的应用背景如下:
1、来自电力系统自动化的需求。
随着电力系统的发展,电力系统功能涉及的范围越来越广,而且功能也越来越复杂,这给电力系统的自动化管理增加了难度。电力系统对于通信的需求也越来越高,在这样的需求下,只有使用现代化的通信技术,完成电力系统的通信和联网,才能够满足当前电力系统的需求,这也是现代通信技术的发展的重要内因。
2、来自电力系统的客观要求。
电力自动系统设备数量逐渐的增多,自动化管理过程中对于通信的需求日益频繁,先要满足这种需求,单纯的依靠外部的通信手段已经无法满足其客观的需求,基于电力系统自动化管理当中的通信模块,逐渐的被独立出来逐渐的形成了电力自动化系统中的现代通信技术的应用。
3、电力行业技术发展的整体趋势。
随着电力行业中电网组建的不断加快,电网建设和电力自动化系统的实际应用,和其他新兴的技术一样现代化的通信技术的也在电力行业的整体发展中得到了重要的运用,这不但得益于电网新技术的进步,也是电网组建的重要需求,现代通信技术也满足了电网发展的整体趋势。
二、在电力自动化系统中现代通信技术的研究价值
现代通信技术和电力自动化系统的结合有着重要的实践研究价值。具体表现在以下三个方面:首先是现代通信技术是电力自动化系统发展的重要推动力,特别是考虑到电力系统的逐渐的走向智能化的发展方向,要实现对电力设备和系统的远程自动化管理,必须通过现代通信技术实现系统之间的联网,并借助现代化的管理手段和方法全面的提高其自动化的水平,因此研究电力系统中的通信技术势在必行。其次是研究电力系统能够反向促进现代通信技术的发展水平,随着现代通信技术不断发展,其在各个领域得到了快速的发展,无论是理论还是实际应用技术都获得了突破性的进展,电力系统的复杂性和高系统结构也考验了通信系统应用能力和范围,能够促进通信技术的成熟和完善。最后是能偶极大的促进电力系统的稳定性和可靠性,通过先进的网络通信和自动化控制技术的结合,能够为电力企业提供现代化的远程管理和在线监控,确保电力系统的稳定性和可靠性,从而提供更加优质的电力服务。
三、电力自动化系统中现代通信技术的应用与发展
随着国家对于现代化电网建设的重视,先进的通信网络已经得到了一定的应用,为此我们分析现代通信技术的应用现状,分析其发展的历程,通信技术将来的应用提供参考。其应用和发展经历了一下几个重要的阶段:首先是单通信阶段,即将简单的通信模组嵌入到电力自动化系统中,由于当时的电网较为简单,电力设备和系统的数量较少,电力系统之间的通信需求量比较少,通信技术只是作为一个补充技术得到应用。其次是分组通信的阶段,随着电力系统越来越复杂,人们开始认识到了电力系统中通信的重要性,极大的促进了通信技术的应用和发展,随着技术融合和系统升级的不断推进,逐渐的形成了固定分组的通信模式,相比于传统的电力系统管理,通信技术得到了一定的重视。最后是全面的网络通信阶段,借助互联网、移动通信、光纤通信等现代化的通信技术和手段,充分的应用到了电力自动化系统中,全面的提高了电力系统的通信水平。
四、结语
关键词:电气自动化;控制技术;发展趋势;设计理念
1 电气自动化控制技术的概念
自动化水平由于电气自动化控制技术的加入得到了提升,自动化控制技术触及很广的知识面,重点展现的有计算机技术、电子技术与网络通讯技术等现代化技术。在电气自动化控制技术内属电子技术为核心技术,也是工业自动化技术中的关键所在。电气自动化控制技术不仅可以提升企业的经济效益,还可以减少人工的操作量,节约劳动力成本。它的应用范围发展越来越广。
2 电气自动化控制技术的特点
电气自动化控制技术有着相当显著的特征,主要表现在以下几方面:首先,它触及的知识面特别广泛,对电子技术的依附性很强。电气自动化控制技术结合可多种技术为一体,依靠多种技术互相配合着运转,覆盖面广,技术含量高。电气自动化控制技术主要靠电子技术去开展工业生产的自动化。主要因为电子技术是电气自动化控制技术的核心力量,而电气控制技术则是工业自动化的关键。其次,电气自动化控制技术的优点是控制的准确率高、反应快、信息的传输快。这主要是因为这种控制技术的传输信息量较小、易于操作、控制的对象较少、各个零件之间的联系密切等。最后,电气自动化技术可以完成远距离监控,这样就可以完成远距离的信息传输。
3 电气自动化控制技术的发展现状
3.1 电气自动化控制系统信息化
信息技术在人们的生活中被广泛的应用,主要表现在以下几个方面:首先,数据处理技术正在慢慢的向信息技术靠拢,对于一个企业来说,运用先进的信息处理技术来管理企业的资金运行等方面的信息,能够实现生产运行的实时监测,能够更加详细的了解企业的运作,同时确保了企业相关资料的保密性。其次,随着微电子技术的高速发展,人们对硬件的认识逐渐加深,相应的软件科技不断发展,新开发的软件注重的是期实用性,人们的生活会越来越依赖网络技术。
3.2 电气自动化控制系统操作简易,维护与检修偏向容易化
古板的电气控制系统构造复杂,操控不便,而现代化的电气自动化控制技术的出现很好的解决了这些难题。Windows NT系统跟随电气自动化控制技术的发展,它的电气自动化控制平台非常的规范和精准,其Windows的人机界面成为电气自动化的中心,它的控制系统相当灵敏、易于集成,操作、维护及检修方便快捷,使人们对它的操控易学易懂。
4 电气自动化控制技术的作用
4.1 电气自动化控制系统具有自动控制功能
电气自动化控制技术对企业在生产过程中可以应用自动化控制模式实施现场操控。在运行的过程中,依据分布式控制系统实现整体的系统控制。如果整个系统在无法运行的状态时,它可以自动检测故障,及时掐断运行电源,对设备运行的安全作出保障。整套技术必须在全面完善的状态下进行操控才能提升生产效益。
4.2 电气自动化控制技术能够保护系统不受损害
现在的电气设备在运行时总会出现这样那样的意外问题,比如,电路的真正工作电流大于电路本身能够承受的最大值,出现这种问题后,电力系统就无法正常运作。解决这一问题首先需要确保系统定期的日常检修工作如期完成,为保护系统指定相应的对策,结合实践经验解决不同的问题,一定要确保电气自动化控制系统的顺利运行。另外,总结电气自动化控制技术在工作中出现的问题,有针对性的提出解决方案,提升系统应对突发问题的能力。
4.3 电气自动化控制技术具有监督作用
电气自动化控制技术在现实运行中使用的内部电流用肉眼是观测不到的,并且这种电流是否在通过也要靠实际信号和指示灯来显示的。电气自动化控制系统的指示灯可以在整体监督式起到及时预警故障的作用。同时,针对电气自动化控制系统设备的安全性要做到缜密的控制和严格的管理,保证故障发生机率的最小化。有效减少设备故障的发生率以及利用电气设备合理的维护质量问题,可以大大提高生产效率。
5 电气自动化控制技术的设计理念
5.1 统一控制
在自动化控制体系中,集中控制是非常重要的控制方法之一,所谓的集中控制,就是指在电气自动化控制过程中,中央处理器把接收到的全部信息集合起来统一处理,这一过程的设计理念比较简单,保护装置也不需要很高的科技,总的来说就是设计简单,易于操作。然而实际控制过程并不是想象中的那么简单,当所有的信息一起传输到中央处理器时,中央处理器的压力变大,信息处理效率低,影响工作效率。
5.2 远距离操控
在电气自动化的控制中海油一个较为普遍的控制方法就是远距离操控,远距离操控的优点是,操作简单,方法灵活,减少投资成本等。但是远距离操控仍然存在一些问题,远距离操控的通讯量非常大,这就影响了问题处理效率,使工作效率降低。综上所述,这种控制模式的应用受到了限制,它只能应用于小型电气自动化系统的要求,实际应用范围受限。
5.3 根据目前我国网络技术的发展,现场总线控制方法应运而生,这种控制方法推动了电气自动化控制技术的发展,它可以针对电气设备运行中的一个具体问题进行研究分析,可以实现对现场总线设备的监控。另外,在实际工作中,这种控制方式还能够减少投资成本,减少安装与维护的工作量,安装后的效果很好。这种控制方式能够提升整个系统的安全性能,不会导致问题设备的罢工情况,受到人们的欢迎。
关键词:机械设计制造;自动化技术;应用现状;发展前景
机械设计制造及其自动化技术的产生与发展取代了原有的手工作业,使得生产效率和产品质量有了大幅度的提高,同时也创造了良好的工作环境,节约了各类资源和劳动力。我国虽然十分重视机械设计制造及其自动化技术的研究,但是在实际的应用中仍然存在一些问题,严重制约了其发展和创新。因此,我国急需完善提高现有的自动化技术,使我国的机械设计制造及其自动化技术早日达到世界领先水平。
一、机械设计制造及其自动化的应用
1.自动化的信息流
机械设计制造及其自动化技术开创了全自动的生产模式,只需在计算机上设计生产程序,就会实现对机器的完全控制。自动化的信息流是该技术的主要应用,包括计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助工艺设计以及产品数据管理系统等,计算机能够精准高效的对各类数据进行计算,设计最佳的产品结构和生产模式,使整个生产过程标准化、精密化。
2.自动化的物流供输系统
自动化生产离不开原料的自动化供给和传输,而自动化的物流供需系统就是将原料和半成品自动运输至各个生产机械,使当前生产机械加工后的半成品自动进入下一个机械继续加工流程,直到成品完成为止。自动化物流供需系统将各个机械连接成一个整体,加强了生产制造的连贯性。一般来说,自动化的物流供输系统包括单机自动装置、自动输送系统等设备。
3.自动化的加工系统
自动化的加工系统是整个生产制造的核心,使用自动化技术取代传统的手工作业,降低了主观因素带来的各类风险。控制系统会对生产机械下达各类操作指令,并监督其执行情况,当原材料不足或机械发生故障时还能够及时发出预警,确保生产的连续性。使用自动化的加工系统只需要投入少量的资金,就会得到丰厚的回报,而且生产机械可以连续不断的进行生产,有效保障了生产任务的按时完成。
4.自动化的装配系统
自动化的装配系统是将各种几何形状的零配件按照一定的技术要求,通过搬运、组合、调试、检验等步骤,组合成为成品的工艺过程。装配是保证机械产品质量的重要环节,自动化的装配系统取代了以往依靠工人的复杂操作和技巧进行的装配工作,提高了产品的生产效率和生产质量,使产品更加细致、精密,是机械自动化技术的一个重要应用。
5.自动化的检测过程
随着现代科学技术的不断发展,各种新型材料、刀具和复杂的加工设备不断的被应用到机械制造的过程中,使产品的检测工作难度显著提高,以往依靠人工进行检测的方法已经不能满足发展的要求。所以,自动化的检测过程被引入到机械制造中。包括基于时序、电流信号、人工神经网络对刀具磨损状态的识别,多专家系统的智能设备诊断技术等。
二、机械设计制造及其自动化的应用现状
1.自动化技术水平较为落后
我国在机械设计制造及其自动化技术的研究领域起步较晚,起点低,虽然发展势头十分迅猛,但是在工艺技术上距离世界领先水平仍然存在一定的距离。如今国际上已经可以将自动化技术与新兴的科技含量较高的纳米技术、激光技术联合起来使用,生产制造的产品在质量和工艺上有了非常大的突破,而我国还停留在单一的自动化技术研究中,导致生产制造的产品缺乏竞争力。
2.自动化技术的应用范围有限
由于对机械制造及其自动化技术的认识有限,很多研究仅处于理论阶段,没有应用到实际的生产中,这些技术因缺乏实践的验证而无法发现其中的缺陷和弊端,也不能得到改善和提高。有些工厂在生产过程中虽然采用了自动化技术,但是这些技术往往是不成熟的,使得所造产品质量差,成本高,材料存在很大的损耗和浪费,所以他们纷纷放弃了对自动化技术的使用。长此以往,自动化技术的应用范围被限制在很小的区域,大大延缓了自动化技术的发展进程。
3.缺乏自动化技术人才
我国生产制造业的自动化技术普及率低,很多学生在选择专业时往往偏向于IT、管理等福利待遇好,行业发展稳定的专业,却忽视了自动化技术巨大的发展潜力,导致自动化技术人才凋零。随着人们对自动化技术的重视逐渐提高,越来越多的学生选择了自动化专业,但是他们在毕业后还需要到工作岗位进行实践训练,才能掌握自动化技术的核心,而现有的工作人员年龄普遍偏大,对新技术新思想的接受程度较差,所以培养出真正的能够独当一面的自动化技术人才需要大量的时间,造成了目前我国自动化技术人才不足的尴尬局面。
4.自动化技术对环境的影响
众所周知,自动化技术的生产效率很高,在生产过程中会连续不断的耗费原材料和各类资源,同时产生大量的废气废水废渣,对环境造成极大的污染和破坏。有些工厂为了自身的经济效益没有采取环保措施,将工业生产的废弃物直接排放到自然界中,不仅会增加空气、水和土地中的有害物质,还会杀死周围的动植物,破坏地球的生态平衡。这种只知生产,不知保护的行为在当今社会已经屡见不鲜,所以研究绿色可持续发展的自动化技术已经迫在眉睫。
三、机械设计制造及其自动化的发展趋势
1.发展符合我国国情的自动化技术
机械设计制造及其自动化是一项需要不断发展和完善的技术,该技术的提高需要耗费大量的时间和精力,我们应以高度的细心、耐心、责任心将研发先进的自动化技术作为自己的使命和任务,通过学习和借鉴国外先进的自动化理论,在其基础上进行核心技术的研究,从而提高自动化技术的科技含量,争取早日创造出符合我国国情的自动化技术。除此之外,自动化技术还应满足市场发展需要,与计算机技术共同提高。因为实施自动化生产需要通过计算机控制,所以在发展自动化技术的同时也应该增加对计算机技术的投入,研发实用性更强,性能更好的计算机硬件和软件,并将计算机技术和自动化技术配合使用,以增加对生产机械的控制,使所生产的产品与设计的模型达到完全的一致。
2.发展高效率、低成本的自动化技术
以我国现阶段发展情况来看,发展高技术、低成本的自动化技术具有很大的可行性,我国的机械自动化已经逐渐转向虚拟化与网络化发展。随着我国计算机与网络技术的普及,给机械制造企业的生产经营带来了更多机会,受到全球经济一体化的影响,原材料的获取渠道更加广泛,产品也可以远销海外,再不用担心货源不足或者产品滞销等情况的发生。而且企业可以通过相互之间的交流,吸收更多的生产经验和方法,有助于确保制造工艺的优良,并缩短投资成本与生命周期,可更好地实现车间生产规划、供应链与物流、组织管理等建模与仿真,促进企业之间的竞争与合作。
3.加强对机械自动化技术人才的培养
发展自动化技术的当务之急是重视对自动化人才的培养和吸收,使自动化技术在生产中能够充分发挥作用。为此,应提高技术人员的福利待遇,并设计良好的晋升机制,激发人才对该专业的兴趣,从而主动加入到自动化技术的学习中。同时应经常组织对在职技术人员的培训工作,根据其现有的知识体系制定科学高效的培训计划,分层次的展开培训。对于年长的技术人员,虽然他们的实践经验丰富,但是理论知识不足,应加大理论知识的灌输;对于年轻的技术人员,尽管他们有系统的理论知识,可是缺乏工作经验,要多加强实践训练。此外,还应创造和谐的工作环境,加强技术人员之间的沟通和交流,使他们互相学习,共同进步,以早日打造自动化技术过硬的高素质人才队伍。
4.机械自动化技术的绿色发展
随着人们生活水平的提高,对环境的重视程度也与日俱增,尤其是对于造成环境污染最为严重的生产制造业来说,应该立即采取一系列的环保措施来修复千疮百孔的生态环境。企业可以采用新的自动化生产技术,购买先进的环保设备,或者加强材料的回收再利用。例如将工厂设立在远离城镇和水源的地方,采用环保原料进行生产,生产中产生的废气废水经过处理后再排放,将可再利用的废渣回收制成燃料和建筑材料等等。企业还可以与其他行业合作,建立产品生产制造—回收处理—二次利用的一条龙产业链条,真正将自动化技术与环境保护连接到一起,彻底解决环境污染问题。这种发展模式不但会促进行业的飞速发展,还能带来更多的经济利益和社会效益。
四、小结
目前我们正处于信息化和自动化的时代,这是提高我国自动化技术的重要契机,也是创新科技的一次伟大革命。我们要积极借鉴国外先进的机械设计制造及其自动化理论,发展符合我国国情的核心技术,并加强对自动化技术的推广,将其应用到各个生产制造行业,以提高产品的科技含量和实用价值。此外,我们还应做好环保工作,提高原材料的利用率,减少工业废弃物的排放,争取早日实现绿色可持续发展的自动化生产。
作者:余童童 单位:西京学院
参考文献:
[1]祁连祥.机械设计制造及自动化技术研究分析[J].化工管理,2015(33).
关键词:数控技术;自动化;机械制造;工业生产;汽车制造;煤矿机械 文献标识码:A
中图分类号:TG659 文章编号:1009-2374(2016)14-0049-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.14.025
1 数控技术的含义及特点
1.1 数控技术的含义
数控技术即是结合数字、符号及文字等相关信息于一体的特殊信息符号,其是能对机械的运动及在产品制造过程中具有控制性的一种科学技术。数控技术能将计算机与机械制造、传感检测等各方面科学有效地结合,使其为我国大规模大范围的自动化机械制造提供有力的技术支持,从而促进自动化机械制造产业的持续发展。
1.2 数控技术的特点
1.2.1 数控技术具有高效性。数控技术在自动化机械制造中最显著的特点就是高效率、高时效。自动化操作模式与普通的人工操作相比,其实现了高难度的复杂零部件的加工与组装,能实现长时间的多层次、多工序的加工操作。不仅节约了大量的人力操作,还极大地缩短了生产时间,降低了生产成本。从人工方面来说,机械制造实现自动化使工厂制造业的安全性提高,降低了许多人为事故和人身伤害事故的发生率。
1.2.2 数控技术具有便捷性。现代机械制造业运用数控自动化技术是其发展的必然趋势及生存之道。数控自动化机械制造与传统的机械制造相比,自动化机械制造的便捷化的特点表现得更加明显,其主要由计算机掌控加工程序和机械操作流程,大大减少了制造工艺的程序,如产品从加工到产成品再到封袋出售等整个操作过程都能经流水线一次性完成,使得加工过程中出现错误的现象极少,为生产加工带来了极大的方便。
2 自动化机械制造的发展现状
2.1 自动化机械制造技术总体偏低
虽然自动化机械制造在近几年来得到普遍发展,并且运用范围不断扩大,受到许多制造企业的青睐,但与国外先进的自动化机械制造技术相比较,其运用技术和机械的自动化程度仍比较落后。以刮板输送机为例,以国外先进的自动化技术制造加工重型刮板输送机的水平比我国自动化制造水平提前10年以上。我国目前刮板输送机出现的问题主要有事故出现频率高、加工工艺粗糙、机械使用寿命短、电机功率有限、输送机运量不抵国外一半的水平等,以上问题足以证明我国的自动化整体水平较发达国家而言落后程度较大,加之对自动化机械制造出现问题的后续处理技术不到位等原因导致我国的自动化水平一直处于低水平状态。
2.2 机械制造行业自动化趋势明显
目前,在工业企业快速发展时期,机械制造实现自动化是时代所趋。生产工艺成熟,传统的机械制造已不能满足大批量的市场需求,自动化机械制造技术能实现统一的大批量的流水线作业,是符合我国国情发展的一种技术和发展模式。自动化机械制造主要注重产品的制造和技术的运用,对提高产品的质量、丰富产品的制造体系具有重要作用。自从自动化机械制造代替了传统的机械制造以后,产品系列日益丰富,如产品的包装多样化、色彩丰富化、样式多彩化、设计多元化等,能够更好地满足市场消费的各种需求,并且大批量、流水线生产是自动机械制造的最大优势,数控自动化技术满足了机械制造业的广泛需求,同时还使得机械制造整体水平得到了提高,故而被广大生产商或消费者接受与认可。
3 数控技术在自动化机械制造中的运用
3.1 数控技术自动化运用于工业生产
在现代的工业化生产中,确保生产安全是首要考虑因素。工业生产中的自动化操作是以计算机为主要控制源,再结合控制单元、驱动单元和执行机构共同作用形成一个自动化体系,其主要运用于机器生产的流水线上和人类劳动难以承受的恶劣环境下(金属冶炼、造纸印刷、食品加工等)的作业,完成人类无法完成的复杂度较高的工作。它不仅能达到信息技能和规范操作的要求,而且最主要的是能确保安全生产,提高工作效率,达到实现最终生产的目的。
控制单元与数控自动化制造技术能实现人机分离,通过编制的有效程序和操作流程的要求能帮助人类实现预期的生产效果,甚至达到预料之外的生产效益。数控自动化机械制造一旦发生事故或者短路的现象,系统就自动通过传感系统、检测系统传到控制单元,控制单元将立马采取保护预警措施,发出警报信号,使工业生产的危险性和损失降到最低。总之,数控技术自动化机械制造运用于工业生产不仅节约了大量人财物力的支出,还在实际的工业生产中确保了加工人员的安全。
3.2 数控技术自动化运用于汽车制造
近几年来,经济发展迅速,汽车的需求市场变大,汽车生产的空间提升到了新的高度,数控技术在汽车生产中也得到了广泛运用,发展极其迅速,数控技术自动化在汽车零部件的加工与组装过程中的表现最为明显。数控自动化技术的出现使原先发展比较迅猛的汽车零部件生产企业获得了更快的发展速度,数控自动化控制机床生产的汽车零部件使先进的制造工艺得到了大力的推广,这不仅使汽车零部件生产量加大,满足了汽车制造的需要,还使零部件的生产质量得到了进一步提高。为满足当今激烈的汽车市场的需求,获得更高的有效利益,汽车的机械制造业必须将数控技术更多地运用于自动化机械制造中,以期实现短期投资、长期收益的良好发展目标。传统的汽车制造业主要注重生产的规模与效益,随着数控技术在自动化机械制造业中的广泛运用,彻底打破传统的制造生产理念,许多生产企业倾向于小规模、高效率、多元化的发展模式,获得了可观成效。除此之外,数控技术自动化机械制造还带动了计算机辅助技术和虚拟现实控制技术的发展,为汽车行业的快速发展带来了巨大动力。
3.3 数控技术自动化运用于煤矿机械
传统煤矿机械中使用的采煤机种类繁多,机械的更新换代快,并且在煤矿采掘过程中机械所承担的煤矿批量小,不能满足煤矿采掘业的需求,导致煤矿采掘成本高、效益低。随着数控技术的发展,自动化与信息化相结合使煤矿开采的地下作业变得既方便又快捷,而且安全系数也得到了提高。对此,不仅降低了煤矿开采成本,还使煤矿生产体系得到了极大的完善,使经济效益和生产效益得到同步增长。
随着数控技术在自动化机械制造中的广泛运用,使得数控自动化系统中的气割机械能更好地补偿切割工作,准确度也得到了大大提高,实现了高效益、低成本的发展目标。使用数控自动化机械,在地下作业时系统能自动地对某些破口进行切割工作,减少了因人工无法意识到的问题产生的不良影响。
4 如何让数控技术在自动化机械制造中更好地运用
4.1 引进国外先进技术,提高数控自动化水平
我国数控技术在自动化机械制造业中存在诸多不足之处,与国外先进技术理念相比较,我国数控技术水平落后近一半的水平。因此,我们必须端正态度,意识到我国自动化机械制造业不足的事实,才能从根本上解决技术落后的困境。国内必须加强数控技术成本的资金投入力度,同时引进国外先进技术,将其与我国企业的实际制造业和我国实际国情相结合,研制出更加先进的、对我国制造业有实效的数控自动化技术。
要实现数控自动化总体水平的提高,离不开其在机械制造的实际运用。如果一味地遵循本国发展理念和技术水平,将他国先进技术视而不见,没有超越意识,那么我国数控技术在自动化机械制造时代就不能取得突飞猛进的发展,将始终处于落后的成长阶段或者起步阶段,向成熟阶段发展将变得遥遥无期。所以,我们要不断加深对数控技术和自动化机械制造的认识,结合他国先进知识理念和先进的技术水平将数控自动化水平发展到最优化,在提高制造业的生产效率的同时也要在其中展现中国特色、中国元素,以更好地将数控自动化技术运用到我国机械制造业的发展中。
4.2 扩大数控实用范围,增强产业化经营效益
数控技术运用到自动化机械制造已经扩展到了一些制造企业中,但仍有许多企业安于现状,对自动化机械制造没有足够信心,其主要原因是我国目前自动化机械制造业还没有发展到成熟阶段,产业化水平低。对此我们应急切地解决现存问题,进行产业化改革,调整数控自动化技术的运用策略,将其扩展到各个生产领域,发挥其最大的作用:首先,应加强数控技术在自动化机械制造业中的运用效率,不管从人力、物力、财力,还是在产业成效上,数控自动化技术都不应该只是一个幌子,而是应该将其用到实处,发挥真正作用,提高产业效能;其次,应减少自动化技术水平被某个行业垄断的局面,将局部领域扩张到全部生产领域,使各个机械制造领域都能感受到先进科学技术给制造业带来的真正推动作用;最后,机械制造企业也应该积极主动接受先进科学技术的意识,不断学习先进技术,将数控自动化技术运用到产业生产中,提高产业整体化水平,为我国整体经济的提高做出重要贡献。
4.3 培育数控技术人才,加快自动化更新换代
培育专业的高级数控自动化人才是推动数控技术在自动化机械制造中得到有效运用的主要因素。在现代科技飞速发展的同时,数控自动化水平的提高已是刻不容缓的事情。为了适应科技发展需要:首先,应提高机械制造企业对数控技术的认识,培养符合科技发展需要的人才,定期进行培训、考核,使数控技术人员能达到高级数控技术水平;其次,加快数控技术在自动化机械制造中更新换代的步伐,一项先进技术只有不断更新,不断改变,才能使其发挥最大作用,适应生产力发展的需要;最后,不管是人才培育,还是自动化水平的更新换代都需要加大资金投入,利用先进的数控技术使我国生产力进入自动化模式,提高生产效率,降低成本,增强市场占有率,使我国制造产业真正具有竞争力,推动我国机械制造业整体水平的提高。
综上所述,我国数控技术在自动化机械制造中的运用具有远大的发展前景,只有充分认识到数控自动化技术目前存在的问题,彻底解决这些问题,将数控自动化技术真正为我国机械制造业所用,一定能促进数控技术在自动化机械制造中快速发展,取得可观成效。
参考文献
[1] 刘湃.浅谈数控技术的发展及其在机械制造中的应用[J].机电信息,2012,(3).
[2] 张亮.数控技术在机械制造中应用及发展分析[J].科技创新与应用,2012,(26).
【关键词】配网自动化;发展趋势;配网建设
我国配网自动化技术经过十几年的发展已取得了长足的进步,但许多早期建设的配网自动化系统没有在生产中发挥应有的作用,还存在一些问题,主要表现为以下几点:
1.对配网自动化应用的认识不足
各电力公司在十几年前对配网自动化的理解和认识还不够清晰,对配网自动化技术的了解不够,过高估计了其对提高供电可靠性的作用,从而造成投入时只考虑了配网自动化设备,未能充分考虑配电网改造的投入。实际上,提高供电可靠性首先要从改造网架结构、提升一次设备可靠性、减小故障率、提高检修工艺和采取配网自动化技术等多个方面进行考虑。主站系统设备过于豪华,功能过于繁多,而试点线路数量比较少,造成“头大身子小”的现象,无法发挥配网自动化系统的规模效应,只具备观赏性而不具备推广价值。此外,配网自动化系统功能种类繁多,追求过高的技术指标,不仅增加了不必要的麻烦还影响系统的稳定性,且运行维护工作量巨大。花高代价采集而来的数据不能突出所关心的主要指标,而且许多数据由于长期不维护和不更新而与实际发展不符失去了利用价值。仅仅认识到配网自动化技术在故障处理方面的作用,而没有认识到对扩大供电能力和经济运行等方面的作用。
2.技术与设备的不成熟
与较为普遍推广应用的输变电自动化技术相比,配网自动化需要解决许多实际面临的问题。例如:自动化终端需要在户外恶劣环境下可靠地运行,系统测控对象更加分散且数量规模大,需要妥善地解决故障处理过程中配电开关和自动化终端设备的操作电源与工作电源问题等。因此,将比较成熟的输变电自动化技术简单移植到配网自动化系统中,无论从可靠性、有效性还是建设费用上来说都是不可行的,而当时专门研制配网自动化成套设备的科研单位和企业才刚起步,产品尚未经过实践检验和完善定型。此外,当时配电一次设备的制造工艺水平也远不如输变电系统的一次设备,更没有很好地考虑配网自动化所需要的量测和电动控制等需要。
3.配电网架存在的问题
十几年前,我国的配电网架构十分薄弱,辐射状的配电网架比较普遍,馈线分段数量少且不够合理。随着城乡电网建设与改造的开展,许多地区建设带来有联络开关的、“手拉手”型馈线,但由于馈线的冗余容量不足,有时不能在故障处理过程中切倒大负荷,而且有些带联络开关的两条馈线同时出自一座主变电站的同一段10kV母线,影响了其切倒负荷能力。这些问题使得配网运行方式不够灵活、紧急应对能力弱,削弱了配网自动化系统的作用。
4.指导标准和规范的缺乏
当时国家并没有统一的有关配网自动化规划、设计、建设、运行与维护的标准和规范,各个电力公司和制造厂家都根据自己的理解应用和研制配网自动化系统,造成功能和指标的差异很大、数据接口标准不统一,给系统性能评价、功能扩展和升级,设备选型、运行和维护带来困难。
5.对配电网建设、改造及规划不充分
由于区域性发展差异大,用电性质变化快,对配电网建设和改造的规划建设考虑不够充分,再加上一些市政建设项目的实施,经常造成许多刚进行配网自动化改造不久的馈线又需要切改线或改为电缆线路,导致相应的配网自动化设施被废弃或迁移到其他馈线,对有些配网自动化设施造成一定的破坏和不影响。
6.对配网自动化系统的后期维护不够
配电网由于其电力设备元素多、覆盖面大,投入使用后,为保障系统的正常运行需要完善的运维队伍及管理机制。但是在配电网线路或电气设备的施工和检修工作中,电力运维人员往往忽视对配网自动化设施的维护,一些配电自动化设施受到了不同程度的损坏。如果这些损坏没有得及时的修复,日积月累,使配网自动化系统逐渐丧失了作用,甚至处于半瘫痪状态。另外,一些设施特别是通信光缆等受到自然或人为的破坏,维护不及时,也会造成系统无法正常运行。
7.管理机构不健全、缺乏相应的管理标准和制度
配网自动化系统工程是一项投资巨大、设备面广、使用环境恶劣、技术构成复杂、实现周期民的系统工程项目[1]。这种长期、复杂的系统工程项目的实施,及后期的运维管理,需要有合理的管理机构、人员和管理标准及制度保障的支持。而个别电力公司对配网自动化的管理存在脱节,过多的重建设、轻管理。造成建设在研究之前,缺乏对配网自动化规划、建设、技术应用、运行和维护的整体研究,甚至使人们对建设配网自动化失去了信心,产生了质疑,不利于配网自动化工程的推进。
尽管在发展过程中存在这样那样的问题,在这十几年中,配网自动化技术经历了从基于自动化开关设备相互配合的馈线自动化系统(FA)到配网自动化系统(DAS)再到基于人工智能的高级应用(DPAS)的发展过程。
在第一阶段,其主要设备为重合器和分段器,不需要建设通信网络和主站计算机系统,其主要功能是在故障时通过自动化开关设备相互配合实现故障隔离和健全区域恢复供电。后来随着计算机技术和通信技术的发展,配网自动化系统发展逐渐成熟,发展出一种基于通信网络、馈线终端单元和后台计算机网络的配网自动化系统。在配电网正常运行时,也能起到监视配电网运行状况和遥控改变运行方式的作用,故障时能够及时察觉,并由调度员通过遥控隔离故障区域和恢复健全区域供电[2]。后来随着负荷密集区配电网规模和网格化程度的快速发展,仅凭借调度员的经验调度配电网越来越困难,因此基于人工智能的高级应用应运而生,并成功地应用于一些大城市配电网。同时,许多电力公司对于应用前沿的通信网络技术比如光纤技术投入更多的关注,因为光纤网络技术的可靠性、速度及可扩展性,光纤通信成为主导,光纤以太网及SDH等先进通信技术得以实现,为研制一种全新的馈线自动化技术创造了条件。在这类高端配网自动化系统中,往往还结合了配电地理信息系统(GIS)、需求侧负荷管理(DSM)、调度员仿真调度(DTS)、故障呼叫服务系统(TC)和工作票管理(WMS)等管理功能,有时被称作配电管理系统(DMS)[3]。
随着智能电网的发展及配网自动化实施方式的更新,我们相信配网自动化建设必将为我国的配电网发展做出巨大贡献。
参考文献
[1]吴国良,张宪法,刘育新.开展配电自动化工程应注意的问题[J].供用电,1999, 16(1):8-11.