前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的工业数字化发展主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:水工业 自动化控制技术
1.控制系统的智能化、分散化、网络化
工业自动化领域的发展趋势之一是控制系统的智能化、分散化、网络化,而现场总线的崛起正是这一发展趋势的标志。
1.1现场总线的崛起
半个多世纪以来,工业自动化领域的过程控制体系历经基地式仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统(DCS)等4代过程控制系统,当前我国水工业自动化的主流水平即处于以PLC为基础的DCS系统阶段。这里要说明一点,DCS既是一个过程控制体系的名称,有时也表示为由制造厂商出售的一个起完整作用而集成的集散控制系统产品,这种DCS系统相对较为封闭,而目前水工业自动化的DCS系统多数是由用户集成的,因此相对较为开放。
与早期的一些控制系统相比,DCS系统在功能和性能上有了很大进步,可以在此基础上实现装置级、车间级的优化和分散控制,但其仍然是一种模拟数字混合系统,从现场到PLC或计算机之间的检测、反馈与操作指令等信号传递,仍旧依靠大量的一对一的布线来实现。这种信号传递关系称之为信号传输,而不是数据通信,难以实现仪表之间的信息交换,因而呼唤着具备通信功能的、传输信号全数字化的仪表与系统的出现,从而由集散控制过渡到彻底的分散控制,正是在这种需求的驱动下,自20世纪80年代中期起,现场总线便应运而生,并通过激烈的市场竞争而不断崛起。
FCS成为发展的趋势之一,是它改变了传统控制系统的结构,形成了新型的网络集成全分布系统,采用全数字通信,具有开放式、全分布、可互操作性及现场环境适应性等特点,形成了从测控设备到监控计算机的全数字通信网络,顺应了控制网络的发展要求。
1.2现场总线的现状和标准化问题
目前,国内、外的现场总线有60几种之多,由于这一新技术所具有的潜在而巨大的市场前景,在商业利益的驱动下,导致了近年来制订现场总线国际标准大战。在市场和技术发展需要统一的国际标准的呼声下,修改后的IEC 61158.3~6标准最终于2000年1月4日获得通过。该标准包括了8种类型的现场总线子集,它们分别是:①基金会现场总线FF(原有的技术规范IEC 61158);②Control Net;③Profibus;④P―Net;⑤FF HSE;⑥Swift Net;⑦Word FIP;⑧Intferbus。这8种现场总线中,④、⑥是用于有限领域的专用现场总线;②、③、⑦、⑧是由PLC为基础的控制系统发展而来,本质上以远程I/O总线技术为基础,通常不具备通过总线向现场设备供电和本征安全性能;①、⑤则由传统DCS控制系统发展而来,具有总线供电和本征安全功能;①、⑧属于现场设备级总线,②、⑤属于监控级现场总线;③、⑦则是包括两个层次的现场总线。
以上8种类型的现场总线采用完全不同的通信协议,例如:Profibus采用的是令牌环和主/从站方式;FFHSE是CSMA/CD方式;WordFIP是总线裁决方式。因此,要这8种现场总线实现相互兼容和互操作几无可能。面对这种多总线并存的局面,系统集成将面临更为复杂的任务,系统集成技术也将会有很大的发展。
1.3现场总线的新动向―工业以太网
长期以来的标准之争,实际上已延缓了现场总线的发展速度。为了加快新一代系统的发展,人们开始寻求新的出路,一个新的动向是从现场总线转向Ethernet,用以太网作为高速现场总线框架的主传。以太网是计算机应用最广泛的网络技术,在IT领域已被使用多年,已有广泛的硬、软件开发技术支持,更重要的是启用以太网作为高速现场总线框架,可以使现场总线技术和计算机网络技术的主流技术很好地融合起来。为了促进Ethernet在工业领域的应用,国际上成立了工业以太网协会,开展工业以太网关键技术的研究。
2.管理控制一体化
工业自动化领域的另一个发展趋势是管理控制系统的一体化。
2.1何谓管控一体化
在市场经济与信息时代的飞速发展中,企业内部之间以及与外部交换信息的需求不断扩大,现代工业企业对生产的管理要求不断提高,这种要求已不局限于通常意义上的对生产现场状态的监视和控制,同时还要求把现场信息和管理信息结合起来。
2.2现场总线为管控一体化铺平了道路
企业信息网络是管控信息集成的基本条件,没有信息网络就不可能实现企业横向和纵向信息的沟通和汇集,建网的目标在于实现全企业范围内的信息资源共享,以及与外部世界的信息沟通。
水工业和一般企业网络大致可分为3层,即企业管理层,过程监控层和现场控制层。
管控一体化解决方案中的现场控制层由现场总线设备和控制网段构成,把传统的集散系统控制站(如水处理企业的PLC分站)的功能分散到了现场总线设备,此时的控制站实际是一个虚拟的控制站。现场总线技术与产品所形成的底层网络,充分发挥其使测控设备具有通信能力的特点,为控制网络与通用数据网络的连接提供了方便。
2.3管控一体化的支持环境与系统集成
基于系统之间横向数据交换及控制系统与管理层和现场仪表间纵向数据交换日益增加,现场总线的应用越来越广泛,制造厂商的产品也日益开放。由于多种总线并存已成定局,管控系统建立统一的数据管理、统一的通信、统一的组态和编程软件的一体化解决方案受到了各厂家的重视。
如前所述,在多总线并存的局面下,系统集成成为实现管控一体化信息系统的中心任务。系统集成是要按照一定的方法和策略将相同或不相同厂商的现场总线产品相互连接,并使上层应用与下层现场设备之间完成双向数据沟通,使之成为一个可以满足用户需求的整体。
目前各个国家都在竞相开发自己的现场总线技术与产品,形成以现场总线为基础的一体化解决方案下的企业信息系统。现在已经推出产品的如西门子公司以Profibus总线为基础的PCS7、罗斯蒙特公司的基于FF总线的Plantweb等,管控一体化软件则有美国信肯通公司的Think&DO、Lntellntion公司的iFIX等。
3.对水工业自动化发展的思考
1 当前电力行业热工自动化技术的发展
随着世界高科技的飞速发展和我国机组容量的快速提高,电厂热工自动化技术不断地从相关学科中吸取最新成果而迅速发展和完善,近几年更是日新月异,一方面作为机组主要控制系统的DCS,已在控制结构和控制范围上发生了巨大的变化;另一方面随着厂级监控和管理信息系统(SIS)、现场总线技术和基于现代控制理论的控制技术的应用,给热工自动化系统注入了新的活力。
1.1 DCS的应用与发展
火电厂热工自动化系统的发展变化,在二十世纪给人耳目一新的是DCS的应用,而当今则是DCS的应用范围和功能的迅速扩展。
1.1.1 DCS应用范围的迅速扩展
20世纪末,DCS在国内燃煤机组上应用时,其监控功能覆盖范围还仅限DAS、MCS、FSSS和SCS四项。即使在2004年的Q/DG1-K401-2004《火力发电厂分散控制系统(DCS)技术规范书》中,DCS应用的主要功能子系统仍然还是以上四项,但实际上近几年DCS的应用范围迅速扩展,除了一大批高参数、大容量、不同控制结构的燃煤火电机组(如浙江玉环电厂1000MW机组)的各个控制子系统全面应用外,脱硫系统、脱硝系统、空冷系统、大型循环流化床(CFB)锅炉等新工艺上都成功应用。可以说只要工艺上能够实现的系统,DCS都能实现对其进行可靠控制。
1.1.2 单元机组控制系统一体化的崛起
随着一些电厂将电气发变组和厂用电系统的控制(ECS)功能纳入DCS的SCS控制功能范围,ETS控制功能改由DCS模件构成,DEH与DCS的软硬件合二为一,以及一些机组的烟气湿法脱硫控制直接进入单元机组DCS控制的成功运行,标志着控制系统一体化,在DCS技术的发展推动下而走向成熟。
由于一体化减少了信号间的连接接口以及因接口及线路异常带来的传递过程故障,减少了备品备件的品种和数量,降低了维护的工作量及费用,所以近几年一体化控制系统在不同容量的新建机组中逐渐得到应用,如浙江华能玉环电厂4×1000MW机组、台州电厂2×300MW机组和安徽凤台电厂4×600MW机组均全厂采用西屋Ovation系统,国华浙能宁海电厂4×600MW机组全厂采用西门子公司的T-XP系统,大唐乌沙山电厂4×600MW机组全厂采用I/A系统,浙江乐清电厂4×600MW机组全厂采用ABB公司的SYMPHONY系统等。
控制系统一体化的实现,是电力行业DCS应用功能快速发展的体现。排除人为因素外,控制系统一体化将为越来越多的电厂所采用。
1.1.3 DCS结构变化,应用技术得到快速发展
随着电子技术的发展,近年来DCS系统在结构上发生变化。过去强调的是控制功能尽可能分散,由此带来的是使用过多的控制器和接口间连接。但过多的控制器和接口间连接,不一定能提高系统运行可靠性,相反到有可能导致故障停机的概率增加。何况单元机组各个控制系统间的信号联系千丝万缕,互相牵连,一对控制器故障就可能导致机组停机,即使没有直接导致停机,也会影响其它控制器因失去正确的信号而不能正常工作。因此随着控制器功能与容量的成倍增加、更多安全措施(包括采用安全性控制器)、冗余技术的采用(有的DCS的核心部件CPU,采用2×2冗余方式)以及速度与可靠性的提高,目前DCS正在转向适度集中,将相互联系密切的多个控制系统和非常复杂的控制功能集中在一对控制器中,以及上述所说的单元机组采用一体化控制系统,正成为DCS应用技术发展的新方向,这不但减少了故障环节,还因内部信息交换方便和信息传递途径的减少而提高了可靠性。
此外,随着近几年DCS应用技术的发展,如采用通用化的硬件平台,独立的应用软件体系,标准化的通讯协议,PLC控制器的融入,FCS功能的实现,一键启动技术的成功应用等,都为DCS增添了新的活力,功能进一步提高,应用范围更加宽广。
1.2 全厂辅控系统走向集中监控
一个火电厂有10多个辅助车间,国内过去通常都是由PLC和上位机构成各自的网络,在各车间控制室内单独控制,因此得配备大量的运行人员。为了提高外围设备控制水平和劳动生产率,达到减员增效的目的,随着DCS技术和网络通讯功能的提高,目前各个辅助车间的控制已趋向适度集中,整合成一个辅控网(简称BOP 即Balance Of Plant的缩写)方向发展,即将相互独立的各个外围辅助系统,利用计算机及网络技术进行集成,在全厂IT系统上进行运行状况监控,实现外围控制少人值班或无人值班。
近几年新建工程迅速向这个方向发展。如国华浙能宁海电厂一期工程(4×600MW)燃煤机组BOP覆盖了水、煤、灰等共13个辅助车间子系统的监控,下设水、煤、灰三个监控点,集中监控点设在四机一控室里,打破了传统的全厂辅助车间运行管理模式,不但比常规减员30%,还提升了全厂运行管理水平。整个辅控网的硬件和软件的统一,减少了库存备品备件及日常管理维护费用[1]。由于取消了多个就地控制室,使得基建费用和今后的维护费用都减少。一些老厂的辅助车间也在进行BOP改造,其中浙江省第一家完成改造的是嘉兴发电厂2×300MW机组,取得较好效果。
1.3 变频技术的普及应用与发展
变频器作为控制系统的一个重要功率变换部件,以提供高性能变压变频可控的交流电源的特点,前些年在火电厂小型电机(如给粉机、凝泵)等控制上的应用,得到了迅猛的发展。由于变频调速不但在调速范围和精度,动态响应速度,低速转动力矩,工作效率,方便使用方面表现出优越性,更重要的是节能效果在经济及社会效益上产生的显著效应,因此继一些中小型电机上普遍应用后,近年来交流变频调速技术,扩展到一些高压电机的控制上试用,如送、引风机和给水泵电机转速的控制等。
因为蕴藏着巨大的节能潜力,可以预见随着高压变频器可靠性的提高、一次性投资降低和对电网的谐波干扰减少,更多机组的风机、水泵上的大电机会走向变频调速控制,在一段时间内,变频技术将继续在火电厂节能工作中,扮演重要角色。
1.4 局部系统应用现场总线
自动化技术的发展,带来新型自动化仪表的涌现,现场总线系统(FCS)是其中一种,它和DCS紧密结合,是提高控制信号传输的准确性、实时性、快速性和机组运行的安全可靠性,解决现场设备的现代化管理,以及降低工程投资等的一项先进的和有效的组合。目前在西方发达国家,现场总线已应用到各个行业,其中电力行业最典型的是德国尼德豪森电厂2×950MW机组的控制系统,采用的就是PROFIBUS现场总线。
我国政府从“九五”起,开始投资支持现场总线的开发,取得阶段性成果,HART仪表、FF仪表开始生产。但电厂控制由于其高可靠性的要求,目前缺乏大型示范工程,缺乏现场总线对电厂的设计、安装、调试、生产和管理等方面影响的研究,因此现场总线在电厂的应用仍处于探讨摸索阶段,近二年我国有十多个工程应用了现场总线,但都是在局部系统上,其中: 国华浙能宁海电厂,在单元机组的开、闭式水系统中的电动门控制采用Profibus DP总线技术,电动执行机构采用原装进口德国欧玛公司的一体化智能型产品Puma Matic,带有双通道Profibus-DP冗余总线接口作为DP从站挂在总线上。为了提高安全性可靠性,总线光纤、作为总线上的第一类DP主站的AP和相应的光电转换装置都采用了冗余结构,这是国内首家在过程控制中采用现场总线技术的火力发电厂。
华能玉环电厂的补给水处理系统和废水系统[2],采用了二层通讯网络结构的现场总线控制系统,其链路设备和主站级网络采用冗余配置。控制系统人机终端与主控制器之间采用工业以太网通讯,以太网交换机采用ITP形式接口,四台交换机构成光纤高速路网。现场设备层之间采用Profibus-DP现场总线通讯。主环网采用光缆,分支现场总线通讯选用总线电缆。配置二套冗余的主控制器,分别用于锅炉补给水系统和废水系统,且各自有两条由光电耦合器组成的现场总线环形光缆网构成冗余配置,所有现场仪表和气动阀门定位器(均采用带PA总线接口),通过DP/PA耦合器连接到现场总线上。中低压电器设备(MCC)采用具有现场总线通信接口功能的智能电机控制器。加药泵的电动机采用带总线的变频器。锅炉补给水的阴阳离子床气动隔膜阀的电磁控制阀,采用具有总线接口的阀岛来控制,阀岛与现场总线连接。这是国内在局部过程控制中全面采用现场总线技术的首个火电厂,其应用实践表明,辅控网全面采用现场总线技术已成熟。
1.5 热工控制优化技术的应用发展
随着过程生产领域对控制系统要求的不断提高,传统控制方法越来越难以满足火电厂热力流程对系统稳定性和性能最优化方面的要求,汽温超标已经成为制约机组负荷变化响应能力和安全稳定运行的主要障碍之一(燃烧优化主要是锅炉专业在进行,本文不作讨论)。由此基于现代控制理论的一些现代控制系统逐步在火电厂过程控制领域中得到应用。如基于过程模型并在线动态求解优化问题的模型预测控制(简称MPC)法、让自动装置模拟人工操作的经验和规律来实现复杂被控对象自动控制的模糊控制法、利用熟练操作员手动成功操作的经验数据,在常规的串级PID调节系统的基础上建立基于神经网络技术的前馈控制作用等,在提高热工控制系统(尤其是汽温控制系统)品质过程中取得较好效果。
如宁海发电厂使用的西门子公司PROFI系统,充分使用了基于模型的现代控制理论,其中汽温控制原理示意图如图1所示。
图1 机组汽温控制原理示意图
图1中,用基于状态空间算法的状态观测器解决汽温这种大滞后对象的延迟造成的控制滞后,焓值变增益控制器解决蒸汽压力的变化对温度控制的影响,基于模型的Smith预估器对导前温度的变化进行提前控制;通过自学习功能块实时补偿减温水阀门特性的变化;而对再热汽温控制,尽量以烟道挡板作为调节手段,不采用或少采用减温水作为控制手段,以提高机组效率;在机组协调控制模块中,采用非最小化形式描述的离散卷积和模型,提高系统的鲁棒性;根据控制品质的二次型性能指标连续对预测输出进行优化计算,实时对模型失配、时变和干扰等引起的不确定性因素进行补偿,提高系统的控制效果;PROFI投入后,AGC状态下以2% Pe /min负荷率变化时的响应时间为57秒,压力最大偏差0.208MPa,汽包水位变化最高和最低之差为-38.86mm,炉膛负压变化曲线最高值和最低值差-145Pa,主蒸汽温度偏差稳态基本控制在2℃以内,动态基本控制在5℃以内。
1.6 SIS系统的应用发展
SIS系统是实现电厂管理信息系统与各种分散控制系统之间数据交换、实时信息共享的桥梁,其功能包括厂级实时数据采集与监视,厂级性能计算与分析。在电网明确调度方式有非直调方式且应用软件成熟的前提下,可以设置负荷调度分配功能。设备故障诊断功能、寿命管理功能、系统优化功能以及其它功能(根据电厂实际情况确定是否设置)[3]。自从国家电力公司电力规划总院在2000年提出这一概念和规划后,至今估计有200家多电厂建立了SIS系统,可谓发展相当迅速。
但是自从SIS系统投运以来,其所起的作用只是数据的采集、存储、显示和可打印各类生产报表,能够真正把SIS的应用功能尽情发挥出来的很少,其面向统计/生产管理的数据分析工具,基于热经济性分析的运行优化,以品质经济性为目标的控制优化,以提高可靠性为目的的设备故障诊断等功能基本多数都未能付绪实施。其原因主要有设计不够完善,多数SIS厂家并没有完全吃透专业性极强的后台程序及算法,使其在生产实际中未能发挥作用,加上与现场生产脱节,因此SIS商所能做的只是利用网络技术,边搭建一个基本的SIS 架构边进行摸索。此外SIS应涵盖哪些内容没有统一的标准也缓慢了其功能的应用。
但从大的方向上看,SIS系统的建设符合技术发展的需要和中国电力市场发展的趋势,将给发电厂特别是大型的现代化发电厂带来良好的经济效益。
2 电力行业热工自动化系统的未来发展动向及前景
随着国家法律对环保日益严格的要求和计算机网络技术的进步,未来热工系统将围绕 “节能增效,可持续发展”的主题,向智能化、网络化、透明化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展,新的测量控制原理和方法不断得以应用,将使机组的运行操作和故障处理,象操作普通计算机一样方便。
2.1 单元机组监控智能化是热工自动化系统发展方向
单元机组DCS的普及应用,使得机组的监控面貌焕然一新,但是它的监控智能化程度在电力行业却没有多大提高。虽然许多智能化的监视、控制软件在国内化工、冶金行业中都有较好的应用并取得效益,可在我国电力行业直到近几年才开始有所起步。随着技术的进步,火电厂单元机组自动化系统的智能化将是一种趋势,因此未来数年里,实现信息智能化的仪表与软件将会在火电厂得到发展与应用,如:
仪表智能管理软件,将对现场智能传感器进行在线远程组态和参数设置、对因安装位置和高静压造成的零位飘移进行远程修正,精度自动进行标定,计算各类误差, 并生成标定曲线和报告;自动跟踪并记录仪表运行过程中综合的状态变化,如掉电、高低限报警、取压管路是否有堵或零位是否有飘移等。
阀门智能管理软件将对智能化阀门进行在线组态、调试、自动标定和开度阶跃测试,判断阀门阀杆是否卡涩, 阀芯是否有磨损等,通过阀门性能状况的全面评估,为实现预测性维护提供决策。
重要转动设备的状态智能管理软件将对重要转动设备的状态如送风机,引风机,给水泵等,综合采用基于可靠性的状态监测多种技术,通过振动、油的分析以及电机诊断,快速分析(是否存在平衡不好,基础松动, 冲击负荷,轴承磨损)等现象和识别故障隐患, 在隐患尚未扩展之前发出报警,为停机检修提供指导和帮助。
智能化报警软件将对报警信号进行汇类统计、分析和预测,对机组运行趋势和状态作出分析、判断,用以指导运行人员的操作;故障预测、故障诊断以及状态维修等专用软件,将在提高机组运行的安全性,最大限度地挖掘机组潜力中发挥作用。单元机组监控智能化将带来机组检修方式的转变,以往定期的、被动式维护将向预测性、主动式为主的维护方式过渡,检修计划将根据机组实际状况安排。
2.2 过程控制优化软件将得到进一步应用
进一步提高模拟量控制系统的调节范围和品质指标,是火电厂热工自动化控制技术研究的一个方向。虽然目前有关自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等技术,在电厂控制系统优化应用的报道有不少,但据笔者了解真正运行效果好的不多。随着电力行业竞争的加剧,安全、经济效益方面取得明显效果、通用性强、安装调试方便的优化控制专用软件(尤其是燃烧和蒸汽温度优化、性能分析软件、)将会在电厂得到亲睐、进一步发展与应用。
目前机组的AGC均为单机方式(由调度直接把负荷指令发给投入AGC的机组)。由于电网负荷变化频繁,使投入AGC的机组始终处于相应的变负荷状态,锅炉的蒸汽压力和温度波动幅度大,辅机、阀门、挡板等设备动作频繁,这种方式对机组和设备的寿命都会产生一定的负面影响。随着发电成本的提高,发电企业需从各个角度考虑如何切实降低电厂运行成本,延长机组的使用寿命。因此配置全厂负荷分配系统(即电网调度向电厂发一个全厂负荷指令,由电厂的全厂负荷分配系统,以机组的煤耗成本特性为基础,在机组允许的变化范围内,经济合理地选择安排机组的负荷或变负荷任务,使全厂发电的煤耗成本最低,降低电厂的发电成本)将是发电企业必然的要求,相信不久的将来,单机AGC方式将会向全厂负荷分配方式转变。转贴于
SIS系统将结合生产实际进行二次开发,促进自身应用技术走向成熟,在确保火电厂安全、环保、高效益及深化信息化技术应用中发挥作用。
2.3 现场总线与DCS相互依存发展
未来一段时间里,现场总线将与DCS、PLC相互依存发展,现场总线借助于DCS和PLC平台发展自身的应用空间,DCS和PLC则借助于现场总线完善自身的功能。
2.3.1 现场总线与DCS的关系
现场总线作为一个完整的现场总线控制系统,目前还难以迅速应用到整个电厂中,而DCS虽然是电厂目前在线运行机组的主流控制系统,但由于其检测和执行等现场仪表信号仍采用模拟量信号,无法满足工程师站上对现场仪表进行诊断、维护和管理的要求,限制了控制过程视野,因此DCS通过容入通信协议国际标准化的现场总线和适合现场总线连接的智能化仪表、阀门,并将自身的输出驱动功能分离移到现场或由现场智能驱动器代替,功能简单且相对集中的控制系统下放到采用FCS控制和处理功能的现场智能仪表中,然后由少量的几根同轴电缆(或光缆)和紧急停炉停机控制用电缆,通过全数字化通信与控制室连接。将有助于降低电厂造价,提高自身的可靠性,拓宽各自的功能,推动各自的发展。除新建电厂将会更多的采用现场总线的智能设备外,也会成为运行多年的机组下一步的改造计划。
2.3.2 现场总线与PLC的关系
现场总线在电厂的应用将借助于PLC,这不但因为PLC已广泛应用于电厂辅助设备的控制,将现场总线技术和产品溶合到PLC系统中,成为PLC系统中的一部分或者成为PLC系统的延伸部分,在辅助设备的控制中将直接明显地体现其经济效益。还因为现场总线和PLC的制造商间关系密切,如Contr01.Net、ProfiBus等本身就是由PLC的主要生产供货商支持开发。
由于电厂现场的环境恶劣,温度高、灰尘多、湿度变化大,因此现场总线在电厂应用,首先要解决的是自身质量。
2.4 辅助车间(系统)集控将得到全面推广
随着发电厂对减员增效的要求和运行人员整体素质的提高,辅助车间(系统)通过辅控网集控将会得到进一步全面推广。但在实施过程中,目前要解决好以下问题:
(1)辅控系统I/O点数量大(浙江宁海电厂已达到10000点),各辅助车间物理位置分散,存在远距离通信、信号衰减和网络干扰问题,因此监控系统主干通信网宜采用多模光缆以确保通信信号的可靠性。
(2)各辅助控制系统采用不同的控制设备,控制系统的通信接口协议不同,甚至不同的物理接口,因此须解决网络通信协议的转换问题,选型时应事先规定好各系统间的接口连接协议。
(3)各个辅助车间的控制系统为不同的厂商供货,由于使用的软件不同,其操作员站的人机界面很有可能不一致。因此选型时应注意上位机软件,设计统一的人机界面,采用统一的风格及操作方式,以便方便各系统画面接入BOP网络。
辅助车间集控系统能否实现设计目标,除了自身的技术以外,很大程度上取决于辅助系统本身的自动投入情况。因此高可靠性的执行机构、动作灵活可靠的限位开关、智能化的变送器将会得到应用;
2.5 单元机组监控系统的物理配置趋向集中布置
过去一个集控室的概念,通常为一台单元机组独用或为二台机组合用,电子室分成若干个小型的电子设备间,分别布置在锅炉、汽轮机房或其它主设备附近。其优点是节省了电缆。但随着机组容量的提高、计算机技术的发展和管理水平的深化,近几年集控室的概念扩大,出现了全厂单元机组集中于一个控制室,单元机组的电子设备间集中,现场一般的监视信号大量采用远程I/O柜的配置方式趋势,如浙江省国华浙能宁海发电厂(获国家金奖),一期工程四台机组一个控制室集中监控,单元机组电子室集中,提高了机组运行管理水平。
2.6 APS技术应用
APS是机组级顺序控制系统的代名词。在机组启动中,仅需按下一个启动控制键,整个机组就将按照设计的先后顺序、规定的时间和各控制子系统的工作情况,自动启停过程中的相关设备,协调机炉电各系统的控制,在少量人工干预甚至完全不用人工干预的情况下,自动地完成整台机组的启停。但由于设备自身的可控性和可用率不满足自动化要求,加上一些工艺和技术上还存在问题,需要深入地分析研究和改进,所以目前燃煤机组实施APS系统的还不多见。
由于APS系统的实质是电厂运行规程的程序化,其优势在于可以大大减轻运行人员的工作强度,避免人为操作中的各种不稳定因素,缩短机组启停时间。作为提高生产效率和机组整体自动化水平,增强在电力企业的市场竞争能力行之有效的方法,将会成为未来机组控制发展的方向之一,引导设计、控制系统厂商和电厂人员更多地去深入研究,设计和完善功能,并付绪实施。
2.7 无线测量技术应用
无线测量技术能监视和控制运行过程中发生的更多情况,获得关键的工艺信息,整合进入DCS。除节省大量安装成本以外,还将推动基本过程和自动化技术的改善。如供热、供油和煤计量,酸碱、污水区域测量等,都可能通过无线测量技术实现远程监控。
2.8 提高热工自动化系统可靠性研究将深入
由于热控系统硬软件的性能与质量、控制逻辑的完善性和合理性、保护信号的取信方式和配置、保护连锁信号的定值和延迟时间设置,以及热控人员的检修和维护水平方面,都还存在一些不足之处,由此使得热控保护系统误动作引起机组跳闸事件还时有发生。在电力生产企业面临安全考核风险增加和市场竞争加剧的环境下,本着电力生产“安全第一,预防为主”的方针,以及效益优先原则,从提高热工自动化系统的可靠性着手,深入开展技术研究,是热工自动化系统近期的一项急需进行的工作。提高热工自动化系统的可靠性技术研究工作,包括控制软硬件的合理配置,采集信号的可靠性、干扰信号的抑制,控制逻辑的优化、控制系统故障应急预案的完善等。随着机组控制可靠性要求的提高,重要控制子系统的硬件配置中,将会采用安全型控制器、安全型PLC系统或者它们的整合,保护采集信号将会更多的采用三选二判断逻辑。独立的测量装置需要设计干扰信号抑制功能。此外基建机组一味以最低价中标的招标模式也应得到扭转(最低价中标,迫使厂商通过减少配置来降低投标价,导致控制系统可靠性下降)。
2.9 火电厂机组检修运行维护方式将改变
随着电力市场的竞争,发电企业将趋向集约化经营和管理结构扁平化,为提高经济效益,发电企业在多发电,以提高机组利用小时的同时,将会通过减少生产人员的配备,密切与外包检修企业之间的联系,让专业检修队伍取替本厂检修队伍的方式来提高劳动生产率。因此检修维修工作社会化将是一种趋势。此外DCS的一体化及其向各功能领域渗透,提高电厂整体协调和信息化、自动化水平的同时,也将会使电厂原专业间及专业内的分工重新调整,比如热工与电气二次回路的专业划分打通。为了降低成本,电厂不再保持大批的检修维修人员,因此检修维护方式也将因此而改变,比如让生产厂家和公司承担DCS和相关设备的检修工作。
电厂机组容量的不断增大,热工自动化系统所依赖的测量仪表也大量增加。在现场总线和智能仪表未全面使用的情况下,这些仪表还需定期校验。为提高测量仪表校验工作的效率,实现测量仪表从校验、基础数据台帐的建立、设备校验计划和日常维护工作的产生、执行、校验、数据输入、终结及统计分析,周期调整等的全过程自动管理代替人工管理,将是电厂仪表管理发展的趋势,因此全自动仪表校验装置和自动管理软件的需求量将会迅速增加。
【关键词】工业自动化软件系统优化控制
一、引言
近年来,传统自动化技术与计算机技术加快了其进程,IT技术快速进入工业自动化系统的各个层面,并改变了自动化系统长期以来不能与IT技术同步增长的局面。基于Internet技术的IT包括:Windows PC、Web Technology、Ethernet、Security等技术,其中的任何一项都会推动工业自动化系统新的发展。美国一家电气公司顺应市场,抓住机遇,不断创新,推出了IT动力自动化系统,从而推动了工业自动化系统的快速发展。
二、自动化软件发展历史
从20世纪80年代初期诞生至今,自动化软件已经有了20年的发展历史:: 80年代的组态软件,像On spec、Paragon 500等早期的FIX等都运行在磁盘操作系统(DOS)环境下,图形界面的功能不是很强,软件中包含着大量的控制算法,这是因为DOS具有很好的实时性;90年代,随着微软的Windows 3.0风靡全球,以国外某家公司为代表的人机界面软件开创了Windows下运行工控软件的先河。
2.1工业自动化软件的网络化
由于工业自动化软件间的信息交互越来越多,需要在单台机器上实现对多台机器上的软件系统进行集中远程管理的功能,因此网络化的管理也是自动化软件的发展方向。更随着网络的多样性与数据的分散的性质,工业自动化软件正朝着信息总线的方向发展,信息总线的方式改变了过去需要将数据集中采集和处理的观念,类似于在数据监控层上铺设一条信息总线,再由各个子系统链接在该信息总线上,这样就能够实现各个系统间的相互通讯,实现了监控系统的全分布。
2.2从集中自动化到分布式自动化
传统的工业自动化系统都采用具有集中运算能力的中央控制器,按照传统的软件技术,软件程序是面向过程的,编制面向过程的程序十分复杂,需要做大量程序编制的开发工作;同时,微软公司的Windows平台也提供了COM/DCOM技术,为实现分布式自动化提供了技术基础。COM提供了一种软件架构,它是可复用的二进制软件组件,它们之间可以相互通信并共享数据。一个完整的应用软件可以用这些组件适当地组合而成。DCOM可以使COM组件分布在不同的计算机上,并通过网络相互连接,相互交换数据,就像在本地一样。这样一来,系统应该允许程序不一定集中常驻在单个硬件设备中,允许软件对象模块分散于不同的硬件设备中,这些对象模块通过网络通信方式互相连接,构成一个完整的应用控制程序。这就意味着分布式设备、工具和应用所具备的性能起着与集中式应用一样的作用,因而系统中的所有对象和数据在任何时间都能被任何设备访问(2)。分布式自动化大大提高了系统的开放性、一致性和适用性,使系统具有统一的工程和数据模型,从而大大降低了工程项目从系统设计、系统集成、交付投运、开车运行直至技术维护阶段的成本。
三、自动化软件全球及国内市场发展状况
从最近几年的发展来看,工业自动化软件技术的很多发面都有了不错的发展,而其中系统开发环境和系统构架方面也特别受到关注。集成开发环境通过应用组件可实现工程重用Industrial Application Server的组件对象体系结构可以显著地提高生产力。组件对象模型有利于开发代表工厂设备的可重用的应用对象。而其自动化软件在国内市场可细分为高端和中低端。高端市场基本上由国外品牌的软件占有,像一些国家级的大项目、大型企业的主生产线控制等,高端市场的特点是装机量小,但单机销售额大,目前国外品牌的软件年装机量没有一家能超过1000套。中低端市场基本由国产软件占有,亚控的组态王独占鳌头,占据了60%以上的份额,年装机量5000套左右,但单机销售额只有国外品牌的1/10~1/2。国内有近10家自动化软件公司,与国外软件相比,国内自动化软件最大的差距并不是在技术和品牌上,而是在企业的经营策略上,比如国内不少自动化软件厂商不懂差异化经营,主要竞争手段就是低价和免费服务;许多厂商还抱着“只要有市场占有率,利润自然来”的产品时代的观念,不惜代价扩大市场占有率,这使得国内虽然厂家众多,但大多处于亏损或维持状态,不能健康发展,也不能够保证给用户带来长期的利益(3)。
四、自动化软件的发展趋势
在自动化软件赖以普及发展的诸多因素中,有技术层面的,也有商业层面的,但制造业的需求是决定性的。制造业的发展,带来了对自动化软件需求的提升;也决定了自动化软件将由过去单纯的组态监控功能,向着更高和更广的层面发展。只有满足需求的产品才有生存的空间,这是永恒不变的规律。自动化软件亦是如此。所以,未来自动化软件的发展将主要表现为以下一系列特征:
技术性信息
自动化软件正慢慢成为协作生产制造过程中不同阶段的核心系统,无论是用户还是硬件供应商都将自动化软件作为全厂范围内信息收集和集成的工具,这就要求自动化软件大量采用“标准化技术”,如OPC、DDE、ActiveX控件、COM/DCOM等,这样使得自动化软件演变成软件平台,在软件功能不能满足用户特殊需要时,用户可以根据自己的需要进行二次开发。比如组态王6.0中提供了4个开发工具包,就是使用户可以进行二次开发。自动化软件采用标准化技术还便于将局部的功能进行互连。在全厂范围内,不同厂家的自动化软件也可以实现互连。
(2)构造信息化的平台
ERP是国内炙手可热的话题,但目前的ERP主要应用在商业企业的财务、销售、物流等方面。在国内外的企业生产中,还没有多少企业能够将生产信息和ERP系统整合到一起,使生产效率和市场效益最大化,也就是说在工业现场和ERP之间存在着鸿沟,如何使实时历史数据能够进入企业信息管理系统,是现代信息工厂迫在眉睫的需求。随着大型数据库技术的日益成熟,全球主要的自动化厂商已发展了相关平台,使自动化软件向着生产制造和管理的信息系统的方向发展。自动化软件已经成为构造全厂信息平台的承上启下的重要组成部分。在未来企业的信息化进程中,自动化软件将成为中间件,因为自动化软件厂商在既了解企业工艺、控制、生产制造需求,又能完成现场历史数据的记录、存储及为ERP提供生产实时数据方面有着得天独厚的优势。
(3)成为全球供应商
WTO给国内商家带来巨大的改变,因为国门对外打开,这样国外的市场对国内的自动化厂商也打开了。因为目前中国的市场份额只占全球的3%,所以成为全球自动化软件供应商对于国内自动化软件公司的发展至关重要。另外,国内越来越多的系统集成商和设备制造商在未来可能成为世界级的公司,他们的产品向全球销售时,他们更需要世界级的软件厂商向他们提品和服务,国内不少组态王的用户已向亚控购买了英文版即证明了这种趋势的发展,亚控将发展远景锁定为未来5年成为世界级的自动化软件服务商就是基于这一原因。
五、结语
对于工业自动化系统来说,其关键技术是工业网络,而在自动化领域,软件技术与IT的联系最为紧密,所以,其发展也是最为快捷。20年前自动化软件面世,与最开始相比较,其内涵和外延都已扩展,所以当我们展望未来,对其发展趋势的展望也是一个仁者见仁、智者见智的话题,究竟是“对”还是“错”,在若干年以后才能得以证明。尽管现如今工业自动化系统已经变复杂,对自动化软件系统的要求也越来越高,但是工业自动化系统软件技术正在快速发展,未来会用更先进的技术去解决复杂的问题,并成为实现管理的扁平化的强大后援团,激励人们去解决面对到的一个又一个的技术难题。
【参考文献】
[1] 阳宪惠.现场总线技术及其应用.北京:清华大学出版社,1999.110~132
关键词:自动化 控制系统 系统功能 理念
中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2014)02-0013-01
现阶段的电气自动化控制技术虽然已达到自动化控制的目的,但是在电气设备的控制措施上仍然是需要改进存在的一些问题,使其能够转变成高效、便利的控制方式。尽管在电气自动化控制技术中将微计算机作为主要核心网络化自动控制体系,但是在一定程度上电气控制技术与计算机技术相同,因此在提高计算机技术水平的条件下,电子自动化的控制技术的前景与发展趋势都势必会一片光明。
1 工业企业中电气自动化控制技术的重要功能
在工业企业中实施电气自动化控制技术,主要是为了能够实现可持续发展与现代化生产,其对于工业企业的持久发展来说具有至关重要的作用和意义。因此,一定要在工业企业中全面发挥电气自动化控制技术的效用,并不断更新与完善其功能,只有这样工业企业才能健康、稳定的发展。下面本文就工厂中电气自动化控制技术的保护功能、测景功能、自动控制功能和监控功能展开讨论。
(1)保护功能。电气线路与设备实行自动化控制时,在不同条件下会产生各种不同的故障,如果电路电流高于设备电路规定的实际使用限度与范围,那么系统就会及时终止运行,而实现这一过程就要合理的制定出一套健全且完善的排除故障与检测体系,依照不同情况自动更换与调整系统设备的相应电流与线路,将保护设备的效用充分发挥出来。
(2)测景功能。在电气设备日常运行活动中为了找出其中存在的问题和不足之处,就一定要做好相应的观察和测定工作,并加以完善和改进,达到提高电气设备使用效率和生产效率的目的。若想要全面了解与掌握工厂中电气设备的实际运行状况,就要合理选用测量线路的相应参数设备和仪表测试器,通过有效性措施做好观察与控制工作,最后利用已掌握和控制好的有关信息来完善与创新电气设备的运行及操作。
(3)自动控制功能。该功能主要为了控制具有庞大体积的大电流开关设备与高压开关设备。为了保证电气自动化控制技术正常运行,首先就是要实现其自动控制的功能,要科学合理的建立一个能够自动管理和控制电气操作设备与供电设备的系统。从而及时有效的控制和管理整个供电设备。另外电气设备在实际运行工作中,通常会采用分散型操作方式来控制与管理整个系统,通过操作系统对分与闸进行全面控制,特别是电气设备出现突发性故障时,操作系统会及时切断电路。这样才能达到电气自动化控制技术正常运行的目的。
(4)监控功能。针对人们无法用肉眼分辨电气自动化控制技术是否存在电流,也无法分辨电气设备是否带电这一情况,应有效的制定出与之相应的信号指示与信号标示,并加以完善。要能及时的掌握和分析电气设备的实际运行状态和具体生产情况,就应该采取信号灯与故障声音等等的提醒措施来严格管理电气自动化控制设备。这不仅大大提升了电气设备的日常维护效率,还有效的缩短了人工处理故障的时间。
2 采用新技术在工业过程自动控制中的应用
当前智能技术在工业生产过程中自动控制中得到了有效应用,具体而言智能技术应用在工业生产的信息获取、系统建模、动态控制等环节。智能技术在这些环节的应用取得了良好的应用效果。对这三个环节进行详细考察有重要意义。
(1)信息获取。在工业生产过程自动控制中信息采集是其中一项重要的工作,信息采集工作的水平直接影响着自动化控制的水平。智能技术在工业生产过程自动控制中的应用可以有效提升信息采集的水平。智能技术能够有效采集工业生产过程中各个环节的信息,对于实现系统的综合智能控制有重要意义。当前我国工业自动控制还缺乏信息化,信息化基础设施还很薄弱,这样一种情况还很难适应工业实际生产的要求,因此在今后的生产过程中只有不断加强智能技术的应用,提高工业信息化水平才能真正适应时展的要求。
(2)系统建模。工业生产中系统建模是实现自动控制的关键,智能技术在工业生产中应用的最为重要的地方就是系统建模。智能技术通过有效的信息采集之后便可以把数据转存到数据寄存器中,而后再把数据从模拟量转换为数字量,经过准换后在转存到数据寄存器中。最后再通过配置在PLC中的小型打印机打印出来。在工业生产中电力部门可以运用PLC作为计算机的数据终端,通过PLC来实现对用户用电情况的实时记录。此外PLC还可以应用于监控中,监控功能是PLC的重要功能。利用PLC的监控功能能够实现对系统异常情况的及时记录并报警。为了达到既定目标,工程人员可以在线调整程序中的定时器,对于PLC的输入输出状态也可以进行强制调整。
(3)动态控制。随着工业生产实际状况的日益复杂,实现对工业生产的动态控制显得尤为重要。智能技术在工业生产过程自动控制中的应用能够用有效实现对各个环节的动态控制。当前在工业生产系统中通过采用机械设备与中控制PLC建立数据通讯实现了对PLC控制设备的实时监控,同时还可以直接发出命令实现远程操作。这在一定程度上有效提升了工业生产水平。在今后的发展过程中必须要加强对PLC的研究力度。
3 结语
总而言之,工业自动化作为现代社会经济发展以及科技水平不断进步的产物,对工业产业发展起到了非常重要的作用,同时也促进了现代企业的快速发展。近年来,随着PLC技术应用领域的不断拓宽,对PLC技术及功能要求不断提高,这使得PLC技术应用中的问题得到了有效的研究与解决。本文通过对工业自动化控制发展现状、PLC发展过程中存在问题的分析,进而对现代工业自动化控制发展趋势进行了研究。
参考文献
【关键词】电气自动化;数字技术;应用与创新
1.数字技术概述
电子计算机诞生后,随之产生了数字技术,数字技术是将各种类似图像、声音、文字信息借助一定的设备进行转化为计算机可以识别的二进制,然后再进行运算、存储、传送等工作。数字技术也成为数码技术或计算机数字技术,其在运算存储过程中实际是计算机对信息进行编码、解码和压缩的工作。数字技术具备保密性强,稳定性强等特点。
科学技术的发展是科技迅速发展的推动力,数字技术是一项被广泛认可的技术,其操作方便、安全性高、准确性可靠的特点降低了对其他设备的依赖。此外,数字技术可以能够使单位设备运作更加高效和稳定,可以将众多繁杂的信息进行你给分类和归纳,并形成体系,确保品质的基础上还节省了费用。
2.数字技术的应用现状
2.1 WINDOWS逐步形成标准操作平台
计算机网络技术迅速发展使得计算机图形化的控制界面更加直观和简单,实现了电气自动化的操作和控制。WINDOWS操作系统是目前全球应用最广泛和操作性最强的计算机操作系统,随着获得全球用户的认可,其逐步成为一种电气自动化控制平台的标志性平台。
2.2数字技术与电气自动化逐步融合
数字技术与电气自动化随着市场的发展越来越紧密的结合在一起,极大的提高了自动化技术发展水平,其表现为:在企业管理上帮助企业管理者及时掌握企业运营情况,提供调整决策的科学依据,确保企业经济效益持续增长。数字技术可以随时提取企业生产管理的各项数据,对于降低工作误差和提高工作效率。此外,随着越来越多的互联网技术应用于自动化技术中,不断发展的虚拟技术也趋于成熟,促进了科技工作者能够研发出更加快捷使用的电气操作系统。
2.3分布式控制系统的应用现状
分布式控制系统的产生得益于电气自动化对数字技术的要求和依赖增强。为了保证数据传输的稳定性和准确性,分布式控制系统要在操作或施工现场进行总线控制。连接着所有仪表、线路和设备的是分布式控制系统的大脑中央控制室,其根据数据传回及时分析,并进行正确指令的下达,极大了减少了工作人员的数据传递,工作效率也大大提高[1]。
3.数字技术在工业电气自动化领域中的应用
3.1可操作性强
数字化的信息处理和对信息处理准确无误的识别是数字技术发展过程中的主要工作。而且在人力使用方面不需要大量人力,物力和财力的投入也较少也是数字技术发展的重要特点,少量人员的参与保障了数字技术的安全性,而且操作方便快捷。数字化技术平台的开放性发展,既能提高代码使用效率,缩短编程周期,也能在编程语言方面实现规范化和标准化操作,同时实现系统实现继承性和灵活性操作,市场占有率也更能提高一个水平。例如,现在的数字化变电站的普及应用,设备应用过程中占地少,设备回路简单,配置上也实现了数字化,其应用得到了迅速普及。数字化既操作简单,其投入成本也相对较小。
3.2可靠性得到提高
数字化技术主要利用网络技术和系统进行应用,智能化电气系统发展得到了极大的促进。工业电气自动化中数字技术的应用,使得传统设备在使用上冗杂的情况得到改善,操作上也实现了快捷水平。在操作准确率上数字化技术有着突出优势,同时数字化技术的应用提高了工业电气化在应用过程中的安全性和使用性能。在设备智能化和网络化方面,工业自动化领域发展迅速,其电气自动化在数字技术的推动下发生了改变,技术含量高,且市场占有率的提高,使得企业在发展中占据先机和更大的市场份额。
3.3性价比高
工业电气自动化领域使用数字化技术既保证了电气自动化的实现,也同时能够起到在智能化实施过程中获得更好效果的作用。我们一般非常重视在企业经营中节约成本的问题,数字化技术在工业电气化领域的应用不但保证了生产质量,而且在成本控制上进行了较大的改进。在工业电气自动化中的应用中,数字化技术为技术的发展提供了良好的环境,也实现了系统的开放性操作。
4.数字化技术在GPRS环境的发展展望
虽然数字化技术的应用在工业电气自动化领域的实施与发展提供了强大的技术支持,也取得了不错的应用成就,但是,数字化发展的弊端仍然无法掩饰。当前,数字化技术应用还是一项年轻的应用技术,还存在标准模式差异、技术操作人才匮乏和网络技术落后的现实问题,所以,当今社会的工业电气自动化中的智能化水平还处于一个较低的水平。在这个大背景下,数字化技术向着新的应用方向发展,其中GPRS技术就是一个重要的发展方向。GPRS是一个新兴的移动数据通信业务,是一种采用分组交换技术进行数据分组发送与接收的新技术,同时用户可以随时在线应用,按照流量计费的方式也降低了服务成本。基于GPRS技术进行热网远程监控系统的建设具有多方面的优势特点,具有永远在线、高速传输、按流量计费、组网简单灵活、防雷击及通信链路由专业运营商进行维护的特点,其在工业电气自动化中具有广阔的应用前景。
通过分析数字化技术在电气自动化应用中的不足,对GPRS技术在数字化技术中的发展进行展望,可以通过三个方式加强GPRS系统在电气自动化应用中进行改善。即采用光纤连接,就地进行安装、运用GOOSE虚端子概念、加强程序化操作理念。电气化的良好运作需要标准化的接口上进行实现。数字技术是一个软件系统,其执行力非常重要,按照程序实施整个系统的功能完善是数字化系统操作过程中对一个重要方面,只要这样才可以促进工业电气自动化的发展[2]。
5.小结
工业电气自动化发展是一个新技术不断投入使用的过程,数字技术作为一项新技术使得电气自动化发展水平不断提高,取得了非常好的发展效果。由于自动化系统操作较为简单,在管理和控制上也能实现全面自动化,所以,数字化在电气自动化发展中有着巨大的应用前景。但是,随着技术水平的不断提高,数字化技术在电气自动化应用中也有一些问题亟待解决,因此,对于电气自动化中数字技术的创新仍需不断深入,以期更好的促进工业电气自动化水平的提高。
【参考文献】
【关键词】数字技术;工业电气自动化;应用;计算机
1前言
数字技术是在计算机基础上发展出来的一项技术,相比于其他技术,更加可靠,操作更加简便,准确度更高,也更经济,自动化程度也更高,将该技术应用到各个领域这些的优势也更加突出。数字技术加入工业电气自动化,通过数字技术的辅助工业电气自动化进行操作、管理、检测、计算等工作,这样可以大幅提升工业电气自动化的工作效率。但是我国的数字技术应用尚在起步阶段,很多方面的运用还不够成熟,本文就对当前数字技术在工业电气自动化的应用现状进行分析,总结出一些不足,并且针对问题提出合理可行的建议,希望对今后的发展起到一定的借鉴作用。
2数字技术在工业电气自动化应用的重要性
可以说数字技术在工业电气自动化领域现在有着具足轻重的地位,它的重要性主要体现在以下方面。
2.1可靠性
因为数字技术是在计算机的基础上发展起来的,同时用以网络系统得辅助,使得传统设备逐渐被淘汰,所以在操作上更加方便快捷,在运行和操作的稳定性方面也有显著的提升。同时,光纤网络系统和数字化互感器的加入也使工业电气自动化的安全有了可靠的保障。数字化技术能够很好地帮助技术在模拟状态和数字之间转化,更加稳定,更为先进的数字化技术在市场中显然更受青睐。当前一些的统计数据也可以表明数字化技术已经广泛地融入到工业电气自动化中,而且它的领先地位非常明显,我们有理由相信在未来的一段时间内数字化技术的发展前景是非常好的。
2.2可操作性
计算机作为数字化技术的基础,所以数字化技术的实现只需要在计算机内编辑程序、输入正确的指令,即可完成既定的任务。所以说认为对于该技术的操控实际上是间接的,而计算机只是执行命令的机器并不能判断指令的正确与否。同时信息的传递也是通过信息传递系统,例如网络系统。但是,数字化因为本身具有很强的逻辑性,所以在一定程度上可以对指令进行校正,这样在保证安全可靠的同时,还能在一定程度上减少后期检测纠错的成本,有经济性的优势。以开放式的平台为基础,所以操作的多需要的各种代码或者指令会有更为标准的规范,所以在编辑程序输入指令等动作方面都会提供很大方便。而且随着计算机的不断发展,操作系统的更新,人们对计算机的操作也会越来越简化,所以数字化技术会越来越受到大众欢迎。
2.3经济性
第一,信息通过网络系统等媒介进行传递,数字化技术因为本身的逻辑判断能力能够对人工输入的命令有一定的判断能力,可以有效地识别正确的信息,并对信息进行校正,这样能够减少很多人力和物力对错误进行纠正,节约了大量的经济成本。第二,统一的标准规范了操作的各种代码,简化了操作步骤,这样能减少工作步骤,同时能使工业电气自动化的设备负担减轻,可以简化操作,这样可以同时保证工作的质量好效率。第三,数字技术还能协调好各项技术,可以将多种技术进行整合,处理复杂的任务,最大限度保证处理任务的准确性,这样能使工业电气自动化的结构更加完善,调理更加清晰,方便管理,节约管理成本。第四,因为数字化技术的开放性特点,能够对工业电气自动化进行持续的技术更新,同时使在同系统内的设备完成资源共享,能提高生产效率。
3我国工业电气自动化中数字技术发展现状及出现问题
目前我国工业电气自动化还处于发展阶段,虽然规模在不断扩大,但是技术水平还有待提高,技术水平还与发达国家的工业电气自动化水平有很大的差距,因而在目前的生产产品还是处于中低端产品的阶段。大规模的发展也导致了我国工业电气自动化出现了问题,过于程式化的统一发展,导致了单一的技术体系,而这些单一的技术体系往往不能满足因为实际差异而导致的实际需求不同,只根据以往的已有技术进行系统设计,在后期再根据实际需要做出很大的调整,这些会导致成本的大幅上升。同时,照搬照抄国外的技术,缺乏创新的相关设计人才,同时也忽略了人才的培养,这会导致国内的技术没有创新,过于依赖国外的引进技术。出现的问题主要集中在以下几个方面。
3.1智能化程度不足
与传统的工业电气自动化技术相比,数字化技术的引进让当前的技术更加的智能化,但由于引进该技术的时间并不长,所以可能在操作流程和输入指令等方面会表现出智能化程度还不够的问题。因为计算机使用的是二进制来进行计算的,因此在工业电气自动化的信息等资源也需要转化成二进制然后再进行计算。由于计算机在执行各项指令的时候,要求人工输入的\命令也是不同的,这会增加计算机的负荷。其次,在信息传递的过程中,信息是通过网络、光线等途径进行传递的,在操作的过程中可能会受到这些传播媒介的影响,这样会影响信息的准确性。因此,可能会导致在利用数字技术对工业电气自动化进行操作的过程中出现问题,这样会为整体的工作的控制和管理带来很大的干扰。
3.2专业人员知识储备不足
相关专业人员可以利用数字化技术通信能力强的特点,运用自己的专业知识,轻松的操控工业电气自动化技术。但是由于专业人员自身的一些问题,也会给数字技术在工业电气自动化的应用中带来不必要的麻烦。例如在专业人员利用数字化技术对工业电气自动化进行操作的时候,要根据不同的操作步骤下达不同的指令,而在有些情况下,因为技术人员不能及时的了解到计算机的具体操作的流程,这样会影响到系统及时地传递讯息和作出回复。这样会使下达的指令更加模糊,可能会使计算机下达错误的指令。还有,因为数字化技术的开放性,技术人员如果没有充分的了解到工业电气化的相关专业知识以及数字化技术在计算机中的实际应用,这样很难实体现出数字化技术在工业电气自动的应用中的优势,会直接影响到工业电气自动化向更加智能化的方向发展。
3.3操作标准规范不足
虽然说数字化技术的优势就是有着标准的操作规范会是生产效率大幅提高,但是,因为国情的不同,情况在我国就较为复杂,以为数字化技术在我国刚刚起步,所以很多企业的生产部门缺少完善的操作标准,尤其是我国中小规模的工业电气产业,他们相比较国外而言在数字化技术的操作规范上就缺乏统一的标准。
4数字技术的创新化应用
为了数字化技术在工业电气自动化的应用中充分发挥出自身的优势,进一步促进工业自动化的发展,所以在工业电气自动化的应用中,要进一步推动数字技术的创新,这样数字技术将有更好的发展前景。
4.1程序化操作
为了更好的完成工作,按照一定的规律或顺序排列出各个阶段或步骤,并按照该步骤进行工作,直到整个程序完成,这就是程序化。在一般的情况下,采用程序化的操作可以使工作高效顺利完成,因为按照固定步骤的操作可以很大程度上节约时间,这样能很大程度上提升生产效率。在工业电气自动化的应用中使用程序化的操作也有很高的成效。所以,可以首先先检查需要对计算机输入的命令进行检查,在确定没有错误之后,向计算机输入检查无误的指令,在计算机执行命令以后,要对各个环节的各项设备进行细致的检查,在需要的情况下,可以选择对于操作指令进行人工的修改和干预,以防止在出现意外的情况下,工作仍能够正确的完成。
4.2安装智能终端
当数字化技术应用到工业电气自动化中时,每当需要下一步的操作时,相关的操作人员都要对设备下达下一步的进行指令,这样虽然能提高对设备生产的可靠度,但是对于一些大型的工业电气部门来说,这样琐碎的操作还是太过复杂了。所以针对这一情况安装数字化技术的智能终端就显得尤为必要了。这样可以使工业电气自动化的设备的实时数据传输到数字设备上。这样在发生意外事故或状况时,能够根据指令自动停止工作,这样可以保证工业电气自动化设备的安全工作。
4.3对于虚端子技术的运用
GOOSE虚端子技术是随着技术的不断创新新兴的一种数字技术,它对传统的二次回路进行了大幅的改进和优化,可操作性有进一步的提升,不仅在信号方面有所加强,还更好的对于温度进行有效控制。它更为智能化,在对整个装置的控制方面有着巨大的贡献,同时还又有效的保护措施,例如通过跳闸保护电路,还有连闭锁等。
5结语
当前时代是一个信息时代,所以工业电气自动化与数字化技术相结合是与时俱进的产物。迅速发展的计算机才能跟得上时代快速发展的步伐,而工业电气自动化与人民的生活密不可分,两者和相互协作将会对我国的工业化水平提高作出巨大的贡献。
参考文献:
[1]郭素艳.浅议工业电气自动化及其在生产中的实践[J].科技风,2010(04).
[2]俞军荣,吕理想.数字技术在变电站中的应用[J].自动化应用,2010(01).
[3]周丹.我国工业电气自动化的发展现状与趋势[J].科技创新导报,2013(17).
[4]路英行.解析数字技术在工业自动化中的应用与创新[J].科技创新导报,2013(04).
[5]马建华.数字技术在工业电气自动化中的应用与创新[J].制造业自动化,2012(06).
关键词:工业设计;数字信息化技术;重要性
在信息化和全球化经济背景下,当前的一些诸如CAID、CAD/CAM、RP、3D打印等先进技术和诸如生活形态研究、人机研究、市场信息研究等可共享的设计成果得到很好地推广和利用,数字化信息化技术与工业设计整合,通过优化各种设计资源,为社会提供更全面和高质量的设计服务,并使得工业设计得到高速发展。
1.数字信息化工业设计的涵义
数字信息化工业设计, 即在数字化技术和工业设计相结合后形成的系统支持下, 进行工业设计领域内的各类创造性活动与传统的工业设计相比,数字化工业设计在设计方法、设计过程、设计质量和效率等各方面都发生了质的变化, 它涉及了CAD技术、人工智能技术、多媒体技术、虚拟现实技术、并行工程、敏捷制造、优化技术、模糊技术、人机工程学等许多信息技术领域。
2.数字信息化推动工业设计变革的具体表现
随着计算机技术、互联网与物联网的日益普及,电脑、平板、手机等电子产品被越来越多的人所依赖,无论是人的生活模式、工作习惯还是意识形态均发生了很大改变。相应的,工业设计领域也与时俱进,发生着巨大变革:
2.1向营销推广扩展的工业设计创意模式
产品推广成功与否与营销模式有着紧密联系,而随着数字化技术的快速发展,电子商务、网络营销和物联网营销均成为了当前重要的商品营销模式。这一趋势要求工业业设计在进行创意设计时必须考虑后续营销推广模式,进行与之对应的细节设计,因为当前的创意思路与营销有着紧密联系。新型的、扩展到营销推广的工业业设计创意模式将成为未来重要设计模式之一,尤其对创新型产品而言。
2.2时尚的个性化与定制设计趋势
个性在数字化时代受到空前的强调与尊重,产品和服务的个性化与差异化成为大众消费者日益明显的需求特征,与此呼应,设计模式也逐渐由传统的标准化、大批量化设计逐渐向迎合消费者需求的个性化与定制设计调整。时尚的个性化与定制设计趋势在数字化时代日趋明显,而正在快速成熟的众多数字化技术也在一定程度上保证了该趋势的可行性。
2.3为产品宣传和展示提供多样方式
在传统的产品展示和宣传模式中通常需要用户到现场了解商品,且有相当大一部分不能试用或触摸,导致用户无法对其进行深入了解,同时进行现场展示还需要投入大量的人力、物力和时间准备场地、布展和宣传等,局限性比较大。而数字化设计的相关成果如多媒体技术和虚拟展示、虚拟现实、3D打印等技术等为厂商和设计师提供了更多选择。
2.4为设计师获取信息提供新方式
网络在当前时代已成为各类信息和知识的集散地,也成为每个人认识世界或被世界认识不可或缺的部分。设计师的设计工作和设计方式同时产生了不容忽视的巨大变化,其一便是扩展了设计师获取信息的渠道和方式,加快了知识获取的速度,这使得中国的工业设计师们能及时全面地获得最新信息资讯和知识。互联网上的信息是无国界的,国内设计师可借助网络这个媒介在信息获取的层面上与国外设计师站在同一起跑线上,从而缩短国内设计师因技术资料不完善和信息资讯滞后而产生的差距,为设计师开拓了更广的空间,提升了国际竞争力。
2.5提高了工业设计开发效率与品质
在数字技术推动下,设计过程中的大部分事务性、重复性工作已逐步由以计算机和互联网、物联网为主导的设计系统和工具承担,设计师只需要完成机器难以做到的以思维性和创造性为主的工作。借助CAID相关技术,设计师可以将更多时间和精力集中于分析与创意等方面,从根本上改变技术密集型的工业设计师大量从事劳动密集型工作的状况。在当代工业设计趋向多学科交叉融合趋势下,市场人员、设计师、工程师以及经济师可以把整个设计项目的策划、设计、制造、营销等活动体系整合,达到更紧密的合作,从而极大地缩短产品开发周期,提高了设计效率和品质。
3.数字信息化下的工业设计发展趋势
数字化技术为工业设计提供了多样的数字平台,它为概念设计提供了虚拟空间,引入了数字化空间,将设计师从繁琐的传统手绘设计过程中解放出来,一定程度上脱离了笔、纸、尺、规等传统草图绘制工具。促使工业设计从传统的二维空间拓展到虚拟的三维空间,促使工业设计朝着智能化方向发展,以信息化技术为特征的产品智能化构成了人一机界面符号认知系统新语境,使人对产品的认识和操作改变突破了以往人与产品硬件的密切接触,从而使劳动强度、工作效率、以及环境安全得到了根本改善。并将有以下的发展趋势:
3.1可以利用网络设计机构本身的如服务范围、主要客户、优秀成果、设计师构成等信息。
3.2可借助网络建立国外设计机构设计专家库,建立长期合作沟通关系,了解国际最新设计技术和趋势。
3.3可以建立各设计院校资源库,使院校的最新研究成果得到利用,尽快转化为生产力,也使设计人员资源得到丰富和最大限度的利用。
3.4可以改变常规的工业设计流程。
另外,伴随3D打印技术的不断发展,未来的设计合作模式与设计流程或将发生更大的变化。
4.结论
现代工业设计不可能脱离数字化技术的影响,从技术层面到理念层面再到应用层面,涉及到方方面面,数字信息化技术的进步推动工业设计技术与理念的创新,将促进工业设计的巨大变革,进而保证工业设计的跨越式发展。而作为工业从业者更应该有责任和信心去寻找一条恰当的设计道路,使得数字化信息技术作为辅助我们实现设计意图的有效工具,能更好地为工业设计服务。
参考文献:
关键词:电气自动化;数字技术;应用
中图分类号:F407文献标识码: A
引言
数字技术的应用对我国的经济建设具有重要的推动作用,尤其是在工业生产中发挥了重要的作用,在生产工艺以及生产技术方面,成为创新的主要动力。数字技术的应用是与计算机技术相辅相成的,尤其是在工业电气自动化的背景下,数据技术的作用更加的明显。工业生产是我国经济发展中的支柱性产业,所以工业生产的经济效益直接影响到我国经济建设的质量。数字技术的应用,是实现高速生产的保障,为了适应生产需要,数字技术具有较强的操作性,并且能够针对实际问题进行更加深入的分析,提高生产效率。
1、电气自动化中数字技术的意义
电气自动化行业在国家经济发展中发挥着关键性作用,不仅是科技进步的前提条件,而且还是产业化的依托。由于科技的高速发展,素质技术在自动化行业内得到大量应用,在具体应用中有较多特征存在,例如:良好的实践性等。还且还能使自动化能力得到不断提升。目前,在科学计算、人工智能机网络通信等方面将素质技术的进行较多使用,使数字化技术与电气自动化系统得到统一融合,能够为计算机系统产生良好的辅助作用。在实际操作中,素质技术不仅能为计算机产生检测、制造和管理作用,而且还能辅助计算机实施维护电气自动化的作用。数字技术能够使自动化设备的使用得到尽可能减少,有效提升活动的灵敏性,而且极为精准,能够有机融合光纤网,使自动化的实效特征得到切实提升。其次,在电气自动化中应用数字化技术,能够将智能化使用和检查得到更好地实现,有效提升通行水平,有利于决策的有效开展。除此之外,还能将标准化能力得到提升,确保构造非常的清除,降低了实际费用,使自动化的品质满足规定要求。也就是说,将其与自动化相结合,使其在多项行业内获取显著的应用效果。
2、现代科技手段的发展离不开数字化技术
2.1、计算机技术的发展源于数字技术
现代工业生产流程大多数都经由计算机设备来操控,计算机技术的应用基础就是数字化技术,最原始的计算机编程系统就是由二进制代码构成的,要想保持计算机技术旺盛的生命力,就要不断更新数字化技术,为计算机技术保驾护航。
2.2、行业间的广泛应用
数字化技术的实质是利用外部信息与数字编码之间的相互转换,为人类的生活提供便利,提高生活的品味和舒适度。现代生活中数字化技术的应用比比皆是,电视广播技术,通讯系统,数码转换系统,交通控制系统,安防系统等都是数字化技术的应用实例。数字化技术的原理是通过二进制计算方法实现数字0和1的简单计算操作,转换形式具有简便性和多样性的特点。
2.3、数字化技术改进了媒体存储技术
数字技术也广泛应用于媒体信息的大众传播过程中,人们对于文化娱乐方面的需求直接促生了媒体数字技术的发展,如影视和音乐的编码制作,光盘的刻录和压缩等,较传统的存储设备而言,数字化存储方式在保留了原始数据画面和音质的同时,大大压缩了设备的体积,提高了存储设备的便携度,并且大幅度扩充了存储容量,满足了人们的精神娱乐需求。
2.4、家电智能技术的改进
数字化技术的应用领域还在不断扩大,现如今,越来越多的家电制造厂商开发和利用新型的数字化信息处理系统作为电器的中央控制系统,电器性能更加趋于智能化,操作也更加便捷化。
3、数字技术在电气自动化中的应用优势
3.1、安全性与稳定性
高数字技术获得较快发展的条件和基础是网络与智能电气系统的发展,应用该项技术能降低工业生产依赖传统设备的程度,从而获得良好稳定性。此外,该项技术中对先进器件的利用在较大程度上提高了电气自动化安全性。像数字互感器与光纤。现在数字技术在电气自动化中已经具有一定规模和扩大态势。1.2共享性与经济性高电气自动化运行中应用数字技术,不仅能确保机械设备的正常和自动运行,在信息通信上效果也很显著。另外数字技术还有智能功能,在使用中可以编制统一性好和规范性强的标准,使结构简洁,确保产品质量,也给公司降低了生产成本。在应用具有开放性数字系统时有利于对电气自动化的创新,既表现出较强的共享信息能力,也能最大程度上提升运行效率。
3.2、逻辑性与操作性强
数字技术有较强逻辑性,具体表现是可以自我识别和判断、流程自动化等。操作人员在使用外部相关输入设备做输入指令操作时,数字系统可以快速和精确地传输信息,并准确识别其中的数字量与模拟量。数字系统的所有操作都是轻松和便捷的,还能做到精确控制,所以可操作性强。
4、电气自动化技术之中数字技术的应用
4.1、在现实中对智能终端技术进行运用
目前,工业电气自动化中,数字化技术的应用会有一定的弊端存在,需要对其进行改进和完善处理,最主要的弊端则是较大的应用时限限制,标准统一规定方面有大小不一和标准衡量中存在着一定欠缺,且受到较低智能化水平的影响。所以数字化技术应用的主要方式则是分析和创新智能终端技术,是将光纤作为连接设备,运用智能终端自动化的收集和扣工资数据,双重设备之间相互配合,其中一个用来对电力终端、远程测控以及信号发送进行保护,另一个则是给跳闸实施双重保护,使工业电气自动化中数字化技术的智能型和可靠度得到提升。作为工业电气自动化有效运行的主要条件,数字化程序接口的标准化产生一定作用,因此,能够使个人计算机平台的自动化问题得以改善,对企业事件相关电位系统与制造执行系统之间的连接产生有利作用。将TCP、IP作为通讯标准,在管理和控制自动化中使个人计算机形成一个接口。
4.2、注重程序化操作理念
之前,工业电气自动化运用的数字技术上存在一定的缺陷,表现为:技术人员在下达相关命令之前,需将通过审核的数据进行存档处理,实际操作时需要人工干预设置界面,而且还要进行多次的预演,一定程度上影响了电气自动化功能的充分发挥。因此,注重程序化操作理念非常必要,这就需要数字技术对信息的处理更为准确、系统与综合,进而全面将网络技术与信息处理进行结合。
4.3、提高系统性能,加强操作管理
工业操作系统的性能是决定工程质量优劣的决定性因素,因此应该对工业电气自动化中各部分的操作系统不断进行优化和完善,使其能在没有相关操作人员的管理下自行完成相关的识别、控制操作。众所周知,操作管理是一个工程的灵魂,这同样适用于数字技术。因此应该在传送调度命令之前将通过审查的数据在电脑里存储,在进行实际操作时,也应该事先进行人为的检查各方面的工作情况,保证工程的万无一失。
4.4、使用光纤连接
安装在信息技术快速发展的电子时代背景下,光纤是数据传输最快,可靠性最强的连接材料。因此在工业电气自动化中,利用光纤连接各端口,进一步保障数字技术在工业电气自动化中的可靠性。在认证TCP/IP标准的情况下,同时要确保PC系统的自动化改良,有效地将MES系统和ERP系统连接起来,保障信息传输的质量和效率。
4.5、增加系统的稳定性
目前,大部分的工业电气自动化控制平台采用的是美国微软的Windows操作系统。该系统采用数字技术开发研制,运用视窗的操作界面,提供的可视化操作较强。无论从前期准备、中期生产还是后期维护,其都会发挥着一定的作用。工业电气自动化中就是将计算机技术和原有的相关技术结合起来,并使其相互渗透相互辅助,从而产生一种更为时效的、科学的计算机维护系统,确保工业电气自动化运行的更为安全。
4.6、有效提升工作效率
数字技术的应用具有较强的逻辑判断性,在工业电气自动化生产中,如果出现程序上的失误或者是人为操作失误,数字技术会及时的发现,判断出错误的运行程序,进而对其进行调整,保证生产的正常运行。数字技术具有较强的通信能力,减少了人力投入,降低工业生产的成本投入,有效的提高了工作效率,保障工业生产的效益。数字技术自省能力的运行,有效的降低了失误的发生,在工业电气自动化运行中具有较高的性价比。
5、结语
综上所述,作为目前信息化发展中的一项高新就似乎,素质技术在工业电气自动化领域中的应用越来越广泛,因此我们应充分掌握现实应用中数字化技术的重要性,对应用理念及应用形式得到不断完善,促使工业电气生产实现数字化、自动化及智能化的预期目标。
参考文献
[1]张福旺.电气自动化中数字技术的应用及创新[J].科技致富向导,2013,12:120.
[2]王学智.工业电气自动化中数字技术的应用[J].无线互联科技,2012,08:120-121.
【关键词】工艺生产 模具 数字化 制造技术
引言
模具生产在塑形类工艺装备中需求量非常大,尤其是近年来发展越来越快,市场的需求量越来越高,传统的模具加工工艺已经无法满足现代化的市场与工艺需求。因此,为了能够提高工业生产中模具的质量和生产效率,基于计算机技术的数字化生产制造工艺引入模具生产加工中,从而实现了质量与效率上的双重飞跃,达到满足市场的质量需求。本文通过解析数字化制造与生产工艺,并结合当下的模具生产理念,探究基于数字化制造工艺的模具生产技术。
1 工业生产中模具生产的模式与需求分析
工业生产领域中,一个相当重要的生产模式就是模具生产。由于工业化与车间流水化的不断进步,塑形等重要工艺设备开始大规模发展,从而导致市场需求不断攀升。于是,传统工业领域中的模具生产的质量和市场需求就开始进一步增加。因此,需要在原有的生产基础上进行进一步的提高与技术引入。那么,对于传统的工业生产中,模具的生产模式与需求是怎样的呢?
1.1 传统工业生产中模具的生产模式分析
传统工业生产中,集成化与量化生产概念相对比较淡薄,并没有得到进一步发展。尤其是在批量化的生产过程中,流水车间的生产方式虽然已经得到了应用,但是在庞大的市场需求环境下,依然无法满足要求。因此,为了能够更进一步地实现模具生产的市场质量与数量需求,就需要对传统的模具生产工艺进行改革。传统的模具生产中,存在以下一些问题。
第一,生产批量化与质量之间的生产矛盾。批量化生产过程中,由于传统生产工艺与技术无法达到较高的要求,从而造成在批量化生产过程中,经常出现大批量生产造成质检不合格的现象。这在一定程度上反映了在传统模具生产加工工艺中,工艺技术存在一定弊端,面对大批量的生产与加工过程,无法实现真正意义上的批量高质量生产,造成批量与质量之间的生产矛盾。
第二,高精准模具生产过程中的质量要求无法满足。在生产加工模具的过程中,对于一些高精端的模具产品而言,无法真正达到质量要求或者是精准要求。因为在传统的加工工艺中,精度的标准并没有实现真正的提升,而市场对于模具精准度的要求则越来越高,尤其是小型以及微型模具的生产与加工,更是存在非常严重的精度不够的问题。因此,造成了一段时间内,生产与加工存在非常多的问题。
第三,生产理念依然存在着传统生产模式的思想;传统生产模式中,对于一些质量要求的思维模式依然存在。模具的误差指数随着技术的发展越来越低,但是一些生产制造加工企业并没有随着时展,而是一直采用传统的质量标准进行加工,从而造成了技术上落后,生产产品质量的不达标。
总之,传统模具生产存在一些问题,这些问题直接导致了在竞争激烈的市场中,传统的生产模式越来越不符合市场需求。
1.2 模具生产技术的需求分析
模具的生产模式存在问题是其中的一个方面,在生产技术方面,传统的模具加工与制造依然存在问题。因此,对于技术的需求而言,传统的技术也存在问题。
首先,传统的模具生产技术标准并没有进一步改善。工业生产领域中,技术标准的完善和规定,是有一定的周期性的。由于生产批号与批量的原因,无法随时更改生产工艺的技术标准。但是,市场经济时代的市场需求变化越来越快,导致在一些生产领域中,技术标准已经无法满足市场的需求,尤其是模具生产领域中,造成了技术标准落后市场需求的现象。因此,传统的模具生产技术标准有待进一步完善。
其次,精准化生产技术的拓展。模具生产过程中,最为重要的指标就是模具的精度,在传统的模具加工制造工艺中,精度的标准依然无法达到市场的最高需求标准。由于技术的落后,造成在精度方面无法达到标准,从而影响模具加工的进一步发展与市场拓展。
最后,质量检测的技术需求提升。质量检测依然需要满足现有市场的标准,因此对于传统的模具质量检测而言,依然需要在质量检测方面进行技术标准的提升,从而满足市场需求,保证生产流程的一体化。
2 数字化生产制造工艺解析
数字化生产制造工艺,是未来工业生产的主要应用工艺之一。数字化的制造工艺优势非常明显,不仅可以提高工业加工产品的质量与精度,更可以利用全自动控制系统,实现一体化的生产模式,从而大大提升传统工艺生产领域中的生产效率。数字化生产技术,是基于计算机平台的一种先进技术,在工业生产与加工领域中应用非常广泛,其技术优势非常明显,满足现有市场对于工业生产技术以及产品的需求,在质量上能够保证产品的高质量与高精度,在流程化方面,其生产流程更加科学高效,质量检测方面做到了更加严格的标准,从而对产品的质量更加有保障,对未来市场的拓展以及发展有非常重要的意义。因此,数字化生产制造工艺,在传统工业生产领域中的应用是非常必要的。
3 基于数字化生产制造工艺的模具加工工艺分析
通过对传统模具生产与加工的弊端进行详细的分析,可以了解到在技术层面上对模具生产进行拓展,才可以实现与市场需求的无缝对接。数字化生产制造工艺,是未来工业生产领域中最为重要的技术之一,因此,基于数字化生产制造工艺的模具加工才是未来的发展方向。在实际的应用过程中,需要从以下几个方面进行探讨。
第一,数字化生产制造工艺,确保了模具加工的精度更高。数字化技术的优势之一就是高精度,而对于模具加工制造而言,精度是非常重要的技术要求标准。那么,对于数字化制造工艺而言,需要进行哪些配套设计呢?对于模具加工技术设备而言,需要引入全自动数字化生产标准设备。利用计算机平台为基础的智能操作模块,完成全自动化的控制操作。模具的成型以及切割,都利用数字化标准与技术进行完成,从而在一定程度上提高了模具加工的精度问题。
第二,模具的生产流程的数字化技术应用。在生产流程的环节中,依然需要采用数字化技术来实现传统加工工艺的提升。数字化的加工与生产流程,可以实现真正意义上的无缝对接,实现生产流程过程中的高量化标准。数字化加工流程的对接方式非常简便快捷,可以实现高效率的生产流程,在对接的过程中进行高效率的流程转化,提高了生产效率。
第三,模具质量检测的数字化技术应用。质量检测是工业生产领域中不可缺少的一个环节,当然也是非常重要的一个环节。在质量检测的过程中,依然可以利用数字化技术,从而将检测精度进一步提升。实际上,在数字化生产工艺的应用过程中,这些流程都是一体化的,不会出现其他的冗余环节。在彼此流程之中,实现无缝对接,从而有效地提升加工效率与生产质量。
总之,数字化生产工艺,在模具生产的过程中起到了非常大的作用,不仅仅提高了模具生产的质量以及精度,在生产流程方面也起到了优化的作用。在最后在质量检测过程中,满足市场的标准,从而保证了模具投放市场以后,能够最大面积地覆盖原有市场,甚至是拓展全新的市场。
结语
本文通过对模具生产与加工工艺进行分析,了解到在传统生产领域中存在的问题,为了解决存在的这些问题,引入了数字化加工工艺,从而在生产质量和模具精度等方面有了显著的提升。此外,对于生产流程的进一步优化,实现了在市场投放过程中,更加高效快捷地实现模具的量化生产,从而改善了传统的生产滞销现象,为模具生产的市场拓展以及未来的发展奠定了基础。
参考文献
[1]陆东.无线射频识别技术的应用及发展研究[J].科技资讯,2007(14):103.
[2]李泉林,郭龙岩.综述RFID技术及其应用领域[J].射频世界,2006(01):51-62.