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摘 要:为了提高压力容器焊接的作业效率,从而保证压力容器焊接处于正常运转状态,进而为企业节约更多成本,因此要求相关技术人员,综述压力容器概念的基础上,分析压力容器焊接自动化技术的现状,就提出具体的发展措施进行深入探究。
关键词:压力容器;焊接自动化技术;现状;发展
进入二十一世纪以来,在社会经济稳健发展的大背景下,我国压力容器的制造技术取得一定的进步与发展。与此同时,为了满足企业的生产需求,企业的工作重心逐步向压力容器焊接自动化技术转变。其中,压力容器指装有液体或气体承载压力的密闭性设备[1]。该容器的制造环节为防腐、压力测试、热处理、总检、开孔划线、无损检测、焊接、组对、滚制、机械加工、除锈、切割、划线及原材料验收,适用于煤炭、制药、石油及电力行业。鉴于此,本文针对压力容器焊接自动化技术现状及发展的研究具备显著价值作用。
1.压力容器焊接自动化技术的意义
从现阶段我国压力容器的焊接技术水平来看,受传统因素影响较为严重,压力容器焊接自动化技术仍停留于发展初期,无法适应行业的发展需求,特别是压力容器的适用范围广,硬件设备的生产量已取得初步成果,例如:逆变焊接设备的适应性强,操作简单,工作时间长,性能良好,是压力容器焊接自动化技术的成果[2]。同时,我国尚不存在成熟的逆变焊接自动化技术模式,无法与西方发达国家相媲美。因此要求相关技术人员,加大对于压力容器焊接自动化技术的重视程度,扩大资金投入,以信息化技术为切入点,实现自动化处理,不断研发“焊接机器人”发展焊接自动化技术。同时,不断增强自身研发水平,积极引进科学的研发理念,开发相应的焊接应用程序,找出现有的焊接自动化方法的不足之处,有利于市场双方的共同成长,不仅推动现代科技的发展,还为后续研究奠定夯实基础。
2.压力容器焊接自动化技术的变革
(1)近年来,随着我国经济的不断发展,城市规模的不断扩大,社会对于压力容器行业的要求也更为严格。然而,从现阶段我国压力容器的焊接水平来看,受传统因素影响较为严重,仍停留于粗放型阶段,对于自动化技术的重视程度有待提高,缺乏健全的自动化焊接模式,信息化水平薄弱,焊接手段落后,焊接方法单一,焊接效率低下,不仅直接影响企业的经济效益,还可能埋下其他隐患,造成不可预估性损失。因此要求相关技术人员,以计算机技术为切入点,加大对于控制系统的研发力度,扩大资金投入。
(2)控制系统可细分为非接触式及接触式跟踪系统。其中,非接触式系统的操作流程复杂,与各类科技存在着密切联系,已初步取得较为满意的研究成果,推进跟踪系统的发展。同时,非接触式系统传感器的应用范围广泛,不仅提高系统的作业效率,保证产品质量,还为企业节约成本投入;接触式系统的改变幅度小,无法改变导电嘴及焊缝间的距离,最大程度自动化保护环缝焊接,但是该系统传感器的测量精度低,直接影响产品质量,无法满足高精度的生产需求[3]。
(3)现阶段,如何提升跟系统的作业精确度,是压力容器焊接自动化技术在发展进程中所面临的重点问题,特别是在实际焊接的过程中,受焊接环境的影响,跟踪系统的传感器被破坏,无法完整传输,无法落实焊接操作的工作流程。因此要求相关技术人员,丰富跟踪系统的途径,加大对于跟踪技术的研发力度,提升跟踪系统的作业精确度,实现跟踪高效化、自动化及系统化。
(4)作为压力容器焊接自动化技术的核心控制环节,设计操作系统程序是智能化的精髓,好比人脑中的神经网络,但是焊接自动化技术中信息控制系统更为复杂,针对压力容器的不同焊接情况,设置与之相匹配的使用系统。我国仍处于发展初期,信息化水平薄弱,必须逐步加大对于信息控制系统的研发力度。
(5)压力容器焊接自动化技术的发展。为了加快压力容器行业的技术变革,要求地方政府及相关部门,结合当地的经济发展情况,加大对于焊接自动化技术的创新力度,增强投资者的获利信心,出台一系列的扶持政策,扩大焊接自动化技术的行业联系,积极引进科学的焊接技术,逐步构建具有地方特色的焊接自动化技术应用模式,形成相应的技术产业园区,制定具体的发展战略。同时,切实提高技术人员的薪资待遇,不断激发技术人员的工作热情,提出相应的改革建议。
3.结语
通过本文的探究,认识到随着我国经济的不断发展,城市规模的不断扩大,压力容器生产企业数量的不断增多,压力容器的生产水平逐步成熟,为了提高压力容器焊接的作业效率,分析压力容器焊接自动化技术的现状,提出具体的发展措施具备显著价值作用。因此要求相关技术人员,坚持可持续性发展的原则,结合企业的生产需求,转变传统理念,加大对于自动化技术的重视程度,落实焊接操作流程。
参考文献:
[1]谷峰.压力容器焊接自动化技术的现状与发展[J].化工管理,2014,08:127.
【关键词】电力系统 电力自动化技术 发展现状 趋势
改革开放以来,我国经济在全球化的热潮中得以迅速发展,经济、科技实力以及综合国力不断提升,这与电力系统的供应管理是离不开的。同时,庞大的电力需求也对电力系统提出了更高的要求,即要向管理智能化、操作自动化方向不断发展,由此,促进了电力自动化技术的不断发展。
1电力自动化技术概述
电力自动化技术综合了当下先进的计算机管理技术、电子技术、网络通信技术等关键技术,实现了对电力系统各个环节的智能化管理,在电能的产生、分配和传输等各个环节,电力自动化都能有所应用。随着电力自动化技术的日益发展与完善,其在电力系统中所起的作用也日趋重要,尤其在供电管理自动化以及预警自动化环节中,其对于电站的安全、高效运转发挥着不可或缺的作用。
2当前电力自动化技术发展现状
2.1电网调度系统中的自动化技术
电网调度系统中的电力自动化是指通过实时监测电网系统的运行状况,以实现运行状况信息的智能化自动记录和数据分析,通过各项指标即可实现内部电力资源的智能调度。在高速发展的社会中,电网系统的负荷也在不断增加,这就对电网系统的稳定性提出了更高的要求。
2.2配电网络系统中的自动化技术
在配电网络系统中,计算机技术可以促进自动化技术的不断发展。配电系统以网络化的形式在实际应用中可划分成为三个层次,即主配电站、子配电站以及配电终端。在电网中,通过自动化技术的运行,可以保证信息输送畅通,确保配电网络调节高效、准确地进行。
2.3变电系统中的自动化技术
基于变电系统的自动化技术,通过现代化智能检测保护装置,结合通信信息系统对变电系统中的运行信息进行实时监测、记录以及分析后,可以实现准确、高速的多线传输,确保变电系统中信息交流的通畅性,并根据运行状况实时调整变电系统。另外,在变电系统中融合自动化技术可以使信息化、网络化程度大幅度提升,有效缩减成本,同时提升系统性能。
2.4变电站与电力调动的自动化技术
变电站作为整个电力系统中耗能量最高的部门,其性能提升潜力极大。变电站结构复杂,电力自动化的应用会涉及到计算机管理技术、电子通信技术、网络信息技术等先进技术的配合,以及相关智能装置的应用。而在电力系统中,电力调度是其目前发展较快的环节之一。
3未来电力自动化技术发展方向与趋势
3.1 GPRS技术
移动GPRS业务提供了对电力系统运行数据实时检测、采集、统计分析、多线级数输送交流的网络保障,尤其对我国现阶段低压配电的高精度要求有着特殊贡献。同时,其可以极大程度上降低项目成本,缩短工期。高效调控复杂的电力网络,尤其是对偏僻、网络不发达地区的电力系统而言,通过GPRS技术可以对电力系统实施远程监控、信息交流及智能化调节,确保系统绿色环保、高效运转。
3.2视觉信息技术
将视觉信息技术应用于电力自动化系统中,可使系统可操作性大大增强;对数据可视化图像分析,可极大促进远程监控系统相关功能的完善,其未来发展方向与目标为在线监控和无人操作,有助于减少人力、物力资源的浪费。
3.3现场总线技术
基于传统控制系统的数据网络传输环境改造,依托于计算机技术,组建自动化区域高速局域网通道,以实现电网信息数字化。具体来说,是要把室内外的控制仪表通过局域网进行自动匹配,以实现信息交流和共享,使得电力系统的自动化调节更为高效、灵活。现
3.4地理信息系统技术
该项技术是一种基于地理信息,针对配电系统建设和空间规划来为电力系统输送数字化和信息化资源的管理平台。
3.5计算机技术
计算机技术在电力自动化系统中起着关键作用,并且也为电力自动化技术的快速发展提供了保障。目前,在我国电力系统中,计算机技术应用日趋广泛:高性能计算机服务器的应用,完成了客户机和服务器间的信息交流,且可大幅度提升工作效率。笔者认为,在未来的电力系统中,计算机技术的发展趋势可归纳为以下两点:(1)改进系统中装置的电磁兼容性问题。微电子技术及产品在电力系统中的应用趋于广泛,性能高却易产生电磁困扰的问题,故在发展计算机技术的同时,也要着手调节好装置的电磁兼容性问题,以防产生安全事故,保障系统稳定安全运转。(2)智能化技术。智能化技术应用于电力系统中,可极大地降低系统成本,提高工作效率,其发展方向为完善无人操纵和自动控制等各项功能。
4结语
综上所述,电力自动化技术在电力系统中发挥着重要作用。本文分析了电力自动化技术的应用及发展现状,探究了未来电力自动化技术发展方向与趋势。在计算机技术、网络信息技术等快速发展的当下我国的电力自动化技术正面临新的发展机遇和挑战。而要想取得更为显著的成效,就要自身创新改革,充分利用现有的先进技术,立足整体大局,朝着人力更加解放、规模不断发展、系统更加灵活的智能化发展目标努力,同时坚持可持续发展战略,做好战略性决策,更好地服务于高速发展的电力系统,促进自身的不断发展完善。
参考文献:
[1]李志勇.电力系统自动化发展趋势及新技术的应用[J].中国科技博览,2014,06:603.
1.1煤矿自动化技术
煤矿自动化技术在我国的发展起始于20世纪60年代,继电器是当时主要的煤矿自动化器件,当时的煤矿自动化也只是简单的开停与闭锁控制,而且控制器不但体积庞大,安全性与可行性也很差。20世纪70年代和80年代中期,晶体管与逻辑电路开始的大量出现,它们的出现取代了继电器成为主要的煤矿自动化控制器件,它们的应用使控制器的体积得到了大幅度的缩小,并且把控制器的功能改进了。80年代末90年代初,开始出现了单片机,由于单片机的运算与控制能力都比较强,晶体管与逻辑集成电路控制系统很快被其取代,单片机成为了自动化控制系统的核心控制单元,这使得煤矿自动化控制系统的安全性与可靠性都得到了大幅度的提升,煤矿自动化控制与检测系统才真正具有了实用功能。但这个时期形成的煤矿自动化系统还属于独立系统,各系统之间不能进行信息交换。简单的调制方式是其内部信息传输的主要方式。直到21世纪初,随着太网信息网络技术的发展,实现了煤矿各专用监控系统之间的信息传输可以用高速信息网络来传输,总线传输技术也逐步成为各专用监控系统内部之间信息传输的主要方式,高速信息通道的建立,使煤矿各专用监控子系统的集成与实时监控得到了实现,使煤矿自动化系统的自动化水平跃上了一个新的台阶。
1.2矿井通信
煤矿的生产指挥工作要想顺利进行,必须要做好矿井通信工作。由于煤矿企业的生产工序较多且作业地点分散,要想用一种通信系统和方式来把全矿覆盖很难。按使用方式可把矿井通信大致分为固定通信与移动通信,按通信覆盖区域可把煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。防爆磁电电话是我国早期主要采用的矿井调度通信方式,随着时代的发展矿用模拟程控调度通信系统在20世纪80年代开发出来了,90年代时数字程控调度通信系统也开发出来了,这时已经几乎能满足矿井调度通信的需求。矿用透地通信系统、矿用泄露通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统以及矿用CD-MA通信系统是矿用移动通信系统的主要形式。其中应急救灾时主要用到的通信系统是矿用透地通信系统,局部通信主要用到的通信系统是漏泄通信系统,感应通信系统,矿用载波通信系统,全矿井无线通信主要用到的通信系统是矿用小灵通系统与CDMA通信系统。
2煤矿自动化技术
2.1高速监控网络
工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统是我国目前主要使用的高速监控网络。其中冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台,很多矿井都在使用。由于专用工业控制网的开放性比较差,在我国只有几个别的矿井在装备使用,而矿用CEPON网络系统是一种新系统,视频、数据、语音等信息都可以传输,其应用前景十分广阔。
2.2自动化平台软件
管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的两种主要形式。管控软件在控制层的管控服务器内安装,Web服务软件在管理层的Web服务器中安装,它们是煤矿自动化控制的重要实现手段。
2.3局部生产环节自动化
矿井局部生产环节自动化大致可以分为:安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统、调度控制矿井机车系统、矿井数字化工业电视系统、工作面巷道监控中心。
3煤矿通信技术
矿井有线通信主要使用的是矿井程控数字调度通信系统与工作面局部扩音通信系统。随着矿井大规模应用网络技术以及IP语音通信技术的逐渐完善,矿井有线通信一个重要的发展方向便是矿井IP调度通信系统。人们还在不断的探索和研究矿井移动通信技术,矿用透地通信系统、矿用泄漏通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统、矿用CDMA通信系统等等。
4若干技术问题
4.1完善与提高局部生产环节自动化技术
已有多种高速监控网络方案供煤矿自动化控制选择,影响煤矿自动化正常运行能否实现的一个重要因素已经成为局部生产环节自动化,这主要是由于监控量大、面广、并且种类繁多是局部生产环节监控系统的主要特点,要想使矿井自动化系统更完善,这就需要各生产厂家不断完善与提高自身的技术。
4.2开发高强度快速安装式矿用光缆
我国的矿井已经开始广泛应用光缆,但大巷是其主要应用的地方,而在工作面上的应用技术还不完善,这主要是由于工作面的生产条件更恶劣,易断是普通矿用光缆的主要特点,一旦这种普通矿用光缆断裂后很难修复。而工作面液压支架电液控制系统,顶板监测系统监控的信息量都非常大,要求的信息传输速度高,更适合采用光缆传输,为了适应矿井未来的发展需求,我们必须开发开发高强度快速安装式矿用光缆。
4.3煤矿供电安全技术
电参数测量以及各种保护功能是目前防爆开关设备等供电设备主要具有的功能,他们一般都缺乏主动分析故障与报警的功能,这就需要我们继续在这方面加大研究力度,把井下变电所无人值守的整套设备争取能够开发出来。
5总结
关键词:电力自动化技术;工作原理;现状;趋势
1.前言:随着科技的快速发展,经济水平的提高,社会大众对供电系统提出更高的要求,伴随着电力自动化技术的快速发展,该技术在社会的不同领域陆续被广泛应用,在科技得以迅速发展的今天,电力自动化技术在整个电力系统中占据非常重要的地位。电力自动化技术作为电力与电子信息的融合,是一项综合的科学技术,将信息技术、控制技术、互联网技术等诸多学科的相关知识融为一体,其自动化水平能够直接反映电力发展水平高低,对国民经济发展发挥出巨大作用,同时给输电系统带来深远的影响,也是目前及今后能够有效解决电力资源与能源问题的关键所在,是现代电力系统得以持续健康发展的重要保障,确保现代电力系统得以安全可靠运行。本文笔者结合多年的工作实践经验,根据电力自动化技术工作原理,探讨了电力自动化技术的工作原理和现状,并就其发展趋势进行深入分析,目的为电力自动化技术的可持续发展提供有价值参考。
2.认识电力自动化技术
2.1内容:(1)馈线自动化:能够有效完成馈电线路的控制、检测、隔离故障、网络重构和故障诊断,主要作用包括:就地控制及远方控制、恢复供电及转载负荷、调压及无功补偿、隔离故障区及监测运行状态。(2)变电站自动化系统:就是通过计算机技术,把变电站的信息传输、继电保护、远动及控制测量等融为一体,从而成为一体多机的共享系统。(3)配电管理系统:指的是利用现代计算机、通信等设备与技术,管理并监视配电网的运行,该系统不仅作为整个配电自动化系统的管理、控制及监视中心,也是该系统中的神经中枢,具体包括:用电、管理及负荷管理等。
2.2工作原理:(1)电力自动化主要通过信息技术来实现,也就是把计算机调控系统置于电力系统的中心,以此覆盖周围地区信息,同时周围的电力场及发电站利用这些信息反馈装置,实现远程信息流通,形成一个立体的网络覆盖区域,最终实现电力系统的协调运行及相关信息的流通。(2)中心计算机负责宏观方面的整体调控,其他相关监控设备负责记录异常事故,同时对操作控制自动化设备的运行和异常现象实施分析,并在此基础上实现计算机之间信息的流通,最终成为严密的计算机自动化控制系统。(3)电力自动化控制是将分层控制作为基础,并通过分配发电站及调度控制室相关职责,实现电力系统的稳定、协调运行,最终达到经济合理、安全稳定和有效控制电力系统的目标。(4)配电通信系统是配电自动化系统中非常重要的组成部分,由于配电网终端节点数量相对较大,在通信方案选择时一般较为困难,所以在选择通信方式时,电力企业应该根据用户的实际状况选择性能相对较高的通行方式。
3.电力自动化技术现状分析
3.1职能电网获得较快发展:电力自动化技术目前发展的情况是依托电子信息技术的计算机作为其重要媒介与载体,全过程实现核心控制,并将最新的信息技术、控制技术等融入电力自动化技术的发展,可以动态分析电力自动化的软件运用。
3.2配电网络得以较快发展;实现配电网络自动化对促进电力自动化水平具有非常重要的现实意义,作为技术支撑可以有效地促进区域性配电网络升级,当然,此类技术的日益完善得益于高速发展的高新技术。
3.3配电管理得以科学化:将计算机技术融入配电管理的全过程,结合最先进的信息处理技术,通过电力自动化相关设备进一步对配电网络自动化程度实施全程的监督与控制,其作为电力自动化工作的核心。依据电力自动化技术的发展需求,配电管理更需不断科学完善,并定期采取政策方面或技术层面相关举措来引导并鼓励电力的供给与需求,最终参与电力自动化的管理。
3.4变电系统得以进一步完善:该系统常见于变电站自动化运用过程,借助计算机技术将变电站中的测量、传输及保护等功能融为一体最终实现资源的公用共享,变电系统自动化具体包含数据搜集、继电保护和运行控制等重要环节。
4.电力系统自动化技术的发展趋势
4.1功能分层分布:电力自动化和通信系统密切相关,为了深入贯彻功能下放、分级分层及切实提高事故的响应速度等原则,电力系统自动化系统可分为主站、子站及馈线共三层。三层之间的通信大都采用光纤以太网、光纤环网、电力线载波及无线等方式,其中的电力线载波作为一种非常理想的通信方式,是为了传输高频保护信号及话音信号而设计,是基于线路两端阻波器点对点的通信。
4.2用户对电力系统的可靠性要求越来越高:该系统的保护集中于对馈线的保护,切除馈线故障时并不严格要求必须快速,不过,随着经济的快速发展,电力用户对用电可靠性要求越来越高,提高电力系统的可靠性将成为工作重点。
4.3进一步提高电能质量:随着大功率电子开关设备的广泛应用,由此带来的电能质量问题逐渐引起电力工作者的高度重视,因此,切实提高电能质量的新方法、新技术已成为接下来电力系统中新的研究热点。
4.4主站一体化:随着电力事业的快速发展,人民大众对供电可靠性要求显得越来越高,不过,由于电力企业各职能部门的平台不够统一、功能欠缺,致使各系统之间难以实现互联及信息共享,因此,在接下来的电力自动化技术发展过程中迫切需要改变此不利局面,应该会把各自为政的系统协调成信息共享的一体化系统,也就是将数据采集及监控系统、地理信息系统和管理信息系统组织成平台统一、信息共享且高效灵活的信息系统。
5.结束语
综上所述,伴随着计算机技术、通信技术和控制技术的日益进步,电力系统应该随之予以更新,电力自动化技术能够有效地缩短停电时间,同时还可以缩减系统的运行成本,切实改善供电质量,最终实现电力企业经济效益的提高,所以说电力系统中的电力自动化技术已经成为电力系统开发过程中不可缺少的重要步骤,也可以认为安全、可靠而高效的开发电力系统不得不需要电力自动化技术,所以,作为新时期的电力企业工作者,需要提高认识,更新观念,利用闲暇时间加强个人理论学习,深入研究相关技术方法,勇于探索,并积极利用外出培训的机会加强同行间的交流,将新技术新方法应用与工作实践,及时总结经验教训,切实提高自身的业务水平,为实现电力企业的安全可靠供电贡献自己的力量。(作者单位:陕西送变电工程公司)
参考文献:
[1] 陈迪,汤文洁.浅析电力自动化的现状及其前景[J].电工技术天地,2012.
[2] 刘绍勇.探讨电力自动化现状及其发展趋势[J].科技论坛,2012.
[3] 王怀喜.电力自动化发展现状与趋势[J].科技资讯,2009.
关键词 :自动化 机械制造 现状 趋势
自动化是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程,而机械自动化既是机器或者装置通过机械方式来实现自动化控制的过程。与传统的机械技术区别开来,使传统的机械加工得到质的飞跃。机械自动化的实现将机械生产引领向了一个新的领域,通过自动控制系统,真正达到了大工业生产及减少劳动强度,提高了劳动效率,令整个世界的生产水平迈上了一个新的台阶,并由此延伸出了电气自动化。而目前的各个行业都已经离不开自动化系统。
一、机械自动化技术的应用现状
我国的机械自动化在自动化技术方面,还处于单子自动化、刚性自动化阶段。而工业发达国家自动化技术方面普遍实现了智能化、柔性化和集成化;在机械自动化的生产管理方面,我国的大多数企业依然采用传统的管理模式,而工业发达国家已经实现了计算机管理,并且在工业组织与管理、生产模式方面不断进行着创新和升级;在人才管理方面,没有好的、适宜的人才管理机制,理论人才过多,不够全面性;在机械设计方面,我国还没有做到及时更新,设计水平也没有很大的提升;在工艺水平方面,我国的数控加工技术还多停留在精细加工等初级阶段,在复合加工手段的采用上尚未真正掌握,仍处于追赶阶段。
随着机械工程制造技术的不断革新和进步,自动化技术在机械工程中的应用向集成化、智能化、虚拟化和敏捷化等方面发展,促使机械工程制造发生巨大变化。计算机集成制造是指充分利用信息技术,将各类技术、信息和物料进行集成,使机械工程的全部制造过程得以全部优化,达到技术经营和技术功能双重集成的目的。智能化应用要求在工程制造过程中进行分析、判断、决策等智能活动。智能化制造强调安全性和友好性;对于环境,要求做到无污染,省能源和资源充分回收;对于社会,提倡合理协作与竞争。虚拟制造技术主要包含现代制造工艺、信息技术、人工智能、多媒体技术等高新技术所组成的一项由多学科知识合成的综合系统技术。虚拟化的制造技术,可以在之前就把可能出现的情况做好预测及防护,以期产品一次性制造成功,缩短产品开发周期、降低成本,增强产品的竞争力。敏捷化应用可以使企业及时掌握市场信息,增强组织生产的灵活性,提高产品质量和生产效率,从而在激烈的市场竞争环境中获取最佳的经济效益。
二、自动化技术在机械制造中的应用
1、集成化的应用
为了使机械生产的过程中对自动化技术进行有效的应用,就应该构建一个有效的程序,以此来进行统一的管理。尤其是近几年,科学以及信息技术的不断发展,集成化的技术在各个领域都得到了广泛的应用,并逐渐占据了主导的地位。
2、智能化的应用
智能化技术在机械制造行业中的应用,相对较为综合,其中包含了很多小的技术。在对制造业的智能化进行研究的过程中,制造出了一系列的机器人,并在机器人中安装了相应的智能化系统,让其代替工作人员进行工作,在其进行工作的过程中遇到问题可以直接将其发到主系统中,再由主系统发出解决指令,这样不仅可以节约人力资源,也可以加快工作的效率与质量。
3、虚拟化的应用
虚拟化与智能化技术一样,都是一种综合性的技术,其是将多种技术进行结合,主要包括:人工智能技术、电子信息技术、多媒体技术等等。其主要的功能就是进行模拟或者仿真实验,这一技术可以在进行生产之前查出系统或者生产过程中容易出现的漏洞与故障,并做好解决措施,避免问题的出现,不仅可以加强生产的效率与质量,也为企业带来一定的社会效益,在一定程度上促进了企业的发展与进步。
三、自动化技术的发展趋势
1、机械制造中的自动化技术发展将会不断地变化、创新、进步
自动化技术随着科学技术的发展进步和社会经济水平的不断快速提高,将会逐渐更加创新化、高科化,应用领域也将会更加的广泛。
自动化技术在机械制造工程的运用过程中将会更加注重环保,采用环保型的设备、技术、材料,使现代的自动化技术更加的可持续发展。随着现代网络信息技术的发达,机械工程的自动化技术越来越趋于先进的网络化发展,打破地域的限制,迈向更宽广的发展空间。机械制造工程的自动化技术与现代系统工程技术、现代管理技术和信息技术以及传统的制造技术进行有机的结合,才应该是今后机械制造业的快速科学发展趋势。
2、自动化技术的发展
目前社会的竞争非常激烈,不论是国内还是国外,机械制造的自动化技术发展有着广阔的发展前景。随着人们对产品质量的要求越来越高,想要达到相应的质量要求,就必须要不断地改进机械制造业的工程技术。自动化技术,不仅可以大大降低劳动强度,而且可以提高产品质量,改善机械制造系统适应社会市场变化的能力。机械设备的自动化技术是人类长期的社会实践中不断追求的主要目标,随着科学技术的不断进步,自动化制造水平也将越来越高,发展面向国际化、全球化。
机械制造自动化技术的水准是国家科研技术能力的体现,也是国家或地区的经济水平与技术能力的体现。我国的机械自 动化水平相比发达国家还有一定的差距,自动化比例低,生产制造的效率以及质量仍然无法与发达国家相提并论。因此,发展机械自动化及相关技术的科技水平,不断学习并最终超越工 业发达国家的机械制造自动化技术,是我们必须持之以恒进行的事业。
参考文献:
[1].葛畅.浅析自动化技术在机械制造中的应用[J].科技致富向导.2012年12期.
关键词:机械自动化 技术 现状 应用与发展
中图分类号:TF325.2文献标识码: A 文章编号:
一、引言
机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。如何发展我国的机械自动化技术,应实事求是,一切从我国的具体国情出发,做好各项基础工作,走中国的机械自动化技术发展之路。
二、机械自动化在我国的特点及作用
机械自动化的特点很多:第一,机械自动化是面向21世纪的技术,是具有明确的范畴的新的技术领域;第二,机械自动化技术是面向工业应用的技术,可以提高制造业的综合经济效益和社会效益;第三,机械自动化技术是面向全球竞争的技术,同时是驾驭生产过程的系统工程,是市场竞争核心时间、质量和成本三要素的统一。
在工业生产中,机械自动化的作用很大:第一,机械自动化的应用,可以提高生产过程的安全性;第二,机械自动化可以提高生产效率,第三,机械自动化可以提高产品的质量;第四,机械自动化可以减少,生产过程的原材料和能源损耗。
很多方面机械自动化的特点与作用相辅相成,在工业中起到很大的作用,并且我国处于机械自动化的初期,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。三、我国机械自动化的现状
机械自动化技术从上世纪20年代开始发展应用以来,在各行各业都得到了迅速发展和广泛的应用,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国让处于初级操作阶段的自动化。
近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
1、管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业拒不采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。
2、设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD) ,大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD技术的比例比较低。
3、制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米、纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。
4、自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS) ,实现了柔性自动化、只是智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业可见。
四、我国机械自动化的发展之路
1、结合中国生产实际进行发展机械自动化技术。先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。所以我国应结合具体生产实际,逐步实现我国机械自动化发展的全球化,一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争汇总纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术是制造的全球化得以实现。
2、发展投资少、见效快的低成本自动化技术。发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的而发展需要和国情。这需要我国机械自动化技术向网络化和虚拟化方向发展。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品小勺都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的额交流、加强产品开发的合作何经营管理的学习,优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间跳读、供应链及物流设计的建模和仿真,推动企业向着既竞争又合作的方向发展。
3、我国在发展机械自动化的同时还应结合我国的具体国情进行分析。在发展机械自动化的同时注意到发展的环境,实现发展机械自动化的绿色化。绿色制造通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿的设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产绿色产品,产品使用网以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时是原材料和能源的利用率达到最高。
综上所述,我国要搞好机械自动化,不但要起点高,瞄准世界先进水准,而且必须包括各种灵活的提成本、见效快的技术,坚持提高与普及相结合的方针,同时从我国具体的基本国情出发,使我国的机械自动化技术发挥应有的才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。
参考文献:
[1]马志平,机械自动化的未来与现状[M]北京:机械工业出版社,2003
[2]张世昌,先进制造技术[M]天津:天津大学出版社,2004、
1、变电站自动化系统的概念
1.1变电站综合自动化系统的基本概念
综合自动化是将变电站的二次设备(量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等)经过功能的组合和优化设计,利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化功能。
变电站综合自动化系统是利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统,它替常规的测量和监视仪表,替代了常规控制屏、中央信号系统和远动屏[1]。
1.2微机保护装置的特点
微机保护是实现变电站自动化系统中继电保护功能的关键环节。它的功能和可靠性如何,在很大程度上影响了整个系统的性能。同时,微机保护装置是以微处理器为核心,根据数据采集系统所采集到的电力系统的实时状态数据,按照给定算法来检测电力系统是否发生故障以及故障的性质和范围等,并由此做出是否需要跳闸或报警等判断的一种安全装置。因此,微机保护装置中的数据采集系统和数据处理算法对整个保护性能显的尤为重要。
2、数据采集系统的硬件构成
2.1数据采集系统的硬件结构示意图
数据采集系统主要包括电压形成回路,采样保持电路和滤波器电路,模拟量多路转换开关和模数转换器等功能部分。结构示意图如图(1)所示[2]。
数据采集系统完成将模拟输入量准确地转换为微型机能够识别的数字量,然后输入到微型机主系统中,进行下一步的计算。
另一种实现数模转换功能的器件是电压频率转换器VFC,其结构示意图如图2所示
由于VFC型数据采集系统具有利于光电隔离提高A/D转换精度,抗干扰能力强等优点,因此VFC在电力系统微机保护装置中获得了广泛应用。
2.2VFC型数据采集系统的硬件电路
采用VFC作为A/D转换器件的模拟量数据采集系统的原理框图如上图(2)所示,图中只画了一个通道,多个模拟量则需要多个这样的通道(计数器可以多通道共用)[3]。
2.2.1电压形成回路[2]
从电力系统中经过TV,TA得来的电流i和电压u需要经过进一步的变换才能适应VFC的输入范围要求,同时,弱电系统还要与强电系统隔离。
微机保护要从被保护电力线路的电流互感器、电压互感器取得电流、电压信息,还必须把这些信息进一步变换降低到±5V的范围内.
(1)输入电压的电压形成回路
把一次电压互感器输出的二次额定100V电压变换成最大±5V模拟电压信号,供模数转换芯片使用.该功能由电压变换器实现。原理电路如下。
当线路额定电压为35KV时,经过一次电压互感器后,二次侧的额定电压为100V,为了输出最大±5V模拟电压信号,该变换器的变比应设置为20/1。
(2)输入电流的电压形成回路
把一次电流互感器输出的二次额定5A/1A电流变换成最大±5V模拟电压信号,供模数转换芯片使用.微机保护中,一般采用电流变换器.其原理电路图如下。
需要注意的是,在A/D转换器型数据采集装置中,电压形成回路之后通常要加上一级LPF回路。此时,在加入LPF的采样信号,必须满足采样定理,否则将引起信号的失真。LPF型式的选择也要综合考虑继电保护的响应速度和响应时间等因素。
2.2.2 VFC的基本原理及与实际工作电路结构
VFC器件的电压频率关系图如图5所示,工作电路图如图6所示。与此对比的图7为四方公司的CSL-160B系列数字式线路保护装置中基于VFC的模数变化插件示意图。
由图5可知。加入VFC的电压可以转换成脉冲量,该脉冲量的频率与输入电压成正比。经过快速光耦器件隔离后,用计数器对脉冲进行计数,该计数值与输入模拟量在采样间隔T时间内的积分成正比,达到了将模拟量转换为数字量的目的,实现了数据采集的功能。
2.2.3单片机系统
单片机基本系统由CPU及扩展的存储器
上接第143页
组成。CPU应采用高性能的芯片,目的是进一步提高计算速度。同时还应给CPU配备一定的内存单元,用于记录采集的电压电流等数据。
3、计算方法
由上文可知,输入微机保护装置的模拟量有电压量和电流量。这些量需要经过采样和分析运算后,才能作为微机保护的判断依据。由于全周傅立叶算法在收集采样数据时不用等待5ms的时间,且具有较好的滤波能力,所以在本装置中,采用全周傅立叶算法作为对采样数据的处理方法。
全周傅立叶算法的基本原理是基于傅立叶级数而来的。在此不再叙述,具体可参阅文献[2].
4.2该系统的性能分析[2]
在实际应用中,广泛使用的数据采集系统是逐次退近式和电压一频率变换式的两种。由于后者在每一个采样时刻读出的计数器数值不能直接使用,必须采用相隔一定时间间隔的计数器汉值之差后才能使用,所以对于某些要求动作速度快的微机型装置不应采用电压一频率变换式数据采集系统。
但是,微机保护对VFC的转换时间没有要求,这是因为VFC是利用输入计数器的脉冲的计数值来获取模拟输入信号在某一时间内的积分值对应的数字量。只要在使用式应注意到计数芯片的输入脉冲频率不能超出极限计数频率即可[1]。
1)低通滤波。
VFC型数据采集系统对输入信号进行连续积分,因此,具有低通滤波的效果,可以抑制噪声。
2)抗干扰能力强
VFC与计数器之间的光耦器可以实现数据采集系统与微型机的电气隔离,又可以有效减少共模干扰进入弱电系统。
3)输出数字量调节位数方便。
在其他因素不变的情况下,只要调整积分间隔 即可实现调整位数的目的。
5、结论
VFC型数据采集系统的抗干扰能力强,不必增加硬件开销,只需改变软件中的计算间隔,就可以提高数据采集系统的精度,它非常适合于各种微机型电力装置的模拟量数据采集系统
参考文献:
[1]丁书文. 变电站综合自动化技术. 北京.中国电力出版社,2005
[2]杨奇逊,黄少锋. 微型机继电保护基础. 北京,中国电力出版社,2007
【关键词】电气自动化 现状 发展方向
电气自动化是采用继电器、感应器等电气元件来实现顺序和时间控制的过程。电气在工业的控制中,利用一些仪表和电机通过对外界环境的变化,反馈到电气内部系统,从而改变输出量,达到系统运行稳定的目的。因此,电气自动化能够有效的提高机器的工作效率以及社会生产力。我国正在大力研发电气自动化技术,已经将电气自动化技术应用在多个领域,极大的推动了我国经济的增长和社会的进步。下文将对我国电气自动化的现状进行分析,并探讨电气自动化未来发展方向。
1 电气自动化的现状
随着科学技术的日益更新,电气自动化技术逐渐在各个行业和领域得到较好的发展,如医学、航空航天、农业、工业等方面,因此,电气自动化的发展与人们的生活以及社会的发展密切相关。若电气自动化技术设备出现故障,将会对整个社会带来巨大的影响。
1.1 电气自动化与物理学的关系
在上世纪90年代,随着电气技术的飞速发展,固体电子学从物理学中分离出来,形成独立的学科,它采用物理学中的三极管技术和大规模集成电路发展成为电气自动化技术。因此,物理学的发展逐渐推动着电气自动化技术的进步。
1.2 信息技术成为工业控制的标准平台
随着网络技术的全球化,计算机技术在我国各个领域已经广泛应用。电气自动化将计算机技术引入该领域,作为工业生产控制的主系统,并利用计算机自身具有的灵活便捷特点,形成了标准的工业控制平台。近年来,在电气自动化维修等方面发挥着重要的作用。随着计算机技术的不断优化,同时具有使用和维护便捷的的优点,因此,信息技术正在逐渐的成为工业控制的标准平台。
1.3 现场总线和分布式控制系统的应用
现场总线主要是指一种串行的连接智能设备和自动化系统的数字化、双向传输的分支结构的通讯总线。现场总线不仅能够利用串行电缆有效的控制计算机,同时能够控制工作现场的仪表、变频器、马达启动器等,并且能够将现场的数据信息快速的传递到中央控制器。
1.4 现代技术的快速发展
随着现代科学技术的快速发展,电气自动化技术也在现代技术的带动下迅猛发展,在不断的创新过程中,培养了大量的电气自动化创新人才,使得电气设备品种和类型呈现多样化,促进了社会科技进步和社会经济的繁荣。
1.5 电气自动化与IT平台的结合
目前,一些企业在寻求发展过程中,将电气自动化技术与IT技术相结合,促使电子商务快速发展,有效的增加了电气自动化的技术含量。实现了企业业务数据处理系统能够在生产过程中对有用数据实时存取。
2 电气自动化技术的重要性
在信息技术的应用过程中,需要采用电气自动化技术获取可靠、有效的信息。这样才能够保证现代工业生产顺利运行,同时在生产过程中,需要采用电气自动化设备来监控和操作,保证生产的产品质量。若电气自动化技术不存在,一些高科技的现代化生产将无法实施。所以,电气自动化在工业化的发展中具有重大的的意义。
3 电气自动化的发展方向
3.1 电气自动化的开放化
电气自动化的开放化是电气系统结构与外界的接口通过网络进行连接,逐渐发展为电力系统运动技术、调度自动化、信息管理等方面的核心技术。电气自动化技术在电力设备设计、制造和运行中能够有效的利用计算机技术和仿真技术,形成开放的技术领域,充分的体现了信息技术在电气自动化中的巨大作用。
3.2 电气自动化系统结构通用化
在企业的网络结构中应用电气自动化,能够通过控制保证不同厂家之间的软件、硬件产品数据正常的交换,并且能够基于硬件平台的自动化解决方案。同时,在计算机的操作系统的过程中,电气自动化系统能够通过硬件进行自动控制和管理,能够为电气自动化和办公系统之间提供便捷的数据交换,将节约了大量的时间和资金。
3.3 电气自动化产品创新
企业在生产电气自动化产品时,一定要按照国家的标准和要求进行生产,并且要不断创新,使电气自动化产品的科技含量增加,提升生产企业在技术创新中的地位,使国家的科研力量逐渐增强。目前,企业在电气自动化产品生产中,主要以国有企业为主,生产的电气自动化产品科技含量低,因此,国家要鼓励中小型企业投入到电气自动化产品的生产中,使社会竞争力增加,以创新为原则,努力提高电气自动化产品的创新水平。
3.4 电气自动化生产安全化
在我国,电气自动化生产企业在进行生产时,安全化意识逐渐增强,并逐渐将安防行业技术引入电气自动化产品生产中。将非安全控制系统和安全控制系统有机结合在一起,能够让用户在非安全控制系统的环境中来实现自身安全,极大的保护了用户资料和财产安全,同时,电气自动化的安全系统经过逐渐完善,极大的保障了电气自动化安全的生产。这将成为电气自动化未来发展的趋势。
3.5 电气自动化的远程监控
随着电气自动化技术和产品的不断研发,不久的将来,远程化监控将呈现在电气自动化领域,使得电气自动化在实施监控过程中,能够有效的利用网络进行远程监控,操作简单灵活,不受地域限制,而且能够节约大量的电缆、成本以及人力资源,能够有效解决目前一些现场总线的通讯速度较慢的难题。
4 结束语
电气自动化的在各个行业领域中已经广泛的应用,对人们的生活产生着巨大的影响,在不久的将来,随着全球经济逐渐一体化,电气自动化技术将越来越重要,将对社会的发展和经济繁荣产生巨大的推动作用。虽然电气自动化技术在目前还存在着不足,但是,电气自动化将朝着专业化、安全化、高效化的方向发展。
参考文献
[1]杨艺渊.论述电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].中国科技投资,2012(24).
[2]蔡珊.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].化工管理,2015(14).
[3]邓仕清.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势探究[J].电子技术与软件工程,2014(21).
作者简介
曹腾(1993-),男,陕西省榆林市人。现在中国人民石家庄机械化步兵学院大学本科就读。研究方向为电气工程。
关键词:自动化;机械技术;发展方向
所谓机械自动化,就是指利用自动化设备和技术,实现机械制造过程中产品的自动化生产和连续生产,这一技术提高了生产效率和产品质量。因此是目前机械行业人员研究的主题,也是未来的发展趋势。
1.我国自动化机械技术发展的现状
目前,很多机械企业都已经实现了自动化生产,提高了生产效率。但是受国情和产业结构的影响,我国的自动化技术发展应处于初级阶段。这就要求我国的自动化技术在发展和应用时应充分考虑性价比问题。也就是说在实践过程中,不能盲目的追求自动化,而是要实现人工参与的方式。在能够保证柔性生产的前提下不断改进人机界面,建立完善的网络信息系统,充分发挥网络计算机的管理功能,不断的制定和实施符合我国国情的自动化使用方针。并不断的探究能够适合我国机械产业的国外技术,将其应用于我国的机械设计。总之,我国目前机械自动化处于发展阶段,受到国情和经济发展的制约,因此需要结合实际不断的发展和进步。
2.自动化技术需结合生产实际
机械自动化技术最终是为了提高生产效率,因此必须具有实际应用价值。也就是说,我国的自动化机械技术,应注重企业的生产现状、技术条件等因素,并根据产品的特点选择适合的自动化设备,不能盲目的选择。在生产进度的制定和自动化设备的引进上都应符合企业的发展现状。实际上机械自动化就是实现从半自动化向自动化转化的过程,但是针对我国的国情,自动化技术要与人工管理和控制相结合才能符合生产实际,才能提高产品的质量。在工业逐渐发达的今天,产品的质量更应该受到企业生产者和用户们的关注。因此,如何结合实际,研发和使用自动化机械设备,提高生产效率是现代企业追求的目标。
3.我国自动化技术的发展方向
3.1 投资少、效率高的自动化技术将成为未来发展的方向
为了适应我国的国情,研发投资少、效率高的自动化机械设备将成为必然趋势。同时,也符合自动化发展的整体趋势。事实证明,欧美等发达国家在自动化技术的研发上也沿袭了这样的原则。我国的机械生产过程中,通用设备居多,因此结合国外低成本自动化技术是正确的选择,在以原有的机械设备为主的前提下引进少量的数控设备,并合理调整其布局。同时不断的完善技术,实现计算机自动化管理和人工的合理运用,建立单元化的生产系统,从而实现我国工业制造自动化技术的先进性,同时降低企业投资,提高经济效益,这样才能促进我国的工业现代化的实现。
3.2 机械自动化技术的发展趋势
自动化技术在机械生产上的应用主要包括微电子技术的应用、自动控制理论和技术的应用以及基本机械技术的研发等。因此,在机械自动化的研发过程中,电子学、计算机技术发展及自动化设备和自动化生产线的研发和使用应得到广泛关注。实现机床装料与零件检测的自动化,并合理应用数控机床等设备。必须严格抓好自动化技术的基础工作,发展主机的同时也要发展自动化元件和其控制系统。另外,微处理机、传感器以及可编程控制器等都是我国未来自动化技术研究的方向。研发和推广先进的机械自动化技术,并将其扩展到其他学科,不断更新企业人员的观念,设计新的符合时展的机械设备,同时还要注意员工的知识水平,应注重对他们的培训。未来,传统机械制造会逐渐转向自动化设计和生产,因此应使操作人员跟上技术的更新,掌握更多的知识。总之,对人才的培养也是现代机械自动化技术应用的要求,无论是设备操作人员,还是公司管理人员都应不断的拓展自身的知识水平,学习自动化技术的操作方法及原理。这样才能够有利于进一步推广自动化技术,使我国的机械自动化水平达到世界先进水平。这些便是科技发展对我国机械自动化的要求,也是我国未来自动化研究的方向和发展趋势。值得注意的是,我国目前经济处于发展过程中,应将自己与发达国家区分开来,无论是技术的研发还是设备的应用,落脚点都应以自身的经济水平为基础。只有适合我国的技术方针才能够促进机械自动化的发展。另外,低成本、高效率的自动化机械设备必将受到各个国家和企业的欢迎。因此,应加大力度,致力于研发这类自动化设备,以实现在成本降低的情况下提高企业的生产效率。
4.总结
毫无疑问,机械自动化能够提高企业的生产效率、降低成本,同时能够提高安全系数。因此,在我国机械行业,逐步实现机械自动化生产是必要的。当然,这一过程中,要深入了解我国的国情和产业结构,在技术的改进和设备的引进上,都应该从实际情况出发。我国是工业大国,机械作为工业的重要组成部分,其发展需得到关注和重视。(作者单位:海南师范大学)
参考文献: