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【关键词】电力系统;自动化技术;现状;前景
随着我国社会经济技术的快速发展,人们对于供电系统相应的技术要求也越来越高,以满足自身对于电量的需求。在科学技术及计算机技术迅速发展的条件下,自动化技术在电力系统中得到了积极的推广和应用,提高了供电企业的工作效率,有效提升了企业的经济效益。
一、电力系统自动化技术的应用
(一)什么是电力系统的自动化应用
电力系统经常是24小时进行不间断的工作,它同人们的生活具有十分密切的联系。因而所有可以保证电力系统能够正常运转的新技术,都值得供电企业进行大力的推广和应用,其中自动化技术特别重要。电力系统最初运用的自动化技术是对电力系统的各项数据进行监控,从而保证期安全。随着材料技术、信息技术、管理技术的不断发展,电力系统中自动化技术的应用也日益广泛。
(二)电力系统自动化技术的工作流程
1、对电力系统综合自动化来讲,基本的流程就是在制定的中心地带的某些调控中心安装一些现代化计算机,通过它们向周围进行网络系统的辐射,之后围绕相应的中心的发电厂、变电站之间对相应信息服务和反馈的部分远方监视的控制装置进行相应的设置,而且还要进行实时的监控,这样就会实现一个立体化的网络覆盖面,可以有效传输相应的指令及信息。
2、相应的中心计算机负责总体调控,相关的监控设备则负责设备操作、记录事故内容、常规操作的相关自动化和系统异常事故的自动恢复的操作、编制各种类型的报表的相关记录的处理等等。在这个基础之上,实现以控制相应的部件为中心,利用计算机之间的结合,加上控制计算机及终端硬件装置的有机结合,使用各种软件实现扩大控制范围和深化自动化程度。
3、电力系统的综合自动化采用分层控制的相应操作方式,即在调度所、控制所、发电厂、变电站等各组织的分层控制之间,遵循管辖的功能范围对控制功能进行相应的分担及综合协调,从而实现系统的合理经济性和可靠运行方面的控制系统。
二、电力系统中自动化技术的现状
中国的电力系统自动化技术的发展史上个世纪50年代开始的,并且一直保持着高速的发展,计算机及网络技术的迅速发展更是为电力系统自动化技术的发展提供了有力的保障。
(一)电网调度系统的自动化技术
现代化电网调度自动化通常是计算机技术为核心的控制系统。在电网调度的系统当中,信息技术及计算机技术有效实现了对实时信息的收集、计算、分析和系统的操作。现阶段电网自动化的调度一般是利用对相应电网运行状态的有效监控来实现的,通过使用自动控制技术,对相应的电网进行实时的监控,这样可以保障电网的正常运行,确保居民对用电质量和数量的需求;此外,对电网实行基于电网安全运转的监控的时候,可以通过自动化的手段进行节能减耗,提高供电效率。
(二)配电网络系统的自动化技术
在配电网系统当中,计算机也起到了十分重要的作用,主要应用在相应电网改造建设的技术上。随着电网技术的发展,有效提升了配电系统的网络化,从而达到了配电的主站、子站、光纤终端所形成的三层结构,这样就可以进行快速的通信传输,自动化系统的功能也具备了更高的性能。
(三)变电系统中的自动化技术
变电系统的自动化技术是利用相应的通信技术、计算机技术、网络技术对处理二次设备的监控和测量,利用重新组合并优化相应的功能设计,创建一种测量、监视、协调的综合性的系统,然后搜集那些进行运行的设备及相应的操作情况的信息。
三、电力系统自动化技术的发展前景
就我国目前的情况来讲,电力系统自动化技术的发展方向就是全面建立DMS系统,利用这个系统,能够有效的提高电气的管理水平,从而适应电力系统自动化技术的发展需要;促使相应的电气设备的保护方面的控制可以得到优化,减轻大面积的停电故障,从而提高相应供电系统的可靠性;建立科学的电气事故快速处理的机制,将故障停电的时间降低到最短,也可以有效降低对生产装置方面的影响;对相应的管理者来讲,企业能够及时掌握整个电力系统的运行状况及电流的进行;电压、电量、功率等运行参数,也会对精确计量、电力平衡、负荷监控等等都有一定的影响;可以积极打破现有运行操作和变电值班模式,从而真正做到了无人值守的管理模式,能够达到减员增效的目的。
数据共享是变电站自动化技术的一个重要特点,把相应的监控及保护功能放在一个装置当中,可以有效实现相应数据的共享。从SCADA自身来讲,它需要的相应数据和继电保护进行处理的数据是一样的,因而把分布式类型的变电站SCADA集成到有关的电脑保护当中,这样监控和保护就能共用一个硬件平台,从而获得良好的经济效益。
结 论
电力系统的发展同人们的生活息息相关,因而相应的供电企业必须不断更新技术和设备,一方面可以保证满足人们对于用电的需求,另一方面还可以有效提高供电企业的经济效益。经过几十年的发展,我国电力系统的自动化技术取得了良好的发展,相应的管理部门及企业一定要在此基础上大力推广和应用新技术,从而促进行业的进步和我国经济的发展。
参考文献
[l]朱大新.电力系统自动化与计算机技术[J].工业控制计算机,2005(11)
[2]张作刚.计算机技术在电力系统自动化中的应用分析[J].广东科技,2008(04)
[3]薛禹胜,徐泰山.计算机技术与电力系统能量管理系统[J].微型电脑运用,1998(14)
[4]朱大新.电力系统自动化与计算机技术[J].工业控制计算机,2005(18)
【关键词】 火力发电厂 自动化技术 发展前景 热工自动化
我国自从改革开放以来,经济发展水平显著提升,经济快速发展的同时,用电量急剧增加,这就为火力发电厂建设和发展提出了更高的要求。尤其是在当前科学技术水平快速发展背景下,先进的自动化技术被广泛应用在火力发电厂中,促使火电厂自动化技术获得了前所未有的进步和发展。就当前我国火力发电厂自动化技术应用现状来看,发电机组运行管理和监控保护发生了显著的变化,创造了更大的经济效益和安全保障,有助于推动我国火力发电厂长远发展。由此看来,加强我国火力发电厂自动化技术的发展和前景展望研究是十分有必要的,对于后续理论研究和实践工作开展具有一定参考价值。
1 火电站的自动化系统
随着我国经济的快速发展,科学技术水平显著提高,我国的动力基地生产制造能力随之提高,获得了前所未有的发展前景。为了能够更好的适应我国经济发展水平,我国的火电机组经历了从小容量到大容量,控制保护系统从简单到更加复杂的过程。早在上个世纪八十年代,我国机械工业部就引进了300MW和600MW的考核机组生产制造技术,并且为热控系统设计提出了新的分块控制模式。
1.1 机、炉协调控制系统
机、炉协调控制系统是当前火电站运行的主控系统,单元制机组的锅炉和汽机之间存在密切的联系,是不可分割的,由机、炉共同承担着电网的供电量控制工作,确保风电机组运行压力稳定。也就是要求由一个统一的协调控制系统,对机、炉进行控制,确保机、炉两侧的变化情况能够降低到最小值,尽可能的减少两者相互影响的数值,优化参数控制[1]。
1.2 炉膛安全保护系统
炉膛安全保护系统则是火焰监测和燃烧器管理,通过逻辑联系实现对系统的压力保护和吹扫保护等。炉膛安全保护系统可以根据不同的锅炉炉型以及煤炭种类来确定合理的保护逻辑条件,这种设置主要是为了防止由于逻辑保护条件设置不合理出现预警信号误报现象的出现,从而影响到锅炉安全运行出现爆炸事故。这种逻辑连锁和控制装置经过不断的完善和创新,逐渐从最原始的继电器或者固态元件基础进一步演化成为可编程的逻辑控制器,应用了更加先进的技术,保证逻辑控制的安全可靠性。相应的编辑软件则是采用梯形图编制,主要是为了便于后续修改控制流程[2]。火焰监测正确与否直接影响到后续工作的有序开展,我国上海交通大学追赶国际脚步,采用传像光纤和CCD开发研究出来智能锅炉燃烧火焰检测装置,能够有效避免由于煤炭种类的不同引起的燃点变化,从而造成火焰检测出现误报现象,有助于更为合理有效的了解到燃烧器火焰情况,还可以借助彩色图像对燃烧器燃烧情况更加直观的了解,以此来提升燃烧效率,降低能源损耗。
1.3 汽机电液调节系统
汽机控制系统最初是采用液压调速系统,但是随着电器元件和控制设备可靠性的不断提高,进一步提出采用高压抗燃油伺服机构,能够实现对汽机转速、压力和电功率的回路控制,做好阀门管理,丰富系统功能。对汽轮发电机组的控制从最初的盘车开始,逐渐从冲转、暖机、加速、增加负荷直到汽机正常运行,接受电网的调度控制。更为重要的是,在确保电气机组正常运行的前提下,还应该尽可能的延长机组使用寿命,这样才能让机组创造更大的经济效益[3]。
我国最初的汽机控制同样是应用液压控制系统,在逐步发展和完善中,逐渐发展为模拟电调和数字电调,主要是借助模拟控制仪表和电子计算机得以实现,伴随着科学技术水平的不断发展,应用更加先进的技术为机组运行提供了更加安全可靠的保障。在上个世纪八十年代以来,我国先后进口了30套300MW的火电机组,采用川电调的控制系统,具备机、炉协调控制功能,机组自启动功能,运行参数显示和报警功能等等。国产的早期数字电调系统主要是以计算机技术为基础,无论是硬件还是软件配置不具备通用性特点,所以在后续维护和检修工作开展中存在一系列的困难和阻碍。为了能够有效解决此类问题,相关数字电调厂商开始不断优化系统软件结构,在一定程度上显著提高了软件透明度,能够有效提高产品的应用范围,同时还可以实现数据信息共享,有助于更为合理的配置系统结构和功能。
1.4 计算机数据采集和处理系统
【关键词】电力行业;热工自动化;发展前景
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。
1.1DCS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。
1.1.1DCS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。
(1)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。
(2)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。
(3)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。
1.1.3DCS结构变化,应用技术得到快速发展。
(1)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。
(2)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。
(1)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,实现控制少人值班或无人值班。
(2)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。
1.3变频技术的普及应用与发展。
(1)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。
(2)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。
(1)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。
(2)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: 某电厂,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。
(3)某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。
(1)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。
(2)如某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。
(3) 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。
1.6SIS系统的应用发展。
(1)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。
(2)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。
(3)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。
(1)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。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
(5)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。
(1)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。
(2)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。
(3)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。
(1)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、ProfiBus等本身就是由PLC的主要生产供货商支持开发。
(2)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,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。
2.6APS技术应用。
(1)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。
(2)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。
(1)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。
[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:
[1]王英. 机械自动化技术应用与发展前景[J]. 科技传播,2015,24:40+6.
[2]董玫. 机械自动化技术的应用与发展前景的探索[J]. 机械设计c制造工程,2013,02:81-83.
[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.
【摘要】电气工程及其自动化技术的发展对当今科学技术的发展有着巨大的影响,因此,电气工程及其自动化技术发展和前景非常值得我们研究。目前,电气工程自动化技术在我国已经得到了广泛的应用,是我国较为先进的技术之一,代表了我国电气工程行业的发展水平。本文就电气工程自动化技术的应用做一下简要的阐述,并浅析其发展前景。
【关键词】电气工程;自动化技术;应用;发展前景
在新世纪社会的快速发展下,不但经济发展得到了促进,科学技术也得到了快速的提升。在上世纪40年代末期,我国开始接触电气工程自动化技术,到现在这项技术在我国已经趋于成熟并且不断的在突破,已经完全达到了现代化水平。电气工程自动化技术不但能够节省时间和人力,还能够提高工作效率。因此,随着我国的综合国力的不断增强,在未来的发展中,它一定会拥有非常广阔的发展前景,推动我国各领域的发展。
一、电气工程自动化技术的应用
(一)应用在电网调度
传统的电网检测工作是基于继电器实现的,其工作繁琐又枯燥,这样的方式不但在人力和时间上造成了极大的压力,同时还存在着极大的不确定性。但是随着自动化技术的不断发展,应用在电网调度中,不但提高了灵敏度,还大大提高了工作的效率,节省了很多时间和人力。在电网调度中,能应用电气工程自动化技术的地方有很多,调度中心的显示屏、打印机、计算机网络以及工作站都可以应用,它能够及时的发现电网中出现的异常状况,分析电力的运行情况,同时启用解决程序来避免出现安全隐患,形成了一个非常完善的信息系统,对电网进行有效的监督和控制。
(二)应用在电气工程管理
传统的方式中,在对电气工程进行管理时,需要利用压力仪表,或者是对温度的观察来开展管理工作的。但随着电气工程自动化的发展,高科技的自动化设备已经完全取代了这种传统方式,可以在短时间内对流量、温度、压力等数据进行准确的采集,还能够对其进行统计分析,大大缩短了工作时间,减少了人力物力,从而节省了成本投入,推动了电气工程管理的进一步发展。
(三)应用在发电厂分散控制系统
在发电厂分散控制系统中应用自动化技术实现了远程控制,能够将信号的传输、数据的处理、任务的执行等通过自动化设备来实现,然后快速的进行数据的整理和分析,对整个生产过程进行监督和维护,在解放了人力的同时推进了发电厂现代化进程的发展。
(四)应用在日常生活
除了在电力控制方面,自动化技术在日常生活中也被广泛使用,例如我们日常交通中所乘坐的地铁、轻轨以及磁悬浮列车,都应用了自动化技术。除此之外,在工业的生产中,自动化技术控制着很多大型工业设备的运行,还有供电供暖系统、自动报警系统、银行自动取款机等。可以看出,电气自动化技术与我们的日常生活息息相关,而且日后会被应用的越来越广泛。
二、电气工程自动化技术的发展前景
(一)与计算机技术充分结合
在这个信息化时代,无论任何设备和产品,都要尽量达到智能化,才能够符合社会发展的需求。电气自动化设备是一种集智能化和集成化于一体的设备,与互联网之间有着密不可分的关系,将电气工程自踊技术与计算机技术充分的融合起来,不但能够对数据进行实时的监控、处理和分析,还为企业节省了相当一部分人力和物力,从而提高了企业的经济效益,与计算机技术的充分结合也会使这项技术获得更大的发展空间。
(二)从低频向高频发展
随着社会的不断发展和科技的不断进步,出现了越来越多的先进设备,在现代工业的发展过程中,我国的工业技术也处于世界较为领先的水平,原有的设备难以满足现代工业的需求,而且人们所追求的也不仅仅是先进那么简单,更加具有环保观念。因此,从传统的低频率发展为高频率,可以使我国的工业不受负荷过重的影响,无论在什么程度的负荷情况下,都能够顺畅的运转。
(三)设备更加智能化
在工业发展中,实施设备智能化能够更方便的作业,这种技术使高低压设备和其他辅助装置能够与计算机网络进行连接,然后实现对设备的控制。现如今这种智能化技术已经在发展当中,也已经出现了一些智能化的设备,因此,在今后电气工程自动化技术的发展中,一定要重视设备智能化的发展,加大力度辅助推行,使我国电气工程自动化技术在未来实现全部的智能化。
(四)人员更加专业化
在电气工程自动化技术的不断发展下,对于工作人员的专业程度要求也就越来越高,虽然传统的工业中对工作人员并没有很高要求,但是随着自动化技术的不断发展,对工作人员的信息化、技术化都提出了很高的要求。不但要对工作人员的自身素质有要求,还要对其不断的进行培训,使其对电气自动化设备从本质上有所了解,而且有必要让技术人员亲临现场熟悉设备,能够对设备有更深入的了解。电气自动化不但是一门专业性较强的技术,也是一门综合性较强的技术,因此,对工作人员的培养,提高其专业程度是十分必要的。
在科学技术的不断创新和发展背景下,信息化的管理和控制系统已经应用在很多的电气自动化工程中,实现了对电气自动化的实时控制和管理,更大的发挥出了工业化设备的价值。现代工程技术已经渐渐进入了全控制的信息化时代,对我国的工业发展意义重大。
三、结束语
现如今,电力工程自动化技术虽然已经是一门先进的技术,改变了原来的工业化生产和人们的生活,大大提升了工作效率和人们的生活质量。但是此技术依然有待发展的空间。在当前社会发展中,创新科技才是第一生产力,所以在未来的发展中,电气工程自动化技术势必有着更加广阔的发展前景,能够为工业提供更大的生产力,更加方便人们的生活,保证科技的发展与进步,在不断探索中进行改进和完善,从而推动社会和人类的发展。
参考文献:
[1]刘祥之,季维理.电气工程及其自动化的智能化技术应用分析[J].建筑工程技术与设计,2016,(20):27512751
【关键词】机械工程;自动化;发展前景
1引言
自动化技术在机械工程中的应用取得了良好的实施效果,对于机械工程行业的发展而言能够促进其自身的发展,但是从目前形势分析,机械工程自动化技术的应用还处于初级阶段,还存在诸多需要完善的地方,从而推进机械工程能够实现长久发展。本文中针对机械工程及其自动化发展现状,全面剖析了其自身的发展前景,通过本次研究为之后的研究奠定良好的基础。
2机械工程及其自动化发展的重要性
机械工程及其自动化对我国经济发展能够起到良好的促进作用,这其中培养创新型人才也是非常关键的要素,使其能够具有一定的创新能力。而对于企业发展而言,其最大的竞争优势就是人才的竞争,只有具备高素质的人才,才能推动机械工程自动化技术取得更好的使用效果。而企业需要加强对人才展开培训,并且在实践中积累经验,提升他们的业务素质,更好的服务于机械工程行业。随着世界经济一体化的趋势不断加强,我国逐渐与国际市场接轨,因而机械工程自动化技术的提升是非常重要的元素,这能够提升我国整体实力。而发展机械工程目的非常明确,就是优化生产产品,借助先进的科技技术,从而创造出更多高质量产品,这样能够满足广大人们实际需求。创新与优化机械工程自动化技术,将在最大限度上提升我国国际竞争力。基于知识时代背景前提下,科技创新是最大发展动力,提升机械工程自动化水平是促使其提升自身生产力的直接动力,并且有利于我国企业在世界经济中占据一席之地,从根本上促使其经济及社会效益得到改善。
3机械工程及其自动化发展现状
从当前情况分析,机械工程及其自动化发展还处于初级阶段,基本上是以单自动化为主,同时处于刚性自动化时期,而西方发达国家相较于我国而言发展速度相对较快,他们基本上已经实现柔性化、集成化及智能化。而针对我国大部分机械工程来说,他们的管理模式相对比较落后,发达国家基本上都是以计算机全程监控模式,不仅如此,他们还在机械管理、工业组织,乃至机械生产模式等方面不断创新。而针对我国机械工程及其自动化发展来说,这其中还存在诸多的发展弊端,从而制约其进一步发展。根据研究分析可知,制约因素包含以下方面因素:技术人员匮乏、自动化技术有待于提升、管理水平较低以及资金等问题,这些因素直接导致机械工程及其自动化发展面临严峻的考验,在未来发展过程中需要从以下方面着手展开研究。
4机械工程及其自动化发展前景
4.1强化技术的实用性
机械工程及其自动化对我国经济发展能够起到良好的促进作用,因而强化其发展是当前经济发展非常重要的环节。针对机械工程自动化发展中显现出的问题予以高度重视,并从未来发展角度具体阐述自动化发展需要完善的方面。从发展角度分析,机械工程自动化应用具有极强的实用性,是为了从根本上解决实际问题,所以在组织生产及技术方面时需要考虑到其自身的实用价值,同时还需要兼顾企业生产需求,还有技术需求,从而促进企业自身的生产效率能够得以大幅度提升。因而从整体角度分析,机械工程自动化发展未来主要是以实用性为主。
4.2增强绿色环保
机械工程自动化发展过程中除了要彰显实用性特征之外,还需要重视绿色环保问题,这主要是因为机械工程在实际应用过程中会造成一定的环境的污染,因而这也是值得关注的问题之一。现阶段机械工程自动化发展速度不断递增,促使企业生产效率得以大幅度提升,虽然其自身创造了很多经济价值,但是不可否认的是也造成了一定的负面影响,这其中比较严重的当属环境污染问题,这对于经济的可持续发展是非常不利的因素,因而必须要引起足够的重视。所以从长远经济利益分析,机械工程自动化技术发展过程中要避免资源的浪费情况出现,并且要保障环境不会遭受破坏,并且需要始终贯彻绿色环保理念,创建绿色家园。
4.3彰显技术的经济性
自动化技术对机械工程的发展而言是非常有利的因素,这使得当前工作效率及效能能够得到最大限度的改善,并且优化企业生产效益值,因而发展自动化技术对机械工程来说是非常必要的。然而相较于西方发达国家,我国机械工程自动化水平相对较低,发展模式也比较落后,最关键的是应用范围相对较小,这对于我国企业的长远发展来说是非常不利的因素。针对上述发展弊端必须引起足够的重视,在发展过程中,企业必须要不断完善自身的技术水平,提升企业生产效率,优化其自身的经济效益,从而推进机械工程及其自动化技术能够发挥自身的最大功效。而针对企业来说,在提升其经济效益的同时,也能最大限度推动我国经济效益的长久发展。
5结语
总体来说,机械工程及其自动化发展对我国经济而言具有极大的促进作用,也在某种程度上带动机械工程行业的快速发展,但是从目前形势分析,我国机械工程自动化技术发展还存在诸多限制因素,从而导致企业发展受阻,文章简要阐述了当前机械工程及其自动化发展的现状,并针对于此展望其未来发展前景,优化技术发展水平。
【参考文献】
[1]周庭印,胡智祯,焦通等.浅谈机械工程及自动化的发展前景[J].南方农机,2016,47(12):117.
[2]那超.浅谈机械工程及自动化的发展前景[J].山西焦煤科技,2016,(z1):179-180.
[3]陆泳亨.浅谈机械工程自动化技术中存在的问题和解决策略[J].科技创新与应用,2016,(20):125.
[4]夏海生.浅谈机械工程及自动化技术的发展[J].化工管理,2016,(33):124.
关键词:材料成型及控制;自动化技术;应用
目前,材料成型机控制技术受到了各国的高度重视,由于其自身具备的独特优点,对于基础的安全稳定性有着重要的影响,常常被应用于船舶建造以及建筑工程项目建设中,拥有非常好的发展前景。而自动化技术在材料成型及控制技术中的应用,使得越来越多的企业生产逐渐向自动化转型,减少了不必要的人力和资金的投入,大大提高了生产效率,为企业带来可观的经济效益。因此,本文就以材料成型及控制与自动化技术为重点,对自动化技术在材料成型及控制技术中的应用进行分析,总结出一些自身的看法与建议,仅供参考。
1 材料成型及控制的现状及发展前景
我国目前的材料成型及控制技术水平仍处于滞后阶段,研发的空间还很大,还需要进一步优化材料成型及控制技术。一般情况下,由于材料成型及控制是一个比较复杂的过程,具备耗时长、能源消耗量大、操作起来比较困难的特点,从很大程度上会对自然环境造成了一定的污染。因此,这一问题也是目前我国材料成型机控制技术所面临的巨大挑战。然而,随着自动技术在材料成型及控制技术中的应用,为材料成型及控制技术提供了有效的发展平台,使现代材料成型及控制中实现了自动化,通过利用计算机技术,加快了材料成型的时间,彻底解决了耗时的问题,还能大大减少能源的过度浪费,从而提高了材料成型的生产效率。与此同时,产品的生产过程会变得更加的节能环保,这也促使材料成型及控制技术逐渐向低碳、绿色的方向而转型。因此,我们可以看出,材料成型及控制的发展前景是无法估测的,势必会成为日后市场发展中的主力军。
2 自动化技术在材料成型及控制技术中的应用
通常情况下,材料成型及控制技术主要由铸造技术、焊接技术以及锻压技术三部分所组成。因此,本文就具体归纳了自动化技术在这三个技术中的应用:
2.1 自动化技术在铸造技术中的应用
首先,我们先详细介绍一下自动化技术在铸造技术中的应用,所谓的铸造技术是指能够将液态的金属通过铸造过程,使其逐渐凝固成型的一种技术,这种技术对于材料成型及控制以及铸件的完整性、平滑度有着很高的要求。然而,对于铸件的尺寸、材质以及形状并不中重视。其实,很早以前,我国古代就应经存在铸造技术了,人们将一些成型的金属物质放入到高温容器内,使其融化成液态形状,通过利用铸造技术将融化后的液态金属注入到铸模中,直到液态金属彻底冷却成型够,就会显现出不同的物品。然而。由于当时受到各方面条件因素的制约,铸造技术尚不成熟,使得我国铸造技术并没有取得较大的提升。然而,随着社会体制的不断变化,科学技术发展脚步越来越快,铸造技术中也逐渐融合了更多先进的自动化技术,使得铸造行业逐步实现了自动化的发展目标。目前我国很多大型的铸造工程都实施了自动化控制管理,打破以往传统的人工铸造工艺,从而不断加强和提高我国铸造技术的快速发展。
2.2 自动化技术在焊接技术中的应用
焊接技术就是通过加压、加热的办法使得热塑性材料多个表面连接成一个整体的技术手段。焊接技术是为了满足工业生产的需要而产生的。传统的焊接技术主要包括熔焊、固相焊以及钎焊这三种。现代随着技术的不断进步,焊接技术的概念已经不仅仅停留在材料连接上了。新的焊接技术已经发展到了生物组织连接、高分子材料连接等领域。焊接技术的自动化是焊接技术发展的必然趋势。近年来随着计算机技术以及自动化技术的不断发展,焊接技术在一定程度上已经实现了自动化。比如在焊接的控制过程中加入自动化装置可以实现对于机械设备的自行检测,调节还有加工。焊接技术实现自动化是以微波机控电源为基础的,并在原来焊接机器人的基础上加入了柔性焊接,最终建成了集成化的系统。焊接技术的自动化在很大程度上降低了劳动力的投入力度,增加了工作效率,为企业创造了可观的经济效益。
在焊接设备中发展应用微机自动化控制技术,如数控焊接电源、智能焊机、全自动专用焊机和柔性焊接机器人工作站。微机控制系统在各种自动焊接与切割设备中的作用不仅是控制各项焊接参数,而且必须能够自动协调成套焊接设备各组成部分的动作,实现无人操作,即实现焊接生产数控化、自动化与智能化。微机控制焊接电源已成为自动化专用焊机的主体和智能焊接设备的基础。如微机控制的晶闸管弧焊电源、晶体管弧焊电源、逆变弧焊电源、多功能弧焊电源、脉冲弧焊电源等。微机控制的IGBT式逆变焊接电源,是实现智能化控制的理想设备。数控式的专用焊机大多为自动TIG焊机、自动TIG焊接机床等。在焊接生产中经常需要根据焊件特点设计与制造自动化的焊接工艺装备,如焊接机床、焊接中心、焊接生产线等自制的成套焊接设备,大多可采用通用的焊接电源,并由一个可编程的微机控制系统将其统一协调成一个整体。
2.3 自动化技术在锻压技术上的应用
锻压技术是实现材料的塑性成形以及控制的过程。锻压成型的好坏受材料自身性质以及外部作用力的影响。锻压技术主要应用在产品的大批量生产过程中。
锻压过程主要是通过锻压工具对材料施加一定的压力实现的。以前的锻压设备比较落后,自动化程度地。随着机械、检测以及电子等技术在锻压技术中的应用,锻压技术逐步地实现了自动化、智能化。新的锻压机械不仅可以实现自动换模,而且生产的产品的精确度也提高了,相应的机械的噪声也降低了很多。
结束语
综上所述,可以得知,自动化技术已经逐渐渗入到各行各业中,并未企业的生存和发展发挥着重要的作用,而自动化技术在材料成型及控制技术的应用,间接加快了材料成型及控制的发展步伐,使得企业生产过程变得更加环保节能,对自然环境起到了有效的保护。通过自动化技术在铸造技术、焊接技术以及锻压技术中的应用,我们可以大致看出,任何形式的材料成型及控制过程都离不开自动化技术,这三项技术只有加强做好自动化工作,才能促进自身的发展与进步。因此,企业要加大对自动化技术的应用,早日实现企业生产自动化的目标,增强企业整体的综合实力。
参考文献
[1]涂晶.浅谈自动化技术的应用.科海故事博览[J].科技探索,2013(6).
【关键词】机械自动化;煤矿机械;应用
1前言
煤矿机械制造中对机械自动化技术的应用,就能将生产效率得到有效提升,通过此次对机械自动化的应用理论研究,对机械制造产业的发展就有着促进意义。
2机械自动化技术概念及组成要素分析
2.1机械自动化技术概念分析
所谓的机械自动化技术,是机械设备运行中无需人工操作而自动化运行的技术,机械自动化技术对整个机械制造产业的发展都有着促进作用,这一技术在实际的应用作用和应用范围,也已经愈来愈广泛。并在不断的发展中,机械自动化技术也有了优化升级,在机械制造的工作效率提升方面就有了更大的促进[1]。
2.2机械自动化的主要组成要素分析
在机械自动化组成要素中,程序单元是比较重要的内容,这是在编程基础上对机械系统运行价值支持的组件。其中在作用单位方面是程序单元控制的,其主要的作用就是对系统的运转进行控制的,作用单元可说是命令执行者。还有传感单元,这一单元是对相关数据的收集,然后将数据传递给其他单元,从而促进系统正常化运转[2]。除此之外就是制定以及控制单元,前者是对系统的其它命令进行调控的,后者则是对整个自动化系统的安全保障的单元,起到调节的作用。
3机械自动化技术的实际应用及发展前景探究
3.1机械自动化技术的应用探究
机械自动化技术的应用过程中,能够从多方面得以体现。采煤中开采量处在增加状态,对厚煤进行运输中,一些企业就采用这一自动化技术应用方式,在监控的作用发挥上比较显著。在当前的计算机网络技术的迅速发展下,系统化以及综合化的发展模式也得到了广泛运用,作用也得到了有效发挥。煤炭生产运输两者是重要的组合部分,在生产力上如果很高,在运输效率上比较低,这就会造成整体的生产效率低下,煤矿的采掘自动化的实现,就很好的解决的这一问题。在当前的PLC技术的应用下,就能够将自动化运输系统的运用作用充分体现。在煤矿机械制造中机械自动化技术的应用中,能够将安全监控的自动化目标得以有效实现。这样就能在监测整个生产变化情况方面得到充分保证,从而在整个安全事故得到有效的控制。我国的煤矿安全监控系统的相关配套传感器在种类上比较少,自动化的目标实现是保障生产效率提升的关键。在先进技术的支持下,这一目标的实现已经成为可能,并且在相关配套的传感器在今后也会愈来愈丰富,从而在自动化的效率上就能得到有效提升[3]。对机械自动化的应用水平进行提升,要能通过作业空间的增大以及将陈旧的设备及时性淘汰,在机械设备的检修维护工作方面要高效的完成。并要能及时性的将机械设备的管理工作得到有效完善,这些工作的有效开展,对机械自动化水平的提升都有着积极作用。机械自动化技术在煤矿机械制造中的应用作用发挥愈来愈重要,所以要充分的重视机械自动化技术的进一步升级。
3.2机械自动化技术的发展前景探究
由于机械自动化对资源的实际利用效率能够得到有效提升,国家在这一方面的支持力度就要能进一步加强,在财政的支持布贴方面要能加强,在技术上的攻关力度要能得到有效加强。要针对性的对煤矿院校的扶持力度进行加强,在煤矿建设的理念以及运作的模式等层面都要能够结合实际加以优化。不仅如此,要在设备的效率上进行有效优化,将机械设备的安装以及拆除的效率进行有效提升,加大机械设备的利用效率。通过对机械自动化技术的进一步发展,机械设备的实用价值进一步提升,对机械的制造中,我国在自动化的技术方面还需要加强优化。要能够将机械自动化技术和实际的制造产业的发展向契合,将技术的适应度得以有效保障。并要能够对技术的缺陷及时性的弥补,为煤矿机械煤矿制造的产业发展做好基础工作。受到技术的限制,在机械自动化的成本节约方面还存在着一定的困境,在不断的技术升级进步下,我国在机械自动化技术的应用成本方面,将会得到进一步的降低。成本的降低基础下,就能够在自动化技术的推广方面更为广泛化,这样才能真正的促进煤矿机械制造产业的进一步发展[4]。另外,机械自动化技术的优化下,会和当前的可持续发展理念相契合,最终实现机械自动化的无污染应用。在未来的机械自动化的发展应用上,实现无污染的目标将成为可能,这在当前需要进一步努力的。由于当前我国的煤矿开采过程中,对环境的破坏比较严重,主要是受到技术上的制约,而机械自动化技术的优化就能有效解决这一问题,煤矿机械制造中,对环境的破坏是一个亟待解决的问题,随着技术水平的不断提升,无污染的制造应用目标相信也会得到有效实现。
4结语
总而言之,对于当前的机械自动化技术的应用,虽然在一定程度上有了积极作用发挥,但和其它的发达国家相比还存在着较大的差距,这就需要结合实际将机械制造自动化技术进一步的得以优化,这样才能将我国的机械制造产业的发展得到最大程度的推进。此次主要从理论层面对机械自动化水平的应用和发展前景等进行了分析,希望能够有助于实际的发展。
参考文献:
[1]黄兆荣,杨智,马正武.煤矿机电自动化集控的发展与应用[J].山东工业技术,2015(22).
[2]蔡利梅,于励民,陶建平,钱建生.中平能化集团矿井综合自动化系统研究与实践[J].煤炭科学技术,2015(11).
[3]唐兆广.煤矿自动化和通信技术的功能特点与关键技术[J].中国高新技术企业,2015(32).
关键词:变电站;自动化技术;应用与发展
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.148
0 引言
随着社会的进步和经济的发展,我国人民的生活水平有了很大的提高,对供电工作的要求也越来越高了,所以,供电系统的变电站建设就显得非常重要了。近年来,科学技术的发展推动了变电站自动化水平的提高,也使供电效率得到了不小的进步,从系统的控制、到智能化的引入,变电站的发展前景将会更加广阔。本文从变电站的自动化技术着手,分析了自动化的应用现状和发展前景,阐述了目前自动化技术应用过程中存在的一些问题,希望能为自动化技术的革新带来一点帮助,从而为我国公民的生活提供更多的便利。
1 变电站自动化技术应用的现状
(1)变电站管理层应用现状。目前,我国的变电站管理层在自动化层面上的应用是非常广泛的,具有很强大的功能。从功能的角度进行划分,可以分为就地监控、信息管理以及远程通信,这三个管理系统的应用对于变电站的有序运行至关重要。第一,就地监控功能。主要是通过图形显示、报表输出以及事件记录、鸣笛报警等方式来对变电站的情况进行实时的监控,并提供人机交互的管理界面,通过界面的操作和控制,可以让变电站的管理人员全面掌握变电站的运行状况。第二,信息管理功能。自动化的管理系统可以长期的监控变电站的具体运营情况,并对得到的参数和数据进行保存,通过对信息的管理,可以分析变电站的运行情况,有助于及时发现问题并解决问题。第三,远程通信功能。以往,在没有自动化系统的时候,变电站的运行往往是独立的,所以,如果出现问题,很难及时发现和解决,有了远程通信的功能,使得变电站真正连接成了一个整体,会使供电更加安全。
(2)变电站通信网络层应用现状。变电站的网络通信主要是通过系统间的交换,实现信息资源的共享,减少配置二次设备,进而确保变电站自动化系统的安全运行与经济实用。我国变电站内的通信网络层自动化系统主要有两种结构形式,分别是双层网络结构和单层网络结构。双层通信网络结构即是指间隔层设备在总线的支持下同通信控制单元取得联系,进而发送给通信控制单元动作指令,使得低一级别的以太网完成所需信息的交换;单层网络结构的应用取消了控制通信系统,间隔层设备与变电站之间通过一层网联结。
2 自动化技术在变电站应用中的问题分析
(1)变电站自动化技术先进性、实用性以及可靠性的协调。 我国变电站的自动化建设起步较晚,所以,在理论研究和实践应用方面还存在一定的问题。自动化技术具有先进性、实用性、和可靠性的特点,但是,其如何有效的协调就成为了重要的问题,目前,我国变电站的自动化技术还处于小规模的应用阶段,并没有大规模的投入使用,所以,我们要进一步的加强研究,做好自动化技术先进性、实用性以及可靠性的协调工作,为以后的大规模投入使用奠定基础。
(2)变电站内部通信的缺陷分析。变电站内部通信的缺陷又是目前存在的一大问题。我国的自动化技术大多采用的是间隔层、站内通信层以及变电管理层的结构,目前,变电站管理的各个环节对间隔层的重视程度是相对较高的,但是,变电站的内部通讯层却是存在一定的缺陷。这一类的设备监测缺乏统一的规范和标准,同时,模拟和测试站内通讯也比较困难,导致了站内通讯容易被忽略,严重影响了变电站自动化技术的发展。
(3)变电站自动化系统的验收及校验问题。变电站自动化系统的验收和校验是正是使用之前的一项关键工作,只有通过严格验收和校验工作的系统,才能正常的投入使用。目前,我国的验收和校验工作总体还是可以的,一些显性的问题是可以检查出来的,但是,一些隐性的问题却很难通过验收和校验来检测出来,从而对变电站的使用造成了隐患。
3 自动化技术在变电站中的发展前景
(1)由控制集中、功能分散向分布分层网络的发展。自动化技术在变电站的应用当中具有非常广阔的前景,结合目前的网络技术和信息技术,将由控制集中、功能分散的情况,向着分布分层网络发展,使自动化的管理和运营更加有序。在接下来的发展过程当中,变电站自动化系统的各个模块将实现更高的独立性,从而避免相互影响,产生更高的效率,也减少了单个问题对整个系统所造成的影响。
(2)从专用设备到平台方向发展。我国变电站自动化设备存在设计不统一,标准不一致的情况,这就导致在使用过程中的诸多不便,随着科学技术的不断发展,变电站自动化系统也从专用设备向着自动化平台的方向发展开来,增强了系统的标准性和可维护性。
(3)从传统控制向综合智能方向发展。近年来,变电站的自踊系统得到了广泛的应用,也使我国的供电水平有了很大的提高,在这个背景下,我国对变电站自动化系统的研究投入也更大了。目前,自动化系统的一个重要发展方向就是从传统的控制,向着综合智能方向发展。通过将自动化技术和智能化技术的结合,系统可以根据具体的参数和数据,通过智能化的分析,来找到最优的供电模式,同时,如果发生问题,智能系统也可以提供最佳的解决方案。所以,综合智能的发展方向将是接下来很长一段时间我国变电站自动化系统的发展方向。
4 结束语
变电站的自动化技术的应用与发展,极大的促进了我国供电水平的提高。近年来,我国给予了这项工作极大的重视,将投入大量的资金和精力,进一步促进变电站自动化水平的提高,从而为民生工程的建设提供新的力量。
参考文献:
[1]胡清根.浅谈变电站自动化的应用与发展 [J].城市建设理论研 究(电子版),2012,8(27):32-33.