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【關鍵詞】建筑工程;電氣自動化前言
中圖分類號:K826.16文獻標識碼:A 文章編號:
一, 前言
建筑行業是我國重要的經濟增長行業之一,對國民經濟的發展和人們生活水平的提高有著密切的關系。伴隨著科學技術的發展和經濟文化的交流,人們的生活水平和生活質量有了巨大的提升,對建筑工程的設計施工以及管理都提出了更為嚴格的要求,傳統的實用和簡單的具有外部的藝術美感已經難以滿足人們日益多元化的需求,加強對建筑行業的電氣自動化研究,對建筑行業設計施工中,配備先進的現代化電氣設備,實施建筑工程項目的電氣自動化,這是現代化建筑設計施工和滿足人們日益多變的經濟文化需要的客觀要求。經過實踐證明,建筑工程的電氣自動化,不僅僅關系到整個項目工程的施工進度,更是建筑工程行業實施質量競爭的核心和關鍵。在現代化的建筑工程設計施工中,實施電氣自動化,提高自動化水平,是我國建筑行業的發展要求。
二.我國建筑行業電氣自動化現狀和存在的問題
1.我國建筑行業電氣自動化現狀
在我國的建筑行業,通過多年不斷的發展和研究,電氣的自動化已經初具規模,電氣自動化程度日漸加深,電氣自動化水平逐漸提高,電氣自動化在我國建筑行業的應用和發展,為我國的建筑行業的繁榮作出了重要貢獻,但是從我國的整體工程建筑電氣自動化水平來看,依舊存在著很多問題,新設備新技術應用緩慢,電氣自動化的設計施工不夠科學,管理不夠完善等一系列問題,使得我國在電氣自動化進程中,無論是電氣自動化水平還是電氣自動化程度,都遠遠落后于西方發達國家,使得我國的建筑行業相對于西方發達國家而言,無論是在電氣的設計施工上,還是電氣自動化的安全穩定上,都缺乏很強的競爭力,新時期下,正確理性面對我國建筑電氣自動化的現狀,找出存在的缺陷,加大對電氣自動化的研究,提高我國建筑行業的電氣自動化水平,是我國現代化發展的客觀要求和必然選擇。
2.我國建筑行業電氣自動化存在的問題
(一)電氣自動化高端人才不足,電氣自動化缺乏核心支撐
我國目前的建筑行業整體規模相對小,資金積累不夠,難以留住高端的優秀管人才,企業的積累缺乏,使得整個建筑行業中電氣自動化設計施工的高層核心技術人員缺失,使得整個建筑行業電氣自動化缺乏活力和技術保證。
(二)新技術新設備應用緩慢,核心競爭力不足
我國的建筑行業在電氣自動化上有了一定的發展,但是缺乏鉆研突破的研究技術精神,缺乏對核心技術的研究,自動化設備多采用進口和引進,且應用的速度緩慢,難以形成自己企業的核心專利,難以保持自動化的核心競爭力。自動化市場尚不完善,不夠健全,惡性競爭,市場規范不嚴格,且產品品牌單調,品牌知名度不高,難以和國際知名自動化品牌競爭
(三)建筑行業對電氣自動化的管理不善,電氣自動化的質量難以保證
建筑行業發展迅速,很多管理者多想盡一切手段來提高建筑工程的效益,為了大幅度降低成本,使用假冒偽劣的電氣設備和電氣產品,設計部符合國家標準的施工安裝方式,使用質量難以達到質量標準的材料等一系列問題,使得整個電氣自動化的設計施工中,質量難以得到保證,同時,很多施工的企業由于企業的自身實力有限,缺乏一定的電氣自動化的監測設備和監控設施,在施工和對整個電氣化管理中,難以全面,難以科學精細,這些方面都嚴重影響到整個電氣自動化的水平和質量。
三,我國建筑電氣自動化的重要意義
1. 這是保證工程建設質量和進度的客觀要求
實施電氣自動化,加強對先進技術和設備的應用速度,采用科學嚴謹的設計方式和施工程序,加強對電氣自動化的管理,加強對各種電氣設備,電氣材料的管理監督,保證了整個工程建筑的工程質量,同時,可以大幅度降低工程成本,并合理的控制工程的進度,電氣自動化的水平提高,亦有助于保證整個工程建筑中的安全。
2. 實施建筑電氣自動化,有助于整個建筑市場的規范化
電氣自動化的進程加快,對整個電氣行業的技術人員和管理人員都提出了更高的要求,不僅僅要求有豐富的管理經驗,更需要有精湛的電氣技術和較高的工作素養,同時,電氣自動化很大程度上減少了工程中的暗箱操作等弊端,敦促著工作人員依法辦事,嚴格執行相關的規章制度,有助于促進整個建筑市場的規范化管理。
四.我國建筑行業電氣自動化的發展趨勢探究
1. 電氣自動化將會朝著智能化方向發展。
縱觀我國目前的建筑工程發展行情,電氣自動化的發展應用,智能化是其核心部分,所謂智能化表現在其具有多種新功能。在在建筑行業控制方面,有關的現場儀表在一起,在現場實現自主調節,從而實現控制的徹底分散使調節要加及時,并提高了整個系統的可靠性。
2. 電氣自動化的操控更為精確,更加精工。
建筑行業中競爭越發激烈,對工程產品質量的要求越來越嚴格,實施電氣自動化,先進技術的采用,科學管理方式的實施,整個建筑工程的自動化水平不斷升高,使得施工標準更為嚴格,產品的精度朝著更高的方向發展,因此,自動化在建筑工程中會有著更嚴密精確的要求。
3.無線技術是電氣自動化操作更簡便準確。
在現代的建筑行業,電氣自動化能夠實現非接觸傳輸,特別適用于惡劣環境或振動、高速旋轉對象的監控,而且降低了安裝成本、持續降低運行維護成本,同時更換方便,便于升級。還能夠減少接插件故障,移動自由且不受限制,建筑行業電氣自動化是工廠測控模式的變革,將會有力的推進我國建筑行業電氣自動化進程。
五,我國建筑行業電氣自動化的發展建議
1.政府加強對建筑工程電氣自動化實施的引導和扶持
建筑工程電氣自動化企業關系到國民經濟的發展和人們生活水平的提高,政府加大對建筑行業電氣自動化的支持引導,政府部門要引導自動化企業轉變觀念、穩定心態,提高產品質量以及服務質量,引導優秀的國產品牌進入重要領域,為民族企業的發展提供空間。
2.建筑行業加大對電氣自動化核心技術的研究,加大投入力度。
建筑行業要加強對各種電氣設備和電氣設計施工技術的研究探討,加強各個建筑單位之間的通力合作,不斷加大對新技術新設備和心的管理理念的引進和運用,加大投入,實現各種電氣自動化核心技術的突破,使得建筑行業實現整個設計施工方式的轉變,提高整體的核心競爭力。
六.結束語
建筑行業關系到國計民生,實現建筑行業的電氣自動化,加大對各種電氣自動化技術的研究,不斷實現各種技術和管理方法的突破,是提高人們生活水平和生活質量,促進整個建筑行業快速健康發展的客觀要求,必須得到各方面的支持和重視,以建筑行業的電氣自動化,帶動整個社會的自動化進程,這是促進我國整個社會自動化的有效方式之一。
參考文獻:
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[6]陳俊峰 超高建筑電氣自動化設備項目工程管理論述 [期刊論文] 《中國房地產業》 -2011年12期
1 電氣自動化的,節能概述
電氣自動化是一門重要的電力學科,與工業生產和人們日常生活息息相關,在改善勞動條件和提高勞動生產率、運行成本、工作效率等方面發揮著重要作用。由于當前電網線路中有大量諧波,從節能和消除諧波方面考慮,電氣自動化系統應積極利用有源濾波器、無功補償、變壓器等技術[1],減少電路傳輸損耗,實現電氣自動化系統的節能效果。
2 電氣工程的節能設計
2.1 高運行效率
為了提高電氣自動化系統的運行效率,應盡量選擇節能型的電力設備,通過減少系統損耗、無功補償、均衡負荷等方法,治理電網線路的不平衡電壓,平均分擔導線負荷壓力,不僅可有效提高系統運行效率,并且獲得明顯的節能效果。例如,在電氣自動系統配電設計時,可合理選取設計參數和調整電路負荷,從而提高電氣系統電源設備的綜合利用率和運行效率,直接或者間接地降低電能損耗。
2.2 完善配電設計 [本文轉自DylW.Net專業提供寫作物理教學論文和職稱論文的服務,歡迎光臨Www. DylW.NEt點擊進入DyLw.NeT 第一 論 文網]
配電設計應首先考慮電氣自動化系統的適用性,滿足供電設備的穩定性、可靠性要求和用電設備的電力負荷容量要求以及電氣設備度對控制方法的要求等。在設計配電系統時,除了要滿足電氣設備和用電設備的運行要求外,還要確保電力系統的可靠、靈活、易控、穩定、高效等。其次,重點考慮電力系統的穩定和安全性,第一要確保電氣自動化系統線路具有良好的絕緣性,第二,在設計走線時,應嚴格控制水平導線的絕緣距離,第三,確保導線的動態穩定、熱穩定和負荷能力的裕度,保障電氣自動化系統運行中配電設備和用電設備的安全、穩定性,同時應做好電氣自動化系統的接地和防雷設計[2]。
3 節能技術在電氣自動化中的應用
3.1 加裝有源濾波器
電網線路中的大量諧波易導致電氣自動化系統中的電氣設備出現誤操作,為了提高電氣自動化系統的安全性,可在電氣設計時加裝有源濾波器,消除電網的大量諧波,降低電氣自動化系統的線路損耗。隨著電網線路中各種電氣設備數量不斷增加,電網線路諧波也不斷增加,這時基波電壓和諧波阻抗電壓易發生重疊,導致電力系統電壓發生不同程序畸變,引起電氣設備誤動作。在電氣自動化系統中加裝有源濾波器可有效解決這個問題,有源濾波器使用功率寬、動態性能好、反應速度快,并且可有效補償電網線路的無功功率,通過有源濾波器過濾電網線路的諧波,有效減少電氣設備的誤操作和誤動作,提高電氣自動化系統的節能效果。
3.2 加裝無功補償裝置
在電氣自動化設計中,可適當加裝無功補償裝置,減少電路損耗,確保電網的運行效率和運行質量,提高電力系統的安全性和穩定性。通過加強無功補償裝置補償電網線路的無功功率,應滿足以下要求:其一,根據電網無功功率情況,設置無功補償裝置的投切參數物理量,可有效避免無功補償裝置發生投切震蕩、無功倒送等情況;其二,安裝無功補償裝置時,對電網線路的局部區域進行就地補償,特別是用電量較大的線路,不僅可保障電網供電質量,而且可有效減少電網線路無功功率的長距離傳輸,具有顯著的節能效果;其三,為了獲得更好地武功補償效果,在選擇無功補償裝置的投切方式時,由于無功補償裝置的分擔方式、投切開關方式、按編碼分配方式、按比例分配方式等難以達到預期的無功補償效果,因此最好采用具有調節平滑、跟蹤準確、適應面廣等特點的模糊投切方式[3];其四,在使用無功補償裝置對電網線路進行無功功率補償時,要根據電氣自動化系統的具體運行參數值,如目標功率因數、配電電壓值、電流負荷等,來合理確定電容器容量。
3.3 優化變壓器選擇
為了提高電氣自動化系統的節能效果,應優化變壓器的選擇,一方面,電氣自動化系統應盡量選擇節能型變壓器,降低變壓器的有功功率損耗;另一方面,變壓器電氣設計,通過在三相電源上均勻分解單相設備、單相無功功率補償裝置、三相四線制供電等方式,減少電網線路的不平衡負荷,具有良好的節能效果。
3.4 減少線路傳輸損耗
由于電網線路上有電阻,在電能傳輸過程中不可避免會產生有功功率損耗,雖然這部分損耗不可能完全消除,但是可通過一定措施,最大程度的降低線路損耗。第一,增大導線橫截面積,在確保電氣自動化系統的電氣特性基礎上,適當增加導線橫截面積,降低導線電阻,從而減少線路損耗;第二,合理設計布線路徑,電氣自動化系統設計在導線布線時,應合理設計布線路徑,避免線路過度彎曲,可有效減少導線電阻;第三,減少負荷中心和變壓器之間的距離,縮短供電距離,減少電網線路傳輸電能的功率損耗;第四,為了減少電網線路電能損耗,盡量選擇電導率較小的導線材質,提高電網線路的節能性。
4 結語 [本文轉自DylW.Net專業提供寫作物理教學論文和職稱論文的服務,歡迎光臨Www. DylW.NEt點擊進入DyLw.NeT 第一 論 文網]
在節能減排的社會大環境下,電氣自動化節能設計引起人們的廣泛關注,結合電氣自動化系統的運行要求,積極應用多種節能技術,優化電氣自動化系統節能設計,最大限度地發揮節能技術在電氣自動化中的作用,減少電網損耗,實現最大化的經濟效益和社會效益。
參考文獻
[1]馬建華.數字技術在工業電氣自動化中的應用與創新[J].制造業自動化,2012,06:142-144.
關鍵詞:電氣控制;PLC技術;自動化;無人值守
1 引言
隨著可編程邏輯控制器(PLC)技術的逐漸發展,很多工業生產要求實現自動化控制的功能,都采用PLC來構建自動化控制系統,尤其是對于一些電氣控制較為復雜的電氣設備和大型機電裝備,PLC在電氣化和自動化控制方面具有獨到的優勢,如順序控制,可靠性高,穩定性好,易于構建網絡化和遠程化控制,以及實現無人值守等眾多優點?;诖耍琍LC技術逐漸成為工業電氣自動化控制的主要應用技術。
本論文主要結合數控機床的電氣化功能的改造,詳細探討數控機床電氣化改造過程中基于PLC技術的應用,以及PLC技術在實現數控機床自動化控制功能上的應用,以此和廣大同行分享。
2 數控機床的電氣化改造概述
2.1 數控機床的主要功能
數控機床是實現機械加工、制造和生產中應用的最為廣泛的一類機電設備。數控機床依托數控化程序,實現對零部件的自動切削和加工。但是目前我國仍然有超過近1000萬臺的數控機床,主要依靠手動控制完成切削加工,無法實現基本的電氣化和自動化控制。為此,本論文的主要的目的是基于PLC控制技術,實現數控機床的電氣化改造,主要實現以下功能:
(1) 數控機床的所有電機、接觸器等實現基于PLC的自動化控制;
(2)數控機床的進給運動由PLC控制自動完成,無需人工手動干預;
(3) 自動檢測零部件切削過程中的相關參數,如加工參數、狀態參數等等;
(4) 結合上位機能夠實現對數控機床的遠程控制,以達到無人值守的目的。
2.2 電氣化改造的總體方案
結合上文對于數控車床的電氣化、自動化改造的功能要求,確定了采用上位機與下位機結合的自動化改造方案。該方案總體結構分析如下:
(1) 上位機借助于工控機,利用工控機強大的圖像處理能力,重點完成數控車床的生產組態畫面顯示,以及必要的生產數據的傳輸、保存、輸出,同時還要能夠實現相關控制指令的下達,確保數控車床能夠自動完成所有切削加工生產任務。
( 2)下位機采用基于PLC技術的電氣控制模式,由傳感器、數據采集板卡負責采集數控車床的生產數據、環境數據、狀態數據等所有參數,由PLC實現對相關數據的計算,并傳輸給上位機進行相關數據的圖形化顯示和保存;另一方面,PLC控制系統還接收來自于上位機的控制指令,實現對數控車床的遠程控制。
(3) 對于數控車床最為關鍵的控制――進給運動的控制,利用PLC+運動控制板卡的模式實現電氣化和自動化的控制。具體實現方式為:選用合適的運動控制板卡,配合PLC的順序控制,對進給軸電機實現伺服運動控制,從而實現對數控車床進給運動的自動化控制。
3 數控車床電氣化自動控制改造的實現
3.1 系統改造結構設計
數控車床的電氣化自動控制改造,其整體結構如下圖1所示,其整體結構主要由以下幾個部分構成:
3.1.1 底層設備
底層設備主要包括兩個方面,首先是實現數控車床自動切削加工運轉等基本功能的必要電氣、機電設備,如電源模塊、電機模塊等,這些機電設備能夠保證數控車床的基本功能的穩定可靠的實現;其次,底層設備還包括各類傳感器,比如監測電機轉速、溫度的速度傳感器和溫度傳感器,監測進給軸運動進給量的光柵尺等,這些傳感類和數據采集類設備為實現數控車床自動化控制提供了基礎數據源。
3.1.2 本地PLC站
本地PLC站主要負責接收底層傳感設備傳送過來的傳感參數、狀態參數及其他檢測參數,通過內部程序的運算,判斷整個數控車床的工作狀態,并將其中的重點參數上傳到遠程控制終端進行數據的圖形化顯示、存儲、輸出打印等操作;另一方面,本地PLC站同時還接收來自于遠程控制終端所下達的控制指令,比如停機、啟動等控制指令,PLC站通過對相應執行器(比如電機)的控制,從而實現自動化控制的功能。
3.1.3 遠程控制終端
遠程控制終端主要是依賴于工控機實現的上位機數據管理和狀態監控,需要專門開發一套面向數控車床加工、生產和自動控制的軟件程序,以實現對數控車床的遠程化、網絡化、自動化控制,真正實現無人值守的功能。
基于PLC的數控車床電氣自動化改造框圖
3.2 PLC電氣控制系統的設計實現
本研究論文以CK6140普通數量機床為具體研究對象,詳細探討其電氣化、自動化控制的改造。通過上文對機床改造方案和結構功能的分析,可以確定整個機床電氣化、自動化改造,一共需要實現14個系統輸入,9個系統輸出。結合控制要求,這里選用日本三菱公司的FX2N-48MR型PLC,輸入回路采用24V直流電源供電方式。根據對數控機床的各模塊控制功能的分析,選用合適的接觸器、繼電器、開關、輔助觸點等電氣控制元件,與PLC共同實現對電氣設備的控制,比如PLC通過接觸器控制電機模塊,PLC通過繼電器控制電磁閥等部件,從而完成基于PLC控制的數控車床電氣化改造。
4 結語
隨著電氣設備的越來越復雜,工業生產對于電氣控制的要求也越來越高,基于PLC的自動化控制技術得到了廣泛的應用,逐漸成為了當前工業自動化生產控制中的主流技術之一。采用PLC技術最大的優勢在于實現自動化控制同時具有較高的可靠性和抗干擾能力,極大的避免了由于采用單片機技術而造成的系統不穩定現象。本論文結合電氣控制詳細探討了PLC自動化技術的應用,給出了具體的系統設計實例,對于進一步提高PLC自動化技術的工業化應用具有很好的指導和借鑒意義。
關鍵詞:電氣自動化技術 應用電力系統 發展前景
中圖分類號: TM712 文獻標識碼: A 文章編號:
一.引言
我國對電氣自動化技術的研究與發展始于上世紀50年代,它是一門綜合性較強的技術學科,也是生產現代化的一種標志,近些年,計算機技術、通信技術、電子技術及嵌入式技術迅猛發展,也促進了電氣自動化技術在各行各業的應用取得了很大的進展。也引發了工程領域的一場技術革命。電氣自動化讓各個行業都走進了現代的、先進的生產方式與管理領域,走入了自動化發展階段。電力系統的發展使對電力的生產、傳輸及計量等提出了更高的要求,因此,將自動化技術應用于電力系統是行業發展的必要,自動化技術也是電力行業的發展中發揮出越來越重要的作用。
二.自動化發展趨勢。
自動控制技術正趨向于智能化、最優化、協調化、適應化、區域化發展。在設計分析上日益要求面對多機系統模型來處理問題。在理論工具上越來越多地借助于現代控制理論。在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用,保證了控制操作的高可靠性。在研究人員的構成上益需要多“兵種”的聯合作戰。
自動化的發展則趨向于:
(1). 由開環監測向閉環控制發展,例如從系統功率總加到AGC(自動發電控制);
(2). 由高電壓等級向低電壓擴展,例如從EMS(能量管理系統)到DMS(配電管理系統);
(3). 由單個元件向部分區域及全系統發展,例如SCADA(監測控制與數據采集)的發展和區域穩定控制的發展;
(4). 由單一功能向多功能、一體化發展,例如變電站綜合自動化的發展;
(5). 裝置性能向數字化、快速化、靈活化發展,例如繼電保護技術的演變;
(6). 追求的目標向最優化、協調化、智能化發展,例如勵磁控制、潮流控制;
(7). 由以提高運行的安全、經濟、效率為完成向管理、服務的自動化擴展,例如管理信息系統在電力系統中的應用。
三.機電自動化中電氣自動化技術應用方向。
1. 電力系統自動化實時仿真系統的應用。
該仿真系統在可提供大量實驗數據的前提下,還可多種電力系統的暫態及穩態實驗同步進行,還能用以協助科研人員測試新裝置,且多種控制裝置都能與其構成閉環系統,從而為靈活輸電系統及研究智能保護的控制策略提供了一流的實驗條件。電力系統數字模擬實時仿真系統的引進,方便了對電力系統負荷動態特性監測、電力系統實時仿真建模等方面進行深入研究,從而建成具備混合實時仿真環境的實驗室。
2. 綜合自動化技術與智能保護的應用。
目前,國內的綜合自動化領域的研究已達到國際先進水平,智能自動化保護技術領域的研究相對處于國際領先水平,研制的分層式綜合自動化裝置能夠適用于各種電壓等級電站。將國內外最新的人工智能、網絡通信、微機新技術、自適應理論、綜合自動控制理論等應用于電氣自動化保護裝置中,對電力系統自動化保護的新原理進行了研究,可以大大提高電力系統的安全水平,使得新型保護裝置具有智能控制的特點。
3. 電力系統中人工智能的應用。
電力系統及其元件的故障診斷、運行分析、規劃設計等方面將模糊邏輯、專家系統以及進化理論應用到實際研究,并且結合電力工業發展的需要,開展了電力系統智能控制理論與應用的研究,同時也開展了在上述實用軟件研究的基礎上以提高電力系統運行與控制的智能化水平。
4. 電力系統配電網自動化技術。
該技術采用的模型為最新國際標準公共信息模型,輸電網的理論算法采用與配網實際與高級應用軟件相結合,負荷預測時配合應用人工智能灰色神經元算法進行,最后進行潮流計算時采用配網遞歸虛擬流算法。電力系統配電網自動化技術取得了重大技術突破,主要表現在信息配網一體化、高級應用軟件、配網模型、中低壓網絡數字方面,最終,解決了載波正在配電網上應用的路由、衰耗等技術難題,正是因為采用數字信號處理技術,才得以提高了載波接收靈敏度。
四.電氣自動化在辦公自動化中的應用。
1. 辦公系統需要實現自動化。
辦公系統主要應用于企事業單位的管理系統等方面,構建企業自動化管理系統需要很多技術的支持,例如計算機技術,通信技術及自動化技術。自動化辦公系統是提高工作效率與管理效率的有效方法,因此,實施辦公自動化信息戰略是企事業實現現代化辦公的需求與趨勢。企業的辦公系統實現自動化可以基于軟件來實現,也可基于硬件與軟件相結合的方法來實現,但是要注意到系統的開放性,可擴充性及升級的簡易性。現行的辦公系統還要具有良好的兼容性,這樣可以有效的節約系統的資源,還可以節約成本,在實際的辦公自動系統中已經有了很多成功的案例。
2. 辦公自動化的技術平臺。
當前,有代表性的三種主流的辦公自動化技術主要有三種,既LotusDomino/Notes平臺上辦公自動化系統,它也是最早的辦公自動化應用系統;基于Microsoft平臺的辦公自動化系統模式,主要采用WinNT/2000操作系統,以ASP為開發語言提供內容存儲;還有就是基于基于Jsp/Java平臺的辦公系統,其實現原理與上一種技術基本是一樣的,只在是使用的開發語言上略有不同,且其在系統的維護上費用較高。這三種技術平臺在設計與實施辦公自動化系統上有不同的應用領域,也是推動辦公系統自動化進程的主要技術。現在已經演變出更多的技術來實現辦公自動化。
3. 辦公自動化系統的核心功能的實現。
辦公自動化系統的核心功能主要是公文的收文、批閱、流轉與存檔等。但在對公文處理一岙會涉及到公文的流轉,其過程實現是較為復雜的,在開發的過程中也會受到很多方面的制約。其中有公文的查閱權限調協,公文的、修改、刪除等操作,都要在辦公自動化系統中實現,其中的關鍵技術主要有數字簽名技術、傳輸加密技術以及審批身份驗證技術等。辦公自動化系統核心功能的劃分與實現要與客戶的需求分析為依據,其主要原則則是要達到理念優先、技術先進、功能齊全、性能優良、價格合理。這些也是辦公自動化系統發前的前景與方向。
五.電氣自動化在汽車性能設計上的應用。
近些年,我國的經濟取得了很大的發展,但是伴隨著汽車數量的增加與路況復雜程度的不斷提高,駕駛的難度也越來越高,并且開始逐漸融入人類的能力范疇。當前,汽車駕駛自動化的實現主要借助于計算機技術及控制技術來實現?,F在,汽車的競爭已經進入了白熱化的狀態,汽車生產廠家都下大力氣在汽車性能的提升上,其中自動化就是它發展的一個重要方向。駕駛者可以在計算機的協助下將駕駛工作逐漸轉移到用自動化技術來實現,通過廠商的大力發展,自動化技術在提升道路利用率,降低車輛的制造成本及燃油消耗方面都取得了進展與突破,收獲了可觀的經濟效益。
六.發展前景。
1. 電氣自動化工程系統的統一化。統一電氣自動化工程系統對電氣自動化產品的設計、測試、開機、維護都有重要意義。能夠把開發系統從運行系統中獨立出來,這對電氣自動化工程控制系統來說,是跨越性的一步,能夠將系統通用化。系統的網絡應該保證現場的設施、監管體系、企業工程的管理數據保持共通。
2. 電氣自動化工程控制系統的市場化。產品想長久的發展,就要深化制造部門的體制改革,還要關注市場化的影響,以便保證產品能夠滿足市場的需要。同時,企業不僅要在技術的開發上投入,還要使零件的配套生產市場化、專業化。產業市場化是產業發展的必然趨勢,這對提升資源配置效率有著顯著的促進作用。
3. 電氣自動化控制系統的標準化接口。采用微軟公司的標準化技術后,工程的成本大大降低了,成功地實現了數據資源的共享??紤]到自動化系統策劃方案的重要,當企業進行系統連接時,必須采用微軟操作系統,那么這種情況下辦公室使用的就是 IP 系統,管理系統和自動化控制之間聯系的建立就是通過 PC 系統。程序標準化接口使廠家之間的數據交換有了保證,解決了通訊產生的難題。
4. 電氣自動化工程的生產將更加的安全。安全防范技術的集成化是電氣自動化工程控制系統的一個發展方向,重點就是保證系統的安全。在非安全狀態下,用戶要如何選擇才能實現安全。在分析我國市場的發展特性后,我們應該從最高安全級別開始,逐漸延伸到安全級別低的領域,硬件設備與軟件設備,公共設施層與網絡層,實現對此系統的安全設計的全面研究。
5. 電氣自動化工程控制系統的創新技術。在我國電氣自動化發展計劃的指導之下,隨著市場化的環境,不斷提升電氣自動化工程控制系統的創新能力。并且企業不斷吸收創新技術以提升自身的創新能力,而科研的投入,為電氣自動化的創新提供了更加廣闊的空間,加強政策上的扶持,健全、完善機制對創新都是非常有利的。目前我國企業主要生產一些中低檔次的產品,產品主要服務于中小型的項目,企業應該打開自主創新的新局面,轉換經濟增長模式,逐漸提升創新能力。
電氣自動化可以與地球數字化互相結合。此設想包含了自動化的創新經驗,可以把大量的相關數據整體為坐標,最終成為一個電氣自動化數字地球。將信息全部放入計算機中,與網絡結合,不管人們在什么地方,根據地球地理坐標,便能知道任何地方的數據信息。還可以加強企業與相關院校之間的合作。鼓勵企業到此專業的學校中建立車間,進行技術生產等,建立學習形生產培訓基地。還可以走入企業進行教學。將實踐能力和理論學習結合在一起。此外,還要與現代網絡聯系起來,積極利用已有的科學技術。加強專業培訓,提供研究人員水平等。
七.結束語
電氣自動化技術我國有幾十年的發展歷程,其中經過了多次變革與專業的調整,但是由于其應用范圍廣泛,在社會的各種生產層面都會有所應用,與其他科學技術相結合,也對推動了社會生產力的發展,促進了各個行業的發展。電氣自動化技術與其他科學技術的結合與滲透革新了傳統的方法與理念,必將為我國經濟發展起到了重要的作用。
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關鍵詞:數字技術;工業電氣自動化;應用;創新
近年來,計算機技術得到了十分迅速的發展,其應用領域也越來越廣泛,基于數字理念的新技術在電力工業領域中的使用范圍也越來越廣泛,與普通的技術手段相比而言,數字技術的可操作性與可靠性更加的理想,性價比也較高,能夠實現工業電氣自動化的智能操作,也可以在一定程度上促進電力工業的發展,為了更好的實現工業電氣的自動化發展,就需要對數字技術在工業電氣自動化中的應用進行分析與創新。
1.數字技術在工業電氣自動化中應用的作用
電氣自動化對于國民經濟的發展有著重要的作用,這不僅是科技產業化的載體,也是科學技術物化的重要基礎,在科技水平的發展之下,數字化技術已經在電氣工業自動化領域中得到了廣泛的應用,這不僅能夠促進該領域定量化與綜合化的發展,也能夠提升工業自動化領域的自動化水平。截止到目前為止,自動化技術也應用在電氣工程、過程控制、科學計算、經濟、信息、人工智能機網絡通信系統以及計算機輔助系統之中,從這一層面而言,將數字技術應用在工業電氣自動化中能夠對計算機系統起到應有的輔助作用。
此外,數字技術不僅能夠輔助計算機系統進行檢測與管理,也能夠對工業電氣自動化開展維護,數字技術的廣泛應用可以減少工業電氣自動化設備的使用,也可以顯著的提升其準確率與便捷性,此外,數字技術與光纖網絡和數字化互感器的融合也可以顯著的提升自動化應用的有效性以及安全性。與普通的技術相比而言,數字技術也具有操作簡單、邏輯能力強的特征,可以更好的對數據信息進行識別,這樣便可以減少人力、物力與財力的浪費,也能夠保證工業電力自動化的持續性。在具體的操作過程中,操作人員僅僅需要對相關的指令進行傳達與指示,數字技術便可以判別出其中包含的信息,并通過網絡、光線、微波、電纜等完成信息的傳送過程,這就大幅的提升了系統的工作效率。
2.數字技術在工業電氣自動化中的創新應用方式
截止在現階段,數字技術已經在工業電氣自動化中得到廣泛的應用,也取得了一定的發展,但是由于各種因素的影響,數字技術在工業電氣自動化中的應用還存在一些不足之處,最為突出的表現就是發展時間短,未出現標準、統一的規范,且專業性的技術人才數量較少,這就限制了數字技術的應用。此外,我國互聯網技術雖然得到了完善的發展,但是其智能化水平也相對降低,這就導致數字技術的智能化水平也普遍偏低。在社會的發展之下,電力行業對于數字技術的應用要求也越來越高,為了滿足電力行業的發展,必須要創新數字技術,就目前的情況來看,數字技術的創新方式包括完善程序化操作、智能化安裝以及使用虛端子幾種形式,下面就針對這幾種形式進行深入的介紹。
2.1. 完善程序化操作
完善程序化操作的前提就是調度命令,為進行調度命令之前,必須要將審核票據進行數字化處理,并設置好人工操作界面,并以此為基礎設計開關與閘刀,并不斷完善整個系統的功能。此外,為了保證提升系統的各項功能可以得到順利的實施,可以先進行模擬工作,保證系統能夠達到默認識別的狀態,這時,即使工作人員不在場,系統也可以實現正常的運作。
2.2. 實施智能化安裝
為了實施智能化安裝,可以廣泛的將光纖技術利用起來,在連接的過程中,利用間隔層與智能終端實現數據的采集與控制,以便完成雙重設計終端的操作,其中一部分能夠實現對現場信號的傳達與遙控的保護,另外一部分則需要提升整個系統的可靠性。與此同時,還需要完善工業電氣自動化程序的接口,設置好PC自動化平臺,并將此平臺與MES和ERP系統來接連,此外,為了保證數據質量,一般情況下,通訊標準則使用TCP/IP,這樣就能夠滿足用戶對不同數據標準的實際需求。這樣不僅可以提升通訊的智能化效果,也能夠解決平臺自動化的問題。考慮到以上的因素,將數字技術應用于工業電氣自動化的過程中,要做好相關的智能安裝工作,保證整個工業自動化程序可以得到有序的進行。
2.3.虛端子的使用
虛端子在整個工業電氣自動化中有著十分重要的作用,因此,在測控裝置與智能終端的信息交換過程中也得到了廣泛的應用,虛端子可以對母線、全站線路、主變、開關來進行控制,也可以將跳合功能開啟,這樣便可以實現不同裝置間的通信,也能夠保護連閉鎖功能與測控遙控裝置間隔層的保護,此外,虛端子也能夠對二次回路進行管理,這種管理不僅包括對溫度的調控,也包括對檔位的調節,這樣即可對非電量信息進行操作。此外,為了將數字技術的作用充分的發揮出來,還應該創新數字化裝置的設計,以便滿足工業電氣自動化的發展需求。此外,在應用過程中,還要對虛端子進行相關的優化,以便對智能終端系統進行更好的控制。
2.4. 實現操作理念的程序化
對于數字化技術而言,執行力有著十分重要的作用,在下達調度命令之前,還有一些前期工作需要依靠電腦來完成,在進行實際操作時,應該設置好人工預界面,進行開關、閘刀設備的控制,為此,就必須要實現操作理念的程序化,這樣才能夠促進工業電力自動化的開放化與信息化發展。
3 .結語
將數字技術與工業電氣自動化進行有機的結合便可以完成計算機系統的計算、檢測與管理功能,同時,也能夠減少對企業內部人力、物力和財力的浪費,促進電力工業的信息化發展。相信在科技水平的發展之下,數字技術應用性能將會得到不斷的提升。
參考文獻:
[1]馬建華.數字技術在工業電氣自動化中的應用與創新[期刊論文]. 制造業自動化,2012,03(25)
【關鍵詞】智能化技術,電氣工程,自動化,應用探討
中圖分類號: F406 文獻標識碼: A 文章編號:
一、前言
智能技術理論是開發、研究如何延伸、模擬人的智能的理論。作為新興的計算機科學的一個分支,人工智能技術解釋了智能的實質,并在此基礎上生產出一種與人類智能有相類似反應的智能機器。人工智能的研究主要包括:圖像識別、語言識別、機器人、專家系統和自然語言處理等系統。電氣工程主要是研究和電氣工程有關的自動控制、系統運行、信息處理、電子電氣技術、研制開發、信息處理和計算機與電子應用等領域。
二、人工智能控制器的優點
人工智能相對而言具有十分明顯的優點,但是,需要針對人工智能控制的不同類型而進行分析探討。比如,一些人工的智能器,例如模糊神經,遺傳算法等總體而言,都是一種類型,屬于非線形類型的函數近似器,在實際操作過程中,通過使用這樣一種分類,對于總體的了解和加深對總體的認識是十分有利的,同時也有助于促進對一些控制策略的綜合開發和利用。相對而言,上面所講述的一些人工智能的函數類型近似器相對于傳統的函數估計器而言,具有其獨特的優勢,主要表現在,在現實中很多的情況下,想要比較精確的掌握好控制對象的一些動態方程式一件很困難的事情,其過程也很復雜,在這種情況下,當控制器在對一些實際要控制對象的模型時候,會產生很多的不確定因素,這便很大程度的讓設計過程中變得更為復雜,比如遇到非線性,參數的變化等,這些都是一些比較難以掌握的數據,而人工智能控制器在進行這些設計時候,一般都不需要這些控制對象的模型,只是依據這些控制對象的下降時間和響應的時間差異,人工智能控制器就能夠適當的調整自身的性能。
三、電氣自動化智能控制系統在電氣工程中的設計理念
1.利用集中監控式設計理念。在電氣自動化工程中,使用集中化的監控途徑具有比較大的優勢,主要表現在,首先是其維護和運行起來比較簡單,其次,是受到控制站的要求相對較低,同時,相對而言,在進行系統設計時候,要相對簡單一些。利用這種方式時候,很大程度上實現了集中化,將系統各個分項的功能都放到一個處理器上進行運行處理,雖然相對而言要集中了很多,但是也一定程度上加重了處理器的負擔,處理器的運行速度也一定程度上會受到影響。通過筆者多年的相關工作經驗了解到,當一些電氣設備從運行進入到監控狀態時候,伴隨著監控對象的逐漸增加,我們發現,主機的冗余將會逐漸下降,電纜的數量也隨之不斷增加,這就一定程度的使得投資的成本也隨之增加了。在此過程中,一些長距離的電纜也使得系統的可靠性受到了影響。由于隔離閘刀上面的一些操作閉鎖以及一些斷路器的聯鎖一般而言都是采取的是硬接線,同時,很多情況下,隔離閘刀上面的輔助接點有時候難以到位,當這種情況發生時候,電氣工程中的很多電氣設備都將會無法操作。相比而言,這種二次接線的方式是比較麻煩的,很容易發生一些操作失誤,因此,集中式的監控方式在電氣工程中應用時相對比較廣泛的。
2. 利用遠程監控式設計理念在電氣工程中的應用
相對而言,遠程的監控方式在整個電氣自動化工程中具有比較大的優勢,主要體現在,它可以節省大量電纜的增加數,同時,還能夠一定程度上節約很多的安裝費用,也能夠節約很多的材料成本,這只是其在成本和費用上的優勢,其次,相比而言,這種方式還是擁有著組態靈活的強大優勢,有著十分高的可靠性,因此,受到了比較廣泛的應用,但是,這種方式也存在著其局限性,主要表現在,電氣工程中,各種施工的現場總線的通訊速度相對而言是比較緩慢的,加強一些電氣工程中通訊量很大,因此,遠程的監控方式一般而言都比較廣泛的運用于電氣工程中一些相對而言較小的系統監控,而一些面對全長的電氣自動化系統監控則不太適合使用這種方式。
3.利用現場總線監控式設計理念在電氣工程中的應用
現場總線監控可以使系統設計有針對性,對于不同的間隔采用不同的功能,這樣就可以根據間隔的情況來設計。采用這種監控方式除了這些優點外還具有遠程監控方式的優點,同時還可以在隔離設備、模擬量、端子柜等等方面上也有少量的減少,而且電氣智能設備是就地安裝的,與監控系統是通過通訊設備連接的,可以節省了電纜的大量運用,還節約了過多的投資和安裝維護上的工作量,進而減少了成本。
四、智能化技術在電氣工程自動化中的應用探討
1.電氣工程中電網調度的自動化
將電氣自動化技術應用在電氣工程中有著很重要的作用,主要就是能過實現實時評估電力系統的運行狀態,并根據所積累的數據來對電力負荷進行預測,故而在此基礎上將發電控制和經濟調度實現自動化,但是這樣的一個要求只有在省級以上的電網才給予要求。電力系統在運行的過程中要實現實時的進行數據上的采集和處理,并根據數據進行監控,且在數據支持的情況下對電網的運行狀態和安全進行掌握,使其能夠很好的適應現代電力市場的運營需求。
2. 電氣工程中發電廠分散測控系統
電氣工程中發電廠分散測控系統在實際的應用過程中一般采用的是分層分布的結構,其組成是由以太網、遠行人員工作站、過程控制單元以及高速數據通訊網等等方面。而這里說的遠程控制單元就是由只能做輸入和輸出的模件與可冗余配置上的主控模件一起共同組合而成,且主控模件又是通過冗余智能上的輸入與輸出和總線上的輸入與輸出來進行通訊的。其中過程控制單元是可以直接用于生產運行過程中的,并且直接接受熱電偶、熱電阻、開關量和現場變送器等等設備上的信號,還可以再運算完成以后在對設備的運行狀態和參數來進行實時的打印、顯示和信號的輸出,以此來直接驅動其執行機構,最終實現電氣自動化在電氣工程中的生產運行過程的聯鎖保護、控制和檢測等方面的功能。
3.電氣工程中變電站的自動化
電氣工程中的變電站應用的是自動化技術,其主要的目的在于取代人工操作、人工監視和電話通訊,并根據相應的情況來加強對變電站的監控能力,并且還可以實現在變電站上運行的水平和效率都有所提高。這也就是說,變電站中應用自動化技術就是為了全方位的,多層次的來監視變電站各種電氣設備的運行狀況,完成有效地控制。該自動化的特點有:以全微機化的設備來代替以前使用的電磁裝置,并實現計算機屏幕化操作上的監視,在數據傳輸過程中實現自動化運行的管理和統計記錄,是利用計算機電纜來代替電力信號的電纜來實現的。
五、結束語
智能化技術是先進科學技術成果的結合體,對電氣工程自動化的控制具有十分重要的意義,在電氣工程施工過程中,要加大對智能化技術的應用和推廣,如此,可以更好的促進我國電氣工程的快速健康發展。
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本文受廣東省教育科學研究項目“獨立學院電氣工程及其自動化專業實踐教學模式改革創新與實踐探索”項目資助。
摘 要:實踐教學是培養學生實踐能力、創新能力和綜合能力的關鍵環節,對于增強學生的綜合能力以及社會適應力都有重要作用。獨立學院作為應用型人才的培養基地,實踐教學的作用顯得尤為重要。本文總結廣州大學松田學院現行實踐教學中存在的主要問題,逐步分析問題形成的原因,在此基礎上結合電氣工程及其自動化專業本身特點,在實驗教學、畢業論文等多個方面提出新的改革方式,進而開展多層次、多渠道的實踐教學改革,對促進獨立學院教學工作具有重要意義。
關鍵詞:電氣工程及其自動化 實踐教學 實習基地 畢業設計
中圖分類號: G64文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)01(a)-0000-00
Exploration of teaching practice of the Independent College of electrical engineering and automation
Liao Ganzhou Ceng Xia Liu Yan
Guangzhou University sontan College Electrical and Automotive Engineering Department Guangdong Guangzhou 511300
Abstract: Practice teaching is the key to train students' practical ability, innovation ability and comprehensive ability, have an important role in enhancing students' comprehensive ability and social resilience. Independent colleges as applied talents training base, the role of practice teaching is particularly important . This article summarizes the main issues of Guangzhou University Sontan College teaching in current practice, and gradually formed the analysis of the problem, on the basis of combined electrical engineering and automation itself paper proposes a new experimental teaching reform in many areas, thesis, etc. way, and then carry out multi-level, multi-channel practice teaching reform has important significance to promoting independent college teaching.
Keywords: Electrical Engineering and Automation, practice teaching, practice base, graduation design
相對于理論教學,實踐教學更具直觀性、綜合性和創新性,具有不可替代的作用。電氣工程及其自動化專業主要是面向工程培養出基礎扎實、知識面寬、實踐能力強、具有創新能力的電氣工程,自動化工程、電子與計算機應用工程等領域的“寬口徑、復合型”高級技術人才。廣州大學松田學院無論在學生的培養目標或課程設置上,都非常重視學生的實踐能力。
1 現行實踐教學存在的主要問題
實踐教學主要包括各類實驗課程、課程設計、專業實習和畢業論文等。目前的實踐具有教學難以脫離課堂,與知識經濟時代對創新人才的需求不相稱等特點,且存在以下主要問題。
1.1 對實驗課程重視不夠
實驗課程是在掌握理論知識和老師幫助的基礎上,學生將所學理論知識應用于實踐,以提高分析問題和解決問題能力的訓練過程。目前,由于實驗設備不足、教師在備課時沒能將課程的實踐教有機地融入課程體系中等原因,在實驗環節只能簡單的完成驗證性實驗,難以培養學生創新創造能力;此外,由于實驗環節缺乏有效管理機制,甚至存在學生不參加實驗課程、偽造實驗數據,抄襲實驗報告敷衍了事等情況,以致實驗課程效果有限。
1.2 專業實習缺乏有效管理
由于本校采用“3+1”教學模式,學生大四在外進行專業實習、完成畢業論文,而缺乏學校的管理、老師的監督。久而久之學生容易產生倦怠心理,而在實習期間缺乏學校的幫助,接觸本專業先進技術機會較少。
1.3畢業論文選題過于形式
由于獨立學院工科的科研項目較少,在畢業論文選題上,教師只能自擬題目,導致有些選題過于陳舊,難以有突破;學生缺乏實驗條件,導致難以完成本專業畢業設計,選題往往只能停留在電子電路設計、計算機程序設計等對實驗條件要求較低的選題,不能和專業相結合,嚴重制約了學生的對畢業論文的積極性。
2 針對獨立學院存在的問題進行的探索研究
2.1 實驗教學方面
加大實驗室投入,在原有實驗室的基礎上,新建“電力控制實驗室”、“綜合控制實驗室”、“智能仿真實驗室”,滿足學生的實驗課程學習需求,提高學生學習積極性。完善實驗室管理制度,在原有制度的基礎上,進一步完善各種規章制度,建立實驗課程反饋機制,加強實驗課程考核制度,提高學生對實驗課程的重視程度。
2.2 加強校外實習基地的建設
增加實習基地的數量和質量,有助于學生更好地進行專業實習,使學生將所學理論知識與生產實踐有機地結合起來,增強學生感性認識。我系采用集中實習、自主實習結合的方式,學生的和實習基地可以通過雙向選擇的方式進行合作。加強實習管理,本系建立學生校外實習工作的監督機制,每年有5-6次的實習檢查安排,通過實習檢查,可以了解到學生的實習狀態、單位對學生的反饋意見,以便規范校外實習的相關管理制度、與實習基地建立起更緊密的合作關系。
2.3 強化畢業設計管理
畢業設計選題分為三類:與學生實習單位的相關的選題、指導教師科研題目和學生自擬題目,無論是何種選題,都必須具有一點的代表性,并且嚴格執行一人一題政策,一旦發現雷同或者抄襲,指導教師應及早制止并督促其獨立完成。學生分別進行15分鐘左右答辯,根據畢業論文以及答辯情況綜合評定成績。
3 結語
實踐教學對于電氣工程及其自動化專業有著極其重要的作用,在校內通過實驗課加強學生的動手能力,為校外實習提供基礎;在校外通過校外實習基地增強學生的實際工作能力,反之可以鞏固學生在校所學的知識;最后通過畢業設計(論文)檢驗學生的學習成果。通過本學期的實驗教學改革,學生的總體實驗能力明顯提高,對于校外實踐教學以及畢業論文具有一定的引導作用。
參考文件:
[1] 張愛玲, 韓富春, 卜慶華. 電氣工程及其自動化專業人才培養方案及課程體系改革的研究. [J] 太原理工大學學報(社會科學版).第19 卷 第1 期. 2001.3.