引論:我們?yōu)槟砹?3篇電器自動(dòng)化論文范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
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2.1減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多數(shù)是驗(yàn)證性的,主要讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某一物理定律和物理現(xiàn)象。這種教學(xué)方式學(xué)生沒有任何的主觀能動(dòng)性,只是按照老師所給的圖紙進(jìn)行接線、通電,最后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)的缺陷在于結(jié)論已知,沒有任何神秘感。很多學(xué)生在沒有做出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的情況下,編造或者抄襲數(shù)據(jù),造成老師無法判斷學(xué)生成績(jī)的混亂境地。在教學(xué)過程應(yīng)該逐步用一些設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目取代簡(jiǎn)單驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。這些設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)由于實(shí)驗(yàn)結(jié)果未知,會(huì)增加學(xué)生的興趣,提高了學(xué)生自身分析問題、解決問題的能力,使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到充分的發(fā)揮。
2.2用仿真實(shí)驗(yàn)來代替
現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)使用教學(xué)仿真軟件有很多好處。一方面可以在一臺(tái)電腦中做多個(gè)仿真實(shí)驗(yàn),減少由于實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中造成的元件損耗,大幅度降低教學(xué)成本。另外一方面可以利用仿真軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理很分析,并根據(jù)實(shí)際需要自動(dòng)繪制出系統(tǒng)的特性曲線,大大減輕了學(xué)生的工作量,例如在電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè),組態(tài)王仿真軟件就得到了師生的好評(píng),很多學(xué)校都開展了工控組態(tài)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
2.3嚴(yán)抓實(shí)訓(xùn)教學(xué)
考核實(shí)訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)不同,實(shí)驗(yàn)通常是驗(yàn)證某一存在的物理定律和物理現(xiàn)象,而實(shí)訓(xùn)通常是完成某一任務(wù),來達(dá)到訓(xùn)練的目的。實(shí)訓(xùn)成績(jī)的考核是擺在我們面前比較重要的問題之一。針對(duì)學(xué)生普通反映出的實(shí)訓(xùn)教學(xué)的打分隨意,彈性大的缺點(diǎn),通過在實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中采用過程考核的方法,把一個(gè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)課程分成若個(gè)的子項(xiàng)目,每個(gè)子項(xiàng)目又分成若干個(gè)子子項(xiàng)目,每個(gè)子子項(xiàng)目都有相應(yīng)的權(quán)重。每完成某個(gè)子項(xiàng)目就打相應(yīng)的分?jǐn)?shù),最大程度上保證實(shí)訓(xùn)教學(xué)考核科學(xué)化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。
2.4取消課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)
以相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)來代替以筆者個(gè)人的求學(xué)經(jīng)歷和教學(xué)經(jīng)歷來說,絕大部分的學(xué)科的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是失敗的,至少是不成功的。傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì),是在該門課程結(jié)束后,根據(jù)課程要求,與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合,出一些設(shè)計(jì)題目,讓學(xué)生自己完成。例如在學(xué)習(xí)完單片機(jī)課程后,通過安排學(xué)生兩周的時(shí)間內(nèi),按照要求,設(shè)計(jì)出一種用單片機(jī)控制的實(shí)際電路,并把它制作出來,通電調(diào)試、運(yùn)行,寫出規(guī)范的設(shè)計(jì)報(bào)告交老師。然而在實(shí)際的操作過程中常常變味了,具體的做法是把學(xué)生圈禁在一個(gè)帶有電腦的大教室里面,給學(xué)生布置一個(gè)題目,學(xué)生在這個(gè)教師里面完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告即可,其中沒有任何學(xué)生實(shí)際動(dòng)手的內(nèi)容,這樣的課程設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生的鍛煉是極其有限的。學(xué)生通常互相抄襲課程設(shè)計(jì)報(bào)告是常事,老師也沒有一些比較好的方法來制止這種行為。針對(duì)這種情況,筆者認(rèn)為應(yīng)該取消課程設(shè)計(jì),取而代之的是一些與課程對(duì)應(yīng)的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。作為獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生,課程設(shè)計(jì)對(duì)他們來說不現(xiàn)實(shí),在以后的工作中,企業(yè)也很難有機(jī)會(huì)讓獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生做設(shè)計(jì),給他們安排的工作往往是實(shí)際操作。與其效果不好,還不如讓學(xué)生多做實(shí)訓(xùn)練練手。比如在完成了電子電路設(shè)計(jì)理論課程之后,安排學(xué)生做相應(yīng)課程的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié),在規(guī)定的時(shí)間按照?qǐng)D紙安裝、調(diào)試出一個(gè)萬能充電器,寫出實(shí)訓(xùn)報(bào)告即可。
2.5取消畢業(yè)論文環(huán)節(jié)
以頂崗實(shí)習(xí)報(bào)告來代替我國(guó)本科生的畢業(yè)論文環(huán)節(jié)一直被教育專家所詬病,關(guān)于畢業(yè)論文的存廢一直存在較大的爭(zhēng)議,一定程度上這不是一個(gè)學(xué)術(shù)問題,而是一個(gè)利益問題。通常來說,一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)按照工作量計(jì)算10個(gè)學(xué)時(shí),一般的教師帶10~15個(gè)學(xué)生,這就是100~150學(xué)時(shí),而老師一學(xué)期的基本教學(xué)任務(wù)就在200學(xué)時(shí)左右。如果取消了畢業(yè)論文,老師的利益會(huì)受到影響,高校老師肯定會(huì)反對(duì)。而且,畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅僅對(duì)老師有利益瓜葛,而且對(duì)學(xué)校中的打印社有巨大的經(jīng)濟(jì)利益。按照一個(gè)學(xué)生打印的費(fèi)用為100元計(jì)算(包括初稿和終稿),按學(xué)校有3000學(xué)生來計(jì)算,這就有30萬元的經(jīng)濟(jì)利益,由學(xué)校的幾家打印社瓜分。所以,作為利益共同體,學(xué)校的打印社也不希望取消畢業(yè)論文。畢業(yè)設(shè)計(jì)到底對(duì)學(xué)生多大好處呢?畢業(yè)設(shè)計(jì)的全過程一般是這樣的:通常在大四上學(xué)期期末給學(xué)生布置畢業(yè)論文題目之后,學(xué)生就去企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)了,根本沒有時(shí)間寫所謂的畢業(yè)論文。到了來年的4月底5月初的時(shí)候,學(xué)校會(huì)通知學(xué)生返校交論文,并且安排五月中旬答辯。大部分學(xué)生寫畢業(yè)論文的時(shí)間在五月初,寫畢業(yè)論文的時(shí)間都在1~2周。這樣的畢業(yè)論文到底有什么意義?大家心知肚明。除了浪費(fèi)紙張擴(kuò)大內(nèi)需以外,一點(diǎn)用處也沒有。所以筆者建議在一本以下的學(xué)校都取消畢業(yè)設(shè)計(jì),取而代之的是頂崗實(shí)習(xí)報(bào)告。頂崗實(shí)習(xí)報(bào)告主要讓學(xué)生寫一下在企業(yè)中實(shí)習(xí)內(nèi)容以及感想,同樣也可以安排答辯。筆者經(jīng)過調(diào)查,大部分學(xué)生均可以接受頂崗實(shí)習(xí)報(bào)告,它具有可操作性。
2.6加強(qiáng)第二課堂的教學(xué)
加強(qiáng)第二課堂的教學(xué)工作,以申請(qǐng)實(shí)驗(yàn)室的契機(jī),在校內(nèi)開展一些諸如電工實(shí)訓(xùn)技能大賽的活動(dòng),提高學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)的興趣。另外,挑選那些對(duì)專業(yè)有興趣的學(xué)生,組隊(duì)參加電子設(shè)計(jì)大賽、數(shù)學(xué)建模大賽和挑戰(zhàn)杯等等。總之,通過這些比賽,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)的熱情和興趣,幫助和指導(dǎo)學(xué)生開展科研活動(dòng),探討通過所學(xué)職業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問題的思路和方法。通過這些活動(dòng),提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,造成一種崇尚科學(xué)、追求真理、勇于探索的學(xué)習(xí)氛圍,激勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新思想火花的碰撞,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思想、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新觀念。
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1.2電氣自動(dòng)化技術(shù)
電氣自動(dòng)化技術(shù)大多運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)之中,是指在無需工作人員手動(dòng)操作的情形下,利用機(jī)器設(shè)備的自動(dòng)化完成加工生產(chǎn),并在生產(chǎn)管理過程中完成產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、自動(dòng)處理產(chǎn)品信息、對(duì)實(shí)際情況分析判斷等。所有這些程序都不需要人工手動(dòng)操作,全部采用機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)完成。由此可知,電氣自動(dòng)化技術(shù)即指利用電氣設(shè)備控制生產(chǎn)順序、控制時(shí)間的技術(shù),是與電氣工程和機(jī)械設(shè)備息息相關(guān)的內(nèi)容。自動(dòng)化系統(tǒng)的開發(fā)、調(diào)試、應(yīng)用、維護(hù)與產(chǎn)品研發(fā)和電力技術(shù)的管理與應(yīng)用對(duì)電氣自動(dòng)化的要求越來越高。
2電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)理念
2.1遠(yuǎn)程監(jiān)控式理念
遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是一項(xiàng)高技術(shù)、高難度的新技術(shù),是指利用電腦終端對(duì)其他各個(gè)地方的設(shè)備進(jìn)行集中控制的技術(shù)。在電氣工程中運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù),可以大幅度減少電纜使用量,節(jié)省安裝支出和材料使用的成本,還可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的組態(tài)靈活性和可靠性,獲取更高效益。但監(jiān)控式對(duì)傳輸信號(hào)強(qiáng)度依賴性較高,電氣工程的通訊量通常較大,加之現(xiàn)場(chǎng)通訊速度較低,在信號(hào)較差時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控式便會(huì)受到較大的限制。因此,遠(yuǎn)程監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念更適合于系統(tǒng)控制范圍較小的情況,在全自動(dòng)化電氣工程控制系統(tǒng)中并不適用。
2.2集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念
所謂集中化即指將所有的系統(tǒng)運(yùn)行項(xiàng)目控制在一個(gè)系統(tǒng)中集中管理、運(yùn)行,這種設(shè)計(jì)理念操作簡(jiǎn)單、對(duì)控制站的要求較低、在系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)方面較為簡(jiǎn)潔。單一分散的監(jiān)控不管是在處理器安裝方面還是在電纜鋪設(shè)連接方面,都十分繁瑣,而且大量的單一電纜攪合在一起,處理器增多就會(huì)影響處理速度,使處理速度大為降低,這將導(dǎo)致投資成本增加,除此以外,系統(tǒng)的安全可靠性能也會(huì)受到影響。集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念在電氣工程中的實(shí)際應(yīng)用,不僅可以減少投資成本支出,還可以進(jìn)行統(tǒng)一管理、方便快捷,促進(jìn)電氣工程的高效有序運(yùn)行,滿足工作新要求,因此,集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念在電氣工程中應(yīng)用較為廣泛。
2.3現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念
現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控式技術(shù)在當(dāng)前的電氣工程中應(yīng)用最為廣泛,究其原因不外乎其高效性的特征。這項(xiàng)技術(shù)具有實(shí)踐性特點(diǎn),是在大量應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上不斷發(fā)展起來的,不同間隔采取不同的技術(shù)措施是這項(xiàng)技術(shù)能夠廣泛應(yīng)用的重要原因。在具體的操作實(shí)踐中,主要的工作方式是現(xiàn)場(chǎng)安裝,同時(shí)不斷優(yōu)化電纜連接技術(shù),以能夠有效降低電氣工程中設(shè)備的投入成本。在優(yōu)化電纜連接技術(shù)、降低設(shè)備成本的同時(shí),還要盡量減少設(shè)備的隔離和端子柜的使用量,不僅可以降低成本,提高電氣工程的安全性、可靠性和有效運(yùn)行,還可以增加運(yùn)營(yíng)效益。
3電氣自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)方式
3.1計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制、調(diào)節(jié)、操作的實(shí)現(xiàn)方式
利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的操作,是在遵循調(diào)度方案的前提下,對(duì)能夠使電纜關(guān)閉的設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制,電力系統(tǒng)不僅能夠自主的、合理的利用現(xiàn)場(chǎng)控制命令,還能夠轉(zhuǎn)換和設(shè)置相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行方式,如電網(wǎng)的開和關(guān),限制修改操作命令,各種整定值,報(bào)警信號(hào)復(fù)歸等。
3.2人機(jī)聯(lián)系的實(shí)現(xiàn)方式
人機(jī)聯(lián)系的實(shí)現(xiàn)方式是指電氣設(shè)備,包括鼠標(biāo)、鍵盤、打印機(jī)等,通過電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的允許以后,為達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)節(jié)與打印數(shù)據(jù)的目的而調(diào)動(dòng)一切可利用的電氣設(shè)備來運(yùn)行畫面并對(duì)定值不斷修改的方式。此外,這種實(shí)現(xiàn)方式是開發(fā)新的應(yīng)用程序的絕佳方式,極其方便。但其缺點(diǎn)也顯而易見,操作人員只能通過操作成控制調(diào)節(jié)、監(jiān)控電氣設(shè)備、設(shè)置參數(shù)值等簡(jiǎn)單操作。
4電氣自動(dòng)化在電氣工程中的實(shí)踐與應(yīng)用
4.1在電氣管理中的應(yīng)用
在電氣工程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)電氣自動(dòng)化是高新技術(shù)走入各行各業(yè)的顯著表現(xiàn),是高科技發(fā)展的代表,這一應(yīng)用過程注重編程調(diào)試。在應(yīng)用時(shí)采集相關(guān)流量、溫度、壓力等數(shù)據(jù),并對(duì)這些數(shù)據(jù)分析檢測(cè),發(fā)揮電氣自動(dòng)化的輸出控制功能、技術(shù)處理功能,使設(shè)備的使用量和投資額大大降低,有效實(shí)現(xiàn)了設(shè)備控制的精度。對(duì)于電氣工程來說,在施工中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠有效遏制工作人員弄虛作假、敷衍了事的情況發(fā)生。
4.2在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用
對(duì)于電網(wǎng)調(diào)度中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用來說,其技術(shù)主要表現(xiàn)在應(yīng)用性領(lǐng)域的界定,即指實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)局域網(wǎng)中電廠、變電站終端和下級(jí)調(diào)度中心三者之間的有效連接。在應(yīng)用領(lǐng)域中,由網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連接中心服務(wù)器、電網(wǎng)調(diào)度、打印設(shè)備、大屏顯示器等設(shè)備。在電網(wǎng)調(diào)度中,電氣自動(dòng)化的實(shí)際應(yīng)用不僅可以實(shí)時(shí)性評(píng)估電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),還可以對(duì)以電力負(fù)荷為基礎(chǔ)的預(yù)測(cè)采取及時(shí)調(diào)度策略。不僅可以保證電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行,還可以對(duì)數(shù)據(jù)及時(shí)的收集整理分析和監(jiān)控,以適應(yīng)現(xiàn)代化市場(chǎng)的營(yíng)銷需求。
4.3在分散測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
在這方面的應(yīng)用主要以分層的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn),包括太網(wǎng)、工作站、數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)和過程控制單元等四部分組成。工作站主要包括兩類,分別是工程師和運(yùn)行員,是人機(jī)接口的主要負(fù)責(zé)人。過程控制單元是直接應(yīng)用于生產(chǎn)的,其運(yùn)行狀態(tài)主要通過設(shè)備的檢測(cè)實(shí)現(xiàn),并能夠有效控制設(shè)備,以實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過程的連續(xù)性和過程的檢測(cè)、保護(hù)和控制。過程控制單元和工作站輸出的所有信息,發(fā)出的所有指令,都必須經(jīng)由工作站運(yùn)行員接受。工程師工作站的主要職能是負(fù)責(zé)實(shí)行必要的診斷與維護(hù)工作。
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2.1在電網(wǎng)調(diào)度中應(yīng)用電氣自動(dòng)化隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,電氣自動(dòng)化被廣泛地應(yīng)用到很多領(lǐng)域當(dāng)中,其中電氣自動(dòng)化也廣泛地應(yīng)用在電網(wǎng)調(diào)度中。電網(wǎng)調(diào)度是一個(gè)非常重要的工程,它具體指的是通過服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)電的調(diào)度,而電氣自動(dòng)化幫助電網(wǎng)調(diào)度實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。這種調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)表現(xiàn)出了比較強(qiáng)大的功能,主要表現(xiàn)為它可以很好地保障電網(wǎng)運(yùn)行,這個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)主要是依靠了電網(wǎng)運(yùn)行過程中的經(jīng)濟(jì)調(diào)度;同時(shí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)負(fù)荷情況的預(yù)測(cè),這個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)主要是依靠監(jiān)測(cè)和分析電力生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù),對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷的預(yù)測(cè)能夠有效地保護(hù)系統(tǒng),保障系統(tǒng)正常運(yùn)行;而且電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化可以很好地、迅速地確定整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生故障的地方,大大地提高了系統(tǒng)故障排除效率。總而言之,電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化是整個(gè)電力系統(tǒng)提高運(yùn)行效率的有力保障。
2.2在發(fā)電廠發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用在現(xiàn)代生活中,電跟人們的生活是密切相關(guān)的,電成為了人們生活中的不可或缺的生活用品,它的重要性不言而喻,這就意味著發(fā)電廠的重要地位。發(fā)電廠是整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的重要支撐,因此發(fā)電廠的安全運(yùn)行和高效率運(yùn)行是非常重要的,而在發(fā)電廠中通常采用發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)來保障發(fā)電廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn),在發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)中,主要是通過以太網(wǎng)過程控制單元以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)通訊來實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠的發(fā)散監(jiān)控,而且這種發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)一般采用分層結(jié)構(gòu)。發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用,它不僅可以監(jiān)視設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài),這可以作為判斷設(shè)備有無存在故障的標(biāo)志,這樣就能有效地提高發(fā)電廠設(shè)備的使用壽命,大大地改善了發(fā)電廠的效益。
2.3在變電站中應(yīng)用電氣自動(dòng)化隨著電氣自動(dòng)化的發(fā)展,這種自動(dòng)化技術(shù)被廣泛地應(yīng)用,變電站也采用了電氣自動(dòng)化技術(shù)。變電站是整個(gè)電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要的環(huán)節(jié),特別是變電站的運(yùn)行管理是非常重要的,而目前變電站就采用了自動(dòng)化技術(shù)來進(jìn)行運(yùn)行管理,很大程度地提高了變電站的運(yùn)行管理效率。變電站的運(yùn)行管理主要是通過信息處理技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)的,而且形成了自動(dòng)化系統(tǒng),自動(dòng)化在變電站中的應(yīng)用具有很鮮明的特點(diǎn),即人工操作被智能化的操作界面所代替,它推動(dòng)了電力系統(tǒng)又向前邁了一大步,具有劃時(shí)代的意義。
3電氣自動(dòng)化在電氣工程中的不足及改進(jìn)策略
3.1電氣自動(dòng)化在電氣工程中的不足任何事物的發(fā)展都具有雙面性,在發(fā)展的過程中都會(huì)伴隨著一些問題,電氣自動(dòng)化的發(fā)展也比例外。雖然電氣自動(dòng)化在電氣工程中展現(xiàn)出了強(qiáng)有力的優(yōu)勢(shì),不僅可以很好地提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率,而且增強(qiáng)了電力系統(tǒng)的預(yù)后。但是電氣自動(dòng)化的發(fā)展還處于比較初級(jí)的階段,很多相關(guān)的技術(shù)還不是很成熟,仍然存在一些需要解決的問題,在電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,電氣自動(dòng)化常表現(xiàn)出的問題有它不能很好地滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的一些要求,同時(shí)也不能比較有效地負(fù)載現(xiàn)代電網(wǎng),而且常常會(huì)遭到雷擊的破壞,容易受到電磁的輻射和干擾,嚴(yán)重地影響了整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行。這些現(xiàn)行的問題都是需要不斷地解決和完善的,這樣才能保證電氣自動(dòng)化發(fā)揮更大的效用。
3.2完善電氣自動(dòng)化在電氣工程中不足的策略由于電氣自動(dòng)化的發(fā)展還存在一些需要及時(shí)解決的問題,所以科技工作者還要進(jìn)一步的努力,不斷地完善電氣自動(dòng)化現(xiàn)行存在的問題。其實(shí),要想解決電氣自動(dòng)化存在的問題無非要從技術(shù)攻關(guān)和科技理念入手。筆者認(rèn)為統(tǒng)一系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)是一個(gè)相對(duì)有效的措施,因?yàn)榻y(tǒng)一系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)可以降低設(shè)計(jì)所需要的時(shí)間和費(fèi)用,并且方便進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)施和測(cè)試;另外,要想完善現(xiàn)行的問題,還可以加強(qiáng)電氣自動(dòng)化的人性化設(shè)計(jì),改變并完善設(shè)計(jì)理念,應(yīng)該從現(xiàn)階段技術(shù)與時(shí)代精神相符合的程度來進(jìn)行電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì),要更多地考慮人性化電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì),最終才可實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化地迅速發(fā)展。
4電氣自動(dòng)化的未來前景
電氣自動(dòng)化在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛,它在電氣工程中的應(yīng)用已經(jīng)得到了很好地證實(shí),而且在未來的一段時(shí)間里將會(huì)得到更進(jìn)一步地發(fā)展。比如說可以實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的智能化,實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的在線檢測(cè),這主要是在電氣工程方面的前景。另外,電氣自動(dòng)化與人們的生活存在著密切的聯(lián)系,無論是能源節(jié)約、安全生產(chǎn),還是環(huán)境保護(hù)都與電氣自動(dòng)化存在著尤為密切的聯(lián)系,特別是在我國(guó)推行低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí),更需要發(fā)揮電氣自動(dòng)化的強(qiáng)大的作用,先進(jìn)的電氣自動(dòng)化技術(shù)有助于我國(guó)各個(gè)行業(yè)的節(jié)能減排,同時(shí)在實(shí)現(xiàn)高效增產(chǎn)、減少能源消耗和環(huán)境污染方面發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。低碳經(jīng)濟(jì)是我國(guó)未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì),是實(shí)現(xiàn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路,而低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要依靠電氣自動(dòng)化技術(shù)。因此,電氣自動(dòng)化技術(shù)必然會(huì)迎來其發(fā)展的輝煌時(shí)刻,而且在經(jīng)濟(jì)全球化和環(huán)境保護(hù)成為世界性話題的今天,發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)不僅是中國(guó)發(fā)展的目標(biāo),更是全世界各個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必經(jīng)之路,而電氣自動(dòng)化技術(shù)自然會(huì)在全世界各個(gè)國(guó)家快速發(fā)展。
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1.2電氣自動(dòng)化與電網(wǎng)調(diào)度
在具體的工作實(shí)踐中,要想實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的電網(wǎng)調(diào)度,就一定要先有機(jī)地結(jié)合各設(shè)備,諸如對(duì)大屏幕、服務(wù)器等的調(diào)度。電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)是以電氣系統(tǒng)區(qū)域網(wǎng)為基礎(chǔ)的,要很好地結(jié)合起發(fā)電廠、變電站和調(diào)度中心三方面,從而在電網(wǎng)調(diào)度中有效地應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)。所以說,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)存在很多的益處,不但對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控電氣系統(tǒng)運(yùn)行過程中的狀態(tài)有利,使得電氣系統(tǒng)的運(yùn)行能夠確保安全穩(wěn)定。此外,還能基于相關(guān)數(shù)據(jù)的收集、整理,全面地分析數(shù)據(jù),以便對(duì)系統(tǒng)的具體工作實(shí)踐進(jìn)行全面地了解,這就有助于電力系統(tǒng)更加的安全、可靠,促使其得到全面提升。另外,因?yàn)槟軌蚺c持續(xù)發(fā)展變化中的現(xiàn)代化運(yùn)營(yíng)需求相適應(yīng)。
1.3電氣自動(dòng)化與發(fā)電廠的分散測(cè)控系統(tǒng)
在發(fā)電廠中分散測(cè)控系統(tǒng)中,可有效地融合應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)。這里采用的結(jié)構(gòu)主要是分層分布式,并且將很多分單元涵蓋在內(nèi),具體涉及到過程控制、太網(wǎng)等。就當(dāng)中的過程控制單元而言,其往往是直接應(yīng)用于生產(chǎn)過程中,通過這樣的方式來實(shí)時(shí)的監(jiān)控系統(tǒng)中的一些設(shè)備的運(yùn)行狀況。終將有助于更加有效地控制生產(chǎn)的全過程。其中工作站能夠?qū)⑷斯せ蛘呤怯?jì)算機(jī)借口提供給工作人員。例如在工作站中,運(yùn)行員就能夠?qū)σ恍┬畔⒑兔钸M(jìn)行接收,這里主要針對(duì)的是過程控制單元;工程師進(jìn)行的主要是維護(hù)系統(tǒng)的工作,另外還包括相關(guān)的系統(tǒng)設(shè)置。兩方面的相互配合和彼此融合,將有助于吧工作站的功能充分發(fā)揮出來,得到最大程度的實(shí)現(xiàn)。
2.電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)
分析如今的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì),我們可以看出對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到重要促進(jìn)作用的重要手段之一就是發(fā)展科技并促使其得到廣泛而有效的應(yīng)用。而我們高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景十分廣闊,究其原因,有效地應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)揮了很大程度的作用。隨著社會(huì)各行業(yè)不斷發(fā)展和應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù),其自身的發(fā)展是非常迅速而明顯的。電氣工程要想實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展,更是需要在其中有效地融合應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)。目前,很多不同的行業(yè)融合應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù),盡管還有許多不足和問題存在,有待于進(jìn)一步地改進(jìn)和完善。不過,我們要堅(jiān)信電氣自動(dòng)化這一朝陽產(chǎn)業(yè)必然具有深遠(yuǎn)的發(fā)展前景。其在今后的發(fā)展歷程中,必將更加廣泛地應(yīng)用于電氣工程中,并且實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展。
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1.2控制系統(tǒng)缺陷
在大多數(shù)發(fā)電廠內(nèi),升壓站依舊采用傳統(tǒng)的硬搬把(按鈕)進(jìn)行生產(chǎn)操作。硬搬把在工作時(shí)間較長(zhǎng)的情況下會(huì)產(chǎn)生磨損等問題,從而導(dǎo)致操作失敗,容易引起操作事故,因此存在的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較大。除此之外,公用操作系統(tǒng)存在諸多不便。公用系統(tǒng)是由機(jī)組工作人員進(jìn)行輪流操作的,并且其無法納入DCS系統(tǒng),這樣一來,就容易造成疏忽,導(dǎo)致操作事故的發(fā)生。
2電氣自動(dòng)化技術(shù)在火電廠的基本作用
一般來說,傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠中的DCS系統(tǒng)側(cè)重于機(jī)爐的簡(jiǎn)單控制,而電氣系統(tǒng)則可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。電氣自動(dòng)化技術(shù)是以監(jiān)視控制設(shè)備為主,通過數(shù)據(jù)連接和監(jiān)控信息的反饋反映出設(shè)備的運(yùn)行情況,并且能夠在發(fā)生意外事故的時(shí)候采取緊急應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行處理。將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于火電廠當(dāng)中,根據(jù)電量日常表、設(shè)備數(shù)據(jù)表、檢修報(bào)表提供的相關(guān)信息,能夠及時(shí)分析出設(shè)備的警告信號(hào)、動(dòng)作事件異常情況,以此來避免重大事故的發(fā)生。
3采用火電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)的目的
3.1采用火電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)的必要性
傳統(tǒng)的DCS技術(shù)無法滿足當(dāng)下火電廠的發(fā)展需求,根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一般規(guī)律,必然會(huì)遭到淘汰。2007-03,總理就提出了“十一五”期間關(guān)閉5.0×107kW小火電機(jī)組的目標(biāo),淘汰落后的生產(chǎn)方式,建設(shè)大機(jī)組,實(shí)行大規(guī)模的自動(dòng)化生產(chǎn),以提升生產(chǎn)效率。而在這樣的情況下,就必須實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的集中化控制和輕松、快捷、簡(jiǎn)便的系統(tǒng)操作模式。為了達(dá)到這一目標(biāo),就必須采用火電廠電氣自動(dòng)化技術(shù),轉(zhuǎn)變過去單一采集電氣信號(hào)的生產(chǎn)模式,提高整個(gè)火力發(fā)電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行和管理水平。采用火電廠電氣自動(dòng)化技術(shù),對(duì)于火力發(fā)電廠的長(zhǎng)足發(fā)展和進(jìn)步起著至關(guān)重要的作用。
3.2完善火力發(fā)電廠的控制系統(tǒng)
采用火力發(fā)電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)最大的目的就是完善火力發(fā)電廠的控制系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用水平的提升得益于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,它對(duì)火力發(fā)電廠的作用則體現(xiàn)在對(duì)生產(chǎn)過程各個(gè)方面有效的監(jiān)控。火力發(fā)電廠中,電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)控裝置可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)和監(jiān)控,還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠的信息化管理和控制。
4電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用配置
自動(dòng)化系統(tǒng)的通信帶寬通常高達(dá)10Mbit/s以上,100Mbit/s以太網(wǎng)也已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。自動(dòng)化系統(tǒng)以以太網(wǎng)為通信媒介,使用雙絞線、同軸電纜、光纖等介質(zhì)進(jìn)行信號(hào)傳輸。電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電廠中主要采取了I/0集中控制方式和遠(yuǎn)程智能I/0方式來完成監(jiān)控。4.1I/0集中監(jiān)控方式I/0集中監(jiān)控方式通過硬接線電纜與集控室DCSI/0通道相連,實(shí)現(xiàn)DCS對(duì)全廠電氣設(shè)備的監(jiān)控。在低壓廠用電時(shí),會(huì)使用UT-9935低壓變保護(hù)測(cè)控裝置進(jìn)行監(jiān)控,而高壓電廠用電時(shí),則采用UT-9921綜合保護(hù)測(cè)控裝置。4.2遠(yuǎn)程智能I/0監(jiān)控方式遠(yuǎn)程智能I/0監(jiān)控方式是針對(duì)較遠(yuǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立的監(jiān)控方式,也成為現(xiàn)場(chǎng)A/D轉(zhuǎn)換機(jī)柜。這種監(jiān)控方式主要采取硬接線電纜和采集柜相結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn),主要應(yīng)用雙絞線來傳輸信號(hào)。遠(yuǎn)程智能I/0的監(jiān)控方式可以節(jié)省大量電纜,節(jié)約了安裝費(fèi)用,但模擬量卡件不能有絲毫減少。除了I/0集中監(jiān)控方式和遠(yuǎn)程I/0方式外,火電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用配置還涉及到站控層、網(wǎng)控子系統(tǒng)等技術(shù)的應(yīng)用。站控層是火電廠后臺(tái)采用雙操作員的監(jiān)控手段,具有系統(tǒng)維護(hù)、故障分析和保護(hù)管理等功能。一般情況下,通常會(huì)在站控層內(nèi)設(shè)置一套UT-2000綜合操作屏,提供直觀的監(jiān)控模式。網(wǎng)控子系統(tǒng)采取66kV以上電壓等級(jí)線路配置方式,并且配置了UT-600系列控制裝置。
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2電氣自動(dòng)化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用
2.1電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。現(xiàn)如今計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了相當(dāng)高的水平,社會(huì)各行各業(yè)都必須要用到計(jì)算機(jī)技術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)變電站運(yùn)行具有非常重要的作用,它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站系統(tǒng)內(nèi)各電氣設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)控、監(jiān)測(cè),有利于提高變電站運(yùn)行的安全性。通過與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的融合,電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于變電站的計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以有效的擴(kuò)大變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的范圍。與此同時(shí),還可以及時(shí)地對(duì)變電站運(yùn)行中出現(xiàn)的各種問題和故障做出相應(yīng)的處理。
2.2電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于變電站中等電位連接。等電位連接就是將電氣結(jié)構(gòu)中,相適應(yīng)的電氣設(shè)備間的導(dǎo)電部位進(jìn)行連接,這樣做可以保證變電站運(yùn)行時(shí)電源充足。等電位連接對(duì)于變電站的運(yùn)行、維護(hù)的安全性具有重要的作用,它可以有效避免變電安全問題。所以將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到變電站等電位連接非常重要。
2.3電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于變電站計(jì)算機(jī)保護(hù)。電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于變電站中的一個(gè)主要的功能是計(jì)算機(jī)保護(hù)功能。各電氣設(shè)備通過信號(hào)處理技術(shù),將各自運(yùn)行的狀態(tài)信息通過通信技術(shù)傳遞給計(jì)算機(jī),通過計(jì)算機(jī)對(duì)變電站中的電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和保護(hù),可以保護(hù)變壓器、線路等。當(dāng)變電站運(yùn)行發(fā)生故障時(shí),計(jì)算機(jī)對(duì)接收到的故障信息進(jìn)行分析,并發(fā)出相應(yīng)的故障處理命令,由相應(yīng)的電氣設(shè)備執(zhí)行命令,處理故障。這樣就起到了很好的保護(hù)作用,所以將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到變電站計(jì)算機(jī)保護(hù)中是至關(guān)重要的,可以很大程度上提高變電站運(yùn)行的安全性。
2.4電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于變電站自行診斷。變電站的自行診斷功能是以電氣自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)等為基礎(chǔ),通過對(duì)變電站各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析對(duì)比,迅速找到故障點(diǎn),并及時(shí)自行修復(fù)故障。電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于變電站自行診斷不僅可以降低發(fā)生故障的概率,減少了工作人員的工作量,還可以有效提高變電站系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
2.5電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于變電站數(shù)據(jù)的采集和處理。變電站的數(shù)據(jù)采集是變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中非常重要的環(huán)節(jié),是電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于變電站的主要表現(xiàn)。變電站運(yùn)行中的數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)是變電站運(yùn)行數(shù)據(jù)的基本形式,可以表現(xiàn)變電站運(yùn)行的各項(xiàng)數(shù)據(jù),比如脈沖數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)等。變電站的數(shù)據(jù)處理指的是對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的分析對(duì)比,來發(fā)出處理命令,比如對(duì)故障跳閘的處理、斷路器狀態(tài)的處理、故障警告的處理和隔離開關(guān)的狀態(tài)處理等。電氣自動(dòng)化技術(shù)中的光電隔離方式和通信方式是采集和處理數(shù)據(jù)的主要方式。
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1.2降低成本
煤和石油是傳統(tǒng)的發(fā)電材料,發(fā)電技術(shù)落后,很難完成發(fā)電強(qiáng)度的準(zhǔn)確分析,對(duì)發(fā)電量的控制也存在問題,容易出現(xiàn)發(fā)電過多或不足現(xiàn)象。另外,由于人工操作的原因,也存在資源燃燒不充分所造成的浪費(fèi)問題。而電氣自動(dòng)化技術(shù)可以使用計(jì)算機(jī)軟件,準(zhǔn)確算出資源充分燃燒所需的時(shí)間,大大提高資源的使用效率。在火力發(fā)電中使用電氣自動(dòng)化技術(shù),既能提高發(fā)電廠的發(fā)電效率,也能滿足居民在用電量方面的需求。在降低發(fā)電成本的同時(shí),更好地實(shí)現(xiàn)了電量供應(yīng)目標(biāo)。
1.3優(yōu)化配置
合理分配資源是火力發(fā)電過程中的重要內(nèi)容,需要重點(diǎn)注意。發(fā)電廠內(nèi)設(shè)備比較多,為達(dá)到供電要求,通常需要長(zhǎng)時(shí)間的同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。而發(fā)電設(shè)備作為機(jī)械,有一定的運(yùn)作限度,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間過長(zhǎng)或進(jìn)行超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),都會(huì)影響設(shè)備的運(yùn)作效率,嚴(yán)重情況下會(huì)損壞設(shè)備。而電氣自動(dòng)化技術(shù)可以準(zhǔn)確計(jì)算出設(shè)備所需運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間,在出現(xiàn)超負(fù)荷情況下可自動(dòng)停止,待設(shè)備冷卻后再進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。因此,發(fā)電設(shè)備在電氣自動(dòng)化技術(shù)下可以進(jìn)行輪流休養(yǎng),設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率得到提升,使用年限也得到有效保障。另外,電氣自動(dòng)化技術(shù)可以對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行報(bào)警,及時(shí)提醒管理人員發(fā)現(xiàn)并解決問題。以往數(shù)據(jù)的輸入可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的人工模擬操作,最大程度提高設(shè)備的使用效率。
2應(yīng)用現(xiàn)狀
在設(shè)備保護(hù)方面的應(yīng)用。電氣自動(dòng)化技術(shù)在設(shè)備保護(hù)方面的應(yīng)用包括聯(lián)鎖保護(hù)、裝置保護(hù)、繼電保護(hù)和防雷保護(hù)。電氣自動(dòng)化技術(shù)在設(shè)備出現(xiàn)異常情況時(shí),會(huì)及時(shí)關(guān)閉閘門,使故障設(shè)備停止生產(chǎn)運(yùn)行,對(duì)設(shè)備進(jìn)行有效的聯(lián)鎖保護(hù)。電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠協(xié)調(diào)搭配火力發(fā)電廠中的危機(jī)保安器、安全門等保護(hù)裝置,在排除外因干擾的前提下,完成電氣操作運(yùn)行指令。繼電保護(hù)是通過連接計(jì)算機(jī)和繼電器,構(gòu)建自動(dòng)化的控制模式,實(shí)現(xiàn)繼電器在火力發(fā)電廠運(yùn)行過程中的有效調(diào)控。電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電力設(shè)備的保護(hù)控制,通過使用防雷器,減少雷擊對(duì)電機(jī)設(shè)備產(chǎn)生的干擾。在常規(guī)控制方面的應(yīng)用。電氣自動(dòng)化技術(shù)在常規(guī)控制方面的應(yīng)用有集中控制、就地控制、自動(dòng)控制和故障控制。在集中控制中,電氣自動(dòng)化技術(shù)有效組合了發(fā)電機(jī)組、爐鍋和汽輪機(jī),實(shí)現(xiàn)了控制操作的集中化,設(shè)備運(yùn)行效率得到明顯提高。就地控制是針對(duì)規(guī)模相對(duì)比較小的火力發(fā)電廠采用的控制方式,通過連接重要設(shè)備及裝置,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的整體運(yùn)行[3]。自動(dòng)控制即自動(dòng)化的電能生產(chǎn),在減少設(shè)備運(yùn)行錯(cuò)誤的同時(shí),電能生產(chǎn)的難度也相應(yīng)降低,電能產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)效益也得到提高。在故障控制中,技術(shù)人員只需通過計(jì)算機(jī)監(jiān)控運(yùn)行設(shè)備,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障并解決。對(duì)于比較小的設(shè)備故障,系統(tǒng)可根據(jù)操作指令自動(dòng)進(jìn)行處理。
3系統(tǒng)配置
3.1I/O監(jiān)控
I/O監(jiān)控是一種集中監(jiān)控方式,設(shè)備中電器的所有饋線都需要設(shè)置對(duì)應(yīng)的I/O接口,通過電纜連接各個(gè)I/O通道,設(shè)備在進(jìn)行A/D處理后進(jìn)入DCS狀態(tài),由此使整個(gè)發(fā)電工廠的設(shè)備處于DCS的監(jiān)控之下。I/O監(jiān)控在運(yùn)行過程中,方便進(jìn)行維護(hù),問題發(fā)現(xiàn)和解決速度快,優(yōu)勢(shì)明顯。相對(duì)比較低的監(jiān)控防護(hù)等級(jí),降低了DCS的造價(jià),也有效降低了發(fā)電所需的成本。而I/O監(jiān)控所涉及范圍包括所有電氣設(shè)備,工程量大且比較復(fù)雜。電氣設(shè)備的增加,無疑會(huì)加大監(jiān)控范圍,致使監(jiān)控運(yùn)行壓力增加。監(jiān)控范圍以及空間跨度的擴(kuò)大,也相應(yīng)增加了電纜的距離,DCS的可靠性受到一定程度的干擾。
3.2遠(yuǎn)程智能I/O控制
遠(yuǎn)程智能I/O控制,作為一種監(jiān)控技術(shù),在生產(chǎn)中的應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛。遠(yuǎn)程智能I/O控制的采用,相對(duì)減少了人力資源的使用,操作人員可在遠(yuǎn)程接觸中實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的智能控制,有效緩解了操作人員的工作壓力,降低了工作強(qiáng)度。火力發(fā)電過程中,I/O信號(hào)通過電纜連接加采集柜,利用光纖或者雙絞線實(shí)現(xiàn)加采集柜與DCS控制器的連接,從而進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。遠(yuǎn)程智能I/O控制不需要操作人員進(jìn)行近距離接觸,在電纜鋪設(shè)方面節(jié)省了部分安裝費(fèi)用。另外,I/O控制可以自動(dòng)對(duì)所收集數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查、處理和校正。而在電量變送器、卡件和模擬量卡件方面,I/O控制也無法減少。
3.3總線控制
總線控制技術(shù)在電氣設(shè)備上的應(yīng)用,通常需要利用3G技術(shù)來實(shí)現(xiàn),通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)三者的配合和促進(jìn),是信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在設(shè)備控制領(lǐng)域有效發(fā)展的重要基礎(chǔ)。總線控制技術(shù)通過避開DCS控制站中的輸入、輸出單元,改變了傳統(tǒng)DCS控制中的集中和分散相結(jié)合控制體系。傳統(tǒng)集散結(jié)合的控制模式,在部分電氣設(shè)備的管理上是統(tǒng)一進(jìn)行的,缺乏針對(duì)性和及時(shí)性。而總線控制技術(shù),有效解決了這一問題,對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行高度的分散管理和分散控制。
4創(chuàng)新手段
4.1單元爐機(jī)組的統(tǒng)一
電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電應(yīng)用中的創(chuàng)新,需要實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠電、機(jī)、爐的一體化,形成單元制的監(jiān)控運(yùn)行方式。火力發(fā)電廠中的DCS控制可通過這種監(jiān)控方式,分析和總結(jié)火電機(jī)組整體的運(yùn)行參數(shù)以及狀態(tài)信息,發(fā)掘火電機(jī)組的最大潛力,其自身獨(dú)具的控制功能在得到發(fā)揮的同時(shí),也在一定程度上縮小了控制范圍,對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了相應(yīng)的簡(jiǎn)化,有效降低了造價(jià)成本[4]。另外,在采集火力發(fā)電中有關(guān)電廠信息管理系統(tǒng)的信息方面,統(tǒng)一單元爐機(jī)組有重要的促進(jìn)作用,實(shí)現(xiàn)了火電電網(wǎng)運(yùn)行管理的統(tǒng)一和加強(qiáng),中調(diào)AGC的相關(guān)要求和指令也逐一完成,電網(wǎng)工作效率提高,整個(gè)運(yùn)行處于最佳、最經(jīng)濟(jì)狀態(tài)。單元爐機(jī)組的統(tǒng)一,有效提高了火電機(jī)組的自動(dòng)化水平,其監(jiān)控水平也得到相應(yīng)提升。
4.2控制保護(hù)手段的創(chuàng)新
在傳統(tǒng)火力發(fā)電中,系統(tǒng)控制方式是報(bào)警,聯(lián)鎖是其采用的保護(hù)手段,而這種控制保護(hù)手段,僅僅適用于帶有波動(dòng)性的超限報(bào)警和聯(lián)鎖跳機(jī)。電氣自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,通過計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制和保護(hù)目的,在檢測(cè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)、診斷出現(xiàn)故障的過程中,火電設(shè)備系統(tǒng)的隱患能夠提前被發(fā)現(xiàn),控制保護(hù)策略也可以及時(shí)進(jìn)行改善,如主動(dòng)性的控制和保護(hù)措施的采用,可以自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)故障的控制范圍,實(shí)現(xiàn)有效的防范,從而保證電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此外,控制保護(hù)手段的創(chuàng)新,也使電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在設(shè)備維護(hù)上處于主動(dòng)防患狀態(tài),設(shè)備出現(xiàn)的故障能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。
4.3電氣的全通信控制
就目前情況來看,電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在火力發(fā)電中的應(yīng)用,還無法達(dá)到DCS控制系統(tǒng)的要求,在DCS控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的電氣全通信控制方式也無法得到滿足。通信的速度以及系統(tǒng)的可靠性都需要有一定的提升,而DCS控制系統(tǒng)與電氣自動(dòng)化系統(tǒng)之間所存留的部分硬接線,也是需要解決的問題[5]。電氣全通信控制模式的形成,需要解決好熱工工藝連鎖方面的問題,在實(shí)際應(yīng)用上提高電氣后臺(tái)系統(tǒng)的水平,對(duì)于初期階段的基礎(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)控功能,還需要不斷豐富,在實(shí)際操作過程中,提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)控制的邏輯性,在控制水平、運(yùn)行管理水平以及自動(dòng)化水平方面不斷提升。
4.4通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建
在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)成功生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過程中,通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建有重要的推動(dòng)作用。電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的創(chuàng)新應(yīng)用,需要選擇合適的網(wǎng)絡(luò)通訊產(chǎn)品,能夠在擴(kuò)展自動(dòng)化辦公環(huán)境的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)元件甚至電氣自動(dòng)化系統(tǒng)整體范圍內(nèi)的使用,以電廠管理層為基礎(chǔ),發(fā)揮對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)控功能,保證計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、管理系統(tǒng)以及控制設(shè)備之間信息傳輸?shù)臅惩ㄐ?實(shí)現(xiàn)整體集中運(yùn)行的自動(dòng)化。
篇8
2.1變電站及配電自動(dòng)化的應(yīng)用
變電站自動(dòng)化技術(shù)是采用現(xiàn)代通信技術(shù)、先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)以及信息處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的二次設(shè)備的重新組合和優(yōu)化設(shè)計(jì),從而減少了人力資源的浪費(fèi),減低了變電站及配電站工作人員的工作強(qiáng)度,提高變電站及配電站人員的安全性及整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的有效性。不僅如此,變電站自動(dòng)化技術(shù)還可以多層次、全方位地對(duì)多種電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行安全檢測(cè)以達(dá)到高效控制的目標(biāo)。在實(shí)際的應(yīng)用中,主要通過新型的設(shè)備代替以往的電磁式裝置從而使得現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)視操作更加智能化、可視化。變電站自動(dòng)化除了滿足變電站運(yùn)行操作任務(wù)外還作為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化不可分割的重要組成部分,是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。隨著對(duì)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用以及監(jiān)控設(shè)備的更新,種綜合性的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠提高變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性,降低運(yùn)行維護(hù)的成本,高質(zhì)量輸電過程,經(jīng)濟(jì)效益提高很多。
2.2在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中的應(yīng)用
在電力工程中,電網(wǎng)的總調(diào)度能夠通過大屏幕顯示器、計(jì)算機(jī)服務(wù)等自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。根據(jù)電力工程中電網(wǎng)的運(yùn)行情況進(jìn)行分析,監(jiān)控電網(wǎng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)。通過各個(gè)分系統(tǒng)傳送的電力工程中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、控制發(fā)電的數(shù)據(jù),對(duì)電力工程整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估、調(diào)配和預(yù)測(cè),從而減少了電網(wǎng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的電力故障及異常情況,通過電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠及時(shí)作出判斷,檢測(cè)更加及時(shí)。從而減少了電力工程中危及人身安全和設(shè)備安全的事故。另外,通過電氣自動(dòng)化技術(shù)還能對(duì)整個(gè)電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析,調(diào)度從大屏幕上可以清晰的采集信息,找出電氣事故的發(fā)生地并提出應(yīng)對(duì)措施,防止事故的擴(kuò)散,減低影響。
2.3分散測(cè)控系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用
在電力工程的發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)中,通過太網(wǎng)、過程控制單元、工程師工作站、高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)等對(duì)分層對(duì)電廠的生產(chǎn)狀況進(jìn)行測(cè)試和控制。經(jīng)過過程控制單元可以在生產(chǎn)運(yùn)行的過程中通過接受熱電阻、熱電偶、電氣量等信號(hào),處理運(yùn)算的結(jié)果、參數(shù)等,通過這種方式對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控,從而提高電氣自動(dòng)化在電力工程中的檢測(cè)、保護(hù)和控制功能。
2.4計(jì)算機(jī)自動(dòng)化的應(yīng)用
電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用主要是引入了計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng),通過微型計(jì)算機(jī)讓整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)記錄、反饋電氣設(shè)施的實(shí)際工作情況。同時(shí),對(duì)反饋信息進(jìn)行的誤差判定。加強(qiáng)軟件的查找、分析、測(cè)算的應(yīng)用,從而在電力工程中實(shí)現(xiàn)操作技術(shù)的使用性,更加便于電力工程的管理。在電氣自動(dòng)化技術(shù)中還要注意對(duì)監(jiān)控方式、現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控進(jìn)行設(shè)計(jì)。只有全面加強(qiáng)電氣設(shè)備的監(jiān)控信息及監(jiān)控方式,才能提高監(jiān)控系統(tǒng)的效率以及整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性。
2.5電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
我國(guó)的經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展,人們的的經(jīng)濟(jì)水平和生活的質(zhì)量也在不斷的提高,因此,對(duì)供電系統(tǒng)的需要和依賴也是越來越高,但是由于電力系統(tǒng)的的內(nèi)部之間的原因,造成了各個(gè)部門之間不能達(dá)到有效的資源共享,也就會(huì)使電力系統(tǒng)出現(xiàn)各種各樣的問題。因此,在以后的發(fā)展過程中,我們針對(duì)這種現(xiàn)象,就應(yīng)該加強(qiáng)和改善,對(duì)電力部門之間的內(nèi)部資源進(jìn)行資源整合和統(tǒng)一,然后達(dá)到電力資源的統(tǒng)一共享,這樣就會(huì)形成一個(gè)內(nèi)部信息可以高效利用的效果。隨著電力自動(dòng)化的發(fā)展,新技術(shù)也在不斷的發(fā)展,如果電力資源的內(nèi)部管理恰當(dāng),再更好的運(yùn)用電力自動(dòng)的技術(shù),在電力工程的發(fā)展上面就能提高經(jīng)濟(jì)效益。
篇9
(一)免去了控制模型的建立
在電氣工程的傳統(tǒng)工作中,自動(dòng)化系統(tǒng)控制的實(shí)現(xiàn)必須有控制模型的建立。但是,在實(shí)際的操作中,被控制對(duì)象往往需要十分復(fù)雜的動(dòng)態(tài)方程,這就影響了精確效果的獲得。由此,在設(shè)計(jì)對(duì)象模型的環(huán)節(jié)中,經(jīng)常會(huì)遇到無法科學(xué)預(yù)測(cè)、無法準(zhǔn)確估量的一系列困難。然而,智能化系統(tǒng)的出現(xiàn),使這些困難得到了較好解決,極大促進(jìn)了工作效率的提升,同時(shí)對(duì)于一些不可控制的因素,也實(shí)現(xiàn)了較好的控制,大大提升了自動(dòng)化控制器的準(zhǔn)確性。
(二)實(shí)現(xiàn)了便捷的電氣系統(tǒng)控制
智能化控制器的實(shí)際應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了更加便捷的電氣系統(tǒng)控制,隨時(shí)都可以完成對(duì)系統(tǒng)控制程度的有效調(diào)整,極大提升了系統(tǒng)的整體工作性能,是對(duì)自動(dòng)化控制順利實(shí)現(xiàn)的進(jìn)一步保障。從這一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)中就可以看到,和傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制器相比較,在任何條件下,智能化控制器都具有更加完善的調(diào)解控制功能,在電氣工程的自動(dòng)化實(shí)踐應(yīng)用中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。
(三)實(shí)現(xiàn)了一致性的智能化控制
在自動(dòng)化控制中的數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié),智能化控制器可以實(shí)現(xiàn)一致性的智能化控制,很好解決了不同數(shù)據(jù)的處理困難。而且,在自動(dòng)化控制的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行上,即使遇到陌生的數(shù)據(jù),也依舊可以獲得具有較高準(zhǔn)確度的估計(jì)。但是,如果發(fā)現(xiàn)智能化控制器在實(shí)際的應(yīng)用中沒有發(fā)揮出理想的效果,一定要全面排查工程的各個(gè)細(xì)節(jié),細(xì)致地進(jìn)行分析,不能盲目的否定智能化控制技術(shù)。
三、智能化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用
(一)系統(tǒng)病因診斷
在電氣工程診斷工作中,采用傳統(tǒng)的人工手段具有較強(qiáng)的復(fù)雜性,雖然對(duì)工作人員要求十分嚴(yán)格,但是也無法獲得較為準(zhǔn)確的診斷病因。在電氣工程工作中,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的過程中經(jīng)常會(huì)遇到一些如設(shè)備、數(shù)據(jù)等方面的問題,這是不可能避免的,采用傳統(tǒng)的人工診斷辦法不能確保病因處理的及時(shí)性,而且處理效果也不佳。但是,智能化技術(shù)的廣泛應(yīng)用,使得自動(dòng)化控制工作的診斷效率得到大幅度提升。而且,定時(shí)檢測(cè)診斷應(yīng)用,有效避免了一些不必要的問題。
(二)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化
在電氣工程發(fā)展中,傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)需要工作人員進(jìn)行多次重復(fù)的實(shí)驗(yàn)操作和改良,而且,在這一工作過程中,對(duì)工作人員的工作素質(zhì)也有著較高的要求,既需要工作人員掌握一定的專業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí),還需要工作人員能夠很好的將知識(shí)理論應(yīng)用于實(shí)踐工作中。但是,在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中,工作人員往往不能做到全面的考慮,經(jīng)常會(huì)漏掉一些具體的問題。所以,一旦發(fā)現(xiàn)復(fù)雜問題,很多情況下都不能做到及時(shí)解決。而智能化技術(shù)的出現(xiàn),較好解決了這一問題。設(shè)計(jì)工作可以借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)完成,也可以借助于相關(guān)的軟件完成,既保證了設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,也實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)樣式的豐富化,更能夠做到對(duì)復(fù)雜問題的及時(shí)處理,較好保證了自動(dòng)化控制的穩(wěn)定性。
(三)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制
在電氣工程中,智能化技術(shù)可以應(yīng)用于多個(gè)控制環(huán)節(jié),能夠很好的實(shí)現(xiàn)整體性的自動(dòng)化控制。智能化技術(shù)的主要控制工作是借助于三種手段實(shí)現(xiàn)的,一是模糊控制,二是專家系統(tǒng)控制,三是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。運(yùn)用這三種控制手段,極大提升了自動(dòng)化控制效率,使遠(yuǎn)距離的自動(dòng)化控制成為可能,增強(qiáng)了對(duì)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行反饋。特別是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,能夠?qū)崿F(xiàn)算法的反向?qū)W習(xí),在信號(hào)處理方面得到了較大應(yīng)用。
篇10
1 我國(guó)電氣工程以及其自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)發(fā)展過程
在我國(guó)的現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展過程中,電氣自動(dòng)化的發(fā)展起到了非常重要的作用。我國(guó)現(xiàn)階段大多數(shù)的工業(yè)設(shè)備和工業(yè)建設(shè)都需要電氣自動(dòng)化的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。針對(duì)目前的狀況,我國(guó)的電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)從機(jī)械設(shè)計(jì)的附屬技術(shù)逐漸的演化成了一門獨(dú)立的技術(shù)。電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)最開始的理論基礎(chǔ)是電磁學(xué)。伴隨著不斷的發(fā)展和創(chuàng)新,逐漸的形成了一門獨(dú)立的系統(tǒng)學(xué)科。伴隨著我國(guó)的工業(yè)化程度不斷的提升和發(fā)展,我國(guó)的電氣工程以及其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛,越來越便捷。由于有了電氣工程的介入,我國(guó)的工業(yè)發(fā)展成本在逐年的降低。我國(guó)的商業(yè)領(lǐng)域在發(fā)展過程中也在不斷的加大電氣工程的應(yīng)用范圍。
2 我國(guó)電氣工程以及其自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展過程中存在的主要問題
關(guān)于我國(guó)電氣工程以及其自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展過程中存在的主要問題,文章主要從三個(gè)方面進(jìn)行分析和論述。第一個(gè)方面是我國(guó)的電氣工程以及其自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展過程中缺少必要的獨(dú)立發(fā)展特質(zhì)。第二個(gè)方面是我國(guó)的電氣工程以及其自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展過程中存在偏低的工作效率。第三個(gè)方面是我國(guó)的電氣工程以及其自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展過程中對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠嘘P(guān)安全問題沒有重視。下面進(jìn)行詳細(xì)的分析和闡述。
2.1 我國(guó)的電氣工程以及其自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展過程中缺少必要的獨(dú)立發(fā)展特質(zhì)
在我國(guó)的電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)主要是有針對(duì)性的進(jìn)行設(shè)計(jì)和研發(fā),大多數(shù)的時(shí)候都是應(yīng)用在綜合性較強(qiáng)的行業(yè)之中,因此我國(guó)的電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)并沒有真正的脫離針對(duì)性設(shè)計(jì)進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì),就導(dǎo)致了我國(guó)的電氣自動(dòng)化發(fā)展過程中出現(xiàn)了獨(dú)立性不足的發(fā)展問題。在實(shí)際的設(shè)計(jì)和應(yīng)用過程中,我國(guó)的電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)只能夠在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì),同時(shí)通過日常的經(jīng)驗(yàn)積累進(jìn)行設(shè)計(jì)效果和應(yīng)用效果的評(píng)估。缺乏獨(dú)立性的電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)在研發(fā)過程中會(huì)由于環(huán)節(jié)過多導(dǎo)致投入過多。我國(guó)現(xiàn)階段的電氣自動(dòng)化通常是根據(jù)企業(yè)的發(fā)展需求進(jìn)行發(fā)展和創(chuàng)新,是依托企業(yè)來進(jìn)行創(chuàng)新的,這樣的局限性就導(dǎo)致了我國(guó)的電氣自動(dòng)化發(fā)展受到一定程度的限制。獨(dú)立性不足帶來的影響在我國(guó)的電氣自動(dòng)化發(fā)展過程中是一個(gè)非常突出的問題,需要進(jìn)行重視和處理改進(jìn)。
2.2 我國(guó)的電氣工程以及其自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展過程中存在偏低的工作效率
我國(guó)的電氣自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過程中最為關(guān)鍵的就是其工作效率,工作效率的好壞直接影響著實(shí)際的使用效果。雖然我國(guó)的電氣自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)階段有了非常好的發(fā)展和創(chuàng)新,但是還是存在著工作效率低下的問題。這一問題出現(xiàn)的主要原因是我國(guó)的電氣自動(dòng)化生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)水平不均,不能夠?qū)㈦姎庾詣?dòng)化的發(fā)展全面的進(jìn)行推進(jìn),很多的環(huán)節(jié)都存在著不和諧的問題,這樣就對(duì)電氣自動(dòng)化的技術(shù)提升和效率提升是一個(gè)阻礙。我國(guó)的電氣自動(dòng)化技術(shù)要想取得更高的工作效率就必須要將電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展水平進(jìn)行全面推進(jìn),縮小各個(gè)設(shè)計(jì)企業(yè)的技術(shù)發(fā)展水平。
2.3 我國(guó)的電氣工程以及其自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展過程中對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠嘘P(guān)安全問題沒有重視
在我國(guó)的電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新過程中,各種技術(shù)相互之間的兼容性非常重要,完善的電子自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)該是具備高度的性能兼容性。因此我國(guó)的電氣自動(dòng)化技術(shù)要在兼容性的發(fā)展上給予重視。提到兼容性就要想到數(shù)據(jù)的傳輸問題。電氣數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中要對(duì)安全性能給予充分的重視,保護(hù)技術(shù)的唯一性。我國(guó)現(xiàn)階段很多的自動(dòng)化企業(yè)在進(jìn)行相互技術(shù)交流的過程中,應(yīng)用的交流載體多種多樣,這樣就會(huì)在很大的程度上導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸過程的繁瑣性,數(shù)據(jù)之間的傳輸安全容易受到破壞。
3 我國(guó)電氣工程以及其自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展過程中出現(xiàn)問題的主要改進(jìn)措施和方法
關(guān)于我國(guó)電氣工程以及其自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展過程中出現(xiàn)問題的主要改進(jìn)措施和方法,文章主要從三個(gè)方面進(jìn)行論述和分析,第一個(gè)方面是在發(fā)展過程中我國(guó)要統(tǒng)一建立電氣工程的獨(dú)立發(fā)展平臺(tái)。第二個(gè)方面是在發(fā)展過程中我國(guó)要建立電氣工程的通用的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。第三個(gè)方面是在發(fā)展過程中我國(guó)要有專業(yè)的電氣數(shù)據(jù)對(duì)接標(biāo)準(zhǔn)。下面進(jìn)行詳細(xì)的分析和闡述。
3.1 在發(fā)展過程中我國(guó)要統(tǒng)一建立電氣工程的獨(dú)立發(fā)展平臺(tái)
鑒于我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的不均衡,我國(guó)要在電氣自動(dòng)化發(fā)展的過程中建立健全統(tǒng)一的獨(dú)立發(fā)展技術(shù)平臺(tái)。加大科研的投入,同時(shí)也要不斷的提升科研人員的專業(yè)素質(zhì)和技能。在進(jìn)行電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的過程中要進(jìn)行方案的統(tǒng)一出具,充分的考量設(shè)計(jì)過程和應(yīng)用過程中可能出現(xiàn)的各種問題,針對(duì)相應(yīng)的問題進(jìn)行具體方案的設(shè)計(jì)。
3.2 在發(fā)展過程中我國(guó)要建立電氣工程的通用的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)
在電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)中建設(shè)通用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),以電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)為核心,將企業(yè)中各項(xiàng)技術(shù)聯(lián)系起來,從整體上便可以保證企業(yè)內(nèi)部各子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交流和傳輸?shù)目旖莺头奖悖@樣企業(yè)發(fā)展效率就會(huì)得到顯著的提高。為了保證商業(yè)間信息交流的準(zhǔn)確性及安全性,電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)就需要建設(shè)通用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),并對(duì)商業(yè)資源進(jìn)行優(yōu)化配置。企業(yè)的運(yùn)行和發(fā)展的過程,是通過一套完善的系統(tǒng)來推動(dòng)其前行。
3.3 在發(fā)展過程中我國(guó)要有專業(yè)的電氣數(shù)據(jù)對(duì)接標(biāo)準(zhǔn)
電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)復(fù)雜多樣,對(duì)其系統(tǒng)信息傳遞中的安全性和效率性有著一定的影響。為了使其系統(tǒng)信息傳遞的更安全和更高效,就需要統(tǒng)一的信息標(biāo)準(zhǔn),這樣電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)在發(fā)展的時(shí)候,各種程序之間的接口就可以完美的對(duì)接,最終實(shí)現(xiàn)開發(fā)工程時(shí)間和費(fèi)用的降低。
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2.1電氣工程自動(dòng)化存在的問題
電氣工程自動(dòng)化存在的問題主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。其一,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不夠統(tǒng)一。相關(guān)企業(yè)及部門不統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),嚴(yán)重阻礙了電力工程自動(dòng)化系統(tǒng)的有效建設(shè);再加上不同企業(yè)之間在程序接口上的差異性,使得軟、硬件信息數(shù)據(jù)的交流與運(yùn)輸受到嚴(yán)重影響,不利于實(shí)現(xiàn)企業(yè)間資源信息的共享。其二,電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的集成性不高。我國(guó)現(xiàn)階段的電氣自動(dòng)化的程度較低,大多數(shù)都還停留在多島自動(dòng)化的層面上。而這種多島自動(dòng)化往往由于功能單一的局限性,而不能實(shí)現(xiàn)信息的共享,這便很大程度上影響了電氣自動(dòng)化功效的充分發(fā)揮。其三,電氣自動(dòng)化技術(shù)的使用一定程度上受主觀支配。相關(guān)技術(shù)人員在開發(fā)和應(yīng)用電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的過程中,往往容易被主觀意識(shí)所支配;再加上各技術(shù)人員在技能水平上存在差異性,便使得自動(dòng)化平臺(tái)之間的差異也較大,進(jìn)而造成電氣工程自動(dòng)化成本的增加。
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對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的電氣控制分為兩種方式,即:就地和總線。當(dāng)就地控制時(shí)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備起停,主要依賴于動(dòng)力站的軟起動(dòng)器、變頻器和馬達(dá)保護(hù)器等控制器,在發(fā)出的信號(hào):遠(yuǎn)程控制時(shí),通過接收安裝在設(shè)備近旁的就地操作箱上的起停按鈕或頻率給定裝置。控制器通過DP總線接收的上位機(jī)畫面發(fā)給PLC的指令是設(shè)備起停的保障。這兩種無論哪種控制方式,控制器中存放的設(shè)備運(yùn)行或故障狀態(tài)PLC都可以通過DP總線讀到。要使設(shè)備平穩(wěn)的保持原有狀態(tài),就地和總線切換過程中這種保持除了像軟起和馬達(dá)保護(hù)器,對(duì)于正在以某個(gè)頻率運(yùn)行的變頻設(shè)備這些工頻運(yùn)行的設(shè)備不能因轉(zhuǎn)換而停車或啟動(dòng)外,還要維持運(yùn)行頻率在切換時(shí)不變,即無擾切換。在外部電路及參數(shù)設(shè)置方面,由于總線控制的加入對(duì)切換電路予以充分考慮,使得更加可靠,尤其是就地和總線無擾切換比用DCS方式。在沒有采用FCS之前的無擾切換電路設(shè)計(jì),遠(yuǎn)程就地切換瞬間設(shè)備啟動(dòng)回路或運(yùn)行回路,其不斷電主要通過遠(yuǎn)程就地切換繼電器與主回路接觸器通斷的時(shí)間差來保證的。換言之要保證切換過程中,主回路接觸器線圈失電和觸點(diǎn)斷開的時(shí)間要比切換繼電器線圈得電和觸點(diǎn)閉合的時(shí)間大。FCS系統(tǒng)中充分考慮切換的順暢,是從電路及程序上。以變頻回路為例,總線/就地切換開關(guān)對(duì)就地啟動(dòng)繼電器的動(dòng)作不影響,通過總線/就地停止繼電器,以及變頻器運(yùn)行輸出繼電器來保持給變頻器的啟動(dòng)信號(hào)維持切換之前的狀態(tài)。配合以智能操作器可以保持變頻器切換前后頻率不變,此操作器可顯示變頻器的頻率反饋值MV和頻率給定值SV。無論總線還是就地則MV都對(duì)應(yīng)于變頻器的實(shí)際頻率反饋值。就地時(shí)SV則不同,操作器給變頻器的頻率設(shè)定值由SV顯示;總線時(shí),SV與此時(shí)PLC通過總線設(shè)置給變頻器的頻率給定值基本一致并且顯示的是MV通過操作器自身變送輸出的值。PLC在就地切換到總線的瞬間,將頻率實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸給變頻器作為頻率給定信號(hào)是通過總線;利用操作器自身的無擾切換功能在總線切換到就地的瞬間操作,操作器接收轉(zhuǎn)換信號(hào)后。將顯示的SV的值輸出給變頻器,瞬間作為給定頻率,雙方向的可靠的無擾切換得以實(shí)現(xiàn)。
3PLC與控制器
控制器主要包括軟起動(dòng)器、變頻器和馬達(dá)保護(hù)器等。設(shè)置控制器參數(shù)是為實(shí)現(xiàn)總線控制。除了基本的額定頻率、電壓和電流以及功率因數(shù)和總線地址等,這些設(shè)置外,還需要設(shè)置變頻器的起停模式、控制信號(hào)源、加減速時(shí)間和頻率源等;需要設(shè)置軟起動(dòng)器起停模式、限流倍數(shù)、保護(hù)類別、升降壓時(shí)間和輸入輸出功能等;需要設(shè)置馬達(dá)保護(hù)器操作模式、保護(hù)設(shè)置和控制設(shè)置等。通過控制器本身的鍵盤完成初始設(shè)置。進(jìn)行設(shè)置和修改也可以由PLC通過DP總線對(duì)控制器參數(shù),并進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)與控制針對(duì)控制器的特性。PLC中設(shè)置統(tǒng)一的電機(jī)控制變量就是對(duì)不同控制方式的電機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一管理,其包括電機(jī)控制類型、控制字、狀態(tài)字、頻率設(shè)定、頻率反饋、電機(jī)電流、故障代碼和電機(jī)功率。在電機(jī)控制類型中,顯示變頻器控制、電機(jī)保護(hù)器控制、軟起動(dòng)器控制和普通電機(jī)控制等信息。控制字中包括:起停電機(jī)和故障復(fù)位。狀態(tài)字包括:運(yùn)行/停止、故障和急停、總線/就地、合閘/分閘等信息。變頻器對(duì)應(yīng)頻率設(shè)定和頻率反饋,所有總線控制設(shè)備對(duì)應(yīng)電機(jī)電流、功率和故障代碼。故障代碼可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裝置進(jìn)行遠(yuǎn)方診斷是FCS較DCS優(yōu)勢(shì)之處,PLC通過總線讀取故障代碼后快速判斷故障原因并進(jìn)行故障排查。
4上位機(jī)與PLC
采用DAServer作為接口進(jìn)行上位機(jī)與PLC的通訊。DAServer根據(jù)設(shè)定時(shí)間來讀寫需要與PLC交互的數(shù)據(jù),比如1000ms。這些數(shù)據(jù)信息的讀寫以事件形式讀取接口中的數(shù)據(jù)是上位機(jī)。對(duì)應(yīng)到特定位需要上位機(jī)進(jìn)行解碼及編碼。在上位機(jī)畫而的顯示實(shí)現(xiàn)PLC中控制字及狀態(tài)字。對(duì)于如球磨機(jī)等設(shè)備的自成系統(tǒng)。通過通訊讀取需要特別關(guān)注的參數(shù)由于自身存在很完備的監(jiān)控系統(tǒng)以顯示在畫面中。
5上位機(jī)與服務(wù)器
畫面可以獲得設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過上位機(jī)與PLC之間的通訊。從服務(wù)器中獲得數(shù)據(jù)可以達(dá)成生產(chǎn)的歷史數(shù)據(jù)或關(guān)鍵的性能指標(biāo)。與生產(chǎn)密切相關(guān)的設(shè)備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到服務(wù)器是各PLC設(shè)備將總線傳輸?shù)模櫳a(chǎn)信息并對(duì)信息進(jìn)行分析計(jì)算和處理需要上位機(jī),利用ActiveFactory分析報(bào)表工具讀取服務(wù)器的歷史數(shù)據(jù)以得到生產(chǎn)設(shè)備的歷史曲線、臺(tái)時(shí)、整機(jī)效率、耗電量、用水量等。管理人員在工廠過程數(shù)據(jù)可視化后可以在詳細(xì)的數(shù)據(jù)趨勢(shì)及信息基礎(chǔ)上,生成數(shù)據(jù)報(bào)表及設(shè)備管理報(bào)表采取行動(dòng)優(yōu)化生產(chǎn)過程以此提高生產(chǎn)績(jī)效。
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(3)確保運(yùn)行時(shí)各種數(shù)據(jù)處理和信息收集的準(zhǔn)確性,同時(shí)提出相應(yīng)的應(yīng)急措施,確保電氣系統(tǒng)可以在最好的狀態(tài)下運(yùn)行。設(shè)備一旦出現(xiàn)故障,人可以馬上進(jìn)行連鎖控制,非常人性化。
2電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則
(1)優(yōu)化供配電的設(shè)計(jì),促進(jìn)電能的合理利用。設(shè)計(jì)時(shí)首先考慮的是設(shè)計(jì)的適應(yīng)性,滿足工程的動(dòng)力、供應(yīng)、控制和安全等要求制定,以滿足建筑運(yùn)行的要求,同時(shí)可以使它的運(yùn)行處于一種安全的環(huán)境中。
(2)提高設(shè)備運(yùn)行效率,力求簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用以及維修方便。在整個(gè)的設(shè)計(jì)過程中,安全和滿足工程的運(yùn)行時(shí)整個(gè)設(shè)計(jì)的基本前提,在該前提下,一方面要注意不斷的擴(kuò)大工程的效益,另一方面也要注意不斷的降低工程的成本,這就要求工作人員不僅僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì),而且還要使得系統(tǒng)的使用、維護(hù)方便、成本低,不宜盲目的追求自動(dòng)化和高指標(biāo)。
(3)合理調(diào)整負(fù)荷,提高設(shè)備利用率。在設(shè)計(jì)的過程中,要盡可能的提高系統(tǒng)的質(zhì)量,使它的的負(fù)荷量在一個(gè)合理的范圍內(nèi),當(dāng)在一個(gè)特殊的用電環(huán)境中,可以合理的選取節(jié)能方法,提高店的利用率。
3電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)狀
我國(guó)的電氣自動(dòng)化技術(shù)和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距仍然很大。到現(xiàn)在為止DCS系統(tǒng)的應(yīng)用在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中仍然有著重要的不可取代的地位。
(1)電氣自動(dòng)化工程的分散控制系統(tǒng),它是由過程控制和過程監(jiān)控來組成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),該系統(tǒng)的基本思想是集中操作、分級(jí)管理、配置靈活和組態(tài)方便四大方面,在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常的廣泛。但是該系統(tǒng)缺點(diǎn)明顯,如可靠性能低,維修困難;生產(chǎn)廠家之間缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),維修互換性低;價(jià)格昂貴等。
(2)WindowsNT和IE是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)語言規(guī)范。第一點(diǎn)是,在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域,具有靈活性和易集成化等優(yōu)點(diǎn)的人機(jī)界面操作,已成為一種主流的發(fā)展方向。第二點(diǎn)是,對(duì)于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的維護(hù)難度減小。
(3)監(jiān)控的集中化。其缺點(diǎn)是處理速度緩慢,成本費(fèi)用大,可靠性能低、設(shè)備很難擴(kuò)容操作、故障查找難度大等。
(4)信息的集成化。在存儲(chǔ)和讀取信息時(shí),需要使用規(guī)定的瀏覽器才可以訪問到信息,并且信息技術(shù)會(huì)在電氣自動(dòng)化設(shè)施、系統(tǒng)和機(jī)器中進(jìn)行橫向擴(kuò)展比較。
4電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,科技的不斷進(jìn)步,伴隨而來的是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)技術(shù)方面的競(jìng)爭(zhēng),不但競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈。同時(shí),此系統(tǒng)對(duì)節(jié)約有效資源,降低成本費(fèi)用,甚至改變我國(guó)工業(yè)的發(fā)展都有著積極意義。所以,我們必須根據(jù)自身的發(fā)展情況,來對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)劃,積極的發(fā)揮自己的有力的條件,實(shí)現(xiàn)我國(guó)的自主研發(fā),只有這樣才有可能在有限的時(shí)間內(nèi)搶占先機(jī)。
(1)軟件地位大大提升。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)發(fā)展與應(yīng)用的廣闊前景,尤其是OPC技術(shù)、IEC61131標(biāo)準(zhǔn)和Win-dows平臺(tái)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用,計(jì)算機(jī)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)融合方面的作用,已無可替代。
(2)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)統(tǒng)一化、信息化。為了獨(dú)立開發(fā)系統(tǒng),更為了方便達(dá)到客戶要求,使得電氣設(shè)備、計(jì)算機(jī)監(jiān)管體系和企業(yè)工程管理體系之間數(shù)據(jù)信息能夠及時(shí)的傳遞和暢通的交流,那么需要對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一化的管理。此外,信息化是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的另一發(fā)展趨勢(shì),即實(shí)現(xiàn)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化和管控一體化。也就是說信息技術(shù)不僅滲透在管理層面上,同時(shí)在應(yīng)用信息技術(shù)的基礎(chǔ)上迅猛發(fā)展。
(3)科技的不斷發(fā)展是電氣自動(dòng)化行業(yè)的關(guān)鍵,由于電氣自動(dòng)化是結(jié)合了多門學(xué)科的一項(xiàng)技術(shù)工程,在它的組成原件方面科技的含量比較高,由于在自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)是大部分的企業(yè)都沒有屬于自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán),造成同行業(yè)的企業(yè)以較低的價(jià)格和各種的渠道來加大自己的競(jìng)爭(zhēng)力,所以,技術(shù)的不斷發(fā)展的選擇是整個(gè)自動(dòng)化行業(yè)的突破點(diǎn),也是關(guān)于電氣行業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的關(guān)鍵所在。只有在不斷的科技發(fā)展中,電氣自動(dòng)化制系統(tǒng)不斷突破,才能在全球化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,立于不敗之地。