數字化技術及自動化范文
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篇1
關鍵詞:變電站;數字化;自動化;要求;應用
中圖分類號:TM63 文獻標識碼:A 文章編號:
數字化變電站是基于現代人們對電力系統智能化、穩定性的要求,以及現代科學技術應用的基礎上發展起來的。傳統的變電站自動化系統已經無法滿足現代人們的需求,因此,對傳統的變電站進行數字化改造成為系統的一項重要任務。隨著數字化變電站的逐步應用,在成本節約上、新技術新功能的實現上都有了很大提高。在今后,隨著新技術的應用,數字化變電站將會獲得更大的發展機會。
1數字化變電站的特征
圖1 傳統變電站與數字化變電站比較
通過圖1中的對比,我們可以知道,數字化變電站有如下幾個方面的特征。
1)對一次設備的使用要求。數字化變電站是運用數字化的電氣測量系統,通過電子式或光電式的互感器來實現電氣信息的采集、傳輸、處理與輸出,實現一次設備的數字轉換,提高了對一次設備數字化、智能化的要求。
2)對變電站網絡化的要求。二次設備不光具有普通電子設備所具有的作用與特點,它還擁有自己獨特之處,它的信號傳輸是建立在光纖的基礎上的,
3)對系統結構的要求。數字化變電站的建設標準IEC61850的特點是采用的層次化的結構體系,其結構形式分為三個層次,即過程層、間隔層、站控層,它們之間通過光纖來實現信號的傳輸,和傳統的電纜比較,抗電磁干擾能力更強,接線簡單,數據傳輸有明顯的提高,保證了數據輸出的安全性和實用性保證了各個系統設備的相互聯系。
4)應用自動化的管理系統。要達到一次設備數字化和網絡化的要求,傳統的變電站的信號傳輸方法已經無法滿足現在的需求,電子式或者光電式互感器已經成為變電站信號傳輸的主流,它可以直接向外面提供數字式的光纖以太網網絡接口,站內采用智能斷路器和變壓器等設備將數據傳輸出去。在一次設備的基礎上加上智能終端設備從而來實行信號的轉換。數字化變電站的二次設備除了具備一般數字設備所具有的特點外,同時對外光纖網絡通信接口是它獨特的功能。它是基于光纖以太網實現的來保證數字化變電站的實施的。
2數字化變電站通信網絡的要求
按照變電站功能進行劃分為配電變電站和輸電變電站。按變電站內元件數目的多少,變電站的規??梢苑譃榇笮汀⒅行?、小型三類,如表1所示:
表1 變電站類型劃分
2.1通信網絡的功能
通信網絡的根本作用是解決數字化變電站中各項數據的傳送以及和其他系統之間的信息交流的問題。互聯網是實現變電站數字化的一個載體,通訊系統是變電站自動化的基本保證,通訊系統的發展要以滿足社會的需要來發展。為了滿足變電站自動化的需要,通訊網絡必須在數據的分析、電壓無功自動調節、系統對時等各個方面加以改進從而來滿足其需要。
2.2通信網絡的性能
通訊網絡的性能要求主要體現在可靠性,開放性、實時性的上面。可靠性是指通訊網絡傳輸的數字和圖像信息的是真實可靠地,這為通訊網絡的管理提供了很好的數據分析內容;開放性是指通訊網絡中設備的選擇要滿足國際的標準,方便用戶的系統集成;實時性是說數據傳輸的快速性能夠滿足需求。
3動態仿真系統在數字化變電站的應用
在智能電網建設的主要內容中,它要求數字化變電要具備一定的自動化、數字化、信息化、人性化的特性。而目前我國國內正在運行中的數字化變電站,其繼電保護技術中的二次設備并不存在一個完善的檢查與檢測方法,對于數字化變電站來說,這遠遠落后于數字化設備的發展。動態仿真系統在數字化變電站的應用,不僅能夠對故障的發生以及操作演練或者是數字化變電站的運行方法有一個仿真模擬的前提,這就能夠對包括繼電保護設備、故障錄波設備、自動測控系統、智能儀表等在內的二次設備發送模擬信號,從而實現對母線、線路、變壓器的監控與保護,圖2為離散事件仿真機制模擬。
圖2 離散事件仿真機制
不僅如此,動態仿真系統在數字化變電站的應用還能夠對設備的性能以及系統的性能有一個客觀的評價。
4數字化變電站中的以太網通信
以太網在數字化變電站通訊網絡中起著重要的作用,電力系統的數據都是通過以太網為載體而存在的。變電站通信體系由變電站層、間隔層,過程層三個層次組成。光纖已經取代了傳統的電纜設備使用到了數字化變電站中,光纖的數目與設備的數是大致不同的,安裝方面也比較容易。間隔層和過程層之間的網絡都是采用單向的傳輸方法來運行的。數字化變電站內的基礎設備都統一安排的。通過網絡來傳輸信息是數字化變電站的基本特征。數字化變電站的機械設備間的協作關系都是需要以太網通訊來保證其正常運行的。以太網技術在各項機械設備的維持上起著重要的作用,它的不斷壯大和網上為我國變電站自動化系統的發展提供一個更加廣闊的空間。
5數字化變電站通信網絡實時性能研究
在數字化變電站中,通信網絡必須具備較高的實時性能,通信網絡的實時性能是有網絡的帶寬、訪問仲裁、傳輸控制方法、優先級,組網方式等諸多因素共同決定的。網絡的帶寬中最具優勢的就是以太網了,但由于以太網技術最初是根據商業的需要發展起來的,重視的是資源的共享,而不是工業過程控制領域,在優先級上的實時特征上表現的并不是很突出。數據沖突并不是以太網技術的缺陷,而是以太網時間節點之間平等和帶寬的共享措施。以太網憑借其突出的帶寬優勢,本身就具備了很好的實時性能,但缺乏實時的訪問仲裁,傳輸控制方法和優先級的設定,在多節點復雜網絡中不能達到系統的要求。對于這些問題,我們可以采取一些改進以太網實時性能的措施,使它能適合工業過程控制的應用,在高環節中,有點對點的通信方式來避免產生數據錯誤。
6數字化變電站通信網絡的實時特性改進
數字化變電站通信網絡的實時特性改進就必須先改進以太網的實時性能改進,變電站自動化應用中隊數據傳輸的要求不是很大,一般情況下以太網的帶寬就能夠滿足需求,要提高以太網的實用性,就要改變以太網的控制方法和MAC層,從根本上解決優先取得數據的問題。帶優先級的交換式以太網,將網絡分為多個網段利用一定的方法以防止數據的沖突。將網絡中的節點分成主次,安排一定的順序,讓它們按順序的訪問網絡,以防止數據的沖突,同時也要預留帶寬,避免有數據的沖突。
7結束語
數字化變電站自動化系統是一個系統工程,數字化變電站通信網絡的建設時一個新的技術,在管理上還存在一些問題,這就需要在以后的應用和實踐中進一步的研究和解決。數字化變電站將其數字化、無人化、智能化、安全性等各方面的優點集合起來,并在以后的應用中對不足之處加以改進,可以預測數字化變電站通訊網絡將成為未來變電站技術發展的必然趨勢。
參考文獻
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篇2
【關鍵詞】數字技術;工業電氣自動化;應用;計算機
1前言
數字技術是在計算機基礎上發展出來的一項技術,相比于其他技術,更加可靠,操作更加簡便,準確度更高,也更經濟,自動化程度也更高,將該技術應用到各個領域這些的優勢也更加突出。數字技術加入工業電氣自動化,通過數字技術的輔助工業電氣自動化進行操作、管理、檢測、計算等工作,這樣可以大幅提升工業電氣自動化的工作效率。但是我國的數字技術應用尚在起步階段,很多方面的運用還不夠成熟,本文就對當前數字技術在工業電氣自動化的應用現狀進行分析,總結出一些不足,并且針對問題提出合理可行的建議,希望對今后的發展起到一定的借鑒作用。
2數字技術在工業電氣自動化應用的重要性
可以說數字技術在工業電氣自動化領域現在有著具足輕重的地位,它的重要性主要體現在以下方面。
2.1可靠性
因為數字技術是在計算機的基礎上發展起來的,同時用以網絡系統得輔助,使得傳統設備逐漸被淘汰,所以在操作上更加方便快捷,在運行和操作的穩定性方面也有顯著的提升。同時,光纖網絡系統和數字化互感器的加入也使工業電氣自動化的安全有了可靠的保障。數字化技術能夠很好地幫助技術在模擬狀態和數字之間轉化,更加穩定,更為先進的數字化技術在市場中顯然更受青睞。當前一些的統計數據也可以表明數字化技術已經廣泛地融入到工業電氣自動化中,而且它的領先地位非常明顯,我們有理由相信在未來的一段時間內數字化技術的發展前景是非常好的。
2.2可操作性
計算機作為數字化技術的基礎,所以數字化技術的實現只需要在計算機內編輯程序、輸入正確的指令,即可完成既定的任務。所以說認為對于該技術的操控實際上是間接的,而計算機只是執行命令的機器并不能判斷指令的正確與否。同時信息的傳遞也是通過信息傳遞系統,例如網絡系統。但是,數字化因為本身具有很強的邏輯性,所以在一定程度上可以對指令進行校正,這樣在保證安全可靠的同時,還能在一定程度上減少后期檢測糾錯的成本,有經濟性的優勢。以開放式的平臺為基礎,所以操作的多需要的各種代碼或者指令會有更為標準的規范,所以在編輯程序輸入指令等動作方面都會提供很大方便。而且隨著計算機的不斷發展,操作系統的更新,人們對計算機的操作也會越來越簡化,所以數字化技術會越來越受到大眾歡迎。
2.3經濟性
第一,信息通過網絡系統等媒介進行傳遞,數字化技術因為本身的邏輯判斷能力能夠對人工輸入的命令有一定的判斷能力,可以有效地識別正確的信息,并對信息進行校正,這樣能夠減少很多人力和物力對錯誤進行糾正,節約了大量的經濟成本。第二,統一的標準規范了操作的各種代碼,簡化了操作步驟,這樣能減少工作步驟,同時能使工業電氣自動化的設備負擔減輕,可以簡化操作,這樣可以同時保證工作的質量好效率。第三,數字技術還能協調好各項技術,可以將多種技術進行整合,處理復雜的任務,最大限度保證處理任務的準確性,這樣能使工業電氣自動化的結構更加完善,調理更加清晰,方便管理,節約管理成本。第四,因為數字化技術的開放性特點,能夠對工業電氣自動化進行持續的技術更新,同時使在同系統內的設備完成資源共享,能提高生產效率。
3我國工業電氣自動化中數字技術發展現狀及出現問題
目前我國工業電氣自動化還處于發展階段,雖然規模在不斷擴大,但是技術水平還有待提高,技術水平還與發達國家的工業電氣自動化水平有很大的差距,因而在目前的生產產品還是處于中低端產品的階段。大規模的發展也導致了我國工業電氣自動化出現了問題,過于程式化的統一發展,導致了單一的技術體系,而這些單一的技術體系往往不能滿足因為實際差異而導致的實際需求不同,只根據以往的已有技術進行系統設計,在后期再根據實際需要做出很大的調整,這些會導致成本的大幅上升。同時,照搬照抄國外的技術,缺乏創新的相關設計人才,同時也忽略了人才的培養,這會導致國內的技術沒有創新,過于依賴國外的引進技術。出現的問題主要集中在以下幾個方面。
3.1智能化程度不足
與傳統的工業電氣自動化技術相比,數字化技術的引進讓當前的技術更加的智能化,但由于引進該技術的時間并不長,所以可能在操作流程和輸入指令等方面會表現出智能化程度還不夠的問題。因為計算機使用的是二進制來進行計算的,因此在工業電氣自動化的信息等資源也需要轉化成二進制然后再進行計算。由于計算機在執行各項指令的時候,要求人工輸入的\命令也是不同的,這會增加計算機的負荷。其次,在信息傳遞的過程中,信息是通過網絡、光線等途徑進行傳遞的,在操作的過程中可能會受到這些傳播媒介的影響,這樣會影響信息的準確性。因此,可能會導致在利用數字技術對工業電氣自動化進行操作的過程中出現問題,這樣會為整體的工作的控制和管理帶來很大的干擾。
3.2專業人員知識儲備不足
相關專業人員可以利用數字化技術通信能力強的特點,運用自己的專業知識,輕松的操控工業電氣自動化技術。但是由于專業人員自身的一些問題,也會給數字技術在工業電氣自動化的應用中帶來不必要的麻煩。例如在專業人員利用數字化技術對工業電氣自動化進行操作的時候,要根據不同的操作步驟下達不同的指令,而在有些情況下,因為技術人員不能及時的了解到計算機的具體操作的流程,這樣會影響到系統及時地傳遞訊息和作出回復。這樣會使下達的指令更加模糊,可能會使計算機下達錯誤的指令。還有,因為數字化技術的開放性,技術人員如果沒有充分的了解到工業電氣化的相關專業知識以及數字化技術在計算機中的實際應用,這樣很難實體現出數字化技術在工業電氣自動的應用中的優勢,會直接影響到工業電氣自動化向更加智能化的方向發展。
3.3操作標準規范不足
雖然說數字化技術的優勢就是有著標準的操作規范會是生產效率大幅提高,但是,因為國情的不同,情況在我國就較為復雜,以為數字化技術在我國剛剛起步,所以很多企業的生產部門缺少完善的操作標準,尤其是我國中小規模的工業電氣產業,他們相比較國外而言在數字化技術的操作規范上就缺乏統一的標準。
4數字技術的創新化應用
為了數字化技術在工業電氣自動化的應用中充分發揮出自身的優勢,進一步促進工業自動化的發展,所以在工業電氣自動化的應用中,要進一步推動數字技術的創新,這樣數字技術將有更好的發展前景。
4.1程序化操作
為了更好的完成工作,按照一定的規律或順序排列出各個階段或步驟,并按照該步驟進行工作,直到整個程序完成,這就是程序化。在一般的情況下,采用程序化的操作可以使工作高效順利完成,因為按照固定步驟的操作可以很大程度上節約時間,這樣能很大程度上提升生產效率。在工業電氣自動化的應用中使用程序化的操作也有很高的成效。所以,可以首先先檢查需要對計算機輸入的命令進行檢查,在確定沒有錯誤之后,向計算機輸入檢查無誤的指令,在計算機執行命令以后,要對各個環節的各項設備進行細致的檢查,在需要的情況下,可以選擇對于操作指令進行人工的修改和干預,以防止在出現意外的情況下,工作仍能夠正確的完成。
4.2安裝智能終端
當數字化技術應用到工業電氣自動化中時,每當需要下一步的操作時,相關的操作人員都要對設備下達下一步的進行指令,這樣雖然能提高對設備生產的可靠度,但是對于一些大型的工業電氣部門來說,這樣瑣碎的操作還是太過復雜了。所以針對這一情況安裝數字化技術的智能終端就顯得尤為必要了。這樣可以使工業電氣自動化的設備的實時數據傳輸到數字設備上。這樣在發生意外事故或狀況時,能夠根據指令自動停止工作,這樣可以保證工業電氣自動化設備的安全工作。
4.3對于虛端子技術的運用
GOOSE虛端子技術是隨著技術的不斷創新新興的一種數字技術,它對傳統的二次回路進行了大幅的改進和優化,可操作性有進一步的提升,不僅在信號方面有所加強,還更好的對于溫度進行有效控制。它更為智能化,在對整個裝置的控制方面有著巨大的貢獻,同時還又有效的保護措施,例如通過跳閘保護電路,還有連閉鎖等。
5結語
當前時代是一個信息時代,所以工業電氣自動化與數字化技術相結合是與時俱進的產物。迅速發展的計算機才能跟得上時代快速發展的步伐,而工業電氣自動化與人民的生活密不可分,兩者和相互協作將會對我國的工業化水平提高作出巨大的貢獻。
參考文獻:
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篇3
【關鍵詞】測繪技術;地形測量學
地形測量學是研究測繪地形圖及與其有關測繪工作的理論、方法的應用技術學科。地形測量是為城市、礦區以及各種工程提供不同比例尺的地形圖,以滿足城鎮規劃、礦山開采設計以及各種經濟建設的需要。
地形測繪是研究地球局部表面形狀和大小,并將其測繪成地形團的理論和技術。通過測定小范圍地表高低起伏形態和地物(如建筑物、道路、耕地等)的特征點的平面位置和高程,經相應的數據處理、采用一定的測量符號按一定的比例縮繪在圖紙上。從而獲得與相應地面幾何圖形相似的地形圖,為國家經濟建設提供設計與施工的圖紙資料。
傳統的測繪包括控制測量、地形測量、施工測量、竣工測量和變形監測5個部分?,F代測繪技術自動化技術具有自動化程度高、測圖精度高、圖形屬性信息豐富和圖形編輯方便等優點。
1 測繪自動化技術
測繪自動化是集數據采集、處理、傳輸、顯示于一體。隨著計算機、網絡技術的發展及測量儀器的智能化,測繪技術自動化技術發生了重大變革,3S技術(GPS全球定位系統、GIS地理信息系統、RS遙感)及其集成技術成為測繪技術自動化技術的核心。
1.1 GPS技術 GPS(Global Positioning System)稱為全球定位系統,是美國20世紀70年代開始研制的,它歷時20年,于1994年3月全面建成的利用導航衛星進行測時和測距,具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統,是一種高精度、全天候、高效率、多功能的測繪工具。
GPS定位技術與常規地面測量定位相比,具有抗干擾性能好、保密性強,功能多、應用廣,觀測時間短,執行操作簡便,全球、全覆蓋、全天候、高精度的特點。特別是RTK的定位精度可達厘米級,在水上定位得到了廣泛的應用。
GPS RTK(Real Time Kinematic)技術開始于90年代初,是一種全天候、全方位的新型測量系統,稱載波相位動態實時差分技術,是目前適時、準確地確定待測點的位置的最佳方式,是基于載波相位觀測值基礎上的實時動態定位技術。
GPS RTK具有定位精度高且精度分布均勻,速度快、效率高,觀測時間短,方便靈活,測程不受限制,不受通視條件影響等優點。
1.2 GIS技術 地理信息系統(Geographical Information System-GIS)是利用現代計算機圖形和數據庫技術來處理地理空間及其相關數據的計算機系統,是融地理學、測量學、幾何學、計算機科學和應用對象為一體的綜合性高新技術。其最大的特點就在于:它能把地球表面空間事物的地理位置及其特征有機地結合在一起,并通過計算機屏幕形象、直觀地顯示出來。
GIS具有以下的基本特點:一是公共的地理定位基礎;二是多維結構;三是標準化和數字化;四是具有豐富的信息。
地理信息系統對空間地理信息進行處理,準確采集有關的數據,并對地理空間數據和信息進行處理、管理、更新和分析,是采用數據庫、計算機圖形學、多媒體等最新技術的技術系統,對現代測繪技術自動化技術的起重要支撐作用。
目前GIS地理信息將向著數據標準化(Interoperable GIS)、數據多維化(3D&4DGIS)、系統集成化(Component GIS)、系統智能化(Cyber GIS)、平臺網絡化(Web GIS)和應用社會化(數字地球)的方向發展。
1.3 RS技術 遙感RS(Remote Sensing)起源于20世紀60年代,不直接接觸被研究的目標,感測目標的特征信息(一般是電磁波的反射、輻射和發射輻射),經過傳輸、處理,從中提取人們感興趣的信息。遙感包括攝影、陸地、衛星、航空、航天攝影測量等技術。遙感技術依其波譜性質,可分為電磁波遙感技術、聲學遙感技術、物理場遙感技術。
遙感信息技術已從可見光發展到紅外、微波;從單波段發展到多波段、多角度、多時相、多極化;從空間維擴展到時空維;從靜態分析發展到動態監測。
RS為GIS提供信息源,GIS為RS提供空間數據管理和分析的技術手段(圖像處理),GPS作為GIS有力的補測、補繪手段,實現了GIS原始地圖數據的實時更新。3S的綜合應用是一種充分利用各自的技術特點,快速準確而又經濟地為人們提供所需的有關信息的新技術,三者的緊密結合,為地形測量提供了精確的圖形和數據。
2 測繪自動化技術的發展趨勢
隨著計算機、網絡技術的發展及測量儀器的系統、智能化,測繪技術自動化技術向著3G技術及集成技術自動化、實時化、數字化,數據庫和應用軟件的開發應用,三維可視化技術以及人工智能化發展。使測繪技術自動化技術能全方位的應用于地形測量中,提高了地形測量的效率和準確性。
2.1 3G技術及集成技術的進一步發展 積極普及3G技術的應用,改進3G技術中存在問題,更新3G及其集成技術測量的方法和手段,加強測量精度和準確性,使3G技術能在地形測量測繪技術領域的應用進一步擴展。
全球數字攝影測量系統在GPS、GIS、RS和3S集成技術中的應用,對數碼攝影測量和地形測量更加普及和深化,使測繪技術向電子化、自動化、數字化方向發展。
2.2 測繪軟件及數據庫的開發與更新 加強地形測量數字化測繪軟件的研發,使測繪軟件系統更加高效、靈活和功能齊全,使測繪軟件技術在地形測量中起到了相當重要的作用。
更新完善信息數據庫,將采集的測量數據轉換直接進入信息數據庫,數據管理查詢方便,數據共享,實現全球數據更新和擴展空間基礎信息系統的動態管理,實現測量數據的管理科學化、標準化、信息化,實現測繪數據的傳輸網絡化、多樣化、社會化,使測繪技術走向自動化,實時化,數字化。
2.3 人工智能和專家系統在測繪技術中的應用 隨著計算機技術的發展和測繪技術與相關學科的交叉、綜合,人工智能和專家系統在測繪技術中有著廣泛的應用前景。計算機利用專家知識模擬人腦思維進行推理,從事智能化的數據、圖形處理和信息管理工作,極大地提高工作效率,使測繪技術向自動化、智能化發展。
全球定位系統(GPS)、數字攝影測量系統(DPS)、遙感技術(RS)、地理信息系統(GIS)和專家系統(ES)這5S技術的發展和相互結合,專家系統在其中發揮著重要的作用,專家系統對整個測量流程進行控制,并執行相應的推理、分析和處理工作,并可實現信息資源共享,實時動態監測診斷,提高效率和質量,是測繪技術通向實時、自動、智能測量系統的關鍵。
篇4
【關鍵詞】PC;電氣自動化技術
中圖分類號:S24 文獻標識碼: A
一、前言
從目前我國國內工業發展情況來看,工業自動化已經成為了一種趨勢,企業為了能夠提高經濟效益,必須要不斷提高自動化水平,這就需要完善和優化電氣自動化技術。
二、基于PC的電氣自動化技術應用現狀
1、開放式的平臺應用。在電氣自動化應用與發展中,一個具有統一性、開放性的平臺對系統設計及應用起到重要作用。一方面,全面采IEC61131標準,既可優化管理程序,也可提高平臺應用效率,縮短編程更改或升級的周期,具有廣泛的應用價值。在該標準平臺中,除了規范語義、語法之外,也實現了產品編程接口的統一化、標準化,以此保證電氣化系統的合格率,實現各個程序之間的有效通訊;另一方面,Window。已成為工控標準化平臺。當前,我國普遍采用Windows系統,操作簡單、維護便捷,應用廣泛;采用PC控制系統,具有極強的靈活性,可在各行各業發揮作用;對于商業管理或者企業管理來說,網絡技術、PC技術不再陌生,同時工業自動化領域也逐漸普及了人機界面,Windows操作平臺發揮積極作用。
2、IT技術與電氣自動化的融合。伴隨著信息技術的高速發展,信息技術在很多電氣產品中都得到了廣泛的應用,其中傳感器、執行器、控制器和儀表等很多電氣產品中都包含有信息技術的成分,而多媒體技術和計算機網絡技術在電氣自動化領域有著廣闊的發展前景。比如在企業內部,企業的管理者可以將企業的財務及人事等數據使用標準的IE瀏覽器進行存取等。
3、電氣工程與人工智能相結合。AI(Artificial Intelligence)即人工智能,隨著經濟和技術的發展,我國在人工智能方面的研究取得了令人矚目的成就。尤其在電氣工程方面,越來越多的技術研究人員致力于兩方面的集合工作。目前,電氣工程中計算機輔助工作的比例逐漸增大,以電氣工程設計為例,CAD技術早已代替了手工設計。技術人員在研究電氣工程與人工智能的結合時,通常會從三方面入手:
(一)用于電氣工程故障的監測和診斷維修;
(二)用于電氣工程生產過程中的產品保護和序列控制;
(三)用于后期電氣工程系統的優化。人工智能的運用不僅涉及到電路、電機、聲、光、磁電等知識的綜合運用、硬件和軟件的結合,還要依靠以往的設計經驗和使用經驗,參考實驗基礎上的參數。
三、基于PC的數字化技術在工業電氣自動化的應用策略
盡管數字化技術在工業電氣自動化控制中具有其他技術所沒有的優點,而且運營狀況也良好,但是,這些并不能把不利于數字化發展的因素排除,同時,由于數字化技術的發展時間很短,沒有統一性的標準規范,專業人才也不足,更為主要的是數字化的運行基礎,互聯網的智能化程度還很低。所以,數字化技術在工業電氣自動化的應用中也要有一定的創新。
1、采用統一的系統開發平臺
統一的系統開發平臺應當可以支持一個自動化項目周期中的設計、實施和測試、調試和開機、運行及維護等各個階段和環節,這樣可以大大降低從設計到完成的時間和費用。統一的系統開發平臺還應滿足用戶另一個重要需求即開發平立于最終的運行平臺。根據項目的特點和最終用戶的需求決定將統一的運行代碼下載到硬件PLC、基于Windows NT的軟件PLC、嵌入式NT系統還是基于Win-dows CE的控制系統中。
在這方面,基于PC的自動化產品滿足了以上要求。如西門子公司的SIMATIC Win AC產品系列。類似的產品還有Rockwell AB公司的Softlogix,Won.derware公司的In Control等產品。
2、在現實中運用智能終端技術
當前的數字化技術在工業電氣自動化的應用中也存在著一定的弊端需要進行改進和完善,主要的弊端存在于應用時限限制大,數字技術的操作人員短缺,智能化水平不高的影響。因此在當前采用智能終端技術進行分析和創新是數字化技術應用的主要方式,是用光纖作為連接設備,通過智能終端對數據進行自動化的收集與控制,雙重設備相互配合,其中一個用來保護電力中斷、遠程測控以及信號發送,另一個則給以跳閘雙重保護,更加提高了數字化技術在工業電氣自動化中的智能性與可靠度。此外,數字化程序借口的標準化是工業電氣自動化能夠有效運行的主要條件,所以,這就解決了個人計算機平臺的自動化問題,有利于企業的事件相關電位系統與制造執行系統之間的連接,將TCP/IP標準作為通訊標準,這樣,個人計算機就會在管理與控制自動化中建立一個接口。
3、在數字化技術中混合使用面向通用對象的變電站事件的虛端子
該虛端子可以把傳統的二次回路進行改造,讓它的設計原理更加的簡單,不論是設計,還是裝置,都體現著創新的理念。此外,通用對象的變電站事件技術能為裝置和裝置之間提供良好的通信,從而實現管控變電站線路連接、開關的目的,達到了遠程控制變電站的目標。變電站的事件技術可以完全取代傳統的二次回路,可以很好的控制信號管理、環境測試等等要素,其管理性能的優化得益于智能性。
4、培養程序代碼控制觀念
要不斷優化程序代碼控制的方法,做到先把檢測數據存到電腦,再發出指令。同時,在具體操作的環節,也要做到人工干預,工作人員要定時的給閘刀、開關等等的設備進行檢查和控制,從而實現優化系統的目標。最后,要對系統進行定期的功能測試,為系統運行的穩定高效運行奠定基礎,是系統最終達到沒有工作人員干預也可以穩定運行的效果,即高度自動化。
四、我國電氣自動化技術發展趨勢
1、操作人員專業化
電氣自動化系統在設計時十分復雜,需要專業人士,而其操作方式往往十分簡單,所以許多公司是等到整個系統安裝完之后,對直接操作人員進行簡單的操作方法培訓,而很少涉及內部的構造原理,這樣操作人員了解的只是皮毛,只會機械的觀察、操作。以后的操作人員也應加強設計原理的培訓,最好是在系統安裝過程中就讓操作者進行學習、觀察,了解內部構造可以幫助操作者更加深入理解整個設備,操作時更加得心應手,再出現簡單的故障時可單獨進行檢測、維修。
2、由低頻向高頻發展
隨著電子時代的發展,電子設備的運行速率日益提升,“頻率”是運行速率的重要指標,隨著人們對高速電路的需要,低頻向高頻發展已經成為了必然趨勢。例如電流變換器,早起時是使用晶閘管來進行相控整流,速度過慢,已無法滿足現在的要求。隨著技術的發展,后來采用了PWM技術,功率得到了提高,并且可減小對電網的高次諧波影響。但PWM變換器中的低次諧波會對電機產生干擾轉矩,使電機在運行時產生震動和噪聲。為了應對這種情況,可以提高開關頻率,降低振動和噪聲。但開關損耗比較大,開關頻率也不可能進行大幅度提高,美國科學家提出了諧振式直流環逆變器,可使電力電子器件工作在零電壓、電流狀態下,最大程度減少開關損耗,提高開關頻率。
3、與計算機技術結合更加緊密
電氣自動化技術的產生和發展的目的就是要提高勞動效率,使人們的工作和生活的環境更加舒適。隨著計算機技術的迅猛發展,我們工作與生活的許多方面都與計算機發生關聯,當今電氣自動化技術中,計算機已經得到應用,但依賴程度不是很深,大多只是進行簡單的監控。未來的電氣自動化技術中,計算機的使用將會占到更大比重,并且計算機的作用也將不會僅僅局限于監控和簡單的操作,一些現場的控制設備都可以集成到計算機中來,例如現在的很多虛擬仿真軟件就可以代替一些現場的控制器,節約成本、操作方便、不易出錯。電氣自動化技術與計算機的聯系日益加深,是電氣自動化技術未來發展的重要趨勢。
4、技術更新更加頻繁
我國整體的科技水平與發達國家相比,相對落后,很多先進技術都是依賴國外進口。隨著我國經濟發展進入快速時期,國家對科技研究的投入力度加大,大力培養科研人才,推動科技創新。電氣自動化技術的創新極大的依賴與電子與信息技術的更新,電氣自動化技術的研究者們會不斷吸收其他領域的成果,同時提高自身的創新能力,增加設計的技術含量,研究出更多更先進的電氣自動化裝備,滿足日益復雜的工業與生活需求。
5、通用性提高
現在的電氣自動化技術大多只是應用于某一方面,例如工業上,一般只應用于生產部門,并且是獨立操作,外界無法干預。將來企業在規劃網絡時,要考慮將辦公網絡與生產控制網絡進行連接,這樣管理部門可更方便的進行生產管理,生產部門的數據也可方便的傳輸給辦公部門進行分析保存。
五、結束語
綜上所述,基于 PC 的自動化技術符合當下工業發展的趨勢,能夠滿足工業生產所需要的技術需要,提高工業生產的效益和質量控制,因此,基于PC的自動化技術是當下發展的一個機遇。
【參考文獻】
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[2]趙彩紅,張鵬杰.電氣自動化在現代化煤礦中應用探討[J].煤炭技術,2013,7.
[3]羅武.淺談電氣自動化控制系統的應用及發展趨勢[J].門窗,2013,07.
篇5
關鍵詞:地形測量 測繪技術 發展趨勢
0 引言
地形測量學是研究測繪地形圖及與其有關測繪工作的理論、方法的應用技術學科。[1]地形測量是為城市、礦區以及各種工程提供不同比例尺的地形圖,以滿足城鎮規劃、礦山開采設計以及各種經濟建設的需要。
地形測繪是研究地球局部表面形狀和大小,并將其測繪成地形團的理論和技術。通過測定小范圍地表高低起伏形態和地物(如建筑物、道路、耕地等)的特征點的平面位置和高程,經相應的數據處理、采用一定的測量符號按一定的比例縮繪在圖紙上。從而獲得與相應地面幾何圖形相似的地形圖,為國家經濟建設提供設計與施工的圖紙資料。[2]
傳統的測繪包括控制測量、地形測量、施工測量、竣工測量和變形監測5個部分?,F代測繪技術自動化技術具有自動化程度高、測圖精度高、圖形屬性信息豐富和圖形編輯方便等優點。[3]
1 目前地形測量的測繪自動化技術
測繪自動化是集數據采集、處理、傳輸、顯示于一體。隨著計算機、網絡技術的發展及測量儀器的智能化,測繪技術自動化技術發生了重大變革,3s技術(gps全球定位系統、gis地理信息系統、rs遙感)及其集成技術成為測繪技術自動化技術的核心。
1.1 gps技術 gps(global positioning system)稱為全球定位系統,是美國20世紀70年代開始研制的,它歷時20年,于1994年3月全面建成的利用導航衛星進行測時和測距,具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統,是一種高精度、全天候、高效率、多功能的測繪工具。[4]
gps定位技術與常規地面測量定位相比,具有抗干擾性能好、保密性強,功能多、應用廣,觀測時間短,執行操作簡便,全球、全覆蓋、全天候、高精度的特點。特別是rtk的定位精度可達厘米級,在水上定位得到了廣泛的應用。
gps rtk(real time kinematic)技術開始于90年代初,是一種全天候、全方位的新型測量系統,稱載波相位動態實時差分技術,是目前適時、準確地確定待測點的位置的最佳方式,是基于載波相位觀測值基礎上的實時動態定位技術。
gps rtk具有定位精度高且精度分布均勻,速度快、效率高,觀測時間短,方便靈活,測程不受限制,不受通視條件影響等優點。
1.2 gis技術 地理信息系統(geographical information system-gis)是利用現代計算機圖形和數據庫技術來處理地理空間及其相關數據的計算機系統,是融地理學、測量學、幾何學、計算機科學和應用對象為一體的綜合性高新技術。其最大的特點就在于:它能把地球表面空間事物的地理位置及其特征有機地結合在一起,并通過計算機屏幕形象、直觀地顯示出來。[5]
gis具有以下的基本特點:一是公共的地理定位基礎;二是多維結構;三是標準化和數字化;四是具有豐富的信息。
地理信息系統對空間地理信息進行處理,準確采集有關的數據,并對地理空間數據和信息進行處理、管理、更新和分析,是采用數據庫、計算機圖形學、多媒體等最新技術的技術系統,對現代測繪技術自動化技術的起重要支撐作用。
目前gis地理信息將向著數據標準化(interoperable gis)、數據多維化(3d&4dgis)、系統集成化(component gis)、系統智能化(cyber gis)、平臺網絡化(web gis)和應用社會化(數字地球)的方向發展。
1.3 rs技術 遙感rs(remote sensing)起源于20世紀60年代,不直接接觸被研究的目標,感測目標的特征信息(一般是電磁波的反射、輻射和發射輻射),經過傳輸、處理,從中提取人們感興趣的信息。遙感包括攝影、陸地、衛星、航空、航天攝影測量等技術。[6]遙感技術依其波譜性質,可分為電磁波遙感技術、聲學遙感技術、物理場遙感技術。
遙感信息技術已從可見光發展到紅外、微波;從單波段發展到多波段、多角度、多時相、多極化;從空間維擴展到時空維;從靜態分析發展到動態監測。
rs為gis提供信息源,gis為rs提供空間數據管理和分析的技術手段(圖像處理),gps作為gis有力的補測、補繪手段,實現了gis原始地圖數據的實時更新。3s的綜合應用是一種充分利用各自的技術特點,快速準確而又經濟地為人們提供所需的有關信息的新技術,三者的緊密結合,為地形測量提供了精確的圖形和數據。[6]
2 測繪技術自動化技術的發展趨勢
隨著計算機、網絡技術的發展及測量儀器的系統、智能化,測繪技術自動化技術向著3g技術及集成技術自動化、實時化、數字化,數據庫和應用軟件的開發應用,三維可視化技術以及人工智能化發展。使測繪技術自動化技術能全方位的應用于地形測量中,提高了地形測量的效率和準確性。
2.1 3g技術及集成技術的進一步發展 積極普及3g技術的應用,改進3g技術中存在問題,更新3g及其集成技術測量的方法和手段,加強測量精度和準確性,使3g技術能在地形測量測繪技術領域的應用進一步擴展。
全球數字攝影測量系統在gps、gis、rs和3s集成技術中的應用,對數碼攝影測量和地形測量更加普及和深化,使測繪技術向電子化、自動化、數字化方向發展。
2.2 測繪軟件及數據庫的開發與更新 加強地形測量數字化測繪軟件的研發,使測繪軟件系統更加高效、靈活和功能齊全,使測繪軟件技術在地形測量中起到了相當重要的作用。
更新完善信息數據庫,將采集的測量數據轉換直接進入信息數據庫,數據管理查詢方便,數據共享,實現全球數據更新和擴展空間基礎信息系統的動態管理,實現測量數據的管理科學化、標準化、信息化,實現測繪數據的傳輸網絡化、多樣化、社會化,使測繪技術走向自動化,實時化,數字化。
2.3 人工智能和專家系統在測繪技術中的應用 隨著計算機技術的發展和測繪技術與相關學科的交叉、綜合,人工智能和專家系統在測繪技術中有著廣泛的應用前景。計算機利用專家知識模擬人腦思維進行推理,從事智能化的數據、圖形處理和信息管理工作,極大地提高工作效率,使測繪技術向自動化、智能化發展。
全球定位系統(gps)、數字攝影測量系統(dps)、遙感技術(rs)、地理信息系統(gis)和專家系統(es)這5s技術的發展和相互結合,專家系統在其中發揮著重要的作用,專家系統對整個測量流程進行控制,并執行相應的推理、分析和處理工作,并可實現信息資源共享,實時動態監測診斷,提高效率和質量,是測繪技術通向實時、自動、智能測量系統的關鍵。
3 結論
隨著計算機、網絡技術的發展及測量儀器的智能化,測繪技術自動化技術發生了重大變革,從傳統的測繪技術(例如電子測距儀、經緯儀、水準儀和平板儀)向3g技術、數字攝影測量技術以及人工智能化發展,推動了測繪技術自動化技術的活躍和革新,測繪技術朝著自動化、實時化、網絡化和數字化方向發展,使地形測量更快速、簡單、精確。
參考文獻:
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[4]張德軍,皺順平.淺談土地測繪技術的發展[j].山西建筑.2009.35(29):p355-356.
篇6
關鍵詞:電氣自動化;數字技術;試驗方法
1 電氣自動化中數字技術的重要性
從近年來數字技術在電氣自動化中的應用效果來看,該技術的應用不僅減少了自動化工作自身的危險性,同時也提升了工作效率,側面提升了企業的經濟利益。截波沖擊、局部放電等,是電氣自動化工作中比較常見的實驗方式,并且這些實驗都需要在250kV的環境下進行,具有較高的危險性,威脅到工作人員的生命安全。但是隨著數字技術的不斷發展,類似實驗的危險性被大大降低,保證了工作的安全性。從宏觀的角度對數字技術在電氣自動化發展中的重要性進行分析可發現,其對穩定控制平臺有著至關重要的作用。許多自動化控制平臺都依靠數字技術作為系統的基礎,與之前的操作系統相比,數字技術模式下的控制平臺操作更加簡潔、平臺穩定性優良且操作指令比較全。通過實踐證明,類似操作系統即使長時間循環工作,也可以保證自動化控制平臺的穩定性。除此之外,數字技術的應用還可以提升控制過程效率,使總、分線中的控制系統可以有效的對各式信息進行處理,將搜集到的設備運行過程中所產生的參數應用到自動化中,減少設備監測工作人員的工作量,同時也可以控制自動化運行狀態,在設備出現異常運行時,第一時間采取措施對異常參數進行控制,不僅可以提升系統運行的穩定性,還可以提升工作效率。
數字技術需要依靠計算機系統作為基礎,操作簡潔、邏輯性強,與傳統自動化相比具有更好的穩定性與安全性。通過計算機編程技術將指令輸入到代碼中,便可以自動運行自動化系統。該技術中具有一些數字電路,這部分電路可以對指令進行識別,而且指令可以通過設備這一媒介進行傳輸,配合計算機的觸屏技術來實現便捷化操作,可靠性較強。
因為數字技術的開發與應用都要依托計算機與互聯網,且目前數字技術與智能化沒有必然聯系,所以將數字技術應用到電氣自動化時可以最大限度的減少傳統生產設備的使用量,使生產生設備更加精簡,操作更加簡便, 除去了不必要的生產環節,從而提升了生產效率。隨著光纖技術的發展與應用,使數字技術在電氣自動化中的應用更加安全。據不完全統計,數字技術在電氣自動化中的應用率已經超過78%,且這一數字正在逐漸增長,可見其實用性。
2 數字技術在電氣自動化中的試驗措施
作為不具有破壞性的試驗――局部放電試驗,在試驗中目前采用的有兩種試驗方法,第一種試驗方法是將工頻耐壓作為預激磁電壓,將其電壓值降低到與局部放電試驗的電壓值相同的狀態下,經過幾分鐘,在進行局部放電量的測量。第二種方法是使用變壓器,將Um作為預激磁電壓,同樣將其電壓值降低到與局部放電試驗的電壓值相同的狀態下,經過30至50分鐘的時間,對局部放電量進行測量。在局部放電量的測量中,必須避免試驗周圍的噪音污染,對電源局部的其他放電量也要進行及時的隔離。在局部放電試驗中,放電量的多少和接地電極表面的場強有直接的關系,而和電源頻率沒有任何關系。截波沖擊試驗在試驗過程中必須與全波沖擊試驗的一些儀器交替進行,才能確保試驗的順利進行和試驗結果的準確性。
作為高壓試驗的主要儀器――高壓試驗變壓器,其在發展過程中,主要應用于發電廠、供電單位和科研部門等,這些單位主要是將高壓試驗變壓器作為交流耐壓試驗的基礎設備來使用的。目前在高壓試驗中主要應用的高壓試驗變壓器有YDQ充氣式高壓試驗變壓器、絕緣筒式試驗變壓器、變頻串聯諧振試驗變壓器等。
在電氣自動化中進行科學有效的試驗可以提高電力系統運行環境的安全性、可靠性。高壓試驗與普通的電氣試驗相比,具有特殊性和危險性。在高壓試驗中必須做到以下三點:
1、高壓試驗過程中,試驗場地必須具備一定的安全措施,避免觸電現象的產生,在一些試驗場地必須有專業人員進行查巡。
2、在電力設備進行加壓時,必須對接線進行詳細的檢查,確保其正確性;加壓過程中必須禁止人員的接近,才能確保試驗設備加壓的正常運行。
3、在高壓試驗結束后,必須切斷試驗設備的接地電源,避免觸電事故的發生。
在電氣自動化高壓試驗中要擴大其數字技術的應用范圍,確保高壓試驗的安全性。數字技術在電氣自動化高壓試驗中主要應用于計算機輔助測試系統、計算機控制等方面,利用數字技術對試驗數據進行分析、修正,這樣能夠增加試驗結果的準確性。對高壓參數和大電流參數的進行試驗可以采用小型的計算機測試系統,增強測試參數的準確度。數字技術的應用可以有效地提高高壓試驗設備的安全性,降低工作人員的操作難度,保障試驗中工作人員的安全。
3 數字技術在電氣自動化應用中的創新
1、采用光纖連接,實現就地化的安裝。 在電氣自動化的實踐中,可以采用光纖進行連接,通過智能終端和間隔層對數據進行采集和控制,這樣可以進一步增強數字技術在電氣自動化中應用的可靠性。此外,電氣自動化的優良運作還需基于標準化的程序接口上,因此PC 平臺自動化的解決便顯得尤為重要,它將有利于ERP 和MES 的系統連接,而將TCP/IP 作為辦公環境通訊的標準,便能有效地解決這一問題。這樣,更加標準化的程序接口便可以用來滿足用戶需求,例如軟硬件產品數據的交換,并在一定程度上,優化了智能結果,且提高了通訊的質量。
2、GOOSE虛端子的運用。 GOOSE 虛端子理念的提出和運用,是設計和裝置上的革命。①GOOSE 虛端子改良了二次回路,使得工程調試既便于理解,又方便運用;②GOOSE 技術對電氣自動化的作用于智能終端和測控裝置間信息交互上可見一斑,它能有效地控制全站線路、母線、開關和主變等,并能開啟跳合閘功能,從而保護測控遙控裝置及使用聯閉鎖的間隔層;③GOOSE 對傳統二次回路的改良與替代,主要依靠于其本身的系統設置如更高效的智能本體終端,它使得信號管理、溫度調試和信號的管理等非電量信息得到更為便捷的操控;④MMS 網、GOOSE 網采用雙網配置,簡潔方便,結構清晰,層次分明,將相關接口組屏進行集中。通過MMS 網對各IED 與主機之間的通信管理,以實現GOOSE 跳閘保護、測控遙控及聯閉鎖。
3、加強程序化的操作理念。執行力向來是各企業都在強調的軟件能力,數字化也亦然。在調度命令下達以前,還有部分的前期工作需要完成,例如核實之后的票據需要先存入電腦中,實際操作來臨時,還需設置人工的預界面,進行諸如閘刀、開關等設備的確認設計。這有利于不斷完善系統的應用功能,更可明朗電氣自動化信息化、開放化的未來。在現代社會,數字化技術在電氣自動化的應用越來越廣泛,作為目前信息化發展中的高新技術產業,因其與居民的日常生活氣息相關,其重要性也表現得越來越突出。
4 結束語
綜上所述,隨著社會的發展和科技的進步,在電氣自動化的發展領域里,數字技術應用的范圍越來越廣泛,但在其發展過程中還存有一些問題,這些問題的存在嚴重阻礙了數字化技術的發展?;诖耍覀儽仨氉龊秒姎庾詣踊瘮底旨夹g的創新工作,必須加強程序化操作意識、智能終端的引入及GOOSE虛端子概念的加強等,才能提高電氣自動化的技術水平,才能促進電氣自動化行業的快速發展。
參考文獻
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篇7
關鍵詞:工業自動化;控制;儀表
引言
工業自動化儀表的控制是以良好的工業自動化儀器控制系統為基礎,逐步完善自動化儀表的信息平臺,對系統進行安全性保護,完善儀器儀表的診斷維護標準,加強通信數據的實時更新,建立良好的通信控制網絡。工業信息自動化控制在網絡平臺的快速應用下得到有效的提升。
一、工業自動化儀表及控制的實際系統化建設
1儀器儀表的信息化建設
自動化儀器儀表是以數據信息采集為基礎,通過對相關處理過程的有效應用,不斷提升企業信息化建設水平,構建合理的信息儀表自動化管理平臺,對可操作的生命周期信息進行分層次調節,完善實際自動化儀表的全局調節過程,盡可能的完善功能建設水平,推進市場的快速發展,爭取儀表制造產業功能安全水平的提升。提高儀器儀表的系統維護和判斷管理過程,明確實際生產震旦標準,對生產裝備、控制系統的診斷、現場儀表的判斷進行分析,確定生產流程中需要判斷不歸屬自身的儀表內容,對信息的交換、儀表系統的設備監控、儀表新產品的研發,自動化系統診斷開工資設備的軟件模擬進行分析,確定實際功能模塊的有建設,明確實際自動化控制系統的現場儀表負責人,對實際的預測數據和維護標準進行分析,加強儀表的診斷判斷過程,明確實際維護周期的耗損情況標準,保證固定時間內的準確判斷。加強無線通信數據的快速發展,以合理的自動化儀表數據顯示為基礎,不斷提升技術方案的有效轉變,成立有效的專業組織,推行合理的無線演練系統,采用合理的一角數據測量方式,實現全球化的自動儀表通信。加強現代網絡儀表的發展,提升儀表發展水平,拓展無線功能網絡的快速發展。
二、工業自動化信息技術的額發展
1工業自動化信息技術的介紹
工業自動化信息設備控制是以綜合總體條度控制為核心內容,通過自動化功能空間的合理控制,按照設備實際運行的實時監控標準,采用合理的設備運行參數調整,提高自動化功能的完整性。根據自動化儀表的開工資需求,分析自動化報警、數據記錄、顯示功能分析等模塊,用于電力、冶金、科研、國防等多個領域的研究,加強數字化儀表、溫度控制儀表、電力通信儀表、流量檢測儀表、壓力分析儀表等多功能儀器儀表的分析,建立良好的自動化控制系統平臺,加強數據信息的平臺建設,實現對數據信號的及時轉換。
2工業自動化控制平臺的快速發展
2.1加強數據總線的研究
工業自動化控制平臺需要對儀器儀表、變送器、通信網絡進行現場設備的使用調整,這些設備都需要有效的總線控制調整,采用分布測試的方式進行拓展,提升自動化控制建設的發展,提升集中測試系統的建設。現代模塊在發展過程中,往往采用有效的設備儀器配合建設,提升網路控制平臺的管理,解決現場總線控制分布技術不足的問題。現場總線技術需要以智能化儀器儀表、中央控制系統平臺的鏈接控制中心,采用全方位的數字化、雙向傳輸、開放式的建設標準,提高多站式的數據信息傳輸控制平臺。在自動化系統控制建設過程中,以現場總線為基礎,加強系統建設中的各項技術應用,改善系統快速發展的能耗標準,提升適應強度,完善精確度,穩定空間控制建設效果,實現對總線控制系統的快速生產分析,實現對測量儀器儀表的準確擴展和調整,確保市場占有率的有效性。
2.2加強網絡數據自動化調整控制平臺的建設和應用
以連高的網絡數據信息平臺進行建設和應用,加強數據通信系統的發展,以良好的網絡數據層面的模塊通信技術進行合理的傳輸,提升儀器儀表的快速發展水平,加強網絡信息應用和自動化儀表的嵌入式管理,增加網絡透明化程度的建設,完善自動化網絡和工業自動化建設的快速發展和完美融合。
2.3網絡信息控制平臺的建設
網絡信息控制平臺是對系統核心軟件數據進行嵌入式操作管理,對操作儀器的核心軟件和硬件進行操控,提升計算機網絡信息系統與儀器儀表之間的傳輸控制管理水平,建立合理的儀表設備局域網絡接口,以USE接口、打印機接口等多元化的結構方式,實現測試儀器儀表的通用控制。按照計算機的實際鏈接效果,對設備的相關操作進行處理,明確與計算機實際操作的相關性,提升智能化設備控制調節過程,明確實際開放性和有效實用性的建設。
2.4分布式的調節控制系統
分布式的調節控制系統是以智能化的設備監測控制標準為依托,通過集中實際控制系統基礎,建立合理的現代圖形技術檢測標準,提高現代控制技術的有效應用,提升通信技術的快速發展水平,構建完整系統的技術顯示控制標準,以計算機、通信、設備相關參數為依托,不斷提升設備配置的靈活應用和分級管理水平,確保計算機分布控制系統的優越水平的有效提升。
結語
綜上所述,現代工業信息的自動化控制是以智能化生產為平臺,采用多元化的信息技術應用,不斷提升儀器儀表的工業自動化應用效果,改善自動化控制的理論基礎,對各項自動化控制內容進行改善,完善市場的認可度,提升市場的應用廣泛度。自動化控制平臺以合理的控制發展為依托,不斷提升自動化技術的快速發展,將計算機、網絡信息平臺、通信、設備數據等高新技術結合起來,提升工業信息化產業儀器儀表的建設,改善儀器儀表的生產效率,不斷提升產能的快速發展水平,完善儀表的安全技能使用水平,提升自動化控制平臺的能耗發展和管理。
參考文獻
[1]陳經緯.探析工業自動化儀表與自動化控制技術[J].中小企業管理與科技(中旬刊).2016(12)
篇8
摘要:隨著科學技術和電氣自動化的發展,數字化技術在電氣自動化中得到了廣泛的應用,主要體現在對電氣自動化操控系統的改進,提高電氣自動化的工作效率,降低了工作時間。數字化技術在電氣自動化中的應用具有巨大的發展空間,通過技術創新,可以推動電氣自動化的進一步發展。本文論述了數字技術在電氣自動化中的應用與創新。
關鍵詞:數字技術 電氣自動化 應用 創新
1數字技術在工業電氣自動化中的應用
近年來,計算機技術的快速發展,數字化技術應用范圍越來越廣泛,主要在過程控制、計算機輔助系統、人工智能、網絡于通信和科學計算等方面得到了應用。在工業電氣自動化中,主要應用了計算機的應用系統,也就是計算機輔助系統。數字技術輔助系統包括計算機輔助管理、計算機輔助制造、計算機集成制造、計算機輔助維護和計算機輔助檢測等系統。計算機輔助檢是將計算機技術和原來的應用技術相互融合、相互滲透而形成的新興測試技術,具有定量性、實踐性、綜合性、發展性等鮮明的特點,因為計算機輔助測試系統具有各方面的優點,因此在工業電氣自動化中得到了很廣泛地應用。
1.1 數字技術在電氣自動化中應用的可靠性好
在電氣自動化中,數字技術采用是將網絡系統和先進的電氣系統相結合形成了數字電氣自動化技術。電氣自動化中使用了數字化技術,減少了許多傳統設備的使用,使操作更加的簡便,提高了準確率,再加上數字化互感器和光纖網絡在電氣自動化中的使用,進一步提高了工業電氣自動化應用的安全性和有效性。如電氣自動化中儀器的網絡化和自動化等,使儀器的操作更加的簡便和精確,使用前景一片光明。通過實踐證明,數字技術的應用增強了電氣自動化的技術含量,也有助于增強市場的競爭能力,提高了市場的占有力,經過今年的發展,數字技術在工業電氣自動化中的應用率已經達到了百分之八十以上。這種數據優勢充分地顯示了數字技術的可靠性,更表明了其實用性與靈活性。
1.2 數字技術在工業電氣自動化中的高性價比
數字技術在工業電氣自動化中的應用,一方面保障了工業電氣自動化在自用、自查等方面更加有效,使通信能力增強,決策信息量更加豐富,智能化的形式更好,另一方面也使標準化的程度越高,結構更加清晰,不僅僅節約了成本,也保證了其質量。開放性的系統為工業電氣在實際的應用中和技術改造的過程中提供了良好、有利的條件。工業電氣自動化和數字技術的完美結合不僅創造了優質的性價比,而且在工業等其他領域都得到了廣泛的應用。在工業電氣自動化中,數字式變電站取代了常規的變電站的使用,并且在實際生活中廣泛應用。數字式變電站都是采用微機化來進行硬件的配置和信息的采集,這樣使數字化得程度更高,并且還能減少需要配置的設備和所占用的面積,操作簡便,成本較低,能夠進行自我管理和自我控制。
1.3 數字技術在工業電氣自動化中應用的可操作
性強數字化技術,應用簡潔,邏輯能力強,能進行信息數字量、模擬量,對信息正誤有效識別,減少人力、物力的支出和浪費,安全又輕松。其應用只需要進行命令的傳達和指示,其操作流程自動化進行,且自身具有判斷和辨別的功能,經電纜、微波、網絡、光纖等傳輸介質進行傳輸。通過 IT 技術引導的信息產業向電子商務方向發展,因為其在多層面都實施了模擬監控,諸如管理層面與電氣自動內部的存取應用等。外加微電子處理器與微電子技術的應用,使得數字技術的重要性正被越來越多的單位企業所正視,同時工業電氣自動化也因此迎來更為廣闊的前景與未來。
2數字技術在工業電氣自動化中的創新
2.1 采用光纖連接,實現就地化的安裝
在工業電氣自動化的實踐中,可以采用光纖進行連接,通過智能終端和間隔層對數據進行采集和控制,這樣可以進一步增強數字技術在工業電氣自動化中應用的可靠性。此外,工業電氣自動化的優良運作還需基于標準化的程序接口上,因此 PC 平臺自動化的解決便顯得尤為重要,它將有利于 ERP 和 MES 的系統連接,而將 TCP/IP 作為辦公環境通訊的標準,便能有效地解決這一問題。
2.2 GOOSE虛端子的運用
GOOSE 虛端子理念的提出和運用,是設計和裝置上的革命。(1)GOOSE 虛端子改良了二次回路,使得工程調試既便于理解,又方便運用;(2)GOOSE 技術對工業電氣自動化的作用于智能終端和測控裝置間信息交互上可見一斑,它能有效地控制全站線路、母線、開關和主變等,并能開啟跳合閘功能,從而保護測控遙控裝置及使用聯閉鎖的間隔層;(3)GOOSE 對傳統二次回路的改良與替代,主要依靠于其本身的系統設置如更高效的智能本體終端,它使得信號管理、溫度調試和信號的管理等非電量信息得到更為便捷的操控。通過 MMS 網對各 IED 與主機之間的通信管理,以實現 GOOSE 跳閘保護、測控遙控及聯閉鎖。
2.3 加強程序化的操作理念
執行力向來是各企業都在強調的軟件能力,數字化也亦然。在調度命令下達以前,還有部分的前期工作需要完成,例如核實之后的票據需要先存入電腦中,實際操作來臨時,還需設置人工的預界面,進行諸如閘刀、開關等設備的確認設計。這有利于不斷完善系統的應用功能,更可明朗工業電氣自動化信息化、開放化的未來。
3 結束語
總之,隨著科技的發展,數字化技術在電氣自動化的應用越來越廣泛,深入到電氣自動化的各個領域。數字化作為信息化發展中的高新技術,被普遍的應用到居民的正常生產生活中。工業電氣自動化目前已經滲透到電子信息工程與電力系統等領域,其計算機技術已經包含了系統的開發、分析、設計和管理等多方面的研究,正廣泛應用于現實生活。
參考文獻:
[1]邵欣源.數字技術在工業電氣自動化中的應用與創新[J].科技資訊,2012(35):234-235.
[2]張凌龍,田建輝.淺談數字技術在工業電氣自動化中的應用與創新[J].科技創新與應用, 2013(6):78-79.
篇9
關鍵詞:電氣自動化;數字技術;分布式控制;光纖
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
一、數字技術的涵義
數字技術是與電子計算機相伴相生的科學技術,它通常是借助一定的設備將各種信息,如圖像、文字、聲音等并將它們轉化為計算機能夠識別的二進制后進行運算、傳送、存儲等工作。由于在運算、存儲等環節中要借助計算機對信息進行編碼、壓縮、解碼等,因此也稱為數碼技術、計算機數字技術等。它的特點主要有穩定性強、保密性較高等。
二、數字技術在工業電氣自動化中的應用特點
(一)數字技術具有可靠性
近幾年來,數字技術依靠先進的智能化電氣系統和計算機網絡,得到了迅速發展。因此,在工業電氣自動化中應用數字技術,不僅減少了對傳統設備的使用,還在一定程度上提高了相應操作的簡便性與準確率。
此外,在工業電氣自動化中還使用了光纖網絡和數字化互感器,大大提高了工業自動化的安全性和有效性。研究表明,在工業電氣自動化領域中應用數字技術已較為普遍。
(二)數字技術具有較高的性價比
在工業電氣自動化領域中應用數字技術,一方面可以實現工業電氣設備的自動運行、檢查和診斷,還能增強通信能力、豐富決策信息量,使電氣設備更加智能化。另一方面可以提高電氣自動化的標準,使結構更加清晰,在保證質量的同時節約了成本。
另外,在工業電氣自動化中應用數字技術,還使得數據信息的共享與工業電氣自動化的高效率成為可能。
(三)數字技術具有強大的可操作性
在工業電氣自動化領域中采用數字技術有很多優點,例如操作簡便、使用簡單、流程自動化、邏輯功能強、自我辨別及判斷能力強等。所以在實際工作環境中,我們只需要對數字系統傳達并指示有效的控制命令,就可以使操作流程自動化。這種方法不僅使操作本身具有判斷和辨別的功能,還能做到準確識別包含數字量、模擬量的信息,大大節約了人力和物力的投入,保證了每個操作環節在便捷、安全的同時又能準確地執行。
三、工業電氣自動化中數字技術的應用
(一)數字技術與電氣自動化逐步融合
隨著市場的發展,數字技術與電氣自動化的結合越來越緊密,有效的促進了自動化技術的發展,主要表現為:能夠幫助企業管理層及時掌握企業的實際情況,進而做出快速有效的決策和進行科學的調整,以確保企業的經濟效益。數字技術能夠保證生產管理的各項數據做到隨時存取,從而大大提高了工作效率,降低了誤差的出現。
另外,互聯網技術越來越多的應用于自動化技術中,虛擬技術發展不斷成熟,從而促進科學技術工作者能夠研究開發出更加實用、快捷的電氣設備操作系統。
(二)分布式控制系統的應用情況
電氣自動化對數字技術的要求和依賴都比較高,所以分布式控制系統就應運而生。它主要是由操作或施工的現場進行總線控制,保證數據雙向傳輸的準確性與穩定性。而中央控制室就是分布式控制系統的大腦,它連接著現場的所有儀表、設備、線路,并且根據傳回的數據做出及時的分析而下達正確的指令,能夠大大減少工作人員人工的數據傳遞,提高了工作的效率。
四、工業電氣自動化中數字技術的創新方向
(一)GPRS技術發展的新方向
在工業電氣自動化領域內,雖然數字化技術的應用為工業電氣自動化的實施與發展提供了很強的技術支撐,同時也取得了良好的應用效果,但是卻無法掩飾數字化發展的弊端。當今社會,數字化技術的應用時間還不是很長,因此存在著標準模式不同、網絡技術落后和技術操作人才短缺的情況,因此,目前工業電氣自動化中的智能化水平還是比較低的。
在這種情況下,數字化技術正在朝著一個新的方向發展,其中一個重要的方面就是 GPRS 技術。GPRS 作為一種新興的移動數據通信業務,其所采用的是一種分組交換技術,可有效的實現數據的分組發送與接收,同時用戶也可以永遠在線,其按照流量計費的方式大大的降低了服務成本。基于 GPRS 技術組建的熱網遠程監控系統具有多個方面的特點優勢,其所具有的永遠在線、按流量計費、高速傳輸、組網簡單靈活、防雷擊和通信鏈路由專業運營商維護的特點在工業電氣自動化中具有良好的應用前景。
面對數字化技術在工業電氣自動化應用中的不足,展望 GPRS技術在數字化技術中的發展前景,在 GPRS 系統環境下對工業電氣自動化的加強可以通過三個方式來進行完善:采用光纖連接,實現就地化安裝、運用 GOOSE 虛端子概念、加強程序化操作理念。
1、采用光纖連接,實現就地化的安裝
在工業電氣自動化的實踐中,可以采用光纖進行連接,通過智能終端和間隔層對數據進行采集和控制,這樣可以進一步增強數字技術在工業電氣自動化中應用的可靠性。此外,工業電氣自動化的優良運作還需基于標準化的程序接口上,因此PC平臺自動化的解決便顯得尤為重要,它將有利于ERP和MES的系統連接,而將 TCP/IP 作為辦公環境通訊的標準,便能有效地解決這一問題。這樣,更加標準化的程序接口便可以用來滿足用戶需求,例如軟硬件產品數據的交換,并在一定程度上,優化了智能結果,且提高了通訊的質量。
2、GOOSE虛端子的運用
GOOSE 虛端子理念的提出和運用,是設計和裝置上的革命。
(1)GOOSE 虛端子改良了二次回路,使得工程調試既便于理解,又方便運用。
(2)GOOSE 技術對工業電氣自動化的作用于智能終端和測控裝置間信息交互上可見一斑,它能有效地控制全站線路、母線、開關和主變等,并能開啟跳合閘功能,從而保護測控遙控裝置及使用聯閉鎖的間隔層。
(3)GOOSE 對傳統二次回路的改良與替代,主要依靠于其本身的系統設置如更高效的智能本體終端,它使得信號管理、溫度調試和信號的管理等非電量信息得到更為便捷的操控。
(4)MMS 網、GOOSE 網采用雙網配置,簡潔方便,結構清晰,層次分明,將相關接口組屏進行集中。通過 MMS 網對各 IED 與主機之間的通信管理,以實現 GOOSE 跳閘保護、測控遙控及聯閉鎖。
3、加強程序化的操作理念
執行力向來是各企業都在強調的軟件能力,數字化也亦然。在調度命令下達以前,還有部分的前期工作需要完成,例如核實之后的票據需要先存入電腦中,實際操作來臨時,還需設置人工的預界面,進行諸如閘刀、開關等設備的確認設
計。這有利于不斷完善系統的應用功能,更可明朗工業電氣自動化信息化、開放化的未來。
(二)要對操作人員進行專業的技術培訓
電氣自動化的使用能夠有效降低人工操作的誤差,但是它對操作人員的技術能力要求較高。在進行實際操作時,還是需要人工對開關閘、操作系統進行人工的檢測,在進行確認后才能進行操作。而數字技術是由電腦的程序進行控制,所以操作人員也需要對電腦程序進行一定程度的了解,這樣才能保證操作過程的順利進行并且有效的延長設備的使用期限。
結語
綜上,數字技術作為目前信息化發展中的一種高新技術,在工業電氣自動化領域中的應用越來越廣泛。所以我們對現實應用中數字化技術的重要性要有充分的認識,不斷更新應用理念,不斷創新應用形式,從而使工業電氣生產的自動化、數字化、智能化得以實現。
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,2012.6.
篇10
【關鍵詞】電氣自動化技術;應用;發展
隨著社會的發展,科技的進步,電氣自動化發展速度越來越快了,在各個領域電氣自動化都充分發揮了自己的作用。電氣自動化的應用讓更多的設備機械得到改善,管理系統更加完善,讓整個行業朝著現代化,科技化,數字化,智能化方向發展。工作效率更高,讓整個行業都得到巨大進步。整個領域的進步促進經濟的繁榮,對社會的發展與進步也作出了巨大貢獻。
下面對電氣自動化應用好的具有典型代表的行業進行分析。
1.電氣自動化技術在各行業的應用
1.1電氣自動化在水廠方面的應用
在水廠方面:第一,自動化提高了效率,節約了能源,降低了能耗,減少了污染。第二,對水廠的監管和控制更加系統化專業化。讓監督和控制的范圍更加廣泛,更加及時。第三,水廠的管理更加信息化,網絡化,現代化。第四,應用電氣自動化系統,使企業效率更高,提高綜合效益。整個系統更加完善,同時具有更高的性價比。保證了水廠在各方面的高效運行。電氣自動化技術在水廠中的應用,提高了水廠的工作效率,讓水廠更加現代化,科技化,智能化。
1.2電氣自動化在港口方面的應用
對外開放也帶動了港口的發展,為了使我國港口更快發展,港口方面應用了很多新技術。比如港口電氣自動化的發展,應用自動定位,動調度管理系統,無線數據通訊等,讓水路工作能夠高效運行,這樣滿足經濟發展和國際貿易的飛速發展。提高了效率,降低了成本,節約了勞動力。這些促進了電氣自動化技術應用達到更高的水平,從而促進了經濟的進一步發展。
1.3電氣自動化在火電廠方面的應用
電氣自動化在火電廠方面的應用發展也是很快的。電氣自動化應用系統的功能在電氣方面得到充分發揮,比如監視功能的發展,信號警示功能更加發達,與主信號之間聯系更加方便,網絡通訊更加發達,火電廠通信通道也更加迅速,便于火電廠更快的發展,更加現代化,科技化,智能化。電氣設備管理也更加系統。發電機運行狀態監視功能,自動化系統網絡的通信也更加快捷,更加發達。
1.4電氣自動化在電力 方面的應用
電氣自動化在電力方面的應用更多的是新技術的創新,電力在經濟發展中占有重要地位,新的應用讓電力發展方面更加發達。第一,新電力電子開關標志著運動控制的新時代。MOS控制晶閘管將驅動電路、過壓過流保護、電流檢測甚至溫度自動控制等作用都集成到一起,統一成一個整體,這樣電氣自動化系統迎來了一個新時代。第二,變換器的組成部分電子器件的更新促使變換器的新發展,讓電氣自動化的應用更加方便與快捷。電氣自動化對電力系統做出了巨大的貢獻。第三,交流調速控制日漸成熟擁有新穎的控制思想,簡單的控制結構,控制手段更加直接,響應迅速,且無超調,信號處理物理概念明確。這方面的新發展讓電氣自動化的工作效率更高,成本更低。這些讓電氣自動化應用更全面發展速度更快。
1.5電氣自動化在電樓宇控制方面的應用
在樓宇控制方面,電氣自動化也發揮了重要作用。為了讓整個樓宇控制系統更加現代化,安全化,科技化,智能化。在樓宇的應用主要有兩種系統:
1.5.1 TN-S系統
TN-S是一個三相四線加PE線的接地系統。通常建筑物內設有獨立變配電所時進線采用該系統。這種系統讓樓宇系統更加安全更加可靠。樓宇中因為單相用電設備多,新的方式可以有隨機電流。智能建筑應設置電子設備的直流接地,可以確保安全,防止雷電,還可以防止靜電。
1.5.2 TN-C-S系統。
TN-C-S系統由兩個接地系統組成,第一部分是TN-C系統,第二部分是TN-S系統,分界面在N線與PE線的連接點。這種系統的優勢是保證樓宇系統電力系統工作更加安全,高效。讓電力系統的綜合管理更系統化,全面化,科學化。
在樓宇中應用電氣自動化,對工作人員來說工作更加方便更加便捷,對居住人員來說,居住更安全,更放心,更穩定。
2.電氣自動化技術的新發展
21世紀是一個創新的世紀,電氣自動化技術也同樣需要創新,新的技術能促進各個行業生產條件,技術條件,技術工藝,管理結構得到更新的發展。從而改善工作環境,提高工作效率,完善工作制度,管理技術也更加先進。電氣自動化技術在各個行業的創新與應用讓各個行業都到達新的境界新的領域。
2.1綜合自動化系統
為了滿足更多行業很多部門之間通訊更加方便的問題,我們需要綜合自動化系統。這樣可以讓控制和監測集為一體,提高了高壓系統的保護和控制水平。綜合自動化系統用計算機進行控制,便于檢測各種狀態信號、故障信號。
2.2現場總線技術的改變
新的改變是現場總線控制和現場總線型傳感器,是數字通信開放程度的測試網,符合國際上發展的熱地與趨勢。對現場的監督和控制更加嚴密,更加及時,不論在什么行業中發生的事情都會得到及時處理。而且這種方式可以根據操作中央的設置,設置了非常多的操作站,這樣可以完成其所控制范圍內每個流程的監控。提高工作效率,改善工作流程。
2.3 DCS系統控制
這種系統控制是一種新算法,它的特點是,對于普通算法和特殊算法都能夠計算。它包括由分散的現場控制站、數據采集站等就地實現數據采集和控制,并通過數據通信網絡傳送到生產監控級計算機。因為操作可以進行備份,及時文件丟失也可以及時找回,補充漏洞,挽救危機。這種新方式被廣泛應用于水泥廠,電廠等行業。
經濟的發展要求技術的進步與創新,同時技術的創新又進一步促進社會各個行業各個領域的進步與發展,技術創新和經濟發展成了一種相輔相成的過程。
電氣自動化的應用與創新讓整個行業朝著現代化,科技化,數字化,智能化方向發展。對社會的發展與進步也作出了巨大貢獻!相信電氣自動化技術在以后也會有越來越多的創新,對社會做出更多的貢獻。
【參考文獻】
[1]馬玉敏等.工業以太網的最新發展.自動化系統工程,2006(2):2.