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[摘 要]随着社会经济和科技的不断发展,工业产业的发展速度也有了大幅提升。尤其是近几年来电气自动化控制技术的不断发展,使之在工业产业中的应用日益广泛,逐渐成为了工厂生产经营中的重要工具,对生产效率的提高有着重大的促进作用。本文从电气自动化控制技术的内涵出发,重点分析了电气自动化控制技术在工厂中的应用,并简要讨论了当前电气自动化控制技术所存在的问题及其应对措施。
[关键词]工厂 电气自动化 控制技术 应用
中图分类号:V268 文献标识码:V 文章编号:1009―914X(2013)25―0384―01
随着科技水平,特别是计算机科学技术水平的不断提升,直接推动着电气自动化控制技术水平的提高,电气自动化控制技术呈现出空前的发展状态。一个国家的工业自动化、现代化水平在很大程度上都是由其电气自动化控制技术水平来衡量的,特别是国外已实现的“无人工厂”更是将全球工业的现代化、自动化推向了新一轮的科技高峰。为了紧跟科技步伐,与国际技术接轨,我国也正积极努力地研究完善电气自动化控制技术,以提高工业自动化水平、增强我国工业实力。
一、电气自动化控制技术概论
电气自动化技术,是指在生产过程中应用自动化控制技术以提升生产效率、和经济效益。电气自动化控制技术主要是通过后台计算机来实现对机械、电子、电气等设备,如可控化机器、自动化控制总线、可编程逻辑器件、传感器等的统一控制。在电气自动化控制技术中,其核心是电气控制系统,它是以各种电动机为动力来源,利用动力传动装置对系统进行传输的。电气自动化技术在工厂中的普及应用,显著提高了工厂的生产效率,就我国工厂电气自动化发展的现状而言,电气自动化至少将工厂生产效率提高了30%以上,甚至部分工厂的生产效率提高程度还达到了200%。然而,电气自动化控制技术则可以将发达国家工业产业的生产效率提高400%~500%,由此看来,我国的电气自动化控制技术水平与国外发达国家还有着很大的差距。
二、电气自动化控制技术在工厂中的应用
我国的电气自动化控制技术应用最早开始于上个世纪八十年代,经过长时间的实践应用,当前的电气自动化控制技术已经在工厂生产中得到了普及应用,分析市场竞争形势不难发现,越早应用电气自动化技术的工厂,越能在市场中占据优势地位。由此看来,电气自动化技术为工业经济发展作出了巨大的贡献,其在工业发展中的重要地位已不可撼动。电气自动化技术在工厂生产中的应用主要表现在自动控制、故障诊断、实时监控、产品优化等方面。
(一)自动控制与保护功能
由于工厂的大电流、高电压开关设备的体积庞大,所以要直接对其进行控制较为困难。因此,在工厂的实际生产操作中,电气自动化控制技术都是通过分散操作方式来对其进行控制、管理的,主要利用电气自动化的操作系统控制开关设备的合闸、分闸。若设备在运行中发生故障,电气自动化技术将会自动切断电路,以防止造成严重事故。
在对电气线路、电气设备进行自动化控制的过程中,不可避免的会有故障发生,当设备或线路发生故障时,会使流经电路的电流电压值或电流值超出设备使用的额定限度,此时系统就将自动中断、终止设备运行,从而达到保护设备的目的。
(二)故障诊断功能
电气设备结构、工作原理一般都较为复杂,这就决定了其故障也具有复杂性、随机性和非线性的特点,传统的电气设备故障诊断具有准确度不高、效率低下的缺陷,现代电气设备故障诊断,引入了电气自动化控制技术,该技术的进入使故障诊断准确度有了大幅度提高。现代故障诊断技术主要包括了神经网路、专家系统、模糊逻辑等诊断方法。在对发电机组进行故障诊断时,可综合使用神经网络法和模糊理论,神经网络法的主要优势是学习能力强,因此在保留了发电机故障诊断知识模糊性的同时也充分利用了神经网络法的优势,共同对电机故障进行诊断,可使故障诊断准确度大为提高。
(三)监控功能
工厂中电气自动化控制技术的应用使得办公平台更加简洁且更易于维护,它为企业的日常维护和管理工作的开展提供了更多方便,也促进了企业操作流程的规范化。应用电气自动化控制技术进行工厂内的小范围监控时,可适当降低总线通讯速度,以减少使用、安装成本。对于全厂大范围的监控,则要采用现场总线的监控方式来构建自动化监控系统,同时还要在局域网技术的基础上,逐步实现通讯总线与监控系统的双向传输。实现自动化监控系统的网络连接,以及灵活配置,避免当某一设备连接不好或发生故障时,对整体系统的正常运作造成影响,从而提高自动化控制系统的可靠性。
(四)优化设计功能
产品优化设计是经验知识、理论学科知识的综合体现,是一项复杂性极强的工作。在以前,电气产品设计方法是“设计经验+实验手段”,不仅效率低下、工作量大,在技术支持方面也极为缺乏,因此其设计方案很难达到合理化、最优化。电气自动化控制技术的引入彻底终结了电气产品的手工设计时代,实现了电气产品的计算机辅助设计,不仅有效缩短了产品的整体设计时间,更重要的是使设计越来越高效、优质。电气自动化技术用于产品优化设计的方法主要有专家系统法和遗传算法,其中遗传算法具有直接操作结构对象、全局寻优、内在隐并行性的特点,它能对搜索空间进行自动获取,无需确定的规则,即可自动调整搜索方向。遗传算法的这些优势完全契合电气产品的优化设计,因此在电气产品优化设计中得到了广泛的应用。
三、工厂电气自动化存在的问题
目前,仍有大部分工厂在一些开关(如升压站隔离开关)操作上还在使用按钮操作。按钮操作经过较长时间的运行,很易使开关节点出现问题,影响操作的正常进行。加之目前按钮生产商众多,无法切实地保证按钮质量,其使用寿命相对较短,若在设备运行中更换按钮,则会带来更大的风险。一些工厂使用的传统监视系统,无法有效监控电气自动装置、机电保护装置故障报告信息,使操作人员无法准确、及时地掌握设备运行状况,容易因设备故障排除的不及时而产生较大损失。
要想解决当前工厂电气自动化存在的问题,必须要提高工厂领导层的电气自动化认识,要充分认识到电气自动化控制技术在生产中的重大意义,从而加大电气自动化的资金投入,真正实现工厂的现代化、自动化生产。另外,还要重视操作人员的培训工作,尤其是自动化控制系统设计、安装方面的培训。密切联合电气自动化技术与计算机信息技术,实现二者的有机融合。
四、总结
随着近几年来电气自动化控制技术的不断发展,其设计的领域也日益扩大,在工业生产中的体现尤为突出,电气自动化控制技术在工厂中的应用,大大简化了操作流程、减少工人的工作量、提高了设备运行的稳定性、可靠性,使得生产效率、经济效益得到显著提高。但随着电气自动化控制技术的实践应用的不断深入,也体现出了一些弊端,因此还需要不断对其进行调整,加以完善,使之为工厂生产做出更大的贡献。
参考文献
[1] 李亮.浅谈电气自动化控制技术[J].科学与财富,2011,(5):343.
[2] 鲍育新,方博.对于工厂中电气自动化控制技术的探究[J].科技资讯,2012,(14):129-129.
[3] 张欢,栾广吉,厚小鹏等.工厂中电气自动化控制技术的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(32).
[4] 逄型华.对于工厂中电气自动化控制技术的探究[J].黑龙江科技信息,2013,(2):6.
[5] 王学智.关于电气自动化控制技术的探讨[J].科技资讯,2012,(28):110-110,112.
[6] 郭瑞,关生.电气自动化的控制技术研究[J].中国科技博览,2012,(28):555-555.
[关键词]工厂 电气自动化 控制技术 应用
中图分类号:V268 文献标识码:V 文章编号:1009―914X(2013)25―0384―01
随着科技水平,特别是计算机科学技术水平的不断提升,直接推动着电气自动化控制技术水平的提高,电气自动化控制技术呈现出空前的发展状态。一个国家的工业自动化、现代化水平在很大程度上都是由其电气自动化控制技术水平来衡量的,特别是国外已实现的“无人工厂”更是将全球工业的现代化、自动化推向了新一轮的科技高峰。为了紧跟科技步伐,与国际技术接轨,我国也正积极努力地研究完善电气自动化控制技术,以提高工业自动化水平、增强我国工业实力。
一、电气自动化控制技术概论
电气自动化技术,是指在生产过程中应用自动化控制技术以提升生产效率、和经济效益。电气自动化控制技术主要是通过后台计算机来实现对机械、电子、电气等设备,如可控化机器、自动化控制总线、可编程逻辑器件、传感器等的统一控制。在电气自动化控制技术中,其核心是电气控制系统,它是以各种电动机为动力来源,利用动力传动装置对系统进行传输的。电气自动化技术在工厂中的普及应用,显著提高了工厂的生产效率,就我国工厂电气自动化发展的现状而言,电气自动化至少将工厂生产效率提高了30%以上,甚至部分工厂的生产效率提高程度还达到了200%。然而,电气自动化控制技术则可以将发达国家工业产业的生产效率提高400%~500%,由此看来,我国的电气自动化控制技术水平与国外发达国家还有着很大的差距。
二、电气自动化控制技术在工厂中的应用
我国的电气自动化控制技术应用最早开始于上个世纪八十年代,经过长时间的实践应用,当前的电气自动化控制技术已经在工厂生产中得到了普及应用,分析市场竞争形势不难发现,越早应用电气自动化技术的工厂,越能在市场中占据优势地位。由此看来,电气自动化技术为工业经济发展作出了巨大的贡献,其在工业发展中的重要地位已不可撼动。电气自动化技术在工厂生产中的应用主要表现在自动控制、故障诊断、实时监控、产品优化等方面。
(一)自动控制与保护功能
由于工厂的大电流、高电压开关设备的体积庞大,所以要直接对其进行控制较为困难。因此,在工厂的实际生产操作中,电气自动化控制技术都是通过分散操作方式来对其进行控制、管理的,主要利用电气自动化的操作系统控制开关设备的合闸、分闸。若设备在运行中发生故障,电气自动化技术将会自动切断电路,以防止造成严重事故。
在对电气线路、电气设备进行自动化控制的过程中,不可避免的会有故障发生,当设备或线路发生故障时,会使流经电路的电流电压值或电流值超出设备使用的额定限度,此时系统就将自动中断、终止设备运行,从而达到保护设备的目的。
(二)故障诊断功能
电气设备结构、工作原理一般都较为复杂,这就决定了其故障也具有复杂性、随机性和非线性的特点,传统的电气设备故障诊断具有准确度不高、效率低下的缺陷,现代电气设备故障诊断,引入了电气自动化控制技术,该技术的进入使故障诊断准确度有了大幅度提高。现代故障诊断技术主要包括了神经网路、专家系统、模糊逻辑等诊断方法。在对发电机组进行故障诊断时,可综合使用神经网络法和模糊理论,神经网络法的主要优势是学习能力强,因此在保留了发电机故障诊断知识模糊性的同时也充分利用了神经网络法的优势,共同对电机故障进行诊断,可使故障诊断准确度大为提高。
(三)监控功能
工厂中电气自动化控制技术的应用使得办公平台更加简洁且更易于维护,它为企业的日常维护和管理工作的开展提供了更多方便,也促进了企业操作流程的规范化。应用电气自动化控制技术进行工厂内的小范围监控时,可适当降低总线通讯速度,以减少使用、安装成本。对于全厂大范围的监控,则要采用现场总线的监控方式来构建自动化监控系统,同时还要在局域网技术的基础上,逐步实现通讯总线与监控系统的双向传输。实现自动化监控系统的网络连接,以及灵活配置,避免当某一设备连接不好或发生故障时,对整体系统的正常运作造成影响,从而提高自动化控制系统的可靠性。
(四)优化设计功能
产品优化设计是经验知识、理论学科知识的综合体现,是一项复杂性极强的工作。在以前,电气产品设计方法是“设计经验+实验手段”,不仅效率低下、工作量大,在技术支持方面也极为缺乏,因此其设计方案很难达到合理化、最优化。电气自动化控制技术的引入彻底终结了电气产品的手工设计时代,实现了电气产品的计算机辅助设计,不仅有效缩短了产品的整体设计时间,更重要的是使设计越来越高效、优质。电气自动化技术用于产品优化设计的方法主要有专家系统法和遗传算法,其中遗传算法具有直接操作结构对象、全局寻优、内在隐并行性的特点,它能对搜索空间进行自动获取,无需确定的规则,即可自动调整搜索方向。遗传算法的这些优势完全契合电气产品的优化设计,因此在电气产品优化设计中得到了广泛的应用。
三、工厂电气自动化存在的问题
目前,仍有大部分工厂在一些开关(如升压站隔离开关)操作上还在使用按钮操作。按钮操作经过较长时间的运行,很易使开关节点出现问题,影响操作的正常进行。加之目前按钮生产商众多,无法切实地保证按钮质量,其使用寿命相对较短,若在设备运行中更换按钮,则会带来更大的风险。一些工厂使用的传统监视系统,无法有效监控电气自动装置、机电保护装置故障报告信息,使操作人员无法准确、及时地掌握设备运行状况,容易因设备故障排除的不及时而产生较大损失。
要想解决当前工厂电气自动化存在的问题,必须要提高工厂领导层的电气自动化认识,要充分认识到电气自动化控制技术在生产中的重大意义,从而加大电气自动化的资金投入,真正实现工厂的现代化、自动化生产。另外,还要重视操作人员的培训工作,尤其是自动化控制系统设计、安装方面的培训。密切联合电气自动化技术与计算机信息技术,实现二者的有机融合。
四、总结
随着近几年来电气自动化控制技术的不断发展,其设计的领域也日益扩大,在工业生产中的体现尤为突出,电气自动化控制技术在工厂中的应用,大大简化了操作流程、减少工人的工作量、提高了设备运行的稳定性、可靠性,使得生产效率、经济效益得到显著提高。但随着电气自动化控制技术的实践应用的不断深入,也体现出了一些弊端,因此还需要不断对其进行调整,加以完善,使之为工厂生产做出更大的贡献。
参考文献
[1] 李亮.浅谈电气自动化控制技术[J].科学与财富,2011,(5):343.
[2] 鲍育新,方博.对于工厂中电气自动化控制技术的探究[J].科技资讯,2012,(14):129-129.
[3] 张欢,栾广吉,厚小鹏等.工厂中电气自动化控制技术的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(32).
[4] 逄型华.对于工厂中电气自动化控制技术的探究[J].黑龙江科技信息,2013,(2):6.
[5] 王学智.关于电气自动化控制技术的探讨[J].科技资讯,2012,(28):110-110,112.
[6] 郭瑞,关生.电气自动化的控制技术研究[J].中国科技博览,2012,(28):555-555.