前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展史主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械自動(dòng)化;發(fā)展趨勢(shì);優(yōu)化技術(shù)
機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)具有很多的優(yōu)勢(shì),在降低人力資源和金錢資源投入的基礎(chǔ)上,還可以在很大程度上提高產(chǎn)品生產(chǎn)和加工的效率,這樣就可以符合時(shí)展的特點(diǎn)。從某種程度上來(lái)講,機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展程度會(huì)在很大程度上受到機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)水平的直接影響,并且機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)也會(huì)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生直接的推動(dòng)作用。
1.機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)
實(shí)用型機(jī)械自動(dòng)化:依據(jù)目前的工業(yè)化發(fā)展程度和全球經(jīng)濟(jì)的大背景,我們可以了解到現(xiàn)代化機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)是從低端到高端、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,在生產(chǎn)現(xiàn)代化機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的時(shí)候,首先需要考慮的就是實(shí)用,那么,實(shí)用型機(jī)械自動(dòng)化就成為一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì),從而滿足生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)效益提高的要求。
經(jīng)濟(jì)型機(jī)械自動(dòng)化:在應(yīng)用和推廣機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的時(shí)候,主要的目的就是為了能夠節(jié)省大部分的生產(chǎn)成本,生產(chǎn)成本主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容,人力方面、材料方面以及資金方面,并且還需要將生產(chǎn)效率的提高作為一個(gè)還總有的因素來(lái)進(jìn)行考慮。隨著機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣,在這些年的發(fā)展過(guò)程中,摸索出了一條適應(yīng)社會(huì)主義初級(jí)階段發(fā)展特點(diǎn)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù),那就是經(jīng)濟(jì)型機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)。目前,世界各國(guó)都開(kāi)始對(duì)機(jī)械自動(dòng)化的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行研究和實(shí)踐,并且也取得了不錯(cuò)的成果。其實(shí),這種發(fā)展模式就是我國(guó)的經(jīng)濟(jì)型機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)。
配套型機(jī)械自動(dòng)化:在機(jī)械自動(dòng)化迅速發(fā)展的時(shí)候,也需要保證配套的設(shè)施和技術(shù)能夠滿足發(fā)展的需求,要想將自動(dòng)化設(shè)備的科學(xué)效益和經(jīng)濟(jì)效益充分的發(fā)揮出來(lái),就需要將基礎(chǔ)打好。在發(fā)展的過(guò)程中,應(yīng)該將生產(chǎn)目標(biāo)作為考慮的一個(gè)重點(diǎn),然后將自動(dòng)化生產(chǎn)理念給有效的推廣出去,在提高主設(shè)備技術(shù)的同時(shí),還需要全面提高配套的設(shè)施和技術(shù),只有這樣,才能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)電一體化,并且將產(chǎn)品的效能給充分的發(fā)揮出來(lái)。
綠色化機(jī)械自動(dòng)化:隨著時(shí)代的發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的加快,環(huán)境和資源問(wèn)題越來(lái)越突出,并且引起了人們足夠的重視;機(jī)械自動(dòng)化方面也是如此。在提高機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的時(shí)候,需要將對(duì)環(huán)境的索取和破壞程度充分的納入考慮的范圍,然后將一些環(huán)境保護(hù)措施落到實(shí)處,成立環(huán)境保護(hù)方面的運(yùn)行機(jī)制。
2.機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)化分析
本文以某廠的自動(dòng)包裝機(jī)設(shè)備為例,分析了如何對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。
算法的提出:在現(xiàn)實(shí)中的機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程,都是十分復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng)。在分析如何優(yōu)化的時(shí)候,不能局限于某一個(gè)細(xì)節(jié),需要站在整體的角度上進(jìn)行考慮;如果在某一個(gè)作業(yè)階段出現(xiàn)了問(wèn)題,勢(shì)必會(huì)對(duì)生產(chǎn)效率產(chǎn)生重大的影響。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)方面,如果在配合方面出現(xiàn)了問(wèn)題,也會(huì)出現(xiàn)很嚴(yán)重的問(wèn)題;因此,就需要將靈敏度作為主要的參數(shù)來(lái)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化,然后將這個(gè)優(yōu)化方案轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)生產(chǎn)周期和生產(chǎn)成本等目標(biāo)的優(yōu)化工作。
數(shù)學(xué)模型:如果生產(chǎn)設(shè)備是處于合理運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài),那么如果改變了任意一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié),都會(huì)在很大程度上影響到設(shè)備整體的生產(chǎn)周期,本文依據(jù)自動(dòng)包裝機(jī)的具體情況,將整個(gè)生產(chǎn)設(shè)備配置的參數(shù)定義為自動(dòng)包裝機(jī)的生產(chǎn)周期,如公式(1)所示:。那么這個(gè)公式就可以將自動(dòng)包裝機(jī)各個(gè)環(huán)節(jié)所組成的數(shù)量向量給有機(jī)的表示出來(lái),具體結(jié)果只需要對(duì)生產(chǎn)周期T(N)進(jìn)行計(jì)算就可以有效的得出來(lái)。
在此基礎(chǔ)上,因?yàn)橹苯淤M(fèi)用和間接費(fèi)用共同組成了自動(dòng)包裝機(jī)所涉及到的成產(chǎn)成本,直接費(fèi)用主要指的是材料費(fèi)、操作員工費(fèi)、電費(fèi)以及設(shè)備折損費(fèi)用等;而一些不適宜或者不能夠直接納入成本中的部分就被稱為間接費(fèi)用,比如采購(gòu)費(fèi)、銀行利息、企業(yè)管理費(fèi)用等。因此,在機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)的過(guò)程中,需要綜合考慮這兩方面的成本問(wèn)題,為了更加方便的進(jìn)行理解,可以采用一個(gè)函數(shù)關(guān)系式將其直觀的表現(xiàn)出來(lái),如公式(2)所示: (2),在這個(gè)公式,生產(chǎn)成本用C來(lái)表示,種類采用的是i來(lái)表示,同時(shí)還包括了生產(chǎn)設(shè)備每臺(tái)每天的費(fèi)用、某一種生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)量、生產(chǎn)周期等內(nèi)容;這樣就可以將生產(chǎn)成本和生產(chǎn)周期C(N,T)有效的結(jié)合起來(lái),從而建立一個(gè)周期函數(shù),這個(gè)數(shù)學(xué)模型可以通過(guò)公式(3)來(lái)表示出來(lái):
數(shù)值求解:本文采用的是線性加權(quán)法來(lái)對(duì)函數(shù)進(jìn)行求解,這樣可以在有效的降低計(jì)算難度的同時(shí),實(shí)現(xiàn)計(jì)算過(guò)程減少的目的;可以采用數(shù)學(xué)方法來(lái)處理生產(chǎn)周期和生產(chǎn)成本等目標(biāo)的優(yōu)化工作,本文在處理這些方面時(shí)主要是對(duì)其進(jìn)行無(wú)綱量化。這樣,在對(duì)自動(dòng)包裝機(jī)生產(chǎn)配置模型進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化的基礎(chǔ)上,然后進(jìn)行了加權(quán)處理,就可以得出求解模型,如下文所示:
在這組公式中,目標(biāo)函數(shù)線性加權(quán)之和用Y來(lái)表示,然后將求解結(jié)果代入到生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的限制和實(shí)際條件中去,將相關(guān)的可能情況給羅列出來(lái),然后按照一定的原則來(lái)進(jìn)行排除選優(yōu)的工序。在選擇優(yōu)化方案的時(shí)候,在增加生產(chǎn)投入的基礎(chǔ)上,還需要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)周期縮短和經(jīng)濟(jì)效益有效得到提高的目的。
可行性分析:對(duì)比和分析多目標(biāo)優(yōu)化法和靈敏度分析法的一致度問(wèn)題。從某個(gè)方面上來(lái)講,靈敏度分析法是多目標(biāo)函數(shù)確立的前提;站在靈敏度的角度上來(lái)看,可以得出一個(gè)公式:
經(jīng)過(guò)相關(guān)的仔細(xì)分析計(jì)算我們可以發(fā)現(xiàn),兩種方法的計(jì)算結(jié)果是不會(huì)因?yàn)閅的取值而發(fā)生變化的。這就說(shuō)明了上文所講的生產(chǎn)線優(yōu)化方法是可行的。
3.結(jié)語(yǔ)
機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)可以有效的降低生產(chǎn)的成本,并且還可以有效的提高生產(chǎn)的效率和質(zhì)量;因此,應(yīng)用的范圍就越來(lái)越廣,不論是重工業(yè)還是輕工業(yè),都可以有效的應(yīng)用到機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)。隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步,機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)勢(shì)必會(huì)朝著更遠(yuǎn)的方向發(fā)展,從而更好地促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,滿足人們的生產(chǎn)需求。本文簡(jiǎn)要分析了機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),然后以某自動(dòng)包裝機(jī)為例,分析了機(jī)械自動(dòng)化的優(yōu)化技術(shù),并且通過(guò)實(shí)踐研究發(fā)展,這種優(yōu)化技術(shù)是可行的,希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見(jiàn),促進(jìn)我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)更好地發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】
[1]李浩.機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備優(yōu)化分析[J].科協(xié)論壇,2013,2(1):78-79.
[2]穆然飛,司永軍.機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的分析[J].現(xiàn)代企業(yè)教育,2012,2(6):67-69.
關(guān)鍵詞:機(jī)械制造;自動(dòng)化技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)
前言
經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)著社會(huì)不斷進(jìn)步,社會(huì)的發(fā)展也推動(dòng)者機(jī)械化廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域和行業(yè)。科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力已經(jīng)成為機(jī)械制造業(yè)未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。對(duì)機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行研究能夠有效提升機(jī)械制造自動(dòng)化的推進(jìn),實(shí)現(xiàn)其對(duì)社會(huì)的優(yōu)勢(shì),加大對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn),也是一個(gè)企業(yè)想要在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得生存與發(fā)展空間的最佳途徑。機(jī)械制造行業(yè)必須要對(duì)其自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行深入分析,在此基礎(chǔ)上對(duì)其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)與評(píng)估,從而決定自身企業(yè)的走向與發(fā)展重點(diǎn),不斷提升產(chǎn)品的質(zhì)量。
一、機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)
機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)是在之前的傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,但是,其與傳統(tǒng)技術(shù)也不盡相同,具有比傳統(tǒng)技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn),也具有自身的特色。其自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)表現(xiàn)如下。
(一)具有綜合化特點(diǎn)
機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)相比較傳統(tǒng)技術(shù),綜合化特點(diǎn)更為顯著。其不僅在提高產(chǎn)品的使用率方面得到了提升,同時(shí)在運(yùn)用機(jī)械進(jìn)行產(chǎn)品加工之前的調(diào)查、產(chǎn)品加工之后的服務(wù)方面得到了提升,其自動(dòng)化已經(jīng)貫穿于產(chǎn)品生產(chǎn)的全過(guò)程,達(dá)到調(diào)查、生產(chǎn)、供銷、服務(wù)一體化的水平,為企業(yè)的發(fā)展提供了更為廣闊的空間。
(二)具有系統(tǒng)化的特點(diǎn)
機(jī)械制造自動(dòng)化建立在計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用基礎(chǔ)上而產(chǎn)生的,其將計(jì)算機(jī)技術(shù)、感應(yīng)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)相融合,讓各項(xiàng)技術(shù)均結(jié)合在一個(gè)系統(tǒng)中,從而通過(guò)系統(tǒng)的控制達(dá)到所需要完成的目標(biāo),其系統(tǒng)化的特點(diǎn)非常明顯。機(jī)械制造自動(dòng)化需要高科技信息技術(shù)為支撐點(diǎn),同時(shí)結(jié)合傳統(tǒng)生產(chǎn)制造技術(shù),將兩者在系統(tǒng)中進(jìn)行優(yōu)化,提高其在實(shí)踐操作中的性能。
(三)具有一體化的特點(diǎn)
企業(yè)在面臨市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)的情況下,想要獲得更大的生存和發(fā)展優(yōu)勢(shì),僅僅提高自身的生產(chǎn)效率只是一個(gè)方面,其同樣要對(duì)自身的業(yè)務(wù)空間進(jìn)行拓展,形成產(chǎn)、供、銷、售后一體化的經(jīng)營(yíng)模式。機(jī)械制造自動(dòng)化則可以對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行有效解決,讓企業(yè)所涉及的經(jīng)營(yíng)范圍更加廣泛。同時(shí),機(jī)械制造自動(dòng)化還能夠?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行自我監(jiān)督與控制,在系統(tǒng)應(yīng)用的范圍內(nèi)進(jìn)行綜合管理,保證了企業(yè)時(shí)間成本的節(jié)約,產(chǎn)品質(zhì)量的有效控制,資金成本的壓縮三方面的有機(jī)結(jié)合。
二、機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
企業(yè)要進(jìn)行發(fā)展,對(duì)于新技術(shù)的應(yīng)用必不可少,同樣對(duì)于技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向需要進(jìn)行準(zhǔn)確掌控,從而決定自身企業(yè)的發(fā)展沿著市場(chǎng)的需求前進(jìn),保證企業(yè)的發(fā)展適應(yīng)人們的需要。因此,對(duì)機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行有效評(píng)估就成為必須。只有對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行正確的分析,才能讓企業(yè)獲得更為有利的發(fā)展地位。
(一)智能化與自動(dòng)化相融合
智能化與自動(dòng)化已經(jīng)成為很多行業(yè)的未來(lái)發(fā)展方向,對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化方面也同樣如此,其也是機(jī)械自動(dòng)化的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)之一。目前,機(jī)械制造行業(yè)也在系統(tǒng)中不斷融入更加智能的操作,更加方便快捷的運(yùn)行方式,使其操作更加自動(dòng)化,能夠極大的節(jié)約人力成本的投入。比如,建立人機(jī)之間的互動(dòng)模式,增加人機(jī)之間的對(duì)話操作,在系統(tǒng)可操作的基礎(chǔ)上,建立人類思想指令操作模式,讓機(jī)械能夠依照人的意志進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行。并且,機(jī)械自動(dòng)化還建立了自檢模式,在出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候,能夠自動(dòng)停止運(yùn)行或者自動(dòng)進(jìn)入檢修系統(tǒng)。隨著科技學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,多核CPU、高頻CPU以及RICS芯片也被應(yīng)用到系統(tǒng)中,將智能化操作上升到一個(gè)更高的層次,讓其為人類提供更好的服務(wù)。
(二)多媒體的綜合運(yùn)用
多媒體與機(jī)械制造自動(dòng)化的結(jié)合也將會(huì)成為其未來(lái)發(fā)展的重要趨勢(shì)。當(dāng)前情況下,多媒體的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛,甚至成為很多企業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)手段,將多媒體應(yīng)用到機(jī)械制造自動(dòng)化中,能夠讓人們更加形象、直觀地看到機(jī)械操作的全過(guò)程,對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的控制能夠起到很大的幫助作用。多媒體與機(jī)械制造的結(jié)合是將通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及聲像技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起,通過(guò)顯示屏幕將技術(shù)操作的過(guò)程進(jìn)行展示,并配以相應(yīng)的聲音、圖像的內(nèi)容信息,讓整個(gè)產(chǎn)品制造過(guò)程更加具有可控性。多媒體與機(jī)械制造自動(dòng)化的結(jié)合能夠極大的節(jié)省人力成本的支出,給企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造更加低的成本條件,實(shí)現(xiàn)企業(yè)的效率最大化,這不僅是各個(gè)企業(yè)所希望看到的,同樣也是各個(gè)企業(yè)所必然需要的,將會(huì)受到企業(yè)極大的歡迎。
(三)低碳節(jié)能發(fā)展趨勢(shì)
隨著國(guó)家所提倡的低碳節(jié)能概念的提出,各行各業(yè)都在尋找積極有效的方法促進(jìn)低碳節(jié)能社會(huì)的實(shí)現(xiàn)。機(jī)械制造行業(yè)同樣需要對(duì)低碳節(jié)能社會(huì)的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量,促進(jìn)我國(guó)自然環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)環(huán)境與自然環(huán)境的和諧共處。機(jī)械制造自動(dòng)化強(qiáng)調(diào)運(yùn)用更加低消耗的材料進(jìn)行生產(chǎn),強(qiáng)調(diào)在技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上追求低損耗高產(chǎn)出,建立綠色的發(fā)展環(huán)境。同時(shí),機(jī)械制造自動(dòng)化對(duì)生產(chǎn)工藝也提出了新的要求,建立從產(chǎn)品生產(chǎn)、包裝以及銷售、服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)的綠色發(fā)展,建立一系列的綠色發(fā)展模式,為構(gòu)建和諧的生態(tài)環(huán)境提供基礎(chǔ),進(jìn)行創(chuàng)新研究。并且,機(jī)械制造自動(dòng)化還對(duì)產(chǎn)品的回收利用尋找新出路,增加廢舊產(chǎn)品回收力度,從最大程度上實(shí)現(xiàn)資源利用的最大化,實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)配置。
三、結(jié)語(yǔ)
經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展需要機(jī)械制造行業(yè)的推動(dòng),機(jī)械制造行業(yè)的推動(dòng)需要自動(dòng)化的應(yīng)用,這是經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的需求,也是進(jìn)行機(jī)械制造行業(yè)改革的關(guān)鍵,更是企業(yè)得以生存發(fā)展的基礎(chǔ)和技術(shù)要求。只有加大對(duì)機(jī)械制造自動(dòng)化的研究力度,不斷推進(jìn)其精密化與自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程,才能讓其與世界先進(jìn)技術(shù)接軌,才能讓我國(guó)的機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)做到高效,讓我國(guó)的機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量得到提升,保證我國(guó)處于世界先進(jìn)水平的行列。
參考文獻(xiàn)
[1]郭雄.機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展前景展望[J].山東工業(yè)技術(shù),2015,05:52.
[2]于世光,陳偉,臧傳尚.機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造中的應(yīng)用探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015,29:139.
關(guān)鍵詞:水工業(yè) 自動(dòng)化控制技術(shù)
1.控制系統(tǒng)的智能化、分散化、網(wǎng)絡(luò)化
工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)之一是控制系統(tǒng)的智能化、分散化、網(wǎng)絡(luò)化,而現(xiàn)場(chǎng)總線的崛起正是這一發(fā)展趨勢(shì)的標(biāo)志。
1.1現(xiàn)場(chǎng)總線的崛起
半個(gè)多世紀(jì)以來(lái),工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的過(guò)程控制體系歷經(jīng)基地式儀表控制系統(tǒng)、電動(dòng)單元組合式模擬儀表控制系統(tǒng)、集中式數(shù)字控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)(DCS)等4代過(guò)程控制系統(tǒng),當(dāng)前我國(guó)水工業(yè)自動(dòng)化的主流水平即處于以PLC為基礎(chǔ)的DCS系統(tǒng)階段。這里要說(shuō)明一點(diǎn),DCS既是一個(gè)過(guò)程控制體系的名稱,有時(shí)也表示為由制造廠商出售的一個(gè)起完整作用而集成的集散控制系統(tǒng)產(chǎn)品,這種DCS系統(tǒng)相對(duì)較為封閉,而目前水工業(yè)自動(dòng)化的DCS系統(tǒng)多數(shù)是由用戶集成的,因此相對(duì)較為開(kāi)放。
與早期的一些控制系統(tǒng)相比,DCS系統(tǒng)在功能和性能上有了很大進(jìn)步,可以在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)裝置級(jí)、車間級(jí)的優(yōu)化和分散控制,但其仍然是一種模擬數(shù)字混合系統(tǒng),從現(xiàn)場(chǎng)到PLC或計(jì)算機(jī)之間的檢測(cè)、反饋與操作指令等信號(hào)傳遞,仍舊依靠大量的一對(duì)一的布線來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種信號(hào)傳遞關(guān)系稱之為信號(hào)傳輸,而不是數(shù)據(jù)通信,難以實(shí)現(xiàn)儀表之間的信息交換,因而呼喚著具備通信功能的、傳輸信號(hào)全數(shù)字化的儀表與系統(tǒng)的出現(xiàn),從而由集散控制過(guò)渡到徹底的分散控制,正是在這種需求的驅(qū)動(dòng)下,自20世紀(jì)80年代中期起,現(xiàn)場(chǎng)總線便應(yīng)運(yùn)而生,并通過(guò)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)而不斷崛起。
FCS成為發(fā)展的趨勢(shì)之一,是它改變了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),形成了新型的網(wǎng)絡(luò)集成全分布系統(tǒng),采用全數(shù)字通信,具有開(kāi)放式、全分布、可互操作性及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境適應(yīng)性等特點(diǎn),形成了從測(cè)控設(shè)備到監(jiān)控計(jì)算機(jī)的全數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò),順應(yīng)了控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展要求。
1.2現(xiàn)場(chǎng)總線的現(xiàn)狀和標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題
目前,國(guó)內(nèi)、外的現(xiàn)場(chǎng)總線有60幾種之多,由于這一新技術(shù)所具有的潛在而巨大的市場(chǎng)前景,在商業(yè)利益的驅(qū)動(dòng)下,導(dǎo)致了近年來(lái)制訂現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大戰(zhàn)。在市場(chǎng)和技術(shù)發(fā)展需要統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的呼聲下,修改后的IEC 61158.3~6標(biāo)準(zhǔn)最終于2000年1月4日獲得通過(guò)。該標(biāo)準(zhǔn)包括了8種類型的現(xiàn)場(chǎng)總線子集,它們分別是:①基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線FF(原有的技術(shù)規(guī)范IEC 61158);②Control Net;③Profibus;④P―Net;⑤FF HSE;⑥Swift Net;⑦Word FIP;⑧Intferbus。這8種現(xiàn)場(chǎng)總線中,④、⑥是用于有限領(lǐng)域的專用現(xiàn)場(chǎng)總線;②、③、⑦、⑧是由PLC為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái),本質(zhì)上以遠(yuǎn)程I/O總線技術(shù)為基礎(chǔ),通常不具備通過(guò)總線向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電和本征安全性能;①、⑤則由傳統(tǒng)DCS控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái),具有總線供電和本征安全功能;①、⑧屬于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)總線,②、⑤屬于監(jiān)控級(jí)現(xiàn)場(chǎng)總線;③、⑦則是包括兩個(gè)層次的現(xiàn)場(chǎng)總線。
以上8種類型的現(xiàn)場(chǎng)總線采用完全不同的通信協(xié)議,例如:Profibus采用的是令牌環(huán)和主/從站方式;FFHSE是CSMA/CD方式;WordFIP是總線裁決方式。因此,要這8種現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)相互兼容和互操作幾無(wú)可能。面對(duì)這種多總線并存的局面,系統(tǒng)集成將面臨更為復(fù)雜的任務(wù),系統(tǒng)集成技術(shù)也將會(huì)有很大的發(fā)展。
1.3現(xiàn)場(chǎng)總線的新動(dòng)向―工業(yè)以太網(wǎng)
長(zhǎng)期以來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng),實(shí)際上已延緩了現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展速度。為了加快新一代系統(tǒng)的發(fā)展,人們開(kāi)始尋求新的出路,一個(gè)新的動(dòng)向是從現(xiàn)場(chǎng)總線轉(zhuǎn)向Ethernet,用以太網(wǎng)作為高速現(xiàn)場(chǎng)總線框架的主傳。以太網(wǎng)是計(jì)算機(jī)應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),在IT領(lǐng)域已被使用多年,已有廣泛的硬、軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)支持,更重要的是啟用以太網(wǎng)作為高速現(xiàn)場(chǎng)總線框架,可以使現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主流技術(shù)很好地融合起來(lái)。為了促進(jìn)Ethernet在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,國(guó)際上成立了工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)會(huì),開(kāi)展工業(yè)以太網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究。
2.管理控制一體化
工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的另一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是管理控制系統(tǒng)的一體化。
2.1何謂管控一體化
在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)與信息時(shí)代的飛速發(fā)展中,企業(yè)內(nèi)部之間以及與外部交換信息的需求不斷擴(kuò)大,現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)對(duì)生產(chǎn)的管理要求不斷提高,這種要求已不局限于通常意義上的對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)的監(jiān)視和控制,同時(shí)還要求把現(xiàn)場(chǎng)信息和管理信息結(jié)合起來(lái)。
2.2現(xiàn)場(chǎng)總線為管控一體化鋪平了道路
企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)是管控信息集成的基本條件,沒(méi)有信息網(wǎng)絡(luò)就不可能實(shí)現(xiàn)企業(yè)橫向和縱向信息的溝通和匯集,建網(wǎng)的目標(biāo)在于實(shí)現(xiàn)全企業(yè)范圍內(nèi)的信息資源共享,以及與外部世界的信息溝通。
水工業(yè)和一般企業(yè)網(wǎng)絡(luò)大致可分為3層,即企業(yè)管理層,過(guò)程監(jiān)控層和現(xiàn)場(chǎng)控制層。
管控一體化解決方案中的現(xiàn)場(chǎng)控制層由現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備和控制網(wǎng)段構(gòu)成,把傳統(tǒng)的集散系統(tǒng)控制站(如水處理企業(yè)的PLC分站)的功能分散到了現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備,此時(shí)的控制站實(shí)際是一個(gè)虛擬的控制站。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與產(chǎn)品所形成的底層網(wǎng)絡(luò),充分發(fā)揮其使測(cè)控設(shè)備具有通信能力的特點(diǎn),為控制網(wǎng)絡(luò)與通用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的連接提供了方便。
2.3管控一體化的支持環(huán)境與系統(tǒng)集成
基于系統(tǒng)之間橫向數(shù)據(jù)交換及控制系統(tǒng)與管理層和現(xiàn)場(chǎng)儀表間縱向數(shù)據(jù)交換日益增加,現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,制造廠商的產(chǎn)品也日益開(kāi)放。由于多種總線并存已成定局,管控系統(tǒng)建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)一的通信、統(tǒng)一的組態(tài)和編程軟件的一體化解決方案受到了各廠家的重視。
如前所述,在多總線并存的局面下,系統(tǒng)集成成為實(shí)現(xiàn)管控一體化信息系統(tǒng)的中心任務(wù)。系統(tǒng)集成是要按照一定的方法和策略將相同或不相同廠商的現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品相互連接,并使上層應(yīng)用與下層現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間完成雙向數(shù)據(jù)溝通,使之成為一個(gè)可以滿足用戶需求的整體。
目前各個(gè)國(guó)家都在競(jìng)相開(kāi)發(fā)自己的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與產(chǎn)品,形成以現(xiàn)場(chǎng)總線為基礎(chǔ)的一體化解決方案下的企業(yè)信息系統(tǒng)。現(xiàn)在已經(jīng)推出產(chǎn)品的如西門子公司以Profibus總線為基礎(chǔ)的PCS7、羅斯蒙特公司的基于FF總線的Plantweb等,管控一體化軟件則有美國(guó)信肯通公司的Think&DO、Lntellntion公司的iFIX等。
3.對(duì)水工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的思考
關(guān)鍵詞:自動(dòng)化技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;應(yīng)用;發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
在社會(huì)生產(chǎn)當(dāng)中應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù),能夠大大地提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量,使得產(chǎn)品的生產(chǎn)周期縮短,與此同時(shí),降低了生產(chǎn)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,使得產(chǎn)品的生產(chǎn)成本大大地降低,從而增加了企業(yè)的收益。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)還能夠帶動(dòng)跟產(chǎn)品有關(guān)技術(shù)的發(fā)展、推動(dòng)產(chǎn)品的更新?lián)Q代,以及改善勞動(dòng)環(huán)境等。
一、我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)制造業(yè)無(wú)論在數(shù)量還是質(zhì)量上都有了突飛猛進(jìn)的增長(zhǎng),但是具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品卻不多。例如,許多企業(yè)的產(chǎn)品雖然表面上說(shuō)是國(guó)產(chǎn),但是很多產(chǎn)品的核心技術(shù)還是應(yīng)用的國(guó)外的技術(shù),如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)等。據(jù)研究,我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還是比較落后,落后的主要是以下幾個(gè)方面。
1、管理方式落后
我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的管理方式與發(fā)達(dá)國(guó)家相比比較落后,目前我國(guó)大部分中小企業(yè)都采用經(jīng)驗(yàn)管理,只有少數(shù)大型企業(yè)應(yīng)用了計(jì)算機(jī)輔助管理。而在發(fā)達(dá)國(guó)家,計(jì)算機(jī)管理已經(jīng)普遍應(yīng)用到機(jī)械制造業(yè)的管理中,發(fā)達(dá)國(guó)家的企業(yè)都十分重視組織和管理體制,根據(jù)企業(yè)的發(fā)展情況以及管理科學(xué)的發(fā)展及時(shí)更新和發(fā)展適合企業(yè)發(fā)展的生產(chǎn)模式,國(guó)外推出了精益生產(chǎn)、準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)、和并行工程等新的管理思想和技術(shù)。
2、CAD技術(shù)使用比率低
發(fā)達(dá)國(guó)家的機(jī)械制造行業(yè)積極探索新的設(shè)計(jì)淮則和設(shè)計(jì)方法,CAD技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到機(jī)械制造行業(yè)中,許多大型企業(yè)都采用了無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和生產(chǎn),既提高了生產(chǎn)效率,又節(jié)約了資源,十分的環(huán)保。而我國(guó)的CAD技術(shù)使用比例還比較低,只有一些大型企業(yè)采用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),許多中小型企業(yè)仍然采用傳統(tǒng)的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方法。
3、新型加工方法普及率低
在加工方法方面,發(fā)達(dá)國(guó)家都廣泛地應(yīng)用微型機(jī)械和微米、激光加工技術(shù)以及高精密加工等新型加工方法,而我國(guó)尚沒(méi)有掌握這些方法和技術(shù),也沒(méi)有自主研發(fā)出新型加工方法,新型加工方法在我國(guó)沒(méi)有得到普及。
4、自動(dòng)化技術(shù)落后
在自動(dòng)化技術(shù)方面,發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)將柔性制造單元、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床等技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械制造中,而與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)還處于機(jī)械自動(dòng)化還處于比較原始的階段,只有少數(shù)企業(yè)應(yīng)用了柔性制造單元和制造系統(tǒng)。
二、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用
1、自動(dòng)化檢測(cè)
在科技不斷進(jìn)步的影響之下,各種比較復(fù)雜的加工設(shè)施、一系列新型的刀具與材料被得以應(yīng)用到機(jī)械制造中,這提高了產(chǎn)品檢測(cè)的難度,過(guò)去由工人實(shí)施檢測(cè)的策略已經(jīng)不能夠滿足行業(yè)發(fā)展的需要。因此,在機(jī)械制造當(dāng)中應(yīng)用自動(dòng)化檢測(cè),主要有多個(gè)專家系統(tǒng)的智能設(shè)備診斷技術(shù),以及基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、電流信號(hào)和時(shí)序等來(lái)識(shí)別刀具磨損狀態(tài)等。
2、自動(dòng)化裝配系統(tǒng)
自動(dòng)化裝配系統(tǒng)指的是根據(jù)相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),把一些幾何形狀的零配件通過(guò)搬運(yùn)、組合、調(diào)試、檢驗(yàn)等一系列的操作,加工成一件產(chǎn)品。確保機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵是裝配,自動(dòng)化裝配系統(tǒng)代替了過(guò)去憑借工人的操作技巧與復(fù)雜操作所實(shí)施的裝配,大大地提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率,在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用當(dāng)中,自動(dòng)化裝配系統(tǒng)這個(gè)應(yīng)用是非常重要的。
3、自動(dòng)化加工系統(tǒng)
自動(dòng)化加工系統(tǒng)能夠自動(dòng)地實(shí)施加工循環(huán),還能夠自動(dòng)地裝卸工件。自動(dòng)化加工系統(tǒng)將工人的勞動(dòng)取代了,降低了在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中機(jī)械操作失誤的概率,以有效地確保產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量。
4、自動(dòng)化物流供輸系統(tǒng)
自動(dòng)化物流供輸系統(tǒng)能夠把制造系統(tǒng)當(dāng)中所要求的成品或者是原料輸送到一定的地點(diǎn),這是自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)當(dāng)中必不可少的一個(gè)關(guān)鍵組成部分。自動(dòng)化物流供輸系統(tǒng)的設(shè)備主要有自動(dòng)輸送系統(tǒng)和單機(jī)自動(dòng)裝置等。
5、自動(dòng)化信息流
自動(dòng)化信息流主要有產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)指的是管理設(shè)計(jì)制造中所產(chǎn)生的信息與數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)指的是將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在系統(tǒng)當(dāng)中或者是生產(chǎn)制造的過(guò)程當(dāng)中,數(shù)控技術(shù)是它的核心。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)指的是設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)關(guān)于機(jī)械方面的工作時(shí)借助計(jì)算機(jī)的圖形設(shè)備來(lái)進(jìn)行。計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)輔助制造與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)之間的橋梁,用以提高工藝編程的效率,且要對(duì)工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,使之標(biāo)準(zhǔn)化。
三、自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
1、功能發(fā)展方向
1.1用戶界面圖形化
用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同,因而開(kāi)發(fā)用戶界面的工作量極大,用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前Internet、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等技術(shù),也對(duì)用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用。人們可以通過(guò)窗口和菜單進(jìn)行操作,便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。
1.2科學(xué)計(jì)算可視化
科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù),使信息交流不再局限于用文字和語(yǔ)育表達(dá),而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)等可視信息。可視化技術(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合,進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域,如無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等,這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。
1.3內(nèi)裝高性能PLC
數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能PLC控制模塊,可直接用梯形圈或高級(jí)語(yǔ)言編程,具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能,編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序?qū)崅?cè),用戶可在標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改,從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。
2、體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展
2.1集成化
采用高度集成化CPU,RISC芯片和大規(guī)模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片,可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度,應(yīng)用LED平板顯示技術(shù),可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù),將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過(guò)提高集成電路密度、減少互連長(zhǎng)度和數(shù)量來(lái)降低產(chǎn)品價(jià)格,改進(jìn)性能,減小組件尺寸,掘高系統(tǒng)的可靠性。
2.2模塊化
硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化,根據(jù)不同的功能需求,將基本模塊,如CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服,PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊,作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品,通過(guò)積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減,構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。
2.3網(wǎng)絡(luò)化
機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無(wú)人化操作,通過(guò)機(jī)床聯(lián)網(wǎng),可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行。不同機(jī)床的畫(huà)面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,在我國(guó)綜合國(guó)力的發(fā)展中,機(jī)械制造業(yè)的作用是十分關(guān)鍵的。因此,我們應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù),以更加有效地推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展,這就需要相關(guān)機(jī)械制造業(yè)的技術(shù)工作者們?cè)诠ぷ鞯倪^(guò)程中不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn),進(jìn)一步地提高技術(shù)能力和技術(shù)水平,進(jìn)而促使我國(guó)形成高速度和高質(zhì)量的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)。
參考文獻(xiàn)
[1]索春英,馮哲.淺析如何提高機(jī)械設(shè)計(jì)的自動(dòng)化程度[J].價(jià)值工程.2011(06)
關(guān)鍵詞:化工機(jī)械制造;自動(dòng)化技術(shù);實(shí)用性
一、基本配套要在化工機(jī)械制造自動(dòng)技術(shù)發(fā)展階段中嚴(yán)格關(guān)注
在控制理論的指導(dǎo)下,化工機(jī)械是對(duì)應(yīng)用化工機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)作用的研究,以及對(duì)全面物流過(guò)程的研究和生產(chǎn)。一般來(lái)講,在這個(gè)領(lǐng)域可劃分為:計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制理論與機(jī)械技術(shù)和微電子技術(shù)等生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù),而化工機(jī)械制造系統(tǒng)的伺服系統(tǒng)、自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制,如,自動(dòng)控制理論與微電子技術(shù)的操作已經(jīng)被使用。在決策、判斷、信息獲取、操作、處理和交換過(guò)程中,應(yīng)用一些信息處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)。因此,在化工機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展、吸收、消化以及引導(dǎo)等工作中,我們需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)這些基礎(chǔ)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和研究,并且對(duì)輔助工序的自動(dòng)化和基本工序的自動(dòng)化領(lǐng)域都要仔細(xì)分析。
化工機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用合理發(fā)展的必要以及核心因素是對(duì)自動(dòng)化水平較高、生產(chǎn)性能優(yōu)質(zhì)的機(jī)電產(chǎn)品全方面分析得出的。在生產(chǎn)自動(dòng)化的過(guò)程,化工機(jī)械不單單作為一種制造技術(shù),也不僅僅對(duì)系統(tǒng)之間的連接性產(chǎn)生效果,它會(huì)對(duì)系統(tǒng)的耐用性、體積、質(zhì)量、剛性以及結(jié)構(gòu)等眾多方面的技術(shù)產(chǎn)生非常重要的作用。
二、化工機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)要注重實(shí)用性
自動(dòng)化的技術(shù)理論在現(xiàn)階段也只是在消化吸收,要把化工機(jī)械制造業(yè)中的真實(shí)情況作為依據(jù),充分發(fā)揮自動(dòng)化理論和技術(shù)理論。借鑒有益的國(guó)際發(fā)展模型、完善基礎(chǔ)技術(shù),并結(jié)合柔性的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行細(xì)致的分析與整合,詳細(xì)分析目標(biāo)的實(shí)用性,要將急于使用的企業(yè)項(xiàng)目?jī)?yōu)先解決,同時(shí)在提高能力與經(jīng)驗(yàn)之后要對(duì)其進(jìn)行大力宣傳與引導(dǎo)。化工機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù),有必要以自己的實(shí)際資金情況作為參考,關(guān)鍵是要對(duì)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化,合理利用原有的設(shè)備,有效調(diào)整設(shè)備的布局,也可以隨機(jī)添加數(shù)控設(shè)備。其中包含CAM/CAD技術(shù),這些都有必要把他們引進(jìn),讓人們的創(chuàng)造力和自動(dòng)化管理的優(yōu)點(diǎn)得到展示。
在化工機(jī)械制造自動(dòng)化的應(yīng)用方面,重要的是讓企業(yè)技術(shù)發(fā)展、生產(chǎn)需求以及相應(yīng)的實(shí)際條件作為根本,同時(shí)也要作為最終目標(biāo)加以完善。自動(dòng)化的應(yīng)用方式,在合適的產(chǎn)品中,可以獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。而化工機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)在不斷發(fā)展的過(guò)程中,要做到對(duì)實(shí)際的有機(jī)融合,更要對(duì)實(shí)用性嚴(yán)格把關(guān)。此外,系統(tǒng)中常見(jiàn)的設(shè)備和較為先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備完全可以一起進(jìn)行的,也可以在人工干預(yù)方面進(jìn)行某些特殊環(huán)節(jié)的操作。
三、化工機(jī)械制造的優(yōu)先選用指標(biāo)為低成本的自動(dòng)化技術(shù)
在低成本自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中,有必要參考國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)經(jīng)驗(yàn),將那些成熟的有經(jīng)驗(yàn)的自動(dòng)化技術(shù)大量投入生產(chǎn),產(chǎn)品比較單一、輸出量較大、產(chǎn)量大,它具備著綜合機(jī)械化和連續(xù)流水類型作業(yè)的質(zhì)量條件。
因此,良好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和高效的生產(chǎn)模式應(yīng)當(dāng)加以支持,與此同時(shí),應(yīng)該根據(jù)正確的技術(shù)類型自動(dòng)為工廠提供服務(wù),對(duì)自動(dòng)化工廠和自動(dòng)化車間建立健全的關(guān)系。并且,在一些特種設(shè)備生產(chǎn)線和設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程中,可以與之自動(dòng)組合,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)低成本,要對(duì)其大力開(kāi)展的開(kāi)端。然而當(dāng)前更多的產(chǎn)品正在進(jìn)行連續(xù)的流水作業(yè),設(shè)備互相組合。在大規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程中,需要使用自動(dòng)化的剛性模式,這樣才能充分體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。在批量生產(chǎn)的過(guò)程中,有必要使用更多的復(fù)合制造子單元、短自動(dòng)線或者成組工段,以這種方式使集團(tuán)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
根據(jù)上面的探討,我們了解到我們國(guó)家的數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)在廣泛運(yùn)用,使自動(dòng)化技術(shù)得到了迅速發(fā)展和普及。化工機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)類型。在這個(gè)新型技術(shù)發(fā)展的同時(shí),也要注意很多要點(diǎn),像上述所說(shuō)的那樣,要嚴(yán)格關(guān)注化工機(jī)械技術(shù)自動(dòng)化,要尋求低成本的機(jī)械完善技術(shù),還有更為重要的是如何來(lái)提高化工機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)用性。
無(wú)論在應(yīng)用,還是在推廣方面,為了提高生產(chǎn)效率,降低操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度,以及改善周圍的工作環(huán)境,這些研究都是必須的。所以,在未來(lái)的發(fā)展道路上,化工機(jī)械制造業(yè)首先要放在首位,要大力發(fā)展自動(dòng)化技術(shù),以求更好。
參考文獻(xiàn):
[1]張立東.化工機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展[J].科技風(fēng),2012(2).
[2]曹環(huán)軍,劉海英.對(duì)化工機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的思考與展望分析[J].華章,2013(4).
【關(guān)鍵詞】機(jī)電自動(dòng)化;自動(dòng)化控制;趨勢(shì)
前言
機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)都不是孤立展的,他是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展。不斷創(chuàng)新的結(jié)果,也是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展到這一時(shí)期必然帶來(lái)的產(chǎn)物,在自動(dòng)化發(fā)展窮處不斷的今天,相關(guān)技術(shù)有許多,也隨著科學(xué)技術(shù)和各種技術(shù)的結(jié)合呈現(xiàn)車明顯的進(jìn)步,機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的未來(lái)也越來(lái)越美好,我國(guó)在加過(guò)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,也在有一定程度上解放和發(fā)展了社會(huì)生產(chǎn)力,為建成中國(guó)特色社會(huì)主義奠定了良好的基礎(chǔ)。
1 機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
縱橫機(jī)電自動(dòng)化發(fā)展的歷史,可以分為三個(gè)階段,第一階段(20世紀(jì)80年代及以前),第二階段(20世紀(jì)90年代),第三階段(C20世紀(jì)末)。第一階段也為初級(jí)階段,在這一時(shí)期,廣大人們利用電了技術(shù)的初步成果來(lái)加強(qiáng)完成機(jī)械產(chǎn)品的性能,在不同程度上刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電了技術(shù)的完美結(jié)合,這些結(jié)合經(jīng)歷了軍用,民用等技術(shù)變革,對(duì)當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇起到很好的促進(jìn)作用,但在當(dāng)時(shí),機(jī)械水平中處于白發(fā)的狀態(tài),因?yàn)楫?dāng)時(shí)技術(shù)的限制,電了技術(shù)和機(jī)械技術(shù)的結(jié)合還不可能深入了解和發(fā)展,已開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品很難得到推廣。第二階段對(duì)比第一階段則出現(xiàn)了蓬勃發(fā)展階段,通信技術(shù),控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為自動(dòng)化技術(shù)奠定了基礎(chǔ),以及超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),又為自動(dòng)化技術(shù)給了一注強(qiáng)有力的物質(zhì)支撐,這一時(shí)期各國(guó)的技術(shù)和產(chǎn)品得到很大的發(fā)展,各個(gè)國(guó)家對(duì)自動(dòng)化技術(shù)智能化方向給予了給大的幫助。第三階段則是比較成熟的階段,也是機(jī)電化邁入智能化的一個(gè)新階段,光學(xué)、通信技術(shù)滲透到機(jī)電自動(dòng)化技術(shù),微細(xì)加工技術(shù)在機(jī)電化技術(shù)也露出苗頭。
20世紀(jì)80年代后期,我國(guó)才慢慢對(duì)這些方面進(jìn)行研究和應(yīng)用,國(guó)家還組成機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組,此計(jì)劃為863計(jì)劃中,這標(biāo)志了我國(guó)機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)研發(fā)的開(kāi)端,在規(guī)劃這些任務(wù)時(shí)充分研究了國(guó)際上有關(guān)自動(dòng)化發(fā)展的動(dòng)態(tài),以及由于此計(jì)劃帶來(lái)的影響,很多高等院校和研究院對(duì)它進(jìn)行了大量的研究,并且取得了一定的成果,但和西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然存在差距。
2 機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和效益
2.1 生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高
機(jī)電自動(dòng)化產(chǎn)品大都具有信息自動(dòng)處理和自動(dòng)控制功能,其控制和檢測(cè)的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高,通過(guò)自動(dòng)化控制系統(tǒng)可精確的保證機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照設(shè)計(jì)的要求完成預(yù)定的動(dòng)作,使之不受機(jī)械操作者主觀因素的影響,從而實(shí)現(xiàn)最佳操作,保證佳的工作質(zhì)量和較高的產(chǎn)品合格率。同時(shí),由于機(jī)電自動(dòng)化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了工作自動(dòng)化,所以生產(chǎn)力大大提高。
2.2 使用安全性和可靠性提高
機(jī)電自動(dòng)化產(chǎn)品一般都具有自動(dòng)監(jiān)視,報(bào)警,自動(dòng)診斷,自動(dòng)保護(hù)等功能,降低了故障率,提高了設(shè)備的使用安全性,并使產(chǎn)品壽命得到延長(zhǎng)。
2.3 具有復(fù)合功能,適用面廣
機(jī)電自動(dòng)化產(chǎn)品一般具有自動(dòng)化控制,自動(dòng)補(bǔ)償,自動(dòng)校驗(yàn),自動(dòng)調(diào)節(jié),自動(dòng)保護(hù)和智能化多種功能,能應(yīng)用于不同的場(chǎng)合和不同領(lǐng)域,滿足用戶需求,應(yīng)變能力較強(qiáng)。
3 機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)電自動(dòng)化是多學(xué)科交義的一種學(xué)科,它集光學(xué)、計(jì)算機(jī)、信息等學(xué)科,它在歷史的長(zhǎng)河中不斷發(fā)展,不斷的進(jìn)步,并且促進(jìn)了技術(shù)的不斷發(fā)展,機(jī)電自動(dòng)化的進(jìn)步可以歸結(jié)以下個(gè)方面:
3.1 智能化進(jìn)入
21世紀(jì),智能化成為機(jī)電自動(dòng)化的一個(gè)重要方向,人工智能越來(lái)越受到人們的重視,人機(jī)智能化成為一個(gè)重要的應(yīng)用之一,所謂智能化是對(duì)機(jī)器行為等一切理論基礎(chǔ)上的,運(yùn)用人工智能,計(jì)算機(jī),動(dòng)力學(xué)等學(xué)科,使她逐漸成為自動(dòng)化產(chǎn)品的智能,但是要完全和人一樣的智能是不可能的,從多個(gè)方面考慮,高性能,速度的微處理器使自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)品賦了低級(jí)職能,都是完全可以實(shí)現(xiàn)的。
3.2 網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)的不斷普及,在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的各種控制和技術(shù)的不斷出現(xiàn),而遠(yuǎn)程控制終端本身就是對(duì)于自動(dòng)化本身產(chǎn)品而言,網(wǎng)絡(luò)和總線技術(shù)的應(yīng)用成為網(wǎng)絡(luò)化不斷發(fā)展的趨勢(shì),采用家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)連接電器成為計(jì)算機(jī)家庭化的有效實(shí)現(xiàn),所以,機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)無(wú)疑將向網(wǎng)絡(luò)化不斷發(fā)展。
3.3 模塊化
模塊化是一個(gè)巨大的工程,機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)所衍射出的產(chǎn)品種類繁多,研制和開(kāi)發(fā)一點(diǎn)程度上的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、等的機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)品單元是困難的,也是是一項(xiàng)非常復(fù)雜艱巨的過(guò)程。在這些標(biāo)準(zhǔn)單元基礎(chǔ)上就可迅速開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品,同時(shí)也可以擴(kuò)大產(chǎn)品的規(guī)模。要實(shí)現(xiàn)如上功能,還需要制定各項(xiàng)原則和標(biāo)準(zhǔn),以便符合產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)。
3.4 自動(dòng)化
自動(dòng)化是動(dòng)態(tài)化的,前瞻未來(lái)機(jī)電自動(dòng)化技術(shù),更加注重產(chǎn)品和人的人性結(jié)合,機(jī)電自
動(dòng)化技術(shù)的人格化有兩個(gè)方面:一是如何給自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)更加人的一些功能,顯得越來(lái)越重要,特別像家用機(jī)器人,更加凸顯出人機(jī)一體化技術(shù):二是模仿生物機(jī)理,研制出各種機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)品。其實(shí),很多機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)品都是在動(dòng)物的靈感下研制出來(lái)的。
3.5 微型化
微型化興起于20世紀(jì)80年代末,機(jī)電自動(dòng)化向著不斷微型化的方向發(fā)展。微電了機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)就是向著微米、納米級(jí)發(fā)展。它的特點(diǎn)是產(chǎn)品體積小,耗能少,運(yùn)動(dòng)靈活,在軍事,醫(yī)療等許多領(lǐng)域都有舉足輕重的作用。
3.6 綠色化
現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展給人們生活帶來(lái)巨大的變化。物質(zhì)豐富,生活舒適,然而資源減少,生態(tài)環(huán)境受到了嚴(yán)重的影響。此時(shí),人們倡導(dǎo)保護(hù)白然,回歸白然。綠色產(chǎn)品概念在這種情況下出現(xiàn)了,所以,綠色化漸漸成為時(shí)代的主題。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造等一系列過(guò)程中,環(huán)境和人類的要求不斷的增加,對(duì)生態(tài)資源要求高,利用率卻不斷增加。有效的設(shè)計(jì)綠色機(jī)電化產(chǎn)品,具有未來(lái)遠(yuǎn)大的前景。機(jī)電自動(dòng)化產(chǎn)品的綠色化主要凸顯在使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢后能回收利用。
4 結(jié)束語(yǔ)
機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)都不是孤立展的,他是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展。不斷創(chuàng)新的結(jié)果,也是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展到這一時(shí)期必然帶來(lái)的產(chǎn)物,在自動(dòng)化發(fā)展窮處不斷的今天,相關(guān)技術(shù)有許多,也隨著科學(xué)技術(shù)和各種技術(shù)的結(jié)合呈現(xiàn)車明顯的進(jìn)步,機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的未來(lái)也越來(lái)越美好,我國(guó)在加過(guò)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,也在有一定程度上解放和發(fā)展了社會(huì)生產(chǎn)力,為建成中國(guó)特色社會(huì)主義奠定了良好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]段娟.機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展前景探索[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2011(02).
關(guān)鍵詞:電氣工程;自動(dòng)化技術(shù);質(zhì)量管理方案;電力變壓器;發(fā)展機(jī)遇
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.131
1 電氣工程及自動(dòng)化現(xiàn)狀
隨著現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域體系的日益健全,電氣工程及自動(dòng)化技術(shù)不斷得到應(yīng)用,這滿足了我國(guó)現(xiàn)階段國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求,隨著時(shí)代的發(fā)展,電力信息化技術(shù)方案不斷更新,這有效促進(jìn)了電氣工程及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,滿足了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求。為了適應(yīng)電氣工程自動(dòng)化工作的要求,電力工程管理人員及技術(shù)人員需要不斷增強(qiáng)自身的工作素質(zhì),進(jìn)行新型管理模式及技術(shù)模式的應(yīng)用。為了適應(yīng)日益復(fù)雜化的工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展局勢(shì),進(jìn)行電氣工程系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及調(diào)整是必要的,做好工作數(shù)據(jù)變化的分析工作,根據(jù)實(shí)際工作狀況,進(jìn)行數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)及數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化的有效性發(fā)展。
2 電氣工程及自動(dòng)化發(fā)展問(wèn)題
2.1 節(jié)能問(wèn)題
現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展與電氣工程自動(dòng)化體系密切相關(guān),通過(guò)對(duì)電氣工程及自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,有利于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)體系工作程序的優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)各個(gè)工作步驟的高效性。為了確保電氣工程及自動(dòng)化的穩(wěn)定運(yùn)作,必須進(jìn)行穩(wěn)定性能源的供應(yīng),在這個(gè)環(huán)節(jié)中,如果不能為電廠提供充足性的能源,就會(huì)影響電氣工程的穩(wěn)定發(fā)展。在電氣工作實(shí)踐中,有些溫度控制模塊依舊使用固定數(shù)值的控制技術(shù)模式,這種模式?jīng)]有實(shí)現(xiàn)電氣工程各個(gè)工作步驟的智能化控制。
由于缺乏電氣工程的智能化控制技術(shù),導(dǎo)致其難以進(jìn)行各種工作環(huán)境的考慮,不能根據(jù)外部施工環(huán)境、氣候環(huán)境等進(jìn)行工作模式的動(dòng)態(tài)性調(diào)整,這就導(dǎo)致一系列工程能耗問(wèn)題的產(chǎn)生,導(dǎo)致工作流程整體能耗成本的提升,不利于大型電氣設(shè)備的有效性使用。在電氣工程工作中,有些企業(yè)沒(méi)有進(jìn)行同收裝置的安裝,導(dǎo)致一部分能源白白流失,也不利于進(jìn)行環(huán)境污染的控制,不利于電氣企業(yè)綜合效益的提升。
2.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)問(wèn)題
整體來(lái)看,我國(guó)電氣自動(dòng)化體系尚不健全,雖然已經(jīng)實(shí)現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化、智能化系統(tǒng)的應(yīng)用,但是依舊存在很多的工作問(wèn)題,比如網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)問(wèn)題,由于缺乏完整性的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系,導(dǎo)致電氣自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展中的一系列問(wèn)題。在電氣自動(dòng)化工作模塊,其需要進(jìn)行企業(yè)及商家的產(chǎn)品交換,企業(yè)及商家的電氣工程程序接口缺乏統(tǒng)一性的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致兩者對(duì)應(yīng)上的問(wèn)題,不利于企業(yè)間數(shù)據(jù)及信息的有效流及傳遞,不利于企業(yè)間信息共享環(huán)節(jié)的正常開(kāi)展,導(dǎo)致企業(yè)間出現(xiàn)一系列的合作問(wèn)題,難以發(fā)揮電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的真正作用。
2.3 系統(tǒng)集成化問(wèn)題
電氣工程及自動(dòng)化系統(tǒng)具備復(fù)雜性的特點(diǎn),其內(nèi)部工作程序較多,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,工作涉及范圍廣。為了確保電氣工程及自動(dòng)化工作的有效開(kāi)展,需要進(jìn)行電氣系統(tǒng)管理模塊的整體性把握,進(jìn)行健全的、高效的、信息溝通流暢的管理方案的制定,為了達(dá)到這個(gè)目的,需要進(jìn)行系統(tǒng)集成化方案的優(yōu)化。但在實(shí)際工作場(chǎng)景中,電力系統(tǒng)的各個(gè)管理程序是相互分離的,這就難以實(shí)現(xiàn)輸電變電環(huán)節(jié)、電力安全維護(hù)環(huán)節(jié)、電力分配調(diào)度環(huán)節(jié)等的協(xié)調(diào)運(yùn)作。
由于管理系統(tǒng)內(nèi)部程序的分離性,其程序間信息交流不流暢,如果一個(gè)程序出現(xiàn)問(wèn)題,就無(wú)法及時(shí)反饋給其他程序,從而不利于電力系統(tǒng)的整體性發(fā)展。整體來(lái)看,我國(guó)電力企業(yè)電氣自動(dòng)化體系尚不健全,其系統(tǒng)集成化程度比較低,不能進(jìn)行電氣自動(dòng)化系統(tǒng)功能的充分性發(fā)揮,不利于我國(guó)電氣工程及自動(dòng)化工作的正常性開(kāi)展。
3 電氣工程及自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展策略
3.1 節(jié)能水平的提升
為了適應(yīng)我國(guó)電氣工程及自動(dòng)化技術(shù)的工作要求,必須進(jìn)行新型技術(shù)方案的應(yīng)用,進(jìn)行能源消耗問(wèn)題的解決,為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo),必須進(jìn)行電氣自動(dòng)化技術(shù)方案的優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自身節(jié)能水平的增強(qiáng),實(shí)現(xiàn)仿真技術(shù)模塊及智能控制技術(shù)模塊的協(xié)調(diào),提升電力系統(tǒng)的整體監(jiān)控效益,這需要根據(jù)實(shí)際工作要求,進(jìn)行電力系統(tǒng)運(yùn)行模型的建立,做好模型的推演工作,進(jìn)行電力系統(tǒng)故障的及時(shí)排查及解決,進(jìn)行各個(gè)程序工作參數(shù)信息的及時(shí)性分析及動(dòng)態(tài)化整理。這需要進(jìn)行智能控制工作策略的優(yōu)化,確保系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)模塊運(yùn)行環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào),向各個(gè)工作程序進(jìn)行不同種控制指令的,進(jìn)行電力故障問(wèn)題的解決,實(shí)現(xiàn)電力工程資源利用率的控制,實(shí)現(xiàn)電力工程整體節(jié)能性的增強(qiáng)。
3.2 增強(qiáng)系統(tǒng)集成化程度
通過(guò)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部管理程序的協(xié)調(diào),有利于促進(jìn)電力企業(yè)的穩(wěn)定性發(fā)展,這需要進(jìn)行科學(xué)化、高效化系統(tǒng)管理模式的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)整體集成化的增強(qiáng),實(shí)現(xiàn)各個(gè)管理程序間的協(xié)調(diào),確保不同管理程序信息溝通的實(shí)時(shí)性、流暢性。在這個(gè)過(guò)程中,如果任一管理模塊出現(xiàn)問(wèn)題,能夠進(jìn)行故障問(wèn)題信息的及時(shí)性反饋,系統(tǒng)控制中心會(huì)發(fā)出相應(yīng)的工作指令,實(shí)現(xiàn)故障排除模塊及機(jī)械設(shè)備維護(hù)模塊的協(xié)調(diào)。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成化程度的增強(qiáng),必須進(jìn)行電氣自動(dòng)化集成技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)不同模塊間管理程序的協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)各種管理方案的優(yōu)化,進(jìn)行力系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的搜集,通過(guò)對(duì)以外網(wǎng)的利用,做好數(shù)據(jù)傳輸及數(shù)據(jù)交換工作,實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)處理效益的增強(qiáng),提升電氣自動(dòng)化的發(fā)展效益。
3.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化
時(shí)代的發(fā)展對(duì)于電氣工程及自動(dòng)化提出了更高的要求,為了適應(yīng)不斷變化的工業(yè)發(fā)展局勢(shì),必須進(jìn)行電氣工程及自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,滿足各個(gè)管理模塊中數(shù)據(jù)信息交換的要求,實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化工程工作安全性的增強(qiáng),實(shí)現(xiàn)不同電力企業(yè)間的交流及合作,實(shí)現(xiàn)信息共享及傳遞效率的增強(qiáng),滿足我國(guó)電氣工程自動(dòng)化工作的要求,充分發(fā)揮電氣工程及自動(dòng)化技術(shù)方案的工作優(yōu)勢(shì)。
4 結(jié)語(yǔ)
為了滿足現(xiàn)代化工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求,必須進(jìn)行電氣工程及自動(dòng)化技術(shù)方案的優(yōu)化,通過(guò)對(duì)科學(xué)性工作方案的應(yīng)用,解決電氣化工作中的問(wèn)題,滿足我國(guó)現(xiàn)階段國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求。
參考文獻(xiàn):
[1]黃承偉.電氣工程及其自動(dòng)化存在的問(wèn)題及解決措施[J].低碳世界,2016(32).
[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng)自動(dòng)化 發(fā)展 應(yīng)用
一、電力系統(tǒng)自動(dòng)化總的發(fā)展趨勢(shì)
1.當(dāng)今電力系統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù)正趨向于:
(1)在控制策略上日益向最優(yōu)化、適應(yīng)化、智能化、協(xié)調(diào)化、區(qū)域化發(fā)展。
(2)在設(shè)計(jì)分析上日益要求面對(duì)多機(jī)系統(tǒng)模型來(lái)處理問(wèn)題。
(3)在理論工具上越來(lái)越多地借助于現(xiàn)代控制理論。
(4)在控制手段上日益增多了微機(jī)、電力電子器件和遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用。
(5)在研究人員的構(gòu)成上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。
2.整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展則趨向于:
(1)由開(kāi)環(huán)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)控制發(fā)展,例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動(dòng)發(fā)電控制)。
(2)由高電壓等級(jí)向低電壓擴(kuò)展,例如從EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng))。
(3)由單個(gè)元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展,例如SCADA(監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展。
(4)由單一功能向多功能、一體化發(fā)展,例如變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展。
(5)裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展,例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變。
(6)追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展,例如勵(lì)磁控制、潮流控制。
(7)由以提高運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為完成向管理、服務(wù)的自動(dòng)化擴(kuò)展,例如MIS(管理信息系統(tǒng))在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。
近20年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代電力系統(tǒng)已成為一個(gè)計(jì)算機(jī)(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和電力裝備及電力電子(Power System Equiqments and Power Electronics)的統(tǒng)一體,簡(jiǎn)稱為“CCCP”。其內(nèi)涵不斷深入,外延不斷擴(kuò)展。電力系統(tǒng)自動(dòng)化處理的信息量越來(lái)越大,考慮的因素越來(lái)越多,直接可觀可測(cè)的范圍越來(lái)越廣,能夠閉環(huán)控制的對(duì)象越來(lái)越豐富。
二、具有變革性重要影響的三項(xiàng)新技術(shù)
1.電力系統(tǒng)的智能控制
電力系統(tǒng)的控制研究與應(yīng)用在過(guò)去的40多年中大體上可分為三個(gè)階段:基于傳遞函數(shù)的單輸入、單輸出控制階段;線性最優(yōu)控制、非線性控制及多機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制階段;智能控制階段。電力系統(tǒng)控制面臨的主要技術(shù)困難有:
(1)電力系統(tǒng)是一個(gè)具有強(qiáng)非線性的、變參數(shù)(包含多種隨機(jī)和不確定因素的、多種運(yùn)行方式和故障方式并存)的動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)。
(2)具有多目標(biāo)尋優(yōu)和在多種運(yùn)行方式及故障方式下的魯棒性要求。
(3)不僅需要本地不同控制器間協(xié)調(diào),也需要異地不同控制器間協(xié)調(diào)控制。
智能控制是當(dāng)今控制理論發(fā)展的新的階段,主要用來(lái)解決那些用傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題;特別適于那些具有模型不確定性、具有強(qiáng)非線性、要求高度適應(yīng)性的復(fù)雜系統(tǒng)。
智能控制在電力系統(tǒng)工程應(yīng)用方面具有非常廣闊的前景,其具體應(yīng)用有快關(guān)汽門的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)控制,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的勵(lì)磁、電掣動(dòng)、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),多機(jī)系統(tǒng)中的ASVG(新型靜止無(wú)功發(fā)生器)的自學(xué)習(xí)功能等。
2.FACTS和DFACTS
(1)FACTS概念的提出
在電力系統(tǒng)的發(fā)展迫切需要先進(jìn)的輸配電技術(shù)來(lái)提高電壓質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時(shí)候,一種改變傳統(tǒng)輸電能力的新技術(shù)――柔流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)悄然興起。
所謂“柔流輸電系統(tǒng)”技術(shù)又稱“靈活交流輸電系統(tǒng)”技術(shù)簡(jiǎn)稱FACTS,就是在輸電系統(tǒng)的重要部位,采用具有單獨(dú)或綜合功能的電力電子裝置,對(duì)輸電系統(tǒng)的主要參數(shù)(如電壓、相位差、電抗等)進(jìn)行調(diào)整控制,使輸電更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。這是一種將電力電子技術(shù)、微機(jī)處理技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng),以提高系統(tǒng)可靠性、可控性、運(yùn)行性能和電能質(zhì)量,并可獲取大量節(jié)電效益的新型綜合技術(shù)。
(2)FACTS的核心裝置之一――ASVC的研究現(xiàn)狀
各種FACTS裝置的共同特點(diǎn)是:基于大功率電力電子器件的快速開(kāi)關(guān)作用和所組成逆變器的逆變作用。ASVC是包含了FACTS裝置的各種核心技術(shù)且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的一種新型靜止無(wú)功發(fā)生器。
ASVC由二相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成,其輸出的三相交流電壓與所接電網(wǎng)的三相電壓同步。它不僅可校正穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓,而且可以在故障后的恢復(fù)期間穩(wěn)定電壓,因此對(duì)電網(wǎng)電壓的控制能力很強(qiáng)。與旋轉(zhuǎn)同步調(diào)相機(jī)相比,ASVC的調(diào)節(jié)范圍大,反應(yīng)速度快,不會(huì)發(fā)生響應(yīng)遲緩,沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的機(jī)械慣性、機(jī)械損耗和旋轉(zhuǎn)噪聲,并且因?yàn)锳SVC是一種固態(tài)裝置,所以能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的暫態(tài)也能響應(yīng)穩(wěn)態(tài)變化,因此其控制能力大大優(yōu)于同步調(diào)相機(jī)。
(3)DFACTS的研究態(tài)勢(shì)
隨著高科技產(chǎn)業(yè)和信息化的發(fā)展,電力用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來(lái)越敏感,電器設(shè)備的正常運(yùn)行甚至使用壽命也與之越來(lái)越息息相關(guān)。可以說(shuō),信息時(shí)代對(duì)電能質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。
DFACTS是指應(yīng)用于配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù),它是Hingorani于1988年針對(duì)配電網(wǎng)中供電質(zhì)量提出的新概念。其主要內(nèi)容是:對(duì)供電質(zhì)量的各種問(wèn)題采用綜合的解決辦法,在配電網(wǎng)和大量商業(yè)用戶的供電端使用新型電力電子控制器。
3.基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS和動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
(1)基于GPS統(tǒng)一時(shí)鐘的新一代EMS
目前應(yīng)用的電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段主要有側(cè)重于記錄電磁暫態(tài)過(guò)程的各種故障錄波儀和側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)。前者記錄數(shù)據(jù)冗余,記錄時(shí)間較短,不同記錄儀之間缺乏通信,使得對(duì)于系統(tǒng)整體動(dòng)態(tài)特性分析困難;后者數(shù)據(jù)刷新間隔較長(zhǎng),只能用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性。兩者還具有一個(gè)共同的不足,即不同地點(diǎn)之間缺乏準(zhǔn)確的共同時(shí)間標(biāo)記,記錄數(shù)據(jù)只是局部有效,難以用于對(duì)全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的分析。
(2)基于GPS的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)
基于GPS的新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng),是新動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與原有SCADA的結(jié)合。電力系統(tǒng)新一代動(dòng)態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng),主要由同步定時(shí)系統(tǒng),動(dòng)態(tài)相量測(cè)量系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和中央信號(hào)處理機(jī)四部分組成。采用GPS實(shí)現(xiàn)的同步相量測(cè)量技術(shù)和光纖通信技術(shù),為相量控制提供了實(shí)現(xiàn)的條件。GPS技術(shù)與相量測(cè)量技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物――PMU(相量測(cè)量單元)設(shè)備,正逐步取代RTU設(shè)備實(shí)現(xiàn)電壓、電流相量測(cè)量(相角和幅值)。
關(guān)鍵詞:發(fā)展現(xiàn)狀;監(jiān)控方式;發(fā)展趨勢(shì);
1. 工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1平臺(tái)開(kāi)放式發(fā)展
OPC(OLE for Process Control)技術(shù)的出現(xiàn),IEC61131 的頒布,以及 Microsoft 的 Windows 平臺(tái)的廣泛應(yīng)用, 使得未來(lái)的電氣技術(shù)的結(jié)合,計(jì)算機(jī)日益發(fā)揮著不可替代的作用。
1.1.1 IEC61131 標(biāo)準(zhǔn)使得編程接口標(biāo)準(zhǔn)化。目前,世界上有 200 多家 PLC廠商,近 400種PLC產(chǎn)品, 不同產(chǎn)品的編程語(yǔ)言和表達(dá)方式各不相同,IEC61131 使得各控制系統(tǒng)廠商的產(chǎn)品的編程接口標(biāo)準(zhǔn)化 IEC61131同時(shí)定義了它們的語(yǔ)法和語(yǔ)義 這就意味著不會(huì)有其他的非標(biāo)準(zhǔn)的方言 IEC61131已成為了一個(gè)國(guó)際化的標(biāo)準(zhǔn),正被各大控制系統(tǒng)廠商廣泛采納。結(jié)構(gòu)化的編程方式使得程序更易管理, 也提高了代碼的使用效率,縮短了程序編程的周期。
1.1.2 Windows 正成為事實(shí)上的工控標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)。微軟的技術(shù)如Windows NT Windows CE和Internet Explore已經(jīng)正在成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)、語(yǔ)言和規(guī)。PC和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)在商業(yè)和企業(yè)管理中得到普及。在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域基于PC的人機(jī)界面已經(jīng)成為主流, 基于PC的控制系統(tǒng)以其靈活性和易于集成的特點(diǎn)正在被更多的用戶所采納。在控制層采用Windows作為操作系統(tǒng)平臺(tái)的好處就是其易于使用和維護(hù)以及與辦公平臺(tái)簡(jiǎn)單的集成。
1.2 現(xiàn)場(chǎng)總線和分布式控制系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線(Profibus FF Interbus等)
是一種串行的連接智能設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸?shù)姆种ЫY(jié)構(gòu)的通訊總線。它通過(guò)一根串行電纜將位于中央控制室內(nèi)的工業(yè)計(jì)算機(jī)、監(jiān)視 /控制軟件和 PLC的 CPU與位于現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程 I/O站、變頻器、智能儀表、馬達(dá)啟動(dòng)器、低壓斷路器等連接起來(lái),并將這些現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的大量信息采集到中央控制器上來(lái)。分布式控制意味著PLC I/O模塊和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過(guò)總線連接起來(lái),將輸入/輸出模塊轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)器和執(zhí)行器。
1.3 IT技術(shù)與電氣工業(yè)自動(dòng)化
PC 客戶機(jī) / 服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)、以太網(wǎng)和Internet 技術(shù)引發(fā)了電氣自動(dòng)化的一次又一次革命。正是市場(chǎng)的需求驅(qū)動(dòng)著自動(dòng)化和IT平臺(tái)的融合,電子商務(wù)的普及將加速著這一過(guò)程。信息技術(shù)對(duì)工業(yè)世界的滲透來(lái)自于兩個(gè)獨(dú)立的方向:一是從管理層縱向的滲透。企業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)要對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的存取;另一方面,信息技術(shù)橫向擴(kuò)展到自動(dòng)化的設(shè)備、機(jī)器和系統(tǒng)中。信息技術(shù)已滲透到產(chǎn)品所有的層面,不僅包括傳感器和執(zhí)行器,而且包括控制器和儀表 。Internet/Intranet 技術(shù)和多媒體技術(shù)在自動(dòng)化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。企業(yè)的管理層利用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器可以存取企業(yè)的財(cái)務(wù)、人事等管理數(shù)據(jù),也可以對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)畫(huà)面進(jìn)行監(jiān)控, 在第一時(shí)間了解最全面和準(zhǔn)確的生產(chǎn)信息。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和視頻處理技術(shù)的應(yīng)用,將對(duì)未來(lái)的自動(dòng)化產(chǎn)品,如人機(jī)界面和設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)產(chǎn)生直接的影響。信息技術(shù)革命的原動(dòng)力是微電子和微處理器的發(fā)展。隨著微電子和微處理器技術(shù)應(yīng)用的增加,原本定義明確的設(shè)備界線,如 PLC 控制設(shè)備和控制系統(tǒng)變的模糊了。相對(duì)應(yīng)的軟件結(jié)構(gòu)、通訊能力及易于使用和統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境變得重要了。軟件的重要性在不斷提高。
2.監(jiān)控方式
2.1遠(yuǎn)程監(jiān)控方式
遠(yuǎn)程監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費(fèi)用 ,節(jié)約材料、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點(diǎn)。由于各種現(xiàn)場(chǎng)總線(如 Lonworks 總線,CAN總線等)的通訊速度不是很高,而電廠電氣部分通訊量相對(duì)又比較大, 所有這種方式適合于小系統(tǒng)監(jiān)控, 而不適應(yīng)于全廠的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建。
2.2現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式
目前,對(duì)于以太網(wǎng)(Ethernet) 現(xiàn)場(chǎng)總線等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中,且已經(jīng)積累了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),智能化電氣設(shè)備也有了較快的發(fā)展, 這些都為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用于發(fā)電廠電氣系統(tǒng)奠定了良好的基礎(chǔ)。現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加有針對(duì)性,對(duì)于不同的間隔可以有不同的功能,這樣可以根據(jù)間隔的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用這種監(jiān)控方式除了具有遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的全部?jī)?yōu)點(diǎn)外,還可以減少大量的隔離設(shè)備、端子柜 I/0 卡件、模擬量變送器等,而且智能設(shè)備就地安裝,與監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)通信線連接, 可以節(jié)省大量控制電纜,節(jié)約很多投資和安裝維護(hù)工作量, 從而降低成本。另外,各裝置的功能相對(duì)獨(dú)立,裝置之間僅通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接,網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活,使整個(gè)系統(tǒng)的可靠性大大提高, 任一裝置故障僅影響相應(yīng)的元件,不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。因此現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式是今后發(fā)電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。
3. 電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)