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自动化技术的发展现状十篇

发布时间:2024-04-26 02:28:13

自动化技术的发展现状篇1

关键词:冶金自动化技术现状发展

中图分类号:tF-39文献标识码:a文章编号:1672-3791(2014)04(a)-0028-01

我国是世界屈指可数的钢铁大国,连续多年世界钢铁产量第一,同时刚才的品种和结构变化也快速发展更新,所以,冶金行业自动化技术对冶金越来越重要。随着我国经济和科技的发展,冶金自动化技术发展取得了一定的成就,但是不能沾沾自喜,同发达工业大国相比,我国冶金自动化技术还存在很大差距和问题。我们应该看清自己的问题,制定适合我国冶金自动化技术的发展战略。

1冶金自动化技术现状

按照我国目前冶金市场的自动化技术结构来说,按照功能区分可以将冶金自动化分为三个发展层次,它们分别是冶金过程控制系统、生产管理控制系统、企业信息化系统。

1.1过程控制系统

冶金自动化分为三个层次,其中之一就是过程控制系统。过程控制系统需要由电脑系统进行配置,其功能在电脑控制下能够得到进一步发挥。根据有效的调查数据显示,目前我国冶金的工序可以分别被计算,高炉、转炉、电炉、连铸、轧机等都能够分别显示数据。实际上,冶金的生产过程可以清楚地观察到,电脑在冶金生产的过程中只是起到了一个数据记录汇总、数据报表制作和生产过程监控作用。冶金过程本身就非常复杂,目前,冶金行业数据库在实际的生产过程中的适应性差,根本无法达到预计的目的,即使有些企业引进外国先进的自动化设备也很难再冶金过程控制系统中发挥作用。

1.2冶金生产管理控制系统

根据有效数据显示,按照冶金的工程顺序,目前我国大部分冶金工程都将冶金生产管理控制系统的电脑配置进行设置。从目前市场上的冶金管理系统功能来说,有两个管理项目是冶金生产过程中使用最频繁的,信息收集和日常的生产管理。在真正的冶金生产过程中必须开展相关的管理并且需要发挥实质作用。随着我国企业管理的理念不断发展,冶金行业也和组件认识到管理系统的重要性,并且在冶金的生产顺序,生产质量和生产流程方面都采用了管理系统,而且取得了明显的效果。但是由于技术方面运用不成熟,在实际操作过程中下生产管理系统的技术很难实现最大限度发挥,而且管理系统的应用需要结合企业的发展需要,必须和实际工作相结合。

1.3信息管理系统

随着科技信息技术的发展,冶金行业的生产过程也已经迈进了信息化时代,运用信息化管理系统,管理水平得到了显著提高。目前我国很多企业已经能够达到信息化带动企业发展的目的,冶金技术的信息化发展前景广阔,在整个行业中收到了很大的重视。每个企业结合自身的发展现状建立相应的信息网络,为我国这个冶金行业的信息化都奠定了基础。企业建立信息化系统项目已经成为企业研究的一个重点课题。目前,很多冶金行业都已经制定了适合本企业发展的信息网络,找到属于本企业的发展起点。冶金工程信息自动化是当前冶金行业发展的一次重大改革,在改革过程中企业对信息化管理进行了比较充分的理解,同时对企业管理的观念进行了更新。

2冶金自动化发展趋势

2.1过程控制系统的完善

虽然很多企业已经进行了过程系统控制,但是和世界先进技术水平相比,我国的冶金控制系统应用并不全面。冶金工程的工作流程已经可以采用比较新型的传感技术、光机电一体化技术、数据融合以及数据处理技术,除此之外,还有一些关键工艺技术,例如参数闭环控制、产品物流跟踪、能源的平衡控制以及环境控制和产品质量控制。实现冶金流程在线检测和监控系统,包括铁水、钢水及熔渣成分和温度检测和预报,钢水纯净度检测和预报,钢坯和钢材温度、尺寸、组织、缺陷等参数检测和判断,全线废气和烟尘的监测等。

2.2全面实现信息化

冶金流程的全息集成。实现铁―钢―轧横向数据集成和相互传递,实现管理―计划―生产―控制纵向信息集成,同时,整合生产实时数据和关系数据库为数据仓库,采用数据挖掘技术提供生产管理控制的决策支持。计算机全流程模拟,实现以科学为基础的设计和制造。采用计算机仿真技术、多媒体技术和计算力学技术,基于各种冶金模型,进行流程离线仿真和在线集成模拟,生成一个分布式、网络化、集成的“虚拟工厂”软件系统环境,通过人机交互和协同计算,模拟钢铁工业产品生产全过程。支持生产组织优化、生产流程优化、新生产流程设计和新产品开发优化。企业信息集成到行业信息集成。信息化的目的之一是实现信息共享,在有效竞争前提下趋利避害,在企业信息化编码体系标准化、企业异构数据/信息集成基础上,进一步实现协作制造企业信息集成,全行业信息网络建设及宏观调控信息系统,直至全球行业信息网络建设及宏观调控信息系统。

知识管理和商业智能。利用企业信息化积累的海量数据和信息,按照各种不同类型的决策主题分别构造数据仓库,通过在线分析和数据挖掘,实现有关市场、成本、质量等方面数据、信息、知识的阶梯化演化,并将企业常年管理经验和集体智慧形式化、知识化,为企业持续发展和生产、技术、经营管理各方面创新奠定坚实的核心知识和规律性的认识基础。

3结语

随着我国经济发展,冶金自动化技术不断提高,但是和发达工业国家相比,在技术方面还存在很大差距,我国企业需要不断改进生产技术,提高生产效率,积极促进冶金自动化技术的发展。钢铁工业是我国的基础工业,关系到各行各业的生产,尤其是工业和建筑产业,没有钢铁就无法进行下一步具体工作。我国正处于社会主义建设高峰阶段,很多工业发展处于品质提升及转型阶段,今后对高品质钢铁的需求量会不断增加。然而目前市场高品质钢铁供应不足,高端品质种类较少,不能完全满足市场需求。所以,冶金自动化技术是推动钢铁产量和质量提高的主要渠道。我国冶金行业在今后的发展当中要不断吸收借鉴国外冶金自动化技术的发展,制定适合我国冶金自动化发展的目标,不断拓展我国工业的发展。

参考文献

[1]孙彦广.我国冶金自动化技术进展和发展趋势分析[J].自动化博览,2008(Z1).

[2]卢祁.我国冶金自动化的现状与发展趋势――访冶金自动化研究设计院副院长孙彦广教授[J].中国仪器仪表,2009(7).

[3]我国冶金自动化发展状况与趋势分析[J].可编程控制器与工厂自动化,2009(2).

[4]郭雨春,张秀玲.中国冶金自动化产业的发展趋势与未来[J].自动化博览,2008(S1).

自动化技术的发展现状篇2

【关键词】电力系统自动化技术现状发展趋势

一、概述

电力系统的智能化控制是我国电力系统发展的重要方向,电力系统智能控制的实现是电力系统完整控制的重要标志。电力系统的发展壮大离不开自动化技术的支持,电力系统自动化技术在电力系统运行控制中发挥着不可替代的作用。

二、电力系统自动化技术发展的现状

我国的电力系统自动化技术在建国之初就有了初步的发展,并保持了快速的发展趋势,互联网技术和计算机计技术的迅猛发展为电力系统自动化技术的发展提供了巨大的技术支持。

2.1自动化技术在电网调度中的应用

电网调度的现代化自动控制系统以计算机技术为核心,计算机技术对电力系统的实时运行信息进行监测、收集和分析,并完成系统操作的高效进行。电网的调度自动化操作,通过自动控制技术的应用,实现电网运行状态的实时监测,确保了电网运行的质量和可靠性,实现了电能的充分供应,使人们的需求得到满足。[1]自动化技术应用的同时,将能源损耗达到最低,确保了供电的经济性和环保性,实现了电能的节约。

2.2自动化技术在配电网络中的应用

计算机技术在配电网络的自动化控制中发挥着重要作用,随着电网技术的不断发展,配电系统的现代化和网络化程度越来越高,实现了配电网主站、子站和光线终端组成的三层结构,配电系统网络化的发展,使通信传输的速度得到保障,自动化系统的性能得到提高。系统的继电保护控制得到加强,大面积停电现象减少,电力供应得到保障,电力系统的可靠性和安全性得到提高,电网事故快速排除机制得到优化,科学的事故紧急应对机制得以建立,故障停电时间明显缩短;电力企业对电力系统的掌控能力加强,对电力系统运行状态的了解更加便利;常规的值班方式被打破,无人职守电站得以出现,工作人员的效率大大提高。[2]

2.3自动化技术在变电系统中的应用

变电系统通过计算机技术、通信技术和网络技术的应用,汽对二次系统的监测得得以实现,通过功能设计的优化,协调科学的综合性系统得到建立,设备的运行操作信息可以被方便的搜集。

三、电力系统自动化技术发展的展望

随着自动化控制技术、计算机技术以及网络通信技术的快速发展,电力系统已经形成由自动化控制技术、计算机技术、网络通信技术以及电力设备构成的有机整体,日趋庞大的电力系统产生的系统信息越来越多,电力系统的技术开发需要考虑的因素也逐渐增多,可以直接监测的设备对象也越来越多,为我国电力系统的发展提供了良好的环境基础。

3.1电力自动化系统的发展规模

随着接入信息的数量、种类以及范围的不断增大,电力自动化系统的规模也在迅速增大,由于系统运行实时监控的要求,对自动化系统的硬件和软件要求进一步提高,对系统的经济性和稳定性重视程度也在提高。

3.2电力自动化技术的发展方向

m应化、最优化、智能化和协调化是电力自动化技术在电力系统应用中的发展方向。电力自动化技术功能从单一化向全面化和综合性发展。为实现服务和管理的自动化,系统运行效率得到提高,经济效益得到保障;继电保护设备性能趋于灵活化和快速化。电力自动化技术在电力系统的设计分析和理论研究得到广泛应用,在电力系统的开发应用中得到广泛推广,对整个系统产生了深远的影响。电力自动化技术是电力系统电能供应和使用的安全性得到保障,并使电能质量标准得到提升,降低了系统干扰。

电力系统自动化技术对系统对电力系统运行成本的降低发挥了积极的作用。[3]随着电力系统的发展,电力系统自动化技术将对电力系统产生更为深远的影响,促进系统更加快速高效的发展。

四、结论

随着自动化控制技术、计算机技术以及网络通信技术的快速发展,电力系统自动化技术已经成为建设发展必不可少的部分,其为电网的安全、可靠、高效的运行提供了巨大的技术支持,极大的促进了社会经济的迅速发展。

参考文献

[1]陈建明.电力自动化技术的发展现状及方向[J].中国科技信息,2014(5):143-144.

自动化技术的发展现状篇3

【关键词】电力系统;自动化技术;现状;前景

随着我国社会经济技术的快速发展,人们对于供电系统相应的技术要求也越来越高,以满足自身对于电量的需求。在科学技术及计算机技术迅速发展的条件下,自动化技术在电力系统中得到了积极的推广和应用,提高了供电企业的工作效率,有效提升了企业的经济效益。

一、电力系统自动化技术的应用

(一)什么是电力系统的自动化应用

电力系统经常是24小时进行不间断的工作,它同人们的生活具有十分密切的联系。因而所有可以保证电力系统能够正常运转的新技术,都值得供电企业进行大力的推广和应用,其中自动化技术特别重要。电力系统最初运用的自动化技术是对电力系统的各项数据进行监控,从而保证期安全。随着材料技术、信息技术、管理技术的不断发展,电力系统中自动化技术的应用也日益广泛。

(二)电力系统自动化技术的工作流程

1、对电力系统综合自动化来讲,基本的流程就是在制定的中心地带的某些调控中心安装一些现代化计算机,通过它们向周围进行网络系统的辐射,之后围绕相应的中心的发电厂、变电站之间对相应信息服务和反馈的部分远方监视的控制装置进行相应的设置,而且还要进行实时的监控,这样就会实现一个立体化的网络覆盖面,可以有效传输相应的指令及信息。

2、相应的中心计算机负责总体调控,相关的监控设备则负责设备操作、记录事故内容、常规操作的相关自动化和系统异常事故的自动恢复的操作、编制各种类型的报表的相关记录的处理等等。在这个基础之上,实现以控制相应的部件为中心,利用计算机之间的结合,加上控制计算机及终端硬件装置的有机结合,使用各种软件实现扩大控制范围和深化自动化程度。

3、电力系统的综合自动化采用分层控制的相应操作方式,即在调度所、控制所、发电厂、变电站等各组织的分层控制之间,遵循管辖的功能范围对控制功能进行相应的分担及综合协调,从而实现系统的合理经济性和可靠运行方面的控制系统。

二、电力系统中自动化技术的现状

中国的电力系统自动化技术的发展史上个世纪50年代开始的,并且一直保持着高速的发展,计算机及网络技术的迅速发展更是为电力系统自动化技术的发展提供了有力的保障。

(一)电网调度系统的自动化技术

现代化电网调度自动化通常是计算机技术为核心的控制系统。在电网调度的系统当中,信息技术及计算机技术有效实现了对实时信息的收集、计算、分析和系统的操作。现阶段电网自动化的调度一般是利用对相应电网运行状态的有效监控来实现的,通过使用自动控制技术,对相应的电网进行实时的监控,这样可以保障电网的正常运行,确保居民对用电质量和数量的需求;此外,对电网实行基于电网安全运转的监控的时候,可以通过自动化的手段进行节能减耗,提高供电效率。

(二)配电网络系统的自动化技术

在配电网系统当中,计算机也起到了十分重要的作用,主要应用在相应电网改造建设的技术上。随着电网技术的发展,有效提升了配电系统的网络化,从而达到了配电的主站、子站、光纤终端所形成的三层结构,这样就可以进行快速的通信传输,自动化系统的功能也具备了更高的性能。

(三)变电系统中的自动化技术

变电系统的自动化技术是利用相应的通信技术、计算机技术、网络技术对处理二次设备的监控和测量,利用重新组合并优化相应的功能设计,创建一种测量、监视、协调的综合性的系统,然后搜集那些进行运行的设备及相应的操作情况的信息。

三、电力系统自动化技术的发展前景

就我国目前的情况来讲,电力系统自动化技术的发展方向就是全面建立DmS系统,利用这个系统,能够有效的提高电气的管理水平,从而适应电力系统自动化技术的发展需要;促使相应的电气设备的保护方面的控制可以得到优化,减轻大面积的停电故障,从而提高相应供电系统的可靠性;建立科学的电气事故快速处理的机制,将故障停电的时间降低到最短,也可以有效降低对生产装置方面的影响;对相应的管理者来讲,企业能够及时掌握整个电力系统的运行状况及电流的进行;电压、电量、功率等运行参数,也会对精确计量、电力平衡、负荷监控等等都有一定的影响;可以积极打破现有运行操作和变电值班模式,从而真正做到了无人值守的管理模式,能够达到减员增效的目的。

数据共享是变电站自动化技术的一个重要特点,把相应的监控及保护功能放在一个装置当中,可以有效实现相应数据的共享。从SCaDa自身来讲,它需要的相应数据和继电保护进行处理的数据是一样的,因而把分布式类型的变电站SCaDa集成到有关的电脑保护当中,这样监控和保护就能共用一个硬件平台,从而获得良好的经济效益。

结论

电力系统的发展同人们的生活息息相关,因而相应的供电企业必须不断更新技术和设备,一方面可以保证满足人们对于用电的需求,另一方面还可以有效提高供电企业的经济效益。经过几十年的发展,我国电力系统的自动化技术取得了良好的发展,相应的管理部门及企业一定要在此基础上大力推广和应用新技术,从而促进行业的进步和我国经济的发展。

参考文献

[l]朱大新.电力系统自动化与计算机技术[J].工业控制计算机,2005(11)

[2]张作刚.计算机技术在电力系统自动化中的应用分析[J].广东科技,2008(04)

[3]薛禹胜,徐泰山.计算机技术与电力系统能量管理系统[J].微型电脑运用,1998(14)

[4]朱大新.电力系统自动化与计算机技术[J].工业控制计算机,2005(18)

自动化技术的发展现状篇4

1当前电力行业热工自动化技术的发展

随着世界高科技的飞速发展和我国机组容量的快速提高,电厂热工自动化技术不断地从相关学科中吸取最新成果而迅速发展和完善,近几年更是日新月异,一方面作为机组主要控制系统的DCS,已在控制结构和控制范围上发生了巨大的变化;另一方面随着厂级监控和管理信息系统(SiS)、现场总线技术和基于现代控制理论的控制技术的应用,给热工自动化系统注入了新的活力。

1.1DCS的应用与发展

火电厂热工自动化系统的发展变化,在二十世纪给人耳目一新的是DCS的应用,而当今则是DCS的应用范围和功能的迅速扩展。

1.1.1DCS应用范围的迅速扩展

20世纪末,DCS在国内燃煤机组上应用时,其监控功能覆盖范围还仅限DaS、mCS、FSSS和SCS四项。即使在2004年的Q/DG1-K401-2004《火力发电厂分散控制系统(DCS)技术规范书》中,DCS应用的主要功能子系统仍然还是以上四项,但实际上近几年DCS的应用范围迅速扩展,除了一大批高参数、大容量、不同控制结构的燃煤火电机组(如浙江玉环电厂1000mw机组)的各个控制子系统全面应用外,脱硫系统、脱硝系统、空冷系统、大型循环流化床(CFB)锅炉等新工艺上都成功应用。可以说只要工艺上能够实现的系统,DCS都能实现对其进行可靠控制。

1.1.2单元机组控制系统一体化的崛起

随着一些电厂将电气发变组和厂用电系统的控制(eCS)功能纳入DCS的SCS控制功能范围,etS控制功能改由DCS模件构成,DeH与DCS的软硬件合二为一,以及一些机组的烟气湿法脱硫控制直接进入单元机组DCS控制的成功运行,标志着控制系统一体化,在DCS技术的发展推动下而走向成熟。

由于一体化减少了信号间的连接接口以及因接口及线路异常带来的传递过程故障,减少了备品备件的品种和数量,降低了维护的工作量及费用,所以近几年一体化控制系统在不同容量的新建机组中逐渐得到应用,如浙江华能玉环电厂4×1000mw机组、台州电厂2×300mw机组和安徽凤台电厂4×600mw机组均全厂采用西屋ovation系统,国华浙能宁海电厂4×600mw机组全厂采用西门子公司的t-Xp系统,大唐乌沙山电厂4×600mw机组全厂采用i/a系统,浙江乐清电厂4×600mw机组全厂采用aBB公司的SYmpHonY系统等。

控制系统一体化的实现,是电力行业DCS应用功能快速发展的体现。排除人为因素外,控制系统一体化将为越来越多的电厂所采用。

1.1.3DCS结构变化,应用技术得到快速发展

随着电子技术的发展,近年来DCS系统在结构上发生变化。过去强调的是控制功能尽可能分散,由此带来的是使用过多的控制器和接口间连接。但过多的控制器和接口间连接,不一定能提高系统运行可靠性,相反到有可能导致故障停机的概率增加。何况单元机组各个控制系统间的信号联系千丝万缕,互相牵连,一对控制器故障就可能导致机组停机,即使没有直接导致停机,也会影响其它控制器因失去正确的信号而不能正常工作。因此随着控制器功能与容量的成倍增加、更多安全措施(包括采用安全性控制器)、冗余技术的采用(有的DCS的核心部件CpU,采用2×2冗余方式)以及速度与可靠性的提高,目前DCS正在转向适度集中,将相互联系密切的多个控制系统和非常复杂的控制功能集中在一对控制器中,以及上述所说的单元机组采用一体化控制系统,正成为DCS应用技术发展的新方向,这不但减少了故障环节,还因内部信息交换方便和信息传递途径的减少而提高了可靠性。

此外,随着近几年DCS应用技术的发展,如采用通用化的硬件平台,独立的应用软件体系,标准化的通讯协议,pLC控制器的融入,FCS功能的实现,一键启动技术的成功应用等,都为DCS增添了新的活力,功能进一步提高,应用范围更加宽广。

1.2全厂辅控系统走向集中监控

一个火电厂有10多个辅助车间,国内过去通常都是由pLC和上位机构成各自的网络,在各车间控制室内单独控制,因此得配备大量的运行人员。为了提高设备控制水平和劳动生产率,达到减员增效的目的,随着DCS技术和网络通讯功能的提高,目前各个辅助车间的控制已趋向适度集中,整合成一个辅控网(简称Bop即Balanceofplant的缩写)方向发展,即将相互独立的各个辅助系统,利用计算机及网络技术进行集成,在全厂it系统上进行运行状况监控,实现控制少人值班或无人值班。

近几年新建工程迅速向这个方向发展。如国华浙能宁海电厂一期工程(4×600mw)燃煤机组Bop覆盖了水、煤、灰等共13个辅助车间子系统的监控,下设水、煤、灰三个监控点,集中监控点设在四机一控室里,打破了传统的全厂辅助车间运行管理模式,不但比常规减员30%,还提升了全厂运行管理水平。整个辅控网的硬件和软件的统一,减少了库存备品备件及日常管理维护费用[1]。由于取消了多个就地控制室,使得基建费用和今后的维护费用都减少。一些老厂的辅助车间也在进行Bop改造,其中浙江省第一家完成改造的是嘉兴发电厂2×300mw机组,取得较好效果。

1.3变频技术的普及应用与发展

变频器作为控制系统的一个重要功率变换部件,以提供高性能变压变频可控的交流电源的特点,前些年在火电厂小型电机(如给粉机、凝泵)等控制上的应用,得到了迅猛的发展。由于变频调速不但在调速范围和精度,动态响应速度,低速转动力矩,工作效率,方便使用方面表现出优越性,更重要的是节能效果在经济及社会效益上产生的显著效应,因此继一些中小型电机上普遍应用后,近年来交流变频调速技术,扩展到一些高压电机的控制上试用,如送、引风机和给水泵电机转速的控制等。

因为蕴藏着巨大的节能潜力,可以预见随着高压变频器可靠性的提高、一次性投资降低和对电网的谐波干扰减少,更多机组的风机、水泵上的大电机会走向变频调速控制,在一段时间内,变频技术将继续在火电厂节能工作中,扮演重要角色。

1.4局部系统应用现场总线

自动化技术的发展,带来新型自动化仪表的涌现,现场总线系统(FCS)是其中一种,它和DCS紧密结合,是提高控制信号传输的准确性、实时性、快速性和机组运行的安全可靠性,解决现场设备的现代化管理,以及降低工程投资等的一项先进的和有效的组合。目前在西方发达国家,现场总线已应用到各个行业,其中电力行业最典型的是德国尼德豪森电厂2×950mw机组的控制系统,采用的就是pRoFiBUS现场总线。

我国政府从“九五”起,开始投资支持现场总线的开发,取得阶段性成果,HaRt仪表、FF仪表开始生产。但电厂控制由于其高可靠性的要求,目前缺乏大型示范工程,缺乏现场总线对电厂的设计、安装、调试、生产和管理等方面影响的研究,因此现场总线在电厂的应用仍处于探讨摸索阶段,近二年我国有十多个工程应用了现场总线,但都是在局部系统上,其中:国华浙能宁海电厂,在单元机组的开、闭式水系统中的电动门控制采用profibusDp总线技术,电动执行机构采用原装进口德国欧玛公司的一体化智能型产品pumamatic,带有双通道profibus-Dp冗余总线接口作为Dp从站挂在总线上。为了提高安全性可靠性,总线光纤、作为总线上的第一类Dp主站的ap和相应的光电转换装置都采用了冗余结构,这是国内首家在过程控制中采用现场总线技术的火力发电厂。

华能玉环电厂的补给水处理系统和废水系统[2],采用了二层通讯网络结构的现场总线控制系统,其链路设备和主站级网络采用冗余配置。控制系统人机终端与主控制器之间采用工业以太网通讯,以太网交换机采用itp形式接口,四台交换机构成光纤高速路网。现场设备层之间采用profibus-Dp现场总线通讯。主环网采用光缆,分支现场总线通讯选用总线电缆。配置二套冗余的主控制器,分别用于锅炉补给水系统和废水系统,且各自有两条由光电耦合器组成的现场总线环形光缆网构成冗余配置,所有现场仪表和气动阀门定位器(均采用带pa总线接口),通过Dp/pa耦合器连接到现场总线上。中低压电器设备(mCC)采用具有现场总线通信接口功能的智能电机控制器。加药泵的电动机采用带总线的变频器。锅炉补给水的阴阳离子床气动隔膜阀的电磁控制阀,采用具有总线接口的阀岛来控制,阀岛与现场总线连接。这是国内在局部过程控制中全面采用现场总线技术的首个火电厂,其应用实践表明,辅控网全面采用现场总线技术已成熟。

1.5热工控制优化技术的应用发展

随着过程生产领域对控制系统要求的不断提高,传统控制方法越来越难以满足火电厂热力流程对系统稳定性和性能最优化方面的要求,汽温超标已经成为制约机组负荷变化响应能力和安全稳定运行的主要障碍之一(燃烧优化主要是锅炉专业在进行,本文不作讨论)。由此基于现代控制理论的一些现代控制系统逐步在火电厂过程控制领域中得到应用。如基于过程模型并在线动态求解优化问题的模型预测控制(简称mpC)法、让自动装置模拟人工操作的经验和规律来实现复杂被控对象自动控制的模糊控制法、利用熟练操作员手动成功操作的经验数据,在常规的串级piD调节系统的基础上建立基于神经网络技术的前馈控制作用等,在提高热工控制系统(尤其是汽温控制系统)品质过程中取得较好效果。

如宁海发电厂使用的西门子公司pRoFi系统,充分使用了基于模型的现代控制理论,其中汽温控制原理示意图如图1所示。

图1机组汽温控制原理示意图

图1中,用基于状态空间算法的状态观测器解决汽温这种大滞后对象的延迟造成的控制滞后,焓值变增益控制器解决蒸汽压力的变化对温度控制的影响,基于模型的Smith预估器对导前温度的变化进行提前控制;通过自学习功能块实时补偿减温水阀门特性的变化;而对再热汽温控制,尽量以烟道挡板作为调节手段,不采用或少采用减温水作为控制手段,以提高机组效率;在机组协调控制模块中,采用非最小化形式描述的离散卷积和模型,提高系统的鲁棒性;根据控制品质的二次型性能指标连续对预测输出进行优化计算,实时对模型失配、时变和干扰等引起的不确定性因素进行补偿,提高系统的控制效果;pRoFi投入后,aGC状态下以2%pe/min负荷率变化时的响应时间为57秒,压力最大偏差0.208mpa,汽包水位变化最高和最低之差为-38.86mm,炉膛负压变化曲线最高值和最低值差-145pa,主蒸汽温度偏差稳态基本控制在2℃以内,动态基本控制在5℃以内。

1.6SiS系统的应用发展

SiS系统是实现电厂管理信息系统与各种分散控制系统之间数据交换、实时信息共享的桥梁,其功能包括厂级实时数据采集与监视,厂级性能计算与分析。在电网明确调度方式有非直调方式且应用软件成熟的前提下,可以设置负荷调度分配功能。设备故障诊断功能、寿命管理功能、系统优化功能以及其它功能(根据电厂实际情况确定是否设置)[3]。自从国家电力公司电力规划总院在2000年提出这一概念和规划后,至今估计有200家多电厂建立了SiS系统,可谓发展相当迅速。

但是自从SiS系统投运以来,其所起的作用只是数据的采集、存储、显示和可打印各类生产报表,能够真正把SiS的应用功能尽情发挥出来的很少,其面向统计/生产管理的数据分析工具,基于热经济性分析的运行优化,以品质经济性为目标的控制优化,以提高可靠性为目的的设备故障诊断等功能基本多数都未能付绪实施。其原因主要有设计不够完善,多数SiS厂家并没有完全吃透专业性极强的后台程序及算法,使其在生产实际中未能发挥作用,加上与现场生产脱节,因此SiS商所能做的只是利用网络技术,边搭建一个基本的SiS架构边进行摸索。此外SiS应涵盖哪些内容没有统一的标准也缓慢了其功能的应用。

但从大的方向上看,SiS系统的建设符合技术发展的需要和中国电力市场发展的趋势,将给发电厂特别是大型的现代化发电厂带来良好的经济效益。

2电力行业热工自动化系统的未来发展动向及前景

随着国家法律对环保日益严格的要求和计算机网络技术的进步,未来热工系统将围绕“节能增效,可持续发展”的主题,向智能化、网络化、透明化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展,新的测量控制原理和方法不断得以应用,将使机组的运行操作和故障处理,象操作普通计算机一样方便。

2.1单元机组监控智能化是热工自动化系统发展方向

单元机组DCS的普及应用,使得机组的监控面貌焕然一新,但是它的监控智能化程度在电力行业却没有多大提高。虽然许多智能化的监视、控制软件在国内化工、冶金行业中都有较好的应用并取得效益,可在我国电力行业直到近几年才开始有所起步。随着技术的进步,火电厂单元机组自动化系统的智能化将是一种趋势,因此未来数年里,实现信息智能化的仪表与软件将会在火电厂得到发展与应用,如:

仪表智能管理软件,将对现场智能传感器进行在线远程组态和参数设置、对因安装位置和高静压造成的零位飘移进行远程修正,精度自动进行标定,计算各类误差,并生成标定曲线和报告;自动跟踪并记录仪表运行过程中综合的状态变化,如掉电、高低限报警、取压管路是否有堵或零位是否有飘移等。

阀门智能管理软件将对智能化阀门进行在线组态、调试、自动标定和开度阶跃测试,判断阀门阀杆是否卡涩,阀芯是否有磨损等,通过阀门性能状况的全面评估,为实现预测性维护提供决策。

重要转动设备的状态智能管理软件将对重要转动设备的状态如送风机,引风机,给水泵等,综合采用基于可靠性的状态监测多种技术,通过振动、油的分析以及电机诊断,快速分析(是否存在平衡不好,基础松动,冲击负荷,轴承磨损)等现象和识别故障隐患,在隐患尚未扩展之前发出报警,为停机检修提供指导和帮助。

智能化报警软件将对报警信号进行汇类统计、分析和预测,对机组运行趋势和状态作出分析、判断,用以指导运行人员的操作;故障预测、故障诊断以及状态维修等专用软件,将在提高机组运行的安全性,最大限度地挖掘机组潜力中发挥作用。单元机组监控智能化将带来机组检修方式的转变,以往定期的、被动式维护将向预测性、主动式为主的维护方式过渡,检修计划将根据机组实际状况安排。

2.2过程控制优化软件将得到进一步应用

进一步提高模拟量控制系统的调节范围和品质指标,是火电厂热工自动化控制技术研究的一个方向。虽然目前有关自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等技术,在电厂控制系统优化应用的报道有不少,但据笔者了解真正运行效果好的不多。随着电力行业竞争的加剧,安全、经济效益方面取得明显效果、通用性强、安装调试方便的优化控制专用软件(尤其是燃烧和蒸汽温度优化、性能分析软件、)将会在电厂得到亲睐、进一步发展与应用。

目前机组的aGC均为单机方式(由调度直接把负荷指令发给投入aGC的机组)。由于电网负荷变化频繁,使投入aGC的机组始终处于相应的变负荷状态,锅炉的蒸汽压力和温度波动幅度大,辅机、阀门、挡板等设备动作频繁,这种方式对机组和设备的寿命都会产生一定的负面影响。随着发电成本的提高,发电企业需从各个角度考虑如何切实降低电厂运行成本,延长机组的使用寿命。因此配置全厂负荷分配系统(即电网调度向电厂发一个全厂负荷指令,由电厂的全厂负荷分配系统,以机组的煤耗成本特性为基础,在机组允许的变化范围内,经济合理地选择安排机组的负荷或变负荷任务,使全厂发电的煤耗成本最低,降低电厂的发电成本)将是发电企业必然的要求,相信不久的将来,单机aGC方式将会向全厂负荷分配方式转变。转贴于

SiS系统将结合生产实际进行二次开发,促进自身应用技术走向成熟,在确保火电厂安全、环保、高效益及深化信息化技术应用中发挥作用。

2.3现场总线与DCS相互依存发展

未来一段时间里,现场总线将与DCS、pLC相互依存发展,现场总线借助于DCS和pLC平台发展自身的应用空间,DCS和pLC则借助于现场总线完善自身的功能。

2.3.1现场总线与DCS的关系

现场总线作为一个完整的现场总线控制系统,目前还难以迅速应用到整个电厂中,而DCS虽然是电厂目前在线运行机组的主流控制系统,但由于其检测和执行等现场仪表信号仍采用模拟量信号,无法满足工程师站上对现场仪表进行诊断、维护和管理的要求,限制了控制过程视野,因此DCS通过容入通信协议国际标准化的现场总线和适合现场总线连接的智能化仪表、阀门,并将自身的输出驱动功能分离移到现场或由现场智能驱动器代替,功能简单且相对集中的控制系统下放到采用FCS控制和处理功能的现场智能仪表中,然后由少量的几根同轴电缆(或光缆)和紧急停炉停机控制用电缆,通过全数字化通信与控制室连接。将有助于降低电厂造价,提高自身的可靠性,拓宽各自的功能,推动各自的发展。除新建电厂将会更多的采用现场总线的智能设备外,也会成为运行多年的机组下一步的改造计划。

2.3.2现场总线与pLC的关系

现场总线在电厂的应用将借助于pLC,这不但因为pLC已广泛应用于电厂辅助设备的控制,将现场总线技术和产品溶合到pLC系统中,成为pLC系统中的一部分或者成为pLC系统的延伸部分,在辅助设备的控制中将直接明显地体现其经济效益。还因为现场总线和pLC的制造商间关系密切,如Contr01.net、profiBus等本身就是由pLC的主要生产供货商支持开发。

由于电厂现场的环境恶劣,温度高、灰尘多、湿度变化大,因此现场总线在电厂应用,首先要解决的是自身质量。

2.4辅助车间(系统)集控将得到全面推广

随着发电厂对减员增效的要求和运行人员整体素质的提高,辅助车间(系统)通过辅控网集控将会得到进一步全面推广。但在实施过程中,目前要解决好以下问题:

(1)辅控系统i/o点数量大(浙江宁海电厂已达到10000点),各辅助车间物理位置分散,存在远距离通信、信号衰减和网络干扰问题,因此监控系统主干通信网宜采用多模光缆以确保通信信号的可靠性。

(2)各辅助控制系统采用不同的控制设备,控制系统的通信接口协议不同,甚至不同的物理接口,因此须解决网络通信协议的转换问题,选型时应事先规定好各系统间的接口连接协议。

(3)各个辅助车间的控制系统为不同的厂商供货,由于使用的软件不同,其操作员站的人机界面很有可能不一致。因此选型时应注意上位机软件,设计统一的人机界面,采用统一的风格及操作方式,以便方便各系统画面接入Bop网络。

辅助车间集控系统能否实现设计目标,除了自身的技术以外,很大程度上取决于辅助系统本身的自动投入情况。因此高可靠性的执行机构、动作灵活可靠的限位开关、智能化的变送器将会得到应用;

2.5单元机组监控系统的物理配置趋向集中布置

过去一个集控室的概念,通常为一台单元机组独用或为二台机组合用,电子室分成若干个小型的电子设备间,分别布置在锅炉、汽轮机房或其它主设备附近。其优点是节省了电缆。但随着机组容量的提高、计算机技术的发展和管理水平的深化,近几年集控室的概念扩大,出现了全厂单元机组集中于一个控制室,单元机组的电子设备间集中,现场一般的监视信号大量采用远程i/o柜的配置方式趋势,如浙江省国华浙能宁海发电厂(获国家金奖),一期工程四台机组一个控制室集中监控,单元机组电子室集中,提高了机组运行管理水平。

2.6apS技术应用

apS是机组级顺序控制系统的代名词。在机组启动中,仅需按下一个启动控制键,整个机组就将按照设计的先后顺序、规定的时间和各控制子系统的工作情况,自动启停过程中的相关设备,协调机炉电各系统的控制,在少量人工干预甚至完全不用人工干预的情况下,自动地完成整台机组的启停。但由于设备自身的可控性和可用率不满足自动化要求,加上一些工艺和技术上还存在问题,需要深入地分析研究和改进,所以目前燃煤机组实施apS系统的还不多见。

由于apS系统的实质是电厂运行规程的程序化,其优势在于可以大大减轻运行人员的工作强度,避免人为操作中的各种不稳定因素,缩短机组启停时间。作为提高生产效率和机组整体自动化水平,增强在电力企业的市场竞争能力行之有效的方法,将会成为未来机组控制发展的方向之一,引导设计、控制系统厂商和电厂人员更多地去深入研究,设计和完善功能,并付绪实施。

2.7无线测量技术应用

无线测量技术能监视和控制运行过程中发生的更多情况,获得关键的工艺信息,整合进入DCS。除节省大量安装成本以外,还将推动基本过程和自动化技术的改善。如供热、供油和煤计量,酸碱、污水区域测量等,都可能通过无线测量技术实现远程监控。

2.8提高热工自动化系统可靠性研究将深入

由于热控系统硬软件的性能与质量、控制逻辑的完善性和合理性、保护信号的取信方式和配置、保护连锁信号的定值和延迟时间设置,以及热控人员的检修和维护水平方面,都还存在一些不足之处,由此使得热控保护系统误动作引起机组跳闸事件还时有发生。在电力生产企业面临安全考核风险增加和市场竞争加剧的环境下,本着电力生产“安全第一,预防为主”的方针,以及效益优先原则,从提高热工自动化系统的可靠性着手,深入开展技术研究,是热工自动化系统近期的一项急需进行的工作。提高热工自动化系统的可靠性技术研究工作,包括控制软硬件的合理配置,采集信号的可靠性、干扰信号的抑制,控制逻辑的优化、控制系统故障应急预案的完善等。随着机组控制可靠性要求的提高,重要控制子系统的硬件配置中,将会采用安全型控制器、安全型pLC系统或者它们的整合,保护采集信号将会更多的采用三选二判断逻辑。独立的测量装置需要设计干扰信号抑制功能。此外基建机组一味以最低价中标的招标模式也应得到扭转(最低价中标,迫使厂商通过减少配置来降低投标价,导致控制系统可靠性下降)。

2.9火电厂机组检修运行维护方式将改变

随着电力市场的竞争,发电企业将趋向集约化经营和管理结构扁平化,为提高经济效益,发电企业在多发电,以提高机组利用小时的同时,将会通过减少生产人员的配备,密切与外包检修企业之间的联系,让专业检修队伍取替本厂检修队伍的方式来提高劳动生产率。因此检修维修工作社会化将是一种趋势。此外DCS的一体化及其向各功能领域渗透,提高电厂整体协调和信息化、自动化水平的同时,也将会使电厂原专业间及专业内的分工重新调整,比如热工与电气二次回路的专业划分打通。为了降低成本,电厂不再保持大批的检修维修人员,因此检修维护方式也将因此而改变,比如让生产厂家和公司承担DCS和相关设备的检修工作。

电厂机组容量的不断增大,热工自动化系统所依赖的测量仪表也大量增加。在现场总线和智能仪表未全面使用的情况下,这些仪表还需定期校验。为提高测量仪表校验工作的效率,实现测量仪表从校验、基础数据台帐的建立、设备校验计划和日常维护工作的产生、执行、校验、数据输入、终结及统计分析,周期调整等的全过程自动管理代替人工管理,将是电厂仪表管理发展的趋势,因此全自动仪表校验装置和自动管理软件的需求量将会迅速增加。

自动化技术的发展现状篇5

关键词:电力生产,综合自动化技术,发展现状,趋势,分析

abstract:Chinaelectricpowerenterpriseafter20yearsespeciallynearly10yearsofrapiddevelopment,automationandinformatizationlevelhasreachedahighlevel.inthis,thispaperontheonehandreviewedtheelectricpowerproductionanditsintegratedautomationtechnologydevelopmentdegreeanddevelopmentlevel,theothersideshowstheitsproductiondevelopmentandtechnicaldevelopmentefforts.

Keywords:electricpowerproduction,integratedautomationtechnology,developmentpresentsituation,thetrend,analysis

中图分类号:tm715文献标识码:a文章编号:

电厂电气综合自动化技术是基于电厂的安全、稳定、可靠要求,是保证电厂正常运行的重要技术力量。电厂电气综合自动化技术通过对电厂电气系统的实时数据收集,对设备状态情况进行分析,在实时监视状态下实现电气系统的控制和管理。根据近年来电厂电气综合自动化技术的发展,我们可以预见该技术的发展方向是:向更为先进的控制技术、提高电气系统工作的质量和效率、降低能耗、环保节能、成本的进一步降低、优化、协调电厂的设备技术等方面发展。

1.电厂综合自动化技术的发展现状

自20世纪90年代起,我国确定火电厂电气系统使用DCS系统的计算机控制,由人工监控到计算机自动化的监控的过渡,这就是电厂电气综合自动化技术的开端。接入DCS系统的电厂系统设备,具有广阔的发展空间,研究方案、成果也较多。其中分为集中式和分层式的两种不同技术实现方式。集中式是通过硬接线方式,模拟电气量和开关量信号,并通过硬接线电缆各自分别接入DCS系统的输入、输出通道。分层式则是采用数字通信的总线技术,在DCS系统内接入各微机型智能保护测控装置来实现,这种方法是电厂电气综合自动化技术发展的总趋势,设备都采用分层式的实现方式,因为其真正实现了电气系统监控自动化的功能。具体如下:

1.1集中式的技术方式易于管理,设备运行环境好,且因其采用硬接线的方式,简便易行,响应速度较快。但同时也有不完善的地方,如方法相对传统、落后;电缆使用量较大;所占空间较大等。集中式的技术方法主要通过转化强电信号为弱电信号,在空接点和直流信号下,模拟电气量和开关量在硬接线电缆下,与DSC系统的输入、输出设备相连接,由此可发挥DCS系统监控电气设备的功能。但在现阶段,各大电厂由于电气量的的采集集中组屏DCS系统的费用、投资成本都比较高,限制了DCS系统设备数量的接入,目前电厂中仅有几个重要的设备是连接DCS系统,而其他设备均未能实现自动化,实际上电厂内电气综合自动化的水平还处于较低的水平。再加上所有信息采集量都基于DCS系统下进行处理,工作量大会影响系统的风险系数,系统使用的可靠程度也随之降低。

1.2电气综合自动化技术的分层式技术使用,由3层组成,分别是站级监控层、通信层、间隔层。其中,站级监控层则是在通信技术,实现了对间隔层的数据管理及信息交换。一般而言,分层式技术采用就地安装间隔层测控终端的方式,此方法能在较少的占地面上,提高各装置的独立性、灵活性、可靠性,从而减少成本支出。且由于分层技术拥有较好的抗干扰能力,使得采集数据的精确性上升。这样,有较广的空间采集更多数据,监测的分析数据较为完善,远距离修改保护定值和复归信号得以实现,检修维护工作就显得较为简单。

2.综合自动化技术在电厂应用中的新突破

第一、是电厂主机组的集中控制实现了多机一控。目前国内众多的电力生产企业,绝大多数是一个控制室控制两台机组,也有一个控制室控制一台机组的。随着电厂自动化水平的提高,近几年开始发展到三台机组一个控制室、四台机组一个控制室,甚至开始尝试更多台的机组一个控制室。

第二、电厂辅助车间系统实现了网络化集中控制。电厂除了主机即锅炉、汽轮机和发电机及相关系统外,还有许多辅助系统,包括输煤系统,水处理系统,灰渣处理系统,燃油系统等,这些辅助系统往往需要一个单独的控制系统,需要单独的控制室来控制它。随着设计水平的提高和控制技术的进步,电厂逐步把地理位置相近和工艺性质相同的辅助系统来实施集中控制。

第三、是基于现场总线的控制系统已开始得到应用。现场总线在电厂的应用已有近十年的时间,开始是局部的零星小系统,后来发展到完整的辅助车间系统。

第四、是本土自动化企业自动控制技术的进步。近10年来,以新华、和利时股份有限公司等为代表的几家本土自动化企业发展很快,他们敢于创新,研发能力很强,持续投入力度大,后劲足,加上国家和一些国有电力公司的支持,当然最根本的原因是本土企业自身能够开发出电厂需要的自动化产品,这一切使得本土自动化企业的电厂业务进展很快。

3.今后电厂综合自动化技术的发展趋势

从国内企业的自动化发展水平看,尽管控制技术已经达到了较高水平,但在自动控制技术的数字化、网络化、智能化、安全仪表等几方面仍有进一步的发展空间。首先,数字化的发展空间较大。网络化应加强各系统的无缝链接,在保证信息安全的前提下,使信息交流更加通畅。智能化主要体现在优化控制软件方面,企业要开发出更加适应电力生产过程更为优化的运算模型来指导控制过程,以促进节能减排。如果从电厂安全方面来讲,安全仪表也是非常重要的。一旦危及电厂安全的事故发生,安全仪表可以实施自动报警,使各种运转系统及时停止,保护设备免受损失,从而也把电厂损失减少到最小限度。现阶段,以太网能快速传输数据、成本低廉、容量大、网络技术灵活等优势已逐渐成为电气综合自动化的网络通信技术的最佳选择。嵌入式技术实现工业化的以太网,具有强大的功能和广阔的发展空间,因此嵌入式以太网是电气综合自动化系统络通信的主要发展方向。

参考文献:

[1]霍耀光,侯子良,李麟章《中国火电厂热工自动化技术改造建议》2004(2)

自动化技术的发展现状篇6

1国内机电自动化技术研发前景展望

从上世纪自动化控制技术被工业企业广泛引入\应用之后,其日渐成为现代工业企业所不可或缺的技术之一。国内工业领域,在技术研发应用方面同欧美国家相比,存在发展滞后等问题。不过在党中央提出供给侧改革这一全新发展战略的影响之下,以及全社会对于技术革新之于国民经济增长推动作用的价值认同,未来国内机电自动化技术将具备广泛地发展前景,在提升国内工业产值的同时,拉动GDp的增长。

2机电自动化技术的发展趋势

2.1智能化发展态势。自人类步入新世纪以来,智能化这一概念在诸多领域被广泛地提及,工业领域亦不例外。随着机电技术实现智能化发展,可以预见的是,未来的工业生产领域将实现传统人工操控作业依赖程度的下降。2.2网络化发展态势。将互联网技术视为改变与颠覆社会公众生活模式的主导性技术毫不为过。通过将互联网技术引入工业领域,将有效地提升机械设备的工作效率,确保机械设备处于高速、稳定运转状态。同时,互联网技术大大提升了远程操控作业的实效性,这是其它技术所无法取代的。2.3模块化发展态势。从机电自动化技术的整体技术架构情况来看,此种技术涵盖了多项技术类别,所涉及的技术节点也较为复杂,前述情况的存在为此种技术的研发、应用带来了诸多困难和不便。通过对此种技术所涵盖的不同技术类别实现模块化整合,能够有效地提升机电自动化技术的操控实效。因而可以确保企业在这些标准单元基础上,迅速开发出新产品;同时也可以扩大产品的规模。要实现如上功能,还需要制定各项原则和标准,以便符合产品的标准。2.4自动化发展态势。此种发展态势意味着,未来一个时期之内,伴随着人工智能的发展以及在工业领域的应用,机械设备将依托人工智能地引入,实现无需依赖人工操控作业的自动化运转。对于企业以及技术研发结构而言,其应当在推动机电技术实施自动化研发升级的同时,考虑怎样依托此种技术为公众生活以及社会生产提供更多的便利,以便使此种技术的应用能够真正实现对人力劳动的解放。

3在机械设备制造领域的实际应用状况

现阶段机电自动化技术在机械设备制造领域的实际应用包括:机械设备诊断领域的实际应用状况、水泵机械设备的实际应用状况、自动操控领域的实际应用状况。3.1机械设备诊断领域的实际应用状况。依托此种技术的引入与应用,能够推动传统的机械设备诊断技术实现技术升级,能够实现对正处于运转状态的机械设备的工作与运转情况地实时监控,改变了以往依赖人工进行设备状况检修的繁琐性;同时,此种技术亦能够提升设备检修效率,这也是以往人工设备检修模式所不具备的优势。在设计机械产品时:①考虑机械产品的成本,也就是机械产品的经济性。机械产品在制造的初期就要做出合理的设计,要充分考虑产品的回收和再利用,尤其是再利用的成本和污染物的处理等;②对机械产品的再利用和可拆装性进行设计与分析。而将机电自动化技术运用到设备诊断中,就可以在不拆卸设备的基础上对设备的运行状况进行掌控,进而在发现故障时,实现对故障部位的快速排查,为后续的设备维修提供便利和帮助。3.2水泵机械设备的实际应用状况。水泵将原动机中的机械能传送给水泵中的液体,通过对液体加压实现液体的传输。水泵的运用非常广泛,在石油工业、化工以及冶金等产业中的运用非常多。从安装水泵设备的环境来看,环境的复杂性使得水泵设备极易受到周边环境的影响而引起设备故障,如设备受潮、温度升高等情况,均会影响到水泵设备的正常运转。通过机电自动化技术的引入与应用,能够在确保水泵设备发挥稳定功率的同时,还能够根据工作环境对水泵的运行情况进行实时监控与调节。3.3自动操控领域的实际应用状况。通过自动化控制机械制造,大大减少了人力资源,解放了人们的双手,还提高了机械制造的精确性,将机械制造成本控制在一个较低的水平。将计算机和现场的网络进行有效的连接,就可以通过远程计算机对现场设备的运行情况以及存在的安全隐患进行控制。计算机是通过对设备产生的一系列的数据的自动处理并且进行分析,实现对机械制造进行监控,自动化程度非常高,还可以减少由于人为因素造成的疏忽、差错,进而影响对机械制造的控制。

作者:张振单位:邵阳学院

参考文献:

自动化技术的发展现状篇7

关键词:电力系统;自动化技术;应用;发展趋势

电力系统是由发电机、变电站、电力线路、用电设备联系在一起组成的统一整体。总的来看,电力系统自动化不外乎两大部分:监测和控制,主要包括发电过程的自动检测和控制,自动调度,系统和设备的自动安全保护以及信息的自动传输等。根据具体的发电配电过程,电力系统自动化主要包括电厂综合自动化、电网调度自动化、供电系统自动化等多个方面,并实现分层分级管理。随着世界社会经济的发展,负载终端设备变得多样化,电力系统这张网络越来越大,越来越复杂,逐渐演变为一个地域分布广阔,由各自独立的发电站、变电站、输配电网络、配电网络和用电设备组成的统一调度和运行的复杂大系统。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量,具体体现在电压和频率上面,使系统安全可靠地运行,管理能力更加高效有力,实现较高的经济效益和生态效益。

1电力系统自动化及新技术的应用

目前,随着科技的快速发展,电力系统实现自动化及目前的新技术应用主要包括以下几个方面:

1.1发电厂自动化技术的应用

主要应用于控制单元、运行单元和以太网等。控制单元主要是对发电厂的变送器、电气量、开关量等自动的进行数据处理,然后直接进行下一步的执行。

1.2变电站自动化技术的应用

主要应用于变电站二次设备的优化和重组,对变电站的整个运行状态进行实时监督,实现整个系统的自动化控制。常用的有变压器设备的在线自动检测和智能控制系统。变压器连接着电力系统和电力用户,只有时时刻刻随时关注变压器的运行情况,才能够及时的发现问题,解决问题,从而保证供电的质量和稳定性。变压器的自动检测系统主要是指能实时检测传感器和计算机等设备,随时全面掌握供电状态,根据显示数据的变化能快速的发现问题,并及时确定发生问题的位置,从而控制电力故障的发生。智能控制自动化系统与传统的控制技术相比,能够解决以往不能解决的问题,具有更强的适用性。

1.3配电网自动化技术的应用

主要就是在电网运行的过程中,实时进行数据的检测和采集,通过数据对电网的运行情况进行分析,从而进行控制和调节,来满足用户的需要。常用的有柔流电系统和灵活交流技术,新型监测和动态安全监控系统。柔流电系统简称FaCtS,是指将电力电子装置应用到输电系统中的重要位置,调整和控制电压和相位差等主要的参数。灵活交流技术简称DFaCtS,主要用于配电系统,由于用户对电力的质量要求越来越高,对配电系统的可靠性也提出了新的要求,在配电网系统和用户中都采用电子远程控制,提高配电网的供电质量,从而提高整个电力系统的稳定性。

2自动化新技术在当前电力系统检修、维护中的应用

我国电力系统设备检修维护模式从最早的定时检修、定时轮修,逐步过渡到状态检修、状态维护。状态检修改变了以往定时检修的模式,是一种基于设备实时状态分析的检修模式,改变了以往方式固化、目的性不强的检修模式。设备状态分析基于设备数据采集、设备参数建模而来,通过对性能、参数的分析得出设备运行状况分析结果,根据设备状况分析结果决定是否进行检修、何时进行检修。状态检修不仅为适时检修提供了理论、数据支持,使设备检修工作可以更加主动、准确的进行,还节约了设备检修、维护的成本。随着自动化技术、计算机网络技术的发展,未来还可以发展某一电力系统的状态检修,即根据该系统内各个电力设备(如电网内各电厂的发电机组)的状态分析,科学、合理的安排检修时间,避免电力系统内因设备检修引起的电力缺口,以及因系统电力缺口较大使得某些该进行检修的设备得不到检修,减少设备故障的风险。用于电力整个系统的自动化技术为微机实时保护系统,随着各个环节的自动化技术的发展,微机实时保护系统也显示出了越来越重要的作用,因此要实时对微机进行自动保护,以防止出现问题时能够及时的发现。电力系统的微机保护装置要符合电力系统对于实时、安全稳定和扩展的特点。

3电力系统自动化技术的发展趋势分析

3.1视觉信息技术与现场总线技术的发展

1)视觉信息技术

通过视觉信息技术,人们可以更方便地获取与分析多个图像,使电力系统中的遥视系统的功能得到增强,并最大限度地提高了电力系统的自动化程度。其中,无人操作与在线监控是视觉信息技术发展的主要趋势。利用视觉信息技术,可实施对移动物体实时监控。若在监控过程中,有异常情况出现,运用该视觉信息技术可以进行自动提醒与识别。此外,通过视觉信息技术,可以对电力系统中的异常情况进行在线的监测,例如对断路器的开合状态进行在线监控等。

2)现场总线技术

现场总线技术具有数字化的特点,运用该技术可以将电力系统控制室内的仪表与现场的自动化仪表有效地连接起来,提高了电力系统的经济性与安全性。现场总线技术的运用,能将生产过程中的控制功能进行分散,并将前置控制计算机安装电力系统各控制装置的底层,从而对电力系统设备进行监控与调节,使电力系统的可靠性大幅提高。

3.2地理信息系统技术与GpRS技术

1)地理信息系统技术

该技术也称GiS技术,运用该技术,能够向电力系统提供一个信息化与数字化的地理信息管理以及维护的平台。在电力系统中,空间资源规划以及配电系统是该技术的主要发展趋势。

2)GpRS技术是一种无线分组业务

在电力系统中,GpRS技术的应用可以有效避免传统数据传输过程中的缺陷,实现电力系统对远程抄表以及低压配电监控的需要。在远程抄表中,GpRS技术的应用。在电力系统的远程抄表系统中,采取GpRS技术,可以把电表实时采集的相关数据,传输到监控中心,从而有效控制电力系统中的电力设备。同时,在位于偏远地区的变电站中,采用GpRS技术,可对电表的采集的数据进行自动地读取,自动远程控制变电站的运行情况,且自动维护电站的设备,从而达到了有效节省电力系统的成本的目的。电力系统低压配电中,GpRS技术的应用。我国电力系统的配电较为分散且配电数量庞大,因此对低压配电设备的性价要求非常高,优质的低压配电设备才能满足电力系统低压配电的需求。采用GpRS技术,可以对电力系统低压配电设备的数据,进行实时地采集、监控以及分析,并进行准确的数据传输,从而满足了电力系统对数据传输的要求。

实现现代大型电力系统的安全控制是个非常复杂的系统工程,保证安全可靠的运行是电力系统自动化的首要目标,电力系统还应该为用户提供高质量的服务。社会经济的快速发展对电力系统的供电能力以及稳定性,提出了更多的考验。面对现在的形势,我们不仅要看到发展的空间和方向,更要看到使命和责任。

自动化技术的发展现状篇8

[关键词]机械工程;自动化;现状;发展

中图分类号:tH-39文献标识码:a文章编号:1009-914X(2015)08-0082-01

机械工程自动化技术是符合当前的市场发展形势,所以在机械制造的过程中实现自动化技术的推广是当前的发展趋势,在机械工程生产的过程中采用自动化技术能够提升生产效率,提高原材料的流动速度。通过自动化技术来改善传统生产模式,以促进机械自动化生产的大力发展,还能够促进整个机械制造的连续性。近年来,随着科学技术的发展,使得我国的自动化技术正在全面的发展,但是我国的机械工程自动化正在处于初级的发展阶段,还仍然需要不断的改善技术,以提高自动化生产技艺。

一、机械工程自动化概述

机械自动化指的就是在机械制造的过程中广泛的进行自动化技术的推广和应用,以此达到使加工对象实现连续自动生产的目标,进而实现生产过程和生产效率的优化,加快原材料的加工和流动速度。机械自动化技术的发展与广泛的应用,是机械制造业一个巨大的飞跃,也是机械制造业发展的主流趋势。机械自动化水平的发展程度,不仅影响本国机械制造业的整体发展,同时也能直接显示出一个国家的工业发展水平和国民经济的提高程度。

二、机械工程自动化技术的现状

就现阶段我国机械工程自动化技术的现状来看,主要可以从两个方面分析,一是机械工程自动化管理应用现状,二是机械工程自动化人才培养现状。

1、机械自动化管理应用现状

机械自动化就是一些机器或者装置通过机械方法来掌握自动化控制的整个过程。目前我国机械自动化技术应用越来越广泛,且行业的发展前景也十分广阔,但究其管理应用模式来看,还存在一定的滞后性。在自动化的应用中,我国的机械工程行业发展比较快,但是与其他发达国家相比,我国的自动化技术在机械工程中的应用仍采用的是传统落后的管理模式。机械自动化技术在国外的管理应用中,占据重要地位,使得技术不断创新,应用效果良好。在我国许多机械工程企业中对自动化技术的重视程度不够,使得技术应用效果不明显,管理过程也缺乏系统性和科学性。许多自动化技术仍处于刚性自动化阶段,使自动化仅实现局部形式,造成生产发展限制。与国外的柔性自动化管理以及智能自动化管理相比较,我国自动化管理缺乏创新,整体机械自动化技术更新过慢。

2、机械工程自动化人才培养现状

对于机械工程自动化人才的管理,既缺乏技术人才的培养,也缺乏对技术人才的管理。机械工程自动化技术发展还处于初级阶段,因此专注于此方面的技术人才培养不足,造成人才匮乏现象。另外是对技术人才的管理,在人才培养上我国更加侧重于理论知识教育,使人才缺乏技术实践经验,直接造成了对人才全面发展的制约,对开展自动化技术应用也有着制约影响。我国的机械设计水平没有大幅度的提升,使得设计人员的技术水平也出现了停滞现象,这种现象直接使我国机械工程自动化呈封闭状态发展,造成发展状态不平衡。

三、改善机械工程自动化技术的措施

1、认准自动化发展方面加强思想建设

从思想意识的角度来加强我国自动化建设脚步,认准自动化发展促进国家富强,因为自动化发展不是一个简单的过程,而是一个由简单到复杂,从基础到高升的转变,从传统到创新的形势发展,因此在发展自动化的过程中要认准发展的方向,从根本上解决人们的思想问题,坚定信念始终以自动化发展道路作为兴邦强国的渠道。

2、提升自主创新能力,创造自主知识产权。

我国消化吸收国外柔性制造系统(pseudo-FmS),是要确保必要的生产柔性的前提下,优化人机界面,不过分追求自动化,尽可能建立较为完善的信息系统,充分发展计算机管理的效益。系统中先进的自动化装备和普通设备并存,系统的某些环节允许人工干预。我国目前在消化呼吸、融会贯通国际上有用的自动化技术理论的基础上,要努力做到从我国机械制造业的实际情况出发,发展创新,形成有国情特征的发展自动化技术理论和学说,进行围绕计算机技术的柔性自动化技术的开发研究,以适用为前提,急需什么就解决什么,取得实践经验再推广应用。

3、注重高科技人才培养促进发展

通过自动化的道路发展来促进我国机械工程的发展,因此这就需要按照相应的机械自动化方向来实施教学提升,将人才发展放在第一位,培养一批具有时代特色的创新型人才,从基础教育做起,国家出台相应的政策,积极鼓励学校培养自动化科技人才,不论是才技术理论还是从实践上都应该对其进行加强。从发展的角度为我国企业输送合理的人才,通过教育制度的改革以及国家政策的支持,势必能够获得良好的成功,为我国机械工程自动化的发展打下人才基础。

4、加强与国外的专业交流

从事机械工程及自动化的相关研究的人员必须时刻关注时展和社会发展的新成果,不仅要继往开来,学习古今中外的优秀经验,更要处在能主动学习的状态下,对最新的科技研究成果有着敏锐的嗅觉,及时学习最新的科学技术水平,促进自身的发展。特别是欧美国家的机械工程自动化技术发展水平向来都是比较先进的。机械工程及自动化的可持续发展,必须要对其进行溯源追踪,把视野放到海外去。定期进行走出去战略,积极进行交流和互动,整个行业就是源源不断的活水,永远不会流于固步自封与停滞不前。在有着充分条件的高等院校,走出去的战略思想更体现在走出国门,与国际接轨,学习国际上的先进机械工程及自动化水平。

四、机械工程自动化技术的发展方向

基于机械工程的发展要求,自动化技术逐渐朝向更新型的方向进展,最大程度的适应机械生产,保持生产的高效益性。第一,技术融合的发展趋势,集成、柔性以及智能技术中,含有相互融合的点,未来自动化技术会综合三项技术的优势,采取相互弥补的方式,研究机械工程的自动化系统,发挥三项技术的优势,避免生产技术的缺点,积极提高机械工程经济能力,稳定工程竞争力,促进自动化技术的发展,发挥其在机械工程中的优点和价值;第二,数字化技术的发展方向,以智能技术为基础,构建数字化的自动技术,保障技术更加贴近工程的实际运营,借助计算机和网络系统,优化生产方式,通过数字技术的研究,既能保障智能技术的各项特点,又可形成自身特色,最终目的是提高机械生产与制造的能力,为各个行业对设备的需要,提供个性化的生产服务,展示机械工程的能力。

五、结语

随着经济持续稳定的发展,这就为科学技术的发展创造了一个有利的环境,科技的发展同样也将促进经济的发展,两者间相互影响、相互制约。在新技术发展的模式下,及时发现总结经验,对于存在的不足给予及时的处理与解决,着实提高自主创新的能力。同时,还要不断加强专业人员的技术学习与理论实践的总结,将计算机技术,通信技术等高新技术不断的引入到机械建设中,实现机械的全面自动化,进而加快机械产业的发展。

参考文献

[1]孙建亮,吕顽凯.机械工程自动化技术存在的问题及措施[J].信息系统工程,2013,(5):131-132.

[2]王超明.浅谈机械工程自动化技术存在的问题及措施[J].中国化工贸易,2013,

自动化技术的发展现状篇9

关键词:机械制造;自动化;发展现状;发展趋势

1现阶段机械制造自动化技术的发展现状

1.1自动化技术水平提高

在机械制造自动化漫长的发展过程中,不管是产品的相继开发,还是和信息技术的完美结合,都在很大程度上提高了机械制造自动化技术水平。比如工业机器人、数控装置等等所包含的技术含量都发生了很大的改变,但是其中仍然存在着一些不足和问题,比如自动化技术涉及到的范围非常广泛,而且种类也比较多,相比而言企业对于信息技术的应用率还是非常低的,会严重影响企业产品质量发展的平衡性,不利于企业的可持续发展[1]。

1.2应用GimS系统

作为一种比较先进的计算机集成系统,GimS系统能够在企业中得到广泛应用,而且能够实现集成化的快速发展。GimS系统的主要出发点就是有效结合整个企业的生产经营,这样才能从整体上增强企业的运作能力。在机械制造自动化技术不断发展的过程中,慢慢引入GimS系统引用,并在企业中广泛应用,一方面不仅可以有效的实现自动化系统的集成化,另一方面在很大程度上还会增强GimS系统在各个环节相互渗透的作用,从而从整体上提高机械制造自动化技术[2]。

1.3应用人机一体化技术

近年来我国的科学技术呈现蓬勃向上的发展趋势,机械制造自动化领域在广泛应用人机一体化技术,而且人机一体化技术在其中得到了深入的发展。在实现自动化运行的时候,充分发挥人在其中的作用,有效的将人的力量转化成自动化系统中的一个重要组成部分,这样就能不断提高企业的生产效率,同时可以降低企业的生产成本,还能减少企业的消耗量,这样就能从整体上提升企业在市场上的竞争能力。

2机械制造自动化技术的发展趋势

2.1绿色化

现阶段全球发展过程中最突出的问题就是环境与生态之间的问题,为了能够充分有效的利用资源,有效的保护自然生态环境,所以绿色产品的概念就自然而然的产生。现阶段我国机械制造自动化技术已经逐步实现了绿色发展,而且在发展的过程中也做到了节能环保,更重要的是在生产的各个环节中还融入了节能环保的理念,这已经成为机械制造自动化技术发展的主要趋势之一[3]。

2.2网络化

随着我国经济的不断发展,而且我国的互联网也在不断发展,绝大多数的人们已经进入了网络时代,在很大程度上来说网络技术改变了人们的生活方式,与此同时也对机械制造领域带来了重大变革。当前我国机械制造自动化技术正在向网络化方向不断发展。一方面在研发和生产过程中利用网络技术,可以提高企业自身的竞争优势;另一方面在设计生产自动化产品的过程中运用网络技术,可以有效的完善设计过程中的缺陷,不断提高机械制造自动化产品设计性能和使用性能的不断提高[4]。

2.3微型化

当前我国机械制造自动化技术正在向微型化方向发展,但是考虑到机械设备的实用性能,机械制造产品的体积在不断的减小,灵活性却在逐渐的增强,而且耗能也在逐渐的降低,这样不仅可以有效节约产品生产的成本,做到节能环保;而且还能扩大机械设备的有效率,还能提高企业的经济收益。当前军事、医疗及信息等领域已经在广泛的应用微型化的机械制造自动化产品。

现阶段我国正处在科学技术快速发展的一个关键期,其中机械制造自动化技术就是一个比较薄弱的环节。只有认真做好机械制造自动化技术的改革工作,充分把握机械制造自动化技术的主要特点,认真分析现在的发展状况,准确判断机械制造自动化技术的未来发展趋势,这样才能进一步的实现机械制造自动化技术的快速发展,不断提升自动化技术水平。

作者:王肇衷单位:山西农业大学信息学院

参考文献:

[1]黄日闽.机械制造自动化技术的特点及发展趋势探析[J].科技展望,2017,(04):77.

[2]滕皓.机械制造自动化技术发展现状及未来发展方向探析[J].湖南农机,2014,(08):54-55.

自动化技术的发展现状篇10

[关键词]电气;自动化;现状;趋势

中图分类号:tm76文献标识码:a文章编号:1009-914X(2016)23-0375-01

前言

在社会发展的过程中,电力事业的进步,直接对民生产生了积极的影响。现下的很多设备都具有多元化的特点,在功能方面、性能方面,都可以达到理想的效果。电气自动化技术的应用过程中,会结合具体的需求,设定出合理的应用方案,保证电气设备的运转可以达到良性循环的特点,一方面减少了固有工作的不足,另一方面提高了工作的价值。可是,我国目前正处于一个十分重要的发展阶段,仅仅在固有的成果上努力,并不能为国家做出卓越的贡献,还必须在发展趋势上不断的努力,从而获得较大的突破。

一、电气自动化技术的应用现状

(一)火电工程中电气自动化技术的应用

与其他技术不同的是,电气自动化技术的应用范围比较广泛,其能够在很多的领域进行充分运用,客观上减少了局限性的问题。我国当下的电力工程当中,火电工程占有的数量比例较大,同时在增长量方面也表现出了较为突出的情况。因此,想要保证今后的火电工程按照预期的方向发展,可以将电气自动化技术在该工程当中进行应用。

1.在现下的火电工程建设当中,很多方面的技术都是有待革新的,一方面要满足社会上的需求,另一方面则需要在客观的工作效率上得到巩固。从电气自动化技术的使用现状来看,其与火电工程的融合度较高,整体上未出现恶性循环的情况。例如,将电气自动化技术有效的运用后,促使火电工程的电机、锅炉、机械等内容,充分达到了一体化运行的状态,由此来对工程的运转实现了全面的控制,在问题的发生率方面大幅度的降低,整体上获得的工作价值是非常值得肯定的[1]。

2.火电工程本身的特殊性较强,所以在具体的工作当中,必须将电气自动化技术的积极作用发挥出来。例如,既往的排查工作,都通过传统的方法来完成,不仅耗费的时间较多,同时容易在排查隐患时出现错漏的现象,造成的经济损失比较严重。但是,在电气自动化技术有效运用后,能够达到自动排查的效果,特别是将火电工程的隐患、故障等,在早期就能发现,进而采取合理的技术性措施解决,避免了问题反复发生的情况[2]。

(二)钢铁行业中电气自动化技术的应用

对于电气自动化技术而言,其应用的领域是非常广阔的,除了在火电工程中发挥了非常积极的作用,还可以对钢铁行业的工作产生良好的推动效果[3]。

1.电气自动化技术在钢铁行业当中应用时,可将其作为基础的工作内容,完成对原材料的有效监测处理。现代化的建设工作中,针对钢铁的需求表现出多元化的趋势,很难通过常规的手段予以处理。某些钢铁企业坚持应用传统的技术体系,以至于原材料的监测非常不合理,得到的优质产品较少。将电气自动化技术进行应用后,则可以对各类钢铁原材料开展系列的监测分析,及时的淘汰不合格材料,将加工的方法和生产的手段进行优化处理,便于技术上的调整与干预,最终获得的钢铁产品质量,是比较突出的。

2.就电气自动化技术本身而言,其在应用到钢铁行业之中,还可以将工作质量充分的提升。例如,现代化的钢铁行业虽然发展速度较快,可是在全行业的更新、规范过程中,仍然是需要一个过程,耗费的时间并不少。在国家积极要求的情况下,电气自动化技术的融入,既能够对钢铁工作的优秀内容进行保留,同时可以阶段性的进行革新处理,减少过往工作的不足,为现下的工作提供较多的保障,进而在钢铁工作的质量上,表现为持续提升的情况,未来的拓展空间是比较大的。

二、电气自动化技术的发展趋势

(一)高频化发展

从目前所掌握的情况来看,电气自动化技术的应用范围不断拓宽,基本上在全国范围内获得了良好的普及现象。可是从长远的角度来看,现有的工作成果,并不代表将来一定可以获得预期效益,很多方面的工作都是要深入研究的。本文认为,电气自动化技术在今后的发展中,应该朝着高频化的方向努力,保证技术的应用更加灵活,适用于更多的行业。

电气自动化技术的发展过程中,有些行业的要求相对特殊,希望能够在技术的操作上得到更加便捷的内容。通过将技术进行高频化的处理,能够在最短的时间内完成最多的工作任务,同时减少了失误的现象。现代化的操作当中,任何一项工作如果出现了拖沓的现象,都意味着面临更多的影响因素作用,在高频化方面达到较高指标的过程中,相信能够创造出更大的工作价值。

(二)计算机网络化

随着时间的推移,很多地方对电气自动化技术都提出了新的认知。现阶段的时代,是一个高度网络化的时代,计算机的应用已经完全的普及,同时大量的代替了纯人工的操作。计算机网络化的发展,将会给电气自动化技术带来最直接的影响,如果二者能够有效的融合,固然可以达到新的工作高度,但是如果在发展过程中出现了矛盾与冲突,则很容易对固有的工作成果造成不利的影响。因此,在今后的发展趋势上,计算机网络化的发展,需要进行深入的研究。

未来的世界必定是计算机网络的世界,电气自动化技术要主动与计算机技术和网络技术进行深入融合,将巨型计算机、云计算、高速网络等各类技术有机地整合在电气自动化技术之中,这样就可以实现电气自动化技术发展方向的把握。除此之外,人工智能是当今科技的趋势[4],电气自动化工作要立足于当前的体系和网络,进行信息平台和信息数据库的建设,为日后人工智能在电气自动化技术上的应用打下系统和资源基础。电气自动化技术的生命力在于结构的完整性,当前电气自动化技术实现了对各行业生产的广泛适应性,并成为相关产业的主要技术,因此要不断提高电气自动化技术的研究水平,以便更好地把握电气自动化技术的核心。

总结:本文对电气自动化技术应用现状、发展趋势展开讨论,从已经得到的成果来看,该项技术的应用是比较理想的,各项工作任务完成出色。但是在发展趋势上,很多行业都持有不同的观点,需要在今后深入研究,保证多元化发展的同时,取得综合化的工作成果。

参考文献

[1]郭红生.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].科技创业月刊,2011,12:115-117.

[2]夏诚.我国电气自动化技术应用现状及发展趋势[J].科技资讯,2012,27:139.