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關鍵詞:電氣;自動化;發展;方向
中圖分類號:TU855文獻標識碼: A 文章編號:
電氣自動化具有提高工作的可靠性、提高運行的經濟性、提高勞動生產率、改善勞動條件等作用,把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環境中解放出來,而且能增強人類認識世界和改造世界的能力。因此,自動化是工業、農業、國防和科學技術現代化的重要條件和顯著標志。伴隨信息時代的到來,機械電子技術、微電子技術的發展更加迅猛,信息技術在電氣自動化的發展中將發揮越來越重要的作用。
一、電氣自動化的應用
1、 電氣自動化在電力系統的應用
電氣自動化不論是在火電還是水電力方面都得到了廣泛的應用,并在應用中不斷創新,電力系統的先進與否在很大程度上影響上國家的經濟發展。電力自動化技術的應用讓電力發展方面更加發達。第一,新電力電子開關的使用,標志了電力系統已經進入了運動控制的新時代。監控功能的發展和MOS控制晶閘管將驅動電路,以及過壓過流保護,促使信號的警示功能得到充分的發展,方便了與住信號之間的聯系,使網絡通訊功能也得到了充分的發展。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。第二,組成交換器重要部分電子器件的更新與發展,大大促進了變換器的新發展,讓電力自動化的應用更加的深入、簡便,優化了電力系統。第三,交流調速控制技術的逐漸成熟和控制結構的簡單操作,以及控制思想的現代化和控制手段的直接化、快速的響應速度,還無超調,使信號處理的物理概念相當具有明確化。這方面的全新的應用提高了讓電氣自動化的工作效率,降低了成本。電氣自動化為電力系統做出了很大的貢獻。
2、電氣自動化在樓宇控制方面的應用
將電氣自動化應用于樓宇控制中,大大地提高了居住使用的安全系數,讓樓宇的控制管理更具現代化、科技化及智能化。在樓宇控制中,電氣自動化技術主要應用于兩種系統中。由PE線加上一個三相四線的接地系統稱為TN-S系統。通常在建筑物內,為了提高樓宇系統的安全系數而設置的獨立變配電所的進線就是采用的該系統。這種系統的優點是,憑借建筑物內的單相用電設備,可以隨機地變換電流。值得注意的是,在智能建筑應將電子設備的直流接地,可以達到防雷防靜電的效果,安全第一。
由兩個接地系統組成的控制系統稱為TN-C-S系統,TN-C-S主要劃分為TN-S系統和TN-C系統,它們的分界面是在PE線與N線的連接點上。這種系統與TN-S系統相對而言,樓宇系統電力系統的工作顯然更加高效和安全。通過電氣自動化的應用讓樓宇控制綜合管理更加系統化和全面化、科學化和安全化。提高了工作人員的操作速度,同時使操作也變得更為簡便,居民在樓宇內的日?;顒幼兊酶拥陌踩头判摹?/p>
3、電氣自動化技術在港口作業的應用
電氣自動化在港口作業中具體的應用于自動定位、動調度管理系統、無線數據通訊等,這樣大大地提高了水路的運行效率,節約了勞動成本和勞動力支出。在節約資源的前提下,大大地提高了港口作業的效率,使水路的工作可以高效的運行,同時使經濟的發展與國際貿易得到滿足,實現技術和經濟發展的雙方都能得利。
二、電氣自動化發展的主要影響因素
1、信息技術的決定性影響。信息技術,廣泛的講就是指人類開發和利用信息的一切手段,是包括計算機、世界范圍高速寬帶計算機網絡及通訊技術以及用來傳感、處理、存儲和顯示各種信息等相關支持技術的綜合。
現代信息技術是建立在現代電子技術基礎上的,所以又稱為現代電子信息技術。它以計算機、通信、自動控制、光電等現代技術為主體,對各種信息進行獲取、傳遞、加工、處理和利用。現代信息技術主要包括微電子、光子、光電子、分子電子等有關元器件制造的信息基礎技術,實現信息的獲取、傳輸、處理、控制等功能的系統或設備的信息系統技術,用于社會經濟生活各個領域的信息應用技術。
信息技術對電氣自動化的發展具有較大的支配性影響。信息技術的發展在很大程度上取決于電氣自動化中眾多學科領域的持續技術創新。反過來,信息技術的進步又為電氣自動化領域的技術創新提供了更新更先進的工具基礎。
2、與物理科學的聯系更加緊密。由于三極管的發明和大規模集成電路制造技術的發展,固體電子學在二十世紀的后半葉對電氣工程的成長起到了巨大的推動作用。電氣自動化與物理科學間的緊密聯系與交叉仍然是今后電氣自動化的關鍵,并且將拓寬到生物系統、光子學、微機電系統。
3、現代技術的迅速發展?,F代技術的飛速進步和分析方法、設計方法的日新月異,勢必帶動著依賴現代技術的電氣自動化也將迅速發展起來。
三、電氣自動化的發展方向
1、電氣自動化產品創新
電氣自動化生產企業能夠按照國家中長期科技發展規劃綱要提出的目標任務,不斷提高開放條件下的原始創新能力、集成創新能力和引進消化吸收再創新能力。進一步提高自身產品的科技含量,研發生產更好的具有自主知識產權的電氣自動化控制系統與產品,加大自主創新的發展力度,提供了更多、更大的空間。確立企業在技術創新中的主體地位,完善體制機制和政策環境,加快實施國家重大科技專項。我國目前已經形成了中低擋產品以國內企業為主,中小型項目選用國內產品的市場格局。電氣自動化生產企業應當努力開創科學發展的新局面,堅持提高自主創新能力,加快轉變經濟增長方式,不斷提高自主創新能力。
2、電氣自動化系統平臺統一化
電氣自動化系統平臺統一化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可以滿足用戶另一個重要需求即開發平立于最終的運行平臺。根據項目特點和最終用戶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WindowsCE 的控制系統中。
3、電氣自動化系統結構通用化
電氣自動化系統結構通用化對于一個成功的電氣自動化控制系統來說非常重要。整個企業的網絡結構應保證現場控制設備、計算機監督系統、企業管理系統之間的數據通訊暢通無阻。企業管理層可通過lnternet/Intranet 對現場設備進行實時監督。在進行系統網絡規劃時,無論選擇與現場設備通訊的現場總線還是與上級計算機或辦公系統通訊的以太網,所選擇的網絡產品必須能夠保證從辦公自動化環境到控制級直至元件級的整個系統范圍內的通訊。
4、電氣自動化系統程序接口標準化
基于微軟公司的標準和技術,如WindowsXP、OPC 和ActiveX,減少了工程時間和費用,方便了電氣自動化系統和辦公系統的數據交換與共享。在與企業的MES 系統、ERP 系統連接時,基于PC 平臺的自動化解決方案至關重要。使用Windows XP 作為操作系統,使用TCP/IP作為辦公環境的通訊標準,PC 可以在自動控制和管理平臺之間建立一種最好的接口。標準化的程序接口還保證了不同廠家的軟硬件產品的數據交換,切實解決它們之間的通訊障礙。
5、電氣自動化生產安全化
我國電氣自動化企業應當認識到安防行業技術多系統集成一體化的大趨勢。強調安全控制系統和非安全控制系統的集成。讓客戶在現有的非安全控制系統的基礎上,以較低的開發設計成本實現自己的安全方案,也同樣是我們目前應該思考的問題之一。電氣自動化安全系統與產品將會成為未來自動化領域的一個亮點。針對市場特點,循序漸進開拓市場。可以先從安全等級要求最高的應用領域入手,逐步拓展到其他危險等級較低的場合。按照從工廠設備層到網絡層,從硬件到軟件,從安全單元到安全系統的路線進行電氣自動化系統安全方案的應用。努力開展電氣自動化安全防范系統設計的研究。尤其是在樓宇智能化集成系統領域。
6、操作人員專業化
電氣自動化系統設計與安裝時,往往忽略對那些將直接接觸控制設備人員培訓工作。這是通常認為實際運行設備時進行人員培訓比較容易,許多生產廠家及工程部門直到系統安裝運行之后,才開始對操作人員及維護人員進行系統培訓。系統安裝過程中,隨時讓將來最終要維護和操作該設備人員了解安裝過程,這將使他們對新系統有感性認識。通過專業培訓,操作人員能更好理解系統為何按某一特定方式安裝。為應付突然出現故障及惡劣運行環境下維修,就要事前弄清楚原因,否則會影響對發生問題做出正確判斷。新系統安裝,操作人員必須掌握這些技術。培訓期間,公司培養技術嫻熟操作人員,系統可運行時,那些將接觸新系統人員掌握硬件設備及其操作和維護保養知識。
隨著智能化和信息化的逐步發展,電氣自動化涉及的產業和領域也將更多,技術更新更快,更加復雜,我們應當不斷吸收高新技術的營養,開創電氣自動化發展新局面。
參考文獻:
[1] 劉永強. 淺談我國電氣自動化的現狀及發展前景[J]. 黑龍江科技信息. 2011(02)
[2] 李國棟,馬德新. 基于PC的電氣自動化技術[J]. 黑龍江科技信息. 2011(21)
【關鍵詞】電氣自動化,現狀,發展方向
電氣自動化是現代社會工業發展水平的重要標志,是現代先進科學技術領域中的核心技術。電氣自動化對于現代企業的發展至關重要,它可以有效的降低人工勞動的強度和密度,提高產品質量檢測的準確性,增強信息傳輸的及時性、有效性,保證企業生產活動的有序開展。同時,可以有效減少企業安全事故發生的可能性,以確保設備正常的運行。
一、我國電氣自動化的發展現狀
1、電氣自動化。在現代的電器自動化發展中,系統集成信息化信息技術對電氣自動化的發展產生了深遠的影響。主要表現為兩個方面:一是對于管理層的影響。最突出的表現是企業的業務數據處理系統要對當前實時的生產情況進行實時監控,對在生產過程中出現的問題進行實時處理,確保生產的有效進行。企業的相關管理人員可以實時掌握企業的相關產品、人事、財務等數據,并可以根據有關數據對企業的運行情況及時做出判斷,確保企業的良性發展。二是現達的信息技術對于電氣自動化的影響已根深蒂固。它使相關的設備界線不再像以前一樣涇渭分明,如PLC、控制設備和控制系統等,而與之相配套軟件設施變得更加重要和不可分割,如軟件結構、通訊能力及易于使用和統一的組態環境等方面。
2、電氣自動化系統的維護。在現在的電氣自動化系統中,Windows NT和IE已經正在成為有效運行的標準平臺、語言和程序規范。在現代企業的電氣自動化領域中,基于PC的人機界面已經為人們所廣泛認可。它的特點是靈活性高且易于集成,而這些特點深受用戶的青睞,正被越來越多的人接受和傳播。同時,Windows作為操作系統平臺使電氣自動化系統更便于人們的使用,且系統的維護簡單、易行。
3、分布式控制應用。電氣自動化的控制流程是一種串行的連接,它將智能設備和自動化系統的數字式、雙向傳輸的分支結構的通訊總線進行連接?,F代信息技術的飛速發展意味著PLC、I/O模塊和現場設備通過總線連接起來,將輸入輸出模塊轉換成現場檢測器和執行器。
伴隨著DCS系統在企業中的實際應用,這一系統本身的固有弱點漸漸顯現出來。主要表現是DCS系統屬于模擬數字的混合體系,相關儀表的可靠性很低,維修使用困難。同時,相關產品缺乏統一的標準,造成產品不能通用,價格昂貴,使用者的成本太高,在一定程度上阻礙了產品的進一步推廣應用。
二、我國電氣自動化的發展前景
1、電氣自動化產品創新方面?;趪鴥鹊纳a技術水平,相關企業的產品主要是中低檔次的產品,產品在國內市場的競爭力明顯不足。
電氣自動化工程企業按照國家中長期科技發展規劃綱要提出的目標任務,不斷提高企業原始創新能力、集成創新能力和引進消化吸收再創新能力。通過提高自身產品的科技含量,積極轉換企業經濟的增長模式,加大自主創新的發展力度,探索生產具有完全自主知識產權的產品。電氣自動化生產企業應當積極開創企業生產的新局面,通過各種途徑提高自主創新能力,生產出高質量、高附加值的產品。
2、電氣自動化系統平臺統一化方面。統一電氣自動化工程系統最大的特點是可以實現電氣自動化產品的周期性設計、測試與實行、開機與調試、維護與運行等,這樣可以大大降低產品從設計、生產、安裝、調試直到最后完工做需的時間和費用。同時,還可以充分滿足客戶的需求,將開發系統和運行系統分開操作,為產品的進一步推廣提供有力的支持。
電氣自動化系統通用化也是電氣自動化產品成功的重要標志。最突出的表現是所使用的網絡可以充分保證整個系統范圍內的通訊暢通,企業的管理人員可以通過網絡實時監控整個的生產過程,以保證企業的生產、管理活動有序進行。
3、電氣自動化系統程序接口標準化。電氣自動化產品基于微軟公司的相關標準和技術運行時,可以有效的提高工作效率,企業可以輕易的將電氣自動化系統和辦公系統的數據進行交換與共享,保證企業的相關生產活動正常運行。標準化的程序接口可以最大程度的減少數據傳輸的出錯率,保證不同廠家的相關數據可以進行自由交換,保證它們之間的通訊暢通,節約了企業切為此付出的時間和費用,為企業的發展提供了保證。
4、電氣自動化產業市場化。現代企業的發展充分說明,任何企業不可能自己完成產品的所有工作。成功的企業一定是掌握產品的核心技術,但又充分發揮市場的作用,積極合作,通過市場化的運作來同上下游產品的生產廠家共享發展的成果,充分帶動相關配套產品的市場化,為相關產品的推廣和應用積極創造條件,并且積極進行有效的資源配置,有計劃的進行產品的淘汰更新,積極引領行業的發展。
5、電氣自動化生產安全化。電氣自動化工程控制系統目前的發展方向是將安全與非安全系統控制進行一體化集成,使用戶運用最小的代價實現自己的安全方案,且確保安全方案的有效實施。通過實踐表明,電氣自動化產品的系統安全是電氣自動化系統的重要特點。根據我國的市場特性,我們的產品生產企業要把電氣自動化工程控制系統的安全與防范設計進行全面的研究,抓住產品發展的主脈絡,從安全入手逐步延伸,真正形成我們的高端產品。
三、結語
在全球經濟一體化的大背景下,電氣自動化在國家經濟和社會發展中的地位越來越突出,電氣自動化對于相關配套系統的要求也越來越嚴格,相關的產品生產企業要逐步完善自身產品結構,充分利用市場資源,加大產品創新的力度。同時,注重人才培養,為電氣自動化整個產業的發展奠定良好的人才儲備,為社會主義的經濟社會發展做出應有的貢獻。
參考文獻:
關鍵詞:電力工程;自動化技術;應用;發展
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
一 電氣自動化技術的基本特點
1.1電氣自動化技術的綜合性
電氣自動化技術是一門綜合性的技術,技術涵蓋的范圍較廣,與實際的電氣自動化控制工作密切相連,特別是與火電工程、鋼鐵行業、建筑領域有著密不可分的聯系,這就形成了電氣自動化技術綜合性強、覆蓋面廣的特點,需要一定的綜合能力才能全面把握電氣自動化技術的實質。
1.2電氣自動化技術的涉及范圍廣
電氣自動化技術涉及到軟件技術和硬件設備,在不同的行業、不同地域和不同位置電氣自動化技術的技術方案和技術要點存在著較大的差異,這會形成電氣自動化技術應用的難度,導致電氣自動化技術的應用困難。
1.3電氣自動化技術的依賴性強
電氣自動化技術對于電子技術和網絡技術有著特殊的依賴,沒有電子技術和網絡技術就不能實現電氣自動化控制,因此,發展和應用電氣自動化技術需要以電子技術和網絡技術作為基礎,這也是電氣自動化技術的基本特征。
二 電氣自動化技術的實際應用
2.1火電工程中電氣自動化技術的應用
電氣自動化技術可以實現火電工程的電機、鍋爐和機械實現一體化運行,這有利于火電工程的管理與控制。電氣自動化技術可以實現對火電工程隱患和故障的排查與檢驗,使火電工程的隱患在早期得到有效處理,降低故障發生的概率,減少火電工程因事故帶來損失。電氣自動化技術可以實現火電工程的自動化運行,通過電氣自動化技術可以將管理、操作與控制三大系統進行統一,使火電工程各項管理、操作與控制工作做到無障礙、自動化,在提高管理效率,提升操作準確性的基礎上,實現電氣工程精確地自動化控制。
2.2鋼鐵行業中電氣自動化技術的應用
電氣自動化技術在鋼鐵行業的全面應用是建設現代化鋼鐵產業的重要標志,以電氣自動化技術為基礎,鋼鐵行業可以加大對原材料質量的監測,實現對鋼鐵生產環境的安全保障,這是傳統管理手段和方法所不具備的優勢。電氣自動化技術對于鋼鐵產品的質量更有控制的功能,通過對鋼鐵生產工藝、過程、細節的自動化控制可以提高鋼鐵生產效率,加速鋼鐵行業的深化發展。
2.3建筑領域對電氣自動化技術的應用
一方面,利用電氣自動化技術可以對電氣系統給予實時、數字化監控,能夠有效將控制中心的指令順利傳達到系統,并將系統反饋信息成功傳遞到控制中心,以實現對整個電氣系統“高效、實時、不間斷”的控制和管理。另一方面,電氣自動化技術的利用可以大幅度提高建筑設備和設施的聯動性,建筑中配電、照明、消防、空調等系統在電氣自動化技術的配合下可以連接成為一個整體,進而大大地提高這些系統的聯動效果,同時解決了電梯系統依照各層用戶流量實現其速度的自動調節,以及緊急情況下(火災、水管爆裂等)系統的自動識別與判斷,及時實現預設的應急處理方案,開啟緊急照明系統、調整水壓或開放噴淋滅火系統等。此外,電氣自動化技術具有安全性高的優勢,建筑電氣系統具有一定的危險性,設備故障、人員操作失誤以及工作環境變化等多種因素均可能導致電氣系統產生比較嚴重的安全事故。但是,利用自動化控制技術可以有利于系統對工作中出現的異常情況做出反應。電氣自動化技術可以實現建筑數據的完備和計算結果的精確,以便為建筑工程的后期工作和決策工作提供全面而精確的信息支持,便于建筑工程建設目標的實現。
2.4煤炭工業機械設備中所應用的電氣自動化技術
采煤機在中厚煤層起步,逐步發展為大功率、高強力、大開采、薄煤層的滾筒采煤機。由有液壓牽引、無液壓牽引的方式,發展成為電磁滑差無鏈電牽引、變頻調速無鏈電牽引方式。液壓支架高度是從薄煤層、中厚煤層再到厚煤層,支架型式則是由掩護式逐漸發展為多樣化的型式,比如低位兩掩護式放頂煤液壓支架、低位四柱支撐式頂煤、高位兩柱式的放頂煤等等。在煤炭生產發達國家諸如澳大利亞、美國等,其采用的普遍為液壓支架電液控制系統,此系統是實現綜采工作面高產高效的技術設備,是今后發展的重要方向。目前,立足于我國的經濟、技術和效益,主要是在年產大于400萬噸的開采工作面中應用電液控制液壓支架,并且應用在年產大于600 萬噸的開采工作面。電氣自動化技術應用后,煤炭工業的作業過程將會更加的人性化。我國國產采煤機所研究的內容主要是裝備遠程監控系統、綜采工作面專家診斷系統以及系統的工作可靠性,這些系統能夠實現遠程監控綜采裝備液壓支架、采煤機,進而可以使采煤機切實的根據煤層相應的變化情況,實現采煤速度的自動調節,并且有效的完善綜采支架液壓系統,正確的檢測受力點的壓力及狀態,實現支架推移輸送機自動調節位移等。目前,在正在進行的項目選型和調研工作中,解決的主要是采煤機的故障診斷、故障預報、自動控制運行系統、顯示及傳輸系統和工況在線檢測等一系列問題,以此提高綜合機械化水平。
三 我國電氣自動化技術發展趨勢
3.1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。
3.2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轉自產生干擾轉矩,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。
3.3與計算機技術結合更加緊密
電氣自動化技術的產生與發展就是為了提高勞動效率,使人們的工作和生活環境更加舒適。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。
3.4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。
3.5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。
結束語
眾所周知,電氣自動化技術是當今世界最活躍的技術,更是一項充滿生機、有著良好開發潛力的綜合性控制學科和技術控制手段,其在控制的過程中是采用當前先進的科學技術與設備管理手段進行相結合發展的過程。隨著我國科技技術的發展,電氣自動化技術也隨之提高。
參考文獻
[1]劉海龍.淺談電氣自動化的現狀與發展方向[J].黑龍江科技信息,2010(6).
【關鍵詞】:電氣自動化;發展;應用
中圖分類號:TP2 文獻標識碼:A 文章編號:1003-8809(2010)-08-0186-04
一、電氣自動化的發展
電氣工程及其自動化的觸角伸向各行各業,小到一個開關的設計,大到宇航飛機的研究,都有它的身影。本專業生能夠從事與電氣工程有關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、試驗技術、研制開發、經濟管理以及電子與計算機技術應用等領域的工作,是寬口徑“復合型”高級工程技術人才。該領域對高水平人才的需求很大。據估計,隨著國外大企業的進入,在這一專業領域將出現很大缺口,那時很可能出現人才供不應求的現象。電氣工程及其自動化專業是電氣信息領域的一門新興學科,但由于和人們的日常生活以及工業生產密切相關,發展非常迅速,現在也相對比較成熟。已經成為高新技術產業的重要組成部分,廣泛應用于工業、農業、國防等領域,在國民經濟中發揮著越來越重要的作用,下文就來簡述一下我國電氣自動化的發展歷程:
(一)全空型的電力電子開關。于上世紀五十年代晶閘管出現了,它標志著運動控制的新紀元。盡管它是第一代電子電力器件,但仍被沿用至今。隨后交流變頻技術出現后相繼有出現了全控制式器件如GTR等。這是電力電子器件的第二代;接下來是IGBT和MGT這一類復合型電力電子器件可以稱為第三代器件。最后是功率集成電路,PIC即第四代電力電子器件。
(二)由低頻向高頻方向發展的電路。不斷更新的電力電子器件勢必要引發變換器電路的換代。
當應用于普通晶閘管時,直流傳動的變換器主要是整流相互控制,交流變頻傳動則是交―直―交變頻器。當電力電子器件轉換到第二代的時候,PWM變換器采用的相應也要多些。因為采用了PWM變換器之后不僅提高了功效,并且能夠減少高次諧波對電網的影響,合理解決了電動機在低頻區的轉矩脈動問題。隨著應用的深入,PWM也存在著諸多缺陷,因此也就有了諧振式直流逆變器電路的發展。
(三)交流調速控制理論。交流電機磁場定向遠離市由德國學者F?Blaschke所提出來的,這一理論的提出為交流傳動高性能控制奠定了深刻的理論基礎。但他提出的這個思想遠不能夠達到理論的操控效果。于是事隔14年后于1985年德國魯德大學的Depenbrock教授又提出了直接轉矩控制的思想,緊接著有將它推放到了弱磁調速的范圍內??梢哉f他的這一控制思想新穎,控制結構簡單明了,信號處理的物理概念明確,是一種高靜動態性能的新型交流調速方法。
(四)通用變頻器的投入使用。通用變頻器:系列化、批量化、占市場量最大的中小功率變頻器。先后變頻器經歷了第一代:普通功能型U/F控制型;第二代:高功能型U/F型;第三代:高動態性能適量控制型。
(五)單片機的發展。占主導地位的MCS-51的8位機雖占主導地位,但是它的功能還比較簡單,指令集短小,因此就有了適合大批量生產的PIC系列單片機的推廣使用,它不僅具有很高的可靠性,而且保密性高。
二、電氣自動化的應用
一直以來,我國在CIMS,自動控制,機器人產品,專用集成電路等等方面有了長足的進步。例如:“基于微機環境的集成化CAPP應用框架與開發平臺”開發了以工藝知識庫為核心的、以交互式設計模式為基礎的綜合智能化CAPP開發平臺與應用框架(CAPPFramework),推出金葉CAPP、同方CAPP等系列產品。具有支持工藝知識建模和動態知識獲取、各類工藝的設計與信息管理、產品工藝信息共享、支持特征基創成工藝決策等功能,并提供工藝知識庫管理、工藝卡片格式定義等應用支持工具和二次開發工具。系統開放性好,易于擴充和維護。產品已在全國的企業,特別是CIMS示范工程企業,推廣應用,還研制了自動控制裝置及系列產品,紅外光電式安全保護裝置,大功率、高品質開關電源的開發。機器人產品包括移動龍門式自動噴涂機,電動噴涂機器人,柔性仿形自動噴涂機,往復式噴涂機,自動涂膠機器人,框架式機器人,搬運機器人,弧焊機器人的研制。以上這些產品的開發應用還只是電子工程與自動化在生產中的一個側面,不足以反映其全貌。在國外先進技術的沖擊下,從各個方面進行新一輪技術重組。形勢是嚴峻的,同時也充滿機遇。
電氣自動化技術盡管已經廣泛應用與我國國民生產的各個部門和領域,但它仍需要不斷革新,不斷發展。
參考文獻:
[1]《電氣自動化專業拓展一樓宇智能化方向》作者:毛臣健
【關鍵字】電氣自動化;發展方向;現狀
電氣自動化涉及各行各業無處不在,而從事電氣自動化的人員幾乎都是個多面手,可從事造作系統、自動控制、電力電子技術、信息處理、測試技術、研究和發展、經濟管理、電子和計算機技術應用等工作。隨著大型外企不斷進入,這種復合型才畢竟成緊缺狀態。
一、電氣自動化的現狀
(一)平臺開放式發展
OPC(OLE)過程控制技術的出現IEC61131的頒布,微軟視窗平的本機廣泛應用,使以后的電氣技術的結合,計算機算機口益發凸顯越來越重要的作用。IEC61131標準使編程接口趨于統一,當前,全世界有超過200 PLC制造商,達400種町編程序控制器(PLC)的產品,不同產品的編程語言和表達IEC61 131各不相同,使控制系統的生產廠家的條編程接口標準化和定義IEC61 131的語法和語義基本相同,IEC61131標準的方言已成為一種國際標準,是一個巨大的控制系統制造商廣泛采用的結構使程序的編程方式管理,也更有可能提高代碼使用效率的循環,編程縮短大大節省時間。Windows操作系統已經成為工業標準,事實上微軟技術平臺如Windows NT、Windows CE瓦聯網已成為工業控制標準語言和標準。PC平臺和互聯網技術已成為在業務行業和企業管理流行在電氣自動化領域的主要模式,PC接口已經成為主流,基于PC控制系統,以其靈活性和易于集成的特點是存在更多的用戶在控制層采用操作系統平臺的好處,易于使用和維護和簡單的集成工作平臺。
(二)信息技術和電子工業自動化
服務器結構、以太網、互聯網技術導致了的電氣自動化一次又一次革命,這正由于市場的需求驅動自動化與信息平臺融合所導致的,電子商務將加速這一過程IT技術是穿透丁業世界的科技。主要來自兩個獨立的方向:從一個垂直滲透企業商業數據處理系統當前生產過程的實時數據訪問;另一方面,信息技術水平擴散到自動的機器設備和系統信息技術已經滲透到該產品某種程度上,不僅包括傳感器與執行器,包括控制器和儀表等。互聯網技術和計算機多媒體技術在自動化領域具有非常寬廣的前景.企業使用管理標準的瀏覽器可以訪問企業人員管理數據等相關部門,也可以在當前的生產過程監控動態圖像,在最短時間掌握最全面和最精準的制造信息。虛擬現實技術及視頻處理技術的普及,一定會對未來的自動化產品,如人機界面、設備維修等系統的設計產生直接影響。電子和微處理器技術應用。增加這一明確設備邊界,比如可編程序控制器控制設備和控制該系統相應的模糊了,相對的軟件結構、通訊才能和易于使用和統一配置的環境變得非常重要,軟件的重要性在不斷提高。
二、電氣自動化未來的發展趨勢
電氣自動化未來的發展趨勢應該是朝向電氣自動化分布式、開放試和信息化方向發展。分布式結構可以保證網每一個模塊獨立工作,為系統分擔分散風險;開放化結構就是系統間外部世界和外部網絡連接;信息化可以使系統信息自己智能處理相關信息的能力,同網絡技術相結合,實現網絡自動化與控制一體化。
創建一個電氣自動化新局面,必須深刻貫徹從中國制造到中國創造轉型的這一中心思想,將產品在價格上的競爭力長久保持,以此來為中國企業的需求開辟一條更加健康的發展道路。與此同時電氣自動化企業要不斷吸收高新技術,運用這些吸收過來的新技術創造出電氣自動化的新形勢,從而為電氣自動化在新的形勢下提供強大的動力。要繼續學習科學發展觀的基本理念和實質精神,結合當地的工業園區部門并依照實際,做到全面、協調和可持續發展,不斷的調整行業之間的差距,認真總結經驗教訓,努力轉變發展觀念,大力調整發展思路,將思想和行動統一起來。
(一) 電氣自動化產品創新
在生產產品過程中,應進一步提高自身產品的科技含量,使電氣自動化控制系統與產品更具有知識產權;提高自主創新的力度,可為提高產品科技含量提供更多、更大的空間;明確企業在技術創新中的主體地位,完善企業體制機制與政策環境,可加快企業實施國家重大科技專項。目前,我國已經形成了中低檔產品以國內企業為主,中小型項目選用國內產品的市場格局。我國電氣自動化企業應在此基礎上,不斷地加以創新,轉變經濟增長方式,提高自主創新能力。
(二) 電氣自動化產業市場化
如今,我國已進入社會主義市場經濟體制階段,企業在積極促進產業結構優化升級,堅持深化體制改革,堅守科學發展觀理念的同時,還應特別關注產業市場化的形成問題。在兼顧市場化問題過程中,既要求電氣自動化企業能夠集中力量加強自身的關鍵技術開發和系統集成,也要求通過市場化的外包分工和社會化的協作,來帶動配套及零部件生產的市場化,為能夠提高裝備的自主制造比率,電氣自動化企業必須有計劃的研究與開發重大科技裝備需要的關鍵共性制造技術??傊?,產業市場化是產業發展的需要,提高產業市場化程度,有利于資源配置效率的提高。
(三) 電氣自動化生產安全化
我國電氣自動化企業應當認識到安全防護行業技術多種系統及合成一體化的趨勢,對安全控制系統和非安全控制系統的集成加以強調。通過加強企業的安全控制,可以讓客戶在現有的非安全控制系統的基礎上,用相對較低的安全設計成本實現自己的安全方案,這是當前企業所要思考的問題之一。電氣自動化安全系統和產品將會成為未來自動化領域的一個亮點。它可針對中國市場的特點,逐漸進入中國市場。
(四) 操作人員專業化
在系統安裝的過程中,要增強操作人員對系統安裝的熟練程度,尤其是要能夠隨時讓將來最終要維護和操作該設備的人員了解安裝的過程,通過了解這些設備的安裝過程,可使他們對新系統擁有感性的認識。同時,加強對操作人員的培訓,通過專業培訓,可使操作人員更好理解系統為何按某一特定方式安裝,這樣一來,在面對突然出現故障及惡劣運行環境下維修,操作人員對于事故發生的原因就能很快做出正確的判斷。
在全球經濟一體化趨勢下,電氣自動化在國家經濟和社會發展中占據著越來愈重要的地位,因此,對我國現代的電氣自動化發展方向做出研究是十分必要的,創新電氣自動化產品,也是提高產品質量的重要保證。
參考文獻:
1、 李紅文.我國廠用工業電氣自動化的發展現狀與趨勢[J].中小企業管理與科技,2010,24
【關鍵詞】電氣自動化 應用 發展 研究
電氣自動化是電氣工程和自動化的簡要稱呼,它是結合電子、電工、計算機工程等于一體的綜合技術。電氣自動化作為一種基礎性技術,在我國國民經濟和現代科技的進步中發揮著不可忽視的作用。電氣自動化是建立在強弱電結合的基礎之上,是自動化技術與計算機技術的完美結合。目前,我國工業生產自動化和電氣化目標的實現主要是通過電氣自動化來完成。在當下經濟的建設中,我國很多領域已經開始廣泛的運用電氣自動化,電氣自動化也在各類工業生產的進程中發揮著重要的作用。
1 電氣自動化的應用與設計
在現代科技和經濟的不斷發展的背景下,電氣工程領域在技術、研究內容、學科結構等方面都發生了前所未有的變化。一種“強電拖動,弱電控制”的新特征正在逐漸形成。隨著先進的計算機技術、電子技術、信息技術、通信技術等不斷的應用于電子自動化的過程中,電氣自動化也逐漸產生了新的內涵。電氣自動化在我國現代化和經濟發展的進程中,發揮著舉足輕重的作用,促進了我國傳統工業發展向現代工業發展的步伐。電氣自動化先進技術的應用可以有效的把信息技術管理技術轉化為強有力的生產力,大大的促進了我國工業水平和工業生產效率的提高??傊姎庾詣踊絹碓匠蔀楹饬恳粋€國家工業發展水平的重要標準。
電氣自動化的設計是一門內容豐富、涉及面廣的學科,需要很多的學科來支撐。所以,在電氣自動化的應用和設計過程中需要一些原則和思路,具體有以下幾點:
1.1 設計電氣自動化的原則
在設計電氣自動化的過程中有很多原則須要嚴格地遵守,主要表現有幾下幾點:第一,對于生產機械以及工藝對電氣控制方面的基本要求,應該在最大限度上給予滿足;第二,在滿足基本要求的前提下,應該在安全、經濟、簡單、可靠等幾個方面,考慮對整體方案的設計和規劃;第三,在設計電氣自動化時,要充分的考慮機械與電氣兩者之間的關系。因為,現在很多的生產機械是通過機電結合控制的方式對生產進行控制的。因此,在設計電氣自動化時應該充分協調兩者關系后,才能考慮電氣自動化在工藝技術方面、設計制造成本等方面的選擇;第四,在選擇電器元件時,應該從技術性和經濟性等方面進行綜合考慮;第五,設計電氣自動化,應該嚴格地按照相關的安全、質量標準來實施,確保設計的產品做到可靠、安全、經濟;第六,設計出來的電氣自動化應該能在有限的生產技術條件下,實現生產和應用的最大化,并且在維護和使用的過程中避免出現不必要的麻煩。
1.2 設計思路
1.2.1 在集中監控方面的設計思路
運用集中監控的方式,為使用和維護電氣自動化系統提供了很大的便利。在集中監控的模式下,需要在控制站的防護、設計技術等方面的投入要求比較低,實施起來比較容易。但是在集中監控設計思路下,存在著一個弊端,就是要在一個處理器上同時控制多個操作系統造成這一處理器面臨著繁重的運行負擔,直接對處理速度產生影響。因此,集中監控的設計思路不適合控制系統復雜或進行大型工業生產的電氣自動化設計。
1.2.2 在遠程監控方面的設計思路
在遠程監控的設計模式下,可以節省安裝費用、材料費用和電纜費用等費用,在安裝成本和設計成本上的要求比較低。除此之外,這種模式還具有組態靈活性高、可靠性高等方面的優勢。 但是,遠程監控的電氣自動化的設計模式也存在著明顯的不足,就是相比較于電廠電氣的通訊量而言,現場總線的通訊速度還存在著一定的差距。因此,遠程監控的電氣自動化的主要是利用與小型的監控系統上,而不符合電氣自動化的設計需要。
1.2.3 現場總線監控方面的設計思路
現場總線監控是建立在現場總線太網等計算機網絡技術應用的基礎上,在變電站等綜合自動化的系統中得到了廣泛的使用,并且在使用和設計的過程中也積累了越來越多的經驗和技術。因此,現場總線監控設計電氣自動化的模式在在設計和操作上越來越成熟。這種模式不僅可以保持在模塊上的自由、獨立組合,以確保系統能夠安全、可靠、有效的運行,而不會輕易出現系統癱瘓的現象。因此,運用現場總線監控來設計電氣自動化的思路,是電氣自動化以后發展的一個重要方向。
2 電氣自動化的應用發展趨勢
目前電氣自動化在我國的應用越來越廣泛,它不僅被廣泛的應用到汽車、飛機等復雜的工業生產中,而且還被逐步運用到電器開關等小型的電子器件中。因此,電氣自動化在我國經濟發展中發揮的作用越來越重要。
2.1 向核心競爭力的方向發展
隨著電氣自動化在我國經濟快速發展中發揮的重要作用,它也越來越成為企業提高核心競爭能力的手段。企業通過不斷的研發和創新,增加在電氣自動化方面的應用和投入,大大提高了在市場上的競爭力以及與發達國家的企業在電氣自動化的應用方面的差距, 促使我國電氣自動化的技術也向著規范化、規?;姆较虿粩噙M步和發展。
2.2 通過電氣自動化推動電氣智能化的發展
近年來,隨著電氣自動化的應用和設計不斷的進步和發展,一些企業逐步在創新理念的基礎上促進了電氣自動化向智能化發展的趨勢。因此,電氣自動化未來發展的趨勢是向著電氣智能化的前景發展。
總而言之,電氣自動化作為一種基礎性技術,在我國國民經濟和現代科技的進步中發揮著不可忽視的作用。電氣自動化是建立在強弱電結合的基礎之上,是自動化技術與計算機技術的完美結合。我國應該在先進科技的快速發展下,不斷創新對電氣自動化的應用和設計,推動電氣自動化向著核心競爭力、電氣智能化的發展趨勢不斷進步,最終促進我國經濟的持續發展和國際競爭力的提高。
參考文獻
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[2]羅奕.電氣工程專業教學的思考與實踐[J].桂林電子工業學院學報,2005(04).
關鍵詞:電氣自動化;現狀;發展前景
1概述
電氣自動化是工業現代化的重要標志和現代先進科學的核心技術,依靠科技進步是電氣自動化發展適應全面建設小康社會要求的必然選擇。對于電氣自動化企業,自動化技術可以大大降低人工的勞動強度,提高測量檢測的準確度和信息傳輸的實時性,為生產過程提供進一步的技術保障,可有效避免安全事故的發生,保證設備的安全運行,在此闡述了我國電氣自動化的現狀,并對電氣自動化的發展前景進行展望。
2當代的配電系統自動化正從多島自動化走向系統集成
配電自動化的系統集成,不僅是系統的互連,重要的是實現了信息的共享,功能的互補,通道的共用等,與多島自動化信息專用,功能單一和互不相連不同,配電系統綜合自動化集成了信息共享,功能綜合和無縫集成等優點。伴隨計算機科學與技術的發展,通過計算機軟硬件控制,實現電氣自動化已成為現實。計算機的模擬操作,更為現實電力系統運行狀況提供了方便快捷的監視和判斷功能。PC和網絡技術已經在工商管理中得到普及,在電氣自動化領域,基于PC 的入機界面普遍被采用,并以其直觀性,靈活性和易于集成等特點備受用戶的青睞。現場總線技術將專用微處理器置入傳統的測量控制儀表,使它們各自都具有了數字計算和數字通信能力,通過總線把多個測量控制儀表連接成網絡,并按公開,規范的通信協議,把多個微機化測量控制設備以及現場儀表與遠程監控計算機連在一起,實現數據傳輸與信息交換,形成各種適應實際需要的自動控制系統。
3 我國電氣自動化的發展前景
3.1 電氣自動化產品創新
電氣自動化生產企業能夠按照國家中長期科技發展規劃綱要提出的目標任務,不斷提高開放條件下的原始創新能力,集成創新能力和引進消化吸收再創新能力,集成創新能力和引進消化吸收再創新能力。進一步提高自身產品的科技含量,研究生產更好的具有自主知識產權的電氣自動化控制系統與產品。加大自主創新的發展力度,提供了更多,更大的空間。
3.2 電氣自動化系統平臺統一化
電氣自動化系統平臺統一化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可以滿足用戶另一個重要需求即開發平立于最終的運行平臺,根據項目特點和最終用戶需求決定將統一的運行代碼下載到硬件PLC,基于 WIN-DOWSNT 的軟件 PLC,嵌入式 NT 系統還基于 WINDOWSCE 的控制系統中。
3.3 電氣自動化系統結構通用化
電氣自動化系統結構通用化對于一個成功的電氣自動化控制來說非常重要,整個企業的網絡結構應保證現場控制設備,計算機監督系統,企業管理系統之間的數據通訊暢通無阻。企業穗支可能 INTERNET對現場設備進行實時監督,在進行系統網絡規劃時,無論選擇與現場設備通訊的現場總線還是與上級計算機或辦公系統通訊的以太網,所選擇的網絡產品必須能夠保證從辦公自動化環境到控制級直至元年級的整個系統范圍內的通訊。
3.4電氣自動化產業市場化
企業在積極促進產業結構優化升級,堅持深化體制改革,加快形成落實科學發展觀的體制機制保障的時候,要特別注意產業市場化的形成問題。這就要求電氣自動化企業在集中力量加強自身的關鍵技術開發和系統集成的同時,要通過市場化的外包分工和社會化的協作帶動配套及零部件生產的市場化,有計劃的研究與開發重大技術裝備需要的關鍵共性制造技術等,逐步提高裝備的自主制造比率,產業市場化是產業發展的需要,有利于資源配置效率的提高。
3.5電氣自動化系統程序接口標準化。
基于微軟公司的標準和技術,如 WINDOWSXP,OPC,ACTIVEX,減少了工程時間和費用,方便了電氣自動化系統和辦公系統的數據交換與共享,在與企業的 MES系統,ERP 系統連接時,基于 PC平臺的自動化解決方案至關重要,使用WINDOWSXP作為操作系統,使用 TCP/IP 作為辦公環境的通訊標準,PC 可以在自動控制和管理平臺之間建立一種最好的接口,標準化的程序接口還保證了不同廠家的軟硬件產品的數據交換,切實解決它們之間的通訊障礙。
3.6電氣自動化生產安全化。
我國電氣自動化企業應當認識到安防行業技術多系統集成一體化的大趨勢。強調安全控制系統和非安全控制系統的集成。讓客戶在現有的非安全控制系統的基礎上,以較低的開發設計成本實現自己的安全方案。也同樣是我們目前應該思考的問題之一,電氣自動化安全系統與產品將會成為未來自動化領域的一個亮點。
3.7 操作人員專業化。
電氣自動化系統設計與安裝時,往往忽略對那些將直接接觸控制設備人員培訓工作,這是通常認為實際運行設備時進行人員培訓比較容易,許多生產廠家及工程部門直到系統安裝運行之后,才開始對操作人員及維護人員進行系統培訓,系統安裝過程中,隨時讓將來最張要維護和操作該設備人員了解安裝過程,這將使他們對新系統有感性認識。
4 國外電氣自動化發展方向
4.1 法國用戶通信接口試驗,稱為 ICC
其主要功能不但引入了實時讀表,停電控制和遠程管理,并使用戶能了解自己用電的實時電價,從而能優化自己用電的管理,優化用電是根據電價制度的規定,選擇自己用電設備和時間,或在不同時段停用一部分設備,ICC 能使用戶使用幾條簡單的指令控制用電,并和供電人員通信,實施用戶自己的最佳用電計劃。
4.2 西班牙和法國一起進行研發,主要目標是家庭電能應用的優化與管理,一部分是一臺咨詢配置機,可以用來為用戶提出最優配置的咨詢建議,這臺咨詢機設置在電力公司的客服中心,另一部分是進行用電時的能量管理系統,有一臺主控制器和若干智能插頭,智能插頭的作用是通過PLC 和用戶通信,實現削峰填谷等管理操作,并根據用戶想要的舒適性要求和生活習慣,提供既優化經濟又舒適滿意的用電。
4.3 意大利開發的家庭用電智能助理
改進對用戶的服務,是提高電力公司競爭力的重要手段,通過改進自身信息系統可以提高服務水平,德國西門子公司推行一種公司信息集成化系統,把配電管理系統與網絡規劃整合,這是信息化發展的趨勢。
5 結論
電氣自動化系統具有實時性好,自動化水平高,管理功能強等特點,能提高供電可靠性和電能質量,改善對用戶的服務,具有顯著的經濟優越性和良好的社會綜合效益,因此我們必須通過科學發展,實現電氣自動化技術的可持續發展。
參考文獻
【關鍵詞】電氣自動化;現場總線;接口標準;安全;信息化
一、發展電氣自動化技術的重要性
隨著時代的進步,世界開始進入新技術革命時代,在利用信息的過程中,首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息,現代工業生產過程中,要用各種自動化設備來監視和控制整個生產過程。使各個設備能夠在工作過程中呈現出最佳狀態,生產出最好的產品。
信息化時代已經先一步到達,如果我們沒有實現工業化,那信息化就更不可能完成,因為信息和工業化有著密不可分的關系。當然,也不可能先把工業化發展的很好再去發展信息化,這樣做只會使我們的發展速度變的更慢。所以,工業自動化就是將信息化和工業化一起發展,大力發展工業電氣自動化技術,既可以對傳統產業有所幫助,又可以加快信息化的發展,以實現我國電氣的全面工業化。
二、我國電氣自動化的發展現狀
(一)電氣自動化的發展歷程
1、20世紀50年代
電氣自動化的誕生可追溯到二十世紀五十年代,這是電氣設備的偉大轉變。隨著現代化電子技術的不斷發展,電氣自動化是集多種電子技術、信息技術為一體的綜合性學科,得到了較快的發展。
2、20世紀70年代
20 世紀70年代,通訊技術的發展促進了技術的自動化與智能化,此時電氣自動化的內部結構也不斷復雜,并大規模的實現發展。
3、20世紀80年代
電氣自動化技術的發展越來越快,并成為了現代化科學技術的重要組成部分,另外,電氣自動化技術的發展還有效的推動了我國其他領域的發展,并在各個行業中發揮著重要的作用,具有一定的現實意義。
(二)電氣自動化的發展現狀
1、平臺開放式發展
OPC(OLE for Process Control)技術的出現,IEC61131 的頒布,以及Microsoft 的 Windows 平臺的廣泛應用, 使得未來的電氣技術的結合,計算機日益發揮著不可替代的作用。
(1)IEC61131 標準使得編程接口標準化。
目前,世界上有 200多家 PLC廠商,近 400 種 PLC產品,不同產品的編程語言和表達方式各不相同,IEC61131 使得各控制系統廠商的產品的編程接口標準化。IEC61131 同時定義了它們的語法和語義。這就意味著不會有其他的非標準的方言。IEC61131 已成為了一個國際化的標準,正被各大控制系統廠商廣泛采納。結構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。
(2)Windows 正成為事實上的工控標準平臺
微軟的技術如Windows NT、Windows CE 和 Internet Explore 已經正在成為工業控制的標準平臺、語言和規范。PC和網絡技術已經在商業和企業管理中得到普及。在電氣自動化領域,基于 PC的人機界面已經成為主流,基于 PC的控制系統以其靈活性和易于集成的特點正在被更多的用戶所采納。在控制層采用 Windows 作為操作系統平臺的好處就是其易于使用和維護以及與辦公平臺簡單的集成。
2、現場總線和分布式控制系統的應用
現場總線(Profibus、FF、Interbus等)是一種串行的連接智能設備和自動化系統的數字式、雙向傳輸的分支結構的通訊總線。它通過一根串行電纜將位于中央控制室內的工業計算機、監視/控制軟件和 PLC 的 CPU 與位于現場的遠程I/O站、變頻器、智能儀表、馬達啟動器、低壓斷路器等連接起來,并將這些現場設備的大量信息采集到中央控制器上來。分布式控制意味著 PLC、I/O 模塊和現場設備通過總線連接起來,將輸入/輸出模塊轉換成現場檢測器和執行器。
3、與IT平臺的結合
如今一些企業已經做到了將IT技術與電氣自動化技術相結合,電子商務也迅速的融合進來,加大了技術含量。因為企業的業務數據處理系統要對當前生產過程中的數據進行實時的存取。另一方面,信息技術橫向擴展到自動化的設備、機器和系統當中,并且還滲透到產品的各個層面,除了傳感器以外還有控制器與儀表。
4、與物理科學的聯系更加緊密
二十世紀末,工業的不斷發展促進了電氣自動化的發展。首先,固體電子學是隨著三級電子管的發明以及各種集成電路制造技術的發展不斷發展起來的,這在很大程度上促進了電氣工程的進一步發展;其次, 物理學科仍然是現在及未來電氣自動化發展的關節學科;最后,隨著社會的發展,電氣自動化的發展領域已經逐漸拓展到生物學科、光子學科中。
三、電氣自動化的發展方向展望及發展建議
(一)電氣自動化的發展方向展望
1、電氣自動化系統結構通用化
電氣自動化系統結構通用化對于一個成功的電氣自動化控制系統來說非常重要。整個企業的網絡結構應保證現場控制設備、計算機監督系統、企業管理系統之間的數據通訊暢通無阻。企業管理層可通過 Internet/Intranet對現場設備進行實時監督。
2、電氣自動化系統程序接口標準化
基于微軟公司的標準和技術,如 Windows XP、OPC 和 ActiveX,減少了工程時間和費用,方便了電氣自動化系統和辦公系統的數據交換與共享。在與企業的MES系統、ERP系統連接時,基于PC平臺的自動化解決方案至關重要。使用 Windows XP 作為操作系統,使用 TCP/IP作為辦公環境的通訊標準,PC可以在自動控制和管理平臺之間建立一種最好的接口。標準化的程序接口還保證了不同廠家的軟硬件產品的數據交換,切實解決它們之間的通訊障礙。
3、電氣自動化生產安全化
我國的電氣自動化生產企業已經有安防行業技術多系統集成一體化的趨勢和走向,將安全控制系統和非安全控制系統集合在一起,使用戶在目前的非安全控制系統的基礎上來實現自己的安全方案,并且幫助用戶減少了人力、財力的浪費,同時,它的自動化安全系統和產品將會成為未來的一個亮點,這也是電氣自動化現在和以后的發展趨勢。首先從安全等級最高的應有領域入手,逐漸的蔓延到其他安全等級低的領域。從軟件到硬件,從工廠生產設備到網絡層進行電氣自動化系統的運用,并且努力的進行電氣自動化安全防范系統研發。
4、系統平臺的開放化和信息化
開放化是實現管理、決策、設計、控制和制造一體化的關鍵,也是計算機網絡實現信息實時交換和共享的重要基礎設施。與外界建立一個接口實現與外界網絡的連接,它廣泛的被應用在電力系統各元件和局部系統的監視、調節、管理控制上,是電力系統運動技術、信息管理、調度自動化等方面的技術核心。
(二)促進電氣自動化深入發展的建議
1、提高現有產品的質量和可靠性
電氣自動化生產企業要充分的提高產品的質量和可靠性,并且進一步開發和拓展產品的新功能。目前,一些企業已經研發出了具有通信功能的自動化產品,而且它的通信模塊有很好的開放性和可靠性,方便與控制網絡連接,這種產品可運用于煤礦行業中,它能夠判斷機電設備和周圍環境的狀態,使設備在工作的時候,對采集的參數進行分析,及時的判斷出故障及故障原因。
2、關注新技術的發展
電氣自動化企業要不斷的吸收高新技術的營養,這樣才能為促進電氣自動化技術的發展。同時,還要全面的把握“科學發展觀”的內涵和實質,結合社會實際情況和行業的特征,認真尋找與新技術之間的差距,總結經驗和教訓,并且轉變發展觀念,調整發展思路,將科學發展觀貫徹到科學技術和電氣自動化技術中,這樣才能進一步實現電氣自動化技術的現代化、國際化和全球化。
參考文獻:
[1]李愛民.電氣自動化的發展趨勢以及在電力系統中的應用[J].科技資訊,2012.27.
關鍵詞:電氣自動化;改革與發展;機遇與挑戰;技術革新
1電氣自動化行業發展背景
我國隨著社會的發展、技術也有很大的進步,一些工程含量的科技是越來越高,還有許多的現代化業務、自動化、智能化等,無不需要電氣專業參與配合。經過幾十年的發展,我國電氣自動化技術取得顯著進步,我國目前已經形成了中低檔電氣自動化產品以國內企業為主;
2電氣自動化行業技術變革與行業革新
2.1技術變革可能會改變行業競爭格局
電器的自動化也是也有很多的學科的相互的學科技術。電氣自動化生產企業能否選擇合理的技術研究路線,決定著未來在關鍵技術領域能否實現突破,保持在技術上的領先性。由于電氣自動化的組成元件都含有較高的科技技術,很多生產企業在關鍵技術上都沒有自主知識產權。
2.2行業革新能力是競爭力的重要組成部分
生產企業只有不斷地加大產品的研發投入,加快創新產品和升級產品的推出,才能為產品爭奪更多的市場價機會,也才能維護好企業與客戶之間長期穩定的關系,以保證人民幣升值所帶來的風險。企業增強競爭力的方式主要有兩類:一是革新產品和服務,這能實現競爭力的突增;二是企業內部經營管理的改進,這能循序漸進提升企業整體競爭力。因此,企業在建立和維護競爭力時,要重視經營管理的改進,更應該重視產品革新能力。
2.3行業多方面關鍵技術尚待突破
電氣自動化是一種傳統產業,而又是深受科技發展影響的產業。我國目前已經成為全球電氣自動化制造基地,行業內所有知名品牌都在中國生產制造,整個產業鏈的工藝水平已經積累了相當的高度,完全達到世界一流的領先水平,但產品檔次相對較低。另外,國際上知名品牌的電氣自動化生產企業紛紛向以中國大陸為中心的亞洲地區轉移,并通過建立生產工廠的方式掠奪市場份額。由此都可以看出,技術是生產企業站穩市場的關鍵環節,生產企業只有不斷地進行技術革新和突破才能在戰略上取得勝利。目前,在我國電氣自動化行業尚有七類主要的自動化產品還與國外產品存在著較大的差距,具體分別為:分散控制系統;可編程序控制器;核電控制系統及儀表集成;高精度智能壓力/差壓變送器;智能執行器;質量流量器;流程分析儀器及系統。這就為國內企業縮小差距,進一步提高自身產品的科技含量,研發與生產出更多更好的具有自主知識產權的自動化控制系統與產品,加大自主創新的發展力度,提供了更多、更大的空間。
3電氣自動化行業內競爭分析
3.1行業競爭格局分析
國際技術一體化將國外先進產品和技術引進國內,為我國電氣自動化產業提供了跳躍式發展機會,同時也為國際知名品牌產品擴大了市場。當今世界技術的高度普及和融合使得我們可以盡可能多地采用世界上先進、成熟的產品和技術來開發自己的設備或系統,發揮自身的技術及其他方面的優勢實現跳躍式發展。在使用先進技術的同時,通過技術屏障和捆綁銷售,各國際品牌產品在中國市場的銷售得到了大幅提高。我國低成本的技術勞動力數量大、水平高,吸引外商投資辦廠。因此,很多國外產業向中國轉移,電氣制造行業內的知名廠商先后將生產線轉移到國內沿海地區。
3.2競爭組群分析
我國電氣自動化行業以巨大的市場為基礎和依托,具有極大的成長空間。其發展前景良好,整個行業市場化程度較高。觀察企業類型中大規模企業很少,中小型企業數目居多,可知該行業集中度不高,行業內企業較多,競爭激烈,環境比較錯綜復雜。從市場表現及綜合實力的角度看,電氣自動化行業大致可以分為三個競爭群組。由于該群組的品牌市場占有率很高,其他群組企業和新進入者突破難度很大。按照競爭組群理論,處于同一競爭群組中的企業可能在競爭策略、分銷渠道、產品質量和價格區間等方面相似,競爭也最為直接和激烈;隨著競爭的延續,不同群組企業的競爭地位可能發生轉換,競爭群組的數量也會發生變化,甚至整個行業競爭格局徹底改變。
3.3競爭格局變化趨勢
目前,我國電氣自動化行業的技術門檻相對較低,隨著市場規模的增長大量的競爭對手開始進入電氣自動化市場。未來的競爭主要是實力以及技術之間的競爭,企業采用各自的研發優勢,加快由科技優勢向產品優勢的轉化,加強了高、精、尖、新制冷技術的研究,帶動了電氣自動化行業整體水平的創新發展。根據市場的不同需求,相繼開發出不同產品,形成了產品優勢,全面細致地占領了電氣自動化市場。高新技術帶來的產品科技化、多樣化,成為電氣自動化市場的主流,也極大地拓寬了產品的發展空間。
4行業發展前景預測
電力電子技術和微機控制技術等電氣自動化行業是高新技術產業的重要組成部分,智能控制電器及電氣控制設備、自動控制系統及生產線廣泛應用于工業、農業、國防等領域,在國民經濟中有著舉足輕重的作用。電氣自動化的發展趨勢應該是分布式、開放化和信息化。未來行業發展的趨勢有以下幾點:
4.1系統監控的綜合化
由于電氣設備已經日趨通用化、模塊化、系列化,可以做到組態靈活;計算機所有功能選擇均能通過屏幕軟件按鈕直接完成,為系統監控的綜合化提供了必要的基礎。因為采用綜合監控的形式,可以構成雙重或多重冗余,對提高系統或者全船整體可靠性是有積極意義的。