时间:2023-05-29 18:25:02
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇智能控制仪表,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
随着水泥行业“信息化与工业化深度融合”工作的逐步推进,智能控制系统在水泥行业的应用得到越来越广泛的重视,如浙江邦业科技有限公司的CAM智能控制系统,已经在国内多家行业标杆企业成功应用。智能控制系统的效益是多层次的:在操作层面,智能控制系统取代了人工操作,大幅提升了劳动生产率,将操作人员从日常繁杂的简单操作中解放出来,从“操作员”的层面转化为“监督者/优化者”的角色。而在生产层面,智能控制系统通过其内置的强大算法实现了精细化操作,从而大幅提升了生产过程各关键变量的稳定性,最终保障了窑热工制度的稳定性,从而带来资源和能源浪费减少、产品质量提高和设备运转率提高等多方面的效益,[4]。然而,劳动生产率的提升也意味着关注度的下降。因此,在智能控制系统取代人工操作之后,如何保障系统长期稳定运行,如何避免系统或者仪表故障等偶发故障导致控制系统“误动作”或“不动作”,也是生产企业和智能系统供应商所必须直面的问题。作为水泥行业智能控制系统的领军企业,浙江邦业科技有限公司有着丰富的实施经验,也制定了安全保护技术的企业规范。本文将以“CAM系统”为例,详细阐述智能控制的安全保护技术原理与实施案例。
2智能控制系统安全保护技术原理
根据本公司多年项目实施的经验总结,智能控制系统的安全隐患主要存在于三个方面,即数据通讯故障、仪表故障、控制模式切换故障,并针对这三大隐患开发出了“通讯状态自动侦测与保护技术”、“仪表故障自动侦测与保护技术”和“双向无扰切换”三项技术。更进一步,开发出了“操作安全边界约束与运行”技术,使系统始终运行在安全边界内。下面分章节介绍这四项安全保护技术。
2.1通讯状态自动侦测与保护技术由于其智能控制系统算法的复杂性,及避免对DCS系统形成干扰,一般而言,智能控制系统运行在独立的智能控制上位机,通过OPC接口与DCS系统进行双向数据通信。为保证数据安全,两者之间还需要安装防火墙。在上述网络架构中,服务器、防火墙、网卡、网线等硬件,操作系统、OPC服务器、智能控制系统等软件,都可能存在故障。而任何故障出现,都会导致数据通讯中断,这时智能控制系统无法正常操作。从安全角度上看,安全保护系统必须能自动识别数据通讯故障,报警提示操作人员,并自动切换回手工操作模式。通信故障的识别是通过“心跳/看门狗”机制实现的。智能控制系统定期发送特定的信号给DCS,称为“心跳”;而DCS系统则增加“看门狗”逻辑,定期自动检测该信号。如在约定时间内未检测到该信号,则认为通信故障,发出报警并将控制系统切换回手工操作模式。
2.2关联仪表故障为追求强大的控制性能,智能控制系统往往关联了非常多的输入信号,如温度、压力、流量、液位等。信号的好坏对智能控制系统正确运行意义重大,对水泥这类仪表故障率高的过程更是如此。从安全角度上看,控制系统必须能自动识别仪表故障,并根据仪表的重要程度执行不同的动作。仪表故障的识别有三种不同的方法。最简单的一种方法是范围检查,如信号超过预先设定的上下限,则判定为仪表故障。这种方法虽然简单但仍有效,能区分出大部分测量元件损坏所造成的故障。第二种方法是监测信号的变化率,如果信号在短期内发生跳变(即变化率超过限制),即可判定为仪表故障。这种方法要比第一种方法有更好的故障识别率。第三种方法是平值检查,如信号在一定时间内保持不变,则判定为仪表故障。这种方法适用于检测部分现场总线仪表的通讯故障。这三种方法要根据测量信号的实际情况选择或者叠加使用。而在识别仪表故障后,则需根据仪表重要度和损坏时间进行分级,执行不同的操作。一般而言,操作可分为三级:第一级,将故障仪表从控制系统中切除;第二级,将控制系统中部分回路切除;第三级,将整个控制系统切除。
2.3双向无扰切换所谓双向无扰切换,指智能控制模式切换到手工操作模式时,以及从手工操作模式切换到智能控制模式时,各控制回路能平稳过渡,不会出现任何跳变而导致过程不稳定。如果出现跳变,则称之为“模式切换故障”。为实现双向无扰切换,消除“模式切换故障”,必须实现双向跟踪,即:在智能控制模式时,手工控制的设定值自动跟踪智能控制的设定值。在手工控制模式时,智能控制的设定值自动跟踪手工控制的设定值。
2.4安全边界约束与运行技术智能控制系统是一种强大的辅助工具,能帮助操作人员实现更精细化操作,但其仍在操作人员监督下运行。从安全的角度来看,操作人员需设定合理的调节范围,称之为安全边界;而智能控制系统必需时刻保持在安全边界内运行。这可以看成一种“授权”的机制。这种机制可以很好地保障智能控制系统在极端情况下仍处于安全范围,避免出现重大的安全事故。安全边界约束一般包含两部分:变化率的限制和上下限限制。所谓变化率限制,是指操纵变量在两个执行周期内,其变化率不超过约定的限值。所谓上下限限制,是指操纵变量的值始终保持在约定的限制范围内。
3安全保护逻辑的实施案例
安全保护系统包含的内容很多,其部分在智能控制系统中实现,部分在DCS端实现。对于在智能控制系统中实现的部分,由于编程相对简单,本文不再赘述。
3.1通讯状态自动侦测与保护所谓通讯状态侦测和保护就是当通讯正常的时候,CAM智能控制系统以30S的周期发送信号1给DCS系统,DCS收到信号后,通过程序处理,将此信号复位为0。这样控制器与DCS之间的通讯一直出现交替的0和1状态,如果超过控制器2个周期以上,即通讯状态一直为1或者一直为0,表示通讯异常,系统就会出现报警,提醒相关人员进行处理,通讯恢复正常后,需要进行复位消除报警。
3.2仪表故障自动侦测1)仪表故障自动侦测程序主要为了保护我们控制的目标仪表的准确性,在安全生产过程中如果在短时间内仪表数值的变化超过一定的范围,我们即认为该仪表出现故障,它显示的数值不作为控制的手段,所以智能控制系统会自动切除该变量的控制权,并弹出报警提醒操作人员。
3.3双向无扰切换程序保护1)智能控制系统未投入时,操纵变量的动作与原DCS的数值一致,即智能控制系统输出的变量自动跟踪原DCS的变量2)智能控制系统投入时,操纵变量的动作由智能控制器程序自动跟踪,自动调节,原DCS变量自动跟踪智能控制器输出的变量
3.4安全连锁和边界保护技术1)安全连锁主要是控制器总开关在投入的前提下,各个控制器的回路才可以正常进行控制。当通讯中断立即弹出报警并且自动切除总开关如果总开关切除,立即切除控制器的所有分回路开关2)操作安全边界约束主要预防操纵变量在投用智能控制系统的过程中出现大幅度的变化或者误动作,它的动作范围只能在图中红色框的高低限范围内动作,它的高低限数值即为操作安全边界约束也叫硬约束。
4结论
关键词:高炉喷煤;智能控制;网络通信
高炉喷煤对现代高炉炼铁技术来说是一项重要的技术革命。高炉喷煤技术发展很快,自动控制水平在不断提高。如何将智能通信技术更好的融合到自动控制中,这不仅是各自动化厂商所追求的目标,也是各高炉喷煤用户所希望达到的要求。本文重点涉及高炉喷煤智能控制系统。
1 传统控制方式
高炉喷煤传统的控制方式采用物理连线的方式交换信号,即给煤机仪表、给煤机变频器和引风机变频器与PLC之间分别通过物理连线的方式交换信号,给煤机仪表输出瞬时流量信号(4-20mA)给PLC,PLC输出设定值信号(4-20mA)给给煤机仪表;PLC输出4-20mA信号给引风机变频器,从而控制引风机的转速。这种传统控制方式在信号交换过程中带来了通信速率低,数据传输不稳定,控制线路较为繁杂,而且成本高的问题。
2 智能通信方案
高炉喷煤智能控制系统,主要包括系统监控、系统数据处理、系统控制;其中系统监控端包括多个PC终端,系统数据处理端为多个PLC控制器,系统控制包括多个给煤机称重仪表、给煤机变频器以及引风机变频器等。PC终端通过工业以太网与PLC控制器连接,给煤机称重仪表通过串口通信模块采用RS485通信方式与PLC控制器之间进行数据交互,远程I/O模块(如ET200)、给煤机变频器以及引风机变频器等通过Profibus-DP协议与PLC控制器进行数据传输,系统具体通信网络如图1所示。
PLC控制器从给煤机变频器VVVF、引风机变频器VVVF读取状态信号(运行、反馈频率、电流等),将这些信号送往PC终端。PC终端据此可以发送指令(启停、控制频率等)到PLC控制器,经过PLC控制器运算,由PLC控制器传送至给煤机变频器、引风机变频器,控制给煤机变频器、引风机变频器的运转。
PLC控制器作为主站,从给煤机称重仪表DXK读取信号(运行、手/自、瞬时流量、累计流量等),将这些信号送往PC终端。PC终端据此可以发送指令(流量设定)到PLC控制器,由PLC控制器直接传送至给煤机称重仪表。
3 通信实现
在此以淮钢喷煤控制系统为例,淮钢喷煤配置为:2台定量敞开式给煤机和1台定量封闭式给煤机。新增1台280KW引风机,采用6SE70变频器控制。
3.1 变频器与PLC之间的DP通信
本系统共有4台变频器,均为西门子变频器,其中3台为MM440(6SE6440-2UD23-0BA1),1台为6SE70(6SE7036-0EK60)。通过西门子通信配置完成变频器与PLC(6ES7 414-2XK05-0AB0)之间的DP通信,具体通信配置如图2所示。
根据控制要求,通信子程序如图3所示。
3.2 仪表与PLC之间的RS485通信
本系统共有3台给煤机仪表,型号均为DXK。通过使用串口通信模块CP440完成仪表与PLC之间的RS485通信。要通过CP440通讯模块实现同DXK仪表之间的通讯,PLC程序的设计主要包括读数据命令程序、写数据命令程序、故障处理程序设计以及对读取到的数据进行处理的程序等。主程序流程图如图4所示。
3.2.1 CP440读数据程序的设计
系统有3块仪表,在此采用轮询的方式访问每块仪表,而对于发送读取数据的DB块仅是仪表地址和BCD校验码不相同,因此,所有的仪表采用一个相同的DB块来执行,根据不同的仪表号修改相应的BCD校验码和仪表地址。
仪表地址的修改采用循环时间和计数方式来实现。每次循环,仪表号加1,直到3为止,然后回到地址1重复执行。数据传送由写操作和读操作组成,具体程序如图5、图6所示。
3.2.2 CP440写数据程序的设计
由于系统对仪表进行写数据操作不是一个连续的过程,只是在需要的时候才发送命令到仪表中,因此,发送写数据程序不能采用连续调用方式,而是采用脉冲调用方式,同时在发送写数据命令时,一定要屏蔽读数据命令的发送。写数据PLC程序设计如图7所示。
对于写数据命令程序块,主要完成填写BCD码计算、仪表地址的修改和设置数据的填写,最后调用发送相应功能块将数据发送到对应的仪表。
4 结论
该控制系统主要设备之间均采用通信方式进行交换数据,而从解决传统控制系统采用物理连线的方式进行数据交换所存在的问题。实践证明:该控制系统运行稳定、数据交换更加可靠、控制过程更加简单、控制成本更为降低,从而进一步提高了淮钢喷煤智能控制水平,同时,对于同类项目也具有较大的推广价值。
[参考文献]
[1]刘华波,何文雪,王雪,等.西门子S7-300/400PLC编程与应用[M].北京: 机械工业出版社,2011.
[2]郭斌,祁学东,冯大博,等.西门子S7-400PLC在高炉喷煤控制系统中的应用[J].自动化与仪器仪表,2010,(6):79-80.
关键词:智能可编程保护泵站智能控制
一般的泵站智能控制系统基本结构
泵站自动智能控制系统面向新建、扩建或改建的大、中、小型灌溉、排水及工业、城镇供水泵站的自动化智能控制,实现泵站的无人值班、远程智能控制、优化调度及经济运行。
泵站自动智能控制系统对全站泵组、电气系统、公用油、水、气系统、闸门控制系统、励磁系统及直流系统进行有效监视和控制,保证泵站更加安全、可靠、经济的运行,实现泵站无人值班(无人值守)的目标。
1、1泵站智能控制系统由以下组成:
上位机
泵站自动智能控制系统的上位机智能控制软件可选用力控、(i)FIX、WinCC、InTouch、组态王等组态软件。
现地控制单元LCU
现地控制单元可选用可编程控制器(PLC)为主并配以各种专用功能装置,国内采用较为流行的PLC主要有Siemens公司的S7系列,GE公司的90-30系列、90-70系列,MODICON公司的TSX QuantuPowerSafe、PremiuPowerSafe,以及AB公司的SLC500系列和ABB公司的MODECELL系列。
1、2系统典型配置
系统由主机、工控机、UPS、打印机、PLC、配电柜、传感器以及相应的应用软件和系统软件等组成。主机(操作员站)可采用PC机或服务器,通讯机采用PC机,当地工控机采用一体化PC工控机。
系统中PLC负责控制泵组的启停、闸门的启闭和开度、变电站和泵用电开关的分合、辅助设备油、气、水的自动控制。监视电机、电路故障;监视水位、水质、电量、温度及压力等是否有越限,并随时将这些信息报告给工控机。工控机对接收的数据和格式进行合理性校验,按数据类别进行分类、格式化,对水文数据进行时段处理,建立数据库,并用图形、图表及文字等形式将这些信息显示在显示器上。
系统通过各类传感器、智能仪表采集水位、流量、压力、温度、电量等模拟量、开关量、脉冲量和温度量
系统的配置和设备选型符合计算机技术发展迅速的特点,充分利用计算机领域的先进技术,并结合泵站自动化程度要求高的特点,使泵站运行管理智能化,并能方便地完成与其他管理信息计算机系统的连接。系统软硬件均采用模块化、结构化设计,具有高度的可靠性、安全性、实时性、实用性、灵活性和便于扩充。智能控制系统保证与泵站同步投运。
但是从以上的描述可以看出,除了泵站智能控制系统的PLC、LCU等设备以外,泵站的电力仍然需要配备完善的微机继电保护单元、智能配电仪表。并且在泵站的运行中占据了很重要的地位。
泵站智能控制中的LCU的组成
在泵站智能控制系统中,LCU(现地控制单元)典型的功能如下:
变电站LCU通过Modbus 网络实现与EP2013E继保单元、QP550,QP450测量单元、多功能电度表、micrologic5.0p低压400V智能测控单元、220V直流电源装置的通讯。主变、站变、35kV和6kV母线PT等设备的部分信号通过硬布线接入变电站LCU的I/O模块,以满足供电部门的要求和事件顺序记录(SOE)分辨率的需要,便于故障的分析和处理。如下图:
LCU实现了PLC的控制功能,通过与微机继电保护通讯实现了对电力的保护,通过与智能配电仪表的实现了对电力的智能控制。但是,这样的实现方案有以下的缺点:
可靠性低:由于组成的部件多,连接线多,出错的可能性大。
安装困难,占空间大
成本高
调试复杂,时间长,费用大:多个不同的产品互联,很难调试。
PowerSafe智能全可编程保护管理单元
随着计算机技术的发展,微机继电保护发展到了一个崭新的高度,新一代的可编程保护管理单元能够涵盖继电保护、PLC、电力智能控制的全部功能。
以美国电气控制公司(ELECON)系列可编程保护管理单元为例:
PowerSafe是ELECON研发的成套新一代可编程保护管理单元。产品采用大容量、资源冗余设计,适用于110KV及以下电压等级电网的保护、控制、测量和监视。
可编程保护管理单元具备PLC的逻辑可编程功能
POWERSAFE提供支持IEC-61131-3图形可编程标准的PLC逻辑可编程功能。通过配套的SafeLogic软件包就可以在Windows®环境下用逻辑图形符号对保护元件、输入信号、继电器出口、指示灯、故障录波触发等资源进行简单的编程,形象直观。PLC功能使泵站监控系统所需要的自动化功能和顺序逻辑控制功能集成到一个装置中。
可编程保护管理单元具备多总线通信
POWERSAFE支持RS485总线、光纤、CAN现场总线或以太网通信网络形态,以满足不同用户、不同工业现场、不同网络环境、不同规模的系统对通信和网络结构的要求。支持双网模式,并行或以热备用方式工作。从而进一步提高了通信的可靠性。可以使用IEC60870-5-103规约 或者Modbus RTU规约实现与上层设备的通信。
可编程保护管理单元具备丰富的接口资源
POWERSAFE提供的接口资源包括:8个交流电流、4个交流电压输入;3个4-20mA/0-5V RTD输入信号;16路或32路开关量输入(交直流两用)、11路或16路开关量输出;通信接口有1个RS485,1对光纤,1个RS232调试口,1个CAN,以及2个以太网。
高可靠性设计
POWERSAFE本着稳定可靠、经久耐用的设计原则,全部采用工业级元器件、所有与外界的连接均做到了充分的电气隔离,并内置抗雷击保护电路和电源滤波器。专业的EMC设计。对装置输入电源、模拟和数字电源进行实时监测,配合完善的在线自检测试程序,从根本上保证了其运行的可靠性。对输入电源的监视使得POWERSAFE在停电之前将重要数据及时保存。
全面的事故分析记录
POWERSAFE能为用户提供的用于事故分析诊断的信息有8次故障录波和100条SOE。其中,每次故障录波的长度为故障前4后24共28个周波,每周波32点采样,实时记录包括9个交流量、32个开入、16个开出量、所有保护模块的状态;SOE除了记录各种保护动作信息外,还记录经过滤波的开入变位,以及其它有助于事故分析的信息,包括装置上电、装置掉电、装置复位、信号复归、遥控操作、就地操作、修改保护定值、装置自检错误、装置超温等信息。借助于SafeLogic软件包可以对故障录波进行详尽直观的分析。
高精度测量
POWERSAFE的测量功能包括对IA、IB、IC、I0、UA、UB、UC、UAB(UAB1)、UBC(UBC1)、UCA(UCA1)、U0、UAB2、UBC2、UCA2、P、Q、f、fs、PF的精准测量,以及对正向kWh、反向kWh、正向kVarh、反向kVarh的计量。其中电压、电流和功率因数的测量精度达到了0.2级,功率、电度的精度达到了0.5级,测频偏差最大±0.01Hz。采用频率跟踪技术,实时监视系统频率的变化,实时调整数据采样的时间间隔,可以彻底消除基频波动引起的计算误差,能保证在基频偏离工频50Hz很大的情况下准确计算出当时系统的基频分量、谐波分量和序分量。并且,POWERSAFE的测频通道可以自动切换,只要有交流电输入,就有频率值。
精准的校时
POWERSAFE的校时有三种:人工装置面板校时,通信校时和IRIG-B码校时。其中,人工装置面板校时为粗校时,无精度可言,一般用于调试;通信校时的精度小于±100ms;而IRIG-B码校时的精度小于或等于±1ms。精准的校时保证了故障录波和SOE信息的可信度,提升了它们在事故分析中的价值。尤其,即使POWERSAFE发生复位或短暂掉电,也不影响它的时钟精度。
功能齐全、使用方便的面板
POWERSAFE的面板设计美观、简洁,使用方便、简单。大液晶显示屏上可以显示主接线图,开关和隔刀、地刀的实时位置,也可以同时显示测量实时值。使用4个用于设备控制的按键(对象选择、分、合、就地控制)就可以对主接线图中的设备进行分或合操作。POWERSAFE的面板显示有两个由用户定义的主画面(包括泵的运行状态画面),用户可根据需要,在SafeLogic上将常用的信息定义在两个主画面上,查看起来极其方便。此外,POWERSAFE的面板还包括8个可以编程的3色LED指示灯,1个用于就地/远方控制切换的按键和对应的3个位置指示灯,1个信号复归按键和一套由上、下、左、右4个按键、1个退出、1个确认按键组成的人机交互键。人机界面有两个用户级别,浏览级和控制级。浏览级用于日常的测量和监视,而控制级可用于设定参数和保护定值、就地操作。
POWERSAFE的人机交互有充分的提示信息,易学易会。
智能可编程保护管理单元在泵站智能控制中的应用
由于智能可编程保护管理单元具备PLC、LCU、继电保护、电力仪表等全部的功能,完全可以应用在泵站智能控制中。
每个PowerSafe可编程保护管理单元具备以下设备的功能:
完善的继电保护功能;
全面的电力测量功能,完全取代智能配电仪表
模拟输入,可接入温度变送器,取代温度巡检仪。
最多可扩展32DI,16DO的可编程节点,取代PLC
可以组态的大屏幕液晶显示,取代显示面板。
多总线通信,不需要其他的通讯辅助设备。
结论
关键词:智能小区;以太控制网;家庭控制终端;蓝牙;
信息化、智能化如今已经成为一种潮流。智能化的家居系统、智能化的建筑,已经成为人们生活中的重要组成部分。智能小区概念的提出已久,技术也日趋成熟,但在某些场合,现今常用的基于总线技术的系统存在一些局限性,如需对建筑做大量的布线规划、布线后改变布线结构困难、与Internet融合较困难等。如果将以太控制网引入智能小区的网络建设中,同时广泛应用无线网络技术,使无线和有线网络进行相互补充,这样既可解决小区控制网络与Internet融合的问题,又可较好地解决布线问题。
1智能小区与无线网络技术
1.1 智能小区
智能小区指的是具有小区智能化系统的小区。所谓小区智能化系统,指的是在现代计算机网络和通信技术的基础上,将传统的土木建筑技术与计算机技术、自动控制技术、通信与信息处理技术、多媒体技术等先进技术相结合的自动化和综合信息网络系统。
智能小区的根本特征在于网络化,网络化是小区智能化系统实现的前提和基础。随着网络和通信技术的发展,Internet,Intranet和Infranet三网的融合成为可能,并成为未来发展的趋势。
目前国内智能小区的建设大致有利用电话网的系统、 基于单独布线的系统和基于有线电视网的系统3种类型。其中基于LonWorks现场总线技术单独布线的系统在我国得到了很好的推广和应用。
1.2智能小区局域以太网
智能小区局域网一般涵盖若干标用户住宅楼、小区管理控制中心、小区公共会所、小区物业管理公司以及区内各类集团用户,并通过一定的方式与小区智能控制网连接。网络设计要求采用可靠、先进、成熟的技术;所有信息点具有交换能力;支持虚网划分;支持多媒体应用;能进行良好的网络管理;具有良好的扩充性和升级能力。整个网络包括广域网(internet、各专业网)接入、小区网络系统及小区网络智能控制中心。
1.3无线网络技术
无线网络技术是21世纪全球信息技术发展的重要标志之一。无线接入、无线局域网等技术在最近几年得到了蓬勃发展。其中Bluetooth,802.11等技术已经日趋成熟。
Bluetooth是1998年由Ericsson,IBM,Intel,Nokia和Toshiba五家联合发起制定的近距离无线通信技术标准,具有低成本、短距离、小范围等特点。Bluetooth在发射功率为0 dB(1 mW)时通信距离为10 m,当发射功率提高到20 dB(100 mW)时为100 m。Bluetooth工作在无需申请许可证的2.4 GHz的ISM频段,采用FHSS技术,具有较强的抗干扰能力。遵循Bluetooth协议的设备能以无线方式接入Internet,Intranet和Infranet等网络中。Bluetooth采取PPP连接协议,可构成由1个Master(主设备)和7个Slave(从设备)组成的Piconet,如果采用休眠-唤醒方式,则互联设备数不受限制,但最多只能同时激活8个。
2家庭和小区智能控制系统的构建
在将无线网络技术和以太控制网相结合以后,构建的系统可以将整个小区实现无缝隙的智能化。从智能小区各单元的服务对象和工作范围而言,整个智能小区系统可分割成家庭控制终端、大楼管理中心、小区管理中心3个层次。
家庭控制终端负责对家庭中的智能仪表、安防、智能家电等进行综合的控制,并直接和大楼管理中心进行联网通信。大楼管理中心分别和小区管理中心以及家庭控制终端进行连接,一方面对大楼内的公用设施进行控制,另一方面则负责完成小区管理中心和家庭终端之间通信的中间控制。小区管理中心负责整个小区的公用设施及对各大楼的家庭用户的信息进行终端分析和控制。
2.1家庭控制终端和家庭网络
家庭控制终端完成了家庭控制网的集线作用,承担对家庭智能仪表、安防设施等的综合控制及与外部完成通信的功能,起到了小区系统中下位机的作用,是家庭网络和大楼中心进行通信的关键器件。一个基本的家庭控制网络上的终端设备包括各种智能化仪表、安防报警以及各种智能家电、PC等。
方便、灵活、可靠是家庭网络组网的要求。如今,家庭内部的控制网络多以RS485总线构建为主。该种方式组网简单、成本低廉、可靠性较强,但同时也存在不够灵活、布线相对比较复杂的缺点。这种方式特别是对原有普通住宅进行智能化改造时较为复杂。而RS485的这些缺点恰好是无线网络技术的长处,因而在家庭控制网中采用无线技术,对于智能家居系统有很大的意义。
一般情况下,家庭网络范围局限在单个家庭以内,采用蓝牙技术就可满足通信的需要。另一方面,蓝牙技术因其低成本、低功耗、低复杂性、高速率等特点,使得基于其开发的家庭网络系统能被大多数家庭接受。同时,各种嵌入式智能仪表、智能家电的存在和发展也使无线家庭网络的构建成为可能。
Abstract: The establishment and implementation of automatic control system of the sewage treatment plant is a key link of the management from extensive to intensive. With the efficient, reliable and smart algorithms and control strategies, the establishment of the automatic control system can greatly reduce the energy and material consumption of the sewage treatment plant, stabilize control parameters in treatment process and improve water quality. This article discusses the status quo, application and development of sewage treatment intelligent control, for reference.
Key words: sewage treatment; automatic control; intelligent control
中图分类号: U664.9+2 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
随着我国城市化进程的推进,城市建设步伐加快,城市人口增加,城市生活污水和工业废水对河流水质的影响日趋明显。城市污水量的与日俱增,使得污水处理的运行费用也在不断增加,为了珍惜利用地球有限的能源,保护环境,造福社会,如果通过有效的控制能将城市污水处理厂的运行费用节省1%,也是个不小的数字。因此,在这样的行业背景下,污水处理智能化建设作为与城市日常运行息息相关的行业,也越来越受到社会的高度重视。
一、城市污水处理现状分析
近年来,国内外均有学者对污水处理自动控制工艺进行研究,以寻求更精确、更可靠的方法实施自动控制和智能控制。例如,在同步硝化/反硝化的生物滤池中引入了实时曝气控制,建立了基于DO在线监测的反馈控制和基于氨氮 和DO在线监测的串联控制。与传统硝化-反硝化生物曝气滤(BAF)相比,采用实时曝气控制的生物滤池在达到相同处理效果(出水TN<20mg/L)时,曝气量低于传统方法的50%。
又比如,在国外已有的时间和流量程序控制的基础上,我国科研人员提出一种SBR 法有机物浓度控制,使控制过程更定量化和精密化。工业废水 的水质变化很大,当进水有机物浓度高时,为使出水水质达标,应适当增加反应时间使运行更可靠;而当进水有机物浓度低时 可以减少反应时间以节省运行费用。
通过以上对污水处理研究成果的分析,我们可以看出:合理数学模型的建立严重制约着传统污水处理技术的发展。并且建模必须遵循一些比较苛刻的线性化假设,然而实际污水处理系统由于存在复杂性、非线性、时变性、不确定性和不完全性等,因此 采用传统控制理论建立的污水处理自动控制系统在实际工程应用上存在出水水质波动较大等问题。
二、自动化系统设计
设计包括以下几个方面的内容:
⑴ 在线检测仪器仪表设计;
⑵ 计算机测控管理系统设计;
⑶ 仪表及计算机测控管理系统电缆敷设设计
在此,重点介绍前两个方面的内容
1.在线检测仪器仪表设计
仪器仪表的选型主要考虑其工作环境的适应性,特别是传感器直接与污水、污泥接触,极易腐蚀结垢。一旦传感器失灵,再好的自动控制系统也无济于事,故传感器尽量选用非接触式、无阻塞隔膜式、电磁式和可自动清洗式。
根据工艺流程和现代化管理的需要,在工艺流程的各个部分分设电磁流量计、超声波液位计、PH/温度计、浊度、固体悬浮物浓度、氧化还原电位、污泥浓度、污泥界面仪、溶解氧等检测仪表和各类电量变送仪表。这些仪表均选用工业级在线式仪表,并根据安装环境的要求具有相应的防护等级。
仪表设置基于两方面考虑,一方面要满足工艺流程控制的需要,另一方面要满足污水厂管理的需要并按经济实用的原则。
2.计算机测控管理系统设计
这部分设计又包括两个方面的内容,即监控系统设计和现场测控层设计。
监控系统设计遵循以下原则:
⑴ 可靠性:选用稳定可靠的工业控制系统产品,硬件上采用备用冗余技术,简化系统结构,减少出错环节。所有关键设备均选用进口名牌性能价格比高的工业控制产品。
⑵ 先进性:控制系统应技术先进、性能价格比高。
⑶ 灵活性:系统组态灵活,扩展方便,可用性、可维护性好。
⑷ 实时性:控制系统对工况变化适应能力强,控制滞后时间短。
测控系统分为三层,即现场测控层、生产管理层和办公自动化层。其中,现场测控层与生产管理层之间通过10M/100M工业光纤环网进行数据通信和信息交换,生产管理层与办公自动化层之间通过10/100M以太网进行数据通信和信息交换。
1.现场测控层
现场测控层直接面向生产过程,是计算机测控管理系统的基础,它主要由可编程序控制器(PLC)、液晶显示操作员终端和在线检测仪表等组成。
现场测控层包括2个PLC分站和1套配电系统电力监控装置,分别位于配电中心控制室和脱水车间控制室。PLC1分站包括:粗格栅间及进水泵房、细格栅间及沉砂池、紫外线消毒池、二沉池及污泥泵房、改良型氧化沟、变配电系统;PLC2分站包括:脱水车间;配电系统电力监控装置:配电中心的高压配电系统、低压配电系统和直流屏。
现场PLC分站分别接受各自在线检测仪表传输来的模拟量信号,以及电动闸门、水泵电机等设备运行状态的开关量信号,对各类信号进行处理和运算,实现程序控制和自动调节,并把主要信息向生产管理层主机传输,或接受生产管理层主机的指令。配电系统监控装置负责高压配电系统的继电保护、数据采集、传输、报警等功能。
现场测控终端主要有以下几个方面的功能:
数字采集功能:具有模拟量、数字量、脉冲量、状态量的实时数据采集功能;
数据处理功能:具有数字滤波、数据暂存、冗余备份、事故追忆等功能;
数据显示功能:能在液晶显示操作员终端上显示文字、表格、图形、曲线及报警,所有显示全部汉化;
控制输出功能:具有开关量、模拟量输出功能;
关键词:控制仪表;研究现状;发展特点
过程控制技术在现代工业发展中得到了广泛应用,这门技术是推动工业自动化发展的重要技术,因而其设备和装置发展也成为影响过程控制技术发展的重要因素,控制仪表作为控制系统应用中的关键设备,透过它技术人员能够了解控制过程情况和相应生产过程工艺参数,因此有必要对控制仪表发展进行研究。
1 控制仪表发展现状
控制仪表系统的发展是伴随着控制技术发展进行的,主要经过了自力式仪表、基地式仪表、单元组合式仪表、集散式仪表等发展阶段,而伴随着科学技术的发展,现在广为应用的是现场总线控制技术,将微处理装置装设到传统控制仪表当中,使得控制仪表具有了现代通信能力,并通过现场总线技术将整个控制系统连成控制网络结构,从而提升了控制仪表的自动化水平。而总线控制技术的发展是伴随着现代经济的发展出现的,是工业发展对生产技术的要求。
而根据控制仪表所用的能源装置的不同,可以将控制仪表分为以下几种类型,一类是气动控制仪表,这类控制仪表是靠气压产生动力为维持仪表转动的,其具有可靠性高和性能稳定的特点,且由于气动控制仪表的动力来源不受电磁场的干扰,因而具有防爆稳定的优点,在实际应用中多用于大型装置设备的周围以保证和维持大型装置设备的正常运作,提高整个系统的运行稳定性。所以即使在技术水平发展十分先进的今天,启动控制仪表也还是有它存在的地位,对于维持控制系统运行正常具有重要作用;一类是液动控制仪表,其运作原理与气动在本质上没有太大区别,与气动仪表一样具有结构简单、运行稳定安全等优点。但随着远程控制技术的日益发展,工业生产中的控制系统技术越来越复杂,基地式的气动或液动控制仪表已经不能满足控制技术发展的需求,这就推动了电动控制仪表的出现和发展。
电动控制仪表的动力主要来源于电力,所以与气动和液动相比,其容易受电磁场的干扰影响,从而降低了控制系统的稳定性。但随着微电子技术的出现,电动控制仪表在运行稳定性方面的问题也得到了解决,其稳定性上升,使得电动控制仪表在控制系统中的应用越来越广泛。从原理上来看,主要可以将电动控制仪表分为两类,一类是模拟式电动控制仪表,另一类是数字式电动控制仪表。
2 现代控制仪表的发展特点
从上面的概述中可以看出,目前在控制系统中应用更为广泛的是电动控制仪表,而随着控制仪表技术的发展,电动控制仪表的发展特点主要有以下几点:
一是数字模拟系统的出现,这一系统采用模拟信号实现控制室其他设备与控制仪表之间的通信,是电动控制仪表中模拟式系统和数字式系统的混合,在控制仪表之间进行信号处理的是数字信号,但输入是还是采用模拟信号进行输入,而在控制设备和计算机以及控制设备之间却是使用数字技术,因而很多控制系统都将其划分为数字式电动仪表一类当中,包括FCS系统、PLC系统等等。随着控制技术的发展,模拟电动控制仪表技术和数字电动控制仪表都在不断向对方技术靠拢,像是模拟仪表中的DCS系统和数字仪表中的PLC系统,其所应用的技术都具有两者兼有的影子。DCS系统已经具有较强的控制顺序功能能,而PLC系统则在闭环控制的处理方面越来越突出,并且两者在控制系统的应用范围上也存在很大部分重合,因而在实际仪表控制系统的比较上,是将FCS和DCS进行比较。其中DCS系统主要是通信功能较为突出,其所具有的数据公路技术是实现控制仪表通信功能的关键,而数据公路技术也使得控制仪表的通信与其他系统技术相比,更加安全和灵活。数据公路主要是为控制系统中的部件提供通信网络,以实现控制系统部件之间的通信,而在通信手段的应用上,则一般分为异步通信和同步通信,异步通信,顾名思义,两者之间的通信并不是同时发生的,在时间上有先后之分。而同步通信则可借助时钟信号来实现两个部件之间的同步数据传输,提高了数据传输效率,因而在有条件的情况下,一般采用同步通信手段。总而言之,与模拟系统相比,数字通信系统能够简化仪表硬件结构,提高信号传输速度和精度,增加传输信息,因而数字模拟电动仪表是未来控制仪表的一个重要发展方向。
二是FCS系统的出现,上文所提到的FCS系统就是现场总线控制,现在对控制仪表系统的研究多是从DCS系统和现场总线控制入手,在上文中笔者已经介绍了DCS系统的特点,这里主要着重介绍一下现场总线控制系统,现场总线技术是上个世纪80年代出现的,是控制仪表技术发展的新阶段。现代现场总线控制是通过现场总线将控制室设备与现场智能控制仪表连接起来,形成一种全新的数字式、开放式和分散式的控制系统。与DCS系统不同的是,现场总线系统与控制室之间的连接只通过一个接线盒完成,而DCS系统则将现场总线分为两部分,一部分连接控制仪表和接线盒,而另一部分连接接线盒和控制室,这样实现控制仪表与控制室设备之间的间接连接,而现场总线控制则是将连接控制仪表的总线集中到一起,通过一个接线盒直接与控制室设备相连接,其所应用的通信信号还是模拟信号,这种方式无疑提高了控制仪表与设备之间的连接效率,有利于全系统数字化的实现。
3 控制仪表的发展趋势
从目前控制仪表的发展状况来看,控制仪表在未来主要可以向以下几个方向进行发展:一是向小型化DCS系统发展,由于DCS系统的运行效果较好,拥有的功能较多,因而能够适应各类工业生产控制的应用。但就目前来看,其应用价格比较高,为了降低控制系统成本,可以向小型化DCS系统方向发展,以降低DCS系统成本,扩展DCS系统仪表的应用范围;二是向更为先进的控制软件研发方面发展。为了扩展控制仪表的应用范围和应用市场,研发控制仪表的企业可以多开发一些能够与控制仪表相匹配应用的控制软件,提高应用厂家的生产自动化控制技术,从而推动控制仪表的发展;三是向智能化或专家系统方向发展,随着智能技术和专家系统的应用范围的扩展,越来越多的生产控制都在向智能化方向发展,因而控制仪表也可以将智能技术和专家系统引进到控制仪表系统的研发当中,提高控制仪表的智能化水平,以求控制仪表能够发展呈人机界面良好,能够为控制人员提供专业意见的控制专家系统。
4 结束语
随着自动化控制技术的发展,控制仪表设备也将向自动化、智能化方向继续发展,控制仪表作为控制系统中的重要设备,其技术水平的发展对于推动控制自动化和智能化发展具有重要影响。因而技术人员在发展控制自动化技术的同时也要注意提高控制仪表的自动化、智能化水平,以满足各类生产部门对生产自动化的需求,推动工业生产技术的发展。
参考文献
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【关键词】仪表自动化;智能管理;校验分析;工业制造
1.引言
在实践的工业生产之中,变速器、传感装置、调节控制装置、逻辑开关以及执行器等等自动化仪表,都是非常重要的应用设备,通过对上述设备的合理使用,可以明确整个生产流程当中的过程参数,并且通过对仪表和设备的管理,可以实现工业生产的自动化智能控制。在工作当中应当加强仪表自动化管理,以智能化控制和自动的校验,来促进整个工业生产水准的提高。
2.仪表自动化检定的现状和作用综述
要想实现安全并且可靠的工业技术生产,就需要借助仪表自动化的应用,诸如传感装置、执行装置和调节器等等。当前为了更好的适应高水准的工业技术生产和设计的需求,还应当增强自动化仪表的操作技术。从计量的方面来进行分析,针对仪表的校对工作是我国相关法规当中的重点环节,在实践的工作之中应当保证测量数据的精准性、可靠性和一致性,对于任何仪表设备,不仅需要确保检验结果的可靠性,还需要从仪表的安装、采购、使用以及鉴定等工作进行严格的规划和管理,加强仪表使用操作的登记。
上述工作不仅是一项系统化的工作,同时也较为复杂和繁琐。在实践之中应当针对仪表自动化提出更高的管理要求,但是就目前的状况来分析,我国普遍的存在有自动化仪表检验技术落后以及管理不当等现状,大部分的管理和检验工作都处于重复、分散、落后且缺乏系统性的规划等状态之下。同时针对仪表的记录和维护还停留在手动处理的阶段,自动化水准较低,所以在今后的工作当中还需要全面增强仪表自动化的智能水准,以现代化的管理技术和管理模式。来增强仪表操作和维护的水准,促进管理效益的不断增长。
3.仪表自动化的校验及智能化技术方案
根据上文针对我国当前仪表自动化的智能化检测技术方案的作用性和基本的价值进行细致的研究,可以明确工作的重点和难点。下文将针对仪表自动化的校验和基本的智能方案进行综合性的探讨,旨在全面促进检测技术的提高,促进技术的不断完善与改进。
3.1 仪表自动化系统的技术方案
要想实现仪表自动化的智能化管理和检验,就应当加强各项数据和参数检测的控制水准,采用智能化的控制管理手段,对相关数据进行统一性的处理和分析。其次,还应当确保仿真信号的输出可以达到自动化的控制标准,全面实现测量信号数据与输出的统一性,加强计算机的控制和管理,运用先进的技术,诸如传感技术、电子计算机技术以及微电子技术等等,与传统的通讯技术和操作技术相互融合,以确保数据处理的高效性与可靠性,并且实现数据的高精度测量分析。
最后,整个计量和检验分析的流程应当通过计算机的监督和管理来进行,通过计算机技术的使用,实现数据的自动录入和分析,并且实现数据的自动存储,最终确保所得的数据结果可以与自动查询相互对应,增强系统操作和管理的智能化程度。为了全面的解决上述技术方面的难题,在实践的工作当中还需要加强传感装置、机械设备、微电子设备等的开发与研究,通过将计算机技术和通讯技术相互结合,来实现工作上的突破与改进。首先应当解决仪表自动化之中的智能化、数字化、标准化、网络化以及模块化的难题,并且针对仪表自动化的相关技术和检测的手段进行全面革新,为提升新时期的工作效率奠定坚实的基础。
3.2 仪表自动化系统组成及特征分析
在仪表自动化检验和智能化管理之中,应当加强现场的自动化检测控制,并且采用自动和手动相互结合的控制方式,全面实现各项管理功能。相关系统应当由压力信号检测控制单元、压力数值自动检测单元、多功能高精准度检测单元、可编程电压检测输出单元、热电仿真数据信号检测单元以及可编程标准电流信号检测单元等共同的组成,在现场的使用和操作控制之中应当力求将模块化的单元和智能化单元进行重新的组合,并且使用总线与标准接口和计算机相连,形成局域网络,充分并且全面的运用各种智能单元以及功能丰富的硬件资源,组合而成全新的管理系统。上述的管理系统不仅很好的保持了各个单元的独立功能,同时还可以实现高精准度的校验、自动测量和仪表的管理,不仅可以实现仿真数据信号的输出,同时还可以采集数据信号自动测量数据,加强数据的传输可靠性和存储的安全性,运用计算机技术来对传统的文件存储和管理进行改进,自动的生成检验报告。另外,通过仪表自动化校验和管理技术的应用,还可以将现场所采集到的数据实时的录入至数据库系统当中,所以,相关系统的建立对于实践的工业设计与制造有着关键性的作用。
3.3 仪表自动化的技术指标
同时还需要确定出自动校验的指标和基本的功能,针对工业设计与制造当中的相关重要参数,诸如温度、频率、流量、温度、压力、传感器、变速器、逻辑控制器等等,来实现自动的或者是半自动的检验控制。对于大型的工业生产与制造企业来讲,应当结合其行业的特征和工作上的需求,对仪表自动化的自动校验和智能化管理方式进行合理的改进,并且通过对模式的创新与探索改良,来实现新的管理局面。最后是现场的校验和智能管理,在现场的校验当中技术人员应当根据信息和数据,来确定得出校正的时间和现场的统计表格,同时结合实际的需求确定得出统计数据,按照规定的要求来完成各项检测工作,确保工业生产的可靠性和检测工作的精准性。
4.结束语
综上所述,根据对现代化工业生产之中仪表自动化的校验和智能化管理控制进行综合性的分析和研究,从实际的角度出发论述了相关检验工作当中的重点和要点环节,同时针对检测工作当中存在的难点和应当加强完善的内容进行细致的分析,旨在不断的为我国工业生产和相关技术的完善奠定坚实的基础。
参考文献
【关键词】中小型火电厂;热工自动化;现状;发展
对于火电厂的发电机组来说,热工自动化的重要作用就是保证自动化设备安全运行的重要方式,也是减少劳动强度,使劳动的条件得到根本改善的重要途径和措施,本文就着重讲一下现在一些中小型的火电厂的热工自动化发展的现状与对未来前景地展望。
一、火电长厂的热工自动化概念
所谓火电厂的热工自动化,其定义为采用并通过各种自动化仪表和装置(包括计算机系统)对火力发电厂的热力生产过程进行开环的和(或)闭环的监视、控制,使之安全、经济、高效运行的技术。主要指的就是相关的技术参数在火电厂热力过程中的信息处理、自动报警和控制、测量、以及进行自动保护的工作,不需要人直接参与工作,只是经过自动化的仪表和控制装置来完成。热工自动化有效保障了热工设备的安全,提高了机组的机械性能,在劳动强度上减轻了工作人员的压力,使劳动的条件得到了大幅度改善。
二、中小型火电厂热工自动化的发展现状
我国火电厂应用计算机大致可分为两个阶段,一为计算机监视系统(DAS);二为计算机监控系统,即采用以微机为基础的分散控制系统(DCS)。前者只有数据采集与处理功能,但起到“铺路开道”的作用;后者兼有控制功能,正在使计算机应用向纵深发展,对提高电厂的自动化水平起着决定性的作用。在过去的十几年间,DCS在我国大型火电厂应用取得了巨大发展,在我国的大型火电机组上已全面推广应用,同时中小型电站也得到了推广应用。他的功能覆盖已从数据采集系统(DAS)、协调控制系统(CCS)两大功能扩大到包括炉膛安全监控系统(BMS)、顺序控制系统(SCS)等。现在我国的300MW以下的火电机组中,大部分的火电机组都是采用以计算机分散控制系统(DCS)为核心的自动化控制系统。
根据我国的能源规划发展, 300MW以下的火电机组中,纯粹发电不供热的机组已基本上不存在。现存中小型火电机组多数为热电联产的工业自备电站,即对工厂供应生产用汽的同时提供电力供应。同时存在很少一一些还是传统常规的模拟仪表以及一些老式的控制装置,例如MZ-III、DDZ-II、TF-900作为控制系统的老电厂。这些装置由于年数比较久远,存在的故障也是比较多的,自动投入率方面比较低,在日常运行的时候经常会造成仪表的准确性差,在进行保护工作的时候,准确率低,针对于这些状况,这些火电厂采取了相应措施,希望运用了这些措施,可以使发电机组性能更加完善,更加有效。比如嘉阳电厂准备新上的脱硫脱硝改造项目,就是在保留原有老式控制装置的基础上,在原控制室新增独立于原老式机炉控制装置的一套DCS系统用于脱硫脱硝系统已达到新旧兼顾的目的。
三、火电厂热工自动化发展的新进展
(一)将电气系统控制纳入到DCS系统中
火电厂采用了分散控制系统DCS以后,很大程度上改善了运行人员的运行环境,提高了机组监控的可靠性,给提高发电机组运行的经济性和事故处理提供了运行和分析的依据,在机炉控制室形成了以操作员站位中心的监控方式。但如果电气部分采用常规的仪表和控制,则在整套单元机组的监控上显得不协调,同时也给电厂实现机炉电一体化监控和管理带来不便,使火电厂的自动化发展受到制约。在目前的大型电站中,都把发电机-变压器组和厂用电源系统直接并入DCS系统中,由DCS完成包括厂用电源切换控制、发电机并列/解列等电气监控项目。而中小型电站通常是在机炉控制室设置单独的电气操作员站及电气监控系统,甚至有些电厂还采用老式的模拟屏对电气厂用主接线进行监控,这导致了机炉电系统维护的不方便,需要多种设备的备件,也影响了电站自动化程度。针对这种情况,现在的中小型电站也在向大机组靠拢,把电气系统纳入DCS系统中来,这样就减少了维护备件过多,运行协调性也大大提高。在最近的江西理文化工动力车间一期工程中,业主就想采用传统的模拟显示屏,在于其协商后也把电气系统纳入了DCS系统中来,从最近的运行反应来看运行良好。
(二)对于智能控制方面的应用逐渐增多
在火电厂的热工控制理论中,已经先后经历了经典的控制理论,现代的控制理论,以及当前比较盛行的智能控制理论,其中经典的控制理论的形成时期主要是在上个世纪的四十到五十年代,这种理论的成果主要是根据函数传递以及在这个基础上建立起来的轨迹图的解析和设计方法以及频率的特性,对于单方面的输入和输出的系统是非常有利的。但是在在对它进行描述的时候不能够在系统内部变量传递的函数方式下,在这个基础上也忽略了初始条件的影响。所以说,在函数进行传递的描述范围内不包括系统中的所有信息。
对于智能的控制理论来说,它的形成时期主要是在上个世纪的九十年代,是在经典以及现代的控制理论之上逐渐发展起来的,这种智能型的控制理论,不仅可以控制大规模的复杂系统,还可以逐渐发展成为一种运用当下发展比较迅速的计算机技术来进行控制。运用计算机技术就是控制技术工具发生了变革,保证了智能控制系统的正常运行,智能控制可以顺利实现,它作为一种新的控制方法,基本上解决了无精确的数学模型对象以及变结构、大时滞和非线性等一些控制问题。
(三)DCS系统逐渐被FCS取代
虽然DCS系统是目前电力行业对线运行机组的最主要的控制系统,但其检测和执行等现场仪表信号仍然采用的事模拟量信号,不能为工作人员对现场设备的检测、维护以及管理提供更加准确的数据参考,极大的限制了对火电厂热工过程的控制视野。随着现场总线技术的发展,为电站自动化控制提供了一个新的模式,现场总线是指通信网络的国际标准化,即将安装在现场的智能变送器和智能执行机构,挂在现场总线上,可与任何一个DCS相连,实现现场信息的数字化传送。一根现场总线可以挂多台智能变送器,同时传送工艺变量,控制信息和诊断信息,能在控制室的DCS工程师站上进行现场智能变送器的校验、调速和诊断。虽然现阶段现场总线标准还未统一,现场智能仪表造价也很高,但在现场总线国际标准化和智能变送器、执行机构发展、完善的基础上,与现有DCS技术(计算机数字通信、控制、网络技术)相结合,通过现场总线为纽带,组成一代新的控制系统――现场总线控制系统(Fieldbus Control System,FCS),将是控制系统的发展方向。
四、结语
在目前的火电厂控制系统中,自动化的发展是很快的,所以说,作为火电厂的热工自动化技术人员应该通过不断学习来提升自己的专业水平,对国内外的自动化发展状况要时刻关注,为提高企业自身乃至我国的火电厂的热工自动化水平贡献出自己的一份力量。
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[关键词]钢铁机械;数字化; 自动控制;机电一体化技术应用
中图分类号:TB486+.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)24-0059-01
1、机电一体化技术发展
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
1.1 数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
1.2 智能化
即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
1.3 模块化
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
1.4 网络化
由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
1.5 人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
2、机电一体化技术在钢铁企业中应用
在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面:
2.1 智能化控制技术(IC)
由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢―――连铸―――轧钢综合调度系统、冷连轧等。
2.2 分布式控制系统(DCS)
分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。
2.3 开放式控制系统(OCS)
开放控制系统(OpenControlSystem)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。
2.4 计算机集成制造系统(CIMS)
钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。
2.5 现场总线技术(FBT)
现场总线技术(FiedBusTechnology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(ProgrammableLogicController)和现场就地控制站等的发展。
参考文献
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【关键词】电厂仪表;自动化;校验;智能管理
伴随着科技水平的进步,我国工业仪表自动化在应用上大幅度提高,同时仪表自动化的应用也为我们带来了重大的经济效益。以下就电厂仪表自动化的校验及智能管理进行论述分析。
一、电厂仪表自动化的校验流程
自动化仪表的校验流程。(1)一般性的检查包括:结构检查(如各机械部件的连接是否牢固,传动系统是否灵活,有无卡滞现象等等);仪表绝缘性能检查(如电源接线端的对地电阻位,电源接线端对各输入、输出端的电阻位,各翰入、输出端的对地电阻值及输入端对输出端的电阻值等都应符合规定的要求)通电检查(接入220V交流电源,检查各部分工作是否正常)。(2)对各自动化仪表进行不同的校检,如:压力或温度变送器须进行零位和量程范围校验,精度校验及其它参数的调整(例如过载保护装置的调整、静压调整、限位调整及迁移调整等)。调节器须进行零位与开环放大倍数的校验,比例带、积分时问、微分时间和内给定校验以及跟踪误差校验等等。微分器须进行零点校验,微分增益和微分时间校验,最大残余电流测定等等。电动执行器须分别先对伺服放大器和执行器两部分进行校验,然后,再把上述两部分按规定方式连接,进行电动执行器系统的校验。比例积算器须进行基本误差校验及机械计数器的校验等。开方器须进行基本误差及小信号切除校验等等。
二、电厂仪表自动化的校验
电厂的仪表自动化校验需要结合智能仪器、计算机设备、热能工程知识,来分析控制热力学参数。它通过检测、控制管理在生产过程中实现安全、提高产量和质量、增加效率、降低能耗。通过计算机进行远程的操作控制,在现场总线方面,它的核心是计算机操作系统。电厂的不同之处在于涉及的设备很多,自动化校验系统也很庞大,加上生产过程也很复杂,在恶劣的生产环境下,绝大多数的设备需要经受高温、高压、易燃等不利因素的考验。SIS技术在慢慢走向成熟,DCS的迅速发展掀起了电厂建设仪表自动化校验的新浪潮,电厂纷纷转向仪表自动化化的发展方向。单元机组实现了集中控制和电气控制,采用一台单元机组仅安排一位值班工作人员操作,使电气控制、汽轮、锅炉达到整体的效果,这一点,使我国的电厂仪表自动化校验水平就会在国际上具有很高的竞争力。随着电厂仪表自动化校验过程中,新技术的不断采用,有关新原料、新原理和新工艺的传感器和变送器被迅速开发利用。控制系统和控制装置发展速度日新月异,在生产实践过程中也要广泛的采用新理论和新策略。
电厂仪表自动化的校验主要包括对电厂仪表自动化中的温度、压力、真空、热电偶等仪器进行校验。显而易见,这一切都是在计算机的控制之下进行的。但是,在整个过程中,切不可忽视电厂仪表的重要性,并且不忘对电厂仪表校验进行管理。例如,对电厂仪表进行护理,必须做到细致而且全面,切不可在养护过程中,造成仪表的失真,从而引发不必要的安全问题。还有适时的完善和更新自动化仪表的设备,确保自动化仪表在工作时的精确度,从而保障电厂机组的安全。因此,电厂仪表自动化的校验工作需要自动校验仪器的校验与科学的管理方法相结合。
三、电厂仪表自动化的智能管理
21世纪是智能时代,智能手机、智能电脑以及智能机器人等等渗透人们的生活。而相孕育而生的智能管理逐渐成为人们的口头禅。那么,何为智能管理呢?它是人工智能与管理科学、知识工程与系统工程、计算机技术、软件工程与信息工程等等学科,与技术相互结合、相互渗透而产生的一门新技术、新学科。它主要研究如何提高计算机管理系统的智能水平以及智能管理系统的设计理论方法与实现技术。因此,总的来说,智能管理主要是人机合作的高科技操作系统。对于电厂仪表自动化的智能管理,毫无疑问与现代科技密切相关。就目前形势看来,FCS(现场总线控制系统)成了电厂仪表自动化技术的发展方向,现场总线控制系统技术是一种高度集中地控制系统,它彻底改变了传统人工控制的繁杂,提高了传统控制效率以及满足现代电厂自动化发展需求。除此之外,在对电厂仪表自动化的管理过程中,也需建立一套科学的管理系统,对工作人员进行行为的约束和规范。例如,根据自动控制中心的具体情况,进行合理的人员编排工作,例如工作人员、计算机控制人员以及仪表维护人员等等。在这其中,由于电厂仪表自动化管理体系中集中了数据库功能,能将系统自动检测的数据和控制过程中的数据及时的进行记录,这就需要计算机控制人员对每一个阶段的数据进行及时的存档和进行必要的数据分析,从而掌握自动化仪表的工作状况,进行高效的工作。除此之外,应加强对自动控制中心人员的管理,保障自控中心人员的有效工作。同时,也应避免不相关人员的进入以及非法操作,要时刻注意安全事故的发生,防患于未然。电厂仪表自动化的智能管理在一定程度上迎合了时代的发展,其管理的完善程度是保障机组是否稳定运行的基础。
四、电厂仪表自动化检验以及智能管理的意义
电厂仪表自动化技术在火电厂的管理中被广泛的运用,它不仅提高了电厂的经济效益,更重要的是,它减少了电厂安全事故的发生。与传统仪表进行比较,仪表的自动化摆脱了检测机构定期检查的不稳定性,并且消除了传统仪表额外所需要的送检费,为电厂节省了一笔巨大的开支,同时,它不需要机组停机,而能在机组正常工作之际进行检验,减少不必要的麻烦,大大提高了生产效率。因此,电厂应注重对仪表自动化技术的引进和使用,及时的更新自动化的仪器设备,采用移动式检验设备进行电厂仪表的校验,以此来提高电厂的的经济效益和保障电厂机组的稳定运行。而经过人们的不断创新,一些自动化的智能仪器也相应问世。例如数字压力校测仪器、数字活塞式压力计、流量监测校验仪、热电偶热电阻联合校验仪、综合校验仪等等,这些仪器在自动控温、自动检定、自动数据处理、自动判定误差、自动存储打印报表、自动打印检定结果方面,化繁为简,不仅增加了数据的精确度,同时也相应的提高的电厂的工作绩效。因此,电厂为了追求更大的经济效益,就必须引进更加先进的技术设备,从而引导企业走向壮大。
仪表的自动化技术除了对电力企业方面有着重大影响之外,对整个国家的经济和科技发展都起着重大的影响。现今,我们都离不开“电”,例如电话、电脑、电器、电图等等,无论是在生活领域、社交场所、亦或是科技领域,"电"都以其不可忽视的影响力渗透进来,使得人们对它的依赖越来越大。因此,保障电力能源的供给是一个国家必须重视且理应做到的,它是一个国家进行科技发展的一个重要基础,也是影响这个国家综合国力的一个间接因素。
五、结束语
电力仪表自动化技术在电力企业中发挥其巨大的作用。但是在仪表自动化技术的智能控制下,也应不忘对电厂设备维护工作人员和自动化控制操作人员进行技术的培养和要求自身素质的提高,从而保障电厂机组器械的正常运转,并及时的获得数据资料,从而保障机组的安全稳定运行。
参考文献:
[1]张丽红.电厂仪表自动化的校验与智能管理[J].民营科技,2010(09)
【关键词】自动化仪表;应用;价值
在钢铁工业的生产中,由于其生产和控制上的连续性,再加上生产工艺的特殊性和复杂性,常常会用到自动化仪表来加强对生产的控制和管理,提高企业的生产效率。在日常的生产中数控仪表、压力仪表温度仪表等都属于自动化仪表,在石油、钢铁、国防等行业中得到了广泛的应用,对于我国的工业发展具有重要的作用。自动化仪表在生产中主要用来进行自动化的控制和测量,在这些行业的发展和运行中发挥了重要的作用。
一、自动化仪表在钢铁工业中的应用分析
在我国的钢铁企业中由于企业的规模和经营状况的不同,对于自动化仪表的制备和应用也存在一定的不平衡性。在钢铁行业规模比较大的企业已经引进和使用了国外先进的自动化仪表设备,在生产方面具有比较高的自动化水平。其它钢铁企业由于经济等方面的因素影响,在设备以及生产工艺上具有一定的落后性,影响了控制系统仪表设备的发展。部分企业在改革开放之后加强了对自动化仪表设备的使用,通过引进先进的技术设备对车间进行了改造,提高了企业的自动化控制水平[1]。
在自动化仪表设备的应用中,很多企业在改造的过程中采用了PLC、DCS等来构建自动化仪表控制系统,逐渐的取代了传统的继电器和仪表模拟控制的方式,实现了集中管理、分散控制的目标,并且建立了生产控制的计算机系统,部分企业还将自动化的控制系统和管理计算机有效的键合在一起,实现了对钢铁生产的在线管理和检测。在一些规模比较小的钢铁企业中也采用了自动化检测软件和自动化检测仪表相结合的方式,实现了智能化的仪表检测管理。不仅使用包含了温度、压力流量、料面等常规的检测仪表,部分钢铁企业还采用了一些专用的特殊仪表进一步的提高了钢铁厂的自动化生产控制水平[2]。在部分钢铁厂中由于发展的限制,仍然采用了数显仪、可编程单回路调节器来实现具备的自动化管理。
在自动化仪表的应用中其可靠性对于生产和管理具有重要的影响,如果检测的数据不稳定、真实,就难以实现自动控制的作用,对于管理的结果也具有重要的影响。自动化仪表是随着技术的不断发展而产生的,它蕴含了多种生产技术,所以对于操作方法的要求比较高,只有正确的进行操作,才能保证其性能的可靠。在实际的应用中部分使用人员不具备自动化仪表的相关知识,导致发生问题的时候不能够及时的察觉和修正,影响了自动化仪表运行的效果。还有部分操作人员在使用自动化仪表的过程中,按照传统的方式进行,对于自动化仪表的操作方法不够重视。这种错误的操作方法,不仅会影响自动化仪表的正常功能的发挥,而且还可能导致自动化仪表的损坏[3]。在自动化仪表的应用中应当加强监管,保证其功能的正常发挥。随着市场经济发展的不断深入,企业只有不断的提高自己的管理水平,才能有效的提高企业的经济效益,促进企业的进步,其中加强对自动化仪表的监管是其管理中的重要内容。
二、提高自动化仪表应用价值的方法和策略
由于我国钢铁企业在生产技术上的不平衡性,导致了在钢铁工业自动化发展和建设中存在不均衡的现象。因此应当加强对提高钢铁工业自动化发展水平的研究,引进智能化的控制技术和仪表检测方式,提高自动化仪表在钢铁工业发展中的价值[4]。通过明确自动化仪表的发展趋势,建设现场总线管理控制系统,开发适合自动化的控制系统,为自动化仪表在钢铁工业中的应用提供良好的条件。
在钢铁工业的生产中常常需要应用到具有特殊检测作用的仪表,能够对钢铁生产中的高温参数等进行连续准确的测量,同时对高温流体中的成分、液面以及大管道气体流量进行测量,对产品的形状尺寸、线材的温度、高温高速移动钢带等数据进行测量。在钢铁工业的这些生产流程中常常使用了大量的特殊仪表,同时自动化仪表也将是仪表检测和发展的发展趋势和方向。信息技术和半导体的发展,促进了自动化仪表的应用,特别是有效新材料、传感器和软测量技术的应用,提高了自动化仪表的性能。自动化仪表在钢铁生产中具有这样重要的作用,我国的部分钢铁企业也开始认识到了自动化仪表研发和应用的意义,红外线检测装置、高温炉侵蚀检测等仪表仪器都逐步的应用到了工艺生产中。
信息技术和自动控制技术的快速发展,为自动化仪表的应用提供了良好的技术条件。智能控制成为了现代控制系统中的重要技术,它不需要对被控制模型进行精确的定量,只需要利用相关的技术,就可以实现对钢铁工业这种复杂性、模糊性生产过程的决策和控制。其中模糊控制、神经元网络、专家系统等比较先进的智能控制系统在钢铁中发挥着越来越重要的作用,在生产过程、热风炉燃烧、中间罐液位、电路电极等方面发挥了显著的作用[5]。先进的控制思想和测量能够有效的提高控制系统的能力和准确度,能够实现对非线性、不稳定性、随机扰动性等环境的控制。在钢铁工业中自动化仪表系统得到了广泛的应用,在应用策略的影响下,能够实现对连铸结晶器液位的控制、高炉中铁水温度的控制以及对电炉中钢水的充分进行控制等。控制软件在实际的应用中也逐渐的向工程化的方向发展,充分的发挥了自动化仪表控制的价值和潜力。同时还应当加强对控制系统基础和软件的研究开发,提高钢铁工业控制系统的智能化、先进化发展,用来解决生产中常见的控制问题。
形成总线技术能够实现自动控制系统和现场仪表设备连接的数字化、开放性等,提高数字通信技术可以将命令直接传递到现场的仪表中,实现自动化的控制。提高中央控制DSC系统能够将控制和组织观念转移到自动化仪表中,从而实现一体化的测量和控制,并且也实现了分散控制的目的,提高了控制系统的安全性和可靠性,同时也改善和调节了钢铁产品的品质[6]。为了进一步的发挥自动化仪表在生产中的价值,应当加强对FCS系统的开发,不断的促进自动化仪表功能的高效发挥。
在钢铁工业的生产中,应当按照高效实用的要求加强对自动化仪表的开发,提高自动化仪表在生产控制系统中的应用水平,充分的发挥自动化仪表的价值,进而提高钢铁工业的生产和经营水平。在应用自动化仪表的过程中,还应当加强对自动化仪表设备的维护和管理,保证其良好的工作性能,提高钢铁工业生产的效率。
三、结束语
自动化仪表在钢铁工业的生产中具有重要的作用,在钢铁工业的生产中要不断的提高自动化仪表的可靠性和稳定性,充分的发挥其在生产中的价值。在日常的使用过程中要加强对自动化的仪表的规律,对于影响仪表工作的相关因素进行分析,提高其应用的效率和水平。
参考文献:
[1] 夏桂刚.炼钢工业自动化仪表应用的调试及安装探讨[J].世界家苑,2011,(7):261-261.
[2] 杜雪,赵国威.关于自动化仪表应用与发展问题探讨[J].中国科技博览,2011,(14):275-275.
[3] 叶楠,秦建伟.钢铁冶金企业自动化仪表的应用[J].电源技术应用,2013,(02):208-208.
[4] 涂冲,梁雨辰,王睿等.关于自动化仪表的可靠性分析[J].黑龙江科技信息,2012,(25):20-20.
关键词:现代汽车;电子技术;仪表;应用
前言
汽车业与电子业同时作为全球工业基础,目前二者融合也步入一个新纪元,现代汽车在制造方面结合电子技术变得更为广泛普及,让汽车越发向电子化发展。从现代汽车角度看,传统机械技术为汽车前身,电子技术却是汽车的升级换代,因而可以讲现代汽车相关电子技术为传统机械技术以及电子技术叠加产物。另外汽车仪表伴随电子技术普及发展加以创新,从传统指针仪表过渡至现代数字和模拟式轨道上面,系统亦从以前单功能与低精度发展而过渡到多功能与高精度仪表上面。除此之外,在汽车仪表科学显示方面汽车工况基础上添加自动调节和多功能引导功能,使汽车安全性和经济价值更高。想要符合现如今数字化社会发展所需,对现代汽车相关电子技术仍然要进行不断发展和创新。
一、现代汽车相关电子技术应用情况
(一)底盘方面应用
一是自动电控变速器,简称ECAT。ECAT能够按照各类参数与发动机还有车辆情况,通过相应计算分析对变速杆位置进行自动调节,进一步达到对变速器进行换挡理想效果,在换挡时间与档位上得到最佳状态。其优势为具有超高灵敏度、加速性能,精准体现道路条件与行驶负荷等。二是常速巡航系统,简称CCS。处于高速长途驾驶状态,便可借助该系统[1]。恒速行驶控制装置会按照行车阻力对油门开度予以调整,驾驶者没必要常踏油门来调节车速。如果遇到爬坡情况,车速减下来,微机调控系统会让油门开度变大,同理下坡时使其变小,对发动机的功率进行调节。当更换低速档及制动时,该控制系统会自主断开。三是具有智能悬挂功能的系统。系统按照悬挂装置瞬间负荷情况,对悬架弹簧刚度与减震器阻尼特性进行调整,以同当时负荷相匹配,确保悬挂高度,很大程度对车辆舒适性能、稳定性能与操纵性能进行改善。此外还有防抱死、转向助力、照相、安全带、安全气囊、防撞与行驶动力电子调节系统等。
(二)发动机上应用
一是电子点火配备装置,简称ESA。此装置按照传感器输送发动机各类参数加以计算分析,对点火时间进行调节,能达到节省燃料和减少污染的目的。另外该装置还能够自主调节,自我诊断与智能控制等。通常来讲,该装置节能效果超出20%,环境保护上具有更理想效果。二是电控喷油的装置。该装置能够自动确保发动机处于最佳工况,功率输出条件下尽可能使空气净化与节油[2]。发动机运行过程中,按照各传感器所测工作温度、排气管含氧量和空气流量等参数,根据提前编好运算程序加以运算、对比与判断,接下来对供油量进行调整,将发动机综合性能提升上去。此外还有废气循环等电子技术的应用。
二、现代汽车相关电子技术和仪表中应用
(一)数控温度计
伴随电子技术应用普及,数控温度计能够对发动机当中冷却水温度进行精准测量,另外还能够针对气缸中轴承温度加以探测。此外数字温控计结合温度敏感装置,把温度变化更替为电信号变化,比如像电流电压变化,电信号与温度变化存在一定相关性,而电信号能结合模拟转换电路把模拟信号向数字信号替换,再经数字信号向处理单元过渡,再由处理单元通过内部软件计算把该数字信号同温度相融合,所得温度数值可以反映出来,经LED等显示单元显示在人们面前。
(二)电子转速表
电子转速表在高低温、潮湿及振动条件下运行,依靠高灵敏度和精度达到自动报警功能,应用范围通常较为宽泛。转速表构造简单,将来发展品种会更加丰富,同时越发人性化[3]。伴随电子技术拓展开来,大规模编程数字逻辑与单片机应用,给转速仪表构造更加简单奠定坚实保障。应用智能芯片,让相同仪表硬件配置多功能软件,给汽车系统化与多样化发展奠定了基础,智能仪表软件,针对不同需要而制作,让智能仪表可以提供个性化服务。
(三)速度计
速度计即应用传感器由变速箱输出轴或汽车车轮得到转速信号,接下来按照特殊计算公式对汽车速度进行计算的一种仪表系统装置。现如今,速度计已普及应用到现代汽车相关电子技术方面,能够有效检验感应器的传入信号,经微机精准测算汽车速度脉冲,计算会伴随预定时间终止,最终把贮藏器与计算器中数字加以比对,假如两者差值比每小时一千米大,则计算器中计算结果便会被送至显示电路之中,将最新数值显示出来。不难看出,在现代汽车相关电子技术从形成至如今已经具有较为完善的系统,特别微型发展方面其前途是无可限量的。与此同时,人们对汽车各相关性能要求逐渐加大,相关电控产品应用也让汽车系统构造越发复杂,该环境中智能仪表发展是一个必然。智能型仪表主要包含彩色液晶、控制器与组合仪表三部分,这当中仪表控制凭借直通线与总线完成,用来对有关信息进行反馈,方便驾驶员及检测员针对问题提出最好解决办法。
(四)传感器
伴随传感器多元化和使用数量增加,传感器的有关技术也向着智能化、多用途、微型化与集成化方向迈进。将来智能集成式传感器不仅能够给汽车提供部分模拟和处理信号,还可以针对汽车接收信号放大处理,还可以对汽车胎压、运行等情况自动采集、显示与校正,外界电磁干扰抵抗能力非常强大,以免传感器信号质量扰到,就算条件比较恶劣,也可以确保较高精度。
三、结语
综上所述,如今汽车工业飞跃式发展均为电子技术促进下发展而来的,将来汽车领域方面,对汽车技术变革有超出一半比例是电子技术发展得到的,基于此不难发现在汽车行业当中电子技术对现在亦或将来都具有深远意义。某国电子产业发展水平和汽车当中应用状况会在某种程度预示该国未来全球汽车行业的竞争态势下有无机遇可言。如今我国汽车电子相关技术还有仪表当中运用还停留在萌芽期,为此我们应当抓紧汽车电子相关技术未来发展脉络,加深对有关技术研究,将自身发展优势放到最大,进一步促进汽车行业迅速发展。
参考文献:
[1]卢嘉伟.浅谈汽车电子技术在仪表中的应用[J].黑龙江科技信息,2015,25:101.
[2]龙宇.现代汽车电子技术的应用现状及发展趋势[J].机械管理开发,2009,04:77-80.