时间:2022-02-10 17:53:30
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篇自动化控制研究,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。
关键词:工厂 电气自动化 控制技术
中图分类号:C35 文献标识码: A
正文:
一、当前电气自动化控制技术的状况与发展
早在上个世纪50年代,人们就是对电气自动化进行研究开发,而随着科学技术的不断发展,人们也将许多先进的科学技术和管理理念应用的电气自动化当中,从而电气自动化控制技术进行相应的改进和完善。目前,电气自动化控制技术已经被人们广泛的应用到了各个行业当中,并且取得了不错的效果。
1.1电气自动化控制技术的实际状况
近年来,人们也将现代化的信息技术应用的到了电子自动化技术当中,这不仅有利于电气自动化系统的业务信息数据的管理,还可以对电气自动化系统的整个运行过程的实际动态进行监控,从而实现生产数据的现代化、规范化的管理。并且将信息技术应用到电气自动化当中,也可以充分的发挥出电气自动化设备的应用效果,这也有利于人们对电气自动化的控制系统的日常维护工作和检修工作的开展。此外,在当前社会经济的发展的过程中,人们也可以借助计算机技术来对电气自动化系统进行有效的控制,进而将人员工作和计算机运作紧密的结合在一起,使得人们在对电气自动化系统进行维护和检修的过程中更加便利。
1.2电气自动化控制技术的发展
目前,电气自动化技术已经得到了广泛应用,这不仅有效的促进了我国社会经济的发展,还有利于我国电气自动化技术的改革,为我国国民经济的发展提供一个持续、稳定、健康发展环境,从而进一步的强化了企业或者事业单位在当前社会主义市场经济体制中的竞争力,使其工作效率得到全面的增长。
二、电气自动化技术优势
1)实现了设备与系统全工作流程内的高效监控。现代建筑电气系统结构复杂、功能多样,传统运行方式常留下管理盲区,导致故障的发生。而现代自动化技术通过“采集―处理―反馈”模块,对系统进行实时的数字化监控,能及时将控制中心的指令传达到系统,并将反馈信息同时传递到控制中心,实现对整个系统的高效控制。
2)联动性的提高。电气自动化技术将建筑中照明、配电、消防、空调等系统连接为一体,提高了其联动效果,解决了电梯系统依照各层用户流量实现其速度的自动调节,以及紧急情况下系统的自动识别、判断,及时实现预设的应急处理方案,实现子系统间的配置与互动。
3)安全性强。因电气系统固有的危险性,操作失误、设备故障等都可能造成系统产生安全风险,而自动化控制有利于系统对异常情况做出及时反应,并可通过遥控模式降低故障对维修管理人员产生直接伤害的风险。
4)数据完备、计算精确。自动化系统可综合其操作流程、故障处理等数据建立准确清晰的数据库,为后期优化的决策提供信息支持。
三、电气自动化控制技术研究
针对电气自动化控制技术进行实际研究,主要根据电气自动化控制技术特征、技术作用、设计理念等方面进行实际研究,明确整个电气自动化控制技术在企业生产过程中的重要作用。
1.电气自动化控制技术基本作用
1.1 电气自动化控制系统自动控制
整个技术在企业生产过程中的使用,能够实现自动化控制方式进行实际控制。在具体运行过程中,选用分散式控制系统进行控制,实现系统的集中控制。当整个设备无法实际运行时,控制系统会检测故障问题,进行自动切断运行电源,保证设备运行安全性提升。这就需要一整套技术进行实际操作与控制,实现控制过程完整性,提升生产效率性[2]。
1.2 电气自动化控制技术具有保护作用
电气设备在企业实际生产过程中,会存在相应故障发生的可能性。如电路实际运行电流超过电路最大限制,会导致系统运行出现问题,致使故障发生。这就需要安全措施进行保护,实现具体问题应对策略制定,实现自动化控制技术对设备运行问题进行解决。同时需要针对系统实际运行过程中,出现的具体问题进行实际分析,通过电气自动化控制系统自动控制进行实际调整或者更换,保证电气系统运行安全[3]。
1.3电气自动化控制技术监督功能
电气自动化控制技术在实际使用中,内部电流无法用肉眼观察。并且系统实际运行过程中内部是否有电流通过,也需要进行实际信号以及指示灯的设定。在整个监督系统下,进行电气自动化控制系统下指示灯的设计,能够实现故障问题及时预警。同时,应该严格管理与控制电气自动化控制系统设备安全性,控制故障发生。这样系统设计,能够有效减少设备故障发生频率,利用电气设备维护质量问题实现效率的提升。
1.4 电气自动化控制技术测量功能
保证企业生产质量以及实现高效生产,需要对于设备整个运行过程进行实时监控,保证设备运行安全性,随时对设备进行实际观察,检查运行过程中可能出现的问题。电气自动化控制技术的使用,能够及时通过相应数据测量参数分析具体故障原因,并制定良好的控制方式,实现设备运行稳定性的提升[4]。
2. 电气自动化控制技术设计理念
电气自动化控制技术具体设计方式分为三种,分别为集中控制、远程控制以及现场总线控制方式。
2.1集中控制
集中控制是整个自动化控制系统当中的重要方式,其在实际控制过程中,主要优点:处理过程中由中央处理机进行集中处理,实际设计过程相对简单,并且具体保护措施设定过程中要求较低,设备运行以及维护过程相对便捷;主要弊端:由于所有信息处理过程由中央控制系统进行集中处理,处理器工作量巨大,导致处理器运行压力增加,导致处理速度缓慢,生产投资加大。同时,在进行长距离电缆干扰也会影响系统安全性,错误操作机率提升。
2.2 远程控制
远程控制系统在电气自动化控制技术当中有所应用,优点:远程控制实际组态灵活,并且节省电缆,节约成本,并且在实际使用过程中具有材料靠抗性较高等特点。弊端:由于远程控制电气设备实际通讯量较大,使得现场总线实际使用过程中处理速度缓慢。远程控制系统在设定过程中只能够满足电气设备系统需求,不能够在大型电气自动化系统当中进行实际应用,导致应用范围降低。
2.3 现场总线控制
以太网技术以及现场总线技术的应用,对于电气设备的发展具有重要意义,实现智能化电气自动化设备可持续发展。现场总线控制方式能够针对电气设备当中具体问题进行实际分析,实现现场总线设备有效控制,其在实际应用当中具备以上控制方式的所有优点。并且节省变速器、隔离设备以及I/O卡件等等。并且智能设备在实际安装当中具有较好效果,实现安装与维护工作量成本较低。由于整个系统各项功能装置具备安全性,不会出现设备运行与信息处理过程中设备瘫痪状态出现,实现电气自动化控制技术的有效发展。
四、建筑电气自动化控制的发展方向
随着科技的不断发展,建筑电气自动化控制水平也得到了较快的发展,自动化控制也成为了建筑电气自动化控制发展的必然趋势。在Windows平台越来越普及的背景下,可以很好的将网络技术与其电气技术结合起来,这有利于促进建筑工程电气自动化的良好发展。计算机技术以及网络技术在各个领域中运用得越来越广,建筑电气自动化控制已经成了市场发展的必然趋势。 另外,实现IT平台与自动化相结合也是顺应电子商务发展的趋势。随着网络技术的发展和多媒体技术的不断普及,自动化控制技术在未来的发展中有着十分广阔的前景。从建筑电气自动化控制的发展现状来看,自动化控制技术将应用于多个领域中。此外,相关科研人员要根据实际情况对电气自动化控制系统不断的改进,使之更好的适应社会发展的需要,在提高生产率的同时还要降低生产成本,从而有效扩大产品的市场占有率。
结束语:
由于自动化控制技术在实际应用的过程中,容易受到各方面因素的影响,而出现许多问题,因此我们就要采用合理有效的解决措施,来确保电气自动化控制系统的正常运行。随着社会的不断发展,电气自动化控制技术也已经广泛的被人们应用到各个领域当中,这虽然有效的促进了我国国民经济的增长,但大大的降低了工作人员的劳动强度。
参考文献;
【1】申凌云,何俊正. 基于PID控制的煤气鼓风机变频调速系统[J].{H}电机与控制应用,2009.
【关键词】PLC技术;自动化控制系统;优化设计;电气工程
1PLC技术及自动化控制系统概念
1.1PLC技术
工业自动化水平是衡量国家经济生产力水平的关键性标准,在这个过程中,工业自动化模式的发展,有利于促进国民经济的健康、可持续运作。随着科学技术的不断创新及应用,电气自动化系统已经成为工业发展体系的关键构成部分,该系统实现了对计算机技术、网络技术等的应用,自动化控制器是该技术系统的核心部件。在实践工作中,PLC自动化控制系统实现了对处理器、电源、存储器等设备的结合性应用,通过对各个设备应用功能的结合,有利于提升自动化控制系统的运作效率。在这个过程中,电源设备是该系统正常运作的基础,一旦电源设备不能正常发挥其功能,就会导致控制系统停滞的状况。在控制系统运作环节中,处理器是该系统的核心构成要素,在工作场景中,其需要进行相关数据信息的处理及转化,其具备良好的处理功能,为了应对电气自动化的复杂性工作环境,必须实现功能系统、设备运作及管理系统、监督系统等的协调。
1.2自动化控制系统优化概念
为了提升PLC自动化控制系统的运作效率,必须进行相关优化设计原则的遵守,满足被控制对象的工作要求,针对控制系统的基本功能及环境应用状况,展开积极的调查及研究,满足该系统优化设计工作的要求。这需要进行系统相关运作数据资料的整理及分析,进行系统设计及应用方案的优化选择。为了提升系统的整体运作效率,进行系统设计方案的科学性、规范性、简约性设计是必要的,从而降低系统的整体运作成本,实现系统综合运作效益的提升,确保系统整体运作的安全性及可靠性。为了提升系统的生产效率,进行PLC自动化控制目标的制定是必要的,进行工作实际与系统运作状况的结合,实现PLC容量模块的合理配置。
2PLC自动化控制系统设计方案
2.1硬件设计模块
为了实现自动化控制系统的稳定性运作,必须为其创造一个良好的硬件设计环境,这就需要进行硬件设计方案的优化,实现其内部各个工作模块的协调,进行控制系统工作总目标的制定。
2.2输入电路设计模块
输入电源是PLC自动化控制系统正常运作的基础,控制系统的供电电源具备良好的工作适应范围。为了满足现阶段自动化控制系统的工作要求,需要进行电源抗干扰性的增强,降低环境对输入电源的工作影响,这就需要进行电源净化原件的安装,实现隔离变压器、电源滤波器等的使用。在隔离变压器工作模块中,进行双层隔离方案的应用是必要的,实现屏蔽层的构建,降低外部环境高低频脉冲的影响。在输入电路设计过程中,需要进行电源容量的控制,优化电源的短路防护工作,确保电源系统的稳定性、安全性运作,提升输入电源的整体容量,为了提升电路的整体安全性,需要专门安装相应型号的熔丝。
2.3输出电路设计模块
在输出电路设计过程中,需要遵循自动化控制系统的相关生产工作要求,进行电路设计准备体系的健全,在这个过程中,通过对晶体管等的利用,进行变频器调速信息、控制信息等的输出,实践证明,通过对晶体管的利用,可以实现PLC控制系统运作效率的增强。在频率较低的工作环境中,需要进行继电器设备的选择,将其作为输出电路设备,该工程流程比较简单,且具备较高的工程应用效益,有利于增强自动化控制系统的整体负载能力。在这个过程中,为了避免出现浪涌电流的冲击状况,需要在直流感性负载旁进行续流二极管的安装,进行浪涌电流的有效性吸收,实现PLC自动化控制系统的稳定性运作。
2.4抗干扰设计模块
为了降低外部环境对系统运作的干扰,可以进行隔离方法的使用,在这个过程中,通过对超隔离变压器的使用,进行系统高频干扰状况的隔离。这也可以进行屏蔽方法的使用,进行干扰源传播途径的阻断,提升控制系统的整体抗干扰性,在实际工作场景中,可以将PLC工作系统放于金属柜内,金属柜具备良好的磁场屏蔽及静电屏蔽功能。为了减少控制系统运作过程中的干扰状况,进行布线分散干扰模式的应用是必要的,确保弱点信号线、强电动力线路等的分开走线。
3结语
为了实现社会经济的稳定性发展,必须进行PLC自动化控制方案的优化,实现硬件设计模块、软件设计模块、抗干扰模块等的协调,提升控制系统的整体运作效益。
参考文献
[1]李怀智.试析PLC自动化控制系统的优化设计[J].中国新技术新产品,2011(11).
[2]何富其.基于PLC的自动化控制系统的配置及组态分析[J].制造业自动化,2011(06).
关键词: 油气集愉;自控系统;自动化控制
前 言
随着科学技术的不断进步,工业控制技术也越来越朝着先进趋势迈进,进而使企业中的生产效率明显提高。工业自动化控制从通俗意义上来说,就是在工业生产过程中尽可能的减少消耗人力资源的次数,而充分利用机器等除动物以外的能源或者动力来进行生产,也可以说是一种能够让工业流程不消耗人力,自动生产的一种过程。作为现代企业最重要的一种技术,自动化在现代企业发挥着重要作用。随着第三次科技革命的到来,计算机、微电子、纳米等技术不断更新,自动化技术也在不断发展,各国开始认识到研究工业自动化控制技术的必要性,在这样的背景下使工业自动化控制技术得到了空前绝后的发展。当前工业自动化技术在社会各个领域应用十分广泛,经常可以在机械制造、建筑、计算机等行业领域中发现自动化技术的影子。本文论述了当前油气集输自动化控制系统及发展情况。
1 自动化控制技术
到目前为止,中国的工业自动化进程发展依旧迅速,“PLC,变频器,触摸屏”等产品都被广泛应用到了工业控制的各国领域,为中国的现代化工业生产做出了巨大贡献。(1)PLC。
PLC 是一种电子系统,通俗来说,是一种可以编辑程序的逻辑控制器,通过运用数字计算的操作过程,可以控制设备的生产。这种技术依赖于计算机技术,而随着计算机技术不断发展与革新,会出现容量更大、速度更快的产品不断出现。可以说这种控制器在工业控制领域属于核心位置。(2)DCS。DCS 在我国自动控制行业又被称作是集散控制系统,它运用了
计算机 4C 技术,具有较高的实用性、灵动性和通透性。它的特点是相对集中管理与分散控制,有利于人们日常操作与管理。(3)工业 PC。工业 PC 包括了 IPC 工控机和 CompactPCI工控机以及它们的变形机器。由于现在的 IPC 难以满足现代工业 PC 运行的要求,在不久的将来会慢慢被淘汰。不同种类的 IPC 机器可以同时作为服务器和客户机使用,形成一种系统性网络,可以被工作人员同时控制和管理,就像一种综合系统来实现企业内部信息数据的转变和交流。
2 油气集输工艺
油气集输是一个多步骤的生产工艺过程,主要包括:收集原油和天然气、储存、初步加工等过程。它承担三个方面的任务:一是将从油井开采出的石油气、液的混合物经过运输管道进人油气处理站进行气体、液体分离和进一步脱水处理,目的是使处理后的原油达到国家的初步标准;二是把检测合格的原油运输到原油库进行贮存,而且要把初步分离出的天然气运输进天然气处置厂,进行数次的脱氢、脱酸的处理,如果纯度很低,就要进行深加工处理;三是原油库以及天然气的提纯站以多种方式将多次处理达标的原油和天然气传输给居民。油气集输生产与钻井、修井等作业不同。首先,它具有油田分布广、路线长的生产特点。其次,又具有易燃易爆、生产阶段性强、易发生火灾等生产特点。所以,随着开发油田项目的展开,石油气集输生产这个步骤更加受到人们的重视,还有,一个国家整体开发建设油田的技术水准,主要取决于油气集输工艺的技术水平,集输工艺的最主要的步骤就是提纯。原油主要按蜡的质量分数分为两种:一种是高含蜡原油,一种是低含蜡原油。对高含蜡这种原油除采用加热这一办法,还采用了加化学药品的方法实行单个管运输的办法,如美国、法国、西班牙等国家。我国低含蜡原油的提纯技术较高,主要采用单个管不加热这种工艺。
3油气集输自动化系统
1)应用专业的检测仪表。检测仪表是实现自动化控制的基础,因为计算机自动化控制过程中,数据的采集,都需要检测仪表进行数据检测。近几年,检测仪表的精确度不断提高,最主要的原因是科学技术的发展。智能化仪表还具有自动数据存储以及自动化数据处理功能,每一个检测仪表成为一个独立的自动化控制单元。高性能的变送器刚刚上市,就被探测油田的专业人士应用在油田开采、收集、生产的过程,并且得到很多油田企业的广泛运用。2)油气集输自动化系统。油气集输自动是以计算机技术为依托,在油气集输过程中,利用计算机控制软件,对各设备进行计算机控制,将生产工艺过程自动化,保证了工艺生产的高效化与安全化发展。
4自动化系统的发展
l)油气集输过程自动化工艺的发展。研究油气集输这一重理碧工艺,提高现有工艺水平,运用系统理论和整体工程方法分析油田集输自动化系统,开发适应运输特点的进步工艺,大致包括以下几个方面:(l)开采出来的原油初步处理,研究高速率提纯技术;(2)研究油气和水的混合物分离技术,发明对应的计算设备,简化复杂的流程;(3)研究油和气的混合运输技术,减少分离次数,降低分离成本;(4)检测油和气运输道路的故障、评估运输技术,尽可能地延长管道使用时间;(5)改进节能工艺,提高节约能源的综合技艺;(6)增进与国外集输技术专家的交流,提升管理水平和素养。2)提高自动化水平需要的条件。首先,专业技术人员的投人是成功实施自动化集输工艺运作的条件。其次,应该加强自动化工艺对油田采集的作用。为了使油气集输过程成为自动化的过程,需要注意以下几个环节:首先,使工艺流程尽可能的简单,这需要技术人员设计合理而且可实行的控制方案;还有,提高技术人员的培训水平,整体提高工作人员的职业素养。3)自动化系统的不断发展。未来几年,油田自动化的发展大致体现在这样几个方面:首先,使用现有的科学技术不断地提高集输系统中各个相互联系的子系统之间的控制方案,这个方案需要具有合理性和可实行性的特点,这样就可以更快地实现过程全部自动化;其次,将电脑管理系统用在油气集输过程中,提升这个过程的全面自动化水平。
总之,集输自动化控制技术是通过丰富的科学理论基础作为支撑力量,其发展离不开计算机、通讯、微电子等技术,需要多种科学技术的共同开发,进而实现自身的发展。
参考文献:
1. 刘萍,刘华印.塔中油田集输系统中的几个问题 [J].石油规划设计,1995(4).
关键词:智能化技术;电气工程;自动化控制
1智能化技术在电气工程自动化控制中的应用优
势1.1实现无人化控制
智能化技术能够最大程度的压缩工作时间、提高抗变换性提高工作效率。既能够保证控制系统的正常运转,也能够确保系统的自我调节。自动化技术的应用大为削减了人工成本,为无人化技术控制提供了技术支持,提高了产品质量和生产效率,提高了经济效益。实现无人化控制是今后电气自动化的发展趋势,也是技术进步的重要表现[1]。
1.2控制模型步骤省略
智能化技术相比传统技术来说,最大的技术优势体现在控制模型步骤的省略一级紧密系数的提高。传统的控制器在运行时,由于技术水平的限制,在进行复杂动态的分析和操作时,往往对标的物不能很好的掌握,无法进行正常的工作和运转,运行质量也得不到保障,这对于整个模型的设计以及运用都会产生阻碍,影响工作的正常进行,为了改变技术落后带来的僵局,智能化技术省略了这一步骤,这就直接免除了模型识别困难带来的障碍。
1.3数据处理能力更强
智能化控制在数据的掌控和处理上更为精进,能够较传统技术更快的对数据进行处理和评估,不仅处理的数据量更大,处理的效果也更好,效率也更高。控制对象的差异性和变化性导致了对每个不同的标的物的控制效果不同。也正是由于控制对象的这种广泛性和差异性以及复杂性,决定了控制技术实现的难度性更高,短期内受到技术水平的局限,还无法在真正意义上实现完全控制[2]。也正是由于目前的技术限制,也让我们意识到智能化技术当前的局限性,若果想要实现完全的自动化技术,还需要不断地进行钻研,提高技术水平。
2智能化技术在电气自动化控制中的应用
2.1优化设计
一般在自动化技术当中,最大的技术难题一般都是电气设备设计问题。这是因为它不仅涉及面广,需要看的因素众多,整个设计对于设计水平的要求要远远高于平均水平,另外还涉及到一些电力行业的其他技术,综合性强;对于设计人员来说更是有技术和经验的双重指标考核[3]。智能化技术的应用,大大的减少了设计时间,提高了设计效率,并且提高了设计效率,避免了设计误差,让整个设计更加的严谨和实用。
2.2故障诊断
由于整个系统的庞大性和复杂性,在系统运转时难免会出现一些运行故障。而这些安全隐患的出现往往会有一些初始表现和风险表示因素,为了提高对这些故障因素的预见性,我们可以利用自能化技术在对这些安全隐患进行分析和诊断,做到及时发现及时治理,保证整个系统的正常安全运行。将自能化技术引入故障诊断当中,能够及时的发现隐患因素,并做出应对措施,将故障因素进行及时处理,或者将故障引发的影响和损失降到最低,提高系统的运行效率和稳定性[4]。
2.3智能控制
作为最核心的技术指标,智能控制在运用时实现无人管理和控制的关键技术。只有将智能控制技术水平进行提高和应用,才能实现污染控制,使得电气自动化能够真正的实现高效工作、远程工作,压缩人工成本,提高经济效益,为生产和生活提供更好的技术支持和服务,并且能够为智能化控制提供技术支持,让整个智能化技术得到快速的成长。
进行智能化技术的应用,对电气工程各自动化进行革新和完善对于完善自动化技术,刺激电力行业改革,提高电网运行效率都有着极大的现实意义。自能化技术作为电气工程自动化中的重要一环,不管是在技术进步上还是在发展方向上都有着很大的研究空间,虽然笔者在文中对关于进行智能化技术的应用进行了初步说明,但是由于认知的局限性,一些观点和看法还比较浅显,希望能够引起一些专家学者的重视,能够让电气工程各自动化得到更好的发展。
作者:李杨 单位:江西财经大学
参考文献:
[1]蔡文彬,韩丽杰,徐彬.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].内蒙古科技与经济,2015,04:69+72.
[关键词]冶金转炉炼钢;自动化控制技术;功能及应用价值
中图分类号:TF345 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)13-0064-01
冶金转炉炼钢过程是一个复杂的多相物理化学反应过程,环境恶劣、过程复杂,期间难以准确地进行连续不断的测量,因而无法采用常规过程控制的方法对其进行控制。但仅凭人工经验控制炼钢终点又难以保证钢材产品优质、操作稳定和低能耗,因此,必须对炼钢生产进行精准的自动化控制,以提高钢铁质量和劳动生产率,节省能源,降低成本。
一、冶金转炉炼钢自动化控制技术
转炉炼钢主要是指以铁水、废钢、铁合金为主要原料,靠铁水的热量以及废钢、铁合金在高温下发生化学反应产生的热量相结合,在转炉中完成炼钢的过程。转炉炼钢技术在计算机信息技术、网络技术、工业控制技术以及工业控制网络为基础发展起来的,控制变量繁杂且要求精度很高,是炼钢过程中最重要的一个环节。以下是针对转炉炼钢自动化控制技术中几个关键技术的分析。
1.冶金转炉炼钢检测技术
传统的转炉炼钢已经很难适应现代社会的生产要求, 尤其是随着检测技术,计算机技术和自动化技术的飞速发展, 转炉炼钢的自动化技术也随之改进。目前,用于转炉炼钢检测技术主要分为废气分析检测技术和副枪监测技术两部分。在转炉炼钢过程中,它们主要通过检测仪表对熔钢温度、液面高度、熔钢成分等参数的记录,并进行及时分析,为炼钢过程中的温度控制、添加原料等提供有利的数据支持。具体检测技术包括:
(1)转炉炼钢副枪检测技术
转炉炼钢副枪自动化的使用是现代钢铁企业先进性的标志和发展趋势。国际上大部分钢铁企业在转炉上都配有副枪。副枪检测方法不但可以保持对钢水较高的碳含量和温度的控制,同时减少了石灰、铁合金等原料的消耗,无需钢水的补吹,且炉衬浸蚀明显降低,实现了完全的自动化,大大提高了转炉炼钢的产量。
(2)转炉炼钢废气分析检测技术
转炉炼钢技术在炼钢过程中主要产生的废气有一氧化碳、二氧化碳、氮气、氢气、氧气等。转炉炼钢废气检测主要使用炉气定碳法和副枪技术相结合,以副枪测定为主,结合废气分析计算脱碳速度,通过炼钢过程中排除的废气成分和流量,为计算转炉内瞬时钢液残留碳的含量提供信息,从而确定转炉中的含碳量。此外,转炉气副枪法的实施,不仅使转炉内含碳量的测量精度大大提高,而且为自动化检测技术提供了有利的数据,避免了传统人工工作模式,提高了工作效率和产出钢的质量。
2.冶金转炉炼钢自动化技术
转炉炼钢自动化技术主要包括控制技术、人工智能技术以及对炼钢模型的研究。它们主要是指转炉炼钢过程中以计算机技术为媒介对检测技术所显示炼钢生产过程中转炉内原料不足、废气过多、温度不准等原因进行自动化调整。
(1)转炉炼钢的控制技术模型
转炉炼钢的控制技术包括动态控制模型和反馈计算模型,主要是根据控制系统对吹炼终点和含碳量的检测数据进行控制的。动态控制模型主要是对炼钢过程中氧气的需求量和冷却剂量进行检测,并根据所测得含碳量、温度以及氧气量的数值计算出钢水实际温度以及钢水的实际含碳量,方便钢水温度和含碳量的调整;反馈计算模型主要是针对动态模型所测量数据进行重新计算,按误差大小调整规划,补充转炉内的原料所需。
(2)转炉炼钢中人工智能技术的应用
人工智能技术是基于计算机科学技术通过模拟、延伸和扩展人的智能方法的一门新的技术。转炉炼钢过程中人工智能主要是针对炼钢过程中需要人为处理的工作,通过计算机科学技术模拟进行,从而减少劳动力,提高生产效率和产品质量,实现钢铁企业智能化的进程。
(3)转炉炼钢中的模型研究
在转炉炼钢过程中,无论是人工智能技术还是控制技术都是以模型为基础的。目前,所使用的人工智能技术主要是以计算机科学技术为基础,以人为模型进行模拟工作;而控制技术中动态控制模型,也是根据热平衡原理和化学反应为基础的。所以模型研究在转炉炼钢过程中必不可少,不但可以提高钢材质量和生产效率,同时可以针对钢铁企业存在问题科学、合理的进行解决规划。
二、冶金转炉炼钢自动化控制系统的功能及应用价值
自动化系统在转炉炼钢的应用中主要可以对废钢、铁水的质量进行称量、对电气控制进行指示以及对仪表监视控制作用等。以下是对转炉炼钢自动化系统功能的简要分析。
1.冶金转炉炼钢自动化控制系统的功能
(1)转炉炼钢自动化系统对废钢、铁水质量的称量
由转炉炼钢工作环境恶劣,废钢、铁水的称重必须由天车主钩吊装废钢料槽和铁水炉缸进行装料。装料过程主要通过多个压式重量传感器读出废钢或者铁水的重量,并由补偿接线盒显示重量数据,并及时进行记录。
(2)转炉炼钢自动化系统对电气控制的指示
在转炉炼钢过程中考虑到有些电气操作是应急处理操作,关系到自动化系统的安全性和可靠性,因此,电气控制指示必须独立构成。自动化转炉炼钢共有六个散装料料仓,主要是铁矿石、白云石、白石灰以及铁皮球料仓。在散料质量测量中,主要通过料仓四角处的压式称重传感器通过监测画面在仪表器中显示。
(3)转炉炼钢系统对仪表监视的控制
在转炉炼钢过程中,仪表监视控制部分是通过计算机技术,利用网络服务器和主机相连,监测仪表PLC的工作。计算机主机和从机相互合作,一旦有异常情况发生,做到主从机可相互代替工作的目的。这样可确保系统能够有一个相对完整的数据库,增加了系统的可靠性,便于系统的维护工作。
计算机的监测画面是仪表部分的网络服务器,通过适配器从仪表中读取监测废钢、铁水等原料的使用数据;同时,监测画面还能实时的显示氧气、氮气以及冷却水的压力和流量,给操作人员提供有利的数据,供其对氮气、氧气、冷却水进行调整;同时,对钢水温度的监控中,采用热电偶探头深入转炉内取出钢水的温度,并利用监控系统从仪表器中显示。
2.冶金转炉炼钢自动化控制技术的应用价值
我国转炉炼钢自动化控制技术的目标是:在提高钢铁的质量和生产效率的前提下,最大限度的降低成本、节约能源、科学环保,使我国钢铁市场在国际钢铁市场竞争中利于不败之地。在自动化控制技术的前提下提高炼钢的终点命中率、改善钢水质量、降低生产成本和提高能源利用率,从而提高钢铁的生产效率和钢材质量。
自动化转炉炼钢技术采用动态控制转炉气体连续分析系统和副枪测温系统相互结合,增加了转炉气体和温度达到终点的几率,从而大幅度的提高终点控制命中效率。为了提高钢水质量,在气体补吹过程中应尽量减少氧气含量,避免钢水氧化,提高钢的纯度。通过提高终点命中率和降低补吹率,从而缩短了冶炼时间,增加了钢液温度和成分的稳定性,为连续铸钢创造了条件;同时,在自动化转炉炼钢技术的支持下,取消了一次性副枪确定氧含量及定碳头的能源消耗,降低钢中的含氧量,减少了炉渣中铁合金的含量,从而提高了原料的利用率,降低了炼钢生产成本。
总之,面对国际钢材市场近年来对钢材产品质量越来越高的要求,我国钢铁企业必须尽快改革冶金转炉炼钢技术,大力发展转炉炼钢自动化控制技术,从而提高生产效率,在加强钢产质量的同时,降低能源消耗,与国际钢铁行业接轨,促进我国钢铁行业的可持续性发展。
参考文献
关键词:环形;以太网;矿井;泵房;自动化
矿井井下泵房作为矿产企业的重要构成部分,会直接影响该企业的安全生产和企业效益。目前我国煤矿开采深度逐年增加,漏水、涌水事故数量也在明显增加,给矿区的安全生产带来了极大的风险。而现有的煤矿大多采用就地水泵来人为控制排水,效率低下且安全性不足。目前矿井井下泵房的自动化升级改造成为矿山企业技改的重要方向之一,同时我国安全生产监督管理总局在《煤矿防治水规定》中也提出:受水位威胁严重的矿井,应当实现井下泵房无人值守和地面远程监控。本文基于上述现状,介绍了一种基于环形工业以太网的矿井泵房自动化控制系统。由PLC控制整个井下水系统,同时通过工业以太网与整个矿井的控制系统进行组网,实现矿井的信息化管理和自动化控制,以减少故障,提高效率。
1系统介绍
系统的设计目的是实现排水系统自动控制与水位高低实时监测,以减少水害,同时根据水量实时掌握矿井水文地质的变化,为后续开采打好基础。本系统采用三级排水自动化控制系统及泵房水文动态控制、报警系统[1]。
1.1环形网络介绍
环形网络是工业行业中应用最广泛的一种网络结构,其特点是将中心节点和各下层节点串接成环形,因而在节约投资的基础上,使网络系统具有了最基本的链路冗余功能[2]。本系统网络拓扑如图1所示。
1.2系统水路介绍
系统基于矿山正在使用的四台手动控制的主排水泵及附属的抽真空系统(射流管路和真空泵管路)、两条排水管路来进行升级改造,泵房布置如图2所示。
2系统硬件及功能
2.1系统硬件组成
控制系统主要由上位控制计算机、主控制柜与分布式防爆控制台组成。主控制柜选用某公司的Logix5000系列PLC作为总控制CPU[3],同时安装了EtherNetIP工业以太网通信模块和DeviceNet设备层扫描模块。EtherNetIP通信模块实现与矿山总控制系统的通信,DeviceNet扫描模块用于监控每台水泵的子系统。每台水泵使用单独的防爆控制柜子系统,控制柜内装有Rockwell的FlexIO来实现信号的采集与控制,控制柜柜面安装旋钮、按钮、指示灯等,用于就地控制以及运行状态的显示。同时主控制柜内安装有工业交换机及光电转换器等[4],通过上述硬件实现环形网络拓扑。系统配备各种传感器与智能数字仪表,例如使用超声波液位计来监测储水仓的水位,使用真空计来监测射流泵排真空的真空值,使用压力传感器来监测水泵出口的流体压力等,上述传感器均采用4~20mA直流模拟量信号,接入防爆控制台的模拟量输入模块。同时为了防止传感器故障等,储水仓另增加了液位开关,用于紧急情况下的控制,其信号接入控制台的数字量输入模块。另外系统还配备温度传感器、流量传感器、电压电流及功率监测等。
2.2系统功能
系统使用时主要有手动及自动两种模式[5]。手动模式与原有的控制差别不大,自动模式的主要控制功能如下所述。1)水泵启停控制。系统根据液位的高低、运行温度等来合理控制所有的水泵,并根据生产需要合理调配,实现控制的自动化。2)水位控制。储水仓水位分为低水位、正常水位和高水位3个控制值,超过高水位时需要发出报警信号。另外液位开关设为高水位,此时可能需要人为干预。3)运行监控。系统实时监控水泵的运行状态,比如运行时的正负压、电机及轴承的温度、系统电流电压等。上述数据可以设定阈值,超过阈值时系统会发出报警。系统也实时模拟显示流体的运动及流量,阀门的动作等。4)报警及数据记录。系统能够实时显示当前发生的故障,同时与所有历史运行数据一起进行存储,方便查询。
3系统控制逻辑
3.1总控制逻辑
系统总控制逻辑如图3所示。在发出开始指令后,设备首先判断水位高低,如果目前在低点则无需启动水泵,如果超过低点即需排水,并按照先使用真空泵和射流阀给水泵充水,之后再启动水泵。启动完成后,关闭真空泵和射流阀并打开出水阀;运行中等待停泵信号。如需停泵时,关闭出水阀之后再关闭水泵正常停机。
3.2水位控制逻辑
水位的控制逻辑如图4所示,1#泵正常启动后会根据水位情况来判断是否投入2#泵,同时2#泵启动后系统也会根据水位情况判断是否需要停止2#泵或者是否需要投入3#泵。以此类推,4#泵的处理与3#泵相同。
3.3系统操作界面介绍
应用FactoryTalkSE软件绘制控制系统界面,可以实现实时在线对系统进行监测与控制。如前文所述,系统有手动和自动两种操作模式,在自动模式时,所有的设备启停都需要受到连锁条件的限制,设备的启停及运行控制基本实现无人值守。系统控制界面如图5所示。
4系统应用效果
对原有矿山泵房采用环行以太网自动化控制系统升级改造后,基本实现了矿井泵房排水系统自动控制,水位高、低实时监测、泵房无人值守等。同时由于工作工时的减少,原泵房三班值班制改为了定期巡检制,节省下的员工可投入到了生产一线。系统改造投资费用约600万元,改造前后费用对比如表1所示。从表1可以看出,系统升级改造后,折旧及维保费用会增加,但工时费、电费等得到了降低。按此计算两年左右即可收回投资。同时采用本系统后具备报表功能,并能够掌握矿井的水文规律,有效地支撑了井下排水系统的安全运作,减少故障的发生概率,更有利于管理者实现人员统一的调度、优化和协调[6]。
5结语
关键词:电气自动化 控制系统 应用 发展
中图分类号:TU855文献标识码: A
1 电气自动化控制系统概况
在科学技术高速发展的今天,电气自动化控制技术得到了广泛的关注和应用,尽管我国的电气自动化技术尚不及西方发达国家的发展水平,在研究成果上也与西方发达国家存在一定的距离,但是在改革开放的思想指导下,在我国加入WTO以后,我国与世界其他国家的技术沟通往来愈加密切,在电气自动化技术方面也产生了越来越多的竞争。对于我国而言,自动化控制技术的应用与发展应该充分考虑本国的具体情况,并在此基础上有选择性的吸收国外发达国家的先进研究理念,努力在自动化控制领域做出更大的成果。
当前,我国在自动化控制系统方面主要采用DCS控制,而DCS控制系统是在工业自动化的需求下产生的。所谓DCS是指,集散控制系统,也称分布式控制系统,其主要特点是将处于不同部位的设备集中到一个管理范畴,并由一个核心的控制室进行管理和控制,DCS控制系统的直接化、电子化、自动化的管里模式使得一位员工通过在一台仪器设备上的操作就可以满足同时管理多种设备的需要,这大大缩减了管理过程中所需的人力(多个设备操作室配备一名员工即可)、时间,提高劳动生产率,并进一步达到缩减成本的效果。
二十世纪七十年代中叶,美国率先研制出了世界上第一个集散控制系统——TD-CS2000,此后,集散控制系统就被广泛的应用到了工业中。DCS具有可靠性高、软件操作简单、控制算法丰富、开放联想等特征,在工业领域的应用过程中,经过不断的发展和改进,逐渐成为当今工业领域自动化控制系统的主流。当前,集散控制系统已广泛应用到航天领域、热工领域、石油化工领域、汽车制造领域以及轮船加工领域等。在DCS的广泛应用过程中,其在控制中所存在的缺点也逐一暴露出来,因此,对于集散控制系统进行必要的技术改进是一条必经之路。
2 电气自动化控制系统的应用及未来发展趋势分析
2.1 电气自动化控制系统的应用
电气自动化控制系统已逐步渗入到各行各业中,其具体的应用主要有以下几方面:
(1)在交通领域的应用。随着国家的进步以及社会的发展,交通运输已成为一项必不可少的元素,交通行业的飞速发展离不开电气自动化控制系统的支持。例如,对于地铁而言,从其内部构成的大、小元器件到自动化控制开关,每一处都体现着自动化控制系统的应用。
(2)在工业生产领域的应用。随着我国政治、经济、社会的不断发展,各行各业呈现出了空前的高涨,得到了一定的发展,工业是其中发展较为迅速、成果较为丰富的行业之一。如今,随着生产技术的不断革新以及生产周期短、生产效率高的要求不断提出,工业领域已逐步实现自动化。工业领域的自动化使得以较少的人力在较短的时间内同时完成多重任务变得可能,而且,由于自动化控制系统的应用,减少了工人在操作过程中的危险系数,并且在数量控制方面也更为精准。
(3)在服务领域的应用。服务行业虽不直接参与生产活动,但是由于人们对于物质生活水平的要求不断提升,自动化控制系统的应用也逐步广泛并且在应用要求方面也越发严格。其中,以电子产品为例,现代社会中,人们越来越习惯于非现金结账即刷卡结账,在POS机的应用中就体现着自动化控制系统的应用,此外,电梯、电玩机、自动麻将机等也都是自动化控制系统在服务领域中的应用成果。
2.2 电气自动化控制系统的未来发展趋势分析
当前,计算机技术的发展一直是人们有目共睹的,在自动化控制系统的发展过程中,人们越来越多的将计算机技术与电气自动化控制系统进行融合,形成紧密的联合技术。在计算机技术中Internet和以太网技术促进了电气自动化控制系统的全面技术升级革新,网络和多媒体技术的引进也为控制系统在选择控制手段和方式的过程中提供了更为广泛的选择性。在电气自动化控制系统不断应用、不断发展的过程中,电气自动化控制系统的应用领域也更加宽泛,其不仅应用在交通、工业等大型生产活动中,对于炊具制品的生产也有相当重要的应用。对于电气自动化控制系统而言,其在未来的发展趋势主要可以概括为以下几点:
(1)电气自动化控制系统的统一化发展
在完成电气自动化控制系统的统一化后,由于采用微软公司的标准化接口技术统一化,在控制系统内部可以实现全部生产数据资源的共享,这既可以节省资源在不同部门之间传递所需的时间,又可以有效避免数据资源在传递过程中所造成的错误和损坏,更重要的是能够在很大程度上节约成本费用,为经济效益最大化的实现提供了更进一步的空间。电气自动化控制系统的统一化是一个跨越式的发展过程,有了电气控制系统统一化作为基础,也为不同部门、不同单位之间的数据交换提供了更好地保障。
(2)电气自动化控制系统的智能化发展
所谓智能化,是指产品的自动性能更好、对外界的指令能够做出较为准确的判断并做出相应的回应,从而更多的满足使用者的使用诉求,为人们的使用提供更多的便利。由于人们对于物质生活水平的要求不断提升,对于炊具制品的品质性以及便利性都给予了更多的期待和更高的使用要求,因此,电气自动化控制系统的智能化发展趋势是电气自动化控制系统的又一发展方向。对于消费者而言,其在选择商品的过程中主要是为了求得省事、省心,这就促使我们在产品的设计过程中采用电气自动化控制系统来满足消费者对便利性的要求。与此同时,电气自动化控制系统的运行和发展离不开电子信息技术以及计算机技术的支持,电子技术的发展进步也为电气自动化控制系统的智能化发展趋势提供了保障。
(3)电气自动化控制系统的创新化发展
电气自动化控制系统经过一段时间的应用和发展,已经取得了一定的成果,但是我国的电气自动化技术尚不及西方发达国家的发展水平,在研究成果上也与西方发达国家存在一定的距离,其中,在电气自动化产品的创新设计方面表现的最为突出,这样的缺陷导致我国在电气自动化领域所生产的产品一直处于较低级别,不能为大型项目所采用,也正是由于当前我国电气自动化控制系统所存在缺陷和不足,使得电气自动化控制系统的创新迫在眉睫。在电气自动化控制系统的创新方面,应首先结合当前对于自动化控制系统的需求较为突出的领域的具体情况,并在此基础上广泛吸收国外先进的设计理念,并从众多先进思想中选出最为适合我国自动化控制系统创新的理念,最终完成创新设计。
参考文献:
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【关键词】火电厂;自动化控制系统;应用
作者简介:张伟(1981—),男,陕西咸阳人,大学本科,工程师,现供职于内蒙古能源发电投资集团有限公司电力工程技术研究院,研究方向:火电厂的自动化应用
电能从生产到应用的过程较为复杂,并成为人们生产生活中不可缺少的重要力量,电的应用对国民经济增长有极大的促进作用。在科技发展的带动下,火电厂发电设备也实现了高科技,控制系统也得以改进,以往的人工模式中存在较大缺陷,难以调度电力,为解决这种情况,自动化控制系统被应用到火电厂中,因此,有必要分析与研究火电厂自动化控制系统。
1火电厂自动化控制系统分类研究
1.1火电厂传统电气控制系统
上世纪八十年代我国火电厂所应用的控制系统主要为以I/O为基础的微机分散系统,其利用危机分散系统设置了单独控制器,并通过I/O接口传递控制命令。该时期的电气自动化控制中微积分散系统并不具有直接控制电气的能力,对其控制则是由独立电气自动装置来完成的,这种控制方式较为成熟,现场运行期间也可以快速反映,且可以边控制边观察控制结。但随着计算机通讯技术的发展,电力系统接入用户也在增多,现有设备条件受到很大限制,难以满足自动化处理,极大的影响到系统管理效率,因此,就要做好控制系统改进与完善工作,将控制装置整合在一起[1]。上世纪九十年代末期,火电厂所应用的自动化系统为现场总线技术,联系现有火电厂工艺形成控制网络,在该模式中也含有数据采集系统的硬接线内容,其中的信心采集与系统控制都需要利用现场总线完成。而输煤系统等要获得电气信息也要依赖于ECS通信网,也是ECS成为了火电厂自动化控制与监管的系统之一,并被广泛应用于各处,但该控制系统传输效率却很低,网络拓扑结构也出现设计部合理情况,导致通讯节点过少,很容易发生故障,给系统运行带来较大影响[2]。
1.2以工业以太网技术为基础的火电厂电气自动化控制系统
随着微电子技术发展,电气综合保护测控能力得以显著提升,基本实现了以交流采样为基础的保护、滤波以及通信,但这些测控能力却较为重视于工业以太网技术,该技术所需成本较少、容量较大,传输效率也很高,整体拓扑结构相对较好,同时有具有开放性,有效弥补来了原有控制系统的不足,可见,以太网技术应用到火电厂自动化控制中有很大益处。将微积分散系统应用到火电厂自动化控制中,可以不仅减少了通信管理机的应用,还使得控制系统传输效率得以显著提升。微积分散系统与其他系统之间的联系是通过站控层通信子站来实现的,其中有多台子站,同时,还有以太网通信等,很多火电厂都是利用以太网实现了自动化,并经过多年发展,以太网自动控制技术也趋于成熟,不仅减少了投资成本,还优化了微积分散系统与ECS之间的联系,使得系统不断融合,整个系统都实现了自动化[3]。
2微机分散自动化控制系统
2.1微机分散控制子系统
微积分散控制系统在不受软硬件制约的条件下,各功能模块也在发生变化,能够满足不同火电厂的不同需求。常用微积分散子系统主要有以下几种:首先,数据采集子系统,它能够利用在线传输技术可以将各部分的信号连接在一起,同时也可以独立出来,成为上下机位于一体的结构。它也可以构成小型集散系统,真正实现网络实时控制。该系统还可以为热力系统提供流程图,并检测运行数据,如果发现有异常情况便会发出警报,此外,还可以将其中的系统参数变化趋势记录下来,预测出系统运行情况,并记录系统参数,以供日后查阅;其次,模拟量控制系统,它所体现的是机组自动化水平,通过对锅炉等设定的调控与运行,可以使系统工艺水平得以提升,在减少投入成本时,也使系统运行效率得以提升;最后,顺序控制系统。顺序控制系统的应用极大的减少了人工操作,相关工作人员只要按照指示按动按钮即可完成工作,不需要人工切换,工作人员也可以在自动运行期间根据自身需求选择想要的信息,并通过自检程序了解系统运行情况,防范以外事件的发生,真正实现保护系统的目的。
2.2微机分散控制系统优点
通过调查研究得知,微机分散控制系统主要有以下三大特点:
第一,微积分散系统可靠性较高,该系统主要结构为拓扑结构,可以将系统控制能力分散到合适的操作点中,既实现了相互独立,又保证了它们之间的联系,确保一处发生故障以后,其他站点也可以正常运行,而不会出现性能丧失的情况。
第二,微积分散控制系统具有开放性,其开放性体现在该系统的设计上,在设计该系统时十分注重标准化与模块化,同时,其兼容性与可扩展性较好,便于微积分散控制系统接入,还不会出现兼容问题,即便卸载原有系统也不会有不良影响出现[4]。
第三,微积分散系统功能多样化,微积分散控制系统所具有的功能较为多样,既有顺序控制,还有连续控制与处理控制,同时也可以满足各种特殊要求。此外,该系统的灵活性与协调性也很好。在经济与科技发展的带动下,微积分散控制系统无论是在功能上还是在结构上都得以完善,尽管在实际运行中依然会有部分问题存在,但整体影响并不大,为减少问题出现,还需要采取有效措施加以改进,以便适应工程需要。只要不断研究与探索,微积分散系统将在火电厂自动化控制系统应用中发挥更大作用。
参考文献
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关键词:电气自动化控制设备;可靠性测试;实验方法
中图分类号:TM92 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 16-0000-01
电气自动化的水平与国家的科学技术水平相互影响,相互作用,是不可分割的两个方面。作为发展中国家的我们,虽然在近几年电气自动化控制设备获得了长足的发展,为各行各业所服务,给人们的生产生活带来了诸多的便利,但不得不承认在可靠性、安全性等方面仍与西方的发达国家存在一定差距。如何能让我们的电气自动化控制设备可以与西方国家的设备相提并论,使我国的科技水平更上一层楼是我们急需深入探究的一个问题。本文通过对电气自动化含义的阐述,结合当前我国电气自动化的发展实际,明确我们对电气自动化进行可靠性研究测试的必要性,大胆的总结出符合我国发展实际的叫可行的检测方法。
一、电气自动化控制设备的含义及当前的发展状况
在国际上,通用的电气化设备的可靠性定义为:在规定的时间内,和规定的环境条件想下,完成规定功能的能力。这个定义不仅仅适用于一台机器或者一个系统,也适用于一个单元。因为故障的出现具有随机的性质,因此,用数字的“概率”来表示。随着交通变得越来越便利的同时,为了追求廉价且较高素质的劳动力,丰富的物产资源,以及较低的生产成本,越来越多的企业将我国视为加工生产的宝地。伴随着企业迁入的同时,科学技术、管理模式及理念也随之带到了我国。虽说我国许多企业的电气自动化控制设备取得了很大的成绩,但与这些以高精尖的科学技术而著称的外资企业相比,还是存在一定差距。这是我们不得不承认的一个现状。
二、实施电气自动化控制设备进行可靠性测试的重要性
电气自动化控制设备与可靠性设备是两个不可分割的部分。电气自动化的发展少不了可靠性的保证,可靠性测试为电气自动化设备的进步提供保障。下面,我们就具体阐述一下二者的关系。
(一)提高电气自动化设备的质量,扩大市场占有率。面对市场上越来越多的相关产品的出现,要想拥有更大的市场占有率,仅仅依靠产品的性能是完全不够的。面对严峻的买方市场,以及趋于成熟的消费理念,要想在如此激烈的竞争中赢得广大消费者的信任,获得他们的好评,优质的质量是及其重要的一部分。可靠性检测可以有效地为企业规避风险,形成严谨的企业文化,打造良好的工作氛围,有利于形成自主品牌。
(二)增强核心竞争力。市场上许许多多的产品,性能、外观大体一致,那么各个商品要想有立足之地依靠的是什么呢?毫无疑问,是质量。质量是企业腾飞的翅膀,只有拥有过硬的商品质量的企业才能飞得更高,走的更远。可靠性检测不仅仅让广大消费者安心,更是企业经久不衰的不二法宝。
三、对电气自动化控制设备进行可靠性测试的方法
(一)做好设备的散热工作。众所周知,温度对电子产品有着重大的影响。电子产品在其运作的过程中,起功率通常都是以热能的形式表现出来。因此,对我们电子设备的散热是我们工作中的重中之重。对于那些功率消耗大的电子设备,稍微一不注意,温度就会升高的很快,并且很难散发出去。所以,我们要做好设备的散热工作。
(二)现场测试法。对正在使用运作中的设备进项细致观察,现场记录各种可靠性的数据。通过数据推断出相应得结果。通过这种方法,是我们在尽可能消耗少的人力物力财力情况下,得到了需要的数据,并且获得的数据一定产品真实的反应,毫无参假的成分。并且不影响正常的生产活动,是一种具有较强操作性的检测方法。
(三)实验室测试法。实验室测试法顾名思义,就是在实验室当中,模拟我们日常工作的环境以及各项指标,在我们可以掌控的范围内进行测试犹如在日常的工作环境中所遇到的问题进行测试。对得到的数据进行整理评估,用来分析设备的状况。用这种方法得到的数据虽说尽最大限度的做到了真实可信,但因为受技术以及环境的影响,我们所得到的数据往往不是最精确的。并且在实验的过程中会消费大量的时间经费,成本较高。并且要注意实验环境的选择,以避免实验进行时,由于气温、气压等影响而使实验得出的结论与实际情况不吻合。
(四)保证实验法。该方法是在产品出厂前将产品在规定的条件下进行无故障的工作实验。这种实验方法适合对产品要求较高的产品,有利于我们队产品进行研发升级。但这种实验方法对技术的设备要求很高,并且所检测出的结果具有较强的随机性与多样性,不利于数据的分析与整合。还需注意典型样品的选择,以及检测人员要有较高的素养,这样检测出的结果才有说服性。
(五)选择适当的器械保护措施。阴雨、潮湿、高温、多雨等天气对机器的影响十分巨大。例如,潮湿将会使机器产生霉斑,甚至生锈脱落。严重影响了电子机械的使用效率。并且受气压、污染气体等影响,我们必须时时刻刻做好电子器械的保护工作。只有这样,才能提高电子机械使用率。
四、结语
一个国家的电气化水平与科技水平之间并不是两个孤立存在的名词。二者之间有着无法割舍的联系。作为发展中国家,我们必须以电气自动化为基点来带动科技水平的进步。由于电气自动化设备的身影已经在各行各业随处可见,人们对电气自动化设备的各项性能的要求也越来越严苛,对从业人员的基本素质也设立了全新的考察标准。我们必须继续致力于电气化自动化设的开发与研究,多多向西方等发达国家学习,取长补短,加强科技创造力,结合我国的实际情况,钻研出适合我国科技水平的电气自动化发展之路,使我国的电气自动化控制设备更上一层楼。
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关键词:PLC;铁路装车;自动化控制系统
0.引言
在当前我国的煤矿产业迅速发展的过程中,铁路装载系统的作用已经愈来愈重要,但从实际情况来看,在装载系统方面多数还是采取的人控操作,有的是半自动化的控制方式,这一方式对装载量不能够准确的计算,比较容易造成亏载以及超载的情况,这些问题在很大程度上都会和运载的成本有着直接的关系,而基于PLC的铁路装车自动化控制系统能够有效的解决这一问题。
1.关于PLC自动化控制系统的配置原则和设计分析
1.1PLC自动化控制系统的配置原则
在PLC的自动化控制系统的配置过程中要能够遵循一些相关的原则,要能够从粗到细,在具体的原则方面主要就是要能够借助类比的方法来确定所选择产品和对应的机型,而在对产品选择的过程中要能够遵照着可发展以及可继承的原则[1]。在对模块数进行计算时要能够按照完整性这一原则对备份的相关设置进行充分考虑,并对系统的可靠性加以确定。对于PLC自动化控制系统要有着经费支持,所以要能够遵照着经济可行性进行选择配置的方案,如果有需要还要能够对实物性测试实验进行选择。
1.2PLC自动化装车控制系统的设计
在对铁路装车自动化控制系统设计指标方面有装车的能力以及装车的精确度和装车的速度,这几个重要的指标要能够进行充分的重视。在这一自动化系统的硬件组成方面,装车的控制系统最为核心的就是PLC,在配置上主要有CPU以及通讯模块和基板等等,在上位机所选用的是工业控制计算机,人机界面是用的组态软件开发,通过以太网交换机以及系统原有铁路车号自动识别系统在并行口下进行连接打印机。在人机界面的开发方面主要是通过组态自身通讯软件以及PLC通讯,和轨道的通道通讯软件使用VBA6进行编写,铁路的车号自动识别系统和局域网是通过Windows系统来完成的。
2.基于PLC铁路装车自动化整体系统开发和功能分析
2.1铁路装车自动化整体系统开发
实现装车自动化控制系统要能够从实际出发,并以节约的原则进行,尽量的做到现场改造小以及对生产影响小。自动化控制系统主要就是通过多个独立功能块以及控制核心所组成,在这些功能块主要就是产品的仓仓位的监测以及信号的输出,和闸门控制等。而装车控制的核心就是通过PLC控制计算机和网络版组态软件所构成,在PLC种主要含有模拟量输出模块以及开出和开入模块以及通讯模块等。在程序处理以及检测仪表信号的采集等方面是通过PLC来进行完成的,而人机接口是通过工控机来完成的[2]。在无限点网络版的组态软件能够把装车站的信息到浏览器,这时候就可以在局域网内有权限管理岗位随时对装车站的工作情况进行掌握了解,还能够对数据进行打印以及存储。
2.2基于PLC铁路装车自动化整体系统功能
在自动化整体系统的功能上能够分为几个重要的部分,仓下闸门开度测量以及粗壮定容控制、煤仓仓位检测以及信号输出、添加仓闸门开度控制、绞车牵引速度控制、装车结果现场实时显示以及操作信息上传存储打印等。
3.基于PLC铁路装车自动化控制系统的组态分析
3.1内容分析
在组态这一方面的内容其实就是PLC自动化控制系统的模拟,是将模块以及中央处理器等进行安装设置和修改模块参数的过程,倘若是用户有了修改的请求,那么就要对网络通讯来进行相关设置,或者是在外设以及主站的条件下进行连接,此时就需要组态操作。在这一控制系统当中,机架所涉及的主要是主机架和扩展机架组态,在机架的配置方面要能够按照一定的规范,在主机架的组态方面要能够严格按照分布状态,来进行配置。对于扩展机架而言要能够按照远程柜以及网络和变频器进行分析,对其安装位置要能够进行确定,然后要能够按照相关原则进行对模块加以添加[3]。
3.2模块参数
在模块组态的参数方面所涉及的内容比较的广泛,其中有模块的名称以及机架安排号和组态的匹配模式等等,在对模拟信号的I/O方面PLC自动化控制系统组态处理要能够根据被测量的数值根据重要参数加以标定,其目的主要就是为了能够实现组态转换之后数值的设定。倘若是器件的设置有了一定的过滤时间,这一系统的处理器在系统的循环扫描周期前获取模块数量要能够对应输入参数值,将这一数值作为是这一系统的平均数值。倘若是没有过滤参数那么中央处理器就不会在循环扫描的周期之前获得输入的参数值。
4.结语
总而言之,基于PLC的铁路装车自动化控制系统对装煤的量差等方面的问题得到了解决,能够完成自动化的装载任务,这对于人员的配置以及开支方面都有着很大的改善,在整个系统的运行方面比较的安全可靠,有着很有效的效果。■
参考文献
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关键词:煤矿生产;通风系统;自动化控制技术
1 影响煤矿通风安全的主要因素
具体而言,影响煤矿生产通风安全的主要因素包括自然因素、人为因素、设备因素等。其中自然因素是由于煤层地质结构复杂,开采深度越深,环境因素对煤矿生产的影响就越大,比如瓦斯涌出量不断加大,增加了瓦斯爆炸事故的发生机率,煤层发生自然火灾、粉尘爆炸的机率也会随之增加等。其次,人为因素。煤矿企业井下生产员工的综合素质普遍较低,其不仅安全意识差,而且对煤矿安全生产相关知识了解也少,生产过程中存在违章作业、不规范作业等现象,无形中也增加了煤矿事故发生的机率。最后,设备因素。一些煤矿井下防尘设备设置不够完善,煤尘堆积、飞扬会导致粉尘爆炸,且矿井监控系统有待升级,各种监测数据的准确性得不到保证,也会影响煤矿的通风安全管理。
2 煤矿通风系统中自动化控制技术的功能要求
针对煤矿通风系统管理中影响其管理效果的主要因素,应用自动化控制技术可以实现以下功能:
(1)实时监测系统运行数据。自动化控制技术可以通过友好的人机界面及传感器实现通风系统的实时监控,包括通风机的运行状态、风压、风量、有毒气体含量等等,综合上述数据对通风系统的运行情况做出准确评价。(2)绘制趋势曲线。用图形曲线的方式对系统传感器采集到的数据进行分析、整理,将其绘制成历史曲线、实时曲线,直观的展示出通风系统子系统、各部件的工作状况,工作人员通过分析趋势曲线即可准确掌握通风系统的运行状况,以及时排除故障。(3)故障检测及排除。通风系统发生故障后,由于通风系统设置有对应的参数上下限,当通风系统运行参数超出限定值,自动控制系统即可针对故障类型发送报警信号,并及时关闭故障风机电源,自动增加其他风机风量或启动备用风机做出及时的故障处理,并且自动控制系统可记录故障参数,为后续故障分析提供依据。(4)安全管理机制。通风系统自动控制系统设置明确的权限分级,不同的管理人员具备对应的管理权限,最大程度上保证系统的牢固性、可靠性。(5)数据报表查询及打印功能。根据用户需求自动控制系统可以查询、打印各类报表,以为用户提供系统性能分析依据。
3 煤矿通风系统中自动化控制技术的具体应用
在煤矿通风系统中,应用自动化控制技术要遵循“集中控制、分散检测”的原则,其工作过程如下:在煤矿井下对应位置设置监控分站,通过传感器实时监测各分站的工作状态,再通过电缆将传感器采集到的数据传送至煤矿通风主站,由主站根据各部位的风力状况进行分析,得出风量控制的最佳方案,再由中央控制模块将风量控制方案转换成控制指令,通过变频装置实现通风风量的控制,其系统结构图如下图1所示。由此可见通风自动控制系统组成主要包括以下三个模块:
3.1 传感器系统
传感器系统包括信号发生器、检测元件两大部分。信号发生器的主要作用是传输、接受不同的信号,通常采用频分制与时分制两种信号传输方式来实现。时分制是按照时序依次传送各路信号,频分制则根据不同的频率发送、接收各路信号。相比之下,频分制电路简单、故障率低,故应用更加广泛,其主要通过定型生产的载频器实现频率的发送与接受。检测元件的主要作用是对矿井现场工作情况进行实时测量,主要通过各巷道中设置的传感器来实现。其主要测量指标包括风量、风压、温度、有毒气体浓度,风速检测元件可实现风量的遥测,常用的风速检测元件包括热式风速仪、恒流式风速仪、恒温风速仪等;采用差压变送器可实现风压的遥测,采用热敏元件或红外线辐射技术即可实现温度的检测,采用红外线吸收、光干涉、定电位电解法等可实现有毒气体浓度的检测等。
3.2 通风系统
通风系统的主要作用就是调节风量,实际应用过程中其主要通过改变百叶窗角度及风门达到控制风量的管理目标。通过频率发送器检测通风系统中百叶窗叶片及风门的运行状态,将对应信号发送到中央控制台,中央控制台接收到信号后改变转动叶片或风门的运行角度或运行状态实现风量的控制。除此之外,还可以通过改变通风机电机转速控制风量,在实际应用中在通风机电机系统中安装一个变频装置,通过变频装置来改变电机转速,从而实现风量的调节,还可在通风机上设置一个定时器,以实现风机风量的定时控制等。
3.3 中央控制系统
中央控制系统的主要作用是对各监控站进行控制,处理各监控站发送的监控信息,根据监控数据修改系统控制指令,控制执行机构实现对应动作,并对通风设备的工作状态进行实时监控,以及时处理各类异常情况等。中央控制系统以计算机为核心,其接口多,扩展能力强,并且运算速度快、精密度高,可更好地优化整个自动控制过程。
4 结束语
总之,作为一个煤炭生产大国,煤矿安全生产会对我国煤炭产业的发展a生直接影响。煤矿通风系统在煤矿生产中具有重要作用,其不仅保证了煤矿的生产效率及效益,而且最大程度上保证了矿井工人的生命安全。随着自动化控制技术的不断发展,其中煤矿通风系统中的应用也越来越广泛,自动化技术的应用提高了煤矿的通风质量,降低了生产事故的发生率,且其操作简便、成本低,在提高煤矿企业生产安全性的同时为其带来了更多的经济效益。
参考文献
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[关键词]煤矿;自动化;系统整合;研究与应用
中图分类号:TD63 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)27-0102-01
在我国一些煤矿企业都已经建立了自动化的系统,并且一直都在开发和完善,自动化系统可以帮助煤矿企业在生产过程中,能够节省出大量的传输线路铺设和维护费用,可以说是一次性的投资和建设,可以为以后带来长期的收益效果,并且能够及时和有效的实现矿井的数据采集、工业自动化、井下工业电视、安全检测、信息化和科学化等等,从而提高了矿井的劳动效率和现代化科学化的管理水平,也确保了煤矿生产过程中的安全生产。
一、 自动化系统的发展现状
在根据一些调查的数据和结果中我们可以观察到,虽然现在的煤矿大部分都是大型的开采煤矿,一些特殊的煤矿在地质和环境条件上都是相对较为复杂的,每一处煤矿都存在大量的安全隐患,和一些矿井的灾害。自动化系统的引进和开发都需要积极的开展和实施,要在煤矿企业推广并且应用一些先进的技术,先后实现主运、主排、供电和洗煤一些自动化的系统,与此同时还需要全面的建设一些检测和监控系统,这样才能保证生产持续不间断的运行,才能够保证煤矿企业日益的增长和一些的需求,然而这些自动化系统运作的同时,一些漏洞和问题及弊端也越来越凸显。比如,在一些煤矿自动化建设的时候,初期都会着重自身的需要进行自动化的建设,缺乏了一些主要的协调工作,导致信息孤岛的现象出现和形成,其信息不能够有效及时的进行共享。在一些煤矿传输通道重复建设的同时,不仅仅系统的维护量较大,在一定程度上可靠性也比较差,一些的维护和维修难度也比较大。在煤矿生产过程中,不能够进行集中和管理、统一的调度,一些矿井下的实时工况不能够全面的去了解,因此,对整个系统的审计和评估,得出结论,集中管理和统一调度,能够帮助领导作出科学并且准确的决策,不但会保证矿井安全生产,还可以使企业的管理水平大大的提高,所以,系统的集成是一项必须要完成的重要工作。
二、 系统建设目标
通过以上的一些现状情况来分析,需要根据现有的一些系统,来建立一个集中并且统一的监控中心,高效、稳定、安全可靠的数据传输平台,依照现有的一些监测系统,依托于通讯网络,和一些数据的交换完整的集成在一起。在一些的系统建立要实现统一,并且掌握实时的工况信息和一些的远程控制,建立数据中心的基础之上,要实现事故原系统,从而提高应对突发事故的能力,实现全面的信息平台和资源的共享。
三、 系统集成
1、传输通道集成目标
高带宽。由于一些自动化的应用技术得到广泛的应用,网络传输的信息也不再以前的单一数据,这样会造成网络带宽越来越消耗,网络带宽的问题会直接影响系统反应的速度,或者是在业务量大增是,可能会导致系统崩溃,中止和一些异常等很多现象,所以高带宽成为了必然的选择。
稳定性。为了避免系统的瘫痪,避免网络出现局部不通,需要对网络骨干提供必要的备份,将网络故障影响降到最低和最小,提高网络的安全性、可靠性、可管理性、易用性和扩展性等等。
可管理性。网络的核心主要就是网络的运行,在实现网络运行的时候,必须要慢慢一些条件和因素,比如,必须要有一个强大的系统和统一的网管系统作为支持。网管系统要应该简单一种直观的统一,不管是操作,还是一些系统上的管理,都要做到统一。
扩展性。在未来的发展中和网络建设中,都要提供良好的扩展接口,随着一些供应的需求和业务的增长,网络的扩展和升级是在所难免的,也是必然的问题,通过网络结构的设计和模化块的网络产品,能够为网络提供很强的扩展和升级能力。
2、软件平台集成目标
兼容性。个自动化子系统都采用了相对较为不同的控制技术,数据表达的格式不能够统一,其要求就是要完成新建成的系统能够兼容不同的厂家的数据格式,正确的采集信息,实现系统的无缝连接。
集成的编程和组态。要想实现从设计等一些全过程的组态应用,就要采用统一化的图形和对象的设计,使用户在操作的过程中,使用起来更加的轻松自如,从而降低用户的培训费用。
统一的数据库。在进行数据库统一的同时,必须要保证数据库里所有的数据进行管理,在输入数据的时候,一旦数据被输入时,整个系统中都可以使用,确保了数据的一致性和重要性。
故障自诊断功能。该软件有着很强大的自诊断功能和报警功能,可以完全判断出故障属于哪个类型,并且能够解释的判断出位置进行图像和语音提示及打印输出,易于管理和维护。
安全性。安全性的系统能够识别身份认证、授权、加密等等,完善了日志和数据备份功能。
信息共享。整个煤矿的信息资源,都是由自动化信息来实时共享的,通过平台的,可随时的浏览系统状态,实现资源的利用最大化。
四、 总结
通过煤矿自动化系统的整合,可以解决每个系统都要自地面向井下敷设通讯线路,节省了维护费用,一次性的投资,可以起到长期受益的效果,通过各系统的联动和资源共享,实现了整个煤矿的数据采集、生产调度、决策指挥的网络化、信息化、科学化,提高了矿井的劳动效率及现代化管理水平,确保了矿井的安全生产,带来巨大的社会效益。
参考文献
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