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工藝設備主要分類為:一是只需要起??刂频脑O備,包括皮帶運輸機、除塵器和攪拌電機等。保證正常順序開停車以及故障,或非正常狀況下的連鎖停是其車控制目的。二是需要調速的設備,包括風機類、泵類和給料機等設備。參與到流量、液位和壓力等的閉環(huán)控制中來保持運行工況的穩(wěn)定性是其控制目的。三是自成系統(tǒng)的設備,比如球磨機、破碎機和陶瓷過濾機等。這類設備信息主要是用于監(jiān)測或加入少量的控制且相對較為獨立。對于前兩類設備來說與之相連的直接控制設備,是軟起動器、變頻器和馬達保護器等控制器。這些控制器通過DP總線發(fā)出的指令,接收PLC同時又將設備運行或故障信息反饋給PLC,并顯示這些狀態(tài)在上位機監(jiān)控畫面。上位機畫面包括設備起停操作界面、趨勢曲線、運行狀態(tài)信息等豐富的信息,進行統(tǒng)計分析和處理要通過對數(shù)據(jù)庫信息,還可以得到生產(chǎn)設備的臺時、歷史曲線、整機效率計算和電量水量統(tǒng)計等在上位機中,實現(xiàn)工廠設備管理及過程數(shù)據(jù)可視化。總之設備控制順序是:上位機—PLC—控制器一現(xiàn)場設備。
2控制器與現(xiàn)場設備
對現(xiàn)場設備的電氣控制分為兩種方式,即:就地和總線。當就地控制時現(xiàn)場設備起停,主要依賴于動力站的軟起動器、變頻器和馬達保護器等控制器,在發(fā)出的信號:遠程控制時,通過接收安裝在設備近旁的就地操作箱上的起停按鈕或頻率給定裝置??刂破魍ㄟ^DP總線接收的上位機畫面發(fā)給PLC的指令是設備起停的保障。這兩種無論哪種控制方式,控制器中存放的設備運行或故障狀態(tài)PLC都可以通過DP總線讀到。要使設備平穩(wěn)的保持原有狀態(tài),就地和總線切換過程中這種保持除了像軟起和馬達保護器,對于正在以某個頻率運行的變頻設備這些工頻運行的設備不能因轉換而停車或啟動外,還要維持運行頻率在切換時不變,即無擾切換。在外部電路及參數(shù)設置方面,由于總線控制的加入對切換電路予以充分考慮,使得更加可靠,尤其是就地和總線無擾切換比用DCS方式。在沒有采用FCS之前的無擾切換電路設計,遠程就地切換瞬間設備啟動回路或運行回路,其不斷電主要通過遠程就地切換繼電器與主回路接觸器通斷的時間差來保證的。換言之要保證切換過程中,主回路接觸器線圈失電和觸點斷開的時間要比切換繼電器線圈得電和觸點閉合的時間大。FCS系統(tǒng)中充分考慮切換的順暢,是從電路及程序上。以變頻回路為例,總線/就地切換開關對就地啟動繼電器的動作不影響,通過總線/就地停止繼電器,以及變頻器運行輸出繼電器來保持給變頻器的啟動信號維持切換之前的狀態(tài)。配合以智能操作器可以保持變頻器切換前后頻率不變,此操作器可顯示變頻器的頻率反饋值MV和頻率給定值SV。無論總線還是就地則MV都對應于變頻器的實際頻率反饋值。就地時SV則不同,操作器給變頻器的頻率設定值由SV顯示;總線時,SV與此時PLC通過總線設置給變頻器的頻率給定值基本一致并且顯示的是MV通過操作器自身變送輸出的值。PLC在就地切換到總線的瞬間,將頻率實時數(shù)據(jù)傳輸給變頻器作為頻率給定信號是通過總線;利用操作器自身的無擾切換功能在總線切換到就地的瞬間操作,操作器接收轉換信號后。將顯示的SV的值輸出給變頻器,瞬間作為給定頻率,雙方向的可靠的無擾切換得以實現(xiàn)。
3PLC與控制器
控制器主要包括軟起動器、變頻器和馬達保護器等。設置控制器參數(shù)是為實現(xiàn)總線控制。除了基本的額定頻率、電壓和電流以及功率因數(shù)和總線地址等,這些設置外,還需要設置變頻器的起停模式、控制信號源、加減速時間和頻率源等;需要設置軟起動器起停模式、限流倍數(shù)、保護類別、升降壓時間和輸入輸出功能等;需要設置馬達保護器操作模式、保護設置和控制設置等。通過控制器本身的鍵盤完成初始設置。進行設置和修改也可以由PLC通過DP總線對控制器參數(shù),并進行連續(xù)監(jiān)測與控制針對控制器的特性。PLC中設置統(tǒng)一的電機控制變量就是對不同控制方式的電機進行統(tǒng)一管理,其包括電機控制類型、控制字、狀態(tài)字、頻率設定、頻率反饋、電機電流、故障代碼和電機功率。在電機控制類型中,顯示變頻器控制、電機保護器控制、軟起動器控制和普通電機控制等信息。控制字中包括:起停電機和故障復位。狀態(tài)字包括:運行/停止、故障和急停、總線/就地、合閘/分閘等信息。變頻器對應頻率設定和頻率反饋,所有總線控制設備對應電機電流、功率和故障代碼。故障代碼可以對現(xiàn)場裝置進行遠方診斷是FCS較DCS優(yōu)勢之處,PLC通過總線讀取故障代碼后快速判斷故障原因并進行故障排查。
4上位機與PLC
采用DAServer作為接口進行上位機與PLC的通訊。DAServer根據(jù)設定時間來讀寫需要與PLC交互的數(shù)據(jù),比如1000ms。這些數(shù)據(jù)信息的讀寫以事件形式讀取接口中的數(shù)據(jù)是上位機。對應到特定位需要上位機進行解碼及編碼。在上位機畫而的顯示實現(xiàn)PLC中控制字及狀態(tài)字。對于如球磨機等設備的自成系統(tǒng)。通過通訊讀取需要特別關注的參數(shù)由于自身存在很完備的監(jiān)控系統(tǒng)以顯示在畫面中。
5上位機與服務器
畫面可以獲得設備運行的實時數(shù)據(jù)通過上位機與PLC之間的通訊。從服務器中獲得數(shù)據(jù)可以達成生產(chǎn)的歷史數(shù)據(jù)或關鍵的性能指標。與生產(chǎn)密切相關的設備數(shù)據(jù)存儲到服務器是各PLC設備將總線傳輸?shù)?,跟蹤生產(chǎn)信息并對信息進行分析計算和處理需要上位機,利用ActiveFactory分析報表工具讀取服務器的歷史數(shù)據(jù)以得到生產(chǎn)設備的歷史曲線、臺時、整機效率、耗電量、用水量等。管理人員在工廠過程數(shù)據(jù)可視化后可以在詳細的數(shù)據(jù)趨勢及信息基礎上,生成數(shù)據(jù)報表及設備管理報表采取行動優(yōu)化生產(chǎn)過程以此提高生產(chǎn)績效。
6結語
關鍵詞:控制設備;可靠性;散熱防護
前言
伴隨著電氣自動化的提高,控制設備的可靠性問題就變得非常突出。控制設備的可靠性是可靠性學科的一個重要組成部分。在20世紀70年代,我國就建立了電子產(chǎn)品的可靠性與環(huán)境試驗研究所,開始了可靠性增長的研究工作。1984年組建了全國統(tǒng)一的電子產(chǎn)品可靠性信息交換網(wǎng),并頒布了GJB299-87《電子設備可靠性預計手冊》,有力地推動了我國電子產(chǎn)品可靠性工作。
電氣自動化就是使產(chǎn)品的操作、控制和監(jiān)視,能夠在無人(或少人)直接參與的情況下,按預定的計劃或程序自動地進行。隨著機械電子技術、微電子技術迅猛發(fā)展,電氣自動化控制在國民經(jīng)濟的各個行業(yè)都得到了廣泛的應用,大大方便了人們的生活。電氣自動化程度是一個國家電子行業(yè)發(fā)展水平的重要標志,同時,自動化技術又是經(jīng)濟運行必不可少的技術手段。電氣自動化具有提高工作的可靠性、提高運行的經(jīng)濟性、保證電能質量、提高勞動生產(chǎn)率、改善勞動條件等作用。
1加強控制設備可靠性研究的重要意義
1.1可靠性提高產(chǎn)品質量
產(chǎn)品質量就是使產(chǎn)品能夠實現(xiàn)其價值、滿足明示要求的特征和特質。概括其特性,主要包括:性能、可靠性、經(jīng)濟性和安全性。由此可見,可靠性在產(chǎn)品質量中占有主導地位。只有可靠性高,發(fā)生故障的次數(shù)才會少,那么維修費用就少,相應的安全性也隨之提高。因此,產(chǎn)品的可靠性是產(chǎn)品質量的核心,是生產(chǎn)廠家追求的目標。
1.2可靠性可以增加市場份額
隨著國家經(jīng)濟的高速發(fā)展,用戶不僅要求產(chǎn)品性能好,更重要的是要求產(chǎn)品的可靠性水平高。研究發(fā)現(xiàn),只有那些具有高可靠性指標的產(chǎn)品,才能在日益激烈的競爭中得以取勝。隨著電氣自動化控制設備自動化程度、復雜度越來越高,可靠性技術已成為企業(yè)在競爭中獲取市場份額的有力工具。
2控制設備的可靠性現(xiàn)狀
2.1工作環(huán)境、使用及維護不當是控制設備可靠性指標低的重要原因
電氣設備所處的工作環(huán)境多種多樣。氣候條件、機械作用力和電磁干擾是影響控制設備可靠性的主要因素。
(1)氣候條件主要包括溫度、濕度、氣壓、鹽霧、大氣污染等因素,對控制設備的影響主要表現(xiàn)在使電氣性能下降、溫升過高、運動不靈活、結構損壞,甚至不能正常工作。
(2)機械條件是指電氣設備在不同的運載工具中使用時所受到的振動、沖擊、離心加速度等機械作用,使得控制設備元器件損壞失效或電參數(shù)改變,結構件斷裂或變形過大以及金屬件的疲勞破壞等。
(3)控制設備工作的周圍空間充滿了由于各種原因所產(chǎn)生的電磁波,造成外部及內部干擾。由于電磁干擾的存在,使設備輸出噪聲增大,工作不穩(wěn)定,甚至不能安全工作。同時,操作人員在沒有完全掌握控制設備原理的基礎上進行操作,導致對控制設備不能熟練而正確的操作,并且不能對設備進行及時的維護和保養(yǎng),都會導致控制設備可靠性指標低。
2.2元器件質量低下是控制設備可靠性指標偏低的一大原因
目前元器件生產(chǎn)廠家眾多,參差不齊。如果控制設備的使用企業(yè)規(guī)模較小,質量管理體系不健全,導致零部件進廠檢查出現(xiàn)漏洞;同時,元器件廠家間的惡性競爭,導致產(chǎn)品價格低廉,迫使企業(yè)不顧及元件質量進行采購,這些都會導致控制設備可靠性指標偏低,并且降低了使用壽命。
3提高控制設備的可靠性對策
要提高電氣自動化控制設備的可靠性,必須根據(jù)控制設備的特點,采用相應的可靠性設計方法,從元器件的正確選擇與使用、散熱防護、氣候防護等入手,使系統(tǒng)可靠性指標大大提高。
(1)在控制設備設計階段,研究產(chǎn)品與零部件技術條件,分析產(chǎn)品設計參數(shù),研討和保證產(chǎn)品性能和使用條件,正確制定設計方案;其次,根據(jù)產(chǎn)量設定產(chǎn)品結構形式和產(chǎn)品類型。因為產(chǎn)量的大小決定著生產(chǎn)批量的規(guī)模,生產(chǎn)批量不同,其生產(chǎn)方式類型也不同,因而其生產(chǎn)經(jīng)濟性也不同;同時,運用價值工程觀念,在保證產(chǎn)品性能的條件下,按最經(jīng)濟的生產(chǎn)方法設計零部件:在滿足產(chǎn)品技術要求的條件下,選用最經(jīng)濟合理的原材料和元器件,以求降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本;全面構思,周密設計產(chǎn)品的結構,使產(chǎn)品具有良好的操作維修性能和使用性能,以降低設備的維修費用和使用費用。
(2)從生產(chǎn)角度來說,設備中的零部件、元器件,其品種和規(guī)格應盡可能少,盡量使用由專業(yè)廠家生產(chǎn)的通用零部件或產(chǎn)品。立足于使用國產(chǎn)材料和來源多、價格低的材料;設備(含零部件)的加工精度要與技術條件要求相適應,不允許無根據(jù)地追求高精度。在滿足產(chǎn)品性能指標的前提下,其精度等級應盡可能低,裝配也應簡易化,盡量不搞選配和修配,力求減少裝配工人的體力消耗,便于自動流水生產(chǎn)。
(3)電子元器件的選用準則。根據(jù)電路性能的要求和工作環(huán)境的條件選用合適的元器件,元器件的技術條件、技術性能、質量等級等均應滿足設備工作和環(huán)境的要求,并留有足夠的余量;優(yōu)先選用經(jīng)實踐證明質量穩(wěn)定、可靠性高、有發(fā)展前途的標準元器件,不選用淘汰和禁用的元器件;應最大限度地壓縮元器件的品種規(guī)格,減少生產(chǎn)廠家,提高它們的復用率;除特殊情況外,所有電子元器件應按不同的要求經(jīng)過必要的可靠性篩選后,才能用到產(chǎn)品中;優(yōu)先選用有良好的技術服務、供貨及時、價格合理的生產(chǎn)廠家的元器件。對關鍵元器件要進行用戶對生產(chǎn)方的質量認定;仔細分析比較同類元器件在品種、規(guī)格、型號和制造廠商之間的差異,擇優(yōu)選擇。要注意統(tǒng)計在使用過程中元器件所表現(xiàn)出來的性能與可靠性方面的數(shù)據(jù),作為以后選用的依據(jù)。
(4)控制設備的散熱防護。溫度是影響電子設備可靠性最廣泛的一個因素。電子設備工作時,其功率損失一般都以熱能形式散發(fā)出來,尤其是一些耗散功率較大的元器件,如電子管、變壓管、大功率晶體管、大功率電阻等。另外,當環(huán)境溫度較高時,設備工作時產(chǎn)生的熱能難以散發(fā)出去,將使設備溫度升高。
例如,半導體器件對溫度反應很敏感,過高的溫度會使器件的工作點發(fā)生漂移、增益不穩(wěn)定、噪聲增大和信號失真,嚴重時會引起熱擊穿。因此,通常半導體器件的溫度不能過高,如鍺管不超過70~100℃;硅管不超過150~200℃。表1列出了常用元器件的允許溫度。
元件名稱 允許溫度/℃ 元件名稱 允許溫度/℃
碳膜電阻 120 陶瓷電容 80~85
金屬膜電阻 100 鍺晶體管 70~100
印刷電阻 85 硅晶體管 150~200
鋁制電解電容 60~85 硒整流管 75~85
電介質電容 60~85 電子管 150~200
云母電容 70~120 變壓器 95
薄膜電容 60~130 扼流圈 95
表1 常用元器件允許溫度
因此對于半導體分立器件散熱需要考慮:對于功率小于100mW的晶體管,一般不用散熱器;大功率半導體分立器件應裝在散熱器上;散熱器應使肋片沿其長度方向垂直安裝,以便于自然對流。散熱器上有多個肋片時,應選用肋片間距大的散熱器;半導體分立器件外殼與散熱器間的接觸熱阻應盡可能小,應盡量增大接觸面積,接觸面保持光潔,必要時在接觸面上涂上導熱膏或加熱絕緣硅橡膠片,借助于合適的緊固措施保證緊密接觸;散熱器要進行表面處理,使其粗糙度適當并使表面呈黑色,以增強輻射換熱;對于熱敏感的半導體分立器件,安裝時應遠離耗散功率大的元器件。
(5)電子設備的氣候防護。潮濕、鹽霧、霉菌以及氣壓、污染氣體對電子設備影響很大,其中潮濕的影響是最主要的。特別是在低溫高濕條件下,空氣濕度達到飽和時會使機內元器件、印制電路板上產(chǎn)色和凝露現(xiàn)象,使電性能下降,故障上升。
當電子設備受到潮濕空氣的侵蝕,會在元器件或材料表面凝聚一層水膜,并滲透到材料內部,從而造成絕緣材料表面電導率增加,體積電阻率降低,介質損耗增加,零部件電氣短路、漏電或擊穿等。潮氣還能引起覆蓋層起泡甚至脫落,使其失去保護作用。通常采用浸漬、灌封、密封等措施。
4結語
火力發(fā)電廠作為發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分,已經(jīng)實現(xiàn)了工藝設備和工藝生產(chǎn)流程的自動化。自動化設備的使用一定程度上減少了勞動強度,增加了工作效率,保障了人員和生產(chǎn)設備的安全。但是儀表自動化系統(tǒng)自身也存在一定的安全隱患,因此以下我們以煤粉鍋爐火電廠為例對儀表自動化系統(tǒng)安全可靠性進行分析。
1 火電廠儀表自動化設施安全可靠性分析
儀表自動化設備的防雷和接地安全。儀表自動化系統(tǒng)雷電防護主要采用外部雷電防護和內部雷電防護措施進行綜合防護。外部雷電防護措施,包括現(xiàn)場儀表防雷保護器、接閃器、引下線、接地裝置及控制室屏蔽;內部雷電防護措施有信號線路的防護和供電線路的防護,包括電線電纜的屏蔽,機柜的屏蔽、等電位連接、合理布線、配備雷電電涌防護器(SPD)以及提高儀表系統(tǒng)的抗干擾度等。
儀表自動化系統(tǒng)接地分為室內和室外兩部分。室內接地包括控制室的防雷接地、防靜電接地、電氣設備的保護接地、儀表系統(tǒng)工作接地、屏蔽接地、電涌防護接地等,應共用接地裝置;室外接地包括現(xiàn)場儀表箱柜、儀表電纜槽、儀表保護管及36V以上的儀表外殼的保護接地。
儀表自動化設備的防爆安全。由于主廠房的設備處于容易爆炸的煤粉環(huán)境中,當粉塵濃度和溫度達到一定值或有火花時,能引起爆炸及火災,因此,鍋爐、磨煤系統(tǒng)宜采用安全防爆型儀表和設備。
儀表自動化設備的防火安全。儀表自動化設備引起火災的主要因素有電纜引起的火災和斷路器連接部分發(fā)熱、閃弧、對地短路,引起的火災等。
電纜遇外來火源、熱源或電纜短路很容易引起電纜著火,引起電纜著火的主要原因如下:
電纜制造時存在缺陷或長期過負荷、過熱運行等原因使電纜老化,絕緣強度降低,電纜擊穿短路。
電纜敷設的曲率半徑過小等原因可能使電纜絕緣損壞,而機械損傷、潮濕環(huán)境或酸、堿、鹽等腐蝕性介質都有可能使電纜的絕緣強度降低,從而使電纜因絕緣被擊穿而發(fā)生短路。
電纜的終端頭和中間接頭是電纜絕緣的薄弱環(huán)節(jié),如果接頭盒密封不良,水、潮氣進入或灌注的絕緣劑不符合要求,內部留有氣孔,均可使絕緣強度降低,導致絕緣擊穿短路。
敷設在汽輪機油系統(tǒng)附近的電纜,在油系統(tǒng)著火后很有可能被引燃。
輸煤或制粉設備周圍的電纜上,常有煤粉沉積,可能因煤粉自燃而引起電纜著火。
焊接作業(yè)時有焊渣落到電纜上,引起電纜著火。
在挖掘施工中,疏于現(xiàn)場管理,野蠻施工等使電纜受到外界損壞,由于電纜絕緣損壞造成短路引燃電纜起火。
避免電纜引起的火災采取的措施:合理布線;采用阻燃電纜;電纜橋架貫穿隔墻、樓板的孔洞處,均應實施阻火封堵;電纜橋架每隔100m需做防火封堵;儀表線路敷設應嚴格按爆炸性粉塵環(huán)境敷設。
儀表自動化設備電源的安全。機組或主廠房控制系統(tǒng)、汽輪機控制系統(tǒng)、機組保護回路、火焰檢測裝置等的供電電源應有兩路電源供電。其中一路采用不間斷電源,一路采用廠用電,兩路電源宜設自動電源切換裝置,切投時間應確保不影響控制系統(tǒng)的運行,中斷正常電源UPS應能維持30min的用電量。
每組儀表和控制交流動力電源配電箱、交流電源盤應各有兩路電源供電,兩路電源分別引自廠用低壓母線的不同段。
控制盤應有兩路電源供電,兩路電源分別引自廠用低壓母線的不同段,控制盤需要直流電源時,應有兩路電源供電,兩路電源均引自電氣兩組獨立的蓄電池組。
控制室自動化設備運行的安全。儀表自動化系統(tǒng)和設備,應選用技術先進、質量可靠的設備和元件,并設置獨立于DCS的常規(guī)操作手段。
主要控制器應采用冗余配置,重要I/O點應考慮采用非同一板件的冗余裝置。
鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)和汽輪機緊急跳閘系統(tǒng)(ETS)的控制器必須單獨冗余配置,同時FSSS裝置應具有在線自動/手動點火和全部邏輯的試驗功能。
控制系統(tǒng)運行環(huán)境要求設置空調設施,房間封閉。做好機房防靜電工作,機房設置防靜電地板或地面,做好防靜電接地工作。
控制柜應可靠接地,箱門和柜體均應與接地體連接。
儀表自動化對鍋爐爐膛安全的保護。鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS),是保護爐膛不爆炸的關鍵監(jiān)控系統(tǒng),能保證鍋爐燃燒系統(tǒng)中各設備按規(guī)定的操作順序和條件安全啟停、投切,并能在危急工況下,跳閘相關設備或迅速切斷進入爐膛的全部燃料(包括點火燃料),防止發(fā)生爆燃、爆炸等破壞性事故的安全保護和順序控制裝置。它的主要內容包括:
總燃料跳閘(MFT),一旦出現(xiàn)危及鍋爐安全的危險工況時,由人工操作或保護信號指令動作快速切斷所有入爐燃料,包括點火器的燃料,它是爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)主要功能的一部分;燃油跳閘(OFT),由人工操作或保護信號指令動作,快速關閉點火主燃油跳閘閥,切斷進入鍋爐爐膛的燃燒用油;爐膛吹掃,將爐膛和煙道中可能集聚的可燃性混合物清除掉,防止點火時引起的爐膛爆燃;燃燒器各入口自動點火控制;檢漏試驗。
FSSS系統(tǒng)除對鍋爐爐膛安全的自動監(jiān)控保護外,在控制盤(臺)上還應設置獨立并可直接動作(可經(jīng)確認或加避免誤動的保護罩)的MFT緊急按鈕,其回路應獨立于FSSS系統(tǒng)的控制器及模件,并由硬接線實現(xiàn)。
儀表自動化對鍋爐汽包安全的保護。鍋爐汽包應至少配置兩臺彼此獨立的就地汽包水位計和兩臺遠傳汽包水位計。水位計的配置應采用兩種以上工作原理共存的配置方式,以保證在任何運行工況下鍋爐汽包水位的正確監(jiān)視。汽包水位測量系統(tǒng),應采取正確的保溫、伴熱及防凍措施,以保證汽包水位測量系統(tǒng)的正常運行及正確性。
鍋爐汽包水位高、低保護應采用獨立測量的二取一的邏輯判斷方式。
鍋爐汽包水位保護在鍋爐啟動前和停爐前應進行實際傳動校檢。
儀表自動化對汽輪發(fā)電機安全的保護。利用數(shù)字電液式控制系統(tǒng)(DEH)、汽輪機緊急跳閘系統(tǒng)(ETS)和汽輪機監(jiān)視儀表(TSI)等設備對汽輪發(fā)電機的運行進行監(jiān)測、控制和保護。
在汽輪機運行的過程中,出現(xiàn)異常時ETS系統(tǒng)能采取必要措施進行處理,并在異常情況繼續(xù)發(fā)展到危及設備時,能采取斷然措施,停止汽輪機運行。
當機組或主廠房控制系統(tǒng)發(fā)生全局性或重大故障時,為確保機組緊急安全停機,在操作臺上應設置停止汽輪機和解列發(fā)電機的跳閘按鈕,跳閘按鈕應不通過邏輯直接接至停汽輪機的驅動回路。
2 維護、修理措施安全可靠性分析
在儀表安裝時要保證維護空間和安全空間,不能安裝在高于離地2米的高空,必要時設置檢修平臺;
(作者單位:中冶京誠(秦皇島)工程技術有限公司)
陳晨(1985)、男(漢族)、河北省唐山市、本科、中級工程師、儀表自動化專業(yè)。
關鍵詞:檔案管理;辦公自動化;計算機網(wǎng)絡技術
信息技術的發(fā)展,計算機網(wǎng)絡已經(jīng)成了社會生活中的重要組成部分。特別是在辦公領域,因計算機技術的有效利用而實現(xiàn)了辦公自動化,數(shù)字化信息技術成了日常辦公管理工作中的重要基礎。檔案管理作為日常工作中的關鍵環(huán)節(jié),其工作程序之煩瑣,工作量之大,勞動強度之高,如果按照傳統(tǒng)的工作模式,必然使工作處于低效率操作狀態(tài),非常不適應于現(xiàn)代化的高質量、快節(jié)奏工作要求。引入辦公自動化聯(lián)網(wǎng)技術,不但優(yōu)化了檔案管理程序,而且推動了檔案管理工作的創(chuàng)新。
一、強化自動化檔案管理的必要性
檔案是極具保存價值的資料,其所記載的是單位發(fā)展歷程中所產(chǎn)生的,涉及各項工作的信息。實施檔案管理工作,就是對于檔案實體實施系統(tǒng)化管理,以利于檔案信息能夠為各項業(yè)務提供有價值的服務。在檔案管理工作中,運用辦公自動化技術輔助,并建立計算機網(wǎng)絡平臺,可以塑造新型的檔案管理環(huán)境。
從安全的角度而言,檔案資料不僅僅具有保存價值,而且是推動發(fā)展的重要依據(jù)。由于檔案資料多數(shù)為紙質保存,因此需要妥善管理,并做好各種防御措施,以避免遭到不同程度的損壞。為了避免受到水災、火患和蟲害的威脅,單位要對于檔案管理加大力度,但是,單一的管理方式導致檔案資料一旦遭到損害,就很難于補救,導致檔案資料的遺失。
部分單位對于檔案采用了電子化處管理的方式,當紙質的檔案經(jīng)過掃描錄入后,形成電子文件,以利于電子化的保護和管理,更為方便查閱。從目前檔案電子化管理狀況來看,電子檔案的管理依然存在著諸多的問題。面對諸多的管理軟件,要選擇適合的管理方式才能夠實施電子檔案的有效管理,以實施保護功能。對于電子文檔的保護,目的是提高檔案管理的服務功能,這就有必要建立統(tǒng)一的檔案管理體系,實施標準化管理,提高檔案管理的整體水平。鑒于電子化檔案管理硬件設施上所存在的問題,要使其在電子檔案處理中發(fā)揮功能性的作用,就要采取必要的措施,強化自身建設,將硬件設備以及管理軟件的各種優(yōu)勢充分地發(fā)揮出來。實施網(wǎng)絡化、信息化管理成了一種必然。
二、檔案管理與辦公自動化之間是相輔相成的關系
(一)檔案管理與辦公自動化之間具有相互促進的作用
處于信息化時代,辦公自動化在各行業(yè)中很普及。檔案管理是一項復雜而煩瑣的工作,采用辦公自動化設備實施管理,可以促進檔案工作的系統(tǒng)化。因此,辦公自動化設備的使用,對于捋順檔案管理程序,促進檔案規(guī)范化管理具有重要的作用。與此同時,檔案管理對于辦公自動化網(wǎng)絡技術也具有一定的推進作用。隨著檔案的辦公自動化管理的興起,開闊了自動化軟件技術的開發(fā)領域,自動化網(wǎng)絡技術、檔案數(shù)據(jù)庫技術等等,都成了促進自動化軟件研發(fā)的方向。檔案管理與辦公自動化的相互促進和發(fā)展,為雙方的動作提供了更多的便利和迅速的發(fā)展的保障。從學科角度而言,檔案文件本身就是一種信息形式的存在,而辦公自動化是處理信息和傳遞信息的工具。因此,辦公自動化與檔案管理是有過程和結果的關系。
(二)檔案管理與辦公自動化之間存在著差異性
傳統(tǒng)的檔案處理方式主要是針對紙質資料而言,多數(shù)為紙質文件、照片、光盤以及獎杯等等的實體信息。辦公自動化的檔案處理則是電子技術手段的應用。采用先進的信息技術,運用網(wǎng)絡進行文件信息的交流,從而形成了實現(xiàn)無紙化辦公的趨勢。
三、實現(xiàn)檔案管理與辦公自動化的有效融合
(一)對于檔案管理實施標準化建設
從管理體制方面入手,對于檔案文件實施協(xié)調管理。將文件的前期處理工作納入到檔案管理工作職責范圍中,為檔案管理打下良好的基礎。對于檔案管理要制定規(guī)范的流程,包括檔案文件的前期處理、著錄以及電子文檔格式等等,都要進行標準化處理。在設計檔案信息管理系統(tǒng)的過程中,要考慮到各項技術參數(shù),包括數(shù)據(jù)接口標準、不同類型數(shù)據(jù)轉化標準等等,實施規(guī)范化設置,以提高工作效率。
(二)加強辦公自動化系統(tǒng)的安全維護工作
檔案管理部門要確保計算機自動化設備在安全的環(huán)境下運行,以使檔案信息的傳送安全可靠。為了防止檔案軟件受到病毒或者黑客的侵擾,安裝病毒防護軟件之后,要注意實時更新,以確保信息的高效傳輸。辦公自動化系統(tǒng)平臺被設置在內部網(wǎng)絡中,與外網(wǎng)建立起連接。為了提高檔案管理的安全性,要進行辦公自動化系統(tǒng)的安全維護工作。首先,使用路由器屏蔽所有的IP地質,然后對于允許訪問的地址進行重新設置連接。其次是接入防護墻,以對外網(wǎng)進入的數(shù)據(jù)進行認證,實施有效過濾。禁止操作的業(yè)務,防火墻會予以禁止,即便是有信息通過,也會在防火墻信息內容中有所記載。此外,防火墻還可以對于網(wǎng)絡系統(tǒng)進行檢測,并針對系統(tǒng)的運行狀態(tài)予以提示。
四、結論
綜上所述,信息技術的進步,使傳統(tǒng)的檔案管理已經(jīng)不再適應時代的要求。為了提高檔案管理的工作效率,引進辦公自動化網(wǎng)絡,不但能夠提高檔案工作質量,而且還完善了電子檔案管理建設,以利于檔案管理工作的進一步發(fā)展。參考文獻:
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關鍵詞:電力系統(tǒng) 自動化 技術應用 保護控制裝置
引言
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人們物質生活水平的不斷提高,人們對于電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性有了更高的要求。電力自動化技術正好滿足人們的要求,電力系統(tǒng)的自動化技術運用了現(xiàn)代的電子信息技術和網(wǎng)絡技術,實現(xiàn)了對電力系統(tǒng)的運行參數(shù)以及整個電網(wǎng)的運行情況的監(jiān)控,實施遙控命令,監(jiān)控中心的管理人員能夠全面的了解電力系統(tǒng)整體的情況,能夠及時的發(fā)現(xiàn)故障的位置和原因,對于電力系統(tǒng)運行的數(shù)據(jù)分析更加簡便。所以,電子信息和計算機網(wǎng)絡技術對于推動電力系統(tǒng)自動化的進程有著至關重要的作用。
1電力系統(tǒng)自動控制的基本要求
1.1 迅速而正確地收集、檢測和處理電力系統(tǒng)各元件、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)的運行參數(shù)。
1.2 根據(jù)電力系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)和系統(tǒng)各元件的技術、經(jīng)濟和安全要求,為運行人員提供調節(jié)和控制的決策,或者直接對各元件進行調節(jié)和控制。
1.3 實現(xiàn)全系統(tǒng)各層次、各局部系統(tǒng)和各元件間的綜合協(xié)調,尋求電力系統(tǒng)優(yōu)質供電、經(jīng)濟性和安全性的多目標的最優(yōu)運行方式。
1.4 電力系統(tǒng)自動控制不僅能節(jié)省人力,減輕勞動強度,而且還能減少電力系統(tǒng)事故,延長設備壽命,全面改善和提高運行性能,特別是在發(fā)生事故情況下,能避免連鎖性的事故發(fā)展和大面積停電。
2智能技術在電力系統(tǒng)自動化中的具體應用
本論文主要介紹線性最優(yōu)控制、專家系統(tǒng)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制、模糊控制以及綜合智能控制等幾種智能技術在自動化中的具體應用。
2.1在提高遠距離輸電的效率時,最優(yōu)勵磁控制的應用取得了一系列成效
勵磁控制器通過測量發(fā)電機電壓與給定電壓比較,把偏差按PID方法計算出控制電壓,將其控制電壓轉換為相應的移相角就能改可控硅整流橋的輸出電壓(轉子電壓),從而達到控制發(fā)電機電壓的目的。勵磁控制器中使用了線性最優(yōu)控制技術,此項技術也在控制器發(fā)揮著重要的作用。最優(yōu)控制作為組成現(xiàn)代控制理論的重要部分,在很多領域都得到了廣泛應用。然而,需要指出的是這種線性最優(yōu)控制技術只適用于局部的線性化模型,并非適用于電力系統(tǒng)中所有自動化程序。
2.2專家系統(tǒng)
這是一個智能計算機程序系統(tǒng),它具有某個領域中專家水平的經(jīng)驗與知識,能夠利用專家級別的知識來解決突發(fā)的問題,專家系統(tǒng)控制在電力系統(tǒng)中也得到了應用。在自動化操作中,專家系統(tǒng)的應用十分廣泛。它能夠清晰辨識處于緊急狀態(tài)或者是警告狀態(tài)的電力系統(tǒng),并且通過智能系統(tǒng),自行處理故障,幫助系統(tǒng)恢復。許多自動化設備的運行、操作、管理以及監(jiān)控使用了專家系統(tǒng)控制,比如:故障點的分析與隔離、動態(tài)與靜態(tài)的安全性分析以及配電系統(tǒng)自動化等。專家系統(tǒng)智能技術給電力系統(tǒng)自動化帶去了很多福利,然而它也存在著一些不足。專家系統(tǒng)中只是輸入了一些專家知識的數(shù)據(jù),相當于一個巨大的程序數(shù)據(jù)庫,雖然可以及時更新,但是它缺乏了解決問題的創(chuàng)新性,當面對新的問題或者更為復雜的問題時,程序便會很難應對。因此,使用專家系統(tǒng)控制技術時,也應當注重“人機結合”。
2.3網(wǎng)絡神經(jīng)系統(tǒng)
作為人工神經(jīng)網(wǎng)絡理論與控制理論相結合的產(chǎn)物,神經(jīng)網(wǎng)絡控制是智能控制的一個全新的分支,它在電力系統(tǒng)自動化中的應用也具有十分重要的意義。神經(jīng)網(wǎng)絡控制和最優(yōu)線性控制不同,它具有非線性的特征,很強的處理能力。神經(jīng)網(wǎng)絡控制中的人工智能系統(tǒng)、數(shù)學系統(tǒng)、計算機科學理論以及自動控制系統(tǒng),都能很好運用到電力系統(tǒng)中,比如,自動化設備管理中數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計,分析和計算電力系統(tǒng)的總能耗和各個設備的能量消耗,以及根據(jù)數(shù)據(jù)自行分析設備的耗損情況。在電力系統(tǒng)自動化中,神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)目前主要集中研究神經(jīng)網(wǎng)絡結構和模型、神經(jīng)網(wǎng)絡的硬件相關問題等。
2.4模糊控制
這是利用模糊數(shù)學的基本思想和理論的控制方法。在傳統(tǒng)的控制領域里,影響控制優(yōu)劣的最主要關鍵是控制系統(tǒng)動態(tài)模式的精確性。然而,對于復雜的系統(tǒng),由于變量太多,經(jīng)常很難掌握正確的系統(tǒng)動態(tài),因此并不能控制精確的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。模糊數(shù)學卻能夠輕易解決這些問題。模糊控制在電力系統(tǒng)自動化中的應用使得電力系統(tǒng)的發(fā)展又上了一個臺階。當需要檢驗一個新的自動化程序的可行性,模糊控制能夠進行有效的模擬。由于模糊控制系統(tǒng)中包含了一套十分完整的推理智能技術,當對系統(tǒng)輸入全套數(shù)據(jù)以及常規(guī)控制規(guī)則時,模糊控制系統(tǒng)能夠自行對數(shù)據(jù)進行分析和推導,最終推斷出模糊控制輸出和結果。因為模糊控制是基于模糊數(shù)學的基本思想和基本理論的控制方法,推斷出結果的精確性也比較高。模糊控制技術在電力系統(tǒng)自動化中能夠對那些缺乏精確性以及具有不確定性的問題進行分析和處理,并且也能夠有效解決由于電力設備的噪音而產(chǎn)生的一系列問題。除此之外,模糊控制在日常生活電器設備中的運用也十分廣泛。例如,電熱爐中的恒溫器一般都是用來控制恒定溫度進行烹飪,然而設備運行的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)一些問題:其一,當設備溫度到達恒定溫度時會出現(xiàn)溫度擺動的現(xiàn)象;其二,在設備啟動至到達恒定溫度的過程中,有出現(xiàn)超越恒定溫度的現(xiàn)象。當將恒溫器換成模糊控制器后,可以解決類似的問題。用恒溫控制將輸入量溫度設定為溫度變化和恒定溫度兩個語言變量,其中語言變量用多組語言變量相互跨接描述。因此,控制量會出現(xiàn)多種規(guī)則,電熱爐的恒溫躍升現(xiàn)象也消失了,恒溫擺動現(xiàn)象也不復存在,此外模糊控制還達到了省電的功效。
3關于綜合智能系統(tǒng)
綜合智能系統(tǒng)是指現(xiàn)代控制方法與智能控制的結合使用,另外也包含了各種智能技術的結合交叉使用。因為電力系統(tǒng)本身錯綜復雜,綜合智能系統(tǒng)正好能夠滿足電力系統(tǒng)自動化的需求,對電力系統(tǒng)自動化進行綜合處理。目前,多種智能技術相互結合的研究和使用也比較普遍,其中,神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)和模糊控制的結合具有十分巨大應用潛力。模糊控制能夠處理不確定的非統(tǒng)計性問題,而神經(jīng)網(wǎng)絡控制則應用到計算方法上,兩種智能技術剛好得到了互補。
參考文獻:
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關鍵詞:數(shù)字技術;工業(yè)電氣自動化;應用;創(chuàng)新
近年來,計算機技術得到了十分迅速的發(fā)展,其應用領域也越來越廣泛,基于數(shù)字理念的新技術在電力工業(yè)領域中的使用范圍也越來越廣泛,與普通的技術手段相比而言,數(shù)字技術的可操作性與可靠性更加的理想,性價比也較高,能夠實現(xiàn)工業(yè)電氣自動化的智能操作,也可以在一定程度上促進電力工業(yè)的發(fā)展,為了更好的實現(xiàn)工業(yè)電氣的自動化發(fā)展,就需要對數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化中的應用進行分析與創(chuàng)新。
1.數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化中應用的作用
電氣自動化對于國民經(jīng)濟的發(fā)展有著重要的作用,這不僅是科技產(chǎn)業(yè)化的載體,也是科學技術物化的重要基礎,在科技水平的發(fā)展之下,數(shù)字化技術已經(jīng)在電氣工業(yè)自動化領域中得到了廣泛的應用,這不僅能夠促進該領域定量化與綜合化的發(fā)展,也能夠提升工業(yè)自動化領域的自動化水平。截止到目前為止,自動化技術也應用在電氣工程、過程控制、科學計算、經(jīng)濟、信息、人工智能機網(wǎng)絡通信系統(tǒng)以及計算機輔助系統(tǒng)之中,從這一層面而言,將數(shù)字技術應用在工業(yè)電氣自動化中能夠對計算機系統(tǒng)起到應有的輔助作用。
此外,數(shù)字技術不僅能夠輔助計算機系統(tǒng)進行檢測與管理,也能夠對工業(yè)電氣自動化開展維護,數(shù)字技術的廣泛應用可以減少工業(yè)電氣自動化設備的使用,也可以顯著的提升其準確率與便捷性,此外,數(shù)字技術與光纖網(wǎng)絡和數(shù)字化互感器的融合也可以顯著的提升自動化應用的有效性以及安全性。與普通的技術相比而言,數(shù)字技術也具有操作簡單、邏輯能力強的特征,可以更好的對數(shù)據(jù)信息進行識別,這樣便可以減少人力、物力與財力的浪費,也能夠保證工業(yè)電力自動化的持續(xù)性。在具體的操作過程中,操作人員僅僅需要對相關的指令進行傳達與指示,數(shù)字技術便可以判別出其中包含的信息,并通過網(wǎng)絡、光線、微波、電纜等完成信息的傳送過程,這就大幅的提升了系統(tǒng)的工作效率。
2.數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化中的創(chuàng)新應用方式
截止在現(xiàn)階段,數(shù)字技術已經(jīng)在工業(yè)電氣自動化中得到廣泛的應用,也取得了一定的發(fā)展,但是由于各種因素的影響,數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化中的應用還存在一些不足之處,最為突出的表現(xiàn)就是發(fā)展時間短,未出現(xiàn)標準、統(tǒng)一的規(guī)范,且專業(yè)性的技術人才數(shù)量較少,這就限制了數(shù)字技術的應用。此外,我國互聯(lián)網(wǎng)技術雖然得到了完善的發(fā)展,但是其智能化水平也相對降低,這就導致數(shù)字技術的智能化水平也普遍偏低。在社會的發(fā)展之下,電力行業(yè)對于數(shù)字技術的應用要求也越來越高,為了滿足電力行業(yè)的發(fā)展,必須要創(chuàng)新數(shù)字技術,就目前的情況來看,數(shù)字技術的創(chuàng)新方式包括完善程序化操作、智能化安裝以及使用虛端子幾種形式,下面就針對這幾種形式進行深入的介紹。
2.1. 完善程序化操作
完善程序化操作的前提就是調度命令,為進行調度命令之前,必須要將審核票據(jù)進行數(shù)字化處理,并設置好人工操作界面,并以此為基礎設計開關與閘刀,并不斷完善整個系統(tǒng)的功能。此外,為了保證提升系統(tǒng)的各項功能可以得到順利的實施,可以先進行模擬工作,保證系統(tǒng)能夠達到默認識別的狀態(tài),這時,即使工作人員不在場,系統(tǒng)也可以實現(xiàn)正常的運作。
2.2. 實施智能化安裝
為了實施智能化安裝,可以廣泛的將光纖技術利用起來,在連接的過程中,利用間隔層與智能終端實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與控制,以便完成雙重設計終端的操作,其中一部分能夠實現(xiàn)對現(xiàn)場信號的傳達與遙控的保護,另外一部分則需要提升整個系統(tǒng)的可靠性。與此同時,還需要完善工業(yè)電氣自動化程序的接口,設置好PC自動化平臺,并將此平臺與MES和ERP系統(tǒng)來接連,此外,為了保證數(shù)據(jù)質量,一般情況下,通訊標準則使用TCP/IP,這樣就能夠滿足用戶對不同數(shù)據(jù)標準的實際需求。這樣不僅可以提升通訊的智能化效果,也能夠解決平臺自動化的問題??紤]到以上的因素,將數(shù)字技術應用于工業(yè)電氣自動化的過程中,要做好相關的智能安裝工作,保證整個工業(yè)自動化程序可以得到有序的進行。
2.3.虛端子的使用
虛端子在整個工業(yè)電氣自動化中有著十分重要的作用,因此,在測控裝置與智能終端的信息交換過程中也得到了廣泛的應用,虛端子可以對母線、全站線路、主變、開關來進行控制,也可以將跳合功能開啟,這樣便可以實現(xiàn)不同裝置間的通信,也能夠保護連閉鎖功能與測控遙控裝置間隔層的保護,此外,虛端子也能夠對二次回路進行管理,這種管理不僅包括對溫度的調控,也包括對檔位的調節(jié),這樣即可對非電量信息進行操作。此外,為了將數(shù)字技術的作用充分的發(fā)揮出來,還應該創(chuàng)新數(shù)字化裝置的設計,以便滿足工業(yè)電氣自動化的發(fā)展需求。此外,在應用過程中,還要對虛端子進行相關的優(yōu)化,以便對智能終端系統(tǒng)進行更好的控制。
2.4. 實現(xiàn)操作理念的程序化
對于數(shù)字化技術而言,執(zhí)行力有著十分重要的作用,在下達調度命令之前,還有一些前期工作需要依靠電腦來完成,在進行實際操作時,應該設置好人工預界面,進行開關、閘刀設備的控制,為此,就必須要實現(xiàn)操作理念的程序化,這樣才能夠促進工業(yè)電力自動化的開放化與信息化發(fā)展。
3 .結語
將數(shù)字技術與工業(yè)電氣自動化進行有機的結合便可以完成計算機系統(tǒng)的計算、檢測與管理功能,同時,也能夠減少對企業(yè)內部人力、物力和財力的浪費,促進電力工業(yè)的信息化發(fā)展。相信在科技水平的發(fā)展之下,數(shù)字技術應用性能將會得到不斷的提升。
參考文獻:
[1]馬建華.數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化中的應用與創(chuàng)新[期刊論文]. 制造業(yè)自動化,2012,03(25)
論文摘要:本文對機械自動化的產(chǎn)生及在我國的現(xiàn)狀做了概述,在此基礎上探索了我國機械自動化的發(fā)展之路。
引言
機械自動化,主要指在機械制造業(yè)中應用自動化技術,實現(xiàn)加工對象的連續(xù)自動生產(chǎn),實現(xiàn)優(yōu)化有效的自動生產(chǎn)過程,加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發(fā)展,是機械制造業(yè)技術改造、技術進步的主要手段和技術發(fā)展的主要方向。機械自動化的技術水準,不僅影響整個機械制造業(yè)的發(fā)展,而且對國民經(jīng)濟各部門的技術進步有很大的直接影響。
一、機械自動化的產(chǎn)生
機械自動化技術從上個世紀20年代首先在機械制造冷加工大批量生產(chǎn)過程中開始發(fā)展應用,上世紀60年代后為適應市場的需求和變化,為增強機械制造業(yè)對市場靈活快速反應的能力,開始建立可變性自動化生產(chǎn)系統(tǒng),即圍繞計算機技術的柔性自動化。它是在制造系統(tǒng)不變或變化較小的情況下,機器設備或生產(chǎn)管理過程通過自動檢測、信息處理、分析判斷自動地實現(xiàn)預期的操作或某種過程,并能夠自動地從制造一種零件轉換到制造另一種不同的零件。社會實踐證明,這種定義下的制造系統(tǒng)自動化與當代大多數(shù)企業(yè)的實際不相容。目前,世界各國的機械自動化水準除少數(shù)工業(yè)發(fā)達國家的某些生產(chǎn)部門外,大多數(shù)還處于操作階段的自動化。我國也不例外,需要循序漸進,不斷努力,創(chuàng)造條件,向自動化的高級理想階段邁進。
二、我國機械自動化的現(xiàn)狀
機械自動化技術從上個世紀20年代開始發(fā)展應用以來,已經(jīng)得到了迅速的發(fā)展,特別是近年來計算機的高度集成化,開始采用了計算機集成制造系統(tǒng),大大加快了機械自動化的發(fā)展,但我國仍處于初級操作階段的自動化。目前,世界各國的機械自動化水準除少數(shù)工業(yè)發(fā)達國家的某些生產(chǎn)部門外,大多數(shù)還處于操作階段的自動化。我國也不例外,我國的產(chǎn)業(yè)結構層次低。我國機械制造業(yè)目前有11.4萬個企業(yè),發(fā)展很不平衡,有大量落后于現(xiàn)代水準的產(chǎn)業(yè),大部分企業(yè)還比較落后,手工勞動占有相當?shù)谋戎?,我國能獨立開發(fā)現(xiàn)代機械自動化技術的企業(yè)可以說沒有;我國機械制造業(yè)企業(yè)中自動化裝備少、水準低,不僅在數(shù)量上同世界先進國家有較大差距,而且在品種上、質量上、使用上,同世界先進水準也存在階段性差距。實現(xiàn)我國機械自動化技術是一個長期的過程,不可能一蹴而就。需要循序漸進,不斷努力,創(chuàng)造條件,向自動化的高級理想階段邁進。當前,我國還處在社會主義初級階段,經(jīng)濟、財力、生產(chǎn)力水準、國民素質等,與世界主要國家的差距是很大的;我國有豐富的勞動力資源,每年城鎮(zhèn)新增就業(yè)人口達兩千多萬,且今后每年的就業(yè)人數(shù)還會增加。機械自動化最大限度地提高勞動生產(chǎn)率,勞動力的過剩和分工的轉移就是一個現(xiàn)實問題。
三、我國機械自動化發(fā)展之路探索
(一)結合生產(chǎn)實際發(fā)展機械自動化技術
先進制造技術的全部真諦在于應用。發(fā)展機械自動化技術,應以企業(yè)的生產(chǎn)和技術發(fā)展的實際需要及具體條件為導向。只有對合適的產(chǎn)品采用與之相適應的自動化方式進行生產(chǎn),才能收到良好的技術經(jīng)濟效益和社會經(jīng)濟效益。我國發(fā)展機械自動化技術,應結合實際,注重實用,即對國民經(jīng)濟產(chǎn)生實際效益。那種盲目搞自動化、搞自動線的做法,全年生產(chǎn)任務只需1~2個月就完成的低負荷率生產(chǎn)也要搞的傾向應當糾正,對國民經(jīng)濟不產(chǎn)生顯著促進、效率低下的要緩搞。我們要的是效益,而不單純是速度。國產(chǎn)造型生產(chǎn)線因產(chǎn)品質量差、可靠性低、實用性差,開工率一般僅在50%~60%。而能在生產(chǎn)中長期服役的主力生產(chǎn)線很少,像第一汽車制造廠的01線、第二汽車制造廠的BMD線等具有全年開工業(yè)績的線更是鳳毛麟角。這種現(xiàn)象不屬偶然或局部,而是帶有普遍性。據(jù)調查,我國引進的弧焊機器人,完全正常運轉、充分發(fā)揮效益的只占1/3;另外1/3處于負荷不滿或不能完全正常運轉狀態(tài);還有1/3不能正常使用,直接影響了用戶使用更多機器人的信心。(二)發(fā)展投資少、見效快的低成本自動化技術
發(fā)展低成本自動化技術,潛力大,前景廣,投資省,見效快,提高自動化程度,可以收到事半功倍的經(jīng)濟效果,適合我國現(xiàn)階段的發(fā)展需要和國情。美國麻省理工學院提出的精節(jié)生產(chǎn)LP模式,就是以最小的投入,取得最大的產(chǎn)出的具體表現(xiàn)。日本豐田公司采用適時生產(chǎn)JIT、全面質量管理TQC和成組技術GT、彈性作業(yè)人數(shù)和尊重人性為支柱的精節(jié)生產(chǎn)方式,使自動化程度不高的工廠取得了良好的效益。芬蘭NOKOAData機工廠的組裝車間內擁有一條能制造286、386和486微機的靈活生產(chǎn)線,它并不完全由自動化設備組成,中間穿插著借助計算機指導的人工參與,將高新技術與原有工藝基礎巧妙靈活地結合在一起,從而使這種生產(chǎn)線的造價較低,同時卻具有柔性制造系統(tǒng)的性能。實際上精節(jié)生產(chǎn)本身就意味著從國情和企業(yè)實際情況出發(fā),借鑒國外發(fā)展機械制造業(yè)低成本自動化技術的經(jīng)驗是有益的。我國機械制造業(yè)各企業(yè)有大量的通用設備,在發(fā)展現(xiàn)代機械自動化技術時,若以原有的設備為主,合理調整機床布局,添加少量的數(shù)控設備,引入CAD/CAM技術,就能充分發(fā)揮計算機自動化管理的優(yōu)勢和人的創(chuàng)造性,共同構成一個以人為中心、以信息自動化為先導、樹立自主的單元化生產(chǎn)系統(tǒng),為我國機械制造業(yè)自動化技術發(fā)展應用提供了一條投資少、見效快、效益高、符合我國國情的機械自動化技術發(fā)展應用新途徑。
(三)注重配套發(fā)展機械自動化技術
現(xiàn)代自動化技術在機械制造中的應用就是在控制理論的指導下,對生產(chǎn)的物流和人的作用進行綜合的研究,涉及到機械技術、微電子技術、自動控制理論和計算機技術等。發(fā)展機械自動化技術,必須主要地關注電子學、電子計算機技術、零件檢測和機床裝料自動化,廣泛采用程序數(shù)控機床,以及研制高效的和可靠的自動化生產(chǎn)線、計算機應用于生產(chǎn)的信息系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)等。發(fā)展應用機械自動化技術,要扎扎實實地抓好自動化技術應用項目的基礎工作和從實際出發(fā)的推廣應用工作,既要發(fā)展主機,也要配套發(fā)展自動化元件及控制系統(tǒng)??删幊炭刂破?、微處理機、各種傳感器、新型刀具、控制系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件、電子計算機等,這些都將是今后機械自動化的主要技術基礎。
參考文獻:
[1]馬志平.機械自動化的未來與現(xiàn)狀[M].北京:機械工業(yè)出版社,2003.5.
中圖分類號:TM411文獻標識碼: A
1. 變電站系統(tǒng)中繼電保護的基本任務和主要作用
1.1 基本任務
在變電站系統(tǒng)當中,繼電保護的基本任務包括以下幾個方面的內容:
(1)迅速、自動、有選擇地控制特定的斷路器跳閘,借此來對系統(tǒng)或是線路中發(fā)生故障的元器件進行保護,避免故障繼續(xù)擴大或持續(xù)對元器件造成破壞。
(2)能夠對變電站中各種電氣設備的異常運行情況進行反映,并按照預先設置好的運維條件,發(fā)出相應的報警信號,同時減輕負荷,并自動完成跳閘。在這一過程中,通常不要求繼電保護裝置快速動作,只需要保護裝置按照異常現(xiàn)象對電力系統(tǒng)及其各個元器件形成的危害程度進行相應地延時,以此來防止因干擾造成的誤動作。
1.2 主要作用
當電網(wǎng)出現(xiàn)故障時,會引起以下問題:其一,造成系統(tǒng)中的電壓急劇降低,這樣極易引起用戶負荷的正常工作被破壞;其二,在故障發(fā)生的位置處一般都會產(chǎn)生出較大的短路電流,由此引發(fā)的電弧會對電氣設備造成一定程度地破壞;其三,會影響發(fā)電機的運行可靠性,這樣便有可能導致系統(tǒng)振蕩,嚴重時甚至會造成整個電力系統(tǒng)崩潰;其四,由故障引起的電流再流經(jīng)電氣設備時,會引起設備發(fā)熱,進而導致設備的使用壽命下降,若是電流過大還有可能造成設備損壞。變電站繼電保護能夠在故障發(fā)生時將故障位置迅速從線路當中切除,從而有效地減輕了故障的破壞程度,同時還使故障影響的范圍進一步縮小,確保了電力系統(tǒng)的安全、可靠、穩(wěn)定運行。
1.3 變電站繼電保護分類
變電站的繼電保護按照被保護對象的性質大致可分為以下幾種類型:其一,發(fā)電機的繼電保護。此類保護包括發(fā)電機外部短路、定子繞組相間接地短路及過電壓、對稱過負荷、失磁故障、勵磁回路接地等等。其出口方式主要有解列、停機、信號傳輸以及縮小故障影響范圍等等;其二,線路的繼電保護。按照線路的實際電壓等級、中心點接地方式以及線路長度等又可分為相間短路、單相接地、過負荷等等;其三,變壓器的繼電保護。具體包括繞組短路、過負荷、中性點過電壓、油箱壓力過高、油面降低、變壓器溫度升高以及冷卻系統(tǒng)故障等等。
2. 變電站繼電保護自動化系統(tǒng)的技術分析
2.1 相關技術
(1)繼電保護技術。目前,在我國電力系統(tǒng)快速發(fā)展的推動下,繼電保護技術獲得了長足進步,繼電保護裝置也從以往單一的元器件逐步發(fā)展成為大型的現(xiàn)代化設備。繼電保護可以持續(xù)對電力系統(tǒng)的運行狀況進行檢測,一旦檢測到系統(tǒng)當中出現(xiàn)故障時,相應的繼電保護裝置便會快速、準確地將故障位置從系統(tǒng)當中切除。繼電保護裝置的應用進一步降低了系統(tǒng)因故障造成的損失。繼電保護裝置正在朝著監(jiān)測、通信、保護等功能一體化的方向發(fā)展,相信在不久的將來,其勢必會實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化控制。而想要實現(xiàn)這一目標,繼電保護裝置應當具備足夠的靈敏性、速動性和選擇性。
(2)變電站自動化系統(tǒng)。其具體包括自動化監(jiān)控系統(tǒng)、自動裝置以及繼電保護裝置等等,屬于集多功能于一身的系統(tǒng)。自動化系統(tǒng)借助數(shù)字通信技術、網(wǎng)絡技術可實現(xiàn)信息共享。由于系統(tǒng)取消了控制屏和表計等常用的傳統(tǒng)設備,從而使控制電纜的使用大幅度減少,這樣一來有效地縮小了控制室的總體面積,減輕了維護工作人員的勞動強度。
2.2 系統(tǒng)功能分析
繼電保護自動化系統(tǒng)主要是從電力調度中心當中獲取所需的信息,而調度中心能夠提供給系統(tǒng)所需要的全部信息,因此,該系統(tǒng)的實現(xiàn)有充足的信息資源作為保障。
(1)對復雜故障準確定位的功能。通常情況下,復雜故障定位的研究大多是基于裝置的測距原理。目前,較為常見的測距方法主要有以下兩種:
①A型測距法。該方法又被稱之為單端電氣量法,具體是指測量故障行波脈沖在母線與故障點的反射時間來進行距離測量,該方法的優(yōu)點是無需通信、成本低,缺點是容易受到其它線路末端發(fā)射的影響,致使測距結果誤差較大;
②D型測距法。該方法又被稱之為兩端電氣量法,主要是通過測量故障行波脈沖傳送至母線兩端的時間差來進行測距的,其優(yōu)點是測量原理簡單、結果準確可靠,缺點是必須在母線兩端分別設置測量儀器并進行通信。
(2)輔助決策功能。當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,常常都會伴隨出現(xiàn)保護誤動作的情況。以往傳統(tǒng)的故障分析一般都是依靠人來完成,這就使得分析結果經(jīng)常會受到人的經(jīng)驗和水平等因素的影響。而繼電保護自動化系統(tǒng)由于是收集了故障發(fā)生前后的系統(tǒng)運行狀態(tài)信息和相關的故障報告,所以能夠進行模糊分析,并根據(jù)繼電保護以及故障錄波的采樣數(shù)據(jù)來完成精確計算,這樣便可以快速、準確地對故障進行判斷,從而實現(xiàn)故障恢復的繼電保護輔助決策。
(3)繼電保護的狀態(tài)檢修。通過對相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分析可知,導致繼電保護裝置誤動作的主要原因有裝置設計缺陷、生產(chǎn)質量問題以及二次回路維護不良等等。而微機型繼電保護裝置本身具有自檢功能,并且還具備存儲故障報告的能力,為此,能夠利用繼電保護自動化系統(tǒng)來實現(xiàn)狀態(tài)檢修。
3. 結論與展望
總而言之,實現(xiàn)變電站繼電保護對系統(tǒng)運行的自適應,若是按照整定計算會非常復雜,并且還有可能出現(xiàn)以下問題:其一,保護范圍縮小、保護動作延時的時間延長;其二,系統(tǒng)有可能被迫退出一些受運行方式影響較大的保護;其三,還有可能發(fā)生失去配合的情況。憑借當前現(xiàn)有的技術力量和相關設備,并利用繼電保護自動化系統(tǒng),能夠采集到每一次故障發(fā)生時周圍系統(tǒng)的數(shù)據(jù),然后通過線路短的故障電壓和電流,可對線路的參數(shù)進行校核及修正,這樣便能夠實現(xiàn)線路參數(shù)的自動監(jiān)測,但是卻不能實現(xiàn)準確、快速判斷出繼電保護裝置整定值的可靠性。為此,在未來一段時期內,應針對繼電保護自動化系統(tǒng)在這個方面上的問題進行研究,這有助于繼電保護自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)。
【參考文獻】
[1] 馬益平.變電站自動化系統(tǒng)的應用體會和探討[J].電力自動化設備,2010(5).
[2] 王中元.在變電站綜合自動化系統(tǒng)中有關繼電保護問題[C]//第三屆電力系統(tǒng)與電網(wǎng)技術綜合年會論文集,2009(5).
[3] 李君會.淺談220 kV變電站綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展及應用[J].城市建設,2010(33).
關鍵詞:因特網(wǎng) 局域網(wǎng) 遠程監(jiān)控
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)(03)(c)-0014-02
最近幾十年,科學技術突飛猛進的發(fā)展,企業(yè)聯(lián)盟和虛擬企業(yè)也相繼出現(xiàn),因此對自動控制領域有了更深層次的要求,于是,遠程監(jiān)控技術這一新的技術誕生了。遠程控制技術就是將Internet技術和現(xiàn)場監(jiān)測控制結合起來的一種技術,通俗的說就是將現(xiàn)場采集到的信息通過因特網(wǎng)傳輸?shù)目刂浦行牡囊环N復合型技術。遠程監(jiān)控技術的出現(xiàn)也在很大程度上解決了很多大型企業(yè)的管理和安全問題,一定程度上提高了企業(yè)的時效性。本課題是基于Internet網(wǎng)絡的遠程監(jiān)控技術,由于該系統(tǒng)具有簡單易用、可實現(xiàn)無限互聯(lián)、易于再次擴展、覆蓋范圍廣等特點,因此在高新開發(fā)技術中具有巨大潛能。
1 遠程監(jiān)控系統(tǒng)的總體結構
本課題是一種把嵌入式智能體、遠程監(jiān)控、網(wǎng)絡傳感器等相關技術集于一體的綜合管理系統(tǒng),在工業(yè)裝備的控制和監(jiān)測中體現(xiàn)的尤為明顯。從組成結構上主要包括監(jiān)控中心(上位機)、網(wǎng)絡服務器以及現(xiàn)場信息采集終端(CAN節(jié)點)。其結構圖如圖1所示。
監(jiān)控中心(上位機)是由VC++結合數(shù)據(jù)庫技術編寫,主要功能是監(jiān)測現(xiàn)場設備,將現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)信息通過Internet網(wǎng)絡存儲到數(shù)據(jù)庫中,并進一步根據(jù)需要對向終端發(fā)送控制指令。網(wǎng)絡服務器主要的作用是完成以太網(wǎng)和CAN總線之間的協(xié)議轉換工作。數(shù)據(jù)采集終端,即CAN節(jié)點的作用是采集現(xiàn)場的數(shù)據(jù),并負責將采集到的信息發(fā)送到因特網(wǎng)進而發(fā)送到上位機,同時響應應來自上位機的控制指令,并完成相應的動作。
本系統(tǒng)的硬件組成上,主要包括:局域網(wǎng)設備、基于CAN/TCP協(xié)議的網(wǎng)絡服務器、監(jiān)控終端以及CAN節(jié)點。從軟件的角度本系統(tǒng)主要分為:上位機控制程序、設備的驅動程序、數(shù)據(jù)采集程序、網(wǎng)絡通信程序、數(shù)據(jù)庫程序。
2 系統(tǒng)硬件設計
嵌入式系統(tǒng)的硬件主要包括處理器、存儲器和設備三部分,它具有復雜性和多樣性等特點。由于嵌入式開發(fā)的對象是具體的應用,并且各個項目實現(xiàn)的硬件環(huán)境也具有針對性的特點,所以開發(fā)嵌入式必須根據(jù)具體的應用環(huán)境配置、設計和調試[1]。
核心板主要包括微處理器S3C2410A、隨機存儲器(SDRAM)和FLASH。其中,SDRAM即為操作系統(tǒng)和運行程序的空間,F(xiàn)LASH用來保存移植的操作系統(tǒng)和應用程序的代碼。板包括系統(tǒng)電源、CAN模塊、以太網(wǎng)模塊、JTAG模塊和串口。電源模塊用于輸入5 V電壓,提供3.3 V和1.8 V輸出的直流供電。CAN模塊用來收集和發(fā)送CAN總線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù),以太網(wǎng)模塊用來連接互聯(lián)網(wǎng)和硬件系統(tǒng),JTAG和串口用來開發(fā)、調試和后期維護嵌入式服務器電路板,這些模塊都是為了滿足后續(xù)軟件實現(xiàn)交叉編譯方式而加入的。嵌入式服務器的硬件系統(tǒng)結構圖如圖2所示。
3 系統(tǒng)軟件設計
本課題在設計遠程監(jiān)控平臺的過程中,涉及到很多步驟,綜合起來主要有五大階段,分別為。
(1)需求分析階段。在該階段中,可以比較準確、及時地了解并分析用戶的某些需求,因此它是遠程監(jiān)控平臺設計過程中最基礎的階段,同時也是必不可少的。
(2)總體設計階段。通過對前一階段獲取的用戶需求加以綜合、歸納與整理,形成一個與具體系統(tǒng)相獨立的總概念模型,它是整個遠程監(jiān)控平臺設計的關鍵階段。
(3)各個部分具體實現(xiàn)階段。在該階段中,借助具體的開發(fā)語言、工具及運行環(huán)境,并依據(jù)總體設計的結構達到預期目標,同時建立各部分對應實現(xiàn)的功能,并對應用程序進行多次運行和調試,直到無誤為止。
(4)系統(tǒng)集成階段。這部分的主要工作是是對各部分實現(xiàn)的功能進行系統(tǒng)集成和整體測試,并根據(jù)測試所得結果進行相應的修改和完善,修改完畢之后再次試運行。
(5)系統(tǒng)運行與維護階段。再次試運行成功以后,即可進行正式運行操作,整個系統(tǒng)在運行的過程中,很可能會出現(xiàn)一系列錯誤或非錯誤但不完善的問題,必須針對這些問題進行修改和調整將其全部解決。如圖3所示。
在連接創(chuàng)建的過程中,必須與嵌入式服務器的網(wǎng)絡進行連接,只有這樣,這兩者之間才有可能正常通信,如果兩者未建立連接關系,則通信失敗。正確連接之后,下一步的工作是獲取現(xiàn)場設備的運行狀態(tài)信息,這樣正確設計接收模塊就顯得尤為重要,使用Socket來接收數(shù)據(jù)需要下面三個步驟:(1)監(jiān)聽網(wǎng)絡,同意網(wǎng)絡連接申請(即連接)。(2)獲取用于接收數(shù)據(jù)的Socket實例以接收遠程主機發(fā)送來的控制碼等數(shù)據(jù)信息。(3)根據(jù)遠程主機發(fā)送來的控制碼,斷開網(wǎng)絡連接,并將資源進行清除。接收數(shù)據(jù)流程圖如圖4所示。
4 結語
在課題中,把CAN總線和嵌入式因特網(wǎng)技術結合之后應用到遠程監(jiān)控系統(tǒng)中,從而使得測控網(wǎng)絡的全分散、全數(shù)字化得以實現(xiàn),此外,它還解決了因特網(wǎng)和現(xiàn)場底層設備的無縫連接問題。在此過程中,遠程監(jiān)控平臺通過嵌入式服務器對CAN總線上的智能設備進行訪問,記錄其在各個時刻的控制運行狀態(tài)和參數(shù),并把所獲得的數(shù)據(jù)錄入到數(shù)據(jù)庫中以便于后續(xù)訪問和獲取。此外,網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫還支持智能CAN節(jié)點的動態(tài)配置與重構。
參考文獻
[1]任明偉.基于ARM的嵌入式視頻采集與遠程傳輸系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].河北大學碩士論文,2011.