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工業電氣自動化在發展的時候是離不開理論支持的,這也是工業電氣自動化發展的基礎。工業電氣自動化技術在制造業和民用產品中發展是非常好的,工業電氣自動化的發展是離不開計算機技術,計算機技術推動著工業電氣自動化技術的發展。工業電氣自動化實現了人工智能,使得工業生產中得到了巨大的進步。工業電氣自動化設備是一種智能設備,在使用的時候實現了與人類智慧相類似的反應。工業電氣自動化在研究對象方面是非常廣的,其中包括系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、試驗分析以及計算機技術的應用。電氣自動化技術在工廠中的應用是非常廣的,電氣自動化技術逐漸成為了工廠發展的主要技術支持,在電子工廠中,電氣工程自動化體現在很多的方面,在編程和設計方面都要非常注意的。工業電氣自動化主要要研究的就是與電氣工程相關的自動化控制,在研究的時候,一定要不斷提高技術水平,這樣才能使電氣自動化得到更好的發展。
1 工業電氣自動化的定義
工業電氣自動化通俗的說法就是為了實現機器設備和裝置在無人操作的情況下,可以按照預先的設置程序或者是指令進行自動操作和控制的過程。現在自動化技術已經在很多的行業得到了應用,在工業、農業、交通運輸業、醫療方面都有應用。自動化技術的應用可以將人力資源的工作強度降低,同時可以將部分簡單的腦力勞動實現自動化操作,同時在面臨惡劣環境和危險工作環境的時候,可以不必使用人力資源來進行工作,這樣可以更好的保護工作人員的生命安全。電氣智能化在勞動生產率方面得到了提高,同時也改變了人類認識世界和改造世界的能力。自動化現在已經成為了工業和農業發展的重要條件,同時也是工業和農業發展的重要標志。
2 工業電氣自動化的發展歷程
工業自動化出現在機械制造業中,隨著科學技術的不斷進步,計算機技術在自動化技術中得到了應用,這樣就使得自動化技術同計算機技術緊密聯系在一起,自動化技術也同信息化技術結合在一起,使自動化技術從生產過程中的最優控制逐漸向綜合自動化控制階段。自動化技術在二戰之后對戰后發展格局的建立非常有幫助。自動化技術在不斷發展中,設計出了各種精密的自動調節裝置,這樣就使得自動化技術在系統和控制方面得到了新的發展。電子計算機技術的發展,推動著自動化技術向著更好的方向發展。電子計算機使得自動化控制系統在應用程序方面奠定了基礎,同時將邏輯控制技術直接運用到了產品的生產過程中。自動化技術在發展的過程中,機器的操作更加的簡單,同時實現了無人操作模式,使得生產過程更加的好。工業電器生產過程中,自動化程序在設計和使用的時候都是需要大量的研究的。
3 工業電氣自動化的應用
工業電氣自動化在含義方面包含著很多的內容,在形式方面,工業制造業的電氣化主要表現在三個方面,實現自動化以后可以代替人的體力勞動,還能代替人的腦力勞動,在一定程度上能夠協助人員更好的進行工作。自動化系統在進行制造的時候,實現了人和整個系統的協調性,同時在管理和控制方面也得到了更好的發展。工業電氣自動化在功能方面實現了代替人員體力勞動的作用,但這僅僅是自動化功能目標體系中的一小部分。自動化的功能表現在很多的方面,現在已經逐漸形成了一個有機的體系。自動化技術在使用的時候,不僅僅要在生產過程中進行應用,而是在整個產品生產周期中都是要應用的。工業電氣自動化是一個動態的概念,有著十分廣泛和深刻的內涵。在制造自動化應用的過程中,工業電氣自動化得到了更好的發展,工業電氣自動化是一門涉及非常廣,應用范圍廣泛的綜合性科學技術。工業電氣自動化作為一個系統的工程,主要包含五個方面,第一個方面是程序單元,這個單元主要要決定做什么和如何做。第二個方面是作用單元,在這個單元中,主要是施加能量和進行定位。第三個方面是傳感單元,這個單元主要是對性能和狀態進行檢測。第四個方面是制定單元,這個單元主要是對傳感單元發過來的信息進行比較,同時對信號的做出相應的指令。最后一個方面是控制單元,主要是制定和調節單元結構。
工業電氣自動化的研究內容主要有自動控制和信息處理兩個方面,包括理論、方法、硬件和軟件等,從應用觀點來看,研究內容有電器產品過程的自動化、機械制造自動化、管理自動化、實驗室自動化和家庭自動化等。工業電氣過程自動化石油煉制和化工等工業中流體或粉體的化學處理自動化。20世紀60年代以后,由于電子計算機的應用,出現了數控機床、加工中心、機器人、計算機輔助設計、計算機輔助制造、自動化倉庫等。研制出適應多品種、小批量生產型式的柔性制造系統(FMS)。以柔性制造系統為基礎的自動化車間,加上信息管理、生產管理自動化,出現了采用計算機集成制造系統(CIMS)的工廠自動化。
4 工業電氣自動化的發展趨勢
工業自動化的發展不僅實現產品方面的改變,同時也要改變現代工業的發展情況,工業自動化使工業產品更加的人性化,同時在資源利用方面也做到了更好,工業自動化對降低生產成本是非常有幫助的。工業自動化不僅僅可以給經濟發展帶來更好的社會效益,同時也能給生產企業帶來更多的經濟效益。企業在發展的時候,要不斷發展工業自動化技術,這樣不僅可以提高工業技術的水平,同時還能縮小我國在工業技術方面同發達國家之間的距離。在提高工業自動化水平的時候,可以通過自主研發的方式來進行,同時要重視工業自動化對經濟發展的作用。工業自動化在發展的過程中,要不斷應用新的技術,計算機網絡技術在工業電氣自動化中的應用效果就是非常明顯的,計算機技術可以使各個運行的部分更加的緊密,同時實現了操作的一體化,這樣使得工業自動化在操作方面更加的便捷,同時也能減少人員的工作強度。工業電氣自動化在在發展的過程中,更加的開發,而且在信息化方面更加好。開放化就是要將系統與外界建立聯系,實現電氣自動化的各方的網絡連接,提高信息處理能力;分布式的結構可以保證在網絡中建立起獨立的網絡,以實現把安全危險分散,促進電氣自動化系統的正常運行;而信息化就是實現設備與網絡技術相結合,實現網絡自動化和管控一體化。
5 結束語
我國加入世界貿易組織以后,企業面臨的市場競爭更加的激烈,為了提高企業的競爭能力,企業要從產品銷售價格上取得優勢,這樣就要降低產品的生產成本。企業在進行生產的時候,要吸取高科技先進的經驗和技術,為實現自主研發提供條件。同時,將科學發展觀作為前進的基礎和指導思想,根據每個地區部門的實際情況,以人為本,及時發現問題,總結先進的經驗,改變傳統的發展觀念,尋找一條合適的發展道路。工業電氣自動化的發展目標是人工智能化,這在人類制作機器表達出來的人工智能,體現了自動化的特征優勢。因此智能化技術在電氣工程自動化控制中可以發揮最大的效用,使人類享受高科技的幸福。
參考文獻
[1]范然,楊健.電氣系統中自動化發展方向的探究[J].中國新技術新產品,2012(02).
關鍵詞:智能樓宇;電氣自動化;系統平臺統一化;系統結構通用化;產業市場化
中圖分類號:TU855文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2012)14-0042-02
在我國改革開放以來,市場經濟迅猛發展。科學技術水平不斷進步,人們對生產生活有了新的不同的要求,特別是電氣自動化方面,然而我國在電力事業上也取得了可喜的成績。但是它一直處于初始階段,針對于智能樓宇的電氣自動化的發展進行闡述,為此本文就其發展趨勢進行探索,明確了智能樓宇的電氣自動化發展的方向。
1智能樓宇的電氣自動化發展特點
1.1自動化系統控制獨立運行
智能樓宇的電氣自動化的發展特點之一是自動化系統控制獨立運行。智能樓宇的電氣化系統控制,不同于熱工控制系統。DCS系統在汽機的熱工控制系統運行中表現的十分成熟,但是在智能樓宇的電氣自動化監控上,技術問題一直都很落后。智能樓宇的電氣自動化設備調節和控制,通常是不存在PID控制過程,電氣自動化系統控制速度快,不需要操作人員進行操控,只需要智能樓宇本身的電氣自動化系統進行控制,繼電保護是電氣部分的最重要組成部分,保護信息,包括事件、錄波等都是十分重要的信息,然而電氣相關的信息,在DCS的I/O采集控制電氣監控新技術則是全部采用現場總線。電氣自動化系統控制FECS在數字化方面優于現有的DCS系統,如果能夠綜合FCS和FECS的功能,將電氣部分的監控、保護、錄波、設備管理完全融入FCS/DCS系統將會大大提高現有智能樓宇的自動化水平。
1.2數據采集功能
智能樓宇的電氣自動化的發展特點之二是數據采集功能。針對目前的智能樓宇的電氣自動化運行,其設備的參數采集手段主要有便攜式檢測儀和在線檢測系統,然而便攜式儀器會浪費大量的時間以及人力資源,采集到的數據不能實時反映設備運行的狀態,因為它本身具有局限性。通常在數據采集系統中,檢測數據是非常單一的,很難滿足電氣自動化的相關需要,以此同時,數據采集系統,雖然能滿足實時檢測和精度要求,但是數據采集系統體積龐大、投資多、難以推廣使用,并且國內很多在線檢測系統,對檢測到的數據缺乏綜合利用和管理,不能很好地為工藝和裝置的優化節能及節能減耗改造服務。因此開發出具有實時數據采集、存儲、傳輸等功能的在線數據采集系統是十分必要的。
1.3監測范圍廣泛
智能樓宇的電氣自動化的發展特點之三是監測范圍廣泛。智能樓宇的電氣自動化監測范圍非常廣泛,它往往根據電壓等級的斷路器和隔離開關,對接地開關電動操作中的主變壓器接頭進行合理的設計,提高電氣自動化補償裝置的自動切換,可以保證電氣自動化監測工作的順利進行。與此同時,監測范圍設計主要采用直流UPS系統來提高通信設備、通信電源報警信號、視頻監控系統以及保安員報警信號都有一定的作用。智能樓宇的監控系統要滿足無人值班要求。操作控制功能按集控中心(調度端)站控層、間隔層、設備級的分層操作原則考慮。原則上站控層、間隔層和設備層只作為后備操作或檢修操作手段,這三層的操作控制方式和監控范圍可按實際要求和設備配置靈活應用。
2智能樓宇的電氣自動化發展趨勢
2.1電氣自動化產品創新
智能樓宇的電氣自動化生產企業,必須按照我國科技發展觀的需求,來制定電氣自動化產品創新的目標,進一步地提高我國電氣自動化產品的原始創新,不斷地培養創新能力,摒棄舊的電氣自動化產品,集中力量大力發展創新產品,從而提升產品自身的科技含量,與此同時,受到自主創新的影響,可以將知識產權與電氣自動化系統相融合,切實加大電氣自動化產品創新力度,提供了更多的創新機會,促進電氣自動化產品創新的發展趨勢。
2.2電氣自動化系統平臺統一化
電氣自動化系統平臺統一化,它能夠有效地支持電氣自動化項目的設計,在一定程度上實現電氣自動化系統的調試、運行以及維護等相關的不同環節,從而可以盡量降低電氣自動化系統平臺統一化的時間以及相關費用。電氣自動化系統平臺統一化的開發,能夠從多角度上滿足用戶的不同需求,另外,它也能從多角度多層次上,保證開發平立于最終的運行平臺。必須依據電氣自動化系統平臺統一化項目的特點,解決不同用戶的需求問題,并對統一化運行平臺的代碼,設置在硬件PLC內,這樣更有利于電氣自動化系統平臺統一化功能的實現。
2.3電氣自動化系統結構通用化
電氣自動化系統結構通用化,是智能樓宇的電氣自動化系統組成的重要部分之一,同時它也是智能樓宇電氣網絡化結構中不可缺少的部分,它能夠保證智能樓宇的控制設備和計算機監督系統等之間的數據傳遞,保持數據的暢通運行,智能樓宇的電氣自動化系統可以對INTERNET進行現場監督,在進行現場監督時,不管是選擇現場設備總線,還是與計算機等通信網絡連接,所有的電氣自動化網絡產品,必須在電氣自動化結構通用化控制的使用范圍內。
2.4電氣自動化產業市場化
電氣自動化產業市場化是智能樓宇的電氣自動化發展的主要趨勢,企業在不斷提升電氣自動化產業升級,一貫堅持深化產業結構改革,進一步落實科學發展觀,促進電氣自動化產業的市場化發展。為此必須及時解決電氣自動化產業市場化中存在的問題,不斷提高電氣自動化的產業化水平,智能樓宇企業也必須集中力量,加強關鍵技術開發,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,有計劃的研究其電氣自動化產業技術。
2.5國外電氣自動化發展趨勢
在經濟全球化發展的今天,不同的領域都面臨著國際上的挑戰,然而智能樓宇電氣自動化也不例外,它目前的發展也在逐步的趨于國際化。法國在智能樓宇電氣自動化領域,采用了用戶通信接口,簡稱為ICC。它有效地擴展了電氣自動化的功能,它可以進行實時讀表以及遠程管理等多個方面,關鍵的是它優化了電氣自動化的網絡管理,另一個方面,它利于電氣自動化優化配置,通常依據用戶的需求,進行網絡操控和查詢。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。
3結語
在科學技術的引領下,智能樓宇的電氣自動化越來越受到人們的廣泛關注,開始成為電氣行業發展中的首要問題。雖然我國智能樓宇的電氣自動化有了新成就,但是智能樓宇的電氣自動化一直在不斷地升級,從電氣自動化技術和電氣自動化使用標準上都有了不同的要求。智能樓宇的電氣自動化面臨著很多問題,我們必須堅信我國智能樓宇的電氣自動化發展水平會在不久的將來,取得一定的業績,推動我國變智能樓宇的電氣自動化的快速發展。
參考文獻
電氣自動化是一門研究與電氣工程相關的計算機領域的科學,其內容包括了系統運行技術、自動控制技術、信息處理技術以及電力電子技術等,尤其是在電力電子技術的帶動下,電氣自動化呈現出了多元化的發展趨勢,與通信技術和網絡技術的結合,使得電氣自動化在社會生產和人們生活的各個方面都有著非常廣泛的應用。可以說,電氣自動化工業是國民經濟發展的支柱產業,是科學技術物化的基礎,同時也是高新技術產業化的重要載體。在社會主義市場經濟體制逐步確立,以及大量新工藝、新設備和新技術的不斷涌現的影響下,我國的行業結構實現了調整和優化充足,為企業的發展提供了一個良好的外部環境。不過從目前來看,我國自主生產的機電一體化產品較少,自動化控制系統需要從其他國家引進,在許多領域尚處于空白狀態,需要相關技術人員的深入研究。伴隨著生產的發展和技術的進步,企業的自動化程度不斷提高,工藝技術趨于穩定,控(文秘站:)制和管理問題受到了越來越多的重視。電氣自動化系統本身并不能直接創造效益,但是能夠顯著提升企業的生產效率,已經逐漸成為企業發展的關鍵所在,因此,實現工業電氣自動化,對于企業的發展而言是非常重要的。
2 工業電氣自動化現狀
科學技術的發展以及電力電子技術的進步,使得原油的電力傳動控制技術已經逐漸無法適應現代生產自動化的需要,使得工業電氣自動化在生產的各個領域得到了前所未有的發展和應用,同時取得了顯著的成效。不過受技術條件、資金條件等的限制,我國工業電氣自動化水平與發達國家相比,尚存在著一定的差距,加上全球經濟一體化的影響,使得電氣自動化的技術研發面臨著來自國內和國際方面的雙重競爭,必須認清現實,立足實際,充分發揮自身獨有的優勢,才能在激烈的競爭中,占據優勢地位。
(1)在工業電氣自動化的發展過程中,計算機發揮的作用是至關重要的,尤其是 Microsoft 及 OPC 技術等的應用,實現了電氣技術與自動化技術的有機結合;控制系統的生產廠商統一采用 IEC61131 技術,利用結構化的編程方式,提高了代碼的使用效率,也使得相關程序的管理更加簡單,編程周期大大縮短;基于 PC 的人機界面在工業自動化領域中稱為一種潮流,憑借其自身靈活性和集成性的特點,得到了越來越多用戶的青睞。
(2)作為一種在集中式控制系統的基礎上,發展而成的分布式控制系統,DCS系統具有實時性、可靠性和可擴充性的特點,是一種新型的計算機控制系統。不過,這種系統的生產廠家沒有一個相對統一的標準,生產出的系統在統一使用和維修方面存在著很大的不便,加上造價較高,并沒有得到普及,還需要進行技術方面的改進和創新。
(3)自動控制系統的監控方式為集中監控,整機運行速度以及信息處理速度相對緩慢,加上監控數量繁雜,占用了大量的主機空間,如果傳輸距離過長,不僅會導致電纜數量和成本費用的增加,也會降低系統的可靠性,而且繁雜的系統接線使得故障查找的難度大大增加,這些都需要技術人員的重視和改進。
3 工業電氣自動化發展趨勢
從目前來看,在控制策略方面,我國工業電氣自動化正在逐漸向著智能化、區域化的方向發展,而在控制手段上,也逐漸增加了計算機、電力電子器件以及遠程通信的應用。對其進行綜合分析,未來我國工業電氣自動化的主要目標,是實現電氣自動化的網絡連接,提升信息處理能力,逐步實現網絡的自動化和管理控制的一體化。工業電氣自動化的發展方向,一是遠程化。在電氣系統中,計算機始終都是以硬件平臺的形式存在的,通過擴展測試的方法,完成接口電路,具有性能好、時間短、開發便利的優點,同時也存在著體積大、消耗大、成本高的缺陷。不過,在互聯網技術和電子技術的影響下,遠程終端日趨智能化和小型化,從深層次上看,以此為基礎的電氣系統在終端整體功能上具有遠程化的特點;二是圖形化。計算機技術和現代通信技術的發展,完成了電氣系統聯網工程的預期目標,也使得電氣系統在調度管理和數據分析等方面呈現出交叉性、高速性分布的趨勢,在無形中為電氣系統相關技術的整合奠定了相應的基礎。在數據處理上,電氣系統實現了圖形化和圖像化的轉變,明確了電氣系統的發展趨勢,也為電氣系統軟件開發提供了新的環境和發展機遇。要想實現工業電氣自動化的發展目標,應該做到以下幾個方面:
3.1 創新電氣自動化產品
從我國目前的發展情況看,電氣自動化產品雖然種類繁多,但是技術含量較低,多是低端產品,高端產品相對欠缺。對此,企業應該加強技術研發力度,對電氣自動化產品的結構進行調整,不斷提高產品的科技含量,提高其附加值,在立足自身實際情況的同時,大力引進國外先進技術,推動產業結構的調整和升級。同時,應該大膽進行技術創新,不斷提高企業產品在國際市場中的競爭力,促進產業的飛速發展。依照國家相關要求和標準,企業需要對原有的技術進行改進和完善,爭取以最小的成本,獲取最大的效益,不斷提升企業的競爭力。
3.2 完善生產經營模式
在市場經濟環境中,完善生產經營模式,是促進企業發展,提升企業生產經營能力的有效途徑。對于企業而言,應該逐步實現生產經營的規模化,努力學習外國先進的技術,在保證生產效率和產品質量的前提下,采取有效措施降低生產成本,優化產品結構,強化企業內部管理,對自身進行針對性的改造,實現電氣自動化產業的市場化,使得電氣自動化企業能夠在國際市場中占據有利位置。
3.3 創建統一的電氣自動化系統平臺
構建統一的電氣自動化系統平臺,能夠實現系統結構的通用化,實現對于自動化項目運行中各個環節的統一管理和操作,降低產品設計時間和成本費用,同時能夠滿足用戶的不同需求。
電氣自動化控制系統的目標,是實現電氣自動化系統結構的通用化,需要企業管理人員通過相應的
/> 隨著科技的發展,電氣工程的學科結構、研究領域、技術領域發生了很大變化。以“強電拖動、弱電控制”為特色,同時兼顧電力系統技術,愈來愈多地應用信息技術、計算機技術、通信技術、電力、電子技術和自動化技術,電氣工程及其自動化專業內涵也發展演變為強電和弱電結合、電工技術和電子技術結合、軟件和硬件結合、元件和系統結合電力控制箱。
自動化技術的作用體現在,它面向整個工業領域,是連接傳統與現代工業的紐帶,是把現代管理技術、信息技術轉化為現實生產力的關鍵性手段。在礦山、石油、建材、化工、制藥、輕工、電力、汽車制造業以及軍工等行業,生產效率的提高無不依賴于控制技術自動化水平的提高。
電氣自動化設計因為涉及學科和涵蓋面相對較廣,加上其直接應用于人民的生產生活,所以在電氣自動化設計過程中應遵循以下原則和設計思路。
1.1設計原則
a.最大限度滿足生產機械和工藝對電氣控制的要求;b.在滿足控制要求的前提下,設計方案應力求簡單,經濟;c.妥善處理機械與電氣的關系。很多生產機械是采用機電結合控制方式來實現控制要求的,要從工藝要求、制造成本、結構復雜性、使用維護方便等方面協調處理好二者的關系;d.正確合理地選用電器元件;e.確保使用安全、可靠;f.制造美觀、使用維護方便[2]。
1.2設計思想
集中監控方式。集中監控方式不但運行維護方便,控制站的防護要求也不高,而且系統設計也很容易。但由于這種方式是將系統的各個功能集中到一個處理器進行處理,所以處理器的任務相當繁重,處理速度也會受到一定的影響。
遠程監控方式。遠程監控方式具有節約大量電纜、節省安裝費用、節約材料、可靠性高和組態靈活等優點。但由于各種現場總線的通訊速度不是很高,使得電廠電氣部分通訊量相對又比較大,所以這種方式大都用于小系統監控,而在全廠的電氣自動化系統的構建中卻不適用。
現場總線監控方式。目前,對于以太網(Ethernet)、現場總線等計算機網絡技術已經普遍應用于變電站綜合自動化系統中,而且已經擁有了豐富的運行經驗,智能化電氣設備也有了較快的發展,這些都為網絡控制系統應用于發電廠電氣系統奠定了堅實的基礎。此外,各裝置的功能相對獨立,組態靈活,使整個系統具有可靠性而不會導致系統癱瘓。因此現場總線監控方式是今后發電廠計算機監控系統的發展方向。
2.電氣自動化的應用
2.1在凈化空調設備中的應用
對濕度的控制:裝設在通風管(回風濕度近似于潔凈室濕度)內的濕度傳感器所檢測的濕度,送往控制器與設定濕度相比較,用比例加積分運算控制,輸出電JK信號,控制蒸汽電動調節閥的動作,控制回風濕度保持在45%,65%,使潔凈室濕度以滿足GMP要求。對溫度的控制:凈化空調系統采用DDC控制。裝設在回風管(回風溫度近似于潔凈室溫度)的溫度傳感器所檢測的溫度送往DX-9100,與設定點相比較,輸出相應電壓信號,控制加熱電動調節閥或冷水電動調節閥的動作,控制回風溫度保持在12℃~26℃之間,使潔凈室溫度符合GMP要求[3]。
2.2在建筑行業中的應用
隨著我國國民經濟的飛速發展以及數字電子化科技發展智能化,建筑勢必要引入電氣自動化的成分,智能化建筑已經成為了當今建筑界的主流方向。為了達到設備的合理利用,資源的人力的節省就有了建筑設備的自動化控制系統。智能化建筑內有大量的電子設備與布線系統,如通信自動化系統,火災報警及消防聯動控制系統,樓宇自動化系統,保安監控系統,辦公自動化系統,閉路電視系統等,以及它們相應的布線系統。
3.電氣自動化的發展趨勢
作為一項具有活力的高科技技術,電氣自動化技術的發展前景是可觀的。首先,電氣自動化技術可以與我國的新銳的科學技術成果相結合,并且投入到電氣自動化技術的創新中去。研發更多的電氣自動化產品應用于我國的國計民生中,促進我國工業化的發展。其次,優化電氣自動化系統的結構,實行電氣自動化系統平臺的統一化、系統結構通用化、系統程序接口標準化,這樣就可以大大地提高對電氣自動化技術的利用率,減少不必要的損失及節約冗雜時間及費用。最后,在將電氣自動化技術應用于工業生產中,應注意電氣自動化市場的產業化、生產的安全化以及工作人員的專業化。如此可以加大電氣自動化在工業生產中的利用力度,推廣電氣自動化的使用,讓更多的企業及行業受益于該項技術。
4.結論
總而言之,當今的經濟迅速發展,科技日新月異,我們要正確地認識到電氣自動化技術的特點,結合計算機技術,加強創新,準確地把握它的發展前景,將電氣自動化技術投入到工業生產中,充分地應用其優點,為我國的經濟蓬勃發展和崛起貢獻。
參考文獻
[1]孫振華.創新——電氣自動化改革的靈魂[J].科技與生活,2010,14
【關鍵詞】:PLC;發展;港口;電氣自動化;控制系統;門機;膠帶運輸;
[ Abstract ]: PLC refers to a programmable logic controller, the programmable logic control and port mechanical electrical control system of organic union, promote the port automation, modern development, this paper according to the writer's many years of practical experience, provide a brief analysis of the PLC development and port electrical automation, for reference only.
[ Key words ]: PLC; development; port; automation; control system; door; tape transport
中圖分類號:U651文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
1、前言
PLC是可編程邏輯控制器的英文縮寫,它采用一類可編程的存儲器,用于其內部存儲程序,執行邏輯運算、順序控制、定時、計數與算術操作等面向用戶的指令,并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或者生產過程。PLC在港口中有極大的運用空間,比如在港口固定、流動機械的控制方面的運用、在港口膠帶運輸機集控系統中的應用、在港口灑水除塵系統中的應用等等,PLC的發展極大的促進了港口電氣自動化,減輕了勞動強度,提高了勞動生產率,本文以下內容,根據筆者多年的實踐經驗,簡要分析了PLC的發展與港口電氣自動化,僅供參考。
2、PLC概述
可編程邏輯控制器實質是一種專用于工業控制的計算機,其硬件結構基本上與微型計算機相同,基本構成主要有電源、中央處理單元、存儲器、輸入輸出接口電路等,另外還包括一些功能模塊和通信模塊。可編程邏輯控制器從一產生就表現出了極大的優越性和生命力,其優點主要表現在如下幾個方面:第一,使用方便,編程簡單,采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言,而無需計算機知識,因此系統開發周期短,現場調試容易。另外,可在線修改程序,改變控制方案卻不用拆動硬件。第二,能適應各種惡劣的運行環境,可靠性強、抗干擾能力強,遠高于其他各種機型。第三,系統構成靈活,擴展容易,以開關量控制為其特長,也能進行連續過程的PID回路控制,并能與上位機構成復雜的控制系統,如DDC和DCS等,實現生產過程的綜合自動化。
3、PLC在港口機械電氣化的應用歷史
對于我國工業來說,PLC已被廣泛的應用到了各個行業,在港口機械電氣化領域的應用也很廣泛,根據筆者多年的實踐經驗,并借鑒其它資料,下面簡要介紹下PLC在我國港口機械電氣化的應用歷史:1984年上海港煤炭裝卸運輸公司的煤堆場自動噴水防塵PLC自動控制系統,采用了MODICON公司的M84機,改善了作業環境,節約了用水量并提高了工作效率。另外還有上海港民生裝卸公司4萬噸級散糧倉自動控制系統,采用了MODICON公司的584A-450PLC,提高了筒倉自動化程度、可靠性和安全性;1989年上海新華裝卸公司散化肥裝卸自動控制生產線,采用了MODICON公司的M84PLC,大大改善了散化肥裝卸作業環境,提高了勞動生產率;實踐證明,由于PLC技術在港口自動控制系統中的應用,大大提高了勞動生產率,獲得顯著的社會效益和經濟效益,隨著信息自動化技術和網絡技術的發展,PLC技術為港口設備實現遠程自動控制提供了有力支撐。2001年11月,秦港七公司在基本掌握無線網產品的技術特點后,與北京新達網聯公司合作,對堆料機、取料機和裝船機等10臺移動單機,兩個變電站及中央控制室進行全面改造,建成了一個無線通信網絡系統,與原光纜通信以太網系統并存,大大降低了通信故障對生產、設備的制約,同時節約了昂貴的光滑環備件采購成本。2008年,青島港對現有的門機PLC電控系統進行了優化設計,并合理利用原起重力矩限制器硬件,實現了PLC主控程序與起重力矩限制器程序的同步開發,優化了門機散貨裝卸作業自動控制功能,實現了PLC控制功能與自動計量功能、數據統計分析功能的集成。近年來,天津港焦炭泊位采用先進的、全過程的噴淋設施和干式除塵系統可有效控制粉塵污染,保護環境。
PLC的發展必將促進港口電氣自動化的進一步發展,下面將根據幾個實例簡要介紹下PLC在港口電氣自動化中的具體應用,以體現PLC的發展與港口電氣自動化密切的關系。
4、PLC在港口門機中的應用
門座起重機是我港口碼頭前沿的主要裝卸機械,一般由行走、變幅、旋轉和起升四大機構組成。如有抓斗作業,則起升機構由支持和開閉這兩套對稱的機構組成,以完成抓斗的開合。門座起重機的工藝特點決定對其配套的電氣設備的要求:操作頻繁 ,要求電動機、變壓器、開關、接觸器等設備適應其要求;露天作業,受灰塵、氣候影響,工作環境惡劣;三維作業隨機性大,要求控制系統有多重完善的保護功能,故障診斷與顯示報警功能。
門座起重機的各大機構分別由三相交流繞線式異步電動機驅動,可以聯合驅動,也可單獨驅動,其主要原理為:電源從碼頭電網,首先經過電纜卷筒滑環,再經中心滑環,到機房配電柜的自動空氣斷路器上,再由隔離開關分別送到各運行機構。控制回路由直流24V電源接入,司機操作主令控制器控制PLC的輸入端口,輸入端口還外接過流、過壓、超限、聯鎖、保護等電路,當這些輸入信號處于正常的工作狀態時,PLC輸出24V直流信號,驅動小型繼電器的線圈,再由小型繼電器驅動接觸器線圈,完成各種啟動。PLC與門機的組合,極大的降低了勞動強度,提高了勞動效率。
圖1 門式起重機控制系統結構圖
5、PLC在港口膠帶運輸機集控系統中的應用
港口膠帶運輸機集中監視控制系統的安全可靠性將直接影響到港口的經濟效益。為此,實現系統的綜合保護和集中監控,是十分必要的。隨著科技的不斷發展,目前的PLC已經發展到了PCC階段,其是以PLC為核心的集控系統與調度電話系統、工業電視系統一起,構成一個完整的操作、調度、監視網絡,實現對整個系統的遙測、遙信、遙控。該系統的實施,提高了港口貨物輸送的生產效率,降低了設備事故率并縮短了故障處理時間,還精簡了現場操作人員,提高了港口的整體經濟效益。