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中圖分類號 TM 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)021-0106-01
我國經濟的發展和科學技術的進步推動了電氣自動化技術的蓬勃發展,而電氣自動化技術的應用滿足了施工高效化要求,促進了建筑施工行業信息化的實現。目前,國內多項信息化施工方案引入電氣自動化技術,收到了驕人的成效。
1 電氣自動化技術和信息化施工項目
電氣自動化技術在土木各個行業中信息化施工項目中的應用已經卓有成效。
在信息化水廠施工建設項目方面,電氣自動化技術的應用提高了水廠施工項目的工作效率,讓整個施工過程更加智能化、科技化和現代化。1)應用電氣自動化技術有利于水廠的長期運作,提高了施工效率,降低了能耗,從而節約了能源,減少污染。2)該技術的應用使得施工可以信息化處理,施工系統監督和控制更加專業化,建成的水廠也更能廣泛而及時的對各流水線進行監管。3)該技術使得信息化施工工程管理更加網絡化,現代化。4)電氣自動化技術的應用使企業效率更高,提高了綜合效益。深圳市東部工業園區啟動的深圳市上洋污水處理廠工程項目就廣泛采用信息化施工,電氣自動化技術對該工程的順利推進做出了重要貢獻。
港口工程建設項目隨著改革開放的深化處于高速發展之中,大量高新技術的引入使得港口建設運行高效,不斷滿足著經濟發展和國際貿易飛速增長的需求。港口項目的建設一般需要更多地技術支持,信息化施工可以保證各個環節安全高效,港口電氣自動化的發展應用提高了施工調度管理機制,精確自動定位需要,從而提高了效率,節約了成本,減少了勞動力需求。這些促進了施工的高水平花,從而又促進了經濟環境的進一步發展。
信息化施工技術管理成為水泥廠建設工程項目施工管理最為重要的一部分。在工程建設施工過程中,貫徹國家技術政策和標準規范,同時應用最新的技術手段,合理有序組織施工工序,才能保證各項工程進行的有條不紊,安全高效。由于水泥生產線建設項目規模越來越大并且其自動化要求越來越高,電氣自動化施工技術越來越復雜,要求施工單位有雄厚的技術條件和技術力量,不斷提高施工管理的信息化,對于一些隱蔽工程施工和重要設備安裝調試要嚴格監控組織管理,才能適應項目建設的需要。信息化施工標準作為施工安裝質量和檢驗方法的技術規程,是建筑單位組織施工和制定檢驗評定工程質量的重要技術依據,必須強制執行各項標準。遵循施工標準主要要做到施工管理制度,施工管理制度主要包括工程質量管理、施工技術責任、施工圖和施工組織會審、施工技術交底檢驗、技術變更管理歸檔和施工工藝培訓管理制度等。信息化的施工工序更有利于施工組織科學化設計編制,更能滿足和貫徹國家相關法律法規條例,更好的完成各項技術要求。
具體工程情況而言,合理的施工組織和科學的施工管理有利于施工項目技術優勢的發揮,同時為技術革新鋪平道路,對于人財物的應用更加有效化,時間和空間的信息化管理利于優質高效且低耗的工程實現,從而達到更好的技術經濟成果,全面及時完成施工任務。在水泥廠項目中電氣自動化在信息化施工中的應用應根據具體建設工程項目施工組織總體要求,做到各項工程要求使得該項技術更能發揮優勢。施工關注的具體項目包括很多個方面,最重要的是工程概況要求,需全面考慮電氣自動化應用的工程規模、專業需求特點和施工工藝要求,除了從總體上把握整個項目的平立面布置、施工方案和綜合進度要求外,更應從細節上的施工各項技術、物資供應計劃和運行設備工作狀態掌控,保證整個項目質量、安全且降低成本。電氣自動化技術的引入施工另一方面又有利于項目自主性操作,只要做好充分的項目施工準備,可以保證工程的提前完成,這都需要各個重要施工工序間的配合。任何一個施工項目都可分為四個施工綜合進度,總體工程施工綜合進度、各專業施工綜合進度、各單位施工綜合進度和特殊專業施工綜合進度,信息化施工管理也是如此。電氣自動化應用的引用對于工程又有諸多方面的制約,主要就是進度網絡圖內的工作不再是單一的純粹的,整個項目進度將變成不可分割的整體。制定了科學的項目施工計劃后,要定期進行進度執行情況檢查,對已動工工序進行完工時間預測并對整體項目計劃進行評估,及時修正改變施工方法,控制好施工工期。
2 理論進展
在電氣自動化技術廣泛應用于信息化施工工藝的同時,該技術的深入研究工作高速發展并取得了各項成果,上海電氣自動化設計研究所有限公司將計算機技術和信息化技術綜合運用于電氣自動化技術之中,為其更好的適用于工程項目解決多方面難題。上世紀90年代起,上海市進行大規模市政工程建設,該所研究人員便開始在軌道交通、橋梁隧道和水處理及固體垃圾處理等方面研究電氣自動化技術在施工和長期使用中的優良性能。特別是2010年昆明市西三環閉合機電安裝工程中,該所的技術綜合應用與該項目的信息化施工和隧道交通綜合監控體系。信息利用的過程中,準確可靠信息的獲取是首當其沖的難題,施工行業的突飛猛進,要求安全精確地生產操作,各個設備在工作過程中都處于最佳狀態,才能建設處優質工程。伴隨著我國的工業化進程發展,信息化時代已經到來,電氣自動化將促使信息化和工業化同步發展,規范其在信息化施工中的科學應用已成為大量科研工作者的長期工作任務。
3 電氣自動化技術應用和信息化施工發展展望
電氣自動化在信息化施工中的應用已經初見成效,隨著互聯網技術和信息技術飛速發展,電氣自動化技術必將促進信息化施工管理的改革,促進建筑業的高效高科技化發展,這些還需要更多理論和實踐工作的投入。施工監控技術發展促進施工的信息化發展,從而提高電氣自動化技術應用實現和成效,項目中將出現更高水準的監控手段,如計算機監控技術的引入,可以通過施工工序系統檢測和違規故障診斷等具體方面預先發現施工隱患,從而主動采取措施,限制故障發生發展或改變控制策略,使得施工工藝高效進行工作。通用網絡結構對于電氣自動化系統發展將是革命性因素,隨著經濟全球化的到來,我國的建筑發展步伐將逐步趕上發達國家,網絡結構的帶動作用將在技術先進和經濟合理的環境下使得我國電氣自動化技術和信息化施工產生跨越式發展。
4 結論
電氣自動化技術的應用滿足了施工高效化要求,促進了建筑施工行業信息化的實現。目前,國內多項信息化施工方案引入電氣自動化技術,收到了驕人的成效。可以預測,通用網絡結構對于電氣自動化系統發展將是革命性因素,網絡結構的帶動作用將使得我國電氣自動化技術和信息化施工產生跨越式發展。
參考文獻
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.064
隨著我國社會經濟的不斷發展,科學技術的不斷進步,我國電氣自動化技術也在不斷發展。當前,我國電氣自動化程度在不斷提升,但是,在電氣自動化程度不斷提升的同時,能源消耗量巨大這一問題也尤為突出。要解決這一問題,對電氣工程自動化信息技術的節能設計探討就顯得尤為必要。下面,筆者將對此進行分析。
1 電氣工程自動化信息技術的發展現狀
1.1 工程的自動化功能較為缺乏
電氣工程自動化信息技術在我國工業生產中,發揮著非常重要的作用,顯著的提高了我國工業生產的效率,提高了工業企業生產的經濟效益。但是,從當前我國電氣工程自動化發展的情況來看,其功能較為缺乏,在實際生產中,電氣工程自動化設備只能完成一兩項任務,需要由多種不同功能的設備分工協作,而無法依靠單獨一臺設備完成多項任務[1]。并且電氣自動化設備與其它設備之間的信息交流較少,還未實現通過信息技術進行電氣自動化設備的信息傳遞,這一問題的存在影響了電氣工程自動化系統功能的發揮。
1.2 電氣工程自動化耗能大
在電氣工程自動化技術研發的過程中,由于該技術沒有一個統一的研發標準,企業研究人員發展電氣自動化技術的目標主要在于滿足企業發展的需求,這就會導致電氣工程自動化技術的發展只以創造更多的經濟效益為目標,而不重視該技術的節能設計。這一情況的存在,造成我國電氣工程自動化節能技術的發展,遠遠落后于發達國家的水平。此外,管理人員常常忽視電氣工程自動化節能技術的發展,企業考慮的是企業自身經濟效益,為了降低研發成本,企業管理人員不愿意將資金投入到電氣工程自動化節能技術的研發當中[2]。
1.3 電氣工程自動化的信息化建設較為落后
在電氣工程自動化的發展進程當中,其發展總是朝著更加智能化與系統化方向的。當前,各企業在發展電氣工程自動化的過程中,由于沒有一個統一的設計標準,造成了不同企業采用的設計框架與設計標準的不同,這一不同點導致了企業電氣工程自動化無法很好的適應不同的網絡構架,影響了電氣工程自動化的信息化建設,同時造成了電氣工程自動化設備相互獨立的情況產生,無法形成一個系統的、智能的整體[3]。從電氣工程自動化的使用主體角度上來講,使用主體的需求存在差異,一個企業無法提供一整套電氣工程自動化設備,使用主體需要在不同廠商之間采購電氣工程自動化設備。在設備使用過程中,由于設備廠商的不同,設備的制造標準與適配的網絡框架不同,設備與設備之間的接口不能得到有效的匹配,這一情況的存在,會阻礙設備之間的信息傳遞與交流,影響到電氣工程自動化的信息化建設。
2 電氣工程自動化的節能設計
2.1 變壓器的選擇
變壓器作為供配電系統的重要部分,在電氣工程自動化的節能設計中,首先需要重視變壓器的選擇。不同材料的變壓器在工作過程中會產生不同程度的損耗,例如:使用銅材料的變壓器在工作過程中,電流經過變壓器造成的損耗,明顯低于使用鐵材料的變壓器的損耗,因此,在變壓器的選擇中,選擇銅材料的變壓器。變壓器在損耗之后,會使得一部分電能損耗,因此,要取得更好的電氣工程自動化節能效果,可以選擇損耗小的變壓器以節約電能。在變壓器的選擇過程中,需要根據工程的實際需求以及節能目標進行選擇:首先,變壓器需要具有節能功能,有節能功能的變壓器在設計的過程中,就克服了多種因素的影響,可以實現更好的節能效果[4]。而沒有節能功能的變壓器在設計的過程中,往往不考慮能耗因素,多方面的能耗因素將會造成變壓器能耗的上升,達不到預期的節能需求。其次,通過降低變壓器的能耗達到節能的效果,具體操作為,通過控制變壓器的電力,保證變壓器電流的平衡,以避免電流不平衡造成變壓器損耗,通過降低變壓器的損耗,達到提升變壓器節能效果的目的。
2.2 提高電氣工程自動化的使用效率
在電氣工程自動化的使用過程中,需要通過提高其使用效率,降低電氣工程自動化的運行成本,從而提升單位能耗的使用率,實現電氣工程自動化的節能。在降低電氣工程自動化能耗的同時,可以使電氣工程自動化得到無功功率。在無功功率的狀態下,電氣工程自動化的負荷可以達到平衡狀態,使得電能傳輸的效率得以提高,以降低電氣工程自動化的損耗。要降低電氣工程自動化的使用效率,在自動化節能設計的過程中,需要對其負荷數值進行考慮。并根據電氣工程自動化的實際運行情況,對負荷數值進行適當的調整,通過負荷數值的調整,以保證電氣工程自動化達到平衡狀態,從而達到節能效果[5]。
2.3 電阻的選擇
在電氣工程自動化運行的過程中,造成電能浪費的主要原因在于:電能傳輸中,受電阻的影響,產生大量的傳輸能耗。在電能傳輸中,傳輸線路本身具有一定的電阻,電阻的存在會造成電能的損耗。要降低電阻造成的損耗,就需要在電氣工程自動化的設計過程中,重視對電阻的設計。傳輸線路產生的電阻大小主要由線路的橫截面積以及長度決定,因此,電氣工程自動化節能設計中,需要根據實際情況設計傳輸線路的橫截面積與長度,或進行相應的調整。在傳輸線路的設計中,可以通過縮短線路的長度來減小電阻,具體做法為:在線路設計時,盡量避免線路的彎道設計,采取直線設計,從而縮短線路的長度。此外,還可以通過增加線路的橫截面積來降低線路的電阻,具體做法為:在線路設計時,需要盡量增加線路整體的橫截面積,隨著橫截面積的提高,線路對電能產生的電阻也會相應的降低。
2.4 配電系統的優化設計
在電氣工程自動化的節能設計中,需要重視對配電系統的優化。在配電系統優化過程中,需要結合電氣工程自動化的實際情況,對配電系統做相應的優化,實現配電系統與電氣自動化的合理配合,從而提升電氣自動化整體的協調性,提高其運行效率。在電氣自動化運行的各環節,需要做好調控與管理工作,使電氣自動化更具系統性,促進電氣自動化的協調運行。在電氣工程自動化運行中,需要保證充足的電力供應。配電系統作為保證電氣自動化電力供應的重要部分,在電氣工程自動化運行的過程中發揮著不可代替的作用,因此,要實現電氣工程自動化的節能,需要選擇合適的配電系統,選擇穩定高效的導線,以保證電氣工程自動化的穩定運行,從而降低電能的浪費。
2.5 有源濾波器與信息技術的應用
在電氣工程自動化的節能設計中,使用有源濾波器,可以消除電氣工程自動化運行的對諧波。當操作人員出現錯誤操作,引發電力供應波動異常時,借助有源濾波器,可以消除對諧波,從而實現配電系統的穩定運行,同時還能減小工作人員錯誤操作造成的損失。在電氣
工程自動化中,信息技術的應用,可以促進不同設備之間的信息交流,提升電氣工程自動化的系統性與協調性,從而降低電氣工程中自動化的能耗。
3 結語
隨著我國能源問題日益突出,節能成為各領域關注的重要問題。在電氣工程自動化中,需要對其進行節能設計,通過節能設計降低其能耗,注重對變壓器的選擇、信息技術與有源濾波器的應用,從而提高電氣工程自動化的經濟性與節能性。
參考文獻:
[1]程中奇.電氣工程自動化系統中節能設計技術的應用研究[J/OL].科技與企業,2014(09):149-63.
[2]馬仲雄.建筑設備電氣自動化系統的節能控制研究與工程設計[J].科技風,2014(09):151-152.
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)12(c)-0002-02
如今隨著信息化技術的飛速發展,電氣自動化所涉及到的應用領域也越來越廣泛。隨著電氣自動化技術的進步,人們的需求也在不斷地提高,人們對于建筑的期望,例如智能樓房與住宅房,不再僅限于安全與舒適,而是在此前提下顧及到節能設計方面,營造綠色環保的居住環境。并且在今后的建筑發展中,綠色環保型的節能住宅也是主要趨勢,因此電氣自動化的節能設計就變得極為重要。
1 電氣工程自動化的現狀
1.1 較單一的電氣工程自動化功能
目前電氣工程自動化已經發揮出了重要作用,涉及到了多個領域,但就其發展的程度而言,電氣工程自動化的功能依舊較為單一,還不能夠較好地實現集成化系統管理。我國的電氣工程自動化與比較發達國家的電氣工程自動化相比,在功能上顯得比較獨立且單一,信息集中能力還有待大幅度提升,這些問題整體上都對電氣工程自動化的系統功能發揮產生了負面影響。
1.2 缺乏節能意識
不同性質的企業在發展上對于電氣工程自動化也有著不一樣的要求,所以在最初進行開發的時候。相關技術人員通常只是從目前的發展所需著手,進而開發適合于企業發展的電氣工程自動化技術。但是技術人員在開發的過程中更多考慮的是企業盈利所需,在電氣工程自動化節能設計方面考慮得較少,最終導致我國的電氣工程自動化水平落后于發達國家。另外,還有部分企業的管理者為了企業的利益而將電氣工程自動化的節能設計忽略。致使在電氣工程自動化的設計、實施以及運行過程中節能設計環節較少,給電氣工程自動化以后的應用及發展帶來了一些不可忽視的影響。
1.3 缺乏系統統一的網絡架構
電氣工程自動化未來是朝著智能化以及系統化發展,并不是獨立與單一的。目前因為企業的不同,電氣工程自動化選擇的網絡架構存在著一定的差異,導致不一樣的電氣工程自動化不能夠較好地適應其他網絡架構,使電氣工程自動化的使用受到了影響。就另一方面來看,因為電氣工程自動化的使用主體不同,不一樣的主體在進行使用的過程中也可能使接口很難進行有效的匹配,導致信息之間的流通與交換受到了影響,從而影響有關信息較好地傳達,同時也使電氣工程自動化的實施受到了影響。
2 電氣工程自動化的特點
2.1 高程度的技術融合與廣范圍的專業應用
電氣工程自動化技術是一門綜合性較強的技術,主要是通過結合電子電力技術和計算機技術,合理并且科學地運用機械自動化技術,從而實現正常運行。如今現代化的建設與科學技術發展每天都在不斷地加快、提高,電氣工程自動化的建設也隨之不斷在進步與普及。所以電氣工程自動化建設不但有高程度技術融合的特點,同時也有廣范圍專業應用的特點。電氣化時代隨著我國工業化建設的不斷發展在漸漸到來,對于電氣自動化技術的相關應用與需求也隨之增加,它的應用前景也在漸漸擴大。
2.2 極強的技術實用性使工業生產力提升
各種技術更新換代的速度在社會主義現代化建設社會中漸漸加快,應用自動化技術的形勢已是勢不可擋。電氣自動化技術主要采用的是自動化的技術手段,依托于電氣工程的發展從而給人們的生活以及社會生產帶來便利。最新工業道路的發展方向下,電氣自動化技術的重要性在最為普通的機電一體化中被全部體現出來,電氣自動化協調整個工業流程中每個環節的流通,而且帶來快速的生產動力,更加明顯地突出了電氣自動化的重要性,具有極強的技術實用性,使得工業生產力得到了提升。
3 實現電氣工程自動化節能設計的建議
3.1 選用合適的變壓器
不一樣材質的變壓器損耗程度也是不同的,比如銅與鐵損耗的速度是不同的,變壓器在產生損耗后會浪費電能。但是在供電系統中變壓器是不能缺少的重要配件之一,結合電氣工程自動化的實際情況選用合適的變壓器,使電氣工程自動化中變壓器更好地實現節能的目的。為達到節能的目的,在選用變壓器時要考慮到多方面的因素,最重要的有這幾點:第一點,選用的變壓器要具有節能的功能,這種類型的變壓器在設計制造的過程中就已經融入了所考慮到的節能因素,節能效果比無節能功能的變壓器將會好上很多。第二點,把變壓器自身的消耗降至最低,降低變壓器的自身消耗以使流經電流平衡,當流經電流的平衡得到了保持,變壓器所附載的電量的不平衡可能性才會被消除或是降低,降低變壓器自身的消耗,從而使其使用時間得到延長。
3.2 選用合適的電阻,降低能源消耗
造成電氣工程自動化能源發生浪費的其中一個重要原因就是電能傳輸過程中的消耗。因為電能進行傳輸的過程中會遇到電阻等原因,消耗能量是一定的,在進行電氣工程自動化的設計過程中,為降低能源的消耗,應該針對電阻來進行對應的設計。因為電能的傳輸會受到電阻的長度以及電阻橫截面積大小的影響,因此在設計的過程中可以有針對性且適當性地調整電阻的長度以及電阻的橫截面積。在電路設計的過程中為使電阻的長度減短,可以盡可能地減少一些彎道的設計,而采用直線的設計方式來使電能傳輸的效率提高。此外在設計過程中可以盡量增加電阻的橫截面積,通過電阻橫截面積的提高來降低電能傳輸過程中電阻產生的影響。
3.3 提高電氣工程自動化的使用效率
在電氣工程自動化使用的過程中也會消耗許多能量,可以通過提高電氣工程自動化的使用效率來降低能源的消耗,從而達到節能的目的。同時降低能源的消耗還能夠達到無功功率補償的目的,使運行負荷得到平衡,從而使電能的傳輸質量得到提高,降低其耗損。在進行節能設計的時候,為使電氣工程自動化的使用效率提高,要考慮其負荷數值,并且結合使用的實際情況調配負荷數值,通過利用電氣工程自動化系統來進行合適的負荷數值選擇,保障電氣工程自動化在使用過程中可以實現高效、節能以及低耗等目標。
3.4 電氣工程自動化配電系統的優化
在氣工程自動化中配電系統是很重要的組成部分,在進行配電系統的優化時要考慮到其配電系統是不是真正地合適于目前電氣工程自動化的需要以及是不是可以真正地發揮出電氣工程自動化系統性的作用,控制并管理電氣工程自動化中不一樣的環節。配電系統的重任就是提供穩定和充足的電力給電氣工程自動化,從而靈活地運用電氣工程自動化。選用適合的配電系統可以提高導線的穩定性,進而保障電氣工程自動化更好地運行。
4 結語
總之,電氣工程自動化的節能設計有著非常重要的意義。在進行電氣工程自動化系統的節能設計時,我們要將相關的原則作為指導,同時要重視采取相應的策略,從多方面著手合理科學地運用多種技術以實現節能的目的,從而推進電氣工程的發展與進步,最終實現社會和經濟效益的共贏。
參考文獻
引 言:電子信息工程專業主要是學習基本電路知識,并掌握用計算機等處理信息的方法。首先要有扎實的數學知識,對物理學的要求也很高,并且主要是電學方面;要學習許多電路知識、電子技術、信號與系統、計算機控制原理、通信原理等基本課程。學習電子信息工程自己還要動手設計、連接一些電路并結合計算機進行實驗,對動手操作和使用工具的要求也是比較高的。譬如自己連接傳感器的電路,用計算機設置小的通信系統,還會參觀一些大公司的電子和信息處理設備,理解手機信號、有線電視是如何傳輸的等,并能有機會在老師指導下參與大的工程設計。學習電子信息工程,要喜歡鉆研思考,善于開動腦筋發現問題。
隨著社會信息化的深入,各行業大都需要電子信息工程專業人才,而且薪金很高。學生畢業后可以從事電子設備和信息系統的設計、應用開發以及技術管理等。比如,做電子工程師,設計開發一些電子、通信器件;做軟件工程師,設計開發與硬件相關的各種軟件;做項目主管,策劃一些大的系統,這對經驗、知識要求很高;還可以繼續進修成為教師,從事科研工作等。中國IT行業起步至今有十年,很年輕。新鮮的事物、朝陽的產業總是備受注目。正是這個原因,計算機專業迅速成為高校的熱門專業,不少同學削尖又再削尖了腦袋往這個象牙塔里的象牙頂鉆,或為興趣,或為謀生掌握一門技能,或為前途更好更快地發展。
在雷電活動頻繁的地區,由于雷擊造成變電站內電氣設備損壞的情況時常發生。變電站內設備因雷擊造成的絕緣損壞大多由輸電線侵入的雷電過電壓波引起。為保證電網的安全穩定運行,減少變電站電氣設備雷擊損壞,應對變電站的雷電侵入波特性進行研究分析,以確保在各種運行方式下各電氣設備因雷電引起的過電壓值低于其額定雷電沖擊耐受水平(BIL)。研究沿線路傳來的雷電波侵入變電站的波過程時,由于輸電線的分布參數復雜,且變電站內設備和回路分支眾多,雷電侵入波在變電站內將發生復雜的折反射。
一、電子信息及其自動化在變電所中的運用
變電所是電力系統的重要組成部分,它直接影響整個電力系統的安全與經濟運行,是聯系發電廠和用戶的中間環節,起著變換和分配電能的作用。 這次設計以110kV降壓變電所為主要設計對象,分析變電站的原始資料確定變電所的主接線;通過負荷計算確定主變壓器臺數、容量及型號。根據短路計算的結果,對變電所的一次設備進行了選擇和校驗。同時完成防雷保護及接地裝置方案的設計。
由于輸電線路所經地區的地形、地貌、雷電活動情況以及線路自身的防雷設計和絕緣水平不同,雷擊引起的故障原因各不相同。如果沒有針對特殊地段采取特殊的防雷措施,難以收到較好的防雷效果。國內外運行經驗表明,500kV及以上電壓等級輸電線路,尤其在山區丘陵地帶,繞擊是造成雷擊的主要原因。因此要重視雷擊跳閘原因的分析,根據具體情況及運行經驗采取有效和針對性的防范措施,降低輸電線路的雷擊跳閘率。根據國外超高壓電網運行部門的統計數,大多數500kV變電站的侵入波跳閘事故都是由于雷電直接繞擊于變電站近區輸電線路引起。當雷電繞擊于500kV變電站近區輸電線路導線時,雷電波將沿線路入侵變電站,損壞變電站內的高壓電器設備。ATP(選擇性暫態程序)是目前世界上應用最廣泛的電磁暫態仿真軟件,現已廣泛地應用于電力系統過電壓暫態計算中。隨著我國500kV輸電線路的建設和發展,如何提高500kV變電站安全可靠性的課題日益成為我國堅強電網的建設中的關鍵技術所在。
二、變電所過電壓及防護分析
1.過電壓的種類及危害
過電壓的種類有外部過電壓和內部過電壓兩類。(1)外部過電壓(主要為雷電過電壓):輸電線路上出現的雷電過電壓有兩種。一種是雷直擊于線路引起的,稱為直擊雷過電壓。另一種是雷擊線路附近地面,由于電磁感應所引起的,稱為感應過電壓。(2)內部過電壓(主要為暫時過電壓和操作過電壓):暫時過電壓具有電源或其諧波的頻率,而且是不衰減或弱衰減的。由空載線路的電容效應、不對稱接地故障以及甩負荷使發電機加速而產生的工頻電壓升高都是常見的暫時過電壓; 操作過電壓是在系統中由于斷路器操作和各種故障產生的過渡過程引起的。常見的操作過電壓有以下幾種:中性點不接地系統中的電弧接地過電壓,切除空載線路過電壓,切除空載變壓器過電壓,空載線路合閘過電壓等等。
2.防雷的目的和意義
1 單片機電氣自動化控制系統在煤礦生產中的應用
在煤礦生產中引入電氣自動化控制系統,不僅能確保煤礦開采工作順利進行,還可以節省經濟支出,實現煤礦企業最大化經濟效益。電氣自動化控制系統的核心是單片機,不同生產環境下,單片機的選擇原則和方式都應該有所不同。相關技術人員應該根據煤礦開采和生產的實際環境,對其進行全面、深入的勘察與分析,這是確保單片機在煤礦生產設備中正常工作的關鍵環節。其次應該做好單片機使用過程中防水、防漏電工作。目前在我國大多數煤礦生產中,往往采用 PLC 單片機,不僅做到很好的防水保護,還可以在出現漏電現象時,自動采取很好的應對措施,確保系統運行的穩定性。同時PLC 單片機還具有工作效率高、耗能少、抗干擾強等優點,所以在煤礦生產中得到了廣泛的應用。單片機在煤礦生產中主要是對系統設備進行實時保護,通過檢測電信號,將其轉換為電壓信號,并經過內部系統對所檢測出的信號進行一定程度的放大,以此轉換為可供使用的電壓信號,然后傳送至CPU,通過計算機將信息顯示出來。
2 煤礦電氣自動化控制系統設計的創新與優化
2.1 創新設備選型
目前市場上有較多品牌的 PLC 產品,其品牌不同所使用到的方案也存在明顯的差別,對應煤礦電氣自動化控制系統的工作性能也不盡相同。詳細分析如下:
(1)分析系統規模。在 PLC 設備選型前,需要對自身系統的規模進行深入分析,盡可能縮小設備選擇的范圍。若僅僅要求 PLC 設備實現對瓦斯濃度的檢測,可以選擇一般微型設備。如果要求水泵機房可以根據變化的水位進行工作方式和狀態的更改,這就給 PLC 設備在邏輯和閉環上控制提出了更高的要求,因此必須選擇中等的 PLC設備。若想對礦井中生產人員進行實時監測。首先要對井下通信和控制進行監測,中等和微型設備是不能滿足其監控要求的,只能選擇大型的 PLC 設備。
(2)I/O 點類型的確定。在電氣自動化控制系統設計中,應該根據預期監控對象的系統規模確定 I/O 點的數量,并將其進行類別上的劃分,制定出相應的統計清單,以確保軟硬件資源余量的充足,最大程度避免資源浪費的現象。對礦井自身供電情況進行分析,以確定輸出端輸出方式和頻率,往往其輸出方式是采用晶體管和繼電器進行輸出的。
(3)選擇編程工具。在選擇編程工具時,應該根據系統規模確定適合自身的編程工具,確保系統編程能快速高效的完成。針對小規模 PLC 設備編程,往往選擇梯形編程方式,該方式較為簡潔,在中型 PLC 編程中非常實用。對大型 PLC 設備編程而言,一般使用計算機和 PLC 軟件包進行編程,但是該方式不僅會消耗大量的資金,現場調試也十分不便,一般只針對大型煤礦自動化控制系統編程。
2.2 創新硬件設計
(1)輸入電路的創新。由于煤礦生產環境比較惡劣,加上我國供電存在一定的不穩定性,為確保系統運行的安全性和穩定性,需要在輸入電路部分加裝電源凈化元件,采用 1:1 隔離變壓器可以較好的通過雙隔離技術,將變壓器初級線圈和次級線圈屏蔽層通過初級電氣中性點接大地,減小脈沖干擾作用。對 PLC 輸入電源控制在 24V 直流電源,根據容量對負載進行調節,完善周邊電路的防短路操作。如果由于短路或者負載,都會造成 PLC 芯片受損,造成系統無法正常運行。因此必須對輸入電路進行創新,確保系統安全運行。
(2)輸出電路的創新。系統輸出電路設計創新,需要根據煤礦生產的實際需求,對各種指示標志、調速裝置等采用晶體管進行輸出,促進其響應速度的提升。在煤礦水泵機房的電氣自動化控制系統中,PLC 輸出頻率為 6 次/min,可以采用繼電器輸出,其抗干擾能力與帶負載能力相對較強。如果 PLC 輸出帶電磁線圈或者其他感性負載,為避免產生浪涌電流對 PLC 芯片造成損壞,可以在電路盤上接續二極管,使其充分吸收浪涌電流,保證 PLC 芯片。
2.3 創新軟件設計
(1)軟件結構創新設計。軟件設計主要包括基本程序設計和模塊化設計。在煤礦生產中,應該根據煤礦開采的不同程序,對程序進行適時調整,采用模塊化設計對后續功能拓展有較好的作用。將煤礦電氣自動化控制系統的目標分為多個子任務模塊,分別對其進行編寫和調試,最終將其組合成為一個完整的程序。模塊化程序創新設計,提高了電氣自動化控制水平,使其更符合實際的生產狀況。
(2)程序設計過程的創新。若想實現程序優化設計,應該根據煤礦電氣自動化控制系統的實際需求,按需分配I/O,將整個系統的 I/O 信號進行集中編制,以提升系統的維護效率。程序中定時器、計數器、繼電器需要統一編號,切不可重復同一個編號,進而促進系統運行可靠性的提升。在地址分配完成后,應該詳細列出 I/O 分配情況和內部繼電器標志位分配表。
3 結語
在國民經濟不斷發展下,我國現代煤礦技術加快了發展腳步,在生產過程中使用電氣自動化控制技術,大大提升了煤礦生產效率,確保了生產安全。本文主要基于 PLC電氣自動化控制,對目前電氣自動化控制系統存在的問題進行分析,并對系統設計進行創新和優化,這對提升系統的工作效率、實現安全生產、促進煤礦企業健康發展具有深遠的意義。在創新過程中,應該根據煤礦生產的實際需求,結合整個電路自身特點和工作環境,確保系統各方面指標符合相關標準與要求,實現現代化、智能化、標準化的煤礦電氣自動化控制。
參考文獻:
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國家經濟發展,導致各行業的用電量開始顯著增加,用電量的增加也對電力安全保障和電力企業的自動化信息工程建設提出了新的要求。電力企業自動化信息工程建設,要求企業在經營管理的過程中采用計算機進行。然而,計算機技術在帶來方便的同時,也帶來了一些列的安全問題。因此,加強電力企業自動化信息工程建設強度就顯得尤為重要。
一、當前電力信息化工程發展基本現狀
1.電力企業自動化信息基礎設施基本建成。當前,電力信息基礎設計建設工作已經得到了飛速的發展,電力信息工程已將在電力通信網絡的基礎上,形成了全面的覆蓋網絡。電力通信網絡目前已經貫穿于發電階段、輸電階段和配電階段等各個環節的通信網絡,極大地促進了電力企業的發展。目前,諸多發電企業在信息化建設的過程中,都加強了投入力度,電力企業已經得到了飛速的發展,我們國家現階段的基礎設施也已經基本建設成型。
2.網絡信息安全建設取得了一定進展。在網絡技術不斷發展的今天,電力網絡安全監管工作已經發展起來。新的形勢下,電力信息安全管理工作取得了一定的進展。首先,建立了關于電力行業網絡發展的安全管理體制,將電力發展的安全責任進行了有效落實。同時,還開展了以網絡安全為中心的電力安全建設,對電力企業的系統安全管理工作進行了保護,保障電力企業建設的安全性。
二、電力企業自動化信息工程建設中的主要問題
在目前電力企業信息化發展過程中,存在著一定的風險,電力企業在進行自動化信息工程建設過程中所存在的風險主要有:
(1)計算機病毒的產生面對計算機系統的有效應用造成了困擾,電力企業信息安全管理的過程中,計算機病毒發生頻率的加大,會對自動化信息工程建設造成嚴重的影響。同時,計算機病毒感染現象也造成了嚴重的網絡通信阻塞現象,計算機系統數據和文件系統都會在這個過程中遭到嚴重的破壞,致使系統無法修復。
(2)網絡安全問題已經變得十分普遍,電力企業網絡發展加強了信息技術的傳播,然而,網絡聯通也存在著嚴重的安全問題,這就需要企業內部互聯網進行有效管理,保證互聯網的安全性。
(3)我們國家電力企業在發展的過程中,信息傳遞的過程中,安全性能較差,但是信息傳遞過程中的安全因素卻是不容忽視的,近年來辦公自動化和財務管理系統的不斷發展,使得電力營銷工作也越來越受到人們的廣泛重視,這也造成了信息傳遞過程中的安全性能減弱。同時,一些錯誤信息在傳輸的過程中,還可能因為假冒合法信息而造成嚴重的混亂現象,因此,關注信息傳遞工作的安全性就變得十分重要。
三、電力企業自動化信息工程建設的具體措施
1.加強對電力企業的網絡改造。在電力企業自動化信息工程的建設的過程中,應該對電力企業的網絡進行優化升級,這在一定程度上能夠促進電力企業信息化建設。加強對電力企業的網絡改造工作,需要加強對電力企業生產發展過程中的網絡技術的應用,這樣能夠利用新技術來改造電力企業,建立更多的網絡節點,使得當前的網絡信息功能能夠得到有效的發揮,還能夠建立一個相對比較集中的業務和數據傳輸網絡,進而有效的促進了信息化技術的有效發展。
2.培養一系列的高端人才。在電力企業的生產和發展過程中,需要一大批既懂得信息技術使用,又懂電力生產的高端化的人才,而當前電力企業的相關工作人員缺乏這方面的專業素質,這就對電力企業的自動化和信息化的發展造成了一定的影響。這就要求電力企業需要提高自身的福利待遇,以此來吸引高端人才,并讓人才出國進行深造培訓,吸引一大批高端的技術性人才,這樣對電力企業的信息化建設有著十分重要的積極意義,極大地促進了我國電力企業自動化信息工程建設腳步。
四、電力自動化在電力企業發展中的應用
1.電力企業工程建設中對變電站自動化的應用。所謂變電站自動化,就是使用變電站中的電力設備,對現場進行有效監控。在電力企業不斷發展的今天,變電站自動化能夠代替傳榮的電纜傳輸,進而有效提高信息傳輸的效率。與此同時,變電站自動化還能夠在計算機上進行有效的操作,進而能夠對計算機的運行狀態進行記錄。此外,變電站自動化也能夠有效滿足電氣設備運行過程中的諸多要求,充分發揮了騎在電力電力企業自動化發展中的重要意義。
2.PLC系統在電力企業信息工程建設中的應用。PLC是計算機技術與繼電器進行結合的有效產物,在電力系統的發展過程中,不僅實現了對工作指令進行自動性的編程,還能夠有效降低電力系統的能耗,進而能夠讓整個電力系統都變得更加的輕松、靈活。PLC控制系統在對電力系統中的相關數據進行分析和整合的過程中,具有顯著的優勢,利用PLC對電力系統信息建設進行有效的控制,有效的促進了電力系統的長遠發展。
3.電網調度在電力企業自動化建設中的應用。電網調度主要有計算機網絡和顯示器等組成,在電力系統發展的過程中,電網調度能夠有效滿足電力企業數據分析和采集的需求,還能有效的估算和預測網絡,有利于電力企業對發電工作進行控制,有效的滿足了電力市場的運營要求。
4.計算機在電力企業自動化建設中的應用。計算機技術是整個電氣自動化系統中的最主要技術,這樣技術的主要應用對象就是應用在變電環節配電環節以及供電環節等三個主要的環節,計算機也是電力系統自動化建設過程中一項重要的組成部分,計算機技術能夠對電力企業相關的信息數據進行收集和分析,也能夠實現各個區域內的用電網的調動,促進電力企業的有效發展。
五、結語
總而言之,電氣自動化是一項具有綜合意義的現代科技,這項技術具有十分廣闊的應用前景。近年來社會步伐的不斷加快,我們國家的電氣自動化技術也取得了良好的發展與進步,但是,相關的電力企業建設人員還應該積極探索,有效的提高電力企業的運行效率,并進一步提高電力企業工程建設的服務質量。
參考文獻:
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一、我國電氣自動化的現狀
(一)電氣自動化系統集成信息化
信息技術對電氣自動化的滲透來自于兩個方向:一方面是從管理層縱向的滲透。企業的業務數據處理系統要對當前生產過程的數據進行實時的存取。企業的管理層利用標準的瀏覽器可以存取企業的財務、人事等管理數據,也可以對當前生產過程的動態畫面進行監控,在第一時間了解最全面和準確的生產信息。另一方面,信息技術橫向擴展到電氣自動化的設備、機器和系統中。隨著微電子和微處理器技術應用的增加,原本定義明確的設備界線,如PLC、控制設備和控制系統變的模糊了。相對應的軟件結構、通訊能力及易于使用和統一的組態環境變得重要了。不僅包括傳感器和執行器,而且包括控制器和儀表。Internet/lntranet技術和多媒體技術在電氣自動化領域有著廣泛的應用前景。
(二)電氣自動化系統維護簡易
Windows NT和LE已經正在成為電氣自動化控制的標準平臺、語言和規范。在電氣自動化領域,基于PC的人機界面已經成為主流,基于PC的控制系統以其靈活性和易于集成的特點正在被更多的用戶所采納。在控制層采用Windows作為操作系統平臺使電氣自動化系統更易于使用和維護。
(三)分布式控制分析
現場總線通過一根串行電纜將位于中央控制室內的工業計算機、監視/控制軟件和PLC的CPU與位于現場的遠程I/O站、變頻器、智能儀表、馬達啟動器、低壓斷路器等連接起來,并將這些現場設備的大量信息采集到中央控制器上來。它是一種串行的連接智能設備和自動化系統的數字式、雙向傳輸的分支結構的通訊總線。分布式控制意味著PLC、I/O模塊和現場設備通過總線連接起來,將輸入輸出模塊轉換成現場檢測器和執行器。
二、我國電力自動化研究方向
(一)變電站綜合自動化與智能保護
該理論主要是將國外最新的綜合自動控制理論、人工智能、自適應理論、網絡通信、微機新技術等用于新型繼電保護裝置中,使新型繼電保護裝置具有了智能控制的特點,進而全面提升了電力系統的安全水平。通過對變電站自動化系統的多年研究,研究人員發現分層分布式變電站綜合自動化裝置可用于45kv~550kv的各種電壓等級變電站。
(二)電力市場技術與理論
基于目前我國的電力市場發展的需要、經濟發展狀況以及電力工業技術經濟的具體情況,我國電力部門做了以下工作:第一,對電力市場的運營模式進行了認真研究,并深入探討和明確了電力運營過程中各步驟的具體流程和規則;第二,提出了符合我國現階段電力市場運營模式的轉運服務、期貨交易等模塊的具體算法和數學模型;第三,緊緊抓住當前我國電力市場運營中一些亟待解決的理論問題。
(三)電力系統分析與控制
對在線測量技術研究電力系統穩定控制理論與技術、實施相角測量、探討電力系統的振蕩機理和抑制方法、選擇小電流接地的選線方法、電網調度的自動化仿真、研究發電機調速控制和跟蹤同期技術、研究基于柔性數據收集和監控的電網故障診斷及恢復控制策略、電力負荷預測方法、電網故障診斷理論及技術等。在小波理論和非線性理論在電力系統中的應用方面,以及在電力市場條件下電力系統的控制與分析的新模型、新理論、新的實現手段和新算法進行了研究。
(四)配電網的自動化
在中低壓網絡數字電子載波和配網的模型以及高級應用軟件、地理信息和配網一體化等方面取得了重大技術突破。其中,低壓網絡數字電子載波采用了DSP數字信號處理技術,大大提高了載波接收靈敏度,真正的解決了載波在配電網應用的衰耗和干擾等技術難題;高級應用軟件及高級應用軟件配網的模型將輸電網的配網實際運行與理論算法結合起來,并采用了最新的國際標準公共信息模型。
三、電氣自動化行業技術變革與行業革新
(一)技術變革可能會改變行業競爭格局。電氣自動化是涉及到多個學科的交叉學科技術。電氣自動化生產企業能否選擇合理的技術研究路線,決定著未來在關鍵技術領域能否實現突破,保持在技術上的領先性。由于電氣自動化的組成元件都含有較高的科技技術,很多生產企業在關鍵技術上都沒有自主知識產權。因此,整個行業的競爭幾乎完全是低端的價格競爭和渠道競爭,生產企業若在技術上得到革新和突破,企業將會成為整個行業的方向標。
(二)行業革新能力是競爭力的重要組成部分。生產企業只有不斷地加大產品的研發投入,加快創新產品和升級產品的推出,才能為產品爭奪更多的市場價機會,也才能維護好企業與客戶之間長期穩定的關系,以保證人民幣升值所帶來的風險。企業增強競爭力的方式主要有兩類:一是革新產品和服務,這能實現競爭力的突增;二是企業內部經營管理的改進,這能循序漸進提升企業整體競爭力。因此,企業在建立和維護競爭力時,要重視經營管理的改進,更應該重視產品革新能力。特別是對電氣自動化這類產品,產品質量的可靠性和性能的優越性是企業競爭優勢的重要來源,而這必須靠技術改進和產品革新來實現和維持,產品革新能力對電氣自動化企業來說尤為重要,想要構筑企業競爭力的電氣自動化生產企業必須將產品革新能力放在戰略性位置。
(三)行業多方面關鍵技術尚待突破
電氣自動化是一種傳統產業,而又是深受科技發展影響的產業。我國目前已經成為全球電氣自動化制造基地,行業內所有知名品牌都在中國生產制造,整個產業鏈的工藝水平已經積累了相當的高度,完全達到世界一流的領先水平,但產品檔次相對較低。另外,國際上知名品牌的電氣自動化生產企業紛紛向以中國大陸為中心的亞洲地區轉移,并通過建立生產工廠的方式掠奪市場份額。因此,國內的生產企業只有在技術、人才、生產設備等方面不斷突破,才能保證企業在市場中的地位。由此都可以看出,技術是生產企業站穩市場的關鍵環節,生產企業只有不斷地進行技術革新和突破才能在戰略上取得勝利。
目前,在我國電氣自動化行業尚有七類主要的自動化產品還與國外產品存在著較大的差距,具體分別為:分散控制系統;可編程序控制器;核電控制系統及儀表集成;高精度智能壓力/差壓變送器;智能執行器;質量流量器;流程分析儀器及系統。這就為國內企業縮小差距,進一步提高自身產品的科技含量,研發與生產出更多更好的具有自主知識產權的自動化控制系統與產品,加大自主創新的發展力度,提供了更多、更大的空間。
四、未來行業發展的趨勢有以下幾點
(一)系統監控的綜合化。由于電氣設備已經日趨通用化、模塊化、系列化,可以做到組態靈活;計算機所有功能選擇均能通過屏幕軟件按鈕直接完成,為系統監控的綜合化提供了必要的基礎。當然,根據需求不同仍舊存在著先進程度不同和性能要求不同的船舶,但是單機單控的系統必將逐步向綜合監控的系統過渡。因為采用綜合監控的形式,可以構成雙重或多重冗余,對提高系統或者全船整體可靠性是有積極意義的。
引言
從數字技術目前的發展來看,其所應用的范圍越來越廣泛,而工業作為我國的一項重要的經濟產業基礎,在電氣自動化實施的基礎上也在朝著數字技術不斷的發展與創新。不可否認,數字化技術對我國工業電氣自動化的迅速發展提供了強大的技術支撐,以其獨特的技術優勢推動著工業電氣向數字化、智能化和自動化不斷的進行著,并取得了良好的應用,而在這種應用之中,數字技術與工業電氣自動化的實施還有著更加優越的發展前景。
1、截波沖擊試驗
截波沖擊試驗一般是波尾階段的波形,采用的是負極性截波,在此實驗之中,其一定要與全波沖擊試驗儀器相互交易進行。全波沖擊試驗在進行的過程中,需要對突發性的短路試驗變壓器所會出現的反應進行測定,該實驗的實施要在短路試驗之后再進行。截波沖擊試驗具有兩種實驗方法:一種是采用工頻耐壓做為預激磁電壓,并將其電壓進行一定的降低,然后一直將到局部放電實驗條件下的電壓水平在保持幾分鐘時間的情況下,在對局部放電的情況進行測量;另一種是采用Um為預激磁電壓,同樣將其給予降低,然后將其一直到局部放電實驗條件下的電壓水平在保持幾十分鐘的情況下,對局部放電的情況予以測量。通常,在截波沖擊試驗中,電源的頻率是不會對局部放電實驗情況下的放電量進行影響的,但是在,帶電電極表面和接地電極磁場較強卻是兩個比較重要的影響因素,因此,實驗所需要的場地一定不能受到噪聲的污染,對于局部放電也需要給予一定的隔離。從其實驗之中可以發現,在截波沖擊試驗中其借助了計算機系統和監控系統,這樣就要降低了實驗的危險性,同時也可也保證實驗可以在一個更加順利的過程中來完成。
2、數字化技術在工業電氣自動化領域的應用
2.1較強的可操作性
在數字技術中,無論多么龐大的信息數字量、模擬量都可以準確無誤的識別出來,同時還不需要大量人力、物力和財力的支出,既安全又輕松[1]。在其平臺之中,其所實施的開放性的發展有效的提高了代碼的使用效率,并縮短了編程的周期,而微軟技術所開發的標準語言、規范化的示范平臺,以及系統的集成性和靈活性優勢,在市場中的占有率非常之多。從數字式變電站的普及與應用來說,其采用的都是微機化和數字化程度比較高的配置,不僅占用的面積和使用的配置設備有了減少,在回路上也比較簡單,但是卻有著操作簡便和減少成本的優勢,有效的達到了資源的共享。
2.2可靠性高
數字技術大多所使用的都是網絡系統和技術比較先進的智能化電氣系統[2]。因此,在工業電氣自動化領域數字化技術的應用不僅減少了冗余的傳統設備,在操作上還非常便捷,準確率也比價高,而數字化技術中光纖網絡和互感器的使用也有效的提高了工業電氣自動化在使用中的性能和安全性。在工業自動化領域中,其所使用的儀表、儀器在智能化、網絡化和數字化上的實現,不僅是電氣從模擬技術相數字技術進行了轉變,同時因其技術含量高、市場占有率大、定位明確的優勢,有效的贏得了市場。
2.3性價比好
數字化技術在工業電氣自動化領域中的應用,不僅保障了電氣在自動化上的實施,更重要的是其具有著智能化形式好、決策信息量豐富、通信能力強和結構清晰的優勢,這樣就有效的節約了工業生產的成本,保證了工業生產的質量。在數字技術的應用之中,開放性的系統造就了數據共享和工業電氣自動化的應用,為工業電氣的技術改造和實際應用創造了良好的發展環境。從電氣中的化學儀器來看,樣品測試、極端環境操作、定位、評估、在線分析、數據信息的輸入輸出、技術鏈接等都可以實現,而在計算、處理的效果上也更加的準確與優化。
3、GPRS環境下數字化技術的相關展望
在工業電氣自動化領域內,雖然數字化技術的應用為工業電氣自動化的實施與發展提供了很強的技術支撐,同時也取得了良好的應用效果,但是其卻無法將數字化發展的弊端掩蓋起來。當今社會,數字化技術的應用時間還不是很長,因此嚴重存在著標準模式不同于、網絡技術落后和技術操作人才短缺的情況,因此,目前工業電氣自動化中的智能化水平還是比較低的。在這種情況下,數字化技術正在朝著一個新的方向發展,其中一個重要的方面就是GPRS技術。GPRS作為一種新興的移動數據通信業務,其所采用的是一種分組交換技術,科室有效的實現數據的分組發送與接收,同時用戶也可以永遠在線,其按照流量計費的方式大大的降低了服務成本。基于GPRS技術組建的熱網遠程監控系統具有多個方面的特點優勢,其所具有的永遠在線、按流量計費、高速傳輸、組網簡單靈活、防雷擊和通信鏈路由專業運營商維護的特點在工業電氣自動化中具有良好的應用前景。
面對數字化技術在工業電氣自動化應用中的不足,展望GPRS技術在數字化技術中的發展前景,在GPRS系統環境下對工業電氣自動化的加強可以通過三個方式來進行完善:采用光纖連接,實現就地化安裝、運用GOOSE虛端子概念、加強程序化操作理念[3]。電氣自動化的良好運作需要在標準化的程度接口上實現,因此在PC平臺上將MES和ERP系統進行連接,將TCP/IP作為辦公環境通訊的標準,這樣就可以有效的滿足使用者的不同需求,以此來促進電氣自動化的發展。GOOSE虛端子在經過不斷的改良發展中,不僅使工程的調試變得更加的簡單移動,還可以在測控裝置和智能終端中將信息交互的情況顯現出來,和二次回路相比較,其包括信號管理在內的多個監控工作都變的更加簡單。數字技術作為一個軟件系統,執行力是非常重要的,因此在操作的過程中一定要按程序來實施,這樣才可以將整個系統的功能完善,才可以有效的促進工業電氣自動化的發展。
4、結語
綜上所述,在工業電氣自動化領域中,數字技術作為一種新型的處理途徑,在工業電氣自動化中的實施有著良好的效果,同時系統的操作、管理、控制都實現了全面的自動化。雖然,其還存在著一定的問題,但是技術的發展和創新會將這些困難有效的克服,在未來的發展道路中一定會更加的完善,使我國的工業化程度得到更加有效的提升。
參考文獻
近些年,隨著電力系統改革的深入,使得電力系統逐漸演化為包括一次設備和二次設備的模式。兩個方面有機的結合起來,共同發揮電力系統在各個行業的所起到的積極作用。電力系統自動化技術在整個過程中扮演著舉足輕重的角色。二十一世紀以來,我們高度重視電力系統的發展步伐,大力支持有關電力系統自動化的相關研究,來確保電力系統的高效運行,同時,也能夠行之有效的提升我國社會和經濟的發展速度。
1 電力系統自動化分類
通常情況下,電力系統自動化是指把符合當展步伐的計算機植入電力系統中心地帶的調控中心,通過這一操作能夠建立基礎向周圍輻射的網絡系統,還可以把信息服務與有關的遠方反饋監視控制設備植入以其為核心的發電廠與變電站間,進而形成一個覆蓋面較廣的立體化網絡,進而能行之有效的實現信息和指令都能夠的傳達。按照電力系統自動化技術的形式多樣的用途,能夠把電力系統自動化進行如下分類:
1.1 發電系統自動化
電力系統自動化技術在發電系統中得到廣泛使用的當屬DCS。DCS主要是把保護及監測裝置安置于開關柜內,然后通過現場總線予以連接,在借助通信管理機將其接入后臺機。這個系統的控制回路主要是通過諸多計算機實現分散處理的。DCS在電力系統自動化發電系統中的應用在很大程度上為其營造了一個分散控制、集中操作、分級管理和配置靈活的系統。
1.2 電網調度系統自動化
電網調度系統自動化包括計算機網絡以及服務器調度控制中心等相關部件,這個系統可以很好的實現電網調度的安全穩定運行。就對電能進行合理調度這項工作而言,其能夠發揮不可泯滅的功效,主要體現在:第一,電網調度自動化系統可以進行優質供電以及實現電網安全穩定運行;第二,電網調度自動化還可以減少在進行電能生產以及傳輸時產生的資費;第三,可以較大限度的發揮電網的物理極限但還不出現任何危險,能夠為企業帶來更高的經濟和社會效益。
1.3 變電系統的自動化技術
通常情況下,變電系統自動化技術是通過計算機技術、通信技術以及網絡技術實現的,在此基礎上還優化和改造了二次設備的一些功能設計,進而確保了擁有綜合功能的電力系統的實現。變電系統自動化技術能夠對變電站內的設備進行全方位監控,通過全微機代替原來的電磁式設備,避免了過多的人工操作方式,進而有效的提升了變電站的工作效率、安全系數以及自動化。
2 電力系統自動化技術的應用
2.1 在通信、導航以及操作復雜的系統中的應用
通過電力系統自動化技術能夠增強電氣綜合管理水平,進而滿足當今電力電力系統技術發展的要求,還能夠使電氣設備保護控制得以改進和升級,避免較大范圍的停電事故的發生,進而有效的提升電力系統的安全穩定性能。在組建快速電氣事故處理機制的基礎上,能夠有效的減少因事故的停電時間,進而減少對生產設備的制約。此外,電力系統的工作人員還可以了解和控制相關的運行指標,進而確保電力系統的安全穩定運行。通過電力系統自動化技術在通信、導航和操作復雜的系統中的應用和推廣,使得電力系統能夠滿足各行各業的發展要求,為整個人類社會的進步和經濟的發展創造了頗大的價值。
2.2 電力系統自動化技術中數據無線系統的應用
電力系統自動化技術中需要傳輸一些電力數據及設備運行狀態參數,當前的傳輸中多為無線系統。該無線系統通過基于ZigBee技術的無線網絡進行傳遞。該系統主要由廠端設備、網絡端設備及客戶端組成,以完成所需數據的傳送。
廠端設備主要功能是對各項數據的收集與發送,其功能的實現是通過基于Arm或單片機、存儲器、信號發射模塊等組成,通過寫入的程序來完成各項指令。網絡端設備是則是傳送的數據通過固定通信接口來完成向服務器的輸送。客戶端軟件在應用的過程中可以通過權限設置來觀察并處理各數據。通常在服務器入口側會有網絡防火墻的設置,以保證數據安全。客戶端不僅具備軟件的基礎結構,同時也有網絡的整體管理及通信能力。在客戶端進行實時監聽的過程中可以通過IP地址鎖定來同特定的廠端設備進行通信。
3 電力系統自動化技術的應用發展
近些年,我國的電力系統自動化技術得到了突飛猛進的進步,更加完善的應用可以包括以下幾個方面:
3.1 GPRS技術
GPRS技術主要是利用GSM系統,然后加以改進而建立的一種通用分組無線業務,能夠有效的減少傳統傳輸方式的問題的出現。達到電力系統對與數據傳輸有關的要求。GPRS技術在電力系統自動化中的發展前景主要包括:第一,應用于低壓配電的監控中。目前,國內的低壓配電暴露的問題主要是數量多且分散,進而需要找到精確度高的低壓配電裝置與其配套來提升其性價比。GPRS技術能夠行之有效的對低壓配電裝置的數據進行監控、采集和分析,此外,還能夠對數據進行較為精確高效的傳輸,進而達到電力系統對低壓配電裝置性價比及數據傳輸的要求。第二,應用于電力遠程抄表系統中。考慮到移動公司GPRS業務平臺上的電力遠程抄表系統通過現有的網絡資源大大降低了工程的建設時間及成本,此外,還使得安裝和維修設備變得簡單易行。因此將GPRS技術引入到電力遠程抄表系統中,這樣能夠將電表掌握的數據及時的傳輸到監控中心,進而達到對電力裝置的合理調控。與此同時,若是在地理位置不是十分優越的地區應用GPRS技術,還能實現對其數據的遠程讀取,可以大大節省維修設備和進行遠程控制的費用。
3.2 GIS技術
GIS技術能夠給電力系統創造一個以地理信息的數字化及信息化為基礎的維護和管理平臺。電力系統自動化技術在GIS技術方面的發展前景有以下幾個方面:配電系統、空間資源規劃系統的應用及自動化應用等諸多方面。
3.3 現場總線技術
現場總線技術又叫做自動化領域的計算機局域網,它所擁有的最為突出的特點當屬數字化特征。能夠把現場的自動化儀表與控制室內的儀表有機結合起來,此外,較傳統的電力系統在安全穩定運行以及經濟合理性等方面也具備明顯的優勢。現場總線控制系統在很大程度上能夠將生產過程中的控制功能加以分散,還可以在被控設備上安裝底層前置控制計算機。
3.4 計算機技術
計算機技術在電力系統中的發展前景主要有以下幾個方面:第一,解決電力裝置的電磁兼容問題。目前,電力系統自動化技術在微機型產品得到了較為廣泛的應用,而這種產品在很大程度上較易受電磁干擾而出現各種突發事件,進而嚴重威脅整個電力系統的安全穩定運行。所以,日后的一個研究重點將是以計算機技術為核心的電力裝置電磁兼容問題。第二,應用計算機智能控制技術。目前,模糊技術及神經網絡等計算機智能控制技術在電力系統中得到了廣泛的應用,這在很大程度上能夠提升電力系統自動化技術。
4 結語
綜上所述,我們的日常生活與電力系統是分不開的。從事電力工作的人員需要注重對相關技術和工作方法的創新,電力企業需要大力支持工作人員的相關工作,為其提供所需的各種電力設備和技術,大力推廣電力系統自動化技術,共同實現人們的用電需求,進而行之有效的促進我國經濟和社會的發展。
工業自動化的水水平是衡量一個國家生產發展、生產力發展水平的一個重要指標,它對于國民經濟的發展具有重要的促進作用,電氣自動化作為工業自動化的一個重要組成部分,因此電氣自動化技術也是我們必須予以重視的關鍵技術之一。而基于可編程控制器基礎上的PLC技術的產生與發展不僅大大提高了當然的電氣自動化控制水平,更是克服了以往控制系統的很多缺點,解決了很多技術上的難題,帶來了很大的便利,具有非常好的應用前景,值得推廣和應用。本文也將從PLC與電氣自動化的相關論述出發,對于PLC技術在電氣自動化中的應用進行了詳細分析,最后對其發展前景進行了分析,希望給讀者一定的啟示。
1 PLC技術與電氣自動化
1.1 PLC技術
我們常說的PLC技術,其實是可編程控制器的一種簡稱,它是在計算機技術基礎上發展而來的一種新技術,本身其實也是計算機技術的一種表現,但是這種技術卻為當前的電子自動化生產創造出了一種專業性很強的自動化的控制器,并且日趨成熟,在電氣自動化控制中得到了不斷地應用。盡管當前的PLC技術在原來的基礎上得到了很大程度的發展和改變,但是我們仍將其定義為PLC。在一定的運行程序下,根據用戶的不同需求,并通過相關的軟件進行控制,按照既定的命令和順序進行處理,進而實現對于電氣自動化的控制。一般情況下,處理器在執行了一條又一條命令程序中徘徊。相比傳統的電氣自動化控制系統,PLC控制系統具有非常少的接線量,除了系統的輸入、輸出端需要進行接線以外,其他的線路一般都是不需要實際的線路進行連接的,而是僅僅通過相關的軟件進行連接。另外這種系統所涉及到的信息獲取、處理和存儲都是按照既定的程序進行的,一般情況下是不需要進行調整和變化的。
和普通的計算機相比,PLC系統的內部結構也包括電源、處理器、存儲器以及相應的功能處理模塊,每一個組成部分都是系統得以運行的基礎,都對PLC的作用發揮十分關鍵。其中的電源組件更是控制系統的基礎,它更是關鍵中的關鍵,一旦電源不能夠正常工作,其他的一切功能都難以實現。另外處理器是系統的核心,主要負責數據的處理和相應信息的轉化,它對于系統的作用主要體現在其強大的處理功能上。在復雜的電氣自動化的控制環境下,個功能模塊以及系統組件的相互作用、相互配合是進行自動化控制的重要保證。
1.2 電氣自動化
所謂電氣自動化,它是基于先進計算機技術、完善的信息化的處理技術、自動化控制技術等基礎上產生的一門新的關于電氣工程和計算機的科學,近些年隨著各項技術的不斷創新與發展,電氣自動化在工業化生產的扮演著越來越重要的角色。從電氣自動化研究開始至今,它和其他相關技術的融合速度在不斷加快,并逐漸的深入到了更多的行業領域中。就目前我國電氣自動化發展的形勢來看,電氣自動化發展的主要方向還是以計算機技術和相關的電氣自動化生產的融合為主,這也是當前計算機技術應用和發展的一個重要領域。電氣自動化的控制帶來的重大變革必將給工業化生產帶來更多的便利。
2 PLC在電氣自動化中的應用分析
2.1 順序控制
正常情況下,我們將火力發電系統的控制分為兩種主要的控制形式,一種是開關量控制,另一種則是順序控制。然而在國民經濟不斷發展的今天,節能減排逐漸成為了各行各業共同關注的話題之一,作為一個能源消耗多、廢物排放量較大的電氣工程行業,為了更好的貫徹落實可持續發展,很多的都開始紛紛努力提升自身的電氣自動化控制水平,其中重要的一步那就是實現繼電控制器向PLC控制系統的轉變。
2.1.1 輸煤自控系統
目前我們評價一個輸煤自動控制系統是否安全可靠主要從以下三個方面來進行衡量:首先是系統是否具備良好的安全性,這是系統功能性的重要體現;其次是能否有效的提高原來生產的效率,這是進行電氣自動化控制的重要目的;最后則是能否通過輸沒控制系統有效的改善生產環境,保證生產工作人員的健康安全。在煤礦生產過程中,弱電系統控制一般都是控制管理的一個軟肋,以往的控制管理也需要引進一些新的管理方式進行創新,并逐漸向自動化控制方向發展。一般情況下,我們可以根據實際情況將輸煤自控系統分為三個層次,其中第一層的主站層的核心設備就是PLC,通過PLC可以實現基本的輸煤控制。其中的第二個層次IO層站,它是和主站層是聯系在一起的,其主要的連接媒介是光纖,同時二者之間也是需要進行一定的PLC程序作為基礎,在控制中可以通過PLC技術實現對于主要的輸煤設備的動態監控和管理,進而提高了系統的控制管理效率,確保了一定的生產效率和系統的安全可靠性。
2.1.2 工廠除灰系統分析
隨著人們生活水平的不斷提高,人們對于生活質量的追求也變得越來越高,對于居住地區周圍的環境要求也在不斷增高,這就要求居民周圍存在的生產加工企業必須做好除灰工作,這對于保護周圍居民生活安全,保護生態環境具有重要的意義。為了更好的做好工廠的粉塵去除工作,近年來的氣力除灰系統受到青睞,并得到了很好的運用,這種除灰系統的最大優勢就在于其強大的自動化控制系統。
PLC控制系統是氣力除灰系統的重要組成部分,也是核心部分,PLC控制系統幾乎控制了除灰系統包括的主體設備,比如除灰系統中的各種風機、收集排放灰塵裝置以及相關的除塵器等等,其中很多的設備的控制系統都是比較復雜的,這給單純的人力控制帶來了很大的難度和挑戰,然而通過PLC以及傳感器組成的控制系統進行控制可以將控制管理變得更加網絡有序化,安全可靠性能也會得到有效提高。基于PLC控制系統上的軟件一般都是具有可控性的,還可以通過一定的修改使得控制更加真實可靠,更容易和實際相結合。另外PLC系統中包含的遠程控制系統對于完善除灰系統功能,保證安全運行也是非常重要的。