自动化的论文(精选8篇)
电气自动化及电气自动化的发展方向论文【1】
【摘要】电气自动化是现代化工业发展的主要标志,也是先进科学技术的核心观点。
在新世纪科学技术发展中,电气自动化对科学技术进步有着深远的影响,是促进社会科学技术迅速发展的关键。
本文就电气自动化发展历程与未来发展方向进行了分析与探讨,以供同行参考。
【关键词】电气自动化;现状;发展前景;发展方向
电气自动化对于提高机械运行的经济效益和劳动生产力有着重要作用,自其诞生以来发展至今,对于我国社会生产的改造提出了巨大的可靠性与经济性,同时促进了我国经济社会的发展水平。
目前我国社会发展中,全面实现智能化、信息化、工业化发展离不开来电气自动化的支持与配合,电气自动化的合理应用对于促进我国社会的稳定进步和提高现代化生产效率有着重要作用,同时对于社会长远发展目标与规划有着深远意义。
1.电气自动化发展路程与现状
1.1电气自动化的发展历程
电气自动化自诞生发展至今,经历了从无到有的巨大转变过程,同时其随着智能化技术、信息技术、和电子技术的发展呈现出一种综合发展趋势,是结合各种先进科学技术为一体的综合性学科体系。
在上个世纪五十年代,随着电机等相关电力设备和产品的产生,促进了电气自动化的产生,同时也使得这一概念成为现实。
可以说从上个世纪电气自动化的诞生发展至今,一直以来都是一种按照人的主观意志来实现的,也是电气自动化发展变革的主要趋势所在。
从上个世纪六十年代以来,随着现代控制理论的应用和微型计算机的广泛普及,电气自动化在一定程度上得到了发展,并迈进了一个发展的新阶段,各种信息技术与计算机技术的应用促使其朝着自动控制与信息处理技术相结合的方向发展。
20世纪70年代,现代通讯的快速发展更是带动了自动化、智能化理念的形成与变化,同时也促进电气自动化系统朝着规模大、复杂的结构发展,在这种现状下,大量的问题难以解决,主要集中在控制理论范畴不够成熟,造成了控制上存在着一定的差距。
围绕这一系列问题的研究就产生了大规模的系统控制和复杂系统智能控制的自动化理论、方法以及手段,同时也促进了这门技术的全面革新,高级自动化系统主要是由现代通信科学技术、微型计算机技术以及人工智能技术所结合的成果体现,同时也对电气自动化的进一步发展起到了积极的推动作用。
20世纪80年代以来,电气自动化技术的发展极其迅速日臻成熟已经成为高新技术产业的重要组成部分极大地促进了人工智能、交通、医学、航空航天、现代制造技术等技术的发展,这些技术被广泛应用于农业、工业、国防等领域在国民经济中显示出越来越重要的作用。
1.2电气自动化发展的现状
1.2.1信息技术的决定性影响
信息技术是包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通讯技术,广泛的讲就是指人类开发和利用信息的一切手段这些技术手段主要目的是用来处理、传感、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合体。
现代信息技术又称为现代电子信息技术是建立在现代电子技术基础上的它是以通信、计算机自动控制等现代技术为主体将各个种类的信息进行获取、加工处理并进行利用。
现代信息技术是实现信息的获取、处理、传输控制等功能的系统或设备的信息系统技术主要包括光电子、微电子以及分子电子等有关元器件制造的信息基础技术。
主要是用于社会经济生活各个领域的信息应用技术。
信息技术的发展在很大程度上取决于电气自动化中众多学科领域的持续技术创新信息技术对电气自动化的发展具有较大的支配性影响。
反过来信息技术的进步又同时为电气自动化领域的技术创新提供了更加先进的工具基础。
1.2.2与物理科学的联系更加紧密
20世纪的后半叶对电气工程的成长起到了巨大的推动作用。
固体电子学也主要是由于三极管的发明和大规模集成电路制造技术的发展,电气自动化与物理科学间的紧密联系与交叉仍然是今后电气自动化的关键,并且将拓宽到微机电、生物系统、光子学系统。
1.2.3现代技术的迅速发展
现代技术的飞速进步和分析方法势必带动着依赖现代技术的电气自动化、设计方法的日新月异也将迅速发展起来。
2.我国电气自动化的未来展望
2.1系统平台的开放化和信息化
开放化是实现管理、决策、设计、控制和制造一体化的关键也是计算机网络实现信息实时交换和共享的重要基础设施,与外界建立一个接口实现与外界网络的连接,它广泛的被应用在电力系统各元件和局部系统的监视、调节、管理控制上,是电力系统运动技术、信息管理、调度自动化等方面的技术核心。
信息化信息技术的电力设备设计、制造和运行中广泛应用的计算机优化与仿真技术在电气自动化的地位应更加突出。
网络通信技术在电气工程中广泛使用以及人工智能分析的广泛应用都充分展现了信息技术在电气自动化中起到的重要作用。
2.2系统结构通用化
企业的网络结构对于一个好的电气自动化控制系统来说能够保证企业内部的计算机监督、控制设备、财物系统之间的数据通讯快速准确安全。
系统结构通用化是非常重要的企业管理者可通过内部网络对现场设备进行实时监督。
2.3标准化的系统程序接口
标准化的程序接口在网络方面可以使用TCP/IP作为统一的通讯标准可以保证不同厂家之间的软硬件产品数据正常交换在与企业的`管理系统、监控系统连接时至关重要的是基于硬件平台的自动化解决方案。
使用Windows NT作为操作系统还解决了它们之间的通讯障碍能够使硬件可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口。
方便了电气自动化系统和办公系统的数据交换与共享基于Windows系统的标准和技术大大减少了工程时间和费用。
3.电气自动化发展重要性
随着时代的进步,世界开始进入新技术革命时代。
在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,现代工业生产过程中,要用各种自动化设备来监视和控制整个生产过程,使各个设备能够在工作过程中呈现出最佳状态,生产出最好的产品。
因此,没有电气自动化的发展,现代化生产也就失去了根基。
伴随着我国工业化的到来,信息化时代已经先一步到达,如果我们没有实现工业化,那信息化就更不可能完成,因为信息和工业化有着密不可分的关系。
当然,也不可能先把工业化发展的很好再去发展信息化,这样做只会使我们的发展速度变的更慢。
所以,工业自动化就是将信息化和工业化一起发展。
大力发展工业电气自动化技术,既可以对传统产业有所帮助,又可以加快信息化的发展,以实现我国电气的全面工业化。
4.结语
总之,自动化、信息化、智能化和数字化的方式将会在社会的各个城市领域得到广泛地关注和普及,而电气自动化不但得到了更充分的发展,它也会在现代工业中起着举足轻重的作用,它完全能促进我过生产力的发展。
至此,将会给我们带来生产效率的大幅度提高,以及社会发展的稳定与进步。
电气自动化及电气自动化的发展方向【2】
【摘要】电气自动化的优势在多年的工业生产实践中被越来越明显地体现出来,为了能够为我国的电气自动化发展提供些许有益建议,本文简略分析了电气自动化技术以及该技术的发展方向。
【关键词】电气自动化;发展现状;发展趋势
0.前言
电气自动化技术所涉及的领域和行业是非常广泛的,其专业人员必须要具备多种专业知识和专业技能。
电气自动化技术的有效应用提高了我国工业生产的效率和质量,降低了劳动者的劳动负荷,提高了管理监督和信息传输的便捷性和快速性,不仅是维护工业安全生产的技术保证,同时也是实现工业自动化和智能化的技术支撑。
1.电气自动化的发展现状
1.1 IT技术的介入与融合
在信息化社会当中,IT技术的作用和价值是不容忽视的,从电气自动化技术的发展历程来看,IT技术在电气自动化技术的每一次革命当中均担当了举足轻重的角色。
尤其是在市场经济体制背景下,巨大的市场需求使得IT技术和电气自动化技术走得越来越近,从以往的单纯介入走到现在的趋于融合。
今天的IT技术已经深深深入到了仪表、控制器、执行器以及传感器当中,对电气自动化技术的发展产生了深远影响。
网络技术和多媒体技术对于电气自动化技术的影响非常深刻,今天的企业管理系统,通过网络技术不仅仅能够实现对传统的人事管理数据、财务管理数据的查阅和管理,还可以实现对整个生产过程乃至每一个生产环节的动态监控,能够让企业管理者实时解并掌握企业的生产状况;视频处理技术、虚拟现实技术等多媒体技术对于电气自动化技术的影响主要体现在设备维护系统设计和人机界面设计方面。
随着微电子技术的不断发展,控制设备、控制系统以及PLC等设备界限变得越来越模糊,而统一组态环境、通讯能力、软件结构等的重要地位更加突出出来,实质上是提高了软件系统的重要性。
1.2总线技术的有效应用
通常把工业自动化系统分为5级:企业管理级、生产管理级、过程控制级、设备控制级和检测驱动级。两级管理级涉及到的高技术主要是计算机技术、软件技术、网络技术和信息技术。随着互联网技术和信息技术的飞速发展, 必将进一步促进企业管理的改革, 企业可通过互联网在网上进行交易, 因而电子商务技术必将成为企业管理中的高技术。过程控制级涉及到的高技术主要是智能控制技术和工程方法。设备控制级和检测驱动级涉及的高技术主要是三电一体化技术、现场总线技术和新器件交流数字调速技术。由此不难看出, 工业自动化技术是当今微电子技术和电力电子技术领域中高技术的综合应用技术。这是工业自动化技术的特点之一。
2 工业自动化的关键技术
从控制的角度看, 工业自动化系统包括检测、控制和驱动三个系统。这三个系统既自成体系又互相联系, 既要研究每一个系统的技术又要研究三个系统的软硬件连接及最佳配合技术, 这称之为三电一体化技术。三电一体化是工业自动化技术的第三个特点。下面重点从三个方面描述工业自动化技术所包括的关键技术。
2.1 计算机集成制造技术 (CIMS) 。
广义的CIMS技术指整个计算机控制系统。由于CIMS必须在设备自动化和过程自动化的基础上建立, 所以通常讲的CIMS主要指企业管理和生产管理两级管理级。当今的企业管理和生产管理实质上就是信息产业的重要组成部分, 这方面的文章很多, 本文不做重点论述。由于我国CIMS的研究和应用刚刚起步, 所以强调下面的一些问题是很必要的。
2.1.1 连续型与离散型生产方式的不同与研究内容的差异。
钢铁工业属于连续型生产方式, 与离散型生产方式 (如机械加工) 的不同使得在研究CIMS时, 两者的侧重点和难点就不同。
第一, 在产品加工过程方面, 离散型基本是可视的, 在冷状态下物理加工居多;而钢铁工业加工过程基本处于“黑匣子”状况和处于高温、高湿、高速的环境中, 物理加工和化学反应居多。上述差异, 使离散型过程建立数学模型较容易;而钢铁工业建立数学模型较难多采用机理模型和经验模型相结合, 应用专家系统、模糊控制和神经元网络建立控制模型。第二, 离散型生产过程, 随时改变其工艺设备和流程较容易, 产品外形也多变;但连续型的钢铁企业, 工艺设备和生产流程基本不变 (如高炉炼铁) , 产品外形也基本不变。离散型的产品质量保证和品种改变靠参数、符号、图形就可实现;而连续型的要靠调整工艺参数、控制设备稳定、使工况运行最佳来达到。第三, 企业为了适应快速变化的市场经济, 需要柔性。离散型的柔性体现在工艺流程和设备的改变上;连续型的工艺流程和装备改变较难, 属刚性, 它的柔性体现在生产调度、计划安排、参数改变、设备控制等, 实现起来难度较大。第四, 离散型产品属单件或小批量生产, 物料流可以单件搬动;而连续型产品大量连续生产, 物料流是连续的致使连续型生产调度管理实时性强, 时效性要求高, 生产节奏要严格控制。如轧钢生产线, 每秒几十米或上百米的轧速, 工序一环扣一环, 若节奏脱节、控制不好, 瞬间就会产生严重后果。
2.1.2 坚持“以人为本”, 实现“业务重组”的原则CIMS是一个复
杂的大系统, 此系统的实现不可能离开人, 完全靠自动化是不可能的。美国有个公司提出, 影响CIMS实现的主要障碍的70%来自于人, 11%来自于对成本的评估, 9%是技术原因, 还有其它原因, 可见人的因素的重要性。“业务重组”是指改变过去的经营模式、旧的生产管理体制、旧的信息交换模式, 建立适应CIMS的新的组织体系, 采用先进技术等。这对搞活大中企业、实现现代化的先进企业也是重要的内容。“以人为本”, 主要包括实现“第一把手”原则;进行CIMS的宣传, 使领导和群众都要认识实现CIMS的必要性、紧迫性;进行教育和培训, 提高人的文化素质和技术水平, 建立良好的企业文化氛围。同时也应该认识到, 要较好地实现这一目标, 就要经历一个有序的过程, 需要时间, 不是一蹴而就的事。
2.2 智能控制。
智能控制作为人工智能的一个研究与应用方面, 与自动控制、运筹学、系统论、信息论等学科的结合, 已形成一个新兴的交叉学科系统, 在实际应用中已产生了许多类型的智能控制系统, 如多级递阶智能控制、基于知识的专家系统、基于模糊逻辑的智能———模糊控制、基于神经网络的智能———神经控制、基于规则的仿人控制、基于模式识别的智能控制、多模变结构智能控制、学习控制与自学习控制、基于混沌理论的智能———混沌控制等类型。
与其它行业一样, 智能控制作为一项关键技术, 在钢铁工业中也得到了较多的应用。在各个生产工序中, 用于设定与控制、生产计划的安排与调整, 以及设备诊断、监测、学习等方面。
智能控制能在钢铁工业中得到较多应用, 是与它的特点分不开的, 它适合于那些含有复杂性、不完全性、模糊性或不确定性以及不存在已知算法的非数字过程, 并以知识进行推理, 以启发引导求解过程;也可以对具有以知识表示的非数学广义模型和以数学模型表示的过程进行混合控制。钢铁工业生产过程控制, 非常适合于采用智能控制。如炼铁、炼钢等生产过程是在“黑匣子”状态下进行的, 环境有许多不确定因素, 是一个复杂的过程, 多年来, 难以建立精确的数学模型, 即使建立起控制模型, 也有好多不如人工控制效果好, 所以难以推广应用。智能控制的发展, 将会使钢铁工业自动化的过程控制有更大进展。在钢铁工业自动化发展过程中, 基础自动化在各个工序中占40%~60%, 过程控制占10%左右。可见过程控制水平是较低的, 主要是数学模型难以建立, 有了智能控制将会有起色。
2.3 钢铁工业自动化工程方法。
随着钢铁工业自动化的飞速发展, 我国的钢铁工业自动化工程将日益增多, 技术水平也将不断提高。因此, 无论是对生产企业, 还是从事自动化工程单位, 有一个好的工程方法是非常必要的。工程方法就是为了达到实现自动化工程而采用的手段、途径和方法。有了好的方法, 可以提高效率, 较顺利地达到目标。
通过实践, 笔者认为钢铁工业自动化工程方法应该包括:成套的工程管理方法, 从签合同、工程实施管理至工程的验收等, 管理要规范化、文档标准化;成套的控制设备配套方法, 坚持以自己的“拳头”产品和国内设备为先, 掌握外国先进设备的性能及具有系统设备配套的能力;成套的控制技术实施的方法, 体现三电一体化, 机电、工艺一体化, 具备计算机辅助软件工程的工具, 或工具箱, 或平台, 或环境, 使软件制造更自动化, 并使软件具有可复用性等。
总结
大力发展工业自动化技术, 既可以促进信息化的发展又可以武装传统产业, 带动工业化的实现。因此把工业自动化作为一个行业重点发展, 应作为我国实现工业化和信息化的战略方针。工业化包括机械化、电气化、自动化, 应该说我国工业的机械化、电气化已基本实现了, 工业化应该着重实现的是自动化, 用工业自动化技术武装传统产业, 使设备控制自动化、工艺流程自动化, 从而实现我国的工业化建设。
摘要:要促进工业自动化技术的进步和在生产中的广泛应用, 需要对工业自动化技术的特点进行了解。文章主要分析了工业自动化技术的内在规律, 通过工业化和信息化的有机结合来促进和推动工业自动化技术的发展和广泛的应用。
关键词:工业自动化,特点,重要性
参考文献
[1]章昌南, 等.我国工业自动化市场现状分析报告[R].上海电气自动化设计研究院自动控制专业部.
摘 要:如今的电气设备逐渐地走向了自动化发展的方向,而电气设备中的功能也越来越多需要自动化的技术加以控制,因此在自动化的发展中需要提升控制的技术,但在实际应用中,使用电气设备却出现了许多的问题,有的是由于机器老化所致,有的则是电气的控制系统引起的,这些都对电气设备的自动化发展带来了不良影响,基于此,该文分析了自动化的功能控制情况,提出了对电气中仪表系统的控制策略。
关键词:电气自动化 仪表 自动化控制 技术 思考
中图分类号:TM930 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)06(c)-0002-02
由于当前的电气仪表在控制系统方面出现技术较为落后的问题,不仅在科技化水平方面的程度较低,而且也难与国际发展水平相提并论,更是难以在智能化的系统控制中开展工作,因此需要在电气发展中,不断地创新技术,跟上智能化发展的步伐,进一步推进电气在更为广泛的应用领域中发展。
1 简述电气和仪表在自动化中的系统控制功能
1.1 保护和自动控制功能
在电气设备的工作中,由于高压以及大电流的开关体积较为巨大,它较好地承担了控制系统的分闸以及合闸的任务,如果在运行中,一旦某些电气设备出现故障,那么需要一整套科学的自动化服务加以控制,从而有效地调控供电系统,达到避免事故发生的目的,此外由于仪表的自动化系统中,涉及领域十分广泛,不仅质量要求比较高,而且在综合性的工程出现了工作系统较为复杂的情况,因此需要通过一定的方式处理电气中的各项功能,根据当前先进的自动化技术,如信号处理、电子通信等技术,可以将信号系统、测量仪器、自动装置以及继电保护进行整合[1],提高对电气仪表的监测、控制能力。
1.2 智能监控的功能
由于电气设备的控制系统可以对生产以及生活的环境进行有效监测,同时能够对其中的数据信息进行采集,因此可以通过对应传感器对不同种类的信息进行监测,如温度、煤气以及烟雾等,然后将监测的结果经过红外线进行收集,再传输出去,这其中的传输系统主要是通过信号装置而发出信息,如果红外线在发射中受到遮挡,那么接收管就不会通过单片机把信号输送出来,这就可以把对应的警报信息发送至环境监测,即使是在无人检查或者是值班的情况,也可以对环境实施智能化的监测。
1.3 测量的功能
在电气的设备中,有许多不同的指示灯、信号灯,这些信息在设备运行中,如果是正常运行的情况,那么它们就不会发出警报信息,工作人员需要对设备工作的状态进行有效探析,就需要通过与此相关的仪表进行参数的测量,这其中所涉及到的三项构成设备有:电流、频率以及电压[2],它们能够发挥出主要的作用,从而使得操作中的组件能够和仪表的设备之间进行有效地衔接,从而为人工操作提供了更为便利的方式,为自动化控制奠定基础。
2 分析电气控制系统中模块组合
在电气控制系统中,主要有三大组成模块,通讯、PLC以及中央控制的模块,下面一一进行分析。
2.1 通讯模块的分析
在石油电气控制系统中,通讯模块主要的功能是对数据的采集,然后将这些有效的数据存入对应的存储器中,再经过网络技术将其传至上位机的系统,在这一系统中,网络通讯就是其中十分通用的一项技术,正如广泛应用中的IP协议,它能够有效地连接互联网以及局域网,从而降低了对设备资源的依赖性,同时,这可以充分地保障相关信息传输的精确性以及稳定性,通讯模块中所使用的光纤在信息传输的中易发生错误,或者是在外界影响与干扰下而降低信息接收的精确度,而使用局域网以及互联网的信息基础作为通信的模块,可以有效地提升信息传递的效率[3],同时还可以通过在网络技术的支持下,实现信息共享的目标,进而优化石油电气信息的传递途径。
2.2 对PLC的模块分析
在电气元件中,对PLC的模块要求相当高,并且每一个元件都需要具备一个独立屏蔽的处理系统,这是应对电磁辐射的重要方式,因此在生产环节,每一步都必须严格地遵守相关的生产制度,同时还需要对每一个元件进行检查,保证其达到合格的标准,经过这些严格地审查环节,把握好其中元件性能,因为在电气的实际应用中,要求PLC的模块具有良好的稳定性[4],以便发挥出PLC的模块的优势,如质量轻、操作简单、体积小以及安装简易,这对PLC的模块控制而言,可以在操作便捷、耗时短以及产品升级便利中收到良好的控制电气设备的效果,除此之外,在操作界面中,还坚持人性化的理念,如在显示板面中有提示信息,这对初次使用或者是操作能力没有提出更高的要求,为其广泛推广带来了便利。
2.3 对中央系统的控制
中央系统控制的安装由于使用微机控制,在计算机的发展中,需要对这种微型技术利用,基于其功能的繁多以及接入口的数量较大,所以需要将石油电气中的设备实施连接,从而完成各种系统的任务分配,这与人工操作相比较,在电气的自动控制系统中,发挥了计算机的高精度以及速度快的优点,由此使中央系统的控制,可以有效地提升系统运行的效率[5],这不仅对数据采集中的传感器在处理信息时起到良好的作用,而且在其内置的程序中可以有到较好的解决方案,从而能够有效地进行实时报警,同时在24 h的数据监控中,即使在没有值班人员的情况下,如果是设备出现故障,控制系统也会发出警报,启动紧急预案进行处理,因此,可使因缺乏人工监督而带来处理延迟的情况得到较好解决。
3 结语
通过上述分析,石油电气仪表的自动化控制系统在实践中不断地进步与改进,且已经取得了较大进步,尤其对于提高生产效率带来了十分明显的效果,尽管当前的系统处理技术仍然在不断地走向成熟,这其中所出现的问题还是不容忽视,例如关于控制系统的升级问题、自我诊断问题以及维护等,这些将对运行的稳定性带来积极作用,因此需要在未来的发展不断地研究并找到解决方法,随着电气控制系统的日益广泛应用,针对每个行业发展的特点,提升电气系统控制的精确性及规范性,从而对我国电气仪表以及自动化的控制技术发展产生积极作用。
参考文献
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自动化专业主要研究的是自动控制的原理和方法,自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。它以自动控制理论为基础,以电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通信技术为主要工具,面向工业生产过程自动控制及各行业、各部门的自动化。它具有“控(制)管(理)结合,强(电)弱(电)并重,软(件)硬(件)兼施”鲜明的特点,是理、工、文、管多学科交叉的宽口径工科专业。学生在毕业后能从事自动控制、自动化、信号与数据处理及计算机应用等方面的技术工作。就业领域也非常宽广,包括高科技公司、科研院所、设计单位、大专院校、金融系统、通信系统、税务、外贸、工商、铁道、民航、海关、工矿企业及政府和科技部门等。
一、专业基本情况
1、培养目标
本专业培养的学生要具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与应用和网络技术等较宽广领域的工程技术基础和一定的专业知识,能在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理、管理与决策等领域从事系统分析、系统设计、系统运行、科技开发及研究等方面工作的高级工程技术人才。
2、培养要求
本专业学生主要学习电工技术、电子技术、控制理论、信息处理、系统工程、自动检测与仪表、计算机技术与应用和网络技术等方面的基本理论和基本知识,受到较好的工程实践基本训练;具有系统分析、设计、开发与研究的基本能力。毕业生应获得以下几方面的知识和能力:
◆ 具有较扎实的自然科学基础,较好的人文社会科学基础和外语综合能力; ◆ 掌握本专业领域必需的较宽的技术基础理论知识,主要包括电路理论、电子技术、控制理论、信息处理、计算机软硬件基础及应用等;
◆ 较好地掌握运动控制、工业过程控制及自动化仪表、电力电子技术及信息处理等方面的知识,具有本专业领域1—2个专业方向的专业知识和技能,了解本专业学科前沿和发展趋势;
◆ 获得较好的系统分析、系统设计及系统开发方面的工程实践训练;
◆ 在本专业领域内具备一定的科学研究、科技开发和组织管理能力,具有较强的工作适应能力。
3、主干学科
控制科学与工程、电气工程、计算机科学与技术。
4、主要课程
电路原理、电子技术基础、计算机原理及应用、计算机软件技术基础、过程工程基础、电机与电力拖动基础、电力电子技术、自动控制理论、信号与系统分析、过程检测及仪表、运筹学、计算机仿真、计算机网络、过程控制、运动控制、系统辨识基础、计算机控制系统、系统工程导论。
5、修业时间
4年。
6、学位情况
工学学士。
7、相关专业
电气工程及其自动化。
8、原专业名
流体传动及控制(部分)、电气技术(部分)、自动化、工业自动化、自动控制、飞行器制导与控制(部分)。
二、专业教育发展状况
自动化专业教育是伴随着自动化技术在社会生产、生活中的广泛应用而兴起的。它主要研究自动控制的原理和方法,自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。在这一领域,美国处于世界领先水平。由于自动化技术的广泛应用,社会对这一专业的人才需求也大为增加,为了适应这一形势,美国的大学及时地把这一专业的教育引进了课堂。因为这一专业技能的适用性,这很快引起了青年学生浓厚的兴趣,这为以后美国在这一领域的迅速发展并遥遥领先于他国奠定了雄厚的人才基础。
我国在这一技术领域内的研究也比较早,但真正作为一门专业教育走进大学的课堂较之国外就比较晚了。这也是后来我国这一领域的后备人才不足,与其他国家产生差距的一个重要原因。
建国初期,人民政权面临的是百废待兴的局面,社会主义经济建设需要有先进的生产技术。于是在党和国家的支持下,一批学校如清华大学、北京大学、上海交通大学、北京理工大学都纷纷设立了相关专业教育和专业技术研究所。
改革开放后,迎着第四次新科技革命的浪潮,自动化专业教育得到了长足的发展。除原先已经开设与此相关专业的高等院校外,另有一大批高校如北京邮电大学、北京航空航天大学、东南大学、南京大学等都增设有此专业。据统计目前开设有自动化专业教育的学校已占全国高等院校的90%还多,因为其广泛的适用性和社会对这一专业人才的广泛需求,它受到了越来越多的人的青睐。一般的院校每年都以200—300人的招生量广纳贤人,有的高校甚至还要多,学历层次也由专科、本科到硕士、博士不等,形成了梯级人才培养的教育模式。近些年,在这一领域涌现出许多著名的教授、专家,师资力量大为增强,例如清华大学自动化系的吴澄教授在系统集成技术方面的造诣很深,陈禹
六、熊光楞、杨家本、杨士元、萧德云教授等在各自的研究领域成果颇丰,同济大学的吴启迪教授长期从事现代控制理论与应用,自动化系统工程和计算机集成制造系统及智能自动化系统的理论与应用研究。东南大学自动控制系和自动化研究所拥有以钱钟韩教授、冯纯佰教授两位中科院院士为首的高水平学科带头人。这些优秀的学者、专家为我国新时期高科技的发展作出了卓越的贡献。
展望新的世纪,随着信息革命的兴起和新经济的冲击,自动化专业教育必然会受到世界各国的更加重视。因为这一技术已从办公自动化、工业自动化逐渐向家庭
自动化发展,它与普通民众的日常生活发生了千丝万缕的联系,更进一步的发展势在必然。
我国在进入90年代以后,随着社会主义市场经济的搞活和对外开放政策的深入,社会对自动化专业人才的需求日益扩大,并连续几年出现供不应求的状况(近几年此专业毕业生的供需比为1∶10还强)。随着外国一些大型企业进入国内市场,本国的一些知名企业也将走向世界,这样高科技人才的竞争将日趋激烈,对本专业人才的需求也将大为扩大。所以在未来几十年内,自动化专业教育必将会有一个充分发展的空间。
三、专业就业状况及趋势
历年来,本专业的毕业生的供求比例一直都保持在1∶10左右,近年的就业去向主要是在系统集成、计算机软件硬件开发和通信等领域。.本专业毕业生有着广阔的就业渠道,因为自动化技术的应用广泛,其就业领域也五花八门。正因为如此,有些同学在择业时容易产生“皇帝的女儿不愁嫁”的心理,认为自己的自动化专业紧俏,社会需求量大,工作单位可以随自己挑。尽管现在学生就业实行的是“双向”选择的政策,你选用人单位,但用人单位也在选你。所以千万不要表现出一种“老子天下第一”的神情,自我感觉很了不起,这样只会引起用人单位的反感甚至最终不录用你。谦虚、踏实、稳重是本专业毕业生在择业时的第一选择。根据近几年毕业生就业的情况看,他们的工作都非常理想,收入状况也颇为乐观。
与本专业就业领域相关联的行业在近年来借助市场经济的搞活和对外开放程度的加深,也获得了飞速发展。民航、铁路、金融、通信系统、税务、海关等部门的自动化程度越来越高,科研院所、高科技公司也借助强大的人才优势,发展迅猛。未来随着自动化技术应用领域的日益拓展,对这一专业人才的需求将会不断增加,自动化专业的毕业生也将借助这一技术的广泛应用而在社会生活的各个领域、经济发展的各个环节找到发挥自己专长的理想位置。
自动化专业一直以来是社会急需的人才。包括电气自动化、铁路、化工等诸多领域。
自动化工程师——从事自动化系统的维护、优化等工作;
自动化设计师——从事自动化系统的设计和开发;
软件工程师——处理自动化系统中相关的软件的设计和开发。
还可以从事教学和相关的研究工作。培养目标
自动化专业是教育部确定的七个电气信息类专业之一。本专业培养具备坚实的电气信息学科的基本理论知识,能在电气工程、自动化过程装置、计算机控制系统等领域从事自动化信息控制系统的研究、设计、运行及管理等方面的高级
工程技术人才。
就业方向
该专业毕业生可在涉及电子信息自动化技术的公司、企业、设计院、研究所和高校等单位从事技术开发、科学研究及管理工作。近年来毕业生供需比约为1:
10。每届毕业生中考上研究生的比例平均为35%。
介绍
自动化专业是教育部确定的七个电气信息类专业之一。本专业培养具备坚实的电气信息学科的基本理论知识,能在电气工程、自动化过程装置、计算机控制系统等领域从事自动化信息控制系统的研究、设计、运行及管理等方面的高级工程技术人才。
主要课程
1、软件测试自动化简介
谈到自动化测试,一般就会提到测试工具。许多人觉得使用测试工具就是实现了测试自动化,这种理解是不对的,至少是片面的。的确,测试工具的使用是自动化测试的一部分工作,但“用测试工具进行测试”不等于“自动化测试”。
自动化为测试而存在的,所以自动化测试的真正含义可以理解为“一切可以由测试是相对手计算机系统自动完成的测试任务都已经由计算机系统或软件工具、程序来承担并自动执行”。它包含了下列3层含义:
“一切”,不仅仅指测试执行的工作——对被测试的对象进行验证,还包括测试的其它工作,如缺陷管理、测试管理、环境安装、设置和维护等。
“可以”,意味着某些工作无法由系统自动完成,如脚本的开发、测试用例的设计,需要创造性,其工作需要手工处理。
即使由系统进行自动化测试,还少不了人的干预,包括事先安排自动化测试任务、测试结果分析、调试测试脚本等。
严格意义上,“自动化测试(Automated Testing)”不等于“测试自动化(Test Automation)”。自动化测试,模拟手工测试步骤,通过执行程序语言编制的测试脚本自动地测试软件,自动地实施软件的单元测试、功能测试、负载测试或性能测试等。自动化测试集中体现在实际测试执行(test execution)的过程,也就是由手工逐个地运行测试用例的操作过程被测试工具自动执行的过程所代替。自动化测试,强调借助工具(不仅仅是工具,有时包括策略和工件)来完成测试的执行,也就是用工具来帮助或辅助测试,这个执行过程可能是全自动的,也可能是半自动的。
测试自动化的要求高得多,侧重说明将测试用自动化设计和实现的`过程,即所有的测试工作都能有计算机系统自动完成,包括:测试环境的搭建和设置,如上载安装包到服务器;脚本自动生成,如根据UML状态图、时序图等生成可运行的测试脚本;测试数据的自动产生,例如自动产生数据负载测试所需要的大量数据;测试操作步骤的自动执行,包括测试执行过程的控制;测试结果分析,实际输出和预期输出的自动对比分析;测试流程的自动处理,即测试工作流的自动实现,包括测试计划复审和批准、测试任务安排和执行、缺陷生命周期等流程的自动化处理。测试报告自动生成功能等。
这样,测试自动化意味着测试全过程的自动化和测试管理工作的完全自动化,是测试工程师所追求的一种理想境界,但是很难实现的。
自动化测试方案选择需要考虑的方面:
自动化测试和手工测试都不影响测试的有效性和仿效性,自动化测试只是对测试的经济性和修改性有影响,自动化测试通常要比手动测试经济得多,自动化测试的方法越好,长期使用获得的收益就越大。
2、采用什么样的自动化测试方案,需要考虑以下几个方面的因素
1)项目的影响:自动化测试能否帮助你的项目进度、覆盖率、风险,或者让开发更敏捷?
2)复杂度:自动化是否容易实现,包括数据和其他环境的影响。
3)时间:自动化测试的实现需要多少时间?
4)早期需求和代码的稳定性:需求或早期的代码是否能证明是在范围内变化的?
5)维护工作量:代码是否能长期保持相对稳定?功能特性是否会进化?
6)覆盖率:自动化测试能否覆盖程序的关键特性和功能?
7)资源:测试组是否拥有足够的人力资源、硬件资源和数据资源来运行自动化测试。
8)自动化测试的执行:负责执行自动化测试的小组是否拥有足够的技能和时间去运行自动化测试。
3、适合自动化测试的场景主要为
1)测试任务明确,不会频繁变动。2)每日构建后的测试验证。3)回归测试、压力测试、性能测试。4)软件系统界面稳定,改动较少。5)需要在多种平台上运行相同的测试案例、组合遍历型的测试、大量重复的测试任务。6)软件维护周期长。7)待测软件系统开发比较规范,能够保证系统的可测性。8)项目进度压力不大。9)具备大容量的自动化测试平台。10)测试人员具备较强的编程能力。
4、软件测试自动化的实施步骤
我们对自动化测试充满了希望,然而,自动化测试却经常带给我们沮丧和失望。虽然,自动化测试可以把我们从困难的环境中解放出来,在实施自动化测试解决问题的同时,又带来同样多的问题。本文介绍自动化测试的6个步骤:改进自动化测试过程,定义需求,验证概念,支持产品的可测试性,具有可延续性的设计(design for sustainability),有计划的部署等。
首先了解下几个使自动化测试项目陷入困境的原因:
1)自动化测试时间不充足。
2)缺乏经验:尝试测试自己的程序的程序员经常采用自动化测试。由于缺乏经验,很难保证自动化测试的顺利开展。
3)更新换代频繁(High turnover):当自动化测试更新换代频繁的时候,你就丧失了刚刚学习到的自动化测试经验。
4)不愿思考软件测试:很多人发现实现产品的自动化测试比测试本身更有趣。自动化工程师不参与到软件测试的具体活动中。
5)关注于技术:如何实现软件的自动化测试是个技术问题。不过,过多的关注如何实现自动化测试,导致忽略了自动化测试方案是否符合测试需要。
在自动化测试开发过程中遵守已经建立的软件开发规则,按照在软件开发项目中采用的标准步骤,实现测试自动化:
步骤一:改进软件测试过程。
采用列有产品特性的列表,然后对照列表检查。回归测试检查列表可以告诉应该测试哪些方面。在开始测试之前,需要完善回归测试检查表,并且确保已经采用了确定的的测试方法,指明测试中需要什么样的数据,并给出设计数据的完整方法。确认可以提供上面提到的文档后,需要明确测试设计的细节描述,还应该描述测试的预期结果。在开始更为完全意义上的测试自动化之前,必须已经完成了测试设计文档。测试设计是测试自动化最主要的测试需求说明。
步骤二:定义需求。
应该有一份自动化测试需求,用来描述需要测试什么。测试需求应该在测试设计阶段详细描述出来,自动化测试需求描述了自动化测试的目标。
步骤三:验证概念。
尽可能快地验证采用的测试工具和测试方法的可行性,站在产品的角度验证所测试的产品采用自动化测试的可行性。需要尽快地找出可行性问题的答案,需要确定你的测试工具和测试方法对于被测试的产品和测试人员是否合适。
验证概念的试验主要有:
回归测试:回归测试是最宜采用自动化测试的环节。
配置测试:你的软件支持多少种不同的平台?你打算在所有支持的平台上测试执行所有的测试用例吗?那么采用自动化测试是有帮助的。
测试环境建立:对于大量不同的测试用例,可能需要相同的测试环境搭建过程。在开展自动化测试执行之前,先把测试环境搭建实现自动化。
非GUI测试:实现命令行和API的测试自动化比GUI自动化测试容易的多。
步骤四:支持产品的可测试性。
软件产品一般会用到下面三种不同类别的接口:命令行接口(command line interfaces,缩写CLIs)、应用程序接口(API)、图形用户接口(GUI)。
无论你需要支持图形界面接口、命令行接口还是API接口,如果你尽可能早的在产品设计阶段提出产品的可测试性设计需求,你很可能成功。
步骤五:具有可延续性的设计。
自动化测试设计中考虑自动化在未来的可扩充性是很关键的,不过,自动化测试的完整性也是很重要的。把注意力放在通过设计保证测试的可延续性上,选择一个合适的测试体系架构,将进一步迈向成功的自动化测试。主要从以下几方面考虑,测试的可检视性、测试的可维护性、测试的完整性、测试的独立性、测试的可重复性。
步骤六:有计划的部署。
需要提供自动化测试程序的安装文档和使用文档,保证自动化测试程序容易安装和配置。
5、结束语
摘要:伴随计算机科学与技术的发展,通过计算机软硬件控制,实现电气自动化已成为现实。
本文阐述了电气自动化的重要性,并结合现代技术发展方向对我国工业自动化整体发展前景提出意见及构想。
关键词:电气自动化 重要性 设计原则 发展
电气自动化是运用电子技术(微机控制技术和计算机网络技术实现电气自动控制,是结合电气技术和计算机技术实现直接或间接程序控制,通过系统集成,实现自动控制电力系统运行和维护功能。
集成化(智能化和综合化,以及故障时迅速自动反应是其显著特征。
计算机的模拟操作,更为现实电力系统运行状况提供了方便快捷的监视和判断功能。
PC和网络技术己经在工商管理中得到普及。
在电气自动化领域,基于PC的人机界面普遍被采用,并以其直观性、灵活性和易于集成等特点备受用户的青睐。
一、工业电气自动化的重要性
工业随着社会的发展也进入到了新技术的革命时代,这既是工业的进步,也是时代的进步,更是社会文明、人类发展的重要表现,而工业电气自动化,更是社会进步的必然过程,不仅仅有益于企业的提高、发展,更能够反过来促进社会的健康发展,促进国家的稳步发展。
在这个信息化时代,要想能够完全地、全面地、有效地利用信息,就必须先建立起相关的信息模式。
而工业电气的自动化则充分地认识到了这一点,通过各种各样的新技术、新工具,强化信息的利用效率,反过来说,实现工业电气自动化,也是将信息化时代特征凸显出来的必要途径以及关键措施,要知道信息与工业之间有着非常紧密不可分的内在联系。
就我国目前的现状来说,工业的机械化己经面顺利地得到了实现,而下一步,则是应该重点发展工业电气的.自动化,因为通过自动化,能够更好地实现我国的发展目标,凸显出我国工业的生产技术,进而实现人类的发展里程,促进国家的可持续发展以及健康发展。
二、电气工程设计原则
1 对供配电设计予以优化,实现电能合理化利用
工业电气工程设计的首要原则就是对供配电设计方案不断地予以完善,实现对电能利用的合理化(例如,在设计水库电气系统过程中,设计的适应性是首要考虑的问题(首先,必须具备足够的动力,确保水利工作的顺利开展;其次,要为水库建筑物营造适宜的外部环境;尽可能地满足电力负荷及供应需求;满足电气设备在控制方式方面的特殊需要,确保电气设备功效能够得到最大的发挥,进而维持电气系统运作的可靠性和稳定性(除此之外,工业电气设备设计中的另一需要格外关注的问题就是设备运行的安全性,要保持电气线路适当的绝缘距离、负荷能力、绝缘强度以及热稳定和动稳定的裕度;确保供配电运行处于安全状态,并安装防雷装置。
需要注意的是,电气设备防雷装置,一方面,要确保在特殊环境下水库的正常运行;另一方面,还需要具备防静电以及防浪涌技术。
保护措施的设置必须要依据水利建筑的重要程度以及发生火灾的潜在危险系数,在确保水库电力设备保持运行稳定的前提下,借助现代化科学技术,对工业电气设备的管理不断地予以完善。
2 维持设备运行的高效性,有效控制耗损
在工业电气设备的设计过程中,最关键的前提是确保建筑运行要求的实现以及运行的安全性,在此基础之上,要尽可能地控制成本,将相关的直接或间接消耗控制在最低水平(采用节能设备,补偿无功,控制运行及维护费用,不断提高电力设备的利用效率(%<将负荷保持在合理状态,确保设备利用效率达到最大化水工建筑物对使用功能的要求以及运行安全性是最基本的要求(除此之外,要在设计过程中,尽量提升电能质量,并对负荷进行适当的调整,确定最适宜的设计系数值,并为特殊用电环境制定专门的节能措施方案,促进负荷率的提升,达到节约电能的目的。
三、电气自动化的发展策略
第一,采用统一的系统开发平台。
统一的系统开发平台应当可以支持一个逢动化项目周期中的设计、实施和测试、调试和开机、运行及维护等各个阶段和环节,这样可以大大降低从设计到完成的时间和费用。
统一的系统开发平台还应满足用户另一个重要需求即开发平立于最终的运行平台。
根据项目的特点和最终用户的需求决定将统一的运行代码不载到硬件PLC、基于Window sNT 的软件PLC、嵌入式NT 系统还是基于Windows CE的控制系统中。
在这方面,基于PC的自动化产品满足了以上需求。
第二,通用的网络结构。
一个成功的自动化系统离不开通用的网络结构。
任何企业的网络结构对于设备控制、监督系统企业管理系统之间的数据通讯畅通无阻必须予以保证。
数据添加和整理工作结束后,要对中心管理机和其他通讯管理机进行网络通讯配置,以便系统能够协调工作,传送正确数据。
虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品产生直接的影响。
第三,标准化的程序接口。
成功的自动化系统的另一个重要因素在于标准化的程序接口。
基于Microsoft的标准和技术,如Windows2000、OPC、ActiveX和Windows CE,减少了工程时间和费用,方便了自动化系统和办公系统的数据交换与共享。
在与企业的MES系统、ERP系统连接时,基于PC平台的自动化解决方案意义非同寻常。
使用Windows NT/Windows2000作为操作系统,使用TCP/IP作为办公环境的通讯标准,PC可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口。
标准化的程序接口还保证了不同厂家的软硬件产品的交换,不需担心它们之间的通讯问题。
综上所述,随着科学技术的发展,电气自动化控制系统的设计已经和计算机网络技术紧密地结合在一起,各种监控方式都离不开计算机技术的应用。
因此,各企业在电气自动化控制系统的设计过程中,应该充分重视计算机技术,促进自动化控制系统功能的不断提高。
参考文献:
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1 电力配网自动化中配电自动化终端设备核心技术特点
Ftu是馈线自动化终端的英文简称, 将一次设备连接与自动化系统相互连接起来的接口, 虽然Ftu的用途较多, 但是一般主要应用于配电系统变压器、无功补偿电容器、断路器等方面。Ftu主要是为了实现与馈线主站的通信, 可以更好地对配电系统加以控制, 在控制的同时为配电系统提供相关数据, 执行主站在得到相关数据进行分析之后对配电设备发出控制调节指令, 实现Ftu的各项功能, 从而达到自动化的目的。Ftu本质上不单单是一次设备和自动化系统连接的接口, 同时还是继电保护和远方终端之间的一种自动化终端。常常包括馈线自动化控制器、通信接口终端等等。一般配电终端由五个部分组成, 第一部分是人机接口电路, 主要是起到对配置维护作用, 在反映电流、功率和电压等相关数据, 同时还可以显示出其他装置的实时运行情况, 由此可以简化配电终端的设计。对相关故障进行检测, 整理其他的运行参数。这样一来可以大大的提升整个设备运行的稳定性。人机接口电路并不是全部被使用在配电终端设备上, 在没有覆盖到的地方就需要相关维护人员对配置维护问题进行解决。第二部分是中心监控单元, 这一部分是配电终端最为重要的组成部分, 这一部分具有很多功能, 主要包括有功功率参数运算、故障检测、远程通信远程通信、模拟量输入等等。现在配电终端在市场上较多的是使用模块化或者平台化的设计。第三部分是通信终端, 也可称作通信适配器, 通信终端采用的连接接口是太网接口, 可以有效的实现通信的具体功能, 将通信介质和监控单元进行有效连接。依据通信通道的种类进行归类, 可将通信终端分为光纤终端、无线终端、载波终端等。第四部分是操作控制回路, 针对从左控制回路的应用, 一般是被应用于Ftu中, 这种回路中会设有易于找到位置的人工操作开关, 使得工作人员可以及时、准确的知晓开关的实时状态。第五部分是电源回路, 这一部分主要是负责提供直流电源。可以提高不同种类直流电源用于配电终端的电路中。为了保证Ftu的用电需求, 需要在设计中考虑蓄电池的配备, 同时还可以为开关的操作电源提供电力保证, 以此可以实现即使是在线路停电的情况下也可以有用电保障。
2 电力配网自动化中配电自动化终端设备的应用
配电自动化终端设备在电力配网自动化中推广应用, 能够提高电力系统供电的质量, 也可以提高电网运行的可靠性, 保证优质电能的提供。配电自动化的技术基础是信息化, 只用通过信息技术将配电系统中的在线数据、离线数据、用户数据等通过配电自动化终端设备收集在一起, 才能实现对配电网以及谁被的监测、控制和保护。在进行配电自动化终端设备应用分析时, 先要对自动化隔离、故障分析监测、通讯等相关技术进行具体分析, 据此可以较为可靠的论证电力配网自动化中配电自动化终端设备的应用情况。某些故障的发生会对电力配电网的运行稳定性造成很大的影响, 这些故障之中, 危害性最大的故障应该是短路故障;故障中发生频率较高的是单相接地故障。所以, 配电自动化需要采取科学、合理的故障检测、诊断技术来进行处理。
2.1 故障检测诊断技术
配电自动化终端设备的故障检测、诊断技术较多, 但是一般应用较多的技术有两种一是短路故障检测技术;二是单相接地故障检测技术。不论是上述哪种技术, 都是对自动终端进行检测、诊断, 同时将采集到的自动终端数据及分析的故障信息传输到主站, 准确、及时的将传来的数据进行分析判断设备故障的性质及位置, 进而提高排除故障的工作效率。当单相接地故障发生时, 还可以持续供电2小时, 但是需要在这一时间段内完成对故障的排除。虽然有些小的接地系统在发生这一故障时所产生的电流较小, 但是仍然需要进行必要的检测和处理, 确保整个配电网的安全、稳定。
2.2 配电自动化终端设备的通信技术
通道结构及降低成本投入, 常规做法是使用一个配电子站转发附近一个区域内的配电终端的数据, 配电子站的位置通常是设置在变电所。这样的设置可以使配电子站与主站的通道是主干通道, 而将配电子站与配电终端之间的通道作为分支通道。由于FTU对可靠性要求相对较高, 因此可采用光纤以太网或者点对多点光纤通道。由于光纤技术的快速发展, 很多企业为了降低成本, 分支通道纷纷采用光纤网络。一种较为理想化的方式是配电终端能主动向上级主站报告遥测量越限、遥信量变位及故障信息等异常信息。而主站可以设定在一定的时间间隔内, 访问配电终端, 确认其是否正常工作并读取各种测量数据。
2.3 配电自动化终端在开闭所故障自动隔离的应用
故障自动隔离技术是配电自动化终端设备应用的安全保障, 对整个电力配电系统的安全、稳定运行有重要作用。开闭所的建立可以有效的提高电力数据传输的可靠性, 在具体操作中, 开闭所需要采用断路装置的形式进线, 同时要有与之相应的监测保护装置。对于出线的设计, 则要采取负荷开关, 这样做是为了能够在发现故障后及时上报调控中心起到控制作用, 明确故障类型, 积极有效处理故障。开闭所的故障处理也可以采用当地控制的方式, 不完全依靠主站, 利用DTU的PLC功能完成故障线路隔离。
3 结论
综上所述, 根据对电力配网自动化中配电自动化终端设备的应用进行了相关的探析, 还深入的讨论了配电自动化终端设备的组成及其功能, 全面的介绍了相关的技术及常见故障检测技术, 就主要的故障提出了相应的解决方法。凸显了相关技术在实际的工作中所占地位的重要性, 同时为了提高和完善相关技术, 要不断地提高技术应用的实用和操作价值。
参考文献
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【关键词】自动化;联合站;改造
1、某联集输自动化系统简介
某联合站于1992年建成投产,是某厂东部集输中心。主要担负厂里含水油沉降、脱水、输油、注水任务。
某联合站实行自动化以前,一直处于人工监控调参、人工化验、电话汇报的管理状态。传统的生产运行模式使得员工劳动强度高、工作效率低,时常引发设备监控、参数调节不及时的情况发生,从而造成在原油分离以及其他环节工作中大量能源的浪费,生产采集控制都处于一种较为低下的水平。2011年,某联合站进行自动化改造,不断提高生产和管理的科技含量,目前已实现了重要生产参数的自动监测、自动上传以及对站内设备集中监控。
某联合站的自动化系统在中央控制室设一台监控主机,采集控制模块使用的可编程控制器是具有世界先进技术水平的GE公司生产的设备,它进入以太网的方式是与工控机直接组成的,具有先进設备的监控系统具有很多优点,如:传输数据快,控制可靠性高,可以满足生产数据的采集及自动化控制的运行。联合站里所有岗位的生产参数通过设备传感器进入网络可以传入中心控制室,这样就可以自动监测整个系统生产参数。
2、集输自动化控制系统的功能
2.1参数调节准确及时,生产指标控制得当
自动化改造前,站内员工以每两小时一次巡检的方式,对现场参数进行监测、记录与调节,外输油含水值的测量依靠化验岗每天进行检测、化验。实施人工监测、调参、化验的方法存在着参数监测不及时、开关闸门不精确、员工劳动强度增大的弊端。联合站实现自动化后,生产参数就实现了在线监测,可以根据运行状况采取适当的调整措施,做到精确调整参数,优化生产运行参数,提高工作效率。此外,通过使用外输油含水分析仪,实现了对外输油含水值的实时化验测量,取缔了原来的化验岗位,更加便于系统的运行,减少劳动强度,使联合站外输油含水等指标均得到很好的控制。
2.2参数对比便捷精准,节能降耗有法可循
自动化改造前,站内通过人工对大量报表的历史数据的查询、汇总,计算、分析设备能耗数据,制定节能措施,不仅工作量大、耗时长,而且存在误差。自动化改造后,利用自动控制系统的一些自身功能分析对比生产系统中的各项参数,通过分析就可以寻找生产参数和运行成本之间的一个平衡点,使参数运行始终处于最夹状态,处于最节能的状态。
2.3参数预警实时可靠,设备运行安全平稳
自动化改造前,员工依靠传统的“听、闻、摸、看”来判断设备运行情况,且仅在设备运行出现异常后,才能判断出设备故障,无法提前预警设备故障,存在滞后性。自动化改造后,自动控制系统的参数报警功能可有效提高生产运行的安全系数,值班人员可以通过预警系统的提醒,及时发现线路或设备参数异常显示,溢流、抽空等事故的发生;对运转设备的在线监测可有效防止电机过流、过压、超负荷运转,并可利用参数的历史记录和历史趋势图对运转设备进行分析,实现设备故障诊断,提高设备运转的安全性。
3、信息自动化系统可以实现成本降低,提高生产运行质量
3.1通过数字化机泵故障诊断,延长设备使用寿命
利用自动化系统的强大功能,如:信息储存、分析、处理、决策,可以实现加强设备的基础管理,提高信息收集、加工、处理在设备管理中的基础作用,跟踪监测泵类设备的各种参数,如:温度、泵压、频率、电流、电压等,可以利用自动化系统将监测的数据进行备案,技术人员可以随时了解设备运行状况,可以随时根据图、数字等设备进行分析、诊断,采取这样的设备监测和维护方式可以在一定程度上延长设备的使用寿命,及时发现隐患,及时采取措施进行调整,从根本上提高了泵类机组的运行效率。
3.2通过运行参数自动优化,减少老化油生成
自动化改造前,员工在每两小时一次的巡检过程中,通过底水看窗观察是否底水见油,判断脱水器内油水界面高度,手动调节脱水器进出口阀门开度,一旦发现或调节不及时,便造成较长时间底水跑油,增加了老化油的形成机率。实现了系统的自动化,实现了网络传输和生产参数的在线监测,实现对底水连续监测,同时根据油水界面设定值,可变速、自动调节进出口阀门开度,防预底水跑油的情况发生,有效减少了老化油的形成。
3.3通过运用自动化系统,节约用电能耗
自动化改造工程对各岗进行配电室改造,对掺水泵、外输泵配备了伺服控制柜,机泵(注水泵除外)实现变频控制。
4、运用自动化仪器设备提高系统安全系数
4.1含水分析仪、质量流量计的应用
在外输管线安装了原油含水在线分析仪,在游离水脱除器出油管线、电脱水器出油管线安装了质量流量计。通过自动监测一些参数和分析相关历史数据,极大的提高了生产系统的运行水平,保证了外输原油含水指标的合格,因为含水指标一旦不合格,可以在线随时监测到。通过在线监测游离水脱除器出油含水能够调节游离水脱除器界面,使游离水脱除器出油含水平稳。通过对电脱水器出油含水的监测,可判断一次罐的出油情况,一旦发现问题可对一次罐及时进行调整。
4.2液位计的应用
在需要监测液位的压力容器上安装液位计,并将参数分别引入了中心控制室。通过对这些参数的在线监测和分析,可随时掌握大罐液位动态,从而合理的进行倒罐、大罐放水、老化油回收等操作,杜绝了冒罐事故的发生,更大程度的减少了员工上罐次数,增加了安全系数。
4.3压力传感器的应用
将压力变送器分别安装在泵的进出口、流量计前、游离水脱除器、加热炉、外输管线等处。通过对泵进口压力的分析对比,可判断过滤器是否凝堵,当进口压力为微负压时及时清理过滤器,防止泵抽空。通过对游离水脱除器、电脱水器等压力容器压力的在线监测可避免因压力不正常而造成事故。
4.4温度传感器的应用
分别将外输油温度、电脱水器进出口温度、加热炉进出口温度等各部位温度都引人微机系统。它们的在线监测可判断系统的运行状况。通过对稳定系统温度的监测,可及时进行调整,使温度在最佳参数状态运行,确保原油产量。加热炉温度的引入可及时掌握加热炉运行情况,避免事故的发生。
4.5摄像系统的应用
在炉区、罐区、大门、安全通道等站场安装摄像头;在注水泵房、过滤间、供水泵房、输油泵房、脱水操作间和特殊生产检查点等关键生产场所安装摄像头。这些视频监视装置具有广角、变焦、夜视、防爆等功能。视频资料集中显示在中控室,能放大、缩小和保存,保存时间为6个月,实现了24小时全天候运行监视、环境监视、治安监视。
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