发布时间:2023-12-14 11:53:09
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1.1 集中控制方式
集中控制方式的优点在于设计方便,便于对系统维护。但是,由于集中控制方式将所有系统的部分功能集中在一个处理器上进行处理,给处理器的运行带来了沉重的负担,这样就会导致系统处理的速度明显降低。此外,由于电气设备都在监控的范围,随着电气设备的不断增加,其监控对象也在不断的增加,会导致电缆数量的增加以及主机冗余的下降,这样长距离的电缆导入会干扰整个系统的稳定性,并且还会增加成本的投入。 在实际的运行过程中,断路器的连锁与隔离刀闸的操作闭锁采用硬接线的方式, 由于隔离刀闸的接线为二次接线,该种方式相对复杂,辅助接点经常不准确,查线也相对不方便,这样不但造成设备无法操作,还增大了电气工程的维护工作,导致在传统或者查线过程中由于接线的复杂性存在失误操作的可能性。
1.2现场总线控制方式
随着科学技术的快速发展,对现场总线以及以太网进行深入的研究,并且逐渐的被应用在工业电气工程的电气自动化控制中,并且取得了显著的效果,积累了大量的运行经验,这些技术的应用和发展对实现电气的自动化控制具有十分重要的作用。现场总线控制方式具有明确的目的,能够有针对性的对电力自动化系统进行设计,根据间隔的实际状况,对不同的间隔进行相应的设计。此外,现场总线控制技术不但具有远程控制的特点,还能减少大量的模拟量变送器、端子柜以及间隔设备等,通过和监控系统的连接,还能够进行智能安装,显著的节省了控制电缆的使用量, 节约了大量的生产成本以及安装维护工作。由于各个装置的功能都是相对独立的,当某个装置发生故障时,将不会导致整个系统瘫痪,通过网络连接能够进行灵活的组合,这样显著的提高了整个系统的安全性和可靠性。由于现场总线控制方式具备的这些优点,致使其被广泛的应用在工业电气工程的自动化控制系统中。
2、强化工业电气工程中的自动化控制技术管理
2.1 电气工程的数字化控制
随着社会和科学技术的快速发展,电气工程运行与检测管理的数字化发展,已经成为工业电气工程管理的重要项目。 电气工程控制的数字化具有科学性、精确性以及快速性等一些列的要求,由于其操作还具有一定的危险性,因此需要专业的技术人员进行操作。近年来,数字化技术不断的被应用到工业电气工程中,并且在实践中取得了良好的效果,电气工程的数字化建设已经成为电气工程管理的重要内容。
2.2 电气自动化的系统处理
电气自动化系统在电气方面主要是通过选择合适的抗干扰措施、传输信号屏蔽以及设备接地信号处理等措施,实现了工业电气工程的操作维护方面、故障少,对保证系统的稳定运行具有十分重要的作用。在选择设备时,应该选择经过长期验证,性能依然稳定、可靠的设备来适应工业电气工程现场恶劣的环境,以此保证电气自动化系统能够稳定的运行。 此外,电气自动化的系统处理还能自动记录和分析电机的实际运转状况,根据以往的运行趋势判断电机的运行状态,判断其是否存在误差扰动,如若判断其存在误差扰动,系统自会发出警报,系统维护人员应该及时、准确的找出引起误差扰动的原因,采取相应的措施进行处理。
2.3 选用合适的自动化控制设备
自动化控制设备是工业电气工程中自动化控制技术的基础设施,自动化控制设备的运行状况直接影响整个电气工程自动化控制的安全性和效率。 通常状况下,电气工程的自动化控制技术的设备通常分为三种:其一,控制处理类设备,其中包括处理器、控制终端等,控制中心通过控制处理类设备对电气自动化系统进行调整,及时的处理突发状况,保证系统能够正常的运行;其二,信息搜集传递设备,其中包括网络传输设备、系统运行监控设备以及电子信号转换器等,信息搜集传递设备能够对整个电气自动化系统进行实时的监控,并且能够将监控信息以图形化、数字化的形式反映给控制中心,实现控制中心对电气自动化系统中所有设备的实时监控;其三,作业类设备,其主要包括自动控制变压装置、磁型开关等装置,作业类设备的主要功能是实现稳压、变压、换闸、开关等一些列的电气工程操作,电气自动化控制系统的作业类设备能够适用于各种环境, 特别是当外部环境出现积水、潮湿等危险状况时,自动化控制技术的作业类设备能够实现远程精确动作和控制,显著的降低了人工操作的危险性。
3、工业电气工程的自动化控制技术的发展趋势
Internet 技术、 以太网以及 PC 客户机/服务器体系结构等技术在工业电气工程中的应用,引发了电气自动化控制的多次变革,并且在市场驱动的作用下,IT 平台和电气自动化控制系统逐渐的实现融合。Internet 技术、Intranet 技术以及多媒体技术在电气自动化领域的广泛应用,企业的管理层利用浏览器能够远程监控存储现场各个方面的数据信息,实现了对电气生产过程的远程、动态控制,及时、准确的掌握全面的生产信息。 此外,随着视频处理技术和虚拟现实技术在工业电气工程中的应用, 其能够实现人机界面与设备维护系统的自动化设计,软件的重要性不断的提高。
4、结束语
总而言之,工业电气工程和人们的生活密切相关,随着科学技术的快速发展,各种先进的技术,例如信息处理技术、射频探索技术、非接触式无线传感技术等被研发出来,这些先进的技术在工业电气工程中的应用,加速了电气自动化控制的进程,促使我国工业电气工程逐渐的走向健康持续和良性循环的道路。
参考文献
[1]王浩.浅谈现代控制技术在电气工程系统中的应用[J].河北企业,2011(7):88.
前言
随着我国社会的不断进步和发展,促进了工业电气工程行业的进步。电气控制在工作过程中具有精度高、操作简单等特点,并通过与自动化控制技术相结合,实现工业电气工程生产中的无人参与、减少人工操作等环节,提高工业身产效率,降低了劳动力投入。工业电气工程中的自动化控制技术,不仅为我国经济发展提供可靠性,也成功将劳动力从繁、危险的环境中解放出来。
1工业电气工程中自动化控制技术的主要控制方式
1.1远程控制方式
远程控制方式是工业电气工程中自动化控制系统的主要控制方式,在生产过程中能够帮助企业节省材料,提高生产效率和可靠性以及减少各种安装费用等,还能与其他技术进行组合。一般来说,现场控制总线技术是远程控制中常见的一种方式。例如:由于工业电气工程在生产过程中需要进行大量的信息通讯,一些小型企业在通讯中运用到了CAN等总线通讯,但这种通讯方式在信息传播速度上相对较慢,因此,该控制技术比较适用于小型系统监控。
1.2集中控制方式
想要良好的实现电气自动化技术,就必须有控制作为其中媒介,通过工作人员的相关操作,从而为电气自动化技术施加一定约束,使其运作形式规范化,最终实现经济价值的创造。对于集中控制方式来说,在操作上较为简单,同时也是自动化控制技术中较为重要的控制技术。该技术的控制原理是将系统中全部功能集中到一个系统处理器中,这样可以避免系统在运行过程中出现功能分散,让工业电气生产变得简单流畅。同时,也节省了工作人员对自动化控制系统的保养时间与维护时间,只需对单一系统进行保养即可,这在一定程度上节约了能源,并将工作效率提升[1]。但对于这种系统过于集中来说,也会出现一定弊端,主系统在工作过程中需要下达和接受繁杂的命令,稍有不慎,主系统就会因为工作量过重出现损坏,最终影响整个生产效率,对工业电气工程生产极为不利。
1.3现场总线控制方式
在现场总线控制方式使用过程中,具有较强的目的性,可以对电气自动化系统进行针对性设计,根据实际情况也确定间隔设计。另外,这种现场总线控制不但包含了远程控制的优点,还可以减少大量的模拟量变送器以及间隔设备的使用等,通过智能安装和与监控系统的对接,节省了大量维修和身产成本。在现场总线控制中,由于各个环节相互独立,即使系统中的某一设备因为故障而停止工作,也不会导致整个系统的瘫痪,通过网络技术的配合,可以将其他相似功能的设备接入到系统中,为整个系统的平稳运行提供了保障。也正是因为上述优势,现场总线控制方式在工业电气工程的自动化控制系统中得到了广泛应用。
2如何加强工业电气工程中的自动化控制技术管理
2.1采用数字化控制
在经济和科技高速发展的大环境中,在一定程度上推动了产业的科技化、数字化发展。所以说,数字化建设必然会成为工业电气工程中的主要建设项目。电气工程的本身就是科技不断发展的产物,近年来相关技术也得到了不断发展和完善,使得工业电气工程在发展建设中与数字化控制相结合,这在一定程度上推动了自动化控制技术的发展和进步。
2.2实施系统处理机制
在电气自动化系统应用过程中,电气方面的技术实现主要是通过抗干扰措施、传输信号屏蔽装置以及接地信号处理等措施,这对于电气自动化系统的平稳运行来说具有重要意义,体现出了系统处理机制的作用。另外,这种系统处理机制还可以对电机的实际运转情况和生产记录进行分析,更具其运行状态判断其是否处于正常运行状态,如果发现运行状态异常,就会发出紧急警报,维护人员会根据报警信息迅速确定故障位置,将故障及时进行排除,避免系统运行受到影响。
2.3因地制宜选择设备
自动化控制设备时工业电气工程自动化控制技术的基础设备,而自动化控制设备的运行情况直接影响到整个工业电气工程的运行效率和安全性。一般来说,自动化控制设备主要有以下两种:①控制处理类设备,包括处理器、终端控制设备等,通过控制处理类设备的相互作用,来对整体工业电气自动化系统进行有效调整,处理突发问题,最终保证系统能够在正常情况下运行。②信息搜集和传递设备,包括信号传输设备和电子信号转换设备等。信息收集传递设备可以对整个自动化系统进行实时监控,将信息反馈给控制中心,实现对自动化系统中的所有设备进行实时监控,保证故障信息得到及时发现和处理。
3自动化控制技术在工业电气工程中的具体应用
3.1变电站
在工业电气工程系统中,变电站是重要组成部分之一,对电网调度的自动化实施也有重要促进意义。在传统变电站日常工作过程中,大多数都需要人工操作才能完成,比如说:数据收集、信息反馈等,但由于众多因素的相互影响,人们在工作过程中很容易出现差错,最终导致系统的整体运行受到影响。通过在变电站中加入继电保护和终端通信系统,可以实现对变电站的整体综合控制,从而实现远程数据传输和命令下达,实现了即使没有人员驻守,也能保证变电站的合理化运行[2]。
3.2发电厂
发电厂DOS的分布控制如图1所示,DOS控制也被称为分散控制,采用分层分布的方式,由OS、ES、PCU以及以太网等设备构成,主要的功能就是实现发电厂中所有的信息收发工作。对于该功能的实现主要有以下两个途径:(1)根据DCS的向上传递部位的不同信息,系统会掌握主机以及其他工作站的实施状况,通过监控进行实时管理。(2)根据DCS接受到的下行指令,系统可实现对各个监测部位的活动展开协调工作,从而实现全面控制。与此同时,DCS因为储存信息的功能不同,还可以对出现故障的部位提供一定的诊断和维修帮助,从而保证维护工作的顺利进行。通过在发电厂DCS中应用自动化控制系统,不但能使工业电气工程中的网络结构得到合理优化,加快信息传递效率,还能从根本上保证信息准确率的提升,让控制工作更加精确。
4总结
综上所述,通过在工业电气工程中使用自动化控制技术,可以实现自动化管理,并提高工业身产效率和产品质量,从而推动我国工业现代化进程。在此基础上来进行发电厂和变电站的设计,可以方便工作人员对工业电气工程进行全面控制,降低人工作业内容,提升企业经济效益。因此,相关工作人员一定要重视自动化控制技术的研究工作,为我国实现可持续发展提供技术基础。
参考文献
烟草行业既是一项传统的行业,也是我国的支柱产业。随着社会的不断发展,虽然烟草行业依旧占据了重要的位置,但也面临着更多的挑战。为了提高烟草行业的市场竞争力,烟草企业应作出战略性的调整,进行生产技术的改革。现如今,自动化控制技术越来越多的应用到生产中,烟草工业也应该应用电气自动控制技术,对生产行业进行调整,提高自身的竞争力。
1烟草工业的自动控制系统概述
烟草生产的自动化,其实质的含义是应用自动的生产、测量、控制、分配等工具,实现各种数据的汇总,来起到控制生产的目的[1]。在这一过程中,需要将集成控制系统融入到烟草工业生产中,实现远程控制,并对各生产分部实行监控,统一发送指令,使其共同协作完成。在烟草工业中的电气自动控制技术在设计上具有开放性,需要利用计算机系统对产品的优缺点实现数据分析;灵活性是指电气自动控制技术的研发人员,将电气自动控制技术的功能得到最大程度的发挥,适合不同生产部门的应用;可靠性是指在自动化控制的过程中使得每个模块都能够得到运用,提高生产效率,简化操作方式。要使烟草工业提高自身的生产水平,其一定要提高生产技术水平,烟草工业中的自动化设计应遵循以上提到的三项设计特性。
2烟草工业中的电气自动控制技术
2.1仓库自动立体化技术。烟草仓库应用了自动控制技术,实现了仓库的自动立体化应用。在具有自动控制的仓库中实现了电气、信息、机械等多门技术的融合,与传统的仓库相比,其主要的特征是减少了人力,在自动化的仓库中很难再看到叉车等设备,仓库在各功能上向着自动化、网络化的道路发展[2]。在自动化的仓库中,实现了仓库物品的信息识别、条形码验证等多项功能,使仓库货物的堆放更加合理,在电气自动化仓库里分捡货品更加便捷。而现如今的烟草行业对于物流的要求越来越高,而以往的烟草仓库库存较小,大量的货物占据了仓库的面积,只能在成本上找回,现在应用仓库自动化技术,实现了仓库的合理布局,也实现了仓库的高效利用。2.2伺服自动控制技术。在烟草工业中,又出现了伺服自动控制技术,其主要应用于烟草工业中的产品包装、配送等,淘汰了以往机械传送货物的方式。比如说在烟草的包装上,这种伺服自动控制技术采用伺服电机和控制器、触屏器等多种设备,使得烟草的产品包装有防伪性,同时应用到伺服电机,实现了对包装技术的精确把握[3]。在实际的操控中,可以借助编码器,检测包装的色标,将信息进行反馈,调整伺服电机的数据参数,实现烟盒图案和薄膜的有效掌控。同时伺服自动控制技术在货物的配送中也有应用,伺服自动控制技术可以实现香烟自动投入到输送带上,之后再进入到包装箱中打包。由于输送带的运行速度较快,需要香烟在输送带上均匀排列,这对伺服自动控制设备的运行速度也是一大挑战。2.3RFID自动识别技术。RFID自动识别技术也就是通常所说的无线射频识别技术,其主要是通过电磁传播实现对数据的读取。这一技术与以往的条形码识别技术还有很大的区别,一般的条形码是应用光学方式,RFID使用的是电波的方式[4]。这一应用方式与手机有一定的相似性,RFID技术不需要其他条件,就可以实现对商品标签的识别,不像以往的条形码对环境的要求较高,RFID技术改善了这一弊端,不仅如此,还具有一定的数据存储功能,针对商品可以存储相应的数据信息。由于这一优势在烟草工业中被广泛的使用,对于烟草的原材料管理、对于香烟的识别等都起到了重要的作用。2.4机器视觉技术。机器视觉技术主要是在生产过程中使用机器人,来对产品进行检验和测量。在产品的生产过程中,普遍都是依靠人力,但由于人力的自身体力等原因,在产品的判断、检测上容易出现漏洞,这是不可避免的现象。但对于机器人来说,这种现象是不会发生的,这也是机器人相对于人类来说最大的优势。在面对巨大的生产任务时,机器人不会产生疲倦,同时在工业生产中应用这种机器人,可以大大的提高生产质量和工作效率。机器视觉技术将图像处理技术、摄像等多种技术融合应用,使得工业中的机器人不仅可以不用接触到具体的商品进行检测,通过光谱就可以实现测量,而且准确度极高,这种自动化技术应用在烟草工业中,提高了香烟的生产质量,也提高了烟草行业的生产效率。2.5现场总线技术。在微机设备中实现串行的数字通信技术这种技术被称为现场总线技术,现场总线技术的工作原理是将传感器、驱动装置等设备与控制系统一并连接,实现控制设备在数据通信和信息上的交换[5]。在现场设计中常采用的控制层是集中控制、设备控制、管理层。这三个管理层次以管理层次为最底层,并根据现场的总线接口来实现对各个设备的统筹管理;在集中层上其主要是通过计算机实现对生产线的监管工作,包括对生产线的参数设定、故障诊断等各个方面进行检测,并在出现问题时,及时的发出警报;生产管理层作为系统的最高层,其主要负责收集信息,记录信息,并生产相应的数据表格,进行保存。现场总线技术也常应用在烟草生产中,比如说对复烤、干燥、烘焙等工艺分布线的控制,并对工艺参数进行数据控制。相比以往的控制系统,现场总线技术能够实现信号传输的高效运行,降低生产系统的成本维护、安装等的费用。在现代工业生产中,逐渐应用了自动化生产技术,使得生产率得到提高,简化操作,降低生产成本。在科学技术的迅速发展下,烟草行业作为传统的行业急需调整生产模式,加强管理,提高产品质量,进行技术创新。这不仅是对烟草工业来说,对于其他各行业也是如此,如若想要在市场竞争中获取有利的地位,就需要提高生产技术,加大生产投入,才能使行业的发展道路越走越远。
参考文献
[1]敖永东.烟草生产企业的自动化控制技术探讨[J].科技创新与应用,2015(8):13-14.
[2]刘朝营,许自成,闫铁军.机器视觉技术在烟草行业的应用状况[J].中国农业科技导报,2011(7):79-84.
[3]王婧.浅析烟草生产企业的自动化控制技术[J].经营管理者,2016(2):233.
20世纪70年代初,德国学者Blaschke提出了矢量控制理论,采用现代控制理论的参数重构和状态重构对交流电动机的强耦合对象实行解耦,仿照直流调速原理进行矢量变换,使交流调速的静、动态性能达到了直流调速的水平。80年代中期,德国学者Depenbrock又提出了直接转矩控制原理,避免了矢量控制中繁杂的坐标变换。该方法是在电压型逆变器的工作过程中,通过控制定子磁链与转子磁链的夹角,完成对电动机转矩的直接控制。这一方法的控制过程简单并对电动机模型参数依赖少。近年来,矢量控制和直接转矩控制的交流调速系统中引人了自适应控制、模糊控制、神经元与神经网络控制、模糊神经网络控制等,取得了更好的控制效果。交流调速从20世纪70年代的定子调压调速、绕线式转子串极调速、电磁转差离合器调速到80年代的变频调速,各种技术已发展到实用阶段。随着交流调速的可靠性越来越高,价格越来越低,取代直流调速已成必然趋势。
1.变频器与节能
异步电动机在基频以下调速时,通常采用恒压频比带定子压降补偿的控制方式;基频以上调速,则通常采用恒压变频的控制方式。把以上两种情况结合起来,可得到异步电动机变压变频调速控制特性。与DIT算法相对应,根据对称原理,如果在时域把x(n)分解成前后两组,那么在频域就会使X(k)形成奇偶抽选分组,据此形成了另一种普遍采用的FFT结构,称为频域抽选FFT(DIF-FFT)算法,由于它是由桑德(Sande)和图基(Turky)首先提出的,所以通常也称为Sande-Turky算法。
通用变频器中的制动电路是为了满足异步电动机制动的需要而设置的。在变频器调速系统中,为了使异步电动机减速和停机,可以采用逐渐减小通用变频器输出频率的方法降低异步电动机的同步转速,从而达到使电动机减速的目的,在异步电动机减速过程中,由于同步转速低于异步电动机的实际转速,转子电流的相位将相反,使异步电动机中产生制动转矩,即处于再生制动状态。对于大、中容量的通用变频器来说为了节约能源,・般采用电源再生单元将上述能量回馈给供电电源。而对于小容量通用变频器来说,则通常采用制动电路,将异步电动机回馈回来的能量在制动电路上消耗掉。工程上对再生制动能量的处理,根据通用变频器的容量及应用场合不同,一般有储存、回馈回电网、电阻泄放等方法。
2.变频调速技术在电气自动化控制中的应用
2.1.变频调速的特点
所有的Cyclone II 器件都采用300mm晶圆,并且基于TSMC 90nm、低K工艺制造,确保其高速及低成本。由于使用了最小化的硅区,Cyclone II系列设备可以仅用一个芯片来支持复杂的数字系统,而其成本仅相当于一个专用集成电路。高性能通用变频器是为了满足不同的工程需要,有几种硬件结构:独立式变频器、公共直流母线式变频器和带能量回馈单元的变频器。独立式变频器是将整流单元和逆变单元放置在一个机壳内,是目前应用最多的变频器,一般只驱动一台电动机,用于一般的工业负载。采用的配置方式是JTAG与AS相结合的配置方法,所以配置电路必须既满足AS配置方式也满足JTAG方式。其中配置芯片采用EPCS1。根据上文的配置方式的具体连接方式和各引脚特性。图中串行配置芯片(Serial Configuration Device)采用EPCS1,右侧的10针头插口用于JTAG方式的配置,下侧的用于AS方式的配置。 。高性能通用变频器驱动电梯、升降机、可逆轧机等负载时,都要求四象限运行,所以必须配置能量回馈单元。能量回馈单元的功能是将电动机制动时产生的再生能量回馈给电网。
2.2.变频调速技术在工业电气自动化控制中的应用
(1)自适应电动机模型单元。自适应电动机模型单元的作用是通过检测输入电动机的电压和电流来自动识别电动机的基本参数。该电动机模型是直接转矩控制的关键单元。对于大多数工业应用场合,如果转速控制精度大于0.5%可用闭环转速反馈。(3)转矩比较器和磁通比较器。这类比较器的作用是将反馈值分别与其参考值每20ms比较一次,通过用两点式滞环调节器来输出转矩或磁场的状态。(4)脉冲优化选择器。选用Cyclone II EP2C5Q208C8芯片处理信息,然后设计OFDM 调制方式的信号源的FPGA实现,编写了由 5个模块组成了电路,主要实现了星座映射、FFT、插入循环前缀、缓冲模块和D\A的功能,设计了OFDM 信号源,对各个模块的功能进行仿真验证。最后完成了OFDM信号源,包括软件仿真和FPGA 硬件验证。因为电解电容器容量有较大的离散性,这将使它们承受的电压不等,因此,在电容旁各并联一个阻值相等的均压电阻来消除离散性的影响。为了避免在电源接通瞬间流经电容器的充电电流(浪涌电流)过人而烧坏整流电路及造成其他影响,存电路中还加了抑制浪涌电流的措施。
结论
节能降耗是降低生产成本的重要手段,降成本是提高产品竞争力的有效手段。除了这些需要添加这些功能模块之外,在设计过程中还需要不断地对已经完成的设计做优化,进一步提升性能和节约资源,以期实现在一块FPGA芯片内实现整个系统,起到显著的节能效果,并且达到改善工艺条件的目的。
参考文献:
[1] 马良河,杨洁浩,叶建强. 交流电机变频调速性能试验系统的研究[J]. 电机与控制应用,2010(01):79-81
中图分类号:TH6文献标识码:A文章编号:1009-0118(2012)12-0227-02
一、引言
随着数控技术的迅速发展,伺服系统的作用与要求越显突出,作为数控机床的重要功能部件,伺服系统的特性一直是影响系统加工性能的重要指标。围绕伺服系统动态特性与静态特性的提高,本文设计了数控机床工作台电液伺服系统PID控制器。利用Ziegler-Nichols方法对PID参数进行了整定,利用matlab工具对PID参数进行分析,结果表明采用PID控制器可以获得较好的控制性能。能很好的满足数控机床的定位精度和轮廓跟踪精度。
通过给定的参数确定了数控工作台液压伺服系统伺服阀的传递函数、动力机构的传递函数、电放大器传递函数、传动齿轮与丝杠的传递函数和伺服放大器的传递函数。描绘出系统的方框图,并为设计PID控制器实现系统的自动化控制奠定了基础。由传递函数可得系统的方块图(图1)。
二、数控工作台电液伺服系统PID控制器的设计
(一)PID控制器的原理
PID控制器是将偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)通过线性组合构成控制量,是一种线性控制器,它根据给定值x(t)与实际输出值y(t)构成控制偏差对被控对象进行控制。PID控制系统原理框图如图2所示:
(二)PID控制器参数的实现
数控机床工作台电液伺服系统采用PID控制,采用基于Ziegler-Nichols方法的对PID参数进行整定。Ziegler-Nichols方法是基于稳定性分析的PID整定方法。该方法整定比例系数Kp的思想是首先置KD=KI=0,然后增加Kp直至系统开始振荡(即闭环极点在jω轴上),再将Kp乘以0.6,即整定后的比例系数Kp。Ziegler-Nichols方法简单易行,但参数需进一步调整。
对于给定的被控对象传递函数,利用根轨迹法可以确定Km和ωm。对应穿越虚轴jω轴时的增益即为Km,而此点的ω值即为ωm。
根轨迹是系统的某个特定参数,通常是增益从0变化到无穷大时,描绘闭环系统特征方程的根在s平面的所有可能位置的图形,其根轨迹见图3:
由rlocfind命令,可知在两个复数分支穿越虚轴时系统增益Km=1.9,该点频率wm=249rad/s,此时比例系数Kp=Km即系统临界稳定的系统增益。所以:
KP=0.6Km=1.14KD=KPπ124ωm=0.0036KI=KPωm12π=90.4
伺服系统PID控制器的传递函数为:D(s)=KP+KDs+KI12s
该伺服系统采用单位负反馈闭环系统,带有PID控制器的开环传递函数为:
G(s)=0.197×4216×0.212(s2126002+2×0.512600s+1)s(s2123882+2×0.9412388s+1)×(Kp+KDS+KI12S)
由于PID控制器是由偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)的线性组合构成控制量,根据组合的不同类型可以构成P、PI、PD和PID控制器。限于篇幅就不对P、PI、PD控制器作具体介绍,只给出结果。根据MATLAB程序求出取Kp=0.5、KD=0.001、KI=0,上升时间=0.0150s,超调量=0.0604%,调节时间=0.0280s,相位裕量=68.7775rad/s,幅值裕量=5.1689dB,系统开环伯德图(图4),对应的部分程序如下:
clear all,close all
(Hebei Metallurgical Mine Management Office,Shijiazhuang 050000,China)
摘要: 本文主要阐述了冶金工业自动化控制技术的创新与发展以及钢铁工业的节能环保与冶金工程自动化控制技术,同时提出了冶金工业自动化控制技术的未来发展方向。
Abstract: This paper mainly expounds the innovation and development of automation and control technology in metallurgical industry and the control technology of energy conservation and environmental protection and metallurgical engineering automation, at the same time, it puts forward the development direction of automation and control technology in metallurgical industry in the future.
关键词 : 电气自动化;自动化控制技术;应用
Key words: electric automatization;automation and control technology;application
中图分类号:TP273 文献标识码:A
文章编号:1006-4311(2015)02-0024-02
1 冶金工业自动化控制技术的创新与发展
科学技术进步日新月异,技术交流日渐频繁,为降低生产成本和提高国际竞争力,我国不断引进和自主开发了大量自动化控制技术,并付诸于实践。近年来,特别是一些民营企业,经过初期的资本积累,更加注重将资金投入到研发新技术、新装备、新工艺上,在冶金工业领域,给民营企业带来了旺盛的生机和活力,给国有大中型冶金工业企业带来了不可避免的竞争和挑战。他们主要采取引进部分先进技术,经过适当的硬件和软件的改造升级,实现了适合自身发展的电气自动化设备的功能提升和技术创新。主要表现在以下两个方面。
1.1 更加注重改善和提升DCS系统集成工作能力 DCS系统:Distributed Control System,即分散控制系统。国内一般习惯称之为集散控制系统。它主要集成了计算机(Computer)、显示(CRT)、通讯(Communication)、和控制(Control)“4C”技术,主要是以通信网络为纽带,由过程控制级和监控级组成的多级计算机运算、处理系统。DCS系统的综合可利用率可达99.8%;系统平均无故障时长超过8万小时,广泛应用于火电、热电、核电、化工、冶金、建材等领域,并实现了全程自动监控。20世纪的我国冶金自动化控制技术装备和水平,注重在“点”上寻求突破,而进入21世纪,则注重在“面”上寻求发展和进步,逐渐覆盖全国。其优点是智能化的自动、自主化进程控制,且整个系统的核心技术集成化程度较高,能够广泛地应用于工业生产实践。目前,其正在进行冶金工艺最新智能流程的研发,成功实现了点到面的转变,因此能从根本上提高冶金工业控制系统的自动化程度和工作效能。
1.2 冶金工程自动化系统控制软件技术的应用与创新有较大提升 20世纪80年代以前,受科研资金、研发投入、市场规模和体制机制的影响,我国主要是从国外引进冶金工程自动化系统控制软件,到后期,逐渐意识到自主研发的重要性和适用性,所以加大了人、财、物的主动投入,实现了较大的历史性转变。在生存中求发展的历史阶段下,我国在二级自动化监控软件,三级MES自动化控制软件以及国有大中型企业领军的能源管理控制系统等领域有了长足的进步和提升,进而逐渐取代进口软件,在应用水平、管控质量、运行效率等方面都优于国外进口自动化系统控制软件。近年来,更加注重向技术要效益理念的培育,兴起了自主研发的冶金工业工程自动化控制平台技术类软件,在工业生产中得到了较为广泛的采用和实践,新一代冶金工业工程自动化系统控制软件平台的应用,使得冶金工业自动化管控效率和水平达到了国际领先地位,同时也创造出可观的经济效益。
2 钢铁工业的节能环保与冶金工程自动化控制技术
2.1 基于钢铁工业节能环保的冶金工业自动化控制技术的应用 早期的冶金工业自动化控制技术的应用主要局限在装备性能、产品质量,以及生产成本、运行效率、过程灵活控制、废气废渣废水的工程排放等方面,随着工业技术的进步和自动化控制软件的研发,基于更加节能环保与钢铁产品制造流程优化的设计,成为了钢铁工业生产、设计、研发的主导趋势。因此要对钢铁工业生产的流程结构、功能以及效率进行进一步优化和改善,必然要加强对钢铁制造整体流程的研究和投入。在此基础上,加大计算机模拟仿真技术研究,引入绿色环保、节能降耗等理念,实现了生产效率的最大化、生产能耗的最小化、对环境影响的最低化。
2.2 自动化控制技术在钢铁生产过程中减少污染物排放的应用 钢铁企业以铁、铬、锰三种金属元素为主要原料,经过冶炼及压延等工序,以及以高品位金属矿石(或精矿)为原料,经过高炉、转炉、电炉等流程生产生铁、钢材产品,产生了大量的废气、废液、废渣。主要污染排放物为工业烟尘颗粒(主要为金属氧化物)、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)等。自动化控制技术在钢铁生产过程中减少污染物排放的应用较为普遍。这个应用过程主要为防止不合格产品的产生和资源的浪费,主要通过建立广义模型、优化和完善控制技术过程,研发出对钢铁工业各环节产品实行实时监测、评估与控制的新型自动化控制技术,从而实现全程自动化控制,减少污染物排放。同时,研发出对生产设备实施全过程实时诊断的新型自动化控制技术,使设备运转高效、误差率较低,工业产品质量得到有效保障。
2.3 自动化控制技术在钢铁冶炼清洁高效生产中的应用 金属冶炼过程伴随着大量污染物排放,为了建设环境友好型社会,控制污染物排放,研发一整套控制或降低污染物排放的自动化控制系统势在必行。例如,基于在线分析检测监控技术对污染物的产出实施动态实时监控、作用于废水处理的大功率电气高压转动自动化控制技术、利用谐波检测仪控制技术改善电能输出质量等,实现了钢铁工业生产的清洁、高效。
2.4 自动化控制技术在钢铁冶炼废物循环利用中的应用 钢铁冶炼过程中会产生大量煤气、钢渣等固体废物,因而研发出使煤气、钢渣的合理运用自动化控制技术可实现对固体废弃物的循环利用。高温冶炼中的高炉、转炉等设备也会产生大量废物,因此,自动化控制技术的研发和应用有助于对废物的循环利用。
3 冶金工业自动化控制技术的未来发展方向
3.1 提高冶金自动化控制技术核心科技的原创性 科学是技术之源,是技术产业之源,技术创新以科学理论的研发为基础,而产业创新主要以技术创新为基础。我国建国以来,在冶金工业科技研究领域取得了许多历史性进步,有的已经步入国际领先水平,但是由于底子薄、起步晚、科技人才相对缺乏、科研资金投入跟不上等因素,与欧美、日本等国家在总体技术实力上还无法抗衡。但是科研人员要取人所长补己所短,发挥自身优势,自主研发一套先进的冶金工业自动化控制技术体系,软硬件配套衔接,产学研相结合,改善操控系统,提高生产工艺技术水平,走自主发展的道路。首都钢铁集团创造的数字化炼钢模式带了个好头,其在原有冶金流程的基础上,对生产进程进行改善,将智能仿真技术运用在控制系统运算比对上,通过仿真模拟计算,调整出最佳控制效果。
3.2 提高整套控制系统的实时性和可靠性 该技术的实时性和可靠性是它的最大优势,要通过采集最新数据,对各项数据进行综合分析并进行科学处理,实现实时、可靠、高效。对钢铁工业来说,如果只生产生铁、粗钢等低端产品,则对实时性要求偏低,如果要生产镀锌板、彩涂板、焊管、五氧化二钒、钒氮合金、钒铁合金等精细、特种、高端钢铁产品,则必须提高整个系统的运算速度、实现实时诊断、实时布控、实时处理的能力,便于及时发现问题,及时调整参数配比,及时改善生产工艺。
3.3 要实现数据挖掘和运用 通过改善整套控制平台系统的运行质量和水平,生产优质钢铁终端产品,是提高钢铁企业和冶金行业竞争力的关键。钢铁生产过程实现自动化控制,注重对实时数据参数进行收集、整理、分析,对数字模型经过全过程优化,进而达到对生产各环节的自动控制和精细化管理。在当今的冶金工程技术研发中,数据的挖掘和运用越来越普遍和完善,数字模型和控制算法的广泛引入和采用会给整个钢铁工业自动化控制系统带来更加广阔的发展空间,为钢铁企业和冶金工业的发展带来强大动力。
参考文献:
进入21世纪以后,我国的科技水平实现了重大的飞跃,涌现出了一批新工艺,尤其是互联网技术的不断创新为电气控制技术的革新和发展提供了很好的经验和动力支持,使得电气控制技术成为与人们的日常生活密不可分的部分,使得电气控制技术与计算机技术和电子技术不断交错融合。为了实现电气控制技术在各行各业更广泛的应用,有必要对电气控制技术的概念、发展方向等内容进行进一步分析。一开始电气技术是靠强电、弱电两个方向传播,后来改变了弱电和强电的并行状态,实现了弱点控制强电的突破。电气控制技术经历了从手动化到自动化、从简单化到智能化、从逻辑化到网络化这三个发展阶段,逐步实现了自动化仪表检测和电气传动控制这两类生产过程的融合。
1.电气控制技术的含义
电气控制技术是运用于电气工程中的一种科学技术,它是计算机技术的一部分,涵盖了与电气相关的所有领域,如电子电力、电子通讯、电子电气、数字电子、模拟电子、船舶电站等,与各行各业都有错综复杂的联系,信息含量巨大。电气控制技术在电气控制系统中得到体现和应用,有利于实现电气技术的自动化目标。
2.电气控制技术的现状
进入21世纪以来我国的科学技术实现了长足发展,为电气控制技术的改进和创新提供了很大的技术支持,使电气技术实现了自动控制和智能控制,不断与计算机技术相融合。不可否认,与许多国外国家的先进电气控制技术相比,我国目前还存在着巨大的差距,但我国电气控制技术已经取得的长足进步不容忽视,我国不仅实现了从简单化到自动化的变革,而且开始追求更高层次的智能化技术发展,如何让电气控制技术更加智能是摆在技术专家面前的一个重大研究课题。之所以智能化成为研究焦点,是因为智能化应用于电气控制技术中所带来的巨大改变:人为失误大大降低,机器能够实现智能纠错,这可以大大提高工作效率,减少资源浪费,使我国电气工程的工作理念和工作经验得到不断的积累和创新,不断优化自动化程序,创新和改革我国电气自动化技术的发展。
电气控制技术已广泛应用于高炉鼓风机、环保行业和电力行业之中。随着我国经济的不断发展和社会水平的提高,企业对这些行业的要求也在不断提高,因此如何使电气控制技术与各行业需求有机结合是问题所在。对于高炉鼓风机来说,低电压跳闸的电气控制技术、瞬间断电的电气控制技术和二次控制电源的电气控制技术需要得到改进和提高,这样才能提高高炉鼓风机的工作效率,使钢铁企业的经济收益得到不断增加以达到高炉鼓风机的生产要求;环保行业方面,电气控制技术可以应用于煤炭脱硫这一过程中,以在排放烟气环节减少环境污染的程度,提高工作效率和保障安全;电力行业方面可以通过两种方法来实现计算机的自动控制,一个是纯电器的控制系统,与综合自动化系统相类似,目的是实现安全、便捷的目的,另一个是广泛应用于汽轮机和锅炉控制中的具有分散式冗余结构的纳入机、炉分散控制的系统,这种系统有可靠、便于扩展、构成方法灵活的优点。
3.电气控制技术的发展趋势
电气控制技术必将在新技术、新工艺不断出现的情况下也实现长足的发展,计算机技术和技能控制技术的发展能为电气控制技术提供源源不断的技能支持和动力支持。到目前为止,已经有不少专家和学者注意到了电气控制技术的快速发展势头,他们通过研读相关的科学理论和实践案例来分析电气控制技术应用于实践工作中的可能性和必要性,以尽量科学合理地论证和预测电气控制技术的发展趋势和方向。
3.1公开化
未来生活的一个重要趋势是电气控制技术公开化。科技的不断进步可以为生产力的发展提供技术支持和动力,为人类服务是科技发展的最终宗旨。随着互联网时代的到来,网络涉及的范围越来越广,公众要求信息的公开化和透明化,未来的电气控制技术也是如此。
3.2高端信息化
前面已经提到,电气控制技术已经融入了人们的日常生产和生活中且联系日益紧密,同时各行各业各个领域都需要电气控制技术的推广和应用。电气控制技术已经作为一种关键方式和技术手段,影响着产品的整个生产过程。但在遥远的未来,要想实现运行效率和传输效率的双向提升,必须有一整套的行之有效的控制系统来保证目标的贯彻实施,这就必须有一个前提,那就是实现高端信息化――更强的技术生产率,更高的工作效率,更巨大的信息承载量。
3.3科技环保化
电气控制技术涵盖了通信技术、电子电力技术、电机控制技术、网络技术、自动控制技术、微电子技术、传感器技术、微机应用技术等一系列统一包容的技术手段,这些技术在促进国家工业化、城市化进程不断推进的同时也在对我们赖以生存的自然环境造成威胁。因此,电气控制技术在未来的发展规划中要实现科技和环保的有机统一,既要不断创新和发展高新技术和工艺,促进生产力的不断提高,也要保护好自然环境,合理开发和利用自然资源,保证科学技术的绿色环保发展。
3.4开放性和安全性
计算机技术的发展带动着硬件设备和软件系统的不断更新换代,为电气控制技术的应用提供了更高的工作效率和更强的稳定性,电气控制技术以网络传播的方式向公众开放,有利于人们广阔思路的培养。电气控制技术涵盖着涉及各行各业的技术手段,它们为工业化服务,需要保证运行的绝对安全和环保,这样才能提升电气控制技术和电气控制装置性能的不断提升。
电气控制技术的发展历程印证了人类文明的不断进步。时代的巨轮永远向前,国家的发展脚步也不会就此停歇,科学技术这第一生产力的发展必将推动者计算机技术和电力电子技术的不断革新和发展,使电气控制技术更好地应用于各大领域中,满足企业追求经济效益的需求,实现时代的长足发展。
参考文献
关键词:电气控制技术 发展 应用 自动化控制
中图分类号:TM921.5 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)08(c)-0018-02
1 电气控制技术简介
电气控制技术主要涉及自动控制,所谓“电气自动控制”是指在没有人直接参与或者仅有少数过程或步骤有人参与的条件下,使被控制对象或生产过程,自动地按人们所期望的预定规律进行工作,是实现工业生产自动化的重要技术手段。在电气自动控制技术日益发展成熟的当今社会,很大程度上解决了人力劳动资源。
2 电气控制技术的发展
电气控制与电气拖动有着密切的关系。在20世纪初期,电动机开始出现在工业领域,使得机床的拖动也随之发生变革,用电动机作为动力设备从而代替了原先的蒸汽机,电气控制技术也随之发展起来。
在控制方法上,由手动控制发展为自动控制;在控制功能上,由简单控制发展为复杂化控制再到智能化控制;在操作技术上,由传统单一的人工化控制发展到信息化集成处理;在控制逻辑上,由单一的有触点硬接线继电器逻辑控制系统发展到由微处理器或微型计算机控制的网络化自动控制系统。
随着几代科学技术人员的不断努力,我国科学技术不断地发展,电气控制技术在社会生活中占据着越来越重要的地位,被广泛应用,同时也降低了工程施工的成本与人工工作量。尤其是计算机技术的日益发展,为电气自动控制提供了强有力的技术支持,新型控制策略的出现,也不断改善着电气控制技术的面貌。
现代化的电气控制技术综合应用了计算机技术,微电子技术,检测技术,自动控制技术,智能技术,通信技术,网络技术等先进成熟的技术成果。
3 电气控制技术的主要功能
从大方向来说,电气控制技术有以下4个方面的主要功能。
3.1 监视功能
电气控制技术可以分析信号状况,如果电路或者设备发生漏电或非预期性带电,系统将会及时发出警报信号,避免发生危险。除此之外,还可以通过自身系统分析功能对运行过程进行监视,当设备运行不正常时,发出警告,并且可以投入故障自检。由于现在的自动控制系统多趋于一体化,人为的监视与检修实现起来困难并且不易发现故障。
3.2 保护功能
电气控制技术涉及生活生产的方方面面,除了大量应用于低压场所,更多的是应用于高压场所,存在危险性,且所需要的安全系数更高。在高压设备的运行中,当通过大电流时,极易出现各种故障,电气控制系统可以及时诊断出这些故障并采取相应的保护处理措施。
3.3 量判功能
工业中的各种设备以控制柜的形式存放,有面板的各种指示按钮和指示灯来进行控制和状态判断,比如正常运行状态显示绿色,故障显示黄色,报警显示红色。但是仅仅通过这样的指示只能知道大体的状况,而无法知道具体状况,无法进行故障检修。如果运用电气控制技术就可以定量检测到每个元件的功率等信息,方便故障检修。
3.4 自动控制功能
前边提到过,电气控制技术的主体就是自动控制技术,电气控制技术的发展初期,要实现控制功能还需要人为地加入,但随着相关技术的发展以及计算机技术的大量应用,使现在的控制大范围自动化,甚至可以实现故障判断和自动检修。
4 电气控制技术的应用
电气控制技术在现实社会中的应用很广泛。工业,农业,商业等各个方面以及每个人的日常生活和工作学习中。在农业中,由以前的纯人力劳动变成现在引入自动控制机械的劳动。比如,小麦收割机可以实现自动收割加脱粒,胡萝卜收割机,玉米收割机,自动播种机等,都是自动控制技术的应用。在工业中主要是各大型生产机床,还有各种冶炼,干燥等生产设备。还有工地、大型工厂的重物起吊装置,工厂厂房的高炉鼓风机等。在环保工程项目中,还有燃料脱硫机等。在商业领域,大型超市商场的空调自动控制系统,电梯自动控制系统等都是电气自动控制技术的应用。
具体举例来说,比如高炉鼓风机,众所周知,钢铁对于中国乃至全世界的需求都相当大。随着铁路技术的发展,需求量上升的同时质量要求也在提高。为了满足社会发展的需求,不仅在量上要做到供求得当,高质量也是一个至关重要的要求。因此,如何改善钢铁的质量,成了冶钢行业考虑的大问题。高炉鼓风机就是应需求而生的升级版生产设备。高炉鼓风机是现在钢铁冶炼行业的新型设备,可以提取更多的钢水。为了使它可以稳定高效地运行,获得更高的效率,必须对其进行不断地升级改造,提高其电气控制的能力,尤其是瞬时断电情况下的电气控制能力。只有在生产过程中,设备能够高效稳定运行,才能提高生产效率,获得更好的收益。
5 电气控制技术发展的技术支持
电气控制技术的长足发展离不开各种辅助技术的支持,也离不开相关技术人员的努力。在技术方面,随着计算机硬件、软件技术以及自动化技术的发展,使电气控制技术的发展得到了很好地保障以及长足进步。编程语言的简明化和强逻辑性使电气控制也具有鲜明的逻辑性,同时操作也趋于简便化。单片机技术的应用,使得其控制装置越来越趋于集成化。
除了技术支持以外,相关专业的技术人员也越来越多。在中国,90%以上的高校开设了电气工程及其自动化,自动化等相关专业。工科学校专业覆盖率达到100%。而且很多名校将这些专业发展为了全国知名的王牌专业,例如清华大学、西安交通大学、华中科技大学,哈尔滨工业大学等著名C9院校。每年培养出来的相关专业人才不计其数,更有许多人选择去国外学习先进知识,回国效力。
正是因为技术和人才的支持,我国的电气控制技术得以迅猛发展,并且仍在不断改进。
6 电气控制技术的未来发展
未来的电气控制技术,不仅要在现有基础上提高工作效率、安全指数和更加便捷的可操作性,还要做到成本低。这样才能保证更多的场合应用到它,更多的人会用它,以便创造更多的平台,方便企业的生产活动,带来更高的经济效益,促进国民经济的发展。技术的开放性,指的是全球技术的开放性,对于技术的发展很重要。在未来,如果电气控制技术的技术开放性可以提高,那么,全球化的经验交流,人才交流,必定会为该领域注入最为鲜活的生命力。而且,计算机技术的高速发展,使得网络模拟越来越多地被应用于大型工程中,这也为电气技术发展提供了依附条件。
7 结语
笔者大学3年以来,接触各种电气相关的专业课,认真学习,也乐在其中,深感对它有着浓厚的兴趣,也愿意继续学下去。笔者感到电气的发展对国家发展的重要性,鉴于写作能力有限,撰写的文章或许不够专业,但所包含的知识概念也是认真查阅的结果,希望可以给阅读的人一些有用的信息。
参考文献
1. 引言
上世纪开始,伴随计算机技术的出现以及电力电子技术和材料的快速发展,电气控制技术也有了长足的发展,应用了计算机技术的电气控制技术相比于传统的电气控制技术,具有更加精确的执行能力以及更加简单的操作性。电气控制技术的应用涵盖甚广,小至家庭应用,大到航空母舰、太空飞船、人造卫星等。电气控制技术贯穿于人们生活的方方面面,从吃饭穿衣到行车住房,电气控制技术无处不在。可以说,电气控制技术的发展从另一个侧面上代表了一个国家科技化程度以及经济发展状况。
2. 先进电气控制技术应用概述
2.1 现场总线技术
现场总线(Fieldbus)的发展历史不过二三十年,但是从其出现到现在却经历了迅速的发展。现场总线技术解决的问题是工业现场智能化仪表仪器、控制器以及执行机构等现场设备之间数字通信以及这些设备和更高级的控制系统之间的信息传递问题。现场总线设备的工作环境处于过程设备的底层,承担总控系统基础通讯网络,要求其具有协议简单、容错能力强、安全性好和成本低等特点。
大型火电厂目前多应用基于FCS的第五代现场总线技术,如下图1[1]。设备前端的智能设备可执行多种功能,无需DCS系统信号转换功能,节省安装费用以及维护开销,系统集成度高,准确性好可靠。现场总线技术未来的发展一方面继续完善低速总线领域,另一方面加快高速总线技术的发展。[1]
2.2 交流伺服技术
交流伺服技术主要应用于基于异步电动机和同步电动机的交流伺服系统,此种系统具有稳定性好、快速型号、精度高的特点。现代的交流伺服系统最早的应用是在航天和军事领域,后逐渐在民用和工业上开始广泛应用,工业应用主要包括高精度的数控机床设备、机器人以及其他数控设备。[2]
数控机床中采用永磁无刷伺服电机代替传统的步进电机作为进给,相当数量的高端产品已采用永磁交流直线伺服系统。在我国,国产伺服系统例如广数的产品在经济型数控机床应用广泛,但是中高端数控产品采用的伺服系统目前仍然难以实现国产化,主要技术难题在于系统的稳定性以及可靠性方面。在机器人行业中,无刷永磁伺服系统应用最为广泛。工业机器人的控制是由多台(多于10台)电动机共同控制完成,而目前全世界范围内工业机器人的现有量超过100万台,并且以每年30%的需求量快速增长。相比于安川、松下以及ABB等工业机器人巨头的专属伺服系统,我国在此方面差距很大。但是在反恐防暴机器人、矿井救灾机器人等轻便移动机器人方面,采用国产基于低压直流供电的微型无刷伺服系统取得了成功。
现代交流伺服系统的发展经历了模拟信号到数字信号的转变,数控已经成为交流伺服系统的主要特征。国际伺服产品平均每5年就会换代一次,功率器件、模块2-2.5年更新一次,计算机软件算法日新月异,产品周期越来越短。交流伺服系统将向着高效率化、高速、高精高性能化、一体和集成化、通用化、智能化、网络化和模块化以及功能多样化方向发展。
2.3 人机界面/交互技术
人机界面/交互技术是指用户用过使用界面与计算机进行信息传递、交换信息,人机界面是计算机系统的重要组成部分,人机界面系统在商业和工业上应用最广。人机界面技术其优点主要是界面友好,便于人机之间进行信息传递,介于此种优点,以往许多不需要人机几面的行业现在也开始使用人机界面,人机界面已经成为客户体验不可缺少的一部分。
传统工业领域例如机床、纺织机械等行业面临着设备更新换代的需求,鉴于此,人机界面的改变将在形状上、观念上以及应用场合等方面发生改变,带来传统工控机核心技术的变革,人机界面技术也将朝着平台嵌入化、品牌民族化、设备智能化、界面时尚化和通讯网络化以及节能化方向发展。
2.4 可编程逻辑控制(PLC)技术
可编程逻辑控制(PLC)技术是用户通过编写符合使用需求的程序控制可编程控制器完成预期动作的技术。可编程控制器是基于微机技术下的通用工业自动化装置,近些年来在我国得到快速发展,给工厂自动控制的革新带来了新的契机,极大推进了传统技术的改造以及新型工业的发展。限制可编程控制器伴随着半导体技术以及材料的发展而快速发展,采用大规模甚至超大规模集成电路的中央处理器的出现使得此种技术的发展有了更加广阔的空间。可编程逻辑控制技术在实际中的应用领域有交通信号灯的控制、机器人以及机械手的控制、电梯控制、温控、三相异步电动机等相关控制方面。[3]
PLC技术的发展动力来源于客户对于控制性能以及精确度和处理速度要求的提高,其发展的主要趋势也同时取决于技术要求以及客户的需求。增强微型及小型PLC的功能,加入高速计数、高速直接输出、中断、变址寄存器等功能,满足调试、维护以及诊断需求。提高系统集成度,发展分散型/智能型与现场总线兼容的I/O系统,提高网络化程度,强化通信能力,增强其兼容性是满足PLC工业以太网级别需求的关键,更是是整个PLC技术发展的趋势。
3. 结语
电气控制技术的发展解放了大量劳动力,使得生产过程控制更加可靠,而伴随着计算机技术的快速发展,电气控制技术也将不断完善,在未来的工业生产以及其他领域继续扮演不可或缺的角色。
参考文献
[1] 沈博识, 李晓帅.火电机组电气控制系统的应用. 电源技术应用. 2013(01).
中图分类号: F407 文献标识码: A
1、电气控制技术的作用以及发展概况
1.1电气控制技术的作用
当代社会,经济飞速发展,工业化水平日益提高,电气控制技术也在工业生产中广泛应用起来。电气控制技术一种用来实现生产自动化的控制技术。传统的电气控制技术是由接触器和继电器等电器元件组成,结构简单,易于实现,经济成本低。其在设备生产中主要有以下几方面作用:
(1)提高工业生产效率和设备的自动化生产水平,解放劳动力。
接触器和继电器等电器的使用,可以方便的控制设备的生产,减少不必要的人为动作,简化了操作流程,实现了产品的生产自动化,提高了生产效率;较少操作流程的同时减少了工人误操作的可能性。
(2)提高生产的可靠性。
断路器、熔断器、热继电器等电器的使用,可以使设备在过载、过流或短路等情况下立即断开电源;与此同时自锁、互锁等联锁控制保护技术的设计可以避免误操作,同样起到保护电路的作用,提高了设备的可靠性,为企业的安全生产提供了更多一层保障。
(3)提高生产的精确性。
与工人手工操作相比,行程开关,时间继电器以及PLC技术的应用都极大的提高了生产的精度和准度,降低了产品的次品率,提高了生产企业的工作效率。
(4)实现远距离操作,改善了工作环境,保障了工人的生命安全。
现实生产中,或是设备运行电压高,不宜工人近距离操作;或是生产环境有粉尘、噪音、重金属等,影响人体健康。电气控制技术应用,可以实现远距离操作控制设备,极大的改善了工人的生产环境,保障了工人的生命安全。
有上述几个方面可见:随着工业化的不断发展,电气控制技术必将在工业生产中发挥越来越重要的作用,随着科学的进步,更为先进的控制理念、控制技术以及控制算法的应用必将促进电气技术的发展,下面简述其发展概况。
1.2电气控制技术的发展概况
电气控制技术经历了手动控制、继电器和接触器控制、顺序控制器控制、可编程控制器控制等发展阶段[1]。
20世纪初,电动机的出现代替了蒸汽机,改变了许多生产设备的拖动方式。
20世纪30年代,为了解决电动机的启动、停止等问题,采用继电器、接触器等器件的电气控制技术应运而生。这种控制方式结构简单,易于操作,而且成本低廉,因而得到广泛应用。
将继电器、接触器控制技术与电子技术相结合,便产生了顺序控制。但这种控制方式,其装置体积较大,因而在功能上也受到一定的限制。
20世纪70年代,产生了一种新型的工业控制器,可编程控制器(Programmable Logic Controller, PLC),这种控制方式采用了计算机技术,体积小,重量轻,功耗低,被广泛应用于自动化控制领域。
综上所述:在可见的将来,随着其他行业科技技术诸如计算机、网络等技术不断发展,电气控制技术与上述技术的结合,必将促进电气控制技术的发展应用。
2、常见低压电器简介
2.1电磁式接触器
接触器是通过电磁铁操作,频繁的接通或断开交直流主电路以及大容量控制电路的自动切换电器。在压铸机中常用的接触器主要是电磁式接触器,该种接触器主要有电磁线圈、铁芯、触点和灭弧装置等构件组成[2]。
电磁式接触器的工作原理:电磁线圈通电后,在铁芯中产生磁通和电磁吸力,当电磁吸力大于弹簧弹力时,触点吸合,电路导通。当线圈断电时,电磁力消失,在弹簧弹力作用下,触点复位,电路断开。
2.2中间继电器
中间继电器是继电器的一种,是一类电压继电器。其触点数较多,当其他继电器的触点不够用时,可以使用中间继电器来起到中间转换的作用。中间继电器的结构及工作原理与上述的电磁式接触器的原理大致相同,不再赘述。
2.3热继电器
热继电器是一种用来保护电路的元器件。其主要作用是利用电流的热效应推动动作机构使触点闭合或断开来保护电器设备,其主要构件有发热元件、双金属片、动作机构以及触点等[3]。
热继电器的工作原理:根据电流的热效应原理,当电路中出现过载、短路或是断相使电路中电流增大,发热元件发出热量使双金属片弯曲变形,触发动作机构,从而使触点分离,电路断开,起到保护压铸机中电机的作用。
2.4断路器
断路器又称空气开关,是一种集开关电路和保护电路于一体的元器件。其主要由触头系统、灭弧系统、脱扣器、操作机构等组成。在压铸机中,主要应用的是单极的和三极的断路器。
设备正常使用时,断路器可用来切断或闭合电路。当电路出现短路时,脱扣器中的线圈电流急剧增加,产生的电磁力使衔铁吸合,脱扣器动作,触点分离,电路断开,起到保护电路的作用。
另外,在常见的电气控制中,还会用到接线端子、开关电源、按钮开关、接近开关、指示灯以及为设备散热的降温风扇和报警装置等器件。
3、电器柜器件的组装及电气设备调试注意问题
(1)器件布局:实际生产中,为了节约成本,节省空间,以及需要与其他机械设备匹配,控制柜的大小尺寸一般是一定的,因此,柜中器件的布局显得尤为重要。
一般来说,柜子内,从上至下安放的是断路器开关、接触器、开关电源、PLC、中间继电器、端子。此外,PLC应尽量与接触器和开关电源保持一定的间距,这样可以避免PLC受到其电磁干扰,影响PLC的工作。
(2)接地端子:柜中要安装有接地端子,用来将设备接地,保证操作人员安全。
(3)注意连接线的选取,连接线需满足线路的电压、电流要求。另外,为了连接方便以及方便检修和维护,连接线上需加上线号。还有,连接线尽量留出富余,以备日后线路维修和改动。最后,应尽量保证同一根连接线的完好,避免不必要的断头连接,若无法避免,应将断头紧密连接,并用绝缘胶布缠绕。
(4)由于电流热效应的存在,电气设备会发热,这样会加快设备的老化,缩短设备的使用寿命,因此,在电气控制柜空间有限的前提下,需要安装有风扇等散热器将热量尽快散出。
(5)设备会因为各种原因出现故障,故需要安装有报警装置,及时提醒工作人员停机,处理故障。
(6)为了避免误接,漏接,给设备调试时带来不必要的损失和麻烦,电气控制柜安装完毕后,需要重新进行线路检查。首先对照图纸,查看线路的连接是否与图纸相符;其次,用万用表检查连接在同相电源的设备是否导通,连接在零线的设备是否导通,连接在不同相电源的设备之间是否是断路,电源和零线之间是否是断路。
(7)电气控制柜安装完毕后,须将控制柜清理干净,防止接线过程中遗漏的线头、线鼻等元件,造成设备的短路或误操作。
(8)调试或维护人员在调试或维护设备时一定要穿绝缘鞋,带绝缘手套,并确保设备已经断电,以保证自己的生命安全。
4、总结
随着科技进步和工业化进程的不断加快,尤其是随着汽车制造业、电子制造业等工业的快速发展,压铸机得到广泛的应用,而电气控制技术在压铸机设备中的使用,大大提高了压铸机压铸的生产效率,改善了操作人员的生产环境,节省了原料,节约了能源。当然,在实践过程中,也发现了很多不足之处,包括如何控制模具位置的精确移动,上下模具如何紧密闭合,这些问题都需要大家去继续研究。此外,现代的电气控制技术正向继电器-接触器与PLC相结合的方向发展,然而国内的拥有自主知识产权的PLC公司还比较少,为了打破技术瓶颈,我们也需要不断的在这方面进行努力。我们相信,随着电气控制技术的不断发展,其必将会在压铸机中发挥越来越重要的作用。
5、主要参考文献
中图分类号:G712 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)09-040-02
PLC是一种十分常见的电子数据控制程序,是工业自动化系统中的必备基础设备,它在工业控制系统和人们的日常生活中发挥着重要的作用。PLC凭借着自身的优势,在多个领域得到了广泛的应用,尤其是在电气控制技术中的应用具有重要的意义。PLC技术在电气控制技术中的应用,有效地提高了电气控制技术的质量。下面,我们对基于PLC技术的电气控制技术进行分析和探讨。
一、PLC技术的特点
PLC技术的特点,主要包括以下几个方面,下面我们对此展开分析。
1、操作简单、实用
目前,PLC的使用非常普遍,而且操作简单,具有很强的实用性。PLC的接口简单直观,编程中的表达方式具有多种形式,如:梯形图语言和图形符号等,便于操作且应用广泛。针对PLC的操作方法,工程人员和操作人员均可以很快掌握。PLC的编程和运用,仅仅需要一部分简单的操作指令便能完成,十分便捷。
2、维护和改造简单便捷
PLC技术的设计中采用了存储逻辑的方法,与传统的接线逻辑相比较,PLC技术的存储逻辑能有效节省设备外部的接线,缩短电气控制系统建造和设计的时间。PLC技术的这种设计方法便于后期的维护和改造,符合实际生产的需求,同时节省了检测成本,减少了时间。
3、抗干扰能力强
PLC技术的设计中通常采用的是大型的集成电路技术,在其内部结构中配备了抗干扰电路技术,一旦系统内部组件设备或者外部出现故障就会自动报警。与传统的接触控制器继电器技术相比较,PLC技术的抗干扰技术更能满足实际的应用需要,更能适应复杂的工业制造环境。
二、PLC技术的工作过程
PLC技术是一种复合型技术,它攘括了计算机技术、网络通信技术和自动控制技术。PLC技术的工作过程是在计算机硬件上进行的,其工作过程主要包括以下几个步骤:(1)即时收集信息并进行输入。通过控制系统的控制,预编好的指令由软件程序输入到既定的区域内,并进行扫描,同时对输入区域的运行状态进行判断。(2)根据特定的功能执行程序。将用户控制系统中设定的指令作为出发点,进行全面的扫面,并对指令和现场运行状态进行即时的运算和分析。(3)信号的记录和输出。将指令和现场运行状态的运算分析结果输入到中心控制器,当主机的输出点发出有效的响应时,设备的功能开始发挥作用。在实际的操作中,工作流程通常需要持续不间断地重复运行以上的流程,以达到周期工作和循环工作的目的。
三、电气控制中基于PLC技术的应用
PLC技术应用于电气控制中,主要体现在以下几个方面,下面我们对此进行分析。
1、开关量控制方式
PLC技术应用于电气控制中的最基本的应用方式就是开关量控制方式。PLC的自动化实现了顺序控制和逻辑控制。另外,它还能对单台设备进行单独的控制,使自动化程序中每个组建具备了独立性。
2、集中式控制
集中式控制设计实现了对多个设备的计算机进行同时控制的模式,降低了电气控制的成本,同时还使操作系统的使用更加快捷和方便。
3、控制模拟量
在电气控制系统中存在着多个多种变化着的模拟量。采用PLC技术可以实现对数据信息的转换及时进行跟踪和监控。PLC技术在一定程度上解决了模拟量的运算和分析上的难题。
4、分散控制设计
分散控制设计主要针对的是工业生产线上的多台控制设备。分散控制设计能实现控制设备直接受自身控制,避免了由于一台设备出现故障而导致全局设备瘫痪的情况出现。
四、基于PLC 技术的电气控制系统存在的问题
基于PLC技术的电气控制系统,主要存在两个方面的问题,分别为:控制出错和动作执行出错。
1、控制出错
控制出错会使得PLC自动控制系统无法收到各个现场的数据信号,数据信号的无法传输主要是线路老化、质量差或者机械设备的牵动拉扯等原因造成的。此外,线路的触点接线出现松动和线路的开关没有严格开合也会导致控制出错。
2、动作执行出错
动作执行出错会导致指令无法执行和输出。动作执行出错的原因主要有:接触器的接触不严、负载接触器出现故障和现场机械的开关电闸遭受损坏或者存在质量问题。
五、对基于PLC 技术的电气控制问题的对策
解决上述问题的对此,主要包括以下三点:(1)对电气控制系统的预警机制进行完善,不断实现报警设施和预警机制的智能化和自动化,在报警和预警的过程中以图像网络和文字数据的形式在控制总部显示出具有的故障信息。相关的技术和工作人员根据故障信息进行设备的维修。(2)对系统中信号输出的可靠性和安全性进行强化,在配备控制系统的零部件时要对质量进行严格的把关,选用持久耐用的部件,降低短路、断路和线路破损的发生率。此外,还要根据控制系统的需要对主界面模块的功能进行更新和改进。(3)加大科技的投入,对技术和难题进行攻关,解决各种不良现象,为PLC技术在电气控制系统中的应用提供更多的技术支持和配备更多的技术人员,并加强国际间的合作和交流,努力完善自身的技术。
本文介绍了PLC技术的特点和工作过程,对电气控制中基于PLC技术的应用和其中存在的问题进行了分析,最后给出了解决措施。通过上文的分析,我们可知,PLC技术具有操作简单、使用普遍、实用性强和可靠性高等优点。PLC技术在电气控制系统中的应用能有效提高电气控制系统的质量和工作效率,提高工业的产值,促进工业的发展。我国应大力支持PLC技术进入管理和工业生产领域,解决实际生产过程中的技术难题,充分发挥PLC技术的作用,让其为工业发展服务。
参考文献:
分类号】:TM921.5
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我国经济的快速发展迫切要求生产效率大幅度提高,而信息技术的进步带动的自动化控制系统极大地满足了这样的需求,为我国很多领域的高效、安全生产提供了保障。电气控制技术是基于电气设备二次控制回路理论产生的新型控制技术,具有多方面的优势,在世界范围内取得了广泛的应用。
一、电气控制技术概述
技术的发展和创新对于电气控制领域的影响极为深远,从根本上改变了电气设备的控制模式。现代的电气控制技术与自动化技术、信息处理技术、计算机软件分析技术实现了较好的对接,使其功能更为强大,运行的安全性和平稳性都有大幅度的提升。
整体来说,通过电气控制系统可是实现以下功能:第一是监视功能。电气控制系统能够通过自身的信号分析对电路和设备是否带电做出判断,并且通过计算机分析系统能够对设备的运行状态进行监视,为设备的正常运转以及故障的检修提供依据;第二是保护功能。电气控制系统的控制的对象为低压电路和高压电路,在实际的运行中经常会出现电流负载过大引起的故障。电气控制系统能够有效地对这些故障信号进行检测,并通过对设备和线路进行自动调整如电闸断开和切换等实现其保护功能;第三是测量功能。通过观察仪器设备自带的指示灯只能对设备的状态进行定性的判断,但是运用电气控制技术可以将电压、电流、功率等参数通过仪表现实出来;第四是自动控制功能。电气控制技术的最大亮点就是其自动控制功能,传统的电气控制系统,如继电器自动性能相对较弱,但是PLC自动控制技术则在很大程度上实现了系统的自动化操作和故障自我诊断修复。
电气控制技术的发展与现代制造工艺、电气理论研究和信息技术的发展息息相关。传统的控制技术使用继电器接触器进行设备的控制,在现代机械化生产中发挥了重要的作用,具有成本低、易于组装和操作简单的优点,但是它的缺点也非常明显,就是不能实现高度的自动化和信息化操作,安全可靠性有待提高。随后PLC技术的出现并且与机械电气控制相结合表现出了强大的功能,具有抗干扰能力强、自我诊断修复等巨大优势。
二、电气控制技术的应用现状
由于现代众多领域的生产经营都是建立在电气系统上,而电气系统能够实现对电气设备的平稳控制,因此该技术应用范围不断扩大,从家庭供电系统和电器使用到中小型企业再到能源、钢铁等重工业生产领域都可以见到电气控制系统的身影。本文就其中几个典型行业中电气控制技术的应用对其在当代社会发展中的作用做出分析。
(一)电气控制技术在环保工程中的应用
经济的快速发展和社会的进步如果不注重环境效益将会对人类整体生活环境产生不利的影响,并且这种状况已经在很多国家发生或正在发生。我国的经济增长模式曾经走的就是一条先污染后治理的道路,造成了现在需要付出几倍于当时经济效益的成本进行污染的治理和生态的恢复。由于现今人类的生活理念不断提升以及国家对可持续发展战略的重视,环保工程成为近些年发展较快的一个行业。在环保工程中经常涉及到燃料脱硫过程,在此过程中运用电气控制技术能够实现脱硫的高效化,提高脱硫率和安全性。传统的脱硫技术利用人力控制风机水泵的运转,这种作业方式不但效率低下而且对操作人员的健康和安全都是极大的威胁。将电气控制技术运用到煤炭脱硫中可以有效的避免这些问题的发生,在实际操作中,工作人员只需要对控制平台进行远程操控就可实现脱硫工作,省时省力,同时避免了有毒物质对人体健康产生的不利影响。
(二)电气控制技术在铁路起重设备中的应用
在电气控制技术发展的不成熟阶段,我国的铁路起重机运行具有很多的局限性,由于涉及到多方面的协调工作,起重机的控制系统非常复杂,实际操作性不高,给我国铁路救援工作造成了极大的影响。如果引进外国先进技术面临的困境是成本过高,而且一旦起重设备出现故障其维修将变得非常困难,不得不依赖于外国的技术支持。随着我国对铁路运输的资金和技术投入不断增多,解决起重机控制工作成为相关技术人员要考虑的重点问题。PLC技术的出现有效地解决了这一困境。PLC技术是近些年发展较快的电气控制技术,具有集成度高、智能化操作和自我诊断修复故障等优势,在某些发达国家PLC控制系统已经成为工业控制系统的标准设备。将此技术与运用到铁路起重机控制中,使铁路救援系统发生了根本性的变化,使其具有操作灵敏、成本相对较低、维修方便等优点,更重要的是摆脱了国外先进技术的控制。PLV控制技术的运用使我国铁路起重机的整体性能大大提升,有效地促进了我国铁路运输业的发展。
(三)电气控制系统在高炉鼓风机中的运用
随着我国大型建筑行业的发展,对钢材的需求量提出了很高的要求。钢铁产业一方面要提高产钢量,另一方面还要控制好钢材的质量,这就要对炼钢设备和技术进行改进以满足我国发展的需要。高炉鼓风机是炼钢行业的新型设备,可以大幅度提高钢水提取量。钢铁产业设备的运行最起码的要求是稳定性和连续性,一旦出现故障将会造成难以估量的经济损失。为了提高高炉鼓风机的整体性能,就要对鼓风机低电压跳闸的电气控制技术、二次控制电源的电气控制技术以及瞬时断电的电气控制技术进行大力的技术改造。通过有效的改进措施,使电气控制系统的运行为高炉工作起到了明显的作用,炼钢水平有了整体性的提升。
三、电气控制系统的发展趋势展望
(一)开放新
电气控制系统性能的提升在很大程度取决于硬件技术的进步。近年来单片机技术取得了长足的发展,其技术创新对电气控制系统硬件技术的发展提供了支持,使其向开放性的发展方向迈进。新型的电气控制系统不仅要能满足运行快捷高效、成本低廉的要求,还要能够为企业进行生产控制创造更多的平台,控制系统硬件的更新使电气控制系统的开放性成为必然。尤其是在网络化发展的时代,网络模块运作模式的出现为电气控制提供了更多最新的通信途径,在一定程度上使电气控制系统的局部性能提升和整体性能提升成为可能。
(二)网络化
目前电气控制技术的优势是强大的自我诊断和修复功能,使其能够精准有效地切除故障以防止事故的发生。但是为了更进一步提升系统的安全性,就要对系统进行网络化改进,增强系统的数据通信功能。可以通过网络将不同的母线保护进行高度的集成,从不用回路流量和计算机网络流量中获取电流量信息,进而为故障和母线的隔离打下基础,尽可能降低母线被切除的发生率。
(三)智能化
智能化是先进控制领域的整体发展方向,神经网络、遗传算法、模糊逻辑等人工智能技术在各大高新领域取得了技术的重大突破。在电力供应系统中,这些技术的应用可以有效地解决线性问题技术,通过对其进行大量的故障样本训练,就可以使系统智能化地找出故障并进行故障的解决。
参考文献:
[1]武文彪.电气控制技术及其发展展望[J].城市建设理论研究,2013(16)
[2]郭云开.简述电气控制技术应用现状及其发展趋势[J].科技资讯,2012(18)
中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(c)-0139-01
随着新技术、新工艺不断的出现,为电气控制技术带来了方便,尤其是计算机技术和技能控制技术的出现,促进了电气控制技术的发展。然而这些新技术在实际在实际工作中并未得到广泛使用。为了使这些技术更好的应用在实际工作中,还需要对其进行进一步研究,对其发展趋势进行预测。
1 电气控制技术应用现状
科学技术的发展和工艺技术不断的改进和创新,使得电气控制技术也在不断的发展,不仅实现了自动控制、智能化控制,也实现了信息化处理、计算机网络化自动处理。同时也综合应用了多种技术,在一定程度上促进了与电气技术相关企业的发展。然而,电控技术在实际应用过程中,也会出现一些问题。以继电器为例,继电器作为接触器控制系统在现代化机械生产中有重要作用,其不仅是学习先进控制系统的基础,同时也能对相应故障进行控制,再加上其操作简单、价格低廉,抗干扰能力强,一定程度上促进相应企业发展。但是其接线方式固定,灵活性差,不能更好的满足程序复杂的控制对象,再加上其工作效率低、触点易被破坏,不能更好满足当代工业需求。即便可编程控制器性能强、可靠性好、简单易学,但是其并未广泛应用。为了更好满足时展需求,仍需要对电气控制技术进行研究。
2 电气控制技术发展趋势
2.1 向开放性趋势发展
单片机技术不断的发展和创新,使得电气控制系统软硬件技术也在不断的发展,尤其向开放性发展。目前来看,新电气控制技术下的系统硬件设计不仅快捷、性价比高,其灵活性、可靠性也比较好,能为相关企业发展创造更多平台。电气控制系统硬件技术的更新,使得电气控制技术升级开放性成了时展必然选择,尤其是网络化发展的今天。网络模块分布式的出现为现代化电气控制技术提供了最佳通信和联系方式。电气控制技术的网络化,也将会给电气控制设计及发展带来更多新的思路,也会提高电气控制技术的可靠性和稳定性,在一定程度上也会使电气控制装置局部性和整体性的提升成为可能。因此,开放性发展趋势已经成为电气控制技术发展的必然趋势。
2.2 向智能化趋势发展
随着科学技术不断的发展,以人工智能技术为主的神经网络、遗传算法、模糊逻辑等技术已经在电力系统中应用,相关应用研究也在不断的进行。目前来看,神经网络作为一种非线性映射,已经成为解决无法列出方程式或求解较难的线性问题关键技术。当输电线两边系统电势角呈现摆开状态时,很容易造成电阻短路。这时使用神经网络技术,就可以对其进行大量的故障样本训练并对训练进行分析,就能找出距离保护故障以解决实际问题。其他人工智能技术在电气控制技术中也能发挥其作用,毕竟这些技术各有其优势,将这些人工智能技术结合起来在电气控制技术中应用,能更好解决电气系统中出现的问题。
2.3 向网络化趋势发展
随着时代的发展,对电气控制装置的要求越来越高,不仅要求其有切除故障并限制事故,同时也要求其有较强的数据通信功能,以保证系统安全。要想更好满足实际需求,就应该实现保护装置网络化。毕竟通过网络化对相应装置进行保护,能获得更多信息,方便对故障性质、故障位置、距离进行准确的,同时也能提高保护装置可靠性。在这种情况下,保护装置原理也可以实行网络化。网络化保护装置原理能将传统集中式母线保护分散成不同母线保护单元,并将其显示在不同回路保护屏上,以实现装置的保护。在装置保护中,可以用计算网络将不同母线保护连接在一起,只要保护单元输入相应回路电量,就能从不同回路流量和计算机网络流量中获得回路电流量。此基础上的母线差别计算较小,能对故障和母线进行隔离。用计算机网络来实现母线保护原理,与传统集中式母线保护原理相比,其可靠性更高。当其中一个保护单元受到相应干扰或是出现误动时,相应保护单元能跳开回路,能最大限度的降低母线被切故障率。因此,网络化技术在高压母线中使用效果较佳。
3 结语
对于电气控制技术来说,其涉及到的内容比较多,不仅涉及到电气原理、线路、系统设计,也涉及到编程方法及生产机械应用等相关内容。同时电力控制方法也比较多,要想将电气控制方法和相应内容连接起来,在一定程度上是需要电气控制技术的。在这种情况下,有必要对电气控制技术进行分析。随着时代不断的发展,对电气控制技术的要求将会更高。为了更好的满足时展需求,还需要对电气控制技术进行不断的研究。