發布時間:2023-03-15 15:02:37
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的電器工程及自動化論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
智能建筑是依靠建筑這一平臺實現,智能建筑中的弱電系統設備與線纜安全則都需要依靠電氣工程及自動化技術,比如電源技術、抗干擾技術、防雷技術、接地技術、防靜電技術、屏蔽技術、防諧波技術、布線技術等。電氣工程及自動化技術實現了設備和系統整個工作流程的有效監控,由于建筑本身結構復雜,電氣系統的組件繁多、功能多樣性,傳統的運行方式會導致故障時常發生。但電氣工程及自動化技術則通過“采集—處理—反饋”,對系統進行實時監控,第一時間將信息進行反饋到控制中心,實現高效率不間斷的控制與管理。此外,電氣工程及自動化技術可以將建筑當中的配電、消防、照明及空調等系統連接成一個整體,這就提高了聯動能力,有效解決了電梯系統的有序運行和緊急情況下(火災等)的自動識別等。還有電氣工程及自動化技術還提高了安全性,在發生故障時,可以通過遙感技術進行控制,這就大幅降低了故障對操作維修人員的安全系數。因此,電氣工程及自動化技術是實現智能建筑的關鍵。它能夠幫助智能建筑實現真正的智能,還能加強智能建筑的安全與防范能力,實現智能建筑之間的信息傳輸。這充分表明電氣工程及自動化技術對智能建筑的發展有著極為重要的意義。
2電氣工程及自動化技術在智能建筑中的重要應用
2.1TN-S和TN-C-S系統的應用
TN-S系統是能夠嚴格區分保護地接線PE和中性線N的低壓配電系統,采用保護線地線PE加上三相四線的一種接地系統,能夠達到保護智能建筑系統中所有設備的路線,也能達到預警、防靜電、機房交換機等功能目的。TN-C-S系統主要由TN-C和TN-S2個接地系統組成,這2種系統的分界面主要在PE線與N線的連接點上,其安全性極高,是智能建筑的一個重要接地系統,能夠有效提高住宅用戶的安全性。
2.2樓宇控制系統的應用
智能建筑的樓宇控制系統主要有排水、照明、通風和消防監測等系統,且這些系統都是和用戶的生活密切相關,智能建筑樓宇若能實現控制系統自動化,則能夠大幅提高各項系統的運行效率。比如,用戶最能感受到的照明系統中的智能開關,能夠準確的控制燈的開關,根據實際需求利用照明,能夠最大程度節約能源,且其監控系統還能自動檢測,不必安排人員進行夜間巡燈值班。再比如,智能建筑中的消防檢測系統,能夠提供應用在線監測,利用傳感器技術,實現自動監測,自動傳輸數據和報警數據的自動發送,能夠第一時間掌握智能建筑的實際動態,進而實現第一時間將火災隱患扼殺在搖籃中。
2.3通信自動化系統的應用
智能建筑的核心是智能化,而智能建筑的智能化的核心就是通信自動化系統,因此在智能建筑的電氣工程設計中必須要實現通信系統的自動化。通信自動化系統的主要功能就是調整和處理智能建筑內外各種語言、圖像、文字和數據之間的通信。這樣就能將智能建筑的用戶建立局域網,進行辦公區內的計算機和其他外部設備之間的聯接,實現電子數據的業務交換,這就能夠滿足用戶對這一方面的一定需求。另外,衛星通信系統的引入,更加實現了國際信息間的聯系,更是起到了零距離的作用,這樣將可以更加有效形成較為完善的智能建筑網絡體系,實現全球資源的實時共享。
2.4辦公自動化系統的應用
智能建筑一般為項目比較大,其需要處理的事情也比較多,這就需要不少的人力、財力和物力,這無形之中就增大了成本。但若能實現辦公自動化,那么將能有效降低成本。辦公自動化就是利用先進的科學技術,逐步將人的部分辦公業務活動物化到設備當中,促使這些設備和辦公人員形成人機信息處理系統。其目的就是最大程度地利用信息資源,提高勞動生產效率和工作質量,并幫助提供決策依據。在具體的辦公室中,主要以計算機為中心,利用打印機、傳真機、復印機、電子信箱等現代化辦公及通訊設備,廣泛、全面和迅速地收集、整理和加工成能夠使用的信息,從而為科學管理和進行決策提供服務和支持。因此,辦公自動化系統的建立,能實現自動分析、采集信息,實現提供各種優化方案,協助決策者能夠做出正確決定。
3電氣工程及自動化技術在智能建筑中應注意問題及智能化展趨勢
3.1電氣工程及自動化技術在智能建筑中應注意問題
電氣工程及自動化技術在智能建筑中還有很多應注意的問題,例如屏蔽接地、防雷接地、安全保護接地和靜電接地及直流接地等技術。其中,安全保護接地主要是因為智能城市中會安裝很多金屬設備,這些設備的內部又帶有很多導電線,如果導電線上的絕緣層能夠破壞,就特別容易出現漏電現象,這就將導致安全事故發生。因此,系統中的金屬設備都需要安裝安全接地裝置,四線降低電阻和防止電流外泄。直流接地,特別是現代信息技術和城市化快速發展的今天,在智能建筑中,通信設備和各種計算機技術被廣泛應用。這些系統都需要微電。因此,為保證讓電子設施能夠正常運行,系統就需要一個穩定的電壓、電源和基準點位。
3.2電氣工程及自動化技術的智能化發展趨勢
1.1在電網調度中的應用
電氣工程自動化技術在電力系統方面的應用體現在對于電網調度方面。正是由于電氣自動化技術的應用才打破了傳統繼電器獨步天下的電氣保護的時代,進而進入了微機繼電保護的現代電力系統調度自動化時代。電網調度的自動化、計算機化是電網的發展趨勢也是智能電網時代的開端。正是由于電氣工程及其自動化技術的應用實現了站內設備的實時監控、并將站內全部資源組成一個局域網,可以隨意調用和控制,實現了站與站之間的通信和互聯,進而組成一個難以置信的龐大的電力系統調度網,并實現了發電廠、下級調度中心及變電站終端之間的有效的連接。
1.2在化工生產單位電廠分散測控系統中的應用
電氣工程及其自動化技術在化工單位中的應用主要采用分層分布結構,具體包括了現場儀表、傳輸線路、工程師站、通訊網絡及過程控制單元等。系統可以對整個生產過程進行實時和全過程監控,并對數據進行動態分析和處理,并驅動執行機構,實現對整個生產過程的檢測、保護、聯鎖、控制。操作人員通過后臺向遠方設備發出控制指令,實現對現場儀表的控制,并同時接收來自現場及其他工作站的各種信號和指令。
2電氣工程及自動化技術的發展方向
2.1低頻向高頻發展
隨著科技的發展及工業化程度的不斷加深。傳統單一頻率運行的自動化技術已經無法滿足現代工業發展需要。電氣工程技術也逐漸變得復雜化、多樣化,同時滿足節能環保要求。因此電器產品已不可能在僅僅的單一頻率運轉,而是逐漸實現可以隨意調節,以滿足不同負荷和環境下的要求。因此,我國工業生產從低頻向高頻生產階段發展是必然趨勢。
2.2充分地融合計算機技術
互聯網技術的發展,為現代社會帶來了巨大變化和飛躍。電氣工程技術隨著互聯網技術的發展也逐漸變的智能化、集成化。可以說電氣自動化技術與互聯網技術的融合給未來人類社會帶來質的飛躍,兩者的融合使電氣網絡的智能化成為可能。如今我們通常把電氣工程技術和互聯網技術結合的技術稱為微機技術??梢哉f微機技術的發展實現了生產過程數據的實時分析處理,同時大大節省了勞動力、降低工人勞動強度、改變人們的生活方式,實現了工業生產的自動化。
2.3開關設備智能化
伴隨著微機技術的發展,伴隨著開關設備也變得越來越智能化以實現自動控制系統的流暢運行。可以說智能化設備與微機技術共同奠定了未來智能電網的基礎。開關設備智能化指的是高低壓設備及其輔助裝置可以提供接口以方便與計算機網絡連接,從而實現自動控制。一次開關元件包括各類電器設備等,其中的智能監控單元包括輸出、監測、通信等重要模塊。開關設備的智能化是電氣工程技術發展的趨勢,在未來應用、運行等方面發揮著至關重要的作用。
2.4操作人員專業化發展
電氣工程技術的發展朝著自動化、智能化方向發展的同時,也對其操作人員提出了更高的要求。操作人員往往在設備運行時才進行相關技術培訓,而忽視了設備安裝時設備調試等各個環節發現的問題。因此也就失去了最佳掌握該技術的時機。因為自動化生產設備一旦調試完成,出現問題的幾率將會大大減小。如果不在調試期間熟悉設備,就很難更好的理解現代化技術。況且現代電氣工程技術是一門系統性綜合性技術,如果不從設備安裝環節、調試環節注重人員培養,就無法理解這些特定安裝的意義和作用。只有每個操作人員能輕松的對故障原因作出快速準確的判斷處理,才能減少生產過程中不必要的損失。
2.5其他方面的發展
隨著電力電子技術的發展,現代電氣工程技術已經由半控型時代全面進入全控型時代。并且現代電力電子器件無論從開關時間、性能穩定性等各個方面均有巨大進步。同時交流調整控制理論、矢量控制等各種理論百家爭鳴、百花齊放,使控制技術的發展也有了巨大飛躍。
3結束語
關鍵詞:卓越工程師教育培養計劃;教學改革;創新教育;培養模式
作者簡介:朱培逸(1980-),男,安徽潛山人,常熟理工學院電氣與自動化工程學院,講師;徐本連(1974-),男,江蘇鎮江人,常熟理工學院電氣與自動化工程學院,副教授。(江蘇常熟215500)
基金項目:本文系常熟理工學院教研教改項目“大電類專業實踐教學體系平臺設計與研究”(JX11012104)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)13-0017-02
根據常熟理工學院電氣與自動化工程學院自動化專業培養卓越工程師計劃的標準,以個人發展和行業企業需求為導向,以自動化專業所需的工程技術為主線,以企業工程項目為背景,遵循企業開發實際項目的要求,以增強學生的工程實踐能力、設計能力和創新能力為核心,改革、整合和優化現有的課程體系,以滿足培養復合型、高素質、滿足未來需要的優秀工程型人才的需求。[1-3]從提高人才培養質量、實現培養標準的角度,在堅持人文精神與科學精神融合、通識教學與專業教育整合、個性培養與社會責任并重的同時,著力推動基于問題的學習、基于項目的學習、基于案例的學習等多種研究性學習方法,加強學生創新意識和創新競賽訓練,“真刀真槍”做畢業設計,從而進一步提高學生能力和素質的培養,充分發揮課程教學在卓越工程師培養中的重要作用。[4,5]本文將介紹實踐教學、創新教育、國際化教育和校企合作培養模式等方面的探索實踐。
一、加強實踐教學
常熟理工學院自動化(智能低壓電器技術)專業“卓越工程師教育培養計劃”堅持聯系工程實際,強調以智能低壓電器行業為背景,通過學生在本科四年學習期間的專業認識實習、專業課程群實踐、專業綜合性工程實踐和畢業設計四個環節進一步加強實踐教學。通過專業認識實習建立智能低壓電器領域的整體概念,以各生產車間現場輪流實習、集中講解、個人調研等形式完成實習,使得學生了解智能低壓電器、智能低壓電網供配電系統等電氣技術對工農業生產及社會生活的影響和作用;了解智能低壓電器、智能低壓電網供配電系統的工作原理、基本結構與組成、生產工藝與組裝流程等;重點了解智能型低壓電器、智能低壓電網供配電系統生產過程、技術工具、系統架構、管理規范、實施過程、電氣技術及應用系統的發展趨勢等。專業課程群實踐主要是與專業課程知識密切相關的企業學習階段,通過結合生產實際,系統學習自動化(智能低壓電器技術)專業的企業核心課程群即智能低壓電器技術課程群中的低壓電器設計與制造、智能電網供配電系統、運動控制系統、現代電力電子應用技術四門課程;課程的理論部分由相關企業導師進行講解,結合課程的理論學習所進行的現場參觀、考察、講解和操作,使學生驗證、理解并掌握課程理論的內容,提高學生應用理論解決實際工程問題的能力。同時增加專業綜合性工程實踐,通過采取跟班工作或頂崗工作方式讓學生了解智能低壓電器產品的設計、制造和檢測等過程,掌握工程研發過程管理及文檔編寫,全面提高學生工程意識、創新意識等。畢業設計環節是實踐教學改革最為關鍵的部分,要求學生能結合企業的實際工程問題進行有針對性的工程研究與實踐,畢業設計的題目和內容由校內導師與企業導師共同制訂,設計指導采取雙導師制,在企業完成;畢業設計要求學生獨立完成,通過設計、畢業論文的撰寫和答辯過程使學生具備綜合運用所學理論知識和工程技術與解決實際問題的能力,獨立完成具有智能低壓電器行業背景和實際應用價值的畢業論文,使學生運用知識的能力和解決工程實踐問題的能力得到顯著提升。
二、注重創新教育
卓越工程師創新教育就是以培養學生的創新精神和實踐能力為基本的價值取向,就是以實現學生的全面發展和培養創新型人才為主的教育;就是增強學生銳意進取、開拓創新的精神,使學生形成創造性的思維和能力,具有堅強的意志、持久的毅力,具有求真務實的科學態度和科學精神;就是培養學生善于發現問題和解決問題的能力;就是培養學生善于質疑、樂于動手、勤于實踐的意識和習慣,提高實踐操作能力;就是培養學生能夠參與生產經營、推動技術進步的實踐,促進科技成果向現實生產力轉化的能力,能夠適應和支撐產業發展,掌握過硬實用技能,具有較高科學文化素質的工程人才。[6]注重創新教育,抓住關鍵環節,掌握其內在規律,才能取得理想的效果。首先,培養創造型人才的關鍵是要有創造型教師,因此,對教師進行創新教育要加強教學團隊和專業平臺建設。通過在教學團隊和專業平臺上精心設計教學內容,提高教師的創造能力,譬如自動化(智能低壓電器技術)專業的核心課程群(即智能低壓電器技術課程群中的低壓電器設計與制造、智能電網供配電系統、運動控制系統、現代電力電子應用技術四門課程)在教學內容上拋棄了傳統的教學內容,完全采用基于工程背景的方式來編寫教材,將傳統教材中的原理描述融合到工程問題、工程案例和工程項目中,將課程理論的講述直接搬到企業的工程現場,派工程經驗豐富的企業導師和實踐能力較強的校內導師共同講解,將以前學生感覺工程原理和工程實際完全脫鉤的現象徹底扭轉。其次,還要加強創新教育的課程和內容,增強學生學習的興趣,利用課程知識運用所產生的社會價值激發學生濃厚的學習興趣和強烈的創新激情。樹立以人為本的教育理念,注重學生的個性發展。因此卓越計劃教育不僅要培養學生的創造才能,更要注重學生的個性和志向的發展,做到愛護、尊重和激發學生學習的主動性、積極性和獨立性,讓每個學生的個性和潛能得到更大的發展。再次,需要加強教學方法的創新。在教學方法方面,凡教學內容與生產實踐關系密切、工程知識密集的課程,如智能低壓電器技術專業課程群所涉及的課程(現代電力電子應用技術、低壓電器檢測技術、低壓電器制造過程控制工程、計算機控制技術、電網供配電系統組態軟件及其應用等),以工廠、車間、工段、生產線、單機設備等為教學背景,或結合工廠實際講授,或在企業培訓期間對相關課程的內容進行強化。通過自學、討論、設計、研究、訓練和競賽等方式設置能力培養型課程。以課程設計類的大作業替代部分作業和考試,進行基于問題、基于項目、基于設計的教學,增強學生的工程設計能力和工程知識運用能力,改革課程的考核方法??己朔绞綉撌箤W生由評價的客體轉變到評價的主體,增加學生課堂學習的主動性和參與實踐的積極性,充分發揮學生的學習自。最后,作為卓越計劃的最后一個環節――畢業設計不僅要求畢業設計的內容形式上注重其創新性,同時還可以檢驗卓越計劃的效果。畢業設計要求結合企業的實際工程問題進行有針對性的工程研究與實踐,畢業設計的題目和內容由校內導師與企業導師共同制訂,設計指導采取雙導師制,在企業完成。畢業設計要求學生獨立完成,通過設計、畢業論文的撰寫和答辯過程使學生具備綜合運用所學理論知識和工程技術與解決實際問題的能力,獨立完成具有智能低壓電器行業背景和實際應用價值的畢業論文,使學生運用知識的能力和解決工程實踐問題的能力獲得顯著提升。
三、強調國際化
“卓越工程師教育培養計劃”樹立了“面向工業界、面向未來、面向世界”的工程教育理念,因此要加強學生國際化的培養。[4]首先,課程體系的國際化。一方面培養學生能在國際化和多元文化的社會工作環境下生存的能力;另一方面吸引外國留學生到本校學習,他們的參與對本專業學生和教學過程都有益處。通過設置與國際接軌的課程體系和教學內容,提高課程國際通用程度,實現課程的精品化、國際化與網絡化,從而提高學生應用外語來學習和掌握學科專業先進知識的能力。其次,語言學習國際化。為學生提供國際化的語言學習環境,采用前兩年分級模式的英語課程、后兩年自主選修提高層次的英語課程,輔以英語專題實訓、競賽等課外活動實現外語教學四年不斷線,因材施教,使不同水平基礎和不同發展需求的學生的英語水平和能力得到發展,具備外語交流的可持續發展能力。同時積極組織學生參與國際交流、到海外企業實習,拓展學生的國際視野,提升學生跨文化交流、合作能力和參與國際競爭的能力。最后,教師隊伍國際化。積極引進國外先進的教育資源和具有高水平國際知識、經驗的工程教師,提高師資隊伍的國際化水準,一方面可以通過增加教師出國訪問進修的人員比例以及到國外進行學術交流的人數,另一方面邀請知名學者、專家來校進行訪問和舉辦講座,聘請著名學者為客座教授或高級訪問學者等措施,使教師構成呈現國際化的特征。[7,8]
四、注重企業參與
“卓越工程師教育培養計劃”實行3年校內的系統理論學習、1年校外的企業工程實踐的人才培養模式,因此企業的參與是該計劃的關鍵。首先,專業認識實習階段將以企業的各個生產車間現場為主題,輪流實習、集中講解、個人調研等形式完成實習,企業將為學生認識階段的學習提供場地――企業的生產車間,提供學習的對象――企業生產的產品以及講授的老師――企業提供具有豐富實踐經驗的企業導師,學生通過聽取企業文化教育專題報告、參觀企業產品展示中心、到企業各生產車間現場實習與輪流調研、網上調研與查找資料等方式,增加對自動化(智能低壓電器技術)專業的認識。其次,針對智能低壓電器技術課程群教材的編寫,我們將充分發揮企業導師實踐經驗豐富、校內教師歸納、概括能力較強的優勢,結合企業的工程問題、工程案例和工程項目編寫出版《低壓電器設計與制造》、《智能電網供配電系統》、《低壓電器檢測技術》、《低壓電器制造過程控制工程》、《電網供配電系統組態軟件及其應用》等教材,而且課程的理論部分也由相關企業導師進行講解,結合課程的理論學習所進行的企業現場參觀、考察、講解和操作,使學生驗證、理解并掌握課程理論的內容,提高學生應用理論解決實際工程問題的能力。再次,專業綜合性工程實踐環節采取跟班工作或頂崗工作方式讓學生了解智能低壓電器產品的設計、制造和檢測過程;通過參與企業實際項目完成規定的實踐環節學習。在企業進行專業綜合工程實踐過程中安排具有工程師資格的現場人員做指導教師,鍛煉學生的專業綜合應用能力。最后,畢業設計環節也是結合企業的實際工程問題進行有針對性的工程研究與實踐,設計指導采取校內導師與企業導師雙導師制,在企業完成。整個學習過程中,企業將全程提供場地并且通過向學生展示或學生參與智能低壓電器領域相關產品的設計、制造、檢測、調試、維護、系統集成、管理等過程。同時,從實習單位聘請一批穩定的、經驗豐富的工程師擔當學生在企業學習階段的指導老師,其中包括企業實習教師、企業授課教師和企業導師。企業實習教師承擔學生企業實習環節的指導;企業授課教師承擔在學校內或企業中的課程教學、專題講座等;而企業導師主要負責學生的日常學業指導和學生的畢業設計(論文)指導,進行學生實踐能力的培養。企業導師一般為企業有豐富工程實踐經驗的工程技術人員,在企業學習階段實行校內導師和校外導師指導的雙導師制,在企業學習過程中通過學校教師、企業相關技術人員授課,學生現場學習,通過認識實習、專業課程群實踐、專業綜合性工程實踐和畢業設計四個環節參與企業的生產、工程項目和科研實踐。
參考文獻:
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[6]王志偉,鄒超英.應用型理工類本科人才創新教育的研究與實踐[J].黑龍江高教研究,2010,(11).
關鍵詞:人工智能,電氣,自動化控制
人類智能主要要包括三個力面,即感知能力,思維能力,行為能力,而人工智能是指由人類制造出來的“機器”所表現出來的智能。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力。人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學人工智能是計算機科學的一個分支,它企圖了解智能的實質,并生產出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應的智能機器。該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。電氣自動化是研究與電氣工程有關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、試驗分析、研制開發以及電子與計算機應用等領域的一門學科。實現自動化,就等于減少了人力資本投入,并提高了運作的效率。
1人工智能應用理論分析
人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是門邊沿學科,屬于自然科學和社會科學的交叉。涉及哲學和認知科學、數學、心理學、計算機科學、控制論、不定性論,其研究范疇為自然語言處理,知識表現,智能搜索,推理,規劃,機器學習,知識獲取,感知問題,模式識別,邏輯程序設計,軟計算,不精確和不確定的管理,人工生命,神經網絡,復雜系統,遺傳算法等,應用于智能控制,機器人學,語言和圖像理解,遺傳編程。
當今社會,計算機技術已經滲透到生產和生活的方方面面,計算機編程技術的日新月異催生自動化生產、運輸、傳播的快速發展。人腦是最精密的機器,編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋,所以模仿模擬人腦的機能將是實現自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產、流通、交換、分配等關鍵一環,實現自動化,就等于減少了人力資本投入,并提高了運作的效率。
2人工智能控制器的優勢
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但AI控制器例如:神經、模糊、模糊神經以及遺傳算法都可看成一類非線性函數近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解,也有利于控制策略的統一開發。這些AI函數近似器比常規的函數估計器具有更多的優勢,這些優勢如下
(1)它們的設計不需要控制對象的模型(在許多場合,很難得到實際控制對象的精確動態方程,實際控制對象的模型在控制器設計時往往有很多不確實性因素。例如:參數變化,非線性時,往往不知道。)
(2)通過適當調整(根據響應時間、下降時間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如:模糊邏輯控制器的上升時間比最優PID控制器快1.5倍,下降時間快3.5倍。
(3)它們比古典控制器的調節容易。
(4)在沒有必須專家知識時,通過響應數據也能設計它們。
(5)運用語言和響應信息可能設計它們。論文格式,自動化控制。。
(6)它們有相當好的一致性(當使用一些新的未知輸入數據就能得到好的估計),與驅動器的特性無關。論文格式,自動化控制?!,F在沒有使用人工智能的控制算法對特定對象控制效果非常好,但對其他控制對象效果就不會一致性地好,因此對具體對象必須具體設計。
3人工智能的應用現狀
(1)優化設計電氣設備的設計是一項復雜的工作,它不僅要應用電路、電磁場、電機電器等學科的知識,還要大量運用設計中的經驗性知識。傳統的產品設計是采用簡單的實驗手段和根據經驗用手工的方式進行的。因此,很難獲得最優方案。隨著計算機技術的發展,電氣產品的設計從手工逐漸轉向計算機輔助設計(CAD),大大縮短了產品開發周期。人工智能的引進,使傳統的CAD技術如虎添翼,產品設計的效率及質量得到全面提高。
用于優化設計的人工智能技術主要有遺傳算法和專家系統。遺傳算法是一種比較先進的優化算法,非常適合于產品優化設計,因此電氣產品人工智能優化設計大部分采用此種方法或其改進方法。
(2)智能控制的功能實現
①數據采集與處理:對所有開關量、模擬量的實時采集,并能按要求處理或存貯。
②畫面顯示:模擬畫面真實顯示一次設備和系統的運行狀態,可實時顯示電流、電壓等所有模擬量、計算量、隔離開關、斷路器等實際開關狀態及掛牌檢修功能,能生成歷史趨勢圖。
③運行監視:具有對各主要設備的模擬量數值、開關量狀態的實時智能監視,有事故報警越限和狀態變化事件報警,事件順序記錄、聲光、語音、電話圖象報警。
④操作控制:通過鍵盤或鼠標實現對斷路器及電動隔離開關的控制,勵磁電流的調整。按順控程序進行同期并網帶負荷或停機操作。系統對運行人員的操作權限加以限制,以適應各級運行值班管理。
⑤故障錄波:模擬量故障錄波,波形捕捉,開關量變位,順序記錄等(包括主要輔機)。論文格式,自動化控制。。
⑥在線分析:不對稱運行分析、負序量計算等。
⑦在線參數設定及修改:保護定值包括軟壓板的投退。
⑧運行管理:操作票專家系統,運行日志,報表的生成及存儲或打印,運行曲線等。
人工智能控制技術在自動控制領域的研究與應用已廣泛展開,但在電氣設備控制領域所見報道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3種:模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制。
4恒壓供水案例簡析
恒壓供水在工業和民用供水系統中已普遍使用,由于系統的負荷變化的不確定性,采用傳統的PID算法實現壓力控制的動態特性指標很難收到理想的效果。在恒壓供水自動化控制系統的設計初期曾采用多種進口的調節器,系統的動態特性指標總是不穩定,通過實際應用中的對比發現,應用模糊控制理論形成的控制方案在恒壓系統中有較好的效果。在實施過程中選用了AI 一808人工智能調節器作為主控制器,結合FXIN PLC邏輯控制功能很好地實現了水廠的全自動化恒壓供水。對于單獨采用PLC實現壓力和邏輯控制方案,由于PLC的運算能力不足編寫一個完善的模糊控制算法比較困難,而且參數的調整也比較麻煩,所以所提出的方案具有較高的性價比。
本案例中只是一個人工智能在電氣自動化中的一個小小的應用,也是電氣元
件生產供給的一個方向,實現機械智能化是我們努力的追求,將人工智能的先進的最新成果應用于電氣自動化控制的實踐是一個誘人的課題。
5結語
人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能完成的復雜的工作,電氣自動化是研究與電氣工程有關的系統運行。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力,人工智能的應用體現在問題求解,邏輯推理與定理證明,自然語言理解,自動程序設計,專家系統,機器人學等方面。而這諸多方面都體現了一個自動化的特征,表達了一個共同的主題,即提高機械的人類意識能力,強化控制自動化。因此人工智能在電氣自動化領域將會大有作為,電氣自動化控制也需要人工智能的參與。
參考文獻
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[2]張培銘,繆希仁等.展望21世紀電器發展方向----人工智能電器[J].電工技術雜志,2006(4).
【關鍵詞】高壓電氣設備 檢測技術 在線檢測 絕緣
中圖分類號:F407.6 文獻標識碼:A 文章編號:
一.前言
改革開放以來我國經濟實現了騰飛,科技不斷的進步,高壓電氣設備應用越來越多且作用越來越大,比如最具代表性的就是電氣化鐵路的普及。因此高壓電氣設備的運行狀態已經深刻的影響到了人們的生活。本文所說的在線檢測是一種比較新型的檢測方法,其原理是利用高壓作為檢測的電壓,但是高壓必須是運行中的高壓,采用這種方法對高壓電氣設備進行在線檢測,了解其性能。這種在線檢測是在不停電的狀態下進行的,這樣可以有效的減少對對設備運行的干擾。不僅效率高而且還可以準確的掌握設備的性能狀態,提高設備的安全性和穩定性。當前的在線檢測技術大量的采用了高科技技術,利用高科技技術能夠有效的提高檢測速率和準確性,使我國的高壓電氣設備在線檢測技術更上了一個臺階。
二.電氣設備高壓測試
高壓電氣設備主要包括高壓熔斷器、高壓隔離開關、高壓負荷開關、高壓斷路器、高壓開關柜和電力變壓器等。電氣設備高壓故障的產生原因有很多,通常包括控制回路電器老化損壞、性能下降、保護失準、誤動作;控制電源電壓嚴重下降、元器件誤動;控制紛路受潮、破損、老化擊穿短路;負載及電纜絕緣下降、擊穿短路;嚴重超載熱擊穿短路等。
三.高壓電氣設備檢測技術
1.絕緣檢測與診斷
電力系統中的高壓熔斷器、高壓隔離開關、高壓負荷開關、高壓斷路器、高壓開關柜和電力變壓器等高壓電氣設備,其首要任務是安全可靠的運行,任何故障的發生,都會影響到企業生產的正常進行,甚至給國民經濟造成巨大的損失。目前,絕緣故障的發生是高壓電氣設備的多發故障,因此,絕緣檢測與診斷是電力設備檢測中最重要的方面。對設備進行絕緣檢測與診斷則是其中必不可少的試驗項目,以下幾種情況均必須進行試驗:
①對于高壓電氣設備的制造廠,必須對其生產的所有原材料、產品定型和出廠進行試驗。其目的是檢驗新的高壓電氣設備是否符合有關的技術標準規定。
②對于正在運行中的電氣設備,則需要定期進行全面的預防性試驗,電力設備以及電纜的現場試驗最重要的是耐壓試驗。
③對于大修后的設備進行絕緣試驗,其目的是判定設備在維修、運輸過程中性能是否發生變化,是否出現絕緣損傷,以及修理部位的質量是否符合原來的標準。
2.在線檢測技術。
隨著技術的進步,我國高壓電器逐漸普及,其高壓電氣設備正在向著高電壓以及高容量的趨勢發展,為了保證設備的正常運行,所以為了適應技術的需要在線檢測技術才應用而生。這項技術是科研人員長期研究的結果,學者在研究時發現:在高壓電氣運行的狀態下,對其絕緣狀態進行實驗檢測,是一種有效反映電氣設備絕緣狀態的科學方法,這就是本文所探討的在線檢測法。需要強調的是這種檢測是在不斷電的狀態下進行的,實施證明試驗是在運行的電壓下實施,是行之有效的方法,也是以后絕緣檢測技術發展的趨勢,有良好的發展前景。
高壓電氣設備在線檢測技術具有的優點
①這種檢測方法在不停電的狀態下進行,檢測時設備可以正常的運行,這樣可以減少停電對客戶的影響,節省了人力物力,大量的減少了工作量,提高了安全度,具有很強的優越性。
②在檢測時可控性強,可以針對需要隨時做出調整,有效提高檢測的靈敏度,縮短了檢測周期,提高了檢測的有效性。
③通過在線檢測,可以得到大量的檢測數據,并且及時的對數據進行分析,為檢測提供了客觀依據。不僅僅提高了可靠性還為企業節約了成本。
斯二十一世紀是信息時代,計算機網絡技術有了飛速的發展,且使用范圍十分廣泛。當前的高壓電氣設備在線檢測工作與計算機網絡相結合,大大提高了檢測速率和準確性。
3.在線監測技術
我們知道在當前對于高壓電氣設備維修多半還是采用的定期檢修方法,這種方法是帶電檢測方法,是對離線檢測的升級方法,將監測技術升級為在線的檢測,也就是帶電的檢測,這樣的話在監測的工程中,電器設備是正常運行的,不會影響到設備的正常工作,其相對于在線監測技術離線監測技術還是有很多不足的地方需要我們改正,其不足主要表現在兩個方面:
①離線檢測檢測時設備不能工作,影響了設備的效率,造成停工,必須承擔停工素損失。
②離線監測具有盲目性,目標不明確,導致設備可能存在隱患,有太多的不穩定因素。
四.高壓測試要求
1.對測試平臺的要求
①測試平臺應選擇一個員工常規工作行動的地方,測試區用清晰的圖案標識,上面標明“危險—高壓勿近!”等警示信息。建立測試平臺,除了警示標志外,還應裝置一個可以關掉所有電源的開關。
②只能用不導電的工作桌或專用工作臺做測試。把測試者與被測產品之間的任何金屬物體移開。沒有與DUT 接觸的其他金屬物體全部接地。在測試區用絕緣的安全墊墊在地面上,使操作者與地面隔離,如果儀器可以通過遙控開關操作,可考慮兩個開關同時控制。耐壓測試儀必須良好接地。
2.測試操作要求
面放好絕緣墊,并在測試前認真設備檢查。檢查儀器的各個連線是否有破損等,如果有則不能進行測試,必須先進行維修;如果儀器完好,則將0.7 MΩ標準電阻的一端連接耐壓儀的地線;接通電源,將儀器、報警漏電流設定在5 mA;開啟儀器,用測試棒擊標準電阻另一端,調整電壓在3 410~3 590 V 內儀器發出報警,則判定該儀器處于正常工作狀態,若不在3 410~3 590 V范圍內儀器自動報警,則儀器工作不正常。
七.結束語
當代的高壓電氣設備的在線檢測技術,是電氣設備檢測技術的一大突破,它克服和完善了傳統檢測方法的不足,加之當今是信息時代,計算機網絡技術高度發達,計算機網絡技術與在線檢測技術的有效結合,更加強有力地促進了我國在線檢測技術的發展。在線檢測技術能夠非常及時的檢測出高壓電氣設備運行過程中出現的各種故,是我國電網系統正常運行的得力保證,但是其檢測技術也存在一些瓶頸,相信通過不斷的努力探索,高壓電氣設備的在線檢測技術會越來越完善。
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【關鍵字】高速公路,機電工程,電力監控系統,作用
中圖分類號:U412.36+6 文獻標識碼:A 文章編號:
一.前言
高速公路綜合電力監控系統是近年來隨著高速公路的發展而不斷興起的系統,是為了適應現代化高速公路管理的需要。綜合電力監控系統能夠實現高速公路的自動化管理,同時還能促使高速公路的管理更加的科學化。本文筆者結合自己多年來在高速公路綜合電力監控系統方面的研究,現簡要談談機電工程電力監控系統在高速公路中的作用,希望能夠使電力監控系統廣泛的應用于高速公路,同時為電力監控系統的不斷發展作應有的貢獻。
二.高速公路綜合電力監控需求分析
在以往高速公路沿線的收費站、互通樞紐、服務區、隧道或隧道群變電站或隧道監控室全部靠人工進行日常表計抄錄、操作控制、日常維護、故障巡查等,因此.每個變電站或隧道監控都要配備24小時值班人員,人工成本高,效率十分低。高速公路綜合電力監控系統需求如下:
(一)監視高速公路全線關鍵設備的工作狀態和故障報警,如市電停電或高壓柜故障、發電機故障、收費站UPS故障、隧道埋地變故障、隧道風機故障等,確保高速公路安全暢通:
(二)對站的高低壓配電室、發電機室及隧道進行視頻遙視:變電站偷盜報警及外場電力或照明電纜偷盜報警:
(三)對站高低壓配電室和發電機室進行溫度遙測,并根據測量溫度控制室內通風風機:對隧道一氧化碳進行遙測,并根據一氧化碳濃度對隧道風機進行啟??刂疲?/p>
(四)站點實現無人值守,故障自動定位:
(五)數據、視頻及報警信息滿足高速公路分布式實時遠程傳輸要求:
(六)滿足高速公路所處環境和管理運行所要求的可靠性與安全性要求:
(七)與高速公路運行管理模式相適應,全線綜合電力監控數據無紙記錄,自動統計,自動顯示與打印。
三.簡談機電工程電力監控系統作用
1.有著遙信、遙測及遙控的作用
通過現場的控制的網絡,整個電力設備的運行的情況以及電量等等各種信息,將會通過光纖輸送到控制樞紐并自動的存放到數據庫中。只需要觀察工作站內監控系統的熒光屏幕,工作人員能夠直觀的知道設備運行的具體的情況、電量、設備開關等情況,顯示甚至自動地打印所有的電量上下波動的的曲線、潮流越線報警和設備出現故障時的報警,并經過監控中心來遠程控制電力開關和設備。通過自身攜帶有通信接口的微機繼電保護設備,檢測線路的三相電壓、電流,功率、電量、頻率、設備溫度、斷路器狀態等數據,實現速斷保護、過流保護以及重合閘等保護功能。
2.數據處理
數據處理的功能非常的強大,具體包括:遙測數據綜合的處理、系統的統計、報表的生成、數據的整合、事件順序記錄的處理;非尋常的情況、趨勢弧線的生成以及操作的記錄等提示的告警和打??;歷史文檔的采集、分析、整理和保存。
歷史數據庫管理系統根據實時數據的存儲的具體的情況,定時將數據從實時數據庫轉存到歷史數據庫中,以實現數據的交換和傳輸。
3.人機界面
機電工程電力監控系統能夠模擬接線圖的一些功能,比如報警的功能、實時顯示的功能、數據查詢的功能、圖形自動編輯的功能等。此外,機電工程電力監控系統還具有系統的自動的對時、容錯、安全管理、通道監視和站端系統維護等功能。
三.監控系統組成
高速公路供配電系統的主要負荷有:收費、通信、監控設施的用電;服務設施、管養設施、收費站等場區用電;特殊區段的動力及照明用電等。受當地電網條件和地理條件的限制,路段變配電所通常都為分散獨立設置,同時配備柴油發電機組或者采用雙電源和UPS作為備用電源以提高一、二級負荷供電可靠性。機電工程電力監控系統采用分布式設計,利用網絡通信技術和網絡控制技術將高、低壓設備進行組網,實現供配電的綜合自動化和網絡管理化。土千網絡采用單模光纖,組成光纖環網。對于設備相對集中的區域,用通信網關構成現場子網。現場設備采用RS一485/422或RS一232等通信接口和現場總線接入到通信集中器,集中接入主干網絡。整個機電工程電力監控系統由監控中心、配電 站和通信系統(數據傳輸網絡)組成。
1.監控中心
監控中心是機電工程電力監控系統的核心,采用多機單網模式,包括監控工作站、數據服務器、通信服務器、網絡交換機、 激光打印機等。監控中心軟件系統由服務器操作系統、工作站操作系統、支持軟件、數據庫管理系統和電力監控系統軟件組成。監控中心負責數據的集中通信、分析計算,可實時顯示系統一
次主接線圖、二次設備配置圖、系統運行的曲線圖、電量報表、保護定值等各種數據信息,并且可隨時打印各種數據報表、故障信息、歷史記錄等,通過人機接口,實現對整個配電網(照明、動力等)的監控管理。
2.通信系統
通信系統在機電工程電力監控系統中處于關鍵的地位,它能夠把控制中心的控制命令準確無誤的傳送到數量眾多的遠方終端,反映并搜集遠方設備的運行情況的數據信息,并提交到監控中心??梢赃@么說,通訊系統就像快遞員,負責著把信息從監控終端傳遞到各個端口。
四.監控系統建設必要性
一般來說,監控系統的主要功能是對全線路面的交通、天氣等狀況的搜集與分析整理,但是在實際工作中,人們往往忽視機電工程電力監控系統的作用。而在實際運營的機電系統的維護過程中,機電T程電力監控系統在監控系統中是不可或缺的一部分。建立完善的機電工程電力監控系統,關系到收費系統是否能夠正常、便捷的工作。
想要采用高速公路聯網收費的方式,就必須有可靠的高速公路收費系統,同時要求該系統能夠便利、穩定的工作。要保證收費系統順利的工作,就必須保證供電系統能為整個系統提供正常的運作環境。一旦發生停電的現象,雖然收費站收費系統所配備的專用UPS可以保證至少30min的供電,若是超過這個規定的上限的時間,市電仍然無法正常的供應,而備用柴油發電機又沒有自動切換啟動,則收費站將在UPS電量耗盡后癱瘓,這將影響整個聯網收費片區的收費工作。故而,我們必須在機電工程電力監測系統上做文章,加大投入,建立高效的機電工程電力監控系統。這樣,就能夠迅速的發現問題,及時的排除問題,由監控中心統一集中監控,很顯然這樣就能夠大大的提高設備運行的可靠性和安全性,以實現供電系統的高效性、科學性、自動性的目標。
另外,現階段小偷盜竊高速公路沿線的電纜的情況非常的普遍,如果建立了機電工程電力監控系統,就可以對全線的外場設備的供電情況進行有效的監控,當小偷切斷電纜的時候,外場設備供電系統就會中斷,監控中心的工作人員就會快速的收到供電異常報警信息,并根據外場設備的具體的里程樁號通知路政隊的工作人員上路巡查,這在一定的程度上,為當場抓獲盜竊者提供了可能性,能夠極大的震懾電纜盜竊者,保衛高速公路沿線的電纜的安全。因此,機電工程電力監控系統是高速公路監控系統中不可缺少的重要的組成部分,一個相對完整的監控系統毫無疑問應該包含一個科學、高效、全方位的機電工程電力監控系統。
四.結束語
高速公路綜合電力監控系統的設計對于高速公路的現代化自動管理具有重要意義,應該注重加強這方面的研究和應用。
參考文獻:
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關鍵詞:人工智能;電氣;自動化
人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法 技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支 它企圖了解智能的實質,并生產出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應的智能機器.該領域的研究包括機器人.語言識別、圖像識別 自然語言處理和專家系統等。電氣自動化是研究與電氣工程有關的系統運行、自動控制,電力電子技術、信息處理、試驗分析 研制開發以及電子與計算機應用等領域的一門學科。實現機械的自動化,讓機械部份脫離人類的直接控制和操作自動實現某些過程是電氣自動化和人工智能研究的交匯點。積極運用人工智能的新成果無疑有利于電氣自動化學科特別是自動控制領域的發展.也有利于提高電氣設各運行的智能化水平.對改造電氣設備系統,增強控制系統穩定性.加快生產效率都有重大意義。
1、人工智能應用理論分析
人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬,延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支,它企圖了解智能的實質.并生產出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應的智能機器 該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別 自然語言處理和專家系統等。自從1956年“人工智能 一詞在Dartmouth學會上提出以后,人工智能研究飛速發展,成為以計算機為主.涉及信息論.控制論, 自動化、仿生學、生物學、心理學、數理邏輯、語言學、醫學和哲學的一門學科。人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復雜的工作。
當今社會,計算機技術已經滲透到生產生活的方方面面.計算機編程技術的日新月異催生自動化生產,運輸 傳播的快速發展。人腦是最精密的機器,編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋.所以模仿模擬人腦的機能將是實現自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產.流通、交換、分配等關鍵一環.實現自動化,就等于減少了人力資本投入,并提高了運作的效率。
2、人工智能控制器的優勢
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但Al控制器例如:神經、模糊、模糊神經以及遺傳算法都可看成一類非線性函數近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解.也有利于控制策略的統一開發。這些Al函數近似器比常規的函數估計器具有更多的優勢.這些優勢如下:
(1)它們的設計不需要控制對象的模型(在許多場合,很難得到實際控制對象的精確動態方程,實際控制對象的模型在控制器設計時往往有很多不確實性因素,例如:參數變化,非線性時,往往不知道)。
(2)通過適當調整(根據響應時間 下降時間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如模糊邏輯控制器的上升時間比最優PID控制器快1.5倍 ,下降時間快3.5倍, 過沖更小。
(3)它們比古典控制器的調節容易。
(4)在沒有必須專家知識時.通過響應數據也能設計它們。
(5)運用語言和響應信息可能設計它們。
總而言之,當采用自適應模糊神經控制器、規則庫和隸屬函數在模糊化和反模糊化過程中能夠自動地實時確定。有很多方法來實現這個過程,但主要的目標是使用系統技術實現穩定的解,并且找到最簡單的拓樸結構配置.自學習迅速,收斂快速。
3、人工智能的應用現狀
隨著人工智能技術的發展,許多高等院校及科研機構就人工智能在電氣設備的應用方面展開了研究工作,如將人工智能用于電氣產品優化設計,故障預測及診斷、控制與保護等領域。
3.1 優化設計
電氣設備的設計是一項復雜的工作 它不僅要應用電路、電磁場、電機電器等學科的知識,還要大量運用設計中的經驗性知識。傳統的產品設計是采用簡單的實驗手段和根據經驗用手工的方式進行的.因此很難獲得最優方案。隨著計算機技術的發展,電氣產品的設計從手工逐漸轉向計算機輔助設計(CAD),大大縮短了產品開發周期。人工智能的引進.使傳統的CAD技術如虎添翼.產品設計的效率及質量得到全面提高。用于優化設計的人工智能技術主要有遺傳算法和專家系統。遺傳算法是一種比較先進的優化算法,非常適合于產品優化設計。因此電氣產品人工智能優化設計大部分采用此種方法或其改進方法。
3.2 故障診斷
電氣設備的故障與其征兆之間的關系錯綜復雜,具有不確定性及非線性.用人工智能方法恰好能發揮其優勢。已用于電氣設備故障診斷的人工智能技術有:模糊邏輯、專家系統、神經網絡。
變壓器由于在電力系統中的特殊地位而備受關注,有關方面的研究論文較多。目前對變壓器進行故障診斷最常用的方法是對變壓器油中分解的氣體進行分析.從而判斷變壓器的故障程度。人工智能故障診斷技術在發電機及電動機方面的研究工作也較為活躍。
3.3 智能控制
人工智能控制技術在自動控制領域的研究與應用已廣泛展開.但在電氣設備控制領域所見報道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3種:模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制。由于模糊控制是其中最為簡單、最具實際意義的方法.因而它的應用實例最多。
論文摘要:本文介紹了利用siemenss7系列plc實現壓縮機油站控制的方案設計及現場應用情況,論述了油站信號的處理方法與dcs系統的信號聯鎖以及 計算 機通訊網絡的實現。
1 引言
近年來,我國目前大中型化工廠工藝生產系統基本采用計算機控制系統,控制方式已由過去的儀表、繼電器或計算機單機小系統轉向了整個生產線的計算機集中操作與分散控制,但目前國內隨主機配套的油站電控產品,大多還停留在過去傳統的控制方式上,與當前的生產管理方式和控制水平不相適應。由于傳統方式控制柜均采用繼電器硬連線實現電控與聯鎖保護,存在著諸如可靠性低、聯鎖保護功能少及故障率高等許多問題;與計算機全線監控系統的信號聯鎖很少甚至沒有,影響了現場巡檢、中控集中操作管理;且在實際使用過程中,由于現場情況的變化,使得傳統方式下的控制柜安裝與調試存在較大難度。針對這種情況,我們采用可編程控制器(plc)對油站進行控制,在實際生產中應用,取得了較為滿意的應用效果。
2 油站系統的控制方案
中煤龍化哈爾濱煤制油有限公司生產規模為年產燃料油4萬噸,計算機監控采用浙大中控自動化有限公司生產的jx-300x集散控制系統 (dcs)實現。該工藝生產系統有兩個壓縮機油站:循環氫壓縮機、解析氣壓縮機油站。
2.1 循環氫壓縮機油站
循環氫壓縮機在其前后軸承各設置了一個油站,用強制循環給油方式進行。每個供油站備有1臺高壓泵和2臺低壓泵,兩個油站由一套plc系統控制。
電機及壓縮機主要參數如下:
電機:型號yakk710-16 功率355kw轉速373r/min 電壓6000v 頻率50hz
壓縮機:型號dw 2.2/15~102轉速373r/min,輸入功率355kw,傳遞功率355kw。
為了保護壓縮機及主電機的安全運行,也設置了強制油站,各備有2臺低壓泵,兩個油站由一套plc系統控制。
2.2 解析氣壓縮機油站
電機及壓縮機主要參數如下:
電機:型號yakk710-18 功率315kw 轉速331r/min 電壓6000v 頻率50hz
壓縮機:型號dw 1.53/81~102轉速331r/min 輸入功率315kw 傳遞功率315kw。
為了保護壓縮機及主電機的安全運行,也設置了強制油站,各備有2臺低壓泵,兩個油站由一套plc系統控制。
為了確保壓縮機設備的安全運行,提高系統的可靠性,我們采用以siemens公司s7plc為主控器開發的油站控制系統,實現壓縮機及主電機油站電氣控制及聯鎖保護。
因生產現場條件差,電噪音干擾大,系統的輸入輸出模塊均采用高電壓等級模板,以避免干擾信號而產生誤動作,造成系統損壞。
為了實現數據共享,便于中控室的監控及管理,我們將油站控制系統與其他優化控制系統聯成了一個計算機通訊網絡。
3 控制系統的組成及功能
3.1 油站提供給jx-300x的信號
1)備妥信號2)允許啟動信號 3)聯鎖停車信號
3.2 jx-300x提供給油站的信號啟/停信號
3.3 信號的處理
3.3.1 備妥信號
包括以下內容:
1)“集中/機旁”控制方式中選擇開關置于“集中”位置;
2)總電源空氣開關的輔助接點閉合;
3)控制電源空氣開關的輔助接點閉合;
4)油泵主回路空氣開關的輔助接點閉合。
3.3.2 允許啟動信號
“允許啟動信號”應由以下幾個條件組成:
1)高壓壓力建立并達到整定值;
2)低壓壓力建立并達到整定值;
3)油溫不低于下限;
4)油流不低于下限;
5)油位不低于下限。
3.3.3 聯鎖停車信號
在一般的油站控制系統中,聯鎖停車信號是根據運行時“壓力低”建立的。
由于在本控制系統中采用了功能強、靈活性大的plc,因此,我們也將壓縮機的保護功能編制到系統中。如在壓縮機油站系統中,我們將壓縮機溫度的上限報警信號引鎖停車中;將電機軸承溫度上限報警信號引鎖停車中??紤]到油壓波動情況以及溫度檢測出現瞬時干擾,對于跳閘信號,我們對其加以10s延時后再送出。
3.3.4 備泵控制
低壓備用泵的自動投運,一般是利用壓力信號來處理的,包括備泵起動壓力信號及備泵停止壓力信號,當油壓低于備泵起動壓力值時,啟動備泵;當油壓高于備泵停止壓力值時,關閉備泵。
3.4 其他要點
油站在集中方式下的啟動及停車,應完全由中控人員決定。在正常情況下,油站只能順從地為主機服務,而不對上級控制有制約條件,如主機停車后油站自動停車。
由于dcs系統的ssr輸出模板普遍存在漏電流過大,致使信號關斷時仍存在電壓,因此,由jx-300x系統發送的油站啟停信號都采用中間繼電器加以隔離。
3.5 通訊 網絡
在一般的應用情況下,可單獨使用油站控制系統,但控制系統具備良好的開放性及網絡功能,可根據用戶的實際需求,聯成不同形式的通訊網絡。在我公司,我們建立了一條包括8個站點的mpi控制網絡,將現場油站信號參數引入中控室的上位監控系統。
多點接口mpi是一個集成在simatics7-300cpu內的通訊接口,mpi能同時連接如下站點:
1)ibmpc兼容機;
2)編程器(pg);
3)操作員界面(hmi);
4)s7-300、m7-300;
5)s7-400、m7-400。
連網的cpu可利用“全局數據通訊”服務,周期性地相互交換數據。它最多可連接32個mpi站,其傳輸速度為187.5bps,且其相鄰的mpi站點的距離最大可為9100m,(使用10個中繼器)。
在使用過程中,我們發現:通訊電纜的敷設應引起重視,若通訊電纜與高壓電纜敷設在一起,會出現干擾,引起通訊錯誤,因此通訊電纜應單獨敷設,以提高系統的可靠性。
4 上位監控系統
上位監控 計算 機采用pc總線工控機,配置simaticmpi通訊網卡,采用windows中文操作系統,通訊波特率為1.5mbps。通過數據通訊對各油站數據進行檢測,并在上位機上實時顯示當前運行狀態,以便操作員對現場情況隨時進行處理。
5 工程師工作站
為便于今后系統維護及監控,如對現場plc控制柜中的程序進行修改、下裝等工作,我們利用公司原有的一臺dell pentinum166mhz商用機,配置cp5411通訊卡,聯入mpi網,成為一個在線工程師工作站,工程師站采用windows2000操作系統,安裝step7軟件包。
step7是用于s7系列plc編程的應用軟件包,包括:
1)simatic管理器; 2)符號編輯器,用于定義符號名稱、數據類型等; 3)硬件組態,用于為自動化系統組態和各模板參數設置; 4)通訊,用于定義mpi、profibus或 工業 以太網的數據傳輸; 5)程序編輯器。
允許使用梯形邏輯圖(lad)、語句表(stl)和功能塊(fbd)任何一種來編寫程序,并進行在線調試及監控。