工业自动化控制技术简析

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摘 要：工业自动化是现代先进工业科学的核心技术,是工业现代化的物质基石,是工业现代化的重要标志.文章主要介绍了我国现代工业自动化控制技术的发展现状.分析了其结构的主要特点,并对电气自动化今后的发展趋势做了些探讨.

关 键 词：自动化控制：特点；原则；趋势

1,前言

工业电气自动化这个专业从50年始在我国出现并发展.虽然国家对该专业做了几次大规模的调整,但由于其专业面宽,适用性广,一直到现在仍然焕发着勃勃生机.工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现.主要是指使用计算机技术,微电子技术,电气手段,使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化,并具有可控性及可视性.

2.工业电气自动化的发展现状

2.1lEC6113l标准使得编程接口标准化.目前,世界上有200多家PLC厂商,近400种PLC产品,不同产品的编程语言和表达方式各不相同,IEC61131使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化.IEC6113l同时定义了它们的语法和语义.这就意味着不会有其他的非标准的方言.

2.2Windows正成为事实上的工控标准平台微软的技术如WindowsNT、WindOWSCE和IntemetExplore已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规范.PC和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及.在工业自动化领域,基于PC的人机界面已经成为主流,基于PC的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的用户所采纳.

3.工业自动化控制系统的特点

用电设备分别安装在各配电室和电动机控制中心,所要执行的信息处理任务庞大,而维修工作也相对复杂.它与热工系统相比,电气设备操作的频率低,一些系统设备在维持正常运行时,可以经过好几个月甚至更长的时间再操作一次；电气设备所需要的保护装置要求高,动作速度快,一个保护动作通常要在40ms以内完成.电气设备的构造机构本身具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点,而控制方式也主要是厂用电系统,其主要设备监控需要接入DCS系统,如果两台系统一起运行,一台系统的检修不得影响另一台系统的运行,因此,需要考虑两台机组DCs电气控制的模式,保证控制的稳定性.根据电气设备的主要特点我们知道,在构建ECs时,其系统结构、与DCs的联网方式是确保系统高可靠性的关键.除了要保证系统的正常运行,还要确保运行时各种数据处理和信息收集的准确性,同时提出相应的应急措施,确保电气系统可以在最好的状态下运行.

4,工业自动控制仪器仪表发展

工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表；全面扩大服务领域,推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化,完成自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变.

4.1电工仪器仪表.电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统.

4.2科学测试仪器.科学测试仪器重点发展过程有分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器.

4.3环保仪器仪表.环保仪器仪表重点发展大气环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品.

4.4仪器仪表.通过科技攻关、新品开发,使产品质量水平接近国外同类产品先进水平.

4.5信息技术电测仪器.信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术,总线式自动测试技术,综合自动化测试系统,新型元器件测量技术及测试仪器,在线测试技术,信息产业产品测试技术,多媒体测量技术以及相应测试仪器,用电监控管理技术等.

5,工业自动化控制工程设计原则

5.1优化供配电设计,促进电能合理利用.应能保证电气设备对于控制方式的要求,保证电气设备能发挥最大的作用,保证运行的稳定性和可靠性.其次设备的安全运行,也是设计过程中考虑的关键,电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度；要保证供电和配电的安全运行,以及要有可靠的防雷装置；在满足电力设备稳定运行的情况下,通过先进的科学技术,完善电气设备管理.

5.2提高设备运行效率,减少电能的直接或间接损耗我们在设计的过程中,应首先满足建筑对运行要求的制定和维护其安全运行的前提下,尽力减少成本,最大程度的降低和减少各种消耗.选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用,提高电力设备的利用率,减少电能的直接或间接损耗.

5.3合理调整负荷,提高设备利用率在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下,设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施,提高负荷率和设备利用率节约电能.

6,自动化控制系统的发展策略

6.1采用统一的系统开发平台.一个统一的开放平台对系统的设计和使用有着十分重要的作用,至少这个平台可以支持一个自动化项目的设计和使用,在每个运行环节可以起到积极的作用,这样,不仅可以减少设备的消耗和使用成本,还能提高设备的利用率.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.

6.2网络结构的架设.网络构建对促进自动化系统的发展是有积极意义的,而对于一个成功完整的自动化系统来说,网络的构建也是非常重要的,整个企业的网络结构要保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的信息交流和数据传递是畅通无阻的.企业上级管理可以利用Inter／Intra对进行现场设备运行监督.现代社会已经进入了网络化时代,无论选择那种通信主线,所用的网络结构必须可以实现办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯.而且,网络中还包含了数据编辑、系统安全等各个方面,可以成长为全集成化的自动化系统.

6.3标准化的程序接口.一个合格的电气化系统的另外一个关键因素在于有一个标准化的程序接口.我们根据现代MicrOSOft的标准和技术,如Windows2000、OPC、ActiveX*HWindowsCE的发展和运用,不仅缩短了工作时间和降低了工作费用,还便捷了办公室自动化系统中各个数据和信息的交流共享.在与企业的MEs系统、ERP系统连接时,计算机技术的平台自动化可以帮助问题的解决.使用WindowsNT／2000作为操作系统,还能实现办公环境的标准化,计算机可以在电气化管理和系统平台之间建立接口.标准化的程序接口还保证了不同程序之间的通讯问题,是电气自动化未来发展的主要结构.

7.工业电气自动化的发展趋势

可以利用电气自动化来改变现代工业的发展,节约有效的资源,降低成本费用,以此来获得更好的社会、经济效益.大力发展工业自动化控制技术,可以将我国的工业自动化控制技术使用提高到一定的水平,缩短与世界大国的发展距离,实现自主研发,对国民经济的发展起着十分重要的作用.规范我国自动化控制技术方面的标准,实现规模化、规范化生产.工业电气自动化的发展趋势就是现代分布式、开放式的信息化.

8.结束语

实现自主研发,是我们对未来发展的展望.现代市场竞争越来越激烈,为了从价格上赢得优势,工业电气自动化控制技术要吸取先进的经验和技术,为实现自主研发提供条件.同时,将科学发展观作为前进的基础和指导思想,根据每个地区的部门的实际情况,总结先进的经验,改变传统的发展观念,寻找一条合适的发展道路.