自动化技术发展史范文
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篇1
近些年来,随着科学技术的高速发展,自动化技术日益成熟,开始广泛应用于各个领域,极大地改变了生产、生活方式,特别是在工业制造领域,机械制造自动化技术的应用,对生产效率、质量的提升发挥着重大作用。在新的发展时期,如何进一步提升机械制造自动化技术水平,是机械制造行业工作者需要解决的一个问题,本文就围绕此展开探讨。
一、新时期机械制造自动化技术特点
相较于传统的机械制造技术,机械制造自动化技术的特点主要包括以下几方面:
首先,机械制造产品质量充分达到人们要求。通过运用机械制造自动化技术,围绕人们的需求,开发相应的机械制造自动化程序,来满足用户不同的需求,减少人为因素给机械制造过程带来的影响,得到高质量的机械制造产品,比如通过机械制造自动化监测系统,能够实现对机械制造过程的全面监测,及时发现生产过程潜在的故障,有效促进机械制造质量的提高[1]。
其次,机械制造自动化技术操作更为简单便捷。在机械制造自动技术的应用过程中,各种生产机械设备的运行操作都是由中央计算机控制的,只需要在控制平台上输入相应的命令,生产系统便会自动进行相应调整,不必再人为的一一对生产制造设备进行运行参数修改,工作量大大减轻,机械制造操作的便捷性显著提高,难度降低[2]。
第三,机械制造过程安全性可以大大提升。机械制造作为工业生产的一种,大量的机械制造设备运行过程中是存在较多安全隐患的,特别是在传统机械制造模式下,每个环节需要大量人员的参与,无论是设备、环境方面的影响,还是人员自身素质的因素,都可能引发安全事故。对此,应用机械制造自动化技术之后,生产人员基本不必再进行现场生产操作,面临的安全风险大幅度降低;同时,在机械制造系统中融入大量的电气器件之后,设备稳定性会得到提升,加上报警系统、故障自我诊断与排除系统,都可以为机械制造的安全提供保障,促进机械制造安全性的提升。
第四,机械制造自动化技术生产效率、数量更高。在传统机械制造中,产品生产量、生产效率是由操作人员工作情况来决定的,数量少、效率低,而且容易发生安全事故。运用机械制造自动化技术,可以节省大量的人工操作环节,机械会按照程序持续工作,保持高效的生产,增加产品产量,提升经济效益[3]。
二、新时期机械制造自动化技术发展趋势
(一)智能化的发展趋势
在现代智能技术日益兴起的大环境下,围绕人们生产生活的各种需求,各个领域都开始加大在智能方面的投入与研究,智能技术开始在一定程度上给各行各业带来了不同改变,为人们提供更为优质、便捷的服务。在我国智能技术领域,“互联网+”、“中国智能2050”等理念和规划的提出,也对制造智能化给予了极大支持,机械制造自动化技术中开始应用数字化控制、实时监测、仿真技术等具备智能特点的技术,机械制造过程开始逐渐实现智能化控制,不仅进一步提升了产品质量,也对生产过程进行了合理优化,最大程度的降低人力、物资等生产成本,提高机械制造的经济价值与社会价值,故而,在机械制造自动化技术未来发展中,智能化水平会不断提高,是必然发展趋势。
(二)微型化的发展趋势
从过去设备的发展史来看,设备的发展必然会经历从大型化到微型化的过程,这与技术进步、人们应用需求等是有密切联系的。对于机械制造设备而言,微型化趋势也是难以避免的,微型化的机械制造设备可以减少对空间的占用,降低资源的消耗,其运行所需的能源也会显著降低,使用操作也会变得十分便利,对机械制造水平的全面提升是有着极大帮助的。在当前机械制造设备的设计中,设计人员也更加注重如何缩小设备体积、减少能源消耗,给设备的运输、使用等提供有利条件。所以,在新时期,机械制造自动化技术的发展趋势之一是微型化[4]。
(三)环保化的发展趋势
在当前社会中,资源短缺、生态环境破坏严重是限制社会发展的重要因素,人们环保意识不断增加,绿色、环保得到世界各国的重视,开始大力推动生态环境保护工作,环保理念深入人心,开始在各个领域中发挥影响力。对于机械制造自动化技术而言,其本身就具有一定的资源浪费、污染环境情况的存在,是与当前国家环保、绿色发展政策相违背的,所以,在未来的发展中,要想机械制造能够持续进步,在机械制造技术、产品方面,都要本着绿色环保的原则,提高产品的回收利用率,减少机械制造过程中给环境带来的负面影响,达到环保的要求,实现可持续发展。
(四)光机电一体化的发展趋势
在现代科学技术中,光学、计算机与微电子技术处于日新月异的发展中,其与机械制造之间是有密切联系的,但在大部分机械制造自动化技术中,此三种技术是相互独立的,彼此之间联系较少,在一定程度上影响着产品生产的效果。随着技术融合的深入,在机械制造自动化技术中将激光、传感检测以及光能驱动等光机电融入其中,增强技术间的融合,可以大大提升机械制造效率,也能够提高产品的附加值,对产品竞争力的增强有着重大帮助,故而,光机电一体化是机械制造自动化技术发展的趋势。
(五)虚拟化的发展趋势
在机械制造企业中,新产品的开发是一项十分复杂的过程,需要经过多道环节,包括设计、实验、生产以及销售等,不仅需要花费较长的时间,而且在人力、物力以及财力等方面,也需要大量的投入,如果产品不能大量生产或者布被市场认可,前期的投入都会白费,无法取得相应的回报,造成大量资源浪费,给企业发展造成妨碍,甚至导致企业破产倒闭。在机械制造自动化技术发展中,通过与计算机技术的结合,可以将新产品的开发通过虚拟实验的方式来完成,工作人员运用计算机来模拟新产品的设计、实验等过程,计算机可以高效完成建模、產品性能分析等过程,减少开发人员的精力消耗,现实环节所需的时间大大减少,也不需要消耗资源,对新产品设计效率、设计能力的提升是有极大帮助的[5]。
此外,在计算机技术的支持下,机械制造过程相关的信息传递、共享可以通过网络来实现,实现对整个机械制造过程的监控与实时掌握,为机械制造自动化技术虚拟化的发展提供有利条件。
结语:
综上所述,在社会经济发展中,机械制造业是重要的推动力,在新时期,机械制造业面临着新的形式,机械制造自动化技术安全性、高效性以及便捷性等特点,使其应用越来越加普遍,成为相关机械制造企业关注的重点内容。所以,加强对机械制造自动化技术特点的了解,结合社会现状、科学技术发展趋势等因素,掌握机械制造自动化技术未来发展趋势,做好自动化技术的升级,对机械制造业的长远发展是有重要作用的。
参考文献:
[1]王凡.浅析机械制造自动化技术特点与发展趋势[J].科技视界,2017(21):165-166.
[2]赵刚.探析机械制造自动化技术特点与发展趋势[J].装备制造技术,2014(02):202-204.
[3]杨云辉.浅谈机械制造自动化技术特点与发展[J].山东工业技术,2017(09):251-252.
[4]赵政.机械制造自动化技术特点与发展趋势[J].内燃机与配件,2017(08):137-138.
篇2
【关键词】机械设计;自动化技术;应用
当前我国市场经济快速发展,市场竞争日渐加剧,对于机械制造企业来说,将自动化技术应用于机械设计中是提高企业竞争力的有效手段。而对社会来说,自动化技术的应用,是促进社会生产水平提高的重要途径。
1机械设计中自动化技术应用的意义
1.1有利于工作质量的提高
机械设计中自动化技术的应用对于工作质量的提高十分有效。和传统技术相比,自动化技术有着十分显著的优越性,其工作效率与精准度更高。自动化技术在机械设计中的应用,突破了以往的设计工艺,并且将现代化的数字指标使用在了生产中的测量和评价等工作当中,使其更具有可操作性,产品参数之间的差异也得以明显减少,大批量的生产得以实现,而且生产流程比以往更为具体和清晰,大幅提高了工作效率。此外,自动化技术在机械设计中的应用,能够有效的保障生产质量。自动化技术的应用能够使机械设计操作过程更加明了、具体,大大简化了人工操作,因此避免了不合理的人工操作引起的安全事故。同时,自动化技术还可以依据机械设备预设的参数指标实时监控机械设计,若机械设计过程中发生超出预设值的情况,则会自动进行警示,从而使机械制造的预测性得以提高。
1.2有利于资源的合理利用
机械设计中自动化技术的应用有利于资源的节约,实现资源的合理利用。在机械设计操作中,自动化技术的应用能够使其变得高度精细,充分发挥了生产中剩余残料的使用价值,使材料成本支出得以明显的减少。此外,自动化技术的应用,还可以使原材料的尺寸与材质等更加适应机械制造,从而有利于损耗的降低,实现能源节约的目标。
1.3改善了机械的使用状况
机械设计中自动化技术的应用,有利于机械应用状况的改善,实时监控机械的运行情况,并对数据模型进行使用。(1)通过整合与分析机械的相关数据,如工作情况、维护情况等,并与不同的参考标准进行对比,从而得出相应的数据,这对机械设计来书具有重大的参考意义。(2)能够对生产过程中出现的一系列弊病或者不安全因素进行有效识别并发出警示,这十分有利于机械设备的维护与保养,进而使设备的使用年限得以增加。同时机械设计中数字化数据的使用使得产生的故障能够进行比较,可以辅助机械缺陷的判断和机械的维修。
2机械设计中自动化技术的具体应用
2.1信息自动化
在机械设计中,自动化技术的应用,是形象思维和抽象思维的融合,是企业创新思维的体现,其有利于机械运行刚度的提升,有利于美学设计要求的提高。在应用自动化技术的过程中,客观上要求各个不同的生产环节都要实现生产的自动化,其中就包括了信息自动化。信息自动化就是在进行机械制造的过程中,通过对一些自动化设备进行使用,以此有效识别电子信息,实现信息的自动化管理,再以相关的信息内容和事先预设的状态为依据,使机械设计、生产参数的设定、工艺的实现等各方面的工作通过计算机进行数据化的改造。
2.2物质供应自动化
物质供应自动化也是机械设计中自动化技术应用之一,其属于生产的细分体系,但在机械设计中具有重要的作用。物质供应自动化一方面可以很好的实现单机自动化管理,另一方面还能够使软件系统进行自动组件,并能够自动将输送设备进行连接,由于各种不同的原材料会在机械设计中进行使用,而使用这些自动化技术,能够将这些材料按照工作条件进行划分,并进行科学的设置分工,这有利于防止物资乱投放现象的发生,不再需要人工进行材料的取用,从而实现物质自动化供应的方式。
2.3生产自动化
生产的自动化也是自动化技术应该尽力完善的技术。对于机械设计工作来说,其特点包括单方面重复性和多层次性等。对于其中重复性的工作内容,机械设计中自动化技术的应用可以实现对其的有效整合,换句话说,就是将生产工序中有超过两次的机械制作使用机械自动化进行替代,也就是人工被机械替代了,有力的促进了生产效率的提高,使人力得到节省。而且,机械生产取代人工操作,能够使生产流程与标准达到高度的吻合,有效的提高了工作效率与产品质量。
2.4装备自动化
在机械设计中,设备装配是其中的一个重要环节,使用自动化技术,可以按照标准的规格和形状对相关的设备零部件进行设计,自动完成各种程序,其中包括搬运、调试、组装以及验收等。以往机械设计制造过程中,绝大部分都是依靠人工循环操作完成,而机械设计自动化系统使以往的模式得到了完全的改变,对于机械设计效率与质量的提升具有重要意义。自动化技术在机械设计中的应用十分广泛,遍及各个工业领域,如冶金、机床、汽车造纸等等。其市场巨大,2000年我国工控机市场就达到1000亿,从我国目前的发展状况来看,我国市场最大,而发展又相对滞后,传统工业技术的改造、企业信息化以及工厂自动化需要大量的自动化技术。因此,我国自动化技术的发展与应用潜力巨大。这也是我国发展的重大机遇。
3机械设计中自动化技术应用的发展趋势
3.1高度集成化
机械制造的自动化是当前机械制造业的发展方向,而最核心的方向就是集成制造。计算机的组合应用是机械设计的基础,在整合各种资源的基础上,将生产制造形成一个统一系统,然后进行相关设计,实现各分系统的有效连接,最终形成模块化的组合模式。
3.2智能化
近年来计算机技术发展迅猛,计算机系统广泛应用于各个行业领域,推动了智能技术的发展,当前已有许多机械制造企业开始着手人机一体化设备的生产,而且都对智能化系统进行了应用,使人机交互成为现实,促进了全面智能化的发展。
3.3虚拟化
所谓的虚拟化,就是通过一些现代化的高新技术的使用,如使用控制理论、计算机仿真技术等来模拟机械产品设计,然后在用于实际生产,进而促使生产效益的提高。机械设计的虚拟化能够使大量的设计成本得以节省,使产品具有更高的成品率,增加产品生产周期。
4结语
经济的发展与技术的进步,使机械设计中自动化技术的应用更加广泛和深入,自动化技术的应用,有利于生产质量的提高,实现资源的合理利用,改善机械使用状况。对于机械制造企业来说,必须抓住这次的行业发展趋势,不断进行创新,推动机械设计中自动化技术的应用,尽早实现机械自动化设计的集成化、智能化、虚拟化的发展。
参考文献
[1]曹玉宝.自动化生产线工件翻转装置设计[J].机械传动,2010(09).
篇3
关键词:自动化;机械;技术;效益;发展;
引言
机械自动化, 主要指在机械制造业中应用自动化技术, 实现加工对象的连续自动生产, 实现优化有效的自动生产过程, 加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展, 是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准, 不仅影响整个机械制造业的发展, 而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。因此, 发展我国的机械制造业自动化技术, 符合我国社会主义的基本原则, 符合我国现代生产的发展规律。
1、机械自动化技术应用现状
实现机械自动化的理论基础是控制理论。根据被控对象的特性与其所处环境的变化,能动地通过信息反馈作用施加控制作用给被控对象,从而使系统按预设功能运行。控制理论为解决当今许多具有挑战性的社会生产与科技研究问题发挥了重要作用,是实现自动化控制的理论基础,其发展及应用将彻底改变人类传统的生产、生存、生活和管理模式。机械自动化技术的应用主要体现在以下方面。
1.1 信息自动化
包括计算机辅助设计、工艺辅助设计、辅助制造以及产品数据库系统管理等。计算机辅助设计是指通过计算机的图形设计软件及设备,辅助工程师进行机械部件及构造的设计工作;工艺辅助设计是建立计算机辅助设计和辅助制造两者之间的连接,对生产工艺效率进行提高和优化,使其标准化程度不断增加;辅助制造是在产品生产过程或工艺系统中通过采用计算机的数值控制技术(通常称数控技术)达到控制生产的目的;产品数据库系统管理是对计算机设计、生产制造过程中出现的数据信息进行系统化管理。
1.2 物资供输自动化
物资供输自动化管理可将机械制造系统中所需的各种原材料或成品输送到预定的相应位置,是自动化机械制造过程中不可缺少的细分系统。通常情况下,自动化物资供输管理系统主要包括单机自动装置、自动输送设备、自动化软件系统组件等。
1.3 生产自动化
自动化的机械制造加工系统,可以自动持续进行重复工序的循环,同时还可以自动装卸机械组件。在机械制造中采用自动化生产加工系统,可以全面代替人员体力劳动,减少机械生产加工过程中由于人为操作失误等因素而存在的几率,大幅提升产品的质量和品质。
1.4 设备装配自动化
设备装配自动化是将特定规格、形状的机械零配件按照设计预定的技术要求,通过搬运、组装、调试、试验、验收等步骤,自动组装为一套能够进行生产制造的工艺流水线。设备装配是机械制造生产过程中的重要环节,自动化设备装配系统取代了以往依靠人工循环复杂操作进行的装配工作,能够有效提高机械生产的效率和产品质量,是现代化机械制造中的一项重要技术应用。
1.5 检测自动化
随着现代科学技术水平的不断发展和提高,各种新型材料和部件、以及有特殊功能要求的新型复杂加工设备不断被应用到机械制造业中,使产品的检测技术和工作难度也不断增大,传统依靠人工直接检测的方法已经不能满足现代化高精度工艺水平的产品检测要求,所以,自动化检测技术必然被引入到机械制造中,现在应用相对较多的技术主要包括基于时序、电流信号、人工神经网络对刀具、组件磨损状态的识别检测,以及多判断系统的智能设备诊断技术等。
2、机械自动化技术的发展趋势
2.1注重实用,结合实际生产的机械自动化技术
先进机械制造自动化技术在于应用。发展机械自动化技术是以企业的生产和技术发展的需求为目标。我国发展机械自动化技术,应结合实际生产,注重实用,为国民经济的发展提供效益。自动化是一个动态概念,现今它的主要研究表现在制造系统中的集成技术和人机一体化制造系统、系统技术、制造过程的计划、制造单元技术、调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。20世纪70-80年代初,我国在发展数控方面缺乏战略思想,怎样解决在制造技术问题相关人员不太清楚,对于就技术论技术色彩,忽视效益偏重速度,给不少企业在数控机床只出样品,不能给企业提供商品,只能用于生产实际。到20世纪80年代,随着自动化技术的发展,像一些发达国家通过科技、经济、金融手段来竞争市场,倾销产品输出资本,使整个市场竞争变得越激烈,为了适应机械制造业市场竞争,一个国家的先进制造技术要想在市场上立足,那它必须有先进的水平,这样才能支持该国在制造技术市场上进行竞争。
2.2把握好基础,注重配套的自动化技术
先进的自动化技术在控制理论的指导下应用机械制造技术,对人的作用和生产的物流进行研究,在进行研究时,它主要涉及微电子技术、自动控制理论、计算机技术和机械技术,自动化技术的关键是计算机辅助设计,使它能智能化可以处理更多的复杂问题。在发展自动化技术时,要抓好自动化技术应用的工作,以及相关人员要从实际应用工作出发进行推广,不仅要有发展动机,还要有配套发展机械自动化控制系统和元件。发展自动化技术,相关人员必须要关注计算机技术、零件检测、机床装料和电子学自动化,采用对应的程序数控机床,研制高效可靠的计算机应用于生产信息系统、自动化生产线和自动化控制系统等方面。机械自动化的技术基础主要包括传感器、可编程控制器、新型刀具、微处理机、电子计算机、系统软件和控制系统。发展自动化技术的关键是生产水准较高及优良的机电产品。应用机械自动化新技术,将会不断引入其他学科的新理论、新技术、新概念,更新机械制造业中原有的制造技术、观念和产品,这需要有大量有素质的工人、管理人员和工程技术人员。机械自动化生产时, 机械制造系统的自动检测、伺服系统、自动控制的操作等,都会应用自动控制理论和微电子技术,自动化生产时, 信息的处理与交换、运算、判断、决策和存取等,都会应用信息处理技术与计算机。随着机械制造业在世界市场的发展,机械技术由机械化向自动化发展,可以判断,机械制造业与我国的自动化技术紧密相连,为以后更好地发展主要依靠科学依赖知识。
2.3发展投资少、见效快成本低自动化技术
发展成本低自动化技术,前景广、见效快、投资省、潜力大,有利于提高自动化度,可以收到事半功倍的效果,是我国现代化发展的需求,从发达国家工业的发展历史看,机械制造自动化技术的实现是由不好到更好、由低到高的过程。我国也可以引进国外的机械自动化技术,使自动化技术在世界领域上更好地发展。我国机械制造业的企业采用大量的设备,在发展先进的机械制造自动化技术时要以原有的设备为基础,合理调整企业的数控机床分布尽量增添些数控设备,引用计算机技术,它的到来为网络化的生产管理环境创造了发展空间,特别促进了高科技机械自动化生产技术与先进网络虚拟技术的高度融合,形成了人机交互式控制生产管理的全新方式。充分发挥计算机自动化管理的优势,共同构成一个“以人”为心;“以信息自动化”为先导;为机械制造业建立一个自动化的单元系统,为我国机械制造自动化技术发展提供投资少;见效快;效益高的应用,为我国机械自动化技术在以后的发展提供有效的途径。
2.4根据我国的国情,进一步发展先进的自动化技术
目前,我国的自动化技术还处于初级阶段,生产力水准、国民素质、财力、经济与国内外的国家的发展存在一定的差距,在我国这种国情下,机械自动化技术应用计算机集成制造系统的全盘自动化、高度自动化,并没有具备基础技术、投资能力和经验。所以,是不是发展全盘自动化、高度自动化CIMS技术, 相关人员一定要谨慎处理。我国机械制造企业使用水准比较低、机床装备极少的自动化技术,不但在数量上与发达国家有一定的差距,且与发达国家自动化技术在品种上、质量上、使用上的水准有差距。在这种国情下,我国制造企业在生产锻造、冲压、焊接、装配、铸造、热处理时,要合理采用自动单机和自动线的技术,使企业在经济取得一定的效益,生产较多的品种要采用快速调整的设备,以便于更换主轴箱机床自动线,从而实现成组自动化,生产小批件时,先让技术人员进行推广, 合理地采用数控进行加工,可以使机械自动化技术在世界领域取得更好的经济效果。
3、结束语
总而言之,我国机械制造业发展应用自动化技术, 不但要起点高, 瞄准世界先进水准, 包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术,而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术, 坚持提高与普及相结合的方针, 我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。在我国完成无人化的工厂将恐怕不是机械制造业的主要发展模式, 也不是机械自动化技术发展应用当务之急的事。这就是中国的机械自动化技术发展之路。
参考文献
[1]李涛.试论我国机械自动化技术应用与发展[J].才智,2008(20).
[2]杨建平,刘艳玲.自动化技术在机械应用中的发展研究[J].中小企业管理与科技,2008(1).
篇4
关键词:机械制造;自动化技术;特点;发展趋势
为了进一步降低我国机械制造的成本,也为了适应全球自动化科学技术的发展大趋势,自动化技术在我国机械制造中的应用势在必行。当然,不可否认的是,随着自动化技术在我国机械制造中的应用,我国的机械制造成本大幅度降低,且其生产效率也不断提高。我们相信,随着我国的科学技术水平不断发展,机械制造技术还将会有很大程度的提高,最为明显的表现就是其制造的精密度和自动化水平等都有所提高。因此,自动化技术在机械制造行业中的应用是大势所趋,它将影响到我国整个机械制造行业的发展。
1.机械制造自动化技术的特点
自动化技术不断应用于我国机械制造行业,它呈现出了很多不同的特点:第一,机械制造的生产水平高,而且产品的质量更优。由于自动化技术的应用,使得机械制造设备的精密度进一步提高,整个生产过程基本都是由系统自动化控制的,进而减少了人为失误的出现,提高了机械制造产品的合格率。通过自动化技术的应用,只需要由工作人员来启动自动化系统,然后生产仪器就能按照设计好的程序进行自主加工生产,极大地降低了人工强度,还在很大程度上提高了生产的效率。第二,机械制造生产更加安全。我们都知道,自动化技术在机械制造中的应用所涵盖的技术是多方面的,比如计算机技术等。通过自动化技术的应用,机械制造改变了其传统手工加工中的不足,极大地增加了机械设备的安全性,同时还能降低对机械设备后期维护的成本。同时,自动化系统还具有很高的稳定性,如果不出现重大事故,机械制造设备的损耗一般不会过大。第三,改变了我国机械制造行业的劳动形式。随着现代自动化的程度进一步提高,自动化技术在机械制造行业中的应用,最为明显的一个特点就是改变了该行业的劳动形式。传统的机械制造行业,都是由体力劳动完成的,产品的生产精密度也不高。在引进自动化技术后,首先降低了机械制造的人工劳动量,同时产品的精密度和合格率等都得到了极大的提高。因此,自动化技术的应用,不仅降低了我国机械制造行业的人力资源成本,还有效地提高了机械制造的生产效率。
2.我国机械制造自动化技术的发展趋势
2.1自动化技术性能的发展方向
随着全球智能化技术的不断发展,我国已经应用于机械制造中的自动化技术也将会朝着智能化的方向发展。智能化系统是基于计算机模拟人类的思维活动来完成的,最终由计算机指导机械自动化系统执行命令。我们应该能够认识到,自动化与智能化相结合是发展的必然趋势,同时智能化系统又会朝着更加复杂和精确的方向发展。现阶段,衡量机械制造技术好坏的一个关键指标就是其制造的精确度和效率。随着全球信息科学技术的不断发展,传统的机械制造工艺已经无法满足现代人们的需要,尤其是在高端精密领域,由智能化系统控制的机械制造工艺得到了广泛的应用,其制造效率得到很大程度的提高。对一些比较复杂的机械制造工艺来说,通过结合自动化技术与智能化系统的应用后,所带来的是机械制造业的改革。
2.2自动化技术功能的发展方向
多媒体技术的发展和应用已经比较成熟了,将多媒体技术应用于机械制造领域,这是自动化技术功能化的一个重要发展方向。多媒体,是指由计算机和通讯技术结合后,可以在计算机中对图像、数据等进行处理的一种功能。在机械制造数控领域,多媒体技术的应用能够更加高效地对实际生产的数据进行处理,这是我国自动化技术未来最优前景的发展方向。通过多媒体技术的应用,使得机械制造工艺变得更加简单化,由于数控系统所涉及到的软件很多,而且其涉及到的数据量也很大,如果这些数据由人来处理,这就给相关工作人员提出了更高的要求。但是,多媒体技术的应用,只要程序编辑工作人员提前编辑好软件,有简单的操作界面就能高效地完成对这些数据的处理,从而大大降低了工作人员的操作难度。
3.结语
综上所述,在我国机械制造中自动化技术的应用正处在非常关键的发展时期,幸运的是,我国很多机械制造单位已经认识到了应用自动化技术的重大意义。对于机械制造行业来说,只有保证其发展跟得上科学技术发展的潮流,才能保证我国的机械制造技术不至于过于落后,尽量减小我国机械制造行业与西方发达国家之间的差距。因此,对我国的机械制造企业来说,他们应该把握住机械制造未来发展的方向,基于此,不断实现机械制造行业的自动化和智能化发展。
作者:刘剑鹏 单位:长沙市第一中学
参考文献:
[1]杨增光.机械制造自动化技术特点与发展趋势研究[J]装备制造技术,2015(12):204-205
篇5
关键词:机械制造;自动化;发展现状;发展趋势
1现阶段机械制造自动化技术的发展现状
1.1自动化技术水平提高
在机械制造自动化漫长的发展过程中,不管是产品的相继开发,还是和信息技术的完美结合,都在很大程度上提高了机械制造自动化技术水平。比如工业机器人、数控装置等等所包含的技术含量都发生了很大的改变,但是其中仍然存在着一些不足和问题,比如自动化技术涉及到的范围非常广泛,而且种类也比较多,相比而言企业对于信息技术的应用率还是非常低的,会严重影响企业产品质量发展的平衡性,不利于企业的可持续发展[1]。
1.2应用GIMS系统
作为一种比较先进的计算机集成系统,GIMS系统能够在企业中得到广泛应用,而且能够实现集成化的快速发展。GIMS系统的主要出发点就是有效结合整个企业的生产经营,这样才能从整体上增强企业的运作能力。在机械制造自动化技术不断发展的过程中,慢慢引入GIMS系统引用,并在企业中广泛应用,一方面不仅可以有效的实现自动化系统的集成化,另一方面在很大程度上还会增强GIMS系统在各个环节相互渗透的作用,从而从整体上提高机械制造自动化技术[2]。
1.3应用人机一体化技术
近年来我国的科学技术呈现蓬勃向上的发展趋势,机械制造自动化领域在广泛应用人机一体化技术,而且人机一体化技术在其中得到了深入的发展。在实现自动化运行的时候,充分发挥人在其中的作用,有效的将人的力量转化成自动化系统中的一个重要组成部分,这样就能不断提高企业的生产效率,同时可以降低企业的生产成本,还能减少企业的消耗量,这样就能从整体上提升企业在市场上的竞争能力。
2机械制造自动化技术的发展趋势
2.1绿色化
现阶段全球发展过程中最突出的问题就是环境与生态之间的问题,为了能够充分有效的利用资源,有效的保护自然生态环境,所以绿色产品的概念就自然而然的产生。现阶段我国机械制造自动化技术已经逐步实现了绿色发展,而且在发展的过程中也做到了节能环保,更重要的是在生产的各个环节中还融入了节能环保的理念,这已经成为机械制造自动化技术发展的主要趋势之一[3]。
2.2网络化
随着我国经济的不断发展,而且我国的互联网也在不断发展,绝大多数的人们已经进入了网络时代,在很大程度上来说网络技术改变了人们的生活方式,与此同时也对机械制造领域带来了重大变革。当前我国机械制造自动化技术正在向网络化方向不断发展。一方面在研发和生产过程中利用网络技术,可以提高企业自身的竞争优势;另一方面在设计生产自动化产品的过程中运用网络技术,可以有效的完善设计过程中的缺陷,不断提高机械制造自动化产品设计性能和使用性能的不断提高[4]。
2.3微型化
当前我国机械制造自动化技术正在向微型化方向发展,但是考虑到机械设备的实用性能,机械制造产品的体积在不断的减小,灵活性却在逐渐的增强,而且耗能也在逐渐的降低,这样不仅可以有效节约产品生产的成本,做到节能环保;而且还能扩大机械设备的有效率,还能提高企业的经济收益。当前军事、医疗及信息等领域已经在广泛的应用微型化的机械制造自动化产品。
现阶段我国正处在科学技术快速发展的一个关键期,其中机械制造自动化技术就是一个比较薄弱的环节。只有认真做好机械制造自动化技术的改革工作,充分把握机械制造自动化技术的主要特点,认真分析现在的发展状况,准确判断机械制造自动化技术的未来发展趋势,这样才能进一步的实现机械制造自动化技术的快速发展,不断提升自动化技术水平。
作者:王肇衷 单位:山西农业大学信息学院
参考文献:
[1]黄日闽.机械制造自动化技术的特点及发展趋势探析[J].科技展望,2017,(04):77.
[2]滕皓.机械制造自动化技术发展现状及未来发展方向探析[J].湖南农机,2014,(08):54-55.
篇6
关键词:电力调度自动化技术;电力部门;发展趋势
随着我国经济的快速发展,人们生活水平不断提高,带动了我国工农业生产和居民生活用电增加。为保证经济的正常运行,我国许多地区纷纷建立了自动化变电站。在这种情况下,由于电力调度自动化技术对于整个电网系统的安全与平稳运行都有着极其重要的作用,因此受到了我国电力行业相关部门工作人员的极大重视。针对电力调度自动化技术,展开一系列的讨论分析。
1.简介电力调度自动化技术
随着我国科学技术和电子计算机技术的不断发展完善,我国电网的管理、运行等也发生了一系列的改变,带动了我国电力调度自动化技术的发展与进步。电力调控自动化系统是一种包含电力系统运行信息、控制手段等在内的数据处理系统,是保证我国电网安全运行和经济运转的一种重要手段。现阶段,我国的电力调控自动化系统主要包括调度主站、通信和厂站端三大部分。其中,厂站端又分为电厂综合自动化系统以及变电站综合自动化系统。
2.电力调度自动化技术应用现状
目前,我国运行的几大电网系统主要包括DF8003S、SD-6000、Open3000等,这些系统各具特色,并都在实际运行中表现出较强的水准。接下来,将会对这些系统一一进行探讨分析:
2.1DF8003S系统
DF8003S能量管理系统采用当今最新的计算机技术、数据库技术、集群技术、中间件技术、组件技术等,遵循IEC61970CIM/CIS标准,按照一体化系统的设计思想和软件工程规范,适用于各个级别的电力调度系统。具有配电监控、数据收集、电网安全与经济运行、分析等一系列功能。DF8003S能量管理系统具有以下六个方面的特点:1.面向对象的开放式系统架构。2.满足第三方软件的“即插即用”功能。3.图模库一体化设计。4.前置采集集群化设计。5.实时数据库设计与存储缓冲机制。6.采用OT技术,实现windows与UNIX下程序与风格的完全一致。经过大量的市场调查,发现DF8003S能量管理系统在电力调度系统市场中有着广阔的市场前景。
2.2SD-6000系统
SD-6000系统是一个具有统一平台的开放式能量管理系统,由淄博电业局和电力自动化科学院南瑞系统控制公司联合开发,于1994年投入使用,1996年通过测试与鉴定。SD-6000系统采用了调度投影屏、调度电话拨号和最新的卫星云图新技术,是我国目前国家电网极为重要的研发项目。该系统通过采用厂站单线图技术、拓扑结构技术以及数据库同期生成技术,结合SQL标准接口,具有以下两个方面的特点:1.拥有面向对象的人机界面管理系统。2.其支撑系统具有开放式和分布式平台,同时,其前置机应用软件设计合理且实用。
2.3Open3000系统
Open3000系统是我国江苏省研发的科技项目,也是当前开发设计的新一代EMS系统。这一系统将包括AGC、SCADA、DTS等先进技术,建成之后可运用于电力调度自动化的新型系统,是现阶段我国发展速度最快,性价比最高的电力调度自动化技术,得到了广泛的应用与发展。Open3000系统开创了电网调度自动化领域的新纪元,极大程度的提高了电网调度自动化系统对我国电网安全的支撑力度,带动了我国电力行业整体水平的提高。
3.电力调度自动化技术的发展趋势
3.1数字化
我国科学技术的不断进步以及电子计算机技术的不断发展,带动了我国数字化技术的不断发展进步。电力调度自动化系统作为我国电力行业的重要组成部分,得到了国家相关部门的高度重视。许多电力行业的专业人士纷纷对其进行了细致的研究与开发,并取得了显著的成效。电力调度自动化系统数字化已成为未来不可阻挡的发展趋势,实现其管理主要包括以下几个方面:信息数字化、通讯数字化、决策数字化以及管理数字化。电力调度自动化系统数字化的主要目的是通过数字化管理体系来提高我国电力行业相关人员的决策效率与决策质量,保证电网系统的稳定与安全,给工农业生产生活用电提供更加优质的服务,提高用户供电可靠率。
3.2市场化
随着经济全球化时代的到来,尤其在我国加入WTO之后,我国市场经济进入了发展的黄金时期。我国电力行业相关部门为适应市场经济的变化,也必须进行相应的改革创新。如果电力行业不能适应当今市场的发展变化规律,必将会被时代所淘汰。因此,为适应新时代背景下,电力市场化所带来的一系列挑战。我国电力行业需要将电力调度自动化系统与市场经济条件下的市场运营体系相结合,让电力行业更多的参与到市场之中,接受市场的严苛检验,适应市场的发展体制,从市场中得到完善与发展。
3.3智能化
随着科学技术的发展,越来越多的事物实现了智能化。电力系统调度自动化技术也在逐渐的向智能化的方向发展。随着相关研究人员对智能电网的发展研究,电力系统调度自动化水平也逐渐得到提高与发展,状态分析、估计甚至自适应等技术都在我国电力系统中得到了广泛的应用。电力调度自动化技术智能化主要应用于以下两个方面:1.在电力系统正常运行的情况下,智能化电力调度系统可以对其起指导作用,并对电网进行一定程度的优化、调节。2.在遇到紧急情况时,智能化电力调控系统可及时对系统进行控制,并对数据进行修复,分析事故状态。电力调度自动化技术智能化的目的是建立一个包括控制系统体系、协调单元等在内的电网综合防御体系,保障电网的工作。
3.4无人管理模式
第三次工业革命之后,科学技术飞速发展,各行各业都在经历一系列的发展变革。建立一个无人的电力监控系统,对电力系统的运行进行安全分析与估计,并在此基础上,实行实时监控与远程操作。当供电系统出现故障时,电力调度自动化技术系统能准确的检测到故障位置,并自动进行报警。同时,电力调度维修人员也能在最短的时间内将故障修好,保证电力系统的正常运行。
4.结束语
总而言之,由于我国工农业生产和居民生活用电的不断增加。为保证我国生产生活的顺利进行,越来越多的电力行业纷纷开始运用电力调度自动化技术,并取得了显著的成效。通过详细研究目前我国普遍运用的包括DF8003S系统、SD-6000系统、Open3000系统在内的电力调度自动化技术,并对其进行一系列的研究分析,预测我国电力调度自动化技术在未来的发展中,必定更加趋向于数字化、市场化、智能化与无人管理模式。
参考文献
[1]杨军.关于电力调度自动化应用技术及未来发展趋势的探讨[J].价值工程,2013,(8):29-30.
[2]曹铁生.电力调度自动化系统应用现状与发展趋势研究分析[J].技术应用,2014,(12):74-76.
[3]宋雨锘、张丹、韩宝民.电力调度自动化系统应用现状与发展趋势分析[J].山东工业技术,2016,(4):160.
[4]谢筱囡.电力调度自动化系统应用现状与发展趋势[J].理论研究,2012,(8):28-30.
篇7
关键词:电力工程;自动化技术;应用;发展
中图分类号:F407文献标识码: A
一 电气自动化技术的基本特点
1.1电气自动化技术的综合性
电气自动化技术是一门综合性的技术,技术涵盖的范围较广,与实际的电气自动化控制工作密切相连,特别是与火电工程、钢铁行业、建筑领域有着密不可分的联系,这就形成了电气自动化技术综合性强、覆盖面广的特点,需要一定的综合能力才能全面把握电气自动化技术的实质。
1.2电气自动化技术的涉及范围广
电气自动化技术涉及到软件技术和硬件设备,在不同的行业、不同地域和不同位置电气自动化技术的技术方案和技术要点存在着较大的差异,这会形成电气自动化技术应用的难度,导致电气自动化技术的应用困难。
1.3电气自动化技术的依赖性强
电气自动化技术对于电子技术和网络技术有着特殊的依赖,没有电子技术和网络技术就不能实现电气自动化控制,因此,发展和应用电气自动化技术需要以电子技术和网络技术作为基础,这也是电气自动化技术的基本特征。
二 电气自动化技术的实际应用
2.1火电工程中电气自动化技术的应用
电气自动化技术可以实现火电工程的电机、锅炉和机械实现一体化运行,这有利于火电工程的管理与控制。电气自动化技术可以实现对火电工程隐患和故障的排查与检验,使火电工程的隐患在早期得到有效处理,降低故障发生的概率,减少火电工程因事故带来损失。电气自动化技术可以实现火电工程的自动化运行,通过电气自动化技术可以将管理、操作与控制三大系统进行统一,使火电工程各项管理、操作与控制工作做到无障碍、自动化,在提高管理效率,提升操作准确性的基础上,实现电气工程精确地自动化控制。
2.2钢铁行业中电气自动化技术的应用
电气自动化技术在钢铁行业的全面应用是建设现代化钢铁产业的重要标志,以电气自动化技术为基础,钢铁行业可以加大对原材料质量的监测,实现对钢铁生产环境的安全保障,这是传统管理手段和方法所不具备的优势。电气自动化技术对于钢铁产品的质量更有控制的功能,通过对钢铁生产工艺、过程、细节的自动化控制可以提高钢铁生产效率,加速钢铁行业的深化发展。
2.3建筑领域对电气自动化技术的应用
一方面,利用电气自动化技术可以对电气系统给予实时、数字化监控,能够有效将控制中心的指令顺利传达到系统,并将系统反馈信息成功传递到控制中心,以实现对整个电气系统“高效、实时、不间断”的控制和管理。另一方面,电气自动化技术的利用可以大幅度提高建筑设备和设施的联动性,建筑中配电、照明、消防、空调等系统在电气自动化技术的配合下可以连接成为一个整体,进而大大地提高这些系统的联动效果,同时解决了电梯系统依照各层用户流量实现其速度的自动调节,以及紧急情况下(火灾、水管爆裂等)系统的自动识别与判断,及时实现预设的应急处理方案,开启紧急照明系统、调整水压或开放喷淋灭火系统等。此外,电气自动化技术具有安全性高的优势,建筑电气系统具有一定的危险性,设备故障、人员操作失误以及工作环境变化等多种因素均可能导致电气系统产生比较严重的安全事故。但是,利用自动化控制技术可以有利于系统对工作中出现的异常情况做出反应。电气自动化技术可以实现建筑数据的完备和计算结果的精确,以便为建筑工程的后期工作和决策工作提供全面而精确的信息支持,便于建筑工程建设目标的实现。
2.4煤炭工业机械设备中所应用的电气自动化技术
采煤机在中厚煤层起步,逐步发展为大功率、高强力、大开采、薄煤层的滚筒采煤机。由有液压牵引、无液压牵引的方式,发展成为电磁滑差无链电牵引、变频调速无链电牵引方式。液压支架高度是从薄煤层、中厚煤层再到厚煤层,支架型式则是由掩护式逐渐发展为多样化的型式,比如低位两掩护式放顶煤液压支架、低位四柱支撑式顶煤、高位两柱式的放顶煤等等。在煤炭生产发达国家诸如澳大利亚、美国等,其采用的普遍为液压支架电液控制系统,此系统是实现综采工作面高产高效的技术设备,是今后发展的重要方向。目前,立足于我国的经济、技术和效益,主要是在年产大于400万吨的开采工作面中应用电液控制液压支架,并且应用在年产大于600 万吨的开采工作面。电气自动化技术应用后,煤炭工业的作业过程将会更加的人性化。我国国产采煤机所研究的内容主要是装备远程监控系统、综采工作面专家诊断系统以及系统的工作可靠性,这些系统能够实现远程监控综采装备液压支架、采煤机,进而可以使采煤机切实的根据煤层相应的变化情况,实现采煤速度的自动调节,并且有效的完善综采支架液压系统,正确的检测受力点的压力及状态,实现支架推移输送机自动调节位移等。目前,在正在进行的项目选型和调研工作中,解决的主要是采煤机的故障诊断、故障预报、自动控制运行系统、显示及传输系统和工况在线检测等一系列问题,以此提高综合机械化水平。
三 我国电气自动化技术发展趋势
3.1操作人员专业化
电气自动化系统在设计时十分复杂,需要专业人士,而其操作方式往往十分简单,所以许多公司是等到整个系统安装完之后,对直接操作人员进行简单的操作方法培训,而很少涉及内部的构造原理,这样操作人员了解的只是皮毛,只会机械的观察、操作。以后的操作人员也应加强设计原理的培训,最好是在系统安装过程中就让操作者进行学习、观察,了解内部构造可以帮助操作者更加深入理解整个设备,操作时更加得心应手,再出现简单的故障时可单独进行检测、维修。
3.2由低频向高频发展
随着电子时代的发展,电子设备的运行速率日益提升,“频率”是运行速率的重要指标,随着人们对高速电路的需要,低频向高频发展已经成为了必然趋势。例如电流变换器,早起时是使用晶闸管来进行相控整流,速度过慢,已无法满足现在的要求。随着技术的发展,后来采用了PWM技术,功率得到了提高,并且可减小对电网的高次谐波影响。但PWM变换器中的低次谐波会对转自产生干扰转矩,使电机在运行时产生震动和噪声。为了应对这种情况,可以提高开关频率,降低振动和噪声。但开关损耗比较大,开关频率也不可能进行大幅度提高,美国科学家提出了谐振式直流环逆变器,可使电力电子器件工作在零电压、电流状态下,最大程度减少开关损耗,提高开关频率。
3.3与计算机技术结合更加紧密
电气自动化技术的产生与发展就是为了提高劳动效率,使人们的工作和生活环境更加舒适。随着计算机技术的迅猛发展,我们工作与生活的许多方面都与计算机发生关联,当今电气自动化技术中,计算机已经得到应用,但依赖程度不是很深,大多只是进行简单的监控。未来的电气自动化技术中,计算机的使用将会占到更大比重,并且计算机的作用也将不会仅仅局限于监控和简单的操作,一些现场的控制设备都可以集成到计算机中来,例如现在的很多虚拟仿真软件就可以代替一些现场的控制器,节约成本、操作方便、不易出错。电气自动化技术与计算机的联系日益加深,是电气自动化技术未来发展的重要趋势。
3.4技术更新更加频繁
我国整体的科技水平与发达国家相比,相对落后,很多先进技术都是依赖国外进口。随着我国经济发展进入快速时期,国家对科技研究的投入力度加大,大力培养科研人才,推动科技创新。电气自动化技术的创新极大的依赖与电子与信息技术的更新,电气自动化技术的研究者们会不断吸收其他领域的成果,同时提高自身的创新能力,增加设计的技术含量,研究出更多更先进的电气自动化装备,满足日益复杂的工业与生活需求。
3.5通用性提高
现在的电气自动化技术大多只是应用于某一方面,例如工业上,一般只应用于生产部门,并且是独立操作,外界无法干预。将来企业在规划网络时,要考虑将办公网络与生产控制网络进行连接,这样管理部门可更方便的进行生产管理,生产部门的数据也可方便的传输给办公部门进行分析保存。
结束语
众所周知,电气自动化技术是当今世界最活跃的技术,更是一项充满生机、有着良好开发潜力的综合性控制学科和技术控制手段,其在控制的过程中是采用当前先进的科学技术与设备管理手段进行相结合发展的过程。随着我国科技技术的发展,电气自动化技术也随之提高。
参考文献
[1]刘海龙.浅谈电气自动化的现状与发展方向[J].黑龙江科技信息,2010(6).
篇8
关键词:传感器 自动化 发展
传感器是自动化系统和信息系统的关键性基础器件,其技术水平直接影响到自动化系统和信息系统的水平,自动化技术水平越高,对传感器技术依赖程度越大。在信息社会中,人们为了推动社会生产力的发展,需要用传感器来检测许多非电量信息,如力、压力、流量,速度、温度、湿度以及生物量等等。
近百年来,传感器的发展大致经历了以下三个阶段。(1)传统,(2)模拟集成传感器/控制器-(3)智能传感器。目前,国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。
一、传感嚣在现代信息技术中的发展现状
21世纪是人类全面进入信息电子化的时代,随着人类探知领域和空间的拓展,使得人们需要获得的电子信息种类日益增加,需要信息传递的速度加快,信息处理能力增强,因此要求与此相对应的信息采集技术一一传感技术必须跟上信息化发展的需要。
作为现代信息技术的三大核心技术之一的传感技术,它是人类探知自然界信息的触觉,为人们认识和控制相应的对象提供条件和依据,将是二十一世纪世界各国在高新技术发展方面争夺的一个重要领域。
不难看出,传感器技术是涉及国民经济及国防科研各领域的重要技术。如果不建立我国自己的传感器产业,而一味依赖从国外进口传感器来满足需要,将使我国国民经济及国防力量的加强受到制约,因此必须尽快地发展我国的传感器产业。
1.敏感元件与传感器作为信息系统的关键基础元器件,在国外一直得到了高度重视,很多发达国家为了夺取未来经济发展制高点,大力投入人力、物力和财力来发展它。如美国提出的“国家纳米技术创”(NationalNano-technologylnitiative,简称NNl),计划投资五亿美元的研究经费,其中传感器是极为重要的内容之一,日本和欧洲也不断增加研究经费支持更多的相关研究项目。
2.半导体硅是固态传感器的最重要的材料,但对其它新型敏感材料和功能材料的开发仍未停止,如陶瓷、高分子、生物、智能材料等新型材料的开发与应用,不仅扩充了传感器的种类,而且改善了传感器的性能,拓宽了传感器的应用领域。如新一代光纤传感器、超导传感器、焦平面阵列红外探测器、生物传感器、诊断传感器、智能传感器、基因传感器以及模糊传感器等。
传感器的集成化有两种途径:一是利用集成电路制造技术和微机械加工技术,将多个功能相同、功能相近或功能不同的单个敏感元件集成为一维线型传感器或二维面型(阵列)传感器,使传感器的检测可由点到面、甚至到体,从而实现信息多维化、变单参数检测为多参数检测,二是利用微电子电路制作技术和微型计算机接口技术,将传感器与调理、补偿等电路集成在同一芯片上,使传感器由单一的信号变换功能扩展为兼具放大、运算、补偿等用途,从而实现横向和纵向检测的多功能化。
目前,传感器技术的发展水平和研究动向是怎么样的呢?请采取一个或者两个传感器作深入调研。
二、先进制造技术的发展水平和研究动向
21世纪人类社会将进入知识经济新时代,制造业作为我国新世纪的战略产业将面临着剧烈的挑战和经历一场深刻的技术变革。在传统制造技术基础之上发展起来的先进制造技术代表了制造技术发展的前沿,必将成为这场技术变革的核心,对制造业的发展产生巨大影响。先进制造技术是制造业企业发展的必然需求。
制造业呼唤先进制造技术
近十年来,世界各国都投入了巨大的财力和物力,强化作为光机电一体化制造业基础的先进制造业的技术及产业发展的战略研究。先进制造技术已经成为垒球制造业争夺的市场焦点。
美国、德国、日本等国已经开发出了数控(NC)、计算机数控(CNC)、直接数控(CAM)、计算机集成制造系统(CIMS),制造资源规则(MRP)、柔性制造单元(TMC),柔性制造系统(FMS)、机器人、计算机辅助设计制造(CAD/CAM)、精益生产(LP)、智能制造系统(LMS)、并行工程(cE)和敏捷制造(AM)等多项先进制造技术与制造模式。这些技术的推广与应用,不仅使本国企业的国际竞争力得到巩固,也使得世界先进制造业发展迅猛。
2000年,全球先进制造业贸易额达到20000亿美元,占全球总贸易额的三分之一。传感技术、开放式工业过程自动化系统、现场总线系统等先进制造技术已经在国外形成相当的产业规模。
先进制造技术将对21世纪的制造业及其相关联的其他产业的发展发挥更为重要作用。
1.先进制造技术持续不断地融合光电子、计算机、信息等新技术的研究成果,使得这一新兴的产业成为新的经济增长点。据了解,数控技术模块化、网络化、多媒体和智能化已是技术发展的热点。CAD/CAM系统将面向产品的整个生命周期・产品数据管理(PDM)与企业资源计划(ERP)趋于融合,先进加工系统和设备发展智能化。
2.先进制造技术的应用大幅度提高了光电子、自动化控制系统、传统制造等行业的技术水平和市场竞争力,成为许多高新技术产业和高新技术制造业装备的基础,推动诸多相关行业的效益增长。如先进制造技术装备的加工设备、系统和各类自动化控制系统及仪器仪表、光电子设备在国民经济各行业的广泛应用,将大大提高航空航天领域飞行器的设计制造效率和可靠性;将推动印刷技术的数字化-推动现场总线的应用,构建现场管理垒系统的数字通信网络-电力电子器件将向高压、大容量、抗大破坏力、小型化和智能控制方向发展;医用电子与医学发展将更为紧密结合,影像显示趋于多种手段的融合-医用激光将广泛应用。
三、先进制造技术研究动向
长期以来,在国家高新技术发展计划中,我国将光机电一体化作为制造业的研究和发展重要方向。将其列为国家火炬计划中的五个重点领域之一,予以特别的重视。
我国制造业市场的巨大潜力,为先进制造技术发展提供广阔的市场空间,其中,机械基础件类产品市场较大、品种也较多,其数控系统已形成年产3000台(套)的生产能力,由CIMS延伸出来的诸多相关技术和产品,如产品数据管理系统(PDM)、企业资源计划(ERP)技术、管理信息系统等已有很大的发展,据预测,仅MIS一项,国内就拥有近700亿元的市场潜力,国产CAD在2000~中的销售额达到10亿元,年增长率为15%~20%;国产的自动化控制仪器仪表技术,已在国内市场中占据相当的市场规模,1996年至2000年的销售额为95亿~200亿元人民币,其中以分布式控制系统年增长率最高,现场总线控制系统已成为应用热点;另外,微机电类产品已占有了较高的市场份额。
篇9
【关键词】 电力系统 电力系统自动化 发展趋势
电力系统自动化是当前电力系统发展的一个重要方向,它包括了发电控制自动化、电力调度自动化以及配电自动化等方面。通过电力电力系统自动化技术的有效应用让电力系统的整体性效率得到了显著的提升,并让电能生产、电力输送、电力控制等多个环节得到了极大的促进,让用户用电得到了保证[1]。总之,电力产业是国家的支柱产业,也是国民经济的重要基础,通过对现有的电力系统自动化技术进行更加深入的研究,让电力系统发挥出更大的功效。
1 电力系统自动化发展总趋势
电力系统自动化的发展趋势主要体现为以下几个方面:(1)从高压向低压过渡。(2)从单一化功能向多元化功能发展。(3)由开环监测向闭环控制发展。(4)从传统管理模式转变为智能化管理模式。(5)设备性能得到显著提升,并朝着数字化、信息化发展。(6)从单个元件向全系统发展。另外通过将电力系统与微电子技术、计算机技术、通信技术以及互联网技术进行有效地衔接让整个系统的功能变得更加全面,并让系统的整体性工作效率得以提升,从而让发电、输电等环节的质量得到提升,以此来保证用户的用电质量[2]。
2 变革性的三项新技术及其应用
在电力系统自动化技术发展的过程中,具有三项变革性的新技术即电力系统的智能控制技术、柔流输电系统技术以及配电系统中的灵活交流技术,以下对上述技术的应用进行具体的阐述:(1)电力系统的智能控制技术。该技术的发展大致分为三个阶段即给予传递函数的单项输入、输出阶段;线性及非线性协调控制阶段;智能化阶段。如今智能化控制是电力系统控制发展的主要方向。电力系统智能控制技术较传统的控制技术有着极大的优势,特别是对于一些复杂的系统有着良好的适用性,这也就让该技术在快关汽门的人工神经网络上发挥着重要的作用,并让新型静止无功发生器的自动学习功能得以实现。(2)柔流输电系统技术。该技术可以对电力设备、电力系统的重要参数进行动态的调整,从而让输电效率得以提升。在柔流输电系统技术的作用下让系统的可控性、稳定性得到了显著的提高,同时让系统的节能效益得到了保障。(3)配电系统中的灵活交流技术。该技术被广泛用于商业用电,通过采用新型电力电子控制器让供电质量得以保证。
3 电力系统自动化技术未来新技术
3.1 微机实时保护技术
在电力系统自动化技术不断发展的过程中,微机的使用频率也在不断的提升,这也就对微机实时保护技术提出了新的要求。通过加强微机设备的稳定性以及扩展性让微机实时保护的基本运行得以保证;在软件方面通过优化人机交互界面让系统的操作变得更为简便;将微机实时保护技术与嵌入式系统进行有效的衔接,以此来提高控制效率并提升整体性的保护效果。
3.2 变压设备动态监测技术
随着居民用电量的不断提升,这也就对电力设备的正常运行提出了新的要求。变压设备在整个电力系统中有着重要的地位,若变压设备出现问题的话将会对居民正常用电带来极大的威胁,甚至可能会造成区域性用电瘫痪,这将带来巨大的经济损失。变压设备动态监测技术可以对变压设备进行实时监控并在网络技术、计算机技术、信息通讯技术的综合作用下让变压设备的真实工作状态全面的反映出来,这就让变压设备的安全工作得到了极大的促进,同时也让变压设备的维护工作从离线、定期检修的固定模式转变成了预防性状态检修模式,大大地简化了维修工作的复杂程度[3]。
3.3 基于GPS统一时钟的新型动态安全监控系统
该系统的基础是原有的SCADA,通过将动态安全监测系统与SCADA进行高度整合让动态安全监控得以实现。新型动态安全监控系统主要包含了四个子系统即通信系统、中央处理系统、动态测定系统以及同步定时系统。在GPS功能的作用下让同步向量测量以及向量控制得到了实现,这也就大大地提升了系统的工作效率,让电力系统自动化程度得到了进一步的提升。
4 电力系统自动化“五遥”技术的应用
“五遥”(即遥测、遥控、遥信、遥调、遥视)技术,目前在电力系统中的应用非常普遍,由于“五遥”技术的应用为电力系统无人值守变电所(站)提供了可靠技术支撑,但前期由于受制于主设备的质量和通讯手段的制约,可靠性存在一定的偏差。但随着国家加快建设智能电网的步伐,智能变电站网络通信结构充分考虑到网络的实时性、可靠性和扩展性,在加上红外监控技术的成熟应用,电力系统自动化的“五遥”技术正在被广泛应用于电力系统的各个方面。
5 电力系统自动化技术发展前景
从现状上来看,目前的电力系统自动化技术体系是以DMS为基础所构建的。通过电力系统自动化技术的不断深入可以让整体性的管理水平得到提高,同时可以让电力设备的保护及控制得到相应的优化,从而让系统工作的稳定性得到保证。为了确保电力系统自动化技术的有效实施还需要建立相关的机制来进行督促,从而让电力系统自动化技术的应用得到更进一步的完善。随着我国电力系统的不断发展,电力系统自动化技术也将迎来新的高峰,其使用范围也将越来越广泛,这样整个电力系统的人力资源、物力资源也将得到更大的节约,从而让电力企业获取更可观的经济效益。
6 结语
随着电力系统自动化技术应用的不断完善与深入,电力系统的工作效率将得到质的提升,从而让工业用电、商业用电、居民用电质量得到保证。总之,电力系统自动化技术有着广阔的发展前景,对我国的电力产业有着极其深远的意义。
参考文献:
[1]李妍.浅论电力系统自动化中智能技术的应用[J].中国科技信息,2010(08):121-123.
篇10
【关键词】变电站;自动化技术;运行模式
变电站自动化技术经过不断的实践和创新,已经逐渐趋于成熟,在绝大多数的变电站中已经实现了无人值班,实现了电网建设的现代化,增强了电网调度和输配电的可靠性,降低了变电站建设的成本。技术在不断的发展中,智能化开关、仿真技术、一次运行设备在线状态检测以及光电式电流电压互感器等技术也不断地成熟,加上实时系统中的计算机高速网络的应用,对已有的变电站自动化技术产生着深刻影响,促进了变电站自动化系统更深入的发展。
1 变电站自动化技术的特点
1.1 自动化
变电站的运行管理自动化系统通常包含电力生产的运行数据、状态记录的无纸化统计;数据信息分层、分流的自动化交换;及时提供变电站运行出现故障时的信息,找出故障的原因并能够提出处理意见;变电站自动化系统能够自动的发出设备检修报告,将常规的“定期检修”转变为“状态检修”。
1.2 智能化
一次设备被控制的操作驱动回路以及被检测的信号回路是采用光电技术和微处理器设计,使控制回路以及常规继电器的结构得以简化,数字公共信号网络和数字程控器取代了以往的导线连接方式。也就是说,在变电站的二次回路中,可编程序取代了常规继电器和逻辑回路,光纤和光电数字取代了控制电缆和常规强电模拟信号。
1.3 网络化
变电站内的常规二次设备,例如同期操作、电压无功控制、故障录波、测量控制、防误闭锁、继电保护等装置以及在线状态检测装置全部都是模块化、标准化的微处理机进行的设计和制造,并且设备都是采取高速的网络通信进行连接,二次设备不存在常规装置所重复的I/O接口,网络的利用使的数据和资源实现共享,在这里,常规的功能装置就成为了逻辑功能模块。
2 变电站自动化系统的结构
目前变电站自动化系统中,已经不再单纯的对某一个量进行考虑,而是对某一个设备设置完善的保护和监控功能装置,从而完成其特定功能,进而保证系统分布式的开放。根据技术发展的趋势可以看出未来的测控设备将与一次设备进行完全的融合,实现智能一次设备,并且每个对象都有监控、保护、计费、闭锁、操作等功能以及全面的信息库。系统结构将会由集中式向全分散式或部分分散式发展。
3 变电站自动化技术的运行模式
3.1 传统模式
传统模式指的就是远方终端装置(RTU)、当地监控系统、变送器、遥控执行、通信转接和UPS屏柜等的综合应用。当采取交流采样RTU的时候,可以不用变送器屏柜。变电站内的保护装置信息能够通过遥信输入回路进入RTU,当然也可以使用软件方法进入RTU。这种模式在35kV~500kV电压等级规模不同的变电站最为适用。根据用户的不同需求,当地功能配置可以选择一台PC机,当然也可以是完整的双工作站、双主机、双前置的监控系统。
3.2 老站改造模式
应用RS-485星形结构,形成分布式RTU。这种模式的特点不需要另外增加屏柜的位置,也不用对原有的二次回路加以改动,因此最为适用于老站改造。这类的产品有MWY-C3A\TG5-700\GR-90等分布式的RTU。
3.3 集中配屏模式
在国内的新建变电站中应用最多的就是集中配屏模式,并且逐渐成熟起来。很多厂家的产品都是属于此类的,其中应用较为广泛的有BJ-1型、DISA-3型、XWJK-1000A、iES等。这种模式较传统模式的区别主要是将RTU的通信、计费、测量、信号、遥控等功能进行分别的组屏,由一个或者两个总控单元利用串行通信口与各个功能单元及故障录波、微机保护、上位机等进行通信。最大的特点就是将保护与控制的两大功能形成一个整体进行考虑,简化了二次回路的设计。
3.4 全分散模式
全分散模式的特点就是以一次主设备(开关、母线、变压器等)作为安装单位,把保护、闭锁、I/O、控制等单元分散,在一次主设备上就地安装。在主控室内的站控单元通过串行口与各一次设备进行相连,同时与远方调度中心和上位机通信。具体的应用中分为保护相对独立、控制和测量合一的两种模式。SIEMENS公司的LSA678是采取保护相对模式的典型,全世界已有不少的运行经验,在国内也有很多的应用。近年来,国内的厂家也不断推出新的全分散式系统,如DCAP3200、CSC-2000、BJ-F3、DISA-2等,这种模式在对占地面积及二次电缆有要求的场合最为适用。
3.5 局部分散模式
该模式综合了分散式和集中式的特点,系统结构采用分散式,控制和保护采取集中配屏的方式。一般情况下,把集中配屏设置在分散的小间内。设备小间距离一次设备较近,可以依据变电站的规模以及电压的等级设多个小间,方便节省电缆和就近管理。局部分散式模式可以在不同电压等级变电站中适用。特别是在500kV以及220kV的大型变电站。这类产品有iES-70、FDK、DISA-3等。
4 变电站自动化技术的发展策略
变电站自动化技术具体应用的过程中,受到管理体制及专业分工的影响而有着不同的应用方式:一种是站内监控以远动(RTU)作为数据采集与控制的基础,相关的设备也是以电网调度的自动化作为基础,具有相对独立保护的特点;另一种是站内监控以微机保护作为数据采集与控制的基础,把控制、保护、测量结合起来。后者的发展较为成熟,是自动化技术应用的发展趋势,在设计和制造、运行及管理等部门逐渐打破了专业的界限,实现一体化。
当然,根据我国当前的运行机制、专业分工、人员配备来分析,前者具有很大的优势。无论是从设计制造、运行维护等方面,其控制和保护都是两个相互独立的不同专业,前者则更加适合我国目前的情况。后者对于事故的分析和处理难以提供清楚的界面,因此不容易被运行部门所接受。如果从发展趋势、减少设备重置、技术合理性、简化维护的工作量等方面进行考虑,那么后者无疑是具有其优越性的。
变电站自动化技术与无人值班的运行模式的应用和实施,很大程度上是依赖设备可靠性。当然既包括自动化设备又包括电气主设备。主管部门应当考虑变电站自动化技术的特点而制定相关设备的制造及接口的标准规范。相关设备制造商应当与电气主设备制造商之间强化合作,推出更多技术合一的设备产品,从而利于设计和运行部门的选择。
5 结语
变电站在整个供电系统是十分重要的环节,它起着电能转换及二次分配的作用,对于供电系统的安全和供电企业经济效益的提高有着重要的保障作用。随着技术的发展以及自动化技术的应用,传统的变电站管理模式正转向于以信息技术为基础的综合自动化的管理模式,提高了管理水平以及经济效益。为了适应时展的步伐,必须继续加强创新,使变电站自动化技术更加地成熟,以获得更大的效益。
参考文献:
[1]崔海,侯茜,李向奎,范宪铭.浅谈变电站自动化系统的新发展[J].城市建设理论研究,2011(15).
[2]朱宏涛.小议变电站自动化控制系统的架构[J].民营科技,2011(12).