劉剛
(中國工程物理研究院,四川 綿陽 621900)
電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展研究
劉剛
(中國工程物理研究院,四川 綿陽 621900)
隨著我國科技、經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步,電氣自動化系統(tǒng)在人們?nèi)粘I钪械膽?yīng)用也越來越廣泛,電氣自動化的地位也越來越突出。了解電氣自動化控制系統(tǒng)的特點、功能和發(fā)展趨勢,對科技的進(jìn)步和人民生活水平的提高有著重大意義。
電氣自動化控制系統(tǒng);應(yīng)用;趨勢
在現(xiàn)代生活中,電氣自動化產(chǎn)品已經(jīng)廣泛地進(jìn)入人們的生活,在工業(yè)制造、航空航天、醫(yī)學(xué)研究以及道路交通方面都有應(yīng)用。電氣自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)成為現(xiàn)代科技的核心領(lǐng)域之一,研究開發(fā)電氣自動化技術(shù)對改善人們的生活有著巨大的意義,同時,它還可以保證工業(yè)生產(chǎn)上精密儀器的精確性,成本的最低性和生產(chǎn)員工的安全性。
1.1 電氣自動化控制系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于各個方面。在社會生活節(jié)奏如此之快的今天,快捷高效才是唯一的真理。由于電氣自動化產(chǎn)品方便快捷,不僅給人們的生活帶來了極大的便利,而且還節(jié)省了人力物力,客觀上促進(jìn)了社會的進(jìn)步。
1.2 電氣自動化控制系統(tǒng)正快速發(fā)展。電氣自動化產(chǎn)品隨著計算機(jī)的誕生和應(yīng)用而不斷更新?lián)Q代,其技術(shù)含量更高,精確度也更高,操作反而更加簡便。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,電氣自動化產(chǎn)品將更快更準(zhǔn)確地實現(xiàn)檢測和控制。
1.3 電氣自動化控制系統(tǒng)越來越高效?,F(xiàn)代社會對生產(chǎn)的高效性和質(zhì)量的要求越來越高,電氣自動化控制系統(tǒng)是解決這一問題的很好途徑。電氣自動化控制系統(tǒng)使工業(yè)生產(chǎn)更加順暢化、智能化,減少了設(shè)備故障后繁瑣的人為檢測的問題,同時還能根據(jù)操作指令予以回應(yīng),大大提升了生產(chǎn)效率。
2.1 計算機(jī)處理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集。其主要內(nèi)容為:參數(shù)的輸入和顯示、計算、報表打印、警報和數(shù)據(jù)追憶等。
2.2 汽機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)。我國早期的汽機(jī)控制是由液壓實現(xiàn)的。隨著我國的改革開放,引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)和思想,開始使用高壓抗燃油伺服機(jī)構(gòu),在設(shè)備和元件以及電液轉(zhuǎn)換器上的設(shè)計更加科技化,安全性顯著提升。這些確保了轉(zhuǎn)速、電功率、調(diào)節(jié)級后壓力等回路的控制和閥門管理。在此,以汽輪發(fā)電機(jī)為例,汽輪發(fā)電機(jī)的控制系統(tǒng)從機(jī)組的盤車開始運行,控制系統(tǒng)通過對電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)頻,進(jìn)而改變汽機(jī)機(jī)組的負(fù)荷狀態(tài)。這樣不僅能夠保證機(jī)組的正常運行,而且還可以延長機(jī)組壽命。
2.3 設(shè)備旁路控制系統(tǒng)。旁路控制系統(tǒng)是由(高/低)壓旁路壓力調(diào)節(jié)和(高/低)壓旁路溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)構(gòu)成的。通過控制系統(tǒng)的相應(yīng)技術(shù)滿足運作時對力矩和速度的要求,對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行控制,并選擇合適的電液執(zhí)行器。
2.4 系統(tǒng)監(jiān)視設(shè)備控制。采用電氣控制的設(shè)備一般都是型號較大的設(shè)備,因此,在設(shè)備的啟動、運行和關(guān)停的過程中都需要在對應(yīng)的儀表上監(jiān)視機(jī)械的工作狀態(tài),以避免運行過程中出現(xiàn)事故和危險。在改革開放以后,我國生產(chǎn)的汽輪發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量增加,所以必須開發(fā)相應(yīng)的監(jiān)視保護(hù)儀表。同樣以汽機(jī)發(fā)電機(jī)為例,在設(shè)計研發(fā)時要考慮轉(zhuǎn)速、軸向位移、軸振動、偏心度、相對膨脹和軸承蓋振動的監(jiān)視水準(zhǔn)。
2.5 設(shè)備協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。設(shè)備協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)對保證機(jī)組的平衡和穩(wěn)定運行具有重大意義。就火電站來說,協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是其核心,協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的任務(wù)是保證輸入和輸出的平衡,并消除機(jī)組運行過程中的干擾因素,保證機(jī)組的正常運行。
3.1 電氣自動化控制系統(tǒng)的統(tǒng)一化。實現(xiàn)電氣自動化控制系統(tǒng)的統(tǒng)一,對電氣自動化產(chǎn)品的設(shè)計、開發(fā)、維護(hù)都有很大的意義。采用微軟公司的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)后,能夠大大地降低生產(chǎn)成本,并實現(xiàn)資源的共享。這是跨越性的一步,從此,生產(chǎn)者之間的數(shù)據(jù)交換有了保證。系統(tǒng)的通用化是必然趨勢,隨著現(xiàn)場總線計劃的實施,通訊難題也會隨之解決。
3.2 電氣自動化控制系統(tǒng)的安全化。電氣自動化控制系統(tǒng)正朝著安全方面發(fā)展,安全防范技術(shù)的研發(fā)越來越受到重視,系統(tǒng)安全性尤為重要。安全化不僅僅指產(chǎn)品的安全,而且要保證人、設(shè)備以及環(huán)境的安全,在設(shè)備出現(xiàn)問題時,要給使用者提供最低代價的解決方案。電氣自動化控制系統(tǒng)的安全化將由高端設(shè)備到低端設(shè)備普及,由硬件設(shè)備向軟件設(shè)備發(fā)展。
3.3 電氣自動化控制系統(tǒng)的市場化。在當(dāng)今社會,利益是生產(chǎn)者最為看重的。所以電氣自動化技術(shù)在革新時不僅要考慮自身技術(shù)的優(yōu)化,更要密切關(guān)注市場,圍繞市場的需求改進(jìn)電氣自動化產(chǎn)品。同時,要加大電氣自動化技術(shù)的研究開發(fā)力度,并促進(jìn)生產(chǎn)的專業(yè)化,充分利用社會資源。
3.4 電氣自動化控制系統(tǒng)的創(chuàng)新化。我國電氣自動化技術(shù)在近30年來快速發(fā)展,取得了巨大的成果。但是,與其他發(fā)達(dá)國家比起來,我國的電氣自動化技術(shù)明顯落后,尤其是在創(chuàng)新發(fā)面,差距最為明顯。我國的電氣自動化產(chǎn)品主要是一些中低檔次的設(shè)備,高端產(chǎn)品進(jìn)口較多。
3.5 電氣自動化控制系統(tǒng)的智能化。智能化就是產(chǎn)品能對外界的指令做出判斷與回復(fù),并能根據(jù)使用者的要求進(jìn)行一些自主控制。隨著人們經(jīng)濟(jì)水平的提升,生活節(jié)奏的加快,智能化的電氣自動化產(chǎn)品越來越受到歡迎,這不僅能節(jié)省使用者的時間成本和資金成本,而且還可以提高生產(chǎn)效率。隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,電氣自動化技術(shù)必將日漸完善和智能化。
綜上所述,隨著科技的不斷進(jìn)步,我國電氣自動化控制系統(tǒng)技術(shù)的瓶頸將會被逐個攻破。電氣自動化控制系統(tǒng)將在未來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)越來越重要的位置,電氣自動化也將在取得自身長足發(fā)展的同時,為社會創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。
[1]豐盛強(qiáng).淺談電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].世界家苑,2011(8):160-161.
TP273
A
1671-0037(2014)08-97-1
劉剛(1964.3-),男,技師,研究方向:自動化控制。