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煤矿机电一体化集成监控系统,是以运行环境数据、实时运行数据、图像视频等基础数据智能自动化处理为核心,实现对煤矿机电一体化系统运行工况、周围环境、安全隐患、人员操作、设备性能等进行在线实时检测分析,避免机电一体化系统中由于某些自动化传感器的局限性引起安全隐患或故障的漏报或误报,有效弥补煤矿机电一体化监控系统在煤矿生产作业全过程中的监控盲区,降低事故发生率,确保工作人员及机电设备长期处于高效、安全的运行工况,有效提高机电一体化系统的综合自动化、信息化水平。
1.1 建立本质安全的机电一体化无线通信系统
结合RFID无线射频技术、WiFi无线终端通信技术、PDA手持式电话等为核心的机电一体化无线通信网络技术,结合远距离通信以太网、工业电视等光纤通信技术,对煤矿作业面上的机电一体化设备的运行工况、人员工作位置、作业环节等的实时数据信息进行采集,经远距离传输到地面的集控中心,实现对作业面上机电一体化设备和人员的信息的动态采集、传输、运算分析和管理。但由于煤矿作业环境较复杂,需要监控点、面较多,这对无线通信和光纤通信网络自身的综合防爆性能提出了更高的要求。因此,研究监控内容丰富、系统集成化程度较高、极限功率本质安全的通信技术,是煤矿机电一体化监控系统发展的重要方向。
1.2 建立无人工作面远程集中遥控系统
目前,煤矿井下采煤工作面已结合PLC、变频器等机电一体化控制设备,实现了采煤工作面中有人巡视和操控条件下的顺槽遥控和记忆割煤,但由于作业面工序较复杂、工艺内容较多,以及井下作业环节较复杂,还需要结合井下机械设备、电气设备、通风系统、供水系统等,进一步提高操控系统运行的安全可靠性,实现无人工作面的地面远程遥控,确保井下具有较高的瓦斯、供水、通风防护等系统的集成监控,提高作业环境的安全防护水平。
1.3 建立基于信息集成互享的煤矿机电一体化安全生产集成管理系统
目前,我国多数煤矿机电一体化设备和各种检测、监测、保护子系统大多是独立运行模式,不能实现系统间数据的相互集成共享和互操作,造成大量的机电一体化信息资源孤岛产生,造成大量的数据信息资源的丢失和浪费。因此,建立具有统一通信网络和数据处理平台的煤矿机电一体化安全生产集成自动化管理系统,已成为煤矿机电一体化发展的重要方向。
2 基于信息交互的机电一体化集成自动化管理平台的建立
在煤矿机电一体化信息集成自动化管理平台系统建设中,统一数据传输网络平台和统一软件及数据仓库平台,需要从系统硬件结构、软件配置等方面确保信息化矿山中的机电一体化各检测、监测、监控子系统模块的集成统一。通过统一数据传输模式、统一数据表达形式、统一数据处理格式和统一数据管理方式等,实现数据信息的相互集成共享,避免数据孤岛出现,提高数据的综合利用效率水平。
煤矿井下中的机电设备硐室、空压风机房、中央供水系统、水泵房、胶带、运输带、工作面等作业面上的无人值守,远程监控,自动操作,是煤矿机电设备安全稳定生产急需解决的问题。当矿井工作面有人巡视的条件下,通过顺槽遥控技术已是较为成熟的技术,但是发展无限远程遥控依然还需要进一步加深研究。通过信息集成互相平台的建设,可以对井下作业面上的机械设备、供电设备、运输设备、供水设备、通风设备、采掘设备、检测保护系统等系统信息的统一采集、集成统一,并可以结合视频技术、3D GIS技术等,实现三维可视化直观表达和智能运算分析[2],形成矿井全过程的动态监测、控制、管理的集成一体化管理,有效提高矿井机电一体化系统的综合运行安全可靠水平和生产管理的效率效益水平。基于信息交互的机电一体化集成自动化管理系统,其逻辑组成结构如图1所示。
图1是某煤矿机电一体化集成自动化管理系统的逻辑组成结构,其包含了环境监测分站(瓦斯、粉尘等)、中央变电所、采区变电所、中央泵房(供水系统)、采煤机、给煤机、通风系统、传输胶带等子系统。通过工业现场总线,将底层(机电设备)的一体自动化操控保护系统与地面上的集控中心有机互联,便于地面作业人员进行远程运作管理和操控。通过大屏幕,工作人员可以可视化了解井下机电设备的实时运行工况状态,便于其根据实际情况制定高效合理的调控策略,有效提高采煤作业的工作效率和作业安全。机电信息一体集成化,是煤矿机电设备研究发展的重要方向,同时也是一个不断提高和深化的过程,需要在工作实践中不断优化改进。
3 结束语
煤矿机电一体化设备种类和性能的不断完善,尤其是具有防爆性能的矿用传感器技术的进一步提高,能够检测到矿井作业面上更多机电设备的运行工况状态和周围环境信息,增加了煤矿机电一体化产品的信息化、智能自动化、网络集成化功能水平。结合PLC、变频器、RFID、3D GIS、视频监控等技术,建立信息交互的机电一体化集成自动化管理系统,可以实现对整个矿井作业面的全面、完整地信息采集、远程传输、运算分析和智能决策生产,确保煤矿机电一体化设备系统功能的高效稳定发挥,提高工作面作业效率和安全水平。
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3)第三代追求智能型的移动式自动落纱机是在近几年,其机电一体化技术水平空前提高,其功能完备性、自动控制性能日臻完善。经纬榆次分公司开发的全自动落纱机新机型,改变了拔纱形式,采用全新型的多头连续自动抓管器沿三维空间曲线轨道、垂直升降导轨,按照数控程序从锭杆上拔下升起、运转至合适位置后,释放满纱锭,落在储纱箱里,解决了双圆盘式机型拔纱盘对棉纱及锭子损伤较大、不适用于纺制高级棉纱、拔纱动作不流畅等问题。采用PLC程序控制、触摸屏设定参数、故障报警和自停等先进技术,动作周而复始,使细纱机落纱工作过程流畅可靠,实现了全自动操作,提高生产效率,设计原理构思新颖,落纱机移动方式继承二代机升级版,即在细纱机两侧沿细纱机上轨道,边行走边落纱插管,落纱动作连续、迅速,锭位控制准确可靠,适用范围更广泛。智能型的移动式自动落纱机成为纺机厂大力推广的移动式落纱机。
2技术成熟的全自动集体落纱机
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1 机电控制系统自动控制技术阐述
1.1 机电控制系统
机电控制系统是指在没有人参与的情况下由机械、设备等按照人们设计好的方式运行实现生产,通过机电控制系统,可以将控制器和控制对象等各种部件组成在一起。在实现机电控制系统的过程中,运用到的技术组要包括信息处理技术、计算机技术、电力电子技术、微电子技术等,此外还会应用传感检测技术、通信技术、过程控制技术好自动化控制技术来实现,并且这种技术并不是单独使用的,在机电控制的过程,需要将这些技术融合在一起形成综合技术,然后才能实现机电控制系统。机电控制系统的出现为工业制造和工业生产带来了很大的便捷,在很多领域和行业都得到了广泛的应用,例如航海航空路英语和生产领域。对于机电控制系统,虽然是设备和仪器的控制过程,但是需要人进行远程控制,管理人员主要通过计算机网络对机电控制的各种仪器和设备进行控制,因此机电控制系统是在网络平台的基础上发展起来的。
1.2 自涌刂萍际
自动控制技术是一种通过控制器对远程的控制对象进行操作的一种技术方式,自动控制技术的理论基础为自动控制原理,自动控制理论包括现代控制理论和经典控制理论,是由电器部件和机械部件等共同完成的,自动控制技术在自动控制系统中发挥着重要的角色。对于经典控制理论,研究对象是单变量的线性时不变系统,需要借助数学工具拉普拉斯变换,在频率域采用数学函数传递的方法进行系统分析,在负反馈闭环系统中,利用自动调节器,对系统的中心环境进行自动调节。
对于现代控制理论,研究对象主要为非线性、多变量和时变系统,需要借助数学工具中的线性代数、矩阵论和集合论等进行研究,其研究对象主要为自适应控制、最优控制、随机控制和鲁棒控制,在时间域内,采用状态控制的方法进行系统分析,通过对系统现在所处的环境以及状态对其下一步的状态进行预测,然后用状态方程的对整个系统过程进行描述。
2 机电一体化设计方法
对于机电控制系统的一体化设计,常用的设计方法主要包括组合法、取代法和整体法。
2.1 组合法
组合法是通过整合功能模块来实现设计的一种方法,在设计过程中,需要将具有不同功能的标准功能模块组成成机电一体化系统。机电控制系统的一体化是为了实现其功能的多样化,当利用简单的电子或者机械已经不能顺利完成制定的任务时,为了强化系统的功能性,可以将几个不同功能模块进行整合,形成一个具有多功能模块的综合系统,以实现其一体化设计,不同的功能模块通过相互作用对系统进行设计。组合法在机电一体化设计中应用非常广泛,尤其是在数控机床方面应用非常多,能够取得良好的效果,表现出多种优势,使数控机床的功能呈现出多样化特点,有效提高产品质量。此外,采用组合法进行一体化设计,并不需要重新设计,而是将各种功能模块整合在一起,因此一体化设计的周期比较短,设计过程比较简便,应用非常广泛。
2.2 取代法
取代法也是机电一体化设计的常用方法,在电子化产品的一体化设计中应用非常广泛,取代法就是采用电子线路代替机械控制结构的设计方法。机械控制结构是工业生产的重要组成部分,但是采用机械控制结构完成生产任务,运行过程比较单一,因此运行生产的效率低下。而采用电子线路代替及系统控制结构,就能够改变机械控制结构运行单一的缺陷,取得较好的效果。采用电子线路控制,整个过程需要分布进行。首先需要在微型的计算机或者控制器上编码出电子线路的相应程序,这样才能有效将电子线路和机械控制结构结合在一起,然后进行取代工作,接触式控制器也可以采用凸轮和变速结构等代替。通过取代法,不仅能够简化传统机械结构,同时还能够实现一体化设计,不断提升产品的性能和质量。
2.3 整体法
采用整体法设计机电一体化产品,是将电子部分和机械部分有机结合,充分利用电子技术和机械技术,从整体视角对机电一体化产品进行设计。这种基于整体的设计需要花费较大的时间,同时在设备成本上也更大,但是其由于是基于整体的设计,因此能够表现出创新的产品设计理论,和传统设计模式不同,可以全面提升机电一体化产品的性能和质量,体现出了设计过程的创新性。
三种不同设计法的比较见表1。
3 结语
机电控制系统在人们的生产活动中发挥着重要的作用,是一种融合多种技术的综合性技术系统,在新时代下,人们对机电一体化的需求越来越大,机电一体化设计的方法主要有组合法、取代法和整体法,不同设计方法各有优势,可以提高机械产品的性能和质量。
参考文献
[1]黎洪洲.机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].信息系统工程,2013,17(08):36-37.
[2]李进生.浅析机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].通信电源技术,2013,30(01):73-74.
[3]潘六寿.浅析机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].黑龙江科技信息,2015,5(01):59-59.
作者简介
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中国属于世界上的制造大国之一,具有较高的生产水平,但高水平的生产力就要求机电应符合生产力的要求,制造业需要依靠自动化控制技术提高生产企业的生产效率。扩大生产规模,在制造行业中占据着较为主要的地位。有效的自动控制系统及技术、机电一体化技术在生产过程中显得尤为重要。
1.什么是自动控制技术及机电一体化技术?
1.1 自动控制技术
自动控制技术顾名思义就是在不需要用人来进行控制的情况下,使用先进的科学技术及机械设备让机器自身构成一个较为完整的系统进行正常工作及运转的一项技术,是机械设备或机器根据控制技术设置好的程序及预期的各项步骤进行生产的过程。自动控制技术的应用很大程度减少了不必要的劳动力消耗,减少大量劳动力的干预情况;自动控制技术的应用还能在生产过程中减少失误操作的发生,员工根据设定好的程序进行进行操作,生产的出错率有所降低,提高了生产效率[1]。
1.2 机电一体化技术
机电一体化技术属于一种较为全面及综合性的技术,机电一体化涵盖的方面主要包括信息传感器、电子工业、微电子及信号变换等,主要核心为硬件及软件技术,机电一体化技术很好的顺应了时代的发展,属于时展的产物,具有一定的智能化特点。机电一体化的构成中关键点在于信息处理技术,信息处理技术的应用效率促进了机电一体化,机械本体技术的应用效果与机械自身的材料存在着较为密切的关系,要想提升机械本体技术应严格把控机械原材料,将耗能降至最低。
2.自动控制技术及机电一体化技术在生产中的应用
2.1 机电一体化技术在数控机床中的应用
数控机床应用机电一体化技术的现象最为常见,数控机床一定程度上反映了机电一体化发展的主要进程及形态,随着科学技术及职能化、自动化的不断发展与进步,数控机床的先进技术不断随之变化,目前的数控机床存在着知识扩展功能、感知环境功能、智能化模拟功能、智能编程功能及网络通讯功能等,在生产过程中一旦出现不能建模的现象,可以立即采用模糊系统进行加工,对加工过程中出现的故障进行诊断及调节,在最短的时间内恢复生产,减少因机器故障出现的生产力下降情况[2]。(见图1)
2.2 自动控制技术在工业生产中的应用
自动控制技术及机电一体化技术在工业制造业中运用较为常见,特别是机械的制造方面,在制造机械的生产过程中,采用自动控制的智能化技术能将生产过程中可能出现的一系列影响生产的问题进行避免及排除,自动控制技术主要通过神经网络与模糊系统相结合进行制造建模,采用自动控制技术中的反馈技术科学、有效及将生产进度把控好,自动控制技术能将突发的生产问题发生可能降至最低且及时处理突发问题。其主要采用机械故障智能诊断技术及智能传感器技术进行智能化的监控及处理,有效的减少了生产问题的出现,为生产提供了有力及坚实的基础。
2.3 自动控制技术及机电一体化技术在科技生产中的应用
自动化控制技术应用在机电微型计算机中主要是利用控制装备建立一个完善的数学模型,在计算机辅助功能的帮助下将生产程序进行相关控制。自动化控制技术有效的将自动控制及机电规律之间的关系进行了协调,有效促进了单元技术的融合效果,具有较大的生产价值,将产品的技术含量提升至一定高度,将产品的生产周期大幅度缩短,延长了机械设备的使用寿命,将企业的投入降至最低,提高了生产力。还一定程度上的激励了工程师不断开发研制新型便利的基点模型,将工作能力提高至一定程度。自动控制技术还一定程度上提高了微型计算机发现漏洞的功能,微型计算机能快速对危险进行预知,利用自动控制技术将机器进行控制后,避免危险的发生,为企业发展减少风险及损失。
2.4 自动控制技术在科学技术中的应用
将自动控制技术融入进机器人的制造中,通过利用神经网络技术对机器人进行智能化的控制,在合理应用自动控制技术后,机器人在原本具有的模仿及学习能力的基础上能更加智能化的自我判断外界的事物,对外界发生的事物作出最正确的选择及反应处理。急切人主要通过模拟人生的思维模式及行为进行相关活动,急切人需要有机向外界接收信息及控制参数等任务,若将自动控制技术与机器人进行结合将实现设备无人自主操作的境界[3]。
3.结语
随着我国生产力水平的不断发展及提高,其对机电制造行业的要求亦越来越高,C电等制造业的高要求不仅需要满足人们日益增长的机械需求,还应利用自动控制技术为企业提高生产效率。自动控制技术及机电一体化技术能有效提高企业生产效率,将智能化进程推进到一定层面,大力开发机电一体化产品,将自动化、信息化融入进去,带动企业经济模式的转型及发展,努力培养自动控制技术及机电一体化技术的人才。将生产系统与机电控制装备联合起来,及时对生产过程中存在的、潜在的问题进行解决及预防,以精密的计算程序代替人脑,以快速的生产效率代替人手,减少失误的出现,提高生产水平。
参考文献
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随着时代的发展和科学技术的进步,我国开始将先进的科学技术应用到电力调度自动化系统中,促使遥测、遥信以及遥调和遥控功能等得以有效实现。近些年来,在很大程度上完善和发展了电力调度自动化系统,在电网中,出现了越来越多的电网存取数据,电力调度自动化系统的智能化程度越来越高。我国有着广阔的地域面积,因为电网规模也在不断的扩大,那么为了保证电力调度自动化系统能够正常运行,就需要将调控一体化技术给应用过来。
2 电力调度自动化系统的构架
通过调查研究发现,目前通常将分布式体系结构应用到电力调度自动化系统中,也就是客户/服务器系统,本系统在实践过程中,具有一系列的优势,它可以对操作平台进行统一控制,将更加可靠地运行环境提供给程序的开发和运行,提供的平台可以跨系统运行,提供的数据开口也是统一的,系统运行的时间得到了有效缩短,并且可以提供非常全面和多样的功能,促使我国电网管理控制和调度要求得到满足。除此之外,还有很多种系统,如CC-2000系统、SD-6000系统以及PCS 9000系统等,CC-2000系统主要是面向对象的,SD-6000系统将一系列的新技术给应用了过来,如调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等等,本系统作为一个支撑系统平台,有着较大开放性和分布性。PCS9000系统比较的先进,它将调度自动化系统和集控站系统的优势给综合了起来,具有较高的可靠性,有着更加广泛的适用面,并且有着较为完善的性能。
3 电力调度中存在的一些问题
一是有着较大的差异存在于自动化平台中:通过研究发现,目前有着较大的差异存在于我国目前采用的电力调度自动化系统中,因为就无法有效统一系统平台。在电力调度的过程中,因为是构建于计算机平台上,那么就会有差异存在于调度平台上,对电力调度产生影响。在调度的过程中,为了促使系统的可靠性和稳定性得到满足,就需要结合相关要求,将RISC结构给应用过来。但是,采用这个系统,其他方面的要求无法得到满足,比如,我们将CISC的架构给应用过来,以此来促使电力调度系统的需求得到满足,在实际的运行过程中,需要对诸多方面的因素进行考虑,如计算机操作系统等。
二是电力调度自动化系统对集中控制功能有着较高的要求:具体来讲,要想进行电力调度的调整,就需要促使电网模拟和整个数据库的一致性得以实现,那么就需要电力系统调整过程中具有较高程度的集中控制。电力调度系统具有多种多样的功能,这些功能是互相独立的。通过研究目前的电力调度系统来讲,电力调度系统中的数据库和电网模拟无法有效实现一致性,因此,就需要充分重视电力调度系统中的集中控制。
4 一体化技术在电力调度系统中的应用
一是平台的一体化:在计算机平台上构建了电力调度的平台,因此,计算机操作系统是多种多样的,那么就需要有效选择不同的电力调度,有着较大的差异存在。在电力调度系统平台中存在着数据平台,不同的系统也存在着较大的差异,结合具体要求,来对系统进行不同的选择,那么就无法有效实现平台的一体化。针对这种情况,为了更好的交换信息,我们将中间件耦合的方式给应用了进来,其中OMG和CORBA的中间的对象是应用最多的中间件,这些中间件可以对跨平台问题进行有效的解决,通信能力较好,并且可以有效扩展信息,促使硬件和操作系统的差异性得到有效降低。为了促使电力调度系统平台的要求得以实现,我们对数据接口进行了统一,这样电力调度自动化系统的平台一体化就得以有效实现。
二是电力调度图模的一体化:随着时代的发展,我国电网改革在不断的深入,电网规模不断扩大,并且有着更大的覆盖面积,那么就对电网电力调度系统的数据控制系统以及网络模型库系统提出了更高的要求,以便对电力调度进行更好的控制和管理。通过实践研究表明,将一个常用的图库模型构建于电力调度系统中,可以促使电力调度系统的工作效率得到有效提高。在电力调度系统中,模型的构建,可以借助于图库模型系统的一体化功能来实现,专业就可以有效实现电力调度系统的一体化。总之,要想促使电力调度一体化得以实现,非常重要的一个前提条件就是图库模型一体化得以实现。
三是电力调度自动化功能的一体化:经过近些年的发展,电力调度日趋成熟,那么我们就需要共享数据库、图形以及其他的资源,这样电力调度自动化功能一体化才可以有效实现。并且需要加入一些中间件,比如节点机的安装等等,对电网中的应用模块进行灵活配置,而电力调度系统中应用模块的前提就是中间件,促使功能一体化得以有效实现。
四是电力调度自动化系统中接口一体化:因为要较大差异存在于平台中,那么就需要将标准的数据接口给应用过来,促使一体化得以实现,有效共享资源和传送信息。具体来讲,在电力调度系统中,电力系统要想访问数据或者获取其他的资源服务查询,都是通过接口来进行的,因此,在访问的过程中,需要筛选和记录接口服务,采取相应技术,将偏离报告的出来,然后借助于其他一系列方法,如纠正、实验报告、采购等等,将可靠的报告给提供出来,并且为了促使电力调度自动化系统中信息的安全性得到保证,就需要将归档技术给应用过来,得到更加正确和稳定的系统,以便更好的将读访服务提供给电力系统各个平台。
5 结语
通过上文的叙述分析我们可以得知,随着时代的进步和科学技术的发展,人们对电力调度自动化提出了更高的要求,在电网改革日趋深入的今天,也将一系列的新技术和新科技给应用了进来,其中,在电力自动化系统中,应用调控一体化技术,可以有效完善我国的电网事业,促使电力系统获得更好更快的发展。本文简要分析了电力自动化系统中的调控一体化技术,希望可以提供一些有价值的参考意见。
参考文献:
[1]李群.调控一体化在电力系统自动化中的应用[J].科技创新与应用,2013(16).
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1 前言
我国电网建设工作随着人们用电需求的不断增加被赋予了全新的使命,随着时代的发展,逐渐扩大了我国的电网发展规模。所以,还直接加大了电力调度自动化系统所具备的工作压力。在分析电力调度自动化系统的实际应用情况的急促上得到,在以下几个方面电力调度自动化系统还是存在一定问题的,例如:集中控制功能以及电力调度全面性等。在准确掌握问题的基础上促使一体化技术得到进一步强化,最后促使系统性能目的得以实现。
2 一体化技术在电力调度自动化系统中的有效应用
2.1 一体化技术在系统接口方面的使用
首先是数据库模式编辑工具分析。在分析电力调度自动化系统相关资料的基础上得到,在实际应用过程中,电力调度自动化系统其所获取的电力数据,最终会传向于数据库,数据库是最终的一个处理场所。随着社会的发展,人们的使用需求呈现一个不断变化的趋势,但是,就算是电力调度自动化系统,其也会在某一些特定的时间出现当前数据库模式需求更改的情况。在分析上述情况的基础上得到,在电力调度自动化系统中有效的使用一体化技术,可以完成数据库模式的编制,同时完成编辑工具的编制,上述提到的编辑工具其可以发挥以下结果方面的作用:第一个作用是:应用UML图示化的方法来有效的表达数据库逻辑模型,在上述的基础上进一步有效的降低用户数据库模型构建难度,促使其得到有效的构建以及使用。第二个作用是:有效的检查逻辑模型跟物理数据库两者之间存在差异以及统一情况。在完成检测工作之后得到结果是不一致的话,那么上述工具就会提升用户,在收到提示的基础上行,用户就会合理的、正确的处理上述存在的两种要素关系。第三个作用是:数据库的备份作用。用户想要从根本上导出当前数据库中的所有模式信息,那么就需要使用一体化技术的数据库模式,使用其特有的编辑工具,在使用备份操作的基础上促使电力调度自动化系统的模式信息数据具有足够的完整性以及安全性。其次是SVG图形处理。对于电力调度自动化系统接口来说,图形是其中非常重要的一个传输对象。所以,在实际工作中想要保证电力调度自动化系统的接口可以科学的、合理的导入以及到处图形,那么就可以选择使用一体化技术,促使其逐渐形成SVG模式图形处理功能的一种。上述功能实质上指的是,在实际工作中,使用转换规则的基础上,从根本上转变电力调度自动化系统中涉及的所用图形,将其完成SVG格式的转变处理,最后促使该格式的图形联合起来,得到一个XML附加文件类型。在分析电力调度自动化系统实际情况的基础上得到,上述两种格式的文件最为主要的作用就可以拓扑连接所有电网模型涉及到的各类电力设备,同时拓扑连接所有图元涉及到的各类电力设备。
2.2 一体化技术在系统功能方面的使用
首先是数据维护功能。一体化技术在电力调度自动化系统中的有效应用可以促使电网建模得到统一化,在上述的基础上有效的使用在DTS系统中,同时使用在PAS子系统中,上述提到的这种模式的存在,可以在相同的数据库中储存上述子系统的相关数据,所以,在实际工作中,在分析用户实际情况的基础上得到,在维护操作的过程中,需要习得固定环境中的特定数据,就可以有效的维护多个子系统。其次是分区规划功能。电力调度自动化系统在使用一体化技术的过程中,实现了非常优质的分区规划功能以及作用,所以在,接入信息处理的过程中,可以将电压等级集变电站等级作为主要的参照条件之一,在分析上述两种条件的基础上得到,可以将电力调度自动化系统涉及到的区域进行划分,可以按照一定的标准对其进行不同责任区域的划分,最后促使后续电力调度工作实现有效的完成,并且保证电网安全利的工作下去。最后是分区控制功能。在实际工作中,电力调度自动化系统会存在大量的控制区域数量设计,涉及到范围也非常的广。所以,在不同区域之间存在不同的电力调度的时候,那么整个电网就会受到影响,进而导致稳定性受到影响。所以,在上述这个部分的工作中,可以选择有效的使用一体化技术,在上述的基础上促使电力调度自动化系统逐渐趋向于良好分控责任区管理功能,同时还可以从根本上改善其信息分层的功能,最后促使电能供应具备足够的稳定性以及科学性[2]。
2.3 一体化技术在系统图模库方面的使用
首先是绘图建模。电力调度自动化系统在有效的使用一体化技术后,逐渐合理化以及统一化系统的建模工作,同时还直接统一了绘图工作等各个部分。这样一来,我们可以在使用相同图形的基础上实现PAS和DTS等不同的应用的绘制工作,同时还可以完成一系列有效的建模工作。其次是智能图形拓扑。在电力调度自动化系统有效的使用了一体化技术后进一步合理化了电力调面向端口号的拓扑功能,促使其使用价值得到提升。所以,在实际应用的过程中,面向端口号的拓扑功能不会像往常一样需要相关的工作人员对其进行人工置顶操作,就可以产生相应端口号,这是智能化的、自动的完成形式。
3 结束语
综上所述,在电网运行过程中,有效的发挥电力调度自动化系统的作用是非常有必要的,因为其可以促使资源得到有效的分配。在实际工作中,电力调度自动化系统的实施会存在明显的问题。所以,对于电力调度自动化系统的使用功能、图模库、接口等部分实施一体化技术。在形成各个组成要素统一化特点的基础上有效的实现力调度自动化系统性能的优化以及科学化。
参考文献:
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1电力调度自动化系统的发展及现状
目前我国电力调度自动化系统已经能够实现“五遥”(遥测遥信、遥控、遥调、遥视)功能。并随着电力系统各环节自动化设备的完善,统可以采集存储的电网数据越来越多,电力调度自动化系统正逐渐采多种智能化技术,其方向就是智能化调度。中国地域面积非常大,整个电网的规模也非常大,电力调度分五级,分别是国调、网调、省调、地调和县调,对于不同级别的调度系统,重关心不同电压等级的电网;相邻的两级调度也要进行互联通信。
2电力调度自动化系统体系架构
2.1电力调度自动化系统体系架构
目前电力调度自动化系统多采用客户/服务器(Client/server)分布式体系结构,具有如下突出特点:
(l)提供程序开发和运行一体化的运行环境;
(2)统一的、可扩展的、分布式的、透明于操作系统的平台;
(3)真正的跨系统平台,提供统一的开发接口,缩短系统开发进度,支持二次开发;
(4)提供全部分布式系统运行接口,扩展系统运行限制,使得上层系统具有高可用性;
(5)功能任务按需分布;
(6)功能任务多样化;
(7)系统配置的选择性;
(8)系统硬件配置可以分布实施,软件功能可以灵活组态;
(9)配置的高度灵活保障了系统和网络的可伸缩性;
(10)标准的外部通信接口可以和其它系统平台进行简单的无缝集成;
2.2电力调度自动化系统
2.2.1CC-2000系统
采用开放式系统结构设计,采用面向对象的技术,利用事件驱动和封装的思想为应用软件提供了透明的接口。采用面向对象技术,并引进了一个大对象的概念,以适应封装性、继承性以及事件驱动的要求。支撑系统专用性和通用性的有机结合。既适应电力系统的需要,又兼顾其它行业实时应用的要求。按照软件工程的规律进行开发,达到软件工程产品化。技术鉴定认为,按照开放式系统设计和采用面向对象等技术,都属于国际先进或领先范畴.现结合东北电网,由电科院、电自院、清华大学、东北电力集团公司、北京科东公司在统一协调下,共同在CC-2000支持系统平台上开发电网应用软件,从而实现完整的EMS系统。
2.2.2SD-6000系统 SD-6000系统是电力部重点项目,由电自院南瑞系统控制公司和淄博电业局联合开发的具有统一平台的开放式分布式能量管理系统,1994年投运,1996年通过测试和鉴定。该系统集成了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等新技术。该系统特点是:具有开放式和分布式的支撑系统平台。具有面向对象的人机界面管理系统。其中较突出的是厂站单线图、电网元件模型、电网拓扑结构、数据库同期生成技术。EMS支撑软件与管理系统的商用数据库采用SQL标准接口.便于用户自行开发和由第三方开发应用软件。有较高的稳定性和可靠性,前置机应用软件设计合理,实用。
2.3OPEN-2000系统
OPEN-2000系统是江苏省立项的重大科技项目,是由电自院南瑞电网控制公司开发的新一代EMS系统。OPEN-2000系统是南瑞公司于1998年开发成功的一套集SCADA、AGC、PAS、DTS、DMS、DMIS于一体,适用于网、省调和大中型地调的新一代能量管理系统。是国内外发展速度快、适用面广、性能完善、成熟性好、可靠性高的能量管理系统,是国内首套将IEC870-6系列TASE.2协议集成于软件平台的系统。
OPEN-2000系统采用100M平衡负荷的双网机制,流量更大。可靠性更高。完全基于商用数据库开发的、具有客户/服务器模式的全新的能量管理系统。采用面向对象技术,以电力设备为对象建立数据存取模式和电力系统模型,软件设计全部采用面向对象方法和面向对象语言。
3系统平台一体化
3.1系统平台一体化
电力调度自动化系统在计算机硬件和操作系统有成熟、稳定、可靠和实时性好的特点。由于X86系列和X64系列PC计算机也具有有性价比高的特点,系统也必须支持X86系列和X64CPU的Windows操作系统、Solaris和Linux操作系统,提供给客户更灵活的选择。利用中间件技术,在数据平台系统和底层不同硬件体系、不同操作系统之间建立一个基于应用中间件的分布式运行和开发中间软件包,即系统的应用中间件平台。
中间件的主要工作机制为:客户端上的应用程序需要从网络中的某个地方获取一定的数据或服务,这些数据或服务可能处于一个运行着不同操作系统和特定查询语言数据库的服务器中。客户/服务器应用程序中负责寻找数据的部分只需访问一个中间件系统,由中间件完成到网络中找到数据源或服务,进而传输客户请求、重组答复信息,最后将结果送回应用程序的任务。
3.1.1COBRA中间件
MicrosoftCOM(ComponentobjeetModel)是一种模块间通讯标准接口,它是Mierosoft的OLE及ActiveX技术的基础,DCOM(DistributedComponetObjeetModel)是COM的分布式版本,该模型在Mierosoft的WindowS环境中得到良好的实现,但较难移植到其他环境中。而CORBA(CommonObjeetRequestBrokerArehitect
ure)是oMG的以分布对象为基础的公共对象请求结构。
CORBA产品具有下列特性:
(l)支持分布计算,提供跨网络、硬件和05平台的透明性的应用或服务的交互;
(2)满足实时EMS系统数据采集和处理的速度要求;
(3)支持标准的协议;
(4)支持多种编程语言;
(5)提供接口描述语言(如IDL)到c++、Java等多种语言的映射;
(6)支持在服务端和客户端之间多种数据类型的数据传输;
(7)提供高性能的多线程机制,支持并发访问;
(8)支持在ORB级进行各种策略的配置;
(9)具有负载平衡功能,根据提供的负载平衡策略;
3.1.2 跨平台的图形应用框架
目前先进的电力调度自动化系统多是基于跨平台的GUI库Qt开发统一的图应用平台。该中间件平合具有如下特点:
(l)充分考虑了各类操作系统之间的差异,并对这种差异进行了透明的处理和包装,使上层应用不必修改代码就可以移植到不同的操作系统之上。
(2)为上层应用提供了一个虚拟的、统一的、可扩展的、分布的开发平台,使得仅仅单一系统的可编程转变为多种系统的可编程
(3)根据电力企业自动化系统的特点和操作系统提供的基本开发接口,对开发上层应用所需的关键任务集中进行包装处理,形成了一系列软件包,为上层应用提供实用的、统一的、完善的编程接口和服务。
参考文献
[1]辛耀中.新世纪电网调度自动化技术发展趋势(Developmenttrendofpowersystemdispatehin
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1、引言
电力系统是支撑我国国民经济发展和进步的重要基础,我国将电力系统的建设工作一直放在重要的位置上。当前的电网建设改造工程快要告一段落,从实际情况来看,的确有了很大的改进。随着我国各个地区经济实力的不断提高,各个层级的电力系统不断完善,为了能够在更大程度上加强对我国电网的管理与控制工作,就需要重视电力调度自动化系统的应用与完善。当前对电力调度自动化系统的应用需求越来越强烈,针对电力调度自动化进行研究和分析的工作在当前的社会发展中具有十分显著的现实意义。
2、电力调度自动化应用的实际情况简析
在我国,最早是在上个世纪末开始出现利用计算机技术而成的电力调度自动化系统。但是限于当时的计算机技术还不够成熟,电力调度自动化系统的功能比较少。除此之外,当时的电网发展还没有达到现在的规模和水平,因而电力调度的工作难度不大,进行调度的相关工作人员基本都是依靠经验进行工作。随着我国经济水平的不断提升以及国家对电网发展的支持力度的加大,我国的电力调度自动化技术水平也在迅速地提高。在电力系统各个部分的自动化设备趋于完善的情况之下,电力系统能够保存的数据信息更多,存储空间更大。为了能够充分利用这些信息数据,在电力调度自动化系统的基本功能之外,很多更高级的功能正在不断被开发和应用。高级功能的增加让电网的管理工作人员工作更有效率,工作质量更高。与此同时,过去基本根据经验进行调度工作的局面也逐步过渡到科学分析和操作的阶段。到了新的世纪,计算机技术和信息技术水平进一步提升,电力调度自动化系统也逐步向智能化方向发展。
3、电力调度自动化应用存在的问题
3.1 电力系统之间存在差异
在我国经济发展水平迅速提高的背景之下,社会发展与人们的日常生活对电量的需求越来越大,为了进一步满足经济建设和人们生活的用电需求,我国已经采取相应的政策措施来支持电力系统的建设工作。为了能够跟上时代进步的步伐,电力调度自动化系统也需要进行及时的完善和改进。电力调度自动化系统是基于计算机技术发展而来的自动化运作系统。我们可以在当前的市场上看到很多硬件设备,各式各样,虽然能够满足各种系统的需要,但是同时也为各系统平台间的统一工作带来了麻烦。怎样有效减小各平台间的差异,将各个电力系统统一起来,成为了当前一个很大的问题,这也直接制约着电力调度自动化系统的推广和应用。
3.2 电网模型不稳定
近几年我国经济增长趋于稳定,稳中有升,为了能够满足我国经济建设的需要,电力系统建设也在不断地进行当中,电网的规模不断拓展,越来越多的变电站布点出现在我们的电网当中。电力调度自动化系统是对电力系统运行实时动态的监控和视听,目的在于给电力调度相关工作人员提供时新的电网运行信息,是当前电力调度工作中不可缺少的工作系统。因此,想要进一步满足电网建设的需求,就需要对电力调度自动化系统进行不断的完善和改进,对调度系统中的电网模型进行丰富和补充。但是由于电力调度自动化系统的监控范围较大,而监控数据是实时更新的,因而信息量十分大,这就使得电力调度自动化系统的工作负荷加大,电网模型容易出现失误,影响到整个电力调度工作的顺利开展。
3.3 信息共享受限
电力调度自动化系统与其它系统之间是紧密联系的关系,因而面临着如何选择不同产品的接口方式的问题。除此之外,不同层次、不同地区之间的电力调度自动化系统之间也是相互联系的,随时会进行信息的传输和分享。但是当前市场上生产的各种相关产品的规格不一,产品的性能存在较大差异,显然不利于各系统之间的信息共享。
4、一体化技术在电力调度自动化中的应用策略分析
4.1 电力系统的一体化
由于电力调度自动化系统在硬件设备和操作软件方面没有硬性的规定,因而可以在很多种规格和型号之间进行自由选择,但是这就使得各系统之间存在型号不匹配的问题。为了能够快速解决这个问题,我们可以引入中间技术,在系统平台与计算机硬件之间,建议一个软件应用,将平台系统与底层的计算机硬件分开,然后为所有规范和型号的应用提供通用的平台和运行环境。这个软件既可以满足系统平台的要求,也可以与相应的计算机硬件进行磨合,从而将电力系统平台与计算机硬件有效联系起来,促进信息共享。
4.2 电力系统功能的一体化
当前我国电力调度自动化技术水平正在从以分析为主要特征的阶段过渡到智能化阶段,更多的高级功能得到推广和普及。在这些高级功能开始投入使用的时候,不同的功能之间可能存在不匹配的情况,例如参数存在差异等。虽然相对于整个电力调度自动化系统来说不是很严重的问题,但是对其进行维护和保养却明显加大了日常工作的工作量。因此,怎样将各系统功能进行统一和有效调整,成为了一个重要的问题。
5、结语
我国的电力系统自动化已经经历一个长期的发展过程,随着计算机技术的不断完善,电力系统自动化技术也在日趋成熟。提高我国电力调度自动化系统的技术含量,提高系统运行的稳定性和安全性,优化系统网络结构,以及进一步提高系统的性能水平,将能够在更大程度上提高我国电力系统运行的经济效益,促进我国电力系统社会效益的提升。通过本文对一体化技术在电力调度自动化中的应用分析,相信读者能够进一步认识到一体化技术的优势和重要意义。
参考文献
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1、引言
随着社会主义经济的高速发展 我国的电气自动化技术也得到了很大的发展,电气自动化系统的设备中往往受到来自比较复杂的单相电力负荷变化的影响 其非线性因素也逐渐增强。讨论无功补偿设计的基本要求,分析无功补偿技术的选择方式与原则,讨论无功补偿技术在电气自动化中的应用方法,为电气自动化提高资源利用效率和系统稳定程度提供依据。了解电气自动化中应用无功补偿技术的现状,介绍了一些在无功在电气自动化中合理采用无功补偿技术的策略。
2、无功补偿设计的基本要求
1)在设计中的变压器台数和容量、电动机选择要合适,降低线路的感抗。当工艺条件与要求相符合时,可以通过同步电动机的采用和空歇工作制设备的选用等措施,将用电单位的自然功率因数提高。
2)在以提高自然功率因数的方法进行处理后,仍然无法满足要求的时候,可以通过无功补偿装置完成目的,多采用并联电力电容器。如果10或35kV的高压电单位的功率因数在0.9以上,或低压供电单位的功率因数在0.85以上,以并联电力电容器做为无功补偿。
3)以电力电容器做为无功补偿的装置,要将平衡原则做为主要原则。低压的无功负荷通过低压电容器进行补偿,高压部分的无功负荷通过高压电容器进行补偿。容量比较大且负荷平衡、使用频率较高的用电设备的无功计算负荷大于100Kvar时,可在设备附近就地补偿。补偿装置宜与设备同时通断电。补偿基本无功负荷的电容器组,宜在配变电所内集中补偿。集中补偿时,宜采用自动调节式补偿装置,防止无功负荷倒送。居住区的无功负荷宜在小区变电所低压侧集中补偿。
3、无功补偿装置的选择
在实际工作中就要认真分析用户的用电负荷特性,根据不同用电负荷选用不同的无功补偿装置。
1)TSC装置适用于含有大量冲击性负荷的容量较大、负荷的电流瞬时变化很大,负荷冲击强、无功负荷瞬时变化大的场合。在这种情况下,若采用MSC无功补偿装置,电容器根本无法投入运行,不是电容器损坏就是交流接触器烧毁。若选用TSC无功补偿装置,就可以取得很好的补偿效果。例如某压延厂,变压器容量为1000kV·A,自然功率因数在0.6以下,负荷冲击强、无功量瞬时变化大,根据其负荷特性采用TSC无功补偿装置,在车间配电室内进行集中补偿,总补偿容量为330kvar,共分12组(1组10kvar、1组20kvar、10组30kvar),采用编码投切方式。该条生产线投运以后,功率因数能达到0.96以上,节能效果显著。
2)MSC+TSC装置适用于高层住宅区、大型商场、写字楼等用电场所,这些场所既存在较多的单相负荷又有电梯、空调等动力负荷。这类负荷采用MSc+TSC混补的补偿方式可取得较好的补偿效果。例如某小区原有的无功补偿采用MSC装置,白天照明负荷很小,主要是电梯负荷(启动频繁、运行时间短),MSC无功补偿装置既不能满足补偿度的要求,又由于频繁投切使交流接触器故障率很高,运行维修量很大,所以就将补偿柜退出。造成每个月都因功率因数过低而被罚款。根据该小区的负荷特点,选用MSC+TSC无功补偿装置、编码投切方式。考虑到小区内电视机、电脑等设备较多,故在补偿回路中串联了0.5%的电抗器。通过计算,每台800kV·A变压器的补偿容量为270kvar,其中210kvar用于三相共补60kvar用于三相分补。但该套补偿装置投入使用后,补偿效果明显好转,功率数达到了0.9以上。在受电端配置无功补偿装置,既能够降低负荷无功功率的消耗,增加功率因数,增加电气设备的有效效率。与电力电子技术的发展相适应,以静止同步并联补偿器(Statcom)和有源滤波装置(Active Power Filtet)相结合,能够取得更好的效果。
4、电气自动化中应用无功补偿的现状
近些年,我国对电气自动化中的无功补偿技术做了很多深入的研究,为了构成有效的滤波通路、滤除谐波、降低负荷、提高电气的功率因数,其中很多无功补偿技术的引用目的都是在基波下牵引负荷的感性无功功率,这些无功补偿技术主要有以下种:
1)真空断路投切电容器
此设备简单且投资小,但是在合闸的时候会产生过高的电压,容易导致设备发生损坏,而且对于这个设备,不能有过于频繁的投切。因为它受到开关寿命的限制。
2)可控饱和电抗器
这个设备是通过对电抗器饱和程度的调节来改变整个回路的电流,主要让并联滤波器中的多余容性无功功率被感性电流抵消从而达到平衡点。此设备的特点是可以再电气自动化系统中长期投入;但是它会产生谐波、噪声较大、对设备来说也会产生一定的损耗。
3)固定滤波器、电容器和电抗器的调压
这个设备通过连接低压母线上的电抗器或者滤波器,调节降压变压器的低压侧母线电压来调节,以达到改变无功出力的目的。这个过程的实现是通过加装晶闸管分接和通断开关来调节,实现提供稳定的无功功率并实现滤波作用的。
4)有源滤波器和无源滤波器
这个设备是以有源滤波器产生的电流和负荷中谐波电流进行中和、相互抵消,最终达到满足电源要求。其特点是充分利用了有源补偿和无源补偿的可控性和灵活性,虽然,无功补偿技术在我国已经得到了比较广泛的应用,但是电气自动化设备中的问道使得我们队无功补偿技术的研究必须有更深的研究。
5、电气自动化中合理应用无功补偿的策略
1)深入分析无功补偿在电气自动化中应用无的基本方式和方向
在供电系统中,一个非常重要的评价标准是电能质量,而电压是电能质量的最核心的影响因素。常见的很多关于电气自动化系统出现无功状况,多是受到阻抗问题和功率因素问题的影响,从而导致电网受到无功效果的。我国的电气化铁路对无功补偿的应用主要方式是AT供电方式,用的是SCOTT 变压器,用晶闸管电子开关来控制电容的投切。这个策略在我国铁路的现状上看来,能够很大程度上的降低较长辐射路线上存在的负序问题。
2)采用并联混合有缘滤波器等先进技术和管理方式
目前国内较为先进的混合式解决方案主要是并联混合式有缘滤波的无功补偿方案。此方案能够解决由电力牵引负荷的不可控制的变化带来的电力滤波器补偿量过大的问题,这个方案同时也是对大型电气自动化系统的补偿技术的协调调整方案 其主要通过LC和APF的混合,对谐波进行注入式的无功补偿。这种方案的成本相对比较低、效益与投资性价比高、适用于低压电网。
6、结语
总而言之,无功补偿是通过提高电力负载的功率减少线路电能损耗的重要节能措施,是电气自动化系统中较为常见的新型节能稳定措施。对电气自动化中无功补偿技术相关问题的研究非常有必要。
参考文献:
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“教学做”一体化教学模式改革指导思想是以培养面向生产、建设、服务和管理第一线高技能人才为目标,以增强学生实践动手能力和综合运用知识能力培养为重点,以合理精简整合、序化教学内容为核心,集知识、技能和态度于一体,运用多种教学方法和教学手段,不断提高课程教学质量。
基于就业导向的电气自动化专业人才培养方案课程设置。针对就业方向,该专业人才培养方案中设置了自动化专业的学习领域,有重点的规划了学习领域中需要实施一体化教学的课程。
典型就业岗位和学习领域如下:①电器柜维修——《电路分析与应用》②仪器仪表维护与维修——《过程控制与自动化仪表》③电子电路设计与应用——《电子线路分析与应用》④电机维护与维修;机床电气控制线路维护——《电机控制与应用》电气制图——《电气CAD及工程制图》变频器应用系统设计——《变频驱动装置调试与应用》PLC程序设计与操作,触摸屏安装与应用——《PLC程序设计与实践》(含触摸屏)单片机系统开发——《单片机产品设计制作与调试》自动化生产线的安装维护——《自动生产线安装与调试》传感器的安装与维护——《传感器应用》11数控机床日常维护;数控机床电气控制系统维护——《数控机床控制系统故障诊断与维修》12供配电线路的维护与维修——《企业供配电系统运行与维护》13DCS系统维护与维修;现场总线安装与调试——《DCS控制系统维护》14组态系统的操作与调试——《组态软件应用》15企业生产运行管理——《企业管理》
其中《电子线路分析与应用》、《电机与控制应用》、《PLC程序设计与实践》、《电气CAD及工程制图》、《变频驱动装置调试与应用》、《自动生产线安装与调试》、《单片机产品设计制作与调试》、《数控机床控制系统故障诊断与维修》、《组态软件应用》、《DCS控制系统维护》课程采用一体化教学。
完善的一体化课程的教学大纲保证教学有章可循。一体化课程教学大纲是执行专业培养计划,实现培养目标要求的教学指导文件,是组织教学,进行课堂教学质量评估和教学管理的主要依据。制定与一体化教学培养方案相配套的课程教学大纲是规范教学要求,提高教学质量,实现专业人才培养目标的重要环节。在各科一体化课程教学大纲中,均编制了课程性质,课程目标,教学内容及课时分配,教材教辅资料,一体化教室规范要求等内容。使得一体化教学的具体实施有章可循。
自编一体化教材及实验指导书。合理、实用的教材教辅和实验指导书是完成一体化教学的基本资料。该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》杂志http://总第522期2013年第39期-----转载须注名来源为了达到教学大纲的要求,并配合理论知识和教学设备统一性,该专业的一体化课程教材必须选择自编教材,实验指导书也均由校内实验指导经验丰富的老师编制。一体化教材以项目、任务单元的形式编制,在保证内容科学性的同时,也体现了有效性和实用性的特点。教材和实验指导书的合理选配为一体化教学效果的提升提供了必要条件。
教室设为工作间。一体化教室就是将教室与工作间融为一体,让学生感受情景教学的氛围,在任务驱动教学中学习理论知识,并获得操作技能。做到在实践中教理论,在运用中学技术,提高职业素质。各门一体化课程的教室配备教学必须品,同时也装配了实操设备。教学场所既可以听课,做笔记,多媒体演示,黑板讲解,更重要的是一体化教室也是实验室、工作室、甚至车间。为老师边讲边演示,学生边学边操作提供了平台。
“双角色”教师。教师水平直接影响教育教学质量。为了体现一体化教学的重要性,对一体化课程的教师选配尤为严格。一体化课程都安排两个老师教学,一个主讲一个辅导。两个老师均要获得高校教师资格和技师资格证,且有多年教学经验,至少有一个要有企业工作经验。我校对一体化教学教师进行多次培训,提升教学水平,掌握新的教学工具盒手段,改善教学方法。并定期深入企业实践,学习新的技术,避免知识陈旧落伍。因此,良好的一体化教师队伍为教学质量提供了保障。
3、“一体化”教学实践效果
注重职业发展和专业定位。使学生获得与工作岗位需要相一致的职业能力;注重任务驱动的课程设置。为学生提供体验完整工作过程的学习机会;注重教学做一体化。以工作任务为中心来整合相应的知识、技能和态度,实现理论与实践的统一;注重工学结合。“一体化”教学以职业能力培养为主线,以企业车间管理制度作为课堂制度,顺应了工学结合的发展;注重以职业技能鉴定为参照的技能训练。使学生在获得学历证书的同时,能顺利获得相应职业资格证书。
“一体化”教学在很大程度上促进了我校“培养面向生产、建设、服务和管理第一线的,德、智、体、美等方面全面发展的,实践能力强、职业素质高,具有创新精神和实践能力的高端技能型专门人才”的高职专业人才培养目标的实现。
篇11
1机电自动化技术优点分析
1.1提高生产力和工作质量
目前人们所处的时代属于信息时代,信息时代的特点就是,人们每天接收的信息量的都在呈几何式增长,知识更新和技术发展的速度非常快,人们的生活方式与过去产生了巨大的差异。同样的,机电自动化技术也在进行着快速的发展。比如说,现如今的对于工业产品的检测和识别技术已经不能和过去的技术同日而语,过去的技术要耗费大量的人力和时间,而且检测和识别的效果也比较差,而运用最新的机电自动化技术,不但大大的提高了检测和识别的效率,而且检测的效果非常好,极大的节约了人力资源和人力成本。机电自动化技术的好处就在于,这些机电自动化设备能够同时采集并处理大量的信息,这是人力无法比拟的,而且处理这些信息的速度很快,处理完这些信息之后就能得到及时的反馈,可以及时的对产品产生的缺陷做出分析和改进,另外,这些自动化设备都是按照相应的程序进行工作的,只要程序正确一般不会出现任何工作失误,因此机电自动化设备的工作质量非常高,对企业的发展有着巨大的推动作用。
1.2安全性极高,可靠性良好
机电自动化技术还有一个巨大的优点就是,机电自动化设备具有极强的安全性和可靠性。因为机电自动化设备在进行设计的时候,就已经安装了自我监测系统,这套系统可以对设备的工作状态进行实时监测,如果设备出现了故障或者工作状态不正常,那么自我监测系统就会立即发出提示信号,并且会自动采取相应的设备保护措施。机电自动化技术的安全性是非常高的,但是也不能排除某些意外的发生,但是即使发生了意外,机电自动化技术也能及时的阻止损失的进一步扩大。机电自动化技术的安全性和可靠性,在此得到了体现,这也正是机电自动化技术的重要优势,其实不仅仅是工业生产上需要机电自动化技术,甚至在以后的日常生活里,机电自动化技术也会得到应用,那时候的技术只会更加的智能化和人性化。
1.3节约大量的资源
运用机电自动化技术,可以节约大量的资源。首先就是可以节约大量的能源,因为机电自动化设备的智能化程度很高,设备每一时刻的运行状态都是在监测系统的监视之中的,如果设备处于低工作量的状态时,那么监测系统监测到的信息就会及时的反馈到设备的自动调节系统之中,然后自动调节系统马上就会调节设备的工作功率,及时减少能源的消耗。其次,由于机电自动化设备的自动化程度很高,所以企业对于人力资源的需求就会大大减小,节约了企业的人力资源成本。人都是需要休息的,但是设备却几乎不需要休息,可以二十四小时的处于工作状态而不会出现任何错误,不但提高了生产力而且节约了大量的资源。
2机电自动化技术的发展趋势
2.1向着智能化的方向发展
虽然机器具有很多人类难以比拟的优点,但是也有不足的方面。机器是不会进行思考的,只能按照人类所编写的程序去运行,而人类最大的优点就是会思考会创新。所以,以后的机电一体化技术一定要向着智能化的方向去发展。近年来,关于人工智能一直话题不断,世界各国的高科技领域都在对人工智能进行研究和开发。所谓人工智能,指的就是机器也可以像人类那样思考,甚至可能超越人类的智能。如果将这一技术与机电一体化技术相融合,那么对于机电一体化技术而言将是一个巨大的飞跃,工厂甚至不需要任何工人,极大的提高了生产效率和生产力。
2.2向着网络化的方向发展
二十一世纪是一个信息化的时代,更是一个互联网的时代,目前互联网的普及程度与十年前相比已经不可同日而语,各种电子产品几乎都有上网的功能。对于机电一体化技术而言,更要向着网络化的方向发展。如果机电一体化技术实现了网络化,那么可以想象到的是:在将来只需要一台手机,就能够操控整个工厂设备的运行,任何一台设备的运行状态都可以随时随地用手机查看,极大的提高了生产效率。
2.3向着微型化的方向发展
我国目前的机电一体化技术大多是应用于工业生产领域,而这些进行工业生产的设备大多比较庞大,运输困难而且占据了极大的空间,所以机电一体化技术有必要向着微型化的方向发展。微型化的设备可以极大的减少制造设备的成本,而且会为工厂节约更多空间,以前放置一台设备的空间,可以放置多台设备,极大的提高了生产力水平。
3总结
总而言之,机电一体化技术是一项具有广阔应用前景的一项技术,已经在工业生产领域大放异彩,不但提高了生产力而且节约了大量的人力物力资源,对于整个社会的发展都存在着积极的意义。因此,相关研究人员要做出努力,将这项技术不断完善。
参考文献:
[1]韦伟清.机电自动化技术的发展及其应用前景分析[J].建筑工程技术与设计,2014(18):949-949.
篇12
建筑施工机电一体化技术就是由机械、计算机、信息处理和自动控制技术综合利用各种技术的产品,也是高科技中微电子技术向传统建筑施工机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。建筑机电一体化技术顺应了高科技发展的规律,显示了高科技领域在建筑施工机电一体化中强大的生命力。由于建筑施工生产需要将数以百万吨的建筑材料在平地上建筑高楼大厦。,通过建筑动力机械将建筑材料运送到指定位置上,需要利用大量的建筑施工机电设备联合工作才能完成这一目的,而建筑施工机电一体化的建筑施工机电产品则是实现高产量、高效率的最佳选择。建筑施工机电一体化是将传统的机械设备与高科技的电子技术融为一体,使建筑施工机电在物流、能流、信息流融为一体,成为适应建筑生产的最佳工具。
1 建筑施工与机电一体化的应用
建筑业在我国四化建设中有举足轻重的地位,目前从业人员以干万计,但绝大多数的施工作业仍以手工为主,至多不过是再配上一些原始的机械设备,因此,效率低下,施工危险,环境恶劣,质量难以提高等问题,长期困扰和制约着建筑业的发展。本文作者在参与主持“高技术在建筑施工领域中的应用与发展”的软课题调研中,占有国内外大量的资料和信息,在此基础上,从我国国情出发,探讨了我国建筑业高技术发展的方向,可供有关方面参考。关于机电一体化,在“高技术在建筑施工领域的应用与发展”课题调研中曾提出过,它与电r讨一算机在施工管理中的应用、建筑机器人、自动测量和检测技术以及施工自动化等均应视为建筑施工领域的高技术。但在这当中,机电一体化是核心,它代表了施工机械的主要发展方向,而施工机械的机电一体化、机器人化同其他高技术的综合应用又开辟了建筑施工高度机械化、自动化的发展前景。
2 建筑施工的机电一体化是发展方向
根据1992年4月在德国慕尼黑举办的第23届国际建筑机械和建材机械博览会的分析得出,目前建筑机械领域的技术进步不是表现在具有革命性的发明创造上,而是表现在进一步演变与发展之中。
2.1 建筑施工的机电一体化机械的发展趋势:
2.1.1 建筑机械微电子技术与机电一体化。
微电子技术是在传统的电子技术基础上发展起来的渗透性最强、影响面最广的高技术。微电子技术,讨一算机技术与施工机械相结合促进了施工机械自动化、机器人化的发展。
2.1.2 建筑机械的自动化与建筑机器人的实用。
目前已出现采用程序控制起重臂运动的液压挖掘机;系统控制混凝土布料杆的自动化混凝上输送泵;用于喷涂各种涂料的移动式多关节机械手;在施工现场进行混凝上地面磨光、建筑物立面检修,以及钢结构防火涂料喷涂等作业的建筑机器人等。
2.1.3 节约能源和环境保护,实现人类与自然的和谐。
从高技术在建筑施工领域的应用和发展的角度来看,施工机械的机电一体化是一个核心问题。虽然自80年代以来国内相继研制开发出多种机电一体化的建筑机械产品,但从整体看,建筑施工机械的技术进步仍然表现在从手工操作到采用机械,经半机械化到机械化的发展演变过程;而从世界范围看则表现为建筑机械向机电一体化、自动化发展并以此为基础,进一步向施工自动化方向发展的趋势。这样做可以节约资源,保护环境,实现人类与自然的和谐。
3 建筑机械机电一体化设备的分类
施工机械机电一体化、自动化的发展可以分为四代:第一代是为了解决石油危机的节能年代;第二代是了解决易于人工操纵的电子控制年代;第三代是为进行某种固定作业的半自动化操作的年代;第四代试图进行全自动化操纵的年代。目前先进的工业国生产的施工机械基本上属于第三代。
3.1 建筑机械机电一体化设备分类:
3.1.1 机电一体化监控设备通过微电子技术控制机械自身或外界情况,把机械的状态量显示在电子盘或数字盘上,必要时能发出声音或使机械停止。这种监控装置广泛应用于推土机、挖掘机、装载机上。起重机上装的力矩限制器也是起监控作用的。更为先进的有能够测量本身位置的施工机械,以及能够测定工作对象的状态,并把它作为图象信息传递的各种机器人施工机械得到广泛的应用。
3.1.2 机电一体化遥控设备 在工作环境恶劣,尤其是存在危险时(如强烈噪声、剧振、高温、水下、地下、有滚石危险等情况)操作者都可以通过遥控器在远距离操纵机械。
3.1.3 机电一体化半自动设备不同的施工机械,其实行自动化的部分也不相同。有的是压力、速度、流量等控制的自动化;有的是作业装置的自动化;有的是行走机构的自动化。为使操纵技术易于掌握,往往需要对操纵技术要求高的部分实现自动化。
3.1.4 机电一体化全自动设备即操作者不用驾驶机械,只需操纵起动开关施工机械即能根据所给定的施工要求自己判断和自行作业。但到目前为止世界上还没有完全不用人的施工机械。
3.2 建筑机械机电一体化的发展情况。
3.2.1 机电一体化的土方机械 目前国外液压挖掘机已基本实现自控,应用了电子控制的负荷传感系统。它不仅能够对发动机和油泵进行电子控制,而且整个机械的动力系统也全部由电子控制。推土机装有“作业方式自动选择系统”,如履带板滑动控制系统,能不断检测滑动率、发动机输出功率和牵引力,当滑动率超过一定值时.可自动改变推上机牵引特性,保持最佳牵引力。翻斗车继应用电子控制传动机构,微电子监视系统之后,于80年代中期又出现了机电一体化的发动机系统和悬架系统(根据感觉行走状态改变缓冲系统,提高操纵的舒适性)。目前国外已出现无人驾驶翻斗汽车。
3.2.2 机电一体化的起重机械 经济发达国家正致力于智能型起重机的研究开发。智能型起重机装有微电脑,红外线和超声波传感器,能探测施工现场是否有人及其他障碍物。移动式起重机,采用电子控制式全自动传动装置,变速操作自动化,自动检测外伸液压支腿的伸出宽度,防止倾倒。现代的各类起重机均装有电子力矩限制器,当吊重与.吊臂的合成力矩达到额定值的90%时,会及时发出警报;达到100%时,发出强警报,同时自动停止工作。在大型工地上同时使用多台塔吊施工时,为防止吊臂相互碰撞,每台塔吊均装有防碰装置,操作者通过电视监视器可看到与相邻塔吊的三维图像,遇有碰撞危险时能立即发出警报井自动减速和停止。
4 结束语
改革开放以来,随着高科技的发展,微电子技术、计算机技术、软件技术、传感器技术和自动化技术的飞快发展,信息流成为机电一体化的主要特色。建筑机械机电一体化的产品实现了自动化、数字化、智能化,在性能和功能方面均实现了质的飞跃。因此,建筑机械机电一体化技术是建筑业信息化的重要高新技术,是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在建筑采、掘、运装备的应用和推广方面极大地提升了我国建筑生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的建筑工业生产打下了扎实的基础。
篇13
随着科技的不断进步,自动化、智能化和遥感技术日趋完善和成熟。机电一体化作为一种新出现的自动化技术,在采矿工业中得到了广泛的应用。通过利用自动化技术,采矿产品的种类增多,采矿行业生产效率大大提高。我们可以说机电一体化的应用在很大程度上促进了采矿业的繁荣和发展。在采矿行业,机电一体化已成为主流技术变革方向,对我国采矿工业的发展具有十分重要的现实意义。
1 机电一体化技术
随着经济、科技的快速发展,我国的科技实力得到了很大的提升。机电一体化是最近几年新出现的自动化技术。在这里我们认为机电一体化,就是融合了电子信息、机械设备、电脑软件等多门学科技术的一门综合技术。它将不同的学科和技术进行有效的融合,形成了一门独具特色而又具备广阔发展潜力的技术应用方案。机电一体化技术能够实现自动监控、紧急预警、实时数据传输、自我更新和恢复等智能化操作,具备十分强大的应用功能,因此,得到了广泛的应用。机电一体化技术的特点主要表现在以下几个方面:第一,安全性高。对于在生产过程中出现的任何意外情况,都能够及时检测并报警,这对于危险事故的发生有着重要的防范作用,可以提高生产安全性和稳定性。第二,实用性大。与之相配套的各种设备和仪器,具有较高的自动化水平,因此,可以提高整个一体化生产系统的自动化水平,降低人为因素对生产设备操作的不利影响,从而提高生产效率。第三,实操性强。机电一体化技术的智能化特点,使得操作过程更加简单和规范,大大降低了人工操作的工作量,避免了由于人工操作带来的各种失误,产品规格和精度更加趋于一致性,降低次品率,提高产出综合效益。
机电一体化的核心技术主要包括以下几个方面:第一,机械本体技术。对此可以从自身重量、加工精度和产出量三个方面来努力。第二,信息处理技术。信息技术对于机电一体化的促进作用是非常明显的。机电一体化与信息技术的融合程度正在不断深人和加深。利用信息科技提高工业生产综合效益,引导着未来工业的发展方向。第三,信息传感技术。机电一体化的传感技术在采矿中的应用具有很大的使用价值。通过光纤和电缆传感器能够提高其传感器的安全性,对防止电磁干扰具有很大的抵抗功能。
机电一体化技术已得到了十分广泛的行业应用,能够有效提升工业生产效益和效率,成为许多行业技术改造的重点方向。在采矿领域,机电一体化具有十分突出的作用。是加快矿山产业转型的重要促进因素。它是推行矿山生产自动化的必要条件,对于实现集约化生产具有长远的促进作用和现实意义。
2 机电一体化在采矿工业中的应用
由于机电一体化具有以上的特点,使得其在采矿工业中得到了广泛的应用,并为采矿工业的发展作出了贡献。机电一体化也成为采矿业发展的指向标。
2.1 在提升机中的应用
我国目前,矿井提升机使用的机电一体化的最高水平,内装全自动化提升机,实现了设备的自动化控制。矿井提升机的数字化采用了总线的方式,安装方便,使用可靠,为采矿业的发展作出了很大的贡献。在我国,大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化。采用大巷强力带式运输机运输。此外,计算机也得到了广泛的应用。全数字化提升机高度可靠,硬件配置简单,互相兼容,为采矿业的发展作出了贡献。我国研制的数字化提升机,其性能先进、操作简便、准确可靠。
2.2 在采煤机中的应用
电牵引采煤机即是机电一体化在采矿设备中的应用,也是机电一体化应用的典型。电牵引采煤机安全可靠、反映灵敏、结构简单、使用方便,在采煤机前进时可以提供更大的牵引力,克服各种阻力。实现综采装备液压支架和采煤机的远程监控,提高综采工作面装备远程监控及专家诊断系统的可靠性是我国采煤机研究的主要内容。采煤机根据煤层的变化实现自动割煤,自动调节采煤速度,自动调节支架推移输送机的拉移等。
2.3 在掘进机中的应用
现阶段将掘进机采用电气系统,并且与液压系统相配合,这样可以实现掘进机的机电一体化。整个的电气系统不仅设计理念新,而且功能很全,可靠性高。可以实现电流互感器信号之间的传播,自动控制各种故障。
3 智能化控制
目前,机电一体化在工业与农业的发展中发挥着至关重要的作用。但是由于机电一体化的对象具有多层次、不确定性、非线性等特征,给机电一体化的发展带来了很大的难题。因此,智能控制在机电一体化方面的应用越来越受到人们的重视。智能控制就是指在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标。智能控制包括信息论、自动控制论、运筹学及人工智能等内容,是由多个学科相互交叉所形成的学科。智能控制系统在机电一体化方面的广泛应用是当前智能控制的一大发展趋势。智能控制核心在高层控制;具有非线性特性;能满足多样性目标的高性能要求。目前,智能控制在机械制造过程中、数控领域、建筑工程中都得到了广泛的应用。其在机器人领域的运用对于深海采矿有着重要的促进作用。通过模糊系统、遗传算法、专家系统及神经网络等我国机电一体化技术非常顺利地实现了智能化的控制。
4 结语
随着计算机技术以及微电子技术的发展,机电一体化也得到了迅速的发展。机电一体化在采矿中的应用,减轻了工作强度,提高了生产效率,在采矿过程中创造了巨大的经济效益,促进了采矿业的快速发展。智能控制是机电一体化发展的一个重要方向。利用先进的计算机技术与网络通讯技术,机电一体化必将来未来的采矿业中发展越来越大的作用。
参考文献