当前位置:文档之家› 自动化发展方向

自动化发展方向

自动化发展方向
自动化发展方向

工业自动化发展方向

工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术,对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术,主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。工业控制自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一,主要解决生产效率与一致性问题。虽然自动化系统本身并不直接创造效益,但它对企业生产过程有明显的提升作用。

我国工业控制自动化的发展道路,大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收,然后进行二次开发和应用。目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展,我国工业计算机系统行业已经形成。工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。一、以工业PC为基础的低成本工业控制自动化将成为主流

众所周知,从20世纪60年代开始,西方国家就依靠技术进步(即新设备、新工艺以及计算机应用)开始对传统工业进行改造,使工业得到飞速发展。20世纪末世界上最大的变化就是全球市场的形成。全球市场导致竞争空前激烈,促使企业必须加快新产品投放市场时间(TimetoMarket)、改善质量(Quality)、降低成本(Cost)以及完善服务体系(Service),这就是企业的T.Q.C.S.。虽然计算机集成制造系统(CIMS)结合信息集成和系统集成,追求更完善的T.Q.C.S.,使企业实现“在正确的时间,将正确的信息以正确的方式传给正确的人,以便作出正确的决策”,即“五个正确”。然而这种自动化需要投入大量的资金,是一种高投资、高效益同时是高风险的发展模式,很难为大多数中小企业所采用。在我国,中小型企业以及准大型企业走的还是低成本工业控制自动化的道路。

工业控制自动化主要包含三个层次,从下往上依次是基础自动化、过程自动化和管理自动化,其核心是基础自动化和过程自动化。

传统的自动化系统,基础自动化部分基本被PLC和DCS所垄断,过程自动化和管理自动化部分主要是由各种进口的过程计算机或小型机组成,其硬件、系统软件和应用软件的价格之高令众多企业望而却步。

20世纪90年代以来,由于PC-based的工业计算机(简称工业PC)的发展,以工业PC、I/O 装置、监控装置、控制网络组成的PC-based的自动化系统得到了迅速普及,成为实现低成本工业自动化的重要途径。我国重庆钢铁公司这样的大企业的几乎全部大型加热炉,也拆除了原来DCS或单回路数字式调节器,而改用工业PC来组成控制系统,并采用模糊控制算法,获得了良好效果。

由于基于PC的控制器被证明可以像PLC一样可靠,并且被操作和维护人员接受,所以,一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用PC控制方案。基于PC的控制系统易于安装和使用,有高级的诊断功能,为系统集成商提供了更灵活的选择,从长远角度看,PC控制系统维护成本低。

由于可编程控制器(PLC)受PC控制的威胁最大,所以PLC供应商对PC的应用感到很不安。事实上,他们现在也加入到了PC控制“浪潮”中。

近年来,工业PC在我国得到了异常迅速的发展。从世界范围来看,工业PC主要包含两种类型:IPC工控机和CompactPCI工控机以及它们的变形机,如AT96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业PC的运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高,现有的IPC已经不能完全满足要求,将逐渐退出该领域,取而代之的将是CompactPCI-based工控机,而IPC 将占据管理自动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项,目标就是发展具有自主知识产权的PC-based控制系统,在3(5年内,占领30%(50%的国内市场,并实现产业化。

几年前,当“软PLC”出现时,业界曾认为工业PC将会取代PLC。然而,时至今日工业PC 并没有代替PLC,主要有两个原因:一个是系统集成原因;另一个是软件操作系统WindowsNT 的原因。一个成功的PC-based控制系统要具备两点:一是所有工作要由一个平台上的软件完成;二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见,工业PC与PLC的竞争将主要在高端应用上,其数据复杂且设备集成度高。工业PC不可能与低价的微型PLC竞争,这也是PLC市场增长最快的一部分。从发展趋势看,控制系统的将来很可能存在于工业PC和PLC之间,这些融合的迹象已经出现。

和PLC一样,工业PC市场在过去的两年里保持平稳。与PLC相比,工业PC软件很便宜。据Frost#Sullivan公司估计,全世界每年7亿美元工业PC市场里,大约8500万美元为控制软件,一亿美元为操作系统。到2007年会翻一番,工业PC市场变得非常可观。

二、PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展

长期以来,PLC始终处于工业控制自动化领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供非常可靠的控制方案,与DCS和工业PC形成了三足鼎立之势。同时,PLC也承受着来自其它技术产品的冲击,尤其是工业PC所带来的冲击。

目前,全世界PLC生产厂家约200家,生产300多种产品。国内PLC市场仍以国外产品为主,如Siemens、Modicon、A-B、OMRON、三菱、GE的产品。经过多年的发展,国内PLC生产厂家约有三十家,但都没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品,可以说PLC在我国尚未形成制造产业化。在PLC应用方面,我国是很活跃的,应用的行业也很广。专家估计,2000年PLC 的国内市场销量为15(20万套(其中进口占90%左右),约25(35亿元人民币,年增长率约为12%。预计到2005年全国PLC需求量将达到25万套左右,约35(45亿元人民币。

PLC市场也反映了全世界制造业的状况,2000后大幅度下滑。但是,按照AutomationResearchCorp的预测,尽管全球经济下滑,PLC市场将会复苏,估计全球PLC市场在2000年为76亿美元,到2005年底将回到76亿美元,并继续略微增长。

微型化、网络化、PC化和开放性是PLC未来发展的主要方向。

在基于PLC自动化的早期,PLC体积大而且价格昂贵。但在最近几年,微型PLC(小于32I/O)已经出现,价格只有几百欧元。随着软PLC(SoftPLC)控制组态软件的进一步完善和发展,安装有软PLC组态软件和PC-based控制的市场份额将逐步得到增长。

当前,过程控制领域最大的发展趋势之一就是Ethernet技术的扩展,PLC也不例外。现在越

来越多的PLC供应商开始提供Ethernet接口。可以相信,PLC将继续向开放式控制系统方向转移,尤其是基于工业PC的控制系统。

集散控制系统DCS(DistributedControlSystem)问世于1975年,生产厂家主要集中在美、日、德等国。我国从70年代中后期起,首先由大型进口设备成套中引入国外的DCS,首批有化纤、乙烯、化肥等进口项目。当时,我国主要行业(如电力、石化、建材和冶金等)的DCS 基本全部进口。80年代初期在引进、消化和吸收的同时,开始了研制国产化DCS的技术攻关。

近10年,特别是“九五”以来,我国DCS系统研发和生产发展很快,崛起了一批优秀企业,如北京和利时公司、上海新华公司、浙大中控公司、浙江威盛公司、航天测控公司、电科院以及北京康拓集团等。这批企业研制生产的DCS系统,不仅品种数量大幅度增加,而且产品技术水平已经达到或接近国际先进水平。在2001年全国应用的4426套DCS系统中,国产DCS 系统为1486套,占35%。短短几年,国外DCS系统在我国一统天下的局面从此不再出现。这些专业化公司不仅占据了一定的市场份额,积累了发展的资本和技术,同时使得国外引进的DCS系统价格也大幅度下降,为我国自动化推广事业做出了贡献。与此同时,国产DCS系统的出口也在逐年增长。

虽然国产DCS的发展取得了长足进步,但国外DCS产品在国内市场中占有率还较高,其中主要是Honeywell和横河公司的产品。我国DCS的市场年增长率约为20%,年市场额约为30(35亿元。由于近5年内DCS在石化行业大型自控装置中没有可替代产品,所以其市场增长率不会下降。据统计,到2005年,我国石化行业有1000多套装置需要应用DCS控制;电力系统每年新装1000多万千瓦发电机组,需要DCS实现监控;不少企业已使用DCS近15(20年,需要更新和改造。所以,今后5年内DCS作为自动化仪表行业主要产品的地位不会动摇。

根据中国仪器仪表行业协会公布的调查数据显示,2002年我国DCS市场状况如下:

小型化、多样化、PC化和开放性是未来DCS发展的主要方向。目前小型DCS所占有的市场,已逐步与PLC、工业PC、FCS共享。今后小型DCS可能首先与这三种系统融合,而且“软DCS”技术将首先在小型DCS中得到发展。PC-based控制将更加广泛地应用于中小规模的过程控制,各DCS厂商也将纷纷推出基于工业PC的小型DCS系统。开放性的DCS系统将同时向上和向下双向延伸,使来自生产过程的现场数据在整个企业内部自由流动,实现信息技术与控制技术的无缝连接,向测控管一体化方向发展。

四、控制系统正在向现场总线(FCS)方向发展

由于3C(Computer、Control、Communication)技术的发展,过程控制系统将由DCS发展到FCS(FieldbusControlSystem)。

FCS可以将PID控制彻底分散到现场设备(FieldDevice)中。基于现场总线的FCS又是全分散、全数字化、全开放和可互操作的新一代生产过程自动化系统,它将取代现场一对一的4(20mA模拟信号线,给传统的工业自动化控制系统体系结构带来革命性的变化。

根据IEC61158的定义,现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。现场总线使测控设备具备了数字计

算和数字通信能力,提高了信号的测量、传输和控制精度,提高了系统与设备的功能、性能。IEC/TC65的SC65C/WG6工作组于1984年开始致力于推出世界上单一的现场总线标准工作,走过了16年的艰难历程,于1993年推出了IEC61158-2,之后的标准制定就陷于混乱。2000年初公布的IEC61158现场总线国际标准子集有八种,分别为:

类型1IEC技术报告(FFH1);

类型2Control-NET(美国Rockwell公司支持);

类型3Profibus(德国Siemens公司支持);

类型4P-NET(丹麦ProcessData公司支持);

类型5FFHSE(原FFH2)高速以太网(美国FisherRosemount公司支持);

类型6Swift-Net(美国波音公司支持);

类型7WorldFIP(法国Alsto公司支持);

类型8Interbus(美国PhoenixContact公司支持)。

除了IEC61158的8种现场总线外,IECTC17B通过了三种总线标准:SDS (SmartDistributedSystem);ASI(ActuatorSensorInterface);DeviceNET。另外,ISO公布了ISO11898CAN标准。其中DeviceNET于2002年10月8日被中国批准为国家标准,并于2003年4月1日开始实施。

目前在各种现场总线的竞争中,以Ethernet为代表的COTS(Commercial-Off-The-Shelf)通信技术正成为现场总线发展中新的亮点。其关注的焦点主要集中在两个方面:

(1)能否出现全世界统一的现场总线标准;

(2)现场总线系统能否全面取代现时风靡世界的DCS系统。

采用现场总线技术构造低成本的现场总线控制系统,促进现场仪表的智能化、控制功能分散化、控制系统开放化,符合工业控制系统的技术发展趋势。国家在“九五”期间为了加快现场总线技术在我国的发展,重点放在智能化仪表和现场总线技术的开发和工程化上,补充和完善工艺设备、开发装置和测试装置,建立智能化仪表和开发自动化系统的生产基地,形成适度规模经济。2000年,“九五”国家科技攻关计划“新一代全分布式控制系统研究与开发”和“现场总线智能仪表研究开发”两个项目相继完成。

这两个项目以及先期完成的“现场总线控制系统的开发”项目,针对国际上已经出现的多种现场总线协议并存的局面,重点选择了HART协议和FF协议现场总线技术攻关。

总之,计算机控制系统的发展在经历了基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表

控制系统、集中式数字控制系统以及集散控制系统(DCS)后,将朝着现场总线控制系统(FCS)的方向发展。虽然以现场总线为基础的FCS发展很快,但FCS发展还有很多工作要做,如统一标准、仪表智能化等。另外,传统控制系统的维护和改造还需要DCS,因此FCS完全取代传统的DCS还需要一个较长的过程,同时DCS本身也在不断的发展与完善。可以肯定的是,结合DCS、工业以太网、先进控制等新技术的FCS将具有强大的生命力。工业以太网以及现场总线技术作为一种灵活、方便、可靠的数据传输方式,在工业现场得到了越来越多的应用,并将在控制领域中占有更加重要的地位。

五、仪器仪表技术

仪器仪表技术在向数字化、智能化、网络化、微型化方向发展经过五十年的发展,我国仪器仪表工业已有相当基础,初步形成了门类比较齐全的生产、科研、营销体系。现有各类仪器仪表企业6000余家,年销售额约1000亿元,成为亚洲除日本之外第二大仪器仪表生产国。据海关统计,除去随成套工程项目配套引进的仪器仪表不计,去年进口各类仪器仪表近60亿美元,约占我国仪器仪表工业总产值的50%。但目前我国仪器仪表行业产品大多属于中低档水平,随着国际上数字化、智能化、网络化、微型化的产品逐渐成为主流,差距还将进一步加大。目前,我国高档、大型仪器设备大多依赖进口。中档产品以及许多关键零部件,国外产品占有我国市场60%以上的份额,而国产分析仪器占全球市场不到千分之二的份额。

2001年3月,第九届全国人大四次会议批准的“十五”计划纲要首次提出“把发展数控机床,仪器仪表和基础零部件放到重要位置,努力提高质量和技术水平”。2001年8月,国家计委把仪器仪表明确列为国民经济重要技术装备,国家经贸委制定并公布的仪器仪表行业“十五”规划,确立了6项高技术产业化项目:

1.基于现场总线技术的全开放分散控制系统及智能仪表;

2.新型传感器;

3.智能化工业控制部件与执行机构;

4.环境与污染源监测仪器及自动监测系统;

5.城市污水处理利用成套工艺设备中的仪表自动化控制系统;

6.炼钢转炉煤气净化回转成套装置中的仪表自动化控制系统。

根据仪器仪表行业的预测,“十五”期间我国仪器仪表市场大致是:2002年1628亿,2003年1790亿,2004年1969亿,2005年2165亿。五年间,平均年市场容量为1806亿(相当于220亿美元),其中工业自动化仪表和控制系统占41%、科学测试仪器占25%、医疗仪器占17%、其它占17%,平均年增长率将不会低于10%。

今后仪器仪表技术的主要发展趋势:仪器仪表向智能化方向发展,产生智能仪器仪表;测控设备的PC化,虚拟仪器技术将迅速发展;仪器仪表网络化,产生网络仪器与远程测控系统。

几点建议:开发具有自主知识产权的产品,掌握核心技术;加强仪器仪表行业的系统集成能力;进一步拓展仪器仪表的应用领域。

六、数控技术向智能化、开放性、网络化、信息化发展

从1952年美国麻省理工学院研制出第一台试验性数控系统,到现在已走过了51年的历程。近10年来,随着计算机技术的飞速发展,各种不同层次的开放式数控系统应运而生,发展很快。目前正朝着标准化开放体系结构的方向前进。就结构形式而言,当今世界上的数控系统大致可分为4种类型:1.传统数控系统;2.“PC嵌入NC”结构的开放式数控系统;3.“NC 嵌入PC”结构的开放式数控系统;4.SOFT型开放式数控系统。

我国数控系统的开发与生产,通过“七五”引进、消化、吸收,“八五”攻关和“九五”产业化,取得了很大的进展,基本上掌握了关键技术,建立了数控开发、生产基地,培养了一批数控人才,初步形成了自己的数控产业,也带动了机电控制与传动控制技术的发展。同时,具有中国特色的经济型数控系统经过这些年来的发展,产品的性能和可靠性有了较大的提高,逐渐被用户认可。

国外数控系统技术发展的总体发展趋势是:新一代数控系统向PC化和开放式体系结构方向发展;驱动装置向交流、数字化方向发展;增强通信功能,向网络化发展;数控系统在控制性能上向智能化发展。

进入21世纪,人类社会将逐步进入知识经济时代,知识将成为科技和生产发展的资本与动力,而机床工业,作为机器制造业、工业以至整个国民经济发展的装备部门,毫无疑问,其战略性重要地位、受重视程度,也将更加鲜明突出。

近年来,我国数控机床一直保持两位数增长。2001年,我国机床工业产值已进入世界第5名,机床消费额在世界排名上升到第3位,达47.39亿美元,仅次于美国的53.67亿美元。2002年产值达260亿元,产量居世界第4。但与发达国家相比,我国机床数控化率还不高,目前生产产值数控化率还不到30%;消费值数控化率还不到50%,而发达国家大多在70%左右。由于国产数控机床不能满足市场的需求,高档次的数控机床及配套部件只能靠进口,使我国机床的进口额呈逐年上升态势,2001年进口机床跃升至世界第2位,达24.06亿美元,比上年增长27.3%。

智能化、开放性、网络化、信息化成为未来数控系统和数控机床发展的主要趋势:向高速、高效、高精度、高可靠性方向发展;向模块化、智能化、柔性化、网络化和集成化方向发展;向PC-based化和开放性方向发展;出现新一代数控加工工艺与装备,机械加工向虚拟制造的方向发展;信息技术(IT)与机床的结合,机电一体化先进机床将得到发展;纳米技术将形成新发展潮流,并将有新的突破;节能环保机床将加速发展,占领广大市场。

七、工业控制网络将向有线和无线相结合方向发展

自从1977年第一个民用网系统ARCnet投入运行以来,有线局域网以其广泛的适用性和技术价格方面的优势,获得了成功并得到了迅速发展。然而,在工业现场,一些工业环境禁止、限制使用电缆或很难使用电缆,有线局域网很难发挥作用,因此无线局域网技术得到了发展

和应用。

随着微电子技术的不断发展,无线局域网技术将在工业控制网络中发挥越来越大的作用。

无线局域网(WirelessLAN)技术可以非常便捷地以无线方式连接网络设备,人们可随时、随地、随意地访问网络资源,是现代数据通信系统发展的重要方向。无线局域网可以在不采用网络电缆线的情况下,提供以太网互联功能。在推动网络技术发展的同时,无线局域网也在改变着人们的生活方式。无线网通信协议通常采用IEEE802.3和802.11。802.3用于点对点方式,802.11用于一点对多点方式。无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站(AP)、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现,以无线网卡使用最为普遍。无线局域网的未来的研究方向主要集中在安全性、移动漫游、网络管理以及与3G等其它移动通信系统之间的关系等问题上。

在工业自动化领域,有成千上万的感应器,检测器,计算机,PLC,读卡器等设备,需要互相连接形成一个控制网络,通常这些设备提供的通信接口是RS-232或RS-485。无线局域网设备使用隔离型信号转换器,将工业设备的RS-232串口信号与无线局域网及以太网络信号相互转换,符合无线局域网IEEE802.11b和以太网络IEEE802.3标准,支持标准的TCP/IP网络通信协议,有效的扩展了工业设备的联网通信能力。

计算机网络技术、无线技术以及智能传感器技术的结合,产生了“基于无线技术的网络化智能传感器”的全新概念。这种基于无线技术的网络化智能传感器使得工业现场的数据能够通过无线链路直接在网络上传输、发布和共享。无线局域网技术能够在工厂环境下,为各种智能现场设备、移动机器人以及各种自动化设备之间的通信提供高带宽的无线数据链路和灵活的网络拓扑结构,在一些特殊环境下有效地弥补了有线网络的不足,进一步完善了工业控制网络的通信性能。

八、工业控制软件正向先进控制方向发展

自20世纪80年代初期诞生至今,工业控制软件已有20年的发展历史。工业控制软件作为一种应用软件,是随着PC机的兴起而不断发展的。工业控制软件主要包括人机界面软件(HMI),基于PC的控制软件以及生产管理软件等。目前,我国已开发出一批具有自主知识产权的实时监控软件平台、先进控制软件、过程优化控制软件等成套应用软件,工程化、产品化有了一定突破,打破了国外同类应用软件的垄断格局。通过在化工、石化、造纸等行业的数百个企业(装置)中应用,促进了企业的技术改造,提高了生产过程控制水平和产品质量,为企业创造了明显的经济效益。2000年,“九五”国家科技攻关计划项目“大型骨干石化生产系统控制及计算机应用技术”通过了验收。

作为工控软件的一个重要组成部分,国内人机界面组态软件研制方面近几年取得了较大进展,软件和硬件相结合,为企业测、控、管一体化提供了比较完整的解决方案。在此基础上,工业控制软件将从人机界面和基本策略组态向先进控制方向发展。

先进过程控制APC(AdvancedProcessControl)目前还没有严格而统一的定义。一般将基于数学模型而又必须用计算机来实现的控制算法,统称为先进过程控制策略。如:自适应控制;预测控制;鲁棒控制;智能控制(专家系统、模糊控制、神经网络)等。

由于先进控制和优化软件可以创造巨大的经济效益,因此这些软件也身价倍增。国际上已经有几十家公司,推出了上百种先进控制和优化软件产品,在世界范围内形成了一个强大的流程工业应用软件产业。因此,开发我国具有自主知识产权的先进控制和优化软件,打破外国产品的垄断,替代进口,具有十分重要的意义。

在未来,工业控制软件将继续向标准化、网络化、智能化和开放性发展方向。

结束语

工业信息化是指在工业生产、管理、经营过程中,通过信息基础设施,在集成平台上,实现信息的采集、信息的传输、信息的处理以及信息的综合利用等。在“十五”期间,国家用信息化带动工业化的工作重点有三个方面:一是以电子信息技术应用为重点,提高传统产业生产过程自动化、控制智能化和管理信息化水平;二是以先进制造技术应用为重点,推进制造业领域的优质高效生产,振兴装备制造业;三是改造提升重点产业的关键技术、共性技术及其相关配套技术水平、工艺和装备水平。国家实施高技术产业化的主要目标有两个:一是发展高技术,形成新兴产业,培育新的增长点;二是利用先进技术改造和优化传统产业,提高经济增长的质量。

由于大力发展工业自动化是加快传统产业改造提升、提高企业整体素质、提高国家整体国力、调整工业结构、迅速搞活大中型企业的有效途径和手段,国家将继续通过实施一系列工业过程自动化高技术产业化专项,用信息化带动工业化,推动工业自动化技术的进一步发展,加强技术创新,实现产业化,解决国民经济发展面临的深层问题,进一步提高国民经济整体素质和综合国力,实现跨越式发展。

自动化领域的最新发展趋势

自动化领域的最新发展趋势 我国工业企业,未来的十年将面临着市场和能源;清洁生产和环境保护;高效和规范;负责和协调的挑战。节能、环保、安全、高效是每一个企业必须要面对的课题,而自动化技术和这四大目标又是紧密相连,本文将就当今自动化领域内的最新发展趋势做一简述,以便为我国工业发展,搭建更为广阔的交流和沟通的平台。 一、信息技术推动自动化 以信息技术改造冶金行业,以信息化推进自动化,自动化再促使节能、环保、安全、高效四大目标的实现,已成为业界的共识。在当今自动化领域内,从工艺现场层到工厂(集团)管理层可经由以太网,基本实现信息的畅通无缝流通,所谓的“现代集成生产工艺”是将信息技术、网络技术和现代新工艺相结合,并应用于企业产品生命周期的各个阶段,通过信息的无缝集成、过程优化和资源优化,实现物流、信息流、价值流的集成,以缩短企业新产品的开发周期(T)、提高质量(Q)、降低成本(C)、改进服务(S)和改善环境(E),从而提升企业的市场的应变能力和竞争能力,与此想适应开发出一系列管理层软件,如ERP、MRP、MIS、PES等,并越来越显示其巨大的经济效益。

国内一些大冶金集团在当前竞争不断加剧的压力下,也紧跟这股信息化的潮流,推进自动化的发展,如国内某冶金集团近几年来,在新建的冶金生产线做自动化控制系统配置时,在现场级和过程控制级(PCS)的上端,还增加了制造执行系统(MES )层,并正在策划和运作ERP,即企业资源规划和管理层,它包括有生产管理系统、质量控制系统、采购管理系统、仓库管理系统、销售子系统、设备管理系统、财务管理系统、办公自动化管理系统和综合管理子系统等。 现今计算机技术、网络技术和先进的控制技术相结合,已不再停留在理论和实验阶段。如模型预测、神经元和神经网络、模糊控制、多变量控制、自适应和自寻优等先进控制算法已进入实践并用于DCS、PLC等控制器中,而且这种趋势在加快。 IT技术与自动化结合另一热点是公共数据库、局域网、互联网、无线技术等渗透控制系统使控制系统扁平化,实现了跨平台,跨地区的控制。西门子公司全集成自动化TIA的自动化新理念,Schneider公司推出的“协同自动化Collaborate Automation”,“透明就绪Transparent Ready”,“Unity 自动化平台”新概念;以及Rockwell提出的全集成的EtherNet/IP等,这些自动化新理念使得自动化控制系统更完整,也更完美。

电气自动化的发展趋势

电气自动化的发展趋势 发表时间:2019-07-19T16:33:42.440Z 来源:《基层建设》2019年第12期作者:郭炳鑫1 王永2 景洋3 [导读] 摘要:随着我国科技实力的不断增强,以及当代计算机水平的不断发展,对于电气系统的自动化技术,将迎来一个崭新的发展时代。 1.身份证号码:41132219881010XXXX; 2.身份证号码:41052119830328XXXX; 3.身份证号码:14270119881029XXXX 摘要:随着我国科技实力的不断增强,以及当代计算机水平的不断发展,对于电气系统的自动化技术,将迎来一个崭新的发展时代。同时,当代控制技术以及智能化技术的发展,也会促进电力系统的监控及发展,从而推动电气系统自动化技术向着更高水平的方向发展着。所以,为了加强对电气系统自动化技术的应用,我们必须针对当前电气系统自动化发展的现状以及特点,对其未来的发展趋势进行分析,以有效促进我国工业的发展。 关键词:电气自动化;发展趋势;电力系统;应用电力系统是社会生产、生活必不可少的组成部分,也是社会经济发展的重要基础,提高电力系统水平十分必要。电力系统自动化是电力供应各个环节有效实现的保障,对电力系统运行的安全、稳定、高效有着十分重要的意义。因此,加强对电力系统自动化的研究,提高新技术应用水平,使电力系统向着正确方向发展,有着十分重要的现实意义。 1 电气自动化的发展趋势 在我国的高校课堂中,电气自动化专业最早开设于 20世纪 50 年代,在此期间虽然经过多次的调整,但是因为其适用性强以及应用面广的特点,所以一直备受欢迎,本文特将电气自动化的发展趋势简单归结如下。(1)半控型晶闸管被全控型电力电子开关取代。从最开始出现的晶闸管作为第一代电子电力器件,至今在我国然广泛应用在直流与交流传动的控制系统,一直到后来出现的二代全控式器件、三代复合型器件直到最后出现的第四代电力电子器件,将主回路的器件、而且包括驱动电力、过压过流保护、电流检测甚至温度的自动控制等都集合为一体。(2)通用变频器一般指批量化、系列化、在市场需求量较大的中小功率统称为通用变频器。从变频器产品来分析,U/F 控制器由最初的普通功能型转变成为高功能型,一直到后来的高动态性能矢量控制型,现以电力半导体器件 IGBT为主,其独具的可靠性、操作性以及维修方便等特点使单片控制技术也得到相应的提高。(3)电力系统自动化的进步受计算机、电子技术的推动。20 世纪 80 年代,单片机技术的广泛发展和应用使我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。国产工业计算机以及引进的 PC 机技术在电厂的监控系统、电力系统的调度自动化、变电站的综合自动化中起到了至关重要的作用。在此基础上开发出的应用软件能完全的实现电力系统对于实时数据的采集、汇总、分类、分析、显示、打印、完成等操作。但是在这期间电气自动化还存在一定的问题,比如:不同厂家的设备不能进行互联;因为设备与计算机通信之间一般是采用点对点的星形连接,导致了系统的实时性不好,直接导致了设备配置的灵活性很差;整个系统在功能、系统的结构、通信协议等方面都缺乏相应的工业标准。电厂监控、电网调度自动化系统、配电自动化、变电站自动化技术水平的飞速发展是出现在 20 世纪 90 年代,其发展最根本的原因是网络技术的发展。新产品与之前的产品相比较大幅度的减少了通信电缆与电力电缆的使用量,在降低设备体积的同时也降低了占地面积,从而节省了建设的成本。计算机技术以及电子技术不仅大幅度提升系统的技术性能而且使设备配置的灵活性、互换性和可维护性得到了明显的提高。 2 电气自动化在电力系统中的应用 2.1 自动化控制技术在电力系统中的具体应用 自动化控制技术在电力系统中的应用可以从以下几个方面来进行分析:①变电站自动化。在变电站运行中,电气设备的使用是不可缺少的一部分,因此,可以通过控制电气设备以及对其进行全方位监视的方式来实现变电站的自动化。此种方式的特点是使用电脑化装置来取代传统的电磁式设备。另外,变电站自动化不仅可以满足变电站对运行操作的需求,其还是电网调度中非常重要的组成部分,对电力系统的正常运行有着重要的影响。②电网调度自动化。主要是通过专用的广域网来进行连接,其服务范围有发电厂,下属地区的电网调度控制中心和变电站的终端设备等,电网调度的功能主要是对电力在生产过程中所产生的实际数据进行收集、对电力的负荷进行有效的预测、对电网运行是否安全进行有效的监控等; 2.2 电气自动化的研究方向 电气自动化技术还有发展空间,因此,应该对电气自动化的研究方向进行分析,电气自动化的研究可以从以下几个方向入手:①变电站的智能保护。我国变电站在智能保护方面还不成熟,和国外的技术相比相差较远,国外已经将网络通信以及人工智能等新技术应用到继电保护装置中,从而有效的提高了继电保护的效果,提高了整体的安全水平。因此,我国应该针对智能保护方面进行深入地研究,提高此方面水平。②我国电力部门的实施策略。从当前我国电力市场的整体情况进行分析可以发现,现有的电力部门已经无法满足电力系统运行的需求,因此,对电力部门进行调整是非常有必要的。在确定了电力运营的流程之后,可以探索出符合实际情况的运行模式,进而根据问题找出有效的解决措施。 2.3 配电网的自动化 在地理信息和配网一体化以及高级软件中应用低压网络数字电子载波方面取得了较为显著的效果,DSP 数字信息处理技术的应用,有效的提高了载波接收的灵敏度,真正的解决了我国配电网在应用载波方面产生的问题,另外,高级应用软件配网的模型确保了输电网配网的正常运行。综上所述,电气自动化已经是当今世界上最为活跃、最具生机一个综合性的学科而且在电力系统中占据重要的地位,因此工作人员在工作中应对其进行深入的研究与探索,同时还应在工作中结合自己丰富的工作经验,这样能在极大程度上提高电力安全。从而在最大程度上保证电力系统的工作安全。

自动化专业发展趋势

1.自动化专业简介 自动化是指装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。广义地讲,自动化还包括模拟或在现人的智能活动。自动化技术广泛应用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展、放大人的功能和创造新功能,极大地提高了劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。因此自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志。 总的来说,自动化专业是一个口径宽,适应面广的专业,具有明显的跨学科的特点,对实现我国工业、农业、国防和科学技术现代化,对迅速提升我国综合国力具有重要和积极的作用。 2.自动化发展历史 1946年,美国福特公司的机械工程师D.S.哈德最先提出“自动化”一词,并用来描述发动机汽缸的自动传送和加工的过程。 50年代,自动调节器和经典控制理论的发展,使自动化进入到以单变量自动调节系统为主的局部自动化阶段。 60年代,随着现代控制理论的出现和电子计算机的推广应用,自动控制与信息处理结合起来,使自动化进入到生产过程的最优控制与管理的综合自动化阶段。 70年代,自动化的对象变为大规模、复杂的工程和非工程系统,涉及许多用现代控制理论难以解决的问题。这些问题的研究,促进自动化的理论、方法和手段的革新,于是出现了大系统的系统控制和复杂系统的智能控制。 3.自动化技术展望 自动化技术发展至今应经达到了一个相当高的水平,然而它从未停下发展的脚步它的未来仍然在不断地开拓者。展望自动化的未来,虽然不能完全预测出以后的自动化技术将会发展成什么样,但是它的一些发展方向还是比较明确的。首先,机器人技术将会是自动化技术发展的前沿,从上个世纪机器人的产生,到如今,机器人的发展可谓日新月异,它已经成为先进制造业不可缺少的自动化装备,

电气自动化及电气自动化的发展方向

电气自动化及电气自动化的发展方向 电气自动化技术不仅是现代科学发展过程中的核心技术,而且它还是现代化工业发展过程中的主要标志之一。电气自动化技术的使用既降低了企业生产过程中的劳动力的投入,同时还提高了企业的信息传送的时效性以及检测测量的准确度。随着科技的不断进步,以及电气自动化技术在各个领域的广泛应用,电气自动化技术的发展对我国经济社会的发展起到了至关重要的作用。本文将对电气自动化的发展现状及其发展方向进行简单的讲述。 标签:电气自动化;发展现状;发展方向 一、电气自动化在我国的发展现状 (一)电气自动化 系统中的集成信息化的信息技术对电气自动化的渗透主要有以下两个方面,一方面是对企业的管理层进行纵向渗透,这就要求企业所建立的数据库必须具备对企业生产过程中的各种数据进行实时存、取,企业的管理层可以通过标准的浏览器来对企业的人事、财务等方面的数据进行管理,同时还可以对企业的实际生产过程进行模拟监控,从而实现对企业生产过程中的第一手资料进行准确、全面的掌握。另一方面就是信息技术对电气自动化的系统、机器以及设备的横向扩展。随着微处理器以及电子技术在各个领域的广泛运用,它们之间传统定义的界限也变得模糊不清,与之相对应的通讯能力以及软件的结构也逐渐统一。 (二)电气自动化的系统维护 IE与windows NT是电气自动化设备中的标准控制规范、控制语言以及控制平台。在电气自动化发展的过程中,以PC为基础的人机交流界面已经成为了其主要的控制系统,该控制系统具有易于集成以及靈活性较强的特点,因此,它一经推出就备受青睐。在系统的控制层中,利用windows来作为其操作平台,使得系统在使用以及维护的过程中更加方便快捷。 (三)分布式控制的应用 电气自动化控制系统中的总线是由一根电缆将低压断路器、马达启动器、智能仪表、变频器、PLC中的CPU与现场的远程进出站、控制/监视软件以及中央控制室中的专业计算机等设备联系在一起,并将所有设备的信息集中到中央控制器中。控制现场的总线也是连接自动化系统与智能设备的的数字式、双向传输中的分支结构之间的通讯总线。 二、电气自动化的发展方向 (一)电气自动化的产品创新

探讨电气自动化控制系统发展趋势

探讨电气自动化控制系统发展趋势 文章通过介绍电气综合自动化系统的功能,展望了将来电气自动化控制系統的发展趋势。设各智能化水平的提高使得对现场设备状况的精确掌握成为可能,通讯技术的发展则为大容量的数据传输提供了平台。 标签:电气自动化;电气工程;控制系统;设计思想;系统功能 一、电气综合自动化系统的功能根据单元机组的运行和电气控制的特点,应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ECS监控。其基本功能为: 1.发变组出口220kV/500kV断路器、隔离开关的控制及操作。 2.发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。 3.发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作,控制方式切换,增磁、减磁操作,PSS(电力系统稳定器)的投退。 4.220kV/500kV开关自动同期并网及手动同期并网。 5.6kV高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。 6.380V低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。 7.高压启/备变压器控制和操作(2台机共用)。 8.柴油发电机组和保安电源控制和操作。 9.直流系统和LPS系统的监视。 对于发变组保护等主保护和安全自动装置,因其设备已经很成熟而且要求全部在DCS中实现其功能尚有一定难度,可能增加相当大的费用,故可以保留。但是它们与DCS间要口求接?,控制采用硬接线,利用通讯方式传输自动装置信息,并可以通过DCS进行事故追忆。 二、电气自动化控制系统设计的一般原则和设计思想 (一)设计原则 1、最大限度满足生产机械和工艺对电气控制的要求。生产机械和工艺对电气控制系统的要求是电气设计的依据,这些要求常常以工作循环图、执行原件动

电力系统自动化未来发展方向

一、电力系统自动化技术 1.电网调度自动化。电网调度自动化主要组成部分由电网调度控制中心的汁算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备、通过电力系统专用广域网连结的下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备等构成。电网调度自动化的主要功能是电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷予测、自动发电控制、自动经济调度并适应电力市场运营的需求等。 2.变电站自动化。电力系统中变电站与输配电线路是联系发电厂与电力用户的主要环节。变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化;运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。 3.发电厂分散测控系统(DCS)。 过程控制单元(PCU)由可冗余配置的主控模件(MCU)和智能l/O模件组成。MCU模件通过冗余的l/O总线与智能l/O模件通讯。PCU直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。 运行员工作站(OS)和工程师工作站(ES)提供了人机接口。运行员工作站接收PCU发来的信息和向PCU发出指令,为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段。工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。 二、电力系统自动化总的发展趋势 (一)当今电力系统的自动控制技术正趋向于 1、在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。 2、在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 3、在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。 4、在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。 (二)整个电力系统自动化的发展则趋向于 1、由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。 2、由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。 3、由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。 4、装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。 5、追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。 2由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制);由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统);由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展;由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展;装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变;追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制;由以提高运行的安全、经济、效率为目标向管理、服务的自动化扩展,例如MIS(管理信息系统)在电力系统中的应用。 三、具有变革性重要影响的三项新技术 (一)电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有:1、电力系统是一个具有强非线性的、变参

自动化专业就业前景及就业方向

自动化专业就业前景及就业方向 有毕业生表示,自动化是一个比较好找工作的专业,只要不太挑,一般就业都不成问题。但本科前期工资一般不会高,多数在4000元左右,几年以后可以考中级工程师,或 高级工程师。那自动化专业就业前景究竟怎么样呢?以下是为各位带来的2016自动化专 业就业前景,欢迎大家参考。 一、自动化专业就业前景 1、专业介绍 自动化专业主要研究的是自动控制的原理和方法,自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。它以自动控制理论为基础,以电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通信技术为主要工具,面向工业生产过程自动控制及各行业、各部门的自动化。它具有“控(制)管(理)结合,强(电)弱(电)并重,软(件)硬(件)兼施”鲜明 的特点,是理、工、文、管多学科交叉的宽口径工科专业。 2、就业前景 自动化一是属于信息产业。信息产业被人们誉为“朝阳产业”,发展快、需要多、待遇高,是当今科技发展的趋势所在。因此,作为信息产业中的重要一员,自动化专业同样有着光辉的前途。二是自动化应用范围广。目前,几乎所有的工业部门都可以同自动控制挂上钩,现代化的农业、国防也都与自动化息息相关。三是本专业对于个人发展非常有利。本专业课程设置的覆盖面广,所学的东西与其他学科交叉甚多。这也与本专业的来历有关,自动化专业大部分源于计算机或者电子工程系的自动控制专业。 随着我国经济的不断发展,现代化工业的不断发展使电气自动化技术方面的人才市场有着相当大的潜力。尤其是广东地区,自动化生产技术不断提高,自动化产品不断普及,智能楼宇和智能家居的应用,智能交通的不断发展,为电气自动化技术专业提供了广阔的发展前景。 电力电子技术和微机控制技术是高新技术产业的重要组成部分,智能控制电器及电气控制设备、自动控制系统及生产线广泛应用于工业、农业、国防等领域,在国民经济中其着举足轻重的作用。通常情况下,毕业生可以选择国有的质量技术监督部门、研究所、工矿企业等;也可以是一些外资、私营企业,待遇当然是相当可观的。如果学生能力足够强,又在学习期间积累了比较好的研究成果,完全可以自己创业,闯出一片属于自己的天空。需要指出的是,由于国外在该专业方向的研究要领先于我们,因此如果想要有进一步的发展,确立自己在国内该方向的领先地位,出国深造是一个不错的选择。

电气工程及其自动化未来发展方向分析

电气工程及其自动化未来发展方向分析 0前言 随着经济社会的不断发展,电气工程越来越倾向于自动化。一个国家工业水平的评定很大程度上依赖于电气工程自动化的程度。以先进的欧美国家来说,这些发达国家每年都投入很大的资金用于电气工程方向的研究。由于我国相关方面的研究起步较晚,所以与发达国家还是存在很大差距。为了能够实现中国经济的快速提高,各个企业都必须大力发展电气工程及其自动化来提高生产效率。 1电气工程及其自动化发展现状 电气工程及其自动化最早出现在200年前的电磁研究,可以说是跟电的使用密切相关的,随着电气工程的不断发展,电气工程这个大的方向也逐渐的产生了许多分支。由于社会发展进程的加快,传统电气生产方式的效率已经满足不了工业发展的需求了。为了解放人力,电气工程需要从人工操作逐步的转向智能化和自动化。 1.1电气工程自动化与信息技术密不可分 随着互联网的普及,大部分理工学科的研究发展,都离不开信息技术的使用。主要依靠计算机高速的计算能力和巨大的数据储备,而且还可以通过网络与其他专业人士相互交流,甚至实现不同领域的合作。在实际的工业生产中,可以帮助企业更好的管理人力、财务等十分棘手的问题,为企业的发展提供便捷的通道。 1.2电气工程自动化与软件技术的交互

电气工程自动化实际上需要依赖于软件与编程语言来实现对机器的控制。在实际工作过程中,常会用到CAD等制图软件来进行电路设计,运用C语言等编程语言进行逻辑设计来实现对机器的控制。整个过程可以归纳为:人—软件—计算机控制—机械的运转。计算机与机器通过相应的命令来实现交互,实现自动化的操作。 2电气工程及其自动化发展前景 2.1国家重点扶植相关企业的研究 电气工程及其自动化与工业生产和社会进步密不可分,但是我国的技术相对落后。为了实现社会主义现代化建设,国家每年都会投入大量的资金用于电气工程方向的研究,其中重中之重的就是自动化方向的研究。为此,国家出台了相应的政策鼓励企业对该方向的研究。每年还会组织许多科技学术竞赛来给广大研发人员一个展示自我的机会。国家也注重扶植一些刚刚成立的创新型科技公司。目前国家已经将该专业确定为未来科技的主攻方向之一,随着国有企业例如国家电网在世界的影响力的不断提升,我们可以很直观的看出国家对电气及其自动化的重视取得了巨大的成效。 2.2各个高校注重对电气及其自动化人才的培养 电气工程及其自动化作为一个工科类庞大的专业,其中有许多具体的专业分支,学生能获得电工电子、信息控制和计算机技术等方面的基本训练,以及电气工程及自动化领域的专业训导,具有解决电气工程技术与控制技术问题的基本能力。从事该方向的学生未来可以从事大到高压电、电网的建设,小到可以从事家庭电路设计或者是一个

自动化领域的发展趋势

自动化领域的最新发展趋势 我国工业企业,未来的十年将面临着市场与能源;清洁生产与环境保护;高效与规范;负责与协调的挑战。节能、环保、安全、高效就是每一个企业必须要面对的课题,而自动化技术与这四大目标又就是紧密相连,本文将就当今自动化领域内 的最新发展趋势做一简述,以便为我国工业发展,搭建更为广阔的交流与沟通的平台。 一、信息技术推动自动化 以信息技术改造冶金行业,以信息化推进自动化,自动化再促使节能、环保、安全、高效四大目标的实现,已成为业界的共识。在当今自动化领域内,从工艺现场层到工厂(集团)管理层可经由以太网,基本实现信息的畅通无缝流通,所谓的“现代集成生产工艺”就是将信息技术、网络技术与现代新工艺相结合,并应用于企业产品生命周期的各个阶段,通过信息的无缝集成、过程优化与资源优化,实现物流、信息流、价值流的集成,以缩短企业新产品的开发周期(T)、提高质量(Q)、降低成本(C)、改进服务(S)与改善环境(E),从而提升企业的市场的应变能力与竞争能力,与此想适应开发出一系列管理层软件,如ERP、MRP、MIS、PES等,并越来越显示其巨大的经济效益。 国内一些大冶金集团在当前竞争不断加剧的压力下,也 紧跟这股信息化的潮流,推进自动化的发展,如国内某冶金集

团近几年来,在新建的冶金生产线做自动化控制系统配置时,在现场级与过程控制级(PCS)的上端,还增加了制造执行系统(MES )层,并正在策划与运作ERP,即企业资源规划与管理层,它包括有生产管理系统、质量控制系统、采购管理系统、仓库管理系统、销售子系统、设备管理系统、财务管理系统、办公自动化管理系统与综合管理子系统等。 现今计算机技术、网络技术与先进的控制技术相结合, 已不再停留在理论与实验阶段。如模型预测、神经元与神经网络、模糊控制、多变量控制、自适应与自寻优等先进控制算法已进入实践并用于DCS、PLC等控制器中,而且这种趋势在加快。 IT技术与自动化结合另一热点就是公共数据库、局域网、互联网、无线技术等渗透控制系统使控制系统扁平化,实现了跨平台,跨地区的控制。西门子公司全集成自动化TIA的自动化新理念,Schneider公司推出的“协同自动化Collaborate Automation”,“透明就绪Transparent Ready”,“Unity 自动化平台”新概念;以及Rockwell提出的全集成的EtherNet/IP等,这些自动化新理念使得自动化控制系统更完整,也更完美。 二、自动化技术的互补与渗透 DCS,PLC,IPC就是自动控制领域的三大支柱,它们之间竞争激烈,但又取长补短与相互渗透,相互融合,因而形成了具有混合控制策略的PLC/DCS混合系统HCS,某咨询集团把其称

对自动化发展前景的认识

对自动化发展前景的认识 Prepared on 22 November 2020

对自动化发展前景的认识学院:信息科学与工程学院 专业年级:自动化1404 姓名:庄广大 本学期期末学术周内,我们自动化专业许多同学都听了桂卫华院士的报告。报告介绍了一些自动化相关的发展前景以及自动化领域在工业上的应用。这些让我对我们专业可谓有了更清晰的认识,对我们未来的就业方向、就业前景也有了一个大体上的了解。在此我想谈谈我的收获或者说听完报告后我对自动化发展前景的认识。 自动化经历了这么多年的发展,依旧长久不衰是有它一定的原因的。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展人的器官功能,极大地提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。 这里我先谈谈有关自动化的一些内容。自动化是一门多学科交叉的高技术学科。自动化学科包含宽广,随着社会的发展将来会越来越广。自动化学科的发展前景会很好,自动化基础面非常宽,需要牢固的基础知识。自动化与其它工科专业基本上都有交集。学习自动化是把控制与自动化作为一种手段。 自动化包含5个领域: 控制与智能,传感与检测,执行与驱动,对象与建模,系统与工程。 自动化在发展的过程了经历了好几次变迁(4次大的挑战)。自动化现在正在向复杂的系统控制和高级的智能控制发展。 自动化是新的技术发展的一个重要方面。自动化技术的研究﹑应用和推广﹐对人类的生产﹑生活等方式将产生深远影响。生产过程自动化和办公室自动化可极大地提高社会生产率和工作效率﹐节约能源和原材料消耗﹐保证产品质量﹐改善劳动条件﹐改进生产工艺和管理体制﹐加速社会的产业结构的变革和社会信息化的进程。 现代生产和科学技术的发展﹐对自动化技术提出越来越高的要求﹐同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。 70年代以来,自动化开始向复杂的系统控制和高级的智能控制发展﹐并广泛地应用到国防﹑科学研究和经济等各个领域﹐实现更大规模的自动化﹐例如大型企业的综合自动化系统﹑全国铁路自动调度系统﹑国家电力网自动调度系统﹑空中交通管制系统﹑城市交通控制系统﹑自动化指挥系统﹑国民经济管理系统等。自动化的应用正从工程领域向非工程领域扩展﹐如医疗自动化﹑人口控制﹑经济管理自动化等。自动化将在更大程度上模仿人的智能﹐机器人已在工业生产﹑海洋开发和宇宙探测等领域得到应用﹐专家系统在医疗诊断﹑地质勘探等方面取得显着效果。工厂自动化﹑办公自动化﹑家庭自动化和农业自动化将成为新技术发展的重要内容﹐并得到迅速发展。 下面是我国自动化发展的前景认识: 我国工业企业,未来的十年将面临着市场和能源;清洁生产和环境保护;高效和规范;负责和协调的挑战。节能、环保、安全、高效是每一个企业必须要面对的课题,而自动

电气自动化及电气自动化的发展方向吴伶丽

电气自动化及电气自动化的发展方向吴伶丽 摘要:电气自动化的优势在多年的工业生产实践中被越来越明显地体现出来, 为了能够为我国的电气自动化发展提供些许有益建议,本文简略分析了电气自动 化技术以及该技术的发展方向。 关键词:电气自动化;现状;发展前景;发展方向 电气自动化对于提高机械运行的经济效益和劳动生产力有着重要作用,自其诞生 以来发展至今,对于我国社会生产的改造提出了巨大的可靠性与经济性,同时促 进了我国经济社会的发展水平。目前我国社会发展中,全面实现智能化、信息化、工业化发展离不开来电气自动化的支持与配合,电气自动化的合理应用对于促进 我国社会的稳定进步和提高现代化生产效率有着重要作用,同时对于社会长远发 展目标与规划有着深远意义。 1.电气自动化发展路程与现状 1.1电气自动化的发展历程 电气自动化自诞生发展至今,经历了从无到有的巨大转变过程,同时其随着 智能化技术、信息技术、和电子技术的发展呈现出一种综合发展趋势,是结合各 种先进科学技术为一体的综合性学科体系。在上个世纪五十年代,随着电机等相 关电力设备和产品的产生,促进了电气自动化的产生,同时也使得这一概念成为 现实。可以说从上个世纪电气自动化的诞生发展至今,一直以来都是一种按照人 的主观意志来实现的,也是电气自动化发展变革的主要趋势所在。 从上个世纪六十年代以来,随着现代控制理论的应用和微型计算机的广泛普及,电气自动化在一定程度上得到了发展,并迈进了一个发展的新阶段,各种信 息技术与计算机技术的应用促使其朝着自动控制与信息处理技术相结合的方向发展。20世纪70年代,现代通讯的快速发展更是带动了自动化、智能化理念的形 成与变化,同时也促进电气自动化系统朝着规模大、复杂的结构发展,在这种现 状下,大量的问题难以解决,主要集中在控制理论范畴不够成熟,造成了控制上 存在着一定的差距。围绕这一系列问题的研究就产生了大规模的系统控制和复杂 系统智能控制的自动化理论、方法以及手段,同时也促进了这门技术的全面革新,高级自动化系统主要是由现代通信科学技术、微型计算机技术以及人工智能技术 所结合的成果体现,同时也对电气自动化的进一步发展起到了积极的推动作用。 20世纪80年代以来,电气自动化技术的发展极其迅速日臻成熟已经成为高 新技术产业的重要组成部分极大地促进了人工智能、交通、医学、航空航天、现 代制造技术等技术的发展,这些技术被广泛应用于农业、工业、国防等领域在国 民经济中显示出越来越重要的作用。 1.2电气自动化发展的现状 1.2.1信息技术的决定性影响 信息技术是包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通讯技术,广泛的 讲就是指人类开发和利用信息的一切手段这些技术手段主要目的是用来处理、传感、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合体。 现代信息技术又称为现代电子信息技术是建立在现代电子技术基础上的它是 以通信、计算机自动控制等现代技术为主体将各个种类的信息进行获取、加工处 理并进行利用。现代信息技术是实现信息的获取、处理、传输控制等功能的系统

电气自动化专业就业方向

电气自动化专业就业方向 电气自动化专业就业方向 电气自动化专业既是新兴学科,又被广泛应用,发展前景有三大利好因素,就业和创业前景都相当可观。由于国外这方面的技术比 较先进,最好能出国深造。 电气工程及其自动化专业毕业生具有较宽厚的技术理论基础和比较坚实的专业基础知识,具有较强的电气工程基本技能和较好的电 气工程实践训练,具有较强的创新能力,具备一定适用市场经济的 科学研究、科技开发和组织管理能力。毕业生可到各类发电厂、电 力系统供电部门、电力勘测设计研究单位、电力管理等部门就业, 即电业局、设计院、工程局。 电气自动化专业主要课程:电机及拖动、工厂电气控制技术、电力电子技术、电力电子技术实习、单片机技术、PLC技术、电子工 程制图、工厂供配电技术、电子技术综合实训、电气设备、英语精读、专业英语。 电气工程及其自动化专业就业前景: 主要从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术 应用等领域的工作。电气自动化在工厂里应用比较广泛,可以这么说,电气自动化是工厂里唯一缺少不了的东西,是工厂里的支柱啊!你要 是对电气自动化比较精通,用人单位立刻要你,不管是什么单位,最好 是电子厂,因为电子厂天天用到自动化,编程,设计。 如果你对工作待遇条件要求很看重,最好的是电业局。福利好,待遇高。然后是设计院,工作相对比较轻松。最艰苦的是工程局。 因为要随着工程地点到处跑。但是工资也不低。而且还可以向自动化、电子等方向转行。最重要的是干这一行永远都不会为找不到工

作而发愁。虽然开始几年比较苦,拿的钱也不多。但是随着你的工 作经验的增长,那你的待遇就会提高得很快。 关于电气工程及其自动化专业在供电局的部门岗位 一般来说,供电局(这里指地区级的供电局,非指县局,下同)的一 级下属单位有: 机关:包括局办公室,人事科,财务科,用电科,安全监科,输变电运检部,电力客服中心,工会等。新进的大学生一般不会分到 机关,除非是关系很铁而又不愿下基层的那些,否则,即使你在机 关你也根本指挥不动下面的人。从经验看,领导层通常都是经过很 多年的基层锻炼才逐渐提上来的,所以我觉得刚毕业最好不要去机关,要舍得下基层。 调度所:各个地方叫法可能不一样(所部车间等),这个所主要有调度室和继电保护班。这个所是技术含量最高的部门,在局里面地 位也非常重,而且我们局绝大部分的领导都出自这个所。顾名思义,调度室(地调)就是调度地区电网运行的单位,调度员首先要下变电 站实习几个月,熟悉变电站运行方式,然后在调度室实习半年左右,期 满考试合格,可以任副职调度员。 调度员的工作感觉比较乏味,整天都是电话,像接线员一样,要 倒班,上夜班是很正常的,而且调度命令绝对不可以有错。当然, 调度员和编制电网运行方式的方式室工作人员都要对电网结构继保 工作事故处理有相当的掌握,因为难度在于在事故状态下,他们是 事故处理的指挥者。好处就是不累,不脏,平均上两天休息四天, 奖金高。 继保班:继保班一般有好几个,分管35kV/110kV/220kV/500kV 几个电压等级的变电站的保护工作,这个是新进大学生经常去的而 且很有学问的地方。一个搞继电保护的人,一般最少要三四年的实 际工作经验才能充分熟悉掌握本局的保护工作,如果你旦成为了继 保的技术骨干,那你一定很吃香了,因为有些工作非你不可了。 插一句,我在我们局的各个变电站看见,继保装置中,许继和南 瑞的产品非常多,前者主要是传统的机电式继电器,后者主要是微

电气工程及其自动化就业方向及其前景剖析

电气工程及其自动化就业方向及其前景 引言:现如今,在交通方面,(电气化的铁路,轻轨,地铁等靠电气自动化远程控制);工业方面(石油,化工,电力,生产等各领域都主要靠电气自动化进行的);民用方面(消防报警系统,供暖系统,安防系统等都是靠电气自动化实现的);通讯方面(手机,电脑通讯网络等都是靠电气自动化设计出来的),因此,电气自动化就其所在地位而言是举足轻重的。 摘要:对很多本专业的在校大学生来说,对自己所学专业的就业方向及其前景一定很关心。对此,我根据对这个专业的了解和参考一些有关文献资料,对本专业的就业方向及其就业前景向大家做一些大致讲述。以便大家对今后的发展有所了解。 关键词:就业方向,前景,公司,培养的要求,知识结构要求,未来发展。 一.专业所学课程分析 电力系统专业方向是电气工程及其自动化专业中最具有优势和特色的专业,为国家级一类特色专业的重要组成部分,主要培养从事高电气设备设计,制造和运行维护等方面的高级工程技术人才。本专业主要培养以强电为主,强、弱电相结合的电气工程师。主要学习电气工程领域相关技术。专业方向为电机制造技术、电器制造技术、电系统及其自动化、电力电子与电力拖动、电工理论与新技术。本专业

主要培养从事电气工程及其自动化专业方面的研究、设计、运行、实验、管理及开发等领域工作的高级技术人才。本专业毕业生具有较宽厚的技术理论基础和比较坚实的专业基础知识,具有较强的电气工程基本技能和较好的电气工程实践训练,具有较强的创新能力,具备一定适用市场经济的科学研究、科技开发和组织管理能力。 1.强电我们专业是以强电为主的,电力系统分析,电机学,继电保护,电网等都是强电。这些因电力的发展而需求加大,属于供不应求型。 2弱电弱电主要学PLC,自控原理等控制为主。因为偏向控制,所以一般去电厂比较多。3.专业基础课专业基础课有:PLC编程,工程力学、电路、模拟电子技术、数字电子技术、电机学、电力电子技术、自控理论等。主要专业课有:电力系统分析、电力系统继电保护、现代电气传动控制技术、计算机控制技术等。电路原理、电子技术基础、电机学、电力电子技术、电力拖动与控制、计算机技术(语言、软件基础、硬件基础、单片机等)、信号与系统、控制理论等。4.专业实验专业实验:电机与控制实验、电气工程系统实验、电力电子实验等。 二.培养的要求 电气工程及其自动化专业培养适应我国社会主义建设需要的德、智、体全面发展的,能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、

机械自动化发展方向

机械自动化发展方向 作为一名机械设计制造及其自动化的学生,我的生活和机械息息相关,对我来说,机械自动化的发展将影响着我的就业和未来的发展。为此我来浅谈一下机械自动化的发展方向。 自动化的历史可以追溯到2500年前工具机的出现,应用它,工匠们能以木材或其他硬性材料生产出较复杂的圆形产品。直到14世纪,才发明了第一个原型的精密机器。自18世纪中叶瓦特发明蒸汽机而引发工业革命以来,自动化技术就伴随着机械化得到了迅速发展,大约经历了四个发展阶段,分别是纯机械控制、数控技术、数控技术和工业机器人组成的柔性制造自动化系统、计算机集成制造系统。 我国第一条机械加工自动线于1956年投入使用,是用来加工汽车发动机气缸体端面孔的组合机床自动线。随着科学技术的飞速发展和社会的不断进步,先进的生产模式对自动化系统及技术提出了多种不同的要求,这些要求也同时代表了机械制造自动化技术将向绿色化、数字化、高度集成化发展。 绿色化。机械制造及其自动化的绿色化发展是其实现机械制造产业可持续发展的必由之路,而且 应该促进人与社会同自然世界的和谐一致,机械制造业也同样如此。机械制造过程中从对产品的设计、生产、维修、回收等阶段都应该充分考虑环保问题,不仅要考虑对自然环境的保护,而且还应该考虑对社会环境以及生产环境的保护。机械制造自动化的绿色化发展使得生产出来的产品在一定程度上可以称之为艺术品,给用户一种高尚的精神享受,充分体现出物质文明、精神文明与环境文明的结合。 数字化。先进的制造技术离不开数字化的发展,数字化的机械制造集计算机网络技术、制造技术、管理科学等多种学科为一体。它不仅包括数字化设计与制造,而且还包括数字化的控制。制造设备中的控制参数均为数字化信号,而制造业中的各种信息都可以通过网络以数字化的形式在企业内部传递,可以依据市场信息,对于一些资料信息进行及时的搜集,通过快速原型、虚拟技术以及多媒体等数字化技术的支持,对产品、工艺以及资源信息进行分析和重组进而实现对产品设计、生产中的高度仿真,满足客户的各方面需求。 高度集成化。二十一世纪机械制造及其自动化进行发展的一个重要方向便是高度集成化,同样其也将成为机械制造领域的一种重要生产方式。高度集成化的发展就是以计算机网络技术为基础,从而将整个生产操作系统集成为一个整体,并且通过多个相互关联的分系统来对总体系统进行模块式的组合。一般的集成化系统包括工程设计信息系统、自动化管理系统以及自动化制造系统,对于一些高度集成系统,还应该包括质量信息系统以及程度更高的制造系统。 机械自动化技术在机械制造业中的成功应用,使得机械制造的生产率大大增加,使得机械制造业能够在很大程度上满足市场的需求。机械制造自动化技术的发展对机械制造行业有着很大的影响,因此,我们必须有效并且快速地发展机械制造及其自动化技术,充分利用自动化技术在机械制造中的柔性化应用、集成化应用以及智能化应用,从而推动机械制造自动化朝着绿色化、数字化以及高度集成化发展。 随着自动化技术及机电一体化技术的深入发展,机械制造及其自动化也迎来了新的发展契机。

工业电气自动化系统发展趋势探讨

工业电气自动化系统发展趋势探讨 发表时间:2018-08-15T14:40:14.507Z 来源:《基层建设》2018年第19期作者:王猛 [导读] 摘要:现如今,我国的科技在不断的进步,工业得到了快速的发展,工业电气自动化系统也在发生着巨大的改变,与此同时,我国信息技术水平的进步为我国促进工业电气自动化发展提供了可能,我国工业行业电气自动化系统正朝着智能化、多样化的趋势前进。 杭州联庆机电工程有限公司浙江省杭州市 310000 摘要:现如今,我国的科技在不断的进步,工业得到了快速的发展,工业电气自动化系统也在发生着巨大的改变,与此同时,我国信息技术水平的进步为我国促进工业电气自动化发展提供了可能,我国工业行业电气自动化系统正朝着智能化、多样化的趋势前进。本文通过对我国现阶段工业电气自动化发展的现状进行阐述、分析,从而探究工业电气自动化未来的发展趋势,以期为我国工业电气自动化系统的健康、蓬勃发展作出努力。 关键词:工业电气;自动化;发展趋势 引言 工业电气自动化又称电气工程及其自动化,其发展趋势是朝着工业电气自动化信息化和开放化的方向快速发展。一般情况下,工业自动化与计算机的信息技术以及软件的应用有着密切的相关联系。随着经济及信息技术的不断发展,促进了企业管理方面的改革,从而也促进了工业电气自动化的不断发展。因为工业电气化专业涉及的范围广,专业的适用性强,从20世纪中期一直到现在,发展趋势仍然不减。 1工业电气自动化的特点和设计原则 1.1工业电气自动化的特点 工业电气设备分别安装在各配电室以及电机的控制中心部位,这是就系统的总体安排方面来说的。一般情况下,工业电气设备系统配件数量相对较多的,其执行信息的处理量就会比较大,若工业电气设备系统的配件一旦受到损坏,维修工作就会变得更加复杂。通常我们都想让关键的设备维持在一种比较正常的操作运行状态下,但如果使用其他热工系统的话,就会造成这种不良后果:下次操作运行可能需要花很长的时间才能够达到正常的水平。而如果使用工业电气自动化系统设备,它的前提条件就是必须保证相关的配置达到正常水平的速率,来保护工业电气的相关设备操作行为可以在最短的时间里被实施或完成。 1.2工业电气自动化的设计原则 1.2.1优化供配电设计,促进电能合理利用 例如,在设计一个发电站电气系统时,设计的适应性就是首先需要考虑的一个因素,在为发电站工程需要提供必要动力的前提下,需建立一个良好的周围发电环境,满足各项建设的基本要求,最大化地发挥电气化设备的作用。另外,设备的安全运行也是设计过程中考虑的关键。要保证电气线路设计的安全性与稳定性,保证供电设备运行的安全强度。 1.2.2要不断提高设备的运行效率,减少电能的直接或间接损耗 在电气系统设计过程中,在满足建筑对运行系统要求和安全运行的前提下,设计过程要尽力减少成本,最大程度地降低和减少各种消耗。优先选用节能设备,减少线路损耗,降低运行和维护费用,提高电力设备的利用率。 1.2.3电气工程设计合理地调整负荷,提高设备的利用率 在确保安全和满足建筑物对设备使用性能要求的前提下,进行电气工程设计时需要提高电能的质量,对负荷电力进行合理的调整,优先选取比较合理的设计方案。在系统运行的各个时期,要选择最佳的节能设备与最合理的节能措施,只有这样才能提高设备的负荷能力和设备的利用效率。 2我国工业电气自动化系统的发展策略 2.1统一的系统开发平台 工业电气自动化系统使用的是信息综合处理技术,在使用的过程中,利用计算机网络对工业生产进行合理的控制,统一的系统开发平台使每一项自动化项目都能够顺利的进行,减少了项目的成本和消耗的时间。系统开发平台在使用的过程中,必须要保证操作平台和开发平台的独立,将整个项目自身的特点和用户对系统的要求结合在一起,这样就能够将统一的运行代码直接的下载到整个PLC系统或者是其他的项目系统中,省略了很多的环节,提高了工作的效率。 2.2通用的网络结构 工业电气自动化使用的是通用的网络结构,这一结构在企业正常运行的过程中,可以保证每一个系统都能够正常的沟通和连接,作为企业的管理层也可以利用局域网或者是因特网对现场的设备进行全面的监督。在系统网络规划的过程中,无论是以太网,还是现场总线,都能够保证控制级到原件系统的这一范围内都能够保证通讯状态良好,自动化办公也能够实现,除此之外,在网络中,也使用了集成的通讯数据系统、网络配置和变成的数据管理系统,这样就形成了全方位的自动化系统。 2.3标准化的程序接口 自动化系统的成功与否与标准化的程序接口有着紧密的关系,基于Microsoft的标准和技术,如Windows2000,OPC,ActiveX和WindowsCE,减少了工程时间和费用,方便了自动化系统和办公系统的数据交换与共享。在与企业的MES系统、ERP系统连接时,基于Pc 平台的自动化解决方案意义非同寻常。使用Windows200作为操作系统,使用TCP/IP作为办公环境的通讯标准,PC可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口。标准化的程序接口保证了不同厂家的数据交换,不需担心它们之间的通讯问题。 2.4工业自动化的发展方向 我国如果想要发展信息化的工业技术,就要大力的研究与开发工业电气自动化发展的措施。目前工业电气自动化技术在我国多个地区都被广泛的应用以及发展,但是在我国大多数地区,工业电气自动化技术还有着广阔的发展空间,需要我们不断的探索以及研究,把工业电气自动化系统的技术的层次进一步提高。工业自动化的发展趋势分为:分布式、开放化和信息化。分布式的结构是一种能确保网络中每个智能的模块能够独立的工作的网络,达到系统危险分散的概念;开放化则是系统结构具有与外界的接口,实现系统与外界网络的连接;信息化则是使系统信息能够进行综合处理能力与网络技术结合,实现网络自动化和管控一体化。信息技术对工业世界的渗透来自于两个独立的方向:一方面是从管理层纵向的渗透。企业的业务数据处理系统要对当前生产过程的数据进行实时的存取;另一方面,信息技术横向扩展到自动化的设备、机器和系统中。信息技术己渗透到产品所有的层面,不仅包括控制器和仪表,而且包括传感器和执行器。标准的浏

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档