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電氣自動化本科論文(專業14篇)篇一
摘要:電氣自動化的優勢在多年的工業生產實踐中被越來越明顯地體現出來,為了能夠為我國的電氣自動化發展提供些許有益建議,本文簡略分析了電氣自動化技術以及該技術的發展方向。
0.前言。
電氣自動化技術所涉及的領域和行業是非常廣泛的,其專業人員必須要具備多種專業知識和專業技能。
電氣自動化技術的有效應用提高了我國工業生產的效率和質量,降低了勞動者的勞動負荷,提高了管理監督和信息傳輸的便捷性和快速性,不僅是維護工業安全生產的技術保證,同時也是實現工業自動化和智能化的技術支撐。
1.1it技術的介入與融合。
在信息化社會當中,it技術的作用和價值是不容忽視的,從電氣自動化技術的發展歷程來看,it技術在電氣自動化技術的每一次革命當中均擔當了舉足輕重的角色。
尤其是在市場經濟體制背景下,巨大的市場需求使得it技術和電氣自動化技術走得越來越近,從以往的單純介入走到現在的趨于融合。
今天的it技術已經深深深入到了儀表、控制器、執行器以及傳感器當中,對電氣自動化技術的發展產生了深遠影響。
網絡技術和多媒體技術對于電氣自動化技術的影響非常深刻,今天的企業管理系統,通過網絡技術不僅僅能夠實現對傳統的人事管理數據、財務管理數據的查閱和管理,還可以實現對整個生產過程乃至每一個生產環節的動態監控,能夠讓企業管理者實時解并掌握企業的生產狀況;視頻處理技術、虛擬現實技術等多媒體技術對于電氣自動化技術的影響主要體現在設備維護系統設計和人機界面設計方面。
隨著微電子技術的不斷發展,控制設備、控制系統以及plc等設備界限變得越來越模糊,而統一組態環境、通訊能力、軟件結構等的重要地位更加突出出來,實質上是提高了軟件系統的重要性。
1.2總線技術的有效應用。
目前,現場總線技術和分布式控制系統在電氣自動化技術中得到了深入地應用。
所謂的現場總線技術主要是指串行的用于對自動化系統與智能裝置進行連接的通訊總線,其信號傳輸模式采用雙向傳輸和數字信號傳輸。
不論是現場的低壓斷路器、馬達啟動器、智能儀表、變頻裝置、遠程i/o站,還是中央控制室的plc、控制和監視軟件程序、工業計算機,現場總線技術能夠借助于一根串行電纜將這些設備和程序連接成為一個整體,并交由中央控制器來統一處理現場設備所采集的大量的信息和數據。
而分布式控制系統則是利用總線把現場設備與i/o模塊、plc連接起來,同時將輸入功能模塊與輸出功能模塊轉變成為現場的檢測裝置與現場的執行裝置,實現對現場監測和控制的目標。
1.3平臺的開放程度很高。
第一,windows操作系統。
不論是工業領域還是在日常生活中,windows操作系統均是一個應用規模巨大的平臺,而工業領域當中,windows操作系統儼然已經成為了工業領域的工控標準平臺。
對于電氣自動化技術而言,以pc為基礎的人機交互界面已經成為了目前市場的主流趨勢,主要原因是pc的高度普及尤其是優秀的集成能力和高度的靈活性,將windows操作系統作為企業工控平臺的控制層,不僅在維護管理方面具有很強的便利性和經濟性,還具有很強的可操作性。
第二,編程接口標準化。
當前全世界上進行plc生產的廠商有幾百家,并且不同的plc生產廠商有著各自不同的編程語言和表達方式,這嚴重降低了plc的兼容性,從長遠來看不利于plc的發展尤其是電氣自動化技術的發展。
iec6113l標準則為統一世界各個控制系統生產廠家的產品的編程接口做出了重要努力,實現了不同plc產品編程接口的標準化。
同時,iec6113l標準對plc編程的語義與語法進行了明確地定義;另外,iec6113l標準對于非標準語言也有著比較好的兼容性。
因此,iec6113l標準已經逐漸被絕大多數的控制系統廠商所采納,成為了目前世界公認的國際標準。
iec6113l標準以及結構化編程模式被推廣應用的積極意義在于,簡化了程序管理、提高了代碼使用效率、縮短了編程周期、方便依據客戶與市場的反饋對程序進行及時調整和修改。
第一,現場總線監控方式。
現場總線監控方式使系統設計更加有針對性。
對于不同的間隔可以有不同的功能,這樣可以根據間隔的情況進行設計。
采用這種監控方式除了具有遠程監控方式的全部優點外,還可以減少大量的隔離設備、端子柜、i/o卡件、模擬量變送器等,而且智能設備就地安裝,與監控系統通過通信線連接,可以節省大量控制電纜,節約很多投資和安裝維護工作量,從而降低成本。
另外,各裝置的功能相對獨立,裝置之問僅通過網絡連接,網絡組態靈活,使整個系統的可靠性大大提高,任一裝置故障僅影響相應的元件,不會導致系統癱瘓。
因此現場總線監控方式是今后發電廠計算機監控系統的發展方向。
第二,集中監控和遠程監控。
集中監控監控方式優點是運行維護方便,控制站的防護要求不高,系統設計容易。
但由于集中式的主要特點是將系統的各個功能集中到一個處理器進行處理,處理器的任務相當繁重,處理速度受到影響。
遠程監控方式具有節約大量電纜、節省安裝費用,節約材料、可靠性高、組態靈活等優點。
但是這種方式適合于小系統監控,而不適應于全廠的電氣自動化系統的構建。
3.結束語。
當前世界上衡量工業現代化水平高低的公認標準之一便是電氣自動化水平。
電氣自動化不僅是實現工業現代化的核心技術,更是我國在實現工業化的過程中必選途徑。
本文歸納并總結了電氣自動化及電氣自動化的發展方向,希望能夠發揮借鑒作用。
參考文獻:
摘要:當今是知識和經濟飛速發展的時代,經濟的發展離不開科學技術的帶動和支撐,只有科技的突飛猛進,才能使經濟向前發展,當前電氣自動化專業就有著不可估量的發展前途,將來發展更加廣闊,電氣自動化專業領域人才將更加齊全。
目前世界的發展形勢是經濟一體化,在這種形勢下我國的經濟也在快速的發展中,其中電氣自動化技術起著非常重要的作用,電氣自動化技術雖然已經在電力系統和電氣工程中以及國民的生活中廣泛應用,但隨著工業化的不斷發展以及人們生活生產中需求的不斷提升,在市場競爭越來越激烈的形勢下,為了經濟利益的最大化和生產便捷化,電氣自動化的研究和創新仍然必不可少,電氣自動化技術仍然處在不斷革新和發展的階段。
我們必須吸取先進的'經驗和技術,不斷有針對性地進行技術革新。
電氣自動化技術不僅有著較強的應用性,而且比較普遍,因此相當一部分的工業的各個部門不可避免地采用自動化技術。
由于自動化技術含量比較高,在設計電氣自動化系統的過程中,對于自動化技術除了要求有硬件設計以外,還要求有軟件設計,并且面對不同的行業或者場合均應該采用與之相應的合適的技術方案。
由此我們不難看出,自動化技術涉及的知識面比較寬廣。
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電氣自動化本科論文(專業14篇)篇二
經濟的快速發展推動著科技的不斷進步,電氣工程及其自動化在我國雖然被廣泛使用,但是與西方發達國家相比它的應用范圍還存在一定的局限性。社會生產力的發展要求相應的科學技術與之相呼應,只有如此平衡才能有效地保障經濟與技術的同步發展。所以,我國在加大經濟建設投入的基礎上,也要加強對科技的重視,特別是加強對電氣工程及其自動化系統的重視度。從源頭解決電氣工程及其自動化系統存在的相應問題,為將來電氣工程及其自動化技術的發展打下堅實的基礎。
電氣工程及其自動化是科技創新的新型產物,在學科種類劃分方面它具有很強的綜合性,將工業生產帶入到人們的日常生活。通過近幾年快速發展,我國在電氣工程技術發展方面取得了顯著成效,從某種程度上推動了我國電氣工程及其自動化技術,加快了先進科學技術生產力的步伐。通過電氣工程及其自動化技術在各個領域的廣泛應用,我國國民經濟總值得到了迅速提高,電氣工程及其自動化在現代電氣信息領域中占有絕對的主導地位,將所有關于電氣信息的工程都囊括在內,例如我國的農業生產、工業發展、國防制造等不同領域。不但促進我國的經濟進步及工業發展;而且在很大程度上改變了人們原有的生活方式,加快了人類發展的步伐[1]。
2.1電氣工程對能源的消耗量過大。
電氣工程在工業生產中的應用是不言而喻的。無論哪個生產環節都離不開電氣工程及其自動化技術,是否能合理運用直接影響工業生產的進度。近幾年我國的工業發展幾乎趨于智能化,在智能化的工業發展過程中,電氣設備是其必不可少的基礎設施。電氣設備及自動化技術的加入不但可以提高工作效率,還能有效地提高產品質量。由于電氣設備及自動化技術的應用,增加了能量的消耗,隨著電氣設備的不斷增加所要消耗的能量也在逐漸上升。目前我國大力倡導節能減排的工業生產策略,很大一部分因素源于能源緊缺現象,因此電氣工程及其自動化對能源的消耗量過大,有悖于我國的可持續發展策略[2]。
2.2電氣工程質量達不到國家要求標準。
對于電氣工程的生產過程,人們對其的質量關注度逐漸增強,電氣工程的質量對電氣工程的壽命起到瓶頸制約作用,同時,對其生產過程的操作安全有著千絲萬縷的關聯。對于一些電氣工程在生產使用過程中,因對相應質量管理部門的重視度不夠,再加上他們自身安全知識的匱乏,由此便形成了只觀察表面結構,而沒有專業部門及系統的操作方式,進行監管整個生產施工過程,質量管理工作就很難開展。如果保障不了工程的質量,那么關于工程管理、施工質量等一系列問題都無從談起。所以電氣工程質量達不到國家要求標準,給工程質量帶來的危害將無法估量。
在電氣工程及其自動化的不斷發展及進步的過程中,電氣工程及其自動化的發展步入了向集成發展的新高度,對于電氣工程的集成化發展將會成為其發展的核心方向。我國對于電氣工程及其自動化系統集成化的應用較晚,所以經驗不足,水平較低,還沒有達到系統與系統或系統與功能的有效連接,在一定程度無法完成資源共享,阻礙了電氣工程及其自動化的有效發展。
科學合理的電氣工程及其自動化系統是電氣工程發展的最終目標,目前我國的電氣工程企業普遍存在網絡架構不統一的現象,由此產生形態各異的電氣工程架構,對電氣工程及其自動化系統的發展產生嚴重影響。與此同時,因電氣工程及其自動化系統沒有對應結構,導致企業間的電氣設備及技術無法進行交換使用,一些擁有共性的資源及數據不能共享,無法將電氣工程及其自動化技術發揮到極致。
為節約緊缺的能源資源,在電氣工程設計工作中,加強對節能設計的研發。在實際的生產及工作的過程中將能源的消耗降到最低,可將供電變壓器的繞阻值減到最小,進而減少資源不必要的損失,進而節約能源,將電氣工程推上一個嶄新局面。
加強質量管理同時認清質量管理的重要性,要普遍對生產員工進行相應知識體系的培訓,無論是在技術上,還是在理念上都要進行不斷地加強,將施工人員各方面的素質都進行提高。在整個施工過程中,運用科學技術及前人總結的方法經驗對施工材料進行檢驗及管理,確保所應用的材料質量達到相應的要求。與此同時加強對施工過程的監管,確保整個施工過程科學合理,還要根據實際情況安排施工進度,確保電氣工程施工質量的高效運行[3]。
電氣工程及其自動化發展的過程,也是其改進的過程,通過不斷地完善,將電氣工程及其自動化系統逐步朝著統一的方向發展。因我國在電氣工程及其自動化系統的發展起步較晚,經驗不足。電氣工程企業可以引進關于電氣的先進技術及管理經驗,對于電氣自動化系統的運行可以采用統一的編程設計,達到電氣工程及其自動化設備滿足不同企業且可以共同使用,充分利用信息資源,達到資源共享的目的,進而推動電氣工程在各個領域的廣泛應用。
4結語。
電氣工程及其自動化的應用范圍不斷被增加,其完善的程度越高對社會的推動力就越大,所以電氣工程及其自動化的發展是當前的首要任務。在電氣工程企業只有科學、合理、統一的自動化系統,才能保障我國經濟的穩步增長。
參考文獻:
[2]閆海東,程世偉。淺析電氣工程及其自動化中存在的問題及解決措施[j]。科技創新與應用,2015(6)。
[3]申振宇。淺析新形勢下電氣工程及其自動化存在問題及應對策略[j]。山東工業技術,2014(19)。
電氣自動化本科論文(專業14篇)篇三
資源能源危機已成為當今人類面臨的主要問題之一,加之我國是發展中國家,粗放型的經濟增長模式一定程度上加重了我國的資源能源危機,進而出現了環境公害事件和溫室效應等,形成了對資源的浪費和對環境的污染,想要有效減輕資源等的短缺對我國社會發展造成的嚴重影響,應當不斷改善粗放型的經濟增長方式,在生產生活活動中實施有效的節能減排對策,通過一系列的措施減少對資源的浪費,并通過對有限資源的合理高效利用來實現經濟的發展與繁榮。我國工業用電占全國用電量的65%~70%,但是運行效率低,比先進國家低20%~30%,如何在其生產發展中推廣和引用電氣自動化節能設計,實現工業生產與自然資源的和諧發展,已成為了新時期人們關注的焦點,電氣自動化節能設計已成為節能降耗的主力軍。
2企業設備自動化節能設計。
2.1電機運行中的節能設計。
電機拖拽系統是電氣系統一個較大的電能消耗單元,運行方案的不合理及綜合維護不到位等,都會致使其運行低效,造成大量的電能浪費。大量的發熱降低電機系統綜合使用壽命,基于此,在進行電機運行的節能設計時應當采用高效可靠、節能經濟的電氣控制方案。
(1)對于運行工況偏離高效區的功率大、運行時間較長的用電系統利用變頻調速控制方式改變傳統的繼電器控制方式,進而進行動態調節電源輸入端電源頻率,利用對電機轉速的調控讓整個電機拖拽系統的輸出與輸入達到平衡狀態,實現節能降耗。
(2)交流電機串級調速實現電機無級平滑調速,低速時機械特性比較硬,特別是晶閘管低同步串級調速系統。以上調速系統一方面使系統參數便于調整,另一方面接近于理想過渡,調整性能好,動態響應快,起動時間短,系統抗干擾能力強,節能效果也很理想,應當推廣應用。
(3)為達到電機的最佳運轉工況,可改變電機的動容量,通過構筑合理群控呼梯節能控制系統,對電機進行合理的調度分配管理,降低其系統能耗,達到節能降耗的目的。
2.2水泵、風機的節能設計。
(1)在滿足工藝情況下,盡量降低揚程和流量。
(2)使用高效調速裝置,如變頻器、串級調速、液力耦合器、內反饋調速器、電磁滑差調速器。
(3)降低電機的富裕容量,提高電機運行效率,減少無功損耗。
(4)改造管路,減少阻力揚程損失,減少水泵、風機的總揚程和壓力。
(5)根據用戶的實際使用情況,對原有風機進行改造,改變風機的氣動性能,使風機在高效區工作。
2.3配電線路的節能設計。
在工業廠區的建設方面,配電線路承載著為設備輸送電力重擔,用電系統不僅存在因集膚效應而產生的線損,還存在功率因素低下、諧波干擾電能質量等問題。根據電力系統構架和其他特點,充分考慮對現場實際情況實施諧波治理改造,安裝節電器、省電霸,對電源優化處理,同時優化用電系統。為了降低線路傳輸中的電能損耗,減小導線的電阻值極為重要,應當從以下幾個方面來進行:
(1)導線材質的選用方面,應當選電阻率非常小的材料,這樣有利于線路傳輸中的電能損耗的降低。
(2)縮短導線的長度,特別是在布線的時候盡量減少彎路。
(3)減小負荷中心與變壓器的距離,進而縮短供電距離。
(4)選用一些橫截面積比較大的`導線,增加導線的橫截面積,使得線路傳輸過程中的電能損耗通過降低導線的電阻值而得到有效減少,完成節約電能的目標。
2.4空調節能設計。
空氣濕度是造成被控參數變化的主要原因,加之風的大小會改變空氣濕度,在進行空調節能設計方面,可設計為變風控制系統,這樣可改變風量的大小,卻不會改變風的溫度。運用時,根據室內人數的變化而變化逆風的轉速,使得送入房間的風量不會出現太大的波動,始終控制在參數之內。另外,在變風量的末端采用風機代替風閥的形式,使得風量的需求可及時反饋給風機,實現風轉速的調節控制,在不同需求下,根據傳感器監控的得出的參數指標,進行風轉速的改變,這樣就不會出現系統的過載現象,也在一定程度上減少了維護的費用。
2.5照明設施的節能設計。
廠區照明設施的設計方面,應重點考慮到工業生產對光照的需求,如進行光源強度的合理設置,避免工業廠區因太追求照明條件而造成的能源浪費情況。在設計時的燈具選擇方面,首先應保證燈具的配光曲線在深、廣照方面趨于平衡,使其發揮最佳的照明效果,促進節能;此外,應采用led燈替代老式的照明裝置,led燈是依靠半導體發光器件將電能直接轉化為光能的,剔除了一些中間轉化環節,減少了電能損耗,還具有發光的亮度高這一特點,且克服了傳統的老式燈具頻繁閃爍的問題,達到了節能減排的目的。
2.6弱電系統的節能設計。
電氣自動化工業廠區內部布設安保系統對工業企業的發展也有一定的積極意義,諸如入侵報警系統、監控系統以及門禁系統等等,使用這些弱電系統,將其供電線路與其他設備的供電線路區分開來,采用節能效果良好的ups不間斷電源,實現弱電系統的穩定運行,可對工業廠區生產過程進行有效監督和管理,在降低能耗方面也實現了節能減排的效果,從而達到工業廠區生產的良好運行。
電氣自動化本科論文(專業14篇)篇四
伴隨著社會主義市場經濟的迅速發展,建筑行業也取得了重大的進展,電氣自動化也已經運用于建筑構造過程中,從而創建出智能化建筑。現如今,數字電子化科技發展智能化已經成為當前建筑行業的一大重要發展趨向。由于建筑行業想要減少人力資源的運用,并確保設備能夠具有更大的效率,建筑設備的自動化控制系統應運而生。
電氣自動化本科論文(專業14篇)篇五
開關量控制和順序控制是電氣自動化輔助系統中的主要技術控制方式,增效降耗是電力行業生產隨節能減排要求而要重視的內容,因此使自動控制水平的要求也不斷提升。plc技術代替繼電控制器在電氣自動化控制方面起著主要作用,不但做到了控制單獨工藝流程,并且在信息模塊和通信總線連接的配合協調下,也做到了協調與控制全部的生產工作。電力自動化系統從人力控制開始到計算機技術等支撐下,做到了自動化控制,采用plc的電力自動化系統主要有遠程io站以及與現場傳感器的網絡結構,在遠程io站和主站層由通信總線進行連接,經過遠程io站和二次電纜做到連接傳感器。經過主站層的plc系統,只用經過室內顯示屏,就可以做到監控系統的運作。
電氣自動化本科論文(專業14篇)篇六
電子工程自動化在社會中的地位提高使得越來越多的高校開設這一專業,但受到經濟條件、發展策略等條件的影響。電氣工程與自動化的教學效率低下,相關專業學生的實踐能力較差。另外,受到傳統教育制度的影響,高校教育存在明顯的重理論輕實踐的問題,要解決這一問題,還需要學校從理念上認識到實踐的重要性。
目前,國內多數理工院校設有電氣工程自動化專業,但在具體方向上分工不明確。與專業相對應的教學內容不完善,理論教學課程明顯多于實踐教學課程。學生方面,由于教師占據課堂的主體,加之電氣工程自動化涉及大量的實踐內容,學生理解起來較為困難,因此導致專業學生畢業后實踐能力普遍較差。課程內容上,電氣工程及其自動化沿用了傳統的教材,雖然對其進行了適當的改革,但內容上缺乏針對性,不能及時與企業的先進技術進行融合,教材內容存在滯后性。多媒體的出現一定程度上促進了自動化專業教學效率的提高,但由于教師素質等問題導致新的科技手段應用效率并不高,學生的課堂理解和消化能力差。傳統的教學評價體系上存在缺陷,工科類學生在人才培養過程中重視學生基礎知識考核,但卻忽視了實踐能力培養。在相關實驗和實踐內容上設計較少。且理論課不能形成系統的教學模式,在長期的此種教育制度影響下,我國電氣工程自動化學生的積極性較低,在企業頂崗實習中無法發揮積極作用。
針對高等院校電氣工程自動化專業發展中存在的問題,我們提出了具體的解決策略并分析如下:
(一)建立實踐教學基地,強化學生的實際動手能力。
無論是對于理科院校還是文科院校,電氣工程自動化都應進一步加強實踐教學。首先,應加大對專業建設投資,增強學生的實際動手能力。增設實驗教學內容,為基礎教學做好補充。為減少學校壓力,可實施校企合作的`模式,一方面減小企業壓力,另一方面可為企業提供和培養實踐人才。
(二)與當地企事業單位聯合,創辦產學研實踐教學基地。
上文我們提到,在高校電氣工程自動化教學中可實施校企合作的方式促進實踐教學的發展。在高校教學中,應根據其自身發展特點推進數字化城市建設與信息資源整合。同時,建立高效的、完善的信息網,確保其應急保障設施。目前,我國電氣工程有了突飛猛進的發展,建設通用飛機、教練機甚至無人機都在各個領域取得良好的應用效果。要加快我國電氣工程的發展,應進一步促進民用技術雙向轉化,實現資源共享。另外,建立高科技的數據網、云計算中心以及大數據產業鏈等都是電氣工程發展的最終目標。但在高校教學中,自動化實踐教學還應扎實穩定,不斷完善教學體系,豐富教學內容和教學方法,以發揮其積極的作用。
(三)構建“教學生產型”實踐指導教師隊伍。
實踐教學是培養學生實踐能力與綜合能力的重點,當然也是目前高校電氣工程與自動化專業發展的主要任務。教師作為教學的主導,如何發揮其積極作用對于教學效率的提高具有直接影響。為此,應不斷提高我國高校電氣工程專業教學的實踐教學能力,提高其責任心、使教師能夠善于與學生溝通,提高教學的針對性。針對電氣自動化的專業性、多向性特點,應組織教學進行多向性培訓,為學生的實踐指導打好基礎。目前,隨著教育改革的進行,一部分教師不能很快的調整自己。針對這種現象,應樹立正確的目標,在高校內部構建具有特色的“教學生產型”的隊伍。另外,高校還應組織學生參加企業培訓,使教師進入企業參與實訓或工作,只有這樣才能掌握最新的電氣工程發展信息,促進其發展。當然,在構建教師團隊的同時還要注重以完善的、科學的實踐教學管理考核體系作為后盾。要確保教師團隊的專業性和學生實踐積極性的提高。由于長期的傳統教育制度影響,學生對專業缺乏信心,因此在實習過程中態度散漫,學校的重視程度不足,不能及時處理這一問題。要解決這一問題,必須在高校內部建立詳細的實踐教學大綱,建立嚴格的實踐考核制度和組織紀律,針對教學中的主要問題增加實踐環節,確保教學的順利進行。
總結。
總之,電氣工程與自動化實踐教學體系的完善與優化對于企業和社會的發展具有促進作用。針對目前高校教育中存在的教學內容枯燥、教學方式單一等問題,相關部門應從理念上認識到這一點,對其進行適當改革。構建滿足我國企業和社會發展的專業教學計劃,在這一過程中還應注意時刻堅持理論聯系實踐的教學方式,為社會培養一線的應用型人才。
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電氣自動化本科論文(專業14篇)篇七
1.本課題所涉及的問題在國內(外)的研究現狀綜述:
煙草行業在國民經濟中占有重要的地位,實現卷煙業自動化程度的提高具有重要的意義,目前我國很多卷煙廠的主力硬包包裝機型是意大利gd公司gdx1/x2包裝機,gdx1/x2型包裝機是gd公司生產的高檔、高速煙支包裝設備,曾深受國內煙草行業的歡迎。但由于引進的時間長,其中部分設備已到了大修期,進入了故障多發期,如何迅速的排除故障及進行零配件的備件工作,直接關乎到了整個企業的生產效益。而gdx1/x2部分機器的控制電路基本由繼電器、接觸器、分立元件的邏輯線路的板卡等組成,方法相對比較落后,不能進行數據采集聯網功能,開放性較差,潛在的故障率較高,同時很多專用的邏輯板卡國內不宜買到,維修不方便,而且近幾年gd公司就已經不再提供老式電控系統配件。隨著近年來煙草行業不斷改革,煙草生產企業競爭日益激烈,使機組電氣控制系統的缺陷日益凸顯,難以適應當今的生產需求,提高機組系統的穩定性和加工精度已經勢在必行。
gd包裝機的控制系統的。改造已經成為一種方向,近幾年已經成為國內研究的一大熱門。隨著現代電子技術和計算機技術的快速發展,現如今自動化工業控制系統逐步形成了以網絡集成自動化為基礎的企業信息系統,它具有開放、數字化、容易進行數據交換的特點,而可編程控制器在工業控制領域已經得到了廣泛的應用,它具有邏輯控制功能、過程控制功能、運動控制功能、數據處理功能、和聯網通信等功能,其控制的可靠性已經得到了控制領域的普遍認可,在工業領域的到廣泛的應用,煙草行業中也得到有推廣,有些機器的控制系統的改造采用了可編程控制器,提高了系統的實時性和可靠性,但大多采用可編程控制器與傳感器/執行器并聯連接的方式,需要大量的電纜,使得系統的維護困難,機器的有效作業率得不到保證。
近年來隨著現場總線技術的發展,促進了現場設備的數字化和網絡化,它從根本上解決了傳統的數字、模擬信號硬接線的連接方式,使系統的擴展更加靈活,通過現場總線技術可以連接遠程擴展模塊,智能儀表,人機界面和自動化控制站點等智能設備。使得各控制設備之間的連接更加的簡捷方便。因此可編程控制器與現場總線的配合,將使機器生產效率得到有效的提高。
2.本人對課題任務書提出的任務要求及實現預期目標的可行性分析。
設計任務包括包裝機控制系統網絡結構設計、程序設計、hmi人機界面開發及基于ifix的上位機控制技術開發等。整個系統可方便、直觀、實時地監控煙包加工過程,對故障可以及時提示故障部位信息,并且對不正常工作情況有記憶功能,具有較強的魯棒性、實時性,有報警功能,提高包裝機組的系統穩定性和加工精度,使機器的有效作業率得到有效的提高。
使用可編程控制器可以取代原本大量的元器件和硬件電路,使得電氣的可靠性、穩定性有了很大的提高,對整機的工作過程的數據采集真實可靠,保證了新的控制系統的數據采集的準確性,加上現場總線結構的充分應用,使得整個控制系統的結構更加簡潔,現場配線大為減少,布局更加美觀實用,使得故障率大大減少,機器有效作業率得到大大改善,使得機器的檢修維護更為簡單方便,同時機器的現場調試快捷、省時。
因此,利用可編程控制器和現場總線網絡通信技術實現機組的電氣控制方案的改造,將最新的控制和網絡通信技術應用到改造過程中,可以有效的提高包裝機組的系統穩定性和加工精度,同時又滿足現在企業信息網絡的要求。
3.本課題需要重點研究的問題及解決的思路。
需要重點研究的問題:如何改善舊的機器的缺點1).故障率高,2).保養及維修困難,3).開放性差4).備件采購困難,從而提高系統穩定性和加工精度,進一步提高機器有效作業率,降低產品成本,提高企業競爭力。
解決的思路:將機器控制系統改造為主站和多個從站并行控制模式,采用西門子s7-400plc作為系統的核心控制單元,用西門子s7-200plc作為從站控制單元,利用profibus總線實現主機和各從站之間的連接,取代原控制器中的邏輯線路板卡及部分中間繼電器,對于某些實時性要求高、相應速度快的傳感器單元采用點對點的網路結構,而大多數響應信號采用基于現場總線的網路結構,采用混合的網路結構改造的控制系統網絡,可以實現二者的優勢互補;同時改用功能模塊fm455s實現對機器上加熱管的溫度pid控制,實現加熱管溫度的精確控制保證煙包包裝質量;使用西門子420變頻器對機器前后部兩臺電機實行交流變頻控制,并且對系統相關檢測和控制元器件進行改造優化,從而減少設備的維修量,提高設備的運行性能,使機器高效的滿足實際生產要求,而且技改后元配件在國內都可以采購。
4.完成本課題所必須的工作條件(如實驗設備或實驗環境條件、調研、計算機輔助設計條件等)。
福建工程學院西門子工業網絡實驗室、gefanuc實驗室等。設備包含各種控制器(s7-400、s7-300、420變頻器)及其總線、計算機,多種傳感器等。
5.參考文獻:(不少于15個參考文獻,其中應有1個外文參考文獻)。
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6.完成本課題的工作進度安排。
第五周準備階段(查閱資料,提出整體設計方案)。
第六周熟練使用軟硬件。
第七—十一周程序設計。
第十二—十四周總體設計完善及仿真試驗。
第十五—十六周論文撰寫。
第十七周答辯。
電氣自動化本科論文(專業14篇)篇八
遠程監控系統是一項高技術、高難度的新技術,是指利用電腦終端對其他各個地方的設備進行集中控制的技術。在電氣工程中運用這項技術,可以大幅度減少電纜使用量,節省安裝支出和材料使用的成本,還可以實現系統之間的組態靈活性和可靠性,獲取更高效益。但監控式對傳輸信號強度依賴性較高,電氣工程的通訊量通常較大,加之現場通訊速度較低,在信號較差時遠程監控式便會受到較大的限制。因此,遠程監控式設計理念更適合于系統控制范圍較小的情況,在全自動化電氣工程控制系統中并不適用。
1.2集中監控式設計理念。
所謂集中化即指將所有的系統運行項目控制在一個系統中集中管理、運行,這種設計理念操作簡單、對控制站的要求較低、在系統運行與維護方面較為簡潔。單一分散的監控不管是在處理器安裝方面還是在電纜鋪設連接方面,都十分繁瑣,而且大量的單一電纜攪合在一起,處理器增多就會影響處理速度,使處理速度大為降低,這將導致投資成本增加,除此以外,系統的安全可靠性能也會受到影響。集中監控式設計理念在電氣工程中的實際應用,不僅可以減少投資成本支出,還可以進行統一管理、方便快捷,促進電氣工程的高效有序運行,滿足工作新要求,因此,集中監控式設計理念在電氣工程中應用較為廣泛。
1.3現場總線監控式設計理念。
現場總線監控式技術在當前的電氣工程中應用最為廣泛,究其原因不外乎其高效性的特征。這項技術具有實踐性特點,是在大量應用實踐經驗基礎上不斷發展起來的,不同間隔采取不同的技術措施是這項技術能夠廣泛應用的重要原因。在具體的操作實踐中,主要的工作方式是現場安裝,同時不斷優化電纜連接技術,以能夠有效降低電氣工程中設備的投入成本。在優化電纜連接技術、降低設備成本的同時,還要盡量減少設備的隔離和端子柜的使用量,不僅可以降低成本,提高電氣工程的安全性、可靠性和有效運行,還可以增加運營效益。
2.1計算機自動控制、調節、操作的實現方式。
利用計算機進行相關設備的操作,是在遵循調度方案的前提下,對能夠使電纜關閉的設備進行調節與控制,電力系統不僅能夠自主的、合理的利用現場控制命令,還能夠轉換和設置相關設備的運行方式,如電網的開和關,限制修改操作命令,各種整定值,報警信號復歸等。
2.2人機聯系的實現方式。
人機聯系的實現方式是指電氣設備,包括鼠標、鍵盤、打印機等,通過電氣自動化系統的允許以后,為達到實時監控、調節與打印數據的目的而調動一切可利用的電氣設備來運行畫面并對定值不斷修改的方式。此外,這種實現方式是開發新的應用程序的絕佳方式,極其方便。但其缺點也顯而易見,操作人員只能通過操作臺完成控制調節、監控電氣設備、設置參數值等簡單操作。
3.1在電氣管理中的應用。
在電氣工程領域實現電氣自動化是高新技術走入各行各業的'顯著表現,是高科技發展的代表,這一應用過程注重編程調試。在應用時采集相關流量、溫度、壓力等數據,并對這些數據分析檢測,發揮電氣自動化的輸出控制功能、技術處理功能,使設備的使用量和投資額大大降低,有效實現了設備控制的精度。對于電氣工程來說,在施工中應用電氣自動化技術能夠有效遏制工作人員弄虛作假、敷衍了事的情況發生。
3.2在電網調度中的應用。
對于電網調度中電氣自動化的應用來說,其技術主要表現在應用性領域的界定,即指實現電氣系統局域網中電廠、變電站終端和下級調度中心三者之間的有效連接。在應用領域中,由網絡實現連接中心服務器、電網調度、打印設備、大屏顯示器等設備。在電網調度中,電氣自動化的實際應用不僅可以實時性評估電力系統的運行狀態,還可以對以電力負荷為基礎的預測采取及時調度策略。不僅可以保證電力系統的安全可靠運行,還可以對數據及時的收集整理分析和監控,以適應現代化市場的營銷需求。
3.3在分散測控系統中的應用。
在這方面的應用主要以分層的結構實現,包括太網、工作站、數據通訊網和過程控制單元等四部分組成。工作站主要包括兩類,分別是工程師和運行員,是人機接口的主要負責人。過程控制單元是直接應用于生產的,其運行狀態主要通過設備的檢測實現,并能夠有效控制設備,以實現整個生產過程的連續性和過程的檢測、保護和控制。過程控制單元和工作站輸出的所有信息,發出的所有指令,都必須經由工作站運行員接受。工程師工作站的主要職能是負責實行必要的診斷與維護工作。
3.4在變電站中的應用。
傳統變電站為實現自動化實時監測功能,主要采用電磁裝置,而當今的全微機設備,技術先進使得電氣自動化裝置可以自動進行監視操作。在變電站中使用電氣自動化技術不僅可以加強變電站的監控功能,還能夠大幅度提高變電站的運行水平和效率。全微機設備的應用不僅可以實現監視畫面的屏幕化,還能夠使管理自動化。
隨著經濟水平的不斷提升,科技力量的不斷增強,電氣自動化水平也相應提升。電氣自動化作為電氣工程的重要組成部分,在電氣工程的發展過程中發揮著愈來愈重要的作用,為當前我國工業的發展提供了不竭的動力與支持,其重要性的凸顯也使其成為國家經濟發展水平的標志。因此,為實現國家經濟迅猛發展,適應社會主義現代化發展進程,實現電氣工程的高效安全穩定運行,滿足工業發展的需求,提高電氣行業水平,將電氣自動化科學合理的應用到電氣工程的實踐之中是十分必要的。
電氣自動化本科論文(專業14篇)篇九
在電力系統中,無功功率占有供配電設備的很大一部分容量,因此增大了線路的損耗,從而造成電網的電壓下降,也因此影響了電能質量和電網的經濟運行。而對于用戶而言,無功功率的直觀表現為功率因數偏低,而當功率因數小于0.9時,用戶就會向供電部門繳納一定比率的罰款,因此用戶用電的成本也增高,經濟效益就會下降。但是我們若選用恰當的無功補償設備的話就可以實現無功就地平衡,提高功率因數,從而事項節能減耗、提高電能質量、穩定系統電壓的目的,而且能夠提高經濟效益和社會效益。
比如,在受導電抗的作用下,電機發出的交流電流和交流電壓的相位角不為零,因此電機發出的電能不能完全被用電器吸收,不能被吸收的部分則在電機和用電器之間往返變化而不會釋放出來。又因為電容器產生的是超前的無功,因此采用電容器補償可以與無功率的電能進行抵消,即q=ql-qc。
電氣自動化本科論文(專業14篇)篇十
對于電氣自動化系統而言,必須保證供電的可靠、安全,并且還要為使用此電力系統的工程或是建筑帶來良好的社會效益和經濟效益。而且由于城市電網的不斷擴大,電力也不斷增容,因此就使用的很多的整流器、變頻器等,而這樣也使大量的諧波產生,從而危害了電網。因此,為了消除諧波與從節能的方向考慮,電氣自動化就主要從電力濾波器、無功補償、變壓器等技術著手,對電氣自動化的節能設計技術進行研究。
電氣自動化是電氣信息領域的一門新興學科,它和人們的日常生活及工業生產有著密切聯系。它在提高工作效率、運行成本、勞動生產率以及改善勞動條件等方面起著重要的作用。近年來,隨著“綠色工業革命”的興起,節能成為當前經濟建設的重要目標。
可以說,先進的自動化技術正是推動各行業節能減排的有效武器。未來全球經濟發展的趨勢是誰率先掌握節能的高新技術產業的主導權,誰將主導未來的全球經濟。對于電氣自動化系統來說,由于城市電網的不斷擴大,電力也不斷增容,因此會使用很多的變頻器、整流器等,而這樣會造成大量的諧波產生,從而危害到電網。
由此,為了消除諧波,從節能的方向考慮,電氣自動化應主要從變壓器、無功補償、有源濾波器等技術上下功夫,可以利用減少電路的傳輸損耗、優選變壓器、補償無功、使用有源濾波器等方法來使電氣系統在運行的過程中達到節能的目的。也只有這樣,才能使電氣自動化系統使用時達到節能的效果。
在電力工程中,要達到節能的目的首先要做的就是做好電氣工程的安裝、設備等的設計。只有在第一步都做好了才能保證整個工程其后的設計與完成后使用時達到節能的作用。
電力系統就是要為安裝這個電氣系統的工程中需要用電的設備提供一個必要的動力。因此,在整個配電設計的過程中首先就要考慮到電力系統的適用性。對于適用性而言,應該滿足用電設備對負荷容量與供電設備等可靠性的要求,還應該保證電氣設備對控制方式的要求等。在配電的過程中,除了要滿足用電設備與電氣設備的要求之外,還要保證電力系統高效、穩定、易控、靈活、可靠等。
在配電設計的過程中其次要考慮到的就是電力系統的安全性。而對于電氣系統的安全性而言,首先就必須保證導線的絕緣性良好,然后在進行走線的時候應該保證各導線之間的絕緣距離。另外還要保證導線的負荷能力、熱穩定和動態穩定的裕度,以確保在電氣系統運行的過程中用電設備與配電設備的安全。除此之外,還要做好電氣系統的防雷與接地。
在電氣系統中最好選用節能設備,從設備的選擇就開始為電氣系統的節能打下基礎。另外,我們可以利用均衡負荷、補償無功、減少電路損耗等方法來使得電氣系統在運行的過程中達到節能的目的。比如,在進行配電設計時可以合理的調整負荷以及選取合理的設計系數。在電氣系統的安裝或是運行過程中采用這些方法能夠提高電源的綜合利用率與設備的運行效率,從而間接或直接減少電能的損耗。
電能傳輸時,因為導線有電阻從而會產生有功功率的消耗。但是線路上的電流是不變的,所以,為了降低電能在線路上的傳輸消耗,只能降低導線的電阻。事實上,導線的電阻和導線的截面積之間的關系是成反比關系,而和電導、導線長度成之間成正比關系。即要想降低導線的電阻,就必須從如下幾方面著手:首先,選擇電導率比較小的材質當作導線,從而降低電能在電路上的消耗;其次,縮短導線的長度。
從而在布線的時候,讓導線盡可能走直路,以免過走的彎路太多,以縮短導線的長度;最后,變壓器盡可能接近負荷中心,以縮短供電的距離。其四,加大導線的橫截面積。所選擇的導線的橫截面積盡可能大一些,利用降低電阻減少消耗,實現節能的目標。
在設計過程中對于變壓器的選擇,必須滿足如下幾方面的要求:第一,應當選擇節能型的變壓器,從而降低變壓器的有功功率的消耗;第二,為了使得通過的三相電的電流維持平衡,應當降低變壓器自身的消耗,最好采取一定的措施比如三相四線制的供電方式、單相自動補償設備、將單相用電設備分別接在三相電源上等方式從而減少負荷不平衡。
在電力系統中,無功功率占有供配電設備的很大一部分容量,因此增大了線路的損耗,從而造成電網的電壓下降,也因此影響了電能質量和電網的經濟運行。而對于用戶而言,無功功率的直觀表現為功率因數偏低,而當功率因數小于0.9時,用戶就會向供電部門繳納一定比率的罰款,因此用戶用電的成本也增高,經濟效益就會下降。但是我們若選用恰當的無功補償設備的話就可以實現無功就地平衡,提高功率因數,從而事項節能減耗、提高電能質量、穩定系統電壓的目的,而且能夠提高經濟效益和社會效益。
比如,在受導電抗的作用下,電機發出的交流電流和交流電壓的相位角不為零,因此電機發出的電能不能完全被用電器吸收,不能被吸收的部分則在電機和用電器之間往返變化而不會釋放出來。又因為電容器產生的是超前的無功,因此采用電容器補償可以與無功率的電能進行抵消,即q=ql-qc。
1)在使用電容器補償時,電容器容量的確定應該根據配電電壓的容量、負荷、三相電壓的平衡度、自然功率因素、目標功率因數等參數經過計算來確定。而若是在補償處產生了諧波的話就要串聯一定量得電抗器,濾除線路上的諧波。
2)為了有效的防止投切振蕩、過補償和無功倒送,在電容器的功率參數、無功電流、無功功率這些投切物理量中最好選擇無功功率作為投切參數物理量。
3)在很早以前的補償電容組中電容器的分擔方式和投切開關的方式普遍采用等容量分組和循環投切;后來又采用了按比例分配、按編碼配置、投切開關按級投切。但是這些方式都不能達到我們想要的補償效果。
因此,現在所采用的是模糊投切,其適應面廣、調節平滑、跟蹤準確而且效果很好。在使用過程中,低壓的時候投切開關則選擇投切復合開關,而高壓補償柜中選真空接觸器。
為了有效避免與電網聯結電氣設備的誤動作,就必須消除諧波,而消除諧波最有效的方法就是使用有源濾波器。誤動作主要是由于電氣設備數量的增加,產生的諧波越來越多,又由于這些諧波電流在電網阻抗上產生的電壓與基波電壓重疊,就會引起電壓的畸變,從而造成電氣設備產生誤動作。
概括起來,有源濾波器主要以下特性:具有優異的動態性能;反應快;能使功率范圍更寬大等,能使無功補償達到更好的效果。一般情況下,采用有源濾波器對產生的諧波進行過濾,在電氣設備誤操作之前就能夠將其阻止,使電氣設備的運行更加有效率,從而達到節能的目的。
總之,現今國家強烈要求發展“節能經濟”的大好形勢,有志于發展“節能經濟”與“節能經濟”的中國“工業自動化”的企業與單位,應當堅持“節能”理念。國家也已經注意制定發展“節能經濟”的戰略,制定優惠發展“節能經濟”企業的政策,并積極支持“節能經濟”的研發。
同時,也應看到,我國在“節能技術”領域里的自主創新能力正在快速提高,新的更有效的“節能技術”正在國家的大力支持下研發出來,并被產業化應用。中國電氣自動化的企業與單位,應當奮發圖強迎接挑戰,使電氣自動化技術及其產品為“節能經濟”發展戰略增輝!
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電氣自動化本科論文(專業14篇)篇十一
保證電氣自動化控制設備的穩定性,既是對設備質量的一個衡量指標,也是保證企業生存和發展的基本和最高目標,當設備的穩定性得到保障后,就表明設備在運行過程中發生的故障和安全事故頻率就低,也節約了后期運行需要的維修成本和事故處理經費,人力資源也會相對降低。設備保證了穩定性,才能促進電氣自動化控制設備的發展和保證安全生產,讓企業在安全生產中獲得社會效益和經濟效益。
4結語。
因為電氣自動化控制設備被廣泛應用于我們日常生活中的各個行業領域,所以讓設備在保證安全作業下,更好為我們提高便捷,需要時刻重視電氣自動化控制設備的穩定性。但就我國當下的電氣自動化控制設備穩定性的保障措施和手段還有待提高,對影響設備穩定性的因素還需再綜合分析,所以在關于設備穩定性的相關工作上還需做進一步的努力,從而讓設備更具有穩定性。
電氣自動化本科論文(專業14篇)篇十二
電氣工程及其自動化技術在整個電力系統運行中占據著重要的位置。電力的有效供應是現代社會不斷發展的基本動力,從某種意義上講,人類社會的發展對于電能的依賴程度不斷提高,因此,深化對電力系統自動化技術的研究則成為推動社會發展的重要內容,本文從電氣工程及其電力系統自動化技術出發,對其發展情況進行分析。
電力作為現代社會的基礎能源,在我國整個能源結構中占據著重要位置。隨著社會的不斷發展,國民經濟對于電力能源的需求規模也不斷擴大。在市場競爭條件下,經濟發展需求推動了電力系統自動化技術的發展,尤其是在信息技術的支持下,我國自動化電力系統的水平不斷提高,但是在發展的背后,我們也應該認識到其中存在的問題。
在現代社會的發展中,自動化已經成為評價電氣系統現代化的基本標志。隨著我國經濟發展規模的擴大,發展水平的不斷提高,電力工程的自動化技術也得到了長足的發展,推動自動化技術在電力系統的普及,不僅可以節約人工成本,還能夠有效提高電力系統運行的穩定性,保證電力供應的安全性。但是在技術發展的背后,我們也應該看到,自動化系統在建設中存在的問題,如技術應用的成本較高,抑制了一些電力企業對于自動化技術的應用,制約了自動化技術的普及;網絡技術的設計水平有待提高,網絡系統是實現電力系統自動化運行的基本保障,在建設中基于技術指標的考量,需要實現多樣化的技術處理措施,而這必然增加了自動化系統建設的難度;信息傳遞效率不高,隨著社會對電力能源需求規模的擴大,電力信息的規模也不斷擴大,這也就對自動化技術的傳輸能力提出了更高的要求,在實際操作中,由于自動化技術在信息傳遞方面的限制,影響了自動化操作的有效性。
2.1智能控制系統。
智能系統是電力系統實現自動化控制的核心。在自動化技術的發展中,智能系統的建立不僅能夠提高自動化技術運行的效果,還能從整體上實現對電力系統的管理。隨著現代智能技術的不斷發展,智能技術在自動化電力系統中的發展潛力巨大,智能控制系統的實現能夠有效減少電力系統控制中認為操作造成的失誤,從而保證自動化運行的可靠性和安全性。
2.2柔性交流輸電系統。
在電力系統的運行中,自動化輸電系統能夠很好地保證電力能源的有效供應。在柔性交流輸電系統運行的過程中,該系統一方面運用遠程遙感技術、傳感技術等實現對輸電系統的有效檢測,通過對系統信息的科學分析判斷電力系統的運行情況,并做出自動化調整;另一方面通過與智能系統的配合,對輸電系統的效率和性能進行調節,以保證電力供應過程的穩定可靠。
2.3動態監控系統。
電力系統的運行存在一定的風險,對運行過程的有效檢測是確保及時發現系統運行問題,提高運行效果的關鍵。自動化技術相較于傳統電力運行技術的優勢就在于實現了對系統的動態監測,即在電力傳輸的過程中,每一個傳輸信息都能夠及時傳送到系統檢測設備中來,對于已出現的運行故障,或者潛在故障,監測系統能夠將故障發生的信息進行分析、并傳送到系統處理中心進行集中處理,進而不斷提升數據監控的準確性與安全性。
自動化電力系統的建立是推動其實現自動化、智能化發展的關鍵,目前我國自動化電力系統要想實現長效發展就應該從以下幾點把握其發展趨勢:提高技術人員的專業水平,自動化技術的研究、應用與普及離不來專業人才,從目前我國自動化電力系統中的人才結構來看,專業人才的缺乏依然是制約發展的主要因素,因此,做好專業人才的培養與引進是保證系統建設的關鍵,也是推動我國自動化電力系統整體運行水平的重要影響因素;引進先進的操作系統,目前我國自動化電力系統在技術研發中還存在一定的瓶頸,因此加強國際間的合作,積極引進國外先進的技術系統,以更新不再適應現代市場經濟發展需求的電力系統設備,應用先進技術,如人工智能技術、自動化仿真技術等,這不失為一條建設自動化電力系統的捷徑;利用自動化技術實現對計算器和網絡設備的信息收集與處理,利用網絡技術實現對整個電網信息數據的收集與整合,提高對變電站的管理效果,提高計算機調度技術的效果,完善電力系統自動化運行。
總之,電氣工程及其自動化技術是現代電力系統進步與發展的主要趨勢。實現電氣工程自動化技術的研發與應用不僅能夠推動我國電力事業的發展,更能夠為相關產業的發展提供基礎能源。但是在自動化技術的研發中我們也必須要認識到其中存在的一些問題,并結合現代技術研究的方向,根據電力系統的基本特點,做好自動化技術的完善與優化,從而推動電力工業領域的全面進步與發展。
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電氣自動化本科論文(專業14篇)篇十三
在這個科學技術高速發展的時代,我國的經濟建設也初見成效,在保證了物質條件的基礎之上,城市的建設成為了社會經濟發展的重要推動力,而作為建設城市的主要因素,電氣工程與自動化控制的發展對于提升居民的生活質量起到了重要的推動作用,但不可否認的是,目前我國的電氣工程與自動化中仍然存在著這樣或者那樣的問題,這些問題的存在嚴重制約了其發展速度,文章將就這些問題的解決進行深層次的探究以及闡述。
在最近幾年,我國的各行各業的自動化程度已經得到了極大程度地發展,一些尖端科學技術的引入,提升了各個產業中產品的技術含量,這就對電氣工程與自動化控制領域中的技術型人才提出了更高的要求,為此有必要對這一領域進行更加深入的探究。
我們知道,通過一定的措施可以有效實現系統在電氣方面的自動化,而科學地選擇設備,可以有效保障系統的安全運行,減少故障的發生率,經實踐證明,如果經過長期地檢驗,系統如果在較為惡劣的條件下仍能夠保持運行的穩定性和可靠性,可以最大程度地保障其安全系數,要想使系統中的誤差保持最小,必須將原有的物料比例進行一定規律地排列,并通過一定的技術手段對電機的轉數自動記錄,操作人員可以根據當時的運行狀態來對誤差的擾動進行相關的判定,為流量的波形分析提供科學的依據。而當今除了動態顯示工作流程,大多數的系統都采用了二次開發,這種功能對于擴充系統非常有利,同時為全面實現自動化控制提供了界面,而為了保障設備運行的安全,一些必要的輔助電氣設施十分必要,原因在于其能夠使電器組件相互關聯、相互協調,而相互關聯之后的組合,我們稱之為控制回路。
就目前而言,在變電站自動化系統當中,普遍應用了現場總線、以太網等網絡技術,這些計算機技術在電氣工程與自動化控制領域中發揮著巨大的作用,經過多年的發展,運行已經逐漸趨于成熟,而這極大程度地推進了電氣設備智能化的進程,并且其為系統的網絡控制打下了堅實的基礎。通過多年的實踐我們發現,現場總線更加具有實際作用,同時它的針對性也非常強,它可以在各種間隔中實現相應的功能,設計人員可以根據實際的情況對其進行相關設計,現場總線的優勢在于其大大減少了設備和組件,遠程操作即可對變送器進行模擬變量,最大程度上節約了資金投入,減少了維護設備的次數,而且其各個子系統中的裝置都是獨立工作的,而裝備之間的聯系僅僅依靠網絡,如此一來,其中一個設備發生故障,則不會波及其他設備,更不會像以往那樣導致整個系統的癱瘓,毫不夸張地說,現場總線的控制方式是計算機監控系統今后重要的發展趨勢。
而現對于現場總線的監控方式,集中的控制方式也具有諸多優點,這些優點包括集中監控方式維護較為方便,且其防護要求并不是十分高,設計工作相對簡單,從集中控制這個名字我們可以看出,其主要的工作方式是將其大多數的主要功能集中到同一個處理器,這對與處理器來講,壓力巨大,且任務相對繁雜,這嚴重制約了處理器的處理速度,而對所有的電氣設備進行監控,控制對象數量規模龐大,這會導致大規模的電纜增加,投入的資金也隨之增多,隨之而來的問題是電纜所帶來的干擾會在很大程度上影響系統整體的可靠性,而在實際情況中,輔助接點常常會出現不到位的情況,進而使設備無法正常運行,造成了查線困難,維護工作的工作量被大幅度增加,增加了操作失誤的可能。
而相對于前兩種控制方式,遠程控制方式可以大量節省安裝的費用,減少電纜的使用量,在節約材料的同時提高性能,且其具有靈活多變的基本特點,但是這種監控方式適用于小系統,對于構建整個的電氣工程自動化系統并不適用。
自從人類步入21實際以來,計算機技術的發展勢頭十分迅猛,而借助于計算機技術可以有效提高控制技術水平,但隨之帶來的問題是,電氣控制和機爐控制越來越不協調,為了緩解這一問題,我們應當充分利用dcs系統,以此來提升控制水準。利用dcs系統可以使電氣防失誤操作更加簡便,同時電氣設備的控制與報警功能結合起來,可以提高電氣控制的可靠性,我們知道當今的電力系統是一個各個組件相互影響、相互協調的一個整體,而其中的用電設備會受到環境的影響,極易發生故障,而這些設備基本都非常貴重,一旦發生故障將帶來較為慘重的經濟損失,同時還會對人民群眾的生活以及日常的生產造成不同程度的影響,電力系統有很多地方都與其他系統不同,具有一定的特殊性,當今電力系統的發展方向是遠距離、大容量、高電壓,此外,運行方式相比以前也復雜很多,隨之帶來的問題是系統中的繼電裝置將承受巨大的壓力,為了適應當前高穩定性、高可靠性的要求,目前已經出現了各種新型的繼電裝置,這些新涌現的繼電裝置較從前的裝置的在性能方面得到了較大程度的提高。
快速高效自動控制技術的工作原理是,系統得到數據以后向指定的設備發出指令,這種指令的傳輸是即時的,而因為各個設備的代碼不同,所以指令的錯誤率幾乎為零,相比于傳統的人工操作大大提高了準確程度,同時這種技術的交互能力非常卓越,系統完全可以通過交互實現控制中心的信息反饋,在最大程度上保障了控制的效率和準確程度。而除了上述優點之外,自動化控制技術還十分有利于監控,眾所周知,現在的電氣工程都是全天作業,人們結合長時間實踐積累出的經驗加以探究,深夜是系統故障的高發時段,因為這一時間工作人員的精神疲憊,極易造成管理上的疏忽,而傳統的模式根本不可能實現系統的全程監控,而數字化自動化控制技術的出現在最大限度上解決了這個問題,進而降低了故障的發生幾率,保障了工程的穩定運行,真正實現了管理和控制系統的高效性。
自動化控制技術的另一大優勢就是其具有非常高的安全性能,一切工程的前提都是要在保證安全的前提下進行的,相信每一個工程管理者都明白生命高于一切的道理,同時我們也深知,電氣工程的危險性也是很高的,在過去由于機械故障和人為失誤造成的安全事故時有發生,而隨著自動化控制技術的出現,使技術優勢得到了最大限度的發揮,人們可以快速地發現系統運行中發生的種種情況,并對其進行及時的維修,大大降低了威脅程度。
最近幾年opc技術被廣泛地應用到了各行各業的生產當中,該技術運用了全新的平臺和軟件,使計算機技術滲透到了電氣工程中,讓兩者的聯系更加緊密,可以說當今的電氣工程如果缺少了計算機技術便難以運行,在電氣工程中,計算機技術已經成為了不可或缺的要素,而電子商務的迅猛發展從某一程度上講,促進了這一過程,相信在不久的將來,自動化產品會融入更多的計算機技術元素,譬如視頻處理和虛擬現實等技術,這對于系統維護、系統設計都會產生較為深遠的影響,而系統的通信能力以及結構框架也將得到最大限度地改善,這對于系統的組態環境構建十分重要。網絡技術和以太網技術的廣泛應用,印證了it平臺和自動化技術的高度整合,可以說在電氣工程的自動化控制領域,網絡技術以及多媒體技術具有非常廣闊的發展前景,管理工作者可以通過這些技術輕而易舉的.獲取一些信息和數據,同時可以對生產的過程進行全面的動態監控,在最短的時間里就可以全面了解與生產相關的基本信息,而計算機軟件的重要程度在當今的電氣工程領域也越發重要,這說明現在的單一設備已經逐漸向集成方向轉化。
自動化控制在電氣工程領域中的應用情況可以說是一個國家工業發展的重要依據,毫不夸張地說,電氣自動化是現代工業的支柱和基礎,缺少了電氣自動化,現代工業的發展便無從談起,而當今的電力系統中所有的設備都是開放式的,非常容易受到環境的影響和人為的干擾,實現自動化控制可以最大限度地降低這種影響和干擾,因此,自動化控制在電氣工程領域發揮的巨大作用應該得到人們的重視。
[1]王術賀,李廣東。淺析電氣自動化控制系統的應用及發展趨勢[j]。黑龍江科技信息,2011(20)。
[2]武芳軍。工業電氣自動化的重要性和發展趨勢[j]。中小企業管理與科技(上旬刊),2011(4)。
[3]李修偉,陳廣文。淺析電氣自動化控制系統的應用及發展趨勢[j]。民營科技,2011(1)。
電氣自動化本科論文(專業14篇)篇十四
摘要:近些年來,經濟和社會不斷進步,人們越來越希望關注生產力的提高,電氣自動化控制就變得至關重要。
本文首先介紹了電氣自動化控制系統的概念,然后從目前研究熱點技術——智能技術出發,闡述了其在電氣自動化控制系統中的應用以及應用該技術的好處。
最后,分析了電氣自動化控制系統的發展趨勢。
關鍵詞:生產力;電氣自動化控制系統;智能技術。
近年來,隨著科學技術的飛速發展,電氣自動化技術也得到了巨大的提升。
同時,伴隨著社會經濟的不斷發展,電氣自動化控制系統在社會經濟發展中的作用越來越明顯,新興電氣自動化技術逐步應用于電氣自動化控制系統中,成為了其發展的動力和支撐。
以往,對于電氣自動化控制中的任務基本都是由人工來完成,然而一些較為復雜的任務并不是純手工能夠完成的,因此,本文著重研究一種智能技術來解決電氣自動化控制系統中人工無法解決或者非常難解決的任務。
電氣自動化控制系統主要目的是保證電氣自動化設備正常穩定地運行,其主要功能有:
1、設備自動控制。
當系統中某個設備出現故障,開關可以自動斷開線路。
2、自動保護措施。
當系統中的設備在正在運行時出現故障時,有可能導致電流電壓瞬間大過允許的'電流電壓值,為避免這種現象的發生,需要對故障信號進行識別,并在識別到故障時采取相應的保護措施。
3、監控系統變化。
對于系統中變量電的監控,應采用傳感器實時感知并回饋結果。
4、實時測量。
除了以上數據,還需要其他的一些信號、參數值才有助于對系統的監測及科學方案的提出,而對于這些需求值應該采用專業設備進行實時測量。
1智能技術。
智能技術是一門新興科學,屬于計算機科學的分支,試圖產生一種與人類智能響應類似的智能機器,其研究對象包括自然語言處理、機器人等。
電氣自動化是一門特有學科,主要研究自動控制、電子與計算機應用、信息處理等[1]。
這兩者的交匯點在于實現機械自動化,使機械設備能夠自動得實現電氣自動化控制過程,而省去了人工繁雜的工作。
隨著科技與社會的前進,智能技術的應用越來越廣泛,其中主要涉及的領域有:電氣系統故障檢測、電氣系統控制、電氣產品優化等。
因此,將其應用于電氣自動化控制系統中也成為了必然趨勢。
4、智能技術在直流傳動中的應用。
(1)模糊邏輯控制的應用。
目前,最常用的2種模糊邏輯控制器是mamdani控制器和sugeno控制器[2],其中前者主要在調速控制系統中應用,它主要由4部分組成:
a在模糊化的環境下實現了輸入變量模糊化和量化。
b通過應用專家知識庫對目標進行建模、控制,在此過程中應用到了神經網絡推理、自適應模糊控制。
c采用推理機對人的行為決策進行學習。
d采用反模糊化技術來進行量化和反模糊化的實現。
具體的反模糊化技術有中間平均技術等。
sugeno控制器與mamdani的共同點在其模糊規則庫,當sugeno模型為0階模型時,sugeno就是mamdani控制器。
(2)人工神經網絡的應用。
人工神經網絡的非線性函數估計其具有一致性,這樣在電氣傳動中也可以使用它。
人工神經網絡采用并行結構,支持多傳感器同時輸入,有效地增強了決策的可靠度,同時其還具有優點:人工神經網絡對噪音不敏感,其不需要被控系統的數學模型,在一致性方面變現得良好。
目前,電氣傳動正在向減少傳感器數量方向發展,但是在某些情況下,有的傳感器的敏感度較低,這會導致信號的精確度降低,這時采用多傳感器就會有效地避免這種情況的發生。
多層前饋神經網絡采用了學習技術:誤差反向傳播技術。
在某些情況下,多層前饋神經網絡技術只能實現需要的映射,而對于最優隱藏層、激勵函數的選擇,沒有相應的解決方案,這往往是在網絡隱藏層及節點多時發生的,對于這樣的問題可以考慮用嘗試法。
通過反向傳播訓練算法——最快下降法,可以對非線性函數近似值進行獲取,學習速率作為參數出現在其中,并地網絡特性有影響。
該算法的主要用來向網絡反饋輸出節點,在搜索最優、調整權重等中都能用到。
2、智能技術在交流傳動中的應用。
(1)模糊邏輯控制應用。
模糊邏輯控制運用于交流傳動時,模糊控制器主要用于替換傳統速度調節器,也可以拓展其用途,例如對電機力矩、磁通的感應等。
這些用途在試驗中已經得到了證實,同時當電氣自動化控制系統中同時用到了crpwm塑變器、模糊控制器、pi控制器[3]時,還可以補償擾動,這些擾動通常是由負載轉矩、慣性產生的。
(2)神經網絡的應用。
在神經網絡應用在交流傳動的系統中,主要有兩個組成部分,其一是對定子電流的自適應控制,其二是對轉自速度的自適應控制。
前者可以采用對電氣動態參數進行辨別的方法實現,而后者可以采用對機電系統參數進行辨別來實現。
該系統同時應用了反向傳播學算法,采用多層前饋型結構,通過學習三位圖形映射,以初始速度、負載轉矩為依據,結合實驗結構,就可以明確最大可觀測速度增量。
該方法具有很多優勢:可控制負載轉矩的速度、定位時間短、性能佳等。
以上講述了智能技術在電氣自動化控制系統中的應用,其主要包括了感知、思維和行為能力,能夠用于自然語言理解、智能化地解決問題,這對于機械人類意識能力的提高非常有促進作用,同時,也有助于電氣自動化控制真正達到全自動化。
三、電氣自動化控制系統的發展。
隨著科學技術的飛速發展,電氣自動化控制系統也在逐步完善,如今電氣自動化控制系統已經與it技術緊密得結合,成為電氣自動化控制系統發展的趨勢,其中表現最為突出的即是智能化技術與電氣自動化控制系統的結合,使電氣自動化控制系統在智能化理論的驅動下,將機械人類意識完美地應用于電氣自動化控制中,使電氣自動化系統真正地實現智能化運作。
在未來的發展中,智能化技術仍然會是電氣自動化控制系統研究的重要方向,且其作用會越來越重要。
四、結束語。
智能化技術能夠使原本人工無法操作完成的工作或者操作起來非常復雜的工作解決起來智能快捷,在電氣自動化控制系統中仍是如此,智能化技術的應用能夠有效地減輕工作的繁雜度,使電氣自動化控制趨向自動智能,同時還能提升電氣自動化系統的效率和準確度。
參考文獻。