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电气自动化的发展

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电气自动化的发展

电气自动化的发展范文第1篇

关键词:工业电气自动化;自动化技术;发展

工业电气自动化在发展的时候是离不开理论支持的,这也是工业电气自动化发展的基础。工业电气自动化技术在制造业和民用产品中发展是非常好的,工业电气自动化的发展是离不开计算机技术,计算机技术推动着工业电气自动化技术的发展。工业电气自动化实现了人工智能,使得工业生产中得到了巨大的进步。工业电气自动化设备是一种智能设备,在使用的时候实现了与人类智慧相类似的反应。工业电气自动化在研究对象方面是非常广的,其中包括系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析以及计算机技术的应用。电气自动化技术在工厂中的应用是非常广的,电气自动化技术逐渐成为了工厂发展的主要技术支持,在电子工厂中,电气工程自动化体现在很多的方面,在编程和设计方面都要非常注意的。工业电气自动化主要要研究的就是与电气工程相关的自动化控制,在研究的时候,一定要不断提高技术水平,这样才能使电气自动化得到更好的发展。

1 工业电气自动化的定义

工业电气自动化通俗的说法就是为了实现机器设备和装置在无人操作的情况下,可以按照预先的设置程序或者是指令进行自动操作和控制的过程。现在自动化技术已经在很多的行业得到了应用,在工业、农业、交通运输业、医疗方面都有应用。自动化技术的应用可以将人力资源的工作强度降低,同时可以将部分简单的脑力劳动实现自动化操作,同时在面临恶劣环境和危险工作环境的时候,可以不必使用人力资源来进行工作,这样可以更好的保护工作人员的生命安全。电气智能化在劳动生产率方面得到了提高,同时也改变了人类认识世界和改造世界的能力。自动化现在已经成为了工业和农业发展的重要条件,同时也是工业和农业发展的重要标志。

2 工业电气自动化的发展历程

工业自动化出现在机械制造业中,随着科学技术的不断进步,计算机技术在自动化技术中得到了应用,这样就使得自动化技术同计算机技术紧密联系在一起,自动化技术也同信息化技术结合在一起,使自动化技术从生产过程中的最优控制逐渐向综合自动化控制阶段。自动化技术在二战之后对战后发展格局的建立非常有帮助。自动化技术在不断发展中,设计出了各种精密的自动调节装置,这样就使得自动化技术在系统和控制方面得到了新的发展。电子计算机技术的发展,推动着自动化技术向着更好的方向发展。电子计算机使得自动化控制系统在应用程序方面奠定了基础,同时将逻辑控制技术直接运用到了产品的生产过程中。自动化技术在发展的过程中,机器的操作更加的简单,同时实现了无人操作模式,使得生产过程更加的好。工业电器生产过程中,自动化程序在设计和使用的时候都是需要大量的研究的。

3 工业电气自动化的应用

工业电气自动化在含义方面包含着很多的内容,在形式方面,工业制造业的电气化主要表现在三个方面,实现自动化以后可以代替人的体力劳动,还能代替人的脑力劳动,在一定程度上能够协助人员更好的进行工作。自动化系统在进行制造的时候,实现了人和整个系统的协调性,同时在管理和控制方面也得到了更好的发展。工业电气自动化在功能方面实现了代替人员体力劳动的作用,但这仅仅是自动化功能目标体系中的一小部分。自动化的功能表现在很多的方面,现在已经逐渐形成了一个有机的体系。自动化技术在使用的时候,不仅仅要在生产过程中进行应用,而是在整个产品生产周期中都是要应用的。工业电气自动化是一个动态的概念,有着十分广泛和深刻的内涵。在制造自动化应用的过程中,工业电气自动化得到了更好的发展,工业电气自动化是一门涉及非常广,应用范围广泛的综合性科学技术。工业电气自动化作为一个系统的工程,主要包含五个方面,第一个方面是程序单元,这个单元主要要决定做什么和如何做。第二个方面是作用单元,在这个单元中,主要是施加能量和进行定位。第三个方面是传感单元,这个单元主要是对性能和状态进行检测。第四个方面是制定单元,这个单元主要是对传感单元发过来的信息进行比较,同时对信号的做出相应的指令。最后一个方面是控制单元,主要是制定和调节单元结构。

工业电气自动化的研究内容主要有自动控制和信息处理两个方面,包括理论、方法、硬件和软件等,从应用观点来看,研究内容有电器产品过程的自动化、机械制造自动化、管理自动化、实验室自动化和家庭自动化等。工业电气过程自动化石油炼制和化工等工业中流体或粉体的化学处理自动化。20世纪60年代以后,由于电子计算机的应用,出现了数控机床、加工中心、机器人、计算机辅助设计、计算机辅助制造、自动化仓库等。研制出适应多品种、小批量生产型式的柔性制造系统(FMS)。以柔性制造系统为基础的自动化车间,加上信息管理、生产管理自动化,出现了采用计算机集成制造系统(CIMS)的工厂自动化。

4 工业电气自动化的发展趋势

工业自动化的发展不仅实现产品方面的改变,同时也要改变现代工业的发展情况,工业自动化使工业产品更加的人性化,同时在资源利用方面也做到了更好,工业自动化对降低生产成本是非常有帮助的。工业自动化不仅仅可以给经济发展带来更好的社会效益,同时也能给生产企业带来更多的经济效益。企业在发展的时候,要不断发展工业自动化技术,这样不仅可以提高工业技术的水平,同时还能缩小我国在工业技术方面同发达国家之间的距离。在提高工业自动化水平的时候,可以通过自主研发的方式来进行,同时要重视工业自动化对经济发展的作用。工业自动化在发展的过程中,要不断应用新的技术,计算机网络技术在工业电气自动化中的应用效果就是非常明显的,计算机技术可以使各个运行的部分更加的紧密,同时实现了操作的一体化,这样使得工业自动化在操作方面更加的便捷,同时也能减少人员的工作强度。工业电气自动化在在发展的过程中,更加的开发,而且在信息化方面更加好。开放化就是要将系统与外界建立联系,实现电气自动化的各方的网络连接,提高信息处理能力;分布式的结构可以保证在网络中建立起独立的网络,以实现把安全危险分散,促进电气自动化系统的正常运行;而信息化就是实现设备与网络技术相结合,实现网络自动化和管控一体化。

5 结束语

我国加入世界贸易组织以后,企业面临的市场竞争更加的激烈,为了提高企业的竞争能力,企业要从产品销售价格上取得优势,这样就要降低产品的生产成本。企业在进行生产的时候,要吸取高科技先进的经验和技术,为实现自主研发提供条件。同时,将科学发展观作为前进的基础和指导思想,根据每个地区部门的实际情况,以人为本,及时发现问题,总结先进的经验,改变传统的发展观念,寻找一条合适的发展道路。工业电气自动化的发展目标是人工智能化,这在人类制作机器表达出来的人工智能,体现了自动化的特征优势。因此智能化技术在电气工程自动化控制中可以发挥最大的效用,使人类享受高科技的幸福。

参考文献

[1]范然,杨健.电气系统中自动化发展方向的探究[J].中国新技术新产品,2012(02).

电气自动化的发展范文第2篇

关键词:智能楼宇;电气自动化;系统平台统一化;系统结构通用化;产业市场化

中图分类号:TU855文献标识码:A文章编号:1009-2374(2012)14-0042-02

在我国改革开放以来,市场经济迅猛发展。科学技术水平不断进步,人们对生产生活有了新的不同的要求,特别是电气自动化方面,然而我国在电力事业上也取得了可喜的成绩。但是它一直处于初始阶段,针对于智能楼宇的电气自动化的发展进行阐述,为此本文就其发展趋势进行探索,明确了智能楼宇的电气自动化发展的方向。

1智能楼宇的电气自动化发展特点

1.1自动化系统控制独立运行

智能楼宇的电气自动化的发展特点之一是自动化系统控制独立运行。智能楼宇的电气化系统控制,不同于热工控制系统。DCS系统在汽机的热工控制系统运行中表现的十分成熟,但是在智能楼宇的电气自动化监控上,技术问题一直都很落后。智能楼宇的电气自动化设备调节和控制,通常是不存在PID控制过程,电气自动化系统控制速度快,不需要操作人员进行操控,只需要智能楼宇本身的电气自动化系统进行控制,继电保护是电气部分的最重要组成部分,保护信息,包括事件、录波等都是十分重要的信息,然而电气相关的信息,在DCS的I/O采集控制电气监控新技术则是全部采用现场总线。电气自动化系统控制FECS在数字化方面优于现有的DCS系统,如果能够综合FCS和FECS的功能,将电气部分的监控、保护、录波、设备管理完全融入FCS/DCS系统将会大大提高现有智能楼宇的自动化水平。

1.2数据采集功能

智能楼宇的电气自动化的发展特点之二是数据采集功能。针对目前的智能楼宇的电气自动化运行,其设备的参数采集手段主要有便携式检测仪和在线检测系统,然而便携式仪器会浪费大量的时间以及人力资源,采集到的数据不能实时反映设备运行的状态,因为它本身具有局限性。通常在数据采集系统中,检测数据是非常单一的,很难满足电气自动化的相关需要,以此同时,数据采集系统,虽然能满足实时检测和精度要求,但是数据采集系统体积庞大、投资多、难以推广使用,并且国内很多在线检测系统,对检测到的数据缺乏综合利用和管理,不能很好地为工艺和装置的优化节能及节能减耗改造服务。因此开发出具有实时数据采集、存储、传输等功能的在线数据采集系统是十分必要的。

1.3监测范围广泛

智能楼宇的电气自动化的发展特点之三是监测范围广泛。智能楼宇的电气自动化监测范围非常广泛,它往往根据电压等级的断路器和隔离开关,对接地开关电动操作中的主变压器接头进行合理的设计,提高电气自动化补偿装置的自动切换,可以保证电气自动化监测工作的顺利进行。与此同时,监测范围设计主要采用直流UPS系统来提高通信设备、通信电源报警信号、视频监控系统以及保安员报警信号都有一定的作用。智能楼宇的监控系统要满足无人值班要求。操作控制功能按集控中心(调度端)站控层、间隔层、设备级的分层操作原则考虑。原则上站控层、间隔层和设备层只作为后备操作或检修操作手段,这三层的操作控制方式和监控范围可按实际要求和设备配置灵活应用。

2智能楼宇的电气自动化发展趋势

2.1电气自动化产品创新

智能楼宇的电气自动化生产企业,必须按照我国科技发展观的需求,来制定电气自动化产品创新的目标,进一步地提高我国电气自动化产品的原始创新,不断地培养创新能力,摒弃旧的电气自动化产品,集中力量大力发展创新产品,从而提升产品自身的科技含量,与此同时,受到自主创新的影响,可以将知识产权与电气自动化系统相融合,切实加大电气自动化产品创新力度,提供了更多的创新机会,促进电气自动化产品创新的发展趋势。

2.2电气自动化系统平台统一化

电气自动化系统平台统一化,它能够有效地支持电气自动化项目的设计,在一定程度上实现电气自动化系统的调试、运行以及维护等相关的不同环节,从而可以尽量降低电气自动化系统平台统一化的时间以及相关费用。电气自动化系统平台统一化的开发,能够从多角度上满足用户的不同需求,另外,它也能从多角度多层次上,保证开发平立于最终的运行平台。必须依据电气自动化系统平台统一化项目的特点,解决不同用户的需求问题,并对统一化运行平台的代码,设置在硬件PLC内,这样更有利于电气自动化系统平台统一化功能的实现。

2.3电气自动化系统结构通用化

电气自动化系统结构通用化,是智能楼宇的电气自动化系统组成的重要部分之一,同时它也是智能楼宇电气网络化结构中不可缺少的部分,它能够保证智能楼宇的控制设备和计算机监督系统等之间的数据传递,保持数据的畅通运行,智能楼宇的电气自动化系统可以对INTERNET进行现场监督,在进行现场监督时,不管是选择现场设备总线,还是与计算机等通信网络连接,所有的电气自动化网络产品,必须在电气自动化结构通用化控制的使用范围内。

2.4电气自动化产业市场化

电气自动化产业市场化是智能楼宇的电气自动化发展的主要趋势,企业在不断提升电气自动化产业升级,一贯坚持深化产业结构改革,进一步落实科学发展观,促进电气自动化产业的市场化发展。为此必须及时解决电气自动化产业市场化中存在的问题,不断提高电气自动化的产业化水平,智能楼宇企业也必须集中力量,加强关键技术开发,通过市场化的外包分工和社会化的协作带动配套及零部件生产的市场化,有计划的研究其电气自动化产业技术。

2.5国外电气自动化发展趋势

在经济全球化发展的今天,不同的领域都面临着国际上的挑战,然而智能楼宇电气自动化也不例外,它目前的发展也在逐步的趋于国际化。法国在智能楼宇电气自动化领域,采用了用户通信接口,简称为ICC。它有效地扩展了电气自动化的功能,它可以进行实时读表以及远程管理等多个方面,关键的是它优化了电气自动化的网络管理,另一个方面,它利于电气自动化优化配置,通常依据用户的需求,进行网络操控和查询。改进对用户的服务,是提高电力公司竞争力的重要手段,通过改进自身信息系统可以提高服务水平。

3结语

在科学技术的引领下,智能楼宇的电气自动化越来越受到人们的广泛关注,开始成为电气行业发展中的首要问题。虽然我国智能楼宇的电气自动化有了新成就,但是智能楼宇的电气自动化一直在不断地升级,从电气自动化技术和电气自动化使用标准上都有了不同的要求。智能楼宇的电气自动化面临着很多问题,我们必须坚信我国智能楼宇的电气自动化发展水平会在不久的将来,取得一定的业绩,推动我国变智能楼宇的电气自动化的快速发展。

参考文献

电气自动化的发展范文第3篇

电气自动化是一门研究与电气工程相关的计算机领域的科学,其内容包括了系统运行技术、自动控制技术、信息处理技术以及电力电子技术等,尤其是在电力电子技术的带动下,电气自动化呈现出了多元化的发展趋势,与通信技术和网络技术的结合,使得电气自动化在社会生产和人们生活的各个方面都有着非常广泛的应用。可以说,电气自动化工业是国民经济发展的支柱产业,是科学技术物化的基础,同时也是高新技术产业化的重要载体。在社会主义市场经济体制逐步确立,以及大量新工艺、新设备和新技术的不断涌现的影响下,我国的行业结构实现了调整和优化充足,为企业的发展提供了一个良好的外部环境。不过从目前来看,我国自主生产的机电一体化产品较少,自动化控制系统需要从其他国家引进,在许多领域尚处于空白状态,需要相关技术人员的深入研究。伴随着生产的发展和技术的进步,企业的自动化程度不断提高,工艺技术趋于稳定,控(文秘站:)制和管理问题受到了越来越多的重视。电气自动化系统本身并不能直接创造效益,但是能够显着提升企业的生产效率,已经逐渐成为企业发展的关键所在,因此,实现工业电气自动化,对于企业的发展而言是非常重要的。

2 工业电气自动化现状

科学技术的发展以及电力电子技术的进步,使得原油的电力传动控制技术已经逐渐无法适应现代生产自动化的需要,使得工业电气自动化在生产的各个领域得到了前所未有的发展和应用,同时取得了显着的成效。不过受技术条件、资金条件等的限制,我国工业电气自动化水平与发达国家相比,尚存在着一定的差距,加上全球经济一体化的影响,使得电气自动化的技术研发面临着来自国内和国际方面的双重竞争,必须认清现实,立足实际,充分发挥自身独有的优势,才能在激烈的竞争中,占据优势地位。

(1)在工业电气自动化的发展过程中,计算机发挥的作用是至关重要的,尤其是 Microsoft 及 OPC 技术等的应用,实现了电气技术与自动化技术的有机结合;控制系统的生产厂商统一采用 IEC61131 技术,利用结构化的编程方式,提高了代码的使用效率,也使得相关程序的管理更加简单,编程周期大大缩短;基于 PC 的人机界面在工业自动化领域中称为一种潮流,凭借其自身灵活性和集成性的特点,得到了越来越多用户的青睐。

(2)作为一种在集中式控制系统的基础上,发展而成的分布式控制系统,DCS系统具有实时性、可靠性和可扩充性的特点,是一种新型的计算机控制系统。不过,这种系统的生产厂家没有一个相对统一的标准,生产出的系统在统一使用和维修方面存在着很大的不便,加上造价较高,并没有得到普及,还需要进行技术方面的改进和创新。

(3)自动控制系统的监控方式为集中监控,整机运行速度以及信息处理速度相对缓慢,加上监控数量繁杂,占用了大量的主机空间,如果传输距离过长,不仅会导致电缆数量和成本费用的增加,也会降低系统的可靠性,而且繁杂的系统接线使得故障查找的难度大大增加,这些都需要技术人员的重视和改进。

3 工业电气自动化发展趋势

从目前来看,在控制策略方面,我国工业电气自动化正在逐渐向着智能化、区域化的方向发展,而在控制手段上,也逐渐增加了计算机、电力电子器件以及远程通信的应用。对其进行综合分析,未来我国工业电气自动化的主要目标,是实现电气自动化的网络连接,提升信息处理能力,逐步实现网络的自动化和管理控制的一体化。工业电气自动化的发展方向,一是远程化。在电气系统中,计算机始终都是以硬件平台的形式存在的,通过扩展测试的方法,完成接口电路,具有性能好、时间短、开发便利的优点,同时也存在着体积大、消耗大、成本高的缺陷。不过,在互联网技术和电子技术的影响下,远程终端日趋智能化和小型化,从深层次上看,以此为基础的电气系统在终端整体功能上具有远程化的特点;二是图形化。计算机技术和现代通信技术的发展,完成了电气系统联网工程的预期目标,也使得电气系统在调度管理和数据分析等方面呈现出交叉性、高速性分布的趋势,在无形中为电气系统相关技术的整合奠定了相应的基础。在数据处理上,电气系统实现了图形化和图像化的转变,明确了电气系统的发展趋势,也为电气系统软件开发提供了新的环境和发展机遇。要想实现工业电气自动化的发展目标,应该做到以下几个方面:

3.1 创新电气自动化产品

从我国目前的发展情况看,电气自动化产品虽然种类繁多,但是技术含量较低,多是低端产品,高端产品相对欠缺。对此,企业应该加强技术研发力度,对电气自动化产品的结构进行调整,不断提高产品的科技含量,提高其附加值,在立足自身实际情况的同时,大力引进国外先进技术,推动产业结构的调整和升级。同时,应该大胆进行技术创新,不断提高企业产品在国际市场中的竞争力,促进产业的飞速发展。依照国家相关要求和标准,企业需要对原有的技术进行改进和完善,争取以最小的成本,获取最大的效益,不断提升企业的竞争力。

3.2 完善生产经营模式

在市场经济环境中,完善生产经营模式,是促进企业发展,提升企业生产经营能力的有效途径。对于企业而言,应该逐步实现生产经营的规模化,努力学习外国先进的技术,在保证生产效率和产品质量的前提下,采取有效措施降低生产成本,优化产品结构,强化企业内部管理,对自身进行针对性的改造,实现电气自动化产业的市场化,使得电气自动化企业能够在国际市场中占据有利位置。

3.3 创建统一的电气自动化系统平台

构建统一的电气自动化系统平台,能够实现系统结构的通用化,实现对于自动化项目运行中各个环节的统一管理和操作,降低产品设计时间和成本费用,同时能够满足用户的不同需求。

电气自动化控制系统的目标,是实现电气自动化系统结构的通用化,需要企业管理人员通过相应的

电气自动化的发展范文第4篇

    />   随着科技的发展,电气工程的学科结构、研究领域、技术领域发生了很大变化。以“强电拖动、弱电控制”为特色,同时兼顾电力系统技术,愈来愈多地应用信息技术、计算机技术、通信技术、电力、电子技术和自动化技术,电气工程及其自动化专业内涵也发展演变为强电和弱电结合、电工技术和电子技术结合、软件和硬件结合、元件和系统结合电力控制箱。

    自动化技术的作用体现在,它面向整个工业领域,是连接传统与现代工业的纽带,是把现代管理技术、信息技术转化为现实生产力的关键性手段。在矿山、石油、建材、化工、制药、轻工、电力、汽车制造业以及军工等行业,生产效率的提高无不依赖于控制技术自动化水平的提高。

    电气自动化设计因为涉及学科和涵盖面相对较广,加上其直接应用于人民的生产生活,所以在电气自动化设计过程中应遵循以下原则和设计思路。

    1.1设计原则

    a.最大限度满足生产机械和工艺对电气控制的要求;b.在满足控制要求的前提下,设计方案应力求简单,经济;c.妥善处理机械与电气的关系。很多生产机械是采用机电结合控制方式来实现控制要求的,要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用维护方便等方面协调处理好二者的关系;d.正确合理地选用电器元件;e.确保使用安全、可靠;f.制造美观、使用维护方便[2]。

    1.2设计思想

    集中监控方式。集中监控方式不但运行维护方便,控制站的防护要求也不高,而且系统设计也很容易。但由于这种方式是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,所以处理器的任务相当繁重,处理速度也会受到一定的影响。

    远程监控方式。远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、节约材料、可靠性高和组态灵活等优点。但由于各种现场总线的通讯速度不是很高,使得电厂电气部分通讯量相对又比较大,所以这种方式大都用于小系统监控,而在全厂的电气自动化系统的构建中却不适用。

    现场总线监控方式。目前,对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,而且已经拥有了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展,这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了坚实的基础。此外,各装置的功能相对独立,组态灵活,使整个系统具有可靠性而不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。

    2.电气自动化的应用

    2.1在净化空调设备中的应用

    对湿度的控制:装设在通风管(回风湿度近似于洁净室湿度)内的湿度传感器所检测的湿度,送往控制器与设定湿度相比较,用比例加积分运算控制,输出电JK信号,控制蒸汽电动调节阀的动作,控制回风湿度保持在45%,65%,使洁净室湿度以满足GMP要求。对温度的控制:净化空调系统采用DDC控制。装设在回风管(回风温度近似于洁净室温度)的温度传感器所检测的温度送往DX-9100,与设定点相比较,输出相应电压信号,控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作,控制回风温度保持在12℃~26℃之间,使洁净室温度符合GMP要求[3]。

    2.2在建筑行业中的应用

    随着我国国民经济的飞速发展以及数字电子化科技发展智能化,建筑势必要引入电气自动化的成分,智能化建筑已经成为了当今建筑界的主流方向。为了达到设备的合理利用,资源的人力的节省就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的电子设备与布线系统,如通信自动化系统,火灾报警及消防联动控制系统,楼宇自动化系统,保安监控系统,办公自动化系统,闭路电视系统等,以及它们相应的布线系统。

    3.电气自动化的发展趋势

    作为一项具有活力的高科技技术,电气自动化技术的发展前景是可观的。首先,电气自动化技术可以与我国的新锐的科学技术成果相结合,并且投入到电气自动化技术的创新中去。研发更多的电气自动化产品应用于我国的国计民生中,促进我国工业化的发展。其次,优化电气自动化系统的结构,实行电气自动化系统平台的统一化、系统结构通用化、系统程序接口标准化,这样就可以大大地提高对电气自动化技术的利用率,减少不必要的损失及节约冗杂时间及费用。最后,在将电气自动化技术应用于工业生产中,应注意电气自动化市场的产业化、生产的安全化以及工作人员的专业化。如此可以加大电气自动化在工业生产中的利用力度,推广电气自动化的使用,让更多的企业及行业受益于该项技术。

    4.结论

    总而言之,当今的经济迅速发展,科技日新月异,我们要正确地认识到电气自动化技术的特点,结合计算机技术,加强创新,准确地把握它的发展前景,将电气自动化技术投入到工业生产中,充分地应用其优点,为我国的经济蓬勃发展和崛起贡献。

    参考文献

    [1]孙振华.创新——电气自动化改革的灵魂[J].科技与生活,2010,14

电气自动化的发展范文第5篇

【关键词】:PLC;发展;港口;电气自动化;控制系统;门机;胶带运输;

[ Abstract ]: PLC refers to a programmable logic controller, the programmable logic control and port mechanical electrical control system of organic union, promote the port automation, modern development, this paper according to the writer's many years of practical experience, provide a brief analysis of the PLC development and port electrical automation, for reference only.

[ Key words ]: PLC; development; port; automation; control system; door; tape transport

中图分类号:U651文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

1、前言

PLC是可编程逻辑控制器的英文缩写,它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或者生产过程。PLC在港口中有极大的运用空间,比如在港口固定、流动机械的控制方面的运用、在港口胶带运输机集控系统中的应用、在港口洒水除尘系统中的应用等等,PLC的发展极大的促进了港口电气自动化,减轻了劳动强度,提高了劳动生产率,本文以下内容,根据笔者多年的实践经验,简要分析了PLC的发展与港口电气自动化,仅供参考。

2、PLC概述

可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同,基本构成主要有电源、中央处理单元、存储器、输入输出接口电路等,另外还包括一些功能模块和通信模块。可编程逻辑控制器从一产生就表现出了极大的优越性和生命力,其优点主要表现在如下几个方面:第一,使用方便,编程简单,采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言,而无需计算机知识,因此系统开发周期短,现场调试容易。另外,可在线修改程序,改变控制方案却不用拆动硬件。第二,能适应各种恶劣的运行环境,可靠性强、抗干扰能力强,远高于其他各种机型。第三,系统构成灵活,扩展容易,以开关量控制为其特长,也能进行连续过程的PID回路控制,并能与上位机构成复杂的控制系统,如DDC和DCS等,实现生产过程的综合自动化。

3、PLC在港口机械电气化的应用历史

对于我国工业来说,PLC已被广泛的应用到了各个行业,在港口机械电气化领域的应用也很广泛,根据笔者多年的实践经验,并借鉴其它资料,下面简要介绍下PLC在我国港口机械电气化的应用历史:1984年上海港煤炭装卸运输公司的煤堆场自动喷水防尘PLC自动控制系统,采用了MODICON公司的M84机,改善了作业环境,节约了用水量并提高了工作效率。另外还有上海港民生装卸公司4万吨级散粮仓自动控制系统,采用了MODICON公司的584A-450PLC,提高了筒仓自动化程度、可靠性和安全性;1989年上海新华装卸公司散化肥装卸自动控制生产线,采用了MODICON公司的M84PLC,大大改善了散化肥装卸作业环境,提高了劳动生产率;实践证明,由于PLC技术在港口自动控制系统中的应用,大大提高了劳动生产率,获得显著的社会效益和经济效益,随着信息自动化技术和网络技术的发展,PLC技术为港口设备实现远程自动控制提供了有力支撑。2001年11月,秦港七公司在基本掌握无线网产品的技术特点后,与北京新达网联公司合作,对堆料机、取料机和装船机等10台移动单机,两个变电站及中央控制室进行全面改造,建成了一个无线通信网络系统,与原光缆通信以太网系统并存,大大降低了通信故障对生产、设备的制约,同时节约了昂贵的光滑环备件采购成本。2008年,青岛港对现有的门机PLC电控系统进行了优化设计,并合理利用原起重力矩限制器硬件,实现了PLC主控程序与起重力矩限制器程序的同步开发,优化了门机散货装卸作业自动控制功能,实现了PLC控制功能与自动计量功能、数据统计分析功能的集成。近年来,天津港焦炭泊位采用先进的、全过程的喷淋设施和干式除尘系统可有效控制粉尘污染,保护环境。

PLC的发展必将促进港口电气自动化的进一步发展,下面将根据几个实例简要介绍下PLC在港口电气自动化中的具体应用,以体现PLC的发展与港口电气自动化密切的关系。

4、PLC在港口门机中的应用

门座起重机是我港口码头前沿的主要装卸机械,一般由行走、变幅、旋转和起升四大机构组成。如有抓斗作业,则起升机构由支持和开闭这两套对称的机构组成,以完成抓斗的开合。门座起重机的工艺特点决定对其配套的电气设备的要求:操作频繁 ,要求电动机、变压器、开关、接触器等设备适应其要求;露天作业,受灰尘、气候影响,工作环境恶劣;三维作业随机性大,要求控制系统有多重完善的保护功能,故障诊断与显示报警功能。

门座起重机的各大机构分别由三相交流绕线式异步电动机驱动,可以联合驱动,也可单独驱动,其主要原理为:电源从码头电网,首先经过电缆卷筒滑环,再经中心滑环,到机房配电柜的自动空气断路器上,再由隔离开关分别送到各运行机构。控制回路由直流24V电源接入,司机操作主令控制器控制PLC的输入端口,输入端口还外接过流、过压、超限、联锁、保护等电路,当这些输入信号处于正常的工作状态时,PLC输出24V直流信号,驱动小型继电器的线圈,再由小型继电器驱动接触器线圈,完成各种启动。PLC与门机的组合,极大的降低了劳动强度,提高了劳动效率。

图1 门式起重机控制系统结构图

5、PLC在港口胶带运输机集控系统中的应用

港口胶带运输机集中监视控制系统的安全可靠性将直接影响到港口的经济效益。为此,实现系统的综合保护和集中监控,是十分必要的。随着科技的不断发展,目前的PLC已经发展到了PCC阶段,其是以PLC为核心的集控系统与调度电话系统、工业电视系统一起,构成一个完整的操作、调度、监视网络,实现对整个系统的遥测、遥信、遥控。该系统的实施,提高了港口货物输送的生产效率,降低了设备事故率并缩短了故障处理时间,还精简了现场操作人员,提高了港口的整体经济效益。