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電氣和自動(dòng)化的區(qū)別范文第1篇

關(guān)鍵詞：繼電器；電氣工程；自動(dòng)化；低壓電器

現(xiàn)如今，時(shí)代的飛速發(fā)展與進(jìn)步，也使得電氣工作極其自動(dòng)化取得了飛躍式的發(fā)展，而繼電器作為電氣工程中常見(jiàn)的自動(dòng)化低壓電器設(shè)備，由于其自身具備了良好的功能特性，受到了業(yè)內(nèi)人士的一直好評(píng)與喜愛(ài)，并在電氣工程中得到了十分廣泛的應(yīng)用，而相關(guān)技術(shù)人員在對(duì)其內(nèi)部構(gòu)成部分進(jìn)行了改進(jìn)與完善之后，逐漸推出了各種新型產(chǎn)品，促使我國(guó)真正邁入了新電氣化的發(fā)展時(shí)代中。對(duì)此，本文重點(diǎn)對(duì)繼電器在電氣工程及其自動(dòng)化低壓電器中的應(yīng)用進(jìn)行了探討分析，重點(diǎn)對(duì)繼電器的功能作用進(jìn)行了詳細(xì)的論述，并總結(jié)出一些自己的看法。

1 繼電器的基本原理及其作用分析

1.1 繼電器的基本原理

現(xiàn)如今，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，電氣系統(tǒng)的自動(dòng)化程度也越來(lái)越高，繼電器作為電氣系統(tǒng)中較為重要的組成部分之一，其應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。就繼電器而言，其常常被用于保護(hù)電氣設(shè)備的運(yùn)行安全性，如變壓器、馬達(dá)、發(fā)電機(jī)以及輸電線路短路保護(hù)等等。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常故障時(shí)，繼電器可以向值守人員發(fā)出告警信號(hào)，而想要確保繼電器能夠發(fā)揮出應(yīng)用的作用，其應(yīng)當(dāng)具備以下功能特性：其一，安全性和可靠性，這是一個(gè)合格的繼電器必須具備的特性，只有這樣才能避免繼電器本身出現(xiàn)故障；其二，快速反應(yīng)能力。能夠以最短時(shí)間消除可以消除的所有故障；其三，選擇性。繼電器應(yīng)當(dāng)能夠確保電力系統(tǒng)始終向無(wú)故障區(qū)域進(jìn)行供電；其四，靈敏性。電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的參數(shù)在正常運(yùn)行和發(fā)生故障情況下的區(qū)別是非常明顯的，繼電器就是通過(guò)這些參數(shù)的具體變化情況，在反映和檢測(cè)的基礎(chǔ)之上對(duì)電力系統(tǒng)的故障性質(zhì)和故障影響范圍進(jìn)行判斷，并作出相應(yīng)的反應(yīng)和處理。繼電器的基本工作原理如下：由取樣單元負(fù)責(zé)將被保護(hù)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的物理量經(jīng)過(guò)電氣隔離并將之轉(zhuǎn)換為繼電保護(hù)裝置中比較鑒別單元能夠接收到的信號(hào)，然后根據(jù)該單元的要求進(jìn)行相應(yīng)處理，再按照比較環(huán)節(jié)輸出量的性質(zhì)、大小以及組合方式出現(xiàn)順序的先后確定出繼電保護(hù)裝置是否需要?jiǎng)幼鳌?/p>

1.2 繼電器的作用

繼電器本身具有以下優(yōu)點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)化程度高、通用性好、能夠使電路簡(jiǎn)化等，正是因?yàn)槔^電器的這些優(yōu)點(diǎn)使其被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制以及家電產(chǎn)品等領(lǐng)域當(dāng)中。但是有些專(zhuān)家認(rèn)為，在電子元器件當(dāng)中，繼電器是最不可靠的一種裝置，并且在整機(jī)的可靠性設(shè)計(jì)當(dāng)中，往往將繼電器、可調(diào)電感器以及電位器等裝置列為不用或是少用的元件。然而，因?yàn)槔^電器在控制電路中有著十分獨(dú)特的電氣和物理特性，其斷路狀態(tài)下的高絕緣電阻以及通路狀態(tài)下的低導(dǎo)通電阻是其它任何電子器件都無(wú)法比擬的。為此，確保繼電器的運(yùn)行可靠性成為業(yè)界研究的重點(diǎn)課題之一。電子元器件的可靠性應(yīng)當(dāng)包括以下兩個(gè)方面的內(nèi)容，即固有可靠性和使用可靠性。其中前者是元器件可靠的基礎(chǔ)，一般都是通過(guò)設(shè)計(jì)和制造廠商來(lái)進(jìn)行控制，以確保制造出來(lái)的元器件能夠達(dá)到要求的可靠性等級(jí)，而后者則是整機(jī)可靠性的基礎(chǔ)，必須闡明的是，使用高可靠質(zhì)量等級(jí)的元器件卻并一定能夠制造出高可靠性的整機(jī)，這是因?yàn)槔锩嫔婕暗绞褂每煽啃缘膯?wèn)題。使用可靠性具體是指按照各種元器件的特性通過(guò)可靠性設(shè)計(jì)方法，最大限度地發(fā)揮出元器件固有可靠性的作用。

2 繼電器在電氣工程與其自動(dòng)化低壓電器當(dāng)中繼電器的實(shí)際應(yīng)用

2.1 在電氣工程當(dāng)中繼電器的實(shí)際應(yīng)用

在實(shí)際的電氣工程建設(shè)過(guò)程中，繼電器是一種不可或缺的一部分，更是得到了十分廣泛的應(yīng)用，相關(guān)技術(shù)人員在固態(tài)繼電器運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，一般半導(dǎo)體的繼電器是與固態(tài)繼電器中部分器件是一樣的。而可控硅器件作為繼電器中關(guān)鍵的器件之一，對(duì)于繼電器的安全運(yùn)行有著直接的影響。其次，線圈也是繼電器中重要的組成部分，在電壓作用力下，很容易產(chǎn)生電磁效應(yīng)，而線圈上彈簧產(chǎn)生的拉力將會(huì)把銜鐵直接彈回到鐵芯處。如果此時(shí)發(fā)生斷電，繼電器中的電磁效應(yīng)也就會(huì)立即消失，銜鐵將會(huì)回到原點(diǎn)。最后，在線圈吸回作用下，相關(guān)電路中的繼電器就可以實(shí)現(xiàn)電流開(kāi)啟和管理的控制功能。

2.2 繼電器在自動(dòng)化低壓電器中的應(yīng)用

當(dāng)前，人類(lèi)社會(huì)已經(jīng)逐步邁入自動(dòng)化時(shí)代中，越來(lái)越多新型的自動(dòng)化技術(shù)不斷涌現(xiàn)出來(lái)，并逐漸成為了人們?nèi)粘Ｉ罴吧a(chǎn)中不可或缺的一部分。并且，這些自行化技術(shù)同樣也在不同行業(yè)領(lǐng)域中取得了十分廣泛的應(yīng)用。其中，自動(dòng)化裝置作為當(dāng)前科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展過(guò)程中累積下的產(chǎn)物，在科學(xué)技術(shù)水平日益提升的今天，各式各樣的自動(dòng)化設(shè)備出現(xiàn)在市場(chǎng)中。其中，繼電器作為現(xiàn)代電氣工程中一種常見(jiàn)的自動(dòng)化設(shè)備，其在運(yùn)行過(guò)程中，往往需要滿足于不同電力系統(tǒng)的需求，因襲這就要對(duì)電路開(kāi)合進(jìn)行有效的控制，這樣不僅能夠大大提高繼電器自動(dòng)化運(yùn)行效率，繼電器在運(yùn)行時(shí)還可以根據(jù)工作壓力情況具體分為兩類(lèi)，一類(lèi)是交流1200V，另一類(lèi)則是直流1500V，一般會(huì)對(duì)這兩種電流分別安置低壓控制電氣與高壓控制電器。

可以說(shuō)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，同樣為了自動(dòng)化低壓電器打下了良好的發(fā)展基礎(chǔ)。并且，相關(guān)技術(shù)人員也在對(duì)自動(dòng)化低壓器運(yùn)行方式、使用性能放方面進(jìn)行了改進(jìn)與完善，不斷推出新型高效的自動(dòng)化低壓器。就我國(guó)當(dāng)前低壓電器發(fā)展歷史來(lái)看，傳統(tǒng)的低壓器設(shè)備在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，只是一味的進(jìn)行了裝配和模仿。但是，隨著現(xiàn)代科技術(shù)的飛速發(fā)展，自動(dòng)化低壓電器應(yīng)運(yùn)而生，后期經(jīng)過(guò)相關(guān)技術(shù)人員不斷完善與改進(jìn)，能夠有效的推動(dòng)自動(dòng)化低壓電器在繼電器的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，可以得知，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，有效推動(dòng)了我國(guó)電氣工程的飛速發(fā)展，同樣也為自動(dòng)化低壓器提供了良好的發(fā)展平臺(tái)，而繼電器作為電氣工程中的核心電器，在實(shí)踐使用運(yùn)行過(guò)程中，我們只有對(duì)其結(jié)構(gòu)組成、作用、類(lèi)型等方面進(jìn)行全面的掌握了解，事先對(duì)其進(jìn)行相關(guān)測(cè)試，才能確保繼電器在電氣工程及自動(dòng)化低壓電器中的有效應(yīng)用，使其自身具備的效能作用得以充分發(fā)揮，從而充分保障了用電的安全性。

參考文獻(xiàn)

[1]云霄.繼電器在電氣工程及其自動(dòng)化低壓電器中的應(yīng)用研究[J].黑龍江科技信息，2013（32）.

電氣和自動(dòng)化的區(qū)別范文第2篇

關(guān)鍵詞：電能管理系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

1、概述：

派諾電子有限公司是專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)智能電源監(jiān)控產(chǎn)品及監(jiān)控軟件系統(tǒng)的高科技企業(yè)，通過(guò)先進(jìn)的設(shè)備、元件、軟件和專(zhuān)用技術(shù)，向國(guó)內(nèi)外用戶提供世界一流的智能監(jiān)控儀表產(chǎn)品和監(jiān)控系統(tǒng)，產(chǎn)品符合國(guó)際CE標(biāo)準(zhǔn)和中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，滿足用戶對(duì)供配電自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、供貨及運(yùn)輸保護(hù)等的要求。目前珠海派諾電子有限公司的智能監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)有很多使用單位，用戶遍及交通、電信、郵電、石化、電子、政府單位、金融等多種行業(yè)。本公司堅(jiān)持顧客至上的理念，結(jié)合積極、創(chuàng)新、專(zhuān)業(yè)的工作團(tuán)隊(duì)及事業(yè)伙伴，提供品質(zhì)優(yōu)良、穩(wěn)定性佳的全方位產(chǎn)品，以高效能的技術(shù)服務(wù)，為顧客提出降低成本、提升競(jìng)爭(zhēng)力的最佳配電職能化系統(tǒng)解決方案為經(jīng)營(yíng)目標(biāo)。

2、低壓智能配電監(jiān)控系統(tǒng)

2.1低壓智能配電監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介

珠海派諾電子有限公司的西格瑪監(jiān)控系統(tǒng)在變配電的監(jiān)控領(lǐng)域里處于領(lǐng)先地位。根據(jù)本項(xiàng)目的技術(shù)要求，西格瑪監(jiān)控系統(tǒng)可與智能型低壓柜實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和遠(yuǎn)方監(jiān)控功能。在低壓智能配電柜中配置派諾電子公司的智能監(jiān)測(cè)單元對(duì)低壓監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)線開(kāi)關(guān)在線監(jiān)測(cè)，同時(shí)對(duì)進(jìn)線回路實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方遙控功能。西格瑪監(jiān)控系統(tǒng)配置一臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)對(duì)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)提供優(yōu)化的友好的人機(jī)界面，實(shí)時(shí)顯示各種監(jiān)控信息，例如在監(jiān)控主機(jī)上顯示進(jìn)線開(kāi)關(guān)的開(kāi)合狀態(tài)和故障狀態(tài)，實(shí)時(shí)顯示進(jìn)線回路的三相電流值、三相相電壓值、三相線電壓值、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、電度、頻率、功率因數(shù)等電網(wǎng)參數(shù)值，并對(duì)系統(tǒng)所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、顯示、存檔和報(bào)表自動(dòng)打印，即時(shí)顯示事件記錄和故障記錄，并提供聲光報(bào)警。

西格瑪監(jiān)控系統(tǒng)在通訊方面具有很強(qiáng)的開(kāi)放性，它可以很方便地通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線與高壓系統(tǒng)、變壓器溫控裝置、發(fā)電機(jī)的智能接口相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊功能。同時(shí)西格瑪監(jiān)控系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的RS485接口向上連接到BA系統(tǒng)。西格瑪監(jiān)控系統(tǒng)還能為用戶提供變電站內(nèi)各種電氣圖紙和元件清單，極大地方便用戶進(jìn)行技術(shù)管理和物料管理。

西格瑪監(jiān)控系統(tǒng)使用十分簡(jiǎn)單，它不需要用戶掌握太多的計(jì)算機(jī)知識(shí)，同時(shí)系統(tǒng)能夠引導(dǎo)用戶進(jìn)行一系列的操作、識(shí)別和二次開(kāi)發(fā)工作，是用戶實(shí)施變電站監(jiān)控管理的理想工具。

2.2監(jiān)控系統(tǒng)符合的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)

GB11287-89《繼電器、繼電保護(hù)》

GB/T14537-93《量度繼電器和保護(hù)裝置沖擊和碰撞試驗(yàn)》

GB6162-85《靜態(tài)繼電器和保護(hù)裝置的電氣干擾試驗(yàn)》

GB/T14598.9-1995《電氣繼電器》第22部分量度繼電器和保護(hù)裝置的電氣干擾試驗(yàn)，第3篇輻射電磁場(chǎng)干擾試驗(yàn)

GB/T14598.10-1996《電氣繼電器》第22部分量度繼電器和保護(hù)裝置的電氣干擾試驗(yàn)，第4篇快速瞬變干擾試驗(yàn)

GB7261-1997《繼電器及繼電保護(hù)裝置基本試驗(yàn)方法》

GB14285-93《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》

GB50062-92《電力裝置的繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)程》

GB50171-92《電氣裝置安裝工程盤(pán)、柜及二次回路結(jié)線施工及驗(yàn)收規(guī)程》

GB/T13730-92《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》

GB-2887-89《計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)條件》

DL/T478-92《靜態(tài)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置通用技術(shù)條件》

DL/T587-1996《微機(jī)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行管理規(guī)程》

DL5003-92《電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》

GB/T50314-2000《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》

GB/T50312-2000《建筑和建筑群綜合布線系統(tǒng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》

2.3監(jiān)控系統(tǒng)環(huán)境要求

·海拔高度：≤3000m

·環(huán)境溫度：-10～+55℃

·相對(duì)濕度：≤95%

·地震烈度：≤8度

·大氣壓：60～108kPa

·沖擊：水平加速度≤0.98m/s·s，垂直加速度≤1.96m/s·s

2.4硬件、軟件配置

1）監(jiān)控計(jì)算機(jī)（一臺(tái)）：HP,PIV2.0GHZ，內(nèi)存256M，硬盤(pán)40G，19”P(pán)HILIPS顯示器，40速光驅(qū);

2)激光打印機(jī)：A4紙輸出．

3)鼠標(biāo)：隨機(jī)配置USB鼠標(biāo)．

4）電腦音箱：實(shí)時(shí)報(bào)警；

5）UPS不間斷電源1KVA，輸出220V

6）西格瑪監(jiān)控軟件一套

3、低壓配電自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成

3.1智能元件簡(jiǎn)介

3.1.1PMAC720多功能智能監(jiān)測(cè)儀表

3.1.1.1PMAC720多功能智能監(jiān)測(cè)儀表簡(jiǎn)介

PMAC720是珠海派諾電子有限公司一種專(zhuān)門(mén)用于交流配電系統(tǒng)中的多功能智能監(jiān)測(cè)儀，它替代傳統(tǒng)的電網(wǎng)參數(shù)檢測(cè)儀表（例如安培表、伏特表、變送器等）進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，并在儀表內(nèi)部自動(dòng)對(duì)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，同時(shí)將轉(zhuǎn)換后的電網(wǎng)參數(shù)通過(guò)監(jiān)測(cè)器上配置的標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)通訊接口向現(xiàn)場(chǎng)總線和上位機(jī)傳送。

3.1.1.2基本特性

輸入電流：可從1A/5A的CT（電流互感器）中接入大屏幕液晶顯示（66*67）帶隔離的RS485通訊接口，通訊規(guī)約為MODBUS

工作電源：標(biāo)準(zhǔn)直流85V到265V，交流80V到300V四路開(kāi)關(guān)量輸入兩路繼電器輸出高精度實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)用戶通過(guò)面板可以方便設(shè)置儀表的工作模式

3.1.1.3功能

實(shí)時(shí)檢測(cè)和顯示三相電壓、三相電流、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、31次諧波、電度等多項(xiàng)電能參數(shù)，并可通過(guò)所帶的RS485接口將所檢測(cè)的數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)監(jiān)控中心；

具有四路開(kāi)關(guān)量的輸入點(diǎn)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)和其他開(kāi)關(guān)量值；

具有兩路繼電器輸出點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)或接觸器的遠(yuǎn)方遙控功能；

具有RS485接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)通訊功能；

2．1．2PMAC3032智能遙信模塊

PMAC3032是基于16位單片機(jī)的開(kāi)關(guān)量測(cè)量?jī)x表,可與其他PMAC系列分布式測(cè)控儀表產(chǎn)品一起構(gòu)成各種電力自動(dòng)化工程。

PMAC3032可同時(shí)監(jiān)測(cè)32個(gè)開(kāi)關(guān)量的狀態(tài)及變位信息，任意兩個(gè)開(kāi)關(guān)量通道的SOE分辨率為2毫秒。且一次性可保存220個(gè)SOE記錄（基本配置為220個(gè)，用戶可選擇更多的記錄）。

PMAC3032配置了標(biāo)準(zhǔn)的RS-485通信口，它即可集中組屏，亦可分散安裝。RS-485為兩線局域網(wǎng)，通訊速率可為300-19200波特率，PMAC3032儀表可以在線修改通訊地址和通訊速率，同時(shí)向用戶提供開(kāi)放式的通訊協(xié)議。

3.2配置

3.2.1進(jìn)線開(kāi)關(guān)及出線開(kāi)關(guān)的工作狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)（配置PMAC720和PMAC600、PMAC3032）

三相電流監(jiān)視

三相線電壓，三相相電壓監(jiān)視

功率因數(shù)cosф，頻率，有功功率、無(wú)功功率、視在功率監(jiān)視

電度計(jì)量

開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)監(jiān)視

開(kāi)關(guān)故障狀態(tài)監(jiān)視

提供在線運(yùn)行信號(hào)、診斷信號(hào)

3.2.2實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線顯示

一次回路圖系統(tǒng)圖

進(jìn)線斷路器的運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)

3.2.3運(yùn)行報(bào)表，報(bào)警記錄生成及打印

系統(tǒng)自動(dòng)記錄并生成下列報(bào)告

低壓系統(tǒng)進(jìn)線柜電度記錄

中控室操作記錄

現(xiàn)場(chǎng)操作記錄

歷史紀(jì)錄

維修記錄

故障記錄

3.2.4動(dòng)態(tài)的人機(jī)界面

變配電系統(tǒng)柜的實(shí)物圖，明確指示開(kāi)關(guān)狀態(tài)及電參量的實(shí)際值。

變配電系統(tǒng)的操作記錄及事故記錄打印。

重要電參量的實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖和歷史趨勢(shì)圖顯示及打印。

對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作時(shí)需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的再確認(rèn)手續(xù)。

嚴(yán)密的操作員管理系統(tǒng)。

嚴(yán)格的安全性保障。

操作值班記錄管理界面示例

用戶管理界面示例

3.3低壓監(jiān)控系統(tǒng)的信息上傳

低壓智能配電監(jiān)控系統(tǒng)為樓宇自控系統(tǒng)（BA）的子系統(tǒng)，通過(guò)低壓智能配電監(jiān)控系統(tǒng)提供的RS485接口或RJ45以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口，電源監(jiān)控系統(tǒng)或樓宇自控系統(tǒng)能夠接受低壓智能配電監(jiān)控系統(tǒng)上傳的檢測(cè)信息，監(jiān)測(cè)低壓配電系統(tǒng)的參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)及故障情況，并能實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓配電系統(tǒng)相應(yīng)回路的遙控功能。

4、西格瑪監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)簡(jiǎn)介

4.1概述

工程采用綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，以期達(dá)到變電站無(wú)人或少人值班，實(shí)現(xiàn)對(duì)一次設(shè)備全面監(jiān)控的目的。我公司采用專(zhuān)用的自動(dòng)化監(jiān)控元件和監(jiān)控軟件，憑借多年豐富的電力自動(dòng)化工程經(jīng)驗(yàn)，提供下面一套符合電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求和滿足應(yīng)用要求的完整成熟的工程解決方案，以提供各種一次電氣設(shè)備的安全保護(hù)，運(yùn)行工況的在線監(jiān)測(cè)，各種可控開(kāi)關(guān)的本地/遠(yuǎn)程控制操作，負(fù)荷切換，變配電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行，適合各種運(yùn)行方式的控制、聯(lián)鎖/聯(lián)動(dòng)及通信網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)信息共享等多種功能。

監(jiān)控軟件采用全面漢化的符合國(guó)內(nèi)配電運(yùn)行習(xí)慣和強(qiáng)大組態(tài)功能的SCADA集成化保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)軟件。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備的監(jiān)控元件，采用集計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力自動(dòng)化技術(shù)、通訊技術(shù)于一體的智能化產(chǎn)品，監(jiān)控元件直接安裝在開(kāi)關(guān)柜上，全面實(shí)現(xiàn)保護(hù)、測(cè)量、控制、監(jiān)測(cè)、通訊等各種功能。在配電系統(tǒng)中組成一個(gè)高效、安全、經(jīng)濟(jì)、可擴(kuò)展的自動(dòng)化系統(tǒng)。智能模塊通過(guò)RS-485通訊接口以現(xiàn)場(chǎng)總線的形式和上位機(jī)相連，將底層信息上傳至監(jiān)控主機(jī)。

構(gòu)成綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置采用技術(shù)先進(jìn)，成熟可靠的設(shè)備，在國(guó)內(nèi)有良好的運(yùn)行業(yè)績(jī)，成套主設(shè)備及輔助設(shè)備生產(chǎn)廠家具有良好的商業(yè)信譽(yù)，具備研發(fā)、生產(chǎn)、調(diào)試及長(zhǎng)期售后服務(wù)的能力，具有可資信賴(lài)的確保產(chǎn)品質(zhì)量的質(zhì)量保證體系。

4.2監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成

監(jiān)控系統(tǒng)采用模塊化、分層分布式開(kāi)放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。本著分散控制、集中監(jiān)視的原則，按間隔劃分、單元化設(shè)計(jì)、分布式處理，實(shí)現(xiàn)設(shè)備分層和網(wǎng)絡(luò)分層的解決方案，整個(gè)系統(tǒng)分為現(xiàn)場(chǎng)級(jí)控制層和站級(jí)控制層。

4.2.1現(xiàn)場(chǎng)級(jí)控制層

現(xiàn)場(chǎng)級(jí)控制層中的自動(dòng)化設(shè)備要求運(yùn)行十分穩(wěn)定可靠，能免維護(hù)使用，同時(shí)又能滿足工程的自動(dòng)化設(shè)計(jì)要求。例如選用PMAC720等系列智能測(cè)控儀表作為保護(hù)測(cè)控裝置，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線與站級(jí)控制層的監(jiān)控主機(jī)連接，與站級(jí)控制層一起構(gòu)成一個(gè)有機(jī)協(xié)調(diào)的低壓智能監(jiān)控系統(tǒng).

4.2.2站級(jí)控制層

站級(jí)控制層位于集中控制室，一般由計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、通訊設(shè)備及不間斷電源等組成，計(jì)算機(jī)之間采用高速Ethernet(TCP/IP)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。硬件采用高性能高可靠性的工業(yè)PC機(jī)，系統(tǒng)軟件采用MicrosoftWindowsNT搶占式多任務(wù)多線程操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)、報(bào)警顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)報(bào)表和變電站優(yōu)化運(yùn)行控制等功能。西格瑪集成化監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)，具有強(qiáng)大的組態(tài)能力，適合于本工程的技術(shù)要求；站級(jí)控制層的監(jiān)控主機(jī)和其他操作工作站均具有對(duì)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)控制層各種智能化設(shè)備完全的訪問(wèn)和控制能力。

站級(jí)控制層的主要功能包括：

A)監(jiān)控主機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)級(jí)控制層的各種自動(dòng)化設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)通信互聯(lián)；

B)監(jiān)控主機(jī)接收各自動(dòng)化設(shè)備采集到的遙測(cè)值和遙信狀態(tài)，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、保存、顯示；

C)監(jiān)控主機(jī)接收各自動(dòng)化設(shè)備檢測(cè)到的故障和告警事件信息，并給出告警提示和聲音報(bào)警，同時(shí)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，用于事故分析；

D)監(jiān)控主機(jī)發(fā)送控制操作命令，并通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備的出口繼電器控制各可控開(kāi)關(guān)的分合；

E)監(jiān)控主機(jī)完成對(duì)各自動(dòng)化設(shè)備邏輯控制的組態(tài)設(shè)定，并下傳控制邏輯信息；

F)給其它自動(dòng)化系統(tǒng)（例如樓宇自控系統(tǒng)）預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)的通信接口。

G)生成友好的人機(jī)界面。

4.3西格瑪監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)視、控制和數(shù)據(jù)采集功能

4.3.1數(shù)據(jù)采集功能

系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集裝置采集現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)數(shù)據(jù)，包括模擬量，脈沖量及開(kāi)關(guān)量，測(cè)量量，外部輸入訊號(hào)等數(shù)據(jù)傳至監(jiān)控系統(tǒng)作實(shí)時(shí)處理，實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù)及顯示畫(huà)面，并在屏幕上采用模擬圖方式實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況，顯示實(shí)時(shí)和歷史事件，并采用打印或報(bào)表等方式輸出。為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其他功能提供必需的運(yùn)行信息。具體如下：

（1）西格瑪監(jiān)控系統(tǒng)能完成對(duì)低壓配電系統(tǒng)模擬量運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視，有效反映各模擬量（電流，電壓，有功，無(wú)功電量等）。

進(jìn)線側(cè)三相電流；

進(jìn)線側(cè)三相電壓；

系統(tǒng)有功功率、無(wú)功功率和視在功率；

系統(tǒng)有功電度和無(wú)功電度；

系統(tǒng)頻率；

系統(tǒng)功率因數(shù)等；

（2）西格瑪監(jiān)控系統(tǒng)能對(duì)低壓配電系統(tǒng)內(nèi)所有狀態(tài)量進(jìn)行有效，安全，可靠，直觀的監(jiān)視。

開(kāi)關(guān)位置信號(hào)；

斷路器位置信號(hào)

4.3.2遠(yuǎn)傳功能

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線的形式向主站發(fā)送信息，并接受主站的控制。遠(yuǎn)動(dòng)終端向上級(jí)發(fā)送遙測(cè)量包括電流，電壓，有功電能，無(wú)功電能，功率因數(shù)。遙信量包括開(kāi)關(guān)或斷路器位置信號(hào)和故障信號(hào)。遙控量包括斷路器或開(kāi)關(guān)的分合分接頭的調(diào)節(jié)?？傊畬⑺腥b信息量上傳至主站。上級(jí)或調(diào)度端向下級(jí)發(fā)送遙控量分合斷路器或開(kāi)關(guān)。實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值守。還具有遠(yuǎn)程維護(hù)功能。

4.3.3控制功能

通過(guò)主站微機(jī)的鍵盤(pán)，鼠標(biāo)器對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行分合操作?？刂茖?duì)象包括開(kāi)關(guān)和斷路器隔離開(kāi)關(guān)的分合（跳合）操作，設(shè)備運(yùn)行檢修。為保證受控設(shè)備的安全，所以有可靠的閉鎖和防范措施，控制操作時(shí)有口令，口令是操作員唯一通過(guò)微機(jī)來(lái)分合開(kāi)關(guān)或斷路器的一把鑰匙（或根據(jù)要求不設(shè)定口令）。

4.3.4屏幕顯示功能

西格瑪監(jiān)控系統(tǒng)能在主控機(jī)顯示與實(shí)際相對(duì)應(yīng)的一次主接線模擬圖，顯示各控制對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)并實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)更新?？尚纬蓪?shí)時(shí)的和歷史的模擬量連續(xù)變化的趨勢(shì)圖，如功率負(fù)荷曲線，電壓波動(dòng)曲線。數(shù)據(jù)可以在系統(tǒng)硬盤(pán)中儲(chǔ)存長(zhǎng)時(shí)間（或可以自己設(shè)定儲(chǔ)存時(shí)間），為分析事故及故障原因提供全面的第一手資料。

系統(tǒng)主接線圖，運(yùn)行工況圖，；

斷路器，隔離開(kāi)關(guān)狀態(tài)；

實(shí)時(shí)量參數(shù)表顯示；

負(fù)荷曲線圖；

報(bào)警信息一覽表；

電壓曲線圖；

電流曲線圖；

監(jiān)控系統(tǒng)配置圖；

歷史數(shù)據(jù)，趨勢(shì)曲線；

報(bào)文顯示，事件顯示，值班記錄；

控制系統(tǒng)的配置及設(shè)定值顯示；

4.3.5．報(bào)表記錄打印功能

系統(tǒng)可接收儀表所提供的帶時(shí)標(biāo)的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并可按標(biāo)準(zhǔn)格式打印各種報(bào)表，歷史數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容，各種曲線，各種其他事項(xiàng)。其中的無(wú)編程報(bào)表設(shè)計(jì)功能，使沒(méi)有編程經(jīng)驗(yàn)的人員可輕松設(shè)計(jì)出各種復(fù)雜的、滿足電力系統(tǒng)要求的報(bào)表。

運(yùn)行日志，月報(bào)表，年報(bào)表；

事故，故障，操作一覽表；

事件順序記錄表；

定時(shí)，召喚打??；

4.3.6報(bào)警功能

按系統(tǒng)實(shí)際需要，可在任何時(shí)間在顯示屏上通過(guò)彈出報(bào)警窗口方式顯示最新的報(bào)警信號(hào)和提示，及時(shí)反映事故報(bào)警，并產(chǎn)生報(bào)警聲音（用戶可以指定在某些事件發(fā)生時(shí)或保護(hù)動(dòng)作時(shí)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警）包括音響報(bào)警，語(yǔ)音報(bào)警，警鈴報(bào)警。報(bào)警分模擬量報(bào)警和開(kāi)關(guān)量報(bào)警，報(bào)警訊號(hào)一旦發(fā)出將持續(xù)不斷直到有值班人員來(lái)處理并按報(bào)警取消或復(fù)歸鍵。報(bào)警信號(hào)按時(shí)間先后順序排隊(duì)，報(bào)警信號(hào)分不同的報(bào)警級(jí)別，并用閃爍和不閃爍來(lái)區(qū)別某一報(bào)警是否已確認(rèn)或已處理。所有報(bào)警信息均存儲(chǔ)在事件記錄中，作為對(duì)該報(bào)警之事后分析依據(jù)。

模擬量越限報(bào)警（饋線電流或油溫，油量超出某一定值時(shí)），將越限時(shí)間，測(cè)點(diǎn)名稱(chēng)，越限時(shí)刻工程值（高限，高高限，低限，低低限），工程量單位，越限性質(zhì)輸出當(dāng)?shù)刂鳈C(jī)硬盤(pán)或打印機(jī)上，并給出聲光報(bào)警信息。

4.3.7事件信息功能

西格瑪監(jiān)控系統(tǒng)能顯示和記錄低壓配電系統(tǒng)中所有動(dòng)作事件。事件包括：所有報(bào)警信號(hào)；開(kāi)關(guān)的操作；系統(tǒng)通訊狀況，設(shè)備運(yùn)行狀況；斷路器動(dòng)作和狀態(tài)等。

4.4西格瑪監(jiān)控系統(tǒng)特點(diǎn)

4.4.1分層結(jié)構(gòu)

西格瑪監(jiān)控系統(tǒng)分為：現(xiàn)場(chǎng)級(jí)控制層、站級(jí)控制層。站級(jí)控制層在完成保護(hù)任務(wù)的基礎(chǔ)上，將采集和處理后的數(shù)字信息經(jīng)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)秸炯?jí)控制層。站級(jí)控制層綜合現(xiàn)場(chǎng)級(jí)提供的所有信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有一次設(shè)備的監(jiān)控、測(cè)量、記錄和報(bào)警功能。

4.4.2保護(hù)和監(jiān)控的完美結(jié)合

西格瑪監(jiān)控系統(tǒng)與ABB、PMU等保護(hù)系列及智能繼電器構(gòu)成的智能監(jiān)控系統(tǒng)，將為電網(wǎng)安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行提供強(qiáng)有力的保障。

4.4.3單元化設(shè)計(jì)

在現(xiàn)場(chǎng)級(jí)控制層采用分散分布式結(jié)構(gòu)：按間隔劃分，單元化設(shè)計(jì)，分布式處理。各間隔級(jí)單元相互獨(dú)立，功能上不依賴(lài)于站控計(jì)算機(jī)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性和可用性?！皢卧钡脑O(shè)計(jì)思想使得智能繼電器裝置既可集中組屏，又可就地安裝于個(gè)開(kāi)關(guān)柜上，節(jié)省了大量電纜。

4.4.4友好的人機(jī)界面

PMAC720采用超大屏幕顯示，菜單式的操作風(fēng)格，完全符合中國(guó)的習(xí)慣和標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)行人員通過(guò)簡(jiǎn)單的按鍵操作，可直觀的看到與該一次設(shè)備相關(guān)的電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、頻率、電度、功率因數(shù)等各種信息，可進(jìn)行分合閘操作。

4.4.5高性能價(jià)格比

PMAC720、PMAC3032系列產(chǎn)品的高功能集成度，省去了所有的常規(guī)儀表、常規(guī)繼電保護(hù)設(shè)備，節(jié)省了連接電纜，所有功能一次到位，完全不需要RTU、自動(dòng)抄表系統(tǒng)及其他輔助自動(dòng)化設(shè)備。

整個(gè)系統(tǒng)由各種功能模塊組成，各功能模塊能獨(dú)立裝入或卸出，并可靈活組合，特別適合于當(dāng)今電力系統(tǒng)快速發(fā)展的需要，同時(shí)增強(qiáng)了系統(tǒng)的擴(kuò)展性及同其它系統(tǒng)的互連能力。

可組建成各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和地理跨度的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)各計(jì)算機(jī)之間信息共享及互操作，支持遠(yuǎn)程維護(hù)和遠(yuǎn)程診斷。

靈活設(shè)定模擬量、開(kāi)關(guān)量、電度、保護(hù)定值、SOE事件等對(duì)象的各種參數(shù)，便于工程安裝、調(diào)試。

提供各種能動(dòng)態(tài)連接數(shù)據(jù)和操作的可視化圖形元件，用于設(shè)計(jì)出具有生氣和個(gè)性化的人機(jī)界面，使運(yùn)行人員能直觀地得到電網(wǎng)運(yùn)行工況和執(zhí)行各種控制、操作指令。

提供無(wú)編程報(bào)表設(shè)計(jì)功能，用戶能輕松的設(shè)計(jì)和修改各種符合電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，如：每天的自動(dòng)抄表，分合閘次數(shù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表，高低報(bào)警次數(shù)，持續(xù)時(shí)間統(tǒng)計(jì)報(bào)表，最大值、最小值統(tǒng)計(jì)報(bào)表和電度統(tǒng)計(jì)報(bào)表等。

提供電氣工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)功能。

兼容Windows的操作風(fēng)格。

聲音報(bào)警、自動(dòng)推出事件報(bào)警窗口和自動(dòng)推出故障相關(guān)畫(huà)面。

多級(jí)縮放、漫游各顯示畫(huà)面，畫(huà)面之間的切換快捷流暢。

用戶定制菜單、工具條，能嵌入其它的應(yīng)用程序。

通信狀態(tài)監(jiān)測(cè)，通信報(bào)文監(jiān)測(cè)，通信異常報(bào)警。

變電站運(yùn)行優(yōu)化控制，綜合電壓無(wú)功控制、過(guò)負(fù)荷控制、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制及各種控制連鎖。

高性能、高可靠性的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)記錄間隔15分鐘，保存一年。

提供RS485接口或RJ45接口實(shí)現(xiàn)與BA系統(tǒng)或工廠局域網(wǎng)相連。

提供與國(guó)內(nèi)外著名廠家的智能化設(shè)備通信的各種軟硬件通信功能模塊。

提供二次開(kāi)發(fā)功能，為用戶提供數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)，同時(shí)還提供訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的方法以及數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的類(lèi)型、訪問(wèn)方式。

能夠利用RS485接口，通過(guò)MODBUS等通訊協(xié)議采集不同監(jiān)控設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)。

4.5西格瑪監(jiān)控系統(tǒng)平全符合本工程的設(shè)計(jì)要求：

4.5.1完全符合用戶的使用習(xí)慣。

完全兼容Windows的操作風(fēng)格，鼠標(biāo)操作，人機(jī)界面友好，每個(gè)功能都經(jīng)過(guò)了仔細(xì)考慮和精心設(shè)計(jì)。熟悉Windows操作的用戶，僅需幾個(gè)小時(shí)的學(xué)習(xí)就能使用本軟件。軟件中使用的各種圖形、符號(hào)、標(biāo)注全部采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，與國(guó)內(nèi)的軟件相比更適合于用戶需求。

4.5.2完全可組態(tài)、可擴(kuò)展設(shè)計(jì)。

整個(gè)系統(tǒng)由精簡(jiǎn)化內(nèi)核和擴(kuò)展功能模塊組成，各擴(kuò)展功能模塊可獨(dú)立地動(dòng)態(tài)裝入和卸出，便于系統(tǒng)功能擴(kuò)展；所有功能模塊之間的關(guān)系可組態(tài)設(shè)定，包括通信組態(tài)、圖片組態(tài)、報(bào)表組態(tài)、自動(dòng)控制組態(tài)、工作環(huán)境組態(tài)等組態(tài)功能，使本軟件可適應(yīng)于各種不同的應(yīng)用要求。

電氣和自動(dòng)化的區(qū)別范文第3篇

關(guān)鍵詞:以太網(wǎng);現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù);自動(dòng)化;網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào):TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1009-2374 (2010)22-0075-03

0前言

以太網(wǎng)及TCP/IP通信技術(shù)在IT行業(yè)獲得了很大的成功, 成為IT行業(yè)應(yīng)用中首選的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。近年來(lái),由于國(guó)際現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作沒(méi)有達(dá)到人們理想中的結(jié)果,以太網(wǎng)及TCP/IP技術(shù)逐步在自動(dòng)化行業(yè)中得到應(yīng)用,并發(fā)展成為一種技術(shù)潮流。

以太網(wǎng)在自動(dòng)化行業(yè)中的應(yīng)用應(yīng)該區(qū)分為兩個(gè)方面的問(wèn)題,或者說(shuō)兩個(gè)層次的問(wèn)題。一是工廠自動(dòng)化技術(shù)與IT技術(shù)結(jié)合,與互連網(wǎng)Internet技術(shù)結(jié)合,成為未來(lái)可能的制造業(yè)電子商務(wù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)制造技術(shù)雛形。大多數(shù)專(zhuān)家們對(duì)自動(dòng)化技術(shù)這種發(fā)展趨勢(shì)給予肯定的評(píng)價(jià)。另一個(gè)方面,即以太網(wǎng)能否在工業(yè)過(guò)程控制底層,也就是設(shè)備層或稱(chēng)為現(xiàn)場(chǎng)層廣泛應(yīng)用? 能否成為甚至取代現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)成為統(tǒng)一的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)?這些問(wèn)題實(shí)為目前自動(dòng)化行業(yè)專(zhuān)家們爭(zhēng)論的熱點(diǎn)。本文將只就這一問(wèn)題,從以太網(wǎng)與現(xiàn)場(chǎng)總線的技術(shù)比較出發(fā),談?wù)剛€(gè)人看法。

1以太網(wǎng)的含義

什么是“以太網(wǎng)”?以及相關(guān)的IEEE 802.3及TCP/IP技術(shù)? 這對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程師可能是基本常識(shí),但我們自動(dòng)化技術(shù)工程師未必清楚。在討論以太網(wǎng)與自動(dòng)化技術(shù)及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)之前,有必要先澄清一下這幾個(gè)基本術(shù)語(yǔ)的含義。筆者查閱了有關(guān)資料,現(xiàn)將有關(guān)“以太網(wǎng)”、IEEE 802.3及TCP/IP相關(guān)的技術(shù)背景摘要如下:

1.1以太網(wǎng)

1975年:美國(guó)施樂(lè)(Xerox)公司的Palo Alto研究中心研制成功[METC76],該網(wǎng)采用無(wú)源電纜作為總線來(lái)傳送數(shù)據(jù)幀,故以傳播電磁波的“以太(Ether)”命名。

1981年:美國(guó)施樂(lè)(Xerox)公司+數(shù)字裝備公司(Digital)+英特爾(Intel)公司聯(lián)合推出以太網(wǎng)(EtherNet)規(guī)約[ETHE80]。

1982年:修改為第二版,DIX Ethernet V2。

因此:“以太網(wǎng)”應(yīng)該是特指“DIX Ethernet V2”所描述的技術(shù)。

1.2IEEE802.3

80年代初期:美國(guó)電氣和電子工程師學(xué)會(huì)IEEE 802委員會(huì)制定出局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu),即IEEE 802參考模型。

IEEE 802參考模型相當(dāng)于OSI模型的最低兩層:

1983年:IEEE 802 委員會(huì)以美國(guó)施樂(lè)(Xerox)公司+數(shù)字裝備公司(Digital)+英特爾(Intel)公司提交的DIX Ethernet V2為基礎(chǔ),推出了IEEE802.3。IEEE802.3又叫做具有CSMA/CD(載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè))的網(wǎng)絡(luò)。CSMA/CD是IEEE802.3采用的媒體接入控制技術(shù),或稱(chēng)介質(zhì)訪問(wèn)控制技術(shù)。

因此,IEEE802.3以“以太網(wǎng)”為技術(shù)原形,本質(zhì)特點(diǎn)是采用CSMA/CD的介質(zhì)訪問(wèn)控制技術(shù)?！耙蕴W(wǎng)”與IEEE802.3略有區(qū)別。但在忽略網(wǎng)絡(luò)協(xié)議細(xì)節(jié)時(shí),人們習(xí)慣將IEEE802.3稱(chēng)為“以太網(wǎng)”。

1.3TCP/IP協(xié)議

TCP/IP是多臺(tái)相同或不同類(lèi)型計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交換的一套通信協(xié)議。TCP/IP協(xié)議組的準(zhǔn)確名稱(chēng)應(yīng)該是internet協(xié)議族,TCP和IP是其中兩個(gè)協(xié)議。而internet協(xié)議族TCP/IP還包含了與這兩個(gè)協(xié)議有關(guān)的其它協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,如用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)、地址轉(zhuǎn)化協(xié)議(ARP)和互連網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議(ICMP)。由于TCP/IP是internet采用的協(xié)議組,所以將TCP/IP體系結(jié)構(gòu)稱(chēng)作internet體系結(jié)構(gòu)。

以太網(wǎng)是TCP/IP使用最普遍的物理網(wǎng)絡(luò),實(shí)際上TCP/IP技術(shù)支持各種局域網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,包括:令牌總線、令牌環(huán)、FDDI(光纖分布式數(shù)據(jù)接口)、SLIP(串行線路IP)、PPP(點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議)、X2.5數(shù)據(jù)網(wǎng)等。

由于TCP/IP是世界上最大的Internet采用的協(xié)議組,而TCP/IP底層物理網(wǎng)絡(luò)多數(shù)使用以太網(wǎng)協(xié)議,因此,以太網(wǎng)+TCP/IP成為IT行業(yè)中應(yīng)用最普遍的技術(shù)。

本文所提到的“以太網(wǎng)”,按習(xí)慣主要指IEEE 802.3協(xié)議,如果進(jìn)一步采用TCP/IP協(xié)議族,則采用“以太網(wǎng)+TCP/IP”來(lái)表示。

2以太網(wǎng)進(jìn)入自動(dòng)化行業(yè)的原因

以太網(wǎng)+TCP/IP作為辦公網(wǎng)、商務(wù)網(wǎng)在IT行業(yè)中獨(dú)霸天下,其技術(shù)特點(diǎn)主要適合信息管理、信息處理系統(tǒng)。但近年來(lái)逐步向自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展,形成與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的局面,回顧近年來(lái)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展, 可以了解到其中的原委。

2.1自動(dòng)化技術(shù)從單機(jī)控制發(fā)展到工廠自動(dòng)化、系統(tǒng)自動(dòng)化

近年來(lái),自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展使人們認(rèn)識(shí)到,單純提高生產(chǎn)設(shè)備單機(jī)自動(dòng)化水平,并不一定能給整個(gè)企業(yè)帶來(lái)好的效益;因此,企業(yè)給自動(dòng)化技術(shù)提出的進(jìn)一步要求是:將整個(gè)工廠作為一個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化,目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)企業(yè)的最佳經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí),制造業(yè)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)提出了數(shù)字化通信及信息集成的技術(shù)的要求;即要求應(yīng)用數(shù)字通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)工廠信息縱向的透明通信。

2.2 工廠底層設(shè)備狀態(tài)及生產(chǎn)信息集成、車(chē)間底層數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)是信息集成系統(tǒng)的基礎(chǔ)

為滿足工廠上層管理對(duì)底層設(shè)備信息的要求, 工廠車(chē)間底層設(shè)備狀態(tài)及生產(chǎn)信息集成是實(shí)現(xiàn)全廠FA/CIMS的基礎(chǔ)。工廠自動(dòng)化信息網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu):工廠管理級(jí)、車(chē)間監(jiān)控級(jí)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)。

2.3現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的產(chǎn)生

現(xiàn)場(chǎng)總線(Field Bus)是工廠底層設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò),是計(jì)算機(jī)數(shù)字通信技術(shù)在自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用,為車(chē)間底層設(shè)備信息及生產(chǎn)過(guò)程信息集成提供了通信技術(shù)平臺(tái)。工廠底層應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)了全廠信息縱向集成的透明通信,即從管理層到自動(dòng)化底層的數(shù)據(jù)存取。

2.4現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)之一ROFIBUS技術(shù)

ROFIBUS技術(shù)是1987年由Siemens公司等13家企業(yè)和5家研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合開(kāi)發(fā);1989年批準(zhǔn)為德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN 19245(PROFINUS-FMS/-DP);1996年批準(zhǔn)為歐洲標(biāo)準(zhǔn)

EN 50170 V.2(PROFIBUS-FMS/-DP);1999年P(guān)ROFIBUS成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) IEC 61158的組成部分(Type III)。

PROFIBUS技術(shù)為設(shè)備層提供了PROFIBUS-DP和-PA技術(shù),為車(chē)間層提供了PROFIBUS-FMS技術(shù)。

2.5國(guó)際現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)IEC61158

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)概念,面對(duì)自動(dòng)化行業(yè)千變?nèi)f化的現(xiàn)場(chǎng)儀表設(shè)備,要實(shí)現(xiàn)不同廠家不同種類(lèi)產(chǎn)品的互連,現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作至關(guān)重要。為此, 國(guó)際IEC委員會(huì)于1984年提出制定現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)IEC1158(即IEC61158)。

2.6以太網(wǎng)進(jìn)入自動(dòng)化領(lǐng)域

IEC61158制定統(tǒng)一的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)努力的失敗,使一部分人自然轉(zhuǎn)向了在IT行業(yè)已經(jīng)獲得成功的以太網(wǎng)技術(shù)。因此,現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)給了以太網(wǎng)進(jìn)入自動(dòng)化領(lǐng)域一個(gè)難得的機(jī)會(huì)。積極推進(jìn)這種技術(shù)概念的如德國(guó)西門(mén)子公司,面向工廠自動(dòng)化提出了基于以太網(wǎng)+TCP/IP的解決方案,稱(chēng)之為“透明工廠”。望文生義可以理解為:“協(xié)議規(guī)范統(tǒng)一,信息透明存取”。 西門(mén)子公司是將以太網(wǎng)技術(shù)引入工廠設(shè)備底層,廣泛取代現(xiàn)有現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的積極倡導(dǎo)者和實(shí)踐者,已有諸多工業(yè)級(jí)產(chǎn)品問(wèn)世和實(shí)際應(yīng)用。

3以太網(wǎng)在自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前,以太網(wǎng)工業(yè)在自動(dòng)化領(lǐng)域已有不少成功應(yīng)用實(shí)例,主要集中在以下幾個(gè)方面:

3.1車(chē)間級(jí)生產(chǎn)信息集成

主要由專(zhuān)用生產(chǎn)設(shè)備、專(zhuān)用測(cè)試設(shè)備、條碼器、PC機(jī)及以太網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等組成;主要功能是完成車(chē)間級(jí)生產(chǎn)信息及產(chǎn)品質(zhì)量、工藝等信息的管理。管理層信息網(wǎng)絡(luò):如MES和ERP信息系統(tǒng)。個(gè)別的控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò):個(gè)別要求高可靠性和一定實(shí)時(shí)性的分布式控制系統(tǒng)也有采用以太網(wǎng)+TCP/IP技術(shù),并獲得很好的效果,如卷煙廠各個(gè)車(chē)間的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。

3.2應(yīng)用前景

既然以太網(wǎng)已成功應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化諸多方面,既然IEC61158沒(méi)有給出一個(gè)統(tǒng)一的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),為什么不能將以太網(wǎng)技術(shù)引入工業(yè)過(guò)程控制底層,即設(shè)備層,成為甚至取代現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)成為統(tǒng)一的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)?我根據(jù)自己多年的工作經(jīng)驗(yàn)從技術(shù)方面將以太網(wǎng)與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)進(jìn)行比較,從而得出幾點(diǎn)看法。

4以太網(wǎng)與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的比較

4.1物理層

(1)現(xiàn)場(chǎng)總線

傳輸介質(zhì):多數(shù)采用屏蔽雙絞電纜(RS-485)、光纖、同軸電纜,以解決長(zhǎng)線傳輸、數(shù)據(jù)傳輸速率和電磁干擾等問(wèn)題。也有無(wú)線傳輸方案,以適應(yīng)不同場(chǎng)合需要。

插件:各種防護(hù)等級(jí)工業(yè)級(jí)的接插件。

線供電及本質(zhì)安全:如IEC61158-2,用于流程控制及要求防爆功能的場(chǎng)合。

編碼:異步 NRZ、位同步曼徹斯特編碼等。

傳輸速率:9.6k～12M

(2)以太網(wǎng)

傳輸介質(zhì):UTP3類(lèi)線、UTP5類(lèi)線、 屏蔽雙絞電纜、光纖、同軸電纜, 無(wú)線傳輸?shù)慕鉀Q方案。

插件:RJ45、AUI、BNC。

總線供電及本質(zhì)安全:無(wú)。

編碼:同步、曼徹斯特編碼。

傳輸速率:10M、100M。

4.2介質(zhì)訪問(wèn)控制方式

(1)現(xiàn)場(chǎng)總線?，F(xiàn)場(chǎng)總線的介質(zhì)訪問(wèn)控制方式要滿足工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的要求,即通信的實(shí)時(shí)性和確定性。確定性指站點(diǎn)每次得到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)間隔和時(shí)間是確定的;實(shí)時(shí)性指網(wǎng)絡(luò)分配給站點(diǎn)的服務(wù)時(shí)間和間隔可以保證站點(diǎn)完成它確定的任務(wù)。

目前現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)采用的介質(zhì)訪問(wèn)控制方式主要有:令牌、主從、生產(chǎn)者/客戶(producer/consumer)。

(2)以太網(wǎng)。CSMA/CD(載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè))是以太網(wǎng)(或IEEE802.3)采用的介質(zhì)訪問(wèn)控制方式,如果不是這樣就不是以太網(wǎng)(或IEEE802.3);比如采用令牌調(diào)度方式,應(yīng)是基于IEEE 802.4令牌總線網(wǎng)。

根據(jù)CSMA/CD(載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè))機(jī)理,它不能滿足工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)時(shí)性和確定性要求。由于以太網(wǎng)與CSMA/CD具有對(duì)等的技術(shù)內(nèi)涵,可以說(shuō)以太網(wǎng)不是傳統(tǒng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)要求的實(shí)時(shí)性和確定性網(wǎng)絡(luò)。

(3)傳輸效率。不同網(wǎng)絡(luò)對(duì)報(bào)文長(zhǎng)度有一個(gè)限制。在網(wǎng)絡(luò)報(bào)文中,除了有效傳輸數(shù)據(jù)之外,還有一些作為同步、地址、校驗(yàn)等附加字段。有效數(shù)據(jù)字段與附加字段之比反映的網(wǎng)絡(luò)有效數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?或者說(shuō)反映一次有效數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇鷥r(jià)。

(4)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息規(guī)范及功能規(guī)范?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息格式及功能描述規(guī)范稱(chēng)為”行規(guī)”(Profile),行規(guī)可有效實(shí)現(xiàn)各種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備應(yīng)用層互聯(lián)。

4.3以太網(wǎng)在自動(dòng)化領(lǐng)域能走多遠(yuǎn)

以太網(wǎng)在工廠自動(dòng)化管理層和車(chē)間監(jiān)控層已得到廣泛應(yīng)用和用戶認(rèn)可,在設(shè)備層對(duì)實(shí)時(shí)性沒(méi)有嚴(yán)格要求場(chǎng)合也有許多應(yīng)用;如果以太網(wǎng)希望走的更遠(yuǎn),能夠全面進(jìn)入工廠底層成為設(shè)備連接的主要網(wǎng)絡(luò)技術(shù),那么,以太網(wǎng)必須作出技術(shù)改進(jìn)。

(1)改進(jìn)物理層。傳輸介質(zhì)應(yīng)能提供多種工業(yè)級(jí)護(hù)套和鎧裝電纜、光纖等;各種防護(hù)等級(jí)工業(yè)級(jí)的接插件;應(yīng)該具有總線供電及本質(zhì)安全的解決方案, 用于流程控制及要求防爆功能的場(chǎng)合。

(2)如何滿足實(shí)時(shí)性和確定性要求?提高帶寬、減少碰撞是最直接的辦法,有一定效果;但“盡量的快”和“一定快”是不同的。近年來(lái),以太網(wǎng)在CSMA/CD技術(shù)基礎(chǔ)上也有一些改進(jìn),如應(yīng)用智能集線器、交換機(jī)技術(shù)等,但沒(méi)有從機(jī)理上保證通信的實(shí)時(shí)性和確定性。

如何進(jìn)一步解決這個(gè)問(wèn)題?無(wú)非有軟件為主和硬件為主的兩種思路;硬件方案是設(shè)計(jì)新型智能網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備,希望不要一味走增加帶寬的老路;軟件解決方案是在一定帶寬資源基礎(chǔ)上,由軟件調(diào)度實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、確定性通信功能。

(3)成本:以太網(wǎng)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)層,單站點(diǎn)成本是必需考慮的因素;與目前現(xiàn)場(chǎng)總線(PROFIBUS、DeviceNet、ControlNet)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)。

4.4以太網(wǎng)能否取代現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)成為統(tǒng)一的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)

(1)預(yù)測(cè)未來(lái)是最艱難的事?，F(xiàn)場(chǎng)總線是專(zhuān)為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)層設(shè)備通信設(shè)計(jì),是為自動(dòng)化量體裁衣的技術(shù)。以太網(wǎng)設(shè)計(jì)初衷是辦公網(wǎng),用于數(shù)據(jù)處理。從技術(shù)比較出發(fā)似乎很容易得出結(jié)論。但技術(shù)發(fā)展受社會(huì)政治、經(jīng)濟(jì)影響,市場(chǎng)因素很大程度左右技術(shù)走向,回顧計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史,這種先例不勝枚舉。因此,以太網(wǎng)在工廠自動(dòng)化車(chē)間監(jiān)控層及管理層將成為主要應(yīng)用技術(shù),特別是采用TCP/IP協(xié)議可與互連網(wǎng)Internet連接, 是未來(lái)eManufactory的技術(shù)基礎(chǔ)。在設(shè)備層,在沒(méi)有嚴(yán)格的時(shí)間要求條件下,以太網(wǎng)也可以有部分市場(chǎng)。在以太網(wǎng)能夠真正解決實(shí)時(shí)性和確定性問(wèn)題之前,大部分現(xiàn)場(chǎng)層仍然會(huì)首選現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。

(2)一體化與多元化并存。面對(duì)這樣一個(gè)多種工業(yè)總線技術(shù)并存的現(xiàn)狀,我們應(yīng)該有一個(gè)豁達(dá)的心態(tài)。哲學(xué)家告訴我們,一體化與多元化是一對(duì)互為依存的矛盾,將長(zhǎng)時(shí)間共存與競(jìng)爭(zhēng);以太網(wǎng)反映了人們要求技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、一體化的愿望,而現(xiàn)實(shí)是不能用一種技術(shù)覆蓋各行業(yè)所有不同需求。IEC61158的發(fā)展歷程就給了我們一個(gè)深刻的啟示,我們必須學(xué)會(huì)面對(duì)一個(gè)多種工業(yè)總線技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)和共存的現(xiàn)實(shí)世界。

4.5可能的解決方案

在面對(duì)具體問(wèn)題時(shí)如何作出選擇呢?我認(rèn)為,就事論事是明智之舉。簡(jiǎn)單地說(shuō),你的項(xiàng)目最適合使用什么技術(shù)就采用什么技術(shù)。

(1)車(chē)間級(jí)生產(chǎn)信息集成更適合使用以太網(wǎng),理由如下:多數(shù)加工設(shè)備具有RS-232接口:如條碼機(jī),專(zhuān)用工控設(shè)備;實(shí)時(shí)性,確定性,可靠性要求不高;與上層網(wǎng)絡(luò)的信息規(guī)范和軟件接口兼容。

(2)設(shè)備級(jí)控制優(yōu)先選用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),理由如下:實(shí)時(shí)性,確定性,可靠性要求;專(zhuān)用性:如需要嚴(yán)格同步的運(yùn)動(dòng)控制采用Sercos、PROFIBUS-DPV2;可靠性:工業(yè)級(jí)的傳輸層增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性;現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)種類(lèi)、產(chǎn)品繁多,能夠提供各種成本的解決方案。

(3)其它:根據(jù)技術(shù)要求,就事論事的選擇你的解決方案。

5結(jié)語(yǔ)

電氣和自動(dòng)化的區(qū)別范文第4篇

【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床；故障診斷；技術(shù)分析

【中圖分類(lèi)號(hào)】TP271+.2 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2012）09-0258-01

1.故障診斷技術(shù)組成

數(shù)控機(jī)床的故障診斷技術(shù)大體由三部分組成：（1）對(duì)造成電氣和機(jī)械部件失效的疲勞、磨損、斷裂、腐蝕、蠕變、氧化等物化原因的研究；（2）對(duì)故障診斷的信息研究。即故障信號(hào)的采集、處理與分析的研究；（3）對(duì)數(shù)學(xué)原理與診斷邏輯方面的研究。通過(guò)模型方法、邏輯方法、推理和人工智能（AI）方法，判斷故障發(fā)生的部位和發(fā)生故障的原因。

2.數(shù)控機(jī)床故障診斷概述

2.1 故障診斷主要內(nèi)容現(xiàn)代故障診斷的主要內(nèi)容應(yīng)包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)，故障分析（診斷）技術(shù)和故障修復(fù)方法三個(gè)部分。從信息獲取到故障定位，再到故障的排除，作為單獨(dú)的技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的同時(shí)，又作為故障診斷的技術(shù)共同協(xié)調(diào)發(fā)展。

2.2 數(shù)控機(jī)床故障診斷常用的方法

2.2.1 直觀法由維修人員利用感覺(jué)器官，觀察故障發(fā)生時(shí)的各種聲、光、味等異?，F(xiàn)象，查看CNC機(jī)床系統(tǒng)的各個(gè)模塊和線路，有無(wú)燒毀和損傷痕跡，迅速將故障范圍縮小到一個(gè)模塊或一塊印刷線路板。這是—種最基本和常用的方法。

2.2.2 CNC系統(tǒng)自診斷法數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能，已經(jīng)成為衡量數(shù)控系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)，數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能實(shí)時(shí)監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的工作狀態(tài)。一旦發(fā)生異常情況，立即在CRT上顯示報(bào)警信息，或通過(guò)發(fā)光二極管指示故障的原因、故障模塊，這是CNC機(jī)床故障診斷維修中最有效和直接的一種方法。

2.2.3 功能程序測(cè)試法功能程序測(cè)試法就是將數(shù)控系統(tǒng)的常用功能和特殊功能用手工編程或自動(dòng)編程的方法，編制成一個(gè)功能測(cè)試程序，送入數(shù)控系統(tǒng)，然后讓數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行這個(gè)測(cè)試程序，借以檢查機(jī)床執(zhí)行這些功能的準(zhǔn)確性和可靠性，進(jìn)而判斷出故障發(fā)生可能的部位和故障原因。

2.2.4 模塊交換法所謂模塊交換法就是在分析出故障大致起因的情況下，利用備用的印刷線路板、模板、集成電路芯片或元件替換有疑點(diǎn)的部分，將功能相同的模板或單元相互交換，觀察故障的轉(zhuǎn)移情況，從而快速判斷故障部位的方法。

2.2.5 原理分析法根據(jù)CNC組成原理，從系統(tǒng)各部件的工作原理著手進(jìn)行分析和判斷，從邏輯關(guān)系上分析電路故障疑點(diǎn)的邏輯電平和特征參數(shù)，從而確定故障部位的方法。這種方法對(duì)維修人員要求很高，必須熟悉整個(gè)系統(tǒng)或每個(gè)部件的工作原理，才能對(duì)故障部位進(jìn)行定位。

3.數(shù)控機(jī)床故障診斷的關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1 通信診斷通信診斷也稱(chēng)為遠(yuǎn)距離系統(tǒng)診斷或“海外診斷”。比如西門(mén)子公司在CNC系統(tǒng)診斷中采用了這種功能。用戶把CNC系統(tǒng)中專(zhuān)用“通信接口”連接到普通電話線上，維修中心的專(zhuān)用通信診斷計(jì)算機(jī)中的“數(shù)據(jù)接口”也連接到網(wǎng)絡(luò)上，然后由計(jì)算機(jī)向CNC系統(tǒng)發(fā)送診斷程序，并將測(cè)試數(shù)據(jù)輸回到計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析并得出診斷結(jié)論，然后將診斷結(jié)論和處理方法通知用戶。通信診斷系統(tǒng)除用于故障發(fā)生后的診斷外，還可為用戶作定期的預(yù)防性診斷，維修人員不必到現(xiàn)場(chǎng)，只需按預(yù)定的時(shí)間對(duì)機(jī)床做一系列試運(yùn)行檢查，在維修中心分析數(shù)據(jù)，即可診斷出數(shù)控機(jī)床可能存在的故障隱患。但這類(lèi)CNC系統(tǒng)必須具備遠(yuǎn)距離診斷接口及聯(lián)網(wǎng)功能。

3.2 自修復(fù)系統(tǒng)在CNC系統(tǒng)的軟件中裝有自修復(fù)程序，該軟件一旦發(fā)現(xiàn)某個(gè)模塊有故障時(shí)，系統(tǒng)一方面將故障信息顯示在CRT上，同時(shí)自動(dòng)尋找是否有備用模塊。如有則系統(tǒng)能自動(dòng)使故障模塊脫機(jī)而接通備用模塊，從而使系統(tǒng)較陜地進(jìn)ASE常工作狀態(tài)。所謂自修復(fù)實(shí)際上是“冗余”概念的一種應(yīng)用，非常適用于無(wú)人管理的自動(dòng)化工廠或不允許長(zhǎng)時(shí)間停止工作的重要場(chǎng)合。但自修復(fù)技術(shù)需要將備用板插到機(jī)籠的備用插槽上，從理論上講，備用模塊的品種越多越好，但這無(wú)疑會(huì)增加系統(tǒng)成本。所以，往往系統(tǒng)只配備一些極其重要的或易出故障的備用板。另外，要求備用板與系統(tǒng)其他部分通信聯(lián)系應(yīng)與替代的模板相同。因此，本方案只適用于總線結(jié)構(gòu)的CNC系統(tǒng)。

3.3 人工智能與專(zhuān)家系統(tǒng)這種方法是通過(guò)調(diào)用知識(shí)庫(kù)的相應(yīng)知識(shí)，經(jīng)推理機(jī)構(gòu)的推理獲得所需的結(jié)論。應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)診斷的人工智能技術(shù)有兩方面的內(nèi)容，即診斷專(zhuān)家系統(tǒng)和人工智能數(shù)據(jù)庫(kù)。

3.3.1 診斷專(zhuān)家系統(tǒng)故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)與傳統(tǒng)診斷技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)：①通過(guò)對(duì)各種診斷經(jīng)驗(yàn)性專(zhuān)門(mén)知識(shí)的形式化描述，不僅可突破專(zhuān)家個(gè)人的局限性而廣為傳播，而且也是對(duì)科學(xué)方法論的一個(gè)發(fā)展；②克服人類(lèi)診斷專(zhuān)家供不應(yīng)求的矛盾；③可以結(jié)合其他診斷方法，綜合利用各類(lèi)專(zhuān)家的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)故障、離線診斷與分離故障；④具有人一機(jī)聯(lián)合診斷功能，可充分發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性；⑤具有知識(shí)獲取和自學(xué)習(xí)功能，能在使用過(guò)程中日趨完善。

3.3.2.人工智能數(shù)據(jù)庫(kù)主要包括加工參數(shù)的自動(dòng)設(shè)定和圖形功能等。加工參數(shù)的自動(dòng)設(shè)定功能實(shí)際是一個(gè)工藝參數(shù)庫(kù)，能根據(jù)被加工工件的材料、加工余量等自動(dòng)確定切削用量、選取加工刀具及設(shè)定加工條件，它不但需要積累大量工藝數(shù)據(jù)，還必須具有某種學(xué)習(xí)功能及推理能力。通常將其與故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)聯(lián)系在一起，建立一個(gè)綜合專(zhuān)家系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)的可靠性及診斷維修性能。

3.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷

3.4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）具有聯(lián)想、容錯(cuò)、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)和處理復(fù)雜多模式等特點(diǎn)。將被診斷系統(tǒng)的癥狀作為網(wǎng)絡(luò)輸入，所得到的故障原因作為網(wǎng)絡(luò)輸出，且將經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)所得到的知識(shí)以分布的方式隱式地存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)上，每個(gè)輸出神經(jīng)元對(duì)應(yīng)一個(gè)故障原因。目前常用的算法有誤差反向傳播（BP）算法、雙向聯(lián)想記憶（BAM）模型和模糊認(rèn)識(shí)映射（FCM）等。

3.4.2 多傳感器信息融合技術(shù)多傳感器信息融合就是充分合理地選取各種傳感器，提取對(duì)象的有效信息，把空間或時(shí)間上的冗余信息或互補(bǔ)信息依據(jù)某種準(zhǔn)則進(jìn)行組合，以獲得被測(cè)對(duì)象的一致性解釋或描述，由此獲得比各組成部分的子集所構(gòu)成的系統(tǒng)更為優(yōu)越的性能。利用多傳感器對(duì)CNC進(jìn)行診斷能大大降低誤判率、漏判率，提高診斷準(zhǔn)確度。先對(duì)同一層次的信息進(jìn)行融合，獲得更高層次的信息，再匯人相應(yīng)的信息融合層次，這樣從低層至頂層對(duì)多元信息進(jìn)行整理合并，逐層抽象，從而取得比單一傳感器更準(zhǔn)確更具體的診斷結(jié)果。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可用于多傳感器信息融合。

4.常見(jiàn)電氣故障維修和排除

電氣故障的分析過(guò)程也就是故障的排除過(guò)程，因此電氣故障的一些常用排除方法在上一節(jié)的分析方法中已綜合介紹過(guò)了，本節(jié)則列舉幾個(gè)常見(jiàn)電氣故障做一簡(jiǎn)要介紹，供維修者參考。

4.1 電源電源是維修系統(tǒng)乃至整個(gè)機(jī)床正常工作的能量來(lái)源，它的失效或者故障輕者會(huì)丟數(shù)據(jù)、造成停機(jī)。重者會(huì)毀壞系統(tǒng)局部甚至全部。西方國(guó)家由于電力充足，電網(wǎng)質(zhì)量高，因此其電氣系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)考慮較少，這對(duì)于我國(guó)有較大波動(dòng)和高次諧波的電力供電網(wǎng)來(lái)說(shuō)就顯不足，再加上某些人為的因素，難免出現(xiàn)由電源而引起的故障。

4.2 數(shù)控系統(tǒng)位置環(huán)故障

4.2.1 位置環(huán)報(bào)警可能是位置測(cè)量回路開(kāi)路；測(cè)量元件損壞；位置控制建立的接口信號(hào)不存在等。

4.2.2 坐標(biāo)軸在沒(méi)有指令的情況下產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)?？赡苁瞧七^(guò)大；位置環(huán)或速度環(huán)接成正反饋；反饋接線開(kāi)路；測(cè)量元件損壞。

4.2.3 機(jī)床坐標(biāo)找不到零點(diǎn)可能是零方向在遠(yuǎn)離零點(diǎn)；編碼器損壞或接線開(kāi)路；光柵零點(diǎn)標(biāo)記移位；回零減速開(kāi)關(guān)失靈。

5.結(jié)束語(yǔ)

數(shù)控機(jī)床故障診斷及維護(hù)在內(nèi)容、手段和方法上與傳統(tǒng)機(jī)床有很大的區(qū)別，具備數(shù)控機(jī)床故障診斷技術(shù)是正確使用數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)。維修好數(shù)控機(jī)床，充分發(fā)揮設(shè)備的使用功能具有極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義。

參考文獻(xiàn)

電氣和自動(dòng)化的區(qū)別范文第5篇

關(guān)鍵詞：建筑工程；暖通方式；暖通設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU198文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

我國(guó)現(xiàn)階段的科學(xué)技術(shù)水平正在逐步提高，與以往相比有了很多的進(jìn)步。而隨著科學(xué)的進(jìn)步與發(fā)展，居民的生活水平也在不斷的提高。目前居民在住房方面的要求呈現(xiàn)一種越來(lái)越高的趨勢(shì)，對(duì)于建筑工程中的暖通設(shè)備也一定要跟上城市發(fā)展的水平，滿足人們最基本的住房要求，不能脫節(jié)。然而，科技的發(fā)展帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，比如說(shuō)突顯出的能源的消耗以及環(huán)境的污染這類(lèi)問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)家總能耗中，建筑工程的能耗在所占比重在不斷的上升。我國(guó)的建筑工程規(guī)模正在不斷擴(kuò)大，同時(shí)我們必須要注意環(huán)保問(wèn)題，盡量減少建筑工程中消耗的能耗。而在建筑總消耗能耗中，暖通設(shè)備所消耗的能源占據(jù)著非常大的比重。由此，對(duì)暖通的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)，能夠在很大的程度上達(dá)到節(jié)約能耗的目的。

1 我國(guó)分散式采暖的主要方式

（1）熱水器供暖的采暖方式，通常分為燃?xì)鉄崴骱碗姛釤崴鲀煞N不同的方式，可以同時(shí)給家庭供應(yīng)供水和采暖。但是因?yàn)橄牡哪芰肯鄬?duì)較大，所以這種采暖方式的用戶相對(duì)較少，一般只在中高層家庭被使用。

（2）電暖氣的采暖方式，常見(jiàn)的電暖氣設(shè)備包括有電暖風(fēng)機(jī)、輻射采暖板、石英電熱管、油汀對(duì)流器等等，主要的使用目的是給房屋內(nèi)的局部區(qū)域供暖。一般電暖氣都有分檔電路的保護(hù)控制裝置，而這種采暖方式的加熱功率也比較大。

（3）冷暖房間空調(diào)器的采暖方式，包括有兩種類(lèi)型，一種是電熱型另一種是熱泵型。在設(shè)計(jì)原理上，熱泵型的空調(diào)器和冷風(fēng)空調(diào)器差不多，區(qū)別就是在制冷系統(tǒng)中熱泵型空調(diào)器加入了四通換向閥門(mén)和單向閥門(mén)等一些輔助的零件。而電熱型的空調(diào)器的使用是有限制的，壓縮機(jī)在寒冷的冬天不運(yùn)行，空調(diào)器將風(fēng)機(jī)打開(kāi)，把電加熱后的空氣輸送進(jìn)屋里，以此來(lái)達(dá)到采暖的目的，但是它的特點(diǎn)與上兩種方式相同，耗費(fèi)電量依舊比較大，致使它的應(yīng)用也比較少。

2 設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化

2.1 設(shè)計(jì)方案的安全性對(duì)比

設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)方案時(shí)，首要考慮的問(wèn)題就是暖通設(shè)備系統(tǒng)的安全性。其中在建筑安全要求中也包括了暖通設(shè)備系統(tǒng)的安全，防火、防爆、人員及重要設(shè)備、暖通設(shè)備運(yùn)行等幾個(gè)方面的安全。特別是在一些較為特殊場(chǎng)所的暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，安全性是最先進(jìn)行考慮的問(wèn)題，比如煤礦和庫(kù)房、彈藥廠房等通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)師應(yīng)依據(jù)有關(guān)防火設(shè)計(jì)的規(guī)范來(lái)考慮防火安問(wèn)題，嚴(yán)格取用相應(yīng)的防爆技術(shù)方案來(lái)保證建筑安全第一。設(shè)備安全運(yùn)行上主要是注意寒冷地區(qū)空調(diào)系統(tǒng)冬季的防凍、制冷系統(tǒng)的安全保護(hù)、風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖與電加熱保護(hù)等方面。

2.2 設(shè)計(jì)方案可操作性及可調(diào)節(jié)性對(duì)比

在對(duì)暖通設(shè)備系統(tǒng)的容量進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師通常是按照全年最不利的氣象條件所設(shè)計(jì)的，因此設(shè)備系統(tǒng)在理論上要有高級(jí)的調(diào)節(jié)性能，有較強(qiáng)的能力來(lái)適應(yīng)四季的氣候變化情況。部分變頻空調(diào)設(shè)備一次性投資付出比較高，因此在日常運(yùn)行能耗和一次性投資比較方面，應(yīng)當(dāng)被給予充分的考慮。而在比較經(jīng)濟(jì)方案進(jìn)行時(shí)，要對(duì)日常節(jié)能進(jìn)行綜合的考慮。一些建筑工程對(duì)空調(diào)需求具有時(shí)間性，比如一些寫(xiě)字樓及區(qū)，在設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)師需要著重考慮這種模式下的設(shè)備調(diào)節(jié)性。設(shè)計(jì)方案的管理操作方便性同樣也是設(shè)計(jì)師應(yīng)該特別關(guān)注的比較問(wèn)題，它涉及用戶日后的使用方便問(wèn)題。人性化、智能化的空調(diào)設(shè)備不斷推陳出新的同時(shí)，節(jié)約了勞動(dòng)力，方便了人們的日常使用，然而，對(duì)于這種設(shè)備的選擇往往會(huì)使一次性投資費(fèi)用明顯提高，與此同時(shí)對(duì)于操作和管理方面，技術(shù)含量也有所提高了。因此在設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)師需要依照項(xiàng)目的詳細(xì)情況，制定科學(xué)的方案。在需要時(shí)常調(diào)節(jié)控制的設(shè)備較多和大型空調(diào)系統(tǒng)的工程中，考慮到減少人員的工作量和簡(jiǎn)化操作過(guò)程，應(yīng)該取用自動(dòng)控制的設(shè)計(jì)方案，但需要注意的是自動(dòng)化設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性。

2.3 設(shè)計(jì)方案的可行性及可靠性對(duì)比

在資源匱乏的背景下，資源利用的問(wèn)題顯得尤為重要，我們應(yīng)該對(duì)各種因素進(jìn)行綜合的考慮，盡量使資源利用最大化。在對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行選擇的時(shí)候，需要依照針對(duì)相關(guān)問(wèn)題的法規(guī)。設(shè)計(jì)的方案應(yīng)需要滿足各種變化，并符合環(huán)境保護(hù)的基本要求。例如在一些地下水豐富的地理地段，主要采用水源熱泵的方案，這是根據(jù)當(dāng)?shù)氐幕厩闆r確定的。當(dāng)?shù)囟驹O(shè)備的負(fù)荷量由當(dāng)期的氣候特征和地質(zhì)和地下水資源的發(fā)展水平直接決定，在某些程度上，發(fā)生不平衡效應(yīng)的時(shí)候，需要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)的判斷和選擇。暖通的設(shè)計(jì)方案需要考慮的因素要非常多，比如氣候的條件和現(xiàn)象，在全年的氣溫狀況的科學(xué)分析和考慮上是非常重要的。如果建設(shè)的情況相對(duì)是比較特殊的，無(wú)法取用一定的標(biāo)準(zhǔn)，那么在參數(shù)的設(shè)計(jì)方面，要盡量保證其可行性和真實(shí)性。

2.4 設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性對(duì)比

在方案選擇中，經(jīng)濟(jì)性和可靠性是重要的要求，特別是在暖通設(shè)備方案中，合乎經(jīng)濟(jì)性才可以保證工作能夠正常進(jìn)行。很多工作最終的目的往往是做好節(jié)能節(jié)約。然而，就經(jīng)濟(jì)性而言，要保持一些基本性能，尤其是在工程的質(zhì)量方面，使用的情況和檔次以及設(shè)計(jì)的要求等都有必要做好把握，只有依照合適的標(biāo)準(zhǔn)才能完成好合適的項(xiàng)目。一次投資是所有的項(xiàng)目都在爭(zhēng)取的，這也是工程建筑中最重要的組成部分，只有將這個(gè)綜合的參數(shù)做好，參數(shù)才能在方案設(shè)計(jì)中被選中，而所有的設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)方面的時(shí)候，就必須要能夠保證投資額度的低廉和準(zhǔn)確。由此，比較經(jīng)濟(jì)性，對(duì)于電供暖等一些因素，我們需要認(rèn)真對(duì)待每個(gè)細(xì)節(jié)，所要考慮的角度不斷增加，對(duì)于設(shè)計(jì)人員的要求隨之逐漸的提高，認(rèn)真分析參數(shù)數(shù)據(jù)，理清各種費(fèi)用問(wèn)題，才能使電氣設(shè)備的使用壽命極大程度的提高，在對(duì)經(jīng)濟(jì)性因素考慮的同時(shí)，也應(yīng)注重電氣設(shè)備的質(zhì)量問(wèn)題。

2.5 設(shè)計(jì)方案環(huán)保性對(duì)比

環(huán)境的不斷惡化，使更多人意識(shí)到環(huán)保的重要性，對(duì)于政府部門(mén)更是采取了對(duì)一些建設(shè)活動(dòng)進(jìn)行環(huán)保評(píng)估的措施，建設(shè)各方對(duì)建筑設(shè)計(jì)的環(huán)境污染問(wèn)題極大的重視。對(duì)于北方地區(qū)來(lái)說(shuō)，燃煤鍋爐的排煙是城市大氣的一大主要污染源，這給設(shè)計(jì)師又帶來(lái)了新的課題。設(shè)計(jì)方案的選擇應(yīng)該具有前瞻性，對(duì)未來(lái)長(zhǎng)時(shí)間的環(huán)保問(wèn)題進(jìn)行充分的考慮，盡量避免建成不久的建筑物就進(jìn)行改造的情況。在空調(diào)設(shè)備選型方面，盡量選擇氟利昂的替代品來(lái)作為制冷劑。設(shè)計(jì)人員深刻意識(shí)到環(huán)境保護(hù)的責(zé)任感，也要注意避免給用戶和建設(shè)方增加不必要的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，慎重考慮設(shè)備運(yùn)行時(shí)的廢渣、廢水、廢氣和噪聲等污染的治理費(fèi)用。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著人們生活水平的不斷提高，新型節(jié)能、健康、舒適的空調(diào)運(yùn)行方式被越來(lái)越多的人認(rèn)同。對(duì)于暖通設(shè)備系統(tǒng)，一方面給人們創(chuàng)造舒適環(huán)境，還應(yīng)該盡量降低能源的消耗，這是暖通設(shè)計(jì)人員的持續(xù)奮斗的目標(biāo)。因此建筑工程中暖通設(shè)備設(shè)計(jì)的相關(guān)人員需要不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，積極學(xué)習(xí)并引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)理論，優(yōu)化環(huán)境，減少消耗，做到“環(huán)境友好”、“低碳環(huán)保，節(jié)能減排”的要求，促進(jìn)節(jié)能型和舒適性的暖通設(shè)備長(zhǎng)足發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：