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【關(guān)鍵詞】:工業(yè)自動化控制系統(tǒng) 抗干擾技術(shù) 分析
【前言】:近年來,工業(yè)自動化控制系統(tǒng)在我國的工業(yè)發(fā)展中占有舉足輕重的作用,社會經(jīng)濟(jì)在不斷地發(fā)展,工業(yè)化水平也在不斷的提高。工業(yè)自動化控制系統(tǒng)在運行的過程中,會受到多種干擾源的干擾。不僅如此,由于干擾源種類多種多樣,抗干擾的工作變得極其復(fù)雜,只有將這些影響因素逐一解決,才能使得工業(yè)自動化得到較好的發(fā)展。想要將這些問題解決,就必須分析并指出其干擾源,并進(jìn)一步地制定出能有效解決問題的相應(yīng)措施。
一、 工業(yè)自動化控制系統(tǒng)主要的干擾源分析
工業(yè)自動化控制系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)中的重要組成部分,運行效率直接與工業(yè)的發(fā)展有著一定的影響。就當(dāng)前工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的分析來看,在很多情況下都會受到干擾的情況,而干擾源主要來源于寬頻干擾源、輻射性干擾源、連續(xù)性干擾源、技術(shù)性干擾源、導(dǎo)體性干擾源等,每種干擾源給系統(tǒng)帶來的危害有一定的差異性,工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)也逐漸被重視。
(一)通過電源線引入的干擾
通過電源線引入的干擾是工業(yè)現(xiàn)場較為常見的一種。這類干擾主要是有兩個方面的來源,一是直接通過供電電源系統(tǒng)竄入控制系統(tǒng)中,二是通過供電電源的耦合而進(jìn)入控制系統(tǒng)。由于常見的控制系統(tǒng)是由電網(wǎng)的電源進(jìn)行供電的,許多因素會對控制系統(tǒng)造成影響和干擾,例如電網(wǎng)的波動、大功率用電設(shè)備的開啟或停止、電網(wǎng)短路的暫態(tài)沖擊等等都會通過輸電電源線路傳送,對控制系統(tǒng)帶來一定的影響。對在輸送的過程中產(chǎn)生的干擾來說,可以使用鎧裝電纜對其進(jìn)行抑制,并將動力電纜與信號電纜進(jìn)行分離。對變頻器產(chǎn)生的干擾來說,通常是對變頻器加裝一個隔離變壓器、并保證安裝的位置能夠盡量的和檢測開關(guān)保持距離,其走線應(yīng)盡量使用鋼管單獨的穿并將變頻器單獨安裝到鐵皮箱內(nèi),使其對外部屏蔽等等。
(二)通過信號線引入的干擾
當(dāng)一根導(dǎo)線中有電流流過,在其周圍會產(chǎn)生一個感應(yīng)磁場,感應(yīng)磁場能夠引起其相鄰的導(dǎo)線產(chǎn)生感應(yīng)電流,若這個感應(yīng)電流增大到一定的值時,就會對檢測開關(guān)后級接收信號的設(shè)備產(chǎn)生干擾和影響。由于線路中總是有電流流過的,所以和控制系統(tǒng)相連接的各種信號線中都會受到外部信號對其的干擾,從而導(dǎo)致控制器的邏輯數(shù)據(jù)發(fā)生變化、錯誤動作或是死機。
(三) 輻射干擾源
輻射干擾是指射頻設(shè)備、雷電以及高頻感應(yīng)的相關(guān)設(shè)備還有電弧電路等等對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)所產(chǎn)生的干擾。就此類干擾源來說,并沒有辦法可以對其進(jìn)行抑制,為了減少其影響,主要是通過切斷或者是減弱電磁干擾傳播的途徑。具體的措施如:使用等電位的聯(lián)機、屏蔽、保護(hù)隔離以及合理分布線路和裝設(shè)防雷裝置等等,通過這些措施實現(xiàn)全方位防雷保護(hù)措施。
(四)傳導(dǎo)干擾源
傳導(dǎo)干擾主要有兩種,由電源線引入的干擾和由信號線引入的干擾。
二、工業(yè)自動化控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù)措施
(一)對接地系統(tǒng)的合理設(shè)計
工業(yè)自動化控制系統(tǒng)在受到干擾的情況下,對系統(tǒng)的正常運行會造成極大的影響,而通過對干擾情況的調(diào)查發(fā)現(xiàn),在接地系統(tǒng)設(shè)計上的不合理會產(chǎn)生電磁干擾的現(xiàn)象,針對這種現(xiàn)象,應(yīng)對接地系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計。正確合理的接地設(shè)計能夠有效的抑制電磁干擾的現(xiàn)象發(fā)生,尤其是對設(shè)備外方干擾信號的抑制有著一定的作用。當(dāng)然,這必須建立在接地系統(tǒng)設(shè)計合理的基礎(chǔ)上,如果接地系統(tǒng)設(shè)計不合理的話,不僅無法起到抗干擾信號的作用,甚至?xí)驗榻拥叵到y(tǒng)運行問題
而引入較強的干擾信號,從而導(dǎo)致工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的運行故障。
(二)對管線的合理設(shè)計
管線設(shè)計即指合理的設(shè)計信號線、電源線以及通信線路管道,選擇適當(dāng)?shù)碾娎|并正確的進(jìn)行敷設(shè),在選用信號電纜的過程中,也應(yīng)充分考慮實用性、經(jīng)濟(jì)性等以及抗干擾性。就目前來說,普遍使用標(biāo)準(zhǔn)型號的電纜。在進(jìn)行敷設(shè)信號時,應(yīng)當(dāng)注意類別不同的信號應(yīng)有不同的電纜進(jìn)行傳輸,信號電纜應(yīng)當(dāng)按照其傳輸信號類型的不同來進(jìn)行分層的敷設(shè),模擬信號與數(shù)字信號不能共用同一根電纜。信號線的電纜杜絕接頭的現(xiàn)象發(fā)生,要用完整的電纜。信號線電纜應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)離感性負(fù)載例如大功率的電動機等等。
(三)利用軟件設(shè)計方式實現(xiàn)抗干擾
工業(yè)自動化控制系統(tǒng)在正常運行的過程中,在受到輻射、傳導(dǎo)、通信信號等方面的影響,會造成工業(yè)自動化控制系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)干擾的現(xiàn)象,對系統(tǒng)的正常運行帶來一定的影響,因此,必須做好相關(guān)的抗干擾技術(shù)措施。可以通過利用軟件設(shè)計的方式來實現(xiàn)系統(tǒng)的抗干擾作用,軟件設(shè)計一般都是在計算機環(huán)境下進(jìn)行的,可以通過對各個程序的設(shè)計進(jìn)行過濾和分析,利用濾波法來對軟件設(shè)計的各項參數(shù)值進(jìn)行分析和過濾,實現(xiàn)信號的數(shù)字化處理,從而有效的降低干擾信號的強度,提升工業(yè)自動化控制系統(tǒng)運行的抗干擾能力。
(四)保障施工現(xiàn)場的工作順利開展
由于在施工現(xiàn)場對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行實際的操作和施工過程中,現(xiàn)場的條件是較為復(fù)雜的,在施工過程中必須由經(jīng)驗豐富的工作人員進(jìn)行現(xiàn)場的指揮以及監(jiān)督。施工人員必須能夠按照設(shè)計中提出的要求進(jìn)行施工,應(yīng)當(dāng)重視接地線以及強點弱點之間的安全距離。
(五)合理選擇器件
在對期間進(jìn)行選擇時,應(yīng)當(dāng)根據(jù)所選的電子產(chǎn)品所具有的基本特性來進(jìn)行選擇。為了降低茶末干擾,可以在傳輸過程中使用電流信號來替換電腦呀信號,利用雙積分型的RC以及AD濾波器來消除高頻的干擾。若設(shè)備是以雙差分的輸入型的絞合線以及差動放大器來作為主要器材,為了能夠使信號線路上的共模抑制比得到一定程度的提升,那么應(yīng)該結(jié)合阻抗匹配,其中包含了屏蔽地線、單邊接地以及光電隔離等等措施,這樣就可以消除共模干擾。
【結(jié)語】:
綜上所述,隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,工業(yè)自動化技術(shù)的發(fā)展也極為迅速,尤其是在近些年對控制系統(tǒng)的完善也在不斷的展開,更有利于工業(yè)自動化控制系統(tǒng)運行效率的提升。工業(yè)的發(fā)展推動了國家經(jīng)濟(jì)以及社會的發(fā)展,是未來發(fā)展規(guī)劃中重要的組成部分。然而,在其運作的過程中依然存在著許多的干擾因素,對系統(tǒng)的正常運行帶來極大的影響,如何對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)采取抗干擾措施也成為
工業(yè)發(fā)展的重點工作。對此需要對工業(yè)自動化進(jìn)程中的抗干擾措施加以重視,應(yīng)當(dāng)在電源、軟件、管線等方面的設(shè)計上加強完善,選擇合適的器件、重視現(xiàn)場施工中的工作質(zhì)量,從而促進(jìn)工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的良好發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】:
[1]李榮華.色心晶體微弱信號測試抗干擾技術(shù)的研究[J].華僑大學(xué)學(xué)報,2014(03).
[2]李世發(fā).基于工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的抗干擾措施的研究[J].硅谷,2011(13).
關(guān)鍵詞:工業(yè)生產(chǎn);自動化控制技術(shù);應(yīng)用價值
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.035
人的創(chuàng)造力是無限的,社會的發(fā)展就是人類不斷改造世界的過程。在生產(chǎn)制造行業(yè)中,機械已逐步代替了人工,在能源的驅(qū)動下會社會不斷創(chuàng)造豐富的物資,而隨著計算機技術(shù)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用,人們開始研究機械的自動化控制,降低人工運營成本,提高工業(yè)制造效率。工業(yè)控制自動化技術(shù)包括工業(yè)自動化軟件、硬件以及系統(tǒng)這三個組成部分,通過信息技術(shù)的應(yīng)用來實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程中的自動控制調(diào)配,能大大提升生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量,確保生產(chǎn)安全性,為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高,工業(yè)生產(chǎn)中的自動化控制技術(shù)也在不斷發(fā)展,目前正向著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、集成化的方向發(fā)展[1]。
1 工業(yè)自動化控制技術(shù)的應(yīng)用價值
目前我國工業(yè)生產(chǎn)中使用最廣泛的自動化控制系統(tǒng)是PC-based自動化控制系統(tǒng),具有成本低,收益高的優(yōu)點。在工業(yè)自動化控制的三個層次――基礎(chǔ)自動化、過程自動化和管理自動化中,基礎(chǔ)自動化和管理自動化體系中所運用的硬件、軟件設(shè)施基本上都是從國外進(jìn)口的,價格昂貴,一般公司都無法承受如此高的建設(shè)成本,因此PC-based自動化控制系統(tǒng)在開發(fā)之后被廣泛應(yīng)用,而且事實證明該系統(tǒng)的控制器與PLC具有相同的安全性[2]。
我國人口基數(shù)大,產(chǎn)品的市場需求量也比較大,在科學(xué)技術(shù)還沒有現(xiàn)在發(fā)達(dá)的時候,工業(yè)生產(chǎn)一般都是依靠人工的力量,屬于勞動密集型發(fā)展模式,而隨著科學(xué)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,我國的生產(chǎn)主力已經(jīng)從人工轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械設(shè)備,目前電氣自動化生產(chǎn)已經(jīng)占據(jù)了我國工業(yè)生產(chǎn)的主流。電氣自動化生產(chǎn)體系的應(yīng)用,大大提升了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,且統(tǒng)一的機械化生產(chǎn)又保證了產(chǎn)品的質(zhì)量,因此生產(chǎn)規(guī)模能夠不斷擴(kuò)大。隨之而來的,就是生產(chǎn)的控制體系,要想保證工業(yè)化生產(chǎn)效益,就必須有與之對應(yīng)的自動化控制體系,通過收集各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)信息,實現(xiàn)電氣設(shè)備生產(chǎn)的自動化調(diào)控,最大程度上壓縮生產(chǎn)成本,取締人工調(diào)控。工業(yè)自動化控制技術(shù)是實現(xiàn)電氣自動化生產(chǎn)的基礎(chǔ),類似于人體的大腦,是確保整個生產(chǎn)過程能夠有序進(jìn)行的一項技術(shù)。
工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,正說明了它的價值,說明它能夠為企業(yè)創(chuàng)造更大的利益。儀器儀表技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展,都為工業(yè)自動化控制提供了良好的建設(shè)基礎(chǔ)。工業(yè)自動化技術(shù)的應(yīng)用,具有以下幾點意義:①實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的低成本控制,工業(yè)自動化技術(shù)的應(yīng)用,是工業(yè)生產(chǎn)中的一項變革,打破了傳統(tǒng)工業(yè)制造的原有生產(chǎn)方式,能夠更有效地引進(jìn)生產(chǎn)新工藝與生產(chǎn)設(shè)備,通過自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行良好的銜接,消除傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中高耗低收益的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。工業(yè)自動化控制系統(tǒng)能降低生產(chǎn)中的材料浪費,簡化工序,大大提升生產(chǎn)效益;②消除人工生產(chǎn)的主觀不理因素。人工的調(diào)控具有一定主觀性質(zhì),會受到很多外界因素的干擾,而且操作不規(guī)范,自動化控制是根據(jù)設(shè)定好的程序進(jìn)行的,能夠通過系統(tǒng)軟件信息自動分析,進(jìn)行合理的調(diào)配,節(jié)省時間,只要保證控制系統(tǒng)不出現(xiàn)故障,就能確保各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)按部就班進(jìn)行,不會出現(xiàn)生產(chǎn)事故,提高生產(chǎn)安全性;③實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的統(tǒng)一調(diào)配?,F(xiàn)在的企業(yè)規(guī)模越來越大,單靠人工控制很難有效處理各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息,實現(xiàn)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的調(diào)配,自動化控制系統(tǒng)能夠直接將所有有效信息收集錄入,進(jìn)行系統(tǒng)分析,實現(xiàn)各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的統(tǒng)一調(diào)度,確保生產(chǎn)的有序性和高效性。
2 工業(yè)發(fā)展過程中應(yīng)用的自動化控制技術(shù)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,自動化控制技術(shù)在實際應(yīng)用時也在不斷根據(jù)市場需求進(jìn)行調(diào)整完善,目前,市面上的自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)能夠良好地適應(yīng)生產(chǎn)環(huán)境,對采集到的信息進(jìn)行系統(tǒng)分析,確??刂频募皶r有效性和準(zhǔn)確穩(wěn)定性,保證工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。在不同的生產(chǎn)行業(yè)中,其中運用到的自動化控制技術(shù)和系統(tǒng)組成基本是一致的,但是會根據(jù)生產(chǎn)的現(xiàn)實要求和企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整重組,而且其中應(yīng)用到的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及系統(tǒng)參數(shù)都需要具體設(shè)置,確保自動化控制體系能滿足生產(chǎn)需求,提高自動化控制技術(shù)的使用效益。
2.1 信息采集模塊
要想實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的一體化系統(tǒng)性控制,就必須將各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中儀表數(shù)據(jù)和具體信息采集錄入到中樞管理系統(tǒng)中,因此信息采集模塊是實現(xiàn)工業(yè)自動化控制的基礎(chǔ)模塊。自動化控制的實現(xiàn),是需要控制系統(tǒng)能夠掌握實際的生產(chǎn)信息,協(xié)調(diào)控制自動化生產(chǎn)設(shè)備以及先進(jìn)的工藝工序,解決各方面的矛盾,實現(xiàn)統(tǒng)一的調(diào)配。大數(shù)據(jù)時代的帶來,讓工業(yè)生產(chǎn)面臨著巨大的考驗,信息采集系統(tǒng)就能夠有效解決的數(shù)據(jù)信息的獲取問題,實現(xiàn)龐大數(shù)據(jù)的捕獲與處理,為工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)步提供與發(fā)展提供信息支持。
2.2 系統(tǒng)建模模塊
在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中,憑借A/D單元實現(xiàn)信息的數(shù)字化裝換,錄入存儲數(shù)據(jù),通過系統(tǒng)中的信息處理軟件進(jìn)行整合分析,獲取有效信息,做為系統(tǒng)調(diào)配的參考,進(jìn)行統(tǒng)一地管理調(diào)配。信息采集模塊能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)信息的實時采集,也就相當(dāng)于實現(xiàn)生產(chǎn)的實時監(jiān)控,能夠確保自動化控制的精準(zhǔn)性,最大程度地節(jié)約生產(chǎn)成本[3]。此外,在整個系統(tǒng)中,如果有某個生產(chǎn)環(huán)節(jié)發(fā)生異常,系統(tǒng)能及時感應(yīng),并進(jìn)行處理,將出現(xiàn)故障的機械停止,啟用備用器械,將故障器械送去檢修,及時止損,確保各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)安全性和效率。生產(chǎn)設(shè)備故障問題其實是在電氣自動化生產(chǎn)體系應(yīng)用以來控制系統(tǒng)中最難解決的一個問題,因為多個生產(chǎn)環(huán)節(jié)數(shù)千臺機器一同運作,單靠人工管理的話,如果出現(xiàn)設(shè)備故障,需要花費較長的時間去排查,找出故障環(huán)節(jié),這樣會嚴(yán)重影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,給公司造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。
(下轉(zhuǎn)第20頁)
(上接第43頁)
2.3 動態(tài)控制模塊
自動化控制技術(shù)的核心,在于動態(tài)控制模塊,在一體化自動控制系統(tǒng)中,憑借著計算接技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的應(yīng)用,就能基本實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的動態(tài)控制。自動化控制技術(shù)的應(yīng)用,以智能動態(tài)控制系統(tǒng)取代了以往控制生產(chǎn)工序的人工,具備全體那后全方位監(jiān)控生產(chǎn)過程的優(yōu)點,能夠大大提升控制的精密性,實現(xiàn)各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的完美銜接。
機械之所以能夠逐步取代人工的位置,就在于其勞動強度更大,能夠做到很多人們無法做到的事情。機械設(shè)備與動態(tài)控制系統(tǒng)地結(jié)合,避免了人工操作質(zhì)量不統(tǒng)一、工作效率較低且體力有限的問題,這也正是工業(yè)自動化控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)管控的主要原因[4]。
3 結(jié)語
工業(yè)自動化技術(shù)在開發(fā)之后被迅速投入生產(chǎn)過程中,取得了良好的應(yīng)用效果,能夠降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率,同時保證生產(chǎn)安全與產(chǎn)品質(zhì)量,對于工業(yè)生產(chǎn)的促進(jìn)作用是毋庸置疑的[5]。在工業(yè)中用于生產(chǎn)過程管理的自動化控制技術(shù)其基本組成是相同的,都包含了信息采集、系統(tǒng)建模、動態(tài)控制這三個模塊,但是在實際應(yīng)用過程中,還需要根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)需求來進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整,選擇合適的軟件、硬件與系統(tǒng),確保自動化控制技術(shù)的應(yīng)用效果。
參考文獻(xiàn):
[1]伊棟,郭樹珂.自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在冶金工業(yè)綜合控制中的應(yīng)用[J].信息通信,2013(04):171-172.
[2]秦海珊.淺析工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)[J].輕工科技,2013(05):99-100.
[3]閆新宏.自動化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在冶金工業(yè)綜合控制中的應(yīng)用[J].電子測試,2013(16):84-85.
關(guān)鍵詞:自動化系統(tǒng);抗干擾技術(shù);變配電所;電磁干擾;二次設(shè)備
Abstract: taking induction, transmission and radiation interference caused secondary equipment incorrect action, will be a direct threat to the security of the system stability. This article from the transfering &transforming have integrated automation system electromagnetic interference, the causes and electromagnetic interference on the influence of integrated automation system, and to eliminate or restrain electromagnetic interference is analyzed, and the measures from isolated and shielding, grounding, software anti-interference design aspects of the system is presented anti-disturbance measures,
Keywords: automation system; Anti-interference techniques, Transfering &transforming, Electromagnetic interference, Second equipment
變電所綜合自動化系統(tǒng)是自動化技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)等高科技在變電所領(lǐng)域的綜合應(yīng)用。近年來,變電所綜合自動化技術(shù)得到了迅速的發(fā)展,并得到了廣泛的應(yīng)用,這些自動化裝置的應(yīng)用對提高企業(yè)產(chǎn)品的數(shù)量、質(zhì)量、能源和材料的節(jié)約、實現(xiàn)現(xiàn)代化的管理等方面發(fā)揮著非常重要的作用。在企業(yè)的供配電系統(tǒng)中,有電力系統(tǒng)產(chǎn)生的各種干擾因素也會進(jìn)入系統(tǒng),這些干擾因素的進(jìn)入將會影響電氣系統(tǒng)中各工程模塊的正常運行,更甚者會使系統(tǒng)產(chǎn)生故障,影響系統(tǒng)的正常工作。二次設(shè)備中不可避免的會受到這些干擾因素的影響,當(dāng)這些通過傳導(dǎo)、感應(yīng)、輻射等傳過來的干擾因素大于系統(tǒng)設(shè)備的承受能力時,將會導(dǎo)致系統(tǒng)的非正確動作。最為嚴(yán)重的是受這些干擾因素的影響系統(tǒng)中重要的設(shè)備將會產(chǎn)生不正確的行為動作,有可能會影響到整個系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運行,造成不可估量的后果。所以,解決系系統(tǒng)安全自動裝置的抗干擾性問題成為了一個嗜待解決的問題。
一、電氣控制系統(tǒng)的干擾源
在實際的工作中電氣系統(tǒng)受干擾的現(xiàn)象來看,系統(tǒng)受到干擾因素主要包括電源產(chǎn)生的干擾,傳輸信號的過程中產(chǎn)生的干擾,場干擾等,如圖1結(jié)果所示。
圖1 干擾作用下典型結(jié)構(gòu)
(一) 供電電源因素產(chǎn)生的干擾。工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場存在嚴(yán)重的電污染,生產(chǎn)中大功率用電設(shè)備的使用導(dǎo)致了電網(wǎng)的輸出出現(xiàn)嚴(yán)重的波動情況,使得電網(wǎng)電壓產(chǎn)生大幅度的升高或降低。尤其是用電設(shè)備中大功率設(shè)備的開機或暫定工作,常常會造成電網(wǎng)產(chǎn)生很高的尖峰脈沖干擾。其最大幅度可以達(dá)到數(shù)百伏甚至達(dá)到千伏以上,其脈沖寬度也可以達(dá)到μS數(shù)量級。電網(wǎng)尖峰產(chǎn)生的脈沖干擾是電氣控制系統(tǒng)中最為嚴(yán)重的危害。根據(jù)實際數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果表明,電源的接入、壓力過大或太小、瞬間短路及電網(wǎng)竄入的噪聲等因素等很有可能造成電氣控制系統(tǒng)的誤操作,使電氣控制系統(tǒng)無法完成預(yù)定的任務(wù)。
(二)傳輸信號的過程中產(chǎn)生的干擾。長線傳輸信號是信號傳輸過程中產(chǎn)生干擾的主要來源。如果電氣控制系統(tǒng)中的設(shè)備線路表面出現(xiàn)損壞,或者是接地系統(tǒng)不合理的設(shè)置、傳感器的探頭部件絕緣效果不是很好以及為了方便而將各通道的線路捆綁在一起活處于同根電纜,特別是當(dāng)把交流電源線和通信的信號線放在同一個通道內(nèi)時,其相互產(chǎn)生的差模電壓和共模電壓都有會對系統(tǒng)造成一定的影響,造成系統(tǒng)不能正常工作。
(三)場干擾。電氣控制系統(tǒng)中使用了大量的電氣元件,這些類型繁多的元件有的是分散安裝在生產(chǎn)設(shè)備中的個單機設(shè)備上的,有的則在控制室里集中安裝,但是這些元器件大多處于強電設(shè)備或強電電場所形成的非常惡劣的電磁場中,電磁場會導(dǎo)致這些電氣元件內(nèi)部的電平發(fā)生改變或者是產(chǎn)生脈沖干擾信號影響到傳輸線或電源等各模塊的正常工作。
(四)數(shù)字干擾。由于控制系統(tǒng)中存有大量的數(shù)字電路,數(shù)字干擾主要是對這些數(shù)字電路造成的影響。數(shù)字電路中元件和元件之間、導(dǎo)線和元件之間分布著大量的電容,任意導(dǎo)體上的信號電壓在通過分布電容而使其導(dǎo)體產(chǎn)生電位差,這樣就會產(chǎn)生脈沖干擾,使數(shù)字電路發(fā)生輸出錯誤,這既是數(shù)字干擾。另外,熱噪聲、景點感應(yīng)噪聲及阻抗等都會產(chǎn)生脈沖干擾。
二、電磁干擾對變配電所綜合自動化系統(tǒng)的影響
(一)干擾對電源回路的影響
監(jiān)控主機系統(tǒng)和通信管理機,一般都采用AC220V電源。此電源來自變配電所交流屏,交流屏上一般還接有變配電所其他負(fù)荷,如采暖、通風(fēng)及照明負(fù)荷等。電網(wǎng)的電壓、頻率波動都將直接影響到監(jiān)控主機系統(tǒng)。由于電源與干擾源之間的直接耦合通道相對較多,而且電源線直接連至系統(tǒng)各部分,受干擾后往往造成計算機工作不穩(wěn)定,甚至死機。
(二)干擾對模擬量輸入通道影響
干擾的直接后果是從電壓互感器和電流互感器的二次接線引入浪涌電壓,造成采集數(shù)據(jù)錯誤,影響采樣精度和計算的準(zhǔn)確性,可能引起微機保護(hù)或自動裝置誤動作,甚至損壞設(shè)備。
(三)干擾對開關(guān)量的輸入、輸出通道的影響
變配電所現(xiàn)場的斷路器、隔離開關(guān)的輔助觸點處于惡劣的電磁干擾環(huán)境中,這些輔助觸點通過長引線到開關(guān)量輸入電路,必然帶來干擾信息,干擾可能使斷路器或隔離開關(guān)的輔助觸點抖動甚至造成分閘、合閘位置判斷錯誤。開關(guān)量的輸出通道由計算機的輸出至斷路器的合閘、跳閘出口回路,除了易受外界引入的浪涌電壓干擾外,自動裝置內(nèi)部,微機上電過程也容易有干擾信號,導(dǎo)致誤動作。
(四)干擾對CPU和數(shù)字電路的影響
當(dāng)干擾侵入自動化系統(tǒng)中的數(shù)字電路后,影響CPU的正常工作,如果地址線受到干擾,有可能發(fā)出錯誤指令。如果CPU在傳送數(shù)據(jù)的過程中,數(shù)據(jù)線受到干擾,會造成數(shù)據(jù)錯誤,邏輯混亂,對于微機保護(hù)裝置來說也可能引起誤動、拒動或死機。在強干擾下,可能引起隨機存儲器中部分區(qū)域的數(shù)據(jù)或標(biāo)志出錯,后果嚴(yán)重。
三、變配電所綜合自動化系統(tǒng)抗電磁干擾的措施
在現(xiàn)代工礦企業(yè)中變配電所已成為其重要的組成部分,各類開關(guān)機控制和測量系統(tǒng)的可靠性和安全性會因干擾因素造成一定的影響。以下進(jìn)一步分析干擾源并歸納出了一些常見的抗干擾的措施。
(一)隔離和屏蔽
1.抗電源引入產(chǎn)生干擾的措施
供電電源源產(chǎn)生的干擾主要是由頻率和電壓產(chǎn)生的。頻率產(chǎn)生的干擾主要是送電線路接地屏蔽線回到故障點產(chǎn)生的干擾,引起工頻電位差,會導(dǎo)致電站的計算機系統(tǒng)和繼電保護(hù)的保護(hù)造成威脅。電壓產(chǎn)生的干擾主要是電壓的波動或雷電壓的侵入產(chǎn)生的,雷電壓侵入指的是雷電經(jīng)過避雷針后產(chǎn)生的電壓余波,電壓波動指的是電荷的劇烈變動。其產(chǎn)生原因如上描述。通過對電源引入產(chǎn)生干擾的進(jìn)一步分析我們得出解決措施為:變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓,這些措施運用既減少了集中供電的危害性,也減少了公共阻抗及公共電源的相互耦合,便于電源的散熱,供電的可靠性得到大大的提高。此外,對接入交流電的電源線應(yīng)使用通導(dǎo)率更大的粗導(dǎo)線,如果是直流電源則使用雙絞線,扭絞的螺距要小,并且配線長度也要合理設(shè)置。
2.抗傳輸線路干擾采取的措施
配電系統(tǒng)工作中有長線傳輸,中性接入點的運行方式及在線監(jiān)測技術(shù)。長線傳輸過程中如果存有單項接地故障,外界各種干擾信號的引入、或者設(shè)置不合理發(fā)生共模電壓,以及在線監(jiān)測的絕緣破損,都會產(chǎn)生信號干擾。
(1)抑制信號傳輸過程中的線路干擾,可以采取選用合適的傳輸線路,設(shè)置實時監(jiān)測系統(tǒng)與主線路實現(xiàn)光電隔離和各種保護(hù)措施等等。選擇合適的傳輸線,傳輸線首選的是雙絞線及同軸電纜。所謂同軸電纜是有一根位于中心軸線的內(nèi)導(dǎo)線和一根空心的外圓柱導(dǎo)體柱工程,并且中心軸內(nèi)導(dǎo)線和圓柱導(dǎo)體以及圓柱導(dǎo)體和外部之間都是采用絕緣體相互隔絕的。這樣做的目的是,導(dǎo)線的抗干擾能力強,數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定,價格又經(jīng)濟(jì)實惠。
(2)實時監(jiān)測在線抗干擾技術(shù)。在監(jiān)測設(shè)備上裝置各種保護(hù)裝置,如設(shè)置對電流、零序電流的保護(hù)設(shè)備,能夠監(jiān)測線路和傳感器的絕緣狀況;實現(xiàn)兩種系統(tǒng)的光電隔離。
3. 電磁場干擾的抑制措施
在變配電所中,一次系統(tǒng)接地是以防雷和保證安全(系統(tǒng)中性點接地)為目的的,但它對二次回路的電磁兼容有重要的影響。如果接地合適,可以減少所內(nèi)的高頻瞬變電壓幅值,特別是減少電網(wǎng)中各點的瞬變電位差,減低了電網(wǎng)中的瞬變電位升高。這對二次設(shè)備的電磁兼容很有好處。例如:①避雷針、避雷器的接地點應(yīng)采用2根以上的接地線和加密接地網(wǎng)絡(luò);②設(shè)備接地處要增加接地網(wǎng)絡(luò)互連線;③設(shè)備接地線要接于地網(wǎng)導(dǎo)體交叉處。二次系統(tǒng)的接地,從電磁兼容的角度來說,應(yīng)做到:①多個電路共用接地線時,其阻抗應(yīng)盡量減少;②由多個電子器件組成的系統(tǒng),各電子器件的工作接地應(yīng)連在一起,通過一點與安全接地網(wǎng)相連;③工作接地網(wǎng)各點的電位應(yīng)盡量保持一致。電磁干擾可能進(jìn)入綜合自動化系統(tǒng)弱電部分的主要途徑是通過微機電源。因為電源與干擾源的聯(lián)系比較緊密,同時電源線直接連接至系統(tǒng)各部分,因此來自電源的干擾很容易引起死機。所以對微機電源的地線處理很重要。微機電源地線與機殼的連接方法有一點連接、多點連接和不連接3種。實踐中,多采用微機電源地線和機殼不連接,它的優(yōu)點是:由于干擾造成的流過電源的浪涌電流可大大減少,從而增加了抗共模干擾的能力,可明顯地提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。而缺點是:在電磁干擾下,對地電壓降在微機電源和機殼之間浮動,如果微機系統(tǒng)中某一關(guān)鍵部分對機殼的耦合電容較大,則可能引起邏輯判斷出錯。
(二)電氣控制系統(tǒng)工作的現(xiàn)場電磁環(huán)境比較復(fù)雜,雖然在硬件方面采取了一些抗干擾措施,但是仍然會存在干擾因素進(jìn)入該系統(tǒng)中,因此,要想從根本上消除干擾僅僅通過硬件措施是不可能實現(xiàn)的,所以在軟件進(jìn)行測試和組態(tài)時,可以對軟件方面進(jìn)行防抗干擾能力處理,更進(jìn)一步對的提高系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的工作。對于那些干擾因素硬件和軟件均能夠?qū)崿F(xiàn)的,應(yīng)盡可能的使用然見抗干擾技術(shù),這樣做不僅硬件設(shè)備的電路設(shè)備簡單了,相應(yīng)的引入和發(fā)出的為題也隨之減少,還更有利于系統(tǒng)的調(diào)試和提高系統(tǒng)的可靠性,節(jié)省了硬件方面的投入。
軟件的抗干擾設(shè)計
1.數(shù)字濾波
RC濾波器對高頻干擾具有很好的抑制作用,但是對于低頻產(chǎn)生的干擾過濾效果卻很差。在控制系統(tǒng)中常常采用數(shù)字濾波的方法提高信號的信噪比,對連續(xù)模擬輸入量,獲取有A/D轉(zhuǎn)換器輸出的信號時,應(yīng)多次檢測從同一個測量點接受的信號,然后將多次采集的信號經(jīng)過A/D進(jìn)行數(shù)據(jù)濾波處理。例如,采用加權(quán)平均遞推濾波方法對大滯系統(tǒng)進(jìn)行過濾。如果信號是開關(guān)量信號,比如,操作按鈕,限位開關(guān)等,多次采用平均值方法不能使用,除非其多次采取的結(jié)構(gòu)相對一致。數(shù)字軟件抗干擾最有效的方法是對同一數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)輸出,重復(fù)的間隔不應(yīng)太長,這樣擾的錯誤信號被系統(tǒng)輸出裝置接收后還沒有來得及有所反應(yīng),后面的一個正確信息接踵而至,以此防范了錯誤操作情況的發(fā)生。
2. Watchdog抗干擾
如果產(chǎn)生的干擾信號經(jīng)過某種途徑作用到了CPU上,那么CPU就不能按照正常的狀態(tài)運行了,程序就會發(fā)生紊亂,出現(xiàn)程序“滿天飛”的情況,這種情況通常會使CPU發(fā)出一些錯誤的指令,造成成個系統(tǒng)的程序發(fā)生混亂。而Watchdog則是針對這種情況使用最為廣泛的抗干擾措施,其主要工作是對“滿天飛”的程序進(jìn)行檢測和恢復(fù)。
四、結(jié)論
工廠配電自動化抗干擾技術(shù)是一個非常復(fù)雜的技術(shù)工作,我們要理論聯(lián)系實際,規(guī)劃設(shè)計時要據(jù)實際的環(huán)境條件和供電要求綜合考慮,抗干擾措施是企業(yè)設(shè)計的主要部分,設(shè)計正確與否取決于設(shè)計者的實踐經(jīng)驗和對現(xiàn)場環(huán)境的深刻認(rèn)識。做好抗干擾措施是電氣自動化系統(tǒng)能良好運行的首要保證,是整個系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運行前提保證。
參考文獻(xiàn):
[1] 武曉明,肖海榮,劉文江,徐海云. 單片機實時控制系統(tǒng)若干軟件抗干擾方法[J]. 沈陽電力高等??茖W(xué)校學(xué)報, 2000, (04) .
[2] 郭艷紅. 淺談變電所微機組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)及抗干擾措施[J]中小企業(yè)管理與科技(上旬刊), 2009, (09) .
[3] 何瑞, 王建國. 煤礦變電站漏電監(jiān)控及抗干擾措施[J]. 黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報, 2010, (04)
[4] 于淑芳, 朱運航, 肖成. 通信開關(guān)電源電磁干擾抑制技術(shù)研究[J]. 湖南工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版), 2010, (03)
[5] 王興. 對微機型繼電保護(hù)裝置在現(xiàn)場運行中抗干擾措施的探討[J]. 科技傳播, 2010, (07)
[6] 王玉峰,鄒積巖,廖敏夫. 一次回路形成電快速瞬變脈沖群騷擾的研究及防護(hù)[J]電力自動化設(shè)備, 2007, (09)
關(guān)鍵詞:工業(yè)自動化控制 計算機控制技術(shù) 應(yīng)用路徑
前言:
隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,工業(yè)企業(yè)競爭愈加激烈,因此,要在保證質(zhì)量的前提下,提高生產(chǎn)效率,成為工業(yè)領(lǐng)域面臨的問題。工業(yè)自動化成為當(dāng)前工業(yè)行業(yè)發(fā)展的趨勢,計算機控制技術(shù)在這一領(lǐng)域中的作用突出,尤其是NC、PLC等先進(jìn)技術(shù)在計算機控制系統(tǒng)中發(fā)揮關(guān)鍵性的作用,更加傾向于精密化和靈活化,凸顯開放性的特點。
1 對工業(yè)自動化技術(shù)的概述
在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,涉及石化、建材等諸多領(lǐng)域,在工業(yè)制造行業(yè),自動化技術(shù)彰顯綜合性,更強調(diào)對計算機、電子設(shè)備以及相關(guān)理論的綜合利用,在根本上實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)制造整個過程的動態(tài)化和智能化的監(jiān)測。在這一過程中,能夠?qū)崿F(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)資料的有機配置,完善對工藝流程的優(yōu)化,為決策者提供有力的支持,在根本上提高工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)能力和效率,降低成本支出,降低對環(huán)境的污染程度。在工業(yè)自動化技術(shù)中,主要包含三個組成部分,即硬件、軟件以及系統(tǒng)技術(shù)三個組成部分。在硬件系統(tǒng)中,對于硬件系統(tǒng),主要是各項設(shè)備和儀器等。系統(tǒng)技術(shù)主要是各種集成技術(shù)。軟件是指軟件系統(tǒng),在工業(yè)自動化中主要包含管理、控制以及測量等軟件類型。三個組成部分各自執(zhí)行不同的職責(zé),相互之間進(jìn)行密切配合,實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)的自動化控制。在自動化技術(shù)的支持下,有利于增強員工的素質(zhì)和企業(yè)的制造能力,實現(xiàn)對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的有效優(yōu)化。
2 對計算機控制技術(shù)的分析
計算機控制技術(shù)的核心是計算機技術(shù),應(yīng)用目的是實現(xiàn)對參數(shù)的有效控制和收集,依托計算機硬件,結(jié)合軟件,達(dá)到對工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化控制。也就是說,計算機控制系統(tǒng)是整個工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的核心。對于計算機控制系統(tǒng),主要是由軟件控制算法、硬件以及上位機操控軟件構(gòu)成。在整個系統(tǒng)中,計算機突出的能力就是對數(shù)據(jù)的高速運算和處理能力,有助于對命令的操作和執(zhí)行,利用對目標(biāo)的控制,實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)自動化控制的目的。計算機控制需要相應(yīng)的輔助構(gòu)件。上位機操控軟件的功能是實現(xiàn)人機的交互作用,進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入和輸出處理,進(jìn)行數(shù)據(jù)庫建設(shè),一旦發(fā)現(xiàn)異常,進(jìn)行有效控制。信息交互過程中國,主要是借助有線和無線通信模式。也就是說,計算機控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程的控制,完成對操作目標(biāo)的優(yōu)化。
3 對計算機控制系統(tǒng)基本工作原理的介紹
對于計算機控制系統(tǒng),主要的構(gòu)成部分為硬件和軟件系統(tǒng),為了更好地實現(xiàn)計算機控制的功能,需要進(jìn)行相關(guān)的數(shù)字和模擬轉(zhuǎn)換設(shè)備。在現(xiàn)實的工業(yè)制控制中,主要的模式是進(jìn)行實時控制,對控制的可靠性要求比較高,但是,沒有針對速度進(jìn)行指標(biāo)性的要求,需要滿足及時性即可。計算機控制系統(tǒng)對工業(yè)自動化控制的基本原理可以分為三個過程,首先,對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面采集。對控制對象的即時數(shù)字進(jìn)行檢測,收集相關(guān)的數(shù)據(jù)信息,而后將其迅速傳輸給工業(yè)自動化控制的計算機中心。其次,進(jìn)行實時決策。借助計算機的軟件,對收集的信息進(jìn)行分析,結(jié)合控制規(guī)劃,完成對下一階段控制方案的制定。再次,對控制任務(wù)的執(zhí)行和完成。在完成決策之后,將其傳輸給控制系統(tǒng),對信號進(jìn)行解說,分配任務(wù),執(zhí)行控制操作,完成自動化控制的任務(wù)。在實際操作和控制中,三個流程需要進(jìn)行周而復(fù)始的循環(huán),缺乏實際的要求,實現(xiàn)對異常的有效控制和處理。
4 對工業(yè)自動化控制中計算機控制技術(shù)應(yīng)用的介紹
4.1 對數(shù)字控制的分析
數(shù)字控制是自動化的一種模式,主要是借助對符號和數(shù)字的編程,完成控制。這一功能的實現(xiàn),需要借助計算機設(shè)備,經(jīng)操作指令進(jìn)行發(fā)送,使得設(shè)備在接受命令之后,依據(jù)設(shè)計進(jìn)行程序的運行。數(shù)控中,軟件是核心,影響較大,只有保證數(shù)字控制技術(shù)的先進(jìn)性,才能保證設(shè)備具有較高的自動化運行水平。借助數(shù)字控制,也能夠?qū)崿F(xiàn)對故障的有效診斷和監(jiān)控,在數(shù)據(jù)庫的支持下,實現(xiàn)對系統(tǒng)的有效維護(hù),提高系統(tǒng)運行的安全性與穩(wěn)定性。
在本質(zhì)上講,控制器是計算機,專門為工業(yè)生產(chǎn)研發(fā)。其基礎(chǔ)工作為數(shù)字運算,核心為編程存儲器,主要工作方式的數(shù)字和模型的輸入和輸出,從而實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)和相關(guān)設(shè)備的自動化控制。在這一控制器運用在工業(yè)生產(chǎn)中之后,優(yōu)勢明顯,操作簡單,性價比較高,可靠性強,應(yīng)用范圍較廣,便于維護(hù)和檢修。
4.3 對分布式控制系統(tǒng)的分析
分布式控制在整個工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中,屬于中型系統(tǒng)類型,借助計算機技術(shù),實現(xiàn)對生產(chǎn)過程中相關(guān)數(shù)據(jù)的收集、分析和處理,達(dá)到對生產(chǎn)的管控。其基礎(chǔ)為計算機運行的速度的提升以及微型計算機的應(yīng)用,提高技術(shù)的可靠性和科學(xué)性,與計算機的發(fā)展關(guān)系密切。
4.4 對計算機傳感器的分析
對于工業(yè)自動化控制中的計算機控制技術(shù),其主要依賴的是通信技術(shù)、軟件技術(shù)以及傳感設(shè)備,傳感設(shè)備的作用十分突出。其主要特點是數(shù)字化、智能化、系統(tǒng)化和精密化,決定工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。借助傳感器,計算機實現(xiàn)控制作用,達(dá)到對數(shù)據(jù)的收集和整理,形成對設(shè)備運行狀況的掌握,保證自動化孔系統(tǒng)設(shè)備運行的可靠性,提高工業(yè)生產(chǎn)的品質(zhì)。
結(jié)束語:
綜上,對于工業(yè)自動化控制,彰顯復(fù)雜性,涉及大量設(shè)備和技術(shù)的應(yīng)用,控制難度較高。計算機技術(shù)在工業(yè)自動化控制中,保證了強有力的技術(shù)支持,有利于降低企業(yè)成本,提高生產(chǎn)效率。因此,要強化計算機控制技術(shù)在工業(yè)自動化中的應(yīng)用,不斷完善,強化技術(shù)研發(fā),使其能夠更好地服務(wù)與工業(yè)化生產(chǎn),促進(jìn)工業(yè)發(fā)展的可持續(xù)性。
參考文獻(xiàn):
[1]鄧悅.計算機控制技術(shù)在工業(yè)自動化生產(chǎn)中的應(yīng)用研究[J].科技與企業(yè),2016,03:73+76.
[2]胡松楠.工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中計算機技術(shù)的使用[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2014,01:35-36.
[3]黃麗娜.計算機控制技術(shù)在工業(yè)自動化生產(chǎn)中的應(yīng)用研究[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016,11:181
關(guān)鍵詞:工業(yè)自動化;技術(shù)控制;發(fā)展前景
中圖分類號:TH86文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
自動化技術(shù)是一種綜合性非常強的一門技術(shù),它囊括了機械、微電子、計算機等多門技術(shù)方法,工業(yè)自動化主要是為了減少人力的操作,在生產(chǎn)過程中,實現(xiàn)對各種過程的控制,能充分利用人工以外的各種能源,以實現(xiàn)操作處理和預(yù)定的工作目標(biāo)的控制的統(tǒng)稱。如今,自動化技術(shù)已經(jīng)在全球各個領(lǐng)域成功的應(yīng)用起來,機械制造、交通運輸、建筑、電力等行業(yè),正是自動化的實施,才得以提升勞動生產(chǎn)率,才能使這些行業(yè)更好更快的發(fā)展。自動化控制技術(shù)在改革開放的時候,進(jìn)入了中國大陸,于是中國制造業(yè)的自動化進(jìn)程也加快了腳步,大大提高了生產(chǎn)效率,中國現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程也離不開自動化技術(shù)的貢獻(xiàn)。
1工業(yè)自動化技術(shù)控制概述
自動化作為現(xiàn)代制造業(yè)最主要的技術(shù)之一,在高速大批量生產(chǎn)的制造業(yè)發(fā)揮著不可估量的作用,除此,在一些定制化和追求靈活的企業(yè)里面也是不可或缺的,都依賴著自動化技術(shù)。它主要的理論基礎(chǔ)是控制理論,在結(jié)合儀表儀器和計算機等信息技術(shù)的處理,最終對工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)各個參數(shù)的控制,比如工程檢測、優(yōu)化、調(diào)度以及工程的管理和決策等等,在降低消耗和提高質(zhì)量和數(shù)量方面也得到應(yīng)用,它主要包括自動化軟件、硬件和系統(tǒng)在內(nèi)的三大部分。自動化技術(shù)系統(tǒng)對企業(yè)的有力作用主要表現(xiàn)在生產(chǎn)力的明顯提升,它不會直接給企業(yè)創(chuàng)造效益,這些提升包括:生產(chǎn)安全性、生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)過程中降低原材料和能源消耗。一般對自動化系統(tǒng)的投入和企業(yè)效益提升的產(chǎn)出比大約是1:4和1:6之間,尤其是在資金密集的企業(yè)中自動化的實施會起到“四兩撥千金”的作用。
傳統(tǒng)自動化在對機械設(shè)備本身和執(zhí)行機構(gòu)、控制及信號處理單元、接口硬件等元素的控制上現(xiàn)在的自動化系統(tǒng)不再僅僅局限于這些方面它更多的強調(diào)的是集中式數(shù)字控制和集散式控制,它已經(jīng)從基地式啟動儀表和電動單元組合式模擬儀表控制系統(tǒng)中走了出來。不僅局限在對機電設(shè)備和工藝設(shè)備的簡單控制了,已經(jīng)衍生到更廣義的一個層次了,它已經(jīng)隨著通訊、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的發(fā)展,覆蓋到了整個企業(yè)的控制、管理各個層面,它的概念也延伸到用廣義的機器來逐漸取代或超越人的體力。
2工業(yè)自動化技術(shù)控制中存在的問題
開發(fā)與應(yīng)用自動化控制技術(shù)是我國工業(yè)制造業(yè)快速發(fā)展的根本需要。現(xiàn)如今,由于工業(yè)制造行業(yè)發(fā)展非常迅速,使得現(xiàn)有的技術(shù)與設(shè)備并不能適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展,所以,當(dāng)前社會的發(fā)展需要,推動了自動化儀表技術(shù)與控制技術(shù)的快速結(jié)合與發(fā)展。
近幾年,我國自動化儀表技術(shù)發(fā)展非常迅速,特別是在總線技術(shù)方面取得了很大的進(jìn)步?,F(xiàn)場總線不僅是信號制式的改變,而且也是信息化控制技術(shù)發(fā)展的前提條件。經(jīng)過幾年的發(fā)展,現(xiàn)場總線的內(nèi)在潛力逐漸被人們挖掘出來,如預(yù)測、診斷、穩(wěn)定操作等技術(shù),具有廣闊的發(fā)展前景。然而,當(dāng)前自動化儀表發(fā)展仍然存在一些問題,表現(xiàn)在資金與市場缺陷兩方面。主要由兩方面的原因造成,一方面,有些用戶對自動化儀表的價格過于敏感;另一方面,在出現(xiàn)較便宜的替代品時,用戶通常會選擇使用替代品。上述現(xiàn)狀的出現(xiàn),將難以推動新型儀表的開發(fā)。所以,當(dāng)前我國大多數(shù)自動化儀器仍然處于初級發(fā)展階段。
在現(xiàn)實生活中,每一個新產(chǎn)品的推廣與應(yīng)用都是需要經(jīng)過一段較長的時間。因此,自動化控制技術(shù)的發(fā)展也是如此,遵循事物發(fā)展的規(guī)律。但是,在自動化應(yīng)用的過程中,存在很多問題,特別是以下問題應(yīng)該引起高度的重視,第一,自動化系統(tǒng)信息的安全性能。第二,程序與軟件的可靠性問題,第三,儀表的可互操作問題,第四,系統(tǒng)故障診斷信息的可靠性問題等。通過對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的認(rèn)真分析得出,大多數(shù)問題都是因數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化引起的,依靠當(dāng)前的發(fā)展技術(shù)完全可以有效的解決當(dāng)前存在的問題,只是缺少一個切實、可行的方案,對于解決問題的方案措施正處在研究中。
3工業(yè)自動化技術(shù)控制及其發(fā)展趨勢分析
3.1自動化儀表和信息技術(shù)發(fā)展緊密結(jié)合
事實上,快速發(fā)展的信息化技術(shù)和自動化儀表的發(fā)展聯(lián)系非常緊密,而且,二者是相互影響的。其中,自動化受信息化技術(shù)的影響主要表現(xiàn)在以下兩方面:一方面,二者的發(fā)展都需要高素質(zhì)的新型科技人才,另一方面,自動化儀表的發(fā)展必須要依靠信息技術(shù)的發(fā)展,這樣一來,信息技術(shù)發(fā)展的步伐也就加快了。然而,自動化儀表技術(shù)的發(fā)展涉及到多方面的內(nèi)容,主要包含信息采集、處理和應(yīng)用等內(nèi)容。也可以看成是信息技術(shù)的分支??梢哉f信息技術(shù)的發(fā)展需要借助自動化儀表技術(shù)的發(fā)展。企業(yè)在實際的生產(chǎn)過程中,要注重自動化儀表和信息技術(shù)發(fā)展的結(jié)合,成為推動工業(yè)自動化控制發(fā)展的有效方法。
3.2重視自動化功能特性
安全問題是社會各界關(guān)注的焦點問題,特別是在自動化儀表技術(shù)方面,自動化控制功能問題成為最主要的問題。近幾年,在市場上出現(xiàn)了很多已經(jīng)得到安全認(rèn)證的自動化儀表。所以,功能安全儀表,并不僅僅應(yīng)用到安全系統(tǒng)中,而且還要應(yīng)用到儀表的功能檢測系統(tǒng)中。由于市場競爭較激烈,因此,企業(yè)為了在市場中立足,提高企業(yè)自身的競爭力,大多數(shù)自動化儀表制造廠商都會對儀表的功能安全進(jìn)行深入的研究。近幾年,隨著對自動化儀表的深入研究,使得自動化儀表質(zhì)量得到了快速的提高。
3.3做好自動化控制技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)工作
要想將自動化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用好,就要做好自動化技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)工作。對自動化控制的發(fā)展同其他技術(shù)的發(fā)展一樣都是一個從低級到高級、由不完善到完善的過程,只有生產(chǎn)方式由機械化轉(zhuǎn)變到自動控制化,生產(chǎn)過程整體自動化,自動化控制技術(shù)才能有效的很好的得到發(fā)展。當(dāng)前,我國的工業(yè)自動化水平與國際先進(jìn)水平還相差很遠(yuǎn),我們不能求一時的高度自動化,而應(yīng)該做好相應(yīng)的基礎(chǔ)技術(shù)、發(fā)展經(jīng)驗和發(fā)展資金的準(zhǔn)備。
3.4大力發(fā)展成本小、前景好的自動化控制技術(shù)
對于低成本的自動化控制技術(shù),不僅投資少,而且前景好,見效速度也快,對于我國現(xiàn)階段的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有很大的促進(jìn)效果。針對現(xiàn)在節(jié)能減排的目標(biāo),企業(yè)在實現(xiàn)自動化的同時應(yīng)盡量減少資金和資源的利用和投入,來爭取更大的產(chǎn)出。我國的機械制造企業(yè)都擁有大量的通用設(shè)備,企業(yè)在發(fā)展自動化技術(shù)時,應(yīng)在原有的設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的改造,充分發(fā)揮我們的主觀能動性,爭取建立成一個以信息自動化為先導(dǎo)的自主的單元化生產(chǎn)系統(tǒng)。
3.5實現(xiàn)無線通信
無線通信技術(shù)的發(fā)展已成為工業(yè)自動化控制技術(shù)研究的重點問題。主要表現(xiàn)在三方面,第一,技術(shù)方案的多樣化發(fā)展。不同的技術(shù)方案針對的對象與應(yīng)用技術(shù)是不同的,只有在一些局部發(fā)揮出了其優(yōu)勢。第二,參與者的人數(shù)越來越多。目前,我國對自動化儀表的研究人越來越多,如學(xué)校,自動化儀表企業(yè)、高技術(shù)企業(yè)等。第三,出現(xiàn)了很多無線演示系統(tǒng)、無線模塊等,為實現(xiàn)無線通信做出了巨大的貢獻(xiàn)。
4結(jié)束語
工業(yè)自動化的迅速發(fā)展與應(yīng)用極大提高了企業(yè)的產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益,也使得人們擺脫了繁重的體力勞動,減少了在惡劣工作環(huán)境下的工作量,這對于我國的國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也起到了極大的促進(jìn)作用。在未來的時間里我們將對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行更加深入的研究,爭取盡快趕上發(fā)達(dá)國家的工業(yè)自動化水平,實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的跨越式發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]貢霰.工業(yè)自動化控制的探討[J].中國科技信息2011(18).
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