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關(guān)鍵詞:冶金;電氣自動(dòng)化;技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào): TF 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
隨著經(jīng)濟(jì)全球化和高新技術(shù)的發(fā)展,特別是電子技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能控制技術(shù)的飛速發(fā)展,我國(guó)的冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生,并獲得長(zhǎng)足的進(jìn)步,有效推動(dòng)了我國(guó)鋼鐵、冶金企業(yè)的發(fā)展,為冶金行業(yè)的現(xiàn)代化,發(fā)揮了重要的促進(jìn)作用。把握我國(guó)冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的形勢(shì),深刻分析其優(yōu)勢(shì)和存在問(wèn)題,掌握其發(fā)展趨勢(shì),對(duì)于順應(yīng)冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì),提升應(yīng)對(duì)行業(yè)問(wèn)題的主動(dòng)與自覺(jué)性,有效解決行業(yè)問(wèn)題,推動(dòng)我國(guó)冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用,既有著重要的意義,也是非常必要的。
一、我國(guó)冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)和重要作用
冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)的內(nèi)容,主要包括:電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制技術(shù)。把這些技術(shù)應(yīng)用到冶金電子控制系統(tǒng)上,使冶金電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,提高冶金生產(chǎn)的效率和質(zhì)量,這正是冶金電子自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的目的所在。冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)主要承擔(dān)監(jiān)控檢測(cè)設(shè)備的工作狀態(tài)、發(fā)出的報(bào)警信號(hào)、自動(dòng)執(zhí)行操作和自動(dòng)控制等。在實(shí)際的冶金生產(chǎn)過(guò)程中,運(yùn)用電氣和電子自動(dòng)化設(shè)備,按事先預(yù)定好的程序進(jìn)行生產(chǎn)操作、監(jiān)控,使生產(chǎn)設(shè)備在無(wú)人或者少人的情況下,能夠按照事先預(yù)定好的程序,進(jìn)行自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)。
(一)冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)的基本特點(diǎn)
冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在:
1.適應(yīng)冶金企業(yè)生產(chǎn)需要,技術(shù)涵蓋面很大
冶金企業(yè)的生產(chǎn)基本屬于流程型,生產(chǎn)過(guò)程工藝環(huán)節(jié)多、連續(xù)性強(qiáng),而且包含有復(fù)雜的物理和化學(xué)過(guò)程,生產(chǎn)流程存在著各種突變和不確定因素,包括原燃料成分和生產(chǎn)技術(shù)條件等都經(jīng)常發(fā)生波動(dòng)。為確保冶金生產(chǎn)的穩(wěn)定順行,需要根據(jù)物料、能量、質(zhì)量要求等,制定最優(yōu)的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃,并進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)度。為提高產(chǎn)量、質(zhì)量和效益,需用在生產(chǎn)過(guò)程中,推行自動(dòng)化管理,在方方面面引入電氣控制設(shè)備,這樣,就需用用到電氣自動(dòng)化技術(shù),以滿足各個(gè)方面的生產(chǎn)控制和管理需要。
2.技術(shù)程度高,應(yīng)用復(fù)雜
冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用比較復(fù)雜,既有軟件,又需要有硬件,而且不同的環(huán)節(jié)、細(xì)節(jié),要用到不同的技術(shù)控制方案,這樣才能適應(yīng)冶金生產(chǎn)設(shè)備種類多、工藝過(guò)程長(zhǎng)、產(chǎn)品質(zhì)量要求高等狀況,真正提高工作效率。這樣,就需要工作人員熟悉這些技術(shù),有寬廣的知識(shí)面和嫻熟的技術(shù)技巧。
3.對(duì)電子技術(shù)依賴性強(qiáng)
冶金生產(chǎn)的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng),整個(gè)過(guò)程都需要用到電子技術(shù)機(jī)技術(shù),否則無(wú)法提升其自動(dòng)化程度。從采集信號(hào)的傳感器,到信號(hào)處理運(yùn)算的控制器,從監(jiān)控運(yùn)算,到結(jié)果執(zhí)行,都與電子技術(shù)緊密相關(guān)。每個(gè)環(huán)節(jié)都不能離開(kāi)電子技術(shù)的進(jìn)步。
基于這些特點(diǎn),冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,特別強(qiáng)調(diào)與時(shí)俱進(jìn),既要加強(qiáng)冶金企業(yè)的基本建設(shè),引入高新技術(shù),又要加大人力資源管理,提升員工技能水平,借以管好用好這些高新技術(shù),提高冶金生產(chǎn)績(jī)效。
(二)冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)的重要作用
冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)的作用更是非常明顯的,至少表現(xiàn)在下述幾個(gè)方面。
1.大幅度提高運(yùn)行效率
冶金生產(chǎn)應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)以后,可以在很多環(huán)節(jié)和細(xì)節(jié),變?nèi)斯げ僮鳛樽詣?dòng)化操作,使得鋼鐵生產(chǎn)、工具機(jī)制造等,能大幅度地減少人工,從而不但有效節(jié)約生產(chǎn)成本,而且能減少人為因素對(duì)機(jī)械設(shè)備的影響,保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn),提高工作效率,還能增強(qiáng)了管理的科學(xué)和規(guī)范程度,綜合性地提高冶金生產(chǎn)的現(xiàn)代化水平。此外,應(yīng)用高新自動(dòng)化技術(shù),還能為員工提供良好的工作環(huán)境。
2.有效提升設(shè)備運(yùn)作效率
冶金生產(chǎn)的電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用,主要引入電子計(jì)算機(jī)技術(shù),利用電子計(jì)算機(jī)的功能,實(shí)現(xiàn)了對(duì)冶金生產(chǎn)設(shè)備及其各項(xiàng)控制的自動(dòng)化操作,從而使主要的生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,這就極大地節(jié)約人力資源,減低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)流程及其各個(gè)環(huán)節(jié)的工作效率。電子自動(dòng)化技術(shù),既能直接干預(yù)生產(chǎn)操作,實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作,還能對(duì)整個(gè)工作系統(tǒng)進(jìn)行局部和綜合監(jiān)控,實(shí)施定位分析,得出生產(chǎn)的電能負(fù)荷、機(jī)械負(fù)荷、過(guò)程規(guī)范程度、原材料數(shù)量和質(zhì)量控制等方面的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),提供報(bào)警和管控信號(hào),或者自動(dòng)實(shí)施相關(guān)調(diào)整,以保證設(shè)備和過(guò)程都能在最佳狀態(tài)下運(yùn)行,這樣就可以大幅度提升設(shè)備運(yùn)作效率,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
3.推進(jìn)冶金生產(chǎn)的規(guī)?;同F(xiàn)代化
冶金生產(chǎn)過(guò)程包括了復(fù)雜的工藝流程和生產(chǎn)技術(shù),只有借助電氣自動(dòng)化技術(shù),才能促進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。隨著冶金生產(chǎn)的改革和發(fā)展,許多設(shè)備、流程,都需要引入高新技術(shù),才能推進(jìn)提高其電氣自動(dòng)化水平。例如,鋼鐵動(dòng)力廠生產(chǎn)中,需要大量的電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用,其他冶金生產(chǎn)環(huán)節(jié)也需要大量的繼電保護(hù)技術(shù)、傳感器技術(shù)、PLC技術(shù)、DCS 系統(tǒng)集成技術(shù)等,這些高新技術(shù)被引入冶金生產(chǎn),有效地推進(jìn)了冶金生產(chǎn)的規(guī)?;同F(xiàn)代化。
隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快,電氣自動(dòng)化技術(shù)也在繼續(xù)發(fā)展,冶金生產(chǎn)的電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用,也更為廣泛和深刻,其功能作用更為顯著,順應(yīng)科技發(fā)展和應(yīng)用的潮流,借以促成冶金生產(chǎn)的現(xiàn)代化,這正是廣大產(chǎn)業(yè)工人和技術(shù)人員的使命所在。
二、我國(guó)冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀
隨著我國(guó)冶金企業(yè)的發(fā)展,冶金生產(chǎn)越來(lái)越強(qiáng)調(diào)高新技術(shù)的應(yīng)用,以推進(jìn)其現(xiàn)代化進(jìn)程。冶金生產(chǎn)的電氣自動(dòng)化技術(shù),也在不斷提升,許多方面取得了創(chuàng)新與突破。
(一)逐步實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化
冶金生產(chǎn)過(guò)程引入自動(dòng)控制,許多技術(shù)被應(yīng)用到冶金生產(chǎn)的基礎(chǔ)控制方面來(lái),特別是以PLC、DCS、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為代表的計(jì)算機(jī)控制技術(shù),取代了常規(guī)的生產(chǎn)模擬控制,目前已經(jīng)基本上在冶金企業(yè)得到普及。近年發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)等技術(shù),也逐步在冶金生產(chǎn)的自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用,分布控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)替代了集中控制,成為自動(dòng)化發(fā)展的主流。
(二)逐步實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)
生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)測(cè),也大量應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)。例如,各種流量、鴨梨、溫度、重量等數(shù)據(jù)檢測(cè),用上了自動(dòng)化儀表設(shè)施,保證了回路控制、安全生產(chǎn)、能源計(jì)量等方面的監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確和規(guī)范。生產(chǎn)過(guò)程的各種預(yù)報(bào)、報(bào)警等,也都引入最新的監(jiān)管、測(cè)量技術(shù)和設(shè)施,保證了管理、進(jìn)程的需要。
(三)信息化進(jìn)程進(jìn)一步加快
我國(guó)冶金生產(chǎn)引入電氣自動(dòng)化技術(shù),使得整個(gè)行業(yè)的信息化進(jìn)程進(jìn)一步加快。特別是國(guó)內(nèi)外知名的鋼鐵企業(yè),在運(yùn)用信息技術(shù)提高控制精度、產(chǎn)品質(zhì)量,降低資源消耗、生產(chǎn)成本及智能化企業(yè)管控等方面,都取得了較大的突破,基本的煉鐵工序、煉鋼工序和軋鋼工序等,大體都采用了生產(chǎn)管理計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。在生產(chǎn)控制領(lǐng)域,智能儀表、高性能控制器、模型技術(shù)、集中管控得到了廣泛的應(yīng)用,增強(qiáng)了生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性、可靠性、安全性。大型冶金企業(yè)如寶鋼、武鋼等,都建成了主要生產(chǎn)線的MES[MES(Manufacturing Execution System),即生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng),是面向離散制造企業(yè)(如機(jī)械制造、電子電器、航空制造、汽車制造等行業(yè))和流程生產(chǎn)行業(yè)(如化工、制藥、石油化工、電力、鋼鐵制造、能源、水泥等)的生產(chǎn)模式、管理模式的軟件系統(tǒng)。是近幾年發(fā)展起來(lái)的企業(yè)信息化系統(tǒng),目前在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)普遍推廣。]和產(chǎn)銷一體化系統(tǒng)。寶鋼更在建立生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和知識(shí)獲取等方面,走在了國(guó)內(nèi)冶金產(chǎn)業(yè)的前列,開(kāi)發(fā)了數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)、基于數(shù)據(jù)挖掘的質(zhì)量分析技術(shù)、基于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的客戶服務(wù)知識(shí)庫(kù),創(chuàng)建了智能質(zhì)量設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)等,在信息化方面取得了顯著的成果。
從總體上看,我國(guó)冶金行業(yè)的電氣自動(dòng)化技術(shù)引入,極大地推動(dòng)了生產(chǎn)自動(dòng)化進(jìn)程,大大提高了我國(guó)的冶金工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)的水平,逐步拉近了與西方發(fā)達(dá)國(guó)家的距離,取得了顯著的成效。
三、我國(guó)冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的前景
雖然我國(guó)的冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用,取得了顯著的成效,但是,受多種因素的制約,我國(guó)各地的冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用還很不平衡,許多方面亟待改進(jìn)、優(yōu)化和提高。這就使得我國(guó)冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,還需要更進(jìn)一步的加強(qiáng),深化改革,優(yōu)化進(jìn)程,力取更為豐碩的成果。因此,我國(guó)冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展的前景,是非常廣闊的。
(一)信息技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用形成日新月異的格局
由于受市場(chǎng)影響,我國(guó)冶金工業(yè)生產(chǎn),面臨著更激烈的競(jìng)爭(zhēng),因而只能通過(guò)提高質(zhì)量、降低成本,來(lái)提升競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和核心競(jìng)爭(zhēng)力,于是,信息技術(shù)必將繼續(xù)得到重視和強(qiáng)化,相關(guān)的高新技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用,將更日新月異。特別是在鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)控制領(lǐng)域,智能儀表、高性能控制器、模型技術(shù)、集中管控等,將獲得更為廣泛應(yīng)用,以增強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性、可靠性、安全性。未來(lái),在ERP、MES等系統(tǒng)深化應(yīng)用的基礎(chǔ)上,商務(wù)智能、電子商務(wù)、物流管理、供應(yīng)鏈管理、客戶關(guān)系管理等信息系統(tǒng),將全面鋪開(kāi),廣泛應(yīng)用,這將極大地提升鋼鐵企業(yè)應(yīng)對(duì)危機(jī)、迎接市場(chǎng)挑戰(zhàn)的能力。特別是,信息技術(shù)將更加普適應(yīng)用,形成“無(wú)處不在”的格局。未來(lái),虛擬化、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,也為鋼鐵等冶金企業(yè)信息化、智能化管理提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
(二)進(jìn)一步提高冶金生產(chǎn)集成控制水平
冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,面臨著進(jìn)一步更新和發(fā)展的挑戰(zhàn),未來(lái)將通過(guò)冶金生產(chǎn)的系統(tǒng)控制、系統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘與應(yīng)用、提升生產(chǎn)效率等方面體現(xiàn)出來(lái)。特別是,冶金生產(chǎn)系統(tǒng)的控制要向?qū)崟r(shí)控制方向發(fā)展。這需要冶金行業(yè)與時(shí)俱進(jìn),密切關(guān)注高科技發(fā)展形勢(shì),適時(shí)引入最新技術(shù),在高端鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)中,引入實(shí)時(shí)控制系統(tǒng),以提高生產(chǎn)過(guò)程的快速判斷、準(zhǔn)確診斷和迅速處理的能力,進(jìn)一步提高冶金生產(chǎn)自動(dòng)化水平。同時(shí),拓展數(shù)據(jù)挖掘。通過(guò)改善冶金生產(chǎn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng),力求對(duì)冶金生產(chǎn)過(guò)程實(shí)施精細(xì)化管理,實(shí)現(xiàn)更大方為的自動(dòng)控制。數(shù)據(jù)挖掘主要傾斜于把數(shù)學(xué)模型、控制算法等,運(yùn)用到冶金生產(chǎn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的高度自動(dòng)化。再是推進(jìn)機(jī)電一體化。在控制、測(cè)量等方面,逐步去除傳統(tǒng)的分離做法,而把機(jī)電一體化提上日程,力使生產(chǎn)過(guò)程控制、數(shù)據(jù)測(cè)量等,進(jìn)一步提高其效度和精度。
(三)促成生產(chǎn)自動(dòng)化程度的進(jìn)一步提升
整體的冶金生產(chǎn)自動(dòng)化程度,包括了生產(chǎn)環(huán)節(jié)和流程的全部,每個(gè)細(xì)節(jié)都有繼續(xù)深化技術(shù)改造和創(chuàng)新的必要。例如,加強(qiáng)質(zhì)量檢測(cè),需要發(fā)展和引入特殊儀器,例如質(zhì)量在線直接檢測(cè)儀;采用數(shù)據(jù)融合技術(shù),對(duì)冶金生產(chǎn)進(jìn)行系統(tǒng)化管理。例如對(duì)高爐冶煉,引入數(shù)學(xué)模型技術(shù)、系統(tǒng)可視化技術(shù)等,保證冶煉過(guò)程全程、全細(xì)節(jié)的自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控;引入信息和系統(tǒng)工程技術(shù),不斷優(yōu)化操作流程,提高技術(shù)性能指標(biāo);引入節(jié)能技術(shù),建立能量、物料綜合優(yōu)化模型,確定合理化學(xué)能輸入比例、頂?shù)妆壤?、?yōu)化電功率曲線和廢鋼、鐵水比例,以提高冶煉強(qiáng)度,縮短冶煉周期,提高生產(chǎn)效率,達(dá)到節(jié)能降耗的目的。引入高精度預(yù)報(bào)模型技術(shù),針對(duì)鐵水預(yù)處理和爐外精煉的發(fā)展要求,要建立化學(xué)成分、純凈度、鋼水溫度等的全線高精度預(yù)報(bào)模型,并對(duì)合金化、造渣、成分調(diào)節(jié)等,進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化控制。還要繼續(xù)優(yōu)化高效連鑄和近終型連鑄技術(shù),借以提升電磁連鑄自動(dòng)控制技術(shù)。開(kāi)發(fā)新的澆鑄技術(shù)和鑄坯質(zhì)量保障系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)澆鑄技術(shù)的接近凝固溫度、高均質(zhì)、高等軸晶化、薄板坯連鑄、薄帶連鑄等澆鑄的現(xiàn)代化程度和自動(dòng)化水平。
(四)信息化與工業(yè)化深度融合,向智能化方向發(fā)展
以往的電氣自動(dòng)化,有相當(dāng)部分是局限于機(jī)械化和電子化,而計(jì)算機(jī)技術(shù)才是新世紀(jì)以來(lái)主導(dǎo)引入電氣自動(dòng)化程序的。這兩者的結(jié)合和融匯,還需要進(jìn)一步加強(qiáng)。這既是增加產(chǎn)品數(shù)量所需要,更是節(jié)省勞動(dòng)力資源,降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度的需要。通過(guò)生產(chǎn)過(guò)程的信息化主導(dǎo)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的機(jī)械化和自動(dòng)化,就可以從整體上改善生產(chǎn),提高質(zhì)量。只有電氣自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)融合起來(lái),才能促使生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)一步機(jī)械化和自動(dòng)化。特別是,PC客戶機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展對(duì)于促進(jìn)電氣自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展發(fā)揮了十分關(guān)鍵的作用[張振華:《創(chuàng)新——電氣自動(dòng)化深化改革的靈魂》,科技與生活,2010(14):80.]。
特別是,我國(guó)冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展更趨向于把信息化和工業(yè)化結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)深度融匯,通過(guò)淘汰落后產(chǎn)能、推進(jìn)兼并重組,產(chǎn)業(yè)集中度提高,縱向一體化逐漸深入,產(chǎn)業(yè)鏈上下游資源逐漸整合,工藝裝備水平和管理水平不斷提升,企業(yè)向精細(xì)化管理、集約化運(yùn)營(yíng)轉(zhuǎn)變。
總之,隨著高新技術(shù)的發(fā)展,隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快,冶金生產(chǎn)的電氣自動(dòng)化技術(shù)程度和水平,也迫切需要進(jìn)一步提高。冶金電氣自動(dòng)化發(fā)展好壞和程度,決定著我國(guó)冶金工業(yè)發(fā)展的快慢和質(zhì)量,因此,我們必須高度重視冶金電氣自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)新,要繼續(xù)堅(jiān)持走自主研發(fā),消化吸收相融合,把集成創(chuàng)新、初始創(chuàng)新、綜合創(chuàng)新統(tǒng)一起來(lái),加大整體創(chuàng)新的力度,借以促成冶金生產(chǎn)的電氣自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用的更新和發(fā)展,實(shí)現(xiàn)冶金工業(yè)的健康、和諧和可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]孫彥廣:我國(guó)冶金自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)分析[J],自動(dòng)化博覽, 2008(2).
關(guān)鍵詞:機(jī)械制造 現(xiàn)狀 技術(shù)特點(diǎn) 發(fā)展方向
機(jī)械制造業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的后備力量,機(jī)械制造業(yè)的水平也是一個(gè)國(guó)家工業(yè)化高度的主要標(biāo)尺,是國(guó)家的主要產(chǎn)業(yè)支柱。制造業(yè)是以提高經(jīng)濟(jì)效益、綜合競(jìng)爭(zhēng)力為目標(biāo),包含能量流、物質(zhì)流、信息流的完善的系統(tǒng)工程。發(fā)展創(chuàng)新制造業(yè)技術(shù),是我國(guó)經(jīng)濟(jì),提升我國(guó)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑。必須要依靠科學(xué)技術(shù)的發(fā)展來(lái)提高自身的創(chuàng)新力,而技術(shù)的優(yōu)化與升級(jí)自然就是制造業(yè)迅猛發(fā)展的關(guān)鍵。[1]只有追隨世界先進(jìn)制造業(yè)的步伐,才能讓我國(guó)經(jīng)濟(jì)在上升的過(guò)程中更加扎實(shí)穩(wěn)健,才能在激烈的國(guó)際舞臺(tái)上擁有一席之地。
1先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
事實(shí)上我國(guó)機(jī)械制造業(yè)在近幾年的發(fā)展過(guò)程中取得了很大的進(jìn)步,但是與制造業(yè)實(shí)力雄厚的發(fā)達(dá)國(guó)家相比,還是存在著一定的差距,而我國(guó)制造業(yè)所面R的境況是挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存。如何在挑戰(zhàn)中尋找機(jī)遇,成為我們面臨的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。
20 世紀(jì) 90 年代初,伴隨著 CIMS 技術(shù)的面世,含括有CIMS 實(shí)驗(yàn)工程中心和 7 個(gè)外放實(shí)驗(yàn)室的研究環(huán)境已形成并獲得不同程度的進(jìn)展。正是因?yàn)槲覈?guó)機(jī)械制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)與新的機(jī)遇,就要求我們要多面多方向拓展,面向五化發(fā)展,即全球化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化、虛擬化。
我國(guó)目前還只有為數(shù)不多的大型企業(yè)局部采用了網(wǎng)絡(luò)輔助管理,而大多數(shù)的中小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗(yàn)管理階段。工業(yè)制造業(yè)先進(jìn)國(guó)家較廣泛的采用電磁精細(xì)加工技術(shù)、激光加工技術(shù)、高度精密加工、微細(xì)超塑加工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)等新功能加工方法。而我國(guó)普及率則不是很高,新技術(shù)尚在開(kāi)發(fā)、掌握之中?;谖覈?guó)目前的情況尚處在單方自動(dòng)化、剛?cè)嵝宰詣?dòng)化階段和系統(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)使用的情況,我們應(yīng)加大科技力度,普及先進(jìn)知識(shí),將知識(shí)轉(zhuǎn)化為應(yīng)用。因此,我國(guó)制造業(yè)的現(xiàn)狀是機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存,存在很大的晉升空間。
2機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)
2.1機(jī)械制造技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀藶橹行?/p>
如何提高生產(chǎn)率自古以來(lái)都是提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的核心。而機(jī)械制造業(yè)從以技術(shù)為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀藶橹行?,正是在最大程度上提高了生產(chǎn)率及應(yīng)用率。好的技術(shù)的評(píng)測(cè),不是看它有多厲害,而是看它能不能為人所用,能不能發(fā)揮它應(yīng)有的作用。由人生產(chǎn),為人所用,這才是機(jī)械自動(dòng)化的本質(zhì)意義。
機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的最終歸屬地是生活,最后使用者是人類,這一要求也迫切的使現(xiàn)代機(jī)械走向人性化和智能化。當(dāng)今的機(jī)械制造業(yè)正是很好的詮釋了人格化與技術(shù)化的完美結(jié)合,推動(dòng)了機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展,為中國(guó)制造提高國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力推波助瀾。
2.2 機(jī)械制造技術(shù)涵蓋范圍不設(shè)限
先進(jìn)制造技術(shù)的目標(biāo)是提高企業(yè)的綜合實(shí)力以及國(guó)家的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力,這就要求其必須涉及更寬更廣的范圍,不能受限于其本身的制造過(guò)程,從市場(chǎng)調(diào)研、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品周期的所有內(nèi)容。正是因?yàn)闄C(jī)械制造業(yè)這樣的技術(shù)特點(diǎn),使得其成為提升國(guó)家總體競(jìng)爭(zhēng)力的有力武器,同時(shí)也是各國(guó)技術(shù)發(fā)展中不可忽視的重要領(lǐng)域。
3國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展方向
3.1機(jī)械制造業(yè)技術(shù)精密智能化
更加智能化是機(jī)械制造及其自動(dòng)化發(fā)展的一大目標(biāo),即在要求機(jī)械操作能動(dòng)性較好的基礎(chǔ)上,具備一定的判斷和選擇能力,不過(guò)并不是使其完全代替人力,而是模仿人類的決策能力用于自我判斷和行動(dòng),以便更好的服務(wù)于生產(chǎn)活動(dòng),從而更可能高幅度的將人類從勞動(dòng)中解放出來(lái)[2]。只有實(shí)現(xiàn)精密智能化,才能實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造業(yè)價(jià)值的最大化。例如機(jī)器人制造,在創(chuàng)新的基礎(chǔ)上模擬人類智能,以超精密加工的前沿部分、微細(xì)加工、納米技術(shù)為代表,這也必將是機(jī)械制造未來(lái)發(fā)展的一個(gè)大方向。
3.2機(jī)械制造的高度自動(dòng)化
當(dāng)今社會(huì),互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展,其成果已滲透在我們接觸到的各個(gè)領(lǐng)域,這其中機(jī)械自動(dòng)化可謂功不可沒(méi)。例如快速成形技術(shù),快速原型零件制造技術(shù)(RPM),它的出現(xiàn)設(shè)計(jì)突破了傳統(tǒng)加工技術(shù),一改材料去除的原則,轉(zhuǎn)而采用添加、累積的原理。再例如利用家庭網(wǎng)絡(luò),將各種家電連接構(gòu)成以計(jì)算機(jī)為中心的集成系統(tǒng),使人們?cè)谧悴怀鰬舻那闆r下便可充分享受高科技帶來(lái)的生活和娛樂(lè)享受,豐富人們的日常生活。
互聯(lián)網(wǎng)科技促進(jìn)了世界經(jīng)濟(jì)的交流與融合,也使經(jīng)濟(jì)全球化成為了一個(gè)必然發(fā)展趨勢(shì)。為順應(yīng)這一趨勢(shì),機(jī)械自動(dòng)化必須提高自身的技術(shù)要求,才能在全球化的浪潮中脫穎而出。
3.3機(jī)械制造的高度環(huán)?;?/p>
經(jīng)濟(jì)發(fā)展是把雙刃劍,在帶給人們更高的物質(zhì)享受的同時(shí),也給大自然的生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了前所未有的破壞,加劇了對(duì)環(huán)境的污染,破壞了生態(tài)平衡。在人類意識(shí)提高的當(dāng)下,越來(lái)越多的人開(kāi)始意識(shí)到問(wèn)題的重要性,人們對(duì)保護(hù)資源和生態(tài)環(huán)境呼吁之聲也越來(lái)越多,于是綠色產(chǎn)品概念應(yīng)運(yùn)而生。
綠色產(chǎn)品主要以保護(hù)自然資源環(huán)境以及人類健康為主要出發(fā)點(diǎn),強(qiáng)調(diào)發(fā)展與環(huán)保并存,物質(zhì)與健康同在的理念,為人類的可持續(xù)發(fā)展護(hù)航。而在機(jī)械制造領(lǐng)域,同樣奉行這一理念,既要迎合大眾的需求,也要做到可持續(xù)發(fā)展。我們相信,只有這樣的綠色制造業(yè),我們的生活才會(huì)越來(lái)越好,人們也才會(huì)越來(lái)越健康。
機(jī)械制造的高度環(huán)?;膽?yīng)用理念已不難看見(jiàn),例如切削液加工無(wú)切削液加工技術(shù),其主要應(yīng)用領(lǐng)域是機(jī)械加工行業(yè),如廢液排放和回收等等。這一系列環(huán)??萍嫉谋澈?,是對(duì)我們未來(lái)機(jī)械制造業(yè)的一個(gè)方向指導(dǎo),只有綠色工藝才能在歷史發(fā)展的長(zhǎng)河中自由蕩漾,才不會(huì)被發(fā)展的大潮所淘汰。
4結(jié)論
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,人們對(duì)于生活的品質(zhì)要求的越來(lái)越高,制造業(yè)也迎來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。制造業(yè)本身要不斷完善科技發(fā)展,做出符合人類需求的適用產(chǎn)品,真正做到產(chǎn)于人,用于人,服務(wù)于人。
同時(shí),為了追隨世界先進(jìn)技術(shù)的前進(jìn)腳步,為了彰顯我國(guó)制造業(yè)大國(guó)的地位,我們要抓住機(jī)遇,迎接挑戰(zhàn)。只有這樣,才能提高我國(guó)的綜合國(guó)力,讓中國(guó)的機(jī)械制造享譽(yù)全球,實(shí)現(xiàn)偉大的中國(guó)夢(mèng)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:配電自動(dòng)化;應(yīng)用現(xiàn)狀;實(shí)用化;關(guān)鍵技術(shù)
配電自動(dòng)化是一項(xiàng)集多種技術(shù)于一體的綜合信息管理系統(tǒng),隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,配電自動(dòng)化技術(shù)在各種技術(shù)共同作用下取得了巨大的進(jìn)步。配電自動(dòng)化系統(tǒng)的完善構(gòu)建將網(wǎng)線數(shù)據(jù)、離線數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)融于一體,以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)??刂坪捅Wo(hù),它可以有效地提高電力管理和服務(wù)水平,降低人工成本。
1 配電自動(dòng)化的概念與作用
1.1 配電自動(dòng)化概念
配電自動(dòng)化是20世紀(jì)80年代末,美國(guó)等幾個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展起來(lái)的,中國(guó)目前的配電網(wǎng)很薄弱,絕大多數(shù)為樹(shù)狀結(jié)構(gòu),且多為架空線,可靠性差,損耗高,電壓質(zhì)量差,自動(dòng)化程度地,因此加強(qiáng)配電網(wǎng)的建設(shè)是當(dāng)務(wù)之急,近幾年大量進(jìn)行的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)改造提供了巨大的市場(chǎng)機(jī)遇。采用信息技術(shù),對(duì)配電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行,提高管理水平,降低損耗具有重要意義。
1.2 配電自動(dòng)化系統(tǒng)的作用
在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中,饋線自動(dòng)化是基礎(chǔ),因此應(yīng)以饋線自動(dòng)化為切入點(diǎn),逐步實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化,并且要使鎖線自動(dòng)化起到以下作用:減少停電時(shí)間,提高供電可靠性。配電網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)改造后,實(shí)現(xiàn)“手拉手”或環(huán)網(wǎng)供電方式,利用饋線自動(dòng)化系統(tǒng),可對(duì)配電線路進(jìn)行故障檢測(cè)定位、自動(dòng)隔離區(qū)段并恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)段的供電。這樣就縮小了停電范圍,大大提高了供電可靠性,提高供電質(zhì)量。
2 配電自動(dòng)化的內(nèi)容
2.1 變電站自動(dòng)化
發(fā)展變電站綜合自動(dòng)化也是當(dāng)前城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)和改造的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一。變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié),它擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的繁重任眨對(duì)電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用。
2.2 饋線自動(dòng)化
饋線自動(dòng)化是指配電線路的自動(dòng)化。包括配電網(wǎng)的高壓、中壓和低壓3個(gè)電壓等級(jí)范圍內(nèi)的線路自動(dòng)化。它是指從變電站的變壓器二次測(cè)出線口到線路上的負(fù)荷之間的配電線路。等級(jí)饋線自動(dòng)化有著其自身的技術(shù)特點(diǎn),從結(jié)構(gòu)到一次、二次設(shè)備和功能,與高、中壓有很大的區(qū)別。
2.3 配電管理系統(tǒng)
配電管理系統(tǒng)(DMS)是指用現(xiàn)代計(jì)算機(jī),信息處理及通信等技術(shù)和相關(guān)設(shè)備對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)督、管理和控制。它是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的神經(jīng)中樞,整個(gè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)視、控制和管理中心。主要功能有,數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控(SCADA)、配電網(wǎng)運(yùn)行管理、用戶管理和控制、自動(dòng)繪圖/設(shè)備管理/地理信息系統(tǒng)(AM/FM/GIS)等。
2.4 需求側(cè)管理
通過(guò)一系列經(jīng)濟(jì)政策和技術(shù)措施,由供需雙方共同參與的供電管理。包含負(fù)荷管理、用電管理及需方發(fā)電管理等。需求側(cè)管理的幾個(gè)內(nèi)容涉及電力供需雙方,甚至與電力管理體制有關(guān),必須通過(guò)立法和制定相應(yīng)的規(guī)則,并最終由電力市場(chǎng)來(lái)調(diào)節(jié)。可以看到,電力的供需雙方不僅僅是一種電力買賣關(guān)系,也是以雙方利益為紐帶的合作伙伴關(guān)系,在電力市場(chǎng)環(huán)境下,需求側(cè)管理必將被重視。
2.5 配電自動(dòng)化的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配圖(見(jiàn)圖1)
3 簡(jiǎn)述我國(guó)配電自動(dòng)化的應(yīng)用現(xiàn)狀
我國(guó)配電自動(dòng)化的進(jìn)展主要表現(xiàn)以下幾個(gè)方面:(1)配電自動(dòng)化的管理功能日益多樣化,在傳統(tǒng)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)中,系統(tǒng)所具有的功能只有2中,一是配電設(shè)施、運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè),還有一個(gè)就是數(shù)據(jù)采集。在新技術(shù)的推動(dòng)下,配電自動(dòng)化管理水平在原有的功能上添加了配電管理系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等完整配電自動(dòng)化實(shí)時(shí)管理系統(tǒng),配電主戰(zhàn)系統(tǒng)也發(fā)生了重要變化。(2)配電自動(dòng)化技術(shù)取得了巨大進(jìn)步,配電自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步主要體現(xiàn)在:a.全網(wǎng)配電自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)。原來(lái)是靠重合器時(shí)序整定,而今經(jīng)過(guò)大力研究,實(shí)現(xiàn)了通過(guò)饋線自動(dòng)化終端來(lái)進(jìn)行檢測(cè)(圖1)。b.地理信息系統(tǒng)的設(shè)備和風(fēng)格的重要轉(zhuǎn)變。原來(lái)地理信息系統(tǒng)是孤立的靜態(tài)設(shè)備,隨著技術(shù)的發(fā)展,逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的監(jiān)控,并將SCADA統(tǒng)一為一體。
4 配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的加強(qiáng)管理措施
4.1 對(duì)配電系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)信息的管理緊緊跟蹤配電系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù),信息管理是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能。信息系統(tǒng)的管理必須要保證配電系統(tǒng)記錄的準(zhǔn)確與完整,還要防變配電調(diào)度人員對(duì)數(shù)據(jù)的存取,要隨著配電系統(tǒng)的擴(kuò)充加以修改。
4.2 對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)安全的管理的目的是是配電系統(tǒng)發(fā)生故障后造成的影響最小。當(dāng)發(fā)生永久性故障時(shí),首先要辨識(shí)并隔離故障線路段,重新構(gòu)建配電系統(tǒng),使非故障段能在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)供電。典型的運(yùn)行方式是由變電站通過(guò)多條放射狀饋電線對(duì)用戶供電。
4.3 不斷推薦電網(wǎng)改造工作,加強(qiáng)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的管理,應(yīng)優(yōu)先安排能夠增加電網(wǎng)傳輸容量、提高電網(wǎng)安全和供電質(zhì)量的項(xiàng)目,使電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步得到優(yōu)化,滿足合理的變壓器容載比的要求。配電網(wǎng)要盡量實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),以提高互供能力。實(shí)施環(huán)網(wǎng)供電,饋線自動(dòng)化,縮短故障隔離時(shí)間,縮小停電范圍。
5 配電自動(dòng)化實(shí)施的關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)
實(shí)用化及配電自動(dòng)化未來(lái)發(fā)展的方向,實(shí)現(xiàn)實(shí)用化需要克服一下關(guān)鍵技術(shù)障礙:(1)加強(qiáng)FTU的功能,F(xiàn)TU是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分,指的是饋線終端裝置,主要是用來(lái)監(jiān)測(cè)、控制配電線路的運(yùn)行狀況。(2)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)要滿足配電系統(tǒng)的基本要求。在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中,主要是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)配電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與管理。我們對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的要求是要滿足配電系統(tǒng)的基本要求,能夠?qū)崿F(xiàn)多種形式的通信。(3)FTU在設(shè)計(jì)過(guò)程中一定要充分考慮到實(shí)際條件。a.配電自動(dòng)化系統(tǒng)必須具有蓄電池智能維護(hù)的功能。b.重視配電主站的建設(shè)。配電自動(dòng)化的實(shí)用化對(duì)于配電主站的要求是實(shí)現(xiàn)分布式管理,在配電主站的建設(shè)避要完全以開(kāi)放式支撐平臺(tái)為技術(shù)支持。c.DMS要根據(jù)一體化的要求來(lái)進(jìn)行建設(shè),在DMS數(shù)據(jù)建模和設(shè)備編碼的時(shí)候,必須考慮到全局信息的一體化建設(shè)。d.要保證SCADA系統(tǒng)與GIS之間的有效溝通。
結(jié)束語(yǔ)
繼電網(wǎng)是電力系統(tǒng)發(fā)電,輸電和配電三大系統(tǒng)之一,隨著經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展,配電自動(dòng)化系統(tǒng)更多地應(yīng)用于配電網(wǎng)之中,因此,加強(qiáng)對(duì)配電自動(dòng)化系統(tǒng)管理的重要性也日益突顯出來(lái),值得得我們深入探討與研究,方能適應(yīng)科技飛速發(fā)展的需要。
參考文獻(xiàn)
[1]侯方臣.淺探電力系統(tǒng)中配電自動(dòng)化及管理[J].黑龍江科技信息,2010,7.
一、我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析
機(jī)械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個(gè)過(guò)程的工程學(xué)科,是以提高質(zhì)量、效益、競(jìng)爭(zhēng)力為目標(biāo),包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。
20世紀(jì)70年代以前,產(chǎn)品的技術(shù)相對(duì)比較簡(jiǎn)單,一個(gè)新產(chǎn)品上市,很快就會(huì)有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。20世紀(jì)80年代以后,隨著市場(chǎng)全球化的進(jìn)一步發(fā)展,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)變得越來(lái)越激烈。
20世紀(jì)90年代初,隨著CIMS技術(shù)的大力推廣應(yīng)用,包括有CIMS實(shí)驗(yàn)工程中心和7個(gè)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的研究環(huán)境已建成。在全國(guó)范圍內(nèi),部署了CIMS的若干研究項(xiàng)目,諸如CIMS軟件工程與標(biāo)準(zhǔn)化、開(kāi)放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略,CIMS總體與集成技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)化、工藝設(shè)計(jì)自動(dòng)化、柔性制造技術(shù)、管理與決策信息系統(tǒng)、質(zhì)量保證技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)以及系統(tǒng)理論和方法等均取得了豐碩成果,獲得不同程度的進(jìn)展。但因大部分大型機(jī)械制造企業(yè)和絕大部分中小型機(jī)械制造企業(yè)主要限于CAD和管理信息系統(tǒng),底層基礎(chǔ)自動(dòng)化還十分薄弱,數(shù)控機(jī)床由于編程復(fù)雜,還沒(méi)有真正發(fā)揮作用。因此,與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的制造業(yè)仍然存在一個(gè)階段性的整體上的差距。
目前,我國(guó)已加入WTO,機(jī)械制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)與新的機(jī)遇。因此,我國(guó)機(jī)械制造業(yè)不能單純的沿著20世紀(jì)凸輪及其機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)采用專用機(jī)床、專用夾具、專用刀具組成的流水式生產(chǎn)線——?jiǎng)傂宰詣?dòng)化發(fā)展。而是要全面拓展,面向五化發(fā)展,即全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動(dòng)化、綠色化。
二、機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)
做好基礎(chǔ)自動(dòng)化的工作仍是我國(guó)制造企業(yè)一項(xiàng)十分緊迫而艱巨的任務(wù)。但加工中心無(wú)論是數(shù)量還是利用率都很低??删幊炭刂破鞯氖褂貌⒉黄占?工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用還很有限。因此,我們要立足于我國(guó)的實(shí)際情況,在看到國(guó)際上制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的同時(shí)扎扎實(shí)實(shí)地做好基礎(chǔ)工作。
1.機(jī)械制造技術(shù)是一個(gè)系統(tǒng)工程
先進(jìn)制造技術(shù)特別強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。它要不斷吸收各種高新技術(shù)成果與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合,使制造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過(guò)程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。
2.機(jī)械制造技術(shù)是一個(gè)綜合性技術(shù)
先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用的目標(biāo)是為了提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和綜合實(shí)力的增長(zhǎng)。因此,它并不限于制造過(guò)程本身,它涉及產(chǎn)品從市場(chǎng)調(diào)研、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容,并將它們結(jié)合成一個(gè)有機(jī)的整體。以便提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
3.機(jī)械制造技術(shù)是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)要素的統(tǒng)一體
市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的核心是如何提高生產(chǎn)率。隨著市場(chǎng)全球化的進(jìn)一步發(fā)展,20世紀(jì)80年代以后,制造業(yè)要贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動(dòng)生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r(shí)間為核心的時(shí)間、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾。先進(jìn)制造技術(shù)把這三個(gè)矛盾有機(jī)結(jié)合起來(lái),使三者達(dá)到了統(tǒng)一。
4.機(jī)械制造技術(shù)是一個(gè)世界性技術(shù)
? 20世紀(jì)80年代以來(lái),隨著全球市場(chǎng)的形成,發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)金融、經(jīng)濟(jì)、科技手段爭(zhēng)奪市場(chǎng),傾銷產(chǎn)品,輸出資本,使得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)變得越來(lái)越激烈,為適應(yīng)這種激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),一個(gè)國(guó)家的先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)具有世界先進(jìn)水平,應(yīng)能支持該國(guó)制造業(yè)在全球市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí),機(jī)械制造技術(shù)是面向21世紀(jì)的技術(shù),應(yīng)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合,應(yīng)是有明確范疇的新的技術(shù)領(lǐng)域。 免費(fèi)論文下載中心
三、我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展方向
先進(jìn)制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段,是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來(lái)的,既保持了過(guò)去制造技術(shù)中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果,并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過(guò)程。
20世紀(jì)80年代,隨著掃描顯微鏡的發(fā)明和使用,人類認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力進(jìn)入納米尺度,納米技術(shù)是指實(shí)現(xiàn)納米級(jí)精度,是一種在納米尺度上研究原子和分子結(jié)構(gòu),物質(zhì)特性及相互作用與運(yùn)動(dòng),并運(yùn)用這種技術(shù)為人類服務(wù)的高新技術(shù),納米技術(shù)對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生了很大的影響,其應(yīng)用范圍將非常廣泛,包括納米材料技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)和納米測(cè)量技術(shù)等。
超精密加工的加工精度在2000年已達(dá)到納米級(jí),在21世紀(jì)初開(kāi)發(fā)的分子束生長(zhǎng)技術(shù)、離子注入技術(shù)和材料合成、掃描隧道工程(STE)可使加工精度達(dá)到0.0003~0.0001μm,現(xiàn)在精密工程 正向其終極目標(biāo)——原子級(jí)精度的加工逼近,也就是說(shuō),可以做到移動(dòng)原子級(jí)別的加工。
現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個(gè)方向上:一是精密工程技術(shù),以超精密加工的前沿部分、微細(xì)加工、納米技術(shù)為代表,將進(jìn)入微型機(jī)械電子技術(shù)和微型機(jī)器人的時(shí)代;二是機(jī)械制造的高度自動(dòng)化,以CIMS和敏捷制造等的進(jìn)一步發(fā)展為代表。
1.精密成形技術(shù)成形制造技術(shù)包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術(shù)包括:精密鑄造(濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯)、精密鍛壓(冷濕精密成形、精密沖裁)、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。
2.無(wú)切削液加工無(wú)切削液加工的主要應(yīng)用領(lǐng)域是機(jī)械加工行業(yè),無(wú)切削液加工簡(jiǎn)化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來(lái)的一系列問(wèn)題,如廢液排放和回收等等。
3.快速成形技術(shù)快速原型零件制造技術(shù)(RPM),其設(shè)計(jì)突破了傳統(tǒng)加工技術(shù)所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術(shù)有分層實(shí)體制造(LOM),熔化沉積制造(FDM)等等。
由于以上工藝和技術(shù)不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開(kāi)發(fā)周期、減少了成本,而且有些工藝的
1冶金機(jī)械及自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展都離不開(kāi)冶金工業(yè)的支撐,冶金工業(yè)對(duì)于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。我國(guó)的現(xiàn)代化的冶金工業(yè)起步相對(duì)較晚,從上個(gè)世紀(jì)的七十年代開(kāi)始,通過(guò)引進(jìn)國(guó)外的技術(shù)和設(shè)備,在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行消化和吸收,我國(guó)的冶金工業(yè)取得極大的成就,逐步建立起了獨(dú)立自主的、相對(duì)比較完備的冶金工業(yè)體系,對(duì)于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的開(kāi)展具有十分重要的意義。與此同時(shí),國(guó)內(nèi)對(duì)于冶金機(jī)械和設(shè)備的研究也不斷的取得進(jìn)步,隨著我國(guó)冶金工業(yè)的發(fā)展和壯大,我國(guó)的冶金機(jī)械設(shè)備的水平以及自動(dòng)化的程度有了很大程度的提高,已經(jīng)逐漸朝著大型化、綜合化以及集成化的方向發(fā)展。進(jìn)步新世紀(jì)以來(lái),隨著以電子計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心信息技術(shù)的發(fā)展和不斷的成熟,我國(guó)的冶金工業(yè)的自動(dòng)化程度又獲得了一次巨大的跨越式的發(fā)展。
近年來(lái),我國(guó)的冶金機(jī)械的研究和開(kāi)發(fā)取得了豐碩的成果,2008年鞍鋼建成2.15米熱連軋機(jī)以及2.13米準(zhǔn)予連軋機(jī),并投入使用,我國(guó)的冶金機(jī)械設(shè)備制造技術(shù)取得了不小的成就,擺脫了對(duì)于國(guó)外設(shè)備的以來(lái),尤其是大型寬厚板軋機(jī)已經(jīng)基本上實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。當(dāng)前我國(guó)的冶金設(shè)備的研究逐漸朝著自主研究的方向發(fā)展,冷連軋機(jī)組的研發(fā)取得了突破性的進(jìn)展,常規(guī)冶金設(shè)備已經(jīng)基本上可以實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。隨著我國(guó)冶金機(jī)械設(shè)備的快速發(fā)展,給冶金自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了廣闊的發(fā)展空間,打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),基本上實(shí)現(xiàn)了原料生產(chǎn)、焦化生產(chǎn)的自動(dòng)化,這極大的促進(jìn)了我國(guó)冶金工業(yè)的發(fā)展。隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛使用,我國(guó)的冶金自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中也大量的引進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù),提高了管理效率、降低了成本、提高了冶金工業(yè)的整體發(fā)展水平,為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定快速的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
早在2006年,冶金行業(yè)的自動(dòng)化系統(tǒng)集成項(xiàng)目就以控制(大型PLC為主)和傳動(dòng)為主。在原料、燒結(jié)、焦化、高爐、轉(zhuǎn)爐、電爐(煉鋼)、精煉爐、連鑄、軋機(jī)、加熱爐、均熱爐、鐵合金電爐、鋁電解等環(huán)節(jié)均涉及自動(dòng)化系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)。其中PLC已經(jīng)尤為冶金行業(yè)的主流控制系統(tǒng)。在冶金行業(yè)中,軋鋼的自動(dòng)化程度很高,它包含了自動(dòng)燃燒控制模型、軋制節(jié)奏控制模型、粗軋自動(dòng)寬度控制模型、精軋?jiān)O(shè)定模型、板形設(shè)定和控制模型、精軋出口溫度控制模型、卷取溫度控制模型、卷取設(shè)定模型等,做好軋鋼自動(dòng)化,PLC硬件、軟件控制都很重要,為冶金自動(dòng)化的發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化發(fā)生了質(zhì)的飛躍,當(dāng)前開(kāi)發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過(guò)程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)已成為可能,智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能技術(shù),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)以贏利為目刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體,形成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系。這種新技術(shù)應(yīng)用于冶金機(jī)械制造將會(huì)給冶金工業(yè)帶來(lái)新的發(fā)展契機(jī)。
2冶金機(jī)械及自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)
以計(jì)算機(jī)技術(shù)以及人工智能技術(shù)和核心的信息化技術(shù)的發(fā)展,給冶金機(jī)械的發(fā)展帶來(lái)了一種新的發(fā)展空間。在冶金機(jī)械設(shè)備中越來(lái)越多的集成了可編程的控制系統(tǒng),大量傳感器的使用極大的提高了信息收集的效率與準(zhǔn)確性,這些都推動(dòng)了冶金工業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展速度,提高了冶金機(jī)械的工作效率,降低了設(shè)備的損耗,擴(kuò)展了設(shè)備的功能,提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
“十一五”期間,我國(guó)冶金工業(yè)中的煉鐵設(shè)備。煉鋼設(shè)備、連鑄設(shè)備、軋制設(shè)備(板帶鋼軋制設(shè)備、型線棒管軋制設(shè)備、熱軋鋼材控冷設(shè)備)等都有新的突破,為冶金工業(yè)的發(fā)展補(bǔ)充了硬件設(shè)施。未來(lái)國(guó)際冶金自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)如下。
(1)基于數(shù)字模擬和仿真技術(shù)的研發(fā),實(shí)現(xiàn)冶金全流程動(dòng)態(tài)分析、評(píng)估和精準(zhǔn)設(shè)計(jì)。
(2)綜合考慮生產(chǎn)效率、能耗物耗和環(huán)境指標(biāo)的多目標(biāo)實(shí)時(shí)優(yōu)化。
(3)產(chǎn)品指標(biāo)、運(yùn)行指標(biāo)和控制指標(biāo)協(xié)同的全面閉環(huán)控制。
(4)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和知識(shí)驅(qū)動(dòng)相結(jié)合的復(fù)雜過(guò)程建模和先進(jìn)過(guò)程控制。
(5)先進(jìn)傳感技術(shù)和軟測(cè)量結(jié)合的關(guān)鍵工藝參數(shù)的在線連貫測(cè)量。
(6)結(jié)合考慮物質(zhì)流、能量流優(yōu)化的先進(jìn)能源管理和控制。
針對(duì)國(guó)際冶金行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),我國(guó)冶金自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾方面。
(1)過(guò)程控制系統(tǒng)的發(fā)展。采用先進(jìn)的電子數(shù)控技術(shù)和新型傳感器技術(shù)、光機(jī)電一體化技術(shù)、軟測(cè)量技術(shù)、冶金環(huán)境下可靠性技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)冶金流程在線檢測(cè)和監(jiān)控系統(tǒng)。(2)冶金技術(shù)信息化發(fā)展。在工業(yè)生產(chǎn)控制中,網(wǎng)絡(luò)就是中樞神經(jīng),以工業(yè)生產(chǎn)起到控制作用。在冶金工業(yè)中,以計(jì)算機(jī)技術(shù)為先鋒的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、計(jì)算力學(xué)技術(shù)等在冶金流程中實(shí)現(xiàn)集成模擬系統(tǒng),通過(guò)人機(jī)交流,模擬鋼鐵生產(chǎn)全過(guò)程,進(jìn)而推進(jìn)冶金工業(yè)生產(chǎn)制造的智能化。
(3)生產(chǎn)管理系統(tǒng)的發(fā)展。冶金工業(yè)的自動(dòng)化不僅僅的包括機(jī)械的自動(dòng)化,也包括管理的自動(dòng)化,主要包括地生產(chǎn)進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)、對(duì)企業(yè)的資源以及能源的使用進(jìn)行優(yōu)化配置,提高能源的使用效率。通過(guò)管理的自動(dòng)化,將企業(yè)的生產(chǎn)人員以及冶金機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有機(jī)的聯(lián)合,使其有效地進(jìn)行運(yùn)作,從而保證整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)有條不紊的進(jìn)行,提高人力資源、能源的使用效率,降低成本,提高產(chǎn)品的質(zhì)量,從而使企業(yè)在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。
關(guān)鍵詞:機(jī)械工程;自動(dòng)化;發(fā)展現(xiàn)狀
0 前言
目前我國(guó)最大的矛盾便是人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)文化需求同落后的社會(huì)生產(chǎn)之間的矛盾,自動(dòng)化在機(jī)械工程中的應(yīng)用極大的提高了生產(chǎn)力,符合我國(guó)現(xiàn)今國(guó)情,因此國(guó)家大力支持推進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用。機(jī)械工程自動(dòng)化對(duì)技術(shù)要求甚高,目前在我國(guó)發(fā)展受到一定限制。
1 我國(guó)機(jī)械工程自動(dòng)化現(xiàn)狀
機(jī)械工程自動(dòng)化即將自動(dòng)化技術(shù)帶入機(jī)器或裝置,在機(jī)器或裝置設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、運(yùn)行過(guò)程中,對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)用自動(dòng)化進(jìn)行全程控制,自動(dòng)化的發(fā)展對(duì)我國(guó)生產(chǎn)力帶來(lái)了很大影響。機(jī)器或裝置運(yùn)行的自動(dòng)化從直觀角度來(lái)看,節(jié)約了部分勞動(dòng)力,降低了整體的生產(chǎn)成本。自動(dòng)化控制機(jī)器或裝置能減少實(shí)踐工作中偶然誤差,工人即使工作無(wú)誤,也可能因?yàn)閭€(gè)體差異對(duì)產(chǎn)品造成影響,自動(dòng)化控制運(yùn)行過(guò)程可降低此方面的誤差,提高產(chǎn)品質(zhì)量。由于我國(guó)正處于并將長(zhǎng)期處于社會(huì)主義初級(jí)階段,理論上、技術(shù)上、生產(chǎn)力上都受到國(guó)情約束。在自動(dòng)化技術(shù)層面,我國(guó)還處于單子自動(dòng)化、剛性自動(dòng)化階段,而發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)達(dá)到集成自動(dòng)化、智能自動(dòng)化,技術(shù)水平明顯優(yōu)于我國(guó);在企業(yè)管理方面,很多企業(yè)受傳統(tǒng)觀念影響,墨守成規(guī),不喜歡或沒(méi)有勇氣進(jìn)行改革創(chuàng)新,桎梏了自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用,限制了企業(yè)的進(jìn)步。在人才培養(yǎng)方面,由于客觀條件限制,培養(yǎng)的人才多屬于理論型人才,缺乏實(shí)踐操作能力。人才培養(yǎng)除了受我國(guó)技術(shù)層面的限制,還因?yàn)榕囵B(yǎng)的人員缺乏創(chuàng)新精神,沒(méi)有開(kāi)拓創(chuàng)新思維的人士,對(duì)我國(guó)現(xiàn)如今的機(jī)械工程自動(dòng)化毫無(wú)發(fā)展。
2 我國(guó)機(jī)械工程自動(dòng)化存在的問(wèn)題及解決方法
機(jī)械工程自動(dòng)化雖然能明顯提高我國(guó)生產(chǎn)力,但自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)機(jī)械工程中應(yīng)用尚存在一些問(wèn)題。由于機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)還屬于較新的技術(shù),在企業(yè)應(yīng)用、實(shí)施方案等方面尚沒(méi)有明確的方向。機(jī)械工程自動(dòng)化屬于高端技術(shù),從技術(shù)的學(xué)習(xí)到設(shè)備的引進(jìn),就資金而言,對(duì)企業(yè)就是不小的影響,因此企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程自動(dòng)化必須要有完備的戰(zhàn)略計(jì)劃。在不影響企業(yè)周轉(zhuǎn)的情況下,抽出資金進(jìn)行企業(yè)自動(dòng)化改革,機(jī)械工程的自動(dòng)化能大量節(jié)約勞動(dòng)力,縮短勞動(dòng)時(shí)間,長(zhǎng)期應(yīng)用下去就能為企業(yè)帶來(lái)盈利。人才流失、缺乏專業(yè)人才是我國(guó)機(jī)械工程自動(dòng)化發(fā)展面臨的主要問(wèn)題之一。人才是發(fā)展進(jìn)步的關(guān)鍵,我國(guó)機(jī)械工程自動(dòng)化方面的人才大多缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),只能紙上談兵,沒(méi)有將理論知識(shí)活學(xué)活用,而且由于人才管理不當(dāng),造成我國(guó)人才流失。為推進(jìn)我國(guó)機(jī)械工程自動(dòng)化的發(fā)展,首先要在專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)方面提高重視程度,加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)教育,在注重理論教授的同時(shí)更要加強(qiáng)對(duì)專業(yè)人士實(shí)踐能力的培養(yǎng),將理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合,提高實(shí)踐能力。還要注意人才的管理,專業(yè)人才流失是我國(guó)現(xiàn)今一大損失之一,影響著我國(guó)各方面的技術(shù)發(fā)展。提高待遇、吸納人才并注重潛在人才的發(fā)掘,充分發(fā)揮人才的力量,促進(jìn)我國(guó)機(jī)械工程自動(dòng)化的發(fā)展;我國(guó)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備并不發(fā)達(dá),和工業(yè)發(fā)達(dá)相距甚遠(yuǎn),機(jī)械工程自動(dòng)化程度較低。對(duì)此我國(guó)應(yīng)采取措施,引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和自動(dòng)化設(shè)備。我國(guó)一些企業(yè)仍采用人工流水線作業(yè),需要大量的勞動(dòng)力,有些企業(yè)采取半自動(dòng)化流水線作業(yè),就能明顯縮短車間工作時(shí)間,節(jié)約勞動(dòng)力。很少企業(yè)能達(dá)到全自動(dòng)化水平。隨著社會(huì)信息化發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步為機(jī)械工程自動(dòng)化帶來(lái)便利。目前我國(guó)自動(dòng)化正從單一、剛性階段發(fā)展為智能、柔性自動(dòng)化。積極學(xué)習(xí)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的優(yōu)秀技術(shù),能使我國(guó)在機(jī)械工程自動(dòng)化發(fā)展道路上少走彎路。
3 自動(dòng)化簡(jiǎn)介
自動(dòng)化具體分類很多,現(xiàn)今工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家常采用智能自動(dòng)化、集成自動(dòng)化、柔性自動(dòng)化,三者功能相互包含又略有不同,能起到相互促進(jìn)、相互補(bǔ)充的效果,以下對(duì)三者的功能及作用進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。
3.1 智能自動(dòng)化
智能自動(dòng)化就是借助人工智能技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),來(lái)模擬和控制機(jī)械工程的某一個(gè)過(guò)程。智能自動(dòng)化類似于一個(gè)完整的信息處理系統(tǒng),能根據(jù)實(shí)際工作情況作出分析,系統(tǒng)按照數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)分析運(yùn)行時(shí)存在的問(wèn)題,依照存入處理方法及時(shí)對(duì)工作方案進(jìn)行調(diào)整,避免機(jī)器或裝置運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)故障,也能避免因人工判斷失誤,耽誤工程進(jìn)行的情況。節(jié)約了勞動(dòng)力成本,同時(shí)還能降低工作中的失誤率。
3.2 集成自動(dòng)化
集成化管理有利于對(duì)機(jī)器或設(shè)備工作中出現(xiàn)的具體問(wèn)題進(jìn)行全面分析,集成功能使系統(tǒng)更加精準(zhǔn)。集成自動(dòng)化技術(shù)能有效地聯(lián)系起生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)系到產(chǎn)品的所有生產(chǎn)的信息和技術(shù),符合實(shí)際生產(chǎn)情況,在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家得到廣泛應(yīng)用。計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展是集成自動(dòng)化發(fā)展的關(guān)鍵,自動(dòng)化水平與計(jì)算機(jī)發(fā)展水平息息相關(guān),完整數(shù)據(jù)庫(kù)的建立是集成自動(dòng)化的基礎(chǔ),完備的信息整合處理時(shí)集成自動(dòng)化應(yīng)用的關(guān)鍵,這些都有賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。
3.3 柔性自動(dòng)化
柔性自動(dòng)化與剛性自動(dòng)化相對(duì),由剛性自動(dòng)化發(fā)展而成。半自動(dòng)化只能完成簡(jiǎn)單的機(jī)械性重復(fù)動(dòng)作,無(wú)法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜或精細(xì)的動(dòng)作。柔性自動(dòng)化伴隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)產(chǎn)生,具有根據(jù)實(shí)際情況實(shí)際調(diào)整的能力。生產(chǎn)實(shí)際中可能會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的情況,剛性自動(dòng)化僅能按照固有模式進(jìn)行死板的動(dòng)作重復(fù),柔性自動(dòng)化一改剛性自動(dòng)化的缺陷,結(jié)合實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)等,提高系統(tǒng)的智能程度,有助于產(chǎn)品效益的擴(kuò)大,有助于機(jī)械領(lǐng)域工業(yè)化發(fā)展目標(biāo)的很好實(shí)現(xiàn),也對(duì)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步起到了推動(dòng)作用。
4 結(jié)語(yǔ)
我國(guó)經(jīng)濟(jì)隨著改革開(kāi)放迅猛發(fā)展,有經(jīng)濟(jì)為基礎(chǔ),機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)也得到了飛躍。如今自動(dòng)化已經(jīng)滲入各個(gè)領(lǐng)域,在機(jī)械工程方面的應(yīng)用明顯降低了成本,提高了生產(chǎn)力。機(jī)械工程自動(dòng)化的應(yīng)用符合我國(guó)現(xiàn)狀,在我國(guó)有很好的發(fā)展前景,全面實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化指日可待。
參考文獻(xiàn):
[1]王輝,路立娜.機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)存在的問(wèn)題及措施分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2014,22(22):159-160.
關(guān)鍵詞:電氣自動(dòng)化;化工領(lǐng)域;信息化;發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):TM76
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1009-2374(2012)25-0015-02
1 概述
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)的使用來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制已經(jīng)逐漸成熟和發(fā)展起來(lái),對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬操作,實(shí)現(xiàn)了對(duì)化工企業(yè)的操作進(jìn)行判斷和監(jiān)視。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和PC技術(shù)已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到普及,在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中,PC機(jī)以靈活性、直觀性以及易于集成等特點(diǎn)受到廣大用戶的青睞。
在傳統(tǒng)的測(cè)量控制表儀器中,置入專用微處理器,這樣就具有了數(shù)字通信能力和數(shù)字計(jì)算能力。利用總線,把每個(gè)測(cè)量控制儀表連接起來(lái),形成網(wǎng)絡(luò),為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與信息交換,要堅(jiān)持以通信協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn),將現(xiàn)場(chǎng)儀表與遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)和這些微機(jī)化測(cè)量控制設(shè)備連接在一起,這樣,就可以形成各種自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)滿足實(shí)際的工作需要??偩€即通信總線,它由數(shù)字式組成,并具有雙向傳輸?shù)姆种ЫY(jié)構(gòu),它把智能儀表、變頻器、I/O站、馬達(dá)啟動(dòng)器等設(shè)備通過(guò)電纜與計(jì)算機(jī)相連,并將這些設(shè)備所采集到的信息呈現(xiàn)在中央控制器上。
2 電氣自動(dòng)化在化工領(lǐng)域的重要性
隨著時(shí)間的推進(jìn)與時(shí)代的進(jìn)步,新技術(shù)革命對(duì)每個(gè)領(lǐng)域提出了新的要求,化工領(lǐng)域也開(kāi)始面向電氣自動(dòng)化。在有效利用信息的要求中有以下兩點(diǎn)內(nèi)容:
2.1 保證信息的科學(xué)、可靠和準(zhǔn)確
在現(xiàn)代化工行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中,整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程需要各種自動(dòng)化設(shè)備來(lái)進(jìn)行控制和監(jiān)控,保證各個(gè)設(shè)備的使用情況達(dá)到最優(yōu)狀態(tài),能夠生產(chǎn)出最佳的產(chǎn)品。所以,現(xiàn)代生產(chǎn)的前提是電氣自動(dòng)化的不斷發(fā)展與創(chuàng)新,電氣自動(dòng)化的發(fā)展是現(xiàn)代化生產(chǎn)的根基。信息化與工業(yè)化是相互聯(lián)系、密不可分的,信息化是工業(yè)化的基礎(chǔ),如果工業(yè)化沒(méi)有實(shí)現(xiàn),那信息化就更不可能完成;當(dāng)然,也不能只重視工業(yè)化,而忽視信息化,把工業(yè)化發(fā)展得很好再去發(fā)展信息化,這樣做會(huì)使發(fā)展速度緩慢,而耽誤兩者的進(jìn)程,所以,我們應(yīng)該在工作中,既要注意工業(yè)化發(fā)展,又要兼顧信息化進(jìn)程,做到“兩手抓,兩手都要硬”。
2.2 大力發(fā)展化工行業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)
一方面可以幫助傳統(tǒng)技術(shù)良性發(fā)展,一方面可以加快信息技術(shù)的發(fā)展,加快我國(guó)電氣工業(yè)化的全面進(jìn)程。所以,要不斷加強(qiáng)電氣自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程,實(shí)現(xiàn)工業(yè)化和信息化的全面發(fā)展。
當(dāng)前,我國(guó)化工領(lǐng)域已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了工業(yè)機(jī)械化,現(xiàn)在應(yīng)該充分重視電氣自動(dòng)化的發(fā)展,這就需要運(yùn)用自動(dòng)化對(duì)傳統(tǒng)化工技術(shù)進(jìn)行武裝,利用自動(dòng)化手段進(jìn)行控制,從而使電氣自動(dòng)化在化工領(lǐng)域中得到較好的實(shí)現(xiàn)。我們可以看到,計(jì)算機(jī)設(shè)備和各項(xiàng)信息技術(shù)是信息化、電氣自動(dòng)化和管理自動(dòng)化的基礎(chǔ),因此,它們的核心技術(shù)是相同的,大力發(fā)展工業(yè)信息化是促進(jìn)電氣工業(yè)化發(fā)展的基礎(chǔ),也可以帶動(dòng)信息化的實(shí)現(xiàn)。
3 電氣自動(dòng)化的發(fā)展
現(xiàn)今,在一般情況下,化工領(lǐng)域所談到的電氣自動(dòng)化多是以計(jì)算機(jī)、軟硬件以及信息技術(shù)為主。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及以及信息技術(shù)的發(fā)展,電氣自動(dòng)化技術(shù)必將帶來(lái)企業(yè)管理的改革,以便更好地滿足我國(guó)電氣自動(dòng)化的發(fā)展需要。那么,電氣自動(dòng)化將如何更好地發(fā)展,針對(duì)這一問(wèn)題,提出幾點(diǎn)意見(jiàn)和建議。
3.1 采取統(tǒng)一監(jiān)控的方式
由于服務(wù)器不同,導(dǎo)致監(jiān)控的內(nèi)容有所區(qū)別,管理系統(tǒng)所使用的版本也有區(qū)別,這樣就可能造成操作上的錯(cuò)誤。統(tǒng)一監(jiān)控的方式可以有效降低從設(shè)計(jì)到完成的各種時(shí)間和費(fèi)用,而且運(yùn)行維護(hù)比較方便。它是根據(jù)數(shù)據(jù)通信平臺(tái)的選擇以現(xiàn)有各種系統(tǒng)為中心,通過(guò)技術(shù)手段將其系統(tǒng)遙測(cè)量和遙控量接入,這樣更有利于進(jìn)行統(tǒng)一管理,并且不影響其他用戶的運(yùn)行平臺(tái),能夠滿足其他用戶的需求。
3.2 采取總線監(jiān)控的方式
總線監(jiān)控方式可以加強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的性,這種監(jiān)控方式是化工廠底層設(shè)備的通信網(wǎng)絡(luò),它的建立加強(qiáng)了底層設(shè)備信息和生產(chǎn)過(guò)程信息中的交流與合作,為它們提供了更加方便的通信平臺(tái)。對(duì)于不同的工作需要,可以建立不同的通信平臺(tái),可根據(jù)具體的工作內(nèi)容進(jìn)行設(shè)定。總線監(jiān)控方式的應(yīng)用使得整個(gè)化工廠實(shí)現(xiàn)了縱向集成的透明通信,能夠保證上至決策層、中間的管理層以及執(zhí)行層、下至操作層的自動(dòng)化數(shù)據(jù)存取。總線的監(jiān)控方式可以實(shí)現(xiàn)通信的實(shí)時(shí)性和確定性。采用這種監(jiān)控方式不僅能能夠節(jié)約材料、靈活控制,還能夠節(jié)省控制電纜、節(jié)省安裝和維修費(fèi)用,從而降低生產(chǎn)成本。
3.3 采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)
傳統(tǒng)的保護(hù)手段是報(bào)警技術(shù)和連鎖技術(shù),雖然這兩種保護(hù)手段能起到一定的作用,但是只能做到超限報(bào)警和連鎖跳機(jī)的波動(dòng)性保護(hù)。應(yīng)該加強(qiáng)計(jì)算機(jī)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用,主要是系統(tǒng)檢測(cè)和故障診斷等手段,對(duì)設(shè)備隱患能夠做到提早發(fā)現(xiàn)、提早預(yù)防。應(yīng)該加強(qiáng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主動(dòng)性的保護(hù)措施,使計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)限制故障范圍,不干擾其他正常設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。這樣,就使設(shè)備的管理從被動(dòng)的預(yù)防修護(hù)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的預(yù)防維護(hù)。
3.4 建立通用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
建立一個(gè)有效的電氣自動(dòng)化系統(tǒng),通用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是必不可少的,企業(yè)應(yīng)該保證其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備控制系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、監(jiān)督系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通暢。在數(shù)據(jù)更新或整理添加工作完畢后,要注意對(duì)中心管理系統(tǒng)和通訊管理系統(tǒng)進(jìn)行重新配置,檢查數(shù)據(jù)的完整性和正確性,保證系統(tǒng)的有效運(yùn)行。
4 結(jié)語(yǔ)
我們應(yīng)該密切關(guān)注國(guó)內(nèi)外電氣自動(dòng)化的發(fā)展動(dòng)態(tài),并且引進(jìn)先進(jìn)的理念與技術(shù),結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況,在原有基礎(chǔ)上發(fā)展和創(chuàng)新,在技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)上,為我國(guó)的電氣自動(dòng)化發(fā)展做出
貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞: 冶金機(jī)械;自動(dòng)化;發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):TV736文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛,金屬冶煉工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所占的地位也越來(lái)越重要,為其它行業(yè)的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,特別是自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和不斷的成熟,在冶金工業(yè)中發(fā)揮的作用越來(lái)越重要。冶金機(jī)械的自動(dòng)化極大的提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率、降低了生產(chǎn)成本,提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
1冶金機(jī)械及自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展都離不開(kāi)冶金工業(yè)的支撐,冶金工業(yè)對(duì)于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。我國(guó)的現(xiàn)代化的冶金工業(yè)起步相對(duì)較晚,從上個(gè)世紀(jì)的七十年代開(kāi)始,通過(guò)引進(jìn)國(guó)外的技術(shù)和設(shè)備,在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行消化和吸收,我國(guó)的冶金工業(yè)取得極大的成就,逐步建立起了獨(dú)立自主的、相對(duì)比較完備的冶金工業(yè)體系,對(duì)于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的開(kāi)展具有十分重要的意義。與此同時(shí),國(guó)內(nèi)對(duì)于冶金機(jī)械和設(shè)備的研究也不斷的取得進(jìn)步,隨著我國(guó)冶金工業(yè)的發(fā)展和壯大,我國(guó)的冶金機(jī)械設(shè)備的水平以及自動(dòng)化的程度有了很大程度的提高,已經(jīng)逐漸朝著大型化、綜合化以及集成化的方向發(fā)展。進(jìn)步新世紀(jì)以來(lái),隨著以電子計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心信息技術(shù)的發(fā)展和不斷的成熟,我國(guó)的冶金工業(yè)的自動(dòng)化程度又獲得了一次巨大的跨越式的發(fā)展。
近年來(lái),我國(guó)的冶金機(jī)械的研究和開(kāi)發(fā)取得了豐碩的成果,2008年鞍鋼建成2.15米熱連軋機(jī)以及2.13米準(zhǔn)予連軋機(jī),并投入使用,我國(guó)的冶金機(jī)械設(shè)備制造技術(shù)取得了不小的成就,擺脫了對(duì)于國(guó)外設(shè)備的以來(lái),尤其是大型寬厚板軋機(jī)已經(jīng)基本上實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。當(dāng)前我國(guó)的冶金設(shè)備的研究逐漸朝著自主研究的方向發(fā)展,冷連軋機(jī)組的研發(fā)取得了突破性的進(jìn)展,常規(guī)冶金設(shè)備已經(jīng)基本上可以實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。隨著我國(guó)冶金機(jī)械設(shè)備的快速發(fā)展,給冶金自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了廣闊的發(fā)展空間,打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),基本上實(shí)現(xiàn)了原料生產(chǎn)、焦化生產(chǎn)的自動(dòng)化,這極大的促進(jìn)了我國(guó)冶金工業(yè)的發(fā)展。隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛使用,我國(guó)的冶金自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中也大量的引進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù),提高了管理效率、降低了成本、提高了冶金工業(yè)的整體發(fā)展水平,為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定快速的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
早在2006年,冶金行業(yè)的自動(dòng)化系統(tǒng)集成項(xiàng)目就以控制(大型PLC為主)和傳動(dòng)為主。在原料、燒結(jié)、焦化、高爐、轉(zhuǎn)爐、電爐(煉鋼)、精煉爐、連鑄、軋機(jī)、加熱爐、均熱爐、鐵合金電爐、鋁電解等環(huán)節(jié)均涉及自動(dòng)化系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)。其中PLC已經(jīng)尤為冶金行業(yè)的主流控制系統(tǒng)。在冶金行業(yè)中,軋鋼的自動(dòng)化程度很高,它包含了自動(dòng)燃燒控制模型、軋制節(jié)奏控制模型、粗軋自動(dòng)寬度控制模型、精軋?jiān)O(shè)定模型、板形設(shè)定和控制模型、精軋出口溫度控制模型、卷取溫度控制模型、卷取設(shè)定模型等,做好軋鋼自動(dòng)化,PLC硬件、軟件控制都很重要,為冶金自動(dòng)化的發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇。
計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化發(fā)生了質(zhì)的飛躍,當(dāng)前開(kāi)發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過(guò)程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)已成為可能,智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能技術(shù),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)以贏利為目刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體,形成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系。這種新技術(shù)應(yīng)用于冶金機(jī)械制造將會(huì)給冶金工業(yè)帶來(lái)新的發(fā)展契機(jī)。
2冶金機(jī)械及自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)
以計(jì)算機(jī)技術(shù)以及人工智能技術(shù)和核心的信息化技術(shù)的發(fā)展,給冶金機(jī)械的發(fā)展帶來(lái)了一種新的發(fā)展空間。在冶金機(jī)械設(shè)備中越來(lái)越多的集成了可編程的控制系統(tǒng),大量傳感器的使用極大的提高了信息收集的效率與準(zhǔn)確性,這些都推動(dòng)了冶金工業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展速度,提高了冶金機(jī)械的工作效率,降低了設(shè)備的損耗,擴(kuò)展了設(shè)備的功能,提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
“ 十一五”期間,我國(guó)冶金工業(yè)中的煉鐵設(shè)備。煉鋼設(shè)備、連鑄設(shè)備、軋制設(shè)備(板帶鋼軋制設(shè)備、型線棒管軋制設(shè)備、熱軋鋼材控冷設(shè)備)等都有新的突破,為冶金工業(yè)的發(fā)展補(bǔ)充了硬件設(shè)施。未來(lái)國(guó)際冶金自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)如下。
(1)基于數(shù)字模擬和仿真技術(shù)的研發(fā),實(shí)現(xiàn)冶金全流程動(dòng)態(tài)分析、評(píng)估和精準(zhǔn)設(shè)計(jì)。
(2)綜合考慮生產(chǎn)效率、能耗物耗和環(huán)境指標(biāo)的多目標(biāo)實(shí)時(shí)優(yōu)化。
(3)產(chǎn)品指標(biāo)、運(yùn)行指標(biāo)和控制指標(biāo)協(xié)同的全面閉環(huán)控制。
(4)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和知識(shí)驅(qū)動(dòng)相結(jié)合的復(fù)雜過(guò)程建模和先進(jìn)過(guò)程控制。
(5)先進(jìn)傳感技術(shù)和軟測(cè)量結(jié)合的關(guān)鍵工藝參數(shù)的在線連貫測(cè)量。
(6)結(jié)合考慮物質(zhì)流、能量流優(yōu)化的先進(jìn)能源管理和控制。
針對(duì)國(guó)際冶金行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),我國(guó)冶金自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾方面。
(1)過(guò)程控制系統(tǒng)的發(fā)展。采用先進(jìn)的電子數(shù)控技術(shù)和新型傳感器技術(shù)、光機(jī)電一體化技術(shù)、軟測(cè)量技術(shù)、冶金環(huán)境下可靠性技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)冶金流程在線檢測(cè)和監(jiān)控系統(tǒng)。
(2)冶金技術(shù)信息化發(fā)展。在工業(yè)生產(chǎn)控制中,網(wǎng)絡(luò)就是中樞神經(jīng),以工業(yè)生產(chǎn)起到控制作用。在冶金工業(yè)中,以計(jì)算機(jī)技術(shù)為先鋒的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、計(jì)算力學(xué)技術(shù)等在冶金流程中實(shí)現(xiàn)集成模擬系統(tǒng),通過(guò)人機(jī)交流,模擬鋼鐵生產(chǎn)全過(guò)程,進(jìn)而推進(jìn)冶金工業(yè)生產(chǎn)制造的智能化。
(3)生產(chǎn)管理系統(tǒng)的發(fā)展。冶金工業(yè)的自動(dòng)化不僅僅的包括機(jī)械的自動(dòng)化,也包括管理的自動(dòng)化,主要包括地生產(chǎn)進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)調(diào)、對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)、對(duì)企業(yè)的資源以及能源的使用進(jìn)行優(yōu)化配置,提高能源的使用效率。通過(guò)管理的自動(dòng)化,將企業(yè)的生產(chǎn)人員以及冶金機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有機(jī)的聯(lián)合,使其有效地進(jìn)行運(yùn)作,從而保證整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)有條不紊的進(jìn)行,提高人力資源、能源的使用效率,降低成本,提高產(chǎn)品的質(zhì)量,從而使企業(yè)在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。
3結(jié)語(yǔ)
隨著信息時(shí)代的到來(lái)以及我國(guó)鋼鐵工業(yè)在數(shù)量和質(zhì)量方面的發(fā)展為冶金機(jī)械及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展即提供了機(jī)遇,也提出了新的挑戰(zhàn)。面對(duì)冶金企業(yè)花巨資大量引進(jìn)的國(guó)外軟硬件產(chǎn)品、先進(jìn)技術(shù)和自動(dòng)化系統(tǒng),我國(guó)冶金機(jī)械研制及自動(dòng)化開(kāi)發(fā)工作者仍然任重道遠(yuǎn)。冶金機(jī)械的自主研制及冶金自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展,必須注重將高科技融入其中,注重提升性能,加強(qiáng)過(guò)程工藝、工裝設(shè)備、企業(yè)管理、生產(chǎn)組織、自動(dòng)化等多專業(yè)的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān),全面提高我國(guó)冶金工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和綜合競(jìng)爭(zhēng)力,促進(jìn)我國(guó)冶金自動(dòng)化軟硬件產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1] 我國(guó)冶金自動(dòng)化發(fā)展?fàn)顩r與趨勢(shì)分析[J].可編程控制器與工廠自動(dòng)化,2009, (02).
[關(guān)鍵詞]電網(wǎng);調(diào)度;自動(dòng)化;系統(tǒng)
中圖分類號(hào):TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)34-0274-01
調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行的三大支柱之一,隨著電網(wǎng)系統(tǒng)的不斷發(fā)展,電網(wǎng)運(yùn)行和管理需求也在不斷變化,為確保電力生產(chǎn)的安全有序進(jìn)行,作為重要支柱的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)要與這些需求相適應(yīng),適時(shí)進(jìn)行升級(jí)與發(fā)展[1]。當(dāng)前,社會(huì)的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、科技和信息化水平的提高以及全球資源和環(huán)境問(wèn)題的日益突出,電網(wǎng)發(fā)展面臨著新課題、新機(jī)遇和新挑戰(zhàn)。依靠先進(jìn)的現(xiàn)代信息、通信和控制技術(shù),積極發(fā)展智能電網(wǎng),適應(yīng)未來(lái)可持續(xù)發(fā)展的要求,已成為國(guó)際電力發(fā)展的必由之路。
1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能
電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主要由支持平臺(tái)和應(yīng)用軟件兩部分組成。支持平臺(tái)為應(yīng)用軟件提供統(tǒng)一的底層服務(wù),如數(shù)據(jù)存取(數(shù)據(jù)庫(kù)管理)、數(shù)據(jù)傳輸(網(wǎng)絡(luò)管理)和數(shù)據(jù)顯示(人機(jī)管理),使應(yīng)用軟件能專注于業(yè)務(wù)邏輯的處理。因此調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展同樣包括支持平臺(tái)和應(yīng)用軟件這兩個(gè)方面。一方面,由于一次系統(tǒng)的變化、管理模式的變化和應(yīng)用需求的變化,系統(tǒng)需要增加新的應(yīng)用功能,需要改造原有應(yīng)用軟件。另一方面,支持平臺(tái)是調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)最活躍的內(nèi)容,應(yīng)用軟件的發(fā)展要求支持平臺(tái)提供新服務(wù)、新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn),甚至新的硬件平臺(tái)都首先體現(xiàn)在支持平臺(tái)更新?lián)Q代上[2]。
電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能包括:采集數(shù)據(jù)、信息處理、統(tǒng)計(jì)計(jì)算、遙控遙測(cè)遙信、報(bào)警處理、安全管理、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理、歷史庫(kù)管理、歷史趨勢(shì)、報(bào)表生成與打印、畫面編輯與顯示、Web頁(yè)面瀏覽、多媒體語(yǔ)音報(bào)警、事件順序記錄SOE、事故追憶等。歸納起來(lái),具體有以下幾點(diǎn):(1)能夠及時(shí)并準(zhǔn)確地采集、檢測(cè)和處理電網(wǎng)中各元件、局部或整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息;(2)能根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和系統(tǒng)各元件的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等指標(biāo)要求,為調(diào)度人員做出準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)和控制的決策提供依據(jù);(3)能實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力系統(tǒng)的綜合協(xié)調(diào),使電力系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行,提供優(yōu)質(zhì)的供電;(4)能提高工作效率,降低電力系統(tǒng)事故發(fā)生概率,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命;(5)能夠保障電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行,尤其是避免整個(gè)電力系統(tǒng)的崩潰和大面積停電等連鎖性事故發(fā)生。
2 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀
目前我國(guó)投運(yùn)的系統(tǒng)主要有CC-2000、SD-6000、OPEN-3000等。這些系統(tǒng)都采用RISC工作站和國(guó)際公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn):操作系統(tǒng)接口用POSIX:數(shù)據(jù)庫(kù)接口用SQL結(jié)構(gòu)化訪問(wèn)語(yǔ)言;人機(jī)界面用OSF/MOYIF、X-WINDOWS;網(wǎng)絡(luò)通信用TCP/IP、X.25。當(dāng)前應(yīng)用已表明,這些系統(tǒng)基本功能均達(dá)到國(guó)內(nèi)外同類系統(tǒng)的水平且各有特點(diǎn)。國(guó)外的系統(tǒng)都采用了RISC工作站UNIX操作系統(tǒng)國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)(如TCP/IP、X-WINDOWS等),投運(yùn)的系統(tǒng)主要西門子的SPECTRUM系統(tǒng)、CAE系統(tǒng)、ABB的SPIDER系統(tǒng)等
與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展密切相關(guān)的計(jì)算機(jī)、通信和人工智能等領(lǐng)域的新技術(shù)和新思想的不斷涌現(xiàn),CORBA技術(shù)、多技術(shù)、面向?qū)ο髮?shí)時(shí)庫(kù)的思想、軟件開(kāi)發(fā)規(guī)范化的思想等,為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展提供了技術(shù)保障和推動(dòng)力[3]。IEC、ISO、OMG和EPRI等標(biāo)準(zhǔn)化組織和研究機(jī)構(gòu),以“一個(gè)模型和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)”為戰(zhàn)略,推出了與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)的新的接口標(biāo)準(zhǔn)IEC61970、IEC61968和IEC61850等,催化了新技術(shù)在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用。
電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中,為提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,重要節(jié)點(diǎn)采用雙機(jī)熱備用。也就是當(dāng)任一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),所有運(yùn)行在該服務(wù)器上的數(shù)據(jù)自動(dòng)平滑地切換到另一臺(tái)服務(wù)器上,保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。系統(tǒng)有健全的權(quán)限管理功能,能快速平穩(wěn)地自動(dòng)或人工切除系統(tǒng)本身的故障,切除故障時(shí)不會(huì)影響系統(tǒng)其他正常節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行。
調(diào)度主站是整個(gè)調(diào)度自動(dòng)化監(jiān)控和管理系統(tǒng)的核心,從整體上實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化的監(jiān)視和控制,分析電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài),協(xié)調(diào)變電站內(nèi)RTU之間的關(guān)系,對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效的管理使整個(gè)系統(tǒng)處于最優(yōu)的運(yùn)行狀態(tài)。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)系統(tǒng),具有很高的實(shí)時(shí)性、安全性和可靠性。
3 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)
近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通訊技術(shù)的飛速發(fā)展和日益成熟,電網(wǎng)調(diào)動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)也在不斷發(fā)展以滿足實(shí)際應(yīng)用的需求,電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)正逐步朝著模塊化、面向?qū)ο?、開(kāi)放化、智能化和可視化等方面發(fā)展。
1)模塊化與分布式。電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的重要思想就是模塊化和分布式。組件技術(shù)是一種標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的基礎(chǔ),能夠?qū)崿F(xiàn)真正的分布式體系結(jié)構(gòu),基于平臺(tái)層解決數(shù)據(jù)交換的異構(gòu)問(wèn)題,是一種重要的電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)。
2)面向?qū)ο蠹夹g(shù)。電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的目的就是為了能夠及時(shí)準(zhǔn)確地獲得電力系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息。面向?qū)ο蠹夹g(shù)是一種能很好的解決這個(gè)問(wèn)題的技術(shù)先進(jìn)且能很好地遵循CIM的技術(shù),但它的實(shí)現(xiàn)有一定的難度。
3)綜合自動(dòng)化。全面建立調(diào)度數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),提高電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的綜合管理水平,使電力系統(tǒng)運(yùn)行達(dá)到最優(yōu)化,避免電力系統(tǒng)崩潰或大面積停電事故,提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性;建立并完善電氣事故處理體系,使事故停電時(shí)間降到最短,降低各種不必要的影響。
4)無(wú)人化值守管理模式。建立無(wú)人值班綜合監(jiān)控系統(tǒng),能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、安全性分析、狀態(tài)估計(jì)、負(fù)荷預(yù)測(cè)及遠(yuǎn)程調(diào)控等,當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)報(bào)警,以便調(diào)度人員及時(shí)處理事故,從而保證電力系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守調(diào)度管理方式,減少值守人員,提高工作效率。
5)智能化。智能化調(diào)度是未來(lái)電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。智能調(diào)度技術(shù)采用調(diào)度數(shù)據(jù)集成技術(shù),能夠及時(shí)、有效地獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)正常運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和優(yōu)化、預(yù)警和預(yù)防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢復(fù)等,最大限度實(shí)現(xiàn)全面、精細(xì)、及時(shí)、最優(yōu)的電力系統(tǒng)運(yùn)行與管理,已達(dá)到電力系統(tǒng)的調(diào)度、運(yùn)行和管理的智能化。
6)可視化。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電力系統(tǒng)安全分析技術(shù)和圖像處理技術(shù)等的快速發(fā)展,可視化也是未來(lái)電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化發(fā)展的必然趨勢(shì)之一??梢暬夹g(shù)能夠?qū)鹘y(tǒng)的用數(shù)字、文字、表格等方式表達(dá)的離線信息,轉(zhuǎn)換為通過(guò)先進(jìn)的圖形技術(shù)、顯示技術(shù)表達(dá)的直觀圖形信息,以便于調(diào)度人員對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)控,對(duì)各種電網(wǎng)故障能更方便地作出準(zhǔn)確地判斷并采用合適的措施。
4 結(jié)束語(yǔ)
隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)電能質(zhì)量的要求逐步提高,電網(wǎng)通過(guò)新技術(shù)的應(yīng)用提升了自動(dòng)化和智能化的水平,電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)了高級(jí)功能的應(yīng)用。當(dāng)前形勢(shì)下,調(diào)度自動(dòng)化的發(fā)展涉及到多方面的內(nèi)容,從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)上看,我國(guó)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)已逐步完成了從“經(jīng)驗(yàn)型調(diào)度”到“分析型調(diào)度”的轉(zhuǎn)變,由于各種新的調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)需求不斷提高,同時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)也在飛速發(fā)展,今后電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)將會(huì)發(fā)展至“智能調(diào)度”階段。
參考文獻(xiàn)
[1] 王諍.電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2008,(5).