導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇自動化技術(shù)論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

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2機電自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

2.1智能化21世紀是一個信息化的時代，計算機技術(shù)以及網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展極大地改變了人們的思維方式，促使了人工智能概念的提出以及技術(shù)的發(fā)展。目前，人工智能是人們重點研究的方向之一，越來越受到人們的重視，將人工智能運用到機電領(lǐng)域，實現(xiàn)人機智能化是一個重大突破。智能化就是在機器行為等一切理論基礎(chǔ)上，運用人工智能，計算機、動力學等學科，使其逐漸成為自動化產(chǎn)品的智能，但是要想使它完全達到人類智能幾乎是不可能的，但是通過一些高性能，速度的微處理器，運用多學科的知識，賦予其較低等級的智能卻是完全可以實現(xiàn)的，因此在未來，機電自動化技術(shù)會逐步實現(xiàn)智能化，由低等級的智能逐步向較高等級的智能水平發(fā)展。

2.2網(wǎng)絡化網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展以及普及，將全球各地的人們聯(lián)系在一起，基于網(wǎng)絡技術(shù)產(chǎn)生了多種控制技術(shù)，其遠程控制終端更是為自動化本身產(chǎn)品量身定做的。隨著網(wǎng)絡和總線技術(shù)的推廣與應用，網(wǎng)絡化的趨勢已經(jīng)無可阻擋，采用采用家庭網(wǎng)絡技術(shù)連接電器就可以有效實現(xiàn)計算機家庭化，因此在未來，網(wǎng)絡化必將會成為機電自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢。

2.3模塊化機電自動化技術(shù)涵蓋很多方面，從機電自動化技術(shù)可以衍生出多種多樣的產(chǎn)品，因此生產(chǎn)機電自動化產(chǎn)品是一個相當艱巨的過程。工作人員研制和開發(fā)一定程度上的標準機械接口、電氣接口等的機電自動化技術(shù)產(chǎn)品單元是很困難的，如果擁有標準的單元，就可以在標準單元的基礎(chǔ)上迅速進行產(chǎn)品研發(fā)要創(chuàng)新，也可以迅速擴大機電自動化產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模，這就需要進行模塊化，并要在這基礎(chǔ)上制定出每個模塊的生產(chǎn)原則以及標準等，從而確保生產(chǎn)出的產(chǎn)品合乎要求。

2.4人性化機電自動化產(chǎn)品制造出來的目的是為人類服務，在未來，機電自動化產(chǎn)品會更加注重設(shè)計與功能實現(xiàn)的人性化。要使機電自動化產(chǎn)品更加具有人性化就要重點思考兩個問題：一是如何給自動化的實現(xiàn)更加人性化的一些功能？這個問題實際上是要求機電自動化產(chǎn)品的設(shè)計與制造更加凸顯人機一體化技術(shù)，如制造家用機器人等。二：如何模仿生物機理，研制出各種機電自動化技術(shù)產(chǎn)品？

2.5微型化20世紀80年代末掀起了一股微型化風潮，MEMS就代表微電子機械系統(tǒng)，也就是使機電系統(tǒng)逐步朝著微米、納米級方向發(fā)展，這樣生產(chǎn)出的機電自動化產(chǎn)品體積小，便于懈怠，靈活性比較好，消耗的能量比較少，因此可以廣泛應用到軍事、醫(yī)療等多個領(lǐng)域，并有著舉足輕重的作用。

2.6綠色化綠色產(chǎn)品要求產(chǎn)品從設(shè)計到生產(chǎn)制造的全過程都貫徹綠色環(huán)保的理念，在今天具有相當高的利用率。機電自動化產(chǎn)品的綠色化主要表現(xiàn)在無污染、能夠進行回收利用，因此，設(shè)計與生產(chǎn)有效的綠色機電化產(chǎn)品會具有廣闊的前景。

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二、自動化系統(tǒng)設(shè)計

2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計。阿爾油田的自動化建設(shè)，以聯(lián)合站為中控室為監(jiān)控中心，以單井、閥組間和聯(lián)合站等各個生產(chǎn)單元為節(jié)點，構(gòu)成一個二級SCADA自動化監(jiān)控管理系統(tǒng)。各生產(chǎn)單元采用遠程終端單元（RTU）或PLC等檢控裝置，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集和控制，并通過無線和有線方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊[2]，自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3。抽油機井生產(chǎn)現(xiàn)場的示功圖、壓力、溫度等監(jiān)控儀表，全部采用433MHz短距離無線通訊技術(shù)，實現(xiàn)信號的無線傳輸，最大限度減少了對草原的破挖。單井與監(jiān)控中心采用McWell無線寬帶通訊系統(tǒng)，McWiLL是一種基于全IP移動寬帶無線接入系統(tǒng)，能提供超大容量的移動寬帶數(shù)據(jù)和移動語音業(yè)務，可以為油田單井的視頻監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集提供無線寬帶接入方式[3]。解決了偏遠地區(qū)的數(shù)據(jù)、圖像和語音的通訊問題。

2.2監(jiān)控中心。根據(jù)油田的規(guī)模，在阿爾聯(lián)合站建設(shè)屬于站場一級的監(jiān)控中心，按照《油氣田地面工程數(shù)字化建設(shè)規(guī)定（試行）》的要求，應具有以下功能：（1）對站內(nèi)與所轄井、站（廠）、管道的工藝參數(shù)進行數(shù)據(jù)采集、處理。動態(tài)工藝流程顯示；報警、事件管理及報表的自動生成打?。唬?）實時和歷史數(shù)據(jù)的存儲、歸檔、管理以及趨勢圖顯示；（3）PID控制、批量控制、邏輯控制和緊急停車；（4）單井計量管理；（5）站場可燃（有毒）氣體、火災報警和安全狀況監(jiān)視；（6）經(jīng)通信接口與第三方的監(jiān)控系統(tǒng)或智能設(shè)備交換信息；（7）為上一級計算機控制系統(tǒng)提供有關(guān)數(shù)據(jù)并接受其調(diào)度指令。

2.3軟件系統(tǒng)設(shè)計。對照監(jiān)控中心所具有的功能要求，油田生產(chǎn)自動化系統(tǒng)的上位機軟件主要由組態(tài)軟件、實時數(shù)據(jù)庫和應用軟件等構(gòu)成。2.3.1組態(tài)軟件。采用美國Wonderware公司的Intouch人機組態(tài)軟件包。是實現(xiàn)人機界面生成最快捷和最容易的一款軟件，充分利用其提供的各種繪圖工具和動畫連接技術(shù)，使圖形、文字等與現(xiàn)場的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，創(chuàng)建以窗口為界面的工藝流程動態(tài)顯示[4]，實際顯示畫面如圖42.3.2實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。采用美國Wonderware公司的InSQLServer實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)?？蓪崿F(xiàn)實時數(shù)據(jù)的秒級存儲，對后期工藝過程進行優(yōu)化控制和在線分析，及時調(diào)整工藝參數(shù)和大數(shù)據(jù)分析，打下良好基礎(chǔ)。2.3.3示功圖量油軟件系統(tǒng)。在采集的地面示功圖時，同步對電參量（電流、功率等）進行采集，實現(xiàn)油井產(chǎn)液量計量、系統(tǒng)效率的自動計算、油井工況診斷、優(yōu)化決策、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡查詢等功能。

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2鍋爐壓力容器制造中焊接自動化技術(shù)的應用

2.1膜式壁焊機

我國的工業(yè)發(fā)展比較迅速，伴隨著工業(yè)的發(fā)展，焊接技術(shù)也表現(xiàn)出了時代性的特征。由于人口的增加和社會需求的增加，鍋爐壓力容器的制造水平也獲得提升。在焊接自動化技術(shù)的應用中，具有代表性的一種叫做膜式壁焊機。該設(shè)備主要有氣體保護焊和埋弧焊兩種工藝。在起初的階段，我國由于技術(shù)不純熟，因此依賴于進口。后續(xù)的研究成功后，便開始應用自己生產(chǎn)的設(shè)備。從現(xiàn)有的應用來看，哈爾濱鍋爐廠、東方鍋爐廠等，主要是運用膜式壁焊機中的氣體保護焊；而上海鍋爐廠、武漢鍋爐廠等主要運用埋弧焊工藝。氣體保護焊屬于比較簡單的焊接自動化工藝，現(xiàn)有的應用范圍不是很大，但其穩(wěn)定性和安全性較高，因此北方運用較多。埋弧焊屬于高端一些的焊接自動化技術(shù)，同時效率較高，但由于在自動化方面融入的元素不是很多，因此需要在一定程度上增加人工操作，日后的提升空間較大。

2.2直管接長焊機

鍋爐壓力容器所要承受的壓力是非常大的，僅僅憑借膜式壁焊機，并不能長久的滿足要求。為此，技術(shù)人員通過長期的調(diào)查和研究，制定了全新的焊接自動化技術(shù)——直管接長焊機。該焊機的優(yōu)勢在于，其擁有的自動化程度較高，能夠滿足日常焊接中的較多工作，即便是應對一些技術(shù)性較強的焊接，也沒有表現(xiàn)出較多的問題，總體上的滿意度較高。比如說武漢鍋爐廠就與美國的阿爾斯通展開了合作，引進了管子預處理線，該線包括管子定長切斷、管端數(shù)控倒角機、管端內(nèi)外磨光機、管內(nèi)清理機等先進的設(shè)備和裝置，采用了PLC自動化控制技術(shù)，實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)。在所有的設(shè)備當中，管端數(shù)控倒角機是一個非常重要的設(shè)備，這一設(shè)備利用旋轉(zhuǎn)及軸向進刀的過程中，可以根據(jù)管子的規(guī)格及要求編制相應的切削程序，快速、標準、優(yōu)質(zhì)的切割出各種坡口。由此可見，直管接長焊接的功能性較多，日后可以在鍋爐壓力容器制造中推廣應用。

2.3馬鞍形焊機

鍋爐壓力容器在現(xiàn)階段的應用中，常常是為了滿足一些特殊要求而設(shè)定的，為此，僅憑上述的兩項技術(shù)，依然沒有完全的滿足需求。經(jīng)過探究，技術(shù)人員還研制出了一種名為馬鞍形焊機的設(shè)備。該設(shè)備能夠應對較多的特殊形狀或者是特殊功能的鍋爐壓力容器。第一，該焊接技術(shù)，利用數(shù)控技術(shù)建立數(shù)學模型，保證設(shè)備的形狀和具體功能不會發(fā)生偏差。第二，主管與焊槍的同步運用，使得焊接的效率和質(zhì)量穩(wěn)步提升，并且有效的解決了兩直徑相近的相關(guān)結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量問題，總體上的焊接效果比較理想。在今后的工作中，可將上述的三種焊接技術(shù)，廣泛應用與鍋爐壓力容器制造中，并深入研究，健全技術(shù)體系和應用方式，創(chuàng)造更多的效益。

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恒壓頻比控制屬于開環(huán)調(diào)節(jié),通過保持異步電機電壓和頻率之比近似相同以調(diào)節(jié)煤礦電機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)方法。V/F控制最大的優(yōu)點,就是使用簡單,沒有復雜的算法流程、坐標變換及電機模型辨識過程,用戶使用起來十分的容易。而且,由于屬于開環(huán)控制,即便在負載出現(xiàn)任意擾動的情況下,輸出值也保持固定,不會受到什么影響。所以在某些時候,尤其是穩(wěn)定度要求高的情況下,會采用該種控制方法。但由于其開環(huán)控制特性,控制精度低,無法像矢量控制那樣實現(xiàn)無偏差控制。這種控制方式主要運用于對精度要求不高的煤礦設(shè)備,如風機、水泵等。

1.2轉(zhuǎn)差率控制

根據(jù)電機轉(zhuǎn)速計算公式,轉(zhuǎn)差率控制是通過改變電機轉(zhuǎn)差率的大小來實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)速進行改變的控制方法。主要通過改變電機定子電壓和轉(zhuǎn)子電阻的方式進行。小功率電機或者電機轉(zhuǎn)速較慢的情況下會采用轉(zhuǎn)差率控制方法。恒壓頻比控制和轉(zhuǎn)差率控制方式都是基于電機系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)模型和在穩(wěn)態(tài)運行規(guī)律下進行控制的。這兩種控制方式無法對電機內(nèi)部磁場的大小和位置進行控制,因而電機只能實現(xiàn)較為精確的轉(zhuǎn)速控制,而轉(zhuǎn)矩控制能力差。要想精確控制轉(zhuǎn)矩,就必須在動態(tài)過程中對電動機的磁場大小和位置進行控制。

1.3矢量控制(VC)

矢量控制是目前煤礦自動化領(lǐng)域中比較先進的控制方法。交流異步電機是一個十分復雜的系統(tǒng)。矢量控制的基本控制原理就是通過對異步電機定子電流在不同坐標系下進行矢量變換,最終將電流分解為可以分別控制的用于勵磁分量和用于產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩分量。矢量控制策略的基本思路就是將交流異步電機的耦合變量解耦,實現(xiàn)各個變量的獨立控制,使異步電機和直流電機一樣,獲得良好的控制性能。

1.4直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)

直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)是基于矢量控制理論而建立的一種新型交流異步電機控制技術(shù),直接轉(zhuǎn)矩控制將不會像矢量控制那樣考慮變量解耦的問題,而是直接控制電磁轉(zhuǎn)矩。直接轉(zhuǎn)矩控制不需要將交流異步電機轉(zhuǎn)化為直流電機的數(shù)學模型,而只關(guān)注電磁轉(zhuǎn)矩的變化。因此,和矢量控制不同,直接轉(zhuǎn)矩控制無需進行復雜的坐標變換和電機數(shù)學模型。但是,直接轉(zhuǎn)矩控制也有其缺點,例如低速情況下轉(zhuǎn)矩脈動大,啟動電流沖擊大等。目前,兆瓦級的大功率電牽采煤設(shè)備中直接轉(zhuǎn)矩控制方法運用的較為廣泛。

2自動化系統(tǒng)在煤礦采煤中的應用

2.1試驗臺機械結(jié)構(gòu)及總體布置

變速器試驗臺是一個綜合了機械、電氣、液壓原理的機電系統(tǒng)。其具體工作原理是驅(qū)動電機連續(xù)輸入額定轉(zhuǎn)速和扭矩,以模擬變速器在煤礦采煤工作中的輸入工況。由于驅(qū)動電機最高轉(zhuǎn)速的限制,往往無法達到發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速的要求,因此,在驅(qū)動電機后加入一個升速齒輪箱,以滿足采煤系統(tǒng)的試驗能力要求。為了更接近礦區(qū)采煤的真實工況,在變速器輸入端增加一個慣量盤,其旋轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)動慣量與在離合器飛輪和傳動軸旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動慣量相同。試驗臺的末端是加載裝置及其匹配的冷卻系統(tǒng),它能給變速器施加阻力矩,以模擬設(shè)備采煤時的負載和道路阻尼。

2.2驅(qū)動設(shè)備的選擇

驅(qū)動設(shè)備需要給試驗變速器輸入試驗所要求的轉(zhuǎn)速和扭矩,驅(qū)動設(shè)備可以采用內(nèi)燃機,也可以采用電動機作為輸入動力源。兩種不同的動力源均有其各自不同的優(yōu)缺點。采用內(nèi)燃機作為采煤系統(tǒng)驅(qū)動端,使得試驗更加接近變速器在采煤應用中的實際工況。但是內(nèi)燃機也有較多缺點,比如噪聲大,產(chǎn)生的廢氣污染環(huán)境,而且內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速和扭矩不易控制,會導致試驗結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差。采用電動機作為試驗臺動力源有噪音小、占地面積小、啟停方便、無污染、易于控制等優(yōu)點。正是因為采用電動機作為試驗臺動力源具有較多的優(yōu)點,目前電動機已經(jīng)廣泛應用在各種煤礦傳動系統(tǒng)試驗設(shè)備上。

2.3加載裝置的選擇

加載裝置在整個采煤系統(tǒng)中為被測變速器施加負載轉(zhuǎn)矩,目前主流的工業(yè)設(shè)備一般采用測功機作為加載裝置。測功機一般用于測試發(fā)動機的功率,也可作為齒輪箱、減速機、變速箱試驗設(shè)備的負載裝置。測功機主要由功率吸收、負載調(diào)速、轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)和冷卻部分組成。根據(jù)負載轉(zhuǎn)矩輸出方式的不同,一般可以將測功機分為水力測功機、電力測功機和電渦流測功機三種。自動化采煤系統(tǒng)一般采用開式布局,在保證試驗需求的情況下,基于上表的三種測功機的性能對比,采用電渦流測功機較適合于基礎(chǔ)的自動化采煤系統(tǒng)。該文采用一臺長沙湘儀動力測試儀器有限公司生產(chǎn)的CW-150系列電渦流測功機作為研究對象,其額定吸收功率為150kW,額定扭矩為520N•m,額定轉(zhuǎn)速為2500rpm。

2.4發(fā)動機速度特性分析

該文所建立的自動化采煤系統(tǒng)模型,選用交流異步電機作為試驗臺架的驅(qū)動系統(tǒng),驅(qū)動試驗變速器及負載機構(gòu)的運轉(zhuǎn)。這里所選用的驅(qū)動電機應能完全覆蓋被測變速器所匹配采煤設(shè)備發(fā)動機的全部性能和運行工況,同時還應具備轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)能力。為了使試驗結(jié)果更加準確,這里我們先要對發(fā)動機的速度特性進行簡要分析,從而為異步電機參數(shù)的確定提供理論依據(jù)。

2.5驅(qū)動電機主要參數(shù)的確定

在確定了采用交流異步電機作為驅(qū)動電機之后,就必須確定驅(qū)動電機的各種參數(shù),從而完成異步電機驅(qū)動的變速器試驗臺動力學仿真。而部分電動機參數(shù)的確定必須參照發(fā)動機相關(guān)參數(shù)的確定原則,這樣才能提高驅(qū)動電機模擬發(fā)動機驅(qū)動的精確度。對于任意的一臺異步電機,它的參數(shù)例如定子電阻、轉(zhuǎn)子電阻、定子漏感、轉(zhuǎn)子漏感、定轉(zhuǎn)子互感、電機極對數(shù)以及轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量等是異步電機所固有的參數(shù),需要通過電動機試驗進行選定。而對于額定功率、額定轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)矩等動力學參數(shù),需要根據(jù)電動機所使用的特定場合進行選定。由于這里是用異步電機模擬汽車發(fā)動機作為驅(qū)動源,則其動力學參數(shù)參照發(fā)動機的參數(shù)確定則。

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（2）精軋機拉線開關(guān)改造精軋機拉線開關(guān)是檢測精軋機堆鋼的重要設(shè)備，精軋機拉線開關(guān)的檢測機構(gòu)中的重錘落下，精軋機報精軋機堆鋼故障后3#飛剪碎斷。由于精軋機密封罩不嚴，在精軋機過鋼時冷卻水噴濺到拉線開關(guān)的重錘機構(gòu)上，而且冬季生產(chǎn)廠房氣溫低，噴濺出的水結(jié)冰后將拉線開關(guān)的重錘凍牢。一旦精軋機堆鋼而拉線開關(guān)的重錘不能落下，不能及時的報堆鋼故障，這樣以來3#飛剪不能及時的碎斷使整根鋼全部堆在精軋機內(nèi)，處理堆鋼時間長，影響經(jīng)濟效益。另外所有的鋼堆在精軋機內(nèi)有可能損壞錐箱和輥箱等機械設(shè)備，會消耗很大材料備件費用。根據(jù)以上情況，把以前提拉式的機構(gòu)改為杠桿式的機構(gòu)，使精軋機拉線開關(guān)遠離冷卻水的噴濺，在精軋機堆鋼時拉線開關(guān)的重錘能及時的落下，這樣以來節(jié)省了大量處理堆鋼的時間和昂貴的材料備件費用。

（3）預精軋預水冷卻水閥噴水由主控臺遠程集中控制功能改造預精軋水閥噴水由主控臺遠程集中控制功能改造：高線預精軋水冷段下設(shè)五個水冷閥，水閥的開啟數(shù)量、順序以及噴水和停水的時間都直接關(guān)系到軋鋼品種的溫度控制要求，進而影響產(chǎn)品質(zhì)量。原設(shè)計，軋制過程中主控臺操作工可以通過WINCC軋鋼監(jiān)控畫面對此水冷段進行遠程控制，針對軋鋼品種、工藝性能的要求可自由選擇五個水閥的開關(guān)。但所選水閥的噴水和停水時間固定編程在PLC程序中，在主控臺人機接口畫面上無法進行遠程集中改動。根本無法滿足主控臺操作工在操作畫面上針對軋制品種的變化實時修改噴水時間的需要，急需進行改進。

因此實施以下具體工作：對控制此功能的PLC程序進行修改，將固化在程序里的時間修改為可以在WINCC監(jiān)控畫面中進行改動的軟件變量，通過在主控臺人機接口操作畫面上加入可以改動此時間變量的相應窗口，達到噴水時刻由主控臺操作工集中遠程控制的目的。

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2.變電所自動化技術(shù)應用

2.1工程概況某煤礦電網(wǎng)擁有多座35kV變電站和數(shù)座6kV變電站，承擔著礦區(qū)內(nèi)所有生產(chǎn)礦井及周邊地區(qū)供電任務。自上世紀90年代起，已陸續(xù)對部分變電所進行了自動化改造，并且嘗試了調(diào)度自動化技術(shù)。然而各變電站內(nèi)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、傳輸規(guī)約、通信協(xié)議等各不相同，變電站的運行維護成本高，系統(tǒng)互聯(lián)及互操作性差，也對變電所繼續(xù)升級改造形成很大阻力。為此，需要進行較為徹底的改造，以從根本上改變目前的被動局面。如上所述，應用IEC61850標準進行數(shù)字化改造可以較為完美解決這個問題。

2.2改造目標與要求根據(jù)工程具體情況，制定了“一次規(guī)劃、分段實施”和“電力調(diào)度一體化系統(tǒng)”的原則，主要內(nèi)容包括變電站綜合自動化改造、五防系統(tǒng)建設(shè)、一體化傳輸網(wǎng)絡平臺建設(shè)等內(nèi)容，并作出以下具體要求：變電站主接線運行可靠，操作、維護、檢修簡便；開關(guān)設(shè)備實現(xiàn)無油化；采用直流操作電源，并有可靠備用電源；遙測量、遙信量要全面、準確、可靠等。

2.3實施方法變電站總體架構(gòu)將操作員接口、工程師接口、通用計算機接口、現(xiàn)場單元（1、2、…、n）、低級人機接口分別與通信網(wǎng)絡設(shè)備互聯(lián)，即將物理上分散配置的各計算機、現(xiàn)場單元通過通信網(wǎng)絡設(shè)備有機連接在一起，實現(xiàn)信息交互、資源共享，以便集中控制。變電站綜合自動化模塊分為中心樞紐單元和現(xiàn)場單元兩部分，并分別與通用通信網(wǎng)絡和專用通信設(shè)備（通道控制機）相連，實現(xiàn)通信和控制功能。中心樞紐單元包括調(diào)度員接口（操作員接口）、維護人員接口（工程師接口）、通用微機接口、上級調(diào)度接口，這些設(shè)備安裝在變電站（所）值班室內(nèi)，并通過站內(nèi)以太網(wǎng)連接?，F(xiàn)場單元包括數(shù)據(jù)采集與處理模塊、主變保護模塊、出線保護模塊、母線保護模塊、直流保護模塊、電容器保護模塊，這些設(shè)備分布于變電站現(xiàn)場。采用一體化通信平臺作為各變電站、電力調(diào)度中心和用戶之間的高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡平臺，并采用光纖通道實現(xiàn)高可靠性的通信要求。除保留必要的緊急操作的手動分、合閘以外，其他全部監(jiān)控、測量、報警等都由監(jiān)控計算機完成。調(diào)度自動化平臺由前置系統(tǒng)、系統(tǒng)服務器和Web服務器等設(shè)備組屏而成。改造后的數(shù)字化變電所具有分布式結(jié)構(gòu)與集中設(shè)計相結(jié)合、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單可靠、兼容性與可擴展性強的特點。

3.變電所自動化技術(shù)展望

雖然數(shù)字化技術(shù)較好地解決了變電所自動化過程中存在的眾多問題，但是仍未完全成熟，目前存在的不足有：（1）IEC61850應用問題，如該標準基于歐美標準和習慣而制定，與我國目前使用的保護功能、方法等方面存在一些差異，在實際建模過程中受到一些限制；再如高壓保護雙重化配置，兩套保護同時動作并發(fā)送報文時存在沖突的可能。（2）設(shè)備方面的不成熟，如智能一次設(shè)備智能斷路器未完全成熟，所以采用完全數(shù)字化技術(shù)有一定困難，折中的解決方法包括設(shè)計基于IEC61850通信協(xié)議的過渡型數(shù)字變電站或基于IEC61850通信協(xié)議與數(shù)字化互感器的實用型數(shù)字化變電站。無論如何，一項新技術(shù)從孕育、發(fā)展到成熟必然有一個過程，展望未來可以預計在信息安全、狀態(tài)檢修、基于GOOSE網(wǎng)絡技術(shù)新應用、采用高端交換機冗余組網(wǎng)、高度集成、智能自愈、異地同步測量、三態(tài)數(shù)據(jù)標準化等方面會有所突破，從而使數(shù)字化變電站運行更加智能、可靠，并為智能電網(wǎng)的建設(shè)奠定堅實基礎(chǔ)。

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2計算機遠動控制技術(shù)的應用分析

計算機遠動控制技術(shù)的應用主要是通過遙測、遙信、遙控以及遙調(diào)等功能實現(xiàn)的，計算機遠動控制技術(shù)是電力系統(tǒng)自動化技術(shù)中的核心技術(shù)，其在電力系統(tǒng)運行中發(fā)揮著重要的作用，尤其是在電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集、通信傳輸以及信道編譯碼等環(huán)節(jié)中占據(jù)著重要的地位。其中，計算機遠動控制技術(shù)的工作原理如圖1所示。2．1遠動控制技術(shù)中的數(shù)據(jù)采集技術(shù)遠動控制技術(shù)中的數(shù)據(jù)采集技術(shù)主要有A／D技術(shù)和變送器技術(shù)等，其處理的信號多數(shù)為0～5V的TTL電平信號，而在電力系統(tǒng)自動化技術(shù)中，多數(shù)采用大功率參數(shù)，為了實現(xiàn)采用遠動控制技術(shù)處理電力系統(tǒng)中的信號，只有通過變送器將大功率參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)門TL電平信號，從而達到遙信信息的編碼和遙測信息的采集任務。其中在電力系統(tǒng)中，其遙信信息需要經(jīng)過采集遙信對象的狀態(tài)，將采集到的描述遙信對象狀態(tài)的二進制位編進具體的遙信碼中這2個途徑進行傳送，然后再通過數(shù)字多路開關(guān)將電力系統(tǒng)各路的遙信狀態(tài)輸出到接口電路中，最后通過接口電路將遙信信息送入到CPU系統(tǒng)中進行處理，從而實現(xiàn)遙信信息編碼。2．2信道編譯碼技術(shù)分析在計算機遠動控制技術(shù)中的信道編譯碼技術(shù)主要有編碼、譯碼以及信息傳輸協(xié)議（規(guī)約）等。在電力系統(tǒng)自動化控制中，想要實現(xiàn)采用遠動控制技術(shù)進行信息采集，則必須通過通信信道傳輸?shù)秸{(diào)控中心才能使用。因此在電力系統(tǒng)自動化控制中，為了進一步保證傳送的信息具有非常好的抗干擾能力，必須要對信息進行信道編譯碼，其中數(shù)字傳輸系統(tǒng)模型如圖2所示。在上述電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)中，通過采用遠動控制進行數(shù)字傳輸中，其干擾是不可避免的，而通過信道編譯碼能夠有效克服通道中的干擾，其中，信道編譯碼的方法主要采用線性分組碼中的循環(huán)碼進行編譯碼。2．3循環(huán)式數(shù)據(jù)傳送規(guī)約遠動控制技術(shù)在變電站、電廠以及調(diào)度中心的數(shù)據(jù)通信應用中，首先需要在信道編譯碼前，預先設(shè)定通信方式和數(shù)據(jù)格式，也就是通信信息傳輸協(xié)議（規(guī)約），以保證電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信的可行性。另外，在電力系統(tǒng)遠動控制技術(shù)中，其數(shù)據(jù)傳輸主要是以幀結(jié)構(gòu)的形式進行傳輸?shù)模渲兄匾倪b測信息主要安排在A幀，次要遙測信息安排在B幀，一般遙測信息安排在C幀。通過采用幀格式進行包裝后，電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)就能夠有效按照規(guī)約進行傳送，從而實現(xiàn)信道全部編譯工作，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的全方位監(jiān)控。

3電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展及建議

對于電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展方向，應從以下幾點出發(fā)：（1）兼顧提高經(jīng)濟效益和改善自動化服務水平，我們追求的自動化技術(shù)應向著更優(yōu)化、更具實效性、更加智能化、區(qū)域覆蓋更廣的方向前進。（2）加強電力自動化系統(tǒng)的設(shè)備穩(wěn)定性，有效保障其安全運行，盡量減少大面積停電，建立一系列行之有效的處理機制，將停電損失降到最低。（3）開拓電力系統(tǒng)自動化的數(shù)字化之路，使數(shù)據(jù)更加全面，數(shù)字更加精準，力求節(jié)省更多時間和人力。（4）隨著科技的不斷進步，各種先進設(shè)備相繼出現(xiàn)，對電力企業(yè)的工作人員提出了更高的要求，加強電力企業(yè)人員的技能培訓和技術(shù)隊伍建設(shè)，注重對新技術(shù)高素質(zhì)人才的引進和吸收，培養(yǎng)全面發(fā)展的技術(shù)人才，鼓勵員工以先進的理論知識和豐富的實踐武裝自身，投入更多精力到電力自動化的發(fā)展中去，推進電力自動化的發(fā)展進程。（5）在全球能源危機的嚴峻形勢下，正是挑戰(zhàn)電氣自動化進程的關(guān)鍵時期，要以可持續(xù)的發(fā)展觀，改善傳統(tǒng)的管理模式，從整體化逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榉植际?、集約化的運營模式，實現(xiàn)能源利用的最大化、功耗的最小化、資金節(jié)約化。

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1.1.1先進控制的特點在化工的生產(chǎn)當中，往往生產(chǎn)過程較為復雜多樣，這樣就很難的建立起數(shù)學模型。一旦沒有完善的數(shù)學模型，就會導致預測和推斷的失誤。與傳統(tǒng)的控制技術(shù)相比，先進的控制技術(shù)能夠更加的抓準將要預測和推斷的難點。

1.1.2先進控制的應用

先進控制的應用在當今的自動化技術(shù)當中得到過廣泛的應用，與傳統(tǒng)的技術(shù)水平相比，現(xiàn)如今的技術(shù)手段不僅僅應用到了信息化技術(shù)手段，還應用到了很多數(shù)學模型之類的知識。因為只有建立了完善的數(shù)學模型，才能夠?qū)Σ杉降淖兞窟M行精確的統(tǒng)計和計算。再加上信息化的先進技術(shù)，這些是保障先進控制應用的有效技術(shù)手段之一。

1.2現(xiàn)場總線

1.2.1現(xiàn)場總線的特點

現(xiàn)場總線具有將所有的線路連接起來的功能，現(xiàn)場總線將所有的自動化系統(tǒng)和只能現(xiàn)場設(shè)備進行了連接，使得這些智能化設(shè)備能夠聽從統(tǒng)一的號令，這種管理方式既能夠節(jié)省大量的人力和物力，還能夠在很大程度上使得系統(tǒng)的管理變得更具有自動化和智能化。線路總線基于計算機網(wǎng)絡自動化技術(shù)，使得系統(tǒng)的單回路調(diào)節(jié)器、現(xiàn)場變送器、現(xiàn)場執(zhí)行器、可編程序控制器等設(shè)備能夠與總線進行連接，進而對化工生產(chǎn)當中的一些設(shè)備進行更好的控制和調(diào)整。

1.2.2現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)

現(xiàn)場總線系統(tǒng)能夠在化工生產(chǎn)和電氣自動化的生產(chǎn)當中保證成本的最低化和投資以及安裝費用的最低化，這些費用對于任何一個商家來說都是應當精打細算的，只有注重每一個細節(jié)，才能夠使得企業(yè)不斷的變得強大起來?，F(xiàn)場總線的控制還能夠減少工人的工作量，在保證質(zhì)量的情況下增加了工作的效率。

2化工生產(chǎn)中電氣自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

化工生產(chǎn)中電氣自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢已經(jīng)越來越趨向于國際化，因為我國目前的電氣化發(fā)展已經(jīng)采用了很多先進的科學技術(shù)和技巧，現(xiàn)代化的科學技術(shù)與先進的技術(shù)是完全分不開的，其中以電子信息技術(shù)為最主要的技術(shù)手段?，F(xiàn)如今在這個二十一世紀當中，更多的事業(yè)都趨向于信息化和國際化。自從研發(fā)出了電氣自動化技術(shù)在化工廠當中的應用，對于提高信息系統(tǒng)的處理能力就有著很高的要求，然而信息系統(tǒng)的運行和應用又完全離不開網(wǎng)絡技術(shù)。通過電氣自動化的運行和應用可以加快我國現(xiàn)有工業(yè)的發(fā)展，從節(jié)約資源入手，盡最大的可能去降低生產(chǎn)的成本和費用，保證少成本就可以獲得更多的經(jīng)濟效益。能夠合理并且高效的應用現(xiàn)代化信息技術(shù)是縮短我國與其他國家之間差距的一個保障之一，只有促進全國的經(jīng)濟發(fā)展才能夠讓更多的百姓擁有現(xiàn)代化的生活。

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2化工儀器儀表化工自動化技術(shù)的應用

2.1這就需要儀表具備可編程的功能。通過對計算機軟件的應用，進行大量硬件邏輯電路的取代，從而實現(xiàn)硬件的軟化，在電路控制過程中，需要針對接口芯片的位控特性進行分析，進行不同功能的控制。這就需要進行軟件的編程，可以進行軟件儀器儀表的置入，進行硬件結(jié)構(gòu)的簡化，保證常規(guī)邏輯電路的取代。這也需要儀表具備良好的記憶能力，在以往的儀表應用中，我們需要進行組合邏輯電路及其時序電路的應用，保證該狀態(tài)信息的分析，進行微機的儀表引入，保證隨機存儲器的應用工作，進行前一狀態(tài)信息的記憶工作，保證記憶的保存，進行多種狀態(tài)信息的記憶，做好重現(xiàn)及其相關(guān)的處理工作。如果儀表具備了計算的功能，就說明自動化儀表已經(jīng)具備計算機的一部分的能力，從而滿足工作計算的需要，能夠保證工作的良好精度。在自動化儀表的應用過程中，其計算形式是多樣化的。

2.2儀表如果具備數(shù)據(jù)處理的功能，就能夠有效進行測量的線性化處理，進行自檢自校、工程值轉(zhuǎn)換及其抗干擾問題的分析，這就需要進行微處理器及其軟件的應用，保證這些軟件的良好處理，從而進行硬件負擔的降低，從而進行了處理功能的優(yōu)化，滿足了日常工作檢索、優(yōu)化等需要。整體來說，儀表具備比較復雜的控制功能，進行自動化的應用，從而滿足了設(shè)備自動化的工作需要。比如在氣相儀器的應用過程中，通過對該儀器的應用，可以進行復雜化學混合物的分析，進行色層分離方法的應用，保證樣品的化學成分含量的分析。隨著時代的發(fā)展，電子信息技術(shù)體系不斷的健全，從而滿足常規(guī)儀表的發(fā)展需要，通過對新型數(shù)字儀表、程序控制器等的應用，實現(xiàn)企業(yè)的不同工作實際及其需求的滿足，更有利于提升當下自動化工作的效益。氣動儀表、電動儀表、模擬儀表、數(shù)字儀表以及各種智能化儀表,計算機等都在進行使用,形成了氣電結(jié)合、模數(shù)共存、取長補短,協(xié)同發(fā)展的局面。它們構(gòu)成的各種自動化控制系統(tǒng)極大地推動著我們的現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)。整體來說化工生產(chǎn)過程中自動化涉及的層面是非常廣泛的，其綜合性非常的強，其需要進行自動控制學科儀器的應用，進行計算機學科理論的應用，進行化學工程學科的有效服務，從而滿足實際工作的要求，提升現(xiàn)代化化學工程的應用效益，提升現(xiàn)代社會的經(jīng)濟發(fā)展效益。這需要相關(guān)人員意識到這個觀點，現(xiàn)代化工工藝及設(shè)備與自動化裝置已經(jīng)構(gòu)成了有機的整體,使儀表實現(xiàn)高速、高效、多功能、高機動靈活等性能,使化工生產(chǎn)自動化水平不斷提高。

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在辦公自動化中，運用各種辦公軟件和企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)，不僅可以對員工的工作效率進行有效的提高，而且還可以使得員工與員工之間，各部門與各部門之間通過對計算機技術(shù)的應用，將工作過程中的信息和問題進行及時的接收和處理，從而進行高效的合作，在最大的程度上提升員工的工作效率。

1.2節(jié)約企業(yè)的辦公成本

計算機技術(shù)的引進和應用，不僅實現(xiàn)了企業(yè)的數(shù)字化和無紙化的辦公模式，而且還大大地低了企業(yè)的辦公成本，在節(jié)約大量紙張的同時，也減少了紙張、墨盒、易損耗辦公用品的購買，從而將企業(yè)各部門之間的浪費降到了最低，也使得設(shè)備和資源得到了合理的利用。

1.3加強了企業(yè)的內(nèi)部交流和外部聯(lián)系

在辦公自動化之前，許多企業(yè)的工作都會受到工作內(nèi)容和工作場所的限制，進行內(nèi)部交流和外部交流時都需要按照企業(yè)的正規(guī)流程，不僅浪費了員工的工作時間，而且還使員工之間不能進行及時的交流。但自從實現(xiàn)了辦公自動化以后，使得企業(yè)的內(nèi)部交流和外部交流變得越來越方便。在工作期間，各部門之間的工作人員可以隨時隨地地進行業(yè)務的學習和交流，從而加強了工作人員對計算機技術(shù)的使用，提高了工作的質(zhì)量與效率。

1.4方便企業(yè)管理者進行決策指揮

辦公自動化中計算機技術(shù)的應用，是一種科學、規(guī)范、現(xiàn)代的管理模式，它不僅提高了員工的工作質(zhì)量，而且在上級領(lǐng)導進行決策的指揮時，可以根據(jù)其反饋的數(shù)據(jù)，下達具有針對性的指令，從而使得員工的工作順利開展。

2提高辦公自動化中計算機技術(shù)應用的措施

2.1加強辦公自動化及計算機技術(shù)應用的宏觀調(diào)控

由于許多企業(yè)受到資金的限制以及計算機應用軟件產(chǎn)生效益的間接性和滯后性的影響，使得我國企業(yè)在當前的辦公自動化中投入較低的計算機軟件以及硬件設(shè)施，同時對員工的培訓費用也無法保障，從而導致了企業(yè)不能完全地發(fā)揮辦公自動化系統(tǒng)的作用，影響了企業(yè)的快速發(fā)展。因此，企業(yè)要想得到快速的發(fā)展，相關(guān)的領(lǐng)導和決策者就必須對辦公自動化以及計算機技術(shù)的應用引起足夠的重視，從企業(yè)的宏觀方面推動辦公自動化的發(fā)展和計算機技術(shù)的應用，構(gòu)建一個自上而下的辦公自動化體系。

2.2建立健全的辦公自動化管理體系

當企業(yè)在引進計算機技術(shù)時，必須要根據(jù)實際的情況，對計算機技術(shù)進行有針對性地引進。一些國外的計算機軟件雖然在開發(fā)團隊和管理理論上有著很好的優(yōu)點，但是很容易受到環(huán)境差異的影響，使得許多軟件無法發(fā)揮其真正有效的功能，因此，需要企業(yè)根據(jù)現(xiàn)實需要建立一個健全的辦公自動化管理體系，使得相關(guān)技術(shù)人員掌握企業(yè)計算機技術(shù)各方面的情況，從而根據(jù)實際的情況，選取合適的計算機軟件和硬件，使其發(fā)揮最大程度的作用。

2.3提高計算機技術(shù)相關(guān)人員的專業(yè)素養(yǎng)

在現(xiàn)如今許多企業(yè)中，由于計算機技術(shù)人員專業(yè)素質(zhì)的參差不齊，計算機技術(shù)的使用水平不在同一水平線上以及計算機技術(shù)應用的基本方法沒有得到全面的掌握，給企業(yè)辦公自動化帶來了直接的影響。因此，企業(yè)的計算機技術(shù)相關(guān)工作人員必須具備一套先進的技術(shù)手段，為企業(yè)的辦公室以及內(nèi)部機房構(gòu)造一個安全的網(wǎng)絡環(huán)境，同時，對企業(yè)的防火墻進行設(shè)置，并對相關(guān)的漏洞進行及時的修補，利用殺毒軟件進一步地確保計算機的安全運行。