[原创]控制理论及自动化技术概述

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控制理论及自动化技术概述

(姓名略)

2010年9月17日

信息科学与工程学院

控制理论及自动化技术概述

1 引言

作为大学二年级的学生,本应该对所学专业有所了解,但是由于学校采用大类招生的培养方案,在大学一年级并不分配具体专业,只有到大学二年级才分配具体专业,所以说起来我也只能算作是刚刚步入自动化专业。同时,正因为刚刚进入这个专业的学习,所以在专业课的学习开始之前有必要了解一下本专业的发展历程及研究方向,这正是本文的初衷,另一方面也借此文电子稿的编辑过程来检验并锻炼自己的文档编辑技能。

2 控制理论与自动化技术的发展简史

2.1 自动控制与自动化的异同

对于自动控制与自动化这两个词,有时它们是共用的,有时稍微有一些区别。在学术上,一般的讲,自动化是指机器或装置在无人干预的情况下,按照规定的程序或指令自动地进行预定的操作或运行,其主要研究人造系统的控制问题;而自动控制除了包括上述研究外,还研究社会、经济、环境等非人造系统的控制问题。显然,自动控制

的内容比自动化广泛得多。但就工程系统的自动控制而言,自动化和自动控制是非常接近的。

2.2 控制论与自动控制理论的异同

这是两个很容易混淆的概念。但必须说明的是,“控制论”不等于“控制理论”或“自动控制理论”。

控制论是研究动物、机器、自然和社会等系统中控制、反馈和通信的共同规律的科学。

自动控制理论是作为自动控制这门工程技术的理论指导而存在的,它是控制论出现之前将通信、控制和反馈应用到工程和物理系统,所形成的对自动控制系统一整套分析、设计的数学理论和方法,又称为“伺服机构理论”。但是一般认为“控制论”的一个分支“工程控制论”就是“控制理论”。

2.3 控制理论和自动化技术的发展经历的四个历史时期

2.3.1 18世纪以前——自动装置的出现及应用

人类很早就进行了简陋自动化装置的探索,并留下了很多传说。古代人类在长期的生活与生产实践中,为了减轻自己的劳动,逐渐利用自然界的动力(风力、水力等)部分代替人力、畜力,以及用自动装置代替人的部分繁重的体力和脑力活动。

2.3.1.1 古代自动装置

公元前14世纪至公元前11世纪,中国和巴比伦出现了自动计时装置——刻漏,为人类研制和使用自动装置之始。公元1世纪古埃及和希腊的发明家也创造了教堂庙门自动开启、铜祭司自动洒圣水、

投币式圣水箱等自动装置。公元3世纪,希腊人发明了水钟。中国的指南车也是广为传说与记载的古代发明,它始于西汉甚至更早,但可能由于其自身的固有缺陷或是有了更为方便的指南工具,指南车并没有真正得到使用。此外,中国古代的自动装置还有记里鼓车、著名科学家张衡发明的浑天仪、水运气象台等。

2.3.1.2 近代自动装置

17世纪以来,随着生产的发展,在欧洲一些国家相继出现了多种自动装置,其中比较典型的有:法国物理学家帕斯卡(Pascal)在1642年发明的加法器;荷兰机械师惠更斯(Huygens)于1657年发明的钟表;英国机械师E.李(Lee)在1745年发明的带有风向控制的风磨;俄国机械师波尔祖诺夫发明的为蒸汽机锅炉水位保持恒定用的浮子式阀门水位调节器。

2.3.2 18世纪末至20世纪30年代——自动化技术的形成时期

自动化技术的形成是在工业革命时代,社会的需要是自动化技术的发展动力。自动控制系统在工业革命中得到了广泛地应用,这个时期也就是自动化技术开始形成的时期。

1788年英国机械师J.瓦特(Watt),发明了蒸汽机,同年又发明了离心式调速器,并把它与蒸汽机的阀门连接起来,构成蒸汽机转速的闭环自动控制系统,这不仅标志着人类社会工业革命的开始,也标志着自动化技术化和理论化阶段的开始。

1868年法国工程师J.法尔科(Farcot)发明闭环用的调节器,并把它与蒸汽阀连接起来,操作蒸汽船的舵,他称之为伺服机构

(servo-mechanism)。同年,麦克思威尔发表了著名的关于调节器的论文,对反馈理论进行了深入的研究;英国物理学家J.C.麦克斯威尔(Maxwell)用微分方程描述并总结了调节器控制蒸汽机的理论,推导出系统稳定的条件。1877年,英国数学家E.J.劳斯(Routh)提出一般系统稳定性的代数判据,沿用到现在。1895年,德国数学家A.胡尔维茨提出代数稳定判据的另一种形式,即著名的胡尔维茨判据。劳斯-胡尔维茨稳定判据是当时能事先判定调节器稳定性的重要判据。1892年,俄国数学家李雅普洛夫发表《论运动稳定性的一般问题》的专著,从数学方面给运动稳定性的概念下了严格的定义,并研究出解决稳定性问题的两种方法:李雅普洛夫第一法和李雅普洛夫第二法。进入20世纪以后,工业生产中广泛应用各种自动调节装置,促进了对调节系统的分析和综合的研究。到了20世纪20——30年代,美国开始在工业生产中使用PID调节器(比例积分微分调节器),它们迄今还在各国许多工厂中采用。1927年,美国电气工程师H.布莱克(Black)引入的反馈(feedback)的概念,使人们对自动调节系统中反馈控制(feedback control)的结构有了更深刻地认识。1932年,美国电信工程师N.奈奎斯特(Nyquist)提出著名的基于频率法的稳定判据。上述稳定判据加上1922年美国工程师N.米诺尔斯基(Minorsky)《关于船舶自动操舵的稳定性》和1934年美国科学家H.L.黑曾(Hazen)发表的《关于伺服机构理论》论文标志着经典控制理论(classical control theory)的诞生。

2.3.3 20世纪40——50年代——局部自动化时期

20世纪40年代是自动化技术和理论形成的关键时期,一批科学家为了解决军事上提出的火炮控制、鱼雷导航、飞机导航等技术问题,逐步形成了以分析和设计单变量控制系统为主要内容的经典控制理论与方法。

1943——1946年,美国研制成世界上第一台基于电子管的电子数字计算机——电子数字积分和自动控制器(ENIAC)。电子数字计算机为20世纪60——70年代开始的在控制系统广泛应用程序控制和逻辑控制以及应用数字计算机直接控制生产过程创造了条件。1945年,美国数学家N.维纳等几位科学家将控制系统中的反馈、通信等概念推广到生物等系统。1946年,美国福特公司的机械师D.S.哈德首先提出用“自动化”一词来描述生产过程的自动操作。1947年,建立第一个生产自动化研究部门。1948年,美国电信工程师W.埃文斯(Evans)提出的根轨迹法加上前述代数稳定判据和传递函数、依据频率响应的频率法判据,奠定了适用于单变量控制问题的经典控制理论的基础。频率法成为分析和设计线性自动化控制系统的主要方法。同年,维纳出版了名著《控制论》(Cybernetics)一书,为控制论奠定了基础,并震动了全球的科学界。1952年,J.迪博尔德以自动化命名的第一本书《自动化》出版。1954年,中国科学家钱学森全面的总结和提高了控制论在工程系统上应用的理论,旅美期间出版了用英语书写的,在世界上很有影响的《工程控制论》(Engineering Cybernetics)一书,并为控制论开辟了一个新的分支。

2.3.4 20世纪50年代末起至今——综合自动化时期

自20世纪50年代开始,自动控制作为提高生产率的一种重要手段开始了推广应用。它在机械制造中的应用形成了机械制造自动化;在石油、化工、冶金等连续生产过程中的应用,对大规模的生产设备进行控制和管理,形成了过程自动化。

20世纪50年代末到60年代初,大量的工程实践,尤其是航天技术的发展,涉及大量的多输入多输出系统的最优控制问题,这用经典的控制理论已难以解决,于是产生了以极大值原理、动态规划和状态空间法等为核心的现代控制理论。1956年,前苏联数学界Л.胖特里亚金提出极大值原理。同年美国数学家R.贝尔曼(Bellman)创立动态规划(dynamic programming)。两者为解决最优控制问题提供了理论工具。1960年,美国数学家R.卡尔曼(Kalman)提出能控性和能观性两个概念,揭示了系统的内在属性。卡尔曼还引入状态空间法(state space method)。这些新概念和新方法标志着现代控制理论(modern control theory)的诞生,并形成了多个重要分支。

20世纪60年代中期以后,现代控制理论在自动化中的应用,特别是在航空航天领域的应用,产生了一些新的控制方法和结构。与此同时,模式识别和人工智能也发展起来,出现了智能机器人和专家系统。

20世纪70年代中期,自动化的应用开始面向大规模、复杂的系统,它不仅要求对现有系统进行最优控制和管理,而且还要对未来系统进行最优筹划和设计。运用现代控制理论方法已不能取得应有的成效,于是出现了大系统理论与方法。

20世纪80年代初,随着计算机网络的迅速发展,管理自动化取得较大进步,出现了管理信息系统、办公自动化、决策支持系统等。

20世纪末,随着计算机和网络的逐步普及,管理自动化开始发挥越来越大的作用。在企业界,生产装置的控制与管理的自动化正融为一体。同时,大系统的优化和最优控制、机器人、航天技术等都预示着一个智能化、系统化的自动化技术时代已经开始。

综合控制理论与自动化技术发展的百年历程,其发展历史就是一部人类以自己的聪明才智延伸和扩展器官功能的历史。自动化是现代科学和现代工业的结晶,它的发展充分体现了科学技术的综合作用,尤其是电子信息科学技术各学科的综合作用。

3 自动控制系统

3.1 控制系统的原理

(1)通过测量元件检测输出量的实际值;

(2)将输出量的实际值与给定值(输入量)进行比较,得到偏差信号;

(3)用偏差值产生控制调节作用去消除偏差。

3.2 控制系统的组成

作为一个典型的反馈控制系统,它应包括反馈元件、给定元件、比较元件、放大元件、执行元件和校正元件。

(1)反馈元件:该元件的功能是对系统输出量的实际值进行量测,将它转换成反馈信号,并使反馈信号变为与给定输入信号同类型、同数量级的物理量。它们通常是一些用电量来测量非电量的元件,例如

各种传感器。

(2)给定元件:产生系统的给定(输入)信号的元件。

(3)比较元件:用来接收输入信号和反馈信号并进行比较。

(4)放大元件:对偏差信号进行信号放大或功率放大的元件。

(5)执行元件:在控制信号作用下,进行功率放大,直接推动被控对象,使被控对象发生变化的环节。

(6)校正元件:用以稳定控制系统,提高控制性能的环节。校正分为并联校正和反馈校正。

3.3 对控制系统的基本要求

控制系统应用于不同场合和目的,其要求也往往不同。但自动控制技术是研究各类控制系统共同规律的一门技术,因此对控制系统也有一定的共同的要求,即稳定、精确、快速。

(1)稳定性:一个控制系统要能有预定的控制作用,系统必须是稳定的,因此稳定性是对控制系统的首要要求;

(2)快速性:所谓快速性是指当系统的输出量与输入量之间产生偏差时,消除这种偏差的快慢程度,它是在系统稳定的条件下提出的;

(3)精确性:控制系统的精确性即控制精度,一般用稳态误差来衡量。所谓稳态误差是指一定变化规律的输入信号作用于系统后,当调整过程结束而趋于稳定时,输出量的实际值与期望值之间的误差值。

3.4 自动控制系统的分类

自动控制系统的分类方法很多,按照不同的标准可以分为不同

的类型。

3.4.1 根据有无反馈控制作用可以分为开环控制和闭环控制。

(1)开环控制:如果系统的输出端和输入端之间不存在反馈回路,输出量对系统的控制作用没有影响,这样的系统称为开环控制系统;

(2)闭环控制:如果系统的输出端和输入端之间存在着反馈回路,输出量对控制过程产生直接影响,这种系统称为闭环控制系统。

3.4.2 根据系统输入信号的变化规律分类,控制系统可以分为恒值控制系统、程序控制系统、随动系统。

(1)恒值控制系统:系统的输入量是一恒定值,输入量一经给定,在运行过程中就不再改变,这样的系统称为恒值控制系统;

(2)程序控制系统:当输入量为已知给定的时间函数时,称为程序控制系统;

(3)随动系统:系统的输入量是未知的,即给定量的变化规律是不能预先确定的。随动系统也称为伺服系统。

3.4.3 按系统的数学模型分为线性系统和非线性系统。

能用线性微分方程描述的系统,称为线性控制系统,其重要特点是满足叠加原理。

不能用线性微分方程描述的系统,称为非线性控制系统,其重要特点是含有非线性元件。

3.4.4 按系统内部的信号特征分类,控制系统可以分为连续控制系统和离散控制系统。

3.4.5 按系统组成元件的物理性质又可分为电气控制系统、机械控制

系统、液压控制系统、气动控制系统、机电控制系统。

4 控制理论和自动化技术展望

现代生产和科学技术的发展,对自动化技术提出越来越高的要求,同时也为自动化技术的革新提供了必要的条件。目前,控制理论和自动化技术研究的热点问题主要包括非线性鲁棒控制、欠驱动机械系统和非完整系统控制、智能控制和集成控制的设计理论与特性研究、免疫控制理论、微控制理论、基于人工生命的控制等。

国外自动化技术的发展趋势是系统化、柔性化、集成化和智能化。

5 结束语

任何科学都是人类智慧的结晶,它们在历经人类文明几千年的薪火相传后才达到如今的博大精深,无数先贤为了科学的发展呕心沥血,他们是人类文明发展史上的一座座丰碑,永远值得我们缅怀与景仰!

如果追溯到人类对于自动化技术及装置的最初的尝试,那么控制理论和自动化技术学科的发展历程也已有几千年了。如此漫长岁月的人类智慧积淀造就了如今控制理论和自动化技术在人类生活生产实践中的广泛应用,这对于人类文明进步做出了不可磨灭的贡献。作为一个初入自动化专业的小辈学生,不得不承认在很多方面自己还处于无知状态。而本文的出发点只在于梳理本专业的基本发展历程,以期增加自己对本专业的最基本的了解。在查阅并整理相关资料时,我总是谨小慎微,生怕自己无意中的疏忽大意亵渎了前辈们留下来的宝贵

财富。即便如此,错误及遗漏之处难免发生,望老师批评指正。

最后,让我们再次缅怀那些为了科学的发展而兢兢业业、呕心沥血奉献的先贤们!正是他们为我们提供了高大有力的肩膀,我们才能看得更远!

6 参考文献

[1]《控制论——概念、方法和应用》;清华大学出版社;万百五,韩崇昭,蔡远利;2009年5月第一版;

[2]《控制工程基础》;北京大学出版社;杨振中,张和平;2007年8月第一版;

[3]《信息学科导论》;中国铁道出版社;施荣华,张祖平;2009年10月第一版;

[4]《控制理论教学中系统思维的培养》;张文华;《中北大学学报》;2007年第23卷增刊;

[5] 《学习控制的现状与展望》;许建新,侯忠生;《自动化学报》;第31卷第六期;

[6]《控制理论发展历程的简要回顾》;张大为;《控制工程》;2006年5月第13卷增刊;

[7]《现代控制理论与经典控制理论的对比研究》;王传波,刘旸;《机械管理开发》2006年6月第三卷;

[8]《应用控制理论实现反馈控制》;黄团华,刘亚利,尹炎,宋海宏;《工业仪表和自动化装置》2005年第6期。

《电子技术》课程标准

电子技术》课程标准 课程代码:适用专业:电气自动化制订 系部:机电工程系制订时间: 2018 年 2 月

《电子技术》课程标准 一、课程概述 (一)课程定位 本课程标准依据机电一体化技术专业标准中的人才培养目标和培养规格以及对《电子技术》课程教学目标要求而制订,用于指导《电子技术》课程教学 与课程建设。 本课程是电气自动化专业的一门公共学习领域专业基础课程,是一门基于职业能力分析,以模拟电子电路为载体,将典型模拟电路设计、调试与应用有机融合的理论性、实践性都较强的课程。 本课程的任务是使学生掌握电子技术方面的基本理论和基本知识,为学习后 续专业课准备必要的知识,并为从事有关实际工作奠定必要的基础。通过项目训练,使学生具备识别与选用元器件的能力;电路识图与绘图的能力;对电子电路进行基本分析、计算的能力;对典型电路进行设计、调试、检测与维修的职业能力和职业素养。通过逻辑思维能力训练,培养学生独立分析问题和解决问题的能力,自主学习能力,训练学生的创新能力。 (二)先修后续课程 本课程的前导课程为:高等数学、电工技术,使学生具备基本的电子元器件检测能力、电路识图绘图能力、电路设计和分析能力。本课程为后续专业课程电气控制技术、PLC 技术、电气设备故障与维护的学习提供知识储备和技能储备,同时培养学生解决问题的方法能力和社会能力,为今后的工作打下良好的基础。 二、课程目标 本课程的目标是使学生具备本专业的高素质的劳动者和高级技术应用性人才所必须的电子设计的基本知识和灵活应用电子元器件的基本技能;为学生全面 掌握电子电路设计技术和技能,提高综合素质,增强适应职业变化的能力和学习的能力,为以后就业和继续学习打下一定的基础;通过项目的解决,培养学生的团结协作、吃苦耐劳的品德和良好的职业道德。 (一)知识目标 1、初步掌握常用电子器件 2、掌握放大电路基础,频率特性与多级放大器,功率放大器 3、掌握运算放大器及其应用 4、掌握稳压电源的工作原理 5、掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计分析。 (二)能力目标 1、学会常用电子元器件的识别和选用; 2、学会设计小信号功率放大器电路; 3、学会集成运放的应用和集成稳压电源的设计; 4、学会组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计和分析方法。 (三)素质目标 1、提高学生分析问题和解决问题的能力 2、培养学生的科学思维能力、创新能力,能够独立完成规定的实验,具有一定的分 析解决实际问题的能力,以满足学生毕业后从事本专业领域工作岗位的需要 3、培养学生的团队合作精神、语言表达能力、决策能力、自学能力、客观评价能力、竞争意识、可持续发展能力等职业综合素质,为以后从事专业工作奠定基础。 三、课程内容 《电子技术》课程以培养职业能力为目标,将工作任务和工作过程进行整合、序化,按照职业成长规律与认知学习规律,精心设计了六个学习主情境,分别是: 常用仪表的使用和常用电子器件的测试与辨别、功率放大器的设计、集成运放的 应用电路设计、直流稳压电源的设计、三人表决电路设计、计数器电路设计。每个学习情境包含多个学习性工作任务。 表1课程内容与学时分配

自动化技术概论

自动化技术概论 1、自动化的意义及其历史 自动化是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。广义地讲,自动化还包括模拟或再现人的智能活动。自动化技术广泛用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各方面。采用自动化科学技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展、放大人的功能和创造新的功能,极大地提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。因此,自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志。 自动化技术的发展历史,大致可以划分为自动化技术形成、局部自动化和综合自动化三个时期。1)自动化技术形成时期(18 世纪末~20 世纪30 年代) 1788 年英国机械师J.瓦特发明离心式调速器(又称飞球调速器),并把它与蒸汽机的阀门连接起来,构成蒸汽机转速的闭环自动控制系统(见图瓦特离心式调速器对蒸汽机转速的控制)。瓦特的这项发明开创了近代自动调节装置应用的新纪元,对第一次工业革命及后来控制理论的发展有重要影响。2)局部自动化时期(20 世纪40~50 年代) 第二次世界大战时期形成的经典控制理论对战后发展局部自动化起了重要的促进作用。在第二次世界大战期间,德国的空军优势和英国的防御地位,迫使美国、英国和西欧各国科学家集中精力解决了防空火力控制系统和飞机自动导航系统等军事技术问题。在解决这些问题的过程中形成了经典控制理论,设计出各种精密的自动调节装置,开创了系统和控制这一新的科学领域。 3)综合自动化时期(20 世纪50 年代末起至今) 20 世纪50 年代末空间技术迅速发展,迫切需要解决多变量系统的最优控制问题。许多学者试图把经典控制理论推广到多变量系统的控制,都遭到了失败。需要寻求新的理论和方法,于是诞生了现代控制理论。现代控制理论的形成和发展为综合自动化奠定了理论基础。在这一时期,微电子技术有了新的突破。1958 年出现晶体管计算机,1965 年出现集成电路计算机,1971 年出现单片微处理机。微处理机的出现对控制技术产生了重大影响,控制工程师可以很方便地利用微处理机来实现各种复杂的控制,使综合自动化成为现实。1957 年9 月12 日国际自动控制联合会(IFAC)在巴黎召开成立大会。有18 个国家的代表团出席了这次大会。中国是发起国之一。会上通过了大会的章程和细则,选举美国自动控制专家H.切斯特纳为IFAC 第一届主席。从1960 年起每三年召开一次国际自动控制学术大会,并出版《自动学》、《IFAC 通讯》等期刊,IFAC 的成立标志着自动控制这一学科已经成熟,通过国际合作来推动系统和控制领域的新发展。 2、自动控制系统及其分类 按控制原理的不同,自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。

电力自动化技术在电力工程中的应用 许红梅

电力自动化技术在电力工程中的应用许红梅 发表时间:2019-01-21T15:32:40.780Z 来源:《电力设备》2018年第25期作者:许红梅 [导读] 摘要:随着我国经济的不断发展,以及科学技术的进步,电力自动化技术已经在电力工程中得到了广泛应用,其建设水平也在不断加深。 (国网山东省电力公司东营市垦利区供电公司山东东营 257500) 摘要:随着我国经济的不断发展,以及科学技术的进步,电力自动化技术已经在电力工程中得到了广泛应用,其建设水平也在不断加深。但是科学技术的迅猛发展既是机遇,也是挑战,因此,现如今我们需要对电力自动化技术发展情况进行详细了解,充分利用科学技术,才能进一步提升电力自动化技术的水平。本文首先是对电力自动化技术在电力系统中的应用现状进行了分析,其次阐述了电力自动化技术在电力工程中的具体应用,并且预测了未来电力自动化技术的发展趋势。 关键词:电力自动化;电力工程;应用 引言 随着我国综合国力的不断提高,供电公司生产运行的特殊性与重要性也越发明显。电力系统供电稳定发展对我国经济建设十分重要。现阶段,我国诸多电力系统供电公司已经成功将供电自动化技术应用到电力系统供电实际运行中去。论文通过对存在弊端问题的分析,结合湖北武汉供电公司电力系统实际情况,运用科学、合理的方式对电力系统自动化控制技术进行优化,进而为我国电力系统供电公司的综合发展提供广阔的舞台空间。 1电力工程中电力系统自动化技术含义 电力系统自动化技术指的是在电力工程建设生产中,为了提升其生产技术应用控制能力而采取的一种新型技术,在这种技术的应用控制中注重的是对技术控制中的实践性及科学性处理。按照电力系统自动化技术应用在电力工程中的技术控制来看,其技术应用控制主要体现在自动化技术控制中的技术实施中,按照其技术实施中的控制采用智能化监控体系,对整个系统监控中的技术应用控制做出了全面性整合,并且在技术的应用控制中,其对应的技术应用展现是以网络化技术发展为基础进行的[1]。 2电力自动化技术综述 科技的发展与进步,促使电网工程也有了很大的发展。依托计算机与互联网的强大功能,配电技术不断朝向网络化发展,电力工程稳定性不再成为困扰人们的问题与难点。电力自动化技术依靠现代电子技术、信息处理技术、以及网络通信等技术的集成,而发展起来的综合型技术。在电力工程中,主要起到监视与远程监控等作用。其是电力系统稳定发展的重要基础,并为电力系统带来更加优质的服务。电力自动化技术中,电力系统由众多环节组成,如发电、输电、变电、配电等。其需要电力系统的一次设备与二次设备联合作用,才能保证电力运行的稳定性与可靠性。 3电力系统自动化技术在电力工程中的应用 3.1智能保护技术与综合自动化技术 随着我国科技水平的不断提高与网络信息化技术的应用普及,智能化技术也随之兴起。其中智能保护技术就是基于网络信息技术的基础上,通过相关的智能自动化技术整合,形成的较为先进的电力工程智能保护技术。现阶段,我国的智能保护技术发展较为成熟,在电力工程的投入应用中具有加大的发展空间与投资前景。在电力工程对其智能保护技术进行使用时可以实现分层设施应用与各级电压电站中应用。其次,为了更好地巩固与保持智能保护技术的稳定性与效率,可以在其核心技术的基础上加设相对的人工智能技术,这种技术的优点在于拟人化操控,可以对智能保护技术进行进一步的革新与提高。最后,综合化自动化技术在湖北武汉供电公司较为常见,这种综合自动化技术对配电网管理、电厂运行管理与电力供给管理中起到积极的促动作用,是当下我国电力系统重要的基础性保障技术。综合性自动化技术必须结合计算机技术、网络信息技术与通信技术,这样才能更好发挥其在电力工程及系统中的实质作用。而湖北武汉供电公司就充分认识到这一点,通过该技术的成功应用保障了其供电企业发展与安全输电的稳定性。 3.2智能仿真技术应用 智能仿真技术在电力系统自动化技术应用中,主要体现在技术应用的智能化仿真体系建设中,为了将电力工程建设管理中的技术应用控制能力提升,需要按照电力工程建设中的技术应用控制进行自动化技术仿真模型构建,通过仿真模型构建,能够对整个工程系统运行中的电力传输状况进行监督,保障了整个工程建设管理中的技术应用控制整合能力提升,并且在进行电力工程建设传输中,能够借助自动化仿真技术,将整个系统技术控制中的关键性危险点明确,保障了技术应用控制的整合能力提升。 3.3PCL技术及计算机技术应用 将电力工程建设中的技术应用控制建立在PCL技术芯片之上,通过PCL智能芯片控制,对整个电力供应中的电力运行进行监控,编写不同的指令用来操作不同的系统运行工序,当系统运行中出现了对应的系统故障时,芯片就可以直接发出指令,断掉对应的故障线路,防止出现供电危险,以此保障电力工程电力传输供应安全。按照我国当前电力工程建设中对于智能化供电建设管理需求来看,我国电力建设已经出现了较为明显的改变,以计算机为智能化供电建设要素的电力建设已经实现,将电力运行中的监控信息和计算机技术应用整合,以此进行智能供电建设管理工作开展中的要点控制。 3.4变电站自动化技术 首先,变电站的自动化技术的实现应该依托计算机信息网络技术,通过计算机的投入与网络信息技术的应用,可以对相关的变电站信息与具体管理工作进行有效的统一整合与集中共享,对改善变电站工作环境起到一定的积极推动作用。其次,可以采用相关的多媒体技术与可调控电子模式,对变电站进行全方位的实时监控与管理工作,管理人员可以通过控制中心的多媒体屏幕,对变电站的相关数据信息进行监控与管理,并对相关数据信息进行电子自动化记录,将记录数据保存在特定的储备硬盘上,方便日后的查询工作[1]。 4电力自动化技术在电力工程中的应用的要求 4.1保障安装施工的质量 对于电力自动化系统的后期维护也非常重要,这就需要有相关专业知识的人对其进行验收尧监督,来保证其安全。首先,相关工作人员应该根据政府相关政策尧相关要求对竣工的工作进行及时验收,来保障电力自动化技术的安全运行,从而提高电力工程的安全性尧可靠

自动化专业概论论文

南京工程学院 自动化(专业)概论论文 一、内容摘要: 简要介绍自动化的概念和发展简史、自动控制系统的类型和组成、基本的控制方法、应用范畴和发展展望。通过这篇论文能够激发我们大学生学习自动化专业知识的兴趣和热情。 二、关键词: 自动化技术内涵教育发展应用学习方法 Summary: Brief introduction to the concept of automation and development history, the type o f automatic control systems and components, the basic control method, application areas and development prospects. Through this paper can stimulate our students to learn professional knowledge of automated interest and enthusiasm. Keywords: Automation technology Content Education Development Application Learning method 三、前言: 所谓自动化,是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。广义地讲,自动化还包括模拟或再现人的智能活动。自动化技术广泛用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各方面。采用自动化科学技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展、放大人的功能和创造新的功能,极大地提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。因此,自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志。四、内容: 1、自动化技术的发展 自动化技术的发展历史,大致可以划分为自动化技术形成、局部自动化和综合自动化三个时期。 1)自动化技术形成时期(18 世纪末~20 世纪30 年代) 1788 年英国机械师J.瓦特发明离心式调速器(又称飞球调速器),并把它与蒸汽机的阀门连接起来,构成蒸汽机转速的闭环自动控制系统(见图瓦特离心式调速器对蒸汽机转速的控制)。瓦特的这项发明开创了近代自动调节装置应用的新纪元,对第一次工业革命及后来控制理论的发展有重要影响。

试述电力工程中的电力自动化技术应用

试述电力工程中的电力自动化技术应用 发表时间:2018-08-06T16:15:11.777Z 来源:《电力设备》2018年第11期作者:方一宁高晓东刘悦刘效源卢晓蕊张瑞王仁[导读] 摘要:现如今,我国飞速发展,经济不断进步,人们对于电力的需求越来越大,这使我国电力系统进一步的发展。 (国网本溪供电公司辽宁本溪 117000) 摘要:现如今,我国飞速发展,经济不断进步,人们对于电力的需求越来越大,这使我国电力系统进一步的发展。在当今时代下,传统的电力工程已经无法满足人们的需求,必须要探索全新的发展道路。而电力自动化技术,能够对传统的电力工程进行创新,进行自动化监督和控制,提高电力工程的服务效率,保证电力运输过程中的安全与稳定。 关键词:电力工程;电力;自动化;技术应用 引言 经济的发展以及社会的进步,人们对电力系统也提出了更高的要求,因此,如何更好地保证电力系统的安全以及稳定成为了很急迫的事情。科技的发展使得电力自动化技术得到了发展的契机,并被广泛的应用到电力工程中,并且得到了好的效果,电子自动化技术的应用,使得电力系统得到了完善以及发展,解决了电力工程中出现的矛盾和问题,随着电子自动化技术的发展以及更广泛的应用,电力工程必将得到更好地完善和发展。 1电力自动化技术概述 电力自动化技术属于一门综合性的技术,它主要是在信息处理技术和网络通信技术的基础上发展而来的。在电力工程中,实现自动化技术,不仅能够提高电力系统的远程管理与监控技术,而且还能够保证电力系统的稳定运行。为了实现电力工程的电力自动化技术应用,就必须具备以下方面的要求:首先,要满足电力工程每个环节的技术要求,并能够对电气设备和系统进行实时监控,一旦发现在电力系统中出现了电能运输问题,就能够及时采取相应的措施进行解决,从而保证设备的安全运行。其次,要确保技术的安全性,防止因技术问题而导致事故的发生,保证施工人员的财产和生命安全,从而提高企业的经济效益。再次,还要加强数据的收集与处理能力,同时还要有能够辨别异常数据的能力,从而保证电力系统的可靠性。最后,在保证电力系统正常稳定运行的情况下,要减低运行成本,节约能源。 2电力自动化技术的发展 2.1电网调度技术的自动化 电网自动化技术是以计算机的控制为核心系统,电网调度是以信息技术以及控制技术为主要的应用,实现信息的采集以及整理和显示,并保证整个电网的良好的运行状态,从而使得调度人员可以掌握全部电网,实现有效的指挥和良好的运行。电网调度技术的自动化,加强了对电力工程的监控,可以更好地应对突发事故,从而保证电网的运行稳定,在过去,一直发挥着很重要的作用。 2.2变电站技术的自动化 变电站技术的自动化主要是利用计算机和通信技术实现信息的集中处理与有效地应用,此乃个人实现电力工程中的变电站的信息处理,可以对电力系统进行重新组合以及优化设计,从而为信息的收集和处理进行比较齐全的数据处理,从而可以更好地监控电力系统的操作和运行的情况。 2.3配电网技术的自动化 配电网技术的自动化技术主要是针对城乡配电网进行的改造,主要目的就是进一步实现电网的自动化,从而实现电网的长久稳定发展,并确保人们的用电安全,从整体上提高电力企业的经济效益。在使用配电网技术时,主要是对用户计量表进行数据分析,从而找到设备的故障问题,及时采取相应的措施来解决设备故障,在一定程度上减少电量的损失程度,最终提高用电能力的效率。 3电力工程中的电力自动化技术应用 3.1自动化补偿技术 在传统的电力工程中,进行电力补偿时,一般采用的是低压无功补偿技术,其补偿原理是:将单一信号,与经由采集的三相电容器予以补偿,这种技术方式有很多的不足之处。如,它在对单相负荷用户进行补偿时,很容易出现三相负荷失衡的现象,导致补偿过度或是补偿不足的结果,所以这种补偿技术已不能适应现今电力工程的发展状况,甚至已经阻碍了电力工程的发展。而将电力自动化技术应用于电力工程中,有利于有效解决这一历史难题,弥补存在的不足之处。该自动化技术,可以实现以下3大补偿结合:一是稳态补偿和快速补偿的有机整合;二是三相补偿与分相补偿的有机整合;三是固定补偿和动态补偿的有机整合。实现这3大补偿的有机整合,有利于在电力补偿时,根据负荷的变化进行相应的适度的调整,最终能够有效提升补偿的精度。 3.2现场总线技术 现场总线技术同样也是一种在电力工程诸多领域中,得以广泛应用的电力自动化技术。近年来,在电力系统领域中,使用最多的现场总线技术有LONWORKS和CAN技术等。现场总线技术的主要原理是,把自动化装置和相关的仪表控制设备实现相互联系,目的是形成一个优质的电力系统网络,能够随时监控和管理的电力设备。该技术能够将现代化的数字通信技术和计算机技术等,实现有效整合,是一种综合程度很高的电力自动化技术。与此同时,该技术还可以通过有力地依托传感器的各项功能,对相关设备的电阻以及电流等一系列信息,进行实时监控,并将监控到的信息及时传输给主机,相关的工作人员可以参考和借鉴传输到主机的相关信息,做出科学、合理的决策和判断,然后发出正确的指令,接着相关的设备就可以自动接收和执行工作人员发出的指令,实现电力系统的自动化管理。此外,现场总线技术的另一个显著优势是,它仅需要通过控制相关的仪表设备,就能够快速简单地连接前置机和上位机,从而有效地控制电力系统。综上可见,将现场总线技术应用到电力工程领域中,在很大程度上有利于提高对电力系统的管理质量和效率,大大减小电力系统运行的风险和困难,从而有力地推动和促进我国电力行业不断向前发展。 3.3光互连技术 光互连技术在电力工程中的作用也是不容小觑的,而该技术具体指的是能够在继电自动控制系统中对机电装置进行控制,而且不会受到平面或者是电容负载限制,可以达到监控具体要求。根据实践调查结果显示,在电子信息传输的过程中,能够弥补编程不足之处,在发现问题后可以及时解决。与此同时,还能够对数据信息当中具有价值的信息内容进行深入地挖掘,进一步增强电力系统灵活程度,为电力系统运行的稳定性提供保障。光互连技术被应用在电力调度室当中,也要提高调度室内部员工的技术要求。其中,在对该技术进行应用的过程中,必须要根据具体的规范要求开展电力调度工作,确保自身生命安全。

自动化技术发展的新趋势

自动化技术发展的新趋势 转贴自:转贴自:工控自动化网 1. 引言 005年以来,4月12~14日的FIA第四届中国国际现场总线与工业自动化仪表展览会(FIA)及6月14日~17日的第九届国际现代工厂/过程自动化技术与装备展览会(FA/PA)成功地在北京举行,以及众多厂商举办了大型技术交流活动,使工业自动化市场倍受人们瞩目,特别是“MM现代制造”出了新自动化专刊,提出了新自动化的概念,证明工业自动化行业的动向很值得我们重视。 2. 基金会现场总线的规模应用即将逐步展开 总线技术的规划、研究、试制、试用、工程实践及推广应用。这是一项空前的系统工程,它集中了众多人的智慧,获得了众多人的称许,特别是得到了“大客户”的首肯。目前,FF成员338家,已注册产品为227种,通过HIST互操作测试认证的主控系统有11个。应用方面,有50万台现场仪表、8000套系统已投入应用,其中中国占7%,约80套系统,主要分布在石化和化工、石油和天然气、发电几个行业。上海赛科、中海油/壳牌南海项目两大工程均属世界上可数的大型工程,今年即将投产。这些将为我国大规模应用起到示范作用。在技术上国内也有很大进展,华控、沈阳自动化所(中科博微)等单位均研制出并取得FF注册资格的产品,已有10多种专业书籍出版。特别是如下几项技术得到了初步普及:H1的通信原理;H1的功能块组态和“现场控制”策略;现场设备辅助设备及主控系统的选择;H1网段设计及施工安装;设备描述语言(DDL)与互操作性等。而且对于增强型EDDL及FISCO防爆等新技术表现了很大的热情,这些都为今后在国内大规模应用打下了良好的基础。 目前中国仪器仪表行业协会现场总线专业委员会(CFFC)于6个外商驻华机构组成的基金会现场总线中国市场委员会(FFCMC)正在联合开展活动。现在FF正处在类似于70年代末DCS所处的时期,作为一项新技术走向市场之路虽然艰辛的,但经过阵痛,新生的事物将像婴儿出世一样,一定会茁壮地成长起来。 3. 检测技术、识别技术及信息融合技术受到重视 传感器技术这些年来正处于传统型向新型传感器转型的阶段,这将有另文专述。仅由于现场总线技术的助推,监测仪表的数字化、智能化、网络化已前进了一大步。特别是多变量变送器地成功上市,使一个变压变送器(如艾默生德的3015S和横河的EJX)可以完成流量测量及温压补偿、流量积累、显示球罐内液体体积和进行导管堵塞、蒸汽拌热诊断等一些列功能,而且还准备增加孔板磨损监测等功能,设备管理能得到更多有用信息。数字化和网络化为现场设备丰富的信息提供了畅通的渠道,为单信号向多信息采集转变创造了条件,加之检测技术进步,诸如温度场测量等传感器地出现,逐步使这种转变成为可能。

公司控制权理论概述

公司控制权理论概述标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

公司控制权理论概述部分 一、公司控制权词源 在现代汉语词典里,控制,已经成为一个固定用法的组合词,是控与制两者所组成的关联。控‘“掌握;操纵。”制,“管束;约束。”从现代汉语的用法来看“控”与“制”具有不可分离性。其表达了一个主体对他的相对对象进行某种支配的观念。控制,“掌握、支配,使不越出一定范围。” “从控制的内容上看,公司控制是指所行使的控制力作用于什么事情或什么事务”是指对一个公司的经营者或方针政策具有决定性的影响力,这种影响力可以决定一个董事会的选任,决定公司的财务和经营者管理活动,甚至使该公司成为某种特定目的的工具。 二、公司控制权概念解析 如果将公司控制理解为一种与公司有关的相关“控制”,即一种更宽泛的“控制”理解,那么上述的“公司控制”定义也可以说是一种公司内部控制的定义。相对于这种内部控制而言就会产生外部控制的理解,即公司作为一个即存物与外部发生联系时产生之控制内容,“控制还可以从公司之间的关系来考察。”换言之,公司控制还应包括,公司之间的控股关系产生的控制,以及“除了控股一种因素或方式之外,并不排除其他因素和方式也可以形成”之控制——公司之间的控制所形成母子公司关系或控制从属公司形成企业集团或关系企业关系。 从严格意义上讲,控制权并不是像“所有权”或“股东权”一样有着明确权利内涵的概念,控制权更多的是一种事实状态,一种对公司资源的实际控制,其实质的股东权与法人财产权相互博弈的一个过程。

本文认为。公司控制权,是指股东、管理层或其他利益相关者在事实状态下,拥有对公司经营决策、日常管理以及财务政策制定等的可能性与现实性结合,是一种权力与权利观念的结合,即制度化了的影响公司财务决策和经营决策的能力与暗含于私权观念下的“意思自治”的“权利”观念的结合。 三、公司控制权与所有权和经营管理权三者之间的概念辨析 本文中将公司控制权与所有权和经营管理权三者的关系界定为:公司控制权是指对公司的所有可供支配和利用资源的控制和管理的权利,它与剩余索取权一起构成所有权,公司控制权源于公司所有权,公司所有权是公司控制权的基础。公司控制权派生出投票权、决策权等经营管理权,但以上派生权利并非控制权的全部。 下面就以上观点进行如下论述:首先企业所有权的核心是剩余索取权,全部的所有权拥有合同权利之外的剩余控制权,而控制权从属于所有权,控制权由所有权派生。即是说,经营管理权出自于控制权且受制于控制权,但同时经营管理权又是控制权赖以实现的重要途径,因为所有权与控制权存在分离的倾向,控股股东只有通过股东会选举出代表自己的董事会,才能真正实施对公司的控制。 因此,公司控制权虽然与所有权、经营管理权在内容上存在交叉,但是控制权已经超越了所有权的边界,经营管理权也只是公司控制权派生出来的一种实现公司控制权的权利。 法学中的权利不仅包括法律明确规定的具体法律制度,还包括实体法未明确规定的权利。在此我们可以论证控制权实际上是一种法律权利,主要体现在以下几方面:首先,公司控制权是公司实践中实际存在的一种为实现公

变电站综合自动化概述

变电站综合自动化概述 变电站综合自动化,也就是我们常说的综自系统,是二次系统的一个组成部分。也是保证变电站安全。经济运行的一种重要技术手段。随着智能站的推广,综自系统和保护的界限越来越模糊,其的重要性越来越高。近几期就和大家一起来学习一些综自方面的相关知识。本期介绍一些总体的概念。 1.综自的概念 变电站综合自动化就是将变电站的二次设备(包括测量仪表、保护装置、信号系统、自动装置和远东装置等)的功能综合于一体,实现对变电站主要设备的监视、测量、控制、保护以及与调度通信等自动化功能。 综自系统包括微机监控、微机保护、微机自动装置、微机五防等 子系统。它通过微机化保护、测控单元采集变电站的各种信息(如 母线电压、线路电流、断路器位置、各种遥信等)。并对采集到 的信息进行分析处理,并借助通信手段,相互交换和上传相关信

综自所谓的综合,既包括横向综合,即讲不同间隔、不同厂家的 设备相互连接在一起;也包括纵向综合,即通过纵向通信,将变 电站与控制中心、调度之间紧密集合。 2.综自的布局 综自系统按照设备的布局来划分,可以分为集中式、局部分散式、 分散式三种。 (1)集中式 通过集中组屏的方式采集变电站的模拟量、开关量和数字量等信息,并同时完成保护、控制、通信等功能。这种布局形式早期应用的比较多,因为早期综自设备技术不成熟,对运行现场的条件要求比较高,所以只能在环境比较良好的主控室中安装。 集中式布局的主要缺点是,所有与综自系统相连的设备都需要拉 电缆连接进入主控室,电缆的安装敷设工作量很大,周期长,成 本高,也增加了CT的二次负载。随着综自设备技术的成熟,已经用的很少。

电力自动化技术应用分析

电力自动化技术应用分析 发表时间:2017-11-15T17:24:33.183Z 来源:《电力设备》2017年第20期作者:马浩博 [导读] 摘要:随着社会的不断发展,我国的城市化进程得到了前所未有的推进,电能的使用量也在日益增加。 (国网河南省电力公司兰考县供电公司河南省开封市 475300) 摘要:随着社会的不断发展,我国的城市化进程得到了前所未有的推进,电能的使用量也在日益增加。电力自动化技术是电力工程当中一项非常重要的技术,它的应用很好的推进了我国电力行业的发展进程。本篇文章首先简要论述了电力自动化技术,继而分析了其发展的进程,最后探讨了其在电力工程当中的具体应用。 关键词:电力自动化技术;电力工程;应用 我国的国民经济正在高速的发展之中,无论是在各行业的生产活动,还是我们的日常生活当中,电能都是必不可少的。由于现代高新科技的发展,给电力自动化技术的发展提供了很好的保障。电力自动化技术在电力工程当中的使用可以让工作人员实时把握电网整体的运行情况,还可以确保电力系统的安全运行。电力行业应该将电力自动化技术应用的发展重视起来,为人们提供质量更高、更为安全的电能,为社会的发展提供源源不断的动力。 1、简述电力自动化技术 电力自动化技术是一种综合性较强的新型技术,主要是以信息处理技术以及网络通信技术为基础。自动化技术在电力工程当中的应用可以使其远程管理和监控技术得以提升,同时还有保障电力系统整体安全稳定运行的作用。电力企业想要实现自动化技术的应用,应该符合以下几点要求:①满足生产运营当中各环节在技术层面的需求,实现对电力系统和各种电气设备的实时监控,发现问题要及时采取措施加以弥补,确保设备可以安全运行;②保证应用技术具有一定的安全性能,以防由于技术的问题而引发事故;③增强收集数据以及处理数据的能力,并且要清晰的辨别出系统运行当中出现的异常数据,确保潜电力系统能够可靠地运行;④确保系统安全稳定运行的前提之下,尽量缩减成本投入,降低能源消耗。 2、电力自动化技术发展进程 随着科学技术的不断更新和发展,电力自动化技术已经被应用到我们的日常工作和生活当中。下面就近些年来电力自动化技术发展的几个领域做出探讨。 2.1电网调度 自动化技术在电网调度当中的应用是将计算机作为核心的一种现代化电网调度系统。主要作用在于对电网整体的运行状况加以实时的监控,对系统中各种电力设备的故障加以及时的处理,继而保证电网的安全。也就是说,将现代计算机技术利用起来,将相关的数据信息加以全面的收集以及处理,利用适合的管理措施对电网正常运行做出保障。而且在电网调度当中应用自动化技术可以实现安全事故发生几率的下降,同时还能对电网中电能的损耗加以一定的控制,继而实现电网运行正常的保障。自动化技术的应用还可以针对电网中出现的一些突发事件加以非常完善的处理。所以,在目前的电网调度工作当中应用自动化技术有着非常重要的意义。 2.2变电站 电力自动化技术在变电站当中的应用依靠的主要是现代通讯技术与计算机技术的完美结合,继而达成对数据信息较为集中的处理,实现变电站内机械设备和电力系统整体的优化。电力自动化技术在变电站当中的应用具有非常多的特点,在实现电网的自动化建设的同时还可以让工作人员对系统的操作更为便捷。在针对相关系统数据加以监控的时候,能够提升对于单元模块出现故障的识别程度,继而确保电力系统的安全运行。 2.3配电网 电力自动化技术在配电网中的应用的目的在于改造城镇乡村的配电网,逐步实现电网功能的自动化,让电网能够保持一个长期稳定的发展态势,保证用电客户的生命财产安全,继而为电力企业在社会效益和经济效益方面的提升做出保障。在对配电网自动化技术加以应用的过程当中,最为重要的就是对用电客户的电表加以相应的数据分析,将设备当中出现问题的部分准确的找出,继而采取适合的措施对故障加以处理,这样就能降低电能的损失,继而提升电力企业的经济效益。 3、电力自动化技术在电力工程当中的具体应用 电力工程是保障国民经济发展的基础性工程,将电力自动化技术在其中应用的加强具有十分重大的意义,能让电力工程在的运营过程中实现对电力系统的远程实时监控和管理,对其安全可靠的运行提供了良好的保障。以下是电力自动化技术在电力工程当中应用的几个具体的内容。 3.1现场总线技术 将自动化技术的相关装置连接到电力系统的机械设备当中,能够实现多站式一体化数字信息网络的形成,将通信技术、计算机技术、传感器以及控制器等有机的融合在一起而形成的综合性技术就是现场总线技术。我们国家的电力行业在发展的进程当中,在电力工程当中对现场总线技术实施了非常良好的运用,应用范围十分的广泛。其主要的作用过程是当变送器对电力数据信息加以收集之后,发出相应的电信号,然后由计算机将电信号加以实时计算,继而得到判断结果,在这个过程当中实现了电力自动化技术的具体应用。在电力系统当中应用现场总线技术的主要目的不是对电网整体加以控制,应该是具有针对性的对一些较为具体的数据信息加以控制。现场总线技术的实际运用还可以提升前置机跟上位机之间配合的程度,利用仪表对其加以掌控,继而实现操控整个电力系统的最终目标。在电力系统从业人员的不断努力之下,会对现场总线技术加以不断的完善,继而达到对电力系统当中数据信息的实时共享,在对电力系统实施监控的过程当中,能将电力设备出现的问题在第一时间呈现出来,并且积极采用与之相对应的有效措施对其加以解决,这就给电力系统安全、稳定的运行提供了良好的保障,同时为我们国家电力行业健康的发展提供源源不断的动力。 3.2主动对象数据库 电力工程当中还有一项较为重要的技术就是数据库技术,它的作用在于监控与控制电力系统的同时,利用计算机所具备的储存功能,对电力系统的安全性以及可靠性加以进一步的提升,这对于电力系统未来的发展进程有着非常重要的意义。我们国家原有电力系统的数据库技术在现代电力生产运营中已经无法符合实际的要求。电力系统从业人员应该积极创新,加强对主动对象型的数据库技术不断的探索,保证其朝着更为合理实用的方向发展。该类型技术的应用有较多的特征,在软件设计和开发等方面有着十分关键的作用,还能够实现对电

自动化领域的最新发展趋势

自动化领域的最新发展趋势 我国工业企业,未来的十年将面临着市场和能源;清洁生产和环境保护;高效和规范;负责和协调的挑战。节能、环保、安全、高效是每一个企业必须要面对的课题,而自动化技术和这四大目标又是紧密相连,本文将就当今自动化领域内的最新发展趋势做一简述,以便为我国工业发展,搭建更为广阔的交流和沟通的平台。 一、信息技术推动自动化 以信息技术改造冶金行业,以信息化推进自动化,自动化再促使节能、环保、安全、高效四大目标的实现,已成为业界的共识。在当今自动化领域内,从工艺现场层到工厂(集团)管理层可经由以太网,基本实现信息的畅通无缝流通,所谓的“现代集成生产工艺”是将信息技术、网络技术和现代新工艺相结合,并应用于企业产品生命周期的各个阶段,通过信息的无缝集成、过程优化和资源优化,实现物流、信息流、价值流的集成,以缩短企业新产品的开发周期(T)、提高质量(Q)、降低成本(C)、改进服务(S)和改善环境(E),从而提升企业的市场的应变能力和竞争能力,与此想适应开发出一系列管理层软件,如ERP、MRP、MIS、PES等,并越来越显示其巨大的经济效益。

国内一些大冶金集团在当前竞争不断加剧的压力下,也紧跟这股信息化的潮流,推进自动化的发展,如国内某冶金集团近几年来,在新建的冶金生产线做自动化控制系统配置时,在现场级和过程控制级(PCS)的上端,还增加了制造执行系统(MES )层,并正在策划和运作ERP,即企业资源规划和管理层,它包括有生产管理系统、质量控制系统、采购管理系统、仓库管理系统、销售子系统、设备管理系统、财务管理系统、办公自动化管理系统和综合管理子系统等。 现今计算机技术、网络技术和先进的控制技术相结合,已不再停留在理论和实验阶段。如模型预测、神经元和神经网络、模糊控制、多变量控制、自适应和自寻优等先进控制算法已进入实践并用于DCS、PLC等控制器中,而且这种趋势在加快。 IT技术与自动化结合另一热点是公共数据库、局域网、互联网、无线技术等渗透控制系统使控制系统扁平化,实现了跨平台,跨地区的控制。西门子公司全集成自动化TIA的自动化新理念,Schneider公司推出的“协同自动化Collaborate Automation”,“透明就绪Transparent Ready”,“Unity 自动化平台”新概念;以及Rockwell提出的全集成的EtherNet/IP等,这些自动化新理念使得自动化控制系统更完整,也更完美。

电子技术发展史概述首次

电子技术发展史概述 电子技术是十九世纪末、二十世纪初发展起来的新兴技术。由于物理学的重大突破,电子技术在二十世纪发展最为迅速,应用最为广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。 从20世纪60年代开始,电子器件出现了飞速的发展,而且随着微电子和半导体制造工艺的进步,集成度不断提高。CPLD/FPGA、ARM、DSP、A/D、D/A、RAM和ROM等器件之间的物理和功能界限正日趋模糊,嵌入式系统和片上系统(SOC)得已实现。以大规模可编程集成电路为物质基础的EDA技术打破了软硬件之间的设计界限,使硬件系统软件化。这已成为现代电子设计的发展趋势。 现在,人们已经掌握了大量的电子技术方面的知识,而且电子技术还在不断的发展着。这些知识是人们长期劳动的结晶。 我国很早就已经发现电和磁的现象,在古籍中曾有“磁石召铁”和“琥珀拾芥”的记载。磁石首先应用于指示方向和校正时间,在《韩非子》和东汉王充著《论衡》两书中提到的“司南”就是指此。以后由于航海事业发展的需要,我国在十一世纪就发明了指南针。在宋代沈括所著的《梦溪笔谈》中有“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也”的记载。这不仅说明了指南针的制造,而且已经发现了磁偏角。直到十二世纪,指南针才由阿拉伯人传入欧洲。 在十八世纪末和十九世纪初的这个时期,由于生产发展的需要,在电磁现象方面的研究工作发展的很快。库仑在 1785 年首先从实验室确定了电荷间的相互作用力,电荷的概念开始有了定量的意义。

1820 年,奥斯特从实验时发现了电流对磁针有力的作用,揭开了电学理论的新的一页。同年,安培确定了通有电流的线圈的作用及磁铁相似,这就指出了此现象的本质问题。有名的欧姆定律是欧姆在 1826 年通过实验而得出的。法拉第对电磁现象的研究有特殊贡献,他在1831 年发现的电磁感应现象是以后电子技术的重要理论基础。在电磁现象的理论及使用问题的研究上,楞次发挥了巨大的作用,他在1833 年建立确定感应电流方向的定则(楞次定则)。其后,他致力于电机理论的研究,并阐明了电机可逆性的原理。楞次在 1844 年还及英国物理学家焦耳分别独立的确定了电流热效应定律(焦耳 - 楞次定律)。及楞次一道从事电磁现象研究工作的雅可比在 1834 年制造出世界上第一台电动机,从而证明了实际应用电能的可能性。电机工程得以飞跃的发展是及多里沃 - 多勃罗沃尔斯基的工作分不开的。这位杰出的俄罗斯工程师是三相系统的创始者,他发明和制造出三相异步电机和三相变压器,并首先采用了三相输电线。在法拉第的研究工作基础上,麦克斯韦在 1864 年至 1873 年提出了电磁波理论。他从理论上推测到电磁波的存在,为无线电技术的发展奠定了理论基础。1888 年,赫兹通过实验获得电磁波,证实了麦克斯韦的理论。但实际利用电磁波为人类服务的还应归功于马克尼和波波夫。大约在赫兹实验成功七年之后,他们彼此独立的分别在意大利和俄国进行通信试验,为无线电技术的发展开辟了道路。 人类在自然界斗争的过程中,不断总结和丰富着自己的知识。电子科学技术就是在生产斗争和科学实验中发展起来的。 1883 年美国

变电站综合自动化概述(精)

变电站综合自动化概述 摘要 :本文简要介绍了变电站的组成、工作原理及作用,变电站综合自动化系统的结构模式和基本功能,进一步叙述了变电站综合自动化系统的特点以及存在的问题,提出了变电站综合自动化基本概念,并变电站自动化的发展前景进行分析。 关键词 :变电站变电站综合自动化系统 1. 概述 电网是一个不可分割的整体,对整个电网的一、二次设备信息进行综合利用,对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。 变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施,它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。 变电站综合自动化系统是利用计算机系统、网络、数据库现代通讯技术等将变电站的二次设备(包括控制、测量、保护、自动装置等 ,经过功能组合和优化设计,对变电站实行自动监控,测量和协调来提高变电站的运行效率和稳定性。他完全取代了常规的监控仪表,中央信息系统,变送器及常规远动装置。不仅提高了变电站的可控性,而且由于采用了无人值班的管理模式,更有效地提升了劳动生产率,减少了人为误操作的可能,最大程度提高了变电站的可靠性和经济性。 2. 变电站 变电站 (Substation改变电压的场所。是把一些设备组装起来,用以切断或接通、改变或者调整电压。在电力系统中,变电站是输电和配电的集结点。 2.1 变电站组成 变电站主要是有设备及安装工程、建筑工程(土建、其他项目工程等。设备及安装工程包括两部分 :既一次部分(设备、二次部分(设备。

变电站是把一些设备组装起来,用以切断或接通、改变或者调整电压,在电力系统中,变电站是输电和配电的集结点,变电站的设备有变压器、开闭电路的开关设备,汇集电流的母线,计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等,有的变电站还有无功补偿设备。 2.2 变电站工作原理 变压器是变电站的主要设备, 分为双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器即高、低压每相共用一个绕组,从高压绕组中间抽出一个头作为低压绕组的出线的变压器。电压高低与绕组匝数成正比,电流则与绕组匝数成反比。 电压互感器和电流互感器。它们的工作原理和变压器相似,它们把高电压设备和母线的运行电压、大电流即设备和母线的负荷或短路电流按规定比例变成测量仪表、继电保护及控制设备的低电压和小电流。在额定运行情况下电压互感器二次电压为 l00V , 电流互感器二次电流为 5A 或 1A 。电流互感器的二次绕组经常与负荷相连近于短路 , 请注意 :绝不能让其开路, 否则将因高电压而危及设备和人身安全或使电流互感器烧毁。开关设备包括断路器、隔离开关、负荷开关、高压熔断器等都是断开和合上电路的设备。断路器在电力系统正常运行情况下用来合上和断开电路;故障时在继电保护装置控制下自动把故障设备和线路断开,还可以有自动重合闸功能。在我国, 220kV 以 上变电站使用较多的是空气断路器和六氟化硫断路器。 隔离开关的主要作用是在设备或线路检修时隔离电压,以保证安全。它不能断开负荷电流和短路电流,应与断路器配合使用。在停电时应先拉断路器后拉隔离开关, 送电时应先合隔离开关后合断路器。如果误操作将引起设备损坏和人身伤亡。 负荷开关能在正常运行时断开负荷电流没有断开故障电流的能力, 一般与高压熔断丝配合用于 10kV 及以上电压且不经常操作的变压器或出线上。 2.3 变电站作用

电力工程中电力自动化技术的应用60

电力工程中电力自动化技术的应用 摘要:电力工程中,自动化技术已担任非常关键的角色。现代社会在飞速的进步,很多技术也慢慢地被创新和替代。该种变化,为自动化技术的普及和推广提 供了诸多的良机。所以,为改善电力系统本身的可靠性以及稳定性,我们应当引 入电力自动化技术,扩大电能产量,促进电力企业自身的均衡发展。 关键词:电力工程;自动化;技术应用 引言 电力自动化技术在我国电力建设行业中占据着不可或缺的重要地位,尤其是 信息技术的发展,在这样的背景之下,电力自动化技术应运而生,该技术的出现,不仅取代了传统技术,而且,还为电力系统的运行奠定了基础。由此可见,电力 自动化技术在提高系统安全运行的同时,还能在一定程度上提高电力单位的经济 效益。虽然,电力自动化技术的应用是一项极为复杂且繁琐的工作,但只要科学 运用,势必会提高供电的安全性以及稳定性,同时,还能为电力建设行业的发展 创造有利条件,最终为老百姓谋福利。 1电力自动化技术概述 科技在持续地进步,电网技术获得了较好的运转。配电网技术,日渐地走向 网络化。该形势下,自动化技术同样也有广阔的发展空间。电力自动化技术,集 电子、信息处理或是网络通信等多项技术为一体,属于典型的综合技术。电力系 统中,它能够通过远程的方式完成监控,并进行动态管理。电力自动化技术的引入,为电力系统的安全运行创造了不错的条件。相应地,电力系统同样也享受不 错的服务。自动化技术,应当遵循下列不同的要求:(1)电力系统不同的部分 应当达到相应的技术标准,保障设备的可靠性和安全性。将设备运行当作前提, 确保操作人员得到统筹地控制;(2)运用自动化技术来对安全系数作出优化, 预防各类事故,减少人力,防止出现紧急事故;(3)对电力系统中的全部数据 或是参数作出检验,同时对其进行搜集,使系统能够维护运行;(4)提高电力 系统自身的安全性。 2电力自动化技术在电力工程中的运用 2.1现场总线技术 在电力工程的施工现场,应提前将电力运行设备与其他装置连接起来,让其 可以朝着多样化与综合化的方向发展,同时,还可将通信技术与传感器等相结合,使其可以成为一整套技术方法,这样一种技术,被称为总线技术。现如今,从电 力建设行业的发展形势来看,总线技术已被运用到我国电力工程中,当该技术收 集到信息后,就会立马发出信号,紧接着,计算机就应借助数学模型来进行计算,为正确做出判断,科学运用电力自动化技术。除此之外,总线技术的运用还不需 要对现场进行监督和管理,只需将收集到的信息进行处理即可。据调查显示,总 线技术的应用,不光能协调好上位机和前置机,而且,还能控制电力系统,使其 可以正常运行,顺利完成电力工程的既定目标。相信在不久的将来,只要设备一 出现问题,就可立即进行处理,关键是,还能提供技术支撑。 2.2数据库技术 所谓主动对象数据库技术主要是对电力系统进行监督,并借助计算机技术来 提高运行系统的稳定性与安全性。最终,为电力系统的发展奠定基础。由于传统 数据库技术已无法再满足社会时代的发展要求,所以,电力单位必须不断进行创新,并同时对数据库技术展开探讨。这是因为数据库技术具备多种优势,不光有

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