当前电气控制技术的不足与优化措施
近年来,随着我国工业的发展和科学技术的进步,电气控制技术在工业上的运用也越来越广泛,对于一个国家的科技水平高低来说,电气控制技术水平是一项重要的衡量因素。电气控制技术主要以电动机作为注重的对象,通过一系列的电气控制技术,实现生产或者监控的自动化。本论文主要结合当前我国电气控制的关键技术,针对电气控制技术在运用中存在的不足展开分析,并有针对性的提出优化措施,对于提高电气控制技术的整体水平有着重要的借鉴意义。
【关键词】电气控制 技术 不足 优化措施
电气控制技术主要的研究对象是各类电动机,在电气控制技术中,主要目标是实现生产过程的自动化,如今,电气控制技术在多个领域得到了广泛的运用,特别是在工业运用中实现自动化。与此同时,科学技术的发展也推动了电气控制技术的进步,电气控制系统已经由传统的电气控制技术实现了智能化、集成化的多元化发展趋势,但是,结合当前电气控制系统的现状来看,仍然存在很多问题,阻碍了电气控制技术水平的提高,针对这些不足展开分析,并有针对性的提出优化措施至关重要。
1 电气控制技术概述
一般来说,在电气控制技术中,电气控制系统的建设是核心的部分,在这个基础上进行合理的线路布设、相关技术的辅助达到工业自动化操作的目的。对于电气控制系统来说,电气控制系统一般称为电气二次控制回路,对于不同的设备而言,不同设备采取的系统设置不同。在这个基础上,高压电气设备与低压电气设备的系统与布线还存在差异,所以,在电气控制技术的把握中,还要结合具体的工程展开不同的设计方法。一般而言,电气控制系统主要分为几个主要部分:
(1)电源供电部分。电源是整个系统的通电主体。
(2)保护回路。一般情况下,保护回路主要包括熔断器、继电器以及相关的稳定组件组成。
(3)信号回路。一般包括一些信号灯,能够准确的反应出系统是否正常工作。
(4)自动与手动回路。自动环节是当前电气系统的总趋势,但是手动回路也必不可少,防止在紧急情况下系统的自动调节缓慢。
(5)制动停车回路。制动回路主要是针对电气控制系统在运行时,能够迅速的切断电源,例如能源的制动操作等。
(6)闭锁回路。在一个电气控制系统中,为了保证设备的安全稳定运用,通常只能一台启动,在这种情况下,另一台应该通过闭锁环节,不能通电启动,起到一定的保护作用。
2 电气控制技术应用存在的不足分析
总而言之,对于当前的电气控制技术来说,电气控制系统与相关的控制技术融合,保证了电气控制系统的安全运行。随着科学技术的发展,计算机技术、信息综合处理技术在电气控制技术中得到了运用,促进了电气控制技术的发展,同时,也给电气控制带来了一定的问题。例如,对于电控技术中的继电器来说,继电器是一种重要的元件,继电器的操作简单、价格比较低,同时,其抗干扰能力也比较强,但是,继电器的接线方式一旦破坏,对于继电器的效果带来很大的影响。与此同时,新型的可编程的控制器虽然性能更加优越,但是在进行内部信息的控制交流时并不能广泛的适用。这些问题是当前电气控制技术还存在的不足,具体而言,电气控制技术存在的不足主要表现在下列方面。
2.1 电气控制系统存在的不足
电气控制系统是电气控制技术的核心,也是电气控制的重要组成,所以,电气控制技术的不足一个不可忽视的元素就是电气控制系统。结合当前工业电气控制系统的现状来看,目前,大多数的企业的电气控制系统采用的是自动化的控制系统,在控制系统的相关元件的运用和系统的选择上还存在很大的问题。
2.1.1 电气控制系统的信息化程度低
对于电气控制系统来说,随着工业发展规模的不断加快,电气自动化成为了当前电气控制的总趋势,因此,很大一部分企业选择的电气控制系统为自动化控制系统。但是,当前很多企业在电气控制上,还没有专业的网络平台作为载体,导致自动化系统在设计时效率低、质量不能过关,也不能满足电气控制系统的需要。要构建良好的信息化电气控制系统,在软件兼容以及程序的结构上要充分关注,选择符合电气控制的系统,完善数据化处理平台的建设,保证自动化电气控制系统的有效运行。除此之外,在信息话的系统建设过程中,要关注对于信息的保密设置,防止出现信息泄露的现象,导致电气工程的核心技术泄露,成本增加。
2.1.2 电气控制系统的自动化效率低
对于电气工程的控制来说,一个重要的和技术衡量标准就是控制效率,在电气控制技术上,技术水平的高低对于效率有着决定性的影响。结合当前电气控制的现状来说,电气系统在设计上对于自动化相关技术的运用技术不高。首先,在电气控制系统的选择上,PCL系统是常用的自动化控制系统,但是该系统并不适用于多有的电气控制系统,在这种情况下,自动化系统与工厂的自动化电气控制不符合的现象常有发生。与此同时,对于电器控制企业来说,相关的技术人员的专业组织参差不齐,在进行自动化系统的设计时,常常以少数技术人员的直观意识作为主要的依据,系统开发的平台存在很大的差异性,导致电气工程自动化控制在实施的过程中成本加大,系统的负担加大。
2.2 电气控制硬件存在的不足
对于电气控制工程来说,电气控制工程是一项系统性的工程,电气控制系统是核心,除此之外,电气设备以及电气线路的设置,编程方法以及生产机械都会影响电气控制水平。当前,结合电气控制中的硬件来看,当前电气控制的继电器的接口以及材料选择在一定的程度上影响电气控制质量。与此同时,电气控制工程的开关设置也是一个质量问题所在,不合格的开关质量容易导致电气控制的不及时。除此之外,电气控制的线路的设计和安装中,要充分考虑到线路安装的原则,与此同时,在线路安装过程中应该以实用性、安全性、稳定性为原则,选择优质的线路材料,运用合理的设计进行线路安装,当前大多数电气控制工程对于线路安装不够重视,导致后期对于线路检修的成本巨大,也容易导致质量问题的发生。
2.3 电气监控存在问题
操作人员在传统的监视系统中不能监视对微机机电保护保护装置和电气自动装置的故障报告等系列动态信息。相关报告信息对于操作人员来说是不能也无法毫无障碍的检索到的,因此很难准确掌握装置的运行情况,相关信息的攫取难以做到及时性、有效性和准确性。因此,当下此类报告信息的归纳整合和归档都需要人工操作,保存和传递。
传统的中央信号光字牌依然是当前绝大多数工厂对电气自动化设备进行监控的主要途径。急需监控的信息随着电气自动化控制设备的换代整合,今年来呈现不断增加之趋势。现有的光字牌很难彻底符合当前工厂监视设备运作和报告故障信息的需求。和新设备相比,旧设备使用期限短暂,设备配备需要预算大,浪费能源多,成本和经济效益两相对比,凸显出其社会经济效益难以在新社会立足。
操作人员在维护工厂运作时通常在网络监控室值班,这样很难整体了解偌大一个工厂的电气运行状态,更难以实现信息的实时分享和及时同步。加之每个单元的DCS系统没有和操作人员实时沟通的功能,操作人员在这样恶劣的工作环境内更难以随时掌握设备运作情况,因此造成了大量人力和财力的冗余。
3 电气控制技术的优化措施分析
在使用电气自动化控制系统的过程中,可能出现系列问题的环节被成功规避了。因此需要企业能在运用电气自动化控制系统时适时提出方案消灭障碍、解决问题。
3.1 强化电气自动化工程系统的一体化
建设加强电气自动化工程系统的一体化建设需要从各个方面入手。第一点,基于我国目前电子自动化控制系的技术结构和现状,国家需要敲定一个一体化的电气自动化商品生产标准。第二点,企业和商家的深切沟通必不可少,这种沟通能带来技术合理性的加强,应用性的提高,维护系统成本的降低,设备精简化方向的生产和制造,让电气自动化工程系统更加高效便捷。第三点,应该以科研为主,探索新型方便实用性强的控制系统,利益社会性质的协助分工外包,将配套基础零部件的生产带入商业生产领域,加速实现电子自动化工程系统的一体化。
3.2 提高电气控制的设备质量
对于电气控制工程来说,良好的技术是建立在优异的硬件设备上的,随着电气控制软件的运用,采用先进的硬件设备材料,加强继电器、监视器以及相关开关的质量控制,对于提高电气工程控制技术也至关重要。为了提高硬件设备的质量,采取一定的技术规范势在必行。对于电气工程控制系统的规范来说,EIC61850是当前各主要控制系统厂商所承认的国际化标准,改善的第一步可以从此开始,加快研发新型控制系统。更重要的是,要实现和普及微软公司在全球推广的技术指标。当企业筹划电气自动化控制系统的改良时,微软公司的windows系统是自动化控制体系与管理环节之间进行交互的主要途径,因此运用国际化一体化的接口能确保企业与厂家之间进行软硬件的数据高效流通,同时也可以改善通讯系统的问题。对于电气工程控制系统的硬件来说,首先,应该选择合理的硬件材料,保证电气工程设计的基础良好,在这个基础上,采用正确的安装顺序和安装规范,严格按照相关元件的技术标准进行线路的设计和安全、继电器的安装,从各个环节保证电气控制工程的质量。
3.3 加强电气技术的网络化发展
二十一世纪信息革命之后的IT技术触发了电气自动化控制的多次革命。厂商为了满足市场不断扩大的高标准的需要,将电气自动化于IT技术融合无间,而且伴随着电子商务的高度普及化又将这一进程高速推进。当前信息化、现代化、自动化的电子信息技术对第二产业世界的普及大体上来源于一对独立发展的领域:
(1)横向扩张的信息技术延伸到机器、系统和自动化设备中,新时代的信息技术已经扩展到所有的产品层面,不仅仅是传统的传感器和执行器领域,连同现在的控制器和仪表也包含在内。
(2)来自管理层纵向的扩展,例如企业的业务数据处理系统被要求对生产环节的数据进行及时的提取和储存。
3.4 引进专业的电气工程技术人员
新时期,对操作人员的要求随着电气化的急速发展而不断提高,在电气自动化控制系统的规划和安装过程中,常常忽略了最重要的一步:对操作员的系统培训工作。伴随着电气自动化系统安装过程,能及时要求维护和操作该设备人员前往实地了解安装步骤和环节,十分有利于增强操作人员对全新操作系统的实际认识。再结合专业培训,操作人员会更深入明白电气自动化控制系统因为何种理由要按此种特定方式安装运行。尤其是应付突发故障和恶劣环境下的维修抢修工作,更需要事先了解系统运行原理,才不会对状况作出错误判断,不会影响系统安全和运行。因此操作员必须学会这些原理。
同样的,随着电气自动化控制系统不断朝着高智能化与集成化的方向迈进,电气自动化系统的制造人员,安装人员以及后期维修人员的技术性高要求严要求特质将会越来越突出。重视对电气自动化控制系统专业人才的培养,将引进电气自动化控制系统的专业人员放在首要地位,是顺应时代潮流的行为。这就要求企业要重视对技术人员实践中操作能力的培养,让操作人员在熟练硬件系统的操作的同时也要学会相关软件系统的操作。
4 结束语
结合具体分析,在当前的电气控制技术方面我们仍存在着纰漏和短板,例如控制规划软件设计和硬件运作方面。而最重要和难以改革的死穴在于对新型电力电子器件的掌握不到位,对元器件一大规模集成电路的使用尚不熟练。在引进之后要学习,为了加快发展,提高生产效率,重中之重还是让自己保存足够的科研开发实力。我们要认清方向,运用正确而且切合实际的发展方针和发展计划,调用真正能够发挥作用的积极因素,让我过实现电气控制技术从设想成为现实!
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作者单位
武汉轻工大学动物科学与营养工程学院 湖北省武汉市 430023