工业电气自动化系统的特点及设计原则
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电气自动化控制系统及设计一、引言电气自动化控制系统是现代工业生产过程中的关键技术之一,它能够实现对工业生产过程的自动化控制和监测。
本文将详细介绍电气自动化控制系统的概念、设计原则、组成部分以及相关技术。
二、概念电气自动化控制系统是指利用电气设备和自动化技术对工业生产过程进行控制和监测的系统。
它通过传感器、执行器、控制器等设备,实现对生产过程中各种参数的测量、控制和调节,以提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量。
三、设计原则1. 可靠性:电气自动化控制系统的设计应具有高可靠性,能够保证生产过程的稳定运行,防止故障和事故的发生。
2. 灵活性:系统设计应具备一定的灵活性,能够适应不同的生产需求和工艺变化,方便进行调整和优化。
3. 安全性:系统设计应符合相关的安全标准和法规要求,确保生产过程中的人员和设备安全。
4. 高效性:系统设计应具备高效的控制和监测能力,能够实现快速响应和精确控制,提高生产效率和产品质量。
四、组成部分1. 传感器:用于将生产过程中的物理量转换为电信号,如温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
2. 执行器:根据控制信号执行相应的操作,如电动阀门、电机驱动装置等。
3. 控制器:负责接收传感器信号,进行数据处理和逻辑判断,生成相应的控制信号,如PLC(可编程逻辑控制器)、DCS(分布式控制系统)等。
4. 人机界面:用于人机交互,显示生产过程的状态信息,接收操作指令,如触摸屏、计算机监控系统等。
5. 通信网络:用于实现控制系统内各个组件之间的数据传输和通信,如以太网、现场总线等。
五、相关技术1. 自动控制技术:包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等,用于实现对生产过程的自动控制和调节。
2. 传感技术:包括温度传感、压力传感、流量传感等,用于实时监测生产过程中的各种参数。
3. 通信技术:包括以太网、现场总线、无线通信等,用于实现控制系统内各个组件之间的数据传输和通信。
4. 数据处理技术:包括数据采集、数据存储、数据分析等,用于对生产过程中的数据进行处理和分析,提取有价值的信息。
浅谈电气自动化在工业生产中的应用摘要:鉴于店国当前经济文化发展的需要,高技术人才的引进和培养是亚待解决的问题。
电气自动化技术近几年有了重大的发展,但是仍然存在着一些不足。
店们只有不断的加大对电气自动化技术改革的步伐,不断的提高技术人员的专业素养和科学文化水平,加强他们的实践能力,才能使店国的工业取得突飞猛进的发展。
关键词:电气自动化技术工业生产实践应用中图分类号:tm 文献标识码:a 文章编号:1007-0745(2013)06-0160-010引言着科学技术的不断发展,现代很多机械设备都开始采用自动化的设备来对整个生产讨程实施监控,从而确保所有的机械设备都处在最佳的工作状杰中,以期生产出最合格的产品,所以说,电气自动化技术的发展是当前企业生产的根基,假若我国的工业化发展步伐过慢就可能阻碍信息化技术的发展,二者之间有着紧密相连的关系,必须同步进行发展1电气自动化系统的特点在整个系统的安排上,电气设备分别安装在各个配电室和电动机的控制中心,设备的数量较多,所需完成的信息处理任务巨大,而且维修较为复杂。
虽然它的构造较为复杂,但是同热工系统相比,其仍具有较大优势:电气设备的操作频率较低,一般在正常运行情况下,它要经过几个月才需要再次的操作:电气设备对保护装置的要求很高,而且完成的速度快。
电气设备本身联锁逻辑较为简单,但是整体的操作结构却相当复杂,电气设备的监控需要接入dcs系统,如果两台dcs系统一起运作,一台系统的检修会影响到另一台系统的工作,因此在工作时要考虑到多个系统同时运行时互相之间的影响。
通过对主要特点的了解,我们可以认识到,在构建电气自动化操作系统时,它的内部系统结构与dcs之间的关系是影响到整个操作系统的关键。
2电气自动化系统的设计原则2.1优化配电设施,保证电资源的合理利用比如在进行水库电气系统的设计时,首先必须考虑设计的适用范围,电气设备的主要目标是为水利提供动力,需要满足一切的功能需求,保证电气系统能够实现水库工作的自动化工作,确保工作的高效和稳定;其次,要确保设备工作环境的安全,在水库中运作的设备必须具备防水防霉设计,避免设备因工作环境较大湿度而出现老化、腐蚀现象。
自动化设备电气布线规范一、引言随着工业自动化技术的不断发展,各种自动化设备应运而生。
自动化设备电气布线是自动化设备的重要组成部分,其规范、合理化的设计,对于设备的正常运行、安全性和维护便利性起着至关重要的作用。
因此,制订一份自动化设备电气布线规范是必不可少的。
二、基本原则1. 安全性原则安全是第一位的,电气系统在设计、施工和使用过程中必须严格遵守国家相关安全规定和标准,特别是保证电气系统的可靠性、稳定性和耐久性。
2. 可靠性原则电气系统应具有足够的可靠性,其每个组成部分均应进行能力验证。
在设计、施工和使用过程中应防止因人为原因或设备失效造成的电气事故或火灾。
3. 经济性原则电气系统必须考虑到经济性,应合理选用设备,保证设备的正常运行和维护,并尽可能减少电气系统的能耗。
4. 布线紧凑原则设备的电气布线应做到紧凑,各元器件之间的连线应短、精,尽量避免线路交叉,减少电气干扰和安全隐患。
三、设备电气布线的五大原则1. 布线应考虑维修保养方便在电气设计中应充分考虑到设备维护保养的问题,对于设备主要的电气元器件选用应保证其易拆装、更换和维修。
2. 布线应考虑到设备的可操作性和可维护性在寻找电气元器件的合适位置时,应该尽可能的考虑到不同人员的操作高度和维护要求,同时应该保证这些电气元器件的布局合理,这样可以保证设备的操作容易、维护保养方便,从而延长设备的使用寿命。
3. 精简电气连接件在电气布线设计时,应使用尽可能少的电气连接件,从而增强设备的可靠性,减少电气故障的机率,降低故障排查和维修的难度。
4. 安全防护措施在设备电气设备布置时,应注意设备的防护措施,减少对人和财产造成的危害。
电气设备上应配备必要的控制开关、断路器、熔断器等设备,以便在异常情况下能够快速切断电源,保证工作人员的安全。
5. 电气设备接地在电气设计方案中,应注意设备的接地问题,如设备的保护接地、信号接地、操作面板接地等方面,具体应符合下列标准:(1)电气设备的金属外壳及接地端子必须可靠接地。
工业电气自动化系统的探讨【摘要】文中基于工业电气自动化的特点和设计原则和电气自动化的特点,探讨了工业电气自动化的发展的趋势和工业电气自动化系统的发展策略。
使工业电气自动化在实际应用,得到继续创新和发展,为我国电气自动化事业的跨越式发展作出贡献。
【关键词】工业电气自动化;特点;趋势;发展策略0.引言工业电气自动化又称电气工程及其自动化,其发展趋势是朝着工业电气自动化信息化和开放化的方向快速发展。
一般情况下,工业自动化与计算机的信息技术以及软件的应用有着密切的相关联系。
随着经济及信息技术的不断发展,促进了企业管理方面的改革,从而也促进了工业电气自动化的不断发展。
因为工业电气化专业涉及的范围广,专业的适用性强,从20世纪中期一直到现在,发展趋势仍然不减。
1.工业电气自动化的特点和设计原则1.1工业电气自动化的特点工业电气设备分别安装在各配电室以及电机的控制中心部位,这是就系统的总体安排方面来说的。
一般情况下,工业电气设备系统配件数量相对较多的,其执行信息的处理量就会比较大,若工业电气设备系统的配件一旦受到损坏,维修工作就会变得更加复杂。
通常我们都想让关键的设备维持在一种比较正常的操作运行状态下,但如果使用其他热工系统的话,就会造成这种不良后果:下次操作运行可能需要花很长的时间才能够达到正常的水平。
而如果使用工业电气自动化系统设备,它的前提条件就是必须保证相关的配置达到正常水平的速率,来保护工业电气的相关设备操作行为可以在最短的时间里被实施或完成。
1.2工业电气自动化的设计原则1.2.1优化供配电设计,促进电能合理利用例如,在设计一个发电站电气系统时,设计的适应性就是首先需要考虑的一个因素,在为发电站工程需要提供必要动力的前提下,需建立一个良好的周围发电环境,满足各项建设的基本要求,最大化地发挥电气化设备的作用。
另外,设备的安全运行也是设计过程中考虑的关键。
要保证电气线路设计的安全性与稳定性,保证供电设备运行的安全强度。
电气自动化设计有哪些标准(一)引言概述:电气自动化设计是现代工业生产过程中的重要组成部分,涉及到许多标准和规范。
本文将介绍电气自动化设计中的一些标准,包括电力系统设计标准、电气设备标准、控制系统标准、安全标准以及通信标准等。
一、电力系统设计标准:1.电力系统的基本原理和设计准则2.电力系统的电流和电压等级的选择3.电力系统的故障分析与保护设计4.电力系统的电源接入和配电系统设计5.电力系统的地线设计和接地保护标准二、电气设备标准:1.电气设备的选型和布置要求2.电气设备的参数和技术指标要求3.电气设备的安装和调试标准4.电气设备的运行和维护要求5.电气设备的检测和故障处理标准三、控制系统标准:1.控制系统的整体架构和设计原则2.控制系统的传感器和执行器选型标准3.控制系统的控制逻辑和参数设定要求4.控制系统的数据采集和处理标准5.控制系统的监控和调试标准四、安全标准:1.电气安全设施和设备的设计要求2.电气安全操作规程和操作要求3.电气事故预防和应急措施标准4.电气设备的安全检测和评估标准5.电气系统的安全培训和管理要求五、通信标准:1.工业通信网络的选择和配置要求2.通信协议和接口标准3.通信设备的选型和调试标准4.通信系统的数据传输和带宽要求5.通信系统的安全和保密标准总结:电气自动化设计中的标准涉及到电力系统设计、电气设备、控制系统、安全和通信等方面,制定和遵守这些标准可以保证电气自动化系统的正常运行和安全性。
通过学习和了解这些标准,设计人员和工程师可以更好地指导和改进电气自动化项目的设计和实施。
电气控制系统设计的一般原则、基本内容和设计程序生产机械种类繁多,其电气控制方案各异,但电气控制系统的设计原则和设计方法基本相同。
设计工作的首要问题是树立正确的设计思想和工程实践的观点,它是高质量完成设计任务的基本保证。
一、电气控制系统设计的一般原则1.最大限度地满足生产机械和生产工艺对电气控制系统的要求。
电气控制系统设计的依据主要来源于生产机械和生产工艺的要求。
2.设计方案要合理。
在满足控制要求的前提下,设计方案应力求简单、经济、便于操作和维修,不要盲目追求高指标和自动化。
3.机械设计与电气设计应相互配合。
许多生产机械采用机电结合控制的方式来实现控制要求,因此要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用维护方便等方面协调处理好机械和电气的关系。
4.确保控制系统安全可靠地工作。
二、电气控制系统设计的基本任务、内容电气控制系统设计的基本任务是根据控制要求设计、编制出设备制造和使用维修过程中所必须的图纸、资料等。
图纸包括电气原理图、电气系统的组件划分图、元器件布置图、安装接线图、电气箱图、控制面板图、电器元件安装底板图和非标准件加工图等,另外还要编制外购件目录、单台材料消耗清单、设备说明书等文字资料。
电气控制系统设计的内容主要包含原理设计与工艺设计两个部分,以电力拖动控制设备为例,设计内容主要有:1、原理设计内容电气控制系统原理设计的主要内容包括:(l)拟订电气设计任务书。
(2)确定电力拖动方案,选择电动机。
(3)设计电气控制原理图,计算主要技术参数。
(4)选择电器元件,制订元器件明细表。
(5)编写设计说明书。
电气原理图是整个设计的中心环节,它为工艺设计和制订其他技术资料提供依据。
2、工艺设计内容进行工艺设计主要是为了便于组织电气控制系统的制造,从而实现原理设计提出的各项技术指标,并为设备的调试、维护与使用提供相关的图纸资料。
工艺设计的主要内容有:(l)设计电气总布置图、总安装图与总接线图。
(2)设计组件布置图、安装图和接线图。
工业自动化中的电气系统设计工业自动化是现代工业中的重要组成部分,电气系统则是工业自动化的核心。
本文将从工业自动化的定义、电气系统的功能和设计原则等方面进行论述,介绍工业自动化中的电气系统设计。
一、工业自动化的定义工业自动化是指应用计算机、机械和电子技术,利用控制设备和信息系统,实现工业生产中各种过程的自动化操作和控制,以提高生产效率、降低成本、提高产品质量。
二、电气系统的功能电气系统是工业自动化中不可或缺的一部分,它承担着多项功能,包括:1. 供电功能:为工业自动化设备提供所需电能。
2. 信号传输功能:传输各种控制信号,实现各个设备之间的信息交流和协调。
3. 控制功能:实现对工业自动化系统的监控和控制,确保生产过程的稳定性和准确性。
4. 保护功能:通过各种保护装置,保障电气设备和工业自动化系统的安全运行。
三、电气系统设计的原则在工业自动化项目中,电气系统的设计是至关重要的步骤。
以下是一些常用的电气系统设计原则:1. 根据需求确定功能:电气系统设计首先需要根据工业自动化项目的需求确定功能,明确设备的控制需求和信号传输要求。
2. 合理布置电气设备:在设计电气系统时,需合理布置各个电气设备,使其相互之间可靠连接、便于维护和调试。
3. 选用合适的电气元器件:根据实际需求和性能要求,选用合适的电气元器件,确保电气系统的可靠性和稳定性。
4. 做好电气安全设计:电气系统设计中应注重安全性,采取必要的安全措施,防止电气设备引发事故。
5. 考虑系统的可扩展性:在电气系统设计中需考虑系统的可扩展性,以便在将来根据生产需求进行升级和改造。
四、电气系统设计的流程电气系统设计的流程包括以下几个关键步骤:1. 测算负荷需求:根据工业自动化项目的需求,测算待设计的电气系统的负荷需求,确定合适的供电容量。
2. 绘制电气线路图:根据需求和功能确定电气系统的布置,绘制电气线路图,包括电气设备的互联关系、电缆走向等信息。
3. 选型和选择元器件:根据实际需求,选型适合的电气元器件,包括开关、继电器、保护装置等,确保其符合负荷需求和系统稳定性。
工业电气自动化系统的特点及设计原则
引言:在我国早在20世纪50年代,对工业电气自动化系统就开始进行研究,并且还取得了一定的效果,但是由于各方面因素的影响,尤其是科学技术的制约,电气自动化系统一直停滞在这一阶段。
但随着改革开发的到来,我国开始注重对人才的培养以及科学技术的发展,工业自动化系统的应用,也逐渐的发展起来。
由于计算机网络信息技术普及,我国也在工业电气自动化方面进行了有效的调节,并且提出了相关的政策,从而推动了现代自动化技术的发展。
1 工业电气自动化系统的特点
在工业中由于电器自动化系统处理的信息量相当的大,而且还要维持整个系统的正常运行,而且因为是工业生产,对已电气的自动化系统处理的反应速度一定要快,这样才能很好的满足工业的需求,因此我们在对电气设备的要求时,一定要有这较高的保护装置,而且动作速度一定要快。
而且对于电气设备的也有着一定的要求,让电子自动化系统不但有着简单的运行逻辑,还有有着复杂的操作机构,这样才能保证电气自动化系统在控制时,不仅简单方便,还要有着精确的操作,确保在运行过程中各种数据和信息准确性。
2 电气工程设计原则
2.1 优化供配电设计,有利于电能的合理利用,还在很大程度上也抑制的资源的浪费。
例如在工业生产中,我们要充分的考虑带供配电设計的适应性,而且在工业生产中还要提供必要的动力;也为工业生产提供了良好的环境,满足各个电器设备的在运转工作中的要求;而且在对电气设备的控制方面还要有着严格的要求,在保证电气设备在运行的稳定性的同时,还要要求电气设备可以发挥出最大的作用。
2.2 提高电气设备的工作效率,降低电能的消耗是电气工程设计的主要原则之一。
我们要以提高电气设备的运转效率为前提,再通过对电气设备的维护和改进。
在正常工作的条件下,将电气系统的运行成本减低到最少,尽可能的减少在电气系统运行过程中,存在的一些没必要的能量消耗,从而提高能源的利用率。
因此,我们在对工业电气自动化系统的运行过程中,我们要采用节能设备,如果电气设备中,出现高负荷或者补偿不足的情况发生,那么我们还要采用相关的技术,让设备中存在的负荷进行均衡处理,或者进行无功补偿。
而且在电气设备施
工的过程中,我们要尽量减少损耗线路之间的损耗,从而提高电力设施对能源的利用率。
2.3 对负荷进行合理有效的控制,也是电子工程设计中需要考虑的问题之一。
不过在进行控制调整的时候,我们要求电气设备的正常工作和使用安全为前提。
在满足这两点要求后,我们对电气设备中的负荷进行合理的调整,从而提高电能的利用率,减轻了电气设备在运行工程中的压力,以达到节能环保的目的。
3 自动化系统的发展策略
3.1 采用统一的系统开发平台
一个统一的开放平台对系统的设计和使用有着十分重要的作用,至少这个平台可以支持一个自动化项目的设计和使用,在每个运行环节可以起到积极的作用,这样,不仅可以减少设备的消耗和使用成本,还能提高设备的利用率。
统一的系统开发平台还应满足用户另一个重要需求即开发平台独立于最终的运行平台。
根据项目的实际情况和客户的具体要求来运行代码,将代码下载到硬件PLC、基于Windows NT的软件PLC、嵌入式NT系统还是基于Windows CE的控制系统中。
这方面,现代计算机技术还是可以满足这些要求的。
3.2 网络结构的架设
网络构建对促进自动化系统的发展是有积极意义的,而对于一个成功完整的自动化系统来说,网络的构建也是非常重要的,整个企业的网络结构要保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的信息交流和数据传递时畅通无阻的。
企业上级管理可以利用Internet/Intranet对进行现场设备运行监督。
现代社会已经进入了网络化时代,无论选择那种通信主线,所用的网络结构必须可以实现办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯。
而且,网络中还包含了数据编辑、系统安全等各个方面,可以成长为全集成化的自动化系统。
3.3 标准化的程序接口
一个合格的电气化系统的另外一个关键因素在于有一个标准化的程序接口。
我们根据现代Microsoft的标准和技术,如Windows2000、OPC、ActiveX和Windows CE的发展和运用,不仅缩短了工作时间和降低了工作费用,还便捷了办公室自动化系统中各个数据和信息的交流共享。
在与企业的MES系统、ERP 系统连接时,计算机技术的平台自动化可以帮助问题的解决。
使用WindowsNT/2000作为操作系统,还能实现办公环境的标准化,计算机可以在电
气化管理和系统平台之间建立接口。
标准化的程序接口还保证了不同程序之间的通讯问题,是电气自动化未来发展的主要结构。
4 工业电气自动化的发展趋势
目前,工业电气自动化的发展趋势主要有两种。
一种是分布式的信息化结构,这种方法主要是在网络中建立出一个独立的信息化结构环形,在保障系统正常运行的时候,同时也将系统中存在的风险分散到各个结构模式当中,从而减少由于系统故障给电气工业发展带来的损失;而另一种则是开放化式的信息化,这种方法和分布式有着本质的区别,它主要是将网络系统与外界相互连接,对系统的各个方面进行了解,从而提高工业电气自动化系统对信息处理能力。
目前,我们也初步的是将网络自动化系统和电气设备进行一体化控制,使得网络信息化技术设计的方面越来越广,也为当前的多功能自动化时代提供了良好的发展空间。
当前企业之间的竞争力越来越大,人们考虑企业经济发展的方向外,我们也要对内部生产环境的控制管理,对其生产成本进行合理有效的节制。
只有这样才能使其产品在发展过程中有着一定的价格优势,才能有效的推动企业经济的发展。
而且工业在进行电气自动化系统控制管理时,我们也要吸取先进的科学技术和发展经验,在对其进行控制管理时,要摒弃传统的发展理念在,寻找到属于自己发展的道路。
5 结束语
由此可见,工业电气自动化在社会发展的过程中有着十分重要的意义。
它不但促进了我国工业的发展,还扩大了电气自动化管理系统的应用范围,为我国各行各业的现代化发展,提供了良好的发展前景,从而促进了我国社会主义经济的发展。