發(fā)布時間：2023-06-15 17:16:29
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的數(shù)字化創(chuàng)新技術(shù)樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
1 數(shù)字技術(shù)概述
數(shù)字技術(shù)是第三次工業(yè)革命下的產(chǎn)物，它是一門新的科學(xué)技術(shù)，與電子計算機(jī)伴生，具體是指利用相關(guān)設(shè)備將各類信息，如圖、文、聲、像等轉(zhuǎn)化為計算機(jī)能夠識別的二進(jìn)制數(shù)字后進(jìn)行運(yùn)算、加工處理、儲存、傳輸、還原的技術(shù)。因該技術(shù)在運(yùn)算、存儲的過程中，需要通過計算機(jī)完成編解碼和壓縮，所以也被稱之為數(shù)碼技術(shù)或是數(shù)字控制技術(shù)。數(shù)字技術(shù)剛剛出現(xiàn)時，主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楣I(yè)設(shè)計和制造，參數(shù)化設(shè)計是該技術(shù)的具體體現(xiàn)，是數(shù)字技術(shù)輔助設(shè)計發(fā)展到一定程度后出現(xiàn)的，這種設(shè)計方法在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用最為普遍。雖然數(shù)字技術(shù)現(xiàn)已人盡皆知，但為了使人們對該技術(shù)有一個更深層次的了解，下面簡要對數(shù)字技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行介紹。
計算機(jī)技術(shù)的普及為數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用提供了平臺，它在各個領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用，使社會的運(yùn)作模式發(fā)生了巨大轉(zhuǎn)變。早期，數(shù)字技術(shù)主要被應(yīng)用于以下幾個領(lǐng)域：航空航天、可再生能源開發(fā)與利用、原子能等等。大體上可將數(shù)字技術(shù)的特點(diǎn)歸納為以下幾個方面：
1.1 二進(jìn)制
二進(jìn)制是數(shù)字技術(shù)最為顯著的特點(diǎn)之一，當(dāng)某種元件具有兩個穩(wěn)定的狀態(tài)時，均可以用來表示二進(jìn)制，如高電平和低電平，基于這一前提，使得基本單元電路的結(jié)構(gòu)變得更加簡單，對電路中元器件的精度要求不高，允許元件參數(shù)具有較大的分散性，只要能夠區(qū)分兩種截然不同的狀態(tài)即可。數(shù)字技術(shù)的這一特點(diǎn)使數(shù)字電路集成化的實(shí)現(xiàn)變?yōu)榭赡堋?/p>
1.2 精度高、抗干擾能力強(qiáng)
由于數(shù)字技術(shù)加工處理及傳輸?shù)亩际嵌敌畔?，所以一般不會受到外界的干擾，這使該技術(shù)具備了較強(qiáng)的抗干擾能力。同時，數(shù)字技術(shù)還能以增加二進(jìn)制數(shù)的數(shù)位來提高運(yùn)算精度。此外，與常規(guī)的信號相比，數(shù)字信號更容易實(shí)現(xiàn)長期存儲，從而使得一些比較寶貴的信息資源能夠留存下來。
1.3 保密性好、通用性強(qiáng)
在數(shù)字技術(shù)中，可以通過相應(yīng)的軟件對一些重要的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密處理，極大程度地提高信息的安全性。同時，數(shù)字技術(shù)還具備較強(qiáng)的通用性，能夠采用標(biāo)準(zhǔn)化的邏輯部件組成各式各樣的數(shù)字系統(tǒng)，為其在各個領(lǐng)域的應(yīng)用提供了可能。
2 工業(yè)自動化的特點(diǎn)
在我國，工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一，其重要性不言而喻。為了進(jìn)一步提高工業(yè)生產(chǎn)效率，工業(yè)自動化的概念被提出。所謂的工業(yè)自動化實(shí)質(zhì)上就是在工業(yè)生產(chǎn)過程中，以各種參數(shù)的控制為主要目的，實(shí)現(xiàn)各種過程控制，減少人工手動操作，對相關(guān)資源和能源進(jìn)行合理利用來進(jìn)行生產(chǎn)。簡而言之，工業(yè)自動化就是工業(yè)能夠進(jìn)行自動生產(chǎn)的過程，其現(xiàn)已成為提高勞動生產(chǎn)效率的重要手段之一。通過工業(yè)自動化能夠?qū)崿F(xiàn)以下目標(biāo)：提高工業(yè)生產(chǎn)過程的安全性、提高生產(chǎn)能效和產(chǎn)品質(zhì)量、減少原材料和能源的浪費(fèi)。通常情況下，將工業(yè)自動化系統(tǒng)分為以下幾種，即生產(chǎn)管理級、工藝過程和設(shè)備控制級、檢測驅(qū)動級。其中涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)、智能控制技術(shù)以及機(jī)電一體化技術(shù)等等。由此可見，想要實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化就必須將各種現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行綜合運(yùn)用，這也是工業(yè)自動化技術(shù)的主要特點(diǎn)之一。從現(xiàn)場控制的層面上講，工業(yè)自動化系統(tǒng)可分為檢測、控制以及驅(qū)動三類系統(tǒng)，這三類系統(tǒng)既獨(dú)立存在，又相互關(guān)聯(lián)，想要實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化，三類系統(tǒng)缺一不可，而數(shù)字技術(shù)是這三類系統(tǒng)構(gòu)建的基礎(chǔ)。
3 數(shù)字技術(shù)在工業(yè)自動化中的應(yīng)用創(chuàng)新
3.1 數(shù)字技術(shù)在工業(yè)自動化生產(chǎn)中的應(yīng)用優(yōu)勢
3.1.1 可靠性高
以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建起來的控制系統(tǒng)，極大程度地減少了冗雜的設(shè)備與技術(shù)，不但使系統(tǒng)的操作過程更加簡化，而且準(zhǔn)確性也大幅度提高，同時還使工業(yè)自動化應(yīng)用中的安全性與有效性問題得以解決。
3.1.2 性價比高
數(shù)字技術(shù)在工業(yè)自動化生產(chǎn)中的應(yīng)用，確保了生產(chǎn)過程的穩(wěn)定運(yùn)行，以數(shù)字技術(shù)構(gòu)建起來的監(jiān)控平臺能夠?qū)ιa(chǎn)中的主要電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測與控制，并在終端計算機(jī)上顯示監(jiān)控數(shù)據(jù)，為現(xiàn)場操作人員調(diào)整生產(chǎn)過程提供了詳實(shí)、準(zhǔn)確、可靠的依據(jù)。同時數(shù)字監(jiān)測控制系統(tǒng)的構(gòu)建成本較低，但它的應(yīng)用卻能夠有效提高生產(chǎn)效率，減輕人員的勞動強(qiáng)度。
3.1.3 可操作性強(qiáng)
計算機(jī)技術(shù)是數(shù)字技術(shù)的核心和基礎(chǔ)，絕大部分?jǐn)?shù)字控制系統(tǒng)都是以計算機(jī)為操作平臺，操作人員一般都具備一些計算機(jī)方面的專業(yè)知識，這使得對數(shù)字控制系統(tǒng)的操作變得非常簡單。
3.2 數(shù)字技術(shù)在工業(yè)自動化中的常規(guī)應(yīng)用
3.2.1 DCS系統(tǒng)的應(yīng)用
DCS又被稱之為集散控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)在70年代末期引入我國，并在電力、建材、冶金、石化等行業(yè)中得到了應(yīng)用。80年代初期，我國進(jìn)一步加大了對DCS技術(shù)的研究力度，取得了長足進(jìn)步，國內(nèi)自主研發(fā)的DCS系統(tǒng)已經(jīng)趕超國際先進(jìn)水平。從DCS在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用情況上看，該系統(tǒng)受計算機(jī)的影響最大，并且也是反應(yīng)最為快速的一種自動化控制系統(tǒng)，雖然FCS系統(tǒng)的發(fā)展速度也比較快，但傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的維護(hù)、升級改造還需要DCS系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，可以說DCS系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，為工業(yè)自動化的實(shí)現(xiàn)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。目前，國內(nèi)工業(yè)控制計算機(jī)的生產(chǎn)過程呈現(xiàn)出大系統(tǒng)、控制對象分散的發(fā)展趨勢，為了滿足生產(chǎn)需要，DCS系統(tǒng)也逐步向大型化、分散控制的方向發(fā)展。不僅如此，在數(shù)據(jù)通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展的推動下，DCS系統(tǒng)將各種調(diào)節(jié)器、PLC、PC和NC組合在一起，構(gòu)成了一個綜合的大系統(tǒng)，滿足了工業(yè)生產(chǎn)自動化和開放化的要求。在未來一段時期，DCS系統(tǒng)向智能化的方向發(fā)展將成為主流趨勢。
3.2.2 PLC的應(yīng)用
PLC又被稱之為可編程控制器，其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用非常廣泛。PLC采用了微處理芯片，其能夠?qū)Τ绦蜻M(jìn)行編輯，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)算、控制等操作指令，并通過數(shù)字或是模擬量等方式對工業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行控制。由于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境相對比較復(fù)雜，對控制系統(tǒng)的適應(yīng)性要求較高，而PLC最為顯著的特點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)，正是基于這一特點(diǎn)使其能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)中各種復(fù)雜環(huán)境的要求。隨著工業(yè)生產(chǎn)逐步向自動化方向轉(zhuǎn)變，對PLC的需求量不斷增大，這在一定程度上促進(jìn)了PLC的發(fā)展。此外，PLC本身支持多種編程語言，可以滿足不同場合的使用需要，同時其還能與工控機(jī)相連，并且PLC逐步融入到了DCS系統(tǒng)當(dāng)中，為工業(yè)生產(chǎn)自動化控制提供了可靠支撐。
3.2.3 傳感器的應(yīng)用
傳感技術(shù)是現(xiàn)代信息的重要組成部分之一，也是實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)字化、生產(chǎn)流程最優(yōu)化的前提和基礎(chǔ)。就傳感器而言，其最為主要的作用是獲取信息，它的特點(diǎn)是功能強(qiáng)大、信息采集速度快、容量大?，F(xiàn)階段，傳感器在傳統(tǒng)行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，而在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場中，傳感器性能的優(yōu)劣直接決定著自動化控制水平的高低。隨著工業(yè)生產(chǎn)對傳感器性能要求的不斷提高，使得傳感器技術(shù)逐步朝著微型化、智能化、高精度、低能耗、高可靠性的方向發(fā)展，給工業(yè)自動化控制提供了一大助力。
3.3 數(shù)字技術(shù)在工業(yè)自動化中的創(chuàng)新應(yīng)用
3.3.1 GOOSE的創(chuàng)新應(yīng)用
相關(guān)研究結(jié)果表明，傳統(tǒng)的二次回路存在一定的缺陷，具體體現(xiàn)在CT回路和PT回路上，前者主要是輸出電流值的偏差較大;后者主要是回路斷線問題。而通過GOOSE(虛擬終端)對二次回路進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)后，可以使上述缺陷獲得有效解決。GOOSE是數(shù)字技術(shù)在設(shè)備設(shè)計應(yīng)用上的一次重要革命，為設(shè)備最優(yōu)化設(shè)計目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供了可能?，F(xiàn)階段，GOOSE技術(shù)已在機(jī)電設(shè)備、測控裝置的保護(hù)欲智能終端間的信息交互中得到了應(yīng)用，它的基本原理是利用全站儀對電路和開關(guān)進(jìn)行控制。在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，GOOSE技術(shù)已經(jīng)逐步取代了傳統(tǒng)的二次回路，這使得信號管理和設(shè)備調(diào)整變得更加方便。GOOSE在工業(yè)電氣自動化中的創(chuàng)新應(yīng)用主要體現(xiàn)在如下幾個方面：①應(yīng)用GOOSE虛端子對傳統(tǒng)的二次回路進(jìn)行改進(jìn)，可以使工程調(diào)試更加容易理解。②GOOSE網(wǎng)為雙網(wǎng)配置，相關(guān)接口全部集中到一起，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
3.3.2 智能終端的創(chuàng)新應(yīng)用
所謂的智能終端是一種利用GSM網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報警、遙控、遙測等功能的設(shè)備。為了使智能終端在工業(yè)自動化中獲得普及應(yīng)用，現(xiàn)場操作人員可用光纖對設(shè)備進(jìn)行連接，在通過智能終端對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，根據(jù)相關(guān)結(jié)果制定合理可行的控制措施。想要進(jìn)一步提高數(shù)字技術(shù)在工業(yè)自動化中的應(yīng)用安全性，必須對智能終端進(jìn)行雙重配置，具體做法是第一重配置傳輸或是控制信號，并對電閘進(jìn)行保護(hù);第二重配置保護(hù)電路，這樣便可以顯著增強(qiáng)自動化控制系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。
結(jié)語
總而言之，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，使得數(shù)字技術(shù)獲得了長足發(fā)展和進(jìn)步，其在工業(yè)自動化中的應(yīng)用也日益普及。大量的實(shí)踐證明，數(shù)字技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，不僅實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的自動化控制，提高了生產(chǎn)效率，減輕了人員的勞動強(qiáng)度，而且還進(jìn)一步縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，為企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。從目前的總體情況上看，智能化、網(wǎng)絡(luò)化已成為數(shù)字技術(shù)的主流發(fā)展方向，因此，在未來一段時期，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)加大數(shù)字技術(shù)智能化和網(wǎng)絡(luò)化的開發(fā)與研究力度，并在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行推廣，使其能夠更好地為工業(yè)自動化生產(chǎn)服務(wù)，這對于我國工業(yè)的穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展意義重大。
[關(guān)鍵詞]數(shù)字技術(shù)；工業(yè)電氣自動化；應(yīng)用；創(chuàng)新
前言
科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)自動化水平的不斷提高，數(shù)字技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到各個領(lǐng)域，尤其是在工業(yè)電氣自動化中，對電氣工作流程的有效控制以及電氣過程控制等都在使用數(shù)字技術(shù)，工業(yè)電氣自動化中數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用有著不可替代的重要作用。
1、工業(yè)電氣自動化中數(shù)字技術(shù)的特點(diǎn)
（1）可靠性
以計算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)為技術(shù)基礎(chǔ)的數(shù)字技術(shù)是新興的高科技產(chǎn)品，目前在實(shí)際的應(yīng)用之中常常與智能化聯(lián)系在一起，數(shù)字技術(shù)即減少了使用傳統(tǒng)設(shè)備，又使工業(yè)電氣自動化控制系統(tǒng)操作更加簡單，準(zhǔn)確度和效率都得到了很大提高，尤其是光纖技術(shù)的應(yīng)用使數(shù)字技術(shù)更加完善，例如工業(yè)電氣自動化中的工業(yè)鍋爐儀表在使用數(shù)字技術(shù)后，操作人員只要在電腦前就可以通過網(wǎng)絡(luò)和儀表數(shù)字來控制和操作。而且儀表所提供的數(shù)據(jù)是真實(shí)可靠的，根據(jù)相關(guān)企業(yè)和部門的統(tǒng)計顯示，當(dāng)前工業(yè)電氣化中數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用已成為目前人們關(guān)注的重點(diǎn)，是企業(yè)向現(xiàn)代化管理發(fā)展的主要方向。因此數(shù)字技術(shù)具有可靠性特點(diǎn)。
（2）性價比高
工業(yè)電氣技術(shù)具有專業(yè)的特殊性和危險性，因此在實(shí)際的工作管理中對控制所達(dá)到的精確程度和安全性能必須要嚴(yán)格測定和計算，確保人身和生命財產(chǎn)安全，計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的快速發(fā)展使數(shù)字技術(shù)得到了完善和創(chuàng)新。工業(yè)企業(yè)可以通過先進(jìn)數(shù)字技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用，對企業(yè)采取的科學(xué)方法和管理措施進(jìn)行檢測和控制，企業(yè)通過數(shù)字技術(shù)能夠把生產(chǎn)、管理形成一個統(tǒng)一的體系進(jìn)行應(yīng)用和管理。數(shù)字技術(shù)的通信能力是非常強(qiáng)的，它可以提供豐富的信息資料，具有較高的智能化功能，同時，企業(yè)使用了數(shù)字技術(shù)，節(jié)約了人力、物力，節(jié)省了時間，增加了工作效率工作效率，相應(yīng)的降低了企業(yè)投資和管理成本。例如，在工業(yè)電氣自動化管理中數(shù)字技術(shù)可以對接口技術(shù)和管理進(jìn)行控制和操作，對多種機(jī)器設(shè)備之間進(jìn)行連接使用，技術(shù)之間的串聯(lián)運(yùn)用，對于分析復(fù)雜的工業(yè)電氣自動化問題更加有效，計算結(jié)果會更加精確，并用更加優(yōu)化的處理方式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析等。因此數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化技術(shù)中還有著性價比高的特點(diǎn)。
（3）可操控性
以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的數(shù)字技術(shù)具有很強(qiáng)的可操作性和控制性，在操作上，只要輸入相應(yīng)的操作指令，計算機(jī)程序就會啟動，通過傳輸設(shè)備將指令傳給電氣設(shè)備，電氣設(shè)備在指令下就會自動開始運(yùn)行，因此數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣設(shè)備上還具有可操控性 同時數(shù)字技術(shù)自身還具有邏輯分析能力，可以自動進(jìn)行信息數(shù)量、準(zhǔn)確度的校正，降低成本的消耗，而且還保證了安全性。此外，數(shù)字化平臺的開放性也帶來了操作代碼的標(biāo)準(zhǔn)化，有效的提高了程序的可控性，由于對電氣設(shè)備控制可以根據(jù)要求在計算機(jī)上設(shè)置不同的密碼和操作指令，因此沒有得到允許的人員是無法操作電氣系統(tǒng)的。也就是我們在計算機(jī)上常常會看到有問題請找程序管理員一樣。這對工業(yè)電氣系統(tǒng)的安全性和正常操作都有著非常重要的意義。
2、數(shù)字化技術(shù)在工業(yè)電氣自動化的應(yīng)用與創(chuàng)新
數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化控制中具有其他技術(shù)所無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，而且隨著數(shù)字化、智能化的不斷發(fā)展，數(shù)字技術(shù)在運(yùn)行良好的同時也得到不斷的完善和提高，但是，這并比意味著數(shù)字技術(shù)就是完美無缺的了，在企業(yè)存在的技術(shù)差異、通信設(shè)施是否完善、選擇的計算機(jī)軟硬件是否合理等多方面原因，都會制約數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，目前數(shù)字技術(shù)由于發(fā)展時間短，還沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化，數(shù)字技術(shù)專業(yè)人才匱乏，都是數(shù)字技術(shù)發(fā)展面臨的實(shí)際問題，更主要的制約因素還有數(shù)字技術(shù)是依托互聯(lián)網(wǎng)而發(fā)展起來的，互聯(lián)網(wǎng)智能化程度還不高，因此數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用必須要創(chuàng)新。
（1）在數(shù)字技術(shù)應(yīng)用中使用智能終端
當(dāng)前工業(yè)電氣自動化數(shù)字技術(shù)存在著一定的弊端，主要是應(yīng)用時限限制較大，數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)采用的方式存在著大小不一，格式各異以及數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)衡量欠缺，另外數(shù)字技術(shù)的專業(yè)操作人員短缺，智能化水平不高，這些弊端必須得到改進(jìn)和創(chuàng)新。因此在當(dāng)前采用智能終端技術(shù)進(jìn)行分析和創(chuàng)新是數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的主要方式，通過光纖連接和智能終端對數(shù)據(jù)進(jìn)行自動化的收集與控制，光纖設(shè)備與數(shù)字智能終端相互配合，一個用來保護(hù)電力中斷、信號發(fā)送和遠(yuǎn)程測控，另一個則給以跳閘雙重保護(hù)，更加提高了數(shù)字化技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的智能性與可靠度。此外，數(shù)字化程序接口的標(biāo)準(zhǔn)化是工業(yè)電氣自動化能夠有效運(yùn)行的主要條件，有利于企業(yè)的事件相關(guān)電位系統(tǒng)與制造執(zhí)行系統(tǒng)之間的連接，將TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)作為通訊標(biāo)準(zhǔn)。
（2）程序化操作理念創(chuàng)新
數(shù)字技術(shù)的執(zhí)行力向來是各企業(yè)都在強(qiáng)調(diào)的軟件能力，在調(diào)度命令下達(dá)以前，必須做好各項前期工作，使工業(yè)電氣管理程序化操作，例如票據(jù)經(jīng)過核實(shí)后要先存入電腦的數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)需要工作人員實(shí)際操作時，還要提前進(jìn)入人工的預(yù)界面，進(jìn)行諸如閘刀、開關(guān)等設(shè)備的確認(rèn)設(shè)計。這有利于不斷完善系統(tǒng)的應(yīng)用功能，使工業(yè)電氣自動化向?qū)崿F(xiàn)信息化、開放化的未來邁進(jìn)，同時對工業(yè)電氣自動化技術(shù)管理人員也要隨時進(jìn)行程序化培訓(xùn)和管理，以便在實(shí)際操作控制中能按照數(shù)字技術(shù)要求進(jìn)行規(guī)范的程序工作，使各種設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)中。
結(jié)語
數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化的應(yīng)用過程中已經(jīng)得到重視和廣泛使用，工業(yè)電氣自動化已經(jīng)滲透到電子信息工程與電力系統(tǒng)等領(lǐng)域，其計算機(jī)技術(shù)已經(jīng)包含了系統(tǒng)的開發(fā)、分析、設(shè)計和管理等多方面的研究，數(shù)字技術(shù)作為目前信息化發(fā)展中的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)越來越多的被創(chuàng)新和提高，相信在工業(yè)電氣自動化不斷完善，不斷提高的同時數(shù)字技術(shù)也會迅猛發(fā)展，更好的為人類生活提供方便。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】煤礦機(jī)電;自動化技術(shù);應(yīng)用;創(chuàng)新
在煤礦生產(chǎn)過程中，煤礦機(jī)電技術(shù)及其設(shè)備貫穿生產(chǎn)的各個重要環(huán)節(jié)，占據(jù)非常重要的位置。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也得到了充足的提升和改善，越來越多的自動化程度高的產(chǎn)品應(yīng)用在煤款生產(chǎn)上，大幅度提高了煤礦生產(chǎn)的效率，同時也改造了機(jī)電技術(shù)速度，改善傳統(tǒng)開采人為依賴性強(qiáng)和能源浪費(fèi)較嚴(yán)重等現(xiàn)象，并成為解決煤炭需求與產(chǎn)量之間矛盾的主要途徑。
1.煤礦機(jī)電自動化技術(shù)相關(guān)概述
自動化是由微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)以及其他技術(shù)相互融合而成的一門交叉性學(xué)科，具體指機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程在無人參與的情況下，經(jīng)自動檢測、信息傳輸及處理、分析段哦按和操縱控制等實(shí)現(xiàn)所要達(dá)到的目標(biāo)。國外從七十年代中期就將自動化技術(shù)應(yīng)用至機(jī)械上，但在八十年代，微型計算機(jī)及微處理技術(shù)、PCL控制技術(shù)、信息處理技術(shù)及傳感與檢測技術(shù)的迅速發(fā)展，使煤礦機(jī)電產(chǎn)品的性能得到了極大的促進(jìn)和提升，煤礦機(jī)械進(jìn)入了全新的發(fā)展時期。在國外機(jī)械設(shè)備上，以自動化技術(shù)為核心的電子控制系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用的十分廣泛，在我國也成為高性能煤礦機(jī)電設(shè)備的發(fā)展目標(biāo)。
其特點(diǎn)有以下：
①多樣性：煤礦機(jī)電自動化產(chǎn)品的多樣性決定了與其配套的溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、加速度傳感器等傳感器種類的多樣性，都廣泛應(yīng)用于煤礦機(jī)電自動化產(chǎn)品中。除此之外，多系統(tǒng)集成的應(yīng)用現(xiàn)狀要求各系統(tǒng)之間具備多種通信接口，便于適應(yīng)多種通信協(xié)議。煤礦機(jī)電用傳感器應(yīng)用具有向想當(dāng)程度的可靠性，目前，煤礦機(jī)電傳感器在完成數(shù)據(jù)采集及運(yùn)算處理的同時還是將敏感元件與變送電路集成，提高傳感器智能化水平。
②集成化：煤礦機(jī)電自行化的核心處理器由計算機(jī)、單片機(jī)、可編程控制器、嵌入式計算機(jī)組成，底層設(shè)備信息采集和傳輸元件以各種高精度傳感器作為繼承，通過人機(jī)界面作為顯示設(shè)備來監(jiān)控整體系統(tǒng)的是否處于安全生產(chǎn)狀態(tài)中，實(shí)時監(jiān)控，了解生產(chǎn)動態(tài)，全方位保護(hù)和連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)。
③智能化：煤礦機(jī)電自動化因日益強(qiáng)大的微處理器功能有了更多的選擇，尤其微處理器提高了自身處理信息量的能力，處理速度也在逐漸提升。如數(shù)字交變頻同步電動機(jī)提升了控制系統(tǒng)后，不斷使電牽引采煤機(jī)實(shí)現(xiàn)負(fù)載控制，還實(shí)現(xiàn)了矢量控制。
④開放化：目前各行各業(yè)因通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展都紛紛選擇進(jìn)行自動化改造，煤礦機(jī)電自動化自然不例外，此行業(yè)的改造產(chǎn)品具有優(yōu)良的中央處理設(shè)備，其中包含多種通信模塊和通信接口，還具備良好的可通信聯(lián)網(wǎng)功能，可以實(shí)現(xiàn)與各系統(tǒng)之間的光纖連接通信，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信息交互和集中控制。
2.煤礦機(jī)電創(chuàng)新應(yīng)用自動化技術(shù)措施
2.1 應(yīng)用于煤礦礦井提升機(jī)
礦井提升機(jī)是煤礦、有色金屬礦中的重要運(yùn)輸設(shè)備，由于礦井系統(tǒng)具有運(yùn)行速度快、控制復(fù)雜、慣性質(zhì)量大等特點(diǎn)，會經(jīng)常交替轉(zhuǎn)換工作狀況。礦井提升系統(tǒng)的使用效果也受現(xiàn)場環(huán)境條件的影響，如環(huán)境較惡劣，會導(dǎo)致系統(tǒng)電氣元件和各種機(jī)械零件失去原有的效能，即使系統(tǒng)自身帶有安全保護(hù)措施，也不能完全防范環(huán)境因素帶來的影響。如果提升機(jī)沒有按照預(yù)定的速度曲線運(yùn)行，失去控制，不可避免的會發(fā)生過卷和提升機(jī)超速事故，威脅礦井工作人員生命安全。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和不斷提高的礦井生產(chǎn)現(xiàn)代化要求，提升設(shè)備及拖動控制系統(tǒng)逐漸趨于完善，將微電子技術(shù)、模擬技術(shù)等應(yīng)用在提升機(jī)控制中。通過進(jìn)行自動化集控技術(shù)改造之后，數(shù)字化智能設(shè)備保證了機(jī)器設(shè)備運(yùn)行的安全性，還提高了設(shè)備的自診能力，同時還簡化了礦井提升機(jī)的結(jié)構(gòu)，便于對設(shè)備的安裝和維修。隨著我國數(shù)字直流提升機(jī)的核心部件試驗(yàn)效果顯著，進(jìn)一步提升了整個煤礦系統(tǒng)的安全性。如通過微處理裝置進(jìn)行多種尋址操作能夠準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)故障所在部位，很大程度了方便了各設(shè)備之間的通信交流，改善和升級整個系統(tǒng)的自檢能力。
2.2 應(yīng)用于井下傳送帶
礦井下煤炭運(yùn)輸?shù)闹髁閹竭\(yùn)輸機(jī)，其基本功能是在相距較遠(yuǎn)的工作點(diǎn)之間輸送物料，使驅(qū)動裝置和物料運(yùn)載裝置分離，避免撒料、皮帶打滑或跑偏，保證煤炭在傳輸帶上連續(xù)運(yùn)輸。我國自主研發(fā)的全自動帶式運(yùn)輸機(jī)通過CST軟件可控軟件能保證不間斷運(yùn)輸井下原煤，并在智能有效措施監(jiān)督下降低設(shè)備在工作工程中的故障率和出錯率。雖然原煤能夠得到連續(xù)運(yùn)輸?shù)靡员Ｕ?，然而井下運(yùn)輸屬于一項長距離和長時間的工作，其驅(qū)動點(diǎn)仍然存在不穩(wěn)定現(xiàn)象和安全隱患，整個設(shè)備的安全可靠性仍然會受到影響。所以，還需不斷探究和探究帶式運(yùn)輸機(jī)在井下傳送的應(yīng)用，從而不斷提高整個運(yùn)輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2.3 應(yīng)用于電牽引采煤機(jī)和礦井監(jiān)控和安全生產(chǎn)
采煤機(jī)是一個集機(jī)械、電氣和液壓為一體的大型復(fù)雜系統(tǒng)，如出現(xiàn)故障會中斷整個采煤工作，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。將電牽引技術(shù)應(yīng)用到采煤機(jī)中可通過其自帶電能為采煤機(jī)提供牽引力，還能保障設(shè)備性能的穩(wěn)定，減少故障的發(fā)生率。在應(yīng)用電牽引技術(shù)前，只需對設(shè)備電控系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置便可保證電牽引采煤機(jī)的運(yùn)行性能。隨著電子技術(shù)領(lǐng)域的快速進(jìn)步，電牽引技術(shù)會成為煤礦機(jī)電中不可獲取的技術(shù)之一。
由于煤炭行業(yè)具有高危性等特點(diǎn)，所以有必要全方位的立體實(shí)時監(jiān)控生產(chǎn)過程。當(dāng)前，現(xiàn)代化礦井建立了電網(wǎng)監(jiān)控、井下人員跟蹤定位、井下移動通訊及安全監(jiān)測等子系統(tǒng)，形成一個全方位的監(jiān)測監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。其監(jiān)控范圍幾乎涵蓋礦井安全生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)，如地面壓風(fēng)系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、井下排水系統(tǒng)、防爆系統(tǒng)等。近年來不斷頻發(fā)的煤礦事故給人民群眾帶來巨大的生命財產(chǎn)損失，自動化技術(shù)的監(jiān)測監(jiān)控體系的基本功能可有效避免事故的發(fā)生。其功能主要有以下幾點(diǎn)：
①井下人員在坑道的實(shí)時動態(tài)可以根據(jù)實(shí)際地理情況制作出相關(guān)軟件，對現(xiàn)場調(diào)度起著重要的促進(jìn)作用。
②基于自動通訊技術(shù)的地理信息顯示可實(shí)時查詢井下情況。
③搶險時，對井下人員的具置可快速定位，提高搶險效率。
④對井下員工進(jìn)行自動考勤，便于人力資源管理。
⑤如果發(fā)生礦井事故，井下遇險人員及身份可通過監(jiān)控查詢，為搶險提供第一手資料。我國眾多煤礦企業(yè)在國家各項煤礦開采安全章程的引導(dǎo)下都逐漸應(yīng)用自動化集控技術(shù)，如目前比較流行的遠(yuǎn)程操控技術(shù)可以在無人值班的情況下監(jiān)控礦井作業(yè)，詳細(xì)記錄礦井的工作動態(tài)，保證合理完成開采和運(yùn)輸工作。
3.結(jié)語
總之，煤礦機(jī)電自動化技術(shù)提高了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率，一定程度體現(xiàn)了安全生產(chǎn)的特性，還對提高單機(jī)效率和降低人工成本都起著重要的促進(jìn)作用。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的熱潮，在煤礦機(jī)電設(shè)備中自動化技術(shù)的應(yīng)用范圍會逐漸擴(kuò)大，為了更有效和直接的達(dá)到高效安全生產(chǎn)的目標(biāo)，還需研發(fā)高新技術(shù)，加大投資力度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)煤礦產(chǎn)業(yè)的多元化和高效率的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：云計算；數(shù)字化教學(xué)資源；服務(wù)模式；應(yīng)用創(chuàng)新
中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）33-0021-02
為了滿足“互聯(lián)網(wǎng)+”時代教育的專業(yè)資源庫系統(tǒng)、課程資源共享，我們必須要運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)，依托云計算平臺，搭建網(wǎng)絡(luò)課程、視頻在線、資源庫、在線學(xué)習(xí)、教育教學(xué)管理等多樣化云學(xué)習(xí)平臺。主要面向?qū)W校師生的相關(guān)知識的學(xué)習(xí)和教學(xué)管理以及相關(guān)行業(yè)企業(yè)開展企業(yè)員工和行業(yè)從業(yè)人員的技能以及新技術(shù)、新知識培訓(xùn)；面向企業(yè)開展服務(wù)、共享教育資源；面向社會人員相關(guān)技術(shù)的職業(yè)技能鑒定提供培訓(xùn)和考試任務(wù)。同時，當(dāng)前的教育教學(xué)改革要求我們根據(jù)職業(yè)崗位群和專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域要求，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，教學(xué)資源多元化，教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方式多樣化，培訓(xùn)考核標(biāo)準(zhǔn)化，社會共享、服務(wù)平臺化，探索基于云平臺的“混合式”實(shí)踐教學(xué)模式成為當(dāng)前教育特別是職業(yè)教育的迫切需要。而在云計算環(huán)境下，數(shù)字化教育資源的共享無疑是它非常重要的功能，云計算以其卓越的服務(wù)能力，極大地促進(jìn)了數(shù)字化教育資源共享。
我們可以按照云計算的服務(wù)類型分成三類：IaaS（將基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）、PaaS（將平臺作為服務(wù)）以及（SaaS）將軟件作為服務(wù)。
對于數(shù)字化教學(xué)資源指經(jīng)過數(shù)字化處理，可以在多媒體計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行的為教學(xué)的而專門設(shè)計的或者能被用于為教育目的服務(wù)的各種教育環(huán)境與信息資源。主要包招：各門課程課件，各種媒體素材，各類主題學(xué)習(xí)網(wǎng)站，教學(xué)視頻，模擬演示動畫等等。包括大、中、小學(xué)當(dāng)前掀起的大規(guī)模的制作微課、慕課等資源。課堂實(shí)錄，遠(yuǎn)程協(xié)同教學(xué)教研，虛擬社區(qū)專題在線輔導(dǎo)、測試。此外還包括各類工具如畫圖、文本編寫，信息搜索工具，動畫制作等實(shí)用工具。各類教育教學(xué)管理軟件如教務(wù)管理系統(tǒng)、招考系統(tǒng)、教育科研統(tǒng)計、規(guī)劃課題管理、虛擬課堂，教學(xué)研究系統(tǒng)，遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)平臺視屏點(diǎn)播、家校通等各類教育應(yīng)用軟件及APP。根據(jù)云計算的服務(wù)層次，我們大致得出了云計算環(huán)境下數(shù)字化教育資源服務(wù)模式對照圖，如下所示：
由圖可以看出，在云計算環(huán)境下我們的各類教育資源通過云計算的服務(wù)層次，得到了很好的應(yīng)用。通過云計算的服務(wù)共享機(jī)制，使得資源得到了充分的應(yīng)用，節(jié)約了大量的人力物力。借助于云計算平臺，也給學(xué)生營造了一種及時學(xué)習(xí)，終生學(xué)習(xí)的良好環(huán)境。
云計算服務(wù)的部署模式主要分為：公有云、私有云、混合云。
因此，我們數(shù)字化教學(xué)資源的部署可以采用混合云得部署方式。建設(shè)基于私有云的校內(nèi)資源和服務(wù)應(yīng)用，服務(wù)學(xué)校內(nèi)部師生，保證一些資源的隱私性。打破傳統(tǒng)的學(xué)校實(shí)訓(xùn)資源平臺建設(shè)模式，深化校際和校企合作，將數(shù)字化教育資源部署到公有云服務(wù)端，以免費(fèi)或低收費(fèi)租用的方式為其他學(xué)?；蚱髽I(yè)提供訪問接口，更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)字化教育資源的開放共享與社會服務(wù)功能。
建設(shè)基于公有云的開放式各類平臺，面向區(qū)域內(nèi)行業(yè)企業(yè)開放共享，通過預(yù)約管理系統(tǒng)申請，可為區(qū)域內(nèi)的學(xué)校提供與校內(nèi)一致的學(xué)習(xí)、教學(xué)、實(shí)訓(xùn)、科研等服務(wù)。也可為區(qū)域內(nèi)行業(yè)企業(yè)的科研活動或大數(shù)據(jù)商業(yè)數(shù)據(jù)分析等提供服務(wù)，并收取合理的服務(wù)費(fèi)用。區(qū)域內(nèi)的學(xué)校都可通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程方式訪問云服務(wù)端。如果有些院校短時間內(nèi)還缺乏相應(yīng)師資力量，還可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）等體驗(yàn)真實(shí)的上課場景，從而實(shí)現(xiàn)師資的開放共享。
關(guān)于數(shù)字化教學(xué)資源應(yīng)用創(chuàng)新研究：
當(dāng)前，云計算平臺下，數(shù)據(jù)進(jìn)入到大數(shù)據(jù)時代，同時也極大地促進(jìn)了數(shù)字化教學(xué)資源的共享和發(fā)展。根據(jù)珠海市人民政府《關(guān)于印發(fā)珠海市深化教育綜合改革 提升基礎(chǔ)教育發(fā)展水平三年行動計劃（2015-2018）的通知》、珠海市教育局《關(guān)于推進(jìn)全市“智慧校園”建設(shè)的通知》文件精神，從2015年11月份起開始大規(guī)模啟動智慧校園建設(shè)，到2016年6月初，全市已完成111所學(xué)校智慧校園建設(shè)工作，月均活躍率達(dá)70%以上，使用情況良好。智慧校園是運(yùn)用云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)，為學(xué)校特色管理、家?；ヂ?lián)、評測提供服務(wù)的互聯(lián)網(wǎng)+教育信息化綜合應(yīng)用平臺，目的是讓教育更可視化和數(shù)據(jù)化，驅(qū)動教育實(shí)現(xiàn)真正的個性化和均衡化。由此可以看出，珠海市有關(guān)云計算的應(yīng)用應(yīng)該是走在前列，相信云計算技術(shù)的應(yīng)用，也會給珠海的數(shù)字化教學(xué)資源的共享和應(yīng)用帶來極大的改變，給珠海的教育事業(yè)注入新的活力。對于后面有關(guān)云平臺應(yīng)用的創(chuàng)新，以下為本人的一些粗淺的想法。
1）當(dāng)前的一些云學(xué)習(xí)平臺僅僅局限于學(xué)校之間、學(xué)校聯(lián)合體的一些數(shù)字化教學(xué)資源的共享和服務(wù)，比如廣東省的“粵教云”以及各市的比如上文中提到的珠海市的“智慧校園”。雖然這些平臺也利用云平臺的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)資源共享，但還可以形成與各行業(yè)協(xié)會以及各大企業(yè)以及廣大市民之間的大規(guī)模資源共享。當(dāng)前，各項技術(shù)飛速發(fā)展，企業(yè)也有新知識、新技術(shù)方面的培訓(xùn)需求，同時各大高校、職業(yè)學(xué)校都在推行的“行校企聯(lián)動，工學(xué)交替，項目導(dǎo)向”的人才培養(yǎng)模式，該人才培養(yǎng)模式的前提是行校企聯(lián)動，核心是工學(xué)交替，目標(biāo)是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。所以，我們可以通過云平臺共享各項資源，由學(xué)校提供學(xué)習(xí)資源，給企業(yè)員工繼續(xù)學(xué)習(xí)提供便利，企業(yè)也提供給我們各種實(shí)踐資源，實(shí)踐項目，同時為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供平臺?？傊?，通過云計算這樣一個平臺，我們可以極大的推動“行校企”聯(lián)合，同時為廣大學(xué)習(xí)新知識的市民提供資源共享，促進(jìn)教育特別是職業(yè)教育的發(fā)展。
2）數(shù)字化教學(xué)資源的推送服務(wù)。目前各大電子商務(wù)平臺都有基于商業(yè)數(shù)據(jù)分析的推送服務(wù)，我們的學(xué)習(xí)平臺以及資源服務(wù)平臺也應(yīng)當(dāng)有這樣的推送服務(wù)，及時把握同學(xué)或老師的需求，及時推送。
3）手機(jī)應(yīng)用APP開發(fā)及微信平臺應(yīng)用開發(fā)。當(dāng)前手機(jī)學(xué)習(xí)知識也已經(jīng)成為主流，校園WIFI全覆蓋已成為發(fā)展的必然，課堂即使要求學(xué)生不能使用手機(jī)似乎也早就無濟(jì)于事。因此，開發(fā)基于手機(jī)的APP已成為必然。當(dāng)前已有多家公司推出了一系列的手機(jī)APP的產(chǎn)品，比如云班課。在這個APP上老師可以手機(jī)點(diǎn)名，可以設(shè)計一些問題由學(xué)生手機(jī)作答，也可以相互討論，回答問題。老師可以查看學(xué)生的答題情況。同時，基于微信平臺開發(fā)也是一種不錯的選擇，通過微信平臺，推送資料，回答問題，討論問題等。
4）同時當(dāng)前虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）為當(dāng)前技術(shù)熱點(diǎn)，在云計算環(huán)境下，也使得虛擬課堂進(jìn)一步發(fā)展，學(xué)生在宿舍，在家里即可以進(jìn)行網(wǎng)上學(xué)習(xí)，感受更逼真的網(wǎng)上課堂，同時也可以更好的實(shí)現(xiàn)同步課堂。數(shù)字虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）正在電子商務(wù)領(lǐng)域帶來巨大的變革，可以說數(shù)字化技術(shù)也正在掀起教育領(lǐng)域的一場革命。虛擬課堂的同時，我們可以加入如點(diǎn)名，提問問答，答題情況分析等內(nèi)容。通過這種教育信息化得改革，能夠讓老師能更好地管理班級和學(xué)生，也能讓老師更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，極大的提高教學(xué)的效率。
5）云計算大數(shù)據(jù)環(huán)境下，數(shù)字化教學(xué)資源的大量應(yīng)用可以更好的處理高并發(fā)數(shù)，因?yàn)橥瑫r有可能會有成千上萬用戶進(jìn)行訪問和操作。在云計算環(huán)境下，我們可以通過部署大量數(shù)據(jù)庫來支撐，同時通過合理設(shè)計在這些數(shù)據(jù)庫之間進(jìn)行負(fù)載均衡和分片，解決這些問題。
6）大數(shù)據(jù)時代的到來，我們應(yīng)該盡可能的利用我們手頭的數(shù)字化教育資源，通過云計算學(xué)習(xí)平臺等收集更多的數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)做數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析，以便能更好地為教育改革提供依據(jù)。
一、電氣自動化技術(shù)的設(shè)計原理及現(xiàn)狀
電氣自動化技術(shù)需要結(jié)合智能儀器、計算機(jī)設(shè)備、熱能工程知識，來分析控制相關(guān)參數(shù)。它通過檢測、控制管理在生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)安全、提高產(chǎn)量和質(zhì)量、增加效率、降低能耗。通過對電氣相關(guān)機(jī)器設(shè)備的自動化控制，達(dá)到機(jī)組自動適應(yīng)隨時變化的效果，確保了安全可靠的生產(chǎn)環(huán)境。目前電氣自動化技術(shù)主要和計算機(jī)科學(xué)技術(shù)進(jìn)行融合。大多數(shù)的電氣自動化系統(tǒng)由三部分組成，即測量系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。在結(jié)構(gòu)上測量系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)沒有區(qū)別，都是引入了智能化設(shè)備和微處理器。電氣自動化技術(shù)通過計算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程的操作控制，在現(xiàn)場總線方面，它的核心是計算機(jī)操作系統(tǒng)。信息技術(shù)被廣泛采用到電氣自動化技術(shù)里的機(jī)器設(shè)備里。電氣自動化技術(shù)涉及的設(shè)備很多，生產(chǎn)過程有時也很復(fù)雜，有時需要面臨惡劣的生產(chǎn)環(huán)境，例如很多設(shè)備需要經(jīng)受高溫、高壓、易燃等不利因素的考驗(yàn)。電氣自動化控制系統(tǒng)還囊括了自動檢測、順序控制和自動報警等內(nèi)容。SIS技術(shù)在慢慢走向成熟，DCS的迅速發(fā)展掀起了自動化建設(shè)信息化的新浪潮。單元機(jī)組實(shí)現(xiàn)了集中控制和電氣控制，采用一臺單元機(jī)組僅安排一位值班工作人員操作，使電氣控制、汽輪、鍋爐達(dá)到整體的效果，這一點(diǎn)，使我國的電氣自動化技術(shù)水平就會在國際上具有很高的競爭力。發(fā)展速度是在提高，隨著電氣自動化控制新技術(shù)的不斷采用，有關(guān)新原料、新原理和新工藝的傳感器和變送器被迅速開發(fā)利用。控制系統(tǒng)和控制裝置發(fā)展的速度日新月異，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中也要廣泛采用新理論和新策略。但是在電氣自動化方面也存在著一些問題，比如電氣供應(yīng)器整體控制程度還很低，儀表工藝和單元測量也需要進(jìn)一步提高，安全監(jiān)視及相關(guān)保護(hù)設(shè)備的覆蓋面很過于狹窄，功能也不是很全，機(jī)組自動化調(diào)節(jié)的投入率不高，程序系統(tǒng)開環(huán)利用少，投入使用也少。
二、電氣自動化技術(shù)的創(chuàng)新
1.智能化的單位機(jī)組監(jiān)控
電氣自動化DCS的普及使單位機(jī)組的監(jiān)控更好的實(shí)現(xiàn)。目前單位機(jī)組的智能監(jiān)控程度還很低，雖然在國內(nèi)許多電工、冶金行業(yè)中智能化的監(jiān)視和控制軟件被廣泛的采用，也給這些企業(yè)帶來了一定的經(jīng)濟(jì)效益，但由于我國電氣自動化技術(shù)發(fā)展時間短暫，幾年發(fā)展才有所提高，機(jī)組監(jiān)控智能化的程度還很低。隨著電氣自動化技術(shù)的不斷應(yīng)用，單元機(jī)組智能監(jiān)控也會不斷的成熟。在單位機(jī)組監(jiān)控方面開始采用信息智能化的軟件和相關(guān)的儀表。比如可以對現(xiàn)場智能傳感器設(shè)置遠(yuǎn)程控制和組態(tài)的儀表智能管理軟件，也可以遠(yuǎn)程的修正安裝位置和零位漂移。對精度進(jìn)行自動的標(biāo)注，計算出各個產(chǎn)生的誤差，把生成的曲線報告標(biāo)定好，自動跟蹤記錄儀器儀表的狀態(tài)變化，例如零位是否漂移、掉電、取壓管路是否堵塞。閥門智能控制軟件可以智能的對閥門進(jìn)行調(diào)試和標(biāo)定、在線組裝，判斷閥門是否卡住，閥芯是否磨損等。做完閥門性能的全面評估后對實(shí)現(xiàn)維護(hù)提供策略。掌管重要轉(zhuǎn)動設(shè)備狀態(tài)的智能控制軟件對重要轉(zhuǎn)動設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行分析，重要轉(zhuǎn)動設(shè)備包括引風(fēng)機(jī)、給水機(jī)、送風(fēng)機(jī)，它的采用要建立在可靠狀態(tài)的監(jiān)控技術(shù)上，通過振動和機(jī)電診斷，對是否存在不平衡、軸承磨損、負(fù)荷過重等現(xiàn)象進(jìn)行綜合快速分析，識別出發(fā)生故障的原因，在故障還沒有達(dá)到惡劣的影響程度下發(fā)出警報，對停止檢修提供幫助和指引。智能化報警軟件通過報警的信號的分析、統(tǒng)計和預(yù)測，對機(jī)組未來可能的發(fā)展趨勢和發(fā)展?fàn)顟B(tài)進(jìn)行分析判斷，用指導(dǎo)工作人員的方法操作。還要用到故障預(yù)測軟件、故障診斷軟件、狀態(tài)維修軟件，它們都具有專業(yè)性，對正在運(yùn)行的機(jī)組進(jìn)行安全的全面分析判斷，最大限度發(fā)揮機(jī)組的潛力。單元控制智能化會轉(zhuǎn)變機(jī)組檢修的方式，改變以往被動式、定期式的方式，轉(zhuǎn)向主動式、預(yù)測式的維修方式，檢修計劃也會根據(jù)實(shí)際機(jī)組的運(yùn)行狀況進(jìn)行合理的、科學(xué)的安排。
2.控制過程的優(yōu)化
電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用是為了提高了模擬量控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)的范圍和質(zhì)量指標(biāo)。目前一些模糊控制、狀態(tài)預(yù)測控制、自適應(yīng)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等技術(shù)被不斷開發(fā)使用。在電氣自動化的控制過程中需要采用安全的、具有經(jīng)濟(jì)效益的、通用性強(qiáng)的、方便安裝調(diào)試的控制優(yōu)化專用軟件。它們對于溫度的控制起到很大的作用?，F(xiàn)在機(jī)組采用的AGC都是單機(jī)的模式，通過調(diào)度把負(fù)荷直接的轉(zhuǎn)發(fā)給AGC機(jī)組。由于機(jī)組的負(fù)荷變動很快，投入的AGC機(jī)組不斷處于相應(yīng)變化的變負(fù)荷狀態(tài)，擋板、輔機(jī)和閥門等機(jī)器設(shè)備頻繁產(chǎn)生動作，這就需要從過程方面進(jìn)行電氣自動化技術(shù)的改進(jìn)?？紤]到成本問題，過程的優(yōu)化控制要從不同的各個角度去分析如何才能降低電氣自動化的生產(chǎn)成本，延長機(jī)組設(shè)備的使用壽命。目前有的電氣自己化在控制過程方面采用了負(fù)荷全場的分配系統(tǒng)，就是一個關(guān)于全部機(jī)組的負(fù)荷命令，對全部機(jī)組進(jìn)行系統(tǒng)負(fù)荷分配，考慮到機(jī)組的煤耗成本，在機(jī)組變化允許的范圍內(nèi)安排選擇機(jī)組的負(fù)荷任務(wù)，達(dá)到煤耗成本和做功成本降低的效果。AGC單機(jī)式的方式對負(fù)荷方式進(jìn)行了轉(zhuǎn)變分配，SIS系統(tǒng)也結(jié)合實(shí)際的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了再一次的開發(fā)利用，自身應(yīng)用技術(shù)使其高效的、安全的、環(huán)保的進(jìn)行生產(chǎn)工作。
3.管控操作一體化
管控一體化指DCS和MIS管理信息系統(tǒng)結(jié)合，彼此滲透，結(jié)合成為一個層次面廣的、集管理控制、網(wǎng)絡(luò)化的、調(diào)度決策于一體的綜合自動化控制系統(tǒng)。在未來的工程建設(shè)方向會全面安裝廠級的管理信息系統(tǒng)，這個系統(tǒng)基于單元機(jī)組DCS。廠級管理信息系統(tǒng)通過對單元機(jī)組監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)提出信息，然后加工成廠級管理監(jiān)控信息，在遠(yuǎn)程計算機(jī)系統(tǒng)的幫助下對調(diào)度系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)的信息，接受調(diào)度的指令。這樣一來，實(shí)現(xiàn)了整個電氣管理控制的一體化。
4. 接口操作透明化
DCS的人機(jī)接口是CRT，它由值班工作人員進(jìn)行監(jiān)視，但時間一長，工作人員會感到視覺疲勞，這樣就降低了監(jiān)視的注意力。如果采用大屏幕的顯示器，則值班工作人員的眼睛會感到舒適些，提高了監(jiān)視的注意力?，F(xiàn)在許多公司生產(chǎn)開發(fā)了這種大屏幕的顯示器。比如日立和西門子公司。如果采用大屏幕的顯示器，那么系統(tǒng)智能化的程度會大幅提高，連鎖保護(hù)設(shè)計也會更加完善。工作值班人員相應(yīng)的管理要求也要提高，采用大屏幕的顯示器，為實(shí)現(xiàn)少數(shù)人監(jiān)視提供了可靠的技術(shù)保障，也標(biāo)明了現(xiàn)在電氣自動化技術(shù)在控制屋里監(jiān)控的水平。
總結(jié)：
當(dāng)今社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，電氣自動化技術(shù)也要跟上時代的步伐。電氣自動化技術(shù)是朝著智能化、高速化、高效化、一體化以及操作透明化方向發(fā)展的。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在自動化方面的應(yīng)用，大大拓展了電氣自動化技術(shù)的發(fā)展空間，也更新了電氣自動化調(diào)節(jié)系統(tǒng)的指標(biāo)。電氣自動化技術(shù)的合理應(yīng)用，將完成機(jī)組運(yùn)行監(jiān)控維護(hù)的高效處理，降低電氣自動化技術(shù)的能源消耗量，提高電氣自動化技術(shù)的整體工作效率。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：電氣自動化 數(shù)字技術(shù) 應(yīng)用特點(diǎn) 創(chuàng)新途徑
中圖分類號：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)07-0250-01
隨著當(dāng)前信息科技的快速發(fā)展完善，數(shù)字技術(shù)逐漸成長成熟起來，成為當(dāng)前各項事業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程中主要應(yīng)用技術(shù)之一，為各個行業(yè)的發(fā)展皆起到了極大的推動作用。尤其是電氣自動化對于數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，數(shù)字技術(shù)不僅使電氣自動化在更加完善的程度上得以實(shí)現(xiàn)，還推動了電氣自動化的持續(xù)健康運(yùn)行，是新時期電氣自動化各項應(yīng)用技術(shù)中最為關(guān)鍵的一項。本文通過對數(shù)字技術(shù)在電氣自動化中應(yīng)用的特點(diǎn)進(jìn)行分析，談?wù)摿送苿悠湓陔姎庾詣踊膽?yīng)用中進(jìn)行創(chuàng)新的途徑，希望能夠使數(shù)字技術(shù)在電氣自動化中得到更好地應(yīng)用。
1、數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化的相關(guān)特點(diǎn)分析
新時期，電氣自動化作為高新技術(shù)的產(chǎn)物獲得了極大的發(fā)展，而數(shù)字技術(shù)則作為推動電氣自動化實(shí)現(xiàn)的最為關(guān)鍵的技術(shù)，在電氣自動化中提供著越來越多的服務(wù)。數(shù)字技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用，不僅幫助電氣自動化改進(jìn)了操控系統(tǒng)，使得其自動化的區(qū)域更加便捷、實(shí)用，還極大地提升了電氣自動化的各項工作的效率，為電氣自動化的發(fā)展發(fā)揮著不可替代的作用。具體而言，數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化主要有以下幾個方面的特點(diǎn)：
首先，數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化具備非常高的性價比。電氣自動化對數(shù)字技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠使電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)更為自主高效的運(yùn)行以及自我檢查和診斷。同時，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用還可以通過提供充足的信息資料，來幫助電氣實(shí)現(xiàn)更為強(qiáng)大的通信能力。而且，數(shù)字技術(shù)還具有較高的智能化特點(diǎn)，可以使電氣在工作中實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一規(guī)范的清晰運(yùn)行，進(jìn)而為電氣的工作節(jié)省諸多的成本。
其次，數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化具有極高的可靠性。數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用建立在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及高端智能化的電氣系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，能夠使電氣的工作減少對于傳統(tǒng)設(shè)備的應(yīng)用，進(jìn)而推動電氣操作的簡便化以及高精確化。而且，數(shù)字技術(shù)還能夠通過應(yīng)用互感器以及光纖等，使電氣工作實(shí)現(xiàn)更加有效的安全應(yīng)用。
再者，數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化還使得電氣實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)有力的可操作性。在應(yīng)用于電氣自動化工作的過程中，數(shù)字技術(shù)通過使用計算機(jī)技術(shù)的操作指令以及工作程序，能夠使電氣設(shè)備的操作實(shí)現(xiàn)高效自主的運(yùn)行。而且，在電氣操作自主進(jìn)行時，設(shè)備還能夠通過使用數(shù)字技術(shù)的豐富數(shù)據(jù)信息，而達(dá)到對于各種指令的準(zhǔn)確判斷以及辨析。
2、數(shù)字技術(shù)在電氣自動化中進(jìn)行應(yīng)用的創(chuàng)新途徑
電氣自動化對于數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用還處于較為初級的階段，雖然這種應(yīng)用使得電氣自動化實(shí)現(xiàn)了更加高性能的安全自主化運(yùn)行，但其中存在的智能化程度低、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)失于統(tǒng)一等不足之處也是不容忽視的。因此，電氣自動化相關(guān)人員必須采取措施推動數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用。本文下面就從幾個方面談?wù)撘幌聞?chuàng)新應(yīng)用的途徑：
2.1 完善數(shù)字技術(shù)的程序代碼控制
數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化主要是借助于計算機(jī)的指令、代碼以及程序等功能，工作人員要想利用數(shù)字技術(shù)提高電氣自動化運(yùn)行的精確性與操作能力等，就應(yīng)該努力地從完善數(shù)字技術(shù)的程序代碼控制方面來實(shí)施。具體來講，工作人員要完善程序代碼控制，首先就需要將其檢測完成之后的數(shù)據(jù)輸入進(jìn)電腦；然后，再在對開關(guān)、閘刀等進(jìn)行設(shè)備設(shè)計確認(rèn)時進(jìn)行人工干預(yù)，使電氣自動化系統(tǒng)達(dá)到最佳的完善狀態(tài)；接下來，工作人員要對電氣自動化相關(guān)設(shè)備進(jìn)行功能預(yù)期的測試，一直到電氣自動化工作能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期功能，才最終對其下達(dá)計算機(jī)指令，使電氣能夠在自身系統(tǒng)運(yùn)行的最佳狀態(tài)達(dá)到對于指令、代碼的應(yīng)對，并執(zhí)行程序代碼所要求的各項操作。在這個過程中，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用將會極大地推動電氣自動化在程序代碼環(huán)境下的優(yōu)化操作，進(jìn)而達(dá)到對于電氣自動化運(yùn)行精確度的提升。
2.2 使用虛端子推動數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新
虛端子技術(shù)主要應(yīng)用于變電站各項事件，它改進(jìn)并完善了傳統(tǒng)狀態(tài)中的二次回路，不僅推動了回路工作的易理解以及簡便化，還使得變電站的設(shè)計以及裝置都實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新。所以，使用數(shù)字技術(shù)的虛端子技術(shù)進(jìn)行變電站自動化操作是非常必要的。虛端子技術(shù)還可以應(yīng)用于變電站設(shè)備之間信息的傳輸及交流，使變電站線路連接以及開關(guān)等得到全天候、全方位的遠(yuǎn)程控制。而且，虛端子技術(shù)的應(yīng)用還能夠在更加簡便易行的狀態(tài)中對變電站的各種信號進(jìn)行管理，同時對變電站的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行有效測試，進(jìn)而幫助變電站運(yùn)行在更高程度上實(shí)現(xiàn)智能化。所以說，數(shù)字技術(shù)在電氣自動化應(yīng)用中的創(chuàng)新還可以通過虛端子技術(shù)的應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)。
2.3 運(yùn)用智能終端的技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新
數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化還可以通過使用智能終端的技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，一方面，數(shù)字技術(shù)使用光纖來連接電氣設(shè)備，可以通過智能終端技術(shù)實(shí)現(xiàn)對于數(shù)據(jù)信息的自動化收集以及控制。而且，智能終端技術(shù)應(yīng)用兩個設(shè)備進(jìn)行配合的應(yīng)用，其一用于遠(yuǎn)程控制、信號發(fā)送及保護(hù)電力中斷，另外則用于跳閘保護(hù)，可以充分地提升電氣自動化工作的安全性及可靠性。另一方面，終端智能技術(shù)還能夠通過設(shè)備接口的標(biāo)準(zhǔn)化來幫助電氣運(yùn)行實(shí)現(xiàn)更高的運(yùn)行質(zhì)量，從而使電氣自動化在更高程度上實(shí)現(xiàn)。
3、結(jié)語
數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化是非常有益的，然而其具體的應(yīng)用還存在著諸多不足，電氣自動化相關(guān)人員一定要加大對于數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用及研究，努力推動其在電氣自動化中實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新應(yīng)用，為電氣自動化提供更多的助益。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】熱連軋電氣自動化技術(shù)；創(chuàng)新發(fā)展；生產(chǎn)線
1 熱連軋生產(chǎn)線的重要組成部分
1.1 板坯庫
為了節(jié)省能源，一般希望能加大熱裝比例，但為了便于軋制品種靈活變動和產(chǎn)品寬度規(guī)格調(diào)整，以及緩沖軋機(jī)與連鑄機(jī)生產(chǎn)間的不協(xié)調(diào)，保證軋機(jī)的高產(chǎn)量，因此需要設(shè)置板坯庫以堆放板坯。板坯在庫內(nèi)有規(guī)則的放置，由生產(chǎn)控制級計算機(jī)通過無線遙控吊車進(jìn)行吊裝。
1.2 加熱爐
加熱爐是用來加熱板坯的，現(xiàn)在應(yīng)用最為廣泛的是步進(jìn)式加熱爐，其能有效減小水印，提高板坯溫度的均勻性，一般板坯的出爐溫度為1200度左右。板坯加熱質(zhì)量將直接影響軋制帶鋼質(zhì)量。板坯的上下面加熱不均將在粗軋時形成翹頭或扣頭，長度方向加熱不均將影響成品厚度精度等帶鋼全長質(zhì)量指標(biāo)。
1.3 粗軋機(jī)
粗軋機(jī)現(xiàn)在較為流行的是采用單機(jī)架方案，即采用一架強(qiáng)力粗軋機(jī)進(jìn)行3～7道次可逆制制來滿足精軋的坯料要求。采用單機(jī)架粗軋機(jī)的布置方案大大縮短了粗軋區(qū)的長度，減少了粗軋軋制時間，對減少板坯溫降十分有利，這將直接影響精軋機(jī)可軋產(chǎn)品的下限厚度。為達(dá)到提高精軋入口溫度的目的，除了減少粗軋軋制時間提高粗軋出口溫度外，也可以在粗軋機(jī)出口設(shè)計保溫罩或熱卷箱。
1.4 精軋機(jī)組
精軋機(jī)組是帶鋼熱連軋生產(chǎn)線的核心設(shè)備，產(chǎn)品質(zhì)量主要取決于精軋機(jī)組的裝備水平和控制水平。精軋機(jī)組主要包括入口側(cè)導(dǎo)板、飛剪、精軋除鱗箱、精軋機(jī)架（現(xiàn)以7機(jī)架最為普遍）、除鱗水裝置、熱軋工藝裝置、活套裝置、板形控制裝置等。精軋終軋溫度一般控制在830～880度左右，以保證精軋機(jī)組能在奧氏體范圍內(nèi)軋出成品帶鋼。
1.5 卷取機(jī)
卷取區(qū)設(shè)有側(cè)導(dǎo)板、夾送輥、卷取機(jī)，在帶鋼咬入卷取機(jī)后及時建立張力，保證成品卷不出塔形，邊部整齊。目前普遍采用液壓助卷輥以實(shí)現(xiàn)自動踏步控制（AJC），其目的是使帶鋼頭部能無沖擊地平穩(wěn)進(jìn)入每個助卷輥，保證帶鋼表面不出現(xiàn)壓痕和避免對助卷機(jī)構(gòu)造成沖擊損傷。卷取機(jī)的能力（最大卷取厚度，卷徑和卷取速度）限制了已有軋機(jī)能力的進(jìn)一步提高及產(chǎn)品的最大厚度規(guī)格。
2 熱連軋電氣自動化技術(shù)
熱連軋電氣自動化系統(tǒng)一般由三級構(gòu)成，即：（1）基礎(chǔ)自動化級（L1級），主要完成設(shè)備的順序控制、位置控制、速度控制等任務(wù)。（2）過程自動化級（L2級），主要執(zhí)行基于數(shù)學(xué)模型的軋制規(guī)程制定與優(yōu)化功能，完成工藝過程參數(shù)的設(shè)定計算任務(wù)。（3）生產(chǎn)控制管理級（L3/L4級），主要完成生產(chǎn)管理任務(wù)。
2.1 基礎(chǔ)自動化級（L1級）
基礎(chǔ)自動化級主要包括自動位置控制（APC）、自動厚度控制（AGC）、自動寬度控制（AWC）、板形控制（ASC）、卷取溫度控制等，其中又以自動厚度控制（AGC）最為重要。AGC系統(tǒng)的控制模式和控制算法有很多，例如基于彈跳方程的GM-AGC，基于X射線測厚儀的監(jiān)控AGC、動態(tài)設(shè)定型AGC、相對AGC、絕對AGC、軋制力前饋AGC、硬度前饋AGC等。在一個實(shí)際的AGC系統(tǒng)中往往包含了多種控制模式。
2.1.1 彈跳方程與出口厚度檢測
由著名的彈跳方程式得出：
（2-1）
考慮到軋機(jī)零調(diào)及軸承油膜厚度對輥縫的影響以及一些不可測因素，因此實(shí)際板厚應(yīng)為
（2-2）
式中h-出口板厚，mm； -相對于零調(diào)時的輥縫值，mm；
-軋機(jī)的變形伸長，mm； -零調(diào)時的軋機(jī)變形伸長，mm；
-油膜厚度，mm；OZ-零調(diào)時的油膜厚度，mm；
-彈跳方程測量誤差，mm； -油膜厚度增量，mm；
2.1.2 厚度給定值的確定
厚度給定值的確定分為兩種方法，即絕對AGC和相對AGC。絕對AGC是以各機(jī)架按照負(fù)荷分配原則所確定的出口厚度作為該機(jī)架AGC系統(tǒng)的目標(biāo)厚度。絕對AGC理論上具有合理性，但由于基于彈跳方程的板厚間接測量方法精度較低，絕對AGC要想達(dá)到理想的使用效果，仍然面臨著比較大的困難。和絕對AGC相比，相對AGC使用更普遍，也更成熟。所謂相對AGC是指不論是否符合厚度設(shè)定值，各機(jī)架厚度控制系統(tǒng)均以特定時刻本機(jī)架帶鋼頭部實(shí)際軋出厚度的測量值作為厚度目標(biāo)值。相對AGC首先避免了AGC系統(tǒng)以設(shè)定厚度作為目標(biāo)值投入后所引起的大范圍壓下調(diào)整，有利于軋制過程的穩(wěn)定。其次，相對AGC采用鎖定板厚的方法可以消除基于彈跳方程的厚度測量方法的系統(tǒng)固有誤差的影響。相對AGC的缺點(diǎn)是可能造成實(shí)際軋制狀況與計算規(guī)程出現(xiàn)較大偏差，軋制負(fù)荷分配失準(zhǔn)，且?guī)т擃^部絕對厚度精度缺乏保證。
2.1.3 X-監(jiān)控 AGC
基于彈跳方程的間接測量方法測量精度較低，根本不能滿足對產(chǎn)品質(zhì)量的要求，因此為保證成品帶鋼的絕對厚度，即使已經(jīng)存在GM-AGC，且不論是絕對AGC還是相對AGC，都需要X射線測厚儀所給出的厚度偏差實(shí)測值對AGC系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控。
圖1 X-監(jiān)控AGC原理框圖
熱連軋精軋機(jī)組僅在最后機(jī)架后設(shè)置X射線測厚儀，對前面各機(jī)架的AGC系統(tǒng)，軋件從i機(jī)架運(yùn)動到X射線測厚儀所需的時間為
（2-3）
式中V1-第j個機(jī)架的出口速度； -末機(jī)架（設(shè)共有m個機(jī)架）的出口速度；L-機(jī)架間距離； -末機(jī)架到X射線測厚儀的距離。每個機(jī)架的監(jiān)控值 可由下列遞推數(shù)值積分公式表示
（2-4）
（2-5）
式中， 對于每個機(jī)架都是不同的； 為監(jiān)控增益系數(shù)，根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)調(diào)整。
2.2 過程自動化（L2級）
過程自動化包括設(shè)定計算和設(shè)定、軋件跟蹤、數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)記錄和報表、模擬軋鋼以及數(shù)學(xué)模型等。數(shù)學(xué)模型中以精軋設(shè)定模型應(yīng)用得最好。精軋設(shè)定模型主要包括以下幾個數(shù)學(xué)模型：1）溫度預(yù)報模型；2）軋制力預(yù)報模型；3）軋制功率、軋制力矩預(yù)報模型；4）軋機(jī)彈跳模型；5）輥縫計算模型。本文僅分析一下軋制力預(yù)報模型。軋制力數(shù)學(xué)模型中除了考慮軋件的寬度和軋輥的接觸弧長之處，把軋制力分解成兩個函數(shù)的乘積。一個是變形抗力，另一個是應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)。因此，
（2-6）
式中F-軋制力，kN；Km-變形抗力，kg/mm2；QP-應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)；Ld-軋輥的接觸弧長，mm；W-軋件的寬度，mm。
（2-7）
式中km-變形抗力，kg/mm2；Akm-模型系數(shù)；Cnt-化學(xué)成分，%
Str-變形程度；St-變形速度，1/s；
（2-8）
（當(dāng)r≤0.15） （2-9）
（當(dāng)r>0.15） （2-10）
（2-11）
式中 ---應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)； ---軋輥的壓扁輥徑，mm；
接觸弧長是根據(jù)?；驴斯絹碛嬎愕模?/p>
（2-12）
式中 -接觸弧長，mm； -壓下量，mm； -軋輥的壓扁輥徑，mm；
2.3 生產(chǎn)控制管理級
生產(chǎn)控制管理主要包括合同管理、軋制計劃編排、產(chǎn)品質(zhì)量管理系統(tǒng)、作業(yè)記錄、軋制數(shù)據(jù)存儲及管理、板坯及鋼卷庫管理、產(chǎn)品發(fā)貨管理、財務(wù)管理、各生產(chǎn)線的相互協(xié)調(diào)、按合同申請材料、跟蹤生產(chǎn)情況和質(zhì)量情況、組織成品出廠發(fā)貨等任務(wù)。不同的鋼鐵企業(yè)會根據(jù)自己的管理體制設(shè)置相應(yīng)的管理功能。
3 熱連軋電氣自動化技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展
對熱連軋電氣自動化技術(shù)的創(chuàng)新研究方向主要是：
（1）自動厚度控制（AGC）；自動厚度控制模式和控制算法較多，而且一個實(shí)際的系統(tǒng)中也往往包含了多種控制模式，對AGC控制結(jié)構(gòu)、控制策略、和控制算法的改進(jìn)與創(chuàng)新是一個不斷不展的過程。
（2）熱連軋數(shù)學(xué)模型；現(xiàn)階段數(shù)學(xué)模型里設(shè)定模型和溫度模型應(yīng)用較好，板形模型普遍存在問題，需要在板形模型上加大投入力度，不斷在模型上融入新技術(shù)，使模型的軟件趨于標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品化、適用于各種類型的熱軋生產(chǎn)線，并在模型上加上自適應(yīng)修正，使模型能夠自學(xué)習(xí)。
4 結(jié)束語
熱軋電氣自動化控制技術(shù)本身是個復(fù)雜的控制體系，它的應(yīng)用對鋼鐵廠至關(guān)重要，誰對電氣自動化技術(shù)應(yīng)用得好或進(jìn)者技術(shù)更先進(jìn)，誰的產(chǎn)品質(zhì)量就更好更穩(wěn)定，誰的競爭優(yōu)勢就增強(qiáng)，誰的市場信譽(yù)和市場占有率就提高，誰就能在激烈的市場競爭中生存、發(fā)展。不斷創(chuàng)新發(fā)展自動化技術(shù)，可以提高生產(chǎn)效率，并且大大改進(jìn)產(chǎn)品精度和性能，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，具有重要的意義。
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[關(guān)鍵詞]工業(yè)電氣自動化 數(shù)字技術(shù) 創(chuàng)新 應(yīng)用 分析
中圖分類號：TM769 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）16-0012-01
一、工業(yè)電氣自動化中數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的重要性
在新形勢下，數(shù)字技術(shù)日漸成熟，不斷被應(yīng)用到工業(yè)電氣自動化中，發(fā)揮著關(guān)鍵性作用，其體現(xiàn)在不同方面。在工業(yè)電氣自動化方面，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用利于簡化工業(yè)操作環(huán)節(jié)，最大化提高“人力、財力、物力”利用率，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象，動態(tài)控制各方面運(yùn)營成本。數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用利于簡化工業(yè)生產(chǎn)人員操作流程，減少工作量，降低工作難度，只需要借助計算機(jī)控制程序以及相關(guān)按鈕便能進(jìn)行一系列操作，極大地提高了生產(chǎn)效率以及質(zhì)量。同時，和傳統(tǒng)技術(shù)相比，數(shù)字技術(shù)更具優(yōu)勢，能夠有效彌補(bǔ)其具有的缺陷，光纖網(wǎng)絡(luò)、互感器不斷被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，利于提高工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性，確保工業(yè)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)有序進(jìn)行。此外，在數(shù)字技術(shù)作用，可以智能化控制工業(yè)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，自動化檢查與修復(fù)工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，最大化降低故障發(fā)生率。在實(shí)際工作中，工業(yè)生產(chǎn)人員可以在同一時間下達(dá)不止一項生產(chǎn)操作步驟，不需要多次使用電氣設(shè)備，降低生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)上，利于提高生產(chǎn)整體效益，不斷增強(qiáng)企業(yè)核心競爭力，走上長遠(yuǎn)的發(fā)展道路。相應(yīng)地，下面便是數(shù)字技術(shù)作用下，工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字技術(shù)應(yīng)用也越來越廣泛，它主要應(yīng)用于科學(xué)的計算、信息的管理、^程的控制、計算機(jī)的輔助系統(tǒng)、人工的智能、網(wǎng)絡(luò)于通信等方面。而在工業(yè)電氣自動化中，其主要應(yīng)用計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)---計算機(jī)輔助系統(tǒng)。而數(shù)字技術(shù)的輔助系統(tǒng)包括計算機(jī)的輔助檢測、計算機(jī)的輔助管理、計算機(jī)的輔助制造、計算機(jī)的集成制造、計算機(jī)的輔助維護(hù)等等系統(tǒng)。其中計算機(jī)的輔助測試是利用了計算機(jī)進(jìn)行自動化來測試工作。在工業(yè)電氣自動化中是將計算機(jī)的技術(shù)和原來應(yīng)用技術(shù)相互而融合、相互而滲透形成了新興測試的技術(shù)，其具有定量性、綜合性、實(shí)踐性、發(fā)展性等特點(diǎn)，由于計算機(jī)的輔助測試系統(tǒng)具有各方面優(yōu)點(diǎn)，所以在工業(yè)電氣自動化中其得到很廣泛地應(yīng)用。
二、工業(yè)電氣自動化中數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用途徑
1、優(yōu)化操作系統(tǒng)
在創(chuàng)新應(yīng)用數(shù)字技術(shù)過程中，企業(yè)要意識到優(yōu)化程序化操作系統(tǒng)的重要性，這是最大化提高工業(yè)生產(chǎn)效益的關(guān)鍵點(diǎn)。在日常運(yùn)行過程中，企業(yè)要全方位準(zhǔn)確把握工業(yè)電氣自動化各方面情況，綜合分析多方面影響因素，優(yōu)化完善電氣自動化操作系統(tǒng)，注重其更新升級，要根據(jù)操作系統(tǒng)、硬件設(shè)施特點(diǎn)、性質(zhì)等，優(yōu)化完善的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)有機(jī)配套，促使二者相互作用，更好地發(fā)揮操作系統(tǒng)多樣化作用，可以自動化“控制、識別”海量信息數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)程序化操作，提高信息數(shù)據(jù)利用率，更好地作用下工業(yè)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，確保一系列經(jīng)濟(jì)活動有序開展。在此過程中，企業(yè)要充分發(fā)揮操作系統(tǒng)多樣化作用，有效實(shí)現(xiàn)程序化操作，全方位動態(tài)檢查各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)無人操作模式，降低工業(yè)生產(chǎn)中人力方面的支出，也能為工業(yè)電氣朝著全面化方向提供有利的保障。
2、優(yōu)化利用虛端子技術(shù)
就虛端子技術(shù)而言，建立在傳統(tǒng)二次回路基礎(chǔ)上，可以全方位動態(tài)“控制、檢測”工業(yè)電氣設(shè)備裝置，促使各智能終端處于統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系中，相互作用，順利反饋信息數(shù)據(jù)。在創(chuàng)新應(yīng)用數(shù)字技術(shù)中，企業(yè)可以將虛端子技術(shù)巧妙應(yīng)用其中，充分發(fā)揮其多樣化作用，動態(tài)控制電氣設(shè)備線路連接狀況以及開關(guān)具體操作，科學(xué)管理信號，動態(tài)控制生產(chǎn)環(huán)境測試數(shù)據(jù)信息，最大化提高工業(yè)電氣自動化水平。在工業(yè)電氣自動化方面，企業(yè)可以準(zhǔn)確把握虛端子技術(shù)特點(diǎn)、優(yōu)勢等，將其巧妙應(yīng)用到對應(yīng)的保護(hù)裝置、測控裝置等中，自動化控制系統(tǒng)開關(guān)等，促使線路跳合閘高效銜接，可以有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)二次回路缺陷，加大對信號的管控力度，全方位動態(tài)測試系統(tǒng)運(yùn)行溫度等，促使工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)運(yùn)行中跳閘保護(hù)、在測控遙控等功能順利實(shí)現(xiàn)。
3、注重智能終端的應(yīng)用
在運(yùn)行過程中，企業(yè)可以充分發(fā)揮光纖多樣化作用，加強(qiáng)智能終端、間隔層二者之間的聯(lián)系，實(shí)時“采集、控制”海量信息數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮智能終端多樣化優(yōu)勢，更好地作用到工業(yè)電氣自動化方面，為提高工業(yè)電氣自動化水平做好鋪墊。同時，企業(yè)要根據(jù)各方面具體情況，準(zhǔn)確把握智能終端設(shè)計重心，優(yōu)化設(shè)計跳閘、監(jiān)控現(xiàn)場信號等多個方面，也可以加大智能終端雙重功效方面的設(shè)計力度，優(yōu)化設(shè)計智能終端，科學(xué)配置智能終端，確保其應(yīng)用過程中具有較高的可操作性，加大其利用力度。進(jìn)而，促使數(shù)字技術(shù)得到更好地應(yīng)用，不斷提高工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性，也能在一定程度上促使計算機(jī)平臺自動化、通訊智能化水平有效提高，提高工業(yè)電氣自動化水平。
三、結(jié)語
總而言之，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的浪潮中，工業(yè)電氣自動化發(fā)展的重要性不言而喻，必須將其放在關(guān)鍵性位置。企業(yè)要與時俱進(jìn)，準(zhǔn)確把握自身電氣自動化發(fā)展限制，客觀分析數(shù)字技術(shù)多樣化優(yōu)勢，將其巧妙應(yīng)用到工業(yè)電氣自動化方面，加以優(yōu)化創(chuàng)新，優(yōu)化操作系統(tǒng)，注重智能終端的應(yīng)用，優(yōu)化利用虛端子技術(shù)等。以此，促使工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)處于安全、穩(wěn)定運(yùn)行中，降低生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)最大化經(jīng)濟(jì)效益，不斷增強(qiáng)企業(yè)核心競爭力，走上健康穩(wěn)定發(fā)展的道路，加快社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展步伐。
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