电气工程自动化控制技术探析
作者:佚名; 更新时间:2017-02-02

  计算机网络技术是新时期蓬勃发展的一项技术,在各个行业领域都得到了广泛而深入地运用,以下是搜集整理的一篇探究电气工程自动化控制技术的劳务费,欢迎阅读参考。

  摘要:工业加热炉控制系统经历了一个发展的过程,随着自动化技术、现代信息技术等的发展,加热炉控制技术也在朝着自动化、智能化方向发展,然而,实际发展中依然存在问题和不足。本文分析了工业加热炉电气自动控制技术的实际与理论发展现状。

  关键词:工业加热炉;电气自动控制技术;理论;实践;发展

  加热炉是工业企业生产必不可少的设备,随着电气工程技术的发展,工业加热炉得益于这一技术的支持也在朝着自动化控制方向发展,同时,现代信息技术、计算机技术也在逐渐地应用于加热炉控制中,发挥着不可替代的重要作用。

  1工业加热炉电气自动控制主流技术

  1.1数字传动技术

  现代化电子信息技术蓬勃发展,使得全数字调速技术逐渐发展并成熟,该技术日前在工业企业得到了深入而有效地运用。同普通的模拟仿真系统对比起来,该系统体现出良好的自动化、智能化、动静结合、安全、便于调试与维修等优势。数字性的可控硅整流设备正在逐渐取代初始的交流供电设备。

  1.2PLC控制技术

  现阶段,加热炉电气自动控制技术正在随着现代科技的发展与时俱进地发展,正在从传统的仪表与继电器逻辑控制迈向PLC、DCS控制,选择FieldBus总线控制技术用来控制设备现场,而且计算机技术、网络技术等也都逐渐被应用于基础自动化级控制中,依靠PLC来选配基础自动化硬件,如果是体积较大、规模较大的控制系统则通常选择PLC来负责电控系统的控制,对应的回路控制则主要依靠DCS控制。集散控制系统也在现代技术的推动和支持下朝着上、下两大方向发展,前者为CIMS计算机集成制造系统,后者则为FCS现场总线控制系统。未来的DCS系统也势必要朝着CIMS的方向前进。

  1.3计算机网络技术的运用

  计算机网络技术是新时期蓬勃发展的一项技术,在各个行业领域都得到了广泛而深入地运用,在工业加热炉电气自动化控制系统中,计算机网络技术也发挥着不可替代的功能和作用。计算机网络技术是把来自于各个地域、各个空间、各类功能的计算机设备通过网络线路链接起来,再通过网络软件来链接这些设备、软件,达到数据传输、资源共享等目的。计算机网络技术应用于工业加热炉电气自动化控制系统,主要负责各项电气设备之间的数据传输、信息传递、资源共享等。例如:不同的工业加热炉之间通过计算机网络通讯系统实现了相互间的信息传输,加热炉不分类型、型号、资源位置,在网络系统的辅助支持下,都能实现数据传输。其中多处理机的问世也为故障问题的定位与解除创造了有利条件,当电气自动控制系统某个环节出现问题时,计算机网络系统将及时作出反馈,解决问题。计算机网络技术作为一项强大的信息处理、传递技术,在整个工业加热炉电气自动控制系统中占据十分关键地位,提高了加热炉电气自动控制工作效率,加强了整个工业系统间的协作,增进了工作人员之间的沟通,创造了更高的经济效益。

  2工业加热炉电气自动控制系统的理论发展

  工业加热炉自动控制理论也经历了一个发展过程,从最初的燃烧控制,单纯为了获取相对平稳的燃烧情况,达到最理想的燃烧目标,到后来的炉温精度的把握,确保燃烧的充分性,科学控制燃烧成本。再到上个世纪七十年代,信息技术被应用到加热炉电气自动控制系统,逐渐进入了加热炉信息化控制阶段,目前来看工业加热炉的信息化控制依然处于发展过程中,大多数工业企业尚未实现彻底的计算机控制,依然依赖于人工操作。一些相对先进的工业企业依然利用计算机来取代仪表来进行基础的PID控制,其成效也有待深入研究和开发。对于燃烧系统实行自动化、智能化控制,随着现代智能技术的发展,多数选择串级比值控制系统,发挥对温度、流量等的控制,同时,也在逐步运用双交叉燃烧控制,两大控制系统要想达到对炉温的高效调节与控制,前提需要加热炉工况稳定,如果加热炉工况不稳定、燃料热值出现波动时,这两大控制方法则无法发挥控制功能,也就无法达到最合理的燃烧控制。

  现阶段,一些测氧浓度仪表被运用在工业炉尾气检测中,通过检测其中的氧气浓度来调节空燃比,然而,因为氧化锆的检测容易受到一些因素的干扰,例如:稳定因素、压力因素等,当被检测气体中含有较多的杂物成分时,也将影响检测结果,会带来较大的维修工作量。总的来看,工业加热炉电气自动化控制依然有待于发展,信息技术、计算机系统的高速运算、高效数据采集与处理加工等功能依然未能充分发挥,导致这一局面的原因为:第一,参数检测相对较难。其中烟气中的氧气含量检测就是一大挑战,因为氧化锆不会被长时间使用,无法被有效维护,这样则无法客观、精准地检测出烟气中具体的氧份含量,使得系统不能达到闭环自动控制的效果。同时,其他的相关参数,如:燃料热值、炉膛热效率等一系列参数的检测都具有一定的难度和挑战。第二,数学模型无法创建。自动化控制系统无法创建一个精准、合理的数学模型,而且一些较为重要的参数,例如:热工况、温度等都无法确定,同时,工艺参数也处于不断变化中,会受到多重因素的扰动,这样就无法创建科学、有效又精准的数字模型,无法实现对系统的高效控制。第三,特性间的差异。通常来说工业加热炉是一个非线性、强耦合、干扰大的系统,这样就无法依靠传统控制理论,也不能通过传统的仪表加以控制,影响了单回路控制效果。第四,自动控制和工艺之间不符。加热炉控制属于一项综合性控制系统,同特定工艺、计算机、炉体等之间存在着不可分割的联系,这就需要全方位进行思考,才能达到预期的控制效果。

  3总结

  加热炉电气自动化控制水平的提升要从工艺、技术等方面入手,要善于利用计算机系统,深入分析工业加热炉的运行条件、工作流程等,立足于客观实际来选择科学的控制技术,从而打造出一个更加先进的自动化控制系统,有效适应工业加热炉的复杂工作条件,支持并维护工业炉的高效率、节能化运转。

  参考文献:

  [1]袁玉成,金文海.基于西门子PLC的加热炉燃烧控制系统的设计[J].中国新技术新产品,2011(18).

  [2]李文霞,杨建国,刘风,佘保中.轧钢厂蓄热式加热炉控制系统的设计应用[J].中国仪器仪表,2012(06).

  [3]杨爱春.基于DCS控制技术的加热炉控制系统研究与实践[D].山东大学,2012.

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