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【關鍵詞】機電控制系統(tǒng)；自動控制技術(shù)；一體化設計

機電控制系統(tǒng)被制造業(yè)普遍運用，由于制造業(yè)不斷的發(fā)展，如今對機電控制系統(tǒng)的要求也就越發(fā)的高，為了跟得上這種高要求的發(fā)展，設計者需要將更廣泛的高科技元素融入其中，從而產(chǎn)生了自動化與一體化技術(shù)。

1 機電控制系統(tǒng)與自動控制系統(tǒng)的含義

1.1 機電控制系統(tǒng)內(nèi)涵

機電控制系統(tǒng)的含義是指在無人參與情況下，運用控制設備將設備機器按照生產(chǎn)流程進行自動化預定設計運行操作。通過全方位的系統(tǒng)控制將控制對象和控制器相連接完成規(guī)定的目標。在機電控制系統(tǒng)中核心環(huán)節(jié)就是控制。在技術(shù)層面上來講，機電控制運用了傳感檢測、伺服傳動、通信以及自動控制等多項綜合性技術(shù)手段，在信息處理和計算機微電子等技術(shù)領域上也有相關的應用和涉及。通過涵蓋各方面的技術(shù)領域和技術(shù)理論最終形成四位一體的綜合性系統(tǒng)技術(shù)。機電控制系統(tǒng)通過遠程操控，管理人員運用計算機等網(wǎng)絡系統(tǒng)進行異地網(wǎng)絡平臺的實時操控。

1.2 自動控制系統(tǒng)

自動控制系統(tǒng)是指讓被控制對象按照預定的運行原理通過控制器的控制來進行自動的規(guī)律性運行。自動控制技術(shù)的核心是它所具有的實用性以及協(xié)調(diào)有效性等特征。自動控制系統(tǒng)依照控制內(nèi)容分為不同的方面，高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷和校正控制等方面。

2 機電一體化設計構(gòu)想

作為機械制造業(yè)的大國，我國對機械產(chǎn)品的需求越來越高，在信息化發(fā)展的進程中，機械制造業(yè)逐漸的融入了一體化的思想，使得機電設備更好的為制造企業(yè)服務。我國是機械制造業(yè)發(fā)達國家，對機械產(chǎn)品的要求是特別高的，在信息化發(fā)展的過程中，機械制造業(yè)正向一體化思想逐步邁進，這就讓機電設備能夠在制造企業(yè)做出更多成就。機電一體化的理論起源日本，在這樣一理論指導下，日本設計出來功能一體化的設備，其中最為典型的就是軟件、電子以及裝卸三者有機結(jié)合，使得普通的機電設備供更為強大。機電一體化的理念逐漸的被世界各國所接受，并且在原有理論的基礎上融入了更多的動力元素，進而形成了目前的機電一體化設計系統(tǒng)。研究人員對該系統(tǒng)的進行了基本的邏輯構(gòu)想，他們認為現(xiàn)代的機電一體化系統(tǒng)應該具備智能化、模塊化等功能，在這些功能的基礎上，加進機械技術(shù)以及自動化控制技術(shù)，進而使得機電一體化系統(tǒng)具備優(yōu)化配置項目的功能，使得系統(tǒng)的性能更加的優(yōu)越。在設計機電一體化系統(tǒng)時，設計人員首先要對整個系統(tǒng)進行深入的研究分析，之后依據(jù)分析結(jié)果總結(jié)出設計方案的優(yōu)缺點，最終設計出最佳的方案，方案完成之后還需要經(jīng)過多次的考察，不斷的修改與完成，最后才算是真正的定稿。設計系統(tǒng)是否滿足要求，判定的標準就是該系統(tǒng)是否達到既定的目標，如果沒有達到還需要進行充分的設計優(yōu)化。從某種程度上來說，機電一體化系統(tǒng)就是設計人員意識形態(tài)最好的體現(xiàn)，在該系統(tǒng)中，設計人員將自身的理念融入其中，最終形成實體。

3 機電一體化產(chǎn)品設計方案

機電產(chǎn)品的設計就是一項高難度的工作，所以機電一體化產(chǎn)品的設計的難度可想而知，其既是一項高精度的工作，同時也是一項綜合性要求高的工作，在設計過程中，設計人員及要掌握機電產(chǎn)品的相關理念，同時還需要掌握機電技術(shù)，兩者相互配合，進而完成最終的設計結(jié)果。此外，機電一體化設計工作還要求設計人員了解機械產(chǎn)品的各項參數(shù)要求，比如產(chǎn)品造價、精度要求等，另外，還有一點設計人員必須考慮，即市場的反應，設計的機電一體化產(chǎn)品必須以市場需求為準，否則難以在市場上立足，設計也會以失敗告終。一般情況下，機電一體化產(chǎn)品的設計可以劃分為兩步：第一步是開發(fā)設計，其設計的目標就是讓產(chǎn)品能夠達到性能要求；第二步是適應性設計，這一步主要是依據(jù)現(xiàn)有要求標準，對產(chǎn)品的細節(jié)以及功能進行完善，以使其性能得到最佳的優(yōu)化。

4 機電一體化產(chǎn)品的設計方法

機電一體化產(chǎn)品的設計方法多樣，具體選擇哪種設計方法，主要是根據(jù)產(chǎn)品類型而定，通常情況下，設計人員主要是用三種設計方法，筆者總結(jié)如下：

4.1 取代法

該種設計方法一般情況下應用在電子線路中，其主要的功能就是代替機械式控制，以使機電產(chǎn)品更容易控制。傳統(tǒng)的產(chǎn)品控制系統(tǒng)通常時候機械控制機構(gòu)，但是在機電一體化設計方案中，將其用電子線路來替換，控制效果如何主要與電力線路設計是否完成有一定關系。如果機電產(chǎn)品只有單純的依靠機械來運行，一般而言，只有單一機械能夠完成控制工作，而是用電子線路來控制之后，主要是應用先進的計算機設備來完成控制任務，在控制中，傳統(tǒng)的接觸式控制企業(yè)逐漸的被取代，變?yōu)樽兯傺b備。這種設計既能夠是機電一體化產(chǎn)品質(zhì)量得到有效的提升，同時其實用性也明顯的增強，與此同時，原有的機械機構(gòu)也得到了相應的簡化，使其結(jié)構(gòu)更加簡單易懂。這種設計方法與機電產(chǎn)品原有的結(jié)構(gòu)基本上相同，因此改善起來更加容易，但是因為原有的機械產(chǎn)品限制明顯，在設計時無法真正的做到全新的改革。

4.2 整體設計法

該設計方法主要針對的是機械產(chǎn)品的電力部分以及機械部分，通過合理的設計將兩者有效結(jié)合，使其成為一個有機整體。為了能夠使機電產(chǎn)品性能高，價格相對低廉，則需要將上述兩個部分進行連接設計。整體設計方法是一種全新的設計理念，但是其并不摒棄所有的傳統(tǒng)設計理念，而是調(diào)出傳統(tǒng)思維，以一種全新的方式，設計出性能更加優(yōu)良，質(zhì)量更有保證的產(chǎn)品，這是該種設計方法所要達到的基本目標。

4.3 組合法

該種設計方法主要是將機械產(chǎn)品中所涉及到的各種功能模塊進行有效的組合，進而使其成為一體化系統(tǒng)。但是在組合設計時，需要注意的是，不能采取單一組合的方式，這種方式無法完成預期的任務，必須整體組合，才能使各個功能模塊的性能更優(yōu)良，實現(xiàn)預期目標。這種設計方法，設計時間段，而且質(zhì)量也能夠有所保證，并且制造成本相對來說也比較低，后期使用期間，生產(chǎn)與維修更為方便。

5 結(jié)束語

綜上所述，可知對機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)與一體化設計進行探討非常必要，尤其是在技術(shù)高速發(fā)展的今天，一體化技術(shù)會成為機械制造業(yè)發(fā)展的主流，成為未來機械設計的主導，因此需要對其進行深入探討。

參考文獻：

[1]黎洪洲.機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)與一體化設計[J].信息系統(tǒng)工程，2013（8）.

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【關鍵詞】機電控制系統(tǒng) 自動控制技術(shù) 一體化設計

由于我國生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模也越來越大，因此自動化控制技術(shù)的應用越來越廣泛，已經(jīng)成為人們生活和工作中不可或缺的部分。近年來，隨著電工電氣制造業(yè)、機床電氣業(yè)以及電子信息產(chǎn)品制造業(yè)等行業(yè)的發(fā)展，人們對機電一體化的關注度越來越高。

1 機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)闡述

1.1 機電控制系統(tǒng)

機電控制系統(tǒng)是指在沒有人參與的情況下由機械、設備等按照人們設計好的方式運行實現(xiàn)生產(chǎn)，通過機電控制系統(tǒng)，可以將控制器和控制對象等各種部件組成在一起。在實現(xiàn)機電控制系統(tǒng)的過程中，運用到的技術(shù)組要包括信息處理技術(shù)、計算機技術(shù)、電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)等，此外還會應用傳感檢測技術(shù)、通信技術(shù)、過程控制技術(shù)好自動化控制技術(shù)來實現(xiàn)，并且這種技術(shù)并不是單獨使用的，在機電控制的過程，需要將這些技術(shù)融合在一起形成綜合技術(shù)，然后才能實現(xiàn)機電控制系統(tǒng)。機電控制系統(tǒng)的出現(xiàn)為工業(yè)制造和工業(yè)生產(chǎn)帶來了很大的便捷，在很多領域和行業(yè)都得到了廣泛的應用，例如航海航空路英語和生產(chǎn)領域。對于機電控制系統(tǒng)，雖然是設備和儀器的控制過程，但是需要人進行遠程控制，管理人員主要通過計算機網(wǎng)絡對機電控制的各種儀器和設備進行控制，因此機電控制系統(tǒng)是在網(wǎng)絡平臺的基礎上發(fā)展起來的。

1.2 自涌刂萍際

自動控制技術(shù)是一種通過控制器對遠程的控制對象進行操作的一種技術(shù)方式，自動控制技術(shù)的理論基礎為自動控制原理，自動控制理論包括現(xiàn)代控制理論和經(jīng)典控制理論，是由電器部件和機械部件等共同完成的，自動控制技術(shù)在自動控制系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的角色。對于經(jīng)典控制理論，研究對象是單變量的線性時不變系統(tǒng)，需要借助數(shù)學工具拉普拉斯變換，在頻率域采用數(shù)學函數(shù)傳遞的方法進行系統(tǒng)分析，在負反饋閉環(huán)系統(tǒng)中，利用自動調(diào)節(jié)器，對系統(tǒng)的中心環(huán)境進行自動調(diào)節(jié)。

對于現(xiàn)代控制理論，研究對象主要為非線性、多變量和時變系統(tǒng)，需要借助數(shù)學工具中的線性代數(shù)、矩陣論和集合論等進行研究，其研究對象主要為自適應控制、最優(yōu)控制、隨機控制和魯棒控制，在時間域內(nèi)，采用狀態(tài)控制的方法進行系統(tǒng)分析，通過對系統(tǒng)現(xiàn)在所處的環(huán)境以及狀態(tài)對其下一步的狀態(tài)進行預測，然后用狀態(tài)方程的對整個系統(tǒng)過程進行描述。

2 機電一體化設計方法

對于機電控制系統(tǒng)的一體化設計，常用的設計方法主要包括組合法、取代法和整體法。

2.1 組合法

組合法是通過整合功能模塊來實現(xiàn)設計的一種方法，在設計過程中，需要將具有不同功能的標準功能模塊組成成機電一體化系統(tǒng)。機電控制系統(tǒng)的一體化是為了實現(xiàn)其功能的多樣化，當利用簡單的電子或者機械已經(jīng)不能順利完成制定的任務時，為了強化系統(tǒng)的功能性，可以將幾個不同功能模塊進行整合，形成一個具有多功能模塊的綜合系統(tǒng)，以實現(xiàn)其一體化設計，不同的功能模塊通過相互作用對系統(tǒng)進行設計。組合法在機電一體化設計中應用非常廣泛，尤其是在數(shù)控機床方面應用非常多，能夠取得良好的效果，表現(xiàn)出多種優(yōu)勢，使數(shù)控機床的功能呈現(xiàn)出多樣化特點，有效提高產(chǎn)品質(zhì)量。此外，采用組合法進行一體化設計，并不需要重新設計，而是將各種功能模塊整合在一起，因此一體化設計的周期比較短，設計過程比較簡便，應用非常廣泛。

2.2 取代法

取代法也是機電一體化設計的常用方法，在電子化產(chǎn)品的一體化設計中應用非常廣泛，取代法就是采用電子線路代替機械控制結(jié)構(gòu)的設計方法。機械控制結(jié)構(gòu)是工業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分，但是采用機械控制結(jié)構(gòu)完成生產(chǎn)任務，運行過程比較單一，因此運行生產(chǎn)的效率低下。而采用電子線路代替及系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)，就能夠改變機械控制結(jié)構(gòu)運行單一的缺陷，取得較好的效果。采用電子線路控制，整個過程需要分布進行。首先需要在微型的計算機或者控制器上編碼出電子線路的相應程序，這樣才能有效將電子線路和機械控制結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，然后進行取代工作，接觸式控制器也可以采用凸輪和變速結(jié)構(gòu)等代替。通過取代法，不僅能夠簡化傳統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)一體化設計，不斷提升產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。

2.3 整體法

采用整體法設計機電一體化產(chǎn)品，是將電子部分和機械部分有機結(jié)合，充分利用電子技術(shù)和機械技術(shù)，從整體視角對機電一體化產(chǎn)品進行設計。這種基于整體的設計需要花費較大的時間，同時在設備成本上也更大，但是其由于是基于整體的設計，因此能夠表現(xiàn)出創(chuàng)新的產(chǎn)品設計理論，和傳統(tǒng)設計模式不同，可以全面提升機電一體化產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，體現(xiàn)出了設計過程的創(chuàng)新性。

三種不同設計法的比較見表1。

3 結(jié)語

機電控制系統(tǒng)在人們的生產(chǎn)活動中發(fā)揮著重要的作用，是一種融合多種技術(shù)的綜合性技術(shù)系統(tǒng)，在新時代下，人們對機電一體化的需求越來越大，機電一體化設計的方法主要有組合法、取代法和整體法，不同設計方法各有優(yōu)勢，可以提高機械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。

參考文獻

[1]黎洪洲.機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)與一體化設計[J].信息系統(tǒng)工程，2013，17（08）：36-37.

[2]李進生.淺析機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)與一體化設計[J].通信電源技術(shù)，2013，30（01）：73-74.

[3]潘六壽.淺析機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)與一體化設計[J].黑龍江科技信息，2015，5（01）：59-59.

作者簡介

馬榮鴻（1995-），男，廣西壯族自治區(qū)人。現(xiàn)讀于重慶大學。

篇3

關鍵詞:變電站綜合自動化､后臺監(jiān)控系統(tǒng)､應注意的問題

0 前言

目前,變電站自動化系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應用于各級變電站,自動化程度高,運行狀態(tài)穩(wěn)定,在實際運行中,充分發(fā)揮了技術(shù)先進､運行可靠的特點｡變電站自動化系統(tǒng)在變電站的廣泛應用,對變電站實現(xiàn)保護監(jiān)控系統(tǒng)的升級換代､提高自動化程度､實現(xiàn)調(diào)度自動化和自動抄表､建設無人值班變電站和減人增效以及標準化管理等方面發(fā)揮了積極的､至關重要的作用｡

1 在實際運行中存在的問題

1.1 后臺監(jiān)控機

(1) 是否設置后臺監(jiān)控機｡

目前,關于在縣級變電站自動化系統(tǒng)或是小型變電站是否設置后臺監(jiān)控機有兩種觀點: 一種是設置后臺監(jiān)控機,一種是不設置后臺監(jiān)控機｡前一種觀點是認為當前變電站仍然是有人值班或少人值班,設置后臺監(jiān)控機便于現(xiàn)場監(jiān)控和管理,便于監(jiān)控保護系統(tǒng)的安裝和調(diào)試,便于保護定值的試驗､調(diào)整和事故記錄的查詢等; 后一種觀點是認為變電站將最終變成無人值班形式,故無需設置后臺監(jiān)控機｡實際上,由于一次設備狀況以及舊的變電站改造等問題,有不少縣局尚未建立調(diào)度自動化系統(tǒng)和不能立即實現(xiàn)無人值班等原因,目前新建和改造的變電站很多仍然設置值班人員,既使以后能夠?qū)崿F(xiàn)真正的無人值班,也還需較長一段時間,因此,從實際需要出發(fā),變電站應設置后臺監(jiān)控機,所以在訂購變電站自動化系統(tǒng)時,應同時訂購后臺監(jiān)控機及相應監(jiān)控軟件,防止不能滿足實際需要而重新訂購,增加投資｡

(2)后臺監(jiān)控機應選擇工控機｡

由于后臺監(jiān)控機要求時實長期連續(xù)運行,處理的數(shù)據(jù)量比較大,響應速度快,而且處在強電磁環(huán)境,所以一般普通計算機無法滿足要求,在選擇時應選擇高性能工控機｡高性能工控機能夠在強電磁環(huán)境工作,抗干擾性能強,能夠時實運行,硬件設備工作穩(wěn)定性好,能夠滿足變電站后臺監(jiān)控系統(tǒng)的要求｡目前在一些變電站,由于后臺監(jiān)控機大量使用商用機､家用機和其它計算機,已經(jīng)出現(xiàn)后臺監(jiān)控機損壞而不能工作情況｡高性能工控機能夠保證變電站后臺監(jiān)控系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行｡

(3)后臺監(jiān)控機運行管理｡

實踐表明,后臺監(jiān)控機的運行管理工作十分重要｡在實際運行中,已經(jīng)多次出現(xiàn)了后臺監(jiān)控機由于人為和監(jiān)控機本身等原因?qū)е掳c瘓不能工作情況,有的變電站一年內(nèi)就發(fā)生數(shù)次,多為人為原因引起,嚴重影響了變電站的整體運行｡因此,為防止這種情況發(fā)生,一是要制定變電站后臺監(jiān)控機的運行和管理制度并嚴格執(zhí)行,對值班人員進行約束,防止利用后臺監(jiān)控機玩游戲､上網(wǎng),防止私自使用軟盤和光盤使監(jiān)控機感染病毒等,一旦發(fā)生人為原因引起的后臺監(jiān)控機癱瘓情況,嚴格按制度處罰｡二是加強管理部門的定期和不定期檢查,發(fā)現(xiàn)問題,立即處理,不留后患｡三是設置操作系統(tǒng)和監(jiān)控軟件密碼管理辦法,只有管理部門和變電站站長掌握密碼,普通值班人員不掌握密碼,防止隨意進入操作系統(tǒng)和啟動､停運監(jiān)控軟件,防止使用后臺監(jiān)控機的軟､硬件資源并遭到破壞｡四是用監(jiān)控軟件封裝操作系統(tǒng),監(jiān)控軟件封裝操作系統(tǒng)是指當?shù)谝淮螁雍笈_監(jiān)控機時,監(jiān)控機自動啟動操作系統(tǒng)后繼續(xù)啟動監(jiān)控軟件,直至啟動到監(jiān)控軟件界面,如果停運監(jiān)控軟件,需要輸入密碼,只有掌握密碼的人才能停運監(jiān)控軟件,進入到操作系統(tǒng)｡目前,有一些變電站自動化系統(tǒng)的后臺監(jiān)控軟件不具備這種功能,應與廠家技術(shù)人員共同解決｡監(jiān)控軟件封裝操作系統(tǒng)功能在防止后臺監(jiān)控機被別人使用和被破壞等方面是十分有效的｡在選擇后臺監(jiān)控軟件時,應注意選擇具有這種功能的產(chǎn)品,提高后臺監(jiān)控系統(tǒng)運行的安全可靠性｡

(4)后臺監(jiān)控機應配置不間斷電源｡

在一些變電站中,沒有為后臺監(jiān)控機配置不間斷電源,使用的是站用變交流電源｡使用站用變交流電源存在下列弊端: 一是當系統(tǒng)停電時,后臺監(jiān)控機失去電源,不能工作; 二是占用變交流電壓波動較大,電壓質(zhì)量有時不合格,有時電壓高,燒毀計算機,有時電壓低,計算機不能工作,不能給后臺監(jiān)控機提供合格的電源; 三是當站用電中斷時,后臺監(jiān)控機失去電源; 四是當10kV系統(tǒng)接地時,站用變交流電源受到嚴重的諧波干擾,影響后臺監(jiān)控機的正常工作｡目前,一些廠家生產(chǎn)直流逆變交流的逆變器,以站內(nèi)直流蓄電池為逆變器的直流電源,逆變交流后供給后臺監(jiān)控機使用,容量選擇500-1000VA即可｡配置這種逆變器,不用另外購置直流蓄電池,節(jié)省投資,效果良好｡

(5)后臺監(jiān)控系統(tǒng)中時實數(shù)據(jù)和事故記錄不能存儲｡

目前,有的變電站自動化系統(tǒng)的后臺監(jiān)控系統(tǒng),不能存儲時實數(shù)據(jù)和事故記錄｡隨著硬盤制作技術(shù)的不斷發(fā)展,大容量硬盤已經(jīng)出現(xiàn)并廣泛應用,監(jiān)控軟件應具有按照可選的時間間隔存儲時實數(shù)據(jù)的功能,應具有存儲事故記錄的功能,便于保存､查找､瀏覽和打印歷史數(shù)據(jù)和事故記錄｡

1.2 保護監(jiān)控系統(tǒng)不具有故障濾波裝置

目前,在一些變電站的保護監(jiān)控系統(tǒng)不具有故障濾波裝置｡作為變電站自動化系統(tǒng),故障濾波裝置應是必備一種裝置,當配出線發(fā)生故障跳閘時,故障濾波裝置能夠記錄故障跳閘前后10或更多周波內(nèi)電流的變化以及故障電流值,便于分析故障原因｡

1.3 保護監(jiān)控系統(tǒng)的事故和預告音響信號

一些變電站的保護監(jiān)控系統(tǒng)的事故和預告音響信號受后臺監(jiān)控系統(tǒng)的控制,當后臺監(jiān)控機不能工作時,事故和預告音響信號則不能發(fā)出,不能提示值班人員處理事故或故障,嚴重影響變電站的安全運行,這類情況已經(jīng)發(fā)生幾次,造成PT燒毀,開關事故跳閘不知道｡

對于這種情況,應與廠家聯(lián)系,共同處理,將保護監(jiān)控系統(tǒng)的事故和預告音響信號獨立出來,不受后臺監(jiān)控系統(tǒng)控制,防止發(fā)生后臺監(jiān)控機不工作時發(fā)不出保護事故和預告音響信號情況｡

1.4 保護監(jiān)控系統(tǒng)遠動數(shù)據(jù)和信息的發(fā)送與接收處理

(1)遠動數(shù)據(jù)和信息的發(fā)送｡

一些變電站自動化系統(tǒng)的遠動數(shù)據(jù)和信息是通過后臺監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送到調(diào)度主站,當后臺監(jiān)控系統(tǒng)不能正常工作時,則遠動數(shù)據(jù)和信息的發(fā)送不能發(fā)送,這種方式不利于遠動數(shù)據(jù)和信息的發(fā)送,應在保護和監(jiān)控系統(tǒng)的通訊單元直接向調(diào)度主站發(fā)送遠動數(shù)據(jù)和信息,不受后臺監(jiān)控系統(tǒng)控制｡由于遠動數(shù)據(jù)和信息的發(fā)送受后臺監(jiān)控系統(tǒng)的控制,已經(jīng)有幾個變電站由于后臺監(jiān)控機不能正常工作而停止向調(diào)度主站發(fā)送遠動數(shù)據(jù)和信息｡這種情況只能由生產(chǎn)廠家來給以處理｡

(2)遠動數(shù)據(jù)和信息發(fā)送､接收處理｡

目前,一些變電站自動化系統(tǒng)對遠動數(shù)據(jù)和信息的發(fā)送､接收處理能力不強,主要表現(xiàn)在: 不能上傳保護定值､主變檔位等,不能正確接收､處理調(diào)度主站的開關遙控操作､修改定值､主變調(diào)檔等功能｡由于這一問題的存在,對于變電站的自動化程度受到很大影響,不利于設備的遠程操作｡

篇4

【關鍵詞】電力系統(tǒng)；調(diào)控一體化；應用研究

目前，電力系統(tǒng)中已經(jīng)廣泛的應用調(diào)控一體化管理模式，經(jīng)過實踐研究證明，采用調(diào)控一體化的管理模式，可以有效的優(yōu)化人力資源配置，在降低運行人員勞動強度的基礎上，很大程度的提高了主配網(wǎng)運行管理水平，并且還可以提高電力系統(tǒng)運行管理的經(jīng)濟性。

1 調(diào)控一體化概述

調(diào)控一體化是電網(wǎng)運行中非常重要的一種管理體系，它主要是一體化設置電網(wǎng)調(diào)度和變電監(jiān)控，結(jié)合運行維護操作，從而有效的監(jiān)控和維護電網(wǎng)調(diào)度。通過實踐研究表明，在電力系統(tǒng)自動化運行中應用調(diào)控一體化技術(shù)，可以在提高工作效率的基礎上，降低工作人員的勞動強度，明確的進行分工，讓電網(wǎng)安全可靠的運行。在傳統(tǒng)的管理模式下，電網(wǎng)調(diào)度中心需要負責很多的工作，比如電網(wǎng)的調(diào)度、監(jiān)控、運行、維護等等，這樣雖然有著十分繁雜的工作，但是卻沒有進行明確均勻的分工，那么就會出現(xiàn)人力資源的浪費，并且不能有效的銜接其他部分的工作。隨著電網(wǎng)改革的逐步深入，電網(wǎng)規(guī)模越來越大，逐漸調(diào)整了電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并且日趨復雜，在這種情況下，電力企業(yè)就需要提高服務質(zhì)量，加快調(diào)控一體化的發(fā)展。從實質(zhì)上來講，調(diào)控一體化技術(shù)的發(fā)展基礎就是傳統(tǒng)的管理模式，但是，相對于傳統(tǒng)的管理模式來講，調(diào)控一體化技術(shù)在分工方面更加的明確，比如電網(wǎng)的調(diào)度、變電站的監(jiān)控和特殊情況下的緊急情況處理等是由電網(wǎng)調(diào)度中心來負責，而調(diào)度指令的分解和執(zhí)行則是由運行維護站點來負責的。在調(diào)控一體化的管理模式下，各部門都明確自己的職責，在銜接方面也十分良好，調(diào)度中心可以集中的進行管理，資源的整合可以保證更加合理的利用資源，在建設監(jiān)控一體化方面也具有十分積極的作用。

2 調(diào)控一體化系統(tǒng)的總體方案

要想在電力系統(tǒng)自動化運行中有效的應用調(diào)控一體化技術(shù)，首先就需要采用先進的技術(shù)來實現(xiàn)基礎數(shù)據(jù)平臺的建立，這個完善的平臺可以集成調(diào)度自動化的各項功能，這樣就可以建立各個模塊，并且在此基礎上進行投運和擴充等工作，同時，還需要對先進的應用軟件技術(shù)進行充分的利用，確?？梢钥旖莸妮斎搿?/p>

硬件平臺建設：在設計調(diào)控一體化系統(tǒng)時，為了能夠有效的進行調(diào)度和監(jiān)控，就需要對硬件構(gòu)架進行合理的調(diào)整；同時，利用硬件系統(tǒng)的平臺來配置一些冗余配置，這樣可以讓系統(tǒng)運行更加的安全和可靠。我們通過對調(diào)控一體化系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)進行研究發(fā)現(xiàn)，調(diào)度運行和監(jiān)控運行是在同一個硬件平臺，系統(tǒng)可以有效的進行分區(qū)和分層，從而有效的進行調(diào)度，并且監(jiān)視和控制系統(tǒng)的不同范圍；在這個系統(tǒng)中，可以優(yōu)化配置全程的服務，并且將一體化配置應用在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采用和前置服務器方面，這樣就實現(xiàn)了共享資源的目的。

軟件構(gòu)架的建設：軟件的構(gòu)架是調(diào)控一體化構(gòu)架中十分重要的一個方面，要想實施軟件的先進性和實用，就需要有一個統(tǒng)一的技術(shù)平臺，從而在設計和配置上來有效的優(yōu)化模塊，更好的體現(xiàn)調(diào)控系統(tǒng)的智能化、開放化和靈活化。建設軟件構(gòu)架包括很多方面的內(nèi)容，比如報表服務、調(diào)度與監(jiān)控一體化圖模庫的建設、圖形服務的一體化、數(shù)據(jù)服務的一體化和報警服務的一體化等等；通過建設軟件構(gòu)架，可以更加靈活的配置現(xiàn)實應用功能，業(yè)務也有了針對性的信息功能，從而實現(xiàn)一體化的適應調(diào)度、靈活控制和運維操作。

3 調(diào)控一體化的應用

設備建模層：目前，還不能充分的應用電力自動化管理的二次設備描述的監(jiān)控業(yè)務，那么就需要繼續(xù)的研究和開發(fā)，健全二次設備描述模型。因此，在設備建模層方面，兩次設備分析目前的電力自動化，應用面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)，建設為三個層次的模型，包括間隔層、站控層和設備層。還可以對設備層進行劃分，包括一次設備和二次設備，目前已經(jīng)非常成熟的應用一次設備模型，比如間隔層、站控層等等。但是，二次設備模型應用范圍卻比較的狹窄，在裝置信號點和關聯(lián)測量點有應用，因此，就需要對二次設備模型進行完善，同時，建立完整的變電站信息模型。

SCBDA功能：SCBDA功能的主要目的是讓電力自動化管理系統(tǒng)的檢測和控制功能具有較高的性能，不斷的趨于完整，這個功能包括很多方面的內(nèi)容，比如采集數(shù)據(jù)、通信數(shù)據(jù)、過濾數(shù)據(jù)以及計算和統(tǒng)計等等，然后還要建立支撐平臺，這樣可以有效的收集和保存SCBDA的歷史數(shù)據(jù)，并且實現(xiàn)其他的一些功能，比如事件的緊急處理、輸入輸出人工數(shù)據(jù)等等。

調(diào)控一體化系統(tǒng)關鍵技術(shù)：在電力系統(tǒng)自動化運行中應用調(diào)控一體化技術(shù)的過程中，為了能夠提高電力系統(tǒng)自動化管理水平，還需要更高質(zhì)量的人機展示技術(shù)、自動化應用層技術(shù)以及信息分層技術(shù)等等。人機展示層中的調(diào)控一體化技術(shù)，需要充分的進行監(jiān)控；在應用層中的調(diào)控一體化技術(shù)，需要充分的融合調(diào)度和監(jiān)控功能，從而有效的分類各個功能、分流各種信息以及劃分責任分區(qū)等等。同時，還需要處理信息分層，在分類信息告警的基礎上，進行系統(tǒng)的備份、合并以及處理，有效的保護信息的安全，從而達到統(tǒng)一管理的目的。

4 結(jié)語

隨著電網(wǎng)發(fā)展速度的逐漸加快，電力自動化水平越來越高，調(diào)控一體化技術(shù)的應用范圍也越來越廣；調(diào)控一體化技術(shù)可以降低工作人員的勞動強度，提高工作的效率，并且讓電力運行變得更加的安全和可靠。但是，在實際應用中，難免會出現(xiàn)這樣那樣的問題，那么就需要及時的發(fā)現(xiàn)和研究，不斷的提高電力系統(tǒng)的管理水平。本文簡要分析了電力系統(tǒng)自動化運行中調(diào)控一體化技術(shù)的應用，希望可以提供一些有價值的參考意見。

參考文獻：

[1]彭開濤，彭潔.淺析電力調(diào)度系統(tǒng)改造升級為調(diào)控一體化的應用[J].廣東科技，2013（3）.

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【關鍵詞】：電氣工程；自動化；存在問題；解決對策

【引言】：我國電氣工程的規(guī)模占據(jù)了非常重要的地位，為我國的國民生產(chǎn)總值的上升做出了巨大的貢獻，隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的出現(xiàn)，電氣工程自動化在一定程度上更是實現(xiàn)了我國電氣工程的高效運作。人們能夠投入更少的人力和物力達到更高的作用效果。

1、我國電氣工程及其自動化的現(xiàn)狀

我國目前的電氣工程自動化的發(fā)展速度是非?？斓?，在有著獨特的編成數(shù)據(jù)和軟件的基礎之上，人們能夠根據(jù)標準化的編成數(shù)據(jù)實現(xiàn)集成編寫，大大降低了工程所消耗的時間。

目前階段，我國電氣工程自動化技術(shù)的發(fā)展過程主要面向網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳輸速度，隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的逐漸發(fā)展，網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳輸速度在不斷提升，當前電氣工程數(shù)據(jù)類型的逐步增加使得電氣工程及其自動化需要不斷的進行改革和創(chuàng)新。

2、我國電氣工程自動化存在的問題簡述

目前階段，我國電氣工程及其自動化技術(shù)在實際操作和運行過程中存在一系列的局限性和問題，主要表現(xiàn)為電氣節(jié)能以及質(zhì)量控制兩大類別。

2.1電氣節(jié)能問題

我國現(xiàn)代化的電氣工程發(fā)展速度非常迅速，很多產(chǎn)業(yè)都是基于電氣工程及其自動化技術(shù)而存在的，一旦自動化技術(shù)在發(fā)展過程中出現(xiàn)了阻礙，那么會大大限制其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

而電氣工程及其自動化技術(shù)在實際運行過程中需要各種先進的設備儀器以及先進的技術(shù)手段來輔助完成，如果對于先進設備儀器沒有合理的控制好運轉(zhuǎn)周期和運行時間，那么極有可能大大增加能源的損耗。因此現(xiàn)代化的技術(shù)手段在實際運行過程中依然有著一定的局限性，便是電氣節(jié)能方面的問題。

有關電氣工程人員需要對電氣節(jié)能問題予以高度的重視，在管理的過程中保證基本的生產(chǎn)條件的基礎之上，盡可能的優(yōu)化和調(diào)整自動化技術(shù)的能源損耗，實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2質(zhì)量控制

隨著電氣工程的逐漸發(fā)展，我國電氣工程自動化企業(yè)的數(shù)量日益增多，而市場競爭力的逐步加強使得部分的企業(yè)會通過非法的途徑來獲取市場優(yōu)勢。部分的企業(yè)在制造相應的芯片過程中會通過降低產(chǎn)品質(zhì)量來贏取更多的客戶，比如說在一些微電子元件、計算機配件的生產(chǎn)過程中，雖然贏取了客戶，但是卻不利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；而如果在一些重要產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中采取這種管理生產(chǎn)方式，那么不僅會造成企業(yè)的名譽受到影響，甚至會影響到企業(yè)的生產(chǎn)安全。

因此電氣工程及其自動化技術(shù)的生產(chǎn)和發(fā)展需要基于良好的質(zhì)量控制而存在，企業(yè)也應當對生產(chǎn)的過程加以有效的監(jiān)管和管理，保證生產(chǎn)的有序化和標準化，進而提升我國電氣工程及其自動化技術(shù)的發(fā)展速度。

3、針對我國電氣工程及其自動化缺陷的處理措施

前面筆者對我國目前階段電氣工程及其自動化技術(shù)的發(fā)展局限性以及可能存在的問題進行了分析和探究?？偨Y(jié)來說質(zhì)量控制以及電氣節(jié)能技術(shù)一直以來都是影響我國電氣工程自動化技術(shù)發(fā)展的兩大因素。下面筆者針對這兩大問題主要來闡述有效的解決對策。

3.1構(gòu)建全面的自動化體系

工程自動化的運行需要基于良好的自動化體系而存在的，企業(yè)只有構(gòu)建了全面有效的自動化管理體系以及平臺，才能夠更好的實現(xiàn)目標。

相關電氣工程管理人員應當從電氣工程自動化的日常管理入手，一方面從各個設備的日常維護和維修工作進行，重視對精密設備儀器的維護和養(yǎng)護工作，保證養(yǎng)護工作的標準性，通過構(gòu)建相應的制度要求來保證設備儀器養(yǎng)護工作的規(guī)范化。另一方面在設備運行過程中，相關的管理人員應當根據(jù)實際的情況制定相應的設備運轉(zhuǎn)體系，通過合理的控制設備的運行情況或選擇恰當?shù)脑O備運行方案等來達到最優(yōu)化的節(jié)能效果，實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3.2重視網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的應用

電氣工程及其自動化技術(shù)最重要的問題便是網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的應用。網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)意味著信息數(shù)據(jù)的交換與共享，電氣工程自動化技術(shù)基于良好的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)而運行能夠?qū)崿F(xiàn)高效的信息共享，與其他的產(chǎn)業(yè)和領域的自動化技術(shù)和水平相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)電氣工程的更好更快發(fā)展，同時也能夠更好的實現(xiàn)對電氣工程設備的監(jiān)管和控制。

對網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和設計還能夠有助于提升電氣工程的信息傳輸速度，使得工程自動化在發(fā)展的過程中立足于準確的數(shù)據(jù)傳遞而存在，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的關聯(lián)效果。

3.3 重視節(jié)能設計

電氣工程及其自動化技術(shù)在實際發(fā)展的過程中需要重視節(jié)能方面的設計，電氣工程及其自動化技術(shù)的影響范疇非常廣泛，各行各業(yè)都有涉獵，因此保證電氣工程自動化技術(shù)的節(jié)能設計將有助于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展?！?】

比如說，目前我國照明系統(tǒng)在大型企業(yè)當中占據(jù)了重要的能源損耗角色，很多企業(yè)照明系統(tǒng)耗費了大量的能源，而這些照明系統(tǒng)往往沒有有效的發(fā)揮出作用效果，很多情況下都是在做無用功。因此針對照明系y存在的局限性，企業(yè)應當根據(jù)充分的借助自然環(huán)境的因素和效果，在設計的過程中將自然因素考慮在內(nèi)，進而將照明系統(tǒng)的設計符合節(jié)能設計的標準，使其能夠達到可持續(xù)發(fā)展的標準和要求?！?】

3.4 重視人員素質(zhì)和管理能力的提升

電氣工程自動化技術(shù)的發(fā)展還需要立足于良好的管理人員和技術(shù)人員，因此企業(yè)應當重視對人員的培養(yǎng)工作，定期的開展相應的講座來幫助企業(yè)內(nèi)部人員更好的了解與時俱進的技術(shù)發(fā)展，在應對一些技術(shù)上的難題過程中能夠采取有效措施處理，實現(xiàn)電氣工程自動化技術(shù)的有效發(fā)展。【3】

總結(jié)

綜合上文所述，本文筆者主要從當前我國電氣工程自動化技術(shù)發(fā)展過程中存在的局限性以及具體的解決對策入手進行分析探究?？偨Y(jié)來說電氣工程自動化技術(shù)的發(fā)展模式以及現(xiàn)狀對于企業(yè)的生產(chǎn)等起到了非常重要的作用，不僅決定著企業(yè)的經(jīng)濟效益，同時也奠定了企業(yè)的市場競爭地位。企業(yè)在電氣工程自動化技術(shù)的管理和實施中，應當充分的發(fā)揮其作用，同時降低不必要的能源損耗。

【參考文獻】：

[1] 閆書暢.基于電氣工程自動化的智能化技術(shù)應用探討[J].科技創(chuàng)新導報，2013，（27）：96.

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[關鍵詞]同期合閘　、VQC、備用電源自動投入、小電流接地系統(tǒng)的接地選線

1　同期合閘

1.1概要說明

同期合閘是變電站中經(jīng)常遇到的操作，對減小沖擊，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性具有重要作用。同期的條件有三點：頻差、壓差、角差合格。

同期要求為安全、準確、快速。三個條件中安全最重要，同期裝置必須有完善的閉鎖功能，寧拒動不誤動。對差頻同期，在系統(tǒng)角差為0時合閘，對系統(tǒng)的沖擊最小；電廠中作為發(fā)電機的并網(wǎng)，快速性也很重要，捕捉第一次0角度合閘可以節(jié)省大量能源。

1.2　環(huán)網(wǎng)并列與差頻同期

差頻同期是指兩個沒有電氣聯(lián)系的兩個系統(tǒng)的并列，包括發(fā)電機的并網(wǎng)及兩個無聯(lián)系電網(wǎng)的并列；兩側(cè)的頻率不同，有可能捕捉到0角度合閘時機。環(huán)網(wǎng)并列是指兩個本已有電氣聯(lián)接的系統(tǒng)，再在該點增加一個聯(lián)絡開關；兩側(cè)頻率相同，相角差即為系統(tǒng)在這兩點之間的功角，該角度在網(wǎng)絡拓撲及負荷沒有大變動時基本保持不變。

國內(nèi)有的稱之為檢同期與捕捉同期，有的稱之檢同期與準同期，有的叫同頻同期與差頻同期。兩個系統(tǒng)若頻率相差在測量誤差范圍內(nèi)，是同頻，但卻不能按同網(wǎng)來同期，為了物理概念上的清晰，本文定義這兩種方式為環(huán)網(wǎng)并列與差頻同期。

差頻同期的目標是捕捉第一次的零相角差時機合閘，即自動準同期；環(huán)網(wǎng)并列相角差為兩端的功角，僅是一個壓差和功角的閉鎖功能。

1.3　同期遙控方式及自適應識別

環(huán)網(wǎng)并列和差頻同期的要求不同。裝置雖然可以自適應地判斷出是同頻還是差頻，但對頻差很小的系統(tǒng)，這樣作意味著犧牲一些時間來判斷，會對合閘的時機帶來延誤。而調(diào)度員是了解系統(tǒng)的運行結(jié)構(gòu)的，知道欲合閘的斷路器是處于同頻還是差頻同期的位置，在發(fā)命令的時候即區(qū)分開同頻同期、差頻同期、遙控合閘命令會更好。裝置的自動識別功能，是指在合閘命令下發(fā)后，自動判斷是差頻、同頻還是無壓狀態(tài)，并由不同的約束條件進行操作。

1.4　合閘導前時間的計算

裝置出口到斷路器合上閘的動作時間，它的準確獲得直接關系到同期點角差的準確性。常規(guī)方法是通過開入量的方式，即通過接入斷路器的輔助接點，來計算發(fā)出合閘令到該信號變位的時間。該方法思路直接，容易實現(xiàn)；但問題是當斷路器合上電流的時刻與輔助接點變位不一致的時差會引入誤差，另外要接點抖動也影響精度。

本文提出一種模擬量檢測導前時間的方法，即用電流的從無到有的檢測。若采樣裝置采樣速率能達到64點/周波（DF1700模塊采樣速率），則時間分辨率約為0.3毫秒，可以滿足要求。這種方法要求引入電流的檢測，分布式的同期系統(tǒng)一般是將同期功能融合在斷路器的測控單元中，能滿足這種要求。該方法物理概念更為清晰：從無流變?yōu)橛辛鳎ǘ皇禽o助接點變位）時，才算真正合閘成功。

1.5同期算法

同期是一項可靠性要求極高的操作。誤動時的大角度合閘會給發(fā)電機及系統(tǒng)帶來很大的沖擊，降低發(fā)電機的使用壽命，或是帶來系統(tǒng)的振蕩及解列。而延誤第一次最佳同期時期也是要盡量防止的。因此必須考慮高可靠性、高精度、多級閉鎖、快速的控制算法與措施。

從裝置可靠性上考慮，有的廠家采用雙微機控制的方式，是一種好的思路。也可用硬件上的其它方法。算法上多重化計算及閉鎖也很重要。

計算方法大體有兩種，一是硬件整形脈沖比相的方法，一是通過采樣點比較幅值和相位的方法。兩種方法各有利弊，互相配合能產(chǎn)生完善而穩(wěn)定的效果。

2　電壓無功綜合自動控制

2.1　VQC控制特性及控制模式的思考

相對于同期合閘，VQC則是一個時刻運行的、以整個變電站為對象的、相對慢速的一個控制系統(tǒng)。其控制策略復雜，對出口的實時性要求不高，但對閉鎖的響應要求快速、完備。

現(xiàn)有站內(nèi)VQC實現(xiàn)方式基本有3種：后臺軟件VQC、主控單元網(wǎng)絡VQC、獨立硬件的VQC。

后臺軟件VQC：將控制策略全部放在后臺監(jiān)控主機中，通過間隔層的測控單元獲取數(shù)據(jù)，微機中VQC軟件根據(jù)實時數(shù)據(jù)判斷并發(fā)控制命令，由相應測控單元執(zhí)行。優(yōu)點是人機界面友好，方便調(diào)試和維護。

主控單元網(wǎng)絡VQC系統(tǒng)：將控制核心下放到間隔層，由單獨的CPU完成，但其IO的輸入輸出仍由間隔層IO測控模塊完成。優(yōu)點網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的得到更直接了一層，閉鎖的速度較第一種方式快了一些。但界面一般較差，維護和設置不會太輕松。

獨立硬件VQC系統(tǒng)：不依賴其他裝置，本身溶輸入輸出與策略判斷為一體。好處是閉鎖的速度最快，從閉鎖的角度講可靠性最高。但問題是需要重復鋪設大量的電纜，信號重復采集。

現(xiàn)在的問題是：用戶選擇時，既覺得獨立硬件的VQC系統(tǒng)造價高、多拉電纜，又擔心網(wǎng)絡型VQC產(chǎn)品的可靠性：VQC對對閉鎖的速度要求高。網(wǎng)絡型VQC的問題是，當發(fā)出控制出口命令后，這時發(fā)生可主變保護或電容器保護動作等需閉鎖的情況，無法彌補這個時間差。

換一個思路思考：把控制策略放在PC機中，而把閉鎖策略放在相應的測控單元中。即后臺控制+閉鎖，間隔層閉鎖。通過軟PLC功能將需要的閉鎖條件輸入IO裝置中，對后臺發(fā)來的控制命令不是即刻執(zhí)行，而是通過自身的閉鎖邏輯檢查，出口條件滿足才能出口，這樣既保證了實時的閉鎖速度，又保證了后臺策略的豐富。

對于以上三種方式是對電站內(nèi)實現(xiàn)VQC的方法，但實際應用過程中有的局內(nèi)不使站內(nèi)單獨VQC系統(tǒng)，因它是在站內(nèi)單獨的調(diào)節(jié)，往往滿足不了系統(tǒng)要求，存在一定弊端，常使用系統(tǒng)綜合電壓無功自動調(diào)節(jié)，在調(diào)度自動化端實現(xiàn)，來調(diào)節(jié)整個系統(tǒng)的無功優(yōu)化組合。

2.2　運行方式的自動識別

變電站運行方式會隨著負荷和設備狀況調(diào)整，這樣就要求VQC要自適應跟隨運行方式的改變，作出不同的控制策略。對不同的變壓器組數(shù)、不同的一次接線方式，由母聯(lián)、分段、橋開關、變壓器的組合可以有多種接線方式，不同方式控制策略是不同的，這里面有一個模式識別的問題。

本文提出的識別方法不僅應包括母聯(lián)、分段等的輔助接點的開入量；還包括母聯(lián)、分段上的電流、相角等交流量。

2.3　全網(wǎng)無功電壓控制

無功調(diào)控從本質(zhì)上說是個全網(wǎng)的問題，而不是變電站的問題。建立在破壞網(wǎng)中其他部分無功基礎上的本站平衡并不正確。無功電壓控制追求的應該是全網(wǎng)的最優(yōu)解，而不是某個站的最優(yōu)解。各自為政的VQC調(diào)節(jié)，會造成多次調(diào)節(jié)或同時調(diào)節(jié)。在通信可靠保證的前提下，應該配合將全網(wǎng)VQC作在地、縣調(diào)度自動系統(tǒng)中，即節(jié)省投資，又符合電網(wǎng)實際情況。

3　備用電源自動投入

3.1　可編程PLC功能的應用

由于備自投方式較多，不可能每種情況作一種裝置，這就要采用相同硬件基礎上的軟件PLC功能：通過裝置內(nèi)嵌的PLC解釋軟件解釋由外部對自投邏輯的重新編排，現(xiàn)場可設置

3.2　廠用電快速備自投

在火電廠中具有大量大容量的廠用機械電動機的廠用電切換過程中，備投就是一個快速備自投的問題。在工作電源消失后，大容量的旋轉(zhuǎn)機械使得母線上電壓的衰減是個逐漸下降的過程，并不是立即消失。由于電動機群在惰性作用，殘壓的幅值和頻率是變化的，備用電源投入中，也存在一個最佳合閘時機的問題。一般最佳投入時間為失電后第一次的30゜角差范圍內(nèi)，對裝置來說快速的處理器DSP及快速出口繼電器的選擇就很重要了。在失去第一次快速備自投入的機會后，等待下一次合閘時機就又是同期的問題了。

4　小電流接地系統(tǒng)的接地選線

100%的準確選線是個困擾多年的難題。常規(guī)的集中式的選線裝置的問題是：1、多拉電纜；2、可能要改造CT；3、只引入零序電流，分析要素少，準確度低；4、不符合變電站自動化分布式的設計思想。將其做成分布式的應該會更好。

中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，零序電流與零序電壓的夾角方向沒有明確的反向關系，較難檢測；5次諧波方法又存在信號小、信噪比低，準確度差的問題。

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機電一體化技術(shù)是將機械和微電子技術(shù)結(jié)合的一門新興技術(shù)，機電一體化實現(xiàn)了機械的高度自動化、智能化和人性化，提升了機械設備的工作效率。機電一體化作為計算機技術(shù)在機械設備中應用的體現(xiàn)，是促進機械設備自動化水平提升的有效手段。因此，機電一體化在工程機械中的應用，不僅是未來工程機械現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢，也是人們對提升工程機械經(jīng)濟性、可靠性和安全性的需求。

1機電一體化在工程機械中的應用現(xiàn)狀

我國在80年代初就開始了對機電一體化在工程機械中的應用技術(shù)進行研究，經(jīng)過幾十年的技術(shù)研究和發(fā)展，雖然我國機電一體化在工程機械技術(shù)方面取得了長足的進步，但機電一體化在工程機械中的技術(shù)應用于發(fā)達國家還有著很大的差距。隨著我國改革開放以來經(jīng)濟發(fā)展速度的加快，現(xiàn)如今我國工程機械的機電一體化程度已經(jīng)不能滿足工程需要。近年來，我國計算機和智能控制技術(shù)的蓬勃發(fā)展，給機電一體化技術(shù)在工程機械中的應用帶來了新的發(fā)展機遇。隨著社會和國家對機械設備機電一體化的逐漸重視，我國工程設備機電一體化技術(shù)發(fā)展已經(jīng)到了黃金時期。雖然我國微電腦工程機械控制技術(shù)相比于國外仍然有所不足，但隨著機電一體化技術(shù)在工程機械中的不斷發(fā)展、應用和實踐，我國工程機械必然會越來越自動化、智能化和現(xiàn)代化，為我國社會和經(jīng)濟的發(fā)展貢獻力量。

2機電一體化在工程機械中的應用優(yōu)勢

2.1提高產(chǎn)品的使用性能

機電一體化在工程機械中的技術(shù)應用，能夠改變儀表顯示方法并利用微電腦實現(xiàn)對工程機械的自動或半自動控制，傳統(tǒng)顯示儀表被數(shù)字儀表代替，能夠使機械工程的儀表顯示更加直觀，方便操作人員的操作。利用微電腦代替?zhèn)鹘y(tǒng)工程機械的部分人工控制功能，能夠減少工程機械的人工操作量，使工程機械的操作更加簡單。機電一體化在工程機械中的技術(shù)應用，實現(xiàn)了工程機械的智能化自動控制，提升了工程機械的使用性能，提高了工程機械的工作效率。

2.2工程機械的調(diào)試和養(yǎng)護更加簡便

機電一體化在工程機械中的應用，能夠在不拆機檢查的前提下，利用機電一體化的自檢系統(tǒng)實現(xiàn)對工程機械的檢修和調(diào)整。利用工程機械機電一體化工作參數(shù)的自我調(diào)整功能，還能夠?qū)崿F(xiàn)對工程設備工作模式的設計和切換，從而實現(xiàn)工程機械根據(jù)不同的工程特點自動或半自動的選擇工作模式，提升工程機械在不同工程中的使用效果。

2.3提升工程設備的安全性能

應用機電一體化技術(shù)的工程機械，相比于傳統(tǒng)的工程機械，具有自動報警、監(jiān)控和自動狀態(tài)修復功能。由于工程機械在工程項目中普遍工作量較重，工程機械內(nèi)部部件磨損嚴重，因而工程機械的某些部件由于持續(xù)工作時間過長或過度勞損很容易發(fā)生問題。應用機電一體化的工程設備，能夠隨時對工作中容易發(fā)生疲勞的部件有效監(jiān)控，當這些部件過度勞損并可能導致機械故障時自動調(diào)整工作狀態(tài)或及時發(fā)出警報，實現(xiàn)對工程設備的保護。

3機電一體化在工程機械中的技術(shù)應用

3.1電子監(jiān)控、自動報警和故障自診在工程機械中的應用

工程機械的發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、工作裝置、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的運行狀態(tài)出現(xiàn)故障將導致工程機械不能正常使用。如果不能輕易分辨工程機械的故障所發(fā)生的部位不但會耽誤工程的進展而且還需要投入更多的人力和物力來用于維修。機電一體化用于工程機械中實現(xiàn)了其電子監(jiān)控、自動報警及故障自診的功能。當工程機械的任何部位發(fā)揮不靈活或者產(chǎn)生故障時，電子控制系統(tǒng)不僅能做出自動報警，還能準確地指出工程機械故障所發(fā)生的部位。機電一體化給工程機械所帶來的該功能，還能幫助駕駛員緩解工作緊迫感，提高工程機械的工作效率。

3.2機電一體化用于柴油機的自動控制

工程機械由于對機械功率要求較高，因而普遍采用柴油機作為工程機械的動力核心。機電一體化在柴油機控制中的應用，能夠有效的提升柴油機的經(jīng)濟型和動力性，并降低柴油機排放的廢氣量。傳統(tǒng)的柴油機優(yōu)化，將精力放在了提高柴油機的燃油耗率和降低柴油機污染物等級上。利用機電一體化系統(tǒng)對柴油機進行控制，能夠使柴油機根據(jù)工程機械的運行狀態(tài)合理調(diào)整柴油機的工作狀態(tài)，實現(xiàn)對柴油機調(diào)速器和油門的自動控制，并實現(xiàn)柴油機的自動啟停和自動升溫控制等，機電一體化對柴油機工作狀態(tài)的自動控制能夠有效的提升柴油機的經(jīng)濟指標，并在滿足工程對工程機械的功率要求的前提下實現(xiàn)降低排放指標的目的。

3.3機電一體化在工程機械中的應用能夠?qū)崿F(xiàn)工程作業(yè)的全自動化或半自動化

工程機械的自動化和智能化，是工程機械發(fā)展的趨勢，為了提升工程機械的工作效率，為工程建設貢獻力量，我們必須提升工程機械的自動化水平。機電一體化在工程機械中的應用，能夠有效的提升工程機械的自動化水平，減少操作人員操作失誤對工程建設的質(zhì)量影響，在提高工作效率的前提上實現(xiàn)工程建設精度的提高。目前，專門研究和生產(chǎn)工程機械的單位，不約而同的將機電一體化在工程機械中的應用作為工程設備制造的發(fā)展重點，并成功推出了許多自動化、半自動化的工程機械設備。國內(nèi)常用的工程機械中大部分已經(jīng)普及了機電一體化系統(tǒng)，比如說挖掘機、推土機等都有了電子系統(tǒng)控制的自動變速箱，這種自動變速箱能夠?qū)Πl(fā)動機的功率有效控制，提高了燃油的經(jīng)濟型并減少了人工操作。

4結(jié)論

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關鍵詞：傳感器；檢測技術(shù)；機電一體化；應用

目前機電一體化系統(tǒng)已經(jīng)成為機械生產(chǎn)的主要發(fā)展趨勢，其是在機械生產(chǎn)技術(shù)與電子技術(shù)的共同作用下完成的一種新的產(chǎn)品。實現(xiàn)機電一體化，能夠在很大程度上提高機械設備的自動化性能，使其以更高的效率來完成各項作業(yè)，促進生產(chǎn)力水平的提高。而在機電一體化產(chǎn)品的自動化運行中，傳感器是一種非常重要的組成部分，其與檢測技術(shù)一起，保證了機電設備的自動控制和自動調(diào)節(jié)功能得以實現(xiàn)。以下本文重點來談談其具體應用。

1 傳感器在機電一體化系統(tǒng)中的作用地位和種類

一般來講，機電一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大都是由多個模塊組成，其中測量模塊就是其中較為重要的組成部分，由傳感器、調(diào)理電路和變換電路等構(gòu)成。其在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中所發(fā)揮的作用是采集信息，包括機電一體化系統(tǒng)的運行狀態(tài)和系統(tǒng)行為的信息。在該模塊中，輸入?yún)?shù)是確定機械結(jié)構(gòu)模塊性能的物理參數(shù)，例如，強度、壓力、位移、速度、力（力矩）以及變形等。輸出參數(shù)是被測量的特征參數(shù)，如電壓、電流、相位、頻率等。系統(tǒng)對測量模塊的要求，就是不失真地反映被測物理參數(shù)的時間變化曲線。這里包含了分辨率、精度、線性范圍、動態(tài)響應等一系列技術(shù)指標。而無論是輸入?yún)?shù)，或是輸出參數(shù)，都必須要用到傳感器來實現(xiàn)信息采集與傳遞。因此可以說，傳感器在機電一體化系統(tǒng)中的地位作用是非常重要的，相當于人的感受器官，在運行中傳感器要能夠非?？焖倬珳实牟杉礁鞣N信息，并且還要能夠保證在惡劣的環(huán)境條件下也可以精準快速的采集相關信息，這是一個高水平機電一體化系統(tǒng)的基本要求。因為如果傳感器無法正常工作，就無法采集信息，系統(tǒng)的自動檢測功能就會缺失，這樣就會直接影響到系統(tǒng)的信息處理功能和控制決策功能，機電一體化的作用就無法充分發(fā)揮出來。

目前機電一體化中的傳感器種類較多，按照其測量對象的不同可以分為內(nèi)部信息傳感器和外部信息傳感器兩種。其中內(nèi)部信息傳感器主要檢測系統(tǒng)內(nèi)部的位置、速度、力、力矩、溫度以及異常變化。外部信息傳感器主要檢測系統(tǒng)的外部環(huán)境狀態(tài)，他有與人體五種感官相對應的接觸式和非接觸式。如接觸式的觸覺傳感器等。

2 傳感器在機電一體化系統(tǒng)中的應用

傳感器是左右機電一體化系統(tǒng)（或產(chǎn)品）發(fā)展的重要技術(shù)之一，廣泛應用于各種自動化產(chǎn)品之中：工業(yè)機器人之所以能夠準確操作，是因為他能夠通過各種傳感器來準確感知自身、操作對象及作業(yè)環(huán)境的狀態(tài)，包括：其自身狀態(tài)信息的獲取通過內(nèi)部傳感器（位置、位移、速度、加速度等）來完成、操作對象與外部環(huán)境的感知通過外部傳感器來實現(xiàn)，這個過程非常重要，足以為機器人控制提供反饋信息。通常微動開關、光電開關、電渦流等傳感器安裝在機器人的每個關節(jié)上進行零位和極限位置的檢測，前者保證機器人的重復定位精度和軌跡精度，后者則起保護機器人和安全動作的作用。位移傳感器一般也都安裝在機器人的各關節(jié)上，用于檢測機器人各關節(jié)的位移量，作為位置控制信息。速度、加速度傳感器用來實現(xiàn)機器人各關節(jié)的速度閉環(huán)控制和加速度控制。觸覺傳感器裝設在機器人腕、手爪等部位，通過觸覺確認對象的位置從而修正手爪的位置以便能準確地抓住對象物。

CNC機床和MC加工中心是由計算機控制的多功能自動化機床，在實現(xiàn)其閉環(huán)控制的過程中，大量運用了位移（位置）、速度、限位及零位檢測傳感器，通過檢測機床各軸的移動位置和速度進行位置數(shù)顯、位置反饋和速度反饋，以提高運動精度和動態(tài)性能。

汽車的機電一體化要求用自動控制系統(tǒng)取代純機械式控制部件，這不僅僅是體現(xiàn)在發(fā)動機上，為了更全而地改善汽車性能，增加人性化服務功能，降低油耗，減少排氣污染，提高行駛安全性、可靠性、操作方便和舒適性，先進的檢測和控制技術(shù)已經(jīng)擴大到了汽車全身。在其所有重點控制系統(tǒng)中，必不可少地使用了曲軸位置傳感器、吸氣及冷卻水溫度傳感器、壓力傳感器、氧氣傳感器等各種傳感器。

3 傳感檢測技術(shù)在機電一體化系統(tǒng)中的應用前景

與傳感器相同，傳感檢測技術(shù)同樣在機電一體化系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，其主要作用在系統(tǒng)的自動控制和自動調(diào)節(jié)環(huán)境兩個環(huán)節(jié)，該技術(shù)的應用水平高低直接影響著機電一體化系統(tǒng)運行水平的高低。因此，在機電一體化系統(tǒng)中，必須要合理的利用傳感檢測技術(shù)，只有充分發(fā)揮檢測技術(shù)的作用，才能準確快速的檢測出各個被控對象的所有參數(shù)信息情況，才能便于系統(tǒng)更好的得到控制。

可以說，傳感檢測技術(shù)是機電自動化發(fā)展中不可缺少的重要技術(shù)，是所有自動化方面的研究基礎，其不但在工程技術(shù)研究方面發(fā)揮重要作用，在基礎科學中也處于關鍵地位。因為在很多基礎科學中的研究中，傳感檢測技術(shù)若得到提升，就會使傳感器更加靈敏，從而能夠捕捉到更多新的信息，為突破該領域技術(shù)提供了關鍵條件。也正是因為如此，有專家認為，傳感器和傳感檢測技術(shù)就是支撐現(xiàn)代科學技術(shù)的重要依據(jù)和發(fā)展條件，所以我們應該進一步深入的研究傳感檢測技術(shù)，使傳感器的功能得以完善，傳感檢測技術(shù)的應用更加靈活高效。

目前，傳感檢測技術(shù)已經(jīng)成為機電一體化領域中不可缺少的重要因素，并在多個生產(chǎn)領域和生活領域中得到了廣泛應用。在一些自動化水平較高的設備或裝置中，都匯集了大量的傳感檢測技術(shù)。例如各種儀器設備、家電、辦公自動化設備、工廠自動化中的計算機集成制造系統(tǒng)、CNC機床、加工中心、大型發(fā)電機組、軋鋼生產(chǎn)線、汽車的機電一體化系統(tǒng)等等，甚至在一些國防領域的尖端武器裝備中也都使用了傳感器和傳感檢測技術(shù)。不僅如此，相信隨著現(xiàn)代科技水平的不斷提升，傳感檢測技術(shù)還將會進一步的得到完善，并在更多的行業(yè)領域中發(fā)揮作用，促進現(xiàn)代文明的快速發(fā)展。

結(jié)束語

總之，機電一體化已然成為未來機械行業(yè)的必然發(fā)展趨勢，在機電一體化的發(fā)展進程中，加強對傳感器和傳感檢測技術(shù)的研究是非常有必要的，這是因為傳感器是決定機電一體化系統(tǒng)自動化水平的關鍵，只有傳感器保持較高的靈敏度和較強的信息采集能力，才能使機電一體化系統(tǒng)等其他功能模塊正常發(fā)揮作用，從而提高機電一體化系統(tǒng)的運行效率和質(zhì)量。

參考文獻

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關鍵詞：機電一體化；電力系統(tǒng)；變壓器；用電安全；智能化水平 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM76 文章編號：1009-2374（2016）19-0052-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.19.024

電力系統(tǒng)的穩(wěn)定是保障人們用電安全的關鍵因素，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)機電一體化要求逐漸加大，電力系統(tǒng)智能化水平逐漸提高。因此，國家應該加強對電力企業(yè)的扶持力度，電力企業(yè)和發(fā)電站應該提升電氣設備的機械化程度，加強對機電一體化人才的培養(yǎng)。電力設備的運用不僅可以大大提升電力系統(tǒng)的工作效率，還可以促使電力系統(tǒng)走向數(shù)字化、系統(tǒng)化、智能化、自動化，實現(xiàn)電力系統(tǒng)機電一體化。

1 機電一體化概述

隨著科學技術(shù)的進步和信息技術(shù)在電力系統(tǒng)中的廣泛運用，電力系統(tǒng)逐步走向數(shù)字化、智能化、系統(tǒng)化、機電一體化。技術(shù)和產(chǎn)品是機電一體化的兩大核心內(nèi)容。其中技術(shù)是指計算機技術(shù)、自動調(diào)控技術(shù)、機械技術(shù)以及其他新型技術(shù)的有機組合，這些技術(shù)的組合能夠大大提高機電機械設備智能化水平。產(chǎn)品是指電器、電子零件品、機械設備等，比如辦公用品類產(chǎn)品、家用電器類產(chǎn)品。機電一體化是現(xiàn)代信息技術(shù)的外在表現(xiàn)，是現(xiàn)階段提高電力系統(tǒng)智能化水平的關鍵因素。隨著機電一體化在電力系統(tǒng)中的廣泛滲透，其作用和功能逐漸凸顯，對于提高電力系統(tǒng)的智能化操作水平和保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有積極的影響。

2 機電一體化和電力系統(tǒng)分析

2.1 電氣設備是機電一體化的產(chǎn)物

發(fā)電機、變壓器是電力系統(tǒng)中的核心組成部分，是機電一體化的產(chǎn)物。其中發(fā)電機在電力系統(tǒng)中的功能是提高電氣設備的工作效率。而發(fā)電機與變壓器之間存在密切關系，將發(fā)電機輸出電壓進行調(diào)整的變壓器，可以承擔電能電壓的負荷力，作為輸電線路的重要部分。發(fā)電機、變壓器、電動機、繼電器和無功補償裝置等各種具有保護功能裝置的設計、制造都離不開機電一體化。由此可見，電氣設備是機電一體化的產(chǎn)物。

2.2 機電一體化在電力系統(tǒng)中占據(jù)主導地位

電力系統(tǒng)是一個系統(tǒng)化、科學化的系統(tǒng)，但是電力系統(tǒng)涉及的內(nèi)容比較廣，要想保障電力系統(tǒng)在實際運行與工作中的協(xié)調(diào)性，其難度系數(shù)較大。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)中的變電站、發(fā)電站、用戶管理、輸電配送網(wǎng)絡管理等方面都在不同程度上用到了自動控制。例如生產(chǎn)中的自動檢測、設置安全保護系統(tǒng)保護相關元件、運用計算機自動檢測和管理用戶用電情況、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)和信息的自動化儲存和傳輸?shù)?。將現(xiàn)代信息技術(shù)引入電力系統(tǒng)的生產(chǎn)、運輸與管理等各個環(huán)節(jié)，不僅可以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，還可以促使經(jīng)濟效率最大化的實現(xiàn)。

2.2.1 信息傳輸?shù)淖詣踊０l(fā)電廠、配電所、變電站和調(diào)度中心作為電力系統(tǒng)的四大核心要素，它們之間的信息傳輸是否準確和及時是影響整個電力系統(tǒng)安全與穩(wěn)定的關鍵因素，因此做好電能在生產(chǎn)、傳輸過程中的調(diào)度、保護、控制、調(diào)節(jié)、測量工作是有效減少電力系統(tǒng)安全事故發(fā)生率的重要措施之一，也是提高用戶用電管理水平的重要因素。將機電一體化與電力系統(tǒng)中的信息傳輸系統(tǒng)進行有機結(jié)合，不僅可以保證相關信息在第一時間傳遞給各個部門，確保信息的及時性和準確性，還可以實現(xiàn)各部門之間交流與溝通的智能化。這樣一來，電力系統(tǒng)的運行效率和經(jīng)濟效率就會得到有效提升，電能運行質(zhì)量也得到了保障。

2.2.2 反事故自動裝置。作為一種事故報警裝置，反事故自動裝置可以在電力系統(tǒng)出現(xiàn)危急情況或者電氣運行中出現(xiàn)故障問題時發(fā)出預警，使相關工作人員能夠及時將事故問題進行解決和處理，從而有效避免運行中的安全隱患。反事故裝置主要分為兩種：一種主要作用于事故發(fā)生后；另一種可以防止事故發(fā)生。前者主要借助繼電器的反應及時發(fā)現(xiàn)問題所在，從而幫助相關工作人員及時找到故障點，采取維修或者更換等方式清理故障，進而保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全運行。后者主要是借助運行系統(tǒng)安全保護裝置維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，一旦電力系統(tǒng)中出現(xiàn)故障，運行系統(tǒng)可以自動恢復到原來的穩(wěn)定狀態(tài)，防止電壓出現(xiàn)震蕩、崩潰等情況的發(fā)生。

2.2.3 供電系統(tǒng)自動化。供電系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的功能和作用是分配電力，電能從發(fā)電廠輸出后，電力系統(tǒng)工作人員就應該實時監(jiān)控每個區(qū)域供應的電能，實現(xiàn)供電系統(tǒng)的智能化。供電系統(tǒng)的自動化、智能化不僅可以為人們的生活和工作提供便利，還可以大大減少工作人員的工作壓力，通過計算機管理系統(tǒng)實時監(jiān)控電力系統(tǒng)的供電情況，代替以人工值班方式監(jiān)控電力系統(tǒng)運行情況和供電系統(tǒng)供電情況，從而大大提高工作效率。

3 機電一體化在電力系統(tǒng)中的應用

3.1 機電一體化設備的應用

機電一體化設備是電力系統(tǒng)的中心框架，是電力系統(tǒng)的核心，在電力系統(tǒng)中起到穩(wěn)定系統(tǒng)運行和提高運行效率的作用。比如變壓器、互感器和其他自動裝置等都是機電一體化設備的組成部分。其功能主要包括如下方面：一是為電力系統(tǒng)快速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)提供源動力，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、快速運行和工作；二是機電設備可以代替電力系統(tǒng)中變壓器，可以自動調(diào)節(jié)電壓輸出功率，避免電路發(fā)生嚴重損耗和短路等現(xiàn)象。例如，在計算機系統(tǒng)中預先設置好變壓器額定功率、額定電流、額定電壓等指標系數(shù)，引入機電一體化自動控制方式，達到控制高壓供電情況的目的；三是機電設備可以充當電力系統(tǒng)中的保護裝置，不僅可以確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行，還可以促使電力系統(tǒng)走向一體化、自動化、智能化。

3.2 技術(shù)的應用

將機電設備引入電氣系統(tǒng)中，可以提高電力系統(tǒng)的運行水平。其技術(shù)的應用主要表現(xiàn)在以下兩方面：

3.2.1 控制應用。為進一步促使電力系統(tǒng)經(jīng)濟效率最大化，并保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，電力系統(tǒng)相關負責人就需要根據(jù)電力系統(tǒng)當前運行情況展開控制活動。電力系統(tǒng)在運行過程中，電壓覆蓋范圍較廣，每個區(qū)域的供電額度、輸電情況等都需要工作人員全方位、多角度考慮與分析，并根據(jù)每個區(qū)域的實際需求量借助計算機管理系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)分配和調(diào)度。由于電力系統(tǒng)涉及的內(nèi)容較多，電力統(tǒng)計工作就比較復雜，其難度系數(shù)較大。基于這一點，加強電力統(tǒng)計工作的自動化和智能化分析就顯得尤為重要。這就需要將機電一體化引入電力系統(tǒng)中，提高電力統(tǒng)計工作效率。比如，在電力系統(tǒng)中的主要環(huán)節(jié)中安置自動化檢測與管理設備、電力智能化統(tǒng)計設備等，借助計算機管理系統(tǒng)實現(xiàn)電力系統(tǒng)管理、調(diào)度、分配工作的一體化和自動化，使總發(fā)電站、配電站、用戶管理之間形成自動化可控網(wǎng)絡，提高電力系統(tǒng)的運行效率。計算機管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)電力系統(tǒng)的信息傳輸，還可以實現(xiàn)調(diào)度中心的自動化控制。調(diào)度中心在電力系統(tǒng)中的作用和功能主要是合理分配不同用電區(qū)域的用電額度、縮小服務距離，進而幫助相關工作人員在第一時間內(nèi)了解和掌握每個區(qū)域的用電情況以及電力設備的使用情況，有利于調(diào)度中心工作人員根據(jù)系統(tǒng)顯示情況統(tǒng)一開展調(diào)度工作?？刂苹顒拥拈_展不僅可以促使電力系統(tǒng)協(xié)調(diào)、穩(wěn)定、安全運行，還可以大大提升輸電線路運輸效率，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化、智能化、一體化，促使電力系統(tǒng)經(jīng)濟效率最大化的實現(xiàn)。

3.2.2 保護應用。機電一體化可以大大減少電力系統(tǒng)中的安全故障，提高電力系統(tǒng)的安全指數(shù)。其表現(xiàn)主要如下：一是傳統(tǒng)的控制方式主要是以人工監(jiān)測方式為主，但是人工監(jiān)測方式不能完全保障電力系統(tǒng)的安全性。以機電一體化代替人工監(jiān)測，可以對電力系統(tǒng)實現(xiàn)遠程監(jiān)控，避免工作人員直接接觸電力設備，從而降低安全事故的發(fā)生率；二是將電流保護裝置、自動化調(diào)度保護裝置、電線安全保護裝置安裝在電力系統(tǒng)中，可以保障電壓的安全，減少電壓出現(xiàn)短路、崩潰等現(xiàn)象。但是電路保護裝置的安裝工作需要建立在繼電器穩(wěn)定基礎之上。繼電器在電力系統(tǒng)中的作用是避免電路運輸系統(tǒng)在電壓出現(xiàn)短路時發(fā)生異常情況，進一步保障工作人員的安全。

4 結(jié)語

隨著城市化腳步的加快，機電一體化滲透在生活和生產(chǎn)等各個方面。在電力系統(tǒng)中，無論是在電力系統(tǒng)運輸管理方面，還是在信息傳遞方面，機電一體化的應用均較為廣泛。換句話說，機電一體化在電力系統(tǒng)中的應用，不僅加強了電力系統(tǒng)的智能化和自動化，提高了電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，還充分證明了兩者相互促進的關系。在未來電力系統(tǒng)中，電力系統(tǒng)對機電一體化的依賴性將會增強。無論是在輸電運輸線路的管理方面，還是在用戶用電管理方面，都會對機電一體化的需求大大增加，從而促使電力系統(tǒng)走向自動化。

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[4] 顏平.機電一體化產(chǎn)品在平頂山天安煤業(yè)生產(chǎn)中的應

篇10

【關鍵詞】機電一體化機械技術(shù)應用發(fā)展

1、前言

隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的生產(chǎn)及生活水平正在發(fā)生著巨大的改變，而這些改變正是得益于科學技術(shù)的不斷應用，在眾多的領域，科學技術(shù)正在不斷的革新與改造，這就促使了很多學科相互交叉滲透，尤其是在機械工程領域，這一領域正在由以前的以機械電氣化為主逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闄C電一體化，這一轉(zhuǎn)變很大程度上是由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的快速發(fā)展而形成的，而這也促使了工程機械企業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、管理體系等發(fā)生了重大的改變。

2、對機電一體化的理解

時至今日，機電一體化已經(jīng)發(fā)展成為一門有著自身特點及體系的新型學科，隨著科學技術(shù)的不斷革新與推進，一些新的血液還將會持續(xù)不斷的注入進來。機電一體化技術(shù)的突破使得機械工業(yè)實現(xiàn)自動化控制成為了可能，機電一體化作為一門交叉性的新型學科，它不僅繼承了電子學、機械學、信息學等其他學科的特點，同時還發(fā)展了自身的特點。從概念的外延來看，機電一體化包括了機電一體化技術(shù)和機電一體化產(chǎn)品兩個方面。機電一體化技術(shù)是從系統(tǒng)工程的觀點出發(fā)，將機械、電子和信息等有關技術(shù)有機結(jié)合起來，以實現(xiàn)系統(tǒng)或產(chǎn)品整體最優(yōu)的綜合性技術(shù)。為加快機電一體化的發(fā)展，我們必須解決和推進以下幾個關鍵型技術(shù)的發(fā)展：

1）機械本體技術(shù)

機械本體技術(shù)應當從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾個方面著手。機械系統(tǒng)的小型化及性能的優(yōu)化都建立在機械本體的輕質(zhì)化基礎上，因此首先要減輕機械本體的質(zhì)量，我們可以考慮選擇用非金屬復合材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼鐵材料。以此來提高機械的快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。

2）信息處理技術(shù)

機電一體化與微電子技術(shù)的顯著進步、信息處理設備的普及和廣泛應用有著密切的關系。因此，為進一步的促使機電一體化的發(fā)展，必須提高信息處理設備的穩(wěn)定性和可靠性。

3）傳感技術(shù)

提高傳感器的性能應當注重提高傳感器的可靠性、靈敏度和精度，而提高可靠性與防干擾有著密切的關系，為避免干擾，目前光纖電纜傳感器正在逐步的發(fā)展壯大。

4）軟件技術(shù)

軟件作為機械一體化系統(tǒng)中的重要組成部分，必須要和硬件協(xié)調(diào)一致的發(fā)展。為降低軟件的研發(fā)成本沒提高生產(chǎn)維修的效率，應當逐步推進軟件的標準化，包括程序的標準化、程序模塊化。軟件程序的固化等。

3、機電一體化未來發(fā)展方向

1）自律分配化系統(tǒng)方向

當機電一體化發(fā)展到一定的程度，其執(zhí)行和控制系統(tǒng)將獲得足夠的空間，具備很強的“柔性”，能夠從容的面對突發(fā)事件，即被設計成“自律分配系統(tǒng)”，當這系統(tǒng)運行時，各子系統(tǒng)獨立運行，互不影響，但其本身也具備足夠的自律性，當外界環(huán)境發(fā)生變化時，他們也隨之發(fā)生相應的變化以適應外界的變化。這一系統(tǒng)的特點是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息，在總體的指令條件下，每個子系統(tǒng)的“行動”都可以有所改變。這一特征，既避免了因為某一子系統(tǒng)的故障而使得整個系統(tǒng)癱瘓，在很大程度上增加了系統(tǒng)的柔性。

2）全息系統(tǒng)化方向

所謂的全息，即指全方位呈現(xiàn)，在將來的機電一體化發(fā)展中，其“全息”的特點將會越來越明顯，機電一體化將從不同的角度使得“指令”得以準確執(zhí)行，智能化發(fā)展是一大趨勢，而這一發(fā)展趨勢則主要得益于信息技術(shù)和模糊技術(shù)的高度發(fā)展。

3）光機電一體化方向

機械電子工程，是光機電一體化的別稱，它是機械工程與自動化的一種，相對于傳統(tǒng)的機電一體化技術(shù)，光機電一體化引進了光學技術(shù)，充分利用光學技術(shù)的特點，進一步改變優(yōu)化機電一體化系統(tǒng)中的傳感系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、能源系統(tǒng)等各子系統(tǒng)。

4）模塊化方向

在機電一體化的發(fā)展過程中，模塊化始終是一項艱巨而又漫長的工程。機電一體化發(fā)展到今日，其產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠商繁多紛雜，研發(fā)和開發(fā)具備標準化電氣接口、機械接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品是相困難的。然而，對于機電一體的模塊化生產(chǎn)又是具備相當重要的意義的，這不僅能夠降低機電一體化的生產(chǎn)、維修、維護的成本，還能有益于相關技術(shù)人員的培訓。

5）仿生物系統(tǒng)化方向

信息處理是機電一體化的一大核心，隨著機電一體化的發(fā)展，其承載的信息處理的負荷也將越來越大，而其往往在結(jié)構(gòu)上處于“靜態(tài)”時不穩(wěn)定，處于“動態(tài)”時，較穩(wěn)定。仿生物系統(tǒng)化的應用能夠是這一問題得到根本上的解決。

4、機電一體化在機械工程中的應用

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，現(xiàn)代工程施工的規(guī)模及難度也在不斷的加大，這在某種程度上要求工程機械具備良好的性能，其自動化的程度也將直接影響到工程施工的質(zhì)量及經(jīng)濟效益?，F(xiàn)代工程機械應當具備以下性能：施工質(zhì)量、精度高；生產(chǎn)效率、經(jīng)濟效益好；性能穩(wěn)定，工作可靠安全等，為滿足這些性能要求，因此我們在工程機械領域引進了機電一體化技術(shù)，其應用范圍主要包括以下幾個方面。

4.1監(jiān)督控制作用

電子監(jiān)控系統(tǒng)，作為機電一體化系統(tǒng)中的重要組成部分，其對工程機械的發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、工作裝置、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等運行狀體進行監(jiān)控，在機械工作當中一旦出現(xiàn)異常，電子控制系統(tǒng)能立即的觸發(fā)報警系統(tǒng)并且準確的找出故障的所在位置，進而減少相關事故的發(fā)生，與此同時，也方便工作人員及時的檢修和排除故障，極大地提高了工作效率，降低了不必要的經(jīng)濟損失。

4.2節(jié)能降耗，提高生產(chǎn)效率

相對于傳統(tǒng)的柴油機能源利用率低，電控系統(tǒng)能夠充分有效的發(fā)揮柴油機的輸出功率，使柴油能夠盡量完全燃燒、凈化排氣。為減少柴油機的能量損失，采用電子控制技術(shù)，根據(jù)負荷條件自動調(diào)節(jié)柴油機的油門，以此來增大能源的利用率。例如：日本小松公司挖掘機采用新型的節(jié)能控制器（OLLS系統(tǒng)），燃氣可節(jié)省23%，同時機械的使用功率的利用率可達到98%之高，而這主要得益于其采用的卡特電子效率控制系統(tǒng)。

4.3提高作業(yè)精度

在工程機械設備上引進電子控制系統(tǒng)，不僅可以使稱量自動化，而且還可以使稱量變得更為精確，從而有效的避免了人工稱量效率低、誤差大的特點，進而使得成品的作業(yè)精度得到明顯的提高。例如：在商品混凝土廣泛普及的今天，許多的商品混凝土拌合站都在混凝土拌合設備上采用了微電控制的電子稱量系統(tǒng)，并使計量過程實現(xiàn)了自動化，電子稱量系統(tǒng)的引用，保證了混凝土的絕對配合比，極大的提高了混凝土的質(zhì)量。此外，在瀝青混凝土攤鋪機上應用自動找平系統(tǒng)，使瀝青攤鋪質(zhì)量得到了明顯的提高，路面的平整度可達到0.127m/3m。

4.4作業(yè)過程的自動化或半自動化

工程機械實現(xiàn)自動化或半自動化，不僅可以減輕操作者的勞動強度，提高生產(chǎn)效率，還能有效的降低作業(yè)的安全系數(shù)。例如，日本三菱公司的挖掘機設有挖掘軌跡控制系統(tǒng)，操作人員在控制板上設定好鏟斗的運動軌跡形狀之后，微機控制系統(tǒng)能夠根據(jù)各種角度傳感器的信號，自動控制動臂、斗桿和鏟刀的運動，實現(xiàn)各種形狀和斷面溝槽，斜面的準確開挖，從而使挖掘工作實現(xiàn)了自動化，同時也降低了人工開挖的危險性。

5、結(jié)語

綜上所述，機電一體化在工程機械方面的應用越來越廣泛，其使用價值也越來越高，機電一體化正逐步成為機械領域的發(fā)展方向，同時也為傳統(tǒng)的機械行業(yè)帶來了新的發(fā)展空間。在科學技術(shù)的各個分支高度發(fā)展以后，各分支之間的相互交融滲透是必不可少的，以機械技術(shù)、信息技術(shù)、電子技術(shù)為基礎的機電一體化技術(shù)正是眾多學科相互滲透融合的產(chǎn)物。我相信，在相當長的一段時間內(nèi)，機電一體化技術(shù)將源源不斷的應用于工程機械。

參考文獻

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