電氣自動化系統(tǒng)在科技館的運用探究

時間:2022-10-27 03:55:47

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電氣自動化系統(tǒng)在科技館的運用探究

摘要:電氣自動化系統(tǒng)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物,主要借助計算機技術(shù)完成管理及控制工作,將其運用于科技館中,能夠有效提高科技館展品管理效率。文章先是簡述了電氣自動化控制的特點及要求,在明確電氣自動化控制系統(tǒng)主要功能和運用方向的基礎(chǔ)上,分析了科技館中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用類型,從PLC技術(shù)、現(xiàn)場總線設(shè)計、以太網(wǎng)布局以及Zigbee技術(shù)幾方面,提出了電氣自動化系統(tǒng)在科技館中的應(yīng)用策略,為相關(guān)人員提供了理論借鑒與參考,旨在進(jìn)一步提高自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞:電氣自動化;科技館;PLC技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,具備計算機技術(shù)智能化優(yōu)勢的電子自動化系統(tǒng)也在各行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,其在科技館展品管理中也發(fā)揮著重要使用價值。由于科技館展品數(shù)量較多,且展品類型復(fù)雜,應(yīng)用人工管理方法不僅會降低科技館管理效率,還可能出現(xiàn)管理誤差,造成不必要的風(fēng)險損失和經(jīng)濟(jì)損失。而采用電氣自動化技術(shù),運用電子自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行管理,能夠?qū)崿F(xiàn)展品信息收集、分類、整理等自動化管理,有效提高科技館管理的準(zhǔn)確性和時效性。

1電氣自動化控制的特點與要求

1.1特點。電氣自動化系統(tǒng)與熱機設(shè)備比較,具有信息采集速度快,準(zhǔn)確率較高的應(yīng)用優(yōu)勢,對提升機械設(shè)備的控制能力具有重要作用。同時,設(shè)備安裝較為便利,數(shù)據(jù)獲取和應(yīng)用的可靠性程度較高,可適應(yīng)多種工況條件。此外,由于信號應(yīng)用方面也具有優(yōu)勢,使得相關(guān)處理工作的抗干擾能力較強,自動化技術(shù)應(yīng)用更加穩(wěn)定?;陔姎庾詣踊到y(tǒng)的較強優(yōu)勢,可將其應(yīng)用在科技館管理實踐中,通過對原有熱機設(shè)備進(jìn)行升級,提升系統(tǒng)整體的運行服務(wù)能力??紤]到目前電氣自動化控制技術(shù)應(yīng)用范圍越來越廣,應(yīng)明確相關(guān)技術(shù)要求,并且做好技術(shù)分類工作。1.2要求??萍拣^實踐應(yīng)用中,對自動化控制系統(tǒng)提出了明確要求,相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)滿足穩(wěn)定性和安全性。穩(wěn)定性主要是系統(tǒng)運行過程穩(wěn)定連續(xù),不得出現(xiàn)故障,突然中止服務(wù),影響科技館正常工作開展。同時,在系統(tǒng)故障發(fā)生后,應(yīng)具備應(yīng)急管理方案,促使控制系統(tǒng)穩(wěn)定運行,使得自動化控制技術(shù)應(yīng)用能力獲得顯著提升。而安全性則主要是對控制數(shù)據(jù)的加密處理,對科技館相關(guān)信息進(jìn)行加密儲存,電氣自動化系統(tǒng)中,相關(guān)設(shè)備的操作需要首先獲取控制權(quán)限,因此,對系統(tǒng)內(nèi)部信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問,倘若其安全性未能得到保障,將會造成科技館信息資源泄漏,應(yīng)對相關(guān)問題提高重視力度[1]。

2科技館中電氣自動化技術(shù)分類

2.1PLC。微電子技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)和電力控制方面手段的有效結(jié)合,使該項技術(shù)在科技館的電氣管控系統(tǒng)中實現(xiàn)有效使用,經(jīng)過長期的使用已經(jīng)取得較好的應(yīng)用成績。具體而言,一方面,使用該技術(shù)減少了整個自動化系統(tǒng)占用的空間,且相應(yīng)的造價也出現(xiàn)下調(diào)的趨勢;另一方面,該項技術(shù)的有效應(yīng)用,促使此類控制系統(tǒng)朝著多元化、智能化以及規(guī)范化的方向前進(jìn)。近幾年,此項技術(shù)也逐漸融合其他先進(jìn)技術(shù),提高控制系統(tǒng)的通訊及控制水平。2.2現(xiàn)場總線控制技術(shù)。此項控制方式的優(yōu)化改良主要可從兩個角度闡述。其一,有效優(yōu)化低速的控制作業(yè),確??刂撇僮髂軌蚍€(wěn)定開展。其二,強化開發(fā)低資金投入量的高速現(xiàn)場控制方式的程度,而此項技術(shù)是互聯(lián)和低速控制模塊的連接紐帶。該種優(yōu)化改良方向與分散控制框架相適應(yīng)。2.3以太網(wǎng)控制技術(shù)。近幾年,大部分科技館為提高實際的展覽體驗感,滿足布展環(huán)節(jié)的實際需求,同時采取多條現(xiàn)場控制模塊的情況,而造成此種現(xiàn)象主要是受到兩方面因素的影響。單從技術(shù)本身的角度而言,科技館中包含的各類裝置對于通訊功能有不同的標(biāo)準(zhǔn),且自動化技術(shù)面對不同裝置時,對于相連的總線也有一定標(biāo)準(zhǔn)。例如,實施電氣管理期間,通常使用CANBUS總線,對于主機來說,應(yīng)使用相對通訊效果以及穩(wěn)定程度更高的總線。近幾年,對于科技館的該項技術(shù)實際運用而言,已經(jīng)在實踐活動中加以改良,由最初僅對信息層面的管控,到如今的裝置以及控制方面的調(diào)整,使該項技術(shù)成為自動化系統(tǒng)中極為關(guān)鍵的技術(shù)之一。為實現(xiàn)全面兼容,應(yīng)對各總線控制執(zhí)行層加以改良,提高管控的規(guī)范化及標(biāo)準(zhǔn)化。該項技術(shù)經(jīng)過長期優(yōu)化升級,在實際應(yīng)用中已經(jīng)和各項總線達(dá)到較好的結(jié)合效果,構(gòu)建統(tǒng)一的控制體系。借此減少相關(guān)管理者的工作量,提高整體的管控效果,也使科技館中電氣自動化控制系統(tǒng)切實滿足實際需求[2]。2.4集散控制技術(shù)。該項技術(shù)屬于雙向無線通訊領(lǐng)域,其整體具有耗能量較少、速率偏低、資金投入量少、結(jié)構(gòu)簡單等特點。其可以適應(yīng)距離小、能耗小且對傳輸速率要求相對偏低的裝置使用,能夠切實完成信息傳送及相應(yīng)具備周期性、階段性以及短期性的信息傳輸。由于該項技術(shù)本身的數(shù)字化信息傳輸特征,使其在科技館中的多個模塊中都有所應(yīng)用。近幾年,該項技術(shù)對于大部分科技館而言,未能被納入到智能控制系統(tǒng)中,但此類技術(shù)在相對規(guī)模偏小的科技館中的實際運用,再加上其本身技術(shù)也實現(xiàn)進(jìn)一步優(yōu)化,切實強化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定程度。相信在不久的將來,該項技術(shù)能夠在大規(guī)模的場館內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。

3電氣自動化系統(tǒng)在科技館的應(yīng)用策略

3.1PLC技術(shù)應(yīng)用。近些年來全世界范圍內(nèi)的計算機技術(shù)、微電子技術(shù)以及電器自動化控制技術(shù)實現(xiàn)了高效融合,在該背景條件下,可編程邏輯控制技術(shù),即PLC技術(shù)實現(xiàn)了廣泛應(yīng)用,而且在實踐過程中得到了長足的發(fā)展。其應(yīng)用具體體現(xiàn)在,可編程邏輯控制技術(shù)的控制系統(tǒng)開始逐漸朝著小型化發(fā)展,而且其在價格方面正在逐漸降低。同時在大型控制系統(tǒng)上則呈現(xiàn)出更加智能化、多功能以及標(biāo)準(zhǔn)化的特點?,F(xiàn)如今,可編程邏輯控制技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了同模糊控制以及神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的融合,極大程度上實現(xiàn)了通信與控制能力的優(yōu)化與增強[3]。3.2現(xiàn)場總線設(shè)計。除了PLC技術(shù)以外,現(xiàn)場總線設(shè)計也體現(xiàn)了電氣自動化系統(tǒng)在科技館中的應(yīng)用,若想在實踐過程中對現(xiàn)場總線控制技術(shù)進(jìn)行改善與發(fā)展,則勢必要從兩方面內(nèi)容入手進(jìn)行優(yōu)化。一方面,便是繼續(xù)對低速現(xiàn)場總控制技術(shù)進(jìn)行完善,另一方面,則是加大投入力度,積極開展對于更加低成本的高速現(xiàn)場總線控制技術(shù)的開發(fā)工作。高速現(xiàn)場總線控制技術(shù)大多會用于低速現(xiàn)場總線控制以及連接互聯(lián)中,其發(fā)展趨勢恰好展現(xiàn)出了系統(tǒng)分散控制結(jié)構(gòu)的實際特點。3.3合理布局以太網(wǎng)?,F(xiàn)如今,我國部分科技館在展教布展工作進(jìn)行的過程中,時常會出現(xiàn)多現(xiàn)場總線控制并存的問題,該現(xiàn)象出現(xiàn)的原因主要體現(xiàn)在以下幾方面內(nèi)容上。從技術(shù)角度來考慮,其出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因是設(shè)備種類不同,使得其對于通信能力也有著各不相同的要求,在自動化技術(shù)上,各個不同領(lǐng)域有著各不相同的總線要求。例如,通常情況下會私用CANBUS總線進(jìn)行電氣控制,而采用穩(wěn)定性更強以及通訊速率更高的控制總線,包括profibus應(yīng)用于主機的控制系統(tǒng)。近些年來,我國絕大多數(shù)的科技館在以太網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)方面起步較晚而且發(fā)展較慢,僅僅停留在信息層面,但經(jīng)過多年發(fā)展其已經(jīng)實現(xiàn)了對于設(shè)備層以及控制層的逐漸滲透,并成為了網(wǎng)絡(luò)控制的重要手段。為了能夠有效達(dá)到各協(xié)議兼容的目的,應(yīng)當(dāng)在原有的基礎(chǔ)上修改現(xiàn)場總線控制應(yīng)用層的協(xié)議,并針對TCP/IP開展相應(yīng)的規(guī)范化管理。新時期我國以太網(wǎng)技術(shù)正在逐漸地改進(jìn)以及完善的過程當(dāng)中,并實現(xiàn)了同現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的高效融合。除此以外,其逐漸構(gòu)建起了“一網(wǎng)到底”的控制系統(tǒng),不僅僅能夠減輕科技館管理人員的壓力,方便其直接開展對于電力生產(chǎn)現(xiàn)場的控制,同時還能實現(xiàn)我國科技館展教布展電氣自動化控制技術(shù)整體水平的提升[4]。3.4Zigbee技術(shù)應(yīng)用。該技術(shù)作為重要的無線通訊技術(shù),其具有著十分突出的優(yōu)勢,如:“三低”復(fù)雜程度較低、功耗相對較低、速率較低,此外,其具有明顯了經(jīng)濟(jì)性、近距離等特點,將其用于不同的電子設(shè)備間,保證了數(shù)據(jù)傳輸效果,經(jīng)實踐發(fā)現(xiàn),這一技術(shù)特別適用于具有一定周期性、間歇性的數(shù)據(jù)需求,另外,如果數(shù)據(jù)對反應(yīng)時間要求相對較低的話,也可以采用該技術(shù)。在當(dāng)前的多節(jié)點場館中應(yīng)用此技術(shù),滿足了實際需求,其普及率日漸提高,但相對于科技館,經(jīng)調(diào)查后發(fā)現(xiàn),未見應(yīng)用,但可預(yù)見的是,隨著各種小型、中型場館對技術(shù)的改進(jìn)與完善,大型科技館對其應(yīng)用指日可待,前景十分廣闊。

4結(jié)束語

綜上所述,電氣自動化系統(tǒng)在科技館管理中有著廣泛用途,不僅能夠提高科技館展品管理成效,減輕管理人員的工作壓力,還能優(yōu)化科技館管理結(jié)構(gòu),促進(jìn)科技館經(jīng)營發(fā)展。為了實現(xiàn)科技館高效管理的目的,需要科技館注重電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用,加大對電氣自動化技術(shù)研發(fā)投入,積極構(gòu)建電氣自動化系統(tǒng),強化電氣自動化技術(shù)在科技館PLC技術(shù)、現(xiàn)場總線設(shè)計、以太網(wǎng)布局以及Zigbee技術(shù)中的運用效果,擴大電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍,促進(jìn)科技館管理自動化、智能化方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]龍仕強.電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢探究[J].四川水泥,2019,271(03):27.

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[3]鄒言云.電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的實踐應(yīng)用分析[J].新商務(wù)周刊,2018,000(020):297.

[4]鄭麗歐.人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用探究[J].赤子,2019,000(012):172.

作者:王杰 單位:宜興科技館