對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)技術(shù)思考與實踐

摘 要：工業(yè)自動化技術(shù)是一種運用控制理論、儀器儀表、計算機和其他信息技術(shù)，對工業(yè)生產(chǎn)過程實現(xiàn)檢測、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，達(dá)到增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低消耗、確保安全等目的的綜合性高技術(shù)，包括工業(yè)自動化軟件、硬件和系統(tǒng)三大部分。
在過去幾十年里，技術(shù)創(chuàng)新對制造業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響。對許多制造商而言，工業(yè)自動化能夠使其優(yōu)化生產(chǎn)流程。然而有一些制造商或是費盡千辛萬苦才能將新技術(shù)運用到生產(chǎn)中，或是根本無法充分利用控制系統(tǒng)所提供的便利。但是鑒于原材料、勞工及能源價格的不斷上漲以及新監(jiān)管政策的出臺，實現(xiàn)效率最大化仍然是制造業(yè)的主要任務(wù)。在文章中探討了制造工廠流程效率低的主要原因，并為克服這些困難提出了行之有效的方法。 
鎖定低效問題： 
在加工業(yè)中，低效問題相當(dāng)普遍，并且可能出現(xiàn)于生產(chǎn)周期的每一階段。其中包括食品安全、材料損耗、能源浪費，甚至可能是由生產(chǎn)線嚴(yán)重失調(diào)所造成的。通常情況下，這些低效問題都未被發(fā)現(xiàn)或被忽略，而企業(yè)則要為此付出代價，其盈利能力及競爭能力都會受到明顯影響。盡管技術(shù)可能無法解決生產(chǎn)流程中的所有低效問題，但它對發(fā)現(xiàn)這些問題卻起到了至關(guān)重要的作用。控制系統(tǒng)，像可編程邏輯控制器 (PLC) 和監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集 (SCADA) 系統(tǒng)等，能夠很容易地與現(xiàn)有生產(chǎn)線相集成，使生產(chǎn)線中效率最為低下的環(huán)節(jié)暴露無遺。它們還可用于定位技術(shù)來改善工作流程。一旦這些系統(tǒng)完成分析后，所得數(shù)據(jù)便可幫助工廠操作員確定最易發(fā)生低效問題的具體領(lǐng)域。 
減少浪費： 
材料浪費不僅僅涉及原材料浪費。隨著生產(chǎn)線自動化程度的提高，產(chǎn)品的加工速度也空前提升，但這也同時增加了損壞或損耗的機會。材料浪費通常由設(shè)備控制錯誤或流程嚴(yán)重失調(diào)引起，這對于所有工廠經(jīng)理而言都是個大問題，因為它會影響到整個生產(chǎn)周期。如果未能及時發(fā)覺，僅僅一處錯誤就能對大量產(chǎn)品造成損害，造成不必要的停工和過度浪費。 
通過詳細(xì)的用戶需求標(biāo)準(zhǔn) (URS)，控制系統(tǒng)供應(yīng)商可幫助特定生產(chǎn)流程確定其所需的關(guān)鍵績效指標(biāo) (KPI)。經(jīng)分析之后，URS 將被轉(zhuǎn)換為功能設(shè)計規(guī)范 (FDS)，用于加強流程管理。這樣，生產(chǎn)流程就會變得更加順暢、更加可靠，以便最大程度地減少浪費并避免生產(chǎn)停機。
打造出高效的團隊： 
盡管目前的技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)使大多數(shù)制造流程實現(xiàn)了自動化，但是勞動力成本依然是所有工廠預(yù)算的最大部分，因此，工廠經(jīng)理迫切希望充分利用其員工隊伍，這一點是可以理解的。但是，如果普遍使用落后的程序，那么，同時執(zhí)行多項任務(wù)就不那么容易了。很多工廠都將正常的生產(chǎn)時間浪費在維護(hù)及修理工作上，而在另外一些工廠中，員工可能忙于重復(fù)性的操作，但這些工作本可以由機器完成地更加精確。這不但可以減少人為錯誤，還可為員工騰出時間，使他們專注于更具挑戰(zhàn)性的工作。詳細(xì)審查流程中的每一部分可確定哪些工作最好由機器執(zhí)行或者由機器執(zhí)行更為精確，為員工騰出時間執(zhí)行重復(fù)率較低的工作。還可以通過將現(xiàn)有PLC系統(tǒng)與簡潔清晰的人機界面 (HMI) 結(jié)合運用來提高效率。這比肉眼能更快地檢測出故障，允許操作員對故障采取立即措施，最大程度地減少停機和浪費現(xiàn)象的發(fā)生。
在制造業(yè)中存在各種各樣的低效問題，每種問題都涉及到生產(chǎn)流程的不同方面。一些問題只是成本高昂，但有一些問題卻可對企業(yè)構(gòu)成真正的威脅。從盡可能多的生產(chǎn)流程環(huán)節(jié)中收集詳細(xì)可靠的數(shù)據(jù)，這對控制產(chǎn)品流程及實現(xiàn)安全高效生產(chǎn)至關(guān)重要。工業(yè)自動化控制系統(tǒng)對于任何工廠而言都是一筆真正的資產(chǎn)，因為它們能夠檢測出需要注意的領(lǐng)域，幫助規(guī)范工作流程，使所有產(chǎn)品均能符合規(guī)格。為了實現(xiàn)最佳的流程效率，系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)計良好、準(zhǔn)確并能定期進(jìn)行維護(hù)，這一點非常關(guān)鍵。在任何情況下，憑借控制系統(tǒng)專家的幫助，從一開始就可提升流程的運作效率。它們不僅能幫助工廠經(jīng)理根據(jù)需求選擇合適的系統(tǒng)，還可確保其自身安裝正確并得到定期維護(hù)，為保持生產(chǎn)效率提供保證。 ”MY-DQ19電力系統(tǒng)自動化實訓(xùn)平臺”是根據(jù)《電力系統(tǒng)自動化裝置原理》、《電網(wǎng)監(jiān)控及調(diào)度自動化》、《電力系統(tǒng)自動化》、《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》、《電力系統(tǒng)分析》、《電氣設(shè)備》等課程實訓(xùn)教學(xué)要求結(jié)合工業(yè)現(xiàn)場的實際應(yīng)用和發(fā)展而設(shè)計的綜合型實訓(xùn)平臺。裝置采用控制柜加實訓(xùn)臺的結(jié)構(gòu)，將控制與輸電線路分開，對發(fā)電廠中常用的自動化裝置、發(fā)電廠監(jiān)控、電力系統(tǒng)運行、繼電保護(hù)等教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行操作實訓(xùn)。本實訓(xùn)平臺適用于電力、電氣、自動化類各專業(yè)相關(guān)課程的教學(xué)實訓(xùn)，也可作為學(xué)生課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、工程訓(xùn)練和教師科研項目的硬件開發(fā)平臺，還可作為電力系統(tǒng)技術(shù)人員及職教的培訓(xùn)裝置。
電力系統(tǒng)自動化實訓(xùn)平臺技術(shù)指標(biāo)：
1、輸入電壓：三相五線 380V±5% 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度：-10~+40℃ 相對濕度＜85%
3、裝置容量：<15KVA

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