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自动化专业毕业论文 篇1
摘要
本文阐述了国内电气自动化的现状，并结合国外的一些新发展，对其发展状况进行了展望。
关键词
电气自动化、发展现状、趋势
1、电气自动化概述
电气自动化运用电力电子技术、微机控制技术和计算机网络技术来实现电气自动控制，以计算机技术实现程序控制，并且通过系统集成实现自动控制电力系统和运行维护功能。其明显特征是集成化、智能化和综合化、故障反映迅速自动化。
电气自动化范围较广，包括配电自动化、变电站自动化、馈线自动化。配电自动化包括配电系统所有硬件设施和控制流程，通过输电、配电和用电实现配电自动化流程。变电站自动化通过馈电自动化实现系统监控和管理。而馈电自动化方面，则是高度集成化，除了常规的遥测、遥信和遥控，包括自动重合闸、馈线故障监测、电能质量等监测，还集成了断路器监视功能，逐步发展成为智能化开关。
2、电气自动化发展史
伴随着电子技术和信息技术的飞速发展，电气自动化已经走出了工厂，并且在办公、交通等多个领域得到了广泛的应用。
(1)全控型电力电子开关时期。在上个世纪五十年代晶闸管出现，标志了运动控制新纪元的开始。继后出现了交流变频技术和全控制式器件GTR等，即电力电子器件第二代。第三代器件包括IGBT和MGT这类复合型电力电子器件。而第四代器件则由功率集成电路PIC构成。
(2)电路低频向高频发展。随着电力电子器件的更新，变换器电路也随之改变。在普通晶闸管时期，整流控制主要由直流传动变换器完成。交流变频传动由交-直-交变频器完成。在第二代时期，PWM变换器得到广泛的应用。PWM技术可以提高工作效率，并且减少高次谐波对电网的影响，可以改善电动机低频转矩脉动问题。
(3)交流调速理论发展。德国学者F99Blasche提出了交流电机磁场定向远离市，并得到德国大学教授Depenbrock的继承和发展。教授D继F99Blasche提出了直接转矩控制思想，并将它推广到了弱磁调速范围。这一控制思想具有结构简单、思想新颖、信号处理物理概念明确的特点，属于高静动态性能的新型交流调速方法。
(4)通用变频时期。通用变频器是一种系列化、批量化和占市场量最大的中小功率变频器，经历了由普通功能型U/F控制型到高功能U/F型再到高动态性能适量控制型的发展过程。
(5)单片机发展。由于占主导地位的MCS-51单片机的8位机功能简单，指令短小，后来就有了适合大批量生产的PIC系列单片机的推广和使用，其可靠性和保密性都非常高。
3、国内电气自动化现状
3.1 平台开放式发展
OPC技术的出现，Microsoft Windows平台的广泛应用和IEC61131的颁布，为电气技术的发展奠定了良好基础。基于PC技术的人机界面已经成为主流趋势，而基于PC技术的控制系统具有灵活和易于集成特点也正在被广泛的采纳和应用。
3.2 现场总线和分布式控制技术
现场总线是一种串行的连接智能设备和自动化系统的数字式、双向传输分支结构的通讯总线。包括位于中央控制室内的计算机、监视控制软件和PLC的CPU以及位于现场的远程的I/O站、智能仪表、低压断路器和变频器等构成，中央控制室和现场通过一根串行电缆连接，并且将这些现场设备的大量信息采集传输到中央控制室。而信息化技术的发展必将导致基于网络集成自动化系统的基础信息系统的发展。
3.3 IT技术与电气自动化
市场需求的发展促进了电气自动化和IT技术平台的融合，信息技术对工业的影响主要分两个方面：一是纵向渗透管理层;二是横向扩展到自动化的设备、机器和系统中。其中，信息技术纵向渗透能够帮助企业对当前生产数据进行实时的存取，提高管理数据处理系统工作效率。横向，信息技术已经渗透到了产品的所有层面，包含传感器和执行器，也包含控制器和仪表。
4、国外电气自动化发展新方向
法国ICC技术又称用户通信接口试验，能够实现实时读表、停电控制和远程管理功能，并且能够帮助广大用户群众实时了解电价，为用户实现用电优化管理提供了条件。优化用电是指用户根据实时电价制度，合理选着自己的用电设备和用电时间段，或者是在不同时间段用部分设备。
意大利开发了家庭用电智能助理，借助用户的电视机实现供电信息实时显示和控制，便于供电服务信息随时查询。这不仅便利了居民的生活，同时便于供、用双方互动，供方可以记住此平台向用户发布各类通知，并且帮助用方进行节能降耗方案建议，用方不仅可以得到实时的电价信息和供电服务，还可以从中节约用电，减少经济消耗。这种功能的实现还可以节能减耗，保护环境。
西班牙和法国共同研发的系统，可以帮助家庭优化电能应用和管理，它借助部分咨询配置机和用电能量管理系统实现对用户提供最优配置建议和削峰填谷功能。它可以根据不同用户的生活习惯和要求，为不同用户提供既优化经济又舒适满意的用电建议。
国外这些先进、人性化的设备代表了现代电气自动化实时性、自动化和管理功能发展的方向，这可以改进供电可靠性和电能质量，还可以对用户的供电服务质量，在未来高科技社会中将有优越的经济性和良好的社会综合效益。
5、电气自动化发展趋势
未来电气自动化的发展趋势具有分布式、开放式和信息化三大特点。分布式是指能够确保网络中每个智能的模块都能够***工作的网络结构，能够完成系统危险分散的功能;开放化是指系统具有与外界联通的接口，能够实现系统与外界网络系统的连接功能;信息化则是指系统信息具有综合处理能力，实现与网络技术相结合的网络自动化和管理控制一体化。
(1)系统监控综合化。现代电气设备逐步向通用化、模块化及系列化发展，能够实现组态灵活特点。由于计算机技术的所有功能都能够通过屏幕软件按钮直接完成，系统监控的综合化得到很大提高。采用综合化监控，能够完成双重或者多重的冗余，可以为系统改善和可靠性提高做出贡献。
(2)系统网络化。为了提高系统的可靠性，控制网络大多采用冗余结构，能够完成数字化和高效自动化代替繁琐复杂的人工操作，大大提高了工作效率，减轻了工作人员的工作量，改善了工作人员的工作环境。同时，高度自动化还能够减少频繁操作，减少误操作率，进一步提高系统可靠性。
(3)系统人性化。伴随交互式网络发展，供用双方信息互动更为方便。通过人性化、自动化的电气自动装置，供方能够实时了解用方信息，为用方提供更加实用、经济、安全的用电建议，也可以更多的掌握用户用电信息，为系统的稳定可靠运行提供数据。用方可以借助高科技的技术，更加详细的了解自己的用电情况，结合供方信息，改善个人生活舒适度，提高生活经济性。
6、结语
电气自动化技术虽然已经广泛应用，并深入到国民经济各个领域，但它仍然在不断革新和发展。在市场竞争越来越激烈的形势下，为了在经济上取得利益，我们必须积极吸取先进的经验和技术，为实现自主研发创造条件。
自动化专业毕业论文 篇2
摘要：
目前全世界都存在能源短缺。我国单位建筑面积能耗相当于发达国家的2-3倍。建筑电气设计是建筑设计的一部分。也应贯彻国家有关法律法规和方针***策，改善公共建筑室内环境，提高能源利用率。本文认为建筑电气节能应从以下四方面做起：变压器节能、线路节能、电动机节能、照明节能。
关键词：
建筑电气、节能、变压器、线路、电动机、照明
一、变压器节能
变压器的有功功率损耗如下式表示：△Pb＝Po＋Pkβ2其中：△Pb――变压器有功损耗（KW）；Po――变压器的空载损耗（KW）；Pk――变压器的有载损耗（KW）；β――变压器的负载率。
Po部分为空载损耗又称铁损，它是由铁芯的涡流损耗及漏磁损耗组成，是固定不变的部分，大小随矽钢片的性能及铁芯制造工艺而定。所以，变压器应选用节能型的高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造使硅钢片的磁场方向接近一致。良好的接缝密合,可减少漏磁损耗。与老产品比,节能型变压器空载损失和短路损失降低,10kV系列分别降低41.5%和13.93%。平均每千伏安年节电9kWh[3]。节能型变压器,因其具有损耗低、质量轻、效率高、抗冲击、节能显著等优点，在近年得到了广泛的应用。
变压器的容量选择。理论上计算变压器负载率为50%时,变压器的有功耗能能耗最小。事实上50％的负载率仅减少了变压器的线损，并没有减少变压器的铁损，因此也不是最节能的措施。计及初装费、变压器、低压柜、土建的投资及各项运行费用，又要使变压器在使用期内预留适当的容量，变压器的负载率应在75％-85％为宜。这样也可以做到物尽其用，因为变压器绝缘的使用年限满负荷计为20年，20年后可能有更好的变压器问世，这样就可以有机会更换新的设备，才能使该建筑总趋技术领先地位。
当容量大而需要选用多台变压器时，在合理分配负荷的情况下，尽可能减少变压器的台数，选用大容量的变压器。
二、线路节能
建筑中供电线路长且多，由于电阻的存在，当电流通过时就会产生功率损耗，其计算公式是: 式中：ΔΡ―三相输电线路的功率损耗；I―线电流；R―线路相电阻。对于供电线选定的条件下,“R”值不变。可见电流越大，电路损失越大。线路的电阻R=ρL/S，电阻与电阻率ρ、导线长度L成正比，与导线截面S成反比。要减少电阻损耗应从以下几个方面考虑:
1、选用电阻率ρ较小的导线 铜芯最佳，但又要贯彻节约用铜的原则。因此，在负荷较大的二类、一类建筑中采用铜导线，在三类或负荷量较小的建筑中采用铝芯导线。
2、减少导线长度 首先，线路尽可能走直线，少走弯路，以减少导线长度；其次，低压线路应不走或少走回头线，以减少来回线路上的电能损失；第三，变压器尽量接近负荷中心，以减少供电距离，当建筑物每层平面在10000m2左右时，至少要设两个变配电所，以减少干线的长度；第四，在高层建筑中，低压配电室应靠近竖井，而且由低压配电室提供给每个竖井的干线，不至于产生支线沿着干线倒送的现象。亦即低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送，尽可能减少回头输送电能的支线。
3、增大导线截面积 首先，对于比较长的线路，除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面，再加大一级导线截面，所增加的费用为M，由于节约能耗而减少的年运行费用为m，则M/m为回收年限，若回收年限为几个月或一、二年，则应加大一级导线截面。一般而言，导线截面小于70mm2，线路长度超过100m的增加一级导线截面比较容易实现上述条件。其次，利用某些季节性负荷的线路，这些用户不用时，可提供给常期用户作供电线路使用，以减少线路和电阻。
三、电动机节能
减少电动机损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。但是在具体工程中电动机通常都是与水暖及建筑等专业设备配套的，因此电气设计节能措施主要在运行过程中。
就地电容器补偿减少线路损耗。负荷平稳的电动机可采用就地补偿，因为负荷变动时电机端电压也变化，使电容器没有放完电又充电，这时电容器会产生无功浪涌电流，使电机易产生过电压而损坏。电动机就地补偿装置的接线有二种方式，一是并接在热元件的一次线后，热元件的整定电流应按补偿后的电机工作电流计，这种接线适合新安装的电机；另一种是装补偿电容器在接触器主接点之后，热元件一次线圈之前，热元件的整定电流就不计补偿的影响，这适合于进行改造的电机接线，这样做可使电容器与电动机一起投切。
四、照明节能
1、光源节能 充分利用天然光源。天然光源是取之不尽、用之不竭的能源。制定建筑物的采光标准，确定采光方式，将采光和照明有机地结合起来。白天尽可能地利用天然光源，使建筑物内获得稳定的光照条件。同时，室内引入阳光，既能大大节约照明能耗，亦有助于提高室内温度，对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义。目前应用的方法主要有:导光管法、采光搁板、反射高窗、棱镜窗。
2、利用太阳能 太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁能源。太阳能照明技术通常利用太阳能光伏发电系统，将入射的太阳辐射能直接转换为电能，提供给照明负荷。太阳能照明技术的开发利用，可节省资源，减少废气排放，减少对地球资源的使用和破坏，保护地球环境。
总之，建筑电气节能的方式有很多，潜能很大，我们要在实践中精心设计，才能更有效的节约能源。
自动化专业毕业论文 篇3
[摘要]
物流产业被认为是国民经济发展的动脉和基础产业，其发展程度是衡量一国现代化程度和综合国力的重要标志。因此，作为中国新兴产业的物流业，已引起各方人士的高度重视。本文从物流自动化概念、物流信息处理自动化常用技术以及物流自动化的特点等三个方面简单地介绍了物流的自动化。
[关键词]
物流物流自动化自动物流系统
一、前言
“物流”是物质资料从供应方到需求方的物理运动，是创造时间价值、场所价值和一定的加工价值的活动。物流按不同的研究范畴划分为不同类型的物流，例如：生产、***事、贸易等领域的物流、宏观物流和微观物流、社会物流和企业物流、国际物流和区域物流、一般物流和特殊物流等。物流、信息流、资金流三者的现代化统一管理，必将大大促进我国国民经济的飞速发展。
二、物流自动化的概念
物流自动化，是把先进的科学技术成果广泛应用于物流活动的各个方面，实现物流管理、物流作业、物流控制过程的无人与省力，以达到提高物流作业效率，减低物流成本的目的的过程。
三、物流信息处理自动化常用技术
物流信息的自动化处理，或曰物流信息处理自动化，而非手工化。这是指物流企业的`劳动对象――物品及其空间位移和准确定位，会产生大量的数据信息。当物品数量足够大时，用手工登记、抄录、录入计算机等工作量极大，难以在有限的时间、空间内完成，故必须采用技术手段进行自动录入，并由计算机系统自动处理，由此称之为物流信息自动化处理。
物流信息处理自动化中常涉及到的技术有条码技术(Bar Code)、数据库技术(Database)、快速反应(QR)、企业资源计划(ERP)等。
1.条形码(Bar Code)
条形码符号是利用光电扫描阅读设备来实现数据输入计算机的一种代码，它由一组规则排列、黑白相间的线条组成，每条线条的宽窄不同，代表不同的数据、字母信息和某些符号。条形码系统是现代物流系统中基础信息系统的一个重要组成部分。它可以满足大量、快速采集信息的要求，能适应物流大量化和高速化要求，从而大幅度提高物流效率。
2.数据库技术(Database)
数据库是依照某种数据模型组织起来并存放二级存储器中的数据集合。这种数据集合具有如下特点：尽可能不重复，以最优方式为某个特定组织的多种应用服务，其数据结构***于使用它的应用程序，对数据的增、删、改和检索由统一软件进行管理和控制。从发展的历史看，数据库是数据管理的高级阶段，它是由文件管理系统发展起来的。数据库的基本结构分三个层次:物理数据层、概念数据层、逻辑数据层。
3.快速反应(QR)
QR是英文Quick Response的缩写，即快速反应的意思，源自发明者希望QR码可让其内容快速被解码。QR码常见于日本，并为目前日本最流行的二维空间条码。QR码比普通条码可储存更多资料，亦无需像普通条码般在扫描时需直线对准扫描器。QR码呈正方形，只有黑白两色。在4个角落的其中3个，印有较小，像“回”字的正方***案。这3个是供解码软件作定位用的***案，使用者无需对准，无论以任何角度扫描，资料仍可正确被读取。
4.企业资源计划(ERP)
ERP――Enterprise Resource Planning 企业资源计划系统，是指建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想，为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。ERP系统集中信息技术与先进的管理思想于一身，成为现代企业的运行模式，反映时代对企业合理调配资源，最大化地创造社会财富的要求，成为企业在信息时代生存、发展的基石。主要分为五个阶段：MIS系统阶段( Management Information System)、MRP阶段(Material Require Planning)、MRPⅡ阶段(Manufacture Resource Planning)、ERP阶段(Enterprise Resource Planning)、电子商务时代的ERP。
四、物流自动化的特点
物流自动化区别于传统的物流配送方式有以下几个特点：
第一，它是多种运输方式的集成，把传统运输方式下相互***的海、陆、空的各个运输手段按照科学、合理的流程组织起来，从而使客户获得最佳的运输路线、最短的运输时间、最高的运输效率、最安全检查运输保障和最低的运输成本，能有效地提高企业在现代商业活动中的竞争力;
第二，它打破了运输环节***于生产环节之外的分业界限，通过供应链的概念建立起对企业供产销全过程的计划和控制，从整体上完成最优化的生产体系设计和运营，在利用现代信息技术的基础上，实现了货物流、资金流和信息流的有机统一，降低了社会生产总成本，供应商、厂商、销售商、物流服务商及最终消费者达到皆赢的战略目的;
第三，它突破了运输服务的中心是运力的观点，强调了运输服务的宗旨是客户第一，客户的需求决定运输服务的内容和方式，在生产趋向小批量、多样化和消费者需求趋向多元化、个性化的情况下，物流服务提供商需要发展专业化、个性化的服务项目;
第四，在各种运输要素中，现代物流更着眼于运输流程的管理和高科技和信息情报，使传统运输的“黑箱”作业变为公开和透明的，有利于适应生产的节奏和产品销售的计划;
第五，现代物流基于互联网的一种商务活动，互联网本身具有开放性全球性。它正在全球范围内加速集中，并通过国际兼并与联盟，形成愈来愈多的物流巨无霸。物流的自动化可为企业个人提供丰富的信息资源，为企业创造更多商业机会。
五、结语
现代物流的自动化，把分散在千家万户的物流由合理化布局的社会物流网点集中组织，形成产业，实现物流的规模效应，减轻和分担企业的供应压力，实现企业零库存生产。我们要克服实际困难建立起全国性的物流体系，专门从事物流配送，实现物流真正的自动化，以及社会化、产业化，只有这样才能开展优质高效、功能齐全的服务，才能解决制约我国现代流通业发展的问题。