自動化技術(shù)在節(jié)能減排中的應(yīng)用

1、自動化技術(shù)在節(jié)能減排中的應(yīng)用2009年12月，世界的目光都聚焦到了丹麥?zhǔn)锥几绫竟?，因為在這里將舉行一次有關(guān)人類命運的會議12月7日，聯(lián)合國氣候變化框架公約第15次締約方會議，暨京都議定書第次締約方會議在丹麥?zhǔn)锥几绫竟匍_，這次會議也被稱為哥本哈根聯(lián)合國氣候變化大會。2009年12月22日，為期11天的哥本哈根會議在一片爭議聲中落下了帷幕。雖然由于發(fā)達國家和發(fā)展中國家存在嚴(yán)重分歧，會議沒有形成一個具有法律約束力的國際氣候協(xié)議，但是這次會議卻讓節(jié)能減排成為了一個為世界所關(guān)注的課題。節(jié)能減排是關(guān)系經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略問題，是國家確定的經(jīng)濟社會發(fā)展的重大戰(zhàn)略任務(wù)?，F(xiàn)階段，我國工業(yè)正處于加速

2、發(fā)展的重要階段，面臨著資源能源消耗高、環(huán)境污染重、投入產(chǎn)出率低等約束，節(jié)能減排是我國當(dāng)前工業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)。面對工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、市場化、國際化深入發(fā)展的新形勢，我國提出了大力推進信息化與工業(yè)化融合，走科技含量高、經(jīng)濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化道路。在這一道路上，利用信息化技術(shù)改造傳統(tǒng)行業(yè)，是實現(xiàn)節(jié)能減排的重要技術(shù)手段之一，在節(jié)約資源、降低能耗、減少污染等方面都大有可為。在推進節(jié)能減排的工作中，信息化與自動化技術(shù)手段改造起到了重要的作用。我國GDP的支柱產(chǎn)業(yè)中IT、建筑、電力、煤炭、鋼鐵與石油化工等重工業(yè)都是高污染、高耗能的大戶。同時，那也無疑將

3、是自動化技術(shù)大有作為的領(lǐng)域。在此僅介紹自動化技術(shù)在鋼鐵工業(yè)和智能建筑兩方面在節(jié)能減排工作中的應(yīng)用。·鋼鐵工業(yè)    鋼鐵工業(yè)自動化不僅是現(xiàn)代化的標(biāo)志，而且是能獲得巨大經(jīng)濟效益和高回報的技術(shù)。我國鋼鐵工業(yè)自動化技術(shù)的應(yīng)用實際上是從解放后開始，經(jīng)過60年的努力，我國鋼鐵工業(yè)自動化得到了迅猛的發(fā)展。 在基礎(chǔ)自動化方面各鋼鐵企業(yè)采用PLC、DCS或工業(yè)控制機進行控制已較普及?？删幊踢壿嬁刂破鳎≒rogrammable Logic Controller，PLC）,是一種數(shù)位運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。 它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程

4、序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。下圖1-1為常見的可編程邏輯控制器（PLC）外觀。圖1-1 常見的可編程邏輯控制器（PLC）外觀集散控制（Distributed control system，DCS，直譯為分布式計算機控制系統(tǒng)）技術(shù)的含義是分散控制集中管理，DCS是計算機技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，是信息時代的控制技術(shù)。通常DCS系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)分為三層：現(xiàn)場控制級、集中操作監(jiān)視級、綜合信息管理級。DCS是面向整體，面向系統(tǒng)的控制技術(shù)，目標(biāo)是整個系統(tǒng)的最優(yōu)化控制，包括現(xiàn)場實時控制的最優(yōu)化和

5、綜合信息管理的最優(yōu)化。圖1-2為分布式計算機控制系統(tǒng)(DCS)。圖1-2 分布式計算機控制系統(tǒng)(DCS)應(yīng)用高技術(shù)方面，公認(rèn)的自動化高技術(shù)CIMS和機器人的應(yīng)用，我國鋼鐵廠如寶鋼、鞍鋼、武鋼等大型鋼鐵集團公司等都設(shè)有或在建，而且大都以ERP為核心的系統(tǒng)，最新的三級CIMS系統(tǒng)中的MES系統(tǒng)也在主要機組中實現(xiàn)；寶鋼等大型鋼鐵集團公司更設(shè)有電子商務(wù)系統(tǒng)，正向著與CIMS系統(tǒng)連接成為當(dāng)代世界上最先進的WIMS(網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng))方向前進。計算機集成制造系統(tǒng)（Computer Integrated Manufacturing System，CIMS）是在自動化技術(shù)、計算機技術(shù)及制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過計

6、算機及其軟件，將制造工廠全部生產(chǎn)活動（設(shè)計、制造及經(jīng)營管理，包括市場調(diào)研、生產(chǎn)決策、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)管理、產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計、加工制造以及銷售經(jīng)營等）與整個生產(chǎn)過程有關(guān)的物料流與信息流實現(xiàn)高度統(tǒng)一的綜合化管理，構(gòu)成一個優(yōu)化的完整的生產(chǎn)系統(tǒng)。右圖1-3為計算機集成制造系統(tǒng)組成框圖，下圖1-4為計算機集成制造系統(tǒng)的初始概念。 圖1-3計算機集成制造系統(tǒng)組成框圖 圖1-4 計算機集成制造系統(tǒng)的初始概念·智能建筑 智能建筑，又稱為智能大廈，是把現(xiàn)代建筑技術(shù)和信息技術(shù)有機地結(jié)合起來，設(shè)計和建造安全、舒適、高效、節(jié)能、方便靈活的現(xiàn)代化建筑。 智能建筑通過綜合布線系統(tǒng)與各種信息終端來“感知”建筑物內(nèi)

7、各個空間的信息，經(jīng)過計算機處理作出相應(yīng)對策，使建筑物具有某種“智能”。建筑物的使用者和管理者可以對大樓的供熱、供水、空調(diào)、電氣、電梯、照明、音樂、防火、防盜、電話、傳真、閉路電視 (或衛(wèi)星電視 )、計算機通信、購物、保健等設(shè)施實現(xiàn)按需控制，對建筑物的關(guān)鍵部位或特殊部位進行監(jiān)控并提供與互聯(lián)網(wǎng)的有效連接。智能建筑包含三大基本要素，即樓宇自動化系統(tǒng)（BAS)、通信自動化系統(tǒng)（CAS)和辦公自動化系統(tǒng)（OAS)，三者是有機結(jié)合在一起，成為智能建筑“3A”結(jié)構(gòu)。樓宇自動化系統(tǒng)對大樓供電、照明、報警、消防、電梯、空調(diào)等設(shè)備監(jiān)控和管理，對設(shè)備運行參數(shù)進行實時控制與監(jiān)視、或節(jié)能控制、非正常運行狀態(tài)報警。并通過

8、與辦公自動化及通信自動化系統(tǒng)的綜合設(shè)計，支持面向用戶的服務(wù)功能，提高大樓的舒適性、安全性、節(jié)能性，降低費用，實現(xiàn)高度的集成化管理。傳統(tǒng)的樓宇自動化系統(tǒng)采用的是集中監(jiān)視、集中控制的方式。圖2-1為樓宇自動化系統(tǒng)的構(gòu)成。圖2-1樓宇自動化系統(tǒng)的構(gòu)成 通信自動化系統(tǒng)是大廈智能化的“中樞神經(jīng)”。它由各種通信設(shè)備、通信線路以及相關(guān)計算機軟件組成。它主要包括傳送話音、數(shù)據(jù)和圖像的基本通信網(wǎng)絡(luò)；實現(xiàn)樓層間(內(nèi))各種終端、微機、工作站之間通信的樓層局域網(wǎng)；溝通樓群或樓內(nèi)計算機與樓內(nèi)各個局域網(wǎng)間通信聯(lián)系的樓群或樓內(nèi)高速主干網(wǎng)以及與公共信息資源(如Internet)相通的遠程數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。下圖2-2為智能建筑的通信

9、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 圖2-2 智能建筑的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)辦公自動化系統(tǒng)具有文字處理、資料管理、行政管理、圖像或圖形處理、聲音處理、網(wǎng)絡(luò)通信等多種功能，可以對智能大廈內(nèi)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)控制中心提供動態(tài)信息資源分配、故障診斷及恢復(fù)、信息處理及網(wǎng)絡(luò)性能等進行監(jiān)控。智能建筑的概念，在本世紀(jì)末誕生于美國。第一幢智能大廈于1984年在美國哈特福德 （Hartford）市建成。我國于90年代才起步，但迅猛發(fā)展勢頭令世人矚目。智能建筑是信息時代的必然產(chǎn)物，建筑物智能化程度隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而逐步提高。當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要標(biāo)志是4C技術(shù)（即Computer計算機技術(shù)、Control控制技術(shù)、Communication通信技術(shù)、CRT圖形顯示技術(shù)）。將4C技術(shù)綜合應(yīng)用于建筑物之中，在建筑物內(nèi)建立一個計算機綜合網(wǎng)絡(luò)，使建筑物智能化。4C技術(shù)僅僅是智能建筑的結(jié)構(gòu)化和系統(tǒng)化。智能建筑在我國雖然還是一個新興的事物，但隨著各種先進技術(shù)的發(fā)展和成熟，更多智能建筑的出現(xiàn)，將為人們的生活帶來更大的便利和舒適。在低碳經(jīng)濟已成為全球經(jīng)濟的潮流和趨勢的今天，節(jié)能減排已成為一項必要而緊迫的任務(wù)，一條尋找經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)平衡雙贏的有效途徑，而自動化技術(shù)在節(jié)能減排工作的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。作為新一代大學(xué)生的我們，應(yīng)該努力學(xué)習(xí)好自動化專業(yè)的相關(guān)知識，不斷鉆研、