梁俊杰
广东碧品居建筑工业化有限公司,广东佛山 528300
摘要:随着第三次科技革命的完成,信息化俨然成为当今世界发展的主流,得益于信息化的不断发展,建筑电气自动化技术也日趋智能化、高科技化,就目前我国某些专业技术的发展来看,电气自动控制技术的应用在建筑物预制构件中的应用越来越多。因而加快发展建筑电气自动化控制技术是当务之急,因为它和预制构件的生产设备和生产线有着重要关联。本文简要阐述了关于建筑电气自动化控制技术的若干思考,为现代建筑预制构件设计提供参考。
关键词:建筑;电气自动化;预制构件
Some thoughts on building electrical automation control technology
Abstract: With the completion of the third scientific and technological revolution, informatization has become the mainstream of today’s world development. Thanks to the continuous development of informatization, building electrical automation technology has become increasingly intelligent and high-tech. At present, some majors in our country on the perspective of technological development, the application of electrical automatic control technology in building precast concrete is increasing. Therefore, accelerating the development of building electrical automation control technology is an urgent matter, because it has an important relationship with the production equipment and production lines of precast concrete. This article briefly expounds some thoughts on building electrical automation control technology, and provides a reference for the design of modern building precast concrete.
Keywords: building; electrical automation; precast concrete
引言:各行各业都需要不断谋求发展,否则就会为社会淘汰,因而各个行业为了自身的可持续发展,都会为了顺应历史的发展而积极地进行完善更新。建筑设计中的预制构件生产质量的高低能够直接反映出一个国家建筑业技术水平的高低,因而足以见得电气自动化于建筑业发展的重要性,智能化的建筑势必不能脱离电气自动化技术的控制,所以当前主要的研究方向就是如何提高电气自动化技术,进而保障建筑物中预制构件的生产质量过关。
一、建筑电气自动化控制技术的应用特点分析
为了推动现代化建筑物中预制构件同电气化的深度融合,让电气自动化控制技术进一步得到普及,就需要首先了解电气自动化控制在现代建筑物预制构件生产中的应用情况,然后根据行业需求分析其应用特点,下面以凸窗产线为例说明(图1)。
1、智能化
部分住户考虑到居住面积较小的问题,在设计窗户方面通过会愿意选用凸窗设计,这样一来,向外扩散的窗户从视觉上给人的直观感觉就是室内的空间面积宽敞了许多,凸窗这一建造方案的出现让建筑的立面造型更加多样化,当今时代对凸窗的设计不仅仅是要追求美观实用,还更加追求高质量的智能化制造,由此凸窗产线逐渐同BIM数据系统结合起来,借助BIM系统对建筑物进行拆解分析,把构件数据转换成订单排产信息由MES系统下发到工厂的SCADA系统,最终由SCADA系统通过各种现场工业通信协议(如Profinet、TwinCAT ADS和ModbusTCP等)再传递到各生产线控制器可识别的配方数据进行自动化生产。排产数据和监控数据贯穿整个生产过程,从钢筋开料生产到钢筋骨架成型,再到骨架入模进行混凝土浇筑,最后成品脱模自动入库等整个生产实现智能化。综合考量,规划并优化凸窗构件的设计图纸,从而将凸窗的自动化生产应用到建筑设计之中,不断地推动建筑电气自动化控制技术的发展。
2、柔性化
凸窗钢筋骨架生产线与其他钢筋生产线相比之下,凸窗生产显得柔性化明显更高,现在先进的凸窗生产技术能够完成组合5套标准户型,组合出20多种规格尺寸凸窗的钢筋构件,更大程度的满足了住户的设计需要。通过抗干扰性强的实时总线控制技术实现伺服电机远距离的精确定位及同步运动实现工装的无极变换,满足凸窗高度在1.6米到3.4米之间都可以通过电气自动化技术完成生产。
3、全自动化
传统的凸窗钢筋成型只能通过多名工人,以人手方式进行钢筋定位及钢丝绑扎固定成型,在人力、时间和精度上远远落后于结合了电气自动化的凸窗生产线。主控PLC实时控制各分布式从站IO及伺服电机,实现整条产线的自动上料、自动拼接组装、自动焊接成型、自动下料的全电气自动化流程。并且可以通过各种传感器检测成品尺寸是否合格,监控焊接电流等验证成型牢固程度,从而保证成品精度和尺寸的一致性。一体化生产,同时也可以解放生产力,不用在凸窗生产线的各个环节都安排技术工人监管,这样一来就可以大大节省许多工人费用,借助电气自动化技术能够大大的提高生产效率,进而为企业带来更多的经济收益,从而进一步提升企业在市场中的竞争力。
二、建筑电气自动化控制技术的应用
1、建筑设备监控技术
随着国民经济的提高,我国的建筑行业迅速崛起,由此人们的关注焦点逐渐落在了建筑设备监控技术的发展上面。早在上世纪,就已经将计算机同建筑设备监控技术相结合,借助计算机的控制对建筑设备进行集中监控,但是在应用初期,各种系统和和技术发展的还不够成熟,因而使得设备作用的发挥受到了较大的限制。随着近年来网络和软件技术的突飞猛进,建筑工业化生产设备的监控技术发生的质的变化。在网络技术上工业实时以太网技术从百兆宽带步入了G级带宽时代,在应用于建筑设备监控系统的软件平台和控制技术也发生了巨大进步,例如施耐德公司旗下Wonderware的SCADA系统能支持各种下层主流PLC控制器的通信协议并且能同时处理大量上层MES系统数据要求,这促使建筑设备的整体性能都得到了优化,此外发展成熟后的网络监控系统可靠性增加,有效的保障了整个控制系统的正常运作,信息化、智能化的建筑设备监控系统无论是覆盖面、运行速度还是系统的稳定性都得到了稳步发展。
2、电气模块化设计技术
结合机械的模组化设计理念,具有相同类似功能的电气元件也可以进行模块化的设计。在电气图纸的设计环节中统一部署可多次使用的元件库,保证类似设备产线的快速化图纸设计和元器件下单。在电气程序的编程环节中充分考虑功能的完整性和共用性,设计出外部参数齐全的封装功能模块,实现一次开发后续直接调用,经过循环迭代的功能模块可以大大减少调试时间和故障机率,适应目前建筑构件工业化生产线的系统快速开发和调试需求。可循环调用的封装的功能模块如图2所示。
三、建筑电气自动化控制技术的发展
1、结合应用网络技术
要想更好的实现电气自动化控制技术对建筑的良好应用,需要实现电气自动化控制技术同网络技术和多媒体技术进行合理的深度融合,在这个信息化的时代,自动化控制明显解放了人工,但必须借助网络技术来控制。因而在技术的发展过程中,相关的技术人员需要首先从思想层面认识到网络技术对于电气自动化技术发展的积极作用,从而使相关人员增加电气化自动控制同网络技术的结合,并学会与时俱进的关注网络技术的发展状态,保持同步发展,从而保持建筑电气自动化技术的先进性。
2、增强电气自动化控制执行能力
目前由于建筑电气自动化技术智能化程度还有待进一步发展,因而使得当前建筑电气自动化控制技术的执行能力有限,工作效率也不十分高,从而无法很好地保障系统的正常运行。因而要想建筑电气自动化技术有所发展和进步,需要推进电气自动化技术同人工智能的深度融合,进而提高系统执行任务时的工作效率和操作水平。对此对相关的工作人员工作又提出了新要求,要求工作人员科学合理的改进电气自动化控制系统,从而紧密联系部件成为整体,通过这一措施使系统在工作过程中的灵活度增加。对于增强自动化控制执行能力方面,需要通过不断完善系统程序和设备,同时加强监控力度,进而达到增强建筑电气自动化水平的目的,力争推动建筑电气自动化的技术提升。
3、强化设备操作人员的技能素质培训
当今的自动化产线越来越高效和智能化,要想有效的提高电气自动化控制设备的可靠性,非常关键的一点就是相关部门要有意识地增强电气自动化控制设备操作人员的安全意识、职业担当,为电气自动化控制设备操作人员提供可以进修学习的平台和机会,从而提高专业技术人员的操作水平和综合素质,并且还要注意培训技术人员时,更正、规范其对电气自动化控制设备地操作,防止由于人为操作不当而导致电气自动化控制设备无法正常运行。还有一点就是要提高相关人员对设备原件质量标准的判断能力,要善于能够甄别出符合设备需要的元件,这样才能保障设备的稳定运行。
不得不承认随着第三次科技革命的完成和工业4.0的推广,经济全球化迅速席卷整个地球,各国为占据更大的消费市场,竞相革新科学技术,这就使得谋求建筑电气自动化技术的更新进步更加迫在眉睫,也同样对其技术水平的发展提出了更高层次的要求,电气自动化的发展必须以建筑行业的发展为导向,决不能脱离现实需要而盲目发展,让电气自动化同智能化完成深度融合,通过这样才能切实的提高电气自动化控制技术水平,电气自动化控制技术的发展必须要顺应社会的发展趋势,才能满足大众对于电气自动化控制技术的需要。
结束语:
总而言之,随着科学技术的发展,建筑电气自动化控制技术会发展的越来越智能化,越来越完善,从而进一步推广电气自动化技术的使用,提高居民生活环境水平,为人们的生活带来更加便捷、智能化的变化,满足人们的生活需求,和对高科技生活的追求。
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作者简介:梁俊杰,男,1984年,广东佛山人,大学本科,工程师。研究领域:建筑工业化产线的电气自动化技术。已发表论文1篇。