17 июл. 2023 г.

Промышленная автоматизация: карьера в области АСУ ТП

Промышленная автоматизация — это одно из самых динамично развивающихся направлений современнойтехники и индустрии. Она перестала быть просто вспомогательной функцией и стала неотъемлемой частью бизнеса. 

Промышленные предприятия стремятся улучшить свою эффективность, повысить качество продукции, снизить затраты и обеспечить безопасность процессов. Именно поэтому промышленная автоматизация стала одним из самых динамично развивающихся направлений современной технологии.


Промышленные системы автоматизации, такие как АСУ ТП, SCADA и ПЛК, играют решающую роль в повышении эффективности производственных процессов. Они позволяют автоматизировать контроль и управление различными аспектами производства, такими как мониторинг, регулирование, сбор и анализ данных. Благодаря автоматизации процессов, компании могут значительно сократить человеческий фактор, минимизировать ошибки и улучшить общую производительность.

Современные системы промышленной автоматизации оснащены передовыми технологиями, такими как искусственный интеллект, машинное обучение, интернет вещей и облачные вычисления. Они позволяют собирать и анализировать огромные объемы данных, прогнозировать и оптимизировать производственные процессы, а также предоставлять решения на основе реального времени. Такой подход не только повышает эффективность, но и способствует принятию более обоснованных и осознанных решений в управлении производством.

Сегодня промышленная автоматизация охватывает широкий спектр отраслей, включая производство, энергетику, нефтегазовую промышленность, химическую промышленность, пищевую промышленность и многое другое. Все эти отрасли стремятся совершенствоваться и адаптироваться к быстро меняющемуся миру, и промышленная автоматизация предлагает решения, которые помогают им в этом.

Будущее промышленной автоматизации обещает еще большие возможности и перспективы. С постоянным развитием технологий, таких как Интернет вещей, Big Data, искусственный интеллект и робототехника, ожидается еще большее увеличение автоматизации и интеграции производственных процессов. Компании будут стремиться к созданию гибких, адаптивных и интеллектуальных систем, которые позволят им оставаться конкурентоспособными в современном бизнесе.

Таким образом, промышленная автоматизация продолжает быть одной из самых динамично развивающихся областей современной технологии. Она является движущей силой многих отраслей, обеспечивая повышение эффективности, качества и безопасности производства. В то же время, она предлагает множество возможностей и вызовов для специалистов в области автоматизации, которые стремятся участвовать в развитии и применении передовых технологий в промышленности.


Инженеры АСУ ТП могут работать в различных сферах и организациях, включая:

  • Компании-разработчики АСУ ТП (ПО и железо): Многие компании специализируются на разработке программного и аппаратного обеспечения для систем АСУ ТП. В таких компаниях инженеры по автоматизации могут заниматься разработкой и тестированием новых продуктов, обеспечивая их соответствие требованиям и стандартам.
  • Проектные организации: Инженеры по автоматизации могут работать в проектных организациях, которые занимаются проектированием и внедрением систем АСУ ТП для различных предприятий. Они участвуют в разработке технических спецификаций, проектировании системы, настройке и внедрении системы АСУ ТП на объектах.
  • Наладочные и монтажные организации: Инженеры по автоматизации также могут работать в наладочных и монтажных организациях, где их задачей является установка, настройка и тестирование систем АСУ ТП на объектах заказчика.
  • Эксплуатация на объекте: Инженеры по автоматизации могут быть непосредственно заняты эксплуатацией системы АСУ ТП на объекте. Они отвечают за поддержку работы системы, устранение неполадок, настройку и оптимизацию системы.

Профессия инженера АСУ ТП может подходить тем, кто интересуется электроникой, программированием устройств, не избегает контакта с людьми и обладает стрессоустойчивостью. Начинающему инженеру АСУ ТП необходимо иметь знания и умения в областях, таких как электроника, программирование контроллеров, устранение неполадок аппаратного и программного обеспечения, а также веб-сервисы.

Карьера в области АСУ ТП предлагает множество возможностей для развития и профессионального роста. Успешный инженер АСУ ТП может расширить свои знания и навыки, специализироваться в конкретных областях и принимать участие в различных проектах, что открывает двери для карьерного успеха и возможности работать в разных сферах и организациях.

Подробно о возможностях, перспективах и карьере специалиста по автоматизации смотрите здесь:

Карьера в автоматизации: перспективы и возможности для успешной профессиональной деятельности

7 июл. 2023 г.

Элегантная эволюция: от лампы с угольной нитью к металлическим проводникам

 

Когда-то давно лампа с угольной нитью накаливания стала первым практическим примером лампы данного типа. 

Благодаря угольной нити, через которую проходил электрический ток, удалось создать температуры, превосходящие возможности любого другого электрического проводника того времени.

Повышение температуры стало постоянной задачей для инженеров-конструкторов, работающих над лампами накаливания, поскольку именно в таких условиях повышается эффективность преобразования электрической энергии в видимый свет.

На протяжении более двух десятилетий угольная нить считалась предпочтительным материалом для создания нити лампы. Однако в начале XX века развитие металлургии позволило производить металлические проволоки, которые могли выдерживать более высокие температуры. Это стало причиной почти полного исчезновения угольных ламп к 1910 году.


Лампа с угольной нитью накаливания. Лампа электрическая с резьбовым соединением и прозрачной колбой из стекла без клейма, тип Е27. Технические характеристики: 220В - 32Вт.

Металлические нити накаливания обладали более высокой устойчивостью к механическим воздействиям по сравнению с хрупкими угольными нитями. Однако, в некоторых промышленных и вибрационных приложениях потребовалось некоторое время, чтобы полностью вытеснить угольные лампы в пользу металлических проводников.

Эволюция от ламп с углеродной нитью к металлическим проводникам стала элегантным процессом, в результате которого мы получили более эффективные и надежные источники света. 

Эта история служит примером постоянного стремления инженеров к улучшению технологий и созданию более совершенных решений в области электротехники.

Почему в настоящее время лампы накаливания вытесняются светодиодными лампами?

Ответ здесь:

Недостатки ламп накаливания, как источника света

Андрей Повный

9 мая 2023 г.

Как работают инфракрасные и радиочастотные пульты дистанционного управления: основные принципы и различия

 В наше время пульты дистанционного управления широко используются в различных устройствах, начиная от телевизоров и заканчивая кондиционерами и автомобильными системами. Эти устройства позволяют управлять функциями устройств без необходимости находиться рядом с ними и держать руки на кнопках.

История пультов дистанционного управления начинается в 1898 году, когда нью-йоркский изобретатель Николас Тесла создал прототип радиоуправляемого корабля. Однако первый пульт дистанционного управления, который использовался для управления телевизором, был создан только в 1950 году.

Существует два основных типа пультов дистанционного управления - инфракрасные и радиочастотные.


Основы работы инфракрасных пультов дистанционного управления

Принцип работы инфракрасных пультов дистанционного управления основан на использовании инфракрасного излучения. Инфракрасные пульты работают по принципу светового луча, который передается от пульта к приемнику, встроенному в устройство, которое нужно управлять.

Инфракрасные пульты оснащены инфракрасным светодиодом (ИК-диодом), который генерирует и посылает инфракрасный сигнал, содержащий команды для управления устройством. Команды могут включать в себя сигналы для включения или выключения устройства, изменения громкости или переключения каналов.

Как только кнопка на инфракрасном пульте нажимается, ИК-диод генерирует световой луч инфракрасного излучения, который переносит информацию с пульта на приемник в устройстве. Приемник распознает сигнал инфракрасного излучения, декодирует его и выполняет соответствующие команды.

Примером применения инфракрасных пультов являются телевизоры, DVD-плееры, аудиосистемы, кондиционеры и другие бытовые устройства. Они удобны и просты в использовании, но имеют свои ограничения. Например, они работают только в прямой видимости между пультом и приемником, и могут быть затруднены препятствиями, такими как стены или мебель.

Инфракрасные пульты также могут иметь ограниченный диапазон действия и могут быть чувствительны к внешним источникам света, таким как солнечный свет или освещение комнаты. Однако, несмотря на эти ограничения, инфракрасные пульты являются надежными и дешевыми средствами управления бытовыми устройствами.

Основы работы радиочастотных пультов дистанционного управления

Радиочастотные пульты дистанционного управления, в отличие от инфракрасных, используют радиоволны для передачи сигнала управления устройством. Они работают на более высоких частотах, обычно от 300 МГц до 400 МГц или даже более.

Принцип работы радиочастотных пультов очень похож на работу радиоустройств, и включает в себя передачу и прием радиосигналов. Пульт передает радиосигнал на устройство, который может быть декодирован и распознан системой управления, а затем преобразован в конкретное действие.

Радиочастотные пульты имеют более широкий диапазон действия, чем инфракрасные пульты, и могут работать через стены и другие препятствия. Они также позволяют управлять несколькими устройствами с одного пульта, что делает их более удобными для использования в больших домах или офисах.

Кроме того, радиочастотные пульты могут быть управляемыми по радиоизлучению или защищены паролем, что повышает безопасность. Однако, они могут использовать больше энергии, чем инфракрасные пульты, и могут быть более дорогими в производстве.

Различия между инфракрасными и радиочастотными пультами дистанционного управления

Хотя и инфракрасные, и радиочастотные пульты дистанционного управления выполняют одну и ту же задачу, у них есть несколько существенных различий. Рассмотрим основные из них.

Линия видимости

Инфракрасные пульты используют линию видимости между пультом и приемником, что означает, что они работают только тогда, когда пульт направлен прямо на приемник. Радиочастотные пульты, напротив, работают на большом расстоянии и не требуют линии видимости.

Интерференция

Инфракрасные пульты могут быть подвержены интерференции, вызванной другими источниками инфракрасного излучения, такими как солнце или освещение. Радиочастотные пульты не имеют этой проблемы.

Частота

Инфракрасные пульты работают на частоте в диапазоне от 30 кГц до 60 кГц, тогда как радиочастотные пульты работают на частоте в диапазоне от 300 МГц до 434 МГц.

Управление множеством устройств

Инфракрасные пульты обычно предназначены только для управления одним устройством, в то время как радиочастотные пульты могут управлять несколькими устройствами, используя разные частоты.

Сложность

Радиочастотные пульты обычно более сложны и дороже, чем инфракрасные пульты. Они также требуют настройки, в то время как инфракрасные пульты могут быть использованы сразу после распаковки.

Выбор между инфракрасным и радиочастотным пультом зависит от конкретных требований пользователя. Если у вас есть несколько устройств, которые нужно управлять с помощью одного пульта, то, вероятно, вам нужен радиочастотный пульт. Если же вам нужен простой и надежный пульт для управления одним устройством, то инфракрасный пульт может быть лучшим выбором.

Смотрите также: 

Пульты дистанционного управления - основные типы и их особенности

Радиоуправление кран-балкой и мостовым краном - примущества, работа, нюансы дистанционного управления

9 февр. 2023 г.

Датчики тока на основе эффекта Холла

Датчики тока на основе эффекта Холла используются для измерения и контроля величины электрического тока в различных приложениях. 



Эти датчики состоят из трех компонентов: магнита, пластины Холла и усилителя.

Магнит используется для создания магнитного поля, которое взаимодействует с током в цепи. Пластина Холла используется для обнаружения напряжения Холла, создаваемого этим взаимодействием. Наконец, усилитель используется для усиления напряжения Холла, чтобы оно могло быть считано устройством.

Эти компоненты расположены по-разному в зависимости от приложения. Например, в бесконтактном датчике тока пластина Холла расположена в непосредственной близости от проводника, по которому течет ток. Такое расположение помогает свести к минимуму влияние внешних магнитных полей на измерения.

В стационарном датчике тока пластина Холла размещается вокруг проводника, а магнит размещается на противоположной стороне проводника. Такое расположение помогает уменьшить влияние внешних электрических полей на измерения.

То, как компоненты расположены и как они взаимодействуют с током в цепи, определяет работу датчика. Когда ток проходит через цепь, он создает магнитное поле, которое взаимодействует с магнитом. Это взаимодействие создает напряжение Холла, которое регистрируется пластиной Холла и дополнительно усиливается усилителем. Затем усиленное напряжение Холла отправляется на устройство, которое может использовать его для измерения и контроля тока в цепи.

Датчики тока на основе эффекта Холла используются в различных приложениях, таких как управление двигателем, измерение энергии и в силовой электронике. 

Понимая, как эти датчики устроены и как они работают, инженеры могут убедиться, что они используют датчик, наиболее подходящий для их применения.

Эффект Холла широко используется в течение многих лет и является надежным и экономичным способом измерения и контроля тока. 

Важно отметить, что на точность датчиков тока, основанных на эффекте Холла, влияет температура, поэтому важно убедиться, что датчик правильно откалиброван и обслуживается, чтобы обеспечить точные показания. 

Кроме того, важно убедиться, что датчик не подвергается высоким уровням электромагнитных помех, так как это может привести к неточным показаниям.

Если вы ищете обзор современных датчиков на основе эффекта Холла, то посмотрите эту статью: Как устроены и работают датчики тока на эффекте Холла

В ней содержится информация о компонентах и ​​устройстве этих датчиков, а также о том, как они работают. Также обсуждаются преимущества использования эффекта Холла для измерения и контроля электрического тока в различных приложениях. Эта статья является отличным источником информации для тех, кто хочет узнать больше о датчиках тока на основе эффекта Холла.

22 дек. 2022 г.

Регулирование напряжения в распределительных трансформаторах сети НН с высоким насыщением возобновляемыми источниками энергии и несимметричными однофазными приемниками

 Влияние новых источников и приемников электроэнергии на колебания напряжения

Потребительская сеть низкого напряжения характеризуется приемниками, которые вносят большие колебания напряжения. Такие колебания недопустимы из-за номинальных напряжений приемников.

Новые источники, подающие электроэнергию в сеть – в первую очередь фотоэлектрические панели, но также и ветряки, вырабатывают энергию только при благоприятных обстоятельствах (только в день, когда есть достаточная инсоляция – фотовольтаика, когда дует ветер – ветряки). Количество вырабатываемой энергии в суточном цикле определить невозможно, тем более, что производители могут использовать энергию для собственных нужд, а излишки отдавать в сеть.

К приемникам, потребляющим электроэнергию из электрической сети относятся также динамично развивающиеся автомобильные зарядные станции и бытовые однофазные зарядные устройства. Автомобильные зарядные станции строятся на заправках, торговых центрах и т. д.

Каждое из этих зарядных устройств — от нескольких кВт до даже 50 кВт (есть решения и в других странах ЕС, где мощность одного зарядного устройства достигает 100 кВт). Помимо гармонических помех, они также вносят в сеть колебания напряжения.


Еще одна проблема — так называемые домашние зарядные устройства, мощностью до 3,5 кВт, которыми заряжаются автомобили в течение всей ночи. Такие приемники из-за однофазной конструкции вносят значительную асимметрию напряжений по отдельным фазам сети.

Согласно прогнозам, развитие электромобильности в странах ЕС в ближайшие годы будет и будет очень динамичным. Асимметрию нагрузки отдельных фаз можно ограничить применением специальных симметрирующих трансформаторов, подключается между стороной НН распределительного трансформатора и приемниками. Однако для этого требуются изменения в сетевой инфраструктуре, например, дополнительные коммутационные станции.

Анализируя среднесуточную нагрузку в сети НН, оказывается, что нагрузка возрастает в дневной период, с тремя максимальными значениями около 9 часов утра, затем продолжает увеличиваться примерно до 13 часов, а затем увеличивается до максимум около 8 часов вечера компенсировать очень сложно или даже невозможно (учитывая диапазон регулирования производимых в настоящее время трансформаторов и их систем регулирования напряжения под нагрузкой).

Существует и другая концепция решения проблемы колебаний напряжения в сети, содержащей распределенные источники, заключающаяся в воздействии на параметры мощности, отдаваемой самими источниками. Она заключается в дистанционном управлении преобразовательными системами, вводящими мощность в сеть НН. Соответственно изменяются параметры напряжения, чтобы источник не вызывал его значительного повышения. Это решение естественным образом снижает долю возобновляемых источников в общем энергетическом балансе сети НН.


Рассмотренные в статье Как выполняется регулирование напряжения на трансформаторе способы регулирования напряжения в сетях НН, в которых возникают колебания напряжения, связанные с работой подключенных к ним возобновляемых источников и однофазных приемников, например домашних автомобильных зарядных устройств, лишь решают проблему колебаний напряжения.

Еще одна проблема, существующая в таких сетях, — несимметрия междуфазных и междуфазных напряжений. Эту проблему нельзя решить, используя трансформатор с регулировкой напряжения под нагрузкой. Это требует соответствующей конструкции обмотки НН, которая должна быть соединена зигзагообразным образом.

Трансформаторы с такими обмотками компенсируют несимметрию нагрузки, но они значительно дороже и, кроме того, при нормальной работе их магнитопроводы используются не полностью. Альтернатива замене существующего распределительного трансформатора на тот, в котором обмотка НН соединена зигзагом, т.н. балансировочный трансформатор (симметрирующий трансформатор).

Компенсация асимметрии напряжения в сетях НН - симметрирующий трансформатор

В последние годы наблюдается быстрый рост проблем с поддержанием правильных параметров питающего напряжения в сетях НН, таких как уровни и асимметрия фазных напряжений, провалы напряжения, мерцание света, доля высших гармоник.

Одним из способов компенсации асимметрии токов и напряжений в сетях НН, питающих однофазные приемники и возобновляемые источники энергии, является установка так называемых балансировочный трансформатор, который представляет собой трехфазный трансформатор с зигзагообразным расположением обмоток, включенных параллельно в выбранной точке сети.

Такое решение не требует установки переключателя ответвлений в трансформаторе, но требует дополнительного трансформатора, который устанавливается в дополнительном распределительном устройстве или на опоре, если инфраструктура сети позволяет такую ​​возможность.

Выводы

Проблемы, связанные с обеспечением соответствующих параметров напряжения в сетях низкого напряжения, в настоящее время являются темой, которую пытаются решить многие энергетические компании, эксплуатирующие их.

Важными здесь являются проблемы, возникающие при подключении к сети НН источников энергии, продвигаемых в последние годы как альтернативные, возобновляемые. В первую очередь это бытовые фотоэлектрические установки и ветряки. 

Их влияние на электрическую сеть может быть значительным из-за их количества и того факта, что невозможно предсказать, сколько энергии они будут производить в течение суточного цикла.

Это вызывает проблемы в основном с уровнем напряжения в сети, которое в настоящее время регулируется с помощью распределительных трансформаторов, оборудованных силовыми выключателями холостого хода и под нагрузкой.

Стоимость таких решений значительна по многим причинам, включая отсутствие конкуренции на рынке, которые бы предлагали такие агрегаты.

Еще одной проблемой, которая возникает в настоящее время, является несимметрия напряжения и тока между отдельными фазами, вызванная подключением к сети НН однофазных источников напряжения около 3-4 кВт, работающих с перерывами, часто в ночное время.

Компенсация этого типа асимметрии невозможна с помощью силовых выключателей под нагрузкой. 

Балансирующие трансформаторы, решающие или уменьшающие эту проблему, являются дополнительными затратами, связанными с сетевой инфраструктурой, и их не всегда возможно использовать.

В статье использованы материалы сайта Школа для электрика

Присоединяйтесь к нам на Facebook!

Последние заметки