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中國電機行業(yè)正處于快速發(fā)展及轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期，企業(yè)迫切需要利用數(shù)字化和智能化手段來優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)流程和運維服務(wù)，但也面臨著系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)管理和多技術(shù)集成等挑戰(zhàn)。卡奧斯工業(yè)數(shù)字孿生軟件是應(yīng)對這些挑戰(zhàn)的關(guān)鍵工具，它包括物聯(lián)集成、數(shù)據(jù)主線、孿生建模、智能決策等核心模塊，可以為企業(yè)提供全面的數(shù)字化轉(zhuǎn)型解決方案。本文重點介紹了卡奧斯工業(yè)數(shù)字孿生軟件的核心功能和架構(gòu)，以及其在某電機行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)的應(yīng)用案例，并展示了該技術(shù)如何助力電機行業(yè)提升生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和市場響應(yīng)速度。

發(fā)電智能化建設(shè)已成為業(yè)內(nèi)共識，并已有不少探索和應(yīng)用。本文在現(xiàn)有智能控制系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)驗總結(jié)的基礎(chǔ)上，從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、硬件配置、智能控制、人機交互和網(wǎng)絡(luò)安全方面進行了研究和設(shè)計，形成了應(yīng)用于實踐的智能控制系統(tǒng)架構(gòu)，并對發(fā)電機組智能控制系統(tǒng)的實際應(yīng)用進行了闡述。

近年來針對工業(yè)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)攻擊事件層出不窮，電力能源更是安全事件頻發(fā)的重災(zāi)區(qū)。本文在分析工控安全發(fā)展趨勢與可信計算防護模型的基礎(chǔ)上，針對國內(nèi)大型火電機組DCS控制系統(tǒng)面臨的網(wǎng)絡(luò)安全問題，提出基于可信計算3.0技術(shù)的主動安全防護方案，形成以控制系統(tǒng)內(nèi)生安全為核心、配合邊界安全措施，滿足等級保護三級要求的信息安全防護體系。方案實現(xiàn)安全可信主動防護體系在超超臨界1000MW火電機組的應(yīng)用突破，具有技術(shù)創(chuàng)新性和很好的推廣價值。

循環(huán)水泵作為核電廠的冷源，對核電廠正常穩(wěn)定運行起著非常重要的作用。本文結(jié)合循環(huán)水泵的工藝要求和運行特點，將DCS信號功能分配的方法運用到循環(huán)水泵系統(tǒng)的信號分配中去，保證冗余功能獨立性的同時兼顧功能關(guān)聯(lián)性，減少處理器間依賴性和接口信號的數(shù)量，提高核電廠的經(jīng)濟性。

核電站循環(huán)水過濾系統(tǒng)作為核電站冷源系統(tǒng)的前端系統(tǒng)，其控制 系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性對后端用水系統(tǒng)及機組安全運行有著十分重要的 影響。本文通過分析某核電站循環(huán)水過濾系統(tǒng)鼓網(wǎng)中、低速電機同時運 行的異常工況影響核電機組正常運行的問題，研究并分析中低速電機異 常運行的原因，針對性地提出系統(tǒng)優(yōu)化策略。該策略有效解決了鼓網(wǎng)電 機運行異常的問題，提升了機組可靠性，為后續(xù)機組類似問題的解決提 供技術(shù)參考。

本文針對目前發(fā)電集團集中監(jiān)控系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用中存在的數(shù)據(jù)孤島、分析和診斷不夠準確有效、分析和診斷的結(jié)果與發(fā)電生產(chǎn)管理脫節(jié)、不能快速適應(yīng)電力市場的變化等問題，提出以系統(tǒng)協(xié)同方法改進集團級的集中監(jiān)控與分析診斷系統(tǒng)，在發(fā)電集團內(nèi)縱向、橫向和時間軸上融合貫通分析系統(tǒng)與管理功能，遵循迭代開發(fā)原則，改進分布于各系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)完備性，確保數(shù)據(jù)的傳輸及時，對分析診斷系統(tǒng)中的功能進行融合，形成分析有效、管控統(tǒng)一的整體解決方案。

橫河電機一直積極參與工業(yè)無線系統(tǒng)標準的制定、產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用推廣工作，2010年推出了第一套符合ISA100.11a的工業(yè)自動化無線通信的產(chǎn)品，2011年，又推出大規(guī)模、高可靠性、下一代、工廠范圍的現(xiàn)場無線系統(tǒng)。本文重點介紹了橫河公司現(xiàn)場無線系統(tǒng)主要產(chǎn)品、無線系統(tǒng)方案、無線系統(tǒng)與主機系統(tǒng)的集成。

由于采用電子集成電路來計算圈數(shù)，極其耐用的堡盟多圈編碼器甚至可采用大軸徑通孔設(shè)計，如圖5所示。它們利用最高36位分辨率，最高轉(zhuǎn)速可達12,000 rpm，而實際應(yīng)用中并無如此高的要求，因為標準運行的特征是轉(zhuǎn)速范圍在200～800 rpm之間。但是，在緊急停機時，編碼器必須承受從0～1500 rpm的巨大加速度。“這顯然是電子解決方案優(yōu)于機械齒輪的另一個令人信服的優(yōu)點。”Becker先生強調(diào)說。

中國是世界第一能源消費大國，也是能源使用效率較低的國家，特別是工業(yè)能源消費量超過了全國能源消費總量的70%，大部分工業(yè)企業(yè)存在著設(shè)備性能低下、生產(chǎn)工藝落后、能耗指標較高，以及總體用能效率低的現(xiàn)象。2008年，三菱電機自動化（中國）有限公司成立了下屬于行業(yè)及大客戶部的節(jié)能業(yè)務(wù)推廣部門，努力將“e&eco-F@ctory” 工廠能源可視化管理解決方案推廣于中國市場。

作者研發(fā)了一套燃氣發(fā)電機組狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)，本系統(tǒng)實現(xiàn)了燃氣發(fā)電機組振動數(shù)據(jù)和性能參數(shù)同時采集，共同分析的功能，建立了振動故障診斷數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對燃氣輪機主要部件的故障診斷。并通過對某油田現(xiàn)場的9臺燃氣發(fā)電機組進行測試，結(jié)果表明，本系統(tǒng)的軟件功能和硬件功能可以滿足燃氣輪機狀態(tài)監(jiān)測及其故障診斷的要求。