电气自动化专业论文:中职电气自动化专业教学质量研究 摘要:中职教育的电气自动化专业培养的是电力行业所需要的专业技术人才。电力行业做为国民经济的重要产业,需要大量的高素质的技能型人员。因此中职教育中的电气自动化专业开设了与电力行业需求相关的如系统运行、设备检修、自动控制、继电保护、电力电子技术以及高电压技术等课程,通过这些课程,培养能够从事电力行业相关工作的高技能型专业人才。本文主要就中职电气自动化专业如何提升教学质量加以探究。 关键词:中职教育;电气自动化专业;教学质量;提升策略 中职学校培养的对象多是初、高中的毕业学生以及一部分需要提高专业水平的电力行业员工。由于参训人员知识水平较低,学习能力不强,而所学内容又是一些设计电气设备结构的认识、原理、运行条件参数计算等相对专业性较强的知识,所以学生学习起来有一定的困难。遇到难懂的问题如不及时解决,长期下去就会出现学习兴趣差学习效率低等不良现象,影响到专业学习的效果。针对这些现象,作为中职学校的教师如何改进教育教学方式,提高电气自动化专业的教学质量,就成为急需思考和解决的问题。本文结合多年教育教学经验,探索出电气自动化专业教学质量的提升策略,供大家参考。 一、教师要拥有深厚的专业知识,不断自我更新发展能力 教师是从事教育工作的专业人员,要拥有高尚的思想道德素养,要有扎实的专业知识以及适应教育教学工作的各种能力。教师是学生活动的组织者和引导者,具备专业知识素养是每一位教师所必须的。教师要成功完成教学任务,首先要精通所教专业的知识,对自己所教学科的内容有深入的了解,“资之深,则左右逢源”。中职学校的电气自动化专业对教师要求较高,不但要具有深厚的专业知识,同时还要了解相关学科的专业知识,要既“专”又“博”。而且在教育教学实践中,还要树立终身学习的意识,积极参加继续教育学习,参与科研项目,学习新设备的使用等等,不断更新知识提升能力,让教学紧跟社会发展的需要,这样才能培养出适应市场经济发展的专业技术型人才。 二、帮助学生找到学习兴趣,引导学生树立学习目标 兴趣是最好的老师。人如果对自己所学专业或所从事的工作感兴趣,那么就会积极主动的进行学习和工作,而且常常会取得很好的效果。因此,电气自动化专业的教师要善于帮助学生找到专业学习的兴趣,引导学生树立学习的目标,促进学生积极主动的学习。电气自动化专业虽然专业性较强,偏于理科,对于中职学生学习起来确实有一定的难度。但是,教师要善于找到学生学习的兴趣点,从而调动学生积极主动学习。比如,在进行专业知识学习之前,可以先让学生了解自己专业的特点,让学生知道将要从事的电气专业具有很好的发展前景,对未来充满希望;在教学过程中,让学生了解电力系统中各个岗位重要作用和专业需求,知道从事各个岗位所需要的专业知识和专业素质等等。让学生明确学习的目的和发展方向,树立坚定的学习目标,激起学习的兴趣,从而更加努力的进行学习。同时,教师要善于与学生沟通,帮助学生做好学习规划,使当前的学习与未来的就业紧密结合,学生的学习才更有动力,也才能给主动积极的学习专业知识,取得良好的学习效果。 三、多种教学方法相互渗透,不断努力提高教学质量 粉笔加黑板的传统一言堂教学模式枯燥单一,教师费力的讲,学生被动的听,效果差强人意。随着科技发展,越来越多的多媒体电教手段被应用到电气自动化专业的课堂教学中来。教师在教学中,根据教学内容需要,采用计算机、大屏幕等教学手段,让专业课堂生动、直观,学生学习兴趣浓厚,大大提高了教学效率。比如,在进行三相交流电动机运动原理教学时,传统的课堂教学就是教师用语言对电动机内部磁场运动进行描述,学生边听边在脑海中想象运动的画面。教学效果可想而知。但是在引进多媒体手段进行教学时,教师可以利用课件以动画的形式将运动场景进行展现,学生在视觉、听觉等多种感官共同作用下,对知识点有了直观、生动的了解,学习兴趣浓厚,学习效果好。此外,在专业知识教学中还可以利用教学模型和实验设备,帮助学生有效观察和透彻理解动态教学内容以及运动原理等。而且更重要的是可以替代危险现场的参观和观察,提高安全系数。 四、开展专项综合专业实训,加强职业经济校企合作 中职学校电气自动化专业教学内容,不仅包含着专业理论知识,也包括大量的专业知识实践训练内容,是至关重要的实践操作环节。电气自动化专业的实训内容包括电子实训、电工实训、电机拖动实训和工厂供电实训以及登杆作业实训等众多项目。通过实践操作的训练,让学生把课堂上所学到的理论知识与实际动手操作结合起来,用理论知识指导实训。从而体会理论知识的重要,及时发现掌握不够熟练的理论知识。通过专业实训课程的开展,极大的锻炼了学生的动手操作能力,基本技能得到训练和提高。同时提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生独立工作的意识和能力。通过实践锻炼,还可以培养学生的团队意识,培养学生相互沟通相互协调相互合作的能力。此外,实践操作还可以激发学生对专业领域的探知,并在体验实际操作成功的基础上培养学生的职业情怀。通过开展专业技能比赛,为学生搭建展示自我的平台,体会职业荣誉感。在教学中,开展内容丰富、项目多样的专业技能比赛,展示学生积极向上的精神风貌和熟练的专业技艺,从而让学生体验成功,体验快乐,体验荣誉。进而增强学习的动力,更加热爱自己的专业,更积极主动的学习。中职学校要转变观念,以就业为目标,实现教育与就业零对接。要紧跟时代的步伐,了解市场需求,根据企业需要培养能够尽快进入职业状态的专业技术型人才。校企合作模式为中职学校开辟了一条新的教育道路。采用校企合作的实训方式进行教学,不但使学生的专业技能得到了培养和提高,还使企业节约了吸纳专业技术人才的时间,实现了企业、学校、学生的三方共赢。校企合作的实训教学模式,提高了中职学校学生的就业竞争力,促进了中职学校的教育教学改革。 作者:赵晶晶 单位:北方工业学校 电气自动化专业论文:电气自动化技术专业教学模式的改革 【摘要】近几年随着我国的经济的不断发展,我国的能源开发、装备制造、钢铁冶金等行业也逐渐走向成熟,电气自动化是衡量这些行业自动化程度高低的核心技术。电气自动化是一个新兴的行业,由于就业较好、工作环境好、工资收入高、名气大,各大高校纷纷开设电气自动化技术专业。但是电气自动化专业是一个交叉性极强的专业,它将工、文、理相结合,又融入计算机、机械工程以及艺术学,实践性和理论性要求高,传统的教学模式已经不能满足电气自动化专业的教学了,作为技师学院的教师,我们必须立足实践,探索改革电气自动化技术专业的教学模式,提高教学质量。 【关键词】技师学院;电气自动化;教学模式;改革;创新实践 技师学院一直以来将培养学生德、智、体、美、劳全面发展作为教育的宗旨,将培养学生的实践能力和创新能力作为教育的目标,在电气自动化技术专业的教学中我们也将贯彻落实这一宗旨[1]。现如今,电气自动化的触角已经延伸到各个机械工程相关的行业,可以说小到一个螺丝钉的制造,大到航空母舰、宇宙飞船的开发,都有电气制动化的存在,社会对技术过硬、实践能力强的自动化技术人才的需求非常大。 一、校企结合,优化课程 电气自动化专业的教学特点就是理论性与实践性强,概念抽象[2]。由于技师学院的学生都是初中毕业落榜或者由于各种原因没有上大专、大本就读于技术学院的学生,他们的学习成绩和学习能力存在一定的局限性,电气自动化专业知识的学习对他们来说是比较困难的。因此,在教学的时候我们必须要以实际的就业需要为基础,让自动化课程更加贴近企业的生产实践,为学习提高今后在企业中的竞争力,促进学生综合能力的提升。例如:在学习电动机、输送器、自动装置的时候,我们可以让学生设计组装传送带,首先我们将组成传动带的模拟装置为学生准备好,给出单台机组织控制的基本流程和基本参数,让学生自己动手实践操作,最后让简易的传送带能够运作起来,这样可以将抽象的理论知识具体化、实际化,更加有利于学生的理解,为学生今后的发展打下基础。 二、实践教学,优化教师队伍 技师学院由于师资力量的限制,大多数电气自动化专业教学中教师都是“双师型”就是理论教学与实践教学由同一个教师完成[3]。教学中可用于学生动手操作的机械设备较少,学生对于电气自动化机械的了解也仅局限于书面。因此,教师必须改变教学模式,更新教学方案,让学生走出课堂,丰富学生的视野,积极的带领学生参加一些电气自动化博览会,或者组织学生深入企业,了解电气自动化企业的生产运作模式,实时的更新自己的知识储备,让学生的专业能力得到进一步的提高。例如:教师应该积极的带领学生走出课堂,毕竟在电气自动化发展迅速的今天,新型的机电系统不断问世,教师应该带领学生参加电气自动化博览会,熟悉SCADA\EMS等系统的应用原理,让学生见识更多的新型设备,丰富自己的视野,提高自己的学习兴趣,更加坚定在技师学院对电气自动化专业的学习,提高电气自动化教学的教学质量。 三、工学结合,优化教学过程 学生在技师学院的学习都是为了今后更好的适应企业发展,那么,要如何工学结合,优化教学过程呢?一方面,我们必须将工作与学习相结合,处理好理论与实践之间的关系,将课堂教学搬到实习实训色基地中,建立工学结合的教学模式,积极的发挥教师的督导作用。另一方面,我们要将“教”与“学”相结合,在实习的基地教学中要以学生为主体,让学生充分的发挥自己的主观能动性,在学中做,在做中学,体验电气自动化机械的操作流程,学会总结错误,探究解决方法,提升自己的实践操作能力[4]。例如:在学生掌握的一定的理论和实践基础之后,我们就带领学生到实习的基地进行实际的操作,在保证学生不耽误生产的前提下,尽力让学生自己练习安装、操作、维修机器,让学生明白电气自动化在实际的企业生产中发挥出的作用,提升学生的学习积极性,让学生能够主动的发现自己的错误,并且自己探究解决的方法,在实践中提高自己动手实践的能力和自主探究的能力。 综上所述,电气自动化专业技术引入技师学院的教学中,对学校的教学设备和教师质量有了更高的要求,教师在进行电气自动化教学的时候,要不断的归纳总结,优化课程,让自动化教学与企业的生产实践紧密结合,要立足实践、开发创新,努力的提升教师的自身教学素质,提高自动化教学质量,探讨出符合技师学院自身的实际情况的教学模式,提高学生的综合素质,促进技师学院的发展,为社会培养更多的优秀电气自动化技术人才。 作者:周业春 单位:东营市技师学院 电气自动化专业论文:高职电气自动化专业教学改革论文 1.高职电气自动化专业技能竞赛开展动力及教学现状分析 1.1高职电气自动化专业技能竞赛开展动力分析 我国高职的电气自动化专业是实践性比较强的一门专业,而职业技能竞赛正是一项将实践动手能力得以充分发挥的竞赛活动,不只是对社会各行业对高技术人才需求的体现,还有着宣传及展示和激励人才等重要功能。从这些方面的内容能够看到,开展技能竞赛并非是选拔选手的比赛,它有着更加深远的意义和影响[1]。主要就是在技能竞赛的过程中有着各行各业的专家,在竞赛当中的内容比较广泛,有着诸多新技术和新工艺,这些都能够反映出专业的实际水平发展,对高职电气自动化专业教学改革有着很大促进作用。由此能够看到,对高职电气自动化专业技能竞赛的开展,最为主要的就是能够最大化的促进教学的改革,通过竞赛促进学习。 1.2当前我国高职电气自动化专业的教学现状分析 从现阶段我国高职电气自动化专业的教学现状来看并非一帆风顺,其中还有着诸多问题有待进一步解决。首先就是在电气自动化教学的实训设施和模式都相对比较落后,由于在电气自动化设施自身的价格比较昂贵,并且更新速度方面相对较快,所以高职学校迫于经济方面的压力,在这一方面没有及时对电气自动化设施进行更新,致使满足不了学生的实际需求,进而也使实践和理论得不到有效结合。另外就是教学实训模式的落后,由于受到传教学思想的影响,当前的高职学校的电气自动化专业的教学方式还是采取填鸭式,这样就对学生的积极性得不到有效激发,使得学生的专业知识结构比较滞后。还有就是在高职电气自动化的实训管理方面比较落后,激励机制不完善,这样就对实训的效果造成了严重影响[2]。再者就是在教学的创新意识以及师资队伍的建设方面还有待进一步的加强,高职的电气自动化专业的实践性比较强,在随着社会的不断发展,原先的一些知识结构已经和当前的社会发展不能得到有效适应,在创新能力方面也没有得到充分的重视,对学生的自主探究能力的培养忽视了。另外在师资队伍的建设上也没有得到完善,高职电气自动化专业的教师引进主要重视老师的学历水平以及职称结构,在实践经验和能力等方面没有得到重视,这也对学生的电气自动化实践学习有着影响。 2.以技能大赛促进高职电气自动化专业教学改革策略 2.1“赛教结合”加强高职电气自动化实践硬件建设 首先要能够将技能大赛作为一个载体,以此来促进高职电气自动化专业的教学改革,落实到具体的步骤上首先要能够将高职电气自动化的硬件建设得到有效加强,为更好开展以及组织学生参加技能大赛,要在机电以及电子实训等设备上进行配备,要能够满足学生的实际需求,从而将生产性实训为特征的人才培养模式进行加强并推广。 2.2优化电气自动化专业课程体系 将技能大赛和高职电气自动化技能相结合比较容易,但是将人才的培养模式以及课程体系的设置和课程内容等进行全面的系统化落实就比较有难度,笔者对实际进行了考查并参考了相关资料,认为首先要能够对顶层对人才培养的方案加以优化[3]。将高职电气自动化专业的人才培养方案和市场行业以及企业相结合,通过校企合作的方式结合学校自身的发展来对专业课程体系进行优化,也要能够和技能竞赛相结合及和电气自动化专业技能相结合,从而融进企业的生产实际项目当中,对课程进行合理科学的设置,从而建立一个多层次的技能竞赛的体系。 2.3以技能竞赛促进电气自动化专业教学 随着我国在教育改革方面的不断深化,高职电气自动化专业的教学模式也在发生改变,尤其是在技能竞赛的促进下,使得电气自动化专业的教学方式有了创新,在这一发展背景下高职电气自动化专业要能够对课程内容以及教学的方法进一步的改革,从而建立新的教学标准以及课程标准和评价标准等,要能够落实以技能大赛作为载体的人才培养方案。要能够以任务作为导向和以项目作为载体,按照模块设计课程的方式,将教、学、做得到有机的结合,强化实践以及创新的能力培养,要能保证每学期设置一门和技能大赛相契合的课程,这样能够使得学生在学习期间和技能大赛保持连接,还能够在这一过程中提高学生的综合运用能力,真正达到通过技能大赛促进教学改革的目的。例如:可以对以往的电气自动化技能竞赛的项目进行参考,从而组织校级的技能竞赛,将其和专业知识的学习得到紧密结合,对PLC应用技术以及单片机的应用技术等比较容易和教学内容相结合的进行试行,分层次的进行改革,把Protel99SE电路设计和AutoCAD得到结合从而构成电气CAD,这样就能够有效的将弱电和强电结合的特点得到了体现。也可根据企业的对高技术人才的要求增加一些技术性的内容,这样就能够将专业知识和技能竞赛以及市场企业得到有机结合,真正成为实用的专业。 2.4以技能竞赛推广高职电气自动化教学项目 在技能竞赛的作用下,高职学院可成立专门的竞赛办公室,这样就能够将竞赛和教学的改革得到有效的加强,在研究以及指导方面也比较方便。要对技能竞赛的主要内容和技术进行分析,将能够和技能大赛有关的课程进行纳入教学计划当中,在这一过程中要能够及时的对指导教学改革的信息进行捕捉,这样就能够以高职电气自动化教学改革为技能竞赛提供理论和技术条件,从而将其转化为教学的重要项目进行推而广之,最终实现从教学改革到电气自动化技术应用和创新再到技能大赛这样一个循环互动的环形促进圈,教学改革和技能大赛能够双向获益[4]。 3.结语 综上所述,针对当前我国高职电气自动化专业的教学改革,不仅要能够从学校的实际情况出发,还要能够借助有利的环境进行促进,技能竞赛对高职电气自动化专业的教学改革无疑是能够起到重要促进作用的。技能大赛作为我国教育工作中一个制度的创新,已对高职学校的专业发展以及教学改革产生了深远影响,在未来也一定会对高职的电气自动化专业起到更广泛的作用。 作者:于秀娜单位:吉林电子信息职业技术学院 电气自动化专业论文:浅议电气自动化技术专业教学方法与手段 摘要:社会对电气自动化专业人才的要求越来越高,为适应时代的发展,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。结合笔者的教学实践和探索,浅议教学方法和手段改革。 关键词:教学改革;行动导向教学法;应用型人才 随着信息化社会的到来及其不断地向纵深发展,社会对电气自动化专业人才需求的加大,同时对能力要求越来越高,为适应社会的需求,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。为此,我们电气自动化教研室在教学方法、教学手段、措施等方面加以改革,以提高学生的综合能力、加强素质教育为主线,结合课程自身的特点和技术发展趋势,并取得了阶段性的进展。 1 教学方法和手段的改革方案 教学方法与手段要服从于教学内容,要着眼于人才培养。对不同类型的课程,,应该设计不同的教学模式与教学方法。以讲授为主的课程在教室上课比较适宜。而对于一些应用性、综合性的课程,精讲多练、项目驱动的教学方法受到普遍推崇。在学校积极推进教学改革的大环境下,我们合理地调动多种资源,充分利用网络教学平台的不同功能,体现了教师的主导作用,并激发了学生的学习主动性,教学效果明显提高。但教学环境的改善并不等于教学质量的提高,由于过分依赖于电子教案,教师的讲课方法单调,反而失去了原有的讲课风采,效果不佳。所以,对每一种教学手段都要扬长避短。不要简单地否定一种教学手段,即使是黑板加粉笔,也有它适用的场合。合理地搭配不同教学手段,可以各取所长,相得益彰。本教研室实施如下改革方案。 1)在教学观念上,由“授人以鱼”转到“授人以渔“。即以知识传递、灌输为主转到在传授知识的同时,注意发展学生的能力,加强学习方法与研究方法的指导,培养学生的自学能力以及实践动手能力。 2)课堂中,“教法”与“学法”相结合。由“重教轻学”转换为以教师为主导学生为主体的授课方式;充分体现学生在教学过程中的主体作用,调动学生学习的积极性。 3)间接传授与直接面授相结合。随着现代教育技术的发展,由班级教学转向小组教学、个别教学与班级教学相结合,由直接面授转向远距离的间接传授与直接面授相结合。 4)向自主性、合作性及研究性、创新性发展。现代高职教学方法改革是在逐步向以高层次教学方法为主、几个层次的教学方法有机组合的方向发展。 5)重视教学方法整体改革。研究证明,多种教学形式的结合可能是促使学生投身学习的有效方法。显然,现代各种教学方法的改革都是以研究和挖掘学生的学习潜能,最大限度地发挥及发展学生的聪明才智为目标,把提高学生素质放到首位,有效的培养学生的自学能力、思维能力、实践能力和创造能力。 2 教学改革中的做法 2.1 研究教学对象,因材施教 现在的高职院校学生科学文化水平及素养方面参差不齐,按照传统的教学方法已不适应现在高职教学的需要。部分的工科学生对理论性的知识比较厌学,而对实践环节比较感兴趣,所以我们针对这样的特点对教学大纲进行重新整合,使得我们的教学既迎合了学生的口味,也将专业知识传授给学生。 2.2 明确目的,激发兴趣 兴趣是学习的动力,因此在学习之初就必须激发学生的学习兴趣,让学生明白所学知识的重要性。从而消除厌学畏难的心理。理论联系实际,在讲到电动机正反转控制的时候,联系实际生活中的例子如:工地的升降机,生活中的电梯,企业生产流水线的控制电路等。让学生明白学之有用的道理,而不是单纯的讲抽象的原理。这样学生就会自发的学习,上课也能增强注意力,最终达到教与学的总体效果的共同提高。 2.3 注重演示教学,培养思维能力 在教学中注重演示教学手段,既有利于将抽象理论知识转化为具体现象,深化学生的感性认识,也有利于学生进一步提高操作技能,这样也培养了学生的思维能力和分析问题的能力。比如说在讲解《电路基础》叠加定理这一知识点的时候利用演示实验教学,让学生从实验数据中得出结论,再和理论推导相比较,增强教学效果。这样一来,学生对知识的掌握就比较牢固,应用也较灵活。 2.4 总结归纳,列表比较分析,深入浅出,加强记忆 教学过程中,碰到难点重点,如何让学生学得透记得牢?教师应该由浅入深,深入浅出的循环渐进的教学手段,来避免学生因难以理解而不能很好掌握一些重点知识。在每一章的结束时,将重要知识点以列表形式表达出来,这样学生会把整章的知识联系起来,既印象深刻又不会混淆,对重点难点也容易掌握。 2.5 学习教学艺术,运用“行动导向教学法”提高教学效果 为充分培养学生分析和解决问题的能力,教师在备课时除了要将重难点突出,还要运用一些有效的教学辅助手段,以达到既吸引学生注意力又培养学生解决问题的思维能力。例如,我们教研室的老师参加广东省的“行动导向教学法”送教上门的培训,再经过我们自己的探讨与分享,将引导文法、案例教学法、项目教学法等多种教学方法运用到我们自己的课堂。 2.6 充分利用学院多媒体资源、实验室资源 当前随着多媒体和网络技术的不断发展,各种现代化教学手段不断完善,教师应该不断创新,尝试制作各种教学软件,把一些抽象的理论知识转化成学生易于接受的具体现象,提高学生学习的兴趣。同时,要充分利用我们电气自动化专业课程配套的实验室和实训室,结合着教学目标,修订教学大纲,尽可能的加大实践环节,通过实践环节加深对理论知识的掌握。 3 结束语 电气自动化技术专业教学改革,是一项艰巨而又持久的任务,需要结合着学院和学生的实情灵活运作。在教学中要有针对性地进行改革,加强实践教学培养,注重对学生动手能力的培养,真正培养出具备一定专业理论知识、扎实的动手能力的高素质应用型人才。 电气自动化专业论文:在中职电气自动化专业中开展“理实一体化”教学的实践 摘 要:随着社会经济的不断发展,电气自动化专业的发展空间更加广阔。因此,“理实一体化”的教学理念被逐渐重视。重视“理实一体化”教学,才能让学生的专业能力更加显著,从而更好地为将来打下坚实的基础。本文从中职电气自动化专业开展“理实一体化”教学的目标出发,剖析目前教学过程中存在的困境,最后提出相应的解决意见,希望对提升电气自动化专业教学水平起到一定的借鉴作用。 关键词:中职;电气自动化;“理实一体化”教学;对策 一、中职电气自动化专业开展“理实一体化”教学的目标 “理实一体化”教学就是将理论教学与实践教学实现无缝对接,从理论与实践两个方面保障学生自身的专业能力。中职电气自动化专业践行“理实一体化”教学模式的目标就是要打造双重能力的社会人才,为社会经济的深入发展积累更多的人力资源。只有革新陈旧的教学模式,创新教学理念,才能让学生具备深厚的理论基础,具备丰富的实践经验,从而做到专业能力上的并重,避免顾此失彼。“理实一体化”教学模式是尊重社会经济发展客观规律的自然选择,是中职学校确保教学质量的有效途径和手段。 二、当前教学过程中存在的困境 面对电气自动化市场的不断变化,我国中职学校的电气自动化专业教学仍然没有适应新的发展形势,还有予以调整的空间。因此,我们应当正视这些问题,更好地了解自身存在的不足。 1.能力方面有所失衡,理论学习重视程度较低 理论是实践活动的有效先导。然而,很多中职学校的老师依然过分看重实践环节的成绩和效果,而严重忽视了理论学习的重要性,明显割裂了理论学习与实践环节的内在联系,使学生在实践环节缺乏有利的理论指导,如此,专业理论水平呈现较低状态,无法适应教育体制改革的潮流。 2.现代化教学设备不完善,与市场要求差距较大 必要的设备设施是保障教学质量的重要因素。然而,很多中职学校缺乏现代化的教学设备设施,无法将学生引入更加贴近的工作环境与氛围当中,使得教学过程中的实践环节效果不太明显,也导致理论知识无法在实践环节充分运用。最终,电气自动化专业的教学效果不太理想,与电气自动化的市场要求存在较大差距。 3.实习机会比较有限,影响学生能力提升 通过理论与实践学习,更为有益的实习环节必不可少。然而,很多中职学校与实习单位沟通不密切,致使学生在实习期间没有太大的变化,甚至存在逃避实习的现象。此外,很多学生的实习单位是自己联系,学校与企业单位的联系比较松散。最终,学生的实习机会整体上比较少,阻碍了在校学习之后的检验效果。 三、践行“理实一体化”教学理念的策略 在中职学校电气自动化专业教学过程中,践行“理实一体化”教学理念符合本专业未来市场发展的必然需求,中职学校应当采取得力对策,确保“理实一体化”教学理念的真正落实。 1.打造学生双重能力,避免能力有所失衡 首先,老师应站在一定的高度来看待“理实一体化”教学理念的重要性,并结合现有的社会经济发展形势,针对学生的特点及电气自动化专业的特点来制订较为科学可行的教学计划,从而保证自身的教学过程更加流畅。其次,老师在教学过程中,应当注重学生理论知识与实践能力的双重培养,不能顾此失彼,否则,学生的专业能力必然出现失衡的现象。老师可以让学生的理论知识定期在实践环节实现\用,这样能够促使学生加深理论知识的印象,同时确保了实践教学的效果。 2.及时更新设备设施,确保教学质量与效率 中职学校电气自动化专业教学的顺利开展需要人为的努力,同时,也需要职工借助良好的设备设施来完成。因此,如果单位的设备设施不过关,过于陈旧老化,也无法帮助学校及时完成教学目标,也无保证学生自身能力的打造。这样,老师的教学质量无从保障,教学效率也必然呈下滑趋势,影响学校教学的正常进度与效果。鉴于此,中职学校要投入足够的资金,一旦学校的设备设施需要更新时,要实现即时更新,尽管设备设施是辅助工具,却是电气自动化专业教学不可或缺的帮手。最终,设备设施有所保障,老师的教学会更加轻松,学生的学习效率才会提升,学生的自身能力才能有所保障。 3.强化学校与实习单位的联系,切实保障学生的实习效果 很多时候,实习过程才是真正检验学生理论与实践教学效果的平台。因此,中职学校要真正重视实习环节的重要性。学校应当强化自身与实习单位的联系,与其进行全面有效的沟通,充分了解现有的专业发展形势,从实习单位那里得到更多有益的信息,也利于自身教学活动的顺利开展。同时,学校还要鼓励学生在实习单位好好表现,从实习单位感受未来的工作氛围,从实习单位吸取有益的信息,丰富自己的专业知识和工作经验。如此,才能使“理实一体化”教学理念的价值得以完整体现。 中职学校的电气自动化专业教学需要“理实一体化”的科学理念。如此,才能确保学生掌握双重能力,实现理论与实践并重,学校也能顺利完成本专业的教学任务和目标,才能为社会发展输送更多的实用型专业人才,为促进社会经济的不断进步发挥应有的作用。 (作者单位:陕西省神木县职业技术教育中心) 电气自动化专业论文:探究中职电气自动化技术专业的模块化教学 摘 要 近年来,我国经济和科技发展都非常迅速,在这样的发展趋势下我国教育事业也不断进行创新和改革,努力跟上时代的脚步。中职教育越来越受人们重视,在教育过程中教学模式也不断在发生改变和创新,目的就是为了能够给中职学生更好的教育,让学生学到技能,能够在社会中有立足之地。这样的情况下,电气自动化技术专业采用了模块化教学方式,彻底打破了传统的教学模式,给教学带来良好的效果。 关键词 中职 电气自动化技术 模块化教学 探讨 我国经济和科技发展推动着教育事业不断发展和完善,中职学校也不落其后在教学模式上进行创新和改革。中职学校主要是对学生进行专业知识和专业技能的培养,大力发展学生的专业技能,让学生在毕业后能够成为社会所需要的专业技术人才,在这样的教育目标驱使下,我国中职学校的教学模式就更加有创新和发展的必要。在以往的教学过程中,利用模块化教学的方式比较有代表性的就是CBE和MES,而我国早在20世纪90年代就开始对模块化教学有所研究,一直被沿用至今。当前在中职学校中的电气自动化技术专业也开始应用了模块化教学模式,将电气自动化技术的专业知识与实际操作有效结合在一起,让学生掌握知识更加牢固,动手实践能力也得到加强,使学生在将来的工作中能够充分使用在学校学到的技能,在社会中有自己的一席之地。 一、模块化教学给中职电气自动化技术专业带来的影响 模块化教学模式就是在教学当中,围绕教学内容开展有效的教学实践活动,并能够使每一部分教学内容都能有相对应的模块。一般在运用模块化教学的过程当中,不同教学目标也会出现不同的模块教学,将这些模式与对应的教学目标结合起来,并用所选模块来验证教学目标,将所有的模块教学最终都能形成相辅相成的关系。 在中职电气自动化技术专业的教学过程当中,使用模块化教学方式时所制定的教学目标要富含丰富性,拥有简单的课程同时也有综合性的课程,通过教师将知识不断进行时深化,从而使学生能够做到将理论知识与实际应用相结合。使用模块化教学方式,能够有效补足传统教学模式所忽视的教学实践活动,在学习节奏过快的课堂教学中也能充分开展实践活动,让学生能够有充足的时间和空间进行实操练习,由此可见,模块化教学方式从根本上改变了传统教学模式中的种种不足,加强对学生实践能力的培养,专业知识也能让学生良好掌握。 中职教育与普通高中教育的方向所有不同,中职学校培养学生的目的就是为了能够让学生成为技术型人才,因此在教育教学过程中,一定要加强对学生的实操能力培养,将教学活动的时间增加,让学生通过实践操作来应用相关的知识,让学生在不断的实际操作中掌握专业基础知识,这样能够有效加强学生对专业知识的理解,学生具备了知识应用能力和实操能力,这对学生将来在社会中的发展有着良好的促进作用。教师在进行模块化教学设计时,一定要依照教学目标和学生自身的学习情况来制定,每个学生的接受知识能力和学习能力都有所不同,教师要充分了解学生的这些能力,制定合理的教学目标,并且估算学生是否能够完成教学目标,教师要对学生的发展做出分析和总结,这样应用模块化教学才能发挥出真正作用。 二、模块化教学在中职电气自动化技术专业有效实施的策略 (一)制定完整的模块化课程体系 中职学校培养学生的目的就是为了让学生能够成为社会所需求的技术型人才,因此中职教育在设置模块化教学的过程中,应该重视培养学生综合能力,保证学生能够具备良好的综合素质和技术技能,这样才能发挥出中职教育的意义。在模块化课程建立上,必须要将技术与专业知识结合在一起,并且难度上也要循序渐进,让学生能够良好接受知识。例如,在《电子技术基础》这门基础课程使用模块化教学时,用可编程控制技术这节课举例,教师的教学目标可以设置为:让学生掌握工作站的工作原理和结构;阅读电路图和气路图;学会用指令编写控制程序。教师在教学过程中,可以利用多媒体技术将电路图和气路图用动态的形式展现出来,让学生记忆更加深刻,利用学生学习,之后教师要开展教学实践活动,让学生进行实操工作站的生产系统,练习安装设备,并让学生运用指令进行尝试编写控制程序。这样学生就能够通过实践操作锻炼自身实践能力,并能在不断操作中运用知识,从而掌握知识。 (二)制定培养人才对策 当前我国发展非常迅速,社会对人才的需求量加大,中职学生想要在社会中有立足之地,就要掌握良好的技能和素质,教师在教学过程中,传授学生基础知识的同时,要积极开展教学活动,培养学生动手能力,组织学生小组合作学习,让学生在小组中发挥个人才能,具备团队意识,学生之间互相帮助能够有效让学生的素质得到提升,并能培养学生树立正确的道德观,提升学生就业能力,让学生得到良好的发展。 中职电气自动化技术专业应用模块化教学,能够使课堂教学效果更加理想,让学生在不断的实践中体验知识,真正做到理论与实践相结合,发展学生综合能力,让学生的专业技能和综合素质满足社会用人需求,使学生得到良好的发展。 电气自动化专业论文:中高职3+3分段培养电气自动化技术专业人才培养方案的思考与实践 摘要:中高职3+3分段培养是现代职业教育体系的重要组成,人才培养目标的确立和一体化课程体系的构建是中高职教育衔接的关键。笔者介绍了本院“中高职3+3分段培养教改试点项目”电气自动化技术专业的人才培养目标衔接以及课程体系构建的基本思想、框架和主要课程的教学安排。 P键词:中高职;3+3分段培养;电气自动化技术;人才培养方案 0 引言 为了贯彻落实《江苏省现代职业教育体系建设试点项目》(苏教高[2012]5号)的精神,2012年,江阴职业技术学院与江苏省江阴中等专业学校联合,选择中高职“3+2”分段培养项目进行试点,由江阴中等专业学校的省级品牌专业与江阴职业技术学院的省特色专业电气自动化技术专业进行对接,2013年至今,根据省教育厅最新文件要求,两校试点模式改为中高职“3+3”分段培养。经过近五年的合作试点,在人才培养方案、课程体系,教学师资、实习基地、校企合作、教育科研、成果转化等方面实行共建共享。已初步达到了办学目标实、培养模式活、课程体系新、实践效果好的预期目标。 1 中高职3+3分段培养电气自动化技术专业人才培养目标 1.1 职业岗位和职业能力分析 通过广泛的企业调研,分析各类调查问卷和麦可思公司的关于高职院校电气自动化技术专业的社会需求与培养质量年度报告,得到电气自动化技术专业市场需求基本情况如下:①电气自动化技术就业口径宽、企业需求大;②企业需要操作、维护和检修合一的复合型人才;③以PLC应用技术为核心的自动化生产线及电气控制设备维护、维修人才最为稀缺;④维修电工高技能人才市场需求旺盛;⑤电气技术类班组管理岗位大部分由高职院校毕业生承担。根据市场需求,分析得到电气自动化技术专业职业岗位对专业技能和知识要求见表1。 1.2 人才培养目标 根据上述电气自动化技术的职业岗位和职业能力的分析结果,在校企共建的平台上,按照行业企业对电气自动化技术人才要求,依据企业工作过程的要求,中高职学生的认知特点,在校企合作的基础上共同制定中高职衔接的人才培养目标见表2所示。 2 中高职3+3分段培养电气自动化技术课程体系构建 中高职3+3分段培养课程体系构建的基本思路,应从职业面向分析入手,根据不同阶段的培养目标要求,构建以岗位、职业能力为核心的中、高职一体化的课程体系和教学资源。中高职课程体系的构建,既要避免课程或教学内容的重复,又要使中高职教育课程的相对独立与完整。因此中职阶段重点加强基础知识、基础技能和继续学习能力的培养;高职阶段要深化课程改革,重点在新知识、新技术和综合创新实践能力的培养,中高职教育课程体系的构建重点在衔接性、实践性和职业性。 中高职3+3分段培养电气自动化技术专业主要课程安排见表3,表中课程分为公共基础课程、专业基础课程、专业核心课程和专业实践课程四个模块以及每个模块中的主要课程和开设学期。 3 结语 从13年开始,江阴职业技术学院电气自动化技术专业试点3+3中高职分段培养,就重点着手人才培养方案和课程体衔接的研究和实践,积累了一定的经验,并取得可喜的成果。但一方面自动化生产领域新知识新技术不断涌现;另一方面学生的知识结构和认知水平也在不断变化,因此电气自动化技术专业的人才培养方案和课程体系尚需在实践中不断发展和完善。 电气自动化专业论文:机电一体化(电气自动化方向)专业国家级高技能人才基地建设研究 摘 要:本文介绍了以国家级高技能人才基地机电一体化(电气自动化方向)专业为研究蓝本,以《关于实施国家级高技能人才基地建设项目的通知》和《一体化课程开发技术规程(试行)》为指导,以校企合作为平台,按照建设目标,项目在深度校企合作、培训课程开发、高技能人才培训模式构建等方面取得的丰硕成果。而从深入总结建设工作的经验体会,对建设国家级高技能人才培训基地建设项目具有一定的借鉴意义。 关键词:高技能人才基地 校企合作 机电一体化 国家级高技能人才基地机电一体化(电气自动化方向)专业建设内容主要包括构建完善的高技能人才培训体系、提升校企合作培训能力、总结高技能人才培训规律建设三个方面。机电一体化(电气自动化方向)专业以校企合作为基础,大力推行“校企合作、工学交替、顶岗实习、双赢共进”的人才培养模式,根据岗位能力的需求分析,创新“三元二翼一目标”的人才培养模式,构建“基于典型工作任务为特征,融工学于一体”的课程体系,并辐射引领系部相关专业的共同发展;完成核心课程标准的制定,充分利用现有资源,完成省级精品课程的申报评审以及多门校本教材的撰写工作;建设专业教学资源库,促进了教育的信息化与网络化;建成专业教师工作室,在技能竞赛和教科研等方面为教师提供了学习提升的平台。在师资队伍建设方面,通过师徒结对、学习交流、内培外引等途径,优化构建结构合理、综合素质高、实践能力较强、富有热情的师资团队;与大中型企业共建校外实训基地;建成维修电工技师(高级工)实训场地,电气故障检修室、电气仿真模拟实训中心,实现了校内外实训实习的有机衔接和区域职教的共同发展。 一、项目建设工作机制与举措 1.成立机构,加强组织保障 为了保障国家级高技能人才基地建设任务的顺利进行,本专业建设以系主任总负责,实行项目建设责任制。系部建设领导小组对所有建设项目实施过程监控,定期召开例会,沟通信息,保证建设项目的进度和质量,保证项目的良性运行。 2.建章立制,规范项目建设 项目组严格执行学校制定的管理办法,按照学校的要求对建设任务进行层层分解、有效落实,遵循目标管理与过程管理相结合、专家指导与小组研究相结合,为建设项目的有效推进、预期目标的顺利实现提供了制度保障。 3.细化任务,明确工作职责 系部成立专业建设日常工作组织机构,对各建设模块确定具体负责人,并落实参与建设人员,在学校的统一部署下,项目组将重点建设专业落实分解为三级子项目,并逐级指定专人负责;对具体参与建设的人员进行工作细化,明确各自的工作任务,通过制度的激励与约束,进一步强化“全员创建”意识。 4.学习借鉴,加深沟通交流 积极参加各级各类的建设工作会议及相关培训,与参与国家级高技能人才基地建设的兄弟学校广泛交流,积极调研,取长补短,共建共享,互相促进。 二、项目建设特色 坚持以校企合作办学为平台,以师资队伍建设为基础,以“校企合作、工学交替、顶岗实习、双赢共进”的人才培养模式为核心,进行了一系列的改革创新与实践躬行。通过全体师生的锐意探索和孜孜追求,本专业在构建完善的高技能人才培训体系、校企合作提升培训能力、总结技能人才培训规律三大方面均取得了丰硕成果。 1.构建完善的高技能人才培训体系 学校依据“校企合作、工学交替、顶岗实习、双赢共进”的人才培养模式,参照德国“双元制”的培养要求和自身情况创新了“三元两翼一目标”的人才培养模式,“三元”即学校元、公共实训基地元、企业元,“三元”为基础,同轨并重;“两翼”即产教融合模拟工厂和企业师生工作站,“两翼”为支撑,围绕“工学结合”,深化校企合作;重视职业素养的教育,贯彻“德技双优”,最终实现高素质技能人才培养这一“目标”。并以此为框架,实现了国家职业标准内容、德国工商联合会职业标准内容以及学历教学内容的“三融合”,形成了课程内容与职业标准对接、产业与专业设置对接、教学过程与生产过程对接、教师与企业管理者对接、学生与企业员工对接的“五对接”。 2.校企合作提升培训能力 本专业与多家企业签订校企合作协议,共建校外实训基地,在教科研及资源共享等多方面进行深度交流合作。充分利用本专业多年与德国合作的积淀优势,在企业的大力支持与配合下,结合国情校情,积极探索“双元制”本土化的切实可行之路。 灵活采用企业师生工作站、订单式冠名班等多形式创新型校企合作模式,直接与生产一线对接,促进校企间的项目合作和课题研发,切实提升教师的教科研水平,实现校企的深度交流与合作。 履行社会服务职能,强化社会服务意识,承担社会服务责任。充分利用专业师资与教学资源,不断扩大社会培训规模,积极开展退役士兵、省级机关事业单位技师等各类专项培训等,获得了良好的社会声誉与经济效益。 三、建设成果 本专业在建设过程中注重内涵建设,通过不断地挖掘积累与提炼优化,形成了突显本专业特色的多个典型案例,内容涵盖了人才培养模式与课程体系改革、师资队伍建设与校企合作等各个方面,充分展示了本专业的建设过程与取得成果。 1.引进国际化职业认证,推动品牌化专业发展 关注本专业实现德国“双元制”本土化的过程中,建立创新型教学模式和教学方法,并成功对校企合作模式进行转型升级的实施过程和具体做法。 2.借力国际化课证融合,创新实践型评价模式 关注本专业根据项目教学法的理念,创新改革评价考核模式,并取得丰硕成果的实施过程和具体做法。 3.建成企业师生工作站,适应产教研融合发展 教师下企业进行实践锻炼和企业的技术人员进学校任教是职业教育发展的大方向。本专业通过搭建企业师生工作站这一平台促进了教师与企业零距离对接,为校企合作的深入发展提供了全新思路。 4.试点兴趣驱动教学法,引导学生科研争创新 目前职业院校正在大力开展教学改革,本专业尝试让兴趣驱动教学法与项目教学法相结合,让学生成为教学活动的主体,寓教于乐,提高学习效率。 5.多元意识晨会谱新篇,潜移默化润物细无声 本R到岷献ㄒ堤厣,融合学校“树型”教育体系的优势,借鉴企业的先进管理经验,创新晨会的形式,潜移默化地提升学生的职业素质。 四、存在的问题和改进措施 由于制度和文化等方面的差异,本专业在探索“双元制”本土化的过程中取得了诸多成绩,也发现了一些问题。尤其在校企合作方面,需要继续总结、不断优化,借助职教集团的资源优势实现与区域大中型企业的深度合作。同时,通过项目建设,本专业的师资队伍总体水平显著提升,在后高技能人才基地建设阶段,要进一步加强对青年教师的培养力度。培训模式的形成与建设成效的体现需要时间的积累和沉淀,后续还需不断进行调整与完善。 国家级高技能人才基地机电一体化(电气自动化方向)专业建设期间,制订了正确的建设规划、完整实施了建设的各项措施,取得了阶段性成果,但建设成果仍可进一步挖掘。将充分总结项目建设的积淀经验,借助职业教育的良好发展环境,为职业教育的发展及区域经济的发展做出更大的贡献! (作者单位:江苏省扬州技师学院) 电气自动化专业论文:中职电气自动化技术专业模块化教学探讨 摘 要 探讨中职院校电气自动化技术专业模块化教学的作用、实际操作教学模块的构造及进行模块化教学的实施方法,探寻中职专业课模块化教学新模式。 关键词 中职教育;电气自动化;模块化教学 随着社会的不断进步与发展,中职学校教育的不断改革创新,先进的教学模式越来越多地得到学校和广大教师的关注与重视。我国中职教育的主要目标就是为社会培养技能型人才,因此,在教学过程中教学模式改革变得尤为重要。历史上,模块化教育模式主要以“MES”和“CBE”两种流派比较具有代表性。我国对模块化教学的研究和实践早于“项目化”教学,大概从20世纪90年代已经开始进行探索。目前,我国中职院校在专业实践课教学中正积极探寻模块化教学模式。中职电气自动化技术专业模块化教学作为一种结合理论知识与实践技能教学的创新教改模式,能有效提高学生的知识掌握和运用能力,实现教学目标。 1 中职院校电气自动化技术专业进行模块化教学的作用 中职电气自动化技术专业模块化教学的目标就是在课堂教学过程中,以重点教学内容为中心,紧紧围绕重点内容展开教学活动,每一个模块都对应一个教学内容。正常状况下,每个教学目标的出现还都具有差异化的模块,把教学目标与对应的模块相结合,并且在模块中能够检验,存在有关的教学目标,同时每个教学模块间能够相互联系。 在教学过程中,教学模块中的教学目标包括综合性课程、简单课程等,经过强化,从而相对推进了基础知识和实际操作的相互联系。应用模块的方式展开教学,能够快速处理教育教学过程中出现的实践操作课程的缺陷,可以从根源上改变传统教学模式重知识、轻实践的弊端[1]。 同普通高中教育相比,中职教育必须注重学生实操课程的学习,在中职院校的教学过程中,需要加大实操教学的学习时间,利用实操教学,指导学生把已学的有关知识运用到实际操作过程中,同时协助学生培育适合社会的能力。在设计模块化教学措施过程中,必须根据实际目的,整体结合学生的学习实力,并且对学生学习能力能够完成的目的展开整体探析,有效设定教学模块中的实操课和理论课间的权重。 2 中职院校电气自动化技术专业实操教学模块的构造 中职院校电气自动化技术专业在进行模块化教学时,教学模块中需要加入培育学生综合素质的有关内容。比如就中职院校来讲,基本的电子技术、电路理论等课程一同组成电气自动化技术专业基础课程。在构建进行电气自动化技能专业课程教学时,着重指导学生积攒校外实践学习的实操阅历,必须将全部的实操课程展开整体研究,从而指导学生准确认知工作岗位,并且指导学生改进基本理论课程,推进指导学生养成整体利用实力,把职业技术整体训练时期放在工作之前。 研究就业岗位,协调课程意识 就中职院校而言,想要全面增强电气自动化技术专业的教育学习效果,必须将教学体制展开进一步改进,从而构建有效的教育教学体制,指导学生建立就业方向,并且必须要注意:1)对就业职位内容有准确的认知;2)对课程的真实进程有准确的认知;3)对人才的整合性条件等展开准确认识。中职院校电气自动化技术专业在制定实操教学模块时,必须对工作岗位展开进一步的探究解析,并且不断协调课程建立意识,从而迅速完成人才培育目标[2]。 探究解析就业工作过程,建立健全的课程步骤 中院院校的教学跟普通高等学校和普通高中有很大的不同,主要在于中职学生的文化基础相对较差,接受能力相对弱,那么在当前社会就业压力如此大的时代,中职院校需要科学有效分析中职学生主要的就业方向以及所在岗位的工作职责,必须建立全新的教学意识。通过对这些内容的科学分析,中职院校再根据学生的实际情况,设计适应于中职学生学习以及对中职学生未来就业有效的模块化教学内容。并且,在整个模块化教学过程中,中职学院应本着顺应时展的思想,结合理论和实践,逆思维分析,制定真正适应学生的课程体系。 3 中职院校电气自动化技术专业进行模块化教学的实施方法 制定有效的人才培养对策 随着高科技的发展,电气自动化技术专业人才的需求也随之变大。中职学生要想在就业过程中突出个人优势,必须要有个人的创新之处。因此,在整个中职院校教学过程中,针对电气自动化技术的教学方案,需要顺应社会需求来进行不断改变,比如利用工学结合的方式。 中职学生本身因基础的一些限制,在一些理论知识方面理解不是那么深入,那么为了提升就业竞争力,中职院校应从两方面入手:个人素养以及个人动手能力。针对个人素养,中职院校应设置相应课程,在学生就业前帮助其认识一个工作岗位上的人应该具有什么职业素养。而针对个人动手能力方面,中职院校应采用理论和实践共同教学的模式,多开展实践训练,多鼓励和倡导学生自主进行实践,从而提高动手能力,得到相应提升。通过这两点提升中职学生的核心竞争力。 建立健全的模块化课程体制 探索模块化教学的过程中,中职院校对于中职学生未来的就业方向的内容要有深入的了解。通过研究探索相岗位的人才能力需求,得到公司对于该岗位的人才需求标准,中职院校就能够合理科学地制定出专门针对中职学生的模块化教学课程,相信这部分教学课程是真正适应中职学生未来就业的[3]。 因为中职学生的接受能力有限,在设计模块化教学课程过程中,一定要协调专业知识、技术知识。并且在设计过程中,对于课程的难度一定要有梯度,课程的教学目标也一定要明确,教学方式要适应学生,使得整个模块化教学达到设置目的。通过制定这类模块化教学模式,中职学生在学习专业知识过程中能够更好地消化吸收,也能够科学合理地结合相应理论知识进行正确的实践操作。 4 结语 总而言之,模块化教学不但能够增强课堂教学效果,而且能够全面提升教师的教学技能水平。根据中职学生特点,学校在推行模块化教学实践时从某种程度上也是给教师压担子,寄希望于广大教师能够吸收当前课程改革的新理念。教师在课堂上教的内容是不足以提升学生的核心竞争力的,推行课程教学改革势在必行,刻不容缓。 电气自动化专业论文:高职电气自动化技术专业单片机与传感器课程联合教学的实践研究 【摘 要】高职电气自动化技术专业单片机和传感器两门课程近年来一直独立的,但传感器作为自动控制系统中信号的采集器件,必须和控制器结合起来才能发挥其作用。在现有的高职实训设备中,多见于将传感器与PLC结合进行控制,而没有与单片机进行结合。该文通过研究分析将两门课程有机的联合起来进行教学,对实现高职生复合型人才培养具有一定的指导意义。 【关键词】单片机;传感器;复合型人才 高等职业教育作为高等教育的重要组成部分,其教学内容的选取和设计应具有以下特点: (1)适应社会需要为目标、以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案,毕业生应具有基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质高等特点; (2)以“应用”为主旨和特征构建课程和教学内容体系; (3)实践教学的主要目的是培养学生的技术应用能力,并在教学计划中占有较大比重。 《单片机技术》和《传感器技术》是高职电气自动化技术专业的两门核心专业课程。这两门课程内容各自为一个体系,但在实际产品应用中,两者往往是结合在一起使用的。作为电子自动化技术专业的高职毕业生,往往需要他们具备解决实际产品的问题的复合能力,比如产品故障查找和修复等,这要求学生除了学会单片机和传感器的专业知识和技能外,必须熟练掌握单片机和传感器之间的电路连接和信号传递关系以及程序编写的技能。 1 研究现状 现目前,我院的电气自动化技术专业的《单片机技术》和《传感器技术》两门课程是独立开课。学生反映单片机技术课程难,不容易弄懂,导致学习没有兴趣;而传感器技术这门课程比较枯燥,对各种传感器的介绍只限于书本上,即使会有用到实物进行教学,但没有动手操作机会,内容抽象,学生学习效果不好。 针对这个问题,我们对四川工程职业技术学院进行了调研,他们的电气自动化技术专业也分别开设了《单片机技术》和《传感器技术》两门课程,学生学习时也同样存在以上问题待解决;同时我们也在网上对四川省内乃至国内的多间高职院校M行了调研,结他们的电气自动化技术专业都分别开设了这两门课程,但都没有将这两门课程融合在一起进行教学。 2 复合型课程设计 通过调研,我们发现将单片机和传感器这两门课融合在一起进行教学,这是一个很有创新意义的研究。这两门课程是两个独立的知识体系,我们要考虑通过什么方式将这两门课程结合起来,才能实现“二合一”的转变。 首先,将这两门课统一为一门课程,其课程类型定位为实训课,授课内容安排在学生实训周,根据人才培养方案和学科本身的特点,授课时间安排为6周。因为单片机和传感器本来是两门课程,两门学科本来有自身完整的课程体系,为了保证学生能够接受学科完整和连贯的知识系统,所以应该分配独立的时间分别来学习这两门学科。计划分配为单片机实训2周、传感器实训1周、单片机和传感器综合实训3周。 首先从单片机的学习入门,利用前两周学习单片机理论及实验,单片机的功能强大,对其控制也比较难,但本次课程会选取最具代表性的实训课题由浅入深地进行,包括单片机I/O基本控制,单片机定时器及中断系统,最终使学生能够掌握对直流电机和步进电机的控制,为最后一周寻迹小车的综合实训打下基础。 第三周内容为学习常见传感器,主要涉及的传感器有红外传感器、光电传感器实验、超声波、金属传感器、温度传感器、光度传感器、烟雾传感器、压力传感器、重力传感器、PM2.5传感器。掌握这些基本的传感器的工作原理,将传感器采集到的信号上传到上位机,进行简单通信和显示。 第四、五周开始将单片机和传感器结合在一起,以专业特色的实训任务为载体,将各种传感器采集到的信号输入给单片机进行运算,用单片机进行简单的运算和控制,最后输出显示。设计的实训内容有:单片机声音检测仪、单片机控制红外报警器、单片机控制倒车雷达测距仪、单片机控制烟雾报警器、单片机控制温度实时监测仪、单片机控制生产线产品分拣系统等。初步将传感器和单片机结合起来。 最后一周为综合的实训任务――寻迹小车,寻迹小车的结构采用四个直流减速电机驱动四轮前进,四轮采用左右两轮平行安装的结构。小车在单片机控制下能够实现的基本运动,包括前进、后退、左转、右转将使用红外和超声波传感器进行测距,采用光电对管和CCD图像采集进行寻迹,结合单片机控制寻迹小车在场地按要求进行移动。 3 实践结论 此次课程设计是针对两门课程的本身的特色与本人多年的从教经验以及对相关学校专业进行调研后形成的,具有一定的科学性。 最后,于上学期在本院选择电气自动化专业一个班,对以上的课程设计进行试点。通过试点班与普通班进行问卷调查,试点班90%学生认为这样安排上课内容兴趣更浓厚,既能够分别学习两门课程,又能够有机地结合起来,方便理解和掌握。通过最终考试成绩分析得出:试点班学生及格率100%,平均分在80分左右,而普通版的及格率为94%,平均分为72分左右。下一步,考虑将试点班的课程进行推广。 电气自动化专业论文:电气自动化专业实践教学体系的改革与实施 [摘 要]目前电气自动化专业人才紧缺,究其主要原因,是高校对实践环节的重视程度不够,学生实践的机会少,积极性不高,实践教学效果不明显。在这种情况下,学生的动手能力和解决实际问题的能力得不到提高。为了改变这一现象,课题组研究了电气自动化专业教学实践的现状,并提出了具体的解决措施。 [关键词]电气自动化;实践;改革 高等本科院校以培养和造就现代工程师为主要目的,承担着为社会培养高素质,有扎实理论功底,有熟练专业技能和较强创新、实践能力的优秀应用型人才的任务。而学生综合素质、工程实践能力和创新能力的培养需要科学合理的实践教学体系。[1]然而,在高教大众化的背景下,以教学为主的应用型本科院校的实践教学体系受教育能力和环境的限制,多以验证性的课程试验为主,综合性、研究性试验比较少,而且实践环节之间缺少有机的联系,与实际市场需求有一定的脱节。 一、电气自动化专业实践教学现状 电气自动化专业隶属于电气工程学科,对实践能力的培养要求较高,该专业注重学生实践能力的培养和提高,培养实践能力成为电气自动化专业教学中很重要的方面。[2]我系一直比较重视实践教学环节的开发与实施。结合我系专业型、技能型的培养目标和市场需求,从2012年开始,电气自动化专业在原课程实验的基础上,逐渐将设计性、综合性的理念与职业能力贯穿于整个实践体系的各个环节。经过几年的实践,我系已经构成课程实、课程设计、生产实习 “三位一体”的综合实践教学体系,取得了一定的教学效果,但同时在实践中发现,现有教学体系仍存在以下几方面的问题[3]: 1.实践能力培养效果不佳 目前,根据多年的电气专业办学经验,大多数院校电气自动化专业建设较注重实践能力培养,增加了实践环节课时,但是实际实践能力的提高并不明显。究其原因一方面是目前教学受传统教学模式的影响,只重视理论教学,对实践课程的要求不高,同时实践教学设备落后,未能与社会需求形成无缝对接,师生重视程度不够;另一方面是教师在实践课程的设置上缺乏创新意识,导致实践能力培养效果不佳。 2.开设综合实验项目少,原有实验项目更新慢 随着科学技术日新月异的发展,社会上企业对技术岗位的专业技能和综合素质的要求不断提高,电气自动化专业实践教学中实验部分开设的主要属于验证性实验、设计性实验,缺少综合性实验项目,实验项目未能及时根据技术的进步与市场的需要进行优化和更新。同时现有实验项目还存在不同课程间缺乏项目间的联系,内容重复等问题,需要对实验部分进行系统的整合和更新。 3.缺乏特色实践项目保证实践教学体系的完整性 现有实践体系中实践项目的内容多是针对某一部分专业知识和技能的训练,未能形成具有地方特色、专业特色的系统完整的实践教学体系,如:缺少创新创业意识的培养。 4.部分环节之间还缺乏递进式的有机联系 实践教学体系应是一个完整、有机的整体,能够统筹兼顾实践教学活动的各个方面,促使各方面、各环节保持协调统一的步调,最终保证实践教学体系达到整体最优化的效果。通过调研发现,大多数院校的实践教学体系通常依附于一门或几门课程,经过几年的实践,已经各自形成了较为完整的体系。但各个实验项目之间新旧知识的衔接,各个实践性环节之间的协调还存在问题。 5.组织实施过程需要进一步优化 电气自动化专业是实践性较强的专业,大多数实践项目要通过实验完成。随着近年来高校人才培养方案中课时量的减少,在有限的时间里既要求学生上好理论课还要完成一定量的实践,这将给实践性环节的实施带来更多的困难。因此,应对这些环节的组织实施过程进行一定的调整和优化,确保实施效果。 6.考核评价体系有待进一步完善 综合性实践环节,侧重于学生创新能力、实践能力、分析解决问题能力的培养,考核评价体系应多样化,不应只看结果和实验报告进行评分。现有的综合实践性环节虽然已经考虑了方案制订、动手能力及结果分析等方面的综合评价,但各部分的比例如何、如何客观地评分等问题仍不明确,而且不同类型的综合实验项目要求不同,评价标准应该有所区别。 二、电气自动化专业实践教学体系改革措施 1.更新综合实验项目内容 构建新的实践教学体系,对体系内所有课程涉及的实验项目进行统筹协调,去掉老旧、重复的项目,降低验证性实验比重,增大设计性实验比重,积极开发与企业结合紧密的综合性实验内容;在现有实验设备的基础上,有计划的购置新的实验设备,充分利用设备,旨在实现实验方法的灵活性与多样性:体现实验内容的模块化设计,一个大的实验模块由多个小的模块组成,由各个小组完成,各个小组的实验结果可以进行相互的比较和讨论,以达到某一内容的深入讨论。 2.加强“产学研”实习基地建设,改革指导环节 电气自动化技术专业直接向电力企业及电力相关企业输送专业技术人员,与生产实际结合十分紧密,为此我们在实践教育体系建设中应坚持走“学习服务生产,生产促进学习”,即“产学合作”的道路。一方面,通过任课教师主持或参与企业课题,为企业人员进行定期理论讲座,加强与电力相关行业企业间的业务合作,实现生产问题早发现,早解决。另一方面,让学生走进企业,走进生产一线,给学生最真实的实践环境、最专业的实践条件,让学生能够形成良好的就业观同时培养学生的实践动手能力。“产学合作”中针对参观时间较短问题,我系对原来现场指导的方式进行改革。如:指导教师将各个实习基地的基本情况、学生实习中应重点了解的内容以问题的形式在指导书上列出,让学生带着问题去实习,实习结束后,可通过小组讨论的方式,使所有的学生在短暂的时间内较为全面地掌握实习内容,从而提高生产实习效果。 3.完善考核体系,重点培养创新能力 将实践教学体系的考核项目按照内容和要求的不同,划分为基础性、设计性、综合性、实践性环节,分别制订考核体系,考核体系中突出创新能力、动手操作能力和分析解决问题能力的评价标准,以考核促发展。 4.改进教学方法 实践教学是学生理论联系实际、培养科学思维方法及提高实践能力的重要环节,在整个教学过程中占有十分重要的地位。在实践教学过程中,应突出学生的主体地位,改变传统的由教师一步一步地牵着学生走的实践教学方法,让学生参与实验实训的准备工作。应充分调动每一个学生的主动参与积极性,从而真正达到培养研究能力和创新能力的教学目的。 5.制定合理的实验室开放管理制度 由于实验课时有限,需要实验室在正常教学时间之外延长开放时间,保证学生有充分的时间补做、重做或进行创新性实验,制定合理的实验室开放管理制度是保证实验顺利、安全完成的关键。 6.构建凸显工程实践型的“双师型”师资队伍 要培养职业技能型人才,必须要有实践能力强的“双师型”教师队伍。我系通过“对外引进、内部培养、地方共享”的方式,正在逐步建设一支具有扎实的专业理论知识、丰富的实践经验的“双师型”教师队伍。“双师型”教师队伍的建设极大丰富了教师队伍的结构,能够弥补传统模式只注重理论教学,实践教学空洞的缺点。“双师型”教师队伍的建设有利于师生应用能力培养,符合各高校应用型人才培养目标。我系围绕电气专业的现有教学团队,以“双师型”教师为主导,带领其他教师共同进行师资队伍建设:一方面,结合实际积极引进高学历、高水平、有实践能力的学科带头人,使现有教师队伍形成一个结构合理的人才梯队和具有实践创新能力的创新团队。另一方面,发挥了双师骨干的带动作用,充分挖掘了现有教师队伍的实践创新潜力,构建了工程实践型的“双师型”师资队伍,为实践教学体系建设提供了坚实后盾。 7.开展教材建设 教材建设是提高实践教学质量的一个重要保障。为进一步构建突出地方专业特色的实践教学体系,同时有效利用现有的实验设备,我系组织相关实验教师编写了多部与现有设备相吻合,内容丰富,质量较高的课程实验指导,对外正式出版教材及校本教材。为监督校本教材的编写质量,系内组织学术委员会教师对实践教材的编写进行系统审核,以保证实践教材在内容上的适用性与完整性,大大推进了电气自动化专业学生实践能力的培养进程。 三、结语 综上所述,只有多方面入手紧抓实践教学环节建设,将学生在课上学到的理论知识通过实践教学进行实践验证,并在综合性的实践教学中进一步总结提升理论素养,才能有方向的培养创新能力强、实践经验丰富的实践应用型人才。通过实施实践教学体系的各项措施,我系的整体实践教学取得了较好的效果,学生的动手能力得到了提高,受到用人单位的一致好评。伴随对学生就业市场的多年调研,我系结合目前的办学实际,仍在进一步修改完善实践教学体系,实践教学改革。 电气自动化专业论文:电气自动化技术专业教学改革的思考 摘 要:随着我国社会经济的不断发展,电气自动化技术在各行业发展中的重要性越来越显著,社会对电气自动化技术专业人才的需求量也越来越大。因此,设置电气自动化技术专业课程很必要。该专业涉及多门学科知识,不仅有计算机技术学科、电气技术学科,还有工控技术学科等等。但在当前的电气自动化技术专业教学当中,还存在一系列尚待解决的问题,要想有效解决相关问题,必须加强电气自动化技术专业教学改革。 关键词:电气自动化技术 专业 教学改革 思考 如今,机电一体化设备逐渐增多,也得到了不断的创新和完善,社各个行业对电气自动化技术的要求也变得愈来愈严格。在这样的情况下,我国高校纷纷开始加强对电气自动化技术专业学生的能力培养,最终目的是为社会输送足够多的高素质专业人才,满足社会和各个行业的发展需求[1]。但是,随着社会需求的不断变化和高校教学问题的出现,加强电气自动化技术专业教学改革势在必行。该文主要探讨电气自动化技术专业教学改革的有效方法。 1 深入开展市场调研,明确改革方向 对于大部分销售者来说,在实际的市场预测以及经营决策当中,开展市场情况调研是非常重要的工作。而在电气自动化技术教学改革过程中,也需要加强市场调研,其不仅是必要工作,还是基础性工作。在实际的电气自动化技术专业改革过程中,通过深入开展市场调研,能够及时明确改革方向,调整教学改革方案,促进电气自动化技术专业教学改革的正常进行。在深入开展市场调研的过程中,工作人员要紧密结合各企业对电气自动化技术专业人才的需求,展开详细的数据信息分析,了解各个阶段经济市场对电气自动化技术专业人才的需求量。要了解电气自动化技术专业历年毕业生就业状况,整理出影响该专业学生就业的影响因素,确定电气自动化技术专业教学改革的正确方向[2]。 2 根据市场需求,制定人才培养计划与目标 在为电气自动化技术专业学生制定培养方案和目标的时候,切忌盲目和不联系实际,必须根据市场的根本性需求,制定科学合理的人才培养计划和目标。要想确保电气自动化技术专业教学改革最终成功,应当结合经济市场对该专业人才需求的情况以及相应的发展规律,根据相关规律和要求确定教学改革内容,只有这样才不会偏离正确改革的轨道。在电气自动化技术专业人才能力培养的过程中,必须确保系统化和针对性,要以促进学生平衡发展为最终目标。换句话来说,不仅要培养出集合电气自动化技术生产知识、建设知识、管理知识的一线人才,还要保证这些人才未来的发展空间足够宽广,而要想实现这个目标,就必须大力培养电气自动化技术专业学生的综合素质与综合能力。因此,一方面,在实际的电气自动化技术专业教学改革过程中,绝对不能脱离市场的发展;另一方面,切忌教学改革过于片面。真正的电气自动化技术专业教学改革不仅仅是一味去旧,而是在不断继承的过程中得到完善,在不断完善的过程中追求创新。 3 合理运用多媒体技术,不断创新和完善教学模式 要想进行电气自动化技术专业教学模式的有效改革,应当从以下方面采取措施:第一,要加大电气自动化技术专业教师创新意识的培养与有效建设,只有意识到位,才能落实行动,教师只有意识到自身教学的不足和教学改革当中的不足,才能采取针对性的改革措施,着重进行弱项教学改革。第二,在电气自动化技术专业教学过程中,必须采取多样化的方法,不要仅仅局限于传统式的课堂理论知识讲解和实物参观,还要实现实物操作和理论课程知识讲解的有效结合,将最初的理性知识转化为直观化的可视内容,增强学生的知识理解能力[3]。第三,要合理运用多样化的教学方法,提升电气自动化技术专业教学效率与质量。尤其要合理运用现代网络信息教学技术,比如FLASH技术、多媒体技术等,将难以理解的课本理论知识以图片和影像的方式表达出来,利于学生对知识的深刻理解,促进学科长期建设。 4 增加实践操作实习课程的占有比重 结合电气自动化技术专业的特点,要想加强教学改革,应当适当提升实践操作实习课程的占有比重,让学生多参与实践实习课程,提升学生的电气设计研究水平、电气自动化技术模块开发利用水平、电气自动化技术控制水平等。通过大力开展实践性课程,学生不仅可以将理论性知识合理运用到实践操作当中进行验证,进而促进学生对理论性知识的深刻理解,还能提升学生的问题分析与解决能力,巩固所学知识,在提升自身实践操作技能的基础上补充理论薄弱内容。因此,实践操作实习与理论知识掌握存有一种相互促进的关系,通过增加实践性课程在电气自动化技术专业教学过程中的占有比重,能从根本上促进电气自动化技术专业的可持续发展[4]。 5 促进校企合作 在大多数的学科教学改革当中,加强校企合作都必不可少,电气自动化技术专业教学改革也不例外。通过加强校企合作,对企业来说,可以获取充足的新生人力,丰富人才资源,为企业人才战略长期发展奠定基础和提供保障。对高校来说,可以有效利用企业的技术环境以及设备条件,实现理论知识实践探究,进而研发出契合市场发展要求的技术产品,提升高校就业率,还能有效转移昂贵的教学设施购买的负担和压力[5]。对学生来说,可以进入真实的工作环境当中,深入掌握学科实践性知识,掌握理论知识以及技术的应用方法和技巧,了解自身专业学习的不足,以及与企业需求间的差距,不断地完善自我。可以看出,不论站在哪个角度上,加强校企合作都是非常必要和有价值的。 6 创造条件,使得教师获取先进知识 随着市场需求的不断改变和电气自动化技术专业教学要求的不断提高,必须创造有利条件,使得电气自动化技术专业教师获取先进知识,提升教师的教学水平和综合素质。具体来说,第一,高校要多和企业合作,在企业研制出新产品之后,教师可以及时获取信息资料,不断地丰富教学内容,还可以通过与企业的有效合作,共同开发出新产品,确保教学前瞻性。第二,教师要深入到电气自动化水平足够高的企业内部,实现技术生产和实际教学的有效结合,创新教学方法。第三,教师要多参与专门的技术研讨会以及展销会,在参与研讨会的过程中明确教学发展趋势,规范电气自动化技术专业教学改革工作;获取综合化的电气自动化产品信息,拓展知识面,与时代同步发展[6]。第四,教师要善于进入国外先进的教学技术,吸取国外优秀的理论和文化,不断地完善教学素材。 7 结语 综上所述,在当前的电子自动化技术专业教学过程中,还存在很多需要完善的地方,必须结合市场的根本需求,结合电气自动化技术专业特点,以促进学科建设发展为最终目标,不断创新和完善教学模式,加强教学改革,最终满足社会、企业、高校多层次的需求。 电气自动化专业论文:在数字化新形态背景下的电气自动化技术专业一体化教材开发初探 摘 要: 本文介绍了数字资源一体化教材的发展现状及趋势,论述了电气自动化技术专业新形态一体化教材的开发环节,归纳总结了新形态一体化教材的效果。为我国数字资源一体化教材的发展提供参考。 关键词:新形态;数字资源;一体化教材;电气自动化技术专业 0 引言 在信息技术高速发展的时代,以纸质材料为基础的传统出版业,正受到数字出版技术的强烈冲击。近年来,随着教育信息化水平的不断提升,教学模式与学习方式也在发生巨大的变化,单一的纸质教材已经不能适应当前的教育教学。因此,在纸质教材和数字化资源各自优势的基础上,探究两者之间的关联性和互动性,开发数字一体化的新形态教材已成为必然趋势。 1 数字资源一体化教材发展现状与趋势 1.1 国外数字化教材的快速发展趋势 国外数字化教材的应用和发展进程比国内快速很多。第一,国外熟悉互联网的年轻新生代逐渐步入各类学校,同时,国外数字化教材的整体技术得到了持续改进。第二,国外的版权保护状况较好,民众普遍具备知识产权的理念。 美国、英国等发达国家的大学出版商在21世纪纷纷进入数字化教材的发行领域。目前数字化教材主要有以下形式:一种是出版商和阅读器电子公司合作。例如,皮尔森教育集团的Addison Wesley公司已向芝加哥的go Reader公司提供了134种共13500本数学、计算机、经济等学类的大学教材。另一种是在线出版的学习模式。例如,麦格劳・希尔教育公司与Wize Up合作出版的数字化网络教材,学习者可以登录相关的Web网站阅读或下载相关图书。还有一种是在提供数字化教材的同时,配套相关的延伸服务。例如,英国培生教育出版集团不但提供在线自学评估课程,还提供了相关课件。 1.2 国内数字化教材发展现状 国内大部分出版的教材都配有各种形式的数字版教材和教辅,但一般都采用光盘形式。国内也尝试过特定文件类型的数字化教材与阅读器集成的数字化图书,但由于知识产权保护措施薄弱,很难将这种形式的数字化教材商业化。国内也在学习国外发展在线学习出版模式。例如,北京一百易科技有限责任公司与上百家教材出版社合作,将英语教材放到“100e网络英语学习平台”,制作出语音课本,让学习者进行付费在线学习。还有以在线学习为基础,延伸多媒体教材与在线教学辅助的模式。例如,北京语言大学出版社自2006年起,着手搭建对外汉语教学资源与服务平台、作者客户互动平台、信息交流平台、网上营销平台。 2 电气自动化技术专业数字一体化教材开发 电气自动化技术专业数字一体化教材开发的具体环节如下: 2.1 内容、资源一体化设计 纸质教材与数字化资源一体化的新形态教材应具备传统教材的全部特点与功能,但新形态一体化教材还要提供数字化教学资源,同时为教学案例、习题试题库、视频操作、动画演示等提供明晰的导航。因此,电气自动化技术专业新形态一体化教材在传统教材编写方案的基础上,内容应满足高等职业教育“学中做、 做中学、学做一体”的要求,表现形式应生动、活泼、新颖。同时,通过新颖的版式设计、教材边白设计,做好资源标注,还可以利用关联技术和手段,帮助学习者将纸质教材的内容与对应的数字资源联系起来。 2.2 相关资源同步建设 数字一体化教材的开发不能脱离音频、视频、文本、动画、图片等相关资源的同步建设和持续更新,同时要利用相关的技术手段对资源进行处理与加工。 2.3 科学的资源标注 教材是教学活动的载体和支撑,应符合教学规律,满足教学需求,因此,数字一体化教材开发应对相关数字资源的名称、类型等进行科学标注,以便归类和检索,还要进行有效的关联。 2.4 关联路径需通畅 纸质教材与数字化资源的关联路径一定要畅通,这关系到资源利用的效率与效果。当下主要关注与线上资源、线下资源、二维码资源的关联。 3 纸质教材与数字资源一体化教材的效果 目前,纸质教材与数字化资源一体化开发的新形态教材,特别是国家专业教学资源库、国家级精品资源共享课教材,被全国众多职业院校采用并广受好评。实践证明,通过纸质教材与数字化资源一体化的开发,可达到以下效果: (1)提高资源利用效率,改善课堂教学效果。纸质教材与数字化资源一体化教材可以非常方便地在教学过程中调用相关教学资源,方便学习者对查找和利用网上资源,提高了学习者的学习兴趣,同时也极大地提高教学效果。 (2)弥补纸质教材不足,保证教学时效性。纸质教材的内容相对固定,再版周期一般是3-5年,在制度、准则、技术等出现变化时,纸质教材的内容不能实时反映,从而影响教学的开展,严重的还会产生误导。而数字化资源则可以及时更新,以弥补纸质教材的不足。 (3)避免纸质教材太厚,降低印制成本。通过关联相关的数字化资源,在拓展纸质教材内容的同时,通过扫描二维码等方式将部分内容从纸质教材移至在线资源,减少纸质教材印张数,以降低生产成本,得到了较好的经济效益和社会效益。 (4)避免纸质教材单一学习方式,实现随时随地学习。在互联网+时代,开发 “纸质教材+数字化资源”的新形态教材已成为必然趋势,丰富的在线课程数字化资源,利于学习者随时随地开展学习,还能通过自测、答疑等方式实现互动学习。 4 结束语 在信息技术高速发展的21世纪,传统的纸质教材已经不能满足学习者的需求,开发数字资源一体化的新形态教材已经是形式所趋,我国也正在大力发展新形态教材的开发与出版,以满足学习者的需求,跟上时展的步伐。 电气自动化专业论文:电气自动化技术专业实践教学体系构建的研究与实践 摘 要: 电气自动化是一门实践性很强的学科,实践教学是人才培养的关键环节,研究实践教学体系具有十分重要的意义。本文论述了现有实践教学存在的问题,通过职业岗位调研分析,以校企合作为平台,对现有实践教学体系进行优化,取得了较好的教学效果。 关键词: 高职教育 电气自动化 实践教学体系 当前,高职教育面临有利的发展时机,高职人才培养需要进一步解放思想,深化教学改革,更好地适应未来社会对人才的需要。《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》指出:“人才培养模式改革的重点是教学过程的实践性、开放性和职业性,实验、实训、实习是三个关键环节。”[1]实践教学因直观性、综合性和创新性,具有理论教学不可替代的作用,符合人才培养目标的需求,构建科学合理的实践教学体系是实现技能型人才培养目标的关键。 1.电气自动化技术专业实践教学现状 实践教学主要包括课内实验、课程实训、教学实习和毕业实习等。现行的实践教学不能满足人才培养目标的需求,主要存在以下主要问题: 1.1课程实践 课程实践包括课内实验和课程实训。课程实践的主要作用是配合理论教学,以实践操作印证、巩固所学理论知识。电气自动化技术专业课内实验大致分为两种形式:一是验证经典理论,多用于专业基础课程;另一种是搭接经典电路,多用于专业核心课程。由于高职高专学生基础较差,理论知识接受能力较弱,教师在上课时没能将课程的实验内容有机融入到理论教学体系中。因此,在课内实验中,部分学生只能机械地重复操作步骤,照本宣科。课程实训是指在理论教学完成后,教师根据课程内容,给学生布置一定的任务。但是,往往因为实验室条件、时间和经费等,使课程实训的题目理论化且数量有限,使学生产生相互模仿和抄袭的现象。 1.2课外实习 课外实习包括教学实习和毕业实习。课外实习是让学生到企业,到实际生产中,理论联系实际,更深刻地了解、掌握所学的各项知识和技能。教学实习安排大二下学期,由教师带队进入企业,学生完成跟班学习或者顶岗实习。但是,由于教学实习时间安排较短,同时考虑到电气操作的危险性和安全生产的需要,生产企业一般不允许学生进行顶岗操作,最后教学实习只能成为参观实习。 毕业实习安排在全部课程完成之后,基于“职业能力本位”的思想[2],改毕业设计为毕业实习。但因该实践环节上缺乏有效的管理制约机制,部分学生待在家里不参加毕业实习,或者因为经济原因,选择其他工作报酬更高但与专业无关的实习工作,达不到综合实践的目的。 2.实践教学体系的构建 2.1以实践为主线,制订实践教学计划。 实践教学计划是保证实践教学质量的必要前提。对于制订、修改教学计划,我校每年都派遣调研组到区内外各大高校、企业调研,与各校专家、企业人事技术主管座谈,明确企业要求学生必须具备的实践能力。根据调查研究,电气自动化技术专业的岗位群定位为从事自动化设备操作,自动化系统安装、调试维护,小型自动化系统集成及自动化产品、系统的销售等,因此人才培养方向确定为自动生产控制与维护、楼宇自动化。 (1)整合实践教学课程结构 对高职高专科学生来说,只要理论够用,应用才是主要的,以“必须、实用”为原则[3],对原有教学计划中过于理论和超范围的课程进修删减是首要进行的。此外,对有一些内容相近的课程进行合并,减少课程的冗余。合并后减少了理论,增加实践应用的比例。循序渐进,建立“基本能力”、“职业技术能力”、“职业拓展能力”、“职业资格证书”四个不同层次的实践教学课程体系。 (2)更新实践教学课程 社会的发展,科技的进步,作为教学的单位也要跟上新技术的发展应用。按岗位需求和技术发展情况,设计、组织更新实践教学内容,加入如监控组态软件、触摸屏等新而广泛应用的技术,让学生进入社会更能适应,避免因课程内容陈旧而落后。 (3)实行专业分流 电气自动化技术专业是一个范围比较广的专业,涵盖了工业电气自动化、配电自动化、楼宇自动化等方面,几乎包含了所有与电有关的行业。对于高职高专学生来说,其在校时间短,学校课时有限,不能像本科生那样面面俱到。为了让学生学得更专业,采用专业分流的方式,主要分成自动生产控制与维护、楼宇自动化两个方向。 2.2制定实践管理机制,规范实践教学活动。 实践管理机制是保证实践教学质量的重要组成。制度建设包括以下几个方面: (1)建立和完善实践教学规章制度,实现实践教学管理规范化、制度化。根据实践教学计划安排各项实践活动,通过教学督导、学院领导、教研室主任的随机检查,学生、任课教师的信息反馈,建立一个完整的监督、制约机制,加大教学计划的执行力度。 (2)健全组织机构,明确实验室管理人员、实验教师、任课教师的职责和分工,落实实验实训室管理办法。 (3)改革实践环节考核方式,在成绩评定中增加学生实践操作能力的比重,不仅考虑学生出勤、实践报告和理论知识的掌握,还充分考虑学生在实践过程中的表现。 2.3改进教学方式。 教学方式是保证实践教学质量的关键,以学生为主体,教师为主导,探索职业岗位能力的教学方式[4]。 (1)重视课程实践 专业基础实验教学以培养学生专业基础理论分析能力和基本动手能力为目标,着重培养学生对设备调试运行、系统分析计算的能力。根据具体情况使用不同的教学方法和策略,如“一体化教学”、“项目式教学”、“情景式教学”、“虚拟仿真教学”等教学方式,将理论与实践有机结合,提高学生学习兴趣。课程设计的目的是培养学生初步设计开发和创新的能力,让学生形成项目的概念。改革传统课程设计模式,降低难度,拓宽范围,以实物作品代替“集中实训+设计报告”,其中优秀作品予以表彰奖励,参加课程设计优秀作品展,同时获奖学生可以参加课外培训,为各类竞赛培养人才。 (2)改革课外实习 针对教学实习时间较短,不利于实践开展,将教学实习改至暑假期间,时间增长为1-2个月。在教学实习中,教师带队进入校企合作企业,企业提供食宿及生活补贴,由企业一线工人带领工作,真正面向职业、面向岗位,培养学生吃苦耐劳的精神,锻炼学生人际交往能力。根据高职学生学习的特点,近两年,我校取消了传统的毕业设计,改为毕业实习。由学生带着任务进入生产企业或者由企业指导老师直接布置任务,让学生在实际中熟悉、掌握整个生产流程、技术规范、设备操作和维修保养等相关知识与技能。改变原来辅导员集体管理模式,由专业教师进行分批跟踪指导,指导教师定期与企业单位、学生联系,了解掌握学生的实习情况,指导学生完成实习报告。 3.实践教学体系的实施 3.1完善实验实训室建设。 实验实训室是保证实践教学质量的必要基础。实验实训室建设要围绕实践教学的目的和要求,锻炼学生的职业技能,力求体现工作的真实情景。2015年,我校在原有七大实验实训室的基础上,进一步加大投资力度,投资300万元,新建成自动控制实验室、自动扶梯综合实训室等,将“电气实训中心”真正建设成开放型、综合型实验实训中心。 3.2加强教师队伍建设。 教师队伍是保证实践教学质量的重要保障。要提高实践教学质量,需要有硬件的支撑,更要有软件的充实。我校电气工程及其自动化专业作为广西区特色建设专业,采取本科高职共同发展策略,定期组织教师进行培训和交流,鼓励在校教师利用寒暑假进入企业学习,提高自身实践能力,积极向双师型教师转化,同时聘请企业高职称人才到校长期或短期任教。 3.3落实校外实践基地建设 校外实践基地是保证实践教学质量的有力支持。通过校外教学实习,使学生将课堂所学知识与实际生产有机结合,提高学生的能力和水平。对于近两年新建的校外实践基地,努力落实“产教融合、校企合作、工学结合、知行合一”的多样化人才培养模式,避免以往校外实训基地只挂牌参观的形式。我校与深圳信盈达科技有限公司达成合作协议后,现单片机、嵌入式系统等实训课程都由该公司派遣技术总监、高级工程师到校授课,以为该公司的项目为授课内容,以丰富的实例调动学生学习的积极性。 3.4开放型实验室。 电子创新实验基地作为本校的开放性实验室,以学生为主体,实现教学时间、内容、方法的全方位开放。在此基础上,根据学生科技活动的特点及专业发展要求,鼓励实验室老师在课余时间开放实验室,供学生预约学习,大大丰富了学生创新科技活动的实验条件。2015年全国大学生电子设计竞赛中,本校参赛学生获得全国一等奖1组、二等奖2组。广西赛区一等奖2组、二等奖1组,三等奖6组。 4.结语 通过岗位职业能力调查分析,构建电气自动化技术专业实践教学体系,电类专业的实践教学实现了调整和优化,更好地促进了学生实践能力的提高和发展,适应了职业岗位需要,适应了社会发展的需要。 电气自动化专业论文:电气自动化技术专业高技能人才培养方案研究 摘 要:高等职业院校主要任务是培养技术性的人才,保证学生就业,近年来我国的高等职业院校已经成为我国专业技术人才的主要培养基地,因此,对于高等职业院校来说,担负着为社会培养高质量的专业人才的重任,以此本文重点对电气自动化技术专业的高技能人才的培养方向进行研究,结合高职院校的教学特点与现状,对人才培养提出一些方案,希望能够为高职院校的电气自动化专业教学做一些参考。 关键词:电气自动化专业;高技能人才;培养方案 0 引言 高等职业院校在社会中担负着为社会培养优秀人才的重任,现在俨然已成为我国高等教育中的一个重要组成部分。高等职业教育的教育方向主要是培养技术型的人才,培养就业,因此,高等职业学校在教育的过程中应该重视实践教学。但是按照目前的高等职业教育的现状来看,大多数的职业院校往往重理论轻实践,这是在人才培养方面的不足,因此高职院校应该重视如何培养专业技术人才,不断地完善与发展教学方案,为社会培养更多优秀的专业化人才。 电气自动化专业主要的培养方向是培养可以从事电气自动化设备的安装、设计、调控、维修与管理等等,并且可以参与生产建设、服务管理的高技术型人才,其就业方向也是电气自动化系统与设备的研发、调试、操控、维修等等,这些岗位对专业化技术都有着很高的要求,所以对于电气自动化技术专业的教学不仅仅是在理论中就可以完成的。在电气自动化专业中的高技术人才的培养方案是当前高职院校电气自动化专业应该重点研究的课题。 1 对电气自动化技术专业技术人才培养目标的准确定位 在电气自动化技术的专业技术人才的培养方面要达到怎样的一个水平,要实现什么样的结果,必须要确立一个明确的培养目标,只有有了目标才能做出措施和手段,而确立目标的同时也要根据多方面的因素进行准确的定位。电气自动化技术专业对人才的需求是能够适应当前的电气自动化系统与设备的设计、维护维修、运行操作与调试安装等。随着科学技术的高速发展,推动我国的电气自动化技术的快速变革,当前我国的电气自动化技术已经逐渐走向电子化、信息化、网络化等等,老一辈的电子技术专业人员已经无法适应变革后的电气自动化,因此急需能够适应当前以科学技术为基准的自动化技术的专业人才,当前企业的发展也越来越快,电气自动化技术也被广泛的应用,所以对电气自动化技术的专业人才的需求越来越大,因此高等院校培养大量的电气自动化技术的专业人才是责无旁贷的,为满足当前电子自动化对人才的需求,高等职业院校就要确立培养专业的适应当前经济发展与科技发展并且满足专业技术需要的高技能人才,不仅仅要掌握电气自动化的理论知识与实践能力,还要熟练掌握电子计算机的全面型、应用型的技术人才。 2 专业课程体系的重构 当前电气自动化技术专业对人才的需求是应用型的,也就是重点在于实践,但按照当前大多数学校的培养方案,都把理论知识放在了前面,忽视了实践能力的培养,并且在一定程度上学校都只是封闭式的教育,只重视了课堂教学而忽视了学生接触社会、适应社会的能力的培养,因此在此基础上,培养专业技术化的人才就要先从学校的专业课程体系的构成比进行重新划分。 (1)专业课程的重新整合 在教学的过程中,虽然应该注重实践,但不能表明就可以轻视理论知识的培养,优秀的实践能力是以扎实的理论知识做基底的,因此学校对人才的培养要理论与实践两手抓。专业的基础课程可以安排在第一学年来完成,必须让学生充分的消化,为实践能力的培养打好理论基础,而后在注重实践能力的培养与强化。 (2)专业课程的删减与扩展 删减掉一些难度较大的课程,将一些研究的过深的课程可以放到选修中来满足有继续学习深造的意向的学生的学习,增加一些当代科学技术等实践性与实用性比较强但是难度不高额课程,扩大学生的知识体系。 (3)顶岗实习 要想满足当前学生实践能力培养的目标,必须要让学生深入的了解岗位内容,了解电气自动化专业在现实岗位中的工作方式以及技术需求,可以让学生了解自己掌握的技术与现实需要的技术之间的差距,更好的完善自己的技术体系,同时也为日后的职业发展奠定基础。 3 学校与企业建立合作,培养实用性的专业技术人才 学校与企业建立起合作,共同为培养专业人才作出努力,学校与企业建立一种长期的合作关系,一方面学校可以为学生提供实习的机会和职业培训的机会,使工学结合进行,在工作的过程中学习,可以使学生学习到在课堂中学习不到的知识和技术,更加适应岗位需求;另一方面企业可以获得专业人才,增强人力资源的储备。 校企合作是满足学生专业技术的实践强化,同时企业与学校也可以建立“校中厂”来满足学生的时间需求,学校提供场地,由企业投资提供设备与师资技术等,学生可以在校内就完成实践教学。同时还要加强对指导教师的专业培训,教师是传授学生知识的主要来源,所以教师的专业技术与个人素质对学生的影响非常大,因此学校在师资力量方面也要加大投入,必要时可以打破传统的封闭式的教学,聘请具有高级专业技术水平的兼职教师对学生进行培养,但是仍然要重视对兼职教师的培训与管理。加强对教师管理制度,组织不定期的演讲和讲座等,增加教师的阅历和专业技能,使教师可以带给学生更专业的理论指导与技术指导。 4 针对时代的发展不断的调整培养方案 电气自动化专业与科学技术和电子计算机等紧密的挂钩,当前时代的科学技术的发展可谓日新月异,因此,学校在对学生的教学培养方案中一定要紧跟时代的步伐,根据不断变化的需求及时的调整培养方案。在教学方式与教学手段中也要紧跟时代的要求,不断的完善与发展,培养出可以适应时代进步与发展的高技能人才。 5 总结 在电气自动化技术专业的人才培养方面仍然有很长的路要走,因此高等职业院校在人才的培养方面要不断的完善与发展,跟随时代的脚步,不断的创新与探究,为社会培养出更多优秀的、实践性的、专业的高技术型人才。 作者简介:徐雯雯(1985-),女,山东临清人,研究生,初级,教师,主要从事先进控制理论与技术方面的研究。 电气自动化专业论文:电气自动化技术专业课程体系改革的研究与实践 摘 要: 本文分析了现行电气自动化技术专业课程体系存在的问题,主要是针对本专业课程体系和课程内容的改革进行了探讨,提出了“教、学、做一体化”的新课程体系,建立课程群负责人制度,优化重组课程的内容,加强课程之间的衔接,加强工程实践能力的锻炼和学生的创新意识、创新能力的培养,对提高教学质量具有重要意义。 关键词: 课程体系改革 优化课程内容 工程实践 当前国家重点强调,对于二本院校着力进行转型发展,然而二本院校转型发展的主要目标是以符合社会需求培养应用型人才。我院为社会培养应用型人才的核心和实现培养目标的关键是课程体系建设,那么怎样对现行的课程体系做出改革,培养当前适合制造大国的应用型人才是众多二本学校需要研究的一个关键问题。 纵观工学院的电气工程及其自动化专业的课程体系,专业建立已经有几年,也多次对课程体系进行改革和调整,但是从前后知识的逻辑性连接,学科间的交叉学习及内容的详尽性等方面考虑,不适应对学生应用能力和创新能力的培养[6-10]。具体反映在以下几个方面: 课程设置缺乏整体性。很多教学课程缺乏整体性的课程内容规划,比如课堂上对于理论知识的讲解内容不够完整,跟不上当前电气专业一个行业的发展现状,而且主要出现一些较严重的重复性的教学内容,对于将理论与实践紧密联系进行教学的深度远远不够,大多数课程甚至缺乏实践环节,整体规划和合理的课程安排欠缺妥当。 依旧存在学科本位思想的课程模式。对于我院的电气工程及其自动化专业课程体系的改革建设,学科本位思想仍产生一定的影响,主要体现在对于本专业的教学计划和课程结构设置依旧采用学科本位的思想。也就是“公共基础课+专业基础课+专业课”的“三段模式”,大多习惯学科课程的思想方式,以致从教学内容到方法都没有发生本质性的改变,没有向培养学生的实践动手能力方向实现本位转换。 1.构建新的课程体系及教学内容 采取以工学结合为主要途径,培养学生的自主学习能力为主要目的,同时融合行动、本位和知识体系等课程模式的优点,对我校工学院的电气工程及其自动化专业课程体系进行改革,创建以项目为本体结合课程学习方式的课程体系。 (1)培养目标的确定。 本院将主要培养以岗位和职业资格需求为目标的应用型人才。采用这样的培养方式,不仅可以使学生通过在校的四年时间学习专业知识及从业的一些资格证书,而且可以在学习时就掌握企业岗位所需求的职业技能,不至于出现众多学生口中念叨的毕业季失业季的现象。 电气工程及其自动化专业的培养目标主要是:培养一批能够适应社会,为社会服务,在具备坚实的专业知识之后从事企业第一生产线的相关工作,并具有优秀的职业道德情操和熟练的职业技能,真正成为德智体美劳全面发展,而且具备完美的创业精神和可持续发展的应用基础能力,对企业自动化生产线的系统进行设计、安装和调试等工作的高薪人才。 (2)课程体系的重构。 当前我院电气工程及其自动化专业课程体系的重构主要以适应社会企业的职业岗位能力为核心,从整体突出课程框架中技术工作过程的主线地位,构建整体性工学结合的适合我院应用型人才发展的课程体系。根据本专业的具体定位和培养目标,并通过合作企业的指导,共设置五个模块:职业核心课程、专业核心课程、专业基础课程、专业拓展课程和顶岗实习,要求对企业自动化系统设备的正常运行涉及的各环节有全面了解。 (3)课程设置的确定。 本院采取以企业工作任务引领方式,主要以适应企业从业的岗位需求实行对本专业课程的设置。学生将在校所学的专业课程知识轻松自如地应用到企业的相应岗位中,体现理论联系实践、将理论应用到实践中去的课程理念。对于社会此方面动态性的发展和前瞻性,将会不断调整适合我国自动化专业发展趋势的课程设置体系。 (4)专业核心课程的建设。 重点打破传统课堂理论教学模式,以项目和理论教学为主体方式,以课题研究的主要工作为组织课程的中心内容,让学生在实际做项目的过程中边做边学习专业知识,将理论应用到实践中,实践以理论为指导,加强对学生的职业能力训练。 (5)“教、学、做一体化”的教学模式。 重点采取以项目为主导的实践行为,在课程教学中实行教、学、做一体化教学模式,做到以学生为主体,真正实现边教边学、边学边练和学做合一的适合社会需求的新型教学模式,极大地激发学生的项目研究兴趣。 2.课程体系及教学内容的具体实施 本校工学院的电气工程及其自动化专业课程的开发是一项系统工程,通过前期的实践,发现采取校企合作的培养方式是最基本和最有效的途径。具体共同采取措施和培养方法如下: (1)专门针对我院的电气工程及其自动化专业成成了课程体系开发组,该课题组主要由我院经验丰富的专业课程教师和企业内的行业专家组成。 (2)为了明确适应社会人才的培养目标,特意进行相关企业岗位需求调研。在此基础上,我院专业教师和企业优秀人员进一步进行洽谈论证,进行详细的分析并得出本专业的培养目标:努力培养德智体美劳全面发展,并且从方方面面反映出的具备优秀的追求完美的创新精神和精益求精的工作态度,同时对专业理论知识掌握牢靠,具有熟练的职业技能,能够勇于冲上企业第一生产线,并胜任自动化生产线的各种设备的维修、调试和设计等工作。 (3)重构课程体系。结合前述的课程定位和专业的培养目标,以培养学生的团队协作和交流沟通,以及提高学生的实践创新能力、就业能力及创业能力为主体目标,重构课程体系。根据我们与企业人员共同研讨论证,按照工作岗位业务范围工作领域工作任务职业能力学习领域(课程)的工作流程进行课程体系的开发。 (4)专业课程的重置。面对当前社会企业对本专业人才的需求,重置专业课程。设置中参照劳动和社会保障部门对职业核心能力的培训设立职业核心能力课程;根据企业对电气工程及其自动化专业的毕业生的专业理论和基本技术的需求构建了专业技术基础课程;根据当前社会的岗位需求和职业技能的要求设立专业技能核心课程,而且将相关的职业资格标准引入课程教学内容中;为加强学生的生产实习和社会实践,安排一个学期到上海丰武光电有限公司的顶岗实习。 (5)建设专业核心课程。当前社会对应于型人才的需求要求越来越高,所以综合考虑社会需求现状,针对企业的岗位要求的职业能力,本院重点提炼了核心课程教学内容,着重以实际真实的工作创造真实的教学环境,努力让学生在这种真实的学习任务中,不断成长,不断探索和开拓进取。 (6)采用基于工作过程的“教学做”一体化教学模式。针对本院的电气工程及其自动化专业核心技能课程,所有学习任务将都防灾实训过程中以理论讲授、实验和实习合为一体化的教学方式完成。实行企业中实际项目作为学习导向,统一应用边学边做边看边教的教学做一体化模式进行教授和学习,真正发挥教师的主导作用,以学生为主体学习者,从被动的知识接受者成为开发项目的主体,让他们自行体会自己真心要干什么,能干什么,最想干什么,这样对各方面的积极性的调动具有很强的促进作用。 (7)改进考核评价方式。每所高校基本都离不开试卷形式的考查,故本院设立的理论试卷考查形式,重点针对职业核心能力课程和专业技术基础课程的考核,在实训和试验中完成对实训成果、技术报告、对仪器设备的操作熟练程度和正确程度上的实际考查。各项考核按一定权重相加评定实验和实训成绩。 当前我院经过两年的实践及全体老师和学生的共同努力,对于专业课程体系和教学内容的改革取得初步的成效。以主体为项目课程的课题体系不仅仅让学生的专业基础能力在教学过程和学习过程中得到更好的培养,更重要的是对于岗位的细化,让学生真正与社会紧密联系,拓展就业口径,实现按需办学。 电气自动化专业论文:如何提高中职电气自动化专业教学质量 中等职业的电气自动化专业教学旨在培养能够从事与电气自动化相关的系统运行、设备检修、自动控制、实验分析等工作的技能型人才,所针对的对象主要是初、高中毕业生以及为了提高专业水平进行入职前短期培训的系统职工。电力行业是一个十分特殊的行业,要求建设一支规模宏大的高素质的员工队伍,培养造就一大批具有高超技艺和精湛技能的劳动者人才。电气自动化专业中职教育服务于电力行业,主要设置电工、电机、继电保护、电力电子技术和高电压技术等课程,这些是使学生能够转变为高素质劳动者和中初级专门人才必备的基本知识和基本技能,为今后能够从事电气专业工作打下必要的基础。该专业授课内容包括各种常用电气设备结构的认识、工作原理的理解及运行条件参数计算等,这些专业课程不乏有很多理解起来比较困难的专业术语、繁琐枯燥的原理公式推导,这对于本身基础知识相对薄弱的中职学生来讲比较抽象复杂,理解有一定难度。而与之不同的文学类课程则能引入很多历史或现实中的事例,教师可以将课堂进行得有声有色、生动有趣,吸引学生的注意力,达到很好的教学目的。因此很多专业教师在教学中会发现,一些学生在学习中遇到困难而不能及时解决,便逐渐失去学习专业课程的兴趣,失去对专业学习的热情,这对于专业教学来说是非常不利的。在现代教育技术和学习模式走向信息化的今天,专业教学是否仅仅就是多次重复的简单劳动呢?如何才能将专业教学工作做好,成为培养高素质和高技能人才的好教师呢?笔者认为应该从四个方面入手。 一、教师拥有深厚的专业知识,不断自我更新发展能力 教师作为人类灵魂的建筑师,不但要有渊博的知识,还需要有优良的心理品质、一定的审美能力、独特的教学风格、先进的教学理念、不断自我更新发展能力。在电气自动化专业教学中,由于该专业工作本身就具有严谨性和高要求性,因此教师一定要掌握扎实的专业理论知识,还应该通晓基本的社会学科、自然学科知识,博学多才。尤其是作为电气自动化专业的教师,应该不断提升自我,加强进修和不断学习,参加研究项目,跟踪电气专业学科的最新学术动态,了解新观点,掌握新信息、新技能和新设备,不断更新知识,让现代电力系统的迅速发展与教学接轨,这样才不会将专业知识讲死,才能适应教学改革,培养适合社会需要的复合型人才。 二、帮助学生找到学习兴趣,引导学生树立学习目标 人民教育家陶行知倡导启发式教育,反对注入式教育,注重培养学生的兴趣。他认为治学应以兴趣为主。一个人对所从事的事业有无积极性,兴趣起到至关重要的作用。在电气专业教学中,不能整堂课面无表情从头到尾讲原理、讲推导、讲公式、讲计算,一味讲授课本上的理论知识,这样会使理论知识和实践活动脱节,使学生产生倦怠情绪,失去学习兴趣,找不到学习的动力。教师应该帮助学生了解自己的专业,让他们知道电气专业属于“朝阳产业”,是当今科技发展的趋势所在,在未来几十年里具有过硬技术的电气人才将会有更加充分的发展空间;让他们了解电力系统中各个岗位的工作性质以及重要性,知道各个岗位的工作人员应该具备哪些素质和能力才会在工作中胜任其职;引导他们去发觉现在所学习的这些电气专业知识,目的就是为了以后能从事电气相关职业,在岗位上充分发挥能力,不会被快速发展的电力行业所淘汰。这样一来,学生逐渐对自己的专业产生浓厚兴趣,就可以发现学习的乐趣。作为专业教师,应该采用各种方法主动和学生进行沟通,帮助他们树立短期、中期以及长期学习目标,引导他们设计自己的前途,规划自己的人生,使自我价值和社会需要有机结合。这样,教学带有了目的性,学生学习的主动性才会比较强。 三、多种教学方法相互渗透,不断努力提高教学质量 传统的课堂通常是一张嘴,一本书,学生们被动接受着知识,现在看起来不免有点枯燥。特别对于电气专业教学中出现的内部结构复杂的设备运行转动原理等问题,例如三相交流电动机的运动原理,光凭老师讲,让学生在脑袋里构成电动机内部磁场运动产生动力驱使绕组转动的动画,这除了要求老师有很好的语言组织表达能力外,还需要学生良好的空间想象能力和百分之百集中的注意力,但这通常很难同时达到,因此不能达到良好的教学目的。视听结合可以有更大的信息量、更高的效率和更好的保持率。因此,在电气专业教学课堂中,可以引入多媒体、电气设备模型和实验设备等。多媒体的引入,将一些难以理解的设备运动原理制作成动画,通过彩色的画面,再加上教师恰当的解说,能帮助学生有效观察和透彻理解动态教学内容、相关运动原理,还可以代替危险现场的参观和观察,比如高压断路器的拉弧现象,增加学生的现场经验,加强电力安全意识。模型的引入可以让学生对大型电气设备进行近距离直观的了解,而实验设备的引入则可以帮助学生将理论和实践相结合,加强操作动手能力,适应现代社会对中职生实践能力的高要求,突出中职生的优势。 四、开展专项综合专业实训,加强职业竞技校企合作 在电气专业教学中,除了理论知识教学外,专业实训也占有很大比例,是重要的实践教学环节,包括电子实训、电工实训、电机拖动实训、工厂供电实训、登杆作业实训等。这些实训的开展,培养学生理论联系实际的能力,训练其基本技能,增强实践能力,唤起学生对专业领域的探求欲望,在能力得到锻炼的同时体验愉悦和成就感。 在实践中还能及时发现理论知识掌握不够熟练的地方,提高分析问题和解决问题的能力,增强独立工作能力,培养学生团结协作的精神,这对达到中职教育培养目标的要求有着十分重要的作用和深远的意义。而专业技能竞赛的举办,采用正确的比赛规则和多样化的比赛内容,例如钳工比赛、焊接比赛等,则给学生一个展示积极向上风貌、熟练专业技能的平台,让他们在竞争中充分展示自己、肯定自己,从而激发学生的学习兴趣、创造热情,让学生在竞赛中感受到学习的乐趣,在乐趣中迅速成长。 “以服务为宗旨,以就业为导向”办学方针的提出,要求职业教育必须更新人才培养观念,适应时代潮流,把学生就业问题放在重要的位置,实现教育与就业的对接,而校企合作模式正是贯彻这一办学方针非常有效的途径。电气自动化专业职业教育可以与电业局、发电厂等企业进行合作,学校提供比较专业的理论知识提升平台,电业局、发电厂则提供先进的现场电气设备应用,让学生对所学专业理论知识加深理解、学会应用,在现场还能加强学生对本职岗位的了解,熟悉工作规章制度和安全要求,加快学生毕业后对岗位的适应性。由此可见,校企双方互相支持、资源共享,是学生从学校走向社会工作岗位的桥梁,也是学生由一直以来的学生角色向工人角色转换的训练。
电子设计自动化课程教学探析:电子设计自动化精品课程建设的实践 【摘 要】从课程内容体系结构的构建、教学方法及手段的改革、实训基地和教材的建设、教学团队建设和课程网站建设等方面阐述电子设计自动化精品课程建设的工作,为其他精品课程建设提供借鉴。 【关键词】精品课程 电子设计自动化 项目教学法 电子设计自动化课程是我校电子信息工程技术、应用电子技术和太阳能光电子技术专业的核心专业课程,其前身叫“Protel电路设计”。2010年我校的“电工电子与自动化实训基地”获自治区高等职业教育能力建设专项项目并获自治区财政支持,建设了电子设计与生产工艺实训室和大学生创新实训室,随着印制电路板的设计、生产制作设备和电子产品生产工艺生产线投入教师教学和学生实训中,从而形成了电子设计自动化课程。2014年电子设计自动化课程被确认为校级精品建设课程。 精品课程应该体现学科现代教学思想,符合现代科学技术和地方产业发展或行业技术的需要,有利于带动高校教育教学改革,科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性是精品课程较显著的特点。 一、加强课程内容体系结构设计,对接岗位能力选取教学内容 (一)电子设计自动化课程的内容。一是基本知识的学习。将电路原理图的绘制、元器件封装库制作和使用、印制电路板(PCB)的设计和打印等基本知识融入项目进行学习。二是以电子产品设计、制作实例进行综合实训。把印制电路板制作、电子产品生产工艺与规范融入这一阶段的学习和实训,培养学生电子产品的设计和制作能力,满足职业岗位能力培养的要求。 (二)教学内容的选取符合岗位能力培养的要求。邀请企业工程师到我校讲座、指导实训,参与课程大纲、课程教学内容、实训内容、实训指导的制定,使我们的教学能跟上行业的新技术、新工艺,培养的学生符合行业、就业岗位的需求。 依照项目教学法设置教学内容,将实际开发项目、典型产品案例和学生创新项目引入到教学当中,基于工作过程构建学习情境,如表1所示,教学情境的设置遵循由感性到理性,由简单到综合的过程。首先通过学习情境1单管放大电路的印制板制作这个简单项目的实训,使学生掌握绘制原理图、生成网络表、合理的规划印制板、导入元件的封装、元件的布局及布线这些制作印制板的基本知识。然后再进入学习情境2、3的学习,进一步巩固上面的基本知识,同时引入元件封装库的制作等知识的学习。最后通过学习情境4加入复杂原理图绘制和多层印制板的制作等内容。整个课程以电路的原理图、PCB 图设计、元件封装制作为基础,以培养学生印制板的制作、电子电路设计和制作能力为核心,将课程建设成集能力培养、职业素养训导和学生创新能力培养为一体的教学平台。 二、加强教学方法与手段改革,不断提高课程的教学质量 电子设计自动化是一门实践性很强的课程,采用项目教学法、任务驱动法将理论知识融入电子产品制作中,实现理论与实践的有机结合。充分运用精品课程网站的教学资源,利用网站的“电子论坛”“在线讨论”及时为学生解决问题,引导和启发学生自主进行知识的建构,激发学生的学习兴趣,全面提高学生的实践动手能力和创新能力。 (一)采用集“教、学、练”于一体的项目教学模式。以企业项目、真实产品和学生创新项目设置教学情境,以项目为载体学习电路原理图的绘制、元件封装的制作和PCB板的制作等基本知识,克服了传统的计算机辅助软件教学和实际使用脱节的教学模式,实现了理论与实践的紧密结合。该课程在机房和电子设计与工艺实训室进行教学,建设了一套电路制板设备和一条焊接工艺生产线,做到了教学环境一体化。“电工电子与自动化实训基地”的大学生创新实训室和电子设计工艺实训室是全天开放式运作模式,学生可以随时进行电子电路的设计和制作。 (二)把综合项目化为子任务,做到深入浅出,激发学生的学习兴趣。根据产品制作的过程,将项目化为一个个子任务,让学生在完成项目的过程中掌握制作印制板的基本知识和技能,进而完成相应电子产品的制作、调试,使学生能感觉到学习的快乐和动手制作的成就感,让学生成为学习的主体,不再是被动的学习。 (三)采用分层次教学。对于能力强、乐于助人的学生进行强化训练,增强他们的分析问题能力和动手能力,培养成为班级的“学科带头人”,并鼓励他们多帮助其他同学。而对于理解能力不强、动手能力较差的学生,采用多关注、主动引导他们解决问题,培养学习兴趣,保护他们的学习积极性。在这些年的教学中发现培养班级“带头人”在班风、学风建设中非常有用,能带动整个班的学习积极性。 (四)与企业合作教学。利用校企合作的平台开展教学,把电子产品的调试与制造工艺阶段的学习部分尽量放在企业进行。设计的学习情境尽量以企业项目、真实产品为载体,缩短了教学与行业、产业的距离。安排行业工程技术人员定期到学校交流,他们不断带来新的行业或技术信息,使课程教学和技术进步保持同步。 (五)建立有利于激发学生学习兴趣、动手能力和创新能力培养的考核体系。包含考勤、课堂表现、阶段学习效果评价,从理解能力、动手能力和团队合作能力进行评价,达到既能奖励动手能力强、愿意帮助他人的学生,又能保护落后学生的学习、动手积极性。电子设计自动化课程教学在培养学生的创新思维、动手能力、实践技能以及团队合作精神等方面起着重要的作用。在教学中以人为本,以学生为中心,激发并保护学生的学习兴趣和动手制作的积极性。 电子设计自动化精品课程教学内容的设置、教学活动的开展与技能竞赛相结合,突出了职业技能的培养。培养学生能够完成按照电路原理图进行元器件的选择、电路原理图的绘制、PCB设计,完成PCB图和制板文件,制作出电子产品的PCB板,并在电路板上装配、焊接与调试,为参加电子设计大赛和技能大赛打下坚实的基础。经过这些年的教学改革探索与实践,我们专业的学生参加自治区级以上的职业技能大赛和全国大学生电子设计大赛,获自治区级以上一等奖6个(18人次)的好成绩。 三、加强课程教材和实训基地的建设与使用 (一)教材使用与建设。根据就业岗位的调查研究,紧跟行业的新技术、新工艺,符合高等职业教育的特点,及时更新教学内容,综合使用下面几本教材:《Protel DXP 2004 SP2原理图与PCB设计》(第二版),《电子技术实践与训练》(第三版),《电子产品工艺与质量管理》。编写了《电子设计项目化实训教程》,选择典型电路、电子设计大赛的典型题目编写实训教程,把电路板的设计与制作流程、电路安装与调试编写成实训指导书,能很好的指导学生学习和实训。 (二)校内实训基地与实训设备建设。我系电工电子与自动化实训基地,自2010年获自治区财政支持建设以来,建设了电子设计与生产工艺实训室、电工电子实训室、单片机与CPLD实训室、大学生创新基地等,具有良好的教学设备与专业技能实训条件,建有一套完整的电路制板设备和一条电路焊接工艺生产线,满足单层和双层电路板的设计制板要求,包含了手工焊接和自动焊接,直插式元件焊接和贴片元件焊接设备,能满足教师科研和学生实训的需求。 我系的教学用机房,大学生创新基地等实验室的电脑都已联网,学生可以方便地共享课程资源,通过“电子论坛”“在线讨论”充分互动,良好的教学资源和教学环境有效地促进学生的自主学习和课外拓展学习,实现了优质教学资源的共享。 (三)校外实习基地的建设与利用。电子信息产业是桂林的优势产业,其总产值占广西电子信息产业产值50%以上,电子信息企业多达上百家。通过对桂林无线电五厂等电路制板企业的深入调查研究与合作,与4家企业建立稳定的校企人才培养基地,充分利用企业先进的设备和资源,将电路板的制作工艺、电路的焊接和调试阶段的学习和实训放在企业进行。利用学校和企业这两种不同的教学环境和教学资源,将课堂教学和企业实践教学有机结合,构建与地方产业对接的实践教学体系。 四、课程网站的建设 精品课程网站是展示课程建设成果的重要平台。教师通过这个平台共享优质教学资源,学生则能在平台上利用课程资源自主学习,提高教学效果。网站资源的优质性、网站的导航和交互性是网站能否发挥其辅助教学功能的关键。学校建设了优质课程共享平台,精品课程也放在其中,有专职人员对网站进行定期维护,保证精品课程网站正常运行。 (一)共享课程的优质资源。共享了工具软件、教学课件、项目实训教程、电子制作实例、电路仿真、工业制版流程、电子产品生产工艺质量管理等资料。根据使用网站人员的评价反馈,紧跟行业的新技术、新工艺,就业岗位的要求,及时更新教学内容,改进教学方法和手段,保证教学资源的优质性。 (二)网站设置良好的导航。精品课程网站信息量大,为了更好地指导学生利用网站进行自主学习,需要有良好的导航。导航的设计顺应学生的认知心理,做到界面友好美观,操作简单直观,让学生能主动、愉快地自主学习,主动建构专业知识。 (三)建设交互性强的课程网站。课程网站设置“电子论坛”“在线讨论”模块,教学团队的成员定时回答学生提出的问题,与学生交流,打造一个学生与学生之间,教师与学生之间的互动平台,能吸引更多的学生主动参与课程的学习,激发学生的学习兴趣。 五、学科教师队伍的建设 为实现人才培养目标,精品课程建设的重要任务是教学团队的建设,电子设计自动化是理论与实践联系紧密的课程,因此,“双师型”教师的培养则成了教学团队建设的主要任务。首先,学校政策有保障,制定了相应的人才引进和培养机制。人才引进方面更青睐有企业工作经历的专业技术人员,应届毕业生则要求参加过全国电子设计大赛,并获得全国级别奖项的毕业生。同时鼓励教师获取职业资格证书,组织教师参加企业一线实践、培训,一旦获取职业资格证书,学校给予精神和物资奖励。其次,我们把最后一学期的顶岗实习分成三个阶段,分别放在大一、大二、大三,增加与企业交流、学习的机会,并指派老师带队到企业进行校外实训,我们的老师也加入企业的生产管理中,能更好的接触行业的新技术、先进的生产工艺和企业的管理理念。定期召开教研室交流会,交流教学心(下转第74页)(上接第59页)得和体会,以便协商解决教学过程中遇到的问题。同时鼓励青年教师积极申报教学、教改科研项目,从中不断提高课程教学水平和教学效果。 精品课程建设是一个系统工程,也是一个长期的过程,为使精品课程网站真正起到辅助教学的功能,提高教学效果,应该做好以下几点:教学体系、方法和手段先进性是精品课程建设的基础,课程教材和与地方产业对接的实践教学建设是精品课程建设的重点,课程网站的交互性和教学资源的优质性是精品课程建设的关键,学科队伍的建设是精品课程建设的保障。 电子设计自动化课程教学探析:电子设计自动化技术的发展与应用 摘 要:随着集成电路和微电子技术的发展,电子设计自动化技术(简称EDA)已经成为一门电子领域的重要学科。EDA技术的发展与应用成为21世纪电子设计的主流方向。本文主要介绍EDA技术的发展内容,展望EDA技术的应用蓝图。 关键词:电子设计;自动化发展;应用蓝图 一、电子设计自动化技术的概况 现代电子产品多体现开发周期短、更新换代快、功能多重、能耗偏低等特点,产品体积日趋小巧,相比较传统电子产品,其广泛运用现代科学技术,电子设计自动化程度提升,产品的竞争力迅速提高,能够更有效运用现代化科学技术,以适应时展变化。而这归因于电子设计自动化技术,集合众多学科的最新研究成果发展而来的一门新科学领域技术。 电子设计自动化技术内容主要为大规模可编程逻辑器件(简称PLD)、硬件描述语言(简称VHDL)、软件开发工具(主要为MAX+plusII、ispEXPERT和Foundation Series)和实验开发系统四个方面。大规模可编程逻辑器件是EDA技术的设计载体物质,帮助用户利用编程实现逻辑功能;硬件描述语言是电子系统设计实现功能的表达手段;软件开发工具则是系统化、自动化的设计工具,帮助EDA技术设计电子系统;实验开发系统则是有助于电子系统设计的系列下载工具和硬件验证工具。 电子设计自动化技术的发展也并非一日而成,由一学科而诞生,其发展经历三个阶段:计算机辅助技术(简称CAD),计算机辅助工程设计(简称CAE)和电子设计自动化(简称EDA)。 (一)CAD阶段(20世纪70年代) 早期电子系统硬件设计经由分立元件向集成电路模式发展,硬件设计随之进入早期发展阶段。硬件设计主要采用集成电路,并将其焊接在电路板上,做成早期的电子系统,而对系统的调整试验则是在PCB上进行。制作过程的复杂性要求,传统的利用手工图纸方式无法实现,因此过程高度复杂的产品设计工作由CAD工具,利二维图形编辑和分析完成。在20世纪70年代EDA技术发展阶段,电路板画图工具受到计算机工作平台的约束,其设计的性能较差,工作时间受制约有限。 (二)CAE阶段(20世纪80年代) 20世纪80年代推出了新的EDA工具,伴随着计算机和集成电路的推广发展而来的计算机辅助工程设计阶段到来――CAE阶段。其推出的EDA工具主要核心为逻辑形式模拟、计划性分析、模拟故障分析和自动布局布线,解决之前无法完成的对工具功能检测的重点问题。设计师在产品制造之前可以提前知晓产品的功能,利用计算机生成有关产品制造的文件,帮助在设计古城有效对产品性能进行早期分析检测。 EDA工具核心之一――自动布局功能与早期阶段产品设计工具解决人工重复绘图的缺陷相比较,80年代的CAE工具可以保证设计和制造出最优的电子产品,该工具不仅可以为产品开发提供便利,也能帮助设计人员提供最佳脑力创作。然而,电子系统复杂多样化,EDA工具无法全面满足设计要求,无法对产品设计元件进行优化处理。 (三)EDA阶段(20世纪90年代) 这一阶段EDA技术向电子产品自动化设计方向大幅度进步,归功于微电子技术的迅猛发展――芯片集成于工作效率的技术创新。集成电路高速率设计和电子系统的高水平发展趋势,极大促进了电子设计自动化技术取得进步发展。EDA工具实现设计、测试、生成文件等系统化的电子系统设计自动化,其不仅仅具备系统设计能力,并且包含各个工艺标准元件库,实现系统设计能力独立化,帮助设计工程师熟练设计电子系统[1]。 二、EDA技术应用蓝图 EDA技术应用前景广泛,可应用于高校实验教学活动、产品开发和科研、电器设备的更新换代与改造。随着软件开发功能的完善,电子系统可以集成在一个芯片上,产品设计硬件则可以利用软件方式完成,全面实现系统的编程和升级活动,因此,在科研活动和产品的开发过程中,EDA技术可被广泛运用。 各高校电子类专业较为火热的教学活动以及研究课题,都较多借用EDA技术设计各种复杂的数字系统,完成系统的开发与实验,同时也可以便捷地应用该技术进行硬件验证,简化数字电子设计实验的流程,而不同的学生可以根据自身的设计完成各项实验活动,便于高校教学活动的进行,也有利于提高学生的自我创造能力。这种技术大大简化了高校实验教学成本,因而也被推广应用。 采用EDA技术可以对机电设备中的电器控制系统进行重新设计或改造,设计时间较短,成本较低,同时可以提高机电设备的性能,增加产品的技术含量。电子产品更新换代速率愈来愈快,为满足市场消费需求,不一定要求所有的工程师创造出新的产品设计,在传统机电设备的基础上,对设备电子系统进行规划设计或改造,有利于产品额外价值的实现[2]。 三、总结 进入21世纪90年代,随着集成电路、微电子技术和芯片组合技术的发展完善,EDA技术在数字系统和微电子技术领域不断发展,现代电子系统设计成为电子领域发展的重要内容,同时EDA技术也需要在PLD和VHDL方面做出不断的更新完善,使之在计算机、工业、电器等领域广泛拓宽应用市场,利用电子设计的优势制造出领域更宽广的电子产品。在此可以展望EDA技术的兴起将超越电子设计领域向其他领域发展,设计不再单纯是电子类专业的设计,电子系也不再是工程师的代名词。 电子设计自动化课程教学探析:电子设计自动化实验环境的建设与管理 【摘要】介绍了电子设计自动化(EDA)实验环境的建设与管理的经验,简要分析了由此给教学产生的实际影响。 【关键词】EDA教学,实验环境,管理 由于集成电路技术和计算机技术的高度发展,设计自动化的观念和EDA工具的使用水平已成为度量工程师能力的一个重要方面。国内各高校都投入了大量的人力物力建立EDA实验室。EDA实验环境的硬件、软件和服务水平在某种程度上已成为衡量该校硬件水平、教学水平和办学水平的一个重要标志。我校在教育部电工电子教学基地的建设过程中,始终对EDA的教学和实验环境的建设给予了足够地重视,专门成立了EDA(实验)中心,旨在负责全校EDA实验教学,EDA项目开发和新技术推广工作。经过近两年的建设,EDA中心已初具规模,为全校的EDA教学提供了良好的实验环境,促进了我校电类现代化课程教育的发展。 1 EDA实验环境的建设 EDA(实验)中心的建设起始于1998年初,学校先后投入资金近百万元,第一期工程建立起配备有40台Pentium 166MMX微机的多媒体实验室和硬件实验室各一个;1999年进行了第二期工程,又建起了一个包含40台PentiumⅡ400微机和两台专用服务器的网络实验室和一个管理办公室。并进行了软件建设和有关实验项目的开发。 在EDA中心的建设中,我们遵循以下原则: (1)创建一流具有EDA特色的实验环境。EDA的实验环境的好坏在某种程度上直接影响电类学生对现代化技术的掌握,同时EDA的实验环境也是一个窗口,代表了一个学校现代化教学的形象。EDA中心的建设不应等同于一般的计算中心或机房的建设,应该具有EDA特色,那就是要有丰富的EDA软硬件支持,要有得力的指导开发力量。 为了建设好一流的EDA实验环境,我们成立了专家指导小组指导环境的建设,并多次派人到EDA教学较好的学校去参观学习。为了体现时代的特点,我们将中心80台机器内部互连,整个内部网络完全按照Internet技术规范设计,能提供全套Internet服务。中心内部网络还通过Linux网关与校园网相连。服务器采用Windows NT4.0、Linux 5.0、Net-ware 3.12,工作站安装了DOS 6.22、Win-dows 98(中、英文)、Windows NT、Linux等操作系统。 (2)严把质量关,高质量完成建设。EDA所有软硬件设备的引进都经过认真市场调查研究,并严格的检测,对不合格的产品坚决清除。如曾进一批微机,检测后发现配置与样机不符,立刻退货,重新购置。软件的建设对EDA来说是体现特色的关键性建设,尽管EDA软件投资较大,为保证实验质量,划出专项资金,引进许多最新的正版EDA软件。 (3)加强外联,寻求多方支持。EDA教学的开展需要许多方面的技术支持,为了做好这方面的工作,我们加强了校际之间的技术交流以及与EDA软硬件开发商家的联系,可以从中得到了许多必不可少的帮助,如东南大学赠送给我们不少非常有用的EDA软件和设备,美国Altera公司通过其大学项目赠送给我们专业版和网络版的Max+PlasⅡ软件开发工具等。 (4)鼓励师生开发EDA教学项目。我校EDA教学项目的开发进行得比较早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加强了这方面工作的开展,目前已自行开发并用于教学有ISP和FPGA等实验装置,全定制的A-SIC实验环境也正在紧锣密鼓地准备中。 (5)勤俭节约,变废为宝。EDA的某些硬件实验对微机要求并不高并且有可能对微机产生伤害,为此我们从校计算中心等地方找来约20台淘汰了的386和486微机,建成了硬件机房,很好地解决了这类问题并节约了不少资金。 2 EDA实验环境的管理 在EDA(实验)中心的日常管理中我们努力做到: (1)全心全意为EDA教学服务。EDA(实验)中心建立的主要目的之一就是为全校师生的EDA教学实验提供方便。为了做好服务工作,我们尽力满足师生的要求。如有教师希望通过网络授课,我们引进了Lanstar网络教学系统软件。有教师需要提供语音教学服务,我们购买了无线话筒。有一些国外引进的EDA软件需要用英文操作系统,中心工作人员经过多次试验,使中英文操作系统能够方便地切换。中心的Internet网及打印机等设备也均向师生开发。 (2)开放式的实验环境。中心除正常设备维护日外,保持全日制开放。开放时除了安排一般值班人员外,还经常安排对EDA技术熟悉的教师或研究生进行现场指导,学生可以自由地上机实习。 (3)不断推广EDA新技术。EDA技术的发展速度非常快,我们利用中心与外界联系较多的优势,不断向师生推荐EDA新技术和新方法。如我们曾请经销商来介绍最新版本的PADS、EWB等EDA软件的特点和使用方法,与东南大学EDA实验中心合作举办了两期全国性的EDA研讨班。 3效果分析 (1) EDA中心自投入使用以来,已为电类专业的学生开设了“电路”、“电子线路”、“数字电路”、“信号与系统”等十多门课程的上百个实验,部分实验还延伸到非电类专业的“电工学”课程中;每年还有几十名本专科生和研究生在这里进行毕业设计和课题上机。总上机时数已达4万机时。 (2) EDA中心的构建,推动了我校多门类课程的教学内容、教学方法的改革。就数字电子课程而言,迫切需要充实现代化的设计思想和设计方法,EDA中心的服务为此创造的必要的条件。由于EDA中心的大量工作,使教师可以在课常上集中精力和时间与学生一起共同体验前人创造知识的途径与方法,而把一些繁琐的计算交给EDA工具,学生通过EDA工具的使用去实践他们在课堂上学到的方法和思路。对电路分析、模拟电子线路、数字系统设计等课也起到了同样的作用。 (3)开放式的管理,方便了学生,激发了学生的学习热情和求知欲。如有一位在给电类提高班讲课的教师发现,原拟定通过Lanstar授课系统对学生讲授EWB的使用方法,结果在现场却发现,不少学生已初步学会了EWB的使用,其原因是他们已主动地到EDA中心,通过自学,进入了EDA环境。这是一个学生主动学习的例子。通过这样的学习客观上提高了学生的自学能力,反映了他们高度的学习热情和求知欲,这也为他们将来自行掌握更现代化、更复杂的EDA工具打下了基础。 (4) EDA中心成为学生第二课堂的场地,培养学生从事科学研究的能力。如数字系统设计的老师利用EDA中心进行电子设计竞赛,取得很好的效果,受到了学生的欢迎。 电子设计自动化课程教学探析:VHDL语言在电子设计自动化中的应用 【摘要】随着电子技术的飞速发展,当今数字系统的设计正朝着高速度、大容量、小体积方向前进,其容量也由原来的几千门发展到几百万门,传统的自底而上的设计方法已经难以适应形势,电子设计自动化应运而生。其中VHDL语言就是电子设计中常用的一种语言。本文就VHDL语言在电子设计自动化中的应用进行了分析讨论。 【关键词】VHDL语言 电子设计 自动化应用 一、前言 近些年,随着电子技术及计算机技术的不断发展,使用原来的方法进行系统及芯片的设计已经不能满足要求了,需要具有更高效率的设计方法,运用VHDL语言进行电子设计就是在这种情况下开发的,而且被越来越广泛地应用到电子设计自动化中,显著地提高了开发效率及产品的可靠性。 二、电子设计自动化和VHDL语言概述 1、电子设计自动化概述。电子设计自动化又称为EDA技术,它是在上世纪70年代的集成电路技术茂盛发展下诞生的,与集成电路的复杂度是紧密相关的。在第一代电子设计自动化EDA中,其主要功能是进行图形编辑交互及设计规则检查,所要解决的问题是进行PCB布局布线或者晶体管级版图的设计;第二代电子自动化设计EDA系统,主要包括逻辑图的设计输入、逻辑综合、芯片布图、模拟验证及印刷电路的版布图等,随着集成电路尺寸越来越小、规模越来越大、速度及频率越来越高、设计越来越复杂,HDL的设计方案应运而生,随后具有描述语言的VHDL被提出来了。 2、VHDL语言概述。VHDL语言是指超高速集成电路的硬件描述语言,它是一种很快的电路设计工具,其功能主要包括电路合成、电路描述及电路仿真等电路设计工作。VHDL语言是由抽象及具体硬件级别进行描述的工业标准语言,它已经成为了一种通用硬件设计的交换媒介,很多工程软件供应商已经把VHDL语言当做了EDA或CAD软件的输入/输出标准,很多EDA厂商还提供了VHDL语言编译器,同时在方针工工具、布图工具及综合工具中对VHDL语言提供了支持。 三、VHDL语言的特点 1、VHDL语言具有较强的描述功能,能够对支持系统的行为级、门级及寄存器传输级这三个层次进行设计,和其它硬件描述语言相比,VHDL语言的行为描述能力更强,这种较强的行为描述力能够有效地避开具体器件结构。对大规模的电子系统的逻辑行为进行描述与设计,VHDL语言已经成为高层次设计中的核心,也是它成为了电子设计系统领域最好的硬件语言描述。 2、VHDL语言能够支持大规模的设计分解,及已有设计再利用,大规模的设计不可能有一个人独立地完成,需要多个项目共同的组成,VHDL语言中的设计实体概念、设计库概念、程序包概念为设计的分解及再利用提供了有力的支持。 3、VHDL语言具有较为丰富的模拟库函数及仿真语句。这使它能够在任何设计系统中,很早地就能对设计系统功能中的可行性进行查验,并随时可以对设计进行模拟仿真,将设计中的逻辑错误消除在组装前,由于大规模集成电路及应用多层的印刷技术器件组装完毕之后。很难进行修改,这就使得逻辑模拟变得不可缺少,运用逻辑模拟还能够减少成本缩短调试及设计周期。对于中小规模的集成电路,仅运用模拟就能够获得成功数字系统设计;而大规模集成电路,则需要运用逻辑模拟进行逻辑网络设计的检查与分析。逻辑模拟系统对于集成电路来说,是不可缺少的重要手段。 4、VHDL语言本身生命周期就较长,在VHDL语言设计中,并不包含和工艺相关的信息,其设计和最终工艺实现是无关的,能够使设计通过门级仿真之后,在用合适的工具映射到不同的工艺当中,当工艺进行更新时,就不需要进行原设计的修改了,仅改变映射工具就可以了,对于已经完成的设计,尤其是和工艺技术相关的参数可以运用VHDL语言所提供的类属进行描述,或者进行子程序功能的调用,可以在源程序不改变的情况下,仅修改类属的函数及参量就可以了,这样就可以改变电子设计的规模及结构了。当然在VHDL语言也有些不足之处,像没有WAIT语句、不能处理动态结构、不能等待时序等,但它整体还是有很多优点的,并为硬件设计带来了很大地方便,被很多用户所接受,也得到了很多厂商的有力支持。 四、电子设计自动化应用VHDL语言的开发流程 VHDL语言的开发流程主要为文本编辑、功能仿真、逻辑综合、布局布线、时序仿真及编程下载。其中文本编辑器能够进行VHDL语言环境的编辑,其文件保存为,功能仿真是指将文件调入VHDL的仿真软件中,并进行功能的仿真,对其逻辑功能进行检查以验证是否正确,也称为前仿真,对于那些相对简单的电子设计可以忽略这一步,在布线完成之后直接进行时序仿真:逻辑综合是指将文件进行逻辑综合并在设定的约束条件下进行综合。就是把语言综合成布尔表达式及信号连接关系,综合之后会生成,电子设计自动化的工业标准文件:布局布线则是将文件调到PLD厂家所提供的软件之中进行布局布线,这样就可以把已设计好的逻辑安放到PLD 内了;时序仿真是指利用布局布线时所获得的精确参数进行后仿真的验证:编程下载所指当确认方针没有错误后,就将文件储存到目标芯片中。 五、VHDL语言在电子设计自动化应用中的作用 VHDL语言在电子设计自动化中的应用,能够有效地打破传统硬件电路的设计界限,借助硬件的描述语言设计出与相关要求相符合的硬件系统,运用VHDL语言对电子设计自动化的应用,与C语言的语法类型是相似的,具有很好的可读性,掌握起来也较为简单,运用VHDL语言进行硬件电路的设计打破了原有地先画出电路的原理图,再进行元器件及实际电路定式的搭建,可以灵活地御用VHDL语言描述的硬件电路功能进行信号的连接和定时关系,在总体行为的设计一直到最终逻辑形成网络表的文件,对于每一步都要进行仿真的检查,在仿真结果分析中,能够发现电子自动化系统的设计中所存存在的问题,这样更有利于电子设计自动化应用的完整,并且其设计效率更高,时间周期更短,VHDL语言已经被广泛地应用在电子设计自动化中了。 六、VHDL 语言在电子设计自动化应用中所要注意的问题 1、文件名和实体名要相同,其后缀均为.Vhd,程序的存储路径不能有汉字出现,变量要放在结构体之中,变量并不是全局量,仅能在进程语句及子程序中进行使用。 2、关于顺序语句和并行语句问题,要把并行语句直接放人结构体里就可以了,而顺序语句就要放在process里了,虽然process自身是并行语句,但它的内部确是顺序语句。 3、在条件语句中,条件的覆盖是不完整的,综合器会把多余的锁存器引入进来,一定要对条件所覆盖的范围进行考虑,通常的处理方法是加上else语句进行条件补全,顶层的文件在进行存盘时,其文件名是不能和底层的文件名相同的。 七、结束语 随着电子技术和计算机技术的不断发展,电子产品也在迅速发展着,电子设计自动化技术改变了传统的数字系统设计方法及实现手段,而VHDL国际标准语言与电子设计自动化技术工具的结合,能够有效地降低设计的风险,缩短设计的时间周期,提高设计效率,随着VHDL语言在电子设计自动化的应用越来越广泛,并将会给硬件的设计领域带来很大的变革。 电子设计自动化课程教学探析:关于中职学校电子设计自动化课程改革的研究 【摘要】现本文就从背景、思路、方法以及课改特色等几方面对中职学校电子设计自动化课程改革进行相关探索。 【关键词】中职学校;电子设计;教学课改;课改方法 在中职学校电子设计自动化的人才培养过程中,应当明确电子设计自动化的重要性以及其对专业人才的需求方向,传统的教学模式已经不适用现代电子科技课程的教学,必须要对中职学校电子设计自动化课程进行教学改革。进行中职学校电子设计自动化教学课改,必须要明确课程改革的思路。 1.中职学校电子设计自动化课程改革的背景 电子设计自动化是现代电子设计技术的核心,是现代微电子技术和现代电子设计技术的有机结合,为现代电子理论和设计的表达与实现提供了可能性,对于现代电子科技的发展有着重要的意义。 1.1 社会需要 改革开放以来,我国电子信息产业实现了持续快速发展,特别是进入21世纪以来,产业规模、产业结构、技术水平得到大幅提升。近年来,随着电子设计自动化开发工具功能的不断完善,使得现场可编程门阵列技术以空前的规模和速度渗透到各行各业,并成为当今电子设计领域中应用最为广泛的可编程逻辑器件之一,同时使得社会对电子设计自动化的人才需求量也越来越大。 1.2 人才缺乏 然而在经过企业的专家调研、访谈,中职学校毕业生的回访等信息反馈后,发现大家对现在中职学生的电子设计自动化技术的应用能力表示遗憾。在实际的电子设计工作中,大部分中职学生都不能将学习到的知识运用到实际工作中去,等学生在工作中才明白电子设计自动化技术对以后的发展和复杂数字系统的设计、产品的升级更新的重要性时已经为时已晚。因此,现代的中职电子设计自动化教学的主要任务是要建立一个健全的电子设计教学体系,以解决学生只是学习零碎的知识而用不出来的矛盾与尴尬。为了使中职学校电子信息工程专业的电子设计自动化教育紧跟社会的发展,改变现今中职与社会脱节的现状,必须要对现有的中职电子设计自动化专业教学课程进行改革。 2.中职学校电子设计自动化课程改革的思路 在科技的推动发展下,社会对电子设计自动化的技术人员的专业要求逐渐增高,培养大批掌握现代电子设计自动化技术的人才成为目前高等院校电子设计自动化教学的主要目的。然而目前的电子设计自动化教学手段和方法仍然存在一定的陈旧思想与就教学误区,对于其实行中职学校电子设计自动化课程改革势在必行。 2.1 对专业岗位群进行企业调研 在进行课程调研时,要与专业调研相结合,在选取调研对象时应广泛选取不同性质、不同类型、不同规模的企业的工程技术人员进行调研。调研的方法可以采用问卷调查法,通过调研及座谈根据电子信息工程技术、应用电子技术专业人才素质的要求,把所涉及到的职业活动分解为项目,再对工作项目进行分析,获得每个项目的具体工作任务,并对完成此项任务所需要的职业能力作出详细的描述。 2.2 以工作过程为导向,设计学习情境实施的教学资料、教学方法与组织 在教学方法上,不拘泥于某几种教学方法,而是根据中职学生的个性特征及教师的教学特点,运用各种各样的教学方法达到教学的目的。在教学组织上,采用模拟项目开发的方式,按照企业管理方式进行项目管理,让学生身为“准员工”体会工作环境和工作过程,强化学生的自我管理能力和组织能力、锻炼学生的合作、沟通能力和责任心。 2.3 根据行动领域设计学习领域及学习情境 结合电子设备装接工的国家职业标准,确定了“电子设计自动化” 这一行动领域对应的学习领域学习目标与学习内容,再按照中职学生学习规律与职业成长规律将学习领域划分为5个学习情境,构成5个学习情境组成的学习情境库,方便对不同基础的学生组织教学。 2.4 确定课程标准 融入电子制图员、助理电子设计师职业标准、企业标准、电子设计的主流器件、新技术、新工具等“六新”,结合企业操作技能要求和工艺标准,确定课程标准。然后,根据典型工作任务的特点,将各教学内容进行知识的解构。按照中职学生职业成长规律与认知学习规律,以项目的形式,将课程分解为若干学习情景,将之前解构的各知识点重构到相应的学习情景中,真正实现“用什么,学什么”。 3.中职学校电子设计自动化教学改革的方法 在课程教学改革中,应当贯彻以学生为主体的指导思想,引入校企合作、任务领域的开发机制。课程标准修订和课程设计过程中要与企业紧密合作,以企业对新型电子产品设计研发能力的要求为课程核心。 3.1 调查研究法 中职学校可以成立专门的课程改革团队,深入行业企业一线进行人才需求调研、岗位工作知识能力素质要求调研、学生岗位工作适应性调研、专家访谈、毕业生访谈等,收集课程改革第一手材料,然后进行数据汇总、处理和分析,把用人单位对学生的要求与课程改革有机地结合起来,使课程改革与建设方案更加符合社会需要,更具有针对性和可操作性。 3.2 探索实践法 探索实践法主要是指在实际的教学组织过程中,按照中职学校电子设计自动化课程改革方案不断优化教学方法,提高中职学生学习效率和教学效果,特别是提高教学质量的自我监控能力,以实践的方式探索适合中职信息工程类专业学生电子设计自动化课程的教学方式及方法。 3.3 试点对比分析法 通过试点班级、试点教师实施课改教学,记录课程教学的过程以及出现的问题,主要包括学生的主动学习意识和课程的参与度,学生的学习态度和学习效果,教师的教学组织是否合理,讲义的内容组织是否合理,教学资料是否充分等;然后进行纵向的历史对比分析和横向的试点与非试点对比分析,找出课程实施中的问题,并研究提出解决问题的方法和措施。 4.改革要贴近中职学校电子设计自动化课程的特色 针对中职学校实际教学情况以及设施条件,结合当前社会对电子设计自动化人才的需求,在实行电子设计自动化课程改革时,应当建立起具有本院特色的课程改革体系,因材施教,以使本院学生更好的融合所学电子设计自动化知识在实际工作中的应用。 4.1 工学结合,“教、学、做”合一 以职业能力为核心、融入职业标准,以真实工作任务为载体,创设“教学做”一体化的教学情境,实行行动导向的教学模式。 4.2 提出虚实结合、软硬结合、实验室与网上虚拟实验实训结合的新的实践教学体系 充分利用网络的虚拟实验实训室,开展虚拟平台的仿真教学。实现教学资源的校内、校外共享。 4.3 学习与工作接轨,能力培养贯穿始终 体现课程设计与教学活动的“渐进性、真实性、实用性、先进性”,学生学习的过程就是实际的工作过程,实现了与实际工作的零距离接轨。 5.结束语 中职学校电子设计自动化教学的改革对于现代社会的发展有着重大的意义,在新的时代背景下,电子科技成为引领社会发展潮流的主要科学技术,而当前的电子设计自动化教学效果远远达不到社会的需求,因此,明确思路,采取措施方法,创建具有特色的中职学校电子设计自动化教学体系是当下中职电子信息学校发展中的工作重点。
1电网建设中电气工程自动化的应用 1.1应用于变电站 在变电站中电气工程自动化的实际应用,其实就是利用了计算机技术、信息传输技术,通过实践证明,综合利用这两项技术能够降低有关工作人员的工作难度。在变电站中科学、合理地应用电气工程自动化技术,促使有关工作人员能够24h监测变电站运行情况,有效保障各类电气设备能够正常、稳定运行,进而能够提髙电力系统运行的安全性。与此同时,变电站保护功能设备采用自动化控制的方式,不用花费多余的时间与精力对其进行整定。在变电站中应用电气工程自动化技术,其中最主要的技术创新表现为摒弃传统广泛使用的电磁化装置,而是选择应用微机化装置,促使变电站控制趋于智能化.自动化。 1.2应用于电力电网系统中的调度 在实际建设电网的过程中,灵活应用电气工程自动化技术能够有效提高电网调度的自动化,其实就是指提高计算机系统、显示器、报警设备等自动化。提高电网调度自动化,对于电网建设工作而言具有非常大的积极作用,主要表现为以下3个方面:24h监测电力系统,及时、准确地掌提电力运行过程中的各种信息,并结合信息来展开相应的评估工作,从菸正意义上做到电力资源的经济调度,科学、合理地分析并处理电力运行过程中出现的安全艰故,电网调度的自动化能够及时、准确地监测到电力运行故障,并且及时提醒有关工作人员做好故障调控工作,在整个监测、提醒、解决过程中,还能够进行自动分析,为将来电力系统运行奠定良好基础;保障有关工作人员的人身安全。显而易见,电力工业存在极高风险,现代髙压电传输更是具有非常大的风险。有关工作人员在实际操作过程中,稍微有所偏差将会出现严重后果,影响工作人员的人身安全。而电网调度的自动化能够有效、实时监控信息,有效保障工作人员的人身安全。由此可见,电力工作人员能够通过实时监测来及时发现问题,并在此基础上进行具体问题具体分析,寻找解决这些问题的有效措施,并加以落实,进而有效降低电力系统中存在的安全隐患。 1.3应用于发电厂 电气工程自动化技术还应用于发电厂,一般应用于发电厂的分散监控系统中,保障电力工作人员有效监控电力生产的实际情况。通常情况下,采用的结构形式为分层分布式,将其应用在发电厂电力系统之中,能够有效提高发电厂工作效率以及工作质量,并且能够保障发电厂电力系统安全、稳定运行。笔者结合自身多年的工作经验可知,发电厂分散监控系统将信息传输网络、各工作站、以及Ethernet以太网均包含在内,能够实时接收各类数据,如脉冲W:、变送器、热电阻等。与此同时,在接收这些数据的过程中,系统会进行图像化处理,并且还会检测发电厂的所有设备,保障发电厂控制系统趋于智能化、自动化。 2结束语 综上所述,建设电网至关重要、刻不容缓,其能够节约电力资源,保障生产生活用电安全,有利于推动社会主义市场经济以及社会生产力的进一步发展。电气工程自动化技术作为一门新兴梭心技术,能够有效推进电网建设。鉴于此,在电网实际建设过程中,电气工程自动化技术得以广泛应用,应用于变电站、发电厂、以及电网调度之中。随着时间的推移,电气工程自动化技术在电网建设以及电力系统中应用越来越深人、越广泛,能够有效降低供电消耗的能源,能够有效提高企业与社会的经济效益,保障电力工业能够稳健发展。
自动化专业论文:浅谈电气自动化技术专业生产性实训模式的创新 高职院校肩负着服务区域经济,培养面向生产、建设、服务、管理第一线需要的高素质技能型人才的使命。由于高职教育具有职业性、开放性的特点, 大力推行工学结合、校企合作,改革人才培养模式是培养技能型人才的必由之路。工学结合、校企合作是得到世界各国普遍认同的一种职业教育方式。它包括所有以学校与企业部门合作为表现形式的理论知识学习与实践工作相结合的教育形式, 涵盖了德国的“ 双元制”、美国的“ 合作教育”、英国的“ 工读交替式”和日本的“ 产学合作”在内的各国各种职业教育培养模式。如何突破校企合作的困境, 打通工学结合的坦途, 建立长效的校企合作机制, 实现技能型人才的培养目标。近几年来, 西安职业技术学院电气自动化技术专业坚持不断探索、创新校企合作的长效机制, 深化校企合作, 形成了“制产品、砺素能、达标准、取单证”的 “生产性实训”人才培养模式的专业特色。特别是通过构建校企合作、工学结合的“生产性实训平台”,进行生产性实训的教学模式创新,有效地拓展了校企合作的空间, 实现了互惠多赢的效果。 一、生产性实训平台的建立 我们根据教学内容要求,选取了具有多年合作经验的西安专用机床厂作为校企合作单位,该企业是原国家机械部定点生产汽车、拖拉机等发动机修理机床、机具的专业技术厂家,是“中国汽车保修设备协会”常务理事,“中国机床工具工业协会”理事,是集成为科研开发,生产制造,销售为一体的科技先导型企业。产品类型有T81系列缸体轴瓦镗床,T82系列连杆瓦镗床,TM82系列连杆镗磨床,3M97系列缸体平面磨铣床等10个品种21个规格的产品,畅销全国二十九个省市和世界四十多个国家和地区。西安专用机床厂所有机床电气产品的安装调试任务由电气自动化技术专业实训教研室将产品课题化,不同的产品的复杂程度不同、控制方式不同,结合的课题也有所不同。然后组织学生通过生产性实训来完成。在生产性实训中体现了“学做合一”,在“做”中“学”,在“学”中“做”,实训教学与产品加工实训室过程合一,从而在实训中能生产出一定的产品,产生一定的经济效益,降低了实训教学成本。 二、生产性实训的运行机制 (一)课程标准与企业的产品安装结合 生产性实训首先是为学生创造一个真实的生产性工作环境,在该环境中使学生的“工”与“学”有机地结合起来。电气自动化实训教研室作为生产性实训教学的执行部门,首先是代替了一般企业的电气安装车间,其次将校企合作单位的全部电气产品的安装任务在自动化实训教室完成。同时,利用学院人才技术等优势,为企业排忧解难, 提供各种技术服务。 由专业建设指导委员会、电气自动化技术专业负责人与自动化实训教研室对企业提供的产品电气原理图、工艺要求及工艺文件进行研究,根据产品的特点及生产要求,对产品进行课题化。在实训教学课程标准中进行明确规定,课程标准中的双速电动机控制线路安装训练、线槽配线工艺训练、机床电气线路的故障检修、变频器的安装与调试等课题都与相对应的电气产品来完成。所有的电气生产任务都与典型生产机床电气控制电路课题相结合,同时与线槽配线工艺、机床电气线路的故障检修相结合。通过生产性实训环节,使课本上抽象的理论知识通过实践掌握。 (二)生产性实训的开展 根据人才培养方案,电气自动化技术专业学生在校的实训由4个学期共31周组成,内容涵盖职业资格标准要求。学生第一次实训时,主要进行基本技能训练;第二、三次实训时,根据企业的生产任务,结合实训课题进行生产性实训,第四次实训主要进行综合强化和提高训练,并取得高级维修电工职业资格证书。具体教学时通过任务驱动,项目载体教学方案的引导,运用一体化的教学和生产性实训场所,实现“做中学,学中做,学做结合” 采用“电气产品—产品任务课题化—工作任务—实施—评估”五步教学法,帮助学生自主学习,积极探索,培养独立或团队协作分析、解决问题,主动建构自己的知识、能力体系。 (三)成立领导工作机构,确保生产性实训进行 在生产性实训过程中,为了协调企业生产任务与学生实训过程中的教学任务的关系,我们成立了常设机构——工学结合领导小组,该机构既有企业技术人员,又有企业的生产部门负责同志,既有学校教学管理人员,又有实训教学的教师参与,从而保证生产性实训平台的正常运行。 在生产性实训过程中明确校、企双方的责任,学校结合企业生产实际和教学培养目标要求,制订并实施实训教学课程标准,作好企业产品的电气生产任务。 自动化专业论文:电气自动化技术专业生产性实训模式创新 引言: 高职院校肩负着服务区域经济,培养面向生产、建设、服务、管理第一线需要的高素质技能型人才的使命。由于高职教育具有职业性、开放性的特点, 大力推行工学结合、校企合作,改革人才培养模式是培养技能型人才的必由之路。工学结合、校企合作是得到世界各国普遍认同的一种职业教育方式。它包括所有以学校与企业部门合作为表现形式的理论知识学习与实践工作相结合的教育形式, 涵盖了德国的“ 双元制”、美国的“ 合作教育”、英国的“ 工读交替式”和日本的“ 产学合作”在内的各国各种职业教育培养模式。如何突破校企合作的困境, 打通工学结合的坦途, 建立长效的校企合作机制, 实现技能型人才的培养目标。近几年来, 西安职业技术学院电气自动化技术专业坚持不断探索、创新校企合作的长效机制, 深化校企合作, 形成了“制产品、砺素能、达标准、取单证”的 “生产性实训”人才培养模式的专业特色。特别是通过构建校企合作、工学结合的“生产性实训平台”,进行生产性实训的教学模式创新,有效地拓展了校企合作的空间, 实现了互惠多赢的效果。 一、生产性实训平台的建立 我们根据教学内容要求,选取了具有多年合作经验的西安专用机床厂作为校企合作单位,该企业是原国家机械部定点生产汽车、拖拉机等发动机修理机床、机具的专业技术厂家,是“中国汽车保修设备协会”常务理事,“中国机床工具工业协会”理事,是集成为科研开发,生产制造,销售为一体的科技先导型企业。产品类型有T81系列缸体轴瓦镗床,T82系列连杆瓦镗床,TM82系列连杆镗磨床,3M97系列缸体平面磨铣床等10个品种21个规格的产品,畅销全国二十九个省市和世界四十多个国家和地区。西安专用机床厂所有机床电气产品的安装调试任务由电气自动化技术专业实训教研室将产品课题化,不同的产品的复杂程度不同、控制方式不同,结合的课题也有所不同。然后组织学生通过生产性实训来完成。在生产性实训中体现了“学做合一”,在“做”中“学”,在“学”中“做”,实训教学与产品加工实训室过程合一,从而在实训中能生产出一定的产品,产生一定的经济效益,降低了实训教学成本。 二、生产性实训的运行机制 (一)课程标准与企业的产品安装结合 生产性实训首先是为学生创造一个真实的生产性工作环境,在该环境中使学生的“工”与“学”有机地结合起来。电气自动化实训教研室作为生产性实训教学的执行部门,首先是代替了一般企业的电气安装车间,其次将校企合作单位的全部电气产品的安装任务在自动化实训教室完成。同时,利用学院人才技术等优势,为企业排忧解难, 提供各种技术服务。 由专业建设指导委员会、电气自动化技术专业负责人与自动化实训教研室对企业提供的产品电气原理图、工艺要求及工艺文件进行研究,根据产品的特点及生产要求,对产品进行课题化。在实训教学课程标准中进行明确规定,课程标准中的双速电动机控制线路安装训练、线槽配线工艺训练、机床电气线路的故障检修、变频器的安装与调试等课题都与相对应的电气产品来完成。所有的电气生产任务都与典型生产机床电气控制电路课题相结合,同时与线槽配线工艺、机床电气线路的故障检修相结合。通过生产性实训环节,使课本上抽象的理论知识通过实践掌握。 (二)生产性实训的开展 根据人才培养方案,电气自动化技术专业学生在校的实训由4个学期共31周组成,内容涵盖职业资格标准要求。学生第一次实训时,主要进行基本技能训练;第二、三次实训时,根据企业的生产任务,结合实训课题进行生产性实训,第四次实训主要进行综合强化和提高训练,并取得高级维修电工职业资格证书。具体教学时通过任务驱动,项目载体教学方案的引导,运用一体化的教学和生产性实训场所,实现“做中学,学中做,学做结合” 采用“电气产品—产品任务课题化—工作任务—实施—评估”五步教学法,帮助学生自主学习,积极探索,培养独立或团队协作分析、解决问题,主动建构自己的知识、能力体系。 (三)成立领导工作机构,确保生产性实训进行 在生产性实训过程中,为了协调企业生产任务与学生实训过程中的教学任务的关系,我们成立了常设机构——工学结合领导小组,该机构既有企业技术人员,又有企业的生产部门负责同志,既有学校教学管理人员,又有实训教学的教师参与,从而保证生产性实训平台的正常运行。 在生产性实训过程中明确校、企双方的责任,学校结合企业生产实际和教学培养目标要求,制订并实施实训教学课程标准,作好企业产品的电气生产任务;企业选取思想、业务技能素质好的工人师傅来承担学生的指导教师,协助学校共同完成对学生的培训任务,对实训学生进行企业文化教育,结合企业生产实际组织现场教学和技能训练, 并组织学生完成生产任务。 三、生产性实训的优越性 (一)有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶 生产性实训平台的建设,有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶, 熟悉岗位要求,掌握职业基本技能,特别是对于学生职业适应能力的培养具有重要的意义。另外学生深入业务领域, 解决生产中的实际问题,并结合岗位环境, 培养职业关键能力,及早形成职业能力, 这样在未来就业时就能够驾轻就熟、快速上岗, 成为受企业欢迎的高技能人才。因此,生产性实训平台的建设, 对培养学生职业适应能力, 促使学生由“准职业人”向“职业人”转型, 具有重要意义。 (二)有利于提高了学生的产品质量意识和节约意识 由于生产性实训过程中,引入了企业的管理模式,学生实训的产品将直接作为产品发到用户手中,所以要求有严格的产品检验过程。西安专用机床厂是通过ISO2000认证的企业单位,因此有一整套产品的检验制度,如PDCA管理模式、4M作业管理法提高产品质量,改善作业方法,提高劳动效率;守时制度、质量意识、安全文明生产意识。尤其是电气作业人员的团队协作精神和一丝不苟、乐于奉献的作风,同时还有利于提高学生的分析思辨能力及实践创新能力。 (三)有利于学生职业素质的提高 我们电气自动化技术专业多年来采用工学结合的生产性实训的教学方式,突出学生的实践教学,尤其是使学生在实训过程中能接触到具体的生产任务,从而 使学生的专业知识得到了充分的应用,而这正是维修电工职业资格标准中最重要的一项专业技能。所以,我们的“生产性实训”的最突出的优点就是学生的技能提升很快,与其他职业技术学院相比较,我们学生的高级维修电工职业资格证书的获取率在95%以上。而大多数职业技术学院的高级维修电工通过率较低。我们的学生到单位后适应工作岗位很快,受到用人单位的好评。连年来毕业生就业率都很高,初次就业率在80%以上,甚至出现用人单位提前预订毕业生的场面。 四、生产性实训的特色 工学结合是高职院校人才培养模式的主要方式,而大多数职业学校采用顶岗实习的方法来实现工学结合,由于顶岗实习单位可能无法提供过多的岗位,使学生的实训场所相对分散,不便于管理;实习岗位可能与所学专业一致,对专业知识的巩固所起作用偏少;或者是把企业真实的设备、工具、环境、任务搬到校园实训室,学生在实训教师的指导下完成实训任务,制作出一定的“ 产品”(即作品),实训的过程与实际工作的操作过程完全一致,但是没有创造经济效益。而我们的生产性实训模式是有企业的参与,以校企合作为前提,生产出有形的“产品”,创造了经济效益;同时也达到“实训课题与产品相结合,考核标准与质量标准相结合,操作工艺与实训教案相结合,企业文化与实训文化相结合”。而且在学生不出实训教室的情况下就完全接触到企业的文化教育与产品的生产,即“前校后厂”的教学环境,接触新工艺、新技术,达到职业资格标准的要求,达到企业人才订单所需的基本素质,实现学生技术应用实践技能培养,也是电气自动化技术专业的一大特色,受到学生、企业及专家的好评。 五、结束语 生产性实训是高职人才培养模式的要求,是实现校企合作互补共赢的载体,更是区域经济发展所需人才培养的必要环节。只要在我院“古都人文润德,职业标准砺能”办学特色的指导下,坚持不断地探索与实践,以改革创新为动力以提高质量为核心,以提升学生职业竞争力为目标, “制产品、砺素能、达标准、取单证”的“生产性实训”人才培养模式一定会在校企合作的过程中彰显其越来越大的功能和作用。 自动化专业论文:关于电气工程其自动化专业文相关论文 一、关于用电的故事 展现代农业电是关键.杭州新迪农业发展有限公司是“杭州市级农业龙头企业”,专门从事蔬菜、花卉现代化种植.公司在桐庐富春江镇金家村租用了1300亩土地,建起了蔬菜种植基地.刚开始根本没想到用电问题会对公司的生产造成什么影响,哪里知道第一年就吃了苦头. 杭州地区一般年份降水都很充足,蔬菜生长不需要人工灌溉,自然降水完全可以满足蔬菜生长的需要,07年夏天,桐庐出现了少有的高温干旱天气,持续了将近20天没有下雨,地里的菜苗都被晒的打蔫儿了,只好用水泵抽水浇灌菜地.可是8台水泵根本用不起来,只能开两台,一千多亩菜地,靠两台水泵一点一点浇,看着都让人着急.公司人员找到村里,想看看有没有什么办法,村里书记直接告诉我们,碰到夏天用电高峰,农户家里的电饭煲都没办法用,点个电灯也是一闪一闪的,他们也没办法.不过,供电局刚刚在村里搞了一个新农村电气化建设启动仪式,马上要对金家村实行新农村电气化改造.除了要把旧的小线径线路改成大线径线路,新增加一台变压器以外,原来的变压器也要移位.果然,没过多久改造就开始了.这可是村民盼望已久的.现在的农村经济条件越来越好,很多农户想买空调、冰箱,用电不行这些计划只能搁置了.改造一结束,就看到拉着电器的车一趟一趟往村里跑,有的农户家里一次性就装了三台空调.看着工人们用水泵源源不断的把灌溉渠里的水抽到菜地里,浇灌着旱了很久的菜苗,心里的感觉真是说都说不出来. 卡在脖子上的用电难题一旦解决,发展现代化农业生产基地的后顾之忧完全解除了.公司先后建起了先进的连栋育苗温室、悬挂喷滴灌系统,引进了大型蔬菜花卉育苗气吸式精量播种流水线,现在走进种植基地,跟前两年相比完全可以用翻天覆地来形容. 二、有关家庭电气安全的小故事 被电死的一个人是有着二十几年电工作业经验的老电工.这位老电工回到家进洗手间冲凉,一打开电热水器花洒就“啊”了一声,瘫倒在地,此时他已无法摆脱花洒,在还没有完全失去意识的情况下,叫其妻子迅速关掉房间总闸,但关掉总闸后,触电现象依旧.经其妻子用扫把将花洒挑开后,这位老电工已经触电了几分钟,拨打了120急救,到场的120医生宣布其触电身亡. 很多人都不理解停电了怎么还能电死人?调查结果未公布,我个人分析后,认为当时停电是由于三相四线制的零线被切断(可能是偷盗、接触不良烧毁所致),使得住户内部分用电器烧毁,一些 感性负载的用电器线圈烧毁后对地短路(如电冰箱、洗衣机马达等).由于还留有一根带电的相线,使得220V电压顺着短路的感性负载对地短路,接地线对地电压过高,导致了事故的发生.而此时只有一根相线带电,任何保护装置都起不了作用. 所以,我们的生活离不开电,而安全用电更是对我们生命财产安全负责的首要前提,这样,电才会造福于我们.因此,作为电气工程及其自动化专业的我们就要学好专业知识. 电气工程及其自动化专业介绍 本专业产生于70年代,首先在英国的牛津大学,首次实现的是直流电的控制方式,那时候执行元件的驱动电压是直流的,控制电压也是直流的,自动化系统的工作方式是很简单、粗糙的,精度也很低.但直流的控制方式由于其历史的久远而被人们所熟知,自然而然的人们想到了用直流电去控制交流执行元件.随着晶体管、大功率晶体管、场效应管等大功率的电子器件的出现和成熟、以及建立在场的理论上、以现代数学、矩阵代数为理论依据的弱电强电控制系统更使电子技术与自动化达到新的历史高度.至此,本专业得到了广泛的发展,日本、美国、英国及其他国家的大学也纷纷设立了本专业,在这一时期的成果也并不少,诸如完成数控机床,车间厂房自动控制的工作已经是新的课题.电子技术与自动化、计算机的有机结合,赋予电子工程及自动化专业以全新的内涵.无人操纵,系统简化,格局合理,即插即用型的产品成为新宠. 改革开放以后,在党中央的正确领导下,大学恢复了招生,本专业也发展起来,许多大学设立了本专业,并陆续招生,每年为国家培养大量的高级复合型人才,包括学士、博士等高级知识分子,特别是目前,各专业扩招,本专业的招生量也在上升.虽然我国在这方面的发展还没有站在世界的最前沿,但随着我国综合国力的提高,对外交往的增加,我们已经逐渐缩小与发达国家的差距.具有代表性的是:每秒3000亿次计算机研制成功;纳米技术的掌握;模拟技术的应用. 三、就业前景 1.电厂(包括各个公司,工厂的配电室) 2.软件开发(特别是单片机或EDA等) 3.PLC(大体是工控方向,搭建操作平台等) 4.各个矿山,或金属冶炼场所(进行自动化设备的维护,操作等) 5.去学校当 老师 6.各种什么研究所 7.产品设计,就是硬件电路设计了 由于本专业研究范围广,应用前景好,毕业生的专业素养相对较高,因此就业形势非常好.我国现在非常需要该专业方向的人才,小到一个家庭,大到整个社会,都离不开这些专业人才的工作.通常情况下,学生毕业后可以选择国有的质量技术监督部门、研究所、工矿企业等;也可以是一些外资、私营企业,待遇当然是相当可观的.如果学生能力足够强,又在学习期间积累了比较好的研究成果,完全可以自己创业,闯出一片属于自己的天空.需要指出的是,由于国外在该专业方向的研究要领先于我由于本专业研究范围广,应用前景好,毕业生的专业素养相对较高,因此就业形势非常好. 四、总结 就像鱼儿离不开水一样,我们也离不开电,生活因电而精彩,我们因电气而精彩. 自动化专业论文:高职机械制造和自动化专业教学创新探讨 一、职高职院校机械制造与自动化专业教学现状 (一)课程设置不合理 应试教育的影响下,我国高职机械制造相关专业存在明显的重理论、轻实践的问题。在课程设置上,基础课程远大于实训课程。在课程内容选择上,不能与先进的技术相结合,教学内容无法满足社会和企业的需求。同时,内容设置上抄袭现象明显,重点不明确,与高职院校的发展特点与发展目标不符。 (二)教学方法单一 教师在高职机械教学过程中依然占据主导地位,枯燥的讲解方式严重影响了学生的主观能动性发挥。在课堂中教师无法与学生之间建立有效的联系,学生的主动学习意识较差。当前,高职学生存在明显的教学理念缺失、学习热情不高且创新能力差等特点。高职院校肩负着为社会输送实践人才的重任,但单一的教学方法使得其效果远远低于教学计划要求。 (三)实践教学内容不足 基于高职院校教育的教学特点,应增加校内实训基地,并实现校企合作等方式。但具体的运作中,受到观念、资金投入等影响,实践教学效果不佳或者无法实现。一些院校教学设备不足,仅采用教师示范、学生模仿的方式,机械制造教学效率低下,其带来的主要问题在于学生的动手能力差,进入社会后无法获得企业认可,对其生活和工作造成消极影响。 二、高职机械制造与自动化专业教学措施 (一)优化课程设置,做到教学重点突出 高职教育工作者应将培养学生的实践能力为教学目标,基于此应对现有的教学课程进行调整。增加实践教学内容,根据企业的需求制定岗位体制的教学内容,促进教学的高效化。另外,高职科研教师应与企业联系,建立学校与企业之间的平台,对学生的表现进行及时反馈。在对学生的考核中,要重视全面的考核方式,重视实践对学生的影响。另外,还应针对学生的特点和专业的不同进行有针对性的课程设置,满足学生的个性需求,以满足社会对人才的需求。 (二)致力于机械制造教学创新,激发学生的积极性 素质教育要求高职机械制造进行全面调整。在完成教学任务的同时,要致力于激发学生的主观能动性,活跃课堂气氛。创新能力无论是对于教学还是对于学生来说都具有十分重要的影响,通过教学课堂方式的具体化、生动化和形象化,可使学生参与到教学中,使学生掌握更多的知识和技能。另外,针对机械课程的特点,还可开展课题教学,在教学中教师可组织学生通过小组合作等方式完成课题任务,在任务完成过程中,要能合理分配任务,并鼓励学生自由发挥,从而确保学生创新思维的养成。相互合作过程也是对企业的模拟过程,从而使学生能够适应学校的需求。 (三)建设教学实验室,强化专业教学实际效果 针对目前高职院校实验室不足的现状,相关部门应加大对高职机械制造的投资力度。购进足够的试验设施和实训设施,为学生提供必要的保障。高职院校在发展过程中,专业技能提高是学校对学习者的基本要求。从根本上讲,要提高机械制造的教学效率,就要正视实验室建设与设计问题,确保其完善性和充足性才能满足现代社会的需求。高职院校还应与时俱进,不断的研发新工艺,引进新设备。为满足每个学生的需求,还应在校内建立专业的平台,安排学生进入企业进行顶岗实习,使学生能够充分感受到企业的需求。在不同的岗位实习中,学生的能力得以提高,其对自身的了解更加深刻,因此有助于高职院校制定更加合理的教学评价体系,明确教学目标。也帮助学生树立正确的教学目标,从而共同完成高职机械制造教育教学的目标,促进我国工业的可持续发展。目前,企业在顶岗实习过程中,还存在一定的问题,如学生无法满足企业的需求,教师的安排存在偏差等。要解决这一问题,需要高职院校树立正确的教学理念,完成以实践为主的教学目标。 三、总结 总之,我国高职专业机械制造教学应坚持贯彻以就业为导向的教学目标。针对高职教学中存在的大量问题,应建立合理的教学目标,丰富教学方法,同时建立合理的教学考核机制,促进机械专业产业机构的完善。凸显高职院校的独特优势,为社会和企业输送大量的专业人才,促进社会的稳定发展。 自动化专业论文:谈电气自动化技术专业生产性实训模式创新 引言: 高职院校肩负着服务区域经济,培养面向生产、建设、服务、管理第一线需要的高素质技能型人才的使命。由于高职教育具有职业性、开放性的特点, 大力推行工学结合、校企合作,改革人才培养模式是培养技能型人才的必由之路。工学结合、校企合作是得到世界各国普遍认同的一种职业教育方式。它包括所有以学校与企业部门合作为表现形式的理论知识学习与实践工作相结合的教育形式, 涵盖了德国的“ 双元制”、美国的“ 合作教育”、英国的“ 工读交替式”和日本的“ 产学合作”在内的各国各种职业教育培养模式。如何突破校企合作的困境, 打通工学结合的坦途, 建立长效的校企合作机制, 实现技能型人才的培养目标。近几年来, 西安职业技术学院电气自动化技术专业坚持不断探索、创新校企合作的长效机制, 深化校企合作, 形成了“制产品、砺素能、达标准、取单证”的 “生产性实训”人才培养模式的专业特色。特别是通过构建校企合作、工学结合的“生产性实训平台”,进行生产性实训的教学模式创新,有效地拓展了校企合作的空间, 实现了互惠多赢的效果。 一、生产性实训平台的建立 我们根据教学内容要求,选取了具有多年合作经验的西安专用机床厂作为校企合作单位,该企业是原国家机械部定点生产汽车、拖拉机等发动机修理机床、机具的专业技术厂家,是“中国汽车保修设备协会”常务理事,“中国机床工具工业协会”理事,是集成为科研开发,生产制造,销售为一体的科技先导型企业。产品类型有T81系列缸体轴瓦镗床,T82系列连杆瓦镗床,TM82系列连杆镗磨床,3M97系列缸体平面磨铣床等10个品种21个规格的产品,畅销全国二十九个省市和世界四十多个国家和地区。西安专用机床厂所有机床电气产品的安装调试任务由电气自动化技术专业实训教研室将产品课题化,不同的产品的复杂程度不同、控制方式不同,结合的课题也有所不同。然后组织学生通过生产性实训来完成。在生产性实训中体现了“学做合一”,在“做”中“学”,在“学”中“做”,实训教学与产品加工实训室过程合一,从而在实训中能生产出一定的产品,产生一定的经济效益,降低了实训教学成本。 二、生产性实训的运行机制 (一)课程标准与企业的产品安装结合 生产性实训首先是为学生创造一个真实的生产性工作环境,在该环境中使学生的“工”与“学”有机地结合起来。电气自动化实训教研室作为生产性实训教学的执行部门,首先是代替了一般企业的电气安装车间,其次将校企合作单位的全部电气产品的安装任务在自动化实训教室完成。同时,利用学院人才技术等优势,为企业排忧解难, 提供各种技术服务。 由专业建设指导委员会、电气自动化技术专业负责人与自动化实训教研室对企业提供的产品电气原理图、工艺要求及工艺文件进行研究,根据产品的特点及生产要求,对产品进行课题化。在实训教学课程标准中进行明确规定,课程标准中的双速电动机控制线路安装训练、线槽配线工艺训练、机床电气线路的故障检修、变频器的安装与调试等课题都与相对应的电气产品来完成。所有的电气生产任务都与典型生产机床电气控制电路课题相结合,同时与线槽配线工艺、机床电气线路的故障检修相结合。通过生产性实训环节,使课本上抽象的理论知识通过实践掌握。 (二)生产性实训的开展 根据人才培养方案,电气自动化技术专业学生在校的实训由4个学期共31周组成,内容涵盖职业资格标准要求。学生第一次实训时,主要进行基本技能训练;第二、三次实训时,根据企业的生产任务,结合实训课题进行生产性实训,第四次实训主要进行综合强化和提高训练,并取得高级维修电工职业资格证书。具体教学时通过任务驱动,项目载体教学方案的引导,运用一体化的教学和生产性实训场所,实现“做中学,学中做,学做结合” 采用“电气产品—产品任务课题化—工作任务—实施—评估”五步教学法,帮助学生自主学习,积极探索,培养独立或团队协作分析、解决问题,主动建构自己的知识、能力体系。 (三)成立领导工作机构,确保生产性实训进行 在生产性实训过程中,为了协调企业生产任务与学生实训过程中的教学任务的关系,我们成立了常设机构——工学结合领导小组,该机构既有企业技术人员,又有企业的生产部门负责同志,既有学校教学管理人员,又有实训教学的教师参与,从而保证生产性实训平台的正常运行。 在生产性实训过程中明确校、企双方的责任,学校结合企业生产实际和教学培养目标要求,制订并实施实训教学课程标准,作好企业产品的电气生产任务;企业选取思想、业务技能素质好的工人师傅来承担学生的指导教师,协助学校共同完成对学生的培训任务,对实训学生进行企业文化教育,结合企业生产实际组织现场教学和技能训练, 并组织学生完成生产任务。 三、生产性实训的优越性 (一)有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶 生产性实训平台的建设,有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶, 熟悉岗位要求,掌握职业基本技能,特别是对于学生职业适应能力的培养具有重要的意义。另外学生深入业务领域, 解决生产中的实际问题,并结合岗位环境, 培养职业关键能力,及早形成职业能力, 这样在未来就业时就能够驾轻就熟、快速上岗, 成为受企业欢迎的高技能人才。因此,生产性实训平台的建设, 对培养学生职业适应能力, 促使学生由“准职业人”向“职业人”转型, 具有重要意义。 (二)有利于提高了学生的产品质量意识和节约意识 由于生产性实训过程中,引入了企业的管理模式,学生实训的产品将直接作为产品发到用户手中,所以要求有严格的产品检验过程。西安专用机床厂是通过ISO2000认证的企业单位,因此有一整套产品的检验制度,如PDCA管理模式、4M作业管理法提高产品质量,改善作业方法,提高劳动效率;守时制度、质量意识、安全文明生产意识。尤其是电气作业人员的团队协作精神和一丝不苟、乐于奉献的作风,同时还有利于提高学生的分析思辨能力及实践创新能力。 (三)有利于学生职业素质的提高 我们电气自动化技术专业多年来采用工学结合的生产性实训的教学方式,突出学生的实践教学,尤其是使学生在实训过程中能接触到具体的生产任务,从而 使学生的专业知识得到了充分的应用,而这正是维修电工职业资格标准中最重要的一项专业技能。所以,我们的“生产性实训”的最突出的优点就是学生的技能提升很快,与其他职业技术学院相比较,我们学生的高级维修电工职业资格证书的获取率在95%以上。而大多数职业技术学院的高级维修电工通过率较低。我们的学生到单位后适应工作岗位很快,受到用人单位的好评。连年来毕业生就业率都很高,初次就业率在80%以上,甚至出现用人单位提前预订毕业生的场面。 四、生产性实训的特色 工学结合是高职院校人才培养模式的主要方式,而大多数职业学校采用顶岗实习的方法来实现工学结合,由于顶岗实习单位可能无法提供过多的岗位,使学生的实训场所相对分散,不便于管理;实习岗位可能与所学专业一致,对专业知识的巩固所起作用偏少;或者是把企业真实的设备、工具、环境、任务搬到校园实训室,学生在实训教师的指导下完成实训任务,制作出一定的“ 产品”(即作品),实训的过程与实际工作的操作过程完全一致,但是没有创造经济效益。而我们的生产性实训模式是有企业的参与,以校企合作为前提,生产出有形的“产品”,创造了经济效益;同时也达到“实训课题与产品相结合,考核标准与质量标准相结合,操作工艺与实训教案相结合,企业文化与实训文化相结合”。而且在学生不出实训教室的情况下就完全接触到企业的文化教育与产品的生产,即“前校后厂”的教学环境,接触新工艺、新技术,达到职业资格标准的要求,达到企业人才订单所需的基本素质,实现学生技术应用实践技能培养,也是电气自动化技术专业的一大特色,受到学生、企业及专家的好评。 五、结束语 生产性实训是高职人才培养模式的要求,是实现校企合作互补共赢的载体,更是区域经济发展所需人才培养的必要环节。只要在我院“古都人文润德,职业标准砺能”办学特色的指导下,坚持不断地探索与实践,以改革创新为动力以提高质量为核心,以提升学生职业竞争力为目标, “制产品、砺素能、达标准、取单证”的“生产性实训”人才培养模式一定会在校企合作的过程中彰显其越来越大的功能和作用。 自动化专业论文:试论电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究 论文关键词:电气自动化 控制 课程 教学改革 教学质量 论文摘要:探讨了电气及自动化专业控制类相关课程关系及地位,结合控制类课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 对于电气及自动化信息类专业学生来讲,控制类相关课程具有重要地位,主要包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等相关课程。“自动控制理论”和“现代控制理论”课程是研究自动控制系统的共同规律,为自动控制系统的分析和综合提供基本理论、基本方法的一门专业基础课该课程,是一门重要的控制类专业的基础课,具有较强的理论性,对于工程实践具有重要的指导作用,因而受到人们的广泛重视。目前不只是控制类专业,越来越多的非控制类专业也都把自动控制理论作为一门重要的专业基础课来学习。但是“自动控制理论”、“现代控制理论”课程数学计算和理论分析比重大,是本科生遇到的最抽象、难度最大的课程之一,加之未接触专业课,没有具体应用的物理模型,仅以数学模型为基线讲,学生往往会认为“自动控制理论”与专业无关而无学习兴趣,这是多年来常规教学始终感到困惑的原因。而后续“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”专业课是以电动机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子功率变换装置为执行机构,在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。如何讲授“强理论性”课程,使学生真正认识到学好理论可获得对电气信息类多门专业课的理论支撑,从而学好后续专业课程是教学改革的主要目的。需结合“自动控制理论”、“现代控制理论”专业基础理论课程与“运动控制理论”、“仪表及过程控制”,“计算机控制”专业课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 本项目探讨了如何更新和重组控制理论相关课程的教学内容,保证教学内容的系统性、先进性和实用性,以适应形势发展的需要。提出如何学习和掌握这些课程,包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等控制类课程的教学内容的一些方法和措施。 一、教学内容、方法及形式改革 1.教学设计 近年来,不断更新观念,压缩精简陈旧过时的教学内容,加强现论及现代方法的内容,很好地解决先修课程和后续课程的衔接问题,避免内容的重复,进一步优化课程体系。建立一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。 2.教学方法 将课堂教学、实验教学、课程研讨、网络教学等有机地结合起来,并充分利用多媒体教学手段提高教学效率、创造视觉的新感受、激发学生的学习兴趣和热情。内容取材时,不仅体现控制理论课程内知识点之间的内在联系,还体现课程群之间的相互关系。 3.教学手段 在教学组织过程中,积极采用现代信息技术改进传统的教学手段,在多媒体教学、网络课程等方面努力探索。统一制作“自动化概论”、“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“过程控制理论”、“计算机控制”电子教案和cai课件,并将授课课件在课程网页上,可供学生课余预习、浏览、复习等。另外,教学大纲、授课计划、实验指导书、学习指导以及教材和参考文献均可通过网络方便查阅。在课程开始即公布授课教师的信箱和电话号码等联系方式,密切授课教师与同学之间的联系,使学生有问题可及时获得老师的辅导答疑,也可通过网上答疑相互交流,打破班级与时间的束缚,在平行班级中实行听课和答疑共享。 4.教学改革与教学研究 精简教材和教学内容,教学组定期进行集体备课,加大对该课程与前后各门课程之间的衔接研究,避免内容上的重复,使其与其他相关课程融合为一个有机的整体。建设可用于大多数工科专业的“控制理论”平台课程。不断改进和完善本课程的新体系结构,充分体现其基础性、应用性、前沿性和系统性;配合新的教材和课程体系,研究并建立配套的新实验体系,强化自主性、设计性、综合性和创新性;以matlab软件为基础,构造开放式小车倒立摆综合实验平台,将分析、设计、仿真、虚拟实验、模拟实验融为一体;开发先进的多媒体课件,将matlab平台和虚拟实验融入到教学过程中,使教学更为直观生动,更具趣味性和吸引力;完善了课程网站,完成了课程辅助教材的修改和编写,各类题库建设、网络统计功能、远程教学管理系统、虚拟实验内容的扩展及网络版的开发等;使其真正成为学生自主学习、师生互动、双向交流的园地;教考分离,采用试题库出题,统一考试,流水阅卷,考后进行详细的试卷分析。 二、实践教学改革 实践性教学环节是学生能力培养中的重要环节。工科学生除要掌握一定的工程技术知识外,还要有较强的实际动手能力。 1.改革实验课教学,建立体化实验教学体系 实验教学是“控制理论”课程的重要组成部分。通过实验不仅能够培养学生分析问题和解决问题的能力,验证所学理论,而且对所学内容能够提出一些新的见解。为了适应教学改革的需要,在实验室建设方面的指导思想是:将传统的模拟实验与matlab环境下的仿真实验相结合,将基础理论验证类实验与自主型、综合型、设计型实验相结合,将基本实验与创新实验相结合,建立一个立体化的实验教学体系,从而满足不同阶段实践教学的需要,为激发学生的创新意识提供硬件平台。 由于实验课内容和形式的多元化,大大激发了学生做实验的主动性、积极性和创新性,学生可以通过预约或上网自主地开展多项实验,进行理论验证、性能分析和综合设计,对提高学生的实践能力和本课程的学习都将起到良好的作用。 课程组织形式与教师指导方法,对于教学大纲规定的必做实验,由任课教师和实验教师共同指导完成;对于设计性、综合性、创新性实验,学生自己利用课余时间完成,可以预约指导教师给予宏观上的指导。 2.积极开展大学生科研实训活动、参与教师科研项目 引导学生积极参加大学生科研实训项目,吸引有兴趣的学生参与教师的科研活动,培养学生严谨的科学态度、创新意识、创业和团队合作精神,提高学生初步的科学研究能力以及工程实践能力,培养学生获取知识及撰写论文的能力。 三、控制理论专题授课方案 根据“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”课程大纲的要求,在适当时候,以某一专题讲座的方式授课。将各种教材进行比较、处理、揉合,组织成各个专题,以高质量、高水平、高效率来达到最佳教学效果。由于专题授课具有综合性、整体性和探讨性,使其信息量得以加大,知识在综合和分析中得到延伸,既提升授课内容,使之浓缩为精华,又吸引了学生的注意力和参与兴趣。 四、应用现代教育技术 开发研制了计算机辅助教学课件。教学课件以教材为蓝本,包含简明、清晰的授课讲义、重点、难点、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容,既有课本内容的直接再现,又增加很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。课件以计算机为载体,既可用于课堂教学,又可通过上网,供学生进行自学和课后复习使用。控制理论的分析方法有很多图解法,如频域分析、根轨迹法、状态空间法等。利用计算机强大的计算能力仿真能力和丰富的色彩,可轻而易举地准确绘制出清晰美观的画面。采用动画技术后,图形的来龙去脉可用动态演示。计算机的图形演示与教师的讲授相结合,使教学内容形象化、具体化和生动化,增进学生的理解,提高学生的学习兴趣。 计算机仿真技术在实验教学中的应用为实验教学带来极大的方便。仿真实验具有建模方法简单、参数调整方便、结果可视性好等优点,克服常规实验内容单调、缺乏变化、元器件制约参数调整以及实验设备数量有限等不足。在教学中适当介绍并应用matlab软件,并设计出计算机辅助实验教学软件包,提供一个方便易用的图形用户界面,将matlab控制工具箱的相关功能集成一体。 网络教学平台开发。网络教学能真正体现学生的主体作用。在网络中,学生可以利用网络的交互性、检索性等特点来选择自己需要的内容进行独立学习。学生可以在任何时间进行自主学习,并且与教师在网上交流,探讨问题,在教学中发挥积极作用。 五、建立科学、有效的教学信息回馈 坚持洛阳理工学院本科毕业班所有学生中,实施“‘控制理论’相关课程的学习调查”制度。不定期进行相关问卷,包含这门课程是否易学、学习难点、学习方法、是否能学以致用等几个方面的内容,充分了解学生学习这门课的基本情况,为课程改革提供必要的依据,收到良好的效果。 六、结束语 在新世纪中,控制类学科将具有更加光明的前景,控制类研究内容将具有挑战性,研究的范围将更加广阔,电气自动化专业控制类课程的内容将不断地发展和更新,电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究也将进一步进行下去。 自动化专业论文:高职院校电气自动化专业教学改革与探索 摘要 高等职业教育,是我国现代化教育的重要组成部分,是工业化和生产社会化、现代化的重要支柱。本文从专业教学改革的背景和人才需求两方面,阐述了“电气自动化”专业改革的基本设想和基本设想。 关键词 电气自动化 教学改革与实践 项目化教学 一、本专业教学改革的背景及人才需求预测 1.本专业教学改革的社会背景、行业背景 随着科学技术的迅猛发展,我国的高职教育得到了长足的发展,高职教育是一种以就业为导向的教育,其职业方向性的特点决定了它必须适应社会的就业需求,服务于特定职业岗位或技术领域,培养生产现场的高技能应用性人才 , 对于职业学校来说,其核心工作在于人才培养,而人才培养的核心在于课程建设。发展职业教育,就必须高度重视课程建设。现行的高等职业教育还处于摸索阶段,既具有高等教育的模式,又具有职业教育的特点,文化课、基础课、专业课及实践训练不够协调,专业划分过细,专业面较窄,缺少“双师型”教师,实验、实训不够重视,造成学生职业能力较低,难以立即适应岗位需求;课程设置不够合理,新科技的运用存在局限性,高等职业教育想要造就一大批适应新时代的高等技术应用型人才,只有通过改革才能满足社会科技进步及生产技术的更新换代;才能更新观念,提高教学质量;才能全面推进素质教育,提高高等技术应用型人才的素质;才能适应社会的发展。 2.电气自动化技术专业应用型人才需求 随着我国综合国力的不断提高,制造行业越来越显现出其重要性。近年来,许多大型跨国公司、企业集团纷纷在我国建立生产基地,新兴技术新型装备得到广泛的应用,自动化程度越来越高,掌握电气自动化技术的高等技术应用型人才已成为当前市场需求的最为紧缺人才之一,从近年来就业市场调查表明,电气自动化技术专业应用型人才需求量很大,有着越来越供不应求的趋势。我院应该顺应时展及形势需要,培养和造就一批高质量、高素质的电气自动化技术专业的高等技术应用型人才,为社会主义经济建设服务,为高等职业教育树立模范。 二、本专业教学改革的基本思路和设想 1.可分为基础学习和主体学习两个阶段 电气自动化专业教学应该分为基础教学、专业教学、专长教学与专业实习四个层面;基础学习和主体学习两个阶段。在整个三年教学时间内,专业技能实践培训模块不断线。首先是基础学习阶段。基础学习阶段为第一、二两个学期,学生除进行公共课学习之外,主要学习专业基础理论课程(电工电子、机械制图、计算机应用和专业英语等)。同时伴有相应的基础实验教学和专业基本技能实训模块教学(金工技术、电子电路装配与调试、电气安装)。其次是主体学习阶段。 主体学习阶段分4个学期,完成专业学习、专长学习与专业实习。其中,在主体学习阶段中有两个实习期,第一个实习期在第三学期的相关专业课和实训课中安排学生到企业和校内实训基地实习,其目的是使学生对职业有进一步的了解,获得一定的职业经验,并使其学到的专业基础理论得到应用和拓展。第二个实习期为最后一学期,学生在完成毕业考试后,主要进行企业实习工作。 本专业的教学要与企业的实际生产过程相一致,职业技能训练要适应行业企业劳动组织和技术发展需要,努力提高学生的职业素质和专业技能水平。我院高职高专自动化专业学生的实习(实训)时间基本上能达到1年——1.5年,通过严格的训练和考核,使学生毕业时能够达到技术和管理人员需要掌握的基本训练要求和高级技术工人上岗前应有的岗位规范要求,掌握直接从事本专业领域所必需的专业技术知识和操作技能。 2.积极改进教学方法,大力提高教育技术手段 要把提高学生的职业能力放在突出的位置,积极探索、总结和推行有利于全面提高学生素质和综合职业能力的教学组织形式,如推广以行为为导向的“项目化教学”。 “项目化教学”最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。此外还要大力提高教育技术手段的现代化水平和信息化程度,积极采用现代教育技术的方法和手段,开发和使用符合教学需要的现代化教学媒体,提高教学质量和教学效果 。 3.加强师资建设,加强实验室、实训基地建设 加快建设具有合格教师资格和专业技术能力的“双师型”教师队伍,确定定点(企事业单位)培训基地,实施专业教师定期轮训制度,有计划地安排教师到企事业单位进行顶岗工作或实习锻炼,提高教师的专业技能和实践能力。此外要加强实验室、实训基地建设,可建设远程实验室,使学生可以通过访问网站的方式进行远程实验, 从而可以有效的解决实验室紧缺问题,确保学生毕业能够达到专业培养目标规定的技能考核要求,从学生、教师和企业三个维度更深层的开展教学,从深层次思考课程的关键环节、主要瓶颈等,期待课程教学改革能有新的突破。 自动化专业论文:探析电气自动化技术专业教学方法与手段 论文关键词:教学改革 行动导向教学法 应用型人才 论文摘要:社会对电气自动化专业人才的要求越来越高,为适应时代的发展,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。结合笔者的教学实践和探索,浅议教学方法和手段改革。 随着信息化社会的到来及其不断地向纵深发展,社会对电气自动化专业人才需求的加大,同时对能力要求越来越高,为适应社会的需求,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。为此,我们电气自动化教研室在教学方法、教学手段、措施等方面加以改革,以提高学生的综合能力、加强素质教育为主线,结合课程自身的特点和技术发展趋势,并取得了阶段性的进展。 1 教学方法和手段的改革方案 教学方法与手段要服从于教学内容,要着眼于人才培养。对不同类型的课程,,应该设计不同的教学模式与教学方法。以讲授为主的课程在教室上课比较适宜。而对于一些应用性、综合性的课程,精讲多练、项目驱动的教学方法受到普遍推崇。在学校积极推进教学改革的大环境下,我们合理地调动多种资源,充分利用网络教学平台的不同功能,体现了教师的主导作用,并激发了学生的学习主动性,教学效果明显提高。但教学环境的改善并不等于教学质量的提高,由于过分依赖于电子教案,教师的讲课方法单调,反而失去了原有的讲课风采,效果不佳。所以,对每一种教学手段都要扬长避短。不要简单地否定一种教学手段,即使是黑板加粉笔,也有它适用的场合。合理地搭配不同教学手段,可以各取所长,相得益彰。本教研室实施如下改革方案。 1)在教学观念上,由“授人以鱼”转到“授人以渔“。即以知识传递、灌输为主转到在传授知识的同时,注意发展学生的能力,加强学习方法与研究方法的指导,培养学生的自学能力以及实践动手能力。 2)课堂中,“教法”与“学法”相结合。由“重教轻学”转换为以教师为主导学生为主体的授课方式;充分体现学生在教学过程中的主体作用,调动学生学习的积极性。 3)间接传授与直接面授相结合。随着现代教育技术的发展,由班级教学转向小组教学、个别教学与班级教学相结合,由直接面授转向远距离的间接传授与直接面授相结合。 4)向自主性、合作性及研究性、创新性发展。现代高职教学方法改革是在逐步向以高层次教学方法为主、几个层次的教学方法有机组合的方向发展。 5)重视教学方法整体改革。研究证明,多种教学形式的结合可能是促使学生投身学习的有效方法。显然,现代各种教学方法的改革都是以研究和挖掘学生的学习潜能,最大限度地发挥及发展学生的聪明才智为目标,把提高学生素质放到首位,有效的培养学生的自学能力、思维能力、实践能力和创造能力。 2 教学改革中的做法 2.1 研究教学对象,因材施教 现在的高职院校学生科学文化水平及素养方面参差不齐,按照传统的教学方法已不适应现在高职教学的需要。部分的工科学生对理论性的知识比较厌学,而对实践环节比较感兴趣,所以我们针对这样的特点对教学大纲进行重新整合,使得我们的教学既迎合了学生的口味,也将专业知识传授给学生。 2.2 明确目的,激发兴趣 兴趣是学习的动力,因此在学习之初就必须激发学生的学习兴趣,让学生明白所学知识的重要性。从而消除厌学畏难的心理。理论联系实际,在讲到电动机正反转控制的时候,联系实际生活中的例子如:工地的升降机,生活中的电梯,企业生产流水线的控制电路等。让学生明白学之有用的道理,而不是单纯的讲抽象的原理。这样学生就会自发的学习,上课也能增强注意力,最终达到教与学的总体效果的共同提高。 2.3 注重演示教学,培养思维能力 在教学中注重演示教学手段,既有利于将抽象理论知识转化为具体现象,深化学生的感性认识,也有利于学生进一步提高操作技能,这样也培养了学生的思维能力和分析问题的能力。比如说在讲解《电路基础》叠加定理这一知识点的时候利用演示实验教学,让学生从实验数据中得出结论,再和理论推导相比较,增强教学效果。这样一来,学生对知识的掌握就比较牢固,应用也较灵活。 2.4 总结归纳,列表比较分析,深入浅出,加强记忆 教学过程中,碰到难点重点,如何让学生学得透记得牢?教师应该由浅入深,深入浅出的循环渐进的教学手段,来避免学生因难以理解而不能很好掌握一些重点知识。在每一章的结束时,将重要知识点以列表形式表达出来,这样学生会把整章的知识联系起来,既印象深刻又不会混淆,对重点难点也容易掌握。 2.5 学习教学艺术,运用“行动导向教学法”提高教学效果 为充分培养学生分析和解决问题的能力,教师在备课时除了要将重难点突出,还要运用一些有效的教学辅助手段,以达到既吸引学生注意力又培养学生解决问题的思维能力。例如,我们教研室的老师参加广东省的“行动导向教学法”送教上门的培训,再经过我们自己的探讨与分享,将引导文法、案例教学法、项目教学法等多种教学方法运用到我们自己的课堂。 2.6 充分利用学院多媒体资源、实验室资源 当前随着多媒体和网络技术的不断发展,各种现代化教学手段不断完善,教师应该不断创新,尝试制作各种教学软件,把一些抽象的理论知识转化成学生易于接受的具体现象,提高学生学习的兴趣。同时,要充分利用我们电气自动化专业课程配套的实验室和实训室,结合着教学目标,修订教学大纲,尽可能的加大实践环节,通过实践环节加深对理论知识的掌握。 3 结束语 电气自动化技术专业教学改革,是一项艰巨而又持久的任务,需要结合着学院和学生的实情灵活运作。在教学中要有针对性地进行改革,加强实践教学培养,注重对学生动手能力的培养,真正培养出具备一定专业理论知识、扎实的动手能力的高素质应用型人才。 自动化专业论文:浅谈电气自动化专业英语教学方法研究 论文关键词:电气自动化专业英语 师生交流和互动 多媒体课件 论文摘要:本文针对电气自动化专业英语的教学目标,研究了其教学方法。在教学内容方面,强调与主干课程同步;在词汇学习方面,采用普遍联系法、同义词法和反义词法;在句子层次上,强调句子成分划分方法的使用和常用句型的模仿应用;在段落层面上,突出主题句的提纲作用,剖析段落的展开方法;在篇章水平上,讨论了摘要的写作方法和整个文章的组织结构;在教学过程中,强调师生交流和互动。并结合具体的教学内容,制作多媒体课件,选派合适的任课教师,以拓宽学生的知识面,提高专业英语知识的应用能力。 一、引言 电气自动化专业英语是为了培养和提高该专业学生对英语专业文献的阅读、写作、听说和翻译能力而开设的课程,对于学生在专业方向上的发展,如研究生入学复试、工作面试、阅读和翻译实际工作中遇到的英文专业文献等,具有重要的作用。然而,在实际教学中,电气自动化专业英语却没有得到应有的重视,多数大学的自动化专业教学大纲对此多列为考查课的形式,学时也较少。以河南科技大学为例,该课程以必选考查课的形式,分成三个阶段进行,分别在第5、6、7学期开课,每阶段为16学时,共48学时。这种课程设置方式,无形地使学生降低了对该课程的重视程度。另外,由于各个大学都非常重视英语四、六级考试通过率,加大了对公共英语的教学投入,使学生的公共英语水平有了较大的提高,对专业英语则在主观上认为难度不大而不够重视。 因此,对电气自动化专业英语的教学方法进行研究和探讨是很有必要的。刘怡阐述了专业英语和基础英语在学习阶段、学习重心和教材甄选上的差异,结合电子技术类专业英语的新词层出不穷和缩写词汇多的特点,提出了增强学生对专业英语重要性的认识、提高教学的趣味性和教材多样化的建议。[1]李文娟等在明确专业英语定位的基础上,就电气工程及其自动化专业英语的教学内容、教学方式和教师培养进行了探讨,给出了所涵盖的专业知识范围,采用了回顾、自述、教学和总结的四步课堂教学方式及平时、笔试、口试综合的考核方式,指出了专业英语教师培养的建议。[2]李俊梅针对专业英语教学中存在的问题,提出了重构专业英语教学模式的具体解决办法。[3] 上述文献在不同侧面反映了当前专业英语教学的现状,所提出的解决方案对于专业英语教学具有一定的借鉴意义。 本文对教学内容和课堂教学方法进行探讨,强调教学内容与开课学期的主干课内容同步,针对不同的教学内容,提出了具体的教学方法。例如,针对词汇短语,提出了普遍联系法、反义词法和同义词法;针对句子,主要讨论句子成分划分和句型结构;针对段落,主要强调动词和名词的变化、段落主题句、段落的组织结构和语句之间的起承转合;针对篇章,主要讲述文章的层次结构、英文摘要写作、剖析和解读;同时,重视师生交互,关注学生对讲课内容和学习方法的掌握程度。主要手段有:课堂提问、公布电子邮箱、约定答疑和作业。还强调了多媒体教学、课外读物选择、考核方法、任课教师的选择在专业英语教学中的重要性。 二、课堂教学方法 1.教学内容与主干课程同步 强调教学内容与开课学期的主干课内容同步的目的,是在学习专业英语基本内容的同时,培养学生阅读英文教材的能力,提高主干课程学习兴趣,开拓学生获取专业知识的来源,相互印证专业主干课程的教学内容,起到查漏补缺的作用,还促使学生有能力登录国外重点大学的相关课程网站(如mit的courseware网站),下载和阅读专业课程学习资料,进一步提高专业主干课程的教学质量和学生的专业素质。 2.词汇短语学习 专业英语的词汇短语是构成句子和文章的基本要素,探讨词汇的教学方法有助于提高学生的专业英语水平。专业英语词汇一般比较生僻,往往是一个词的第三个意思,甚至更靠后,这与公共英语学习中所记忆的词义有很大的不同。例如:step一词,人们往往知道其意思是“脚步、台阶”等,但是在自动化专业英语中,它常用来表示阶跃信号,用在step response短语中,则表示为“阶跃响应”。在这种情况下,教师应鼓励学生与所学专业主干课程相联系,找到其中的中文表达,以帮助理解英文资料的内容。另外,还可在专业主干课程中找到其它的短语,如“斜坡响应”和“脉冲响应”,此时,教师应给出相应的英文表达,即“ramp response”和“pulse response”,这种称为“普遍联系法”的方法对于扩充专业英语词汇量非常有效。还可以借鉴一些公共英语词汇书籍的方法,通过查找同义词和反义词来扩充词汇量。 3.句子成分划分和句型 专业英语的句子结构不是很复杂,偶尔会遇到一些长句和难句,可采用公共英语中的句子成分划分的方法来剖析句子的结构,明晰各个部分之间的修饰关系,进而用符合中文习惯的行文方式,将其翻译出来,努力做到信、达、雅。对于一些常见句型,则通过模仿造句的方式加以练习,提高句型的实际应用能力。 4.段落主题句和动词、名词变化 英文段落往往有一个主题句,段落根据主题句层层深入地展开论述,将一个个句子组合成一个段落。应通过对段落主题句和段落组织结构的剖析,使学生模仿和掌握段落展开的方法。在英语文章中,强调动词和名词的变化,使文章富于变化,不再呆板,例如,在关于电机y-δ起动的章节中,给出了wye configuration、wye connection和delta arrangement三种变化。再如,在英文论文的摘要中,动词也富于变化,经常会看到present、discuss、scribe、propose等动词。 5.篇章 篇章阶段的课程材料是选择专业相关的、地道的英文学术论文。在整个文章的结构方面,主要理清作者架构文章的思路脉络,学习如何行之有效地组织整篇文章,进而写出符合英文论文格式的英文摘要。在写摘要时,强调动词和名词的变化。将论文的目的、主要研究过程、所用方法和由此得到的主要结果及推出结论表达清楚,在可能的情况下,还应提及论文结果和结论的适用范围和条件。阅读文章实际上是与作者的交流。有时,需要站在作者的角度去看问题、去构思文章和遣词造句,以此思路去阅读专业学术论文,能够获得很大程度的提高。 6.加强师生之间的沟通 加强师生之间的交互、交流和沟通,有助于教师更好地设计课堂内容,有助于教师了解学生对所讲内容的掌握程度和薄弱环节,有助于教师发现课程讲授中的问题,也有助于增强师生间的了解。常用的方式是上课随堂提问、课后答疑、公共电子邮箱和布置作业。通过这些手段,可以了解学生的英语水平和学习态度,进而给教师的课堂教学设计提供第一手资料。 7.课件设计和师资配备 专业英语学时少、任务重,仅依靠任课教师板书讲解,很难按计划完成教学任务,因此不得不对教学内容做出取舍。另外,一些专业的设计图和原理图是教师手工难以绘制的。这些问题均可借助多媒体课件加以解决。任课教师可根据教学内容制作相应的、多样的课件,形式可以是gif和flash动画,也可以是各种格式的图片,将这些素材放到powerpoint文档中就制作成了课件,也可将其以讲义的形式打印出来,便于学生复习,也有利于他们课前预习、课堂中集中精力听讲,节约笔记时间。 关于师资力量配备,可结合各阶段课程的具体教学内容和教师的专业背景、研究方向,选派合适的教师任教各个阶段的课程,避免了一个教师和一种风格的弊端。在专业英语的讲授过程中,可酌情添加各任课教师负责的科研项目等内容,有助于开拓学生的眼界,加深对课堂内容的理解,进一步调动学习积极性和主动性。 专业英语在各个专业学生的培养过程中起着重要的作用。教师通过各种方法和手段调动学生的学习热情、积极性和主动性,利用各种可以利用的资源,拓宽学生的专业知识面,发展他们应用专业英语知识解决实际问题的能力,能够读懂专业文献,写出高质量的英文摘要,听懂专业学术报告,讲出自己的学术思想,以及翻译出符合信、达、雅要求的专业文献资料,做到学以致用。 自动化专业论文:电气工程及其自动化专业电力电子技术课程学习心得 1、引言 随着电力电子器件制造技术和微机技术的发展。电力电子技术在电气工程的各个领域得到了广泛的应用,电力电子技术在各个领域的应用带来了相应领域的技术革命。电力电子技术是气工程及其自动化专业的一门重要的专业基础课。课程的最大特点就是电路图和波形图较多,实践性强。如何在有限学时内获得最好的教学效果,使学生较好地掌握课程内容,并培养学生的工程实践能力和创新精神,提高学生的学习兴趣,是急需解决的问题。为此,必须从教学内容、教学方法及实际应用等方面对电力电子技术课程进行改革,开创出一条适合培养应用型人才的教学模式 [1]下面就几个方面探讨一下本人在信号与系统这门课程学习过程中的一些心得。 2、充分发挥多媒体的特点制作有特色的课件 多媒体课件不能将课本的内容用ppt直接投到屏幕上,采用这种课件对教学是无益的。要将、文、声、像以及视频等融合为一体,在备课时充分该特点,对教学内容进行充分理解和掌握,把自己课程内容的理解、分析和总结等写入ppt,插入必要的电力电子技术实验原理的flash动画演示,精心设计每一张多媒体课件的页面,制作有自己特色的多媒体课件[2]。让学生在听课的中对教材中的内容一目了然。例如:在讲授电力电子技术中的同步信号为锯齿波的触发电路时,该电路结构相对较复杂,利用多媒体将电路图和工作波形图同时分解为几部分,将每一部分的电路图和相应的工作波形图放在一张图片中,利用多媒体的动画效果对电路中的电压、电流等进行处理,在讲授时,电路图中的电压电流路径用醒目的箭头象形地表示出来,同时工作波形中的该物理量的波形也进行动作,并将该知识点的重点用文字写在图开的边上。通过教师的控制,分节演示,使图中的路径动画和波形动作同步,从而给学生以感官上的综合刺激,同时可以节省板书与绘图的时间,扩大了教学的信息量。丰富了教学内容,能生动地展示各种教学素材,提高学生对本课程学习的积极胜,激发学生的学习兴趣,能极大限度地满足学生的求知欲望。 3、加强实践能力培养 教师应注重实践能力的培养。电力电子技术有很强的实践性,实验是培养理论联系实、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段。在实实践教学改革是“电力电子技术”课程改革的一重要环节。学生要认真完成基本实验,巩固实验基础。根据课堂教学内容的教学安排,学生必须完成一些验证性的实验。如电力电子器件的特性研究、基本电路的输出电压、电流波形验证等基本实验。通过这砦实验,学生不仅可以加深对课堂所学内容的理解,而且可以熟悉整流、斩波、变频和逆变的相关概念有更深刻的认识和理解。在此基础上,我校现在已淘汰传统的分立元件实控制柜,采用浙江天煌教学仪器公司的“电力子与电力传动实验台”。我们采取的措施有:将实装置介绍及实验要求挂到电力电子技术课程网站,提供基本操作示范录像;减少验证性实验,增加合性和设计性实验;开放实验室,同时鼓励学生参教师的科研活动和实验室建设。实验改革的基本思路如下:①要求实验内容全,包含各类半控、全控型功率开关器件和pwm控实验;②融合相关课程(如自动控制原理、电机拖、计算机控制)的综合实验;③分层次设置实验,使生可自行搭接和组合设计,以便将其扩展成新实;④学生的实验活动建立在自主设计的基础上。教师要提高毕业设计环节的质量[3]。毕业设计的题目不求过大过难,但要使学生能真正明白其工作原理并能亲自动手制作出可行的实际电路。如以布置一个利用单片开关集成调整器芯片设计一个简单电源的题目。要求学生自行查阅相关的芯片资料及典型应用电路,用protel画出原理图并仿真,仿真结果正确后再要求学生排版生成pcb电路,然后再利用刻板机或自己刷板子制作出实际的线路板,把所需元件焊接完成后再进行测试,直至输入输出正确。这样做的目的是培养理工科大学生的工程实践能力,使学生能尽快适应将来的工作岗位。毕业设计论文通常涉及元器件购买、电路板加工与制作、测试分析等费用开支,没有一定的经费投入及实验条件难以完成教学任务。 4、教师应讲好绪论课并提高自身素质,采用双语教学 教师在整个教学环节中占有重要的位置,教师自身素质的好坏不仅关系到教学质量的好坏,而且对学生也有很大的影响。因教师应加强自身的意识,讲好绪论这第一堂课,激发学生的学习热情教师可以通过搜集丰富的图片、录像等感性材料来说明电电子技术的具体应用领域,使学生明白他们在课堂上将要学的看似“枯燥”的电路图,波形图及公式推导在工程实践中非常有实用价值的。由于电力半导体器件和微电子半导体器件日新月异的发展,电力电子技术每隔不久便有一个新飞跃,其应用领域也在不断扩大。教育重要的是培养学生站在全系统的高度上分析和解决问题的能力。要从把知识点分得过细、缺乏联系转变为强调知识的整体性和培养综合运用知识并创造性地解决问题的能力。一方面突出重点,理论联系实际。“电力电子技术”是一门非常实用的课程,应用与我们的生产生活关系密切。本科教学中开展双语教学,是教育部提出的在新形势下推进教学改革,提高教学质量的重要举措,也是全面实施素质教育的有益尝试,是全球经济化的必然趋势,是教育国际化的客观要求,是人才培养的必然要求。双语教学现已成为我国高等教育课程教学改革的一个热门话题。将双语教学运用于电力电子技术课程,其主要目的是传授先进的专业技术知识,同时给学生提供应用英语学习的机会。双语教学施行之初,学生往往会不适应,易失去学习的兴趣,所以在教学内容的设计上和教学手段方面充分考虑到了初学者的认知能力和接受能力。 5、结束语 电力电子技术课程的教学实践改革措施应与各高校的人才培养目标相一致,我校对开设该课程相关专业的目标是培养工程实践型人才。因此,在该课程的教学实践改革中要及时更新和补充目前工程应用中真正用得到的主流技术来充实我们的教学内容,积极改进教学手段和教学方法,提高学生的学习积极性,鼓励任课教师积极参与到该课程的相关科研实践中来,科研与教学共同进步。随着电力电子技术发展应用的广泛和深入,该课程的改革也一样会不断地向前推进,各种各样的探讨和方法也会不断涌现。因此,围绕学生,追寻电力电子技术发展前沿,锻炼和培养学生的实际工作能力和激发其创新能力,是课程改革发展的方向。 自动化专业论文:建设电气工程及其自动化优势专业的探索与实践 1.引言 目前全国已有311所院校开设了电气工程及其自动化专业。电气工程专业高等教育出现了百家争鸣、各具特色的格局。虽然众多高校纷纷设立电气工程学科,但是教学水平和学生素质参差不齐。我校电气工程及其自动化专业是2004年开始招生的,通过借鉴和分析其它高校相同专业的人才培养模式及实践教学体系,结合区域经济的产业优势和我校的办学定位,从人才培养模式、课程教学体系、实践环节等方面进行规划和设计,经过近十年来的努力,我校电气工程及其自动化专业,形成该专业的人才培养模式和专业特色。2007年成为学校确定的重点建设专业,给予了重点支持和投入,2008年成为浙江省重点建设专业,校优势专业。 2.创建人才培养模式、提高人才培养质量 2.1 找准定位,明确方向。 从2004年招生以来,经过了3次人才培养方案的调整,遵循了强化基础、注重能力、按宽口径培养的改革原则,基本思路是突出创新性、应用型人才培养的目标,体现电气工程新理论、新技术的应用,更加体现服务地方经济的根本。因此,专业要适应地方经济建设的需要,适应科学技术的进步,适应学生就业需求,明确理论和实践的规格要求,要在培养规格上体现突出创新性、应用型。围绕嘉兴地区光伏产业基地、风力发电产业基地、以及浙江省制造业基地、水电、热电联产巨大的系统优势,根据地方经济建设和社会发展的实际,特别是多元化的电力企业布局和嘉兴学院自身的办学条件,专业设置了电气传动与控制、电力系统自动化2个方向。专业人才目标是:本专业培养系统掌握电气工程及其自动化的知识和技术,具有较强工程实践能力,能够在工业电气传动控制领域、电力系统自动化领域,从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自动控制、试验分析、技术开发和经营管理工作的应用型高级专门人才。 专业一直坚持专业的培养目标和办学定位,加强的应用型、创新型人才的培养,探索和创新具有本专业特色的人才培养模式,为装备制造业、电力工业、电子信息产业培养应用型、创新型人才,为地方经济建设和社会发展服务。 2.2 创新型与应用型协调,探索人才培养模式。 以深化教学改革为动力,以培养具有较强创新能力、应用能力的电气工程高素质应用型人才为核心,以提高办学水平和教学质量为目的,通过积极开展教学研究,转变教育思想和观念,深化教学改革,在人才培养模式上进一步将创新型与应用型融合,构建适宜的培养模式,既重视学生创新精神、创新能力培养,也将学生应用能力的训练落到实处,做到二者兼顾,不偏不废,切实保证人才培养目标的实现。 强化创新型和应用型人才培养模式的落实,依托产学研结合的平台、校内学科实验室平台和团队,实施的人才培养模式为: (1)加强“依托学科平台培养创新能力”的培养模式。 吸引学生参加实验室开放选题、参与实验室在研的科研项目,参加各种学科创新竞赛,不断提高学生的创新意识与能力。形成“听中学”、“学中做”和“做中学”有机结合的环境,构建“学科实验室+实训基地”为平台,横向、纵向结合的人才培养模式。 (2)加强“专项培训认证”的培养模式。 专项技能培训既可以是来自校内的,也可以是来自社会的,培训内容不仅是职业工种的训练,主要是对本专业领域内某一新技术、新产品的开发应用能力的训练,并通过社会机构的认证,取得相应的资质。从大二开始,建立了“电子电子信息技术人才认证(eitp)”、“注册电气工程师”、“自动化系统工程师(ase)”“维修电工”等认证相适应的教学模式,按照认证所必须具备的能力结构及其形成特点,专业规范的培养目标和规格、能力结构要求和知识结构要求,来设置培训课程和课程内容,以达到培训认证应具备的理论知识基础、专业知识和工程实践能力等方面素质的培养要求。体现了“教室与实验室结合、学校与社会结合、教育与培训结合、专项强化与全面发展结合”。人才的市场竞争力得到加强,每届均有学生参加专项技能培训,培训和资格认证率均达到80%以上。 (3)加强“五位一体”学生科技创新体系。 更系统、更充分地建设“创新领导小组+创新协会+创新基地+开放管理机制+创新活动”科技创新培养体系。吸引学生实验室开放选题、参与科研项目、参加各种技能竞赛等。学生通过参与科研实践,接触科学前沿技术,学到先进、实用的专业知识和技能,理论联系实际,达到学以致用的目的,学生长期接受工程技术和工程意识的培训,在学生中产生了导向性、示范性的作用,学生参加教师的科研、参加各种竞赛的积极性极大的提高,本专业每年校级及以上的科技竞赛获奖每年达到10项以上。 2.3 进一步梳理课程体系与教学内容。 在明确培养目标和培养模式的前提下,以课程改革成果为依托,更新教学内容为抓手,改革教学方法和教学手段为保证,突出课程建设为基础性作用,进一步优化教学内容和课程体系,实现经典与现代的融合,基础课与专业课的协调,理论与实践环节搭配的合理,为本专业构筑起有利于学生个性发展的理论和实践教学体系,提高课程建设的质量,梳理课程内容和边界,课程与培养规格一一对应,切实保证人才培养目标的实现。 经过2006年、2009年、2012年三次进行的人才培养方案修订,已经建成了较为合理的课程体系。理论课程体系按照公共基础课、学科平台课和专业基础课、专业方向课三个层次设置. 同时结合区域产业优势特点和学生就业状况及市场需求情况,为满足专业人才培养多样化要求,注重培养学生知识和能力的,及时调整教学内容。 (1) 构建模块化、系列化课程体系设置,加强双语教学课程建设,建立电气传动与控制、电力系统及其自动化两个专业模块方向的“课程库”。 (2)更新教学内容,增加专业选修课数量。将专业课按专业方向划分成几个系列模块,使学生选修时更具有针对性和系统性。打破课程设置受教学计划更新速度的限制,充实新的理论和技术,调整内容重点,加强课程教学的针对性,如新能源发电、新能源电气控制、物联网等与国家战略新兴产业、地方经济发展相关的课程。 (3)紧扣“创新型”“应用型”主题,改革课程设置 与教学内容,切实拓展专业优势,进一步探索人才培养模式,采取有力措施保证“创新教育”不断线,进一步突出学生能力培养不断线。 (4)立足于相关课程的融合,课程重新组合,避免内容的重复,提升课程的层次和水平,使各门课程内容得当、边界清晰,整体优化课程的内容,使课程的知识结构更加合理,内容更加丰富、新颖。 2.4 构建实践教学体系,拓展实习基地功能。 建立体现工程应用的实践教学体系。依据课程体系的培养要求,建立基础层、拓展层、创新层的结构化实验教学体系,培养学生的创新精神和创新能力,激励学生自主实践和能力训练,增强学生实际能力。 (1)构建“工程导向”的实践教学体系。 对实践教学体系进行顶层设计。积极组织教师开展实践教学改革,发挥工程实际背景结合紧密的优势,强化“面向工程、项目驱动、能力培养、全面发展”的教育理念,以工程为导向、以项目驱动为手段、以能力培养为关键、以全面发展为目标,进行教学实践体系的教学改革。提升学生的创新能力与应用能力;以“工程”的观念指导教学实践,以“工程”的思路组织教学实践。实际操作中在一门课程中,或以一门课程为主,多门课程协同,从一个工程实例入手,围绕工程问题的提出;工程解决方案的确定;具体工程方案的设计;工程设计的实施;工程的运行维护等工程问题解决的过程,在学习课程知识的同时,培养学生的“工程”意识。 (2)紧密结合产业结构的调整,增加新的实践教学内容。 依托地方、行业和校内资源,积极与科研院所、企业单位加强联系,拓展校外实习基地,不断丰富实践教学的内容,激励学生的学习兴趣。 (3)以培养应用能力和创新能力为核心,狠抓实验、实习、实训环节。 省级实验教学示范中心作为校内实验教学平台,承担“电路原理”等学科平台课、“电机学”等专业基础课;中央与地方共建的电气工程实验室负责专业课程实验教学“工厂供电”、“电力系统分析”等专业方向课的实验教学,以及电子工艺实训、电气工程实训等实训环节。新能源及耗能控制教学平台和嵌入式系统教学平台等为依托构建科研平台,为学科建设、学生创新活动、研究课题开放服务;利用校外实习基地进行实习环节的教学。 (4)分类型建设校外实习基地。 目前,依托校外已建立的15个实习基地,基本满足学生的生产实习和毕业实习的需要。需要进一步分类型加强校外实习基地建设,主要任务有: 巩固基地型校企合作:本专业实习教师将与企业专业技术人员合作,共同指导认识实习、生产实习,使学生获得真实有效的实际经验。扩大毕业设计型校企合作:部分毕业设计选题结合工程实际,题目来源于企业,学校和企业共同选派导师,以“双导师制”形式指导学生毕业设计。培育专业培养深度参与型校企合作:校企共同研究制定培养计划,从课程设置、培养方向、教学的实践环节与内容、毕业论文的课题等全方位参与,教师需积极主动融入企业,实现校、企良性互动,实行校企深度合作,构建良好的合作环境。 3.专业优势更加凸显、人才培养质量明显提高 通过精心培育专业特色,学生的创新能力,实践能力明显提高,近年来,毕业生就业率高于全省同专业平均水平,保持在95%以上;毕业生考研率达到25%、达线率15%、录取率10%,位于全校各专业前列;校级及以上的科技竞赛获奖每年达到10项以上。 电气工程及其自动化专业在专业方向上围绕电能的产生、传输、分配、使用,构建知识能力素质体系。在人才培养规格上体现了强电与弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、硬件与软件相结合、元件与系统相结合。在人才培养模式形成了课堂与实验室相结合、校内与校外相结合、教育与培训相结合、专项强化与全面发展相结合。在培养质量上形成了高就业率、高考研率、高(竞赛)获奖率。专业特色体现在: 3.1 培养方向的特色。紧密围绕发电、输电、配电、用电四大环节进行专业培养方向的设计,设置电力系统自动化(以发电、输电为主)、机电传动自动化(以配电、用电为主)培养方向,根据应掌握的核心知识能力精心设置理论和实践教学内容,增加新能源发电和装备的内容等新型产业的内容,主动适应地方经济发展,支撑培养目标的实现。 3.2 培养方法的特色。实施“在通才教育平台上实施专项专才教育”的培养模式,在实施“专项技能培训认证”的应用能力培养模式基础上,创建“依托学科团队培养创新能力”的培养模式,构建培养“创新型、应用型”并举的人才培养模式;使理论教学、实验实习、专项培训相互支撑、协调促进,实现了“教室与实验室结合、学校与社会结合、教育与培训结合、专项强化与全面发展结合”。 3.3 培养结果的特色。根据学生自身情况鼓励个性成才,引导学生参加考研、竞赛、培训,逐步形成各三分之一比例。考研比例20%以上(录取10%以上),参加学科竞赛比例20%以上(获奖约20%),参加培训比例80%以上(获得职业职称资格认证50%以上)。 进一步凝练和提高已经初步形成的专业特色,坚持内涵发展,在原有基础上积极创新,总体培养质量有更大的提高。 4.培养效果的跟踪和反馈 建立了创新型、应用型人才培养的闭环系统。将培养方案中的理论教学和实践教学作为控制通道;研合作机制作为修正系数;学生参与科技竞赛、社会与用人单位评价和毕业生反馈评价作为反馈通道。产学通过这个闭环系统,及时跟跟踪和反馈培养效果,调整和修改培养方案,以满足社会对人才培养的需求。 5.结论 电气工程专业自成立以来,立足于面向区域经济建设培养人才,突出工程教育,注重实践能力的培养目标,长期致力于人才培养模式改革与实践。经过多年的探索和实践,我们积累了比较丰富的经验,也取得了一系列的改革成果;深化教学改革提高了教学质量;依托学科平台培养创新能力,促进了学生自主发展;五位一体的学生创新体系提高了学生的学习能力和学习兴趣;深度参与型校企合作增强了学生的实践能力;毕业生质量受到用人单位的赞誉。 自动化专业论文:机械设计制造及自动化专业特色分析 摘要:随着科学技术的发展,我国的经济也开始迅猛成长,因此,经济市场需求的各种各样的人才也随之增加,在这种新的发展形势下,机械设计制造及自动化领域受到了越来越多的关注,导致报考机械设计制造及自动化专业的学生也越来越多,这个专业不仅仅着重培养学生的机械设计制造及自动化的理论知识,还严格要求他们的实际操作能力,这对我国的科研事业的发展与创新有非常大的帮助,那么,本文就对新时期下机械设计制造及自动化专业进行一定的分析与讨论,让更多的人了解这个专业的特色。 关键词:新时期;机械设计制造;自动化专业;特色分析 从上世纪中期之后的重工业发展阶段到现在的发展背景下,我国一直着重于机械设计及自动化的发展,并且机械设计及自动化技术包括这设计、制造、使用、维护这一过程,因此需要专业知识与技术操作能力十分强的工作人员,所以,近些年来,为了我国机械设计制造及自动化领域的发展,越来越多的高校开始设立机械制造及自动化专业,并培养出更多的专业型技术人才,解决当下我国在这一领域出现的问题,并且不断创新,打破国外的垄断技术,使我国的机械设计制造及自动化领域有新的突破。 1机械设计制造及自动化专业的培养方针 在新时期下,我国的机械设计制造及自动化技术需要每一个工作人员的专业能力有所提高,因此就需要高校在对该专业学生进行培养的时候,有科学的管理规划,让这些高校的学生在毕业之后能够在最短时间内投入到工作岗位上去,并且,机械实际制造及自动化专业是近些年刚刚开设的,所以我国更需要制定科学的人才培养方针: 1.1适应经济市场的需求 我国现在还处于发展中国家的阶段,并且根据近些年来一些数据的调查可以发现,我国与其他发达国家的首要差别就是在农业的发展中,发达国家是使用先进的机械设备进行农作物的耕种与收割,而我国大部分地区还是人力劳作,所以当下我国在机械设计制造及自动化领域中最需要突破的是推进我国农业自动化的发展,提高农作物的播种与收割的效率,因此,当下我国各大高校在对学生进行机械设计制造及自动化专业知识的培养时,应该着重于在农业领域的机械设计制造及自动化知识的培养,不断培育出专业的技术型人才,推动我国的农业领域的发展。所以说,我国高校在机械设计制造及自动化专业技术的培养方面应该与经济市场的需求相融合,使学生在毕业之后有用武之地,并且也可以落实该专业的作用。 1.2培养具有实践能力的专业人才 因为在实际的生产运作中,机械设计制造及自动化技术对工作人员的操作能力要求十分高,例如机械设计制造及自动化技术的首要步骤就是设计图纸,但是在实际的生产工作中,即使是有丰富工作经验的老员工设计的图纸也不能一次性投入使用,在审图、工艺等各个步骤都会发现许多问题,需要进一步更正,所以如果高校仅仅培养学生的机械设计制造及自动化专业知识是远远不够的,还应该开设动手实践课程,在教学课程中逐步提高学生的动手实践能力,也可以有效提高学生的创新能力与思维建设,除了这些在课堂上的改革之外,高校还应该投入更多的资金,建设现代的机械设计制造及自动化专业的实验基地,使这一教学效果更加明显。 2机械设计制造及自动化专业的课程标准 机械设计制造及自动化专业的开设对于我国机械自动化行业的发展有十分重要的意义,所以,要想使这一专业的开设达到预期的效果,首先就要确定具有特色的课程标准,规划好该专业的发展目标,迎合新时期下市场的需求,使学生的专业知识与手动操作能力共同提高,同时设立这两方面的规章考核制度,对学生进行严格的检查。除此之外,各大高校还应该配备优秀的教师团队,高薪聘请符合市场发展需求的教学老师,提高学生们的领悟能力,并多给予学生一定的实习机会,使他们在校期间就可以更好的掌握一些最基本的机械设计制造及自动化技术,保证我国在机械设计制造及自动化领域有源源不断的新鲜血液。并且,根据各大高校之前在机械设计制造及自动化专业的教学方案的资料显示,我们可以得到一个明显的对比,在新时期下,机械设计制造及自动化专业的教学内容与之前有很大的差异,因此,高校领导应该做一个详细的统计,取其精华,去其糟粕,将最好的课程标准呈现给学生,并且高校不应该将该课程设置为必修课程,应该开设更多的选修课程,让学生有更多的机会与课堂时间去进行学习,使学生有更大的成绩突破,同时还要提高老师的责任心,让老师将教学计划落实在每一个学生身上,让学生自主学习,提高学习效率,除此之外,在原有的学习资料的基础上,老师们还必须做到对机械设计制造及自动化专业的知识有一个新的教学框架,保证学生学习的效率与质量。 3结语 总而言之,机械设计制造及自动化技术在某些方面引领我国的经济发展,所以这一门学科的进步对我国的市场发展有很大的作用,各大高校应该根据市场的需求培养出专业的技术人才,满足我国机械设计制造及自动化领域对人才的需求,使我国在机械自动化领域有新的发展与突破。 自动化专业论文:自动化专业实训电气工程论文 1实践教学环节的内容 这种强化实践教学的新的举措,适应了高校人才培养目标的要求,锻炼了学生的动手能力,开阔了学生视野,培养了竞争意识,对综合素质提高起到了极大的推动作用。学生凭借自己在学校学到的一技之长,毕业后能够找到满意的工作,为社会奉献了他们应有的贡献。但还应该看到,实行新的教学改革模式并非一帆风顺,在实施过程中尚存一些问题。 2存在的主要问题 当前教学实践环节存在的问题,可概括为散慢、肤浅和随意。从面上看,实践教学环节安排的比较松散,实践过程衔接不紧,逻辑性也不强;实践过程中说闲话的、从事其它活动的有不少人,这种现象称就是“散”。从实践安排的内容上看,缺乏一定的深度,实践只在表面上打转转,对问题的本质触及不多,这种现象称就是“浅”。从实践参与的主客体来看,有比较大随意性:一是老师比较随意。有的教师治学不严,放松对学生日常教学管理,对各种不良现象不问不管,听之任之,管理、指导均不到位。二是学生随意。有的学生缺乏必要的纪律约束,自由涣散,旷课、迟到经常发生。这种现象就是“随意”。“散”、“浅”“、随意”成了很多高校目前制约实践教学的质量提高的主要问题。对广东海洋大学电气工程专业而言,前面这些问题虽然也有一点,但并不突出,该系专业教师都能认认真真对待每一次实践环节,珍惜每一次给学生提高实践技能的机会,甚至自己出钱找关系为学生联系实习,但是巧妇难为无米之炊,该专业多年来一直缺乏实验条件,建设专业实验室投资较大,去生产单位也只能参观不能动手实践,这成了制约专业实训开展的主要原因。 3解决办法 3.1提高思想认识,重视实践环节教学过程 在认识上重视学校实践教学过程,这是深化实践教学改革的关键。实践教学需要相对的教学投入来保障,投入高,成本大,如果流于形式,不把实践教学环节的内容落到实处,使其发挥应有的作用,既贻误了学生,还造成教学资源的极大浪费,必须予以高度重视。 3.2加强实际培训,提高指导老师技能实践教师的能力直接影响着实践的效果,教师只有对指导的方法、实践的内容了如指掌,才能保证指导到位。目前很少有老师能做到这一点。因此需要组织实践教师进行培训,邀请专家开展讲座,提高指导教师的技能,除此之外,新、老教师之间还要互帮互学、取长补短,老教师传帮带,新教师积极虚心学习,充分利用和发挥各自的优势,建设一支专业技能强,作风过硬的专兼职实践教师队伍。 3.3加大经费投入,提高实践教学工作量的比例 加大实践教学的比例,改变传统的实践教学依附理论教学的观念,创建有利于培养学生实践能力和创新能力的实践教学体系。作为从事教学多年的老师都懂得,一个老师既要指导学生实践,还要保障学生安全,可谓是责任重大,但在实际的工作中,教师并没有得到公平的待遇,导致教师进行实践教学的积极性不高。要保证实践教学教师队伍的稳定,让老师安心工作,必须要有相应的物质制度措施,提高其工作积极性。 3.4加强过程管理,进行必要的考核和监控 积极探索新的教学模式下教学管理的方法和体制,采取合理措施,加强对实践教学的老师管理、现场管理;对实践教学实施情况实行督导和过程监控,并要清楚认识设备的危险性,告知学生,对实施效果进行严格考核,确保各种措施实施到位。我们学校电气工程及其自动化专业实训采取指导教师责任制,这个专业特点是危险性较大,所以必须有安全责任到位的意识,必须树立安全第一的原则。 3.5拓展实践教学形式,强化校校合作办学 校校合作办学方案随着社会进步和新科技革命的到来,普通高校教育的培养目标决定了学校必需和企业或者其它有实力的学校合作,校校合作是广东海洋大学办学改革的重要方向,也是大力发展实践教育的必然要求。在校校合作和产教结合作为学校办学重要性、必要性的趋势下,能为校-校联合办学带来一条新路,使全社会办学互助,节约型办学,共享型办学。这学期该校有3周的专业实训就采取了这个办法。选择华南理工大学电力学院作为该校的合作学校,原因有三个,一是华南理工大学电力学院是华南地区该专业办学条件最好的学校,拥有一名院士和电气工程专业博士后流动站,拥有设备齐全的实验室;二是费用较低,不出省路费节约,住宿在对方学校学生宿舍,住宿费用也低廉,对方学校收的实训费也在该校预算之内;三是地处广州,学生可以利用这个机会利用实训间隙走访一些与专业相关的企业,因为从该校多年的就业数据统计,电气工程及其自动化专业90%以上的学生都在珠三角工作。按照教学计划安排和要求,在对方学校安排了电气工程的三个实训内容,包括电力系统稳态和暂态的过程实训、电能计量和校核、综合自动化动态模拟等内容,这些内容在广东海洋大学均没有实训条件。学生充分利用这个机会,亲自动手体验电力系统主要生产环节的工作,实训结束后都表示这次实训真正是实训,不虚此行。 4结语 笔者认为实习、实训基地建设方面,坚持校内校外相结合是一个可行的选项。校内生产性实训基地建设,由学校提供场地和管理,力求功能多样化、现代化,能满足应用型人才培养的需要,便于产学研结合,利于开展课题化训练。专业课教学全程实施案例教学,由学校提供设备需求、技术和师资支持。校校合作正好解决了各个学校不同专业实训条件的不足与互补,使我们的办学条件立刻得到大幅度改善,培养的学生也更具竞争力,真正达到了应用型人才培养的目标。 作者:李一峰 樊海红 吴卫祖 单位:广东海洋大学信息学院 自动化专业论文:自动化专业工程教育论文 1机械制造及其自动化专业的特点 机械设计制造及其自动化专业以机械设计与制造为基础,融入信息技术、计算机科学、微电子科学和控制论的基本原理,其主要任务就是运用先进的设计制造技术和理论,解决现代工程领域中的复杂技术问题,从而实现产品设计与制造的智能化。机械行业作为国家的基础及支柱产业,在国民经济中占有相当重要的地位。对于煤炭、钢铁、有色金属等上游产业和房地产、快消品等下游产业具有重要意义,同时也具有很强的拉动能力。而机械制造中最活跃的领域便是机械制造自动化技术,也是企业提高生产效率、增加工业产值和提升市场竞争能力的必要手段。我国自改革开放以来,从境外引进了大量的先进技术及装备,虽然使自身机械制造业有所发展,但是外资企业不断对我国民族制造业进行干预和收购,使我国机械制造业始终无法摆脱“外资”和“进口”的双重枷锁。随着社会的发展和人们不断提高的生活水准,机械制造业作为一个发展多年的传统领域面临着越来越多的挑战和竞争,在工业生产逐渐趋向科技化、信息化的洪流中,先进的生产技术和高素质的专业人才成为我国机械制造业必然的选择趋势。所以,我国高等工程教育机械设计制造及其自动化专业大学生进行工程教育评估对于当前市场环境显得尤为重要 2专业认证过程与方式 机械类专业认证工作的开展主要依据机械制造及其自动化专业认证工作组起草的相关文件:《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证方法与程序》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证标准》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证试点学校准备工作指南》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证专家培训与遴选办法》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证考核小组工作指南》。专业认证的过程主要包括学校自评、专家组进校考察和形成认证报告3个阶段。首先认证学校应向工作组提供申请表,并应包含以下内容。①师资情况(教师岗位结构、教师职称结构、教师学历结构)。②近3年学生数量(招生数、在校生数、毕业生数、授予学位数)。③图书馆资源概况(学校藏书、专业资源)。④实践教学条件(主要实验、实践、实训条件)。⑤近3年教学经费(教学经费、科研经费)。工作组接到学校的申请表和申请报告后,对申请进行审核评析,审核通过后申请学校需进行自我评价,并撰写自评报告。工作组接到学校的自评报告后,与学校协商并进行实地考察,目的是对学校自评报告的准确性和真实性进行实地考察,并了解高校未曾在报告中反映出来的其他情况。 3认证实践 机械设计制造及其自动化以及相关专业,应以培养社会适应能力强、专业知识扎实全面的学生为目标,以满足用人单位和当今市场瞬息万变的人才需求,因此机械制造专业学生工程教育认证工作就显得尤为重要。以华中科技大学为例,该校结合机械制造专业的课程设置和培养模式,对参加工程教育认证的学生进行动手能力和专业技能强化训练的同时,加强基本教学科目的巩固,在培训的同时充分考虑当前机械设计制造及其自动化专业工程师面临机械设计制造逐步与世界接轨,其基础知识及应用能力将在国际社会上的竞争中受到挑战以及考验的实际情况。为了在步入岗位中能够具有当代机械工程师应具备的基本素质,必须追求创新,应用新理论,该校在培训过程中尤其注重学生创新能力和发散思维的培养,注重基础理论和实践相结合的培养理念,以时代和企业的需求为培养方向,以现代机械设计制造方法和理论的应用为培养重点。华中科技大学在机械设计工程师资格认证工作和平时的培训过程中投入了必要的软硬件物质,并精选优秀师资力量,针对机械制造专业学生的教育教学特点,研究本校所适应的独特培训方案以及培训模式。为了提高学生的应用能力和动手设计能力,对企业的实际工程需要进行模拟训练及实践操作,使机械制造专业学生更具备实用型人才的综合素质。近几年来该校机械制造及其自动化专业共培训711人,603人通过认证,认证通过率达到83.2%。国内外许多大型工程公司也认可和支持对在校大学生进行机械工程设计资格认证,该认证在机械行业内具有重要影响,它代表通过认证学生的知识储备及综合应用能力符合当今企业需要,通过认证者在就业过程中更加受到用人单位的欢迎。在对一些资格持有者的后续跟踪调查中,发现其卓越的知识应用能力和环境适应能力得到了大部分企业的认可,实现了企业和员工的互利双赢。员工自身也感到受益匪浅,从而更加热爱机械制造业,为祖国工业的发展贡献力量。 4认证的重要作用 境外许多国家早已通行对机械工程师的工程教育认证,我国受到体制和高等教育背景的影响,正处于探索和经验积累的时期。几年来的试点试验证明,开展此项工作具有以下重要作用。 (1)推进高校机械设计制造及其自动化专业的改革。 目前若干高校专业教学脱离实际,不考虑学生素质能力与社会需要的契合性,教学内容繁多而缺乏重点,空泛而不切合企业实际需求,注重理论而缺乏实践,学生往往偏重书本的理论知识而不注重实践能力。因此,高校的专业教育应当改革,引导学生与企业沟通,培养具有扎实基础理论知识、娴熟实践操作能力的高素质复合型人才,并积极地与国际人才培养模式接轨。 (2)推动企业积极参与人才培养。 企业一方面对优秀机械设计制造工程师求才若渴,一方面把培养集理论知识、动手操作能力为一身的高素质人才的重任全部推给高校。自身需求的矛盾使企业对高校毕业生始终不满意,从而花费时间和精力进行“二次培养”。其实,高校的教育投入是有限的,再资深的老师、再完备的实验室也很难单方面培养出符合企业口味的技术人才,只有充分利用企业和社会的资源,让学习、研究、实践和生产更紧密地结合起来,才能培养出理论与实践相结合的高素质复合型人才,企业也应担负起与高校共同培养人才的责任,实现双赢。 (3)毕业生可以快速适应工作环境。 高校的主要任务是培养企业和社会所需要的适应性技术人才和管理人才,高校毕业生在步入社会后应具有独立解决企业在生产设计过程中所面临的技术及管理问题的能力,能够熟练地运用在课堂中所学到的理论知识并结合娴熟的动手操作能力,真正成为高适应性、高技术操作性的实用型人才。这也应是企业和高校共同的人才培养方向。 (4)为我国机械工程师得到国际认可,并走向国际市场奠定基础。 在生产经济趋向高度全球化的今天,专业人才培养目标不应仅仅停留在国内市场,应该意识到我国的工程师在专业技能、专业知识和职业资格等方面与国际水准还有差距。以《工程师流动论坛协议》为主流的国际社会通行的职业资格认可是对人才职业技能和专业知识的肯定,虽然我国目前还未加入任何国际认证体系,但是开展大学生工程教育认证为接下来的工程师国际互认做好了前期铺垫。可以预见,未来我国的机械工程师必定会与国际接轨,并积极参与到与其他国家和地区的人才互动和技术交流中来。 5总结及思考 工程教育专业认证是高校自身存在和发展的必然需求,我国高等工程教育,特别是机械设计及其自动化专业的工程教育认证使高等教育评估由缺乏专业化、规范化逐渐转向了科学和权威的专业评估,并得到了社会各界的肯定和认可。应该关注国内对这项工作的政策和进程,借鉴国外实施专业认证的经验和教训,从而改进我国的人才质量保障机制以此适应工程教育的基本要求。良好的人才质量保障机制对于高校大学生自身的健康发展具有积极意义,同时也有利于提升高等工程技术人才的自身素质,便于国家的有效管理和宏观调控,促进科技发展和社会进步。相比于国外工程教育专业认证几十年来的发展,我国在这方面尚处于探索和起步阶段,有效顺利地实施专业认证任重而道远,对于专业认证的实践和研究也将会日趋成熟。积极面对工程教育专业认证的国际化,不断总结工作经验,重视认证结果的使用将会使我国机械设计制造及其自动化专业迈向崭新的未来。 作者:曹小宇 辛继红 谢方平 杨良玖 单位:湖南农业大学 自动化专业论文:自动化专业社会实践 一、社会实践活动意义与目的 正确认识就业形势与择业困难之间的关系并理性地做出择业意向。为使得三年研究生生活更加有目标性、指向性,减少毕业后失业现象发生,使得当代大学生更加能够适应市场需求,不断发散新思维,开创新领域,主动地转变就业观念、调整自身素质,以充分适应社会并能够正确认识就业形势与择业困难之间的关系并理性地做出择业意向,减小就业难度,同时对于我们自身来讲提早认识就业问题,未雨绸缪,以达到“防患于未然”的效果。 二、自动化专业社会实践活动特点 1.专业市场需求。随着我国经济的快速发展,现代化电气设备的广泛应用,工业生产的自动化程度越来越高,人工智能的发展,特别是电力电子技术和微机控制技术向着智能化方向发展,因此,企事业部门急需电气自动化技术专业的技术人才。进入21世纪,工业电气自动化已成为现代工业发展的基础和主导。社会对该专业人才特别是应用型人才有着极大的需求量。本专业正是培养这种既有实践技能又有一定理论知识的应用型专业人才。该专业技术先进,紧密结合社会要求和科学技术创新,适应性强,实用性好,做到与现代企业发展同步。该专业的毕业生就业市场容量大,前景广阔,工作环境好,多年来一直被人才市场列为最受欢迎的专业之一,毕业生供求比长期保持在1∶5左右。而适应现代化工业发展的需要,就需要培养和造就一大批既有适应时代特点的具有专业理论知识,又具有专业操作技能的复合型、实用型、现代型的电气自动化人才。 2.自动化专业社会实践活动特点。工业自动化是机器设备或生产过程在不需要人工直接干预的情况下,按预期的目标实现测量、操纵等信息处理和过程控制的统称。自动化技术就是探索和研究实现自动化过程的方法和技术。它是涉及机械、微电子、计算机等技术领域的一门综合性技术。工业革命是自动化技术的助产士。正是由于工业革命的需要,自动化技术才冲破了卵壳,得到了蓬勃发展。同时自动化技术也促进了工业的进步,如今自动化技术已经被广泛地应用于机械制造、电力、建筑、交通运输、信息技术等领域,成为提高劳动生产率的主要手段。自动化专业社会实践活动结合以上专业背景必须深入企业,从企业实际生产中发现问题,发现生产过程中对自动化技术的需求类型和程度,以专业的理论知识为指导,为企业分析自动化设备及技术的需要,提出专业的技术方案,从而使实践活动的效果从研究生教育与解决企业生产实际问题两方面得到体现。 三、实践活动具体实施 1.实践基地建设。本次研究生社会实践活动由武汉科技大学与武汉恒际自动化有限公司于2012年暑期联合完成,武汉恒际自动化有限公司是专门从事电气传动与自动化控制系统集成的专业自动化公司,为本次活动提供了技术、场地、设备等等方面的支持。 (1)实践中心基地。地点为公司办公大楼3楼会议室。本次实践中所有资料收集、整理工作在此完成。并于每天工作结束后在此开会讨论,总结经验和教训。网上交流中心在中心基地成立暑期实践QQ群,每天会有一名队员在网上交流中心值班,解答同学们的疑惑,并根据同学们的意见和建议及时调整实践内容。 (2)信息流动站。进行暑期社会实践过程中,由通讯员用新浪微博手机实时直播实践概况,传递图片和消息,让没有参与的同学能够身临其境地了解本次暑期实践的情况。 2.实践详细情况。实践活动组跟踪参与恒际自动化公司项目“起重机变频器控制节能性研究”,使用双PWM技术实现电能的回馈,从而实现起重机的节能。主要做了如下工作与研究。 (1)针对目前起重机变频控制的技术、设备使用情况制定了研究开发方向,包括目前技术缺点分析,现阶段市场分析,技术方案的研究与开发。 (2)起重机变频控制的关键组件的设计开发与试验。(3)起重机变频控制样机的装配,测试与带负荷运行试验及最终方案的确定。实践活动过程中,活动组成员与企业技术人员有良好的沟通,双方优势互补,整个项目研发过程进展顺利,取得了预期的效果。 3.实践总结。 (1)凸显专业特色。武汉恒瑞电气有限公司是专门从事电气传动与计算机控制系统集成的专业电气公司,这与本次实践活动的专业特色相符。通过实践小组成员发现了自己学习中的不足,从实践中了解了自己需要掌握专业的知识,增强了专业素质,为以后上岗就业打下良好的基础,深化了对控制专业的定位与就业方向的认识,增强了社会责任感与服务意识。 (2)队员团结努力,感触至深。在恒瑞短暂的三十天时间里,研究生暑期社会实践团队在带队师与企业项目负责人的带领下明确分工,团结协作。团队本着把工作做到最好的态度,求同存异,力争上游,充分发挥每一个队员的特长,使每一位成员都融入到我们的团队中去,最终创造了我们团队在此次社会实践中的骄人成绩。实践充分证明,社会实践促进了在校研究生的全面发展。通过社会实践活动,研究生们从与员工的广泛接触、了解和交流中受到真切的感染和体验,从无数活生生的典型事例中受到深刻的启发和教育,使思想得到升华,社会责任感增强。在实践中,我们的人生观、价值观得到进一步的强化,提高了认识能力、适应能力和创新能力。 作者:柴琳 单位:武汉科技大学信息科学与工程学院 自动化专业论文:电气工程自动化专业人才的培养 1电气工程及其自动化专业人才的定位及其目标 通过对现阶段中小型水电厂工作模块的分析,得知基础应用型高级技术人才需要具备良好的工作素质,具备良好的工作品德。在现阶段教学工作中,进行学生服务方向的分析是必要的,从而保证满足市场导向的需要,展开辐射全国的电力行业就业模块。这就需要高校展开电力行业就业岗位技能教学、专业发展方向及特色。本专业分三个专业方向,前两年实行通识教育,大二的第二学期末,学生根据社会人才市场的需求和个人特长,自选一个方向进行专业技能学习。 2电气工程及其自动化专业人才培养方案的优化 2.1在现阶段电气工程工作模块中,进行教学内容及其课程体系的优化是必要的,从而满足现阶段人才培养目标的需要,进行人才质量的提升。保证培养目标模块及其培养规格模块等的协调,进行教学新型模式的开展,进行课程结构体系的优化,进行教学内容的不断组织,进行培养目标的控制,保证技术应用及其技术开发模块的协调,为地方经济服务。公共基础类课程群由公共基础、相关知识、专业拓展等系列课程构成,使学生在基础理论、基本知识和相关领域等方面,全面提高其综合素质和多角度的科学思维方法,培养学生的适应能力和发展潜力。在现阶段专业技术教学模块中,进行技术基础课程模块及其专业课程模块的协调是必要的,从而针对其专业方向的差异,展开技术基础课堂群体系的健全,进行其课时的积极安排,保证技术基础课程群体系的不断优化,按照其专业的发展方向及其知识要求,展开课程的交叉安排,保证其综合运行效益的提升。技术基础课程群主要由“电路”、“模”、“数电”、“自动控制理论”、“微机原理”、“电力电子技术”、“电机学”、“传感技术”、“工程力学”、“电磁场”等系列课程构成,使学生获得电气工程的基本知识,并充分考虑了将来专业口径的拓宽,为专业学习打下扎实的基础。 2.2在现阶段电气工程发展过程中,进行自动化专业技术的优化是必要的,进行工业自动化方向及其电力系统发展方向的分析,保证专业课程群体系的健全,按照其专业方向的侧重点展开分析,进行课程设置模块的优化,进行基层应用型人才的有效培养,使其满足市场的需求,保证其基础理论知识体系的健全,保证实践教学模块的有效开展。基层应用型人才的培养要面向工程应用,面向市场需求,不仅要具备理论知识,更重要的是加强实践教学环节,提高计算机应用能力、工程实践能力和创新、创业能力,突出实践性教育。 在实验教学模块中,学生的实践能力培养是重要的模块,从而保证学生的综合实践能力的提升,保证实验项目的积极选择,保证传统实验教学模式的更新,避免其一味的验证性实验的开展,进行经典的实验项目的开展,进行不必要实验项目的删除,实现其教学效益的提升。在保留的实验项目中增加了设计性和综合性实验内容,另外开设一些研究性实验。教学实验室全部对学生开放。通过验证性实验来巩固学生对理论知识的掌握,通过设计性、综合性实验内容和部分研究性内容来激发学生学习这门课程的兴趣,增强学生的动手能力。 2.3在现阶段教学模块中,进行学生实践能力的培养是必要的,这需要进行多元化专业培养方案的开展,保证校内实习模块、校外实习模块等的开展,进行实践教学效益的提升,保证培养方案的积极贯彻,从而满足专业实习基地的教学需要,进行实习任务书、指导书等的教学优化。建立我们的校外实习基地。在每次实习之前由带队指导教师写好实习计划书,及时组织召开实习动员大会,然后由实习指导教师带队实习。实习采取参观、跟班、动模实验和专家或高级技术人员讲座等形式。在实习期间写实习日记。 2.4在毕业设计过程中,进行学生专业知识综合应用模块的优化是必要的,进行科学研究方法及其工程设计模块的协调,进行科学问题的积极解决,保证科学态度的培养,进行创新意识的培养,保证团体协作精神体系的健全,这也需要进行毕业设计体系的健全,实现教学实践效益的提升。是对学生知识、能力、素质的一次全面检查,而且是审定学生毕业资格及学位资格的依据。毕业设计是大学生教学实践中的重要环节之一,在培养大学生探索真理,强化社会意识,进行科学研究基本训练,提高综合实践能力与素质等方面,具有不可替代的作用。 通过对毕业设计质量的提升,更有利于现阶段高校教育教学水平的提升,确保其毕业设计教学体系的健全,满足人才培养方案的客观需要,提升其创新精神及其实践能力,这离不开科技创新培养方案的应用,实现电气工程及其自动化人才培养体系的健全,切实提升大学生的创新素质及其能力,这些程序的开展都与毕业设计教学模块密切相关。电气工程及其自动化专业通过科学定位,确定培养基层应用型高级技术人才,对实现电气工程及其自动化专业人才培养目标具有现实意义;改革专业课程体系,提高人才培养质量,以特色专业建设和教学研究项目来推动电气工程及其自动化专业的人才培养模式的建设;加强实践教学,提高工程实践能力和创新能力。 3结束语 通过对电气工程及其自动化专业人才培养模式的优化,更有利于现阶段电力工程工作的开展,有利于提升其应用效益。 作者:张俊权 单位:铁力市宇祥热电有限责任公司
1自动化技术研究现状 我国高新科技发展起步较晚,部分发达国家已经把自动化技术运用的十分娴熟,我国自动化技术则运用的范围相对较少,处在一个自动化运用的初期阶段。其中最突出的一个表现,就是我国自动化目前管理方式的问题,生产管理模式直接影响着技术的推广,管理生产模式的粗糙和单一不利于自动化技术的深入研究和应用。落后的管理,导致机械制造的生产率非常低下,而且因为管理阶层的不严格,不了解自动化现状及前景的人领导自动化技术公司,直接导致期技术的停滞和推广的缓慢。其次,我国现存的企业机械工程自动化使用中存在着人才断层现象。因为缺少合理的人才管理晋升机制,从而导致人才不断流失,新的技术人员还没有被培养。自动化研究和运用需要不断的供给有才华的技术人员,但现在高新技术领域人才极度缺失,大多数工作人员都只掌握基本技术,所以在自动化技术在设计水平上很难得到较高的水平。总而言之,我国目前的自动化技术研究还是存在一定困难的,尽管我国在经济上不断发展,可在高新技术上还是有很多落后于他国的领域。当代社会,科技是第一生产力,随着人力资源的减少和费用的提高,生产自动化是必然的趋势,我国应加大对自动化技术的研究,不能一昧的利用我国丰富的人力资源而甘愿落后于人,这违背了我国可持续发展的理念。 2自动化技术的实际应用 2.1自动化技术的应用特点 集成化、智能化、虚拟化和敏捷化是自动化实际运用的趋势,自动化改革是能促进机械生产全面革新更上一层的大技术。计算机集成制造是指充分利用信息技术,将各类技术、信息和物料进行会和集成,有效促进了机械制造业进行全面改革优化,有利于经营利益和技术进步的有机结合。而智能化技术则要求在加工制作中分析、判断、决策等智能活动。智能化是自动化技术中较为环保的一革领域,有利于促进生态环境的保护,同时节现代制造工艺、信息技术、人工智能、多媒体技术等高新技术所组成的一项由多学科知识合成的综合系统技术约了人力资源的能源资源。同时,自动化技术虚拟化和敏捷化的特点,也有利于精准机械制造,利于产品加工件规整,更有利于及时的收取社会信息,调高企业组织的灵活性,促进生产组织质量和效率的有机结合。 2.2自动化技术的具体应用 1)集成自动化技术目前在自动化技术的应用中占据重要地位,独占鳌头,技术更成熟更方便,受到人们的普遍好评。集成技术是大规模生产的一次技术革新,其所具备的运作系统,可用来收集生产过程中产生的资料信息,并能把这些信息合理运用到实际机械操作中去。举例来讲,在加工件的生产过程中,就能把手机的资料结合实际,在加工件的机械制造过程中,根据返回的信息对生产过程进行调控与修改,存储新数据,以便下次直接使用。集成自动化技术具有很强的推广性,适合现阶段中国的发展现状,故而在社会上得到了广泛认同,关于集成自动化的研究也在不断加深,该技术的推广和传播有利于节省人力资源,精准生产数据和信息,有利于促进中国机械生产业的发展,促进各生产企业实现利益与质量的双提高。 2)第二个便是柔性自动化技术。相较于其他门类的技术,柔性自动化技术完美的体现了科技发展趋势下机械生产的自动化趋势。因为它的许多奇特之处,在自动化技术中仍是不可替代的一部分,实际机械生产的过程中是不能缺失这一部分的,不仅能促进机械生产技术的提高,还可以智能地控制生产件。柔性自动化技术提高了机械的智能性。因为生产的自动化提高了,企业的生产效率自然也会跟着提升。柔性自动化技术在生产过程中比较柔和,可以以电脑作为平台,改变生产件的设计图等作用,为机械生产提供了极大的便利,适合精细产品的加工制造,一边减少人力资源的浪费,一边节省生产成本,一边促进自动化技术的普及。用依靠电脑来操作柔性技术,合同集成自动化生产模式一样,能有效的促进机械加工业生产效率和生产质量的双体提高,经济利益也自然会提升。柔性自动化技术通过先进的数控技术,不断被推广,必将大力促进自动化技术的发展。 3)最后是智能自动化技术。智能自动化技术是对人工智能进行研究探索,通过高技术的人工智能是生产机械更加灵活方便。智能自动化技术可以说成是一种每一种智能操控技术,仿佛是给机械制造提供大脑,成本大,过程复杂,故而推广起来也是一项难题。如在生产的实际操作中,械制造工程的过程中,这项技术可以形成一个自动化的神经网络系统,该系统可对生产操作具体步骤进行类似于人脑的判断,并下达指令对生产方式进行实际的模拟运行,是一项值得深究的高新技术,国家应加大对其的研究投入力度,借此促进机械加工业的发展。 3结论 经济迅速的发展离不开工业的发展,不论是轻工业还是重工业,都是国家经济的顶梁柱,所以促进国家工业技术发展是非常必要的。机械自动化的发展有利于促进机械生产的革新,符合国家建设工业强国的理念,对促进制造领域的长足发展和进步有重要的现实意义。
电气工程及其自动化技术,是一项集合了计算机技术、电力电子技术等为一体的综合性技术之一,属于高端技术的一种,符合当前时代对于先进自动化的实际需求,也是当前促进社会生产进一步发展的重要源动力。这就需要科研人员在今后,重视对这一技术应用性、实效性方面的开发,促使其系统更加完善,提高其智能化、专业化、综合性程度,为实现无人操作奠定有力基础。 1电气工程及其自动化技术概述 电气工程及其自动化技术是现阶段我国社会经济发展过程中所采用的一门重要技术,具有重要地位,同时也是现代高新技术领域中的一部分重要内容,对于提高生产质量、实现自动化生产等具有重要意义。在实际应用的过程中,其主要是设计计算机技术、电子技术等方面的相关内容,而对于相关技术人员自身的专业要求也相对较高。在工业生产的过程中,电气自动化技术的有效应用,可以减少人力资源的使用,同时也可以在最大程度上减少因人为因素引起的生产问题,对于提高产品质量等方面都具有重要作用。 2电气工程及其自动化技术发展现状 目前,电气工程及其自动化技术在我国的应用范围相对广泛,在电力行业、建筑行业、高新技术行业等方面都有所应用,极大程度上提高了工作效率与工作质量,不仅有效提高了经济效益,同时也减少了对于人力资源的消耗,具有重要意义。与此同时,现阶段电气工程及其自动化技术已经实现了分布式应用,对于可以对整个生产车间现场的设备提供服务,最大程度上实现了资源的有效利用,防止资源浪费事件的发生,对于机械设备后续的各项维修工作实现便利性具有促进作用。 3电气工程及其自动化技术发展趋势分析 3.1应用范围进一步扩大 在今后发展的过程中,电气工程及其自动化技术的应用范围会得到进一步扩大,其应用程度会进一步普及,而其应用范围也会有所扩大,使得当前社会生产力可以得到进一步发展与提升,为整体经济水平的有效提升创造有利条件。 3.2产品进一步创新 目前,电气工程及其自动化技术已经较为完善,而当前社会生产发展以及各项需求也逐渐朝着多样化方向发展,这些都在不同程度上对其提出了更高的要求。这就需要相关研究人员在今后,应重视结合现阶段社会发展的实际需求、应用领域、先进技术等多方面情况,对电气工程及其自动化技术进行创新,既需要保证产品自身的创新性、有效性,同时也需要重视考虑到成本方面的相关问题,从减少企业应用过程中需要消耗的成本,使产品自身的性价比得到进一步提升。以电力行业为例,一般情况下电气工程及其自动化技术,主要是被应用在发电厂、变电站、配电自动化系统中,有助于生产效率的进一步提升。然而,在应同时仍然无法有效避免因人为因素影响而产生的问题,影响其应用效率与质量,并且会对电力生产、传输等环节造成影响。在今后,电气工程及其自动化技术,必将是依照构建起无人操作空间为主要目标,从而实现真正的人力资源解放,而其智能化、综合性、可持续性特征,也必将为其今后发展创造有利条件。 3.3系统结构更加完善 在系统结构方面,电气工程及其自动化技术将逐渐朝着稳定性、高效性方向发展,使得系统结构更加科学合理与完善,同时可以促使其朝着通用化方向发展,使得这一系统在实际应用的过程中可以适应不同种公司内部网络,并可以在公司内部实现数据信息的顺畅传递,提高信息的有效应用率以及信息集成化程度,小猪信息“孤岛”问题。通用化系统结构的实现,是社会对于优化资源的响应,同时也是实现经济效益、社会效益的一种有效途径,为我国社会生产力的整体提升打下坚实基础。 3.4更为节能环保 近几年生态环境的恶化,使得人们开始认识到生态环境对于人们生活的重要性,因此绿色节能环保理念逐渐成为人们生活中遵循的重要原则,同时也成为了当前时展的重要主题。因此,电气工程及其自动化技术今后的发展,必然是朝着节能环保方向发展,是构建起节约型、友好型社会重要自成力量,不仅可以助力于环境保护工作,同时也可以为社会可持续发展予以根本动力,实现生态、科技的共同发展,营造更为良好的生活居住环境。 4结语 总而言之,受到时代变化以及产业多样化发展的影响,电气工程极其自动化技术,在今后发展的过程中,必将是被多种不同行业所应用,实现了成本的有效控制,也满足了各行业对于工作量、质量等方面的要求,突破了以往技术与行业之间不相适应的限制,更为主要的是其系统结构也会更加完善,并且与现阶段我国节能环保理念相适应,从而最大程度上减少对人工的需求,提高工作效率,进而推动我国社会生产力的进一步提升。
电气工程及其自动化问题与对策:电气工程及其自动化发展问题研究 一、电气工程及其自动化的发展中的问题 迈入21世纪以来,电气工程及其自动化的技术取得了突飞猛进的发展。但在电气工程及其自动化的发展与建设中还存在一些客观影响因素,这些因素在一定程度上阻碍了电气工程及其自动化的发展。想要促进我国的电气工程及其自动化实现跨越式的发展,就要解决以下几项问题: 1企业实际需求不同,抬升了成本 目前我国的电气工程及其自动化技术还处在一个综合的领域里,独立性还有待完善。所以,在实际的运用过程中,工作人员只能结合目前的技术成果,再运用自己的实践经验,得出设计成果。从而有的环节无形中增加了经济成本,最终工程总的经济投入也就增加了。而且,目前的企业在电气工程及其自动化的技术上都是因企业而宜,不同的企业,电气工程及其自动化的技术水平也不一样。 2电气工程及其自动化实施过程中工作效率有待提高 电气工程及其自动化实施过程中,效率的高低影响着整个工程的的完成效果。在当今飞速发展的社会里,工作效率甚至决定着一切。所以,电气工程及其自动化技术更要紧跟效率的步伐。目前的企业在电气工程及其自动化的技术上都是因企业而宜,不同的企业,电气工程及其自动化的技术水平也不一样。要想在这些企业中脱颖而出,效率的提高可见显得十分重要。那个企业在最短的时间里设计出更让人操作简便,更让人明白的设计,在离成功的大门前就会胜出一筹。哪个企业效率低下注定就是失败的。这个时候,企业的技术人员的技术水品就得到了检测。 3电气工程及其自动化实施过程中数据传输安全性问题 电气工程及其自动化起初在工业中形成,并得到了发展与建设。目前,电气工程及其自动化逐渐蔓延到商业领域,商业领域的发展过程中,数据信息的传输安全性是很重要的一步。由于目前,企业之间的信息交流过程中,各企业使用的信息传递产品各不相同,参差不齐。这给数据之间的传输和通信造成了一定的困难,从而增加了电气工程及其自动化的运营成本。所以,在今后的电气工程及其自动化的发展与建设中,一定要注意这一点。 二、电气工程及其自动化发展的合理化建议 电气工程及其自动化是工业发展的有力助手,它的的发展能为工业,甚至社会经济的发展带来源源不断的动力。虽然,目前的电气工程及其自动化的发展与建设存在着这样或那样的问题,但总的前进趋势是不可逆转的。只要把问题慢慢解决,逐渐的去改善,不久的将来,我国的电气工程及其自动化一定会在世界上立足。针对以上问题,我提出几点建议: 1建立电气工程及其自动化的统一独立的平台 目前的企业在电气工程及其自动化的技术上都是因企业而宜,不同的企业,电气工程及其自动化的技术水平也不一样。这样一来增加了企业的经济成本,二来不利于企业的长足发展。所以,企业的技术人员一定要突破技术环境的难关,有步骤,有计划的去设计电气工程及其自动化的方案。首先,在设计前,专业的技术人员对要设计的行业及用户的特点进行研究,从而,确定开发目标。然后,确定设计方案,方案要涉及到实施,运行,维护等每一步骤的完成,同时,运行成本和运行时间也要提前预算好,一定要控制在企业运行的范围内。此外,还要注意商业项目运行的特点以及终端客户的不同需求,最后做到建立电气工程及其自动化的统一独立的平台,从而减少企业的运行成本。 2建立电气工程及其自动化的通用网络系统 建立电气工程及其自动化的通用网络系统可以优化资源配置,使商业之间的信息交流得到准确性和安全性的保证。一个企业包括设备控制,技术监管,企业管理等许多步骤,要想使这些步骤得到资源的合理化配置,就要使这些系统通过网络联系起来。通过建立电气工程及其自动化的通用网络系统,使各个系统之间的数据得到高效,快捷的交换,促使整个企业的优化发展。 3建立电气工程及其自动化的数据标准对接 只有电气工程及其自动化的数据能够实现信息的标准化对接,电气工程及其自动化的系统传递信息才会更安全,更高效。所以,在目前的电气工程及其自动化的发展过程中,一定要实现程序接口的完美对接,从而减少开发工程的时间和费用。 本文作者:刘海蛟 单位:哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂 电气工程及其自动化问题与对策:电气工程及其自动化提高方法探析 摘要:近几十年来,我国的经济在迅速增长,特别是工业的兴起带来的出口利润增加,对我国国民经济的增长起到了明显的促进作用。然而工业的兴起的同时,随着我国社会老龄化的逐步恶化,青壮年比率在人口占比中逐渐走低,劳动力的价格也在不断提高。为了解决工业所需的巨大劳动力与劳动力资源有限的矛盾,电气工程及自动化应运而生。本文从电气工程及自动化的起源和发展着手,剖析了电气工程及自动化的发展意义,分析了电气工程及自动化在发展中遇到的难题,并针对这些发展困难提出相应的有效措施,希望能够对我国电气工程及自动化的发展尽一点绵薄之力,让我国电气工程及自动化的发展能够跨入一个新篇章。 关键词:电气工程;自动化;意义;发展难题;解决措施 1电气工程及自动化的发展过程 电气工程及其自动化作为我国近代工业发展的促进剂,是伴随着我国工业的发展而不断发展的。在改革开放以后,中国大力发展工业,以求获得快速的经济发展,提高国民的生活水平,在不断发展前进的过程中,电气工程及其自动化经历过三个主要的发展阶段,其内容如下:(1)第一阶段:随着机械工程和物理学的发展,科学工作者便考虑到将二者结合起来,寻求一种能够为电器制造也服务的科学,于是便诞生了电气工程。(2)第二阶段:随着微波和无线通讯技术的兴起和发展,科学工作者又将这一学科的优势有机结合到电气工程上面,通过微波和无线通讯技术对机械的控制,来使机器完成生产工作并满足生产要求,这便将电气工程及其自动化带进了机电一体化的时代。(3)第三阶段:随着计算机和信息技术的发展和应用,它的优势也被利用到电气工程及其自动化中来,于是便出现了通过计算机编程并远程控制机器完成生产工作的新一代机电一体化工业生产流程。 2电气工程及自动化的发展意义 电气工程及其自动化的发展过程是一个不断吸纳并融合全球最新科技的过程,电气工程及其自动化的可以应用到各行各业,无论是一个断路器的设计,还是整架航空航天器的研究,都少不了电气工程及其自动化的身影。电气工程及其自动化的发展,使得机械制造业的生产车间空间得到节省,也减少了车间内人力物力的配置,很多机械产品的加工不再需要工人来动用原始的手工劳动,而可以通过电脑终端的直接控制,这样,一个会控制电脑终端程序的工人便抵得上好几个人力工,实现了人力资源的有效节约。机电一体化的运用更是可以使生产车间完成流水线的全部生产任务,包括生产零件,组装,包装,流动,检测等整个制造流程,极大地提高了生产效率。 3电气工程及自动化的发展难题 尽管电气工程及其自动化的发展随着工业的发展一起很迅速,但是到了新的发展阶段以来,电气工程及其自动化的发展也遇到了很多难以克服的困难: (1)电气工程应用的能耗问题。所谓的能耗问题是指来源于电气工程设施的建造和安装所造成的能量损耗,当然,要想实现机电一体化控制,建造和安装布置控制设备是必需的,因而这部分能源消耗是无法避免的,为了降低成本,便只能从降低能耗方面着手;在电气工程及其自动化系统的建造和安装过程中,需要考虑到光照和温度调节方面的问题,同时也还要考虑到系统耗电与厂用耗电的关系,电网的布置等问题,在诸多环节的能耗问题实在值得关注。 (2)电气工程应用的质量管理问题。在实际操作中中,有很多工厂为了完成机电一体化控制,但又考虑到成本的节约,放低了对电气工程及其自动化系统的施工质量要求,使得建造标准低于国家规范,这样做会导致低了机电一体化系统所生产的产品质量降低,更可能使得整个系统运行故障频出,发生灾难性的事故。 (3)数据传输的不方便问题。电气工程及其自动化的控制系统主要是应用计算机对于所编应用程序的控制,但是从目前的发展状况来看,电气工程及其自动化仍然处在一个多学科的综合体的尴尬状态,还没有脱离出来成为一个独立的学科,因而很多应用编程及其有效接收设备并没有国家标准来统一,在商业化的运行中,厂家只能购买某生产商的一中机型来进行控制运用,而不能完成不通机型之间的信息传递,这对商业化的运行和发展造成一定的阻碍。 (4)电力控制系统的完善效率对工程进度的制约问题。电气工程及其自动化系统是一种控制系统,用来对机械系统进行控制,然而要想完成整个系统的运行,便得结合实际的机械操作流程编写相应的程序通过计算机控制来实现。因此对于同一工程,由于编写程序不通,电气工程及其自动化控制的效率就会有所高低,这也会进一步影响工业生产的效率,从而影响到经济的发展速度。 4提高电气工程及自动化的方式 电气工程及其自动化主要分为两个部分,一是电气工程,另一便是自动化控制;因此提高电气工程及其自动化便要从两方面着手,通过实现电气工程和自动化控制的有机的、高效的结合来更快更好地发展电气工程及其自动化。 (1)从电气工程方面:从上文问题分析可知,电气工程主要存在的问题是能源消耗问题和施工质量管理问题。解决这类问题有效的措施便是企业和政府一起协商制定严格规范的电气工程施工管理标准,并且一切有关电气工程的施工要严格按照该标准执行,违者必究;施工单位在实际施工的过程中,不要照搬一般的施工流程,而要根据实际的施工地点的环境、地理位置等因素,综合考虑拟定合适的施工方案后再施工。并且施工过程中严禁偷工减料、以次充好,要严格按照标准选择适应的材料,施工完成后要有专门的系统管理和维护人员对系统进行监控检修。 (2)从自动化控制方面:自动化控制的问题主要是数据传输接口不统一,控制程序控制效率有高低。为了解决这个难题,企业的程序设计人员应不断优化反馈设计,完成精简有效的高质量程序编写;然后将最优质的程序在企业内或者行内推广,从而使整个企业或者行业的自动化控制水平提高,要想设计出优质的程序,设计者需要考虑客户的需求和工程的运行流程,通过精简和优化来提高程序的执行效率。另外,政府也应该在行业内制定相应的通用的程序接口,能够让优秀的程序设计在整个行业内流通,从而带动整个行业的信息传递和竞争提高。 作者:朱益成 单位:河海大学文天学院 电气工程及其自动化问题与对策:电气工程及其自动化中的问题及解决措施 【摘要】从改革开放至今,我们国家各个领域均得到飞速发展机遇,电气工程发展更在其中占据领先地位。在改革开放大背景下,我国当代科技发展某种程度促进电气工程自动化发展,同时,自动化渐渐变成促进电气工程可持续发展力量源泉。电气工程在进行施工中结合自动化新兴科技,不单对电气工程提高工作效率十分有利,还可减少生产过程各类事故的发生几率,让电气工程更加快速稳健发展下去。由此,相关从业人员务必结合行而有效解决对策应对电气自动化过程中存在的主要问题,充分理解电气自动化有关技术内容,从而确保工作效能最大限度发挥出来。 【关键词】电气工程 自动化 问题 解决措施 1前言 伴随时展社会不断进步,人们生活生产中电气自动化被广泛普及应用,变成现如今促进国民经济发展的有力手段。电气工程自动化属于一类综合性学科,不单包括机电和计算机相关技术内容,还包括网络控制和机电一体化等相关技术。从电气工程角度出发,作为各类生产活动可持续发展前提保障,其正常运行和创新发展意义是十分深远的,另外它对于工业行业健康稳定前行也具有不可替代的重要意义。值得一提的是,现如今电气工程自动化过程中还是有一定问题存在的,如果未能及时解决此类问题,那么所遗留的历史问题将会对国民经济及电力事业发展造成致命打击。本文对当前电气工程自动化存在主要问题予以分析,同时提出针对性解决对策,希望能够为相关人员提供一些参考。 2电气工程及其自动化中存在的问题 (1)缺少统一系统网络架构。构建科学有效自动化电气工程系统是自动化建设必然发展趋势,但是目前众多相关企业当中,因为缺乏统一系统网络构架,容易造成众多企业拥有不同网络架构,限制电气自动化进一步发展。另外因为系统缺少兼容性,造成企业软硬件交替途中,因为接口众多使得信息数据达不到共享标准,自动化电气系统效能未能得以全部发挥出来。 (2)能源不必要消耗的问题。工业发展阶段,电气工程可以说是占有不可替代重要地位,而电气工程自动化相关技术对于整个工业生产都有着决定性作用,渐渐变成如今工业生产科学合理运行前提保障[1]。尤其伴随智能化工业生产水平日益提升,各类先进设备也被引进工业生产当中,不但使工业生产总体工作效率大幅度提升,对工业行业未来发展还具有一定预见作用。但是目前工业生产过程中在应用电气工程自动化技术时,还有能源不必要浪费等严重问题存在,不单对全球能源紧缺局面造成更为消极影响,对节能减排愿景达成也没有好处。 (3)质量不达标问题。最近几年,伴随物质精神水平逐渐提升,人类安全意识也明显提升,电气工程建设阶段,人们在电气工程服务质量方面也提出更高要求,可以说电气工程服务质量和电气工程使用寿命二者间是具有平行发展关系的,同时和安全使用也不无关系。但是如今绝大多数电气工程在施工期,因为对建设质量疏于管理,同时缺乏必要安全意识,造成最终过度关注检测结构,但是质量监管体系不够完善的不利景象,造成质量管理只停留在表面,不单施工管理无序,具体施工时还不能对质量严格控制,电气工程建设质量不达标,工程建设受到很大制约。 3电气工程及其自动化中问题解决措施 (1)构建自动化系统体系。凭借电气工程自动化进程中主要问题的分析,不难发现电气工程自动化受环境因素影响很大,所以应当采取相应对策帮助自动化系统不断得以完善,充分应用当前所拥有先进科学技术,促进管理目标有效达成。在设备启动和日常运行不同方面,都要力求构建高效工作及管理模式,积极吸收先进管理及设计理念,最大程度对系统进行开发利用,同时使相关成本费用减至最低[2]。构建自动化系统体系能够推动电气工程事业科学合理发展下去,让不同系统为不同生产需求提供服务,使电气工程自动化系统能够独立作业。 (2)节能减排建设。进行节能减排设计时,其中非常重要的设计环节便是设计要建立在实际能源消耗基础上,还要尽可能减少不必要能源损耗,确保电厂整体经济效益提高。打个比方,选取电厂中变压器时,尽量选小阻值的,使变压器能源损耗量减下来,就能直接把运行成本降下来,达到节省能耗的目的,科学控制变压器运行成本。能使用自然光资源时,绝不使用照明设备,尽可能选择那些高效使用年限长设备,坚持贯彻节能减排原则。要不断对电气工程节能举措进行优化,电气工程整个设计阶段,节能思想都是贯彻始终的,所以要对节能设计实时进行优化。在基本需要得以保障前提下,结合先进技术设备将能源损耗降至最低,满足节能减排发展对策,另外对促进电气工程长足发展也具有深远历史意义。 (3)对网络结构充分应用。电气工程自动化阶段,网络结构其功能与结构对于整个系统运行具有直接影响,本文这里所说网络结构能与不同管理系统存储数据自由交换,从而达到提高系统安全性与高效性目的,同时这也为网络结构最为重要功能与价值体现。除此以外还要把电气工程自动化有机融合到其它领域与行业当中,加强对技术系统和生产设备监管。原因是通用网络系统要在处理完不同数据信息后对相关资源配置情况予以贯彻落实,所以在对自动化系统进行统筹管理过程中扮演着不可替代的重要角色,可以快速安全传输数据信息,让网络结构真正实现互通互联效果。 (4)综合提高管理水平与质量。电厂管理人员要充分了解电气工程自动化的重要性,从而为工程建设质量监管保驾护航,为此要综合提高相关管理人员业务能力及素质水平。打个比方,电厂可定期组织对相关工作人员进行培训,吸纳素质高能力强的管理人才加入,通过这种方式提高管理团队科学建设效率,多从那些成功企业中学习先进管理经验,取他人之长补己之短,更好为电气工程自动化建设打好坚实铺垫[3]。除此以外,要加强建筑材料管理,通过这种方式由基础与源头保障电气工程质量。要明确相关材料来源,以使所选设备满足实际发展所需,材料防潮工作应积极做好,尽可能杜绝材料损坏,要加强防火处理,定期派遣专业人员落实质量监管工作。 4结语 综上所述,窥一斑而见全豹,电气工程自动化不单对电力企业收益有很大影响,与国民经济和人们工作生活也有重大关联。面对该状况,国家和相关企事业单位应当由实际情况出发,不断进行人才充备同时对相关制度予以完善和创新,除此以外,要积极鼓励那些专业人士加入进来,共同为我国电气自动化事业可持续发展添砖加瓦。 作者:孙卓尚 单位:河南省安阳市第一中学 电气工程及其自动化问题与对策:电气工程及其自动化发展分析 第二次工业革命之后,工业发展进入了“电气时代”,经过了二百多年的发展,电气已经逐渐发展成为庞大的工程项目。而电气自动化兴起与发展,使电气工程进入的新的发展阶段,工业形势也发生了巨大的转变。电气工程及其自动化的发展,对于新时期工业社会建设有着深远的影响。结合电气工程及其自动化的发展要点,对发展现状当中的不足予以改进和完善,以推动电气工程快速、平稳、可持续发展。 1影响 电力是现代工业发展不可或缺的资源。电气工程及其自动化发展对于包括工业生产等多个领域都有着重要的影响,实现了工业自动化生产。一直以来,电气工程都是工业的重要支撑。从二百多年前电力被发明开始,工业发生了翻天覆地的变化。而随着电气工程的不断发展进步,给社会生产生活带来了重要的影响。当前,人们的生活娱乐和工作学习,已经离不开电力工程。电气自动化的发展,极大的提升了社会生产力水平,加快了工业生产的节奏,促进了经济的发展。电气工程及其自动化在我国的发展迅速,对工业发展产生了重要的影响,形成了我国“世界工厂”的地位“,中国制造”已闻名全球。 2不足 电气工程及其自动化的发展,推动了我国工业生产的进步,并取得了显著的成果。但是我国电气工程及其自动化的发展当中还存在着明显的不足,有待于改进和完善。首先,电气工程的自动化水平较低。从现阶段电气工程的发展来看,电气工程自动化发展的独立性不强,多数情况下都是作为工业领域的其他行业起到辅助的作用,与其他工业生产方式结合应用。而当前电气工程并没有取得优秀的独立性技术成果,在实际的工业生产和企业运营当中,自动化水平还不够突出。电气自动化技术得不到及时的更新,优化升级迟缓,在很大程度上制约了工业的发展。这就需要建立电气工程及其自动化的独立平台,在此基础上进行独立性的电气设计,有效提升电气工程及其自动化的水平。其次,创新性不足。创新是各行业生存与发展的根本,电气工程及其自动化的发展也是如此。在创新理念的带动下,电气工程才能做到快速、平稳、可持续发展。当前我国电气工程自动化设计往往都是在原有电气设计的基础上,相应的予以改进。或者是直接套用发达国家的先进经验,在创新方面还存在明显的不足,电气自动化水平始终得不到显著的提高。国外先进经验值得我们借鉴,但是不能照搬照抄,而是要遵循其先进的理念,结合我国工业发展实情,自行进行设计,充分做到创新,进而提升电气自动化水平。第三,安全性不足。电气工程及其自动化除了在工业领域有着重要作用之外,在商业领域也创造了不小的价值。但是商业数据信息的传输安全性得不到有效的保障,企业相互之间的交流存在障碍。可以通过通用网络系统以及数据标准对接,以实现商业数据信息的安全传输。电气工程及其自动化技术的应用,加快了信息数据传输效率的同时,安全性也得到了有效的保障。这对于现代企业运营以及工业生产都有着十分积极的影响,对电气工程及其自动化技术的推广与发展有着重要的意义。 3发展前景 通过独立的技术研发、系统网络的建立以及对接标准化的对接,针对电气工程及其自动化的发展当中存在的问题,都相应的得以解决。电气工程及其自动化有着十分良好的发展前景。作为社会发展进步的基石,工业在很大程度上主导着社会的未来。而电气工程及其自动化的发展决定着工业的发展方向。随着科技深入到社会生产生活当中,对于各行各业都有着非常重要的影响,尤其是工业领域。将科技元素融入到电气工程当中,能够有效提升电气自动化的技术水平,为电气自动化技术开拓更多更广的应用领域,而不仅仅是在工业生产当中。随着计算机网络的兴起,在电气工程当中也得到有效的应用。社会生产建设朝着自动化和智能化的方向发展,电气工程及其自动化技术的功能也得到了有效的拓展。电气工程在过去的百年间做出了卓越的贡献,可以说电气改变了世界,对于未来而言,电气工程还会创造出更大的社会价值。 4结语 电气工程的发展对工业有着重要的影响,并创造出巨大的社会价值。随着电气工程的不断发展进步,电气自动化在各个领域和各个行业当中得到广泛的应用。随着科技元素的融入,电气工程及其自动化将社会生产建设带入到新的阶段促进着包括工业在内的多个领域行业的发展。结合当前我国电气工程及其自动化发展的现状,针对包括自动化水平较低、创新性不足、安全性差等问题,采取有效的措施予以解决。电气工程及其自动化的发展有着十分良好的前景。 作者:张雪松 单位:青海盐湖工业股份有限公司化工分公司机修厂 电气工程及其自动化问题与对策:电气工程及其自动化专业实践教学 0引言 我校是一所由重庆大学举办的独立学院,本着“厚德、博学、求是、创新”的办学理念,以国家和区域经济社会发展需求为导向,以“基础实、能力强、素质高”应用型本科技术技能型人才培养为目标,坚持理论与实践并重的原则,强化实践教学环节,重点突出学生创新实践能力、就业创业能力的培养和提高。我校电气工程及其自动化专业一直秉承学校的宗旨,遵循“适应需求、服务行业、类群集聚、协调发展”的原则,逐步形成了“强弱结合,以强为主,以弱助强;高低兼备,侧重高压;重专业基础,强学以致用”的专业建设理念。目前,我们专业紧跟学校的应用技术大学转型发展步伐,为了培养出应用型技术技能型人才而不断努力研究与探索具有应用技术大学特色规格的人才培养方案。电气工程及其自动化专业是一个工程实践性、应用性强的应用型本科专业,其大多数课程都需要大量实践来培养学生的工程实践能力和自学创新能力。实践教学是人才培养方案中的重要组成部分,较理论教学更具直观性、综合性和创新性,对培养学生的综合素质和创新实践能力有着重要意义。所以,在构建理论教学体系和实践教学体系相互并行、融合交叉的人才培养方案的过程中,实践教学体系的建设发挥着重要的地位和作用。 1树立“以学生为中心、教师为主导”的实践教学理念,明确实践教学地位 为了构建良好的电气工程及其自动化专业新型实践教学体系,我们确定以培养学生分析和解决问题能力作为其基础和核心,树立“以学生为中心、教师为主导”的实践教学理念,坚持以“培养学生的实际应用能力和创新实践能力”为目标,采取多层次多环节的实践活动,努力提高学生的创新实践能力,最终达到应用型技术技能型人才培养目标。在新型实践教学体系中,融知识、能力、素质为一体,把实践教学提升到与理论教学并重的地位,促进高素质应用型技术技能型人才的培养。 2构建以实际应用能力和创新实践能力为目标的新型实践教学体系 我校电气工程及其自动化专业实现人才培养目标的根本保证是构建一个完整的、科学合理的、适应社会需求的新型实践教学体系。在最近几年的教学实践中,我们通过多次对相关企业和部分兄弟院校的调研,了解到本专业应用型人才培养存在的问题以及国内相关企业生产和技术应用对该专业应用型人才需求的现状,遵循由浅入深、循序渐进、嵌套递进、自学创新的原则,在人才培养方案的修订中构建出了与理论教学体系有机结合又相对独立的以实际应用能力和创新实践能力为目标的新型实践教学体系。我们形成了由单一到综合、由独立到融合、实际应用能力和创新实践能力培养贯穿始终的三层次新型实践教学体系。 3新型实践教学体系建设 3.1实验环节 实验环节是实践教学体系中的最基本、最主要的组成部分。改革实验教学内容和模式,创造新型开放实验环境,给学生提供工程实践和自学创新的环境。增加实验环节比例,专业基础课和专业课有实验环节的课程所占比例增加到70%左右,并且将实验环节的课程学分设在0.5~1.5学分之间。实验教学体系按基础性、专业性、综合性三个层次构建,以实验技能和目标整合为实验模块,每个模块的实验项目又按基础、设计、应用三个层面构建。为了保证学生必要的实验条件和提高学生的动手和学以致用的能力,学校加大了对实验室的经费投入。最近几年,本专业实验室建设本着综合性、开放性、先进性和可扩展的原则,陆续改建了电工电路实验室、电子技术实验室、微机/单片机实验室等;新建了电力拖动自动控制系统实验室、电力系统仿真实验室、电力自动化及继电保护实验室、创新实验室等。为了充分利用有限的实验室资源,增加师生到实验室的机动性、提高学生积极性,我们逐步改建或新建3~4个具备智能管理功能的高标准开放型实验室。 3.2实习环节 实习是理论和实践相结合的重要方式,是提高政治思想觉悟与业务水平的重要环节,可促使学校教育与社会教育更好地结合起来。学生通过实习了解社会、接触实际,增强劳动观念和事业心、责任感,获得本专业相关的实际知识,巩固理论知识,具备应有的专业技能和实际工作能力。本专业的实习主要有专业认知实习和毕业实习两大模块。专业认知实习(一)安排在第一学期,由专业负责人带领学生参观专业实验室、校内实习基地(如电子工艺实训中心、工程训练培训中心等);专业认知实习(二)安排在第三学期,在校外实习基地(如华能珞璜电厂、重庆新世纪电气有限公司等)进行参观学习。毕业实习培养学生综合运用知识,分析和判断技术问题的能力。本专业的毕业实习安排在第六学期的最后两周,其形式采用集中组织和分散自找相结合的模式。目前,集中毕业实习的校外实习基地主要是湖北宜昌葛洲坝电厂培训部和重庆铜梁威斯特电梯有限公司。 3.3课程设计环节 课程设计是最重要的实践教学环节,是让学生完成的一项综合性、创造性、设计性的大作业,对学生的工程概念、系统概念和系统设计能力以及提高工程基本素质,培养较强工程实践能力至关重要。目前我校本专业安排了8门主干课程设计,如电力电子技术课程设计、发电厂/变电站电气设备课程设计、电力系统分析课程设计等。课程设计均要求学生针对某一选题,1~3人为一个小组,2周内完成。为了保证课程设计的教学质量,要求学生充分利用各仿真和硬件实验室,做到软、硬件有机结合。努力开设综合性、系统性的课程设计,有机结合理论与实践,让学生自主完成选题、方案论证、系统设计、器件选择、组装调试、编写报告等一系列工作,充分发挥他们的主观能动性,培养其综合实践能力。 3.4毕业设计环节 整个教学中最后一个综合性的,至关重要的实践教学环节是毕业设计。它是学习知识深化和提高的重要过程;是学生运用所学知识的一次全面总结和综合训练;是学生综合素质与工程实践能力效果的检验,有利于培养学生良好的工作作风、科学的工作方法和较高的职业能力。在整个毕业设计中,我校本专业要求指导教师引导学生进行自我主动学习的模式,只为学生提供基本的设计资料,采用小组讨论的方式,由指导教师进行适当提示,增强学生独立分析和解决问题的能力;以就业为导向来选题,对于已确定工作单位的同学,允许学生到就业单位进行毕业设计,缩短其适应工作的周期;为了保证对每个学生的指导时间和质量,限制了每个教师所带学生人数,并聘请了部分有工程背景的外校老师,规定了每周与学生见面指导的次数,同时采取电话、微信、QQ、E-mail等辅助方式进行随时指导。 3.5第二课堂环节 第二课堂是第一课堂活动的重要补充,是大学素质教育的重要载体,能够锻炼和提高学生的创新创业能力和综合素质。第二课堂活动主要包括社会实践、学术社团、学科竞赛、科技创新等等。通过组建学生科技创新实践社团的引导,学生积极主动参加科技创新实践社团在本专业已蔚然成风,并在各级比赛中多次获奖,成绩斐然。科技社团成立教师指导团队指导学生、高年级学生带动低年级学生、以自拟项目或参加竞赛等方式锻炼学生的综合能力,从而打造了全方位的创新实践平台。社团的学生们既能在学生中有条不紊地自主组织和推进各项创新活动,提高自身的组织管理能力,又能与实体的企事业单位联系,争取活动赞助经费,承接小型科研项目,提高自身的沟通能力和科研能力。以项目引导、竞赛驱动的创新实践平台建设极大地鼓励了学生参与各种项目和竞赛的积极性和主观能动性,促进了他们动手、创新、协作,积极进取,学以致用,提升了他们的实践技能。学生从立项到收集资料,从确立方案到动手制作、组装、调试,从一次次失败到最后成功,带给学生的是坚持和自信,为他们今后面对社会积累了宝贵的经验。 3.6“双师型”教师队伍建设 要培养应用型技术技能型人才和提高实践教学质量,还需要一支理论水平扎实、实践能力强的师资队伍。通过多层次、多形式的培训和教科研活动,以及“老带新”方式来不断加强专业带头人和骨干教师的培养。每年制定并落实专业教师轮流下企业工程实践,要求青年教师每年至少有15~30天时间到校外参与实践,获取与本专业相关的生产技术与科研、工程技能与经验,提高他们的专业技能和业务水平,增强教学、实践科研能力。同时,鼓励专业带头人或骨干教师在合作企业中积极参与或独立承担企业技术指导和产学研项目开发,使他们脱颖而出,成为具有较高“双师”素质的骨干教师。 3.7实践教学教材与教学大纲建设 实践教学教材与教学大纲建设也是保证和提高实践教学质量的一个重要环节。由于构建的新型实践教学体系赋予了新内容以及实验室引进了新设备等情况,我校本专业组织专业教师编写了具有一定特色和较高水平的实验、课程设计教材和教学大纲。对实践教学大纲的编写学校提出严格的要求,由学校安排校内专家进行审核,保证了实践教学大纲的科学合理性和适用性。我校目前电气工程及其自动化专业的实践教学教材基本上是教师的自编教材。教材直接针对我校的具体设备和实践要求,并且随着它们的改进而不断修订实践教材的教学内容。 3.8实践教学监控和评价体系建设 为了加强学生的实践能力和培养学生工程素质,需要加强监控和严格考评,建立一套多层次、多阶段的立体实践教学监控和评价体系。多层次包括学校、学院、教师、学生以及相关单位等多个监控和评价主体,各层次主体各司其职。学生如何体现作为监控和评价主体之一呢?例如改革对课程设计、实习的成绩评定方法,制定多元化的综合考核方法。即采取平时考核(占40%)、设计/实习报告(占40%)和综合答辩(占20%)来评定学生成绩。答辩整个过程要体现出“以学生为中心、教师为主导”的教学理念,由学生组成答辩委员会,由学生自主完成答辩过程中的组织、提问和评价等工作。这样既考核了掌握知识情况,又考核了综合能力,更注重培养了创新精神,极大地鼓励学生大胆思考和运用所学知识去分析问题和解决问题,并对不合理的方面提出见解。而对实验环节则采用“学生签名—学生做实验—老师检查实验—老师点名”的管理方法,杜绝了学生偷懒、不动手、抄写实验报告等现象的发生,极大地提高了实验效果,也相应地增加了教师的工作强度。 4结束语 培养具有较强的工程实践能力、自学创新能力、就业创业能力的应用型本科技术技能型人才,就必须高度重视人才培养方案中的实践教学体系。通过电气工程及其自动化专业新型实践教学体系中的各个环节,学生不断学习新知识、开阔新视野、增强新本领。随着我校转型发展和电气工程及其自动化专业实践教学的不断深入,新型实践教学体系的成效也越来越显著,本专业学生的理论知识和实践能力也不断提高,也不断地深受用人单位的一致好评。为了适应国家及区域经济社会发展需求和电气工程及其自动化专业的发展形势,我们必须不断地努力充实和完善新型实践教学体系的内涵和外延,培养出更多基础扎实、工程实践能力强、综合素质高,具有创新精神和创业能力的应用型本科技术技能型人才。 作者:罗平 王丽芳 刘胜芬 郑学娜 单位:重庆大学城市科技学院
智能电网工程论文:机电工程技术在智能电网的应用情况 摘要:现阶段我国所处的时代是一个知识经济时代,各项科学技术措施的发展使得我国机电工程技术措施进步速度得到一定程度提升,在机电工程领域当中我国已经取得了一定的研究成果,机电工程技术措施在上文中提及到的这种情况之下也演变为一种较为先进的技术措施,但是和智能电网之间的相互关系并不是十分的密切,如果机电工程技术措施可以和智能电网建设工作有机的相互融合在一起的话,那么是会在我国电力行业发展进程向前推进的过程中起到一定程度的促进性作用,因此机电工程领域中的各个工作人员,应当对智能电网建设工作形成一定的了解,以便于可以研发出来适应性更强的机电工程技术措施。 关键词:机电工程;技术;智能电网;建设;应用 前言 在以往的几年当中,全球气候变暖这个问题使得世界范围之内各个国家当中的人民感觉到十分的不安,之所以会在世界范围之内出现气候变暖这样一个问题,是因为在以往的一个世纪当中,人类社会工业化发展进程向前推进的过程中使用到了数量众多的矿石资源,因为上文中提及到的这些温室气体对于太阳辐射的短波是具备一定的透过性的,与此同时也可以将地球实际运行的过程中反射除去的长波吸收,这也就是人们经常提及到的温室效应,在温室效应出现的基础上,就会使得全球气候出现变暖这种问题,当然引发全球气候变暖也是有其他原因的,比方说世界范围之内各个国家当中人口的数量大幅度提升等等,这些问题其实都是能源大幅度应用之后的产物,我国范围之内虽然说是地大物博,但是在人口数量大幅度提升的基础上,展现出来的人均资源占有量是较为低下的,从而我国社会经济发展进程向前推进的过程中,应当解决的就是能源层面上的问题,如果可以在智能电网建设工作进行的过程中,使得机电工程技术措施得到妥善的应用的话,那么上文中提及到的这个问题一般情况之下都是可以得到解决的。 1.机电工程技术措施在智能电网建设领域中的实际应用情况 再在智能电网建设工作进行的过程中,应当使得电力能源逐步得到优化调整,上文中提及到的这一项工作进行的过程中应当注意到的问题是电力能源等级划分和评价,这是一项基础性工作。在对供电用电实际情况展开研究分析的基础上,构建出来将用户需求作为依据的电能质量等级划分以及电能质量评估机制,与此同时也应当在对法律法规的监督管理作用加以一定程度的应用的基础上,值得智能电网向着规范化和标准化的方向转变。在电能质量优化调整技术措施当中,其实会涉及到各个层面上的电能质量控制技术措施。这些技术措施在得到应用之后,不单单可以使得生产运营过程中的成本得到有效的控制,也可以让智能电网领域中的用电质量水平得到一定程度的提升,从而也就可以创造出来更多的经济效益。高压直流输电技术措施。现阶段我国范围之内智能电网建设工作进行的过程中使用到的交流电,以及智能电网实际运行的过程中使用到的直流电之间是有一定的矛盾的,从而也就会在我国智能电网实际运行的过程中造成一定程度的负面影响。目前我国远距离输电工作进行的过程中,已经逐步使得高压直流输电技术措施得到应用。站在长远发展的角度上展开分析工作,远距离输电工作进行的过程中必然会使用到高压直流输电技术措施。所以在以后智能电网建设工作进行的过程中,为了可以使得上文中提及到的这些问题出现的几率得到有效的控制,那么也就需要在对换流器加以一定程度的应用的基础上,使得高压直流输电技术措施得到有效的控制,以此为基础将电流控制在既定的范围之内,最终也就可以使得我国智能电网建设工作进行的过程中提出的输电需求得到满足。能源转换工作进行的过程中应当施行的技术措施。在对现阶段我国的还是挤情况加以一定程度的应用的基础上,可持续发展是未来一段时间当中我国的主要发展方向。为了可以使得可持续发展战略施行的过程中提出的实际要求得到满足,我国智能电网建设工作进行的过程中使用到的能源也应当可以满足低碳经济领域中的要求,以此为基础自然可以使得生态环境污染问题得到有效的控制,除此之外也可以使得能源的应用效率得到一定程度的提升。 2.结语 总而言之,在对上文中开展的分析工作得到的结果加以一定程度的应用的基础上,如果想要将电力系统运行安全性及稳定性维持在一定的水平之上的话,那么肯定需要在未来一段时间当中智能化电网建设工作进行的过程中应用机电工程技术措施,政府有关部门开展的智能电网配置工作的力度也需要得到一定程度的提升,并在实际工作的过程中倡导培养出来更多的机电工程技术人员,以便于可以开展更多的机电工程技术和智能化电网建设工作融合方面的研究工作,以此为基础使得我国智能化电网的运行稳定性及安全性得到保证,最终也就可以在我国社会经济发展进程向前推进的过程中做出一定的贡献。 作者:李鑫 智能电网工程论文:电力工程技术对智能电网建设的应用 【摘要】本文介绍了智能电网的概念,说明了将电力工程技术应用于智能电网的建设性意义,并分析了电力工程技术的运用优点,对经济发展的促进作用。 【关键词】电力工程技术;智能电网;应用分析 1引言 当前人们的生活水平较以前有了较大提升,用电需求不断扩大,这也对我国电网提出了更高的标准,电力工程和电网建设质量的高低直接决定着我国国民经济的发展水平和发展速度,但我国当前电网难以满足需求,因此电力工程技术应运而生,并在我国智能电网建设中发挥着重大的作用,在经济发展中发挥着极其重要的建设性作用。 2智能电网的概念及目的 我们所说的智能电网实际上是一个电力系统,是由多种自动化配电和书店系统构成,这种电网的运作是高效的,且协调性高,可有效解决电力供应中资源浪费严重的问题,可以对市场中的电力需求单位的用电要求作出迅速的回应,快速灵活且安全的为用户提供经济可靠的电力供应。智能电网的建设目的主要是为了解决能源分布时空不均及能源匮乏的问题。我国疆域辽阔,自然决定了我国能源分布不均的问题,建立智能电网,将我国的电力资源进行合理分配使用,为我国经济快速持续发展提供了动力。 3智能电网的特点 我国是世界上人口最多的国家,因此也是能源消耗大国之一,电网建设可以有效缓解我国目前能源资源短缺的状况,但我国地域辽阔,经济发展地区不平衡的特点又决定了我国用电需求有很大差别,不同地区用电规模和用电高峰期各不相同,我国的智能电网建设在这样的大背景下形成,必须充分考虑不同地区的实际用电情况,进行智能化建设,也就决定了它具有自己独特的特点: 3.1绿色环保 智能电网应该最小程度的对周围自然环境造成伤害,满足绿色环保的要求,较多使用新型环保可降解的材料进行电网建设。 3.2坚固耐用 智能电网的建设不是一朝一夕,其使用寿命也必须很长,在常年的使用中,智能电网必须能够承受长期风吹日晒的恶劣自然环境的影响。由于采用建设智能电网方式,我国网架的请硬度高,决定了我国的电网系统在运转过程中的安全性。 3.3性价比高 我国的智能电网采用先进的电力工程技术,最大程度上做到了资源使用效率的最大化,综合降低智能电网的建设成本和后期维护成本,提高了智能电网的经济效益,同时智能运行的方式节省了大量的人力物力,降低了成本,成为我国低投入高产出的典型代表。 3.4自动化程度高 智能电网采用全面自动化的技术,弥补了传统电网下自动化程度低,人工效率低下的短板。建设智能电网,由于采用了自动化的管理,在电路发生故障时,可以迅速找到相关故障数据,对故障点的数据进行第一时间的分析解读,从而快速修复电路,并为以后的电路故障分析提供了重要的信息数据,促进了我国电网系统的安全快速的运转。 3.5良好的交互性 智能电网打破了传统的单向传输模式,改为交互式的传输模式,能够根据客户的不同需求,有针对性的提出解决方案,提高了自身的服务质量和客户满意度。 4电力工程技术在智能电网建设中的应用 4.1电力工程技术在智能电网建设中的总体应用 4.1.1发电过程的应用作为一种新兴技术,电力工程技术可以通过对电能的转换和利用电子设备来实现,可以在很大程度上减少能源的损耗,提高我国智能电网整体工作效率。我国的电力工程技术涌现出一大批高精尖技术,比如风力发电、太阳能发电等,使得电力工程技术可以提供多样的电力来源,利用电子电力设备将其他形式的能转换为电能,大大提高了能源转换效率,同时减少了相关辅助设备的物理损耗。随着我国电容技术的突破性进展,使得市场上的半导体功率元件的容量也有了很大的提高,并且有向高压方向发展的趋势。4.1.2电源过程的运用对于智能电网的建设过程来说,电源的建设是及其重要的一个环节,是各种电力设备得以运行的基础。使用电力工程技术可以为个别用户提供有特殊要求的个性化供电方案,有多种电源可供用户选择,比如直流电源,交流电源,恒定帧交流电源等。4.1.3输电过程的应用输电过程就是将发出的电运送出去的过程,智能电网的建设需求要求输电过程必须满足安全、稳定等的特点,对电能质量也有较高的要求,而运用电力工程技术的谐波抑制技术和无功补偿技术可以满足这些要求,为运输电力提供了不可或缺的技术支持。我国的智能电网不断成熟完善呢,一大批适应当下智能电网需求的新型装置也大量涌现,譬如薄型交流变换器和超导无功补偿装置等。这些高技术装置在智能电网中的应用,能有效解决运输电力过程中的电压工作不稳和电网突然断电的问题,很大程度上提高了电网的运输效率和电力运输质量,因此在我国的智能电网建设过程中,这些高科技装置被和高效率的电力工程技术被广泛应用于实际智能电网建设中。 4.2电力工程技术在智能电网中的具体应用 4.2.1能源转化技术的应用传统的发电技术主要依靠煤炭等不可再生能源发电,一来产生大量废弃物,污染空气和周围环境,对土壤污染等的后续危害也比较大,而来煤炭是不可再生能源,我国能源短缺,每年更是需要大量进口国外煤炭资源,与我国节约资源的理念相悖。从目前的发展趋势来看,很清楚未来的发展趋势是低污染、低耗能、高经济发展,目的就是未来提高能源的使用效率,减少无用污染废弃物的排放。所以,电力工程技术更加注重绿色可再生资源在智能电网中的应用,利用先进的科学技术,将风力、太阳能、潮汐能、水能等可再生资源转化为电力,不仅能够节约资源,而且保护了自然环境。4.2.2电能的质量优化技术电能的质量优化技术在智能电网的建设中主要是在智能电网的电能质量等级划分和评估上,通过对接口部分的性能分析,独处玄关质量等级结果,从而可以建立用户经济性和技术等级划分两个质量评估体系,同时在不断满足用户的需求时,促进我国用电市场的不断规范和电能电网建设朝着经济发展和质量水平提高两个方面不断发展。我国当前的质量优化技术主要有直流有源滤波技术、自适应静止无功补偿技术和连续调谐滤波器关键技术等,这些技术在智能电网中的应用能够有效提高电能运输的效率和运输质量,并且降低了电网的维护成本,较传统电网有较强的价格优势,同时在环境保护、资源节约等方面也有着无可比拟的优势,因此,目前在我国的发展前景和应用市场很广泛,受到了各地电网部门的喜爱。4.2.3柔性交流电技术的应用这种“柔性”,是与传统的利用机电或是机械的“刚性”输电技术相比较而言的。所谓柔性交流电技术主要功能是向电网中运输具有高清洁度的能源,但需要一定的技术做支撑,目前我国智能电网的技术支持主要是电力技术、微电子技术、微处理技术和控制技术、电子技术,因为在运输电力的过程中必须可以柔性的控制电力。在智能电网中,电力运输必须满足能够将高清洁、新型的电力能源注入电网中的需求,而柔性交流技术可以满足这一需要,能够采用必要的电力技术和控制技术对交流电视线灵活的控制,因此在我国智能电网建设中得到了广泛的应用。4.2.4直流高压输电技术在普通情况下,许多直流输电的系统环节采用交流电的方式输电,但是,与此相对的输电过程却常常采用直流电的方式运输。直流电运输通过控制换流器的方式对不同阀的电力进行控制,使得电力的运输更加平稳,提高了电力运输的经济效益,甚至在一些与外界毫无联系的、孤立的、环境恶劣的岛屿上面也可以实现供电,解决了供电困难的问题。 4.3新型的电力工程技术在智能电网中的应用 新型的电力工程技术发展在智能电网中的应用主要体现在三个方面:①调度及广域防护网络的建立,促进我国电力资源在更广阔的领域内实现电力资源的合理配置;②新型硬件设备的建立,在电力运输网中使用新型硬件设备,避免了运输过程中输电设备老化的问题,提高了运输效率,与我国的智能电网的建立目标相一致;③拓扑网络的建立,运用这种技术实现了智能电网和计算机信息技术的相连接的需求,从而建立一个完善的供电系统网络。 5结束语 我国当前用电需求不断增加,电力工程技术在智能电网中的优秀表现很大程度上推动了我国电力行业的发展,在我国具有良好的发展前景,未来我国的智能电网力求与国际接轨,为我国经济快速发展提供更加坚实持续的动力。 作者:赵成严 单位:珠海电力工程监理有限责任公司 智能电网工程论文:电力工程技术在智能电网建设的重要性 【摘要】伴随着智能电网的广泛应用与迅速发展,无论是发电、输电、变电等多个环节,电网发生的变化与影响都是非常深远的,而对电能产生、调度以及更好的控制也发挥了重要作用。电力工程技术成为了智能电网应用功能得以发挥和实现的重要应用手段,本文结合笔者多年工作实践,探讨电力工程技术在智能电网建设中的重要性和应用策略。 【关键词】电力工程技术;智能电网建设;重要意义;应用策略 与传统的电网相比,智能电网无论从性能、环保或是使用年限方面均有明显的优势,其发展就成为未来的主流趋势,而对于电力工程技术的使用,则要重点从智能电网效能与使用效果方面着手,进一步促进电力工程技术价值的发挥,预防出现一些突发性的问题。 1电力工程技术在智能电网建设中的重要性 智能电网运行的基础为高速集成和双向的通信网络,其具备了非常先进的技术,比如自动化技术、技能测量控制技术以及传感技术等,进一步提高整个电网系统的自动化水平,确保电网运行环境的优化和效果的实现。如今,在我国经济不断发展的态势中,电网建设有了更高的要求,其优越性和使用潜能的进一步开发也得到了更多人的关注,我国很多地方政府也将地区建设纳入十三五规划中,并紧密结合地区产业发展的程度与重点对技术进行改进[1]。从整体来看,我国智能电网建设需要坚持绿色环保的原则,确保结构坚固、配置优化,在结合自动化和经济性的基础上满足建设的运行要求。在智能电网的各种技术中,智能电网灵活的网络拓扑技术成功为自然灾害以及可能引发的社会动乱消除电网负面影响,维持长久以来的安全性与稳定性,而电网的实时监测功能则及时准确地识别到电网运行中出现的问题以及潜在隐患,针对问题和隐患分析原因,以高效集成的通信系统进行外延的管理与应用。此外,智能电网自动化技术还将电网功能交互、操作控制以及配电管理的环节结合起来,更保障了配置资源的优化,以灵活度的提高大大提高抵御风险的能力。但工作人员也应注意到,在这一社会背景下对电网应用技术要求更高,只有高配置、高性能、高智能化程度的设备才能确保技术价值的最大化发挥[2]。 2智能电网配电自动化存在的问题 2.1过于追求系统功能的完善,不注重体现核心价值 电网建设过程中工作人员过于追求配电自动化较高的应用水平,以求形成完善网架,但没有对其技术应用制定合理规划,因此无法满足需求,使得电网进入到后期阶段无法实现实用的目标。还有就是过于重视智能自动化的故障处理与功能恢复,导致只解决一些配网自动化问题,而无法保证整个配网自动化运行的科学性,于是产能并不好。在智能电网配电过程中,很多时候超负荷高度集中,且受到恶劣运行环境影响,更容易导致系统发生故障,无法达到技术应用和整体运行的稳定性。 2.2智能电网设计与建设中存在的问题 首先,智能电网配电自动设计单位中,从主站、实现的方式、通信方式以及设备、管理模式等,都缺乏全面的研究与应用,并没有根据实际情况而选择一些专业配网自动化的设计公司。整个配网自动化系统是一个非常复杂的自动化系统,一旦内部的分工和职责不明确,就无法与运行管理相结合,也不能确保相关技术在其应用中发挥功能,于是智能电网的建设与运行就无法达到要求的稳定性。 2.3工作人员缺乏对应用技术的了解,管理模式难以与之相适应 配网自动化是电力系统技术、管理薄弱的环节,在技术应用的人才上比较缺乏,并且智能电网更是涉及到自动化、通信、一次设备以及配网运行等多个方面,如果将其统一协调而急于求成,必然无法成为配网管理解决的工具,因此需要配备科学的管理和优秀的技术应用人才。 3电力工程技术在智能电网建设中的应用策略 3.1质量优化技术的应用策略 在电力工程中,质量优化技术应用的优化对象主要为智能电网建设中的电能,根据电能不同等级的划分,在建设的同时采用不同的评估和判定方式,不断完善相应的体系。同时,以经济方向为目标,在智能电网建设的过程中坚持经济性原则实现供用电接口的连接,确保为与客户之间建立更为完善的评估体系与电能质量评估体系[3]。此外,还要在应用质量优化技术的同时不断完善相关法律法规,以保障智能电网建设工作更经济性与高效化。 3.2柔性交流输电技术的应用策略 柔性交流输电技术的应用充分地发挥了微电子技术与电力技术在电力工程技术应用的基础性价值和作用,其应用使得交流输电控制的过程更快捷有效。众所周知,高压输变电在我国智能电网建设中发挥重要作用,而其建设更是需要引入大量清洁能源。控制技术和电力工程技术相互融合后确保了智能电网不同参数得到及时准确的控制与调节,必然也保证智能电网工作的稳定性与可靠性。此外,还可以大大降低输电过程中的电力损耗,很大程度上提高输电线路电能输送的能力[4]。 3.3高压直流输电技术的应用策略 现阶段的智能电网中仍有不少环节会用到交流电,但实际的供配电运行中传输电流真正得到保障的则是直流电。使用控制交换器,真正的作用在于完成换流或是逆变工序,而高压直流输电技术就是为了促成这一目的的达成。很多情况下使用换流器都需要通过具有管段功能的原件,并通过提升其电力输送的稳定性与经济性来实现,比如直流输电系统,而高压直流输电技术则能同时在直流传输工程与远距离直流传输工程中进行应用,甚至一些建立在海岛等偏远位置的工程也能实现电力运输。总之,高压直流输电技术在我国现阶段得到广泛的应用,今后的发展方向为更远距离与更大容量,全面实现技术应用的升级。 3.4能源转换技术的应用策略 在未来的智能电网系统建设中,新能源技术是重要的发展方向,其特点迎合了当下最低限度减少碳排量以获取最大经济效益的现实,并以低污染和低消耗为目标,不断实现技术的升级,比如常见新能源风能和太阳能,就可利用其环保节能性成为今后智能电网系统技术发展的核心,以能源转换技术为基础,加快智能电网建设与更新。 4结语 要解决智能自动化配网存在的问题,还要做到建立配网自动化运行组织机构,实现配网自动化的自动控制,开发计算机自动控制系统,恢复对非故障区域的供电,同时要确保配网自动化智能化系统的安全运行,维持系统运行稳定。本文对电力工程技术在智能电网建设中的重要性与应用过程重点进行探讨,总结了高效的电力工程技术对智能电网建设的策略与价值,以为更多的电力技术工作人员提供参考价值,在今后的工作中不断完善智能电网,促进其更好地发展。 作者:谢勇辉 单位:广州供电局有限公司从化供电局城郊供电所 智能电网工程论文:电力工程技术在智能电网建设的应用 摘要:近年来,随着科学技术的不断发展,越来越多先进的技术被应用到了电网的建设过程中,其中智能化技术的应用一改以往的人工操作模式,使得整个电网的运行和管理更加的智能化,以更好地适应社会的发展需求。基于此,文章首先对智能电网的主要特征进行分析,接着对电网中电力工程技术的具体应用进行研究,最后对电力工程技术在智能电网建设中的应用进行探讨,以期对促进智能化电网的建设与发展具有指导意义。 关键词:电力工程;智能电网;能源转换;高压直流 随着我国经济建设的进一步发展,对于电力能源的需求量急剧上升,在这样的背景下,如何更好地为社会提供更加高质量的电能成为了我国当前电力企业亟需解决的难题。而智能电网的出现,不仅能够对整个电力系统进行有效地管理和维护,同时将电力工程技术合理地应用到智能电网中,还能有效地提高电力企业的供电效率和供电质量。因此加大对智能电网和电力工程技术的研究,有助于提高整个电力系统的功能,从而更好地为社会提供更加优质的电能,以促进其更好的发展。 1智能电网的特征概述 随着社会的不断发展,电网逐渐朝着更加智能化的方向发展,由于智能电网能够给用户提供更好的服务,因此深受人们的好评。智能电网的特征主要包含以下几点:①环保。智能电网能够对电网中的资源进行再次利用,有效地降低了能源的损耗,这与我国生态建设的要求相符合。同时减少对煤、石油、天然气等不可再生资源的使用,有效地降低了工业生产给环境所造成的污染和破坏;②优化资源。传统的电网运行方式不仅存在着电力能源利用率低的特点,还加大了对电网系统的维护和管理难度。而智能电网的应用能够对各种资源进行优化,使得电力能源传输具有更高的效率和质量保证,并且对于电网系统的维护有着积极的促进作用;③经济收益高。由于智能化电网的应用能够大幅度提高电力能源的传输质量和传输效率,因此极大的降低了电力在传输过程中的损耗,并且还能降低对电网系统的维修保养成本,使得整个电网系统的运行具有更高的经济收益;④交互性强。通过智能电网的应用,能够建立一个高质量的市场沟通体系,从而在第一时间内能够掌握客户的需求,以确保为其提供更加优质的服务;⑤自动化是智能电网中非常显著的一个特征,特别是在对智能电网系统中所存在的问题进行诊断和修复的时候。通过智能电网自动化技术,能够进一步提高问题诊断及修复的效率和质量,实现运行维护方面的成本节约;⑥电网的构架非常牢固。由于我国是一个自然灾害较多的国家,自然灾害的发生对于整个电网系统的影响使非常大的。而智能电网的应用,能够确保整个电网系统具有更高的稳定性,从而确保电网具有更高的承受自然灾害的能力,以保证其得以更好的运行。 2电网中电力工程技术的具体应用 电力工程技术在电源领域中有较为广泛的应用,利用电力工程技术可实现电网每个环节的供需平衡,提供给不同设备所需的电源,主要类型有直流电源、交流电源、恒频以及变频电源。而智能电网通常需要高质量且稳定的电源能源,为了保证达到电能的标准要求,可以利用电力工程技术中的谐波抑制技术进行实现,无功补偿技术也可以保证电源能源的稳定性。由于电力工程会随着技术的发展而发生内在的改变,比如出现新设备与装置、变换器类型的转变、无功补偿装置的更新等。在某些特殊的国家以及地区,线路较长或者输电容量较大时候,通常采用直流电源进行电能运输。我国在电能运输中,通常利用闸管变流装置充当整流阀结构,有效地提高了电网输送的稳定性,同时电网输送容量得到了很大的提升。利用逆变闸进行配电过程中,能有效避免电压的不稳定事故以及各种突然停电事故,提高了供电效果,有效保障了电网运行的安全性。常规电力技术在电力公司的应用不胜枚举,智能电网中电力工程技术的具体应用如下:当公司的电力负载出现异常的电压变化或者出现电源突然中断的现象时,就会导致供电系统的供电电源异常敏感以至于出现整体断电情况,严重时会造成人们生命与财产的威胁,这时可以通过更换电力设备来解决这一问题。研究表明,使用两套常规的电力设备能有效避免电力公司的断点情况,再次投入使用后,还会极大改善公司电力质量水平。 3电力工程技术在智能电网建设中的应用要点 3.1能源转换技术的应用 智能电网的应用主要是为了保证在实现经济效益的最大化目的的基础上,尽可能降低对碳的排放量。智能电网的使用就是利用新技术来实现低消耗、低排放的目的。而对于整个电网系统来说,在进行电能转化的时候存在着转化效率不高的问题,针对于这一问题需要采取有效的技术措施进行改善和解决。特别是对于太阳能和风能等新能源发电技术的应用,需要进一步研发转换效率更好的能源转换器,从而为整个智能电网提供更加充足的电力能源,以更好地推动社会的进步与发展。 3.2质量优化技术的应用 质量优化技术的应用需要确保有完善的电能质量等级和评价标准体系,对于供电接口和用电接口的经济性能进行充分地考虑,以实现供电质量和用电质量方面的优化。与此同时,对于市场用电需求进行有效地分析,从而保证供电与用电之间的平衡。此外,质量优化技术的应用还包括对直流有源滤波器、电气化铁道平衡供电等一系列技术的应用。通过这些质量优化技术的应用能够大幅度提高供电电能的质量和效率,从而在减小供电成本的基础上帮助电力企业抢占更多的市场份额。 3.3高压直流输电技术的应用 在智能电网的建设过程中,直流输电技术仍然一直被沿用。虽然目前我国使用的电能以交流电为主,但在电网系统中进行电能的传输时,必须以直流电的形式进行传输。因此在这个过程中需要使用到逆变技术来将直流和交流电进行转换。为了更好地实现换流的操作,还需要使用高压直流输电技术以确保整个过程的更好完成。目前在直流电传输的过程中,不管传输距离的远近,或者是为山区等偏远地区进行传输,都可以使用高压直流输电技术来完成。根据我国现阶段的发展情况而言,今后的高压直流输电技术将会被应用到容量更大、距离更长的电网系统中,因此加大对高压直流输电技术的研究力度具有非常重要的现实意义。 3.4柔性交流输电技术应用 柔性交流输电技术的应用主要体现在交流输电网络中,这一技术是在电力自动化技术、微电子技术、中央处理技术和网络结构技术广泛融合的基础上形成的新型电力工程技术。在智能电网的建设过程中,要想将柔性交流输电技术应用得更好,需要做好对电网结构和系统的有效控制。这样能够实现对智能电网中的电能进行有效地隔离和清除,最终确保整个输电过程变得更加顺畅。在柔性交流输电技术使用中,需要将电力通信技术与电力输电技术进行高效结合,并对电网系统中的电力信息和控制信息进行有效地加工和处理,从而使得智能电网能够对各种情况进行及时、准确地反应,最终通过采取柔性操作避免电网出现过度的波动和变化,以保证输电的效率和质量。为了促进智能电网的更好建设与发展,需要将柔性交流输电技术与智能电网进行有效地结合,从而实现在技术上对智能电网系统发展和功能建设的有效保障,最终加速电网建设的发展。 4结束语 总而言之,做好智能电网的建设工作是适应时展,提高电力系统供电质量的有效手段。特别是在我国发展如此迅速,电力需求急剧增大的情况下,将电力工程技术科学、合理地应用于智能电网的建设过程中,能够更好地改进和完善智能电网的结构和功能。不仅实现了对电力系统的进一步改革,还能对社会结构和能源系统进行一次彻底的变革,最终促进我国经济建设的更好发展。 作者:曹江春 单位:特变电工新疆新能源股份有限公司 智能电网工程论文:智能电网建设中电力工程技术的作用 摘要:对于电力系统而言,电网作为基础组成部分,其属于社会发展重要支撑结构。当电网建设时,只有实现人工演变为智能化,并将电力工程技术合理应用于智能电网的建设,才能确保电力工程正常建设,使其技术水平得到全面提高。对此,文章首先对智能电网建设进行分析,其次阐述电力工程技术,最后研究智能电网建设中电力工程技术的应用。 关键词:智能电网建设;电力工程技术;应用 在智能电网建设不断加剧下,促使电力工程技术得到广泛应用,并逐渐演变为电网建设重要技术支撑,基于此,相关部门需要加大电力工程技术的完善、优化力度,确保电力工程技术得到合理应用的同时,以促进智能电网的建设,尽可能改善电力资源供不应求的现状,从而更好实现节约资源和保证质量等目标,为电网建设提供有力保障。 1分析 智能电网建设现阶段,我国在进行智能电网的建设时,其特征具体表现为:首先,绿色环保。当智能电网实际建设时,除了需要对各项资源进行合理运用,而且还应将环境污染降至最低,确保达到环境保护的目的。其次,电网结构具有一定可靠性。与传统电网对比,智能电网在结构方面得到明显优化,能更好适应环境、天气变化,确保电网运行具有安全性、稳定性特点。再次,经济性特点。在社会迅速发展下,资源问题日益严重,而智能电网建设,通过全方面分析和研究,以实现资源的合理化应用。最后,交互性。当进行能源供应时,在用户和市场的基础上,合理构建交流模式,确保能源市场得到全面发展。 2电力工程技术的浅析 目前,在智能电网建设过程中,电力工程技术的应用相对比较广泛,而通过对其全面分析得出,电力工程技术主要包括以下几点。第一,高压直流输电。当智能电网实际输电过程中,部分设备主要是以直流输电形式为主,因此,将该项技术应用于智能电网的建设中,一直占据重要作用,其原因为:该项技术除了具有一定技术性能,还具有经济性特征,在电网输电环节起到有效的积极作用。第二,能源转换。在世界人口不断增加的形式下,促使能源出现严重匮乏状态,使其成为世界首要解决问题,在此基础上,能源转换技术的出现可以更好解决此类问题。另外,由于该项技术具有低污染和低耗能的优势,可以广泛应用于新能源开发,如太阳能和风能发电等技术,均以取得明显进步。基于此,将该项技术运用在智能电网的建设,可以更好达到电力资源循环的目的,促使智能电网工作效率得到全面提升。第三,电能质量优化技术。对电能质量进行优化时,可以根据电能质量将其进行具体划分,同时对电能评估进行优化,以保证供电接口得到全面分析,从而构建完善评价标准,使其具有技术性、经济性特点。而我国相关部门,则需要科学制定相关规章制度,为评估工作提供有力保障,从而推动电能质量得到全面提升。 3智能电网建设中电力工程技术的应用 3.1应用于电源区域 为了更好符合用户用电需求,应保证电气元件、电子设备具有满足不同用电需求的能力,通过电力工程技术的合理应用,以保证更好提供电源供应,如交流电源或直流电源等。例如:通常情况下,蓄电池的充电操作,则是通过直流充电技术得以完成,然而,变电站通过直流和交流充电方式的运用,或者高频开关电源的应用等,同样可以更好满足该项需求。 3.2应用于发电工程 由于电力工程技术具有较高的技术含量,可以利用电子设备完成电能转化、控制等操作,从而将机电设备和电能消耗降至最低,促使发电机、机电设备工作效率得到全面提升。除此之外,伴随电容技术迅速发展,使功率半导体器件实际容量得到明显扩增,同时逐渐迈向高压发展时代。虽然电子工程技术已经研发许多高效技术,如全自动、大功率的电子器件,具体包括APF(有源滤波器)或DVR(动态电压恢复器)等,此类设备可以更好满足电力系统的需求,使其维持持续运作的状态。 3.3应用于输电过程 在电力工程技术持续发展、智能电网逐渐完善下,促使部分新型装置逐渐受到广泛应用,如果输电工程具有较大的输电容量,且电路相对较长,则可以采取直流输电的方式,将晶闸管交流设备作为送电和受电的逆变装置,该装置的应用,除了可以提高电网的输送容量,还能保证输电系统在恶劣天气条件下,可以保证系统更具安全性、稳定性,如智能调度技术的应用,能对资源进行全面优化和配置,尽最大可能避免出现大面积故障情况,以达到智能调度的目的。 3.4应用措施 为了将电力工程技术合理运用在智能电网的建设,其应用措施主要表现以下几点:首先,实现配电网自动化的目的。当智能电网实际运行中,配电网自动化一直占据重要地位,同时也是智能电网稳定运行的关键,因此,在进行智能电网的建设时,应积极引入自动化技术,以建立配电网自动化系统,并保证通信系统具有开放性的特点,从而更好对工作系统进行有效控制。其次,提高智能电网灵活性的特点。若要实现智能电网的高效运转,则应保证电网结构具有灵活性的特点。然而,当前电能分配过程中,仍然存在较多问题,只有对此类问题进行及时处理和解决,才能确保高压电网更具灵活性和坚固性,促使智能电网建设工作的顺利进行。最后,高效电力设备的积极引入,除了可以向客户提供更加优质的电能,还能更好参与电网建设工作,为电力使用性能的提升起到有效促进作用,进而实现智能电网的稳定运行。 4结束语 总之,在国民经济持续发展下,促使人们生活水平得到明显改善,为了更好推动智能电网的建设,需要对电力工程技术给予全面分析,使其应用效率得到有效提高。本文通过分析智能电网建设发现,电力工程技术在智能电网建设中的应用,具有良好应用前景,在对其进行合理应用后,以实现输电质量、工作效率的全面提升。 作者:白宝军1;杨旸2 单位1、国网陕西省电力公司榆林供电公司,2、榆林供电局物资总公司 智能电网工程论文:智能电网电力工程技术的应用 摘要: 在我国社会经济、文化以及科学信息技术水平不断进步的带动和影响下,我国社会成员的生活水平得到了显著提升,国家电网建设工程也取得了显著的成绩。我国已经进入到了智能科学技术高速发展的经济时代。电力工程技术在智能电网建设工程中的应用,是时代变化发展阶段下的必然趋势。智能化、现代化的电力工程技术如何才能更好地应用于智能电网建设之中,越来越受到社会人士的高度重视。 关键词: 电力工程技术;智能电网建设;应用 前言 人口增长、气候变化显著是现今社会最为突出的生态环境特点。日益紧张的生态能源供应,尤其是在西方金融危机现象出现后更加显著的能源供给现状,是人类正在面临的突出问题。面对中国国土辽阔、人口众多,资源分布不均衡的基本国情,只有将电力工程技术更好地应用在我国智能电网建设之中,才能够更好地顺应时代变化发展的潮流,有效保障我国电力安全输送,及时解决能源供给紧张的社会发展现状。 1智能电网的基本概念和特征 1.1智能电网的基本概念 智能电网的概念最初来源于西方发达资本主义国家。所谓智能电网,指的是一个可以同时包含多种配电输送体系的大型综合电力系统,智能电力网络系统是智能电网的全称。智能电力网络在原有电力网络系统的基础上添加特别的智能控制结构,相比传统的电力网络系统,能够更加迅速地对用户在电力的传送需求相关信息上,做出及时有效的处理反映。在现今社会的发展阶段,全球气温逐渐回升,地球上的居住人口数量不断增加。能源供给问题越来越突出,逐渐成为人类必须要面对的主要生态生存问题之一。智能电网的建设就是这一时代背景影响下的必然趋势。 1.2智能电网的显著特征 国家居住人口数量众多、国土面积辽阔、生态资源分布不均衡是我国现今社会发展阶段的基本国情。在这种国情的影响和要求下,我国在智能电网的建设上,不能完全照搬西方发达资本主义国家的建设方法。我国的智能电网在现今社会的发展阶段主要有经济环保、电网架构坚固、资源优化以及自动化故障整修四方面主要的特征[1]。智能电网经济环保的特点是有效遵循我国生态经济可持续发展理念的体现。相关工作人员要在最大限度地保持智能电网电力输送品质的基础上,有效降低智能电网的耗费成本。坚固的电网架构能够让智能电网设施更大程度地减少自然灾害给其造成的损伤,保证对用电用户持续稳定的电力资源输送。通过智能自动化的自我修整功能,有效降低我国智能电网的建设成本。我国智能电网的特征满足了社会发展的需求,也是促进我国电力输送事业不断进步发展的有效保障。 2电力工程技术在智能电网建设中的具体应用 2.1电力工程的质量优化与能源转换技术在智能电网建设中的应用 在我国智能电网建设的过程之中,将所输送和产生的电能,根据能量大小的不同划分不同的等级,通过综合测评的方式组建形成完备的电力网络机制。通过对智能电力网络系统建设在经济效益方向上的判定,来明确科学合理的供电衔接方式,就是我国电力工程建设质量优化与能源转换技术在智能电网建设中应用的主要表现。在智能电力网络系统建设的发展过程之中,随着电能质量的优化发展,电力工程技术水平也在不断的完善和进步。低碳能源经济已经成为我国现今社会发展阶段能源产业的主要发展方向,电力工程的能源转换技术能够有效转变智能电网建设过程中能源的转换形式。太阳能发电、水利发电以及风能发电,都是我国现今社会发展阶段,电力工程能源转换技术为智能电网建设提供的典型低碳能源。 2.2电力工程柔性交流输电技术在智能电网建设中的应用 在我国现今社会发展阶段中,国家电力企业相关工作人员已经开始并逐渐接受,将电力工程柔性交流输电技术应用在智能电网建设和发展的过程之中。柔性交流输电技术有效结合了微电子和电子技术相关方面的知识内容,是电力控制技术以及电力通讯传输技术的综合。在大多数时间里,电力工程柔性交流输变电技术会被应用在智能电网建设的高压电输变电发电传输的过程之中。在将我们赖以生存的生态环境中,危害程度较轻的发电能源体更多的吸收运用到我国智能电网建设之中的基础上,通过柔性交流输变电对电力工程技术与电力控制技术在智能电网建设过程中的有效融合,最终实现对电力能源的科学分割。电力工程柔性交流输电技术在智能电力网络系统建设中的应用,能够最大限度地提升和保证电力网络输送平台的平稳运行。通过柔性交流输电技术的应用,还能在智能电网运输电能的过程中有效减少电力能源的损耗,更好地提升了我国智能电网的工作效率[2]。 2.3电力工程高压直流输电技术在智能电网建设中的应用 在我国现今社会的发展阶段,仍有许多的工作人员选在电力网络输送体系中运用传统的电力运输方式,原有的电力输送方式不能更好地避免在实际电力配送供给过程中交流电的运用。将电力工程高压直流输电技术有效运用在智能电网建设的过程之中,让电力能源配送过程中的控制换流器真正发挥其应有的作用。改变以往控制换流器在高压电配电输送过程之中管段的原件组成方式,最大限度地保证供电的平稳性。但目前,由于相关电力企业的科研工作人员,对于有关电力工程柔性交流输电技术在智能电力网络建设当中的应用工作方面,还处于不断学习和探索的初期发展阶段。在智能电网建设过程中,电力工程高压直流输电技术只能暂时应用于短距离的电力输送环节。对于电力工程高压直流输电技术在智能电网建设长距离电力能源的输送和供给,仍旧需要我国相关电力企业的科研人员,进行进一步深入的实验研究。电力工程高压直流输电技术将对我国智能电力网络系统的建设和发展,起到巨大的推动和保障作用[3]。 3结束语 总而言之,我国智能电力网络系统的全面建设,是在国家新型社会经济发展的影响和带动下产生的必然趋势。将电力工程技术更好地应用在国家智能电力网络系统的建设过程之中,能够更好地促进我国智能电网建设工程的长久有序发展,最大限度地保证和实现我国电力能源输送产业的经济效益。电力工程在我国智能电网建设中的应用是遵循可持续发展政策的体现,最终将促进我国低碳经济的健康有序发展。 作者:由博 杨玉磊 单位:国网江苏省电力公司检修分公司 智能电网工程论文:智能电网中电力工程技术的应用 摘要: 我国电力工程技术发展至今已经取得了良好的成果,而在智能电网建设的过程中,电力工程技术的具体应用还需要进行深入的研究。智能电网是现代化和信息化结合的高科技供电枢纽网络,对未来电力供应的发展帮助巨大,而电力工程技术作为一项领先技术,将其应用在智能电网建设中十分必要。将对智能电网的概念及重要性进行简要分析,并提出电力工程技术在智能电网建设中的具体应用方式。 关键词: 电力工程技术;智能电网;电力供应;电能质量 伴随经济建设速度的加快,我国智能电网的建设取得了很大的成就。在智能电网的建设过程中,电力工程技术是智能电网建设的技术基础。通过电力工程技术的运用,能有效保证智能电网的环保效果,提高智能电网运行的可靠性,推动我国电力行业的科学发展。在实际工作中,电力企业要对电力工程技术的应用引起重视,积极探索加强智能电网建设的方法,通过科学、合理地运用电力工程技术,切实提高智能电网建设的水平,促进智能电网的发展。 1电力工程技术对智能电网建设的重要性 1.1有利于提高智能电网的质量 将电力工程技术应用于智能电网建设中对智能电网的质量提高有着极大的帮助。电力工程技术属于自动化技术,对智能电网中用电对象的控制和数据采集能够完全实现自动化,而且可以使用更高科技的智能化信息技术处理模式对用电对象及用电数据进行快速处理,最终得到准确性高的反馈控制信号。因此,将电力工程技术应用于智能电网的建设中能够避免传统技术的应用而导致的人为因素的影响,将电网的控制效率提升到最高水平。 1.2有利于提高数据采集的能力 在以往的物理电网中,采集的数据并不能够进行自动分组,原因就是科技含量不高、自动化程度不高。而电力工程技术的运用能够提高智能电网的数据采集能力,而且能够按照设备种类和功能进行区分,创建不同的数据收集档案,不仅为电力工程设备的运行程度检测提供了基础支持,也能够利用科技手段确定电力运行系统的优化方案,提升了电力工程和智能电网整体运营的水平,强化了智能电网对数据采集的能力。 2电力工程技术在智能建设中的具体应用 2.1能源转换技术的应用 伴随着能源的日渐紧张,智能电网的建设中也要加入环保理念。而未来的智能电网将主要以环保型、低碳能源作为主要的能源供给,并通过科学的能源转换技术,在保证电力规模的前提下,增强电能的远程运输能力。当前智能电网的能源应用主要有分布式和可再生式,而分布式则可以再进行细分,分成分布式储能和分布式发电。其中,分布式储能主要通过蓄电池、飞轮和超导储能等方式实现能源储藏的目的;而分布式发电主要通过潮汐能、风能和燃料电池等进行发电。可再生能源是新型的能源,具有无污染、可再生的特点,能够有效减轻当前传统能源给环境造成的压力。可见,可再生能源能有效地满足智能电网在环境保护方面的要求。而应用电子工程技术对于分布式能源和可再生能源的应用都具有很大的帮助。 2.2柔性直流技术的应用 该项技术的灵活性较高,且具有环保性的特征,将其应用于智能电网中,可以实现新能源并网,向一些偏远地区供电。系统中使用的换流器选择自换相的形式,不仅可以对有功功率和无功功率进行单独控制,同时可以实现四象限运行。另外,采用该项技术不需要换流站之间实时通信,就可以对换流站进行独立控制。在国家“十三五”规划中,将风力发电作为新时期重点建设内容,风力发电基地的建设规模越来越大。风力发电在应用过程中存在一个最大的问题就是并网困难,这与风能的间歇性、不确定性有直接关系,影响了电力系统的稳定性。而柔性直流技术的应用可以缓解这一问题。我们知道,电网互联可以实现电能互济,提高能源利用率,但是电网互联会引发一个比较严重的问题,就是短路电流超标,影响电力系统的稳定性。而柔性直流电的应用就可以解决这一问题。以往对该项技术的研究基本上停留在理论层面,但是随着风力发电的发展以及电网互联需求的增长,我国已经将该项技术应用于实践中,我国某风力发电厂挂网运行,就实现了柔性直流输电技术的应用。 2.3在智能低电网输电过程中的应用 电力工程技术在智能电网建设应用的过程中,对其工作状态和环境等各方面都提出了较高的要求。因此,在智能电网建设的过程中,电力企业应当有效利用电力工程技术,在最大程度上保证电力工程技术工作的稳定状态,并高度重视电力工程技术的工作环境,从而将电力工程技术的功能和作用有效地展现出来。其主要的电力工程技术形式为无功补偿技术和谐波抑制技术形式。电力企业通过对这两种技术的不断应用,在最大程度上保证了电力工程技术在智能电网建设过程中的稳定、安全的工作状态,提高了智能电网建设的质量。 2.4电能优化技术的应用 如今,人们对于电能的质量要求越来越高,而优化电能质量也是当前智能电网建设的主要目标。在智能电网建设中,通过对电子工程技术的应用,对电能等级的合理划分以及运用先进的评估方法,可以建立健全的质量体系,保证电能的优化效果。另外,电力单位可以对电网运行的经济性进行分析,从而明确接口方式,在客户中形成有效的客户评估体系,在保证智能电网数字化和自动化的同时,达到经济性的相关要求。电力工程技术在智能电网建设中的应用对于提高智能电网技术水平有着十分重要的作用,也能够有效地帮助智能电网实现其应用目标,保障电网运行和电力供应的稳定性与安全性。加强电力工程技术的研究与应用,对于推动我国电力事业的长期发展,实现可持续发展的战略目标具有着积极而深远的意义。 作者:陈宁 单位:国网江苏省电力公司南京供电公司 智能电网工程论文:电力工程技术中智能电网建设 随着全球人口不断增加,能源的缺乏问题成为了比较重要的问题。特别是在金融危机之后,能源的匮乏问题已经成为了一个比较重要的问题。此时就必须对智能电网进行好的建设,并且将这个视为我国发展过程中的重要产业。中国是世界上的人口大国,并且国家内部各个地区的资源分布非常不均衡。因此在对智能电网进行建设的时候要结合我国的国情。同时在对电网模块进行建设时,可以将电力工程的技术有效运用进来,这样不仅仅可以加快电网建设的速度,还能够节约国家的资源,使得电力的运行得到保障,解决建设过程中出现的消耗能源问题,所以要重视电力工程技术在整个电网建设中的地位。 1.智能电网的概述 智能电网就是一个电力的系统,其中会包括很多配电和输电的体系,能够迅速反应电力市场需求与公司的需求,智能电网结构非常智能,能够将信息迅速传输出去,提供更加好的服务给需要的用户。从长期发展的角度看来,电网建设最节约资源的方式就是构建一个智能的电网系统。目前全球气候和人口问题愈发严重,中国是世界上面第一人口大国,并且由于中国内部各个地区之间存在明显差异,因此在建设电网系统的时候,要与其他国家区分开来,结合我国自身的国情,明确建设过程中的重点工作。 2.智能电网的特征 2.1环保智能电网的环保特征与我国生态建设的要求相符合,可以对于电网的资源再次利用,同时还能够减少工业生产给生态的环境造成不好的影响。 2.2优化资源在建设电网的时候会用到各种各样的资源,但是在建设国内电网时资源的运用率非常低,同时也会给电网带来非常不理想的收益。在对智能电网的建设过程中,要尽量优化资源,最有效的将资源运行效率提高。 2.3经济收益高在建设智能化的电网时候,要充分考虑全方面的因素,降低在建造时候的成本费用,这样既可以保证电能的品质,同时还能够将物质的收益提高。 2.4交互性强智能电网的交互性很强的特征,是指在能源供给的环节中,要建立一个质量比较高的市场沟通体系,能够在第一时间掌握客户的需求,为客户提供优质的服务。 2.5自动化智能电网自动化的特性主要就是指能够对自身的问题进行诊断和修复,这样不仅仅能够节约成本,还能够节约时间提高整个系统的运行效率。 2.6电网的构架非常牢固中国经常会发生自然灾害,灾害会对电网的整体系统造成很大的影响,可能会导致电无法输送出去,因此在对电网进行建造的时候要保证构架要非常牢固,这样才能够保证电网能够承受住自然灾害的威胁,保证整个电网系统能够正常运行。 3.电力工程在整个智能电网建设过程中的应用 3.1优化质量和能源转换的技术质量的优化就是指在建设智能电网的时候要将电能划分为不同等级,用评估判定方法建造为一个完整的电网体系。在建造智能电网的时候要将经济性放在首位,确定供电和用电的接口,建立一个有效的电能质量的评估体系和客户的评估体系。 同时在对电网进行建设的时候还要考虑到电力工程技术方面的法律法规在不断改进,保证智能的电网能够更加有经济价值。同时低碳的能源会成为日后发展的主要能源,因为能够减少对环境的污染,还能够降低能源的消耗。低碳的能源主要就是用一些先进的技术对电量转换进行改善,将能源充分利用起来,目前使用最为广泛的两个低碳能源就是风能和太阳能。 3.2在智能开发过程中的应用通过仔细的调查和研究发现,这几年电力工程的技术被广泛运用到建设智能电网的过程中,主要就是用电子器和电力对电能进行控制和转换。在建设智能电网系统中运用电力工程的技术可以降低过程中的耗电量,同时还能够减少运用机电设施的频率,将整个系统的工作效率大大提高。 3.3电力工程中高压直流输电的技术在目前的智能电网系统中,有一小部分的环节是运用交流电,但是还是有很大一部分是运用直流电的输电体系。在实际的供点和配电的过程中要确保运送的电是直流电,为了能够顺利进行环流和逆变的工作,就要发挥控制换流器的作用,并且此时只有运用高压直流电的送电方式才可以将这个目标在根本上实现。换流器在很多情况下都是用管段作用原件组成,使得电力运输的系统具有经济性和稳定性,除此以外该技术还能够摆脱距离的影响,无论是长距离还是短距离都可以很好的运输。随着科学技术的不断进步,这个技术还将被运用到更多个环节和更大的容量上面。 4.结束语 智能电网的建设是目前社会设施的基本项目,目前我国电网的运行环境发生了很大的改变,社会上面各个行业都对电网提出了很大的要求。但是因为电网的本身就具备顽强的自愈能力、很强的实用性和很高的经济效益,能够推动我国社会的经济发展。所以说很好的利用电力工程的技术,对于我国智能电网的建设有很大的意义,同时还能够优化电网建设过程中的资源配置,能够让经济和能源得到可持续的发展。 作者:赵阳 单位:国网河南许昌县供电公司 智能电网工程论文:智能电网建设中的电力工程论文 1电力工程技术在智能电网建设中的应用 我国的智能电网建设主要涉及到发电、输电、配电、变电、调度、用电等几个方面,并与自动化技术、网络技术、通信技术、电子工程等有所融合,所以智能电网的建设也将会带动能源、信息、电子工程等产业的发展。但不论是哪种技术的参与,智能电网建设的基础还是电力工程技术。以下从电力系统的各个环节出发,分析电力工程技术在智能电网建设中的应用。 1.1发电环节能源危机使得全世界都在对新能源进行不断的研究与探索,比如风能、太阳能、潮汐能等。这些新能源的开发为经济的发展提供了清洁、高效的能源,但同时也对现有电网也提出了并网的要求。新能源本身存在一些不足,比如地域性、季节性、发电的不稳定性等。在这种情况下,相关学者要更多地研究如何高效、安全地与这些新能源实现并网,降低新能源对现有电网的影响,使新能源能够高效、安全地接入现有电网。 1.2输电环节我国的电网建设有着自身的特点,最近几年,国家电网提出了“以特高压电网为骨干,各级电网协调发展”的基本方针,特别是在电网的整体规划中提出了建设华东电网、华中电网、华北电网三大交流电网的规划,并着重提出了这三大电网之间的直流互连。我国的电网建设正稳步向着特高电压、大容量、交直流电互联的时代迈进,但由此也带来了一系统的问题,比如,电网的结构日益复杂;所使用的技术越来越高端,越来越趋于自动化;各大电网之间的互联给电网本身的稳定运行带来了很大的影响。为了解决这些问题,智能电网在输电环节上使用的是特高压直流输电技术。该技术与其他技术最大的不同在于系统中间没有落点,所以这种技术适合远距离的输电,而对于交流电网之间的互联,该技术有着其他技术所不具备的特点。所在在由交流与直流所组成的特高压输电网络中,使用特高压直流输电技术可以保证整个输电系统的稳定运行。电力工程技术在此输电环节上所使用的技术主要是对电网整体系统运行的监控、对运行状态的检测、对运行故障的管理和应急等。 1.3变电环节智能电网与传统电网在变电环节中最大的不同就是变电站的智能化建设,这是对传统变电站或者说是对传统电网的一次突破,也是智能电网智能化、自动化发展的最好体现。在变电站的智能化建设中,电力工程技术的应用表现在很多方面。变电站的智能化建设就是对变电站中的物理结构、网络设计、信息的采集、通信协议等进行统一的设计和管理,使变电站的各个环节实现互联,实现信息的共享,从而实现变电站系统的智能化运行、自我诊断与恢复。这其中涉及到计算机网络的建设、高速传感器的使用等电力工程技术。 1.4配电环节配电环节是整个电网系统内直接接入用户的一个环节,在智能电网中,这是极为重要的一个环节。而根据智能电网的总体规划,配电网还要承担各类中小型新能源的接入工作,这就对配电网的稳定运行和故障处理能力提出了更高的要求。在配电环节中,所使用的电力工程技术主要有:配电自动化技术、智能充电技术(主要是指电动汽车的充电技术)、智能化的高级储电技术和高级的检测技术等。 1.5用电环节随着我国经济改革的不断深入,电力市场也在日趋市场化。在这种情况下,电能市场供需双方的互动越来越频繁,对于用户来说,需要稳定、可靠、便宜的电力能源;而对于电力企业来讲,则要实施精细化的管理,以最大程度地实现经济效益。智能电网的建设对智能城市和智能小区的建设都有重要的作用。其主要使用到的电力工程持术有:智能化的测量技术、高效的用户用电信息采集技术以及智能电表等。 2结束语 随着我国国民经济的迅猛发展,不论是经济的发展,还是居民的正常生活,对电力的需求都越来越大,这对电网系统的稳定运行提出了更高的要求。智能电网在满足电力系统新要求,为用户提供稳定、安全、高效的电力能源方面有着独特的优点。电力工程技术是发展智能电网的基础,在智能电网的建设中有着重要作用。本文就电力工程技术在智能电网建设中的作用进行了分析,希望能对这方面的研究有所帮助。 作者:李松单位:国网四川省电力公司映秀湾水力发电总厂 智能电网工程论文:机电工程在智能电网建设的应用 摘要:智能电网的应用,在我国范围内得以广泛发展,也实现了新的变革。基于发电、输电以及变电、配电工作环节,都会产生一些变化,也会影响电能的控制、生产以及调度等工作。在智能电网中,机电工程技术为其中的主要方法,应用到电网中具备更广泛的作用。因此,文章做出一系列探讨。 关键词:机电工程技术;智能电网;建设 在近几年不断进步和发展下,能源危机更为严重。为了对其积极改进,实现智能电网,促使其整体的高效、安全,保证电网新潮的实现。当前,一些发达国家,如:美国、欧洲等,都已经提出智能电网的战略规划。 1机电工程技术和智能电网 在我国不断进步和发展下,智能电网的应用具有十分重要的作用。基于经济方面对其产生的原因进行分析,为了能符合现实社会发展需求,对其远景进行规划,将促使工作的执行。当前,我国能源分布不均,一些石油、天然气等不可再生资源储存的不够充足,具备的资源分布、负荷中心等出现明显偏离,从而促进我国智能电网发展意义的有力实现。在我国开展智能电网,也能展现其自身具备的特色。根据国家电网公司数据的分析显示,在发展和规划的三个阶段中,我国总投资超过4亿元:第一阶段,2009~2010年,预计投资5500亿元;第二阶段,2011~2015年,预计投资2万亿元;第三阶段,2016~2020年,预计投资1.7万亿元。电网的积极建设,需要每年在智能化电网投资660亿~680亿元,以保证为电网提供强大支撑。根据我国的基本国情,实现智能化电网发展,并将特高压工程作为发展中的主要网架,实现同步电网,促进交直流的相互联系,也要对其存在的各个电网进行协调发展,这样不仅能在大范围电网中,实现资源的优化配置,增强整体能力,也能对电网的智能化、自动化发展进行渗透,增加新能源的使用,这样不仅达到了节能减排效果的形成,也能发展为清洁电网。当前,我国建设的智能电网主要展现为四个体系。如:标准规范体系、智能应用体系以及发展的基础体系、技术支撑体系等。将其应用到智能电网中,能促使输电、智能、变电以及配电工作的执行,也可以在积极发展中,将其与网络通信、传感器等进行结合,以促进信息、能源以及材料等多个方面的发展和应用[1]。 2智能电网的特点 智能电网的应用,其具备的特点展现为多个特点。2.1较强的兼容性。智能电网中可以兼容一种可再生能源,能对可再生能源进行合理、有序接入,也能符合当前的分布式电源、微电源接入方式。同时,将其与系统、用户进行结合应用,将促使其高效性、互动能力的提升。基于双方的互动,不仅能满足用户对电力的多样化需求,也能实现用户服务工作的增值化发展。2.2稳定性与安全性。智能电网的实现,在整体上将展现安全与稳定性能。基于智能电网的控制,为了避免电网受到的干扰性,降低其故障的产生,可以在积极发展下为民众提供电力,也能避免停电事故的产生,这样才能在最大范围内,将其控制在合理供电范围内。同时,受恶劣自然条件的影响以及强大外力的破坏,智能电网基于自身功能还无法充分发挥,在最大范围内也会影响电力系统的安全、稳定运行。2.3经济实用性。智能电网的建设和发展,能维护智能电网的稳定运行。所以,在电力市场逐渐运行和发展下,要加大力度实施智能电网,不仅要在实际交易工作中维护电力市场的有效开展,促进电力资源的优化配置,也能实现智能电网的自动化,增加智能化控制系统的实现,并在最大程度上降低其产生的损耗,保证电力资源的充分利用。2.4自愈能力。智能电网的应用,其具备的评估能力、自身安全能力得以增强,在实际运行的时候,也能展现其预警能力,以达到智能电网的自我治愈。当智能电网中出现故障的时候,也能对其存在的故障进行检测、诊断等,实现自动恢复,以维护智能电网的稳定运行[2]。 3机电工程技术在智能电网中的应用意义 电力工程技术应用到智能电网中,能促使其发展意义的实现。在整体上,具备的重要作用为两个方面[3]。3.1采集数据,提高工作的整体能力智能电网与传统电网存在较大不同,是基于电力工程技术的的应用,对其存在的各个数据信息进行自动采集;也能根据数据信息,按照设备的种类、设备的功能进行分类,保证为其创建不同档案。在这种执行方式下,不仅能为信息收集分类工作提供方便,也能改变其复杂和繁琐现象。同时,将其与传统的人工方式进行比较,实现的准确性和自动化技术更高,也能对电力系统进行优化,这样不仅能实现有效的数据采集,提高工作的整体能力,也能促进我国电力系统整体运行水平的提升。3.2提高智能电网具备的准确性电力工程技术的应用,具备自动化发展趋势,将其应用到智能电网中,能在期间对存在的数据信息进行准确分析,保证数据的精确性,对其更好整理,也能在电力发展下,实现数据信息的高效合理配置[4]。 4机电工程技术在智能电网中的应用 4.1发电环节。智能电网与传统电网存在较大不同[5]。在整体上,智能电网是基于新能源的大规模开发和利用。面对我国能源紧缺问题,为了对其充分解决,要促进电网清洁度、安全稳定性的提升,保证能源的可再生使用。在近几年不断进步和发展下,基于对清洁能源和电网接入技术的应用实现更大发展意义。如:风能、太阳能等实现大规模使用。在当前社会发展中,新能源并网技术应用受到电力工程中。因为新能源具备高效、低污染特点,发电工作也更为稳定,具备一定的季节性特征,所以基于工作要求,维护新能源的安全使用,促进规模化接入工作的执行。这样不仅能降低并网给电网带来的影响,减少清洁能源使用期间的电能质量受到影响,也能促使储能设备、相关技术的有效应用[6]。4.2输电环节。在近几年不断进步和发展下,随着我国高压电网的建设和骨干网架的实现,确定了各个电网发展过程中的执行方针。还要根据我国电网公司提出的执行规划,促进电网之间的相互联系和发展。我国电网的执行发展已经实现了高电压、大容量等工作方向。面对复杂的电网网架结构,使用的交流大电网,将给电网的安全与稳定造成较大影响,也增加其存在的风险性。我国电网已经开始向高电压、大容量发展方向前进,在这种形势下,发现电网网架更复杂,在电网实际运行中存在很多风险。在智能电网输电工作中,特高压直流输电工程技术发挥十分必要的作用。如:特高压直流输电,在系统心中没有存在落点,存在的控制方式更灵活,可以实现点对点形式。也能促进大功率、远距离电能传输工作,也可以实现交流电网之间的相互发展。所以,基于交流、直流为其组成特高压输电网,能对电力吸纳,也能对用户需求变化进行跟踪,以保证能维护系统的整体安全,实现其可靠性。在电网中,应用电力工程技术,可以对电网进行集中监督与控制,实现状态检修以及对寿命进行管理等[7]。4.3变电环节。在智能电网变电工作中,对电力工程技术广泛应用,能促使其作用的实现。电力工程技术主要是建设智能化电。为了促进变电环节的智能化发展,要改变传统的变电站模式,维护电网的信息化、自动化发展。同时,将电力工程技术应用到智能化变电站中,其存在的环节表现为多个方面。如:基于数据模型、通讯协议以及信息采集工作,促进多个环节的统一性,能为其展现新变化。在变电站内部,也能增强自我描述、自我诊断能力,对数据进行实时上传、共享以及控制,促进各个功能的发挥,也能对系统电压的执行状态进行检测,对电压进行控制等。实现的智能开关,主要是应用光电式互感器、高速计算机网络等,促进变电站的实时监控[8]。4.4配电环节。智能电网的配电环节可以直接接入到用户环节中,使用的配电网,特别是中低压配电网实现的智能化发展,能为其发展提供有效部分。根据智能电网建设和发展中的执行需求,在配电网能促进小型新能源的实现。如:风能、光伏等,都可以进行能源的分布式接入,也能促进用户的可靠供电,以保证达到电网的执行标准。电力工程技术,其主要部分为配电自动化、储能技术以及智能网络建设等,能将其应用到配电环节中,对其广泛应用。在各个配电网中,也可以使用信息采集系统、智能储能设备等,促进开发工作和应用工作的执行。并且,基于对超导储能技术、液流电池的研究,能为智能化技术发展提供有效的开发意见,也能推进产业化发展进程。4.5用电环节。智能电网积极发展,能促进智能化小区的构建。当将智能电网应用到用电环节的时候,能基于一定要求,促使电能的可靠与高质量。并且,根据电力企业的实施要求,还要促使其信息化、智能化运营。在现代社会发展下,为了对我国的电力市场进行深化改革,需要在市场发展下对电力企业进行推进,促进电能供需方的频繁使用,也展现我国电能市场的稳定进步和发展。在这种发展下,应用电力工程技术,可以对智能量测仪表进行开发,对用户信息采集系统、智能电表进行准确建立,促使其高效性,还要为电力市场的电费定价方式进行改进,促使可变电价的实现。还需要根据电能的实际使用情况,实现分阶段电价使用。为其建设智能小区,将其与智能化家电、分布式储能设备进行应用,不仅能促进能源的充分应用,提升整体效率,也能达到合理的智能化用电需求[9]。4.6其他环节。在智能电网发展下,实现的调度、通信工作环节实,是基于电力工程技术的应用。如:计算机信息技术、通讯技术、数据采集技术等。将电力工程技术应用到智能电网的调度工作中,需要对电网实现信息的高度采集,也能在整体上对电网的安全与稳定运行状况进行控制,促使决策控制体系的实现,也能在期间对电网进行动态化监督、预警以及对风险进行控制等,也能对电网灵活控制,以维护整个电网的安全与稳定。在智能电网中,也能促使其数据信息的高度传输。在系统中,可以在各个接点中为其设置数据采集工作,并在工作中基于数据传输系统、数据共享平台的构建,执行统一框架,将其与专业配套网络进行结合,保证信息通信平台的统一化与完整性,这样才能为智能电网的信息化发展和整体运行提供有力保障。 5结束语 基于以上的分析和研究,我国能源结构和整体布局更为重要,电能与我国能源产业的安全性、社会经济发展等都存在较大关系。为了符合现代社会的实际发展需求,不仅要自主创新,还要打造特色化智能电网。还要基于我国的可持续发展战略,促进电力工程技术的研究,保证我国智能电网建设工作的有效执行和发展意义的实现。 作者:李宜蜜 单位:国网福建龙海市供电有限公司 智能电网工程论文:智能电网建设工程技术的应用对策 电网的建设推动了整个电力系统的正常运转,对我国经济的发展具有至关重要的作用。在智能电网的建设中,电力工程技术的应用具有极为重要的现实意义。把电力工程技术应用到智能电网的建设当中,有利于建立现代化的电力系统。采用有效的应用对策,把电力工程技术更好地应用于智能电网不同领域的建设,促进了我国电力工程技术水平的整体提升。 1电力工程技术应用于智能电网建设的重要性 (1)提高了智能电网的质量。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中,有利于提高智能电网的质量。在智能电网建设的过程中,应用电力工程技术,促进了电网系统的自动化运转,保证了智能电网传输电能的效率,提高了智能电网的质量。电力工程技术以信息技术为基础,充分利用了运行装置的自动化,实现了智能电网中的数据采集和准确记录。电力工程技术的自动化水平决定了智能电网的建设的高效性,尽量减少了由人为因素所造成的影响,促进了电网系统的高效运转。(2)加强了智能电网的数据采集能力。传统意义上的电网在采集数据时,需要人为操作进行分组。传统的物理电网主要采用的是传统意义上的机械化操作,自动化水平不高,且操作较为繁琐。现今,采用的电力工程技术则充分借助了信息技术手段,实现了智能化的数据采集,提高了智能电网的数据采集能力,并且对运行装置加以分类,以保证电网系统工作的有序进行。对各类数据信息加以对比,以为电网系统的正常运转提供数据参考。电力工程技术在智能电网建设中的应用,需要提高电力工程设备的运行效率,以保证数据处理的可靠性。先进技术设备的应用,为电力工程技术的使用提供了技术支持,优化了电力工程的运行方案,促进了智能电网的高效运作,加强了智能电网的数据采集能力。 2智能电网建设中电力工程技术的应用对策 (1)质量优化技术的应用策略。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中,需要采用质量优化技术。在电力工程技术中,质量优化技术即对电能进行质量优化。在智能电网的建设中,各个指定对象的电能存在差异,对差异化的电能加以分级,并根据具体情况采用不同的评估方式,以实现质量的评定,继而提高质量优化的效果,形成了相对完整的质量优化系统。在智能电网建设的过程当中,需要结合用户端的具体情况,以选择匹配的用电接口,把用户评估与电能质量相结合,以实现质量优化技术的有效利用。在智能电网建设过程中,电力工程技术必须符合操作标准,以保证智能电网建设的高效运转。(2)柔性交流输电技术的应用策略。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中,需要采用柔性交流输电技术。柔性交流输电技术的应用策略,即把先进的电子信息技术与电力技术等有机的结合起来,满足了电力工程技术与信息技术的双重标准,促进电力工程技术的进一步完善。经过专家的多次试验和研讨,柔性交流输电技术的应用有效地控制了交流电压的输电过程。柔性交流输电技术更好地作用于高压变电,为智能电网建设中电力工程技术的应用提供了电力来源。把电力工程技术应用于智能电网建设中,需要以清洁能源作为电能源头,以实现能源的高效利用。把控制技术与电力工程技术相结合,对智能电网中的运行装置加以分类控制,实现针对性的有效调节,以保证智能电网建设的稳定进行。此外,柔性交流输电技术的使用,有效地降低了供电过程中电能的损耗,提高了电网系统中线路传输电量的效率。(3)高压直流输电技术的应用策略。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中,需要采用高压直流输电技术。目前,直流电广泛应用于智能电网的建设中,直流电的电流传输形式保证了供电设备的正常运行。在实际操作中,如果需要转换电流,可以采用控制换流器。控制环流器的使用,为高压直流输电技术的使用提供了设备支持。换流器核心功能的发挥依靠原件中的管段,进而提升了电力输送的效率。高压直流输电技术服务于近距离或远距离的直流传输,主要应用于远距离的输电工程中。(4)能源转换技术应用策略。把电力工程技术应用于智能电网的建设当中,需要采用能源转换技术。新能源为智能电网的建设提供了又一能量来源,有利于提高智能电网系统的运作效率。能源转换技术的使用,在为智能电网提供发展动力的同时,协调了电网运行与环境保护的关系。新能源的使用实现了智能电网建设中的低污染、低消耗,促进了社会的可持续发展,是现代化发展的必然要求。 3结束语 随着我国工业化建设的不断发展以及城市化进程的不断加快,我国社会的各个领域对电力的需求不断增加,这就需要电力系统提供更为安全、可靠电力供应。在智能电网建设的过程中应用电力工程技术,提高了电能的供应水平,适应了现代社会的发展需要。利用先进的科学技术,把电力工程技术更好地应用于智能电网的建设当中,促进了我国电力系统的高效运转,满足了我国电力行业的现代化发展需要。 作者:乔永祥 单位:国网山西省电力公司吕梁供电公司 智能电网工程论文:电力工程技术在智能电网建设的作用 1智能电网特征 智能电网是指在高科技技术基础上,建立的智能型、全新电网。该类型电网以传统物理电网为基础,将通信、自动化等技术有机结合,融入物理电网中,最大限度满足用户对电力资源的需求,保障电能供应更加稳定、高效。智能电网是科技与电力产业深度融合的产物,为电力产业智能化发展提供了强大的技术后盾,对社会经济发展具有巨大的推动力。智能电网在发展过程中具有显著优势:一是降低能耗。以往电网规模大、运行效率低,且管控难度大,智能电网能够将各个环节有机整合到一起,实现统一管理。二是智能电网科技含量高,融合现代技术,能够快速解决故障问题。三是智能电网架构更强大,能够应对各类恶劣的外部环境,保障供电稳定性。可见,智能电网凭借自身优势,将成为未来电网建设及发展的必然趋势,我们应给予更多关注和重视。 2电力工程技术在智能电网建设中的应用 2.1电力工程技术的具体应用。利用电力工程技术可实现电网每个环节的供需平衡,提供给不同设备所需的电源,主要类型有直流电源、交流电源、恒频及变频电源,通常蓄电池充电源为直流电源,在变电所的运行过程中,还会涉及交流电源,在计算机的运行操作中,所需的电源均为高频电源,根据设备及运行环境的不同,需要采取不同类型的电源。智能电网通常需要高质量且稳定的电源能源,为保证达到电能的标准要求,可以利用电力工程技术中的谐波抑制技术,无功补偿技术也可以保证电源能源的稳定性。随着技术的发展,电力工程也发生了变化,比如出现新设备与装置、变换器类型的转变、无功补偿装置的更新等。在某些国家和地区,线路较长或输电容量较大时,通常采用直流电源进行电能运输。我国在电能运输中,通常利用闸管变流装置充当整流阀结构,有效提高了电网输送的稳定性,同时电网输送容量得到了很大的提升。利用逆变闸进行配电的过程中,能有效减少电压的不稳定事故及各种突然停电事故,提升了供电效果。常规电力技术在电力公司中应用广泛,比如:当公司的电力负载出现异常的电压变化或出现电源突然中断的问题时,会导致供电系统的供电电源异常敏感,甚至出现整体断电情况,严重时会对人们生命财产造成威胁,我们可以通过更换电力设备来解决这一问题。研究表明,使用两套常规的电力设备能有效避免电力公司的断电情况,再次投入使用后,还会极大提升公司电力质量水平。2.2柔性交流输电技术。该技术作为一项新型技术,建立在微电子、通信控制等相关技术基础上,能够将污染小的新型清洁能源输入到电网中。智能电网建设中,超高压输变电数量增加,因此,应积极引入新型清洁能源,减少对有限能源的过度消耗,且能将各类能源有效隔离。该项技术具有较强的适应性,特别是将其与智能电网的结合,能够保障智能电网稳定运行,能够提高电能运行质量。柔性交流输电技术的应用主要体现在交流输电网络中,这一技术是在电力自动化技术、微电子技术、中央处理技术和网络结构技术广泛融合的基础上,形成的新型电力工程技术。在智能电网的建设过程中,要想将柔性交流输电技术应用得更好,需要做好对电网结构和系统的有效控制,实现对智能电网中电能的有效隔离和清除,确保整个输电过程变得更加顺畅。在柔性交流输电技术使用过程中,要将电力通信技术与电力输电技术进行高效结合,并对电网系统中的电力信息和控制信息进行有效加工和处理,从而使智能电网对各种情况进行及时、准确地反应。2.3高压直流输电技术。现阶段,我国输电以直流电为主流趋势,供电范围越来越广,很多输电环节变为交流电,这对智能电网建设提出了更大的挑战。因此,采用高压直流输电技术,能够实现对输电网络整流、逆变的处理,使电网处于优良状态。针对重量较轻的直流输电系统而言,设置换流器,能够提高输电可靠性。该项技术在智能点样中的应用,能够实现对远距离、偏远地区供电的目标,如针对海岛等地区输送电能。尤其是我国正致力于西部大开发,适应远距离输电的高压直流技术会获得更广泛的推广应用,以推动我国电力产业的持续发展。2.4能源转换技术。全球气候变暖、能源紧缺等成为我们共同面临的问题,开发新型能源迫在眉睫。运用新型能源能够降低能源消耗污染排放,且能提高能源利用率,引入能源转换技术能够为智能电网建设带来新的发展契机。目前,我国电网建设主要以并网技术为主,随着范围不断扩大,将会引入光伏发电技术。但相比国际水平,我国在能源转换方面还存在一定滞后性,要适当增加技术、资金投入,不断提高技术核心性能。我们应与时俱进,吸纳先进的技术并创新,提高能源利用率,利用太阳能、风能等清洁能源进行电网建设。2.5用电计量技术。用电环节作为智能电网运行终端,在传统模式下,用户根据电表数字确定用电量,精确度偏低,且功能较少,无法满足人们生产和生活需求。智能电网建设中,利用用电计量技术,能够提高计量设备精确度,且能够使计量更加稳定,提供更加多元、具有时效性的供电服务,电力企业可以随时随地查询各家各户用电信息。新电改背景下,针对电力调度的管理也趋于自动化,有效协调了电力能源分配与供应,逐步突破了供电与用电之间的矛盾,提高了电能利用率。2.6质量优化技术的应用。质量优化技术的应用需要确保有完善的电能质量等级和评价标准体系,要充分考虑供电接口和用电接口的经济性能,以实现供电质量和用电质量的优化。要对市场用电需求进行有效分析,从而保证供电与用电之间的平衡。此外,质量优化技术的应用还包括对直流有源滤波器、电气化铁道平衡供电等一系列技术的应用。通过这些质量优化技术的应用,能够大幅度提高供电电能的质量和效率,从而在减小供电成本的基础上,帮助电力企业抢占更高的市场份额。 3结语 智能电网建设成为电网未来发展的主流趋势,电力工程技术作为一项综合性、先进性技术,建立在多项技术基础上,具有传统电力技术无可比拟的优势,能够实现对电能针对性的管理,提高电能供应质量。能源转换、用电计量等技术的应用,能够有效解决智能电网建设面临的各类问题。随着技术的不断发展,我们应加大研究力度,不断丰富电力工程技术,完善智能电网建设方案,从而促进我国电力事业进一步发展。 作者:谢桂明 单位:龙江县电业局 智能电网工程论文:电力工程技术在智能电网建设中的运用 摘要:智能电网的建设离不开电力工程技术,可以说后者是前者的基础。当前智能电网以及向着数字化、集成化和自动化的方向发展,这就对电力工程技术提出了更高要求,如何合理应用电力工程技术,使其满足智能电网的建设要求,是我们需要思考的问题。本文主要研究了电力工程技术在智能电网中发挥的重要作用及其具体应用。 关键词:电力工程技术;智能电网;建设;应用 随着社会经济的发展,各个领域的用电需求不断扩大,对电力系统的安全性和稳定性提出了更高要求,传统的电网技术已经不能满足实际需要。在自动控制技术以及计算机技术的支持下,智能电网应运而生,为我国电力事业带来了一场重大变革。电力工程技术在智能电网建设中发挥着不可替代的作用,如何根据实际需要将电力工程技术更好的应用于智能电网中,是所有电力技术人员需要长期研究的课题。 1电力工程技术在智能电网中的重要作用 (1)我国电力系统输配电的效率还有待提升,电网在运行过程中仍旧不能适应环境的变化和用户需求的变化,智能电网要想提升性能,满足各种功能要求,就必须将电力工程技术作为支持。因此,当前我国电力企业非常重视对电力工程技术的研究,事实证明这些技术的应用的确大大提升了电网的输配电效率,故障发生的频率也大大减低,满足人们对用电安全性和稳定性的要求[1]。(2)电网系统在建设和使用过程中存在能源浪费现象,为了解决这一问题,人们提倡在发展智能电网时加强对可再生能源的利用。利用风能以及太阳能一类的可再生能源具有一个典型的特征就是利用点分散,且电网运行的稳定性大大降低。因此在建设智能电网的过程中,要将这些可再生能源的收集与调度作为重点,这就需要电力工程技术提供支持,提高电力系统的适应性,实现可再生能源的大规模利用。 2电力工程技术在智能电网建设中的具体应用 2.1柔性直流技术的应用 2.1.1应用 该项技术的灵活性较高,且具有环保性的特征,将其应用于智能电网中,可以实现新能源并网,向一些偏远地区供电。系统中使用的换流器选择自换相的形式,不仅可以对有功功率和无功功率进行单独控制,同时可以实现四象限运行。另外,采用该项技术不需要换流站之间实时通信,就是可以对换流站进行独立控制。国家十三五规划中,将风力发电作为新时期重点建设内容,风力发电基地的建设规模越来越大。风力发电在应用过程中存在一个最大的问题就是并网困难,这与风能的间歇性、不确定性有直接关系,影响了电力系统的稳定性。柔性直流技术的应用就可以缓解这一问题。我们知道,电网互联可以实现电能互济,提高能源利用率,但是电网互联会引发一个比较严重的问题就是短路电流超标,影响电力系统的稳定性,柔性直流电的应用就可以解决这一问题。以往对该项技术的研究基本上停留在理论层面,但是随着风力发电的发展以及电网互联需求的增长,我国已经将该项技术应用于实践中,我国某风力发电厂挂网运行,就实现了柔性直流输电技术的应用,该工程的电气主接线图如图1所示。表1则为工程中柔性直流输电系统中所使用的换流器的参数。 2.1.2发展方向探究 考虑我国智能电网发展水平以及未来一段时间内的建设重点,笔者认为柔性直流输电技术的研究应该从以下几个方向开展:①将智能化直流输电技术作为研究重点;②开始着手研究三级直流输电技术;③换流器应用的相关技术;④高压大容量柔性直流技术[2]。 2.2电能质量技术的应用 该项技术已经被很多发达国家应用于智能电网建设中,就是使用一些特定的装置或者是电力工程技术提高电能质量。电能质量问题不仅影响供输电的稳定性,同时会造成巨大经济损失,虽然目前还没有这方面的统计,但是这一问题已经逐渐引起重视。由于我国在对这方面研究的起步较晚,因此诸如统一电能质量控制器等补偿技术的研究仍旧处于模拟仿真阶段,应用于实际中的并不多,电力工程技术装置也缺乏统一的技术标准。从实际应用的角度来说,应用电能质量技术之前,需要先建立一套完善的电能质量评估体系,为电能质量技术的应用打下基础。未来一段时间内会将研究重点放在电能质量控制器的实际应用上,其可以对蓄电池充电和放电过程进行调节,高峰期保证供电量可以满足要求,低谷期避免资源浪费。 2.3能量转换技术 未来电力领域对于智能电网的要求不仅仅是安全性和稳定性,同时要求系统运行过程中做到低能耗和低污染,逐步降低不可再生能源的使用量,同时减轻对环境的污染,这些都需要能量转换技术的支持。目前,群聚功率调节技术以及间歇式电源能量转换技术已经进入细化研究、初步应用的阶段,新能源在智能电网系统中的大面积应用将逐步实现[3]。 2.4电力工程技术在智能电网各个环节中的应用 2.4.1电源领域 电源装置是电力系统运行的基础,电力工程技术可以根据智能电网的需要为其提供各种类型的电源,可以是直流电源,也可以是变频电源。例如,通常情况下智能电网蓄电池充电时会采用直接电源,而电力工程的应用就提高了变电所使用电源的灵活性,可以根据实际需要选择交流电源。同时,在对智能电网进行监测和控制时,需要使用各类计算设备,可以根据设备型号合理使用高频开关电源。 2.4.2发电环节 发电环节是智能电网发挥作用的第一步,这一过程中仍旧需要电力工程技术的支持。一方面,要利用基础设备实现其他类型能源向电能的转化;另一方面,要对耗电量进行检测和控制,防止出现浪费问题。在满足发电需求的基础上,要尽量减少机电设备的使用,提升整个系统的运行效率。当前,半导体功率元件的容量越来越大,无功发电技术以及电气传动技术等新型电力工程技术的应用越来越广,有效提高了发电效率。 2.4.3输电环节 输电线路在运行过程中受到很多因素的影响,除了线路本身以外,还会受到外界环境因素的影响。由于输电线路安全问题导致系统故障的案例有很多,这里以安徽省输电线路故障统计为例,最典型的就是线路遭到雷击以后跳闸,截至2015年,雷击跳闸事件共发生25起,近几年有下降趋势,这类事故相对分散,在宿州、安庆、滁州等地都发生过这类事,雷击事故都发生在雷雨天,会对输电线路造成很大损伤。为了解决这一问题,加强对输电线路的保护,当地供输电管理部门建立了差异化防雷措施:①减小避雷线的保护角,适合于原线路保护角在5°以上的情况,如果线路本身保护角大于5°,防雷效果不明显;②降低塔杆接地电阻,安徽省山区较多,塔杆接地电阻超标现象比较明显,一般根据土壤情况确定降低接地电阻的方法;③在输电线路中安装避雷器,避雷器和绝缘子串连,提升输电线路耐雷水平,防止出现绝缘子闪络问题。这种方法效果非常明显,但是保护范围有限,可以对以往安徽省雷击跳闸数据进行总结,在输电线路雷击事故高发区安装避雷器。 3总结 随着社会经济的发展,各个领域对电力的需求越来越大,智能电网的大面积建设和使用已经势在必行。实践证明电子工程技术在智能电网建设过程中发挥着不可替代的作用,本文就研究了这些技术在智能电网中的具体应用,旨在为智能电网建设的相关研究提供参考。 作者:翁鹏浩 单位:国网安徽省电力公司六安市城郊供电公司 智能电网工程论文:电气工程自动化在智能电网建设中的应用 摘要:伴随我国社会经济的迅速发展,人们在日常生产生活过程中对电力能源的需求量也随之不断的增加。并且,随着科学技术水平的提升,以及我国电力行业自动化建设速度的提升,使得建设智能电网已经成为了我国电气工程建设过程中必须要完成的一项工作。对此,本文以智能电网为立足点,通过对我国电力企业建设过程中智能电网基本概念的阐述,从而就电气工程和自动化相关技术在建设智能电网过程中具体的应用情况进行研究。 关键词:电气工程;自动化;智能电网建设;应用 就目前来看,我国现有的大规模电厂其在并网建设过程中其使用的一项主要技术就是开发技术。而从我国电力行业当前的发展趋势来看,未来电网将会朝着光伏发电等运行较为稳定、范围比较广泛的并网技术发展。但由于我国自动化和电气工程技术的发展同外国发达国家相比还存在着较大的差距,且相关技术的发展还不是很成熟,仍旧处于初步的发展阶段。因此,要想推动我国智能电网的建设,推动自动化技术的发展,大力建设电气工程,并扩大其在智能电网建设过程之中的应用程度十分重要。 1智能电网的概念 为适应我国社会经济和市场经济制度的发展趋势,我国电网公司开始逐渐将“建设坚强的智能电网系统”融入到了其建设发展方案中,这使得在电网建设的过程中,将推动电网的智能化建设同建设结构坚强的电网系统这两项工作结合起来,并将发电、输变电、通信和自动化调度技术融入到“坚强智能电网”之中,使其成为一个有机整体。相关部门和企业在建设智能电网的过程中,需要以当前我国国情发展建设情况为依据,在了解电网重点建设内容的基础上,采用循序渐进的方式完成电网建设。因此,我国在建设智能电网的过程中遵循以下几大特点:①绿色环保。该特点要求我国在建设智能电网时需要循环使用电网资源,尽可能减少电网建设过程中对生态环境造成的大范围污染。②网架结构的坚固性。坚固的电网架构不仅可以保证电网系统拥有较强的承受能力,使得其抗击不良天气影响的能力得以提升,还能够保证电网系统的正常运行不会受到天气情况的干扰。③优化电网资源。最大化的优化电网系统内部的资源调度,对于提升电力系统内部运行质量和效率具有十分重要的作用。④提高电网系统自动化运行程度。电网系统自动化运行程度越高,其在运行过程中自动诊断和调节电网故障的能力越强,所以,推动自动化建设,对于消除电网运行故障,保证其电网系统功能的安全稳定性具有十分重要的作用。⑤电网经济性。我国电力系统在推动电网智能化建设的过程中,需要综合考虑和利用各方面因素,以便能够最大化的节约建设成本,保证电力能源供应和电网系统的服务质量,从而提升电力企业在运营过程中的经济效益。⑥交互性。电网系统的交互性指的主要是电网系统在向用户供应能源的过程中,建立起来的用户和市场之间存在的交流模式。这种特性的存在,可以按照用户提出的具体需要来不断的优化自身的服务质量,从而更好地适应市场发展的需要。 2自动化和电气工程技术的总体应用 (1)在电源领域中的应用。在推动电网智能化建设的过程中应用电气工程技术,可以为电网建设过程中使用的各类型设备提供不同类型的电源,其中包括了变频、直流、交流和恒频电源等类型。例如,蓄电池在充电的过程中使用的一般都是直流电源,而电网系统中的变电所在实际操作的过程中既可以使用直流电,也可以用交流电,但在使用一些小型或者是大型的计算机设备时,使用的则是高频开关电源。(2)在输送电领域的应用。由于我国电网系统在进行智能化建设过程中对于电能的质量和电网运行状态的稳定性相对较高。如果在电网建设过程中想要实现这些要求,就需要谐波抑制和无功补偿这两种技术的配合与支持。我国电网系统建设输送电线路的过程中,特别是在建设一些高压直流输送电线路时,通常使用的都是晶闸管变流这一设备作为受电和送电两端的逆变阀和整流阀装置。在输送电线路建设过程中应用这些设别,不仅可以极大的扩大电网系统输送电源的容量,还能够提高其输送电路的稳定性。此外,在输送电线路建设过程中应用这些设备装置,不仅有效防止电网系统中突然停电或者是电压出现闪边和突降等情况的出现,提高供电质量和效果,还在一定程度上满足了我国建设智能电网系统的要求,为电网系统的智能化建设发展提供了一定的推动力。(3)在发电领域中的应用。电气工程技术作为一种现代科技发展过程中产生的一种新型技术,其在应用的过程中主要是通过电子和电力这两大设备媒介来实现转化和控制电能的目的。该项技术在发电工作中的应用,可以有效降低电网运行过程中能源的消耗量,降低使用机电设备的频率,从而提升电网运行的工作效率。此外,伴随电网系统逐渐朝着高压化这一方向的发展,使得电气工程在自动化建设过程中也出现了很多的新型技术。例如,电气传动、柔性交流输电、同步开断、超高压输电等相关技术[1]。这些技术的应用,不仅提升了智能电网建设过程中的发电工作效率,还提高了电网系统的供电和服务质量。 3电气工程技术在电网智能化建设过程中的具体应用 (1)优化电能质量技术的应用。在智能电网建设过程中应用该项技术,需要以完善的电能质量等级划分和等级评估方法机制为基础,对我国电网系统中供用电过程中的接口所带有的经济性能进行全方位的分析,以便可以建立起评估用户技术等级和经济性具体等级体系[2]。并且,在推动电网系统智能化建设的过程中,我国相关政府部门还应该要不断的完善相应的法律规范,以此来促进智能电网可以朝着运行经济性和服务质量优质的方向发展。此外,因为优化电能质量这项技术包括了自适应静止无功补偿、直流有源滤波器、连续调谐滤波器以及电气化铁道平衡供电等相关技术,所以,这些该项技术在智能电网建设过程中的应用,对于提升电网运行成本,扩大其市场占有率具有较高的作用。(2)柔性的交流电输送电技术。该项技术的应用主要是为了将一些清洁度较高、环保型的新能源束输送到电网系统中。就技术本身来看,其主要是以微处理、微电子、电子和电力等通信和控制技术为基础,形成的一种能够灵活控制交流输送电的现代化技术[3]。由于我国在建设智能电网时对于高压输变电的依赖性相对较高,在整个输送电过程中,其对于清洁能源的需求量比较大,而要想满足智能电网的该类型要求,降低电能输送过程中能源的损耗量,利用柔性交流输电技术是十分必要的。(3)高压直流输电技术的应用。在智能电网中的直流输电系统中,有较多的输送电环节使用的都是交流电,但由于电网系统在输送电过程中实际应该使用的是直流电,所以,采用高压直流这种新型输送电技术改变电流的输送方式是十分必要的。 4结束语 总而言之,本文以我国电力行业企业在发展过程中过智能电网的建设为立足点,通过对智能电网在我国社会经济发展建设过程中具体的发展趋势和特点进行全面的分析,从而指出了电气工程对于智能电网建设具有的重要作用,以及该项技术的具体应用方案。因此,对当前我国电力系统中智能电网的建设工作进行深入的研究和分析,并就电气工程和自动化在电网建设过程中总体和具体应用方案进行研究,对提高智能电网的建设效率和质量,推动电力系统迅猛发展具有十分重要的作用。 作者:汪洁 刘悠 单位:国网江西省电力公司南昌供电分公司 智能电网工程论文:浅谈电力工程技术在智能电网建设的应用 摘要:随着我国电力产业的快速稳定发展,电力智能化网路建设逐步发展开来。因为智能化具有良好的信息网络资源,通过电力工程技术的发展,提升智能网电网的组织发展建设,提升电力工程智能网的综合应用发展,这对于电力工程技术具有重要作用。本文将针对电力工程技术中的智能化电网进行具体分析和研究,从电力工程发展中,分析职能电网建筑的重点环节,通过分析电力智能网建设的应用,提高电力技术的实际操作,确保电力工程职能网的稳定建设发展。 关键词:电力;智能电网;建设 全球化的人口增加,自然能源需求量增加,能源紧缺危险严重影响。智能化电网的全球发展是确保我国电力工程稳定发展的主要因素。我国在不同的区域资源分布不同,发展也不同。为了有效提升智能化电网建设的发展,确保我国全部分为内的资源合理分布,保证电力资源的供需平衡,加强智能化电网建设是及其重要的,我国电力网络资源建设的发展是实现全电力网络结构下的智能化建设。通过融合电力设备、电力输电线路、自动化系统的调度调节,实现电力工程智能化网络的建设和发展。 一、电力智能建设的基础应用 1.实现电力资源的广阔发展应用。加强电力工程技术的智能化网络建设,通过智能化电力设备的分配处理,完成电力资源直流电、交流电等的有效分配。在蓄电池充电过程中,采用直流电源进行建设,在变电所中采用直流电源操作。在大中型计算机设备中,采用高频电源开关设备操控。2.电力智能的输电应用。电力输电需要有高品质的电力稳定电网状态,而现实电力技术中谢振波会抑制电网技术,补偿配合完成电力网络支持。随着电网设备的不断更新和改良。例如,应用超导补偿装置,配合电力设备完成远距离的输电线路发展。通常采用置留通电方式弯成。我国在电网输电建设中,一些具有高压置留输电线的设备,利用晶体闸管,稳定输送电路的两端,配合完成整流和逆变阀门装置的处理。这些设备的应用提升了电力输电网络的荣计量,确保电力输电的稳定性。在配电中,一旦发生电网突发停电,电压会因为没有电力能源补充而迅速的降低,为了有效的提高供电能效,采用智能化网络建设是合理的,也是必要的。因此,在电力输电过程中采用智能化输电应用处理。3.电力发电的应用。电力智能化应用是一项较新的科技。通过电子设备、电子线路元件、电能完成电路配电和传输过程,确保电路的智能化控制和管理,降低电力输配电的损耗量,避免机电设备的不合理使用,提高电力工作效率。在电力技术中,多采用半导体功率元件提高元器件的容量,通过回向高压化发展出力,提升电力技术的技术应用。例如,采用高压高频作为电气传到技术的标准,以交流电输送配电,智能化完成电路通断过程。以高压直流电路为高新输电方法,采用电压恢复器完成用电电气设备的有效应用。 二、电力智能化网络的具体应用 1.优化电能的资源使用技术。建立电能质量等级划分制度,通过评估电能体系指标确定电能质量,对供电结构进行经济能耗分析,建立良好的经济电网等级评估系统。通过政府法律法规的制度,逐步完善电力智能网的建设和发展,促进经济优化体制发展的方式,提高电能质量的应用。具体来说其中包含直流过滤设备的补偿处理,电力化轨道平衡技术、电能质量控制技术、电路滤波器协调技术等。通过这些技术提高电能质量的快速稳定发展,降低电能的使用成本,提高电网的整体市场应用发展。2.交流输电的技术应用。将柔性的高新技术应用到输配电电网中,采用新能源输入电网技术,利用微电子电力技术完成通信控制的交流电处理。利用电力设备的灵活性,对我国电网智能化设备控制,完成新能源的有效使用,完成柔性交流电输电处理,确保智能化电网的需求应用增长。将电力技术与先进的控制技术相互结合,提升电网相关参数的控制能力,促进电网的稳定化运行,保证输配电损耗的逐步降低,提高电力工程输配电网络输送效果。3.高压输电置留技术的应用。高压置留输电系统是利用交流电输电的特点,采用过滤器控制实现整流电路的工作。重量轻的直流输电系统一般采用换滤器完成对元件的通断,利用输送稳定性,提高经济效能,确保应用举例的合理性。例如,一些举例较远的地区,采用高压直流输电技术较为广泛,是利用远距离高压的方式,实现大容量的输电过程。4.能源的技术转换。随着我国能源发展水平的提高,低碳化智能化的新能源经济发展复合经济社会的发展需求。加强新能源的应用,减少能源使用对环境造成的破坏,逐步提升新技术能源的转换,确保新技术经济的稳定发展,提升高新能源的利用效率。例如,目前采用太阳能、风能、水能等自然资源完成电网综合输配电的综合利用,确保电网能量的有效使用,这是一种新型能源的环保技术转换,是在环保前提下的完成能源技术的转换和发展。目前,利用大规模形式的电网新能源技术主要以开发为主,通过分析电网未来可能的发展趋势,加强光电能网络范围的有效覆盖,保证电网资源的稳定性,提高电网技术的运行效果。我国的能源技术较外国发达国家而言,还具有较多不合理、不成熟的地方。通过我国综合能量资源的分析,合理的加强利用,确保新能源技术的合理转换,实现电网技术的多方面开发与利用。在智能化网络建设中,采用合理的能源技术转换,促进经济稳定发展,促进可再生利用资源的使用,逐步提高各方面网络运行建设和利用。 综上所述,智能化网络的建设是需要基础发展前提的,通过分析我国电力智能化输配电发展建设水平,分析电力智能化建筑的重要意义,研究智能网综合应用发展标准,提出适合智能化技术应用稳定发展的保准。通过我国电力智能化建设的发展应用标准基础,提出促进智能化快速稳定发展建设的保准,逐步提升优化电力网络结构能源的方法,提升智能化经济效益的发展水平,从而实现经济效应的稳定发展。未来智能化电力网络建设必将随着电力设备的科技发展、电力人才的培养、我国电力资本实力的提升,实现环保型的智能化电力稳定发展建设,确保电力资源的智能化网络建设应用。 作者:金为国 单位:国网福建武夷山市供电有限公司
1引言 自动化系统涉及的内容很多,应用了多种具备自动控制、监测、决策的功能装置,对整个电力系统各元件进行远程监控、调节,以保证电力系统安全稳定运行。智能技术是以计算机为核心,融合传感器等各类设备对系统进行智能化管理。智能技术是电力系统的核心部分,既可以规范自身的自动化控制技术,又能够让整个电力系统高效、规范化运行。智能技术包含模糊控制、专家系统控制等。实际上,该项技术也就是利用传感器来感知外界环境,获取信息、传输信息。现如今,智能技术已逐步融入电力系统运行中,可以为电力企业及广大用户提供准确的电力信息,并能对电力系统进行实时监测分析,为电力人员控制用电提供参考依据。此外,在电力系统中融入智能化技术可以让电力资源科学合理分配,提高了电力系统的运行效率[1]。 2电力系统自动化的应用 2.1电力系统的自动化技术 电力系统是由发电、变电、输配电、用电等多个环节构成的电能生产、分配、消费系统,而电力系统的自动化[2]是为了提升电能品质,按照电能生产、分配的过程来看,电力系统自动化包含电网调度自动化、电力系统信息自动传输系统、供电系统自动化、电力工业管理系统自动化、故障定位与自动恢复送电等。随着社会科技的不断发展,自动化系统应用范围在逐步扩大,电力系统的自动化能够通过集中管控的方式实现电力系统各设备的自动操作。同时,还能利用现代技术手段进行远程电力调度、控制,以保证电力系统运行的安全、稳定性。 2.2电力系统自动化中的智能技术 (1)专家系统控制技术。实际上,专家系统控制技术就是将电力行业专家的知识、经验都传输到智能计算机中,如果电力系统在运行的过程中遇到问题,专家系统就能够利用智能计算机技术对行业专家进行模拟,分析和解决问题。从目前的情况看,在电力系统中专家系统是应用较多的一种智能管理系统,该系统能够对比较有规律的动力系统进行监测,对所获取到的相关电力数据信息加以处理。如对电力系统故障进行监测、预警、分析、隔离,识别系统荷载,电力系统自动化管控等。在电力系统控制中综合性专家控制系统具有突出优势,可以对系统各部件进行科学监测,确保系统安全稳定运行,这也是专家控制技术得以广泛应用的重要因素之一。而从专家系统控制技术的实用性来看,还存在一些不足。虽然该系统可以对整个电力系统加以有效控制,但是创造性不强,知识库的构建并不完善,工作范围十分有限,若是产生了跨学科问题,利用专家系统控制技术无法解决问题。因而,还有待优化改进[3]。(2)模糊逻辑控制技术。该项控制技术是用模糊法,构建模型的方式对电力系统加以调控,操作简单方便,灵活性比较强。与专家系统控制相比,能够直接控制复杂线路,让系统直接对人的判断决策进行模拟,将获取到的有用信息传输给电力人员,提高电力系统运行质量和效率。该项技术能够对已经出现电力系统数据加以有效分析,在风险评估中,模糊控制技术得到了有效应用。另外,当电气设备因某方面原因,出现运行故障,使得设备状态难以精准确定下来时,就可以应用该项技术,将连续状态离散化,分成若干种模糊状态,各状态下的设备有其模糊性,如“较容易停运”“不容易停运”等类似的模糊值。该项技术能够计算同类设备停运的概率,根据计算结果,提前进行预防,以免电力系统故障扩大化。该项技术同传统的控制技术相比,虽然提高了电力系统应对风险的能力,但也有其不足之处。如控制系统稳定性不强,超调问题较为明显等。当电力系统在运行的过程中出现问题,模糊逻辑控制技术会在第一时间全面分析、评估问题,这也加大了系统系统负荷。为了提升该项技术的实用性,可以将其与其他技术融合起来应用,进一步提升处理常规问题的质量和效率[4]。(3)神经网络控制技术。该项技术主要是对动物神经网络行为特点进行模仿的一种分布式信息处理数学模型。它是由若干个神经元按照一定顺序来连接,并依据一定的算法对系统权值进行调节,以达到神经网络非线性映射的要求。基于神经网络控制技术的特殊性,在电力系统中一般用于对各类图像信息的控制和处理。如在电力设备状态监测、故障诊断方面就可以应用该项技术,电力设备处在正常运行状态时,发出的电磁信号非常平稳,若是状态异常就会出现波动。这时,使用该项技术就可以对异常信号进行多分辨分析,将信号分解到各尺度上,各尺度会将原型号各频率的组成反映出来,显示故障信号,以此对电力设备运行状态进行监测、诊断故障。受到神经网络硬件设备的限制,现在还无法承载大规模复杂的电力系统管理,且在算法上也还有一些不完善的地方,因而在电力系统应用中还存在一些局限性,需要相关技术人员不断地去探索和研究,开发出能够适应电力系统的硬软件设备[5-7]。(4)综合智能系统的应用。综合智能系统融合了智能控制技术、现代控制技术,用来解决电力系统运行中出现的各种问题。基于电力系统结构复杂等特征,单一使用某项智能技术难以达到实际工作要求,而采用多项技术融合的方式,可以优势互补,发挥最佳效果。因此,在具体实践中可以将模糊控制技术、专家系统控制技术等多项技术融合起来,借助专家经验为更好地进行模糊控制提供有效的参考信息;也可以使神经网络技术、专家系统控制技术融合起来,借助专家知识库为神经拓扑结构的建立提供参考依据[8]。如某环保有限公司三期工程,使用综合保护装置、智能电力仪表、综合测控装置等,对配电现场各类电参数、状态信号进行采集。系统使用现场就地组网手段,组网后由现场总线通信进行信息的传输,借助Acrel-2000型智能电力监控系统,对变电站各回路用电情况进行全面监管。(5)线性最优控制技术。在电力系统运行中,电线是非常重要的组成部分,不可或缺。由于在长距离的电力传输中,受到各因素的干扰,会出现各种问题,如电线成本、电线故障等。为了有效解决电力传输中出现的问题,出现了线性最优控制技术。这种技术更侧重电力系统的控制,能够有效地提高电力系统的运行效率和质量。该技术可以将大机组、最优机组科学融合起来,提升远距离电力传输的效率。在现在环境下,该项技术发展十分迅猛,也是在目前多种控制技术中应用最广泛的一项技术。如最优励磁控制器,国内外对此进行了一系列研究,提出了利用最优励磁控制手段,提升远距离输电线路输电能力,改善用电品质,取得了一些成绩,现在最优励磁控制已进入到了实用阶段。 3结语 在现在这样一个科技迅猛发展的时代,智能技术在电力系统自动化中的应用已是大必然趋势。智能技术的应用,有效弥补了传统电力分配、传输等各个方面存在的不足,确保了供电质量安全,满足人们电力需求。虽然,智能技术在电力系统中的应用已取得了一些成效,但是,还有一些不足之处有待进一步提升和改进,这就需要电力技术人员紧跟时展步伐,加强对技术的开发和研究,让智能技术更好地服务社会。 参考文献 [1]董德坤,商涛.浅析电力系统自动化中智能技术的应用[J].黑龙江科技信息,2011(32):30. [2]黄安林.浅析智能技术在电力系统自动化中的应用[J].中国高新技术企业,2014(14):148-149. [3]陆华儿.浅谈电力系统自动化中智能技术的应用[J].科技创新与应用,2015(23):207. [4]孙建.浅谈电力系统电气工程自动化中的智能化技术的应用[J].通讯世界,2017(22):231-232. [5]金鑫,张洋.论电力系统自动化中智能技术的应用[J].黑龙江科技信息,2017(05):84. [6]李妍.浅论电力系统自动化中智能技术的应用[J].中国科技信息,2010(08):19-20. [7]贾斌,吴东华,胡伟.智能技术在电力系统自动化中的应用探讨[J].科技资讯,2010(33):60. [8]马伟,任丹丹.电力系统自动化中智能技术的应用研究[J].科技创新与应用,2017(34):158-159. 作者:何永献 单位:中电投珠海横琴热电有限公司
PLC技术在煤炭工程中的应用非常稳定,故障发生率很低,监视功能效果很好。在电气自动化的煤炭工程中,PLC技术重点控制和监督生产的过程,全方位地模拟煤炭工程的逻辑、运动过程,同时处理互联通信和数据,并在煤炭工程中反应迅速,准确地存储和使用数据,让整个煤炭工程的信息处理能力得到全面的提升。 1PLC技术在煤炭工程中的应用特点 1)PLC技术在煤炭工程中的应用具有操作简单的特点,在煤炭工程中的使用可以完善技术施工的程序编程。PLC技术都是采用梯形图的方式进行编程,技术操作人员可以清晰地按照呈现出来的操作线路来组织后续的工作。PLC技术在煤炭工程中的应用可以最大化程度地简化操作人员的工作流程,技术人员只需要在短时间内阅读和学习就可以制定后续的工作计划,快速地掌握和接受煤炭工程的控制程序,降低煤炭工程的生产成本。 2)PLC技术在煤炭工程中的应用具有很强的可靠性,可对煤炭工程生产过程中的问题做自我诊断,及时在系统内反馈。针对煤炭工程中的数据PLC技术进行自我诊断,一旦发现了错误,就可以及时做出反馈,硬件方面,PLC技术可以屏蔽、隔离与滤波抗干扰,对生产过程进行保障,对整个煤炭工程的生产都是强有效的保障。 3)PLC技术在煤炭工程中应用方便,利于后续的维护。在煤炭工程的自动化过程中,PLC技术的数字运算操作系统借助微处理器的高效元件运转,让整个电子系统的运转效果得到保障,PLC技术系统的硬件结构优化,质量轻,结构紧凑,在使用的时候具有良好的运转效果,后期的维护工作难度也会大大降低。 2PLC技术在煤炭工程电气自动化中的应用 2.1在煤炭工程采掘机械中的应用 采掘工程是煤炭工程中必不可少的生产步骤,在实际施工操作的过程中会涉及到大量的煤炭采掘的机械设备,PLC技术在其中的应用与传统电气控制技术相比可以简化很多的操作因子,减少安全隐患的发生。PLC技术在采掘机械中的应用可以有效监测机械电气自动化中故障问题,及时搜集采掘机械的运转情况,分析并发现故障问题,并在计算机控制系统内与传感器进行有效连接,做到对采掘机械的实时监控和控制,有效提升煤炭工程的采掘效率,并对整个采掘过程进行监督,确保采掘工作进行的安全性和可靠性。同时,PLC技术在采掘过程中应用高压供液系统,控制液压支架,确保液压支架可以在其生产过程中发挥广泛的作用,煤炭工程的液压系统运转效率以及移动速度增快可使煤炭工程的采掘效率大大提升,有助于技术人员做好集中采集的工作。PLC技术在煤炭工程中的电气设备应用延续了自动化控制和远程监控效能,调度煤炭工程的电气自动化设备,提升开采的效率,在视频控制中心进行采掘全过程的监控,分析采掘过程中产生的数据,有效提升煤炭开采工作的整体安全性。 2.2在煤炭运输系统中的应用 随着社会经济发展对于煤炭使用量的需求增加,整个煤炭工程的工作压力也在不断提升,对外运输成为了非常重要的工作。传统的煤炭工程对外运输一般采用胶带运输的方式,在PLC技术的辅助下,煤炭工程的运输系统可以更高效地运转。PLC技术的应用让整个煤炭系统的电气自动化趋势发展得更加快速,整个运输过程将自动化、系统化和综合化的优势综合在一起,更好地监督运输过程,推动整个煤炭运输的效率提升,并强化对运输远程的监督。PLC技术在运输过程中优化对胶带运输传送机的控制和管理,简化煤炭运输的流程,改善运输机器的交流变频器,有效提升煤炭的运输效率,确保整个运输过程都可以安全、快捷。 2.3在煤炭工程的安全监控系统中的应用 PLC技术在整个安全监控系统中可以更好地完成监测、监控的工作,搜集煤炭工程的整体运转效率,集中监测工程的数据情况,统一将数据输送到控制中心,对数据进行深入挖掘和分析,方便煤炭工程的管理人员可以实时了解电气设备的运行情况。PLC技术在安全监测系统中一旦发现电气设备的故障问题,可以立即启动煤炭工程的自我保护装置,对故障问题的原因进行分析,发出停止设备运转的信号,给现场的所有工作人员发出预警信号,使煤炭工程的现场工作快速停止,将故障问题带来的损害降到最低,最大程度地确保了施工现场的人员生命安全。PLC技术在煤炭工程中的安全监测中具有很大的优势,有效维护煤炭工程的自动化运转,使得煤炭工程的自动化技术辅助和生产效率得到提高,保障工程的完善,发挥煤炭工程的最大化价值,促进煤炭工程的整体效率提升。 2.4加强煤炭工程中PCL技术应用人才的培养 基于PLC技术在煤炭工程中的应用优势,煤炭工程的管理人员应当重视专业技术人才的培养,掌握PLC技术的使用先进优势,对当前的系统和设备的使用进行全面掌控和操作,维护当前的煤炭工程生产和运输的现状,为此,煤炭工程的管理人员要对专业的技术人才进行定期培养,培养一批专业的保养和维护人员,做好日常的煤炭工程生产和运输工作,保障煤炭工程的安全生产环境,确保煤炭工程的整个电气自动化发展趋势可以稳定向前。在煤炭工程的生产中融入PLC技术,挖掘电气设备的巨大生产潜能,发挥电气自动化的优势确保整个煤炭工程的生产质量,为此整个生产过程需要PLC技术的辅助。研发出新型的PLC技术自动化控制系统,使生产过程得到全面的维护和保障。专业的人才管理也使PLC技术在使用中更加专业、快捷,使得整个煤炭工程的生产系统效率和质量得到保障和提升。 3结语 PLC技术在煤炭工程中的应用有效驱动电气化的发展与进步,使得整个煤炭工程的生产效率、运输效率以及安全保障水平得到全面的提升。PLC技术在整个煤炭工程中的应用可确保系统的安全性、可靠性以及稳定性,从而推动我国煤炭行业的快速、安全发展。 参考文献 [1]张帅.浅析PLC技术在煤炭工程电气自动化中的应用[J].山东工业技术,2016(9):294. [2]齐海英.PLC技术在煤炭工程电气自动化中的应用[J].煤炭技术,2013(11):85-86. [3]谭飞.探究PLC技术在煤炭工程电气自动化中的应用[J].内蒙古煤炭经济,2016(14):24-25. [4]王勇.PLC技术在煤炭工程电气自动化中的运用[J].科技展望,2016,26(31):130. [5]金璐.PLC技术在煤炭工程电气自动化中的应用研究[J].科技风,2016(9):144-144. 作者:闫新远 单位:西山煤电集团有限责任公司西铭矿选煤厂
0引言 近年来,我国农业机械产业得到了快速发展,有力支撑了农业生产的顺利实施,畜牧业作为农业生产的重要分支,是社会肉、禽、蛋、奶及多种食品原料的重要供给产业,畜牧业的现代化发展已成为农业生产的重要工作任务。传统畜牧业的工作主要以人工操作实施,存在劳动强度大、工作环境恶劣、费时费力等问题,通过现代技术和机械设备优化畜牧生产过程,能有效提升畜牧业产出能力和产出质量,实现稳产、高产、低成本、低人工、低污染等多种优势。尤其在《农业机械化促进法》中多种条款的支持下,大量畜牧养殖设备的购置成本降低,畜牧机械的普及率逐渐提高,机械化生产的优势也得到了有效凸显。 1畜牧机械应用现状 从发达国家的畜牧业发展看,其机械化普及程度很高,已经形成了从畜牧养殖到产品深加工的完整现代化生产体系,尤其在英国、美国、新西兰等畜牧业发达的国家,畜牧机械的应用与现代化程度具有明显优势。以畜牧业发达的新西兰为例,其畜牧业的产值占农业总产值的90%以上,拥有大量大型牧场,亟需畜牧设备开展高效率、自动化生产。因此,新西兰的畜牧机械普及率很高,且经过多年的发展,设备实现了成套开发,所使用的设备本土适用性好,有利于提高肉制品、乳制品等的产量和品质。我国的畜牧机械设备研究与应用相对较晚,改革开放以来,畜牧行业逐渐向机械化方向转型,但速度较慢。2009—2016年,我国的畜牧机械完成了小型机械设备普及和设备逐渐向中大型转型,畜牧机械化普及率显著提升,农民对畜牧机械的认可度和依赖性得到提升,但很多中大型设备仍依赖进口,其购置和使用成本偏高。2017年以来畜牧机械行业实现了稳步发展,自主产品逐渐占据市场促进了畜牧养殖业的机械化转型。截至2020年底,我国的畜牧机械保有量达到811万台,有力保障了畜牧行业对生产设备的需求。但与大田种植和粮食生产的机械化普及率相比,畜牧机械化程度仍比较低,2020年,我国畜牧养殖机械化率仅为35.79%,与我国农作物耕种收71.25%的综合机械化率存在很大差距。主要表现为机械化普及率不均衡,一方面部分畜牧养殖机构的自动化程度较高,但很多中小规模的养殖户仍维持相对传统的人工作业模式另一方面,畜牧养殖的不同工艺步骤和工序的机械化程度差距较大,如奶牛挤奶的机械化率达95%以上,畜禽的饲料投喂、环境温度控制、粪污处理等方面的机械化普及率可达60%~70%,但生猪、牛羊禽类养殖的种养循环、工程防疫、废弃物收集与处理等工艺步骤和后期加工的机械化程度相对较低部分机械化普及率不足20%[1]。 2畜牧机械的分类与特征 近年来,我国的畜牧机械产业得到了长足发展,截至2020年底我国畜牧机械相关制造企业已达147家,畜牧机械企业的经营收入超过270亿元,畜牧机械行业具备较强的发展潜力,且相关机械产品的种类得到极大丰富,能够基本满足畜牧生产的多方面需求。 2.1饲料加工机械 饲料加工机械是畜牧业各项工作开展的基础近年来,饲料加工机械生产企业所研发的主流产品以中大型自动化生产线设备为主(图1),先进的饲料加工机械集成了机械电子工程、饲料加工现代工艺、营养学配比等众多理论与技术,相关产品逐渐形成自动化一条龙生产。典型的饲料加工设备生产线包括饲料清理机、饲料粉碎机、输送设备、饲料计算与混合设备、饲料制粒设备、饲料膨化设备、成品包装设备,通过自动生产加工的饲料具有良好的商业价值,更适用于自动饲喂的初期养殖设备使用 2.2畜禽饲养管理机械 畜禽饲养管理机械主要包含以下几大类设备1)自动饲喂设备。其主要功能是将饲料从饲料仓通过输送设备运送到畜禽食用的料槽,自动饲喂设备具有高度自动化特点,能够根据系统预设程序进行饲喂,饲喂过程通过电控开关、执行机构及传感器等实现,能实现不同生长阶段畜禽的分区饲喂能够定时、定量且均匀的实施饲料饲喂。2)环境控制设备。主要是对畜禽饲养的环境进行检测与合理调整的设备,环境控制设备多是多种小型设备的组合体,如光照控制、温度控制、湿度控制、通风控制等,通过传感器设备感知环境条件,当环境的温度、湿度等条件超出系统预设范围,则通过通风、光照、加湿等方式对室内环境条件进行调整。3)清洁设备。其主要针对畜禽的养殖环境和畜禽个体进行清洁,如自动化畜禽水浴或粪污自动冲洗及集中处理设备等,清洁设备能更好地保障畜禽卫生,降低患病概率,同时改善养殖工作条件,提高工作人员的工作舒适性。4)其他设备。除上述设备外饲养管理的机械还包括孵化设备、供水设备、育雏设备等[2]。 2.3畜禽产物收集设备 在畜禽养殖过程中,部分畜禽的价值在于其产物,例如奶牛、母鸡等,其产物的自动获取是养殖过程中的重要工作,产物收集机械设备也成为了养殖过程应用的重要设备。挤奶设备是牛奶收集的重要设备,在我国内蒙古、黑龙江、吉林、河北、新疆等牛奶主产地,挤奶设备的普及率很高,大规模养殖机构应用的挤奶设备逐渐由传统的提桶式、推车式向管道式、挤奶台式等自动化程度更高的设备转型。管道式挤奶设备实现了在奶牛牛舍全封闭收集牛奶,有效保证鲜奶质量;挤奶台式设备自动化程度更高,能在自动挤奶的基础上实现牛奶自动计重、设备自动脱落等功能。鸡蛋收集设备是畜禽产物收集的另一重要设备,现已广泛应用于鸡舍之中,其能够自动收集产出的鸡蛋,并在良好的保护条件下对鸡蛋进行输送和存储,实现了鸡蛋的高效率收集。 2.4牧草收获机械牧草 收获是畜牧业开展的基础,牧草作为牛、羊等牲畜的重要饲料,传统畜牧业需要耗费大量人力物力开展牧草收获工作。近年来,随着农机技术的发展,牧草收获也逐渐实现了机械化作业,所应用的机型由早期的割草机,逐渐发展为搂草机、打捆机等更多丰富机型,且牧草收获机逐渐向多功能的割草、打捆一体设备转型,进一步提高了牧草收集效率,如图2所示。 3畜牧机械的发展趋势 3.1设备自动化 受到农机行业发展的推动,畜牧机械逐渐由简单的机械产品向机械与电气控制相结合的方向发展。从国内大型牧场应用的先进设备特征来看,畜牧机械具有典型的成套化设备特征,先进的畜牧设备逐渐与智慧感知、环境监测、信息传输、远程控制等技术相结合,其趋势为智能化生产与自动化管理,促进了畜牧业由人工作业经机械作业向智能作业转型。 3.2技术整合化 畜牧机械的生产与研发很好地整合了我国传统畜牧养殖技术,很多成套畜牧产品的开发基于养殖企业或养殖户需求而设计,并深入结合了现代畜牧养殖理论,能实现饲料自动配制、营养成分计算与配比,并利用现代化遗传理论对畜禽养殖进行改良,显著提升畜禽的育种、产出能力,并优化畜禽生长的健康状态,做到了与畜牧兽医科学相结合,有效控制和预防畜禽疾病。此外,畜牧机械还与现代环境控制理论相整合,通过养殖过程的合理化设计,有效降低环境污染,提升养殖合理性。 3.3管理科学化 畜牧机械的广泛应用促使畜牧生产过程的管理模式发生转变,只有科学有效地实施管理,才能充分发挥畜牧机械的优势。在现代化畜牧生产过程中,很多管理过程可通过标准化和程序化的模式在计算机控制下自主实施,计算机结合多种传感器及视觉监控设备获取设备信息并对管理过程进行决策,理性判断生产过程的最优控制方式,对于关键决策还可通过人工核实计算机决策正确性的方式予以修正,从而保证管理过程的合理性与高效性。 3.4人员专业化 畜牧机械具有显著的高技术特征,其使用、维护、管理、维修需要大量的专业人才,很多畜牧企业在引进成套畜牧机械设备后均采用企业化的管理模式,引进专业技术人才,保障畜牧机械的合理使用。大量专业人才的引进,有效保证了畜牧机械在生产全过程的效能发挥,规范了畜牧行业的生产加工过程。 4结语 综上所述,畜禽产业作为我国农业的重要组成部分,其高质量发展不仅有利于提高农业经济水平,更能为社会供给充足的肉蛋奶等必需品。目前,我国的畜牧机械普及率仅为35.79%,与发达国家的畜牧业机械化程度存在较大差距,畜牧业养殖模式和经营规模存在明显的不均衡问题,中小规模的畜牧养殖机械化程度明显偏低,这也将成为未来畜牧机械化发展的难点与重点。尽管我国的畜禽生产机械化普及率仍偏低,但近年来,在国家政策的推动下,在农机管理、畜牧机械企业研发、技术推广部门的共同努力下,畜禽养殖相关机械产品的技术先进性及适用性显著提升,越来越多的农民对畜牧机械给与认可,有效促进了畜禽机械产业的发展与技术提升,相信随着我国农机产业的整体发展,畜禽养殖的机械设备也将实现品类的进一步丰富,并向着更加自动化和智能化方向转型。 参考文献: [1]杨航,黄振叠,陈康.我国畜牧机械发展趋势浅析[J].时代农机,2020,47(2):17-18. [2]杨文大.我国畜牧机械现状及发展趋势[J].农村牧区机械化,2000(1):7-8. 作者:张辉 单位:蒙城县畜牧兽医水产发展中心
目前,我国自动化技术在进步中结合了大量新兴技术,呈现出其新时期发展的特征,是基于科学技术之上发展起来的。即使此技术的观念与运用还未十分娴熟,然而却仍然在电子信息工程设计中有着举足轻重的位置。因此,要深入探究自动化技术在电子信息工程策划设计中的运用,推动其实现可持续发展。 一、自动化技术在电子信息工程设计中的必要性分析 (一)辅助电子信息工程设计趋于智能化 在设施操控的进程中,运用自动化技术,能使设施依据作业环节自行开展工作。在某些方面,自动化技术能辅助电子信息工程设计获得智能功效,还可以良好的处理通用环节,利用自动化技术展开掌控与处置电子信息,深入达成智能化目标。利用自动化技术,以此处理信息工程设计过程中所要改善的问题,迅速、精准的制作出先进的产品,有效提升智能化监管性能。把此技术运用在电子信息工程设计里,不但能赋予产品智能性,而且还能正确指引相关工程设计的前进趋势。 (二)帮助电子信息工程设计变得自动化 顾名思义,其是完成设施自动化的一种新兴技术。采用自动化技术,不但能促进电子工程设计完成自动化,精准提升作业速率,而且还能减少资金、人力、物资的投放。电子信息工程设计自动化可实现较为繁杂、自主的作业,高效提升作业速率,降低从业人员的工作量、缓解工作压力,使工作人员有较多的精力与时间专研其余作业。 (三)提升电子信息工程设计的精准度 电子信息工程设计技术的典型便是自动化技术,其把电子工程信息里全部技术融合在一起,把各种技术的优点与作用全面展现出来,把工程设计中的繁杂问题进行化简处理,高效的减少了严重差错的出现。所以,此技术能提升电子信息工程设计的精准性。在电子信息工程策划的进程中,对信息技术的准确性需求比较严格,若单单凭借人为力量去完成,因为人力的聚集力受限,因此对信息技术的处置精准度较低。在此种条件下可运用自动化技术来弥补,确保相关工程策划的精准性。 二、电子信息工程设计中自动化技术的应用 此技术在电子信息工程设计里的应用是时展的必然趋势,要强化计算机体系的运用,积极展现信息系统的优点,推动二者间紧密融合,制造更多的价值。 (一)关于电子信息工程设计自动化 在电子信息工程设计中运用自动化技术,主要是在计算机的前提下完成的,计算机协助设计是基于自动化技术迅速发展下的产物。针对大部分电子信息工程设计中的工作人员来说,为了可以良好的进行设计作业,需要整理信息数据,融合现实状况编制科学的设计规划。在此进程中,关于数据的剖析要凭借计算机完成,不但可以贮存数据,而且还能迅速搜寻出有关的信息数据,为接下来的工作人员组织设计作业供应参照根据。另外,设计中还要针对部分数据展开处置与修正,例如草图的有些数据,因为触及到的内容比较繁杂,因此凭借自动化技术可有效的完成,以此通过计算机合理剖析,获得最后的结果。在此基础上,设计规划将会更为科学,减少差错概率的同时,还可以高效提高设计准确性,保障未来工程活动顺利进行。 (二)计算机协助生产的应用 电子信息工程设计活动进行中,相关人员要积极展现本身价值,策划出更加满足市场现实要求的产品,而且在未来市场营销中跟踪产品的应用与售卖状况,针对产品中出现的漏洞与问题,深入给予优化与改善。在此进程中,为保障设计的可行性,产品生产与检测要融合起来,积极展现计算机技术的优点来生产产品,保证电子信息工程设计执行到位,实现高效简化策划流程,减少成本投入,以此提高设计科学性。 (三)计算机集成生产的利用 针对电子信息工程设计来说,因为其触及众多不同项目,因此作业非常繁杂,要运用各种各样的技术才能达成。面对此状况,在电子信息工程设计中综合现实状况,编制科学合理的规划,特别是新产品策划中,要积极展现计算机集成生产的意义,强化设计进程的改善,保证总体设计进程的准确性。鉴于此,在设计电子信息工程产品过程中,要运用计算机协助设施,以此让策划变得更加方便、有效。然而值得关注的是,在电子信息工程设计里运用自动化技术,即使可以改善设计流程,但却无法把工程总体改善,凭借计算机集成生产技术把设计诸多设计流程穿插起来,打造健全的体系,完成信息的有效传输,积极展现自动化技术的优点,减少产品开发时间,提高设计速率,完善新产品策划。只有这样,相关企业在产品过程中才能降低资本投入,把大量时间应用在产品制造中,提高企业的竞争实力,在市场中脱颖而出,从而获得最大化的经济与社会效益,实现可持续发展。 (四)协助办公管理 电子信息工程设计作业触及内容范围比较繁杂,导致相对应的监管工作困难重重,仅有把监管作业执行到位,才能保证接下来设计活动的顺利进行。所以,电子信息工程设计中自动化技术的运用,不但能提高设计速率,还能给对应的监管作业给予一定的协助。在监管工作过程中,自动化技术能辅助处理档案与文件,减少人为作业量,杜绝各种人工差错。相关设计者可凭借自动化技术强化关于策划环节的意识,之前的设计者要一边设计,一边理解与学习设计步骤,工作压力大,从而导致设计速率和质量下滑。 三、结论 综上所述,在电子信息工程设计中运用自动化技术是非常关键的,其能化简繁杂的设计环节,积极展现自动化技术的优点。不但能提高设计速率、质量,减少人工工作量,而且还能有效杜绝失误问题的发生。
智能技术作为当前研究的热门领域一直备受人们喜爱,人们对于这类技术的研究也一直热度不减,至今已经取得了部分成果,而且已经应用到了许多行业中。智能建筑自动化设备安装技术作为与智能技术较早融合的技术,已经取得了一些不错的成果,帮助人们解决了一些自动化设备安装过程中的难题,提升了建筑设备的安装效率,确保了设备安全运行。但是智能建筑自动化设备安装技术仍然存在许多问题,需要广大研究者改进和完善。 1智能建筑自动化设备安装技术概述 智能建筑是指现代建筑艺术与计算机智能技术相结合建造的建筑,是现代化技术发展下的产物。智能建筑中融合了多种智能技术,包括语音控制、语音处理、红外感应、自动识别等各类技术,共同为人们提供舒适的服务。由于当前技术不够,普及智能建筑技术还存在一定难度,但智能建筑自动化设备安装技术已经取得了一定成效,在实际生活中有着一定应用。智能建筑自动化设备一般是指建筑内的机电设备,包括机电设备监控系统,通信网络系统,建筑综合布线系统等设备,是智能建筑极其重要的组成部分。因此,智能建筑自动化设备安装技术关系着整幢建筑的功能,是值得认真研究的智能应用领域。而智能建筑自动化设备安装技术能自动对建筑内的多种设备数据进行记录和分析,并且生成分析报告,以便于更好地对设备进行控制。在多种信息集成的前提下,智能建筑自动化设备安装技术更能发挥其作用,让人们享受到智能技术带来的便利。 2智能建筑自动化设备的关键技术 要想做好智能建筑自动化设备系统,必须掌握以下关键技术,才能做好智能建筑自动化设备的安装运行工作。 2.1搭建总系统架构 智能建筑自动化设备安装技术与其他系统技术一样,需要有一个总系统作为总指挥,合理安排协调其他系统的工作。因此,搭建智能建筑自动化设备安装总系统架构就显得十分重要。完整的总系统架构应该包括远程交换机设备、监控设备、控制总线设备、和中央处理单元设备等,这些都需要选用合理的设备作为支撑,再通过构建每一个模块单元最终组成完善的总系统架构,从而确保整个智能建筑自动化设备的正常运转。 2.2搭建智能建筑自动化设备控制网络 由于建筑中用到的自动化设备众多,导致智能建筑自动化设备的控制网络较为复杂,线路众多,因此搭建良好的智能建筑自动化设备控制网络就显得尤为重要。智能建筑自动化设备控制网络主要承担着建筑内的通讯和网络任务,由通讯线路和网络线路组成,是整幢建筑的核心,必须采用合理有效的方法进行线路设计和控制网络的搭建,确保整幢建筑的自动化设备智能控制技术的实现。 2.3搭建自动化设备集成控制平台 众多智能建筑自动化设备需要一个集中的平台进行管控,以确保自动化设备的正常运行。因此,在搭建自动化设备集成控制平台的过程中,应该科学合理地安排每一台设备的所属区域,将自动化设备合理归类,然后集成到同一台设备的同一区域上,在集成控制平台上按要求进行选项配置,便于智能建筑的自动化设备控制。另外,还要积极开发智能建筑自动化设备管理系统软件,用于对智能建筑自动化设备的控制和维护工作。 3智能建筑自动化设备安装技术的应用 由于智能建筑自动化设备安装技术有着极大的便利,因此在建筑中已经有了许多应用,下面将着重介绍机电设备自动化监控技术、通信控制管理自动化设备安装技术和自动化设备布线技术。 3.1机电设备自动化监控技术 由于自动化电气设备的工作参数各不相同,因此机电设备在运行过程中时常容易出现各种各样的问题,需要机电设备自动化监控技术实现对机电设备的有效监控,防止出现重大安全事故。其安装技术主要包括以下几个方面:首先,根据不同的电子设备说明书为每一台自动化设备配备安装不同的接地电阻;其次要根据电子设备抗干扰能力的不同远离干扰源,设置不同的防雷接地安全距离;再者一定要确保每一台自动化设备都接地,防止漏电、触电事故的出现。 3.2通信控制管理自动化设备安装技术 智能建筑自动化设备通过通信光缆连接在一起,在安装时需要用到交换机和用户终端等设备。因此在进行通信控制自动化设备安装时,要注意通信设备与光缆的对应,确保接线盒和光缆连接正确。而且建筑在设计和建造时,要预留出连接自动化设备连接的通道,在具体连线时也要按照设计预留管道进行走线,争取做到连线条理清楚,便于后期维护。而且还可以在每层的合适位置设置通信设备分管处,便于管理。在条件允许下,还应该设置红外线传感器等传感设备,通过传感器获取信息,然后智能设备再做出相应的回应,真正让建筑智能化。 3.3自动化设备布线技术 智能建筑自动化设备线路数量较多,走线复杂,合理的布线技术能够让自动化设备的运行更加顺畅,让后期检修和维护变得更加简单。而且有些自动化设备的线路特殊,需要特殊布置,有时候还需要采用特殊材料,比如屏蔽相应的干扰信号。布线时要分清主线和支线,在可能情况下标明线路功能或者连接的设备,采用系统的线路让设备连线类别相同,做好自动化设备布线工作。 4结语 总而言之,智能技术的快速发展给人们的生活带来了无限可能,智能建筑自动化设备安装技术只是智能技术应用的冰山一角,而且尚且存在许多需要改进的地方,需要广大研究者不断改进和完善智能建筑自动化设备安装技术,相信未来智能技术在智能建筑领域一定能大放异彩。
1采煤机概述 我国从20世纪开始引进到成功研制出第一台深截式采煤机仅仅用了2年的时间。目前,在矿山采掘工作中,采煤机是成套设备中成功应用综合机械自动化技术的产品之一。随着自动化技术在煤矿安全生产应用中快速发展,其在采煤机中的应用主要在以下三个方面发挥了重要作用。 1)使煤矿安全生产效率及质量得到了重大的突破和提高。首先,新时代下从环保、高效、安全生产角度,自动化技术在采煤机中的应用都满足了煤炭开采的需求。其次,自动化技术能够对采煤机的重要数据信息自动进行检测、处理,以经过采煤机的这些检测和处理的数据为基础,自动采煤机还可以自动采取有效的控制方案,使得各个采煤机械设备能够运行在最佳状态,实现了智能化的控制。再次,常常可以避免设备故障,减少了采煤机设备的维修时间,使其在较短的时间内进入到工作中,有效提高了采煤机的工作效率。最后,从环保角度看,可以节能减排,提高了煤炭开采的质量。 2)提高煤矿安全生产的安全性。煤炭开采是一项高危且复杂的工程,它需要人们长期处于非常复杂、非常恶劣的矿井工作环境当中,所以,采煤机具备较高的稳定性和安全性是煤矿安全生产的首要条件,自动化技术在采煤机中的应用正好弥补了人工开采所不可取代的需求。从可靠性方面看,在设备硬件系统中(如:液压元件、压力传感器、流量传感等),自动化技术的应用可以使采煤机硬件系统的可靠性在很大程度上得到提高。从安全性方面看,为了让采煤机的每一个设备及系统能安全运行,可以在采煤机软件系统中设置不同类型故障诊断、监控程序、计算机信息处理、显示功能等自动化系统,让这些自动化系统自动进行诊断,实时进行监测、监控,进一步提高煤矿安全生产的安全性。 3)自动化技术在采煤机中的应用不仅可以节省大量的人工劳动力,为煤矿安全生产企业节约大量的劳动成本,还能对矿井工作人员的生命财产安全起到保障的作用。 2采煤机自动检测改造思路及具体措施 目前,自动化技术在整个煤矿安全生产中的很多领域都得到了很好的应用,如采煤机的矿井提升机系统、液压牵引系统、自动检测系统等。采煤机是煤炭开采过程中装煤、落煤最重要的一种采掘机械设备,因此,在运行过程中,采煤机自身的正常运行状况直接关系到整个煤矿生产的效率。怎样高效地找到故障发生点并排除故障是本文重点探讨的问题。以液压牵引采煤机为例,对采煤机的自动检测改造,主要是对计算机信息处理技术、传感器、液压牵引系统进行相应的改造。 2.1牵引主回路 牵引主回路是一个封闭式系统,也是液压牵引采煤机重要的组成部分,它包含了定量双向马达和变量双向泵两个部分。合理地调整液压马达的转向及转速,即合理地调整主油泵的排油方向及流量,达到改变牵引方向和牵引速度的目的,主油泵性能的好坏直接影响整个系统的性能,所以主油泵的选择至关重要。 2.2传感器的安装 在油马达对应位置处安装流量传感器和流量、压力传感器,将液压系统的流量、压力、温度、扭矩和转数等变为电信号,输入计算机处理,并输出到显示器显示。为了方便维修人员查询,液压系统的参数可以设置保存一定的时间,当系统出现故障时,工作人员可以通过系统查询功能准确判断相关设备的故障情况。为了具体了解工作介质的温度变化情况,可以在主油管路上装设一个温度传感器,再在适当位置处安装压力传感器,可以掌握主油路压力的实际情况。 2.3改造措施 主泵在工作时其主回路可伴随泄漏情况,即液压元件存在泄漏的风险,且由于主泵自身工作原理及结构上的缺陷使系统散热性较差,液压油温度也会随着升高,因此,可以在液压系统中设置补油和热交换回路。在采煤机运行过程中,主要元件辅助泵从油箱经精滤油器吸入适量的冷油,排出的压力油经精滤油器、单向阀自动进入到主油路的低压侧,达到补偿回路泄漏的目的。与此同时,油马达所排出的一些热油在经过梭形阀、背压阀及单向阀回油箱之后,再经过冷却器,又流回到油箱,热油便得到冷却。再在辅助泵出口处安接一个压力传感器,通过压力传感器的电信号将装辅助泵的压力传输给计算机,便可准确检测到液压系统低压和辅助泵工作的情况。为了让辅助泵能正常运行,安装上的压力传感器的最低压力值可根据采煤机的不同设定为辅助泵的最低压力值,工作人员可根据显示结果来判断辅助泵和低压系统的正常运行状况。此时,采煤机的自动检测改造技术已基本可以实现。例如充分利用各种传感器将采集到的数据信息(采煤机液压马达的转动方向、转动速度及排水量等)信号转化为电信号传输到计算机系统中,计算机系统经过自动化处理技术,完成采煤机的自动检测。此计算机处理系统具有防止故障恶化的中断功能,能够在采煤机运行出现危险信号时立即采取适当的处理方案;具有实时监测监控、显示功能,对传感器传输过来的信号进行实时跟踪保存等多种功能。改造后的采煤机自动检测满足煤矿开采各方面的要求,提高了煤矿生产的效率。 3我国采煤机的发展现状及前景 目前,与国外采煤机技术相比,不管在理论研究上还是技术实践上,我国都还有很大的完善空间,所以在煤矿生产方面,我国采煤机在很多方面具有很大的发展前景。 1)在采煤机的应用中,系统的可靠性将会不断完善。第一,液压牵引系统各方面性能应不断完善。如主回路泄漏情况、低压稳定性、散热性、防潮性等。第二,提高采煤机各零部件的可靠性、稳定性,延长设备的使用寿命,定期维护保养,使其质量得到提升。如主油泵、马达、传感器等。第三,不断提高采煤效率,并减少采煤的各种成本,特别是人工劳动成本。 2)对采煤机的计算机处理系统进行升级,如数据信息实时传输、设备运行情况的监测监控、远程监控等方面都有待更深层次的探讨研究。让采煤机在煤矿井下的应用达到更安全、更可靠的效果,真正实现采煤工作“高产、高效、环保”的特点。 3)煤炭开采设备正朝着“综合化、微型化、自动化、智能力”的方向发展。未来的采煤机由于零部件少,自身轻巧、灵便、智能,操作会更灵活,可以更好地适应各种复杂的煤层地质条件、恶劣的开采环境及立井、横井的地理特性等。除此之外,随着自动化、智能化技术的迅速发展,在煤矿开采中也会逐渐应用无人开采技术、记忆割煤技术等。 4结语 对煤矿开采来说,在自动化技术的应用中,对采煤机的自动检测技术进行切实有效的改造越来越重要。由于液压牵引采煤机的液压牵引系统采用了传感器、计算机、显示器等一体化的信息处理技术,使采煤机具有更好、更直接的故障诊断及警报功能,不仅大大提高了工作效率,缩短设备故障查找时间,增加了采煤机生产工作时间,还能使采煤机处于更好、更稳定、更安全的正常运行状态中。未来,我国的煤矿安全生产企业要实现“高效、高产、环保”的美好发展前景指日可待。
本文就通信自动化系统应用过程中的常见故障展开分析,并提出相关维护措施,希望能够提供一些具有价值的参考意见。 通信设备是信息化时代的代表之一,与人们的日常生活息息相关,为提高通信系统的质量,自动化通道技术开始引进到通信系统中,通信系统在运行过程中发生故障,通信设备将会失去作用,人们的正常生活也会受到巨大影响,因此通信自动化通道的应用应当得到重视,加强故障分析管理,减少运行问题的出现。 1通信自动化通道技术的应用机制 电信企业通信系统在运行过程中易发生故障,影响到电信用户的用户体验,因此电信企业引进了自动化通道技术以提高通信系统的稳定性,引进自动化通道技术后,电信企业完全掌控了电信系统的运行情况,出现故障问题后可以直接通过远动设备进行维护,因此远动设备是通信自动化通道技术的核心,也是实现通信自动化通道技术的关键。远动设备能够收集远处的电压以及电流等信号,对信号进行整合处理并使用数据的形式传输,这些信号与发电站以及变电站中的相关操作练习密切,因此信息收集以及传输占据着重要的地位,决定整个系统的能否稳定运行。 2通信自动化通道故障分析 远动设备是调控通信系统的关键,当通信自动化通道在运行过程中发生故障时,信号传输环节出现问题,远动设备就不能发挥正常功能,整个通信系统就会瘫痪。因此应当避免通信自动化故障的出现,保证通信自动化通道在整个运行过程中处于稳定状态,能够顺利完成信号传输工作。常见通信自动化通道故障包括远动设备软件、硬件故障以及远动设备参数设置错误两种。当远动设备的软件以及硬件发生故障时,信号传输过程中会出现中断信号或者乱码信号,因此在通信自动化通道应用过程中需要保证远动设备硬件以及软件的正常运行。参数设置错误则包括以下几点:(1)波特率统一。波特率不同时,数据将不能在通信自动化通道内正常传输,目前电力部门使用最多的远动传输频率包括300波特与600波特两种,因此在信号传输的过程中,需要保证主站与厂站的波特率一致。(2)音频频率与频偏统一。信号传输过程中对音频频率与频偏的要求较高,需要保证音频频率与频偏的准确度,使音频信号的正弦波处于良好状态,频率不准确将会导致传输波形出现误码问题。(3)正负逻辑统一。正逻辑指的是当其发出指令1时代表高频频率,当其发出指令0时代表低频信号,负逻辑则与之相反,因此当正负逻辑不统一是,通过通信自动通道传播的信号全部是错码。(4)地址码统一。地址码如果没事按照约定设置将会导致信号传播不通。(5)同步字统一。要求信号传输过程中收集到的报文具备完全正确的同步字,当同步字不统一是,后续报文则无法正常收集。综上所述,只有符合以上标准,信号在能够在通信自动化通道内顺利传输。 3维护技术 针对远动设备硬件以及软件故障所引发的信号传输问题,应当通过定期检查维护自动化通道的方法来解决,检查过程中要求工作人员清楚技术设备的运转情况,出现异常运转需要及时采取有效的方法进行处理,除此之外,还要保证设备的各项技术参数处于正常状态,出现不统一问题时及时纠正,各项参数统一是通信自动化通道稳定运行的基础。设备故障维护过程中首先检查通信设备接口的情况。通信系统的正常运行要借助通信设备来完成,因此通信设备上往往存在较多不同的接口,这些接口与通信系统的基础设施相连接,接口出现异常将直接影响到通信系统的功能,因此在通信系统出现故障时首先要检查通信设备接口情况,综合分析故障产生的原因,排除接口问题后可以对各项系统参数展开分析,选用分段自环的方法检测各项系统参数,检测对象为不统一的信号,将引发通信故障的原因找到来并使用科学的方法进行处理。在日常通信设备运行的过程中,更需要做好各方面统计工作,对于系统的运转情况详细进行掌握,一旦存在有异常情况以及疑似异常情况则需要立即进行维护与分析,以提升通信设备运行效率。 4结束语 通信自动化通道在当今社会电力企业中的应用较为广泛,且占据着重要的地位,一旦发生故障通信系统将会发生瘫痪,从而影响到人们的正常生活,因此故障分析以及维护工作占据重要的地位,应当做到定期检查通信设备软件以及硬件的情况,保证其处于正常工作状态,出现故障后通过接口检查以及参数检测的方法分析故障出现的原因,实现通信自动化通道的稳定有效运行。
机电一体化数控技术篇1 1机电一体化数控技术概述 目前,在煤矿开采中机电一体化数控技术的应用十分广泛,并且发挥着十分重要的作用。机电一体化数控技术属于电子技术、液压技术以及机械技术的结合体,在煤矿机械操作中能够实现各项性能的优化,包括经济型、可靠性、稳定性、实用性以及安全性等。并且也使机械的安装、拆除的速度提升,为机械维修提供了充分的技术支持,使煤矿机械的工作效率得大幅度提升,使煤矿机械的使用寿命得以延长。此外,目前煤矿机械中以微电子技术为核心的现代化控制系统也有着十分广泛的应用,其中电子控制技术在煤矿的实时监控、机械故障诊断以及警报方面显得尤为突出。随着社会经济与科学技术的不断进步,煤矿企业对煤矿机械设备的性能与功能提出了越来越高的要求,煤矿机械中电子控制技术的应用越来越广泛,也使得煤矿机械的结构越来越复杂。煤矿通风、提升、供电、排水等性能在很大程度上与煤矿机械的自动化程度与安全性能有关,而电子控制系统与电气工程质量则是决定煤矿自动化程度与安全性能的关键因素。其中电子控制系统在煤矿生产中占据着十分重要的地位。随着煤矿企业的不断发展,其对自动化程度的要求越来越高,这就必然复杂化电子控制系统,同时也使得其在煤矿系统中得到越来越广泛的应用。如此一来,煤矿生产工作人员的相关机械操作就必须具备一定的水平,能够熟练操作这些煤矿机械设备。所以,加强煤矿生产工作人员队伍建设以及设备管理就有着十分重要的意义。现代煤矿生产显然不能只借助简单的机械技术与液压技术来实现的。目前,煤矿机械性能相比于以前都有了更高的要求,主要包括自动化程度、施工效率、施工质量、操作精度、安全性能、稳定性、经济性以及故障报警与自我诊断等。这就要求电力控制技术必须得到充足的发展,并对机电一体化数控技术的应用进行强化,进而提高煤矿生产效率,增加煤矿企业经济效益,促进煤矿企业的发展。 2机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 2.1机电一体化数控技术在综合方面的应用 煤矿综合采矿中机电一体化数控技术的应用主要是通过电牵引采煤机来实现。有的电牵引采煤机的功率较大,在牵引性能方面要强于液压牵引,对于大倾角的煤层中的开采比较使用,同时其具有简单的结构,操作难度不高,灵敏性高,维护管理也相对简单方便,因此在煤矿机械中得到了较为广泛的应用。 2.2机电一体化数控技术在煤矿提升与运输中的应用 作为煤矿生产的重要环节,煤矿提升与运输的工作效率在很大程度上决定了煤矿的生产效率,而机电一体化数控技术的应用在煤矿提升、运输方面就体现在矿井提升机与带式输送机上。其中机电一体化数控技术使矿井提升机得以全数字提升,使机械设备的结构简化,并连接了滚筒与驱动,使设备运行的安全性与稳定性得以大幅度提升。带式输送机是现阶段煤矿运输的主要设备,其具有较强的可靠性、较高的自动化程度、较大的输送量,并且在长距离输送方面具有一定的适用性。 2.3机电一体化数控技术在煤矿安全生产中的应用 在煤矿安全生产中,机电一体化数控技术主要体现在监控系统的开发与完善。监控系统在煤矿安全生产中占据着十分重要的地位,监控系统的应用是避免煤矿安全事故的有效手段。煤矿矿井对监控系统提出了很高的要求,系统必须持续连通,能够随时与工作人员取得联系,进而为井下作业人员的生命安全提供强有力的保障。矿井监控系统中机电一体化数控技术的应用,能够连接系统主机内的数据库,通过网络将其连接位同步模式,并经过专用通信接口实现监控,同时将软管软件技术结合当一起,利用专业软件,整理与分析获得的数据,使多项功能得以实现,例如上传、检索、图形显示、打印等等。这是促进矿井监控系统发展的重要技术手段,对于煤矿生产的安全性有着非常重的作用。 2.4机电一体化数控技术在其他方面的应用 煤矿安全生产中井下支架设备发挥着十分重要的作用,而支架设备中机电一体化数控技术的广泛应用使其得到了进一步的完善与改进。通过计算机技术与液压技术的结合,使成组自动移架和定压双向临架得以实现,使支架与模板和顶板碰撞的情况得以有效避免。此外,机电一体化数控技术在掘进机中的应用也比较广泛。现阶段有的掘进机的电气部分采用的电气系统主要有矿用隔爆兼本质安全型开关箱、矿用本质安全型操作箱、矿用隔爆型压扣控制按钮、矿用隔爆型电铃、掘进机用隔爆型三相异步动机、隔爆照明灯、GJC4低浓度甲烷传感器等组成。 3对机电一体化技术在煤矿机械中应用的思考 机电一体化设备在体积、性能、维护管理等多方面都有着显著的优势,并且机电一体化设备有着一套完整的程序,对操作的要求不高,实现了自动化控制。这些优点使得机电一体化设备在煤矿生产中得到了十分广泛的应用,并且应用范围越来越大。目前,我国煤矿企业的发展前景十分良好,在未来必然对煤矿机械设备提出更高的要求,煤矿机械机电一体化技术的应用必然得到充足的发展空间,该项技术不仅为工作人员的工作提供了方便,同时在保证质量的情况下使煤矿整个生产过程的速度加快,提高了煤矿生产的工作效率,为煤矿企业带来了客观的经济效益。但是机电一体化技术的种种优点并不能掩盖其存在的缺陷。首先我国机电一体化技术的起步较晚,发展不过20年,在有些方面不可避免的存在一定的不足,需要采取相应的措施来弥补。具体介绍如下:①应基于原有的优越性能开发新的功能,确保机电一体化产品满足社会发展的需求,并以此促进社会的发展;②加强技术投入,大力研发新技术,并学习与引进先进技术并投入煤矿机电机械中的使用;③加强煤矿工作人员队伍建设,提高煤矿机械操作人员的整体水平,为其定期开展培训工作,提高操作人员的技术水平。目前,随着我国社会经济的迅猛发展,人们的生活水平能够越来越高,经济发展与国家建设也离不开大量的资源,因此针对这一情况,就必须提高煤矿生产效率,加大机电一体化技术的应用与开发,确保其在煤矿生产中的应用越来越广。 4结语 综上所述,目前机电一体化技术在我国煤矿生产中得到了十分广泛的应用,其中机电一体化数控技术也是如此,与其他技术相比,该技术在各个方面都这又十分明显的优势,在煤矿机械中的应用使煤矿机械的各方面性能指标都得以提升,对于煤矿生产效率与质量的提高有着十分的意义。然而该技术仍然存在一定的不足,因此必须对其展开深入的研究,细致分析其存在的缺陷,并提出相应对策,使机电一体化技术得以完善并投入到煤矿生产中使用,进一步提高煤矿生产的工作效率,为煤矿企业带来更好的经济效益,促进煤矿企业的发展。 作者:张磊 单位:同煤集团忻州窑矿综采三队 机电一体化数控技术篇2 1.对机电一体化数控技术内涵进行概括 机电一体化数控技术运用到当前的煤矿机械设计中,可有效地实现机械性能的完善与提升。而在该技术支持下的煤矿机械已经发展至机械操作监控与故障诊断等功能实现,也能更加便捷快速地进行设备安装与拆除,方便机械应用过程中的维修操作。这样不仅会延长煤矿机械的操作寿命,同时还能有效的保证机械运行的效率提升。而就煤矿机械所执行的通风、供电等多种工作而言,自动化程度也能有效的保证设备操作的安全性。而当前保证设备自动化程度提升的关键点为电子控制系统应用,该系统在当前已被广泛应用于煤矿生产过程中。而随着煤矿行业的发展与科学技术的进步,将来的煤矿机械应用势必会实现更高的自动化程度。而在机械设备复杂程度提升的同时,也对机械操作人员的技术应用水平提出了要求,积极实现操作人员技术培训与研究人员的研发支持是十分重要的。 2.该技术在煤矿机械中的应用实践分析 2.1该技术在煤矿机械综合方面的应用 该技术在煤矿机械综合方面的应用,主要是利用电牵引技术来进行煤矿机械设计,即电牵引采煤机。该煤矿机械在实际应用中的功率较大,所具备的牵引能力要比传统的液压牵引方式更优。该煤矿机械被广泛应用于存在着大倾角的煤层的煤矿开采工作中。另外,该类型的机械在实际应用中操作简便,结构更为精简,具有较高的灵敏度。操作人员在后期的机械维护与保养工作中也能降低工作压力。所以,在该技术支持下实现的煤矿机械在当前煤矿开采中被广泛的应用。 2.2该技术在采煤提升与煤炭运输机械中的应用 采煤提升和煤炭运输都是煤矿开采工作中的重要内容,保证该操作环节的顺利开展,对于提高煤矿开采工作效率有着重要作用。该技术在采煤提升与煤炭运输机械中的应用,主要以现代化的矿井提升机和带式输送机来进行阐述。前者机械在实际应用过程中已经实现了全数字提升,机械本身的结构十分精简,同时还直接和滚筒驱动进行串联,这样的做法主要是为使该机械在实际运用过程中的安全稳定性能得到保证。而后者已经成为当前采煤运输操作中的首要应用设备,在实际应用中不仅具有安全可靠性,相比传统运输工具还能实现更大数量的煤炭同时运输。并且在该技术的应用深入下,还实现了较长距离的输送发展。 2.3该技术在煤矿设备安全生产中的应用 保证煤矿开采工作的安全性是十分重要的,而该技术在安全生产中的应用主要表现在监控系统的建立与应用,其主要是为了有效地防止煤矿开采过程中的安全事故发生。尤其是在煤矿的矿井范围内,监控系统的应用水平要求较高,在实际开采过程中始终需保证系统的连接,方便和采矿人员进行及时联系,从而保证煤矿开采工作的安全稳定。而该技术在监控系统中有着重要的应用作用,可实现系统主机数据库的相互连接,并运用现代网络技术连接通信接口,最终实现生产监控。而该技术还能与软件技术相结合,有效的就监控数据进行收集和处理,进而满足数据上传、数据查询以及打印等多种机械功能需求。 2.4该技术在煤矿机械其他方面的应用 在煤矿开采过程中,井下支架是重要的应用设备,在该设备中引进该技术实现了设备功能的优化。其主要表现在计算机和液压技术在该设备中的应用实现了井下支架的自动移位,这样可有效地避免传统支架在应用过程中和磨板进行抵触碰撞的现象。而该技术在煤矿掘进机中的引进主要是在机械电气部分进行应用,当前已实现其在开关箱、操作箱以及控制按钮等多项电器系统内的零件中,实现了掘进机施工效率和安全性的全面提升。 3.该技术在煤矿机械中的应用水平提升措施探讨 随着煤矿需求量的逐渐增加,未来的煤矿开采行业势必会对煤矿机械提出更加严格的应用和功能要求,实现该技术在机械设备中的应用推广和研究是当前乃至之后的重要发展方向。而相关研究人员可从以下几方面来实现该技术在煤矿机械中的应用水平优化。其一,在保证现有性能的基础上,实现全新的技术应用功能研发,使得相关机械在该技术的支持下逐渐满足未来煤矿生产的需求。其二,煤矿企业应当加大技术与资金投入,组建专门的研发小组进行新技术开发,并加大对技术研究的资金成本投入,为研发人员的技术研发工作的实现提供平台保证和支持。同时,还应当积极就国内外的先进技术应用进行思考和引进。其三,注重对煤矿机械操作人员的培养,这主要可从开展技术研讨会议和教育工作来进行实现,切实提高操作人员的设备应用水平。并制定严格的技术人员考核制度,定期就操作人员的技术应用水平和职业道德规范等进行考察与总结,采用相应的奖惩制度对操作人员进行约束。总体来说,我国经济与社会在不断发展过程中,煤矿资源的应用量也将会不断提升。面对这一现状,加强煤矿生产效率的提升就成为当前重要的技术研究方向。而煤矿机械作为开采支持技术,加强机电一体化技术在其中的应用推广是十分必要的。 4.结语 在当前的煤矿机械设计中,机电一体化技术已经实现了较为广泛的应用,并发挥了重要的应用价值,相比传统的煤矿机械具有更多的优势。所以,为实现企业竞争力的提升,各煤矿开采行业应当重视该技术在采矿机械中的应用。首先需要明确该技术的实际内容和优势,并就当前该技术的应用程序与应用实践进行学习与掌握。在实际应用过程中积极总结技术应用经验,不断实现技术的研究创新。 作者:余波 单位:重庆川九建设有限责任公司 机电一体化数控技术篇3 我国有着广阔的国土面积,煤炭资源也非常丰富,在各地均有分布,在推动国家经济发展上发挥着重要作用。在时代发展与进步过程中,煤炭资源开采难度也越来越大,对传统开采方式来说已经显得落后,不能保证开采的精度。对此要将机电一体化数控技术应用到煤矿机械中,提升煤矿机械的性能,从而更好应对各种复杂的地质环境,并大大降低工人工作强度,促使煤矿生产朝着专业化与科技化方向发展。 1机电一体化数控技术概述 机电一体化是电子机械工程学中的重要组成部分,涵盖了自动控制、机械技术等学科,对机电一体化技术来说,由各学科交叉与融合发展而成。在互联网与计算机等技术快速发展的今天,煤矿机械中也应用了很多现代化技术,提升了机械生产的效率,如通过引入微电子技术,可以实时监督与控制煤矿,并进行故障诊断等。[1]煤矿生产过程比较复杂,要求有良好的通风与供电条件,这就凸显了电子控制系统的重要性,关系着煤矿生产自动化水平的提升。随着煤矿现代化发展速度的加快,在煤矿生产中除了要应用机械与液压技术以外,还要引进机电一体化数控技术,确保煤矿生产效率进一步得到提升,从而获得更大的经济效益。 2机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 2.1在线监控、自动报警和故障诊断 对在线监控来说,主要在机电一体化技术支持下,能够让煤矿作业得到有效监控与管理,构成部分有电动机、供油设备和传动系统等。监控系统可以从设备状态出发,在发现有异常现象以后可以自动报警,并将设备具体位置发送给管理人员,以达到警示的作用。这样就极大减轻了工作人员工作量,煤矿设备日常维护效率也变得更高,管理人员通过及时采取解决措施,可以最大限度减少经济损失。此外,还可以对煤矿设备进行有效的故障诊断,将故障原因查找出来以后,通过采取一定解决方法,确保不影响正常的煤矿生产。 2.2在煤矿机械综合采矿中的应用 在煤矿综合作业中应用机电一体化,通常为选择电牵引采煤机,这是机械技术与数字控制技术有效结合的典型例子。电牵引采煤机在近年来的发展中已经越来越完善,相比于其他牵引方式,这项技术显得更具科学性与先进性,如具备更加强大的数控能力。利用电力能够大幅度提升牵引功率,可以满足大倾角作业要求,也保证了作业的速度。此外将该技术应用到综合采矿上,其优势也体现在很多方面,如灵敏度更高,演唱了机械设备的使用年限。在煤矿机械中应用机电一体化技术以后,可以有效实现工作效率的提升,并对煤矿机械的快速发展创造了良好的条件。 2.3在提升煤矿运输能力上的应用 提升煤矿运输的稳定性与安全性,能够确保煤矿作业有效进行,在煤矿作业效率得到保障以后,整个采矿工程才能顺利推进。在煤矿运输上应用机电一体化数控技术以后,通常反映在煤矿提升设备与带式传输设备等方面,对矿井提升设备来说,可以让煤矿作业效率得到提升,满足煤矿作业的提升要求。[2]现在通过实现内装式提升设备的一体化,也是这项技术的优势之一,不仅可以充分简化设备结构,也连接了滚筒和驱动,大大提升了机械设备的安全性。对带式传输设备来说,在现阶段煤矿作业中应用比较多,自动化水平也很高,能够保证煤矿开采的稳定、高效进行,让煤矿作业效率的提升有了可靠的技术支持。 2.4提升安全生产水平 一直以来煤矿生产都将安全放在首位,通过应用监控系统可以有效监督与控制煤矿生产各个环节情况,能够及时发现存在的安全隐患,通过采取有效解决措施,避免出现不必要的安全事故,提升了煤矿生产的安全性。通常情况下煤矿生产对监控系统有着很高的要求,不仅要求系统能够始终维持在正常运行状态,还要确保与人的联络保持通畅,从而才能避免出现安全事故。对此可以应用机电一体化数控技术,并和数据库进行充分的整合,在应用局域网实施同步模式和专用的通信结构,可以提升监督与控制的效果,将整个煤矿生产中形成的信息有效收集起来。通过应用专业计算机软件整理和分析数据信息,形成分析图表后将设备运行状态直观、全面的反映出来,有利于修复薄弱环节,达到优化煤矿开采工作环境的目的。 2.5提升设备精细化水平 当前市场经常越来越激烈,煤矿企业要想顺利脱颖而出,应该高度重视管理工作,实行精细化管理方法,这是煤矿今后发展的主流趋势。机械设备在煤矿生产中占据着重要的地位,直接关系着煤矿企业的经济效益,但是现阶段很多煤矿企业生产设备比较老旧,对此需要及时应用机电一体化数控技术,让机械生产设备得到精细化管理,保证企业经济效益获得提升。在实际煤矿开采过程中,对运输设备进行精细化管理,将里程碑、反光警示标识等设置在各巷道内,并加强对运输设备的保养。在应用数控技术以后,能够定期检查与维护煤矿运输设备,只要出现问题可以第一时间解决,让煤矿生产工作得以顺利进行。 3结语 总之,机电一体化数控技术有着高效、稳定和安全等优势,通过将其应用到煤矿机械中,可以保证综采效果实现提升,让煤矿生产更具效率。同时还要将机电一体化数控技术与运输系统相集合,从而让运输系统得到有效的优化,让煤矿生产每个环节能够实现有效的衔接。煤矿企业只有充分发挥出机电一体化数控技术的作用,才能实现经济效益的不断增长,满足社会各界对煤炭资源的需求,也推动国民经济的快速、稳定发展。 参考文献: [1]张坚祥.机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用分析[J].科技创新与应用,2017,(29):156-158. [2]庞岩.研究机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用[J].科技展望,2016,(30):131. [3]蒋尊涛.机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用[J].建材与装饰,2016,(02):221-222. 作者:王斌 张娜 单位:太原矿机电气科技有限公司 山西省邮电建设工程有限公司
石油化工工业论文:智能工业及石油化工技术变革论述 摘要:本文针对智能工业与石油化工技术的变革进行了具体的研究,首先阐述了石油与化工的现状,提出了智能工业为目标的变革措施,从空间维度和分布式应用两方面对技术框架进步进行了论述,最后提出了在工艺过程中无线化和无人化的实际应用。 关键词:智能工业;石油化工;技术变革 石油化工工业的转型是当前的一个重要趋势,主要因为石油石化工业受到新能源革命和页岩气技术以及化学反应工程新变化的影响。有关碳链变化的工业是石油化工工业的本质,石油化工就是对新物质和新应用进行创造和发展,石油化工技术的变革真正开启了新能源材料、新结构和功能材料的时代。 1石油与石化工的现状 将原油和天然气从陆地或海洋的油井中进行提取,然后利用各种方法将其运输到炼油厂。之后炼油厂通过各种物理和化学变化对原油和天然气进行处理。蒸馏是整个工业处理过程的核心[1]。CDU和VDU是蒸馏的两个进程,其中将有价值的馏分和汽油从原油原料中提取出来是CDU的主要目的。炼油厂裂解的原料就是石化行业应用的材料:天然气的组成部分就是提取出的石脑油和丁烷。更轻和更宝贵的部分是通过对重油分子进行裂解得到的。蒸汽裂解和催化裂解是两种分解的过程。当前全球提出的100%新能源计划是最大的挑战,石油化工工业传统的框架将会被全电动和太阳能汽车所改变,因此石化可能会被新能源全面代替,新能源将会成为能源新的提供者者,而将在非传统能源方面集中石油化工的主要产品,如经过创新的有机高分子材料。 2技术框架的进步 2.1空间维度的进步 目前从空间上来说。石油化工行业要从人类居住的核心区迁移到非适合人口生活的边缘区域,这是石油化工行业发展的一个重要趋势[2]。同时海上或陆地上的油井要从传统获取原油过度到对原油产品进行制造的方向。石油化工技术进步最直观的反应就是微型化的石化工业生产的过程,这个生产过程也是与地球表面的分布具有联系。反应过程空间尺寸的缩小受到纳米技术对催化反应贡献的影响,这也从侧面说明石化企业要从技术上对自己的工业空间进行重新设计。新石油石化工业空间的形态就是垂直工厂,当前的油井都是将陆地或者海洋内部的原油向陆地表面和海平面上进行提升,但是在未来要在陆地内部和海洋底部直接实验整合石油反应过程的目标,因此石油工厂发展的基本方向在地球表面上是不应该出现的。根据当前的开采技术相应的油气资源乐意在页岩层上进行获取,但是未来相应物质成份的转化可以直接在地下进行。其本质就是将转化与获取的过程融合在一起。 2.2分布式的应用 石油石化工业趋管线化是改变当前油气管线在地球表面遍布的一种必然趋势。所谓的管线就是支撑流体力学服务的系统,如果转化物质的过程在产油区本地进行,则会大大降低对管线的依赖程度[3]。从保护环境的方面来说,输油管线也是一种重要的潜在污染源,所以管线化的实现也是在一定程度上进行环境的保护。 3工艺过程的无线化和无人化 工业自动化技术发展基础结构的主要代表形式就是工业无线化,无人工厂和机器人服务真正意义上的实现都是由无线化来完成的。本文主要是对无线网络如何覆盖全工艺的过程以及普及无线应用如何用创新的商业模式进行促进这两方面进行重点研究。无线网线技术的演进速度对无线网络服务外包有着决定性的影响,这并不是用简单的投资回报问题就可以说明的[4]。传统工业企业自身无法实现运营无线工业网的主要原因是传统工业企业的本质是在有线通讯的基础上进行建立的,其在管理理念和应用创新方面没有积累有关无线化工艺过程的知识,对于处理无线化所产生的数据的能力也不具备。在传统的概念中就存在无人工厂,但是随着智能工业框架的发展对于当前各种技术挑战带来的需求无人工厂的本身已经无法使其得到满足,主要是因为在传统的概念中无人工厂主要是工业过程完成以后预置管理流和过程控制流的总称。但是在智能工业的框架中,需要对面向定制和迅速响应服务的系统进行建立,传统的无人工厂模式对于这种实时的影响过程难以使其实现。在无人工厂模式为未来的发展过程中,其管理平台的策略主要是利用模块化的功能来实现的,其不同工艺过程的安排和实施的共线或则制造平台化主要多是利用人工智能来实现的。 4结语 综上所述,随着我国经济和技术的发展,对新能源的利用越来越重视,而石油化工传统的框架将会受到新能源利用的巨大冲击,因此石油化工的技术框架也要进行变革和进步,如对纳米技术进行利用、对垂直工厂进行建造以及分布式的应用等,另外随着我国技术的不断进步石油化工的工业过程也会逐渐实现无线化和无人化,而且当前的石油石化工业对环境也会造成巨大的压力,这些都加快了石油石化工技术框架的转型,因此石油石化工技术的发展在一定程度上也是由环境决定的。 作者:赵云 单位:中国石油抚顺石化公司北天集团生产部 石油化工工业论文:石油化工企业工业用火安全技术措施初探 摘要 : 在石油石化企业中,设备及流程管网的安装维修、技改更换,都需要进行工业用火作业施工。笔者结合工作实践,阐述了切断与隔离、拆卸与遮盖、置换与清洗、清理与清除、监测监控等 工业动火“五项安全技术措施”。 关键词:工业用火安全生产技术措施 石油石化企业工业用火(又称工业动火)是指使用气焊、电焊、铝焊、塑料焊、喷灯、电钻、砂轮等工具,在易燃易爆危险区域内作业和维修油气容器、管线、设备及盛装过易燃易爆物品的容器设备,能直接和间接产生明火及火花的施工。在石油石化企业中,设备及流程管网的安装维修、技改更换,都需要进行工业动火施工,而且经常是一边生产,一边用火,稍有不慎很容易发生火灾爆炸事故。因此,保证动火安全就成了石油化工企业的首要监控目标。 根据工作实践,笔者就陆上石油化工企业而论,认为确保安全用火作业施工,在制定动火方案时,应从以下五个方面采取安全技术措施。 1 切断与隔离 在对设备实施动火检修之前,必须使其与运行系统可靠隔离。在法兰上装设盲板或隔离是使检修设备和运行系统隔离的最保险的方法,应注意以下安全事项: 1.1 首先必须将需要用火的部位与整体断开。如将动火的设备、管道及其附件和相关联的运行系统整体断开,关闭闸门,拆掉相联的管线,并加好盲板或堵头。[1]应特别注意,不能用简单的关闭阀门代替隔绝。盲板除必须保持不渗不漏外,还应保证能承受管路的工作压力,避免受压破裂。盲板的强度应按平封头的强度标准计算。有条件的工艺设备在盲板前应加放空管或压力表,并派专人监管和挂牌警示。 1.2 如果用火部位与相临危险装置很近,应在动火作业区四面加筑防火墙或防屏障。[2]这样做的目的,一方面,隔绝了易燃易爆的物料和介质气体进入用火作业施工点;一方面在用电焊作业时防止电流进入主体危险装置。 1.3在管道与容器连接的部位进行用火作业时,通常采用绝缘螺栓将管道法兰与容器法兰之间加绝缘盲板临时固定,以隔离管道与容器法兰之间的电焊杂散电流的通道。 1.4在采用电焊用火作业中,实行防护接地措施是非常必要的。防护接地是为防止被用火的设备、设施及管道、容器因电焊机杂散电流引起火灾而设置的专用接地线,其接地电阻应小于10Ω。施工现场电气线路布局与要求应符合GBJ50257的要求。通过接地线将杂散电流引入大地。 2 拆卸与遮盖 2.1在易燃易爆危险区域内,应严格限制用火。但在确需用火作业的情况下,凡能拆下来的设备、设施、管线及其附件应从主体上拆下来,拆卸(安装)时应采用防爆工具作业。与主体危险装置隔离后,移到非用火区域安全地方预制用火,用火后及时熄火清理场地,再将预制好的设备、设施、管线及其附件安装回原处。[3] 2.2 对于用火作业点(处)相邻的非密闭的设备槽、取样口、罐口、放空排放口等处,凡是用火作业施工中所产生的电火花能溅及的地方,包括容易被人忽视的排污沟、地下井口、集油池等,都要进行密闭封堵遮盖。同时还要注意来自周边处于上风向30米产生易燃易爆的气体生产场所的影响。 3 置换与清洗 为保证检修动火和罐区作业的安全,检修动火前要对设备内的易燃易爆、有毒气体进行置换、吹扫;对积附在器壁上的易燃易爆、有毒介质的残渣、油垢或沉积物要进行认真的清理,必须时要人工刮铲、热水煮洗等,对酸碱等腐蚀性液体及经过酸洗、碱洗过的设备应进行中和处理。 3.1 对于盛装过易燃易爆介质的管线、容器、储罐等,在用火作业前必须进行严格的隋性介质置换,将原有的易燃易爆介质排出,消除管线、容器、储罐内形成爆炸性混合物的条件,置换出的易燃、有毒气体应排至安全场所。 3.2 在拆离的设备、管道及其附件内积有易燃易爆物料、污垢或残渣时,应严格按规定和要求进行蒸汽蒸煮、吹扫等方法清除,同时还应对现场积有的易燃易爆物料、污垢或残渣及时清除并强制通风降低可燃气体的浓度,待可燃气体浓度检测合格后方可用火作业。 3.3清洗置换后在进入容器设备前30min必须采样分析,严格控制可燃气体、有毒有害气体浓度及氧含量在安全指标范围内,分析合格后才允许进入容器设备内作业。如在容器设备内作业时间长,至少每个2 h分析一次或中断作业超过1小时分析一次,如发现超标,应立即停止作业,并迅速撤出人员。 3.4动火前应对动火现场周围环境或动火设备内的易燃气体进行分析。动火分析不宜过草,一般应在动火前半小时内进行。如果动火作业间断半小时以上,应重新分析。动火分析合格的标准是:爆炸下限≥10%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量≤1%为合格;爆炸下限<10%且≥4%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量≤0.5%为合格;爆炸下限>1%且<4%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量≤0.2%为合格;爆炸下限≤1%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量应控制在爆炸下限的20%以下;富氧设备的管道、容器及附近的氧含量≤22%为合格;其它设备、管道、容器内部动火作业氧含量19~22%为合格。 4. 申请程序与审批 4.1 石油工业用火实行工业用火申请报告书制度是安全用火的重要保障。按照《石油工业动火安全规程》SYT 5858―2004的要求,用火单位(生产管理单位)与施工单位首先就用火部位、施工作业内容共同进行危害识别、现场技术交底。[4]根据交底,施工单位的技术、安全人员编制用火作业技术(安全)措施组织方案(此方案也可分为技术、安全两个不同的方案)。方案应详细说明动火作业范围、确定危害和风险、作业(或交叉)施工技术安全防范措施及应急预案。编制的方案应先报请施工单位有关部门负责人审核后,再呈报生产管理单位审批。 4.2石油工业用火申请报告书(许可证)的填写必须按照统一的格式要求规范填写,其内容应根据编制方案中用火部位,用火级别、安全措施、用火人、监护人及用火负责人等相关要求后,逐级申请与审批。 4.3 用火作业申请报告书(许可证)只在签发的一个场所、一个作业班次有效。 5监督与管理 5.1 实施用火作业前,监督人员严格按照申请报告书(许可证)填写的内容逐项确认(在确认中增加补充措施),各项措施满足安全用火条件,用火人、监督人全部到位后方可用火作业。 5.2 动火作业申请报告书(许可证)只限一处用火(用火地点),实行一处、一证(动火作业申请报告书)、一人(用火监护人),禁止用一张动火作业申请报告书(许可证)多处用火。 5.3 工业动火申请报告书(许可证)有效时间为一个作业周期。如果中国石化《用火作业安全管理规定》要求,油田、销售企业的有效时间不超过5天,炼化企业一级、特级有效时间不超过8小时,二级有效时间不超过3天,三有效时间不超过5天。如在用火作业规定的有效时间(或交接班)不能完成,作业前应重新按程序填写申办动火作业申请报告书(许可证),或在交接班时重新确认,进行技术交底,并由接班相应人员签字后方可持续有效。 5.4在油气集中的场所进行多处用火时,相连通的各个用火部位不应同时进行。上一处用火部位的施工作业完成后,方可进行下一个部位的施工作业。 5.5生产单位和施工单位应指定用火作业监督人和监护人,负责用火现场的协调和管理,并检查和确认用火措施的落实,用火作业人员应遵守生产单位的用火作业安全制度。执行“申请报告书(许可证)没有批准不动火,防火监护人不在现场不用火,防火措施不落实不用火”的原则。 5.6 施工过程中,要定时对危险部位有关数据进行检测,并填写记录。对前后检测数据进行对比监控,出现异常波动时,应立即停止用火作业,并及时找出原因,在问题排除后,再进行检测,在检测数据达到安全要求时,再开始用火作业。实践证明,用火现场监护人高度的责任心和配合先进检测设备的应用,是保证工业用火施工安全的有效措施。 6结论 在用火项目确定以后,在制定和采取必要的安全技术措施之后,并不能完全保证用火施工万无一失。特别是(特)大型用火施工,涉及生产、设计、工程、安全、消防等多个部门,技术复杂,组织难度大,危险程度高。因此,各职能部门必须提前组织召开用火施工协调会议,对用火施工的措施、方案进行研究,综合制定出用火施工的安全措施和事故应急预案。在用火施工时,做到组织、措施、教育、监控、预案“五落实”,实现全员、全方位、全过程的控制,才能确保用火施工优质、安全、高效的完成。 石油化工工业论文:石油化工工业自动化仪表及系统 [摘 要]石油化工工业在国民经济的发展中有重要作用,是我国的支柱产业部门之一。现代自动化仪表的智能化技术及系统改善了仪表本身的性能,影响了控制网络的体系结构,其适应性越来越强,功能也越来越丰富.本文主要阐述了石油化工工业自动化仪表及系统。 [关键词]石油化工业自动化仪表及系统 1 石油化工工业 石油化工工业是由化学工业发展而来,石油化工指以石油和天然气为原料,生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石油产品主要包括各种燃料油和润滑油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工过程常被称为石油炼制。石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得。生产石油化工产品的第一步是对原料油和气(如丙烷、汽油、柴油等)进行裂解,生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料(约200种)及合成材料(塑料、合成纤维、合成橡胶)。这两步产品的生产属于石油化工的范围。有机化工原料继续加工可制得更多品种的化工产品,习惯上不属于石油化工的范围。 2 石油化工自动化 石油化工自动化也分炼化自动化、油气田自动化、海上平台自动化及输油、气管线自动化等分支。从20 世纪60 年代起,我国在引进、消化、吸收基础上,已经形成了石化工业和创新体系。2006年9 月投产的茂名年产100 万吨乙烯工程,新建裂解装置国产化率达到了 87.8%。目前我国在裂解技术、有机原料生产技术和聚合技术三大领域均有了一批自己的专利技术。炼油厂的燃料产品中,压缩天然气(CNG)和液化石油气(LPG)等气体燃料将成为21 世纪汽车的主导能源,加上天然气原料增加因素,对于炼化工业的工艺会有一定影响。由于节能、环保、有效利用资源的要求,石化技术正出现新的突破,即出现第二代石化技术。 3 自动化仪表及系统 3.1 自动化仪表 自动化仪表主要有压力仪表、温度仪表、物位仪表和流量仪表四种。 ①压力仪表压力范围为负压到 300MPa(高压聚乙烯反应器)压力传感器、变送器和特种压力仪表采用多种原理,而且可用于脉动介质、高温介质、腐蚀介质、粘稠状、粉状、易结晶介质的压力测量,精度可达 0.1 级。 ②温度仪表石化现场设备介质温度一般都需要指示控制,温度范围为-200℃到 +1800℃.大多数采用接触式测量.在现场指示的水银玻璃温度计多被双金属温度计取代,最常用的是热电阻、热电偶。 ③物位仪表在石化行业一般以液位测量为主,由于测量过程与被测物料特性关系密切,物料仪表没有通用产品,按测量方式分为直读式、浮力式、辐射式、电接触式、电容式、静压式、超声波式、重垂式、激光式、音叉式、磁致伸缩式、矩阵涡流式等。 ④流量仪表如今所说的流量,不是一般的流速,是单位时间内流经有效截面的流体的体积和质量,另外还需要求知管道中一段时间内流过的累积流体的体积和质量(流量积算仪)。 3.2 其他仪表 3.2.1 分析仪和在线过程分析仪 从工艺上看,生产过程中对温度、压力、流量、液位等工艺参数的保证,只是间接保证最终产品或中间产品的质量合格,所以对过程中物料成分的直接分析和对最终产品的成分分析是非常重要的。又从环境保护的角度看,排放的物质也是要分析和在线监测的。多变量控制已在炼油,石化行业开始进入生产阶段,它以DCS为基础,可以是独立的,也可以是一个软件包,它与多变量动态过程模型辨识技术,软测量技术有关,多采用测控与PID串级控制相结合方式等。 目前在炼油厂中,对于分析仪器和在线过程分析仪的需求很旺盛,分析仪器的高科技含量,特别是对多学科配合要求高等,使得近年来分析仪器的科研和应用投入力量大,主要有液相色谱、气相色谱、质谱、紫外及红外光谱、核磁、电镜、原子吸收及等离子发射光谱、电化学等分析仪器。 3.2.2 执行器 由执行机构和调节机构联动构成。石化行业经常使用的是气动执行器,少数液动执行器,其中气动薄膜调节阀又是最常用的,另有少数气动活塞、气动长行程执行机构。调节机构(阀)由阀体、阀芯、阀座、上阀盖等构成,其中阀芯有平板、柱塞、开口3种类型。按阀体结构分调节阀的产品有直通单座、直通双座、三通型、隔膜型、软管阀、阀体分离阀、凸轮挠曲阀、超高压阀、球阀、笼形阀等。 3.3 控制和安全系统 ①常规控制石化工业自动化的连续控制、批量控制、顺序控制的基本控制策略没变。其中主要为连续控制,或称反馈控制、回路控制,仍然以 PID 调节为基础,功能块之间连接可以是多重串接、选择性连接、并联连接,自动补偿、自动跟踪、无扰切换,多配方自动改变参数或功能块连接方式。它能在保持系统稳定的基础上满足复杂参数的计算、综合指标的显示和监控,从而帮助操作人员实现回路操作、单元操作应付多种燃料变化、原料变化,实现生产指标、节能指标,保证环保运行,完成大型装置的开、停车、一般故障处理及一般连锁保护。但石化行业目前的主流控制策略仍是适应多回路控制站的功能块复杂组态能力的控制策略。 ②智能控制和优化在现代控制论的推动下,各种智能化算法应运而生,其中除智能 PID 控制器外,多变量预测控制已在炼油、石化行业开始进入生产实践阶段。 ③人机界面目前石化企业正在由一个装置一个控制室逐步过渡成数个装置一个控制室,而且最终是以 CRT 或 LCD 屏幕显示为主,辅以少数显示仪表和指示灯,以鼠标、键盘操作为主,辅以触摸屏及少数旋钮和按钮,工业电视摄像头摄取的画面也由专用屏幕逐步纳入 DCS 操作站的屏幕。 ④安全仪表系统石化装置由于大型化、连续化及工艺过程复杂、易燃、易爆、对环境保护要求高等原因,安全性要求日益提高,由 DCS 等设备完成安全连锁保护的方法,在某些企业已经不能满足要求,所以紧急停车系统(ESD)等为 DCS 之外的单独设备。此外还有火灾和可燃气体监测系统(FGS)、转动设备管理系统(MMS);特别是压缩机组综合控制系统(ITCC,因其防喘振而特殊)等。现在自动化仪表行业兴起的基于 IEC61508 和 IEC61511 的安全仪表系统(SIS),正是为了进一步满足石化企业的需求而开发的。它是在安全总概念下,不同于3C强制安全认证、Security保安等的Function Safety 功能安全。SIS 是专门的工程解决方案,它连续在线运行,当侦测任何不安全过程事件时,能够立即采取行动,以减轻可能造成的损失。功能安全还应结合风险度、安全指标、安全完整性等级(SIL)等,正确选用 SIS(或直接称 ESD)系统。 结语 近几年来,我国在自动化仪表的发展取得了巨大进步.现代自动化仪表的智能化技术及系统改善了仪表本身的性能,影响了控制网络的体系结构,其适应性越来越强,功能也越来越丰富。 石油化工工业论文:石油化工工业废水处理工艺研究 摘要:石油化工产业是促进我国国民经济发展的重要行业,需对其工业废水的特点进行分析,并研究其废水处理工艺。 关键词:石油化工工业;废水;特点;处理工艺 前言 石油是人类得以进步和发展的动力,是人类目前普遍使用的一种资源,与石油有关的化工产品涉及人类日常生活的方方面面。但是,在化工厂的石油加工过程中,会产生大量的废水,而且,在油田的开采的时候,原油中所含的水量也是废水产生的一个主要途径。据有关统计,我国目前的油田的综合含水率达到80%左右,有些油田甚至超过了80%。现在人类生存的环境越来越差,受各种污染的影响越来越严重,特别是水污染问题越来越突出,成为人类额待解决的生存问题。 一、石油化工工业废水的特点 1、废水中污染物组分复杂 石油炼制、石油化工、石油化纤、化肥及合成橡胶生产过程中产生的废水,除含有油、硫、酚、知脐),COD,氨氮、SS酸、碱、盐等外,还含有各种有机物及有机化学产品,如醉、醚、酮、醛、烃类、有机酸、油剂、高分子聚合物(聚酷、纤维、塑料、橡胶)和无机物等。当生产不正常或开停工及检修刻间,排放的废水中的污染物含量变化范围更大,往往造成冲击性负荷。 2、废水处理难度大 石油化工废水中的主要污染物,一般可概括为烃类、烃类化合物及可溶性有机和无机组分。其中可溶性无机组分主要是硫化氢、氨化合物及微量重金属;可溶解的有机组分,大多数能被生物降解,也有少部分难以被生物降解或不能被生物降解,如原油、汽油、丙烯等。 随着油田开采期的延长,尤其是油田开发的中后期,原油含水虽越来越高,但无水开采期则越来越短,目前我国大部分油田原油综合含水率己达80%,有的甚至达到90%,每年采油废水的产生量约为4.1亿t,成为主要的含油污水源。含油污水中的石油类主要由浮油、分散油、乳化油、胶体济解物质和悬浮固体等组成。含油废水中的浮油是以一个连续相的形式浮于水而,这类污染物一般可通过机械或物理的方法去除。油品在水中的溶解度非常低,通常只有毫克每升。去除水中的溶解油需要根据其化学性质决定其处理方法。 二、石油化工工业废水处理工艺分析 1、物理处理方法 (1)隔油 在进行生物处理之前,我们一般会先对石油化工废水进行隔油处理,这是因为好氧生物在活性污泥颗粒或生物膜的阻隔下会影响其活性,因为石油废水中存在大量的油污,这些油污会降低生物处理方法的效果。利用隔油法处理废水的时候,一把是在隔油池进行,在隔油池中,还可以对废水中较大的颗粒物进行初步沉淀,是隔油池兼具除沉池的功能,达到一池多用的效果。 (2)吸附 由于固体物质具有表面多空的特殊构造,而这些密布的空洞能够吸附废水中所含的污染物,从而达到去除杂质、净化水质的目的。在日常生活中我们就已经用到用活性炭除污,而活性炭也是处理石油化工废水常用的吸附剂,在实际操作中,常常结合絮凝、臭氧氧化等技术配合使用。活性炭等一些吸附物质可以去除废水中的臭味和色度,但是我们之前就已经说到,这种方法的成本相对较高,而且容易出现污染转移,造成二度污染。 (3)高压电场法 此种方式是在电场力的作用之下对油粒产生排斥或吸引作用,让微细油粒能在运动的过程中相互碰撞结合,让微细油粒可以聚结成大的油粒而浮在水面,从而使油水分层的目的能够达到。 (4)膜分离 此种技术的方式包括:纳滤、反渗透、超滤、微滤等方式,但不管哪一种有方式,都可以把废水中的色度和臭味去除,同时把微生物、多种离子和有机物去除,使出水的水质能够可靠稳定。 2、化学处理方法 (1)絮凝 石化废水处理过程的重要的絮凝,即通过对水加药絮凝剂胶体粒子在水损害的稳态,胶粒相互碰撞和聚集,形成絮状物质的分离。絮凝可以用来处理炼油废水浊度、颜色、有机污染物、浮游生物和藻类污染物成分等。在特定的操作,通常和空气浮动或絮凝沉淀技术结合,作为生化处理的预处理。目前,微生物絮凝剂,利用生物技术的污水处理,与其他絮凝剂相比具有许多优点,如,易于生物降解,适用范围、热稳定、效率高、无二次污染,因此广泛的应用前景。 (2)光催化氧化 光催化氧化过程,能有效地将光辐射和O2、过氧化氢和抗氧化剂组合,以实现污水的目的,所以称为光催化氧化。一些以太阳光为光源,二氧化钛,二氧化钛/Pt,氧化锌作为催化剂,用这种方法处理含有21种有机污染物的水,得到最终的产品是二氧化碳,不产生二次污染。有些人拿铁+和过氧化氢作为氧化剂,铁离子和紫外线光之间的协同效应,使过氧化氢分解产生羟基速度大大加快,因此氧化效率提高,该方法在许多国家仍处于研究阶段。 (3)臭氧氧化法 臭氧氧化法有其独特的优点:这种方法氧化时不产生污泥和二次污染。然而,它的运作和投资成本高,以及处理废水流量不宜太大。臭氧氧化,一些废水有机物完全氧化为水和二氧化碳,和大多数成氧化中间产物。臭氧氧化和生物活性炭吸附耦合技术用于深度处理,在氧化有机物质分解为氧气和臭氧快速活性炭床在富氧条件下,得到再生,提高使用周期;同时活性炭表面需氧微生物活性增强,降解的有机吸附能力。能有效去除有机物,有机发色团的结构,改变加强能力的脱色活性炭。强大的LiSong与臭氧-活性炭工艺深度处理炼油废水,COD、氨氮、挥发酚、石油平均去除率为82.6%、93.4%、99.5%、94.3%,主要的指标,地表水Ⅳ类水质标准。 (4)湿式氧化法 湿式氧化法分为催化湿式氧化(CWO)和湿式空气氧化(WAO)。WAO是利用空气中的分子氧在高温高压条件下进行液相氧化的工艺过程,该技术是有效控制环境污染物的良好途径,特别适宜于有毒有害污染物或高浓度难降解有机污染物的处理。CWO是将有机物在高温、高压及催化剂存在条件下,氧化分解为CO2、H2O和N2等无毒无害物质的过程,它反应时间更短、转化效率更高,但pH、催化剂活性对反应影响较大。 3、生化法 (1)高效好氧生物反应器 高效好氧生物反应器(HCR)融合了高速射流曝气、物相强化传递和紊流剪切等技术,具有深井曝气和污泥流化床的特点,是第三代生物反应器。已有学者利用其进行处理石油化工废水的中试研究,结果表明,HCR启动速度快,氧的利用率高,抗冲击负荷能力强,去除效果稳定可靠,BOD去除率可达75%-85%。 (2)膜生物反应器 膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物处理技术接合而发展的一种新型的污水处理装置,广泛用于中水回用和工业废水处理。樊耀波等以MBR装置处理石油化工废水,试验表明,BOD、SS和浊度去除率达到98%,COD去除率达91%,石油类、氨氮和磷等的处理效果也优于常规二级污水处理,且稳定性好,泥负荷较大,剩余污泥量少。 (3)生物接触氧化 生物接触氧化是在生物滤池的基础上发展起来的一种生物膜法,它兼有生物滤池和活性污泥法的特点,负荷变化适应性强,不会发生污泥膨胀现象,污泥产量少,占地面积小,处理方式灵活,便于操作管理;但负荷不易过高,要有防堵塞的冲洗措施,大量产生后生动物(如轮虫类),容易造成生物膜瞬时大块脱落,影响出水水质。 结束语 石油化工工业废水处理工艺是非常复杂的,在处理的过程中,要运用科学的技术和方法,这样才能起到保护我们的身边环境免受到污染和破坏的效果,从而保证人们的身心健康。 石油化工工业论文:浅谈石油化工业的现状及发展趋势 摘要:本文介绍了国际和国内石油化行业的运行情况,分析了我国石油化工业发展过程存在问题,并预测了我国石油化工业的发展趋势。 关键词:石油化工业;运行情况;问题;趋势 一、国际石油化工产业运行情况 2009年.在全球性经济衰退的环境下。西欧、北美及日本等发达国家的化工产业在2008年的基础上进一步衰退。不计医药化学品在内。2009年欧洲的化学品产量同比下降约12%.美国下降9.4%。预计2010年欧洲和美国化工品产量将分别增长5%和3%.但仍难达到经济衰退前的水平。要完全从衰退中走出来还需要更长的时间。 二、我国石油化工产业运行情况 “十二五”期间。我国经济发展正处在工业化中期向工业化后期转变的过渡时期。随着我国工业化的阶段性变化,主要是传统产业比重下降,而高端和新型产业将得到较快发展。在这个转型时期,石油化工业全行业结构调整需进一步加快.以适应国内相关工业产业升级对化工产品提出的更高需求。 2010年我国石油和化学工业经济运行取得了显著成效,实现了“十一五”丰硕而圆满的结局。与2009年同期相比,2010年石油化工业的全年总产值达到8.88万亿元,同比增长34.1%;实现利润6900亿元,同比增长36%;累计对外投资总额为11525亿元,同比增长13.8%;累计实现进出口额4588亿美元,同比增长40.3%,其中进口额为3245亿美元,同比增长42.3%,出口额1343亿美元,同比增长35.7%。总体来看,我国石油化工业在2010年保持了高速的增长态势。 三、石油化工业发展存在的主要问题 (一)产能结构性过剩矛盾更加突出 “十一五”期间,石油化工业大多数产品产能大幅增长,产品供给由“整体短缺”转变为:结构性过剩“。 传统大宗石化产品的总产能明显超过国内市场需求,装置开工负荷较低,资源浪费严重。2010年,我国甲醇平均开工率不足45%,尿素平均开工率不足75%,烧碱平均开工率约为72%,聚氯乙烯平均开工率仅为54%。 高端石油化工产品严重短缺,进口依赖程度很高,部分高科技产品尚处于空白。2010年,我国进口合成树脂3069万吨,进口合成纤维单体1439万吨,均创历史新高;化工产品贸易逆差达433.82亿美元,其中合成树脂占89.9%。 (二)资源短缺仍是制约石化行业发展的主要因素 我国原油资源短缺.人均占有储量只有世界平均水平的11%.并且产量难以在短期内大幅提升。随着国内经济的快速发展。我国原油缺口逐年扩大,2009年我国石油缺口高达2.1亿t,预计2015年将进一步达到2.62亿t,原油进口依存度达到55%,同时还将面临着国际原油价格巨幅波动的影响。原油资源的短缺。不仅对我国石化产业的发展产生重大制约,而且是关乎国家能源安全以及社会稳定的重大问题。 (三)节能减排任务更加艰巨 石油和化学工业是能源消耗和污染物排放大户,能耗和污染物排放均居工业部门前列。2009年全国石油和化学工业综合能源消费量为3.84亿吨标准煤,占工业能源总消费量的17.4%,位居所有工业部门的第二位。2009年全国化学原料及化学品制造业的化学需氧量排放量为60.21万吨、氨氮13.16万吨、二氧化硫130.15万吨、氮氧化物41.98万吨、烟尘78.81万吨。 我国政府向国际社会做出承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放降低40%~45%。国家“十二五”规划纲要也对节能减排提出了更加严格的约束性指标,石油和化工行业节能减排工作任重道远。 四、石油化工业发展趋势预测 (一)《十二五规划》中的行业相关政策 2010年10月18日,中国共产党第十七届中央委员会第五次全体会议集体通过了《关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》。《建议》的第四部分为“发展现代产业体系,提高产业核心竞争力”。其中对加强现代能源产业和综合运输体系建设提出要求:“推动能源生产和利用方式变革,构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系,……完善油气管网,扩大油气战略储备……”。 2011年3月,全国两会上具体公布《我国国民经济和社会发展十二五规划纲要》,《纲要》在第九章、第十一章对如何促进石油化工业发展提出了更具体的措施。 (二)相关子行业的发展预测 预计“十二五” 期间我国原油进口量仍保持增长,原油资源不足仍然是制约国内炼油行业发展的主要原因,从获得资源的条件和布局优化的需要角度分析,临港和石油化工产业薄弱地区会有更多发展机会。炼油能力的增加将以原有企业的改造为主,尤其是与乙烯的发展结合建设世界级炼化一体化的基地,新建炼油装置将受到严格控制。将来会更侧重特色油品的生产,具有特色的各类催化裂解技术的广泛应用将使部分地炼企业生产出更多的化工原料,新建以重油加工生产油品的装置将受到限制。预计到“十二五” 末期我国原油加工能力将达到4.8亿~5亿吨。 (三)下游产业快速发展 “十二五” 期间,我国有机原料的规模将加大,新技术应用增加;目前缺口较大的苯乙烯单体、ABS树脂、PTA和乙二醇等装置能力均有增加;特种合成橡胶的发展有较大突破;塑料改性和塑料合金将上一个新台阶。目前供求矛盾较为突出的品种主要有合纤单体(精对苯二甲酸、乙二醇、己内酰胺和丙烯腈)等,上述大部分产品每年仍有较大数量进口,国内市场满足率在50%~ 70% 。值得注意的是,石油化工产业目前处在快速发展阶段,原料优化、工艺技术进步趋势加快,很多有机原料产品都处于优胜劣汰的竞争状态中。有缺口的产品发展将面临更多的机会,供求平衡的产品仍需通过结构调整和技术进步保持竞争优势。 石油化工工业论文:石油化工工业废水处理工艺研究 【摘要】介绍化学法、物理法和生物法在石油化工高浓度有机污水处理中的应用状况和最新进展,评述各种处理方法的适用条件和处理效果。在加快发展石油化工工业的过程中,必须高度重视污染防治工作,这对石油化工工业可持续发展具有十分重要的意义。 【关键词】石油化工工业废水处理工艺 中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号: 石油化工是以石油为原料,以裂解、精炼、分馏、重整和合成等工艺为主的一系列有机物加工过程,生产中产生的废水成分复杂、水质水量波动大、污染物浓度高且难降解,污染物多为生物难降解有毒有害的有机物,对环境污染严重。随着水资源的日益紧张和人们环境保护意识的加强,石油化工废水的处理技术逐渐成为研究的热点,新的处理技术和工艺不断涌现,主要分为物化法、化学法和生化法。 一、物化法 1、隔油 石油化工废水中含有较多的浮油,会吸附在活性污泥颗粒或生物膜的表面,使好氧生物难以获得氧气而影响活性,对生物处理带来不利影响。一般采用隔油池去除,隔油池同时兼作初沉池,去除粗颗粒等可沉淀物质,减轻后续处理絮凝剂的用量。耿士锁经过研究对比,认为斜板隔油池比普通平流隔油池去除效果好。吕炳南等对大连新港含油废水处理工艺进行改造,将平流隔油贮水池的前部1/4改建为预曝气斜管隔油池,拆除原斜板隔油池,经改造后的隔油池处理,废水含油量从200-350mg/L降至10-15mg/L。 2、气浮 气浮是利用高度分散的微小气泡作为载体粘附废水中的悬浮物,使其随气泡浮升到水面而加以分离,分离的对象为石化油以及疏水性细微固体悬浮物。在石油化工废水处理中,气浮常放隔油、絮凝之后,有广泛的应用。 陈卫玮将涡凹气浮(CAF)系统置于隔油池后处理石化含油废水,进水含油约200mg/L,出水含油低于10mg/L,去除率达95%;若原水未经隔油处理,COD和油的去除率显得不稳定。新疆克拉玛依石油化工厂用CAF处理石化废水,系统运行良好,能有效去除悬浮物、乳化油和COD等污染物,尤其能有效去除硫化物,解决了传统工艺的难题。 3、吸附 吸附是利用固体物质的多孔性,使废水中的污染物附着在其表面而去除的方法。常用吸附剂为活性炭,可有效去除废水色度、臭味和COD等,但处理成本较高,且容易造成二次污染。在石油化工废水处理中,吸附常与臭氧氧化或絮凝联用。 4、膜分离 膜分离是利用功能膜作为分离介质,实现液体或气体高度分离纯化的现代高新技术,主要包括反渗透、纳滤、超滤和微滤,能有效脱除废水的色度、臭味,去除多种离子、有机物和微生物,膜分离过程和现存的分离过程相比,在液体纯化、浓缩、分离领域有其独特的优势,膜分离过程大多无相变,在常温下操作,设备和流程简单,出水水质稳定可靠,且占地面积小,运行操作完全自动化,被称为“21世纪的水处理技术”,但是需要投资大,污水处理量小。 二、化学法 1、絮凝 石化污水处理的重要过程之一是絮凝,即通过向水中投加絮凝剂破坏水中胶体颗粒的稳态,胶粒之间的相互碰撞和聚集,形成易于从水中分离的絮状物质。通过该过程,炼油废水中的浊度、色度、有机污染物、浮游生物和藻类等可被去除。絮凝通常与气浮或者沉淀等工艺联用,作为生化处理的预处理。微生物絮凝剂是一种利用生物技术获得的新型水处理剂,同其它絮凝剂相比,具有许多优点,包括易生物降解、适用范围广、热稳定性强、高效和无二次污染等,因此应用前景广阔。 2、氧化法 (1)臭氧氧化法 臭氧氧化时不产生污泥和二次污染,但其运行及投资费用高,且处理的废水流量不宜过大。经臭氧氧化后,废水中的小部分有机物被彻底氧化为水和二氧化碳,而大部分转化为氧化中间产物。一般将臭氧氧化和生物活性炭吸附联用技术用于深度处理,在氧化有机物的同时臭氧迅速分解为氧,使活性炭床处于富氧状态,得到再生,提高其使用周期;同时活性炭表面好氧微生物的活性增强,降解吸附有机物的能力提高。能有效去除有机物,改变有机物生色基团的结构,强化活性炭的脱色能力。 (2)光催化氧化法 该法有效地将光辐射与O2、H2O2等氧化剂结合起来处理污水,因此称为光催化氧化。有人以太阳光为光源,以TiO2、TiO2/Pt、ZnO等为催化剂,用此法处理含有21种有机污染物的水,得到的最终产物都是CO2,不产生二次污染。 (3)湿式氧化法 湿式氧化法分为催化湿式氧化(CWO)和湿式空气氧化(WAO)。WAO是利用空气中的分子氧在高温高压条件下进行液相氧化的工艺过程,该技术是有效控制环境污染物的良好途径,特别适宜于有毒有害污染物或高浓度难降解有机污染物的处理。CWO是将有机物在高温、高压及催化剂存在条件下,氧化分解为CO2、H2O和N2等无毒无害物质的过程,它反应时间更短、转化效率更高,但pH、催化剂活性对反应影响较大。 三、生化法 1、厌氧处理 (1)升流式厌氧污泥床 升流式厌氧污泥床(UASB)反应器内污泥浓度高、有机负荷高、水力停留时间短、运行费用低和操作简便,但反应器启动过程耗时长,对颗粒污泥的培养条件要求严格,常用于高浓度有机废水的处理。凌文华等将其用于己内酰胺生产废水的预处理,COD去除效果好,但出水可生化性并不理想。且在处理过程中,要严格控制反应条件,进水负荷波动控制在15%以内,进水SO4-2应低于1000mg/L,进水pH在5.5-6.5,反应温度在30-38℃。为消除S2-对厌氧污泥产生不利影响,可在进水中加入适量的FeCl3。 (2)厌氧附着膜膨胀床 厌氧附着膜膨胀床(AAFEB)反应器是种新型高效的厌氧消化工艺,其床层在一定的膨胀率(10%-20%)下运行,使反应器内的传质条件得到改善;且载体粒径小,能为微生物的附着生长提供巨大的表面积,使反应器内保持较高的微生物浓度。 (3)厌氧固定膜反应器 厌氧固定膜反应器中装有固定填料,能截留和附着大量的厌氧微生物,在其作用下,进水中的有机物转化为甲烷和二氧化碳等得以去除,具有微生物停留时间长、抗冲击负荷能力强和运行管理方便等优点。 2、好氧处理 (1)序批式间歇活性污泥法 序批式间歇活性污泥法(SBR)工艺流程简单、污染物去除效果好、占地面积小、运行操作灵活及便于自控运行,但不适合处理大量废水,对控制管理要求较高。 (2)高效好氧生物反应器 高效好氧生物反应器(HCR)融合了高速射流曝气、物相强化传递和紊流剪切等技术,具有深井曝气和污泥流化床的特点,是第三代生物反应器。已有学者利用其进行处理石油化工废水的中试研究,结果表明,HCR启动速度快,氧的利用率高,抗冲击负荷能力强,去除效果稳定可靠,BOD去除率可达75%-85%。 (3)生物接触氧化 生物接触氧化是在生物滤池的基础上发展起来的一种生物膜法,它兼有生物滤池和活性污泥法的特点,负荷变化适应性强,不会发生污泥膨胀现象,污泥产量少,占地面积小,处理方式灵活,便于操作管理;但负荷不易过高,要有防堵塞的冲洗措施,大量产生后生动物(如轮虫类),容易造成生物膜瞬时大块脱落,影响出水水质。 (4)膜生物反应器 膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物处理技术接合而发展的一种新型的污水处理装置,广泛用于中水回用和工业废水处理。樊耀波等以MBR装置处理石油化工废水,试验表明,BOD、SS和浊度去除率达到98%,COD去除率达91%,石油类、氨氮和磷等的处理效果也优于常规二级污水处理,且稳定性好,泥负荷较大,剩余污泥量少。 (5)悬浮填料生物反应器 悬浮填料生物反应器是一种新型生物膜反应器,其核心部分是能在反应器中保持悬浮状态特殊填料,反应器操作简便,有良好的通气性、过水性,存在碰撞和切割气泡等作用,可以强化微生物、污染质和溶解氧的传质,提高氧的利用效率,且对曝气、布水没有特殊要求。 结束语 石油化工工业废水处理工艺是非常复杂的,在处理的过程中,要运用科学的技术和方法,这样才能起到保护我们的身边环境免受到污染和破坏的效果,从而保证人们的身心健康。 石油化工工业论文:浅析石油化工业发展及其新技术 摘 要:石油化工是化学工业中的基干工业,在国民经济中占有极重要的地位。当代石油化工技术的发展趋势是:用高新技术提升传统工艺,开发更高效的新型催化剂,发展清洁生产工艺,使石化技术提高到一个新水平,为石油化工业的可持续发展提供有力支撑。本文通过描述现代石化新技术。 关键词:石油化工发展状况、石油化工新技术 一、国内外石油化工业发展状况 由于新工艺的开发、新材料的应用及其高额的利润驱使石油化工行业得到飞速的发展,美国、西欧和日本等工业发达国家构成了世界石化工业的主体。这些国家主要石化产品的生产能力已基本满足了世界市场的需要,石化工业也从高速发展时期转向平缓增长期和波动期。 我国在融入经济全球化的过程中,石油化学工业是最活跃的工业体系之一。经历了40 多年尤其是改革开放以来的迅速发展,石化业在国民经济中的重要支柱地位日益凸现;已经形成了门类比较齐全、具有相当规模、品种大体配套并基本可以满足国民经济、相关工业发展和市场需要的工业体系。随着市场经济的发展,石油化工对农业、汽车工业、建筑业、机械电子行业的影响越来越大。 二、石油化工新技术 1、新型催化剂技术 催化技术的发展可归纳为4类,即渐进式、台阶式、跨越式和新生式。由于新催化材料是新催化剂和新工艺的源泉,因此新催化材料是当今催化科学的前沿,已开展的研究:加氢催化剂、异构化催化剂、聚烯烃催化剂等新品种不断推出。IFP开发的乙苯异构化生产对二甲苯新催化剂,可使对二甲苯产率由一般的88%提高到93%,称为Oparis的新催化剂可转化高达40%的乙苯,并使C8芳烃损失减少到小于2%。 2、轻质烷烃活化技术 21世纪石油化工原料将可能转向以更廉价的天然气类烷烃为主,因而,原料路线由烯烃向烷烃的转移将是新世纪石油化工技术研究开发的重点之一。21世纪可能工业化的烷烃活化技术包括乙烷制醋酸,异丁烷制甲基丙烯酸酯,乙烷催化脱氢制乙烯,以及丙烷制丙烯酸等。 乙烷生产乙烯的醋酸;乙烷直接生产氯乙烯;由丙烷直接生产丙烯腈和由正丁烷直接生产1,4-丁二醇等烷烃活化技术已接近工业化。 3、芳烃抽提技术 加氢裂解和催化重整油中的芳烃的分离是用液抽提和蒸馏进行的。抽提所用SO2、二甘醇、二甲基亚砜和n-甲基吡咯烷酮、n-甲酰基吗啉和环丁砜等都是抽提所使用的溶剂。其中ripp研究出了液抽提再结合环丁砜抽提蒸馏工艺,能够很好地适用于各类原材料。它不仅消耗能量少,而且能够分离的馏分范围广、收率较高。 4、生物技术 生物技术在石油化工行业的应用表现在新有机原料的提供、“三废”的治理及多种精细化学品的生产,主要包括生物催化剂、生物塑料、生物农药、生物化肥、生物石油技术、生物环保和传统生物化工产品等方面。生物化工与传统化工相比,具有反应条件温和、能源节省、选择性好、转化率高、设备费低和环境友好等诸多优点。另外,利用细胞技术和基因工程技术将“可再生能源”纤维素酶解、发酵、脱水制取乙烯的研究一直是科技界热切关注的课题,一旦取得突破,将彻底改变传统的石油化工工艺,引起石化产业一场新的革命。生物技术蕴藏着巨大的生命力,在石油化学工业中的应用更加广泛,也将极大地推动石油化学工业的快速发展。 5、纳米技术 由于纳米粒子表面积大、表面活性中心多,所以在催化剂中加入纳米粒子可以大大提高反应效果、控制反应速度,甚至原来不能进行的反应也能进行。在石油化工工业采用纳米催化材料,可提高反应器的效率,改善产品结构,提高产品附加值、产率和质量。目前已经将铂、银、氧化铝和氧化铁等纳米粉材直接用于高分子聚合物氧化、还原和合成反应的催化剂。如:将普通的铁、钴、镍、钯、铂等金属催化剂制成纳米微粒,可大大改善催化效果;粒径为30 nm的镍催化剂可把加氢和脱氢反应速度提高15 倍;纳米铂黑催化剂可使乙烯的反应温度从600℃降至常温。用纳米催化剂提高催化反应的速度、活性及选择性,这些研究将推动石油化学工业的快速发展。 6、清洁生产技术 对环境友好的清洁生产工艺是21世纪石化技术发展的必然趋势,它包括不用有毒有害原材料,废气、废水、废渣生成少,最终实现“零排放”的环保技术,以及排放废弃物料的有效回收利用,更可以涵括生产产品废弃后(如废弃塑料)的回收利用。 可实现工业应用的环保技术主要是不用光气、硫酸、磷酸、氢氰酸、盐酸、三氯化铝等有毒有害原材料生产石化产品的新技术。用离子交换树脂催化剂替代盐酸生产双酚—A,或用离子交换树脂催化剂替代硫酸生产仲丁醇;用氟化氧化硅/氧化铝催化剂替代氢氰酸生产直链烷基苯;改变原料路线,用异丁烯替代丙酮和氢氟酸为原料,生产甲基丙烯酸甲酯;生产可降解(包括生物降解、光降解)塑料等。 7、高效设备技术 研制开发高效设备是提升石化技术的重要内容。如:可大幅度节能的内部换热型蒸馏塔,连续进行100h以上苯-甲苯体系蒸馏分馏,得到高纯度苯和甲苯,同时节能30%以上。 三、总结 石油化工技术不仅发展为一个国家经济繁荣程度的标志,更关系到千家万户的日常生活。随着国家石油化工业的发展,必须努力增强科技原创力,吸收当代真正最先进的高新科学技术;应用绿色化工技术和可持续发展战略,进一步推动石油化学工业迈上新的台阶。 石油化工工业论文:浅析石油化工业的危险性及其安全措施 摘 要:本文分析了石油化工业的危险性和生产中可能发生的事故及其后果,并提出安全措施。 关键词:石油化工业;危险性;事故;措施 石油化学工业在国民经济建设中占有十分重要的地位,石化产品几乎渗透到国民经济和社会生活的每一个领域。石油化工生产的特点是易燃易爆、有毒、腐蚀性物质多,易形成爆炸性混合物,高温高压设备多,建筑物的孔洞和沟道较多,生产高度密封化、自动化、连续化,工艺复杂,操作要求极其严格,发生事故容易形成连锁性反应等。这些特点决定了石油化工生产所固有的爆炸危险性。 1石油化工业的危险性分析 1.1从原材料和产品的性质看 石油化工生产中涉及物料危险性大,发生火灾、爆炸,群死群伤事故几率高。石油化工生产过程中所使用的原材料、辅助材料半成品和成品绝大多数属易燃、可燃物质,一旦泄漏,易形成爆炸性混合物发生燃烧、爆炸;许多物料是高毒和剧毒物质,极易导致人员伤亡。 1.2从工艺条件看 石油化工生产工艺技术复杂,运行条件苛刻,易出现突发灾难性事故。生产过程需要经历很多物理、化学过程和传质、传热单元操作,一些过程控制条件异常苛刻,如高温、高压,低温、真空等。 1.3从生产方式上讲 石油化工生产装置大型化,生产规模大,连续性强,个别事故影响全局。装置呈大型化和单系列,自动化程度高,只要某一部位、某一环节发生故障或操作失误,就会牵一发而动全身。生产装置的大型化使得单套装置的处理能力不断扩大,如常减压装置能力已达1000万t/a,催化裂化装置能力达到800万t/a,乙烯装置能力达到100万t/a以上。 1.4从设备装置看 石油化工生产的设备大型化、立体化、集团化;管道纵横贯通,装置技术密集,资金密集,一旦发生事故,扑救难度大,损失严重。据有关资料对近年来世界石化行业重大事故进行分析,发现单套装置的事故直接经济损失惊人。 1.5从动力能源上看 石油化工生产具有火源、电源、热源交织使用的特点。这些动力能源如果因设备缺陷、设置不当、管理不当等原因,便可直接成为火灾爆炸事故的引发源。石油化工生产安全管理是企业经营的重要组成部分,它关系到企业经营状况的好坏和企业的整体形象,是企业振兴与发展的一项重要工作。 2 石油化工业的事故特点分析 2.1事故规模化 制取石油化工产品,生产工序多,过程复杂,随着社会对产品品种和数量需求日益增大,迫使石油化工企业向着大型的现代化联合体方向发展,以提高加工深度,综合利用资源,进一步扩大经济效益。其生产具有高度的连续性,不分昼夜,不分节假日,长周期的连续倒班作业。在一个联合企业内部,厂际之间,车间之间,工序之间,管道互通,原料产品互相利用,是一个组织严密,相互依存,高度统一不可分割的有机整体。任何一个厂或一个车间,乃至一道工序发生事故,都会影响到全局。石化生产装置呈大型化和单系列,自动化程度高,只要有某一部位、某一环节发生故障或操作失误,就会牵一发而动全身。石化生产装置正朝大型化发展,单套装置的加工处理能力不断扩大,如常减压装置能力已达1000万t/a,催化裂化装置能力最大为800万t/a,乙烯装置能力将达90万t/a。装置的大型化 将带来系统内危险物料贮存量的上升,增加风险。同时,石化生产过程的连续性强,在一些大型一体化装置区,装置之间相互关联,物料互供关系密切,一个装置的 产品往往是另一装置的原材料,局部的问题往往会影响到全局。 2.2事故严重化 石化装置由于技术复杂、设备制造、安装成本高,装置资本密集,发生事故时损失巨大。由于石化装置资金密集,事故造成的财产损失巨大。据有关资料对1969~2008年世界石化行业重大事故进行统计分析,发现单套装置的事故直接经济损失惊人。如1989年10月美国菲利浦斯石油公司得克萨斯工厂发生爆炸,财产损失高达8.12亿美元;1998年英国西方石油公司北海采油平台事故直接经济损失达3亿美元;2001年巴西海上半潜式采油平台事故损失5亿多美元。 3 石油化工业安全措施 3.1建立健全安全制度体系 企业安全管理是一项综合性管理工作,建立和保持适用的安全管理体系是做好安全工作的关键所在。安全生产直接关系着每一位员工的身心健康、生命财产安全,关系着企业存亡和发展,一个企业如果没有安全保障,就根本不可能在激烈的市场竞争中取胜,企业要走向市场争取理想的经济效益,生产经营就必须以安全为前提。树立安全就是效益的经营理念,在市场经济体制下,企业建立健全安全自我约束、自我检查、自我纠正、自我改进的管理体系,实现科学、规范管理,做到“防微杜渐”,有效预防和遏制事故的发生。 3.2安全工作管理人员的培养 施工企业各项目基层员工的安全文化和技术素质是施工企业建设安全文化的基石,在某种意义上决定着施工企业安全管理的效果,也决定着施工企业的命运。只有提高全体员工的安全文化素质,才能全面提高施工企业的整体素质和安全管理水平。 3.3用电安全技术措施 (1)为了防止线路发生短路和过载,在安装电气线路时应重视导线的类型、截面和绝缘强度的选择,做到防患于未然。在干燥无尘的场所,可选用一般绝缘导线;潮湿的场所,应采用有保护的绝缘导线,如铅皮线、塑料线以及在钢管内或塑料管内敷设的一般绝缘导线;有腐蚀性气体的场所,可采用铅皮线、管子线(钢管涂耐酸漆)、硬塑料管线;高温场所,应采用石棉、瓷珠、瓷管、云母等作为绝缘的耐火电线电缆;可燃粉尘、可燃纤维较多的场所,应采用有保护的绝缘线。 (2)对具有防爆性能的电气工具及通信器材,使用前必须认真检查铭牌上的防爆类别、级别、温度组别,当达不到使用环境可能释放物质的级别、温度组别,或类别不对时,应视为非防爆电气设备。 (3)当生产装置发生事故,工艺异常或生产中必须进行采样、脱水、排放等操作,临时用电容易引起爆炸火灾事故时,用电人员必须绝对听从生产岗位人员的指挥,立即停止用电,在非防爆区进行停送电操作。 石油化工工业论文:石油化工业自动化仪表的运用探究 【摘要】社会在进步,科学技术在不断发展壮大,为各行各业带来了巨大的便利。石油化工业也不例外,近年来自动化仪表在其石油化工业的应用得到了这个行业的普遍信赖。本文对石油化工业常用的几种自动化仪表进行较为详细的介绍并对其自动化仪表的控制方式与策略进行了探究,希望能对本行业的同行起到借鉴参考的作用。 【关键词】石油化工业;自动化仪表;控制方式 随着科学技术的不断发展,我国工业对科学技术的运用越来越广泛,由此使得我国工业产业向着多元化的道路前进。为了确保石油化工业在其生产过程中更为方便快捷准确,近些年来,自动化仪表在石油化工业逐步的兴起。自动化仪表的运用带给石油化工这个行业无疑是生产过程变得更加精密准确,生产出来的产品质量更为合格,大大降低了以往人工操作过程中所产生的各种误差,同时也极大地降低了生产过程的难度。在以后这个行业的发展中,对所生产的产品将会要求越来越严格,因此自动化仪表在石油化工行业的应用将会越来越广泛。对此笔者将对其自动化仪表的构成以及发展趋势、常用仪表、仪表的控制方式进行较为详尽的介绍,希望能对广大同行起到借鉴参考的作用。 1.自动化仪表的分类、组成以及发展趋势 自动化仪表是由一定数量的不同的具有自动化功能的元件所组合起来自动化功能较为完善能够满足人们需要的一种工具器材。自动化仪表一般不单单具有一种功能而是多种功能集一体的仪表器材。一个自动化仪表已经是由多个元件组成的一个完整的系统,而又是多个自动化仪表组合构成的系统中的一个子系统。自动化仪表是一种把输入信号自动的转化成为人类能对其进行识别读取的输出信号的信息化的仪表。 1.1自动化仪表的类别 为了满足石油化工行业不同生产过程的需要,自动化仪表的种类较为繁多,种类多种多样。根据不同的角度,自动化仪表可以分为如下几大类别:根据自动化仪表所需的动力分为气动、液动、电动等三种;根据自动化仪表的组装的方式分为单元组合式、基地式等两种;根据自动化仪表是否与计算器连接由可以分为智能化、非智能化仪表等两种。 1.2 自动化仪表的组成 自动化仪表根据仪表的功能的不同由可以分为记录、指示、模拟、数字显示等四种仪表。记录式的仪表主要是由单点与多点两大类所组成。调解式的仪表主要由单元组合式与基地式两种仪表所组成。由于仪表种类繁多,各种仪表的组成情况大致相同,这里不再一一列举。 1.3 自动化仪表的发展动向 随着科学技术的不断发展,自动化仪表在石油化工业也将不断完善与改进,其中主要的发展动向为;第一,对目标的控制将由以往的靠工艺参数发展为现在的以最优质量为目标的控制;第二,自动化仪表的控制所需要的方法由原来的反馈控制转变为现在的开环控制,由以前的手动控制转变为现在的计算机控制。自动化仪表未来的发展动向必将朝着智能化、人性化、系统化等方向发展。 2.常用自动化仪表的介绍 2.1 温度显示控制仪表 石油化工行业的现场所布置的一些设备或者管道常常需要对其温度进行检测与控制,因此温度显示控制仪表是必不可少的一种自动化控制仪表。普遍的测温仪表主要是靠与其设备或者管道的接触来进行温度的测试的。最常用也是最为常见的现场测温仪表主要为热电偶与热电阻测温仪表。 2.2 压力测试仪表 本行业对现场所布置的设备或者管道内的压力进行测试是必不可少的一环。因为设备或者管道内的压力涉及到安全方面的问题,不容忽视,因此压力测试仪表往往在石油化工行业应用非常的广泛。本行业的压力大部分为高压大概为33MPa左右,因此压力测试仪表的传感器,传输材料,显示表盘均需要特殊材料来进行制作。在压力测试方面最为常用的为液柱式压力测试仪表,弹簧式压力测试仪表两大类。 2.3 流量测试仪表 现场设备或者管道内液体的流量的检测与控制同样是重要的不容忽视的一个环节。因此流量测试仪表在其中所起到的作用是不容忽视的。流量测试仪表的种类与其他测试仪表相比较而言,种类更为丰富多样,可满足不同需要的选择。控制系统的稳定与运行优良的性质主要参照流量这个参数来对其进行必要的考核。流量这个参数在测试的时候与流体的种类以及管道的介质有着本质的联系。因此在进行流量的测试时要选择适合流体介质与管道材质的流量测试仪表。 2.4 执行器 执行器主要是由执行与调节两大机构所组成的。在石油化工行业较为常见的是气动式的执行器,在少数情况下也能见到液动执行器的使用但是这种执行器应用的非常少。最为常用的调节阀为薄膜式的气动调节阀,较为少见的还有气动活塞式的调节阀。其中调节阀的关键技术主要是设计计算,测试的校验等。 3.自动化仪表的控制方法介绍 3.1 系统的普遍的控制方法 石油化工行业自动化仪表系统的控制主要是连续、顺序、批量等三种控制方式。这三种控制方式一直沿用至今,基本没有太大的变化。 3.2 系统的先进控制方法以及系统优化方法 随着控制理论的不断向前发展,传统的控制方法显得已经不能适应行业的发展,因此出现了较为先进的控制方式。比如具有智能化功能的多变量控制器已经投入石油化工行业的生产阶段。这个控制器是一个独立的系统是以DCS为基础进行控制的。随着时间的向前推移,多变量智能化控制器会在石油化工行业应用的越来越普遍。 3.3 安全仪表系统的控制 石油化工行业现场所布置的设备以及管道所组成的系统是非常庞大的,其中系统具有大型化、工艺生产过程较为复杂、在生产过程中对周围的生产环境具有较高质量的要求。因此,面对这样一个庞大的生产系统,安全方面的问题是务必要引起足够的关注的。所以安全仪表系统逐渐在石油化工行业得到了广泛的应用。以往基于DCS的安全控制系统已不能满足行业的需要,因此在DCS的装置之外又增加了ESD等单独控制的设备。 4.结语 石油化工行业要想得到迅速的发展,自动化仪表在系统中的运用是必不可少的。虽然近几年自动化仪表在其石油化工行业的应用得到了发展与改进,为本行业的发展做出了突出贡献。但是仍然需要我们继续不断探索,勇于借鉴国外先进的经验来使我国的石油化工行业得到更为巨大的发展。 石油化工工业论文:数据采集系统在石油化工业的应用 摘要:随着科学的进步,现代的通讯和自动化技术也在迅速的发展。先进的CAN,总线数据采集远程抄表系统在石油化工行业也得到了广泛的应用。本文具体的论述了CAN,总线数据采集远程抄表系统设计的组成原理和应用。 关键词:CAN;数据采集;构成; 1 前言 随着计算机技术、现代通信技术和自动控制技术的迅速发展,智能化企业在许多国家应运而生。自动抄表系统是发展中各个行业自动化控制系统的重要组成部分,是解放生产力的必然途径。因而日益受到关注。 2 远程自动抄表系统的优点 与传统抄表方式相比,智能抄表系统具有方便快捷、节省人力物力、提高工作效率、精确度高等优点。 3 远程自动抄表系统构成 自动抄表系统主要由监视控制仪表(本系统需要采集数据的仪表)、数据采集器、集中器、数据传输通道和后台管理服务器等组成;其中监视控制仪表主要是在传统机械式仪表基础上将转盘适当改造,以便能将其转动圈数被数据采集器采集转化为脉冲数,以达到数据采样的目的;采集器主要完成将电表用电量转换成电脉冲信号以完成数据的采集,同时还具备将采集的数据保存、通过CAN,总线传输给集中器转发给后台管理系统。数据集中器则是通过CAN,总线收集各监视控制仪表上的传输数据,并通过无线GSM网络传送给后台管理服务器系统。 4 数据采集器硬件组成 数据采集器主要包括数据采集回路、数据保存回路以及数据传输CAN,总线节点回路,同时根据其他功能扩展。 采集器采用单片机89C51,其内部有4KB的ROM,128字节的RAM以及32个I/O口。P1口与串行器件24C02和显示、继电器电路连接。其中的显示模块采用串行方式进行通信,分别采用P1.0、P1.1、P1.2模拟时钟信号线和数据信号线。P0口主要用来与CAN总线控制器sJAl000相连,用作数据线。监控电路采用Dsl232芯片,它是看门狗定时器,功能是上电和掉电时给89C51、CAN控制器sJA1000产生复位信号;看门狗对系统进行监控,防止死机不能恢复。因此系统中必须建立不间断供电(电池供电),以便提供实时钟。 5 数据采集系统原理 5.1数据采集回路采用开关型霍尔传感器A44L对加装过小磁铁的监视控制仪表转盘进行将所转的圈数转化为数字信号,传感器A44L集成霍尔开关是由稳压器A、霍尔电势发生器(即硅霍尔片)B、差分放大器C、施密特触发器D和OC门输出E五个基本部分组成。 5.2 CAN总线采用一种串行数据通信协议,它是一种多主总线,数据长度为8个字节,不会占用总线时间过长,从而保证了通信的实时性。CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能,保证了数据通信的可靠性。C AN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码,而代之以对通信数据块进行编码。采用这种方法可使网络内的节点个数在理论上不受限制,因此非常适合远程抄表控制系统。主要由控制器89C51、CAN通信控制器SJAl000、CAN,总线驱动收发器82C250组成,单片机89C51对C A控制器接收到的数据进行读取和数据发送等程序处理,为了增强CAN总线节点的抗干扰能力,SJAl000的TX0和RX0并不直接与82C250的TxD和RXD相连,而是通过高速光耦6N137后与82C250相连,很好地实现了总线上各节点间的电器隔离。82C250的CANH和CANL引脚各自通过一个5欧姆的电阻与CAN,总线相连,起到一定的限流作用,保护82C250免受过流冲击。CANH、CANL与地之间并联了两个30pF的电容,可以滤除总线上的高频干扰并起到一定的防电磁辐射的能力。另外,两根CAN,总线输入端与地之间分别按防雷击管,起到一定的保护作用。 6 数据采集器软件设计 6.1主程序流程 数据采集器在整个系统中有喂狗、计表、时钟校时、CAN,总线数据发送和接收、数据存储与读取以及显示等功能,其中喂狗、计表和数据存储及CAN,总线数据接收分别采用定时终端、计数中断和外部中断实现,CAN,总线数据发送采用查询方式和其他程序功能在主程序中实现。 6.2数据采集程序说明 数据采集是将监视仪表转盘每转一圈转化为一个周期脉冲,单片机将此脉冲累加,从而测得数需要采集的数据。 6.3 CAN,总线数据收发程序说明 6.3.1数据采集器数据传输内容较为简单,发送出去的数据主要包括监视仪表示数(占5个字节),接收到的数据多为命令(1 4个字节),而C AN总线每次数据可传输8个字节,因此每数据传输采用1帧即可完成。本设计采用PeliCAN工作模式(29位表示码),利用查询方式发送数据,利用外部中断0接收数据。 6.3.2数据的发送由CAN控制器根据CAN协议规范自动完成。首先CPU必须将要发送的数据报文传送到CAN控制器发送缓冲器中,并置位命令寄存器中的发送请求标志,程序流程如图5所示。 6.3.3数据接收采用外部中断0接收,CAN控制器接收到一帧数据后,产生中断触发信号,CPU立即响应,将收到的报文接收到字节的接收缓冲器,并置位命令寄存器的释放缓冲区标志RRB。单片机根据接收数据进行命令解析,并做出相应执行。 6.3.4数据集中器设计方案 数据收集器主要起到转发后台管理服务器和各节点间的数据传输功能,CAN,总线控制器模块主要用来向各节点发送或接收相关数据,各节点地址通过程序设置均已被包括在对应报文29位表示码中,数据集中器可以通过广播或点对点向各用户节点发送命令数据。由于用户节点比较多,数据集中上传比较多,因此需要较多的数据接收缓冲区保存,然后通过GsM转发给后台管理服务器完成远程数据交流,因此采用有512字节内存的单片机sTC89C51对C AN控制器和GSM模块进行控制。单片机控制GSM模块在Text模式下接收手机短信,短信的收发是通过向串口以文本模式发送AT指令来实现的,其编码转换格式简单,并有较高的转换速率。 7 数据采集系统的主要维护工作 7.1模件卫生清洁 7.2模件断电退出:因为所有信号的接线直接连接至模件,未采用继电器等隔离,因此有必要拔出。 7.3检查电源使用情况 7.4软件备份,以备不时之需。 8保证数据采集系统稳定运行的措施 8.1完善各项组织和技术措施,为保证数据采集系统稳定运行的措施打基础。 8.2加强运行管理的完善,保证在新思路、新形式下安全生产。 8.3加强业务培训,以适应当前高科技技术的发展。 8.4加强思想教育,认识到安全、经济、准确的重要性。 8.5加强数据采集系统的巡视检查和维护,发现问题及时处理。 9 本行业自动化控制展望 9.1自动化控制系统的普遍应用是行业发展的主流; 9.2现场总线技术是集散控制系统发展方向; 9.3各项管理实现自动控制,实现网络现代化; 结束语 本文主要以监视控制仪表为例介绍了远程抄表数字采集系统数据采集和转发的设计方案。此设计方案在石油化工也的广泛应用也为石油化工业的发展做出了贡献。相信随着信息技术、网络技术、计算机技术、通信技术、显示技术、半导体集成技术、控制技术、表面安装技术及其他高新科学技术的发展,石油化工行业的自动控制系统也将得到长足快速的发展。
前言:社会的经济促进了电子技术的蓬勃发展,也推动了现代化服务的进步。在新时展下,电气自动化技术与人们的生产生活密切相连,也已经成为了我国电力工业发展的重要标志。因此,有必要加强电气自动化在使用过程中的安全性,从而促进我国经济的发展。 一、电气自动化控制系统的主要方式 电气自动化工程主要体现在集中监控方式、远程监控方式中,集中方式在实际的使用过程中可操作性较强,有效的控制了电气后期的维护阶段,实现了网络设备对电气工程的控制。可是,它也存在着一些小缺点,处理器承载的系统过多,一定程度上增加了整体电气系统运行的压力,导致处理的速度减慢。再加上电气工程的设备长期处于监控下,工作人员为了保证电气工程环境运行的稳定,需要增加电缆的数量,这在一定程度上增加了企业的成本金额。远程监控是以自动化控制系统的基础上,提高了资源的利用率,保证电气自动化系统运行的环境更加安全。远程控制能够合理控制安装成本,减少了电缆的数量,为电气工程后续的资源配置提供了一定保障。电气自动化控制技术已经逐渐发展成熟,节约了企业的成本。避免了设备在运行过程中出现瘫痪的问题。 二、电气自动化控制系统的功能 1、自动控制功能。控制功能是电气自动化控制系统中最重要的一项功能,它是利用高压设备和电流的开关设备对电气自动化进行的控制。一般情况下,在实际的使用过程当中都是采用分散操作的方式,并直接对功能系统进行科学的管理。一旦电气自动控制系统出现了故障,自动控制系统便可以自动切断电路,保护设备的安全。 2、测景功能。电气自动化在控制的过程当中,需要不断进行完善,这不仅可以提升电力企业的工作效率,也从侧面上提高电气设备的生产效率。因此,电气技术人员要在电气运行的过程当中进行监控和测定,及时发现电气设备中的不足和缺点,并对其进行完善和创新,掌握电气设备中的运行情况,从而避免更多问题,减少事故的发生。在电气自动化控制系统运行的过程当中,工作人员可以使用相关的测量仪器,获得电气自动化控制系统的多种数据参数,采用科学合理的手段进行测景工作,更好的发挥测景功能在电气自动化系统中的使用。 三、电气自动化控制系统的设计理念 1、集中监控的设计理念。集中监控的设计方式在电气自动化中应用的比较广泛,对控制站的要求并不是很高,在电气工程中运行维护阶段也相对方便,降低了工作人员的工作难度,将电气自动化系统中的多种功能集中到一个处理器进行工作,可却严重影响了处理器的工作效率,加重了处理器的工作难度。技术人员意识到电气设备一旦进入监控中,就需要增加电缆的数量,也会增加企业的经济损失,无论是成本还是系统的安全性都会给企业造成严重的负担。与此同时,电气自动化控制系统中隔离刀闸上的辅助设备也会出现连接不到位的情况,导致电气自动化设备无法正常运行,也增加了维护技术人员将的工作量。 2、分布式监控的设计理念。分布式监控方式主要采取多种计算机设备对网络进行监控和通信。我国目前的分布式监控方式已经普遍应用在发电站、变电站等多种电气自动化系统设备中,并积累了大量的经验。近年来,我国智能化电气自动化系统设备发展规模越来越大,也为分布式的监控奠定了良好的基础。分布式的监控设计理念增加了智能化电气自动化系统整体的多样性,不同的间隔有不同的特点和功能,设计人员可以根据间隔的多样性来进行设计,可以最大程度上减少隔离设备,并且将智能设备与监控系统直接连接,也可以节省大量的电缆设备,同时节省了工程的投资和维修人员的工作量,进而降低了工程的施工成本,这也是我国发电站、变电站等计算机监控系统的主要发展方向。 3、现场监控的设计理念。在我国目前发展的社会中,现场总线监控的设计理念已经是电气自动化控制系统中的潮流,通过现场总线、以太网技术等技术对电气设备进行监控,保证工程可以顺利进行。这种新型的技术在国内国外发展迅速,已经逐渐进入了实际的使用阶段,不仅为电气自动化的运行积累了丰富的经验,也为电气工程中的应用奠定了基础,提高了监控的效率。除此之外,现场监控也具备了远程监控的特点,使不同装置的监控系统能够彼此独立,及时发生故障不会对总体的监控系统造成不良影响。因此,现场监控系统是电气工程中应用最高的一项技术,是电气自动化控制方式的重要趋势。 四、结论 综上所述,电气自动化促进了我国社会和经济的发展,在新时展的背景下,我国应在实际的工作中,加强电气自动化的创新和发展,保证电气工程的可操作性,加强使用过程中的安全性,从而为人们创造一个更加安全的工作、生活环境,为我国电气自动化发展奠定良好的基础。
近年来,我国科技的进步可经济水平的提升是有目共睹的。人们对于出行工具的要求越来越高,汽车作为人们青睐的出行工具,良好的体验感和舒适性是必不可少的。自动化的发展以及其在汽车机械控制系统中的应用使人们的这种需求得到一定程度上的满足,自动化技术的使用,不但节省了大量的人力,而且相较于传统的技术更具安全性。目前,自动化技术在汽车机械控制系统中的应用向着多功能、智能化的方向发展。 1汽车机械控制系统中的模块分析 人们能够便捷的操控汽车,汽车能够安全的行驶都在很大程度上得益于汽车机械控制系统。它是整车的一个复杂化的系统,识别、掌控着汽车的各种行为。但这个复杂的系统仍然是由许多模块组成的,主要包含以下几个模块: 1.1传感器 汽车的传感器分布于汽车全省,主要作用为获取汽车的细节信息,并对车辆整体的运行情况进行判断和监控,形成监控信息的记录,并将这些信息呈现给人们。根据汽车机械控制系统的运行特点,通过传感器获取汽车某个时间点的信息,同时进行传输,也可以使用不同的频分制将所获取的信息传输至存储段,以达到对汽车的运行状态进行监控的目的,保证汽车控制系统的安全性和稳定性。 1.2电源管理 目前,大部分汽车的行驶通常是不以电为主要能源的,但是,整个汽车控制系统却与电密不可分,电源的管理是整个汽车机械控制系统的运行基础,各部分的稳定工作都仰赖于稳定而充足的电源。汽车控制系统中的诸多模块所需的电流与电压均不相同,这就要求电源管理能够满足这些不同的需求,通常需要配置5V、6V、12V的电压。测速元件、单片机等大部分部件使用的都是5V电压。电源输出电压如果不稳定,首先应对其进行稳压处理,然后再将其转化为相应的需求电压。 1.3配电设计优化 在配电设计的过程中,需充分考虑到汽车的负载容量与可靠性的要求,在符合相关标准的同时,还要尽量保持汽车机械的稳定性和灵活性。配电设计需根据线路负载情况来展开,在负载较小时采用静态补偿法进行设计,如果负载较大,则可使用动态补偿法。为了减少电能损耗,应使导线的电阻值尽量小。 2自动化技术在汽车机械控制中的设计与应用 2.1汽车运行情况的实时监控 基于自动化技术而设计的汽车机械控制系统能够在很大程度上满足汽车驾驶者对于了解汽车具体状况的需求,再次基础上开发出数据表。在汽车启动运行之后,通过各个传感器将速度、温度、压力、距离等参数信息数据传输给驾驶者,能够帮助驾驶者了解汽车运行的情况,以便实现故障的预防,提升安全性。在整个监控过程中,自动化技术发挥着十分重要的作用,例如对许多危险的情况做出自动化处理或者及时的向驾驶者发出警报。目前许多汽车中所配备的防撞预警就是自动化技术在汽车机械控制系统中广泛应用的功能之一。在此以胎压的检测监控为例,汽车轮胎压力的检测监控是目前许多车辆已经配备的系统之一,也是汽车机械控制系统内一个极为重要的安全辅助系统。当前,可以通过在轮胎的内部安装温度、压力传感器的方法来实现对汽车轮胎内部温度和压力参数的获取和监控,再通过无线传输将这些信号发送给汽车控制终端,再把这些信号进行处理,形成汽车胎压数据呈现给驾驶者。使驾驶者能够及时的获取胎压信息,并在轮胎发生渗漏或胎压过低的时候发出警报。汽车胎压监控传感器的设计与开发中,应注意到以下几点:第一,传感器的工作环境较为恶劣。其工作温度的范围为40℃至125℃,传感器应该能在高低温下稳定运行;期恐冲击能力也应在3000g以上,并且还需要受到离心力的作用,应保证耐受1000g的离心加速度。第二,胎压传感器通常需要置于汽车轮胎的内部,其更换的难度较大,因此,在设计胎压传感器的时候应在保证其稳定可靠的同时,尽量延长其使用寿命,发挥其低能耗特性。汽车胎压的监控系统,是在传感器的配合下,对汽车的胎压进行一种动态的监测和控制的方法,在传感器收集到温度、胎压等信息时,生成电子机械系统可识别的敏感信号,再通过电路监测单元将这些信号转化为能被监测到的模拟电压信号,并进行输出。在汽车的胎压监测系统中,有两类较为重要的敏感单元。分别是微电子机械系统压敏电阻和微电子机械系统温敏电阻。压敏电阻在汽车胎压改变的情况下能够使自身阻值产生变化,通过全桥电路的辅助,能够将电阻信号的变化转化为模拟电压信号进行输出。而温敏电阻则是通过恒流源来供电的,能够使车辆的温度变化超过预警值的时候促使温敏电阻的阻值发生变化,进而造成所分担压力的变化,并将这种变化以模拟电压信号的形式表现出来。 2.2故障的诊断与排除 现阶段,在汽车机械控制系统的设计过程中,自动化技术的应用逐渐以计算机网络技术为基础,并体现出了高度的综合性和集成性。车体故障的诊断和排除就是以计算机网络为基础的自动化技术应用的最集中的体现。在汽车运行过程中,机械控制系统能对出现的故障进行精确的判断,并作出自动化的处理措施,自主的排除故障,避免以故障的出现而造成的安全威胁和财产损失,因而基于自动化技术的汽车机械控制系统设计具有很好的安全性和经济性,对汽车本身和驾驶者而言都是十分重要的。 2.3自动化技术在汽车机械控制系统中的应用前景展望 我国的经济水平与科技水平都不断的进步,自动化技术在各个方面,特别是在实际生产方面已经得到了广泛的应用,这在很大程度上促进了社会生产力的发展,解放了人力。当然,自动化技术的功能还不仅限于此,它还可以,并且应该给人们带来更好的产品体验感和舒适性。因此,在汽车机械控制系统的设计中,它仍有很大的空间等待人们去挖掘。目前,正在研发与完善中的汽车机械控制系统中,辅助驾驶与自动驾驶技术最为火热,也是各大汽车研发公司的全新的竞争领域。汽车辅助驾驶是长时间驾驶汽车的司机的福音,辅助驾驶不能离开人的操作,但在很大程度上减少了司机长时间高度的精神集中所带来的驾驶疲劳感。利用自动化技术完善汽车机械控制系统,使汽车能够在司机发出指令时,自主的完成驾驶操作。例如定速巡航等功能已经被广泛的应用于汽车当中,目前,更安全、更方便自动化辅助驾驶技术仍在不断发展当中,并展现出充足的活力。相比于辅助驾驶,自动驾驶则是完全将人从驾驶工作中解放出来,这个领域的研发工作仍与自动化技术的应用密切相关。目前,已经有特斯拉、宝马等众多汽车公司开始生产并销售自动驾驶汽车。但是,目前,这个领域的相关技术仍有缺陷,相关的自动驾驶事故也曾出现过,相关的技术仍在不断的完善当中。在极为广阔的市场和良好前景的刺激下,众多的汽车公司仍会投入大量的人力财力在这个领域当中,随着自动化技术的不断发展,自动驾驶也将会逐渐走进人们的生活,改变人们的出行观念,并带来巨大的经济效益。 3结语 技术的发展使人们的生活日新月异,经济的发展提升了人们的生活水平。在技术与经济齐头并进的当下,人们对于物质生活和体验感的追求越来越明显。汽车作为人们出行所需的交通工具,安全性、体验感都是人们所关注的。自动化技术在汽车机械控制系统设计中的使用则在很大程度上满足的人们的需求,并且展现出良好的发展前景。相信随着技术人员的不断探索,自动化技术一定会在汽车机械控制系统中发挥更强更好的作用。
机电一体化数控技术篇1 0引言 现代科技发展为机械加工行业向智能化以及自动化的发展创造了良好的条件,同时机械加工市场的竞争也更加激烈,在国家大力推动产业升级转型的背景下,传统的机械加工方式由于精度低、效率低、成本高已经很难在市场竞争中获得优势,针对这一问题,机械加工领域需要重视机电一体化数控技术在生产实践中的应用,以现代化的技术手段提升加工的精度以及加工的效率,促进行业的信息化发展。在这个过程中需要重视对机械加工进行系统化的分析,优化相关技术的应用以及配置,保证机电一体化数控技术能够在机械加工中充分的发挥作用,提升相关企业的市场竞争力,并促进我国产业升级转型战略的实施。 1机电一体化数控技术技术概述 从机电一体化数控技术的构成上来看,该技术具有比较强的综合性,融合了多领域学科的技术,将现代的微电子技术,信息技术以及机电控制技术进行了有机的结合,在生产实践中,相关技术的应用能够有效的提升工业生产领域的自动化水平,具有比较强的适用性。在系统运行的过程中,该技术能够根据系统运行的状态采取有针对性的控制策略来对系统进行控制,从而优化系统的资源配置,进一步降低相关生产机械的能耗,将提高相关机械运行的精度,并且能够在很大程度上提升机械运行的自动化水平,是一种现代化的、信息化的工业生产技术。数控技术的优势在于能够以数字化的指令对机械进行控制,与传统的人工控制方式相比,数控技术往往具有更高的控制精度,同时能够避免人工操作所导致的误差,在提升机械运行效率的同时,也能节省人力资源成本。通过将机电一体化技术与数控技术相结合能够保证二者的优势得到最大化的发挥,进一步提升工业生产的智能化、自动化以及网络化水平,在该技术支撑下的工业生产往往具有高精度以及高柔性的特点。 2机电一体化及数控技术的差异 具体来说,机电一体化包括可编程控制技术,与生产相关的电气控制设备、机械制图、单片机的应用,机械制造技术,液压传动技术,电子电工技术以及传感器技术等。机电一体化技术在设备制造、设备调试等方面能够发挥重要的作用。而数控技术主要包括计算机绘图、电子电工技术、机械制图、MasterCAM、公差配合与测量、机械设计基础、Pro/E、模具设计与制造、数控机床电气控制、传感器与检测技术等,在技术上与机电一体化技术有一定的重合性,该技术在金属加工、编程设计等方面能够发挥重要的作用,相关领域的人才主要集中在数控机床操作,模具制作以及设计等岗位。在生产实践中将机电一体化技术与数控技术进行结合,对于提升工业生产水平能够起到重要的作用。 3机电一体化数控技术在机械加工中的应用 3.1在故障排查中的应用 在机械加工中应用机电一体化数控技术能够实现在线监控、故障诊断以及自动报警的功能。该技术可以实现对机械加工设备关键结构的实时监控,在生产实践中主要对系统传动装置,电动机以及液压系统进行监控,在系统运行的过程中,一旦相关的模块出现故障,系统就能及时的发现故障并报警,同时还能提供故障的位置信息,系统操作人员在完善的系统服务下更好的进行操作,及时的发现故障并解决故障,提升系统运行的稳定性,并一步提升工作的效率,在降低维修时间以及维修成本的同时也能有效延长机械的使用寿命。 3.2提升资源利用率节约成本 在应用机电一体化数控技术的过程中机械加工所产生的能耗也会降低。由于机电一体化数控技术能够有效的提升系统的自动化水平,根据系统运行的状态,采取科学的策略对机械运行的状态进行调整,保证相关机械能够始终以较高的效率进行运行,因此系统运行的能耗能够得到有效的降低,同时由于系统的自动化水平提高,有相当一部分生产流程能够由机械自主完成,因此能够有效避免人工误操作导致的加工精度不足,造成材料浪费,因此机电一体化数控技术的应用对于降低能耗,节约成本也能起到作用。 3.3提升相关设备内部模块的配合水平 机电一体化数控技术的应用对于机械加工的提升作用是显而易见的。在进行机械加工的过程中,系统配置的传感器会对机械的运行状态进行检测,相关的检测数据能够上传到系统的控制中心,系统的智能算法能够对相关的数据进行分析,从而对机械进行智能化控制。从现代机械加工领域的发展情况上来看,智能化的发展趋势十分明显。而应用机电一体化数控技术不仅能够实现对机械的智能化控制,同时能够实现辅助制造以及设计,进一步提升设计制造的合理性以及科学性。机电一体化数控技术的优势能够在制造环节,系统集成以及柔性生产制造中得到充分的体现,促进系统各个模块之间有机结合,提升系统运行的协调水平。机电一体化数控技术的应用还能提升制造以及加工环节的网络化水平。加工制造的环节往往较为复杂,需要系统各个模块之间的有机配合。在机械控制车间内往往存在上百台设备,想要上百台的设备协调运行具有相当的难度。而在机电一体化数控技术的支撑下,能够利用网络对各个设备的执行单元的进行连接,相关的生产指令能够通过网络下达到每一台设备,从而实现机械加工过程的精密控制。想要进一步提升机械加工的网络化水平,就需要提升电子化设计水平,进一步提升控制系统的集成度,保证控制总机能够对系统进行有效的控制,同时在每台生产设备中都需要设置电子控制单位,从而能够接收系统发出的的指令信息,并方便对相关设备进行控制。 3.4提升机械加工自动化以及智能化水平 从传统的数控加工形式上来看,在很大程度上需要依靠设置好的加工程序来提升机床的自动化加工水平,但是这种加工模式也具有一定的繁琐性,对于程序的编写往往需要耗费大量的时间,在加工的过程中需要严格的按照编写的程序来进行,一旦在加工过程中出现了意外情况,系统并没有自主判断的能力,往往还会按照编写的程序来执行操作,这就很大程度上加大事故所造成的损失。而随着机电一体化数控技术的不断发展成熟,智能化的算法开始应用于机械加工中,在精密传感器以及智能算法的支撑下,已经能够实现加工过程中的自我分析以及自我测量,系统能够根据采集的数据及时的发现加工过程存在的问题,能够有效的避免加工事故的出现,对于降低相关生产企业的损失具有重要的意义。而这一功能的实现需要较高的系统集成水平,而机电一体化数控技术能够有效提升人与机械生产实践中的一体化水平,并促进了柔性生产概念引入到机械生产制造中,机械加工的自动化水平有了很大的提升,这对于我国产业升级转型具有重要的意义。 4机电一体化数控技术在机械加工中应用的意义 在科技不断发展的过程中,机械加工领域出现了很多的新技术以及新工艺,在相关技术的支撑下,现代生产企业已经能够实现更加复杂对精度要求更高的机械加工。尽管目前我国机械加工领域已经获得了很大的发展,但是与一些发达国家相比在机械加工的水平上仍有一定的差距。主要的原因在于,我国有相当一部分中小型的机械加工企业,受资金技术的限制,无法将机电一体化数控技术应用于生产实践中,目前很多企业在生产实践中用的都是传统的机床设备,而如果想要将这批设备进行替换无疑需要花费大量的资金。因此在将传统机械加工模式向现代机械加工模式转型的过程中,需要对资源进行合理的配置,保证机械加工相关企业能够逐步将生产方式进行过渡。在机械加工中应用机电一体化数控技术能够有效的提升加工的精度以及加工的效率,并进一步提升资源的利用率,避免在机械加工的过程中产生大量的浪费,同时能够保证设备稳定的运行,对于提升设备的使用寿命也能起到作用,并且能够缩短加工的周期,保证加工的精度。在机械加工生产实践中,机电一体化数控技术的应用已经取得了良好的成果,为机电一体化数控技术更广泛的应用打下了良好的基础。目前我国的机械加工领域已经基本掌握了现代化的机械加工技术,同时原本处于科研阶段的技术,也成功的应用于生产实践中,目前已经初步形成了数控生产基地,相关技术不仅在航天工程以及航海领域也得到了广泛的应用,相关技术已经基本成熟,支持进行批量的产品生产。 5机电一体化数控技术在机械加工领域的发展应用趋势 目前来看,机电一体化数控技术逐渐性提高精度以及提高自动化水平方向发展。对于相关产品的评价标准主要集中在精度,以及效率上。同时智能化的算法并广泛的应用于机电一体化数控技术中,尤其近些年5G技术以及物联网技术更加,已经开始与机电一体化数控技术相结合,并在机械加工领域初步发挥作用。另外机电一体化数控技术开始向柔性方向发展,在这个过程中,数控技术本身的柔性特征得到了加强,并将相关的特征拓展至群体控制。对于数控技术来说,功能性是该技术的基本属性,现代数控技术的功能性得到了极大的加强,系统设计的模块化特征相对明显,使得系统具有比较高的可塑性。同时在生产实践中,群体控制能够对信息流进行调整,保证能够适应不同的生产条件。 作者:计辉 单位:上海申沃客车有限公司 机电一体化数控技术篇2 0引言 机电一体化数控技术在机械加工中取得普遍运用,从而真正实现制造加工的网络化、智能化。并且通过对系统组织与结构配置进行优化,让设备得到合理应用,提高机械加工效率与质量,让企业能够在如今越发激烈的市场竞争中,占据一定优势。 1机电一体化数控技术 通过机电一体化数控技术构成层面来看,这一技术具有一定的综合性,其中包含了诸多专业的学科技术,并且把现代化信息技术、微电子技术、机电控制技术三者展开了有机结合。在实际生产过程中,该技术的运用,可以进一步提高我国工业生产的自动化质量,具备良好的适用性。而且系统在实际运转过程中,机电一体化数控技术可以与系统运转当下状态相结合,采用相应的控制对策,来对系统展开合理控制,进而起到完善系统资源配置的根本目的,大幅度减少有关生产机械设备的能源消耗情况,提升有关机械运转过程中的精密度,同时也可以起到进一步提高机械运转自动化水平,属于一类信息化、现代化的工业生产技术。对于数控技术自身而言,其所具有的优势,主要是可以将数字化指令来对机械展开有效控制,这和以往人力控制手段相比较而言,数控技术常常具备一定的控制精度,并且可以有效避免人力操作所造成的误差,在有效提高机械运转效率的同时,也能够大幅度降低人工操作成本。 2、机电一体化数控技术在机械加工中的应用 实时监控。机电一体化数控技术的运用,能够为机械加工诸多方面带来正面影响,不论是加工方式或者是技术手段,都可以充分发挥出智能化、信息化性能,能够对机械传动系统、液压电动机装置等进行在线实时监控。在机械加工过程中通过机电一体数控技术的运用,不但可以充分掌握系统当下运转的实际情况,储存、搜索有关数据信息,为机械加工提供有力依据,并且也可以对加工设备的实际运转情况进行实时掌握。若是在运转过程中出现安全故障,那么实时监控系统则可以立即发出报警,而相关人员只需与具体情况相结合,便可找出故障所在位置,从而对故障进行妥善解决,确保机械加工工作能够得到有序开展,如此能够大幅度减少安全故障出现的可能性。在总体运转过程中,机电一体数控技术还能够为有关人员提供有效的安全保障,减少设备维修管理的难度,优化加工步骤,进而延伸设备的应用年限。提高资源使用率。在对机电一体化数控技术进行实际运用进程中,机械加工时所产生的能源消耗情况,也会得到大幅度降低,这是因为机电一体化数控技术可以进一步提高系统自动化能力,与系统实际运转情况相结合,采用具有针对性对策,来对机械运转状态展开合理调整,确保有关机械可以长时间维持高效运转状态。因此,系统运转过程中所产生的能源消耗情况,也可以得到明显降低。与此同时,因为系统自动化水平的提升,有一些生产步骤可以运用机械来进行操作,因此则可以杜绝以往人力操作失误所造成的加工精密度不足,导致施工原材料出现不必要的浪费情况。由此可见,机电一体化数控技术的运用,还能够有效减少能源的消耗,为我国生产业的良好发展,提供有力支持。提升机械加工智能化水平。通过对以往数控加工模式进行调查与分析可以知道,其需要凭借预先设计好的加工步骤,来进一步提高机床自动化加工水平。但由于此种形式具备一定的复杂性、烦琐性,在编写程序时常常需要消耗大量时间,而且在实际加工进程中,应当严格依照预先编制好的程序来展开,一旦在实际加工环节时发生突发情况,系统则缺少良好的自主判断能力,通常情况下,还是会依照预先编写好的程序来进行操作。如此,则会进一步加大安全事故所导致的损失。而在如今机电一体化数控技术快速发展背景下,智能化算法开始在机械加工中得到大量运用,在智能算法与精密传感器的大力支持下,已然可以真正实现加工时的自我测量与自我分析,系统可以依据所采集到的数据信息,第一时间发现加工时所存有的问题,如此则充分杜绝加工安全事故发生的可能性,从而使有关企业获取到最大化的经济效益与社会效益。网络化创新。在机械加工环节,需要与诸多因素达到一定程度上的契合效果,才能在众多领域中发挥出良好的作用。而如此前提条件下,自身的多方面协作效果,就需要有一个良好的沟通环境来为其提供有力支持,需要以高质量、高效率的工作模式,来具体展开机械加工内容。因涉及的领域与内容相对较多,而一台机械所影响的车间就需要包含数百个设备,经过对各个设备发出运行指令,需要在网络环境下下达执行命令,执行命令会依据指令的具体信息与要求,实施相应的设备运行方式,可以在机械加工阶段达到网络化生产的根本目的,并且在与电子化设施进行结合设计的过程中,能够在总机上集合控制系统集体工作,保证所有设备能够依据电子控制单元的命令要求进行运转,促进机械加工与电子化科学技术的密切融合,为其整体效果,提供良好的基础作为保障。提高全程监控诊断故障效率。提高全程监控诊断故障的整体效率,也可以说是在线监测技术的一个重点内容,其能够更加科学的对生产过程进行监测和管理,主要在发动机和供油设施方面具体展开,依据设备具体的运行情况,如果在生产过程中发现设备存在异常现象,能够进行自动报警,如此便可以充分减少相关人员的整体工作量,以及对管理人员的总体配置数量,最大程度提高设备在日常生产过程中的管理与维护效率,同时也能够帮助管理者快速收集到有效的数据信息,再依据具体情况,采取科学、合理的方案。来降低其中所存有的安全风险。提升安全保障能力。与其他各个行业领域相比较而言,机械加工行业在运行过程中,会存在较多的安全隐患,因受到作业环境较为复杂的因素影响,导致人员出现危险的概率相对较高,对机械的相关工作监管也会更加严谨,在各环节设备中强化对于几点一体化技术的应用,能够使其安全系数得到显著提升,充分保障工作人员在工作过程中的人身安全,促进日常生产能够得到全面管理,并且通过现代化技术的应用,还能够促进远程监控及操作,有效提升其安全保障效果。柔性化方面的应用。柔性化对机械的加工工艺发展能够通过实际情况调整起到促进作用,需要相关企业对其进行高度重视,在原有基础上进行深入的分析,不断优化各项相关工作内容,与工作实际情况相结合,对生产形式进行合理的创新与优化。例如,对于各种农业机械、动力机械、运输机械等,各机械领域对产品有着自身的个性化要求,并且机械加工过程需要对各项生产需求进行满足。因此,结合不同产品所具有的特点,对其进行合理调整,从而达到柔性化的效果与价值。虚拟技术的应用。在自动化技术与机械加工制造实施虚拟化技术应用过程中,主要是将整体制造过程通过虚拟技术手段来进行显著提升,同时还要将信息控制技术与虚拟软件应用技术进行有效融合,促进对全过程的机械加工工作,进行高效的自动化管理与控制,唯有在机械加工制造领域融入更多的自动化技术,才能够进一步提高其整体工作效率和工作质量,而应用自动化技术中的虚拟化技术效果,不但能够充分分析作业阶段的各项参数数据,还能够快速发现工艺流程中所存有的问题,并解决问题,从而进一步提升机械化加工管理水平。 3结语 在我国制造业快速发展背景下,机电一体数控技术于机械加工进程中取得普遍应用。该技术的运用能够进一步提升生产效率,降低机械维修次数,及时发现并妥善处理有关故障,减少企业投资成本,延伸设备引应用年限,使相关企业真正取得良好发展。因此,企业应当结合实际情况,加大对于新型技术的运用,提高自身的竞争能力,使其在如今越发激烈的市场中,占据一定优势,真正意义上取得可持续发展。 作者:李成智 单位:河北天鸿游乐设备有限责任公司 机电一体化数控技术篇3 对于一个国家的经济发展而言,机械制造业在其中起到了重要作用,并且伴随综合国力的一步步提升,这种作用的重要性愈发体现出来。在机械加工领域中,机电一体化数控是一项重要技术,其发展发与创新已成为一个国家机械制造水平快速发展的保证,对于我国而言更是如此。目前,人们对商品性能的要求越来越高,使用传统技术已无法满足时代发展需求,因此必须积极创新制造技术,全面提升技术水平,这样才能更好的适应不断发展变化的市场。 1机电一体化数控技术简析 信息机电技术、电子技术、电工技术、传感器、接口等的结合,即机电一体化技术,该技术在事迹应用中可体现出强大的作用,不仅可以合理配置资源,同时还能在低能耗、高质量、多功能等方面实现其价值,对整个系统达到最优化的配置。数控技术则是指运用数字信息控制机械运动过程的有关技术,而数控设备则是指通过数控技术在制造业领域相互渗透形成的新产品。机电一体化数控技术是指机电一体化与数控技术二者的有机结合,该结合可推进加工自动化、网络化以及智能化的实现,可体现出高效率、高柔性、高精度等特征。 2机电一体化及数控技术的差异 机电一体化包含的课程有PLC(可编程控制器)技术、工厂电气控制设备、单片机应用技术、数控加工与编程、电工电子技术、机电一体化系统技术等。其就业方向包括机电设备的安装、调试与维护、技术与生产管理、机电产品制造与设计、质量管理与检测、销售及售后服务等。数控技术包含机械制图、电工电子技术、数控机床、机械制造基础、机械设计基础、金属工艺学、传感器与检测技术等磕碜。其就业方向包含数控编程、数控机床操作、数控设备维修及销售、模具制造与设计等。在其技术目标下可培养出可熟练操控数控加工工艺、熟练掌握数控程序的专业人员,还能培养出数控加工设备操作与维护等应用型人才。 3机电一体化数控技术在机械加工中的应用 3.1机电一体化在机械制造中的应用 3.1.1实时在线监控 就机械制造领域的各项工作来说,生产质量是重中之重,工作中哪怕是出现一个小的疏忽,都可能会使整个生产链瘫痪,使机械制造面临非常严重的后果。因此,为了提升机械产品质量,必须由生产工人全天在生产前线坚守,对生产过程进行监控,以确保生产过程中没有任何问题发生,一旦有问题发生立即采取措施处理。这种操作必然会为企业、工厂造成大量经济负担,对于经济效益的提升不利。机电一体化技术出现以后,很好的解决了这一问题,因为它自身设置了自动报警、故障自诊功能,可以对电动机、工作装置、传动系统、液压系统以及制动系统等运行状态进行在线监控。通过应用机电一体化技术可以对出现故障的位置以及相关故障进行有效预警,这样工作人员即可按照预警信息,在第一时间即对故障进行调整、修理与维护,这样一来不仅可以为机械生产质量提供保证,同时还能降低设备损耗程度,延长使用寿命。 3.1.2节约能耗,提高生产效率 在机电一体化技术尚未投入使用之前,传统机械制造中各生产设备都依靠人力方式运行,然而生产工人劳动强敌较低,这种情况下机械制造效率被限制,同时机械制造质量、能源损耗量也收到了一定影响。但是,当机电一体化技术在机械制造领域中应用以后,就充分发挥其自动化与半自动化等特征,从很大程度上提升了各设备的电劳动强度,为操作人员降低了工作负担。此外,传统机械制造领域中,经常由于人为操作的失误影响设备运行,对设备生产形成了阻碍,而应用机电一体化技术后,极大的改善了由于人员失误而引发的质量问题,并且PLC控制系统、通风机等设备适用,极大的减少了设备的能源损耗,使生产质量与生产效率都显著提高。 3.2数控技术在机械加工中的应用 3.2.1应用数控技术对设备的应用 在机械加工领域中,对数控技术的应用具体体现在生产设备上,目前,数控技术已广泛应用于机床控制方面,并得到了深入发展,数控铣床、数控车床、数控矬床等,这些设备已发展成为现代制造领域之中的关键性设备,这些设备的应用为现代制造业的高精度、高效率、高速度发展提供了有效保障。在机械加工领域中,对计算机数控技术的应用可很好的控制机床设备,利用代码方式可达到对各机床设备机电一体化的目的,同时还可以通过指令对其中各元器件加以控制,从而在操作上更为顺畅,达到自动化操作的目的。只有在该前提下,才能有效提升生产效率。 3.2.2应用数控技术对机械的作用 在技术水平等因素的影响下,传统机械设备生产始终在数量上、质量上以及样式创新上表现出大量问题和弊端,但当数控技术与机电一体化结合以后,就为机械加工领域拓宽了新的发展道路,在数控技术作用的发挥下,传统仿型技术被打破,可采用新型气割方式提升切割速度,促进质量水平的提升,这样一来不仅为机械制造质量提供了保障,同时也使机械生产效率得到了显著提升。在传统制造方式下,人们主要采用仿型技术实施加工制造,在该技术下是无法针对实际的机械构件轮廓进行精准把控的,因此生产制造的过程中调整构建将会消耗大量时间,还会造成大量的生产材料浪费。但应用数控气割技术与相关设备后,则可以对构件的轮廓进行精准把控,同时还可以有效调节切缝,以有效节省材料,不仅生产量显著提升,同时也为经济效益的提升提供了保障。应用数控技术时,可借助于计算机与相关软件构建全局性、完整性的制造系统,从而有效控制和管理机械制造技术。在以后的发展过程中,数控技术还将发挥其重要作用,为机械加工领域添砖加瓦,比如利用PC机等设备实现对相关技术的新突破与创新。 4机电一体化数控技术应用于机械加 工中的重要意义伴随着科学技术的快速发展,机械加工领域中增加了很多新的工艺与技术,在新技术的帮助下,企业已可以独立对零部件进行复杂的、精细的加工。但与很多发达国家相比,目前我国机械加工领域中依然存在大量不足,我国中小型企业在资金方面还不是非常充足,还不能承担起机电一体化数控技术安装所用的费用。当前,很多企业中投入应用的都是传统机床,如果利用机电一体化数控技术替换这些传统设备,势必需要大量资源,因此必须加快从传统机械生产到机电一体化生产的发展速度,达到优化资源配置的目的,进一步加快加工速度。目前,我国机电一体化数控的发展已取得了很大成绩,为数控技术奠定了基础,同时也基本上掌握了现代化的数控技术,很多技术都朝着商业化、产业化方向发展,数控产业基地初步形成,还建立起了航天、华中等数控技术,可实现对数控产品的批量化生产,生产技术水平也有显著提升。当下,已逐步建立了用于机电一体化数控技术进行开发、研究与管理的高素质队伍。同时,通过不断加强对机电一体化数控技术的应用研究,也能够更好的实现制造加工智能化发展。在未来制造、加工中,可以通过对计算机的辅助制造、设计、机械转动学等方面的有机整合,并在计算机集成化、制造单位等方面体现出来,以此来为加工智能化的实现奠定坚实基础。 5结语 综上,从目前的实际情况来看,机械加工已影响到了一个国家的经济发展,并且影响到了人民的生活水平。但由于我国这方面技术的发展要晚一些,对国家发展起到了一定阻碍作用,目前传统机械加工技术已无法满足机械加工领域发展需求,为此机电一体化成为这一领域发展的大趋势,对数控技术的应用必然会越来越频繁。因此,我们要充分重视机械加工领域中对机电一体化数控技术的应用,以充分发挥出其对国家、设备发展与进步的重要推进性作用。就企业而言,应该一些从实际情况开始出发,并且积极加大对新技术的引进力度,并且加大技术改进力度,全面提升自身竞争力,提升其生产效率与生产质量,从而更好的推进企业向前发展。 参考文献: [1]陈风明,赵光霞.机电一体化数控技术在机械加工中的应用研究[J].现代制造技术与装备,2021,57(03):196-197. [2]万春红.借助机电一体化数控技术提升机械加工成效的路径[J].现代制造技术与装备,2020,56(10):178-179. [3]周游.浅析机电一体化数控技术在机械制造中的应用[J].科学技术创新,2019(30):195-196. [4]谭惠忠.传统机械加工机床机电一体化改造研究[J].农家参谋,2018(23):239. [5]黄均安,蓝旺英.传统机械加工机床机电一体化改造策略[J].江西建材,2017(06):287+291. [6]雷一腾.机电一体化数控技术在机械制造中的应用[J].通讯世界,2015(23):265. 作者:叶子进 单位:广东省岭南工商第一技师学院
石油化工应用论文:DCS在石油化工中的应用 摘要:DCS主要由控制站、操作站和工程师站、数据通信及网络等三部分构成,它具有模拟量的数据采集和控制,开关量的顺序控制,开关量、模拟量结合进行控制,即混合控制功能,除此之外还有人机界面友好、安全可靠、易于安装、容易使用、便于维护、便于扩展和升级换代等特点。该系统在石油化工等行业中应用广泛。 关键词:控制站;操作站和工程师站;数据通信及网络;应用问题 1DCS在石油化工等行业中的市场情况 基本控制器可以分散的设置,通过数据高速公路的数据总线把多台控制器与操作站连接在一起,形成各节点都有计算机的分布式计算机控制系统,这类产品统称DCS(Distributed Control System)。 DCS能在石油化工系统中广泛应用是因为它能满足以下功能:①模拟量的数据采集和控制;②开关量的顺序控制;③开关量、模拟量结合进行控制,即混合控制。除此三项控制功能外,还有人机界面友好、安全可靠、易于安装、容易使用、便于维护、便于扩展和升级换代等特点。 据估计,由于DCS在石化行业大中型自控装置中近五年内没有可替代产品,到2005年,我国石化行业要有一千多套装置需要应用DCS控制,而设备更新改造扩容也需要扩大原来DCS系统,至於日常维护、备品备件,那也是很可观的,所以今后一段时间内,DCS在石化行业中的重要性是不容置疑的。 2DCS的主要构成 DCS主要由控制站、操作站和工程师站、数据通信及网络等三部分构成。 2.1 控制站DCS系统中,控制站是一个完整的计算机,实际运行中可以暂时在不与操作站及网络相连的脱机情况下,完成过程控制策略,保证生产装置运行。从计算机系统结构来说,控制站属于过程控制专用计算机,其微处理器从8位发展到今天的32位甚至64位。控制站作为一个完整的计算机,它的主要I/O设备为现场的输入、输出处理设备,即过程输入/输出(PI/O),包括信号变换与信号调理,A/D、D/A转换。在信号变换过程中采用隔离技术以防止来自现场的干扰信号,以及与现场连接的端子及输入、输出信号的物理位置的方便确认,这是至关重要的。 控制站是整个DCS的基础,它的可靠性和安全性最为主要,死机和控制失灵的现象是绝对不允许的,而且冗余、掉电保护、抗电磁干扰、构成防爆系统等方面都有效而可靠,才能满足用户要求。 2.2 操作站和工程师站DCS系统形成初期操作站各工程师站合一,即操作站具有操作员功能、工程师功能、通信功能和高级语言功能等。其中工程师功能中包括系统组态、系统维护、系统通用(Vtility)功能。 DCS操作站是典型的计算机,有着丰富的外围设备和人机界面。目前大多数DCS操作站和工程师站已采用高档PC机或工控机,Windows NT(或Windows98以上)操作系统、客户机/服务器(C/S)结构、DDC(动态数据交换)或OPC(用于过程控制对象链接嵌入)接口技术,可通过以太网接口与管理网络相连。在采用通过监控图形软件(如iFIX、Intouch)这一点上,各DCS厂家做法不一,有的厂家以此为平台,形成“软DCS”操作站,这多用于中小型DCS系统,或以此类软件为核心,进行二次开发;有的厂家对原来的组态软件进行改造,使之符合上述特点,满足系统开放要求。操作站要实现其多项功能,必须完成数据组织和存储两方面任务,如与工位号相关的一些数据,在操作站中要对由某控制站某端子与现场仪表相连的,由物理位置决定的工位规定工位号(即特征号或标签Tag)各工位说明(可以用汉字),使之与工艺对象一致,以保证工艺操作人员的操作,工位号可以在整个系统中通用。其它还有系统配置、操作标记、趋势记录、历史数据管总貌画面组态、工艺单元或区域组态等,这些均组织成文件,最终形成数据库,存储在硬盘的相应区域,使数据具有独立性和共享性、保证数据的实时性、完整性和安全性。 DCS系统组态、操作站组态、控制站组态(上小节中已讲到)均有相应软件,为DCS用户的工程设计人员提供人机界面。 2.3 数据通信及网络上两节所述控制站、操作站、工程师站,均为通信网络的节点,DCS网络上的节点还可能有上位机(或称高级控制计算站)、与工厂管理网相连的网关等。DCS网络是DCS的生命线,在DCS整个系统的实时性、可靠性和可扩充性方面起着重要的作用。 在当前DCS中通信功能的发展是与全厂管理网络(以太网)技术相融合,逐渐实现通信网络由多重结构向扁平化过渡,所以更具有开放性。 DSC系统的规模与通信能力有关系,而通信的复杂性主要表现在品的互联问题,这样才能够既保证了系统的扩展性,又保护了用户的初期投资。到目前为止,IEEE802.4令牌总线传输方式的通信协议和IEEE802.5令牌环网传输方式的通信协议在DCS系统中应用最广,又近年来因为采用以太网的互联网的普及以太网技术的提升,IEEE802.3办公自动化用局域网标准(人们俗称以太网标准)在DCS系统中已有多家采用。 3结语 到目前为止,用户对DCS所存在的问题,有三个方面的意见是一致的,即系统开放性问题;与现场传感器、变送器、执行器的接线问题;价格较贵问题。这些问题在第三代DCS中已开始得到解决。在21世纪,新一代的DCS应满足用户这方面的需求。下面谈谈在石油化工行业中应用DCS两个问题。 ①选型问题。DCS选型应在标书中多列出国际或国外的各项标准同时,也要重视国内DCS相关标准。②服务问题。服务问题成了DCS厂家或系统集成商的新亮点。如何做好前服务、中服务、后服务是非常重要的。 目前DCS系统在炼化公司广泛使用,而且种类较多,主要有HONEYWELL公司的TPS和TDC300系统,横河公司的CS1000和CS3000系统等等,在今后即将投建的新装置中,将把这些系统各自的特点更好的加以总结,选择更好的DCS系统为炼化生产服务。 石油化工应用论文:自动化仪表在石油化工发展中的应用 摘 要:随着自动化水平的不断提高,自动化仪表在石油化工发展的过程中起着越来越重要的作用,关于自动化仪表在石油化工行业中的应用更是一个关键问题。目前自动化仪表在企业中已经得到了很多的应用,对生产产生了很多积极的帮助,本文就自动化仪表在石油化工中的应用进行了探讨。 关键词:自动化仪表;石油化工企业;应用 1自动化仪表 石油对于我们现代社会来说是一种宝贵的资源,也是我们社会发展必不可少的资源,无论是机动车还是其他的一些生活用品,都需要从石油中来获取能源和原材料,石油的需求量也是十分的巨大,因此石油市场得到了很快的发展,并且市场规模十分巨大,在石油的生产中,自动化仪表发挥着很大的作用,可以说自动化仪表是石油化工企业不可缺少的一种设备。 所谓的自动化仪表,就是由很多自动化元件构成的一种具备很多功能的工具,它能够检测一些参数,并且将检测到的内容通过传输系统输出,具备显示功能,并且对于检测到的数据可以进行记录。比如在工业生产中,很多环节都有自动控制的仪表,有电动、气动控制的调节仪表。对于自动化仪表来说,它可以是一个单独的自动控制系统,也可以是对于整个系统而言的一个小的环节,在整个工业生产当中,自动化仪表的作用就是将输入的信息显示出来,让人们随时掌握生产的状态,这样才能保证生产的效率和安全性,在石油化工企业当中,各种自动化仪表在生产中发挥着重要的作用。 2自动化仪表技术在石油化工中的应用 2.1温度检测仪表 在石油化工生产过程中,温度的变化对于生产有着很大的影响,因此要对温度进行实时的监测。温度仪表中有一类是接触式仪表,这种仪表的构造一般比较简单,并且测量温度比较准确,但是温度仪表和被测物体的温度达到一致才能保证这种精度,这靠的是热传递的原理,被测物的温度变化之后,需要有一定的时间才能让接触式仪表达到相同的温度,因此,在检测过程中,存在一定的延时,而且如果温度过高的话,也会对仪器产生一定的影响。非接触式仪表,是通过热辐射的原理来进行测量的,测量过程中,不需要进行接触,可以有一定的距离,测量的温度范围也较广,反应速度比较快,但是由于其与被测物体有一定的距离,容易被其他物质影响,测量精度难以保证。在目前的温度仪表中,非接触式的有红外线式的和辐射式的,接触式的有热电阻式和压力式等几种。 2.2压力仪表 在石油化工生产中,压力也是一种十分常见的测量参数,压力如果不在正常范围之内的话,会对生产产生很大的影响,甚至会阻断生产的顺利进行。在压力的测量中,有很多的类别,有绝对压力、负压力等等。压力测量的原理也很多,比如电容式、电感式、液柱式等。压力检测的范围也比较广泛,因此,针对不同的测量需求,有很多对应的压力仪表可供选择,选择合适的压力表来精确的测量压力值,对于生产来说十分的重要。 2.3流量仪表 石油化工企业中,生产的产品很多都是流体性质的,在生产中,流量仪表也是最为常见的一种仪表之一。它主要测量的就是在一定时间之内,通过管道的流体的体积,这个在石油化工企业中的很多环节都要用到,比如石油的开采过程,运输过程以及最终的交易过程都需要流量仪表来对流量进行精确的测量。在实际的生产过程中,需要对流量进行精确的控制,来保证合理的生产,自动化的流量仪表在生产中可以对流量进行实时的检测,如果流量大于之前设定的值,那么仪表将可以提示控制系统,从而对阀门做出控制,减少阀门的大小,来控制流量,这样可以保证其他环节与生产相配合,保证生产的精度,自动化仪表还可以将这些数据记录下来,可以在一些分析软件中进行分析,从而做出调整,让生产过程更加的合理,生产更加安全,效率更高,对于石油化工企业来说,这无疑是保证其经济效益的重要一环。 2.4物位测量 在石油化工生产过程中,常遇到大量的液体或固体物料,它们占有一定的体积,堆成一定的高度,对此物料高度的测量称为物位测量。物位测量主要有两个目的:一是通过物位测量来确定容器中的原料、产品或半成品的数量,以保证连续供应生产中各个环节所需的物料或进行经济核算;另外通过物位测量,了解物位是否在安全范围内。这两个作用无疑对于生产是很重要的,如果物料不足,难以保证下一步生产的顺利进行,对整体的生产会有阻断,而如果物料过多,超过了一定的值,那么对于生产来说,同样会出现问题,所以,必须靠物位仪表来保证生产的进程和安全。物位仪表按测量方式的不同可分为直读式、浮力式、超声波式、雷达式、辐射式、激光式、磁致伸缩式、矩阵涡流式等等。他们的测量精度高,反应迅速,测量数据可靠,石化企业中的物位仪表与阀门配合,当物位超出设定值时阀门会相应的开启或者关闭,可以保证安全的物位高度,在石油化工企业中得到了普遍的应用。 3结语 在科技的不断发展过程中,科技的进步给石油化工企业的生产带来了很多的便利,在石油化工企业的生产中,比较重要的一个应用就是自动化仪表,它的应用使得生产的各个环节都能够在科学合理的掌控之下,对于企业生产的安全和效率有着很大的帮助,可以让企业实现更多的经济效益,而自动化仪表以后还有很大的发展空间,还有很多地方可以进行创新,相信在不远的将来,自动化仪表能够给企业带来更多的帮助,实现更多的价值。 石油化工应用论文:石油化工方向应用型人才培育改革试点思考与实践 摘要:学校化工专业2014年被列入“应用型人才培育改革试点”专业,本文结合团队教师及其他参与共建教师的经验,对本专业改革过程中的经验进行思考与总结,如教师工程背景、企业参与力度、课程体系建设和机制建设等,以期提高本专业的改革成效。 关键词:石油化工;应用型人才;人才培育改革 应用型人才培养示范专业重点突出适应广东省产业升级和结构调整需求,且与产业行业对接紧密的应用型本科专业。学校化学工程与工艺专业石油化工方向充分依托中国石化集团茂名石油化工公司,注重“理论联系实际、科研促进教学、强化英语教学、培养国际视野”,培养适应社会需求,主要在石油化工及相关行业工作的应用型人才。本专业是学校石油化工特色鲜明的标志性专业,对在应用型人才培养试点过程中的经验进行思考与总结,以期提高本专业的改革成效,更好地服务于学生。 一、加强专职教师的工程背景 本专业专职教师每年有近一个半月的时间去炼油厂或润滑油厂指导学生进行生产实习和认识实习,为年轻教师及学生提供接触企业装置和工艺的机会。我校联合茂名石化公司,针对缺乏工程背景和经验的年轻教师,为他们进行相关培训。 途径一:针对专业建立的课程群,定期聘请企业一线的有经验工程师为校内教师进行专题讲座。比如,对《乙烯生产》这门课程,定期聘请茂名乙烯厂各个车间的工程师来校为教师做专题讲座,主要针对每个车间(如裂解车间、芳烃车间、苯乙烯车间、丁烯车间、环氧乙烷车间等)的产品、装置、工艺流程、生产原理、实际遇到的技术问题等进行讲解,一方面可提高任课教师对课程的直观深入的认识,理论联系实际,另一方面为教师和企业人员搭建沟通、交流的平台,通过技术交流和探讨,促进教师和企业人员的科研合作,以科研促进教学。 途径二:定期送教师外出培训、交流、实习。学校会选派教师去参加一些高水平、高质量的培训,达到提高教师工程经验的目的。比如,学院曾经与茂名瑞派化工设计院达成培养协议,选派三名新进教师去该公司进行为期3个月的“Aspen plus”软件应用专题培训。这几位教师均表示这类专题培训非常专业,能很快地掌握此软件的应用并将其应用于教学和科研过程中。他们在教学过程中指导学生参加“大学生化工设计大赛”、“大学生创新创业竞赛”、“毕业论文”等环节得心应手,学生给出的反应都比较好!这在某种程度上间接地提高学生的实践和社会服务功能。此外,学校也定期外派教师去国外大学(如英国知山大学)进行交流和培训。本专业教师队伍应积极走出去进修或参加学术交流,扩宽视野,吸收更好的教学方法和构建课程体系的经验。 途径三:实施新进教师的“导师制”和“听课制度”。最近几年,学校引进很多新教师,并安排有经验的教师或专家做新进教师的指导教师,对这些新教师的教学把关,同时将这些教师引入学科团队,使其发挥所长。此外,学校建立了新教师的“听课制度”,成立学校或者学院“教学督导小组”,定时对新教师进行听课,与他们一起分享上课的技巧或方法,使其能够更快地适应角色,承担教学任务,在一定程度上可以提高新进教师的教学质量和教学水平,为更好地完成本专业的改革服务。 二、加强企业参与力度 学校建立了企业参与的应用型人才培养模式,加大投入,加强企业参与力度。 1.近两年来,学校依托广东茂名石油化工公司、湛江东兴石化公司和广州石化公司等企业,获批三个国家级工程教育实践中心,使学生的化工认识实习、仿真实习及生产实习等实践环节得到保障。同时,充分利用可共享资源,培养工程素质好、动手能力强、踏实肯干的应用型人才,取得学校、学生、企业、社会多方共赢的效果,实现良好的社会效益和经济效益。学生在企业的学习情况,由专家组采用现场考察或问卷调查等方式来检查企业培养方案的落实情况。 2.学校制定形成“企业参与的3+1人才培养模式”实施细则,聘用企业技术人员参与制定人才培养的有关制度,明确人才培养过程中学校、学生、企业的权责,制定培训费用、兼课人员的酬金发放、学生的实习生活补助等事项。学校与企业签订“实习基地建设协议”、“毕业生就业见习基地建设协议”等,建立“以师徒定岗培训形式进行实践培训”的机制,完善各种配套管理措施,为落实人才培养方案提供保障。 3.本专业以“专业认证”和“卓越计划”为契机,跟踪开展专业人才社会需求调研,了解市场和人才的双向需求。比如,本专业教师去北海炼化调研时,发现很多毕业生结合实际工作需求,对学校某些课程及内容的设置都有自己独到的见解和体会。用人单位也不例外,北海炼化人事部部长反映:现在对石油化工专业人才需求的趋势和方向将可能侧重于“煤化工”,企业希望毕业生既具有石油化工的专业背景,也具有煤化工的专业背景,建议可在石油化工专业方向增加几门煤化工的相关课程,拓宽学生就业渠道和适应企业需求的能力。而且,炼油厂工程师反复向学校教师反映:“现在既懂工艺又懂设备的人才太少了。”基于此,学校考虑为化工专业开设一些设备方面的课程,或将这些知识渗透到课程中,以适应社会和企业的用人需求。明确工作中所需要的知识、能力和素质等,学校会开展有针对性的研究。 三、加强课程体系建设 人才培养是通过课程教学内容实施的,选择什么样的课程内容,设置哪些教学环节,要根据所从事的职业能力要求来确定,但所有的课程设置都需要为培养必要的职业能力服务。 根据学生能力与课程的对应关系,将课程内容进行归类、整合、安排,形成脉络鲜明、清晰的课程结构,以真正有利于实际能力的培养。 1.学校构建出适应“应用型人才培养示范专业”要求的课程体系。主要改革内容为:①在学校完成3年的主要教学内容,第四学年主要在企业参与实践教学;②化工设计课程结合全国大学生化工设计大赛项目和学校化工设计大赛项目进行课程改革;③认识实习分散进行,为新生进行专业教育并增设《化工导论》课程;④第七学期的主要教学内容为生产实习(含仿真实习),分散到各个企业,以师徒定岗的培训形式进行实践培训;⑤第八学期的主要教学内容为进行毕业设计或撰写毕业论文,部分学生可在企业选题,由企业专家与学校教师共同指导。 2.目前本专业建立“油类”课程群,如《石油炼制工程》、《石油化工工艺学》、《石油储运基础》等,形成课程群网站,加强课程群中各个课程之间的内容划分、整合与衔接,使每个课程单元中的各个内容模块与实际工作所要求的能力要素相对应和适应。 3.将工程案例教学法引入部分课程的理论课堂教学中,广泛搜集、筛选和整理、编写涉及“油类”课程群的典型工程案例。将整理收集的“油类”课程群中的典型工程案例引入课程教学,让学生以工程师的角色去体会解决工程实际问题的过程,感受理论知识运用、设计过程、工艺操作等面对的实际工程问题,为学生搭建理论学习与工程应用的桥梁。同时,促使教师深入生产一线,编写具有知识性、科学性、实践性和启发性的高质量工程案例,并在教学过程中正确地把握案例教学的节奏和方向。 四、加强机制建设 应加强应用型人才培养模式改革保障体系的建设,对保障机制进行研究与改革是应用型人才培养的关键环节之一,学校逐步加强应用型人才培养师资队伍、教学条件、教学管理体制、学生管理与考核、教学质量监控、教学质量评价等系统建设,制定科学的人才培养质量监控机制。只有建立好这些保障措施和监控机制,才能保证应用型人才的培养水平和培养质量。 五、总结 为了进一步加强学校化工专业应用型人才培养改革试点的顺利进行,本文就上述若干层面提出一些个人的见解和思考,或许存在片面性,仅供参考! 石油化工应用论文:石油化工仪表控制系统的应用分析 摘 要:随着科学技术的发展,仪表控制系统逐渐向智能化、信息化、数字化、微型化的方向发展,信息化的发展直接推动着我国工业的发展,石油化工仪表控制系统取得了非凡成就。但是我国的石油化工仪表控制系统的发展也存在一些不足。本文将对石油化工仪表控制系统的应用进行分析。 关键词:石油化工;仪表控制系统;质量控制 近年来,随着社会主义市场经济发展速度的不断加快及科学技术水平的提高,我国化工仪表自动化设备及控制系统也得到了极大的发展。石油化工仪表越来越趋向于多样化、精密化及智能化与数字化的方向发展。在工业生产过程中,石油化工仪表是检测、显示、记录及控制工艺参数的基础。随着自动化工业发展速度的不断提升,要求加大仪表控制系统的力度,实现数字化电动仪表的目标。 1 石油化工仪表控制系统的应用 石化企业经营管理中,仪表控制系统是否完善将直接影响到整个企业的管理水平。基于此,相关部门必须严格按照相关要求,对石油化工仪表控制系统中存在的问题进行充分了解及分析,提高技术水平,规范操作流程,建立与完善石油化工仪表控制系统。只有这样才能做好风险防范与控制工作,才能实现企业发展的利益最大化。 1、新型自动化检测与分析仪的应用 随着科学技术水平的不断提升,化工仪表系统也逐渐发展为数字化、智能化及网络化,这种发展极大地提升了是由化工企业自动检测仪表的使用水平。现场总线型变送器为满足现场总线控制系统的需求,也得到了极大的发展。现场总线型变送器作为新型自动化检测仪表的重要组成部分,其特点主要表现为全数字式、结构简单、高可靠性与操作性,与其他智能型变送器相比,现场总线型变送器具有较高的分辨力、稳定性,基于此,在石油化工事业发展中得到了广泛地应用。 在线分析仪表的广泛使用及推广,在提高石油化工产品质量方面起到了关键性的作用。在对石化企业产品质量及先进控制应用水平提升的同时,石化系统也逐渐完善。其中主要包含以下几个内容:在线油品质量分析仪、在线气相与液相色谱仪等。在石化企业炼油调合系统中在线多路近红外光谱分析仪这种新型分析仪得到了大量的应用,并获得了良好的应用效果。在中石化杭州炼油厂等企业内新一代实验室低成本汽油质量指标快速测定仪已经开始使用,并得到了广泛好评。 2、先进控制的应用 目前,随着我国社会主义市场经济的快速发展以及石油化学工业的不断进步,人们开始对自动化仪表提出越来越高的要求。过去传统的自动化仪表已无法满足现代化石油化学工业的需求,所以必须进一步提升自动化仪表的控制技术,使之实现网络化、集成化与智能化,只有这样才能取得最大化经济效益与社会效益。选用先进控制作为石化企业生产装置,不仅可以对装置运作的稳定性、安全性进行有效提升,还可以起到产品质量及收益提升的作用。同时先进控制的应用可以达到运作成本降低及实现企业经济效益最大化的目的。现阶段石化企业化工仪表控制系统内部分先进控制技术已经日渐完善,如多变量预测控制技术等。其特点主要体现在以下几点:首先,基于模型的控制策略。如模型预测控制与推断控制等。现阶段智能控制与模糊控制主要为知识控制的范畴,这也是今后先进控制发展的主要趋势。其次,一般情况下先进控制都是用于复杂多变量过程控制问题处理中。如多变量耦合等。作为在常规单回路控制以上建立的动态协调约束控制,先进控制必须符合具体工业生产过程中的动态特点及操作规定。最后,实现先进控制必须具备较为强硬的支持平台,如计算能力。其主要实现工具为上位机、DCS、FCS。目前我国石化系统和美国Honeywell公司合作,实现了催化裂化装置先进控制的应用。 2 石油化工仪表控制系统的质量控制 为有效提升石化企业自动检测仪表的使用能力,必须逐渐向数字化、智能化等方向发展。在保证关键仪表系统质量时,应进行工序质量控制点和共检点的设置,在石油化工仪表系统安装过程中,应做好以下几点,才能实现质量控制的良好效果,也只有这样才能做好预控工作,才能实现企业的社会效益与经济效益。 1、安装就位变送器后,为确保仪表系统导压管线的质量符合相关规定,应选用2.5到5倍的工作压力用水对一次阀后的仪表导压管线进行试压作业,这样可以防止使用过程中因焊接不牢及安装不正确等原因,导致泄漏等问题的出现。 2、检查仪表接线。在确保端子接线符合相关规定后,必须对线路电阻进行准确测量,并对各线末端标记情况进行详细检查。导线屏蔽接地线必须连接到计算机房一侧,同时确保中间端子箱的防爆接头等不存在损坏情况。 3、检查与确认计算机系统送电前的相关条件。作为整个安装过程的中心环节,计算机系统送电前检查结果是否真实将直接影响到未来的使用状况。基于此,相关部门必须组织设计单位、施工单位等相关工作人员对其实际情况进行检查。其检查内容主要含有:检查中央空调、UPS不间断电源与计算机接地系统等。 4、计算机硬件的性能测试及软件组态。遵循相关设计要求,检查其基本功能测试内容,组态任务主要由设计代表和软件组态单位一起完成。自控仪表设计交底和图纸会审由监理组织设计人员与施工技术人员完成。在对设计图纸与设计文件认真审核的基础上,进行仪表安装作业。在安装前期应进行技术交底工作,要以会议纪要为主要依据。安装过程中如发现问题,应及时改正,尽可能降低失误与危害。同时校验仪表单机,对仪表元件进行测试检查。对其仪表的质量及精准度进行检测与确定。如不符合相关规定,由有关单位以书面形式通知制造厂商进行处理与更换。避免安全问题的产生。 5、在仪表工程设计施工图中未作出具体规定的部分应执行《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093―2002和《石油化工仪表工程施工技术规程》SH/T352―2007;对引进装置的仪表工程,施工应执行有关国外标准规范和参照安装手册;在执行过程中应做好各类仪表调试安装记录,应填写仪表工程交工资料记录表,要求做到数据真实,字迹端正,各级签署完整,按照规定上报。为了保证电缆敷设顺利进行,应在汇线桥架完工合格的基础上,对全部待敷设的电缆进行现场清查、核对型号、规格、实际长度、绘制电缆作业表,并测其绝缘电阻值,做好各种位号标记,以防混错。特别应注意的是室内外本安电缆和非本安电缆应分开敷设,不得混放以防信号干扰。 3 结束语 综上所述,随着石油化工仪表事业发展速度的不断提升,其控制系统也愈加完善。逐渐向着数字化与微型化的方向发展。新型自动化检测与分析仪作为石油化工仪表控制系统的重要组成部分,其技术水平的高低对整个系统的顺利运行起到关键性的作用。为满足社会经济的发展要求,为确保仪表控制系统的正常运作,石化企业必须重视相关技术的应用,规范操作流程,只有这样才能实现其经济效益。 石油化工应用论文:催化精馏技术在石油化工中的应用探究 摘 要:近年来,我国经济得到了快速发展,在社会的各个行业中石油化工行业的发展尤为突出,并且该行业在最近几年中的总产值在不断的上升,为国家的经济发展做出了巨大的贡献,在此基础上该行业在各类产业技能方面也不断发展改进,以此不断适应行业及社会发展的需要。本文就针对石油化工行业中的催化精馏技术来分析其特征、作用及应用探究。 关键词:催化精馏技术;石油化工;应用探究 催化精馏技术是石油化工行业中普遍应用的一项科技,由于催化精馏技术便于实践、应用性较强且相比其他技术拥有生产效率等的优势,所以该技术得到了石油化工行业的重视,并加大了该技术的利用领域。催化精馏技术之所以能到的广泛引用,是由于该技术具有应用价值高、投入资本较低、温控技术便利、反应速度快等优势特点。所以本文就催化馏技术的特征及其在石油化工中的应用进行探究,进一步了解其在石油化工行业中所起到的作用及贡献,并对应用技术进行总结,以此归纳催化精馏技术的应用经验,为该技术的发展革新提高文献资料。 1 催化精馏技术的认识及特征分析 1.1 对催化精馏技术的概念认识 催化精馏技术是从其形成原理的角度来书是指由化学工程中通过合成或者分离耦合的方式来促进催化精馏塔性能的一种技术。而从根本上来讲,该技术的整个过程是较为复杂且对于技术应用的要求是极为严格的,我们从其采取固体催化物质的方法可以看出,其原理是较为新颖且高效的,而且,该技术在催化的过程中还需要将催化物质用科学的方式在塔内进行布设,以此使得催化作用更加高效安全,与此同时最重要的是化学反应与精馏分离相结合进行协同操作,由此可见,新颖操作理念和高要求的操作是该技术成功的最主要的原因。 1.2 催化精馏技术的特征分析 催化精馏技术之所以得到极为广泛的应用,是由于其在传统的催化反应和精馏分离中得到了不断的发展和革新,使得两种技术合二为一。催化精馏技术作为反应精馏中的一种,将催化反应过程和精馏分离过程两个独立的过程结合到一起,并进行了设备的结合,以此大大提供了催化效率。从其具体特征来看,催化精馏技术具有选择性优良、转化率较高、耗能较低、设备投资成本较低等特点。从选择性优良方面来说,其主要优势是能够极快的将连串反应过程中的中间目标产物清离,使得后续反应得到高效、高质量的反应效果。转化率较高则能提高难分离物质的分离效率。耗能较低则体现在节约能源、促进能源可持续利用并节约生产成本等方面。投资成本较低的则是由于催化精馏技术本身为石油工程节约了大量的时间、资金设备,并且提高了工作效率,以此节约了大量的投资成本。 2 催化精馏技术在石油化工中的应用 2.1 催化精馏技术在石油化工中应用的作用 上文中我们就催化精馏技术的们就催化精馏技术进行了深入的认识,并且得出了催化精馏技术的一些先进性的特点,而且,在石油化工行业中也常常运用依稀装置,并且近年来依稀装置已经成为了石油生产中的一项重要技术。所以,为了适应社会对石油质量的要求的不断提高,我们必须采用先进的催化和分馏技术,并且,需要不断的改进装置,来满足行业发展的需要。而近年来各个行业间的竞争日益激烈,质量、效率、成本成为了一个企业成功与否的关键,而从催化精馏技术的几个特点来看,它不仅仅能够提高生产效率,生产出高质量的产品也能节约能源和降低投入资本,以此使得石油化工的原油分离工作事半功倍,所以,在石油行业中引进依稀装置汽油催化精馏塔催化技术是及其必要的。 2.2 通过催化精馏技术提高石油化工效能 基于石油化工行业中的一些生产问题,我们将针对性的将催化精馏技术应用到其中,以此改进石油化工生产环节的生产装置,从而起到提高生产效能的作用。例如;石油化工行业中常用的依稀装置在高温环境下运作,而催化精馏技术本质上也有热能传导的作用,所以,我们可以引进催化精馏塔装置来改进石油化工生产环节的一些生产装置。此外,催化精馏技术本身集催化反应过程和精馏分离过程为一体,并且将这两个过程放入同一个装置中运作,所以这在无形中便减少了许多环节,从而节约了生产时间,提高了生产效能。 2.3 催化精馏技术在石油化工生产中的总和考虑 从现今情况来看,由于社会对石油化工产品的质量要求不断提高,石油化工行业面临巨大的压力,因此,该行业现今最主要的是技术革新和设备换代,而催化精馏技术虽然在石油化工生产中的实践经验不足,但其生产优势也是显而易见的。所以,若能将该技术应用到石油化工生产中,将能极大的提高生产效能,而节约下来的资源可以用了扩大产业规模,有利于规模经济的发展形成。所以,催化精馏技术在石油化工行业中的应用不仅可以提高产业效能,还能促进石油化工行业的可持续发展,促进生产的安全性和管理的高效性。 综上所述,石油化工生产行业面临挑战,而催化精馏技术也能在一定程度上提高石油化工行业生产效率、降低其生产成本,可以改善行业内部资源利用情况,是石油化工生产行业改革生产结构的一个重要节点。所以石油化工行业引进催化精馏技术,可以为行业内部生产提供新的技术力量,促进行业的发展进步。此外,面对国内外行业间严峻的竞争压力,石油化工行业必须及时的抓住机遇,推进技术革新,不断的改进自身的生产设备,在谨慎决策的同时大胆尝试新科技,在发展、创新科技的同时,走可持续发展的道路。 石油化工应用论文:石油化工污水处理技术的应用与分析 【摘要】油化工废水成分复杂、水质水量波动大、污染物浓度高且难降解,污染物多为有毒有害的有机物,对环境污染严重。对不同种类的石化废水,往往需要不同的处理技术才能达到理想的效果。近年来,石油化工的废水处理技术研究成为热点,以化学法、物化法和生化法为主的大量新的处理技术。 【关键词】石油化工;污水处理技术 一、物理化学处理技术的应用 (一)高效絮凝浮选技术 随着我国煤油加工能力的不断提高,废水处理规模也需要及时扩大。而废水回用目标对废水处理后的水质要求更高。气浮技术是利用微气泡捕捉并除掉水中的细分散油、乳化油、胶质及悬浮物,既为生化处理提供水质保证,也常用于生化后处理,是煤油厂废水处理中必不可少的单元。其中叶轮气浮由于具有设备结构简单、投资省、占地少、能耗低、操作简单等特点,发展得更快。在叶轮气浮除油技术中,自吸式气液混合叶轮是关键之一。针对现有自吸式气液混合叶轮存在的问题进行攻关,开发了一项能有效去除含油废水中的油和COD的技术-FYHG-DO型叶轮气浮除油技术。该技术的叶轮真空度和吸气量均明显高于对比叶轮,很好的解决了吸气量和吸液量的协调问题,肯有良好的气液混合效果。实际结果表明,隔油池出水经叶轮气浮除油技术处理后,今油废水中的油去除率为67%COD去除率为31%。专家建议尽快进行工业应用试验。 (二)光催化技术 目前Tio2,纳米颗粒光催光催化处理废水的先进性已被公认,但如何将TIO2应用于难降解有毒有机物废水的产业化处理过程,却是光催化技术在环保领域发展的瓶颈问题。南京工业大学化工学院完成的TIO2晶须光催化处理难降解有毒有机物废水成套技术及装备研究解决了这一难题。该项目通过烧结法和离子交换法,成功地俣成出外部具有微米级尺寸、而内部具有纳米级的连续光催化废水处理剂。采用TIO2晶须催化剂的连续光催化废水处理装置的废水处理效率与小试相比难以分离、回收及工业化困难等问题。以TIO2晶须光催化降解印染废水,可将未经任何处理的印染废水的COD降至50mg/l以下,色度小于40倍(稀释倍数),并可将苯环等大分子有机化合物转化为烯烃类的化合物。 二、石油化工污水生物处理技术的应用 (一)菌种选育技术 用用生物自固定化技术分离选育出了株油脂化工废水高效降解菌、1株制药废水高效降解菌和2株焦化废水高效降解菌,工程应用发明高效菌对污染物降解能力强,以自固化后可有效地截留在反应器中并保持其降解活性。他们还分离筛选了降解石化和化纤废水的高效菌8株,开发了适合高效菌种附着的特殊生物填料。此外,他们对高停职硫有机工业废水建立了硫酸盐还原菌的筛选和培养技术,分离了5株可提高废水打中生化性并达到理想脱硫效果的厌氧脱硫菌。工程投运后解决了企业废水的处理问题,并指标均优于废水排水票准,降低了建设与运行成本。 (二)生物强化(QBR)技术 炼油碱渣废水是炼油厂在油品电精制及脱硫醇生产过程中产生的强碱性、高浓度、验生物降解的有机废水,含大量的中性油、有机酸、难生物降解的有机废水,含大量的中性油、有机酸、挥发酚和硫化物等有毒有害污染物。由于污染物浓度高(COD约为2×105 mg/L,挥发酚和硫化物约为3×104 mg/L,含盐量为150 mg/L以上),采用常规方法验以达到处理要求。QBR技术是一项专门针对高浓度、验降解的有机废水的处理技术,是将现代微生物培养技术应用于好氧废水处理技系统中,通过生物强化技术将专一性、活法10倍以上的容积负荷,将传统生物法验以处理的高浓度、高毒性废水进行生化处理,极大地降低了高浓度有机废水的处理成本。采用QBR技术的设资、运行费用只有湿式催化、焚烧法的几分之一或几十分之一,运行管理简单,处理效果稳定,而且不产生废气和废渣等二次污染。 (三)4MBR技术 MBR技术是将生物降解作用与膜的高效他离作用结合而成的一种高效水处理工艺,采用这种工艺几科能将所有的微行物截留在生物反应器中,使出水的有机污染含量降到最低,具有流程简单、效率高、操作简便、易实现自动化控制、投资少、费用低,出水水质稳定等特点,在废水处理与回用中良好的应用前景。采用MBR的废水处理工艺在美国应用以来,在水处理领域受到高度重视,美国、日本、德国、法国、加拿大等国的应用规模也不断增大,处理量从103 mg/L扩大到100003 mg/L,处理对象出不断拓宽,除了对生活污水进行处理并回用外,还在工业废水如食品工业废水、水产加工废水、养殖废水、化妆品生产废水、染料成本、石油化工废水及填埋场渗滤液的处理获得成功。 三、生物法与物理化学法组合技术的应用 (一)电-生物耦合技术 硝基苯类、卤代酚、卤代烃、还原染料等都是重要的工业原料或产品,但它们都很难被微生物所降解。以前这类废水的处理一直是企为业面临的一项难题。中国科学院过程工程研究所经过深入研究发明了电-生物耦合技术,利用电催化反应将水中难降解有机物催化还原(或氧化)成生物易降解的有机分子,微生物则在同一个反应器中同时将它们彻底去除。以含硝基苯质量浓度为100 mg/L的废水为例,经过10h的处理,硝基苯去除率大于98%,COD去除率大于90%,出水达到国家排放标准。 (二)化学模拟生物降解处理技术 该技术采用微生物法与降解废水处理综合技术。该技术采用自行研制的可逆氧化还原“活性物”,在化学模拟生物降解池中的有机物降解,然后现利用电化学技术再次将废水进行有机降解,然后再利用电化学技术再次将废水进行强制处理和脱色,从而取得较好的废水处理效果。 四、结束语 综上所述,在石油化工污水水质分析的基础上,结合近年来石油化工发展的动态,深入探究了石油化工污水处理技术,指出清洁生产、组合工艺、污水回用是石油化工污水处理的发展方向。 石油化工应用论文:催化精馏技术在石油化工中的应用 摘 要:伴随社会经济发展速度的不断提升,我国石油化工行业也得到了极大的进步。与传统反应和分离单独进行的过程相比,催化精馏具有投资少、操作费用低、节能、收率高等特点,日益受到人们的重视,其研究与应用日趋广泛。 关键词:催化精馏;石油化工 1 催化精馏技术的概况 催化精馏是将固体催化剂以适当形式装填于精馏塔内,使催化反应和精馏分离在同一个塔中连续进行,是借助分离与反应的耦合来强化反应与分离的一种新工艺。由于催化剂固定在精馏塔中,所以它起到了催化和促进气液热质传递的作用。其优点如下: 1、催化精馏技术具有高生产、高收率的能力。这是因为通过可逆反应的利用这种方式,产物能够得到不断地生产,从而有效增加了反应速率,使反应物的浓度增大,而在这个过程中的原料的转化率还得到有效的提高,因此该技术的生产及收率能力较高。 2、催化精馏技术具有低消耗、低投入的优势。在精馏塔中催化反应与精馏可以共同进行,这样既使流程得到简化,又节省了能量,减少了资金、资源等的投入与消耗。 3、催化精馏技术具有高选择性。这是由于可逆反应大多是平衡移动的,这就从某种程度上抑制了副反应或是逆反应的发生,进而使选择性得到提高。 2 催化精馏催化剂装填技术分析 由于催化精馏过程中,催化剂起到催化和促进气液热质传递的作用,所以不仅要求催化剂结构有较高的催化效率,同时又要有较好的分离效果。目前,用于催化精馏的催化剂主要是离子交换树脂和分子筛等,催化剂必须采取特殊的装填方式,满足反应和精馏的基本要求。肖剑等圆将催化剂装填方式分为两类,即固定床式和规整填料式,这两类装填方式中均有成功的应用实例。规整填料型催化剂装填方式更适宜于精馏操作,气液接触好,塔内不需要特殊构件,催化剂利用率高。但这种装填方式中的催化剂更换困难,需要停车后人工进塔更换。Sulzer公司采用新型催化精馏填料是Katpak型填料,有流体力学性能测试和热模实验的研究报道 。反应段采用特殊的催化剂装填方式,一般有3种方式: 第一,将粒状催化剂与惰性填料混装,该法的优点是催化剂装卸方便,但细颗粒催化剂堆放在塔内导致上升蒸汽阻力过大。 第二,将粒状催化剂置于多孔容器中形成催化剂构件,多孔容器可以是尼龙丝等编织物,也可以是铝、不锈钢等材料的丝网。这种催化剂构件又必须和弹性构件相连形成催化精馏元件,并具有较大的开孔空间。这种放置方式应用较广,但因催化剂置于多孔容器中,扩散对反应有一定的影响,且构件复杂。 第三,催化剂颗粒放入金属波纹丝网或平板丝网的夹层以及多孔板框的夹层中。这种放置方式传质效果好,但装卸麻烦。 3 催化精馏技术在石油化工中的应用 1、催化精馏技术在酯化反应中的应用 乳酸正丁酯在食品、医药、燃料及电子工业等部门得到了广泛的应用。传统的乳酸正丁酯合成采用间歇反应釜,操作复杂,催化剂分离、净化等工序繁琐。杜海明研究了用Hβ沸石催化剂合成乳酸正丁酯的催化精馏酯化工艺。他们发现,催化精馏技术的引入,不仅减少了设备投资,而且可以进行连续化生产。 2、催化精馏技术在醚化反应中的应用 迄今,催化精馏技术在MTBE和ETBE的工业化生产中的应用已比较成熟,其他的过程也逐渐发展起来,如用于异戊烯醚化和二醇醚的生产等。异戊烯是一种非常重要的精细化工中间体,可用于生产农药和香料。目前,广泛采用甲醇与C5馏分中的粗异戊烯醚化制取甲基叔戊基醚再分解为高纯异戊烯的方法。该工艺的核心是粗异戊烯的醚化。范存良等在外循环固定床反应器、中间取热固定床反应器和催化精馏反应器。 3、催化精馏技术在加氢反应中的应用 在加氢反应中,应用催化精馏技术可以降低投资费用,提高目的产物的收率,延长催化剂寿命等。目前,催化精馏技术在选择加氢、苯加氢、加氢脱除含硫化合物中都有应用。选择加氢主要用于C4,C5原料的预处理,以除去对某些深加工过程和产品均有负面影响的有害杂质,应用催化精馏技术有利于不需要的烯烃杂质选择加氢,并减少发生连串反应。渠红亮等采用氧化铝粉末制备了镍基拉西环催化剂填料,用于MTBE装置C4原料的催化精馏预处理工艺中。 4、催化精馏技术在水解反应中的应用 在工业中,乙酸甲酯常以副产物的形式出现,将乙酸甲酯水解成甲醇和乙酸是比较常见的处理方法。传统乙酸甲酯水解工艺系采用固定床水解工艺,其水解率低,回收系统能耗高、流程复杂,而采用催化精馏技术可提高水解率,实现节能降耗。苏文瑞采用催化精馏工艺实现了乙酸甲酯的水解。结果表明,催化精馏工艺的水解率比常用固定床工艺高出一倍以上,处理能力比固定床水解塔大得多,且其反应温度低于固定床工艺,催化剂的结垢现象比固定床少,催化剂的寿命较长,回收能耗比固定床节省27.8%。 5、催化精馏技术在酯交换反应中的应用 乙酸正丁酯是重要的基础有机化工原料。近些年,文献报道了酯交换法制备乙酸正丁酯的催化精馏工艺,可以得到高纯度的甲醇、乙酸正丁酯,且丁醇的转化率有很大地提高。其反应系统主要由再沸器、催化精馏塔、冷凝器、进料泵和回流比控制器组成。其中催化精馏塔有由集液板、升气管、催化剂包、支撑板和底板组成的催化反应段;在集液板下端的升气管的管壁上有溢流孔,其高于催化剂包;在底板上有泪孔;在支撑板上有催化剂包和筛孔;位于支撑板和底板之间的升气管的管壁上有漏液孔;将物质的量比0.5∶5的乙酸甲酯和正丁醇分别从催化反应区的顶部和底部加入到塔内,反应温度50~90℃,回流比0.5~30,常压下进行操作。该工艺提高了乙酸甲酯的转化率,简化了操作步骤,克服了设备腐蚀等问题。 6、催化精馏技术在烷基化反应中的应用 乙苯是重要的溶剂和中间体,加在汽油中还可以提高抗爆性能。目前,大量生产乙苯仍然是靠在酸催化下苯与乙烯的反应,与固定床反应工艺相比,采用催化精馏技术时,该反应过程的反应温度不受泡点温度制约,避免反应区热点的形成,提高了催化剂的寿命,消除了大量苯的循环,使反应放热得到了有效利用,而且操作压力较低、乙苯选择性高、副产物生成量少。研究表明,采用催化反应精馏技术克服了传统工艺不足,实现了高收率、高质量地合成N-异丙基苯胺。 4 结束语 综上所述,催化精馏是一种改进工艺的重要手段。但只有当反应与精馏的条件相适合时,二者才能耦合。另外,催化剂的类型及装填方式的选择也是非常重要的,其发展重点在于如何制备高效适用的催化剂及开发合理的催化剂装填方式。催化精馏模拟研究主要集中在对过程的模型研究及模型求解,试图通过数学模拟方法获得工程放大所需的参数。但催化精馏过程较为复杂,建立的模型外延性较差,用于工程放大时与实际生产有一定差距,这方面还有待深入的研究。 石油化工应用论文:石油化工过程及装备课程教学中项目设计的应用 【摘 要】本文分析石油化工过程及装备课程教学中项目设计教学环节的意义,提出石油化工过程及装备课程教学中项目设计教学环节的实施措施。 【关键词】项目设计 石油化工过程及装备 卓越工程师 2010年6月23日,教育部在天津大学召开“卓越工程师教育培养计划”启动会,联合有关部门和行业协(学)会,共同实施“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)。东北石油大学的过程装备与控制工程专业是国家级和省级“卓越计划”试点专业,石油化工过程及装备是过程装备与控制工程系根据“卓越工程师”培养要求,对该专业课程进行调整和整合出的一门专业主干课程。本文试以东北石油大学为例,对石油化工过程及装备课程进行项目设计教学研究和探讨,以培养学生解决实际问题能力,并促进构建具有鲜明工程教育特色的卓越工程师培养体系,为进行专业认证奠定良好基础。 一、项目设计教学环节的意义 石油化工过程及装备是一门综合性、实践性较强、涉及知识面较广的课程。该课程既具有较强的理论性又紧贴工程实际,对学生毕业后从事设备专业及相关工作具有举足轻重的作用。为了提高课程教学质量,有必要引进项目设计教学环节。 项目设计教学环节是在学生掌握了有关基本知识和分析的基础上,在教师精心策划和指导下,根据教学目的和教学内容要求,运用实际案例设计,通过学生的独立思考和集体协作,提高学生自主学习的能力,培养其解决实际问题的能力。 石油化工过程及装备是过程装备与控制工程专业的核心课程,该专业培养模式以专业核心课程的学习为专业能力培养的基础。在石油化工过程及装备课程的教学过程中,通过项目设计的训练,可以使学生加深对课程主要知识点的理解和掌握,加深对核心知识点与典型设备设计之间的对应关系的掌握,从而以一个未来工程师的角色定位面对本专业课程知识的学习。 二、项目设计教学环节的实施措施 针对学生设计能力差、对课程中学习到的典型设备设计不会应用、理论联系实际能力差、绘图能力差等问题,为了解决问题,实现卓越工程师的培养目标,从2013年开始,东北石油大学过程装备与控制工程专业在石油化工过程及装备课程中增设了项目设计环节,注重培养学生对典型设备的设计思路与方法,它通过实际案例的设计,使学生深入理解典型设备设计的过程,更重要的是让学生掌握如何利用所学理论知识去解决工程实际问题。 (一)项目设计教学环节培训目标。石油化工过程及装备课程项目设计教学环节是配合学生在学习了有关设备类课程的基础理论和基本知识后,对基本技能的训练,培养学生设计能力和解决实际问题能力。通过本项目设计教学环节,使过程装备与控制工程卓越工程师教育培养试点专业的学生掌握过程装备中典型设备的工艺计算、结构设计和强度计算,以及工艺流程类图的阅读和绘制等。 (二)培训对象。石油化工过程及装备课程项目设计教学环节的典型过程设备包括换热器、塔设备和反应器。过程装备与控制工程专业3个班,90人,采用小组合作学习的方式,分成30组,每组3个人。30组对应30个设计题目,其中10个换热器题目,10个塔设备题目,10个反应器题目,每组3个人的部分设计参数不同。学生通过课下以完成大作业的形式进行项目设计,课上配比4个学时供教师与学生研讨,制订了详细的实施计划,规定每一个环节必须达到标准后才能进入下一个环节,更好地保障设计任务的完成。 (三)项目设计教学环节的内容。具体如下: 1.化工工艺图。为了促使学生熟练阅读工艺流程图、掌握工艺流程图的绘制原则,在这部分实训内容,需要每名学生绘制1张带控制点的工艺流程图并撰写工艺流程;绘制1张辅助管道系统图。 2.典型过程设备设计。完成一种典型过程设备的设计计算。以苯-甲苯连续精馏塔设计为例。 设计条件如下:在常压连续筛板精馏塔中精馏分离含苯41%的苯、甲苯混合液,要求塔顶馏出液中含甲苯不大于4%,塔底釜液中含甲苯量不低于96%(以上均为质量分数)。苯、甲苯混合液处理量6t/h;泡点进料;操作回流比取为最小回流比的1.8倍;塔顶压强,4kPa(表压);热源,低压饱和水蒸气;单板压降,不大于0.7KPa。 设计步骤如下:(1)工艺计算。运用给定的工艺参数进行工艺计算,采用图解法求得理论塔板数,如图1所示,图解得NT=12-1=11(不含塔釜)。其中精馏段NT1=5块,提馏段NT2=6块块,第6块为加料板位置。并得到部分塔的操作工艺条件及相关数据。根据工艺计算数据,然后进行结构设计。(2)设备的结构设计。根据塔设备的常用结构,参考有关资料和规范确定塔的各零部件的结构类型和尺寸,并进行塔板上的流体力学验算,得到塔板负荷性能图。(3)设备的强度计算。根据规范和相关标准对设备进行强度、刚度、稳定性进行设计和校核计算。(4)撰写设计计算说明书及绘制设备的总装配图。通过前面的工艺计算、结构设计及强度校核,每名学生撰写一份设计计算说明书,并绘制相应设备的装配图。 图1 苯-甲苯气液相平衡曲线及图解理论板层数 3.化工过程模拟软件的应用。利用化工流程模拟系统ChemCAD对塔的工艺参数和结构参数进行辅助设计和操作性能的验证。首先选择精馏单元的Shortcut模块,算出最小理论塔板数及相关数据,然后用SCDS模块依据此塔板数,计算出塔顶、塔底组分是否满足给定的工艺条件,得到相关数据,模拟得到塔顶苯的摩尔分率95.999998%满足要求,模拟得到塔板数为15块,进料板位置为第8块。最后采用了最优化方法中的灵敏度分析,以进料板位置为自变量,以再沸器负荷与回流质量流率为因变量,分别得到再沸器热负荷、回流质量流率随进料板位置变化的曲线,如图2、图3所示。由图2可看出,第10块塔板进料时,再沸器热负荷最小,第8块塔板到底11块塔板进料,热负荷变化较小。由图3可看出,第10块塔板进料时,回流量最小,第8块塔板到底11块塔板进料,回流量变化较小。通过对比,软件模拟和计算稍有差别,软件模拟对过程进行了优化,找到最优的进料板。 图2 再沸器热负荷随进料板位置变化的曲线 图3 回流质量流率随进料板位置变化的曲线 4.成绩组成。项目设计环节占石油化工过程及装备课程成绩的30%,这30%组成包括4个部分,化工制图部分占30%,工艺设计计算部分30%以及设备设计与制图部分占40%。 经过以上项目设计环节的训练,可以培养学生以下方面的能力:设计化工过程设备能力;绘制工艺流程图、设备装配图等化工制图的能力;应用化工流程模拟软件进行设备设计模拟与分析,学习优化设计,从而降低成本的能力。同时,由于采用小组学习的形式,每组学生的设计条件相近,经常在一起研究设计,因而也可以提升团队意识,培养吃苦耐劳的精神。 总之,项目设计教学环节使得学生从实际工程问题出发进行本专业课程知识的学习,激发学生对实际工程问题的兴趣,引导他们探索并掌握解决实际工程问题的途径与方法,也为学生从事石油石化设计工作打下基础,是高等工程教育的有利途径。 石油化工应用论文:浅谈换热器在石油化工中的应用及维护 摘 要:换热器在石油化工中是非常重要的,因为石油化工中涉及到的生产流程是非常多的,这样就需要进行不同程度的换热,换热器的主要作用就是进行流体温度的转换,这样就可以满足石油生产的需要。本文就是对换热器在石油化工中的应用及维护进行具体的分析,为相关的研究提供借鉴。 关键词:换热器;石油化工;应用及维护 石油化工的生产是一个比较复杂的过程,每一个环节都是极为复杂的,如果没有将这些环节中的换热工作做好,就会影响着产品的质量,也容易出现安全事故。换热器主要的作用进行进行温度的转换,将温度比较高的流通传达给温度比较低的流体,这样就可以保证受热的均匀性。换热器必须有一定的安全性和稳定性,否则就会产生泄露,造成的危害是无法预料的,因此在使用换热器的过程中,要做好应用维护工作。 1 换热器的主要类型和原理介绍 在石油化工中使用比较广泛的换热器是单相流换热器,这种换热器一般是用在气体到气体、液体到液体和液体到气体的换热中,流体在换热的过程中,不会出现相变的现象,在石油化工生产中,主要的形式是对流传热,利用对流传热的方式需要使用螺纹管、内波外螺旋管和波纹管,波纹管和内波外螺旋管的主要作用是增加壁面的扰动,而螺纹管的主要作用就是将表面传热的效果增大。厚壁波纹管和内波外螺旋管在加工方式上是比较相近的。在石油化工生产的过程中,换热器的应用是极为重要的,也是不可或缺的一种设备,换热器的主要作用就是换热,加热、预热、蒸发、制冷和过热,换热器就是在温度上进行一系列的变化。 温度在发生变化的时候,有着多种方式进行操作,例如复合型换热、蓄热式换热、表面式换热和流体连接式换热,这些方式在石油化工生产中是经常使用的,但是无论是什么样的方式都是离不开换热器的,换热器的种类也是非常多的,按照换热器的结构进行划分主要有固定管板式换热器、浮头式换热器、板式换热器和U形管板换热器,但是在使用的过程中,一定要注意一些事项,否则会给具体的使用带来很大的问题,需要注意的问题如下:(1)要保持网管的清洁,不管是在什么时候,工作之前和工作之后都要将网管清洁好,这样就可以最大程度的避免出现网管堵塞的现象,这样换热器就无法正常的使用。(2)在软化水的使用上要严格的把关,在对软化水进行处理的过程中,一定要做好软化罐和水质的检查工作,这两者都会影响着软化水的质量,在确定合格之后,才能够使用。 2 换热器在石油化工中的应用及维护 2.1 螺旋缠绕管式换热器的简单介绍 2.1.1 结构特点 这种换热器主要是对管束、壳体和中芯管构成,在管板与管热管相连接之后,就要使用焊接技术进行固定。在壳体和两端的接头上会有流体进出。除此之外,还有缠绕管束的影响,缠绕管束主要是由螺旋管缠绕形成的,必须要保证层与层之间是保持着一致的,在缠绕方向上也要是相反的,最大程度的保证流体的均匀分布,避免出现短流的现象,在使用的过程中,也容易产生很多的危险性因素,需要引起我们的注意。 2.1.2 性能优势 这种换热器可以最大程度的保证质量,对应力可以实现自动化的消除,如果是大温差的一些工艺,使用缠绕管束结构,可以最大程度的提高设备的使用寿命。对螺旋缠绕管进行表面处理,可以最大程度的保证污垢的降低率,在沉降速度上也会加快。螺旋缠绕管式换热器在结构上是极为简单的,重量也较轻,可以腾出更多的空间,这样就会节省大量的费用,在维护费用上也会大量的减少。 2.2 浮头式换热器的简单介绍 浮头式换热器主要是由浮头部分构成的,这一结构可以按照不同的要求进行设计,在设计的过程中,一定要满足壳内自由的浮动,保证管束和壳体是绝对自由的,这样在温差较大的时候,壳体和管束之间就不会产生较大的温差应力。浮头端也可以自由的进行拆卸,这样管束既可以设计成为可拆卸的,也可以设计成为不可拆卸的,在检修的过程中也是极为便利的,清洗也十分的方便。 浮头换热器的浮头部分结构,按不同的要求可设计成各种形式,除必须考虑管束能在设备内自由移动外,还必须考虑到浮头部分的检修、安装和清洗的方便。钩圈对保证浮头端的密封、防止介质间的串漏起着重要作用。随着浮头式换热器的设计、制造技术的发展,以及长期以来使用经验的积累,钩圈的结构形式也得到了不段的改进和完善。钩圈一般都为对开式结构,要求密封可靠,结构简单、便于制造和拆装方便。浮头式换热器以其高度的可靠性和广泛的适应性,在长期使用过程中积累了丰富的经验。尽管受到不断涌现的新型换热器的挑战,但反过来也不断促进了自身的发展。故迄今为止在各种换热器中扔占主导地位。 2.3 泄露问题 焊接质量是换热器制造上的关键。换热器管子与管板焊接时,在焊缝两侧形成热影响区,这是焊接接头的薄弱部位,容易产生残余变形和残余应力,即容易形成应力腐蚀的基本条件。若遇到腐蚀环境的影响,例如在H2S、OH-等环境中,就会发生应力腐蚀开裂,造成换热器管接头处泄漏。管子与管板之间的缝隙处存在不流动液体,与缝隙外液体形成浓差电池,引起缝隙腐蚀,也会造成换热管接头处泄漏。管子与管板焊接结构的特点是具有排列紧密的小圆形单道焊缝,如果焊接工艺不当,就易造成焊缝根部夹渣、熔合不良、裂纹、气孔等焊接缺陷。在运行过程中这些缺陷受到交变应力的影响便会扩展,使泄漏通道扩大,导致泄漏。 2.4 维护 2.4.1 清洗 换热器运行一段时间或一个周期,就要进行清洗,换热器循环冷却水中含有大量的盐类物质、腐蚀产物和各种微生物,由于未对其进行水处理,换热器运行一段时间后水侧会结有大量的钙镁碳酸盐垢及藻类、微生物淤泥、粘泥等,这些污垢牢固附着于内表面,导致传热恶化、循环压力上升、机组真空度降低,影响机组的运行效率,造成较大的经济损失。 2.4.2 注意事项 ①施工人员进入现场必须按规定戴好劳保用品,需要穿胶鞋、胶皮手套、口罩及眼罩;②施工现场要有良好的通风,操作现场要有方便、充足的水源。③在搬运有腐蚀性的药品时,应尽量采用叉车等专用搬运工具。严禁溅入眼、口、皮肤上。如误触,立即用大量清水冲洗,严重者,请立即就医。④施工药品应放在阴凉通风处,并做好"危险品勿动"等醒目标记。 3 结论 综上所述,技术人员应当加深对换热器的了解研究,掌握正确的换热器应用方法与维护策略,以保障换热器的工作效率与质量。充分节约能源,提升生产效益。 石油化工应用论文:石油化工油品储运自动化系统中PLC技术的应用研究 摘要:近年来,石油化工油品储运自动化系统(也即罐区监控系统)中PLC技术应用极其广泛,其重点实现数据采集功能,以及监控现场执行机构功能,能够有效增强系统的实时性、安全性和可靠性。 关键词:油品储运 自动化系统 PLC技术 数据采集 监控 针对所有石油化工企业生产经营活动而言,如何做好油品储运工作都是其必须认真面对的关键工作环节之一。应该说油品储运属于综合性工程科学领域范畴,其涉及范畴广泛,并且针对不同行业、企业及部门其要求也存在较大差异。比如说军用和民用油品储运存在差别,矿场和炼油厂油品储运也存在较大差别,尽管其从理论上差别较小,然而设备以及技术措施却各具特色。并且,其涉及业务较多,包括的内容较广,比如油品的存储、核算和计量以及管理等各方面工作均有所涉及。实践表明:实现油品储运自动化对于石油化工企业生产成本的降低、生产损耗的减少以及经济效益的提高等方面都具有重要意义。 1、油品储运自动化系统简介 该系统主要包括装卸车控制及其销售管理自动化系统,以及罐区监控管理系统(包括油品在线调合功能),部分还有储运污水处理监控管理系统等几个系统组成。由于对储罐甚至全部罐区进行监控与管理工作是油品储运的核心工作所在,所以这里的罐区自动化技术直接决定了油品储运系统的总体自动化技术水平高低。本文主要对PLC技术在油品储运自动化系统(也即罐区监控系统)的实际应用情况进行了研究。 2、油品储运自动化系统中PLC技术的应用 通过PLC技术重点实现的就是罐区现场数据采集工作,再把采集数据向上位机进行传递,与此同时按照上位机所发指令要求,进一步控制罐区现场执行机构工作,执行相关指令。这里需要的罐区现场数据采集信号包括很多类别,其中有开关量信号(比如电磁阀回讯信号、输出的各种报警信号等等;模拟量信号(比如可燃气体报警器等等);以及脉冲信号(比如刮板和涡轮等流量计);还包括数字信号(比如质量流量计和液位计等)。其中控制输出信号包括开关量信号、模拟量信号以及PID调节模拟量信号等组成。 2.1 关于PLC的重点技术指标要求 (1)输入指标要求。这里的检测精度全部针对系统本身而言,而传感器、变送器等并不包含在内(下同)。 1)字检测要求:不能有附加误差产生。 针对质量流量计和钢带液位计等具有各种通讯协议功能的数字输出变送器可以实现兼容。 2)模拟量检测要求:其精度必须±0.1%以上。 要求输出变送器为:4-20mADC、0-20mADC、1-5vDC、0-10VDC。 3)脉冲量检测要求:不能有附加误差产生。 要求计数频率50KHz以下,输入电压5-24VDC以下,比如涡轮、齿轮以及腰轮和刮板等流量计。 4)开关状态检测要求:必须全部采用开关量读入模式,具体无触点开关容量在24VDC500mA。比如阀位、泵开关、液位开关和气体报警开关等。 (2)输出指标要求。针对输出的控制信号,要求无触点开关的具体容量是24VDC500mA。采用4-20mADC、1-5vDC、0-10VDC进行模拟量输出,以及通过比率PID进行调节输出。 (3)PLC数据采集要求。1)定时采集。即根据确定的采样时间对被控对象进行数据采集操作,同时在数据区进行存储。2)变化采集。就是在采集量变化超出精度范围时进行数据采集操作,对采集时间也要记录下来。当采集量未超出精度范围时不采集实现数据区的节约。针对本系统定时采集主要在现场模拟量信号应用,其采集周期一般以500ms/次。而针对来自现场仪表脉冲量而言,PLC通过高速计数单元完成采集操作,可能通过PLC的定时中断功能获得采集信号频率信息。而针对液位计、质量流量计等数字信号而言,其是以通信形式传递的,因此可经过通讯口与PLC的专用高级语言模ASCII进行连接,能够避免采集数据和现场测量仪表没有误差产生,实现PLC下(数字信号与I/O信号)的统一采集和控制管理功能。为了预防采集数据时可能产生的干扰,针对脉冲量可执行定时中断采集子程序的方法,确保脉冲不会有丢失现象。针对模拟量可运行数字滤波技术(平均值或者加权平均等)预防干扰问题。 针对本罐区监控系统来说,最关键最核心的工作就是实现罐区现场执行机构的控制执行以及过程监控功能,针对各储罐的收付油、循环以及注水等尤为重要。 通过PLC监控现场执行元件的方法一般有两种,其一为“看门狗”监控,其二为动作反应检测的方法,分别是看设定时间内的动作完成情况,以及在不考虑延时时的动作执行情况。他们的逻辑关系大体一致,只是其一不读取回讯信号,PLC不增设I/O点,实现相对简单;另一对回讯信号进行反馈,PLC增调了I/O点,能够实现实时监控功能。 为了实现隔爆功能,针对储罐控制阀门通过以气动阀门为主,并经由电磁阀实现控制操作。因此监控罐区储罐阀门需要“看门狗”检测与动作反应检测有机结合起来进行,如果开关气动阀,就可以检测到两点的回讯反馈信息。再经过PLC编程后,能够让气动阀两点回讯之间有逻辑关系产生,这样控制执行与监控就变得可靠性更强,基本不会有失误现象。上述都为开关量检测,通过PLC也可实现模拟量监控功能。具体需要同时对两个传感器信号进行采集,对比他们的测量值,看偏差范围的大小确定,如超过规定范围时,对时间再行判断,一旦超过误差时间和范围的情况,则表示存在问题。 3、结语 实践表明:通过PLC进行数据采集以及控制执行等操作,能够有效增强系统的实时性、安全性和可靠性。纵然与上位机脱离也能根据预定程序执行相关操作,尤其是新型PLC拥有更大的数据存储区,能够存储大量数据信息,因此在石油化工油品储运自动化系统中PLC技术的应用近年来迅速得以推广应用。 石油化工应用论文:石油化工企业仪表自动化控制系统应用研究 摘 要:科技在不断的发展,对工业生产有着重要的影响,科技的进步使得工业生产的效率也得到了提高,在进行石油化工的生产时,对科技的要求的是非常高的,石油化工在生产的过程中需要使用仪表自动化控制系统,这一系统的应用对化工企业的发展是十分有利的,需要得到我们的重视。 关键词:石油化工;仪表自动化;控制系统 石油化工企业的发展对国家的经济有着十分重要的影响,随着科技的不断发展,人们对石油化化工的要求在逐渐的增加,在整个石油化工的生产中,需要使用仪表自动化控制系统,这一系统随着石油化工企业的发展,要求在逐渐的增加,在这样的发展状态下,就需要进行改进,在企业生产的过程中使用的是智能化的仪表,也就是仪表自动化系统,这样的系统在整个功能上有了很大的提升,还在效率上也得到了极大的提高,这样对石油化工企业的生产是十分重要的,使用仪表自动化控制系统为石油化工企业的发展做出了贡献。 1 石油化工企业仪表的重要性 石油化工企业要想发展就离不开仪表,仪表系统在整个化工企业的发展中扮演着重要的角色,现在的石油化工企业生产已经逐渐的走向了现代化和数字化,数字化的应用提高了使用的效率,在仪表中除了使用数字化,还使用了智能化、网络化等手段,这样就可以很大程度的促进石油化工企业的发展。随着石油化工行业的不断发展,人们对石油化工仪表的要求在逐渐的增加,在这样的发展趋势下,对仪表进行了改进,尤其是自动检测仪,自动监测仪在性能上的改进是十分大的。 从现场的总线上来说,可以更好的适应了工业的生产,在性能上的提高使变送器也在不断的发展,这样对整个变送器来说也是十分有利的。现代化的自动化仪表在使用的过程中需要在安全性和稳定性上得到提升,这样就可以将整个石油化工企业的发展水平体现在仪表系统的使用上,因为自动化仪表的改进可以提升石油化工企业的生产侠效率,对整个生产有着十分重要的影响,需要得到我们的重视。 数字化仪表的出现不仅仅在性能上得到了极大的提升,在结构上也得到了极大的提升,数字化仪表在操作的时候变得更加便捷,因为现在的很多货物都是进出口贸易,这样对整个生产的要求就在逐渐的增加,在这样的情况下,就需要在产品的质量上有着严格的要求,尤其是在整体性上,需要将整体性总合的运用到仪表控制系统中,还要将在仪表的管理上加强,使用性能和结构较好的仪表,对生产的产品也是非常有利的,在质量上可以得到保证,这样出口到过国外的产品就会更加的受欢迎,对整个企业的影响也是非常大的,因此要使用较为先进的仪表自动化控制系统,这样对石油化工企业的生产是非常重要的。 2 石油化工企业仪表自动化系统的介绍 2.1 DCS(分布式控制系统) 在石油化工的生产中,使用的较为频繁的系统就是分布式控制系统和集中式控制系统,这两大系统在石油化工产业中是十分关键的。但是在我国的石油化工企业中使用的都是DCS系统,DCS系统在性能和结构上都有着一定听的优越性,相对于传统的仪表自动化系统来说,DCS系统在使用的过程中,使用了数字化和智能化技术,在兼容性上是非常好的,这样对整个企业的发展就有了要求,在整个企业的发展中,一定要有着足够的重视,兼容性的体现是DCS系统在功能上有着优越性的体现,在整个企业的生产中,需要将整个企业的发展作为重点,因此兼容性就变得十分重要,在企业的发展中,可以将本企业不同的型号的系统与厂商的DCS系统连接在一起,这样就可以形成一种控制体系,对整个企业的发展是十分有利的,在控制的时候也是非常便利的,提高了企业的生产效率,在出现问题的时候也可以及时的沟通,这样对整个企业的生产有着十分重要的影响。 2.2 新型DCS系统 DCS系统在石油化工企业的发展中是非常重要的,尤其是在炼油的时候,炼油是不能够离开DCS系统的,在生产的过程中,会生产出半成品和成品,在石油化工企业中使用DCS系统可以增加其控制能力,提高自动化的性能,石油化工企业的生产可以利用DCS系统进行石油化工的生产,应用DCS系统进行控制,在一定程度上能够更好的利用系统进行控制和管理,但是,还是有很多的企业在进行生产的时候无法更好的利用DCS系统的所有功能,导致自动化系统在使用的时候出现情况复杂的问题。我国在DCS系统生产方面也有很大的发展,在这种情况下,很多的软件开发更加适合于石油化工企业的生产,这样在功能方面也出现了更好的情况,同时在使用的时候可靠性也是非常高的。 3 具体分析 3.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200~1800℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。 3.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。 石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。 4 结论 石油化工在生产过程中实现了安全生产,同时在控制方面也发生了很大的变化,因此,企业在发展过程中要不断提高自动化控制水平,这样能够保证企业在激烈的市场中获得更好的发展控制,提高企业的竞争力。 石油化工应用论文:石油化工行业节能策略及在间歇式本体法聚丙烯工艺中的应用 摘 要:石油化工行业受到能源短缺的严重影响,因此在使用化工行业中实行节能策略是建设社会主义和谐社会的必然要求。本文对石油化工行业的节能策略进行了简要的介绍,并对节能策略在间歇性本体法聚丙烯工艺中的应用进行了简要的分析。 关键词:间歇式本体法聚丙烯工艺;节能策略;石油化工行业 我国在经济飞速发展的同时也面临着能源和资源消耗量过大的问题,石油供需矛盾已经成为制约石油化工行业发展的一个重要因素。因此在使用化工行业中应该积极推行节能策略,提倡节能降耗改变传统的经济增长模式,推动石油化工行业的稳定、健康发展,改变粗放型的增长模式。 一、石油化工行业的节能策略 石油化工行业主要有三方面的节能策略:能量回收、工艺利用、能量转换和传输。3种策略之间相互影响、相互联系。因此石油化工行业的节能技术也可以分为三大类:能量充分利用与回收技术、先进工艺的开发与应用、能量的高效转换和传输技术[1]。 (一)能量充分利用与回收技术。在石油化工行业中需要一定的温度和压力条件,并且会产生一定的余冷、余热和余压资源,要实现节能策略就需要对这些能源进行回收和充分利用,这样能够取得良好的经济效益。一部分具有较高品位的低温余热资源可以用于制冷,用以替代电能或者蒸汽。余压资源也可以拖动机械设备,用以替代电能。当前还没有对余冷资源进行充分利用的技术,造成了一定的资源浪费。 (二)能量的高效转换和传输技术。通过一定的技术来使能量传输和转换的效率得以提高,达到节约能源的目的。当前有4种途径能够达到这一目的:①通过自发的装置对废水进行转换,使其成为蒸汽并加以利用,能够达到80%的综合利用效率。②通过窄点技术来对患者网络进行优化,使能源传输过程中的消耗减少。③将催化裂化装置催化再生器中排放出的烟气用于发电机发电或者驱动主风机。④通过热电联产来利用燃气透平发电的排放气体,使其成为加热炉中的燃烧空气加以利用[2]。 (三)先进工艺的开发应用。通过先进的工艺和技术能够进一步提高资源的利用率,降低能源的消耗。国外在石油化工行业中的炼油行业中已经开发出了很多节能降耗的新技术,应用新型的助剂和催化剂、新型节能蒸馏技术、新型过程控制技术和大型延迟焦化装置、内部换热型蒸馏塔等等,以及加热炉和新型换热器等节能设备,能够起到良好的节能降耗作用。 二、石油化工行业的节能策略在间歇式本体法聚丙烯工艺中的具体应用 (一)间歇式液相本体法聚丙烯工艺。上世纪70年代我国研发了间歇式液相本体法聚丙烯工艺,该工艺立足于我国炼厂气资源分散、储量丰富的特点。在高效催化剂体的作用下,精丙烯中的分子量调节剂为H2,在液相丙烯中分散催化剂颗粒。该工艺的压力范围为3.2-3.6Mpa,控制反应温度范围为72-76摄氏度,反映具体时间为3-5小时,该工艺得到的产品为立构规整性的聚丙烯产品[3]。 该工艺的优点在于建设快、投资小、设备简单、工艺流程短,能够取得良好的经济效益,在石油化工行业中应用的比较广泛。但是该工艺也具有加工损失大、装置能耗高、丙烯单耗高的缺点。 (二)工艺优化技术。1、新型催化剂的使用。在聚丙烯的生产工艺中催化剂发挥着核心作用。当前聚丙烯催化剂的发展方向为得到合适的聚合物粒径分布、有效控制聚合物分子量分布、高定向性和超高活性。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用的新型催化剂主要是第四代 DQⅢ型高效球形聚丙烯催化剂,该催化剂是由我国中石化公司研发的。该催化剂的优点在于产品加工性能优良、分布窄、产物粒子大、立构性好,是一种高抗冲共聚物、无规共聚物、均聚物树脂产品,具有良好的性能指标。2、运用智能控制。平滑衔接问题一直存在于聚合反应过程中的升温到恒温过程之间,在加热升温之后、开始反应之前会有大量的热能被释放出来。一旦停止加热,反应温度仍然会急剧上升,为了将多余的反应热量带走必须使用冷却水进行及时降温,这样对能源造成了极大的浪费。然而要实现该阶段的控制并不容易,其具有扰动因素多、聚合反应速度快、容量滞后大、时间常数大、聚合釜容积大特点,难以用常规的方法和仪表进行控制,需要使用更加先进的控制技术。预测性控制技术能够使聚丙烯的生产过程更加稳定,同时使生成过程中冷凝水的用量得到极大的减少。使用预测性控制技术之前,冷凝水的月使用量约为70万吨,在使用预测性控制技术之后使用量仅需52.4万吨,具有良好的节水效果。 (三)做好能量利用率传输工作。1、使用高效换热设备。如果产生了激烈的聚合反应,必须对气相聚丙烯进行回收,从而使反应的温度得以降低。在结束聚合反应之后进行间歇的冷凝套和丙烯气体操作。回收和冷凝操作具有不确定的时间,而高压丙烯冷凝器需要连续使用,造成循环水的极大浪费。使用双台冷凝器冷凝可以使应急回收的工作效率和冷凝能力得到提高,增大换热面积,从而使冷凝套的能耗得以降低。与此同时还可以将原有的指形内冷管换为U 形冷却管,使操作弹性得以提高,也能够起到提高担负产量、,提高各釜车辙能力的作用。2、维护和清洗传热设备。夹套中的冷却循环水会带走正常聚合反应中的热,因此循环水的利用率和聚合釜的生产效率都会受到撤热能力的影响。夹套内壁受到较高的釜温的影响容易出现结垢,温度越高的地方结垢程度越高,会对聚合釜的撤热效果造成影响。可以使用超声波除垢技术或者酸洗的方式来清洗夹套,降低循环水的使用量。 (四)回收丙烯。会有很多惰性气体氮气在聚丙烯闪蒸过程中随着丙烯气进入到气柜之中,这些氮气的压缩之后又会被排出,造成一定的资源浪费。可以使用有机蒸汽膜法来降低丙烯资源的损耗,提高丙烯的回收率。 在石油化工行业实行节能策略势在必行,化工行业会排放出大量的废物,也需要消耗较多的能量和原料。因此通过3项策略能够有效地节能降耗,促进石油化工行业的健康发展。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用节能策略能够取得良好的经济效益和环境效益。 石油化工应用论文:管线试压技术在石油化工工艺设计中的应用 [摘 要]管线是石油化工生产活动中的重要组成部分,石化企业可以通过运输管线完成对各种原材料的运输工作。在石油化工企业中,大部分危险品的运输和存储都是由管线完成的,因此,管线在石化企业的经营过程中发挥着不可替代的作用。而在石油化工工艺设计中,管线试压技术是保证管线运行安全的重要措施,只有提高管线试压技术的水平,才能确保石化生产的正常运行。本文将对石油化工工艺设计中管线试压技术的应用进行分析和探讨。 [关键词]管线试压技术;石油化工;工艺设计;应用 1引言 近年来,随着社会经济的快速发展,人们对石化产品的需求量正在逐步增加,这为我国石油化工行业的发展带来了前所未有的巨大挑战。石油化工企业生产中使用的材料都具有易燃易爆的特性,为了保证这些材料的安全,企业通常采取管线运输的方式来实现这些材料的运输和存储。在材料的运输和存储过程中,一旦管线中出现了某些故障,就会影响整个材料运输过程,导致石油化工生产工作无法顺利进行,降低生产工作效率,严重的还会引发生产过程中的安全事故,造成巨大的经济损失。管线试压技术则能够对管线的质量进行检测,保证管线的正常运行,提高企业生产活动的安全性。因此,我们必须在石油化工工艺设计中重视管线试压技术,保证企业安全生产。 2 管线试压技术的概念 管线试压技术是石油化工企业生产过程中最常用的一种检验技术,其检验的对象是石化企业生产系统中的材料运输管线,目的是为了检验这些运输管线的完整性、密封性、管道强度以及管线支架稳固性等指标,进而掌握运输管线的实际质量状态,发现其中存在的问题,并针对问题产生的原因对其进行妥善的处理。在石油化工工艺设计中应用管线试压技术,能够将此项技术贯彻落实到石化工艺中的所有环节中,并在这些环节中发挥重要作用,提高石油化工工艺设计水平,有效的控制石油化工工艺的实施质量,保证石化企业运输管线的安全性和稳定性,减少安全事故的发生概率,确保企业生产过程的顺利进行。 3 管线试压技术的应用的前期准备工作 在应用管线试压技术的前期准备阶段,需要做好相应的前期准备工作。在这一阶段,科学合理的准备工作是管线试压技术能够发挥作用的前提条件,只有做好了这些工作,才能保证管线试压技术应用中各环节的有效性,确保管线试压技术的应用效果。前期准备工作主要有以下几点内容: 3.1 做好技术准备工作 在石油化工工艺设计中,管线试压技术是一项技术水平较高的检验技术,需要技术人员具有较强的专业能力以及综合素质,能够根据石化运输管线的实际情况对其进行深入的分析,探讨并制定针对性的管线试压技术实施计划,这些具体的计划完成后,要提交给上级部门审核计划的可行性和规范性,在通过审核后,才能正式的形成相关文件,用于指导管线试压技术的实施。此外,技术准备工作中还需要制定完善的安装计划,安装计划的制定要以管线试压技术实施计划为依据。只有这些技术准备工作都按时完成,才能够为管线试压技术的实施提强有力的供技术支持。 3.2 做好试压材料的准备工作 试压材料是管线试压技术的关键因素,是保证管线试压技术能够顺利实施的前提条件。为了能够保证管线施压技术的合理性,必须选择符合管线实际情况的试压方法,通常情况下,试压方法主要分为液体试压与气体试压,其中气体试压的材料为具有较低成本的气体,一般使用氮气作为试压材料。而液体试压的成本投入则相对高些,需要使用纯净的水作为试压材料。因此,要根据不同的试压方法准备相应的试压材料,保证这些材料的质量符合技术实施要求,并确保材料数量充足,不会出现试压过程中材料短缺的现象。 3.3 做好试压管线安全性的检测 在管线试压技术的实施过程中,必须保证试压操作与管线的安全性,这就需要在试压技术应用前对整个管线的状态以及附属的安全附件做好安全检测工作,对于不符合安全规范要求的环节采取相应的维护措施,保证试压管线的安全性,为管线试压技术的实施提供一个安全的应用环境,降低管线试压过程中安全事故发生的概率。 3.4 做好管线的完整行检查工作 运输管线的完整性是保证管线功能性以及安全性的关键,只有完整的管线系统才能够完成其在生产系统中的运输和存储功能。在管线试压技术实施前,我们有必要对管线的完整性进行全面的检查,确保管线具备完整的运输与存储功能。 4 管线试压技术在石化生产系统中的应用 4.1 在塔装置与容器系统中的应用 在石油化工工艺设计中,塔装置是非常重要的组成部分。塔装置的类型主要为分馏塔和气体塔,塔在进行石化生产时还要有与其配套使用的各种容器。在工艺设计中,塔与容器之间的运输管线需要进行科学的设计和铺设。在设计过程中,要尽量杜绝管线中存在位置不稳定或产生振动的现象。为了保证这些装置能够稳定的运行,必须要采用管线试压技术对塔与容器之间的管线进行管线实施试压检验,工艺设计人员则需要对试验结果进行分析,并根据分析结论确定汽液两相流的布置,保证石油化工工艺设计的安全性和稳定性。 4.2 在泵装置管线中的应用 在石油化工企业的生产过程中,泵装置是为石化材料运输与存储提供动力的主要装置。想要确保材料运输与存储系统的正常运转,必须确保所有泵装置能够安全稳定的运行,需要根据实际情况对泵装置入口处的支架、管道柔性以及汽阻等进行检查。利用管线试压技术检查并控制管线中的汽阻状态,获取并分析与泵装置连接管线的内部所受压力的装填,确保泵管线的稳定性,提高石化材料的运输和存储效率,减少因管线质量原因对生产造成影响。 4.3 在管线支架装置中的应用 在管线试压技术中,对于管线支架稳固性的检测也是重要的组成部分。在对管线支架进行工艺设计时,必须保证弹簧支架设计的合理性,为管线的稳定性提供基础支持。但是,弹簧支架的成本相对较高,在应用中需要对结构进行适当的优化,减少支架的使用数量,控制成本投入。管线试压技术能够完成对管线支架稳固性的检验,设计人员需要根据检验结果优化管架设计。 5 结束语 总而言之,为了保证石油化工生产过程的安全性,我们需要在工艺设计中合理的应用管线试压技术。通过试验技术的检验提高管线的稳定性,保证管线在石化生产中做好材料的运输与存储工作,提高生产效率。 石油化工应用论文:高效液相色谱技术在石油化工中的应用分析 [摘 要]高效液相色谱(HPLC)技术的研究在许多工业领域上都得到了应用,同时也成为石油化工生产中广泛使用的技术。HPLC技术优势有很多,尤其体现在在难挥发化合物、复杂混合物以及多环芳烃的分离中,具有巨大的发展前景。 [关键词]高效液相色谱 石油化工 分离 应用 由于高效液相色谱 ( HPLC )的分离能力具备高效、迅速、高灵敏检测的优势,因此受到各领域的青睐,在生物医药、石油化工、食品、环保以及检疫等等不同领域上均得到广泛推广和应用,跃居成为当今其中一个最受欢迎的分析技术。色谱甚至贯穿了石油化工的整个生产流程,从石油开采、炼制、成品、质量检测监控,成为不可替代的技术。本文将简要论述高效液相色谱在石油炼制和石油化工产品分析中的应用。 一、高效液相色谱在石油炼制中的应用 原油是石油化工企业进行化工生产所必需的原料,它的族组成与加工工艺的方式有着紧密的关联。原油的简单族组成是通过将其组分分离进行分析,主要为饱和烃、芳烃、胶质和沥青质四种,而较重的原油组成也相对复杂。传统方式是通过常规四组分法对原油中沥青和重质油族组成进行分析,但类似这种传统的柱色谱法,除了分析流程长之外,还要耗费许多溶剂和吸附剂。 HPLC初始是借助于硅/矾土柱来对轻质石油组分进行分离,通过不断发展后开始通过键合相 HPLC柱来对重质石油组分进行分离。相比ASTM 方法来说,此法在分析速度上具有明显的优势,并且重复性好,自动控制较为容易、稳定。而我国石油化工行业也早已引入了HPLC技术来进行原油组分分析,并出台了相应的石油天然气行业标准。 随着国家的不断发展,石油资源的开发进程也越发深入,使油品陷入不断重质化、劣质化的趋势,给催化裂化工艺带来了巨大的挑战,重质油组分的分析也成为了控制流化催化裂化和加氢工艺条件的基础,此时,HPLC技术开始得到认可与推广。 一方面,清除沥青质是色谱柱进行分离前的重要步骤,因为沥青质会对饱和烃洗提过程中的吸附和沉淀对定性定量结果产生较大的干扰。另一方面,HPLC解决了上述挑战性难题,其切换反冲阀反冲技术在氰基柱上使原油中的重质组分分析得到了实现,特别是胶质含量的分析,借助比较法对使用极性和非极性不同溶剂反冲洗实验研究来确定极性溶剂测定的结果较为准确。此外,成跃祖等人还对化学键合相高效液相色谱和反冲技术分析原油烃族组成的色谱条件相结合进行研究,对四种国产原油进行了烃族组成分析。 而后,俞鹏程等相关研究人员进行了典型分子的测定校正因子和切片进行分类后,成果的实现了用 HPLC技术来进行含有渣油的催化裂化原料油中的芳烃类别的监测,并得出了最为理想的催化裂化原料油为饱和烃、一环芳烃以及二环芳烃。在这之后,国外研究人员对HPLC法进行了进一步的优化,并对示差折光、紫外检测器进行了结合,借助质谱来进行数据的比较,最后得出了饱和组分的含量会随着馏分的变重而逐渐减少,而芳烃组分的含量则会随着馏分变重而逐渐提升,并得出了在利用紫外检测来进行单环芳烃的测定时,最理想的波长是210 nm。 HPLC技术除了可以使用在原料油的族组成分析上外,还可以运用在沸点和分子量分布的测定上。如果将HPLC的模拟蒸馏与ELSD法进行结合,则可以进行重油中的从中到高沸点馏分的测定,而且这样的方法可以直接进行不可蒸馏组分的测定,省去了内标的需要,并且该方法与GC模拟蒸馏测定的结果是完全相符的。在HPLC的测定方法中,以正构烷烃为标准物来建立的重质馏分油的分子量分布校正曲线,并进行面积归一化,则可以清楚的知道实际油样中每个分子量分布范围的百分比。不仅如此,HPLC技术还是石油炼制过程中分析抽提溶剂质量的一种较为理想的选择。 二、高效液相色谱技术在石油化工产品分析中的应用 (1)高效液相色谱技术在汽油产品分析中的应用 在汽油产品分析中,GC的使用非常广泛,特别是在烃族组成和单环芳烃的检查分析中,使用的频率更高,在这一点上,HPLC同样有着一定的效果。在进行汽油中芳烃的测定是,HPLC技术的使用不仅有着更高的效率,而且操作简单,同时还可以清楚的知道C6到C10芳烃的含量以及部分异构体的含量。如果利用硅胶柱串联氨基柱来作为固定相,正己烷作为流动相,再利用示差折光检测器来进行石脑油中烷烃、芳烃的含量测定,不仅可以有的提高测定的准确性,还可以简化测定过程,同时情况下只需9分钟就可以完成一次测定,这样的HPLC测定方法比GC法有着明显的优势,所以在进行较重油品中的芳香烃类化合物测定时,HPLC技术同样也是一个非常理想的方法。 (2)高效液相色谱技术在润滑油中的应用 高效液相色谱技术在润滑油、柴油中也有着非常不错的效果。目前,HPLC除了应用在石油产品的烃族组成分析外,在石油化工产品添加剂中也同样运用到了HPLC法。在润滑油的使用过程中,经常会出现氧化、缩聚等情况,导致润滑油的质量变差,如果在其中适当的加入抗氧化剂则可以有效的防止润滑油氧化反应的发生,使其抗氧化性得到更换的提高能。而在润滑油抗氧剂的制备过程中,HPLC则是一种必不可少的方法。 (3)高效液相色谱技术在聚合物中的应用 除了上述中高效液相色谱技术的运用外,在许多的塑料、橡胶等聚合物的生产过程中也普遍的使用到了HPLC技术。在聚合物的生产过程中,都需加入相应的添加剂,例如:抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、染色剂等。而HPLC在添加剂的分离、分析中,可以在不破坏分析物的结构的基础上进行,相对于GC有更更明显的优势,灵活性更大。除此之外,运用反相 HPLC进行PVC塑料中光稳定剂的提取与分离检测同样有着效果高、结果准确的效果。 三、结论 综上所述,在石油化工企业生产过程中,高效液相色谱(HPLC)已经成为其不可替代的技术之一,尤其是HPLC在复杂原油、重质油等石油化工产品组分的分离、分析上的突出贡献,能够使样品结构、性质不受破坏的同时,还能将样品进行无损回收,完全将传统的 LC法整体比下去,达到高效迅速分离分析的目的, 体现出其巨大的应用价值。将HPLC技术与其他先进的检测技术、多维分析模式进行适当的结合应用,还能够大大提升HPLC定性、定量的准确率,将实现其在石油化工领域中应用逐渐趋向最大化。 石油化工应用论文:浅谈催化油浆在石油化工方面的应用 摘 要:我国的石油资源还是很缺乏,燃料油价格的不断上升,这就要求我们加快催化油浆在石油化工中的应用,催化油浆特有的价值可以为企业减少成本,本文将对催化油浆在石油化工方面的应用做出明确的分析。 关键词:催化油浆 应用 软化剂 溶剂 对于石油化工产业来说,能否拥有高产量的油浆就意味着企业的经济形式的好坏和资金运转的好坏。一般催化,裂化过程中能够产生高量的油浆,从而能够在一定程度上提升企业的效益,保证企业资源的合理使用。如今,我国的石油资源还是很缺乏,燃料油价格的不断上升,这就要求我们加快催化油浆在石油化工中的应用,催化油浆特有的价值可以为企业减少成本,本文将对催化油浆在石油化工方面的应用做出明确的分析。 1催化油浆在石油化工方面的应用 据专家所了解,催化油浆里面含有一些碳氢元素,尽管其所占的比例非常小,但整体的密度却是比其他石油的密度大。由于其含有的碳氢元素形成各种芳烃,便具备了这类化学物品的特性。就当前情形来看,我国专家对它们进行了猜测和研究,能够有很大的把握认定它们是各种附加化工商品的重要原材料。例如,能够软化橡胶的试剂,填充油制品,纤维材料的生产,增加塑料可塑性的试剂等,我国需要采用高科技进一步对催化油浆的应用做出研究与探讨。 1.1在石油化工方面可以作为软化剂 软化剂一般被用于改变橡胶等产品性能方面,主要包括改变塑料的可塑性,减少塑料的粘性,降低时间等。一般来说它可以分为三类,其中包括芳烃软化剂,而催化油浆中含有的芳烃化学物品就是很好的一种软化剂,对改善橡胶产品性能方面有很好的效果。在橡胶软化剂的制作过程中,由于催化油浆中的原料所含有的密度非常大,且碳氢元素所形成的化学物品含量非常高,粘度也比较高,就能够很好的参与到橡胶的加工过程中去,软化橡胶的功能是非常显著的,而且可以有效地实现油浆资源的使用功能,对石油化工企业产品的制造带来了巨大的便捷。 1.2可以作为改善沥青质量的溶剂 随着我国经济的快速发展,交通运输方面也得到了很大的发展,人们对道路沥青的需求也呈现持续增长趋势,因此,生产沥青的企业具有光明的发展前景。但我国往年沥青的生产等级都比较低,很大一部分原因来源于石油的质量问题,以往生产沥青时都采用的是含蜡程度比较高的油,用此建造的道路质量问题得不到保障,人身安全问题更是遭受危险。而今可以采取催化油浆来对沥青的性能进行改善。过去使用沥青的质量不达标,很难生产出比较高质量的道路,所以目前油浆根据自身密度较大,含蜡比例较低,粘度较小的特点,可以将自身的芳烃化学物品和其他物品保留在沥青中,使沥青的品质能够得到很大程度的改善,进而修建出高质量的公路,且降低了道路修建部门的成本,解决我国的道路沥青含蜡量较高而带来的道路质量问题。 1.3可以生产出优质的石油焦 油浆在化工企业的用途十分广泛,不仅作为普通的日常燃料油,还可以进行优质石油焦的提炼。石油焦的生产工艺非常繁琐,精准,它需要大量的芳烃化合物和较少的杂质,而其他原料油不包含这些高价值的原料,另外,优质石油焦的产生需要许多较复杂的程序,对各方面的要求也很高,如在提炼过程中对温度的控制等,这些工艺过程导致难以形成针状焦。而催化油浆很好的解决了针状焦生成原料不足的问题,达到了油浆的合理利用。另外,优质的石油焦可以用来制作纯度非常高,结晶度也很高的石墨产品,它被广泛的应用于钢铁等行业中。 1.4可以作为废油的蒸馏活化剂 在石油工业企业中,进行废油的提纯和循环利用是节约成本的一个重要举措,因此需要通过蒸馏体制的完善进行废油的提炼。然而提高蒸馏的出馏率是一个相当有难度的工作,但如今随着科学的不断发展,技术的不断进步,可以通过活化剂进行蒸馏体系的强化。工业企业目前采用催化油浆作为基本的活化剂,主要根据是油浆中含有很多数目的芳烃化合物,它是蒸馏活化剂的一种,能够非常有效的将原料中的物质放入到工业原油中去,进而快速的提高蒸馏出率,增强企业资源利用的程度。 2结语 石油化工产业在不断的发展进步,但为了能够长久的在这个市场上生存下去,我们必须开发新能源,进行催化油浆的充分合理利用。目前,我国催化油浆在石油化工方面的应用取得了良好的效果,专家通过将油浆与石油化工企业中不同工艺的正确结合,研究出了一些新型化工产品,在此基础上能够有效改进原有产品的特性,减少企业的综合成本。因此,对我们国家来说,进行催化油浆资源的合理开发及应用具有十分重大的意义,这需要广大石油化工企业和人员的共同努力。
计算机控制论文:计算机控制技术在智能建筑自动化的作用 摘要:智能建筑物可以解释为把计算机应用技术同控制技术配合网络技术以及建筑艺术紧密结合在一起的科学成果。目前智能建筑是发展一个国家,一个地区科学技术与经济水平有力整体体现智能建筑水平是城市现代化发展水平的重要标志之一。计算机控制技术在该领域起到协调各个子系统,检测、协调、控制其它智能设备的作用。 关键词:智能建筑物;控制技术;自动化;计算机 前言 智能建筑是“将计算机技术”“控制技术和网络技术”和“建筑艺术”等综合技术的产物,目前智能建筑的规模,已经是一个国家或者是一个地区科学技术以及经济水平的良好体现,智能建筑的发展水平是城市现代化水平的最显著标志之一。伴随着信息时代的来临和信息产业的勃勃兴起跟随着人们对生活环境,居住条件要求地不断提高。建筑智能化的理念现己深入到了建筑物的灵魂中,并成为了衡量现代科技价值的“金标准”。建筑物的智能化成为了提高居民生活条件。是城市未来发展的主流方向。现今“物联网时代”已经到来,智能建筑的每个“子系统”将向着大规模、分散控制以及集中管理等方向发展。一般,智能化建筑中大多包括有多个子系统以及诸多设备的互联。于是就要通过对信息的综合和资源的利用,以便来统一协调监视“智能建筑”的状况便显得非常重要。通常一般情况下,每个分系统大多都选自不同的生产厂家所提供的;在“数据类型”“接口种类”和“信息储存方式”等诸多方面都很难答到共通。因此可能会严重影响了子系统在物理层面上以及功能上的互操作性以及开放性,为整栋智能楼宇的综合信息采集造成了非常大的困难。网络技术的不断进步,对建筑物内的信息监测的方式也不断更新,先已在经不再单纯是客户与服务器之间的资料信息共享。现在可以对系统监控或远程控制监测等诸多方式也日渐成熟。并且已经成为了系统当中非常必要组成部分。 1智能建筑的功能 一个可以被有效控制利用各种资源的建筑才能成为智能建筑,还需要具备有关的系统运营环境。同时生态系统上应满足能源与服务还有排污的综合需求,实现各个层面的协同运行和有机的结合。智能建筑的‘计算机控制技术’在建设设计最初时,应考虑到4个其最基本的功能: 1.1能源的管理 通过使用设计能源监控与管理的方式来达到有效节约能源的目标,减少其建筑物在周期内的资源消耗与浪费同时提高了建筑物的利用率。 1.2空间的管理 优化控制空间结构,掌握了解空间的使用等情况,合理分配不同应用空间提高空间使用率。 1.3设施的管理 掌握控制建筑物内各不同功能,不同类型设备运行的情况,并可以实施有效的管理利用,有效的延长设施使用周期。 1.4服务的管理 建筑的智能化应尊徐恩这以人为本的原则并不断地为住户提供具有一定个性化的优质服务服务,从而达到满足提升不同用户对生活的感受。但也不许考虑到降低用户的使用成本。 2供电 建筑在只能化的过程当中需要使用很多不同的应用设备来为其提供具有一定相当的针对性、个性化的智能服务。所以,为其提供保障的自动化装置与自动化办公设备以及通讯等,都会给供其共电保障、用电提出了难题。因此进行智能的建筑物内的供电设计时,必须应该要对供电系统中安全性与可靠性及稳定性还有灵活性加打重视。由于智能建筑物中的用电设备较多,用电负也荷比较大,进行设计时需要对其负荷进行分析评估,并对负荷的级别,进行合理划分。必要时可以根据设备需要的用电情况,个性化的具体选择所供电的系统,最大限度的避免造成浪费。同时应要考虑到供电的可靠性以及电源质量的要求,根据用电负荷,动态的确定其针对性个性化的供电方式。 3照明 照明系统的智能能化,不但可以保障建筑物内使用者的安全,也既要满足其基本生活。又要能应该具备或者达到其环保与外观的需要。智能化的照明系统应用原则为“安全与经济和适用与美观”的并存。安全是任何系统的绝对必要最基本的条件。要通过正确选择灯具的种类、安装的位置安装数量与灯具功率还有照度控制等方面。进行合理设计,提供生活与工作舒适的光度。一方面,要通过采取先进的采光技术,从而发挥照明系统地实际效益。在保障照明效果基础上减少费用开支。另一方面,要从我国实际电力供应与设备生产的水平出发,选择合理照明设备,来提升智能建筑中的照明系统的经济性。体现建筑内的空间立体感与装饰表现感,要注意色彩的协调,同时要避免出现眩光,根据工作与学习和生活的需要给予合理布置照明的亮度。 4计算机辅助系统集成化 4.1集成化服务程序 主要的功用是把,自动化的各种不同用途种类的办公设备互通互用的问题,实现信息共享。它主要负责完成,从每子系统应用的服务器上采集相关数据且同时向子系统下达相关控制指令,且实现与各个子系统之间的联动和控制功能。因此,此部分是,‘计算机控制技术’在‘建筑自动化应用’智能化的过程中的系统中关键所在。 4.2Web应用程序 大多采用B/S模式设计为主,主要是为了实现信息集成化,方便管理以及应用和在开发。Web服务器使用“Windows2003Server”操作系统,开发维护工具采用“MicrosoftVisualStudio2005”;以“C语言”为开发维护语言,配合数据采集与设备监控和故障诊断还有趋势曲线以及综合智能判断等,图文一体显示的人机交互功能。智能建筑是将“建筑技术”与“计算机应用技术”“网络通信技术”“和“计算机(控制\监控)技术”等多种技术集成的载体。,必须重视各个自动化设备之间地集成配合。自动化设备的集成化的是为了:搭建建设智能化的应用管理,通过对自动化化设备的自动控制把“信道通信技术”、“安全防范技术”以及“多媒体技术”等进行整合,从而达到实现智能化的目的。 5总结 智能建筑在计算机控制管理系统是把在不改变原来的自动化设备基础之上,将建筑内个各种不同应用设备网络控制与构建网络的每个应用程序。对独立的应用设备高度集成。进而形成更高的自动化综合监控与智能化的管理系统,从而就为建筑内得用户搭建了更高级的服务平台。“计算机控制技术”在智能建筑自动化应用系统的核心就是要实现不同应用设备的综合运用。必须要解决各个层面的设备、数据互访,改变各个层面设备的独立运行状况。实现自动化设备系统之间的联动控制。提高其运行的效率;在信息共享中心将数据分析后进行诊断,最终达到能源的最优化和维护设备安全平稳运行的重要目的。 作者:邹平吉 单位:兰州职业技术学院人事处 计算机控制论文:工业自动化控制中计算机控制技术的运用 摘要:伴随着时代的进步和科技的发展,工业生产已经逐渐摆脱了以人力、机器为主力的生产方式,实现了自动化和智能化产,减少了人力的工作量,也减少了生产成本,提高了生产效益。计算机技术和网络技术是实现现代化工业生产的技术保障,它在有效提高业生产效率的同时,也为工业的自动化和智能化发展奠定了基础。该文在简单概述自动化技术和计算机控制技术的基础上,分析了计算机控制系统的工作原理以及运用的特点,并重点论述了工业自动化控制中计算机控制技术的运用。 关键词:工业自动化控制;计算机控制技术;应用路径;网络技术 在市场经济快速发展的今天,工业企业面临着巨大的市场竞争,因此,对于工业制造企业而言,如何在确保产品质量的基础上,最大限度提高企业生产效率,已经逐渐成为了工业制造企业所普遍面临的难题。工业自化已经成为了行业发展的趋势,而计算机控制技术则在其中发挥着重要的作用,NC、PLC等先进技术的使用成为了计算机控制系统在工业自动化控制中应用的键,其自身的发展也逐渐向着精密化、灵活化、开放化的方向发展。 1工业自动化技术概述 石油、石化、建材、冶金等都属于工业生产,它所涵盖的范围广泛,可以是指一台生产的设备或是一条生产线,也可以指一间厂或是一家企业。在工业制造行业中,工业自动化技术指的是一项综合性技术,它强调的是在综合利用计算机技术、电子设备、控制理论以及相关的仪器仪表的基础上,实现对工业生产制造全过程的动态化、智能化监测和控制。在这个过程中,实现对生产工艺的优化、生产资料的合理配置,并为决策者的决策行动提供参考,其最终目的是提高产品质量和生产效率,降低生产消耗和成本,减少对环境的污染。总体而言,工业自动化技术包含了三个部分,分别是硬件系统、软件系统和系统技术。硬件系统中包含了各项控制设备和仪器,以及执行命令的执行器等。系统技术则包含了各项集成技术,具体包括硬件集成技术、软件集成技术、软件和硬件集成技术等。而各类软件则属于软件系统,在工业自动化系统中,包括了管理软件、控制软件和测量软件等。这三个部分的内司其职,又相互配合,共同实现了工业的自动化生产和控制。将自动化技术应用于工业生产制造行业,对提高企业员工素质、提高企业生产制造能力具有重要意义,同时,这也是优化工业行业产业结构,避免“三高”的重要举措。 2计算机控制技术概述 计算机控制技术质是以计算机技术为核心的一项技术,其主要的目标是采集和控制生产过程中的各项参数,并以计算机硬件系统为依托,利用相应的控制软件,实现对工业生产过程的自动化控制。换而言之,工业自动化控制系统的实现需要以计算机控制系统为基础。计算机控制系统由软件控制算法、硬件系统和上位机操控软件三个部分构成。在这个系统中,计算机拥有高速的计算能力和数据处理能力,因此被运用于各项命令的执行,通过对被控对象的控制,达到工业自动化控制的目的。事实上,从很大程度上来说,对计算机的控制也需要借助一些辅助部件。上位机操控软件的主要作用是现人机的交互,其最大的作用在于实现程序和数据的输入和输出,同时承担数据库构建的任务,以便于实现对工业生产过程的控制,在发现异常状况时能够发出警报。在辅助工业控制系统运行过程中,计算机控制系统需要进行经常性的信息交互,通常情况下,信息交互能够采用有线通讯和无线通讯两种方式。总而言之,计算机控制系统的要目的一方面在于实现对运动过程的控制;另一方面是实现被操控对象的优化。 3计算机控制系统的工作原理 硬件系统和软件系统是计算机控制系统两个重要组成部分,要想实现计算机控制系统的控制功能,需要采取专门的数字、模拟转换设备。在实际工业自动化控制过程中,通常会采用实时控制方式,大多数控制过程计算机运行的可靠性要求较高,但是对其运算速度并无硬性要求,只强调其必须能够响应及时。计算机控制系统实现工业自动化控制的工作原理主要分为三个步骤:第一,数据采集。通过对被控制目标的瞬时值进行检测,实现对相关数据的收集,随后将相关数据传输至工业自动化控制计算机中。第二,实时决策。通过计算机中的特定软件,对所采集到的数据的状态进行计算和分析,根据预定的控制规则,执行下一步控制计划。第三,完成控制任务。计算机所做出的决策会发送给控制系统,控制系统以控制信号为依据,对相关任务进行分配,并执行相关的控制动作,完成自动化控制的任务。在实际控制工作中,三个控制过程不断重复循环,确保系统能够按照相应的要求进行工作,且能够处理一些设备自身和控制对象的异常情况。 4工业自动化控制中计算机控制技术的运用 工业生产过程中,计算机控制技术在自动化控制系统中的应用路径可从数字控制、可编程逻辑控制器、分布式控制系统、计算机传感器等五个方面进行分析。 4.1数字控制 数字控制(NC)是自动化方法的一种,指的是借助符号和数字等对工业生产过程进行编程控制,因此,也简称为“数控”。要实现数字控制,需借助专门的计算机设备,将操作命令以数字的状态发送给设备,使得设备能够依据原先设计好的程序运行。在数字控制系统中软件技术是核心和关键所在,对设备的自动化控制具有重要影响,良好的数字控制技术是提高设备自动化运行能力的重点。在诊断设备故障和设备维修的过程中,数字控制能够诊断出AI故障,运用计算机网络技术,还可实现远程诊断和远程监控。另外,通过已建立的数据库功能,还可对系统进行检修和维护,修复相关故障,并在漏洞扩大之前实现零件的更换,最大限度提高数控系统的安全性、可靠性和稳定性。 4.2可编程逻辑控制器 可编程逻辑控制器(PLC)从本质上而言是一台计算机,其主要是为工业生产而专门研发的。数字运算操作是其基础性工作,而编程存储器则是其核心,模型和数字是其输入或输出的主要方式,通过这种数字或模型的输入和输出实现对工业生产过程和机械设备的自动化控制。可编程逻辑控制器在被运用于工业生产制造后,其工作内容也被分为个部分,主要是数据采集和输入、命令程序的执行、结果的输出和刷新,这三部分的工作内容共同形成了一个扫描周期。可编程逻辑控制器工业自动化控制中的使用较为广泛,归根结底是因为其自身在性能方面拥有诸多优势。首先,它具有使用便捷、操作简单的特点。其次,它的功能较为强大,设施设备齐全,表现出良好的性价比。再次,它的运行可靠性高,能够适应各种不同的生产制造环境,且抗干扰能力强。最后,它具有维护和检修方便的特点,能够实现相关程序的在线修改。 4.3分布式控制系统 工业自动化控制系统中分布式控制系统从本质和功能上来讲,就是一个中型的计算机控制系统。这个分布式的控制系统,能够通过计算机技术实现对生产过程中相关数据的收集、处理和分析,进而实现对生产过程的控制。这种多级计算机控制系统的运用是以计算机运行速度的提高和微型计算机的使用为基础的,它的出现使得自动化技术中计算机控制技术的使用更加科学可靠,其出现和发展与计算机技术的发展有着密不可分的联系。集散型计算机控制系统的主要工作则是实现对自动化生产工程中相关数据的分析,并将分析所得信息反馈给计算机,在这个分析和反馈的过程中,中央计算机只负责系统的集中管理和分散控制工作,使得工业自动化控制系统工作的可靠性大大增强。场控器是分布式控制系统的基础,通常情况下场控器中包含了I/0部件,通过该部件分布式控制系统可实现对数据的采集和控制、执行,再经由人机接口,实现执行命令的,再通过网络通讯设备,实现对数据信息的传递。在现场控制器中,又包含了控制回路等,回路控制中的相关算法预先存储于运行内存中,在实际操作中,能够依据自动控制需求,进行组态。 4.4计算机传感器 在工业自动化控制中计算机控制技术的运用和实现需要依赖于网络通信技术、软件技术和传感设备的支持,在这其中传感设备发挥了至关重要的作用,它是实现工业自动化控制中自动化监测的重要条件。传感设备具有数字化、智能化、系统化和精密化的特点,其相关性能从某种程度上来说决定着工业企业自动化生产的产品的品质。计算机控制系统通过传感器的使用,实现对相关数据信息的收集和整理,进而获取设备运行的状态信息,实现对设备各项参数的动态化监测和控制,确保自动化控制设备运行状态安全,最终达到提高工业产品质量的目的。现阶段,计算机传感器的使用正处于发展阶段,在未来的发展过程中,其运行的可靠性和精确性都将得到有效的提高,最终向着更高级的智能化和更低的能源消耗方向发展,其综合性能将得到大大提升。 4.5自动化生产中的现场总线应用 现场总线指的是数字化通信的检测和控制系统,其被广泛运用于工业自动化制造行业中。现场总线拥有专门的处理器,将这个处理器与测量控制器连接后,可实现计算和通信的能力。它使用双绞线作为通信的媒介,能够实现计算机网络与测量控制器的多个对等连接,自动化生产的现场总线能够将分散的测量控制器变成网络探测的节点,实现联机式的自动控制。现场总线的使用为自动控制设备和系统之间的信息交互和数据分析提供了保障,再通过计算机网络的作用,能够第一时间发现设备运行的异常状况,并实现异常状况的及时排除,使得工业企业的自动化生产过程中信息沟通更加便捷。现场总线在信息交互、数据更新和信息显示等方面都表现出了强大的优势,因此,在自动化技术未来的发展中,现场总线技术的使用是其必然的发展趋势。 5计算机控制系统的应用特点 计算机控制技术在工业生产领域使用广泛,其运用涉及到网络通讯技术、传感技术、控制软件、自动控制技术等。近些年来,伴随着计算机技术和工业产业的发展,工业自动化控制中计算机控制技术的应用水平越来越高,其科技含量也越来越高,有效加快了企业的现代化进程,其应用的优势主要表现在以下几个方面: (1)开放性特点。相对而言计算机自动化控制系统具有公开性和开放性的特点,其开放性特点主要表现在能够实现所有设备和系统的连接,确保各项设备正常运转。在实际操作中,工业企业可根据自身的实际需求,选择接入的系统和设备,表现出极大的灵活性和便捷性。 (2)交互性和可操作性特点。计算机控制系统中的各项设备能够相互连接,共同构成一个数据传递的系统,因此,在这个系统中各项设备是可以相互替换和代替的。 (3)智能化特点。计算机控制下的自动化系统的总线具有智能化的特点,现场总线通过传感设备,能够实现对现场各设备的分析和监控,并在此基础上,实现对设备的自动化控制,确保其能够实时监测设备运行状态,及时处理系统故障。 (4)精确性高。相对于一般调节器而言,计算机控制系统具有超强的数值运算能力,能够最大限度缩小和控制偏差,确保其控制精度不会受到元件老化、噪音等因素的影响。 6结语 总之,工业企业的自动化生产是一个复杂的过程,尤其是在这其中还掺杂了许多大型设备和先进技术的使用,大大增加了自动控制的难度。计算机技术在工业自动化控制中的使用,为其提供了强有力的技术支持,为其进步和发展奠定了基础,也为企业进一步降低生产成本,提高生产效率提供了可能。在未来的发展过程中,必须加强对计算机控制技术的研究,除了不断完善现有的技术之外,还应该加强对新技术的研发,使计算机控制技术能够更好地服务于工业自动化控制技术,促使我国工业产业健康、稳定、可持续发展。 作者:吴高杰 单位:装甲兵工程学院 计算机控制论文:计算机控制技术互联网论文 1集中控制与集散控制的分析 计算机控制技术发展初期,是以集中控制的工作方式进行计算机系统控制的。集中控制系统会建立统一的控制中心,由控制中心负责信息的收集、处理、加工等工作。如果集中控制系统出现了任何问题都能够及时发现,有助于企业及时制定科学合理的解决方案,系统的控制效率也因此得到了大幅度提升。集中控制技术主要是将信息的输入或输出作为控制主体的,主要包括信号采集、信号运算、信息处理及信息反馈、状态显示等工作内容,以上工作内容主要是通过IPC(一种工业控制计算机)控制完成的。IPC会收集温度、PH值、压力等相关数据,并通过接口卡来接受经过处理而得到的信号。集中控制技术具有一定的缺陷,一旦出现控制失误的情况就会使整个系统的运行都会受到某种程度的影响。而且,随着控制系统的日益复杂化,一台计算机已经无法负责控制多种信号的处理工作。为解决以上缺陷问题,以集散控制工作方式为主的计算机控制技术随之发展起来,集散控制又被称为分布式控制系统,根据功能的不同,集散控制又被分成了上位机与下位机,集散控制系统将通信作为系统的核心。整个系统的集中监视工作主要由上位机负责,而下位机则负责控制分布在各现场的用于分布控制的个体,集散控制系统的上、下位机通过通讯互联网进行信息传递,保持信息通畅。集散控制系统具有较高的安全性、有效性及可拓展性。但许多厂家为实现经营垄断常常采用封闭形式的集散控制系统,阻碍了集散控制系统的推广和发展。 2封闭集散控制系统到工业现场中线的发展分析 封闭式的集散控制系统缺乏较好的兼容性和开发性,系统存在无法共享信息的局限。为增强集散控制系统的兼容性和开发性,在构建系统过程中必须采用标准化、网络化的网络协议,工业现场中线技术随之发展起来。由该技术构建的工业现场总线控制系统可以确保工业现场中智能化仪器、控制器、执行机构设备之间保持信息通畅。整个控制系统按照总线方式有条不紊的运行着。工业现场总线控制系统采用的是开放式的现场总线协议,以该协议方式进行现场所有支线工作的协调工作,不仅可以降低投资成本、维护资金,该系统还具有操作简单、经济实用、工作效率高的显著优势,用户的功能需求也可以得到更好地满足。工业现场总线控制系统是一种开放的、互联的分布式系统。该系统将工业现场作为中线,通过收集中线中的信号或信息,并根据所收集的信息对其进行有效控制,将分散控制管理与集中控制管理进行了有效结合,将系统危险分散开来,实现控制分离。 3现场控制到企业自动化控制发展分析 以太网工业协议作为一种开放式的网络协议,实现了全方位的自动化控制。在计算机控制技术中引入互联网,有助于提升产品的安全系数和适用性。但目前,企业化基于以太网的自动化控制中存在着一个问题就是不稳定的网络信号,无法确保系统时刻保持在稳定的工作信号下。信息化工厂的提出是为了解决以太网不稳定问题。基于该技术下,系统将大量的数据进行转移,使信息的采集、传输和处理都能处于良好的环境中,最终实现信息的自动化控制,并提高控制效率。 4总结 基于互联网的计算机控制技术先后经历了集中控制到集散控制、封闭集散控制系统到工业现场总线控制系统、现场控制到企业自动化的几个过程,其技术越来越成熟、高效,计算机控制技术的自动化、智能化程度越来越高,为提高企业的生产效率、生产安全、产品质量提供了有力保障。 作者:党杰 单位:西安医学院 计算机控制论文:计算机控制中网络通信论文 1基于计算机的控制系统 在工业生产领域,计算机控制系统中包括了工业用计算机与各种工业对象。相较于普通控制系统,基于计算机的控制系统,包括了开环系统与闭环系统。现在,工业领域中主要采用闭环系统,主要是由于该类控制系统为一种最基本的控制方式。根据常用的计算机控制系统,其硬件主要包括了计算机、各种外设、输入和输出通道,以及各种工业操作台等。具体如图1中所示。根据控制系统所采用控制方式的不同,则可以将其划分成:操作指导控制系统、直接数字控制系统、计算机监督系统以及分级计算机控制系统等。 2基于计算机的远程网络通讯 在远程网络通信中,由于信息传输方向的不同,可以将该过程中所采用的通讯技术分为双工通讯、半双工通讯与单工通讯等几种类型。顾名思义,双工通讯就是通过比较复杂的通信结构与线路,确保通讯双方的信息都能够向着两个方向传送;而半双工通信则可以理解为信息虽然能够在两个方向传输,但是这种传输过程不是实时的,因为每次传输都只有单个方向的数据在传输;单工通信则更加简单,就是只有一个固定方向的信息能够被传送。在实际的应用环境中,远程网络通信中所采用的通讯方式主要为半双工方式,也就是人们常说的四线制传输方式,而在不同计算机之间的通信中,则主要采用单工通信方式,这样,就可以在满足各种实际要求的情况下,使得通信系统中所采用的线路能够得到更大程度的简化。在基于计算机的远程网络通讯系统中,其硬件构成根据不同的功能主要包括计算机终端、网络主机、各种网络数据交换设备、网络数据传输线路等。 在这些硬件设备中,计算机终端的作用主要为对各个企业用户的网络数据通讯量和信息规模等进行控制;数据交换设备则可以实现对各种网络传输数据的分类、归档、处理与存储等操作过程;在网络主机中,则又可以具体分为微型计算机和小型计算机,其中,我们常用的计算机可以作为微型计算机来使用;网络数据传输线路又可以划分成多种不同的线路,比如常见的电话线路、光纤线路以及微波线路等,在这些线路中,人们最常用的就是光纤线路,这主要是由于光纤的速度非常快。在整个网络通讯链路中,计算机终端、主机等硬件设备,主要通过数据传输线路完成下路连接,而各种终端设备则需要通过数据交换设备来接入网络,接着,远程网络通讯系统各种计算机终端,则能够通过实现制定的网络协议来实现对网络终端的控制过程。对于基于计算机的远程网络通讯系统中所采用的连接方式,根据现代计算机网络技术的发展现状,可以划分为分支式、多路复用、集线式以及点到点等多种方式。在这几种方式中,点到点方式最为常用,因为这种连接方式主要以计算机为核心,然后再通过各种传输线路和数据交换设备来实现网络数据的交换与传输。 3计算机网络通信的发展方向 3.1朝着网络化方向发展。在现代计算机技术和网络技术发展的双重推动下,各种基于计算机网络的控制系统得到广泛应用,且应用范围和规模也不断扩展,给传统回路控制系统中所展现出来的特性造成了根本性的变化,主要是在网络技术推动下,逐渐形成了控制系统的网络化发展趋势,而这也是现代网络技术的成功应用所带来的必然结果。基于现代网络技术,可以将网络中的各种接口连接到仪表单元,从而使得网络化条件中的仪表单元具备了直接通讯的能力。正是由于网络技术的推动,才使得网络能够逐步延伸和发展到各个控制系统的末端,然后在与原有控制系统的结构相结合的基础上,则可实现从控制任务的最基底层,到实现整个调度工作的最高层之间的网络优化与连接过程。对于整个控制系统中的各个仪表单元,其可以作为控制网络中的最小实现环节来使用,而这些仪表单元的网络化则是在对这些仪表单元的数字化的基础上才完成的;在完成原有仪表单元的数字化之后,才能添加必要的网络通讯单元,从而构成完整的总线系统。在现有的网络化控制系统与现场总线控制系统中,整个控制过程的实现与完成已经不再仅通过传统意义上的控制系统来执行,而是通过各种仪表单元在对各自工作独立完成的及基础上,进而通过网络来实现不同单元之间信息交互,最终完成程序和应用环境所赋予的各种控制任务。 3.2朝着扁平化的方向发展在各种功能不同的网络结构中,特别是在基于分布式的计算机控制系统中,整个控制系统可以通过网络来划分成不同的层次,进而将计算机通过网路来连接。考虑到在网络中所存在的不同层次之间的独立性,信息在网络交互过程中,将会受到计算机的影响,这也是信息或者数据在网络交互过程中,需要考虑的一些问题。同时,由于分布式控制系统的网络本身所体现的数据结构的封闭性,会给不同厂家产品的交互带来影响。 4结束语 基于现代计算机技术的控制技术得到了飞速发展,各个领域对控制系统所体现的控制技术水平的要求也逐渐提高,使得现有的控制技术水平朝着更高层次的方向发展。文中通过对计算机系统结构中控制系统的简介,阐述了常用计算机控制系统的构成和组件,对控制技术在网络通信中的应用进行分析。 作者:孙福成 单位:甘肃畜牧工程职业技术学院 计算机控制论文:油脂生产领域中工业计算机控制系统的运用 摘要:根据油脂加工工艺要求,选取了基于WinCCV6.2的上位机和S7-300系列PLC控制器构成的工业计算机控制系统进行结构设计分析和功能模拟。针对该控制系统在过程控制、实时监测、数据记录和查询功能进行了验证。结果表明:采用工业计算机控制系统大大提高了油脂生产过程中的自动化水平,实现了油脂生产过程的集成化和柔性化,对于保障油脂产品品质和工业生产安全意义重大。 关键词:油脂生产;工业计算机;自动控制;PLC 近年来,油脂市场需求不断扩大,油脂产品竞争日益激烈,技术也在不断的发展,传统以单一自动控制的技术手段已经不能满足大型油脂加工工厂的技术要求。当前,基于大中型集散计算机控制系统(DCS)结合可编程控制器(PLC)的工业计算机控制系统在电力、石油、化工等领域获得了广泛推广和应用[1]。但油脂行业的生产管理依然还是以PLC控制系统为主[2]。采用工业计算机控制系统将分散的控制室集成到一个主控台上进行管理操作,实现了油脂生产过程的集成化和柔性化,在提高产品质量,降低能源消耗的同时,改善了生产者的工作环节和劳动强度,对于保障油脂工业安全生产的意义重大[3]。因而,基于自动控制技术的工业计算机成为各油脂加工厂提高市场竞争力、降本增效的重要手段,并成为衡量现代化油脂企业的一个标志。 1油脂生产工艺流程 现代油脂制取工艺一般包括:对油料除杂、去皮、破碎、分离、烘干等预处理,为油脂的制取提供满足出油率要求的料坯;利用压榨技术(一次压榨法、二次压榨法、预榨浸出法、冷榨法)得到毛油;对毛油进一步精炼加工,得到符合质量标准的成品油。该制备过程中,若采用传统的人工控制,或者基于单一局部的控制技术很难满足现代化油脂大规模生产需求,如在油脂生产尾气压力、浸出器存料箱料位、毛油液位等关键点调节中[4],利用操作经验或单循环回路控制技术很难达到工艺要求。而通过组态软件设置PID智能自控模式,利用PLC主控器对关键点的全自动控制,能大大提高传统单回路控制的关联性和可靠性。 2工业计算机控制系统结构分析 工业计算机控制系统即利用工业控制软件和上位机组态软件,结合系统设计人员工业控制经验、系统软件水平和现场操作人员实际工作经验来达到油脂生产的自动化管理和控制效果。整个油脂制取工业计算机控制系统由上位机监控系统和下位机控制系统组成(见图1),通过上位机接口向设备发出指令,利用PLC进行系统数据信息和指令的采集和控制,在人机交互界面上动态显示系统运行状态信息。 2.1上位机监控系统 油脂制取自控系统中,上位机监控系统是用户和计算机间的交互点。监控人员通过交互性的人机界面实现对整个生产现场的实时监视,一旦出现异常,系统发出故障报警,满足操作人员对系统的控制。同时,操作人员通过上位机监控系统与PLC、系统设备进行信息交流,向PLC、控制设备发出指令,PLC也可利用通信模块将设备运行数据信息反馈给上位机,从而满足监视人员对现场工况的实时了解和数据查询、归档。 2.2PLC控制器 油脂生产工艺现场环境较为恶劣,存在较大干扰信号,为保证控制系统的可靠性和安全稳定性,采用PLC作为整个油脂生产流程的核心控制部件。PLC执行压力、温度、液位、流量等仪器设备现场信号的采集,阀门的启闭,各电机设备启停操作。现场采集的模拟/数字信号通过内置通信模块实现与PLC的数据交互,满足对油脂生产的自动化控制。图3为采取循环扫描工作方式的PLC流程图,一次循环扫描将实现对输入/输出信号的采集和刷新。 2.3PLC与上位机通信系统 PLC与上位机以及PLC与执行机构、测试仪表等的数据传输是保证信息传输和指令下达的关键。油脂生产中常见的通信方式有串行通信、现场总线、多主站通信、工业以太网等几种类别[5],本文针对SIMATICNETCP343-1通讯卡进行功能分析。采用自备处理器的SIMATICNETCP343-1通讯卡,能有效缓解中央处理器的通讯任务[6]。CP343配备的RJ45接口能够连接工业以太网,能同时独立处理工业以太网上发生的数据拥堵情况,从而保证油脂生产过程中庞大的数据采集量和下达指令能得到及时响应,满足远距离、多用户的访问连接。集成S5在通讯方面的兼容器,在不需要编程器的条件下进行现场调试,满足了油脂生产过程中复杂环境下设备维护更新的灵活性。 2.4PLC的I/O资源配置 PLC的I/O配置要满足现场传感器、一次仪表和现场控制设备相连接,便于数据信息的传输。根据油脂生产工艺特征和现场工况,现场信号包括对罐体液位、温度、压力检测信号,电机、油泵启停信号,电磁阀、流量阀、蒸汽阀的开度调节信号,蒸汽流量、温度调节信号,变频器频率调节等,因此整个系统应设置多路数字量输入/输出信号和模拟量输入/输出信号。 2.5现场设备和仪表 现场采集设备和仪器主要是针对油料预处理、压榨浸出、精炼等操作过程的温度、压力、料位和流量进行数据采集和控制,采集现场温度、压力、料位等模拟信号或数字信号,如压力变送器、温度变送器、速度变送器、雷达式料位器。系统的执行机构和电子元件,包括各类气动、电动调节阀门,蝶阀、变频器等,通过布置在设备上的仪器来采集变化的信号。 3系统的功能模拟 油脂生产中工业计算机控制系统控制对象包括了现场各类电机设备启停,各类阀门启闭;各储存罐液位控制等。交互界面上显示对象包括各储存罐、管道、阀门的温度、压力、流量等元素。通过界面监控各阀门开关、储存罐参数的变化,并调取变量的历史曲线等。交互系统画面组成包括主操作界面、监控界面、系统报警界面、数据浏览界面等。操作人员通过鼠标和键盘执行各项操作任务,并在不同画面之间进行切换,监控各运行程序的具体情况。组态软件通过现场I/O设备获得各系统的实时数据,对数据进行加工后以图像形式在显示终端显示,另外,根据操作指令和组态要求将输入指令传输到对应的I/O设备,控制执行机构改变运行参数或运行方式。对需要存储的数据写入到历史数据库中,当接收到历史数据的查询指令时,将从数据库中调取数据在终端显示。当设备运行触动报警值时,系统以图像、声音的方式反馈给操作员,同时存取报警信息,以备缺陷的反馈追踪。 3.1运行状态的实时监测及显示利用控制系统 对设备实时运行状况进行监控,对脱溶机、提升机、负压尾部风机等重要设备进行状态监测,一旦出现异常状况,传感器接收故障信号并通过控制器进行处理,系统人机界面发出声光报警,控制系统自动改变运行方式或运行参数调整来避免故障的扩大,与此同时,通知现场人员迅速采取措施进行调整。油料预处理阶段,通过工业计算机控制系统来实时监控油料储存仓。利用安装在料仓底部的料位传感器保证油料的正常供应,确保油料的正常损耗率以及最大限度避免由于空仓而造成的效率降低问题。同时,监控设备上的显示屏显示各电机、泵、阀门的运行工况,便于操作员针对工况做出预判,避免可能存在的故障发生。 3.2运行参数的调整 通过PLC主控制器设定温度控制范围,对参数报警值和报警记录设定;对系统压力、真空度控制值和变化曲线设定,对参数变化范围和报警值进行设定;对系统流量值进行设定并监控等。油脂制取过程中浸出器内部需维持一定的负压避免溶剂挥发而出现事故,要求浸出器存料箱和落料斗料位维持一定高度;为满足工艺要求,提高脱溶效果,要求蒸脱机料层稳定在一定高度范围;为保证第二蒸发器的温度值,避免温度过高或过低而造成的翻罐或不利于混合油蒸发的问题。利用工业计算机控制系统控制浸出器负压、蒸脱机料位、蒸发器温度,有效解决了人工控制存在的误差,满足了工艺要求。通过布置在设备上的测量容器负压、料位、蒸发温度,经过信号处理传输到控制器,控制器根据预先设定的参数对信号进行比较分析后,向电气执行元件发出指令调整运行方式,保证运行参数在设定范围内。 3.3历史数据的查询系统 实时显示和记录现场监测数据,并提供设定时段的数据报表打印功能。各设备的瞬时负荷值、设备故障时间、报警响应、故障参数的时间报表,生产过程的压力、流量、蒸发量等状况报表,结合人机交互界面提供选定参数的历史曲线,生产打印报表[6]。系统数据库存入各类参数信息,以便后续统计分析。工业计算机系统能够实时反映设备和工艺的运行数据,并及时将数据信息自动保存。一旦发生故障,操作员可通过应用界面调取相应时间点的参数信息,对故障进行分析和调整,保证安全生产需求和工艺品质标准。因此,相较于传统的人工摘录记事本的文本记录方式,采用计算机自动控制系统提供的数据记录和故障分析工具,提高了实时监测效率,且避免了人工记录和时间的制约。 3.4传动装置的启停控制 根据油脂制取工艺,在组态软件的支持下,通过交互界面实现对设备的启停控制,并对设备过流、过载、空载、故障停车控制处理,结合设定的逻辑控制单元和报警设置对生产过程进行全面跟踪监控,满足工艺需求。在浸出工艺中,负压蒸发中的尾气风机对真空度的要求非常高,尾气风机转速过高,则容易带出溶剂,转速过慢,则真空度下降,压力可能转为正值,影响安全生产。采用人工控制难度较大,而通过工业计算机控制则能很好解决。利用安装在尾气风机上的压力变送器获得相应的真空度信号和压力值,控制器对接收到的信号对比分析,向变频器发出指令,改变风机的转速,保证尾气风机压力和真空度保持在微小负压范围。 4结束语 随着生产力的发展,科学技术的进步,油脂加工行业所面临的市场竞争也愈发激烈,具备先进的加工工艺、优良的设备配给,卓越的自控系统将是油脂加工企业实现大吨位高度集成生产链的追求目标,基于PLC可编程控制器结合大中型集散计算机控制系统(DCS)的工业计算机控制系统,对油脂生产加工全过程进行工艺监控和信息管理,符合现代化油脂加工厂家的自动化控制理念,也是提高油脂生产品质的必然趋势。 作者:徐毅 单位:西北政法大学 计算机控制论文:网络与通信技术在计算机控制中的作用 摘要:随着先进的生产力的不断发展,信息化时代成为了时展的大趋势。信息化时代主要以网络信息技术为主体,是以创造知识与开发知识为首要目的。如今,网络与通讯技术已经成为现代社会发展的重要手段,它在计算机的领域中起着非常重要的作用。本文就对网络与通信技术在计算机控制中的运用进行分析阐述。 关键词:网络与通信技术;计算机控制;运用 在现代科学技术不断更新换代的社会里,全球的通信技术迅猛发展,在全球信息化的大潮流中,光线通信、广播电视网、国际互联网、电话网等通信互联网的建设也不断得到技术上的革新,网络人性化发展的趋势越来越明显。通信技术与网络成为了社会快速发展的基本要素,也为推动经济的发展做出了巨大的贡献。接下来就结合网络与通信技术,谈一谈在计算机控制中的运用。 1通信技术与计算机控制技术的有效结合 在计算机控制技术中,有一种技术是将通信技术与计算机网络技术两者完美地进行了结合,那就是今天所说的现场总线技术。可能大部分的普通群众对现场总线技术并不是很了解,不像以太网这些网络计算机技术一样,因为现场总线技术通常只是被用于微机化的测量与控制的设备方面,以及对生产现场进行一个有效的信息传输,目的是能够在建立一个高效开放的监督生产过程的信息数字化传输系统。现场总线技术具有很强的稳定性,对信号的抗干扰能力也很强,因为它主要是通过数据传输的方式进行基带传输,这样会使它的功能模块就被分解成几个部分,这不仅会增加它的性能方面的安全性,还能为以后的后续维护工作的实施提供了很大的方便。现场总线技术的技术是比较成熟和完善的,但是也会存在着不足的地方,那就是在传输数据的时候速度会较慢,以及一旦出现问题会因为总线比较复杂而导致问题不易找到和控制。 2网络技术在计算机控制技术的具体应用 网络技术在计算机控制技术的应用中最广泛和典型的就是以太网的应用。以太网在计算机控制技术中具有明显的应用优势,因为以太网的通信传输的速度非常快,而且网络成本的费用非常低,所以它的应用范围是非常广的,自身条件也不存在现场总线的标准复杂的问题。所以在普通家用和办公的计算机控制中,以太网比起其他的网络在计算机控制的应用中能够更好地实现通信和网络的信息传输以及资源共享。以太网是最具有市场发展的潜力的,它甚至还涉及到了工业领域上,它的兼容性的强大使信息在传输过程中不容易受到其他因素的影响。其中,以太网存在的缺点就是以太网在安全性上不如现场总线技术可靠。所以,在现实生活中的实际应用,人们常常会将这两种技术在计算机控制中进行有效融合,使它们之间能够更好地取长补短,各自发挥优势,以达到网络通信效率的最大化。 1、网络通信技术在计算机控制中的运用网络通信技术在计算机控制中的运用具体体现在人们的日常生活中,例如人们可以通过手机、计算机等终端设备对计算机的图像与信息数据进行保存与读取,可以提高资源的有效利用率,还可以加大网络信息的共享资源的效益,继而大大提高了信息的流通,使人们更加快速、方便地在一定时间内就能获取到有用的信息资源,节省了许多资源成本的消耗,提高了人们的生活水平与工作效率。 2、教学方面的运用网络通信技术还对教学方面有着非比寻常的重要性,对于教学改革来说,起着强有力的推动作用。教师可利用计算机网络技术对学生进行授课,借助网络通信技术还可以与学生进行视频远程教学,这样的教学途径改变了传统的教学形式,教师与学生不必局限于必须面对面地上课才能传授和接收知识,通过网络通信技术在计算机控制技术方面的有效运用,师生之间可以进行高效率的教学模式,不仅可以缩短多余的时间,还可以为教师与学生双方提供庞大的资源库,教师拥有大量的资源方便索取,学生这方面也拥有着海量的学习资源可以提供挑选,有效地实现了师生之间的资源共享,也为师生提供了便捷有效的教学途径。网络通信技术对于我国的教育可谓是创造了一个新的发展空间,同时也是扩大了文化教育与素质教育的覆盖范围。 3、气象方面的运用在气象预测上,通信网络技术更加发挥着重要的作用。通过通信网络技术进行对天气的卫星探测,能够更加及时、更加准确地将气象的变化情况通过计算机控制技术的传播。例如可以通过电台技术、广播技术以及电视等终端设备将天气预报传送到人们身边,有效帮助人们对未来天气做好预防工作,对于恶劣天气的预测,可以有效提醒人们提前对自身进行一个保护措施。网络与通信技术在计算机控制中的运用,对社会甚至是世界的发展是必不可少的,甚至还会呈现出越来越重要的趋势,因为它可以使国家与国家之间的文化、经济、政治等方面进行便捷有效的交流,使国家之间的资源进行互通有无,促进了世界各国的合作与发展。 作者:唐晓旸 单位:河北省任丘市华北油田第三中学 计算机控制论文:计算机控制中通信技术的应用 【摘要】 进入新世纪以来,网络和通信技术伴随我国经济的高速增长开始了几何式惊人发展。目前我国在计算机网络与通信技术的融合发展上,逐步推出计算机自动控制系统,且被多个领域广泛认可和接受。本文主要探析计算机控制中网络与通信技术的应用,以为相关工作和研究人员的工作和研究,提供有用参考。 【关键词】 计算机;网络技术;通信技术;应用 伴随现代科技的进步和发展,网络和通信技术正在逐步走向融合发展的轨道,而这一发展趋势也推动了通讯质量和效率的快速提升,进而刺激了信息通讯业的高速发展[1]。现代信息通讯业的不断创新和发展,把传统通讯技术和数字交换技术融合为数字通信技术,形成信息单一传送到多元信息同步传输的跨越式发展。现代信息通信技术的发展,不仅满足了人们生活场景中更多信息沟通需求的,而且为我国社会经济的发展起到了强劲的推动作用[2]。 1计算机网络与通信技术概述 1.1网络技术网络技术兴起于上世纪90年代中叶,是一种基于计算机的数字信息交换技术,其将互联网上分散的数据资源信息整合后,全面共享和高效协调这些信息资源的呈现,使互联网用户可以方便的获取和使用该信息资源[3]。网络技术提供的信息资源在具体提供过程中实际上需要调动大量设备资源和互联网资源,该过程需要调动的各项资源主要包括传感器、网络、大型数据库、专家资源、知识资源、信息资源、数据库资源、存储资源、高性能计算机等。目前的网络技术,处在互联网发展的第三阶段,互联网的功能主要在于信息资源共享。应用网络技术,可以方便的构建小型社区网络、企业内部网络、家庭网络等多种级别的局域网。互联网的根本特征就是资源共享,运用网络技术的最终目的就是消除资源孤岛,因此网络技术的应用并不强调网络规模,而是更加注重技术效果的实现。 1.2通信技术通信技术还被称作通信工程,也有叫信息工程或电信工程的,其是电子工程的重要分支技术,也是当前使用价值极大的基础学科之一。信息技术主要关注通信中信息传递与信号处理原理与应用。通常认为,计算机通信是两个或两个以上计算机间设置专门设备进行信息交换与传输的整个过程。通信技术,最开始采用模拟信号作为传输载体进行信息传递,如今其后则以数字信号作为信息传输载体进行数字信息传输,如今则以数据信号为载体进行数据通信。其中数据通信又分为报文、数据、电力三种数据交换方式。数据通信通常是借助网络协议完成计算机间信息资源传输与共享。网络协议就是计算机间通用的计算机通信语言,通常在不同计算机间设置相同的网络通信协议,也正是这个网络通信协议让多个计算机上的信息资源完成了传输和共享。 2计算机控制中通信与网络技术的应用剖析 2.1现场总线技术应用剖析上世纪80、90年代现场总线技术在国际上逐渐发展成形,该技术主要用在楼宇自动化、制造自动化、过程自动化等方面的现场智能设备的通信网络。现场总线技术为工厂提供基础数字通信网络,连接工厂现场生产过程和控制设备、高级管理设备间沟通,因此其还是开放的全分布控制系统。现场总线技术具有较为分散的功能性模块,该结构能够有效增强其通信稳定性,同时有利于现场总线设备的后期维护保养。现场总线技术的主要内容包括数字通讯、计算机、控制、智能传感等技术,是一项综合性的通信与网络技术,是自动化技术发展的热点技术,目前在世界范围内被广泛应用,且因此引起自动化系统结构与设备发生革命性变化。当前很多极具实力的知名企业都在致力于现场总线技术的研发和相关产品推广。现场总线设备通常设在过程设备底层,用来提供工厂用设备级基础通讯网络,其具有成本低廉、安全性好、通信协议简单、容错能力强等特点。具体应用中,现场总线技术还要求很高的实时性和时间确定性,同时还有信息交换频繁、多进行短帧通信、负载稳定性好的特点。总体而言现场总线技术具有安全性高、稳定性好、兼容度宽、技术成熟的多项优势,基于自身因素存在的技术弊端主要在于共享资源和传输数据的速度相对缓慢,该技术用于计算机间通信相对弱势,具体而言总线标准复杂度高,发生问题后防控难度较大。 2.2以太网应用剖析以太网是一种广为应用且技术优势显著的计算机控制技术,其优势在于网络通信成本低、通信数据传输速度极快、不存在总线标准的复杂协议问题且具有极为广泛的应用范围。采用以太网进行数据传输和共享,能够实现高质量的网络通信、信息传输、资源共享效果。以太网具有极为惊人的市场发展潜力,目前被网络和通信技术的相关市场广泛认可和看好其发展前景。目前,以太网已经将其应用范围扩展到工业应用领域。以太网在具体应用上,和现场总线技术不同,其在传播速度和效率上远远超过现场总线技术。以太网在应用领域中有着远超现场总线技术的超宽兼容度,应用实践中信息传递的整个过程能够表现出更高的稳定性。但在具体应用场景中,以太网传输信息的安全性和可靠性要远弱于现场总线技术,简单而言以太网对现场设备控制比之现场总线技术相对弱势,其在远距离的信息传输上更具优势。 2.3网络和通信技术的综合应用分析目前,网络和通信技术已经广泛应用在互联网和通信领域中,例如电子数据业务、个人移动通信、电子信箱、即时通信等多个领域。计算机控制中应用网络与通信技术的主要作用有:(1)降低能耗,高效推动信息资源互联共享。借助智能信息终端,方便存储和获取互联网上存储的数据、图像、声音等目标信息资料。网络与通信技术的广泛应用可以提升信息传输效率,降低数据重复输入的次数,减少数据存储管理占用的人财物资源,提升了信息的供给效率。(2)可实现远程教学,推动文化交流与传播。当前教学活动中比较流行的慕课和微课教学都是采用了互联网远程教学方式进行网络教学,该类教学方式能够更好的分享优质教学资源,对传统教学模式是一个很好的教学形式补充,并有利于推动成人教育、职业教育和终身教育的发展。借助网络和通信技术实现远程教学在技术上的瓶颈突破,为教育资源传播的开放性和公平性做好了技术支撑,有利于提升社会文化资源交流的频密度和传播的远度。(3)在气象领域得到广泛应用。我国发射的风云系列卫星,通过网络和通信技术广泛传播气象资讯,有效的保护了我国人民的日常生产和生活行为,为人们安全出行和安全生产提供了良好的防范预报。 3结语 现代社会经济高度发展和繁荣的今天,通信与网络技术的应用几乎在人们的日常生产和生活中占据不可分割的重要地位。通信和网络技术的多样化应用让工业生产更加高效和便捷,让普通民众的生活更加的丰富多彩。在计算技术控制中网络和通信技术的应用实践上,总线技术和以太网各具优势和缺陷,在具体选用时还需要根据应用场景的特点来匹配适合的技术方案。 作者:石建茂 单位:公诚管理咨询有限公司 计算机控制论文:计算机控制中通信技术的应用 【摘要】 进入新世纪以来,网络和通信技术伴随我国经济的高速增长开始了几何式惊人发展。目前我国在计算机网络与通信技术的融合发展上,逐步推出计算机自动控制系统,且被多个领域广泛认可和接受。本文主要探析计算机控制中网络与通信技术的应用,以为相关工作和研究人员的工作和研究,提供有用参考。 【关键词】 计算机;网络技术;通信技术;应用 伴随现代科技的进步和发展,网络和通信技术正在逐步走向融合发展的轨道,而这一发展趋势也推动了通讯质量和效率的快速提升,进而刺激了信息通讯业的高速发展[1]。现代信息通讯业的不断创新和发展,把传统通讯技术和数字交换技术融合为数字通信技术,形成信息单一传送到多元信息同步传输的跨越式发展。现代信息通信技术的发展,不仅满足了人们生活场景中更多信息沟通需求的,而且为我国社会经济的发展起到了强劲的推动作用[2]。 1计算机网络与通信技术概述 1.1网络技术网络技术兴起于上世纪90年代中叶,是一种基于计算机的数字信息交换技术,其将互联网上分散的数据资源信息整合后,全面共享和高效协调这些信息资源的呈现,使互联网用户可以方便的获取和使用该信息资源[3]。网络技术提供的信息资源在具体提供过程中实际上需要调动大量设备资源和互联网资源,该过程需要调动的各项资源主要包括传感器、网络、大型数据库、专家资源、知识资源、信息资源、数据库资源、存储资源、高性能计算机等。目前的网络技术,处在互联网发展的第三阶段,互联网的功能主要在于信息资源共享。应用网络技术,可以方便的构建小型社区网络、企业内部网络、家庭网络等多种级别的局域网。互联网的根本特征就是资源共享,运用网络技术的最终目的就是消除资源孤岛,因此网络技术的应用并不强调网络规模,而是更加注重技术效果的实现。 1.2通信技术通信技术还被称作通信工程,也有叫信息工程或电信工程的,其是电子工程的重要分支技术,也是当前使用价值极大的基础学科之一。信息技术主要关注通信中信息传递与信号处理原理与应用。通常认为,计算机通信是两个或两个以上计算机间设置专门设备进行信息交换与传输的整个过程。通信技术,最开始采用模拟信号作为传输载体进行信息传递,如今其后则以数字信号作为信息传输载体进行数字信息传输,如今则以数据信号为载体进行数据通信。其中数据通信又分为报文、数据、电力三种数据交换方式。数据通信通常是借助网络协议完成计算机间信息资源传输与共享。网络协议就是计算机间通用的计算机通信语言,通常在不同计算机间设置相同的网络通信协议,也正是这个网络通信协议让多个计算机上的信息资源完成了传输和共享。 2计算机控制中通信与网络技术的应用剖析 2.1现场总线技术应用剖析上世纪80、90年代现场总线技术在国际上逐渐发展成形,该技术主要用在楼宇自动化、制造自动化、过程自动化等方面的现场智能设备的通信网络。现场总线技术为工厂提供基础数字通信网络,连接工厂现场生产过程和控制设备、高级管理设备间沟通,因此其还是开放的全分布控制系统。现场总线技术具有较为分散的功能性模块,该结构能够有效增强其通信稳定性,同时有利于现场总线设备的后期维护保养。现场总线技术的主要内容包括数字通讯、计算机、控制、智能传感等技术,是一项综合性的通信与网络技术,是自动化技术发展的热点技术,目前在世界范围内被广泛应用,且因此引起自动化系统结构与设备发生革命性变化。当前很多极具实力的知名企业都在致力于现场总线技术的研发和相关产品推广。现场总线设备通常设在过程设备底层,用来提供工厂用设备级基础通讯网络,其具有成本低廉、安全性好、通信协议简单、容错能力强等特点。具体应用中,现场总线技术还要求很高的实时性和时间确定性,同时还有信息交换频繁、多进行短帧通信、负载稳定性好的特点。总体而言现场总线技术具有安全性高、稳定性好、兼容度宽、技术成熟的多项优势,基于自身因素存在的技术弊端主要在于共享资源和传输数据的速度相对缓慢,该技术用于计算机间通信相对弱势,具体而言总线标准复杂度高,发生问题后防控难度较大。 2.2以太网应用剖析以太网是一种广为应用且技术优势显著的计算机控制技术,其优势在于网络通信成本低、通信数据传输速度极快、不存在总线标准的复杂协议问题且具有极为广泛的应用范围。采用以太网进行数据传输和共享,能够实现高质量的网络通信、信息传输、资源共享效果。以太网具有极为惊人的市场发展潜力,目前被网络和通信技术的相关市场广泛认可和看好其发展前景。目前,以太网已经将其应用范围扩展到工业应用领域。以太网在具体应用上,和现场总线技术不同,其在传播速度和效率上远远超过现场总线技术。以太网在应用领域中有着远超现场总线技术的超宽兼容度,应用实践中信息传递的整个过程能够表现出更高的稳定性。但在具体应用场景中,以太网传输信息的安全性和可靠性要远弱于现场总线技术,简单而言以太网对现场设备控制比之现场总线技术相对弱势,其在远距离的信息传输上更具优势。 2.3网络和通信技术的综合应用分析目前,网络和通信技术已经广泛应用在互联网和通信领域中,例如电子数据业务、个人移动通信、电子信箱、即时通信等多个领域。计算机控制中应用网络与通信技术的主要作用有:(1)降低能耗,高效推动信息资源互联共享。借助智能信息终端,方便存储和获取互联网上存储的数据、图像、声音等目标信息资料。网络与通信技术的广泛应用可以提升信息传输效率,降低数据重复输入的次数,减少数据存储管理占用的人财物资源,提升了信息的供给效率。(2)可实现远程教学,推动文化交流与传播。当前教学活动中比较流行的慕课和微课教学都是采用了互联网远程教学方式进行网络教学,该类教学方式能够更好的分享优质教学资源,对传统教学模式是一个很好的教学形式补充,并有利于推动成人教育、职业教育和终身教育的发展。借助网络和通信技术实现远程教学在技术上的瓶颈突破,为教育资源传播的开放性和公平性做好了技术支撑,有利于提升社会文化资源交流的频密度和传播的远度。(3)在气象领域得到广泛应用。我国发射的风云系列卫星,通过网络和通信技术广泛传播气象资讯,有效的保护了我国人民的日常生产和生活行为,为人们安全出行和安全生产提供了良好的防范预报。 3结语 现代社会经济高度发展和繁荣的今天,通信与网络技术的应用几乎在人们的日常生产和生活中占据不可分割的重要地位。通信和网络技术的多样化应用让工业生产更加高效和便捷,让普通民众的生活更加的丰富多彩。在计算技术控制中网络和通信技术的应用实践上,总线技术和以太网各具优势和缺陷,在具体选用时还需要根据应用场景的特点来匹配适合的技术方案。 作者:石建茂 单位:公诚管理咨询有限公司 计算机控制论文:通风空调计算机控制技术分析 1主要控制功能需求 1.1变配电系统 1.1.1遥测、遥信对象附楼配电室技术屏低压I段主供回路、附楼配电室技术柜低压II段备供回路、附楼配电室动力屏低压供电回路、新闻网配电柜低压I段主供回路、新闻网配电柜低压II段备供回路、动力站新闻网低压I段送电回路、动力站新闻网低压II段送电回路、动力站全台网低压I段送电回路、动力站全台网低压II段送电回路。 1.1.2遥测信号每个供电回路线电压:Uab、Ubc、Uca;相电流:Ia、Ib、Ic;电源频率:PF;功率因数:cosφ;有功功率:P3;视在功率:S3;无功功率Q3;有功电度kWh;无功电度kVarh。 1.1.3遥信信号每个供电回路分闸信号、合闸信号。 1.2通风空调风机控制系统 1.2.1遥信、遥控对象排风机1#、排风机2#、排风机、1#回风机(备用)、2#回风机(备用)、3#送风机、3#回风机、4#送风机、4#回风机、5#送风机、5#回风机、1#送风机、2#送风机、1#回风机、2#回风机、1#送风机(备用)。 1.2.2遥信信号允许自动信号、停止/运行信号、热继电器故障信号、起动故障信号。 1.2.3遥控信号起动信号、停止信号。 1.3遥控信号发出当遥控信号发出后,风机实际未动作,经过延时后,发出操作故障信号,弹出报警窗口。 1.4日报表功能每日每小时记录一次所有供配电回路负荷情况,并附报表打印输出。 1.5供电回路负荷历史数据查询以历史趋势图形式查询,可按10min,任意时间段进行历史负荷查询。 1.6风机控制记录查询以历史趋势图形式查询,可按10min,任意时间段查询风机运行状态。 1.7报警事件查询热继电器故障信号、起动故障信号查询。 1.8操作事件查询对操作事件情况进行查询。 2控制系统开发 2.1色彩选择金属灰为背景,蓝色、黑色为字体主色,红色为强调。 2.2操作以菜单为主,按钮为辅,主系统图设置人性化开关点击等灵活多样的操作方式。 2.3主要画面设置低压配电系统图、低压系统遥测、日报表、风机控制、风机控制记录、事件查询、报警查询、用户管理、登陆、注销、退出。开发主界面如图2。 3主要控制界面开发 3.1低压配电系统图不带电状态下为绿色,带电状态下为红色;在画面上显示相电流:Ia、Ib、Ic;所有开关柜断路器位置均设置有透明按钮,点击后打开各开关详细的遥测画面;所有开关柜均判断开关分闸/合闸状态,并根据判断情况进行红绿色显示(如图3)。 3.2低压遥测画面主要显示每一开供电负荷的实时数据,包括线电压:Uab、Ubc、Uca,相电流:Ia、Ib、Ic,频率PF,功率因数cosφ,有功P3,无功Q3,视在功率S3,有功电度kWh,无功电度kVarh及断路器状态;用棒图形象显示负荷情况;用历史趋势图显示负荷情况(如图4)。 3.3日报表查询每天每小时记录一次三相负荷电流形成日报表,并计算一天中的最大值、最小值、平均值。可查询每一天的日报表,达到900操作权限可对报表进行打印、删除等操作。 3.4风机控制达到800操作权限,可进入风机控制画面。画面设置16台风机操作功能区;当就地/集中操作开关处于就地操作时,计算机不进行集中操作,但可对其运行状态进行遥测;当就地/集中操作开关处于集中操作时,计算机可进行集中起动/停止操作,并对其运行状态进行遥测。 3.5风机控制记录采用历史趋势图,对风机运行状况进行记录,可查询每台风机的运行状况,进行10min查询,参数查询,定义记录笔查询。 4总结 本项计算机控制技术的成功运用,使云南广电局动力站大大提高了供电可靠性,降低了工作人员的劳动强度,起到了节约劳动成本,提高劳动生产率的良好效果。特别是精细的供电监控方式,以DCS控制理论,实现了通风空调送风机、排风机通过PLC进行计算机监控,用户对此给予了很高的评价。 作者:张静单位:云南建工安装股份有限公司 计算机控制论文:网络与通信技术在计算机控制的运用 摘要:随着科技的发展,计算机控制逐渐渗透到各个领域,并且发挥着积极的作用。我国进入二十一世纪以来,计算机技术和通信技术的结合始于上世纪,并且经历了几十年的发展历程。据此,通过对网络通信技术与计算机控制的介绍,阐述了通信技术的重要作用及其计算机控制中的作用。 关键词:网络与通信技术;计算机控制;应用;发展 计算机网络技术与通信技术之间的结合使得信息通信的质量逐渐提高。是现代信息通信的主要特征之一。随着我国移动网络使用人数增多,网络速度和安全性的提高成为一种必然。对计算机的发展而言,网络的发展是滞后的,它应以计算机为基础。目前,我国网络通信已经达到了一个很高的水平。笔者将二者之间的关系以及网络与通信技术在计算机控制中的运用进行了具体的分析。 1计算机网络和通信技术相关概述 网络技术是计算机与通信技术二者之间的结合,网络技术对各个领域均有积极的影响。将不同区域的计算机通过设备天线进行连接,可以实现网络资源的共享。网络系统分为通信网络与资源网络量部分,包括电缆、无线通信和电话线通信等相关内容。通过一系列的线路和设备就可以保证节点之间的无障碍通信,硬件、软件和数据库均可以共享。在计算机网络中,常见的设备包括网管、网桥、中继器、路由器和交换器。交换方式包括电路交换、报文交换和分组交换三种,信息在计算机之间的信息共享与传输多是依靠通信协议来完成,计算机协议可以在不同计算机之间使用,信息共享更加方便。 2网络与通信技术在计算机控制中的发展过程 2.1联机时期特征。联机是指通过中央处理器将不同区域的计算机连接在一起,共同发挥作用,联机时期是计算机控制的第一阶段,信息的交换需要核心处理器的指挥与预算,同时中心处理器要具有数据的储存和收集功能。但是随着计算机接入的增多,核心处理器的工作量增大,处理速度就会下降,最终不能满足运行需求。在信息收集和获取上,核心处理器同样面临巨大的压力,要保证中央处理器的效率,就需要在处理器和通信线路之间安装前端处理器。这就是我们所说的通信控制器,数据处理器的速度因此得到基本保证。但是此阶段还不能实现全面的网络连接。2.2互联网时期。互联网时代的到来是随着互联网的快速发展,是指将不同的计算机之间互联形成统一的网络系统。互联网时代的信息的共享和交换成为一种必然。互联网可以将信息进行收集和存储,同时也可以完成通信系统信息的交换和控制,具有独立性,并且封闭性较好,可以很好的避免的网络风险,资源共享的效果不如从前,网络之间互通存在困难。2.3标准化网络时期。标准化网络时代始于上世纪80年代,这一时期随着集成电路和微处理器的使用,计算机网络更加合理化,既可以实现独立的运行,又能够保证信息运行的共享和互联。计算机的体积也逐渐缩小,逐渐接近现代我们所见的微型计算机。在计算机的运行速度上,较以往有很大的提高。网络的安全性极大的提高,并且局域网是通过路由器等设备连接,实现信息的传输与共享。2.4高速网络和互联时期。随着我国网络与世界接轨,信息高速公路这一概念提出。高速的网络开始出现,信息传输和处理速度达到了空前新高。尤其是在网络通信上,基于互联网的信息高速公路已经在世界范围内建立,信息资源共享十分方便。 3计算机控制中的主要网络与通信技术 3.1以太网以太网是计算机控制技术的典型网络,具有较多的优点。随着计算机网络速率的提高,其应用也不断的增加,这一技术的成本较低,通信速率低,且影响因素较少。以太网已经在各个地区开始使用,但是还具有较大的开发空间。对于以太网的研究,应集中于资源的开发上,我们知道以太网包含了大量的资源,如何将其正确的应用于计算机控制中,是下一阶段的主要任务。以太网已经在商业和工业领域具有广泛的应用,并且其特点明显,以太网不仅注重信息通信共享,还对信息共享起着主宰作用。3.2现场总线技术现场总线技术是计算机控制的主要方式之一,其应用可以保证现场设备的正常运行,将网络有效的连接。现场总线技术将基带传输作为基本方式,具有较高的安全性和较强的抗干扰能力。新厂总线采用独立的功能模块,相互之间不造成影响,这使得维护变得方便。另外该技术的开放式互联则实现了各个层次之间的练习,在通信协议的约束下,信息可以统一。现场总线技术在近年来的应用较多,其兼容性、安全性和可靠性成为其广泛应用的主要原因,但是其运行中依然存在一些问题,比如传输速度不高,总线较为复杂,其设计与以太网之间存在较大的差别,对于网络的传输而言,以太网的优势更加明显。在现阶段,依然需求两种技术相互配合。将两种技术联合使用的优势在于,第一,能源消耗减少,并且可以对数据进行全面的分析,共享能力增强,通过终端设备可以轻松的获得网络区域的计算机的声音、图像和数据信息,减少多次输入的麻烦,减少成本使用。通过网络通信技术进行远程教学,是文化得到传播。卫星通信已经成为现代远程授课的一种方式,这一技术深入到教育行业,并在该领域取得了不错的成就。第二,在网络通信过程中,远程技术的覆盖能力逐渐增大,对传统的学校教育起到了很好的补充作用。尤其使教学的开放性与教育的覆盖面积更加广泛。第三,对于现代通信而言,计算机控制已经在广播、电视等方面取得了很高的成就,基于网络通信的广告业发展,也使得本国文化与不同民族之间的联系更加频繁。对世界各国之间的网络交流而言,合作是必然的,在民主发展过程,民主艺术则是通过通信技术快速的传播,针对不同的民族特点,网络通信技术则应从继承和发展开始。网络通信技术的应用能够将这些特有的文化传统进行很好的保护和继承,防止其被破坏。第四:网络与通信技术在气象报道上具有积极作用,可以准确的报道气象状况,现代人已经可以轻松获得天气信息,方便行动。3.3应用实例网络与通信技术在我国计算机控制中的运用十分广阔,比如上海的模拟呼吸系统就是我国建立的首个模拟寻呼系统,数字呼吸系统也是计算机控制系统的代表。对于网络技术的发展来说,计算机需要接收端和发射端共同作用,集成电路在这一过程中会发挥积极的作用。近年来,对网络与通信技术的发展对于计算机交换机设备的研发提出了新的要求,随着以太网也不能适应网络的快速发展,对交换机和用户的分析与维护就成为计算机控制中的主要任务。需要改变以往的预先控制方法,实现程序化,并对存储器进行信息的保存。交换机执行后,可以通过使用换号码的方式实现相关程序,对计算机的变革使得网络通信进一步发展,在我国计算机控制已经深入到工业、服务业等多个领域,对新的网络模式而言,计算机变革将进一步进行。 4总结 对于移动通信网络的发展而言,经历了几个阶段。我目前我国网络通信技术已经空前先进,对于计算机控制起到积极作用。通过计算机控制来影响其他领域或行业,要进一步明确其积极作用,笔者将网络与通信技术的应用过程进行了具体的分析,阐述了不同时期的计算机网络与通信技术的发展与应用。以便于推进我国计算机控制的发展以及其在各个领域中的作用。 作者:李景纯 单位:广东海格怡创科技有限公司 计算机控制论文:汽车综合性能检测站计算机控制系统分析 摘要:详细阐述了汽车综合性能检测站计算机控制系统的问题预防和维护工作,以期能为相关人员提供有益的参考和借鉴。 关键词:汽车;综合性能;检测站;控制系统 汽车综合性能检测站是以计算机为核心的测量和控制系统。因此,计算机控制系统的正常运行对汽车综合性能检测站有着重要的作用,我们要做好计算机控制系统的维护工作。 1计算机控制系统可靠性问题的预防 1.1供电的可靠性 电源是整个系统的命脉,会在很大程度上影响系统的可靠性。制动检验台电动机的启停、底盘测功机涡流机的运行等都会造成供电网络电压大幅涨落,从而导致电压不稳,给计算机控制系统造成很大的干扰。实践表明,在计算机控制系统外部干扰引起的故障中,80%以上是由电源干扰引起的。计算机控制系统的供电原则是:①空调、照明等动力设施与计算机、工位机应分别供电;②工位机采用稳压电源,以保证AC220V的稳定;③服务器和计算机要采用不间断电源(UPS)供电,以防信息丢失;④三相负载要均衡;⑤工位机内交、直流电源线分开线槽走线,信号线与地线、电源线尽量不交叉,以减小交流电源对直流电源线和信号线的感应干扰。正确接地也是计算机控制系统抑制干扰的重要手段,接地原则是:工位机和设备采用串联屏蔽接地方式,用一根大截面铜线(至少10mm2)连接各装置的中心接地点,然后连接到接地母线;接地装置最好埋在距检测车间10~15m处。 1.2线路的可靠性 在自动检测线上,每个工位的模拟量、开关量的输入和输出是必不可少的。电气设备漏电、接地系统不完善或传感器绝缘性能不高等都会造成通道中传入很高的共模或差模电压。如果各通道的线路绑扎在一起,则各线路会通过电磁感应相互干扰,尤其是将-12~12V的信号线和交流380V、220V电源线绑扎在一起,其干扰更为严重——轻则使弱电信号出现误差,重则会覆盖住传感器等的弱电信号。在安装计算机控制系统时,要按信号类别将信号线与电源线、强电线与弱电线、模拟量线与开关量线、交流线与直流线等分开线槽走线,以减少各种耦合干扰;不同类型的信号要分别用不同电缆传输,信号电缆应按信号种类分别布置传输,严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号,避免信号线与动力电缆靠近并平行布置;要对传感器信号线和光电开关信号线采取屏蔽措施,将正确接地与屏蔽结合起来抑制干扰;对于模拟信号线,一律采用屏蔽电缆走线方式,同时穿钢管屏蔽保护,将屏蔽层接地,以减少静电干扰。另外,较短的信号线可以采用双绞线,双绞线上产生的大小相等、方向相反的电磁干扰可以相互抵消。 1.3硬件电路的可靠性 工位机、设备控制柜的设计采用模块化、通用化的方式,以便故障查询和更换。对于硬件电路,特别是主控板,要在其关键点上设计LED指示灯和报警装置,以便维护。比如控制举升器升降的继电器吸合电路可用LED指示灯来标识其工作状态;I/0通道中光电开关信号采用光电耦合器隔离,传感器信号采用隔离放大的方法来抑制干扰。硬件滤波电路是计算机控制系统中的重要组成部分。传感器信号在接入放大器前,可在信号线与地间并接电容,以减少共模干扰,并在信号两极间加装滤波器,以减少差模干扰。将常用RC滤波器接在一些低频信号的传输电路中,例如侧滑检验台的差动变压器输出端,可以有效削弱各类高频干扰信号。为保证整个计算机控制系统在局部发生故障时也能够正常工作,可以在工位机里设置一些备用部件。一旦发生故障,就启动备用部件。 1.4软件设计的可靠性 对整个计算机控制系统而言,软件抗干扰技术是防止计算机控制系统受到可预知干扰或当计算机控制系统受到干扰后使其恢复运行,或输入、输出信号受到干扰后,使计算机能去伪存真的一种软件支持技术。开发计算机控制系统时,可通过软件提高其可靠性,同时降低生产成本,减少维修时间。干扰信号是随机的,可以利用计算机控制系统的自检与诊断、软件陷阱、软件滤波和中断处理等提高计算机控制系统的可靠性,特别是非周期性的随机干扰信号,采用软件滤波是非常有效的。所谓“软件滤波”,就是通过多次采样,得到一个转换的数据系列,通过某种处理后,得到一个可信度较高的结果。比较常用的滤波法有程序判断滤波法、去极值平均滤波法和低通滤波法。在软件设计时,可使系统具备掉电保护功能,以提高其可靠性。例如进行现场保护,即保存当时重要的状态参数,当电源恢复正常时,计算机重新复位,恢复现场,继续完成未完成的工作。 2计算机控制系统可靠性的维护 计算机控制系统可靠性的维护可以从以下几个方面入手:①注意服务器、各工位机以及设备周围的环境、温度、湿度和灰尘等状况,一定要采取通风、防尘等措施,避免阳光直射。②定时用毛刷、吸尘器等清除工位机机柜和计算机控制柜内的灰尘。检测车间的空气中含有大量灰尘、烟粒和粉末,一旦它们落在计算机控制系统内工位机、计算机控制柜的印制线路或元器件上,就会引起元器件间绝缘电阻下降,甚至导致元器件和印制线路损坏。③经常检查传感器的工作状态,观察其是否有位移、积尘和受潮现象。不要人为破坏传感器的正常工作状态。④散热、通风是防止服务器、计算机和工位机过热的重要手段。为此,工作人员应每天检查各冷却风扇运转是否正常,每半年或一个季度检查风道过滤器是否有堵塞现象。如果过滤网上灰尘积聚过多,则应及时清理,否则计算机控制柜内的温度就会升高(一般不允许超过55℃)。⑤尽量少开工位机机柜的门。有的检测站在夏天打开柜门散热,这种方法不可取,因为这会导致计算机控制系统加速损坏。正确的方法是降低计算机控制系统的外部环境温度。因此,应该严格规定,除非进行必要的调整和维修,否则不允许随便开启柜门,更不允许在使用时敞开柜门。⑥利用Windows维护工具定期整理硬盘、备份数据库,并且只有具有一定权限的人才可以访问数据库。计算机要定期査、杀毒,杀毒软件也要及时更新。 3结束语 综上所述,为了确保汽车综合性能检测站的正常运行,我们要重视和做好计算机控制系统可靠性的问题预防和维护的工作,并要采取有效措施保障计算机控制系统的可靠性,从而促进汽车综合性能检测站工作的开展。 作者:邹夏骁 单位:惠州市汽车运输集团有限公司 计算机控制论文:计算机控制程序实验室创建 1高等职业教育实践教学中存在的问题 教育部在《关于加强高职高专人才培养工作的若干意见》中明确指出:“人才培养模式改革的重点是教学过程的实践性、开放性和职业性,实验、实训、实习是三个关键环节。”[1]实验、实训、实习等实践教学是培养学生职业技能、锻炼学生职业意识、实现高职培养目标的主体教学环节之一。高等职业院校的教师开展实践教学活动,要以培养学生的动手能力和创新能力为主,以职业的典型工作任务为导向,锻炼企业所期望的工作能力,增强职业意识,强调教学过程的实践性和职业性。但目前职业教育实践教学中的几个问题需引起我们的注意。第一,现有实验设备制约着学生动手能力和创新能力的培养与提高。目前,实验设备大多采用以实验模块为基本单元的实验箱形式,往往以最基本的认知性和验证性实验为主,综合性、创造性实验很难实施。对于这样的实验,学生是被动的,是为完成任务而做实验,因而无积极性可言。第二,传统的实践教学过程大多围绕硬件实物,在实验室、实训室或企业车间等场所实施,因其直观易感性和接近生产实际,向来都是高职实践课程的主流教学方式。然而这种教学方式存在先天不足,因其投入大、适应性差且难于开放,往往使实践教学过程面临窘境[2]。对没有实践经验的学生来说,设计过程中容易造成器件和仪器仪表的损坏,故开展实践教学需要购置的元器件数量增多,开支增大。第三,实践性很强的专业课程学时有限,而设计型的实践项目要求学生在学习原理图的基础上设计出实物来,若原理图不正确会影响实物设计,延长学生的设计时间,又影响学习进度。 2虚拟仿真技术的优势 伴随着计算机软件和硬件技术的发展,各种虚拟仿真系统为实际系统的开发提供了可靠的保证,运用虚拟仿真技术进行实践教学有以下优势:(1)培养学生职业技能。围绕模拟和仿真条件开发的虚拟实验实训项目,是参考专业技术领域有关生产要素及岗位能力要求而开发的。通过训练,可增强学生实践技能,提高创新能力和就业竞争力。(2)教学成本低。基于计算机软件的虚拟仿真技术实践教学模式,在多媒体机房或专业实训室安装计算机仿真软件即可开展实践教学活动,维护、维修和管理工作量小,节约了教学成本。 (3)提升综合效益。借助Matlab,Proteus等软件强大的仿真能力以及丰富的资源库,可以有效替代硬件仿真器进行先期的软硬件调试,再利用仪器仪表的输入输出功能对实验结果进行检测,待仿真结果基本理想时再进行实际的硬件调试。这样,一方面学生了解应用系统硬件电路结构,锻炼了编程技术,也学习了仪器仪表的使用,提高了设计水平;另一方面开发过程高效,损失减少,解决了实验室资源紧张的问题[3]。 3计算机控制系统虚拟实验室的建设 充分利用现代信息技术,围绕具有模拟和仿真条件的校内多媒体实验机房或实训室,着力开发其虚拟实验、实训项目,充分发掘其教学功能,为实训操作前理论与实践结合的教学提供有效途径。开发的计算机控制系统虚拟实践教学项目举例见表1,并以项目三为例,证明虚拟实验室可以锻炼学生软硬件的综合开发能力。 3.1Smith纯滞后温度控制系统的Matlab辅助设计与仿真 电阻炉是一个具有自平衡能力的对象,可以近似为带有纯滞后的一阶惯性环节。根据被控对象实验数据,可确定被控对象的纯滞后时间τ=72s和对象时间常数Tp=2min,其比例τ/Tp>0.5,故采用带有Smith预估器的数字PID控制算法,在Matlab软件的Simulink模型窗口创建smith.mdl模型文件[4](如图1所示)。图1带有Smith预估器的数字PID控制系统仿真模型根据被控对象时间长短并结合工程经验,确定采样周期为1s,调试比例系数kp、积分系数ki,使系统闭环稳定,没有超调,使单位阶跃响应输出曲线的上升时间满足设计要求,可得仿真结果(如图2,图3所示)。由图2可知,引入Smith预估器后,闭环系统的单位阶跃响应曲线无超调,只是在时间上滞后τ=72s;由图3可知,控制系统单位阶跃响应输出曲线的上升时间小于6s。采用带有Smith预估器的数字PID控制算法可实现对电阻炉温度的纯滞后补偿控制。图2Smith预估控制系统仿真结果图3Smith预估控制系统仿真结果局部放大图经此虚拟设计,学生可结合对电阻炉温度对象的控制,学习smith预估控制器的设计原理及参数调试方法、技巧,为实际对象的控制及控制方法的合理选择积累经验。 3.2输入温度检测信号Proteus辅助设计与仿真 电阻炉的温度检测采用镍铬-镍硅热电偶,经信号调理电路转换成单片机方便识别的电压信号,再经A/D转换器输入单片机。使用Proteus的ISIS组件绘制的ADC0809与AT89C51接口原理如图4所示,在ISIS界面编辑源程序,经编译后向CPU(AT89C51)加载源程序,仿真运行、调试。可得到输入温度信号对应的8位二进制电压值,再经显示电路显示对应的温度值,同时根据实际情况输出对应的控制信号,达到控制温度的目的。图4模拟量输入通道的仿真运行与观测经此虚拟设计,学生可学习A/D芯片ADC0809转换性能及编程方法,掌握A/D转换器与单片机接口软硬件设计方法。 3.3项目报告 每一个项目,学生都要写出包括项目研究概论、方法与手段、查阅资料情况、完成形式、得失经验等内容的总结报告,将理论教学和工程训练有机结合,将企业真实的“岗位任务”转换成职业院校的“学习任务”[5]。这样,既能提高学生学习的主动性、参与性,又可提高学生对设计全过程的理解和掌握,改变以往实验只走简单操作过程的验证性实验形式,提高学生对具体问题进行深入探索的主动性,从而培养学生一定的科研思维能力。 4结束语 (1)Matlab,Proteus等仿真软件在计算机控制系统教学中的应用,提高了学生的学习兴趣和创新能力,对学生职业能力的培养具有现实意义。 (2)利用虚拟仿真软件替代价格昂贵的实验设备和测试仪器,可在课堂上进行仿真分析,便于学生深入理解和掌握概念;同时,实验结果可用来指导实际系统的设计,减少实物实验调试和耗材,既提高教学效率,又节约教学成本。 (3)仿真不能完全代替实物,在利用Matlab,Proteus等软件进行仿真分析的基础上将其应用于实物系统,才能真正将校内实践教学与企业实际工作岗位需求有机衔接与融通。 计算机控制论文:基于环形以太网洗煤厂计算机控制程序 本文依据某洗煤厂提供的洗煤厂计算机控制系统设计参数及技术性能要求设计。目前原设备生产能力为150万t/a,技术改造后为200万t/a,结合该矿建设标准,地面生产系统主要工艺装备均采用生产效率高、运行可靠的先进设备,但不具备远程管理监控功能,无法实现集中管理。本文是在此基础上实现全自动监控系统的改造。 1洗煤厂计算机控制系统的类型确定 当前分布式计算机控制的类型有:集散控制系统、现场总线控制系统和网络控制系统。 (1)集散控制系统(DCS-DistributedControlSystem)集散控制系统又称分布式控制系统。它以微处理器为核心,实现功能上和地理上的分布控制,同时通过高速数据通道把各个分散点的信息集中起来,进行集中监视和操作,实现了复杂的控制和优化。DCS的设计原则是分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调; (2)现场总线控制系统(FieldbusControlSystem-FCS)现场总线控制系统是20世纪80年代中期在国际上发展起来的新一代分布式控制系统结构。它采用了不同于DCS的“工作站-现场总线-智能仪表”结构模式,降低了系统总成本,提高了可靠性,且在统一的国际标准下可实现真正的开放式互连系统结构,因此它是新一代的分布式计算机控制系统; (3)网络控制系统NCS(NetworkControlSystem)网络控制系统是通过网络形成的反馈控制系统。在网络控制系统中,被控制对象与控制器以及控制器与驱动器之间是通过一个公共的网络平台连接的。它是一种空间分布式系统,通过网络将分布于不同地理位置的传感器、执行机构和控制器连接起来,形成闭环的一种全分布式实时反馈控制系统。它具有信息资源共享、易于扩展、连接线数减少、效率高、易于维护、性能可靠等优点。尽管NCS比传统的计算机控制方式具有许多优点,但由于数据在网络中传输,使数据包在传送的过程中不可避免地会产生排队或碰撞,导致数据传输延迟,从而使控制系统产生时滞,影响了系统的稳定性及其跟随性。因此本系统根据现场的条件,选择了基于工业以太网的现场总线控制方式。某洗煤厂生产工艺流程如图1所示。图1洗煤厂生产工艺流程图根据图1可知,该选煤厂具有车间分散、设备分散,生产连续,各环相扣,数据多,处理量大的工艺流程特点,因而采用了基于光纤环网冗余的工业以太网+PROFIBUS现场总线+ROFINET总线的集中管理、分散控制的新一代分布式控制方式(即FCS)。 2洗煤厂计算机控制系统的网络组建 通过图1对洗煤厂生产工艺的研究,统计出需要控制的系统包括集控楼集控室、动筛车间、洗选车间、压滤车间、筛分车间、原煤配电室和西泵房等几个系统。系统采用1台总配电柜+1台工作站+3套西门子S7-3003152DPPLC主站+3套ET200S分站+PROFIBUS现场总线+ROFINET总线+工业以太网控制。考虑数据远距离传输的准确性和系统的稳定性,以及需方的要求采用双环自愈型工业以太网通讯方式和冗余系统形成选煤厂环形工业以太网,系统提供丰富的模块多样化设计,可支持热插拔。 2.1现场总线PROFIBUS PROFIBUS是一种不依赖于设备生产商的国际化、开放式现场总线标准,用于现场设备层或工厂自动化车间级监控的数据通信与控制的现场总线技术。可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络,从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。PROFIBUS协议采用ISO/OSI模型的第1层、第2层和第7层(ISO/OSI模型的1~4层是面向网络的,5~7层是面向用户)。PROFIBUS为用户提供了3种通信协议类型,即PROFIBUS-DP(DecentralizedPeriphery该总线成本低,速度高,用于分散式I/O的通信与现场设备级控制)、PROFIBUS-PA(ProcessAutomation该总线具有本征安全规范,适合于本质安全的场合,可使传感器和执行机构联在一根总线上,为过程自动化而设计)、PROFIBUS-FMS(FieldbusMessageSpecification,该总线是一个令牌实时多主网络的结构,用于车间级监控网络)。PROFIBUS传送速度可在9.6kbit/s~12Mbit/s任意选择,因此PROFIBUS可适应于不同控制对象和通信速率等要求,开放性好并且技术成熟,所以在该洗煤厂的车间级采用了PROFIBUS现场总线作为现场设备级的分散的I/O通信。根据要求,在筛分车间配电室及原煤配电室设立一个ET200S远程I/O站,实现远程控制,ET200S是西门子PLC的远程模块,通过西门子的PROFIBUS-DP总线将该ET200S作为子站挂靠在动筛车间PLC控制分站,通过总线的形式将采集的现场信号和对现场的控制信号由PLC到ET200S子站上。在硬件组态中,需要将ET200S挂到DP总线上,同时定义该ET200下的模块属性,包括各模块的地址以及各种属性。同样,在西泵房设计一个ET200M远程I/O站,通过西门子的PROFIBUS-DP总线接入洗选车间PLC控制分站。3套S7-300PLC采用PROFIBUS现场总线接口,并通过工业以太网交换机接入管控中心。 2.2工业以太网 虽然PROFIBUS的协议结构是以ISO/OSI为参考模型,但其3~6层并未出现在PROFIBUS的通信栈中,而且各种现场总线之间虽可通过网关进行互换,但设备和装置之间的操作性和互换性就几乎不存在;现场总线的数据吞吐能力只适合于底层应用层,对管理层因其对实时性要求非常高,现场总线满足不了要求,因此采用功能更强大的工业以太网将洗煤厂现场控制系统联接起来组成环形自愈网,提高系统的数据传输速度及可靠性。所谓工业以太网就是结合以太网技术和TCP/IP技术开发出来的一种工业通信网络。洗煤厂的工业以太网设计如下:(1)基本类型按照以太网传输速率大致可分为4种:10Mbit/s工业以太网、100Mbit/s工业以太网、1Gbit/s工业以太网、10Gbit/s工业以太网,根据现场及需方要求采用1Gbit/s工业以太网。(2)网络硬件①传输介质传输介质主要根据网络连接距离、数据安全、传输速率来确定,在工业以太网中常用的传输介质有屏蔽双绞线(TP)、工业屏蔽双绞线(ITP)和光纤。因光纤有重量轻、不产生电磁干扰、不受雷电影响、不受电磁干扰、无屏蔽电流及无电气接地问题等优点,因此在本设计中采用光纤作为传输介质;②工业以太网交换机在本系统中由于采用OLM光纤环网的拓扑结构,以及数据的检测采用载波侦听多路复用的方式,使系统传输延时,可靠性降低,采用工业以太网交换机可有效地改善系统的特性。本设计采用了MIER系列的以太网交换机。MIER-5428系列自愈环光纤交换机是由24个10/100Base–TX或10/100Base-FX/BX端口以及4个10/100/1000Base-TX或千兆SFP组合端口(1000Base-SX/LX/BX)组成。系统在重新组态时冗余倒换时间小于300ms,另可提供1个1000M以上联口与核心交换机上联。MIER-5428支持MR-Ring自愈环,适合用作中心端交换机,最大的特点是支持多组自愈环网,可由用户自行设定自愈环的环路端口,与MIE-5210自愈环光纤交换机组成多个自愈环网,而4个千兆口可以将多台MIER-5428组成千兆自愈环,保证多个中心交换机之间的千兆链路安全;③通信处理器工业以太网通信处理器包括用在3台S7-300站上的处理器CP343-1、PC机上的网卡CP1613,它们均提供了ITP、RJ45、AUI等以太网接口,以1000Mbit/s的速度将3台PLC和PC连接至工业以太网上。 2.3PROFINET PROFIBUS作为现场总线的一种,已经在我国得到认可,并广泛应用在各种场所,将TCP/IP技术应用在现场总线是西门子近年来的成果,这就是PROFINET,它是一种基于工业以太网技术的现场总线,并得到了国际电子委员会(IEC)的认可。采用PROFINET将集控室和现场联系起来,实现了管控一体化。PROFINET的物理层采用快速以太网的物理层、数据链路层(IEEE802.3标准),网络层和传输层采用IP/TCP/UDP技术。洗煤厂计算机控制系统中既有对实时性没有特别要求的过程参数设定值(如PID控制器的KP、KI、KD等参数设定),又有必须满足实时性要求的过程采样值,PROFINET对不同的应用要求使用相应的通信方案,解决了在同一个系统里有不同实时通信要求的问题。这是因为PROFINET采用IRT技术解决同步数据通信问题、采用SRT技术解决苛求时间数据通信问题、采用IP/TCP/UDP技术解决无苛求时间数据通信问题。 2.4ET200S控制方式 SIMATICET200S是西门子ET200分布式I/O系统的重要组成部分,它的按位模块化、高度可扩展性的优势使其广泛应用于各种工业控制场合。使用SIMATICS7-400/300控制器和ET200系列远程I/O所构成的基于PROFIBUS-DP或PROFINET现场总线的解决方案,目前已经成为众多工程项目的经典选择。ET200S是一款防护等级为IP20,具有丰富的信号模块,同时支持电机启动器,变频器,PROFIBUS和PROFINET网络的分布式I/O系统。SIMATICET200S同时支持PROFIBUS和PROFINET现场总线;拥有CPU314功能的集成PROFIBUSDP通讯口的IM151-7CPU和具有3个PROFINET接口的IM151-8PN/DPCPU接口模块;可以扩展最大7.5kW的电机启动器和最大4.0kW的变频器;拥有丰富的诊断功能,包括断线、短路和通道级的诊断功能;对于MODBUSRTU通讯功能,无需增加任何的选件即可完成;支持带电热插拔功能,使得在运行情况下也可以轻松完成模块的更换;同时提供包括集成光纤接口的PROFIBUS和PROFINET接口模块;洗煤厂的计算机控制系统的网络结构如图2所示。 3结语 分析了洗煤厂的工艺流程,确定了该系统的控制类型;并通过分析工业以太网、PROFIBUS、PROFINET的特点,组建了关于环形以太网洗煤厂的FCS系统;提高了系统的数据传输速度及系统的稳定性,完善了系统的功能,使操作更加方便、透明;为洗煤厂的计算机控制系统的实现提供了一定的参考。 计算机控制论文:P/T数字转台计算机控制课程设计 计算机控制技术是自动化专业的必修课。该课程是在自动化技术、计算机技术、控制技术,通信技术和网络技术及管理信息系统的基础上发展和建立起来的,它是实现综合自动化的核心技术,是一门综合性和实践性较强的课程[1-2]。 目前计算机控制技术课程设计多数是以围绕单片机或8088微处理器为控制核心的实验平台开展的,还有部分设计是要求运用仿真软件验证控制算法的正确性。上述要求很可能导致学生所掌握的知识与工厂实际设备脱节。由于学生对计算机控制相关硬件设备没有感性认识,所以导致学生经过学习,还是对计算机控制技术的内容不能合理、科学、自如地运用。利用P/T数字转台作为课程设计的平台,首先,可以使学生对计算机控制技术有最初的感性认识,其次,由于该设备采用的是工业级运动控制板卡,学生在熟悉相关资料的基础上能够进一步理解计算机控制系统的构成原理及计算机控制应用程序的设计,达到将综合专业基础知识与工程实际有机结合,从而培养学生的工程实践能力。通过资料搜集、方案分析、系统设计与报告撰写的整个过程,学生可以得到科学研究工作的初步训练。 1P/T数字转台实验系统介绍 1.1转台电机控制系统 转台电机控制系统主要由运动控制器、具有PCI插槽的PC机、具有增量式编码器的伺服电机、伺服电机驱动器、驱动器电源、原点开关和正/负限位开关等6个部分组成控制伺服电机时,控制器输出+/-10V数字电压控制信号。采用GT系列运动控制器组成的控制系统典型连接如图1所示。 1.2运动控制器 固高公司生产的GT系列运动控制器,可以同步控制4个运动轴,实现多轴协调运动。其核心由AD-SP2181数字信号处理器和FPGA组成,可以实现高性能的控制计算。它适用于广泛的应用领域,包括机器人、数控机床、木工机械、印刷机械、装配生产线、电子加工设备、激光加工设备等。GT系列运动控制器以IBM-PC及其兼容机为主机,提供标准的PCI总线产品。运动控制器提供C语言函数库和Windows动态连接库,实现复杂的控制功能。用户能够将这些控制函数与自己控制系统所需的数据处理、界面显示、用户接口等应用程序模块集成在一起,建造符合特定应用要求的控制系统,以适应各种应用领域的要求。 1.3视频采集 除运动控制以外,P/T数字转台还配备了Matrox的图像采集卡和摄像头,图像采集卡具有16MB内存,支持模拟视频的实时捕捉或JPEG2000压缩/解压缩功能。 2P/T数字转台实验系统可实现的内容 2.1转台控制 此部分主要是对转台轴电机的转动控制,在对转台控制编程时首先对控制卡进行初始化,在初始化过程中完成中断屏蔽字、限位开关有效状态、伺服滤波器零点偏移值、运动模式等设置。设定选定轴为当前轴,设置运动模式、速度参数、加速度参数,然后刷新当前参数,当速度参数发生变化时转台开始动作。 2.2图像获取及处理 视频采集部分是以固高科技公司随转台提供的Matrox采集卡、摄像头为平台,通过编写高级语言程序可以实现以下功能:将摄像头捕获的图像显示出来、对图像进行处理、利用处理后图像像素的不同查找到目标物体、求出目标物体的质心坐标[3-6]。当目标物体移动时,控制转台跟随其转动。 3题目的设计 根据实验平台的特点,课程设计的内容与转台的控制、视频图像的采集和图像处理相关。为学生提供的参考资料包括固高运动控制卡使用手册、编程手册、图像采集卡使用手册以及相关函数库,要求学生采用C++或其他高级语言编制程序。可以根据学生的个体差异,设计难易程度不同的题目。“C语言程序设计”在工科院校作为必修课开设,有了这个基础,学生再学习C++或其他的高级语言就能很快掌握。根据课程设计要求,教师可以有针对性地对图像处理和工业控制板卡方面的编程方法进行专门的辅导,要求学生查阅相关的书籍和材料。学生在教师的指导下掌握高级语言的基本知识和操作,学会对界面和图像编程,并学会程序的编译、调试和执行。“团队协作”也是新时期对科技人才素质的要求。由于课程设计一般在2周之内完成,为了培养学生的团队协作能力,可以将3人分为一个小组,然后出一些较为复杂的题目,每个学生可以根据自己的兴趣选择同一题目下的不同内容。组员间进行分工协作,共享知识信息,共同商讨、论证问题的解决方案,通过相互配合、互相帮助,达到互相促进、共同提高的目的[7-10]。例如“目标跟踪系统设计”,要求学生采用C++或其他高级语言编制程序,实现视频图像的采集、图像的简单处理、控制转台跟踪预先确定的目标。具体内容可以分为3个部分:第一部分要求完成界面的设计,要求界面友好、操作简单,达到工业控制软件的基本要求;第二部分要求完成图像处理功能,要求从采集的视频图像中能分离出预先确定的目标;第三部分要求完成转台的运动控制,要求加入控制算法和电机加减速控制。3部分由3个学生完成,最后通过联调实现目标跟踪的功能。 4结束语 在整个课程设计过程中,让学生通过了解工业控制板卡和图像采集板卡而激发了他们的学习兴趣,对工业控制的方法和实际应用有了一定了解。在强调基础理论学习的同时也提高了学生的工程意识和团队协作能力,为以后的工作和进一步的科研打下了良好的基础,从而取得了良好的教学效果。
变电站论文:浅谈变电站自动化系统 摘 要:科学技术的不断发展,变电站自动化系统取代传统的变电站二次系统,已成为电力系统的发展趋势。本文阐述了变电站自动化系统的特点和设计原则,并提出了发展方向。 关键词:变电站 自动化 1、变电站自动化系统的特点 完整的变电站自动化系统除在各控制保护单元保留紧急手动操作跳、合闸的手段外,其余的全部控制、监视、测量和报警功能均可通过计算机监控系统来完成。变电站无需另设远动设备,监控系统完全满足遥信、遥测、遥控、遥调的功能以及无人值班之需要。从系统设计的角度来看有以下特点: (1)分布式设计。系统采用模块化、分布式开放结构,各控制保护功能均分布在开关柜或尽量靠近开关的控制保护柜上的控制保护单元,所有的控制、保护、测量、报警等信号均在就地单元内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机,各就地单元相互独立,不相互影响。 (2)集中式设计。系统采用模块化、集中式立柜结构,各控制保护功能均集中在专用的采集、控制保护柜,所有的控制、保护、测量、报警等信号均在采集、控制保护柜内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机。 (3)简单可靠。由于用多功能继电器替代了传统的继电器,可大大简化二次接线。分布式设计在开关柜与主控室之间接线;而集中式设计的接线也仅限于开关柜与主控室之间,其特点是开关柜内接线简单,其余接线在采集、控制保护柜内部完成。 (4)可扩展性。系统设计可考虑用户今后变电站规模及功能扩充的需要。 (5)兼容性好。系统由标准化之软硬件组成,并配有标准的串行通讯接口以及就地的I/O接口,用户可按照自己的需要灵活配置,系统软件也能容易适应计算机技术的急速发展。 2、变电站自动化系统的设计原则 (1)变电站自动化系统作为电网调度自动化的一个子系统,应服从电网调度自动化的总体设计,其配置、功能包括设备的布置应满足电网安全、优质、经济运行以及信息分层传输、资源共享的原则。 (2)分散式系统的功能配置宜采用下放的原则,凡可以在间隔层就完成的功能如保护、备用电源自投、电压控制等,无须通过网络和上位机去完成。220kV枢纽站及220kV电压等级以上的变电站,其网络层和站级层宜采用双重化、冗余配置,以提高系统可靠性。 (3)按我国的实际情况,目前变电站还不大可能完全无人值守,即使是无人值守,也有一个现场维护、调试和应急处理的问题,因此设计时应考虑远方与就地控制操作并存的模式。同样,保护单元亦应具有远方、就地投切和在线修改整定值的功能,以远方为主,就地为铺,并应从设计、制造上保证同一时间只允许其中一种控制方式有效。 (4)站内自动化及无人值班站的接入系统设计应从技术上保证站内自动化系统的硬件接口满足国际标准。系统的支撑软件符合ISO开放系统规定,系统的各类数据、通信规约及网络协议的定义、格式、编程、地址等与相应的电网调度自动化系统保持一致,以适应电力工业信息化的发展要求。 (5)要积极而慎重地推行保护、测量、控制一体化设计,确保保护功能的相对独立性和动作可靠性。分布式系统的SOE分辨率通过保护单元来实现。保护、测量、控制原则上可合用电压互感器(TV),对电量计费、功率总加等有精度要求的量可接量测电流互感器(TA),供监测用的量可合用保护TA。 (6)变电站自动化系统设计中应优先采用交流采样技术,减轻TA,TV的负载,提高测量精度。同时可取消光字牌屏和中央信号屏,简化控制屏,由计算机承担信号监视功能,使任一信息做到一次采集、多次使用,提高信息的实时性、可靠性,节约占地空间,减少屏柜,二次电缆和设计、安装、维护工作量。 (7)目前无论国内还是国外的分散式变电站自动化系统各部件之间的联系大部分采用串行口通信方式(RS232C,RS422,RS485总线等),其通信速率和资源共享程度均受到限制,故建议采用局域网(LAN)通信方式,尤其是平等(peer to peer)网络,如总线型网(介质共享型),即网上每个节点都可与网上其他节点直接通信,例CSC-2000型采用的Lon Works网,DISA-2,DISA-3型采用的CANnet(control area network)网等。 (8)变电站内存在强大的电磁场干扰。从抗电磁干扰角度考虑,在选择通信介质时可优先采用光纤通信方式,这一点对分散式变电站自动化系统尤为适用。例LSA678,DISA-2,DISA-3型等均采用了光纤通信方式。但鉴于光纤安装、维护复杂及费用相对较高,因此配电站宜以电缆为通信介质。 3、变电站自动化的发展方向 (1)馈线自动化。变电站自动化的发展,使供电可靠性有了很大的提高,但是要进一步缩短故障停电时间,很大一部分取决于馈线自动化的发展。馈线自动化必须在馈电线路上装设电动开关,配置馈线终端设备FTU,对一些分支线路,还应装设故障指示器,并利用通信系统,向系统提供馈线运行数据和状态,执行系统下达的馈线开关遥控操作命令非线性负载。电动机直接起动,不平衡负载,焊接设备以及家用电器设备增多,降低了电压质量。电压质量对现代电子设备及计算机系统影响极大。为此,提出系统应对电压进行连续测量和质量分析,噪声越限告警,同时要根据实际需要选择不同的无功补偿方式。 (2)集成化、智能化和综合化。变电站自动化系统作为一个庞大、复杂的、综合性很高的系统性工程,包含众多的设备和子系统,个功能、子系统之间存在着不同程度的关联,其本身及其所用技术又处于不断发展之中,对任一家制造商而言,根本不可能包揽一切。在馈线自动化方面显着降低了建设、运行和维护的综合成本,为提高供电可靠性,创造了有力的条件。故障定位和自动恢复送电可以明显地缩短停电时间。有效的解决这一问题,必须以数字式继电保护、馈线自动化和DMS系统为基础。对于故障定位,国外有人提出使用三种技术综合处理:故障距离计算法、线路故障指示器法以及不同线路区间故障概率统计法,这些信息结合在一起进行模糊逻辑处理。 4、结语 随着科学技术的不断发展,计算机已渗透到了世界每个角落。电力系统也不可避免地进入了微机控制时代,变电站自动化系统取代传统的变电站二次系统,已成为当前电力系统发展的趋势。 变电站论文:试论变电站综合自动化改造工程实践 论 文 摘 要:最近几年,国家电网正处于变电站综合自动化改造工程的密集阶段,结合阜阳供电公司在变电站综自改造工作中继电保护专业的经验和体会,同大家一起探讨,同时提出继电保护专业在改造工程中应注意的一些问题及采取的措施。 关 键 词:继电保护;自动化改造;安全运行 近年来,随着电网改造的深入开展,大量的变电站综合自动化改造工程(以下简称“综自改造”)的工作正在进行中。变电站的综自改造与继电保护及二次回路的改造关系密切,它主要表现在信号的传送方面。对于老变电站来说,就是把一次设备的信息状态通过二次回路和继电保护装置传递到网络监控后台机上,以达到减少运行人员对现场设备操作和巡视次数的目的。 一、变电站综合自动化改造工程概述 综自改造工程是一项复杂的工作。对于老变电站的改造来说,它牵扯到对用户的停电、运行人员的操作、一次专业设备改造的工作和二次专业技术改造的工作。为了保障对用户的可靠供电,电力生产者有义务对停电时间进行严格地规划和控制。应提前对要进行综自改造的变电站进行现场勘查工作,做好“三措一案”(组织措施、技术措施、安全措施和施工方案)后,对于需要停电的工作,就要制定停电计划并报上级生产部门审批,然后在规定的时间内向运行方式部门提交停电申请,提前在规定的时间内通知用户,并且与上级主管部门及相关专业进行沟通,确保施工过程中各专业工种之间的衔接配合,以最大化地缩短工期,减少停电时间,及时为用户供应优质的电能。 综自改造工程是一个需要多专业班组相互配合的复杂工作,以阜阳供电公司(以下简称“我公司”)为例,运行人员属运行工区管辖;一次人员由修试所管辖,又分属变压器、开关、试验和油化专业;二次专业人员由计量所和调度所管辖,在变电站的综自改造二次回路中,表计由计量专业负责,计量回路以外的二次回路由调度所负责,而调度所又分为保护专业、自动化专业和通信专业。众多的专业人员在同一个工作中同时出现,安全问题就成为了综自改造工程的关键所在。 二、做好变电站综合自动化改造工程的途径和方法 结合笔者作为继电保护工作者20年的工作经验和体会,主要从保证人身安全、确保继电保护装置安全运行的设备安全和杜绝继电保护“三误”发生的角度论述如何做好变电站综自改造工程工作。 1.防治人身触电,确保工作人员的人身安全 在综自改造工程施工开始前,为了确保工作人员的人身安全,必须按照《继电保护及安全自动装置现场保安规定》的要求做好开工前的各项准备工作,办理相关手续,制定具有可操作性的“标准化作业指导书”和符合实际的“现场操作票”,具备经过审核符合实际的施工图纸,工程施工所必需的设备、材料、施工风险分析,等确保人身安全和设备安全的措施。 工作负责人是现场工作的第一责任人。进入变电站实施变电站综自改造工程后,确保人身安全,就要充分履行工作负责人的安全职责。工作负责人在开工前应做好以下几点工作。 (1)开工前“三交待”:交待工作任务要清楚明了;交待安全措施要具体详尽;交待技术要求要全面细致。 (2)接受任务“三明确”:工作任务明确,安全措施明确,操作步骤明确。 (3)严格执行现场工作“八不准”,即精神不振不能工作、应办工作票而未办工作票不准工作、应停电不停电不准工作、应验电接地不验电接地不准工作、不经许可不准工作、安全距离不够不准工作、无人监护不准工作、安全措施不明确不准工作。 (4)要求对工作班成员进行“三查”,即查着装是否符合要求,查精神状态是否良好,查使用的安全工器具是否符合要求。 (5)工作许可人许可工作后,工作负责人要陪同工作许可人到现场再一次确认工作票所列安全措施是否符合现场实际和施工安全后,方可对工作班进行工作安全交底。待交待完现场工作任务、工作地点、人员分工、带电部位、现场安全措施和注意事项后,确保每一个工作班成员均已知晓并签字确认后方可对许可其工作。在施工过程中不准凭经验工作,不得擅自扩大工作范围和随意变更安全措施,必须改变安全措施或扩大工作范围的要重新办理工作票并重新履行许可手续。 为了确保施工过程中的人身安全,必须要有工作负责人在现场监护。但也不能完全依赖工作负责人对工作班成员的监护,现场施工地点分散、工作班组混乱、人员分散,工作负责人不可能监护到每一名工作班成员,因此分工作负责人在综自改造工作中是必不可少的。由各个专业设立本专业的工作小组负责人(为了有效区分工作负责人与分工作负责人,我公司的工作负责人穿印有“工作负责人”的红马甲,分工作负责人穿印有“专责监护人”的红马甲),该小组负责人对自己的专业工作任务和人员进行监护,工作人员之间互相提醒,以保证工作安全,由此达到人人有人监护的目的。 2.确保继电保护装置安全运行的设备安全 综自改造施工往往时间短、任务重,小组之间的配合工作一定要做好,合理地安排工作顺序是笔者总结出的重要经验。在我公司,工作许可手续完成后,首先由修试人员进行一次设备的改造工作,同时保护及计量人员分别到保护室和端子箱拆除的需要拆除二次回路接线,自动化人员进行后台调试,保护及计量拆除的二次线工作结束后,立即组织人员敷设电缆,大约修试所进行的一次设备工作结束,二次电缆基本敷设完成。一次人员撤离现场后,由二次人员在开关端子箱和保护室同时进行二次电缆工作,三个小组同时工作,互相配合,电缆头制作、对线工作完成后,三个小组又分开,各自完成所属专业的接线工作。最后进行调试和做传动工作。在做继电保护装置调试的过程中,自动化专业小组联系运行人员核对保护装置上传到后台的信号与保护装置发出的信号、集控站收到的信号是否一致,若不一致则再次更正。 为了保证在保护装置调试过程中不发生微机保护装置设备的损坏事故,结合笔者工作的实际经验,主要应做到以下几点。 (1)试验前应仔细阅读试验大纲及有关说明书 。 (2)尽量少拔插装置模件,不触摸模件电路,不带电插拔模件。 (3)使用的电烙铁、示波器必须与屏柜可靠接地。 (4)试验前应检查屏柜及装置在运输中是否有明显的损伤或螺丝松动。特别是CT回路的螺丝及连片,不允许出现丝毫松动的情况。 (5)校对程序校验码及程序形成时间。 (6)试验前对照说明书,检查装置的CPU插件、电源插件、出口插件上的跳线是否正确。 (7)试验前检查插件是否插紧。 (8)试验前检查装置规约设置是否与后台相匹配。 3.杜绝继电保护“三误”的发生 通过以上各点的严格执行,保护装置本身基本上不会发生人为原因造成的设备损坏事故,但是这还不能保证继电保护“三误”不发生。要杜绝继电保护“三误”,还必须从以下几个方面做好工作。 (1)防误传动:严禁使用短接出口接点的方法来传动保护装置,以防止不小心跑错位置而误动运行设备。插拔继电器和插件,应先断电,防止继电器和插件插错位置,严防继电保护“三误”事故的发生。 (2)防其它保护误动作:保护装置上电试验前,应检查接线是否正确,校验功能、出口压板是否正常。对交流回路加电流、电压时,要注意把外回路断开,防止反充电或引起其它保护装置误动。 (3)防误整定:因为试验的需要而修改定值,一定要牢记在调试工作结束时务必改回原定值。工作终结前会同运行人员对定值核对,确认无误,并打印、双方签名并交运行人员存档。 (4)防短路、短路和接地:在保护装置试验完毕后,将打开的二次回路、连片按照继电保护安全票和措施票进行逐项恢复,并要求第二人进行核对,保证其正确性,防止出现开路、短路、断路等可能影响安全运行的事故发生。 三、确保设备安全运行的具体措施 在变电站综自改造工作调试试验结束后,人身安全得到了保障,继电保护装置不会发生人为原因的设备事故。继电保护“三误”得到有效控制后,还应保证改造后的设备安全运行,工作人员还要进一步做一些工作,确保改造设备安全运行。 带负荷测向量工作在改造工作完成后,是必不可少的一道工作程序,电力设备投运后,必须进行保护的带负荷测向量检查,通过向量图分析交流回路接线,确认正确后,方可将保护投入运行。例如,笔者在进行110kV东平变电站综自改造时,由于10kV高压室内设备改造成保护测控装置与开关柜一体工作,承包给安装公司施工,在#1主变低压侧141开关改造结束后,#1主变保护投入运行前进行带负荷测向量的工作中发现,#1主变低压侧差动保护回路和低压侧后备保护回路中电流回路的向量为反极性,给保护设备的正确动作带来了隐患,因此保护班人员及时采取措施,将电流回路的极性及时调整回路,保证设备的安全稳定运行。 对设备运行后发现的缺陷和异常要及时消除;不能解决的,在经过分析后,在不影响运行的前提下,需要报请上级部门并做好记录向运行人员进行交底,运行中重点巡视,并尽快消除组织消缺验收时发现的缺陷和异常。例如,2004年我公司110kV阜南变综字改造工程中需要将原先为电磁型的变压器保护更换为南锐继保公司的RCS-9000型微机变压器保护。改造工作结束后,进行带负荷侧向量工作时,发现高压侧电流为反相序。阜南变是一座单电源终端变电站,由于历史原因,整个变电站都处在反相序的特殊电力系统下运行,由于很难把110kV进线线路和35kV、10kV出线全部停运,把反相序调整为正相序电力系统下运行。由于RCS-9000型微机主变保护是按照正相序电力系统进行设计的保护装置,可能造成保护装置的误动或拒动。在征得生产部门领导(总工程师)同意的前提下,将主变保护的定值11点钟接线方式强制改为1点钟接线方式,加强巡检力度,待条件允许后再将反向序调整为正相序,此项工作终于在220kV白果变投入运行后,于2009年7月完成。现在反相序已调整为正相序,为阜南变主变保护正常运行创造了合格的运行条件。工程中的反事故措施要严格按国家电网十八条反措的要求执行。 公用电压互感器的二次回路只允许在控制室内有一点接地,为保证接地可靠,各电压互感器的中性线不得接有可能断开的开关或熔断器。已在控制室一点接地的电压互感器二次线圈,宜在开关场将二次线圈中性点经放电间隙或氧化锌阀片接地,其击穿电压峰值应大于30·Imax伏(Imax为电网接地故障时通过变电站的可能最大接地电流有效值,单位为kA)。应定期检查放电间隙或氧化锌阀片,防止造成电压二次回路多点接地的现 变电站论文:变电站监控系统的发展及微机监控系统的应用 摘要:文章主要介绍了变电站监控系统不同发展阶段的特点。着重介绍了计算机技术在监控系统中的应用。关键词:监控系统 遥测 遥信 遥控 微机监控系统 一、 变电站监控系统的发展 变电站是企业的动力心脏,其监控系统的发展经历了几个不同阶段。 在早期,变电站没有办法及时地了解和监视各个车间或线路的运行情况,更谈不上对各个车间和线路进行直接控制。全厂供电系统的设备运行情况,各个生产车间,各条线路的电流,电压,功率等情况调度中心都不能及时掌握,调度员和各个车间的联系主要是电话,每天由各车间值班人员定时打电话向调度员报告本车间的电流,电压,功率等数据,调度员需根据情况汇总,分析,花费很长时间才能掌握全厂供电系统运行状态的有限信息。严格说来,这些信息已经属于“历史”了。调度员只能根据事前通过大量人工手算得到的各种系统运行方式,结合这些有限的“历史”性信息,加上个人的经验,选择某种运行方式,再用电话通知各个车间值班人员进行调整控制。一旦发生事故,也不能及时了解事故现场情况,及时进行事故处理。需要较长的时间,才能恢复正常运行。显然,这种落后的状况直接影响企业的安全运行。 监控系统的第二个发展阶段,是远动技术的采用。安装于各个车间的远动装置,采集各车间的负荷情况,各线路电流,电压,功率等实时数据,以及各开关的实时状态,然后通过控制电缆传给调度中心并直接显示在调度台的仪表和模拟屏上。调度员可以随时看到这些运行参数和全系统运行方式,还可以立刻“看到”开关等设备的事故跳闸(模拟屏上相应的图形闪光)。调度中心可以有效地对全厂供电系统的运行状态进行实时的监控。调度员还可以在调度中心直接对某些开关进行投入和切除的操作。这种布线逻辑式的装置的采用,使变电站的监控系统可以实现遥测,遥信,遥控的功能。 监控系统的第三个发展阶段,是电子计算机在工业控制系统中的应用。现代企业生产规模越来越大,对电能质量及供电可靠性的要求越来越高,由于能源紧张,人们对系统运行的经济性也越来越重视。全面解决这些问题,就需要对大量数据进行复杂的分析和计算。监控系统需要装备类似人的“大脑”的设备,这就是电子计算机。 二、 微机监控系统的应用 该系统采用先进的WINDOWS98及WINDOWS NT窗口管理平台。系统软件提供良好的人机交互界面,操作简单易用,几乎所有的功能只需使用鼠标移动或单击即可完成。系统信息量大,主机采用一机双屏方式。系统配置灵活。作为分散型控制系能统的性,该系统是开放式的,可以实现在线编辑。在不退出实时系统的情况下,用户可编辑,修改,建立各种实时数据,图表报表,并可随时打印或实时观察所修改的内容。遥信各开关的状态,事故信号,电能脉冲的计量的等。可对任意一条线路的负荷进行控制和分析。系统设有事件浏览和系统日志功能,主要将整点数据存盘记录,对系统内发生的故障事件进行分类存档,对各项操作记录在案。画面管理功能由专人进行对模拟图、报表、操作票,数据显示的定义和生成。全厂的供电系统图,平面图以及各种操作票,管理图表均可在系统内生成并随时打印输出。该系统可对关键设备的负荷情况进行监控以便对设备运行情况和工艺执行进行分析。 三、 结束语 企业变电站安装微机监控系统后,可以利用计算机对变电站的各种动态参量加以组织分析,再以数据,图表,色彩及音响等形式形象直观地呈现在值班人员面前。借助于该系统,值班人员能提前发现事故隐患,作到防患于未然。万一发生事故也能迅速找出事故原因,及时处理缩短停电时间减少经济损失。还可对有限的电力资源合理分配使用,为科学管理,经济调度提供理论依据和现代化手段。 变电站论文:变电站继电保护系统中信息管理技术的应用 摘 要 以调度监控计算机网络系统的数据源为中心的继电保护信息管理系统,通过数据仓库技术集成各类继电保护二次系统信息数据源,使用方法库支持各个不同等级客户的分别应用,利用 intranet 实施数据交换,并且开放 MIS 的数据接口。可实现“三遥”数据的实时分析处理,各部门的信息交流,二次设备图形、试验的管理和事故、缺陷记录、运行状况的分析。该系统实用性强,可靠性高,具有开放性和先进性。 随着微机保护装置的应用普及,继电保护二次系统的自动化水平得到不断提高。许多当前由人工处理的模拟信息转化为大量的数字信息,而技术管理人员也有许多用计算机实现的资料和试验记录文档。信息的数字化使得我们可以将不同的数据源有机地结合起来,形成一个专业化的计算机应用系统。通过综合分析数据,对设备实际运行状况加强了解,消灭故障隐患,进一步保障系统安全运行。 1 继电保护信息管理系统的实现 1.1 信息数据源的分布 二次系统所具备的信息来源可大致分为3部分: a)由变电站微机保护装置经 RTU 发送至调度端的实时运行数据; b)继电保护管理端(生技部门和继电保护班组)所存放的设备管理资料、各类试验记录和运行制度等; c)其他系统中需要了解继电保护数据或可以提供继电保护有关数据和参考资料的数据源接口。 1.2 系统结构 怎样有效地将信息数据源联系起来,而对于各级用户都能予以充分利用呢?我们可以考虑以调度监控计算机网络系统的数据源为中心,建立图1系统。 通过数据仓库技术集成各类数据源,使用方法库来支持各个不同等级客户的分别应用,利用网络功能实施数据交换,并且开放 MIS 的数据接口,基本实现对二次保护数据资源的充分利用。 1.3 系统方法与功能 1.3.1 数据仓库和方法库 a)数据仓库是比传统的关系数据库更高一级的数据组织形式,它不仅支持海量数据的处理,而且对于动态存储、应用程序接口、非结构化数据等方面都具有更强的性能。 b)方法库是封装了一系列分析处理方法的规则库,也是应用程序软件功能的集中表现,可通过设置各用户权限来限制其对数据仓库的查询和读、写操作,维护数据的完整性,同时也限定了客户的应用范围。 1.3.2 软件应用功能 a)“三遥”数据的实时分析处理:各类二次信息的查询,和以前定检、定试记录的比较,动作时间和次数的统计,故障、事故等报警事件的指示和响应等。 b)二次设备试验的记录管理、定试预告、定值单管理、材料管理等。主要由继电保护班组人员填写,其他部门共享查询。 c)二次设备图形管理系统具备 GIS 功能,支持图形和数据库相连,直接在图形上查询参数。 d)二次设备事故、缺陷记录分析,各保护装置运行状况分析。主要是继电保护技术专责完成,其他部门共享查询。 e)设立一次设备参数接口。如电流、电压、功率因素和高压设备试验记录等,配合一次主接线图查询,可作为二次系统的辅助分析数据来源。 f)可使用电子函件和新闻公告板方便各部门间的信息交流。 1.3.3 软件开发工具 采用 Microsoft(微软)公司系列工具软件进行开发,在实用性和兼容性上都可以体现应用的先进性及广泛性。 1.3.4 系统建立模式 随着 Internet 的广泛应用,信息资源的利用已成为企业发展的巨大动力。我们在建设继电保护信息管理系统时,也必须充分考虑这一点,要向大的外部空间提供可用的信息数据,也要从外部世界汲取各种综合信息,故考虑采用 intranet 模式。 2 系统特点 2.1 实用性强 针对生产运行中的实际问题,解决了二次部分各类数据源的共享和使用,特别对于继电保护技术工作人员,可以更有效地进行系统分析和数据统计工作,提高保护运行水平。 2.2 可靠性高 易于维护和升级。由于采用数据仓库和方法库。整个信息管理系统运行可靠性不再分散于各级用户之间,而集中于网络中心数据库和规则库,任一客户工作站的突然损坏,也不影响整个系统其他部分的工作性能,而且恢复非常简单。对于软件开发人员而言,升级换代只限于方法库的改变,快捷方便。 2.3 开放性和先进性 数据仓库技术使得数据源的来源更加广泛,使用更加方便,易于和 MIS 等系统接口。系统的构造结合了 Internet/intranet 模式,具有良好的应用前景。 3 结束语 现在各个发供电企业的 MIS 系统建设已普遍考虑采用 Internet/intranet 模式,因此在建设企业内各个专业子信息系统时也应采用这种模式,以统一系统的规划及数据的流动,使企业能充分利用各种信息资源推动自身的发展 。 作者:广州电力工业局 陈菁 变电站论文:变电站改造工程存在问题及对策 摘要:为了保证变电站改造的顺利进行以及改造期间变电站安全运行,笔者具体分析了改造前、改造过程中和改造后期的验收出现的问题,并对如何控制上述问题提出了相应的对策。 关键词:变电站改造;问题分析;控制对策 随着用电量的加大以及近年来科技的发展和电网运行的需要,变电站设备改造工程势在必行。但改造过程中运行操作工作量大、方式多变、现场施工面多、施工人员交叉作业等存在很多问题。针对上述情况,为保证变电站改造的顺利进行,现将改造过程中可能出现的危险点分析如下,并就改造工程存在的问题提出相应对策。 1变电站改造前期的问题分析及对策 在变电站改造过程前,要做好改造人员的技术培训,掌握过硬的本领,同时改造人员的思想状态也很重要。这些准备做得妥当与否,直接决定着整个改造工作的进程和质量。 ①工作人员安全意识薄弱问题。有的工作人员认为改造工程比较轻松,就是循环作业,从而在思想上麻痹大意,事实上,在改造过程中不小心谨慎,极容易出现纰漏。要让工作人员意识到改造操作比较频繁,工期长,人员劳动量大,同时,重复同一类型的操作极容易导致人员思想麻痹,造成工作人员安全意识淡薄。 针对这种情况要做好宣传发动,从思想上高度重视。要进教育工作人员千万不能思想麻痹,安全意识要放在首位。工作之前,我们要让工作人员明确整个工作的目的、意义、任务和总体目标,充分认识到此项工作的重要性、复杂性和危险性动员全体人员牢固树立“安全第一”的思想,从自身出发,依照工作实际,认真分析工作过程中容易导致人员思想麻痹、松懈的不安全因素。真正做到防患于未然。 ②改造现场危险分析不足问题。对于改造现场,通常都是作业面多、人员散乱、车辆多、旧设备拆除、新设备安装、二次回路交叉接线等,存在很多危险性,对这些情况,如果分析不够到位,很容易有危险出现,从而影响整个改造过程,同时又可能带来不必要的损失。改造现场危险要素主要有: 机构箱门、端子箱、万用钥匙使用、电缆进出口经常打开,易进水及小动物;管理不善;接地线螺丝松动;现场施工电源使用不规范等情况。另外改造现场工作面复杂,工作人员任务不同,措施变化频繁,工作人员对改造站现场的措施、工作进展及运行情况不能熟练掌握,对现场危险因素不能及时控制等都存在危险性。 针对以上现象,要全面分析现场改造过程中存在的风险因素,并有针对性的制定完善的确保安全措施,并提前做好改造过程中的现场危险分析和应急预案。结合改造现场工作性质和系统方式变化参照变电站典型危险分析档案,全面了解,提前预测,并制定好相应的安全措施来防范。以全力保障改造工程的顺利进行,并将工作前所有的技术组织措施以及相应的控制措施,认真写入《变电站改造工程风险措施专题卡》和《倒闸操作风险分析与控制措施卡》中。 ③改造物资、安全用具等准备不充足、不完善问题。关于安全用具的准备如果不充分、不完善的隐患也很多,例如:绝缘手套不合格则容易触电,给改造工作人员人身危害造成影响;物资和用具准备不充分,则影响工作进度,无法保证停、送电的及时性、有效性;物资和用具不合格,则容易导致操作过程中隐患重重,如验电器不合格,在验电时不能正确判断设备是否无压,而无法保证挂地线时的安全等。这些都是因为准备不充分和不完善造成的隐患问题。 针对这种情况,我们就要提前做好改造物资和安全用具的准备工作,要精细到位,工具设施类准备充分完善,做好所有物资和用具的全面检查。如安全工器具要合格、充分;备品备件充足;接地线完好等。并要求派专人负责检查、完善,填写记录并签名。做到个人负责制,哪个过程出问题,就有负责人员承担责任。 ④新设备投运与培训不同步,工作人员未能及时熟练掌握新设备运行管理问题。随着科技的发展,变电站的新设备也在不断更新和更换,工作人员对新上设备的工作原理、操作要领的掌握以及异常情况的处理方面有些欠缺,不能在较短的时间内熟练掌握新设备的运行与维护。这都与工作人员没有进行岗前培训十分不开的,其问题的严重性不言而喻。 为了避免上述现象发生,就要加强工作人员的岗前培训,提高工作人员的业务素质和技能水平。随着新设备投人运行,对工作人员在业务技能方面提出了更高的要求,因此我们更要加强实践培训,使工作人员在时间较短的情况下,尽快掌握新设备的原理、运行维护和管理,保障新投入设备安全、可靠运行。 2改造过程中问题控制 在改造中工作人员万不可麻痹大意,为了保证吧问题消灭在萌芽状态,就要确保做到以下几点:①工器具的使用管理制度要明确。使用前要进行全面检查,确保万无一失。②万用钥匙使用要有严格的审批制度。按手续启用万用钥匙,加强监护,用后及时封存;操作过程如出现问题在未查明原因前,未经许可,不得随意解除运行。③现场看板管理制度要严格。当日看板上明示的问题要有专人负责。④风险处要有专人监护。各风险点都有人监护,如有问题,马上制止。⑤改造现场安全措施要到位。室内、外高压设备要完善,主控室内的安全措施要齐全,检修区与运行区责任明确,警示牌醒目,安全通道畅通,便于检修人员的工作质量。⑥制定齐全的监督检查制度。在进行大的改造时,管理人员提前到站,开好准备会、开展安全风险分析,审核“两票”,站队长提前组织好现场各项工作及措施,监督检查到位等。及时发现问题,做到“抓大不放小”。⑦违章处罚要加大。下大力度查违章,具体查作业性违章、查管理性、指挥性和装置性违章。重点查:新设备验收、传动试验是否有人监护、万用钥匙的使用是否符合规定、交接班制度是否准时、运行人员是否明确操作任务、检修后的设备状态是否恢复到原始状态”等。 3改造后期的验收问题 验收的重要之处就看检修工作完成质量。为了保证送电过程顺利,同时不会影响到人身安全,这就要我们在验收是工作细致考虑周全,试验合格。这就我们要求务必做好以下几项工作。 首先,设备验收质量要严格。设备验收要做到明确分工、责任到人,要根据工作内容及性质,明确验收项目和验收重点,发现问题及时提出,马上处理。 其次,设备送电前的检查要细致。要精确的检查开关、刀闸的状态,送电范围内(站内控制)的接地线全部拆除,并存放归位,接地刀闸全部拉开并经闭锁;检查各压板、插件、开关投切位置正确;检查模拟屏元件位置应与实际设备位置相符;检查检修记录等是否合格、保护定值是否交代,并与调度核对正确,作好记录。 最后,设备送电后要加强巡视。由当值值班负责人负责组织对设备运行情况进行巡查,做好记录。如出现问题却没有发现并按相关流程处理,将追究值班人员的责任。 总之,在变电站改造过程中,必须认真贯彻“安全第一,预防为主”的方针,做好危险因素的分析,制订严格的预防和控制措施,要不断总结经验、完善制度、加强管理,确保在改造期间变电站安全运行。 变电站论文:管窥变电站通信设备抗干扰措施 1变电站的主电磁干扰源 研究发现变电站一次回路处于暂态时期时必然会产生电磁干扰,这和呈开放状态的耦合途径有着重要关系,而一次回路到二次回路的过程也是产生干扰的因素之一。二次回路中要用到大量的控制或检测仪表,包括用于通信和继电保护的设备,从本质上来分析它们都具有弱电性,所以在抗干扰过程中难以形成有效的屏障。对电磁波的防范工作不到位会直接导致二次回路设备的非正常运行状态,一旦超过设备极限还会造成绝缘击穿损坏的严重后果,这种永久性的故障无法修复。为此我们详细分析了变电站主要出现的电磁干扰源以及其本质特征,为防干扰工作做好基础铺垫。 1.1谐波的干扰 高次谐波电流受变压器铁芯本身非线性特征的影响而产生电源电压波形畸变的现象,继而在电容耦合的帮助下接近二次设备并加大感应电流和电压的数值干扰,一旦超过二次设备的最大承受值即会发生损坏的结果。 1.2开关操作引起的干扰 开关操作引起的干扰巨大,当变电站微机综合自动化系统出现短路故障时断路器必然要通过跳闸动作来避免重大隐患的发生,而本身开关动触头和静触头断开的瞬间会引起电弧重燃的现象,这个过程的高频振荡电流和脉冲电压将达到很高数值。干扰的产生来源于高脉冲电压、振荡电流和脉冲量、开关量的重合,微机监控系统的两项参数也将处于同频段状态,此时正常运行的二次系统将得不到很好的保护,甚至对用于传递数字逻辑信号的计算机和微机也会产生重大的干扰,直接影响到信号传播和信息接收工作。 1.3雷击干扰 雷电对变电站的干扰和损害难以避免,当雷电产生的巨大电流经过接地点开始接触电网时电位会迅速飙升,此时二次回路接地点距离大电流入地点的距离至关重要,过短的距离会使得二次回路接地点电位随之同向升高,这种现象会直接导致二次回路过程中共模干扰的结果,电压的异常升高是发生二次设备绝缘击穿的主要因素。 2干扰耦合方式 依据耦合原理划分变电站电磁干扰类型,主要包括辐射耦合、电容耦合两种,还有常见的电感性耦合和电导耦合方式。通常来说电导耦合是单一电路干扰电流引起的,借助公共线路来操作阻抗流行为,继而对另一电路产生耦合作用;辐射耦合方式是在一次系统产生电磁干扰中衍生出来的,干扰对象是二次系统。变电站设备内部电路出现分布电容,所以当干扰电压发生微小变化时都会作用于分布电容,最终达到电磁波传导干扰的目的。电感耦合受众最广,只要依靠导线微小电流变化就能对旁边导线产生作用,使其发生感应电压干扰的情况,实际上在很多突发事件过程中只要一次回路电流发生了异常变化,此时感应电压也会随之变化,附近的一次系统必然会受到不良影响。二次回路的耦合方式和干扰源之间有着密切、复杂的关系,而多类耦合方式共同存在且互相干扰的现象并不罕见,在耦合方式的引导下研究消除干扰的方法有利于控制不同干扰源的负面作用。 3变电站的电磁干扰的抑制措施 3.1抑制二次干扰的措施 多类电磁干扰源的存在必然会影响二次回路的正常运行,而通过利用电磁兼容性来抑制二次干扰十分关键。一般来说互感器和二次交流回路的连接为耦合电容侵入设备内部提供了良好的条件,而采取滤波措施的第一步是用并联方式处理非线性电阻元件和滤波电容器,使其形成浪涌吸收器,对抑制差模和供模干扰有一定作用。对通信线路采取滤波措施也能很好的阻止电磁波的进攻。科学的接地方式既能将外部电磁阻挡在外,又能阻止变电站电子电气设备内部电磁波外泄,保持足够的距离来避免雷击感应电压作用于二次回路接入点的现象。 3.2计算机等弱电通信设备的抗干扰措施 变电站内部对电力系统的要求极高,各类通信设备、计算机、电子设备的使用导致了电磁交错传播的现象,而带电设备本身即是干扰源也是被干扰对象,承载了电流的导线会向四周发射电磁波。从设备的按照和使用问题处理解决抗干扰问题是必然趋势,对发挥核心作用的通信机房进行屏蔽处理,这一步是应对空中辐射耦合方式的重要环节。通常情况下使用不间断电源和直流开关电源也能很好的抑制交流干扰信号的作用。采取正确、有效的接地方式也是保护计算机等弱点通信设备的重要方法,例如分开接地和多点节点方式,都是分解感应电位的良好途径,或者采用公用接地或单点接地模型,降低电磁波击穿绝缘设备的概率。 变电站论文:变电站无人值班运行管理模式及意义 摘要:随着电网的不断扩建和飞速发展,变电站不断投入运行,从而出现了运行人员数量不足的问题,实行集中监控,实施集约化管理,是解决这一突出问题的有效办法。同时,通过设备改造和完善,提高设备健康水平和运行可靠性,提高企业管理水平;依靠技术进步提高劳动生产率,实现减人增效。 关键词:变电站 安全 可靠性 增效 1 背景及意义 变电站实现无人值班和远方监控是变电站自动化技术发展和电网的不断扩建的必然趋势。无人值班变电站借助远动技术、通信技术、网络技术和监控技术由远方调度(监控)中心值班取代现场值班,变电站内一切操作和控制均有远方控制中心来实现。在集控站建立集控自动化系统,运行人员集中在集控站或由调度人员在调控中心对各受控站进行遥信、遥控、巡控、维护和事故处理等。 国外一些发达国家已在各种电压等级的变电站(35kV~750kV)实现了无人值班。美国绝大部分220kV变电站为无人值班;法国变电站内的所有信息全部集中在225kV变电站的RTU,通过RTU传到调度中心,变电站全部实现无人值守。日本97%的变电站为无人值班,275kV或以下电压等级的变电站均为无人值班,只有275kV枢纽变电站和超高压(500kV)变电站有人值班。 变电站无人值班的技术经济效益是非常明显的,集中体现在提高了电网运行可靠性,进一步保障了系统安全,减少了人员的误操作,减少了大量的运行值班人员,提高了劳动生产率,降低了成本,带动了企业科技进步。 2 衡水供电公司无人值守变电站的实施 衡水供电公司经过2006年和2007年变电站无人值班综合自动化改造,分别对220kV、110kV变电站进行了RTU改造,建设通信光缆,建设和改造通信设备,改造开关、CT、线路、主变、线路保护、直流充电装置、蓄电池组、五防装置,直流分环改造,安装变电站遥视系统等建设与改造,在220kV衡水、前铺、安平、景县、杨村站建立了5个中心,全区50座无人值班站分别接入相应监控中心;07年2月6日通过省公司组织验收,并开始集中监控—无人值班管理模式的试运行,历时7个月,转入正式运行。 无人值班改造工程汇集多专业、涉及面广、分布性强,是一个系统工程。 3 运行管理工作 3.1 无人值班变电站运行管理的过渡 根据衡水供电公司实际情况,值班方式采用监控和操作合一的方式,后改为操作队,监控工作由工区成立监控中心进行监控。操作队设置站长、副站长、技术员各一名,值班人员实行三值运转模式。 对110KV县局代管站,公司采用了“分段实施,平稳过渡”的措施。第一阶段:监控中心成立后,县局值班员留守至6月底,参与大型和事故紧急情况下的操作;第二阶段:监控中心运行稳定后,代管站值班员撤离,变电站雇佣保安公司人员看守。第三阶段:成立操作中心,只负责变电站的倒闸操作和日常维护等工作。监控工作由监控中心进行变电站设备运行监控。 3.2 无人值班变电站规章制度的制定 变电运行模式调整过程中,各级人员严格贯彻“精心谋划,稳步实施”的原则,确保变电运行工作的安全稳定局面和变电站无人值班工作的有效开展。 为了做到运行模式改变后各项工作管理标准规范,有章可循,公司成立了制度编写小组,由公司主管生产的副总任组长。建立一个高标准的、科学、规范、可行的制度体系,保证中心的安全稳定运行;公司修订了《变电站标准化管理规范》;运行工区把省公司、国网公司有关规程、制度、文件整理分类,编辑了《制度规程汇编》、《文件汇编》等4个分册,编写了《变电运行工区标准化管理规范》;各操作中心制订了自己的《操作中心管理规范》、《操作中心现场运行规程》和所辖无人值班站的《现场运行规程》等制度规程。内容涉及运行管理的方方面面,规范了新运行模式下的工作方法和职工行为,很好的保障了变电运行各项工作的安全、有序、规范开展。 3.3 积极调整观念,搞好岗位培训 ①监控和操作中心成立初期,多数职工还没能树立工区管理意识,谋划工作局限于一个监控中心站,造成监控中心工作一时的被动。对此工区指导各监控中心,利用一个月的时间,突击抓调整职工意识和开展岗位培训工作,取得了立竿见影的效果,监控中心运行管理变被动为主动,逐步走向正规。②运行工区为了满足监控和操作中心有关综自、自动化等知识的培训需求,及时购买发放了几十种相关书籍,并先后送84人次参加公司和省公司举办的综自培训班,同时还邀请厂家人员进行现场讲解、答疑,取得了很好的效果。 3.4 加强监控和操作中心管理,保证安全生产 为了保证监控和操作中心安全生产,在挑选高素质人员担任监控中心工作的基础上,不断强化业务培训,提高运行人员业务水平;每周设立一次大讲堂,休班人员到工区交流学习现场操作经验等。同时为保证监控中心各项工作和公司、工区工作紧密结合,协调一致,公司将视频会议系统,办公自动化系统都延伸到操作中心。上级的各项精神和要求都能在第一时间精准的传达到操作中心。 以上诸多措施的实行,有力保障了监控中心的安全运行。 4 集中监控—无人值守运行模式体会 4.1 领导重视是搞好监控中心工作的关键 模式确立初期,公司领导高度重视,班子成员先后到五个中心进行深入调研,了解基层存在的问题。引导值班员转变观念,树立正确工作目标;为职工排忧解难,鼓舞了职工工作干劲,稳定了职工思想。 4.2 减少运行人员数量,提高人力资源利用率 变电站集中监控、无人值班改造完成后,运行人员数量由过去的296人减少到现在的114人,约减少了61%,依靠科技进步提高了劳动生产 率和人力资源利用率,实现了减人增效的目标。 4.3 推进电网科技进步,提升公司驾御电网的能力 随着监控中心的成立和无人值班改造工作的不断推进,老旧设备逐步改造和完善,提高了设备健康水平和运行可靠性;监控中心大量的采用了先进的计算机网络通信技术,实现了110-220千伏变电站“遥测、遥信、遥控、遥调、遥视”。电网科技含量和系统通讯自动化程度得到提高,运行工作实现了远程化管理,提升了公司驾驭电网的能力。 4.4 创新运行管理体制,解除安全生产隐患 因变电运行人员不足,其中有三分之二的变电站实行双代管,值班员由县局派驻,专业管理由工区负责。造成多方管理,执行标准不一,给安全生产带来极大隐患。集中监控—无人值班运行模式的建立,改革创新了公司变电运行管理体制,理顺了管理关系。创出了科技创新、电网管理的新路子,彻底解除了由于体制问题带来的安全生产隐患。 至今衡水供电公司所有70座变电站实现了无人值班运行管理,中心相关规章制度制定齐全,查阅方便;图纸、资料和运行记录等按站放置,使用方便;值班员生活设施到位齐全。 无人值守变电站集中监控的的运行模式,开创了衡水电网变电站远程控制、无人值守的新篇章,促进了电网管理现代化发展,是河北省电力公司和衡水供电公司加快科技进步、提高电网科技含量、提升运行管理水平的重要体现。无人值守变电站采用先进的自动化系统和信息技术,运行工作实现了远程化,集约化管理。标志着衡水供电公司变电运行管理模式迎来了一个全新的转变。 作者简介: 武蒙,女,河北省衡水市人,生于1981年6月,电力工程技术助理工程师,变电运行技师,就职于河北省衡水市供电公司营销部。 孙勇强,男,河北省衡水市人,生于1980年3月,电力工程技术助理工程师,变电运行技师,就职于河北省衡水市供电公司人力资源部。 牛佳庆,男,内蒙古乌兰察布市人,生于1983年6月,电力工程技术助理工程师,变电运行高级工,就职于河北省衡水市供电公司变电运行工区。 变电站论文:论变电站综合自动化改造工程实践 论文摘要:最近几年,国家电网正处于变电站综合自动化改造工程的密集阶段,结合阜阳供电公司在变电站综自改造工作中继电保护专业的经验和体会,同大家一起探讨,同时提出继电保护专业在改造工程中应注意的一些问题及采取的措施。 论文关键词:继电保护;自动化改造;安全运行 近年来,随着电网改造的深入开展,大量的变电站综合自动化改造工程(以下简称“综自改造”)的工作正在进行中。变电站的综自改造与继电保护及二次回路的改造关系密切,它主要表现在信号的传送方面。对于老变电站来说,就是把一次设备的信息状态通过二次回路和继电保护装置传递到网络监控后台机上,以达到减少运行人员对现场设备操作和巡视次数的目的。 一、变电站综合自动化改造工程概述 综自改造工程是一项复杂的工作。对于老变电站的改造来说,它牵扯到对用户的停电、运行人员的操作、一次专业设备改造的工作和二次专业技术改造的工作。为了保障对用户的可靠供电,电力生产者有义务对停电时间进行严格地规划和控制。应提前对要进行综自改造的变电站进行现场勘查工作,做好“三措一案”(组织措施、技术措施、安全措施和施工方案)后,对于需要停电的工作,就要制定停电计划并报上级生产部门审批,然后在规定的时间内向运行方式部门提交停电申请,提前在规定的时间内通知用户,并且与上级主管部门及相关专业进行沟通,确保施工过程中各专业工种之间的衔接配合,以最大化地缩短工期,减少停电时间,及时为用户供应优质的电能。 综自改造工程是一个需要多专业班组相互配合的复杂工作,以阜阳供电公司(以下简称“我公司”)为例,运行人员属运行工区管辖;一次人员由修试所管辖,又分属变压器、开关、试验和油化专业;二次专业人员由计量所和调度所管辖,在变电站的综自改造二次回路中,表计由计量专业负责,计量回路以外的二次回路由调度所负责,而调度所又分为保护专业、自动化专业和通信专业。众多的专业人员在同一个工作中同时出现,安全问题就成为了综自改造工程的关键所在。 二、做好变电站综合自动化改造工程的途径和方法 结合笔者作为继电保护工作者20年的工作经验和体会,主要从保证人身安全、确保继电保护装置安全运行的设备安全和杜绝继电保护“三误”发生的角度论述如何做好变电站综自改造工程工作。 1.防治人身触电,确保工作人员的人身安全 在综自改造工程施工开始前,为了确保工作人员的人身安全,必须按照《继电保护及安全自动装置现场保安规定》的要求做好开工前的各项准备工作,办理相关手续,制定具有可操作性的“标准化作业指导书”和符合实际的“现场操作票”,具备经过审核符合实际的施工图纸,工程施工所必需的设备、材料、施工风险分析,等确保人身安全和设备安全的措施。 工作负责人是现场工作的第一责任人。进入变电站实施变电站综自改造工程后,确保人身安全,就要充分履行工作负责人的安全职责。工作负责人在开工前应做好以下几点工作。 (1)开工前“三交待”:交待工作任务要清楚明了;交待安全措施要具体详尽;交待技术要求要全面细致。 (2)接受任务“三明确”:工作任务明确,安全措施明确,操作步骤明确。 (3)严格执行现场工作“八不准”,即精神不振不能工作、应办工作票而未办工作票不准工作、应停电不停电不准工作、应验电接地不验电接地不准工作、不经许可不准工作、安全距离不够不准工作、无人监护不准工作、安全措施不明确不准工作。 (4)要求对工作班成员进行“三查”,即查着装是否符合要求,查精神状态是否良好,查使用的安全工器具是否符合要求。 (5)工作许可人许可工作后,工作负责人要陪同工作许可人到现场再一次确认工作票所列安全措施是否符合现场实际和施工安全后,方可对工作班进行工作安全交底。待交待完现场工作任务、工作地点、人员分工、带电部位、现场安全措施和注意事项后,确保每一个工作班成员均已知晓并签字确认后方可对许可其工作。在施工过程中不准凭经验工作,不得擅自扩大工作范围和随意变更安全措施,必须改变安全措施或扩大工作范围的要重新办理工作票并重新履行许可手续。 为了确保施工过程中的人身安全,必须要有工作负责人在现场监护。但也不能完全依赖工作负责人对工作班成员的监护,现场施工地点分散、工作班组混乱、人员分散,工作负责人不可能监护到每一名工作班成员,因此分工作负责人在综自改造工作中是必不可少的。由各个专业设立本专业的工作小组负责人(为了有效区分工作负责人与分工作负责人,我公司的工作负责人穿印有“工作负责人”的红马甲,分工作负责人穿印有“专责监护人”的红马甲),该小组负责人对自己的专业工作任务和人员进行监护,工作人员之间互相提醒,以保证工作安全,由此达到人人有人监护的目的。 2.确保继电保护装置安全运行的设备安全 综自改造施工往往时间短、任务重,小组之间的配合工作一定要做好,合理地安排工作顺序是笔者总结出的重要经验。在我公司,工作许可手续完成后,首先由修试人员进行一次设备的改造工作,同时保护及计量人员分别到保护室和端子箱拆除的需要拆除二次回路接线,自动化人员进行后台调试,保护及计量拆除的二次线工作结束后,立即组织人员敷设电缆,大约修试所进行的一次设备工作结束,二次电缆基本敷设完成。一次人员撤离现场后,由二次人员在开关端子箱和保护室同时进行二次电缆工作,三个小组同时工作,互相配合,电缆头制作、对线工作完成后,三个小组又分开,各自完成所属专业的接线工作。最后进行调试和做传动工作。在做继电保护装置调试的过程中,自动化专业小组联系运行人员核对保护装置上传到后台的信号与保护装置发出的信号、集控站收到的信号是否一致,若不一致则再次更正。 为了保证在保护装置调试过 程中不发生微机保护装置设备的损坏事故,结合笔者工作的实际经验,主要应做到以下几点。 (1)试验前应仔细阅读试验大纲及有关说明书。 (2)尽量少拔插装置模件,不触摸模件电路,不带电插拔模件。 (3)使用的电烙铁、示波器必须与屏柜可靠接地。 (4)试验前应检查屏柜及装置在运输中是否有明显的损伤或螺丝松动。特别是CT回路的螺丝及连片,不允许出现丝毫松动的情况。 (5)校对程序校验码及程序形成时间。 (6)试验前对照说明书,检查装置的CPU插件、电源插件、出口插件上的跳线是否正确。 (7)试验前检查插件是否插紧。 (8)试验前检查装置规约设置是否与后台相匹配。 3.杜绝继电保护“三误”的发生 通过以上各点的严格执行,保护装置本身基本上不会发生人为原因造成的设备损坏事故,但是这还不能保证继电保护“三误”不发生。要杜绝继电保护“三误”,还必须从以下几个方面做好工作。 (1)防误传动:严禁使用短接出口接点的方法来传动保护装置,以防止不小心跑错位置而误动运行设备。插拔继电器和插件,应先断电,防止继电器和插件插错位置,严防继电保护“三误”事故的发生。 (2)防其它保护误动作:保护装置上电试验前,应检查接线是否正确,校验功能、出口压板是否正常。对交流回路加电流、电压时,要注意把外回路断开,防止反充电或引起其它保护装置误动。 (3)防误整定:因为试验的需要而修改定值,一定要牢记在调试工作结束时务必改回原定值。工作终结前会同运行人员对定值核对,确认无误,并打印、双方签名并交运行人员存档。 (4)防短路、短路和接地:在保护装置试验完毕后,将打开的二次回路、连片按照继电保护安全票和措施票进行逐项恢复,并要求第二人进行核对,保证其正确性,防止出现开路、短路、断路等可能影响安全运行的事故发生。 三、确保设备安全运行的具体措施 在变电站综自改造工作调试试验结束后,人身安全得到了保障,继电保护装置不会发生人为原因的设备事故。继电保护“三误”得到有效控制后,还应保证改造后的设备安全运行,工作人员还要进一步做一些工作,确保改造设备安全运行。 带负荷测向量工作在改造工作完成后,是必不可少的一道工作程序,电力设备投运后,必须进行保护的带负荷测向量检查,通过向量图分析交流回路接线,确认正确后,方可将保护投入运行。例如,笔者在进行110kV东平变电站综自改造时,由于10kV高压室内设备改造成保护测控装置与开关柜一体工作,承包给安装公司施工,在#1主变低压侧141开关改造结束后,#1主变保护投入运行前进行带负荷测向量的工作中发现,#1主变低压侧差动保护回路和低压侧后备保护回路中电流回路的向量为反极性,给保护设备的正确动作带来了隐患,因此保护班人员及时采取措施,将电流回路的极性及时调整回路,保证设备的安全稳定运行。 对设备运行后发现的缺陷和异常要及时消除;不能解决的,在经过分析后,在不影响运行的前提下,需要报请上级部门并做好记录向运行人员进行交底,运行中重点巡视,并尽快消除组织消缺验收时发现的缺陷和异常。例如,2004年我公司110kV阜南变综字改造工程中需要将原先为电磁型的变压器保护更换为南锐继保公司的RCS-9000型微机变压器保护。改造工作结束后,进行带负荷侧向量工作时,发现高压侧电流为反相序。阜南变是一座单电源终端变电站,由于历史原因,整个变电站都处在反相序的特殊电力系统下运行,由于很难把110kV进线线路和35kV、10kV出线全部停运,把反相序调整为正相序电力系统下运行。由于RCS-9000型微机主变保护是按照正相序电力系统进行设计的保护装置,可能造成保护装置的误动或拒动。在征得生产部门领导(总工程师)同意的前提下,将主变保护的定值11点钟接线方式强制改为1点钟接线方式,加强巡检力度,待条件允许后再将反向序调整为正相序,此项工作终于在220kV白果变投入运行后,于2009年7月完成。现在反相序已调整为正相序,为阜南变主变保护正常运行创造了合格的运行条件。工程中的反事故措施要严格按国家电网十八条反措的要求执行。 公用电压互感器的二次回路只允许在控制室内有一点接地,为保证接地可靠,各电压互感器的中性线不得接有可能断开的开关或熔断器。已在控制室一点接地的电压互感器二次线圈,宜在开关场将二次线圈中性点经放电间隙或氧化锌阀片接地,其击穿电压峰值应大于30·Imax伏(Imax为电网接地故障时通过变电站的可能最大接地电流有效值,单位为kA)。应定期检查放电间隙或氧化锌阀片,防止造成电压二次回路多点接地的现象。 变电站论文:变电站综合自动化装置教学培训工作分析 论文关键词:变电站综合自动化;装置;硬件结构;插件;培训 论文摘要:本文说明了各种变电站综合自动化装置的硬件具有相同的典型结构,讨论了模拟量的输入/输出回路,开关量输入及输出电路,微型机系统和变电站综合自动化算法,人机对话、、通信和电源插件,操作回路等各部分培训的内容、作用和培训方法,并具体介绍了测控装置。 在变电站综合自动化培训教学中,学员要熟悉变压器、线路、电容器等设备的保护装置、测控装置、保护测控装置及各种自动控制装置。若在每个具体装置中都全面介绍装置的结构和工作原理,不但重复太多,浪费时间,而且也不容易全面深人地介绍清楚,且不利于学员理解掌握。因此在培训中,都要对各种装置的共性部分进行统一介绍,即介绍装置的基本结构、原理与接线。下面就装置部分教学培训工作进行IV"结,与大家分享。 一、装置的典型硬件结构 装置部分教学培训中,首先要把装置的典型硬件结构弄清楚。成套的综合自动化系统中微机保护系统、监控系统、自动控制系统等装置都是由若干模块组成的,它们的硬件结构都是大同小异,所不同的是软件及硬件模块化的组合与数量不同。一个变电站综合自动化系统中各种子系统的典型硬件结构主要包括模拟量输人/输出回路、开关量输人/输出回路、微机系统、人机对话接口回路、通信回路和电源,如图1所示。 装置采用统一硬件平台,变电站综合自动化装置硬件采用整体面板、国际标准机箱。装置强弱电彻底分离,CPU板采用印刷板、表面装贴技术,提高了装置的可靠性。可自检和互检,同时减少各部分的关联性。通信接口方式选择灵活,与变电站自动化系统配合,可实现远方定值修改和切换、事件记录及录波数据上传、压板遥控投退和遥测、遥信、遥控跳合闸。可通过变电站监控系统对保护装置所具有的功能实施全遥控操作。装置采用统一软件平台,缩短了产品的研发周期,延长了产品的市场生命周期,从“作坊生产阶段”进人到“大规模生产阶段”。装置采用统一数据库处理,在设计装置功能模块时提炼不同功能应用信息的共性,建立一个统一的应用功能数据机构模块,包含每种功能所需的一切信息,形成功能程序的统一的开发平台,降低了功能模块程序开发的难度,提高了功能模块程序的可靠性。 二、模拟量的输入/输出回路 1.模拟量的输入电路 变电站综合自动化系统采集的一次设备的电流、电压、有功功率、无功功率、温度等都是属于模拟量,由于微机只能识别数字量,故模拟信号必须转换成数字信号才能输人到微机中进行处理。典型的模拟量输人电路的结构框图如图2所示,主要包括电压形成电路、低通滤波电路、采样电路、多路转换开关及A/D变换芯片五部执电压形成电路除了起电量变换作用外,另一个重要作用是将一次设备的电流互感器TA、电压互感器TV的二次回路与微机A/D转换系统完全隔离,提高抗干扰能力。通过低通滤波器与采样定理、采样保持器、模拟量多路转换开关、模/数变换(A/D)的详细讲解,使学员熟悉模拟量输人电路如何隔离、规范输入电压及完成模/数变换、与CPU接口,完成数据采集任务。 为了使学员更好地理解和掌握培训内容,讲变换器时向学员展示变换器插件实物,讲清楚变换器的输人信号和输出信号。讲解低通滤波时也将实物插件展示给学员,理论联系实际,可取得很好的培训效果。 2模拟量输出电路 培训中简要说明模拟量输出电路的组成、数/模(D/A)转换器工作原理。模拟量输出电路的作用是把微型机系统输出的数字量转换成模拟量输出,该任务主要由数/模(D/A)变换器来完成。由于D/A转换器需要一定的转换时间,在转换期间,输人待转换的数字量应该保持不变,而微型机系统输出 的数据在数据总线上稳定的时间很短,因此在微机系统与D/A换器间必须用锁存器来保持数字量的稳定,经过D/A转换器得到的模拟信号一般要经过低通滤波器,使其输出波形平滑,同时为了能驱动受控设备,可以采用功率放大器作为模拟量输出的驱动电践 D/A转换器的作用是将二进制的数字量转换为相应的模拟量,其主要部件是电阻开关网络和集成运算放大器。 三、开关量输入及输出电路 开关量输人、输出电路是非常重要的教学内容。学员只有明白了断路器、变压器分接头的位置状态是如何被采集和输出后才能更好地工作。 在变电站综合自动化系统的数据采集中,除模拟信号外,还有大量的以二进制数字变化为特点的信号,如隔离开关、断路器的状态,按钮、普通的开关、刀闸、断路器的触点以及人机联系的功能键的状态等,称为开关量。 1.开关量输入电路 开关量输入电路的基本功能就是将变电站内需要的状态信号引人微机系统,如断路器状态、继电保护信号等。开关量输人电路由消抖滤波电路、信号调节电路、控制逻辑电路、驱动电路、地址译码电路、隔离电路等组成。培训中讲清消抖滤波电路与信号调节电路、电隔离技术的应用、驱动控制与端口地址译码问题,特别是要了解简单的开关量输人电路。开关量信号都是成组并行输人(出)微机系统的,每组一般为微机系统的字节,即8, 16或32位,对于断路器、隔离开关等开关量的状态,体现在开关量信号的每一位上,如断路器的分、合两种工作状态,可用0, 1表示。简单的开关量输人电路包括断路器和隔离开关的辅助触点、跳合闸位置继电器触点、有载调压变压器的分接头位置等输入、外部装置闭锁重合闸触点输人、装置上连接片位置输入等回路。 2开关量输出回路 开关量输出电路主要是将CPU送出的数字信号或数据进行显示、控制或调节,如断路器跳闸命令和屏幕显示、报警信号等。开关量输出电路与输人电路基本一样。简单的开关量输出主要包括保护的跳闸出口以及本地和中央信号等,一般都采用并行接口的输出来控制有触点继电器(干簧或密封小中间继电器)的方法,但为提高抗干扰能力,最好也经过一级光电隔离。 四、微型机系统和变电站综合自动化算法 微型机系统的CPU是由一片大规模集成电路芯片制成,不仅能进行算法逻辑运算,还能执行各种控制功能。配备一定容量的存储器、输人/输出设备的接口电路及系统总线。计算机监控系统都应具有数据采集和输出控制部分,这两个部分构成了基本测控单元的主要内容。数字信号处理器(DSP)是一种经过优化后用于处理实时信号的微控制器。 在变电站综合自动化系统中,计算机对采样值进行分析、计算得到所需的电流、电压的有效值和相位以及有功功率、无功功率等量,或者算出它们的序分量,或者线路和元件的视在阻抗,或者某次谐波的大小和相位等,并根据这些参数的计算结果以及定值,通过比较判断决定装置的动作行为,而完成上述分析计算和比较判断以实现各种预期功能的方法就称为变电站综合自动化系统算法。其主要任务是如何从包含有噪声分量的输入信号中快速、准确地计算出所需的各种电气量参数。培训中要说明研究算法的目的主要是提高运算的精确度和提高运算的速度。算法的运算速度将影响自动化装置检测量的检测和自动化装置的动作速度。变电站综合自动化系统中保护和监控对算法有不同要求。 五、人机对话、通信和电源插件 1.人机时话 人机对话的主要内容有显示画面与数据(包括时间、日期);单线图的状态、潮流信息;报警画面与提示信息;事件顺序记录。事故记录;趋势记录;装置工况状态显示;保护整定值;控制系统的配置显示,包括退出运行的装置的显示以及信号流程图表;值班记录;控制系统的设定显示等。主要介绍人机对话微型机系统的硬件原理、键盘响应电路、屏幕(液晶)显示电路、打印机的接口电路、多机通信和巡检开关、人机对话插件等。重点讲清人机界面操作和命令菜单使用说明。 2.通信插件 通信插件承担着装置的管理和通信任务,是承接装置与夕卜界通信及交换信息的管理插件,如与面板、PC调试软件、监控后台、工程师站、远动、打印机等的联系,根据保护的配置组织上送遥测、遥信、SOE、事件报文和录波信息等。通信插件可根据需要设置有Lan网口、以太网口、RS485口和RS232口,满足不同监控和远动系统的要求。另外,还设置有GPS对时功能,可满足网络对时和脉冲对时方式的要求。 3.电源插件 每个装置均有一个独立的开关电源,向其他插件供电,此开关电源与插件面板构成电源插件(又叫电源模件)。培训中要重点说明输出电压的作用。输出电压十SV为CPU及其外围芯片提供工作电源;15V为模拟输人回路运放提供工作电源;+24V为开出、开人回路提供电源。 六、操作回路 培训中分两个方面介绍操作回路。一是介绍断路器操作回路的原理框图,让学员明白操作回路的基本原理;二是让学员看懂实际的操作回路。 1断路器操作回路的原理框图 首先介绍断路器操作回路总体上分为合闸回路和跳闸回路两大部分,介绍合闸回路和跳闸回路的工作过程。手动操作时可选择遥控操作或就地操作。当就地/遥控选择开关打至遥控”位置时在后台机上手动遥控操作;当就地/遥控选择开关打至“就地”位置时工作人员在装置上就地操作断路器。然后介绍自动操作时保护接点通过连接压板直接接人控制电源进行断路器操作,并介绍防跳回路的作用和原理。最后介绍位置信号、控制回路断线和事故信号。 2.断路器操作回路实例 断路器操作回路的原理框图与实际操作回路还有一些距离,为了学员更好地工作,还需要讲解断路器实例操作回路,如南瑞继保电气有限公司RSC-941A型装置操作回路和南自IOKV线路保护测控柜断路器操作回路。 七、测控装置 测控装置用于各种电压等级的变电站中,综合考虑变电站对数据采集、处理的要求,以微机技术实现数据采集、控制、信号等功能。采用现场测控网络与安装于控制室的中心设备连接,依靠变电站自动化系统的间隔测控单元实现全变电站的监控。装置完全按照间隔单元实现测量、记录、监视、控制等功能,能够满足各种电压等级的变电站综合自动化系统的要求。 1.测控装置硬件结构与功能 测控装置主要由交流变换插件、CPU插件、显示面板、通讯插件、开入开出插件、电源插件等模块构成。测控装置功能有开关量变位遥信;电压、电流的模拟量输入;断路器遥控分合,空接点输出,出口动作保持时间可程序设定;脉冲累加单元,空接点开入;遥控事件记录及事件SOE;支持行业标准通讯接口。 2.PSR650系列数字式综合测控装置 PSR650系列数字式综合测控装置适用于各电压等级变电站等测量控制领域,实现四遥及同期合闸等自动功能。 PSR650系列数字式综合测控装置为19英寸机箱装置配置,2一3块交流采集模件(AC),共采集12路电流、12路电压、1块直流温度采集模件(DC, TDC)可选,共12路采集、2块数字量采集模件(DI),共40路采集(包括脉冲量采集);2块智能控制模件(OUT),共20路开接点输出;CPU模件、POWER模件各一块。该装置插件图如图3所示。 PSR652数字式综合测控单元面板由液晶显示屏、二级管指示灶复归按钮和键盘等四部分组成。PSR 650系列数字式综合测控装置的键盘操作和液晶显示界面采用对话框结合菜单式操作方式。 八、总结 培训过程中从一般到特殊,再由特殊到一般。先讲授一般装置的原理与组成,再讲一个具体的测控装置的组成、原理、特点、功能。针对受训人员所在的工作环境、所使用的设备及上述电路的实物插件,拍一些相关实物图片放在课件里,让学员摸得着、看得见,以便更好地实施培训。培训的目的是为了实现知识更新,知识更新包含两个内容:理论学习和实践技能学习。“读书是学习,使用也是学习,而且是更重要的学习。”“精通的目的全在于应用。”培训更是体现在应用中。职工培训注重实际及相关技能的培养是职工培训与传统学校教育最大的不同之处,也是职工培训的特性所在。培训内容的安排、培训过程的实施、培训方式的设计等都应充分体现这一理念。学习内容不是固定不变,而是根据公司的实际情况作相应的变化,即从标准模式到量身定做,直接使用实际案例,案例分析要与当前的业务相结合。在教学形式上,强调业务导向、结果导向和日常工作导向,现场培训采用团队学习、专题讨论等方式,很好地促进了技能的传播,使员工具有多种技能。 几年的培训实践表明,要做好培训,培训师的学习力要强,要不断更新知识和观念,在课程中充实新的理论和案例,理论联系实际,培训方法多样,案例教学效果会更好。通过培训使员工的理论水平和实践技能综合素质得到提升,从而进一步提升企业竟争力。 变电站论文:变电站综合自动化系统存在的问题 摘要: 近年来,随着“两网”改造的深入和电网运行水平的提高,大量采用远方集中监视、控制等变电站综合自动化系统,既提高了劳动生产率,又减少了人为误操作的可能。采用变电站综合自动化技术是计算机和通信技术应用的方向,也是电网发展的趋势,但同样也不可避免地带来了一些问题,如变电站综合自动化系统的技术标准问题,以及运行和检修的管理体制等问题。基于运行经验,该文介绍了变电站综合自动化系统,从技术、管理、人员素质等方面阐述了当前变电站综合自动化系统实际应用中存在的若干问题,并针对这些问题提出了一些建议。 关键词: 变电站综合自动化系统;站内监控功能;通信规约;设备选型 变电站综合自动化系统自20世纪90年代以来,一直是我国电力行业中的热点之一。它既是电力建设的需要也是市场的需要,我国每年变电站的数量以3%~5%的速度增长,每年有千百座新建变电站投入运行;同时根据电网的要求,每年又有不少变电站进行技术改造,以提高自动化水平。近几年来我国变电站综合自动化技术,无论从国外引进的,还是国内自行开发研制的系统,在技术和数量上都有显著的发展。 但工程实际当中,部分变电站综合自动化系统功能还不能充分发挥出来,存在问题较多,缺陷率很高,不能实现真正的无人值班。 1 变电站综合自动化系统的现状及其存在的问题 1.1 技术标准问题 目前变电站综合自动化系统的设计还没有统一标准,因此标准问题(其中包括技术标准、自动化系统模式、管理标准等问题)是当前迫切需要解决的问题。 1.1.1 生产厂家的问题 目前在变电站综合自动化系统选型当中存在着如所选系统功能不够全面,产品质量不过关,系统性能指标达不到要求等情况,主要有以下问题: •由于变电站综合自动化设备的生产厂家过分重视经济利益,用户又过分追求技术含量,而不重视产品的性能及实用性,因而一批技术含量虽较高,但产品并不过关,甚至结构、可靠性很差的所谓高技术产品不断被使用。厂家只要有人买就生产,改进的积极性不高,甚至有些产品生产过程中缺乏起码的质量保证措施,有些外购部件更是缺乏管理,因而导致部分投产的变电站问题较多; •有些厂家就某产品只搞技术鉴定,没搞产品鉴定; •另外,生产厂家对变电站综合自动化系统的功能、作用、结构及各项技术性能指标宣传和介绍不够,导致电力企业内部专业人员对系统认识不透彻,造成设计漏洞较多。 1.1.2 不同产品的接口问题 接口是综合自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一,包括RTU、保护、小电流接地装置、故障录波、无功装置等与通信控制器、通信控制器与主站、通信控制器与模拟盘等设备之间的通信。这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通,需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通信规约等问题。当不同厂家的产品、种类很多时,问题会很严重。 如果所有厂家的自动化产品的数据接口遵循统一的、开放的数据接口标准,则上述问题可得到圆满解决,用户可以根据各种产品的特点进行选择,以满足自身的使用要求。 1.1.3 抗干扰问题 关于变电站综合自动化系统的抗干扰问题,亦即所谓的电磁兼容问题,是一个非常重要然而却常常被忽视的方面。传统上的变电站综合自动化设备出厂时抗干扰试验手段相当原始,仅仅做一些开关、电焊机、风扇、手提电话等定性实验,到现场后往往也只加上开合断路器的试验,一直没有一个定量的指标,这是一个极大的隐患。 变电站综合自动化系统的抗干扰措施是保证综合自动化系统可靠和稳定运行的基础,选择时应注意, 合格的自动化产品,除满足一般检验项目外,主要还应通过高低温试验、耐湿热试验、雷电冲击电压试验、动模试验,而且还要重点通过四项电磁兼容试验,分别是:1 MHz脉冲干扰试验、静电放电干扰试验、辐射电磁场干扰试验、快速瞬变干扰试验。 1.1.4 传输规约和传输网络的选择问题 变电站和调度中心之间的传输规约。目前国内各个地方情况不统一,变电站和调度中心之间的信息传输采用各种形式的规约,如部颁CDT、SC-1801、DNP3.0等。 1995年IEC为了在兼容的设备之间达到互换的目的,颁布了IEC 60870-5-101传输规约,为了使我国尽快采用远动传输的国际标准,1997年原电力部颁布了国际101规约的国内版本DL/T 634-1997,并在1998年的桂林会议上进行了。该规约为调度端和站端之间的信息传输制定了标准,今后站端变电站综合自动化设备与远方调度传输协议应采用101规约。 站内局域网的通信规约。目前许多生产厂家各自为政,造成不同厂家设备通信连接的困难和以后维护的隐患。 1997年IEC颁布了IEC 60870-5-103规约,国家经贸委在1999年颁布了国际103规约的国内版本DL/T 667-1999,并在2000年的南昌会议上进行了,103规约为继电保护和间隔层(IED)设备与变电站层设备间 的数据通信传输规定了标准,今后变电站综合自动化系统站内协议要求采用103规约。 电力系统的电能计量传输规约。对于电能计量采集传输系统,IEC在1996年颁布的IEC 60870-5-102标准,即我国电力行业标准DL/T 719-2000,是我们在实施变电站电能计量系统时需要遵守的。 上述的三个标准即常说的101、102、103协议,运用于三层参考模型(EPA)即物理层、链路层、应用层结构之上,是相当一段时间里指导变电站综合自动化技术发展的三个重要标准。这些国际标准是按照非平衡式和平衡式传输远动信息的需要制定的,完全能满足电力系统中各种网络拓扑结构,将得到广泛应用。 IECTC57即将制定无缝远动通信体系结构,具有应用开放和网络开放统一的传输协议 IEC 61850。该协议将是变电站(RTU或者变电站综合自动化系统)到控制中心的唯一通信协议,也是变电站综合自动化系统,甚至控制中心的唯一的通信协议。目前各个公司使用的标准尚不统一,系统互联和互操作性差,因此,在变电站综合自动化系统建设和设备选型上应考虑传输规约问题,即在变电站和控制中心之间应使用101规约,在变电站内部应使用103规约,电能量计量计费系统应使用102规约。新的国际标准IEC 61850颁布之后,变电站综合自动化系统从过程层到控制中心将使用统一的通信协议。 1.1.5 开放性问题 变电站综合自动化系统应能实现不同厂家生产的设备的互操作性(互换性);系统应能包容变电站自动化技术新的发展要求;还必须考虑和支持变电站运行功能的要求。而现有的变电站综合自动化系统却不能满足这样的要求,各厂家的设备之间接口困难,甚至不能连接,从而造成各厂家各自为政,重复开发,浪费了大量的财力物力。 另外,各种屏体及设备的组织方式不尽相同,给维护和管理带来许多问题。 在我们现有的综合自动化设备中,厂家数量较多,各厂不同系列的产品造成产品型号复杂,备品备件难以实现,设备运行率低的问题。 1.2 组织模式选择的问题 变电站综合自动化系统实现的方案随着变电站的规模、复杂性、变电站在电力系统的重要地位、所要求的可靠性以及变电层和过程层总线的数据流率的不同而变化。如果一个变电站综合自动化系统模式选择合适的话,不仅可以节省投资、节约材料,而且由于系统功能全、质量高、其可靠性高、可信度大,更便于运行操作。因此,把好变电站综合自动化系统的选择关,意义十分重大。 目前应用较广泛的变电站综合自动化系统的结构形式主要有集中式、分散与集中相结合和全分散式三种类型。现将三种结构形式的特点简述如下。 集中式:集中式结构的变电站综合自动化系统是指采用不同档次的计算机,扩展其外围接口电路,集中采集变电站的模拟量、开关量和数字量等信息,集中进行计算与处理,分别完成微机控制、微机保护和一些自动控制等功能。这种系统结构紧凑、体积小、可减少占地面积、造价低,适用于对35 kV或规模较小的变电站,但运行可靠性较差,组态不灵活。 分散与集中相结合:分散与集中相结合的变电站综合自动化系统是将配电线路的保护和测控单元分散安装在开关柜内,而高压线路和主变压器保护装置等采用集中组屏的系统结构。此结构形式较常用,它有如下特点: •10~35 kV 馈线保护采用分散式结构,就地安装,可节约控制电缆,通过现场总线与保护管理机交换信息。 •高压线路保护和变压器保护采用集中组屏结构,保护屏安装在控制室或保护室中,同样通过现场总线与保护管理机通信,使这些重要的保护装置处于比较好的工作环境,对可靠性较为有利。 •其他自动装置中,如备用电源自投控制装置和电压、无功综合控制装置采用集中组屏结构,安装于控制室或保护室中。 全分散式:全分散式的变电站综合自动化系统是以一次主设备如开关、变压器、母线等为安装单位,将控制、I/O、闭锁、保护等单元分散,就地安装在一次主设备屏(柜)上。站控单元通过串行口与各一次设备相连,并与管理机和远方调度中心通信。它有如下特点: •简化了变电站二次部分的配置,大大缩小了控制室的面积。 •减少了施工和设备安装工程量。由于安装在开关柜的保护和测控单元在开关柜出厂前已由厂家安装和调试完毕,再加上铺设电缆的数量大大减少,因此现场施工、安装和调试的工期随之缩短。 •简化了变电站二次设备之间的互连线,节省了大量连接电缆。 •全分散式结构可靠性高,组态灵活,检修方便,且抗干扰能力强,可靠性高。 上述三种变电站综合自动化系统的推出,虽有时间先后,但并不存在前后替代的情况,变电站结构形式的选择应根据各种系统特点和变电站的实际情况,予以选配。如以RTU为基础的变电站综合自动化系统可用于已建变电站的自动化改造,而分散式变电站综合自动化系统,更适用于新建变电站。 由于微处理器和通信技术的迅猛发展,变电站综合自动化系统的技术水平有了很大的提高,结构体系不断完善,全分散式自动化系统的出现为变电站综合自动化系统的选型提供了一个更广阔的选择余地。伴随着变电站综合自动化系统应用的增多,无论是新建、扩建或技改工程,其综合自动化系统的选型都应该严格执行有关选型规定,力求做到选型规范化。经选用的变电站自动化系统不仅要技术先进、功能齐全、性能价格比高,系统的可扩展性和适用性好,而且要求生产厂家具有相当技术实力,有一定运行业绩和完整的质量保证体系、完善的售后服务体系。 1.3 电力管理体制与变电站综合自动化系统关系问题 变电站综合自动化系统的建设,使得继电保护、远动、计量、变电运行等各专业相互渗透,传统的技术分工、专业管理已经不能适应变电站综合自动化技术的发展,变电站远动与保护专业虽然有明确的专业设备划分,但其内部联系已经成为不可分割的整体,一旦有设备缺陷均需要两个专业同时到达现场检查分析,有时会发生推诿责任的情况,造成极大的人力资源浪费,而且两专业衔接部分的许多缺陷问题成为“两不管地带”,不利于开展工作。 在专业管理上,变电站综合自动化设备的运行、检修、检测,尤其是远动系统的实时性、遥测精度、遥信变位响应速度、信号复归和事故总信号等问题仍需要规范和加强;对传动实验及通道联测的实现、软件资料备份等问题提出了新的课题内容。 1.4 运行维护人员水平不高的问题 解决好现行的变电站综合自动化系统管理体制和技术标准等问题的同时,还要培养出一批高素质的专业队伍。 目前,变电站综合自动化系统绝大部分设备的维护依靠厂家,在专业管理上几乎没有专业队伍,出了设备缺陷即通知相应的厂家来处理,从而造成缺陷处理不及时等一系列问题。 要想维护、管理好变电站综合自动化系统,首先要成立一只专业化的队伍,培养出一批能跨学科的复合型人才,加宽相关专业之间的了解和学习。 其次,变电站综合自动化专业的划分应尽快明确,杜绝各基层单位“谁都管但谁都不管”的现象。变电站综合自动化专业的明确,对于加强电网管理水平,防止电网事故具有重大意义。 2 结束语 近年来,通信技术和计算机技术的迅猛发展,给变电站综合自动化技术水平的提高注入了新的活力,变电站综合自动化技术正在朝着网络化、综合智能化、多媒体化的方向发展。 鉴于变电站综合自动化系统当前还缺乏一个统一的国家标准,这就需要与之相关的各岗位的电力工作者 在实际操作过程中不断总结经验,找到其规律性,不能因循守旧,而应根据具体情况,遵循科学、严谨的工作原则,用发展的眼光来进行变电站综合自动化系统的建设,以保证电网安全、经济、优质地运行。 变电站论文:变电站综合自动化通信网络的设计与实现 摘 要: 本文论述了一种变电站综合自动化系统通信网络的设计。该通信系统具有信息传送效率高,安全、可靠性好,可扩展性强的特点。通信软件应用RTOS开发平台,采用先进的、标准的和成熟的通信网络技术,充分考虑网络的开放性、可扩充性等相关问题,并已成功应用于多家变电站。 关键词: 变电站综合自动化 通信网 接口 实时多任务操作系统 0. 引言 变电站是输配电系统中的重要环节,是电网的主要监控点。近年来,随着我国经济高速发展,电压等级和电网复杂程度也大大的提高。传统变电站一次设备和二次设备已无法满足降低变电站造价和提高变电站安全与经济运行水平这两方面的要求。 而现在变电站所采用的综合自动化技术是将站内继电保护,监控系统,信号采集,远动系统等结合为一个整体,使硬件资源共享,用不同的模式软件来实现常规设备的各种功能。用局域网来代替电缆,用主动模式来代替常规设备的被动模式。具有可靠、安全、便于维护等特点。 分散分层分布式是变电站综合自动化系统的发展方向,这就对通信的可靠性提出了更高的要求,选择一个可靠、高效的网络结构,是解决问题关键。90年代中期,国内外曾掀起一场“现场总线热”,但是由于技术上的原因以及采用设备总线时信息量大且传输较慢的特点,造成了现场总线存在多种标准,阻碍了其发展。以太网经过若干年的发展,技术上日臻成熟。随着嵌入式以太网微处理器的发展,以太网已十分便利的应用于变电站综合自动化系统。以太网具有高速、可靠、安全、灵活的特点,使其在变电站综合自动化系统中有广阔的应用前景。 1. 变电站通信系统结构 系统结构示意图如图1所示。 从图上可以看出: 1)管理和控制一体化局域网将无可争议地选用以太网。 2)间隔级控制总线在FF-H2总线尚未成熟的情况下,工业级以太网和Profibus MMS(Manufacturing Messageing Specification制造厂信息规范)将是一个比较好的选择。 3)可编程逻辑控制器PLC被发展成PCC(Programable computer controller),即用智能模块实现逻辑及自动控制功能,它比常规的PLC具有可交流采样、通讯组态方便等优点。 2. 变电站综合自动化系统通信网的基本设计原则 通信在变电站综合自动化占有重要的地位。其内容包括当地采集控制单元与变电站监控管理层之间的通信,变电站当地与远方调度中心之间的通信。系统通讯网架的设计是十分关键的,本文从以下方面考虑变电自动化系统通信网的设计: 1)电力系统的连续性和重要性,通讯网的可靠性是第一位的。 2)系统通讯网应能使通讯负荷合理分配,保证不出现“瓶颈”现象,保证通讯负荷不过载,应采用分层分布式通讯结构。此外应对站内通讯网的信息性能合理划分,根据数据的特征是要求实时的,还是没有实时性要求以及实时性指标的高低进行处理。另外系统通信网设计应满足组合灵活,可扩展性好,维修调试方便的要求。 3)应尽量采用国际标准的通信接口,技术上设计原则是兼容目前各种标准的通信接口,并考虑系统升级的方便。 4)应考虑针对不同类型的变电所的实际情况和具体特点,系统通信网络的拓扑结构是 灵活多样的且具有延续性。 5)系统通信网络应采用符合国际标准的通信协议和通信规约。 6)对于通信媒介的选用,设计原则是在技术要求上支持采用光纤,但实际工程中也考虑以屏蔽电缆为主要的通信媒介。 7)为加速产品的开发,保持对用户持续的软件支持,对用户提出的建议及要求的快速响应,就要求摆脱小作坊式的软件开发模式,使软件开发从“小作坊阶段”进入“大生产阶段”, 采用先进的通信处理器软件开发平台实时多任务操作系统RTOS并开发应用与其之上的通信软件平台。 3. 通信网的软硬件安装 3.1.硬件的选择 为了保证通信网的可靠性,通信网构成芯片必须保证在工业级以上,以满足湿度、温度和电磁干扰等环境要求。通讯CPU采用摩托罗拉公司或西门子公司的工控级芯片,通讯介质选择屏蔽电缆或光纤。 3.2. 接口程序 采用国际标准的通信接口,技术上设计原则是兼容目前各种标准的通信接口,并考虑系统升级的方便。装置通信CPU除保留标准的RS232/485口用于系统调试维护外,其它各种接口采用插板式结构,设计支持以下三类共七种方式:标准RS485接口,考虑双绞线总线型和光纤星型耦合型;标准 Profibus FMS 接口,考虑双绞线总线型、光纤环网、光纤冗余双环网;标准Ethernet ,考虑双绞线星型和光纤星型(通信管理单元考虑以上两种类型的双冗余配置)。 3.3. 通信协议和通信规约 系统通信网络应采用符合国际标准的通信协议和通信规约,应建立符合变电站综合自动化系统结构的计算机间的网络通讯,根据变电站自动化系统的实际要求,在保证可靠性及功能要求的基础上,尽量注意开放性及可扩充性,并且所选择的网络应具有一定的技术先进性和通用性,尽量靠国际标准。长期以来,不同的变电站监控系统采用不同的通信协议和通信规约,如何实现不同系统的互连和信息共享成为一个棘手的问题,应采用规范化、符合国际标准的通信协议和规约。为此在系统中选用了应用于RS485网络的IEC61870-5-103规约、应用于Profibus 的MMS行规以及应用于TCP/IP上的MMS行规。它们都具有可靠性、可互操作性、安全性、灵活性等特点。 4.通信软件的设计与实现 通信软件的设计涉及到多种设备的配合问题,本文只以DF3003变电站综合自动化系统的通信网络为例,介绍变电站综合自动化系统通信软件设计与运行原理。 4.1. 软件功能与运行原理 在DF3003变电站综合自动化系统中,采用二级分层分布式网络。针对110KV中压变电站的要求,我们可采取图2所示的组网方式。后台与主站都是一种监控系统,其主要功能为监视各智能单元的运行状态,并能对各智能单元进行控制。而监控系统为完成其主要功能所需要的各种数据都是由通讯转换器DF3211或保护管理单元DF3210来提供的。因此,从数据流控制的角度来看,通讯程序主要完成智能单元运行状态信息的上报和监控系统控制信息的下发两种功能。智能单元的运行状态信息一般包括遥测数据、遥信数据、电度数据、突发数据等。监控系统的控制信息则包括遥控命令、对时命令、查询命令等。本文中的变电自动化系统通讯程序所要完成的数据结构与函数过程如图3所示。 4.2. 软件开发平台——RTOS 随着应用的复杂化,对控制精度、智能化程度的要求越来越高,一个微处理器往往要同时完成很多任务。体现在变电站自动化通信产品中,由于信息采集量越来越大,信息交换越来越频繁,简单地用单一任务来轮询,往往造成通信的“瓶颈”现象,如保护和测量设备采集到的实时信息无法及时向上传递。多任务编程的特点是:程序在功能上以任务的形式存在, 各个任务之间相对独立,可通过操作系统提供的资源,进行任务间的信息交换和相互控制,可通过优先级、时间片来控制各任务执行的顺序。多任务编程的特点打破了传统软件顺序执行的框架,便于程序的系统开发、调试及维护。实时多任务操作系统RTOS(Real Time Operating System)是面向21世纪嵌入式设计的基础和标准开发平台。高性能软件开发平台可以使嵌入式软件程序的开发进入规模化和产业化生产。有了高性能开发平台,可以极大的提高软件开发的效率,RTOS体现了一种新的系统设计思想和一个开放的软件框架,在此基础上,可以设计一种更为通用的通用软件平台,软件工程师可以在不大量变动系统其他任务的情况下增加或删除一个通信规约;一个大项目开发的过程中,可以有多个工程师同时进行系统的软件开发,各个人之间只要制订好规程和协议即可,既缩短了开发时间,又降低了最终通信软件产品对于具体某个人的依赖性。 4.3. 与因特网结合 通信管理单元提供内置的WEB-SERVER,可动态向外部系统数据,这部分可采用在RTOS之上外购WEB—SERVER模块来开发完成,更为方便的是,在设置各种系统参数和浏览现场实时数据时,只需要一个标准的浏览器软件,如Microsoft 的IE即可。 5. 改进的网架结构 当变电综合自动化系统中的通信可靠性要求进一步提高时,可采用图4所示的网架结构。即对通信管理单元和通道实行主备切换的模式,但这种模式对通信管理单元和通信切换器的要求较高。在这种模式下,当通信管理单元损坏或通道故障时均得到切换,因此这种模式更可靠、更安全。 6.结论 本文所述的变电站综合自动化通信系统采用代表国际技术发展潮流,先进的、标准的和成熟的通信网络技术。采用双网网络,双机热备用,光纤双环冗余自愈系统,采用国际标准通信规约协议,充分考虑网络的开放性、可扩充性及工程化的相关问题。本通信系统具有速度快,可靠性高,可扩展性强等特点,已经成功的应用于多家变电站。 变电站论文:变电站综合自动化系统的几点理解及认识 摘要:本文讨论了变电站综合自动化有关的技术要求和基本的功能配置,结合我国变电站自动化的研究及应用现状,对其在工程应用中存在的问题进行了探讨,并提出相应的理解及认识。 关键词:变电站,综合自动化,功能,智能单元 1. 引言 近年来,随着电网运行水平的提高,各级调度中心要求更多的信息,以便及时掌握电网及变电站的运行情况,提高变电站的可控性,进而要求更多地采用远方集中控制,操作,反事故措施等,即采用无人值班的管理模式,以提高劳动生产率,减少人为误操作的可能,提高运行的可靠性。另一方面,当代计算机技术,通讯技术等先进技术手段的应用,已改变了传统二次设备的模式,为简化系统,信息共享,减少电缆,减少占地面积,降低造价等方面已改变了变电站运行的面貌。基于上述原因,变电站自动化由“热门话题”已转向了实用化阶段,电力行业各有关部门把变电站自动化做为一项新技术革新手段应用于电力系统运行中来,各大专业厂家亦把变电站自动化系统的开发做为重点开发项目,不断地完善和改进相应地推出各具特色的变电站综合自动化系统,以满足电力系统中的要求。 国外从80年代初开始进行研究开发,到目前为止,各大电力设备公司都陆续地推出系列化的产品。如ABB,SIEMENS,HARRIS等公司,90年代以来,世界各国新建变电站大部分采用了全数字化的二次设备;相应地采用了变电站自动化技术;我国开展变电站综合自动化的研究及开发相比世界发达国家较晚,但随着数字化保护设备的成熟及广泛应用,调度自动化系统的成熟应用,变电站自动化系统已被电力系统用户接受使用,但在电力部门使用过程中大致有两方面的原则:一是中低压变电站采用自动化系统,以便更好地实施无人值班,达到减人增效的目的;二是对高压变电站(220kV及以上)的建设和设计来说,是要求用先进的控制方式,解决各专业在技术上分散、自成系统,重复投资,甚至影响运行可靠性。并且在实际的工程中尚存在以下主要问题: (1)功能重复,表现在计量,远动和当地监测系统所用的变送器各自设置,加大了CT,PT负载,投资增加,并且还造成数据测量的不一致性;远动装置和微机监测系统一个受制于调度所,一个是服务于当地监测,没有做到资源共享,增加了投资且使现场造成复杂性,影响系统的可靠性; (2) 缺乏系统化设计 而是以一种”拼凑”功能的方式构成系统,致使 整个系统的性能指标不高,部分功能及系统指标无法实现。 (3)对变电站综合自动化系统的工程设计缺乏规范性的要求,尤其是系统的各部分接口的通信规约,如涉及到不同厂家的产品,则问题更多,从而导致各系统的联调时间长,对将来的维护及运行都带来了极大的不便,进而影响了变电站自动化系统的投入率。 2. 变电站综合自动化系统应能实现的功能 2.1 微机保护:是对站内所有的电气设备进行保护,包括线路保护,变压器保护,母线保护,电容器保护及备自投,低频减载等安全自动装置。各类保护应具有下列功能: 1).故障记录 2).存储多套定值 3).显示和当地修改定值 4).与监控系统通信。根据监控系统命令发送故障信息,动作序列。当前整定值及自诊断信号。接收监控系统选择或修改定值,校对时钟等命令。通信应采用标准规约。 2.2 数据采集 包括状态数据,模拟数据和脉冲数据 1).状态量采集 状态量包括:断路器状态,隔离开关状态,变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号等。目前这些信号大部分采用光电隔离方式输入系统,也可通过通信方式获得。 保护动作信号则采用串行口(RS-232或RS485)或计算机局域网通过通信方式获得。 2).模拟量采集 常规变电站采集的典型模拟量包括:各段母线电压,线路电压,电流和功率值。馈线电流,电压和功率值,频率,相位等。此外还有变压器油温,变电站室温等非电量的采集。 模拟量采集精度应能满足SCADA系统的需要。 3).脉冲量 脉冲量主要是脉冲电度表的输出脉冲,也采用光电隔离方式与系统连接,内部用计数器统计脉冲个数,实现电能测量。 2.3 事件记录和故障录波测距 事件记录应包含保护动作序列记录,开关跳合记录。其SOE分辨率一般在1~10ms之间,以满足不同电压等级对SOE的要求。 变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现,一是集中式配置专用故障录波器,并能与监控系统通信。另一种是分散型,即由微机保护装置兼作记录及测距计算,再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。 2.4 控制和操作闭锁 操作人员可通过CRT屏幕对断路器,隔离开关,变压器分接头,电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备,在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。操作闭锁应具有以下内容: 1).电脑五防及闭锁系统 2).根据实时状态信息,自动实现断路器,刀闸的操作闭锁功能。 3).操作出口应具有同时操作闭锁功能 4).操作出口应具有跳合闭锁功能 2.5 同期检测和同期合闸 该功能可以分为手动和自动两种方式实现。可选择独立的同期设备实现,也可以由微机保护软件模块实现。 2.6 电压和无功的就地控制 无功和电压控制一般采用调整变压器分接头,投切电容器组,电抗器组,同步调相机等方式实现。操作方式可手动可自动,人工操作可就地控制或远方控制。 无功控制可由专门的无功控制设备实现,也可由监控系统根据保护装置测量的电压,无功和变压器抽头信号通过专用软件实现。 2.7 数据处理和记录 历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容,它包括上一级调度中心,变电管理和保护专业要求的数据,主要有: 1).断路器动作次数 2).断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数的累计数 3).输电线路的有功、无功,变压器的有功、无功、母线电压定时记录 的最大,最小值及其时间。 4).独立负荷有功、无功,每天的峰谷值及其时间 5).控制操作及修改整定值的记录 根据需要,该功能可在变电站当地全部实现,也可在远动操作中心或调度中心实现。 2.8 人机联系 2.9 系统的自诊断功能:系统内各插件应具有自诊断功能,自诊断信息也象被采集的数据一样周期性地送往后台机和远方调度中心或操作控制中心。 2.10与远方控制中心的通信 本功能在常规远动‘四遥’的基础上增加了远方修改整定保护定值、故障录波与测距信号的远传等,其信息量远大于传统的远动系统。 根据现场的要求,系统应具有通信通道的备用及切换功能,保证通信的可靠性,同时应具备同多个调度中心不同方式的通信接口,且各通信口及MODEM应相互独立。保护和故障录波信息可采用独立的通信与调度中心连接,通信规约应适应调度中心的要求,符合国标及IEC标准。 变电站综合自动化系统应具有同调度中心对时,统一时钟的功能,还应具有当地运行维护功能。 2.11 防火、保安系统。从设计原则而言,无人值班变电站应具有防火、保安措施。 3.变电站综合自动化的结构及模式 3.1 目前从国内、外变电站综合自动化的开展情况而言,大致存在以下几种结构: 1).分布式系统结构 按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备,将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。这里所谈的‘分布’是按变电站资源物理上的分布(未强调地理分布),强调的是从计算机的角度来研究分布问题的。这是一种较为理想的结构,要做到完全分布式结构,在可扩展性、通用性及开放性方面都具有较强的优势,然而在实际的工程应用及技术实现上就会遇到许多目前难以解决的问题,如在分散安装布置时,恶劣运行环境、抗电磁干扰、信息传输途径及可靠性保证上存在的问题等等,就目前技术而言还不够十分成熟,一味地追求完全分布式结构,忽略工程实用性是不必要的。 2).集中式系统结构 系统的硬件装置、数据处理均集中配置,采用由前置机和后台机构成的集控式结构,由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能,后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功能。目前国内许多的厂家尚属于这种结构方式,这种结构有以下不足:前置管理机任务繁重、引线多,是一个信息‘瓶颈’,降低了整个系统的可靠性,即在前置机故障情况下,将失去当地及远方的所有信息及功能,另外仍不能从工程设计角度上节约开支,仍需铺设电缆,并且扩展一些自动化需求的功能较难。在此值得一提的是这种结构形成的原由,变电站二次产品早期开发过程是按保护、测量、控制和通信部分分类、独立开发,没有从整个系统设计的指导思想下进行,随着技术的进步及电力系统自动化的要求,在进行变电站自动化工程的设计时,大多采用的是按功能‘拼凑’的方式开展,从而导致系统的性能指标下降以及出现许多无法解决的工程问题。 3).分层分布式结构 按变电站的控制层次和对象设置全站控制级(站级)和就地单元控制级(段级)的二层式分布控制系统结构。 站级系统大致包括站控系统(SCS)、站监视系统(SMS)、站工程师工作台(EWS)及同调度中心的通信系统(RTU): 站控系统(SCS):应具有快速的信息响应能力及相应的信息处理分析功能,完成站内的运行管理及控制(包括就地及远方控制管理两种方式),例如事件记录、开关控制及SCADA的数据收集功能。 站监视系统(SMS):应对站内所有运行设备进行监测,为站控系统提供运行状态及异常信息,即提供全面的运行信息功能,如扰动记录、站内设备运行状态、二次设备投入/退出状态及设备的额定参数等。 站工程师工作台(EWS):可对站内设备进行状态检查、参数整定、调试检验等功能,也可以用便携机进行就地及远端的维护工作。 上面是按大致功能基本分块,硬件可根据功能及信息特征在一台站控计算机中实现,也可以两台双备用,也可以按功能分别布置,但应能够共享数据信息,具有多任务时实处理功能。 段级在横向按站内一次设备(变压器或线路等)面向对象的分布式配置,在功能分配上,本着尽量下放的原则,即凡是可以在本间隔就地完成的功能决不依赖通讯网,特殊功能例外,如分散式录波及小电流接地选线等功能的实现。 这种结构相比集中式处理的系统具有以下明显的优点: (1)可靠性提高,任一部分设备故障只影响局部,即将‘危险’分散,当站级系统或网络故障,只影响到监控部分,而最重要的保护、控制功能在段级仍可继续运行;段级的任一智能单元损坏不应导致全站的通信中断,比如长期霸占全站的通信网络。 (2) 可扩展性和开放性较高,利于工程的设计及应用。 (3) 站内二次设备所需的电缆大大减少,节约投资也简化了调试维护。 3.2 基本的模式 1).基本配置: (1) 集中处理集中布置:将集控式屏、台都集中布置在主控制室。 (2) 分布处理集中布置:将分布式单功能设备集中组屏仍集中布置在主控制室。 (3) 分布处理分散布置:将分布式单功能设备布置在一次设备的机柜内或采用就地就近组屏分散设置的方式。 2).基本模式: (1) 对于新建变电站的自动化系统的设计方式: A.对于容量较大、设备进出线回路数较多、供电地位重要且投资较好的变电站,可采用分层分布式结构的双机备用系统,辅之相应的保护、测量、控制及监测功能,并完成远方RTU的功能。 B.对于容量较小,主接线简单,供电连续性要求不高的变电站,宜取消常规的配置及前置机,采用单机系统,完成保护、测量、控制等功能的管理,并完成远方RTU的功能。 (2) 对于扩建及改造现有的按常规二次系统设计的自动化系统设计方式: A.改造项目可采用新配置的具有三遥(或四遥)功能的RTU,完成对老站保护动作信息、设备运行状态及部分功能的测量,并对原有的常规二次设备进行必要的改造或RTU增加数据采集板,使之能与增设的自动化设备构成整体。 B.当扩建项目的范围较大,用户对自动化的要求较高,投资又允许时,通常采用自动化系统方案。 4. 几个问题的认识及探讨 4.1 变电站自动化的基本概念 变电站自动化是指应用自动控制技术、信息处理和传输技术,通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工进行各种运行作业,提高变电站运行、管理水平的一种自动化系统。变电站自动化的范畴包括综合自动化技术;变电站综合自动化是指将二次设备(包括控制、保护、测量、信号、自动装置和远动装置)利用微机技术经过功能的重新组合和优化设计,对变电站执行自动监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统,它是自动化和计算机、通信技术在变电站领域的综合应用。其具有以下特征: 1).功能综合化:是按变电站自动化系统的运行要求,将二次系统的功能综合考虑,在整个的系统设计方案指导下,进行优化组合设计,以达到协调一致的继电保护及监控系统。‘综合’(INTEGRATED)并非指将变电站所要求的功能以‘拼凑’的方式组合,而是指在满足基本要求的基础上,达到整个系统性能指标的最优化。表现在: (1) 简化变电站二次设备的硬件配置,尽量避免重复设计。如远动装置和微机监测系统功能的重复设置,没有达到信息共享。 (2) 简化变电站各二次设备之间的互联线,节省控制电缆,减少PT、CT的负载。力争克服以前计量、远动和当地监测系统所用的变送器各自设置,不仅增加投资而且还造成数据测量的不一致性。 (3) 保护模块相对独立,网络及监测系统的故障不应影响保护功能的正常工作;对于110kV及以上电压等级变电站,由于其重要程度,应考虑保护、测量系统分开设置;而对于110kV以下低压变电站,就目前的技术应用水平及工程应用角度而言,可以考虑将保护与测控功能合为一体的智能单元,这样不但利于运行管理及工程组合,而且降低投资成本。 (4) 减少安装施工和维护的工作量,减少总占地面积,降低总造价或运行费用。 (5) 提高运行的可靠性和经济性,保证电能质量。 (6) 有利于全系统的安全、稳定控制。 2).系统构成的数字化及模块化:保护、控制、测量装置的数字化(即采用微机实现,并具有数字化通信能力),利于把各功能模块通过通信网络连接起来,便于接口功能模块的扩充及信息的共享。另外方便模块的组态,适应工程的集中式、分布分散式和分布式结构集中式组屏等方式。 3).操作监视屏幕化:当变电站有人值班时,人机联系在当地监控系统的后台机(或主机)上进行,当变电站无人值班时,人机联系功能在远方的调度中心或操作控制中心的主机或工作站上进行,不管那种方式,操作维护人员面对的都是CRT屏幕,操作的工具都是键盘或鼠标。 4).运行管理智能化:体现在无人值班、人机对话及操作的屏幕化、制表、打印、越限监视和系统信息管理、建立实时数据库和历史数据库、开关操作及防误操作闭锁等方面,能够减轻工作人员的劳动及人无法做到的工作。 4.2 变电站综合自动化站内通信网络的建立 变电站内传送或交换的基本信息有:测量及状态信息;操作信息;参数信息。根据信息传送的性能要求,大致可分两类考虑,一类要求实时响应较高的信息,如事故的检出、告警、事件顺序记录和用于保护动作的信息,要求传送速度较高;另一类是对时间响应要求不高的信息,如用于录波、记录及故障分析的信息,可允许较长的传送时间。对于不同的数据亦有不同的安全性要求,站内通信网联系站内各个智能单元、后台监控及远方通信装置,是整个系统的关键,根据实际系统结构及工程实际需要,大致按以下原则考虑: 1).电力生产的连续性和重要性,通信网的可靠性应放在第一位.一方面应具有较强的抗干扰能力,以满足温度、湿度和电磁干扰等环境要求,另一方面应考虑备用措施。 2).站内通信网应根据通信负荷的特点合理分配,保证不出现‘瓶颈’现象,通讯负荷不过载,对于大型变电站考虑100~256个负载节点,一般中小型变电站考虑不超过60~100个负载节点。通讯距离设计考虑不超过1kM.。 3).站内通信网应满足组合灵活、可扩展性好、具有较好的开放性以及调试维修方便的要求。宜采用总线形网络。 4).通信媒介的选用原则是尽量采用光纤,考虑到工程的经济性,仍可采用电缆作为主要的通信媒介,但电缆接口一般设有隔离变压器,以抑制共模干扰. 5).站内通信网的协议及规约应尽量符合国家及国际标准. 6).站内通信网的站级通信网由于处于较佳的运行环境,其信息流较大(分布式集中布置),故可采用高速网;段级通信网根据实际工程需要,并且可能处于运行环境比较恶劣(分布式分散布置),因实际的信息量不是很大,可考虑慢速网(如现场总线或485通信方式)的环境。 4.3 实际工程设计的考虑 为了使实际工程工作可靠,维护方便,扩展灵活,易于用户操作和管理,在系统不同的层次,需解决不同的问题。 1).前置智能单元 前置智能单元是系统的基层,执行系统最基本的功能,如保护、测量、控制等。我们希望这些基层模块尽量不受网络状态的影响,特别是继电保护装置,要求在无网络的状态下能完成保护的基本功能,因此在设计基层装置时,尽量采用自成一体的办法。 为了提高基层功能模块的质量,尽量采用通用化的模块,因此硬件平台的模块化设计,在基层尤为重要。本着这种思想设计出有限品种的模块,拼装成不同的功能装置,这对模块设计成本的降低、生产的组织等均具有好处。 在实际应用中,为了减少基层模块软件对工程的依赖性(即工程有关部分的软件),一种办法将与工程有关的软件改成系统配置文件存于可擦写的存储器内,另一种办法是将与工程有关的(例如通信规约)软件用一个独立的模块来实现。 2).网络通信层 为了保证网络层的完好,应该注意对网络层的监视,这可以从后台和前置两个层次来实现,在硬件条件比较好的地方,可以采取两个独立通讯网络工作,或同时工作,或者互为备用。 3).后台监控 后台监控的操作、管理、维护是系统中用户最关心的问题,为了减少用户对厂家的依赖,在后台软件的设计中特别要注意人机界面的友善性,操作要方便、易学、易懂,功能的开放性,当系统中功能模块的增加和减少或具有不同通信协议规约的设备加入,后台监控系统应能方便的增加及删除,操作也简单明了,不至于遇到上述问题时要修改后台软件。 变电站论文:变电站综合自动化系统的应用 摘要:科学技术的不断发展,变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统,已成为电力系统的发展趋势。本文就变电站综合自动化系统的概念,在工业项目中的应用进行了阐述。 关键词:变电站 综合自动化系统 应用 随着科学技术的不断发展,计算机已渗透到了世界每个角落。电力系统也不可避免地进入了微机控制时代,变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统,已成为当前电力系统发展的趋势。 1 变电站综合自动化系统的概念 变电站综合自动化系统以其简单可靠、可扩展性强、兼容性好等特点逐步为国内用户所接受,并在一些大型变电站监控项目中获得成功的应用。 1.1 系统概念 1.1.1系统设计思想 完整的变电站综合自动化系统除在各控制保护单元保留紧急手动操作跳、合闸的手段外,其余的全部控制、监视、测量和报警功能均可通过计算机监控系统来完成。变电站无需另设远动设备,监控系统完全满足遥信、遥测、遥控、遥调的功能以及无人值班之需要。从系统设计的角度来看有以下特点: (1)分布式设计。 系统采用模块化、分布式开放结构,各控制保护功能均分布在开关柜或尽量靠近开关的控制保护柜上的控制保护单元,所有的控制、保护、测量、报警等信号均在就地单元内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机,各就地单元相互独立,不相互影响。 (2)集中式设计。 系统采用模块化、集中式立柜结构,各控制保护功能均集中在专用的采集、控制保护柜,所有的控制、保护、测量、报警等信号均在采集、控制保护柜内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机。 (3)简单可靠。 由于用多功能继电器替代了传统的继电器,可大大简化二次接线。分布式设计在开关柜与主控室之间接线;而集中式设计的接线也仅限于开关柜与主控室之间,其特点是开关柜内接线简单,其余接线在采集、控制保护柜内部完成。 (4)可扩展性。 系统设计可考虑用户今后变电站规模及功能扩充的需要。 (5)兼容性好。 系统由标准化之软硬件组成,并配有标准的串行通讯接口以及就地的I/O接口,用户可按照自己的需要灵活配置,系统软件也能容易适应计算机技术的急速发展。 1.1.2系统规范 采用目前最为流行的工业标准软件,UNIX操作系统,X窗口人机接口及TCP/IP网络通讯规约。为满足开放系统之要求,系统设计一般采用:可携性软件设计——容许硬件技术发展后之软件转换;标准计算机产品——容许整个系统高度兼容性能。 1.2 系统功能 系统与用户之间的交互界面为视窗图形化显示,利用鼠标控制所有功能键等标准方式,使操作人员能直观地进行各种操作。一般来说,系统应用程序菜单为树状结构,用户利用菜单可以容易到达各个控制画面,每个菜单的功能键上均有文字说明用途以及可以到达哪一个画面,每个画面都有报警显示。 所有系统之原始数据均为实时采集。 系统应用程序的每一项功能均能按用户要求及系统设计而改编,以符合实际需要,并可随变电站的扩建或运行需要而灵活地进行扩充和修改。一般情况下系统可按以下基本功能配置:(1)系统配置状况;(2)变电站单线图;(3)报警表;(4)事件表;(5)遥控修改继电器整定值;(6)操作闭锁;(7)电量报表;(8)趋势图。 1.2.1变电站单线图 单线图可显示变电站系统接线上各控制对象的运行状态并动态更新,例如: (1)馈线开关之状态,开关的状态可用颜色区别。 (2)开关的操作由鼠标选择对应之开关或刀闸。 (3)每路馈线之测量值可在同一画面上显示。 (4)继电器整定值可修改。 1.2.2数据采集、处理 采集有关信息,如开关量、测量量、外部输入讯号等数据,传至监控系统作实时处理,更新数据库及显示画面,为系统实现其他功能提供必需的运行信息。 1.2.3运行监视 系统的运行状况可通过文字、表格、图像、声音或光等方式为值班人员及时提供变电所安全监控所必需的全部信息。 (1)报警。 按系统实际需要,用户可以指定在某些事件发生时或保护动作时自动发出报警,如一般可设置在以下情况发出报警:开关量突变(如保护跳闸动作);断路器位置错位;模拟量超过整定值;变压器保护动作(如瓦斯、温度)。 模拟量之越限值可在线修改。每个报警均有时间、报警信息及确认状态显示。 (2)事件。 系统中所有动作事件,如继电保护动作,断路器、隔离开关、接地刀闸的操作等。均可自动打印及存入系统硬盘记忆,如设置对以下情况的事件进行记录:所有报警信息;操作人员确认有关报警;开关的操作;继电器动作和状态信息;系统通讯状况。 每个事件均有时间及有关信息文字说明,并可自动打印记录。 1.2.4调整继电器整定值 可通过系统主机或集中控制柜修改各继电器的保护功能和整定值。所有遥改功能均为在线方式,修改完成后的定值将直接传回对应的继电器储存。 1.2.5操作闭锁 系统对所有操作对象均可设定闭锁功能,以防止操作人员误操作。 1.2.6模拟量采集及报表产生 采集的数据储存於系统硬盘作为编辑报表的基础。按变电站实际输入的信号,可制作出不同的报表:有功电量日、月、年报表;馈线电流日、月、年报表。 1.2.7趋势图 趋势图提供操作人员快速及直观的数据统计,趋势图可分为图形式或表格式两种。 2 变电站综合自动化系统在工业项目中的应用 2.1 国产化变电站综合自动化系统运用现状 国产化的变电站综合自动化系统在我院设计中用得并不多,其主要原因如下:(1)由于甲方、设计院对传统的继电器控制保护系统有长期的运行、设计和维护经验,故一般认为老系统的可靠性高;(2)国产化的变电站综合自动化系统目前在国内尚未普及,仅在个别地区供电部门的大力推荐下,在当地的一些变电站中开始尝试这一新技术;(3)进口的变电站综合自动化系统价格昂贵,只有部分大型新建的并由外资贷款的工程,由于外方对技术水平的要求,全套引进这部分的技术及设备;(4)目前操作人员的素质不高,对新系统缺乏了解。由于以上一些原因制约了变电站综合自动化系统在变电站的发展和运用。 2.2 变电站微机保护装置系统应用实例 在我院一个35kV变电所改造工程中,成功地将国产的变电站微机保护装置系统运用于终端变电站。施工图设计初期采用的是传统的电磁式继电器保护,并设置了信号屏。 2.2.1微机保护系统与传统保护系统的比较 传统的保护系统与微机保护装置系统的主要区别,在于用微机控制的多功能继电器替代了传统的电磁式继电器,并取消了传统的信号屏等装置,相应的信号都输入至计算机。为便于集中控制,采用集中式设计——将所有的控制保护单元集中布置,整个变电站二次系统结构非常简单清晰,所有设备由微机保护屏、微机采集屏、交直流屏和监控系统组成。屏柜的数量较传统的设计方式大量减少。由于各种微机装置均采用网络通讯方式与当地的监控系统进行通讯而不是传统的接点输出到信号控制屏,因此二次接线大量减少。同时由于采用了技术先进的当地监控系统来取代占地多、操作陈旧的模拟控制屏,使得所有的操作更加安全、可靠、方便。 2.2.2微机保护的系统配置及监控系统 系统保护由下列装置组成: (1)线路保护装置。 (2)主变保护装置——可完成变压器的主、后备保护。 (3)综合保护装置。 (4)线路保护装置。 (5)电容器保护装置。 (6)备用电源自投装置。 (7)小电流接地检测装置。 (8)综合数据采集装置。 (9)监控系统的基本功能——数据采集、控制操作、画面制作、监视显示、事故处理、制表与打印。 2.2.3设计微机保护系统时应注意的问题 (1)由于控制和保护单元都是采用微机装置,故一些必要的开关量和模拟量应从开关柜引至微机采集、保护屏。根据控制和保护要求的不同,输入的量也不同。 (2)开关柜与微机装置之间的端子接线较简单,大量的二次接线在微机采集控制单元和保护单元内部端子连接。 (3)传统的继电保护整定计算结果不能直接输入到计算机,须转换为计算机整定值。 该变电所投产运行后,除开始操作人员对微机系统不熟悉原因使用过控制保护单元的紧急手动按钮外,基本上都在微机装置和监控计算机上操作,整个系统运行良好。 3 结束语 变电站微机自动化系统目前运用得还不够广泛,但在先进技术不断发展的今天,变电站自动化系统以其系统化、标准化和面向未来的概念正逐步取代了繁琐而复杂的传统控制保护系统。
机械制造与自动化节能设计理念分析:机械制造与自动化中的节能设计理念 摘要:机械自动化技术的应用与发展是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。就如何发展机械自动化的优势进行了阐述,并通过机械制造与自动化设计的过程进一步加深对节能设计理念的理解。 关键词:机械制造;自动化;节能设计 引言 各行的发展带动了经济的发展,随之而来的便是严重的能源浪费。在生产生活中,自动化和机械制造的结合,很好的推动了经济的发展。现在人们面临的是能源减少问题非常明显,然而对能源的需求却不断增加,在机械制造中加入相关的节能技术已经成为了制造业发展的必要。所以在发展制造业的同时必须保护好环境合理的进行发展。 一、机械制造自动化的优势 1、生产能力和工作质量高 机械制造自动化大多采用高精度、高灵敏度的机械化设备,由自动化控制系统进行生产过程的自动化控制,大大减少了因人为失误带来的产品质量不合格现象。在机械制造生产中,由自动化控制人员启动自动化控制系统,系统就会严格按照事先设定的生产流程进行自动化操作,大大提高了生产能力和生产效率,保证了最佳工作质量。 2、安全可靠性高 不论是自动化控制系统还是自动化设备,一般都自带事故报警、自动诊断处理等功能,当生产过程中遇到事故时,就减免了人身伤害的发生,提高了生产过程的安全性。另外,自动化设备多采用电子元器件,电子元器件相比于传统机械设备,它不存在机械磨损,使用寿命得到了大大提高,保证了自动化控制系统的可靠性。 3、改善行业的劳动形式 随着机械制造自动化程度的不断增加,人们逐渐从繁重的体力劳动转化为高知识、高技术性的脑力劳动,机械制造的产品也愈趋向于技术密集型,在改变机械制造行业的劳动形式的同时,也大大促进工业现代化的发展。 4、节约能源消耗 节约能源是我国可持续发展的重要战略目标。机械制造自动化的应用,在节约人力资源的同时,也大大提高了能源的利用率。 5、自动化技术应用面广 抛开机械制造自动化产品不谈,针对产品生产过程中使用的自动化控制技术,包括自动校验、自动保护、自动报警、自动处理等,不仅仅适用于机械制造业,同样可以应用在工业、农业、建筑业等领域,其优势也同样显著。 二、当下机械制造及其自动化发展状况 机械制造在我国发展以来,以非常快的速度在不断地发展。在我国的工业发展中起着越来越重要的作用。由于近年来随着计算机行业的发展,更多的将计算机集成技术运用到了机械制造业中,使机械制造很好的与自动化相结合,机械制造业的自动化,使其更加快速"安全地完成作业,极大地推进了机械制造业的快速发展,效率高成为现在机械制造及其自动化的一个代名词。机械制造及其自动化虽以极快的速度发展起来,并且起到了很好的带动作用,但是应当注意到,我国的机械制造及其自动化仍然处于初级阶段,需要从各方面去发展。另一方面,我国的机械制造与自动化起步比较晚,许多技术不是很成熟,与发达国家相比,存在很大的差距。需要在技术上去追赶,同样由于技术上的落后,产品质量往往不是很好,需要在产品质量上进一步加强。这是我国现阶段机械制造及其自动化的发展现状,应该看到进步,但更重要的应该是看到不足,进一步发展它的技术。 三、环保型材料的使用与节能 1、设计尽量采用可再生、可回收的材料和资源,降低资源消耗。在选取机械制造与自动化的相关材料时,应遵循可再生、能回收、易分解的原则,且这些材料在加工时不会排出有害物,无法对环境造成污染。特别是一些结构用零件,其结构设计一定要满足易装配与易分解的原则,杜绝有毒材料的使用,提高材料的循环利用率。 2、在设计中尽量利用长寿命、低能耗、轻重量原则。一般情况下,产品的寿命得到延长就意味着机械生产产量的减少及其报废速度的降低,对原材料的消耗也有所减少。与此同时,产品能耗的降低也从另一方面减少污染,保护了环境;轻重量更是有助于降低对材料的能耗。此外,还应从减少对环境的负荷方面展开设计,让设计符合通用标准,实现机械构件的通用性,为此在设计中要从综合性考虑设计对象的具体功能,将结构强度、尺寸标准、材料选取综合的权衡,从而实现节能目标。 3、尽量考虑采用低环保负荷,并保证零件报废后的处理污染最小,综合成本最小化的材料机械制造与自动化设计中尽量不要使用氟利昂、含氯橡胶、树脂和石棉等材料。如非主要部位的零件应当尽量采用工程塑料或非金属材料,在设计中尽量开发和使用新型的环保材料,还要减少重金属的使用。另外,在材料选取的时候也要考虑到零件报废后的处理过程,做到处理简单、费用低、污染小等环保要求。零件的肢解、破碎等简单方便或者满足焚烧或者回收。 四、机械制造中环保型材料的使用 1、选择可回收、再生的资源或者材料,从而减少资源的浪费和消耗。在机械制造或者材料选取的时候,为了达到环保的目的,可以选择那些能够分解、再生、回收的材料,还应该保证材料在加工的时候,不能够产生大量的废气废水废渣。特别是在进行结构用零件生产的时候,一定要选取那些分解和装配都比较容易的材料,从而保证机械化过程中材料的可再生率。 2、在进行设计的时候应该遵守重量轻、能耗低、寿命长的原则。对于机械生产而言,提高寿命能够大大降低机械的报废量和产量,减少了材料的消耗的同时也能够减少其对环境的污染。此外在实际的时候,还必须考虑到怎样更好的减少环境的负荷,实现机械以及其构件的通用性,所以在设计的时候还必须考虑到综合性的问题,做好各方面的权衡,达到节能的目的。在设计的时候,还应该考虑到零件报废后的处理问题,尽量将成本降到最低,在进行自动化设计和机械制造的时候,最好不选去那些含氯橡胶、氟利昂、石棉以及树脂的材料。若是那些零件不是主要部位的,则应该尽量采取非金属的材料或者工程塑料,并且设计的时候,尽量使用那些环保效果比较好的新型材料,尽量减少使用重金属。此外,在选取材料的时候应该充分考虑到零件报废之后怎样进行处理,尽量保证处理的能够比较简单、使用的处理费用比较少、给环境造成的污染也比较少。 五、合理的设计制作工艺保证节能 1优化或改进产品设计 (1)前面已经提到了设计的优化,可见一般情况下,机构越简单,涉及的产品零件越少就可以在制造过程中减低能耗。另外,零件本身的形状对于制造过程中的能耗也有影响。所以应当发挥零件设计的优化的作用,即保证产品的基本性能的情况下,尽可能的简化零件、减小体积、优化产品的结构减少零件数量。 (2)根据生产的条件选用合理的材料,在前面已经详细的表述了材料选取的原则和实现的目的,在这里再次强调材料的适应性,即考虑实际生产过程不同材料对能源消耗的差异来选择低能耗的材料。 2、设计低能耗的工艺流程 对于同一种零件或者产品,在实际的生产过程中可以采用不同的工艺进行加工,但是不同的加工工艺消耗的能源是不同的,合理的设计加工工艺可以减少加工载荷的波动,即利用合理的工艺设计让设备达到最佳的运行载荷,尽量的让设备处在满负荷运转,避免出现能量的浪费。因此在保证生产效率和制造质量和经济性等前提下,降低制造工艺能耗。 (1)选择正确的加工方式 在一个零件的多种加工方式中,应当选择适合现场设备的最佳加工方式。例如:锻压,可以是冷锻压、温锻压、热锻压。其中冷锻和温锻的能量利用效率高于热锻压,但是冷锻压的工艺要求往往会造成环境的危害,所以采用温锻压将优于冷锻和热锻。 (2)选择合理的工艺参数 在确定加工方式后,恰当的工艺参数就是节能的另一个重要因素,如毛坯形状和加工余量等。比如对于直径相差较大的阶梯轴类零件,可以采用直径棒料作毛坯,也可以采用精锻毛坯,但在毛坯制备方面所消耗的能量却相差很大,因此应综合考虑,优化选择。 (3)选用可以节能的冷却工艺 在机械制造与自动化的过程中一般都需要使用到冷却液,因此在加工中冷却液的选择也是工艺性节能的重点考虑层面。在原则上应尽量少用或者不用油冷却。 (4)进行合理工序改进和设计 在节能设计时,不仅要正确选用合理的节能工艺,还应合理地安排加工工序。 结束语 在经济发展的过程中,机械制造和自动化发展的速度都很快,但是在经济发展的同时,还必须考虑到能源的节约和环境保护的问题。能源危机已经出现了一段时间,并且解决起来也比较困难,所以在机械制造的过程中必须注意节能,在经济发展的同时,保护好能源和环境。 机械制造与自动化节能设计理念分析:浅议节能设计理念在机械制造与自动化中的应用 摘 要 在目前的制造业中,能耗较高的产业是机械制造和其自动化,在机械制造过程中引入相关节能设计的理念具有较大的意义。在机械制造和自动化过程中引入相关节能设计的理念可以从以下这几方面入手:对其材料进行合理的选择、对设计进行优化并对其工业进行有效的改进。只有在这几个环节中融入节能设计的理念,才能达到节能的目的。本文对节能设计理念在机械制造与自动化中的应用进行了分析,为制造业中的节能减排提供有利的条件。 关键词 节能设计理念 机械制造 自动化 机械制造和其自动化的有效结合虽然使各行各业得到了迅速的发展,但也造成了许多资源的浪费。随着相关资源、能源不断的衰竭,对机械制造及其自动化的发展造成了一定的限制。因此,制造企业应该进行节能设计,将绿色的节能技术用于机械制造和自动化中,这样可以让企业的资源、能源得到最大限度的节约,从而使其生产成本得到减小,促进其经济效益和社会效益的提升。 1目前机械制造和自动化的发展状况 国内自发展机械制造业以来,其发展的速度是十分迅速的,这促进了国内工业的不断发展。因为近些年计算机技术的发展,促使机械的制造和自动化有机的结合,使制造业更加安全、快速地进行作业,让高率高成为了机械制造和自动化中的代名词。自从机械制造和自动化发展以来,其在各行各业中起到了带动的作用,但国内机械制造和自动化的起步相对较晚,很多的技术还不够成熟、完善,和发达国家比较还有很大的差距存在。需在其技术方面去追赶,但同样因技术落后使产品的质量比较差,产品的质量也需要进一步的改进。这是国内目前机械制造和自动化的发展状况,相关企业应该对其进行有效的改进,这样才能使机械制造和自动化发展的前景更加广阔。 2机械制造和自动化中节能设计优势 在机械制造业中进行节能设计可以使其资源得到节约,节能设计可以理解为环境意识的设计、生态设计、自然环境的设计等。内涵主要在于对机械产品进行制造时所需的各种资源循环的利用,使其对环境造成的影响可以得到减少。对机械产品进行设计的时候应该满足可拆装、可回收的相关要求,这是进行节能设计的新条件。传统的产品是从其功能、寿命等基本的属性来进行考虑,在对产品进行设计、开发时,先对市场情况进行分析,再进行图纸设计和制定方案,除此之外还应该对其设计理念及方案进行不断的修改、审定,之后才可以真正进行生产。传统的机械制造设计理念使其设计、制造的周期都显得较长,产品生产之后的拆卸工作比较困难,且回收难度也十分大,有的产品报废后无法进行回收利用,这就对能源、资源造成了较大的浪费,更有甚者还会对环境造成严重的污染。因此,相关企业应该不断推广节能减排的设计理念,节能设计可以根据对原料、自然环境等进行合理的选择来进行,这不但可以让传统设计优势得到较好的发挥,还能达到节能降耗的目的,使资源得以有效、合理、科学的利用,还有利于对废弃物进行回收利用,从而达到持续发展要求。 3机械设计中节能理念的应用 机械设计最关键的是前期设计方案的制定,节能机械的设计内容包含其产品设计的相关理念,应以先进的理念、技术作为主要的依托,且需与自然环境相适应,做到节约资源及可持续的发展。目的是从综合角度对其经济性、实用性、环境性等进行考虑。要想让以上的节能设计要求得到满足,节能机械设计应从下面几方面来进行。 3.1对节能机械的产品成本的需求进行分析 对机械产品进行制造的时候,必须做好前期科学、合理的设计工作,特别是在产品初期,必须将其回收再利用考虑到设计中,这样才可能达到节约资源的目的。因此,对节能设计理念下机械产品的成本进行分析时,必须将污染处理、产品回收再利用、代替等因素全部考虑到设计中,才能设计出节能的机械产品。 3.2对机械产品可拆装及再利用的设计进行分析 要设计出比较节能的机械就必须对其可拆装性进行改善,要想节约成本和降低对资源的浪费,应该将其可拆装性、可回收性充分考虑到设计中,在进行设计时将这两个特点也设计进去,从而让机械制造实现对资源进行充分利用及实现节能设计。 3.3对节能机械的设计数据库进行完善 数据库是对设计数据进行充分掌握的一种有效方式,设计人员可以在数据库里将其制造时所需的全部数据做好相应的备份,对设计数据进行分析和存储,这样就可以把机械设计的开支、资源选用等以数据化的方式呈现出来,并将此当作节能设计的基础。 4对节能加工的工艺进行优化 4.1优化现有的产品结构 机器的结构简单,所需的设计零件也就会越少,其制造的过程中耗能也就会越少。机械设计过程中的零件形状对其制造过程中的耗能也有重要的影响,因此,在进行设计的时候不仅要让产品的基本性能得到保证,而且还要对其零件尽可能地进行简化,对其产品结构进行优化,减少零件的数量。 4.2因地制宜并根据外部环境对加工工艺进行选择 对单个零件进行加工的时候,应该充分考虑其现场设施的匹配,如零件锻压工艺的锻压方式有热锻压、温锻压、冷锻压。其中,热锻压的能源利用的效率比温锻压、冷锻压的都要低,但采用冷锻压对环境带来的危害却比温锻压、热锻压的危害高出许多,因此应该多使用温锻压工艺。 4.3合理安排工艺工序 在进行节能设计时,应该合理的调整其加工工序,对其工艺方法进行有效的优化,才能让节能设计目标得以实现。如对冷轧薄板进行生产时,因为冷轧时钢板需经受塑性的变形,所以必须要通过退火处理之后才可以进行繁杂成行的加工。在加工的环节中必须对所有工序的环保功能进行优化,让能源的利用率尽可能增强。 5选用环保的材料来达到节能 5.1选用可回收和可再生的资源 在对机械制造和自动化材料进行选择时应该遵循可回收、可再生、易分解的原则,这类材料、资源的使用可以让其所排放出的有害物质大大的减少,且对环境造成的危害较小。此外,还必须杜绝使用一些有毒的材料,应该努力让环保材料、资源的循环利用效率得以增强。 5.2对零件报废后污染处理的成本进行考虑 在对机械制造和自动化进行设计时还要对其零件报废后污染处理的成本进行考虑,可以采用综合成本较小、环保的材料,应尽量避免对含有石棉、氟利昂、树脂、氯橡胶等的材料。 6机械制造和自动化未来的发展趋势 机械制造和自动化的技术发展主要受到计算机技术水平发展的限制,现在,机械制造和自动化技术的应用在不断的大规模化、国际化,这要求和自动化相关的网络技术、计算机集成技术必须全面的发展,必须跟上世界的步伐及和国际接轨。必须将节能环保的设计理念引入到机械制造和自动化中,这样机械制造和自动化相关技术的运用才会更加的全面,产品的质量才会得到不断的增强,进而做到节能减排及促进其经济效益的提升。 综上所述,当前国内机械制造中的能源浪费情况较为严重,只有将节能设计的理念运用到机械制造的设计中,使用环保型、节能型的材料对其工艺进行科学合理的制造。这样才能让机械制造的高效性、稳定性得到提高,从而提高材料的环保性能及降低设备的耗能,使机械制造和自动化的整个过程更加节能。 机械制造与自动化节能设计理念分析:机械制造与自动化中的环保节能设计理念 摘要:工业文明的进步带动了经济的快速发展,然而随之而来的便是严重的能源浪费。在生产生活中,自动化和机械制造的结合,很好的推动了经济的发展。现在能源减少问题已经非常明显,然而人们对能源的需求却还在不断增加,在机械制造中加入相关的节能技术已经成为了制造业发展的必然趋势。机械制造业对世界各国的工业生产都有着非常重要的作用,本文从机械的优化设计与节能、机械材料使用与节能、设计制作的工艺与节能等方面进行分析研究,并对节能设计的理念内容进行阐述,把节能设计的理念融入进机械制造与自动化的设计及生产作业过程中,使系统的设计具有高效性,节能性,并使材料更加环保,设备的能耗更低,让整个机械制造与自动化的过程更加合理。 关键词:机械制造 自动化 节能设计 机械制造与自动化是高能耗的一个产业,也是使用计算机和计算机的外围设备,协助工程人员优化完成产业的产品设计与制造的一项新技术。在机械制造与自动化中加入节能设计理念,主要是加入机械优化设计、机械材料使用、设计制作的工艺三者在节能方面的优化和改善,这样不仅能减少废气及废物对环境的污染,也能节约能原材料,还能增加机械的使用年限。 一、机械的环保节能与优化设计 (1)低公害发动机的选用 发动机作为工程机械系统中的最大部件,对环境有着很大的影响。因此,采用噪声低、排放量低、油耗低的环保型发动机有助于缓解环境的压力,提高机械的加工效率。 (2)液压系统的设计 液压系统一定要保持清洁,这样才能有助于液压的有效传动,这就要求设计师们对液压系统进行精心设计,将油液中的磨损物以及微尘垃圾杂质进行彻底清除,使故障发生的几率减小,从而延长其使用寿命,减少配件的更换次数,增加换油的时间间隔,严格控制污染。渗漏是港口机械液压系统在运行过程中常见的现象,会对周围的环境造成极大的污染,因此,液压管的设计常使用密封优良、防老化能力突出、耐腐蚀性强的优质管路。此外,为了有效降低软管的损坏与废弃量,还应在设计过程中尽可能以硬管代替,减少由于管道破裂而造成不必要的环境污染。 (3)环保安全关怀型驾驶室的设计 如采用防紫外线辐射玻璃的全密封整体式、经减震降噪处理的“安全环保型”驾驶室,室内配置无氟环保型冷暖空调,并设计FOPS及POPS驾驶室以确保驾驶员的安全;充分运用人机工程学设计原理,如司机座椅可全方位调节、功能集成的单操纵手柄、可调式转向驱动器、全自动换挡装置、电子监控与故障自诊断系统,再辅以合理美观的颜色搭配,可大大改善司机的工作环境,缓解疲劳,提高作业效率。 (4)配备自动加脂装置 通常情况下,以传统手动方式来进行润滑脂的加注工作往往既耗时又费力,同时,溢出的油液还会对周边的环境造成污染。因此,应给机械系统配备自动加脂系统,实现对各个设备的定时加脂,比如集中润滑系统,该系统能对各铰销定时加注黄油,其油量已于事前计算并设定好,在保证销轴充足油量的同时还不会造成油液溢出浪费,方便又环保。此外,小型机械出于对设计成本的控制,可使用新型轴套材料与密封性的销轴,或者安装二级防尘装置,有效防止内部油脂排出以及外部异物进入,使润滑油加注的时间间隔得以延长,从而降低环境污染。 (5)系统可靠性设计 尽量运用高可靠性的成熟技术和借用经市场考验后的成熟系列零部件可延长各关键系统或零件的使用寿命,减少更换次数。例如降低制动元件的更换频率就相当于减轻了对周围环境的破坏与污染。尽可能使用硬管,以免软管发生破裂而造成油液的流出,进而对环境造成污染。 二、机械制造中环保节能型材料的使用 1、选择可回收、再生的资源或者材料,从而减少资源的浪费和消耗 在机械制造或者材料选取的时候,为了达到环保的目的,应该选择那些能够分解、再生、回收的材料,还应该保证材料在加工的时候,不能够产生大量的废气、废水、废渣。特别是在进行结构用零件生产的时候,一定要选取那些分解和装配都比较容易的材料,从而保证机械化过程中材料的可再生利用率。 2、在进行设计的时候应该遵守重量轻、能耗低、寿命长的原则 对于机械生产而言,提高寿命能够大大降低机械的报废量和产量,减少了材料的消耗的同时也能够减少其对环境的污染。此外在实际的时候,还必须考虑到怎样更好的减少环境的负荷,实现机械以及其构件的通用性,所以在设计的时候还必须考虑到综合性的问题,做好各方面的权衡,达到节能的目的。在设计的时候,还应该考虑到零件报废后的处理问题,尽量将成本降到最低,在进行自动化设计和机械制造的时候,最好不选去那些含氯橡胶、氟利昂、石棉以及树脂的材料。若是那些零件不是主要部位的,则应该尽量采取非金属的材料或者工程塑料,并且设计的时候,尽量使用那些环保效果比较好的新型材料,尽量减少使用重金属。此外,在选取材料的时候应该充分考虑到零件报废之后怎样进行处理,尽量保证处理的能够比较简单、使用的处理费用比较少、给环境造成的污染也比较少。 三、合理的设计制作工艺保证节能 1、优化或改进产品设计 (1) 前面已经提到了设计的优化,可见一般情况下,机构越简单,涉及的产品零件越少就可以越多的在制造过程中减低能耗。另外,零构件本身的结构形状对于制造过程中的能耗也有影响。所以应当发挥零构件设计的优化的作用,即保证产品的基本性能的情况下,尽可能的简化零构件、减小体积、优化产品的结构减少零件数量。 (2) 根据生产的条件选用合理的材料,在前面已经详细的表述了材料选取的原则和实现的目的,在这里再次强调材料的适应性,即考虑实际生产过程不同材料对能源消耗的差异来选择低能耗的材料。 2、设计低能耗的工艺流程 对于同一种零件或者产品,在实际的生产过程中可以采用不同的工艺进行加工,但是不同的加工工艺消耗的能源是不同的,合理的设计加工工艺可以减少加工载荷的波动,即利用合理的工艺设计让设备达到最佳的运行载荷,尽量的让设备处在满负荷运转,避免出现能量的浪费。因此在保证生产效率和制造质量和经济性等前提下,降低制造工艺能耗。 (1) 选择正确的加工方式 在一个零件的多种加工方式中,应当选择适合现场设备的最佳加工方式。例如:锻压,可以是冷锻压、温锻压、热锻压。其中冷锻和温锻的能量利用效率高于热锻压,但是冷锻压的工艺要求往往会造成环境的危害,所以采用温锻压将优于冷锻和热锻。 (2) 选择合理的工艺参数 在确定加工方式后,恰当的工艺参数就是节能的另一个重要因素,如毛坯形状和加工余量等。比如对于直径相差较大的阶梯轴类零件,可以采用直径棒料作毛坯,也可以采用精锻毛坯,但在毛坯制备方面所消耗的能量却相差很大,因此应综合考虑,优化选择。 (3) 选用可以节能的冷却工艺 在机械制造与自动化的过程中一般都需要使用到冷却液,因此在加工中冷却液的选择也是工艺性节能的重点考虑层面。在原则上应尽量少用或者不用油冷却。 (4) 进行合理工序改进和设计 在环保节能设计时,不仅要正确选用合理的节能工艺,还应合理地安排加工工序。 四、结束语 机械制造自动化作为先进技术的重要组成部分,既是机械制造业的重点应用技术,又是机械制造技术的发展方向。近年来,我国机械制造自动化技术得到了快速发展,机械制造的总规模和产品的总产量不断增加,中国已成为世界前三的机械制造强国。 机械制造与自动化节能设计理念分析:基于机械制造与自动化中节能设计理念的研究 摘要:本文从机械的优化设计与节能、机械材料使用与节能、设计制作的工艺与节能等方面进行分析研究,并对节能设计的理念内容进行阐述,把节能设计的理念融入进机械制造与自动化的作业过程中,使系统的设计具有高效性,节能性,并使材料更加环保,设备的能耗更低,让整个机械制造与自动化的过程更加合理。 关键词:机械制造 自动化 节能设计理念 1、前言 机械的制造与自动化是高能耗的一个产业,也是使用计算机和计算机的外围设备,协助工程人员优化完成产业的产品设计与制造的一项新技术。在机械制造与自动化中加入节能设计理念,主要是加入机械优化设计、机械材料使用、设计制作的工艺三者在节能方面的优化和改善,这样不仅能减少废气及废物对环境的污染,也能节约能原材料,还能增加机械的使用年限。 2、机械制造与自动化中的节能设计理念 机械制造与自动化属于高能耗类型的产业,在其产业中增添节能设计的理念,具有重要的现实意义。在机械制造与自动化的环节中增添节能理念需要从三个方面进行,也就是优化设计,合理选材和改进工艺,只有把节能设计理念融进这三个关键的环节中,才可以实现节能,达到节能和减排目的。 2.1机械的优化设计与节能 2.1.1设计环保安全性高的驾驶室 安全环保型的驾驶室的设计,应满足以下条件:防紫外线辐射性质的玻璃,全密封的整体样式和经过减震降噪的处理;在室内配置一个无氟环保类型的冷暖空调;设计FOPS和POPS的驾驶室,为了保证驾驶员安全;采用人机工程学的设计原理对其进行设计,如可全方位地调节司机的座椅、功能集成性的单操纵的手柄、驱动器具有可调动转向的功能、全自动的换挡装置、电子监控和故障自动诊断的系统,再加上美观性的颜色搭配。这种环保安全的关怀驾驶室的设计,大大改善了司机工作的环境,并能缓解司机的疲劳,从而提高其作业的效率[1]。 2.1.2选用低公害的发动机 发动机是工程的机械系统中最大的部件,它产生的噪音等环境污染影响很大。因此,在选择发动机的时候,需要采用噪声较低、排放量较小、耗油量少、效率高的环保类型的水冷增压型柴油机,这样能缓解环境污染的压力,并能提高机械加工的效率。 2.1.3设计高效节能的液压系统 保持传动的液压油等的清洁,对工程机械液压的传动起到非常大的帮助,因此设计师们精心地设计机械的液压系统就显得很有必要,清除油液中的微尘垃圾和机械的磨损物等垃圾杂质,能大大减少机械中液压元件的故障和磨损,从而延长机械中常用的液压元件使用寿命,降低了液压油更换的频率,并延长了换油的间隔时间,减少工作时对周边的环境的污染,同时也能节省人力、物力和财力。液压系统发生渗漏将对周围的环境造成污染,这已经是港口的机械在运行中经常存在的情况,液压管路需要使用耐腐蚀强、防老化比较突出、具备优良的密封性能等优点的进口优质的胶管;并且为了有效地减少软管损害度和废弃量,设计时,应尽可能地用硬管取代软管,避免出现采用容易破裂的软管时,油液流出对环境造成巨大的污染。 2.1.4配备能自动加脂的系统装置 一般情况,以传统的手动方式实行润滑脂加注工作,具有耗时又费力的缺陷, 而且溢出来的油液会造成周边环境污染。如果给机械配备能自动加脂的系统,并实现其对相应设备进行定时加脂的效果,如集中润滑的系统,此系统可以对各铰销进行定时地加注黄油,而且家住的优良油量事前已经计算出来,并设定完好,不仅能保证销轴的充足油量,也能保证油液不溢出来,造成资源的浪费,这样很方便、环保。另外,出于对小型机械设计的成本控制,可应用新型的轴套材料和密封的销轴(或者安装一套二级的防尘装置),能有效地防止内部的油脂排出,也能杜绝外部的异物进入,使润滑油在加注时间的间隔上得以延长,达到减少环境污染的目的。 2.1.5设计可靠性高的系统 在设计系统的时候,尽量使用可靠性较高、较成熟的技术,并使用在市场中经受过考验的成熟零部件,可延长各处关键系统(或零件)使用的寿命,从而减少更换的次数。如降低制动的元件更换频率,间接地减轻其对周围环境造成的破坏和污染。 2.2选择机械的材料与节能 选择的材料尽量是环保类型的,以减少对环境的污染,同时延长材料的使用寿命。 2.2.1采用环保负荷低、成本少、污染小的材料 机械制造与自动化的设计中不要采用原料是氟利昂、树脂、石棉以及含氯的橡胶等的材料。除主要部位外的零件尽量用工程塑料(或非金属材料),设计时尽量开发并使用环保型材料,并减少使用重金属的数量。此外,材料选取时,也需考虑零件报废之后的处理细节问题,对材料的处理做到简单化、低费用、少污染等的环保要求。 2.2.2采用可再生和回收的材料与资源 选取和机械制造与自动化相关的材料,必须采用可再生和回收,而且易分解的材料,而且需保证选取的材料,加工前后都不会排出某些有害的物质或气体,对环境不会造成污染。尤其是某些结构的零件,其设计应满足容易装配、容易分解的条件,防止使用有毒的材料,从而提高材料循环使用的效率。 2.2.3选材需遵循长寿命、轻重量、低能耗的原则 延长产品寿命,就表示机械生产的产量得到减少,机械报废的速度也会降低,原材料消耗也会相应地减少。同时降低了产品的能耗量也就意味着环境污染也得到减少,间接地对环境起到保护作用;轻重量就会降低运输成本,也会减少运输的次数,从而减少运输车排放的废气;从减少环境负荷方面进行设计,符合通用的标准,并让机械的构件符合通用性,就能降低能耗量,设计时也需综合性思考设计对象所具有的功能。将结构材料的强度、尺寸的标准、材料的选取等都考虑周到和全面,才能选到优质、耐用、少污染的好材料[2]。 2.3设计制作的工艺与节能 2.3.1设计优化的产品 优化(或改进)产品的设计,可从以下几点入手:(1)发挥产品零件设计中的优化作用,就是在保证产品基本的性能后,再简化零件、减小零件体积、优化产品结构,减少零件的数量;(2)根据生产条件,选用比较合理的产品材料,并由于实际生产中不同材料均对能源存在消耗差异,因此,可根据这差异选择低能耗材料。 2.3.2设计能耗低的工艺流程 同种零件(或产品),在实际生产中可采用工艺不同的流程进行加工,但不同的工艺流程,所消耗能源有很大的不同,对加工工艺进行合理的设计,能减少加工的载荷波动,尽量让设备处于满负荷的运转,避免能量浪费。 具体的方式有:(1)改进与设计工序:节能设计时,要选用节能的工艺,并合理安排加工的工序。(2)选择最佳加工方式:对于零件的加工方式,应选择与现场设备相适合的最佳方式。如冷锻、温锻能量的利用效率都比热锻压高,但冷锻压工艺会造成环境危害,因此,可采用温锻压方式;(3)选择较理想的工艺参数:选择理想的工艺参数能产生节能效益。如直径差值大的阶梯轴一类零件,既可选择直径棒料为毛坯,也可采用精锻为毛坯,但毛坯制备上两者消耗能量差异较大,应综进行优化选择;(4)选用节能性强的冷却工艺:机械制造与自动化中会用到冷却液,因此,选择冷却液时也应侧重于节能方面,也可少用(或不用)油冷却[3]。 3、结束语 随着国家经济的快速发展,国内机械制造与自动化产业也在蓬勃兴起。机械制造与自动化的发展,带来的不仅仅是经济的利益,也有对环境的污染等,因此,在其中注入节能的设计理念,才能使机械制造与自动化产业更上一层楼,使国家的制造业经济也能长久持续地发展下去。
智能机电一体化篇1 1机电一体化与智能制造 1.1机电一体化技术 所谓机电一体化技术,就是涉及电子信息处理系统技术、机械制造系统技术等,具有较强综合性特点,相关设备主要包括光学传感器、压力传感器等。在相关技术不断发展的当下,机电一体化技术要想获得可持续发展,需要把众多高新技术成果互相融合,把信息技术研发当作最重要的目标。机电设备一体化技术除了包含系统、机身框架和各项基础设施之外,对连接部分而言,还需要借助实际压力传感器调整各项系统的重要运行参数以及状态信息,并且把获取的信息处理成能够自我识别的各项内容,然后再综合分析各项信息传输指令要求的基础之上,实现运动部件的有效控制,使整个系统能够正常运行。其中,实现一体化与智能化控制系统的系统主要包括可编程微控制器、自动计算器以及逻辑电路等,通过有效整合上述部分,明确各个功能部分的各自分工与责任,提升整个系统技术的运行管理效率,为我国制造行业健康稳定发展夯实基础。 1.2智能制造 智能制造技术就是利用计算机仿真系统完成正确分析、判断以及决策的过程,通过特定方式整合智能机器,同时把其应用于制造企业系统当中,使制造企业能够更加有序稳定发展。从该角度来看,智能制造技术的主要优点就是能够节约劳动力,实际操作中用计算机进行简单的数据收集、处理及存储工作,就能提升生产效率[2]。 2机电一体化技术的特点 2.1结构最优化 以往在机械产品控制过程中,一般需要设计机电机构;为了实现变速控制目标,也需要在机电系统中加入变速箱。而信息技术的不断发展,也让传统的人工操作模式逐渐被变频调速电子设备所取代,通过运用计算机软件控制模式,提升生产效率。机电一体化技术的出现,能够充分整合计算机软件、电子技术以及机械技术等众多优势,使机械产品结构得到整体优化。 2.2系统智能化 机电一体化技术能够实现智能化控制系统规划管理生产脉络的目标。随着机电一体化技术各项性能的快速提升,传统生产方式的弊端也逐渐得到了较大改善,人力投入量也得到了有效控制。智能化控制系统的出现能对各项系统与程序进行有效调控,也能充分体现其自动化控制的实际效果,比如故障诊断、信息处理和自动化检测等等,具体操作时也可以将工作指令输入系统内,使系统完成自动化操作程序,节约较多人力[3]。除此之外,当系统出现风险故障时,工作人员也能更加具有针对性地对故障进行处理,使管理人员借助系统当中的预警功能掌握系统运行的实际情况,保证系统运行安全性的同时,也能有效降低生产危险系数。 2.3交换优势 与传统生产技术相比,机电一体化技术有着十分明显的控制功能以及灵敏度,可有效提升数据处理效率。而智能制造通过引入机电一体化技术,也能让数据处理流程变得更加高效,信息数据交换也会更加安全。通过机电一体化技术的相关优势,可以有效解决智能制造过程中的技术困难,也能有效提升信息处理效率,使数据完整性得到有效保障。 3机电一体化技术在智能制造中的应用 3.1传感器技术 对机电一体化技术来说,传感器其实作为系统十分关键的没人,可在应用过程中体现较大作用,借助传感器技术,能对外界情况进行实时监测,也能保证生产时形成传感器终端网络系统,可实时对传感器接收到的各项数据完成加工。结合应用情况可知,传感器技术也必须发挥计算机作用,让传感器信号进行实时分析,把握信息数据。目前光纤传感器有着十分广泛的应用范围,也是十分特殊的应用类型,在前期使用过程中需消耗较大成本,一般在汽车等机械加工过程应用,例如我们以长春一汽汽车为例,如图1所示,在实际生产加工中安装有激光测距雷达装置,这个装置就能十分深入地反映智能制造中传感器技术发挥的重要作用[4]。将激光测距雷达设计于汽车前后方,能为司机提供实时提醒,使其能随时观测周围障碍物,合理判断距离。除此之外,激光测距雷达还能根据信号对障碍物情况作出准确判断,当距离过近,也会通过该装置对驾驶人进行报警,提升安全性。 3.2自动生产技术 在智能制造过程中,运用自动化技术能够充分发挥实现对机械生产的自动控制,也能让整个生产模式变得更加自动化,提升工作人员效率,使整个产品的工艺模式能够更加优化,也能获得更加满足人们要求的产品。以往产品制造与加工中以手工方式为主,这种模式不仅无法保证工作效率,还对后续的产品销售存在不利影响。而对智能制造来说,实现自动化生产以后,不仅能够提升生产效率,还能让整个工艺模式变得更加优化,提升产品性能。 3.3信号处理技术 在智能制造信号传输过程中,主要为借助网络传输信号对机电一体化技术进行处理的最终信号,通常以传输电信号为主[5]。从技术原理层面来看,机电一体化技术能够一起处理终端系统与服务器的各项内容,利用制造的智能化方式,让信息在机电一体电信号传输平台与网络中得到实时传输,也能借助智能制造技术对各项信号进行实时处理。上文我们提到智能制造模式有着较大的应用价值,其可以通过构建电信号传输模块的方式,降低信号干扰,也能将智能制造实际效果体现出来。 3.4智能机器人技术 该技术能够在条件比较差的工况下应用,工作人员也能根据现场操作情况,合理利用信息化技术、仿生学技术以及机器人控制技术等,不仅能够优化生产环境,还能让生产信息的筛选过程变得更加智能化,使产品生产与管理工作变得更加高效,让企业加工更加高效。智能机器人有着很大的使用价值:第一,可减少人力方面的投入,提升最终利润,使企业生产链更加完善;第二,可有效提升企业生产效率,使生产流程更加智能化,也能通过更为优化的生产流程模式,降低传统生产过程中存在的不足,保证系统运行的同时,也能有效提升生产效率。第三,有效控制安全现象的发生概率,防止人员受到威胁。由于实际生产条件十分恶劣,我们一定要重视监督管理工作,但是即便如此,也无法完全避免安全事故的发生。而利用智能机器人技术,不仅能够有效保证人身安全,也能通过该项技术手段降低安全事故的发生概率。 3.5人机一体化技术 目前该技术在智能制造过程中得到很大范围的应用,该项技术除了能够提升机械设备的智能化程度之外,还能将智能设备与人力相结合。在利用该技术时,工作人员需要对整个成本进行有效控制,通过智能设备获取以及分析相关数据。除此之外,借助该技术还能对人与机械的工作范围进行实时调整,改变加工期间存在的主被关系,也能让人机一体化技术朝着更加专业且智能的方向不断发展。 3.6计算机集成数字化采集技术 通过该技术的应用,并发挥数据存储作用,在综合手工操作模式的基础之上,能够获取与处理数字化内容,还可以对各项生产数据进行实时监控。例如,技术人员可以通过计算机对各项数字化采集技术进行统一应用,也能进一步查明设备的实际运行状态。社会在不断发展,该技术也发展更加完善,能够以机电一体化技术为主要手段,确保在智能制造中真正达到技术迁移的效果。 3.7柔性控制系统 柔性控制系统能对数字信息进行有效控制,也可根据具体状况进行科学转换,可以通过智能化的方式调控各项生产物料与设备,也能共同作用于数条生产线。借助信息技术对各项环节的数据信息进行实时处理,也能进一步掌握市场的发展动态,可结合市场要求制定更加科学的生产方案,避免出现生产资源浪费现象。 3.8生产制造远程控制技术 在传统生产方式中,受到人工干预很多,现在已经很难达到生产管理要求,在机电一体化技术支持下,能够让生产管理实现远程化操作与控制目标。要想进一步保证网络应用的可靠性,很多企业也在积极引入局域网网络,但是这种方式虽说可降低外部干扰,仍然会面临一定的风险隐患,在远程管控方面还有很大难度,因此也会引起安全管理等问题。由于信息传输模式十分多元化,然而对各种传输手段来说,其对应的特点也有所不同,现在智能制造的思想,可以通过多模组协同传输信号,也能有效保证信息传输效果,让各生产流程实现远程控制,结合实际情况开展有效管控。 4结语 综上所述,机电一体化技术在智能制造过程当中的发展前景与应用模式也受到了全社会的广泛关注,因此需要从模式创新、技术升级等层面进行有效分析与改进。把握机电一体化技术的特点与智能制造的发展前景有着十分重要的现实意义,智能制造中的机电一体化技术应用需要从稳定控制、系统设计两大层面入手,引进国外先进的技术设计理念,在有针对性优化后获取更好效果,保证系统运行更加安全,产品质量也得到有力控制。 作者:王熊 单位:宁波家联科技股份有限公司 智能机电一体化篇2 0引言 机电一体化技术包含机械制造技术、自动控制技术、信息处理技术及传感器控制技术,是以多种技术的整合促进职能目标实现的科学技术。机电一体化技术可实现诸多技术优势的充分利用,且在实际应用中能够监控优化目标,完成系统整体资源的优化配置,促进系统运行效率的提高、运行能耗的降低。依托传输技术可对系统运行状态及参数展开调整,能转化控制信号及信号为可用传输信号。同时,信息传输中可处理信息,并以适宜规则为根据传输信息,能为系统运行安全及稳定性提供保障。智能制造支持编写相关控制程序,且能够模拟人类思维,可用于各项设备生产制造的控制,能够大幅提升制造业生产效率及质量。依托多样化自动控制系统,可有效采集多类型的数据信息,并展开深度处理、分析及存储,供于生产制造实践活动使用。智能制造产品设计中,通过计算机设备的运用能够从多维度展示产品设计图纸,与传统人工生产相比,不仅能使人工岗位成本支出减少,在较高危险性与污染性的工业生产中也十分适用,能有效避免工作人员受环境影响的情况,并减少安全事故发生率,消除人为操作失误的情况,且能带动生产效率的大幅提升,从而助力制造业的进一步发展。所以,现代化制造业发展与转型中,智能制造已逐步发展为主要路径之一。 1机电一体化技术优点机电一体化技术 优点主要包含三方面:一是结构最优化。相关机械产品中应用机电机构后,能够大幅提升产品控制有效性;而为促进系统变速控制的实现,有必要引入机电系统至变速箱内。当前时代,信息技术发展成果显著,以往的人工操作控制已被变频调速电子设备取代,计算机软件控制模式逐渐占据了主导。机电一体化技术实现了计算机软件、机械与电子技术的综合应用,机械产品结构也因此实现了整体性的优化。二是交换优势。机电一体化技术在控制性能及灵敏度方面极具优势,基于机电一体化技术的智能制造中,不仅可实现数据的高效处理,且信息数据交换安全性更高。在该技术交换优势的运用下,能妥善化解各类技术方面的难题,可带动制造信息处理效率的提高,规避信息交换中可能出现的系统瘫痪情况,为数据提供完整性保障的同时,确保系统能够安全运行。三是系统智能化。机电一体化技术的应用,可实现系统的智能化控制和生产脉络的规划管理。在智能化控制系统的运用下围绕系统及程序展开统一调控,凭借自动化功能作用,可达成自动化检测、处理信息及诊断故障等目的。同时,在该系统的运用下,工作人员输入对应的工作指令后,可实现工作程序的自动化操控。当系统有风险故障产生后,能第一时间发出预警信号,向管理人员传达系统运行情况,并迅速展开对应的处理,可为系统运行提供安全保障,能消除工作中可能出现的危险隐患,从而帮助工业实现稳定、安全且高效的生产作业。 2机电一体化技术与智能制造相关性 现代技术领域中,具备突破性与创新性的机电一体化技术和智能制造,前者实现了多种技术手段的结合,突出集成技术的优势;后者需要组合技术,以提高应用程序质量及技术水平。机电一体化技术在信息化、自动化等方式对机械设施展开控制,可使工业生产水平与质量实现大幅提升。而作为人工智能领域标志性发展的智能制造,主要是通过模拟人类智慧实现人工智能生产,并在人工智能的基础上达成智能制造的目标。智能制造中,信息技术与计算机是至关重要的基础,而机械与电子技术同样也是生产制造过程必不可缺的关键,智能制造中通过人工智能完成有关指令的接收后,在联合信息与计算机技术后,能够顺利有序的生成操作指令。这也表明了智能制造今后的发展方向必然是以应用机电一体化技术为主,两者间存在密切的关联。 3智能制造中机电一体化技术的构想 3.1设计构想机械设计制造领域中通过机电一体化的应用,在设计产品时可引入诸多能完善设备建设的智能化设施,最大限度规避由于设备问题造成时间浪费的情况。同 时,能减少人力投入,突出管理的便捷性,从而提高工作效率,并规避人工引起的失误。不同人员的分工是有差异的,联合多部门共同协作,细化工作至个人头上,在协同合作的基础上能更高效率的完成工作任务。 3.2关键技术 现阶段,科技技术发展迅猛,面对人们提出的有关机电系统整体控制发展方面的需要,传统单一的主体技术构建模式不再适用,融合不同系统控制模式也因此成为主流发展方向。机电信息技术工程领域中,在设计系统控制产品时应当积极引入国内外成熟的系统知识理论,并以现阶段机电信息发展行情为根据,融合适宜的计算机信息元素,切实把握时代特点,持续发展机械与信息技术工程。当机电行业构建了自动控制系统后,能有效简化数据模型构建、工程产品设计及数据计算等繁杂的数据操作。 4智能制造中机电一体化技术的应用 4.1传感器技术 传感器性能的高低,是决定传感器技术作用能否充分发挥的关键。传感器需具备良好的刷新速率,支持高效处理固定时间内监控范围图像信息,且能突出信息内容反馈的高效性,减少时间成本支持。同时,具备准确性更高的动态捕捉功能,是与传感器信息处理能力关联密切的重要影响因素。基于传感器技术的智能制造中,可实现数据的高效传输与中断处理,且支持延迟反馈信息,结合终端系统做好工作指令的发送,信息反馈延迟表示当传感器完成工作指令的接收后数据信息传回的时间。在不存在特殊工作要求的前提下,传感器技术能以毫秒级时间差来计算信息延迟反馈时间,且因智能制造技术支持迅速处理海量数据的缘故,因此能够大幅提高传感器数据信息传输延迟控制方面的有效性。 4.2智能机器人的应用 目前,社会生产生活中已逐渐普及了人工智能等技术的应用,如智能手机及网页浏览搜索引擎方面,可从海量信息中收集择取与用户兴趣爱好相关的内容。立足于技术应用性角度而言,现代日常生活、工业生产及公共设施等方面中,人工智能及通用机器人制造技术已体现了重要的应用价值。在应用人工智能机器人后,能促进工业规模化及生产经营效率的大幅提升,且能为工业产品质量提供更可靠的保障,可帮助工作人员减轻工作负担。同时,可实现系统信息库的迅速、及时更新,且能迅速完成处理操作系统指令的下达。此外,智能机器人还可以胜任人类大脑无法处理的复杂性较高的业务工作,整体应用成果良好。 4.3数控技术的应用 机械制造在现代工业生产中有着重要的占比率,当机械制造业实现了机电一体化技术的广泛应用后,能促进了各项技术领域发展速度的提高,且能实现更精准的应用。数控技术能实现大批量机械设备的生产,在可编写程序及光电电子控制驱动系统的运用下,并引入电子控制驱动装置这一类具备人机交互功能的技术,即可实现自动化机械生产线的构建。同时其作业时间是全天候,拥有远超人工的生产效率,故而在机械制造生产实践中引入数控技术后,能大幅提升产品生产效率和质量。智能制造背景下,数控生产技术有着较高的智能自动化控制要求,在数字信息技术的运用下能够远程控制机械工作运动状态及控制过程,可促进机械产品工艺、质量及性能控制有效性的提高。目前,数控生产中,多以“CPU+总线”的设计模式三维仿真模拟数控生产全过程,能使数控生产中产品生产效率及质量得到有效提升,技术优势显著。 4.4柔性制造系统的应用 集合了信息过程控制管理系统、数字控制管理等一系列系统后形成的综合型制造系统即为柔性制造系统,是自动化工业制造系统范畴下的突破性技术。基于柔性制造系统的工业智能设备制造中,通过市场分析统计结果的运用,在调整和优化加工产品生产流程后,能最大限度利用现有的生产资源,同时能大幅提升制造企业生产管理效益。立足于企业信息系统管理角度而言,在应用了柔性制造系统后,结合信息系统能够对产生于企业生产经营中的各项机械数据自动展开整合、处理及分析,同时能凭借各项计算机信息技术软件自动控制各类机械设备。同时,在软件设计、产品质量监督等工作中,应用柔性制造系统之后同样能显著提升工作开展效率。 4.5自动生产及信号处理技术 以往生产产品时基本都是由手工的模式进行,此类模式不具备较高的工作效率。基于自动生产技术的智能制造中,凭借自动机械控制的效能,可促进自动化生产模式的实现,不仅能解放工作人员劳动力,同时能使生产与加工效率大幅增加,带动整体生产效率的提高,并持续优化产品工艺模式,产品生产性能更高,且能确保产品与社会大众需求相符合。同时,在同时连接终端系统及服务器后,机电一体化技术还能够传输信息数据,结合网络传输及机电一体化信号传输平台进行信息的传输和处理。从适用范围方面来看,智能制造技术同样具备突出的优势,依托电信号传输模块建构双模信号处理系统后,能使信号间干扰大幅减少,从而促进智能制造技术应有作用的发挥。 4.6生产制造远程控制技术 面对现代化生产管理需求,传统以人工为主的生产管理模式过于滞后,此时结合机电一体化技术不仅能更好地满足各方面需求,且支持远程生产管理的控制。企业为了能够安全应用互联网技术、降低外部干扰,往往都会引入局域网网络体系,但在排除内部风险方面的效果却不够理想,不支持远程管控,导致安全管理风险加大。信息传输过程中涉及了较多的传输模式,且各种传输方式的特点也是有差异的,而在多模组协同的基础上,凭借智能制造技术来传输信号,能为信息传输效果提供保障,支持技术人员对生产环节展开远程控制,且能结合生产管理具体的需求开展相应的管控工作,可以大幅降低生产风险。同时,智能制造中通过应用机电一体化技术后,可对生产设备展开实时监控,第一时间做好技术故障排除工作,能赋予企业更强的风险管控能力,并带动企业生产效率的显著提升。 4.7自动化监控技术 机电工程中,通过计算机网络及传感器的运用能够实现监控目标的自动监视,属于远程监视技术之一。自动化监视支持对多个目标实时展开监视,建立在监测中心的基础上,能突破时间与空间方面的限制,可使整个监控工作的开展更加便利。但是,因属于远程监控技术的缘故,该技术在运行速度方面受到了一定限制,在远程监视大型自动化系统方面不太适用。中央监视功能能够集中自动化系统中多个功能并统一展开监视,但这需要建立在同一处理器的基础上实现。同时,利用该方法进行监视时,需以设备具体功能需要为根据合理进行间隔的设置。此外,不同监视装置相互间存在独立的功能,且其自身可靠性相对较高,能使绝缘装置与系统端子柜使用频率大幅降低,如此即可减少投资成本。 4.8专家系统及计算机集成数字化采集技术 专家系统全面融合了计算机技术、人工智能技术及相关理论与技术,通过集中某领域专家知识和经验并构建数据库,能将必要的参考依据供于相关实践操作的开展。一般情况下,专家系统具备信息咨询、推理判断及分析决策等功能,包含人机交互系统、信息与信号输出系统、信号输入系统、知识经验数据库及推理决策系统等,在机械制造领域中各类“疑难杂症”的解决中发挥着不可忽视的作用。而在计算机集成数字化采集技术的运用下,联合人工操作及计算机数据存储功能,可实现数字化信息的采集与分析。同时,支持对生产数据展开全天候的监控,如技术人员在该技术的运用下能更全面地掌握处于运行中的设备各方面状态。现阶段,该技术历经一系列发展后更加成熟,建立在机电一体化技术的基础上,在智能制造中能够顺利达成迁移技术的目标。 5结束语 综上所述,机电一体化技术应用至智能制造中后,在制造业及各类先进技术的协同运用下,能大幅提升生产效率,并产出质量更高的产品。所以,制造行业在生产实践与管理中需要着重关注机电一体化技术的应用,以生产实际情况为根据选择技术工艺,突出针对性、合理性,以便在大幅提升生产效率的同时尽可能规避失误率,这样一来能带给制造业更可观的生产效益,保障其自身可持续发展。 作者:罗千 单位:浙江省宁波市舒普智能技术股份有限公司 智能机电一体化篇3 现如今,中国的经济发展迅速,国内的智能制造产业的地位也日益凸显。在智能制造产业的发展下,我国的各项生产业经济也随之带动。在经济化和全球化的技术和经济竞争压力下,我国的智能制造产业也需要不断学习、钻研新的技术,进而精准把握制造产业的生产技术特点,提升机电一体化运用效率,最终为促进我国的智能产业可持续发展奠定基础。 1简述我国的机电一体化智能制造技术机 电一体化技术(MechatronicsTechnology)是一项综合的技术,是相关技术人员利用机电技术和计算机技术、现代科学技术对生产的机械进行升级和优化的现代综合技术,其特点在于实现自动化升级、更新、诊断和优化,进而为工业制造等行业提供活动指导,还能够为企业获得更高的生产效益。在现有的生产环境下,利用机电一体化技术可以促进企业的运行,进而为企业的经营者获得更高的利润。值得注意的是机电一体化的技术内容较多,囊括了复杂化、自动化和模板化,这些先进的技术也能够有效促进制造业发展,可以帮助制造业向着集约化和智能化方向发展;对于企业的生产而言,利用机电一体化技术来做好产品管理还能够确保产品的加工流程更加规范化且促进产品的生产质量和产品生产效率。智能制造值得是在产品生产中依托于智能化技术、生产系统来优化生产流程,可以及时改进生产中不合理、不科学的地方,进而保证生产产品的质量和工艺水平符合产业需求,这种方式可以减少产品生产的压力,同时减少对人力资源的过度依赖,还能确保产品的生产质量和生产效率得到显著提升。针对制造产业而言,机电一体化技术帮助制造产业及时获取多方面的生产信息,同时丰富智能化生产系统,可以减少工作人员的压力,有效节约人力资源,同时也能够减少机械制造产业的物理和财力问题。通过人机一体化智能系统有效促进了机械控制质量,确保机械生产的有效性,保证了现代生产稳步推进。 2简述机电一体化常见技术 机电一体化具有综合化、现代化、系统化的特点。机电一体化技术融合了电子计算机技术、信息通信技术和自动化技术,多项技术综合运用可为产品制造提供针对性且可靠的数据依据;此外,在现代科学技术不断发展,我国的机电一体化的技术应用范围也在不断扩大,基于技术研发和技术创新等方面也诞生了传感技术、信息处理技术、自动控制技术,体现了机电一体化现代化的特点。 2.1简述机电一体化的常见技术 此外,机电一体化运行依托于多个传感器,这些传感器由通过系统来实现数据传递、分析、信息交互,体现了机电一体化系统化的综合特点。在生产运行中,操作人员需要将多个传感器安置在机械或者是电气设备中,通过数据分析会研究对多个数据进行收集、监督和管理,这些都能够为机电工作人员提供必要的数据支持。此外,信息处理技术可以管理和处理机电信息内容,实现数据针对性和有效管理。相关工作人员可以及时收集各项信息数据,进而确保数据的准确性,保证信息数据可以得到自动化升级和处理,这些都对设备的稳定运行奠定基础。自动化控制技术是工业化生产的重要特征,为了节省人力资源,提升生产竞争力,工厂需要建立科学、符合生产的自动化控制系统技术,同时构建出标准的自动化控制体系,进而对机电设备进行掌控。相关企业在操作管理时候要了解系统的运行特点,做好数据研发,最终来提升机电设备的管理针对性。 2.2分析机电一体化的技术特征 机电一体化的技术特征表现在整体结构优化和系统智能化控制链等多个方面。从整体结构优化而言,传统的机械生产都需要建立控制系统如构建变速齿轮、变速箱等实现结构变速,促进系统运行。但是现阶段电子技术水平不断上升,我国的齿轮变速箱也在不断更新,发展为变速调频电子装置。这种装置的特点在于可以减少人力资源投入,同时将信息技术和机械软件技术进行整合,最终完成整体结构优化。此外,从系统控制的智能化特点来看,机电一体化技术中智能控制技术一直都会现代生产中最突出的技术特征。智能化凭借着高效、节能降耗等特点都可以促进系统稳定生产。针对智能化控制系统而言,通过电子控制系统就可以完成既定的程序,让每一项工作的动作功能之间达到稳定协调,这也能够让机电一体化系统检测的功能得到稳定体系。常见的系统包括自动化检测系统和自动化信息处理系统(系统设计流程如图1所示)。 3简述机电一体化在智能制造中应用的技术要点 机电一体化制造技术在智能制造中的应用十分多样,常见的包括智能传感控制技术、自动化生产控制技术、机械生产工作控制技术等。 3.1简述传感技术 如今,我国的制造企业的经济、生产技术都在不断更新,各个制造企业在实际的发展过程中需要借鉴多方面的生产资源,不断更新生产体系,促进生产改革。为了保证生产的质量、效率、确保生产产品的经济价值,智能制造过程中需要关注技术改革,利用先进的生产工艺技术来保证生产质量。传统的制造产业强调生产数量、忽略生产质量,导致很多产品的残次率高。而且很多技术人员对现代科学技术研发了解不多,大多按照以往的生产经验或常规的日常操作管理生产,导致生产的结果不理想。传感技术的敏感度高,可以及时感应生产过程,通过压力、电流、温度、湿度等检查可以发现产品生产的异常问题,进而及时发现和处理、规避风险。通过联合传感器技术可以及时发现企业生产存在的质量问题,同时为生产过程提出一些生产改进建议,降低企业生产存在的质量问题,进而提升企业生产的经济性。从实际的运行环境来看,传感器可以对企业生产加工全过程进行了监督和掌控分析。如利用传感器可以检测生产加工的异常数据并将其传输给中心系统,负责人可以及时发现故障问题并结合实际的生产环境、经验给出针对性处理建议,进而保证企业的生产加工、制造等工作高效且稳定。与此同时,传感器技术可以针对生产加工的数据问题进行分析,通过定位器装置可以检测制造生产全过程情况,还能够提前设置监测范围值,进而更好地促进产品生产管理。若在生产中发现了异常情况,相关工作人员就可以按照智能化调节建议对生产参数进行调节,确保生产有效。 3.2自动化生产控制研究 自动化生产控制研究可以了解机电一体化生产全过程,同时及时有效地规避生产风险,积极解决和避免人为因素对产品生产质量的影响。通过机电一体化技术的广泛运用,相关工作人员可以发现生产中常见的问题并给出生产管理建议,确保企业生产活动稳定且高效运行。随着我国对机电一体化技术的研究不断深入,自动化生产技术的自动跟踪技术可以检查企业生产的全过程,如通过特殊的自动控制系统采集各个生产车间、产品生产全过程环节的数据,并对其将自动化统计、分类、计算、分析、处理,这些都保障了企业全面高效的生产管理工作。而很多企业在生产中也能针对既定的程序和数据进行标准化分析和数据自动化生产研究。 3.3工业机器人技术 工业机器人技术的运行效果好、稳定性强,可减少人力资源成本。随着我国的现代科学技术不断进步和发展,工业机器人也逐渐走入了多个工厂生产流水线中。工业机器人的工作效率高且满足了企业的产品加工、科技生产要求,也积极促进了我国的企业制造产业的飞速发展。在实际的产品制造中,企业的通过分析自身的生产动态对机器人执行的程序进行编辑,按照计算机提前设定的程序完成产品加工工作,对比其他的模式,工业机器人可以保证企业加工的产品精度高且品质好,工业机器人本身也有自动识别和精度分析等优势,可以保证工业技术不断升级和改善,保证整个系统拥有智能化和针对化的优势。从工业机器人的运行兼容性来看,工业机器人不光可以提升现代制造产业的运行效率、提升资产质量,还能够自动化升级,让机器人和管理人员进行交流互动,通过自动化升级等方式让工业机器人适应更多的工作环境和产品要求,进而达到更加高速的生产效率。此外,工业机器人的安全性和稳定性也是很多制造产业关注的重点。因工业机器人具有灵活性,运动速度快且精度高,对比人工生产管理的安全性更高,可规避大量的操作风险;而化工产品加工中,产品本身具有一定的危险性和操作风险,传统的人力操作风险高且存在大量的安全问题。而采用机器加工方式可以规避大量的操作风险,保证工作人员的人身安全。可见,工业机器人在制造产业具有极大的生产效能,推广该技术可以体现机电一体化实际生产优势,还能够极大程度的规避生产风险,确保每个生产环节的安全性和高效性。 3.4数据生产分析 机电一体化技术的智能制造技术在企业数控生产中具有极大的应用优势。通过利用数控技术可以保证机电生产具有针对性、有效性和科学性。利用该技术可以让企业的生产技术发挥优势,提升自身的竞争力。首先,相关技术人员要收集企业生产的各项数据并做好数据技术模拟工作,生产管理中也需要及时处理数据并对相关数据进行动态技术研究和实时分析,保证加工数据达标;此外,通过数据收集、模拟等还能够实现数据加强分析,有利于发挥生产设备优势,全面提升数控工作的整体效果,这些对产品的生产制造的精度和产品质量都有较大的应用价值。其次,要想做好机电一体化数控技术综合运用也需要机电工作人员对数控数据进行模拟研究,不断更新这些技术,通过科学的技术研发和创新等将这些元数据深化,为后期的产品升级奠定基础。 3.5柔性制造技术 柔性制造技术是通过信息和物资储存技术融合使产品可以不断变换型号。作为现代制造业的特殊工艺技术,柔性制造技术还在研发和试验应用阶段。该技术发挥了成组技术的优势,可以满足多批量不同型号、类型的产品生产需求,而且还能够结合市场的动态需求调整生产数量和规模,体现了生产的经济性和灵活性。在实际的生产中,相关制造管理人员需要先确定机械的制造过程并对现有的生产环境选择合适的加工设备和加工物料;其次按照计算技术的计算结果统筹利用、合理调动资源,实现对生产线进行全过程控制。从现有的柔性制造技术推广应用情况来看,柔性制造系统的应用范围正在不断推广,结合机电一体化的运用技术优势,柔性制造技术也在不断更新。相关单位可以结合实际的市场需求和市场环境对柔性制造的技术和参数进行调整,进而满足制造企业生产和管理的多方面要求。 3.6内燃机技术应用 机电一体化技术在制造企业的应用范围较广,在我国的现代化生产管理中也发挥了较大的优势。内燃机就是智能制造的重要代表性产品。内燃机属于常见的动力机械设备,是通过将燃料燃烧的热能转化为动力能源,属于发动机的一种。如今,内燃机主要在船舶上有所应用。通过机电一体化技术可以提升内燃机的运行效率,也能够提升机械制造的质量,确保内燃机能够在现代生产环境中稳定运行。 3.7机械制造 机械制造技术是当前制造产业关注的重点。机电一体化技术可以将计算机辅助技术和智能控制技术融合来提升制造产业的稳定性。利用科学的制造技术可以提升现代化制造生产质量,提升制造产业的科学性,保证其稳定生产。如智能控制技术推广后,很多生产企业利用计算机系统模拟机械制造的全过程,联合多项传感器和数据信息分析将模糊数据整合在一起融入到控制系统中,进而探寻出更符合企业制造的装置、技术、参数。这种方式可以机械制造工作更有针对性,也体现了计算机、材料、结构、人工智能等多方技术的特点,进而可以完成复杂的工业科技和生产任务。如今机械制造技术也广泛运用到了军事生产制造环境中。 4结语综 上所述,机电一体化技术改变了传统的机械生产和运行模式,对制造产业生产效率、生产质量都有促进。整体来看,智能机械生产是我国现代机电一体化技术综合运用的起点,也是促进我国现代化、工业化、社会经济发展的重要动力。为了让企业的生产效率提升,各个单位也应当在自身的经济利益和社会的发展需求上挖掘出多方技术资源,加强机电一体化技术的研发和运用,进而为促进制造产业稳定建设作出贡献。 作者:隋国华 单位:临沂市工业学校
自动化本科论文:自动化专业应用型本科人才培养模式探索 摘 要: 自动化专业具有应用面宽、知识更新和拓展速度快的特点,多年来,自动化专业人才作为国家经济建设中的急需人才,为现代化生产和科技发展起到了推动和促进作用。以兰州工业学院自动化专业建设为例,从人才培养目标定位与专业建设思路、教学计划制定、课程群建设、实验室建设、学科竞赛、产学研基地建设等方面,研究应用型本科自动化专业人才的培养模式,提出了自动化专业人才培养方案,并在实践中进行了应用,并提出了自动化专业发展的几点建议。 关键词:应用型本科,;自动化专业;人才培养 兰州工业学院是普通本科院校,毕业后直接面向社会就业的学生占多数,毕业生一般到工矿企业、科研院所从事设计、生产、运行、维护、管理等工作。我院的自动化专业人才培养定位于应用技术主导型型人才的培养,要求培养的学生具有较扎实的基础理论和专业基础知识、宽阔的专业知识、较强的实践动手能力、一定的创新意识和独立分析解决的能力,毕业后能较快地适应和胜任工作岗位。根据我院实际情况、区域经济特点和社会需求,提出了自动化专业应用型人才的培养目标、知识结构、实践能力培养模式、自动化专业发展的几点建议等。 1.人才培养目标 自动化本科培养适应社会主义现代化建设和甘肃地方经济发展需要,德、智、体、美全面发展,具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、计算机技术与应用和网络技术等领域的工程技术基础和专业知识,具有较强的解决实际工程问题的能力,能在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理等领域从事系统分析、设计、运行、科技开发及研究等方面工作的工程应用型人才。 2.理论课程体系 人才培养总体上体现知识、能力、素质协调发展的原则;课程体系遵循“实基础、适口径、强能力、善应用、高素质”;课程设置遵循“反映科技进展、突出工程需要、注重技术应用”的原则。 课程设置采用“两模块、四平台、多方向”课程体系。 “两模块”为“学科基础模块”和“专业方向模块”。在“学科基础模块”上设置“公共课程”和“学科课程”两个平台;在“专业方向模块”上设置“专业理论课程”与“实践课程”两个平台。课程体系结构及学分分配表见表1。 2.1公共课程平台 以培养学生的综合素养为目的,是学生学习学科专业基础课和专业课的基础。包括公共必修课、公共选修课及实践环节等三个部分。公共选修课包括综合类、理工类、管理类、人文艺术类四个类别,要求学生跨类别选修。 2.2学科课程平台 以学生掌握学科专业基础知识和能力为目的。按本科专业目录中的专业类设置各专业方向必需的基础理论与知识和基本技能系列课程,解决多个专业方向发展的需要,同时还要满足学生不同层次发展和进一步提高的需要,为学生适应社会多变的需要打下坚实的基础。 表1 课程体系结构及学分分配表 课程模块课程平台课程类别总学时理论学时实践学时学分占总学分比例 学科基础模块 公共课程学科课程 必修课7485781703620% 选修课969663.3% 公共实践64064(6周)42.2% 小计9086742344625.5% 必修课132211681548145% 专业方向模块 专业理论课程实践课程 必修课13612888.54.7% 选修课646442.2% 小计2102028137.2% 创新实践646442.2% 集中实践5765763620% 小计6406404022.2% 总计308020441036180100% 总学分180各课程课内外实验(实践)、公共实践、创新实践和集中实践学分之和为64.75,占总学分的36%。 2.3专业理论课程平台 以学生掌握专业知识和专业能力为目的,使学生在某个领域(方向)具有比较深入的专门知识和技能。自动化专业设置2个专业方向。每一方向的课程包括专业必修课和专业选修课;每个方向设置两组(每组4学分)专业选修课供学生选修。 2.4实践课程平台 以培养学生的工程意识、实践动手能力和创新意识为目的。由课程课内外实验(实践)、创新实践和集中性实践环节组成。 3.培养计划实施中的几点改革建议 3.1深化课程教学改革,加强课程群建设 自动化专业课程的设置并不是简单的罗列,而是存在着一定的系统性和连续性。每门课程都有前续课和后续课,研究课程内在的联系,形成条理清晰而又相互融合的专业体系是必需的。 因此,建议我校深化课程教学改革,提倡课程群建设。根据自动化专业特点,专业课程可划分为四个课程群:(1)电工电子技术课程群,主要包括电路基础、模拟电子技术和数字电子技术等;(2)计算机应用课程群,主要包括计算机文化基础、C语言程序设计、微机原理及应用、单片机与接口技术、计算机控制技术、嵌入式系统开发技术和计算机网络与通信等;(3)自动控制课程群,主要包括自动控制原理、现代控制理论、传感器原理与检测技术、自动化仪表与过程控制、智能控制等;(4)电机与供电系统课程群,主要包括电力电子技术、电机与拖动基础、电气控制与 PLC、运动控制系统和工厂供电等。 3.2实践教学模式改革 构建应用型实践教学体系,使实践教学贯穿于教学全过程,在保证基本专业规格的前提下,根据不同专业类别、人才培养规格特点、专业办学历史、区位优势和资源条件等,结合行业、区域经济发展需求和国家卓越人才培养等要求,突出人才培养的专业特色和行业特色。 图1 自动化专业实践教学体系图 进行实践教学模式改革,首先是要充分重视实践教学,把实践能力培养看成与理论知识教育同等重要。自动化专业具有为理论性和实践性紧密结合的特征,创新源于实践,从培养学生的创新精神着眼,实践教学比理论教学更为有效,更能激发学生的创造潜能。其二,针对诸如电路、模拟电子技术、数字电子技术、电机与拖动基础等电类基础课程的验证性实验,需要求学生熟练掌握,以积累实践经验,夯实基本技能 ;其三,在中高年级阶段, 在掌握一些专业及专业基础知识的基础上,开设一些技能应用型试验,使学生能够自行完成从设计、制作、调试、测试的全部过程以锻炼学生。其四,设置一些开放性实验室,让学生自我设计一些综合的、与工程实际问题结合紧密的、具有一定研究性质的大型试验,这类实验并不依附于某一门具体的课程,而是多门课程知识的融合,依据学生选题的不同、兴趣侧重的不同具有鲜明的独立性,可以活跃学生的创新思维,提高科研技能。其五,鼓励和支持学生积极参加学校“第二课堂”活动,如:大学生挑战杯大赛、电子设计大赛等,从而锻炼他们的动手能力、创新能力以及团队协作意识。 3.3 教学评测机制的改革 自动化专业是实践性较强的专业,其教学评测机制要多样性,除传统的闭卷和开卷考试形式外,还应增加课程设计、口头答辩、实践操作和论文撰写等形式,具体选择可以根据不同课程的特点而决定。在评测的内容上,既要包含基本理论、基本知识和基本技能,更要涉及对实际问题的分析与解决 ;在评测的形式上,少一些死记硬背的客观题,多一些主观性、综合性的论述题,以充分发挥学生的主观能动性 ;在测评时间上,不要集中在课程结束时一次进行,而是在教学的中间、章节的结束之时,分期分批地进行。这样,既可反映学生的真实水平,又能体现学生的创新能力。 4.结语 总之,设置本专业的宗旨就是要培养在自动控制产品和设备及信息技术应用领域具有本科水平的理论基础和较强的专业操作技能,具有“思想品质好、基础知识扎实、动手能力强”的特点,能进行自动化行业技术开发,能解决现场技术问题,能实现设计方案的大学本科层次的高级应用技术人才和管理人才。 (作者单位:兰州工业学院 电气工程系, 甘肃 兰州 730050) 自动化本科论文:新增本科电气工程及其自动化专业实践教学体系建设与实践 摘要:介绍了安阳工学院新增本科专业——电气工程及其自动化实践教学体系的建设与实施情况。通过软硬兼施、校企联合等方法,有效解决了在实践体系建设中资金有限、学生实践创新能力培养不足等问题,增强了学生的专业综合能力。 关键词:实践教学体系;电气工程及其自动化;应用型;综合能力 安阳工学院(以下简称“我院”)于2009年开设了电气工程及其自动化专业,并于2010开始招生。根据本科培养方案指导思想的要求,该专业以培养应用型高级工程技术人才为主,加强学生创新意识、竞争意识和适应能力的教育,注重学生综合能力的协调发展。因此在实践教学活动中,培养学生分析问题和解决问题的能力成为实践教学体系的基础与核心。实践教学是培养学生实践能力、创新能力的关键环节,相对于理论教学,实践教学更具直观性、综合性和创新性。电气工程及其自动化专业是一门实践性、应用性很强的学科,因此在培养“宽口径”、“复合型”高级应用型人才中,实践教学体系的建设和实施显得尤为重要。建设一个适合本院实际情况的实践教学体系,提升电气自动化、电力系统的实验/实践水平迫在眉睫。 一、实践教学体系建设中的问题 第一,建设电力相关实验室要求条件十分苛刻,所需实验设备造价昂贵,而与之矛盾的是建设资金相对不足。第二,从以往的教学经验来看,部分验证性实验中实验方法、实验设备固定,学生只完成“连线”、“装配”,缺乏能力培养,创新无从谈起。第三,学生到企业实习,由于理论知识不够、实践经验缺乏,同时多数情况下“能看不能动”,学生所学有限,效果欠佳。第四,由于地区经济较为落后,适合作为实习实训基地的企业较少。同时高校连年扩招,原有实践教学合作单位容纳能力有限。第五,所处地区不够发达,政府投入高效经费有限,实习费用较低。 二、实践教学体系建设 1.实验室建设 (1)建设课程群试验平台,满足课程需求。单一的课程实验室存在投资大、综合型实验开出能力有限的弊端。为解决此问题,我院依托省级实验示范中心先后建设“检测技术课程群综合实验室”与“电力系统综合实验室”。其中“检测技术课程群试验平台”是对“单片机技术”、“传感器与检测技术”、“嵌入式技术”等主要专业课程的整合与关联,不仅满足了课程实验教学,也能完成相关毕业设计和课程设计。而“电力系统综合实验室”是对“电力系统分析”、“供电技术”、“电力系统继电保护原理”、“电力系统自动装置”及“电力系统微机保护”等主要专业课程实践实验环节的系统整合。课程群试验平台和综合实验平台,不仅解决了资金问题,更可以将各相关课程有机联系在一起,便利开设各种综合型、设计性试验,同时为学生课程设计、毕业设计等提供了硬件平台。 (2)校企联合,共建实验实训平台。学生到企业实习,多数情况下“能看不能动”的原因主要是:理论知识不够、实践经验缺乏。针对以上情况,我院与许昌中意公司共同开发建设“工业控制实训中心”,该中心模拟中意公司实际现场环境,配置高端西门子PLC、触摸屏、伺服控制器、步进控制器、变频器、以太网模块以及继电控制等设备,并组成系统。学生可在该中心得到基本知识的学习和基本能力的训练,然后在中意公司完成生产实习与毕业实习/设计等环节。 (3)依托仿真技术,软硬兼施,建设仿真实验室。在二年级开设“现代计算机技术”课程,向学生介绍ANSYS、PSPICE、MATLAB以及组态王软件的使用方法。可在高年级时利用上述软件在仿真实验室开设部分关于“集散控制技术”、“自动控制技术”、“电力电子技术”、“电子技术”的综合型、设计性仿真实验,提高其创新能力。 (4)建立合作关系,拓宽实验领域。电力系统实验设备造价昂贵,而我院建设资金相对不足。在此情况下,积极与安阳电业局职工培训中心联系,该中心有各类电力系统设备,并且允许学员参观与操作。我院聘请中心内部人员作为“高低压电器”、“工厂供电”、“变电站综合自动化”等课程的实验指导教师,并安排部分实验在此集中完成。这样既解决了有关实验难题,又提高了学生的实际动手能力,同时生产实习等部分集中实践教学活动也可在此完成。 2.实习基地建设 本专业现有三个实习基地,分别是校内“工业控制实训中心”、安阳电业局职工培训中心和河南许继集团。 “工业控制实训中心”基地分为两个部分:第一部分为电机继电控制的设计、装配实训,主要面向经过专业课程学习,具有一定理论基础的大三学生进行(生产实习);第二部分为电机PLC控制、伺服电机控制、步进电机控制,主要让大四学生进行专业训练,部分学生的毕业实习、毕业设计也在此进行。实习项目部分按照国家职业技能培训大纲(中级维修电工)进行,重视实践环节的锻炼,对于提高学生的实践动手能力、解决实际问题的能力,具有很大帮助。经过该实习项目的实操训练,每年有近半数学生通过国家维修电工中/高级考试,学生反映实习效果非常好。 河南许继集团主要承担部分生产实习和毕业实习的参观学习、在岗实习教学内容,安阳电业局职工培训中心承担部分专业训练的供电设备参观、电气设备操作内容,以及部分毕业实习的实践教学内容。 除了校内实习基地的进一步建设与完善,还要继续加强与安阳钢铁集团、安彩集团、安阳化工集团等合作单位在科研、人才培养、校外实习基地等方面的合作,特别是在卓越工程师培养计划的协议商谈中已取得巨大进展。 3.集中实践教学环节建设 专业课程设计建设的重点是如何提高学生的综合能力,而实现这一目标的前提是选择合理的课程设计题目。但是传统的课程设计题目大多较为单一,与具体的生产实际要求脱节较为严重,究其原因主要有两点:没有合适的实验硬件条件;缺乏实践经验的现场指导教师。我院在具体的课程设计中,十分注重实践性和可操作性,课程设计要求在校内实训中心完成或由具有工业现场实践经验的教师现场指导完成,使学生从中汲取更多的经验,既锻炼了独立思考的能力,也增强了实际操作能力。 毕业设计/实习作为重要的实践教学环节,关键是要实现课题的真实性、知识的综合性和设计的创新性。近年来,随着电气工程及其自动化专业学生人数的不断增多,教师数量和毕业设计课题数量相对不足的问题日益突出。为此,我们在毕业设计课题的选择上,要求每位毕业生的毕业设计,或结合教师的科研项目,或由实践教学合作单位指定,或组织学生到外地公司和工厂开展毕业设计,使学生的综合素质、创新能力得到进一步提高。电气工程及其自动化专业集中实践环节设置如表1所示。 三、实践教学教材建设 通过综合了解各兄弟院校电气工程及其自动化专业教学、实验方面等情况,发现近年来在综合型/设计型实验和集中实践教学方面教材编写不尽如人意。因此,我院根据不断改进和完善的实验设备和实习场所的情况,组织一批教学、实验经验丰富的教师和现场工程师编写了相关的实验(实习)大纲和指导书,课程设计大纲和指导书等教材,并顺利投入使用。该实验教材既能满足实验设备和教学实践的要求,又能增强学生的实训能力,使得学生的综合设计能力和创新意识不断得到提高。 四、结束语 经过不断探索与锤炼,通过软硬兼施、校企联合等方法,建设并实践了新增本科专业电气工程及其自动化实践教学体系,同时对课程建设、实践教学基地建设等问题也进行了研究与实践。该方法有效解决了资金有限、学生实践创新能力培养不足等问题。该专业学生的理论知识和动手能力不断提高,也越来越受到用人单位的一致好评。 自动化本科论文:民办高校机械设计制造及其自动化专业本科人才培养方案的实践探索 [摘要]文章阐述了高等教育的分类、社会人才需求、民办高校的具体现状,明确了民办高校本科教育的定位及培养目标,并结合山东英才学院的实际情况,对机械设计制造及其自动化专业的人才培养方案以提高学生的职业适应能力、知识迁移能力和工程实践能力为切入点,进行了改革探索和实践。 一、高等教育的分类 我国著名教育家潘懋元先生指出:“高等学校的分类是一个世界性的难题,又是关系到中国高等教育能否持续发展的关键。目前,我国还没有一个权威的分类方法。”在我国,受到广泛关注和认同的高等教育分类法有两种。 1.国际教育标准分类法。联合国教科文组织(UNESCO)1997年公布的《国际教育标准分类法》,将教育分为3个层次、7级、3种类型。其中,第3层次中的第5级是高等教育,分为5A和5B两种类型,如图所示。 归纳上述第5级的教育,高等教育可分为:学术型、应用型、实用型3种类型的教育。 2.潘懋元教授分类法。依据《国际教育标准分类法》,我国高等教育可分为综合研究型、专业性应用型和职业性技能型三类。在此基础上,我国高等学校可分为综合研究性研究型大学、专业性应用型大学或学院和职业性技能型的高职院校三类。 二、社会人才需求情况调查与分析 依据中国劳动力市场信息网监测中心的2010年第四季度部分城市公共就业服务机构市场供求状况分析,106个城市中,用人单位通过公共就业服务机构招聘各类人员约478.5万人,进入市场的求职者约473.3万人,岗位空缺与求职人数的比率约为1.01。按行业分组的需求人数分析,制造业需求人数 131.8289万,所占比例约为27.5%,占到总需求量的1/4还要多。按文化程度分组的供求人数分析,职高、技校、中专需求人数94.6331万,所占比重54%,大专需求人数81.2272万,所占比重17%,大学需求人数40.7119万,所占比重为8.5%,由以上数据可见,职高、技校、中专、大专需求占到总需求量的70%以上,即技能型人才需求量最大。 三、应用型本科机械设计制造及其自动化专业本科人才培养方案的实践 民办高校从办学条件、生源质量、师资队伍和水平来看,都与办学多年、文化积淀深厚的公办本科院校有着较大的差距。因此,人才培养方案的制订应从学生的实际出发,做到有教无类、因材施教,以应用为切入点实施教学,尊重学生兴趣爱好和实践能力的培养,走特色发展之路。 1.人才培养的目标和规格。在培养目标上,培养具备扎实的机械设计制造基础知识与应用能力,掌握现代机械设计方法和先进制造技术,具有较强的工程实践能力和开拓精神,能在工业生产第一线从事机械产品设计、制造、应用研究、科技开发、运行管理和相关技术工作的高级技术应用型人才。 在培养规格上,强调知识、能力和素质的协调发展。(1)在知识结构上。毕业生应具有外语、文献检索和科技写作等工具性知识;具有扎实的自然科学基础和社会科学基础知识;掌握本专业需要的计算机、数学等专业技术基础知识和机械学、电子学等专业知识;(2)在能力结构上。毕业生要掌握中等复杂程度零件的机械设计、制造和工艺编制的方法;具有一般机械设备安装、调试、运行、操作和维护的能力;具有数控机床操作、编程的能力;具有获取知识、应用知识和创新能力;具有一定的外语应用能力。(3)在素质结构上。注重培养学生热爱祖国,遵纪守法的思想道德素质;培养学生良好的文化素质;培养学生严谨、扎实,富有创新精神的专业素质;培养学生良好的身心素质。 2.结合目标定位,合理制订人才培养方案。在人才培养方案的制订过程当中,学校必须考虑学生的就业能力、就业范围,加强基础理论课和专业基础课的学习,同时考虑学科之间的交叉,培养机械类通用型本科人才,为学生的创新能力和职业适应能力培养奠定基础,并重视实践教学环节教学,使学生在学校就获得工程实践能力的基本训练,考取国家职业资格证书。因此,学校必须对部分课程进行整合,加大实验、课程设计、实习实训、毕业论文等实践教学环节的力度,重构课程教学体系,同时,实践教学环节应注重课堂内外、校内、校外的有机结合,使学生更多地接触社会,达到人才培养目标。此外,还应重视个性化人才培养,以科技创新为导向开设选修课程,学生可以结合自己的兴趣自由选择,并开设创新实验室,学习方向完全取决于个人的兴趣,从而制定出创新型、应用型本科的人才培养方案。 3.以就业为导向,提高学生职业适应能力。学院要注重研究社会对人才的需求,及时对专业设置进行调整,提出“订单式教育”,即社会需要怎样的人才,学校就培养怎样的人才。学院还根据不同专业毕业生的就业需求,积极开展“特色课程教育”,全方位增强学生的综合能力。 4.完善课程体系,提升学生知识迁移能力。为进一步提高教学质量,满足社会对高素质人才的要求,不断完善课程体系,注重学生基本理论和专业技能的培养,突出学生创新精神、实践能力和创业能力的培养。(1)课程体系的设置体现知识、能力和素质的协调发展。课程设置体现“计算机不断线”,加大课程设计,强调机械设计理论、机械工艺和先进制造技术理论学习,并根据专业特点安排实验实训课程。通过实践把理论知识进行强化,并提高学生的动手和创新能力。同时,课程体系注重课程间的相互联系,重视精品课程建设,重点专业课程至少要达到院级优质课建设水平,课程建设在知识、能力和素质整体架构中有目标、有计划地开展。(2)尝试对毕业设计(论文)进行改革。为实现应用型本科的人才培养目标,学生的毕业论文内容既要包含设计又要包含制造,而且学生必须在数控机床上至少加工出毕业论文中的一个中等复杂的零件,通过毕业设计,让学生掌握机械零件从设计到制造的全过程。 5.加强特色实践教学环节,强化学生工程实践能力。实践教学是应用型本科教育教学体系中的重要组成部分,是培养学生的专业技术应用能力及分析问题和解决问题能力的重要途径。应用型本科教育的特点决定了其实施主体要建立与相关专业未来的岗位群工作现场相近的实训场所,以便让学生尽可能地在相近的“职场情境”中开展有针对性的专业技能训练,进而实现培养学生处理生产现场各种实际技术问题的能力。 在课程体系框架下,将实践教学环节划分为实验、课程设计和综合实训,实践教学环节要与相应阶段的理论教学相对应。鼓励学生参加各种机械产品设计大赛,通过大赛,强化学生的工程实践能力,同时也使师资队伍得到锻炼。鼓励学生参与教师的科研项目,构建学研结合、层次递进的立体化、开放式的实践教学体系。除了校内实践教学之外,学校还应把“注重实践、复合培养”作为创新人才培养机制的突破口。因此逐步实现学院与行业企业的教学资源共享,教学过程共管,共同建设专业,共同建设实训实习基地,共同确定职业标准、培养方案、课程内容和质量考核体系,让企业专家参与人才培养方案的制订,充分发挥行业、企业在学校建设中的重要作用,校企合作为学生实践环节的教学提供了理想的场所。 6.构建完善的教学管理机制,保障培养方案的有效实施。以全面提高教学质量和人才培养质量为目标,建立起由组织系统、评估系统、信息系统和调控系统构成的质量监控体系,对教学质量和人才培养质量实施全过程监控。(1)组织系统。学校建立了校、院、教研室三级监控组织系统,三级组织各负其责,上下协调,运行有效。(2)评估系统。学校以各教学环节质量标准为依据,通过教学评价、教学检查、教学督导,对教师的教学质量进行评估。(3)信息系统。教学质量信息采集主要来源于教学评价、教学检查、教学督导活动和学生信息员报送信息以及毕业生质量跟踪调查获得的信息。(4)调控系统。健全的组织系统、严格的评估系统、畅通的信息系统,为教学质量的调控创造了条件。学校的人才培养方案执行情况及与社会需求的适应情况、学科专业建设情况、课程建设情况、教学基本设施情况、教学管理水平和效率、师德、学风等方面的问题,都可以得到及时的调控。为了保证教学质量,学校实行了“教学质量一票否决制”。明确规定,凡出现重大教学事故或在教学评价、教学检查、教学督导中评定结果为不合格的教师,当年考核为不合格。对于严重不负责任、授课效果极差、学生反映强烈或连续出现严重教学事故的教师,取消其授课资格,聘期内不再继续聘任其从事教学工作。对教学质量综合评价结果差的外聘教师,取消其授课资格。 四、结束语 对机械设计制造及自动化本科专业的人才培养方案的探讨与实践,旨在提高学生的知识应用能力、工程实践能力和职业适应能力,培养学生的团队协作精神和创新意识,使毕业生得到社会和企业的认可,从而吸引优秀教师、优秀生源来学校工作、学习,把学校建设成一流的应用型本科大学是必然的趋势。 自动化本科论文:机械设计制造及其自动化本科专业实践教学体系构建的多样性 [摘 要] 构建科学、完整、系统的实践教学体系是如今每一所高等院校需要解决的问题。从机械设计制造及其自动化本科专业的实践教学体系建设(尤其是校内外实习基地的建设)中遇到的困境入手,在阐述了建立稳定的校内外实习基地必要性的基础上,探讨本专业实践教学体系构建的多样性,对校内外实习基地与实践教学视频相结合共同教学的思想做了阐述。并通过山东科技大学实践教学体系多样性构建的尝试,切实提高了山东科技大学实践教学的质量。 [关键词] 本科教学;实践教学体系;实习基地;多样性 近几年,机械设计制造及其自动化本科专业的实践教学越来越受到各理工科院校的重视。实践教学[1,2]是机械设计制造及其自动化专业的重要教学组成部分,是教学过程中不可代替的重要环节。由于机械设计制造及其自动化专业的实用性和可操作性很强,因此构建科学、完整、系统的实践教学体系显得尤为必要和重要。 1 实践教学体系建设的困境及原因分析 随着我国经济体制改革的不断推进以及各大高校不断扩招,近年来高校在实践教学体系建设与管理中遇到了诸多困难,使实践教学的质量和效果大打折扣,直接影响了高校人才培养目标的实现[3]。笔者结合山东科技大学机械设计制造及其自动化本科专业的实践教学经历,就该专业实践教学体系建设中存在的问题及原因作如下介绍。 1.1 对实践教学的重视不够 目前由于我国高等教育的普及以及经济社会和科学技术的发展,现代企业需要的是能够在工程中解决实际问题、攻克技术难题的实用性人才,然而高校长期以来一般多重视理论教学,对实践教学的重视不够,主要表现在以下几个方面。 1)实践教学管理不完善。实践教学是培养应用型本科人才实践能力和创新精神的基础,完善的实践教学管理体系可以使学生在思想道德素质、人文社会科学素质、工程实践基本技能、社会适应能力等方面得到全面的提高。高校一般还没有建立起本专业的科学、完善的实践教学管理体系,不能对实践教学进行有效的监控和考核,严重地影响了高校本专业本科人才的培养质量和培养规格。 2)实习经费投入不足。目前高校实习经费不足是不争的事实。例如针对机械类本科生每学期生产实习的实习经费有些高校为每人200元,有些高校为每人700元,还有一些高校的实习经费在300~500元不等。仅实习经费这一项高校间就形成了鲜明对比,而且近年来高校不断扩大办学规模使原本紧张的实习经费更加捉襟见肘[4]。 3)具备工程实践综合素质的师资力量不足。学生的工程实践能力的培养离不开工程实践综合素质较好的指导教师。目前高校从事机械工程实践教学指导的教师大多从学校到学校,不少教师没有接受过系统的专业训练,从而也影响实践教学的质量。此外,学校在引入师资力量上一味追求高学历,单纯的高学历并不代表高实践能力。 1.2 校内外实习的资源不足 1)校内工程训练中心设备有限。机械设计制造及其自动化本科专业的主要课程中有机械制图、机械原理、电工与电子技术、液压传动、控制工程、数控技术等,而与这些课程紧密相连的用于教学的实验室(例如机械原理实验室、液压与气动实验室、控制技术实验室、数控综合实验室等)中的仪器设备不足,难以满足学生实习的实际要求。 2)校外实习基地资源不足。校外实习基地数量相对紧张,无法满足办学规模的需要。在市场经济条件下,企业重点考虑经济效益,大多数企业不愿意接受学生实习,许多企业认为,接受学生进入企业实习不仅不会给企业带来直接的经济效益,反而会给企业增添诸多麻烦。对于接受学生进入企业实习的单位来说也是尽量不让学生参与到生产与科研的环节中去,这也无形中降低了学生实习的质量和实习的热情。 2 实践教学体系构建的多样性 2.1 建立稳定的校内外实习基地的必要性 2010年7月29日,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》正式全文,规划中提出了未来10年“重点扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模”的要求。如何加强实践教学是摆在各高校面前的一项重大课题,校内外实习基地是学校实施实践教学的基础,是学生了解社会的纽带。学生在脱离校内外实习基地的实习的基础上,一切实践教学都无从谈起,因此增强对校内外实习基地建设的力度,建立稳定的校内外实习基地,势必能够增加学生的就业信心和就业竞争力,提升学校的就业率及知名度。 2.2 实践教学体系建设的多样性尝试 伴随着经济社会的快速发展,社会对应用型人才的需求也会不断增加,在各高校扩招以及高校毕业生就业压力大的大背景下,传统校内外实习基地的不足之处正在逐渐显现。例如:对于校外的合作企业来说,企业能够提供的实习条件有限,对于逐渐增多的实习的学生,企业不得不增加实习时间,分批次的接受学生实习。而生产企业为了减少学生实习对本企业生产的影响,必定会压缩学生的实习时间,减少学生的实习内容,最终造成学生实习质量的下降。 为解决关于教育部强调加强实践教学与目前实践教学资源少之间的矛盾,专门针对机械设计制造及其自动化本科专业的实践教学体系的建设,本文认为构建合理可行的实践教学体系可从以下几个方面考虑。 1)增加投入,建立稳定的校内外实习基地。校内外实习基地作为传统的实践教学的基础,是学生了解社会的窗口,是学生进一步掌握专业知识的桥梁。学生通过校内工程训练中心的实习可以将课堂上所学的专业知识用于生产实践,激发学生对专业知识的学习兴趣及工作创新能力,又可以通过实习基地的实践增强对专业知识的感官认知。高校今后应该持续增加对校内外实习基地的投入,引进完备的实践教学设备仪器,完善校内外实习基地的管理制度,丰富校内外实习基地的实习内容。 2)整合资源,创立校办工厂。一直以来校办工厂都是高职学校办学的必备条件。高职类学校旨在为社会培养高技能人才,多年来高职类学校在校办工厂方面积累了丰富的经验,校办工厂在人才培养中发挥了极为重要的作用。本科院校在加大校内外实习基地投入的同时,还可以借鉴高职类学校在校办工厂方面的经验,建立本科院校的校办工厂,接收相关专业的学生进厂实习,高校可以集中学校在“高、精、尖”技术方面的优秀教师,让他们进厂指导学生,相当于身在工厂的“双师型”教师。 3)视觉实习,实践基地与视频教学相结合,建立实践教学视频库。学校在积极建立校内外实习基地的同时,还可以开拓思维尝试实践基地建设的多样性,可以通过建立实践教学视频数据库的方式,丰富学生的实习实践的学习方式。针对学生不同学习阶段的学习内容,通过建立本专业的实践教学视频数据库,可以有针对性的为学生提供阶段性的实践视频。通过课堂上的视觉实习,可以满足学生的实习要求,在达到相同效果的情况下,既减少了实习经费的支出,又减少了在工厂的时间。 3 实践教学体系的多样性实施 近年来,山东科技大学机械设计制造及其自动化本科专业实践教学体系的建设,围绕着专业培养目标,特别是围绕着培养学生的创新能力和工程实践能力,在建立科学、完整、系统的实践教学体系过程中做了以下一些努力。 1)学校继续对校内外实习基地进行完善。对于校内的实习基地,学校成立校内工程训练中心,不断完善与本专业主要课程机械制图、机械原理、电工与电子技术、液压传动、控制工程、数控技术等紧密相关的仪器设备;对于校外的实习基地,学校在继续巩固与山东科技大学建立合作关系的企业的同时,还不断的拓展可以给本专业学生提供实习机会的企业,已经与山东诸城车辆厂、潍坊福田股份有限公司、山东华源莱动内燃机有限公司等企业建立了合作关系。 2)建立了学校与校办工厂的新型管理机制。校办工厂是学校内部机构,自然分担学校人才培养的任务;明确工厂不仅要在教学实习层面发挥重要作用,而且要为学生校外实习以及就业发挥特殊重要的作用,从一定意义上说,就是注重学生顶岗实习和就业的正规“初始化”训练;校办工厂学校学院教学管理系统,明确校办工厂在学校工作中的定位,避免产教分离;进一步完善校办工厂教学功能,统一生产、实习调度。校办工厂配备了强有力的领导班子,统筹生产和实习管理。每年4、5月份,工厂在抓好生产的同时,安排机制系毕业班学生分四批进行生产组织、工艺流程的实习以及进行质量检测、钳工部件装配实习,进行划线、钻孔、刮、削、研磨、转体的静平衡及故障排除、使用百分表、平面表检验零件成品精度及整机装配等工作内容的实习。 3)建立实践教学视频数据库。山东科技大学利用两年的时间,组织机电学院的教师,通过网络搜集、亲自去工厂拍摄等手段,建立起了一个涵盖面非常广的庞大的视频教学数据库。针对进入实习阶段的学生,组织他们有目的的观看数据库实践视频,了解总体生产过程以及各个工部的操作,有利于学生在进入实习之前建立感性的认识,通过现场真实的体验,更能增加学生的理解。 4 实施效果分析 通过实践教学体系多样性的实施,山东科技大学机械设计制造及其自动化本科专业实践教学的实践效果已初见成效。 1)通过校内工程训练中心的建设与完善,极大地满足了学生校内实习的要求,丰富了学生实践的内容,较好的提高了学生的技能水平,使学生的实际操作和动手能力大大提高。 2)实践表明,新的管理机制调动了校办工厂搞好学生实习的主动性、积极性,挖掘了工厂潜力,初步形成了产教协调互动的机制,推进了产教的有机结合。校办工厂每年接收千名以上学生实习,为提高人才培养水平做出了重要贡献,也为学校在更大的范围里推动产教结合、工学结合提供了有重要价值的经验。 3)视频数据库与实习基地建设相结合来共同实现实践教学,有利于学生在进入企业实习之前建立感性的认识,通过现场真实的体验,更能增加学生的理解。实践视频教学数据库的应用,丰富实践教学的多样性,增加实践教学的趣味性,可以调动学生实习实践的积极性。通过视频库的应用可以使学生的工程实践能力普遍提高,可以缩短学生从学校到工作岗位的适应期,毕业生能较快地进入工作角色,得到用人单位的好评。 4)山东科技大学通过针对机械设计制造及其自动化本科专业的实践教学体系的构建和实施,在学生的培养方面取得了重大的进步,主要表现在:第一,机械设计制造及其自动化本科专业2010年成为山东省省级特色专业。第二,大大提高了山东科技大学本专业教学的质量,增强了学生的专业素养。第三,培养的学生得到了周边企业的广泛认可,就业率由2005年的91%提高到了2010年的99%,较大提高了本专业学生的就业率。 自动化本科论文:以就业为导向的本科生办公自动化课程教学改革 【摘要】阐述了以就业为导向,以培养职业能力为目标的办公自动化课程的教学改革。教学中精选教学内容;采用情景导入――任务驱动――案例教学的教学方法;考核方式采用学习过程评价和综合课程设计的方法。经实践证明,此次改革取得了很好的教学效果。 【关键词】以就业为导向职业技能办公自动化情景导入任务驱动 目前大学毕业生面临着很多就业问题,为了加强对本科生实际应用能力的培养,提高其市场竞争力,加速就业,以满足市场和社会需求,以就业为导向的人才培养模式应该具体落实到课程的建设中来。因此教学组对办公自动化课程做了大胆改革。以就业为导向,以培养学生的职业能力为本课程的教学目标。 一、教学内容的选择 在我校,办公自动化课程是面向全校的选修课程。选修此课程的多是金融、会计、贸易等财经专业的学生,他们都具有计算机基础的学习经历。因此在选择授课内容上,不考虑基础,将重点放在office的高级应用上,注重培养学生应用信息技术的能力,尤其是出色地完成办公相关工作的能力及职业能力。因此根据学生的情况,在选择授课实例是选取了文秘,财务管理,人事管理,市场营销等方面的综合实例进行教学。 另外对于本科生在学校能够获得计算机等级考试的二级证书也是必要的,将有利于他们择业。从2013年开始计算机二级增加了office的高级应用考试,对非计算机专业的学生来讲无疑是一个很好的选择。因此,教学组教师研读全国计算机等级考试二级MS Office高级应用考试大纲,采用office2010及win7系统教学,将考试必考内容融汇到办公自动化的教学中,以便学生考取二级证书。 二、教学方法改革 办公自动化是一门实用性,应用型比较强的课程,虽然学时数较少,但是内容覆盖到办公自动化基础工作的方方面面。这就要求教师能够在最短的时间内让学生接受并且能够掌握这些实用的知识。因此,选择适当的教学方法尤为重要。 (一)教学方法:案例教学 案例教学在培养学生实践能力、创造能力等方面具有突出的优势。本校安排办公自动化为34学时,每周两学时,全部为实践课程。教学中安排12个案例,争取让学生每堂课下来都有所收获并获得成就感。案例及学时安排如表1。在选择案例时除考虑学生未来工作中可能遇到的各种实际问题、让学生拥有职业技能外还要具有吸引力,有了兴趣学生才会积极主动地去学习。 表1教学案例选择 (二)教学设计:情景导入――任务驱动 “任务驱动”教学法就是以富有趣味性、能够激发学生学习动机与好奇心的情景为基础,以与教学内容紧密结合的任务为载体,是学习者在完成特定任务的过程中获得知识与技能的一种教学法。在办公自动化教学过程中,每一个案例都有“情景再现”和“任务分析”环节,给出案例的具体应用场景,给学生一个设身处地的感觉。例如在个人简历设计课程中,上课开始引入“情景再现”,刚好我班选修学生多是毕业生,那么同学们正要面临的问题就是如何设计自己的求职简历,这是他们迈向就业大门的第一步。定好角色后,开始进入“任务分析”环节。与大家讨论简历需要书写哪些内容,简历写几页更合适,简历采用什么样的格式,如何突出自我个性,如何吸引企业领导的眼球等问题。讨论后要求学生完成自己的简历,并对设计中出现的技术问题集中讲解。学生经过认真的思考和设计,都能得到自己较为满意的作品。 教学实践证明,这种情景导入-任务驱动-案例教学的方法很好的设置了职场情景,实例实用而且有趣,调动和吸引学生的学习兴趣,取得了较好的教学效果。 三、考试方式改革 传统的考试形式例如笔试或上机考试,达不到培养学生应用和职业能力的目标。因此对办公自动化课程考核方式进行了改革。考核注重学生平时的学习过程和学习过程中知识的掌握情况,将功夫用在平时。期末采用课程设计的形式,要求学生利用一周时间上交电子设计作品。本学期要求学生以“家乡美”为主题制作家乡宣传ppt,并给出明确的设计要求和给分标准,在最后一周要求学生演讲,教师给出设计成绩。根据学生的平时表现及课程设计(各占50%)综合给出总评成绩。这样的考核评价方式,消除了学生对考试的紧张情绪,将学生从死记硬背中解放出来,学生在轻松和快乐中掌握专业技能,实现了课程的教学目标。 随着知识的不断更新,技术的不断发展,办公自动化课程要以就业为导向,以培养职业技能为目标,不断更新其教学内容,不断地调整和总结教学方式方法,改进考核方式,这样才能培养出适应现代社会发展和企业需要的人才。 自动化本科论文:地方本科院校自动化专业校企合作教育的探索 摘要:校企合作教育是目前地方本科院提高老师和学生实践能力的一个有效途径。该文从自动化专业校企合作教育的目标要求、落实校企合作教育的具体措施等方面进行了探索和实践,在人才培养方面取得了较好的效果。 关键词:校企合作教育;地方本科院校;自动化专业 1 概述 进入 21 世纪,随着全球经济一体化进程的不断推进,社会迫切需要更多高素质的应用型人才来满足经济和科技的发展,高校也迫切需要转变传统的教育模式和教学方法,为社会输送更多实用性更强的优秀人才。社会和高校两方面的需求必将导致以校企合作教育为依托,建立应用型本科人才培养的新模式[1]。 自动化专业作为地方本科院校中新设立的工科专业,更需要以产学研结合为指导,采取理论和实践相结合的方法,紧密结合我院培养应用型本科人才的实际,探索出适合此专业的人才培养模式,并形成自己的专业特色以及人才培养特色[2]。 2 自动化专业校企合作教育的目标与要求 以科学发展观为指导,以服务地方经济建设与社会发展为宗旨,以学生就业为导向,以培养高素质、应用型人才为目标,依托企业、行业优势,充分利用学校、企业、行业的教育资源,缩短理论教学与实践应用的差距,确保高素质应用型人才培养质量[3]。 1)严格按照培养方案要求有计划有组织开展合作教育工作。 2)制定与专业相对应的“校企合作教育”课程教学大纲及相应的具体实施方案。 3)要加强与相关企业、行业的联系与合作,着力建设稳定的校企合作教育基地,保证校企合作教育的正常开展。 4)要加强校企合作教育工作的研究,积极探索适应专业培养目标的合作教育模式。 5)为促进校企合作规范有序开展,校企合作教育纳入教学工作考核考评体系,应逐步建立起符合专业特点的校企合作教育工作考核评价体系。 3 自动化专业校企合作教育的实施与考核方式 校企合作教育是以学生为主体的实践性教学活动[4]。按培养要求,学校实行“1+2+2”模式,分三个阶段分别在第二、四、六学期进行。 第一阶段:1周时间,1个学分。通过聘请企业、行业专家来校专题讲座、学生深入企业、行业参观考察等,加强对所学专业的认知。 考核方式:要求学生提交一份对自动化专业的认知报告或学生专业发展规划或对自动化专业发展动态的调研报告等。 第二阶段:2周时间,2个学分。充分利用校企教师资源,在校内外对学生进行专业技能训练及指导。 考核方式:要求学生提交一份就某一项或几项专业技能训练情况的详细报告,内容应包括原理、方法、过程、结果(结论)及自己的见解等。 第三阶段:2周时间,2个学分。让学生深入企业、行业,密切结合校企合作基地工作实际情况,由校企双方指导老师设定与课程教学相应的专项课题,通过定岗实践等方式,全面接受专业技能训练。 考核方式:要求学生针对专项课题,提交一份专题报告,内容包括训练内容、过程规范与要求、存在问题与改进办法(思路)、下一步工作计划等内容。 校企合作教育成绩评定分优秀、良好、合格、不合格四个等级。对考核不合格学生可安排至下年级补修。 4 落实校企合作教育的具体措施 在娄底市政府的积极倡导和学校领导的大力支持下,2009年12月我院成功加盟娄底市四大产业技术创新战略联盟中的三大产业联盟,由于煤机和农机都是属于机械行业,都与机电工程系所举办的专业密切相关,因此,在学校加入了娄底煤机产业战略联盟和农机产业联盟的大背景下,机电工程系自动化专业有了一个较好的校企合作教育平台。 为了把校企合作教育工作落到实处,我们要采取分步实施的战略。 第一步:走出去 由于我校举办自动化工科专业的历史较短,在社会上的影响力较小,我们必须走出校门,深入有关企业了解其产品及技术需求,为此,学校组织了我系部分相关老师参观了湖南华南煤矿机械制造有限公司,湖南金三星煤机集团制造有限公司,湖南永安煤矿机械制造有限公司,湖南远扬煤矿机械制造有限公司,湖南农友机械集团有限公司等有关企业,深入车间了解实际生产过程,并与企业的技术人员就其生产与售后服务中的技术问题进行了初步的交流,并就有关校企合作事项达成了合作意向。 第二步:派出去 根据走出去后与企业达成的合作意向,选择有代表性的企业进一步加强横向合作,具体的做法就是派出具有一定设计和开发经验的老师到企业参与产品的开发,比如2010年春季开学后,我专业即向湖南华南煤矿机械制造有限公司派出了一位老师,这位老师全职到公司上班,与公司的技术开发人员一起参与公司新产品的开发,并定期向学报汇报其工作进展,把企业的有关信息及时传递给相关老师,与其他老师一起共同解决工作中遇到的问题,起好连接学校与企业的桥梁和纽带作用。 第三步:带回来 派到企业的老师在经过一段时间的产品开发后,对企业的技术发展有了深刻的认识后,可以针对其产品特点开展一些针对性的研究,为此,企业可以通过项目的形式把开发任务交给我们的老师,由老师组织人员进行开发。 第四步:成立技术开发中心或工程中心 有了和企业合作的经验,有了自己的设计的产品,我们可成立技术开发中心进一步对产品的优化,使其的市场价值更高,也通过这个平台,为学生提供实习和培训的机会。 5 结束语 积极探索校企合作教育一体化发展的新机制。学校应充分调动和发挥学科综合实力和科研优势,加强与社会和企业的合作,将生产因素与智力因素密切结合,扩大校内实习基地规模,提高教学资源质量。培养高素质的应用型人才是地方院校的根本任务。我院以自动化专业人才培养模式改革为契机,创新人才培养方案,不断优化应用型人才培养策略,切实加强了学校与区域各单位的联系,促进形成了从学生培养到全面就业的新局面。 自动化本科论文:基于项目驱动的应用型本科自动化专业课程设计 摘要:针对应用型本科多门课程的课程设计环节存在的设计内容发散等问题,提出了一种考虑多门课程设计内容之间关联性的方法――基于项目驱动的课程设计内容安排方法。该方法将后期综合性较强的课程设计内容作为项目,把项目进行模块化分解,将模块作为前期课程设计的内容。结合应用型本科自动化专业电气传动方向,给出实施实例。 关键词:项目驱动;课程设计;应用型本科;自动化专业 应用型本科在培养上要注重学生的工程实践能力,使学生能够较快适应用人单位的需求。应用型本科工程实践能力的提高主要通过实践教学环节实现,[1]而课程设计是实践教学环节的重要组成部分,[2]对增强学生工程实践能力、促进整体教学水平提高有至关重要的作用。 作为教育部的“应用科技大学改革试点战略研究”在山东省的三所试点学校之一,山东交通学院对本科培养方案进行了修订。本文结合这次培养方案的修订对应用型本科自动化专业电力传动方向的课程设计内容安排进行探讨,借鉴应用于理论教学、实验教学以及创新教育中的“项目驱动方法”,[3-5]提出了一种“基于项目驱动的应用型本科自动化专业课程设计内容安排方法”。 一、应用型本科自动化专业电力传动方向课程设计概况及存在的问题 新一轮的培养方案修订工作中,自动化专业实践教学与理论教学环节的学分比例由原来的约20%:80%变为约40%:60%,其中课程(毕业)设计环节学分占总学分约24%,伴随学分的增加实际上是课程设计环节学时的增加(如表1所示)。如何合理安排这些课程设计的内容是能否实现应用型本科培养目标的关键。 表1 山东交通学院自动化专业课程设计一览表 传统的课程设计内容是从本门课的教学内容和重点出发,强化学生对本门课程的理解和应用,这种安排存在一些缺陷,主要表现在: (1)课程设计内容的发散性,没有考虑本门课程与其他课程之间的有机联系,这样导致每门课程设计取得的成果都是独立的,各门课程之间设计成果不能够相互借用。 (2)没有考虑本门课程内容在不同专业中的具体“工程应用”侧重点,使得不同专业的学生做相同内容的课程设计。 (3)到了综合性较强的课程设计阶段,比如自动化专业电力传动方向的“运动控制系统”课程设计,让学生在没有任何软硬件储备的基础上在两个周内完成一个实际系统的设计和调试,难度非常大,最终只能“纸上谈兵”,这对于培养学生的工程实践能力十分不利。 二、项目驱动的课程(毕业)设计内容设计 针对传统课程设计中设计内容安排上存在的缺陷,本文探讨按照“自顶向下的项目驱动法”设计各个课程设计的内容。即将综合性的课程设计题目作为项目,然后将项目分解成模块,分解后的模块作为前期课程设计的题目。通过这种方式的安排,使学生在四年的学习进程中总体目标明确,阶段性目标清晰,每门课的课程设计环节的成果最后会“总结”成为一个标志性的“项目”成果,锻炼了学生的实践能力和工程应用能力,帮助学生完成所学知识的系统性整合,同时也会极大地激发学生的学习兴趣。 下面通过一个实例对此设计思想进行说明。“运动控制系统”课程是自动化专业电气传动方向的一门主干专业课程。该课程有2周的课程设计时间,主要是设计交直流调速系统。为此提出“直流电动机的速度闭环(模拟或数字)控制系统”这一项目,该项目涉及的课程内容有:模拟电子技术、电机与拖动、计算机控制、自动控制原理、电力电子、单片机原理与应用、PLC、VHDL、嵌入式系统等。针对此项目,将其繁多的内容分解成(模拟/数字)控制器模块、功率放大器模块、信号检测模块等模块(结构框图如图1),并将模块分解到前期的模拟电子技术、单片机原理与应用、电力电子、自动控制原理和计算机控制等课程的课程设计环节,形成表2中与项目相关的每门课程的2~3个设计题目。 表2 基于项目分解的课程设计题目及其关联性 表2中所有题目都与“直流电动机的速度闭环(模拟或数字)控制系统”这一项目关联,将表中的课程设计题目通过组合就可以形成“直流电动机的速度闭环(模拟或数字)控制系统”这一项目的内容,比如题目(1.1、1.3、2.1、2.2、2.3、3.2、3.3)等组合可构成直流电机的模拟速度调节系统,而(1.2、1.3、4.1、4.2)、(1.2、1.3、7.2、7.3)、(1.1、1.3、8.1、8.2)等三种组合再结合5.1、6.1、6.2的知识可构成三种直流电机的数字速度调节系统。实际上,上述题目不改动或稍加改动后,即可组合出若干种设计方案不同的直流电机速度调节系统。 三、结语 将后期综合程度较高的课程设计内容考虑为项目,对项目中用到的前期课程内容进行分解,考虑前后课程设计环节之间的关联性,合理安排前期各课程设计内容。通过这种方式,使学生在四年的学习进程中总体培养目标明确,阶段性目标清晰,前期课程设计环节的“成果”最后会“组合”成为一个标志性的“项目成果”,既锻炼学生的实践能力和工程应用能力,理论联系实际,又帮助学生完成所学知识的系统性整合,极大激发学生的学习兴趣。 自动化本科论文:应用型本科人才培养中办公自动化课程教学模式改革 摘 要:随着社会的发展,各行业对毕业生能否熟练操作办公自动化软件及设备的要求越来越高。各高校都已经普遍开设了办公自动化类课程。但目前办公自动化类课程在高校授课过程中普遍存在一些问题,本文主要针对这些问题,结合社会需求深入各个行业,进行调研,了解不同专业学生在将来的工作过程中对该类课程的需求,进行教学模式的改革,提高学生实际工作中的办公自动化应用能力。 关键词:办公自动化 应用型 教学模式 办公自动化是利用先进的科学技术,不断使人的部分办公业务活动物化于人以外的各种设备中,并由这些设备与办公人员构成服务于某种目标的人机信息处理系统,其目的是尽可能充分地利用信息资源,提高生产率、工作效率和质量,辅助决策,求得更好的效率。 我国对高校应用型人才培养提出的明确目标和要求是“要注重增强学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力[1]”。而这些能力与就业密切相关。在当今社会就业中对熟练掌握办公自动化软件及熟练使用办公设备的比较受用人单位欢迎的,因此各高校都开设了办公自动化课程。 一、办公自动化课程教学现状分析 第一,对于信息技术及办公设备高速发展的今天,在各高校《办公自动化》课程的教学内容依然停留在几年前的水平,和现在信息技术的发展脱节。使得学生学习后,虽然掌握了一些操作技能,但遇到工作中的实际问题时,不知如何入手解决。 第二,我院属于民族院校,学生来自不同的边疆地区,而各地区教育资源的配置不均衡,计算机普及程度不同,使得学生计算机基础水平存在一定的差异。虽然《办公自动化》课程是在《大学计算机基础》课程的基础上开设的,但学生基础层次差异仍然给教学带来一定难度,因此,在教学过程中针对不同教学对象,灵活采用多种教学方法是非常必要的。 第三,我院《办公自动化》课程是作为全校选修课程及多个专业的必修课程,但在上课时都是统一授课,即统一教材、统一教学进度、统一教学大纲、统一实验项目等。这样不利于不同专业、不同层次学生的个性化发展。任课教师也只是对计算机软件非常熟练,这不利于综合性人才的培养。为了体现“以学生为主体”的教学理念,对于不同的专业,要分析该专业对《办公自动化》课程的需求,从而制定相应的授课内容和方法。 第四,《办公自动化》目前考核方法多采用期末上机考试形式,不利于对学生平时学习状态的监控。对该课程的考核方式进行调整, 侧重平时环节考察及阶段性测试和创新测试等环节的设置,有利于促进学生重视平时操作和学习,形成良好学习习惯。 本文拟定如下一些方法,旨在解决上述我院办公自动化类课程存在的问题。 二、理论与实践混合式教学模式 应用型本科人才培养注重培养学生的基础知识、应用知识和技术操作,主要分为理论教学体系和实践教学体系两大主体,并依据学生专业的不同来构建教学模式[2]。 1.以实际例子为出发点,丰富教学方法,提高学生学习兴趣。应用型本科人才培养的目的就是增强动手能力,因此在实际教学中,从现代办公应用中遇到的实际问题出发,利用各种典型案例,构建课程的教学体系。采用适当的教学方法,提高学生学习兴趣。 2.以学生为主体,对基础薄弱的学生,进行教学个性化服务。我院学生大部分来自农村,在初高中阶段接触计算机比较少,但对于另外一部分来自城镇的学生来说,接触计算机就相对比较多,所以该门课程要针对不同层次的学生区别对待,对基础薄弱的同学可由简单例子导入,循序渐进,实现学生的自主个性化发展。 3.针对不同专业学生,进行教学区别化服务。在我院该门课程是作为校选修课及多个专业的必修课程开设的,因此对于不同的专业,要分析该专业对《办公自动化》课程的需求,从而制定相应的授课内容和方法。 4.以就业为目的,通过工作中实际操作遇到的问题为案例,提高学生应用能力。学生的实际动手能力是应用型人才培养的重要考核标准,学生实践能力的强弱直接关系到应用型人才培养的成败。因此在课程的讲授中以在工作操作中遇到的问题为例子,让学生提前进入到工作状态,解决实际问题而不是停留在书本上。 为了培养应用型人才,必须大力提高学生的实践综合能力。本文主要针对如何提高学生学习兴趣;如何针对不同专业不同基础学生进行个性化教学服务;如何设计符合现代企业实际操作要求的实训案例,提高学生应用能力;改革了传统的教学模式,深入社会行业,进行调研,了解不同专业学生在将来学习和工作过程中对该类课程的需求,提出该类课程内容和方法的具体改革措施,学生的综合实践能力明显提高。 自动化本科论文:应用型本科院校自动化专业实践教学环节的研究 摘要: 目前用人单位在录用自动化专业毕业生的时候,要求其不但有扎实的理论知识,还应该要有较强的实践能力。应用型本科院校自动化专业的大多数课程都具有较强的实践性,学生需进行大量的实践活动,以培养学生的动手和创新能力。而学生实践能力的培养多数体现在实践教学环节中。因此要注重实践教学环节的研究,以期能够提高学生的实践能力。 关键词: 应用型本科;自动化专业;实践教学 0 引言 对于应用型本科院校来讲,自动化专业的毕业生要想在激烈的市场竞争中占有自己的一席之地,就不仅要有扎实的专业理论知识,动手能力的培养更是重中之重。动手能力的培养则多数体现在实践教学环节当中。 应用型本科院校自动化专业的大多数课程都具有较强的实践性,学生需进行大量的实践活动,以培养学生的动手和创新能力。目前我国企业和研究单位一般不具备对大学生进行再培训的条件,要求大学毕业生尽快在某一方面具有较强的实际工作能力,在大学完成一部分的工程训练的任务,否则毕业生难以适应社会的需要。要想使学生在短时间内,将所学理论知识转换为实际工作能力,适应社会的需要,就必须强调学生实践能力的培养和训练。因此实践教学环节至关重要,必须高度重视。 1 实践教学环节中存在的问题 1.1 部分同学对实践教学环节没有认真对待,上课时不能按照老师的要求认真完成实践任务,而是把实践任务都放在了同组同学的身上。这样不仅这些同学本身没有学到任何东西,也会加重本组同学的实践压力。 1.2 在实践教学环节中部分老师布置的实践任务过于单一,这样致使部分同学根本不动脑筋想解决实践任务的办法,而是将别组同学的作品直接拿过来稍加改动。这样根本不能达到实践环节的教学目的。 1.3 实践教学环节是一个从理论知识到实践应用的转换过程,在这个过程中肯定会遇到许多实际应用中的问题。而自动化专业的一个教学班人数在32人左右,只有一个老师进行指导就会有一些问题在课上不能及时得到解决,而是把问题拖到课下或者是没有时间解决的情况。并且年轻教师自身的实践经验也相对比较欠缺。 2 实践教学方法的研究 针对目前自动化专业实践教学环节中存在的问题,首先在实践教学方法上做了深入的探讨,并提出了几点改善实践教学方法的措施,以期能够提高实践教学效果。 2.1 在条件允许的情况下,任课老师可以将实践教学任务划分为各个不同的模块,让一个同学负责一个模块,这样不仅可以让每个学生都能参与进来,同时也可以锻炼学生的分工协作、互相配合的能力。或者可以在实践课程的最后设置答辩环节,在本环节中给班上的每一位同学均提出问题,并根据答辩的实际情况给出答辩成绩。 2.2 在实践教学中,任课老师可以布置多个实践题目,让同学在其中选做。或者是要求学生做同一个题目时,在实现方案上有所区别。这样可以很大程度上的避免作品雷同的情况。 2.3 在实践教学中,任课教师要每年根据实际情况调整实践任务,并且实践任务尽量跟随相关领域科技发展的方向,这样不但可以提高学生的上课积极性,对年轻教师本身也是一个很好的锻炼。 2.4 在实践教学中,可以采取由两名老师同时指导一个班实践课的方式。并且最好安排一名有经验的老师带着一名年轻的老师。这样不仅可以使学生在实践过程中得到老师更多的指导,发现的问题能够及时得到解决,并且年轻老师也可以在这个过程中和有经验的老师学习一下教学方法,也能积累自身的实践经验,为提高自身的教学水平打好坚实的基础。 3 提高实践教学效果的其他方法 除了实践教学方法外,实践教学过程中的其他环节也值得进行讨论和研究,现提出几条可以提高实践教学效果的方法。 3.1 开展课外学习兴趣小组,并安排相关老师进行指导。对于一些应用性比较强的课程,例如单片机原理与应用、可编程控制器原理与应用(PLC)、嵌入式系统等,开展一些课外的实验,让一些对这些课有兴趣的同学参与进来。这样一方面可以使学生对理论课学到的知识加强理解,另一方面也可以提高他们的动手能力。同时这些学生在后续的这些课程的集中实践环节中会得心应手很多,也可以帮助老师在集中实践环节中指导一下班上其他有问题的同学。 3.2 积极组织学生参加各种科技比赛。在今年我们成功的组织学生参加了2013全国大学生电子设计竞赛、第十二届“挑战杯”天津市大学生课外学术科技作品竞赛及“合泰杯”第八届天津市大学生单片机应用设计竞赛等,并取得了比较好的成绩。当然组织学生参加各类科技比赛目的不是在于在比赛中拿到一个什么样的名次,而是使学生在准备比赛和参加比赛的过程中能够真正的将所学知识应用到实践中,提高自身的动手能力。同时也可以培养学生其他方面的能力,比如说分工协作能力、沟通能力、表达能力、科技文的写作能力、临场应变能力等。 3.3 重视毕业设计部分。自动化专业是一个非常强调动手能力的一个专业,因此自动化专业学生的毕业设计就不能仅仅停留在在图书馆或者其他的相关地方查阅资料来完成。而是鼓励学生多动手做一些实物出来,至少是利用一些仿真软件将系统的仿真做出来。 4 抓好实践教学环节提高就业竞争力 自动化专业是一个非常重视动手能力的专业,因此通过实践教学环节提高学生的实际动手能力,进而提高毕业生的就业竞争力是非常必要的。 4.1 重视一些实际应用性比较强的科目。对于自动化专业来讲单片机与PLC是两个核心的控制器,用人单位也希望毕业生有这方面的较强的实际应用的能力。因此,我们一定要重视这些课程的实验环节以及课程设计环节。 4.2 重视课程之间的联系。对于单片机、PLC课程来讲我们除了理论课、实验课、课程设计之外还有创新课程以及综合实验课。在这些课程的授课过程中要重视所授课内容之间的联系。 4.3 重视控制类型的课。自动控制原理、运动控制、过程控制等控制类型的课是自动化专业的核心课程,这些课程除了安排了课内实验,还安排了相关的课程设计。 以上是对应用型本科院校自动化专业实践教学环节的一些思考。我们教师只有不断的创新更好的教学方法,并对实践教学环节进行研究,这样才能真正提高学生的实际动手能力,进而能够提高他们的就业竞争力。 自动化本科论文:电力系统及其自动化专业本科生生产实习的现状及分析 摘要:生产实习是本科生理论联系实际的重要培养环节。从生产实习的基本内涵、意义和要求着手分析,结合具体生产实习的实例,说明当前电力系统及其自动化专业本科生生产实习存在的一些问题,并提出了解决的建议。 关键词:电力系统及其自动化;生产实习;实践环节 生产实习是指高等学校和中等专业学校学生在生产现场以工人、技术员、管理员等身份直接参与生产过程,使专业知识与生产实践相结合的教学形式。[1]这一实践活动在我国高等教育体系的人才培养计划中占有重要地位,因为它是学生将书本上的理论知识与生产实际相联系的一个必不可少的环节。[2]不同学科和专业的生产实习内容、方式、次数、时间不尽相同,但目的、要求大体相近,主要是让学生了解生产实际的基本情况,验证所学理论,并学习一定的操作技术。 电气工程及其自动化专业是电工学科的传统专业。结合华中科技大学的特点,该专业方向是电气与电子并重,电力电子与信息电子相融,软件与硬件兼备,装置与系统结合。培养从事电气工程、电子技术、电力系统、电力电子技术、自动控制、计算机、信号变换与处理等工作的宽口径、复合型高级工程技术及管理人才。因此,用人单位要求毕业生的动手能力强,对生产实践熟悉程度高,这就必须加强实践性教学环节的人才培养,生产实习就是一个关键阶段。 一、生产实习的意义与要求 高等学校工科专业的实践环节(或者说广义上的“生产实习”)历经多年的建设,已经形成了比较成熟的一套体系,主要包括三个阶段:认识实习、生产实习、毕业设计。其中生产实习也常被人冠以“专业实习”之名。第一阶段通常在本科生大二时完成,主要是参观一些科研和生产单位,为学生后期的专业学习做准备。第二阶段通常在本科生大三时完成,此时学生已修过专业基础课,即将学习专业选修课,是他们巩固加深专业知识的最好时机。第三阶段通常在本科生大四时完成,此时主要通过一个具体的研究选题让学生充分展现自己大学四年所学,以毕业设计论文的形式提交指导教师及校学位委员会审查。这一过程可以培养学生独立工作、团队合作以及初步的科学研究能力,使之成为一名合格的专业技术人员。 生产实习计划一般由系或教研室征求实习单位的意见以后制订,通常包括如下内容:实习的目的和任务;实习的地点和时间;实习期间各类上课、听报告、参观活动等流程安排;实习期间的纪律;实习经费预算;住宿及参观车辆的联系;其他注意事项等。学生在生产实习期间需要严格遵守各项纪律,同时认真撰写实习日记,逐日记录实习内容、完成任务的数量和质量、各种重要的资料与数据、实习的收获和心得、待解决的问题等,为写实习报告积累材料。实习结束时,每个学生都要独立地写实习报告。部分高校还要求在实习临结束前,由带队教师总结本次实习的内容并出一份实习试卷,由参加实习的学生统一作答,考试分数作为本次实习综合成绩评定的一部分。 二、本专业学生生产实习的现状 笔者多次带学生赴外地企业进行生产实习,故以在某国有大型电力设备制造企业的实习为例,来说明本专业学生生产实习的现状。赴该企业实习的目的是获得与高电压技术及输变电设备有关的生产、科研与管理工作的感性认识及技能,培养学生调查研究、分析问题的能力,为后续专业课程的教学打下基础。总的要求包括:第一,熟悉高压电气设备的结构原理、设计规则、制造工艺,了解本专业的发展趋势及新产品研制和开发的情况。第二,熟悉和了解生产过程的检验与测试方法(包括产品的型式试验),试验设备的原理、参数及特点;了解各种高压试验与测量方法的发展趋势和研究方向。第三,学会工程观点、工艺思想,培养劳动创造世界的观点。具体实习内容参见表1。 表1 赴某电力制造企业生产实习内容列表 实习子单位 实习要点 实习时间 高压开关厂 了解少油断路器;了解SF6(包括GIS)断路器;了解真空断路器;了解成套配电设备及装置 1~3天 变压器厂 了解变压器厂的主要产品及其用途;了解各类变压器的结构特点;了解变压器的生产工艺;了解变压器的设计方法;了解变压器的出厂试验的内容和程序;了解变压器产品的发展方向 1~3天 电瓷厂及电瓷研究所 了解电瓷厂的规模和产品类型;了解绝缘子的有关内容;了解套管的有关内容;了解避雷器生产的有关内容;了解电瓷厂的高压试验室;了解电瓷所从事的主要工作;了解国内外避雷器的技术水平及研究动态;了解避雷器参数的测试原理和方法;了解绝缘子的研究动态 1~3天 电力电容器厂 了解电力电容器厂的产品分类;了解各种电容器的结构特点;了解各种电容器制造工艺;了解各种电容器设计方法;了解电容器的出厂试验;了解电容器的新材料、新工艺和发展方向 1~3天 高压电器研究所 了解高压电器研究所各室的研究方向;了解高压试验大厅的设备;室外高压试验场的设备;大容量试验室的设备;了解计量室的设备;了解国内外高压研究发展动态 1~3天 在实习前几个月,教师就着手与实习单位联系学生实习事宜,由对方初步定下实习的总体计划及住宿生活上的安排。各实习子单位也非常重视接待工作,提前制定了专题讲座的计划、人员的安排、参观的路线,有专人全程陪同,使得在每个单位的参观学习都能够有条不紊地进行。当然,暑期期间企业的生产任务繁重,工作人员繁忙,加上生产车间里噪声较大,也会有个别同学认为学习效果不好。 从学生的考试情况来看,以某次实习队为例,总人数为68人,其中综合评定的成绩达到“优”的10人,成绩为“良”的有48人,成绩为“中”的有9人,成绩为“及格”的只有1人。绝大部分同学反映,看到了许多电气设备的实物及其生产过程,对巩固所学的理论知识、了解工程实际有很大帮助,收获很大,不少同学向专家们提出很多问题,请专家解答。还有一些同学提出了自己的想法和见解,与专家们一起讨论。除此之外,也有同学针对企业招收毕业生的情况向人力资源部门进行了了解。总体来说,在该单位的生产实习取得了比较理想的效果。 三、提高本科生生产实习质量的建议 同学们在实习报告中表现出对生产实习的整体肯定,认为学到不少东西,但同时也认为在每个单位的实习时间较短,了解得不够深入。他们希望能够在每个单位的时间适当延长,最好能动手参与一些工作,以便更深入地了解电气设备的原理、结构和生产过程。这一情况与工厂的允许实习时间及实习经费支持有一定关系。在条件允许的情况下,可以考虑安排学生分组下到不同实习子单位的生产车间,由工人师傅指导完成一些基本的生产活动,掌握一些基础的劳动技能,也更能培养学生朴素的劳动观念。 另外,要严格管理学生。新一代大学生的个性较强,对活动及人、事、物常常有不同的看法。但是生产实习是一项集体活动,不能完全依照个人意志来左右。在笔者所带的生产实习中,就曾出现过个别同学迟到、早退或轻微的违纪现象,这都说明了学生的集体意识和纪律观念还有待加强。对于在外地实习的学生队伍来说,带队教师必须要坚持晚点名制度,并和几位主要学生干部经常性交流,发现问题及时处理,避免造成大的问题。对于实习带队教师来说,应对突发状况必须冷静思考,必要时借助实习单位的力量进行处理。因对实习地点周围环境不熟悉,学生人数又多,各类突发事件也偶有发生。如能在实习开始前考虑充分,提前做好思想准备,则事情发生时教师会有较优的处理方案应对,避免造成慌乱。 四、结束语 生产实习是本科生人才培养的重要一环。随着高等学校教学改革的进行,生产实习环节也在不断地发展和完善。本文就电气工程及其自动化专业本科生的生产实习现状进行了分析,提出了实际遇到的一些问题及解决建议,但难免有所遗漏。这一环节的落实和取得的成效,尚需学校、教师、学生和实习单位四方的圆满配合,特别是学生作为实践环节的主体,还要进一步加强对生产实习重要性的认识,并在实践过程中将书本知识真正联系起来。 自动化本科论文:探索电气自动化类专业应用型本科人才培养方案 【摘 要】随着国家经济的不断提高和科学技术的不断发展,社会对于应用型本科人才的需求日益增加,电气自动化类专业作为一项应用型课程,其专业人才的培养更是作为了众多院校的教学任务和目标。本文通过对电气自动化类专业的本科课程性质进行分析和定位,根据社会的发展形势和需求程度,对电气自动化类本科课程的教学进行模式改革,改善课程的教学措施,从而提高电气自动化类专业应用型本科人才的培养效率。 【关键词】电气自动化;应用型人才;本科;培养方案 电气自动化类专业是机电类专业体系中的一个重要专业分支,是一项应用型专业课程。随着国家对应用型专业教育和技术人才培养的重视,高等教育的教学模式也进行了不断变革。面对社会对技术人才的日益增长,电气自动化类专业应用型本科人才的培养成为了众多高校的教学目标。本文就电气自动化类专业应用型本科人才的培养方案进行了探索。 1.对电气自动化类专业进行定位,明确专业的培养目标 1.1培养目标 电气自动化类专业是一门应用型技术课程,其主要的培养目标是让更多学生的德、智、体、美得到全面发展,从而更加适应社会的建设和发展。通过对课程的学习,让学生奠定更为扎实的知识基础,扩展学生的知识面,提高学生的实践操作能力,让学生的思维能力、创新意识以及综合素质得到提高,从而具备一定程度的发展潜力,使其能够有效地为社会的建设和发展做出贡献,将更多新型的技术和先进的理论进行应用,研究和发展更多的技术,提高国家的发展建设步伐。 1.2知识体系和能力水平 电气自动化类专业是一门理论与实践联系紧密的课程,其培养的对象要求具备完善的理论知识体系,能够熟悉相关的电气技术、控制技术以及计算机应用技术,同时具备一定程度的生产管理知识、营销知识以及社会科学知识。另外,在掌握理论知识的基础上,还需要具备一定的电气控制技术和计算机控制技术,熟练进行电气设备的安装、调试、维修以及运行。 2.制定有效科学的教学培养计划 2.1制定计划的原则要求 培养计划的制定要遵循合理科学的原则,保障培养对象的质量,从而满足社会的发展和需求。因此,院校单位应该组织人员对课程专业进行认真的调研,从而将专业课程的培养要求和方向进行合理定位,从而制定有针对性的培养方案。院校单位需要组织相关的专业人员对电气自动化类专业的人才需求和发展形势进行调查和分析;与其他的院校进行教学交流;对专业毕业生的就业情况进行调查,通过毕业生的就业信息反馈,把握本专业的理论知识和技术能力标准;开展相关的探讨会议,组织相关专家、政府人员以及企业单位进行交流沟通。通过这些调研工作,从而使专业培养计划得到科学指导。 2.2教学计划 结合对本专业的培养计划进行研究和分析,在满足制定计划原则的基础上,制定合理有效的电气自动化类专业教学计划。教学计划的制定过程中,要合理科学的安排专业的理论课程学时和实践教学学时,对于系内选修课和公共选修课也需要进行安排,丰富学生的理论体系。 3.人才培养的探索和实践 3.1完善人才培养计划 院校可以在每学期的结束阶段开展学期总结会议,对本学期的专业教学进行总结和分析探讨。另外组织学生开展座谈会议,认真倾听学生的建议和反馈,结合学生的反馈信息和学期的教学效果,对专业课程的教学模式进行调整,完善和健全人才培养计划。 结合本专业的性质属性,学生需要相关的技术能力,以下是相关能力的课程安排: (1)学生需要具备围绕PLC可编程控制器为主要核心的电气控制系统实践能力,从而加深学生对电气控制系统的安装、设计、维修以及运行等技能的熟悉度和了解度。因此在PLC技术的课程安排上,可以制定以电路原理、电机原理与拖动、可编程控制器、组态软件与触摸屏等为主要内容的课程计划。 (2)单片机技术在电气自动化类专业中也属于一门重要技术,学生需要能够掌握单片机的系统结构,学会利用计算机对其进行程序编写、运行和调试等,因此在单片机的技术学习上可以建立以电子技术基础、单片机原理与应用、微机原理与应用、单片机应用系统以及数字逻辑系统等为主要内容的课程体系。 (3)计算机技术应用能力也是本专业的一些必学技术,学生通过对计算机的操作和软件使用,从而进行工业控制。在这门技术的课程设置上,主要有计算机语言、计算机网络、控制系统仿真与CAD以及程序设计等。 (4)供用电技术应用能力与本专业的实际应用息息相关,学生通过对供用电技术的认识和了解,从而能够对供用电系统进行设计、安装、运行、调试以及维修,主要课程包括了供电技术和相关的实习等。 通过对以上专业能力的课程设置,让专业的培养计划更具目的性,让学生在专业课程的学习中更加具有针对性,理论、实践与工程训练的三者结合,让学生不断完善自身的专业理论体系,提高自身的技术要求,使其更加适应社会的发展。 3.2合理变革教学手段,提高课程的教学质量 教师在课程的教学上需要结合学生的学习情况,适时对自身的教学模式进行变革。在目前,多媒体教学技术的应用,能够有效提高教师的教学效率和质量。由于电气自动化类专业的内容学习中,涉及了大量抽象和结构复杂的电气设备,多媒体技术的应用,能够有效地将这些抽象难懂的知识点转换成形象具体的图象,通过图象的演示,让学生能够更为清晰地认识和了解。另外,案例教学和现场教学的应用,能够让学生更加明白课程的培养目标和应用情况,从而加深对专业课程的认识和了解,实际的案例分析和现场的切身体验,让学生能够从中感受到本专业与实际应用的联系,同时也加强了学生的实践经验,加深了对知识的掌握,更好地将理论知识应用到实际生活中。 3.3班级导师制的落实 班级导师制的落实,能够有效发挥教师的主导地位和学生的主体地位,提高教学的质量。教师需要具备一定的品德素质和职业责任,有效指导学生学习,激发学生对专业学习的信心和积极性,帮助学生制定专业的就业规划,让学生顺利完成学业。 自动化本科论文:自动化本科学生创新能力的培养方法探讨 摘要:自动化专业课程种类多,理论知识覆盖面大,导致多数学生以授课老师灌输为主的被动方式学习相关知识,进而影响到学生的学习兴趣和创新能力的培养。针对如何提高学生创新能力的问题,分析了当前阻碍学生创新能力培养的因素,探讨了几种培养自动化专业学生创新能力的方法。以专业老师为班导师的方式增强学生对专业的理解和兴趣,结合学校科技创新计划和科研训练,自动化专业学生在创新能力方面取得了较好成绩。 关键词:自动化专业;创新能力;班导师;创新计划 一、大学生创新能力培养的背景与现状 中共中央国务院在十八大强调着力提高教育质量,注重学生创新精神和实践能力的培养。在校大学生作为我国未来的建设者和创造者,他们的创新能力将决定国家经济、文化和科技的兴衰。培养和提高大学生创新能力,既是国家和民族发展和强盛的关键,也是我国大学教育的责任和义务。[1]最近十年,一方面多数高校由于招生规模扩招较快,相关配套教学条件无法及时跟上,导致学生创新性能力的培养和锻炼受到影响;另一方面,越来越大的就业压力造成不少学生产生消极学习心态。目前,各大高校为改变这种现状都大力进行了针对大学生实践能力和创新能力的培养,积极探索培养和提高学生创新能力的教育、教学的新机制和方法。 二、自动化专业创新能力培养过程中面临的问题 早期的自动化专业主要研究自动控制的原理和方法,以期分析和解决运动控制、工业过程控制中的工程技术问题。随着电子技术、计算机技术、通信和网络技术的发展,使其具有“控制与管理一体,强电与弱电并存,软件和硬件结合”的特点,是多学科交叉的工科专业。由于现在的自动化专业所涉及到的学科内容多、课程内容广而深的原因,多数高校自动化专业学生创新能力和实践能力的培养也面临不少难题。 1.自动化专业的课程设置和教学方式问题 自动化专业课程种类多,内容广。多数具有该专业方向的高校为尽可能灌输更多的知识给学生,在课程设置上将强、弱电、计算机、无线通信及其网络技术、电子商务等相关课程均纳入重点课程,并以期末闭卷方式对学生进行考核,这使得绝大多数学生从大二开始只能将所有时间用于课堂接受老师课堂灌输知识。此外,多数高校将以这些课程授课效果(学生考试及格率、学评教)作为授课老师的考核指标,这将导致多数授课老师在课堂上强调该课程的重要性,并以迎合学生心态的方式进行授课。这些课程设置和教学方式很大程度上使学生无法进行兴趣与个性发展方式的学习和选择,学校也更难进行学生创新能力的培养。 2.学生学习心态与学习兴趣的培养问题 目前,多数刚进行高校的新生对自己所选的专业并不了解。多数高校在新生进校时将本专业介绍、优秀毕业生在校取得的优秀成绩作为向新生汇报和交流的主题内容。当然,这对增强学生的入校自豪感和对本专业的热爱非常重要。但在后续学习过程中,对于学生学习心态和学习兴趣的培养却少有学校和老师持续地与学生进行交流和探讨。正如前面所述,自动化课程多,内容广而深,多数学生在学习过程中或多或少会遇到问题。其中,学生发问最多的是这门课程到底能解决什么问题。此外,自动化专业学生在进入专业课程学习阶段,多数学生有“急功近利”的心态,总是期望学好某一门课程后自己就能进行独立的设计与开发,如典型的智能小车的开发与控制。然而,这种想法往往在每个期末会被“抹杀”。比如,自动化专业“电机拖动与控制”课程更多的是讲解交、直流电机的工作原理和控制方法,多数学生学习后未能有直观收获,如果老师不能进行很好的引导,学生会对上课老师和教材内容选取的合理性产生疑虑,进而怀疑自己选择专业和自己的学习能力,甚至产生消极心态,这些问题都会严重影响到学生创新兴趣和创新能力的培养。 三、创新能力培养方法探讨 影响或阻碍大学生创新能力培养的因素来自学校、社会和家庭。学校作为学与教的主体场所,有必要考虑如何为培养、提高学生的创新能力进行及时、恰当的教育和教学改进与提高。结合重庆邮电大学自动化学院学生创新能力培养的实际情况进行创新能力培养方法的探讨。 1.专业课程老师担任班导师 目前,多数高校为本科学生配备了班导师,目的是培养学生养成良好的学习方法和习惯。[2]专业教师任本科班导师是在借鉴国外本科生导师制的基础上主动适应我国高等教育的发展需求,逐渐形成在新形势下学生教育和培养的一项新举措。[3]专业课老师担任班导师具有专业学科背景,对学生所学的课程体系、知识内容比较了解,与专职辅导员相比具有学术上的优势。[4]针对自动化专业的课程特色,班导师在落实工作的过程中可以分阶段实施。[5]首先,大一、大二阶段培养学生的学习兴趣和良好的学习习惯。一方面开展专业相关的知识讲座,通过讲座加深学生对本专业的认识;另一方面,组织学生参观科研成果,使学生了解与之相关的专业课程,为专业课程的学习奠定基础。大三阶段,结合已学专业课程和即将学习的专业课程,以小组为单位组织学生进行简单的设计和开发,重点引导学生独立思考:如要求每位学生独立提出设计方案,由学生和老师共同讨论方案的合理性,并相互比较方案的优缺点,从而拓宽学生对问题思考的多向性。大四阶段,由学生根据所需专业知识和前期积累的独立开发经验,指导学生自己提出研究课题,重点要求课题具有较好的创新价值,其目的是培养学生养成具有查阅国内外相关行业最新技术和理论发展现状,从而引导学生具有较好的创新意识。 2.课堂教学与实践相结合 自动化专业多数课程既具有较强的理论性又具有较强的工程性。尽管不同课程在授课过程中的方法有差异,但如果能以“理论-实践-理论”的方式进行授课,学生对于专业课程的学习效果将显著提高。结合专业课程的相关性,设计合理的课堂教学内容和实验、实践内容对于提高学生的学习兴趣和主动性非常重要。重庆邮电大学自动化学院结合“单片机原理及应用”、“计算机控制技术”、“自动控制原理”、“测控电路”和“电机拖动与控制”课程的关联性开展了随课实验、课程设计和综合设计,分阶段分别由课堂授课老师、实验课指导老师指导学生。首先开展的是入门式的验证实验,目的是使学生能够直观了解课堂所学知识的应用情况,给学生展示“理论到实践”的过程;随后,由老师提示或指出验证过程中出现的问题或不足之处,引导学生需要进一步了解或学习的相关专业理论知识,使学生为“实践-理论”过程做好铺垫,为学生后续深入地学习理论知识提供动力。最后由学生根据所掌握的知识情况,为自己提出一个设计内容及其方案,由授课老师或实验指导老师分析设计内容和方案的合理性,并适当指导学生开展工作,期间提示学生设计内容与相关课程知识点的关联性,目的是使学生更深入地理解和消化专业课程内容,从而激发学生的学习兴趣和创新兴趣。 3.重视学生课外科技活动 大学生课外科技活动以解决实际困难和社会问题为切入点,使学生利用课余时间,在学校的组织引导和教师的指导帮助下,学生自主钻研为主的科技实践活动。[6]大学生课外科技活动是大学生学习知识、创新实践、培养和提升创新能力和实践能力的有效手段。[7]目前,与自动化专业相关的校级、省部级和国家级的科技竞赛活动很多。显然,不加选择地组织学生参加各种科技活动容易导致学生“应对式”的参赛心态,将类似的课题反复使用对学生创新能力的提高没有任何好处。为了使学生能够在课外科技活动中取得较好效果,如创新能力或实践能力的提高,需要结合学生专业课程知识的掌握情况和个人发展的兴趣对学生成员和课题内容进行合理取舍。考虑到各个阶段学生掌握专业课程知识情况的差异和各个阶段竞赛大体的方向,重庆邮电大学自动化学院辅导员和班导师在学生大二阶段组织学生自由组合兴趣小组,针对各个小组同学的情况,由班导师介绍各种科技活动的研究方向和主要研究内容,由同学们自行选取未来可能参加的科技活动,并由学生根据情况初步拟定学习计划。实际上,在组队初期,各个小组学生对自己所学专业课程了解并不深入,同时对自己所选方向也不是特别清楚。所以,作为指导老师或者班导师,需要及时和同学沟通,了解他们后续的学习进展情况并及时作出调整。在大三阶段,随着学生专业课程学习内容的增加和实践能力的增加,多数学生会根据自己的实际情况调整自己的课外科技活动内容,且大多数学生将向有研究深度或难度的方向发展,这需要指导老师或班导师及时调整学生的组队和研究课题方向,为培养的学生创新能力提供机会。课外科技活动形式多样,不同学生有不同的兴趣爱好,对于愿意参加校级、省部级或国家举办的科技竞赛活动的学生来说,通过上面的方式对学生进行培养无疑能加强学生的实践能力和创新能力。但对于部分学生,其学习兴趣可能偏重于某一个方向的理论研究,对于这部分学生的创新能力培养方式需要及时调整。如重庆邮电大学从2012年开始由科技处支持的“大学生科研训练计划”,创意申请表由学生组织研究方向和研究内容,充分发挥学生的自主性,班导师和辅导员只给学生提出项目立项的条件必须具备“创新性”和“可行性”,这使学生必须结合自己所学的专业知识,充分发挥其智慧,提出具有较好研究价值的创新项目。重庆邮电大学在2012年全校有40个小组的同学获得了创新实验计划立项,这为学生的创新性培养起到很好的推动作用。 四、结语 重庆邮电大学自动化学院根据学校创新人才培养要求,结合自动化专业学生在不同阶段的课程内容和学生学习情况的差异进行有针对性的指导和培养。通过班导师、辅导员和各专业老师共同努力,绝大多数学生的学习兴趣和创新能力有较为显著的改善和提高,在近几年的“挑战杯”、“全国大学生电子设计”、“全国大学生数模竞赛”、“全国大学生智能汽车竞赛”等科技活动中有多位同学取得了良好成绩。自动化专业学生创新能力的培养一方面需要依托良好的学校管理机制,激发老师的培养热情和学生的学习兴趣;另一方面需要相关老师(班导师、辅导员和专业课老师)针对不同学生、不同阶段进行学生学习兴趣、实践能力和创新思维的培养,进一步为学生进行创新能力培养、提供创造机会和平台。 自动化本科论文:自动化专业本科毕业设计现状分析与新模式探索 摘要:国家强调素质教育和创新能力培养,而毕业设计从时间安排、命题选题、指导方法、分类指导等多个方面与当前的教育形势和人才培养需求不相适应。以自动化专业本科毕业设计为切入点,对现有的毕业设计选题内容、指导教师、时间安排、指导方式、考核方式等主要要素进行改革,通过对学生的分类指导以及对指导教师的分类选择,使毕业设计能更好地与拔尖人才培养、创新竞赛、科研实践、工程实践及理论研究前沿相结合,使本科毕业设计研究更深入、内容更充实、过程更完整、成果更丰富,以提高学生对科学问题的分析能力、解决问题的动手能力、结合实际的实践能力。 关键词:毕业设计;分类指导;能力培养 本科毕业设计是本科生课程体系中与科学研究结合最为紧密,提高学生研究能力最为直接的课程,是本科生培养体系中,学生可将所学知识直接用于实践,开展科学研究的重要阶段。本科毕业设计应该为各类学生的发展打下良好基础。 一方面,目前的培养体系中,毕业设计无疑是对毕业后直接工作的学生进行科研和实践训练的良好载体。教育部于2010年实施的“卓越工程师教育培养计划”着重培养学生的工程实践能力,贯彻“面向工程、宽基础、强能力、重应用”的培养方针,以社会需求为导向,以实际工程为背景,以工程技术为主线,培养具备较强的工程意识、工程素质、工程实践能力的专业高素质人才。该计划强调了各个学期累计一年的企业阶段学习和实践,同时更强调了将毕业设计与工程实践相结合,是毕业设计分类指导的成功案例,也说明现有的毕业设计体系不能满足本科毕业后马上走上工作岗位的学生的培养需要。另一方面,应该从本科阶段就对创新拔尖人才进行专门培养,2012年全国优秀博士论文获得者,哈尔滨工业大学的周彬就是其导师段广仁教授从本科阶段开始连贯培养至博士毕业。许多在博士学习阶段取得多项重大成果的学生,多是从本科毕业设计开始就跟着同一个导师完成学习。因此,以本科毕业设计为起点做好拔尖人才培养尤为必要。 因此,本科毕业设计作为本科生培养工作的重要环节历来受到重视,但目前的毕业设计存在课时短,命题相对简单,选题仓促,设计与研究不够深入,创新性成果少,研究能力培养不足,各类学生一锅烩等问题。特别是对于本科生中的优秀学生,现有的毕业设计不能对他们的研究能力、动手能力、写作能力进行系统的训练和培养,不利于拔尖创新人才的先期培养。 一、现状分析 为更好的对自动化专业毕业设计情况进行分析,对北京理工大学自动化学院近年来所指导的本科毕业设计情况进行了初步统计,分析了全学院1243个毕业设计题目及指导情况。如图1、图2、图3所示,分别对毕业设计的命题来源、题目性质和指导教师情况进行了统计。从命题情况来看,大部分题目来自科研实践,结合生产实际的题目很少;在题目性质方面,工程设计占了总课题的53%。经分析发现,多数题目是为了完成工程中的部分简单工作,没有深入到工程设计的核心内容,不能体现创新性,而体现基础研究的理论研究则只有4%,说明本科生在理论研究上没有太多作为,多是以体力劳动和简单劳动的毕业设计为主。而指导教师的组成中,年轻教师接近半数,这使得毕业设计指导过程中,教师经验不足,命题、指导以及学生从本科、硕士到博士的连贯性培养中存在问题。 国家强调素质教育和创新能力培养,而毕业设计从时间安排、命题选题、指导方法、分类指导等多个方面与当前的教育形势和人才培养需求不相适应。本文以本科毕业设计为切入点,对现有的毕业设计选题内容、指导教师、时间安排、指导方式、考核方式等主要要素进行改革,以提高学生对科学问题的分析能力、解决问题的动手能力、结合实际的实践能力。 二、存在的主要问题 1.现有毕业设计命题针对性不强,命题质量不高 毕业设计课程的命题与选题都是由指导教师决定。由于大部分本科生能力所限,加之毕业设计时间较短,所以多数毕业设计只能完成相对比较简单的命题,指导教师在命题时常常是为命题而命题,人为降低难度,很难真正与自己的科研结合起来。表1、表2、表3是近年来自动化学院两个本科专业的毕业设计命题情况的统计结果,可以看出,结合生产实际的题目最少;而在题目类型方面,工程设计最多,理论研究最少;在重复性方面,重复题目为18.9%。 2.现有的毕业设计时间过短,完成研究和创新的时间不够 现有毕业设计课程基本都是安排在大四最后一个学期,部分学校还在该学期安排毕业实习,加上毕业、考研、找工作等各类事情,真正用于毕业设计的时间和精力都有限,总时长平均也就不到四个月。而要在这四个月的时间中完成开题、设计、制作、实验、论文写作、答辩等一系列工作,很难有充足的时间对某一个课题进行深入研究。根据以往经验和统计,30%的学生甚至不能完全完成毕业设计课题中要求的全部内容,只有10%的学生可以很好的在四个月的时间中做出较好的结果,而这类学生多数是提前参加到了课题中或是有很好的基础,而60%的学生只能基本完成命题内容。 3.现有的毕业设计指导情况单一,不能很好的因材施教 表4是自动化学院本科毕业设计指导教师的统计情况。从指导教师的组成结构上看,人数占三分之一的年轻教师所指导的毕业设计数量是总数的一半,而博士生导师所指导的毕业设计数量少于其人数的百分比。说明本科毕业设计指导主力仍是35岁以下的年轻教师。 4.毕业设计考核方式不利于创新性成果的出现 现有毕业设计的考核主要以答辩为主,需要打破原有毕业设计以毕业论文和答辩为主的考核模式,将原有的考核按开题、中期检查、毕业答辩三个阶段进行分别考核,并制定各阶段的阶段性指标,将原有的以论文为主的考核模式向以实物、程序、科技论文、专利、竞赛结果为主的综合考核模式转变,从而将原有的以完成毕业设计任务为主的毕业设计模式向以科学研究为主的毕业设计模式转变。 5.现有的管理机制不能完全适应毕业分类指导的需要 目前学校和学院的教学管理模式主要以大多数学生的情况制定,灵活性不足,不能充分发挥优秀学生的创造力,也不能很好地提高落后学生的能力,对分类指导、因材施教体现不足。 三、毕业设计新模式的探索与改革 1.毕业设计时间上的改革 考虑到以往的现实情况,特别是考虑到为将来更进一步的科学研究打基础,有必要在毕业设计课程时间上进行调整。按照分类思想,将不同学生的毕业设计时间进行调整,总的原则是加长优秀本科生的毕业设计时间,从而将部分优秀学生从本科、硕士、博士三个阶段联合培养。 一是对特别优秀的学生(成绩排名年级前5%),从大三第二学期初开始进行毕业设计选题,在大三第二学期末进行开题,大四一年时间完成具体设计和论文撰写,总毕业设计时长为三个学期。其用于毕业设计的时间相当于现在研究生用于研究的时间。二是针对成绩在前30%左右的学生,则在大四第一学期选题、开题,总毕业设计时长为两个学期。三是针对成绩一般的学生,选题时间为大四第一学期初,开题时间为大四第一学期末,总时长为两个学期。四是针对动手能力特别强和参加各类学科竞赛的学生,可在大三第一学期完成选题,开题并将其毕业设计与竞赛结合,总时长为四个学期。五是针对部分成绩特别差的学生,毕业设计可在大四第二学期完成,总时长为一个学期。 2.毕业设计命题模式的探索 毕业设计的命题需要在题目命题来源、命题类型、命题质量方面下功夫,针对不同的学生采用不同的毕业设计命题。采取命题评审制,指导教师的命题应在一定范围内进行评审,只有通过评审的题目才能用以指导本科生。 一是面向以保研学生为主体的优秀本科生。将他们作为创新拔尖人才培养的主力,命题主要结合国家和省部级重点项目,从项目中抽取部分值得研究的有一定深度和难度且带有前瞻性的课题,锻炼其研究能力和动手能力。从本科阶段开始其硕士甚至博士的培养过程,为将来培养优秀硕士和博士论文做准备。二是面向以工作为主的部分本科生。主要从项目中抽取部分动手和锻炼工作能力较强的题目,锻炼其在实际工作中解决问题的能力。三是面向考研学生。对科研中的典型问题和一些相对难度较小的题目进行研究,特别注重将来其主要研究方面,为将来进一步的深造打基础。四是面向打算出国深造的学生。注重培养其英文能力,可采用英文论文的方式。 3.毕业设计指导模式的改革 本项目根据指导教师的情况,对指导教师进行分类,从而保证命题的分类效果,保证对学生指导的连贯性,保证学生课题的延续性,从而保证能对优秀本科生从本科、硕士直到博士阶段的贯通培养。 一是实施优秀本科生导师制,并保证优秀本科生能在毕业设计、硕士研究生、博士研究生阶段基本师从一个导师,从而保证指导的连续性和前瞻性。本科生导师制从大三第一学期开始实施,这类学生毕业设计从大三第二学期开始。二是指导教师在学生选题后自动成为其本科导师,并在学生专业课学习、保研与考研、出国和找工作中给予具体指导。如上研究生后在同一专业,其本科导师自动成为其研究生导师,博士阶段如其导师是博导则自动成为其博士生导师。期间学生有一次机会更换导师。三是主要由工作在教学科研第一线的教师担任指导教师,要有一定的课题和经验,对于特别优秀学生应选拔博导或硕导担任其指导教师。四是指导教师在毕业设计的全过程进行指导,对有条件的实验室,其本科毕业设计学生应进入实验室,按研究生进行管理。 4.毕业设计管理机制的改革 为适应毕业设计分类指导探索和改革的需要,必须在学校、学院和研究所层面对管理机制进行改革,主要应从以下三个方面着手: (1)学校层面。允许学生按分类选择毕业课题,并在大二结束时和大三每一学期结束时统计与学生成绩排名。调整教务管理系统,允许不同分类学生在不同时间段跨学期、跨学年选择毕业设计课题,并进行全过程管理。对毕业设计中的优秀学生应优先保证其保研资格。评选毕业设计校级优秀论文和优秀指导教师,并给予奖励。 (2)学院层面。由辅导员、教学干事一起完成对学生的按成绩、兴趣、未来发展的毕业设计分类。实施本科生导师制,并将本科生导师与毕业设计指导教师结合。研究生阶段的导师应优先考虑学生的本科生导师或毕业设计指导教师。成立毕业设计课程命题评审小组,聘请专家进行评审。对毕业设计指导教师进行资格审查,对毕业设计指导教师按实际时间相符的教学工作量考核。评选毕业设计院级优秀论文和优秀指导教师,并给予奖励。 (3)团队或研究所层面。给进入研究所进行长期毕业设计的学生一定的办公和实验条件,并给予其一定的物质补贴。作好国防项目的保密分解工作。帮助指导教师做好命题工作。 自动化本科论文:应用型电气工程及其自动化本科专业教学模式探索 摘 要 围绕石河子大学工程应用型本科电气工程及其自动化的人才培养目标,构建“双体系两结合”的教学模式,突出工程素质培养,理论与实践教学并重,使学生综合素质和工程实践能力明显得到提升。 关键词 电气工程及其自动化专业;工程应用型本科;教学模式 1 引言 电气专业是一个应用范围很广的工程应用专业,它的培养目标要求学生除了掌握一定的专业基础知识外,还要注重实践能力和创新能力的培养。因此,石河子大学电气工程及其自动化专业在教学过程中积极探索适合于工程应用型本科专业人才培养的“双体系两结合”教学模式,制订专业人才培养计划,开展各项教学工作,使学生的综合素质和工程实践能力明显得到提高。 2 构建“厚基础、宽口径”的理论教学体系 “双体系两结合”的教学模式指理论教学与实践教学并举,两者相互影响,促进学生对所学专业理论知识与实际工程的结合。本专业的培养目标是基础扎实,知识面较宽,具有学习新知识、运用知识创造和开拓事业的能力,能够从事与电气工程有关的系统运行、电气设计、自动控制、信息处理、生产管理等工作的应用型高级工程技术人才。为此,在专业的理论教学体系构建中,按照“厚基础、宽口径”构建知识体系。“厚基础”包括人文社科、公共、学科基础三大模块课程,“宽口径”体现在专业课打通并设置在学科基础课中。 1)人文社科、公共、学科基础由公共基础、相关知识、专业拓展等系列课程构成,使学生在基础理论、基本知识和相关领域等方面,全面提高其综合素质和多角度的科学思维方法,培养学生的适应能力和发展潜力。 2)学科基础主要由电路、模拟电子技术、数字电子技术、电气测量等系列课程构成,使学生获得电气工程基本知识,并充分考虑了将来专业口径的拓宽,为专业学习打下扎实的基础。 3)专业基础主要由自动控制原理、电机学、微机原理与接口技术、电力电子技术、单片机原理及应用等专业课、限选课、任选课等组成。教授学生掌握专业系统知识,着重培养学生分析解决实际问题的能力。 4)在专业课中设置了两个专业方向课程群——电力系统及其自动化和电力电子与电气传动,学生可以根据专业方向选择相应的课程。 5)开设网络学习课程和综合教育课程。网络学习课程借助因特网开设学科前沿类课程,综合教育类课程则鼓励学生开展各类学科竞赛、科研训练、科技创作、创业训练、社会实践及相关文化素质教育活动。 3 构建推进式的实践教学体系 实践教学对于培养创新人才、提高学生实践能力有着特别重要的作用。实验中心建立了与理论教学有机结合,以能力培养为核心,涵盖基本性实验、综合设计型实验、设计性实验,满足不同层次人才培养需要的教学体系。此教学体系分为两大部分。 3.1 课程实验环节 这部分实验为理论课程同步实验,主要目的是配合课程的学习,加深对理论的理解。 1)验证性实验,是与理论教学密切相关、协调配合的实验教学,由“电路理论实验”“模拟电子技术实验”“数字电路实验”“电机学”和“自动控制原理”实验构成。同时,对于电机学和自动控制原理课程,既可以采用试验台做实验,也可以采用计算机仿真软件进行实验,将计算机仿真技术与理论、实验有机地结合起来。 2)综合性实验。在验证性实验的基础上,将多个实验综合,使学生具备初步的综合应用能力。 3)设计性实验。此类实验的目的在于培养学生的创新能力。在给出设计目标后,学生自行利用实验设备设计出满足设计要求的实验方案,由电子线路设计、电子线路仿真、应用电子系统开发等设计项目构成,并向校内学生开放,为学生的创新实验提供了很好的环境和条件。 3.2 集中实践性教学环节 1)技能训练。 ①机械制造实习。第二学期在机电学院实习工厂进行,时间为2周,学生分组进行车、铣、刨、磨、钳、焊等工种操作,使学生对工厂的情况有一个感性的认识,初步掌握冷加工方法与操作过程,了解机床设备等。 ②电工实训。第五学期在机电学院电气工程实验中心进行,时间为2周,每人必须独立完成实际操作练习。通过各种工艺的讲解和实际操作练习,使学生掌握常用电工工具和工艺知识,培养学生的动手能力,为今后从事电气工程技术工作打下初步的基础。通过电工实训使学生达到“维修电工中级”职业技能水平。 ③EDA实践。第五学期在机电学院电气工程实验室中心完成,时间为2周。通过对电路设计软件、绘图软件的学习,完成电子电路仿真设计、原理图绘制和印制电路板设计、制作、调试等。 2)专业实验。第七学期在机电学院电气工程实验中心完成,时间为1周,目的是使学生建立电力系统及自动控制系统的整体概念,从而培养学生综合运用知识和分析问题的能力。专业综合实验分为电力系统综合实验和电气自动化综合实验,学生可任选其中一个,实验完成后,提交实验报告。 3)课程设计。 ①电子技术课程设计。第五学期在机电学院电气工程实验室中心完成,时间为2周,每人一题,完成电子电路的设计、调试、仿真。该环节着重提高学生在电子技术方面的实践技能,培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力,使学生初步掌握工程设计方法和实践的基本技能。完成后提交设计说明书。 ②综合课程设计。第七学期在校内完成,时间为2周,每人一题,目的是使学生综合运用所学的理论与实践知识,按要求完成设计内容,有实验条件的完成实验验证。该课程设计分为电力系统综合课程设计和电气自动化综合课程设计,前者主要完成发电厂、变电所的初步设计,后者主要完成控制系统的设计、调试。学生可任选一个,完成后提交设计说明书。 4)专业实习。 ①认识实习。实习地点为天富电力股份有限公司、天业化工、银河纺织有限公司、昌吉特变、农副产品加工厂等企业,于第三学期进行,时间为1周,实习方式为现场参观。通过认识实习激发学生热爱所学专业和奋发学习的热情;通过参观火力发电厂、水电站、变电站,初步认识电力的生产、变换和输送过程,认识电气设备在实际工作中的应用情况,为后续课程的学习打下基础。完成后提交实习报告。 ②毕业实习。实习地点为天富电力股份有限公司等实习基地,于第七学期完成,时间为4周,学生分组进行,采用工程技术人员专题讲座与现场实习相结合的方式。通过实习,深入了解发电厂生产各个环节以及计算机在发电厂中的应用情况,为毕业设计搜集资料等。完成后提交实习报告。 5)毕业设计。毕业设计于第八学期在校内进行,时间为16周,采用导师制,双向选择,每生一题,也可与签约单位联合完成实际课题。设计期间要求学生调查研究,收集资料,综合运用4年所学的知识,完成方案比较、分析、论证,理论研究、设计计算、设计说明书的编写等,培养学生分析问题和解决问题的综合能力。 这样,在教学安排上加强了实践教学环节,增加了大型综合实验周、课程设计、毕业设计时间。目前专业集中实践周由原来的28周增加到32周,占教学总周数的比例达到20%。同时,在理论课程教学中,开设实验比重增加,专业主干课程实验课时占总课时达20%,实践环节课时比例大大提高,课内实验课时达210课时,实验开出率达到100%。 4 改革教学方法和手段,改善教学效果 4.1 实行实验室全天开放 在电气工程及其自动化专业的实践教学中,学科基础课程实验实行全开放实验教学方式,如电路实验、电子技术实验、微机原理实验、单片机原理实验和电力电子技术实验;实行全开放实验室,学生在完成全部必做实验项目、选做实验项目后,可根据自己的学习兴趣和能力,自拟实验项目,自主安排实验时间,自主进行实验操作,完成相应实验。通过实施“全开放”实验教学方式,大大增强了学生的实验动手能力、分析与解决实际问题的能力,调动了学生的学习积极性,学生变被动学习为主动学习。 4.2 积极开展第二课堂活动 有计划引导学生参加各种有益学生身心健康、扩展知识面、开拓视野、培养能力的活动,开展自主实验、自主设计、自主实习等以学生为主体的自主性实践教学活动,以提高学生的综合能力和全面素质;组织学生参加各种学术交流活动,以扩大视野、启发科学思维,创造条件把学生引导到各种科学研究活动中去,他们可以参加大学生创新设计与制造大赛、全国大学生电子设计大赛“挑战杯”、大学生课外学术科技竞赛等,参加教师的科学研究工作。通过第二课堂活动,培养学生工程设计思想、敢于创新的精神、分析解决工程实际问题的能力。 5 结束语 本文围绕工程应用型本科电气工程及其自动化人才的培养目标,结合石河子大学电气工程及其自动化专业建设发展情况和专业特色,介绍构建“双体系两结合”教学模式的探索思路与实施过程。按照“双体系两结合”的教学模式制订专业人才培养计划,构建“厚基础、宽口径”的理论教学体系与递进式的实践教学体系,突出工程素质培养,理论教学与实践教学并重,改革教学方法和手段,改善教学效果,开展各项教学工作,学生的综合素质和工程实践能力明显提升,得到用人单位的认可。 自动化本科论文:地方本科院校自动化专业应用型人才培养的研究与实践 摘要:应用型本科教育是高等教育的重要组成部分。培养应用性、复合性和创新型人才,对于应用型本科教育具有十分重要的意义。以湖南人文科技学院自动化专业建设为例,从人才培养目标定位与专业建设思路、教学计划制定、课程群建设、实验室建设、学科竞赛、产学研基地建设等方面,研究地方本科院校自动化专业应用型人才的培养模式,提出了自动化专业人才培养方案,并在实践中进行了应用。 关键词:应用型人才;地方院校;自动化;培养模式 我国的自动化专业教育始于 1952 年全国高校专业大调整时期,主要有两条主线“:工业电气自动化”专业和“自动控制”专业,到 90 年代多数高校将两个专业合并成“自动化”专业。经过 50 多年的发展,已经形成了较为完善的学科教学体系,目前全国有近 400 所高校设有自动化专业,并保持良好的发展势头。通信与控制工程系自动化本科专业成立于2006年,迄今已走过整整五个年头了。五年来,在学校、系部领导的关心和支持下,自动化专业在学科专业建设、师资队伍建设、课程教材建设、实验室建设等方面取得了一定的进展。 1 自动化专业应用型人才培养层次定位 我系各专业人才培养目标明确,符合学校定位。学院在“十二五”规划中提出了我院的培养目标定位:培养基础扎实、全面发展、创新精神与实践能力强的高素质应用型人才。根据学院在人才培养目标上的定位,我们确定了自动化专业的培养目标:培养学生具有理论基础扎实,知识面宽、素质优良和具有创新精神及实践能力的应用型专门技术人才,使学生受到良好的科学研究和工程设计实践训练,在德、智、体等方面全面发展,并能在各专业的相关领域进行研究、设计、制造、应用和开发的高等工程技术人才。 自动化专业应用型人才培养层次定位为工程应用型人才。作为工程应用型人才,主要从事工程、设备、产品、工艺和技术等方面的研究、开发与设计工作。从这个定位出发,自动化专业应用型本科教育要从工程技术性的角度来制订人才培养方案。所构建的教学体系,应具有较宽厚的理论基础和系统的专业知识,注重学生工程技术能力的培养,突出创新能力的培养。 2 准确定位培养模式 根据专业的定位,制订人才培养方案,加以实施,实行理论与实践结合,知识与技能并重,基础与应用兼顾,能力与特长协调。加强通识教育,注重学科交叉,在确保核心课程的基础上,通过限选课和任选课拓宽学生对人文知识、专业理论知识的了解,使学生受到比较严格的科学思维训练。培养方案体现了专业特点,能够切实体现培养目标的要求,培养规格符合自动化专业的内涵。 根据社会和地区经济与社会发展对高技能专门人才的实际需求,各专业对人才培养目标进行恰当的定位;根据培养目标,设计培养规格;根据培养目标与培养规格制定人才培养方案,人才培养方案拥有科学的理论、实践教学有机整合的模块化课程体系;根据培养目标、培养规格与培养方案,以校内、校外实习实训基地为载体,采用“项目引导”、“任务驱动”、“学训交替”等适合工科的人才培养模式。系部通过组织教师到兄弟院学习、聘请校外专家对培养方案和课程设置进行诊断和通过毕业生的社会反馈,及时调整培养方案,使培养方案基本符合人才培养的需要,毕业生更加适应社会和地区社会经济发展的需求。 3 制定合理的教学体系 3.1 加强教学研究,推进教学改革 根据本专业定位以及自动化的发展和社会对自动化专业人才的要求,我们加大教学改革研究与实践力度,提出了以“加强素质教育为重点,加强实践能力培养为特色”的“系统设计和系统控制”人才培养教育教学改革方案。以“单片机原理及应用” 课程为试点,进行了授课方式、教学手段、实践教学和考核方式的改革。改革的具体方案为:在单片机教学中引入“任务型教学法”。教师围绕特定的目的和项目,设计可操作性强的、任务化的教学活动,学生通过多种活动完成任务,达到学习目的,在学期末进行为期2周时间的课程设计,每个学生给定具体的内容,在指导老师的指导下完成整个过程。积极引导学生进行专业实践与实习工作,突出素质教育和综合能力培养。积极鼓励专任教师大胆探索教学改革的新思路、新途径,开展教学研究。 针对信息类课程的特点,运用计算机进行辅助分析和辅助设计,模拟和演示一些难于用实验观察的现象和规律,帮助学生理解和掌握所学的理论,掌握信号处理和电路设计的方法。如:利用Matlab进行《自动化控制原理》、《电力电子技术》、《数字图像处理》和《数字信号处理》等课程的课堂演示和实验;利用Proteus软件进行《模拟电子技术》、《数字电子技术》和《单片机原理及应用》等课程的设计与仿真,收到了良好的教学效果。 3.2 根据学生层次,优化教学体系 为了制定适合学校自动化专业发展的教学体系,对用人单位、同类院校和毕业学生进行调研,了解用人单位对人才的需求、同类院校的人才培养模式和经验,同时还与毕业学生及时沟通反馈信息,了解他们在工作中对知识、技能的要求等。 以培养应用型高级工程技术人才为目标,突出加强大学外语、计算机文化基础、C 语言等公共基础课,以及自动控制原理、电机拖动,电力电子、微机原理、单片机、EDA 等学科基础课的课时和教学力度。培养学生具有计算机、电子信息和自动控制工程等专业的综合能力。使学生充分掌握强电与弱电、硬件与软件、元件与系统、运行与控制等专业技能,为今后就业和工作打下坚实基础。 3.3 建立教学质量监控体系 教学质量监控,是指监控组织通过对教学质量的持续监督,定期收集有关教学工作质量、教学成果质量和办学条件等方面的信息,在分析整理的基础上发现可能存在的质量问题,对教学行为及时调整,以稳定和提高教学质量的过程。 我系从现代教育管理理念出发,逐步建立了由系督导组织构成的教学管理组织系统。教学督导组织主要对系教学工作及质量行使监测、评估、反馈与督导等职能。教学运行过程中,通过系领导和教研室的行政组织系统规范教师教学,并不断完善。同时,教务处建立专家督导组深入课堂开展不定期专项检查和测评制度,针对课堂教学和各教学环节提出意见和建议。另外学校还成立了学生助理员组织,广泛了解征集学生对教学的想法,及时反馈给相关教学单位。 本专业一直重视教学质量工作,加强对教学质量的监控,构建科学的教学质量监控体系,学校通过教学检查制度、督导制度、听课制度、学生信息员制度、学生评教、学生座谈会、学生问卷调查等多种途径,加强对各教学环节的检查及质量监控,教学过程始终坚持执行期初检查、期中检查、期末检查;领导干部听课、同行专家听课互评;督导随堂检查;撰写工作计划、总结报告、分析报告等工作,实施全方位、全过程的控制管理。 建立了教学巡查制度,并在此基础上建立学生评教、教师评学、教师互评和信息监控(教学日志)为主的多方位教学质量评价体系。坚持有针对性地开展日常教学秩序检查和期初、期中、期末教学检查,并把教师的教学质量作为考核教师的重要指标,作为教师加薪晋级的重要依据之一。通过以上措施的实施,全面而公正地反映了教师的教学质量,有力促进了教师钻研教学改革、提高教学质量的积极性。制定了相应的教师课堂教学、教案、作业批改、教师听课等方面的规范和制度并严格执行,以提高教学效果和鼓励教学改革;严格规范课堂考勤记载、平时作业分数记载、课堂练习分数记载等形成性考核教学文件;专业内教师相互听课必须10次以上。 3.4 重视实践教学环节,建立实践教学体系 自动化专业十分重视实践环节的教学,科学设计实践教学体系,不断探索和改革实践教学内容,增加综合性、设计性实验,并积极推进实验室开放,创造条件让学生有较多机会参加科研和创新活动。能够达到培养方案的全部实验开齐,全部实习、实训均能落实。注重加强实习和实训教学,合理安排各类实习和实训等实践环节,积极开展校企合作,建立了稳固的校外实习、实训基地,将实习和实训作为对学生进行工程训练的重要环节。学生到实习单位后,由专家介绍工程背景知识,讲解工程建设方案和技术要求,由技术人员承担主要指导工作,创造条件鼓励学生参加或参与实习单位的业务工作和科技创新活动,认真完成实习实训教学作业和报告,收到良好效果。实习实训过程中,要求学生吃苦耐劳,遵守学校和实习单位的规章制度,做到勤观察、勤思考、勤动手、勤记录。实习、实训后,指导教师都能认真总结实习、实训教学过程中的经验和不足,努力寻求提高实习实训教学效果的有效途径。实践教学方案完备,并按照培养方案能开出所有实验课程和实验项目,严格按照教学计划完成了各项实践性教学环节,有计划、有安排、有总结,在每学年的实践教学任务书中充分体现了这一点。此外,我们有计划有组织地开展了一系列的学生课外活动,使学生随着专业理论的学习,专业综合素质也同时得到了全面培养。 4 以赛促学强化学生实践能力培养 作为工科专业,实践能力的培养显得非常重要。提高学生实践能力培养的措施有多种多样,而通过学科竞赛拉动实践教学,乃至理论学习具有十分明显的教学效果。学科竞赛参与学校多,竞争激烈,比赛时间短,对学生的基础知识和动手能力是很大的挑战,而获得荣誉后的成就感对于激发学生的学习积极性十分有利。实验教学及课程体系的改革和实验室的全面开放有效促进了学生创新精神和实践能力的提高。在国家、省级电子设计大赛、挑战杯、飞思卡尔智能小车等活动中取得了优异成绩。截止目前,虽然只参加了4届国家或省级电子设计大赛,但获得了国家二等奖2项,省一等奖3项,省二、三等奖共5项的好成绩。获得挑战杯省级奖2项,飞思卡尔智能小车华南赛区奖1项。我系开设的创新实验课程被选课同学称为是上学以来“最特别、最为艰苦”,“实践性和综合性最强”、“自由度最大、最具素质教育特色”的课程。 5 完善师资队伍,培养“双师型”教师,提高教学质量 培养高素质的应用型本科人才,必须有实践能力强的教师队伍作保证。认真贯彻系部关于“狠抓产学研”与“培养双师型”教师相结合的工作思路,抓住娄底市组建农机、煤机联盟的契机,大力加强与周边企业的联系,逐步实现以点带面的效果,带动自动化专业整体提升科研和教学水平。加强对校内教师队伍的培养,可以通过提高学历层次和进行岗位培训等方法,使本专业具有博士、硕士学历和参加“双师型”教师的比例不断提高。对青年教师实行导师制,每个青年教师均由一名具有多年教学经验的具有副教授以上职称的老师进行指导,包括教案的书写、授课方法、课程的重点难点等,真正做到传帮带;每年对新进教师都要进行严格的审核、考评,除学院对新进青年教师进行岗前培训外,我系还要进行系内培训,组织青年教师学习各种规章制度,组织各种教学经验专题讲座,实行青年导师制,要求青年教师跟班听指导教师授课一学年,积极鼓励青年教师承担教学任务,正式上讲台前还要进行严格的试讲,试讲合格者方能上岗。并在新教师到校上课后1月左右再安排一次由系教研室成员参加的试教活动,迅速提高他们的教学水平,现在每位年轻教师都能讲授1-2门本专业课程,教学效果符合要求,全体教师能为人师表,教书育人,保证了教学质量。 6 结束语 要使培养的应用型人才适应区域经济和社会发展的需求,就必须加强学校与社会和企业的联系,一定要经常组织教师深入工产生产第一线,调查用人单位对应用型人才知识、能力和素质的要求,由此进一步修订教学计划、改革教学内容以及课程体系,增加工程技术教育的针对性;积极与企业联系,建立稳定的实训基地,加强与企业产、学、研合作的紧密程度。培养高素质的应用型人才是地方院校的根本任务。我院以自动化专业人才培养模式改革为契机,创新人才培养方案,不断优化应用型人才培养策略,切实加强了学校与区域各单位的联系,促进形成了从学生培养到全面就业的新局面。
工业分析技术论文: 工业无损害检测技术特征分析论文 摘要:本文针对应用激光、超声和射线等方法的无损检测技术,分别对其概念、检测方法、优缺点做了详细阐述。在跟踪和预测无损检测技术未来发展动态的基础上,说明了无损检测技术在未来的工业检测领域中的重大意义。 关键词:激光无损检测超声无损检测射线无损检测 在现代生产中针对不同对象选择何种无损检测方法已成为人们关注的问题,为解决好这个问题,就必须对无损检测方法及其特征有较全面的了解。所谓无损检测,是在不损伤材料和成品的条件下研究其内部和表面有无缺陷的手段。也就是说,它利用材料内部结构的异常或缺陷的存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化,评价结构异常和缺陷存在及其危害程度。下面简要介绍三种常用方法的应用和发展。 一、激光技术在无损检测领域的应用与发展 激光技术在无损检测领域的应用始于七十年代初期,由于激光本身所具有的独特性能,使其在无损检测领域的应用不断扩大,并逐渐形成了激光全息、激光超声等无损检测新技术,这些技术由于其在现代无损检测方面具有独特能力而无可争议地成为无损检测领域的新成员。 1.激光全息无损检测技术 激光全息术是激光技术在无损检测领域应用最早、用得最多的方法。激光全息无损检测约占激光全息术总应用的25%。其检测的基本原理是通过对被测物体加外加载荷,利用有缺陷部位的形变量与其它部位不同的特点,通过加载前后所形成的全息图像的叠加来反映材料、结构内部是否存在缺陷。 激光全息无损检测技术的发展方向主要有以下几方面。 (1)将全息图记录在非线性记录材料上,以实现干涉图像的实时显现。 (2)利用计算机图像处理技术获取干涉条纹的实时定量数据。 (3)采用新的干涉技术,如相移干涉技术。在原来的基础上进一步提高全息技术的分辨率和准确性。 2.激光超声无损检测技术 激光超声技术是七十年代中期发展起来的无损检测新技术。它利用Q开关脉冲激光器发出的激光束照射被测物体,激发出超声波,采用干涉仪显示该超声波的干涉条纹。与其他超声无损检测方法相比,激光超声检测的主要优越性如下。 (1)能实现一定距离之外的非接触检测,不存在耦合与匹配问题。 (2)利用超短激光脉冲可以得到超短声脉冲和高时间分辨率,可以在宽带范围内提取信息,实现宽带检测。 (3)易于聚焦,实现快速扫描和成像。 3.激光无损检测的发展 激光超声检测成本高,安全性较差,目前仍处于发展阶段。但在无损检测领域,激光超声检测在以下几方面的应用前景引起了人们的关注:(1)可用于高温条件下的检测.如热钢材的在线检测;(2)适用于某些不宜接近的样品,如放射性样品的检测;(3)激光束可入射到任何部位,可用于检测形状奇异的样品;(4)可用于超薄超细的样品及表面或亚表面层的检测。国外近几年已有将激光超声检测用于飞机复合材料的检测、热态钢的在线检测的报道,在化学气相沉积、物理气相沉积、等离子体溅射等高温镀膜工艺过程中膜层厚度的实时检测方面也进行了研究。 二、超声检测技术在无损检测中的应用与发展 超声无损检测技术(UT)是五大常规检测技术之一,与其它常规无损检测技术相比,它具有被测对象范围广。检测深度大;缺陷定位准确,检测灵敏度高;成本低,使用方便;速度快,对人体无害以及便于现场使用等特点。 1.超声检测技术的应用 (1)目前大量应用于金属材料和构件质量在线监控和产品的在投检查。如钢板、管道、焊鞋、堆焊层、复合层、压力容器及高压管道、路轨和机车车辆零部件、棱元件及集成电路引线的检测等。 (2)各种新材料的检测。如有机基复合材料、金属基复合材料、结构陶瓷材料、陶瓷基复合材料等,超声检测技术已成为复合材料的支柱。 (3)非金属的检测。如混凝土、岩石、桩基和路面等质量检验,包括对其内部缺陷、内应力、强度的检测应用也逐渐增多。 (4)大型结构、压力容器和复杂设备的检测。由于超声成像直观易懂,检测精度较高。因此,近几年我国集超声成像技术及超声信号处理技术等多学科前沿成果于一体的超声机器人检测系统已研制成功,为复杂形状构件的自动扫描超声成像检测提供了有效手段。 (5)核电工业的超声检测。 (6)其它方面的超声检测。如医学诊断广泛应用超声检测技术;目前人们正试图将超声检测技术用于开辟其它新领域和行业,如人们正努力将超声检测技术用于血压控制系统进行系统作非接触检测、辨识。性能分析和故障诊断等。 2.超声检测技术的发展 在现代无损检测技术中,超声成像技术是一种令人瞩目的新技术。超声图像可以提供直观和大量的信息,直接反映物体的声学和力学性质,有着非常广阔的发展前景。现代超声成像技术都是计算机技术、信号采集技术和图象处理技术相结合的产物。数据采集技术、图象重建技术、自动化和智能化技术以及超声成像系统的性能价格比等发展直接影响超声检测图像化的进程。现代超声成像技术大多有自动化和智能化的特点,因而有许多优点,如检测的一致性好,可靠性、复现性高,存储的检测结果可随时调用,并可以对历次检测的结果自动比较,以对缺陷做动态检测等。 目前已经使用和正在开发的成像技术包括:超声B扫描成像,超声C扫描成像、超声D扫描成像,SAFT(合成孔径聚焦)成像,P扫描成像,超声全息成像,超声CT成像等技术。 三、射线技术在无损检测领域内的应用与发展 1.射线检测技术的应用 射线检测技术是利用射线(X射线、射线、中子射线等)穿过材料或工件时的强度衰减,检测其内部结构不连续性的技术。穿过材料或工件的射线由于强度不同在X射线胶片上的感光程度也不同,由此生成内部不连续的图像。 (1)早期使用在石油工业.分析钻井岩芯。 (2)在航空工业用于检验与评价复合材料和复合结构。评价某些复合件的制测技术的重要基础之一是数字图象处理技术,即使常规胶片射线照相技术,也在采用数字图象处理技术。 (3)今后重点应用的技术。1994年HaroldBerger在美国《材料评价》发表的“射线无损检测的趋势”中提出,在20世纪的最后10年和21世纪的初期,下列技术将得到广泛应用:①数字X射线实时检测系统在制造、在役检验和过程控制方面。②具有数据交换、使用NDT工作站的计算机化的射线检测系统。③小型、低成本的CT系统。④微焦点放大成像的x射线成像检验系统。⑤小型高灵敏度的X射线摄像机。⑥大面积的光电导X射线摄像机。 四、无损检测的发展趋势 1.超声相控阵技术 超声检测是应用最广泛的无损检测技术,具有许多优点,但需要耦合剂和换能器接近被检材料,因此,超声换能、电磁超声、超声相控阵技术得到快速发展。其中,超声相控阵技术是近年来超声检测中的一个新的技术热点。 超声相控阵技术使用不同形状的多阵元换能器来产生和接收超声波波束,通过控制换能器阵列中各阵元发射(或接收)脉冲的时间延迟,改变声波到达(或来自)物体内某点时的相位关系,实现聚焦点和声束方向的变化,然后采用机械扫描和电子扫描相结合的方法来实现图像成像。与传统超声检测相比,由于声束角度可控和可动态聚焦,超声相控阵技术具有可检测复杂结构件和盲区位置缺陷和较高的检测频率等特点,可实现高速、全方位和多角度检测。对于一些规则的被检测对象,如管形焊缝、板材和管材等,超声相控阵技术可提高检测效率、简化设计、降低技术成本。特别是在焊缝检测中,采用合理的相控阵检测技术,只需将换能器沿焊缝方向扫描即可实现对焊缝的覆盖扫查检测。 2.微波无损检测 微波无损检测技术将在330~3300MHz中某段频率的电磁波照射到被测物体上,通过分折反射波和透射波的振幅和相位变化以及波的模式变化,了解被测样品中的裂纹、裂缝、气孔等缺陷,确定分层媒质的脱粘、夹杂等的位置和尺寸,检测复合材料内部密度的不均匀程度。 微波的波长短、频带宽、方向性好、贯穿介电材料的能力强,类似于超声波。微波也可以同时在透射或反射模式中使用,但是微波不需要耦合剂,避免了耦合剂对材料的污染。由于微波能穿透对声波衰减很大的非金属材料,因此该技术最显著的特点在于可以进行最有效的无损扫描。微波的极比特性使材料纤维束方向的确定和生产过程中非直线性的监控成为可能。它还可提供精确的数据,使缺陷区域的大小和范围得以准确测定。此外,无需做特别的分析处理,采用该技术就可随时获得缺陷区域的三维实时图像。微波无损检测设备简单、费用低廉、易于操作、便于携带.但是由于微波不能穿透金属和导电性能较好的复合材料,因而不能检测此类复合结构内部的缺陷,只能检测金属表面裂纹缺陷及粗糙度。公务员之家 近年来,随着军事工业和航空航天工业中各种高性能的复合材料、陶瓷材料的应用,微波无损检测的理论、技术和硬件系统都有了长足的进步,从而大大推动了微波无损检测技术的发展。 工业分析技术论文:现代汽车工业技术状况分析论文 编者按:本文主要从引言;问题呈现;解决对策;结束语四个方面进行论述。其中,主要包括:汽车诊断及维修技术也在悄然发生变化、维修手段有待更新:汽车拥有量的不断增加,维修行业业务过程愈显复杂、数据信息量大、维修技术有待提高:汽车维修诊断和维修自身整体发展落后于汽车设计和汽车制造技术的发展、制约汽车维修技术发展的另一个重要因素是维修中环境保护问题得不到落实、现代手段的有效运用:汽车维修业推向现代管理模式和管理方式、汽车维修行业运用先进的现代信息技术进行建档、管理、维修人才的积极培养、加入对维修人员的考试行列应该是趋势等,具体材料请详见。 摘要:随着社会经济的快速发展和人们消费理念的逐渐更新,汽车已成为现代社会中人们工作、生活不可缺少的一种重要交通工具。然而,当我们在尽情享受现代汽车工业发展给我们生活带来种种便利的同时,我们也无法回避这么一个现实,那就是汽车随着行驶里程的增加和使用时间的延续,其技术状况将不断恶化。因此,我们不仅要不断研制性能优良的汽车,也要借助维护和修理水平的提高来恢复其技术状况。 关键词:汽车维修职业教育行业特征检测手段 一、引言 随着国民经济的快速发展,生产制造各领域也随之发生深刻变化,汽车诊断及维修技术也在悄然发生变化。近几年随着我国汽车制造业和公路交通运输业的迅猛发展,汽车数量在不断增加,这客观上对汽车检测诊断和维修技术提出了较高要求,尤其对如何保证通过汽车维修确保车辆运行不造成或少造成社会公害问题更引起社会的广泛关注。笔者结合自己的认识和体会,拟对此问题谈谈个人的看法。 二、问题呈现 1.维修手段有待更新 纵观我国汽车维修行业,多少年来,一直无法摆脱手工作坊式工作模式,实现质的飞跃。特别是由于汽车拥有量的不断增加,维修行业业务过程愈显复杂、数据信息量大,人力往往难以对维修各部门工作进程进行有效监督和对企业经营数据进行准确的统计和分析。以一个三十人的维修行业的月度工时统计,如采用人工计算,需要一个工作人员一到两天的时间,加之维修周期长的统计报表,更是大大增加了管理者主观判断上的失误性,因此极大挫伤了维修员工的工作积极性,弱化了汽修行业的凝聚力;较为零散的管理也弱化了本行业在顾客心目中的形象,不利于为长期、灵活的客户服务奠定坚实的基础;行业维修手段的普遍落后无疑使修车时间延长,劳动效率降低,工时费增多,引起消费者不悦,这可以说是现在汽车维修业普遍存在的问题。同时汽车维修资料信息查询也一直以来处于原始、落后的现状,这一点是公认的,传统的汽车维修资料查询形式,如主要借助图书、杂志、报刊等落后传统媒体没有改变,其结果只能是信息量小、查询速度慢、资料更新迟缓,特别对于近几年来大量涌入的进口汽车,更因缺乏维修资料,给维修工作带来很大的困难,就相当一部分汽车维修技术人员而言,他们根本不可能将数千种车型的维修资料、数据、程序等记忆在大脑中,汽车维修现有落后的维修手段越来越显示出自身的局限性。 2.维修技术有待提高 汽车维修诊断和维修自身整体发展落后于汽车设计和汽车制造技术的发展已经是一个不争的事实。现在汽车已经是高度的机电一体化,尤其微电子技术、电子控制技术在汽车上已经广泛应用,可就现在大部分汽车维修人员现有的维修技术,和他们所接受的一些职业教育和职业培训,已经不能满足现代汽车维修技术的要求;汽车维修中,维修人员确定维修思路由于受到自身先天条件(维修技术)的制约,显得较慢,且又不准确,所以遇到棘手的、错综复杂的故障就会感到束手无策,这种情况下许多人往往采用碰的方式,毫无头绪地对一些部件进行更换,给车主带来不必要的经济损失。就现在的一些顶级车而言,敲打维修只能是捉襟见肘,毫无意义。同时,制约汽车维修技术发展的另一个重要因素是维修中环境保护问题得不到落实。我们知道,汽车废气排放的标准对现代汽车技术的要求越来越高,对于汽车维修业来说,不仅要求一些部件的重装质量非常好,而且要体现维修人员的高超的维修技巧,否则一般的维修水平就不能通过排放标准所规定的要求。综上所述,由于汽车职业教育跟不上维修行业一线上不断发展的形势,客观上已经导致了很多问题和争议,目前汽车维修行业人员的素质问题,特别是汽车维修职业教育问题日益突显,如何培养优秀的汽车维修工人,提高行业的整体素质,已经是摆在整个行业面前较为突出的问题。 三、解决对策 1.现代手段的有效运用 随着科学技术的快速发展,我们应尝试将以计算机为主要载体的现代信息技术运用到汽车维修业中去,以实现把汽车维修业推向现代管理模式和管理方式的高潮。我们有理由相信现代信息技术的运用将预示着汽车维修革命的到来,这种革命的到来会让汽车维修从业人员的维修服务意识不断根深蒂固,他们也将会切身体会到先进维修手段的运用所造就的是“高端服务”,这种服务将势必成为汽车维修行业将来竞争最重要的手段。当然,基于强势维修手段下的维修体系应该包含良好的维修服务、售前服务及售后服务,缺一不可。事实上现代信息技术的运用不仅可以加强维修人员的服务意识,也将有助于提高整个维修行业的运行效率,特别是有助于建立快捷,方便的客户维修信息和维修档案;建立稳定的客户关系和科学准确的维修经营数据。可以说,汽车维修行业运用先进的现代信息技术进行建档、管理,不仅速度快,时间短,资料全,效率高,而且准确及时的汽车维修报表在客观上也能减少管理者主观判断上可能造成的失误,这有利于加强维修全体员工的工作积极性,加强行业的凝聚力。伴随着网络技术的飞速发展,汽车维修专业互联网的开通将可以更迅速、快捷地提供维修配件、维修设备、维修资料、维修技术与管理人才等方面的供需信息,使维修行业经营者和管理者能够及时获得信息,作出正确的选择和决策,而互联网上的行业之间的技术交流和人才互访,也将加速汽车维修技术人员的整体技术水平提高。 2.维修人才的积极培养 汽车维修行业的健康有序发展维修人才是关键,任何离开或忽视了人自身发展的因素去寻求企业内部的所谓发展只能是空中楼阁。所以我们除了要求维修人员参加日常的维修培训外,使他们通过汽车维修专项技能认证体系来提高他们的维修水平也是行之有效的方法。诚然,我国曾经有类似于汽车修理工国家职业标准对汽车从业人员的认证考核,且早在本世纪初期就大约有十几万人通过鉴定并取得资格证书,但是原有的职业教育知识体系陈旧,没有充分体现现代汽车技术的闪光点和发展趋势,因此考虑新的适合汽车维修发展趋势的职业教育以及考试模式显得特别重要。同时,现在的职业技能鉴定是全科式的,几乎和汽车设计,制造,维修有关联的所有科目都得掌握,根据现代汽车设计和制造技术的发展情况来看,做汽车维修的专才显然不够,特别是随着汽车维修业的发展,以往对维修人员考核中比较弱化的项目,如汽车配件和估损以及维修企业管理,在现代维修业发展形势下显得格外重要,将它们加入对维修人员的考试行列应该是趋势。 事实上通过有关机构的调查表明,大部分行业内人士对这这考核项目都表现出极大的兴趣。而且我们认为,汽修考核应该涵盖目前汽车技术最新的发展要求,体现规范的诊断思路和操作流程,对于考试合格人员应统一颁发由国家劳动和社会保障部职业技能鉴定中心制订的证书,以确保国家职业资格证书的效力,只有这样才能确保对汽车维修从业人员的教育符合形势发展的要求。 四、结束语 现代社会对汽车故障诊断技术和维修要求非常高,汽车维修过程中,要树立汽车维修行业在整个社会中应有的地位,需要的是维修行业硬件和软件的共同发展,只有这样才能保证整个汽车维修行业的健康合理发展。 工业分析技术论文:工业以太网技术发展分析论文 论文关键词:工业以太网;特点;趋势;全开放网络 论文摘要:工业以太网控制系统是集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)之后产生的一种新型的工业控制系统。本文简要介绍了工业以太网的特点,并详细论述了工业以太网在控制领域的应用现状以及以太网交换技术的发展趋势,并提出了以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接,形成企业级管控一体化的全开放网络的观点。 传感器技术、通信技术和计算机技术是现代信息技术的三大基础,随着IT技术的飞速发展和工业自动化要求的不断提高,工业控制网络所担负的工作越来越重。与数据信息网络不同,工业控制领域需要一种高速廉价、实时性和开放性好、稳定性和准确性高的网络。以太网(Ethernet)技术支持几乎所有的网络协议,所以在数据信息网络中得到广泛应用,具有传输速度高、低能耗、便于安装、兼容性好、开放性高和支持设备等多方面的优势。工业以太网的开放性使得工业控制网络和企业信息网络的无缝整合方面具有无可比拟的优势。 一、工业以太网技术的特点 以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点,已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来,随着网络技术的发展,以太网进入了控制领域,形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域,其技术优势非常明显: (一)Ethernet是全开放、全数字化的网络,遵照网络协议不同厂商的设备可以很容易实现互联。 (二)以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接,形成企业级管控一体化的全开放网络。 (三)软硬件成本低廉,由于以太网技术已经非常成熟,支持以太网的软硬件受到厂商的高度重视和广泛支持,有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择。 (四)通信速率高,随着企业信息系统规模的扩大和复杂程度的提高,对信息量的需求也越来越大,有时甚至需要音频、视频数据的传输,目前以太网的通信速率为10M、100M的快速以太网开始广泛应用,千兆以太网技术也逐渐成熟,10G以太网也正在研究,其速率比目前的现场总线快很多。 (五)可持续发展潜力大,在这信息瞬息万变的时代,企业的生存与发展将很大程度上依赖于一个快速而有效的通信管理网络,信息技术与通信技术的发展将更加迅速,也更加成熟,由此保证了以太网技术不断地持续向前发展。 二、工业以太网在控制领域应用现状 工业以太网与现场总线相比,它能提供一个开放的标准,是企业从现场控制到管理层实现全面的无缝的信息集成,解决了由于协议上的不同导致的“自动化孤岛”问题,但从目前的发展看,工业以太网在控制领域的应用主要体现在以下几种形式。 (一)混合Ethernet/Fieldbus的网络结构 这种结构实际上就是信息网络和控制网络的一种典型的集成形式。以太网正在逐步向现场设备级深入发展,并尽可能的和其他网络形式走向融合,但以太网和TCP/IP原本不是面向控制领域的,在体系结构、协议规则、物理介质、数据、软件、实验环境等诸多方面并不成熟,而现场总线能完全满足现代企业对底层控制网络的基本要求,实现真正的全分布式系统。因此,在企业信息层采用以太网,而在底层设备级采用现场总线,通过通信控制器实现两者的信息交换。 (二)专用工业以太控制网络 如何利用工业以太网单独作为控制网络是工业以太网的发展方向之一,也是工业控制领域的研究热点之一。如德国JetterAG公司的新一代控制系统JetWeb,是融现场总线技术、100Mb/s以太网技术、CNC技术、PLC技术、可视化人机接口技术和全球化生产管理技术为一体的工业自动化控制系统,同时具有广泛的兼容性,可兼容第三方自动化控制产品,提出“网络就是控制器”的观点,是取代所有底层现场总线的工业网络结构。这种工业控制网络是将以太网贯穿于整个网络各层次,使它成为透明的覆盖整个企业范围的应用实体。它实现了办公自动化与工业自动化的无缝结合,实质上是一个单层的扁平结构,其良好的可扩展性和互连性,使之成为真正意义上的全开放网络体系结构的大统一。 (三)基于Web的网络监控平台 嵌入式以太网是最近网络应用热点,就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通,从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部,可以利用企业信息网络,进行工厂实时运行数据的和显示,管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器,连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。 三、以太网交换技术的发展趋势 以太网和通信技术的突飞猛进,促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用,并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看,目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用,并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说,工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面: (一)工业以太网与现场总线相结合 工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展,在技术上日渐成熟,在市场上也开始了全面推广,并且形成了一定的市场。就目前而言,全面代替现场总线还存在一些问题,需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构,开发出基于工业以太网的系列产品。 (二)工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋 随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展,为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础,从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍,为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此,国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-timeEthernet,RTE)标准,旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。 (三)基于Web的网络监控平台 嵌入式以太网是最近网络应用热点,就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通,从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部,可以利用企业信息网络,进行工厂实时运行数据的和显示,管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器,连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。 三、以太网交换技术的发展趋势 以太网和通信技术的突飞猛进,促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用,并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看,目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用,并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说,工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面: (一)工业以太网与现场总线相结合 工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展,在技术上日渐成熟,在市场上也开始了全面推广,并且形成了一定的市场。就目前而言,全面代替现场总线还存在一些问题,需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构,开发出基于工业以太网的系列产品。 (二)工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋 随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展,为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础,从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍,为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此,国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-timeEthernet,RTE)标准,旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。 工业分析技术论文:机械工业技术政策分析论文 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;CAD应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和FMC·P-FMS、FMS三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以GT原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发VXI总线、GPIB总线、RS485串行总线三类自动测试系统,VXI总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;GPIB总线结构的环保自动测试系统;RS485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型IGBT器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、CNC型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。 二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括CNC系列变压吸附制氮机组、TC-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业PC机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统CAPMS 该系统吸收国外MRP-Ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作CAD/CAM/CAPP信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 工业分析技术论文:机械工业行业技术分析论文 (一)行业技术发展现状 机械工业是为国民经济提供技术装备和为人民生活提供耐用消费品的装备产业。国民经济各部门生产技术的进步和经济效益的高低,在很大程度上取决于它所采用机械装备的性能和质量,机械工业的技术水平是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志之一。 经过近50年的发展,机械工业已经成为我国工业中具有相当规模和一定技术基础的最大产业之一。1997年实现销售收入13651亿元,占全国工业的21%;利润257亿元,税621亿元,分别占全国工业的15%;出口创汇363亿美元,占全国外贸出口额的20%。其发展速度高于同期工业的平均增长速度。 近年来,机械工业企业自主开发创新能力有所增强,1997年科技人员总数达48万人,技术开发经费支出达85亿元,占全行业销售收入的0.62%,有57家大型企业建立了国家级技术中心,有9%的企业建立了专门技术开发机构,行业整体技术水平有了明显进步,主要表现在:为国民经济提供成套技术装备和汽车的能力有较大提高;产品结构正向合理化方向发展。 尽管机械工业的综合技术水平近几年有了大幅度提高,但与工业发达国家相比,仍存在着阶段性的差距。主要问题在于: 1.科技进步对机械工业增长的贡献率目前仅为34%,先进国家高达70%以上。 2.产品设计技术、制造工艺及装备、制造过程自动化技术、管理技术落后,是制约机械产品水平的主要因素。 3.机械产品技术水平不高,达到80年代末、90年代初国际先进水平的仅占18%,达到80年代中期国际水平的占27%,其余产品均在80年代以前的水平线上。 从总体上看,机械工业技术开发能力和技术基础薄弱,发展后劲不足;技术来源主要依靠引进国外技术,对国外技术的依存度较高,对引进技术的消化吸收仍停留在掌握已有技术和提高国产化率上,没有上升到形成产品自主开发能力和技术创新能力的高度。 (二)技术发展的总体目标 以数控机床、电力电子应用及自动化技术、大型农业机械和施工机械、轿车关键技术、环保装备五个方面作为重点,以发展和应用先进制造技术为手段,以高新技术和产品的产业化为突破口,以提高企业技术创新能力和竞争力为目标,提高企业技术创新水平。到2001年,提供1000种具有自主知识产权和较大市场需求潜力的产品。主要产品品种的40%达到90年代初国际水平,5%达到国际先进水平,90%的重点骨干企业产品标准接近或达到国际先进企业标准。 (三)技术发展的方向和重点 1.以数控机床为代表的基础机械 数控机床是先进制造业的基础机械,是最典型的多品种、小批量、高技术含量的机电一体化产品。目前世界数控机床年产量超过15万台,品种超过1500种。1997年我国数控机床产量已达9051台(占机床总产值20%以上),但由于国产数控机床不能满足市场需求,在国内市场上的占有率逐年下降,每年仍需大量进口数控机床,进口额度大幅度增加。1996年进口达13924台(价值12.46亿美元)。 目前我国数控机床技术发展中存在的主要问题是: (1)产品成熟度差,可靠性不高 国外数控系统平均无故障时间(MTBF)在10000小时以上,国内自主开发的数控系统仅3000~5000小时;整机平均无故障工作时间国外达800小时以上,国内最好只有300小时。 (2)产品品种少,不能满足市场需求 国外数控机床品种已达到1500种,国内只有500多种,且性能水平低,高速、高效、高精度产品几乎没有。 (3)创新能力低,市场竞争力不强 生产数控机床的企业虽达百余家,但大多数都未能形成规模生产,企业效益差,创新能力低,制造成本高,产品市场竞争能力不强。 (4)数控机床行业的专业化零配件及部件的协作生产配套体系不健全,大多数企业都是“大而全、小而全”的结构模式。 近期我国在数控机床的发展方面,要采取跟踪高级型、发展普及型、扩大经济型,以普及型为主的策略,重点发展: (1)经济适用、量大面广的产品 经济适用的普及型数控车床、加工中心、数控铣床。 (2)高速、高效和专用、成套数控机床 高速、高效数控车床及加工中心;高效数控锻压成套装备,其中包括,可自动换头冲压机床、复合式柔性冲压中心、四边折弯机等;大型精密模具数控成套装备,其中包括数控仿型铣床及龙门式数控铣床、智能化电加工机床等。 (3)数控机床专业化配套系统 新一代数控及伺服系统系列产品;数控机床高速主轴、电主轴电机系列产品;数控机床机械手、刀库及动力刀架系列产品;数控机床高速配套零部件及辅件系列产品;其中包括,高速滚珠丝杆、高速陶瓷轴承、高速防护装置等系列产品。 发展目标: (1)扶植重点企业开发经济适用、量大面广的数控机床并形成批量生产,使这些企业产品的市场占有率有明显提高,成为名牌产品; (2)发展数十种高速、高效、专用、成套数控机床系列新品种,以满足汽车、农机、航空、模具等行业的需求; (3)数控机床关键配套产品:数控系统,满足国内数控机床50%的配套需求;高速主轴及电主轴年产达千套;机械手、刀库、动力刀架及数控机床高速配套零部件、辅件系列产品满足国内50%的配套需求。 2.电力电子应用及自动化技术 电力电子技术是集微电子、计算机和自动化技术于一体的综合技术,是节能节材的最佳技术之一。目前,国外电力电子技术已经发展到以IGBT为代表的第三代,并向智能电力电子时展,我国现在仍处于以晶闸管为代表的第二代。国内电力电子市场品种满足率仅35%,新产品市场基本上被国外产品占领。 现场总线智能仪表和总线式自动测试系统是集自动化技术、计算机技术和通信技术于一体的新一代自动化仪表系统,已成为世界范围自动化技术发展的热点,是当代工业自动化的主要标志。我国仍处于由模拟式仪表系统向数字式仪表系统过渡的模数混合式仪表系统阶段,水平落后10~15年,因此在低技术产品市场上还占有80%左右份额,但在高技术产品市场的占有率不到60%,新产品市场几乎全为国外产品占领。 因此,抓住当前时机在2~3年内以IGBT,现场总线智能仪表和自动测试系统为突破,攻克重点技术和产品,并实现产业化。这一领域重点发展: (1)IGBT器件及其装置,大功率晶闸管及其装置 研制新一代双极晶体管IGBT、高品质大电流IGBT等大功率晶闸管制造技术,并开发变频调速装置、逆变开关电源、大容量整滤源等的工程应用。 (2)现场总线智能仪表 研制开发变送、执行、配套等类现场总线仪表。产品产业化技术开发、并开展示范工程的应用研究。 (3)自动测仪系统和设备 开发总线式自动测试系统的基础产品,形成适度规模,同时建立用于机电产品和社会公益事业的典型自动测试系统,做好示范和推广应用。 3.大型农业机械和施工机械 (1)农业机械 工业发达国家农机产品在不断采用新技术的基础上,正向高效、节能、保护农业环境方向发展。目前我国已能生产14大类、3000多个品种的农机产品,但是产品的综合技术水平仅相当于国外70年代水平。主要问题在于: 1)产品水平不高,品种不全综合技术经济指标落后,可靠性差,寿命短。以拖拉机为例,MTBF值国外可以达到330小时以上,而我国仅100余小时。品种上:大型缺,小型杂,不成系列。 2)产品生产达到经济规模的少,重复生产、小规模生产,难以保证质量。 农机领域重点发展: 1)促进农业生产产业化的大中型拖拉机及配套农具拖拉机平均无故障时间从110小时提高到300小时以上; 2)联合收割机联合收割机可靠性系数从0.5~0.7提高到0.9以上; 3)主要农产品加工机械(含烘干仓储机械)农村产业化和中西部地区脱贫致富需要的农产品深加工机械; 4)节水灌溉设备喷、滴灌设备将灌溉水的有效利用率由大水漫灌的40%提高到80%以上。 农机产品的使用可靠性及寿命指标普遍提高一倍以上,主要产品的技术标准与国际标准接轨。 (2)施工机械 施工机械是国民经济大型工程项目建设必须的关键设备。我国已初步具备16个大类,3100多个品种规格产品的生产能力,部分产品已开始进入国际市场。但与国民经济发展要求和国际先进水平相比较,差距还是很大。一是产品的综合技术水平不高,尤其是产品的质量、寿命、可靠性、安全舒适性等指标以及机电一体化等高新技术的应用与国外先进水平还有很大的差距;二是产品结构性短缺,成套服务能力差,远不能满足需要,如路面施工机械基本上还要靠进口;三是大部分企业生产规模小,制约着行业经济效益的进一步提高。 施工机械重点发展: 1)推土机、液压挖掘机、轮式装载机; 2)汽车起重机、大型叉车; 3)摊铺机、压路机; 4)无开挖式管道铺设机; 5)江河湖库清淤设备。 发展目标: 大型工程机械可靠性指标达到400小时,寿命指标达到10000小时。 4.轿车关键技术 我国汽车工业长期以卡车为主要产品,改革开放以后,轿车产品得到了快速发展。1998年轿车产量达到52万辆。 我国汽车工业存在的主要问题: (1)重复建设严重,造成无序竞争,难以集中形成实力,发挥规模效益。 (2)自主开发能力薄弱,大多数企业“九五”期间仍偏重于对生产环节进行改造,包括多数中外合资的零部件企业对产品开发能力建设几乎没有投入。目前,国内对轿车产品尚不具备自主开发能力,机电一体化的高新技术零部件产品还必须引进技术。 近期轿车重点发展: (1)经济型轿车 以轿车车身为突破口,利用技贸结合、与国外公司合作等方式,先抓车身联合研制,并建立经济型轿车的公用设计数据库,与CAS、CAD、CAE、CAM等技术结合,形成我国汽车工业在经济型轿车方面的自主开发能力。 (2)轿车动力总成 消化吸收引进技术,与国外有实力的企业进行合资、合作、联合开发,在国产汽油机上普及电控燃油喷射技术(EMS),并研究开发缸内直喷(GDI)技术,开发应用电控机械变速器(AMT)技术。 (3)轿车关键零部件 以机电一体化汽车电子部件为突破口,从引进技术、合资入手,在保证高起点、大批量、专业化生产的同时,要集中力量抓紧下一代新产品的研制开发和应用,重点是电控防抱死制动系统(ABS)、安全气囊(AirBag)、高效稳定的汽车尾气三元催化转换器,并达到与整车同步或超前发展。 (4)高附加值专用汽车和客车 重点开发各类高性能专用底盘。对专用汽车以低底盘车辆和沙漠越野车辆为主;客车以低地板城市客车为主,要求具有良好的动力性、操纵性、舒适性和低污染。 5.环保装备 环保产业是防治环境污染、改善生态环境、促进资源优化配置、支持资源综合利用的支柱产业。全世界环保机械的年销售额约2000亿美元,集中于美国、欧州、日本等经济发达国家。我国环保机械行业基础弱、起步晚,年产值仅100多亿人民币。随着各方面对环境保护的日益重视,可持续发展战略的实施,市场需求不断增长,环保机械将成为机械工业新的经济增长点。 环保机械行业主要差距在于: (1)产品结构不合理,品种少 初级产品所占比重较大,具有当代水平的机电一体化产品少,急需的大型成套设备不能满足现实市场需求。在目前3000多种环保机械产品中,约有五分之一的产品由于性能、可靠性、适用性、结构设计等原因,应该限制生产或限期淘汰。大型烟气脱硫、脱氮成套设备、大型城市污水处理厂成套设备、大型城市垃圾处理厂成套设备目前主要依赖进口,高浓度有机废水、难降解工业废水处理 技术及设备发展缓慢。 (2)产品质量、技术水平比国际先进水平落后20年 相当多的产品没有行业或国家标准,产品规格型号、基本性能参数不统一,质量检测无依据。 (3)生产企业规模小、开发能力薄弱 规模小、装备条件差、检测手段不全的中小企业占全行业企业总数的78%。年产值在3000万元以上的企业仅占全行业的3.2%,并且主要集中在电除尘器、袋式除尘器等少数几种产品生产领域。 近期环保机械重点发展: (1)烟气脱硫设备 循环流化床锅炉及炉内脱硫脱硝技术(CFPBC、PFBC技术)、大型整体煤气化燃气蒸汽联合循环技术及装备(IGCC技术)。 (2)城市污水处理成套设备 活性污泥法、氧化沟法、移动曝气法为主体的城市污水处理成套设备,以日处理10~25万吨污水处理厂为目标,提供污水处理成套设备、污泥利用和处置成套设备、控制和监测系统。 (3)城市固体垃圾处理和综合利用装备 城市生活垃圾分类、焚烧、堆肥技术及装备,以日处理100吨、300吨处理厂为目标,提供垃圾处理成套装备。 (4)环境监测仪器 便携式多功能多参数水质监测仪、12种总量控制的污染物监测仪、大气环境污染监测仪器和系统以及水处理过程自动控制系统等。提高产品档次、水平、可靠性和精度。 主要目标: (1)大型成套设备的国产化率达到70%以上;一般工程项目的设备国产化率达到90%以上;高浓度有机废水和难降解工业废水处理技术及成套设备国产化率达到80%以上。 (2)一般环保机械60%以上的产品达到90年代初水平,5%~10%的产品达到当代国际水平。 (3)发展新产品品种,开发新产品200种以上。 工业分析技术论文:工业建筑锅炉施工技术要点分析 摘要:锅炉的施工过程是一项复杂的系统工程,其包括多个子系统的施工,每一个子系统的施工质量都会影响到锅炉的施工质量。本文结合锅炉的安装,详细地介绍了锅炉施工技术要点,确保锅炉施工质量。 关键词:锅炉;施工;技术要点 0 引言 随着我国供暖事业的快速发展,锅炉的种类也日益增多,锅炉安装人员的施工技术、水平也在不断提高。但,锅炉施工质量受多种因素的影响,施工中仍有很多问题被忽视。如何在施工过程中确保施工质量,如何确定可行、技术先进、合理经济的施工方案,是值得施工人员高度重视的问题。 1 工程概况 本工程设计规模为4×300mW,1#、2#锅炉为B WB-1025/17.38-M 型,3#、4#锅炉为DG1025/18.2-Ⅱ15型,“W”火焰燃烧方式锅炉。采用双进双出磨煤机正压直吹式制粉系统。在锅炉尾部竖井下设置两台三分仓容克式空气预热器。每炉配两台双室三电场电除尘器。 2 锅炉施工技术要点 施工方案以及施工技术的选择直接关系对锅炉的安装质量。为此,本为以B WB-1025/17.38-M 型锅炉的安装为例,对锅炉施工技术要点进行了分析。 2.1钢结构安装方案 2.1.1本体钢结构安装方案 锅炉本体钢架包括柱、梁、水平支撑、垂直支撑、炉顶钢架、平台扶梯等几部分,总重为2964.3t,其中炉顶钢架重480t,平台扶梯重200t。共24根柱,沿炉深方向共5排,编号为:F-G-H-J-K,沿炉宽方向共5列,编号为:1-2-3-4-5,炉宽方向F、H、J、K排柱各有5 根,G 排柱有4 根。其中F、G、H、J 列柱分四层供货,每层顶部标高分别为14m、28.6m、46m、61.5m,K排柱分两层供货,每层顶部标高分别为18.6m、36.2m。柱段与相应梁组成一安装层,除柱与柱、柱与主梁及垂直支撑间在现场用扭剪型高强螺栓连接外,其余梁及水平支撑现场焊接连接,立柱与基础通过柱底板、地脚螺栓连接。根据钢架结构特点,地面不进行组合,采用单件吊装方式。由炉前塔吊、炉后塔吊和M250履带吊同时吊装。在每层柱、主梁、垂直支撑安装完毕,验收合格后,才能进行下一层安装。在安装过程中,将需要预先存放的设备和组件预先就位。小梁、水平支撑、平台扶梯紧接着钢架安装进度依次安装,以方便施工,保证安全。 2.1.2 顶板梁安装方案 炉顶钢架共6件顶板大梁。F、J大梁各两件,与立柱间用高强螺栓连接,G、H大梁各一件,为上、下叠梁,G大梁重75t,H大梁重102t。第四层钢架验收合格后,方能吊装顶板大梁。F、J大梁吊装就位后,及时用初拧扳手紧固连接螺栓。G、H大梁地面进行组装,组装位置在锅炉右侧,与锅炉纵向中心线平行,大梁左侧朝炉后。由两塔吊抬吊就位,炉后塔吊抬吊大梁左侧,炉前塔吊抬吊大梁右侧。大梁安装好后及时连接各次梁,以保证整体结构的稳定性。不影响受热面大件吊装的次梁、吊杆梁随着受热面吊装进度安装。 2.2受热面安装方案 2.2.1省煤器 省煤器由进口集箱、蛇形管排、吊挂管、出口集箱组成。省煤器考虑单片吊装,地面将蛇形管和下部的散管组合在一起。省煤器进、出口集箱在地面组合成整根。省煤器蛇形管排和一级过热器管排一递一交叉安装,用250t 履带吊将管排吊至炉顶左侧包墙过热器的开口位置,用布置在炉顶的10t电动葫芦接住管排,由电动葫芦吊至安装位置。上段省煤器吊挂管在水平烟道顶棚(后)和省煤器上集箱就位后散管单根安装。吊挂管一过区域和一级过热器小组合安装。 2.2.2汽包 汽包直径Φ2 145×185mm,长21 600mm,材质SA-299。汽包安装标高为54 570mm,距离F 排钢架4 025mm。汽包用4 根M85×4 的吊杆悬吊在顶板梁下。汽包吊装之前,汽包的检查放线、内部装置的拆除、临时脚手架搭设等工作要完成,并将汽包4根M85的U型吊架临时固定在汽包上。汽包安装用2套200t的十.十滑轮组通过2台16t的卷扬机牵引水平抬吊汽包吊耳就位。2 套200t滑轮组的中心间距为8 400mm。汽包就位后穿吊杆销子,找正后固定。 2.2.3水冷壁 水冷壁Φ60×6.5mm,材质20G,管子节距75mm。前水分上下5 段、两侧分4 段、后水分6 段、延伸管分2段供货。除后水的2 根上集箱外,其余水冷壁集箱制造厂均和管排对接焊好。四侧水冷壁采用地面小组合方式组合安装。水冷壁组件由两台DBQ3000tm 塔吊双车抬吊竖立后,用炉后塔吊单车将组件从炉顶G、H间开口进入安装位置(顶梁96#两根、97#一根先不安装)。水冷壁刚性梁出厂件吊装,在水冷壁管排吊装前临时悬吊于附近的钢梁上。左、右水从上到下吊装,上段吊装就位后穿上集箱吊耳销子,找正固定后,将下段吊装就位悬挂于上段之下。前、后水先吊中段,再吊冷灰斗,最后吊上段组件。拱部燃烧区水冷壁组件,悬挂于36 200mm 的桁架梁下。冷灰斗吊装前先将水冷壁下集箱支撑托架就位找正,并固定牢靠,冷灰斗吊入后,下集箱放在托架上,冷灰斗上部也临时悬挂于36 200mm 的桁架梁下。上段水冷壁吊装前先将燃烧器预先存放好。前墙水冷壁上段吊装就位后穿上集箱吊耳销子,找正固定后,依次找正中段、下段管排,对口焊接。后墙水冷壁上段吊装时,从炉顶开口位置穿入后旋转90度,先临时悬挂于95#顶梁下,待两件后水上段悬挂完后,安装96#(两根)、97#顶梁,并完善后水吊杆梁,然后再将后水上段正式就位。找正固定后,依次找正中段、下段管排,对口焊接。水冷壁管口对接完成并密封后,正式安装水冷壁刚性梁。 2.2.4包墙过热器 包墙过热器管Φ42×6mm(中隔墙上段为Φ51×7mm),材质25MnG,管子节距112.5mm。包墙集箱除前包、隔墙的上集箱外其余制造厂均和管排对接焊好。前包、隔墙上集箱各分两件供货。包墙过热器分10个组件,即左、右侧包墙,前、后包墙和隔墙各分左右两个组件,左、右延长墙。地面组合时,炉墙附件和吹灰器支架全部安装上。前后包墙过热器刚性梁出厂时在炉中心线处沿炉宽分为两段,侧包墙过热器上面三层刚性梁在前包墙处也分为两段,可以满足四侧包墙组合的需要。前包墙、左右包墙,后包墙须用三角架加固起吊,包墙由两台DBQ3000tm塔吊抬吊竖立后,脱掉桁架,组件由炉后塔吊从炉顶开口进入就位位置。其它的不用加固架,直接抬吊。左包墙从炉顶穿入后,先临时悬挂在103#顶梁下,留出后竖井受热面吊装通道,待省煤器管排、一级过热器、再热器水平管组吊装就位后,左侧包墙过热器再正式安装就位。吊装顺序:后包墙-左包墙-右包墙-隔墙-前包墙-左延伸墙-右延伸墙 3 结论 锅炉的施工过程是一项复杂的系统工程,锅炉施工质量受多种因素的影响,施工中仍有很多问题被忽视。锅炉施工中存在的类似问题,大多都是可以避免的。只要我们认真对待,抓好施工中各个环节的施工质量,定能交付满意工程。 工业分析技术论文:德\日\中机床工业相关技术专利分布比较分析 摘要:文章通过比较分析德国、日本和中国典型机床工业技术专利申请的数字分布状况,总结了德国、日本机床行业技术创新发展的成功经验及对中国机床技术创新发展的启示。 关键词:机床工业;专利申请公开;技术创新;数控机床 机床工业是一个国家装备工业的核心,它的行业创新实力和技术水平会影响国家整体工业的发展速度。一个国家行业技术专利数量的变化在一定程度上可以用来确认和跟踪这个行业的技术创新活动发展轨迹,表现其行业技术创新的活跃性,反映一个国家的行业技术创新能力强弱。从不同角度比较分析德、日、中三国的机床技术专利数据,比较三个国家行业技术创新发展情况,分析行业技术优势产生的内导因素,找出我国机床工业技术发展中的缺陷,对现阶段的中国机床行业技术创新能力提高和机床工业的加速发展有着重要意义。 一、德国、日本、中国机床专利申请总量变化比较 分别在德国、日本、中国所建立的官方或国家专利数据库中,按照国际统一的专利分类方法IPC国际分类标准B23主分类项下,即:机床;未列入其它类的金属加工项下依年份检索发明专利数字,所得出机床技术集中出现的开端和总量统计值的变化发展趋势图如下: 60年代,德国机床工业就开始依靠着技术创新能力持续上升发展,起点要比日本早15年。然而,70年代末开始,德国在数控机床技术发展的浪潮中,却被日本迅速赶超。 70年代末, 日本善用引进技术、注重保留二次技术创新空间,抓住电脑数控技术引进机床控制的机遇,迅速提高了本国的机床数控技术水平,出现了大批新产品和新企业。日本数控机床产品利用功能优越、制作精良而价格便宜的中低档数控产品冲击市场,迅速占有世界市场份额。日本企业会针对客户的消费习惯和消费能力对产品进行相应的变化和更新。它们的技术创新围绕着市场需求转,是非常典型的应用型创新。 中国的机床工业技术发展在建国初期后的30年里几乎始终徘徊停留在传统老式的通用机床技术领域里。20世纪70年代西方发达的资本主义国家和日本数控机床发展大行其道,争先抢攻的时刻,我国的机床产业和与电子、微电子产业的技术结合领域可以说是一片空白。80年代直到90年代末开始,我国才开始有了数控机床技术的发端,但进步迟缓,整个行业的技术水平始终很低。这种状况持续到新世纪的开始才逐渐加速改善。 需要说明的是曲线图表中的日本机床发明专利公开申请总量上远远超出德国和中国。由于各国发明专利授理的具体标准存在不同之处,单从数量的比较上却并不一定能够绝对说明一个国家的机床技术水平。所以,在此我们仅使用三个国家专利申请量的浮动变化曲线来比较不同国家间机床技术变化发生的显著转变阶段,并不将总数上的巨大差异做为不同国家间技术水平高低比较的重要技术指标。 二、三个国家专利申请人均产出率的比较 德、日两国机床技术发展最鼎盛时期的就业人员数量和申请专利成果总产出量所得出的人均产出量情况如下: 首先是德国,上世纪的70年到80年代是德国机床创新量顶盛时期,以1975年初到1980年初这5年为例,当时德国机床工业的平均从业人数大约为70,000人,这个阶段出现的各类机床相关技术发明专利申请公开量大约为10,015件,人均产出率约为0.143。 日本在上世纪的90年代到达了机床技术创新的顶峰,从1990年初到1995年初,相关发明专利申请公开量达到了约71,245.00件,那个时期日本机床从业人员数量大约为3.8万人,人均创新产出率约为1.875。当然,并不能因为极高的人均创新产出率就说明日本机床技术水平大大超出其他国家,这也需要加入专利审查标准和最终授权率等决定专利质量的因素来综合考察,这一点在下文中会专门提及。 目前,我国的机床行业从业人数约是250,000人,就业数量为德国的3.6倍,日本的6.6倍。2004年初至2009年初从专利数量增长速度最快的时期,各类相关机床类发明专利申请总量为18,232件,人均发明产出率约为0.073。从比较数字看,我国现阶段人均发明产出率为德国机床工业发展顶峰时期的51%,为日本的3.9%,如此大的差距在一定程度上说明了我国技术创新力薄弱的问题。 三、机床技术专利申请来源分布比较 从总数上看,2006年我国的发明专利申请量就已位居世界第四位。但是,其中近半数发明申请却来自国外,尤其是我国产业技术领域的发明专利明显偏少。 具体到金属切削机床类技术,以2004年为例, 日本特许厅数据库中公布的B23类项下金切机床类发明专利申请数量为5,936件,根据多组数据的抽样统计,每100件发明专利申请中,非本国公民申请者的件数平均约为6到lo件。也就是说非本国居民的发明申请数量仅为约6%~10%;而同时期的国共有发明专利申请727件,其中,境外申请者的比例高达57%,单单日本一个国家就占有246件,德国占有78件,属于中国发明专利申请的总共只有约310件。 再来总体看中国国家知识产权局专利数据库中金切机床类公开的专利情况。截至2010年8月1日,国家专利局数据库中被公开的金切机床B23分类项下发明专利共计19,558项。其中,公开的发明专利为境外申请者的数量约为7,900件,平均占总量的40%左右。 四、专利申请质量的比较 由于在各个国家不尽相同的专利审查制度体系下作比较,所以不能够单用申请总量上的差别来衡量一个国家机床工业的技术水平,更需要综合专利申请质量指数。专利申请的质量可以主要从两方面来衡量,一是专利申请的有效发明数量,二是专利申请的种类结构。 首先是有效发明数量。发明专利的质量从某种程度上来说可以用申请的授权率,即有效发明数量来评估。 具体到机床类技术专利,首先看日本,由于日本的专利申请门槛较低,往往一个很小的技术改动,企业就会主张专利申请。与申请量相比, 日本的专利授权量上可能会大打折扣。根据多组随机抽样的统计数据, 日本机床类技术的有效发明授权率约平均为33%,也就是说每100项发明专利申请最后有将近2/3是被撤销或不能获得授权。因为日本专利数据库中授理的非本国居民机床技术方面的申请比率并不高,只有6%~10%,所以,可以说日本本国可以占有90%~94%的有效发明专利。 与发达国家相比,我国国内发明专利的质量有一定差距。截至到2011年3月底,在专利数据库中B23类机床技术总共可以检索到28,733项发明专利申请,被授权的发明专利为11,641件,平均授权率约为40.5%。单从总的机床技术发明专利授权率上看,我国的数字要比日本 高,但是联系到国家知识产权局每年授理的大量来自于非本国居民的发明申请成份,就会大大削弱我国本国所拥有的有效发明。例如,日本在我国的4,568项发明申请中就有2,436项是有效专利,授权率为53.3%;德国在我国的1,672项发明申请中获得了737项授权,授权率44%;美国的2,315项中有1,007件有效;台湾地区的755项发明申请中有304项有效;瑞典的550项申请中345件有效等等,这样将许多其他国家和地区的有效发明专利扣减出去,来自中国本土的有效发明就非常有限了。 然后,我们再来比较不同国家专利申请的种类结构。技术专利有两个主要类型:发明和实用新型。其中发明的技术含量高,其比率可反映企业自主创新的核心水平。而根据我国机床技术专利组成结构的对比情况,实用新型申请偏多,发明偏少,说明我国的创新活动强度较低。 具体到机床产业,我国这种结构上的欠缺则也非常明显,利用关键词检索的办法比较一下机床技术方面日本和中国数据库中的专利构成情况。 截至2010年9月12日,使用关键词“车床(卜一又)”在日本专利特许厅数据库中检索得出的结果是特许(发明)共23,607件,实用新案(实用新型)共1,071件,比率为22:1;同样是使用关键词“车床”在中国国家专利局数据库中检索得出的结果是发明共849件,实用新型共2,275件,比率为0.37:1。 中国国家知识产权局数据库中来自于国外的机床技术申请有95%上均为发明专利申请,实用新型申请比例通常很小。中国国内实用新型的申请量一直显著高于国外,而且差距逐年拉大,这说明了中国本土的创新成果质量不高,对核心技术没有突破。截至2010年8月1日,中国国家知识产权局专利数据库中所显示的金切类机床B23项下数据,除去授权给境外发明者的比率部分(约40%左右),可以得出发明专利授权给中国所有者的件数约为11,658件;实用新型约为25,203件(除去8.4%的境外所有者)。发明专利的比例为31.6%,也就是说国人申请100件关于机床方面技术类的专利,约有3l件为发明,69件为实用新型。 五、数控机床技术领域的外国企业在中国专利申请状况 在中国境内的金切机床技术发明申请数量上,日本公司排名第一。日本三菱、日立、东芝等几个公司是申请大户。以三菱和日立公司为例,截至20lo年8月1日,数据库中检索到的2,880项日本发明专利申请中,三菱集团公司拥有328项,日立公司拥有213项。德国的1,701项发明专利申请中,博世集团拥有133项,西门子集团公司49项。其它的从几十项到几项不等分布在各个中小企业手中。 由此可知,德国、日本企业除了拥有卓越的自主创新能力外,其对专利申请的认知态度已经非常普遍和成熟。他们十分重视把研制出来的技术申请和注册专利,使用专利保护制度作为保护海外市场的盾牌。 以上这些专利统计数字的差距说明了我国机床产业技术领域自主创新能力的欠缺,具有自主知识产权的关键性技术供给严重不足。而德国和日本则是另一番不同的局面。德国在60年代时,准确抓住了机床产品机电一体化的技术转变契机,利用本国基础不错的电子工业,快速进入了采用集成电路的机床数字程控时代。从集成电路控制到小型通用电子计算机控制系统,直到今天的微型计算机控制系统、计算机集成制造系统,德国数控机床产品一直保持技术革新领域的优先地位。日本机床工业的发展只经历了约十年的技术模仿和改进阶段。20世纪80年代初,日本抓住了机床数控技术发展的契机,全力投入和促进电子、计算机技术的发展,在微型计算机控制系统的机床技术开发领域同德国站在了同一起跑线上。 六、差异要点分析及可供选择的对策 上述对日本、德国和中国三个国家机床行业相关技术专利总量、质量、结构等各方面的比较分析中,我们可以看出中国的机床技术创新指标数据与德国和日本存在着很大的差距。总结德、日两个国家机床技术创新成功发展的以下要点,值得中国参考借鉴: (一)强大的政府引导和扶持作用 德、日这些发达国家之所以取得机床工业技术的发展成功,政府的策划、引导和扶持作用功不可没。随着科技的迅猛发展,信息、电子及计算机技术日渐融合,任何领域的研发工作都与这些技术紧密联系、相互渗透,这使传统机械行业的技术发展呈现出多标准、多维度、多方向的发展态势。所以,在把握突破方向时,不能依靠各个企业单打独斗,需要一个国家政府扮演总指挥的角色,集中各方面力量对整个世界市场系统分析,审时度势。各企业、研究性机构和行业协会积极配合政府指令,大量投入、集中研究、预测最佳的发展可能、综合分析潜在的市场需求,制定周密的短期和中长期发展规划,并采取切实有效的措施扶持引导生产企业在某一个或某几个技术方面集中人力、财力、物力做技术攻坚,争取用本国自主创新的机床产品引领趋势、主导市场。 关于这个方面, 日本政府是成效卓著的榜样,系列资助补贴政策、适度的经济干预、适时的企业发展策略指导等都是日本机床工业成功腾飞的最有效的助推剂。日本政府在引领本国机床工业发展中真正做到了脉络清楚、层次明晰、阶段目标把握准确,顺利的将本国的机床企业推到了世界产业的领衔位置。像日本政府一样,往往抓对了方向,再集中所有力量攻坚,才能实现某项技术的突破式创新发展。 德国政府则一直特别重视机床工业的发展,讲求“实际”与“实效”,重视理论与实际相结合,基础科研与应用技术并重,订立机床精度标准,更新产品结构,在产品质量上精益求精。 近年来,我国政府也开始高度重视机床工业的重要性和战略地位,进一步加强了引导和支持机床产业发展的力度。例如,2006年的《国务院关于加速振兴装备制造业的若干意见》、发改委的《数控机床发展专项规划》。然而,在这些粗线条的意见和规划下,如何进行具体的布置和实施,具体的检验标准又是什么,仍然需要思考和探索。 (二)注重创新技术力量的培养,为实现突破性创新储备人才 日本、德国两个国家在培养创新人才方面有相当多的可借鉴经验。从高校教育来讲,为了给制造业培养充足的人才, 日本从60年代就开始扩招收理工科学生数量,注重技能训练,培养实用型人才。而德国作为世界上最好的企学研合作典范之一,也有着非常突出的优势。企学研互相合作方面,德国最优秀的方面就是产业界所要的研究课题与大学等所致力的课题联系紧密,使得院校中的科研力量在大学教育中就能够充分的与实际产业开发需要相适配。 从企业人员培训方面讲, 日本企业非常重视通过内部培训提高职工素质,所有的企业都有自己的职工培训计划。培训内容包括学习先进的技术、生产产品的用途及国内外发展情况,有些让老职工传帮带,介绍经验。 德国机床企业则一直高度重视“人”的作用,将提高人员素质,特别是培养熟练的技术工人放在首位。在企业中,新工人必须经严格培训,合格后才能上岗。坚持师徒相传,使老员工的丰富经验得到充分发挥。 反观我国的情况,整个机床行业缺乏专家型人才、企业缺少技术纯熟的技师和工人,更加稀缺具备创新能力的高素质工程师。传统的机械行业积累人才的速度非常慢,一个机床技术工程师需要工作多年以后才能去负责其中一个部分的设计,而如果要培养出在整体融会贯通的基础上做改进创新的能力,则需要更多的时间和经验。我们的企业往往认为自己不是培训机构,不愿意在人员培训上增加企业的成本支出。这样就企业培训不投入、人员知识技能转换不衔接,根本无法保证人才产出的质和量。 (三)企业是机床行业技术创新的生力军,其创新投入比重非常高,拥有强大的技术创新能量 一个行业技术创新的主体必须是企业,企业是行业技术创新发展不可或缺的中坚力量。企业只有站在市场需求的最前沿,面对最实际的问题,有最现场的感受。同时,企业创新也在最大限度上缩短了技术成果转化的通道。 无论是以中、小机床企业为主流的德国机床业,还是拥有众多巨型集团公司的日本,其共同点就是:企业是这些国家最主要的创新成果产出来源。在德国,企学研工作系统结合,企业为技术研发提供大量资金,德国的高校和研究机构,有超过1/5的机床科研经费比例直接来自于企业委托,研究目标非常务实;在日本,几乎所有大一些的公司都有自己的技术开发研究机构,主要负责开发研究新产品、新技术和新工艺。企业研究机构在数量上要远远大于大学、国立和民营的研究机构,企业所拥有的研究人员数量比例占到总研究人员数量的一半以上。日本企业在研究开发方面的投入比重相当高,同时,为了促进企业的创新,充分挖掘技术人员的创新才能,企业不遗余力的想出各种激励和保障措施。 在中国却存在着机床企业技术创新角色的集体缺失状况。我们国家的情况是机床企业大而不强,普遍存在着重生产、轻科研的情况。企业技改部门或机构没有足够的科研能力,不能胜任有实质意义的研究开发工作,大多数的创新成果只及毛皮。多数企业对职务发明的激励力度不大,在创新环境和文化建设上,缺乏“敢冒风险,宽容失败”的创新氛围。 鉴于现阶段,我国企业自主创新能力的形成需要漫长的人才技术力量的积累,所以,要做真正有质量的技术创新,我们可以先借鉴德国的“企学研”合作模式,发挥校、企各自优势,大力推行科研单位创新成果资源和企业生产转化互补共享,推动机床企业技术创新能力提高。除此之外,企业和研究单位的这种你中有我,我中有你的合作模式,也为这一行业的技术人才培养做出了贡献。 (四)拥有素质过硬的机床功能部件生产企业,成熟的机床配套产业集群 机床的配套功能部件产业特征是小商品、大市场,数控机床许多高技术含量的部分,都凝结在配套产品中,一个国家机床关键功能部件的自配率决定着主机的技术水平。德国和日本的共同点就是都十分重视机床基础元部件产业的发展,企业专业化程度高,质量把关严格。在德国和日本,我们可以轻易列举出很多家全球著名的企业,它们从事制造与机床主机配套的基础零部件、刀具、数控系统等名牌产品,例如,德国FAG、INA的轴承;Heidenhain公司的光栅尺;Zeiss集团的光学仪器;德国西门子公司的数控系统更是全世界机床数控系统的主角。同样, 日本也拥有大批这样的著名企业,NTN公司的轴承;日本精工(NSK)的轴承和滚珠丝杠;日研工作所、大昭和精机的刀具;同西门子数控系统齐名的日本法那科数控系统等等。 在日本政府的引导下,其众多机床零部件企业形成配套产业集群,众家企业之间相互促进和带动,形成了产业技术创新发展的合力。日本机床功能部件的生产厂商主要集中在东京、大阪、奈良附近。而日本机床产值前20名的企业集中坐落在东京和名古屋附近,机床企业周围已经形成整了完善的零部件配套产业群,围绕在机床生产企业的周围,这种分工合作关系提高了日本数控机床行业的效率。一般来讲,机床制造商用于采购本国精密零部件的成本占机床总制造成本的10%~20%左右。这一点也在德国得到了淋漓尽致的体现,德国的机床配件企业规模不大,但专业化程度极高,分工明确、互相配套、各施所专、生产效率和质量都得到了最高水准的保证。从地理分布来看,德国的机床行业,西南部的巴登一符腾堡州拥有通快等行业巨头,占全国产值超过50%;首府斯图加特及周边地区共有110多家机床企业。 目前,中国企业的各类机床关键功能部件供应却严重依赖于国外配套。国产部件专业生产效率低、品种少、质量不稳定,仅能满足中低档数控机床的配套需要。中档以上数控系统和功能部件的自配率不到20%,其进口成本占制造成本的40%以上,导致整机产品的造价居高不下,我国国产中高档数控机床毫无价格竞争优势。 发展我国机床功能部件生产配套能力,首要解决的问题是促进机床功能零部件企业生产的专业化、标准化批量生产,控制质量,降低制造成本。然后是解决我国机床零部件企业生产规模小、布局分散、专业化分工程度低的问题。需要在国家政策扶持下集中规划引导产业链配套生产区域,扩大生产规模,形成配套生产的合力,结成产业集群,针对解决我国在机床工业的零部件产品制造上各个企业孤军作战,缺乏合作,都倾向追求生产制造的“大而全”、“小而全”,与专业化、现代化的大工业生产有较大距离的问题。 工业分析技术论文:工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用分析 摘 要:作为火灾危险性极高的化工、冶金等大型工业厂区,火灾自动报警系统是必要的消防安全设施。工业厂区建设规模逐渐巨大化,使得厂区火灾自动报警系统中火灾报警控制器设置数量众多。而火灾报警控制器是火灾自动报警系统综合联网网络上的重要节点,网络节点数量越多,组网越复杂,系统通讯网络中各类信号的传输效率及安全性越无法得到保障。探索优化火灾自动报警系统联网形式、分级管理办法、通讯接口类型等方面的应用,已成为现代工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用的新课题。 关键词:工业厂区;火灾自动报警系统;火灾报警控制器联网;技术应用 近年来,国家新建的工业厂区建设规模逐渐巨大化,大型工业厂区建设规模厂区占地面积达数十万平方米,更有甚者超出百万平米。工业厂区上下游工艺生产链的集中化建设、配套生产厂房或生产装置群建设、高效集中规模化产能输出、生产-仓储-物流一体化建设概念,都使得化工、冶金等现代化大型工业厂区实际使用的占地面积巨大。本文将结合典型的国内特大煤化工厂区实例,分析论述大型工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用,并提出优化建议。 1 大型工业厂区火灾自动报警系统设置概述 火灾自动报警系统是探测火灾早期特征、发出火灾报警信号,为人员疏散、防止火灾蔓延和启动自动灭火设备提供控制和指示的消防系统。根据现行国家消防标准规范,工业厂区因其占地面积大、生产厂房或生产装置群分散、需O置自动灭火设备等特点,一般需要设置多台火灾报警控制器组成火灾自动报警系统的集中报警系统,当厂区内有两个及以上消防控制室时,应按照控制中心报警系统进行规划。 火灾自动报警系统的集中报警系统和控制中心报警系统,都需要由多台火灾报警控制器通过总线通讯联网组成。目前,国内外不同品牌的火灾报警控制器在联网形式、分级管理办法、通讯接口类型、与消防控制室图形显示装置信号传输等方面,都有不同的做法。不同品牌火灾报警控制器的做法优劣,直接影响火灾自动报警系统本身探测火灾早期特征、发出火灾报警信号、联动启动自动灭火设备等工作完成效率。这就对工业厂区火灾自动报警系统中,多台火灾报警控制器综合联网技术应用提出更高要求。 2 典型的国内特大煤化工厂区火灾自动报警系统综合联网实例 2.1 煤化工厂区概况 该煤化工厂区用地呈四边形,东西长约1400米,南北宽约1600米,占地面积超过220万平方米。厂区根据工艺流程及总图布置的原则和要求,将全厂按功能划分为以下五大区域:工艺生产装置区、辅助生产设施区、公用工程区、储运区、行政办公及生活服务区。其中工艺生产装置区由10个主生产装置群构成,厂区内另设有生产指挥控制中心、自备电厂(含输煤栈桥)、净/污水厂、综合储罐区、大型聚烯烃自动化包装库房等。行政办公及生活服务区,含一栋地上9层、地下1层的一类高层办公楼,三栋5层的员工倒班宿舍和一栋3层的员工活动中心等人员密集场所。 2.2 煤化工厂区火灾自动报警系统类型及火灾报警控制器设置数量 该煤化工厂区火灾自动报警系统由28台火灾报警控制器组成控制中心类型的报警系统。全厂28台火灾报警控制器分散设置在工艺生产装置区(7台)、生产指挥控制中心(1台)、自备电厂(6台)、一处净水厂(1台)、一处污水处理厂(1台)、两处循环水站(2台)、化验站(1台)、综合储罐区(1台)、大型聚烯烃自动化包装库房(2台)、行政办公及生活服务区(6台)。火灾报警控制器采用RS-485通讯方式,按照环形布线形式连接通讯,形成环形总线通讯网络。 造成厂区火灾报警控制器数量众多的原因主要有: (1)部分工艺生产主装置区火灾探测器、手动火灾报警按钮和模块等设备总数和地址总数,均超过3200点。甚至部分生产区设备总数和地址总数已经上万,如自备电厂火灾报警控制器地址编码总数达到12600余点。使得单台火灾报警控制器设计容量无法满足实际需求,需增设控制器数量实现容量扩大。 (2)厂区占地面积过大,造成单台火灾报警控制器与最末端设备总线通讯距离达到产品理论上限。火灾自动报警系统的信号总线一般采用RS485通讯方式,按照布线形式可以分为环形和树形两种。环形信号总线的通讯距离一般可以达到2000m,不过需要将环形总线首尾都需要和火灾报警控制器连接。而该煤化工厂区装置群众多、火灾探测点和联动控制点分散交错,信号总线从厂区任何单台火灾报警控制器引出,都无法在2000m内完成环形链。 (3)业主方内部管理制度的制约。该煤化工厂工艺生产装置区、辅助生产设施区、公用工程区、储运区、行政办公及生活服务区都有各自的属地管理责任单位。为了能清晰划分将来工厂运营生产期间各个属地管理责任单位的消防责任,工厂业主方要求根据不同的责任主体划分厂区邻近装置群或建(构)筑物的火灾报警区域。 2.3 煤化工厂区试生产期间火灾报警控制器组网及分级管理要求 根据该煤化工厂区众多火灾报警控制器的特点,结合现行国家规范,该厂提出了“集中报警、分区域控制消防设备”的火灾报警控制器管理要求。将生产指挥控制中心、行政办公及生活服务区内消防气防站和生产调度值班室的3台火灾报警控制器作为全厂集中报警控制器及各自责任区域控制器,其他25台分散在厂区的火灾报警控制器作为各自责任区域报警及控制的控制器。同时为保障应急状态下,火警及联动控制信号能准确无误的传输,在28台火灾报警控制器环形连接的基础上,又采取了各火灾报警控制器间联网线路“一天一地”(即共两条联网线路,平常以地下敷设的传输线路为主,同时在地上敷设一条备用线路)冗余方式敷设。火灾报警控制器组网及分级管理要求示意图如图1所示。 火灾报警控制器分级管理说明: (1)生产指挥中心、生产调度值班室、消防气防站设置的火灾报警控制器为一级报警网络:可显示并接收全厂区28台火灾报警控制器报送的火灾报警信息和监控设备的运行状态及故障信息。一级报警网络中的火灾报警控制器可远程控制消防水泵(注:全厂区采用稳高压消防水系统,在净水厂区设立唯一消防水泵房)。 (2)各自责任区域报警及控制的控制器为二级报警网络:能够实现管辖范围内实时火灾的报警功能,监视管辖范围内的火情,自动喷水系统、泡沫灭火系统、气体灭火系统、干粉灭火系统、防排烟、防火卷帘等自动消防设备由区域报警控制器实现手动/自动启停。 2.4 煤化工厂区试生产期间消防控制室图形显示装置使用情况 消防控制室图形显示装置用于火灾报警及消防联动设备的管理与控制,以及设备的图形化显示,与火灾报警控制器组成功能完备的图形化消防中心监控系统。消防控制室图形显示装置通过RS-232/RS-485方式进行通讯联网,接收、发送、显示火灾探测器、手动火灾报警按钮和模块等设备的异常信息及火灾报警控制器信息,从而实现火灾报警系统的远程监控。 因该煤化工厂区火灾自动报警系统十分庞大,全厂共28台火灾报警控制器同时在线工作,且根据火灾报警控制器组网特点和分级管理要求,该厂区共设置了3套消防控制室图形显示装置。分别设置于生产指挥中心、聚丙烯装置和聚乙烯装置的联合控制室、自备电厂集中控制室,该三处地点辐射的范围较均衡的把矩形厂区划分为三大片。3套消防控制室图形显示装置通过火灾报警控制器环形网络通讯,每套装置均能监控全厂区信息。 3 工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用优化建h 3.1 工业厂区生产装置群合理化布局 工业厂区生产装置群合理化布局,将极大的缩小厂区占地面积,减少火灾自动报警系统的点位数量,使得火灾自动报警系统综合联网更精简高效。 目前,国家未正式煤化工工程设计防火规范,该煤化工厂区项目前期设计依据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008进行规划总体规划与工厂总平面布置。工厂总平面布置,应根据工厂的生产流程及各组成部分的功能要求、生产特点、火灾危险性,结合地形、风向、交通等条件,按功能分区布置。根据总平面布置的总体原则,占地面积最小化能缩短火灾自动报警系统总线通讯距离,减少火灾报警控制器数量。 煤化工厂区,火灾自动报警系统设置探测、报警点位的场所,主要集中在封闭厂房、各类控制室、变电站、机柜间、输配煤栈桥和转运站、卸储配煤筒仓、危险性大规模大的储罐区、特殊专利商设备、大型仓库、行政办公及生活服务区内的人员密集场所等。而很多室外塔器、室外钢结构框架和管廊、室外设备群、火炬、水塔、污废水池等,火灾自动报警系统设置的探测、报警点位很少或没有设置要求。在不影响工艺生产的前提下,调整有设置探测、报警点位的场所尽量集中相邻,其他无探测、报警点位的区域在外侧排布。针对设置探测、报警点位较多的原料煤和燃料煤的输配段、储运设施的可燃液体储罐和液化烃和液氨地上压力储罐、行政办公及生活服务区内的人员密集场所,在满足规范中防火间距的要求前提下,尽量避免长条形排布,以达到占地面积相对集中的目的。 3.2 火灾自动报警系统探测、报警点位的设置优化 通过优化火灾自动报警系统探测、报警点位的设置,能有效减少区域性火灾报警控制器的总线点位数量,进一步优化火灾自动报警系统综合联网网络上的控制器节点数量。 煤化工厂区部分区域可根据火灾危险性,采用可燃和有毒气体检测报警系统、电视监视系统(CCTV)等已有设施替代火灾自动报警系统的烟、温探测点。《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008中,第8.12.1条的条文说明提出:“在石油化工企业的火灾危险场所设置火灾报警系统可及时发现和通报初期火灾,防止火灾蔓延和重大火灾事故的发生。火灾自动报警系统和火灾电话报警,以及可燃和有毒气体检测报警系统、电视监视系统(CCTV)等均属于石油化工企业安全防范和消防监测的手段和设施,在系统设置、功能配置、联动控制等方面应有机结合,综合考虑,以增强安全防范和消防监测的效果。”该规范条文明确了除火灾自动报警系统和火灾电话报警,可燃和有毒气体检测报警系统、电视监视系统(CCTV)等均可用作于消防监测的手段和设施。同时,火灾自动报警系统应设置的警报装置,可由生产区的扩音对讲系统兼作为警报装置。当重要的火灾危险场所应设置消防应急广播时,扩音对讲系统增设能切换至消防应急广播状态的功能即可。 3.3 火灾自动报警系统布线形式及通讯方式的优化 目前,常规的火灾自动报警系统的信号总线一般采用RS485通讯方式,按照布线形式可以分为环形和树形两种。树形的信号总线通讯距离一般可以达到1500m,如果在线路中间增加中继模块可以将信号通讯距离延长至3000m。环形的信号总线通讯距离一般可以达到2000m,不过需要注意环形总线首尾都需要和火灾报警控制器连接,即起点也是终点,所以其实际的通讯距离是树形总线的一半左右。因煤化工厂区属于高危厂区,环形的系统通讯,一方面是考虑到了火警信息的安全通讯,物理线路上总线的点位做到了双线路与火灾报警控制器连接。但是如果总线通讯接口的更新,也能做到物理单线路的最大化安全性,对加长单台火灾报警控制器的总线通讯距离的意义就非常大了。这里推荐选用CAN接口通讯提高数据通讯实时性、可靠性。CAN(Controller Area Network)属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。较之RS-485而言,基于CAN总线的分布式控制系统在以下两个方面对火灾自动报警系统综合联网具有明显的优越性: (1)CAN控制器工作于多主方式,网络中的各节点都可根据总线访问优先权采用无损结构的逐位仲裁方式竞争向总线发送数据,且CAN协议废除了站地址编码,而代之以对通讯数据进行编码,这可使不同的节点同时接收到相同的数据,这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通讯实时性强,并且容易构成冗余结构,提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用RS-485只能构成主从式结构系统,通讯方式也只能以主站轮询的方式进行,系统的实时性、可靠性较差。 (2)CAN总线通过CAN控制器接口芯片两个输出端CANH和CANL与物理总线相连,而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态,CANL端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会出现象在RS-485网络中,当系统有错误,出现多节点同时向总线发送数据时,导致总线呈现短路,从而损坏某些节点的现象。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能,以使总线上其他节点的操作不受影响,从而保证不会出现因个别节点出现问题,使得总线处于“死锁”状态。 火灾报警控制器如果能够采用CAN接口进行总线通讯,并选用树形布线形式,辅以信号增强的中继模块,将最大化保证通讯数据的实时性、可靠性,同时加长火灾报警控制器总线线路的通讯距离,以精减火灾自动报警系统综合联网网络中的火灾报警控制器数量。也可免去各火灾报警控制器间联网线路“一天一地”的冗余布线形式,节省工厂投资。 3.4 火灾自动报警系统分级管理及消防控制室图形显示装置设置优化 根据现行国家规范要求,煤化工厂区生产区、公用工程及辅助生产设施、全厂性重要设施和区域性重要设施等火灾危险性场所应设置区域性火灾自动报警系统。设置两套及两套以上的区域性火灾自动报警系统宜通过网络集成为全厂性火灾自动报警系统。全厂性消防控制中心可设置在中央控制室(生产指挥中心),同时在生产调度中心、企业专职消防特勤站通讯接警室设立辅助消防监控中心,作为全厂消防监管一级网络。同时,仅要求全厂性消防控制中心的火灾报警控制器能联动控制或者远程启动全厂消防供水设施(化工厂区一般采用稳高压消防水系统,消防水池与生产生活用水池并设一处,消防供水设施也只有一处),以做到应急工况下第一时间提供足量足压的消防水。生产调度中心、企业专职消防特勤站设置在行政办公区,距离生产区的消防泵房距离较远,如果要求专用线路直接连接至消防泵控制箱(柜),无疑将加大工厂建设期的线路施工费用,并增加运营期的线路维护成本。 消防控制室图形显示装置可只设置在全厂性消防控制中心(中央控制室)、辅助消防监控中心(生产调度中心、企业专职消防特勤站通讯接警室),用于显示全厂区所有火灾报警控制器传输的火警、监管或联动反馈等信号。该三处监控中心,可培训专职或兼职消防监控/操作人员,24h值守。火灾报警控制器与消防控制室图形显示装置之间也可选用CAN接口通讯提高数据通讯实时性、可靠性。 4 结语 火灾自动报警系统作为大型工业厂区必要的消防安全设施,其综合联网技术应用应更注重网络上各类信号传输的实时性、可靠性。通过优化火灾自动报警系统联网形式、分级管理办法、通讯接口类型等方面的应用,可有效简化火灾自动报警系统综合联网的复杂性,使系统通讯网络中各类信号的传输效率及安全性得到保障。 工业分析技术论文:PLC控制技术在工业自动化中的运用分析 [摘 要]PLC控制技术采用一种可编程的存储器,在逻辑编程的基础上实现内部信息存储,PLC技术主要应用于计数、定时、逻辑运算、顺序控制和算数操作等。PLC技术在工业自动化中运用较多,其中控制功能包括通信、运算、控制、诊断、编程、处理等。本篇文章在此基础上,主要对于PLC控制技术在工业自动化中的运用做出研究与分析。 [关键词]工业自动化;PLC控制技术;运用 引言 伴随现代社会工业的快速发展,工业生产技术要求的发展也迅速提高,这同时促进了科学技术的迅速发展,其中软件技术和硬件技术方面进步的幅度尤其迅速和巨大,而PLC控制系统就是这样产生的。PLC系统的设计相比老电路系统的较为简单,而其可靠性与抗干扰方面却有显著的提高,PLC控制系统在工业中的应用伴随着我国科技技术发展而普遍得以应用,这样对工业自动化的控制的范围带来无限的发展机遇,本文针对PLC的构成与PLC的应用功能 进行简短的陈述,并且针对PLC在工业自动化控制中的应用和PLC技术在应用当中的一些注意的问题进行深入的分析。 1 PLC的构成和功能 1.1 PLC的构成 PLC主要是由电源、接口电路、CPU、存储器和I/O电路组成的,电源包括系统以及备用和掉电保护;接口电路的作用则是将PLC和现场及外围的设备连接起来;CPU能进行逻辑和数学运算,目的是协调整个系统的工作,系统的用户程序、逻辑变量与健康等信息则全部被存放在存储器当中,I/O电路主要是个例输入信号和转化电平,在后者中则是转化电平并放大PLC的输出结果。 1.2 PLC的功能 PLC是为当前的工业自动化的应用专门设计的,与一般计算机的功能不太一样,它包括过程控制、位置控制、程序控制、管理和综合物网络技术、生产监控等技术。近些年来,随着科技的发展,PLC的更新换代周期逐渐缩短,功能却不断增强,现代PLC特别是小型PLC一般具有一下功能:32位高速计数器、高速输出功能与脉冲捕获功能,还有温度调节、温度传感器等模块。 2 PLC控制技术在工业自动化中的具体应用 结合上文内容我们较为简单的了解PLC控制技术的相关概念,而为了能够更好完成本文研究,笔者将在下文中结合相关文献资料与自身实际经验对PLC控制技术在工业自动化中的具体应用进行详细论述,这一应用将主要围绕顺序控制、开关量控制、电动机调速变频控制、系统集中控制及模拟量控制五个方面展开,希望这一论述内容能够为相关从业人员带来一定启发。 2.1 顺序控制 在工业自动化PLC控制技术的应用中,顺序控制是这一技术应用的重要领域,这一顺序控制指的是PLC控制技术应用而实现的全部生产过程的协调控制。对于实现顺序控制的PLC控制技术应用来说,这一应用需要得到电气设备自动化系统的支持,而对于应用PLC控制技术的系统来说,其本身由主站层、远程层、现场传感器等部件构成,而通过这些部件组成的电气设备自动化系统就能够支持电气设备的远程顺序控制,实现生产过程的效率最大化。 2.2 开关量控制 除了顺序控制外,开关量控制同样属于工业自动化中PLC控制技术的典型应用,而这种应用{借着自身的广泛性取代了继电器控制系统,这也是近年来我国工业领域得以实现自动化生产线控制的原因所在,而在烟草机械、印刷机械、电梯控制、汽车零部件加工等领域等不乏开关量控制这一PLC控制技术的应用身影,由此可见这一应用对于我国工业发展的重要意义。 2.3 电动机调速变频控制 对于我国当下的工业领域来说,电动机调速变频控制同样属于PLC控制技术的典型应用,而这一应用就使得电动机调速与运转得到了较高质量的控制,这对于我国应用电动机的各类行业都带去了较好的支持。 2.4 系统集中控制 除了上述提到的几种自动化控制外,PLC控制技术还能够在系统自身的集中控制中实现较好应用,系统显示控制与故障检测控制等都属于这一应用的具体表现。例如对于机床设备来说,想要对其进行集中控制就需要借助逻辑错误检测和时限故障检测,这样才能够较好完成机床设备的集中控制,并在出现故障时进行相关故障的报警。 2.5 模拟量控制 除了上述几方面的应用外,模拟量控制同样属于工业自动化领域的PLC控制技术应用,这一应用能够实现功能模块的组合,这就使得完善的控制系统在形成和能够进行高质量且灵活的工业自动化控制。值得注意的是,在模拟量控制的PLC控制技术应用中,PLC控制技术能够实现较好的工业热处理,这对于相关生产的更好展开具备着较为积极的意义。 3 PLC控制技术在工业自动化应用中的注意事项 上文内容中我们了解了工业自动化领域中PLC控制技术的具体应用,而为了保证PLC控制技术能够更好服务于我国工业,这一应用中的注意事项也必须引起我们重视,温度、湿度、震动三方面的控制就是这一注意事项的具体表现。在温度的控制中,这一注意事项要求PLC周边的温度维持在0℃导55℃,这样才能够保证PLC控制技术功能的较好发挥,而在湿度与震动这两方面的注意事项中,我们需要保证PLC元件工作环境湿度在85%之下,而震动环境则应维持在10赫兹到55赫兹的范围内,这样才能够保证PLC控制技术较好服务于工业自动化。除了温度、湿度、震动三方面控制事项外,PLC的控制设计也是我们需要关注的注意事项之一,而评估控制任务、PLC的选型、控制流程设计、程序设计、程序检查、程序调试、模拟运行、联机统调、程序备用、交付使用是这一PLC控制设计的基本流程,而按这一流程完成具体IDEPLC控制设计就是我们必须谨记的注意事项。 4 PLC在工业自动化领域中的发展趋势 (1)基于大容量和高速度的运算升级。在将来PLC需要更大的容量与更快的速度,因此,相关人员需要逐步升级PLC的运算能力。当前,信息产业的发展快速,微型高速装置在设备容量加大的同时,价格却普遍下降。因此,存储设备中可以广泛的运用PLC控制系统。根据现状来看,在将来有关人员可以在更深层次上实现PLC控制系统的升级。 (2)编程语言的多样化与高级化方向发展。PLC的编程语言会变得越来越多样与高级。当前,小型和中型的PLC主要是适用梯形图作为编程语言,随着有关研究人员不断开发高级的PLC编程语言,如C语言与BASIC,PLC编程语言的发展趋势也在朝着高级化与多样化。 结语 PLC广泛应用于工业自动化控制领域的同时,也暴露出一些问题,也显现出了巨大的发展空间,未来的发展趋势。随着人们的研究中,PLC使用的范围将越来越大,功能和设计的应用范围越来越多,可靠性也将继续改善,为我国工业的可持续发展。 工业分析技术论文:工业自动化技术应用分析与发展展望 摘 要: 随着IT技术和控制技术的发展,工业自动化系统正在发生一些变化和变革。文章分析了当前工业自动化技术的应用特点和现状,对工业自动化的发展前景进行了简要的探讨。 关键词: 工业自动化;智能控制;PLC 工业自动化技术是当今微电子技术和电力电子技术领域中高技术的综合应用技术,这也是工业自动化技术的特点之一。工业自动化是工业技术改造和进步的主要手段,它综合应用系统科学、认知科学、信息科学、控制科学与工程等理论,形成相应的自动化软硬件及系统,实施检测、控制、优化、调度、管理与决策,达到增加产量、提高质量、降低成本、减少资源消耗、环境污染和确保安全的目的。 1.工业自动化控制技术的应用 1.1 智能控制 智能控制作为人工智能的一个研究与应用方面,与自动控制、运筹学、系统论、信息论等学科的结合,已形成一个新兴的交叉学科系统,在实际应用中已产生了许多类型的智能控制系统,如多级递阶智能控制、基于知识的专家系统、基于模糊逻辑的智能――模糊控制、基于神经网络的智能――神经控制、基于规则的仿人控制、基于模式识别的智能控制、多模变结构智能控制、学习控制与自学习控制、基于混沌理论的智能――混沌控制等类型。与其它行业一样,智能控制作为一项关键技术,在钢铁工业中也得到了较多的应用。在各个生产工序中,用于设定与控制、生产计划的安排与调整,以及设备诊断、监测、学习等方面。智能控制能在钢铁工业中得到较多应用,是与它的特点分不开的,它适合于那些含有复杂性、不完全性、模糊性或不确定性以及不存在已知算法的非数字过程,并以知识进行推理,以启发引导求解过程;也可以对具有以知识表示的非数学广义模型和以数学模型表示的过程进行混合控制。智能控制的发展,将会使工业自动化的过程控制有更大进展。 1.2 以PLC为基础的分布式控制系统 PLC作为专为工业环境应用而设计的数字运算电子系统,实现了单机、车间、工厂的自动化控制。它表现出了诸多的优点,具有抗干扰能力强、维修方便等特点,由于PLC对现场进行实时监控具有很高的可靠性,且编程简单、灵活,因此得到广泛的应用。随着科技的进步,它的控制功能将会演变成更加复杂的过程控制和连续控制,这也为将来成为未来的支柱性技术产业而奠定坚实的基础。 1.2.1 模拟量控制 根据控制ο筇卣鳎PLC通过组合功能模块组装能成功地控制系统,来灵活实现系统控制。PLC有主机模块、I/O模块、高速计数模块、位置控制模块、模拟量控制模块、通信模块等。PLC的模拟量控制能大大地提高过程控制系统的精度,它可以对热处理的升温、降温、保温等过程进行严格的控制,给热处理过程的控制设计和维护带来了极大的方便,这是以往的仪表控制系统很难实现的。 1.2.2 开关量控制 作为继电器控制的替代品,PLC的自动开关量控制提高了控制的可靠性,它用中间继电器控制系统动作,根据顺序控制器的公式进行设计,画出顺序控制器控制部分梯形图,并根据模拟仿真进行检查,保证设计的规范化。 1.2.3 位置控制 在工业自动化控制中,位置控制占有很重要的地位。工业生产中,机床刀具串刀补偿控制、主轴精确分度控制、搬运定位控制都是位置控制的方式。PLC可通过控制步进电机,给步进电机绕组发出脉冲,能精确地确定步进电机位移,来达到位置控制的目的。 1.2.4 系统集中控制 PLC不仅可以实现自动化控制,而且也适用于系统本身的控制,如控制系统故障检测和显示等。控制系统的原理是根据时限故障检测和逻辑错误检测的原则进行系统监控。由于机床设备在工作循环中的各工步运动在执行时都需要一定的时间,在检测工步动作时可启动定时器,并将定时器的输出信号作为自动停机信号或启动报警信号。 1.3 三电一体化和嵌入式系统 任何工业自动化系统都是由检测仪表或传感器(电测),自动控制装置(电控)和以电力传动为主的执行机构(电力传动)构成的三电一体化系统。没有符合检测精度要求的电测仪表或传感器和满足动静态技术指标要求的电力传动执行机构,自动化控制装置是不能发挥作用或难以达到要求的控制精度。虽然三电系统的各种装置是由各个厂家的产品集成,但是只有全面地掌握三电综合技术才能承担和完成自动化工程项目,特别是大中型工业自动化工程项目。计算机技术、通信技术和控制技术在工业自动化控制领域有机结合的产物和产品升级,实现控制系统更高一级高精度、高性能、高可靠、高适应性,多功能、低消耗等功能成为现场总线技术发展最新趋势。而促进系统组态傻瓜化是现场总线在应用上又一新发展趋势。针对总线传输速度而言,应继续发展和完善低速现场总线技术,同时注重高速现场总线技术的研发。综合自动化系统是为实现企业综合自动化而提出,相应的ERP/MES/PCS三层结构体系是当今世界工业自动化技术的另一发展趋势。 2.工业自动化控制系统的发展展望 随着IT和控制技术的融合的不断深入,工业自动化控制技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展,自动控制的三大构成系统也将有新的突破。 PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展。在基于PLC自动化的早期,PLC体积大而且价格昂贵。但在最近几年,微型PLC已经出现,价格只有几十到几百欧元不等。随着软PLC(Soft PLC)控制组态软件的进一步完善和发展,安装有软PLC组态软件和PC-based控制的市场份额将逐步得到增长。当前,过程控制领域最大的发展趋势之一就是Ethernet技术的扩展,PLC也不例外。现在越来越多的PLC供应商开始提供Ethernet接口。可以相信,PLC将继续向开放式控制系统方向转移,尤其是基于工业PC的控制系统。 DCS将向信息管理系统和计算机网络控制扩展,将过程控制和信息管理系统紧密结合起来,构成计算机集成过程系统(CJPS)。CIPS除了要完成传统DCS过程控制的功能外,还要实现运行支持和决策支持的功能,包括质量控制、过程管理、在线优化、经营管理、决策分析等。网络是当今工厂自动化的核心,是计算机集成过程系统的基础,而工厂自动化的每一层都有适用于自己的网络。计算机集成技术和现场总线的发展,将对DCS的结构产生重大影响。目前DCS的结构将受到上下肢解,上层工作站将与CIPS紧密结合,DCS将演变成CIPS的低层部分;在现场级,现场总线的应用将使传统的DCS输人输出结构彻底改变。现场总线将对自控领域带来深刻影响,工业控制系统的体系结构将以统一的现场总线为纽带构成,现场控制系统(FCS)代称将是新世纪的开放控制系统。 工业计算机,从软交换机到即插即用的通信服务器,将成为一个与信息网络融为一体、以人为中心的随时随地地服务平台。各种各样的工业计算机技术将无处不在,它们将通过多样化网络通信方式,无缝地集成在一个信息网络里,随时随地为人们提供所需要的丰富多彩的服务,而又不为人所察觉。新的工业计算机体系结构有更强的交互和互操作性,同时也是多种信息系统的融合平台。 工业分析技术论文:工业电气自动化中的数字技术创新应用分析 [摘 要]随着社会不断进步,计算机技术迅猛发展,极大地优化了数字技术,使其不断应用到工业电气自动化中,利于提高工业电气自动化水平,提高整体运营效益。因此,本文多层次客观分析了工业电气自动化中数字技术应用的重要性以及创新应用途径。 [关键词]工业电气自动化 数字技术 创新 应用 分析 一、工业电气自动化中数字技术应用的重要性 在新形势下,数字技术日渐成熟,不断被应用到工业电气自动化中,发挥着关键性作用,其体现在不同方面。在工业电气自动化方面,数字技术的应用利于简化工业操作环节,最大化提高“人力、财力、物力”利用率,避免出现严重的浪费现象,动态控制各方面运营成本。数字技术的应用利于简化工业生产人员操作流程,减少工作量,降低工作难度,只需要借助计算机控制程序以及相关按钮便能进行一系列操作,极大地提高了生产效率以及质量。同时,和传统技术相比,数字技术更具优势,能够有效弥补其具有的缺陷,光纤网络、互感器不断被应用到工业生产中,利于提高工业电气自动化系统安全性、稳定性,确保工业各生产环节有序进行。此外,在数字技术作用,可以智能化控制工业各生产环节,自动化检查与修复工业电气自动化系统出现的故障,最大化降低故障发生率。在实际工作中,工业生产人员可以在同一时间下达不止一项生产操作步骤,不需要多次使用电气设备,降低生产成本的基础上,利于提高生产整体效益,不断增强企业核心竞争力,走上长远的发展道路。相应地,下面便是数字技术作用下,工业电气自动化系统结构示意图。 计算机技术的不断发展,数字技术应用也越来越广泛,它主要应用于科学的计算、信息的管理、^程的控制、计算机的辅助系统、人工的智能、网络于通信等方面。而在工业电气自动化中,其主要应用计算机应用系统---计算机辅助系统。而数字技术的辅助系统包括计算机的辅助检测、计算机的辅助管理、计算机的辅助制造、计算机的集成制造、计算机的辅助维护等等系统。其中计算机的辅助测试是利用了计算机进行自动化来测试工作。在工业电气自动化中是将计算机的技术和原来应用技术相互而融合、相互而渗透形成了新兴测试的技术,其具有定量性、综合性、实践性、发展性等特点,由于计算机的辅助测试系统具有各方面优点,所以在工业电气自动化中其得到很广泛地应用。 二、工业电气自动化中数字技术创新应用途径 1、优化操作系统 在创新应用数字技术过程中,企业要意识到优化程序化操作系统的重要性,这是最大化提高工业生产效益的关键点。在日常运行过程中,企业要全方位准确把握工业电气自动化各方面情况,综合分析多方面影响因素,优化完善电气自动化操作系统,注重其更新升级,要根据操作系统、硬件设施特点、性质等,优化完善的基础上,实现有机配套,促使二者相互作用,更好地发挥操作系统多样化作用,可以自动化“控制、识别”海量信息数据,实现程序化操作,提高信息数据利用率,更好地作用下工业各生产环节中,确保一系列经济活动有序开展。在此过程中,企业要充分发挥操作系统多样化作用,有效实现程序化操作,全方位动态检查各生产环节,实现无人操作模式,降低工业生产中人力方面的支出,也能为工业电气朝着全面化方向提供有利的保障。 2、优化利用虚端子技术 就虚端子技术而言,建立在传统二次回路基础上,可以全方位动态“控制、检测”工业电气设备装置,促使各智能终端处于统一的网络结构体系中,相互作用,顺利反馈信息数据。在创新应用数字技术中,企业可以将虚端子技术巧妙应用其中,充分发挥其多样化作用,动态控制电气设备线路连接状况以及开关具体操作,科学管理信号,动态控制生产环境测试数据信息,最大化提高工业电气自动化水平。在工业电气自动化方面,企业可以准确把握虚端子技术特点、优势等,将其巧妙应用到对应的保护装置、测控装置等中,自动化控制系统开关等,促使线路跳合闸高效衔接,可以有效弥补传统二次回路缺陷,加大对信号的管控力度,全方位动态测试系统运行温度等,促使工业电气自动化系统运行中跳闸保护、在测控遥控等功能顺利实现。 3、注重智能终端的应用 在运行过程中,企业可以充分发挥光纤多样化作用,加强智能终端、间隔层二者之间的联系,实时“采集、控制”海量信息数据,充分发挥智能终端多样化优势,更好地作用到工业电气自动化方面,为提高工业电气自动化水平做好铺垫。同时,企业要根据各方面具体情况,准确把握智能终端设计重心,优化设计跳闸、监控现场信号等多个方面,也可以加大智能终端双重功效方面的设计力度,优化设计智能终端,科学配置智能终端,确保其应用过程中具有较高的可操作性,加大其利用力度。进而,促使数字技术得到更好地应用,不断提高工业电气自动化系统安全性、稳定性,也能在一定程度上促使计算机平台自动化、通讯智能化水平有效提高,提高工业电气自动化水平。 三、结语 总而言之,在经济发展的浪潮中,工业电气自动化发展的重要性不言而喻,必须将其放在关键性位置。企业要与时俱进,准确把握自身电气自动化发展限制,客观分析数字技术多样化优势,将其巧妙应用到工业电气自动化方面,加以优化创新,优化操作系统,注重智能终端的应用,优化利用虚端子技术等。以此,促使工业电气自动化系统处于安全、稳定运行中,降低生产成本的基础上,实现最大化经济效益,不断增强企业核心竞争力,走上健康稳定发展的道路,加快社会经济发展步伐。 工业分析技术论文:浅谈工业分析技术专业实践教学体系的研究与实践 摘 要:建基于素质教育教学改革的深化发展,实践教学成为我国教育教学中的重要教学模式,对学生未来发展具有重要促进作用。本文以高职工业分析技术专业为例,从实践教学相关概述、构建原则以及实践教学体系实践优化对策等方面对工业分析技术专业实践教学体系进行了分析与阐述,以供参考。 关键词:工业分析技术;实践教学;实践 0 引言 工业分析技术专业是我国高职教育教学体系中的重要组成部分,具有实践性强、内容涉及范围广(包括化工、农业、冶金、石油、煤炭、食品、医药、环保等)、专业性与技术性要求高等特点。基于时代的发展,以及我国经济体系的转型发展,社会对工业分析技术技术人才需求越来越高。对此,加强工业分析技术专业实践教学体系的构建与实践具有至关重要的意义,已成为高职院校教学改革发展的必然趋势。 1 实践教学体系相关概述 目前,对于“实践教学体系”的定义主要有两种诠释,即实践教学体系主要是指“实践教学内容体系,如教学实验、教学实训、教学实习等内容”或指由各实践教学活动要素构成的有机整体,包括实践教学目标体系、教学内容体系、教学管理与保障体系等,各要素之间具有相辅相成、互相补充等特点[1]。 由上述定义可知,实践教学的内涵主要在于侧重培养学生知识掌握与运用能力、思维创造能力、发现并解决问题能力、动手能力以及实践操作能力等。由此可见,实践教学体系的构建与应用不仅符合素质教育教学改革需求、也与高职院校培养专业型、技术型、应用型人才的教学目标相契合,对学生未来发展具有重要现实意义。 2 工业分析技术专业实践教学体系构建原则 工业分析技术专业是高职教育专业中的重要组成部分,工业分析技术技术是一项综合性、实践性专业学科,加之高职教育教学目标的独特性,决定了工业分析技术专业实践教学体系的构建与其他教育体系构建存在一定的差异性,因此在构建工业分析技术专业实践教学体系时,以注重以下几项原则:其一,系统性原则:由于高职学生具有整体知识水平不高、知识思维体系参差不齐等特定,因此在构建高职工业分析技术专业实践教学体系时,应遵循循序渐进原则,形成从简单到复杂,由低级到高级的系统化过程。其二,开放性原则:注重人才培养的先进性、动态性、创新性,采用校企联合模式,引进全新教学内容与教学方法[2]。其三,全面性原则:实践性教学体现不及要满足学生理论学习需求,也要强化学生综合实践能力的培养,促进学生全面化发展。其四,实践性原则:由于实践教学体系是高职工业分析技术专业进行实践教学的重要载体,因此其课程体系、课程目标以及课程内容应注重实践性的发挥。 3 工业分析技术专业实践教学体系的实践优化对策 3.1 创新并开发实践教学模式 在基于工业分析技术专业职业岗位、职业能力培养的基础上,利用“任务驱动”、“项目教学”等方法,创设实践教学模式,用以保证教学内容与学生未来工作内容的统一性与协调性;集合社会与企业需求,制定实训教学纲要,并组织开展校内外集中实训,教学结合“布置任务――检验准备――检验实施――测后工作――总结反馈”分析检验员工作流程,对学生实践情况进行全面性、合理性、公正性分析与评价,全面掌握学生学习情况与理论知识应用能力,并给予有效指导,实现理论教学与实践教学一体化开展,用以提升学生综合能力,调动学生自主学习性[3]。 3.2 构建完善的实践教学管理制度 实践教学管理制度是保证实践教学体系秩序性、稳定新、规范性、系统性运行的重要前提条件,对实践教学质量、教学效果的提升具有直接影响作用。对此,在构建并实行工业分析技术专业实践教学体系时,高职院校应建立完善的实践教学管理制度,用以强化实践教学规划管理、运行管理、实践管理效率,包括专业实践教学目标、实践教学标准、实践教学形式、实践教学内容安排、教学考核方式等。 3.3 注重实践教学师资队伍建设 教师作为教学互动的组织者、引导者、指导者,其自身综合能力与素养对教学质量、教学效果的提升具有直接影响作用。因此,要想实现工业分析技术专业实践教学体系构建与实行的优化发展,教学团队的建设至关重要。对此,高职院校应集合自身教学特征与实际情况,选聘“双师型”教学人才,或通过定期组织开展专项实践能力培训、再教育、教学经验交流、专业技能等级技能资格考核等方式,提升教师专业素养与综合能力,用以促进实践教学的优化发展。 3.4 增强校企合作教学,构建综合性实训基地 实习与实训基地的建立是新时期高职院校创新发展的必然需求,对提升教学质量、改善教学条件、优化教学环境、完成教学宗旨具有重要意义。对此,高职院校应根据自身实际情况,极大实训基地建设资金投入,构建“化学实训中心”、“微生物实训中心”、“分析测试与仿真实训中心”等;通过联系社会与相关研究结构,构建校企联合教学模式,为学生提供综合型训练基地,促进学生与社会之间的有效连接,实现实践教学目标。 4 结论 总而言之,工业分析技术专业人才的优化培养对社会经济发展具有重要促进作用。基于素质教育改革以及社会需求的基础上,构建并实行实践教学体系,对激发学生学习兴趣、提升学生综合能力、综合素养,提高学生就业率具有重要影响作用。工业分析技术专业实践教学体系的构建与实践优化,已成为新时期我国高职院校教育教学改革发展的必然要求。 工业分析技术论文:工业蒸汽锅炉水处理设备技术改造分析 摘 要:这篇文章根据实际的工业蒸汽锅炉水处理设备的工作情况提出相应的改造意见,在这里提到的改造主要有以下一些方面,其中包括对于离子交换器局部点阻力的改造、对于离子交换器当中内部结构的分层阻隔的改造。对于这些结构进行改造有以下一些方面的优点,其中包括防止在工作过程当中树脂的泄露、防止在工作当中交换器遇见更大的阻力。最终通过这种结构的改造降低在生产过程当中需要的再生剂以及离子树脂的需求量,同时对于交换器最终的出水的水质也有一定的提高作用,减少了在制水的过程当中产生的废水量。这些方面的提高都可以使得锅炉的运行更加的经济和安全。 关键词:内部结构;技术改造;离子交换器 在蒸汽锅炉实际的工作过程当中将会遇见高温高压的情况,这是锅炉必然会遇见的工作环境,在这样的工作环境当中使得蒸汽锅炉本身拥有了很大的能量,这些能量在发生事故的时候就会被释放出来,这么大的能量同时释放的力量将会造成很大的破坏。在一九八零年以前,由于锅炉在制造和设计方面的一些原因最终导致了很多锅炉的事故,国家根据这一情况对于锅炉的制造以及质量的监督和检查都制定了相应的制度,最终由于设计或者制造方面产生的事故也就基本上消失了,但是另一方面由于水质的问题以及成为了事故中很大的一部分,以外水质而产生的水质问题已经占据了事故比例的四分之一。为了解决水质问题就必须对于锅炉当中的一些结构进行技术改造,主要就是对于离子交换器的内部结构进行改造。运用这样的方式来改变树脂泄露的情况,同时也改变阀门以及管道的堵塞问题。这种方法还可以减少再生剂氯化钠的用量,同时也可以保证交换树脂使用计量的降低。 一、在改造之前相关设备的实际情况和主要技术参数 在制造水的过程当中需要一个反洗的过程,这个过程结束之后会发现在交换器的一个废水的排放口当中会有树脂的流失,这个问题被发现以后,推测是由于在反洗的过程当中产生了过大的压力差而导致的,这种情况一开始并没有得到相应的重视,但是这种问题反复的出现,随着问题的积累,最终出现了交换器处理能力不断的降低的问题,交换器的处理能力一般是可以达到四十个小时左右,但是出现这种问题以后交换器在处理的时候往往不能够坚持十个小时,由于交换器在工作时间上的骤减,在实际的工作当中就必须使用更多的再生剂,再生剂的用量将会大幅度的上升。同时相同的工作也需要更多的人力和水的参与。这种情况的出现严重的影响了生产制造。没有一个良好的生产过程,就会导致出水的水质不能达到相应的要求,同时会将一些硬度过高的水导入到锅炉当中,在这个过程当中没有进行水质的检测,往往将一些合格的,硬度高于0.03mmol/L的水放入锅炉当中。硬度过高的水在进入到锅炉的时候会在联箱、防焦箱、对流管、锅炉汽包等关键的部位产生结垢的情况。结垢以后对于锅炉的工作将会产生不良的影响,首先由于结垢的作用导致了流通的不顺畅,这时候锅炉在同样的工作量下将会需要更多的煤进行燃烧,其次由于结垢的作用发生在一些金属的表面,这样就会影响金属的导热作用,没有良好的导热,原先的钢板将会不能达到使用的要求,最终钢板将会产生过热的情况,甚至因为变形和龟裂导致爆炸。再者,由于结垢的作用降低了锅炉的实际工作的效率将会使得设备的额定的出力没有达到预期的要求,同时也就降低了锅炉设备的利用率。最后,由于工作效率的降低,设备利用率的减少,锅炉的使用寿命也就减少了。对于锅炉外进行水处理以后对于水质有一定的要求,其评判的标准主要有以下一些方面,其中包括额定的蒸汽压力、水中的悬浮物、水的总硬度、水中的含氧量以及水中的含油量。对于水质的要求如下:额定蒸汽压力不超过1.0兆帕,水中的悬浮物不超过5毫克每升,水的总的总硬度不超过0.03mmol/l,水的含油量不能超过2mg/L。 在对于锅炉进行年检的时候发现在其软水箱的底部拥有20到30毫米左右的破碎的树脂,所以最终得出结论,锅炉的交换器内的离子交换树脂存在着泄露的情况。这一现象引起了车间很大的重视。 二、对于工业蒸汽锅炉中的水处理设备的技术改造的过程和结果 对于改造要有相应的注意事项以及先后的顺序,在进行改造之前首先要有一个合理的改造方案,在进行改造之前要将水系统和交换器进行分离,对于交换器进行一定的清理,其中需进行清理的结构有排水系统当中的滤网、压层、滤层、垫层等。对于交换器的内部也要进行一定的处理,对于内壁当中的破损的地方要进行防腐的处理,一般会用环氧树脂来进行防腐处理。对于底部的碳酸钙使用二氧化硅来进行代替。要看聚氯乙烯的水帽是否有损坏的情况,如果出现损坏的情况要进行更换。在进行二氧化硅的使用的时候要对于其有一个预处理,也就是对于二氧化硅要用百分之十五到百分之二十的盐酸进行一天的浸泡,这样的作用是希望可以运用盐酸除去一些可溶性杂质。 对于普通纱窗滤网往往使用开孔率达到六十目的不锈钢筛网来进行代替。对于压脂层使用聚苯乙烯的小球,其中的粒径的大小在20目左右就可以保证在交换器工作时进行进水的时候不会对于树脂的层面有冲击的作用。在进行铺设高度的选择的时候,最好是将聚苯乙烯的小球铺设在大概二十厘米的高度。 在对于交换器的本体的结构进行改造的时候还要对于树脂捕捉器进行安装,这个装置的主要作用是进行回收树脂,这里要进行回收的树脂主要指的就是由于压力差太大而产生的树脂的泄露。 在进行改造以后可以完全的避免树脂的逃逸,同时在锅炉当中的管道和阀门当中也没有发现产生堵塞的现象。对于锅炉的工作效率有一个很大的提高。 结语:对于工业蒸汽锅炉水处理设备当中的离子交换器的内部结构的改造主要就是两个方面,首先就是对于分层阻隔的结构改造,其次就是对于局部点所受阻力的改造,在改造的过程当中对于相应的过滤材料也进行了更换,这样的改造方式主要有两方面的考虑,首先就是防止了树脂在工作的过程当中产生逃逸的情况,在另一方面也考虑到了交换器中的阻力过大的情况,这种方式可以改变阻力过大产生的矛盾。在原先的设计当中发现一些结构上的缺陷,在改进以后可以改变交换器底部的滞水的情况,同时也可以改善交换器底部当中碳酸钙溶解的情况。这样的改造可以对于水质有进一步的提高的提高。减少了在实际的工作过程当中需要的再生剂的量以及生产需要的树脂的剂量。所有功能的完善和设备结构的改善最终都是希望企业的生产可以拥有连续性和安全性,希望企业在社会效率和经济效益当中都可以取得很好的回报。 工业分析技术论文:关于信息通信技术如何在电力工业中的应用分析 摘要:科学技术在经济长期发展过程中得到迅猛发展,信息通信技术在整体水平上得到了很大的提升,推动了我国电力工业的巨大变革。信息通讯技术在电力工业中的应用,促进了电力工业的稳定运行,带动了电力工业的整体性发展。因此,信息通信技术应用在电力工业中,对我国电力工业的整体性发展有着重要的意义。本文将对信息通信技术应用与电力工业中的主要形式进行详细的分析,并对信息通信技术在电力工业中的主要发展方向进行阐述,推进我国电力工业整体性发展。 关键词:信息通信;技术;电力工业;应用 引言 电力工业对诸多行业的发展存在重要的影响,是我国经济发展的重要组成部分,因此电力工业的发展状况会直接影响到我国经济的整体水平。信息通信技术作为科学技术研究发展的重要成果,在电力工业中的应用,将科学技术融入到了电力工业的发展过程中去,很大程度上推动了我国电力工业的发展,从而带动我国整体经济水平的提升。此外,信息通信技术应用在电力工业中,改变了电力工业的运行模式,通过科学的方式带动整个电力工业的发展,具有重要的意义。 1电力工业中信息通信技术主要形式 1.1信息处理技术应用于电力系统中 复杂性是电力工业的主要特征,在运行过程中对技术有着较高的要求。信息处理技术作为信息通信技术的重要形式,在电力系统中的运用,能够对整个电力系统中的相关数据进行整理分析,通过数字的形式呈现出来,为整个电力工业的发展奠定良好的基础。此外,信息处理技术凭借着自身的特色,在电力系统运用过程中,能够对整个电网进行跟踪监测,倘若电网在运行过程中出现了问题,通过信息处理技术能够在第一时间内收到相关的信息,立即开展处理工作,很大程度上提高了电力工业的运行效率。 1.2通信技术在电力工业中的应用 灵活性是通信技术的重要优点,因此通信技术应用到了各个领域的发展过程中。电力工业有着自身的发展特点,在长期的发展过程中由于技术上得不到更新,造成整个电力工业运行效率上受到了严重的阻碍。随着科学技术的不断发展,电力工业在发展的过程中引用了通信技术,对电力工业的内部管理产生了良好的效果,改变了以往的信息形式,可以通过通信技术将重要信息传输出去,降低了人力上的损耗。此外,通信技术在电力工业中的应用,能够对整个电力工业的运行状况进行长期的监督,确保整个电力系统的稳定,使得电力工业内部的重要信息能够实现资源上的共享,在保证了电力工业的运行效率的前提下,还能够大大降低管理电力工业管理过程中的成本耗费。 1.3光纤通信技术应用在电力系统中 光纤通信技术作为通信技术的主要形式之一,能够通过光缆进行高效的运作,在制作成本上较高。电力工业在发展的过程中要想提升自身的运行效率,需要引进光纤通信技术,加强对该技术的重视,逐步运用到电力工业的发展过程中去,确保整个电力系统的稳定性。此外,光纤通信技术在电力系统中的应用,虽然给电力工业在前期成本上提高了,但在运行的过程中能够改变以往的发展模式,在资源损耗上大大降低,能源在使用效率上得到了很大的提升。因此,光纤通信技术对提升电力系统的运行效率有着重要的作用,针对电力工业在发展过程中存在的问题进行合理的协调,使得电力工业的整体发展能够与时展相同步,从而能够推动我国经济的快速发展。 2信息通信技术在电力工业中发展主要方向 2.1信息技术和未来电力工业的主要发展趋势 随着信息通信技术在电力工业中的广泛应用,电力工业在未来的发展过程中与信息通信技术存在着密切的联系,逐渐成为了电力工业发展过程中的主要影响因素。信息通信技术的快速的发展,在电力工业运行过程中的应用,保障了整个电力工业的稳定性,使得电力工业能够在日益激烈的市场竞争中站稳脚跟,逐步提升在市场发展中的地位。此外,信息技术在现展过程中技术水平上有了很大的提升,针对工业内部数据传输、监控以及控制等内容存在着紧密的联系。信息通信技术在未来的发展过程中将逐渐成为支撑电力工业发展的重要力量,同时电力工业也将成为信息通信技术的主要发展平台,信息通信技术和电力工业只要保持着良好的关系,才能够在未来的发展过程中共同取得进步。 2.2信息通信技术在未来电力工业的主要应用形式 随着电力工业的不断发展,对技术上有了更高的要求,电网的整体性发展离不开对相关信息的采集和输送,因此信息通信技术在未来电力工业中的应用将会变得更加广泛。信息通信技术在长期的实践过程中能够熟练把握电力系统的运行规律,一旦电力系统在运行过程中产生了问题,通过信息通信技术的监控和检测,能够对故障原因进行详细的分析,并制定出科学的解决方案,逐渐提高电力系统的运行效率。此外,在未来的电力工业发展过程中,将会加大对信息通信技术的依赖,形成完善的电网系统,确保电力功能能够在整体水平上得到快速提升。 结语 总而言之,电力工业在长期的发展过程中整体效率很难得到快速的提升,作为电力工业相关管理部门,需要加强对电力工业的技术研究,推动我国电力工业的整体性发展。信息通信技术在电力工业中的应用,很大程度上提升了我国电力工业的整体运行效率,不但降低了电力工业发展过程中的成本输出,同时对能源的使用量上大大降低,使得电力工业周围的环境得到了有效的保护。因此,信息通信技术在电力工业运行过程中的应用,使得电力工业在长期的发展过程中效率得到了很快的提升,有效降低了电力工业在运行过程中对成本的耗费,推动了电力工I经济效益的提升,从而促进了我国整体经济的快速发展。
仓储物流论文:实训课程下物流仓储管理论文 一、实践教学与传统理论教学的区别 传统的理论教学方法一般都是教师根据教学目标结合课本知识把一些基本的、重要的概念通过讲授的方式传递给学生,并且通过提问和例子来帮助学生的理解,引发学生的思考,主要通过课堂上的练习和课后的习题来巩固专业知识。实践教学法则是不同于传统理论教学的一种全新的教学模式,它是对具体发生的事件进行分析从而引发学生的思考,有利于培养学生的实践能力和锻炼学生对具体问题的解决能力,是一种新的教学模式。在实践教学的过程中,学生不再是处于被动的学习者,而是扮演一个积极的参与者,所以学生必须在上课前就仔细阅读老师安排的案例,并且思考在遇到合格问题的时候自己会做出什么样的决策,会有什么样的后果,这些都必须要符合自己的实际生活才能得出现实并且具有意义的解决方案。实践教学与传统理论教学的区别主要体现在以下两点: 1.授课方式的不同 在传统的教学课堂中主要是教师在上面讲课,学生在听,教课的重点基本都是围绕教学的重点和中心。而实践教学中主要的教学方式是教师和学生一起共同讨论实际的案例。实践教学的基础是让学生参与到课堂中,做课堂的主人,提出自己的解决方案有效的解决实际问题。案例探讨是实践教学的主要组成部分,所以教师在课前都会把案例交给学生供其提前思考,然后在课堂上进行讨论。 2.教师和学生的角色以及责任的差别 在传统的理论教学中教师的主要目的是把课本的理论重点传授给学生所以主要熟悉教材,表达清晰就可以算的上是一个好老师了,但是在实践教学中教扮演的角色是一个引领者的作用,责任是使学生把理论知识运用到实际操作当中。所以实践教学法比传统的理论教学更加适合当代的学生,结合仓储管理课程的基本性质在教学的过程中实施实践教学的方案可以起到较好的教学效果从而实现教学目的。 二、实践教学的作用 对于仓储管理课程,实践教学对学生具有特殊的指导意义,主要作用体现在以下几个方面: 1.加强对理论知识的巩固 在实践教学的过程中,学生需要运用理论知识来解决具体的问题,任何的解决方案都不能脱离理论知识而独立存在。分析案例的目的是阐述事情发生的基本原理,探究案例所蕴藏的思想以及实践方法,探索仓储管理理论及实践意义,这才是研究案例的主要目标。 2.为以后解决类似问题做基础 在实践教学的过程中,教师一般都会选取一些较为经典的案例来做课堂演示,这是因为经典案例在学生以后的工作生活当中遇到的可能性很大,学生可以通过实践教学学习经典案例来指导未来的工作。从经典案例当中总结出来仓储管理的基本原理和具体的解决方案、经验以及教训都充分反映了仓储管理的基本规律,所以这些基本规律和方法同样适用于其他仓储管理工作中所遇到的问题。 3.充当理论知识和实际操作的桥梁 仓储管理课程中实践教学是理论知识和实际操作的桥梁。仓储管理的实践教学首先是由教师收集大量的关于仓储管理的案例然后对此进行严格的筛选,选出优秀的并且符合课堂教学的经典案例。而这些案例基本是都是对实际问题进行研究,以事实和数据作为有效的根据,并且将理论知识结合其中。在实践教学过程中,教师与学生共同对经典案例进行探究,充分发挥学生的创造力,把实际体验升华到理论认识的层面上,可以更好的指导学生的实际操作能力。 4.把理论知识转化为实际操作能力 仓储管理课程中的实践教学的目的是为了使学生能够掌握基本的理论知识,并且将理论知识提升为可利用的实际操作,通过启发学生的思维能力让学生逐步学会发现问题、提出问题、思考问题、最终提出建设性的方案来有效的解决问题,从而主动地去学习新的知识和培养实际操作能力。 三、小结 从上文可以看出,仓储管理课程中实践教学相比于传统的理论教学具有绝对的优势,对于当代人才来说,不仅需要掌握简单的理论知识,更加主要的是把理论知识运用到实际操作当中。采取实践教学的教学模式不仅可以活跃课堂的氛围,提升学生的学习积极性,在实践教学的过程中学生可以充分发散自己的思维能力,锻炼学生的语言组织能力,加强学生对基本理论知识的理解,为以后从事仓储管理工作打下坚实的基础。 作者:张国卫 孙树旺 单位:内蒙古商贸职业学院 仓储物流论文:物流仓储管理项目化教学初探 一、“物流仓储管理”课程背景介绍 根据企业调研以及仓储的工作流程,按照货物入库作业岗位、货物保管与养护岗位、货物出库作业岗位、仓储安全作业岗位、仓储基础管理岗位的要求,将仓储教学内容分解为6个主要的岗位能力,并给出对应的学习模块。可以发现,在业务操作流程的基础上还有业务管理,其主要学习内容包含了库存控制管理、仓储规划、仓储成本控制等基本的业务管理技能。在实际教学过程中,业务操作流程相对比较好实施项目化教学内容,考核也能按照规范进行。但是,对于业务管理层来说,其知识性、应用性对于学生要求更高一些,需要一定的抽象思维能力,能进行逻辑推理。如果按照常用的基于工作任务的项目化教学模式进行授课,当然完全可以完成授课计划,不过,生活之中处处有学问。一些抽象的理论知识完全可以与现实生活进行联系,从而提炼出不仅具有一定生活趣味,而且能引导学生进行思考分析的问题。 二、基于生活情境的“物流仓储管理”课程项目化教学模式实例 情境教学法是指在教学过程中,通过有目的的引入或者设置一些场景,这些场景包含了一定情绪,以学生喜闻乐见的形象或者事件作为教学背景,引发学生积极的认知、感受、思考、体验,帮助学生理解教材,使其心理机能得到积极发展的一种教学方法。高职的“物流仓储管理”课程教学过程中,常见的教学情境一般可以利用实训室进行实际操作,在操作过程中讲解相关的知识内容,引导学生学习、思考,其教学要点是设置一定的社会模拟背景,让学生进行相应的设计和操作;另外,也可以采用真实的企业环境进行授课,在这种模式下,能够提升学生的社会实践能力,但在实际教学过程中需要协调配合的方方面面(如课时、安全性、授课计划等等)比较多。笔者在教学过程中发现,其实采用生活情境作为授课的背景来进行情境的设置有其独特的优势。下面,通过库存控制的教学案例来进行对比分析说明。 (一)教学模式对比说明 下面,以库存控制的教学过程为例来进行相应说明。MRP(MaterialsRequirementPlanning)即“物料需求计划”,是工业制造企业中的一种物资计划管理模式。也是一种解决具有相关需求产品库存控制的方法。在库存控制管理过程中,MRP根据产品结构层次、物品的从属和数量关系,以每个完整物品为计划对象,以完工日期为时间基准的倒排部件生产计划,按照提前期长短区别各个物品下达计划时间的先后顺序,保证生产进度的进行,同时确定了各级部件的生产投入时间,形成物料计划方法,解决了制造企业和存货管理的缺件、超储矛盾。生活中早餐的准备其实与MRP库存控制有一定的相似性。MRP首先要考虑最终产品的时间进度安排,其次需要有时间进度安排转换为产成品的组成部件、组件、原材料的时间以及数量安排。由此可见,MRP回答了库存控制中的关键问题:需要什么,需要多少,何时需要。通过对比分析得出,基于生活情境的MRP项目任务和生活中的准备早餐任务有较高相似性。理由如下:第一,最后的成品(早餐)是一种相关需求产品而非独立需求产品;第二,早餐的组成可以划分较明显的产品结构层次,有较易计算和理解的数量关系;第三,早餐的准备具有明显的由最终产品的时间进度安排进而规划出相应的所需原材料(零件、部件、组件)的生产时间和生产数量。 (二)教学情境说明 设定:周六需要采购下周一的早餐。单份早餐构成:1份简易三明治、1袋牛奶、1份蔬菜或水果。其中简易三明治组成为:2片切片面包、1个煎蛋。为了使得蔬菜或水果便于量化,在教学过程中可以采用便于称量的诸如生菜类的叶类菜也可以采用如黄瓜之类的根茎菜。笔者教学过程中为了简化计算及相关背景说明,通常选用苹果(以“个”为单位)。通过MRP的原理分析知道MRP的运行其实很简单。即,由主生产进度计划、主产品结构文件以及产品库存文件逐个求出主产品所有零部件的生产时间和生产数量。也就是说,MRP的输入确定之后就可以通过运算得到输出:需要什么,需要多少,何时需要。 (三)教学设计说明 (1)早餐需求MRP的输入一:主生产进度计划———下周一所需要的1份早餐。 (2)早餐需求MRP的输入二:产品结构记录———早餐的树形结构图。 (3)早餐需求MRP的输入三:库存文件———冰箱中现有的食品数量。计算过程中,选用冰箱中存货量为0,即所有早餐材料都需要在周六、周日采购生产制作完成。 (4)早餐需求MRP的输出:问题的答案———需要采购什么,需要采购多少,何时采购。其实由于生活情境的存在,很快就能得出问题的答案,但正是因为简单,所以在计算过程中更利于对推算过程的理解。由表2可以看出早餐采购及制作安排如下:周六采购食材及数量:切片面包2片、鸡蛋1个,并进行生产制作;周日则采购食材牛奶1袋,水果1个。 (5)总结 其实MRP的输入输出有一些相应的软件系统可以进行计算,因此在今后的工作中学生进行手工计算的可能性并不大,但是,学习MRP的推导过程是为了理清MRP的逻辑思路,只有明白了系统背后的“运行秘密”才能更快更好地掌握系统的运作和理解运作逻辑,在知其然并知其所以然的前提下能更快更好地投入实际工作中。 (四)教学思考 实际教学过程中,也可以在此基础上对已有的早餐情境进行一些改动。比如说,如果时间允许,每天早上针对该天的早餐需求进行采购,这样所构建的库存管理模型即为JIT模式;如果早餐准备的份数增加,当增加到足够多的时候,则无疑会提高采购的谈判力度,进而要求原料供应商进行库存管理,这样所构建的库存管理模式即为VMI模式。如果结合传统的项目化教学模式,通过基于工作任务的理念,根据职业岗位要求,以岗位实际工作内容和过程作为核心教学内容,就可以将典型工作任务工作项目作为课程的主要内容来设计教学项目。将MRP的输入及输出原理采用完全的工作项目来进行理解和计算。相比较而言,MRP的学习确实完全可以利用简单的工作情景、计算数据等进行分析说明,对学生来说也能掌握的较好,能将学习和工作进行相应的联系和衔接。但总体上来看,工作任务的特性就是更关注科学性,更关注流程化内容,可能会减低学生的学习兴趣,同时也缺少了学习与生活的衔接。基于生活中早餐情境的MRP库存控制方法讲解,表面看来科学性以及严谨性有待加强,但在实际应用过程中,对于提高学生学习兴趣,发现学习中的乐趣有积极作用。对于高职生而言,理论知识够用、适用是一个前提,因此,通过生活类比分析相关知识,从而引导学生理清思路,进行一定的逻辑分析,掌握学习方法才是教学过程中教师的关注点。 三、结论及推广 在实际教学过程中,很多教学内容并不一定完全能够采用实训模式、现场教学模式模拟出来,如特殊货品的冷库、粮仓、危险品等仓储管理,现有的实训条件和企业条件无法构成真实或者相对真实的模拟教学环境,但是,可以通过生活中的所见所闻来进行对应讲授。如,冷库管理与冰箱的分层使用;托盘成组及加固方法可以对应各种书籍在书桌中的摆放、货品分区分类与书架的整理等等都能进行物流知识的提炼,同时也能让学生在生活中感受学习,发现所学知识与生活、工作的紧密联系而不是相互割裂,引导其探索思考,从自己的身边生活中去学习知识,学习工作技能,从而提高发现问题、分析问题,解决问题的能力。 目前,物流管理在进行工学结合、3+1等方法推进教学时应结合生活中常见的学习素材,多角度多层次进行思考,让学生知识技能增长的同时明确一个简单的道理:学习形式学习方法其实也是多种多样的,只要是学习的有心人,能通过很多方式提高自己的学习能力,能够真正做到终身学习。高职教育不是简单的技能教育,更不应该只是关注就业或者工作的教育。高职教育应该结合生活常见素材提炼出这些素材背后的逻辑,发现这些素材背后隐藏的知识、技能,引导学生思考、总结,从而完成学生自我学习能力的提升,其实质也是学生素质素养的一种提升。作为教师,更重要的是授人以渔而非授人以鱼,引导学生,发现学习中的乐趣,关注的重点是引导学生联系生活实际、工作实际来进行有目的、有兴趣的学习。 作者:陈伊菲 宋晓黎 单位:北京现代职业技术学院经济管理系 仓储物流论文:探求仓储物流管理信息体系的革新 一、现代仓储物流管理信息系统需求模块分析 1物流仓储业务接单模块 公司仓储人员基于货物存储申请来受理操作存储货物,同时准备货物入仓库管理的判断,仓储业务接单模块需记录客户需要的货物仓储业务相关的信息,以利于做出合理的管理仓库管理解决方案。另外,还应提出一系列存储管理解决方案,用于仓储作业计划外的维护功能。 2货物入库管理模块 该模块基于接单货物清单,将货物入库的信息列出来,通过公司仓储管理人员审核校准后,依据不同客户所提的需求和货物本身的特性等为客户量身选择仓库,同时在仓储的过程中,根据仓库的占用面积等信息情况做出仓位的分配,并将修改的信息记录。经过这样的过程,才能算是完成了货物实际进入仓储入库的操作。同时,在信息管理系统中需自动生成入库明细单,以便于今后对货物进行仓储管理,并且在对仓库维护的过程中仓库的信息都需核实记录在案。 3库存维护管理模块 该模块主要负责各种材料的收货,发货,存货等管理,及时有效的处理货物入库后的相关管理信息系统。由于仓储的数据庞大,该模块的主要功能就是随时及时地更新当前的库存信息,这样才能够准确无误地反映当前仓储作业的动态过程。该功能模块主要包含如下几部分,收货、发货、存货管理,库存使用动态分析过程,不同类型货物分类储存和呆滞物料管理等。上述子模块的实现是整个库存管理模块的系统整合。 4外包仓储模块 外包仓储物流模式是指企业为了以增强企业核心竞争力为重,将仓储物流业务外包给第三方物流公司的模式。这种模式具有覆盖区域广泛、企业所付诸精力较少、利于社会物流资源的开发利用和提升企业核心竞争力等优点。然而,由于企业对物流的控制力较低的原因,造成对第三方物流的依赖性较强。企业业绩会受到第三方公司的水平的影响,从而使企业的发展产生一定的风险和不确定性。外包仓储物流模式适合仓储物流管理能力弱、企业资金实力一般的电子商务企业。它同样适用于平台交易数量小,但批次多的企业。企业在采用外包仓储物流模式时,需要选择适合企业自身特点的第三方物流公司合作,并维持与第三方物流密切沟通。 二、总结 本文根据现代仓储信息管理的需求,研究了当前仓储管理信息系统分析设计模块的主要功能,在当前企业激烈竞争的今天,企业需将仓储物流过程放入一个战略的高度,一个好的仓储物流管理系统,能够解决许多企业在材料采购,产成品销售过程中所遇到的难题,同时能够降低企业在供应链和销售链上的成本。 所以,物流信息化是企业在如今同质化激烈竞争的市场环境中脱颖而出的关键之一。与时俱进的仓储物流管理信息系统,对于某些仓储物流管理能力不强的企业,且物流成本优势较弱的企业来说,该系统管理是先进与时效性都是很重要的。共同集配仓储物流要求的管理能力更高。仓储物流联盟更有助于缓解单个企业的仓储压力。 作者:宓祁宏 单位:浙江省舟山市定海区 仓储物流论文:物流仓储管理在市场营销的不足和策略 1市场营销与分布式物流仓储支撑体系融合的重要意义 从客户需求导向来讲,企业市场营销的成功与其物流仓储支撑体系的协同融合是密不可分,企业物流活动基本都与市场营销有关,这构成了市场营销和物流支撑体系两个系统的相互联系,市场营销成为物流的驱动因素,而物流部门只有充分了解营销目标、营销战略、分销渠道、售后服务等信息,才能有效地承接物流实体活动。市场营销是以客户体验为中心,是企业客户核心价值实现过程中的关键体系,而物流仓储支撑体系是市场营销的基础载体,现代物流仓储支撑体系对市场营销活动起着直接性、实体性、本质性的支持作用,物流仓储支撑体系和市场营销相互影响、相互制约、相互支持。 2基于市场营销体系的协同分布式仓储管理系统的概念和作用 基于市场营销体系的分布式仓储系统是根据市场营销管理需要和区域分布为核心的由多个区域仓储中心(RDC)组成的物流仓储系统,在地理位置上根据销售区域需求分布在不同地点,面向终端客户便于对市场需求变化做出快速反应。市场营销系统的各地销售公司向企业申请产品,企业物流中心对需求地相关仓库进行查询并立刻得到所有仓库的实时仓储信息,选择仓储数量足够且离该缺货仓库最近的仓库,对其发出调拨指令。显然,基于市场营销体系的分布式物流仓储系统解决了快速反映、实时性问题,并将分布式的仓储连接成为一个有机的整体产品销售支撑体系。 2.1面向终端市场,反应敏捷分布式的仓储管理方法大多是将仓储建立在消费市场附近,这种方式能够快速地对市场需求及消费者的喜好做出反应,给企业的生产决策提供较有价值的信息,减少牛鞭效益对需求信息造成的扭曲。 2.2合理物理分布,降低成本采用分布式仓储管理策略,不要求所有仓库的仓储均在安全仓储以上,只要总仓储量保存在系统的安全仓储以上,允许个别仓库的仓储量降至订货点,从而减少订货次数。这种策略能有效的降低仓储的保持成本和订货成本,以及因订货引起的采购费用等成本,从而使整个仓储系统管理成本降低。 2.3整体协同优化,提高效率采用分布式仓储管理策略,由于各仓库之间可在虚拟协调中心的协调控制下进行调拨,能降低供应商与生产商之间的协调及配送成本;同时由于分布式仓储系统的仓库大多靠近市场,向分销商配送的成本也会相应降低,从而能够使整个供应链的配送成本降低,达到多级优化的效果。 2.4减少渠道层级,面向终端分布式仓储物流体系的建立,有效的解决了产品实体的位移问题,使产品趋于直接面向终端配送,减少了因为渠道层级过多导致的牛鞭效应,是企业的生产预测更为准确。 3协同分布式物流仓储管理在市场营销中面临的主要问题 3.1信息共享依赖程度高系统中的协调中心是虚拟存在的,需要先进的信息网络将各个仓储点连接在一起,且各种协调的决策基于各仓储点的即时信息。只有各分布式的仓储具有高度的信息共享程度时才能做出正确决策。另外,实施信息系统的总体投入费用较高。 3.2管理控制难度提高由于分布式仓储系统基于虚拟的协调中心,协调中心需要复杂做出何时联合订货、订货量大小以及何时进行仓库间的调拨、如何调拨等决策,在整个系统中具有举足轻重的地位。协调中心的作用一旦不能正常发挥,可能导致部分仓库断货,降低商品的可得性,造成成本反而升高的局面。 3.3不能体现规模经济分布式仓储系统的仓库若建立在不同的地点,仓储较分散,各个仓库的仓储量有限,不能形成较好的规模经济。分布网络容量设计、区域性数量分配是效益的基本前提。 4基于市场营销协同分布式物流仓储管理系统的主要对策和方法 4.1确定供需管理协调机制在整个系统建立之初,首先要确定的是供应商与企业的供需管理协调机制。确定诸如企业应该向哪些供应商订货,订货的种类、批次等前提信息。供需双方要本着互惠互利的原则,建立共同的合作目标。为此,要理解供需双方在市场目标中的共同之处和冲突点,通过协商形成共同的目标,如用户满意度、利润的共同增长点和风险的减少等。尽可能与供应商建立合作伙伴关系。战略合作关系能够降低供应链总成本、降低供应链上的仓储水平、增强信息共享水平、改善相互之间的交流、保持战略伙伴相互之间操作的一贯性、产生更大的竞争优势,实现供应链节点企业的财务状况、质量、产量、交货、用户满意度以及业绩的改善和提高。显然,供应链企业间的战略合作关系的建立是为了保证供应链的整体竞争力。 4.2优化仓储选址、规模、数量物流市场竞争的加剧要求企业经营者不断提高物流服务质量以加强企业竞争力。仓库选址作为物流企业提高物流服务质量的战略决策,需要企业决策者综合考虑地理、交通、顾客、管理等因素后迅速做出判断。分布式仓储系统由于在某些条件下需要彼此之间相互调拨,其仓库的选址更决定的调拨的运输成本已经响应时间,因此是一项重要且复杂的任务。根据EdnHoover提出的传统的分类方法,仓库选址可划分为根据市场定位、制造定位和中间定位等。 ①以市场定位的仓库:以市场定位的仓库定位于接近主要的需求市场,可获得最大的长距离的从供应商到仓库的集中运输,而向客户的第二程运输则相对较短。该类仓库通常用来作为从不同源地和不同供应商那里获取商品并集中装配商品的地点。仓库位于邻近被服务的市场,可以以最低成本方法迅速补充仓储。 ②以制造定位的仓库:以制造定位的仓库通常坐落在邻近生产工厂,以作为装配与集运被生产的物件的地点。这些仓储在的基本原因是便于向客户运输各类产品。该类仓库的优点在于它能跨越一个类别的全部产品而提供卓越的服务。如果一个制造商能够以单一的订货单集运的费率将所有交售的商品结合在一起,就能产生竞争差别优势。 ③中间定位仓库:座落在客户与制造厂之间的仓库是“中间定位”仓库,这些仓库与“以制造定位”的仓库相似,为广泛的仓储品种提供集运,从而减少物流成本。为了实现竞争或降低成本、提高效益,公司面临着地区化生产的需要。当两个或更多工厂的产品被卖给一个客户时,最小总成本的物流解决办法可能是一个中间的集运及分类仓库。总之,仓库选址需要根据企业的状况以及所生产产品的情况等进行科学的远瞻规划,采用合适的决策方法,选择具有合理的租赁成本以及便利的地理位置的地点。仓库规模和数量由其所服务的市场区域的地理面积的大小、被要求的送货的速度、平均订货多少,以及每个单位当地发送的成本等决定。在确定仓库的规模大小和数量之前,应该先对当地的消费市场进行分析,预测需求量等信息,还要对仓库用地价格或仓库租金、当地运输情况等进行分析,以做出最终的综合决策。 4.3构建信息沟通网络对信息共享依赖程度高是分布式仓储的特色之一,为了保证整个系统的一致性和稳定性,减少由于信息不对称导致的需求信息扭曲,需要实现各仓储对需求信息获得的及时性和透明性。而要达到这一目标,就必须构建良好的信息沟通网络,成立虚拟协调中心,对仓储状况联合监管,充分利用Internet,EDI等手段,使仓储各方能够通畅的沟通。虚拟协调中心是信息网络的核心,担负着协调控制各个仓库的角色,起着协调器的作用。协调决策的内容包括对仓储如何在多个仓库之间调节和分配,仓储的最大量和最低仓储水平、安全仓储的确定,需求的预测等问题的优化。 ①基于成本的优化控制。供应链的仓储成本结构包括:维持仓储费用(HoldingCost)、交易成本(TransactionCost)、缺货损失成本(ShortageCost)。总仓储成本为三者仓储成本之和。仓储控制的目标就是优化总仓储成本,使其达到最小。分布式的仓储系统中,既有上述基本的仓储成本,又有各仓库之间互相调拨所产生的调拨成本。基于成本优化的控制策略需要综合包括调拨成本在内的各项成本,使其达到整体优化。而要取得整体的供应链优化效果,既要保证供应链的信息共享,又要保证供应链的协调配合。 ②基于时间的优化控制。目前,在相当的范围内,市场竞争已从传统的、简单的成本优先的竞争模式转为时间优先的竞争模式。这就是敏捷制造的思想。因此,仓储优化不能简单地仅优化成本。在供应链管理环境下,仓储优化还应该考虑对时间的优化,比如仓储周转率的优化、供应提前期的优化、平均上市时间的优化等。仓储时间过长对于产品的竞争力不利,缩短仓储时间,既有利于减少仓储,又有利于控制仓储。因此,分布式仓储系统应从提高用户响应速度的角度,来提高整个供应链的仓储管理水平。 5结论 现有的对分布式仓储管理和协调的研究更多地从理论和模型层次探讨各种优化控制方法,而从实际运作角度的研究则相对较少。在实际运作过程中,需要特别注意以下几个步骤:确定供需管理协调机制———仓储规划———构建信息沟通网络———仓储优化控制———建立利益协调机制———整合第三方物流。流程的几个方面属于渐进的关系,只有在前面的步骤实现的基础上才能保证后面工作的顺利进行。现有的仓储管理协调研究除在理论和模型层次上进行研究之外,更需要与实际应用相结合,才能构建较为完善的分布式仓储系统。 仓储物流论文:物流仓储自动化管理 一、我国物流中心的技术基础 近二十年来,我国先后建起了一批现代化程度较高的物流中心,这些物流中心的仓储作业基本上实现了机械化,过去的那种主要靠人工作业的现象已经基本改变。物流中心的仓储系统一般包括收货、存货、取货、配货、发货等环节。在收货环节,配备了供铁路车厢和货运汽车停靠卸货的站台和场地,以及升降平台,配备了托盘搬运车和叉车,以及各种吊车,用于完成卸车作业。在收货处一般设有计算机终端,用来输人收货信息,并打印出标签或条码, 贴在货物或托盘上,以便在随后的储运过程中进行识别和跟踪。 在存货环节,除在露天货场建立正规适用的货位外,在库房内建起了各种货架,例如高层货架、旋转货架等,存货作业通常由叉车或巷道堆垛机来完成。对所存的物品,给定了规定的保管环境,如温度、湿度等,并配备了自动监控系统。 在取货环节,一般是根据客户的订单,由计算机拟定配货方案,拣货员根据配货方案进行拣货、配货。取货大体上分为整件取货和零星取货两种。在自动化仓库,一般都由计算机打印出库单或发出出库指令,由叉车或堆垛机到指定的库位取货。整托盘取货一般都是机械化或自动化的。零星拣货一般都由人工完成。拣货由两种方式,一种是拣货员在仓库内走动,或随着叉车或堆垛机移动,按拣货单到多货位取货。另一种是拣货员坐在固定的位置上,由机械设备把货箱或托盘转运到拣货员处。露天货场则借助于各种吊车存取货物。 在发货、配货环节,物流中心根据服务对象的不同,向单一用户或多个用户发货。一般来说,用户需要多品种货物,因此在发货之前需要配货和包装。在自动化程度较高的仓库里,拣出的货品通过运输机械运到发货区。识别装置阅读贴在货品上的条形代码,把所判别货品的户主信息送人计算机,计算机控制分选运输机上的分岔机构把货品拨到相应的包装线上,包装人员按照装箱单核查货品的品种和数量后装箱封口,然后装车发运。 中国长江三峡工程是跨世纪的巨型水利工程,该工程使用了世界第一流的施工机械设备,这些设备由全国各地供应,有的从国外进口。工程需要大量的水泥、钢材。粉煤灰等材料,在施工的十几年内,这些物资将从全国各地源源不断地运往工地。对于这样一个巨大的建设工程,需要一个庞大的后勤队伍,需要建立一个或多个物流中心,以保证工程的物资供应和后勤服务。葛洲坝集团三峡实业总公司就是主要为三峡工程服务的后勤队伍,所属的宜昌夜明珠物资中转供应基地和机电设备配件仓库就是负责三峡工程物资供应的物流中心。这个物流中心的仓储作业基本上实现了机械化,货场、仓库、铁路专用线、汽车、火车、各种吊车、电子秤、高层货架等设备都比较齐全,还有用于散装水泥和粉煤灰储存的筒仓及其配套的自动装卸设备等。由于这些设备的应用,保证了三峡工程所需物资的中转和供应任务,并实现了高效率和高质量。 二、物流中心的监控和调度指挥系统 各种仓储设施为仓储现代化提供了基础条件,而科学管理则是实现现代化目标的必备条件。必须综合运用现代化科学管理方法和现代信息技术手段,合理有效地组织、指挥、调度、监督物资的人库、出库、储存、装卸、搬运、计量、保管、财务、安全保卫等仓储的各项活动,才能达到高质量、高效率,才能取得较好的经济效益。这里结合我们在沈阳和三峡建材配送项目中的研究结果,介绍仓储作业现场的监控和调度指挥系统。 监控和调度指挥系统由电视监视系统、安全防范系统。库房温湿度监控系统、通讯系统以及总控制室组成。它与仓储业务计算机管理信息系统结合,实现对仓储业务的现代化管理。 1.电视监视系统 货场、库房内以及库区的铁路道口、公路道口等关键部位以及主要作业现场安装电视摄像机,配合照明系统组成电视监控系统,总控室安装有24小时录像机、多画面分割器、监视器等设备,并在有关处室安装监控分机。为了满足电视摄像的需要和夜间装卸作业的要求,在主要部位安装高杆照明系统,其中部分照明设施由防盗报警系统自动控制。 附图物流中心监控及调度指挥系统示意图(略) 2.安全防范系统 在库房和办公楼内,安装红外线和雷达双重移动目标报警传感器,在总控室安装由计算机控制的控制器,并配置电于地图,显示报警区域,发现异常情况(如发生盗贼人室、火灾等),及时发出报警信号。另外,为了防止窃贼翻墙人库,在库区的周界围墙上可安装高压脉冲电网,在总控室和保卫部门分别安装控制显示器,一旦发现情况,立即启动照明设备和电视摄像机,查明确有盗贼时,发出报警信号,调动保安人员进行处置。 3.库房温湿度自动检测系统 有些仓库的温、湿度条件要求比较严格,可安装温、湿度巡检仪,分别检测库内主要点位的温、湿度数据,各点的测量数据传送到计算机进行处理和显示,当测量值超出规定范围时,计算机发出警示信息,提醒管理人员进行处置。有条件的仓库可由计算机自动启动库房内的调温、调湿设备,使库房温、湿度恢复到规定的范围内。 4.通讯系统 这里主要指用于调度指挥的通讯设备,使总控室的命令能通过有线或无线方式传送到作业现场,完成调度指挥的功能。以上几个子系统构成了以主控室为中心,以计算机网络和通讯技术为手段的监控和调度指挥系统,将物流中心的数据处理业务纳人计算机管理,安全防范工作纳人图像监控。物流中心的管理人员只要打开监视器,就能看到仓库内外各个地方的图像信息,通过通讯系统就可以进行指挥调度。 三、全面实现计算机管理 现在物流中心的业务大都实现了计算机管理,但使用效果却各不相同。有的主要用于文秘。统计业务,有的用于柜台业务和财务管理,有的用于辅助经营决策,制定投资和经营计划等。 四.计算机应用要覆盖物流中心的主要业务 计算机管理也要配套,构成一个系统,要覆盖储运业务的主要环节。如果一些部门使用计算机管理,另一部分部门不用计算机管理,计算机中只有部分业务数据,缺少另一部分业务数据,系统分析就无法进行。如果一些部门的信息通过计算机网络自动传输,而另一些部门的信息则用书面文件(单据)传递,使用计算机的部门只好同时用两种方法传递和接收信息,反而费力费时。在物流中心,要建立一个计算机局域网络,这个网络通过远程网与外部相连。内部要实现对物资的人库、出库、储存、计划、统计、财务、仓容、设备车辆、基建、保卫、人事、文档等主要环节的计算机管理,并实现综合查询、分析以及通讯管理功能。 2.计算机是辅助决策的有效工具 由于计算机的运算速度快、信息容量大,加上信息可以在网络上传输,所以在经济管理中的作用越来越大,被广泛运用于各种业务的管理,也开始进行网上交易。对于物流中心而言.计算机可以对经营决策发挥“支持”作用,成为经营决策的有效工具。物流中心的决策大部分是结构化决策,即大部分是例行的和重复性的决策。对于这些决策可以建立一种规则或模型,应用现代管理方法,为决策提供支持。葛洲坝集团三峡实业公司所属的物流中心的主要业务是为三峡大坝工程服务,同时也为湖北宜昌地区服务,供应建筑材料、机械设备及配件。相对来讲,它的业务比较规范,可以制定出比较科学的经营计划或方案。在这方面,计算机将发挥很好的作用。 首先,对物资的需求量可进行比较准确的预测。根据三峡大坝工程的进度可以预测出工程及施工对于水泥、粉煤灰、钢材、木材、各种机械设备及其配件、电焊条等物资的需求量;通过市场调查和分析,可以预测宜昌地区的有关物资的社会需求量。这些工作都将借助于计算机来完成。 其次,三峡工程所需物资主要来源于国内外几个著名企业,几种运输方式和路线也是可知的,可以根据运输成本、进货数量,拟定订货批次、进货数量以及运输方案等。另外,三峡工程的各个工地的物资供应点、宜昌地区的各个连级点是相对固定的,葛洲坝集团的物流中心与这些网点已建起了通信网络,各个时期的配送计划可以及时拟定出来。可以用计算机建立起物流中心和供货厂家、需求客户之间的空间数据库,并根据所送货物特性、运输车辆状况等约束条件制定出配送的优化方案,供决策者参考。 葛洲坝集团所属的物流中心曾出色完成长江葛洲坝水利工程的物资供应任务,现在又承担长江三峡大坝工程的物资中转和供应任务,该中心的现代化建设将在全国物流行业起到示范作用。 一、物流系统“结合部”的重要地位与作用 物流,是指在社会再生产中,物质资料从供应地到消费地之间实物形态的流动过程。作为一个系统,物流系统是一个复杂的、多元的巨系统,它包含了从物资管理、物资包装、物资运输、物资储存、物资加工到为用户服务、需求预测与组织控制等各子系统(或称部门、环节)。这些子系统虽然各司其职,各有分工,但为了实现物流系统的总体目标,必然在工作、职能、工序、区域等诸多方面产生交叉部分,我们称之为物流“结合部”。显然,“结合部”是物流各部门相互配合、共同完成物流功能的一个非常重要的环节,它体现了在物质资料的链式移动过程中物流各部门、各环节之间相互制约、相互作用、相互依赖的关系,这种关系是否和谐,即“结合部”各部门间的工作是否协调,将直接影响整个物流系统的性能与效益。“结合部”在物流系统中的重要作用与地位主要表现在如下几个方面: (一)“结合部”是制约物流系统生产能力的瓶颈 物流系统的生产能力可用单位时间内系统周转物流量来表示,它表示物资在系统中流通的快慢程度,物资以原材料、半成品到成品的形式在生产地与消费地间的流动中,必然要经过管理、服务、预测、信息联络、搬运、订单处理、采购、包装、运输、装卸、修理等各个环节与部门。环与环间的相互配合、相互衔接是阻滞流动速度的瓶颈,如果在流通过程中工厂、仓库及运输部门间不能相互兼顾。密切合作,就会出现生产出的产品或所需原料不能及时得到运输,运到的物品不能按时存贮,从而大大延误物资从需地到目的地的流通,同样,如果订单处理速度和运输速度不相匹配,相互脱节,就会造成物质运输次数的增加或物资与运输相互等待的现象,使单位时间流量减少,流通效率下降,因此在优化物流系统时,不仅要考虑提高各环节的工作效率,更重要的是要从系统的角度出发,解决各环节间的匹配和协作,以使各业务环节能够统一成为一个有机的整体,产生共生效应,以减少物资在整个流动过程中的阻力。目前,随着科学技术水平的不断提高,物流系统各部门、各环节的设备水平、管理水平得到很大提高,随之而来的是各单一部门的效率提高。然而,由于长期以来所形成的条块分割,行业界限使得物流各部门间形成某种隔阂,各部门只片面追求自身效益而忽视了部门相互合作与系统发展,使得各部门间常常产生这样或那样的内耗扯皮,严重阻碍了物流系统能力的协调,可以说,克服“结合部”这一瓶颈问题是当前挖掘物流系统潜力的一大方向。荷兰菲利普公司在这方面取得了极好的成绩,为了加速产品的流通,他们首先详细调查了当前各物流中心的布局情况,画出了产品流通和服务相关的活动流程图,在图上可以显示出定单和产品通过物流中心的情况以确定它们各环节之间存在的冲突和无效物流等问题,然后对影响定单和产品处理时间(排队、建立、处理、移动时间等)的因素进行分析以消除各因素间的摩擦,以减少排队,降低延迟时间。全面检查原料、半成品、成品仓库水平,分析不同状态下库存水平的关系,检查库存、运输延迟时间和服务水平间存在的差距。在对以上影响物流效率的“结合部”因素分析确定之后,他们开始对现有物流系统进行改进,其具体作法是:引入JIT(准时生产)策略来衔接从订单收接、处理到取货、包装、运输各子系统;对工人进行多技能培训,以便随时进行部门间的大力支援与协调,减少额外人员;调整人机界限与接口;消除部门间的多余与无效操作;调整物流中心位置,使之靠近主要供货商库房;将订单处理和包装等领域的操作进行标准化和简单化,以减少物流中心库存,减少延迟时间,改进管理信息系统以适应新的物流形式;将物流各部门集中在物流中心一起工作,以实现各功能的协调一致。通过以上改进,菲利普公司的电子产品物流系统的性能大大提高,每天流通量由过去的900(件)到改进后的2000(件),其它技术指标也显著得到改善,如单位成本由过去的11美元降为6美元,工人劳动量减少40%,库存滞留时间由3天变为1天等。可见“结合部”这一瓶颈问题一旦解决,物流系统的生产能力就会得到极大的解放。 (二)“结合部”是提高物流经济效益的重要源泉 七十年代前后,发达的资本主义国家中有人发现,降低物流成本(或物流费用)是第三利润的源泉。第一利润的源泉(即由于降低物料消耗而增加的利润)和第二利润的源泉(即由于节约活劳动消耗而增加的利润),随着自动化、电脑化水平的不断提高,潜力几乎挖掘殆尽,而随着物流部门专业化水平的提高,在20世纪末的今天,单纯靠提高装卸效率、加快运输速度、减少库存、改进包装等部门功能也已不足以显著提高第三利润,要全面提高物流经济效益,必须从加强对物流系统化、有序化等管理方面下功夫,这就不可避免地要求我们将工作重心转移到对系统间各部门、各环节关系的正确处理、合理协调方面上来,只有使物流系统各部门通过有效的形式,真正结合起来,减少冲突与扯皮,形成合力,才能减少各部门间的相互推底不负责任所造成的物流浪费与损失。每年我国均有上百亿元的物资在物流过程中损失掉,这完全可以通过流通各部门间的通力协作和强化管理而得到竭止。同时物流系统间 各部门通过互相监督,实行联控、联防,可以有效地减少重大安全事故的隐患,避免不必要的人员、财物的损失,这从另一方面为物流系统经济效益的提高奠定了基础,最根本的是只有有效地实行各部门间的结合,才能充分发挥系统整体的工作效率,充分利用系统的人力资源,最大限度地提高系统设备使用率,促进物流的流通速度,实现规模效益。如1986年建成投产的重庆果品中心上桥果品冷库,有工作人员167人,占地78亩,建筑面积5万平方米,总容量1.1万吨,是全国四大果品冷库之一,它地处重庆九龙坡区华岩西村,与重庆东站和商业、粮食两条铁路专用线紧邻,交通十分方便,他们在改革中对货主实行全方位开放、全方位服务,代办运输、装卸、包装等业务,利用交通优势和设备优势开辟了水果货场。水果批发交易市场和水果加工厂,成为一个水果流通各环节紧密结合的物流中心,吸引了各方来客,在促进果品流通、提高经济效益中发挥了显著作用。1988年实现总收人200多万元,创利78万元,人均创利0.47万元。如果其仅仅是发挥其仓储职能而不重视与其它环节的相互结合与协作,是不可能取得这一成绩的。可见“结合部”的协调程度是提高物流经济效益的非常重要的原因。 (三)“结合部”是提高物流服务水平的关键 物流是联接生产和消费的桥梁,是社会再生产过程不断进行的前提条件,它的最终目的就是为作为货主的顾客服务。顾客服务是指与供应订货和使顾客保持满意而进行的有关活动的总和。某物流公司为此下定义为:“使顾客在心目中树立与本企业做生意放心的信念”。顾客服务是一项综合性活动,这可从两方面来看,首先为了使物流企业的顾客保持满意,企业各不同职能部门必须为实现这一目标同心协力地工作;其次,发展与供应者或用户之间特殊的长期关系,有助于加强物流渠道内各方关系联结为一体。物流企业各环节、各部门本着互不相干、各自为政的观点处理顾客的需求,势必引起结合、交叉区域无人过问、互相推倭,物流服务链在结合部处不能顺利延续,整体服务无法顺利进行,呈现服务状况混乱、服务秩序模糊的局面,从而严重影响物流系统服务水平的提高,损害物流企业在顾客心目中的良好形象,不利于物流系统健康、有序的发展。只有认真抓好结合部这个常被人忽视的薄弱环节,才能使物流系统由始至终地、完整地、连续地体现顾客至上、一切为顾客服务的宗旨,赢得更多顾客的青睐。当前国际上越来越多的物流企业、物流公司已意识到结合部在物流整体服务所处的过渡、转接的关键地位,纷纷在自己的物流网络上建立了一系列的物流中心、物流据点,以顺利实行不同形式的运输方式、货物装卸。货物储存等物流活动的合理结合与对接,真正达到“门对门”的完整服务功能,如日本邮船公司已在海外设置了14个当地法人,积极开展业务,经营海上、陆上货运及仓库业,其海外物流据点遍布美国、加拿大、英国、比利时、荷兰、卢森堡、法国、澳大利亚、香港和新加坡等国家(地区)。这些海外物流中心或据点的主要职能就是推进在当地的揽货、仓储、海陆空联运、码头装卸、集装箱租赁、底盘车出租、船舶代替、货运代替、内陆结关货运站、船舶燃物料供应等运输相关业务。此外,现在国内外蓬勃发展的联合运输正是在物流结合部上作文章以提高物流服务质量而应运而生的,它主要在“组织各种运输方式的衔接和接力运输”,“为货主(包括旅客)和运输企业提供运输服务”,“促进产、供、运、销之间有关部门的运输协作。”等三个方面发挥作用。由于联运企业的积极参予.有力地促进了物流各环节如港、站、集、疏、运的衔接与配合,形成了结合部的有序发展,使货主能够“人在家中坐,收发全国货”,大大提高了物流系统的整体服务质量。 由上可见,“结合部”在物流系统处于一个不可忽视的地位,对于物畅其流起着极为重要的作用,只有重视对“结合部”问题的研究,加强对“结合部”的合理组织、科学管理,才能有效地协调各部门之间的相互矛盾和隔离,端正各部门在物流大系统中的位置与关系,从而产生共生效应,进行相互合作,减少物资在整个流动过程中的阻力,提高物流系统整体效益,使物流系统在保障有力、及时安全、优质服务、节能经济四大总目标上达到最优。同时,由于“结合部”涉及到至少两个子系统,通过对它的分析研究,更容易深人反映和全面掌握整个物流系统的特性。因此,对物流系统“结合部”的研究,具有非常重要的意义。 二、研究物流系统“结合部”的理论、方法与方向 由于物流系统“结合部”是由至少二个子系统结合而成的一个系统,这就决定了对物流“结合部”的研究必须以系统工程的理论为基础而展开,同时“结合部”本身又是一种比较特殊的系统,它的许多特性如多种形态、边界特性、多维管理、多元集合等不是单一的系统工程理论所能解决了的。因此还需借鉴多种相关学科与理论联合攻关,如运输学、仓储学、安全工程学、人机工程学、管理学。控制论、优化论等,最后形成一门能够正确反映物流系统“结合部”特点的并能科学指导管理工作的系统科学,这也正是目前开展这项研究的目的所在。 研究物流系统“结合部”主要采用定性方法、定量方法及定性与定量相结合的方法。主要有三大研究方向: (l)物流系统“结合部”的结构分析,这是研究物流系统“结合部”的基础,只有弄清了“结合部”的结构及组成形态,我们才能对其作用机理有清楚的认识,才能对其有针对性地进行控制与管理。 (2)物流系统“结合部”管理与决策研究,其主要内容有:构造“结合部”的管理信息系统;建立“结合部”决策模型;运用计算机、数学等对模型进行求解等。 (3)物流系统“结合部”效用评价分析,通过对物流系统“结合部”进行分析并建立管理决策模型,运用决策模型结果对物流系统各作业环节实施管理,管理效果的好坏体现了各部门。各环节间的协调程度、结合部整体效益的发挥程度,也反映了决策模型的实用效果。为了科学地衡量“结合部”管理的效果,就需正确分析“结合部”各项指标,对其统一量化,综合评定,确定整体水平,这就是“结合部”效用评价分析的主要任务,它在整个物流“结合部”决策管理中处于把关的地位。 除了上述三大研究方向外,物流系统“结合部”研究还涉及到关键结合部的确定,人在“结合部”中的关系,“结合部”设备研制等相关课题。 三、国内外研究物流系统“结合部”的发展状况分析 “结合部”问题作为一个理论问题首先是由北方交通大学系统所于八十年代末提出来的,当时是围绕上海铁路局如何提高干线安全系统管理、站车服务系统管理、运输扩能系统管理这一课题而进行研究展开的,经过几年的理论探讨与实践,北方交通大学系统所的张于心、张国伍、韩抒摈、彭宏勤等教授相继对“结合部”的概念、结构、作用、量化与评价等作了开拓性的研究工作,其中张于心教授对“结合部”理论的深人研究尤显重要意义。此外,军事经济学院物资系凌大荣教授等提出的ODP物流技术,其重在解决物流中的瓶颈部位的思想与“结合部”理论不谋而合,在物流系统“结合部”决策、控制的模型分析领域也出现了些成果,这主要表现在从物流综合优化的目的出发而建立的一些模型及其算法,这些模型及算法从不同应用角度、不同实用范围对优化物流系统“结合部”管理发挥了作用。另外文献及协同学、耗散理论、自组织理论等从决策技术方面为“结合部”研究开拓了思路、提供了基础支持。从目前所找到的国外文献中还未见“结合部”理论的提法,但是在物流系统的管理与决策研究中,有大量的模型与方法都是在充分考虑到各环节间的交叉、互补、约束关系的基础上建立的,如生产物流中生产批量与库存间的关系,生产与需求变化的关系,配送系统中运输与库存间的关系等。这些模型反映了不同情况下物流系统部门间的优化结合方式,有力地充实了物流系统“结合部”决策模型研究的内容。同样,日本丰田汽车工业公司的大野耐一创立的准时(JIT)物流管理技术,以色列的Goldratt所提出的最优化生产技术(OPT,Optinmizedproductiontechnology),WilliamE.Sandman所提出的Q—Control生产计划控制技术等理论也是针对生产物流各环节中存在脱节、薄弱环节的这一情况而建立的,其目的也在于改进薄弱环节,加强环节间的相互促进与协调,提高生产物流的效率。现在,世界上许多现代化的大企业、大公司已从这些管理技术中获益非浅,如夏普公司、Sony公司、摩托罗拉公司、通用汽车公司等。除此之外,西方发达国家还非常重视物流“结合部”的设施建设,如日本通过有计划地在各市区配置各种物流中心,以缓和城市交通混乱和拥挤现象,收到了很好的效果:①使运输、保管和装卸等项作业各理化、协调化;②提高了物资流通的效能;③疏通理顺了城市交通。美国为了促进各种运输方式的协调、加强联合运输,于80年代中期以来开发并投入使用了公铁两用车辆(Roadrailer)和集装箱叠载列车(Doubliestacktrain)等。 四、应用物流“结合部”理论,加强物流中心建设 物流中心是各种物流结合点的泛称,或是指集中了各种设施齐备、功能齐全的物流业务团地。物流中心往往集中了处理能力很大的储存、分货、拣选、包装、装运、装卸等各个部门、各个环节或设备,通过相互配合、协作,共同实现物资的中转、再加工、存储、销售、分发等业务,促进物资的合理流通。显然,物流中心是一个“结合部”非常集中的地方,就整体而言,它本身也是一个巨大的“结合部”,运用物流“结合部”的理论研究成果,对物流中心各相关部门与环节进行管理与控制,可有效协调部门间、人员间、设备间的分工与合作关系,合理确定并实施各结合子系统目标,使之紧紧围绕物流中心总效益这一总目标,促进物流中心工作的顺利开展。 目前,我国物流中心的建设与管理还处于初级阶段,每年都有因部门与环节间的脱节所造成的较大损失。因此,加强物流“结合部”理论研究,特别是从物流生产实际出发,建立物流“结合部”优化模型,提高物流“结合部”特别是物流中心的管理决策水平,促进物流现代化建设,是摆在我们面前一项重要任务。 仓储物流论文:仓储物流现状及解决办法 内容摘要:仓储是现代物流的一个重要组成部分,在物流系统中起着至关重要的作用,是厂商研究和规划的重点。高效合理的仓储可以帮助厂商加快物资流动的速度,降低成本,保障生产的顺利进行,并可以实现对资源有效控制和管理。仓储的发展经历了不同的历史时期和阶段,从原始的人工仓储到现在的智能仓储,通过各种高新技术对仓储的支持,仓储的效率得到了大幅度的提高。本文介绍了仓储的发展历程,分析了我国现阶段的仓储业发展状况和其中存在的问题,并提出了解决方法。 关键词:物流仓储自动化高层仓库仓库管理 自从有了生产活动,仓储就出现了,它是生产活动的一个重要组成部分,并随着生产的发展而发展,在其发展的过程中经历了不同的阶段。随着我国制造业的崛起,物流业也得到了迅猛的发展,仓储越来越受到厂商和社会的广泛关注,大大促进了人们对仓储理论的研究,使其逐步发展完善,从而成为一门独立的学科。 仓储的发展过程 人工和机械化的仓储阶段 这阶段物资的输送、仓储、管理、控制主要是依靠人工及辅助机械来实现。物料可以通过各种各样的传送带、工业输送车、机械手、吊车、堆垛机和升降机来移动和搬运,用货架托盘和可移动货架存储物料,通过人工操作机械存取设备,用限位开关、螺旋机械制动和机械监视器等控制设备来运行。机械化满足了人们对速度、精度、高度、重量、重复存取和搬运等方面的要求,其实时性和直观性是明显优点。 自动化仓储阶段 自动化技术对仓储技术和发展起了重要的促进作用。上世纪50年代末开始,相继研制和采用了自动导引小车(AVG)、自动货架、自动存取机器人、自动识别和自动分拣等系统。到上世纪70年代,旋转体式货架、移动式货架、巷道式堆垛机和其他搬运设备都加入了自动控制行列,但只是各个设备的局部自动化并各自独立应用,被称为“自动化孤岛”。 随着计算机技术的发展,工作重点转向物资的控制和管理,要求实时、协调和一体化。计算机之间、数据采集点之间、机械设备的控制器之间以及它们与主计算机之间的通信可以及时的汇总信息,仓库计算机及时地记录订货和到货时间,显示库存量,计划人员可以方便地作出供货决策,管理人员随时掌握货源及需求。 信息技术的应用已成为仓储技术的重要支柱。到上世纪70年代末,自动化技术被越来越多地应用到生产和分配领域。“自动化孤岛”需要集成化,于是便形成了“集成系统”的概念。在集成化系统中,整个系统的有机协作,使总体效益和生产的应变能力大大超过各部分独立效益的总和。集成化仓库技术作为计算机集成制造系统(CIMS-ComputerIntegratedManufacturingSystem)中物资存储的中心受到人们的重视,在集成化系统里包括了人、设备和控制系统。 智能化仓储阶段 在自动化仓储的基础上继续研究,实现与其他信息决策系统的集成,朝着智能和模糊控制的方向发展,人工智能推动了仓储技术的发展,即智能化仓储。现在智能化仓储技术还处于初级发展阶段,21世纪仓储技术的智能化将具有广阔的应用前景。上世纪70年代初期,我国开始研究采用巷道式堆垛机的立体仓库。1980年,由北京机械工业自动化研究所等单位研制建成的我国第一座自动化立体仓库在北京汽车制造厂投产。从此以后,立体仓库在我国得到了迅速的发展。 据不完全统计,目前我国已建成的立体仓库有300座左右,其中全自动的立体仓库有50多座,其中高度在12米以上的大型立体仓库有8座,这些自动化的仓库主要集中在烟草、医药保健品、食品、通讯和信息、家具制造业、机械制造业等传统优势行业。在此基础上我国对仓库的研究也向着智能化的方向发展,但是目前我国还处于自动化仓储的推广和应用阶段。 自动化仓储的优势和劣势 自动化仓储的优势 采用自动化的立体仓库,充分利用空间自动化立体仓库是现代化仓储的一个重要组成部分,采用多层存放货物的高架仓库系统,高度可以达到30米以上,根据需要可以设置不同的高架类型:高层(大于12米)、中层(5-12米)、低层(5米以下)。这与平库相比可以节约将近70%的占地面积。 实现机械化、自动化,从而提高仓库的管理水平自动化立体仓库系统由货架、堆垛机、出入库输送机、自动控制系统与管理信息系统等构成,能按照指令自动完成货物的存取作业,并对仓库的货物进行自动化管理,使物料搬运仓储更加合理。由于采用货架储存,并结合计算机管理,可以容易地实现先入先出、发陈储新的出入库原则防止货物自然老化、变质、生锈等现象的出现。 降低对人工需求的依赖,特别是降低特殊仓储环境中的人力资源成本由于采用了自动化技术后,自动化仓储能适应黑暗、有毒、低温等特殊场合的需要。 自动化仓储固有的劣势 投资较大,建设周期长自动化仓储的主体是由自动化仓库组成的。自动化仓库的基本组成部分包括:建筑物、货架、理货区、管理区、堆垛机械、配套机械、相关的管理系统和信息系统。这些硬件和软件需要很高的资金投入和安装建设费用。对于自动化仓库的建设项目要进行评估和设计,包括必要性评估、技术评估、系统开发、敏感度的分析。这就要求对过去和未来3-5年中仓库的吞吐量、仓储容量、订单货物的类别等要素分析,还要对设备进行性能评估和选择,这些都需要很长的时间周期和很大的人力、物力、时间投入。 物资吞吐量和种类固定,缺乏弹性当一个自动化的仓库按照计划建设完成之后,仓库的类型、物资的吞吐量和仓库的容量就固定了下来,这时如果外部的因素发生了突然的变化,仓库对其变化不具有较强的适应和变化能力,也就是缺乏弹性。我国仓储业的优化策略 我国仓储业现状 当前我国自动化仓库使用中存在的主要问题是利用率低、效果不明显、规模不确定、优势不突出,使许多库场资源闲置,特别是一些产品批量小而单一的生产企业实现仓库自动化,库场设施设备资源闲置与重复配置矛盾突出。追究其原因主要是以下的几个方面: 没有做好仓库建设和规划的充分调查分析工作这就使得自动化仓库在建设前的设计和规划中,存在着重大的决策问题。为了自动化而自动化,没有对其必要性进行研究和分析,在建设完成之后才发现在实际的利用中对于自动化的要求很低,利用率很小。 对提高仓库作业机械化、自动化的思想认识不足由于认识不足,对配备的装备不愿使用,思想观念仍停留在人工作业的基础上,对新型的自动化仓库信心不足,并没有把自动化仓储放在一个重要的地位上,从而在思想上放弃了自动化仓储的研究和使用。 由于外部因素和形势的变化收发任务的变化、作业量的变化、货物种类的变化,但是仓库设备和管理系统没有跟着变化和升级,久而久之就失去了原有的市场,仓库处于一种闲置状态。 人员素质跟不上不注重机械操作人员和维修人员的培训,操作维修人员缺乏,使现有装备发挥不出应有的作用。在新建库房设计时没有考虑后续的维护和开发,限制着设备的使用、自动化水平的提高。安装后,部分系统失灵损坏,配件和售后服务跟不上,维修十分困难。 积极应对的措施 由于以上出现的问题直接造成了自动化仓库使用频度低和大量资源的闲置,因此应采取积极的应对措施以改变现有的状况。 盘活资产,充分利用现有设备开发闲置资源,盘活资产存量,提高设备利用率,是物流业在转换经营机制过程中提高经济效益的一个重要措施。把闲置的资源充分置于开放的市场中,打破行业与行政区域界限,让市场对资源进行有效合理的配置。出台相关的政策,鼓励专业机构经营闲置设备,扩展设备信息交流渠道,增强信息服务手段。通过正常渠道有偿转让、变卖、租赁、换用闲置设备。 尽可能实现资源共享,防止资源的不必要浪费研究与推广现代物流管理与运作方式,让生产过程与自动化仓库技术结合,提高企业内部物流的速度。利用网络技术,开展电子商务,实现物流手段现代化和组织网络化,充分利用外部相关产业、企业的资源,真正实现物流经营的规模化、资源共享、风险共担与厂商、批发商、零售商共同建设和使用自动化仓库,成为存货商、配送商、运输商、中转商、流通加工基地及其自有物流基地的后援。为社会提供第三方物流服务,形成一个完整的物流配送体系。在最短时间内完成任何区域内(包括国际)的物流任务,并使物流成本合理,尽可能进行横向联合,开放各自的物流资源,提高市场占有率。 全面提高员工素质,完善自动化仓库的管理机制物流设备要实现高效能利用,需要有相适应的物流环境和科学管理,这些都要求有高素质的人才。在目前缺乏实践经验的情况下,可采取“走出去,请进来”的办法,去发达国家考察学习,请专业人士或高校教师介绍经验、传授知识、办学习班等,或在技术院校招聘物流专业技术型人才,尽快解决操作人员和维修人员缺乏的局面。做好消化吸收工作,使其尽快国产化,以适应市场需要。 自动化仓储是物资流通中的关键单元,担负着重要的作用,在发达国家“建库就建自动仓库”已成为必然。我国经济已逐渐融入世界经济,成为全球的加工基地。但目前,我国自动化立体库市场总体状况是供过于求,且普遍利润较低。自动化立体库是加工企业所需的二线或三线装备,长远来看,其中蕴藏着巨大商机。随着加工企业规模的扩大和投资者信心的增强,自动化立体库必将得到广泛使用。 仓储业发展趋势 随着现代工业生产的发展,柔性制造系统(FlexibleManufacturingSystems)、计算机集成制造系统(ComputerIntegratedManufacturingSystems)和工厂自动化(FactoryAutomation)对自动化仓储提出更高的要求,搬运仓储技术要具有更可靠、更实时的信息,工厂和仓库中的物流必须伴随着并行的信息流。 射频数据通信、条形码技术、扫描技术和数据采集越来越多的应用于仓库堆垛机、自动导引车和传送带等运输设备上,移动式机器人也作为柔性物流工具在柔性生产中、仓储和产品发送中日益发挥重要作用。实现系统柔性化,采用灵活的传输设备和物流线路是实现物流和仓储自动化的趋势。 人工智能技术的发展必将推动自动化仓库技术向更高阶段即智能自动化方向发展,在智能自动化物流阶段,生产计划作出后,自动生成物料和人力需求,查看存货单和购货单,规划并完成物流。如果物料不够,无法满足生产要求,系统会自动推荐修改计划以便生产出等值产品。这种系统是将人工智能集成到物流系统中。 目前,智能仓储系统的基本原理已经在一些实际的物流系统中逐步得到实现。可以预见,21世纪智能仓储技术将具有广阔的应用前景。 仓储物流论文:卫生战备物资管理中物流仓储的应用 1卫生战备物资管理特点 存放及管理制度化药品、器材、通用物资、生活物资的管理都有章可循,管理人员应由各类专业人员组成,要了解战备物资的装备、分类、存放情况,熟悉管理要求。个人生活物资是应急队员野战生存的物资基础,卫生战备需要时,应按性别配备个人携行背囊,接到紧急任务携带配备背囊迅速集结出发。 2传统物流仓储在卫生战备物资管理中的不足 传统物流是被动单一的服务,只提供简单的位移,并且为人工控制,没有规范化的统一服务标准,侧重点到点、线到线的服务,存在以下不足。 2.1管理效率低下 传统的仓库管理,一般依赖于人工实施统筹、分拣、搬运、查验等管理工作。战备物资种类繁杂、数量庞大,药品、器械相关性强,人工管理不仅效率低下,而且容易出现入库和出库时的人工误置、遇突发事件时管理员不在位、器械没有定期维护保养等问题,从而影响保障效率。 2.2信息管理不善 在仓储管理活动过程中会产生大量的仓储信息,这种信息伴随着仓库订货、物资入库、物资管理和物资出库活动产生。传统的仓库管理,依赖于非自动化、以纸张文件为基础的系统记录、追踪进出的物资,一般具有数据操作频繁、数据量大和信息内容复杂等特点。常常出现物资出入库与记录不对应,或是应急状态下信息无法快速查阅等现象。 2.3管理成本较高 安全需要,战备库需要专人专管,但医院不设库管助理员编制,战备库一般由分管训练的助理员负责。但是,按照上述战备库管理特点,想要科学有效管理,一个人难以胜任,多人管理就会增加管理成本。传统战备库都是非自动化人工搬运,人力成本高,由于信息管理不善而导致药品超期失效、设备逾期不修等问题均会造成浪费。 3物联网在卫生战备物资管理中的优势 3.1物流仓储特色和发展方向 现代仓储物流是利用信息技术对库房、场地物资的保管和配送物品进行存库、分拣等物流活动。仓储的发展经历了人工和机械化仓储、自动化仓储和智能可视化仓储三个阶段。随着无线射频识别(radiofrequencyidentification,RFID)技术的不断成熟,应用成本的逐步降低,以及在国内物流企业应用案例的增多,仓储的自动化得以实现。RFID技术支持更多自动读取,在缩减分拨人员工作量的同时,提高物资出入库的准确度,显著提升物流业务处理效率。智能仓储物流是自动仓储物流、信息采集决策系统、RFID技术和物联网的有机结合。物联网(internetofthings,IOT)为智能仓储系统的产生奠定了良好基础。将物品与互联网相联系,使所有的物品都能被远程感知和控制,使得工作人员了解产品的详细信息,并通过电子标签操作完成物资的下单到运输库房储存再到出库程序,使用这一完整的物资供应链实时监控,保证库存高可视化、集约化、信息化。 3.2物联网智能仓库管理系统的理念 物联网是通过RFID、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把物品与互联网连接进行信息交换和通信,以实现物与物之间的协同互动,能够智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的设计理念是“M2M”,M2M可以解释成为人到人(mantoman)、人到机器(mantoma-chine)、机器到机器(machinetomachine)。因此,物联网智能仓库管理系统,实现仓库中的物、物关联和物、人关联,使卫生战备中的“人装结合”更加紧密。 3.3物联网智能卫生战备物资管理措施 一是构建物联网智能战备物资管理保障平台。以物联网的智能运行和信息共享为基础,建立统一的数据库系统,将各种相关网络信息有机统一融合,成为系统模块实现信息实时共享。二是实现自动化的存取货及快速盘点、物资监控等操作。增强库房作业准确性和快捷性,减少非法出入库、保障物资安全。三是通过科学编码,对物品的批次、产地等进行动态管理,缩短救援时间,提高救援时效性。四是利用系统库位管理功能,及时掌握随时提取所有库存战备物资当前所在位置,并且系统响应时间短,为我军提供有利的卫生战备保障基础。军队卫生物资仓储管理系统的应用能够满足军队医院卫生战备建设需求,基于物联网技术的模块能够最大限度的提高治疗的及时性与准确性,降低管理人员的工作强度与出错率,优化卫生物资管理,提高卫勤分队的快速反应能力。有利于保证战备物资的储备与及时更新,为部队卫勤奠定后勤装备现代化保障基础。 作者:刘志超 杨炯 卢波君 王晓枫 张志强 刘海峰 单位:武警总医院医务部 武警疾病预防控制中心 武警总医院医工科 仓储物流论文:探求电子商务仓储物流模式 1电子商务仓储物流模式分析和选择 根据国内外电子商务市场的具体情况,电子商务的仓储物流模式可以分为自建仓储物流模式、外包仓储物流模式、混合仓储物流模式、仓储物流联盟模式和共同集配仓储物流模式。 1.1自建仓储物流模式分析和选择 自建仓储物流模式是指电子商务企业为了满足自身物流业务的需要,由企业自己建设物流仓储的模式。这种模式在有助于增强企业对仓储的控制力的同时,由于物流服务柔性强,还利于服务质量的保证和提升企业形象。此外,自建仓储物流模式从长远发展来看,还具有助于节约物流成本的优点。然而,自建仓储物流模式同样具有一些劣势:业务覆盖范围有限、资规模大、周期长、资金占用多和需要具备较强的综合物流管理能力。选择自建仓储物流作为电子商务企业的物流模式,要求企业具有较强的仓储物流管理能力和雄厚资金支持。同时要注重建立现代化、信息化、高效率的仓储物流团队,不断扩展仓储物流的服务范围和规模。 1.2外包仓储物流模式分析和选择 外包仓储物流模式是指电子商务企业为了以增强企业核心竞争力为重,将仓储物流业务外包给第三方物流公司的模式。这种模式具有覆盖区域广泛、企业所付诸精力较少、利于社会物流资源的开发利用和提升企业核心竞争力等优点。然而,由于企业对物流的控制力较低的原因,造成对第三方物流的依赖性较强。企业业绩会受到第三方公司的水平的影响,从而使企业的发展产生一定的风险和不确定性。外包仓储物流模式适合仓储物流管理能力弱、企业资金实力一般的电子商务企业。它同样适用于平台交易数量小,但批次多的企业。企业在采用外包仓储物流模式时,需要选择适合企业自身特点的第三方物流公司合作,并维持与第三方物流密切沟通。 1.3混合仓储物流模式分析和选择 混合仓储物流模式是指企业在拥有自己仓储的同时,还将一部分非核心仓储物流业务外包给第三方物流企业的仓储物流模式。这种模式有助于电子商务企业扩大仓储物流业务的范围和保存实力、全力以赴核心业务的仓储物流服务。其缺点一方面是建设自身物流体系需要大量资金投入,而且经营时存在较大的风险。另一方面,这种两手抓的模式,不易实现管理的标准化。混合仓储物流模式适合仓储物流管理能力较强但物流成本优势较小的企业,这样有助于核心仓储物流业务的保障。需要注意的是,企业要选择质量和服务佳的外包公司进行合作,并持续保证对其的掌控能力。 1.4仓储物流联盟模式和共同集配 仓储物流模式分析和选择仓储物流联盟模式是指多个电子商务企业为了实现自己的目标,通过协议达成共同进行仓储物流业务的企业战略联盟。它具有降低了仓库成本、降低运营风险、提高整体仓储物流能力和扩展仓储物流业务的优势。然而在这种模式下,各企业对仓储物流业务的控制力较弱、联盟管理和资金分配艰难使得冲突容易发生。 1.5共同集配仓储物流模式 共同集配仓储物流模式是指电子商务企业虽然具有自有仓储物流服务,但是为了调配商品更快速便捷,而根据业务需求将货物聚集到集配中心,进而配送到各地的企业协同仓储物流管理模式。这种模式有助于解决企业单独备货不足、降低了仓储物流成本,但是不便于企业对集配中心的管理。对于电子商务企业仓储物流管理能力不强,且物流成本优势较弱的企业来说,这两种模式都可以选择。共同集配仓储物流要求的管理能力更高。仓储物流联盟更有助于缓解单个企业的仓储压力。 作者:宓祁宏 单位:国网舟山供电公司 仓储物流论文:京东物流仓储管理优化方案 摘要:我国第三方物流在20世纪90年代引入,在世界上属于较晚引入第三方物流的国家。虽然较晚,但经过十多年的发展,我国的物流迅猛发展,从最初国家全盘操作到现在的市场化,这成就得益于我国改革开放以及科学技术的进步。互联网、计算机、电子商务等各种高技术产品应用于物流,使得物流管理得到极大的便利。本文以京东物流管理为例,对其管理存在的问题及改进措施进行了详细的剖析,旨在为其它物流企业提供一定的借鉴。 关键词:仓储管理;优化方案;效益 一、引言 物流有狭义和广义之分。狭义的物流指的是指商业活动过程中形成的仓库存储与轮换、货物运输与传递。进入21世纪以来,我国的经济得到快速发展,各个区域均取得良好的发展势头,这给物流的发展注入了活力。最初物流都是各种小作坊似的经营,是分散的、低收益的。但是现在的物流都是斥入大量资本形成的大规模集团活动,而且各大物流公司之间资源互补、相互分工,已形成产业链。广义的物流定义可以参考美国物流协会给出的解释,即配合顾客的具体需求和要求,有计划地展开物流任务,严格按照物流管理流程执行物流活动,对客户进行货品的配送、运输以及其它各种相关服务,生产者、消费者之间高效、便捷地进行货品的流通和存储。在国家政策的大力支持下,物流业具有良好的发展前景。特别是在全球一体化的大背景下,经济的存在性决定了物流业的存在性,物流业将伴随我国经济的发展而发展。京东物流作为国内大型物流企业之一,在发展规划上,提出了门对门提送货服务,仓储服务,物流信息更新实时通知服务等,得到了广大消费者的一致认可。同时,为了占据国内物流主要市场,京东物流采取了一系列新措施,如次日达、损坏退还等,以满足消费者对物流的高效率和货物的高安全需求等。本文就将京东物流的管理进行探讨。 二、京东物流的概况 2009年3月,京东商城成立了自有快递公司:京东物流。短短几年的时间,京东就建成了属于自己的京东物流管理体系,使得京东商城消费者实现了“足不出户,坐享其成”的便捷;并且经过这些年的发展,京东物流服务大幅度提升,物流配送速度大大加快,这些都得益于京东对物流的大资金的注入。自2009年开始至今,京东商城在杭州、深圳、南京、厦门等40多座主要城市中建立了城市配送站。这些都是京东物流快速发展的直接体现。除了增加配送点,京东物流还在全国交通运输枢纽城市以及国际化城市中加大对仓储的建设。这为京东物流实现快捷的商品货品配送提供了重要支持。为了实现物流信息化管理,京东物流投入大量人力、物力和财力开发出了一套拥有自主知识产权的物流信息管理系统,实现对货物运输过程跟踪、京东物流车辆管理、客户信息大数据管理,支持自动下单、自主售后、在线跟踪等服务,消费者和物流之间的信息双向实时交换,并提供全年365天,全天24小时的运输服务,得到了消费者的广泛认可。为了实现对物品的实时物流跟踪,京东物流采用PDA条形码技术在各个中转点进行物流信息的及时更新,保证了物流的准实时更新。为了在二级城市实现快速的物流服务,京东物流选择与第三方物流合作完成配送。目前京东合作的第三方物流公司主要顺丰速运、邮政快递、EMS和宅急送等。 三、目前物流仓储存在的问题 1.库区盘点制度不完善虽然京东物流制定了一系列的制度,但是由于制度并不完善导致实施过程容易出现差错。盘点制度是对仓储货物数量、质量的核查。但由于盘点人员工作态度消极,缺乏积极性和责任心,并且公司缺乏奖惩机制,职工责任不清晰,这些导致了盘点效率低下,盘点结果交叉。尽管盘点人员记录了物品的数量信息,但仅仅是进行一次盘点,无法对数量进行确认。2.商品货物验收不规范国家明确规定,物流公司对请求入库的所有商品都要进行一一查验,查验内容主要有外包装是否破算、商品数量是否一致、商品质量是否符合标准等。但是验收人员责任心不强,验收随意看心情,对老客户睁一只眼闭一只眼,草草了事,对老客户的商品质量没有进行详细的查验,容易导致产品质量问题,特别是产品的质保期无法保证。另外,验收后的货物随意摆放,没有进行分类,这导致后续对物品的查找非常麻烦,浪费时间。3.库区功能规划分区不合理对仓库进行功能分区是为了使得仓库的整体布局更加清晰明了,对商品货物的管理更加便捷,使得仓库管理工作更加高效。但是物流的仓库功能分区是不合理的。首先,存货区相关物品摆放随意,没有区分商品的种类。其次,各个功能区划分不明确,容易出现无秩序的现象。再次,仓库内工作区混乱,仓管员及操作工职责不清,工作效率低下。4.库区工作人员操作不文明操作不文明是由于操作人员的素质太低导致的,这也说明了京东物流操作人员的招聘工作也存在一定的不足。素质决定了一个人对工作的态度。由于库区物流工作是体力活,比较累,工作人员容易出现情绪不满的现象,这就使得他们对货物的态度不会太好,往往采用野蛮行为对货物进行处理,如用力甩货、随意丢放等。这种现象容易使得用户对物流公司产生不满,从而导致物流公司流失客户。 四、针对库区存在问题具体优化方案 根据第三节的论述可知京东物流管理存在若干问题,为此本节将就这些问题提出改进的优化措施。1.优化改善盘点制度为了保证库存中货物的质量及数量,京东物流仓库工作人员要对仓库货物进行定期盘点、核查,并及时在信息系统中进行更新,保证在库物品质量及数量等信息的准确性。盘点需要从盘点前的准备、盘点方法、盘点工作落实情况和具体过程等方面进行,才能使得盘点工作较好地开展。2.规范商品货物验收入库(1)发货单位按照双方约定的托运方式,对货物进行提取或者运输。对于上门取货的情况,需要客户提前将货物相关信息提供给物流方,才能够根据货物信息进行上门取货安排。(2)货到物流仓库后,货运司机在仓管员的协助下将获取卸到卸货区,然后通过仓管员的验收后才能够入库。如果是上门取货的商品,首先安排上门取货服务,上门服务过程中给进行一次货物的验收,回到仓库后还需要进行二次验货,同样经过验收后才能够入库。(3)仓管员验货过程是依据《京东仓库货物运单》,如果发现运单与实际货物存在偏差,则直接向上级领导部门发聩,并根据反馈结果对该运单进行详细的妥善处理。(4)严格落实货物验收标准。验收的主要内容包括有货物的包装是否完好、货物的名称、数量是否一致、货物是否在有效的保质期内等。3.调整库区功能规划分区上面已指出仓库功能区的混乱导致工作开展的低效性。因此,对库区功能进行划分可以参照下面的划分方法进行。本文将库区划分为货物待检区、货物存储区以及办公区三部分。收货待检区用于对单据、货物数量、包装等的登记和核对。货物存储区将经过验收的货物存放在制定的区域,并对货物进行编号和分类,使得下次的查找更加方便。办公区主要包括办公室、操作人员休息用地以及机房。4.提高工作人员文化素养文化素养是一个人生活的基本品质,体现着一个人的修养,是一个人做事做人的直接体现。公司员工文化素养的高低对公司的发展起着决定性的作用。特别是物流公司,直接决定了该公司是否能够成为人人可信赖的企业。因此,为了提高公司员工的文化素养,公司通过定期的培训,不定期的文化活动,有目的地引导员工加强自身素质,并通过相应的激励措施让员工具有更加热情的活力,投入到物流工作中,从而提升物流的服务质量,提高京东物流的影响力和服务力。 五、结论 综上所述,京东物流作为全球大型物流企业之一,实现了高效、高质量的物流服务,深得京东商城消费者的信赖。但是在发展过程中,京东物流仍存在一些问题,本文首先对这些问题进行了详细的论述,然后针对这些问题研究提出了相对应的改进措施和策略,对提高京东物流的管理效率、降低其成本具有一定的现实意义。 作者:吕天奇 王婧娇 吕春梅 单位:佳木斯大学 仓储物流论文:物联网技术下的物流云仓储实训教学 【摘要】本文提出一种基于物联网技术的物流云仓储实训教学系统,通过嵌入式、物联网、RFID等技术,搭建一个云平台物流仓储管理实训教学系统,实现仓储过程中的入库、出库、盘点和退货等管理过程的模拟,以此使学生掌握物流过程中所应用的管理手段及知识技能。通过该实训系统的综合技能训练,能够培养物联网方面的技术人才,学生毕业后可就业于与物联网相关的企业、行业,从事与物流供应链管理或物联网相关的工作,具有很好的现实应用价值。 【关键词】嵌入式;物联网;RFID;实训教学 1.引言 二十一世纪,RFID技术之所以能够如此迅速发展,是因为各个国家的要求及那些大型物流公司的需求起着主导性作用。物联网刚兴起就投入到发展的大潮之中,RFID技术起到了关键性、决定性的作用。在未来的发展中,RFID技术可继续引领着物流、智能购物等诸多创新行业的发展。物流云实训系统是在高校已有的实验基础上,经过多方面的研究与创新使得物流云实训系统更加全面与完善,实行动手动脑的教学方式,使学习者在学习系统原理和技术的过程中也能亲自动手实践,掌握物流的整个过程并熟悉物流系统各环节的有关知识。总之,通过对高校老师基础研究,并实际运用于物流企业制造运行的物流系统之上。 2.系统设计原理 此设计将不同于一般的仓储物流管理的工作方式与运行流程,基于物联网技术的物流云仓储实训教学系统,就是把整个过程中重要的信息数据利用RFID电子标签记录下来并贴在相关物品上,可以更有效地管理仓库的操作运行,包括货物出入库、货物盘点等。 2.1RFID技术 RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。 2.2RFID系统的优点 (1)使用便利在使用过程中不需要直接接触操作是RFID最大的优点;RFID电子标签是将数据存在芯片中,因此可以免受污损。使用十分方便快捷。(2)可靠的安全性RFID承载的是电子式信息,其数据内容可经由密码保护,使其内容不易被伪造及变造。(3)体积小型化、形状多样化RFID在读取上不会受尺寸大小与形状所限制,所以不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。除此之外,RFID电子标签更可往小型化与多样形态发展,将可应用于各种不同产品。 2.3教学平台优势 通过实训系统的综合技能训练,能够培养物联网方面的高级技术人才,并且学生毕业后可就业于与物联网相关的企业、行业,从事与物流供应链管理或物联网相关的工作。使老师和学生能从总体上把握课程的知识体系,内容之间的前后顺序关系和逻辑关系,形成大局观,有助于提高课程的教学和学习效果。基本认知,基本技术,综合实践这一体系是围绕应用这一主线来进行展开的,这与物联网强调应用是完全吻合的。 3.系统总体设计 3.1系统总体架构设计 基于RFID技术的云仓储管理系统总体构造有物流跟踪检测环节、手持终端和仓库基本设施,智能小车,如图1所示。图1系统原理框图 3.2硬件系统 目前,由于条件因素只能对系统进行初步模型的研究与设计,后期逐步优化,进而形成一个完整的云仓储物流系统。系统的硬件主要包含RFID电子标签、手持读写设备、无线基站、WIFI网络交换机、计算机和服务器,硬件结构示意图如图2所示:我们设计了一个专门搬运货物的智能物流小车,在地面布置一个黑色的环形轨道,在环形轨道周围设置几个或多个取货地点和目的地点,然后小车能够自动将贴有RFID电子标签的货物分类后并搬运到相应的目的地,完成整个过程。 3.3软件系统 本实验教学平台软件开发采用G语言开发软件LabView,包括以下几个模块:数据查询部分、基础数据部分、入库部分、出库部分、盘点部分、门禁管理部分、人员管理部分、智能管理分析部分、货位管理部分和系统设置部分。 3.4系统运行界面实现 本文的系统是在开发环境下构建的,命名为基于的货架物资管理系统,按照功能分析,分别系统参数设置、产品参数设置、物资监控、库存预警。如图3所示。基于的货架物资管理系统窗体中包括物资监控、设置和帮助三个菜单,物资监控菜单中包括物资监控和库存预警,设置菜单中包括物资参数设置和系统参数设置,点击各个菜单会出现相应的窗体,如图4所示。 4.结论 对基于物联网技术的仓储管理系统进行测试后,基本实现了货架物资监控、货架物资统计和库存预警的功能。由于实验条件的限制,刚开始测试的时候,标签信息的采集精度有很大的误差,后来经过多次的调试和改进,标签信息采集的精度得到了很大的提高。 作者:聂开林 李韶远 陈家乐 张芳芳 单位:天津职业技术师范大学 仓储物流论文:物流仓储管理机制优化策略研究 [摘要]自改革开放以来我国经济取得了迅猛发展,互联网也逐渐发展起来,网络购物更是成为了人们生活购物的主要方式。与此同时,与互联网的发展紧密相连物流行业也发挥着越来越重要的作用。但如何降低物流业的投入成本,促进企业的经济效益的提升是物流业面临的一个重要的问题,本文就是从物流仓储管理的角度入手,探讨如何优化物流仓储管理降低投入的成本。 [关键词]物流;仓储管理;优化;成本 物流系统中最为重要的就是物流的仓储管理,这对成本的影响是最大的也是最直接的,对仓储系统及时进行优化处理,对于企业的人力、物力和财力都是有很大帮助的,所以降低成本的关键在于对物流仓储管理制度的优化。 1我国目前物流仓储管理的现状 1.1仓储技术程度较低 首先,我国大多数的中小企业仓储管理系统还是以人力资源管理为主,技术上发展的不均衡使我国的整体仓储水平在世界上依然处于相对落后的状态。其次,管理人员对于物流仓储管理技术的认识不够全面,信息化技术在仓储管理体系中没有得到全面高效地利用。此外,没有做好整体性的规划也是我国目前仓储技术水平低的原因。 1.2人才缺乏 虽然我国目前的物流占有重要的比重,近几年发展也较快,但是总体来说我国的物流起步较晚,发展时间很短使人才的储备不够,而且物流行业在仓储方面人才的培养和运用的意识还是比较薄弱的。目前仓储方面主要缺乏管理人才、技术人才和具体的操作人才,综合性人才更是凤毛麟角。根据相关的调查显示,我国目前企业物流仓储人员的学历平均都在大专以下。人才对于仓储管理的优化将是至关重要的。 1.3布局不合理 在物流行业各个企业,甚至是部门为了满足自己发展的需要都建立了自己的仓库供自己部门使用,每个都是独立的个体,这样就缺乏了统一的管理和安排,产生了本不需要的中间环节,加大了物流行业投入的成本,对于人力、物力和财力都是极大的浪费。规划不合理的仓库对整个企业的经济发展都将是不利的。 1.4信息化程度低 信息化已渗透人们生活的各个领域,在现代的物流仓储管理中已出现了自动化和信息化的仓储管理的模式,这种模式能节约时间、提高企业的生产效率从而使企业获得更高的经济效益。但是由于我国的物流管理起步较晚,所以大部分的中小企业还没有能实现信息化的管理,现阶段存在的问题也促使企业朝着自动化与信息化的方向发展。 2物流仓储管理机制优化策略 2.1优化仓储的布局 我国目前大部分企业的物流仓储都建立在经济发达的城市或交通要道,但是各个企业甚至是各个部门都有自己独立的仓库,对资源造成了极大地浪费。所以要对物流仓储的布局进行优化改革,就要根据各个地区的市场活跃度以及交通通达度等情况,再结合企业自身的经营战略调整经营结构。对于仓储管理体制要进行合理地规划与布局,避免重复的仓库建设造成浪费。合理规划的仓储管理体系既节约了中小企业的成本也对技术的提高有一定的帮助。 2.2加强人才队伍建设 由于我国目前的仓储技术人员、操作人员和管理人员的文化素质水平都普遍较低,学历层次差距很大,所以就需要培养相关的仓储方面的人才。首先,需要改善物流方面人才的培养机制,不能只依靠传统的理论教育,还要结合实践来提高学生的操作能力。其次,对于现在的仓储人员也要进行培训提高他们的技术水平,可以通过不同企业的交流或者派遣员工出国学习,也可以在公司内聘请专业人士对仓储的技术人员、操作人员和管理人员进行培训,提高他们的文化知识和专业水平。只有这样才能从根本上提升现有人才和后备人才的专业技能水平。 2.3加强技术改进 在仓储管理机制中最为重要的就是先进的仓储技术,也是管理体系的基础。现代的仓储管理机制已逐步朝着现代化、信息化、智能化等方向综合发展。例如:需要用网络信息化技术代替传统的手工操作和记录的方式,降低整个企业的生产成本、节约时间从而促进企业经济效益的提升。建立现代的仓储体系的目的就是实现集成化的操作和运用。当前,条形码技术、电子标签等就是信息化在现代物流仓储管理中运用的体现。 2.4建立信息平台 目前我国的物流仓储体系中缺乏统一的仓储管理体系,虽然企业之间的综合规划与布局和相互合作可以改善这种情况,但是为了更大地提升仓储利用效率还需要企业之间更大程度上合作,这就需要建立起一个公共的信息交流网络化的平台来实现。只有建立健全仓储管理的信息网络化平台,才能实现全国范围内的信息化仓储管理,才能使各地仓储管理的信息得到共享,才有利于企业之间更好地进行交流,从而可以更加有效地节约成本与时间,促进企业经济效益的提升。 3结语 目前我国整体的物流起步较晚,技术水平还相对落后,与世界先进国家还存在着较大的差距。因此,我国要想实现物流行业更好地发展就需要改进仓储管理体系建设、减少浪费、提高仓库的使用效率、加大人才队伍的建设和提高信息网络化与自动化的水平。这样就能降低整个企业在发展中的成本,提高企业的经营效率与经济效益。相信经过不断的改革之后,在不久的将来我国的物流行业的发展水平会与世界领先水平缩小差距,实现我国由物流业大国向物流业强国的转变,这不仅需要国家相关政策、资金的支持,也需要企业在发展中提高经营的水平。 作者:陈巍嘉 单位:成都理工大学 仓储物流论文:物联网物流仓储管理分析 摘要:作为日常管理工作的重要组成之一,物流仓储在物联网技术的帮助和渗透下已经得到了新的发展和机遇,如何满足相关企业的要求、克服作业流程中存在的问题已经成为物流仓库管理工作者亟需面对和解决的重点问题。 关键词:物联网;物流仓储管理;分析 在市场经济时代,快速增长的经济消费需求丰富了人们的生产生活,同时也带动了一批生产企业经营规模的扩大。伴随着这种发展,很多生产企业对物流仓储行业的需求也更加明显。 一、物联网在物流仓储管理中的重要性 物联网是一种涵盖范围遍及整个生产企业库房,且与互联网信息实时交互,实现实时跟踪保障的网络。借助一些基础性传感设备,物联网能遵照一些约定和协议的内容来进行信息传递工作,保证工作人员对仓库货品的监控与随时调配。可以说,将仓库管理工作与物联网相结合能够有效提高管理效率,并推动智能化管理的深化进行。 (一)加快进出口速度 生产企业对于仓库货物的进出管理有着严格控制与监管。在面对大量、多种类、复杂化类型商品的进出工作时,物联网技术的融入能在一定程度上减轻相关人员的工作压力,让出入库商品信息的实时共享成为可能。这样不仅能提高进出库工作的效率,较少人员复杂造成的数据统计混乱现象,同时还能增强仓库的吞吐能力,避免出现存储空间浪费或过剩等现象发生。 (二)优化盘库管理 传统的盘库方式以人工操作为主,工作量大且容易出现统计误差。将物流网应用到盘库工作,能较好的克服现代企业物资流动量大给仓库存储工作造成的压力,让工作人员能更加系统的完成物资数量的统计工作。另外,通过在进出仓库的货物上粘贴统一形式的条形码或二维码,再结合扫描技术,就能尽量规避扫描距离点不足等方面的漏洞,进而实现盘库效率的提高。 (三)降低人工成本 传统的仓库管理模式不仅需要专人对仓库进行二十四小时的监督管理,在仓库存储高峰时期,还需要加大人力和物力的投入来保证工作的按时完成。这种工作方式在一定程度上增加的工作难度,降低了工作效率与准确性,同时也削弱了工作人员的工作热情。物联网的应用改变了仓库物理管理工作的主体,让工人从找物、找人的枯燥工作中解放出来,同时还实现了智能化查找、高速化准确化记录,这在一定程度上减少了仓库管理者在人力和物力上的投资,并以较少的投入获得了工作效率上的高回报。 (四)加速了信息共享 市场经济时代,商品的价格变动速度快,调整幅度大,这对商品物资的数量就提出了更高的要求。鉴于仓库管理涉及到多方面的数据信息,整体汇总难度大,难以实现最短时间内的信息传递。这种情况下,数据库的设立能让仓库的存储状况变得一目了然,通过高速的信息搜集和整理,可以实现每十五分钟一次的仓库信息刷新。这能减少因信息缺乏而造成的调货困难,同时也能为生产企业提供更多种的销售选择,并为他们制定新决策提供信心和支持。可以说,仓库的管理水平直接体现了社会生产的整体发展和效率。借助物联网的高效快捷平台,能在一定程度上为企业的运行提供稳定的后勤保障与物资支持,这种情况下,企业的可持续生产成为可能,整体销售成本下降,综合市场竞争力得到明显提升。 二、物联网技术下物流仓储管理的方法 (一)硬件设备在物流过程中的应用 简单来说,我们可以将物联网技术视作互联网在物流仓管领域的一种应用,这决定了物联网必须在有网络条件及相关设备的前提下方能应用。在将物物联网应用到仓库管理工作之前,需要先将库存商品按照进出仓库的时间,配送地点的路线安排,收货单位的相关信息进行分类整合,并做好粘贴条形码、二维码等方面的工作,以此降低后续工作的难度。同时,要在仓库的进出位置案犯好阅读器,以此来读取商品的编码信息,保证阅读器与仓库的中心控制电脑相连,以此实时了解仓库中商品的进出物流情况。另外还要将仓库信息与互联网相连,保证各个仓库信息的连通性与公开性,进而实现仓储信息的整体性把握,这样能方便调控中心对商品货物进行调配,减少不必要的时间浪费,提高运输和工作效率。 (二)面向物联网的物流管理技术 贯彻落实物流仓库存储管理工作,需要仓库管理部门各个环节的相互配合。在商品入库时,不仅要将商品放在阅读器上进行信息读取,同时还要有相关工作人员进行信息的二次确认与随机抽查。必须明确入库商品的实际情况与单据上的信息是否相符,商品是否存在缺漏或破损的情况,一旦发生相应问题,必须及时与厂家进行沟通协调,确保入库商品的准确无误。与此同时,中央控制室中的工作人员要将这些信息与仓库电脑进行连接,保证仓储数据库的信息得到实时更新,应明确商品的出厂时间、入库时期、数量与整体属性,并在搬运商品过程中按照收发地点不同、用处功能不同进行分类,将信息一致的商品摆放在同一或相邻货架上。在仓库盘点环节,应县下载仓库盘点数据,明确商品的整体数量,摆放位置及出库时间等详细数据,并由专门负责盘库的人员进行操作。操作时,工作人员手持移动终端对商品外包装上的条形码进行扫描,确认商品的数量、信息、质量等内容无误,一旦发生商品错位或数量不符的情况,应立即上报管理员,并由他们进行数据库信息的二次核对,以此明确商品去向,查找仓库存储管理工作中存在的漏洞。在商品移送和出库配送环节,管理人员应用专业的移动车载终端对需要移动的商品进行登记和确认,在与中央数据库进行核对之后方能进行下一步的工作。在出库环节,通过手持移动终端进行商品数量品牌的确认,随后生成相关出库信息。将信息与出库商品表格进行对照,并录入到仓库管理系统当中,确认无误后方能进行运输工作。按照货物配送的地址,物联网能在短时间内生成合理的运送路线,并联系和安排物流车辆,以此减少商品在运送途中所面对的风险,并减少运输成本和时间。生成在物联网上的商品信息能方便产品生产方与购买方的实施查询。通过扫描产品编号并登陆相关网页,企业能随时获得商品的位置信息与存储状态,以此进行实时跟踪,保证商品在仓库存储阶段的万无一失。 三、基于物联网提高物流仓库存储管理水平的措施 明确物联网在物流仓库存储管理过程中发挥的作用,将仓库管理的每个环节都细化起来,及时了解商品的相关信息,强化工作效率,不仅能极大地提高仓库管理的能力,充分利用好仓库的存储空间,同时还能带动生产企业的发展,降低他们的运输和存储成本。 (一)完善和细化基础性工作 物联网对管理设备及计算机互联网有着较强的依赖性,要充分发挥物联网的优势,就必须做好硬件设备的安装和维护工作,保证基础设施能满足仓库的日常使用需要。仓库管理人员要综合评估仓库的存储能力及仓库周边企业的生产水平,针对仓库存储的细节问题进行管理,保证物联网系统能支撑整个仓库的正常运作。首先,应综合统计近几年来仓库物物资的存储情况,分析不同季度仓库的空间利用率,找出仓库物流存储的淡季和旺季,并结合仓库的最大存储量来选择合适的物联网设备。其次,要分析周边生产企业的产品生产情况,并结合产品的特点和进出库的时间对其进行分类,并保证收货地点、收件人等细节都能以表格的形式清晰的展现出来。另外,在对仓库门口和货架上的阅读器进行安装时,要遵循一定的方式方法,以帮助工作人员更轻松简单的获取商品信息,并及时将信息传递到中央数据库当中,以此保证仓库内部资料的最新性。 (二)技术引进和智能化管理系统的构建 物流仓库存储管理是一项内容复杂且工作量较大的任务,其不仅在企业日常管理过程中发挥着重要作用,同时也对企业的综合竞争力产生了直接影响。要利用物联网在信息搜集检索方面的优势,就必须实时更新和引进新技术,逐渐摆脱传统的人力资源仓库管理模式,推进智能化管理系统的构建。以RFID技术与互联网的结合为例。利用前者来进行入库商品的检查登记工作,能提高这项工作的效率和准确性,避免人工操作失误造成的损失,同时还能达到提升工作效率,带动管理系统智能化的作用。同样的,在入库检查、商品仓库位移、商品出库等环节,新技术的引进也能使在很大程度上减少管理工作出现漏洞的可能,这也让物联网充分发挥了其在信息交互、资源整合方面的优势,同时实现了监管、调动、管理三方面的职能。此时,人工操作仅停留在日常检查环节中,它起到二次检查,规避物联网工作疏漏的作用。这种情况下,RFID技术能很好的帮助工作人员进行检查和识别工作,并减轻他们的工作压力,引导他们进行产品信息的智能化、自动化管理。 (三)做好统筹调度工作 物流仓库管理系统并不是一个单一工作的系统,它涵盖了小范围内的多个仓库,让仓库之间的存储信息变得直观可见,这不仅解决了生产企业将产品分别存放在多个仓库造成的数据分析问题,同时也能加快产品调度和物流运输的效率,起到统筹管理,降低运费成本投入的作用。区域内的物联网信息是交互公开的,生产企业可以在相关网页上完成产品信息、数量和状态的查询工作。公开透明的信息方便了企业下一步生产销售计划的制定,使他们能根据收货地点的不同选择更近的存储仓库发货,这降低了运费投资,让运输速度和效率明显提升,同时还加快了几家存储仓库之间的信息交流,在一定程度上降低了企业的存储成本,让他们能够充分利用仓库的存储量来实现产品的快速倾销。 四、小结 从当前物流仓储发展的大环境来看,信息化程度偏低,物流设备自动化程度不足,整体工作效率较低的现状依然严重限制着他们的盈利和发展。要将物联网技术引入到物流仓储工作当中,必须从多方面入手,要让管理者认识到自动化智能化管理方式给仓储工作带来的效益,认识到信息网络资源公开对社会生产供应链效率带来的提升,同时还要认识到仓储行业发展给周边企业带来的效益。在物联网的帮助下,物流仓储管理必须真正做到利用好仓库使用率,共享仓储信息,与周边企业协调共进,将智能物流发展到一个新的、更高的阶段。借助网络和新型技术所创造的优势,物流仓储管理将进入一个高速发展的时期,这个阶段,生产企业与物流仓储行业将得到更好的发展与未来。 作者:何晓光 单位:江苏商贸职业学院 仓储物流论文:目视管理对物流仓储企业的应用 【摘要】随着我国经济的飞速发展,我国对物流行业的相关业务的依赖程度也越来越高。作为物流行业中的一个重要分支———物流仓储业的业务发展和管理也逐渐影响到整个物流过程的效率和市场得到经济效益。目视管理作为一门综合利用管理学、生理学、心理学、社会学等多学科的研究成果的管理方法,其被引入到物流仓储业的管理活动中已经取得了较为显著的结果。本文着重探讨目视管理在物流仓储企业中是如何得到应用的方法及其依据的基本理论等内容。希望通过本文的描述可以使得相关的人员以及人民大众对物流仓储业以及目视管理有一个更好的了解,同时也为我国仓储业中目视管理的应用提供相关的信息。 【关键词】物流仓储业;目视管理;基本方法;基本理论 一、引言 (一)物流仓储企业的发展 物流仓储企业指的是从事仓储物流业务的企业。所谓的仓储物流指的就是相关的企业或者是从事仓储物流活动的主体利用自建或租赁库房、场地,储存、保管、装卸搬运、配送货物。传统意义上的仓储一般是从简单的物资储备角度出发而定义的关于物资的储备等活动。随着时代的更替以及各项技术的发展以及经济市场的需求的不断更新,目前社会中所指的"仓储"已经不再是传统意义上的"仓库"、"仓库管理"等概念,而是在经济全球化与供应链一体化背景下的仓储,是现代物流系统中的仓储。随着物流行业的不断发展使得我国的物流行业在各项服务中都得到了很大的改善。为了是物流行业得到更好的发展,物流行业也逐渐把目标转向对各个供应链的管理活动的完善中。企业越来越多地强调仓储作为供应链中的一个资源提供者的独特角色。仓库再也不仅是存储货物的库房了。作为发展中的物力行业,仓储业作为其重要的一环也在发生着角色的转换。概括地来说就是业务向仓储中心的转换。这与传统的仓储管理存在很大的区别。传统的仓储管理中强调的是仓库的重要作用,这种仓库式的管理重在强调对货物所占的空间的管理。而目前的仓储管理侧重的是配送中心的管理,其工作的中心是转向对于货物周转时间的管理。这两者因为侧重点的不同会对整个物流行业的运转效率造成很大的影响。对于目前的以配送中心的管理为主的仓储管理可以大大提高物流运转的效率。因为它对时间进行管理的同时还对空间进行了管理。可以大大提高物流的运转效率从而实现经济效益。仓储物流在整个物流管理中具有极其重要的作用。首先,仓储物流是供应链中的库存控制中心。库存成本是主要的供应链成本之一。因此,对库存进行合理的管理和控制可以对物流企业的成本进行有效的管理从而实现企业的利润。第二个原因就是仓储物流是供应链中的调度中心。仓储业务的运转效率直接关系到整个供应链的反应速度和工作效率。第三个原因就是仓储还是现代物流设备与技术的主要应用中心。从上文的描述来看就可以知道仓储物流企业在整个物流行业中的重要作用以及在整个经济市场中的重要作用。所以,发展仓储物流企业以及探究其运作模式是一项重要的工作。 (二)目视管理 所谓的目视管理就是利用与视觉有关的信息来实现对某一事项的管理。这里涉及到的视觉信息就是形象直观的色彩,这些色彩具有宜人性的效果来使得人们通过视觉感知信息来组织现场生产活动。利用人的基本生理特点来达到提高劳动生产率的一种管理手段。总而言之,目视管理就是一种利用视觉来进行管理的科学方法。所以目视管理是一种以公开化和视觉显示为特征的管理方式。综合运用管理学、生理学、心理学、社会学等多学科的研究成果。目视管理在运行中需要遵守四个方面的原则。第一个原则就是激励的原则。这个原则是针对员工而设置的一条原则,其主要目的就是要通过对员工的激励来提高员工的工作积极性从而对管理活动起到一定的推动作用。第二条原则就是标准化的原则。因为目视管理是利用色彩来实施管理活动。因此对色彩需要一个标准化的过程才能使得管理活动在不同的部门以及区域不会存在特别大的差异。第三个原则就是群众性的原则。因为目视管理的目的就是要让整个管理活动相对透明化,这就必须体现在两个方面。第一就是要使得群众积极参与,第二个就是要使整个管理过程能得到群众的理解和支持。最后一个原则就是实用性的原则,对于目视管理的最重要的目的就是使得整个管理过程能够产生一定的效益而不是简单的新奇和形式主义。所以,根据目视管理的这几个特点我们可以知道将其运用到物流仓储企业中具有特殊的意义。 二、目视管理理论简介 (一)目视管理基本介绍 目视管理是物流仓储中的常用的一种管理方法,目视管理就是通过人的视觉对色彩的感知来组织当前的工作的一种方法。这种方法可以通过对人的视觉和直觉的结合来实现对物流活动的更加具体的管理。这种管理方式可以实现提高现场管理效率的目的。目视化的管理在物流仓储中的运用可以使得整个仓储化的管理过程更加的透明化,这对实现高效管理是非常有意义的一件事情。因为可以将管理者的意图和要求向大家呈现出来而使得我国要求的管理公开化的目的。特别是针对我国的物流行业来说,由于其发展历史不是很长,在消费者的心中塑造一定程度的信任感是很关键的第一步。目视化管理在我们日常生活中的运用也是相当的多。最简单的例子就是我们日常接触到的饮水机,我们每个人都知道红色代表的是热水而蓝色代表的则是凉水。每个人通过日常生活的侵淫就会逐渐形成一种自动的常识性的反应。对于物流仓储企业这一个涉及到多种种类的商品以及特殊物品的管理活动,实施目视化管理是非常必要的。该项管理办法可以在物流仓储管理人员中形成一个常识,那就是每个颜色都会代表着具体的特殊意义从而减少工作中不必要的记忆等工作,带来工作效率的提高和管理水平的提高等效益。 (二)目视化管理在物流仓储管理活动中的特点 第一个特点就是目视化管理自身的特点,那就是形象易懂并有利于提高管理效率。因为在整个物流仓储花管理的过程中,工作人员所做的一切活动就是通过这种特殊的管理手段来实现信息的目的。这种信息是针对管理过程来说的。对于一般的普通人来说的话接受信息最敏感的部位就是我们的五官了。对于物流仓储这一涉及到对实物的管理活动涉及最多的器官就是人的眼睛。人的眼睛会对各种色彩具有很强的区分和辨别的能力,因此在物流仓储管理的过程中可以通过各种具有不同颜色的标签、信号灯等携带具体信息的搭载物实现对物流仓储的有效管理。综上所述,目视化管理能通过其人性化的考虑给物流仓储管理活动带来高效率的操作环境。目视化管理在物流仓储管理活动中的另外一个特点是针对管理活动来说的。因为我国的很多管理活动在一定程度上都存在暗箱操作,这样带来的危害很大。一方面是因为不透明的管理活动会在一定程度上损害大部分人的利益而满足了小部分人的私欲有损于社会公平的实现。另外一个危害就是不透明化的管理会存在浪费资源和降低管理效率的影响。实行目视管理,对物流仓储企业作业的各种要求就会得到很大程度的提高。特别是管理过程的透明化的问题上可以做到公开明示。这样做的结果就是可以实现管理人员以及相关工作人员之间的默契配合,同时也有利于监督和管理部门以及人员与人员之间的互相监督。从而就会使得违反规定的行为不容易发生。最简单的例子就是针对管理活动中涉及到的工作岗位的不同会将相关的工作人员通过颜色而区分为不同的种类。这样就有利于主管人员更好的监督其工作。如果所有的工作人员的穿戴都完全一致的话就会使得管理人员难以区分他们各自的职责。有时候会存在员工之间的越位和偷懒等行为,这样就会大大降低工作效率。如果不同种颜色之间的工种出现交叉的话就可以知道他们是否坚守自己的工作岗位。所以,在物流仓储活动中采用目视化管理有利于使得整个管理活动更加透明从而实现更高的管理效率和我国的管理手段的改革和完善。根据上文的描述我们可以知道,目视化管理是一门涉及到多学科交叉的管理手段。其中包含了管理学、生理学、心理学和社会学等多学科的研究成果。这种多学科之间的交叉会使得目视管理可以从各个方面进行综合考虑来实现管理活动的高效率实施。因为每个个体之间存在较大的个体差异,因此要使得一项管理手段能同时适应各个主体的要求的话就必须从综合方面考虑个体的需求。对于目视管理方法的话就能够比较科学地改善同现场人员视觉感知有关的各种环境因素,使之既符合现代技术要求,又适应人们的生理和心理特点,进而产生良好的生理和心理效应,调动作业人员的积极性。 三、目视管理在物流仓储中的具体内容 目视化管理作为一项标准化的管理手段,其在物流仓储管理的活动中涉及到七个方面的主要内容。下文将会针对这七个方面的内容做出详细的讨论。第一个内容就是针对这项管理手段的规章制度来讲。因为在物流仓储管理活动中会涉及到相当多的工作人员和复杂的工作步骤。对于如何将这些繁琐的步骤和人员做一个统一的安排来达到更好的管理就必须通过目视管理法来实现对物流仓储管理的标准化。例如通过上文的描述我们可以得出简单的案例就是具有不同工作岗位的工作人员应该配备不同的工作服,不同的商品或者是特殊物品等等的话也可以通过不同的颜色来表示等。这样做可以维护统一化和标准化的组织和严格的物流仓储的管理过程。这样做还可以实现整个操作过程的连续性使得整个管理活动可以标准无误地持续进行。第二个内容就是通过目视化管理在物流仓储管理中的运用可以实现在不同的阶段对整个管理过程的有效呈现。这种呈现是基于高效的管理活动中的。只有在具有高效率的管理活动中才可以随时根据相关管理人员的需要以及监督管理的需要对当前的目视化管理活动通过图标、线条等形势形式来实现对管理成果的报告。这样可以保证管理过程和市场的接轨,使得以前仓储管理活动和其他的管理步骤相互脱节的情况。第三点内容就是目视化管理可以实现物流仓储管理过程中的对人、物、场所三者的管理。因为目视化管理可以通过对这三者之间的关系进行科学的分类和调整使三者之间的关系达到最佳来实现高的管理效率。第四方面的内容指的是通过目视化管理在物力仓储活动中的运用可以实现各作业环节和岗位之间的联络。同时在整个物流仓储的管理流水线中要设立方便实用的信息传导信号,这样可以降低工作流程间的各个环节之间的相互影响以及交接时的资源浪费。同时,目视化的管理手段可以使得整个工作流水线以提示的方式来对各个工作人员的工作质量进行监督和管理。最终会实现整个工作流水线的完美结合以实现工作效率的提高。第五个方面的内容就是目视化管理可以使物流仓储管理中的商品按照一定的标准来实现统一的管理。例如,对于某类商品应该根据其具体的特征,例如大小、数量、特质属性等特点来进行包装。这种手段可以运用到所以的商品中去。具体的细节就是物品的码放和运送数量的标准化。这样不仅可以实现通过目视化管理提高仓储管理的效率还可以大大降低工作人员的工作压力。使得整个过程能顺利的进行。第六个方面和第七方面的内容分别是工作过程中职工的衣着的统一化和颜色管理的标准化的问题。这两点在前文中已经进行过仔细的探讨,这里就不再赘述。 四、目视管理与仓储企业 物流仓储业的管理活动跟一般企业的目视管理过程实施的步骤基本上一致的。主要的内容包括以下几个方面:首先就是制定活动的计划,其中包括的主要步骤有,在作业方面要确定颜色的使用标准以及各种零件和工具的色彩的匹配,第二个就是具体的物品的区域的划分,第三个就是人员的安排和配置,第四个是危险物品的特殊管理标准,第五个就是相关的仪器等的使用注意事项。第二个就是工具方面的内容,其中包括工具的放置位置的确定和管理以及各种器具的精度检测以及使用的颜色标志等两方面的内容。同时,在装备方面也要注重目视化的管理过程的特殊要求。第二个步骤就是开展目视化的管理活动。具体的目视化管理活动中包括的内容有:利用目视化管理为物流仓储管理活动营造恰当的氛围,规划各个责任区,规划各个作业的特定区域以及做好监督和管理工作。在物流仓储企业中做到目视化管理的以上几点内容就基本可以实现通过目视化管理提高仓储企业的管理效率。 五、结束语 目视化管理在物流仓储企业中的应用是提高仓储业管理效率的一个重要手段,同时也是实现更高的经济效益的手段。在以后的发展中可以通过对目视化管理同仓储企业管理的进一步结合实现新的管理手段的突破。 作者:郑梅 单位:长江师范学院
工业计算机论文:小议工业计算机的信息安全 当前人们为了防治网络病毒需要采取以下措施,主要包括安装杀毒软件、在实际的网络工作中尽可能的使用无盘工作站,设置只有系统管理员才能使用的最高访问权、在工作站中设置防病毒的芯片,可以有效地防止引导性病毒、设置用户访问权等等。尽可能地在因特网中就直接把毒源消灭,避免病毒进入造成网络瘫痪。当前网关防毒产品已经成为了杀灭病毒的首选,这种设备在网络接口直接就设置了简单的保护措施,在病毒进入到计算机网络之前就直接被连接,避免了病毒入侵造成计算机和服务器出现问题,为工业网络安全提供了一个可靠屏障。 当前有越来越多的大型企业受到了黑客的入侵,造成了企业重要信息的泄漏,当前黑客入侵已经成为了世界性的网络安全问题。根据统计数据表明,百分之百的企业受到过黑客的侵入。当前主要的反黑客的技术包括信息加密、预防窥探、设置访问权等等。在构建网络信息安全系统中应该从整体的角度来为网络实行多重防护,加强网络的侦测技术和加密技术等等,防止黑客的入侵。 来自工业网络内部的工业计算机信息安全问题 1来自工业网络内部计算机病毒问题 针对工业网络内部的计算机病毒问题来说,最简单的方式就是采用专门的防病毒软件。在使用这种防、杀病毒软件时应该注意以下方面,软件的扫描速度、升级的难易程度、警示手段等等方面,但是最为关键的问题就是应该及时地到专门的网站进行升级。除了使用这种软件之外,还可以采用其他的技术措施,例如重要文件加密、后备恢复、生产过程控制等等。除了使用这些措施之外,还应该加强计算机网络管理,定时的对接触企业重要信息的人员进行选择和审查,给工作人员进行设置资源访问权限,对外来人员应该进行严格的限制,禁止使用内部办公计算机玩游戏、禁止使用盗版软件等等。 2工业计算机本身软、硬件问题 IPC本身问题包括软件系统和硬件实体两方面。软件系统安全内容包括软件的自身安全、存储安全、通信安全、使用安全和运行安全等,其中任何一个环节出现安全问题都会使计算机软件系统发生或大或小的故障。硬件实体方面主要指IPC硬件的防盗、防火和防水等安全问题,IPC工作环境指标和IPC硬件故障等方面内容。软件系统和硬件实体方面的安全问题应及时发现、报警和检修,要有一系列故障应急措施。 3外界干扰问题 IPC直接与生产环境相接触,工作环境情况复杂,影响IPC安全可靠运行的主要是来自系统外部的各种电磁干扰。这些因素对设备造成的干扰后果主要表现在数据采集误差加大,控制作用失灵,数据受干扰发生变化,程序运行失常等。IPC设备进行可靠性设计是非常必要的。首先是元器件级可靠性设计,应严格管理元件的购置、储运,对元件进行老化筛选、测试,在低于额定值的条件下使用元件,尽可能选用集成度高的元件。其次是部件及系统级的可靠性设计,包括电磁兼容性设计,信息冗余技术,时间冗余技术,故障自动检测与诊断技术,软件可靠性技术和失效保险技术等。最后是排除诸多外部干扰,如温度、湿度、震动和灰尘等工作现场环境因素的影响。IPC为了更适于工业生产作了如下改进:取消了PC中的主板,将原来的大主板变成通用的底板总线插座系统;将主板分成几块PC插件;有CPU板、存储器板等。 工业计算机数据备份 IPC数据备份不只是简单的拷贝文件,应该有一个系统而完整的备份方案,其中包括,备份硬件、备份软件、日常备份制度和灾难恢复措施等四个部分。此外,备份技术的正确应用也是工业计算机数据备份的关键问题。 1备份方案问题 备份硬件方面主要是备份介质的选择,备份介质要求价格便宜、可靠性高、可重复使用和便于移动。随着闪存技术和微硬盘技术的飞速发展,这几点要求是很容易满足的。备份软件选择要注意以下几方面,支持快速的灾难恢复,支持文件和数据库正被使用时备份,支持多种备份方式,支持多种备份介质,支持高速备份,支持多种校验手段和数据容错等。以IPC为核心的工业局域网不同于以PC为核心的诸如证券交易网等其他局域网,日常备份制度的制定要紧密结合工厂实际情况,包括生产工艺、生产设备和生产环境等,还要联系生产过程控制方法。日常备份制度制定好后要严格执行,注意加强管理,高技术如果没有好的制度和有效的制度执行的保障是毫无意义的。灾难恢复一般都是程序化的操作,只要严格按照规程操作即可。 2备份技术问题 关于备份技术有以下几点很关键,对于IPC所处的大型局域网应使用本地备份方式,将大型网络划分为若干小型子网,每一子网使用集中方式进行备份,备份窗口要开得合适,即保证一个工作周期内留给备份系统进行备份的时间长度要合适,备份计划应覆盖尽可能多的故障点,即尽量找出所有可能影响日常操作和数据安全的那部分数据进行备份,备份介质轮流使用,好的轮换策略能够避免备份介质被过于频繁地使用,提高备份介质的寿命,在多数环境下容易实现跨平台备份。 结束语 综上所述,当前工业计算机信息安全问题是一项十分复杂的系统工程,这不仅仅需要一定的防护技术,因为任何一项防护技术都是不完善的。虽然各种防护安全措施都能够提高网络系统的安全,但是不可能一直都保护系统的安全。信息安全问题是伴随着人类信息化发展而产生,必然会随着信息化的发展而存在下去,这就需要我们重视信息安全问题。尽可能地解决问题和降低损失。(本文作者:冯琳 单位:哈尔滨汽轮机厂有限责任公司) 工业计算机论文:工业计算机技术论文 1提高工业上的造型与结构,在计算机上的模拟能力 工科相关专业的学生,高等院校是要加强对其,进行提高计算机模拟能力的教学,工业上的造型与结构,小的有日常生活中商品,大的有楼房建筑,都可以用计算机辅助软件进行模拟,以保证其外观性,质量性和可行性。这些软件包括入Lll。(八D、1扮。月!NGINEER、UGNX、501云W6rks、Maste「(八Nl、3dsMax、入Nsys等等[2]。楼房建筑造型外观,关系到城市的美容,自然重要,可以用3dsMax来实现模拟。但是比外观更重要的是楼房的结构,它必须力学结构设计合理,质量好,没有安全隐患;再如产品中的机械,是由机构组成,机构与机构间的运动,相关重要,稍有不慎,其设计的结果,将是个瘫痪的产品。诸如此类还有很多,为了生命财产的安全,为了不至于人力物力的浪费,必须考虑到深层次的分析,而社会上,多用软件入NsYS[s]来进行分析,因为软件入Nsys,对工业设计细节问题的模拟与分析,具有公认的权威性。一个产品或者一个模型,首先成型于软件入Nsys里,然后通过软件入Nsys的功能,进行相关分析,包括力的作用,运动的干扰,优化的实现等等。至于工业上的造型外观,除了3dsMax软件以外,其他计算机辅助设计软件,也可以很好地进行模拟,且各具特色,这就给设计人员带来很大的灵活性,设计人员可以根据不同的情祝,不同的需求而做出选择,在与跟顾客沟通时,设计人员可以打开随身携带的手提电脑,展示计算机辅助设计软件里的工业造型,根据顾客的意见,当场做出满意的修改,以获得满意的订单,这就体现计算机技术的优越性。当然,其他计算机辅助设计软件,大多数也有软件入Nsys的相似分析功能,一般情祝下,都用得上,只不过没它好用,没它那样受欢迎。所以,提高计算机白勺模拟能力,有助于打造美观、安全和令人满意的高质量建筑和产品。 2提高计算机编程能力,以实现高精度的数控加工和自动化控制 对于理工实力较高的高等院校,不管是师资、生源,还是相关的设备,都具备较强的优势,是可以很好地开展,与工业相关的计算机编程教学,以实现工业的自动化。计算机的编程技术,对数控加工很重要,也只有应用它,才能实现加工的高精度性。数控加工,主要分为平面加工和曲面立体加工。平面加工的编程技术含量不高,也就是在机床上的X轴和Y轴,来回走刀,这可以手动进行编程;但是曲面立体加工,尤其是复合曲面的加工,就不一样了,它主要是在机床上的x轴,Y轴和z轴上,进行立体似地走刀,必须用到计算机辅助软件的制造模块。比如生活上各式各样的汽车及其部件的曲面造型,是比较美观的,它们是通过立体数控,加工成冷冲模的凹凸模,或者加工成注塑模的凹凸模,而这样凹凸模的接触面或者间隙面的形状,和实物是一致的,企业在生产中,将这样的凹凸模,投入生产线,进行成批加工制造,得出高精度的汽车及其部件的曲面造型。那么具体用什么计算机辅助软件,才比较合适呢?在中国的珠三角工业地区,其数控模块的软件常以uGNx和Master(八Nl为主,这两个软件的曲面立体造型功能和曲面立体数控功能,结合得比较好,具体是将其曲面立体造型转为数控编程代码,再把数控编程代码输入数控机床,以实现模拟到现实的加工。问题是,在UGNX或MastelC入Nl里,怎样设计,才得出很好的编程代码,对编程代码,如何进行优化,才实现很好的加工,这就关系到设计人员的编程技术。由此可见,数控编程,可以说是机床加工的灵魂。计算机的编程技术,对自动化控制也很重要,也只有应用它,才能实现生产的自动化。在大型企业里,自动化生产比较常见,多用于生产线上机械自动包装或机械自动装配,其机械自动运作,可通过编码器、数字控制(可编程序的NC)、动力负载控制(可编程序的PLC)、马达、机械传递机构等技术来完成。这样的自动化控制技术,日益显得完善,如现在的一些大型企业,研究出的工业机器人,呈现多工种化,可代替大量的人为劳动力,其作业中,抗疲劳性、快速性和质量性,是令人赞叹不己的,这将极大地提高其企业的生产能力,或许,这就是未来大工业时代白勺主流。如果把机械的自动化控制生产,比作一个生产工人,那么,编程技术就相当这个生产工人的大脑,由此可见,编程技术的地位是非常的重要。所以,提高该计算机的编程能力,有助于数控加工的高精度化和机械控制的自动化,以实现产品生产加工的高质量性和快速性的目标。 3结束语 计算机技术在工业上的应用,日益显得重要,给工业带来的发展也日益显得突出,高等院校,在相关专业方面,提高其相关的教学能力,有利于学生毕业后,把相关的技术带到企业,服务于企业,服务于社会。尤其,以传统粗放型工业为主流的欠发达的中等城市,要跟得上时展的要求,则更需要具备这类技术的人才,进而提高其企业的竞争能力,创造出更多的社会财富。 作者:龙超 单位:广东医学院计算机实验室 工业计算机论文:油脂生产领域中工业计算机控制系统的运用 摘要:根据油脂加工工艺要求,选取了基于WinCCV6.2的上位机和S7-300系列PLC控制器构成的工业计算机控制系统进行结构设计分析和功能模拟。针对该控制系统在过程控制、实时监测、数据记录和查询功能进行了验证。结果表明:采用工业计算机控制系统大大提高了油脂生产过程中的自动化水平,实现了油脂生产过程的集成化和柔性化,对于保障油脂产品品质和工业生产安全意义重大。 关键词:油脂生产;工业计算机;自动控制;PLC 近年来,油脂市场需求不断扩大,油脂产品竞争日益激烈,技术也在不断的发展,传统以单一自动控制的技术手段已经不能满足大型油脂加工工厂的技术要求。当前,基于大中型集散计算机控制系统(DCS)结合可编程控制器(PLC)的工业计算机控制系统在电力、石油、化工等领域获得了广泛推广和应用[1]。但油脂行业的生产管理依然还是以PLC控制系统为主[2]。采用工业计算机控制系统将分散的控制室集成到一个主控台上进行管理操作,实现了油脂生产过程的集成化和柔性化,在提高产品质量,降低能源消耗的同时,改善了生产者的工作环节和劳动强度,对于保障油脂工业安全生产的意义重大[3]。因而,基于自动控制技术的工业计算机成为各油脂加工厂提高市场竞争力、降本增效的重要手段,并成为衡量现代化油脂企业的一个标志。 1油脂生产工艺流程 现代油脂制取工艺一般包括:对油料除杂、去皮、破碎、分离、烘干等预处理,为油脂的制取提供满足出油率要求的料坯;利用压榨技术(一次压榨法、二次压榨法、预榨浸出法、冷榨法)得到毛油;对毛油进一步精炼加工,得到符合质量标准的成品油。该制备过程中,若采用传统的人工控制,或者基于单一局部的控制技术很难满足现代化油脂大规模生产需求,如在油脂生产尾气压力、浸出器存料箱料位、毛油液位等关键点调节中[4],利用操作经验或单循环回路控制技术很难达到工艺要求。而通过组态软件设置PID智能自控模式,利用PLC主控器对关键点的全自动控制,能大大提高传统单回路控制的关联性和可靠性。 2工业计算机控制系统结构分析 工业计算机控制系统即利用工业控制软件和上位机组态软件,结合系统设计人员工业控制经验、系统软件水平和现场操作人员实际工作经验来达到油脂生产的自动化管理和控制效果。整个油脂制取工业计算机控制系统由上位机监控系统和下位机控制系统组成(见图1),通过上位机接口向设备发出指令,利用PLC进行系统数据信息和指令的采集和控制,在人机交互界面上动态显示系统运行状态信息。 2.1上位机监控系统 油脂制取自控系统中,上位机监控系统是用户和计算机间的交互点。监控人员通过交互性的人机界面实现对整个生产现场的实时监视,一旦出现异常,系统发出故障报警,满足操作人员对系统的控制。同时,操作人员通过上位机监控系统与PLC、系统设备进行信息交流,向PLC、控制设备发出指令,PLC也可利用通信模块将设备运行数据信息反馈给上位机,从而满足监视人员对现场工况的实时了解和数据查询、归档。 2.2PLC控制器 油脂生产工艺现场环境较为恶劣,存在较大干扰信号,为保证控制系统的可靠性和安全稳定性,采用PLC作为整个油脂生产流程的核心控制部件。PLC执行压力、温度、液位、流量等仪器设备现场信号的采集,阀门的启闭,各电机设备启停操作。现场采集的模拟/数字信号通过内置通信模块实现与PLC的数据交互,满足对油脂生产的自动化控制。图3为采取循环扫描工作方式的PLC流程图,一次循环扫描将实现对输入/输出信号的采集和刷新。 2.3PLC与上位机通信系统 PLC与上位机以及PLC与执行机构、测试仪表等的数据传输是保证信息传输和指令下达的关键。油脂生产中常见的通信方式有串行通信、现场总线、多主站通信、工业以太网等几种类别[5],本文针对SIMATICNETCP343-1通讯卡进行功能分析。采用自备处理器的SIMATICNETCP343-1通讯卡,能有效缓解中央处理器的通讯任务[6]。CP343配备的RJ45接口能够连接工业以太网,能同时独立处理工业以太网上发生的数据拥堵情况,从而保证油脂生产过程中庞大的数据采集量和下达指令能得到及时响应,满足远距离、多用户的访问连接。集成S5在通讯方面的兼容器,在不需要编程器的条件下进行现场调试,满足了油脂生产过程中复杂环境下设备维护更新的灵活性。 2.4PLC的I/O资源配置 PLC的I/O配置要满足现场传感器、一次仪表和现场控制设备相连接,便于数据信息的传输。根据油脂生产工艺特征和现场工况,现场信号包括对罐体液位、温度、压力检测信号,电机、油泵启停信号,电磁阀、流量阀、蒸汽阀的开度调节信号,蒸汽流量、温度调节信号,变频器频率调节等,因此整个系统应设置多路数字量输入/输出信号和模拟量输入/输出信号。 2.5现场设备和仪表 现场采集设备和仪器主要是针对油料预处理、压榨浸出、精炼等操作过程的温度、压力、料位和流量进行数据采集和控制,采集现场温度、压力、料位等模拟信号或数字信号,如压力变送器、温度变送器、速度变送器、雷达式料位器。系统的执行机构和电子元件,包括各类气动、电动调节阀门,蝶阀、变频器等,通过布置在设备上的仪器来采集变化的信号。 3系统的功能模拟 油脂生产中工业计算机控制系统控制对象包括了现场各类电机设备启停,各类阀门启闭;各储存罐液位控制等。交互界面上显示对象包括各储存罐、管道、阀门的温度、压力、流量等元素。通过界面监控各阀门开关、储存罐参数的变化,并调取变量的历史曲线等。交互系统画面组成包括主操作界面、监控界面、系统报警界面、数据浏览界面等。操作人员通过鼠标和键盘执行各项操作任务,并在不同画面之间进行切换,监控各运行程序的具体情况。组态软件通过现场I/O设备获得各系统的实时数据,对数据进行加工后以图像形式在显示终端显示,另外,根据操作指令和组态要求将输入指令传输到对应的I/O设备,控制执行机构改变运行参数或运行方式。对需要存储的数据写入到历史数据库中,当接收到历史数据的查询指令时,将从数据库中调取数据在终端显示。当设备运行触动报警值时,系统以图像、声音的方式反馈给操作员,同时存取报警信息,以备缺陷的反馈追踪。 3.1运行状态的实时监测及显示利用控制系统 对设备实时运行状况进行监控,对脱溶机、提升机、负压尾部风机等重要设备进行状态监测,一旦出现异常状况,传感器接收故障信号并通过控制器进行处理,系统人机界面发出声光报警,控制系统自动改变运行方式或运行参数调整来避免故障的扩大,与此同时,通知现场人员迅速采取措施进行调整。油料预处理阶段,通过工业计算机控制系统来实时监控油料储存仓。利用安装在料仓底部的料位传感器保证油料的正常供应,确保油料的正常损耗率以及最大限度避免由于空仓而造成的效率降低问题。同时,监控设备上的显示屏显示各电机、泵、阀门的运行工况,便于操作员针对工况做出预判,避免可能存在的故障发生。 3.2运行参数的调整 通过PLC主控制器设定温度控制范围,对参数报警值和报警记录设定;对系统压力、真空度控制值和变化曲线设定,对参数变化范围和报警值进行设定;对系统流量值进行设定并监控等。油脂制取过程中浸出器内部需维持一定的负压避免溶剂挥发而出现事故,要求浸出器存料箱和落料斗料位维持一定高度;为满足工艺要求,提高脱溶效果,要求蒸脱机料层稳定在一定高度范围;为保证第二蒸发器的温度值,避免温度过高或过低而造成的翻罐或不利于混合油蒸发的问题。利用工业计算机控制系统控制浸出器负压、蒸脱机料位、蒸发器温度,有效解决了人工控制存在的误差,满足了工艺要求。通过布置在设备上的测量容器负压、料位、蒸发温度,经过信号处理传输到控制器,控制器根据预先设定的参数对信号进行比较分析后,向电气执行元件发出指令调整运行方式,保证运行参数在设定范围内。 3.3历史数据的查询系统 实时显示和记录现场监测数据,并提供设定时段的数据报表打印功能。各设备的瞬时负荷值、设备故障时间、报警响应、故障参数的时间报表,生产过程的压力、流量、蒸发量等状况报表,结合人机交互界面提供选定参数的历史曲线,生产打印报表[6]。系统数据库存入各类参数信息,以便后续统计分析。工业计算机系统能够实时反映设备和工艺的运行数据,并及时将数据信息自动保存。一旦发生故障,操作员可通过应用界面调取相应时间点的参数信息,对故障进行分析和调整,保证安全生产需求和工艺品质标准。因此,相较于传统的人工摘录记事本的文本记录方式,采用计算机自动控制系统提供的数据记录和故障分析工具,提高了实时监测效率,且避免了人工记录和时间的制约。 3.4传动装置的启停控制 根据油脂制取工艺,在组态软件的支持下,通过交互界面实现对设备的启停控制,并对设备过流、过载、空载、故障停车控制处理,结合设定的逻辑控制单元和报警设置对生产过程进行全面跟踪监控,满足工艺需求。在浸出工艺中,负压蒸发中的尾气风机对真空度的要求非常高,尾气风机转速过高,则容易带出溶剂,转速过慢,则真空度下降,压力可能转为正值,影响安全生产。采用人工控制难度较大,而通过工业计算机控制则能很好解决。利用安装在尾气风机上的压力变送器获得相应的真空度信号和压力值,控制器对接收到的信号对比分析,向变频器发出指令,改变风机的转速,保证尾气风机压力和真空度保持在微小负压范围。 4结束语 随着生产力的发展,科学技术的进步,油脂加工行业所面临的市场竞争也愈发激烈,具备先进的加工工艺、优良的设备配给,卓越的自控系统将是油脂加工企业实现大吨位高度集成生产链的追求目标,基于PLC可编程控制器结合大中型集散计算机控制系统(DCS)的工业计算机控制系统,对油脂生产加工全过程进行工艺监控和信息管理,符合现代化油脂加工厂家的自动化控制理念,也是提高油脂生产品质的必然趋势。 作者:徐毅 单位:西北政法大学 工业计算机论文:工业计算机在机务设备的应用 【文章摘要】 随着互联网技术的快速发展,计算机网络、分布式计算机技术受到更加广泛的应用。铁路机务段检修生产工时采用C/S两层模式进行开发,文中从概述C/S模式的情况入手,分析了机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了该系统的主要功能及特点。 【关键词】 计算机网络;铁路机务管理;应用 检修生产这一环节时铁路机务部门合力组织生产活动的基础,是确保机车正常运行的依据。机车检修生产可以划分为大修、小修、中袖、辅修等多个修程,不同修程其生产班组采用派发工作单、加班加点单、停止工作但等模式对工作人员进行任务的划分,对实际的工作工作时间、工作内容等情况进行记录。该模块对有效监督检修生产的工作质量具有重要意义。如果检修工作出现问题会对责任人进行考核扣分,月底依照班组及个人的出勤情况、完成工作量、工时等情况核算及发放奖金。运用计算机网络技术及架构对全段的信息资源进行整合、共享,确保整个检修生产工时管理步入现代化管理模块,实现机车检修生产工时各项资料实施自动计算,有效提升机务段的管理效率。文中以机务段检修生产考核工时系统为研究依据,提出了机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点。 1 简述C/S模式 传统的C/S模式又被称作两层客户机/服务器模式。因其具有联网简单、硬件维护方便等优点,更适用于铁路系统的实际情况。用户从应用程序对客户机发出数据请求,客户机由网络把用户的请求转交给服务器,服务器接收到数据处理任务之后,把处理后的用户需求那部分数据上传至客户机上,由客户机实现对用户所需数据的处理。C/S模式是有一种两层或三层的结构系统。在两层模式中,一端是客户端,一端为服务器。数据被放置在服务器上,客户端界面当做程序的另一部分存放在客户桌面计算机上。 2 机务段检修生产考核工时系统规划 机务段检修考核系统是由统一的管理数据库和工时考核管理应用系统组合,它作为机务段信息管理系统中的一个子网,运用C/S两层模式开发获得。服务器段采用Windows2000网络操作系统,选用应用服务器、WWW服务器等作为服务器集群进行远程访问、MALL等相关服务。数据服务器内设置有功能强大的数据库系统,,为数据库进行管理提供服务。确保各个数据的存储和数据处理,对用户的SQL查询进行应答,没有设置用户界面。客户端则采用Delphi6.0进行开发,在局域网内的客户机上正常运行,为用户提供登录、检修、统计等一系列的功能。客户端软件采用ADO组间由TCP/IP协议访问服务器。所有用户只需要具备给定的权限就能采用网络操作或查询服务器的数据。该系统对检修所用工时、工作质量、员工出勤等情况进行自动统计,系统自行统计出工人应发的工作及奖金等一系列信息,便于各个管理部门对用工情况进行合理把握和安排,从而提升工时利用率及其管理水平。 3 机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点 3.1 软件的主要功能 机务段检修考核系统一般运用多文档界面,可以一同对不同项目数据进行输入和查询工作,依据铁路机务平常的工作状况及管理制度可以设置出六个功能模块。 3.1.1 工作录入 工作录入模块是把平日里检修过程中填写的各种单据中的车型、车号、检修人员名称、工作内容等信息进行录入或编辑到子系统中。 3.1.2 职单考核模块 该模块是对各个管理部门的质量考核中的负责人、班组、考核的内容、扣分情况等录入和编辑到子系统内。 3.1.3 工资分配模块 这个模块是对整个班组或个人一会早他的出勤、工时、考核等情况计算该员工的总工时及其所发工资,同时也对一些数据的子系统进行汇总。 3.1.4 查询模块 该模块是对所有录入的用工情况、考核情况、工资奖金发放情况、完成工时等一系列信息可以采用不同方式展开查询并打印出结果。 3.1.5 双达标考核模块 该模块是为满足机构推行个人岗位考核及班组升级达标累进考核,同时对少数人员出现两违事件的次数较多,性质较为严重的责任人或班组实现综合考核的需求,通常半年实施一次综合性考核,这个子系统与工时考核、工资奖金是相互独立存在的。 3.1.6 数据维护模块 该模块的设置及是为简单软件操作设置出来的,采用相应的代表及基本数据进行数据的维护工作。 3.2 系统主要特点 3.2.1 为最大程度使用已有的网络资源,节省多次开发软件所需的费用,如果机构内已经有出勤考核系统,可以以本系统为基础,直接获取网络数据库内所查找工作人员的名单,对该员工的出勤情况进行核算发放工资和奖金。如果机构内部没有出勤考核软件,本系统内已经设置了这一模块,可以及时给予扩充。例如:设置请假登记、考勤刷卡、考勤汇总、设定上下班时间等一系列功能。 3.2.2 系统可以把数据访问的链路与实际用户界面相互分开,只要书数据访问部件多设置在数据模块上,确保应用程序具备统一的用户界面,从而在很大程度上提升编程效率。在进行软件设计的时候,必须把操作者在录入大量数据时一直使用鼠标的不便性考虑其中,因此专门设置了可以采用回车键让光标下移这一模块,按住CTRL可以让光标不断上移,如此设计操作部件简单且具有优良的容错性能,运用菜单、工具栏都会给予清楚的功能提示。 3.2.3 采用ADO组件与ODBC数据库前端存取界面配合使用,通过SQL命令来对关系型数据库实施具体操作步骤。ADO组件可以对数据源的数据进行读取、修改,如此一来,只要在ODBC程序中存储的数据源都被看作是ADO存取的对象,同时ADO组件具有较好的运行率,在实际运用中使用的资源较少。 4 结束语 本文以机务段检修生产考核工时系统为研究依据,运用采用C/S两层模式开发该系统,分析了设计机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点。 工业计算机论文:浅谈工业计算机控制 【摘要】计算机控制系统是一个实时控制系统,其可靠性是计算机控制系统应用成败的关键,计算机控制系统必须具有完善的人机联系方式,随着被控生产过程的不同。常常要求采用不同的控制方案或控制算法,要求计算机控制系统能够灵活地组成用户所需要的各种控制方案。工业生产过程进行计算机控制是提高产品质量、降低成本、 减少环境污染的必由之路,计算机控制系统已成为生产设备及过程控制等重要的组成部分,它代替人的思维成为工业设备及工艺过程控制、产品质量控制的指挥和监督中心。 【关键词】工业计算机控制 组成 重要意义 应用 引言 计算机控制系统的发展是人类科学技术不断发展的产物,科技的进步与发展,技术的创新与改善,对控制系统的要求逐渐提高,精密仪器的生产过程以及微电子技术的制造都要求一套成熟而缜密的计算机控制系统,计算机控制系统需要有处理复杂程序、进行精密控制的能力,计算机控制系统的发展需要依托先进的计算机技术、强大的自动化控制为基础,计算机控制系统对工业自动化生产具有开拓意义。企业应用计算机控制技术进行优化生产结构,将会为公司扩大生产、提高生产效率。 一、工业计算机控制系统的组成 工业自动化体系主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一,工业控制自动化技术主要解决生产效率与一致性问题。自动化系统与计算机信息科学的紧密结合,给工业生产过程带来了新的技术革新。 工业计算机控制系统(CCS)是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系,以获得一定控制目的而构成的系统。计算机控制系统由控制部分和被控对象组成,其控制部分包括硬件部分和软件部分,这不同于模拟控制器构成的系统只由硬件组成。计算机控制系统软件包括系统软件和应用软件。系统软件一般包括操作系统、语言处理程序和服务性程序等,它们通常由计算机制造厂为用户配套,有一定的通用性。应用软件是为实现特定控制目的而编制的专用程序,如数据采集程序、控制决策程序、输出处理程序和报警处理程序等。它们涉及被控对象的自身特征和控制策略等,由实施控制系统的专业人员自行编制。 二、工业控制计算机在工业自动化中的重要意义 工业控制计算机技术是开放式的系统,其高可靠性、易用性方便了工业环境的使用。并且在其基础上发展起来的网络化和现场总线技术又进一步促进了工业自动化的发展。工业控制计算机可谓是工业自动化发展的源动力。并且系统可以显著提高企业的生产效益,节约运营成本,使生产企业得以实现深层次的信息化,对企业管理提供准确可靠的参考,使企业得以取得最大的效益,赢得发展先机。目前,工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。随着电力、冶金、石化、环保、交通、建筑等领域的迅速发展,工控机的市场需求将会越来越大,工控机市场发展前景十分广阔。 三、计算机控制系统的自动化生产应用 1、自动化生产中的现场总线应用 自动化生产中的现场总线是数字化通信的测量控制设备,在自动化生产的现场使用,广泛应用于自动化制造业,现场总线使用专用处理器置入传统的测量控制器中,具有数字计算和数字通信能力,现场总线使用简单的双绞线作为通信介质,可以使多个测量控制器与计算机网络直接对等连接,自动化生产线的现场总线把分散的测量控制器变成网络探测节点,联机完成自动控制。如现场总线使自控系统与设备之间具有了互相通信实时分析的能力,经过连接网络系统,可以在信息网络及时发现异常,使企业的自动化生产信息沟通更加便利。自动化系统结构使用现场总线技术是企业自动化生产的趋势,现场总线在进行设备数据交换、实时更新数据、显示信息等方面具有方便灵活的特性。 2、确定控制算法 控制算法的选择非常重要,它的好坏关系到整个控制系统的成败。注意点:① 所选择的控制算法是否能满足对系统的动态过程、稳态精度和稳定性的要求。② 各种控制算法提供了一套通用的计算公式,但具体到一个控制对象上,必须有分析地选用。③ 当控制系统比较复杂时,其控制算法一般也比较复杂,使整个控制系统的实现比较困难。合理简化,再完善。 3、人机联系设备 在计算机控制系统中,如果说过程通道是计算机与生产过程之间的桥梁,人机联系设备则是操作人员与计算机以及过程之间联系的纽带。人机联系设备按照信息传输的方向分为输入设备和输出设备。前者如键盘、鼠标、球标、光笔等,后者如CRT显示器、打印机、绘图机等。目前计算机控制系统中用的比较多的是键盘、CRT显示器和打印机。 4、信号处理和控制算法 要实现计算机控制系统对生产过程进行监视、控制和管理的功能,就必须及时从生产过程中获取信息,并把这些信息进行适当的加工和处理,以运行人员易于接受的形式表达出来,或者按照一定的控制规律,产生必要的控制作用。从过程通道可以得到反应生产过程情况的数字量信号,但是这些数字量信号中,有的常常包含着一定的干扰信号,与被测量之间有非线性关系。 5、系统硬、软件的设计 在计算机控制系统中,一些控制功能既能用硬件实现,也能用软件实现。因此在系统设计时,硬、软件的功能划分应综合考虑。硬件速度快、可减轻主机的负担、但要增加成本;软件可以增加控制的灵活性,减少成本,但要占用更多的主机时间。①硬件设计:包括输入、输出接口电路的设计,输入、输出通道设计和操作控制台的设计。 要设计出硬件原理图、印刷电路板、机架施工图等。②软件设计:硬件设计好了后,系统的功能主要依赖软件。要绘制程序总体流程图和各功能模块流程图,编制程序清单,编写程序说明。 6、计算机控制系统设计的一般步骤 计算机控制系统的设计,随被控对象、设备种类、控制方式等的不同而不同,但系统设计的基本步骤大体类似,一般包括系统设计分析、确定控制算法、系统总体设计、硬件设计、软件设计以及系统调试等。下面分别作一些介绍。①确定控制方案:开环?闭环?单环?多环?DCC?SCC?DCS? ②确定系统的构成方式:要求高:工控机;要求低:单回路控制器、低档PLC或总线式工控机。③现场设备选择:传感器、变送器和执行器型号和类型的选择 四、结语 随着计算机科学技术的进步,工业自动化程度不断的提高,计算机控制技术在自动化生产线上的应用将更加智能化。在计算机信息技术得到空前繁荣的同时,企业的自动化生产线更加优化,在现实应用中更加的便捷,这样将有效推动高效产品生产事务的发展,有效减少重复事务的工作量。计算机控制技术在自动化生产线上,重点强调通用性和灵活性的特点,有助于提高生产系统的生产效率,节约设计成本,提高运行质量。 工业计算机论文:工业计算机在机务设备的应用 【文章摘要】 随着互联网技术的快速发展,计算机网络、分布式计算机技术受到更加广泛的应用。铁路机务段检修生产工时采用C/S两层模式进行开发,文中从概述C/S模式的情况入手,分析了机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了该系统的主要功能及特点。 【关键词】 计算机网络;铁路机务管理;应用 检修生产这一环节时铁路机务部门合力组织生产活动的基础,是确保机车正常运行的依据。机车检修生产可以划分为大修、小修、中袖、辅修等多个修程,不同修程其生产班组采用派发工作单、加班加点单、停止工作但等模式对工作人员进行任务的划分,对实际的工作工作时间、工作内容等情况进行记录。该模块对有效监督检修生产的工作质量具有重要意义。如果检修工作出现问题会对责任人进行考核扣分,月底依照班组及个人的出勤情况、完成工作量、工时等情况核算及发放奖金。运用计算机网络技术及架构对全段的信息资源进行整合、共享,确保整个检修生产工时管理步入现代化管理模块,实现机车检修生产工时各项资料实施自动计算,有效提升机务段的管理效率。文中以机务段检修生产考核工时系统为研究依据,提出了机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点。 1 简述C/S模式 传统的C/S模式又被称作两层客户机/服务器模式。因其具有联网简单、硬件维护方便等优点,更适用于铁路系统的实际情况。用户从应用程序对客户机发出数据请求,客户机由网络把用户的请求转交给服务器,服务器接收到数据处理任务之后,把处理后的用户需求那部分数据上传至客户机上,由客户机实现对用户所需数据的处理。C/S模式是有一种两层或三层的结构系统。在两层模式中,一端是客户端,一端为服务器。数据被放置在服务器上,客户端界面当做程序的另一部分存放在客户桌面计算机上。 2 机务段检修生产考核工时系统规划 机务段检修考核系统是由统一的管理数据库和工时考核管理应用系统组合,它作为机务段信息管理系统中的一个子网,运用C/S两层模式开发获得。服务器段采用Windows2000网络操作系统,选用应用服务器、WWW服务器等作为服务器集群进行远程访问、MALL等相关服务。数据服务器内设置有功能强大的数据库系统,,为数据库进行管理提供服务。确保各个数据的存储和数据处理,对用户的SQL查询进行应答,没有设置用户界面。客户端则采用Delphi6.0进行开发,在局域网内的客户机上正常运行,为用户提供登录、检修、统计等一系列的功能。客户端软件采用ADO组间由TCP/IP协议访问服务器。所有用户只需要具备给定的权限就能采用网络操作或查询服务器的数据。该系统对检修所用工时、工作质量、员工出勤等情况进行自动统计,系统自行统计出工人应发的工作及奖金等一系列信息,便于各个管理部门对用工情况进行合理把握和安排,从而提升工时利用率及其管理水平。 3 机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点 3.1 软件的主要功能 机务段检修考核系统一般运用多文档界面,可以一同对不同项目数据进行输入和查询工作,依据铁路机务平常的工作状况及管理制度可以设置出六个功能模块。 3.1.1 工作录入 工作录入模块是把平日里检修过程中填写的各种单据中的车型、车号、检修人员名称、工作内容等信息进行录入或编辑到子系统中。 3.1.2 职单考核模块 该模块是对各个管理部门的质量考核中的负责人、班组、考核的内容、扣分情况等录入和编辑到子系统内。 3.1.3 工资分配模块 这个模块是对整个班组或个人一会早他的出勤、工时、考核等情况计算该员工的总工时及其所发工资,同时也对一些数据的子系统进行汇总。 3.1.4 查询模块 该模块是对所有录入的用工情况、考核情况、工资奖金发放情况、完成工时等一系列信息可以采用不同方式展开查询并打印出结果。 3.1.5 双达标考核模块 该模块是为满足机构推行个人岗位考核及班组升级达标累进考核,同时对少数人员出现两违事件的次数较多,性质较为严重的责任人或班组实现综合考核的需求,通常半年实施一次综合性考核,这个子系统与工时考核、工资奖金是相互独立存在的。 3.1.6 数据维护模块 该模块的设置及是为简单软件操作设置出来的,采用相应的代表及基本数据进行数据的维护工作。 3.2 系统主要特点 3.2.1 为最大程度使用已有的网络资源,节省多次开发软件所需的费用,如果机构内已经有出勤考核系统,可以以本系统为基础,直接获取网络数据库内所查找工作人员的名单,对该员工的出勤情况进行核算发放工资和奖金。如果机构内部没有出勤考核软件,本系统内已经设置了这一模块,可以及时给予扩充。例如:设置请假登记、考勤刷卡、考勤汇总、设定上下班时间等一系列功能。 3.2.2 系统可以把数据访问的链路与实际用户界面相互分开,只要书数据访问部件多设置在数据模块上,确保应用程序具备统一的用户界面,从而在很大程度上提升编程效率。在进行软件设计的时候,必须把操作者在录入大量数据时一直使用鼠标的不便性考虑其中,因此专门设置了可以采用回车键让光标下移这一模块,按住CTRL可以让光标不断上移,如此设计操作部件简单且具有优良的容错性能,运用菜单、工具栏都会给予清楚的功能提示。 3.2.3 采用ADO组件与ODBC数据库前端存取界面配合使用,通过SQL命令来对关系型数据库实施具体操作步骤。ADO组件可以对数据源的数据进行读取、修改,如此一来,只要在ODBC程序中存储的数据源都被看作是ADO存取的对象,同时ADO组件具有较好的运行率,在实际运用中使用的资源较少。 4 结束语 本文以机务段检修生产考核工时系统为研究依据,运用采用C/S两层模式开发该系统,分析了设计机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点。 工业计算机论文:试析工业计算机网络的安全建设及技术 摘要:由于计算机技术和网络技术存在着漏洞和安全隐患,这导致工业在运用计算机网络时出现了各种问题,来自计算机网络内部和外部的威胁和隐患。本文通过对近一段时间工业计算机网络建设、运用和维护工作的梳理,在描述工业计算机网络存在安全隐患的基础上,说明了工业计算机网络安全设计的原则和方法,并结合实际提出了提高工业计算机网络安全的方法和技术,希望为切实做到工业计算机网络安全起到经验积累、方向和技术指导的作用。 关键词:工业计算机网络;网络安全;安全隐患;安全设计;“最小授权”原则 前言 随着社会的发展工业有了不断的进步,特别是计算机网络技术应用于工业的生产、管理使工业取得了长足的进步和良性的发展,当前工业的相关业务和活动中计算机网络正在发挥辅助决策、功能倍增和参与管理等重要工作,可以不夸张地说计算机网络正在引导着工业的新革命。但是由于计算机技术和网络技术存在着漏洞和安全隐患,这导致工业在运用计算机网络时出现了各种问题,来自计算机网络内部和外部的威胁和隐患,无时无刻可能爆发,既影响了计算机网络的安全和问题,又影响工业生产和管理,成为当前工业生产和计算机网络乃至全社会共同关注的问题。实现工业计算机网络的安全应该做好对近一段时间工业计算机网络建设、运用和维护工作的梳理,明确了解和清晰认知工业计算机网络安全的具体问题,在科学分析工业计算机网络存在安全隐患和安全问题的基础上,寻找提高工业计算机网络安全的设计原则和方法,并结合具体的实际工作形成工业计算机网络安全的方法和技术,在细节方面为切实做到工业计算机网络安全起到经验积累、方向提供和技术指导,在宏观方面提升工业行业计算机网络的安全水平。 1工业计算机网络存在的安全隐患 1.1工业计算机网络的外部隐患 常见的工业计算机网络的外部隐患有:火灾、电击、水灾等外部灾害对工业计算机网络设备或传输介质的损坏;工业计算机网络的病毒发作;工业计算机网络的黑客攻击等。 1.2工业计算机网络的内部隐患 工业计算机网络的内部隐患有:工业计算机网络的操作人员的非安全、非规范操作;工业计算机网络本身存在地域能力地、系统脆弱和自身缺陷;管理员对安全权限设置不当、备份不及时等。 2工业计算机网络安全的策略设计 2.1工业计算机网络物理安全的设计 设计中应该确保工业计算机网络的实体部分免受自然灾害、人为破坏等影响;设计中应该对工业计算机网络的操作进行条件控制,防止不具备操作权限的人员进入关键部位;建立工业计算机网络的相关制度和规定,确保电击、漏水、跌落等外部伤害。 2.2网络加密传输与认证 应该设计好工业计算机网络第一道防线——用户名和密码,通过严格的设置和验证手段起到对工业计算机网络的保护作用。 2.3工业计算机网络防火墙的设计 工业计算机网络可以控制进出两个方向的信息安全,有效防止工业计算机网络的外部非法用户对数据的访问和操作,应实现工业计算机网络对数据的过滤和保护作用。 2.4数据加密 工业计算机网络的数字加密技术可以保证工业计算机网络信息的安全,实现对数据流进行加密传输,直到用户退出系统为止。 2.5“最小授权”原则 “最小授权”原则是指网络中帐号设置、服务配置、主机间信任关系配置等为网络正常运行所需的最小限度,及时删除不必要的帐号等措施可以将系统的危险大大降低。 3工业计算机网络建设的技术要点 3.1做好病毒防范,及时更新系统 安装必须的组件,关闭不需要的服务,及时更新系统和补丁程序,经常检测系统是否存在安全漏洞、是否有入侵侦测的可疑活动。安装正版防病毒软件并及时更新病毒库,定期查毒、杀毒。对从网上下载的软件进行杀毒处理,对外来U盘需查毒后才能使用,做到防患于未然。 3.2设置安全有效的服务器密码 扩大密码的设置范围,提高密码的破解难度,并且做到每台服务器的密码不同并经常更换。另外,系统管理员也很注意密码的保护,做到不泄漏、不共享,避免了使用密码的安全风险。 3.3采用分层方式管理服务器 将工业计算机网络管理系统与其他系统放置在两台服务器上,不仅使管理方便,更有助于整体的安全性。 3.4定期进行数据备份 系统备份是防止由于硬件设备损坏或受黑客攻击导致数据丢失的防范措施和方法,因此,对工业计算机网络管理系统的数据进行备份是一项十分必要的任务。推荐工业计算机网络的备份方式是每天对整个系统进行包括系统和数据的完全备份,当发生数据丢失时,只要进行恢复,就可以找回完整的数据。 3.5采用虚拟网技术 在工业计算机网络网络中,应采用VLAN技术,各网段用户在网上邻居上只可以访问自己网段的计算机,从而提高VLAN内数据传递效率以及各VLAN之间数据的安全性,解决了不同网段、不同部门间病毒的传播问题。 结语 综上所述,根据实际的工业计算机网络安全设计、管理和维护经验,从效果上看已经正在起到逐步优化工业计算机网络环境,有效提升工业计算机网络抵御病毒感染的能力,进一步加强了工业计算机网络操作者防范黑客入侵的观念,这些进步为工业计算机网络实现安全运行提供了先期的保证,并成为工业企业和行业科技进步和人员素质提高的手段。同时,我们应该有清醒、客观的认知——绝对安全的工业计算机网络是不存在的,因此,需要我们继续做好工业计算机网络的技术防范,加强工业计算机网络操作人员的素质教育,提升全员的工业计算机网络应用安全意识,在实际的工作中尽量减少违法操作和物力损坏,以操作规程和安全守则为指导,规范地进行工业计算机网络的应用、管理和维护,也只有这样,才能确保为工业计算机网络提供一个优良的环境,才能真正发挥工业计算机网络的功能,促进工业的生产、活动、管理,在客观上促进经济、社会的发展。 工业计算机论文:关于工业计算机网络安全设计的探讨 摘要:随着工业科技和信息化的发展,特别是计算机技术和网络技术的不断进步,工业生产已经越来越依靠计算机网络,计算机网络为工业化的生产提供了信息资源、设计辅助和决策帮助等重要功能,是工业现代化、科技化的标志。工业应用计算机网络会因为各种原因造成信息泄密、信息破坏和信息安全等问题,本文根据工业计算机网络安全的实际,强调了工业计算机网络安全设计的原则,提供了实现工业计算机网络安全的具体措施和具体解决方法。 关键词:工业计算机网络安全;设计原则;信息安全设计;网络安全设计 1工业计算机网络安全的设计原则 1.1工业计算机网络安全设计的等级原则 工业计算机网络安全设计应该采用等级限制,应该实现审计、自主、结构、安全、标记 访问等各种活动的保护等级,实现工业计算机网络的安全等级使用和运行,确保工业计算机网络的安全。 1.2工业计算机网络安全设计的实用性原则 应该实现工业计算机网络安全的实用性,要突出工业计算机网络的安全价值,根据不同的工业生产、管理和流通,设计实用性的网络、系统和信息网络要求,使网络不但具有安全设计的因素,更具备实际运用的特点。 1.3工业计算机网络安全设计的可靠性原则 工业计算机网络安全设计时应该在确保工业计算机网络先进性的基础上,采用优良和成熟的计算机和网络技术,提高工业计算机网络安全的可靠性,使工业计算机网络具有较高的恢复能力和防范能力,确保工业计算机网络信息的完整性、可靠性和可控性。 2工业计算机网络安全的内涵 工业计算机网络安全应该包括:物理方面的工业计算机网络安全;安全管理措施方面的工业计算机网络安全;网络管理和防火墙技术的工业计算机网络安全;组织保障和保密规定的工业计算机网络安全。在具体的工业计算机网络安全设计中应该将计算机网络信息安全级别进行科学的划分,通过访问权限限制、登录规程和身份鉴别等多重手段确保工业计算机网络的安全,这是近期工业计算机网络安全工作的主要工作内容,希望能够引起相关人员的重视。 3工业计算机网络安全设计的探讨 3.1工业计算机网络安全的信息设计 首先,加强工业计算机网络信息存储的安全设计,在工业计算机网络的运行和运用中应该确保信息在存储、运用和加工过程中的可控性、完整性、保密性,因此要防范非法访问,网络后面等泄密可能的发生,预防对工业计算机网络信息的侵入,确保工业计算机网络信息的安全。其次,建立工业计算机网络信息资源的危险控制模型,通过科学的设计确定工业计算机网络信息资源的具体来源和危险程度,要根据工业计算机网络信息资源的所处网络位置,以不同的保密要求和密级,规范对工业计算机网络信息的访问和处理,有效防治用户以非法访问和加工受控工业信息,推荐的方式为:加强工业信息用户的身份鉴别工作,设计访问权限控制方式,加强工业计算机网络信息的审计和跟踪过程。最后,加强工业计算机网络信息存贮的加密工作,我们可以通过对工业计算机网络信息的加密进一步限定对非法用户非法访问网络信息,并做好对工业计算机网络重要信息的备份,以利在工业计算机网络信息出现破坏时及时恢复。 3.2工业计算机网络安全的网络设计 首先,加强工业计算机网络的数据链路层安全设计,应该确保所有的工作站通过桥接设备和中继器连接在同一网段,共享通信信道。其次,防范工业计算机网络数据链路层的安全威胁,通过信息加密,防止信息在传输过程中的泄密。其三,做好工业计算机网络的安全隔离,减少网络危险。具体做法是:根据工作性质将网络用户进行分组,根据信息重要程度将计算机网络分类,建立工作组,将同组用户接入同一局域网。其四,做好工业计算机网络层安全危险分析。于计算机网络来说,网络层的安全性核心是网络得到了何种控制,由于许多网络中存储着非常重要的保密数据,不是任何一个IP地址都能够进入网络,进入网络的计算机必须能够进行有效地控制。网络层的主要安全威胁是地址欺骗。每个用户都拥有一个独立IP,通过网络通道对网络系统进行访问时,IP地址表明用户的来源。目标网站通过对来源IP进行分析,初步判断其数据是否安全,能否对目标网络系统造成危害,一旦发现数据来自不可信任的IP,系统会自动将这些数据拦劫。最后,做好工业计算机网络层安全方案设计:在网络层安全方案设计中,重要解决的是利用IP地址欺骗问题。网络层的安全方法包括:利用VLAN划分、路由器进行数据包过滤、采用防火墙等。利用路由器实现包过滤。在局域网中,由于工作性质不同,信息间不允许相互访问或共享,在同一处室内,各计算机在同一局域网内,要实现工作性质相同的计算机间的访问,又要限制不同工作性质计算机间的访问,因此,要想满足这种要求,必须在网络层采用安全设计。安全路由设计主要用于这种网络限制。安全路由方案设计是利用编程技术,由用户根据需要动态修改路由信息,实现由用户控制的动态路由连接,使用完毕后关闭路由,以此来实现安全访问,VLAN实质上是将局域网分成若干个工作组。VLAN主要有两个方面的重要作用:采用VLAN技术,使非授权用户对网内的网络资源进行利用或破坏,并能进行安全性检查。最后,做好工业计算机网络的VLAN设计。虚拟专用网络主要由各级管理服务器组成,用于管理不同级别的设计和生产,为了保证该网络的正常运行和数据安全,要求具有高度的网络安全保证,要求各服务器采用多穴主机技术和VLAN技术构建。利用防火墙实现网络层安全。防火墙用来保护由许多台计算器组成的内部网络,通常是运行单独计算机上的专门服务软件,监测并过滤所有信息交换,识别并屏蔽非法请求,保护内部网络的敏感资料,有效防止跨越权限的资料访问,并记录内外通信的有关状态信息日志。 工业计算机论文:以开放标准推进应用创新 从上世纪80年代的第一代STD总线工控机,90年代的第二代PC-based工控机,到了今天的ATCA/CPCI总线技术,工业计算机在中国的发展取得了长足的进步。在此发展过程中,工业计算机的应用也实现了多元化,尤其是随着3G业务的推广,以及各种通信、网络等技术的融合,其也不再单纯局限于工业自动化领域的应用。那么,未来的工业计算机将如何发展? 为了促进工业计算机的发展,寻求工业计算机下一代的发展契机,中国计算机行业协会PICMG/P.R.C联合中国计算机学会工控机专委会在北京召开了“第八届中国PICMG技术年会暨中国工业计算机发展论坛”,此次以“整合平台加速应用创新”为主题,讨论如何让企业找到更适合发展的技术,以及工业计算机未来发展的技术新趋势。 新机会下的应用多样化 “未来,从发电到配电到传输都是在智慧电网的监控下,而且智能电网系统通过互联网可以跟你家的黑匣子联结在一起,这个黑匣子实际上就是一个电脑,电脑可以连接到你家的所有的用电设备。将来的电网会实时报价,而你的黑匣子会自动接收电网的报价。在电价过高的时候,你可以每10分钟停掉你的冷气2分钟,每10分钟关掉电冰箱2分钟,你家的充电电池汽车是晚上12点才开始启动充电。通过黑匣子,每一个家庭可以减少大概28%的电力的使用,把整个用电高峰的曲线拉平,我们以后就不需要发那么多电了,而电可以更有效地利用。” 研华大中华区总经理何春盛介绍道,这就是研华智能生活的一部分,而这一切都是在工业计算机的控制下实现的。 过去,谈到工业计算机,人们往往会把它和工业自动化联系起来。目前,工业计算机不只应用于自动化领域,而是结合了通信、网络、光电和半导体等技术,应用在能源、电信、医疗等领域。按照中国计算机行业协会PICMG/P.R.C会长刘鑫的话说:“工业计算机发展到今天它已经远远不是我们过去想象的一个壳子里装一个计算机,它的形态和结构发生了非常多的变化,应用也远远不止在工业自动化领域。” 据中国计算机行业协会统计的数据,中国工业计算机市场规模超过55亿元(不包含应用系统),工业计算机的出口约2亿美元。 我国的工业振兴和结构调整也给工业计算机的发展带来了很多的机遇。以轨道交通为例,截止到2008年,我国已经建成并投入运营的城市轨道交通线路约800公里,而有25个城市的超过2500公里的城市轨道交通建设规划已经通过了国家批准,在车站的售票系统、车载、检测、供电等方面都给工业计算机带来了巨大的市场机会。研华大中华区总经理何春盛介绍,研华中国2009年前三个季度的收入第一次跟美国市场的收入在全球整体收入中所占的比例相同。 技术的发展同样也推进行业应用的适用性,带给了用户更好的体验。据刘鑫介绍,过去到电信企业的机房参观,满屋子都是服务器、交换机,中间是连接线,根本辨认不出连线连的是哪台机器。未来,由于空间的限制和维修方便,电信企业的机房一定是一个ATCA平台将板卡、服务器、交换机组合一起,可以解决用户所有的需求。工业计算机扮演的角色将会越来越重要,其设计呈现出多元及定制化的设计特点,技术发展也进一步体现了网络IP化和硬件架构IP化。 与嵌入式和云计算的结合 与嵌入式和云计算技术相结合,也成为众多工业计算机厂商关注的重点。据研华嵌入式运算核心事业群总监张家豪介绍,研华公司的“嵌入式核心服务”为嵌入式应用开发商提供了一套完整的解决方案,包含从COM载板设计服务、SoC 平台开发到加固和宽温设计的各种服务,这种服务的范围覆盖了从嵌入式主板、模块到软件服务等各种服务,透过这种系统化的搭配设计方式,可以简化设计工程师在主板、BIOS、周边模块等项目上的选择。 云计算作为目前最流行的技术概念,也不会被工业计算机厂商所忽略。刘鑫说道:“随着云计算技术的深入,如何解决工业计算机和云计算相结合的问题,一定是我们重要的研究课题。”鼎钛克电子总工程师彭文进也认为:“通过云计算这样一个新的技术,把设备、软件、服务融合为一体,使多网融合成为现实,使用户的需求也能得到更好的满足,这也是鼎钛克把目标放在千兆以太网通信计算平台上的原因。” 开放化的标准 今年,国家出台的电子信息产业调整振兴规划,将推动电子信息产业结构调整,增强自主创新能力,使中国从信息大国发展到信息强国。但部分的企业利润较低,研发投入较少,与发达国家仍有较大的差距。为了推进中国电子信息产业结构优化升级,发展基于开放标准的整合平台是一个关键。开放标准是当今世界潮流,也是中国发挥后发优势,实现超越式发展的机遇。 目前,国家对于标准化建设相当重视,工业计算机行业也在制定相应的标准。据刘鑫介绍:“目前,国际上并没有关于工业计算机的通用标准,我们现在正在制定的标准是开放化的标准,对于国际上已经通用的标准我们会吸收进来,而有些还未制定并流通的标准我们会先吸收一些厂商的技术优点,把它融入我们的标准之中。”他同时还谈到,基于开放标准的整合平台给用户以自由选择的权利,保证各个厂商产品之间的互操作性,使竞争各方可以在市场上平等竞争,用户不会被锁定于某个特定的供应商,从而能避免产生垄断。采用开放标准,用户还可以根据自己的需要,增强系统的可靠性与安全性。此外,基于开放标准的整合平台的引入并不是舍弃自主研发,而是让用户通过适当的整合,可以专心于自己擅长的应用上,快速建立系统模型,缩短研制开发周期。 工业计算机论文:浅谈我国工业计算机现状与未来发展趋势 【摘要】当下,工业计算机再也不仅仅局限于工业自动化的领域,由于在通讯、网络、软件及光电的整合和应用下,并结合了消费电子、通讯、半导体及软件等应用,其扮演的角色越来越丰富多样化,并呈现出其定制化的设计特点。在自动化和信息化产业链中工业计算机占据着至关重要的地位,工业计算机不单是传统行业升级改造与"两化融合"的马达,更是"3C融合"与建设3G的主要硬件框架和基础平台。 【关键词】工业计算机3C融合发展 一、引言 工业计算机领域包括工业计算机整机、处理器板或嵌入式主板、数据采集板、通信板、功能板(如图像、视频、存储、运动控制、DSP等),以及一体机或HMI、机箱背板、周边设备、软件和应用系统。最早前,针对工业自动化中特殊规格及严苛的环境要求,工业计算机厂商设计特殊的主板、芯片、机箱、操作系统等,以满足特殊作业环境的需要。随着计算能力的提高,工业计算机日渐成为工业自动化的关键技术。 二、全球工业计算机发展概述 2.1工业计算机产业的飞速发展 近年来无线网络技术、信息家电、汽车、以及医疗等行业的蓬勃发展使工业计算机正越来越多的扮演着十分重要的角色,工业计算机产品在的需求和发展也变得更加旺盛而迅猛!工业计算机是工业自动化设备和信息产业基础设备的核心。传统意义上,工业计算机主要用于工业生产过程的测量、控制和管理,但今天已经远远超出工业程控制的应用范围,而是广泛应用到我们日常生活的各个方面。3C融合、三网融合、企业信息化加速进行,无论是信息产业基础设备、还是企业计算市场,对工业计算机的需求从来都未像今天这般为IT业所重视。工业计算机已经成为信息产业基础设备的核心,工业计算机已成为一个与信息网络融为一体、以人为中心的随时随地的服务平台。各种各样的工业计算机技术将无处不在新的工业计算机体系结构有更强的交互性和互操作性,同时也是多种信息系统的融合平台。最后,工业计算机将朝着创建一个开放、标准化平台的方向发展。 2.2中国工业计算机产业发展历史 (1)STD总线技术开创了低成本工业自动化技术的先河 工业计算机起源于20世纪80年代初期,其标志性产品是STD总线工业计算机。STD总线技术具有标准化、开放式、模块化、组合化、尺寸小、成本低等特点,这一特点深受传统型中小企业的欢迎。STD总线最早是由美国Pro-Log公司和Mostek公司作为工业标准而制定的,后被国际标准化组织吸收,成为IEEE961标准。1991年,由信息产业部电子六所牵头成立了中国计算机行业协会STDMG/P.R.C分会,在国内推广普及STD总线。由于其是机笼式安装结构,并且设计、开发、调试简单,得到了当时急需用廉价而可靠的计算机来改造和提升传统产业的中小企业的广泛欢迎和采用。 (2)开放标准造就了一个PC-based系统时代 1981年IBM公司正式推出了开放架构IBM PC机,其的出现震动了世界,并获得了极大成功。随后PC机借助于规模化的硬件资源、丰富的商业化软件资源和普及化的人才资源,于80年代末期开始进军工业计算机市场。从1997年开始,我国的工业计算机厂商开始进入IPC市场,促使IPC的价格不断降低,也使工业计算机的应用水平和应用行业发生极大变化,应用范围不断扩大,IPC的应用从传统工业控制向数据通信、电信等对可靠性要求较高的行业延伸。更为值得一提的是,IPC开创了一个崭新的PC-based时代,拉开了工业自动化和信息化技术走向开放平台的序幕。 3、迅速发展和普及的工业计算机 当时间进入21世纪,随着信息技术的快速发展,通信和计算的融合是大势所趋。计算机与通信技术的发展使独立的业务应用逐步融合为更易使用的、集成的业务应用,同时融合带来了一个新的契机,它必须是一个兼容并蓄的通用平台,在这样的基础之上有一个特点,就是一定要有一个开放的标准架构。这对工业计算机提出了更高的要求。工业计算机技术更是无处不在,它带来的是一个充满联网设备的世界。融合通信最大的设备挑战是可用性和功能开发缓慢等不利因素。提供全IP功能的通用平台可以支持业务差异化,整合内容和业务支撑系统,将复杂的网络简单化,提供最佳用户体验。 由于IPC构造和其连接器的缺陷,对于其散热和高可用性的问题很难从根本上得以解决,由此才诞生了新一代工业计算机CPCI,解决的是可靠性和可维护性问题。CPCI是PCI总线的电气和软件加上欧洲卡,CPCI技术的主要特点和重要性是具有在不关闭系统的情况下的即插即用功能,该功能的实现对高可用系统和容错系统非常重要。基于以太网的工业自动化系统提供了新的技术平台,ATCA的诞生恰恰赶上了信息产业链变革的机遇。 三、中国工业计算机市场概述 3.1工业计算机产业主要发展特点 (1)企业向自主创新的方向转变 经过多年的积累,我国的工业计算机企业正在经历着从中国制造到中国创造的转变。例如中国的一家本土企业自主研发了新一代工业计算机EPI,不仅解决了IPC工业计算机中所遇到的诸多问题,还能完全兼容PCI标准,具有开放性、良好的散热性和抗振性、高稳定性、高可靠性等特点,而且加工工艺容易,成本低,便于推广,已经成功应用于国产数控装置。 (2)工业计算机越来越被行业用户所接受 工业计算机产品和技术是属于中间产品,是为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业计算基础平台。随着社会信息化的不断深入,国民经济许多行业的关键任务将越来越多地依靠工业计算机,而以工业计算机为共性技术和基础平台的低成本工业自动化正在成为传统行业升级改造的主流技术路线,中国的工业计算机厂商所受到的重视程度也越来越高。从数字家庭用的机顶盒、数字电视,到银行柜员机、高速公路收费系统、加油站管理、制造业生产线控制,金融、政府、国防等行业信息化需求不断增加,对工业计算机的需求很大,工业计算机市场发展前景十分广阔。 (3)市场的主要形态 工业计算机界不同于商用计算机采用大批量标准化的生产方式,在不同应用有不同的功能需求设计,企业需针对用户需要设计符合其功能需求及外观的产品。因产品复杂度较高,价格敏感度较低,毛利率较高,普遍均在30%以上,相较于商用计算机市场,仍处于蓝海市场。因单品数量少而小型供应商多,呈现长尾市场特点。 (4)工业计算机走向服务化 值得注意的是,近年来国际厂商提出了一个新的概念:预集成平台或整合平台。它是在工业计算机技术发展的基础上继续向产业链下游发展的结果。国际厂商不再把自己仅仅看作是工业计算机的供应商,而是针对用户的某一个项目或装置的开发,从系统方案的制定开始,包括部件集成、硬件采购、软件配置、现场调试、直到验收,全过程都由其承担。它们既是方案供应商,又是产品供应商,还是系统集成商。这种做法既可以进一步满足用户的要求,同时也可以解决工业计算机厂商目前价格过于透明,利润率降低的问题。但是这将要求厂商对应用行业技术发展走向、目标系统的设计要求、产业链上下游产品技术发展、不同类型模块的功能和性能都要十分了解。这对国内工业计算机企业的技术能力、市场能力、产业链支持提出了更高的要求和挑战。 四、结语 中国工业计算机市场竞争虽然激烈,但格局基本稳定,即使在全球金融风暴的阴霾中,中国工业计算机市场依然将保持较快增长。不论面向工业控制的传统IPC市场,还是面向公用设施和金融电子等新兴领域的嵌入式计算机,国内企业与台湾品牌占据市场主导地位;在面向铁路车载和航天军工的抗恶劣环境工业计算机、以及构成工业计算机系统的数据采集板和功能板方面,国内企业与国外品牌同台竞争,面向工业控制的传统IPC市场作为我国工业计算机技术的发源地,一直是工业计算机的主战场。这类产品产量大,应用领域最广泛,是服务于传统产业升级与现代服务业的主力军。 工业计算机论文:试述工业计算机控制系统的组成及应用 摘要:工业生产过程进行计算机控制是提高产品质量、降低成本、 减少环境污染的必由之路,计算机控制系统已成为生产设备及过程控制等重要的组成部分,它代替人的思维成为工业设备及工艺过程控制、产品质量控制的指挥和监督中心。 关键词:工业计算机控制系统应用 在工业自动化体系中,一个重要的角色就是工业控制计算机,即IPC,或者叫产业PC。工业生产过程进行计算机控制是提高产品质量、降低成本、减少环境污染的必由之路,计算机控制系统已成为生产设备及过程控制等重要的组成部分,它代替人的思维成为工业设备及工艺过程控制、产品质量控制的指挥和监督中心。工业生产过程的计算机控制系统,随着计算机的进步、工业生产工艺过程控制要求的提高和生产管理的完善而不断发展。 一、工业计算机控制系统的组成 工业自动化体系主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一,工业控制自动化技术主要解决生产效率与一致性问题。自动化系统与计算机信息科学的紧密结合,给工业生产过程带来了新的技术革新。 工业计算机控制系统(CCS)是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系,以获得一定控制目的而构成的系统。计算机控制系统由控制部分和被控对象组成,其控制部分包括硬件部分和软件部分,这不同于模拟控制器构成的系统只由硬件组成。计算机控制系统软件包括系统软件和应用软件。系统软件一般包括操作系统、语言处理程序和服务性程序等,它们通常由计算机制造厂为用户配套,有一定的通用性。应用软件是为实现特定控制目的而编制的专用程序,如数据采集程序、控制决策程序、输出处理程序和报警处理程序等。它们涉及被控对象的自身特征和控制策略等,由实施控制系统的专业人员自行编制。 目前工业计算机控制系统按结构层次基本上划分为:直接数字控制(DDC)系统、监督控制(SCC)系统、集散型控制系统(DCS)、递阶控制系统 (HCS)和现场总线控制系统(FCS)等几种,其中DCS是融 DDC 系统、SCC 系统及整个工厂的生产管理为一体的高级控制系统,该系统克服了其他控制系统中存在的“危险集中”问题,具有较高的可靠性和实用性。但是,为了进一步适合现场的需要,DCS 也在不断更新换代,近年来,集计算机、通信、控制三种技术为一体的第五代过程控制体系结构,即现场总线控制系统,成为国内外计算机过程控制系统一个重要的发展方向。 二、计算机控制在工业自动化的设计和应用 工业生产过程中广泛应用了工业控制自动化技术,来实现对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,以达到提高产品品质和产量、降低生产消耗、确保安全等目的。那么如何实现工业计算机控制呢?现在介绍设计思路如下: (1)计算机控制系统设计的一般步骤 计算机控制系统的设计,随被控对象、设备种类、控制方式等的不同而不同,但系统设计的基本步骤大体类似,一般包括系统设计分析、确定控制算法、系统总体设计、硬件设计、软件设计以及系统调试等。下面分别作一些介绍。①确定控制方案:开环?闭环?单环?多环?DCC?SCC?DCS? ②确定系统的构成方式:要求高:工控机;要求低:单回路控制器、低档PLC或总线式工控机。③现场设备选择:传感器、变送器和执行器型号和类型的选择 (2)确定控制算法 控制算法的选择非常重要,它的好坏关系到整个控制系统的成败。注意点:① 所选择的控制算法是否能满足对系统的动态过程、稳态精度和稳定性的要求。② 各种控制算法提供了一套通用的计算公式,但具体到一个控制对象上,必须有分析地选用。③ 当控制系统比较复杂时,其控制算法一般也比较复杂,使整个控制系统的实现比较困难。合理简化,再完善。 (3)系统硬、软件的设计 在计算机控制系统中,一些控制功能既能用硬件实现,也能用软件实现。因此在系统设计时,硬、软件的功能划分应综合考虑。硬件速度快、可减轻主机的负担、但要增加成本;软件可以增加控制的灵活性,减少成本,但要占用更多的主机时间。①硬件设计:包括输入、输出接口电路的设计,输入、输出通道设计和操作控制台的设计。 要设计出硬件原理图、印刷电路板、机架施工图等。②软件设计:硬件设计好了后,系统的功能主要依赖软件。要绘制程序总体流程图和各功能模块流程图,编制程序清单,编写程序说明。 (4)系统调试 系统调试包括系统硬件、软件分调与联调,系统模拟调试和现场投运。调试过程往往是先分调、再联调,有问题再回到分调,加以修改后再联调,反复进行,直到达到设计要求为止。 (5)工业计算机系统的维护 提高计算机控制系统的可靠性和可维修性的常用方法:a 提高元器件的可靠性;b 采用冗余技术;c 采取抗干扰措施;d 采用故障诊断;e系统的恢复技术;f 软件可靠性技术。 总之,工业计算机控制系统应用总体思想具备:①系统操作性能好,硬件和软件要使用方便和维修方便;②可靠性高;③通用性好,便于扩充;④实时性强;⑤设计周期短、价格便宜。至于具体的系统设计和总线类型的选择由于篇幅原因不再详述了,感兴趣的读者可以查阅相关资料进行学习。 三、工业控制计算机在工业自动化中的重要意义 工业控制计算机技术是开放式的系统,其高可靠性、易用性方便了工业环境的使用。并且在其基础上发展起来的网络化和现场总线技术又进一步促进了工业自动化的发展。工业控制计算机可谓是工业自动化发展的源动力。并且系统可以显著提高企业的生产效益,节约运营成本,使生产企业得以实现深层次的信息化,对企业管理提供准确可靠的参考,使企业得以取得最大的效益,赢得发展先机。目前,工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。随着电力、冶金、石化、环保、交通、建筑等领域的迅速发展,工控机的市场需求将会越来越大,工控机市场发展前景十分广阔。
电气工程及自动化论文:电气工程及电气自动化控制分析 摘要:笔者针对电气自动化技术核心特征和电气自动化控制系统主流操作应用模式,加以细致化论述,同时集思广益探讨出实效性较高的系统操作应用方案。希望长此以往,能够为我国电气工程事业可持续竞争发展,奠定基础。 关键词:电气自动化;控制系统;操作应用;监控管制 引言 最近阶段,在国际范围内,电气自动化控制系统得以全面普及沿用,不过我国在该类技术领域研究上始终处于初步探索阶段,尤其经过相关知识理论的逐层修缮,使得未来电气自动化和IT技术融合,透过集成向智能化控制方向转变,成为必然趋势。由此看来,主动针对电气自动化控制系统技术原理、功能特征,以及后期在电气工程内的应用前景,加以有序探讨论证,是十分必要的。 1电气工程发展需求和自动化系统建设的核心思路认证 目前我国科学技术更新速率极快,有关计算机、电子学开始在电气工程内大力拓展沿用,使得电气工程学科理论和技术变化结果十分可观,在该类行业领域中的人员也都清晰透彻地感知到传统电气工程理论的低迷迹象,同时将注意力集中投射在国际领域内的先进自动化控制系统操作要点层面上,希望透过相应的培训改造,转化成为国家电气工程需要的素质、技能兼备型人才。电气工程内的自动化系统建设工作,将集合微电子、计算机、传感器、检测转换等高端技术设备,使得电气工程和电子技术,高端硬件和软件资源至此得以充分地交接融合。其发展思路在于秉承拓宽面向、强化基础素质、提升电气工程控制能力,希望能够科学的培训课程,获得专业技能和职业道德素质俱佳的人才,使得电气工程在市场上彰显出应有的竞争潜质。 2电气自动化控制系统技术原理和主要功能特征研究 2.1技术原理 电气自动化控制系统设计开发工作,主张将注意力集中投射在电气工程监控模式之上,如远程和现场总线监控形式,其中计算机终端主要负责动态化协调各类工程信息,同时进行智能化储存和验证解析。归结来讲,计算机便是整个电气自动化控制系统科学运行的基础性指导媒介,在实际操作环节中,计算机会自动处理好相关数据输入、输出,以及校验分析程序,确保系统控制中不会产生任何误差,最终推动电气工程各项活动交接进度。 2.2主要功能特 征结合热工控制量相比,电气自动化操作和控制规范准则存在较大差异,包括信息采集对象单一、数量不多、操作频率低等现象,不过凸显该类工序流程的快速和精准操作效果。须知电气工程中设备保护自动装置,必须要保留高可靠性,反应动作速率也相对较快,在此期间,又不可脱离高对抗干扰性因素而独自运行。因此电气自动化控制系统便随即凸显顺序控制和数据采集系统的主导地位,同步状况下更附加较多数量的联锁保护关口。正是在此类环境作用下,机组电气系统被自然地划分到DOS控制单元之中,不单单满足预设的正常起停和灵活性运行操作要求,并且能够实时性检测和显示不同设备运行异常状态和相关数据,保证在当下制定实施富有针对性的调试措施,借此维持电气自动化控制系统全程运转的安全合理性。 3自动化控制系统的各类操作方式整理 3.1集中式监控 该类监控模式主要适用于电气工程内运行维护快捷、系统操作简易、控制中心防护要求不严格的项目之中。不过此类操作模式主张令系统不同功能模块整合到一类处理器之中加以调试,内部涉及任务量过多,且会令处理速率遭受严重束缚限制。再就是将所有电气设备全面划入监控范畴,必然会令主机原有冗余急剧下降,如若盲目地进行电缆增加,则会令企业白白耗费较多的经济成本,而长距离电缆引入干扰始终未能消除,系统运作可靠性最终仍旧不能保障。另外,隔离刀闸操作闭锁和断路器联锁主要沿用硬接线,由于前者辅助衔接位置点出现纰漏,使得设备不能正常运转,即便是有关人员想要查线,也会因为二次接线复杂问题限制,而增加较多维护工程量,其间造成错误性操作现象的几率也就随着大幅度增长。 3.2现场总线监控 随着我国智能化电气设备全面革新,加上计算机信息技术在变电站综合自动化系统内部的普及贯穿,使得电气工程施工人员获取更多的操作经验,整体上为电力企业电气系统网络智能化控制应用,提供保障。实际上,总线监控能够令系统设计成果变得更加富有针对性,尤其是在不同间隔中保留多元化的操作功能,能够结合具体间隔状况提供可靠性设计方案,整体上将远程监控模式的所有优势条件融合进来。与此同时,此类控制手段能够令以往繁多的隔离设备、模拟量变送器等加以适当缩减,保证任何关键性设备都能够在现场随时安装,快速透过通信线媒介和监控系统交接,使得电缆大规模控制和设备安装维护工作量得以适当减少,节省不必要的成本支出。需要额外加以强调的是,不同装置功能保持一定的独立性并且利用网络加以衔接,因为网络组态灵活性,使得系统整体操作控制可靠性倍增,即便是当下衍生出装置故障,也只会令对应部件遭受影响,系统不至于因此而产生瘫痪危机。因此,现场总线监控开始被认定是日后我国供电企业计算机监控系统的主流控制发展手段。 3.3远程监控 该类控制模式时刻彰显出电缆应用量、安装费用有效节约,组态灵活、系统运作可靠性高等优势特征,不过因为不同区域现场总线通讯速率过低,使得某些电气工程通讯量过大。因此,此类控制形式对于大范围电气自动化系统构建来讲适用性不佳,仅仅能够满足小规模系统的监控要求。 4电气自动化控制系统的实际应用细节解析 现阶段电气自动化控制系统已经得到全面应用,至于主要操作控制细节内容将如下所示: 4.1计算机处理和数据收集存储 负责进行关键性参数输入、显示,确保性能计算工作处理妥当之后,将当中存在的异常报警、事故序列、历史数据等信息加以收集存储,并制作相关报表打印上交给主管。 4.2汽轮发电机电液调节 进行汽轮发电机组控制时,需要从盘车开始,逐层地进行冲转、暖机、升速、阀切换并网、带初负荷等工序流程校验调试,直到确认系统正常运行为止。事实证明,进行电网一次调频,以及利用电嘲调度接受来调整负荷,不单单能维持机组长期安全性,同时在运行状态变化基础上,也可以很好地延续机组使用时限,借助稳态运行提升机组的经济性。 4.3汽轮发电机旁路控制 该类结构单元主要配合高/1氏压旁路压力调节和高/1氏压旁路温度调节系统进行同步管理,其中旁路阀门执行端可以借助系统运作中力矩和速率精确化控制诉求,进行电动或是电液执行器具选取。 4.4汽轮发电机监视保护 汽轮发电机想要系统化监视查询电气工程内相关机械实际运作状况,就必须在机组启动、运行和停机这类时间段中进行保护仪器调控,顺势将系统内部各类弊端消除,规避一切事故的滋生。事实上,从上世纪八十年代开始,我国生产供应的汽轮发电机组内部单机容量就全面增加,需要在后续监视保护仪表开发设计过程中额外添加富有针对性的机械参数,当中自然包括转速、轴向位移、轴承盖振动、偏信度等,唯独如此,才能令该类机组联锁保护作用全面发挥,进一步精确化感应现场保护监视的不同信号。另一方面,机、炉协调化管理应用。该类工序在火电站主控系统中影响意义极为深刻,其主张进行不同机组输入、输出间的能量和质量平衡控制,使得系统运行中的内外干扰因素得以有机消除,借此迎合电网对于机组负荷的要求,使得机组长时期稳定运行。再就是进一步接受电网负荷调度并介入到调频率、调峰单元之中,使得汽轮发电机和锅炉之间能量输入和输出得以平衡,协调锅炉内部送风、燃料、引用、给水等子系统控制动作,以及辅机设备和机组实际运转能力。 5结语 综上所述,电气工程和电气自动化控制系统应用工作,本身过于繁琐复杂,笔者在此提供的建议内容相对有限,日后希望相关工作人员能够借此不断创新拓展。相信长此以往,必将能够为我国电气自动化系统科学控制,以及电气工程事业可持续发展,提供不竭的支持辅助动力。 作者:高学强 单位:天津市德安安装工程有限公司 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化技术设计研究 【摘要】在发展中,电气工程及其自动化技术以其实用性和科学性,有力地推动着我国工业和电气工程事业的现代化发展。本文主要分析了电气工程及其自动化技术的设计原则,并就其应用问题进行了探讨,以供参考。 【关键词】电气工程及其自动化;技术设计;技术应用 自动化技术在我国起步较晚,但发展极为迅速,为我国社会经济发展、工业建设及电气工程事业,提供了强大的发展动力。电气工程及其自动化技术的广泛应用,不仅提高了效率,降低了成本,扩大了效益,也为工业生产和电气工程事业提供了有效技术保障,促进了我国现代化进程的不断加快。 1.电气工程及其自动化技术概念 电气工程及其自动化技术涉及的内容比较广泛,目前已发展成为一个较为完整的体系。其概念与外延在不同时期也存在很大的差异。最初,人们将电气与电子产品的相关科学联系在一起,统称为电气工程。随着现代信息科技与物理科学的发展进步,电气工程的外延逐渐扩大,涵盖了计算机、互联网、电子电力、机械自动化及电路技术等多种技术。电气工程的发展程度体现了一个国家的科技水平和技术实力,影响着国家综合实力的提升。电气工程及其自动化技术主要分为两类,即状态检修技术和管控一体化技术。其中,管控一体化技术是通过信息数据的集成与处理,实现管控一体化;状态检修技术主要是预测和监控设备运行状态,保证设备正常运行,以提高设备的安全性和稳定性。 2.电气工程及其自动化技术的设计 2.1电气工程及其自动化技术的设计原则 电气工程及其自动化技术的设计,并非是固定的、统一的模式,而是要根据实际情况,结合各种生产机械、生产环境以及平台支撑等因素,来有针对性地进行设计。其最根本的原则就是要最大化地满足机械自动化控制的需求,提高生产效率和经济效益。同时,还要做到经济实用,使软硬件设计都能符合工业生产等实际需求,能够为工业生产和社会建设提供有效的技术支持,实现低投入、高效益。 2.2电气工程及其自动化技术的设计 影响电气工程及其自动化技术设计的主要因素,可分为硬件设备与软件设备两方面。在设计过程中,要充分考虑这两方面的因素,根据设计原则进行有针对性的设计。首先,在硬件设计方面,在分析工业控制等实际需求基础上,设置中央服务器,以确保整个系统的平稳运行。其次,在软件设计方面,可采用当前市面上通用的自动化软件控制系统,依据硬件设计来进行设计,有针对性地编写操作性强的自动化控制程序。完成软硬件设计之后,为了确保设备能够安全、平稳、高效的地运行,还应当将火灾自动报警与消防联动系统以及设备自动化系统安全防范系统,纳入到电气工程及其自动化技术设计中,形成实现一体化的电气自动化系统控制、决策和管理,为生产实践提供最大化支持。再次,应采用科学、统一的网络架构,进一步完善和改进系统功能,根据企业实际应用需求,实现系统实时信息交换和资源共享。最后,要充分考虑信息数据的安全性,加强安全装置设计质量控制。根据电气工程自动化系统设计要求,对安装装置的使用性能和质量进行检测,努力提高系统集成化程度,保证各应用模块和装置具有良好的兼容性和相容性,降低系统设计、管理、运行、维护成本。 3.电气工程及其自动化技术的具体应用 3.1在建筑业中的应用 如今,我国建筑的智能化水平越来越高,对电气工程及其自动化技术的需求也越来越大。利用电气工程及其自动化技术管理的内容,主要包含楼宇自动控制系统、给排水系统、安保系统、消防系统、照明系统、电梯系统等。例如,楼宇自动控制系统就是利用该技术进行集散化控制。所谓楼宇自动控制系统,就是通过计算机对相关操作内容进行有计划的分散控制与集中管理。 3.2在工业中的应用 电气工程及其自动化技术在工业中应用日趋广泛。它通过控制感应器和继电器等电子元件,来有效实现对工业流程的自动化控制与管理,极大地提高了生产作业效率,解放了人力。技术人员在终端就可以实时监控各系统和线路的运行情况,及时发现故障隐患并有针对性地采取解决策略,保证生产作业顺利、有序地进行。 3.3在电力系统中的应用 在能源日益短缺的背景下,清洁、优质的电力能源得到了更加广泛的应用。随着我国电力事业的发展,电力系统的自动化、现代化水平不断提高。例如,火电厂是电力生产的主要场所,其中设置和分布着众多重要的设备设施,如果进行人工监测和检测的话,不仅效率低,而且极易出现安全问题。利用电气工程及其自动化技术,就可以对锅炉、汽轮机以及发电机等重要设备,进行24小时实时监测和控制,快速侦查调试,及时发现并解决设备故障隐患,为电力供应提供良好的保障,极大提升电厂设备运行效率。 作者:杨婷 单位:成都理工大学 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化建设与发展 摘要:电气工程及自动化是生产生活各个领域的根本所在,对国民经济的发展起着支柱性作用。在科学技术不断发展的条件下,电气工程及其自动化建设不断进步,促进了社会生产效率和人们生活水平的提升。本文就电气工程及其自动化的建设现状进行分析,并对其发展方向进行探讨,以期为电气工程及其自动的发展提供参考。 关键词:电气工程;自动化建设;技术创新;人才培养 电气工程及其自动化是一门重点学科,与社会各行各业有着密切的联系,对社会经济发展起着重要的推动作用。电气工程及其自动化包括许多方面内容,如计算机技术、电机电器技术和电子电力技术等,具有较强的综合性,主要体现在强弱电结合、软硬件结合和机电结合等方面。研究电气工程及其自动化的建设和发展,具有重要的现实意义。 1电气工程及其自动化的建设现状分析 1.1技术方面 在电气工程及其自动化中,集成了多种先进技术,涵盖多个领域,如信息技术、电子技术等。只有这些技术共同进步,才能有效促进电气工程及其自动化建设的进步。但是,从目前现状来看,电气工程及其自动化在技术方面还存在一定不足,主要体现在技术与实际需求脱节,在电气工程及其自动化的设计中,设计人员只能根据现有技术来进行设计,且设计成果不符合需求,再加上电气工程及其自动化开发平台系统不统一,在具体设计时,每个环节需要进行专门设计,增加了设计工作量,延长了设计周期,导致开发成本居高不下,对电气工程及其自动化的建设造成一定阻碍[1]。 1.2人才方面 电气工程及其自动化依赖的各种技术都具有较强的专业性特点,因此,只有具备足够专业素质的技术人才,才能承担电气工程及其自动化建设的任务。由于电气工程及其自动化在国民经济中占据重要地位,电气工程师的培养受国家各个层面的广泛重视,在各大理工类高校中,基本都设置了电气工程及自动化专业,培养了一批高水平的专业人才。但是,随着技术的更新换代,教育改革的深化及新政策的推出,电气工程及其自动化人才培养面临着新的挑战,传统人才培养模式较为落后,导致设计人员思维固化、技术开发创新能力不足,给电气工程及其自动化的建设与发展造成极大限制,如何解决这一问题,改变人才培养模式成为一项重要工作。 2电气工程及其自动化的发展方向 2.1加强技术的开发与创新 在生产中应用电气工程及其自动化,有利于改变传统生产模式,减轻工作人员负担。但同时,在日益激烈的市场竞争环境下,企业对生产的效率、成本提出了更高要求,电气工程及其自动化水平也需要进行提升。电气工程及其自动化的发展离不开技术支持,在要求越来越高的情况下,必须要对技术进行创新,以满足相应要求,如统一系统程序接口标准,提高电气工程及其自动化系统中数据传输的速度与安全,从而提升生产效率、保证信息安全[2]。 2.2改变人才培养模式,提高人才综合素质 大量专业人才的支持是提高电气工程及其自动化水平的关键。但就当前人才培养模式来看,通过高校学习培养的电气工程及其自动化人才,虽然具备一定的理论知识,但严重缺乏实践经验,其需要较长时间的磨合,才能承担相应任务。针对此问题,各高校可以采取“校企结合”的方式,使学生将学习到的知识落实到实践中,并通过实践来加深对知识的掌握和应用程度,提高专业人才的综合素质,更好地满足电气工程及其自动化建设的需求。此外,在专业人才培养过程中,还需要重视人才设计能力、开发能力的培养,可借鉴国外的先进经验,采取创新、鼓励的培养方式,电气工程及其自动化的良好发展提供人才基础。 2.3积极完善电气工程及其自动化系统开发平台 电气工程及其自动化主要应用于企业生产中,其目标是提高生产效率,降低生产成本,保证企业效益,满足企业的需求,具有一定的商业属性。系统开发平台是电气工程及其自动化的重要基础,是设计和增加功能的主要途径,因此,完善系统开发平台,并使其向数字化、智能化方向发展,能有效提高电气工程及其自动化的工作效果,促进我国电气工程及其自动化的应用[3]。 3结语 在现代社会发展中,电气工程及其自动化是一个至关重要的因素,推进电气工程及其自动化的建设十分必要。科学技术的进步,为电气工程及其自动化的发展创造了良好条件。但目前,我国在技术和人才等方面还存在诸多不足,因此,需要继续加强技术方面的创新,培养高素质人才,完善系统开发平台,使电气工程及其自动化与市场需求、社会发展相适应,实现经济效益和社会效益的双赢。 作者:龚成 单位:中国矿业大学 信息与电气工程学院 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化专业实践教学的方式 【摘要】电气工程及其自动化专业作为传统的工科,有着显著的实践特色,对于学生实践操作能力的提升,以及综合素质的全面提高都具有积极的促进作用。但是当前在我国的电气工程及其自动化专业的实践教学过程中,存在着对于实践教学能力不足、教学水平落后、师资力量匮乏等诸多问题,严重阻碍了高校学生学习水平和能力的提升,给高校的电气工程及其自动化专业实践教学质量的提升带来了极大的困难,本文将从如何采取具有针对性的措施,促进高校电气工程及其自动化专业实践教学质量构建的角度进行论述,期望为高校电气工程及其自动化专业实践教学水平以及学生实践应用能力的提升,提供一些行之有效的措施和建议。 【关键词】电气工程;自动化;实践教学 21世纪是一个信息科技高速发展的时代,人们对于创新性人才的要求也越来越高,并且用人单位对学生的实践操作能力和水平的要求日渐提升,然而当前,在我国的高等学校的电气工程及其自动化专业实践教学过程中,由于教师的专业水平有限,只重视了学生基本知识教授,忽略了学生实验操作能力的有效提升,严重阻碍了学生的长期发展。因此,积极采取行之有效的措施,不断提高高校电气工程及其自动化专业实践教学质量,不仅有利于学生综合素质的全面提升,而且对于高校的长远发展具有重大的现实意义。 一、教师综合素质的提升 高校电气工程及其自动化专业实践教学工作作为一项极具专业性和挑战性的工作,对于计算机教师的综合素质和专业知识与技能有着极高的要求,不仅要求这些工作人员具备高水平的专业知识和技能,而且还要求他们具有高度的责任意识和科研能力。然而,笔者经过多年的调查研究发现:当前我们国家的高校中普遍存在着电气工程及其自动化专业教师教学总体水平较低的情况,严重制约了高校的有效发展。具体来说主要存在着两方面的问题:一方面是由于我们高校在开展电气工程及其自动化专业实践教学的过程中,由于欠缺科学的工作知识和理念,轻实践重理论,致使学生无法掌握真正的实践技能,使得教师无法有效开展各项实践教学工作,严重制约了学生的长远发展,另一方面是由于高校电气工程及其自动化专业教师自身专业知识和技能的欠缺,在开展实验教学的过程中,面对学生的提问以及相关的科研和课题研究工作时就会显得手足无措,十分茫然。 因此,不断提升高校电气工程及其自动化专业教师的综合素质,积极采用多样化的形式和方法,不断加强对教师的培训力度,具有积极的作用和意义。具体来说,有以下三点:一是高校教师应当针对自身的短板和问题,在工作之余制定科学有效的复习计划,增强自身理论知识和专业技能的提升。二是,高校应当为教师创造丰富的条件,积极开办电气工程及其自动化专业实践教学培训班,聘请更为专业的人才,加强对教师的培训力度,不断提升教师的综合素质。三是,电气工程及其自动化专业教师之间也应当采取多样化的形式,开展比学赶帮超活动,在有效的竞争学习之中,不断促进自身业务水平的有效提升,为开展电气工程及其自动化专业实践教学奠定坚实的基础,这样不仅有利于高校教师专业水平和综合素质的有效提升,而且对于高校的可持续性发展具有积极的作用和意义。 二、创新电气工程及其自动化专业实践教学的方式 近些年来,随着我国教育教学改革工作的不断深入进行,以及社会对于创新性人才的需求不断增强,一些高校在发展的过程中,由于欠缺对电气工程及其自动化专业实践教学工作的重视力度,一些人甚至认为电气工程及其自动化专业实践教学是一个可有可无的工作,严重限制了电气工程及其自动化专业实践工作培养人才职能的有效发挥,对于创新性人才的培养造成了严重的阻碍。因此,针对当前电气工程及其自动化专业实践教学工作中存在的问题,教师应当采取行之有效的措施,不断进行教学方式的创新,为创新性人才的培养奠定坚实的基础。 三、结束语 当前,随着经济建设的不断发展,以及信息化水平的不断提升,企业对于人才的实践水平和能力的要求不断提升,高校在培养人才方面承担着十分重要而艰巨的任务,不仅要为电气工程及其自动化专业实践教学工作的顺利开展提供完善的基础设施,还应当为电气工程及其自动化专业实践工作的长远发展提供强有力的资金支持,而高校的教师作为电气工程及其自动化专业实践教学工作的重要参与者,应不断依据社会发展的需求以及教学任务和目标,丰富和完善自身的理论知识和专业技能,为培养出适合社会发展趋势的综合性人才不断努力。 作者:王晓蓉 单位:内蒙古机电职业技术学院 电气工程及自动化论文:电气工程自动化问题及解决措施 摘要:电气工程及自动化是一项综合领域技术,涉及机电技术、计算机技术、信息技术、网络技术等内容,是当前社会经济进程中不可或缺的推动力量。尤其是随着我国现代化工产业体系的不断完善,电气工程及自动化技术广泛地应用在各类生产线,在实践中得到快速的提升和发展。本文以下结合电气工程及自动化技术应用中存在的问题,结合化工产业的技术需求,提出相应的解决措施。 关键词:电气工程及自动化技术;存在问题;解决策略;化工应用 电气工程及自动化技术的广泛应用得益于其不可代替的功能,在当前各行业领域中,该技术的发展程度,代表了一个国家和地区的现代化建设水平。电气工程及自动化技术主要用于提升社会生产力,以电力为基础,综合多方面的知识技术,在发展过程中不断完善自身体系,并吸纳更多的先进技术。因此上,单纯地把电气工程和自动化技术看作某一方面的应用是不科学的,不断加大对这一技术的研究力度,确保电气化领域的发展为社会生产做出更大贡献。 1电气工程及自动化现状概述 “电气工程及自动化”即电气自动化,是一种典型的边缘学科,它的发展得益于新兴技术的出现,换句话说,任何一种周边技术的发展进步,都会带动电气自动化技术的大幅度跨越。因此,这一技术的应用也是综合性的,在当前我国化工产业体系完善和行业进步的过程中,发挥了重要的作用,尤其是对生产力的适应性方面,提高了不同领域的产业化速度。就现状而言,电气自动化技术已经成为带动国民经济发展的支柱力量,计算机技术、信息技术和网络技术的不断渗透,实现了智能化的特征。结合化工产业的特点来说,联合生产、高危环境,通过这一技术的运用可以实现更多的无人值守岗位,并降低了操作的误差,节约了人力成本,提高了生产效率;并间接地改变了人们的生活生产方式,让社会生产力逐步细化。 2电气工程及自动化应用存在的问题 根据我国电气自动化技术的发展现状分析,和发达国家相比,在技术层次、应用水平和研发能力方面还存在很大的差距,特别是在化工产业及周边生产中,还存在一系列的问题。 2.1电气工程能源消耗大 顾名思义,电气工程是电力为基础的生产建设模式,在自动化技术的应用中,涉及到生产的各个流程,按照一定的执行程序,强调有效性、标准型,以减小误差为生产目的。而要实现这一系列的操作,必然需要引进更多的电气设备,组成工业生产体系,客观上加大的电能的消耗。我国的能源现状并不乐观,庞大的电气自动化系统能源消耗,不仅不利于工业生产节能减排的实现,也不符合我国可持续经济发展的要求。 2.2电气工程质量不达标 电气自动化技术功能的综合性,也意味着它应用中存在更多的质量标准,事实上,随着现代工业体系中人们安全意识的不断提升和安全问题的关注,也促使电气工程质量的提高。但在现实中,电气工程质量管理缺乏重视,检验过程中以生产满足为基础,尤其是部门领导的安全意识较差,由此造成施工中存在的种种安全隐患。同时,和电气自动化技术发达国家相比,国内缺乏专业和系统的质量监管体系,一些管理者意识到电气工程质量达标问题的重要性,但苦于没有工作落实的方法,只能通过内部或国家相关规定来进行控制。 2.3自动化系统集成度低 以化工产业为例,随着现代化工业体系的逐渐完善,客观上要求各种设备的配合程度提高,而电气工程自动化功能也要在一定程度上完善;从整体情况看,我国电气工程自动化向集成方向发展,但在自动化层次上还比较低,各种功能、系统接口缺乏统一标准,实现资源共享的效率较低。 3电气工程及自动化问题解决措施 3.1优化电气工程节能设计 电气自动化技术中包括的环节较多,每一个环节的设备和技术应用都可以独立进行开展,从设计到安装,对节能要求的标准存在差异。但从这一技术的整体性角度来说,节能设计必须符合功能性的需求,即根据电气自动化设备的整体功能来解决能源消耗问题。如优化精简可有可无的设备环节,提高独立设备的运行效率,增加整体系统的耦合性,在满足声场需求的前提下,最大限度的降低能源损耗;包括选择绕组阻值较小的供电变压器、引入新能源设备、采取新型材料装置等等。 3.2加强电气工程质量管理 现代工业发展对设备的依赖程度大,考虑到设备之间的关联性,一部分设备发生问题,必然导致整体的质量缺陷,由此提高电气工程质量管理就成了必然,具体的开展工作可以从以下展开:第一,加强员工对质量管理的认识,定期对员工掌握技能培训,以维护设备的正常运转。第二,通过严格把关电气工程的设计、安装和应用环节,从材料指令层面入手,不断优化进场和维护的操作模式。第三,在电气工程及自动化技术的施工应用中,加强对施工环节的管理监督,严格按照施工规范展开,并在施工完毕后做工程验收,对获取的数据进行整理统计。 3.3完善电气工程管理体系 电气自动化工程中包括的设备、技术等内容,并非是一成不变的,在社会科技力量的影响下,要不断引入科学合理的设计理念,更好地融合新兴科技力量,并形成新时期条件下的管理体系。如引入全生命周期管理体系,在实现信息共享、资源共享的同时,对电气工程中存在的多种要素展开更换、升级、淘汰,始终让设备的先进性维持在最前列。同时,结合化工产业而言,电气工程及自动化技术的发展客观上要求专业技术人员的素质提升,一方面掌握化工产业的生产规律、生产技术和管理模式,另一方面要具备综合性的设备应用素质,在实践中不断进行改进和提升,提高电气工程与本行业的兼容性,这样不仅可以降低能源消耗、减少生产成本,同时也可以优化自身产业结构,形成新的工业设备构建系统。 4结语 综上所述,电气工程及自动化与科学技术的整体发展存在密切关系,在各个领域的不断影响下,工业生产在吸收和转化中要体现出与时俱进的思想,加大在研究、执行和管理方面的力度,确保电气化领域的健康、良性发展。 作者:胡珊珊 彭博 单位:江西省天然气有限公司 电气工程及自动化论文:电气工程自动化问题及解决路径 一、电气工程及其自动化存在的问题 1、能源消耗量大 电气工程在工业生产中占据相当重要的地位,自始至终贯穿着工业生产的每一个环节,是工业正常发展的前提,但是在实际应用的过程中,能量消耗过大的问题还很严重,电厂在生产运行过程中消耗了过多的能量,如:在日常照明和温度等各方面。节能设计方案的不完善和节能设备的缺乏在一定程度上影响了能源的合理利用,违背了节能减排的理念,限制了各行各业的可持续发展,为人们生活带来诸多不便。 2、系统集成化程度不高 所谓系统集成,是指通过结构化的综合布线系统和网络技术,将各个分离的设备、信息、资源等集成到一个统一的系统中,形成资源共享,实现高效管理。目前,电气工程自动化系统正想着这个方向发展,但由于发展的较晚,自动化系统还比较独立,水平相对较低,各系统间有效连接较少,无法实现资源共享,很大程度上制约了自动化系统的实际作用。 3、工程质量不达标 电气工程的质量直接影响到人民的正常生活,随着群众安全意识的提高,人们对电气工程的质量也越发关注。目前,多数电气工程建设都只注重建设的结果,忽视各个环节的管理工作。在工程建设过程中,由于管理人员自身安全意识的缺乏,对工程质量疏于监管,导致质量管理工作落实的不到位,管理失去平衡,同时也没有制定系统的质量监管标准,不仅使工程质量不达标,还为后续工作带来麻烦。 4、自动化系统存在问题 构建高效的自动化系统是电气工程自动化技术发展的目标,目前,各个电气工程企业的网络架构各不相同,各个接口也没有得到统一,且系统缺乏兼容性,导致资源无法共享,阻碍了自动化系统在实际工作中自身作用的发挥,为自动化系统的发展带来负面影响。 二、电气工程及其自动化应对方法 1、优化节能设计 在进行节能设计时要全面考虑设计的可行性,一方面要满足电厂正常运作所消耗的能源值,另一方面还要降低不必要的能源消耗,从而提升电厂的经济效益。企业要制定或完善相应的节能方案,同时要大力倡导使用节能设备,如:在选择变压器时,尽量选择阻值小耗能低的变压器,有效降低能源消耗;在选择电厂照明系统时,选择照明效果好且寿命长的设备,同时要积极利用自然光,以降低能源的消耗以及工作成本。完善的节能设计可促进电气工程健康、持续发展。 2、提高集成化程度 提高系统集成化会涉及到许多,如:各类设备、子系统间的接口、系统平台、应用软件等。电力工程各个企业利用相同的平台开发自动化系统,采用功能集成、网络集成等多种集成技术进行系统集成,将系统与系统之间互联,且能互相操作,将信息融合在一起,集中展现,实现集中、高效、便利的管理,有效降低管理难度,同时注重培养专业技术人员的技能以及综合素质,确保提升电气自动化系统集成化程度。 3、加强质量管理 对于加强质量管理的方法,主要建议如下:其一,电力工程企业要充分意识到质量管理的重要性,在提高自身认知水平的基础上严格对工程建设的质量进行管理;其二,电力企业要对员工进行定期培训,不断强化其自身能力,提高其安全意识,进而提高施工队伍的综合能力和水平,培养高素质团队,同时大力引进或内部选拔高素质管理人才,依靠人才力量,满足管理需求;其三,对建设所需材料严格控制,专员采购确保材料来源正当,专员抽检保证质量合格,专员管理做好防火防潮工作,防止材料损坏;其四,对施工各个环节加以监督,严格按照标准进行施工,保证工程的质量。 4、完善自动化系统 电气工程企业要不断对自动化系统的功能进行完善,其中网络架构是重要的组成部分。网络架构的独特之处在于它可以将不同系统中的数据进行交换,除此之外,还应将不同行业的自动化技术与电气行业相结合达到技术互补,以强化技术系统的管理功能。通常情况下,在完成数据处理后,通用系统需要落实资源配置工作,实现系统协调性,实现网络构架的统一。为完善自动化系统,还应引进先进设备及技术,提高管理水平,在系统运行多个环节进行科学合理的设计,构建出更加趋于完善的自动化系统,以满足各个企业不同需求,实现资源共享,推动电气工程及其自动化快速发展。 三、结束语 总之,电气工程及其自动化已经渗透到各个领域,对我国经济的发展以及人民生活水平有着重要影响,采取以上措施来提高电气工程自动化技术水平,使其在实际生活中发挥自身作用,从而在根本上推动电气工程行业的健康发展,为我国经济的快速发展保驾护航。 作者:王宝云 单位:华能云南滇东能源有限责任公司滇东电厂 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化发展现状与展望 电气工程及自动化是一门专业性、技术性、应用性都很强的学科,涉及电力技术、计算机技术、网络技术等多项内容;结合现代工业体系来说,主要对生产中的电力进行管理,包括供电途径、自动控制、设备运行、电子技术等。电气工程及自动化技术已经成为我国现代工业体系发展中不可缺少的组成部分,积极对其展开研究,可以大量节约劳动力成本、提高工作效率、提高企业市场竞争力,对整个社会的进步有极大的推动作用。 1电气工程及自动化技术特点分析 1.1强弱电结合 强电与弱电的结合是电气工程及自动化技术的最明显特点,在工业体系中,弱电主要包括的是各类信号输入、输出设备,通过弱电指令来控制强电的断、开,以达到自动化和一体化的操作,这也预示着信息技术与机械设备之间的结合越来越紧密。就目前来说,国内量产化的电气工程及自动化设备都包括电子信号处理部分,如采集模块、处理模块、指令模块,弱电与强电的结合越紧密,说明电气工程及自动化设备的鲁棒性越强,向微电子控制系统发展的程度越深入。 1.2软硬件结合 社会化大生产格局形成以后,企业内部和企业之间的生产细分化格局越来越明显,电气工程及自动化技术也正是基于这一背景快速发展的。早在这一技术问世之前,技术人员就开始利用远程电气控制手段对流水线进行操作,以提高机械设备的单位人工掌控效率;简单地说,硬件部分即完成加工生产的机械设备,而软件部分则是电子信息技术操作界面,主要通过计算机技术实现,由此也催生了工业软件设计行业。软硬件的结合应用,可以有效提高人力控制操作的效率,达到事半功倍的效果。截至目前,国内对电气工程及自动化技术(设备)的应用主要体现在流水线方面,通过软件的精确控制,以及对生产过程中相关内容的记录,不仅可以节约生产成本,还可以快速找到影响生产的因素。 2电气工程及自动化技术发展现状 2.1总线技术广泛应用 “总线技术”即基于同一处理器元件的现场作业系统,也是当前国内在工业生产方面主要应用的数据技术,具有显著的先进性优势;总线技术在国内大型企业中往往集中在电气工程及自动化设备生产线上,或以此为平台构建一体化生产结构,是实际工业体系中连接设备与控制系统的唯一途径。总线技术具有很好的稳定性,操作人员只需要在计算机界面通过虚拟控制手段执行工序,电子信号会通过统一的处理元件发出,在总线沿途正确的位置输出,具有结构简单、成本较低、便于维护等优势。 2.2平台开放发展模式 电气工程及自动化技术的另一显著特点是对计算机技术吸收应用。从上世纪九十年代开始,我国开始针对计算机设备及系统进行工业化改造,在PC功能基础上增加了实弹更多灵活性,以满足人机交流的需要。而计算机作为一个较为开放的开发平台,可以最大限度的容纳软件和硬件的生产,如针对监控仪器的改造,通过传感器、温度控制器等设备的参数引入微处理器,形成功能强大的远程监控系统;平台开放模式的发展不仅有效促进设备本身的升级,也有利于不同平台之间标准化的统一,推动信息共享和交流。 3电气工程及自动化技术趋势展望 3.1建设专业的电气自动化人才队伍 长期以来,由于我国经济条件的限制,电气工程安装及自动化设备操作方面存在很多的漏洞,一方面限制了生产力的发挥,另一方面也容易构成安全隐患。因此,必须加强操作人员的技能培训,同时提高专业队伍的研发能力;本质上说,人才是国家和产业发展的关键要素,建立专业的电气工程及自动化技术队伍,是现代工业体系发展的必要条件。 3.2全面推进电气自动化生产市场化 改革开放以来,我国市场经济体制逐步发展和完善,市场调控成为主导,企业能否生存和发展取决于对市场的适应性。对于电气工程及自动化技术开发和设备生产企业而言,不仅要从理论上提升自身的价值,更重要的是结合市场需要,开发具有竞争力的产品,并增强完善自身服务能力,以核心技术为主导,不断适应市场竞争环境。 4结语 综上所述,随着我国经济的发展和科技的进步,现代工业体系与电气工程及自动化技术联系越来越紧密,并发挥着日益重要的作用。经过长期的努力研发,国内电气工程及自动化产品类型基本实现了产业覆盖,但现实角度出发,我国在整体技术水平方面与发达国家还有一定的差距,必须加强自主知识产权方面的研究和推广。 作者:刘剑晔 王钰 单位:江西省天然气有限公司 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化问题研究 电气工程及其自动化关乎经济社会的可持续发展,同时还和广大人民群众的生活水平提升息息相关。当前,我国已经发展进入到一个新的时代,从过去的人工生产发展成当今的工业化生产,生产效率和质量得到显著提升,同时电气工程及其自动化的价值和意义也越来越高。另外,科学技术是第一生产力,决定着发展的方向和速度,因此,电气工程有关技术同样需要引起社会各界的高度重视,只有如此,才可以为经济健康持续发展提供坚实的保障,才能使我国的电气工程及自动化水平不断提升,才能为我国的工业实现可持续发展打下基础,从而能够推动我国不断提高自己的综合国力,能够在国际竞争中占据优势地位。由于这方面的原因,本文对电气工程及其自动化问题进行了研究,在分析其中存在问题的基础上,提出解决的对策,希望能为电气工程及其自动化发展贡献自己的力量。 1电气工程及其自动化的定义 简单来说,即从电力生产一直至消费,整个过程的所有环节均通过自动化控制,具体来说,主要包括计算机、网络控制以及电力电子等诸多相关技术,突出的特点是综合性相对较强。其大体上涉及到以下几方面内容:机电结合、强弱电结合、软硬件结合等诸多方面,同时,企业通过大量的相关设备器械来发电、输电、变电、配电,在此基础上,把电输送给广大用户。从一定程度上来看,在实践中引入该技术,能够明显提升整个系统的工作质量和效率,特别是当前竞争的日趋激烈,该技术的引入及其水平的不断提升,有助于企业顺利开展生产经营活动,能够推动经济不断发展。 2电气工程及其自动化面临的主要问题分析 毋庸置疑,电气工程是一项复杂的系统工程,其与诸多领域存在紧密的联系,具体来说,包括自动化、电子、计算机等,该项技术的普及推广,能够与我们的日常生产生活产生非常紧密的关系,促使经济社会不断发展、人民不断增收。然而,其当前发展现状不容乐观,与西方发达国家和地区对比而言,中国的电气工程及自动化水平远远落后,同时发展非常缓慢,根本无法满足经济社会的需求,具体来说,大体上面临下列几个问题。 2.1突出的节能问题 近年来,随着经济社会的迅猛发展,造成一系列的负面问题,尤其突出的当属能源问题,现阶段,国家坚持可持续发展的思想,大力提倡节能减排,因此,电气工程如果想得到长期发展,必须先将能源问题处理好,从某种意义上而言,使得我国的电气工程发展面临非常严峻的挑战。我们知道,电气工程不仅能够为社会提供服务,而且,还与我们的日常生活密切关联,并且还能够对建筑业的发展产生影响。电气工程决定着建筑电气的电力消耗高低,要是不能妥善解决这个问题,则很难在建筑领域实现节能减排目标。除此之外,该技术还引入到其他各个领域和行业之中,工业、农业、商业等都逐渐普及开来,为工程项目顺利开展奠定了坚实的基础。进入新的时代,各种高科技纷纷推出并引入到实践之中,使得电气工程及其自动化中同样引入大量的新技术手段与方法,虽然能够使整个系统的工作质量与效率有所提高,使其更加安全、准确的运行,然而,随之将带来资源浪费问题,这成为该技术的节能减排引入各界重视的关键,同样是今后亟需解决的一个现实问题。 2.2质量和管理环节面临的主要问题 如果想使电气工程得到健康持续发展,那么一定要先将质量和管理的问题解决好,高度重视。然而,现实中许多公司一味的注重管理结果,而根本不注重管理过程,这一点在检查电气工程质量的过程中非常突出。与质量对比来说,质量管理相对重要,但是,在具体的工作中企业往往过于注重前者,如果管理工作做不好,那么将会对工作的顺利进行产生负面作用,最终能够影响到工程质量。 3电气工程及其自动化问题的处理措施 3.1打造全面的自动化系统 正如上文所说,电气自动化中面临问题较多,很多因素都会影响到其发展。如果想彻底将上述问题解决,必须要建立一个科学合理、全面有效的系统,简而言之就是需要打造一个统一的系统,尽可能的与业界最先进的技术手段引入其中,最终实现科学化管理系统的目的。另一方面,在测试、开机等环节,需要通过相对先进的模式进行,尽可能的使系统的作用得到发挥,为开发系统功能打下基础。从更长远的角度进行分析,能够缩减系统管理成本,确保公司可以在竞争中保持优势地位。 3.2进一步完善系统的网络结构 我们知道,功能机构属于网络结构中之中的重要机构,彼此间形成一个有机体,相互关联,这样才能够保证每个管理系统的信息资源可以共享,比过去更加安全、便捷,同时,还可以充分体现其独特的功能。将公司的电器自动化各个方面进行有机融合,不管是在生产设备、公司质量监管平台之中,均可以起到重要的作用。所以,公司需要在自身电气设备顺利工作的前提下,引入网络通信技术,同时要挥人工智能的优势,从而能够建立一个科学合理、系统全面的网络结构。 4结束语 科技的发展带我们进入到了一个信息技术的时代,与此同时,电气工程及其自动化水平同样在不断发展,且决定着现代工业的发展速度。电气工程及其自动化技术的顺利开展与我们日常的生产生活息息相关,对各个领域的发展起着主推作用,更是与国民经济发展具有非常紧密的联系。因此,在今后必须努力提高我国的电气工程自动化水平,打造一个高效的系统平台,引入各种先进的技术来进一步优化系统,另外,在设计相关产品的时候,应当始终遵循政府提倡的可持续发展战略思想,优先考虑节能减排,这样才能全面发挥电气工程及其自动化的作用,推动国民经济不断发展。 作者:宋喻 电气工程及自动化论文:自动化技术及电气工程论文 1电气工程及自动化发展遇到问题及分析 1.1电气工程及自动化设计的问题 电气工程自动化由发展工业革命发展而来,首先应用于工业。经过不断发展,电气工程自动化慢慢延伸到商业等其他领域,由于商业利益最大化及安全工作并不完善,在商业等领域的开发中,数据的安全性问题越来越受到人们的重视。各商业等部门在进行信息的交流及产品交流时,技术水平、数据获得等存在差异,加大了各领域的交流难度,存在一定的安全隐患。 1.2电气工程及自动化工作的效率问题效率是生产力的关键。 在自动化快速发展的今天,人们越来越重视工作效率问题,它对工程的效果有着很大的影响。在今天这个快的节奏中,工作效率甚至被视为工业的生命。落后就要淘汰,因此,电气工程自动化必须提高工作效率。由于技术的不同,掌握技术的不同,各个企业在工作效率存在差异,要想提高企业的竞争力,提高工作效率已成迫在眉睫。所以,要想树立自己的有竞争优势,就必须提高自己的工作效率。 1.3在工作过程中能源利用问题 在今天的工业发展中,电气工程已成为工业生产不可或缺的一部分,它已经是保证工业生产正常运行、实现预期目标的重要基石。在技术不断发展的今天,设备不断更新,轻型化、方便化、智能化的设备不断被运用到生产、工作中去,电气工程中的地位也越来越高。但是在工业生产中,众口难调,电气工程往往需要适应各个方面,满足各种需求,在能源利用问题上就显得不尽乐观。电气工程在节能方面的问题以在建筑电气节能设计和使用为主,另外还有一些本身内部的因素及一些不可避免的因素影响。众所周知,电气工程它是工业生产的核心与关键,随着工业生产智能化、科技化的不断发展,电气工程的作用越来越明显、越重要,电气工程的质量与水准将和工业生产紧密联系在一起。因此,提高能源利用率将为工业生产带来质的飞跃,不但能有效降低成本、提高竞争力,还能保护环境。显然,就目前的状况,技术人员还需更加努力。 1.4电气工程及自动化存在安全质量性问题 电气工程及自动化在实际运用中存在许多安全问题,比方说在数据传输方面、数据获取方面、安全防护等方面存在问题。问题的来源是由于许多商业部门、工厂只注重结果,简单认为质量问题与结果相关,而忽略了生产过程及电气工程的质量检验,他们没有对电气工程实际运行情况做详细的考察及关注,只是加强了质量的管理轻视了质量的检测,这样的做法,重视了表面忽略了一些细节的东西,从而对工业的安全生产不能提供百分之百的保证,工程质量也难以达到要求,所以要加大重视安全质量问题。 2电气工程及自动化问题的对应策略 电气工程自动化的应用范围面很广,特别是在我国现代化、工业化等方面建设问题发挥了巨大的作用,合理、正确的运用可以事半功倍,不但能迅速提高工作效率而且经济效益的提高有明显作用。乐观的是,电气自动化所能经历考验能应对许多突然因素,空间进一步压缩,有益降低企业生产成本。在激烈的市场竞争中,有发展的空间。但另一方面,综合世界电气工程及自动化的发展水平与我国的成熟程度相比,仍有一些问题需要进一步加强。 2.1促进设计的智能化、安全化 众所周知,提升电气自动化系统是提高自动化水平、提高效率的有效途径,需要在设计中对功能更加完善。但是自动化仍是大多数所掌握的技术,它存在缺陷,比方说它有互不连接、缺少整体性、不能有效完成信息共等缺陷,不能较好发挥电气自动化的功能和用途。因此,要提高设计的质量,不断去完善,使留在设计中的问题趋于最小化。另外在对电气工程自动化数据进行标准对接,应加强对传输过程中安全因素的考虑。在发展电气工程自动化的过程中,关键是要进行标准对接,只有这样才能促进设计的合理化。当然,在不断完善设计的同时科技化、电子化和交流度三个方面也应该全面的发展。 2.2提高能源利用率,不断促进工作效率的提高 电气工程的重点都是节约成本,减少损耗,使资源利用率达到最大化、无谓的能耗最小化,减少不必要的损耗,因此在选择供电系统的变压器时,应考虑绕组阻值相对小的变压器,目的是使电流损耗减少从而达到降低变压器的运行成本的目的。实际上由于我国工业化的不断进步与发展,高集成化、智能化、全新化的电气自动化设备正慢慢计入工业化,但由于国内工业生产利益需求的急切性及新设备的花费不容小觑,许多工业都有意回避新设备,这就进一步造成能源利用率低的问题。因此,要加大对新设备、新技术的推广,建立更加完善的条例,来提高工作效率。当然全球化的今天,知识、资源共享已是主流。因此建立一个统一的系统平台事完全有必要的,更是利大于弊的。试想如果将目前掌握的各种先进的技术融合利用,达到实现科学化管理目标,将先进思想的合理利用可以达到意想不到的效果。 2.3促进电气工程及自动化全面科技发展 应提高对科技化的认识与理解,创新是发展的动力和核心,面对着不断出现的新材料、新技术,技术人员应努力加快寻找各方面的切合点,以达到更高更的发展。当然,没有付出,就不会有收获,我们应鼓励加强信息化的投入,不断加强设备的更新、技术的引进、先进思想、最前沿技术的学习。回望历史,世界电气工程自动化发展没有一定的发展基础是完全不行的。同时,应加大与外界的联系,闭门造车是完全行不通的,应开放外界网络互连,实现资源共享,达到效益最大化。 3结束语 随着社会智能化发展和信息科技水平的不断发展,电气工程及其自动化也得到迅猛发展,技术的发展也要与时俱进,也要不断改进完善,技术更新速度也应适应时代的需求。但是电气工程及自动化在不断快速发展的同时,相应的问题也随之产生,因此需要技术人员在以后的发展过程中,不断学习新技术、新思想,各个企业也应该把握住机会,尽力去完善。众所周知,电气工程及自动化对社会工业生产和人民生活的影响也越来越大,应抓住机遇,强化队伍专业技能,不断引进和学习新技术,进一步去利用信息共享、知识迅速传递的优势,实现自动化综合处理能力及效益的不断提高。日积跬步,不断改正、不断完善,促进电气工程及自动化水平全面发展。 作者:孙吉赟 单位:江苏科技大学 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化控制中的运用 摘要:随着信息化技术的高速发展,PLC技术在电气工程机自动化控制之中应用的愈加广泛,并起到了十分重要的影响。可以说将PLC技术应用于电气工程及其自动化控制之中,能够促进电气工程及其自动化控制更加稳定迅速的发展。本文阐述了PLC技术的相关内容,并着重阐述了PLC技术在电气工程及其自动化控制中的具体应用。 关键词:PLC;技术;电气工程;自动化控制;运用;探析 PLC技术在电气工程及其自动化控制之中被广泛的应用。PLC的接口性能良好、干扰性强,将其应用于电气工程及其自动化控制中能够取得非常好的效果。同时作为电气工程项目自动化系统中的处理器,PLC技术能够提高电气工程及其自动化控制的稳定性,加快整个系统的运行处理速度。本文就是对PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用进行探究。 1PLC技术的概述 1.1PLC技术的构成 PLC技术内部包括微处理器、运算器、控制器等硬件部分,它是通过对逻辑控制器编程功能的利用,对输入的数据进行运算和处理,然后将运算和处理结果输出,达到一定目的。 1.2PLC技术的应用原理 在电气工程及其自动化控制中运用PLC技术,能够对控制机电系统进行有效的管理,提高自动控制的工作质量,在最大程度上将PLC技术的优势发挥出来,使采集的数据更加真实有效。同时技术人员可以通过扫描的方式进行相关的工作,提高工作人员的工作效率和系统的运行效率,尤其是在采集样本数据和输入工作这一方面,在采集和结束之后可以自动完成信息储存工作,让工作更加简捷化。 1.3PLC模拟量通用换算公式 Ov=[(Osh-Osl)*(Iv-Isl)/(Ish-Isl)]+Osl其中:Ov:换算结果,Iv:换算对象,Osh:换算结果的高限,Osl:换算结果的低限,Ish:换算对象的高限,Isl:换算对象的低限。 2PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用 2.1在编制程序中,PLC技术的具体应用 在编制程序中应用PLC技术,有利于提高顺序控制器的应用效率。例如某些发电厂在进行清洁工作时,通常会将自动化控制系统与PLC技术想联合,以此来进行工作。这样不仅能够提高工作效率,控制成本,还能够避免很多不必要的问题发生。因此,在电气工程及其自动化控制中,一定要注重对PLC技术的应用,并不断钻研和探索,将PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用优势充分发挥出出来。首先在电气工程及其自动化控制中,技术人员应该要了解并且重视现场的传感情况,然后根据具体情况,充分利用PLC技术的优势。其次,在主站系统使用PLC技术时,技术人员应该做好准备工作,并根据具体的工作要求对技术系统进行科学化的设置与调试。最后,在远程控制这一过程中,技术人员必须要通过PLC顺序控制方式来提升远程控制性能,以此来增强工作效果。 2.2在开关控制中,PLC技术的具体应用 在电气工程及其自动化控制中,开关控制是其中一个十分重要的组成部分。作为技术人员必须要充分运用PLC技术,并通过数码编程的方式,以此来提高开关控制的可靠性。同时,在电气工程及其自动化控制中,传统的开关控制已经无法满足其生产需求,也无法有效的进行自我保护。因此,必须在开关控制中,必须要充分应用PLC技术。首先,作为技术人员应该对开关断电系统进行有效的控制,并加强PLC技术在其中的应用,以此来减少生产机器的损耗,使机器的寿命延长化。其次应该将传统的机械化继电器加以淘汰,转而使用定义虚拟继电器来进行替代,这种继电器能既能够提高开关控制的反应时间,还能够较少开关控制对电力工程各项设备的损害。最后,技术人员在应用PLC技术的过程中,要小心谨慎,仔细观察,一旦发现出现了技术应用问题,导致故障发生,必须要及时进行解决,避免下次同类故障问题的发生,以此来提高电气工程及其自动化控制的系统的运行效率,促进企业的长远稳定发展。 2.3在电气工程及其自动化控制中,PLC技术的具体应用 对于企业而言,想要在电气工程及其自动化控制中高效的应用PLC技术,企业必须要制定完善的战略应用方案。首先,根据当前情况下电气工程及其自动化控制的高层次要求,提出与之相符合的PLC技术的应用方式,并不断研究和探索,以此来促进电气工程及其自动化控制的建设质量。其次,企业的各个相应部门应该构建一支高水平的优秀人才队伍,在队伍中尤其要注重技术人员的引进和培养,要定期或者不定期的对技术人员进行PLC技术应用方面的培训,以此来让技术人员更扎实地掌握PLC技术方面的知识,这有利于提高PLC技术的应用效率。最后企业建立科学化、系统化的PLC技术应用系统,并构建专门的信息库,以此来满足现代化电器工程及其自动化控制系统的高要求。 3结语 总而言之,在电气工程及其自动化控制中,企业应该注重PLC技术的应用,并为此项技术的应用创建完善的技术方案,以此来满足现代化电气工程及其自动化控制的高需求。 作者:李彦俊 单位:国网黑龙江省电力有限公司信息通信公司 电气工程及自动化论文:电气工程自动化信息技术及节能设计 摘要:随着电气工程自动化信息技术和节能技术的发展,电气工程对于我们的社会的发展进步,及生产和生活都带来了十分重要的影响。节能设计这一方面的提升已经成为大多数电气工程企业的发展趋势,在实际的工作中,也对节能设计方面的工作越来越重视。本文就以电气工程自动化技术为基础,对节能技术目前应用中存在的问题及相关的改进意见进行分析,希望能够对以后的工作带来帮助。 关键词:电气工程;自动化信息;节能设计 1我国电气自动化信息技术的发展现状 1.1工程中自动化的功能比较缺乏 对于我国工业产业的发展来说,电气工程的自动化有着十分重要的推动作用,对于工程的各方面能力的实现起到了决定性的作用。但是,就目前电气工程自动化的发展来说,其功能比较单一,在工业实际的操作生产中,自动化只能在一两个环节中实现,对于要求严格的任务,还是需要多个机器设备共同完成,各设备之间缺乏有效的沟通交流,这在很大程度上影响了电气工程自动化功能作用的发挥。 1.2电气工程自动化信息水平比较落后 对于电气工程的自动化发展来说,一直以来都是朝着做到更加智能和系统的方向发展。在目前的电气工程自动化的发展过程中,各个企业之间没有一个固定、高效的发展标准,所以,这就导致各个企业在设计标准和多个方面上都存在明显差异,从而使得电气工程自动化建设的信息化建设水平参差不齐,自动化设备之间无法相互协调的工作,大大降低了电气工程的工作效率。 1.3电气工程自动化耗能大 在电气工程系动画,发展的过程中,对于节能设计方面的工作没有一个严格统一的标准,所以,就导致在节能设计上的缺乏。企业在电气工程的设计中,往往只根据企业的生产需求为依据,这就将电气工程的自动化发展单一的以经济效益的实现为目标,节能设计方面就被忽视,而不能在实际的工作中发挥应有的作用。这种发展状况使得我国的电气工程自动化发展一直处于相对落后的状态,不利于整个行业良性、健康的发展。 2提高电气工程自动化节能设计的几点建议 电气工程的自动化节能设计对于电气工程未来的发展来说,有着十分重要的作用。就某小学的照明节能设计照度测试结果中,我们就能发现,参与应用节能设计和没有应用节能设计的照明效果又很大的差别,节能不仅节约了能耗,在一定程度上提高了工作的效率。节能设计已经在各行各业中得到了广泛的应用,那么在电气工程自动化中如何巧妙的融合节能设计,下面根据几点具体意见进行分析: 2.1变压器的选择 在电气工程自动化的节能设计中,变压器的选择是一个非常重要的方面,不同变压器在系统中产生的能耗是不一样的。变压器的材质也会影响到能耗,比如铜材质的变压器在工作的时候,所消耗的能源,就远远低于铁质变压器。有效的变压器节能选择,需要其具备节能的功效,还可以通过控制变压器的电流,让其始终保持平稳的运行状态,从而降低能耗,来到达有效的节能作用。2.2提高电气工程自动化的使用效率在电气工程自动化的过程中,有效的提高是使用效率能够让各机器设备之间协调有效的运行,提高工作效率也是节能的一种有效途径。在降低能耗的同时,让电气工程处于无功率的运行状态,以此让电气工程处于一个平衡的运行状态,大大提高了电能传输的效率,提高了能源的利用效率。 2.3电阻的选择 在电气工程的自动化运行过程中,最消耗能源的就是传输的过程,这个时候,电阻发挥了较大的影响作用。在这个过程中,输电线会消耗一部分的电能,由于产生的阻力作用,就要对电阻的选择更加重视,影响电阻能耗的两个影响方面就是电阻的横截面大小和长度。在实际的设计过程当中,可以通过对电阻横截面积的减小而降低能耗,具体的实际情况可以根据线路的总体情况而定。 2.4配电系统的优化设计 对于电气工程自动化系统的节能设计来说,对配电系统的优化设计是一个十分重要的部分。对于整个电能的配送系统优化,需要结合工程的实际情况,对配电系统做出相应的优化。让电气自动化和配送系统两者之间处于协调稳定的合作状态,在保证工作质量的同时,提高能源的使用效率。另外,充足的配电系统也是一个非常重要的部分,稳定的配送系统和高效的通讯导线两者之间的协调应用,减少能源的不必要浪费,才能促进电气工程自动化基础上节能技术的进一步发展。 3结语 总的来说,电气工程的自动化发展已经成为电气工程发展的基础,而节能设计的应用则是占据更大市场优势的必然条件。应用到合理有效的节能设计能够为企业带来更长远的经济效益和发展空间,这就需要相关的企业技术研发部门给予重视,从自身的工作中出发,加强节能设计在电气工程自动化中的应用。 作者:陈宏 单位:国网黑龙江省电力有限公司信息通信公司 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化的建设与发展 摘要:二十一世纪是一个经济水平快速提升的时期,社会的快速进步也使人民的生活水平在不断的提升,电气工程以及自动化对我国的经济水平和社会的整体生产力产生非常重要的作用。本文主要对电气工程及自动化的建设与发展进行简介,并归纳其发展过程中出现的各类问题,并基于出现的问题找出相应的解决措施,推进我国电气工程及自动化的快速可持续发展。 关键词:电气工程;自动化建设;发展探究 引言 在我国的教育教学过程中,电气工程及自动化是一门非常重要的学科。作为我国社会基础工程之一,其从改革开放到现在都一直受到国家极大的关注度[1]。现阶段,我国主要发展建造行业,而快速发展我国的电气工程及自动化能够缩短我国核心产业的发展时间。加大力度发展电气工程及自动化是我国未来的主要发展趋势。 一、电气工程及自动化的简述 电气工程及自动化是我国电气行业内一门新型的门类,其自身也存在一定的特殊性。主要是运用高科技手段对强弱电、软硬件等对基本的技术实施控制。能够对运用信息以及计算机技术实施科学高效的应用,调节内部、保障平衡等[2]。总之,电气工程及自动化是一门新型的门类,在未来的发展过程中也会给人们的生活带来极大的便利。正如大家所知道的,上个世界七十年代电气工程及自动化首先在美国出现。随后又在第三次科技革命中发挥极其关键的作用,被大众了解并获得极高的关注。现阶段,电气工程及自动化在我们的生活中已经有不可替代的地位。 二、创建电气工程及自动化的意义 1.能够为企业提供合适的平台。电气工程及自动化自出现至今,其投入成本一直是一个非常大的阻碍。而其严格的技术以及非常复杂的系统是电气工程师必须不断地开发新的功能使其系统能够正常的运作。这在很大程度上就会增加企业的成本[3]。而创建合适的平台能够随着企业需求的变化不断做出相应的调整,在降低企业资金投入的情况下,还可以加快企业的快速发展。 2.能够改变人才培养的方式。我国对电气工程教育的重视程度在不断的提升,而且也投入大量的资金成本,但是仍然存在专业人才匮乏的情况,处理这个问题的关键就是改变人才培养的方式。单纯的理论培养或者实践培养都不能够满足该领域内对人才的需要,也难以加快该行业的可持续发展。在新形势下,对人才培养的方式还是应该注重理论的强化和技能的培训,不断地激发学生的创新意识和能力,培养出能够顺应社会发展的电气工程及自动化人才。人才是国家发展的必要条件,所以必须重视对电气工程及自动化人才的培养。 3.强化对安全意识的培养。电气工程及自动化是离不开电的,它能够为我们生活带来极大的便利,但同时也会有极大的安全隐患。电力工程师在设计的过程中出现的任何误差都会导致严重的后果,因此必须加强操作人员的安全意识,避免损失的出现。 三、电气工程及自动化在未来的发展方向 当前社会的快速发展也使更多的科学技术出现在人们的生活中,为使我国经济能够稳定健康的增长,就必须将电气工程及自动化的发展作为战略发展的关键,而且在未来的发展当中应该逐步趋向于精简化、智能化以及稳定长远化发展[4]。 四、电气工程及自动化发展的重要性 第一,加快电气工程及自动化的发展能够极大地缩减企业的成本投入,尽最大的可能为企业获取最多的资金效益。第二,电气工程及自动化能够降低企业的劳动力成本,所节省的劳动力资源可以用于其他行业的发展,例如第三行业——服务业。第三,电气工程自动化的发展符合社会可持续发展的主题,即绿色环保节能减排,在改变我们生活方式的同时还可以保障我们生存的环境条件,为我们的生活带来更多的便利。第四,电气工程及自动化能够为我国经济水平的提升带来极大的经济收益。 结束语 在二十一世纪,主要的发展方向仍然是科技的发展,不断地提升科技水平才能够加快社会的快速稳定发展。电气工程及自动化发展的时间还不是很长,所以未来的发展方向还应该顺应社会发展的主流方向,不断完善其中出现的问题,提高有关技术手段才能够更快的促进电气工程及自动化的发展。 作者:邹恒 单位:林同棪国际工程咨询(中国)有限公司 电气工程及自动化论文:电气工程及其自动化中存在问题及措施 【摘要】近年来国民经济的迅猛发展,相应的我国现代化科学技术也不断深入和完善,电气工程所占据的社会地位也随之提高,高科技迅速发展为电气工程自动化带去挑战同时也是其发展机遇,为了能够更加清晰地了解和认识电气工程和自动化技术在工业发展中的和价值高效地发挥到各个行业中,就应该深入分析当前的电气工程及其自动化发展进程中面临的困境。据此提出针对性的解决措施,从而推进电气工程及其自动化进程,助力我国工业进一步发展。 【关键词】电气工程;自动化;问题;解决措施 在新形势下电气工程自动化还存在诸多问题亟需解决,为此应当努力发展电气工程及其自动化,从根本上提升电气自动化水平,在符合经济发展的同时适应社会发展需要。本文以此为切入点进行深入分析,针对电气工程及其自动化中出现的问题提出解决对策,为提升电气工程自动化水平奠定基础。 1电气工程及其自动化的概述 电气工程及其自动化顾名思义是指在电力生产到电力消费的各个环节和层次都使用自动层次都使用自动化控制,电气工程及其自动化涉及电子技术,电机技术信息与网络操作技术,机电一体化技术等多样学科,是一门系统性强,涉及面广的学科,其主要特点是强弱电结合,机电结合,电工技术与电子技术相结合,部分与系统相结合,使学生获得电气控制、电力系统自动化、计算机应用技术等领域的知识。而电力企业则运用各种设备进行发电、输电变电、配电等步骤从而输送电量至用户。在一定程度上讲,推进电气工程及其自动化技术的应用为电气工程及其自动化层面的正常运行提供了基础条件,进一步促进了我国经济的正常运转。 2电气工程及其自动化存在的问题 2.1电气工程耗能过大 现今在电气工程及其自动化这一属地内最为严峻的问题便是如何做到电气的节能环保。而这个问题与我国的基本国情,于节约资源保护环境的基本国策息息相关,直接联系着我国的工业资源。在电气工程日益发展,科技水平日益提高的今天,电气工程在建筑工程领域中的作用不言而喻,因而对电气工程的质量和管理的要求也越来越高。另一方面来讲,电气工程及其自动化的发展水平是建筑行业发展的奠基石和助推器,这在充分利用能源,资源利用最大化方面更是尤为重要,这包括电气工程对整个建筑内部的温度的调节、照明的控制、清洁打扫的需要以及文娱场所的非正常耗电等。在大量内部建筑电气使用量日益加大的今天,节约能源问题显得十分重要,由于建筑电气的管理体制不健全,存在漏洞以及电气工程本身存在的一些缺陷可能会对资源造成严重浪费。 2.2电气工程及其自动化在管理和质量上有所欠缺 从国内外对比来看,我国电气工程及其自动化技术起步较晚,在高素质人才、设备科技水平方面都相对落后,据电气工程行业的有关调查研究指出:国内很多电气企业和部门在电气生产管理上存在较大漏洞,他们过于注重产品的质量检验,而忽视了对电气工程质量的监测。尤其体现在设计部门和施工部门二者缺少应有的沟通,这使得电气工程在设计和施工阶段不能很好地协调从而造成了可避免的浪费;在接下来的职工培训中也缺少相应的管理,这使得培训管理难以正常发挥作用;在建筑工程的前半阶段,生产部门和企业之间并未积极主动地加入电气工程的施工当中,只是苛刻地要求施工后期的工程质量,而忽视对施工质量管理的严格监管,这样就造成了电气工程整体安排的杂乱无章,工程质量达不到既定要求,这使得电气工程的正常运转和安全质量受到深远影响。因此,面对电气工程中存在的大量缺陷与不足,我们必须采取具有针对性的措施予以解决。 3推进电气工程及其自动化进程的应对策略 3.1加强电气工程质量管理 电气工程及其自动化企业要加强对质量问题的重视,深刻认识质量问题的重要性。一方面,企业要加强对员工队伍的建设,定期对员工的业务水平进行培训,提高他们的业务水平,提高他们的职业素养。另一方面,企业相关部门要严守产品的质量关,对于施工材料及品质按要求进行严格审查,对施工所需的材料不定期进行抽查确保施工材料合乎标准,电气工程的质量能够得到保证。此外,在电气工程整个施工过程中,管理人员要加强对各个施工环节的检查和监督,整个施工过程必须按照规定进行,在保证施工质量的基础上提高施工速度与效率,推进电气工程及其自动化的进程。 3.2构建电气自动化系统 电气工程企业要不断改进和完善电气工程自动化功能,构建一个统一、科学的自动化系统以提高效率。首先,积极引进国外先进的自动化技术,推进管理水平的科学化、高效化,将国外的先进技术应用到实践中去。其次,在电器自动化系统的开始、运转、操作等多个环节应用高效的系统模式进行编程设计,引进国外高水平的创新水准,应用到我国的电气工程自动化进程中去,使得电气工程机器自动化进程更加科学高效,能够满足不同企业的多重需要。最后,建立一套电气工程及其自动化的完整网络系统,在各个企业之间实现操作运转的自动高效,做到信息和数据的快速传播与共享,从而促进电气工程的进一步发展。 3.3提高自动化系统集成程度 由于我国电气自动化系统集成化起步比较晚,目前系统集成化的程度比较低,还处于独立化的层次,在进行电气工程自动化开发过程中,各个电气工程企业需要使用一致的系统操作平台,同时要加大对技术人员技术和专业水平的培养力度,更好的发挥职工个人的主观能动性和创造力,更有利于提高自动化的系统集成程度,实现不同的电气工程之间的兼容,目前电气自动化系统也逐步向着集成化的方向进行发展,这也是电气工程及其自动化技术未来发展的方向,这样不仅能够降低电气工程自动化系统的运行成本和维护成本,而且也有利于降低设计成本,实现自动化系统的低成本高收益。 4结语 电气工程及其自动化技术在当代经济发展中的作用愈加重大,电子信息技术也在不断变化,伴随着人们对生活质量要求的不断提升,当代社会的飞速发展,电气工程及其自动化进程有关的技术人员也面临着复杂的难题,在电气工程及其自动化技术的一次次技术变革的征途上,会遇到种种阻碍电气人员前进步伐的绊脚石,因此,只有更加注重自动化的发展水平,更加注重工程的质量管理,注重科技的不断创新进步,才能够促进电气工程及其自动化技术的发展,使得该技术能够实现飞速提升,争取为社会主义现代化建设提供有利保障。随着科学技术的发展和信息化水平的提升,相应的电气工程及其自动化也在进步,其直接作用于现代工业发展电气工程及其自动化正常运行,关乎各行各业的发展,从某种意义上来说,关系到我国国民经济发展。因此,提升电气工程及其自动化水平,创建科学、统一的自动化运行系统,利用先进技术服务于电力工程及其自动化系统,将国家所倡导节能减排的理念融入到产品设计的整个过程,进而推动电力行业的稳定健康发展是大势所趋。 作者:汤保全 单位:河南平顶山市朗润房地产开发有限公司 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化技术的设计 摘要: 随着科技的不断进步与发展创新,电气领域在技术开发创新方面取得了比较不错的成绩,自动化技术作为电气工程的核心技术,通过对其研究与开发,能够更好地提升在实际应用技术上的标准和需求,为现代化技术的应用提供了坚实有力的保障。改革开放以来,我国各方面事业都取得了举世瞩目的成就,尤其是经济建设方面更是获得了长足的发展。当代社会是以工业为主导的社会,只有大力发展工业才能促进国家的发展和社会的进步。而电气工程及其自动化是实现社会工业化的必经之路,本文重点从电气工程和自动化技术上着手,重点针对在设计与应用这两方面来进行着重深入的理解与分析。 随着我国经济的快速发展,在电气工程以及自动化技术上有了很大的发展和技术提升,但是相比于一些科技较为发达的国家,我国在这个领域的发展上时间比较短,技术水品相对偏低,所以我国在这个领域所做的投入比重也很大,尤其是电气工程等重点行业,针对行业的现实存在的弊端,出台了一系列的鼓励政策来激励在这行业上的发展。电气工程是一种新兴行业学科,是现在新兴技术的核心类技术。在人们的认知里可能会认为,随着科技的发展以及电气工程行业的兴起,促使由有机械时代快速的跨入了信息时代,提升了人们在生活上的品质,也提高了在工作上的效率和质量,所以说电气工程的快速发展已经成为了现代科技进步的重要标志。也正是因为电气工程在科技发展上的重要作用,才使得我国在电气工程上得到了快速的提升,在如何提高电气工程的问题上,现在很多高校都开设了相应的课程学习和研究机构,这样就可以在最大化地推动电气工程行业的发展进步。 1电气工程以及自动化技术的简单介绍 自动化技术和电气工程和现在人们的实际生活是相关联的,现在已经融入到了现实生活的方方面面,比如我们在日常生活中的许多家用电器都有在电气工程和自动化技术方面的应用,由于在现实生活中人们对这方面的需求量与日俱增,也就促使电气工程行业的发展越来越快。在高校的教育上通过将电气工程学引入课堂学习,使得我们在电气工程人才培养上得到了大大的增强,也只有这样才能够使得电气工程行业有着更好更快的发展。 2电气工程与自动化技术的主要设计理念 在对电气工程以及自动化技术的实际应用与设计上,主要应该针对硬件设施和软件设施这两大块来进行分析研究,在一般情况下,应该首先对硬件进行设计,根据实际需求,对所需求的电子元器件进行有针对性的选择。第一,应对中央服务器进行设置,采用现在最先进的计算机设备来作为这个系统的核心所在;第二,选择外围的辅助性设备,如传感器、控制器、检测设备等;第三,将所有相关设备按照一定的条件、要求和操作规程进行连接,然后组成一个具有相应功能较为完善的系统,能够完成各项工作任务的电气自动化设备。在实际的运用当中,除了要遵循理论上的问题外,还需要在实际应用中着重注意。在现有生产环境的条件下针对自动化系统的设计,需要在不改变原本生产基础的条件下进行理念设计,所以在硬件的实际安装上的标准和要求也是较高的,同时设备自身的体积必须适应安装要求,不能过大或过小,过大会严重影响安装的可行性,过小也会影响在实际上的操作。因此设计人员在设计的时候必须进行实地考察,充分研究和分析在这方面的兼容性,以保证元器件的兼容问题。在对硬件设施的设计完成以后,就需要进行对软件系统设施进行设计,在市面上,现在的自动化控制系统在类型上多种多样。但是,要想促使元器件在自动化上的能力得到最好的发挥,生产商就会选择相匹配的软件设计单位,来根据自身的需要设计出有针对性的相匹配的软件系统。 3电气工程以及自动化系统在实际应用 随着社会需求的不断加大,电气工程以及自动化在是应用领域上也是变得越来越广,下面就对其实际应用从多方面进行分析。 3.1在供热系统方面的主要应用在供热系统上来说,建设主要从电网的调度和变电站的自动化这两个方面来进行。在针对电网的调度上,通过在使用这项技术能够促使供热系统最大程度上实现自动化运行和管控,这样就能够提高安全生产的系数,同时也能增加在实际工作上的效率,同时也可以利用这方面技术进行生产数据监控和分析,这样就能够更有效的对系统的运行做好评定标准。 3.2在变电站上的主要应用电力设备在运行上是否平稳、是否安全、是否可靠是电气工程以及自动化技术在保障上的根本要求及标准,所以在电力设备的监控系统方面的保护和控制上的相关措施是不可缺少的,但是,由于经济的快速发展,科技的不断创新,变电站在电力设备的应用上也是越来越多,同时,在电力设备的实际应用、运行方面也是越来越复杂,为了确保电力系统的安全有效运行,相关单位投入大量的物资和人力来进行维护以保障运行。但是,将电气工程以及自动化技术运用到实际变电站的工作当中,就能够尽量简化操作流程同时也能提高安全系数。在变电站的建设上,采用自动化系统就会事这项技术的作用更加凸显出其优势。能够最大化的优化变电站的实际工作程序,同时达到进行自动化控制的要求,尽可能的提高变电站在实际工作上的效率,同时也提高了变电站的安全性保障;在变电站的监控系统上运用这项技术也能够使其在性能上得到更大的提高。 3.3在电网调度中的主要应用在电力系统应用自动化方面电网调度在自动化上的应用有着十分重要的作用,我国的地域十分广阔,在进行电网的调动上可以利用自动化技术来进行辅助完成,同时也可以用来对整个电网进行运行状态的实时监控,进而大大减少在人员和物资上的消耗,同时能够保证相关人员清楚的把持全局,及时发现在电网调度实际运行商出现的突发问题,避免问题的进一步扩大,更好的保护了电网的稳定和安全以及在实际经济上的利益,进而也将大大降低事故问题的发生几率,尽可能地减少和降低不必要的经济损失。 3.4在钢铁行业中的主要应用钢铁是我国的主要经济支柱产业之一,在我国部分区域的发展上起着十分重要的作用,但是随着社会的发展与进步,钢铁行业要想快速的发展,进行自动化的应用也是必将进行的工作。在这个行业中,使用这项技术主要应用在两个方面的问题上,首先,就是在钢铁的生产过程中使用自动化技术,就会使生产质量有较大的提高,在安全问题上,也能减少安全隐患问题的发生。其次,在钢铁生产管理上的主要优化,将自动化应用到钢铁的生产过程当中,可以节省钢铁行业的人力资源的浪费,同时也可以有效的降低在工作中人员的管理难度,总的来说自动化的应用给钢铁行业的生产提供了极大的工作便利。 3.5在智能化建筑物方面的主要应用在建设智能化的建筑过程当中很容易在安全和能耗的方面出现问题,但是,将电器工程以及自动化技术应用到这项工作当中来就可以尽可能的解决在这方面出现的问题。第一,是电气工程以及自动化技术的应用可以成功的解决在智能化建设当中因为设备过多而产生的安全问题的发生。利用这项技术,将安全用电设备接入到建筑当中,可以大大降低用电安全问题的产生,从侧面增加里用电的安全系数。第二,是使用这项技术可以尽可能的解决智能建筑在静电上存在的问题,降低了智能建筑在静电上造成的危害。在电子设备的使用过程当中经常会产生或者积蓄一定的静电,如果得不到有效的排解,由于设备较多,就会造成产生的静电变大,严重的影响相关设备的正常使用时间。在这项技术的应用上可以尽可能的避免静电现象的出现,尽可能的减少静电安全问题的产生,从而为设备的正常运行提供良好的条件。第三,是电气工程以及自动化技术在智能化建筑上的应用,可以极大的减少因为恶劣雷雨天气对建筑自身所产生的严重影响,我们在生活常识中也能够知道,在雷雨天气,越高的物体,越容易被雷电击中,而电气工程以及自动化技术的应用就可以为建筑物起到一个保护的作用,能够使雷电在危及到建筑的时候,成功的将其引入地下。 4在实际应用方面所需要思考的问题 在这方面技术理论的发展上来看,我们要将理论与实际进行充分的融合,只有在理论成熟的条件下,才能进行实际的应用与实践,这两者之间的关系十分密切。现在电气自动化行业随着在实践中的不断发展与壮大,如今已经形成了一门较为系统、全面的学科类技术知识,如今在许多高校都开设了相应课程的学习和研究,从某种现实意义上来说,电气自动化技术的兴起就是为了满足我们在现实生产与生活上的各种需求而产生的一种新兴技术。比如在生产加工方面,在传统模式下的生产加工过程中,都是采用人工加工的方法来完成各项工作的,这样的工作效率远远达不到我们社会需求的标准。随着社会经济的不断发展,在产品设备方面的需求量也是在逐年的增加,在这样的情况下,仅仅依靠人来完成这项工作已经无法满足生产的要求了,必须进行改革创新,提高生产工作效率,在现实的市场竞争当中,企业要想在实际中获取更多的利益,就必须在生产成本上进行合理的控制,而如何进行控制有成为了企业自身十分头痛的问题,但是通过电气工程以及自动化技术的广泛应用,就能极大的解决在这方面产生的问题,能够是我们的生产成本得到极大的降低。为我们的企业发展创造了良好的条件,同时也为电气工程以及自动化技术的发展和创新做好了铺垫。 5结语 电气自动化这门技术作为一种新的技术手段,他能够极大的提高我们现实生活和工作方面的效率,因此也受到了相关方面充分的重视,想要提高这方面的工作效率,就必须下大力气在人才的培养方面,只有人才队伍建立起来才能让电气自动化在创新与发展当中的到稳步的提升,从本文中也可以知道,受到现实环境和条件的影响,我国在这方面的发展时间较短,与其他发达国家相比还有一定的差距,在实际的应用当中,很多相关企业还没用意识到这项技术在实际应用当中存在的好处和优势,也就造成很多企业无法全面时间自动化技术的应用,严重的制约了在生产效率上的最大化,通过本文的分析我相信,在未来的发展过程当中,随着应用技术逐渐被人们接受,这个行业必将受到广泛的关注与应用,也将极大的改变我们的生活质量和工作效率。 作者:张柯欣 单位:华中科技大学电气与电子工程学院 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化的建设及发展 摘要: 21世纪是一个高速发展的时期。社会不断进步,人民生活水平不断的提高,其中对国民经济和社会生产力产生重要影响的一个因素就是电气工程和自动化。尽管很多人并不是很了解这两个词语的具体意义,但却知道它们对我们的生活产生了巨大的影响。文章就电气工程及自动化建设与发展进行论述,总结其建设和发展过程中存在的问题,同时提出相应的解决策略,希望能够为电气工程及自动化的发展贡献绵薄之力。 关键词: 电气工程;自动化;建设;发展 电气工程及自动化是我国教育教学的重中之重,属于社会基础工程之一。自从改革开放以来,我国一直加大对电气工程及自动化的投入。我国以制造业为主,加快电气工程及自动化的发展等于为制造业添加了一双会飞翔的翅膀,可以任其翱翔。发展电气工程及自动化是升级我国产业的核心部分。在我国,加快电气工程及自动化的建设和发展势在必行。 1电气工程及自动化概念和现状 1.1电气工程及自动化的概念作为电气信息领域一门新兴的学科,电气工程及自动化存在其特殊性。它利用高科技技术控制强弱电、软硬件以及机械和电子,达到对基础技术的控制[1]。合理有效的运用信息和计算机技术,协调内部、保障平衡、优化组合以及突破关键技术。总的来说,电气工程及自动化在电气信息领域是一颗冉冉升起的新星,将不断地给人们带来方便与快捷。 1.2电气工程及自动化现状众所周知,70年代在美国电气工程及自动化开始起步。紧接着在第三次科技革命中又发挥至关重要的作用并逐渐走入人们的视线中,发展至今,它已经与我们的生活密不可分。现阶段我国电气工程及自动化正在处于蓬勃发展的阶段,尽管发展过程中出现了一些问题,但是依然取得了让人骄傲的成绩。因此我们现在的重心应该是保持其高速发展的同时解决存在的弊端,使其朝着更加健康绿色的方向不断前进。 2电气工程及自动化的建设 2.1提供大型系统统一的平台自从电气工程及自动化起步和发展以来,成本高昂的问题一直困扰着人们。严格的技术要求加上复杂的电气工程及自动化系统导致了电气设计师不断的设计和研发来充分发挥系统的作用。专门的设计人员和维修人员需要大量的工作来维持其运行,这无疑加大了企业的成本。提供大型系统统一的平台以应对不同企业的不同需求,这样既减少了企业运行的成本,又促进其健康快速的发展。 2.2转变人才培养模式尽管国家不断的加大对电气工程教育方面的投入,电气工程及自动化人才缺失现象依旧严峻。要想解决这方面的问题首先就要改变一下培养人才的模式,无论是单纯的对本科生进行理论教导还是单纯的对专科生进行实践教导,都不能实现人才的优质培养,更不可能满足日新月异的电气工程及自动化的发展。新时代下的人才培养要着重理论与实践相结合,培养学生的创新能力,使其可以不断调整自己以适应行业的发展。一个国家发展的根本就是人才,因此人才的培养必须引起重视。 2.3强化安全意识电气工程及自动化离不开一个字“电”,我们现在的生活已经离不开电力,但是不要忘记电是非常危险的。电气工程及自动化的工作人员在日常工作中,设计的偏离、错误的操作步骤、错误的操作方法都会产生无法想象的危险,提高安全意识势在必行[2]。“安全第一”是一个永不褪色的话题,人的生命只有一次,只有不断提高工作人员的安全意识才能避免惨剧的发生。 3电气工程及自动化的发展趋势 现在这个高速发展的社会,先进的科学技术不断的涌现,为了保障我国经济的快速稳定的发展,电气工程及自动化的发展必须提升到战略高度。电气工程及自动化的发展必须朝向精简化、可持续化、智能化发展。 3.1精简化所谓的精简化,就是指在生产过程中简化复杂零件、减少零件数量、统一零件规格,提高产品运行率,达到优质的应用效能。 3.2可持续化由于工业的不断发展,环境问题已经成为不可忽视的重要问题。可持续发展已经成为所有行业必须要走的一条道路,电气工程及自动化也不例外。可持续发展要求在发展的同时注重环境的保护,节约能源,有效利用,真正做到绿色健康的发展。 3.3智能化智能化,随着智能机器人、智能手机的发展,人们对这个词语已经不再陌生。自动化讲求的就是智能化,是21世纪发展的重要课题。让机器具有人的部分智慧,可以进行简单的分析判断,不仅仅可以减少大量的人工成本还可以减少安全事故的发生[3]。在未来的发展中,着重发展电气工程及自动化的智能化将会带来无限发展的可能。 4电气工程及自动化发展的意义 第一,发展电气工程及自动化可以降低企业的生产成本,以最少的代价带来最大的效益。第二,发展电气工程及自动化可以解放大量的劳动力,解放的劳动力投入到其他行业可以带动其他行业尤其是第三产业服务业的发展。第三,发展电气工程及自动化可以逐步实现节能减排,改善我们赖以生存的生活环境,改善我们的生活方式,使我们的生活更加的方便和便捷。第四,发展电气工程及自动化可以带动我国制造业的高速发展,为我国带来巨大的经济效益。 5结束语 21世纪的发展归根到底是科技的发展,电气工程及自动化作为新兴的行业,其发展和建设必须紧跟时代潮流。改善每一个相关的环节,提升相应的技术更好地推动电气工程及自动化的发展。管理好所有相关的项目,解决出现的各类问题,使电气工程及自动化朝着更加健康的方向不断前进。 作者:彭辉 刘连帅 单位:山东华鲁恒升化工股份有限公司
电气及其自动化论文:电气工程及其自动化技术运用 【摘要】电气工程及其自动化技术能够使电力系统的可靠性、安全性和高效性得到有效提高,对电力系统的稳定运行起着关键积极的作用,这就需要对变电站中的电气工程及其自动化技术进行充分运用从而提高电力系统电力输送工作的质量效率。本文主要通过对变电站电气工程及其自动化技术所起到的积极作用的有关了解,对变电站中电气工程及其自动化技术的应用作出了分析与研究,以便改善电力系统的运行状况,提高电网电力输送工作的安全稳定性,从而进一步推动电气工程及其自动化技术在我国变电站中的应用。 【关键词】电气工程及其自动化;变电站;应用 1变电站电气工程及其自动化技术所起到的积极作用 电气工程及其自动化技术能够有效实现变电站仿真工作的有效展开。在电网运行的电力输送过程中,由于供电区域企业与住宅的不同以及人流量的差异,使得不同区域对电力的需求量大为不同,不同时间段人们对电力的需求量也因时而异,这就使变电站的工作在电力系统运行过程中显得尤为重要,因此,电气工程及其自动化技术在变电站的应用能够有效促进变电站进行仿真工作的实时展开,使得输电信息和电力系统运行状态能够在变电站工作人员的面前进行同步展开,帮助工作及科研人员及时发现电力输送过程中所发生的运行故障,并且及时根据输电区域的电力需求量变化作出准确高效的调整,从而推动电力系统的安全平稳运行。另一方面,电气工程及其自动化技术已经渗透到电力系统的运行中的每一个细节,从而有效提高电网输送过程中变电站工作的安全稳定性,大大减少了变电站工作中的人力、物力投入,使得变电站的运行情况的到了有效改善。一方面,电气工程及其自动化技术有助于促进电力系统服务智能化工作的实现。这是因为随着电能在人们日常工作与生活中的应用,电力系统的稳定运行对人类的生产生活状态起着极其关键的作用,这就对电力系统的运行提出了更高水平的要求,而电气工程及其自动化技术能够充分满足人们对电力系统的智能化的需求,促使电力系统在运行过程中数据信息的准确性得到有效保障,从而推进电力系统的高效安全发展。 2变电站中电气工程及其自动化技术的应用 2.1计算机设备保护功能的应用 电气工程及其自动化技术能够对变电站的变电器、变电线路以及安全母线等电气设备起到保护作用,这就要求计算机具备设备的保护功能。通过计算机的保护功能,能够对变电站工作运行状态下的每一个电气设备进行数据记录和监测,根据它们的实时信息进行数据存储,并通过数据库中这些设备以往正常工作状态下的数据工作数值进行相关比对,从而得出变电站电力设备的运行状态是否良好,帮助工作人员及时发现设备运行状态中的故障,使得电力人员能够快速对电力运行故障进行排除和解决。 2.2设备故障信息记录与测距的应用 当前形势下,由于我国人口基数大、工业化进程及城市化进程不断推进的时代特点,使得我国电力系统常年处于高压负荷运行的状态,这就使得电力系统在运行过程中极易出现安全隐患,并且给电力系统设备及输送线路的维护和检修工作带来了极大的压力,而变电站电气工程及其自动化技术的广泛应用能够对电力系统的每一次故障进行准确的信息数据记录工作,从而帮助检修人员能够对一些多次发生的故障进行熟练地维修掌握,并且,电气工程及其自动化技术也能够帮助检修人员进行故障点与变电站实际距离的准确测距工作,促使检修人员快速准确地抵达电力系统所出现的故障地点,对故障线路及设备进行及时维修。 2.3自动诊断的应用 从目前情况来看,由于电气工程及其自动化技术、通信技术以及互联网技术的综合应用使得变电站能够对自身的电力系统运行状态进行实时的动态数据监控。通过同步记录与过往的数据库信息数据进行实时比对分析,从而快速地找出电力系统运行过程中的故障点,并且依据过往的紧急修复策略对其展开自行修复工作。电气工程及其自动化技术的自动诊断功能在变电站运行中的应用,能够极大地降低电力设备的故障几率,从而减轻变电站负责维修工作的电力人员的检修压力,提高变电站运行的工作效率。 2.4远程控制的应用 变电站的工作人员通过电气工程及其自动化技术中的自动控制技术,能够对变电站的人机软件界面实现变电站电力设备及运行状态的远程控制工作,从而确保电力人员的人身安全。这就需要在进行变电站的系统设计与建设过程中保留手动的跳合闸操控装置,从而避免因电力设备或系统运行故障所导致的人为操作失灵的现象,这样就能够在危急时刻确保工作人员通过远程控制系统的操作来确保电力运行的稳定安全性。 2.5对信息数据采集与处理的应用 电气工程及其自动化技术能够在变电站进行电力系统的配电过程中对期间的各种数据进行采集和处理,它主要对变电站的运行状态、脉冲、模拟等数据信息进行采集和归纳。并且,它能够对变电站的跳闸状态、预告信号、断电器、设备的警告信号、隔离开关等变电站的关键设施及信号要点进行全面的采集,并在信号信息采集后将其传送至统一的数据处理系统当中去,便于变电站的工作人员根据这些数据信号的处理结果进行电力输送的变电配置工作,从而在确保变电站电力系统工作运行的安全稳定性的同时保证数据信息的准确性,有利于变电站工作的顺利进行,提高变电站的工作质量及效率。 2.6应用展望 随着科技的进步以及信息化时代的到来,电气工程及其自动化技术在电力系统中的应用也日趋广泛,在计算机网络和科技的飞速发展中,电气工程及其自动化技术也在日趋成熟中得到不断的完善,使得自动化技术与变电站的电力设备及系统运行进行了良好的融合状态,促使变电站的自动化程度大大提高,进一步提升了变电站的工作运行效率,使得变电站能够快速针对各种突发情况进行故障的紧急处理,从而对变电站电力系统的运行安全提供了全面的保障。 3结语 电气工程及其自动化技术在变电站电力系统的输电运行过程中扮演着愈发重要的关键性角色。由于电气工程及其自动化技术在变电站电力系统运行工作中的应用,使得变电站电力运行的安全性与可靠性得到了有效保障,也使得变电站能够在电力系统的运行过程中提供智能化的设备检测与实时监测服务,使得变电站的电力系统由传统的人工化向自动化、数字化进行有效过渡,以便进一步确保变电站电力运行工作的稳定性,对变电站的工作效率进行了有效提升。本文通过对电气自动化技术在变电站工作运行中所起到的积极作用的分析,在此基础上对变电站中电气工程及其自动化技术的应用作出了研究,从而推动电气工程及其自动化技术在我国变电站中得到更加广泛的应用,确保电力输送工作的稳定高效运行。 作者:金鹏飞 刘振阳 单位:登封裕祥电力有限公司 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化发展问题研究 一、电气工程及其自动化的发展中的问题 迈入21世纪以来,电气工程及其自动化的技术取得了突飞猛进的发展。但在电气工程及其自动化的发展与建设中还存在一些客观影响因素,这些因素在一定程度上阻碍了电气工程及其自动化的发展。想要促进我国的电气工程及其自动化实现跨越式的发展,就要解决以下几项问题: 1企业实际需求不同,抬升了成本 目前我国的电气工程及其自动化技术还处在一个综合的领域里,独立性还有待完善。所以,在实际的运用过程中,工作人员只能结合目前的技术成果,再运用自己的实践经验,得出设计成果。从而有的环节无形中增加了经济成本,最终工程总的经济投入也就增加了。而且,目前的企业在电气工程及其自动化的技术上都是因企业而宜,不同的企业,电气工程及其自动化的技术水平也不一样。 2电气工程及其自动化实施过程中工作效率有待提高 电气工程及其自动化实施过程中,效率的高低影响着整个工程的的完成效果。在当今飞速发展的社会里,工作效率甚至决定着一切。所以,电气工程及其自动化技术更要紧跟效率的步伐。目前的企业在电气工程及其自动化的技术上都是因企业而宜,不同的企业,电气工程及其自动化的技术水平也不一样。要想在这些企业中脱颖而出,效率的提高可见显得十分重要。那个企业在最短的时间里设计出更让人操作简便,更让人明白的设计,在离成功的大门前就会胜出一筹。哪个企业效率低下注定就是失败的。这个时候,企业的技术人员的技术水品就得到了检测。 3电气工程及其自动化实施过程中数据传输安全性问题 电气工程及其自动化起初在工业中形成,并得到了发展与建设。目前,电气工程及其自动化逐渐蔓延到商业领域,商业领域的发展过程中,数据信息的传输安全性是很重要的一步。由于目前,企业之间的信息交流过程中,各企业使用的信息传递产品各不相同,参差不齐。这给数据之间的传输和通信造成了一定的困难,从而增加了电气工程及其自动化的运营成本。所以,在今后的电气工程及其自动化的发展与建设中,一定要注意这一点。 二、电气工程及其自动化发展的合理化建议 电气工程及其自动化是工业发展的有力助手,它的的发展能为工业,甚至社会经济的发展带来源源不断的动力。虽然,目前的电气工程及其自动化的发展与建设存在着这样或那样的问题,但总的前进趋势是不可逆转的。只要把问题慢慢解决,逐渐的去改善,不久的将来,我国的电气工程及其自动化一定会在世界上立足。针对以上问题,我提出几点建议: 1建立电气工程及其自动化的统一独立的平台 目前的企业在电气工程及其自动化的技术上都是因企业而宜,不同的企业,电气工程及其自动化的技术水平也不一样。这样一来增加了企业的经济成本,二来不利于企业的长足发展。所以,企业的技术人员一定要突破技术环境的难关,有步骤,有计划的去设计电气工程及其自动化的方案。首先,在设计前,专业的技术人员对要设计的行业及用户的特点进行研究,从而,确定开发目标。然后,确定设计方案,方案要涉及到实施,运行,维护等每一步骤的完成,同时,运行成本和运行时间也要提前预算好,一定要控制在企业运行的范围内。此外,还要注意商业项目运行的特点以及终端客户的不同需求,最后做到建立电气工程及其自动化的统一独立的平台,从而减少企业的运行成本。 2建立电气工程及其自动化的通用网络系统 建立电气工程及其自动化的通用网络系统可以优化资源配置,使商业之间的信息交流得到准确性和安全性的保证。一个企业包括设备控制,技术监管,企业管理等许多步骤,要想使这些步骤得到资源的合理化配置,就要使这些系统通过网络联系起来。通过建立电气工程及其自动化的通用网络系统,使各个系统之间的数据得到高效,快捷的交换,促使整个企业的优化发展。 3建立电气工程及其自动化的数据标准对接 只有电气工程及其自动化的数据能够实现信息的标准化对接,电气工程及其自动化的系统传递信息才会更安全,更高效。所以,在目前的电气工程及其自动化的发展过程中,一定要实现程序接口的完美对接,从而减少开发工程的时间和费用。 本文作者:刘海蛟 单位:哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化提高方法探析 摘要:近几十年来,我国的经济在迅速增长,特别是工业的兴起带来的出口利润增加,对我国国民经济的增长起到了明显的促进作用。然而工业的兴起的同时,随着我国社会老龄化的逐步恶化,青壮年比率在人口占比中逐渐走低,劳动力的价格也在不断提高。为了解决工业所需的巨大劳动力与劳动力资源有限的矛盾,电气工程及自动化应运而生。本文从电气工程及自动化的起源和发展着手,剖析了电气工程及自动化的发展意义,分析了电气工程及自动化在发展中遇到的难题,并针对这些发展困难提出相应的有效措施,希望能够对我国电气工程及自动化的发展尽一点绵薄之力,让我国电气工程及自动化的发展能够跨入一个新篇章。 关键词:电气工程;自动化;意义;发展难题;解决措施 1电气工程及自动化的发展过程 电气工程及其自动化作为我国近代工业发展的促进剂,是伴随着我国工业的发展而不断发展的。在改革开放以后,中国大力发展工业,以求获得快速的经济发展,提高国民的生活水平,在不断发展前进的过程中,电气工程及其自动化经历过三个主要的发展阶段,其内容如下:(1)第一阶段:随着机械工程和物理学的发展,科学工作者便考虑到将二者结合起来,寻求一种能够为电器制造也服务的科学,于是便诞生了电气工程。(2)第二阶段:随着微波和无线通讯技术的兴起和发展,科学工作者又将这一学科的优势有机结合到电气工程上面,通过微波和无线通讯技术对机械的控制,来使机器完成生产工作并满足生产要求,这便将电气工程及其自动化带进了机电一体化的时代。(3)第三阶段:随着计算机和信息技术的发展和应用,它的优势也被利用到电气工程及其自动化中来,于是便出现了通过计算机编程并远程控制机器完成生产工作的新一代机电一体化工业生产流程。 2电气工程及自动化的发展意义 电气工程及其自动化的发展过程是一个不断吸纳并融合全球最新科技的过程,电气工程及其自动化的可以应用到各行各业,无论是一个断路器的设计,还是整架航空航天器的研究,都少不了电气工程及其自动化的身影。电气工程及其自动化的发展,使得机械制造业的生产车间空间得到节省,也减少了车间内人力物力的配置,很多机械产品的加工不再需要工人来动用原始的手工劳动,而可以通过电脑终端的直接控制,这样,一个会控制电脑终端程序的工人便抵得上好几个人力工,实现了人力资源的有效节约。机电一体化的运用更是可以使生产车间完成流水线的全部生产任务,包括生产零件,组装,包装,流动,检测等整个制造流程,极大地提高了生产效率。 3电气工程及自动化的发展难题 尽管电气工程及其自动化的发展随着工业的发展一起很迅速,但是到了新的发展阶段以来,电气工程及其自动化的发展也遇到了很多难以克服的困难: (1)电气工程应用的能耗问题。所谓的能耗问题是指来源于电气工程设施的建造和安装所造成的能量损耗,当然,要想实现机电一体化控制,建造和安装布置控制设备是必需的,因而这部分能源消耗是无法避免的,为了降低成本,便只能从降低能耗方面着手;在电气工程及其自动化系统的建造和安装过程中,需要考虑到光照和温度调节方面的问题,同时也还要考虑到系统耗电与厂用耗电的关系,电网的布置等问题,在诸多环节的能耗问题实在值得关注。 (2)电气工程应用的质量管理问题。在实际操作中中,有很多工厂为了完成机电一体化控制,但又考虑到成本的节约,放低了对电气工程及其自动化系统的施工质量要求,使得建造标准低于国家规范,这样做会导致低了机电一体化系统所生产的产品质量降低,更可能使得整个系统运行故障频出,发生灾难性的事故。 (3)数据传输的不方便问题。电气工程及其自动化的控制系统主要是应用计算机对于所编应用程序的控制,但是从目前的发展状况来看,电气工程及其自动化仍然处在一个多学科的综合体的尴尬状态,还没有脱离出来成为一个独立的学科,因而很多应用编程及其有效接收设备并没有国家标准来统一,在商业化的运行中,厂家只能购买某生产商的一中机型来进行控制运用,而不能完成不通机型之间的信息传递,这对商业化的运行和发展造成一定的阻碍。 (4)电力控制系统的完善效率对工程进度的制约问题。电气工程及其自动化系统是一种控制系统,用来对机械系统进行控制,然而要想完成整个系统的运行,便得结合实际的机械操作流程编写相应的程序通过计算机控制来实现。因此对于同一工程,由于编写程序不通,电气工程及其自动化控制的效率就会有所高低,这也会进一步影响工业生产的效率,从而影响到经济的发展速度。 4提高电气工程及自动化的方式 电气工程及其自动化主要分为两个部分,一是电气工程,另一便是自动化控制;因此提高电气工程及其自动化便要从两方面着手,通过实现电气工程和自动化控制的有机的、高效的结合来更快更好地发展电气工程及其自动化。 (1)从电气工程方面:从上文问题分析可知,电气工程主要存在的问题是能源消耗问题和施工质量管理问题。解决这类问题有效的措施便是企业和政府一起协商制定严格规范的电气工程施工管理标准,并且一切有关电气工程的施工要严格按照该标准执行,违者必究;施工单位在实际施工的过程中,不要照搬一般的施工流程,而要根据实际的施工地点的环境、地理位置等因素,综合考虑拟定合适的施工方案后再施工。并且施工过程中严禁偷工减料、以次充好,要严格按照标准选择适应的材料,施工完成后要有专门的系统管理和维护人员对系统进行监控检修。 (2)从自动化控制方面:自动化控制的问题主要是数据传输接口不统一,控制程序控制效率有高低。为了解决这个难题,企业的程序设计人员应不断优化反馈设计,完成精简有效的高质量程序编写;然后将最优质的程序在企业内或者行内推广,从而使整个企业或者行业的自动化控制水平提高,要想设计出优质的程序,设计者需要考虑客户的需求和工程的运行流程,通过精简和优化来提高程序的执行效率。另外,政府也应该在行业内制定相应的通用的程序接口,能够让优秀的程序设计在整个行业内流通,从而带动整个行业的信息传递和竞争提高。 作者:朱益成 单位:河海大学文天学院 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化中的问题及解决措施 【摘要】从改革开放至今,我们国家各个领域均得到飞速发展机遇,电气工程发展更在其中占据领先地位。在改革开放大背景下,我国当代科技发展某种程度促进电气工程自动化发展,同时,自动化渐渐变成促进电气工程可持续发展力量源泉。电气工程在进行施工中结合自动化新兴科技,不单对电气工程提高工作效率十分有利,还可减少生产过程各类事故的发生几率,让电气工程更加快速稳健发展下去。由此,相关从业人员务必结合行而有效解决对策应对电气自动化过程中存在的主要问题,充分理解电气自动化有关技术内容,从而确保工作效能最大限度发挥出来。 【关键词】电气工程 自动化 问题 解决措施 1前言 伴随时展社会不断进步,人们生活生产中电气自动化被广泛普及应用,变成现如今促进国民经济发展的有力手段。电气工程自动化属于一类综合性学科,不单包括机电和计算机相关技术内容,还包括网络控制和机电一体化等相关技术。从电气工程角度出发,作为各类生产活动可持续发展前提保障,其正常运行和创新发展意义是十分深远的,另外它对于工业行业健康稳定前行也具有不可替代的重要意义。值得一提的是,现如今电气工程自动化过程中还是有一定问题存在的,如果未能及时解决此类问题,那么所遗留的历史问题将会对国民经济及电力事业发展造成致命打击。本文对当前电气工程自动化存在主要问题予以分析,同时提出针对性解决对策,希望能够为相关人员提供一些参考。 2电气工程及其自动化中存在的问题 (1)缺少统一系统网络架构。构建科学有效自动化电气工程系统是自动化建设必然发展趋势,但是目前众多相关企业当中,因为缺乏统一系统网络构架,容易造成众多企业拥有不同网络架构,限制电气自动化进一步发展。另外因为系统缺少兼容性,造成企业软硬件交替途中,因为接口众多使得信息数据达不到共享标准,自动化电气系统效能未能得以全部发挥出来。 (2)能源不必要消耗的问题。工业发展阶段,电气工程可以说是占有不可替代重要地位,而电气工程自动化相关技术对于整个工业生产都有着决定性作用,渐渐变成如今工业生产科学合理运行前提保障[1]。尤其伴随智能化工业生产水平日益提升,各类先进设备也被引进工业生产当中,不但使工业生产总体工作效率大幅度提升,对工业行业未来发展还具有一定预见作用。但是目前工业生产过程中在应用电气工程自动化技术时,还有能源不必要浪费等严重问题存在,不单对全球能源紧缺局面造成更为消极影响,对节能减排愿景达成也没有好处。 (3)质量不达标问题。最近几年,伴随物质精神水平逐渐提升,人类安全意识也明显提升,电气工程建设阶段,人们在电气工程服务质量方面也提出更高要求,可以说电气工程服务质量和电气工程使用寿命二者间是具有平行发展关系的,同时和安全使用也不无关系。但是如今绝大多数电气工程在施工期,因为对建设质量疏于管理,同时缺乏必要安全意识,造成最终过度关注检测结构,但是质量监管体系不够完善的不利景象,造成质量管理只停留在表面,不单施工管理无序,具体施工时还不能对质量严格控制,电气工程建设质量不达标,工程建设受到很大制约。 3电气工程及其自动化中问题解决措施 (1)构建自动化系统体系。凭借电气工程自动化进程中主要问题的分析,不难发现电气工程自动化受环境因素影响很大,所以应当采取相应对策帮助自动化系统不断得以完善,充分应用当前所拥有先进科学技术,促进管理目标有效达成。在设备启动和日常运行不同方面,都要力求构建高效工作及管理模式,积极吸收先进管理及设计理念,最大程度对系统进行开发利用,同时使相关成本费用减至最低[2]。构建自动化系统体系能够推动电气工程事业科学合理发展下去,让不同系统为不同生产需求提供服务,使电气工程自动化系统能够独立作业。 (2)节能减排建设。进行节能减排设计时,其中非常重要的设计环节便是设计要建立在实际能源消耗基础上,还要尽可能减少不必要能源损耗,确保电厂整体经济效益提高。打个比方,选取电厂中变压器时,尽量选小阻值的,使变压器能源损耗量减下来,就能直接把运行成本降下来,达到节省能耗的目的,科学控制变压器运行成本。能使用自然光资源时,绝不使用照明设备,尽可能选择那些高效使用年限长设备,坚持贯彻节能减排原则。要不断对电气工程节能举措进行优化,电气工程整个设计阶段,节能思想都是贯彻始终的,所以要对节能设计实时进行优化。在基本需要得以保障前提下,结合先进技术设备将能源损耗降至最低,满足节能减排发展对策,另外对促进电气工程长足发展也具有深远历史意义。 (3)对网络结构充分应用。电气工程自动化阶段,网络结构其功能与结构对于整个系统运行具有直接影响,本文这里所说网络结构能与不同管理系统存储数据自由交换,从而达到提高系统安全性与高效性目的,同时这也为网络结构最为重要功能与价值体现。除此以外还要把电气工程自动化有机融合到其它领域与行业当中,加强对技术系统和生产设备监管。原因是通用网络系统要在处理完不同数据信息后对相关资源配置情况予以贯彻落实,所以在对自动化系统进行统筹管理过程中扮演着不可替代的重要角色,可以快速安全传输数据信息,让网络结构真正实现互通互联效果。 (4)综合提高管理水平与质量。电厂管理人员要充分了解电气工程自动化的重要性,从而为工程建设质量监管保驾护航,为此要综合提高相关管理人员业务能力及素质水平。打个比方,电厂可定期组织对相关工作人员进行培训,吸纳素质高能力强的管理人才加入,通过这种方式提高管理团队科学建设效率,多从那些成功企业中学习先进管理经验,取他人之长补己之短,更好为电气工程自动化建设打好坚实铺垫[3]。除此以外,要加强建筑材料管理,通过这种方式由基础与源头保障电气工程质量。要明确相关材料来源,以使所选设备满足实际发展所需,材料防潮工作应积极做好,尽可能杜绝材料损坏,要加强防火处理,定期派遣专业人员落实质量监管工作。 4结语 综上所述,窥一斑而见全豹,电气工程自动化不单对电力企业收益有很大影响,与国民经济和人们工作生活也有重大关联。面对该状况,国家和相关企事业单位应当由实际情况出发,不断进行人才充备同时对相关制度予以完善和创新,除此以外,要积极鼓励那些专业人士加入进来,共同为我国电气自动化事业可持续发展添砖加瓦。 作者:孙卓尚 单位:河南省安阳市第一中学 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化发展分析 第二次工业革命之后,工业发展进入了“电气时代”,经过了二百多年的发展,电气已经逐渐发展成为庞大的工程项目。而电气自动化兴起与发展,使电气工程进入的新的发展阶段,工业形势也发生了巨大的转变。电气工程及其自动化的发展,对于新时期工业社会建设有着深远的影响。结合电气工程及其自动化的发展要点,对发展现状当中的不足予以改进和完善,以推动电气工程快速、平稳、可持续发展。 1影响 电力是现代工业发展不可或缺的资源。电气工程及其自动化发展对于包括工业生产等多个领域都有着重要的影响,实现了工业自动化生产。一直以来,电气工程都是工业的重要支撑。从二百多年前电力被发明开始,工业发生了翻天覆地的变化。而随着电气工程的不断发展进步,给社会生产生活带来了重要的影响。当前,人们的生活娱乐和工作学习,已经离不开电力工程。电气自动化的发展,极大的提升了社会生产力水平,加快了工业生产的节奏,促进了经济的发展。电气工程及其自动化在我国的发展迅速,对工业发展产生了重要的影响,形成了我国“世界工厂”的地位“,中国制造”已闻名全球。 2不足 电气工程及其自动化的发展,推动了我国工业生产的进步,并取得了显著的成果。但是我国电气工程及其自动化的发展当中还存在着明显的不足,有待于改进和完善。首先,电气工程的自动化水平较低。从现阶段电气工程的发展来看,电气工程自动化发展的独立性不强,多数情况下都是作为工业领域的其他行业起到辅助的作用,与其他工业生产方式结合应用。而当前电气工程并没有取得优秀的独立性技术成果,在实际的工业生产和企业运营当中,自动化水平还不够突出。电气自动化技术得不到及时的更新,优化升级迟缓,在很大程度上制约了工业的发展。这就需要建立电气工程及其自动化的独立平台,在此基础上进行独立性的电气设计,有效提升电气工程及其自动化的水平。其次,创新性不足。创新是各行业生存与发展的根本,电气工程及其自动化的发展也是如此。在创新理念的带动下,电气工程才能做到快速、平稳、可持续发展。当前我国电气工程自动化设计往往都是在原有电气设计的基础上,相应的予以改进。或者是直接套用发达国家的先进经验,在创新方面还存在明显的不足,电气自动化水平始终得不到显著的提高。国外先进经验值得我们借鉴,但是不能照搬照抄,而是要遵循其先进的理念,结合我国工业发展实情,自行进行设计,充分做到创新,进而提升电气自动化水平。第三,安全性不足。电气工程及其自动化除了在工业领域有着重要作用之外,在商业领域也创造了不小的价值。但是商业数据信息的传输安全性得不到有效的保障,企业相互之间的交流存在障碍。可以通过通用网络系统以及数据标准对接,以实现商业数据信息的安全传输。电气工程及其自动化技术的应用,加快了信息数据传输效率的同时,安全性也得到了有效的保障。这对于现代企业运营以及工业生产都有着十分积极的影响,对电气工程及其自动化技术的推广与发展有着重要的意义。 3发展前景 通过独立的技术研发、系统网络的建立以及对接标准化的对接,针对电气工程及其自动化的发展当中存在的问题,都相应的得以解决。电气工程及其自动化有着十分良好的发展前景。作为社会发展进步的基石,工业在很大程度上主导着社会的未来。而电气工程及其自动化的发展决定着工业的发展方向。随着科技深入到社会生产生活当中,对于各行各业都有着非常重要的影响,尤其是工业领域。将科技元素融入到电气工程当中,能够有效提升电气自动化的技术水平,为电气自动化技术开拓更多更广的应用领域,而不仅仅是在工业生产当中。随着计算机网络的兴起,在电气工程当中也得到有效的应用。社会生产建设朝着自动化和智能化的方向发展,电气工程及其自动化技术的功能也得到了有效的拓展。电气工程在过去的百年间做出了卓越的贡献,可以说电气改变了世界,对于未来而言,电气工程还会创造出更大的社会价值。 4结语 电气工程的发展对工业有着重要的影响,并创造出巨大的社会价值。随着电气工程的不断发展进步,电气自动化在各个领域和各个行业当中得到广泛的应用。随着科技元素的融入,电气工程及其自动化将社会生产建设带入到新的阶段促进着包括工业在内的多个领域行业的发展。结合当前我国电气工程及其自动化发展的现状,针对包括自动化水平较低、创新性不足、安全性差等问题,采取有效的措施予以解决。电气工程及其自动化的发展有着十分良好的前景。 作者:张雪松 单位:青海盐湖工业股份有限公司化工分公司机修厂 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化专业实践教学 0引言 我校是一所由重庆大学举办的独立学院,本着“厚德、博学、求是、创新”的办学理念,以国家和区域经济社会发展需求为导向,以“基础实、能力强、素质高”应用型本科技术技能型人才培养为目标,坚持理论与实践并重的原则,强化实践教学环节,重点突出学生创新实践能力、就业创业能力的培养和提高。我校电气工程及其自动化专业一直秉承学校的宗旨,遵循“适应需求、服务行业、类群集聚、协调发展”的原则,逐步形成了“强弱结合,以强为主,以弱助强;高低兼备,侧重高压;重专业基础,强学以致用”的专业建设理念。目前,我们专业紧跟学校的应用技术大学转型发展步伐,为了培养出应用型技术技能型人才而不断努力研究与探索具有应用技术大学特色规格的人才培养方案。电气工程及其自动化专业是一个工程实践性、应用性强的应用型本科专业,其大多数课程都需要大量实践来培养学生的工程实践能力和自学创新能力。实践教学是人才培养方案中的重要组成部分,较理论教学更具直观性、综合性和创新性,对培养学生的综合素质和创新实践能力有着重要意义。所以,在构建理论教学体系和实践教学体系相互并行、融合交叉的人才培养方案的过程中,实践教学体系的建设发挥着重要的地位和作用。 1树立“以学生为中心、教师为主导”的实践教学理念,明确实践教学地位 为了构建良好的电气工程及其自动化专业新型实践教学体系,我们确定以培养学生分析和解决问题能力作为其基础和核心,树立“以学生为中心、教师为主导”的实践教学理念,坚持以“培养学生的实际应用能力和创新实践能力”为目标,采取多层次多环节的实践活动,努力提高学生的创新实践能力,最终达到应用型技术技能型人才培养目标。在新型实践教学体系中,融知识、能力、素质为一体,把实践教学提升到与理论教学并重的地位,促进高素质应用型技术技能型人才的培养。 2构建以实际应用能力和创新实践能力为目标的新型实践教学体系 我校电气工程及其自动化专业实现人才培养目标的根本保证是构建一个完整的、科学合理的、适应社会需求的新型实践教学体系。在最近几年的教学实践中,我们通过多次对相关企业和部分兄弟院校的调研,了解到本专业应用型人才培养存在的问题以及国内相关企业生产和技术应用对该专业应用型人才需求的现状,遵循由浅入深、循序渐进、嵌套递进、自学创新的原则,在人才培养方案的修订中构建出了与理论教学体系有机结合又相对独立的以实际应用能力和创新实践能力为目标的新型实践教学体系。我们形成了由单一到综合、由独立到融合、实际应用能力和创新实践能力培养贯穿始终的三层次新型实践教学体系。 3新型实践教学体系建设 3.1实验环节 实验环节是实践教学体系中的最基本、最主要的组成部分。改革实验教学内容和模式,创造新型开放实验环境,给学生提供工程实践和自学创新的环境。增加实验环节比例,专业基础课和专业课有实验环节的课程所占比例增加到70%左右,并且将实验环节的课程学分设在0.5~1.5学分之间。实验教学体系按基础性、专业性、综合性三个层次构建,以实验技能和目标整合为实验模块,每个模块的实验项目又按基础、设计、应用三个层面构建。为了保证学生必要的实验条件和提高学生的动手和学以致用的能力,学校加大了对实验室的经费投入。最近几年,本专业实验室建设本着综合性、开放性、先进性和可扩展的原则,陆续改建了电工电路实验室、电子技术实验室、微机/单片机实验室等;新建了电力拖动自动控制系统实验室、电力系统仿真实验室、电力自动化及继电保护实验室、创新实验室等。为了充分利用有限的实验室资源,增加师生到实验室的机动性、提高学生积极性,我们逐步改建或新建3~4个具备智能管理功能的高标准开放型实验室。 3.2实习环节 实习是理论和实践相结合的重要方式,是提高政治思想觉悟与业务水平的重要环节,可促使学校教育与社会教育更好地结合起来。学生通过实习了解社会、接触实际,增强劳动观念和事业心、责任感,获得本专业相关的实际知识,巩固理论知识,具备应有的专业技能和实际工作能力。本专业的实习主要有专业认知实习和毕业实习两大模块。专业认知实习(一)安排在第一学期,由专业负责人带领学生参观专业实验室、校内实习基地(如电子工艺实训中心、工程训练培训中心等);专业认知实习(二)安排在第三学期,在校外实习基地(如华能珞璜电厂、重庆新世纪电气有限公司等)进行参观学习。毕业实习培养学生综合运用知识,分析和判断技术问题的能力。本专业的毕业实习安排在第六学期的最后两周,其形式采用集中组织和分散自找相结合的模式。目前,集中毕业实习的校外实习基地主要是湖北宜昌葛洲坝电厂培训部和重庆铜梁威斯特电梯有限公司。 3.3课程设计环节 课程设计是最重要的实践教学环节,是让学生完成的一项综合性、创造性、设计性的大作业,对学生的工程概念、系统概念和系统设计能力以及提高工程基本素质,培养较强工程实践能力至关重要。目前我校本专业安排了8门主干课程设计,如电力电子技术课程设计、发电厂/变电站电气设备课程设计、电力系统分析课程设计等。课程设计均要求学生针对某一选题,1~3人为一个小组,2周内完成。为了保证课程设计的教学质量,要求学生充分利用各仿真和硬件实验室,做到软、硬件有机结合。努力开设综合性、系统性的课程设计,有机结合理论与实践,让学生自主完成选题、方案论证、系统设计、器件选择、组装调试、编写报告等一系列工作,充分发挥他们的主观能动性,培养其综合实践能力。 3.4毕业设计环节 整个教学中最后一个综合性的,至关重要的实践教学环节是毕业设计。它是学习知识深化和提高的重要过程;是学生运用所学知识的一次全面总结和综合训练;是学生综合素质与工程实践能力效果的检验,有利于培养学生良好的工作作风、科学的工作方法和较高的职业能力。在整个毕业设计中,我校本专业要求指导教师引导学生进行自我主动学习的模式,只为学生提供基本的设计资料,采用小组讨论的方式,由指导教师进行适当提示,增强学生独立分析和解决问题的能力;以就业为导向来选题,对于已确定工作单位的同学,允许学生到就业单位进行毕业设计,缩短其适应工作的周期;为了保证对每个学生的指导时间和质量,限制了每个教师所带学生人数,并聘请了部分有工程背景的外校老师,规定了每周与学生见面指导的次数,同时采取电话、微信、QQ、E-mail等辅助方式进行随时指导。 3.5第二课堂环节 第二课堂是第一课堂活动的重要补充,是大学素质教育的重要载体,能够锻炼和提高学生的创新创业能力和综合素质。第二课堂活动主要包括社会实践、学术社团、学科竞赛、科技创新等等。通过组建学生科技创新实践社团的引导,学生积极主动参加科技创新实践社团在本专业已蔚然成风,并在各级比赛中多次获奖,成绩斐然。科技社团成立教师指导团队指导学生、高年级学生带动低年级学生、以自拟项目或参加竞赛等方式锻炼学生的综合能力,从而打造了全方位的创新实践平台。社团的学生们既能在学生中有条不紊地自主组织和推进各项创新活动,提高自身的组织管理能力,又能与实体的企事业单位联系,争取活动赞助经费,承接小型科研项目,提高自身的沟通能力和科研能力。以项目引导、竞赛驱动的创新实践平台建设极大地鼓励了学生参与各种项目和竞赛的积极性和主观能动性,促进了他们动手、创新、协作,积极进取,学以致用,提升了他们的实践技能。学生从立项到收集资料,从确立方案到动手制作、组装、调试,从一次次失败到最后成功,带给学生的是坚持和自信,为他们今后面对社会积累了宝贵的经验。 3.6“双师型”教师队伍建设 要培养应用型技术技能型人才和提高实践教学质量,还需要一支理论水平扎实、实践能力强的师资队伍。通过多层次、多形式的培训和教科研活动,以及“老带新”方式来不断加强专业带头人和骨干教师的培养。每年制定并落实专业教师轮流下企业工程实践,要求青年教师每年至少有15~30天时间到校外参与实践,获取与本专业相关的生产技术与科研、工程技能与经验,提高他们的专业技能和业务水平,增强教学、实践科研能力。同时,鼓励专业带头人或骨干教师在合作企业中积极参与或独立承担企业技术指导和产学研项目开发,使他们脱颖而出,成为具有较高“双师”素质的骨干教师。 3.7实践教学教材与教学大纲建设 实践教学教材与教学大纲建设也是保证和提高实践教学质量的一个重要环节。由于构建的新型实践教学体系赋予了新内容以及实验室引进了新设备等情况,我校本专业组织专业教师编写了具有一定特色和较高水平的实验、课程设计教材和教学大纲。对实践教学大纲的编写学校提出严格的要求,由学校安排校内专家进行审核,保证了实践教学大纲的科学合理性和适用性。我校目前电气工程及其自动化专业的实践教学教材基本上是教师的自编教材。教材直接针对我校的具体设备和实践要求,并且随着它们的改进而不断修订实践教材的教学内容。 3.8实践教学监控和评价体系建设 为了加强学生的实践能力和培养学生工程素质,需要加强监控和严格考评,建立一套多层次、多阶段的立体实践教学监控和评价体系。多层次包括学校、学院、教师、学生以及相关单位等多个监控和评价主体,各层次主体各司其职。学生如何体现作为监控和评价主体之一呢?例如改革对课程设计、实习的成绩评定方法,制定多元化的综合考核方法。即采取平时考核(占40%)、设计/实习报告(占40%)和综合答辩(占20%)来评定学生成绩。答辩整个过程要体现出“以学生为中心、教师为主导”的教学理念,由学生组成答辩委员会,由学生自主完成答辩过程中的组织、提问和评价等工作。这样既考核了掌握知识情况,又考核了综合能力,更注重培养了创新精神,极大地鼓励学生大胆思考和运用所学知识去分析问题和解决问题,并对不合理的方面提出见解。而对实验环节则采用“学生签名—学生做实验—老师检查实验—老师点名”的管理方法,杜绝了学生偷懒、不动手、抄写实验报告等现象的发生,极大地提高了实验效果,也相应地增加了教师的工作强度。 4结束语 培养具有较强的工程实践能力、自学创新能力、就业创业能力的应用型本科技术技能型人才,就必须高度重视人才培养方案中的实践教学体系。通过电气工程及其自动化专业新型实践教学体系中的各个环节,学生不断学习新知识、开阔新视野、增强新本领。随着我校转型发展和电气工程及其自动化专业实践教学的不断深入,新型实践教学体系的成效也越来越显著,本专业学生的理论知识和实践能力也不断提高,也不断地深受用人单位的一致好评。为了适应国家及区域经济社会发展需求和电气工程及其自动化专业的发展形势,我们必须不断地努力充实和完善新型实践教学体系的内涵和外延,培养出更多基础扎实、工程实践能力强、综合素质高,具有创新精神和创业能力的应用型本科技术技能型人才。 作者:罗平 王丽芳 刘胜芬 郑学娜 单位:重庆大学城市科技学院 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化的发展现状分析 随着社会经济的快速发展和现代化建设水平的不断提高,促进了电气工程及其自动化的发展,目前已经成为现代工业中的重要组成部分,而电气工程及其自动化也为社会经济的发展做出了巨大的贡献,推动社会不断向前发展。电气工程及其自动化是科学技术进步的产物,一定程度上反映了国家的发达水平。在这种情况下,电气工程及其自动化的有关问题成为一个重要的研究课题。鉴于此,本文对这一课题的研究具有重要的现实意义。 一、电气工程及其自动化概述 电气工程及其自动化的理论基础为电力网理论和控制理论,而主要依赖的技术手段为计算机信息技术和电力电子技术,电气工程及其自动化研发的目的就是可以用最少的劳动力完成最大的工作量。总的来说,电气工程及其自动化就是指利用先进的技术手段实现产品操作、控制和监视等能够在无人或少人的情况下系统根据预先设定的程序自动完成相关的工作的一种先进的技术方式。电气工程及其自动化具有很大的优越性,不仅可以提高工作的效率,而且还可以提高工作的质量,使企业实现经济效益最大化。也是得益于这些优点,电气工程及其自动化被广泛的应用到社会生产的很多行业,为社会经济的发展做出了巨大的贡献。 二、电气工程及其自动化的发展现状 (一)电气工程及其自动化被广泛的应用在很多行业当中 目前,随着电气工程及其自动化技术的不断发展和进步,逐渐被很多行业认识和应用,目前,应用较多的行业包括电力行业、建筑行业和一些高新技术行业等。大大提高这些行业工作的效率和质量,产生了巨大的经济效益。相信随着电气工程及其自动化技术的不断发展,它应用的范围也会不断扩大。 (二)国家制定了统一的标准,使电气工程及其自动化平台向 开放化的分析发展目前,国家已经颁布相关的标准,从而促使电气工程及其自动化中编程接口逐渐向标准化方向发展,提高系统设备的通用性。这一标准的颁布不仅有利提高代码利用的效率,而且编程的效率也会大大提高。另外,这还有利于后期的维护和管理[1]。 (三)电气工程及其自动化实现了分布式的应用 电气工程及其自动化实现了分布式应用是技术的一大进步,不仅可以为整个生产现场的设备应用提供便利,提高生产的效率和资源的利用率,而且还使电气工程及其自动化系统的日常维护和修理更加简单便捷。(四)计算机信息技术和电气自动化技术相融合伴随着科学技术的不断进步和电子信息技术的不断普及,计算机信息技术和电气自动化技术逐渐实现了融合发展,数字化、信息化和自动化的程度不断提高,使电气工程及其自动化系统的运行更加稳定、高效,提高了生产效率,实现了企业经济效益最大化。 三、电气工程及其自动化的发展趋势 (一)科研人员和操作人员的综合素质得到提高 电气工程及其自动化不断向前发展是毋庸置疑的,而它的发展离不开人,人作为电气工程及其自动化技术的研发者和操作者,对其应用和发展产生直接的影响。只有拥有高素质的研发人员,才能提高我国电气工程及其自动化的竞争力,而操作人员的技术水平直接关系到设备运行的质量。因此,为了推动电气工程及其自动化技术的发展,科研人员和操作人员的素质一定会得到提高。 (二)应用范围不断扩大 随着工业社会的不断发展和进步,电气工程及其自动化技术也变的更加成熟,各个行业对电气工程及其自动化技术的需求更加迫切,因而电气工程及其自动化技术应用的范围会不断扩大。 (三)建立统一而独立的电气工程及其自动化系统平台 目前,我国的电气工程及其自动化系统平台仍然是根据企业实际需求的不同而建立起来的,这样就会导致系统的维护成本大大提高,并且会造成人力和社会资源的浪费。因此,未来随着科技的不断发展和进步,一定会建立统一独立的电气工程及其自动化系统平台,当然在建立这个系统平台时,仍然需要兼顾企业的经营目标等一些方面的要求[2]。 (四)电气工程及其自动化产品不断得到改革和创新 随着社会对电气工程及其自动化需求程度日益提高,生产相关产品的企业一定会顺应市场的需求,加强对产品自主研发的力度,提高产品的科技含量,使产品不断得到创新。 (五)建立通用化的电气工程及其自动化系统结构 要想提高电气工程及其自动化系统运行的稳定性和高效性,就必须要使电气工程及其自动化系统向通用化方向发展。建立通用化的电气工程及其自动化系统可以保证企业内部网络结构之间更加畅通的传输信息,提高信息资源共享的程度,消除信息“孤岛”的问题。另外,建立通用化的电气工程及其自动化系统也是优化社会资源的必然要求[3]。 (六)向低碳清洁方向发展 目前,随着环境污染问题的日益严峻和资源紧张问题的不断凸显,全社会都在倡导建设资源节约型和环境友好型社会,电气工程及其自动化技术的发展也会顺应这一时展的潮流,逐渐向低碳环保的方向发展,实现经济效益、社会效益和生态效益的统一。四、结语当今社会,研究电气工程及其自动化技术具有重要的意义,可以提高经济发展的速度和整个社会的生产力。虽然目前电气工程及其自动化在应用中还存在一些问题,但相信随着科学技术的发展和进步,电气工程及其自动化技术一定会得到不断的完善,为社会经济的发展做出更大的贡献。 作者:龚成 单位:中国矿业大学信息与电气工程学院 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化的发展 0引言 电气工程及其自动化对于我国的很多领域都有着一定的影响力,小的影响方面包括人们生活中应用的电灯,大的影响方面包括我国的军事领域和航天领域。站在专业化的角度对电气工程及其自动化进行深入分析,自动控制理论是基础,前沿的电子技术、信息技术是最为重要的技术手段。电气工程对于社会的发展有着巨大的推动作用,也是现代工业中非常重要的构成成分。本文就是对电气工程及其自动化的发展现状和展望进行深入分析,希望能够对相关从业人员有所帮助。 1我国电气工程及其自动化发展现状 电气工程及其自动化诞生至今,已经有了很长的发展历史,电气工程的发展已经取得了十分优异的成绩。电气工程及其自动化逐渐发展,有着较多的延伸内容:电力系统及其自动化、高电压及其绝缘技术等等。随着电子器件的不断发展,电力电子器件由以往的电子器件、集成电路,渐渐发展到今天的大规模集成电路。电力电子和电力传动在我国的众多领域都有着广泛的应用,其中包括金属冶炼、船体推进等。中国属于发展中国家,中国的经济正处于快速发展中,中国电力能源的消耗每一年都有所上涨,根据科学数据统计,我国每一年电量要比前一年上涨百分之十。在二零一三年,中国发电装机容量进一步扩增,已经近似于十三亿千瓦。由此可以看出我国的电力领域正在朝着大容量、大电网的方向进军。计算机技术在电力系统中的应用十分广泛,对于我国电力系统的调度、控制等方面有着积极的影响作用,计算机技术在电力系统中的应用,能够对我国电网的运行进行实时的监控,更够更加的促进电力系统调度和控制的统一化,能够实现电网信息的一体化,能够有效的提升电网系统安全性和稳定性[1]。电力系统以往主要应用的发电方式就是火力发电、水力发电等,但是以往的发电形式对于能源的消耗十分的严重,对于人类生存的环境造成了极大的污染,而且我国传统的发电方式对于不可再生能源有着过多的需求。如今是科技快速发展的时代,人们开始注重于太阳能、风能这些可再生、清洁能源的应用。如何开发新能源,并且新能源的应用能够具有安全性和经济性,也渐渐成为电力学科领域的热门研究课题。智能控制理论的不断发展,神经网络和最佳控制理论在我国电气工程中的应用,我国电气领域已经渐渐体现智能化、信息化,而且能够自行的对系统的运行进行监控和诊断,而且还具有计算机仿真建模等前沿功能。社会步入二十一世纪,这个世纪是科技发展的时代,科学技术是第一生产力这句话在二十一世纪可以说是淋漓尽致的展现。无论是我国国家综合实力的发展,还是我国个人能力的提升,都离不开科学技术和先进知识的支持,只有这样才能够在竞争舞台中站稳脚步。学科技术不断更新、改革、发展,我国电气工程和自动化控制平台也取得了十分有益的成绩,电气设备的运行周期被缩短,设备的工作效率得到很大提升。PLC工业控制技术,还有单片机技术等使得我国的电气工程涉及的领域越来越多,使得我国工业控制更加的科学化、智能化、先进化。而且在技术的不断发展过程中,电气工程及其自动化已经建立的具有高度灵活性的集成控制系统,为我工业领域的发展奠定了坚实的技术基础。这种技术的诞生使得我国工业领域的控制系统更加的方便,而且草果十分的简单,还能很大程度的减少成本花费。对于资金投入的控制是我国工业生产领域十分重要的内容,电气工程及其自动化的有效应用就是为了能够减少工业的资金投入,提升工业生产的效率[2]。 2未来我国电气及其自动化发展方向 虽然我国电气领域及其自动化的发展已经取得课十分优异的成绩,但是与西方发达国家相比较我国还存在着很大的差距,可以说我国电气工程及其自动化的发展还处于落后的阶段,特别是一些非常前沿的核心技术只有发达国家掌握。所以我国的电气工程及其自动化主要的发展方向还是要注重对于技术的研究。使得我国也能够掌握前沿的核心技术,或者知识产权的主权。科学技术的发展离不开人的智慧,所以对于高新技术科学研究人员以及设备操作人员的素质培养是非常重要的。具有高素质的科学技术研发团队,才能够使得我国的电气工程及其自动化技术不断地发展,设备操作人员的综合素质对于电气自动化设备的影响是非常大的。一些设备操作人员因为没有经过长时间的专业培训,因为个人的原因导致设备运行不当,同时也对我国电气工程和自动化的发展造成巨大的阻碍。自动化技术会与数字化技术良好的结合,电气自动化系统结构渐渐会实现通用化,通用型对于电气自动化控制系统而言是非常关键的,保证了企业网络结构各个控制系统之间信息的流通。企业的管理人员可以通过互联网络,能够实时的对设备进行监管科控制[3]。 3结语 目前虽然我国电气工程及其自动化已经取得了十分可观的成绩,但是与西方发达国家相比较,我国的各项技术还不够完善和成熟,很多前沿的核心技术我国还没有掌握。电气工程及其自动化的应用已经不再只是局限于我国的电力系统,在我国的各个领域渐渐都会广泛的应用,例如企业自动化系统,经济自动化控制系统等,自动化会随着社会的发展不号段进步,并且将其具有的特性全面的发挥出来。 作者:张海波 单位:邵阳学院 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化发展探究 0前言 科学技术的不断发展,推动了现代文明前进的步伐,特别是网络信息技术的快速发展,夯实了现代社会的发展基础,深化了工业现代化发展的改革。电气工程及其自动化是21世纪以来,社会及经济建设发展的重要推动力。一方面,我国电气工程及其自动化起步晚,但发展步伐迅速,诸多技术已达到世界先进水平;另一方面,发展中的不足在深化发展的进程中,表现的日益凸显,在很大程度上弱化其应用价值。因此,进一步优化发展的环境,夯实发展的基础,对于新时期下的电气工程及其自动化而言,是十分必要,具有显著的现实意义。 1现阶段电气工程及其自动化发展存在的问题 在科学技术时代,电气工程及其自动化迎来了发展的新契机,也迈向了新的发展阶段。电气工程及其自动化是一门综合学科,涉及诸多领域。无论是计算机技术的应用,还是电力电子技术的应用,都突显出电气工程及其自动化广泛的应用价值。随着技术的不断发展与创新,电气工程及其自动化的技术平台日益成熟,电气工程技术的发展逐步朝着绿色、节能、环保的方向发展。但从实际而言,我国电器工程及其自动化发展仍存在诸多的问题与不足,特别是电气工程及其自动化技术尚未完备,缺乏独立性的实现。因此,在新的发展阶段,认识发展问题、分析发展问题,对于推进发展至关重要。 1.1电气工程及其自动化技术尚未形成独立性,处于综合的领域之中 我国电气工程及其自动化起步晚,但发展十分迅速,在诸多关键技术上,已达到世界发达国家水平。但是,电气工程及其自动化技术尚未形成独立性,处于综合领域之中的技术形态,不仅弱化了自动化技术的应用价值,而且增加了应用成本。对于不同的电气工程建设、企业技术改造需求,电气工程及其自动化技术都存在差异性,电气工程及其自动化技术应针对实际需求,以更好满足企业及工程建设的技术要求。 1.2电气工程自动化程度不高,技术有待进一步创新 创新是新时期发展的主旋律,也是电气工程自动化发展的重要推动力。现阶段,我国电气工程及其自动化发展步入了新的阶段,在自动化程度不高,工作效率相对较低的现实尴尬,仍是制约电气工程及其自动化发展的重要因素。一方面,电气工程及其自动化的发展,呈现出“大锅饭”的发展形势,缺乏技术的导向性与有效性;另一方面,电气工程及其自动化发展脱离现实,滞后于电气工程改造建设的需求。无论是电气工程及其自动化的设计,还是创新性发展,都是当前“谋发展、求共存”的战略支撑。 1.3安全问题日益突显,数据传输的安全性问题 电气工程及其自动化的应用,已不再局限于工业领域,现已广泛应用于商业等领域之中。随着应用领域的逐步广泛,随之而来的安全问题也日益突显。数据传输的安全性问题,直接影响电气工程及其自动化的有效应用。从实际来看,信息在传输交流的过程中,由于产品存在差异性,导致电气工程及其自动化的数据对接尚未形成标准化。因此,在新的历史时期,电气工程及其自动化的发展,应进一步注重数据标准化对接的方向发展。 2新时期电气工程及其自动化发展的策略 现代工业的快速发展,决定了电气工程及其自动化广泛的应用价值。如何进一步优化发展,实现以创新为导向的发展形态,是新时期电气工程及其自动化的必然要求。现阶段,电气工程及其自动化发展迅速,但在技术创新、网络系统及数据标准对接方面,仍存在较大的不足,强调新时期电气工程及其自动化要着力于现实问题的有效解决,优化发展的内外环境,强调创新推动下电气工程及其自动化的可持续发展。因此,在笔者看来,新时期电气工程及其自动化发展,应充分做好并有建设性的落实以下几个方面的工作: 2.1实现电气工程及其自动化的独立平台,提高电气工程及其自动化的应用价值 不同的企业及工程建设,对于电气工程及其自动化技术有不同的要求,强调技术的有效性和针对性。因此,在电气工程及其自动化的方案设计中,一定要立足于实际情况,在突破鲜有技术难关的基础之上,实现设计方案的最优化。 (1)在设计前期,要针对用户及行业的特点,有针对性的进行研究,明确开发设计的目标,确保电气工程及其自动化开发设计的实效性; (2)设计方案要切实落到实处,特别是在实施、运行及维护等环节,要做好电气工程及其自动化的运行成本,规范并实现科学化运行。是某城区配网自动化设计中,城北线环网柜改造方案。从中可以看出,该城区117线环网柜未配置DTU。因此,在电气工程及其自动化改造中,通过增加站所DTU柜,并完善环网柜内CT实现配电网的自动化功能。也就是说,方案的设计、实施,要立足于实际需求,做到科学合理性; (3)实现电气工程及其自动化的独立平台,在强化电气工程及其自动化建设的基础之上,确保运行成本的最小化,更契合各方利益的追求和质量的保障。 2.2建立完备的通用网络系统,电气工程及其自动化的节能优化 在深化电气工程及其自动化发展的进程中,建立完备的通用网络系统,是新时期狠抓落实的重要内容。一方面,建立通用网络系统,实现对资源配置的进一步优化,也在很大程度上确保了信息交流的准确性。并且,无论是技术监管,还是设备控制,都需要依托于合理的资源配置,进而确保电气工程的稳定运行;另一方面,通用网络系统的建立,是电气工程及其自动化发展的着力点,不仅是各系统数据高效的交换传输,而且优化了发展的内环境,对于创新性发展起到重要的推动作用。是某电网改造中,骨干网组网配置图。从中可以知道,通过在A边站和D边站中接入一期PTN10GE核心环网,进而实现骨干网的网配优化与调整,确保通用网络系统的完备性。此外,在电气工程及其自动化的发展中,实现电气工程节能设计,是新时期电气工程及其自动化发展的重要领域。一方面,建立完备的通用网络,提高了资源配置的优化性,在一定程度上对于实现节能起到重要作用;另一方面,优化电气工程及其自动化发展,应注重节能设计的落实。特别是对于高消耗的供电系统,应依据实际需求,做到科学合理选择。通过选择绕组阻值相对小的变压器,在减低电流损耗的同时,也在很大程度上降低了变压器的运行成本。因此,电气工程及其自动化的优化,是一个系统工程,需要各方工作的有效落实,更需要现代技术的有效应用,切实推动其可持续发展。 2.3建立数据标准对接,夯实电气工程及其自动化发展的基础 当前,尚未形成标准的数据对接,导致电气工程及其自动化系统,在信息传递中面临诸多的问题。特别是信息传递的安全性、高效性在很大程度上被削弱,制约了电气工程及其自动化的发展。首先,在与外界建立接口的过程中,应确保接口的无缝连接。通过计算机网络,实现信息的共享及实时交换。这样一来,不仅提高了自动化程度,而且也是系统控制及制造一体化的关键所在;其次,在电力系统调度的自动化、远动技术,以及信息管理等内容,都强调数据对接的重要性。当前,数据对接缺乏标准化,影响接口的有效建立。因此,应以创新为导向,立足于发展的现状与需求,做到信息化、科技化和开放化;再次,接口的完美对接,是当前电气工程及其自动化发展的重要元素,对于减少开发时间及费用,都起到重要的作用。也就是说,发展的着力点在于技术的完善与创新,以夯实发展的基础。 3结束语 总之,电气工程及其自动化是现代经济社会发展的重要推动力,深化发展的基础、加快发展的步伐,都是新时期电气工程及其自动化发展的必然需求。首先,要清楚地认识发展中的不足与问题,有针对性、建设性的优化发展的内外环境;其次,注重创新发展的导向性,切实做到: (1)实现电气工程及其自动化的独立平台; (2)建立完备的通用网络系统; (3)建立数据标准对接.从本质上,推动电气工程及其自动化可持续发展。 作者:韦星 陈余寿 单位:南京师范大学 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化问题分析 众所周知,电气工程及其自动化是一门综合性的学科,它不仅涉及计算机技术以及电机电器技术信息,还囊括了机电一体化技术以及网络控制技术。就电气工程而言,它是我国各项生产活动顺利开展的基础以及前提,此外,它还是我国工业行业发展的重要保障。值得重视的是,目前我国电气工程及其自动化中还存在诸多问题,这些问题得不到解决,就会变成不可协调的矛盾,严重影响电气工程及其自动化水平。本文就新形势下电气工程及其自动化中存在的问题展开了有关论述,并就这些问题提出了切实可行的解决措施,旨在进一步促进电气化领域的发展。 一、电气工程及其自动化中存在的问题 1.1能源消耗量过大 21世纪的今天,电气工程在我国工业生产中有着至关重要的地位,它涉及工业生产的各个环节,是我国工业生产能够顺利进行下去的重要基础以及前提。随着新时期我国工业生产智能化水平的不断提升,各种先进、科学的电气设备被用到了工业生产中去,这不仅有利于工业生产效率的提升,还有利于保障工业生产中产品的质量。但是,在应用电气工程及其自动化的过程中,还存在严重的能源消耗量大问题,这在一定程度上增大了我国能源紧张问题,带给人们的只有无穷的压力,此外,它还会影响我国有关工业生产节能减排目标的实现,限制工业企业的可持续、健康发展。 1.2电气自动化系统的集成度不高 随着电气工程及其自动化技术的进一步发展,我国电气工程自动化功能得到了很大程度上的完善,目前,电气工程自动化系统已然朝着集成化方向发展且取得了可喜的成就,它代表的是未来我国电气工程自动化的发展方向。但其在发展的过程中也存在问题,受诸多因素比如起步较晚、独立自动化等的影响,这种集成化还处于较低的水平,这使得系统内各工程、各系统之间都缺乏有效的连接。长此以往,我们就不能实现信息资源的有效共享,也不能最大限度的发挥电气工程自动化系统的作用。 二、解决电气工程自动化中存在的问题的措施 2.1切实加强质量管理 加强电气工程自动化质量管理的方法有很多,本文主要从以下几点展开论述:首先,就电气工程企业而言,要能够采取科学、有效的措施,不断加强对电气工程施工建设的质量管理,要让企业上下(企业管理者、员工)充分的认识到质量管理的重要性,进而全身心的投入到工作中去;其次,要切实提高电气工程企业施工队伍的水平。可以通过展开培训、邀请专家进行讲座等方式不断强化员工的技术以及理念,最终提高施工人员的综合素质;再次,针对建设过程中有可能使用到的各种材料,要确保其质量。企业可以安排专业人员进行材料的,此外,还可以安排专业的管理员定期的展开施工材料抽查以及检验工作;最后,管理人员要切实加强对各个施工环节的监督和管理,整个的施工工程要严格按照施工的有关规范进行,既要确保施工的质量,也要适当的对整个的施工进度进行调整,真正意义上的推动电气工程的顺利施工。 2.2努力建立系统的自动化体系 上文就电气工程及其自动化中存在的一系列问题进行了分析和探讨,通过论述可以看出:随着经济社会的发展,人们对电气工程的自动化提出了更高水平的要求。这就要求有关其停业要能够采取可行的措施不断健全并完善电气工程自动化的运行系统,进而建立起一个较为科学、可靠、规范、系统的管理体系以及自动化平台,在这个平台里面,我们可以将那些已经掌握了的、先进的技术运用进去,从而达到预期的管理目标。此外,在电气开机以及运行的各个阶段,都要建立与之有关的管理模式以及工作模式,将那些现代的先进设计理念以及管理思想应用到系统中去,不仅可以实现对系统的最大限度的开发,还可以实现电气工程企业的良好发展,提升电气化自动化平台的独立性。由此可见在运用电气工程自动化过程中融入先进管理模式以及理念的重要性,它需要相关单位以及工作人员的不断落实。 2.3重视引进并培养专业的人才 电气工程是一项综合性、专业性很强的工程,涉及我们生产以及生活的方方面面,同时它还是我国最为重要的基础产业,为此,国家、社会等给予了其高度的重视。随着经济社会的高速发展,我国资源出现了严重短缺问题,这种短缺严重限制了电气行业的发展,那么,怎样才能适应经济社会的需要,促进电气行业的进一步发展呢?本文指出,人们要做的就是建立起一支高素质、专业化的人才。不管是什么行业、什么企业,要想实现发展,最重要的就是要有专业性、高素质的队伍,这些人才不仅要有相关的自然科学知识,还要有很强的计算机应用能力。当然,这种人才不是企业想有就能够拥有的,它是一个目标,需要企业通过长期的培训以及社会实践去实现,只有这样,才能培养出符合经济社会发展需要的、自动化的专业人才。 三、结语 一言以蔽之,电气工程及其自动化不仅关系到电力厂商的切身利益,还会影响国家经济以及人们的生产、生活。针对这种情况,国家以及相关单位要能够从自身发展的角度出发,不断的进行人才队伍的建设并制定完善、科学的制度,此外,要切实加强相关的质量管理并努力的建立系统的自动化体系,最后,要重视培养并引进那些专业的人才,旨在更进一步的促进电气自动化的发展进程。 作者:王存 单位:江苏金恒信息科技有限公司 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化发展趋势分析 1存在的问题 (1)组成问题。 电气系统一般可以分为两个方面,第一个方面指的是在整个房建工程使用中,整体电能的使用、供给与分配,也包含了用电及供电两个系统的重要方面;另一个方面则需要在第一个方面的基础上加上电器信息系统。但在对电气系统进行设计的时候,设计人员往往会遗漏此系统,考虑的不全面,没有对整个房建系统的问题进行思考,直接导致了设计的房建电气自动化的长远发展性比较差。 (2)控制问题。 在房建电气自动化系统控制的时,包含着三种子系统:第一,进排风控制系统,其主要的功能是调节整个房建工程中的空气,改善空气的环境,由新风和空调两个机组组成;第二,供配电控制系统,其主要是对整个房建工程的电气进行控制,可以在较短的时间内对出现的问题进行抢修;第三,排水系统,其主要的功能是防止出现火灾,提供一个良好的生活环境。但在设计与施工时,仍然存在很多的问题,如说设计不合理,没有进行整体的考虑,达不到施工的质量要求,因此,在设计时要全方位的考虑到各个方面的问题,做好施工的管理,保证整个房建电气工程自动化的质量。 (3)安全管理。 安全是任何电气工程施工时最重要的问题,也是管理的重要方面。但进行施工时,存在的安全隐患较多,如施工人员的施工方法错误,施工程序部队,没有按照方案施工等问题,最后导致后果极其严重,造成严重的人员伤亡或是财产损失。因此,加强安全管理为题是非常关键的,不论在什么时间,什么地点,安全问题都要放在第一位。 2发展趋势 (1)专业化。 房建电气自动化有很多专业不到位的工作人员,其培训力度不够。这种问题的出现说明了该企业的管理者对专业化地不重视,认为房建电气自动化技术简单,从而忽略了对房建电气自动化的施工人员专业的培训。所以,在房建电气自动化技术的设计与施工中,应对相关的人员进行专业的电气自动化技术培训,不仅让工作人员掌握操作过程,还要确保工作人员能对运行中电气自动化出现的问题自行解决,把电气自动化的故障影响降到最小。所以,对房建电气自动化人员的专业培养很重要。 (2)平台应用。 只有运用统一的系统应用平台,才能够在进行房建电气自动化过程中对每一个环节进行有效的控制,包括设计、调控、运行与维护等,节约的成本的投资。进一步的实现统一系统开发平台,才能保证应用平台处于独立的状态,满足客户需要的房建电气自动化系统的开发。所以,统一的平台应用系统在房建电气自动化技术中有很重要的地位。 (3)技术性。 房建电气自动化的发展推动了我国的科学技术的进步。目前,我国的房建电气自动化技术得到了很大的突破,即使我国的房建电气自动化成为世界上最重要的设施生产基地,但是在实际的应用中还存在着一些不足。这就需要加强我国的房建电气自动化人员的技术要求,尽快解决房建电气自动化在技术上的应用问题。 (4)安全性。 安全是任何企业或是工程在施工过程中都应该重视的问题,特别是在房建电气自动化设备生产过程中,更应该重视安全生产的防护措施。但是,我国有一部分的电力企业在生产过程中,为了节约成本的投资就减少了对安全方面的防护,导致发生了很多的安全事故。 (5)创新性。 只有对房建电气自动化的技术进行创新,才能满足不同领域的不同需求。只有创新才能加快房建电气自动化的发展,但是在进行创新时,应对引进和吸收的知识相结合,才能进一步的提高房建电气自动化的创新意识与创新能力。 (6)通用性。 保证房建电气自动化系统的正常运行是电气自动化技术的通用性,对企业管理和监督有很大的作用。若是没有技术的通用性,则会影响企业的正常发展与运行,降低了企业的工作效率。 (7)市场化。 对房建电气自动化的发展要注意对市场工作的调研分析和社会的竞争合作,及时的调整市场需求的变化与改进。此外,还应该加大对技术与研究的资金投入,保障企业的核心竞争力,适应市场与社会的经济需求。 3发展建议 (1)建立平台。 现阶段,我国的房建电气自动化技术都不同,这不仅增加了房建电气工程自动化建筑的成本,还阻碍了房建电气工程自动化的未来发展。多以,房建电气工程企业应建立一个电气工程自动化的独立平台,从而顺利的开展房建电气工程自动化的施工方案。第一,在进行房建电气工程自动化施工前,施工人员应了解其特点,确定房建电气工程的工序。第二,在确定电气工程施工的方案时,还要考虑房建电气工程自动化的陈本投入。第三,在房建电气工程自动化施工过程中,应考虑客户的需求,建立一个独立的平台,减少运行成本。 (2)建立网络系统。 房建电气工程自动化的通用网络资源不仅可以优化资源的配置,还能提高电气工程信息传递的安全性。房建电气工程包括设施的控制、技术的管理和企业的监督等方面,因此,实现资源的合理配置,建立房建电气工程自动化的网络系统是非常有必要的。 (3)建立数据对接。 房建电气工程自动化的信息在传输过程中存在着很大的安全保密问题,过程中资讯安全性存在很大的问题,为保障房建电气工程自动化信息传递的安全性,只有建立数据标准对接才能进一步保证其保密性。所以,在目前的房建电气工程自动化发展中,建立数据的标准对接,能有效的减少房建电气工程自动化施工的时间与成本。 4结语 在实施房建电气工程自动化过程中,应以长远性为思考的目的,进一步的提高整个房建电气工程自动化系统的使用性。此外,在房建电气自动化设备在生产时,应注意安全防护,避免出现安全性方面的缺陷。建立网络资源系统有利于实现各个系统之间的数据交换效率,为整个房建电气工程带来了很大的发展前景。 作者:李灵耀 单位:宝鸡市旧城改造建设投资有限责任公司 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化专业研究 1电气工程及其自动化专业人才培养模式中存在的问题 1.1培养目标与模式趋同,专业特色优势不明显 在制定培养目标时,各大高校之间普遍存在着仿照以及抄袭的现象,大多数学校都将人才培养目标定位在高级应用型人才,唯一的差异就是就业的区域以及层次等。各高校的培养模式还是以学分制为主,学年制为辅,与以往并没有太大的差异,课程设置也存在很多雷同,只是在专业选修课上存在些微差异。 1.2青年教师缺乏工程实践锻炼,影响人才培养质量 近些年,高校招生规模在逐步扩大,精英教育正朝着大众化教育转变,为了满足教学需求,很多青年教师都走上了教学第一线。电气工程及其自动化专业教师中,青年教师占有较大的比重,且大多是高校的应届硕士毕业生、博士毕业生,这些青年教师缺乏实践经验以及充足的锻炼,缺乏创新能力,这会在一定程度上影响本科生的人才培养。 1.3素质教育尚不到位,切实有效的素质教育体系尚未建立 我国一直大力推行素质,素质教育的理念也为人们所熟知,但是具体的实施效果却并不理想。在高校中,很多专业的人才培养体系中都加入了一些人文素质选修课程还有第二课堂活动等,用来提高学生的整体素质,但实际上,大学的学习依旧是以考试为中心,素质作用仅仅是点缀,因为,为了做好素质教育,建立切实有效的素质教育体系是十分必要的。 2改革人才培养模式,保障教育品质的有效措施 2.1树立人才培养质量观,确定人才培养目标 高校教育应当注重学生的能力发展,应当在结合行业需求的基础上制定培养目标,以人才特色彰显专业特色。因此,电气工程及其自动化专业的理论教学要注重能力培养,教学内容要进行专业核心化整合,重视对学生进行基础教育,树立学生为行业服务的思想。在实践训练方面,要注重培养学生的综合操作能力,引导学生对专业知识融会贯通,注重进行实践技能的综合化训练。在学习评价方面,要注重学生能力的提高以及知识的积累,改变以往将成绩作为唯一标准的评价标准。 2.2围绕人才培养目标,加强课程建设与改革 电气工程及其自动化专业应当紧紧围绕人才培养目标,结合行业发展的新要求,不断加强人才培养模式的改革与建设。在教学体系建设方面,高校要积极吸收用人单位参与课程体系研究,合理确定不同课程以及理论和实践教学之间的比例关系,构建“专业核心平台+模块”,“必修+选修”的课程体系,在满足基本人才培养要求的基础上,体现人才培养的多样性和个性化。教学内容改革要深入调查社会对电气人才的能力、素质要求以及对学科发展的要求,及时开设一些能够反映社会需求和学科发展的新课程。电气工程及其自动化专业要大力推进教材改革,及时吸收电气领域的新研究和新成果,丰富教学内容,同时积极推进教材、教学参考资料和教学课件三位一体的立体化教材建设,全方位提升学生能力,增加学生的竞争力。电气工程及其自动化专业要积极改革传统的教学模式,鼓励科研与教学互动,教师与学生互动,尊重学生的主体地位,重视学生的需求,采用有助于培养学生个性和创新能力的教育教学方式。 2.3加强校内外实训基地建设,使实训教学与生产接轨 很多工科院校都有自己的实践训练中心和实习基地,但是实训与生产实际之间存在不小的差距,因此,学生无法得到充足的训练和锻炼,走入社会之后,不能够很快适应用人单位的环境。因此,高校要不断重视校内实践实训基地的建设,为其配备设备以及高素质的实训指导教师,使实训教学与生产实际接轨,还可以走校企联合的模式,促进产学研相结合,这样的方式可以使学生走入企业得到锻炼,提高学生的实践操作能力,同时也可以借助高校的科研资源等为企业的进一步发展服务,实现校企双赢。 2.4积极推进素质教育,构建学生素质拓展体系 高校要重视校园文化建设,有意识地建设以人为本,促进学生发展成才为中心的校园文化。高校要鼓励本科生积极参与科研创新实践活动,促进学生和老师间的双向互动,培养学生的自主学习能力和创新意识。高校要将创新创业活动计划纳入人才培养计划之中,鼓励教师吸收有科研潜力的本科生参与到科研工作中,并对在创新活动和学术科研中表现良好的教师和学生给予一定奖励,进一步促进学生实践能力的提高。高校还要积极举办各种学术报告会以及名人讲座等,开拓学生的视野,为学生提供借鉴。 2.5加强师资队伍建设 为了培养符合社会需求的高素质电气专业人才,高校要围绕电气工程及自动化专业的建设需要,建立一支以学科带头人为骨干,教学和科研综合水平高、结构合理的教师队伍。高校要不断扩展人才引进手段,重点引进具有博士学位的中青年教授,聘用重点大学刚退休的教授对青年教师进行引导。高校要支持教师学习进修,提高自身素质,并为教师提供到企业或者基层管理机构挂职学习的机会,以增加教师的产品研发能力和管理能力等,建设一支具有相当学术水平,既能从事课堂教学,又具有实际创新创业能力的双栖型师资队伍。 3结语 电气工程及其自动化专业的人才培养应当有明确的定位,必须结合社会发展对人才的需求制定合理的培养目标。在市场竞争以及人才竞争十分激烈的今天,电气工程及其自动化专业要勇于改革,抓住机遇,认识到人才培养模式中存在的缺陷,不断推进专业课程体系以及实践教学等的改革,致力于培养应用型、创新型的高素质人才,同时要结合学校以及专业的实际情况,使电气工程及其自动化专业的人才培养具有鲜明的专业特色。 作者:周琦越 单位:哈尔滨电气国际工程有限责任公司 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化的发展趋势 1.当前时期我们国家的电气工程及其自动化面对的问题 通过上文的分析我们得知,电气项目在经济发展过程中贡献的显著意义,不过它在具体开展的时候也面对很多的不利要素,有缺陷存在,这些缺陷在一定层面上严重的影响到经济的进步。接下来作者具体分析了电气项目面对的不利现象和问题。第一,自动化的能力较于发达国家来看相对较低,效率不是很高,明显的影响到单位的进步。对于电气项目来讲,它存在的主要意义是提升效率。当前时期,电气项目和自动化在我们国家的企业中表现的非常明显,由于单位的性质和自身的能力并不完全一样,因此它们在使用电气项目的时候水平也不相同。因为自动化的能力不高,效率较低,单位要想在整个的领域之中获取成就并不是一件简单的事情。因此要想获取长足的发展,就必须在短时间内做好系统设计工作,获取优秀的自动化体系,此时才可以明显提升效率,获取很好的发展。通过分析那些被市场淘汰的企业我们可以发现,它们之所以不能继续发展主要是由于本身的电气项目和自动化的能力不高,效率不好等问题。第二,花费的资金增加。我们国家目前的电气项目获取的发展,都是靠单位工作者在本单位不断摸索研究获取的。此时需要耗费很多的人力以及物资等,这样就在无形中增加了费用成本,导致单位的利润降低,因此无法获取稳定的发展。第三,信息传输方面的问题。目前我们国家的电气项目不单单存在于工业范围内,还被广泛的应用于农业以及航天和商业等范围。由于商业领域等对信息的安全性有非常严格的规定,所以我们必须保证信息的传输是非常顺畅的。但是在具体开展工作的时候,由于每个单位都是结合本身状态建设的体系,因此在信息交流的时候会导致信息不一致,干扰到信息传输工作的开展,最终使得项目的运作资金变多了。 2.带动电气项目发展的相关措施 电气项目在当前时代有着非常明显的存在意义。它能够很好的带动经济的进步。虽说我们国家当前的电气项目还面对着一些问题,不过总体上来看还是在不断发展的。作为工作人员,我们能做的就是积极处理存在的不利现象,尽自身最大努力发展自动化。接下来具体分析几个应对措施。 2.1建立完善的网络 我们之所以要建立完善的网络,主要是因为它不但能够确保信息传输顺畅,还能够确保资源合理配置。在具体开展的过程中必须按照如下内容进行。首先单位要把此类技术要素融合到一起,此时就必须依托统一的网络,只有这样才能保证系统和系统间的信息传递更加顺畅无阻,这就保证了自动化系统的快捷和高效性,从而促使企业甚至整个行业的优化升级和可持续发展。建立通用的网络系统在促进企业的信息交流和应用方面发挥着重要作用。所以我国电气工程及其自动化建设在这一方面应该加强。 2.2创建统一独立的平台 由于电气化工程及其自动化系统建设都是各个企业根据自身发展水平和需要而建设的,因为每个企业的应用水平不同就会出现系统通用性不强,没有统一独立的平台,这样无形中增加了企业的应用和维护成本投入。所以企业在建设系统时就应该要求和鼓励自己的技术人员突破这种兼容性不足的技术障碍,制定详细的计划,按照步骤设计方案,在方案设计之前我们要做到对企业用户进行充分调查研究并拟定初期目标;在方案确定之后还要控制好预算在企业可承受范围之内,保证整个系统的建设、运营和维护能够完成。同时要注意满足终端用户的要求,建立统一独立的系统平台,减少企业成本。 2.3数据对接标准化 电气工程及其自动化不仅在工业领域已获得长足发展和完善,也在商业等其他领域得到发展,所以数据信息的流通应用在这个过程中显得尤为重要,在保证数据传输安全、高效和便捷的同时也要实现数据对接的标准化,这就大大减少了时间、人力、物力等成本的投入,也减轻了信息交流过程中的一些兼容性障碍,数据对接的标准化建立推动了电气工程及其自动化发展的统一,随着未来科学技术的发展,其作用也会越来越大。 2.4注重培养新一代的电气人才 虽说当前时期我们国家的许多高等院校都已经开设了电气项目和自动化有关专业,不过在真正的教学过程中,常常会因为所需的资金太多,加之从教工作者的自身素养和专业水平不是很高,导致该项教育发挥不出实际的意义,无法获取高品质的电气工作者。很显然没有优秀的工作者,我们就无法开展好电气工作,就无法带动行业的发展。因此,当前时期,作为高校必须要认真的进行教学投入,要引入优秀的工作者,提升从教人员的专业水准,扭转轻教学重科研的教育现状,鼓励师生开展更多教学相关的研究实践活动,努力培养高水平、德才兼备的电气人才。 3结束语 电气工程及其自动化推动了社会的发展,其被应用到多个领域,是社会主义经济建设的重要角色,是国民经济发展不可或缺的一部分,只有研究其中的不足,正视当前存在的问题,找出方法,提出针对性的改进措施才能有力的推动电气工程及其自动化的发展,推动相关行业和社会经济的发展。 作者:崔文 单位:绥芬河市政工程管理中心 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化的问题及对策 1电气工程及其自动化中出现的问题 1.1电气工程及自动化的成本问题 随着科学技术的迅猛发展,越来越多电气工程类用品涌入到人们的生活当中,越来越多的问题也随之而来..如娱乐场所大量的照明措施,城市街道的大量路灯,各个城市冬季的供暖器材。以及供暖所需要的相关石油能源.但是部分地区引进的器材不够质量,现有的技术不够完善,这就导致了大量电力资源的浪费,无形当中增加了能量的消耗,同时相关石油利用率不高,在燃料燃烧的过程中,排放出大量的有毒气体,和环境污染物,使其产业在完成相关工作后还要花费额外的资金去进行环境的治理.无形当中造成了电气工程及其自动化成本的增加。同时,电气工程引进的各类技术装置不能满足当地环境或者生活的需要导致了资源没有合理化的利用,又大大的抬高了成本的价格。所以在很多方面,电气工程及自动化有着许多的成本问题,相关企业和部门必须对这方面进行改善和加强。 1.2电气工程及自动化的技术问题 在电气工程及其自动化的发展中,技术的不足,资源信息的不共享造成了大量的问题。使之中小企业在信息的传递中出现断层,导致了电气工程水平的降低.同时,由于我国电气工程及自动化起步比欧美国家更晚,导致了各个企业之间处于独立的自动化状态,没有达到资源的共享。再加之各个企业网络构架的不统一,无法建立高效的快捷的自动化系统。系统的集中程度不高,信息网络传递的速度慢。使我国的自动化处于一个较低水平,影响了通过软件或硬件进行的信息交流,严重阻碍了电气工程的发展和社会的进步。同时在电气工程的发展中,相关监督部门们只重视速度,不重视质量,在监督方面没有拿好尺度,导致了一些技术不过关的企业也进行了相关工作,从而导致了生产出产品的技术不过关等问题。阻碍了电气工程及自动化的正常发展,扰乱了正常的市场秩序。 1.3企业中电气工程人才流失问题 在电气工程的迅猛发展过程中,单有物质的基础是远远不够的,因此具有相关专业水平的技术人员也尤其重要。但是在现代社会中。由于不同企业对于专业水平的要求不同,这就导致了具有专业水平的技术人员没有被合理的充分的利用。而电气工程由于要与其他大量技术相结合,而具有全面技术的人员又少之又少,这就导致了企业与员工之间的相互选择上出现了了严重的分歧,导致大量的人才流失。同时电气工程又是一个需要理论与实践结合,需要大量经验的一个产业,单单学校或者书本上的理论知识不够的。人员必须要在社会工作中不断的结语问题,发现问题,改善问题,而往往在社会上能做到这种工作的人又少之又少。再加上各个企业之间的行业竞争,部分国内公司的员工待遇较低,导致各大公司之间的人员处于源源流动的状态,又有部分国外企业重金挖掘人才,导致了企业人员无法达到稳定的结构,导致了市场的不平衡,造成了人才严重流失的问题。 2电气工程及其自动化问题的解决方法 2.1电气工程的节能优化 为了应对电气工程建设中出现的成本问题,相关部门应加强对电气节能的重视,减少资源的浪费,如将娱乐场所的部分led灯转变为节能灯,减少电力的消耗。充分利用太阳能,风能等自然能量,在城市街道建立起太阳能路灯,减少石油,煤等燃料的消耗,减少在使用电气工程的用品中能量的浪费,运用先进的智能设备来提高电气工程中的效率。将自然的能量浪费降到最低,促成整个经济的全面提高,解决成本增加的问题。 2.2实现电气工程的信息共享化 由于在电气工程中技术不足,资源不共享的问题,使得不同企业的技术水平的参差不齐,但是如果我们可以充分利用网络结构(即将不同管理系统中的数据进行交换),达到资源的共享,实现电气工程的开放化,无疑会使各个企业的技术水平得到提高。同时,让电气工程自动化的技术信息和其他行业自动化技术信息相结合,可以使资源配置工作更加完善,行业间的进步更加迅速,实现行业间信息和数据的准确传递,达到真正意义上的网络结构的联通。除此之外,加大相关部门对一些小型企业的技术监督,最大限度的对相关企业器材的监督和管理,对于技术达不到要求的企业实行限期整改。最大限度的保证电气工程自动化产业的蓬勃发展。 2.3电气工程及自动化中人才培养模式的转变 由于电气工程是一个需要专业技术与其他技术(如计算机技术)等技术相关集合的一个产业,这就要求社会及学校对专业人员的培养方面加强计算机等其他技术的培养。加强全面的技术发展,与此同时加强国内企业与国外优秀人才的交流。与国外企业进行优秀人才交流.如邀请相关优秀人员对本企业员工进行培训,加强本企业人员的各项技术,增加企业人员的实践经验,定期对本企业的员工进行专业方面的培训,对人员进行严格的管理,组建一支专门培训的管理队伍。在理论知识与实际经验中加强人员的专业素质.同时其也要注意国外优秀人才的引进,全面注意国际动态的发展,及时让本企业的员工进行学习.而且,在平时工作中企业也可以制定一些策略和制度,如奖励制度,积极表现制度,增加工作人员的工作热情和积极度。让员工更愿意为企业服务.这无形当中会促进员工的发展,减少企业缺少员工及人才流失问题,为企业创造更大的经济利益。 3结语 通过对电气工程及自动化的问题分析与探究,笔者发现电气工程是我国工业发展的源动力,电气工程已逐渐成为我国经济发展的重要组成部分,成为我国而在发展过程中不可缺少的体系.但在发展过程中,成本的提高,技术的不足,人才的流失,更阻碍了电气工程的进步。因此我们需要在许多方面加以改进,但只要各个企业加强资源的共享,网络结构的开放,加强有关部门的监督,进行国际的人才交流,那么我国的电气工程定会有所提高,并在不久的将来实现健康持续的发展。实现我国经济的新突破。 作者:尹大勇 单位:哈尔滨电气国际工程有限责任公司
自动控制理论论文:基于控制系统分析的自动控制理论课程建设及实践 [摘要]自动控制理论课是电类专业的基础课程,在课程设置和学生培养中占有重要地位。利用控制理论基本思想,指导该课程的建设过程,分析了教学过程的系统构成特性、制约因素及相应的解决方法。通过多年的教学实践,取得了较好的教学效果。 [关键词]自动控制理论;系统分析;反馈;课程建设 0 引言 深化教学改革,提高教学质量,强化素质教育是当前高等学校教改的重要主题,而更重要的是教育思维模式的更新与变革。 所谓“教有法无定法”,但每位肩负“传道、授业、解惑”职责的教师都希望收到事半功倍的效果。在专业课自动控制理论多年的教学工作中,笔者也在不断理解社会发展变革对其的新要求,调整具体的授课思路与方法,摸索新的教学策略。本文将控制理论恰当地应用到自动控制理论教学之中,采取反馈控制手段,在教学实践中,有效地提高教学质量。 1 课程特点及控制系统结构 自动控制理论课程是电气类、机电类专业的一门理论性很强的专业基础课,在学生培养过程中占有重要的地位,一般都在大学三年级第一学期或第二学期开设。这门课有其自身的特点,如知识系统连接较为紧密、计算性强、作图方法多;课程中知识点多且抽象,而且对数学基础要求较高,涉及到的数学知识包括高等数学、线性代数、积分变换、复变函数等;与工程实际联系较为紧密。在教学中必须要遵循由浅入深、从易到难的规律,对先修课程应有一定程度的理解,并在此基础上以系统的、整体的观念实施教学。 控制系统按照有无反馈可分为开环系统和闭环系统。开环系统输出量对系统的控制量不产生影响,即信息单向流动;而闭环系统中,不仅存在着输入对输出的前向控制作用,输出同时对输入产生反向的影响,即在系统中,信息形成双向闭合回路。反馈控制是一切闭合系统自动控制的精要所在,任何系统只有根据反馈信息才能比较、纠正和调整它发出的控制量,从而实现对被控对象的有效控制,达到预期的目的。 在教学过程中,教师与学生之间的“教”与“学”的过程显然不能用单向信息传递来描述,否则授课与教育的过程变成了被动的接受过程。而一直强调的互动与调研正是信息的双向交流,也就是反馈控制的应用。如何正确地应用反馈控制理论,合理地设置反馈环节和控制环节,以提高课堂效率、提升教学质量,正是要讨论的问题。 2 课程建设中的系统结构分析与对策 下面结合控制系统的一般分析与设计过程和自动控制理论的教学实践来分析教学的各个环节,运用控制理论制定对策,指导教学过程。 2.1 被控对象分析和目标制定 控制系统设计首先是要掌握被控对象的特点,抓住主要矛盾,进而制定明确而又实际的控制目标。过低的目标失去了控制调节的意义,过高的目标又会增加控制成本。作为授课教师,面对的研究对象是自动控制理论课程和学生(称为基本被控对象),目标是合理地利用课上及课余时间让学生在短时间内掌握基础知识,提高应用能力;而作为教学管理者,其研究对象是包括教师和基本控制对象在内的广义被控对象,目标是排除多方面干扰的影响,适应社会发展的需要,合理利用教学资源,培养具有较强竞争力的学生,同时打造具有鲜明特色的专业课程。 由于课程开设在公共基础课之后,大多学生在先修课程中习惯了定量化、精确化的分析方法,而疏于用物理概念进行系统定性分析,特别是如何针对实际系统存在的问题,采取相应的分析和设计更是他们在学习方法上的薄弱之处。自动控制理论课程定性分析与图示解释较多,在传统的教学过程中,一般都是按照教材的自然顺序按部就班地进行讲解,并且课堂授课中,教师需在黑板上做大量的数学分析推导,绘制大量的曲线,因此课堂教学往往是索然无味的公式推导、定理证明和手工绘图。在实验教学环节中验证型实验多,设计型实验少,甚至存在“一键式”实验,这样难以锻炼学生的设计能力,对于学生自学能力的培养、设计能力的开发都存在着极大的阻碍作用。 对授课具体内容而言,自动控制理论主要研究的负反馈系统,包括系统的分析和设计两大方面,理论知识学习的目的是系统设计,而系统分析是设计的基础。分析与设计都是围绕稳定性、快速性和准确性三方面展开。分析方法主要是时域分析法、根轨迹法和频域分析法,分别从时域、复域、频域等不同的角度分析同一个控制系统,但最终归结于时域性能分析。 由此就清楚地勾勒出研究对象的轮廓,在这个基本轮廓之下展开教学,根据课程、学生及教师的特点,抓住了课程的关键,用统一的思想将课程内容融会贯通,教、学、辅联成一体,有助于学生加深对学习目的的认识,掌握知识体系,提高学习效率,同时也有利于管理者从整体上把握课程建设。这正是控制理论系绕性观点的体现。 2.2 反馈环节设置 反馈是控制理论的基础和精要所在,任何系统只有通过反馈信息,与预先设计的目标进行比较,利用二者形成的偏差不断调整,才能产生有效的控制,形成一个信息传递的闭合回路。没有反馈信息的非闭合回路或者反馈信息过于粗糙甚至错误的闭环系统,都不可能实现预期控制。 在教学实践中,反馈监测点的设置和反馈信息的提取与处理应遵循点面结合的原则,即既要考虑与多个控制目标(学生培养、教师队伍、课程建设)相关的评价指标的设计,又要兼顾评价、反馈量提取的可行性,同时要重点关注制约控制效果的关键点,并在反馈信息综合中加以不同权重。对于反馈信息的获取主要通过3个方面,如图1所示,并形成三环反馈控制,及时调整教学中出现的各种偏颇。 内环反馈信息来源于课堂教学。教师在充分备课、清晰讲解的基础上,加强和学生的互动与交流,收集学生对该课程的反馈信息,及时对课程教学进行调整。课堂学生反应最能直接地体现教学效果,可以通过观察学生的目光、给出适当的提问、采取启发式与联想式讲解、提供一定的讨论和练习等不同方式来收集学生的反馈信息。根据控制理论,内环反馈控制对于系统的调节最为直接,因此授课教师应采取多种手段,激发学生的学习兴趣和参与意识,给学生创造一个相对轻松的心理环境,以便更多地获取真实反馈信息,使课堂信息由单向传递变成双向传递,形成闭环调节,提高课堂效率。中环反馈信息来源于学生定期的网上评教和教学督导意见。发挥网络平台作用,通过设置学生信息反馈平台和网上评教系统,鼓励学生将自己在学习过程中遇到的问题、对各个教学环节的意见和建议反馈给教研室或者教师本人。同时结合教学督导的意见,对授课过程加以优化。外环反馈信息来源于最终的考试成绩以及课程结束后的教学研讨。尽管考试成绩不能说明一切问题,但通过考试过程及试卷分析,可以发现学生在学习该课程中存在的共性问题;通过教学形势分析和教学方法研讨可以掌握社会知识需求,同时达到取长补短的目的。 2.3 干扰分析 控制系统中,干扰不可避免,并且直接影响控制效果,因此干扰抑制问题是控制系统分析的一个重要内容。在控制理论中通常可以采用预测和补偿的方法削弱其对输出的影响。在这里,需首先分析干扰及不确定因素的产生。在该系统中,人(教师、学生、管理者)是主要的系统组成部分,个人的差异性,必然导致信息传递过程中的不确定性。如,学生基础知识、教师知识结构与研究兴趣、反馈信息的客观表现、管理决策的执行差异等等都是客观存在且随机变化的。应重点关注整体的不确定,并做好相应的“补偿”准备。首先了解学生预备知识的掌握情况,是否需要补偿。课程中涉及到的数学知识很多,如积分变换、拉普拉斯变换、复变函数等等,但所需知识点相对较孤立,因此可以利用较短时间进行“突击培训”。实践证明,适当的“基础知识补偿法”对于课程重点、难点的讲解具有良好的辅助作用,教师和学生都减轻了压力;其次是课堂干扰补偿。课堂上的互动是必要的,既可以调节课堂气氛,又有利于信息的双向沟通。但不能以点带面,让片面的反馈信息占据主导地位。课堂上提问式讲解,教师总是希望得到正确的回应,但不可将个别回应作为学生全面掌握知识的反馈信息。因此要剔除这种期待已久的“特殊喜讯”,注意观察大部分学生的反应和课堂情绪,排除干扰;第三是排除评价干扰。来自学生、督导、同行等方面的评价是系统中重要的反馈信息,为避免个别的不公正评价,需设置信息过滤机制,过滤掉带个人感情成分的“奇异值”,对来自不同方面的反馈信息加权处理。当然这个过程应以学生反馈信息为主,其他方面反馈为辅;最后是执行干扰补偿。在一个完整的教学计划执行过程中,教师是策划者和执行者。但教师水平、教学经验甚至责任心的差异,都可视为一种干扰,都可能影响教学效果。因此适当的教学示范课、教学基本功训练、定期的教研组讨论、教学方法交流都是必要的补偿方法。 2.4 控制调节制定 控制调节主要考虑两方面:一是教师的作用,二是教学管理者的作用。 教师方面。强调信息的双向流动,要达到学生掌握教师传授的知识、方法这一目的,因此教师应该成为驾驭课堂、掌控知识的角色。授课教师要精心设计每堂课,特别是绪论的讲解。作为控制论的入门课程,必须要让学生在首次接触课程的同时,将一个异常开阔的视野展示在他们面前,而不是让其产生这仅仅是公式推导、纯粹理论堆积的错觉,进而刺激学生求知、探索的兴趣和激情。鲜活生动的应用实例,具体的视频展示是冲击和震撼学生这种发散思维的最好手段。需要摒弃传统教学中发展历史的简单罗列,取而代之的是声情并茂的图文、视频展示,既融入了大量专业信息,又激发学生的兴趣,取得了事半功倍的效果。此外,通过适当的教学经验交流、教学方法讨论,使每位任课教师在熟知教学内容的基础上,培养教师运用适当方法,调控课堂气氛,激发学生热情的课堂应变能力。 管理者方面。教学管理者除关心教学效果外,更要关心如何打造一门精品课程,如何培养一支精干队伍。因此其调控行为相对要宏观,在控制理论课程建设过程中,主要从以下几方面着手调控。 1)教学实验环境改善。作为重要辅助手段的实验教学在课程建设中作用不容忽视,除了更新实验设备之外,更注重实验内容的更新。通过增加开放性实验、设计型实验、自主开发型实验,开阔学生视野,锻炼实践能力。 2)教学计划适时调整。尽管目前学时压缩是个大的趋势,控制理论课程同样受到影响,但对于基础内容、经典方法的学时不能压缩。通过更新教学内容、编写适合自己专业的特色教材,合理使用多媒体教学手段,使教师和学生在教与学的过程中都做到得心应手。 3)建立一定的奖惩激励机制。结合学生评教、教学督导及教研室评价,对课程综合打分,并对教学成绩突出的教师给予一定的物质和精神奖励措施,激发教师的教学投入热情,营造积极向上的竞争气氛。 3 结束语 在多年自动控制理论教学实践中,笔者对“控制理论”学以致用,在充分分析课程特点、考察教学过程的基础上,利用控制理论基本思想,发挥专业优势,分别针对目标制定、反馈设置、干扰抑制、控制手段等方面找到教学活动的对应环节,摸索出适合电类、机电类专业学生学习的教学方法。同时,对其他课程体系建设具有一定的借鉴作用。 自动控制理论论文:自动控制理论有效教学方法探索与实践 摘 要:自动控制理论课程涉及自动控制系统分析与设计的基本理论和基本方法,其特点是概念抽象、术语多、数学成分大、工程实践性强,要求该课程在教学方法上进行探索。研究并探索了该课程基于认识论和方法论的有效教学方法,经过近几年的探索与实践,教学效果良好,可为提高该课程的教学质量和进行有效的课堂教学提供参考。 关键词:自动控制理论;有效教学;探索与实践 自动控制理论课程是支撑我校导航、制导与控制国家重点学科的主干课程,自1959年起即为测控工程专业学员开设,目前已面向全院本科学员,是全院性的专业基础课,选用胡寿松教授主编的《自动控制原理(第五版)》教材。 自动控制理论课程综合性强、知识覆盖面广、基本概念和术语多,数学推导多。它不仅要求学生有扎实的高等数学、工程数学、复变函数、模拟电路、电工技术等课程基础知识,而且还要有较强的计算能力和工程素养。特别是随着控制技术的迅速发展,课程内容不断丰富充实(教材的第一至六章和第八章),讲授对象也日渐广泛,而课程学时却一再压缩(课内60学时),要求也越来越高,并且所选用教材的内容特点往往使学生因缺乏工程实践,缺乏对实际控制系统的感性认识而感到内容比较抽象,知识点分散、公式多、推导多,进而影响学习效果。总之,课程标准和教材内容的特点让学员感到难学,教员感到难教。该课程的改革和建设是全面提高专业课教学质量的基础,促进学科发展的关键。为提高教学效果,促进“指技合一”复合型军事人才培养,我们对该课程的有效教学方法进行了探索实践。 1 基于认识论和方法论的教学方法探索 1.1 从定性到定量、再到定性的分析思路 人类认识自然、了解自然,总是遵循从定性到定量、再到定性的这一规律,这种过程也是认识论所倡导的规律。自动控制理论课程的目的是让学员掌握控制的基本概念,并能够对实际的控制系统进行分析、设计。理解控制的概念比较容易,但要实施恰当的控制则比较难。在课程教学过程中,我们经常强调从定性到定量、再到定性的这一认识过程,帮助学员掌握整个课程的分析、学习思路,从总体上把握教材的内容,取得了较好的效果。 例如,对于一般自动控制系统的控制原理分析是定性分析,但是光知道自动控制的基本概念和原理是远远不够的,一个实际的系统要能够进行工作,必须对它进行定量分析,也就是要分析其稳定性、准确性和快速性指标。为了达到定量分析的目的,必须对系统建立模型,这个模型就是数学模型,包括微分方程、传递函数、结构图和频率特性,正好是教材第二章和第五章的内容。数学模型是实施定量分析的基础,有了模型并能够对其进行求解(拉普拉斯变换和反变换)的基础上,我们就能够对系统进行定量的认识。例如对快速性的认识,是通过对一阶系统和二阶系统的性能分析来建立起动态性能指标;对于稳定性的认识是通过线性系统稳定的充要条件和劳斯—赫尔维茨判据、奈氏判据、对数频率域稳定判据来进行的;对于准确性的认识是通过终值定理和静态(动态)误差系数法求稳态误差来进行的。 学员在学习过程中,喜欢对系统进行定量分析。因为定量分析有公式,计算简单,容易得出结果;而定性的结论,多属定量分析的结果、文字性结论以及相关的描述性结论。为此,我们在教学过程中强调,定量分析比较容易,难的是从定量分析上升到定性的结论和定性分析上去,也就是对这些定量的公式、结果的分析。例如,稳定性与参数之间的定性的关系;动态性能指标与系统参数之间的变化关系;稳态误差随系统参数变化如何变化;稳定性、稳态误差和动态性能指标与系统参数变化之间的关系;高阶系统增加闭环零点和闭环极点对系统有什么影响等。 1.2 从开环系统分析闭环性能的策略 控制的核心思想是反馈,反馈就可使一般的开环系统变成闭环系统。因此,系统的开环与闭环之间存在紧密的联系,一般来说,开环系统容易分析和理解,也容易获得其数学模型,因为开环系统一般是由各种典型环节组成的,可以很方便地求得开环系统的零点和极点。因此,为了分析系统的闭环性能,常常从开环系统传递函数、开环性能出发来研究和分析。 例如,为了分析闭环系统的稳定性,劳斯判据需要知道闭环特征方程,而闭环特征方程正好是1+Gk(s)=0,其中Gk(S)就是系统的开环传递函数;而用奈氏判据直接通过开环幅相特性曲线Gk(jw)就可判别系统的闭环稳定性,也是从开环传递函数出发的。分析系统的稳态误差时,对于型如tm或其线性组合的输入来说,可直接通过对开环传递函数的型别v和开环增益k来得到静态误差系数从而算出稳态误差。绘制根轨迹时,由1+Gk(s)=0可推导出根轨迹方程,最终可直接采用开环传递函数Gk(s)来绘制闭环根轨迹,并根据闭环根轨迹分析系统的动态性能、稳态性能、稳定性等信息。 从开环系统分析闭环性能的策略可以帮助学员掌握各种分析方法的出发基点和分析目的。由于自动控制理论课程概念、术语多,从什么条件出发分析系统的什么性能在学员学习过程中经常引起混淆,往往课程教学已经结束了,学员还不知道用什么传递函数来绘制什么(开环、闭环)系统的根轨迹,用什么传递函数来计算(开环、闭环)系统的稳态误差。诸如此类,不一而足。 1.3 从对控制系统的要求出发整体把握教学内容 自动控制理论课程内容繁杂,基本概念、定义、术语、公式多,学员难以从整体上把握课程的全貌,难以建立课程知识体系之间的内在联系,大部分学员只有靠机械记忆来掌握课程内容。在教学过程中,我们通过从控制系统的一般要求出发,将课程体系有机联系起来,收到较好的效果。 对自动控制系统的一般要求是“稳、准、快”,因此对控制系统进行分析就是对这三个字进行分析,即分析系统的稳定性、准确性(稳态误差)和快速性(动态性能指标)。首先要求知道它们的准确含义,其次要采用合适的分析方法。分析方法最直观的是时域分析法(第三章);其次是在系统参数发生变化的时候,系统的性能如何变化,可采用根轨迹法进行分析(第四章);除此之外,如果系统的输入是正弦波,对系统的分析可采用频域法进行(第五章);如果系统的性能不符合要求,则必须对系统进行校正(第六章)。 当然,对于每一种分析方法,其分析特点和目的也不一样。时域分析可提供时域指标的全部信息;根轨迹法分析具有时域分析的特点,但它可以提供系统参数发生变化时的闭环系统的根的分布情况,从而可以分析系统的时域指标;而频域分析由于方法的特点,可以分析系统的稳定性和稳定裕度,但不能提供直观的时域指标。 1.4 线性叠加的思想 自动控制理论讲授的主要是经典控制理论,研究对象是线性定常系统,其主要特性是叠加性和均匀性。在系统分析过程中,经常采用的策略是叠加。从一般的多输入产生的输出是采用叠加原理,到开环对数幅相特性曲线的绘制也是将幅频特性相乘变成对数幅频特性的相加从而简化运算。对系统进行校正的时候,串联校正采用的是线性叠加,而反馈校正不具有叠加性,但通过进行一定的简化,最后进行反馈校正进行设计时,也是通过近似的线性叠加的办法。因此,叠加的思想在课程中运用得相当普遍。 2 教学实践体会与教学效果 2.1 多从工程的角度进行教学 自动控制的基础是微分方程的求解,但精确求解微分方程却不是本门课程的重点。自动控制理论是从工程实践中发展并提炼出来的。因此,虽然求解微分方程具有逻辑严密性和精确性,但数学特性却不是该课程的主要特性,在教学过程中应该强调的是其工程性。它的工程性主要体现在几个方面。一是近似、简化的方法,例如对非线性系统的小偏差线性化法近似成线性系统,这种近似在工程上是应用得非常多的,也是非常有效的,在一定程度上能够满足工程的需要;再例如在一定条件下将高阶系统简化为一阶或二阶系统。二是大量公式的推导过程应该注重工程背景,而不能从纯数学的角度出发进行推导教学,严密的数学推导并不是本课程的主要目的,即不能将本课程讲成一门纯数学的课程,而应该从工程的角度出发,充分利用简化、近似、适用范围等工程使用条件,对相关知识点进行讲授。 2.2 适当强调控制系统的设计 自动控制理论课程的目标有两个:一是控制系统的分析;二是控制系统的设计。我校所选用的教材是以控制系统的分析方法为主线,在控制系统的分析方面内容比较详尽,各种分析方法都有介绍,知识点成体系,但对控制系统的设计则讲得较少,也就是注重基础知识的讲授,而忽略如何利用分析方法进行控制系统设计。学员学完该课程之后,掌握了许多控制系统分析的方法,但对实际控制系统的设计基本没有思路,总感觉无从下手。 为此,在教学过程中,笔者强调基础分析方法的同时,引入另外一条控制系统设计的主线,以一个导弹控制系统仪器为例,从其控制原理、数学模型、时域响应分析、根轨迹分析、频域分析以及频率域校正方法出发,对该仪器系统进行分析与设计,既增加了学员学习相关知识的积极性,又提高了教学效果和学习效果。 此外,原教材的知识内容在控制系统的设计方面虽然篇幅较少,但是涉及相关设计的内容都已经融合在相关知识点中。比如对一阶、二阶系统的参数分析与调节,对系统开环增益的调节作用等,实际上对被控对象或系统增益的调节已经是系统设计的内容了。事实上,自动控制理论的发展在相当长的一段时间内都是对系统的参数进行调节。如果参数调节不起作用,则需要采用校正方法来改善系统的性能。 值得注意的是,过多地强调系统设计的内容会牺牲对基本理论与方法的教学。引入以实际控制系统的设计这条主线,应当处理好基本理论方法与应用之间的关系,注意把握基本理论方法与应用之间的“度”,这个“度”就是在不牺牲课程内容体系、知识体系完整性的前提下,适当增加设计方面的内容。 除此之外,对教学内容进行整合和精选,引入Matlab编制的辅助教学软件等措施,也在教学过程中得到了有益的尝试。 3 结束语 近三年来,在自动控制理论课程的教学过程中,采用基于方法论和认识论的有效教学方法的探索和实践,与以往的教学情况相比取得了明显的教学效果。有学员说,通过这样的教学方法,我们很容易理解课程的内容体系,知道该掌握哪些知识,哪些是重点,哪些是难点,能够从总体上把握经典控制理论的全貌。对于青年教员来说,通过这样的实践,能够让他们尽快地理解掌握课程体系和内容,尽快帮助他们成长为一名合格的自动控制理论课程教员。当然,随着自动化技术的飞速发展,为了能够适应新时期对人才培养的需要,必须加强自动控制理论课程的教学改革和探索,不断地更新和完善教学内容,改进教学方法,将自动控制理论课程的教学推向一个新的高度。 自动控制理论论文:浅谈《自动控制理论》专业基础课程教学改革 [摘要]《自动控制理论》课程为理工科院校电气自动化专业重要的专业基础课,是自动控制系统、过程控制、智能控制等专业课的先修课程。该课程理论性、系统性和综合性都很强,涉及到多学科的交叉。通过理论课程的学习,培养学生分析、设计控制系统的能力。为后续专业课程的学习打下坚实的理论基础。 [关键词]自动控制理论 课程改革 综合实践 《自动控制理论》课程是我院重要的专业基础课,近几年,我们通过课程建设,建立了新的自动控制课程体系,确立以系统分析、系统建模、系统综合为自动控制理论课程的主线,构建由时域分析、复域分析、频域分析、离散系统和非线性系统5个模块构成的知识体系。在教学过程中,把自动控制、计算机技术和电子技术有机地融为一体,使学生对控制系统的组成、分析、设计、综合等各个环节有全面的理解,并通过一系列的实践环节培养学生的综合实践能力。 一、课程体系科学化 《自动控制理论》是一门知识覆盖面广、内容多、更新发展快、理论性和抽象性都很强,具有一定深度和复杂性的课程,教师难教,学生难学。随着本科生教育的继续巩固和研究生教育的不断发展我们对课程体系进行了改革,制定了新的自动控制理论教学大纲,对课程的教学内容进行了调整优化,建立了一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。 1.开发研制了计算机辅助教学课件 自动控制理论CAI课件的设计是一种根据教学大纲的要求,经过教学目标确定教学内容和任务分析的教学媒体,是利用计算机进行教学活动的交互方式。《自动控制理论》课是专业基础课,所以,在教学中应加强“三基础”教学,即基本理论、基本知识和基本技能,既要保证本学科的系统性、完整性,又要考虑专业培养目标对课程的要求。在进行CAI课件的设计时,我们依据以下三点:(一)以教学大纲为依据,充实和更新教学内容;(二)在教学中要做到保证基础教学,加强近代教学,联系实际教学,涉及前沿教学;(三)完善CAI模式,使课程结构体系更趋合理。教学课件以教材为蓝本,含简明、清晰的授课讲义、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容,既有课本内容的直接再现,又增加了很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。课件以计算机为载体,既可用于课堂教学,又可通过上网及安装于学院计算机中心的方式,供学生进行自学和课后复习使用。 2.根据教学目标确定教学方法 在教学中采用启发式教学,注意培养学生的思维方法。如在对自动控制理论的讲授过程中我们始终围绕着系统的建模、分析、综合这条主线展开课程内容,花大气力以一个典型的系统为例进行系统模型的建立,通过采用不同的控制器引出常用的一阶、二阶系统进行典型系统的分析和系统的综合,然后对相关的内容讲思路、讲方法、做比较,这样以点带面举一反三,同时布置适当的习题去强化对主线的认识从而形成科学的思维方法。在课堂教学中注重教与学的互动。教师少讲、精讲,鼓励学生自学。对课程的重点内容进行课堂提问,对带有普遍意义或难点的问题事先布置,积极展开课堂讨论。 二、更新教学理念 1.抓住重点掌握基本概念 《自动控制理论》引入了一系列互相关联的基本概念,如稳定性、准确性、快速性,输入与输出,动态与稳态,反馈与前馈等,这些基本概念形成了本课程的知识要点,是学习理解的重点。要掌握好基本概念,首先应该从这些抽象概念的建立过程中加深对其理解,建立概念与其反映事物间的联系,搞清概念与相关概念之间的联系和区别,然后在实际应用中加深对其的认识。 2.抓住主线建立不同方法间的联系 稳定性、准确性、快速性是对控制系统的基本要求,也是系统性能的重要指标。稳、准、快贯穿了时域分析、根轨迹分析和频域分析方法的始终,也是系统综合设计要满足的性能要求。在本课程的学习中,以稳、准、快为主线,建立各种系统分析与设计方法之间的联系,有助于对课程内容的理解和掌握。 3.提高综合分析能力 《自动控制理论》既是专业基础理论课程,又是一门科学方法论。研究的内容既有一定的复杂性,又有一定的普遍性。因此,在学习中不仅要掌握教材中的结论,更要掌握其中体现出来的研究方法,培养系统的观念,提高综合分析问题的能力。 4.学会自学 要善于在学习中提出问题,解决问题,学会探究式学习,广阅参考书,拓宽视野,从更多控制系统的实例分析中,提高分析问题和解决问题的能力。利用提供的网上教学资源深入学习。 5.注重理论和实践相结合 反馈的现象比比皆是,反馈也是控制的精髓。在本课程的学习中,结合生产、生活实际,观察反馈系统的构成,将有利于对反馈的深入理解和认识,并自觉地将反馈应用到各种实际系统中去,学以致用。 6.主动参与教学 对学习中的收获、体会及心得、对教学的意见或建议、在学习中遇到的问题,通过网上的在线区或通过任课教师向课程组反映,课程组教师将随时给予答复。 三、 实验教学多样化 自动控制理论的实验教学既要培养学生分析问题和解决问题的能力还要重视培养学生的思维能力和创新能力。为此我们制订了新的实验教学大纲,重新编制了实验指导书,自动控制理论实验指导书增加了每个实验内容的涵盖量,增加了综合性实验。在实验教学过程中,注意充分发挥学生的主观能动性,注重教与学的互动,尽量只讲基本的操作方法,然后让学生自己发现问题。实验操作课上,每个学生必须独立完成每次实验内容,独立完成实验结果的分析,并且回答老师针对实验细节中的问题的提问,得到自己的结论。保证实验课的质量,全面检查实验操作。这样督促学生认真完成每次的实验操作,起到了很好的效果。 四、科学、有效的教学效果评价 教学评价是教学活动的一个重要组成部分,恰当的教学评价对学生的学习具有引导、激励和改进的作用。我们不是“一卷定乾坤”的评价方式,而是建立了从学习过程、作业练习到期末考试,定性评价与定量评价相结合,多视角、多元化的过程性评价体系。科学有效的教学评价帮助学生克服了应试心理,从重“结果”走向重“过程”,从重“知识”走向重“能力”。注重对学生平时学习状况与效果的考查,增加了实验考核,并将其按比例计入期末总成绩,对考试从内容、形式和管理上改革,使其更加科学、规范、公平。 五、结束语 多年来我们不断对控制理论课程进行探索和改革,做了大量细致而有效的工作,从而保证了教学质量和教学效果。在总结本科教学成果的基础上,我们跟踪国内外控制理论的发展,借鉴兄弟院校在该课程的先进教学经验,对课程体系、知识结构、教学方法和实验手段进行了一系列改革与创新,使“自动控制理论”课程从课程的准确定位、课程体系和教学内容的优化、教学过程的组织实施到教学效果的评价,形成了一套新的、更为有效的教学规范。它不仅提高了本课程的教学质量,同时为后续课程奠定了良好基础、起到了促进作用。 (作者单位:山东建筑大学信电学院 山东济南) 自动控制理论论文:自动控制理论课程教学改革探索 摘要: 为了更好地适应新形势下自动控制理论的教学,本文从课程体系、教学内容、教学方法、教学实践、考核形式等方面进行了改革探索实践,提出了一系列较为行之有效的措施和方法,对自动控制理论的教学起到了良好的效果。 关健词: 自动控制理论 课程教学 教学改革 实践 1.引言 自动控制理论是非常活跃的一个学科,它不仅仅是自动化专业的核心基础课程,还在航天、农业、交通、电气、机械制造等工程学科中都有非常广泛、重要的应用。随着计算机控制技术、通讯技术和网络技术的不断发展,自动控制理论处于一个关键的历史时期,正向着“广度”和“深度”两个方面快速发展和开拓。但是,由于该课程具有概念抽象、涉及的数学知识较多、工程实践性强等特点,因此用传统的教学方法,不少教师感到“难教”,学生也感到“抽象”难学,教学质量难以得到根本的保证。因此,在自动控制理论的教学工作中,针对社会发展变革对其新的要求,针对自动控制原理的课程特点,探索新的教学方法是非常重要和必要的。 2.课程教学改革的思路与实践 2.1坚持课程地位,提高学生学习的兴趣。 自动控制理论是一门理论性很强的课程,学生在学习该课程的时候还未接触过专业课程,因此,在学生刚开始接触这门课程的时候,不能一味地只对其灌输纯粹理论,讲述公式推导。过深的专业术语、过多的数学公式会使他们对这门课程产生畏难思想。兴趣是最好的老师,教师从第一堂课开始就应培养学生对这门课的兴趣,摒弃传统教学中发展历史的简单罗列,代之以声情并茂的图文、视频展示,如此既能融入大量专业信息,又能激发学生求知、探索的兴趣和激情,让学生真正理解和体会到自动控制理论课程在自动化专业中所处的重要位置。 2.2打破传统课程体系结构的约束。 传统的课程体系是将控制原理中经典控制理论和现代控制理论两大部分内容分割开来,自成体系,独立开课。从教学的效果来看,这样的讲授方式不利于学生建立自动控制学科基础理论和方法的总体框架。因此,我们在对课程的教学中,尽管仍然分为自动控制理论和现代控制理论两门课,但在整个课程的教学体系上已经完全打破了旧体系的约束,将经典与现代控制理论融会贯通进行教学。例如,在讲述控制对象的微分方程模型和传递函数模型的同时引入系统状态空间的概念,继而讲解状态空间和传递函数这两种系统描述之间的相互转换。通过这样一个过程,就可以将经典控制理论与现代控制理论的基本思路有机地结合。实践证明,利用这种教学方式,不仅能够使学生更好地认识控制理论的体系结构,还提高了学生学习的灵活性和主动性。 2.3加强数学知识的学习。 自动控制理论课程涉及较多的数学知识,包括高等数学、线性代数、积分变换、复变函数及矩阵论等数学知识。大量的数学知识常常令学生倍感学习压力,数学基础不好的学生更是顾虑重重,毕竟自动化系的学生是工科学生,不是纯理科学生。但是由于自动控制理论课程其自身的特点决定了学好该门课程必须具备一定的数学基础。所以,在教学过程中,教师应当根据课程的进度,有计划地给学生补习诸如拉普拉斯变换、傅立叶变换、三角变换、积分变换、留数定理、矩阵分析等数学知识,给学生创造一个相对轻松的心理环境。 2.4强化工程意识,培养工程能力。 自动控制理论课程虽然与数学等课程联系紧密,但该课程决不等同于数学课程。在该课程的教学中,我们从理论和工程应用相结合的角度,注意强化学生的工程意识,提高其工程实践能力。例如:在讲解系统的数学模型――微分方程的求解中,详细分析微分方程的解所对应的实际系统中的含义,使学生深刻理解数学意义与物理意义以及实际工程之间的联系。 2.5加强现代教学手段的使用。 随着当今信息技术地发展和网络设施的进一步完善,现代教学越来越多地依托于各种新兴的信息技术和设备。这些技术设备不仅可以有效地丰富教学手段,还可以很好地开展网络远程教育。自动控制理论课程的图形示意、图解分析较多,传统的板书方式很难直观形象地表达出来,因此适当地采用多媒体课件等现代化教学手段有助于学生理解。比如,在讲述动态“过渡过程”的概念时,采用多媒体授课方式可以将系统的过渡过程生动形象地表现出来,给学生提供最形象、直观的教学演示,有利于学生对抽象概念的理解,加深学生对这些知识点的理解,能够取得非常好的教学效果。 2.6注重实践教学,培养学生分析问题和解决问题的能力。 理论知识需要实践性教学的支持,实践性教学对巩固理论知识、培养学生分析解决问题的能力及开发他们的创造力都有重要的作用。而自动控制理论又是一门与实际紧密联系的课程,一般都安排在大学三年级第一学期,是学生接触较早的一门专业课。初学专业课的学生对实际的自动控制系统和常见的控制元件、控制器、执行机构等都没有直观的认识,对于该课程如果仅限于对知识的讲解,那么无论讲得怎么透彻,学生在学习过程中往往还是感到抽象难懂,在具体问题中,也不能够灵活运用课程中学到的知识和方法去解决。因此,引入实验教学,并且在实验过程中把理论知识的讲解和实际运用结合起来,会收到很好的效果,既使学生亲身体验控制理论的具体方法和思想,对解决实际问题能力的提高大有帮助,同时也有助于进一步深化理解所学的理论知识。 2.7考核形式的改革。 科学地运用考试的检查评价、教育激励、反馈调控、培养督导等功能对提高教育质量、推进素质教育会产生不可替代的作用。考试形式及成绩的评定,对于调动学生的积极性及提高学生的素质有重要的作用,为了检验学生的学习效果,可以将考试成绩划分为四个组成部分:平时成绩20%(包括作业、出勤率和平时课堂学习表现)、实验20%(包括实验操作和实验报告)、期中考试20%、期末考试40%。这种考核形式改变了一考定终身的考核制度,而对平时的学习及实践提出了更高的要求。结果表明,这种考核方式不仅使学生对于理论知识有很好的掌握,还充分地调动了学生实验操作的积极性,减轻了学生考试的负担,提高了学生学习的主动性。 3.结语 对自动控制理论课程的教学改革和实践切实提高了教学的灵活性和开放性,提高了学生的工程意识和创新能力。随着控制理论研究的范围进一步扩大,控制理论思想的发展和进步,在教学过程中应该不断发展和更新教学内容。 自动控制理论论文:自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用 【摘 要】随着科学技术水平的不断提高,自动化技术在我国电力事业中得到了广泛的应用,并且对电力事业的发展起到了一定的促进作用。现阶段,我国对火力发电的研究正在逐渐加深,并且进行了一定的技术改革,火电厂热工自动化技术已经得到了很大的发展。随着高新技术的快速发展,我国机组容量的不断加大,火电厂热工自动化技术得到了一定的发展与完善。 【关键词】自动控制理论;火电厂;热工自动化;应用 现阶段,我国新建火电厂一般采用的都是自动化控制系统,以往常规控制系统也逐渐转变为自动化控制系统。随着自动化控制系统的快速推广,其性价比越来越可观,进而在工业生产与生活中得到了普遍的应用。本文主要对火电厂热工自动化现状进行分析,阐述自动化控制系统作用,介绍自动控制理论在火电厂热工自动化中的实际应用。 1 火电厂热工自动化现状 首先,在火电厂热工自动化领域中,主厂房基本上均使用DCS控制系统,而辅助车间均使用PLC控制系统。其主要原因就是,在早期的时候,DCS控制系统比较昂贵,并且人们认为辅助车间的作业是可以间断的,不需要具备很强的可靠性,要求模拟控制量也相对较少,为了可以有效降低生产成本,一般均是使用PLC控制系统进行生产。而对于发电机、汽机、锅炉等控制系统而言,均需要进行长时间的可靠运行,要求具有较好的模拟控制量,进而从系统性能方面考虑,一定要选择DCS控制系统维持运行。 其次,在锅炉燃烧过程中,一定要加强对AP论域的控制,也就是两个运行周期的锅炉压力变化差论域。对燃烧周期进行自动调整,可以对燃烧速度进行有效的控制。同时锅炉技术性能与煤质均会影响控制效果。因为隶属的函数曲线变化是互相交错重叠的,所以,在进行实际控制的时候,一定要加强对锅炉运行情况分析,保证其具有较强的适应性。 最后,在测量锅炉汽包液位的时候,因为汽包液位系统缺乏平衡能力的被控对象。当供水量出现变化的时候,因为锅炉传递给汽包的热量是一致的,非常容易导致出现液体大量汽化的情况,致使汽包液位测量结果不准确。其主要存在两种情况:一是,当供水量骤减或者出口蒸汽量增加的时候,其测量结果就会相对偏大;二是,当供水量骤增或者出口蒸汽量减少的时候,其测量结果就会相对减小,这也就产生了“汽包虚假液位”的现象。通常,在设计锅炉汽包液位检测回路的时候,经常忽略这一问题,导致影响了锅炉的正常运行。 2 自动化控制系统作用 首先,自动化控制系统主要就是在PLC控制系统与网络的基础上,形成的一种自动化系统,尽管其可以继续向上扩展一些管理信息系统,但是也无法充分发挥其作用。事实上,DCS控制系统也是分布式控制系统的一种架构模式,其控制器可以使用传统DCS控制器,也可以使用PLC控制器,或者是其它类型的控制器。由此可以看出,PLC控制系统也是分布式控制系统的一种架构模式。 其次,随着社会的不断发展与进步,出现了很多高级算法模块,比如,NT6000模块,其是一种具有设备极的模块,在一个模块上实现设备的控制与故障报警功能,并且在网络通讯中,也可以实现模块的相互传递。一个设备极模块就好比是0.5K梯形图编辑量,此时,要想让PLC控制系统也具备此项功能,就要进行很多的复杂操作。在运行调试、下载修改、远程诊断等方面,PLC控制系统无法进行有效的作业。而DCS控制系统可以进行有效的处理,并且通过多年的经验积累,其处理方案越来越完善。 最后,随着我国电力事业的快速发展,国家对节能降耗工作越来越重视,火力发电行业也进行一定的调整。在发展火力发电行业的时候,一定要加强火电电源的建设,不断优化资源配置,合理布置电力输送,保证我国所有地区供电的可靠性。并且在自动化控制技术方面投入了更多的研究力量,无论是资金投入,还是人员投入,促进了自动化控制技术的发展,进而在火力发电行业中得到了广泛的应用,促进了火力发电行业的快速发展。 3 自动化控制理论在火电厂热工自动化中的具体应用 3.1 主蒸汽压力调节 主蒸汽压力指的就是可以保证火电机组能够安全运行的重要监测参数,同时也是调节机组负荷与平衡锅炉汽机能量的重要指标。在调节主蒸汽压力的时候,主要就是利用锅炉燃烧调节系统进行调节。锅炉燃烧调节系统主要包括:引风调节、燃料调节、送风调节。 调节主蒸汽压力的策略就是基于能量平衡调节策略、基于给定值偏差和主蒸汽压力调节策略。本文主要对后者进行分析。此调节策略主要包括两种:单回路调节、双回路调节。单回路调节指的就是在给定值偏差和主蒸汽压力之间的调节,其控制信号就是燃煤量的调节偏差,具有一定的克服扰动能力差等不足,并且具有参数少、整定简单等优势;双回路调节指的就是在单回路调节的基础上,增加对燃煤量的导前信号控制,在此调节过程中,无法有效整定内外回路的参数,并且控制系统操作也比较麻烦,不过其也具有控制速度快、超调小等优势。 在进行导前信号选择的时候,有很多的方法,主要分为两种:一是,传统方法: ,其中,D表示主蒸汽流量信号; 表示锅炉蓄热系数;Pd表示气泡。二是,直接将燃煤量当成是导前信号。 3.2 热工自动化技术 热工自动化技术主要就是利用控制理论、智能仪表、信息技术、计算机技术、热能技术等相关技术,对热力学参数展开一定的控制与检测,进而实现对生产过程对控制、检测、调节、整理、优化,进而达到安全生产,实现生产产量的提高,降低消耗的一种高新技术。其主要就是实现锅炉、汽机、辅助设备运行的自动化,保证机组自动化运行的高效性、可靠性、安全性,并且确保生产运行的经济效益与社会效益。 随着科学技术水平的不断提高,自动化技术的不断进步,促进了热工自动化的全面发展。在生产过程中,利用新技术、新材料、新设备、新原理生产一些新的传感器与变速器等,使得控制系统与控制设备越来越先进,实现了热工生产的全面自动化。同时,随着新控制理论与策略的不断提出,在生产实践中得到了广泛的应用,并且促进了生产的可持续发展。 3.3 节能增效 随着社会经济的快速发展,能源与资源的消耗量越来越大,因此,全世界对能源与资源的消耗问题予以了高度的重视,尤其是在电力事业发展过程中。随着科学技术手段的不断增加,智能化、透明化、无线化、网络化等概念的不断提出,越来越重视自动化控制系统的开发与利用,并且对数据通信、测量、保护、控制等方面的内容也越来越关注。在机组运行过程中,应用了很多的新测量方法与理论,实现了其运行与故障处理的自动化控制,促进了电力事业的可持续发展。 4 结束语 总而言之,在火电厂生产经营管理过程中,加强热工自动化产品的应用,不仅可以增强火电厂生产的安全系数,防止发生一些故障与事故,还可以在一定程度上,增加火电厂生产的经济效益与社会效益。在火电厂热工自动化中应用自动控制理论,可以促进火电厂生产自动化水平的不断提高,达到预期的生产目标,进而实现电力事业的健康、快速发展。 自动控制理论论文:基于LabVIEW的自动控制理论虚拟实验系统开发 摘 要 根据上海开放大学控制工程基础课程的实验要求,利用虚拟仪器软件及其Control Design Toolkit(CDT)开发一个虚拟实验系统,系统包括六个模块:传递函数、控制系统的典型连接、控制系统零极点模型、控制系统分析、二阶瞬态响应。该系统作为控制理论基础课程的辅助教学软件,提高了学生掌握知识与技能的效率,达到了将实验环节引入课堂的良好效果。 关键词 虚拟实验 LabVIEW 自动控制系统 传递函数 0 引言 在理工科专业的教学科研过程中,要想紧跟技术的发展,就要不断地更新教学和实验设备。而随着各学科实验项目和学生人数的增多,传统的实验室和实验仪器数量很难满足学生的需求。因此,虚拟仿真教学和实验室作为一种有效的解决方案应运而生,在各大高校已经获得了广泛的应用,并且成为高等教育实验课程发展的新方向。 虚拟仪器技术自1986年面世以来,已在各工程领域得到广泛的应用,①②在教学实验系统中也得到了应用发展。 在控制理论实验系统开发研究中,许多学校根据自己的需要,利用LabVIEW开发了多种实验系统。②③④⑤⑥ 上海开放大学具有11万注册的在校生,教学与实验的条件受场地、时间、空间和设备的限制,较普通高校更为严峻。网络课程与虚拟实验在开放大学的应用显得尤为重要。 本文根据本校实验要求内容,利用虚拟仪器软件开发虚拟实验系统,从而方便学生进行不定时、不定点地实验。 1 系统总体设计思路 上海开放大学学生多为在职,他们利用晚上和周末进行继续学习,这使得他们具有以下特点:具有比较丰富的工作经验,学习更侧重理解并应用,学生的学习时间受限制。赵教授的实验指导书正是基于学生的特点而编写的。通过实验,加深学生对控制系统传递函数、控制系统构成、控制系统稳定性、典型二阶系统与参数的之间的关系等的理解。根据这些内容,系统设计了一个初始界面和五个功能模块:传递函数建立、典型连接、零极点模型、控制系统分析、二阶瞬态响应(如图1)。 控制仿真工具包能够很好地完成上述功能。 2 系统模块设计及展示 2.1 初始界面 系统设计一个初始界面,它通过选项卡和菜单按钮方式进入各功能模块。初始界面显示该实验系统可完成从传递函数构建、系统特性分析到系统运行仿真的整个过程。 2.2 传递函数构建模块和连接典型 LabVIEW提供一个控制仿真工具包。应用此工具包,在传递函数模块,通过输入系统微分方程的分子和分母系统,构建传递函数。如图2所示左端构建函数,右侧进行典型连接,完成各个环节的串联、并联及反馈连接。 2.3 零极点模型模块 此模块用来判断系统的稳定性。根据微分方程得出传递函数,得出系统的零极点图和伯德图,以便于判断其稳定性(如图3)。 2.4 控制系统分析模块 本系统设计了典型的一阶、二阶系统的时域响应。调整其参数,可得到不同的响应曲线,以便进行对比分析。模块运行界面如图4所示。 2.5 二阶瞬态响应模块 此模块专门分析二阶系统的时域响应。影响二阶系统的各个参数都可以进行调节,以便观察系统的响应特性,从而更为清楚地理解系统特性。模块运行界面如图5所示。 3 结语 仿真的实验界面能够加强学生对实验的兴趣,通过调节不同参数,可直接观测到各种实验过程。采用虚拟仪器代替传统实验仪器,有效的降低了硬件配置和实验成本。 实验充分利用了LabVIEW语言的灵活、开放,人机界面友好等特点,使用方便,具有良好的通用性和扩展性。 自动控制理论论文:电力业中自动控制理论的应用效果评估 【摘 要】近年来随着我国经济的飞速发展,我国电力行业也取得了跨越式发展,无论是装机容量还是发电量均取得了较高的增长。随着电力行业的继续发展,电力系统走向智能化已成为大势所趋,而建立一个坚强的智能电网也一直是国家电网的奋斗目标。由于自动控制理论的应用对提高电力系统智能化水平有着极大的推动作用,因而引起了各方越来越多的关注和探讨。本文针对电力行业中自动控制理论的应用及其效果评估进行了分析和研究,并进行了简要的阐述。 【关键词】电力业 自动控制理论 应用效果 一、引言 随着我国电力行业的不断发展与成熟,国外的发展经验告诉我们,走向电网的智能化与自动化已成为必然趋势。而想要提高电网系统的智能化与自动化水平,必须要应用先进的自动控制理论。随着我国不断推进的积极尝试,自动控制理论在电力业中已经有了较为广泛的应用,本文将针对自动控制理论在电力业中的应用及其应用效果展开分析。 二、自动控制理论的简介 自动控制理论作为自动控制科学的核心,走过了漫长的发展阶段,从20世纪初期形成的基于线性代数而发展起来的现代控制理论,到60年代中期综合了人工智能、运筹学等多挣学科并在此基础上发展形成的智能控制理论,自动控制理论不断走向完善与成熟,并得到了越来越多的认可,在电力、机械、采掘等诸多领域均得到了广泛的应用。 三、电力业中自动控制理论的应用 (一)电力系统的自动化 电力系统的自动化是通过运用自动控制理论,对整个电力系统进行实时监控,对电力系统运行中的各项运行数据指标实时进行采集与分析,并根据分析结果对电力系统进行控制,从而使电力系统的运行更加安全稳定,经济效能也得到较大提高,是自动控制理论在电力业中应用的目的。 “十一五”期间省网以上电力自动化投资汇总表 年份 2006 2007 2008 2009 2010 投资额/万元 150000 123000 90000 71000 50000 “十一五”期间电力自动化设备市场需求结构图 (二)电力业中应用到的自动控制理论 随着电力行业的不断发展以及自动控制理论的不断完善,很多先进的自动控制理论与技术逐渐被应用到电力行业中来: 1.神经网络控制。神经网络控制技术是一种综合性的现代控制技术,集合了非线性控制技术以及并行控制控制技术等在内的多种控制技术,自学习能力较强。神经网络控制技术可以将大量的电气设备像神经元一样连接起来,形成一个复杂的神经网络,并且通过自身学习的算法,对整个神经网络中复杂的线性关系和大量数据进行分析处理,在电力行业中有着重要的应用。 2.专家控制技术。专家控制技术能够完成电力系统的警告控制、特殊状态的识别、紧急情况下的应急处理等多项任务,对电力系统有着重要的意义。另外,专家控制技术还在电压无功控制以及故障点隔离等方面有着较好的应用效果。由于专业控制技术对电力系统有着较为重要的作用,因而在电力业中得到了较为广泛的应用。 3.最优化线性控制技术。最优化线性控制技术,作为如今自动控制理论中比较重要的一种技术,是线性范围内最好的控制方法,对于电力系统中,远距离输电能力的完善以及改善智能电网动态电能品质方面有着较高的应用价值,对电力系统也有着较高的应用价值。 4.综合智能控制技术。综合智能控制技术,能够吧现代控制技术以及智能控制技术两者有机的结合起来,应用到电力系统中。在实际运行中,可以通过综合运用神经网络控制技术、专家控制技术以及其他控制技术,使其协同工作,共同完成对电力系统的控制。综合智能控制技术作为其他技术的总管,在电力行业中也有着较为广泛的应用。 (三)电力业中自动控制理论的应用效果 自动化是电力行业走向成熟的必经之路,能够推动行业的进一步发展。将自动控制理论应用到电力行业中后,能够促进电力系统的不断完善,取得较好的应用效果。 1.实现电力调度自动化。应用自动控制理论对实现电力调度自动化有着较大的推动作用,实现了对电力系统运行时各项运行数据的实时监控与采集分析,并通过控制系统不断进行调整,从而使电力系统始终运行在最佳状态下,大大提高了电力系统运行的安全与稳定性,并且降低了设备的损耗,提高了经济效益。 2.实现变电站自动化。变电站作为电力系统中较为关键的一个环节,内部结构较为复杂。通过应用自动控制理论,在变电站远动装置控制、信号检测控制以及继电保护控制等多个方面有了较大的优化和提高实现了对变电站运行的实时监控,促进了变电站运行的自动化,从而大大降低了运行成本,提高了输送电能的质量,增加了经济效益。 3.实现配电网自动化。通过运用自动控制理论,实现了对配电网的自动化控制,从而大大降低了配电网过去对人力劳动的依赖,减少了工人的劳动负荷,提高了配电网运行的稳定性与可靠性,对于提高输送电能的质量也有着重要的积极意义。 总而言之,自动控制理论在电力业中的应用,能够提高电力系统运行的稳定可靠性,降低电网系统运行成本,提高经济效益,有着显著的应用效果。 四、结束语 随着我国经济社会的进一步发展,对电力系统提出了更高的要求,走自动化、智能化的道路才能不断满足国家发展对电力行业日益提高的要求。自动控制理论在电力行业中的应用,取得了较好的效果,对推进电力系统的自动化有着重要的积极意义。相信随着相关理论技术的不断完善,我国电力行业必将取得新的进步。 自动控制理论论文:自动控制理论探析 [摘 要]随着技术工具的进步如半导体微电子学、光学和光电子学、计算机和通信网络等信息采集、存储、传输、计算和处理技术的迅速发展也强力推动着自动控制理论研究向前发展。然而由于研究系统、对象越来越来复杂,这样就对自动控制理论以及其实际运用的研究就提出了更高的要求。本文首先对自动控制理论的发展作了一个简单的回顾,然后对Matlab软件作了一些简介、最后简单阐述了自动控制理论的研究现状以及其它在各不同领域的运用。 [关键词]自动控制理论;Matlab;模糊控制;鲁棒控制;最优化控制 随着控制系统复杂性的增加,不确定因素的增多,要求各控制理论分支有进一步的发展,弥补各理论分支的缺点与不足,以满足更高的控制性能指标。现有的控制理论在线性系统控制中大都能取得良好的控制效果,但对离散、非线性复杂系统领域的研究大都刚刚起步,或处于初级阶段,远未达到人们的期望。而实际工业生产过程的模型一般都很复杂,通常具有非线性、分布参数和时变等特性。因此将控制理论的研究领域推广到非线性复杂系统有重要的实际意义。另外与宏观复杂系统控制相对的量子控制(Quantum Control)也正在作为一个全新的学科领域蓬勃崛起,它的发展也依赖于完善的控制理论和优化控制策略。近年来随着微电子、半导体、计算机等技术的快速发展也强有力的推动了自动控制理论的发展。 一、现代控制理论的产生及其发展 控制理论作为一门科学,它的产生可追溯到18 世纪中叶的第一次技术革命,1765年瓦特发明了蒸汽机,应用离心式飞锤调速器原理控制蒸汽机,标志着人类以蒸汽为动力的机械化时代的开始,后来工程界用控制理论分别从时域和频域角度讨论调速系统的稳定性题,1872年劳斯(Routh E J)和1890年赫尔维茨(Hurwitz)先后找到了系统稳定性的代数据,1932年奈奎斯特(Nyquist H)发表了放大器稳定性的著名论文,给出了系统稳定性的奈奎斯特判据。美国著名的控制论创始人维纳(Wiener N)总结了前人的成果,认为客观世界存在3大要素:物质、能量、信息,虽然在物质构造和能量转换方面,动物和机器有显著的不同,但在信息传递、变换、处理方面有惊人的相似之处,1948 年发表了《控制论―或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》,书中论述了控制理论的一般方法,推广了反馈的概念,确立了控制理论这门学科的产生。 1.经典控制理论。第一代称为“经典控制理论”时期,时间为20 世纪40~50 年代。它研究的主要对象多为线性定常系统,主要研究单输入单输出问题,研究方法主要采用以传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频域分析法,它的控制思想首先旨在对机器进行“调节”,使之能够稳定运行,其次是采用“反馈的方式,使得一个动力学系统能够按照人们的要求精确地工作,最终实现对系统按指定目标进行控制。” 2.现代控制理论。第二代称为“现代控制理论”时期,时间为20 世纪60~70 年代。经典控制理论对线性定常系统可产生良好的控制效果,但是它对多输入多输出、时变、非线性系统的控制却力不从心。所以50 年代末60 年代初,学者卡尔曼等人将古典力学中的状态、状态空间概念加以发展与推广,将经典控制理论中的高阶常微分方程转化为一阶微分方程组,用以描述多变量控制系统,并深刻揭示了用状态空间描述的系统内部结构特性如可控性、可观性,从而奠定了现代控制理论的基础。 3.第三代控制理论。以上所提的经典控制理论和现代控制理论都是建立在数学模型之上的,所以统称为常规(传统)控制。它们为了控制必须建模,但许多实际系统的高维性及系统信息的模糊性、不确定性、偶然性和不完全性给基于数学模型的传统控制理论以巨大的挑战。是否可以改变一下思路,不完全以控制对象为研究主体,而以控制器为研究对象;是否可以用人工智能的逻辑推理、启发式知识、专家系统解决难于建立数学模型的问题呢?智能控制的出现正源于这一思想。1967年Leondes 和Mendel 首次正式使用“智能控制”一词,1971 年傅京孙教授指出,为了解决控制问题,用严格的数学方法研究新的工具来对复杂的“环境2对象”模型进行建模和识别以实现最优控制,或者用人工智能的思想建立对不能精确定义的环境和任务的控制设计方法,这两者都值得试一试,而重要的是把两种途径密切结合起来协调的进行研究。沿着这一思想出发,现代控制理论将微分几何、微分代数、数学分析与逻辑推理、启发式知识建立和发展了智能控制理论相结合从而形成第三代控制理论大系统理论和智能控制理论。 二、Matlab工程软件 1.Matlab起源。早在70年代中期,Matlab的开发者美国人Clever Moler及其同事在美国国家科学基金的资助下研究开发调用LinPack和EisPack的FORTRAN子程序。到70年代后期,Clever Mloer教授利用业余时间为学生编写能够方便调用LinPack和EisPack的程序。Clever Mloer给这个接口程序取名为Matlab,这是从Matrix(矩阵)、Laboratory(实验室)各取前三个字母组成的,意思是“矩阵实验室”。 2.Matlab的特点与功能。Matlab自从1984年由MathWork公司推向市场以来,经历十几年的发展和竞争,现在逐步风靡世界,可靠的数值和符号运算能力、简单易学的程序语言、强大的图形和可视化的功能以及为数众多的运用工具宝石Matlab区别与其他科技应用软件的显著特点。其相关的功能如下:(1)数值和符号计算功能。Matlab的数值计算功能包括:矩阵的创建和保存;数值矩阵代数、乘方运算和分解;数组运算;矩阵操作;多项式和有理分式运算;数据统计分析、差分和数组导数;用于求积分、优化和微分方程的数组解的功能函数等。(2)Matlab语言。除了指令行操作的直接交互使用方式外,Matlab作为高级应用软件有它自己的编程语言。Matlab的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的习惯形式十分相似,简单易学。完全不需要对矩阵的乘法和求逆进行烦琐的编程。因此用Matlab求解问题比C语言、FORTRAN语言要简便的多。与其它高级语言的关系仿佛高级语言与汇编语言的关系一样,尽管它的执行效率比其它的高级语言低但是其编程效率、程序的可读性,可移植性要远高于它们。(3)图形和可视化功能。图形和可视化功能是现代应用软件发展的主要方向,也是前后版本间的最大差异之一。利用可以轻而易举地绘制二维、三维曲线,三维曲面,并可进行图形和坐标的标识、坐标控制、图形的迭绘、视角和光照设计、色彩精细控制等等。另外还可以非常方便地完成动画的绘制工作。Matlab还提供了对图形对象(Graph object)和图形句柄(Graph Handle)进行操作的“底层(low level)”指令,使用户可以随心所欲地对图形进行各种操作,为用户在图形表现和可视化方面开拓了一个广阔的、没有丝毫束缚的空间。 自动控制理论论文:自动控制理论的全英文教学方法实践 摘要:随着留学生人数的逐年增加,全英文专业课程的教学已在中国大学逐步开展。本文主要分析了全英文专业课程《自动控制原理》教学中的问题与挑战。从该课程的特点出发,讨论了保证全英文专业课教学质量的关键措施和经验。 关键词:全英文教学;自动控制原理;教学方法 自动化技术在社会生产和生活中具有广泛的应用,自动化专业教育具有巨大的市场需求。《自动控制原理》课程是自动化专业的主干课程之一,并且此课程是后续自动化专业课程的基础。该课程传授反馈控制系统的最基本概念以及反馈控制系统分析设计最基础的思路方法,是自控专业学生能力培养的基石。随着经济全球化和中国经济的快速发展,外企在中国投资和中国企业走向国际已经成为现实。这种现状使得高科技人力资源在不同国家流动的趋势越来越强。中国大学留学生数目以及中国高校毕业生使用英语在外企和国外工作的数目呈不断上升趋势,中国大学与英语国家的校级交流也越来越多,这些变化都使得中国大学教育对全英文专业课程教学的需求越来越大[1-3]。全英文《自动控制原理》课程就是为了适应这种教育国际化的形式而设置的。目前中国大学教育处于走向国际化的初步阶段,探索并交流适应现阶段形式的全英文课程教学方法提高全英文教学质量是非常必要的。 一、课程特点与教学对象分析 《自动控制原理》课程是一门理论性非常强的专业基础课程,面向电类专业中国本土学生和留学生开设。该课程对学生的数学基础知识要求比较高,课程用全英文开设,还需要学生具有较强的英文听力和阅读理解力,作业和实验报告等需要学生有较强的英语书面表达能力。该课程设有实验环节,在有留学生参与的实验小组进行系统分析与设计的团队工作,不仅需要学生有较强的实验操作能力还需要学生具有良好的专业英语口头沟通能力。《自动控制原理》课程是自控专业的基础课程,在大学三年级上半年开设,是其他自控专业课的基础,只有很好地理解和掌握控制原理的基础知识,才能继续学习好后续的其他专业课。目前我校留学生人数虽然呈上升趋势但绝对数量还不是很多,全英文教学班一般由本土学生和来自非洲、欧洲、美国、亚洲等不同地区的留学生组成。由于学生们的背景不同,学生的数学基础、英语程度、接受能力、思维习惯和特点都具有一定的差异。一般来讲,本土学生的数学基础较好一些,英语阅读能力较强,但因生活环境为中文,英语听力理解能力相对阅读能力弱一些;对于母语不是英语的留学生,因其有限的英语程度,在课程学习和交流中具有一定困难。从已开设的英文课来看,一般留学生的数学基础相对中国学生弱一些。对来自不同背景学生进行自控原理的教学,如何因材施教,具有一定的挑战性。 二、教学组织与方法 面向不同背景的学生来源开展《自动控制原理》的全英文教学,要保证提高教学质量,必须从师资配备、教学对象认识、教学组织、教材选择、教辅资料与软件工具选择、实验安排等方面全方位地合理安排。全英文教学应该从教学对象背景的需求出发,在注重知识传授、能力培养的同时,要特别注意教学交流质量的提高,以达到知识传授、能力培养的目的。 1.教学团队的素质。自控原理的全英文教学,涉及数学及专业知识的传授、使用英语的沟通,在教学对象来源差异较大的情况下,对教学团队的素质要求比较高。(1)教师英语能力基础及保持:全英文授课的教师,一般应具较强的责任心,具有较好的英语口语表达能力。尽管有些老师有海外学习经历,全英文任课老师由于一般工作在中文语境中,也要注意英语听说能力的保持。(2)专业知识及其应用能力:《自动控制原理》课程是一门比较传统和基础的课程,任课老师一般都学习过此门课程。因此老师对相应的知识点都比较熟悉,但对于课程知识的应用还需予以加强。教师应该有课程相关的比较全面系统的知识背景,不仅可以讲述课程的知识点,也能够讲述知识点之间的相互联系以及知识点的应用环境、应用方法及应用工具,使学生不仅获得课程的知识点,还获得关于知识应用方面的技巧。(3)面向教学对象的教学方法:课程教学的效果取决于课程教学的方法。一般教学方法由理论学习和课堂经验积累两种途径获得。教学方法没有绝对的好与不好,关键的是教学方法要适用于教学对象。因此除了一般教学方法的掌握,教师还要在教学实践中注意收集学生对教学的反馈意见,不断积累总结教学方法及其适用对象。(4)教师的组织与沟通能力:主讲教师是课程的负责人,全面负责助教、实验指导老师和学生之间的工作安排和沟通。教师应该在第一节课收集所有学生的联系信息,包括留学生的国籍,并向学生公布课程助教、实验指导老师的联系方式,保证课程参与者的双向沟通。 2.课程教材与辅助材料:(1)课程教材的选择要考虑到教学对象,选择难易适中的教材。在本课程的实践中,为了满足不同层次学生的需要,为学生推荐了一组具有不同特点的教学参考书。在参考书中有相对比较深的教材满足专业和英语基础比较好、好奇心上进心比较强的学生;也有参考书比较深入浅出,易于理解,满足基础相对弱的同学。考虑到中国本土学生将来也有可能在中国企业工作,本课程推荐了具有中文翻译版的英文原版经典教材,便于学生能在课后了解专业词汇的中文表达,也帮助英文程度差但具有一定中文语言能力的学生对课程的理解。另外本课程为学生提供控制原理主要贡献者的生平介绍,帮助学生理解一些控制原理产生的背景,让学生们学习该领域大师的创新精神。(2)教学辅助资料与工具的提供可以帮助学生理解复习课堂教学的内容。本课程为学生提供中英文对照专业词汇,帮助学生对课程的理解和掌握,并能使用英文专业词汇进行作业和实验报告的表达。自控原理是一门对数学要求比较高的课程,可以把一些课程常用的数学公式表,如拉普拉斯变换表等,作为辅助材料提供给学生。本课程还在课程网页上提供全部课程的英文录像,如果学生在上课时没有完全消化,可以在课后自己观看相关课程录像,理解和消化上课的内容。 3.课堂教学方法。课堂教学是课程知识传授的主要环节,直接影响到最后的教学效果。教师在英文课堂教学中,要注重以下环节:(1)任课老师的课堂表达:教师上课应注意循序渐进,深入浅出,板书要整洁明了。语言采用简单明了、易于理解的句型。考虑到班级里有英语听力不太好的学生,上课语速要适中,并配有相应的关键字板书或多媒体演示稿,以补充学生由于听力原因造成的信息损失。发放多媒体演示稿关键部分的纸质打印件,方便学生做课堂笔记。教师上课应该基础部分简单清晰、教学内容应有扩展性,同时注重介绍知识的应用环境,既要照顾到基础较差的学生,也应满足综合能力强的学生的需求。(2)课堂教学的互动与反馈:由于该课程理论性强,对数学基础要求高,大部分学生使用第二语言第一次接触新的概念,如果没有进行足够时间的预习很难在课堂上使用英语主动提出问题。而电类专业的学生学习任务比较繁重,一般没有时间做足够的预习。教师可以围绕课程内容,设计课堂讨论题目,采用分组课堂练习的形式,一般为二到三人一组,学生可以互相讨论,加强对所学概念方法的理解,教师在学生练习时,巡回检查,期间学生可以向老师询问不懂之处。这种形式的全英文互动,既减少了学生的表达压力,又能达到互动反馈教学效果的作用,非常受学生欢迎,教师也能及时发现学生难于理解的知识点。 4.课程实验。课程实验是课程教学的重要环节,学生通过实验可以加深对课堂知识的理解,并掌握理论知识的应用方法。为保证实验质量,首先要向学生提供清晰的实验指导书,在实验分组时应避免将留学生分在一组,而是将中国本土学生与外国学生搭配开来,加强留学生与中国学生相互交流学习,帮助留学生融入本土学习环境,克服由于外国学生对环境的不熟悉造成的工作障碍,顺利完成课程实验任务。实验报告也是课程实验的重要组成部分,要求学生对实验数据进行有效处理,对实验现象运用课程理论知识进行详细分析、解释。 5.课程学习质量的监控与评估。学生课程学习质量的监控分课堂学习评估、课程阶段学习评估和课程学体评估。课堂学习评估主要通过课堂练习来进行。教师通过学生课堂练习的情况,评估学生课堂学习的质量,改善课堂教学效果。课程阶段学习评估主要通过阶段小测验来进行,通过阶段小测验可以测试学生对一个阶段所学知识的综合运用能力。课程学体评估包括学生的课堂表现、作业情况、小测验情况以及实验情况和期末考试,是学生整个课程学习过程的综合评估。期末考试内容应该含概课程基础知识、课程知识灵活应用和课程知识综合运用等层次,以测试不同层次学生掌握课程知识的情况。 现阶段全英文专业课程教学在中国大学尚属于初步发展阶段,本文主要讨论全英文自控原理课程的教学特点与方法。论文分析了全英文课程班的学生组成和特点,阐述了自控原理全英文课程的教学质量保证的关键措施及经验,为中国大学全英文专业课程的发展提供参考。 自动控制理论论文:自动控制理论发展综述 摘 要:综述了自动控制理论的发展情况,指出自动控制理论发展阶段和现代自动控制理论的发展。最后指出,各种控制理论的复合能够取长补短,是控制理论的发展方向。 关键词:自动控制理论;人工智能;智能控制 自动控制理论是自动控制科学的核心。自动控制理论自创立至今已经过了三代的发展:第一代为20世纪初开始形成并于50年代趋于成熟的经典反馈控制理论;第二代为50、60年代在线性代数的数学基础上发展起来的现代控制理论;第三代为60年代中期即已萌芽,在发展过程中综合了人工智能、自动控制、运筹学、信息论等多学科的最新成果并在此基础上形成的智能控制理论。经典控制理论(本质上是频域方法)和现代控制理论(本质上是时域方法)都是建立在控制对象精确模型上的控制理论, 而实际上的工业生产系统中的控制对象和过程大多具有非线性、时变性、变结构、不确定性、多层次、多因素等特点,难以建立精确的数学模型。因此,自动控制专家和学者希望能从要解决间题领域的知识出发,利用熟练操作者的丰富经验、思维和判断能力,来实现对上述复杂系统的控制,这就是基于知识的不依赖于精确的数学模型的智能控制。本文将对经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论的发展情况及基本内容进行介绍。 一、自动控制理论发展概述 自动控制是指应用自动化仪器仪表或自动控制装置代替人自动地对仪器设备或工业生产过程进行控制,使之达到预期的状态或性能指标。对传统的工业生产过程采用自动控制技术,可以有效提高产品的质量和企业的经济效益。对一些恶劣环境下的控制操作,自动控制显得尤其重要。自动控制理论是与人类社会发展密切联系的一门学科,是自动控制科学的核心。自从19世纪Maxwell对具有调速器的蒸汽发动机系统进行线性常微分方程描述及稳定性分析以来,经过20世纪初Nyquist,Bode,evans,Wienner,Nichols等人的杰出贡献,终于形成了经典反馈控制理论基础,并于50年代趋于成熟。经典控制理论的特点是以传递函数为数学工具,采用频域方法,主要研究“单输入——单输出”线性定常控制系统的分析与设计,但它存在着一定的局限性,即对“多输入——多输出”系统不宜用经典控制理论解决,特别是对非线性、时变系统更是无能为力。现代控制理论本质上是一种“时域法”,其研究内容非常广泛,主要包括三个基本内容:多变量线性系统理论、最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论。现代控制理论从理论上解决了系统的可控性、可观测性、稳定性以及许多复杂系统的控制问题。但是,随着现代科学技术的迅速发展, 生产系统的规模越来越大,形成了复杂的大系统,导致了控制对象、控制器以及控制任务和目的的日益复杂化,从而导致现代控制理论的成果很少在实际中得到应用。经典控制理论、现代控制理论在应用中遇到了不少难题,影响了它们的实际应用,其主要原因有三:这些控制系统设计和分析都是建立在精确的数学模型的基础上的, 而实际系统由于存在不确定性、不完全性、模糊性、时变性、非线性等因素,一般很难获得精确的数学模型;研究这些系统时,人们必须提出一些比较苛刻的假设,而这些假设在应用中往往与实际不符;为了提高控制性能, 整个控制系统变得极为复杂,这不仅增加了设备投资,也降低了系统的可靠性。 二、现代控制理论的发展及基本内容 经典控制理论虽然具有很大的实用价值,但也有着明显的局限性。其局限性表现在下面二个方面:第一,经典控制理论建立在传递函数和频率特性的基础上,而传递函数和频率特性均属于系统的外部描述(只描述输入量和输出量之间的关系),不能充分反映系统内部的状态;第二,无论是根轨迹法还是频率法,本质上是频域法(或称复域法),都要通过积分变换(包括拉普拉斯变换、傅立叶变换、Z变换),因此原则上只适宜于解决“单输入——单输出” 线性定常系统的问题,对“多输入——多输出”系统不宜用经典控制理论解决,特别是对非线性、时变系统更是无能为力。 现代控制理论正是为了克服经典控制理论的局限性而在20世纪50、60年代逐步发展起来的。现代控制理论本质上是一种“时域法”。它引入了“状态”的概念,用“状态变量”(系统内部变量)及“状态方程”描述系统,因而更能反映出系统的内在本质与特性。从数学的观点看,现代控制理论中的状态变量法,简单地说就是将描述系统运动的高阶微分方程,改写成一阶联立微分方程组的形式,或者将系统的运动直接用一阶微分方程组表示。这个一阶微分方程组就叫做状态方程。采用状态方程后,最主要的优点是系统的运动方程采用向量、矩阵形式表示,因此形式简单、概念清晰、运算方便,尤其是对于多变量、时变系统更是明显。特别是在Kalman提出的可控性和可观测性概念和极大值理论的基础上,现代控制理论被引向更为深入的研究。现代控制理论研究的主要内容包括三部分:多变量线性系统理论、最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论。由于篇幅所限,有关现代控制理论研究的具体内容请参见有关文献,这里从略。 三、结论 以上我们介绍了自动控制理论的发展情况和现代控制理论,各种控制理论都有其优点、缺点和适用范围,如果能够取长补短,则必然能够扩大其应用的范围,因而是控制理论的发展方向。事实上,现在已经出现了集经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论于一身的各种复合控制理论,如模糊PID复合控制、模糊变结构控制、自适应模糊控制、模糊预测控制、模糊神经网络控制、专家PID控制、专家模糊控制等等。 自动控制理论论文:基于CDIO的“自动控制理论”工程教育研究和实践 摘要:针对“自动控制理论”课程在工程实践教学中的不足,运用CDIO教育理念对该课程的工程教育进行研究和实践,明确“自动控制理论”课程中学生的学习需求,重新设计教学模式,强化工程实践能力培养,考核方式采用多元化模式。解决了目前该课程工程教育面临的困难,调动了学生学习的积极性,提高了学生的工程实践能力和创新能力。 关键词:自动控制理论;工程教育;CDIO理念 进入21世纪,经济全球化对我国工程技术人才的需求日益增长,对工程教育的发展带来了机遇。但在我国的传统工程教育中,重理论轻实践,过分强调知识的理论深度和系统性,而忽略了各学科知识间的联系,特别是忽视理论知识的应用。“自动控制理论”作为自动化学科各专业的一门重要的专业基础课程,[1]是为培养从事控制领域的科学研究和工程技术人员而设置的。在“自动控制理论”课程中,传统教学多局限于课堂授课,结合线性系统时域分析、根轨迹分析和频率特性分析等基础验证性实验和系统动态、稳态特性分析等分析性实验,而强调工程实践的综合性和创新性内容不足,偏离实际工程应用。 黄山学院(以下简称“本校”)作为一所地方性普通本科高校,与学术性高校“错位竞争”,明确办学定位为应用型。因此,结合本校“自动控制理论”课程教学的实际情况,对“自动控制理论”课程教学提出了改革思路。本文将利用CDIO工程教育模式的理念,[2]明确“自动控制理论”课程中学生的学习需求,重新设计教学模式、强化工程实践能力培养和考核方式多元化,以提升该课程工程教育的质量和内涵。[3-6] 一、CDIO工程教育理念 CDIO代表构思(conceive),设计(design),实施(implement),运行(operate),是由MIT和瑞典几所大学在Wallenburg基金会的资助下,经过几年的研究、探索和实践于2004年创立的工程教育模式。该教育模式是以产品、过程和系统的构思、设计、实施和运行全生命周期为背景的教育理念为载体,以CDIO教学大纲和12标准为基础,让学生以主动的、实践的、课程之间具有有机联系的方式学习,获取工程能力。 CDIO工程教学模式的主要特色在于它创造了能够深化技术基础和实际能力的学习经验。采用现代教学方法、创新教学模式和新的学习环境为学生提供接近工程实际的学习经验,这些具体的学习经验创建了一个与技术基础相关的学习抽象概念的认知框架,并为学生提供有助于理解和记忆这些抽象概念的实际应用机会,由此提供掌握深厚基础知识的途径。 二、“自动控制理论”课程教学改革 1.重新设计教学模式 根据“自动控制理论”课程特点,运用CDIO工程教育理念,坚持以学生为本,建立知识、能力、素质培养体系,将系统的构思、设计、实施和运行贯穿整个教学过程,对“自动控制理论”的教学目标、课程体系、教学活动及组织形式等进行全方位思考与设计,形成基于CDIO的“自动控制理论”课程教学模式,如表1。 2.强化工程实践能力培养 为了加强“自动控制理论”课程工程实践能力的培养,在传统教学的基础上,融合项目教学、虚拟仿真和案例分析等方法,让学生在模拟工程实践的环境中进行学习。 (1)项目教学。基于项目的教学是建立在具体问题的基础上来寻找解决问题的办法。为了践行CDIO工程教育理念,依托项目以3~5名学生为一组,教师采用点拨方式或共同探究的方式进行指导。具体实施步骤如下: 1)构思(C)。通过加深学生对自动控制系统的使命、需求、功能、技术和构建等概念设计的理解,其主要形式是要求学生对控制系统进行分析、思考,形成对控制系统设计开发的基本感性认识,加深对控制系统基本分析和设计方法的理解。 2)设计(D)。要求学生使用控制方法,完成自动控制系统的需求定位、模型开发、系统分析、系统架构等。通过实践,使学生掌握自动控制系统工程的基本原理、方法、技术、工具,并能够在实际中应用。 3)实现(I)。将设计成果加以实现,着力培养学生的务实精神、工程能力和团队精神。 4)运行(O)。每个小组对所开发的控制系统进行实际应用,并建立相应的应用、营销和服务渠道。实在难以在实际应用的要求建立模拟实际应用环境,实施模拟应用。运行主要目的是让学生了解市场,培养学生的务实精神和实际工作能力。 (2)虚拟仿真。虚拟仿真,就是用一个系统模仿另一个真实系统的技术。虚拟仿真技术的引入,将使控制系统设计的手段和思想发生质的飞跃,更加符合现代社会发展的需要。采用虚拟仿真能够使学生在一个比实际情况更安全的环境中提高工程实践能力,可以说在“自动控制理论”课程中应用虚拟仿真技术是可行且必要的。 (3)案例学习。案例学习可以提供很多关于实际工程的具体经验,一个典型案例还可以提供详细的背景内容。通过讨论案例,学生能够亲自体验系统或产品的CDIO过程,并参与疑问的解答,提高了学生的思考和决策能力。 3.考核方式多元化 传统“自动控制理论”课程考核方式笔试偏重理论知识考核,难以考察对实际自动控制系统的设计、分析和建造等工程实践能力。针对本课程注重工程实践性、创新性和应用技能培养的要求,改革单一的考核方式,综合学生在知识、创新、应用等多方面能力,采用笔试、课堂互动、实验操作、项目开发等多元化考核方式。多元化考核方法不仅促使学生重视课堂知识的掌握,还重视知识的工程应用与创新,有效地提高了教学水平和教学质量。 三、总结 CDIO工程教育模式的核心是培养学生的工程素养、工程实践能力。“自动控制理论”课程作为工程背景较强的课程,只有掌握坚实的理论基础,具备严谨的工程推理和解决问题的能力,才能在后续课程中熟练地运用自控理论知识解决工程实际问题,并为往后能在工作岗位上灵活运用所学知识打下扎实的基础。 自动控制理论论文:控制理论在“自动控制元件”课程教学中的应用 摘要:在对“自动控制元件”课程教学改革的实践中,以控制理论思想作为指导,在深入分析课程、学员和教员的实际情况的基础上,建立了课程教学反馈控制系统模型,采取了优质提问教学法等多种反馈方式,取得了较好的教学效果,同时也提高了教员的教学水平。 关键词:控制理论;自动控制元件;反馈控制教学 所谓控制,就是根据系统内外部变化,进行有目的的调整,一次又一次地克服不确定性,纠正偏差,使系统始终处于某种特定状态的一种活动。[1]控制理论认为,任何系统、过程与运动都可以看作一个复杂的控制系统,控制理论思想的应用并不仅仅局限于工业生产或军事设备控制方面,也可以扩展到其他领域。 教学是一种有计划、有目的的活动。教学的目的在于使学生形成一定的心理过程及特性。学生的心理过程是有规律的,因而是可以控制的,问题在于掌握借以控制这种过程的规律。由此认为,控制理论对于教学来说,在原则上也是适用的。因此可以将控制理论的基本原理和方法推广至教学领域,建立教学控制系统,结合教学过程的特点及规律,改革传统教学过程,研究和解决教学过程中的一系列问题,以实现对教学过程的有效控制和全面优化,从而更好地控制教学质量,提升学员的学习积极性,提高教员的教学水平,达到教学相长的目的。 一、反馈控制教学的基本原理 控制系统由被控对象和控制装置组成,控制方式分为开环控制、闭环控制和复合控制,传统的知识注入型教学过程通常为开环控制方式。以学员作为控制对象,以课程教学目标为期望值,以教学效果为控制量,可建立课程教学开环控制系统,如图1所示。 在图1所示的系统中,教员进行课堂授课时,学员扮演的是被动接收知识的角色。从控制理论观点来看,传统的知识注入型教学存在着控制作用的断续性与反馈联系的偶然性问题,因而不是最佳的教学方式。由于缺少有效且连续的反馈信息,教员无法及时掌控教学情况,学员学习主动性差,教员教学水平提高缓慢,往往难以达到预期教学效果。 若在系统中增加前馈补偿和反馈通道,则可建立闭环(反馈)教学控制系统,如图2所示。 由图2可知,由于建立了良好的反馈联系,教员在教学过程中能够及时发现实际教学效果与教学目标的偏差,从而根据反馈控制原理适时改变控制方式(调节教学内容、教学进度、教学方法和教学手段等),以保证:教学过程始终沿着教学目标的固有轨道前进;教学内容、方法和手段适合教学对象,且不断趋于完美;教学研究与教学本身得以同步发展。 在课程教学实践中,应该依据课程、学员和教员等各方面的实际情况,深入分析课程教学控制系统的各个组成部分,细化前馈和反馈环节,建立课程教学控制系统模型,图3为针对“自动控制元件”课程建立的教学反馈控制系统结构图。 由图3可知,在“自动控制元件”教学反馈控制系统中,以自主预习的前馈补偿方式以及自主复习的局部反馈方式促使学员在自控(学员自学)和他控(学员之间的相互学习、交流、激励)方式作用下,初步消化和掌握教员在课堂授课过程中讲授的理论知识。教员在课堂授课过程中,采用有效的课堂提问等方法,及时掌握学员学习动态,实时调整教学过程,以保证教学效果;课后,通过每周答疑、课后作业、课程实验、课中考核、课外实践以及学员针对课程提供意见建议等多种反馈方式,获取学员对课程知识的掌握和应用情况以及学习态度、精神状态等,并根据反馈信息适时调整教学过程,从而缩小教学效果与教学目标的偏差。在传授知识和能力的同时,教员的授课能力也可通过自身的总结交流、教学督导组的评价以及学员的意见建议等三个反馈渠道得到及时反映,以促进教学水平的提高。 二、反馈控制教学中需要注意的问题 在教学控制系统中,教学是一种有目的、有计划的实施控制活动的过程。要实现有效控制,首先必须建立较为准确的系统模型,然后根据课程、学员和教员的实际情况制定行之有效的控制方式。既要因“材”施教,也要因“才”施教,“材”指的是课程的教学目标和教学内容,“才”指的是学员和教员。实现因“材”施教和因“才”施教的关键在于构建有效的信息反馈通道。 1.教学控制系统模型的建立 系统模型越准确,控制效果越好。因此在系统建模时,必须深入分析教学反馈控制系统的各部分结构,了解“材”和“才”的实际情况,确定系统期望和反馈信息及其之间的关系。教学控制系统中需要明确的主要信息和组成部分包括: (1)系统期望,即教学目标。严格依照专业人才培养方案和课程标准制定课程的总体教学目标和各章节、每次授课的教学目标。 (2)被控对象,即学员。通过课前召开座谈会、课中答疑以及与学员代表交流沟通等方式全方位了解授课对象。 (3)控制方式,即教学实施方案。制定具体且具有针对性的课程教学改革方案、课程教学设计方案和课堂教学方案。而在课堂教学实施计划开展之前,教员应该进行精心的教学准备,具体工作包括深入理解教学内容、设计具有一定特色的多媒体课件和教案、熟练掌握几种教学方法、开发交互式课程学习网站和建设试题库等。 (4)评价方式,即根据学员的学习情况,把实际值与期望值进行比较,对教学工作做出客观评价。按照教学目标衡量实际成效,最理想的情况是在偏差较小时就有所察觉,并采取措施加以改善。但是,仅凭经验是远远不够的,必须制定客观公正、切实可行的评价方案对学员进行综合评定,才能客观地评价教学效果。 2.反馈控制方式的选择 在教学过程中,课堂授课是知识传递的一个关键环节,在此环节中必须采取有效的反馈方式,以获取足够的反馈信息。在“自动控制元件”课程教学过程中,教学组在课堂授课过程中采用了优质提问教学法(Quality Questioning, QUILT)。QUILT是一种“通过提问、理解促进学习和思考”的教学方法,包括精心准备问题、适时抛出问题、激发学员回答、对学员的回答进行加工以及对提问行为进行反思五个阶段。[2]通过QUILT,可以调动学员的学习积极性,使更多的学员参与思考,更重要的是能够迅速获取学员对知识的理解程度的反馈信息。同时,教学组采取其他方式获取更多反馈信息,主要包括每周答疑、课后作业、课程实验、课中考核、课外实践活动(“三性”实验、“三小”活动、数学建模、电子设计、机器人大赛)等,使学员在掌握理论知识的同时,提高动手能力和实际应用能力。 自动控制理论论文:自动控制理论初探 【摘 要】随着技术工具的进步如半导体微电子学、光学和光电子学、计算机和通信网络等信息采集、存储、传输、计算和处理技术的迅速发展也强力推动着自动控制理论研究向前发展。然而由于研究系统、对象越来越来复杂,这样就对自动控制理论以及其实际运用的研究就提出了更高的要求。本文首先对自动控制理论的发展作了一个简单的回顾,然后对Matlab软件作了一些简介、最后简单阐述了自动控制理论的研究现状以及其它在各不同领域的运用。 【关键词】自动控制理论;Matlab;模糊控制;鲁棒控制;最优化控制 随着控制系统复杂性的增加,不确定因素的增多,要求各控制理论分支有进一步的发展,弥补各理论分支的缺点与不足,以满足更高的控制性能指标。现有的控制理论在线性系统控制中大都能取得良好的控制效果,但对离散、非线性复杂系统领域的研究大都刚刚起步,或处于初级阶段,远未达到人们的期望。而实际工业生产过程的模型一般都很复杂,通常具有非线性、分布参数和时变等特性。因此将控制理论的研究领域推广到非线性复杂系统有重要的实际意义。另外与宏观复杂系统控制相对的量子控制(Quantum Control)也正在作为一个全新的学科领域蓬勃崛起,它的发展也依赖于完善的控制理论和优化控制策略。近年来随着微电子、半导体、计算机等技术的快速发展也强有力的推动了自动控制理论的发展。 一、现代控制理论的产生及其发展 控制理论作为一门科学,它的产生可追溯到18 世纪中叶的第一次技术革命,1765年瓦特发明了蒸汽机,应用离心式飞锤调速器原理控制蒸汽机,标志着人类以蒸汽为动力的机械化时代的开始,后来工程界用控制理论分别从时域和频域角度讨论调速系统的稳定性题,1872年劳斯(Routh E J)和1890年赫尔维茨(Hurwitz)先后找到了系统稳定性的代数据,1932年奈奎斯特(Nyquist H)发表了放大器稳定性的著名论文,给出了系统稳定性的奈奎斯特判据。美国著名的控制论创始人维纳(Wiener N)总结了前人的成果,认为客观世界存在3大要素:物质、能量、信息,虽然在物质构造和能量转换方面,动物和机器有显著的不同,但在信息传递、变换、处理方面有惊人的相似之处,1948 年发表了《控制论—或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》,书中论述了控制理论的一般方法,推广了反馈的概念,确立了控制理论这门学科的产生。 1.经典控制理论。第一代称为“经典控制理论”时期,时间为20 世纪40~50 年代。它研究的主要对象多为线性定常系统,主要研究单输入单输出问题,研究方法主要采用以传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频域分析法,它的控制思想首先旨在对机器进行“调节”,使之能够稳定运行,其次是采用“反馈的方式,使得一个动力学系统能够按照人们的要求精确地工作,最终实现对系统按指定目标进行控制。” 2.现代控制理论。第二代称为“现代控制理论”时期,时间为20 世纪60~70 年代。经典控制理论对线性定常系统可产生良好的控制效果,但是它对多输入多输出、时变、非线性系统的控制却力不从心。所以50 年代末60 年代初,学者卡尔曼等人将古典力学中的状态、状态空间概念加以发展与推广,将经典控制理论中的高阶常微分方程转化为一阶微分方程组,用以描述多变量控制系统,并深刻揭示了用状态空间描述的系统内部结构特性如可控性、可观性,从而奠定了现代控制理论的基础。 3.第三代控制理论。以上所提的经典控制理论和现代控制理论都是建立在数学模型之上的,所以统称为常规(传统)控制。它们为了控制必须建模,但许多实际系统的高维性及系统信息的模糊性、不确定性、偶然性和不完全性给基于数学模型的传统控制理论以巨大的挑战。是否可以改变一下思路,不完全以控制对象为研究主体,而以控制器为研究对象;是否可以用人工智能的逻辑推理、启发式知识、专家系统解决难于建立数学模型的问题呢?智能控制的出现正源于这一思想。1967年Leondes 和Mendel 首次正式使用“智能控制”一词,1971 年傅京孙教授指出,为了解决控制问题,用严格的数学方法研究新的工具来对复杂的“环境2对象”模型进行建模和识别以实现最优控制,或者用人工智能的思想建立对不能精确定义的环境和任务的控制设计方法,这两者都值得试一试,而重要的是把两种途径密切结合起来协调的进行研究。沿着这一思想出发,现代控制理论将微分几何、微分代数、数学分析与逻辑推理、启发式知识建立和发展了智能控制理论相结合从而形成第三代控制理论大系统理论和智能控制理论。 二、Matlab工程软件 1.Matlab起源。早在70年代中期,Matlab的开发者美国人Clever Moler及其同事在美国国家科学基金的资助下研究开发调用LinPack和EisPack的FORTRAN子程序。到70年代后期,Clever Mloer教授利用业余时间为学生编写能够方便调用LinPack和EisPack的程序。Clever Mloer给这个接口程序取名为Matlab,这是从Matrix(矩阵)、Laboratory(实验室)各取前三个字母组成的,意思是“矩阵实验室”。 2.Matlab的特点与功能。Matlab自从1984年由MathWork公司推向市场以来,经历十几年的发展和竞争,现在逐步风靡世界,可靠的数值和符号运算能力、简单易学的程序语言、强大的图形和可视化的功能以及为数众多的运用工具宝石Matlab区别与其他科技应用软件的显著特点。其相关的功能如下:(1)数值和符号计算功能。Matlab的数值计算功能包括:矩阵的创建和保存;数值矩阵代数、乘方运算和分解;数组运算;矩阵操作;多项式和有理分式运算;数据统计分析、差分和数组导数;用于求积分、优化和微分方程的数组解的功能函数等。(2)Matlab语言。除了指令行操作的直接交互使用方式外,Matlab作为高级应用软件有它自己的编程语言。Matlab的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的习惯形式十分相似,简单易学。完全不需要对矩阵的乘法和求逆进行烦琐的编程。因此用Matlab求解问题比C语言、FORTRAN语言要简便的多。与其它高级语言的关系仿佛高级语言与汇编语言的关系一样,尽管它的执行效率比其它的高级语言低但是其编程效率、程序的可读性,可移植性要远高于它们。(3)图形和可视化功能。图形和可视化功能是现代应用软件发展的主要方向,也是前后版本间的最大差异之一。利用可以轻而易举地绘制二维、三维曲线,三维曲面,并可进行图形和坐标的标识、坐标控制、图形的迭绘、视角和光照设计、色彩精细控制等等。另外还可以非常方便地完成动画的绘制工作。Matlab还提供了对图形对象(Graph object)和图形句柄(Graph Handle)进行操作的“底层(low level)”指令,使用户可以随心所欲地对图形进行各种操作,为用户在图形表现和可视化方面开拓了一个广阔的、没有丝毫束缚的空间。 自动控制理论论文:基于CDIO教育理念的自动控制理论精品课教学改革研究与实践 [摘要]CDIO,即构思(conceive)、设计(design)、实施(implement)、运作(operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。本文选用自动化专业的一门主干课“自动控制理论”为研究对象,运用CDIO教育理念对该课程的教与学进行探讨和实践,形成了以学生为主的“活跃课堂、积极实践、学术探讨、项目研究、网络助学”的教学模式,经过5年的教学实践,取得了很好的教学效果和教改成绩,使学生在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高,为创新人才成长搭建了宽广舞台。 [关键词]CDIO;工程教育;自动控制理论;教育理念 1 研究背景 CDIO工程教育培养模式是由教师简洁明了地介绍要学的相关概念后,将学生分成小组,每个小组5~6人。各个小组自己设计实验方案、确定操作流程、选择器材,分工合作完成实验。通过分析实验结果,学生提出其中存在的问题,然后教师开始剖析概念、讲解原理,并和学生一起探讨。该模式可以培养学生分析问题、解决问题的能力,同时能够增强学生的自学能力、沟通协调能力、团队合作能力以及大系统的运作能力并最大地发挥学生的积极性和创造I生。自动控制理论是指导人们在一定工程背景下实现对复杂系统设计与分析的方法论,理论性很强,而CDIO工程教育模式的精髓——CDIO代表的构思、设计、实现和运作正是自动控制理论思想的具体体现,它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,旨在培养学生的工程能力,是一种新的高等工科教育模式。它包括个人的工程科学能力和技术知识能力、终生学习能力、团队交流能力和大系统协调等方面的能力。显然,CDIO的教学目标与应用型高校本科专业的培养目标是一致的,即培养理论与实践相结合、工程技术与市场需求相结合的高级专门人才。以人才培养为目标,以教学改革为指导,以教材创新为核心,以科学研究为基础,对自动控制理论课程进行改革,以适应国内快速发展的工控领域对自动化人才的要求。 2 教学理念的转变 2.1 教学模式改革 “培养什么样的人才、如何培养人才”始终是高等教育的基本问题,“教什么、怎么教,学什么、如何学”始终是教学过程中的一对基本矛盾。很多教师认为“教什么”最重要,至于“怎么教”、“怎么学”全在个人,不重视教学方法的研究,习惯于个人传统方式的延续。认为“怎么教”是教师的事情,“怎么学”是学生的事情,“教”与“学”分离,对教师主导、学生主体、师生互动交流认识不足;对教学大纲的把握、对教学目标的实现认识不足,认为教材、讲义、网上资料师生可以自由使用,殊不知,这是教师不负责任、偷工减料的表现;对课程的规律性与学习能力培养的重要性认识不足,有的教师过分强调讲课面面俱到,“填鸭式”教学方法反而贻误了学生创造思维的训练和培养。为此,提出如下理念。 1)学生的主体性与教师的主导性融合。教师视每次授课为一场表演,既是演员又是导演,学生是观众。这样教师就要在如何演的精彩、如何引人入胜上下功夫,教学过程中教师主导活动和学生主体活动不断融合实现动态转换,随着知识的潜移默化,学生的学习活动自主性逐渐扩大,教师的传教活动制约性逐渐缩小,最后转化为学生能够完全自主学习,真正成为学习的主人。 2)学习的开放性与教学的关键点融合。信息时代提供了众多的知识获取途径,课堂和教师已不再是获得知识的唯一渠道,应该充分利用网络、名师、资料、实验、学科、专业等优质资源环境与学术氛围,把学习的场所从课堂扩展到大型实验室、图书馆、讲坛等。自主研学、拓展训练、思维创造,为学生知识创造和能力建构拓展了更加宽松的环境,这是当前教学模式改革的核心。强化自主性、综合性、设计性实验,重视工程实践、课程设计、项目训练以及大学生生产实习;将学生个体的学习扩展到小组学习、团队学习等合作学习的形式;着力提高各种课外学习活动的覆盖面和参与面,通过研究小组、讨论班、报告会、俱乐部、沙龙、社团等各种载体,让每一个学生都有锻炼施展多方面能力和才华的舞台。教学的关键点是教给学生一种思考问题的思维方法,有些知识问题的具体细节,忘记了可以查书,但思考问题的方式,一旦领悟并加以应用后,具备的是解决更多新问题、领悟更多新知识的能力,这才是教与学的关键。充分利用互联网拓展学生网上学习、教师网上答疑、学生网上作业、教师网上批改的新途径。 3)教学评价的综合性与透明性融合。既然讲课就是表演,演员演得如何观众最有发言权,采取学生匿名网上评议制,对每位授课教师按照统一的评价指标给予教学质量评价,教师可以随时查阅学生评价做到有则改之无则加勉,这种方式有效提高了教师的教研水平。 4)学生成绩评定的多样性与灵滑性融合。采取平时考核(20%)+实验考核(10%)+学期考核(70%)作为学生的最终成绩,这样充分调动了学生学习的自主性与积极性,避免了一考定终生和逃课现象。 2.2 明确精品课程的内涵 精品课程是指具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程,省级精品课《自动控制理论》是由自动化系负责开设的院级平台课,是一门理论性和实践性都很强的课程,理论比较枯燥,难以理解,其特点是概念多、抽象,理论分析和数学计算比重大,在课程讲授过程中,若不注重教学模式的改进,就会让学生感觉似乎在学一门“数学”课,跳不出抽象的理论框架,不知道如何把该课程的理论知识应用于工程实践中,那么,这门课程的讲授就是失败的。在课程教学改革实践中,引入CDIO模式,以小型控制课题为导向,引导学生自觉加深理论学习,依次完成控制系统建模、控制器设计、仿真实现,培养了学生的创新能力、动手能力及课题研究能力,激发了学生的学习兴趣。因此,教师要有目的、有计划、有步骤地结合教学的具体内容对学生进行思维方式的引导、指导和训练,使学生理解并掌握诸如典型化、线性化等处理方法和意义,体会到数学作为一种工具处理工程问题的重要性和趣味性,使学生变被动学为主动学,提高学习积极性,既巩固了知识体系,又树立起工程思想。 3 基于CDIO教育理念的教学改革 探索了CDIO理念下的以研究型学习,以实际的物理对象为背景进行控制系统建模、控制器设计、仿真实现的教学模式,并相应地对教学内容、教学手段、考试方式进行了配套改革。 3.1 教材建设 教材是教学理念的载体,是课程体系改革的核心。为了充分贯彻课程改革建设,发挥团队的特色,自2003年开始狠抓教材建设,相继出版了两部理论教材:《现代控制理论》(中国标准出版社2003)、《自动控制原理》(21世纪高等院校优秀教材,国防工业出版社2004);两部与之配套的书籍:《自动控制理论学习指导》(大连理工大学出版社2004),《自动控制理论实验及综合系统设计》(华中科技大学出版社2008);一部用于指导学生进行计算机辅助设计的《控制系统数字仿真及MAT-LAB语言》(电子工业出版社2009)。形成了理论教学、实验教学、学习指导、CAD实现的系列特色教材,为知识的有效传播奠定了基础。 3.2 良好的开端是成功的关键——绪论的重要性 在绪论中重点介绍自动控制理论的发展史,研究的对象、方法及主要内容,自动控制理论的特点和发展趋势以及在工业生产、航空、航天等领域所起的重要作用。为了增强学生学习该课程的兴趣,课程中利用多媒体技术制作了多个视频资料,包括阿波罗登月、我国的神舟七号载人航天飞行、美国NASA的月球车、国际机器人大赛以及人在大脑支配下的行为过程等,并简要介绍了这些系统中用到的自动控制理论知识、课程的重点及学习方法,学生由此对课程产生了浓厚的兴趣及强烈的求知欲望,促进了学生从“要我学”到“我要学”的转变。 3.3 强化实践教学,提升工程实践能力 围绕工程实践和创新精神培养这一目标,实践教学构建三层体系,突出综合性、设计性、研究性训练,加强课内实验、课程设计、毕业设计等实践环节的有序衔接。提出以学生为主的“活跃课堂、积极实践、学术探讨、项目研究、网络助学”的教学模式,进行了基于“学术探讨、项目研究”的教学改革。将教学分成三个阶段:课堂教学、课程设计、毕业设计。精心设计了一整套与之对应的三级项目体系:以随堂进行的项目为三级项目,促进学生对专业核心课程的学习;以专业课程设计为二级项目,培养学生构建并运用知识模块的能力;以毕业设计为一级项目,培养学生用专业知识开发设计复杂系统和产品的能力。为探索CDIO教学模式,将授课教师从科研项目中提炼出来的基于团队的三级项目与课程实验教学有机融合,让学生在课堂上学习理论知识,课外进行三级项目的研究,使学生自主建立起以确定项目方案、设计和仿真为主要内容的学习体系。三级项目的最后,要求学生以撰写项目报告和制作PPT的形式进行项目研究的汇报,改变了以往以课后习题来巩固学生所学理论知识,类似于“纸上谈兵”的学习方式。结合不同章节内容的特点,教学骨干自行开发了所有课程的多媒体助学课件,如针对根轨迹绘制制作了全动画多媒体课件,受到学生的普遍欢迎。这种教学模式为创新人才成长提供了自主性、研究性、多样性的宽广舞台,促进了学生创新实践能力和综合素质的全面提升。燕山大学学生先后在全国“飞思卡尔杯”智能车大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、“挑战杯”创业计划大赛以及全国电子设计竞赛等许多重要赛事中均取得了十分优异的成绩。 3.4 加强网络教学平台与资源共享建设 为培养学生自学能力,自行研发了网络综合教学平台,提供了15个子系统供师生使用,形成了一个集教学、学习、实验、设计、考研辅导、信息交流于一体的自动控制原理在线教学的专业网站,实现了教育资源共享。以图文并茂的形式提供丰富动感的教学内容,利于突出重点、突破难点,优化课堂结构,创造良好的网络教学环境,提供教学讲义、教学视频、课后练习测试、同步训练、在线答疑、提交作业、考研专题等多个栏目,为学生提供了丰富的教学资源。 3.5 开展研究型学习 教学中引入的工程实例倒立摆装置是一个复杂的、不稳定的非线性系统,是进行控制理论教学及开展各种控制实验的理想实验平台。通过对倒立摆的控制,检验新的控制方法是否有较强的处理非线性和不稳定性问题的能力。同时,其控制方法在军工、航天、机器人和一般工业过程领域中都有着广泛的用途,如机器人行走过程中的平衡控制、火箭发射中的垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等。教学中,将倒立摆作为工程实例贯穿整个课程,在各阶段理论教学后,完成倒立摆的系统建模、分析及控制器设计等,提高学生的工程应用能力及学以致用的信心。 研究型学习分三个阶段:(1)引导学生充分利用图书馆和网络,搜集相关资料;(2)学生分成研究小组,在6周的时间内,跟随课程的学习进度依次完成被控对象的建模和性能分析,并完成控制器的设计,然后用Matlab/Simulink建立控制系统的仿真模型,对系统的控制性能进行仿真分析;(3)要求学生以组为单位撰写研究报告,并以小组的形式进行研究汇报,汇报中要求小组成员全员参加,教师和其他组学生同时对研究情况进行打分评价。通过汇报,不仅可以活跃研究氛围,加强各组学生之间的交流,开阔学生的视野,还可以检验每个学生在课题研究中的参与程度。 最后,可以在一、二、三级倒立摆实验平台上,实现学生自行设计的系统验证。在课堂上,教师们也把工程项目的部分内容作为教学案例介绍给学生,注重知识讲授与项目实践有机结合。在课下,教师们带领学生积极参与科研项目研发或专业竞赛活动,培养了一批专业基础扎实、动手能力强的优秀学生。利用好现有的实验室和实习基地,探索出了一条行之有效的工程教育模式,使学生在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高。 4 结束语 教学实践表明,基于CDIO教育理念的教学模式可以大大提高学生的学习积极性、主动性,促进学生从“要我学”到“我要学”的转变,有利于培养学生的动手能力、综合应用能力和创新能力。学生反映非常喜欢这种教学模式,并提出了很多很好的建议,加强了学生和教师之间的沟通与交流,起到了教学相长的效果。 作为一种工程教育教学模式,CDIO具有先进的理念和很好的借鉴作用。将这种工程教育思想贯穿于自动化专业人才培养方案改革、课程体系建设、师资队伍建设、实践教学建设等各个方面,构建理论与实践相结合,技术与市场相结合的应用型人才培养体系,为国家、地方培养合格的高级专门人才,是教育工作者的不懈追求。
随着我国不断发展和成熟的制造行业,尤其是在各行各业应用机械自动化技术后,使得我国传统机械制造行业进一步得到了技术完善,机械制造的效率显著提高,这对机械制造行业的快速发展有着极其重要的作用。文章探讨机械设计制造及其自动化的发展前景,有助于推动我国社会经济的全面发展。 1机械设计制造及其自动化的概述和优势 机械设计制造及其自动化在生产产品的机械过程中,依靠自动化技术,使其实现连续生产,并且进一步优化生产过程,改进生产方式。机械设计制造及其自动化是多种技术的融合体,不断朝着微型化、虚拟化以及智能化方向发展,不仅提高了机械生产效率,也为人们的生产生活带来了极大的便利。具体来说,机械设计制造及其自动化的优势主要有以下方面。 1)改进生产方式,提高机械生产效率。机械设计制造是利用机械设备来代替手工作业,能够大大提高生产的自动化程度,提高生产效率,降低人工操作,从而减少在生产过程中对人身造成的不必要的伤害,也可以降低生产成本,扩大公司或企业的生产规模。自动化是在生产过程中使用数控以及相关信息处理等技术,从而使机械操作更加趋向智能化,既能减少人力操作,又能极大的优化生产过程,改进生产方式。通常来说,在进行大型生产过程中,总会不可避免的遇到非人力控制以及一些极端生产环境的状况,此时可以运用机械设计制造及其自动化技术解决所遇到的问题。 2)确保生产安全,完善生产流程。传统的机械生产若在生产过程中出现故障,智能依靠人力来进行检查和维修,在很大程度上都依赖主观经验,没有准确的客观依据,很难提高维修精度,也会在很大程度上使机械设备受到过度磨损。然而,机械自动化生产由于每个生产环节都是由电子元件控制,会在第一时间对出现问题的部位进行自动保护、监控和诊断,不仅会保障生产安全,也会更加完善生产流程。 3)精简生产流程,推动产业变革。机械设计制造及其自动化能够降低因人力而带来的一系列不便,使整个生产流程变得更加的简便流畅,从根本上提高了工业生产效率,推动了整个机械生产产业的变革。 2机械设计制造及其自动化的发展前景 1)机械制造微型化。历史上的工业革命都是由一个生产工具起步,在形状上不断由小变大的过程,机械设计制造也不例外。机械设计制造在刚发展时,全都是超大型的机械设备,当时虽然适应生产要求,但随着科技的不断进步,许多机械设备已经不能适应快速的发展需求,从而相继被社会所淘汰,所以,机械设计制造微型化发展已经是大势所趋。上世纪八九十年代,微型化机械制造已经有了萌芽,随后虽然有些难题阻碍了它的发展,但至今改良大型机械的内部构造、缩小机械体积等一直是机械设计制造领域热门的研究课题。 2)机械制造虚拟化。在制造传统机械的过程中,首先需要进行机械图的设计,在理论方面对机械制造的合理性进行分析,之后反复实验,确定机械的运转效果,最后进行生产制造,这需要十分漫长的过程,浪费了大量的人力和财力。随着科学技术的日益发展和成熟,可以使用专业的软件,在电子设备上来虚拟设计和调试机械,在其完成后进行模拟试验,这不仅能节约机械设计的成本,而且能够更加直观的观察到机械制造的设计过程,这必然会成为当下机械设计制造领域的主流。 3)机械制造智能化。机械制造智能化是指通过设定相应的程序,让机械可以具有类似人类的“智能大脑”,它能将人类思维模拟出来,智能分析推理生产中产生的一系列问题,并给出对应的决策,使机械能够真正实现全自动生产。不断完善的智能机器人技术,必定会使智能机械融入到人们的生产中。 3结束语 总之,将自动化仪表和自动化控制技术应用到实际的工业生产中,实现工业生产管控智能化,进一步促进了工人们的劳动生产效率。虽然这么做可能需要购置很多设备,投入较大的生产成本,但是前期设备投进生产以后,工业生产中的各类资源都可以得到有效的节约,使实际获得的经济效益要远远大于前期的设备成本投入。
在科学技术的发展中,计算机技术使用的范围逐渐广泛,随着社会的进步和发展,人们在生活和生产方面对电力资源的需求量也在不断增加。计算机技术每一次更新和进步都为电力系统发展做出了贡献,通过对计算机技术的使用,电力系统实现了自动化的运行模式,这让整个电力系统的运行更加高效,同时也保证了人们的正常用电。 1电力系统自动化的基本概念 电力系统由发电设备、输电线路以及配电装置等部分构成,电力系统结构比较简单。系统中的这些设备装置是电力网络重要构成部分,由电力工作人员负责操作和管理。因为我国的电力资源相对紧缺,尤其是在当前这种全球资源都比较匮乏的情况下,电力资源的浪费现象也更加严重。电力企业担负着电力生产和保证人们用电安全的责任,需要对这些有限的电力资源进行合理的分配,对电力资源进行充分的利用。在电力企业运行和经营时,需要加强对电力系统的实施监测,保证电力设备的稳定运行。计算机技术的使用让整个系统自动化和高效化,使用计算机技术对电力系统中相关设备装置进行测控。测控装置能够监管电力运用情况和状态,并且在此过程中获得运行使用数据。在电力系统运行中使充分发挥计算机技术优势和特点,正确预测电力系统,让整个电力系统运行更加高效,这对于电力资源合理调整和配置有着很大作用,可以有效控制电力企业生产与运行成本。将计算机技术应用在电力系统中,能够对电力系统中运行时出现的异常信息和数据进行采集、分析和处理,并且将问题进行及时报告。若是电力系统发生了故障,计算机系统可以及时将实际情况快速反馈给电力工作人员,阻止安全事故进一步扩大,并在此基础有效解决系统中的故障与问题,提升系统运行效率。电力系统自动化发展需要时间的积累才能够更加强大,在电力系统发展中各项费用也在不断增多,这让电力企业的运营成本也在增加,而经过计算机技术的使用可以让电网调度以及变电站等自动化运行,这样就能够提升电网运行效率。经过对电力系统自动检测,减少对人力资源的运用,提前做好预防和监控工作,减少电力系统在运行过程中出现故障的可能性。这样不仅能够保证电力系统正常运行,还能够节省一定的检修与维护费用,提高电力系统经济效应与社会效益。 2计算机在电力系统自动化中的作用 2.1数据处理 就电力系统而言,数据的收集和处理是十分重要的,其能为整个电力系统的运行提供可靠的参考,工作人员通过对数据的收集来合理管控整个电网系统。将计算机技术应用到电力系统中,能够使用编程存储相关数据,让工程人员各项管理工作更加高效。正是因为计算机所具备的数据处理功能,不管是多么复杂的数据都能进行规范管理,所以也能够让电力系统中存在的一些复杂数据能够被有效收集和处理,提升电力数据的处理速度,提升工作效率。 2.2实时监控 中间件能够在电力系统中体现出良好的使用效果,是电力操作系统服务器与计算机有机整合部分。通常情况下,中间件一般运用在监控计算机网络信息资源方面,在对其进行运用的过程中能够进行电力资源共享,以此对数据进行集中管理。将中间件使用在电力系统中,其能够对计算机资源与通信状态进行监测。计算机网络控制中心可以在运行时依据收集到的数据对电网进行动态管理,以此对电网进行科学的控制。 2.3信息管理 信息管理也是电力系统自动化的主要内容,通过对计算机技术的使用,能够将信息管理系统分成线路档案管理、运行管理以及实验这3个模块。在线路档案管理模块中,主要是对电力运输数据以及用户信息进行管理;在运行管理模块中,主要是对电力线路的日常检查与维修相关信息进行管理与记录。 3电力系统自动化中对计算机技术的运用 3.1电网调度自动化 使用计算机技术让电力系统中的电网调度自动化,而其中的关键技术就是电网控制中计算机网络技术,还有部分比较关键的服务设备、供电所、发电器等终端仪器和设备。这些仪器设备或是部门在计算机互联网基础上形成完整的电力系统,达到了电网调度自动化目标,有效地提升了电网系统调度的效率。电网调度自动化有着很多优势,其不但可以对数据进行及时地收集,同时还可以对电网运行的安全进行管理,对电力系统运行情况进行评估和传输符合预算等,这些功能都是通过计算机技术的使用而实现的。我国电力资源的需求量很高,乡镇电网的调度规模和要求在省市电网要求之下,只需要为某个特定的乡镇提供电网调度的服务即可。设备的使用也没有太高的标准。发电厂不会直接对电网调度进行管理,主要将计算机技术使用在供电网系统中,以此进行实时监控工作,在此基础上保证供电的安全与稳定。而级别要求比较高的电网调度,比如省级城市的电网调度等,应用的是规模更大的计算机配置,以此对电网调度进行控制。不同地区的电网调度规模不一样,但是其中使用的调度都要通过计算机技术来实现。 3.2供电站的自动化 电力系统的运行就是为了给用户提供安全稳定可靠的电能,而供电站又是电力系统的重要组成部分,其运行好坏直接影响电力系统运行。通过计算机技术的应用,能够促使供电站工作自动化,对传统的供电方式进行替代,提升电力系统供电效率。通过对计算机技术的使用,可以对供电站进行全方位的实时监控,保证了供电过程的安全与稳定。在供电站的自动化之下,二次设备也进行数字网络改革,这让计算机技术被充分使用在电力系统中,计算机光纤信号替换了传统的电缆信号。变电站自动化是有实时监控屏幕化以及运行数据记录处理自动化两个部分构成的,这两个部分进行了计算机操作的自动化管理,所以让电力系统中的供电站进行完整的自动化操作,保证电力系统高效运行。 3.3配电系统自动化 将计算机技术使用在配电系统中,可以对工业用电的配电设备进行自动化管理,提升配电自动系统的有效性,精准预测运行中可能存在的故障与问题,确保电力系统的高效运行。配电系统自动化通过对计算机技术的运用,可以进行自动控制工作。在系统中构成了级配电网SCADA系统以及配电地理信息系统等,在实际运行过程中可以由调度员进行操作,将故障发生的区域和安全运行的区域供电隔离开来,以此保证整个电力系统的稳定运行。 3.4变电系统的自动化 变电系统是将电能传输给用户的重要部分,其中包括了变电站以及各种输电线路。通过对计算机技术的使用,能够对变电站二次设备的功能进行再次的组合和优化,对变电站进行自动监控、控制以及测量。变电站自动化将计算机技术作为核心,把变电站中的保护、仪表以及远动装置等设备系统功能进行分解和组合,经过设备之间的信息交换和共享来进行监控。变电系统的自动化能够节省一定的人力资源,通过实时监控来发现电力传输中的一些问题和故障。 4结语 电力系统是国家发展和人民生活中的重要设施,经过对计算机技术的使用实现电力系统的自动化,对电力系统运行情况进行实施监控,及时发现其中问题,保证电力系统高效运行,让人们能放心安全地用电。