1概述 单片机属于一种集成芯片,同时也是一种典型的嵌入式体系,在自动化控制领域,单片机有着很高的利用价值。相较于其他的嵌入式系统,单片机在稳定性方面具有更大优势,与此同时,单片机在运用实践中产生的能耗也相对较低,由于体积较小所以携带也相对便利。在电子技术领域,单片机凭借自身优势发挥着巨大作用,其依托于集成电路技术,将数据处理、数据存储功能集中在微型电子设备当中,从而形成一个完善的计算机系统。 2单片机在电子技术中的应用领域 关于单片机的运用范围,主要包括机电一体化、自动化办公设施、家用电器、仪器仪表、计算机通讯、医疗设备以及汽车电子等领域。具体阐述如下。 2.1家用电器 电子技术的发展使得人们的生活发生了重大改变,现阶段,几乎所有家庭都会接触家用电器。随着家用电器的发展,其智能化水平正在不断提升。而单片机的应用则是家用电器智能化发展的关键,与此同时,单片机凭借自身特点使得家用电器功能变得更加丰富。基于单片机的运用,家用电器的性能得到了有效改善,具体而言,单片机会结合工作空间的适应能力,打造平台以丰富建筑空间的功能,从而使家用电器的市场竞争力得到提升。以电视为例,单片机具有数据分析与处理功能,正如凭借此,智能电视被赋予了更强大的功能,再比如智能微波炉利用单片机技术可以更好的调节与控制温度,从而很好的满足人们的生活需求。 2.2医疗设备 在医疗事业的发展进程中,单片机也发挥着非常重要的作用。在整个医疗体系中,医疗设备十分重要,其技术水平往往反映出医疗体系的完善程度。在医疗设备引入单片机,可以使设备具备数据分析与处理功能,如此一来,在诊治疾病时设备就能够提供更加准确的信息,从而为人们的身体健康提供保障。以超声波检测设备为例,在单片机的支持下,设备能够对获取到的检测数据进行分析,从而根据诊断信息作出大致判断,为医生诊断及治疗工作提供帮助,使医疗效率得到有效提升。 2.3工业控制 在工业领域,自动化控制技术的运用使得生产效率得到了极大的提升,与此同时,在单片机的支持下,工业生产的智能化水平也随之提高。在工业控制中运用单片机,可以准确、高效地处理生产系统中产生的数据,从而实现控制智能化。以自动消防报警系统为例,在实际生产中,单片机可以搜集周边环境信息,通过处理与分析即可获取到环境变化情况,从而将信息传递给报警系统,如此一来消防安全水平就得到了有效提升,对于工业安全生产而言无疑有着积极的意义与影响。 2.4仪器仪表 在工业制造领域,仪器仪表属于典型的设备之一,其技术水平往往可以反映出工艺制造的精密度。在仪器仪表中运用单片机,能够使仪器仪表的智能化水平得到有效提升,进而提高数据分析的准确性,从而使仪表运行更加稳定、可靠。例如单片机在航空仪器仪表中的运用,可以帮助仪器仪表适应极端条件,从而为航空飞行安全提供保障。 2.5通讯行业 在我国通信行业不断发展的背景下,5G技术的运用与普及已经成为了可能,而电子技术在其中则发挥着重大作用。众所周知,现代人类频繁接触移动智能设备,在通讯技术的支持下,人们可以打破时空限制,获取到海量信息,而单片机则是实现这些设备功能的关键所在。以手机录音为例,在采集语音信息的过程中,信号中断情况时有发生,此时运用单片机技术,可以获取到更多电压,从而维持信号,再比如语音识别也是依靠单片机作为音频接入点,从而使手机自动识别的功能得到完善。 3单片机的技术开发 3.1CPU数据更新 CPU内核是单片机技术的关键所在,CPU会直接对数据产生作用,因此就单片机位数而言,宽度产生的影响也非常重大。根据单片机发展现状,可知完善半导体技术,加强CPU投入,可以有效扩充单片机内存容量,并且能够使单片机寿命得以延长,改善单片机在电子技术中的应用效果。 3.2节能降耗 基于CPU技术的发展,MUP技术研究也取得了重大突破。在此背景下,单片机的运转速度得到了全面提升,在短时间内即可使振幅的运动频率得到提升。而随着单片机转速的提升,其能耗自然也更大,如此一来,单片机的使用寿命就会受到影响。为了解决这一问题,就需要将节能降耗技术运用到单片机技术开发当中。具体而言,我们可以对单片机内部顺序进行调整,对单片机整体振动频率特点加以利用,在提高单片机运转速度的同时,对能耗进行控制,从而使单片机寿命得以延长,保证单片机运行效率。此外,任何设备在运行过程中都有可能发出噪音,而单片机本身运转速度很高,发出噪音的概率更大,作为设计人员,应该从单片机的集成电路入手,在技术开发中对电源位置进行调整,从而使电源噪音撞击电子芯片的问题得以规避,进而使单片机噪音得到有效控制,给用户提供一个更好的使用体验。 3.3降低单片机干扰 单片机本身的可靠性较强,在运转过程中能够保持均衡的速度。其中EFT高新技术的运用使得单片机的稳定性得到了进一步提升,就算在运行过程中有电磁波对单片机造成干扰,凭借该项技术也可以实现自我调节,从而使单片机使用效果得以维持。 3.4程序开发 现阶段,作为嵌入式系统,单片机在电子设备中的运用可以帮助设备自动执行程序,并根据收到的命令作出反应。站在开发人员的角度,他们只需要将指令操作程序编写好并引入到单片机中,就可以实现程序执行的自动化。以智能手机为例,单片机系统大多选择Windows或Linux,相较于专用处理,单片机的功能显然更加强大。近年来,单片机的数据处理、传输以及存储功能得到了进一步完善,在计算机系统中单片机的作用也更大,这对于计算机系统可靠性的提升无疑有着积极的意义与影响。总而言之,在电子技术领域单片机具有很高的应用价值,然而我们也不可否认,在实践中单片机的应用依然存在部分问题,这就要求我们围绕此展开研究,找到问题原因,提出技术优化措施,从而提高单片机的技术水平,为推动单片机的发展奠定扎实的基础。
当今社会,电气化产品日渐增多,充斥于人们的生活与工作当中。在整个电力系统设备运维工作架构中,高压试验为其基础环节,能够及早发现电气一次设备当中的绝缘缺陷,乃是监测设备绝缘情况的有效手段。受多种因素的影响,高压电气设备当中仍然存在着一些不足与缺陷,尤其是经过长时间运行后,易出现安全问题,因此,需开展高压电气试验,并做好安全管理工作。 1高压电气试验中安全的重要性分析 针对高压试验来讲,可根据其结构与操作形式的不同,划分为两种类型,其一为非破坏性试验,或者是特性试验,当处于低电压状态时,或者是采用其它对绝缘不造成损伤的方法,来对电气设备的绝缘特性进行测试。比较常见的测试内容有电容量值、介质损耗角正切值、极化指数、绝缘电阻等。但对于非破坏性试验而言,其有着比较低的试验电压,现阶段仍然无法单凭其来明确绝缘的耐电强度。其二是称耐压试验,或者是破坏性试验。针对此类型试验而言,其需要施加比较高的电压,通常可以对电气设备运行状态的具体现象进行模拟。如果是考核严格,且有着较高绝缘强度,可以将那些有着较大危险性的集中性缺陷给揭露出来,并且还能为绝缘提供一定的绝缘裕度;但需要指出的是,在时间时,对于设备的绝缘,可能会造成损伤或击穿情况,此类试验的内容有直流耐压及交流耐压等。需要强调的是,虽然高压电气试验能够对设备的一些情况进行准确检测,但需要根据实际情况,酌情选择试验方法,将其作用与价值最大化发挥出来。 2高压电气试验的安全管理策略 2.1前期工作 一是强化前期勘查工作。当工作班成员已接到上级传达的工作任务后,需要及时到变电站,开展各项前期性的勘查工作。此时,需了解主要作业任务、危险点、停电范围等,并将标准化作用指导书上记录下来。二是将作业前的各项准备工作做好。当任务已经下达后,便需要对本次试验当中所需要的各种工器具、仪器仪表等进行拟定,并对其进行全面、详细检查,查看其是否合格,预防现场使用时出现瓷瓶小套管、电气设备接头小等情况,预防设备损伤,避免出现设备事故。三是严格落实与执行技术与安全措施。在试验时,需遵照《电力安全规程》当中的各项规定,来为组织措施安全提供切实保障,主要内容有工作监护制度、工作票制度、转移和终结制度、装设接地线、装设遮拦及工作许可制度等。在开展高压试验时,需要依据工作内容,由班组长下达变电站第一种工作票,依据实况填报各种安全措施,明确带电范围与工作范围见的断电点,于工作范围侧合上,安装接地线,或者是接入接地刀闸,且遵照工作票签发及许可手续,为高压试验外部环境的整体安全提供切实保障。 2.2过程中控制 将试验设备接地的可靠性进行细致检查,高压试验尤其是对电力电缆、电容器等试验,会充电给被试品,因此,需对仪器仪表的接地情况进行检查,确保接地线与接地引下线间由好的接触,另外,还需强调的是,接地线不可缠绕于接地引下线上,也不可设置在有油漆、锈蚀的接地引下线上。对仪器仪表的旋钮、指针进行详细检查,查看其有无零位,检查试验接线绝缘表面有无破损、断线等状况。为防止出现感应电伤人情况发生,当处于试验环境中,因周围处于运行状态的设备携带大量电,因而有着十分强烈的感应电。针对高压试验人员来讲,当其在开展拆接电容式电流互感器末屏等操作时,其电击感会比较强烈,此时,便是由感应电所引起。针对此情况,若将被试电流互感器的一次侧接地刀闸合上,或者是将1根接地线接入到被试品上,便可将感应电伤人情况给解决掉。当完成试验后,放电环节不能舍去,在完成电容器、变压器、避雷器及电力电缆等电气设备的试验操作后,需要及时降压,且将电源切断,除此之外,还需对被试品实施放电处理,预防残余电伤害操作人员。好需要指出的是,高压试验需始终秉持谁拆线谁恢复的原则,且始终遵照专人检查的操作准则,此乃一个比较好的习惯。如在围绕10kV高压开关柜真空开关,对其开展耐压试验过程中,接线人员短接触头,且没有及时拆除,但此时被变电站值班人员查出,消除了一场可能发生的设备损坏事故。 3结语 综上,因高压试验具有内在的危险性与特殊性,在进行实际试验时,不仅需要试验人员具备好的安全意识与职业责任,还需要具备好的技术技能。因此,针对广大试验人员,除了要积极学习试验规程与技术外,还需强化自身的安全意识,始终按照相关规范、流程来操作,预防因操作不当所引起的安全事故与人身伤害。 参考文献: [1]张良伟.从高压电气试验的对比分析中研究试验安全的重要性[J].电工文摘,2014(1):2-4. [2]卢俊良.金属矿区高压设备电气预防性试验与安全管理分析[J].世界有色金属,2017(9):287-287. [3]陈文菲,陈文玉,周聪.电力系统中高压电气设备试验与安全管理探讨[J].山东工业技术,2016(7):156-156. 作者:刘磊 单位:宁夏银川国家能源投资有限公司宁夏煤业集团煤制油电气管理中心
电子技术实验课教学研究:模拟电子技术实验课程现状及改革探索 [摘 要] 为了培养面向21世纪高素质创新人才的教育目标,分析目前高校模拟电子技术实验课程的现状及存在问题,针对模拟电子技术实验教学体系,根据实践经验对其改革和发展思路进行探索 [关键词] 模拟电子技术 实验教学 现状及存在问题 教学改革 面向21世纪,随着科技进步,电子技术的飞速发展,模拟电子技术实验已经不仅仅是高等院校相关专业开设的一门技术基础实验课程,同时更是一项非常重要的专业技能,然而,目前在实验教学中,我们发现,学生实验能力不强、实验教学效果不理想是普遍存在的问题。分析其原因,认为有以下几点: 1、学生整体素质差别较大 面对高校普遍的扩大招生,学生的总体素质参差不齐。学生对理论知识的理解能力,学习能力,动手能力等都有很大的不同,个别学生专业基础较差,难免经常犯错误。 2、教学管理不受重视 受传统实验教学模式影响,人们对实验教学不重视,实验教学一直依附于理论教学。实验教学内容陈旧多为一些验证性实验,教学方法则是以老师为中心,从实验原理到实验方法、实验步骤、注意事项甚至到实验过程中可能出现的问题都要无所不包地进行讲解。实验课上学生不会动脑筋思考解决,这样的实验很难会有什么好的效果。 3、实验考核体系落后 以往实验课考核以实验报告和出勤为主,造成学生不注重实验过程而只注重实验结果。学生在实验中急于得出实验数据,对实验中碰到的问题不去分析解决,甚至得出明显错误的数据自己都不知道。 4、实验指导教师欠缺。 实验课中,由于学生的问题层出不穷,教师则疲于奔命,实验指导教师除了要帮学生解决实验过程碰到的各种问题,还要对他们犯的各种低级错误进行解释、纠正,无法对各个学生的实验过程给予更多关注,因而也只能不注重实验过程而只注重实验结果。 为适应现代电子技术飞速发展的需要,培养面向21世纪高素质创新人才,为了提高模拟电子技术实验的教学效果,改革势在必行,关于模拟电子技术实验教学改革的几点建议: 1、实验课单独开设 实验单独设课,单独考核,这样不仅提高了实验课的地位,能使教师和学生足够重视,同时还能对全部实验统一规划,使各个实验有机结合形成循序渐进的能力培养过程。同时实验的开设应与理论课相配合,即先理论后实验。这样处理对改善理论课教学和实验的效果都有好处。 2、开设多样化实验项目 实验项目一般可分成验证性,演示性,设计性、综合性,其中综合性、设计型实验是实验课中的重点和难点,也是实验教学改革的核心部分。所以这类课的教学不应效仿验证性实验课的教学,而应积极引导学生学习新方法、使用新器件、大胆设计、突出新颖、培养创新能力。 3、丰富多样化教学手段 目前随着信息化程度的逐渐提高,计算机已经成为实验不可缺少的工具,它可以充分发挥个人的想像力,对电路进行模拟、分析、计算和调试,可以帮助学生更好地完成设计任务,同时也是实验指导教师很好的教学工具,当有些内容不适合用语言描述时,就可以利用多媒体技术实现动态演示,即提高了学生对实验的认识同时也提高了教学的质量。虽然多媒体教学模拟实验具有很多优点,但从人才培养的角度来看,多媒体教学应成为实验的有益补充,但决不可代替实际的实验。 4 、开放式实验教学 开放式实验教学,并非每天开放实验室,在实验时间和实验内容上最大限度地满足学生的需要,给学生创造一个良好的实验条件和氛围,学生如果对所学的内容有浓厚的兴趣,便会由被动变为主动,充分发挥学生的创造性思维能力。 5 、完善实验考核制度 实验的考核,我们可以采用理论笔试和实践操作相结合,再加上平时成绩的方式进行考核,其中可以适当调整实践操作的分数。这样就可以重点考察学生的电子实验知识的掌握程度以及故障的分析能力,而实践部分采用现场操作,考察学生关于仪器的使用、电路的分析能力、调试能力、报告记录以及排除故障的能力等等。而且对学生的创新能力也有极大的提高,并推动电子实验教学改革。 6、丰富教学内容 为了锻炼学生的动手能力,培养学生对实验的兴趣。采用一些辅助教学内容来激励学生学习模拟电子技术的兴趣,提高其电子技术的应用能力,比如开展电子设计大赛、专用实习周、组建无线电小组等等。极大地调动了学生对实践性教学的积极性,使学生受到了实践的考验和锻炼,而且明显和有效地提高了学生分析问题、解决问题的能力。这些措施不仅增强学生学习的乐趣而且也锻炼了学生的实践能力,为其走向社会打下良好的基础。 7、加强实验教师队伍的建设 建立一支具有较强理论和实践能力的教师队伍,不仅可以提高队伍的科研能力,促进自身学术水平的不断提高,而且能够对各个学生的实验过程给予更多关注,更好的指导。 结束语 实验教学作为高校教学的重要组成部分,实验教学是培养学生的动手能力、分析问题能力和解决问题能力的重要阵地,实验教学的改革也是高等教育改革的一个组成部分,在学生能力培养和综合素质提高方面有其独特的作用。高质量的教学实验对人才综合素质的培养起到无可替代的作用,良好的工作习惯和科学的工作作风在这里形成,只有不断提高实验教学质量,才能为国家培养具有创新意识、创新精神和创新能力的合格人才。 电子技术实验课教学研究:电子技术基础课程实验教学模式改革的探索 摘要: 本文阐述了高等学校工科电类专业电子技术基础课程实验教学模式改革的重要性和必然性,探索和研究了改革的方向和应用手段。 关键词: 实验教学模式 改革 开放式实验教学 EDA技术应用 电子技术基础课程包括模拟电子技术基础和数字电子技术基础两大类。它是高等院校工科机电类各专业必修的一门专业基础课,在课程体系中肩负着承上启下的作用。实验教学占其总学时的三分之一以上,在整个教学环节中是不可缺少的组成部分,能巩固知识、训练动手能力和培养学生开发创新的能力。因此,实验教学的效果将直接影响整个专业课程的教学质量。 1.传统的实验教学模式存在的问题 1.1 教学内容陈旧,实验教材单一。 传统的实验以基础训练型为主,比较强调通过实验结果来验证定律、定理和结论,联系实际的综合性实验和设计性实验数量不足,不能及时反映新知识、新技术,不利于学生创新能力的培养。 1.2 教学模式单一。 教材将实验原理、仪器设备、实验步骤等写得很详细。以教师为中心,课堂上教师讲原理、步骤和进行操作示范等。学生两人一组,基本上按照实验指导书上的要求在已安装好的实验箱上完成操作,验证一些已知的数据和波形,很少动脑筋去研究实验方案的构思、实验方法和技巧。 1.3考核方法不完善。 实验成绩主要以学生平时的实验报告为主要考核依据,造成有的学生不注重实验的过程而只注重实验结果,实验过程中多忙于记录实验数据,很少钻研问题,没有带着问题去学、去做实验;个别学生甚至上课不认真做实验,在一旁观望,等别人做好了抄别人的数据,教学质量难以提高,约束了学生的思维,不能发挥学生的主动性和创造性。 2.传统实验教学模式改革的重要性和必然性 在高等教育中培养学生的创新精神和创新能力是教学改革的核心目标,而实践和实验教学作为高校教学体系的重要组成部分,是培养学生实践能力和创新能力的关键环节。加大实验教学各个环节的改革力度是高等教育发展的必然要求。随着学校招生规模的不断扩大,受场地、经费等限制,实验室的数量和仪器设备不能相应增加,使得教学资源相对匮乏,不能适应快速发展的社会对创新人才的要求。因此电子技术实验教学采用开放式实验教学和先进的虚拟仿真软件代替传统实验教学方式的改革势在必行。目前,开放式实验教学和先进的虚拟仿真等电路仿真的主流软件在电子技术实验教学模式中已广泛推广和应用。 3.实验教学模式的探索 3.1探索和研究开放式实验教学模式。 各高校不断探索开放式实验教学的新思路,研究推广开放式实验教学的先进经验,尝到了开放式实验教学的甜头。湖南人文科技学院也不例外,学校对开放式实验教学非常重视,经过几年的探索和研究,总结了一系列开放式实验教学的经验和方法,主要工作如下:(1)更新了实验室的运行机制,改过去自然班为单位、定时定内容安排实验为全天候预约开放,学生自主到实验室预约实验时间;实验内容也不限制,既可完成规定实验项目,也可自带实验项目;(2)实验内容必须适应开放实验要求,实验项目以设计性、综合性为主,实验方案和实验步骤由学生自定;(3)充分利用校园网资源,将电子实验室各种设备、仪器仪表的使用方法及常规实验测量方法做成教学软件,上传到校园网上,供学生随时查询和学习;对实验项目要求、学生预做实验项目、实验指导教师名单、实验室编号、实验成绩等,在校园网上可直接预约和查询。 另外,对学生所做的实验项目严格把关。要求学生对预做的实验项目要拟定实验方案和详细的实验步骤,经指导教师审阅认可方能做实验;实验考核的方式也进行了改革,以随机抽查一个实验项目重做的方式做为考核成绩。学生学习积极性高、积极开动脑筋、思考问题。 3.2充分利用EDA软件调动学生的学习积极性。 EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,电子技术设计的核心就是EDA技术,EDA是指以计算机为工作平台,融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的电子CAD通用软件包,主要能辅助进行三方面的设计工作,即IC设计、电子电路设计和PCB设计[1],使用普及、应用广泛、工具多样、软件功能强大。针对工程类学生普遍存在的“软件硬,硬件软”的问题,通过EDA实践来加强学生硬件设计方面的能力,通过鼠标、键盘和烙铁、改锥珠联璧合,利用计算机虚拟仿真设计的优势,解决传统的电子设计的局限,这不仅是提高设计效率的需要,更是我国电子工业在世界市场上生存、竞争与发展的需要。我们以电子技术基础课为突破口,引入虚拟仿真技术,创建虚拟实验教学平台。在电子技术虚拟仿真实验平台上,不但可以完成各种基本实验,更可以进行设计性、综合性实验,为课程设计提供良好的条件,逐步实现以学生为中心的开放形实验教学模式。通过虚拟仿真实验,学生可以观察和分析电路的结构、功能及工作原理,加强对实验原理、规则和实物实验操作要领的认识,提高学生的学习兴趣,使学生感悟到应用最先进的技术乐趣,并能引导他们积极主动地去探索新知识。软件使用很简单,学生只要有灵感,掌握了电子技术基础的基本原理和软件的操作技巧,就可以自行设计电路进行仿真,并能通过观察分析实验结果,及时地验证电路设计是否正确、合理。而且,软件使用也很方便,成本低廉,只需一台电脑装上软件既可,在寝室里都能完成操作,解决了场地小的问题,缓解了经费紧张的局面。 我们通过电子技术实验教学模式的不断深化改革,完善开放式教学的管理制度,有机地把开放式实验教学模式和EDA技术的使用结合起来,激发了学生的学习兴趣,调动了学生的学习积极性。开放式实验教学收到了明显的效果,在2007年的全国大学生电子竞赛中,电子信息技术专业的学生获得了国家级二等奖一个,省级三等奖二个。 电子技术实验课教学研究:电子技术实验课程引入虚拟技术的教学改革 摘要: 本文介绍了虚拟仪器技术和传统电子技术课程实验教学中存在的问题,阐述了引入虚拟仪器技术构建电子技术实验教学平台的优势和实施方案,对改善实验条件、降低实验成本,提高课堂教学和实践教学水平和质量起着重要作用。 关键词: 电子技术实验课程 虚拟仪器技术 教学改革 1.引言 教学现代化包括教学理念与方法的现代化、教学内容和体系的现代化、教学资源的现代化诸多方面。众多高校由于教学经费投入不足,教学实验设备更新缓慢,现代化教学手段得不到广泛应用。同时,传统的实验教学中设备投入大,而资源共享性、扩展性差、设备完好率低,使得实验教学实施力度明显削弱,教学质量有所下降,这些矛盾在应用型本科教育中日益显现。 电子技术实验课程是电子、电气、通信、计算机、机械、控制等多学科多专业的重要专业基础实践课程,具有理论性强、技术性强、综合性强、实践性强、发展速度快、应用领域广等特点。学生对该课程内容掌握的程度直接影响其专业课程的学习和专业技能提高,影响其实践工作能力和知识再生能力的培养,关系到人才培养的质量,所以,我们必须探索行之有效的电子技术实验课程教学改革方案。 随着计算机技术、信息技术、网络技术的发展,在电子技术课程的实验教学中引入虚拟仪器技术已成为高校实验教学改革的发展趋势。 2.虚拟仪器技术简介 虚拟仪器(Virtual Instrument,简称VI)是仪器技术与计算机技术深层次结合的产物。它利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。它基于计算机的软硬件测试平台,可代替传统的测量仪器,如示波器、信号发生器、频谱分析仪等;可集成于自动控制、工业控制系统;可自由构建成专有仪器系统。用户可以方便地对仪器进行维护和扩展,大大节约成本和研究、调试时间。虚拟仪器技术已成为现代测试测量技术的发展趋势。 虚拟仪器不同于其他EDA软件,如Protel、EWB等。Protel主要作为印刷板自动布线工具使用,还具有电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印刷电路板设计、可编程逻辑器件设计、图表生成等功能;EWB主要是对设计好的原理电路进行参数和波形的测试,实现计算机仿真。[1]而虚拟仪器则是利用PC机的显示器显示模拟传统仪器的控制面板,通过对虚拟面板的操作以多种形式表达输出检测结果,利用软件功能实现信号数据的运算、分析、处理,[2]从而代替实际实验中的各种仪器仪表,可直接对实际电路进行测量、测试、控制和处理。 3.传统的电子技术课程实验教学中存在的问题 目前大多数高校采用的传统电子技术课程实验教学存在很多问题。[3] 3.1传统仪器和实验箱的功能固定,扩展性差,只能开设某些固定的实验,无法实现资源共享。 3.2做一个实验所需设备繁多,操作和管理不易,且维修和检查不方便,返修率较高,设备完好率低,严重影响了正常的实践教学活动的开展。 3.3学生做实验时完全是被动操作,缺乏主动性,兴趣不高。 3.4实验设备主要满足于课程相关的实验,对于综合课程设计、毕业设计、学生电子科技制作等创新设计环节无法兼顾。 3.5很难建立开放性实验室。从目前情况看,如要建立开放性实验室,牵涉的实验室很多,师资力量有限,设备的维护和管理很难到位。 3.6由于众多高校资金缺乏,设备的更新换代缓慢,很难跟上科技发展的脚步。 4.电子技术实验课程引入虚拟仪器技术教学改革实施方案 4.1虚拟仪器技术用于电子技术实验课程教学改革的意义及优势 电子技术实验课程教学信息量大,我们必须有针对性地组织教学内容体系,适应不同的学科和专业,科学合理安排教学内容,突出重点难点;改变现有的教育观念、模式和方法。虚拟仪器设计已成为测试和仪器技术发展的一个重要方向,代表着世界先进的教学方法和理念,将先进的虚拟仪器技术与电子技术实验教学有机地结合起来,构建虚拟仪器的实验教学平台,在以培养高素质高科技人才的大学是势在必行的。 将虚拟仪器与电子技术实验教学相结合,可改善实验条件、降低实验成本、提高课堂教学效果和实验教学水平和质量;同时其扩展性强,可根据课程的需要开设创新性、设计性实验项目,激发学生自主学习和研究兴趣,为培养学生创新能力和实际动手能力提供了广阔的平台,是高校实验教学改革的发展方向。 4.2构建基于虚拟仪器技术的电子技术实验课程教学平台方案 将虚拟仪器用于电子技术课程的实验教学,需要分阶段、分步骤地完成,具体而言,大致分为以下几个步骤: 4.2.1利用现有实验室条件(如EDA机房),购买必备的软件和硬件接口,建立虚拟仪器实验室的软硬件平台。 4.2.2开设虚拟仪器技术课程,培养学生掌握相关的编程方法和技术。 4.2.3教师利用虚拟仪器软件进行编程,实现信号源、示波器、电压表、频谱仪、计数器及逻辑分析仪等多种仪器的功能,另外这些软件功能模块必须能够共享。 4.2.4以部分实验课程为试点,如模拟电子技术实验、数字电子技术实验、高频电子技术实验等。将传统的实验课逐步转化为虚拟仪器实验课程教学,可省去多种复杂设备,节约空间和时间,降低成本,有效地解决实验室管理和维护的难题,同时能提高实验设备利用率,弥补设备不足、资金短缺等缺点,从而切实改善实验条件。 4.2.5鼓励学生自己开展综合性、设计性实验的设计开发,将所学各门专业知识与实习、课程设计、毕业设计、电子设计大赛等环节相结合,构建综合性虚拟实验平台。学生还可根据工程实践的需要,进行二次开发。这有利于学生发挥主观能动性,增加学习兴趣,提高设计、分析、解决问题的能力。 4.2.6如有条件,教师可建立开放性虚拟实验室,通过与计算机网络的结合,[4]实现远程实验教学。学生和教师通过网络平台进行交互,完成实验项目,开展学生创新设计活动,能提高学生的设计、动手能力,改进教学方 法和手段,提高教学质量,真正培养出新一代创新型、复合型人才。 5.结语 把虚拟仪器技术引入电子技术课程的实验教学环节,对现行的实验教学方法进行脱胎换骨式改革,可以有效克服传统实验教学的弊端,增强学生的创新能力、实践动手能力和社会适应能力,提高教育教学质量。同时能改善实验教学条件,降低运行成本,可更合理地配置教育资源,有效地解决资金投入与人才培养间的矛盾,更好地适应现代教育的发展要求,真正培养出高素质的创新型、复合型人才。 电子技术实验课教学研究:高职非电类机械专业电子技术课程实验教学改革研究 摘要:在根据多年教学经验提出的电子技术实验教学路线图的基础上,对实验教学内容、实验教学模式、实验教学管理进行了改革,提炼出有助于激发兴趣、模块有机联系、涵盖主干知识、易于系统综合、铺垫毕业设计的实验教学内容;实行了“虚实结合,虚实交替”的实验教学模式;在实验教学管理的实验室开放、课内外互补、评价考核方面进行了探索。 关键词:高职;非电类机械专业;电子技术课程;实验教学 高等职业教育定位于培养高级技能型专业人才,这一定位确定了“技术应用型”的核心地位。对于高职教育中实践性很强的电子技术课程教学,如何让学生在学习过程中掌握扎实的实践技能和培养综合运用及创新能力,使之广受用人单位欢迎,实验教学无疑是解决问题的关键。对实验教学内容、教学模式和管理方式进行改革,是解决问题的突破口。以非电类机械专业电子技术课程为例,对电子技术实验教学改革进行探索。 实验教学内容的改革 根据多年教学经验,笔者拟定了电子实验教学的路线图:1激发兴趣式实验有机模块实验整合有机模块的综合实验为毕业设计打基础的拓展实验。 兴趣是最好的老师。实践证明,一旦学生的学习兴趣被有效激发,教学效果是事半功倍的。路线图的第一步就是为激发兴趣而设,这一步不是通常的讲解各类常用仪表、工具的原理和使用,而是每人发一份比较简单但又有一定实用和趣味功能的散装套件(如流水灯套件、音乐门铃套件)。要求学生将各元件在印刷电路板上“对号入座”,检查无误后进行焊接。在“对号入座”的过程中,自然地遇到了元件识别、阻值测量、万用表使用、电烙铁使用、焊接操作等问题。实践表明,采用“对号入座”法,在学生一心想装配成功的强烈欲望驱使下,相关问题教师只要讲解、示范一两遍,大部分学生都能基本掌握。元件焊接完成后,有相当一部分学生装配顺利,成功的喜悦洋溢在脸上,浓厚的学习氛围迷漫在实验室。 路线图第二步需要依据专业培养方案、课程标准和教学内容精心设计。非电类专业电子技术课程有“常用元器件模拟电路数字电路功率控制接口”的教学主线。其中,模拟电路中的放大、振荡、直流电源等电路,数字电路中的逻辑门电路、计数器、译码器等电路构成了知识的主干。由于实验教学后期要进入综合性、拓展性实验,因此,如果设计一个能涵盖上述主干知识的综合性实验模块作为路线图第二步的实验项目,那么,这样的实验模块设计就很有科学性、有机性和针对性。所以,选择了放大电路(分立、集成)调整与测试、555时基电路典型应用、输出电压可调的稳压电源、组合逻辑电路的设计与测试、计数器逻辑功能测试与应用和计数、译码、显示综合应用六个实验项目作为路线图中有机模块的组成部分。需要说明的是,路线图第二步是实验教学的重点和难点,在课时安排上要留有余地。 路线图第三步是整合有机模块的综合实验。选择了教材中第114页的一个框图(见图1)作为实验项目,这是一个转速检测系统的框图。首先,没有具体的电路原理图,这是一个综合性的设计实验;其次,从框图中看出,该转速检测系统涵盖了各有机模块;再次,该框图易于拓展。这样的实验内容设计,不但将各分立实验项目有机地结合在一起,而且难易适中,易于学生进行综合性、拓展性的设计实验。 路线图第四步,拓展上述转速检测系统,使其成为具有其他功能的实用系统。例如,在计数器后接入驱动电路,就有了自动控制功能,知识点由弱电范畴进入强电领域,极大地拓展了学生的视野,为毕业设计打下了坚实的基础。实际教学中曾给出如流水线计件电路设计、水位自动控制和显示电路设计等毕业设计课题,由于上述有科学性、有机性和针对性的实验教学内容改革,学生在最终的毕业设计作业完成得令人满意。 实验教学模式的改革 实验教学中采用了基于“虚实结合,虚实交替”的实验教学模式。 虚实手段相结合 一方面,EDA技术是电子技术类教学改革的重要方向,以Multisim、Proteus和OrCAD/Pspice为主的虚拟实验平台正在越来越多地运用于电子技术实验教学中;另一方面,虽然虚拟实验具有传统实验没有的优点,但虚拟实验还只能是传统实验的一种补充、完善和扩展,还不能完全对传统实验进行替代,学生的虚拟实验还必须建立在一定程度的实际动手能力的基础上。传统实验和虚拟实验特点的比较如表1所示。 实验教学初始阶段属基础性、验证性实验。选定少量实验项目,让学生先做1~2次传统实验(见图2a),从而对常用实验设备、仪器有真实和直接的感受,再进行虚拟实验时,学生就容易掌握虚拟仪器的面板符号、按钮功能、标度以及使用方法。中程和后期阶段,先做虚拟实验(见图2b),再做1~2次真实实验。这种方式由于虚拟实验比重大于传统实验比重,就不太担心设备不足、实验失误、仪表损坏、耗材缺失、课时有限等,可不限时间、地点地做实验,这种方式更多地应用于设计性、综合性的实验中。对路线图中第四步的为毕业设计打基础的拓展实验,一般采用全虚拟的实验方式(见图2c),这是因为这样的实验往往元器件昂贵,对设备、仪器性能要求高,没有开展传统实验的实际条件。虚实结合手段的科学设计和运用,能够很快地使学生具有虚拟环境与实际环境的转换能力和应用能力,可为学生进一步的拓展学习打下基础。 虚实指导相结合 在实验教学路线图第1、2步,以各种有效手段进行传统的全程指导,让学生尽快适应实验室环境下的学习方法,此为实导。在实验教学路线图第2、3、4步,在物色好悟性高、表现出色的3~5名学生作为实验指导助手的基础上,将实验指导放开。学生不但不能依赖实验指导书,而且,只能得到教师给予的方向性引导,教师不具体解释,不动手操作,鼓励指导助手参与解决问题,此为虚导。实践证明,这种虚实结合的指导模式,能够让学生主动学习、积极自疑、设法解惑、斩获成果。学生学习的主动性和能动性得到充分的挖掘。 实验教学管理模式的改革 实验室开放 在设计性、综合性实验阶段,学生的实践技能水平有了很大提高,不易出现低级错误,仪表人为损坏的概率比较低,实验室在学生自己管理下可以开放了。实验室开放后,有些学生重做了曾失败过的实验,巩固了知识;有些学生自设了课题进行实验,综合能力得到提高。开放实验室解决了课时不足、时间固定的问题,极大地增加了学生实践锻炼的机会,是实验教学改革中不可或缺的环节。 课内外互补 介绍著名的电子技术专业网站和专业论坛,引导学生到电子网站和论坛查元件、问问题、寻电路、究原理、交同仁、知技术、懂方法,为进一步学习电子技术提供便捷的途径和方法,使学生在更高的平台上获取知识和方法。另外,在时间、条件允许时,也可将课程设计、技能鉴定和课外电子制作作为电子技术实验教学的有益补充。 考核方式弹性化 实验考核由四部分构成:平时成绩40%+实验报告30%+期末实验30%+创新(含论文)10%。其中,创新10%属加分项,为鼓励学生创新而设。当学生在实验中有独到的、涉及课外知识的方法和设计时,教师都给予加分。如果有撰写论文的情况,加分幅度还可更大。期末实验考核考题来自自编题库。题库中的考题除了精心编写的典型题外,许多就是平时实验中遇到的问题。抽签选题时,通常是一人一题,不允许换题。但是鼓励一人抽两题,都做对给予额外加一题(或步骤)分30%的加分,一对一错只给一题分(或步骤)的90%,都错则不给分。以鼓励为导向的弹性分的设立可以在一定程度上调动学生的学习积极性。 实验教学改革效果 近年来的电子技术实验教学取得了良好的效果。随着学生学习兴趣的提高,时常能看到学生主动学习、探究学习的现象。在阶段性实验后或实验课程结束后,许多学生总是希望下一次的实验快点到来和要求多安排实验课时。参加课外电子制作的学生报名踊跃,学习范围在不断延伸,远远超出教材范畴,如Protel软件学习、电路板刻蚀方法等。学生学习成绩也显著提高。将2006年(改革前)与2010年(改革后)同一专业、同一试卷期末考试成绩进行对比,平均分提高了9.3分。虽然是机械专业,但选择电子电气类毕业设计课题的学生约占1/3,而且,毕业设计的效率和质量比改革前提高了许多。由3名学生组队参加的省内电子技能比赛,取得1人二等奖,2人三等奖,团体总分第一的成绩。在电子群岗位工作的毕业生,由于其良好的上岗能力和迁移能力受到社会好评,毕业生就业率名列我院前茅,我系多次被评为毕业生就业工作先进单位。 结语 电子技术实验教学若要激发起学生的兴趣,需要精心设计实验教学内容,使各部分内容能有机联系、涵盖知识主线、易于综合和拓展。这样,就为有效地培养学生的实践技能和综合运用能力打下了坚实的基础;充分利用虚拟实验平台,改革教学模式,提高实验效率是电子技术实验教学改革的重要方面;辅以实验管理模式的改革,能使电子技术实验教学改革的效果更加完善。
自动化控制论文:刍议智能化技术在电气工程自动化控制中的应用 摘 要:随着科学技术的不断进步,在我国电力行业中逐渐发展起智能化技术。作为近年来兴起的高新技术,智能化技术是采用计算机技术和人工智能理论进行结合的一种技术。虽然该技术的发展时间还比较短,但因其自身的优势,已在我国各个领域中得到广泛的应用。本文首先概述智能化技术及其在电气工程自动化中应用现状,并对电气自动化控制系统的设计原则与思想及应用进行探讨。 关键词:自动化控制;智能化技术;电气工程 随着我国社会经济的不断发展,也带动了部分与电力相关行业的快速发展。智能化技术的发展已成为电力行业发展的重要标志。目前,随着智能化技术的不断进步,推动了电气工程自动化控制技术的不断发展。随着智能化技术在电气工程自动控制中的广泛应用,大大推动了电气设备的智能化发展,并有效提高了电气工程自动化控制系统的稳定性与安全性,从而促进我国供电企业的发展。 1 智能化技术 智能化技术是计算机技术中一种重要的分支,其研究重点是通过计算机编程与设计来实现信息的收集、分析、判断及自动识别文字图像等能力,以帮助人类在解决生活、工作中的各种问题。智能化技术是一种将计算机技术、gps定位技术及精密传感技术等进行综合应用的技术。通过应用智能化技术,能有效改善操作者的工作环境,并降低其劳动强度,对操作者的工作效率与质量能起到有效的提高作用[1]。另外,智能化技术在危险性较高的施工领域中应用,从而有效提高危险性施工的安全性。在电气工程自动化中,智能化水平与自动化程度得到有效的提高,不仅降低了设备的维护成本,还能有效提高其可靠性,从而实现设备的智能化操作。 2 在电气工程自动化中智能化技术的应用现状 2.1 电气产品的设计 智能化技术能有效优化电气设备的设计,该优化过程是一个复杂的过程,既要运用到电机电气设备、电路及电磁场等方面的知识,还要求设计者必须要具备过硬的专业素质与丰富的工作经验。在传统的电气产品设计中,主要是依靠设计者的经验进行手工式的设计,导致电气产品的设计出现一定的不合理性与局限性,不利于电气产品的全面发展。随着计算机技术的不断进步,其在电气设备中的应用越来越广泛,从而有效缩短产品的开发周期,且能有效提高产品的准确性与科学性。通过引进智能化技术,能有效提升电气产品的设计效率与设计质量[2]。 2.2 智能化控制 智能化技术在数据信息的收集与处理、运行管理、操作控制、运行监控、画面显示、故障录波、在线分析及参数的修改与设定上得到有效的应用,并实现这些方面的智能化控制,而部分控制功能于电气自动化系统中应用非常广泛。 2.3 智能化技术在电气工程自动化控制中的发展 智能化技术的研究与开发是电气自动化系统控制的主要方向,其主要进行电子电气技术信息的收集和处理,在电气工程自动化控制中得到广泛的应用,且具有较强的实用性与适应性。智能化技术作为计算机技术中的重要分支技术,其在电气工程自动化控制中的取得一定的成功,且已成为电气工程技术发展的主要方向。 3 电气自动化控制系统的设计原则与思想 3.1 设计原则 电气自动化控制系统的设计原则就是要实现最大化的满足生产工艺与机械设备对电气控制的要求。其要求就是电气设计的主要依据,要求以检测元件与工作循环图等形式进行提供,对于要求调速的设备,还要给出相应的调速指标。另外,在适应控制要求的基础上,要求设计方案必须要具有简单性与经济性。同时要有效处理好电气设备与生产工艺之间的关系,并从设计要求、结构以及设计成本上进行两种关系的协调,并选用合理的电器元件,从而保证电气设备的安全性与可靠性。 3.2 设计思想 电气自动化控制系统的设计思想就是要实现集中式的监控,且设备运行维护方便,对控制站的防护要求较低,且系统的设计难度较低等。但这样的设计思想就要求将系统中的各种功能集中到相同的处理器上进行处理。因此,该处理器上的处理任务非常繁重,从而对处理器的速度造成极大的影响。而远程监控的优点就是能有效节约大量的材料、安装费用,且可靠性与实用性较高。目前,现场总线监控方式在电气工程自动化系统中的应用越来越广泛,且智能设备的安装,可直接连接监控系统通信,从而起到降低安装成本与工作量。同时,现场总 线监控的功能具有独立、灵活、可靠性,也是电气工程自动化系统未来的发展趋势[3]。 4 在电气工程自动化控制中智能化技术的应用 4.1 智能控制 在电气工程自动化控制中应用智能化技术,能有效实现电气工程控制的远程化、自主化、高效化及无人操作化,从而为智能化技术的发展提供了一个良好的平台。目前,智能化控制技术在电气自动化技术中的普遍应用已充分将智能化技术的优势充分地体现出来,并为该技术在社会各领域发展中提供良好的基础。 4.2 优化设计 在传统的电气工程自动化系统控制中,也会经常涉及到电气设备的设计,但由于电气设备的设计程序非常繁琐,并对设计人员的专业技术与工作经验要求比较高,且需要结合电气、电磁力等知识进行系统的设计。因此,传统中的自动化系统主要是由设计者依据经验进行手工设计的,不仅达标率非常低,且系统维护、修理难度比较大。随着科学技术的不断发展,现阶段的设计方案都是利用计算机辅助软件与cad辅助设计完成的,不仅能有效缩短设计时间,还能有效提高设计方案的使用性能与质量。在优化设计中应用遗传算法是智能化技术的具体形式,其在先进性与实用性上的功能比较强大,从而实现设计方案的有效优化[4]。 4.3 故障诊断 电气工程自动化系统在长期的运行中,电气设备出现故障现象是无可避免的,而在电气设备故障发生前,通常都会出现一系列与故障有关的征兆,因此需要采用有效的措施进行及时、有效的处理。而智能化技术的应用,就能对系统中的故障进行有效、准确、全方位的诊断。由于变压器是电气设备的组成部分,对电气设备的正常运行均有重要的意义。因此,电气设备监测人员要加强对其运行情况检测的重视,且要加强对设备的定时与不定时检测与维修。但电气故障由于长时间的运行,其故障的产生是无可避免的,因此,必须要及时、准确地找出故障部位与故障原因,并进行及时、有效的检修,以将电气故障引起的损失降低最低。而智能化技术无疑是检修故障的最佳选择。在运用智能化技术诊断变压器故障时,最重要的诊断方法则是分析变压器渗漏油的分解气体,以快速、有效地找出变压器故障的大体位置,并根据大体的位置逐渐缩小范围进行寻找,直到找到故障的具体位置,从而进行有效的检修[5]。通过智能化技术的应用,不仅能有效减少对故障的诊断与检修时间,还能有效预防故障对电气设备造成严重的损害,还提升电力设备的运行效率。 5 结束语 综上所述,随着科学技术的不断进步,人工智能技术越来越成熟,随着该技术的广泛应用,各种施工均实现了智能化。因此,在电气工程自动化中运用智能化技术,能有效促进企业的生产,从而有效促进企业的健康发展。 自动化控制论文:煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用 【摘要】随着我国社会经济的快速发展和工业的不断进步,对矿产资源的需求越来越大。我国是产煤大国,同时,对煤炭的消耗量也很大。因此,政府对于煤矿的供需问题、管理问题都给予了高度的重视,加上我国每年发生瓦斯爆炸事故的概率比较频繁,基于对矿工人身安全负责的问题,经过不断研究,发现瓦斯爆炸等事故的发生与煤矿通风系统的不合理性密切相关。因此,完善煤矿通风系统成为现阶段一个重大的研究课题,将先进的自动化控制技术运用到煤矿通风系统,是促进其合理化的一个重要途径。本文通过介绍煤矿通风系统的重要性以及自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用,对整个通风系统的控制流程加以阐述,推动煤矿通风系统的不断趋于成熟和完善。 【关键词】煤矿通风系统;自动化控制技术;应用 煤矿通风系统的完善性是加强煤矿安全生产的关键手段,将自动化控制技术积极应用到煤矿通风系统中,对煤矿的通风状况进行监管与控制,及时做出相应的调节,可以加强矿井通风的效果,可降低瓦斯爆炸等灾害事故的发生,对灾害的发生也可以做出预警,从而,为煤矿的安全生产提供保障。 一、煤矿通风系统的重要性 我国是产煤大国,也是煤炭消耗大国,煤炭资源的生产和利用在很大程度上直接影响着国民经济的发展。因此,煤炭生产的安全性管理也显得颇为重要。其中,对煤矿安全生产影响最大的因素就是煤矿通风系统的设计。煤炭通风系统是保障矿井工人安全的必要措施,为了使他们在井下能够用正常呼吸,利用通风机为井下矿工输送空气,由于井下有很多浓度较高的有害气体,通风系统还可以稀释这些有害气体,直到这些气体的浓度达到安全值。为了提高矿井工人对井下环境的适应能力,通风系统的另一个功能就是将井下的水蒸气和热量排出来,为矿工提供相对适宜的作业环境。 煤矿通风系统的合理性还可以大大降低瓦斯爆炸事件和火灾等事故的发生,也可以增强矿井的抗震、抗灾性能。每年因为瓦斯爆炸事故所带来的人身伤亡和经济损失是十分重大的,国家制订了一系列保障矿井工人生命安全的条例和措施,对井下空气质量和空气含量的指标都越来越严格,为井下的卫生条件和空气质量的改善也会起到积极作用,改变矿井内的空气成分,增加空气的含氧量,降低二氧化碳的浓度,稀释矿尘和有害气体的浓度,使整个矿井内空气的气压、温度和湿度都发生了改变。努力为矿工提供相对舒适的工作环境,确保井下通风的质量,对矿工自身的身体健康状况也提供了有力的保障。 二、煤矿通风系统中应用自动化控制技术的必要意义 随着技术的不断进步,煤矿通风系统通过自动化控制技术来实现煤矿的安全生产,提高煤矿生产的可靠性和管理水平。构建煤矿通风自动化控制体系,实现自动化监管和无人值班,不仅提高了工作效率,还节约了人力资源。 现阶段我国煤矿通风系统的合理性还不够完善,自动化设备的使用大多比较分散、陈旧,这些因素对煤矿通风系统的安全性、可靠性造成了直接的影响,对故障等的记录不准确、也无法实现对设备的自我诊断,不能对整个通风体系做到监控管理,并作出相应的调节,降低了通风系统的稳定性和安全性。因此,在煤矿通风系统中应用自动化控制技术具有重大的必要意义,利用先进的科学技术,使煤矿通风系统和安全生产管理不断趋于完善,是至关重要的。 三、自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用 (一)自动化控制技术的含义 自动化控制技术通过通信网络,运用计算机,对控制原件和设备进行统一的检测和管理,这些元件都带有通信接口,为实现智能化监测与控制提供了便利。其中,无线传感器的应用最为广泛。 在对井下的工作人员进行定位时,需要根据目标的移动特征来获取有效信息和数据,建立目标移动的实际路线,gps卫星定位系统的信号还无法对井下工作人员的位置进行追踪,因此,利用无线传感器中的数据编排和数据查询功能来获取定位信息,确定井下人员的移动状态,对他们的活动实行实时监控,有利于控制安全生产管理,对他们做出调度和事故预警。无线传感器中还包括多点定位网络,这样就优化了分布方式,改变了传统的单水平轴线网络的布设方式,进一步适应和满足了地下复杂的地质和开采条件。多水平的跨层网络会加强整个系统的监控性能,使布设方法更加合理化。自动化控制技术中还包含着高 度的算法设计,对系统定位信息进行核算和处理,不需要通过信号源,可以直接进行计算,降低了硬件设施的投入成本,也提高了运行效率。在4m之内,可以避免干扰信号,对井下定位的基本需求没有太大影响。高精度的系统定位算法设计内容主要包括对盲区范围、定位精度等的计算,随着计算方法的不断改进,其适应范围也逐步扩大。 (二)通风系统设计 在整个通风系统设计中,对于风量的调节是关键内容。可以通过设置变频装置,改变通风机的电机转速来调节风量的大小。另一种方法是通过改变百叶窗的角度和风门的角度调节风量。另外,采用定时控制装置,实现对井下通风机的自动控制,加置爆破开关,在爆破后就会自动通风,为保障通风系统的运行提供了可靠保障。通过检测元件,对井下空气的温度变化或者气体浓度的改变,来进项控制工作也是加强通风系统的通风效果的主要途径,但这一技术有待进一步研究和完善,也是未来煤矿通风系统中对自动化控制技术新的发展方向。 (三)煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用原理 煤矿通风自动化控制系统要接收和传输不同的信号,对数据进行监控。依靠频分制和时分制来完成多路信号的传输,按照不同频率和不同时序一次传输信号,其中频分制是最普遍的多路信号传输方式,因其电路简单,不容易发生故障。 首先要对井下环境的状况进行深入了解,包括掌握井下气压、空气的温度和湿度,空气中成分的含量以及有毒气体的密度、浓度,这些数据的测量主要是通过传感器来完成,通过光谱法和红外线吸收来测量井下氧气和二氧化碳的浓度,测量风压的时候依靠差压变送器。对这些数据进行测量和分析,才能指导通风系统的运行。煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用原理,如图1所示。 图1 煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用原理 自动化控制技术应用到煤矿通风系统中,对完善通风系统的运行和加强通风效果起到了关键性的作用,安全生产和提高管理效率提供了保障。 四、结语 煤炭通风系统在整个煤炭生产和管理过程中,占据着重要的地位。通风系统对保障煤炭安全生产和矿井工人的人身安全及健康状况都具有重要的意义。降低了煤炭生产事故的发生概率,尽可能地降低经济损失,带来了很大的社会效益和经济效益。煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用,有效地提高了煤炭通风系统的通风质量,便于对通风状况进行整体把握和调度,实现了煤炭通风系统的智能化监控与管理。自动化控制技术操作起来也简单便捷,成为通风系统技术应用中的核心内容,使煤炭通风系统不断得趋于完善。 自动化控制论文:论电气自动化控制系统的设计思想 【论文关键词】:电气自动化;控制系统;设计思想;系统功能 【论文摘要】:文章通过介绍电气综合自动化系统的功能,讨论了目前电气自动化控制系统的设计思想(以发电厂为例子),展望了将来电气自动化控制系统的发展趋势。设各智能化水平的提高使得对现场设备状况的精确掌握成为可能,通讯技术的发展则为大容量的数据传输提供了平台。在工业自动化领域,基于pc的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的采纳。 一、电气综合自动化系统的功能 根据单元机组的运行和电气控制的特点,应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ecs监控。其基本功能 为: 1.发变组出口220kv/500kv断路器、隔离开关的控制及操作。 2.发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。 3.发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作,控制方式切换,增磁、减磁操作,pss(电力系统稳定器)的投退。 4.220kv/500kv开关自动同期并网及手动同期并网。 5.6kv高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。 6.380v低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。 7.高压启/备变压器控制和操作(2台机共用)。 8.柴油发电机组和保安电源控制和操作。 9.直流系统和lps系统的监视。 对于发变组保护等主保护和安全自动装置,因其设备已经很成熟而且要求全部在dcs中实现其功能尚有一定难度,可能增加相当大的费用,故可以保留。但是它们与dcs间要口求接,控制采用硬接线,利用通讯方式传输自动装置信息,并可以通过dcs进行事故追忆。 二、电气自动化控制系统的设计思想 1.集中监控方式 这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时, 隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂,查线不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 2.远程监控方式 远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、,节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如lonworks总线,can总线等)的通讯速度不是很高,而电厂电气部分通讯量相对又比较大,所有这种方式适合于小系统监控,而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。 3.现场总线监控方式 目前,对于以太网(ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展, 这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、i/0卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 三、探讨电气自动化控制系统的发展趋势 opc(oijeforprocess control)技术的出现,iec61131的颁布,以及microsoft的windows平台的广泛应用,使得未来的电气技术的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。iec61131已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。 pc 客户机/服务器体系结构、以太网和internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和it平台的融和,电子商务的普及将加速着这一过程。internet/intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控,在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品,如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。 自动化控制论文:对电力系统中运用电气自动化控制技术的探讨 目前,现代电力电子技术的发展,电气工程及其自动化已迈向生产和社会生活的各个领域,如何培养和造就社会经济发展急需的具有工程实际应用能力的电气工程人才,集科学性、先进性、整体性、特色于一身的课程建设;理论与实践、知识与技能紧密结合的既能“动口”也能“动手”的“双师型”师资队伍建设;立足人才培养目标,按照高质量、高起点、高标准的原则,加强实验实训资源的整合方面对电气工程及其自动化建设进行了探讨。 1 电力系统中自动化控制技术 1.1 电网调度自动化 电网调度自动化主要组成部分,由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等,其主要是通过电力系统专用广域网连结的,下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。电网调度自动化的主要功能是:电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制(省级电网以上)、自动经济调度(省级电网以上)并适应电力市场运营的需求等。 1.2 变电站自动化 变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化:运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。 1.3 发电厂分散测控系统(dcs) 发电厂分散控制系统(dcs)一般采用分层分布式结构,由过程控制单元(pcu)、运行员工作站(0s)、工程师工作站(es)和冗余的高速数据通讯网络(以太网)组成。过程控制单元(pcu)由可冗余配置的主控模件(mcu)和智能i/0模件组成。mcu模件通过冗余的i/0总线与智能fo模件通讯。pcu直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。 运行员工作站(0s)和工程师工作站(es)提供了人机接口。运行员工作站接收pcu发来的信息和向pcu发出指令,为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段,工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。 2 电子技术、计算机技术的发展不断推动电力系统自动化进步 随着上世纪八十年代单片机技术的发展和应用,我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。国产的工业计算机和引进的pc机技术为电力系统调度自动化、电厂监控系统、变电站综合自动化奠定了基础。开发的应用软件可以实现电力系统实时数据采集、汇总、分类、分析、存档、显示、打印、报警、完成操作控制等任务。这~ 时期自动化存在的主要问题是系统结构、功能、通信协议等方面缺乏工业标准,不同厂家的设备不能互连;计算机与各设备的通信一般为星形点对点连结,主要采用低速率的串/并行口通信方式,系统实时性不太好,设备配置的灵活性也较差。 随着上世纪90年代高性能工作站、服务器及软件技术、信息处理技术、特别是高速网络技术的发展,电网调度自动化系统、电厂监控、变电站自动化、配电自动化的技术水平上了一个新台阶,产品逐步发展成为一种开放式、分布式、网络化、智能化的新模式。与上一代产品相比可以大幅度减少电力电缆、通信电缆的用量,设备体积小还减少了占地面积等从而降低了建设成本,同时大幅度提高了系统的技术性能,增加了设备配置的灵活性、互换性和可维护性,提高了系统运行的可靠性。最近几年以来,各种嵌入式产品的出现,例如嵌入式高性能微处理器、嵌入式计算机、嵌入式操作系统、嵌入式以太网等产品使电力系统中的装置类设备如测量控制设备、继电保护装置、数据通信控制器等得以再次更新换代,装置的硬件电路和应用程序结构简化,产品性能大大提高,装置信息处理速度更快,功耗更低,功能扩展能力更强。 3 当前电力系统自动化依赖it技术向前发展的重要技术 当前电力系统自动化依赖于电子技术、计算机技术继续向前发展的主要热点有:① 电力一次设备智能化;② 电力一次设备在线状态检测;③ 光电式电力互感器;④ 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置;⑤特高压电网中的二次设备开发。 3.1 电力一次设备智能化 常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离,互相间用强信号电力电缆和大电流控制电缆连接,而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现,省却大量电力信号电缆和控制电缆,通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。 电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰,关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。 3.2 电力一次设备在线状态检测 对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测,不仅可 以监视设备实时运行状态,而且还能分析各种重要参数的变化趋势,判断有无存在故障的先兆,从而延长设备的维修保养周期,提高设备的利用率,为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来电力部门投入了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术,开展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展,但由于技术难度大,专业性强,检测环境条件恶劣,要开发出满意的产品还需一定时日。 3.3 光电式电力互感器 电力互感器是输电线路中不可缺少的重要设备,其作用是按一定比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值,以便用仪表直接测量。其缺点是随电压等级的升高绝缘难度越大,设备体积和质量也越大;信号动态范围小,导致电流互感器会出现饱和现象,或发生信号畸变;互感器的输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。因此不少发达国家已经成功研究出新型光电式和电了式互感器,国际电工协会已了电子式电压、电流互感器的标准。国内也有大专院校和科研单位正在加紧研发并取得了可喜成果。目前主要问题是材料随温度系数的影响而使稳定性不够理想。另一关键技术是,光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号要小得多,一般是毫安级水平,不能像电磁式互感器那样可以通过较长的电缆线送给测控和保护装置,需要在就地转换为数字信号后通过光纤接口送出,模数转换、光电转换等电子电路部分在结构上需要与互感器进行一体化设计。在这里,电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源同样是技术难点之一。 3.4 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置 自从电力系统采用光电互感器技术后,与之相关的二次设备,如测控设备,继电保等装置的结构与内部功能将发生巨大的变化。首先节省了装置内部的隔离互感器、a/d转换电路及部分信号处理电路,从而提高了装置的响应速度。但需要解决的重要关键技术是为满足数值计算需要对相关的来自不同互感器的数据如何实现同步采样,其次是高效快速的数据交换通信协议的设计。 4 结束语 根据以上所述,电气工程及其自动化专业是电力系统的重要工作,因此,我们的工作人员应对其不断进行探索和研究,提高了电力安全可靠性。还要结合自己的工作经验进行分析。从而保证电力系统工作的安全与发展。 自动化控制论文:浅论自动化控制器件PLC的发展趋势 【摘 要】自动化控制器plc自20世纪90年展以来,其发展速度越来越快,自动化控制技术也日益完善。本文分析了plc技术在自动化控制中的重要地位、传统plc技术与现代plc技术的区别以及现代plc的应用和未来发展。 【关键词】自动化控制;plc;发展趋势 0 引言 自动化控制是一种通过利用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息实现对生产过程的检测、控制、优化、调度和管理。在自动化的控制下能够达到增加产量、提高产品质量、降低消耗、提高产品安全性的目的。自动化控制是现代控制领域中最重要的一项技术,对提高生产效率具有重要意义,在科学水平不断进步的今天,自动化控制技术打上科技进步的列车,呈现快速发展的态势。 1 plc技术在自动化控制中的重要地位 自动化控制技术自20世纪发展以来,其发展速度越来越快,对自动化控制技术的发展具有重要的推动作用。自动化控制技术主要包含三个层析,按照自下而上的顺序可以分为基础自动化、过程自动化和管理自动化。在自动化控制技术中,较为核心的部分就是基础自动化和过程自动化。在传统的自动化系统中,plc和dcs在基础自动化中占据核心地位,而管理自动化和过程自动化由计算机和小型机组成。在自动化控制领域中,80%的plc在i/0少于128点的小型系统中应用较为广泛,且80%的plc应用在20个梯形图指令中就可以将问题解决[1]。从应用的观点来看,这一统计数据向我们展示了传统plc自动化控制领域中的重要作用,对满足工业控制简单实用、成本低廉、稳定可靠的要求具有重要意义,从这一面来看,plc在控制领域占有稳固的地位,从其发展至今不会轻易退出其发展的舞台。plc技术之所以有如此重要的作用,与plc产品追求密不可分。plc在其发展中根据自身技术和产品发展的需求为基本,同时与新数字技术和新信息技术紧密结合,且在推广应用过程中采用的是iec61131国际标准,编程的语言较为校准,传统的编程语言可以体现在现代的软件中,plc的体系结构、控制任务和控制要求等多方的软件描述进行了改造[2]。从1990年以来,plc在自动化控制领域的核心地位仍是岿然不动。 2 传统plc与现代plc之间的区别 传统plc技术与现代plc技术之间的差别主要体现在cpu模块、软件模型等几方面。从硬件来看,传统plc技术cpu模块只有一块,储存器的容量有限,在100kb以下,i/0以开关量为主,运算速度上,传统plc扫描时间更长,一般为几十至几百ms,背线总线采用的是传统的低速系统总线。而现代plc的cpu模块不再局限于一块,可以多块cpu模块,储存器的容量较大,且可以根据实际需要进行配置,i/0有高低速开关量、模拟量和其他不同类型的信号,运算速度较快,可以达到0.2ms,背板总线采用的是高速背板总线或与低速串行总线并存。从软件方面来看,传统plc技术采用的是符合iec61131.3软件模型且可以运行,编程语言上采用的是较为灵活且通用的编程语言,如c、c+等,操作系统上,采用的是基于pc的实施商用时钟;现代plc软件模型采用的是符合iec61131.3软件模型,在编程语言上,采用的是iec61131.3模型标准编程语言,操作系统的扫描方式采用了时间驱动和事件驱动,且可以按照程序功能设置不同的扫描周期[3]。从技术层面上,传统plc与现代plc之间的区别根本上体现在软件模型的不同。现代plc软件模型在完整地接触编程语言以外的全部内容上表现较为出色,使现代plc突破了传统plc的硬件体系结构,使得现代plc技术简单实用、成本低廉、稳定可靠的特点更加突出,其应用范围也较为广泛。 3 现代plc的应用以及展望 3.1 现代plc的应用范围 由于现代突破了传统plc的硬件体系结构,其简单实用、成本低廉、稳定可靠的特点更加突出,因此在自动化领域受到广泛的亲睐,成为了现代工业自动化领域中的主导力量。从应用范围上看,plc的应用范围主要开关量的逻辑控制、运动控制、模拟量控制、过程量控制、数据处理、联网通信6种。开关量的逻辑控制,plc可以借助逻辑控制和顺序控制来替代继电器,因此,plc在开关量逻辑控制方面应用最为广泛。运动控制在机床、机器人。装配机械等方面运用较为广泛。模拟量控制,因plc技术具有可以将流量、温度等模拟量数值转换为数字值的功能,如此一来,就可以实现cpu处理控制和由转换模块实现模拟量控制。过程控制,由于多路模拟量控制和i/o模块,这样就可以实 现闭环控制。数据处理,由于plc具有强大的运算和处理能力,在数据采集、分析和处理中具有强大的优势。联网通信,由于plc的连接功能较完善,不同系统之间可以实现联网通信、数据信息共享和交换,从而形成多级分布式控制系统[4]。 3.2 现代plc的应用应注意的问题 plc所处的环境温度具有一定的限制,一般处于0℃至50℃之间,因此在安装plc的时候,要注意与发热量较大设备上[5]。如果plc所安装部位的温度突破了其极限,则有可能造成控制失效,甚至出现严重的后果。由于plc的温度范围较小,所以在应用plc时,要确保plc安装于较大空间内,且空间内的通风散热效果较为理想,使plc的各个基本单元和扩展单元之间的间隔要在30.5mm以上。开关柜上面的通风百叶窗,可有可无,但是如果环境温度处于50℃以上,那么就需要采取措施,如安装风扇来使通风效果增强,进而降低温度,确保plc能够正常工作。plc工作环境的湿度也需要进行控制,要控制在85%以内,对凝露现象也要注意控制,以避免其绝缘性遭到破坏。plc工作环境要保持平稳状态,不能出现强烈振动现象,为保证plc工作环境的稳定性,可以采取一些减震措施。plc工作电源选择上,应选用直流稳压电源,从而保证plc反馈信息的准确性,提高plc工作的可靠性。 3.3 自动化控制器件plc展望 随着网络技术的快速发展,plc技术也趁着网络技术发展的东风乘风破浪,在plc技术上逐渐形成了pac技术。在工业控制技术的发展中,自动化控制器件由最初的plc控制,发展到pc控制,再由传统plc控制转向现代plc技术和pac技术。plc技术的发展使其在自动化市场中的地位更加牢固。而在plc技术基础上发展起来的pac技术以其异型和异构系统之间数据相互交换共享的优势,成为未来自动化控制的主要发展趋势。 4 结语 plc自动化控制技术是科技发展的必然结果,自20世纪90年代以来,plc技术历经多个发展阶段,不断使自动化控制技术得到优化,在自动化控制领域应用也日益广泛,相信在未来plc控制技术会更加完善,使工业自动化水平提升到更高的平台。 自动化控制论文:配网自动化控制方式与操作要点 摘要:配网自动化对于现代电力系统的正常运行至关重要,本文介绍了配电自动化的优化自动化系统控制方式,并对其操作要点进行分析。 关键词:配网自动化;控制方式;操作要点 配电网络自动化系统是指利用通信技术、网络技术、现代电子技术和计算机与电力设备相结合,将配电网在正常运行和发生事故时的监控、保护和供电企业的有关管理部门有机德尔融合在一起,能够极大改善供电质量,与用户建立更见密切更加负责的紧密关系。根据电力系统的结构,配网自动化可以分为配电管理系统自动化、馈线自动化(fa)、变电站自动化(dms 主站)、用户自动化(需方管理dsm)in 个层次的内容。电力配网具备电压双控,分布网络的优化自动控制系统,可以通过tcp / ip协议和电压互感器调度服务器和控制机获得控制参数,包括功率因数、电压参数。本文对配网自动化控制方式与操作要点进行探讨,希望对读者有所帮助。 一、配电网优化自动化系统框架 作为配电网优化自动化控制系统的核心,上位机优化自动化控制系统可以实现补偿器综合协调远程投切控制。当变电站的每一条馈线同时带多台补偿器时,由于补偿器之间的都是独立运行的,所以上机位就可以协调和控制每个补偿器的正常运行。在变电站的调度自动化系统中,可以随时的配电网的运行情况以及馈线出口参数进行监控和管理,在变电站运行时,通过网络服务器的外网进行数据传输,然后配网自动化系统就可以通过变电站调度自动化系统的tcp/tp协议接口,获得不同馈线的首端参数,并且能够对多个不同的补偿器进行有效的控制,保证其正常运行。配电网优化自动化控制系统,应该是可以变化的系统,因为在整个电力系统工作时,往往会发生结构的辩护,这样会导致补偿器的容量、参数和位置也发生变化,因此配电自动化系统必须是一个可以灵活变化的系统。 二、投切控制策略 通过优化自动化控制系统与变电站调度自动化系统(scada)进行相互沟通与联系,可以将各个补偿线路首端参数,包括有功功率、无功功率和功率因素进行检测,如果发现异常,上位机控制系统将会对出现问题的线路的补偿器发送投入或者切除的命令,以保证整个电网的安全运行。 (一)投入控制策略 首先,应该对功率因数进行判断,如果功率因数小于系统所设定的补偿下限,那么将会投入当前线路特定电容器抵偿武功。根据线路和电容之间的拓扑,电容器可以按照电容器容量逐渐递减的方式进行投入,而当遇到相同的电容器时,则按照序号的递减进行排序投入。如果第一次投入的电容器不能满足无功优化状态,则还要进行再次的补偿投入,优化自动化喜用自动检测到没有满足的状态下,会自动的重新选取电容器投入运行,经过多次的检测和补偿投入,最终会使整个配电网达到无功优化状态。① (二)切除控制策略 当无功功率小于0的时候,系统将会发送无功反送信息,这就说明线路的无功补偿过多,产生了过补的问题。这时则必须切除已经投入的电容器,按照先拆除与无功功率值最接近的电容器的顺序进行拆除。对于已经投入的电容器,则按照容量递增,序号递增的原则进行排序,选择与无功功率最接近的电容器进行一次切除。如果系统检测到仍然存在过补的现象,则在下一个周期进行切除电容器,以此类推,经过多次的检测和切除,最终实现电网非过补状态。 (三)控制器投切控制方式 控制器设置有整定窗口,可以根据需要设定上下限值作为整定值。如果系统的控制器检测到的电压高于整定值,那么将会下达指令进行电容器的切除;如果检测电压低于整定值,那么就会投入电容器。执行上位机的命令,命令为投入时,整定窗口上移,整定值高于实际电压,命令为切除时,整定窗口下移,整定值低于实际电压,从而将整定窗口调节到最佳优化。控制器通过gprs取得与上位机联系,但是如果上位机发送的连接确认包没有得到控制器的反馈信息,那么控制器将会独立工作,自动进行电容器的投入和切除,直到与上位机取得联系后会再次受控。 三、通信方式控制 随着现代信息技术的不断发展,通信手段也不断增加,在配网自动化系统建设中,信息高速建设可供选择的通信方式很多,应该根据不同情况选择不同的通信方式,以满足经济适用、安全可靠的原则。当前,我国配网自动化系统使用的通信方式主要由光纤通信和移动通信 两种方式。②两者之间的比较如下表所示: 总之,配电网自动化是当今电力系统的主要发展趋势,因此,必须对配网自动化系统进行科学的设计和控制,合理操作,保证系统的正常运行。 自动化控制论文:工业自动化控制初探 摘要:随着科学技术的发展,工业控制的技术发展越来越快,工业控制技术使得工厂的生产效率大幅提高,而工业控制器plc、工业pc等的应用也大幅度提高了系统的自动化程度,本文主要对工业控制进行一下初步的了解。 0 引言: 工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。即是工业控制,或者是工厂自动化控制。主要是指使用计算机技术,微电子技术,电气手段,使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化,并具有可控性及可视性。 工控技术的出现和推广带来了第三次工业革命,使工厂的生产速度和效率提高了300%以上。20世纪80年代初,随着改革开放的春风,国外先进的工控技术进入中国大陆,比较广泛使用的工业控制产品有“plc,变频器,触摸屏,伺服电机,工控机”等。这些产品和技术大力推广了中国的制造业自动化进程,为中国现代化的建设作出了巨大的贡献。 1 工业自动化仪器仪表 1.1 plc(可编程序控制器) plc—可编程序控制器的英文为programmable logic controller,1968年美国gm(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求 ①编程简单,可在现场修改和调试程序; ②维护方便,采用插入式模块结构;③可靠性高于继电器控制系统;④体积小于继电器控制装置;⑤数据可直接送入管理计算机;⑥成本可与继电器控制系统竞争; ⑦可直接用115v交流电压输入;⑧输出量为115v、2a以上,能直接驱动电磁阀、接触器等;⑨通用性强,易于扩展;⑩用户程序存储器容量至少4kb。 为了实现通用汽车提出的要求,第一台适合其要求的plc(可编程序控制器)于1969年在美国成功制造出来,自从第一台出现之后,随之,日本、德国、法国也相继开始了plc 的研发,并得到了迅猛的发展,现在主要生产plc 的厂家分别是:德国西门子、aeg,日本的三菱、美国ab,ge法国的te公司等。 我国的plc研制、生产和应用也发展很快,尤其在应用方面更为突出。在20世纪70年代末和80年代初,我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外的plc。此后,在传统设备改造和新设备设计中,plc的应用逐年增多,并取得显著的经济效益,plc在我国的应用越来越广泛,对提高我国工业自动化水平起到了巨大的作用。 目前,我国不少科研单位和工厂在研制和生产plc,如辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门a-b公司,北京和利时和杭州和利时,浙大中控等。 1.2 工控pc 由于基于pc的控制器被证明可以像plc一样,并且被操作和维护人员接受,所以,一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用pc控制方案。基于pc 的控制系统易于安装和使用,有高级的诊断功能,为系统集成商提供了更灵活的选择,从长远角度看,pc控制系统维护成本低。 由于plc受pc控制的威胁最大,所以plc供应商对pc的应用感到很不安。 事实上,他们现在也加入到了pc控制“浪潮”中。 近年来,工业pc在我国得到了异常迅速的发展。从世界范围来看,工业pc主要包含两种类 型:ipc工控机以及它们的变形机,如at96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业pc的运行稳定性、热插拔和 冗余配置要求很高,现有的ipc已经不能完全满足要求,将逐渐退出该领域,取而代之的将是其他工控机,而ipc将占据管理自 动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项,目标就是发展具有自主知识产权的pc-based控制系统,在3-5年内,占领30%(50%的国内市场,并实现产业化。 几年前,当“软plc”出现时,业界曾认为工业pc将会取代plc。然而,时至今日工业pc并 没有代替plc,主要有两个原因:一个是系统集成原因;另一个是软件操作系统windowsnt的原因。一个成功的pc-based控制系统要具备两点: 一是所有工作要由一个平台上的软件完成;二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见,工业pc与plc的竞争将主要在高端应用上,其数据复杂且设备集成度 高。工业pc不可能与低价的微型plc竞争,这也是plc市场增长最快的一部分。从发展趋势看,控制系统的将来很可能存在于工业pc和plc之间,这些融 合的迹象已经出现。 2 工控行业仪器仪表发展 工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表;全面扩大服务领域,推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化,完成 自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变,5年内数字仪表比例达到60%以上;推进具有自主版权自动化软件的商品化。 2.1 电工仪器仪表 电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。2005年,中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95%;到2010年,高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80%。 2.2 科学测试仪器 科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主,到2005年在总产值中占50%~60%。 2.3 环保仪器仪表 环保仪器仪表重点发展大气环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品,2005年技术水平达到20世纪90年代后期国际先进水平,国内市场占有率达到50%~60%,到2010年国内市场占有率达到70%以上。 2.4 仪器仪表 仪器仪表元器件“十五”及2010年前,尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品,品种占有率达到70%~80%,高档产品市场占有率达60%以上;通过科技攻关、新品开发,使产品质量水平达到国际20世纪90年代末水平,部分产品接近国外同类产品先进水平。 2.5 信息技术电测仪器 信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术,总线式自动测试技术,综合自动化测试系统,新型元器件测量技术及测试仪器,在线测试技术,信息产业产品测试技术,多媒体测量技术以及相应测试仪器,用电监控管理技术等。 自动化控制论文:变电站自动化控制探析 摘要:当前,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。文章就变电站综合自动化系统的应用进行了分析。 关键词:变电站 自动化 系统 0 引言 随着 科学 技术的不断发展,电力系统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。③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。④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。⑤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。⑥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 微机自动保护装置的应用 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。 2.1 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 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。 2.3 设计微机保护系统时应注意的问题 2.3.1 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。 2.3.2 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。 2.3.3 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 小结 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。 自动化控制论文:自动化控制系统在油田集输泵站的应用 摘要:针对油田集输泵站生产操作和管理落后的现状,设计了自动化控制系统。描述了opto22 me计算机监控系统的结构和功能,以及它在集输泵站分离器岗的应用。应用结果证明,该系统可以实时自动监测、控制集输处理过程中各生产部位的工艺参数,保证油气集输生产的安全进行,优化现场操作条件,提高生产效率。 关键词:油田集输泵站;自动化控制系统;实时监控;分离器;应用 一、前言 胜利油田现河首站投产于1965年,作为一个老站,设备陈旧老化,事故率、运行维护费用高、职工劳动强度大的矛盾日益突出,随着生产规模的扩大,集输处理量不断增加。由于监测参数量多,以往靠人工检测储油罐液面、油水界面对盘库不准,手动控制脱水器界面难度高,这些因素给首站生产操作和管理带来很大困难。为适应现代化生产的要求,使生产和管理实现自动化,根据首站现状,2004年实施了集输泵站的自动化改造,并成功地用于集输泵站的自动化生产中。 二、自动化监控系统介绍 (一)me控制系统简介 根据首站现状,采用美国opto22公司的me计算机监控系统作为首站自动化监控系统的骨干结构。该系统采用上、下位机方式,在现场采用多级cpu进行控制处理,各i/o模块对输入输出信号能提供4000v的隔离,系统的实时性、可靠性、灵活性优于其他系统。系统的上位机主要由工控机、控制软件组成;下位机主要由控制器、智能板、i/o模块组成。上位机与控制器通过100mb/s以太网进行通信,控制器与智能板通过rs485进行串行通信,i/o模块直接插在智能板上。控制软件从上位机通过以太网下载至控制器。 该控制系统的特点如下:一是可靠性高、二是可维护性高、三是智能化、四是实用性强。 (二)me控制系统构成 站内设有一套计算机控制系统,分为两级控制,上位机控制设在主控室,负责全站工艺流程数据管理,根据不同工艺流程,将控制岗位划分为分离器岗、计量岗和外输岗,每个岗位均设现场控制机一套,负责工艺流程显示、数据采集与控制。计算机控制系统的结构如图1所示。 1.现场控制单元 现场控制单元分布于联合站的各个岗位,负责现场数据采集和控制策略的实现,是智能联合站的核心部件。其采集数据主要包括:每台分离器的液位、入口压力和温度、出口汇管压力和温度、脱水泵房和外输泵房的进出口压力、温度、流量泵的电流和电压、每台流量计的来油温度和压力。 各控制单元和上位监控站同时作为控制网络的一个节点,能进行高速对等通讯。me控制系统采用的现场控制单元主控器为snap-lcm4 主控器,可支持串口、arcnet、以太网,可实现多种通讯方式组合,满足工业现场的要求。me控制系统采用snap-b3000单元处理器,其主要功能是可完成和主控器之间的多种通讯方式,并对主控器的要求作出快速的响应;实现i/0的智能化,处理简单的逻辑功能,对本单元的i/0点进行定期扫描。 2.上位机监控站 上位机监控站可以通过组态构成各种功能画面,借助于这些画面可以完成对生产过程的监视及控制。它主要显示参数总貌、工段、细目、趋势、流程图画面、设备启停状态及pid调节功能、系统显示画面示意及各种报表功能,系统数据覆盖了全部生产装置和生产环节,便于形成完整的实时生产管理系统,图2和图3分别为分离器区生产数据显示画面和工艺流程显示画面。 联合站的数据通过网络,实时进入信息中心的数据库中,通过分析软件,可及时形成各类分析图表。使用标准的网页浏览器可以对系统信息进行监测,生产运行情况、设备情况、计量数据、油气产量等数据一目了然。 三、自动化监控系统在分离器岗的现场应用及效益分析 (一)现场应用实例 实例1:2005年3月12日凌晨3点,操作人员发现1#分离器采油六队的液位由原来的0.98mm降到0.65mm,压力由0.28mpa降到0.23mpa,及时到现场进行检查,排除了分离器的故障,经过分析判断,认为是采油六队的来液量减少,立即与采油六队联系。经过巡线,发现是采油队一个计量站的外输管线穿孔。由于首站发现及时,使采油队在最短时间内发现问题解决问题,避免了场地污染等事态的扩大。 (二)有助于操作人员准确调节油气分离器 油气分离器工作的好坏,以分离质量和分离程度来衡量,分离质量差,不但随气体流失了本该纳入液相的轻质油,降低了原油的质量和数量,而且气管线中存在的液相原油会增大阻力损失,严重时甚至堵塞气管线,分离程度不好,造成出油管串气,减少产气量。采用自动化监控系统后,操作人员能够根据数据显示,及时准确地进行调节,使分离器液位始终保持在1/2~2/3的位置,保证了分离器的分离效果,减小过多的气体造成沉降罐内液体的搅动,提高了原油计量的准确性,并最大限度地增加产气量,提高了经济效益。 四、结论 本文介绍的自动化控制系统功能先进,在油田集输泵站中,能够适应现代化生产的要求,使生产和管理实现自动化,可以实现在线连续、自动监测、控制集输处理过程中各生产部位的工艺参数, 有效防止生产事故的发生,具有推广使用价值。 自动化控制论文:污水处理自动化控制探讨 摘要:随着我国改革开放的深入,我国的工业发展开始进入一个新的台阶。而随着工业发展带来的环境问题却也不可忽视。在这众多问题之中又以与我们的密切相关的水环境污染为问题之首。对这些污水进行控制特别是自动化控制也应该成为社会的研究问题之一。本文就从污水处理自动化控制展开探讨,而提出了污水处理自动化的控制设计思路以及设计要求,同时对控制系统组成以及功能也做出了探讨分析,希望你能为污水的处理控制以及环境的保护有点益处和贡献。 关键词:污水处理自动化控制系统 应用现状 plc控制 引言:近年来, 我国的污水处理技术随着计算机与自动化控制技术的飞快发展以及我国电气设备市场上各种各样继电器以及传感器等电气设备的改进和发展也开始有了一个新的发展。 而对污水处理采用现代先进自动化控制技术和计算机技术是整个污水处理行业的必然发展方向,而且采用现代先进的自动化控制技术和计算机技术能够给污水处理系统带来的高质量、低消耗以及稳定可靠的运行, 而且这也能同时使的污水处理技术得到长足的发展和应用。 1.污水处理自动化控制系统的作用以及应用的现状 污水处理自动化控制系统在当前社会的污水处理有着其不可忽视的作用但是在污水处理的应用之上的现状却是不容乐观,下面简述一下污水处理自动化控制系统的作用以及应用现状。 污水处理自动化控制系统的作用主要在于能够对污水的处理进行整个过程的实时监督和控制,而达到污水处理系统优化运行以及能够降低系统运行成本的同时而保证了污水处理的质量和实现真正的无人值守的污水处理的目的。不仅如此,污水处理自动化也能够为环保部门的污水监控提供技术的支持。 尽管污水处理自动化控制系统的作用如此明显,但是现在的应用现状却是有点令人堪忧。由于地域的不同以及资金的局限,在很多的公司对污水处理的系统还是依靠污水处理系统采用的检测为手段,而进行检测的仪表基本为国产的离线仪表达不到污水处理的要求。不仅如此污水处理的监测手段也是先取样后测量, 而以测量结果调整污水处理系统的运行状态,这种不连续的污水处理系统已经达不到时代的需求。 2.污水处理自动化控制系统的设计思路和设计要求 污水处理自动化控制系统根据不同的污水污染程度而有着不同要求,所以污水处理控制系统的设计思路和设计要求要根据这些而做到具体。在设计思路上,应该充分考虑到污水处理工艺的要求,做到处理的工艺过程协调统一并能够实现中央化的控制。而在设计的要求上主要应该注意三点也就是实现自动化控制的三个模块。第一,时序控制模块。也就是通山的定时控制装置, 也就是指的是特定时间启动的特定的设备。第二,反馈控制模块。也就是对污水处理的情况进行控制和检测保证系统的优化控制。第三,数据资料模块。也就是系统对数据以及资料的采集,数据库的管理等功能,而以便工作人员对系统的分析管理。 3.污水处理自动化控制系统的组成和实现以及功能扩展 污水处理自动化的控制系统在有了设计思路之后以及设计要求之后那么就是对系统的组成以及系统的实现和系统的功能扩展了,下面对对这三大块进行探讨分析和阐述。 3.1污水 理自动化控制系统的组成 污水处理自动化控制系统的组成主要也可以分为三个方面。第一那就plc的运用,在污水处理过程之中,对控制的要求极大,所以可编程控制器(plc) 因可以控制几十点的小型plc 到上千点的大型plc而能够很好的符合在污水处理之中的控制要求,而且其可靠性和较高的性价比在污水处理控制系统中也是极有优势的。第二,污水处理自动化系统控制结构的组成。对这个组成的原则可靠,经济而易于维护。而具体到面那就是以中央控制层进行远程的监控,而现场控制层进行数据的采集以及现场设备的运行,至于就地动手层那就是现场的控制开关做到分散管理。而这三层组成能够对系统做到进行集中管理而控制分散的原则。第三,系统安全装置。也就是系统的安全保障。污水的处理系统过于复杂也导致系统的故障可能性高,好的安全装置能够避免事故的发生。 3.2污水处理自动化控制系统的实现 要做到污水处理自动化控制系统的实现,那么就应该对系统装置有一些要求,特别是系统的硬件和软件的组成要有所甄别以及选取,以便能够做到系统的优化控制。而污水处理自动化控制系统的硬件来说,系统的硬件应该主要由监控管理计算机(上位机) 、pl c( 可编 程控制器)以及属于控制和检测的电气控制柜现场监测仪表等组成。而系统的软件更要注意了,按照国内污水处理的要求以及目前目前系统人机界面开发软件来看,首先就是通用流行的in to u c h 、fix、w iz co n 、kin g v ie w , 另外就是一些国内的plc 厂家自主开发的r s v ie w 、e o n e etp、w in e e 等。而且国内污水处理自动化控制系统基本上也都是在经典的w ind ow s 或nt 上开发以及运行,而 常用于在w ind ow s 和nt 上的数据库引擎有sql se rv e r 以及m ysql和in teth a se,所以在运用时应该据实际情况进行选择运用,以实现污水处理自动化控制系统的最佳运行。 3.3污水处理自动化控制系统的功能扩展 污水处理自动化控制系统由于其选择的处理系统以及各种硬件软件的使用借助也能够实现一些功能性的扩展。第一,那就是上位机的功能扩展。这项功能主要基于plc的运用,在plc 保证基本系统控制功能的同时,而又能够极好的运用系统资料库的历史数据以及存档的运行经验,经过系统自己对比分析,而得到了系统工艺处理的优化参数, 在使用上位机将现有的自动化系统开发扩展成为了一个拥有动态模拟与优化控制的模拟优化控制系统,从而 提高控制水平。第二,控制系统规模的扩展,由于plc模块化的功能能够使得在加入合适的软件功能之下就能够实现系统规模的扩展。第三,远程网络控制的功能性扩展。这是基于污水处理自动化控制系统以数据库为核心的特点,而采用目前国内市场成熟的有关远程网络技术来实现系统基于internet的远程性控制,而做到对污水处理系统的远程监测和控制,保证系统的安全运行。 结束语:总而言之,污水的处理现在已经是社会的问题也是环境保护的重要点,在我国环保的产业内容中,午睡的处理还是占有很大的分量的,所以做好污水处理的工作是有其必要性的。而污水的自动化控制出路系统在如今的社会看来有着不可替代的功能,它的管理功能,运行效果以及科学的管理和过程的控制都是如今污水处理必不可少的。但是,作为污水处理控制自动化的从业人员在好好地利用污水处理自动化控制系统的同时也应该要更加努力的深入研究,而为我国的污水处理事业做出自己的贡献。 自动化控制论文:工业电气工程中的自动化控制技术浅议 【摘要】工业电气工程之所以得到迅速发展,与自动化控制技术的应用密不可分。本文根据实际工作经验总结,研究了工业电气工程中自动化控制技术的主要方式,并以此为基础,总结出工业电气工程中自动化控制技术的强化管理措施,分析出自动化控制技术在工业电气工程中的具体作用,为今后自动化控制技术的发展提供理论基础。 【关键词】工业电气工程;自动化控制技术;强化管理 前言 随着我国社会的不断进步和发展,促进了工业电气工程行业的进步。电气控制在工作过程中具有精度高、操作简单等特点,并通过与自动化控制技术相结合,实现工业电气工程生产中的无人参与、减少人工操作等环节,提高工业身产效率,降低了劳动力投入。工业电气工程中的自动化控制技术,不仅为我国经济发展提供可靠性,也成功将劳动力从繁、危险的环境中解放出来。 1工业电气工程中自动化控制技术的主要控制方式 1.1远程控制方式 远程控制方式是工业电气工程中自动化控制系统的主要控制方式,在生产过程中能够帮助企业节省材料,提高生产效率和可靠性以及减少各种安装费用等,还能与其他技术进行组合。一般来说,现场控制总线技术是远程控制中常见的一种方式。例如:由于工业电气工程在生产过程中需要进行大量的信息通讯,一些小型企业在通讯中运用到了CAN等总线通讯,但这种通讯方式在信息传播速度上相对较慢,因此,该控制技术比较适用于小型系统监控。 1.2集中控制方式 想要良好的实现电气自动化技术,就必须有控制作为其中媒介,通过工作人员的相关操作,从而为电气自动化技术施加一定约束,使其运作形式规范化,最终实现经济价值的创造。对于集中控制方式来说,在操作上较为简单,同时也是自动化控制技术中较为重要的控制技术。该技术的控制原理是将系统中全部功能集中到一个系统处理器中,这样可以避免系统在运行过程中出现功能分散,让工业电气生产变得简单流畅。同时,也节省了工作人员对自动化控制系统的保养时间与维护时间,只需对单一系统进行保养即可,这在一定程度上节约了能源,并将工作效率提升[1]。但对于这种系统过于集中来说,也会出现一定弊端,主系统在工作过程中需要下达和接受繁杂的命令,稍有不慎,主系统就会因为工作量过重出现损坏,最终影响整个生产效率,对工业电气工程生产极为不利。 1.3现场总线控制方式 在现场总线控制方式使用过程中,具有较强的目的性,可以对电气自动化系统进行针对性设计,根据实际情况也确定间隔设计。另外,这种现场总线控制不但包含了远程控制的优点,还可以减少大量的模拟量变送器以及间隔设备的使用等,通过智能安装和与监控系统的对接,节省了大量维修和身产成本。在现场总线控制中,由于各个环节相互独立,即使系统中的某一设备因为故障而停止工作,也不会导致整个系统的瘫痪,通过网络技术的配合,可以将其他相似功能的设备接入到系统中,为整个系统的平稳运行提供了保障。也正是因为上述优势,现场总线控制方式在工业电气工程的自动化控制系统中得到了广泛应用。 2如何加强工业电气工程中的自动化控制技术管理 2.1采用数字化控制 在经济和科技高速发展的大环境中,在一定程度上推动了产业的科技化、数字化发展。所以说,数字化建设必然会成为工业电气工程中的主要建设项目。电气工程的本身就是科技不断发展的产物,近年来相关技术也得到了不断发展和完善,使得工业电气工程在发展建设中与数字化控制相结合,这在一定程度上推动了自动化控制技术的发展和进步。 2.2实施系统处理机制 在电气自动化系统应用过程中,电气方面的技术实现主要是通过抗干扰措施、传输信号屏蔽装置以及接地信号处理等措施,这对于电气自动化系统的平稳运行来说具有重要意义,体现出了系统处理机制的作用。另外,这种系统处理机制还可以对电机的实际运转情况和生产记录进行分析,更具其运行状态判断其是否处于正常运行状态,如果发现运行状态异常,就会发出紧急警报,维护人员会根据报警信息迅速确定故障位置,将故障及时进行排除,避免系统运行受到影响。 2.3因地制宜选择设备 自动化控制设备时工业电气工程自动化控制技术的基础设备,而自动化控制设备的运行情况直接影响到整个工业电气工程的运行效率和安全性。一般来说,自动化控制设备主要有以下两种:①控制处理类设备,包括处理器、终端控制设备等,通过控制处理类设备的相互作用,来对整体工业电气自动化系统进行有效调整,处理突发问题,最终保证系统能够在正常情况下运行。②信息搜集和传递设备,包括信号传输设备和电子信号转换设备等。信息收集传递设备可以对整个自动化系统进行实时监控,将信息反馈给控制中心,实现对自动化系统中的所有设备进行实时监控,保证故障信息得到及时发现和处理。 3自动化控制技术在工业电气工程中的具体应用 3.1变电站 在工业电气工程系统中,变电站是重要组成部分之一,对电网调度的自动化实施也有重要促进意义。在传统变电站日常工作过程中,大多数都需要人工操作才能完成,比如说:数据收集、信息反馈等,但由于众多因素的相互影响,人们在工作过程中很容易出现差错,最终导致系统的整体运行受到影响。通过在变电站中加入继电保护和终端通信系统,可以实现对变电站的整体综合控制,从而实现远程数据传输和命令下达,实现了即使没有人员驻守,也能保证变电站的合理化运行[2]。 3.2发电厂 发电厂DOS的分布控制如图1所示,DOS控制也被称为分散控制,采用分层分布的方式,由OS、ES、PCU以及以太网等设备构成,主要的功能就是实现发电厂中所有的信息收发工作。对于该功能的实现主要有以下两个途径:(1)根据DCS的向上传递部位的不同信息,系统会掌握主机以及其他工作站的实施状况,通过监控进行实时管理。(2)根据DCS接受到的下行指令,系统可实现对各个监测部位的活动展开协调工作,从而实现全面控制。与此同时,DCS因为储存信息的功能不同,还可以对出现故障的部位提供一定的诊断和维修帮助,从而保证维护工作的顺利进行。通过在发电厂DCS中应用自动化控制系统,不但能使工业电气工程中的网络结构得到合理优化,加快信息传递效率,还能从根本上保证信息准确率的提升,让控制工作更加精确。 4总结 综上所述,通过在工业电气工程中使用自动化控制技术,可以实现自动化管理,并提高工业身产效率和产品质量,从而推动我国工业现代化进程。在此基础上来进行发电厂和变电站的设计,可以方便工作人员对工业电气工程进行全面控制,降低人工作业内容,提升企业经济效益。因此,相关工作人员一定要重视自动化控制技术的研究工作,为我国实现可持续发展提供技术基础。 作者:邢丽敏 单位:天津市电力公司路灯处 自动化控制论文:智能化在电气工程自动化控制的应用 【摘要】智能化技术是科技发展的产物,目前在电气工程自动化控制中有良好的应用效果。智能化技术在电气工程自动化控制中发挥着重要作用,在提升电气工程质量的同时还对其效率有很大程度的改善。本文首先介绍了智能化技术的理论基础,之后针对智能化技术的特点,以及在电气工程自动化控制中的应用展开详细论述。 【关键词】智能化;电气工程;自动化控制;应用 前言 随着科技的发展,智能化技术在很多领域都有应用,目前应用效果最佳的是在电气工程自动化控制中。对于电气工程来说,自动化控制是非常重要的环节,传统的控制方式弊端明显,工作效率低,对电气工程行业发展起到制约作用。智能化技术的出现就很好的解决了这些问题,它借助计算机等先进技术完成人工智能,使得电气工程自动化控制更加精准,工作效率大幅提高,让我国电气工程行业拥有更良好的发展环境,给其发展提供有力的技术支持。 1智能化技术应用的基础理论 智能化技术在具体应用上具有很大价值,这项技术的理论基础包含的内容非常丰富,涉及领域广泛,所以智能化技术具有很强的综合性,在很多领域都有很好的运用成效。智能技术的应用主要是在智能设备的开发上,利用先进的科学技术让设备独立完成危险系数较高的工作。在进行智能技术研发的时候,工作重点一直放在电子电气技术中。对于电气自动化控制的智能研究来说,研究电子电气技术和信息处理技术是必须完成的内容,这样能够让最终技术具有良好的适用性和安全性。随着计算机技术的发展与普及,作为高端技术的智能技术在电气工程自动化控制方面得到应用。 2电气工程自动化控制中智能化技术的特点 随着科技水平的提升,我国电气自动化技术得到发展,已经达到智能化水平,电气工程控制实现智能化是最显著的表现,和传统意义上的控制相比具有自身独特的特征。 2.1无人化控制 智能化技术具有显著优势,在具体电气工程自动化控制中得到广泛认可。在进行电气设备调节时候使用智能化技术减少了工人劳动强度,只需要调节具体技术就能够实现无人操控。 2.2智能化控制器无需控制模型 与传统使用的控制器相比,智能化控制器具有明显优势,能够有效对自动化控制器的精密系数进行提高。在实际操作中,传统的控制器如果要控制的对象动态方程相对复杂,那么控制器就不能对其进行有效控制,导致被控对象的模型设计受到阻碍。工作中运用智能化技术,模型设计不需要进行,这样就排除了不能对模型设计进行预测的情况。 2.3智能化控制器处理数据具有一致性 所有输入的数据都能够利用智能化控制器对其进行处理得到工作预估结果。通常来说,控制对象具有可变性,所以需要控制的对象各不相同,这就使得控制器表现出不同的控制效果。面对具有多样性的控制对象,智能化技术也不能达到全面对控制对象进行控制。这就为日后的智能化控制器指引了研究方向,让智能化控制器能够根据具体被控对象的特征进行分类控制。 2.4提高了电气工程系统控制水平 智能化技术在电气工程中的使用能够提高对系统的控制水平,首先能够对电气工程相关的系统数据进行有效控制,同时还能排查出电气工程中存在的安全隐患,对其进行预警并实施反馈调节。通过这样的方式有效减少电气工程运行中的故障发生率。 3智能化技术在电气自动化控制中的具体应用 3.1神经网络系统 现如今,神经网络系统在电气工程自动化中有较广泛的应用,这一系统包含两个子系统,一个是利用电气动态参数而使用在定子电流的辨别控制上,另一个利用机电系统参数而使用在转子速度的辨别控制上。神经网络系统的构造具有多层的前馈性,在控制过程中最常使用的是反向学习算法。智能神经网络函数估计器抗噪音干扰能力较好,同时又拥有很好的一致性,不用借助控制模型,这一系列优势决定了智能神经网络的应用范围,最常用的是模式识别和信号处理,对于电气传动来说有很好的控制效果。在诊断系统以及条件监控决策时候,智能神经网络具有良好的可靠性,主要是因为它能够使用并行结构进行控制。 3.2智能控制 智能技术在电气自动化控制中的应用使得电气工程的操作得到改善。首先,在控制上实现了无人操作技术,电气工程操作更加高效、自主,无人操作技术的实现使得人工投入减少,工人劳动强度降低。其良好的使用效果也给智能化技术提供了更好的发展平台;其次,智能化技术的应用对其性能优越性予以了肯定,这就为智能化技术拓展应用领域打下基础。 3.3优化设计 电气工程自动化控制过程中不可避免的会融入电气设备的设计,通常来说设计是一项繁杂的工作,要对所有涉及到的知识有深入的了解,还要知道如何运用这些知识;除了对相关知识的掌握,充足的工作经验也是不可缺少的因素。实验和经验有机结合手工完成设计是传统上最常用的方法,所以得到的方案要想达标较难,修改起来费时费力。随着智能化技术的出现,方案设计都利用计算机完成,在节省设计时间的基础上,提升设计方案的质量,同时使得设计方案具有更佳的使用性能。在对设计进行优化的过程中,通常使用智能化设计中的遗传算法,这一方法的实用性非常强,智能化技术的应用使得设计得到合理优化。 3.4故障诊断 在电气工程系统工作过程中,不可避免会有设备故障的情况发生,通常情况下,故障的发生不会是突然的,都会有不同的征兆存在,在电气工程中使用智能化技术就能对故障进行有力的诊断。在电气设备的使用中,变压器占有重要地位,所以技术人员对变压器的监测十分重视,这就需要对变压器进行不定时的检测,通过这一工作环节能够减小故障率但是不能杜绝故障发生。对于变压器监测工作来说使用智能化技术就能第一时间对故障进行诊断,最大程度降低电气故障的发生。在变压器的智能化技术诊断工作中,针对变压器渗漏出油体的分解气做出相应的分析,是对变压器进行诊断的主要方式,用最短的时间对变压器的故障范围进行确定,最终找到准确的故障发生点之后完成检修工作。通过智能化技术,首先对故障诊断及检修速度进行提升,其次还杜绝了故障损害电气设备的情况发生,有效延长了电气设备的使用寿命。 4结束语 综上,智能化技术应用在电气工程自动化控制上有助于电气工程行业的进一步发展。在电气工程中运用智能化技术能够让电气工程自动化控制变成现实,在提高企业生产效率的同时降低人力投入。电气工程自动化控制智能化技术具有无法比拟的优势,这就决定了在电气工程中得到良好的应用效果,在控制、设计,故障诊断等方面都得到有效运用。随着电气工程自动化控制要求越来越严格,就需要技术研究人员不断探索,让智能化技术的应用有更好的效果。 作者:刘姜伟 单位:江苏自动化研究所 自动化控制论文:净水厂自动化控制系统设计 摘要: 本文结合某净水厂的工艺流程,分析了自动化控制系统的软件及硬件设计选型。 关键词: 工艺流程;计算机管理系统;硬件设计;软件设计;PLC 1净水厂概况 浙江某净水厂设计规模为10万m3/d,供水水源为水库水,原水经7kmDN800引水管道进入净水厂,供水系统为全程重力自流供水,出厂水经消毒后重力自流至城区配水管网。 2工艺流程 本工程净水处理系统工艺流程为:源水来自水库,依次进入综合池、V型滤池、清水池,经处理后,输送至城市管网。本工程污水处理系统工艺流程为:综合池产生的污泥排入排泥水调节池、提升至浓缩池浓缩后,进入污泥脱水机房,脱水后污泥外运。滤池的反冲洗水经回用水池提升至综合池回用。本工程各类药剂投加点:矾投加至管道混合器,石灰和高锰酸钾投加至管道混合器前,粉末活性炭投加至折板反应池中部,氯气投加至管道混合器前、清水池进水管和清水池出水管。 3中央控制室计算机管理系统 中央控制室计算机管理系统设于生产调度大楼的中控室,采用具有C/S(客户机/服务器)结构形式的计算机网络,同时可支持B/S(浏览器/服务器)结构形式,并可以与上级系统和周边系统链接,现场站与中央控制室之间通过工业以太网光纤环网进行数据通信。中央控制站主要完成全厂的数据通信和调度管理。计算机系统建立在开放的、可靠的网络环境中,系统中的硬件和软件都具有可靠性、开放性和先进性。操作员站采用基于客户机/服务器结构的Windows7操作系统,服务器操作系统采用WindowsServer2008操作系统。 3.1计算机管理系统设计 全厂控制网络分三层。第一层为信息层:由2台监控计算机、2台数据服务器、1台WEB服务器、1台工程师站、网络打印机等的基于IEEC802.3标准的以太网组成,在中央控制室设置1套100/10Mbps24口工业以太网交换器,用超五类网线相连,形成星形拓扑结构。第二层为控制层:由中控室监控计算机至厂内现场主站基于IEE802.3标准的工业以太网光纤环网组成。第三层为设备层:由现场控制主站至设备控制箱、现场仪表基于IEC61158标准的现场总线或常规I/O组成。 3.2计算机管理系统硬件设计 服务器及控制计算机选用DELL产品。工业以太网交换机采用MOXA品牌,PLC和触摸屏均采用施耐德公司的产品。不间断电源选用APC产品。 1)计算机技术性能 (1)CPU:酷睿i5-4570(四核,3.20GHzTurbo,6MB)。 (2)内存:DDR34GB。 (3)硬盘:SATA串行硬盘500G。 (4)光驱:光驱DVD±RW。(5)显示器:24寸宽屏液晶显示器。 2)数据服务器技术性能 (1)CPU:英特尔至强六核E5-2630。 (2)内存:4GBRDIMM,1600MT/s,低电压,单列,x4带宽。 (3)硬盘:300GB15KRPM6Gbps近线SAS热插拔硬盘*4。 (4)光驱:DVD。 3)工业以太网交换机技术性能 (1)工业级以太网产品,符合标准的IEE802.3以太网标准,支持STP/RSTP协议,可构建快速冗余以太环网,单台自愈时间≤30ms。 (2)带有SNMP管理单元。 (3)支持Port-basedVLAN协议,可以对网络进行灵活的子网划分。 (4)支持QoS,对信息设定不同的优先权。 4)UPS不间断电源技术参数 (1)双变换在线式。 (2)具有较强的抗过载能力,至少要能够达到125%的过载。 (3)具有人性化触控式按键,清晰易懂的LED界面,可完整显示UPS状态、负载、电池容量、电池更换指示等详细信息。 (4)能够在130V~275V输入电压范围内正常使用。 (5)具备短路保护装置,发生故障时自动停机,故障消除后自动恢复。 (6)具备防雷击保护装置。 3.3计算机管理系统软件设计 工业监控软件采用亚控公司的KingSCADA开发平台,在此平台上设计开发用户所需的生产管理系统。根据生产过程工艺仪表采集到的数据,生产设备运行中状态信号和电气数据以及化验数据和其他信息等,协调和管理全厂的生产调度,打印生产报表、绘制趋势曲线图,报警及事件记录。生成净水厂的生产工艺流程、变配电系统实时动态图,反映生产工艺流程的实时数据、完成报警、历史数据、历史趋势曲线的存储、显示和查询。生成各类生产运行管理的班报、日报、月报和年报表。在线生产成本分析系统具有对任意一个或多个时间段的生产成本进行统计、查询、比较、分析等功能,为生产决策提供可靠依据。 4自动化控制系统 自动化控制系统采用PLC控制器,通过采集现场仪表的生产实时数据和控制设备的状态信息,根据现场工艺的要求,实现净水厂的过程控制、顺序控制、连锁控制、设备的开机、停机等各种操作,完成净水厂的自动控制。自动化控制系统集成了计算机技术、通信技术、高性能PLC及智能化仪表。集中管理生产过程中的信息,以实现整体操作、维护、管理和优化;同时,也使得控制风险分散,提高系统可靠性。 4.1控制系统站点分布 本工程在厂区设置5个PLC主站和11个PLC滤池子站。5个PLC主站分别为:综合池PLC主站、反冲洗泵房PLC主站、脱水机房PLC主站、加药间PLC主站、加氯间PLC主站,每个滤格设置一个滤池子站,共11个滤池子站。PLC主站与SCADA服务器组成100M工业以太网光纤环网。所有PLC主站按无人值守的运行管理方式。 4.2控制系统硬件设计 根据生产设备、生产管理、工艺流程、构筑物位置分布相对分散的特点,系统选用施耐德电气基于可编程序控制器(PLC)的控制系统。每个控制主站采用施耐德电气的ModiconQuantum热备系统(CPU67160系列)。11个滤格子站,采用施耐德电气的ModiconM340(BMXP342020系列)控制系统。140CPU67160是ModiconQuantum系列最高端控制器,专用于双机热备冗余系统。CPU采用Pentium型芯片,主频266MHz,内置RAM,并提供两个PCMCIA扩展插槽,能够很容易地满足最大限度要求的程序扩展和数据保存。存储器容量可以用PCMCIA卡(存储程序、常数、变量名和注释,备份文件等)进行扩展。集成Modbus、ModbusPlus、TCP/IP(热备端口)、USB等多种通信端口,便于与其他设备实现数据交换。CPU上集成液晶显示屏幕,用于显示系统的运行、故障、通信等状态信息和设置系统的相关参数。带有后备电池的SRAM,可以在控制器断电的情况下保存应用程序和数据。140CPU67160集成了100M的光纤通信端口,完成主备CPU模块的数据同步。QuantumCPU使用可擦写存储器技术,支持控制器的执行存储和指令集。这一最新的非易失存储器技术,在不更换存储器卡的情况下只需通过Modbus或ModbusPlus即可实现操作系统更新。 4.3控制系统功能设计 各PLC现场控制站设计具有下列功能: (1)具有实时监测所属监控工艺流程范围内的生产过程参数(压力、流量、液位)、水质参数(温度、浊度、PH值、余氯等),并对采集的上述参数进行处理同时供上位机储存、显示。 (2)具有实时监测所属监控工艺流程范围内主要设备的运行状态,并对其进行采集、处理同时供上位机储存、显示。 (3)具有全自动控制或调节计量泵、水泵、鼓风机、阀门等设备。 (4)具有自动进行越限保护处理和设备故障自动进行保护。 (5)具有可靠的安全措施,具有保护口令,防止越权修改程序。 (6)系统具有较强的自检功能和故障自恢复功能。能够承受运行中的各种干扰。 4.4控制系统开放性和可扩展性 开放性的系统整体结构可以保证系统具有较长的生命周期,系统在投入运行以后可能会有一些变化调整,因此系统必须具有灵活的结构,具有良好的开放性,在软件和硬件的配置上能灵活增减。具有强大的系统维护和诊断功能,保证系统安全、可靠的运行。自动化控制系统的可靠性是整个系统长期稳定运行的关键因素。PLC、网络设备、监控软件等系统核心部件以及断路器、开关电源、继电器、接线端子等易损件均选用工业级、抗干扰能力强,在净水厂自动化系统领域有长期运行经验的国内外知名品牌。整个自动化系统能够在严格的工业环境下长期、稳定地运行。系统组件的设计满足国内、国际的安全标准,并且易配置、易接线、易维护、隔离性好,结构坚固,抗腐蚀,适应较宽的温度变化范围,能够承受工业环境的苛刻条件。系统提供高度的在线维护性能。任何节点故障、离线或从系统中移去不会影响其他节点正常运行,具有标准的对外通信接口,便于与其他控制系统通信。选用高质量的设备搭建的系统架构,不仅可以保证系统稳定、可靠的运行,也将大大减少投运后的维护工作量、并节约二次投入的资金,同时避免因系统故障导致的损失。 作者:斯东浩 单位:浙江浙大中控信息技术有限公司
机电工程专业论文:浅论高职院校机电工程技术专业人才培养模式改革 论文关键词:就业导向 职业能力 阶梯式 多元目标模式 课程体系 论文摘要:在认真调研、分析机电工程技术专业人才培养模式改革的制造业背景、行业背景和学校背景的基础上,阐述了机电工程技术专业人才培养模式改革的目标、指导思想、基本思路和主要措施。并提出根据学生的能力不同建立以就业导向和职业能力为中心的阶梯式的“多元目标模式”。 一、机电工程技术专业人才培养模式改革的背景和培养目标 (一)机电工程技术专业人才培养模式改革的背景 1、制造业背景 制造技术是使原材料成为产品的一系列技术的总称。自从人类社会进入工业化社会以后,制造业一直是国民经济的支柱产业,制造技术水平的高低已成为衡量一个国家经济实力和科技发展水平的重要标志之一。 入世以来,世界许多发达国家纷纷将其制造业向中国转移,我国正在逐渐成为“世界制造业基地”,制造业的发展推动了机电工程技术进步和机电一体化产品的不断开发,从而推动了与此相关的教育服务的改革与发展。 2、行业背景 要发展国民经济,提高生产力水平,就必须发展装备工业,而装备工业的主要产品是机电一体化的产品,其核心代表是数控机床产业,要发展生产力,提高国家经济竞争力,必须优先发展数控机床产业。 据调查,抚顺挖掘机制造公司、韩国独资企业“双龙公司”、6409厂、三环机械制造总厂、煤矿电机厂、铝轮毂厂、减速机厂、抚顺机械厂、石油机械厂、星阳公司等都引进了机电设备及数控加工没备,需要相当数量高层次的机电设备及数控机床安装、调试、操作、编程、维护人员及车间管理人员。同时生产机电产品的厂家也需要懂机电技术的营销人员。 最近几年,机电专业毕业生年年供不应求,据2002至2003年就业统计,机电专业毕业生的供需比为1:3。为此,发展与先进制造业相关的高等职业技术教育,培养与之相适应的生产一线机电专业人才是当务之急,也是高职院校义不容辞的责任。 3、学校背景 抚顺职业技术学院有二十多年普通人学专科机械类专业办学历史,现已发展为包括“机械制造工艺及设备”、“数控应用技术”、“机电工程技术”、“机电一体化”等一系列专业群。1999年以来,针对制造业对机电及数控人才的迫切需要,我校机械类专业主要围绕数控应用技术及产品安装、调试、维护专业方向进行人才培养,并于2000年独立设置了高职机电工程技术专业。 (二)业务规格与专业特点 l、业务规格 以服务为宗旨、以就业为导向、以培养职业应用能力为主线,设计学生的知识、能力、素质结构,使学生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。 根据学生能力及爱好的不同,建立以就业导向和职业能力为中心的阶梯式的“多元目标模式”。一级:具有熟练的autocad绘图能力,考取autocad认证证书;二级:熟练的电工电子方面的知识和技能,考取维修电工中级职业技能证书;三级:常用传动件的设计及典型零件的工艺规程编制,熟练使用caxa电子工艺图表;四级:能够熟练掌握手工编程及熟练应用一款cad,cam软件(caxa、pro/e、mastercam)和数控仿真软件,考取数控工艺员证书,五级:熟练操作至少一种数控机床(车铣或加工中心),考取数控车(铣或加工中心)中高级职业技能证书;六级:熟悉机床电气控制、plc数控技术、机械工程检测技术、微机和单片机控制及接口技术知识,具有简单机电设备安装、调试、维修的能力,考取机电设备维修工中级职业技能证书。不同能力的学生可以达到不同级别,达到其中任意一个即可实现就业。 2、专业特,最 理论教学和实践教学相结合,以强化就业导向的职业能力和综合能力培养为特色,加强职业应用能力的培养。 二、人才培养模式改革指导思想和目标 (一)人才培养模式改革的指导思想 以就业为导向,培养面向生产、建设、管理、服务第一线需要的“下得去、留得住、用得上”,实践能力强、具有良好职业道德的机电行业高等技术应用性人才。同时使学生们具备一定的可持续发展能力。 (二)人才培养模式改革的目标 以就业导向和职业能力为目的,以人才培养模式改革和创新为主题,形成培养高职人才的新模式一是在培养内容上,做到“知识与技能相结合”,使学生知识够用,技能过硬。二是从培养方式上,做到“讲授与实训相结合”。三是从培养主体上,做到“学校与企业相结合”,校企联合,共同培养人才 三、人才培养模式改革基本思路和措施 (一)人才培养模式改革的基本思路 以为辽宁及东北老工业基地的机械制造业培养高等技术应用型人才为根本任务,以机电工程技术应用岗位人才必备的能力和基本素质为主线,构建课程的知能结构,重组课程体系:突出理论知识在实践中的应用和实际能力的培养,以技能和能力培养为重点,坚持常规技术训练与先进技术训练相结合,坚持数控机床单机训练和局域网条件下综合训练相结合,创建具有现代水平的训练教学基地,构建具有特色的理论教学和实践教学新体系。 (二)人才培养模式改革的主要措施是: 1、加强教学软、硬件的建设 围绕提高教学质量这一主题,加强教学工作的领导和管理,建立一套较为完善的教学文件,加大教学资源与教学设施投入,改善实验、实习设施。 2、重组课程体系,制定合理的教学计划 理论以“必需、够用”为度,突出“适用性”和“针对性”,不强调理论的系统性,侧重于基本理论对实践的指导和应用。专业核心课程:autocad、机械设计基础、机械制造技术、数控原理与编程、cad/cam(caxa、pro/e或mastercam)软件应用、机床电气控制与plc等。 3、实践环节突出四个特性 一是基础实践教学环节的普及性。对于金工实习,在传统教学基础上,立足专业方面,这样在实际操作中,以车工、钳工、铣工、焊接等工种的操作为基础,紧紧围绕机电工程技术专业实施,特别在普通车、铣床与简易数控机床操作上多下功夫。 二是专业基础实训的严格性。专业基础实训学习量大,范围广,学生掌握程度直接影响对专业的认识。这一环节掌握好,可以提高学生对专业的学习兴趣。我们开设autocad实训、电工电子课程实训、机械设计基础课程设计等。 三是专业实训的必备性。我们建设了cad/cam实验室和数控实训基地,装备了先进的计算机和正版cad/cam软件以及10台先进的数控机床,利用正版的数控加工系统仿真模拟软件实施教学,之后再到机床上真刀实枪的进行操作。把工厂中典型零件的制造工艺、常用数控机床操作、编程的内容整合成“典型零件的工艺制订”、“数控机床编程”等实训项目,保证学生能熟练掌握数控机床的操作,学会常规典型零件的数控编程,基本了解数控机床的常见故障及排除方法。 四是毕业实习环节的针对性。毕业实习环节教学,主要针对学生面向社会需求,学生尽管是同一专业,但实际工作中会有不同的选择,因而毕业环节就应该体现这一点,以所学专业为主,结合自己情况完成毕业环节,尽量以普通机床的经济型数控改造为主,但考虑就业导向,有意拓宽,如在企业中流行的cad/cam软件的运用(autocad、caxa制造工程师等)、现代车间及班组的管理、机电设备的营销、机电设备的设计、开发等,做到真题真做。 4、加快实习实训基地建设,充分发挥实习实训基地的作用 加快实验实训基地建设,为专业建设打下了坚实的物质基础。现有实验室8个、专业机房1个,已建成数控加工实训基地,第一期购置两台生产型数控车床,华中的数控铣和数控车床各三台以及方正系统的电火花、线切割各一台,并已陆续开始使用,使学生职业技能的培养有了基本保证。 专业机房全天对全系学生开放,通过科学地管理,学生的知识面不断扩展,实际动手能力逐渐增强,自身的务实创新能力显著提高。 校外实习基地的建设本着“先求合作、后求发展”原则,已与沈阳金杯汽车培训中心、市煤矿电机厂、市机械厂、双龙公司等多家不同性质、地域、行业企业签订了校企合作协议,建立稳固校外顶岗实训基地。充分发挥实训基地的作用:校内基地打基础,以数控加工操作技能为主,并进行数控设备编程与操作实训,故障诊断与维护实训等。校外实习基地主要针对机电设备、数控机床的装配、调试、验收等环节。使学生开阔眼界,增长见识。 5、课堂教学与现场教学相结合 对数控机床的结构、机械设计等内容,采用多媒体等现代教学手段,辅以现场教学的方法,增强学生的感性认识,以提高学生的学习积极性。 6、技能证书与毕业证结合 实行双证书或多证书教育。课程实训与职业技能培训相结合,对学生进行数控机床操作等方面的职业技能培训。在完成课程教学的基础上,考取美国autodesk公司颁发的autocad二级认证、国家劳动部颁发的数控工艺员证书及职业技能等级证书等等。 7、加强师资队伍的建设,以“双师素质”教师培养“双证书”学生 根据高职高专院校建设“双师型”教师队伍的要求和教学工作的实际需要,注重教师“双素质”能力的培养;采用自身培养与送到国家指定的师资培训基地等地相结合的方法,使多数教师到企业进行实践,经过近两年的努力,已有3名教师获教育部颁发的“双师素质”证书,有8名教师具备劳动部门认定的考评员资格,有2名教师考取了加工中心国家职业技能鉴定高级工证书,还有4名教师专程到华中数控接受为期两周的培训;专业教师双师型素质合格率已达到80%,三年内将达到100%;现已基本实现双师素质教师培养双证书学生。 8、毕业实践与就业环节相结合 改革毕业设计原有的限于纸面的图纸设计、毕业论文的形式,将毕业环节变为毕业实践、毕业设计和毕业制作,使其内容多样化、形式多样化、过程多样化,逐步转为对职业技能培训更有促进的、机电一体化产品或控制器的实体制造与制作。在实体制作与加工中,培养综合运用单片机、plc控制技术的能力,培养数控设备的故障诊断与维护能力,培养机电产品cad/cam技术应用能力。 学生到企业顶岗实习,为学生就业和企业招聘人才提供了双赢的机会,一方面学生获得了就业机会,另一方面缺少现代化人才的企业也招聘到了就了自己所需要的人才,对学校则初步实现了后期订单教育。 9、教材建设与规划 专业理论课:以教育部规划的高职高专教材为主,自编部分教材,无论选何种教材,都要以制定的课程教学大纲为教学依据。积极参加各类教材编写,其中主编了《机械设计基础》等教材。 实习、实训课:以实习、实训大纲为指导,自编实习、实训指导书,明确实训项目、实习任务,实习、实训方式,实习、实训效果和成绩评定方法。实习、实训内容以操作技能的训练为主,突出训练过程和操作效果。根据新技术出现的实际情况,实习、实训指导书应定期修订。 拟自编教材有:《机械制图》、《机械工程基础》、《单片机及接口技术实训教程》、《可编程控制器实训教程》、《数控编程及加工实训教程》、《电火花型腔加工及线切割加工教程》、{(cda/cam软件应用实训教程》等。 大力推进电子教案、多媒体课件、音像制品等立体化教材的建设;现已做出机械制图、autocda 2000、工程力学、机械设计基础、机械制造基础、数控原理与编程、caxa制造工程师、mstercma等课程的多媒体课件。 10、注重文化素质和职业道德的培养. 从2000级开始,将音乐欣赏和美术欣赏作为本专业的选修课,以陶冶情操,提高学生文化素质;通过学生的演讲、爱国教育等,培养学生勤奋、踏实、朴素的工作作风,培养学生职业道德。 四、通过人才培养模式改革,体现高职特色 根据学生能力及爱好的不同,建立以就业导向的职业能力为中心的阶梯式“多元目标模式”,坚持多证书毕业。 置受教育者于集机械、电子、信息、系统、和管理为一体的现代工程背景下,坚持常规技术训练与先进技术训练相结合,坚持数控机床单机训练和局域网条件下综合训练相结合。 大幅度增加实践教学的比重,加大教学设施的投入,注重校内实训基地的建设。 淡化理论教学与实践教学的界限,采用交叉培训的方式,建设“双师型”教师队伍,以“双素质”教师培养双证书学生。 能力培养强调应用性、技能培训强调适用性,理论教学强调针对性,教学管理强调可操作性,教学文件强调规范性。 本专业的人才培养模式体现出以“就业”为导向,突出用科学规律去解决实际问题的能力,这种能力是以操作技能为中心的各种能力综合,是适应社会需要的职业能力。以就业导向的职业能力为中心的本专业课程设置,特点是讲求实用、实效,目标是本专业毕业生具备阶梯式就业导向的职业能力及较强的技术再现能力。保证不同层次和不同能力的学生毕业后100%就业,且工作时适应期短或没有适应期。真正实现“零距离“就业。 机电工程专业论文:机电工程专业中变速器的维修与保养 1.变速器 在汽车,拖拉机,机床等机器的运转以及牵引力装置上我们都会使用到变速器,我们常见的变速器主要可以分成两种类型,一种是由齿轮和轴杠杆组成的手动变速器,此类变速器主要是依靠不同的齿轮组合产生变速变距;而另外一种则是由液力变扭器,行星齿轮以及液压操作系统组成的自动变速器,该类型的变速器主要是依靠液力传递以及齿轮组合的方式来达到变数变距。通过了解变速传动机构和操纵机构共同组成了一个完整的变速器,有需要情况下,有时候还需要加装动力输出器才能形成一个完整的变速器,故此由变速器的构成得知,变速器的运动方式可以按两种类型划分,一种是按传动比变化方式以及按操纵方式。 2.使用变速器应该注意的问题 与传统的变速器相比,在机电工程专业中变速器的使用过程首先需要做到熟悉与了解整个变速器设备的运作,以及变速器系统的组成,工作原理等可能在机电工程专业变速器的使用过程中可能面临的问题以及涉及到的基础信息。变速器在汽车中的使用最为广泛,故此以汽车变数器为例子,详细解读机电工程专业中变速器使用过程中应该注意的问题,与实际操作中应该注意到的几个细节问题:(1)只有排挡杆置于P、N位置时,方可起动发动机,在点火开关打开状态下,若想移出这两个挡位,必须先踏下制动踏板,同时按下手柄按钮,才可将排挡杆移入其他挡位。(2)P挡可作为手制动的辅助制动器,但不可替代手制动器。(3)车辆被牵引时排挡杆须置于N位置,牵引时车速不可超过50Km/h,牵引距离也不能超过50Km,若需牵引更长的距离,需将驱动车轮升离地面。(4)若自动变速器的控制单元因电气故障而导致其进入应急状态,此时只有3、1、R挡可以工作,不要认为尚有挡位可用,就不去修理,应及时查明故障并排除,否则会损坏自动变速器内的多片离合器。 3.机电工程专业中变速器的维修与保养 机电工程专业中变速器使用上的操作不当或是没有及时的保养维修都会导致变速器出现故障,机电工程的生产生活上带来不便。变速器在运转过程中,发动机转速突然提升,会感觉到像是发动机动力输出突然中断,或是变速器在工作中发出异响,特别是在变速器的前部响声特别明显的情况,都能够判断在机电工程专业变速器的使用可能发生了故障,为了避免发生意外或是影响机电工程专业的生产,需要及时对变速器进行维修。若想确保在机电工程专业中变速器能有较长的使用寿命,在平时使用过程中还需要及时的保养,特别是自动变速器的使用,在自动变速器的使用过程中如果没有严格的遵守维修保养规程,缺乏及时的检查和日常保养习惯,不仅会加速变速器的损伤和故障的形成,甚至还会扩大故障后果的危害性,所以预防性保养习惯对于机电工程专业中变速器的使用十分重要且相当必要,良好的保养习惯不仅能让变速器能有较长的使用寿命,还能降低其故障的发生。以下是关于机电工程中变速器维修保养的关键要素:(1)定期对变速器中的润滑油进行检测与更换。(2)注意油面高度,可在机器预热的时候查看,具体查看有无漏油,变速器内的油既不能过多也不能亏损,亏损有可能会烧坏变速器,过多则会引起变速器过热。(3)注意保养换油。如汽车的变速器,每家汽车生产企业生产的轿车品牌不同,变速器的换油周期也不相同,注意所使用的变速器品牌,留意使用说明书,到期必须更换。在某些汽车公司中还规定了,对变速器没有及时进行保养换油,会将汽车进入应急模式,出现锁三挡的情况。(4)定期检查变速器油的颜色,正常的变速器油应该是无味、半透明,红或黄色,如果发现变速箱油发黑或有焦糊味,必须马上更换。如今在社会上机电工程专业变速器对汽车行业中的发展起到了至关重要的影响,故此对于机电工程专业中变速器的维护与保养的具体措施也引起了汽车行业与社会大众的广泛关注,做好机电工程专业中变速器的维修与保养,对变速器中所存在的故障问题详细的进行分析,寻求合理有效的解决方法,只要能做到及时准确的知道到问题,才能有针对性的处理好变速器的故障,才能不断的提高机电工程专业中变速器的维护水平,不断的促进机电行业的发展。 作者:蔡连松 单位:江苏华浩送变电工程有限公司 机电工程专业论文:浅析机电工程专业中变速器的维修与保养 【摘 要】随着社会经济与科学技术的进步,机电工程专业的得到不断的发展,变速器在汽车机件的应用也日渐成熟,给予了汽车行业极大的推进力。特别是自动变速器在汽车中的使用,促进了自动挡车辆研发的进步,因为自动挡在操作上相对于手动挡更加简便,在社会上的受欢迎程度也越来越高。探讨机电工程专业中变速器的维修与保养,为变速器未来能拥有更广阔与坚实的市场打下扎实的基础。 【关键词】机电工程专业;变速器;维修;保养 机电工程专业中变速器的工艺虽然得到了较大的发展,但人们对于机电工程专业中变速器使用过程中应该注意的保养知识与故障维修方面的认识和了解都非常有限。在现今这个汽车行业发展日新月异的时代中,汽车自动档的普遍以及已经渐渐的深入到整个汽车行业,被广泛的应用到人们对汽车使用的日常生活中了,飞速发展的时代里它给人们可谓带来了诸多便利,而变速器的维修以及保养液成为了人们需要关注的问题。 1.变速器 在汽车,拖拉机,机床等机器的运转以及牵引力装置上我们都会使用到变速器,我们常见的变速器主要可以分成两种类型,一种是由齿轮和轴杠杆组成的手动变速器,此类变速器主要是依靠不同的齿轮组合产生变速变距;而另外一种则是由液力变扭器,行星齿轮以及液压操作系统组成的自动变速器,该类型的变速器主要是依靠液力传递以及齿轮组合的方式来达到变数变距。通过了解变速传动机构和操纵机构共同组成了一个完整的变速器,有需要情况下,有时候还需要加装动力输出器才能形成一个完整的变速器,故此由变速器的构成得知,变速器的运动方式可以按两种类型划分,一种是按传动比变化方式以及按操纵方式。 2.使用变速器应该注意的问题 与传统的变速器相比,在机电工程专业中变速器的使用过程首先需要做到熟悉与了解整个变速器设备的运作,以及变速器系统的组成,工作原理等可能在机电工程专业变速器的使用过程中可能面临的问题以及涉及到的基础信息。变速器在汽车中的使用最为广泛,故此以汽车变数器为例子,详细解读机电工程专业中变速器使用过程中应该注意的问题,与实际操作中应该注意到的几个细节问题: (1)只有排挡杆置于P、N位置时,方可起动发动机,在点火开关打开状态下,若想移出这两个挡位,必须先踏下制动踏板,同时按下手柄按钮,才可将排挡杆移入其他挡位。 (2)P挡可作为手制动的辅助制动器,但不可替代手制动器。 (3)车辆被牵引时排挡杆须置于N位置,牵引时车速不可超过50Km/h,牵引距离也不能超过50Km,若需牵引更长的距离,需将驱动车轮升离地面。 (4)若自动变速器的控制单元因电气故障而导致其进入应急状态,此时只有3、1、R挡可以工作,不要认为尚有挡位可用,就不去修理,应及时查明故障并排除,否则会损坏自动变速器内的多片离合器。 3.机电工程专业中变速器的维修与保养 机电工程专业中变速器使用上的操作不当或是没有及时的保养维修都会导致变速器出现故障,机电工程的生产生活上带来不便。变速器在运转过程中,发动机转速突然提升,会感觉到像是发动机动力输出突然中断,或是变速器在工作中发出异响,特别是在变速器的前部响声特别明显的情况,都能够判断在机电工程专业变速器的使用可能发生了故障,为了避免发生意外或是影响机电工程专业的生产,需要及时对变速器进行维修。若想确保在机电工程专业中变速器能有较长的使用寿命,在平时使用过程中还需要及时的保养,特别是自动变速器的使用,在自动变速器的使用过程中如果没有严格的遵守维修保养规程,缺乏及时的检查和日常保养习惯,不仅会加速变速器的损伤和故障的形成,甚至还会扩大故障后果的危害性,所以预防性保养习惯对于机电工程专业中变速器的使用十分重要且相当必要,良好的保养习惯不仅能让变速器能有较长的使用寿命,还能降低其故障的发生。以下是关于机电工程中变速器维修保养的关键要素: (1)定期对变速器中的润滑油进行检测与更换。 (2)注意油面高度,可在机器预热的时候查看,具体查看有无漏油,变速器内的油既不能过多也不能亏损,亏损有可能会烧坏变速器,过多则会引起变速器过热。 (3)注意保养换油。如汽车的变速器,每家汽车生产企业生产的轿车品牌不同,变速器的换油周期也不相同,注意所使用的变速器品牌,留意使用说明书,到期必须更换。在某些汽车公司中还规定了,对变速器没有及时进行保养换油,会将汽车进入应急模式,出现锁三挡的情况。 (4)定期检查变速器油的颜色,正常的变速器油应该是无味、半透明,红或黄色,如果发现变速箱油发黑或有焦糊味,必须马上更换。 如今在社会上机电工程专业变速器对汽车行业中的发展起到了至关重要的影响,故此对于机电工程专业中变速器的维护与保养的具体措施也引起了汽车行业与社会大众的广泛关注,做好机电工程专业中变速器的维修与保养,对变速器中所存在的故障问题详细的进行分析,寻求合理有效的解决方法,只要能做到及时准确的知道到问题,才能有针对性的处理好变速器的故障,才能不断的提高机电工程专业中变速器的维护水平,不断的促进机电行业的发展。 机电工程专业论文:基于开放性实验平台培养机电工程专业学生的实践创新能力 摘要:以上海交通大学机电工程专业课程《机电控制技术》为例,探讨了如何基于开放性实验平台,培养学生的实践创新能力。主要介绍了开放性实验平台的构成、方案设计、实验效果的评估等。实验实施的效果表明这种开放性实验方式可以激发学生的创造力、激励学生学习的主动性、培养学生分析问题和解决问题的能力。 关键词:开放式;实验平台;创新 一、引言 如何培养大学生的创新能力是建设创新型国家对我国高等教育提出的新要求。开放式创新实践教学是培养学生创新能力的重要手段。开放式创新实践教学指在实验教学中所有实验资源向学生开放,实验性质由验证型向设计型、综合型过渡。学生作为实验的主体,自拟实验方案、查阅文献和参考资料,提出设计思路和实验步骤。学生根据个人的实验基础、专业特点选择相应的实验项目,给学生最多的主动权、最大的开放性。国内很多高校都开展了开放性实验的研究,例如哈尔滨工程大学针对模拟电子技术实验课程,开展了开放自主实验教学模式的探索与实践,其全开放模式拓宽了实验的时空概念,能够最大限度地利用实验室资源。中国矿业大学针对土木工程专业对开放式实验室建设提出了建议。北京大学化学基础实验教学中心以物理化学实验课程为例,对开放式实验教学模式的管理工作方法进行了探索和实践。南京工业大学分析了新媒体背景下通过开放式实验培养学生创新能力的对策。本文以机电控制专业为背景,以上海交通大学《机电控制技术》教学内容为基础,介绍了机械电子工程专业基于开放式实验平台,开展创新实践教学的研究工作,探讨开放性创新实验平台的搭建、实验方案设计等,研究开放性创新实验效果的有效评估方法。 二、面向机电控制学科的开放性创新实验平台 创新实验方案的设计要求让学生建立起系统设计的思想,从创新的角度出发,按照系统功能选择部件,进行接口设计、数据调试、结果评价、使整个控制系统的方案实现过程接近于工程实践。 1.开放性创新实验平台的搭建。针对《机电控制技术》课程,让学生完整地了解测量与控制的原理和方法,使学生对各个控制部件、测量部件、控制系统有感性的认识,通过自己设计方案、自己动手搭建硬件,自己编写软件等方式,学会分析问题和解决问题。《机电控制技术》开放性创新实验平台主要包括三大部分:硬件平台主要是指实验所需的各种器件,例如各种控制对象、传感器、控制器件,各种接口器件以及实验过程中要用到的各种工具器件。软件工具平台包括各种编程软件、设计用工具软件、控制软件、检测软件等。例如C语言,PLC编程软件及组态软件等。信息平台包括创新实验课程指导网站,将实验中所用的各种器件和工具的说明书、实验软件的学习文档、实验要求等相关文档放在网站上,充分利用网络资源的共享优势,开创引导式、启迪式的自学模式。 2.开放性创新实验方案的设计。开放性创新实验方案的设计需要考虑到如下几个方面:①开放性。这种开放性要求实验在时间、内容、设备上的全开放。时间上的开放性是指学生只要在允许的时间之内,都可以随时来实验室进行实验。内容的开放性是指在完成实验目标的要求下,允许学生对实验内容进行选择。设备的开放性是指允许学生对实验设备进行选择组合来完成自己的实验目的。在课程中一个具体的控制问题可以描述为:传感器测量控制对象的信息,利用一定的控制方法,通过控制器件实现对象的控制。开放性实验平台提供了多种配置,学生可以自由选择、自由组合,并且可以比较各种方法的优缺点。例如:不同的控制对象:电水壶、AVG小车、吹风机等。不同的传感器:可配置温度传感器、速度传感器、力传感器等。不同的控制器件:低压电器、可编程逻辑控制器、单片机、数字信号处理器、嵌入式控制器。②层次性。在实验目标制定、实验硬件的配置和实验结果考核方面要有一定的层次性。难易不同的目标和不同的硬件配置可以体现实验的复杂程度,同时也是对学生不同能力的衡量。举例来说,同样选择控制水温,学生还可以选择不同的控制器,选择单片机硬件稍简单些,选择PLC的话就稍复杂一些。在控制方法上也可以有所不同,如果只是简单的开关控制,程序就比较简单,如果选择PID或者其他方法程序就复杂一些。这种不同的组合搭配设计大大增加了学生实验操作的柔性,也激发了学生进行比较、探索的能力。③课内实验和课外学习的结合。开放性创新实验并不是一次完成的,学生在实验过程中会遇到很多问题,一次实验后,学生会带着问题重新回去查阅资料,寻求解决之道,为下一次实验做好准备。④注重创新能力的培养。学生通过自己组织实验平台,构思实验方案,进行详细的实验设计和不断的修正,最终实现实验目标。这一过程中要注重鼓励学生的求异思维,鼓励学生的新想法,新思路,培养其创新的能力。 3.开放性创新实验效果的评估。开放性实验效果的评估,要摈弃普通实验根据实验数据的误差大小,实验曲线的吻合程度等进行打分的方法,需要对学生参与实验的积极性、实验方案设计的合理和创新性、实验结果等进行综合的考量。以水温控制为例,为了兼顾一般性,又能突出某些优秀学生的创造能力,可采取递阶打分的形式,例如对于水温控制问题,如果控制水温在60℃不变,按照控制水温偏差大小可给予基本分数,在此基础上,学生可选择增加难度,控制水温在40℃至70℃之间做周期不变正弦变化,根据控制温度跟踪误差进行加分。继续增加难度,控制水温在之间40℃至70℃做变周期的正弦变化,根据温度跟踪误差进行加分。 三、开放性创新实验的实施效果 该实验平台在上海交通大学机械与动力工程学院本科2009级以后进行了初步的试点,目前已经完成三届,每年参与该平台的实验人数大约在300名左右。学生在实验过程中表现出了很大的积极性。每次实验后,课程组都对实验效果进行了调查和问卷,并要求学生将对实验的建议和意见写入报告或问卷中,以期得到学生积极的反馈。有同学在实验心得中提到:“这是第一次只有实验器材的情况下,独立设计实验,没有完整方案,甚至没有接线图,一切都靠自己摸索前进,但这种挑战同时也磨练了我们的自学能力和动手能力……”。根据调查问卷的统计结果,该平台得到了学生的肯定,大约88.36%的学生认为该实验平台对创新能力的培养有帮助,有91.48%的同学对这种新颖的实验方式给予了很高的评价,推荐该课程的比例达到了98.75%。 四、结论 开放式创新实验在实验内容、实验设备、实验方式方法、实验时间和实验难度等方面体现了充分的自主性,也体现了以“学生”为本的实验设计精神,对于培养学生的实践能力、创新能力、分析问题和解决问题的能力方面具有非常重要的作用。开放式实验教学是一种新生事物,其发展过程处于方兴未艾阶段,目前仍有各种问题,例如验室的管理、实验效果的评估等,还需要不断探索与研究。 机电工程专业论文:机电工程专业中变速器的维修与保养论述 【摘要】在电控产品开发中,电控系统硬件开发技术较为成熟,开发的核心与难点是控制 系统软件。成熟的控制软件是提高车辆性能和控制功能实现的主要因素,因此电控系统控制策略的开发是电控产品开发的主要内容。变速器控制策略的开发,首先需要深入了解控制对象――机电工程专业性能,再者还要分析因素的影响,使开发的电控系统具有较强的作用。 【关键词】机电工程专业;变速器;维修与保养 前言 机电工程专业中变速器的应用极为广泛。最早出现的汽车变速器是机械式手动变速器,也称手动变速器。它通过驾驶员用手拨动变速杆,改变变速器内的齿轮啮合位置,改变传动比,从而实现车辆变速的目的。由于它是有级排挡固定轴式齿轮变速器,所以以其效率高、成本低、生产工艺成熟而获得了广泛的应用,但由于手动变速器在换档时必须踩下离合器,所以存在着换挡动力中断的问题,而且存在驾驶员的操作水平对汽车行驶性能影响较大以及驾驶员工作强度大等缺点,所以随着汽车技术的发展,人们对自动变速的需求日益迫切。随着无级变速传动技术的发展,相比有级变速器,无级变速器的自身优势日益明显。 1液力机械式自动变速器技术 液力变矩器闭锁点的控制问题,存在单参数控制,双参数控制两类。单参数控制包括涡轮转速控制、车速控制、挡位控制。采用涡轮转速控制方式需设定闭锁一解锁转速差以避免频繁的闭锁与解锁车速控制,挡位控制这两种控制方式都属于高挡闭锁控制,避免低挡范围内的频繁闭锁。双参数控制包括以泵轮和涡轮转速为参数的控制方式、涡轮转速和节气门开度为参数的控制方式、车速和节气门开度为参数的控制方式。泵轮和涡轮转速的控制方式可以在不同节气门开度下都有合理的闭锁点涡轮转速和节气门开度控制,也可以在不同节气门开度下得到合理的闭锁点并且结构上易实现车速与节气门开度控制,这种控制方式在高挡闭锁,而在抵挡不闭锁,为轿车常用控制方式。针对传动系统工作工况的复杂性及其非线性,模糊控制技术在液力变矩器的闭锁研究中得以应用。如针对自动变速器在坡道行驶中的换挡循环,转弯时的频繁换挡等对行驶环境不适应出现的问题,建立了一种基于行驶环境识别的多模式汽车自动换挡系统。利用通常自动变速器上的传感器信号,自动识别汽车的当前行驶环境,提高了自动变速器的整体性能。从动力源方面进行控制,通过减小节气门、点火滞后或停止向部分汽缸供油等方法,反馈控制发动机,自适应地降低转矩,从而可控制自动变速器的输入转矩和输出转矩,并可将输入转矩与输出转矩控制在最佳值上,以实现平稳换挡。利用电子换挡控制系统控制锁止电磁阀减小锁止离合器的接合冲击。 2机械式自动变速器技术 机械式自动变速器以其传递效率高、易于制造等优点在自动变速器研究领域中占有重要的位置。它是在传统固定轴式变速器的基础上,应用电子技术和自动变速理论,通过电子控制单元,控制液压执行系统来实现离合器的分离与接合、选换挡操作以及发动机节气门的调节,实现起步、换挡的自动操纵。电子控制单元根据反映驾驶员意图的节气门开度信号、制动踏板信号,反映汽车行驶状态的发动机转速、输入轴转速、车速、挡位信号,依据预设的最佳换挡规律和最佳离合器接合规律,借助于相应的执行机构对车辆的发动机、离合器、变速器进行联合操纵,可以达到大大减轻驾驶员的劳动强度,提高了车辆行驶的安全性、动力性和经济性。真正意义上的产品最早应追溯到年,日本五十铃公司首先在轿车上使用一型全自动机械变速器,该自动变速器利用神经网络技术进行挡位最佳决策,控制参数为预测载荷、驾驶员意图、车速、节气门开度。实验表明该智能换挡系统明显减少了不必要的换挡次数,并提高了燃料经济性和降低了排放。并且把自动防抱死和自动巡航和进行系统集合控制,以提高控制系统可靠性和系统的性能价格比。年日野公司也推出计算机辅助变速排挡系统,随后,美国福特公司、法国的雷诺公司、意大利的菲亚特公司等,都相继开发出了电控机械式自动变速器,在美国和西欧已进入商品化阶段。德国最近新开发研制的具有或挡的,它突破了传统机电液接合的模式,采用了机电气的接合方式,通过电气控制无离合器踏板的干式离合器实现车辆的起步,而换挡过程无需分离离合器。 3无级变速器技术 在汽车自动变速器中,无级变速器因其可产生连续变化的速比,实现发动机与动力传动系统的最佳匹配,并且能够简化操作,减轻驾驶员劳动强度,提高行车安全性,提高驾驶的平顺和舒适性,改善排放,成为汽车自动变速领域的一个重要分支。无级变速器按作用方式的不同和传动形式的差异,可分为机械式、液压式、电气式,机械式无级变速器使用最广泛。在摩擦传动的无级变速系统中还包括链式无级变速器,它采用的金属链类似自行车的链条,它由部分组成内联接片、压板连接片和连接它们的浮动销,销相互滚动,使链条在弯曲时摩擦力小,且具柔性,传动链条位于两对锥形齿轮盘之间,这两对齿轮盘中,各有一个可以轴向运动,这样链带可向外或向内运动,运行线路可以变化,相应的转矩、速比也可以变化,这类变速器技术要求高,一个主要原因是为了防止转数过高或出现打滑现象,作为安全保障,变速箱中要有很高的液压压力,这样整个系统的作用效果就会降低,油耗也就升高。在该变速箱上安装了机械液压转矩感应器,可以直接而快速的作用于压力,避免了可能发生的链带脱落,或是在冰面行驶时突然出现的转矩过高。该变速器还有一个与众不同之处,传动压力和改变速比是分别独立控制的,通过这种双活塞原理,可以避免造成不必要的有效作用损失,另外还能直接改变速比,迅速调节锥形齿轮盘。 4 变速器的维修保养 4.1事后维修保养方式 这种情况是在设备发生故障后才去进行维修,使出现故障的设备恢复正常功能的一种维修方式,事后维修方式有时也称为故障维修,由于该维修方式的维修时机无法控制,当设备零部件发生故障时会造成停机。因此这种情况大多造成不便。 4.2定期预防性维修保养方式 根据经验及设备故障统计数据,规定每隔一段确定的时间对设备进行一次计划性的维修,而在规定时间前发生的故障,则进行事后维修保养。定期预防维修大大减少了发生故障的可能性,更为安全可靠。 4.3视情维修保养方式 通过定期或不定期检测得到设备的状态,并以此来确定维修时机。视情维修保养是基于大量的设备故障不会瞬时发生,而需要发展一段时间,即设备的功能故障在发生前有一定的故障征兆表现,当这些故障征兆出现的时候,才对设备进行维修。这种维修方式是多数人采用的,也是最贴近实际情况的一种。这种维修的最大特点是从设备的故障后果危害出发,尽可能避免或减轻故障后果,从而改变了过去根据设备故障的技术特性对故障本身进行预防的观念。对日常生活中出现的故障极方便处理。 结语 现在国外自动变速器台架测试技术己比较成熟,可以对自动变速器的一些特性进行检测。将汽车理论、自动控制理论、微电子技术、计算机控制技术、传感器技术和信息处理技术等应用于机电一体化产品的研究中,取得一定的成效。 机电工程专业论文:机电工程专业五门电类技术基础研究 [摘 要]随着机电工程在社会建设中占取越来越重要的地位,我国逐渐增加机电工程研究力度,根据我国的基本国情增加电工基础、电子技术、微机技术、自动控制工程基础、传感器原理与应用五门电类技术基础。本篇论文主要针对五门电类专业技术基础研究的原则、内容和发展趋势三方面进行探讨。 [关键词]电机工程专业 电类技术 随着社会的发展,各类电机工程技术逐渐深入到人们的生活与工作中,因此对于五门电类技术基础的研究尤为重要,为我国各类企业的发展打下坚实基础。我们主要根据我国社会发展的需求来制定五门电类技术基础研究的原则、内容和今后的发展方向,从而增加其研究的可实操性,真正促进我国机电工程的发展。 一、五门电类技术基础研究的概述 1.研究原则 我国机电工程专业技术基础在近几年来对其大力研究取得显著的成就,但是相对西方的研究进度较为落后。我国大型电类企业的先进技术大部分仍是引进日本和德国等先进国家的电类技术。其研究成果仍需要进一步提升,为我国电类企业的发展做出贡献,针对从事各门电类的岗位所需改进的内容作为研究重点,从而不断提升在职人员的工作能力,建立对五门电类企业发展有用的研究体系。 2.研究内容 我国对于机电工程专业五门电类技术基础主要研究的内容包括以下几个方面:一方面是对于五门电类技术基础相应的理论知识网的不断更新和完善,为其基础技术研究打下坚实的基础。例如五门电类技术基础相应的机械制图、电工基础、电机与变压器、PLC、电工基础和电子技术等基础知识体系的不断完善,并且增加其基础知识的实践性;另一方面是不断提升五门电类技术基础相应岗位的实操的能力。例如对于五门电类基础技术相应岗位的涉及到的机电设备和控制设备的识别、设计、调整、维修、操作、编写、安装和改造等方面的能力。 二、五门电类技术基础的研究方向 随着我国经济体制的不断变化,相应的五门电类技术基础的研究体系也应该进行改变,从而使其研究的成果更加适应当今社会对电类企业的发展,也更容易应用到电类企业的实际岗位中,从而促进电类企业的进一步发展。 1.智能化 智能化是当今社会研究的主要发展趋势,根据企业中的设备我们可以发现,电气自动化逐渐代替人工操作,机电智能化的机器人逐渐代替自动化设备,这一现象证明其智能化成为五门电类技术基础研究的最终方向。机电的智能化主要指的是在电气自动化的基础上,加入人工智能化、运算技术、模糊学、心理学混沌动力学等新型的研究领域,从而模仿人工的智能化,使机电设备具有与人一样的辨别、决策和处理的能力,从而促进机械设备的高智能运转,提高企业的工作效率和控制能力。 2.模块化 机电工程对于模块化的研究可以很大程度的减少资源设备的浪费,对于统一各机电类企业的机械设备的各类接口的标准化由于产品功能的复杂性和多样化存在一定的难度,制定标准化规格,一方面有利于机电设备的开发也有利于各类新产品的推行和扩大生产规模。新标准化制度的建立,必然要对之前的设备进行改进甚至是报废,这必然是一笔不小的费用,因此可以先选择大型的电类企业实施标准化,逐渐将标准化贯彻实施,为机电企业的发展创建良好的发展环境。 3.电子网络化 21世纪是计算机网络技术迅速发展的时代,网络技术不仅仅为人们提供更为便捷的生活,还为各大电类企业的发展起到推动的作用。网络可以打破空间和国际上的局限,使世界各地的电类企业连成一线,也是我国了解国际上的电类企业发展信息的途径之一,促使全球的电类企业在合作中竞争、相互促进,实现双赢的局面;同时也可以利用网络上的优势推行新产品;还有网络技术也实现远程监控和实时监控的目标,也是机电一体化的基础技术等多方面的优势。因此网络化是机电工程企业的发展趋势。 4.微型化 微型化是当今机电设备逐渐向微型化发展,国外发达国家早已意识到微型化的优势,并将其称之为微电子机械系统。微型化主要指的是一平方厘米的机电设备,并且逐渐向微米和纳米级发展。微型化机电设备的体积小、耗能小、便于安装和运动快捷等多方面的优势,深受各大机电企业的欢迎。微机技术的研究还涉及到光刻技术和蚀刻技术,促进微机技术更加精确。 5.绿色化 机电工程在迅猛发展的同时,也为我国环境造成一定的负担,若是要对污染的环境治理需要花费几倍甚至十几倍的代价,严重的环境破坏已经威胁到人们的生存,因此我国机电企业意识到绿色化发展的重要性,即在保证生态环境的前提下发展机电工程。绿色化的发展道路主要是从两方面来进行,一方面是对机电工程制造的污染液体、固体进行物理或化学的处理,使其达到污染排放的标准;另一方面是从根本上杜绝污染液体或固体产生,从而使其排放液达到标准。绿色产品在从设计、制造、运转和销毁等阶段减少污染物产生的同时,也要提升各阶段的资源利用率,并且可以对其回收利用再生产。绿色化的技术开发也是可持续发展道路的实现途径之一。 6.系统化 机电工程的系统化主要体现在机电工程建立完善的体系结构方面。系统的结构并不是一成不变,可以根据当今社会机电发展变化而变化,具有很强的灵活性。该系统需要增加对多个子系统的调控能力,除此之外还需要强大的通讯技术作为支持;另一方面体现在人格化方面,机电系统化越来越重视人与机械设备的配合,首先是设计期间逐渐增加机械设备的智能化,即机器人的设计理念,增加人与机器的融合度,其次是从自然界的生物寻找灵感,寻求自然界的规律,促进机电人格化的程度。 结束语 综上所述,随着机电工程专业越来越受到人们的重视,其五门电类基础的研究也不断走向科学化的发展道路,五门电类技术基础是机电工程专业的主要组成部分,其研究的方向决定机电工程的发展趋势,借鉴西方的发展经验,在建立完善的理论体系的基础上根据社会的发展和人们的需求决定机电工程智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化和系统化的发展方向,从而提升机电工程的工作效率和经济效益,并建立其可持续发展的道路,促进其更好更快的发展。 机电工程专业论文:高职高专机电工程专业教学体系改革之我见 摘 要 近二十年来,在中央及各级政府的大力倡导和支持下,我国的高职高专教育事业有了很大的发展,新增加了一批学校,扩大了招生规模,粗看起来人气较旺,发展的势头不错。但是,从高职高专教育的全局来看,潜在的问题还很多,不可盲目乐观。本文只就一个学校能解决的问题,发表一些意见,与同行商榷。 关键词 高职高专 机电工程 教学体系 改革 1根据地方经济发展准确定位适时调整专业 专业是社会需求与学校教育结合的一个接口,是学校教学工作能否主动、灵活地适应社会需求的一条纽带。既然高职高专培养出的学生是“服务地方,面向基层,应用性的技术人才”。那么就应该放下“高等”的架子,眼睛向下,面向市场,主动进入市场。调查了解各行各业人才类别的需求情况,在广泛获取信息基础上,确定学校设置的专业和招生的数量。一定不能等待观望,坐失良机。 2制订长短结合、模块结构、有超前性和可操作性的教学计划 专业培养计划〔或教学计划)是人才培养工作的总体设计和初稿蓝图。过去我们高专采用的计划,多是本科院校教学计划的压缩和修补,处处体现出学科型的模式,计划经济的烙印。如今是经济转型时期,要求高职高专的教学计划,按服务领域(或岗位群)来确定学生的知识、能力与素质结构,以培养技术应用能力和基本素质为主线,以应用性和实践性为基本特征来构建教学体系。学生应在具有必备的基础理论和专门知识的基础上,重点掌握从事本专业领域实际工作的基本知识和技能,养成良好的职业道德。 3加速校内实训基地建设努力推动产学结合进程 实训教学是学生加深对所学知识的理解和运用,又是培养能力、提高素质、突出专科特色的重要环节。例如有的高职高专学校电气专业的实训教学,自成体系,独立设置。除时数占到总学时的1/2外,按“基本技能训练,专业技术训练和综合技术训练”三个层次组织教学,而基本的技能训练立足校内完成。具体讲:第一学年主要在校内做电工、金工和微机操作的基本技能实训。如:安排三周的金工实习,两周的电工实训,一周的微机操作和考级。第二学年安排在校内、外做电气技术的专业实训。如:安排三周在校外做电机修理和电控柜的组装、调试。安排三周在校内做模电数电的专题实验和课程设计。第三学年进行综合的贴近生产的技术实训。第六学期不再上理论课,主要进行实训。采用的方法是:部分学生可在校内进行单片机控制,PLC控制的电梯实训,也可以用ERFAT自动控制系统装置进行交、直流全数字传动控制技术和模拟仿真的实训:部分学生可以到签约单位或赴与系签有产学合同的企业顶岗劳动,参加技改项目,时间三个月,毕业前用一个月时间做毕业论文或毕业设计。 4构建工学结合的人才培养模式,促进与产学研结合相适应的人才培养模式改革 (1)以校内、校外实习实训基地为载体,采用“产学结合”“工学交替”的教学模式,构建“五合一”的教学模式。构建“校内与校外合一、车间与教室合一、教学与生产合一、仿真与实操合一、作业与产品合一”的具有高职特色的“五合一”教学模式。学校从企业聘请技术人员到学校辅导学生,把企业的产品拿到学校生产:学校把学生送到企业,按企业员工要求生产企业的产品,为学生提供真实的职业环境,建立生产性实训环节,使学生的操作技能和职业素质得到提高,增强了学生的实践生产能力。 (2)以就业为导向,进一步拓展“订单式”的培养模式继续加大与已建立“订单式”培养知名企业的合作力度,建立长期订单培养合作关系。积极与企业开展订单培养合作,为区域经济建设输送优秀高素质技能人才。 (3)突出职业技能培养,全面实行“一体化”教学模式。在职业岗位能力需求的基础上,突出职业技能培养,全面实行“一体化”教学模式,将相关职业资格证书的要求融入教学过程中,推行“双证书”制度,使学生具备相应的专业岗位直接上岗能力。 总之,全面贯彻党的教育方针和教育部有关高等职业教育文件精神,遵循“重在内涵建设、重在改革创新、重在服务社会”的指导思想,把提高教学质量作为重中之重。以服务区域经济发展为目的,以提升专业办学水平和能力为核心,完善与规范专业教育教学标准体系,创新人才培养模式,推进教育教学改革,构建基于工作过程系统化的专业课程体系,走提升内涵建设发展之路,带动专业群教学质量和办学水平的全面提高,提升专业建设的整体水平,提高人才培养的质量、效益和人才竞争力,为区域产业发展提供高技能人才支持围绕产业经济发展,依托产业办专业,办好专业促产业:依托企业建专业,建好专业为企业。以专业建设为龙头,以课程建设为核心,通过实训基地、教学团队等条件建设,深化工学结合人才培养模式改革,增强社会服务能力。重点构建基于工作过程系统化导向的课程体系、建好专业生产性的实训基地、打造专兼结合的双师结构型专业教学团队、形成“共享型”专业教学资源库,建设具有高职教育教学特色的机电专业。 机电工程专业论文:浅谈机电工程EPC总承包项目仪表专业施工技术管理 摘要:按机电工程EPC总承包工程项目施工管理的总体要求,为确保项目建设总体目标的顺利实现, 通过对仪表工程施工过程中遇到的问题, 探讨其关键点以及项目执行过程中采取的必要方法, 介绍了项目前期准备阶段、施工阶段及调试阶段仪表专业施工技术管理工作的理论总结。 关键词:机电工程EPC总承包工程项目;仪表施工;项目前期准备阶段;项目施工阶段;施工准备阶段;施工阶段;施工收尾阶段;项目调试阶段 1、前言 在机电工程EPC总承包工程项目建设过程中,仪表施工是项目建设的关键之一。仪表施工要在整个机电工程EPC总承包工程项目进入中期后才开始进行, 其施工质量直接影响到生产过程的准确性及安全性。就整个EPC项目建设而言,仪表专业工程量占的比例较小,建设期短。机电工程EPC总承包工程项目总体进度控制中,仪表专业不会出现在项目管理的关键路径上, 如果关键路径的工期压缩或延期均会直接影响到仪表专业的有效施工时间。因此,有效合理进行机电工程EPC总承包工程项目的仪表施工管理是必要的,也是相当重要的。 2、浅谈机电工程EPC总承包工程项目中仪表安装工程施工技术管理 2.1 项目前期准备阶段 2.1.1确定项目所需人员、工作范围及工作量 (1)项目中标后, 首先确定项目所需人员, 通过总进度控制要求, 了解到主项目的施工进展和关键时间节点, 如相关设备和物资到场时间、上道工序完工时间、主项目完工和移交时间等。 (2)确认采用的项目管理模式, 并在材料采购和施工上要分清专业界面。本阶段还应做好设计图纸的收集和审图工作, 对于条款不清晰的内容, 应及时进行书面确认, 做好设计交底工作并形成备忘录。 2.1.2确认项目内容和编制施工程序文件 (1)要根据施工资料、最终合同文本, 结合当地法律法规进行项目的准备工作, 明确业主最终需求目标。根据以往工程经验对新项目进行对比和分析, 列出异同点和潜在工作量, 根据项目所在国家和当地的验收规范, 对现有施工能力和项目潜在风险进行评估。 (2)准备施工组织设计和相关程序文件的编制。其中, 施工组织设计和程序文件的编写的内容要全面, 能体现项目施工的特点和质量控制手段, 要考虑到施工过程中可能出现的主要技术难点及相应解决办法。根据项目施工要求, 程序文件主要有: 施工组织设计、HSE 管理、仪表校验程序、仪表安装程序、自控系统与仪表联调程序文件、仪表专业试运程序以及相应的支持附表等, 文件的数量和涉及的内容可根据业主的项目管理要求确定。本阶段形成的相关资料和程序文件是指导仪表项目施工的主要依据。 2.2 项目施工阶段 机电工程EPC总承包工程项目中的仪表施工, 包括准备阶段、施工阶段及收尾阶段。在机电工程EPC总承包工程项目建设中, 仪表的施工界面一般要涉及电气、电信、消防、土建、 工艺、机械, 以及自控专业 ( DCS等系统) 等。 2.2.1施工准备阶段 (1)鉴于仪表专业的施工界面复杂, 在施工准备阶段要重视图纸文件中涉及与本专业有关的信息。仪表专业工程量相对较小, 主专业在布置时更多考虑自身专业的需求, 在施工高峰开始前, 仪表专业的技术人员要特别注意与其他专业的相互关系。发现问题必须尽快与业主和设计人员进行正式的书面沟通, 以便减少损失。 (2)技术人员要根据物资的介质、用途、危险等级和存放要求, 对领出的物料进行合理的分类保管和存放。要根据设计要求, 对自购和业主的成套、成橇物资进行到货验收, 重要物资设备的开箱和接收要有三方在场共同签证并形成记录, 仪表工程师应妥善保管相关记录和资料。 (3)上述检查结束后, 技术人员要对所有仪器仪表的量程及精度进行校验, 并根据设计要求对仪表设备进行零点迁移和量程调定, 人员不具备校验资格时, 设备的校验可转交当地合法计量机构完成。每台仪器仪表的校验过程都要形成单独的校验记录, 出具校验合格证, 并注明校验合格的有效期以备竣工资料归档使用。 (4)除了要做好仪表专业的预制预埋等工作外,技术人员还要结合其他相关专业的时间节点, 分析和制定有效的作业计划表, 且要明确特殊地段的作业方式和设备需求, 以及施工阶段出现的新界面等变更情况, 并将相关要求传达到各施工班组, 各班组长应针对各段的实际情况做好开工前的准备工作。 2.2.2施工阶段 (1)仪表专业施工时界面多, 有时需要两个以上的上道工序完成后才能进行施工, 所以仪表专业的施工多数情况下是采用灵活的交叉作业。 (2)仪表工程师应将施工过程中发现的问题及时与设计人员进行沟通, 并对设计变更和补充文件做好存档以备后查。同时, 仪表技术员应对在施工中可适当调整的内容做好记录, 如电缆或桥架的走向, 远传设备的选址变更等, 并在竣工图纸和竣工文件上作相应的变更。 (3)除了要做好 QHSE 工作以外, 对于施工时形成的记录、变更、文件及相关资源的证书要及时保存好。施工资料的编制, 文件和相关工程信息的签证, 目的是列出施工关键质量控制点和工作量, 需要业主和监理 ( 有时也需要项目第三方 ) 的监督验收和签字, 只有在业主和监理以及利益相关方的签字认可后, 仪表专业在施工阶段的工作质量和内容才基本被确认, 也是请领进度款及结算时必需附带的材料。相关文件资料的编制、报批、变更、签证等工作也是重要的。 2.2.3施工收尾阶段 施工收尾阶段, 结合项目进程, 做好“三查四定”工作, 完善仪器仪表专业的相关工作后, 要做到工完、料清、场净、无错漏。对于备品备件、未移交区域内的材料和设备均要妥善安置, 由专人看管。对施工记录、质量评定和竣工图存档管理要及时准确。 2.3 项目调试阶段 开车前的调试和试运是机电工程EPC总承包工程项目的关键, 更是对各专业以及项目工程的施工质量、数量和设备功能的完整性检验。在试运及开车过程中, 仪表专业必须配合相关专业做好调试工作, 其中最为重要的是与系统承包商的信号交接, 以及机械动作的验证工作。试车过程中, 仪表专业在完成对设备及管道的跑、冒、滴、漏、坏等必要的检查后, 将进入三级调试阶段: 仪器仪表设备的单体调试、端子内调试即I/O测试、 DCS 等系统整体联合调试以及最后验收和移交。 (1)仪表和成套设备的单体调试, 主要针对仪表专业自身软件和硬件施工质量的全面检查, 检查内容有设备安装方式、位置、施工质量、数量;仪表电缆接线质量及方式; 仪表电缆信号线、电源线的校对;跨接电缆接线的质量、方式及信号线和电源线的回路校对;单体设备报警点、触发点设置要正确。本阶段为无源检查阶段, 主要检查仪表端子接线回路和硬件功能为主, 重点检查电缆不要有虚接、漏项、连接错误、损坏等情况, 并在完成单体硬件调试后, 将完成测试的相关资料提交业主和监理签证。 (2)端子内调试即I/O测试, 主要在仪表单体调试结束并通过安装检车合格的基础上, 结合系统承包商提供的 PLC、RTU、 SIS、 ESD、 FCU 、CIU等控制机柜的相关资料,配合系统承包商,进行端子内输入输出测试。 (3)对 DCS 等系统的整体联合调试, 应该在完成单体设备调试检查和端子内调试即I/O测试, 仪表专业方可配合系统承包商, 对整个工程中的控制设备的功能、命令发送及接收、报警与 ESD 连锁触发等情况做全面联合远程控制操作。 3、结束语 在机电工程EPC总承包工程施工管理过程中,主要包括设计、施工及试运行3个部分。无论怎样理想的设计,如果没有相应水平的施工和施工管理去实现它,也达不到设计的预期目的。施工过程中, 仪表专业安装工作的质量是各种受控设备和仪器精确动作、可靠运行的前提, 也是仪表施工管理过程的关键。面对工程施工中的困难,施工中多采用比较成熟有针对性的工程系统管理软件(如电气仪表管理软件等),以便对工程进行更加有效的管理,使工程管理水平得到不断提高,实现项目总目标。 机电工程专业论文:浅析高速公路机电工程专业化维护模式 【摘 要】随着我国社会经济的不断发展,公路基础设施的建设也不断取得辉煌的成就,作为我国交通运输的主要形式之一,高速公路的维护问题是非常重要的。随着信息化时代的到来,高速公路机电工程专业化维护模式对于高速公路的正常运营有着显著的促进作用,本文将高速公路机电工程专业化维护的现状进行阐述,并且重点分析通信、收费和交通三大子系统的新技术应用与发展方向,提出对机电工程专业化维护进行完善的对策,保证高速公路实现高速、安全、舒适功能的必要组成部分,也是保障高速公路正常运营的必要手段。 【关键词】高速公路;机电工程;通信;监控;收费;维护 信息化技术的应用,机电工程在高速公路运营中的作用越来越大,其运行情况直接影响着高速公路的运营水平。因此对高速公路机电工程进行专业化维护是非常关键的,对于高速公路机电设备的维护和管理对于高速公路的运营尤为重要。 1.高速公路机电工程的现状 高速公路机电工程主要包括以监控、收费和通信三大子系统为核心的一系列机电设施,对于高速公路的高速、安全舒适功能有着决定性影响,高速公路机电工程的主要特征如下:其涉及领域广、技术含量高、专业性强;并且除了三大系统外还包含众多系统,路线长,所需要维护的面积大,建设规模大,投资额巨大;并且存在维护环境恶劣,维护难度大的特点。 我国目前高速公路机电工程的维护模式是自行维护与专业化维护并存,以自行维护为主的模式,但是自行维护存在许多问题,首先自行维护需要人力资源较为庞大的维护队伍,需要配备多个专业的人才;其次,投资额较大,需要配备足够的维护机具、车辆和仪器仪表,每年的维护费用得不到良好的控制。 相对于自行维护,专业化维护的优势体现为,能够确保系统有效运行,通过借助专业技术对机电系统的故障予以预防,并且能够准确及时的排除故障;由于机电工程具有专业性的预防体系,可以将事故风险降至最低;更加科学的管理,使得维护更加正规化,保障维护工作的质量;对于运营成本的控制非常有效,专业化维护从资源配备、车辆、机具和检测仪器等设备上,都能减轻资金投入压力。 2.高速公路机电工程专业化维护模式的概述 高速公路机电工程专业维护的基本原则是减少成本、提高水平和服务质量。作为一项长期而持续的工作,专业化维护在确保机电系统短期内的稳定运行的基础上,要着眼于提高高速公路的运营效益和社会效益。目前高速公路机电工程专业化维护模式存在以下问题:首先,没有建立健全有效的监管机构,应该根据路段的实际情况制定维护管理考核细则,要求专业维护单位订立服务承诺。其次,需要健全和完善维护管理制度。机电工程本身是一个系统工程,而机电工程的维护也是一个系统工程,管理制度是基础、是前提。新通车项目,维护工作基础薄弱,需在今后的维护工作中尽快加强管理制度的健全和完善,可以从机制上保证维护工作的及时与到位。 2.1通信系统的不足 SDH是我国现阶段公路工程主要采用的通信系统,作为一种将多型业务融入一个软件系统的传输平台,对于PDH通信系统有着很大的改善。但是这种通信系统仍然是一种多软件堆砌而成的,缺乏规范性、系统性,并且网络构成复杂的通信系统。而且因为存在着传输平台不能独立适用的缺点,需要很多附加设备,导致了管理和维护难度的加大。在实践中,标准的SDH是针对电信公用网设计的,标准SDH提供的业务接入一般为E1、E2、E3等接口,不直接提供视频、低速数据和LAN接口。 2.2收费系统的不足 当前我国高速公路收费系统一般采用四级收费体制,包括收费车道、收费站、营运收费中心和收费结算中心,各级站点以计算机设备为基础,这些计算机设备通过以太网交换机连成网络,该体系的运行是以收费车道收集数据开始,通过连接网络传输给收费站,收费站再将数据传输给收费结算中心和运营中心,收费结算中心根据数据进行计算,得出应收款项,再将应收款项传输进收费计算中心的数据库。人工半自动封闭式联网收费系统仍然拜托不了人为因素的干扰,需要许多人工操作来解决问题,并且无法实现真正的畅通无阻,而且在管理上增加了机构设置和人员配置,加大了运营费用,对于舞弊现象没有有效的遏制。 2.3监控系统的问题 国内高速公路监控系统主要是以主线控制为核心的体系,其控制对象是高速公路上的交通流,方式主要包括定时控制和交通感应式控制两种。其控制内容主要是可变速度和驾驶员信息两方面。主线控制的主要作用在于对高速公路的交通运行情况、设备工作状态、道路情况等进行监视和控制。 高速公路联网监控发展趋势是,由路段监控到全省监控再到立体监控,最后发展为智能监控。随着监控系统的安装与调试主要包括两个成分,监控中心和外场设备。监控中心由计算机系统、闭路电视监控系统和摄影设备等组成,采用局域网结构,其工作原理在于外场设备检测外部信息,将信息通过通信系统传输回监控中心进行分析处理,再将结果反馈给外场设备。 3.高速公路机电工程专业化维护 对于高速公路机电工程的专业化维护,除了要按照相关规定进行检修之外,还应该对一些问题加以重视。 3.1专业化管理的基本原则 专业化管理应该确立基本的原则,对其管理进行指导,主要包括以下三点:减少维修成本、提高维护水平、提高高速公路服务质量。 3.2确立维护目标 高速公路机电系统专业化维护应该明确自身的目标,主要可以分为短期和远期目标。短期目标主要是指对于运营管理效益和社会效益要重点提高,降低运营成本,实现多个子系统的资源共享。而远期目标是指在坚持短期目标的前提下,实现高速公路机电系统整体的专业化、规范化和制度化管理。 3.3完善监管机制 对于高速公路机电工程专业化维护,建立行之有效的监管机制是必不可少的,对于各个路段,要严格按照实际情况制定管理考核细则,对于各维护单位要落实责任。机电设备主管部门应该与其他子系统部门联合成立监督小组,对于机电工程进行日常维护,进行制定定期考核和不定期考核,开通相关的意见反映渠道,并且将考核机制与奖惩机制联系起来,根据可靠的机制来杜绝维护上的漏洞。 3.4建立维护管理制度 高速公路机电工程作为一个相对完备的系统工程,对于其维护需要相应的系统工程进行管理,因此应该建立和完善维护管理制度。因为随着信息化和自动化技术不断深入,对于公路机电工程的设备维护是相当重要的,在维护工作中尽快加强管理制度的健全和完善,从机制上保证维护工作的及时与到位。 3.5总结经验 高速公路机电工程是一项长期而复杂的工作,不可能一蹴而就形成非常完备的管理体系,因此应该善于总结经验,不断的对维护工作进行完善和改进。因此,高速公路业主应该根据本路段的实际情况,对运营管理中的实际问题进行总结,对系统维护单位提出具体的机电系统维护、维修要求和考核标准,并与系统维护单位进行充分和全面的沟通。同时制定《高速公路机电系统维护考核办法和实施细则》,并责成系统维护单位遵照执行,确保各子系统的正常运行和顺利开展。 4.结语 高速公路机电工程的维护与发展对于我国高速公路的效益有着重要影响,本文对高速公路机电工程的三大子系统的现状和发展趋势进行分析,希望能从中总结出对于高速公路机电工程专业化维护有利的经验,促进我国高速公路的健康持续发展。 机电工程专业论文:机电工程专业课堂教学问题及对策 摘要:机电工程专业是以机械、电子技术为主体的综合性学科,是各专业技术院校培养应用性人才的重点学科。随着近年来我国经济社会的加速发展,各个行业和领域对于机电工程专业人才素质的要求越来越高,这对于机电工程专业教学工作来说是一项全新的考验。对于各专业院校来说,如何利用课堂教学形式提高机电工程专业教学水平,培养更多的优秀技能人才,是我们必须要认真研究和解决的问题。 关键词:机电工程 课堂教学 机电工程专业是以机械、电子技术等为主体的综合性学科。由于机电工程专业涉及的理论具有极强的理论性和应用性,已经成为各技术类专业院校培养应用型人才和开展素质教育所开设的重要专业。随着近年来我国经济社会的加速发展,社会各个行业和领域对于机电工程专业人才综合素质的要求越来越高,对于各职业院校来说,如何有效地提高学科课堂教学工作水平,适应社会发展的实际需要,是一个值得认真研究和总结的问题。 从现阶段国内职业教育工作发展的实践来看,机电工程专业学科教学主要采取的是课堂理论教学与学科实训教学相结合的形式进行,其中课堂教学占据了大部分的学时,是机电工程专业教学的主要形式。笔者认为,这种教学模式固然对于提高学生的理论知识水平具有一定的促进作用,但是其弊端和不足之处同样十分明显。 一、当前国内职业院校机电工程专业课堂教学主要特点 笔者认为,当前国内职业院校机电工程专业课堂教学活动主要体现出如下特点,即课堂教学注重理论知识的传授。笔者查阅了一些职业院校机电工程专业的学科教学计划和教学安排,从中发现了一个显著的特点,即课堂教学形式所占的比例达到了学科总学时的60%以上,且大部分课堂教学都以专业基础知识为主。例如机械原理、电工原理、工程学[1]等专业理论课教学受到了各职业院校的普遍重视,而专业知识水平的考核也将相关理论知识掌握情况作为主要指标。 二、现阶段中专机电工程专业课堂教学工作中存在的突出性问题 笔者认为,现阶段中专院校机电工程专业课堂教学工作中主要存在以下几方面突出的问题。 1.课堂理论教学总体水平不高。从现阶段国内中专机电工程专业课堂教学总体情况来看,大部分学校都面临着课堂教学水平不高的突出性问题。受到学科自身特点的影响,教师的授课内容相对比较抽象,容易导致学生在学习过程中产生畏难情绪。一方面,课堂理论教学本身占据了大部分学科专业教学的教学时长,成为学科教学的主要形式。另一方面受到课堂教学水平较低的影响,导致了学生实践能力和理论应用能力较差,从而在根本上影响到学科教学水平的提升和学科建设的健康发展。 2.机电工程专业教学模式和教材选择有单一化的趋势。与绝大部分学校开展的课堂教学形式一样,中专机电工程专业的课堂教学工作同样存在着教学模式单一化的问题,大部分教师都采取单向度的授课模式,理论授课方式过多地体现出灌输的特点,没有顾及学生的认知特点和实际需要。与此同时,专业教学教材的选择也有单一化的趋势。现阶段许多职业院校机电工程专业在教材的选择上具有单一化的趋势,专业教材长期没有更换,许多最新的知识成果没有通过教学体现出来。 3.课堂理论教学与实训教学环节严重脱节。从现阶段国内许多中专学校的机电工程专业教学实践来看,大部分学校的理论课堂教学与实训课教学存在着严重脱节的现象,具体体现在理论教学与实训教学在教学模式、教材选择等方面不够统一,往往是课堂教学的授课内容与同阶段实训教学内容不相符合。此外,由于课堂教学过多地强调理论性和专业化,因此造成了学生往往过分注重理论知识的学习,而忽略了对理论转化为实践能力的培养,而这无疑违背了机电工程专业学科发展的基本规律。 4.课堂教学水平考核手段不科学。现阶段国内绝大部分中专学校机电工程专业都采取笔试的方式考核学生对于专业理论知识的掌握水平。但是从考核效果来看,这种考核模式不够科学合理,是传统应试教育模式遗留下的产物,与素质教育改革的要求严重背离。此外,这种教学考核模式也不能完全代表学生掌握学科专业知识的真实水平,仅仅能够作为一项参考指标,并不能代替实训能力考核等考核环节所发挥出的应有作用。 三、对于解决当前中专机电工程专业课堂教学工作中存在问题的对策和建议 笔者认为,为了有效地解决现阶段中专机电工程专业课堂教学工作中存在的若干突出性问题,应当采取以下几方面措施。 1.要在课堂教学活动中广泛采用兴趣教学法。兴趣教学法是近年来我国中高等教育阶段各专业院校普遍采取的一种教学方式,是素质教育改革的直观化体现。兴趣教学法以学生为主体,尊重学生在教学活动中的主体地位,注重通过激发学生学习兴趣等方式提高教学质量。在兴趣教学法的理论体系之中,教师与学生的地位是平等的,学生在教学活动中要具备充分的话语权,与此同时,教师在教学活动中更多地需要发挥引领和启发的作用,帮助学生就教学内容进行主动思考,做到理论知识与实践技能的融会贯通。对于中专机电工程专业课堂教学工作来说,运用兴趣教学法就是要求教师通过对教学内容进行归纳和分析,找到学生的兴趣切入点和结合点,并对现有单向度的课堂教学模式进行优化,提高学生的学习主动性和参与意识。例如教师可以就某项专业理论知识教学进行课前布置、课上组织讨论、演示、小组学习等方式,紧密结合该理论的实际应用活动,从根本上提高学生的学习兴趣。 2.要注重提高课堂理论教学的应用性和实践性。中专学校以培养高技能的实践应用型人才为主要目标,特别是机电工程专业本身又具有极强的应用性,因此各中专学校必须要从提高机电工程专业课堂教学的应用性和实践性入手,一方面加强理论教学内容和实训教学内容的结合力度,保持同步性和一致性,另一方面则要对理论教学的内容进行合理选择,保留一批符合专业理论发展规律和社会需要的理论知识作为教学重点,同时摒弃一批应用能力较差、不符合学科发展实际需要的教学内容。
电气设备安装及调试的重要性分析:浅谈电气设备控制系统的安装及调试 摘要:本文主要对低压电气控制系统、高压电气控制系统存在的问题及解决措施进行了分析,以及电气安装的质量管理,并探讨了电气系统调试的具体内容。 关键词:电气设备控制系统安装调试 前言 电气控制系统安装调试的过程中,应确保遵守图纸准确接线,依照图纸准确施工安装。在设备安装、调试过程中若出现问题,切勿手忙脚乱,应认真、具体分析,找出设备故障原因所在,及时采取合理的维护措施,确保设备正常、高效的运行。 一、低压电气控制系统存在的问题及解决措施 在对低压电气设备调试时,若某些电控设备在启动时电脑呈现黄色指示灯, 说明已具有备妥信号;而在接下来的操作中,信号指示灯没有正常显示,在操作无应答的时候,应检测、判断低压电控设备是否正常启动。HL1灯显示为红色,则说明现场设备没有启动。若HL1灯随着绿色指示灯闪亮且伴有接触器吸合声,说明现场设备已启动。假如以上2种情况都发生而中控电脑显示画面依然没有应答,则需测试抽屉外引端子x 是否带电的情况。 端子不带电则说明抽屉内接触器 KM 吸合效果不好,常开触点 KM 没有可靠吸合,此时可更换接触器 K M 触点或接触器即可解决,反之,端子仍然无应答但是有电,只能从端子的接触线路上查找问题所在,检查接触线路是否断线或与模件接线是否对应,如果仍然都正常,极有可能是模件自身出现了问题。如中控出现信号,但是HL2 的绿色运行指示灯没有显示,而且没有与接触器的吸合声,这时很可能是接触器没有吸合的问题。如果此时抽屉外引端子X , 没有电,则应该先确定COM1的电源开关Q1 是否良好闭合。假如良好,需在现场电控箱S 4 处于中控位置时检测抽屉外引端x 是否带电, 不带电则需打开。电控箱 S 4 , 检查接线及转换钥匙开关是否接触良好。 二、 高压电气控制系统存在问题及解决措施 若高压热端主磨机电机容量为2000kW。为能保证主机设备的运行安全,进行了专门的电控系统调试运行 (包括电机本体、 液体变阻器、 高压综合起动柜,一次接线、二次接线、各种保护等的运行调试)。首先,检查主回路电器元件及主接线、 控制回路元器件及外部接线是否完好,在得到肯定结果后,进行空载试车。空载试车时不带任何负载(即解下高压电机的负荷线),按主机的工艺顺序及时间一步步开起主机的润滑系统、 液压系统、 液体变阻器的允许启动等外部条件, 最后开起主电机进行磨机的空载试车, 达到了运行效果。但当载荷试车时,出现了下述问题: (1)电机启动且未启动完毕(约 40s), 电机即停止工作。经多次起动观察分析,由于电机基础与高压电控柜距离较近,使其在启动时产生大幅震荡使得保护过流继电器有时欠压而发生误动作。因高压柜位置已定且接线已完成,不能轻易移动。 因此只得调整继电器底座并加上减震垫后,问题才得以解决。 (2) 调试运行了一段时间后,启车瞬间在高压柜附近可听到真空断路器合闸动作声以及电机磨机起动的轰鸣声, 但马上又分闸停止了。经过分析,这是由合闸线圈在通电合闸的瞬间, 使得分闸线圈得电分闸引起的。为此,首先检查了失压过流保护动作、 速断保护动作、 液体变阻器磨机等继电器元件。在确定继电器元件皆没动作,即继电逻辑无问题后,需从中控尤其是驱动信号上查找原因。 图1水泥磨高压主机电控图 图1为热端高压研磨主机电控图。由图1 可知,如中控发出驱动信号使得中继柜 AR 中的中间继电器 ZJ 动作, 则合闸线圈带电吸合。在此瞬间如果驱动信号中断或中间继电器 ZJ及扩展容量继电器对ZJ2误动作都可能使分闸线圈得电而跳闸。 为此解除负荷,在中控反复发出驱动信号后观察并测量中间继电器 ZJ 接触及保持的情况,在确定其保持完好并无误动的情况下, 检查 ZJ 的下级扩展容量继电器 ZJ2。经过对其反复驱动并测量(见图 1)发现 ZJ2 常闭点在驱动信 号发出后有时不能及时断开,致使合闸线圈在带电吸合的瞬间, 分闸线圈也同时带电,而导致瞬间分闸的故障。经分析, 是由于采用了真空断路器且线圈为直流,电流相对较大, 这就使中间继电器 ZJ2 的接点容量相对过小。为此除将 ZJ 两对常开触点并联使用外, 将 ZJ2 更换并加 1 台大容量的继电器(见图 1中虚线框)。经过上述技术改进后至今,设备无故障存在,运行良好。 三、安装施工中的质量管理 ( 1 ) 施工前期的管理。在施工中,必须严格按照施工过程中的各个环节采取安全、有效的管理措施 ,严格把关以保证工程质量。 由于人为因素和劳动组织的影响,在施工前,应根据实际工程的各方面情况优化配置相适应的施工工作人员,并对施工班组进行优化劳动组合。 针对实际工程项目的情况,应在施工前认真编制施工组织设计、施工方案和适当的施工机械工具的选用等,并从根本上保证施工质量管理目标的实现。 总之,施工前期的质量管理要强化质量意识、明确质量目标、落实质量责任。 ( 2 ) 施工中的管理。电气安装工程施工中,质量管理的重点是按图纸、验收规范及施工方案进行施工,并严格执行质量标准、质量管理制度, 严格按质量标准检查、 监督。 施工中的管理最为复杂因此要做到以下几方面:首先,监督管理工作人员通过班组的自检、 互检来做好施工班组 内质量关的严格把守。其次, 根据施工进度,在施工过程中的各阶段进行施工质量监督检查工作,一旦发现问题及时处理,以免留下后患,导致更大问题的发生。如发现施工图纸方案或施工工艺需要变更时,也应根据实际情况及时变更,并对施工所需仪器进行定期检验 以保证其精确灵敏度。 ( 3 ) 电气装置的采购及现场管理。要保证电气的安装、调试工作的完善,良好的电气装置设备是关键所在。在实践中,电气装置的采购工作是重要的一个环节,需有专业人员全权负责采购工作的完成。在签订采购合同时,合同中应明确强调出电气的质量保证和约束厂家的条款,在第一时间将 电气 设备装置交予施工管理人员验收,对于不合格的电气设备装置要严格按照合同中三包规定处理,合格的电气设备装置在进入现场后需有专人保管。 四、 自动化仪表安装调试及注意事项 (1)设备选型时,须选取技术含量高、 精确度高的产品, 确保仪器仪表所捕捉和采集信号的准确性。 (2 在安装调试过程中,根据工艺要求选取最佳的现场一次测试元件的安装位置,保证发生的信号如温度、 压力等能真实准确地反应出被测对象的现实状态。 (3)在测试信号时,为避免仪器仪表 (电压信号 0V~10V, 电流信号 0mA~20mA 或 4mA~20mA)受强电磁场的干扰, 故将信号线除采用屏蔽较好的电缆外,尽量应远离动力电缆、 变频器负荷电缆等强高频电磁干扰的电缆。 (4)在安装施工阶段,接线箱接线端子一定要紧固, 避免接收信号失真。如冷端研磨机待料试车阶段, 磨机大瓦的温度经常出现50℃~80℃跳跃的异常现象, 当大瓦超过 80℃时就产生报警甚至停车。经查这是由于一次测温的铂电阻出现接线端子处接线松动造成的,将其彻底紧固后,最终消除了误动。 (5)调整中控与现场之间量的匹配与对应关系, 如光电传感器等,只有当中控的给定量与现场实际标定的距离量相等时, 才能达到计量的准确性。 结语 总之,电气设备的安装、 调试质量直接影响主要设备正常运行及效果。因此应重视设备的高、低压电气控制系统的调试,并加强电气设备安装质量管理。 电气设备安装及调试的重要性分析:探讨高\低压工业电气设备控制系统的安装及调试 摘要:高、低压工业电气设备控制系统的安装经常出现的问题诸如无应答信号等问题,为保证系统的正常工作,就要分别对高压系统和低压系统进行及时的修正和调试。本文主要论述了在工业电气设备的安装、调试中经常出现的问题,并提出了有效的解决措施,以期能够为相关实践提供些许理论依据。 关键词:高、低压工业电气设备, 控制系统, 安装调试 现阶段,很多生产企业为实现不断提高生产效率、增大企业效益的目的,普遍采用了新的技术模式,实现了工业电气设备的优化升级。在实际的应用中,无论是进行旧设备的技术改造,还是实现自动化电气设备的全面更新,都有可能在安装与调试过程中,出现由于电气自动化方面存在的不能启动、或启动后又莫名其妙地停车、或调速不均衡等问题,如果不能及时解决,会影响整个工程进度。主要问题和解决措施表现在以下几个方面: 一、低压工业电气设备控制系统 例如输送设备中使用的皮带机的低压系统中经常出现的问题主要包括以下几个方面: 一是无备妥信号。当我们在调试改造冷端研磨机的时候可能会出现无备妥信号,也有可能在检验传送带机的时候出现无备妥信号的现象,具体表现是当全部主控制线接线的检查工作完成后,电气设备控制系统的运行没有太大问题,但是切换到中控操作却无法运行,中控电脑流程图的画面显示全无备妥信号。解决的有效措施是将所有抽屉的出线一端接到控制电源主回路出线的导火线上,同时闭合控制电源的开关。当微机DCS控制系统的输入和输出模件通上工作电源系统同时有备妥信号后就可以对中控试车进行相应的操作。当电源送电的时候,如果电控设备依然没有备妥信号,就应该查看端子有没有带电,如果没有带电就查看控制电源抽屉里的开关有没有发生跳闸的现象,如果有就要查看电控抽屉内电源开关是否断开,如果开关是好的,就查看备妥中间继电器有没有带电吸合,如果吸合,看接触的良好情况,如果接触良好就查看外出端子有没有带电,如果有就检查输出线有没有断线,或者查看相对应的模件的接线是否对应,如果都没有问题就要及时更换模件。 二是无应答信号。例如当某一单台电控设备已出现备妥信号,但是中控操作却没有应答显示时,可以到低压电控室检测判断现场设备有没有启动。如果中控画面仍无应答显示,就要测试抽屉外引端子有没有带电。如果端子不带电,则抽屉内接触器的吸合效果不佳,导致常开触点的吸合不可靠,此时只要检查维护更换接触器本身就可以解决。如果端子带电而依旧没有应答信号,则只能从端子的另一接触线路上查看有没有断线或是接线不对应的情况。如果都没有问题,可能就是模件本身的问题。若中控发生驱动信号但是听不到接触器的吸合声时,可以确定接触器没有吸合。 二、高压工业电气设备控制系统 为保证高压主机设备能够安全运行就要进行专门电控系统调试运行。要查看主回路电器元件、主接线、控制回路元器件、外部接线等有没有保持完好状态。当空载试车的时候不能有任何负载,要依照主机的工艺顺序和时间开启主机各项系统。如果电机没有启动完毕就停止了工作,可能是因为电机得基础与高压电控柜得距离太近,导致在启动过程中产生震荡,从而使保护过流继电器压力不足,要调整继电器底座,然后增加减震垫方可。 调试运行了一段时间后,启车瞬间在高压柜附近可听到真空断路器合闸动作声以及电机磨机起动的轰鸣声,但马上又分闸停止了。经过分析,这是由合闸线圈在通电合闸的瞬间,使得分闸线圈得电分闸引起的。为此,首先检查了失压过流保护动作、速断保护动作、液体变阻器磨机等继电器元件。在确定继电器元件皆没动作,即继电逻辑无问题后,需从中控尤其是驱动信号上查找原因。 当中控发出驱动信号使得中间继电器运作,合闸线圈就会带电吸合。倘若驱动信号突然中断,中间继电器和扩展容量继电器的误动作皆会使分闸线圈带电而跳闸。我们要解除负荷,就要在中控反复发出驱动信号以后,查看同时测量中间继电器的整体情况,保证它的完好无误。通过反复驱动和测量得知常闭点在驱动信号发出后,会发生不能及时断开的现象,导致合闸线圈带电吸合的同时分闸线圈也带电了,从而出现瞬间分闸的问题。一般是因为选取了真空断路器,线圈是电流较大的直流,导致中间继电器接点容量比较小,需更换大容量的继电器,保证设备运行良好。 三、自动化仪表的安装与调试 在进行自动化仪表的安装与调试的过程中,我们要注意的问题包括以下几点: 一是要选取技术含量比较高电气设备,保证设备控制系统的精确程度,同时确保仪器和仪表能够捕捉和采集到的信号具有高度的准确性和科学性,这样整个系统的功能才能发挥到最大。 二是对工业电气设备控制系统的安装和调控的时候,要依据现实的施工情况和工艺要求,选取最适宜的地点测试安装元件性能并确定安装位置,这样来确保控制系统发出的温度信号、压力信号等可以更加真实准确地反映出被测对象的真实状态,提高准确度。 三是要避免仪器仪表受到强电磁场干扰,所以在信号测试的过程中,要尽量采用屏蔽较好的电缆线,还要最大限度地远离动力电缆、变频器负荷电缆等的能够产生强高频电磁干扰的电缆线,保证测试的质量。 四是要固定好接线箱的接线端,以免接收的信号出现失真的情况。同时要调整中控与现场之间量的匹配和对应关系,只有当中控的给定量和现场实际标定的距离量等值的时候,才可以保证并不断提高计量的准确性和科学性。 总结: 综上所述,我们在对电气自动化工业设备控制系统进行安装和调试的过程中,一定要依据设计图纸的施工要求进行安装和准确接线,保证控制系统的质量,当安装和调试过程中遇到一些问题的时候,要具体情况具体分析,综合考虑各种因素,及时高效地采取相应改进和维护的措施,以达到设备继续顺利运行的目的。 电气设备安装及调试的重要性分析:电气设备安装及调试的质量控制措施研究 摘要:建筑电气工程是保证建筑物使用功能的一个主要分部工程,它的施工质量好坏对建筑物正常使用有着直接影响,甚至还关系到用户的安全,对于常见的一些质量问题,必须严格控制,才能有效的防止质量事故的发生。本文作者结合多年来的工作经验,对电气工程安装及调试过程中的常见问题进行了分析,并对电气质量控制措施进行了探讨,以期为相关人员提供借鉴。 关键词:电气设备 安装 调试 质量控制 措施 研究 1建筑电气工程的常见质量问题 1.1材料设备不达标 电气施工中用到的设备、材料有很多。现如今个别厂商试图以非国标产品、残次产品充当合格商品销售获取利润,例如:导管的壁厚不满足要求;导线的电阻率过高、熔点低;电缆的抗腐蚀性差等将严重影响到工程的施工质量甚至威胁到用户人身安全。一些翘板开关容易出现翘板卡死,无法正常通断,灯具内部接线线径不满足要求,防水防腐性能差,光源质量差等,达不到正常使用的使用寿命,影响使用功能。 1.2防雷接地焊接质量不达标。 防雷接地焊接量很大,经常会出现如避雷带、引下线、接地体、均压环搭接的连接长度不够,焊接不饱满,焊接处有夹渣咬肉、虚焊、没有敲掉焊渣等缺陷。如果管理人员不仔细检查,还会出现地钢筋网的连接点的错焊、漏设。屋面金属物未与屋顶防雷系统相连,或等电位联结跨接地线线径不足等诸多问题。 1.3 配管不合理。 配管过程中,常出现煨弯半径太小,出现凹扁或开裂现象,个别工作人员在对金属管对接的时候,忽略了金属管口的毛刺问题,接头的效果不尽人意。钢管接地装置设置不合理的现象也时有发生,甚至直接省去了接地装置,致使了隐患的存在,影响到了土建施工。 1.4.配电箱体的安装和配线没有达到标准。 有的厂家在做配电箱时,箱柜的门和箱体的接地连线采用黄绿双色线作电气连接,箱内开关无标识。安装时也常常出现配电箱体不垂直,线管进配电柜高度不一,线槽进出配电箱不做护口,线槽末端没有重复接地的情况,影响使用功能,观感不好。配线时,接地螺栓不够,接地线压在固定螺栓上,接线不整齐,同一端子上出线2根以上导线,相色色标错误等等,都是不符合标准的。 1.5相关的灯具安装不合理。 工作人员在安装大型吊灯或者灯具的时候,发生位置的偏差;吊灯挂钩和接线装置距离过大,处理不当致使导线外漏;部分灯具的吊链用导线替代,吸顶灯安装的位置过低,并且没有安置固定框。这些问题出现的原因是灯位盒的预埋位置不恰当,出现误差,没有采取及时有效的补救措施;施工人员的责任心淡薄,忽略施工的重要程序;施工监督、验收或者评定的标准不实,缺乏可行性。 2. 建筑电气工程的常见质量问题的应对措施 2.1 严格要求材料设备选用标准 施工单位要加强责任负责制,材料进场时,除要求生产许可证、合格证、质量检测报告等齐全真实外,收料员需现场再次检验。设备器具要做好加工订货书面交底。对于不符合要求或质量不合格的产品严禁进场。 2.2加强对焊工资质的审查 焊工每完成一项都必须检查焊接质量以及搭接长度是否合格,在地基接地焊接时,基础圈梁焊接或桩基钢筋与基础钢筋的焊接、基础钢筋与柱筋的焊接,都要严格按基础图和接地点逐一进行检查,尤其要对伸缩缝处基础钢筋是否跨接连通进行确认。当整个接地网焊接完成后,马上进行接地电阻值测试,若电阻值不满足设计要求,应检验焊接质量或按设计要求补做人工接地装置。以结构主筋作为引上线时,施工员要标清每根柱子的位置,对引上点和跨钢筋焊接质量仔细检查。并要求对焊接引上线进行定位标识,以防向上层焊错主筋造成接地中断错误。要进行等电位焊接、重复接地的部位的焊接要在施工日记上注明备查、核实。楼内水平敷设的金属管道及垂直敷设的竖向金属管道均应与防雷接地焊接。进行楼层较高的住宅建筑避雷工作时,金属门窗要用镀锌扁铁连接在接地筋上,预防雷电直击门窗造成不必要的损失; 2.3合理配管 安配管时,所有管子要刷漆防腐,去除毛刺,磨圆管口,不得对口焊接,管进盒长度符合要求,管子与接线盒孔要做焊接,防止管子移动或者混凝土进入接线盒,并做好跨接。布管时走向合理,尽量避免交叉,接线盒要固定好,以防翘起,电线管埋入墙内,离墙面不应小于15mm。成排成列的灯头盒要拉线找齐,管子弯曲度不小于90°为宜,根据不同材质和厚度对管子进行煨弯,弯管要专用弯管机,使用手扳煨弯器时,移动要适度,用力不要过猛;使用液压煨管器或液压煨管机时,模具要配套,管子的焊逢应在侧面。使其表面平滑,不出现扁折、裂纹现象,温度严格控制,弯后进行外观检查。 吊顶内配管应按明配管工艺要求施工,尽量做到“横平竖直”“排列整齐”,支吊架及固定点间距应均匀,并符合规范要求,钢管和支吊架必须做防腐处理,紧固件采用镀锌件;需要使用金属软管与电器设备、器具连接时,首先要将线槽和管做到位,并补齐支吊架,避免金属软管过长,金属软管接地必须采用配套的接地卡子连接,其跨接地线截面不小于4mm2;接线盒必须盖盖板。 2.4. 配电箱体的安装要达标。 配电箱安装前,用密封胶处理配电箱缝隙,安装时用Φ10 圆钢将配电箱与墙体钢筋焊牢,并将配电箱内部做固定支撑,防箱体变形,配管并将管口封严,再填充泡沫,用胶带封口,这样配电箱体和剪力墙面在同一垂面上,不仅牢固而且美观。预埋接线盒时要紧靠模板,用Φ10圆钢将盒子与墙体钢筋焊牢,并用将配管管口和盒子密封牢靠;混凝土浇筑时,电工跟班检查,确保配管和箱盒不被损坏移位,出现问题及时解决。 配电柜槽钢基础要刷漆防腐,做好接地,进入柜内线管敷设完成后统一切平,以露出基础面50-80mm为宜,管子接地接到箱内PE排上,线槽进出配电箱都应该加护口,末端重复接地可以接在PE排上,并在线槽上做好标识。 配电箱加工订货时,要明确接地导线截面及保护地线不得串接。过门线应采用裸编织铜线穿透明塑料管,且线径符合要求。配盘配线时,仔细检查,配线必须按支路绑扎成束,并整齐的固定在盘内。出线回路严格按照规范要求正确使用相应色标的电线,禁止一个端子压两根以上的导线。 2.5合理安装相关灯具 施工人员在安装吊灯的时候,要确保它的挂钩在预埋混凝土时要焊接主要的钢筋;选取合适的钢管作为灯具的吊杆和引下线管,吊杆不要过长,要把导线穿入到吊杆中,避免裸露在外面,按照设计的图纸,规范自己的操作行为;如果灯具外壳上吊链四周没有合适的开孔,施工人员要根据规划穿孔,以利于导线穿进灯具,切忌把导线铺设在灯罩上;金属卤化物灯的安装高度要在5米以上,电源线要通过接线柱实现连接,切勿使电源线接近灯具表面,同时灯管要配备相应的限流器与触发器,方可使用。如果灯具安装高度低于2.4米的,要把灯具的金属外壳做可靠接地保护。 3. 做好电气设备安装后的调试工作 调试,是对前述大量工作的一次检查。电通灯亮是调试的第一项工作,配电箱柜要做好标签明确控制对象;设备调试要按产品说明书和设计图纸要求,对其性能指标逐项进行,一定要反复试验,使其达到设计要求;设备调试过程是电气专业人员和各专业管理及使用单位密切配合对本项工程进行最后检验的关键性工作,决不能仅由调试单位进行,要请使用部门的有关人员参加调试。 结语: 建筑的电气安装过程出现的问题,要及时制定行之有效的解决措施,注重电气安装每一个环节的关键技术,加强电线管道铺设、配电箱的安装、相关灯具的安装、接地装置的安装,导线的连接等操作技术,确保建筑的电气系统持续稳定性和安全性。 电气设备安装及调试的重要性分析:浅谈电气设备控制系统的安装及调试 摘要:一直以来,不少企业为了提高生产效率,都会不断进行技术升级改造,在对电气项目安装调试改造过程中,由于电气自动化的不足而引起的设备不能启动或启动后又不知不觉发生停机、调速不均等情况,这在很大程度上影响了工程的进度和工期。为此,本文从安装和调试2方面对电气设备控制系统进行进一步的分析和探讨。 引言 总体而言,在电气系统的安装过程中,对其质量管理的把关由始至终贯穿于整个安装施工过程,因此,只有通过科学、高效的质量管理途径才能确保整个安装过程的万无一失。 1电气系统安装的质量管理 1.1影响电气安装工程施工质量的因素 对于工程电气设备控制系统的安装过程来说,影响到电气安装质量的因素很多。如,人为因素、施工因素和质量管理因素等等,因此,施工管理监督人员必须有较强的预见能力,根据施工实际情况预测到可能影响安装施工质量的诸多因素,从而在管理中重点对这些潜在因素采取有效的管控措施,以此实现电气安装系统工程的施工质量管理目标。现从以往实践中,电气安装常见的影响电气安装工程施工质量的重点问题做出分析并找出原因。 施工人员综合素质。施工人员的技术责任心与业务技术素质是影响安装工程施工的必要条件之一。如果施工人员不具备专业、高度职业技术素养和责任心,将无法保证施工质量。 施工技术措施及施工工具。电气安装工程施工质量要靠科学的施工方法和工艺来保障,同时也需有能保证施工质量的机械、工具。(3)土建设施的质量。与电气安装工程有关的基础设施及其他设施质量的好坏,直接影响着电气安装工程的质量,关系到电气装置能否安全、可靠地运行。 施工的环境条件、气候条件。施工的环境、气候条件直接影响到电气装置的绝缘及运用。因此必须选择和创造有利于保证施工质量的环境条件和气候条件。 (5)工种之间的交叉作业。一个工程项目同时可能出现多工种交叉作业的情况,相互之间会出现影响。如土建施工的砂、石、砼会进入电线管将其堵塞等。因此在合理安排交叉作业外,还要采取防范措施。(6)电气装置本身的质量。电气装置本身的出厂质量及经过运输、保管后的质量,也直接影响着其安装工程施工的质量。除上述影响施工质量的因素外,还有一些自然的或其他人为的因素等等。 1.2施工中的质量管理 (1)施工前期的管理。在施工中,必须严格按照施工过程中的各个环节采取安全、有效的管理措施,严格把关以保证工程质量。由于人为因素和劳动组织的影响,在施工前,应根据实际工程的各方面情况优化配置相适应的施工工作人员,并对施工班组进行优化劳动组合。针对实际工程项目的情况,应在施工前认真编制施工组织设计、施工方案和适当的施工机械工具的选用等,并从根本上保证施工质量管理目标的实现。总之,施工前期的质量管理要强化质量意识、明确质量目标、落实质量责任。 (2)施工中的管理。电气安装工程施工中,质量管理的重点是按图纸、验收规范及施工方案进行施工,并严格执行质量标准、质量管理制度,严格按质量标准检查、监督。施工中的管理最为复杂,因此要做到以下几方面:首先,监督管理工作人员通过班组的自检、互检来做好施工班组内质量关的严格把守。其次,根据施工进度,在施工过程中的各阶段进行施工质量监督检查工作,一旦发现问题及时处理,以免留下后患,导致更大问题的发生。如发现施工图纸方案或施工工艺需要变更时,也应根据实际情况及时变更,并对施工所需仪器进行定期检验以保证其精确灵敏度。 (3)电气装置的采购及现场管理。要保证电气的安装、调试工作的完善,良好的电气装置设备是关键所在。在实践中,电气装置的采购工作是重要的一个环节,需有专业人员全权负责采购工作的完成。在签订采购合同时,合同中应明确强调出电气的质量保证和约束厂家的条款,在第一时间将电气设备装置交予施工管理人员验收,对于不合格的电气设备装置要严格按照合同中三包规定处理,合格的电气设备装置在进入现场后需有专人保管。 2自动化仪表安装调试及注意事项 (1)对设备的挑选时,要注意确保仪器、仪表在运行时采集和捕捉信号的灵敏准确性,因此须严格选取精确度高、技术含量高的设备产品。(2)在对信号测试时,为了避免仪器仪表受磁场、强电磁场的干扰影响,应该尽可能做到测试远离动力电缆、高压输电线路、变频器负荷电缆等高磁场电缆,而信号线则采用屏蔽较好的电缆。(3)在安装调试过程中,要选择最佳现场位置,以确保信号的真实、准确性及被测对象所反映的真实状态。(4)在对仪表、仪器安装施工阶段,需注意避免发生接收信号失真的情况,接线箱的接线端子确保紧固。(5)如在光电传感器中,一定要做好现场与中控之间量的对应匹配关系。因为,只有当中控与现场实际距离两者等同时,才可以做到计量的准确无误。 3低压电气控制系统存在的问题及解决措施 在对低压电气设备调试时,若某些电控设备在启动时电脑呈现黄色指示灯,说明已具有备妥信号;而在接下来的操作中,信号指示灯没有正常显示,在中控操作无应答的时候,应检测、判断低压电控设备是否正常启动。HL1灯显示为红色,则说明现场设备没有启动。若HL1灯随着绿色指示灯闪亮且伴有接触器吸合声,说明现场设备已启动。假如以上2种情况都发生而中控电脑显示画面依然没有应答,则需测试抽屉外引端子x是否带电的情况。端子不带电则说明抽屉内接触器KM吸合效果不好,常开触点KM没有可靠吸合,此时可更换接触器KM触点或接触器即可解决反之,端子仍然无应答但是有电,只能从端子的接触线路上查找问题所在,检查接触线路是否断线或与模件接线是否对应,如果仍然都正常,极有可能是模件自身出现了问题。 如中控出现信号,但是HL2的绿色运行指示灯没有显示,而且没有与接触器的吸合声,这时很可能是接触器没有吸合的问题。如果此时抽屉外引端子X:没有电,则应该先确定COM1的电源开关Q1是否良好闭合。假如良好,需在现场电控箱S4处于中控位置时检测抽屉外引端子x是否带电,不带电则需打开电控箱S4,检查接线及转换钥匙开关是否接触良好。s4正常则继续检查多个串连在一起的拉绳开关SR。是否有误动作或接触不良,并将之恢复,若上述均无问题存在,再返回抽屉室,令中控再发出驱动信号,此时若还不能启动,在备妥情况下,检测端子XI:。和x,是否有电,若有一个没电也不会启动。最后,检查现场各I度、Ⅱ度跑偏开关闭SE。1rI和SE。1rⅡ是否良好,并恢复。 4电气系统调试的内容 4.1电气调试的具体内容 一般来说,在所有的电气设备安装以及安装结束以后都会进行初次调试试验。首先,对所有安装完成的电气通电检查。其次,依照生产的要求对电气设备进行空载和带负荷下的调整试验。最后,在确保电气设备在正常、过度工况下都能正常运作的情况下,核对继电保护整定值;审核校对图纸;编写复杂设备及装置的调试方案、重要设备的试验方案及系统启动方案;负责整套启动过程中的电气调试工作和正常运行的技术指导。 进行调试的相关工作人员应该在调试工作开展之前,根据有关工程规范和规章制度,编制设备调试方案。事先透彻了解、研究相关的图纸资料、技术资料以及设备制造厂家的设备出厂实验报告,确保调试工作的有效进行。同时,应熟悉设备的现场分布情况及其他相关的电气系统接线等。其中,在调试方案的编制过程中,需指出不同设备的不同的试验项目和规范要求。最好罗列出具体的调试方法、步骤,以及详细的试验接线和有关的安全措施等。 4.2电气装置的试运行 电气设备在工程安装完成以后,都要进行试运行的工作,以确保工程质量的合格与否。这是对电气装置的检验也是对安装工程施工质量的检验。与调试一样,在试运行前需编制试运行操作方案,并根据编制的方案、要求进行操作。在试运行的同时,要做好试行的真实情况记录,对出现的问题实事求是记录并及时处理,做到与图纸以及技术规范要求相符在电气设备的试运行工作完成后,移交至使用单位验收通过,施工单位在保修期内做好质量服务工作。 5结语 综上所述,在进行电气控制系统安装调试的过程中,应确保遵守图纸准确接线,依照图纸准确施工安装。在设备安装、调试过程中若出现问题,切勿手忙脚乱,应认真、具体分析,找出设备故障原因所在,及时采取合理的维护措施,确保设备正常、高效的运行。
电子测量与仪器论文:电子测量与智能仪器课程教学与实验改革探索 [摘 要]针对目前电子测量与智能仪器课程在教学与实验过程中所存在的不足,课题组依托河南理工大学国家级实验示范中心和省级重点开放实验室平台,分别从教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践。对该课程进行的“自主、探究与合作”模式下的教学与实验改革,在培养学生自主学习,提高学生综合能力方面取得了很大成效,为工科课程教学改革提供了很好的借鉴。 [关键词]教学方法;教学手段;实验;改革 电子测量与智能仪器是高等院校电子信息工程专业和电子信息科学技术类学科的重要专业课。该课程具有很强的实践性、技术性和综合性,是一门理论性和实践性相结合的综合课程。课程与工程实际结合紧密,在专业课程体系中占有重要地位,它对培养学生的创新思维能力和实际动手能力具有重要的作用。但是由于受传统教学模式的影响,该课程存在着教与学严重脱节的现象。学生对这门课学习的积极性不高、兴趣不浓,听课不能够集中精力,使该课程的课堂教学效果不够理想。另外,该课程让学生学习的内容、方式也存在问题,目前主要还是以做作业习题为主,即使增加了该课程的课程设计环节,但基本上也是“纸上谈兵”,不能够与实际应用结合,效果也不够理想。 针对以上传统教学所存在的问题,根据课程特点,我们通过积极探索,大胆改革,以“自主、探究和合作”的模式通过实践探讨出一套科学、实用的“教、学、做”一体化的方案,分别从该课程的教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践,并取得了一定成效。这对提高该课程的教学质量,促进学生创新能力和实际工作能力的培养,提高在新形势下学生的竞争能力具有重要而积极的作用。 一、 注重课堂教学改革 (一)更新教学内容,改进教学方法 针对课程教学内容,首先,我们在教材选用上进行了大范围的筛选工作,最后选定了国家精品课程配套教材,古天祥等编著的《电子测量原理》。该教材主要是在学习测量原理的基础上侧重于讨论测量技术与方法、误差分析和实际应用,而且在涉及具体电子仪器时是基于仪器的基本原理及应用,而不是基于仪器的设计与制造,对于非测控专业的电子类专业学生来说十分适合。其次,在日常教学过程中,根据给定学时,我们对课堂授课内容进行了有效节选,在讲述课程各部分内容时,注重从原理、误差及应用三个方面进行阐述,以测量原理作为基础,通过测量误差分析来提升,以其实际应用为归宿展开课堂教学。最后改进传统的、较为死板的课堂讲述,在课堂教学中增加案例分析。例如在讲到电子计数器时,教师可以把往届学生的毕业设计作品先进行实物演示,在成功抓住学生兴趣的同时,进一步介绍它的基本组成和工作原理,并采用启发、引导等教学方法鼓励学生思考其实现方法和设计过程,这样将极大增强学生学习的积极性和主动性。课后再根据给出的实例给学生布置课后作业,要求学生从自己的视角对给出的毕业设计实例进行性能分析。学生自己成立讨论小组,采用比较、讨论等方式从设计方案、技术指标等方面得出作品的不足之处以及改进方法,以课程设计报告形式通过Sakai网络教学平台上交任课教师,教师通过网络与学生进行交流。这种教学方法不仅有助于活跃课堂氛围,也可以促进师生之间的互动和交流。 (二)教学手段多样化 电子测量与智能仪器课程具有较强的实践性,涉及很多仪器以及具体操作等知识,单一的课堂讲授会使学生感觉知识非常抽象。因此在教学环节中,我们根据课程实际情况,结合河南理工大学现有的教学设施,最大限度地进行了教学手段多样化改革,其主要表现为: 1.多媒体课件动起来 在传统的多媒体课件上,有效地加入声音、图片、动画、视频等多种元素,使多媒体课件动起来。根据课程的属性,将课程讲授中涉及的许多先进电子测量仪器通过彩色图片的形式展示给学生,不仅可以在最短的时间内提供最大的信息量,还能大大提高学生的学习兴趣;利用多媒体课件的动画效果,以动态的形式对电子计数器、示波器等典型仪器的结构、使用方法进行探讨、分析,将其组成工作原理生动、形象地展示出来,从听觉和视觉两方面刺激学生的感官,促进学生联想记忆,加深对知识的掌握;课件中通过嵌入仪器的实际应用操作视频进行课堂演示,使学生更快、更好地掌握电子测量仪器的使用方法。多元素嵌入的多媒体课件在课堂上有效地动起来,大大调动了学生的学习积极性,学生的日常出勤率和上课的专注度都大幅度提升了。 2.SAKAI网络平台用起来 随着计算机网络的发展,基于信息技术的教学工具已经成为教师与学生交流、互动的重要平台。本课程教学组充分利用河南理工大学网络平台――Sakai(赛课)网络教学平台,将多媒体课件、电子教案和阅读资料等资源整合后挂在网络课堂上,学生可以拥有更长的时间与更广阔的空间对其进行充分浏览、慢慢消化。该网络教学平台还具备布置作业、点名、练习与测验、讨论等功能,教师可以根据教学内容的需要实时在网络教学平台上进行信息,将课堂上所讲述的内容进行有效延伸、消化。比如之前提到的毕业设计实例分析,学生成立讨论小组完成讨论后,以电子作业的形式进行上传Sakai平台,教师可以实时进行跟踪,通过讨论的方式与学生进行沟通,及时解决学生提出的问题。这在很大程度上提高了教师的“教”和学生的“做”两方面的效率,也拉近了师生之间距离,大大提高了学生学习的积极性。 三、实验实践改革 作为“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化教学改革中非常重要的一个环节,学生的“做”显得尤为重要。电子测量与智能仪器课程是理论与应用相结合的综合课程,学生在掌握基本原理和相关理论知识的基础上,还要学会使用各种仪器,搭建各种测试系统,学会对电子测量结果进行分析,因此该课程的实验教学也就显得特别重要了。本文展开的课程实验教学改革是在河南理工大学国家重点实验中心――电工电子实验中心和省级重点开放实验室的基础设施平台上进行的,学生可以随时进入实验室进行课程实验。实验内容除了常规的验证实验外,任课教师还给学生布置了大量的测量、测试实验,学生可以自由组队,进行测试系统设计,利用实验室实验模块完成测试系统搭建,并进行相关实验测试验证。学生自由组队完成的测试系统实验在经过教师的验收后可以充当常规实验。对于验收效果较好的实验,教师要给出优秀的实验成绩,以此调动学生参与的积极性。 四、考核方式的改革 考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,摒弃了仅仅由平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩的传统方法,进而改成由平时成绩、考试成绩、实验成绩和课外活动成绩共同决定。 (一)平时成绩考核 平时成绩考核20%,由考勤、Sakai网络平台点名、作业以及讨论答辩成绩共同来决定。其中考勤和作业占平时成绩的50%,讨论答辩成绩占平时成绩的50%。第一部分是考勤和作业,这是指在教学过程中,根据课程教学进程要求学生完成的学习任务,要结合Sakai网络教学平台,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,教师要将学生的出勤情况记录在“点名册”内,最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是讨论答辩成绩,这项成绩通常是在小组学习的基础上,学生共同完成一个课题、一个论文或一个项目,通过Sakai网络教学平台讨论区进行讨论、网络答辩,最后由任课教师给出。 (二)期末卷面成绩 期末考试内容覆盖教学大纲要求的知识点,考题可以灵活多样,以闭卷为主,适当增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考查出学生的真实能力,以及全面系统地考核学生掌握课程知识的能力。该项成绩占总成绩的50%。 (三)实验成绩 实验成绩占30%,其中课程开出的常规实验成绩占实验总成绩的50%,自主实验成绩占实验总成绩的50%。大力提倡学生进行自主实验,调动学生参与的积极性,自主实验给出的成绩比例在这个环节得以体现。 (四)课外活动成绩 该课程考核方式改革力度最大之处体现在课外活动成绩的给定上。为了鼓励学生积极参与学校的第二课堂,我校在考核方式上进行了相当大的改革变动。任课教师可以根据学生参与程度以及所获得的相应成果,在总成绩上直接给定课程成绩。 同样,学生参与的各种电子设计大赛、测试系统开发项目,也可视为加分项目。如此一来,学生学习、参与的积极性空前高涨。 五、总结 本文对河南理工大学电子测量与智能仪器课程几年来的教学和实验改革进行了论述和分析。实践证明,“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化课程教学改革取得了明显的教学效果。 电子测量与仪器论文:电子测量与仪器课程的教学方法探索及考核方法改革 摘要: 深化中国大学课程教学方法和考试考核方法的改革是保障大学教学质量、提高人才培养质量的重要方面。针对目前电子测量与仪器课程在教学中的不足之处,我们进行了教学方法和考试改革的探索和实践,同时通过考试环节的完善和创新,力图达到提高学生的分析能力和综合素质的目的。本文系统的阐述了电子测量与仪器课程教学方法的改革和考核方法的改革思路,并取得了一定的效果。 关键词: 电子测量;教学方法;考核改革 0引言 教学方法由于是决定教学效果的十分重要因素而被人们所重视,教学方法的改革也就理所当然地成了教学改革中的重要一环。课程考核评价系统,是教学过程中必不可少的重要环节,贯穿于教学的全过程,课程考核的结果不仅可以反映教与学的实际状况,对学生各阶段乃至整个学习阶段有一个明确的评价,更是衡量学校教学质量的重要依据。然而,目前的课程考核评价系统只是通过单纯的卷面成绩考核,并不能真正衡量学生的综合能力。下面以《电子测量与仪器》作为试点课程,在测控本科专业的教学过程中,详细阐述该门课程的具体教学方法和考核方式的改革。 1电子测量课程的特点 电子测量是测控专业的一门专业必修课程,内容包括:电子测量的基本原理和基本的测量方法,常用的电子测量仪器的基本组成和工作原理,仪器的操作和应用。要求通过该课程的教学培养学生理论联系实际和动手能力以及解决问题的能力。该课程涉及比较深奥的理论,算法比较抽象且难懂;同时电子测量与仪器课程涉及面很广,它的应用包括了整个电子、通讯、自动化等多种学科的很多领域,比如取样、信号合成、自动化等多种技术都在电子测量中得到应用,因此教学中还要涉及如何把电子测量理论与实际应用相结合的应用问题。 2教学方法的探索及改革 针对《电子测量与仪器》这门课程的特点,基本拟订了改革的方法如下: 2.1 增强学生参与性。不同于以往的一味灌输的教学方法,在讲解了某种仪器的基本原理以及功能和操作后,要求学生以各种途径查询资料,并以报告的形式写出目前最新的技术指标,之后要抽点学生下一次课上来讲解,学生可以选择自己喜欢的一种型号产品为例子来写报告,同时,将学生分成几个小组,每个同学在组内都要讲解他说查到的仪器资料和型号,以及这个仪器的特点,阐明电路结构并进行分析性讲解,这就使得学生要了解这类产品的技术指标,必然在课后就要去查询相关的技术原理,小组讲解使得每个同学都有参与,所以每一个学生都会去查找资料并准备讲稿,比老师单纯的对仪器知识的理论灌输有效果,这样的方式,给学生学习上带来了一定的主动性和积极性,增强了参与性,同时,也培养学生对仪器学习的兴趣。 2.2 围绕教学大纲,把握住理论教学的方式方法,讲授方面从易到难,让学生逐渐对仪器建立起兴趣爱好。但大学的教育也必须注重理论环节,这和实践环节有等同的重要性,在某一种仪器以及电子测量方法介绍完后,要求学生自己拟出一个题目来讨论,将所有学生进行分组,比如,10人一组,共8个小组,最后,一个小组拟出一道题目。 2.3 测量技术发展很快,电子测量仪器在不断更新,这就要求适应形势,适当调整教学内容,将一些现代的电子测量手段以及先进的仪器作为例子引入到课堂上来,激发学生的学习兴趣。 2.4 结合实验教学,不再完全理论和实验脱节,理论讲解的时候,就要结合实验例子讲解。有某些理论课程可以到实验室进行讲解,让学生更加直观的理解仪器特点,真正做到教与学结合。由此,可以增强学生的参与意识,激发学生创新思维。 3考核方式的改革 考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,采用了平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩。平时成绩占30%,期末卷面成绩占70%。 3.1 平时成绩考核30%,由考勤,实验成绩,讨论答辩成绩共同来决定。考勤和作业占到平时成绩的30%,实验成绩占到平时成绩的30%,讨论答辩成绩占到平时成绩的40%。 第一部分是考勤和作业,在教学过程中,根据课程教学进程,要求学生完成的学习任务,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,将学生的出勤情况记录在“点名册”内。最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是实验成绩,是结合实验具体操作情况来打分的一项成绩。 这一项成绩在一定程度上反应了学生具体动手能力和操作能力情况。第三部分是讨论答辩成绩 ,这项成绩通常是在小组学习的基础上,大家共同完成一个课题、一个论文或一个项目,然后通过演讲答辩的方式,向全班同学作介绍。小组外的全体同学还要提出各种问题请小组答辩的成员回答。最后以小组答辩和工作完成的水平和质量作为依据,决定每个人的成绩,由小组外的其他同学和教师评价给出。 3.2 期末卷面成绩以教学大纲为参考,覆盖面广,考题可以灵活多样,以闭卷为主,可以考核一些新的仪器技术,另外,增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考核出学生的真实能力以及全面系统的考核学生系统掌握课程知识的能力,该项成绩占到70%。 4总结 现代大学教学方法,应该是能够激活师生思想、情感、潜能、智慧,发挥师生积极性、主动性、创造性的教学方法;而考核方式的改革依赖于教学方法的改革,我们将继续努力并研究该门专业课程的特点,通过不断的改革和改进,摸索出一套有效的教学方法,这样,才能做到考核方式真正有效的改革。 电子测量与仪器论文:微课在《电子测量与仪器》课程教学中的应用研究 摘要:目前在电子测量与仪器课程的教学过程中,正面临着种种难题亟待解决,如教学内容枯燥乏味,知识点多但是课时有限,学生的学习主动性不高等等。近年来,随着微课这一新的教学方式的出现,为提高《电子测量与仪器》的教学效果提供了希望。本文通过对微课和《电子测量与仪器》的特点分析,简要探讨了将微课应用到《电子测量与仪器》的教学过程中的前景。 关键词:电子测量与仪器;微课;教学方法 一、引言 对于我国高等院校的各电子类专业,如电子信息工程、电子科学与技术等而言,电子测量与仪器这门课程由于其独特的特性,对于学生专业技能的培养以及实际动手操作能力的提高具有重要的意义[1]。但是由于传统教学方式的限制,使学生在听课过程中经常感到枯燥无味,并缺乏学习热情。为了激发学生的学习欲望,提高授课效果,需要授课老师不断提高自身业务能力,改变传统教学思路,寻找更为新颖、高效的教学方法,为学生创造轻松、愉快的课堂氛围。 近年来,伴随着微课的兴起,为电子测量与仪器课程教学方式的改革提供了新的思路与方法[2-3]。本文将结合微课与电子测量与仪器这门课程的特点,对微课在电子测量与仪器课程教学过程中的应用前景进行重点讨论。 二、什么是微课 1.微课简介。微课(microlecture),顾名思义,指的是一种长度较短的教学过程,时长通常为5~8分钟。它以视频为主要载体,围绕着某一具体的教学知识点展开。“微课”最早是由美国圣胡安学院的高级教学设计师戴维・彭罗斯(David Penrose)提出的,一经引入,就迅速在我国的各中小学以及大中专高等院校中推广开来,并引起了众多教育工作者广泛的研究热情[4]。 微课的核心是关于某个知识点的课堂教学视频,同时还包含了与该知识点相关的教学设计、素材及点评等辅助性内容。教师在编制微课课件的过程中,可以将教学内容以动画的形式形象地展示给学生们,引起学生的学习兴趣,同时还可以添加音频内容,将对该知识点的点评加入到课件中去,使学生在学习时同时受到视觉和听觉上的刺激,由于此时学生的注意力较平时更为集中,因此会使教学效果大幅提高。 2.微课的特点。微课经过近几年的不断发展,逐渐形成了如下几个自己独特的特点: (1)短小精悍。在传统的教学过程中,对某一具体知识点的讲解可能需要10~20分钟的时间,包括板书、PPT等教学资源的使用,但收到的效果却是一般。而微课虽然长度只有短短的几分钟,但是它以更为直观形象的方式将教学内容传递给学生,辅以声、光等多种感官刺激,势必取得更为良好的教学效果。 (2)重点突出。由于微课的时间短,因此它所包含的内容都是经过精挑细选的,并且都是与教学内容的主旨密切相关的,这就使得教学内容的重点更为突出,便于学生接受与掌握。 (3)素材丰富。微课的教学素材来源丰富,并且形式多种多样,除了传统的图片、视频等,目前还有各种专门用于制作微课课件的软件,如可以进行屏幕录制的Camtasia Studio,制作交互式视频课件的Adobe Ultra、Adobe Captivate,以及对视频进行后期处理的Adobe Premiere等,这些都为微课课件的制作提供了大量新颖的素材,是微课质量的重要保障。 (4)学习时间灵活。借助现在发达的英特网,只要将微课课件上传至指定服务器后,学生们就可以在任何时间访问这些课件并进行自主学习,而且由于时间短、重点突出等这些特点,学生在进行微课学习时不易疲惫,并且会迅速掌握教学内容的重难点,取得事半功倍的效果。 三、目前阶段《电子测量与仪器》课程教学面临的问题 《电子测量与仪器》该课程处于电子类专业课程中的后继阶段,是其他基础课程和专业基础课程的综合应用,对学生提高实践能力和电子测试水平至关重要。笔者通过近年来对《电子测量与仪器》课程的教学授课经验,并结合查阅相关的文献,对目前阶段《电子测量与仪器》课程教学面临的问题进行了归纳总结,主要有以下几点: 1.部分内容枯燥乏味。在《电子测量与仪器》这门课程中,前期内容主要是关于各类电子仪器的原理性介绍,如示波器中示波管的结构与各部分功能,各种类型的模拟信号发生器的组成以及内部的主要模拟电路等,都涉及了大量的电路图和原理分析,需要耗费大量的课堂时间对其进行详细讲解,容易使学生产生枯燥乏味的厌学情绪[5]。 2.知识点多但课时有限。随着电子技术和大规模集成电路技术的不断发展,现阶段的各种电子测量仪器正逐步朝着多功能的方向发展,各种性能不断提高,各种新颖的功能也层出不穷,直接导致了该门课程知识点的迅速增多。仅以数字示波器为例,在课堂讲解时不仅要对各按钮、按键的功能进行说明,还要针对不同形式的波形信号的具体调节进行讲解才能使学生对该仪器有一个全面的了解与掌握,这就会占据大量的课时资源。在上实验课时,由于学生数量较多,因此不可能对学生进行逐一辅导,直接导致了事倍功半的教学效果。 3.学生缺乏学习主动性。《电子测量与仪器》课程的开课时间一般是在大三的上学期或者下学期,此时的学生经过两年大学生活的洗礼,逐渐产生两级分化,有的学生保持了高中阶段好的学习习惯,能够积极主动地进行学习,有的学生则放松懈怠,上课时注意力不集中,自然得不到好的学习效果。 综上所述,针对目前阶段《电子测量与仪器》课程教学所面临的种种问题,需要授课教师不断探索,寻找一种更为新颖有效的教学方式来提高学生们的学习积极性与学习兴趣,才能从根本上保证该门课程的教学效果。 四、微课在《电子测量与仪器》中的应用研究 由于《电子测量与仪器》这门课程与实际应用密切不分,因此笔者在授课时经常会找一些与授课内容相关的小视频播放给学生观看,如某型号数字示波器的演示视频,基于应变片的自动测试系统等等。通过观察笔者发现,学生们对这些视频的兴趣很高,通过播放短片能够极大地吸引学生们的注意力,此时学生们认真听讲的程度较之传统的语言讲解高了不止1~2倍。 微课正好拥有这种短小精悍的特点,而且它本身作为一种特殊的视频资源,能够极大地引起学生们的学习兴趣。将微课这种新颖的教学方式引入到《电子测量与仪器》课程的教学过程中来,必将取得良好的效果。 同时,《电子测量与仪器》这门课程本身所具有的一些特点,也特别适合进行微课的开展。在这门课程中,不仅包含了各种电子仪器,如示波器、信号发生器、电压表、万用表等的使用方法、注意事项,还包含了自动测试系统的组建和实现,以及虚拟仪器的使用,这些教学内容都特别适合使用微课来进行展示。例如,可以将基于LabVIEW的虚拟仪器的组建和演示过程用屏幕录像软件进行录制,然后通过后期的处理,添加一些动画特效,将其制作为一个5~8分钟的微课课件。不仅能在课堂上对学生进行演示,还可以使学生在课下进行随时的观看。这样的教学方式,不仅新颖,而且收效更好。 五、总结 作为一种新出现的教学方式,微课正在因其自身的各项优点引起诸多教育工作者的关注。本文通过对微课的介绍,以及对《电子测量与仪器》这门课程现阶段所面临的各种问题的深入分析,对微课在《电子测量与仪器》中的应用前景进行了简要探讨。经过分析笔者得出结论,由于《电子测量与仪器》本身的一些特点,特别适合进行微课的开展,通过对微课的合理利用,必将对提高《电子测量与仪器》的教学效果起到极大的推动作用。 电子测量与仪器论文:模块化设计在电子测量与仪器实验教学改革中的应用 摘要:电子测量与仪器是测控专业的重要课程。针对以往该课程实验教学中存在的不足,结合专业实际情况,提出了模块化设计的改进思路,并以计数器实验为例,阐明了模块化设计的实现。在实验教学过程中,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;模块化设计;计数器 一、引言 电子测量与仪器课程是测控相关专业的重要课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量[1]。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理、方案设计及结果分析方法。 该课程所包含的实验要求学生熟悉常用仪器仪表(电压表、示波器、计数器、信号源等)的使用[2],掌握仪器仪表工作原理,学会利用现有设备采取正确的测试方案进行一些简单的测量,能根据所学知识综合设计简单的测量电路。 二、实验教学过程中的不足 以计数器实验为例,计数器实验要求了解和掌握通用计数器的组成及工作原理和操作方法,掌握频率比测量方法和测量误差处理方法。在以往的实验过程中,直接使用通用计数器进行相关参数的测量。虽然在实验之前会向学生讲解相关测量原理,但学生往往只记住了通用计数器的操作方法,即如何测量频率、周期和频率比,而对于通用计数器的内部工作原理则没有结合理论课上的内容进行深究。这样,实验效果大打折扣,学生的认识还只是停留在表面,没有自觉的深入探讨工作原理,理论与实际没能结合到一起。 三、改进思路 针对这个问题,可以将实验改成设计性实验。设计性实验教学对学生技能的提高,思考方法的训练,知识的综合运用起了很好的作用[3]。如果让学生自己设计制作一个简易的通用计数器,当然会有一定的改进效果。但又有可能让学生的注意力转移到了调试细节上,而又重新忽视了测量原理。因此,在细节的划分上要有一个折中,模块化设计是一个解决方案。我们重新设计了实验项目,制作了实验板,将通用计数器内部的主要模块分离出来,体现在实验板上。 计数器测量信号频率的原理框图如图1所示,其中,fA为被测信号,经过放大整形后变成标准的方波。门控电路产生门控信号,控制闸门的开启和关闭。闸门可以用逻辑门电路中的与门来实现,门控信号为低电平时,与门关闭,方波信号不能通过与门;门控信号为高电平时与门打开,方波信号能通过,此时要求门控信号的频率要小于方波信号。门控信号的高电平持续时间为闸门时间。闸门时间内通过的方波送入计数器进行计数,并将计数结果显示出来。计数结果N再除以已知的闸门时间即得到fA的频率。 将图1所示的原理框图稍作修改就可以用来测量信号周期。将fA整形后的方波看成门控信号,而将原来的门控信号频率提高并看成被测信号fg,此时fg的频率要高于fA且fg的周期已知。这样,在fA的方波高电平持续期间,fg信号可以通过闸门,计数器对fg进行计数。计数结果N再乘以fg的周期tg即得到高电平持续的时间,若高低电平时间相等,那么fA的周期应为N*tg*2。 计数器测量两个信号频率比的原理框图如图2所示,fA与fB为不同频率的两个输入信号,假设fA的频率大于fB的频率。fA经过放大整形后直接送到闸门的输入端,而fB经过放大整形后的信号作为闸门信号输入。此时,在fB高电平持续期间,fA整形后的方波能通过闸门进入计数器进行计数,计数的结果是fB的半个周期内(假设fB的正负半周期相等)通过的fA的脉冲数,因而频率比为计数结果N*2。 根据以上的分析,测量电路中的关键模块为:放大整形电路、闸门、门控电路、计数器及显示器。因此,设计图3所示的电路模块。其中,计数器及门控电路由单片机构成,可以通过键盘设置标准闸门信号的时间长短。将这几个模块使用PCB电路板实现,要求学生根据测量原理在这几个模块之间进行连线,搭建正确的电路对信号的频率、周期以及频率比进行测量。并写出计算表达式。期间,要求学生使用示波器对连线的各个结点的波形进行测量记录,进一步领会相应的测量原理。这样,学生面对的是这几个抽取出来的主要模块,对通用计数器内部结构会有一个更清晰的认识,能够将注意力放在测量原理上。 四、结论 该实验板在我院2012级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面: 1.将通用计数器内部结构通过若干主要模块体现出来,屏蔽了一定细节,减少了学生的重复劳动,有助于学生将注意力集中到理解测频原理上来; 2.同样的几个模块,连接方法不同,实现的测量目标(测频、测周、测频率比)也不同,有助于学生灵活运用所学知识,提高动手能力; 3.通过使用示波器测量各个连接点的波形,有助于学生理论联系实际,提高电路调试能力。 电子测量与仪器论文:电压波形参数测试在电子测量与仪器实验中的应用 摘 要:电子测量与仪器是测控专业重要的课程,而对应的实验课程则是培养学生理论联系实际能力的重要环节。在分析电压表测量原理的基础上,设计并实现了不同类型电压表的实现模块,给出了相应的数据测量表格。在实验教学中能够帮助学生迅速理解和掌握电压表测量的原理和方法,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;峰值;平均值;有效值 引言 电子测量与仪器课程是测控及相关专业的重要专业基础课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理,方案设计及结果分析方法[1]。 在各基本电参量中,电压是描述电信号的重要参数。电压表是测量电压的重要仪器,而正确理解和掌握电压表测量电压的原理往往对初学者来说不是一件容易的事情。 1 电压参数的测量原理 电信号可以分为直流信号和交流信号。对于直流信号而言,其电压是一个恒定不变的值,测量相对比较简单,没有必要做太多的讨论。而对于交流信号,其电压大小是可以时刻变化的,可以用电压的瞬时值来描述电压的大小和变化。示波器可以测量信号的瞬时值并通过图形的方式直观的展现在屏幕上。但是示波器价格昂贵,不方便携带,因此在很多场合不适用。 图1 电压表测量原理图 电压表是测量电压的重要仪器。其测量原理如图1所示。首先被测的交流信号先要经过检波电路进行检波,转换成直流信号,再由直流电压表对该直流信号的电压进行测量,将测量值乘以一个系数之后得到测量结果在显示器上显示。 检波电路的检波方式通常有三种,平均值检波、有效值检波和峰值检波,分别对应于平均值电压表、有效值电压表和峰值电压表。 设被测交流电压的瞬时值为u(t),则: 电压平均值为: (1) 有效值为:(2) 波形因数为:(3) 波峰因数为:(4) 交流信号都可以看成是一系列不同频率和幅值的正弦波的叠加。因此,正弦波是一种典型的交流信号。由于被测交流电压大多数是正弦电压,而且人们通常只希望测量其有效值,故除非特别说明,交流电压表都是以正弦波为测量对象,并按有效值定度,即表头示值是被测电压为正弦电压时的有效值[2]。 因此,在测量正弦电压时,对有效值电压表,其检波电路的输出就是电压的有效值,可直接当做读数进行显示,如式(5)所示。 U=?琢 (5) 对平均值电压表,其检波电路的输出就是电压的平均值,而要得到有效值,需要按式(6)进行换算才能得到正确的读数。其中KF为正弦波的波形因数。 对峰值电压表,其检波电路的输出就是电压的峰值,而要得到有效值,需要按式(7)进行换算才能得到正确的读数。其中KP为正弦波的波峰因数。 Up=Kp・?琢 (7) 而在测量非正弦电压时,有效值电压表的读数就是波形的有效值,该读数是正确的。而对于平均值表,读数是按式(6)换算的。但它无法自动识别出输入波形的波形因数,因而其中的KF仍然是正弦波的波形因数,因此读数是错误的。由于同样的原因,峰值表的读数也是错误的。 所以,通过以上的分析可以得到,在测量非正弦信号时,只有有效值电压表的读数是正确的,可直接使用。而平均值表和峰值表的读数是错误的,如果要使用,则必须使用对应被测信号的波形因数或波峰因数进行修正。 2 实验方案的设计 为了让学生能够更好地掌握电压表测量电压的原理,我们设计了“电压表波形相应研究”的实验。目的是帮助学生分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表的影响,进一步明确用不同检波特性电压表测量各种电压波形所得测量结果的物理意义,掌握测量结果的处理方法。 首先,为了体现电压表的内部结构,加深学生对测量原理的理解,利用模块化设计的思想[3],我们将检波电路(有效值检波、平均值检波和峰值检波)单独设计到实验板上,作为三个独立的模块,如图2所示。 a.有效值检波模块 b.平均值检波模块 c.峰值检波模块 图2 检波电路模块图 给各个模块供电后,在输出端就能分别得到输入信号的有效值、平均值和峰值。这些值可以通过直流电压表直接测量得到。 设计表格如表1所示。要求学生调节函数信号发生器,输出频率为2KHz,输出幅度为1V(用示波器监视)。分别输出正弦波、三角波和方波,用平均值、有效值和峰值检波模块测量各输出波形,记录读数并填入表1中。根据测量结果,计算被测电压的有效值,并进行分析说明。其中,由于三种波形的输出幅度是相同的,因而峰值检波的三个读数应该相同。而表格中的最后三行要求将每个检波模块的输出换算成有效值,则要求学生能够将电压表的实现过程与图1中的原理框图完全对应起来,进一步加深对测量原理的理解。 3 结束语 该实验和相关实验板在我院2012和2013级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面:(1)将不同检波方式的电压表内部结构通过若干主要模块体现出来,充分体现出电压表测量电压的测量原理,有助于学生的进一步理解。(2)通过实验完成等幅度测量的数据表格,有助于学生灵活运用所学知识,从设计者的角度思考问题,主动运用测量原理来解决问题。 电子测量与仪器论文:试论电子测量实验仪器的维护与检修 【摘要】 电子测量仪器设备是实验教学与科研活动中不可或缺物质基础,电子测量实验仪器的精密程度以及使用状况对教学效果以及科研有着十分重要的影响,本文简要分析了电子测量实验仪器的故障原因,研究了具体的维护与检修方法。 【关键词】 电子测量 实验仪器 维护与检修 前言:电子测量实验仪器有很多,其使用的频率较高,所以出现故障的概率也较其他仪器大,如果维护与检修不得当,则会对整个实验教学和科研过程带来负面影响,因此电子测量实验仪器的维护与检修工作是十分重要的。 一、故障原因的分析 由于经常被使用,电子实验测量仪器出现故障的概率是比较大的,要想做好电子实验测量仪器的维护与检修,首先要明确其发生故障的原因,常见的故障原因有以下几个方面: ①操作不规范:在进行实验的过程中,如果没有按照仪器使用说明进行规范的操作,则会引起电子测量仪器的故障,因此在进行实验之前,要认真理解仪器的操作规范,牢记使用过程中应当注意的问题,教师要对学生加强指导,对于一些使用相对复杂的仪器,教师要耐心讲解仪器的构造及原理,使学生充分理解仪器开关、微调旋钮等的作用,有效减少了因操作不当而引起的仪器故障; ②仪器正常的损耗、老化:一般来说,电子实验测量仪器的调节大多为碳膜电位器,一旦碳膜磨损或进入灰尘都会引起仪器故障,从而造成测量误差,致使测量结果失真[1],此外波段开关的触点滑动在使用时间长后也会造成接触电阻的增加,致使出现接触不良,一些仪器塑料配件的老化也会引发开关动静片接触不良等故障; ③元件损坏:电子元件一般都有极限参数,在使用过程中的过电压、过电流现象会使得电子元件损坏,造成电容击穿、线圈短路等故障。 二、维护与检修方法 2.1检修方法 ①直观检查法:在电子实验测量仪器出现故障的时候,第一步要细心检查仪器,查看仪器面板上的按钮、旋钮、开关等是否失灵,此外还要对电源进行检查,看接线柱、插头等连接电源的部位是否出现松动、滑脱、烧毁等接触问题,第二步要将仪器的面板打开,对内部的元件进行逐一排查,看是否出现烧焦、脱焊等问题,在发现问题之后及时处理;②电压测量法:利用万用表测量经过仪器的直流电压,通过测量结果与正常结果进行对比,查看整个仪器电路是否处于正常的工作状态,通过电路中的异常点判断故障位置,最后进行检修;③示波器测量法:示波器能够观察到电路中测试点的电压波形,将观测到的电压波形与各测试点正常的电压波形进行比较找出异常波形,确定出现故障的点,从而找出异常部位,确定部位后再通过其他方法找出具体故障,最后进行检修;④元件替代法:在我们不能确定是否是此元件出现故障时就可以利用这种方法,我们将已知的性能完好的元件替代怀疑元件,在替代后如果电子实验测量仪器运行正常则代表此元件出现故障,可以采取修理或更换的方式进行检修,如果替代后仪器依旧故障,则再去寻找其他的故障点;⑤电阻法:这种检修方法比较简单,用万用表测量电路中各个元件的电阻,将测量值与实际值进行对比,通过各元件电阻的异常判断其是否出现故障。 2.2维护、维修方法 ①清洗方法:电子实验测量仪器中的电位器及转换开关容易受灰尘影响而出现故障,因此可以采用专用的电子仪器清洁剂进行清洗,打开后盖后,找到仪器对应的转换开关、电位器等元件,喷入专用的清洁剂,反复调节后观察仪表显示,直至仪表显示正常为止;②更换相关元件:如果我们在直观的观察中能够发现开关或旋钮出现损坏,或者在清洗之后仍然故障,这时可以采用更换元件的方式进行维修,需要注意的是,转换开关为有着多个刀闸,线路板上的插脚也较多,因此要用空心针、吸锡器等专业设备进行更换,同时要尽量缩短烫焊时间,以免对线路造成损坏;③校准:电子实验测量仪器由于长时间的使用其精度和准度会出现一定的偏差,这时需要我们对测量仪器进行微调校准,校准的过程中要理解电路的原理以及仪器的构造,利用校准仪器一边调节一边观察显示屏[2];④仪器维修:在我们确定故障部位以及故障器件之后,就要对出现损坏的仪器进行维修,拆卸电路板之后,要根据电路原理图对断线以及重要插头做好标记,同时要注意拆卸顺序,便于维修后的安装,之后根据故障对损坏的元器件进行维修,注意维修过程中不能焊接时间太久,避免对其他元件以及整个电路的损坏,维修好要对仪器进行调试,确保其能够正常使用,对于一些构造复杂的测量仪器可以送回厂家进行检修。 三、结论 综上所述,在电子实验测量仪器维护与检修的过程中,首先要明确仪器故障原因,然后根据原因确定故障以及故障位置,最后才能进行检修工作,电子实验测量仪器的维护与检修是一项技术性较强的工作,因此技术人员应当不断充实自己的专业技术,积累维护和检修经验,以保证电子实验测量仪器的完好率,对实验教学以及科研做出贡献。 电子测量与仪器论文:《电子测量技术与仪器》课程基于工程应用的实践教学改革 摘 要:电子测量技术与仪器教学改革引起了高职院校教学改革的热点讨论。根据我院实际教学情况和学生自身特点,对电子测量技术与仪器”课程的教学进行了讨论、探索和实践,并提出理论指导实践、强化应用、分组指导教学等良好的建议。 关键词:电子测量技术与仪器;工程应用;分组指导;教学改革 1 强化实践操作的《电子测量技术与仪器》课程教学内涵 目前,《电子测量技术与仪器》课程作为移动通信专业的必修理论课,该课程对理论和实践的要求都比较高,高职学生在移动通信工程中所需的测量技能以及微波理论知识需要有较高的要求,传统教学中实验操作较少,电子测量仪器种类较少,如何通过教学改革,强化学生的理论知识和实践操作技能,形成具有高职自身特色的教育课程,值得我们深入研究和思索。 结合该课程特点,我认为其教学内涵应体现任务驱动的本质,一是理论性和实践性。理论性是指对学生的基本理论知识要求较高,因为移动通信专业的知识外联性较低,学生以前接触的很少,因此我们要求学生掌握基本的电子测量技能,并能够运用理论去指导本专业的实践操作。实践过程必须以提高学生基础和应用能力为主线,使其能够胜任岗位基本要求。二是任务性。《电子测量技术与仪器》课程教学将工作任务细分,同时配备多种电子测量仪器,让学生在实际操作中练习各种测量技能,学和做相辅相成,更重要的是在学习中以实际电子仪器作为载体,遴选、重构课程内容,将工作任务作为终极努力目标。 2 教学改革实施 依据高职院校培养高端技能型专门人才的培养目标,本课程实践教学改革的原则如下:⑴以电子仪器或模块作为课程载体。⑵将实际工程应用引入实践教学。⑶以实践作为教学的主线,通过实践带动知识、技能的学习与职业素养的养成。 在上述原则的指导下,对该课程教学进行如下改革: ⑴在教学中以学生为主体,以教师为主导,充分发挥主导的导向作用,使主体具有自主学习的能力。主导教师应加强自身理论知识水平的提高和技能的锻炼,同时及时更新专业动向。主体学生需要在理解理论知识的基础上,着重锻炼自身实践操作。通过调查分析及学生反馈,移动通信专业对于电子测量的能力要求为熟练使用各种电子仪器,运用自己所学理论指导实践,进行高频微波各种信号的测试,对相关数据进行记录分析并处理。因此,本课程从专业需求入手,充分利用实训室条件,培养学生分析问题,解决问题的能力。 ⑵充分采用多种教学方法,逐步培养学生自主学习能力。在实践教学中,引入实际工程应用,以任务作为驱动,积极引导学生学习。主导教师介绍任务,将学生分组,每组同学分贝完成不同任务,在同一组中,每位同学轮流当组长,指导该组学生进行整个任务的完成流程。在授课过程中采用课前预留,让同学们在课下时间充分利用网络资源丰富和准备即将学习的知识,在后续课中鼓励同学们上台展示,给学生发挥的空间。将教学内容分为基本模块和拓展模块两部分,基本模块用于提高电子测量能力,拓展模块用于培养学生的创新能力。 ⑶以电子仪器作为载体,联合企业开发多项实验实训项目,构建理论实践统一的教学体系。通过整合电子测量实践教学,合理有序的安排实验项目,根据不同的工程环境、工作任务及精度要求,选取科学合理的测量方案,选取正确的测量仪器。主导教师给定测量要求,学生自行确定实验方案,配置实验仪器,分组制定实验步骤,完成实验任务。比如测量射频放大器参数实验,不同组别的学生可以选取不同测量模块,自行查阅实训手册,分别制定不同实验步骤,最终完成测量任务。同时提出扩展性任务,添加学生自己的新思维,锻炼学生分析问题解决问题的能力。构建虚拟实验平台,引入Lab View虚拟仪器平台,利用虚拟仪器测量相关实际电路测试点,得出仿真结果,从而掌握电子产品发展新方向。 在综合性课程设计中,要求学生使用DXP、Multisim等软件进行项目设计与仿真。根据仿真通过的电路结构与参数,进行搭建实际电路并进行实际参数测量,要求学生提交测量结果,完成课程实习报告的书写,同时在实训结束前预留一定时间,自行讲解实训原理、数据处理过程、实训过程中碰到的问题及如何解决等,指导教师进行点评与打分。整个过程其他同学均可参与讨论,学生分析与解决问题的能力得到了进一步的升华。 3 总结 通过对电子测量技术与仪器课程进行的教学改革,学生有了较强的自信心,理论知识在不断的展示讲解中得到了进一步的提高,而有目的的实践又能够帮助学生从全局角度完善整个任务,进而提高学生整体思路思考方式的锻炼。师生在教学过程中关系融洽,面对问题能够共同讨论解决,学生的学习积极性有了明显的提高,真正落实了理论实践深层次理论的过程,学生探究性的学习精神得到提高。课改过程中学校和企业关系进一步增进,教学内容贴近实际要求,因此,基于工程应用的电子测量技术与仪器课程实践教学意义深刻。 电子测量与仪器论文:基于案例引导、任务驱动教学法在《电子测量技术与仪器》课程教学中的应用 【摘要】对于《电子测量与仪器》课程的教学改革,通过基于案例引导、任务驱动教学方法提高学生的职业素质出发,适当调整理论教学的内容、加强实践教学环节、积极改进教学方法、扩展课程外延,培养学生的职业能力和创新能力等观点。 【关键词】案例引导;任务驱动;教学 《电子测量技术与仪器》是一门注重理论性、应用性及综合性很强的课程。课程内容包括测量误差及误差分析、常规仪器的工作原理及仪器操作使用。除了学习和掌握必要的理论知识外,更重要的是能掌握各种电子测量仪器的选择原则以及使用方法。但我们一般的教材理论部分较多,具体测量方法特别实例分析、实训项目等内容介绍较少,教学也相对枯燥,学生的学习热情不高,学习效果不佳,所以需要更多的实践课程,利用案引导和任务驱动教学,更好地学习《电子测量技术与仪器》。 1.案例引导和任务驱动教学的应用 1.1 案例引导 20世纪初,哈佛大学创造了案例教学法。就是围绕一定培训的目的把实际中真实的情景加以典型化处理,形成供学员思考分析和决断的案例(通常为书面形式),通过独立研究和相互讨论的方式。来提高学员的分析问题和解决问题的能力的一种方法。 以往在讲解电子测量基本仪器的原理时,教师按课程的理论体系阐述知识点,学生听老师讲解,适当时候教师提问。这样课堂气氛沉闷,不利于调动学生学习积极性。采用案例引导教学法有利于改变这种状况。例如讲解频率测量这一章节,教师可先拿教师自己或上一届学生设计的一个简易数字频率计向学生演示,介绍其功能和设计过程,再介绍其基本工作原理,这样学生的积极性被有效地调动起来,学习兴趣大增。讲完后,再让学生思考这个作品还存在什么问题,或者还可以采用什么新的方案,并及时布置与之相关的研究性学习任务,以小组为单位进行学习交流与研究。在这个过程中每个学生根据兴趣选择一个内容完成开学时布置的小制作及小论文。上交作品或小论文时对学生进行面试,以避免抄袭现象。另外,教师在平时的教学科研工作过程中要注意收集与电子测量相关的小产品,充实到案例教学中。这种教学方法对理论基础相对较差的学生帮助也很大,其动手能力、应用能力可得到较好的锻炼。案例引导应着眼于学生正确和熟练地使用仪器这一教学目标,围绕这一主线展开讨论。对于电子测量仪器,主要强调其基本组成与整机工作原理,不对整机电路作较多的讨论。教学中的仪器内容及选型注意与当前生产、科研实践相联系,使其具有一定的代表性。在介绍典型仪器产品时,把仪器的面板构成和原理框图相联系,有利于学生把所学的理论知识与实践相结合。 不过需要注意的是:(1)案例的来源往往不能满足培训的需要。研究和编制一个好的案例,需要较长时间。同时,编写一个有效的案例需要有技能和经验。因此,案例可能不适合现实情况的需要。(2)案例法需要较多的培训时间,对教师和学员的要求也比较高。在案例引导的过程中建议:1)案例讨论中尽量摒弃主观的成分,教师要掌握会场,引导讨论方向,要注意培养能力,不要走过场。2)案例教学耗时较多,因而案例选择要精当,开始时组织案例教学要适度。3)学生一般都具有实践经验,不必担心讨论不起来,但一定要有理论知识作底衬,即案例教学一定要在理论学习的基础上进行。 1.2 任务驱动教学 任务驱动教学就是在学习信息技术的过程中,学生在教师的帮助下,围绕共同的任务活动中心,在问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,引导学生产生一种学习实践活动。它要求“任务”的目标性和教学情境的创建。使学生带着真实的任务在探索中学习。学生获得成就感,激发他们的求知欲望,形成感知心智活动的良性循环,从而培养出独立探索、进取的自学能力。 把课堂搬到实验室,针对具体的测量仪器来介绍工作原理及电路组成,同时观察实验效果。鼓励讲授理论的教师同时承担实验教学,此教学形式的改进能帮助教师拓展知识结构,理论教师通过实验课程指导,能深刻体会实验对理论教学的重要促进作用,提升教师自身教学和工程实践能力。令学生学生能够独立设计测量方案、熟练运用电子仪器、利用已学理论知识分析测量结果。通过任务驱动教学让学生充分掌握以下几点:(1)了解主要电子技术中如电压、电流、频率、元器件参数、阻抗、噪声等物理量的测量原理;(2)了解电压表、信号发生器、电子示波器、扫频仪、逻辑分析仪等电子测量仪器的工作原理并能熟练操作和使用这些测量仪器;(3)针对具体的物理量的测量,能够设计出合理的测量方案、正确操作测量仪器、并对测量结果能科学分析。 在仪器的新技术方面,我们建立了虚拟仪器实验室。通过Virt ualBench 等软件在教学中应用,使学生认识到在虚拟仪器中,一台计算机可当作多台仪器使用,“软件即仪器”;还可以根据自己的需要,应用Lab VIEW 等图形化编程软件编制软件,使计算机变成自己所需要的仪器。这样,大大地扩宽了学生的视野,提高他们的学习兴趣,也培养了他们的创新能力。 任务驱动教学需要注意的是:(1)教学进度不易把握。每一组的探究程度和进度教师很难把握,实训结束时,有的组提前完成,有的组不能完成,影响效果。所以后需采取一些措施,要既能保证探究效果,又不影响进度。(2)课堂管理待改进。探究性学习法的课堂更为生动,这也导致个别学生干扰他人。采取措施在行动上约束学生,最好能使学生都积极参与起来。(3)评价上有困难。任务驱动教学法,可能有个别学生滥竽充数、混水摸鱼,给教师造成教学质量好的错觉,影响到教学效果。 1.3 小结 总之,案例引导和任务驱动的教学模式改变了传统的教与学的结构,使学生真正成为学习的主体,教师除了具有辅导者、引导者的身份外,不具备其他任何权威。在这一模式下,学生将可能通过计算机网络随时获取帮助,并随时成为教师。这种教学方式全面应用到技能教学相信只是一个时间上的问题,它将完全改变传统的教学方式,使因材施教真正落到实处,让每个学习者将学习当作一种享受。 2.建立新型的考核评价体系 传统的考试制度比较注重理论和笔试,实验成绩虽占有一定的比例,但比重较小,这不利于人才的培养,理论测试与实践动手能力考核应同等对待。理论考核应从培养学生分析、解决问题的能力和创造能力出发。而实践考核中,既为不同层次学生提供更加公平的评价方式,也为那些擅长动手和创造的学生提供空间和时间,帮助他们脱颖而出,对学生的评价更客观、更全面。突出了实践环节的重要性。 3.重视教师自身素质的提高 教师在教学活动中是处于主导地位的,很难想像一个专业化程度不高、业务一般的教师能教出一批好的学生。而且随着新技术、新方法、新仪器的不断出现,测量应用领域的拓展,对教师知识结构、素质和能力也提出了新的挑战。为此教师一方面必须积极参加科研,掌握学科前沿动态,另一方面定期到企业挂职锻炼,掌握相关电子产品生产测试实际情况,丰富实用教学案例,把自己获得的实际经验、所掌握的最新信息传授给学生。 4.小结 21世纪是知识经济时代,知识经济时代对人才的素质和创造能力提出了越来越高的要求,对人才培养工作产生极其深刻的影响。大学作为培养高级人才的摇篮,只有紧跟时代的发展脉搏,改革人才培养模式,转变教学观念,更新教学内容,探索各种教学方法和教学手段,切实提高教学质量,才能很好担当起为社会输送合格人才的重任。在本课程的教学过程中,我们采取了多种教学方法,虽然取得了一定的成绩,但教学改革毕竟是一个长期探索、不断完善的过程,需要我们去不断总结经验,探索更有益的方法。 电子测量与仪器论文:高职高专《电子测量与智能仪器》课程改革的思考 【摘 要】《电子测量与智能仪器》课程是电子信息工程专业、电子信息工程(通信方向)、城规控制等专业的专业平台课程,这门课程是实践性实做性很强的科目,也是一门内容繁杂的交叉学科。内容涵盖了传感器、电子测量、智能仪器等。它在现代检测与控制系统中有着举足轻重的作用,它的课程改革也显得尤其重要。 【关键词】《电子测量与智能仪器》;改革;传感器 《电子测量与智能仪器》课程是电子信息工程专业、电子信息工程(通信方向)、城规控制等专业的专业平台课程,这门课程是实践性实做性很强的科目,也是一门内容繁杂的交叉学科。内容涵盖了传感器、电子测量、智能仪器等。它在现代检测与控制系统中有着举足轻重的作用,从传感器转换原理上来说,涉及电学、磁学、光学、化学等学科;从应用角度来看,又与测量学、电子学、计算机技术及自动控制技术等紧密联系;而传感器、电子测量、智能仪器的内容相对独立又相互联系;就学习方法来说,是理论与实践紧密结合的一门课程。 本课程是从事现代电子科学研究的必备基础。随着电子技术的发展,我国正成为世界电子产品制造业的制造中心,对于高职院校的电子信息专业学生来说,走上工作岗位以后,会成为生产、调试、检验第一线的技术工人。为了提高生产效率,在生产岗位上除了需要大量的通用仪表,还需要各种特殊仪表,学生只有全面学习并掌握了常用的电子测量仪器仪表的原理和使用,才能为核心专业课的学习及以后的工作打下坚实的基础。 《电子测量与智能仪表》课程改革包括了下列内容: 一、理论教学的改革 (一)项目化教学的组织 因为该门课程内容由《传感器》和《电子测量》两门课程演变而来,教学课时又有限(48学时),教学内容不可能面面俱到;而且在企事业的实际应用中,不同行业所使用的传感器和测量仪器也各有侧重。针对以上特点,我们以项目为载体,将教学内容分为五个传感器项目和五个电子测量项目,传感器包含传感器认识、电子称设计、转速仪设计、声光控制灯设计、温度采集器设计等项目。电子测量包括信号产生、电压测量、波形测量、时间测量、电子元器件参数测量等项目。并在项目后加入知识扩展模块,方便不同专业的学生学习不同的专业知识,学有余力的同学还可以扩展知识,增加素养。根据学科的发展,教学内容适当加入智能仪器的内容,以方便学生以后更好的适应工作岗位。 (二)教学内容的优化 目前的传感器教材在内容的编排方面,考虑到系统性和完整性,顺序一般安排为基础知识、各种类型的传感器、信号处理电路,最后介绍智能型传感器和传感器网络等新知识,这样的安排不太适合职业院校对学生职业能力培养的要求。 为此,我们在组织教学时,对部分内容进行了调整: (1)将传感器认识作为一个项目,在这个项目里完成对传感器的认识、掌握传感器的分类、掌握传感器的命名方式、了解常用传感器的转换原理、了解常用传感器的测量电路和处理电路。这样调整的好处是,在学习具体传感器之前,先掌握相应的知识路,等讲到具体传感器时,学生便能针对不同的传感器进行相应的实践项目,做到学以致用,提高技能。 (2)把对应的传感器放到每一个具体的项目中学习。目前,传感器的智能化、集成化已走向成熟,很多半导体制造商都研制、生产出了各种智能化、集成化的传感器及传感器专用处理电路,将该内容分布到每个模块中,一是可以使学生对传感器的学习更有针对性;二是让学生对传感器的应用有了清晰的认识,学生掌握的不再是孤立的传感器的知识,而是相应的应用电路,在学生走到工作岗位之后能很快具备相应的岗位能力;三是能做到将最新技术、产品介绍给学生、满足学生对新技术的需求;四是每一项目仍自成一体,不会使教学内容离散。 (3)加入扩展知识 在每个项目的后面加入相关的扩展知识,比方说声光控制照明灯项目,该项目是以声光控制照明设备为载体,详细分析了光电传感器的应用。光电传感器是一类分类繁多,应用广泛的传感器,各个专业以后都可能用到。在项目后面我们加入红外报警器、地铁屏蔽门、光电鼠标等扩展知识,方便电子信息、城规控制、通信信号等不同专业的学生学习相关专业知识,积极发挥专业平台课的作用。 二、教学方法的改革 (一)实用为主、理论够用的原则 传感器部分主要内容为转换原理、基本特性等,而职业院校毕业生的去向主要为生产一线,重点在于应用,只要知道如何使用、选择传感器即可,很少需要进行理论研究。因此,在教学中只需要让学生定性地了解传感器的工作原理,熟悉其基本特性,对于原理性的理论推导可以不做要求。对于一些定理,只要知道定理内容及在生产实际中的应用即可,对于定理公式的推导则没必要详细介绍。对此部分内容感兴趣的学生可以自学,有问题再向教师请教或自己查阅资料。例如桥式测量电路,学生只要明白电桥电路的作用,知道直流全桥、双臂电桥、单臂电桥之间电压灵敏度的关系。而其理论推导则无须占用课堂时间。学生学习的重点在于如何根据传感器手册、应用场合、测量范围等指标选用传感器,而对于很多公式、理论等内容则以学生自学为主,重点在于培养学生的技能。 在教学过程中,对于基本概念的教学仍然采用传统的教学手段,对于新技术、新知识或相对比较简单的内容,则采用多媒体教学。对于一些智能型传感器,则要求学生充分利用网络资源,了解传感器发展的最新动态。 (二)依托网络资源环境,提升研究性学习的质量和水平。 课程组教师建立了课程网站和资源库,使多年来积累的课程建设成果、优质教学资源能够跨越时空界限为学生的自主学习和研究性学习提供资源环境。资源库建设包括教师的基本教学资源、拓展教学资源、课业库、试题库、学习链接等内容,网站还专门设置了“学生资源共享”“网上测试”和“网上答疑”等互动性环节。学生可以将自己的研学成果上传到“学生资源共享”。通过该互动环节丰富了资源的来源和共享范围,加强了教师和学生之间以及学生和学生之间的互动交流,通过网上测试随机组卷,了解自己对知识的掌握情况。 电子测量与仪器论文:浅谈技校《电子测量与仪器》课程的一体化教学 摘 要:新形势下技工教育应以培养学生的综合职业能力为目标,传统的教学模式存在不少弊端,应用理论与实践一体化教学方式,学生不单掌握了职业知识,更掌握了职业技能,为其职业生涯发展奠定了基础。一体化教学实施中,采用分组合作,学生体验到团队合作、与人沟通的重要性,增加了对工作的认同感与责任心,有利于提升综合素质。 关键词:理论 实践 一体化 职业 教学 合作 自主 学习 当今世界对技能人才的综合素质和技能水平要求越来越高,技工院校作为培养技能人才的主阵地,始终坚持为社会经济发展服务,为企业服务。技工教育正在探索建立以职业活动为导向,以职业能力培养为核心,理论教学与技能操作融合贯通的课程体系。正因如此,为了提高技校电子类专业学生动手能力,采用理论与实践一体化教学方式已经成为迫在眉睫的大事。下面就《电子测量与仪器》的一体化教学谈谈自己粗浅的看法。 1、 技校电子类专业《电子测量与仪器》课程传统教学的弊端 《电子测量与仪器》课程是电子类专业的一门重要专业课,这门课程在保证必要专业基础知识的同时,加强实践性教学内容,教材既有对电子测量知识 和原理的阐述,又有对测量方法、测量仪器的介绍。以往的“填鸭式”教学,学生接受的仅仅是纯粹的理论知识,由于实践缺少,他们对知识理解不够深入,再加上这门课比较抽象,学生就算听明白了,但具体操作还是有困难,无法真正学以致用,根本不能掌握技能。久而久之他们对这门课程失去了兴趣和学习积极性, 这是作为教师所不愿看到的。 2、 实行一体化教学的意义 (1)、采用一体化教学,有利于职业能力培养 “一体化”,在百度百科中被定义为“多个原来相互独立的主权实体通过某种方式逐步结合成为一个单一实体的过程”。技校电子类专业《电子测量与仪器》 课程的一体化教学是把理论知识和实践操作有机结合起来。理论和实践本是统一的,理论来自实践又指导实践,职业教育教学中不存在没有实践的理论,也不存在没有理论的实践。应用理论与实践一体化教学方式,可以达到课堂讲解、实践演示、实际操作同步开展,能有效让理论知识的教学和实际操作的学习统一成有机的整体。通过学习,学生不单掌握了职业知识(为什么要这样做),更掌握了职业技能(会做)。 (2)采用一体化教学,大大提高了学生的学习兴趣和学习过程的参与度 一体化教学过程中,以学生为中心,教师导、学生演的教学模式使课堂气氛活跃,学生课堂出勤率明显提高,课堂上玩手机、睡觉的现象大大减少。一体化教学改变了传统课堂以教师讲授为主的模式,让学生有了自我学习和动手操作的时间,大大提高了他们的学习积极性,使其从以往的被动学习转变为主动学习。一体化课程的学习是以学习任务为载体的学习与工作,当任务完成并且受到教师和同学们认可时,学生体会到了成就感,增强了自信心。 (3)采用一体化教学,有利于培养“双师型”一线教师 实施一体化教学首要条件是教师。一体化教学需要的是“双师型”教师,没有“双师型”教师,理论和实践还是割裂的。双师型教师必须具有综合职业能力,解决生产中的实际问题。《电子测量与仪器》课程任课教师在应用理论与实践一体化教学策略时,无论是理论知识,还是实践动手操作方面的知识都需要有系统性掌握,在此过程中,必然会带动一线教师应用各种方法提升自身的教学能力,进而培养出更多的“双师型”教师。 3、 技校《电子测量与仪器》课程一体化教学的实施 (1) 将课堂教学转向工作情景,让学生在“学习中工作,工作中学习”。 一体化课程来源于某一(类)职业的典型工作任务,学生通过完成完整的一项项学习任务实现综合职业能力的培养。整个教学过程是学习任务和工作任务完成的方法和途径,教师根据工作要求布置学习任务和工作任务,学生则通过学习和工作完成各项任务,即通常所说的工作中学习,学习中工作。教学场所由教室转为实训室(教学工作站),把课堂教学转向工作情景。具体到《电子测量与仪器》课程的一体化教学,实施时采用模块式教学,每一个模块又分成几个项目,每一个项目又划分成几个小任务。例如在进行电能量测量模块教学时,教师先讲授理论知识,然后演示电压、电流、功率及电能的测量方法,在此基础上,给他们布置学习、工作任务,让他们装接日常用的交流照明电路,测量该电路的电压、电流、功率及电能。从学生的接线、检查、通电、测量到断电,都严格按操作规程、企业规范来要求,让学生的学习过程与该职业在社会上的实际工作过程一致,使得学生能更全面地接触工作的每一个环节,为其将来的职业生涯发展奠定基础。 (2) 分组合作,自主学习,提高学生的综合素质 《国家中长期教育改革和发展规划纲要》指出:职业教育要增强吸引力,需要改革教学模式,教学模式改革成功的一个重要标志就是学生个性化学习方法的形成和自主学习能力的发展。自主学习是一种以学习者为中心、强调学习者积极参与并结合合作,学习自主管理自己学习的新型教学模式。具体到《电子测量与仪器》课程的一体化教学实施,教师可以把学生分成小组,一般3至5人作为一组,并从中选一位学生作为小组长,做好这一步有利于更好地进行教学的组织工作,教师通过引导学生确定学习目标、制定学习进程、合作探究等手段完成学习(工作)任务,学生在完成任务的过程中,不断讨论学习(工作)方法,形成了各自独特的技巧,培养了他们解决问题、优化工作的方法能力,在此过程中,学生体验到了团队合作、与人沟通的重要性,并增加了对工作的认同感与责任心,综合素质明显提高。 (3) 教师评价、学生成果展示,增强学生的成就感和自信心 学习(工作)任务完成后,让学生将自己的成果(设计、制作)进行展示,教师需要针对学生的知识掌握、操作情况及其在整个活动中的表现等方面进行点评,多给予鼓励,少批评,尽可能考量学生发展各方面的需要,进行层次化点评,让每位学生都有收益。 综上所述,技校《电子测量与仪器》课程的一体化教学是以职业能力为核心,以职业活动为导向,对提高学生的学习兴趣,增强他们的自主学习能力,提高他们的综合素质都有很大意义。