自动控制理论论文:基于控制系统分析的自动控制理论课程建设及实践 [摘要]自动控制理论课是电类专业的基础课程,在课程设置和学生培养中占有重要地位。利用控制理论基本思想,指导该课程的建设过程,分析了教学过程的系统构成特性、制约因素及相应的解决方法。通过多年的教学实践,取得了较好的教学效果。 [关键词]自动控制理论;系统分析;反馈;课程建设 0 引言 深化教学改革,提高教学质量,强化素质教育是当前高等学校教改的重要主题,而更重要的是教育思维模式的更新与变革。 所谓“教有法无定法”,但每位肩负“传道、授业、解惑”职责的教师都希望收到事半功倍的效果。在专业课自动控制理论多年的教学工作中,笔者也在不断理解社会发展变革对其的新要求,调整具体的授课思路与方法,摸索新的教学策略。本文将控制理论恰当地应用到自动控制理论教学之中,采取反馈控制手段,在教学实践中,有效地提高教学质量。 1 课程特点及控制系统结构 自动控制理论课程是电气类、机电类专业的一门理论性很强的专业基础课,在学生培养过程中占有重要的地位,一般都在大学三年级第一学期或第二学期开设。这门课有其自身的特点,如知识系统连接较为紧密、计算性强、作图方法多;课程中知识点多且抽象,而且对数学基础要求较高,涉及到的数学知识包括高等数学、线性代数、积分变换、复变函数等;与工程实际联系较为紧密。在教学中必须要遵循由浅入深、从易到难的规律,对先修课程应有一定程度的理解,并在此基础上以系统的、整体的观念实施教学。 控制系统按照有无反馈可分为开环系统和闭环系统。开环系统输出量对系统的控制量不产生影响,即信息单向流动;而闭环系统中,不仅存在着输入对输出的前向控制作用,输出同时对输入产生反向的影响,即在系统中,信息形成双向闭合回路。反馈控制是一切闭合系统自动控制的精要所在,任何系统只有根据反馈信息才能比较、纠正和调整它发出的控制量,从而实现对被控对象的有效控制,达到预期的目的。 在教学过程中,教师与学生之间的“教”与“学”的过程显然不能用单向信息传递来描述,否则授课与教育的过程变成了被动的接受过程。而一直强调的互动与调研正是信息的双向交流,也就是反馈控制的应用。如何正确地应用反馈控制理论,合理地设置反馈环节和控制环节,以提高课堂效率、提升教学质量,正是要讨论的问题。 2 课程建设中的系统结构分析与对策 下面结合控制系统的一般分析与设计过程和自动控制理论的教学实践来分析教学的各个环节,运用控制理论制定对策,指导教学过程。 2.1 被控对象分析和目标制定 控制系统设计首先是要掌握被控对象的特点,抓住主要矛盾,进而制定明确而又实际的控制目标。过低的目标失去了控制调节的意义,过高的目标又会增加控制成本。作为授课教师,面对的研究对象是自动控制理论课程和学生(称为基本被控对象),目标是合理地利用课上及课余时间让学生在短时间内掌握基础知识,提高应用能力;而作为教学管理者,其研究对象是包括教师和基本控制对象在内的广义被控对象,目标是排除多方面干扰的影响,适应社会发展的需要,合理利用教学资源,培养具有较强竞争力的学生,同时打造具有鲜明特色的专业课程。 由于课程开设在公共基础课之后,大多学生在先修课程中习惯了定量化、精确化的分析方法,而疏于用物理概念进行系统定性分析,特别是如何针对实际系统存在的问题,采取相应的分析和设计更是他们在学习方法上的薄弱之处。自动控制理论课程定性分析与图示解释较多,在传统的教学过程中,一般都是按照教材的自然顺序按部就班地进行讲解,并且课堂授课中,教师需在黑板上做大量的数学分析推导,绘制大量的曲线,因此课堂教学往往是索然无味的公式推导、定理证明和手工绘图。在实验教学环节中验证型实验多,设计型实验少,甚至存在“一键式”实验,这样难以锻炼学生的设计能力,对于学生自学能力的培养、设计能力的开发都存在着极大的阻碍作用。 对授课具体内容而言,自动控制理论主要研究的负反馈系统,包括系统的分析和设计两大方面,理论知识学习的目的是系统设计,而系统分析是设计的基础。分析与设计都是围绕稳定性、快速性和准确性三方面展开。分析方法主要是时域分析法、根轨迹法和频域分析法,分别从时域、复域、频域等不同的角度分析同一个控制系统,但最终归结于时域性能分析。 由此就清楚地勾勒出研究对象的轮廓,在这个基本轮廓之下展开教学,根据课程、学生及教师的特点,抓住了课程的关键,用统一的思想将课程内容融会贯通,教、学、辅联成一体,有助于学生加深对学习目的的认识,掌握知识体系,提高学习效率,同时也有利于管理者从整体上把握课程建设。这正是控制理论系绕性观点的体现。 2.2 反馈环节设置 反馈是控制理论的基础和精要所在,任何系统只有通过反馈信息,与预先设计的目标进行比较,利用二者形成的偏差不断调整,才能产生有效的控制,形成一个信息传递的闭合回路。没有反馈信息的非闭合回路或者反馈信息过于粗糙甚至错误的闭环系统,都不可能实现预期控制。 在教学实践中,反馈监测点的设置和反馈信息的提取与处理应遵循点面结合的原则,即既要考虑与多个控制目标(学生培养、教师队伍、课程建设)相关的评价指标的设计,又要兼顾评价、反馈量提取的可行性,同时要重点关注制约控制效果的关键点,并在反馈信息综合中加以不同权重。对于反馈信息的获取主要通过3个方面,如图1所示,并形成三环反馈控制,及时调整教学中出现的各种偏颇。 内环反馈信息来源于课堂教学。教师在充分备课、清晰讲解的基础上,加强和学生的互动与交流,收集学生对该课程的反馈信息,及时对课程教学进行调整。课堂学生反应最能直接地体现教学效果,可以通过观察学生的目光、给出适当的提问、采取启发式与联想式讲解、提供一定的讨论和练习等不同方式来收集学生的反馈信息。根据控制理论,内环反馈控制对于系统的调节最为直接,因此授课教师应采取多种手段,激发学生的学习兴趣和参与意识,给学生创造一个相对轻松的心理环境,以便更多地获取真实反馈信息,使课堂信息由单向传递变成双向传递,形成闭环调节,提高课堂效率。中环反馈信息来源于学生定期的网上评教和教学督导意见。发挥网络平台作用,通过设置学生信息反馈平台和网上评教系统,鼓励学生将自己在学习过程中遇到的问题、对各个教学环节的意见和建议反馈给教研室或者教师本人。同时结合教学督导的意见,对授课过程加以优化。外环反馈信息来源于最终的考试成绩以及课程结束后的教学研讨。尽管考试成绩不能说明一切问题,但通过考试过程及试卷分析,可以发现学生在学习该课程中存在的共性问题;通过教学形势分析和教学方法研讨可以掌握社会知识需求,同时达到取长补短的目的。 2.3 干扰分析 控制系统中,干扰不可避免,并且直接影响控制效果,因此干扰抑制问题是控制系统分析的一个重要内容。在控制理论中通常可以采用预测和补偿的方法削弱其对输出的影响。在这里,需首先分析干扰及不确定因素的产生。在该系统中,人(教师、学生、管理者)是主要的系统组成部分,个人的差异性,必然导致信息传递过程中的不确定性。如,学生基础知识、教师知识结构与研究兴趣、反馈信息的客观表现、管理决策的执行差异等等都是客观存在且随机变化的。应重点关注整体的不确定,并做好相应的“补偿”准备。首先了解学生预备知识的掌握情况,是否需要补偿。课程中涉及到的数学知识很多,如积分变换、拉普拉斯变换、复变函数等等,但所需知识点相对较孤立,因此可以利用较短时间进行“突击培训”。实践证明,适当的“基础知识补偿法”对于课程重点、难点的讲解具有良好的辅助作用,教师和学生都减轻了压力;其次是课堂干扰补偿。课堂上的互动是必要的,既可以调节课堂气氛,又有利于信息的双向沟通。但不能以点带面,让片面的反馈信息占据主导地位。课堂上提问式讲解,教师总是希望得到正确的回应,但不可将个别回应作为学生全面掌握知识的反馈信息。因此要剔除这种期待已久的“特殊喜讯”,注意观察大部分学生的反应和课堂情绪,排除干扰;第三是排除评价干扰。来自学生、督导、同行等方面的评价是系统中重要的反馈信息,为避免个别的不公正评价,需设置信息过滤机制,过滤掉带个人感情成分的“奇异值”,对来自不同方面的反馈信息加权处理。当然这个过程应以学生反馈信息为主,其他方面反馈为辅;最后是执行干扰补偿。在一个完整的教学计划执行过程中,教师是策划者和执行者。但教师水平、教学经验甚至责任心的差异,都可视为一种干扰,都可能影响教学效果。因此适当的教学示范课、教学基本功训练、定期的教研组讨论、教学方法交流都是必要的补偿方法。 2.4 控制调节制定 控制调节主要考虑两方面:一是教师的作用,二是教学管理者的作用。 教师方面。强调信息的双向流动,要达到学生掌握教师传授的知识、方法这一目的,因此教师应该成为驾驭课堂、掌控知识的角色。授课教师要精心设计每堂课,特别是绪论的讲解。作为控制论的入门课程,必须要让学生在首次接触课程的同时,将一个异常开阔的视野展示在他们面前,而不是让其产生这仅仅是公式推导、纯粹理论堆积的错觉,进而刺激学生求知、探索的兴趣和激情。鲜活生动的应用实例,具体的视频展示是冲击和震撼学生这种发散思维的最好手段。需要摒弃传统教学中发展历史的简单罗列,取而代之的是声情并茂的图文、视频展示,既融入了大量专业信息,又激发学生的兴趣,取得了事半功倍的效果。此外,通过适当的教学经验交流、教学方法讨论,使每位任课教师在熟知教学内容的基础上,培养教师运用适当方法,调控课堂气氛,激发学生热情的课堂应变能力。 管理者方面。教学管理者除关心教学效果外,更要关心如何打造一门精品课程,如何培养一支精干队伍。因此其调控行为相对要宏观,在控制理论课程建设过程中,主要从以下几方面着手调控。 1)教学实验环境改善。作为重要辅助手段的实验教学在课程建设中作用不容忽视,除了更新实验设备之外,更注重实验内容的更新。通过增加开放性实验、设计型实验、自主开发型实验,开阔学生视野,锻炼实践能力。 2)教学计划适时调整。尽管目前学时压缩是个大的趋势,控制理论课程同样受到影响,但对于基础内容、经典方法的学时不能压缩。通过更新教学内容、编写适合自己专业的特色教材,合理使用多媒体教学手段,使教师和学生在教与学的过程中都做到得心应手。 3)建立一定的奖惩激励机制。结合学生评教、教学督导及教研室评价,对课程综合打分,并对教学成绩突出的教师给予一定的物质和精神奖励措施,激发教师的教学投入热情,营造积极向上的竞争气氛。 3 结束语 在多年自动控制理论教学实践中,笔者对“控制理论”学以致用,在充分分析课程特点、考察教学过程的基础上,利用控制理论基本思想,发挥专业优势,分别针对目标制定、反馈设置、干扰抑制、控制手段等方面找到教学活动的对应环节,摸索出适合电类、机电类专业学生学习的教学方法。同时,对其他课程体系建设具有一定的借鉴作用。 自动控制理论论文:自动控制理论有效教学方法探索与实践 摘 要:自动控制理论课程涉及自动控制系统分析与设计的基本理论和基本方法,其特点是概念抽象、术语多、数学成分大、工程实践性强,要求该课程在教学方法上进行探索。研究并探索了该课程基于认识论和方法论的有效教学方法,经过近几年的探索与实践,教学效果良好,可为提高该课程的教学质量和进行有效的课堂教学提供参考。 关键词:自动控制理论;有效教学;探索与实践 自动控制理论课程是支撑我校导航、制导与控制国家重点学科的主干课程,自1959年起即为测控工程专业学员开设,目前已面向全院本科学员,是全院性的专业基础课,选用胡寿松教授主编的《自动控制原理(第五版)》教材。 自动控制理论课程综合性强、知识覆盖面广、基本概念和术语多,数学推导多。它不仅要求学生有扎实的高等数学、工程数学、复变函数、模拟电路、电工技术等课程基础知识,而且还要有较强的计算能力和工程素养。特别是随着控制技术的迅速发展,课程内容不断丰富充实(教材的第一至六章和第八章),讲授对象也日渐广泛,而课程学时却一再压缩(课内60学时),要求也越来越高,并且所选用教材的内容特点往往使学生因缺乏工程实践,缺乏对实际控制系统的感性认识而感到内容比较抽象,知识点分散、公式多、推导多,进而影响学习效果。总之,课程标准和教材内容的特点让学员感到难学,教员感到难教。该课程的改革和建设是全面提高专业课教学质量的基础,促进学科发展的关键。为提高教学效果,促进“指技合一”复合型军事人才培养,我们对该课程的有效教学方法进行了探索实践。 1 基于认识论和方法论的教学方法探索 1.1 从定性到定量、再到定性的分析思路 人类认识自然、了解自然,总是遵循从定性到定量、再到定性的这一规律,这种过程也是认识论所倡导的规律。自动控制理论课程的目的是让学员掌握控制的基本概念,并能够对实际的控制系统进行分析、设计。理解控制的概念比较容易,但要实施恰当的控制则比较难。在课程教学过程中,我们经常强调从定性到定量、再到定性的这一认识过程,帮助学员掌握整个课程的分析、学习思路,从总体上把握教材的内容,取得了较好的效果。 例如,对于一般自动控制系统的控制原理分析是定性分析,但是光知道自动控制的基本概念和原理是远远不够的,一个实际的系统要能够进行工作,必须对它进行定量分析,也就是要分析其稳定性、准确性和快速性指标。为了达到定量分析的目的,必须对系统建立模型,这个模型就是数学模型,包括微分方程、传递函数、结构图和频率特性,正好是教材第二章和第五章的内容。数学模型是实施定量分析的基础,有了模型并能够对其进行求解(拉普拉斯变换和反变换)的基础上,我们就能够对系统进行定量的认识。例如对快速性的认识,是通过对一阶系统和二阶系统的性能分析来建立起动态性能指标;对于稳定性的认识是通过线性系统稳定的充要条件和劳斯—赫尔维茨判据、奈氏判据、对数频率域稳定判据来进行的;对于准确性的认识是通过终值定理和静态(动态)误差系数法求稳态误差来进行的。 学员在学习过程中,喜欢对系统进行定量分析。因为定量分析有公式,计算简单,容易得出结果;而定性的结论,多属定量分析的结果、文字性结论以及相关的描述性结论。为此,我们在教学过程中强调,定量分析比较容易,难的是从定量分析上升到定性的结论和定性分析上去,也就是对这些定量的公式、结果的分析。例如,稳定性与参数之间的定性的关系;动态性能指标与系统参数之间的变化关系;稳态误差随系统参数变化如何变化;稳定性、稳态误差和动态性能指标与系统参数变化之间的关系;高阶系统增加闭环零点和闭环极点对系统有什么影响等。 1.2 从开环系统分析闭环性能的策略 控制的核心思想是反馈,反馈就可使一般的开环系统变成闭环系统。因此,系统的开环与闭环之间存在紧密的联系,一般来说,开环系统容易分析和理解,也容易获得其数学模型,因为开环系统一般是由各种典型环节组成的,可以很方便地求得开环系统的零点和极点。因此,为了分析系统的闭环性能,常常从开环系统传递函数、开环性能出发来研究和分析。 例如,为了分析闭环系统的稳定性,劳斯判据需要知道闭环特征方程,而闭环特征方程正好是1+Gk(s)=0,其中Gk(S)就是系统的开环传递函数;而用奈氏判据直接通过开环幅相特性曲线Gk(jw)就可判别系统的闭环稳定性,也是从开环传递函数出发的。分析系统的稳态误差时,对于型如tm或其线性组合的输入来说,可直接通过对开环传递函数的型别v和开环增益k来得到静态误差系数从而算出稳态误差。绘制根轨迹时,由1+Gk(s)=0可推导出根轨迹方程,最终可直接采用开环传递函数Gk(s)来绘制闭环根轨迹,并根据闭环根轨迹分析系统的动态性能、稳态性能、稳定性等信息。 从开环系统分析闭环性能的策略可以帮助学员掌握各种分析方法的出发基点和分析目的。由于自动控制理论课程概念、术语多,从什么条件出发分析系统的什么性能在学员学习过程中经常引起混淆,往往课程教学已经结束了,学员还不知道用什么传递函数来绘制什么(开环、闭环)系统的根轨迹,用什么传递函数来计算(开环、闭环)系统的稳态误差。诸如此类,不一而足。 1.3 从对控制系统的要求出发整体把握教学内容 自动控制理论课程内容繁杂,基本概念、定义、术语、公式多,学员难以从整体上把握课程的全貌,难以建立课程知识体系之间的内在联系,大部分学员只有靠机械记忆来掌握课程内容。在教学过程中,我们通过从控制系统的一般要求出发,将课程体系有机联系起来,收到较好的效果。 对自动控制系统的一般要求是“稳、准、快”,因此对控制系统进行分析就是对这三个字进行分析,即分析系统的稳定性、准确性(稳态误差)和快速性(动态性能指标)。首先要求知道它们的准确含义,其次要采用合适的分析方法。分析方法最直观的是时域分析法(第三章);其次是在系统参数发生变化的时候,系统的性能如何变化,可采用根轨迹法进行分析(第四章);除此之外,如果系统的输入是正弦波,对系统的分析可采用频域法进行(第五章);如果系统的性能不符合要求,则必须对系统进行校正(第六章)。 当然,对于每一种分析方法,其分析特点和目的也不一样。时域分析可提供时域指标的全部信息;根轨迹法分析具有时域分析的特点,但它可以提供系统参数发生变化时的闭环系统的根的分布情况,从而可以分析系统的时域指标;而频域分析由于方法的特点,可以分析系统的稳定性和稳定裕度,但不能提供直观的时域指标。 1.4 线性叠加的思想 自动控制理论讲授的主要是经典控制理论,研究对象是线性定常系统,其主要特性是叠加性和均匀性。在系统分析过程中,经常采用的策略是叠加。从一般的多输入产生的输出是采用叠加原理,到开环对数幅相特性曲线的绘制也是将幅频特性相乘变成对数幅频特性的相加从而简化运算。对系统进行校正的时候,串联校正采用的是线性叠加,而反馈校正不具有叠加性,但通过进行一定的简化,最后进行反馈校正进行设计时,也是通过近似的线性叠加的办法。因此,叠加的思想在课程中运用得相当普遍。 2 教学实践体会与教学效果 2.1 多从工程的角度进行教学 自动控制的基础是微分方程的求解,但精确求解微分方程却不是本门课程的重点。自动控制理论是从工程实践中发展并提炼出来的。因此,虽然求解微分方程具有逻辑严密性和精确性,但数学特性却不是该课程的主要特性,在教学过程中应该强调的是其工程性。它的工程性主要体现在几个方面。一是近似、简化的方法,例如对非线性系统的小偏差线性化法近似成线性系统,这种近似在工程上是应用得非常多的,也是非常有效的,在一定程度上能够满足工程的需要;再例如在一定条件下将高阶系统简化为一阶或二阶系统。二是大量公式的推导过程应该注重工程背景,而不能从纯数学的角度出发进行推导教学,严密的数学推导并不是本课程的主要目的,即不能将本课程讲成一门纯数学的课程,而应该从工程的角度出发,充分利用简化、近似、适用范围等工程使用条件,对相关知识点进行讲授。 2.2 适当强调控制系统的设计 自动控制理论课程的目标有两个:一是控制系统的分析;二是控制系统的设计。我校所选用的教材是以控制系统的分析方法为主线,在控制系统的分析方面内容比较详尽,各种分析方法都有介绍,知识点成体系,但对控制系统的设计则讲得较少,也就是注重基础知识的讲授,而忽略如何利用分析方法进行控制系统设计。学员学完该课程之后,掌握了许多控制系统分析的方法,但对实际控制系统的设计基本没有思路,总感觉无从下手。 为此,在教学过程中,笔者强调基础分析方法的同时,引入另外一条控制系统设计的主线,以一个导弹控制系统仪器为例,从其控制原理、数学模型、时域响应分析、根轨迹分析、频域分析以及频率域校正方法出发,对该仪器系统进行分析与设计,既增加了学员学习相关知识的积极性,又提高了教学效果和学习效果。 此外,原教材的知识内容在控制系统的设计方面虽然篇幅较少,但是涉及相关设计的内容都已经融合在相关知识点中。比如对一阶、二阶系统的参数分析与调节,对系统开环增益的调节作用等,实际上对被控对象或系统增益的调节已经是系统设计的内容了。事实上,自动控制理论的发展在相当长的一段时间内都是对系统的参数进行调节。如果参数调节不起作用,则需要采用校正方法来改善系统的性能。 值得注意的是,过多地强调系统设计的内容会牺牲对基本理论与方法的教学。引入以实际控制系统的设计这条主线,应当处理好基本理论方法与应用之间的关系,注意把握基本理论方法与应用之间的“度”,这个“度”就是在不牺牲课程内容体系、知识体系完整性的前提下,适当增加设计方面的内容。 除此之外,对教学内容进行整合和精选,引入Matlab编制的辅助教学软件等措施,也在教学过程中得到了有益的尝试。 3 结束语 近三年来,在自动控制理论课程的教学过程中,采用基于方法论和认识论的有效教学方法的探索和实践,与以往的教学情况相比取得了明显的教学效果。有学员说,通过这样的教学方法,我们很容易理解课程的内容体系,知道该掌握哪些知识,哪些是重点,哪些是难点,能够从总体上把握经典控制理论的全貌。对于青年教员来说,通过这样的实践,能够让他们尽快地理解掌握课程体系和内容,尽快帮助他们成长为一名合格的自动控制理论课程教员。当然,随着自动化技术的飞速发展,为了能够适应新时期对人才培养的需要,必须加强自动控制理论课程的教学改革和探索,不断地更新和完善教学内容,改进教学方法,将自动控制理论课程的教学推向一个新的高度。 自动控制理论论文:浅谈《自动控制理论》专业基础课程教学改革 [摘要]《自动控制理论》课程为理工科院校电气自动化专业重要的专业基础课,是自动控制系统、过程控制、智能控制等专业课的先修课程。该课程理论性、系统性和综合性都很强,涉及到多学科的交叉。通过理论课程的学习,培养学生分析、设计控制系统的能力。为后续专业课程的学习打下坚实的理论基础。 [关键词]自动控制理论 课程改革 综合实践 《自动控制理论》课程是我院重要的专业基础课,近几年,我们通过课程建设,建立了新的自动控制课程体系,确立以系统分析、系统建模、系统综合为自动控制理论课程的主线,构建由时域分析、复域分析、频域分析、离散系统和非线性系统5个模块构成的知识体系。在教学过程中,把自动控制、计算机技术和电子技术有机地融为一体,使学生对控制系统的组成、分析、设计、综合等各个环节有全面的理解,并通过一系列的实践环节培养学生的综合实践能力。 一、课程体系科学化 《自动控制理论》是一门知识覆盖面广、内容多、更新发展快、理论性和抽象性都很强,具有一定深度和复杂性的课程,教师难教,学生难学。随着本科生教育的继续巩固和研究生教育的不断发展我们对课程体系进行了改革,制定了新的自动控制理论教学大纲,对课程的教学内容进行了调整优化,建立了一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。 1.开发研制了计算机辅助教学课件 自动控制理论CAI课件的设计是一种根据教学大纲的要求,经过教学目标确定教学内容和任务分析的教学媒体,是利用计算机进行教学活动的交互方式。《自动控制理论》课是专业基础课,所以,在教学中应加强“三基础”教学,即基本理论、基本知识和基本技能,既要保证本学科的系统性、完整性,又要考虑专业培养目标对课程的要求。在进行CAI课件的设计时,我们依据以下三点:(一)以教学大纲为依据,充实和更新教学内容;(二)在教学中要做到保证基础教学,加强近代教学,联系实际教学,涉及前沿教学;(三)完善CAI模式,使课程结构体系更趋合理。教学课件以教材为蓝本,含简明、清晰的授课讲义、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容,既有课本内容的直接再现,又增加了很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。课件以计算机为载体,既可用于课堂教学,又可通过上网及安装于学院计算机中心的方式,供学生进行自学和课后复习使用。 2.根据教学目标确定教学方法 在教学中采用启发式教学,注意培养学生的思维方法。如在对自动控制理论的讲授过程中我们始终围绕着系统的建模、分析、综合这条主线展开课程内容,花大气力以一个典型的系统为例进行系统模型的建立,通过采用不同的控制器引出常用的一阶、二阶系统进行典型系统的分析和系统的综合,然后对相关的内容讲思路、讲方法、做比较,这样以点带面举一反三,同时布置适当的习题去强化对主线的认识从而形成科学的思维方法。在课堂教学中注重教与学的互动。教师少讲、精讲,鼓励学生自学。对课程的重点内容进行课堂提问,对带有普遍意义或难点的问题事先布置,积极展开课堂讨论。 二、更新教学理念 1.抓住重点掌握基本概念 《自动控制理论》引入了一系列互相关联的基本概念,如稳定性、准确性、快速性,输入与输出,动态与稳态,反馈与前馈等,这些基本概念形成了本课程的知识要点,是学习理解的重点。要掌握好基本概念,首先应该从这些抽象概念的建立过程中加深对其理解,建立概念与其反映事物间的联系,搞清概念与相关概念之间的联系和区别,然后在实际应用中加深对其的认识。 2.抓住主线建立不同方法间的联系 稳定性、准确性、快速性是对控制系统的基本要求,也是系统性能的重要指标。稳、准、快贯穿了时域分析、根轨迹分析和频域分析方法的始终,也是系统综合设计要满足的性能要求。在本课程的学习中,以稳、准、快为主线,建立各种系统分析与设计方法之间的联系,有助于对课程内容的理解和掌握。 3.提高综合分析能力 《自动控制理论》既是专业基础理论课程,又是一门科学方法论。研究的内容既有一定的复杂性,又有一定的普遍性。因此,在学习中不仅要掌握教材中的结论,更要掌握其中体现出来的研究方法,培养系统的观念,提高综合分析问题的能力。 4.学会自学 要善于在学习中提出问题,解决问题,学会探究式学习,广阅参考书,拓宽视野,从更多控制系统的实例分析中,提高分析问题和解决问题的能力。利用提供的网上教学资源深入学习。 5.注重理论和实践相结合 反馈的现象比比皆是,反馈也是控制的精髓。在本课程的学习中,结合生产、生活实际,观察反馈系统的构成,将有利于对反馈的深入理解和认识,并自觉地将反馈应用到各种实际系统中去,学以致用。 6.主动参与教学 对学习中的收获、体会及心得、对教学的意见或建议、在学习中遇到的问题,通过网上的在线区或通过任课教师向课程组反映,课程组教师将随时给予答复。 三、 实验教学多样化 自动控制理论的实验教学既要培养学生分析问题和解决问题的能力还要重视培养学生的思维能力和创新能力。为此我们制订了新的实验教学大纲,重新编制了实验指导书,自动控制理论实验指导书增加了每个实验内容的涵盖量,增加了综合性实验。在实验教学过程中,注意充分发挥学生的主观能动性,注重教与学的互动,尽量只讲基本的操作方法,然后让学生自己发现问题。实验操作课上,每个学生必须独立完成每次实验内容,独立完成实验结果的分析,并且回答老师针对实验细节中的问题的提问,得到自己的结论。保证实验课的质量,全面检查实验操作。这样督促学生认真完成每次的实验操作,起到了很好的效果。 四、科学、有效的教学效果评价 教学评价是教学活动的一个重要组成部分,恰当的教学评价对学生的学习具有引导、激励和改进的作用。我们不是“一卷定乾坤”的评价方式,而是建立了从学习过程、作业练习到期末考试,定性评价与定量评价相结合,多视角、多元化的过程性评价体系。科学有效的教学评价帮助学生克服了应试心理,从重“结果”走向重“过程”,从重“知识”走向重“能力”。注重对学生平时学习状况与效果的考查,增加了实验考核,并将其按比例计入期末总成绩,对考试从内容、形式和管理上改革,使其更加科学、规范、公平。 五、结束语 多年来我们不断对控制理论课程进行探索和改革,做了大量细致而有效的工作,从而保证了教学质量和教学效果。在总结本科教学成果的基础上,我们跟踪国内外控制理论的发展,借鉴兄弟院校在该课程的先进教学经验,对课程体系、知识结构、教学方法和实验手段进行了一系列改革与创新,使“自动控制理论”课程从课程的准确定位、课程体系和教学内容的优化、教学过程的组织实施到教学效果的评价,形成了一套新的、更为有效的教学规范。它不仅提高了本课程的教学质量,同时为后续课程奠定了良好基础、起到了促进作用。 (作者单位:山东建筑大学信电学院 山东济南) 自动控制理论论文:自动控制理论课程教学改革探索 摘要: 为了更好地适应新形势下自动控制理论的教学,本文从课程体系、教学内容、教学方法、教学实践、考核形式等方面进行了改革探索实践,提出了一系列较为行之有效的措施和方法,对自动控制理论的教学起到了良好的效果。 关健词: 自动控制理论 课程教学 教学改革 实践 1.引言 自动控制理论是非常活跃的一个学科,它不仅仅是自动化专业的核心基础课程,还在航天、农业、交通、电气、机械制造等工程学科中都有非常广泛、重要的应用。随着计算机控制技术、通讯技术和网络技术的不断发展,自动控制理论处于一个关键的历史时期,正向着“广度”和“深度”两个方面快速发展和开拓。但是,由于该课程具有概念抽象、涉及的数学知识较多、工程实践性强等特点,因此用传统的教学方法,不少教师感到“难教”,学生也感到“抽象”难学,教学质量难以得到根本的保证。因此,在自动控制理论的教学工作中,针对社会发展变革对其新的要求,针对自动控制原理的课程特点,探索新的教学方法是非常重要和必要的。 2.课程教学改革的思路与实践 2.1坚持课程地位,提高学生学习的兴趣。 自动控制理论是一门理论性很强的课程,学生在学习该课程的时候还未接触过专业课程,因此,在学生刚开始接触这门课程的时候,不能一味地只对其灌输纯粹理论,讲述公式推导。过深的专业术语、过多的数学公式会使他们对这门课程产生畏难思想。兴趣是最好的老师,教师从第一堂课开始就应培养学生对这门课的兴趣,摒弃传统教学中发展历史的简单罗列,代之以声情并茂的图文、视频展示,如此既能融入大量专业信息,又能激发学生求知、探索的兴趣和激情,让学生真正理解和体会到自动控制理论课程在自动化专业中所处的重要位置。 2.2打破传统课程体系结构的约束。 传统的课程体系是将控制原理中经典控制理论和现代控制理论两大部分内容分割开来,自成体系,独立开课。从教学的效果来看,这样的讲授方式不利于学生建立自动控制学科基础理论和方法的总体框架。因此,我们在对课程的教学中,尽管仍然分为自动控制理论和现代控制理论两门课,但在整个课程的教学体系上已经完全打破了旧体系的约束,将经典与现代控制理论融会贯通进行教学。例如,在讲述控制对象的微分方程模型和传递函数模型的同时引入系统状态空间的概念,继而讲解状态空间和传递函数这两种系统描述之间的相互转换。通过这样一个过程,就可以将经典控制理论与现代控制理论的基本思路有机地结合。实践证明,利用这种教学方式,不仅能够使学生更好地认识控制理论的体系结构,还提高了学生学习的灵活性和主动性。 2.3加强数学知识的学习。 自动控制理论课程涉及较多的数学知识,包括高等数学、线性代数、积分变换、复变函数及矩阵论等数学知识。大量的数学知识常常令学生倍感学习压力,数学基础不好的学生更是顾虑重重,毕竟自动化系的学生是工科学生,不是纯理科学生。但是由于自动控制理论课程其自身的特点决定了学好该门课程必须具备一定的数学基础。所以,在教学过程中,教师应当根据课程的进度,有计划地给学生补习诸如拉普拉斯变换、傅立叶变换、三角变换、积分变换、留数定理、矩阵分析等数学知识,给学生创造一个相对轻松的心理环境。 2.4强化工程意识,培养工程能力。 自动控制理论课程虽然与数学等课程联系紧密,但该课程决不等同于数学课程。在该课程的教学中,我们从理论和工程应用相结合的角度,注意强化学生的工程意识,提高其工程实践能力。例如:在讲解系统的数学模型――微分方程的求解中,详细分析微分方程的解所对应的实际系统中的含义,使学生深刻理解数学意义与物理意义以及实际工程之间的联系。 2.5加强现代教学手段的使用。 随着当今信息技术地发展和网络设施的进一步完善,现代教学越来越多地依托于各种新兴的信息技术和设备。这些技术设备不仅可以有效地丰富教学手段,还可以很好地开展网络远程教育。自动控制理论课程的图形示意、图解分析较多,传统的板书方式很难直观形象地表达出来,因此适当地采用多媒体课件等现代化教学手段有助于学生理解。比如,在讲述动态“过渡过程”的概念时,采用多媒体授课方式可以将系统的过渡过程生动形象地表现出来,给学生提供最形象、直观的教学演示,有利于学生对抽象概念的理解,加深学生对这些知识点的理解,能够取得非常好的教学效果。 2.6注重实践教学,培养学生分析问题和解决问题的能力。 理论知识需要实践性教学的支持,实践性教学对巩固理论知识、培养学生分析解决问题的能力及开发他们的创造力都有重要的作用。而自动控制理论又是一门与实际紧密联系的课程,一般都安排在大学三年级第一学期,是学生接触较早的一门专业课。初学专业课的学生对实际的自动控制系统和常见的控制元件、控制器、执行机构等都没有直观的认识,对于该课程如果仅限于对知识的讲解,那么无论讲得怎么透彻,学生在学习过程中往往还是感到抽象难懂,在具体问题中,也不能够灵活运用课程中学到的知识和方法去解决。因此,引入实验教学,并且在实验过程中把理论知识的讲解和实际运用结合起来,会收到很好的效果,既使学生亲身体验控制理论的具体方法和思想,对解决实际问题能力的提高大有帮助,同时也有助于进一步深化理解所学的理论知识。 2.7考核形式的改革。 科学地运用考试的检查评价、教育激励、反馈调控、培养督导等功能对提高教育质量、推进素质教育会产生不可替代的作用。考试形式及成绩的评定,对于调动学生的积极性及提高学生的素质有重要的作用,为了检验学生的学习效果,可以将考试成绩划分为四个组成部分:平时成绩20%(包括作业、出勤率和平时课堂学习表现)、实验20%(包括实验操作和实验报告)、期中考试20%、期末考试40%。这种考核形式改变了一考定终身的考核制度,而对平时的学习及实践提出了更高的要求。结果表明,这种考核方式不仅使学生对于理论知识有很好的掌握,还充分地调动了学生实验操作的积极性,减轻了学生考试的负担,提高了学生学习的主动性。 3.结语 对自动控制理论课程的教学改革和实践切实提高了教学的灵活性和开放性,提高了学生的工程意识和创新能力。随着控制理论研究的范围进一步扩大,控制理论思想的发展和进步,在教学过程中应该不断发展和更新教学内容。 自动控制理论论文:自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用 【摘 要】随着科学技术水平的不断提高,自动化技术在我国电力事业中得到了广泛的应用,并且对电力事业的发展起到了一定的促进作用。现阶段,我国对火力发电的研究正在逐渐加深,并且进行了一定的技术改革,火电厂热工自动化技术已经得到了很大的发展。随着高新技术的快速发展,我国机组容量的不断加大,火电厂热工自动化技术得到了一定的发展与完善。 【关键词】自动控制理论;火电厂;热工自动化;应用 现阶段,我国新建火电厂一般采用的都是自动化控制系统,以往常规控制系统也逐渐转变为自动化控制系统。随着自动化控制系统的快速推广,其性价比越来越可观,进而在工业生产与生活中得到了普遍的应用。本文主要对火电厂热工自动化现状进行分析,阐述自动化控制系统作用,介绍自动控制理论在火电厂热工自动化中的实际应用。 1 火电厂热工自动化现状 首先,在火电厂热工自动化领域中,主厂房基本上均使用DCS控制系统,而辅助车间均使用PLC控制系统。其主要原因就是,在早期的时候,DCS控制系统比较昂贵,并且人们认为辅助车间的作业是可以间断的,不需要具备很强的可靠性,要求模拟控制量也相对较少,为了可以有效降低生产成本,一般均是使用PLC控制系统进行生产。而对于发电机、汽机、锅炉等控制系统而言,均需要进行长时间的可靠运行,要求具有较好的模拟控制量,进而从系统性能方面考虑,一定要选择DCS控制系统维持运行。 其次,在锅炉燃烧过程中,一定要加强对AP论域的控制,也就是两个运行周期的锅炉压力变化差论域。对燃烧周期进行自动调整,可以对燃烧速度进行有效的控制。同时锅炉技术性能与煤质均会影响控制效果。因为隶属的函数曲线变化是互相交错重叠的,所以,在进行实际控制的时候,一定要加强对锅炉运行情况分析,保证其具有较强的适应性。 最后,在测量锅炉汽包液位的时候,因为汽包液位系统缺乏平衡能力的被控对象。当供水量出现变化的时候,因为锅炉传递给汽包的热量是一致的,非常容易导致出现液体大量汽化的情况,致使汽包液位测量结果不准确。其主要存在两种情况:一是,当供水量骤减或者出口蒸汽量增加的时候,其测量结果就会相对偏大;二是,当供水量骤增或者出口蒸汽量减少的时候,其测量结果就会相对减小,这也就产生了“汽包虚假液位”的现象。通常,在设计锅炉汽包液位检测回路的时候,经常忽略这一问题,导致影响了锅炉的正常运行。 2 自动化控制系统作用 首先,自动化控制系统主要就是在PLC控制系统与网络的基础上,形成的一种自动化系统,尽管其可以继续向上扩展一些管理信息系统,但是也无法充分发挥其作用。事实上,DCS控制系统也是分布式控制系统的一种架构模式,其控制器可以使用传统DCS控制器,也可以使用PLC控制器,或者是其它类型的控制器。由此可以看出,PLC控制系统也是分布式控制系统的一种架构模式。 其次,随着社会的不断发展与进步,出现了很多高级算法模块,比如,NT6000模块,其是一种具有设备极的模块,在一个模块上实现设备的控制与故障报警功能,并且在网络通讯中,也可以实现模块的相互传递。一个设备极模块就好比是0.5K梯形图编辑量,此时,要想让PLC控制系统也具备此项功能,就要进行很多的复杂操作。在运行调试、下载修改、远程诊断等方面,PLC控制系统无法进行有效的作业。而DCS控制系统可以进行有效的处理,并且通过多年的经验积累,其处理方案越来越完善。 最后,随着我国电力事业的快速发展,国家对节能降耗工作越来越重视,火力发电行业也进行一定的调整。在发展火力发电行业的时候,一定要加强火电电源的建设,不断优化资源配置,合理布置电力输送,保证我国所有地区供电的可靠性。并且在自动化控制技术方面投入了更多的研究力量,无论是资金投入,还是人员投入,促进了自动化控制技术的发展,进而在火力发电行业中得到了广泛的应用,促进了火力发电行业的快速发展。 3 自动化控制理论在火电厂热工自动化中的具体应用 3.1 主蒸汽压力调节 主蒸汽压力指的就是可以保证火电机组能够安全运行的重要监测参数,同时也是调节机组负荷与平衡锅炉汽机能量的重要指标。在调节主蒸汽压力的时候,主要就是利用锅炉燃烧调节系统进行调节。锅炉燃烧调节系统主要包括:引风调节、燃料调节、送风调节。 调节主蒸汽压力的策略就是基于能量平衡调节策略、基于给定值偏差和主蒸汽压力调节策略。本文主要对后者进行分析。此调节策略主要包括两种:单回路调节、双回路调节。单回路调节指的就是在给定值偏差和主蒸汽压力之间的调节,其控制信号就是燃煤量的调节偏差,具有一定的克服扰动能力差等不足,并且具有参数少、整定简单等优势;双回路调节指的就是在单回路调节的基础上,增加对燃煤量的导前信号控制,在此调节过程中,无法有效整定内外回路的参数,并且控制系统操作也比较麻烦,不过其也具有控制速度快、超调小等优势。 在进行导前信号选择的时候,有很多的方法,主要分为两种:一是,传统方法: ,其中,D表示主蒸汽流量信号; 表示锅炉蓄热系数;Pd表示气泡。二是,直接将燃煤量当成是导前信号。 3.2 热工自动化技术 热工自动化技术主要就是利用控制理论、智能仪表、信息技术、计算机技术、热能技术等相关技术,对热力学参数展开一定的控制与检测,进而实现对生产过程对控制、检测、调节、整理、优化,进而达到安全生产,实现生产产量的提高,降低消耗的一种高新技术。其主要就是实现锅炉、汽机、辅助设备运行的自动化,保证机组自动化运行的高效性、可靠性、安全性,并且确保生产运行的经济效益与社会效益。 随着科学技术水平的不断提高,自动化技术的不断进步,促进了热工自动化的全面发展。在生产过程中,利用新技术、新材料、新设备、新原理生产一些新的传感器与变速器等,使得控制系统与控制设备越来越先进,实现了热工生产的全面自动化。同时,随着新控制理论与策略的不断提出,在生产实践中得到了广泛的应用,并且促进了生产的可持续发展。 3.3 节能增效 随着社会经济的快速发展,能源与资源的消耗量越来越大,因此,全世界对能源与资源的消耗问题予以了高度的重视,尤其是在电力事业发展过程中。随着科学技术手段的不断增加,智能化、透明化、无线化、网络化等概念的不断提出,越来越重视自动化控制系统的开发与利用,并且对数据通信、测量、保护、控制等方面的内容也越来越关注。在机组运行过程中,应用了很多的新测量方法与理论,实现了其运行与故障处理的自动化控制,促进了电力事业的可持续发展。 4 结束语 总而言之,在火电厂生产经营管理过程中,加强热工自动化产品的应用,不仅可以增强火电厂生产的安全系数,防止发生一些故障与事故,还可以在一定程度上,增加火电厂生产的经济效益与社会效益。在火电厂热工自动化中应用自动控制理论,可以促进火电厂生产自动化水平的不断提高,达到预期的生产目标,进而实现电力事业的健康、快速发展。 自动控制理论论文:基于LabVIEW的自动控制理论虚拟实验系统开发 摘 要 根据上海开放大学控制工程基础课程的实验要求,利用虚拟仪器软件及其Control Design Toolkit(CDT)开发一个虚拟实验系统,系统包括六个模块:传递函数、控制系统的典型连接、控制系统零极点模型、控制系统分析、二阶瞬态响应。该系统作为控制理论基础课程的辅助教学软件,提高了学生掌握知识与技能的效率,达到了将实验环节引入课堂的良好效果。 关键词 虚拟实验 LabVIEW 自动控制系统 传递函数 0 引言 在理工科专业的教学科研过程中,要想紧跟技术的发展,就要不断地更新教学和实验设备。而随着各学科实验项目和学生人数的增多,传统的实验室和实验仪器数量很难满足学生的需求。因此,虚拟仿真教学和实验室作为一种有效的解决方案应运而生,在各大高校已经获得了广泛的应用,并且成为高等教育实验课程发展的新方向。 虚拟仪器技术自1986年面世以来,已在各工程领域得到广泛的应用,①②在教学实验系统中也得到了应用发展。 在控制理论实验系统开发研究中,许多学校根据自己的需要,利用LabVIEW开发了多种实验系统。②③④⑤⑥ 上海开放大学具有11万注册的在校生,教学与实验的条件受场地、时间、空间和设备的限制,较普通高校更为严峻。网络课程与虚拟实验在开放大学的应用显得尤为重要。 本文根据本校实验要求内容,利用虚拟仪器软件开发虚拟实验系统,从而方便学生进行不定时、不定点地实验。 1 系统总体设计思路 上海开放大学学生多为在职,他们利用晚上和周末进行继续学习,这使得他们具有以下特点:具有比较丰富的工作经验,学习更侧重理解并应用,学生的学习时间受限制。赵教授的实验指导书正是基于学生的特点而编写的。通过实验,加深学生对控制系统传递函数、控制系统构成、控制系统稳定性、典型二阶系统与参数的之间的关系等的理解。根据这些内容,系统设计了一个初始界面和五个功能模块:传递函数建立、典型连接、零极点模型、控制系统分析、二阶瞬态响应(如图1)。 控制仿真工具包能够很好地完成上述功能。 2 系统模块设计及展示 2.1 初始界面 系统设计一个初始界面,它通过选项卡和菜单按钮方式进入各功能模块。初始界面显示该实验系统可完成从传递函数构建、系统特性分析到系统运行仿真的整个过程。 2.2 传递函数构建模块和连接典型 LabVIEW提供一个控制仿真工具包。应用此工具包,在传递函数模块,通过输入系统微分方程的分子和分母系统,构建传递函数。如图2所示左端构建函数,右侧进行典型连接,完成各个环节的串联、并联及反馈连接。 2.3 零极点模型模块 此模块用来判断系统的稳定性。根据微分方程得出传递函数,得出系统的零极点图和伯德图,以便于判断其稳定性(如图3)。 2.4 控制系统分析模块 本系统设计了典型的一阶、二阶系统的时域响应。调整其参数,可得到不同的响应曲线,以便进行对比分析。模块运行界面如图4所示。 2.5 二阶瞬态响应模块 此模块专门分析二阶系统的时域响应。影响二阶系统的各个参数都可以进行调节,以便观察系统的响应特性,从而更为清楚地理解系统特性。模块运行界面如图5所示。 3 结语 仿真的实验界面能够加强学生对实验的兴趣,通过调节不同参数,可直接观测到各种实验过程。采用虚拟仪器代替传统实验仪器,有效的降低了硬件配置和实验成本。 实验充分利用了LabVIEW语言的灵活、开放,人机界面友好等特点,使用方便,具有良好的通用性和扩展性。 自动控制理论论文:电力业中自动控制理论的应用效果评估 【摘 要】近年来随着我国经济的飞速发展,我国电力行业也取得了跨越式发展,无论是装机容量还是发电量均取得了较高的增长。随着电力行业的继续发展,电力系统走向智能化已成为大势所趋,而建立一个坚强的智能电网也一直是国家电网的奋斗目标。由于自动控制理论的应用对提高电力系统智能化水平有着极大的推动作用,因而引起了各方越来越多的关注和探讨。本文针对电力行业中自动控制理论的应用及其效果评估进行了分析和研究,并进行了简要的阐述。 【关键词】电力业 自动控制理论 应用效果 一、引言 随着我国电力行业的不断发展与成熟,国外的发展经验告诉我们,走向电网的智能化与自动化已成为必然趋势。而想要提高电网系统的智能化与自动化水平,必须要应用先进的自动控制理论。随着我国不断推进的积极尝试,自动控制理论在电力业中已经有了较为广泛的应用,本文将针对自动控制理论在电力业中的应用及其应用效果展开分析。 二、自动控制理论的简介 自动控制理论作为自动控制科学的核心,走过了漫长的发展阶段,从20世纪初期形成的基于线性代数而发展起来的现代控制理论,到60年代中期综合了人工智能、运筹学等多挣学科并在此基础上发展形成的智能控制理论,自动控制理论不断走向完善与成熟,并得到了越来越多的认可,在电力、机械、采掘等诸多领域均得到了广泛的应用。 三、电力业中自动控制理论的应用 (一)电力系统的自动化 电力系统的自动化是通过运用自动控制理论,对整个电力系统进行实时监控,对电力系统运行中的各项运行数据指标实时进行采集与分析,并根据分析结果对电力系统进行控制,从而使电力系统的运行更加安全稳定,经济效能也得到较大提高,是自动控制理论在电力业中应用的目的。 “十一五”期间省网以上电力自动化投资汇总表 年份 2006 2007 2008 2009 2010 投资额/万元 150000 123000 90000 71000 50000 “十一五”期间电力自动化设备市场需求结构图 (二)电力业中应用到的自动控制理论 随着电力行业的不断发展以及自动控制理论的不断完善,很多先进的自动控制理论与技术逐渐被应用到电力行业中来: 1.神经网络控制。神经网络控制技术是一种综合性的现代控制技术,集合了非线性控制技术以及并行控制控制技术等在内的多种控制技术,自学习能力较强。神经网络控制技术可以将大量的电气设备像神经元一样连接起来,形成一个复杂的神经网络,并且通过自身学习的算法,对整个神经网络中复杂的线性关系和大量数据进行分析处理,在电力行业中有着重要的应用。 2.专家控制技术。专家控制技术能够完成电力系统的警告控制、特殊状态的识别、紧急情况下的应急处理等多项任务,对电力系统有着重要的意义。另外,专家控制技术还在电压无功控制以及故障点隔离等方面有着较好的应用效果。由于专业控制技术对电力系统有着较为重要的作用,因而在电力业中得到了较为广泛的应用。 3.最优化线性控制技术。最优化线性控制技术,作为如今自动控制理论中比较重要的一种技术,是线性范围内最好的控制方法,对于电力系统中,远距离输电能力的完善以及改善智能电网动态电能品质方面有着较高的应用价值,对电力系统也有着较高的应用价值。 4.综合智能控制技术。综合智能控制技术,能够吧现代控制技术以及智能控制技术两者有机的结合起来,应用到电力系统中。在实际运行中,可以通过综合运用神经网络控制技术、专家控制技术以及其他控制技术,使其协同工作,共同完成对电力系统的控制。综合智能控制技术作为其他技术的总管,在电力行业中也有着较为广泛的应用。 (三)电力业中自动控制理论的应用效果 自动化是电力行业走向成熟的必经之路,能够推动行业的进一步发展。将自动控制理论应用到电力行业中后,能够促进电力系统的不断完善,取得较好的应用效果。 1.实现电力调度自动化。应用自动控制理论对实现电力调度自动化有着较大的推动作用,实现了对电力系统运行时各项运行数据的实时监控与采集分析,并通过控制系统不断进行调整,从而使电力系统始终运行在最佳状态下,大大提高了电力系统运行的安全与稳定性,并且降低了设备的损耗,提高了经济效益。 2.实现变电站自动化。变电站作为电力系统中较为关键的一个环节,内部结构较为复杂。通过应用自动控制理论,在变电站远动装置控制、信号检测控制以及继电保护控制等多个方面有了较大的优化和提高实现了对变电站运行的实时监控,促进了变电站运行的自动化,从而大大降低了运行成本,提高了输送电能的质量,增加了经济效益。 3.实现配电网自动化。通过运用自动控制理论,实现了对配电网的自动化控制,从而大大降低了配电网过去对人力劳动的依赖,减少了工人的劳动负荷,提高了配电网运行的稳定性与可靠性,对于提高输送电能的质量也有着重要的积极意义。 总而言之,自动控制理论在电力业中的应用,能够提高电力系统运行的稳定可靠性,降低电网系统运行成本,提高经济效益,有着显著的应用效果。 四、结束语 随着我国经济社会的进一步发展,对电力系统提出了更高的要求,走自动化、智能化的道路才能不断满足国家发展对电力行业日益提高的要求。自动控制理论在电力行业中的应用,取得了较好的效果,对推进电力系统的自动化有着重要的积极意义。相信随着相关理论技术的不断完善,我国电力行业必将取得新的进步。 自动控制理论论文:自动控制理论探析 [摘 要]随着技术工具的进步如半导体微电子学、光学和光电子学、计算机和通信网络等信息采集、存储、传输、计算和处理技术的迅速发展也强力推动着自动控制理论研究向前发展。然而由于研究系统、对象越来越来复杂,这样就对自动控制理论以及其实际运用的研究就提出了更高的要求。本文首先对自动控制理论的发展作了一个简单的回顾,然后对Matlab软件作了一些简介、最后简单阐述了自动控制理论的研究现状以及其它在各不同领域的运用。 [关键词]自动控制理论;Matlab;模糊控制;鲁棒控制;最优化控制 随着控制系统复杂性的增加,不确定因素的增多,要求各控制理论分支有进一步的发展,弥补各理论分支的缺点与不足,以满足更高的控制性能指标。现有的控制理论在线性系统控制中大都能取得良好的控制效果,但对离散、非线性复杂系统领域的研究大都刚刚起步,或处于初级阶段,远未达到人们的期望。而实际工业生产过程的模型一般都很复杂,通常具有非线性、分布参数和时变等特性。因此将控制理论的研究领域推广到非线性复杂系统有重要的实际意义。另外与宏观复杂系统控制相对的量子控制(Quantum Control)也正在作为一个全新的学科领域蓬勃崛起,它的发展也依赖于完善的控制理论和优化控制策略。近年来随着微电子、半导体、计算机等技术的快速发展也强有力的推动了自动控制理论的发展。 一、现代控制理论的产生及其发展 控制理论作为一门科学,它的产生可追溯到18 世纪中叶的第一次技术革命,1765年瓦特发明了蒸汽机,应用离心式飞锤调速器原理控制蒸汽机,标志着人类以蒸汽为动力的机械化时代的开始,后来工程界用控制理论分别从时域和频域角度讨论调速系统的稳定性题,1872年劳斯(Routh E J)和1890年赫尔维茨(Hurwitz)先后找到了系统稳定性的代数据,1932年奈奎斯特(Nyquist H)发表了放大器稳定性的著名论文,给出了系统稳定性的奈奎斯特判据。美国著名的控制论创始人维纳(Wiener N)总结了前人的成果,认为客观世界存在3大要素:物质、能量、信息,虽然在物质构造和能量转换方面,动物和机器有显著的不同,但在信息传递、变换、处理方面有惊人的相似之处,1948 年发表了《控制论―或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》,书中论述了控制理论的一般方法,推广了反馈的概念,确立了控制理论这门学科的产生。 1.经典控制理论。第一代称为“经典控制理论”时期,时间为20 世纪40~50 年代。它研究的主要对象多为线性定常系统,主要研究单输入单输出问题,研究方法主要采用以传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频域分析法,它的控制思想首先旨在对机器进行“调节”,使之能够稳定运行,其次是采用“反馈的方式,使得一个动力学系统能够按照人们的要求精确地工作,最终实现对系统按指定目标进行控制。” 2.现代控制理论。第二代称为“现代控制理论”时期,时间为20 世纪60~70 年代。经典控制理论对线性定常系统可产生良好的控制效果,但是它对多输入多输出、时变、非线性系统的控制却力不从心。所以50 年代末60 年代初,学者卡尔曼等人将古典力学中的状态、状态空间概念加以发展与推广,将经典控制理论中的高阶常微分方程转化为一阶微分方程组,用以描述多变量控制系统,并深刻揭示了用状态空间描述的系统内部结构特性如可控性、可观性,从而奠定了现代控制理论的基础。 3.第三代控制理论。以上所提的经典控制理论和现代控制理论都是建立在数学模型之上的,所以统称为常规(传统)控制。它们为了控制必须建模,但许多实际系统的高维性及系统信息的模糊性、不确定性、偶然性和不完全性给基于数学模型的传统控制理论以巨大的挑战。是否可以改变一下思路,不完全以控制对象为研究主体,而以控制器为研究对象;是否可以用人工智能的逻辑推理、启发式知识、专家系统解决难于建立数学模型的问题呢?智能控制的出现正源于这一思想。1967年Leondes 和Mendel 首次正式使用“智能控制”一词,1971 年傅京孙教授指出,为了解决控制问题,用严格的数学方法研究新的工具来对复杂的“环境2对象”模型进行建模和识别以实现最优控制,或者用人工智能的思想建立对不能精确定义的环境和任务的控制设计方法,这两者都值得试一试,而重要的是把两种途径密切结合起来协调的进行研究。沿着这一思想出发,现代控制理论将微分几何、微分代数、数学分析与逻辑推理、启发式知识建立和发展了智能控制理论相结合从而形成第三代控制理论大系统理论和智能控制理论。 二、Matlab工程软件 1.Matlab起源。早在70年代中期,Matlab的开发者美国人Clever Moler及其同事在美国国家科学基金的资助下研究开发调用LinPack和EisPack的FORTRAN子程序。到70年代后期,Clever Mloer教授利用业余时间为学生编写能够方便调用LinPack和EisPack的程序。Clever Mloer给这个接口程序取名为Matlab,这是从Matrix(矩阵)、Laboratory(实验室)各取前三个字母组成的,意思是“矩阵实验室”。 2.Matlab的特点与功能。Matlab自从1984年由MathWork公司推向市场以来,经历十几年的发展和竞争,现在逐步风靡世界,可靠的数值和符号运算能力、简单易学的程序语言、强大的图形和可视化的功能以及为数众多的运用工具宝石Matlab区别与其他科技应用软件的显著特点。其相关的功能如下:(1)数值和符号计算功能。Matlab的数值计算功能包括:矩阵的创建和保存;数值矩阵代数、乘方运算和分解;数组运算;矩阵操作;多项式和有理分式运算;数据统计分析、差分和数组导数;用于求积分、优化和微分方程的数组解的功能函数等。(2)Matlab语言。除了指令行操作的直接交互使用方式外,Matlab作为高级应用软件有它自己的编程语言。Matlab的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的习惯形式十分相似,简单易学。完全不需要对矩阵的乘法和求逆进行烦琐的编程。因此用Matlab求解问题比C语言、FORTRAN语言要简便的多。与其它高级语言的关系仿佛高级语言与汇编语言的关系一样,尽管它的执行效率比其它的高级语言低但是其编程效率、程序的可读性,可移植性要远高于它们。(3)图形和可视化功能。图形和可视化功能是现代应用软件发展的主要方向,也是前后版本间的最大差异之一。利用可以轻而易举地绘制二维、三维曲线,三维曲面,并可进行图形和坐标的标识、坐标控制、图形的迭绘、视角和光照设计、色彩精细控制等等。另外还可以非常方便地完成动画的绘制工作。Matlab还提供了对图形对象(Graph object)和图形句柄(Graph Handle)进行操作的“底层(low level)”指令,使用户可以随心所欲地对图形进行各种操作,为用户在图形表现和可视化方面开拓了一个广阔的、没有丝毫束缚的空间。 自动控制理论论文:自动控制理论的全英文教学方法实践 摘要:随着留学生人数的逐年增加,全英文专业课程的教学已在中国大学逐步开展。本文主要分析了全英文专业课程《自动控制原理》教学中的问题与挑战。从该课程的特点出发,讨论了保证全英文专业课教学质量的关键措施和经验。 关键词:全英文教学;自动控制原理;教学方法 自动化技术在社会生产和生活中具有广泛的应用,自动化专业教育具有巨大的市场需求。《自动控制原理》课程是自动化专业的主干课程之一,并且此课程是后续自动化专业课程的基础。该课程传授反馈控制系统的最基本概念以及反馈控制系统分析设计最基础的思路方法,是自控专业学生能力培养的基石。随着经济全球化和中国经济的快速发展,外企在中国投资和中国企业走向国际已经成为现实。这种现状使得高科技人力资源在不同国家流动的趋势越来越强。中国大学留学生数目以及中国高校毕业生使用英语在外企和国外工作的数目呈不断上升趋势,中国大学与英语国家的校级交流也越来越多,这些变化都使得中国大学教育对全英文专业课程教学的需求越来越大[1-3]。全英文《自动控制原理》课程就是为了适应这种教育国际化的形式而设置的。目前中国大学教育处于走向国际化的初步阶段,探索并交流适应现阶段形式的全英文课程教学方法提高全英文教学质量是非常必要的。 一、课程特点与教学对象分析 《自动控制原理》课程是一门理论性非常强的专业基础课程,面向电类专业中国本土学生和留学生开设。该课程对学生的数学基础知识要求比较高,课程用全英文开设,还需要学生具有较强的英文听力和阅读理解力,作业和实验报告等需要学生有较强的英语书面表达能力。该课程设有实验环节,在有留学生参与的实验小组进行系统分析与设计的团队工作,不仅需要学生有较强的实验操作能力还需要学生具有良好的专业英语口头沟通能力。《自动控制原理》课程是自控专业的基础课程,在大学三年级上半年开设,是其他自控专业课的基础,只有很好地理解和掌握控制原理的基础知识,才能继续学习好后续的其他专业课。目前我校留学生人数虽然呈上升趋势但绝对数量还不是很多,全英文教学班一般由本土学生和来自非洲、欧洲、美国、亚洲等不同地区的留学生组成。由于学生们的背景不同,学生的数学基础、英语程度、接受能力、思维习惯和特点都具有一定的差异。一般来讲,本土学生的数学基础较好一些,英语阅读能力较强,但因生活环境为中文,英语听力理解能力相对阅读能力弱一些;对于母语不是英语的留学生,因其有限的英语程度,在课程学习和交流中具有一定困难。从已开设的英文课来看,一般留学生的数学基础相对中国学生弱一些。对来自不同背景学生进行自控原理的教学,如何因材施教,具有一定的挑战性。 二、教学组织与方法 面向不同背景的学生来源开展《自动控制原理》的全英文教学,要保证提高教学质量,必须从师资配备、教学对象认识、教学组织、教材选择、教辅资料与软件工具选择、实验安排等方面全方位地合理安排。全英文教学应该从教学对象背景的需求出发,在注重知识传授、能力培养的同时,要特别注意教学交流质量的提高,以达到知识传授、能力培养的目的。 1.教学团队的素质。自控原理的全英文教学,涉及数学及专业知识的传授、使用英语的沟通,在教学对象来源差异较大的情况下,对教学团队的素质要求比较高。(1)教师英语能力基础及保持:全英文授课的教师,一般应具较强的责任心,具有较好的英语口语表达能力。尽管有些老师有海外学习经历,全英文任课老师由于一般工作在中文语境中,也要注意英语听说能力的保持。(2)专业知识及其应用能力:《自动控制原理》课程是一门比较传统和基础的课程,任课老师一般都学习过此门课程。因此老师对相应的知识点都比较熟悉,但对于课程知识的应用还需予以加强。教师应该有课程相关的比较全面系统的知识背景,不仅可以讲述课程的知识点,也能够讲述知识点之间的相互联系以及知识点的应用环境、应用方法及应用工具,使学生不仅获得课程的知识点,还获得关于知识应用方面的技巧。(3)面向教学对象的教学方法:课程教学的效果取决于课程教学的方法。一般教学方法由理论学习和课堂经验积累两种途径获得。教学方法没有绝对的好与不好,关键的是教学方法要适用于教学对象。因此除了一般教学方法的掌握,教师还要在教学实践中注意收集学生对教学的反馈意见,不断积累总结教学方法及其适用对象。(4)教师的组织与沟通能力:主讲教师是课程的负责人,全面负责助教、实验指导老师和学生之间的工作安排和沟通。教师应该在第一节课收集所有学生的联系信息,包括留学生的国籍,并向学生公布课程助教、实验指导老师的联系方式,保证课程参与者的双向沟通。 2.课程教材与辅助材料:(1)课程教材的选择要考虑到教学对象,选择难易适中的教材。在本课程的实践中,为了满足不同层次学生的需要,为学生推荐了一组具有不同特点的教学参考书。在参考书中有相对比较深的教材满足专业和英语基础比较好、好奇心上进心比较强的学生;也有参考书比较深入浅出,易于理解,满足基础相对弱的同学。考虑到中国本土学生将来也有可能在中国企业工作,本课程推荐了具有中文翻译版的英文原版经典教材,便于学生能在课后了解专业词汇的中文表达,也帮助英文程度差但具有一定中文语言能力的学生对课程的理解。另外本课程为学生提供控制原理主要贡献者的生平介绍,帮助学生理解一些控制原理产生的背景,让学生们学习该领域大师的创新精神。(2)教学辅助资料与工具的提供可以帮助学生理解复习课堂教学的内容。本课程为学生提供中英文对照专业词汇,帮助学生对课程的理解和掌握,并能使用英文专业词汇进行作业和实验报告的表达。自控原理是一门对数学要求比较高的课程,可以把一些课程常用的数学公式表,如拉普拉斯变换表等,作为辅助材料提供给学生。本课程还在课程网页上提供全部课程的英文录像,如果学生在上课时没有完全消化,可以在课后自己观看相关课程录像,理解和消化上课的内容。 3.课堂教学方法。课堂教学是课程知识传授的主要环节,直接影响到最后的教学效果。教师在英文课堂教学中,要注重以下环节:(1)任课老师的课堂表达:教师上课应注意循序渐进,深入浅出,板书要整洁明了。语言采用简单明了、易于理解的句型。考虑到班级里有英语听力不太好的学生,上课语速要适中,并配有相应的关键字板书或多媒体演示稿,以补充学生由于听力原因造成的信息损失。发放多媒体演示稿关键部分的纸质打印件,方便学生做课堂笔记。教师上课应该基础部分简单清晰、教学内容应有扩展性,同时注重介绍知识的应用环境,既要照顾到基础较差的学生,也应满足综合能力强的学生的需求。(2)课堂教学的互动与反馈:由于该课程理论性强,对数学基础要求高,大部分学生使用第二语言第一次接触新的概念,如果没有进行足够时间的预习很难在课堂上使用英语主动提出问题。而电类专业的学生学习任务比较繁重,一般没有时间做足够的预习。教师可以围绕课程内容,设计课堂讨论题目,采用分组课堂练习的形式,一般为二到三人一组,学生可以互相讨论,加强对所学概念方法的理解,教师在学生练习时,巡回检查,期间学生可以向老师询问不懂之处。这种形式的全英文互动,既减少了学生的表达压力,又能达到互动反馈教学效果的作用,非常受学生欢迎,教师也能及时发现学生难于理解的知识点。 4.课程实验。课程实验是课程教学的重要环节,学生通过实验可以加深对课堂知识的理解,并掌握理论知识的应用方法。为保证实验质量,首先要向学生提供清晰的实验指导书,在实验分组时应避免将留学生分在一组,而是将中国本土学生与外国学生搭配开来,加强留学生与中国学生相互交流学习,帮助留学生融入本土学习环境,克服由于外国学生对环境的不熟悉造成的工作障碍,顺利完成课程实验任务。实验报告也是课程实验的重要组成部分,要求学生对实验数据进行有效处理,对实验现象运用课程理论知识进行详细分析、解释。 5.课程学习质量的监控与评估。学生课程学习质量的监控分课堂学习评估、课程阶段学习评估和课程学体评估。课堂学习评估主要通过课堂练习来进行。教师通过学生课堂练习的情况,评估学生课堂学习的质量,改善课堂教学效果。课程阶段学习评估主要通过阶段小测验来进行,通过阶段小测验可以测试学生对一个阶段所学知识的综合运用能力。课程学体评估包括学生的课堂表现、作业情况、小测验情况以及实验情况和期末考试,是学生整个课程学习过程的综合评估。期末考试内容应该含概课程基础知识、课程知识灵活应用和课程知识综合运用等层次,以测试不同层次学生掌握课程知识的情况。 现阶段全英文专业课程教学在中国大学尚属于初步发展阶段,本文主要讨论全英文自控原理课程的教学特点与方法。论文分析了全英文课程班的学生组成和特点,阐述了自控原理全英文课程的教学质量保证的关键措施及经验,为中国大学全英文专业课程的发展提供参考。 自动控制理论论文:自动控制理论发展综述 摘 要:综述了自动控制理论的发展情况,指出自动控制理论发展阶段和现代自动控制理论的发展。最后指出,各种控制理论的复合能够取长补短,是控制理论的发展方向。 关键词:自动控制理论;人工智能;智能控制 自动控制理论是自动控制科学的核心。自动控制理论自创立至今已经过了三代的发展:第一代为20世纪初开始形成并于50年代趋于成熟的经典反馈控制理论;第二代为50、60年代在线性代数的数学基础上发展起来的现代控制理论;第三代为60年代中期即已萌芽,在发展过程中综合了人工智能、自动控制、运筹学、信息论等多学科的最新成果并在此基础上形成的智能控制理论。经典控制理论(本质上是频域方法)和现代控制理论(本质上是时域方法)都是建立在控制对象精确模型上的控制理论, 而实际上的工业生产系统中的控制对象和过程大多具有非线性、时变性、变结构、不确定性、多层次、多因素等特点,难以建立精确的数学模型。因此,自动控制专家和学者希望能从要解决间题领域的知识出发,利用熟练操作者的丰富经验、思维和判断能力,来实现对上述复杂系统的控制,这就是基于知识的不依赖于精确的数学模型的智能控制。本文将对经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论的发展情况及基本内容进行介绍。 一、自动控制理论发展概述 自动控制是指应用自动化仪器仪表或自动控制装置代替人自动地对仪器设备或工业生产过程进行控制,使之达到预期的状态或性能指标。对传统的工业生产过程采用自动控制技术,可以有效提高产品的质量和企业的经济效益。对一些恶劣环境下的控制操作,自动控制显得尤其重要。自动控制理论是与人类社会发展密切联系的一门学科,是自动控制科学的核心。自从19世纪Maxwell对具有调速器的蒸汽发动机系统进行线性常微分方程描述及稳定性分析以来,经过20世纪初Nyquist,Bode,evans,Wienner,Nichols等人的杰出贡献,终于形成了经典反馈控制理论基础,并于50年代趋于成熟。经典控制理论的特点是以传递函数为数学工具,采用频域方法,主要研究“单输入——单输出”线性定常控制系统的分析与设计,但它存在着一定的局限性,即对“多输入——多输出”系统不宜用经典控制理论解决,特别是对非线性、时变系统更是无能为力。现代控制理论本质上是一种“时域法”,其研究内容非常广泛,主要包括三个基本内容:多变量线性系统理论、最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论。现代控制理论从理论上解决了系统的可控性、可观测性、稳定性以及许多复杂系统的控制问题。但是,随着现代科学技术的迅速发展, 生产系统的规模越来越大,形成了复杂的大系统,导致了控制对象、控制器以及控制任务和目的的日益复杂化,从而导致现代控制理论的成果很少在实际中得到应用。经典控制理论、现代控制理论在应用中遇到了不少难题,影响了它们的实际应用,其主要原因有三:这些控制系统设计和分析都是建立在精确的数学模型的基础上的, 而实际系统由于存在不确定性、不完全性、模糊性、时变性、非线性等因素,一般很难获得精确的数学模型;研究这些系统时,人们必须提出一些比较苛刻的假设,而这些假设在应用中往往与实际不符;为了提高控制性能, 整个控制系统变得极为复杂,这不仅增加了设备投资,也降低了系统的可靠性。 二、现代控制理论的发展及基本内容 经典控制理论虽然具有很大的实用价值,但也有着明显的局限性。其局限性表现在下面二个方面:第一,经典控制理论建立在传递函数和频率特性的基础上,而传递函数和频率特性均属于系统的外部描述(只描述输入量和输出量之间的关系),不能充分反映系统内部的状态;第二,无论是根轨迹法还是频率法,本质上是频域法(或称复域法),都要通过积分变换(包括拉普拉斯变换、傅立叶变换、Z变换),因此原则上只适宜于解决“单输入——单输出” 线性定常系统的问题,对“多输入——多输出”系统不宜用经典控制理论解决,特别是对非线性、时变系统更是无能为力。 现代控制理论正是为了克服经典控制理论的局限性而在20世纪50、60年代逐步发展起来的。现代控制理论本质上是一种“时域法”。它引入了“状态”的概念,用“状态变量”(系统内部变量)及“状态方程”描述系统,因而更能反映出系统的内在本质与特性。从数学的观点看,现代控制理论中的状态变量法,简单地说就是将描述系统运动的高阶微分方程,改写成一阶联立微分方程组的形式,或者将系统的运动直接用一阶微分方程组表示。这个一阶微分方程组就叫做状态方程。采用状态方程后,最主要的优点是系统的运动方程采用向量、矩阵形式表示,因此形式简单、概念清晰、运算方便,尤其是对于多变量、时变系统更是明显。特别是在Kalman提出的可控性和可观测性概念和极大值理论的基础上,现代控制理论被引向更为深入的研究。现代控制理论研究的主要内容包括三部分:多变量线性系统理论、最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论。由于篇幅所限,有关现代控制理论研究的具体内容请参见有关文献,这里从略。 三、结论 以上我们介绍了自动控制理论的发展情况和现代控制理论,各种控制理论都有其优点、缺点和适用范围,如果能够取长补短,则必然能够扩大其应用的范围,因而是控制理论的发展方向。事实上,现在已经出现了集经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论于一身的各种复合控制理论,如模糊PID复合控制、模糊变结构控制、自适应模糊控制、模糊预测控制、模糊神经网络控制、专家PID控制、专家模糊控制等等。 自动控制理论论文:基于CDIO的“自动控制理论”工程教育研究和实践 摘要:针对“自动控制理论”课程在工程实践教学中的不足,运用CDIO教育理念对该课程的工程教育进行研究和实践,明确“自动控制理论”课程中学生的学习需求,重新设计教学模式,强化工程实践能力培养,考核方式采用多元化模式。解决了目前该课程工程教育面临的困难,调动了学生学习的积极性,提高了学生的工程实践能力和创新能力。 关键词:自动控制理论;工程教育;CDIO理念 进入21世纪,经济全球化对我国工程技术人才的需求日益增长,对工程教育的发展带来了机遇。但在我国的传统工程教育中,重理论轻实践,过分强调知识的理论深度和系统性,而忽略了各学科知识间的联系,特别是忽视理论知识的应用。“自动控制理论”作为自动化学科各专业的一门重要的专业基础课程,[1]是为培养从事控制领域的科学研究和工程技术人员而设置的。在“自动控制理论”课程中,传统教学多局限于课堂授课,结合线性系统时域分析、根轨迹分析和频率特性分析等基础验证性实验和系统动态、稳态特性分析等分析性实验,而强调工程实践的综合性和创新性内容不足,偏离实际工程应用。 黄山学院(以下简称“本校”)作为一所地方性普通本科高校,与学术性高校“错位竞争”,明确办学定位为应用型。因此,结合本校“自动控制理论”课程教学的实际情况,对“自动控制理论”课程教学提出了改革思路。本文将利用CDIO工程教育模式的理念,[2]明确“自动控制理论”课程中学生的学习需求,重新设计教学模式、强化工程实践能力培养和考核方式多元化,以提升该课程工程教育的质量和内涵。[3-6] 一、CDIO工程教育理念 CDIO代表构思(conceive),设计(design),实施(implement),运行(operate),是由MIT和瑞典几所大学在Wallenburg基金会的资助下,经过几年的研究、探索和实践于2004年创立的工程教育模式。该教育模式是以产品、过程和系统的构思、设计、实施和运行全生命周期为背景的教育理念为载体,以CDIO教学大纲和12标准为基础,让学生以主动的、实践的、课程之间具有有机联系的方式学习,获取工程能力。 CDIO工程教学模式的主要特色在于它创造了能够深化技术基础和实际能力的学习经验。采用现代教学方法、创新教学模式和新的学习环境为学生提供接近工程实际的学习经验,这些具体的学习经验创建了一个与技术基础相关的学习抽象概念的认知框架,并为学生提供有助于理解和记忆这些抽象概念的实际应用机会,由此提供掌握深厚基础知识的途径。 二、“自动控制理论”课程教学改革 1.重新设计教学模式 根据“自动控制理论”课程特点,运用CDIO工程教育理念,坚持以学生为本,建立知识、能力、素质培养体系,将系统的构思、设计、实施和运行贯穿整个教学过程,对“自动控制理论”的教学目标、课程体系、教学活动及组织形式等进行全方位思考与设计,形成基于CDIO的“自动控制理论”课程教学模式,如表1。 2.强化工程实践能力培养 为了加强“自动控制理论”课程工程实践能力的培养,在传统教学的基础上,融合项目教学、虚拟仿真和案例分析等方法,让学生在模拟工程实践的环境中进行学习。 (1)项目教学。基于项目的教学是建立在具体问题的基础上来寻找解决问题的办法。为了践行CDIO工程教育理念,依托项目以3~5名学生为一组,教师采用点拨方式或共同探究的方式进行指导。具体实施步骤如下: 1)构思(C)。通过加深学生对自动控制系统的使命、需求、功能、技术和构建等概念设计的理解,其主要形式是要求学生对控制系统进行分析、思考,形成对控制系统设计开发的基本感性认识,加深对控制系统基本分析和设计方法的理解。 2)设计(D)。要求学生使用控制方法,完成自动控制系统的需求定位、模型开发、系统分析、系统架构等。通过实践,使学生掌握自动控制系统工程的基本原理、方法、技术、工具,并能够在实际中应用。 3)实现(I)。将设计成果加以实现,着力培养学生的务实精神、工程能力和团队精神。 4)运行(O)。每个小组对所开发的控制系统进行实际应用,并建立相应的应用、营销和服务渠道。实在难以在实际应用的要求建立模拟实际应用环境,实施模拟应用。运行主要目的是让学生了解市场,培养学生的务实精神和实际工作能力。 (2)虚拟仿真。虚拟仿真,就是用一个系统模仿另一个真实系统的技术。虚拟仿真技术的引入,将使控制系统设计的手段和思想发生质的飞跃,更加符合现代社会发展的需要。采用虚拟仿真能够使学生在一个比实际情况更安全的环境中提高工程实践能力,可以说在“自动控制理论”课程中应用虚拟仿真技术是可行且必要的。 (3)案例学习。案例学习可以提供很多关于实际工程的具体经验,一个典型案例还可以提供详细的背景内容。通过讨论案例,学生能够亲自体验系统或产品的CDIO过程,并参与疑问的解答,提高了学生的思考和决策能力。 3.考核方式多元化 传统“自动控制理论”课程考核方式笔试偏重理论知识考核,难以考察对实际自动控制系统的设计、分析和建造等工程实践能力。针对本课程注重工程实践性、创新性和应用技能培养的要求,改革单一的考核方式,综合学生在知识、创新、应用等多方面能力,采用笔试、课堂互动、实验操作、项目开发等多元化考核方式。多元化考核方法不仅促使学生重视课堂知识的掌握,还重视知识的工程应用与创新,有效地提高了教学水平和教学质量。 三、总结 CDIO工程教育模式的核心是培养学生的工程素养、工程实践能力。“自动控制理论”课程作为工程背景较强的课程,只有掌握坚实的理论基础,具备严谨的工程推理和解决问题的能力,才能在后续课程中熟练地运用自控理论知识解决工程实际问题,并为往后能在工作岗位上灵活运用所学知识打下扎实的基础。 自动控制理论论文:控制理论在“自动控制元件”课程教学中的应用 摘要:在对“自动控制元件”课程教学改革的实践中,以控制理论思想作为指导,在深入分析课程、学员和教员的实际情况的基础上,建立了课程教学反馈控制系统模型,采取了优质提问教学法等多种反馈方式,取得了较好的教学效果,同时也提高了教员的教学水平。 关键词:控制理论;自动控制元件;反馈控制教学 所谓控制,就是根据系统内外部变化,进行有目的的调整,一次又一次地克服不确定性,纠正偏差,使系统始终处于某种特定状态的一种活动。[1]控制理论认为,任何系统、过程与运动都可以看作一个复杂的控制系统,控制理论思想的应用并不仅仅局限于工业生产或军事设备控制方面,也可以扩展到其他领域。 教学是一种有计划、有目的的活动。教学的目的在于使学生形成一定的心理过程及特性。学生的心理过程是有规律的,因而是可以控制的,问题在于掌握借以控制这种过程的规律。由此认为,控制理论对于教学来说,在原则上也是适用的。因此可以将控制理论的基本原理和方法推广至教学领域,建立教学控制系统,结合教学过程的特点及规律,改革传统教学过程,研究和解决教学过程中的一系列问题,以实现对教学过程的有效控制和全面优化,从而更好地控制教学质量,提升学员的学习积极性,提高教员的教学水平,达到教学相长的目的。 一、反馈控制教学的基本原理 控制系统由被控对象和控制装置组成,控制方式分为开环控制、闭环控制和复合控制,传统的知识注入型教学过程通常为开环控制方式。以学员作为控制对象,以课程教学目标为期望值,以教学效果为控制量,可建立课程教学开环控制系统,如图1所示。 在图1所示的系统中,教员进行课堂授课时,学员扮演的是被动接收知识的角色。从控制理论观点来看,传统的知识注入型教学存在着控制作用的断续性与反馈联系的偶然性问题,因而不是最佳的教学方式。由于缺少有效且连续的反馈信息,教员无法及时掌控教学情况,学员学习主动性差,教员教学水平提高缓慢,往往难以达到预期教学效果。 若在系统中增加前馈补偿和反馈通道,则可建立闭环(反馈)教学控制系统,如图2所示。 由图2可知,由于建立了良好的反馈联系,教员在教学过程中能够及时发现实际教学效果与教学目标的偏差,从而根据反馈控制原理适时改变控制方式(调节教学内容、教学进度、教学方法和教学手段等),以保证:教学过程始终沿着教学目标的固有轨道前进;教学内容、方法和手段适合教学对象,且不断趋于完美;教学研究与教学本身得以同步发展。 在课程教学实践中,应该依据课程、学员和教员等各方面的实际情况,深入分析课程教学控制系统的各个组成部分,细化前馈和反馈环节,建立课程教学控制系统模型,图3为针对“自动控制元件”课程建立的教学反馈控制系统结构图。 由图3可知,在“自动控制元件”教学反馈控制系统中,以自主预习的前馈补偿方式以及自主复习的局部反馈方式促使学员在自控(学员自学)和他控(学员之间的相互学习、交流、激励)方式作用下,初步消化和掌握教员在课堂授课过程中讲授的理论知识。教员在课堂授课过程中,采用有效的课堂提问等方法,及时掌握学员学习动态,实时调整教学过程,以保证教学效果;课后,通过每周答疑、课后作业、课程实验、课中考核、课外实践以及学员针对课程提供意见建议等多种反馈方式,获取学员对课程知识的掌握和应用情况以及学习态度、精神状态等,并根据反馈信息适时调整教学过程,从而缩小教学效果与教学目标的偏差。在传授知识和能力的同时,教员的授课能力也可通过自身的总结交流、教学督导组的评价以及学员的意见建议等三个反馈渠道得到及时反映,以促进教学水平的提高。 二、反馈控制教学中需要注意的问题 在教学控制系统中,教学是一种有目的、有计划的实施控制活动的过程。要实现有效控制,首先必须建立较为准确的系统模型,然后根据课程、学员和教员的实际情况制定行之有效的控制方式。既要因“材”施教,也要因“才”施教,“材”指的是课程的教学目标和教学内容,“才”指的是学员和教员。实现因“材”施教和因“才”施教的关键在于构建有效的信息反馈通道。 1.教学控制系统模型的建立 系统模型越准确,控制效果越好。因此在系统建模时,必须深入分析教学反馈控制系统的各部分结构,了解“材”和“才”的实际情况,确定系统期望和反馈信息及其之间的关系。教学控制系统中需要明确的主要信息和组成部分包括: (1)系统期望,即教学目标。严格依照专业人才培养方案和课程标准制定课程的总体教学目标和各章节、每次授课的教学目标。 (2)被控对象,即学员。通过课前召开座谈会、课中答疑以及与学员代表交流沟通等方式全方位了解授课对象。 (3)控制方式,即教学实施方案。制定具体且具有针对性的课程教学改革方案、课程教学设计方案和课堂教学方案。而在课堂教学实施计划开展之前,教员应该进行精心的教学准备,具体工作包括深入理解教学内容、设计具有一定特色的多媒体课件和教案、熟练掌握几种教学方法、开发交互式课程学习网站和建设试题库等。 (4)评价方式,即根据学员的学习情况,把实际值与期望值进行比较,对教学工作做出客观评价。按照教学目标衡量实际成效,最理想的情况是在偏差较小时就有所察觉,并采取措施加以改善。但是,仅凭经验是远远不够的,必须制定客观公正、切实可行的评价方案对学员进行综合评定,才能客观地评价教学效果。 2.反馈控制方式的选择 在教学过程中,课堂授课是知识传递的一个关键环节,在此环节中必须采取有效的反馈方式,以获取足够的反馈信息。在“自动控制元件”课程教学过程中,教学组在课堂授课过程中采用了优质提问教学法(Quality Questioning, QUILT)。QUILT是一种“通过提问、理解促进学习和思考”的教学方法,包括精心准备问题、适时抛出问题、激发学员回答、对学员的回答进行加工以及对提问行为进行反思五个阶段。[2]通过QUILT,可以调动学员的学习积极性,使更多的学员参与思考,更重要的是能够迅速获取学员对知识的理解程度的反馈信息。同时,教学组采取其他方式获取更多反馈信息,主要包括每周答疑、课后作业、课程实验、课中考核、课外实践活动(“三性”实验、“三小”活动、数学建模、电子设计、机器人大赛)等,使学员在掌握理论知识的同时,提高动手能力和实际应用能力。 自动控制理论论文:自动控制理论初探 【摘 要】随着技术工具的进步如半导体微电子学、光学和光电子学、计算机和通信网络等信息采集、存储、传输、计算和处理技术的迅速发展也强力推动着自动控制理论研究向前发展。然而由于研究系统、对象越来越来复杂,这样就对自动控制理论以及其实际运用的研究就提出了更高的要求。本文首先对自动控制理论的发展作了一个简单的回顾,然后对Matlab软件作了一些简介、最后简单阐述了自动控制理论的研究现状以及其它在各不同领域的运用。 【关键词】自动控制理论;Matlab;模糊控制;鲁棒控制;最优化控制 随着控制系统复杂性的增加,不确定因素的增多,要求各控制理论分支有进一步的发展,弥补各理论分支的缺点与不足,以满足更高的控制性能指标。现有的控制理论在线性系统控制中大都能取得良好的控制效果,但对离散、非线性复杂系统领域的研究大都刚刚起步,或处于初级阶段,远未达到人们的期望。而实际工业生产过程的模型一般都很复杂,通常具有非线性、分布参数和时变等特性。因此将控制理论的研究领域推广到非线性复杂系统有重要的实际意义。另外与宏观复杂系统控制相对的量子控制(Quantum Control)也正在作为一个全新的学科领域蓬勃崛起,它的发展也依赖于完善的控制理论和优化控制策略。近年来随着微电子、半导体、计算机等技术的快速发展也强有力的推动了自动控制理论的发展。 一、现代控制理论的产生及其发展 控制理论作为一门科学,它的产生可追溯到18 世纪中叶的第一次技术革命,1765年瓦特发明了蒸汽机,应用离心式飞锤调速器原理控制蒸汽机,标志着人类以蒸汽为动力的机械化时代的开始,后来工程界用控制理论分别从时域和频域角度讨论调速系统的稳定性题,1872年劳斯(Routh E J)和1890年赫尔维茨(Hurwitz)先后找到了系统稳定性的代数据,1932年奈奎斯特(Nyquist H)发表了放大器稳定性的著名论文,给出了系统稳定性的奈奎斯特判据。美国著名的控制论创始人维纳(Wiener N)总结了前人的成果,认为客观世界存在3大要素:物质、能量、信息,虽然在物质构造和能量转换方面,动物和机器有显著的不同,但在信息传递、变换、处理方面有惊人的相似之处,1948 年发表了《控制论—或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》,书中论述了控制理论的一般方法,推广了反馈的概念,确立了控制理论这门学科的产生。 1.经典控制理论。第一代称为“经典控制理论”时期,时间为20 世纪40~50 年代。它研究的主要对象多为线性定常系统,主要研究单输入单输出问题,研究方法主要采用以传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频域分析法,它的控制思想首先旨在对机器进行“调节”,使之能够稳定运行,其次是采用“反馈的方式,使得一个动力学系统能够按照人们的要求精确地工作,最终实现对系统按指定目标进行控制。” 2.现代控制理论。第二代称为“现代控制理论”时期,时间为20 世纪60~70 年代。经典控制理论对线性定常系统可产生良好的控制效果,但是它对多输入多输出、时变、非线性系统的控制却力不从心。所以50 年代末60 年代初,学者卡尔曼等人将古典力学中的状态、状态空间概念加以发展与推广,将经典控制理论中的高阶常微分方程转化为一阶微分方程组,用以描述多变量控制系统,并深刻揭示了用状态空间描述的系统内部结构特性如可控性、可观性,从而奠定了现代控制理论的基础。 3.第三代控制理论。以上所提的经典控制理论和现代控制理论都是建立在数学模型之上的,所以统称为常规(传统)控制。它们为了控制必须建模,但许多实际系统的高维性及系统信息的模糊性、不确定性、偶然性和不完全性给基于数学模型的传统控制理论以巨大的挑战。是否可以改变一下思路,不完全以控制对象为研究主体,而以控制器为研究对象;是否可以用人工智能的逻辑推理、启发式知识、专家系统解决难于建立数学模型的问题呢?智能控制的出现正源于这一思想。1967年Leondes 和Mendel 首次正式使用“智能控制”一词,1971 年傅京孙教授指出,为了解决控制问题,用严格的数学方法研究新的工具来对复杂的“环境2对象”模型进行建模和识别以实现最优控制,或者用人工智能的思想建立对不能精确定义的环境和任务的控制设计方法,这两者都值得试一试,而重要的是把两种途径密切结合起来协调的进行研究。沿着这一思想出发,现代控制理论将微分几何、微分代数、数学分析与逻辑推理、启发式知识建立和发展了智能控制理论相结合从而形成第三代控制理论大系统理论和智能控制理论。 二、Matlab工程软件 1.Matlab起源。早在70年代中期,Matlab的开发者美国人Clever Moler及其同事在美国国家科学基金的资助下研究开发调用LinPack和EisPack的FORTRAN子程序。到70年代后期,Clever Mloer教授利用业余时间为学生编写能够方便调用LinPack和EisPack的程序。Clever Mloer给这个接口程序取名为Matlab,这是从Matrix(矩阵)、Laboratory(实验室)各取前三个字母组成的,意思是“矩阵实验室”。 2.Matlab的特点与功能。Matlab自从1984年由MathWork公司推向市场以来,经历十几年的发展和竞争,现在逐步风靡世界,可靠的数值和符号运算能力、简单易学的程序语言、强大的图形和可视化的功能以及为数众多的运用工具宝石Matlab区别与其他科技应用软件的显著特点。其相关的功能如下:(1)数值和符号计算功能。Matlab的数值计算功能包括:矩阵的创建和保存;数值矩阵代数、乘方运算和分解;数组运算;矩阵操作;多项式和有理分式运算;数据统计分析、差分和数组导数;用于求积分、优化和微分方程的数组解的功能函数等。(2)Matlab语言。除了指令行操作的直接交互使用方式外,Matlab作为高级应用软件有它自己的编程语言。Matlab的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的习惯形式十分相似,简单易学。完全不需要对矩阵的乘法和求逆进行烦琐的编程。因此用Matlab求解问题比C语言、FORTRAN语言要简便的多。与其它高级语言的关系仿佛高级语言与汇编语言的关系一样,尽管它的执行效率比其它的高级语言低但是其编程效率、程序的可读性,可移植性要远高于它们。(3)图形和可视化功能。图形和可视化功能是现代应用软件发展的主要方向,也是前后版本间的最大差异之一。利用可以轻而易举地绘制二维、三维曲线,三维曲面,并可进行图形和坐标的标识、坐标控制、图形的迭绘、视角和光照设计、色彩精细控制等等。另外还可以非常方便地完成动画的绘制工作。Matlab还提供了对图形对象(Graph object)和图形句柄(Graph Handle)进行操作的“底层(low level)”指令,使用户可以随心所欲地对图形进行各种操作,为用户在图形表现和可视化方面开拓了一个广阔的、没有丝毫束缚的空间。 自动控制理论论文:基于CDIO教育理念的自动控制理论精品课教学改革研究与实践 [摘要]CDIO,即构思(conceive)、设计(design)、实施(implement)、运作(operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。本文选用自动化专业的一门主干课“自动控制理论”为研究对象,运用CDIO教育理念对该课程的教与学进行探讨和实践,形成了以学生为主的“活跃课堂、积极实践、学术探讨、项目研究、网络助学”的教学模式,经过5年的教学实践,取得了很好的教学效果和教改成绩,使学生在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高,为创新人才成长搭建了宽广舞台。 [关键词]CDIO;工程教育;自动控制理论;教育理念 1 研究背景 CDIO工程教育培养模式是由教师简洁明了地介绍要学的相关概念后,将学生分成小组,每个小组5~6人。各个小组自己设计实验方案、确定操作流程、选择器材,分工合作完成实验。通过分析实验结果,学生提出其中存在的问题,然后教师开始剖析概念、讲解原理,并和学生一起探讨。该模式可以培养学生分析问题、解决问题的能力,同时能够增强学生的自学能力、沟通协调能力、团队合作能力以及大系统的运作能力并最大地发挥学生的积极性和创造I生。自动控制理论是指导人们在一定工程背景下实现对复杂系统设计与分析的方法论,理论性很强,而CDIO工程教育模式的精髓——CDIO代表的构思、设计、实现和运作正是自动控制理论思想的具体体现,它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,旨在培养学生的工程能力,是一种新的高等工科教育模式。它包括个人的工程科学能力和技术知识能力、终生学习能力、团队交流能力和大系统协调等方面的能力。显然,CDIO的教学目标与应用型高校本科专业的培养目标是一致的,即培养理论与实践相结合、工程技术与市场需求相结合的高级专门人才。以人才培养为目标,以教学改革为指导,以教材创新为核心,以科学研究为基础,对自动控制理论课程进行改革,以适应国内快速发展的工控领域对自动化人才的要求。 2 教学理念的转变 2.1 教学模式改革 “培养什么样的人才、如何培养人才”始终是高等教育的基本问题,“教什么、怎么教,学什么、如何学”始终是教学过程中的一对基本矛盾。很多教师认为“教什么”最重要,至于“怎么教”、“怎么学”全在个人,不重视教学方法的研究,习惯于个人传统方式的延续。认为“怎么教”是教师的事情,“怎么学”是学生的事情,“教”与“学”分离,对教师主导、学生主体、师生互动交流认识不足;对教学大纲的把握、对教学目标的实现认识不足,认为教材、讲义、网上资料师生可以自由使用,殊不知,这是教师不负责任、偷工减料的表现;对课程的规律性与学习能力培养的重要性认识不足,有的教师过分强调讲课面面俱到,“填鸭式”教学方法反而贻误了学生创造思维的训练和培养。为此,提出如下理念。 1)学生的主体性与教师的主导性融合。教师视每次授课为一场表演,既是演员又是导演,学生是观众。这样教师就要在如何演的精彩、如何引人入胜上下功夫,教学过程中教师主导活动和学生主体活动不断融合实现动态转换,随着知识的潜移默化,学生的学习活动自主性逐渐扩大,教师的传教活动制约性逐渐缩小,最后转化为学生能够完全自主学习,真正成为学习的主人。 2)学习的开放性与教学的关键点融合。信息时代提供了众多的知识获取途径,课堂和教师已不再是获得知识的唯一渠道,应该充分利用网络、名师、资料、实验、学科、专业等优质资源环境与学术氛围,把学习的场所从课堂扩展到大型实验室、图书馆、讲坛等。自主研学、拓展训练、思维创造,为学生知识创造和能力建构拓展了更加宽松的环境,这是当前教学模式改革的核心。强化自主性、综合性、设计性实验,重视工程实践、课程设计、项目训练以及大学生生产实习;将学生个体的学习扩展到小组学习、团队学习等合作学习的形式;着力提高各种课外学习活动的覆盖面和参与面,通过研究小组、讨论班、报告会、俱乐部、沙龙、社团等各种载体,让每一个学生都有锻炼施展多方面能力和才华的舞台。教学的关键点是教给学生一种思考问题的思维方法,有些知识问题的具体细节,忘记了可以查书,但思考问题的方式,一旦领悟并加以应用后,具备的是解决更多新问题、领悟更多新知识的能力,这才是教与学的关键。充分利用互联网拓展学生网上学习、教师网上答疑、学生网上作业、教师网上批改的新途径。 3)教学评价的综合性与透明性融合。既然讲课就是表演,演员演得如何观众最有发言权,采取学生匿名网上评议制,对每位授课教师按照统一的评价指标给予教学质量评价,教师可以随时查阅学生评价做到有则改之无则加勉,这种方式有效提高了教师的教研水平。 4)学生成绩评定的多样性与灵滑性融合。采取平时考核(20%)+实验考核(10%)+学期考核(70%)作为学生的最终成绩,这样充分调动了学生学习的自主性与积极性,避免了一考定终生和逃课现象。 2.2 明确精品课程的内涵 精品课程是指具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程,省级精品课《自动控制理论》是由自动化系负责开设的院级平台课,是一门理论性和实践性都很强的课程,理论比较枯燥,难以理解,其特点是概念多、抽象,理论分析和数学计算比重大,在课程讲授过程中,若不注重教学模式的改进,就会让学生感觉似乎在学一门“数学”课,跳不出抽象的理论框架,不知道如何把该课程的理论知识应用于工程实践中,那么,这门课程的讲授就是失败的。在课程教学改革实践中,引入CDIO模式,以小型控制课题为导向,引导学生自觉加深理论学习,依次完成控制系统建模、控制器设计、仿真实现,培养了学生的创新能力、动手能力及课题研究能力,激发了学生的学习兴趣。因此,教师要有目的、有计划、有步骤地结合教学的具体内容对学生进行思维方式的引导、指导和训练,使学生理解并掌握诸如典型化、线性化等处理方法和意义,体会到数学作为一种工具处理工程问题的重要性和趣味性,使学生变被动学为主动学,提高学习积极性,既巩固了知识体系,又树立起工程思想。 3 基于CDIO教育理念的教学改革 探索了CDIO理念下的以研究型学习,以实际的物理对象为背景进行控制系统建模、控制器设计、仿真实现的教学模式,并相应地对教学内容、教学手段、考试方式进行了配套改革。 3.1 教材建设 教材是教学理念的载体,是课程体系改革的核心。为了充分贯彻课程改革建设,发挥团队的特色,自2003年开始狠抓教材建设,相继出版了两部理论教材:《现代控制理论》(中国标准出版社2003)、《自动控制原理》(21世纪高等院校优秀教材,国防工业出版社2004);两部与之配套的书籍:《自动控制理论学习指导》(大连理工大学出版社2004),《自动控制理论实验及综合系统设计》(华中科技大学出版社2008);一部用于指导学生进行计算机辅助设计的《控制系统数字仿真及MAT-LAB语言》(电子工业出版社2009)。形成了理论教学、实验教学、学习指导、CAD实现的系列特色教材,为知识的有效传播奠定了基础。 3.2 良好的开端是成功的关键——绪论的重要性 在绪论中重点介绍自动控制理论的发展史,研究的对象、方法及主要内容,自动控制理论的特点和发展趋势以及在工业生产、航空、航天等领域所起的重要作用。为了增强学生学习该课程的兴趣,课程中利用多媒体技术制作了多个视频资料,包括阿波罗登月、我国的神舟七号载人航天飞行、美国NASA的月球车、国际机器人大赛以及人在大脑支配下的行为过程等,并简要介绍了这些系统中用到的自动控制理论知识、课程的重点及学习方法,学生由此对课程产生了浓厚的兴趣及强烈的求知欲望,促进了学生从“要我学”到“我要学”的转变。 3.3 强化实践教学,提升工程实践能力 围绕工程实践和创新精神培养这一目标,实践教学构建三层体系,突出综合性、设计性、研究性训练,加强课内实验、课程设计、毕业设计等实践环节的有序衔接。提出以学生为主的“活跃课堂、积极实践、学术探讨、项目研究、网络助学”的教学模式,进行了基于“学术探讨、项目研究”的教学改革。将教学分成三个阶段:课堂教学、课程设计、毕业设计。精心设计了一整套与之对应的三级项目体系:以随堂进行的项目为三级项目,促进学生对专业核心课程的学习;以专业课程设计为二级项目,培养学生构建并运用知识模块的能力;以毕业设计为一级项目,培养学生用专业知识开发设计复杂系统和产品的能力。为探索CDIO教学模式,将授课教师从科研项目中提炼出来的基于团队的三级项目与课程实验教学有机融合,让学生在课堂上学习理论知识,课外进行三级项目的研究,使学生自主建立起以确定项目方案、设计和仿真为主要内容的学习体系。三级项目的最后,要求学生以撰写项目报告和制作PPT的形式进行项目研究的汇报,改变了以往以课后习题来巩固学生所学理论知识,类似于“纸上谈兵”的学习方式。结合不同章节内容的特点,教学骨干自行开发了所有课程的多媒体助学课件,如针对根轨迹绘制制作了全动画多媒体课件,受到学生的普遍欢迎。这种教学模式为创新人才成长提供了自主性、研究性、多样性的宽广舞台,促进了学生创新实践能力和综合素质的全面提升。燕山大学学生先后在全国“飞思卡尔杯”智能车大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、“挑战杯”创业计划大赛以及全国电子设计竞赛等许多重要赛事中均取得了十分优异的成绩。 3.4 加强网络教学平台与资源共享建设 为培养学生自学能力,自行研发了网络综合教学平台,提供了15个子系统供师生使用,形成了一个集教学、学习、实验、设计、考研辅导、信息交流于一体的自动控制原理在线教学的专业网站,实现了教育资源共享。以图文并茂的形式提供丰富动感的教学内容,利于突出重点、突破难点,优化课堂结构,创造良好的网络教学环境,提供教学讲义、教学视频、课后练习测试、同步训练、在线答疑、提交作业、考研专题等多个栏目,为学生提供了丰富的教学资源。 3.5 开展研究型学习 教学中引入的工程实例倒立摆装置是一个复杂的、不稳定的非线性系统,是进行控制理论教学及开展各种控制实验的理想实验平台。通过对倒立摆的控制,检验新的控制方法是否有较强的处理非线性和不稳定性问题的能力。同时,其控制方法在军工、航天、机器人和一般工业过程领域中都有着广泛的用途,如机器人行走过程中的平衡控制、火箭发射中的垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等。教学中,将倒立摆作为工程实例贯穿整个课程,在各阶段理论教学后,完成倒立摆的系统建模、分析及控制器设计等,提高学生的工程应用能力及学以致用的信心。 研究型学习分三个阶段:(1)引导学生充分利用图书馆和网络,搜集相关资料;(2)学生分成研究小组,在6周的时间内,跟随课程的学习进度依次完成被控对象的建模和性能分析,并完成控制器的设计,然后用Matlab/Simulink建立控制系统的仿真模型,对系统的控制性能进行仿真分析;(3)要求学生以组为单位撰写研究报告,并以小组的形式进行研究汇报,汇报中要求小组成员全员参加,教师和其他组学生同时对研究情况进行打分评价。通过汇报,不仅可以活跃研究氛围,加强各组学生之间的交流,开阔学生的视野,还可以检验每个学生在课题研究中的参与程度。 最后,可以在一、二、三级倒立摆实验平台上,实现学生自行设计的系统验证。在课堂上,教师们也把工程项目的部分内容作为教学案例介绍给学生,注重知识讲授与项目实践有机结合。在课下,教师们带领学生积极参与科研项目研发或专业竞赛活动,培养了一批专业基础扎实、动手能力强的优秀学生。利用好现有的实验室和实习基地,探索出了一条行之有效的工程教育模式,使学生在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高。 4 结束语 教学实践表明,基于CDIO教育理念的教学模式可以大大提高学生的学习积极性、主动性,促进学生从“要我学”到“我要学”的转变,有利于培养学生的动手能力、综合应用能力和创新能力。学生反映非常喜欢这种教学模式,并提出了很多很好的建议,加强了学生和教师之间的沟通与交流,起到了教学相长的效果。 作为一种工程教育教学模式,CDIO具有先进的理念和很好的借鉴作用。将这种工程教育思想贯穿于自动化专业人才培养方案改革、课程体系建设、师资队伍建设、实践教学建设等各个方面,构建理论与实践相结合,技术与市场相结合的应用型人才培养体系,为国家、地方培养合格的高级专门人才,是教育工作者的不懈追求。
掌握机械自动化技术的发展历程有助于了解机械自动化技术知识,准确预测机械自动化技术未来发展趋势。本文重点分析了机械自动化技术发展历程,结合时展,预测机械自动化技术发展方向,为从事机械自动化技术的工作人员提供建议。 1机械自动化技术的重要性 在工业生产中,自动化是指机械或装置在没有人工干预的情况下,仍然可以根据预先设定的程序或命令自动开展工作流程的过程,机械自动化技术指的是机械装备和机电设备的设计、生产、投入使用的过程。机械自动化技术对于在工业生产中工作人员,在机械的设计制造、产品开发、使用技巧、机械运行管理以及机械的经营销售的工作人员具有重要意义。将计算机科学、信息技术、自动控制技术引入机械自动化技术工艺生产中,可以用科学合理的设计制造技术,有助于突破现代工程领域中的瓶颈问题,快速将机械产品实现智能化。机械自动化技术在工业生产中具有重要作用,同时,对劳动力和就业方面也存在一定影响。机械自动化技术投入使用,使得企业劳动力需求下降,降低运营成本,提高劳动效率,增加企业利益。在另一方面,劳动力需求下降,导致很多人失业,但是,不能因此而限制企业使用机械自动化技术从事生产。自动化生产开始后,从业者也不再从事简单工种,转而开展精进的技术,体现了自我价值以及不可取代性。企业实现自动化生产,是对生产的效率的提升,而是增加了劳动效率。当自动化高度发达以后,自动化可以为企业带来更多利益,员工为了增加收入必须要提高个人能力,增加生产速度,通过这个员工可以提高自己的收入。在宏观经济中,无论是对于企业来说,还是对于员工来说,实现自动化生产,代替部分劳动力,有助于减轻劳动者的体力劳动,增加企业产量,提高经济效益,改变传统的生产模式。由此看来,短期内失业人数虽然有所增加,但是并不能降低宏观经济造稳步增长的趋势退。从事体力劳动的员工减少,为了谋求生存,必须找到新的生存方式,很多事业员工会选择服务业,在一定程度上促进了第三产业的发展和进步,机械自动化技术在企业中的研究、推广和应用,将改变人类的生产、生活等方方面面。机械自动化能够为社会生产率和工作效率做出很大的提高,也可以节约资源和能源消耗,确保商品品质,改善劳动人员工作环境,完善生产管理体制,增加优化社会产业结构,加快社会信息化的进程。 2机械自动化技术发展历程 根据机械自动化技术的发展程度,大致可以将机械自动化技术的发展历程分为机械自动化技术形成、局部机械自动化和综合机械自动化这三个关键时期。机械自动化技术形成时期:在1788年,为了更好地实现工业生产过程中,如何更好地控制蒸汽机的速度,瓦特把离心式调速器与蒸汽机的阀门连接起来,设计出可以调节速度的蒸汽机,自此,蒸汽机既具有安全保障又具有生产实用性。可调速蒸汽机的发明是机械自动化的研究和应用的开端,具有里程碑式的意义。20世纪40年代式机械自动化理论知识形成的关键时期,这一时期正是第二次世界大战时期,各国为了更好控制火炮、鱼雷导航、飞机导航等,获取战争胜利的重要武器,一大批科学家慢慢形成了机械自动化经典控制理论与方法,该方法主要以分析和设计单变量控制系统为主要内容。同时,机械、电气和电子技术与自动化技术相辅相成,互相提供技术支持。1946年,美国工程师D.S.哈德提出了使用自动化一词用来描述生产过程的自动操作方法,并在1947年建立了世界上第一个生产自动化的研究部门。局部机械自动化时期:到了50年代,自动控制成为了提高生产率的一种重要技术开始在工业中广泛使用。它在机械制造产业中使用频率快速增加,逐渐形成了机械制造自动化,在冶金、化工和石油等工业生产过程中广泛使用,在管控生产设备的过程中形成了过程自动化。结合计算机产业和电子技术,自动控制与信息处理融合在一起,实现了业务管理自动化。综合机械自动化时期:60年代初期,随着航天技术等工程技术快速发展,如何使得多输入、多输出系统能够实现最优控制成为了当时研究热点之一,传统控制理论很难解决这个问题,因此,现代控制理论诞生了,现代控制理论主要应用极大值原理、动态规划和状态空间法等方法对系统实现管理和控制。现代控制理论的产生具有划时代的意义,其为一颗人造卫星提供了达到技术要求的控制手段。到了60年代中期,现代控制理论在航空航天等工业领域广泛投入使用,这也促进了更新的控制方法和管理方式的产生。工作人员也开始讲模式识别、人工智能与自动化有机结合,形成了智能机器人和专家系统这类高科技成果。 3机械自动化技术发展方向预测 机械自动化技术在各行各业发光发热,机械自动化技术可以更加有效地管理生产成本,提升生产效率,最终为企业带了更加客观的的经济效益。现代社会中,机械自动化技术已成为了衡量一个国家科学技术发展水平和企业现代化程度的重要标志。随着机械自动化以及计算机和电子技术的不断进步,新概念、新方法和新工艺将会不断出现,机械设计也将得到了更加迅猛的发展势头。根据对人类社会发展规律进行研究,机械自动化技术在未来的发展中,必须进一步提高企业生产率,降低机械生产成本,同时,注意与行管产业相结合,设计特定功能进而更好地应用推广。对于机械自动化技术而言,我国虽取得了阶段性的研究成果和实践经验,但是仍然还有很多不足之处有待改正,下文将针对机械自动化技术的未来发展趋势进行预测。目前,机械体积普遍过于庞大,未来,如何缩小机械体积,应用到更加微观的世界成为了一个热点问题。噪音污染是污染源之一,因此,如何降低机械噪声也是一个需要技术攻关的问题。机电一体化的应用改变了传统的机械设计与机械加工的分离使零件的设计与加工几乎同时进行。如何实现机械更加人性化并延长机械寿命也是重要一环,延长寿命意味着机械质量有所提高,更加安全可靠。通过改变材料等方式,使产品在保证质量的基础上,成本降低可以来提高产品在市场中竞争力。 4总结 改革开放以来,我国工业的蓬勃发展,伴随科学技术的不断创新,机械自动化技术发展势头越来越猛。随着时代的变迁,人类已经进入了信息化和低碳化时代,对机械自动化技术的要求随之增加,因此,机械自动化技术还有很大发展空间。本文介绍了机械自动化技术的发展历程,以此为基础,结合时代需求,预测了机械自动化技术未来发展趋势,为从事机械自动化技术的工作人员提供建议。
自动化专业论文:浅谈电气自动化技术专业生产性实训模式的创新 高职院校肩负着服务区域经济,培养面向生产、建设、服务、管理第一线需要的高素质技能型人才的使命。由于高职教育具有职业性、开放性的特点, 大力推行工学结合、校企合作,改革人才培养模式是培养技能型人才的必由之路。工学结合、校企合作是得到世界各国普遍认同的一种职业教育方式。它包括所有以学校与企业部门合作为表现形式的理论知识学习与实践工作相结合的教育形式, 涵盖了德国的“ 双元制”、美国的“ 合作教育”、英国的“ 工读交替式”和日本的“ 产学合作”在内的各国各种职业教育培养模式。如何突破校企合作的困境, 打通工学结合的坦途, 建立长效的校企合作机制, 实现技能型人才的培养目标。近几年来, 西安职业技术学院电气自动化技术专业坚持不断探索、创新校企合作的长效机制, 深化校企合作, 形成了“制产品、砺素能、达标准、取单证”的 “生产性实训”人才培养模式的专业特色。特别是通过构建校企合作、工学结合的“生产性实训平台”,进行生产性实训的教学模式创新,有效地拓展了校企合作的空间, 实现了互惠多赢的效果。 一、生产性实训平台的建立 我们根据教学内容要求,选取了具有多年合作经验的西安专用机床厂作为校企合作单位,该企业是原国家机械部定点生产汽车、拖拉机等发动机修理机床、机具的专业技术厂家,是“中国汽车保修设备协会”常务理事,“中国机床工具工业协会”理事,是集成为科研开发,生产制造,销售为一体的科技先导型企业。产品类型有T81系列缸体轴瓦镗床,T82系列连杆瓦镗床,TM82系列连杆镗磨床,3M97系列缸体平面磨铣床等10个品种21个规格的产品,畅销全国二十九个省市和世界四十多个国家和地区。西安专用机床厂所有机床电气产品的安装调试任务由电气自动化技术专业实训教研室将产品课题化,不同的产品的复杂程度不同、控制方式不同,结合的课题也有所不同。然后组织学生通过生产性实训来完成。在生产性实训中体现了“学做合一”,在“做”中“学”,在“学”中“做”,实训教学与产品加工实训室过程合一,从而在实训中能生产出一定的产品,产生一定的经济效益,降低了实训教学成本。 二、生产性实训的运行机制 (一)课程标准与企业的产品安装结合 生产性实训首先是为学生创造一个真实的生产性工作环境,在该环境中使学生的“工”与“学”有机地结合起来。电气自动化实训教研室作为生产性实训教学的执行部门,首先是代替了一般企业的电气安装车间,其次将校企合作单位的全部电气产品的安装任务在自动化实训教室完成。同时,利用学院人才技术等优势,为企业排忧解难, 提供各种技术服务。 由专业建设指导委员会、电气自动化技术专业负责人与自动化实训教研室对企业提供的产品电气原理图、工艺要求及工艺文件进行研究,根据产品的特点及生产要求,对产品进行课题化。在实训教学课程标准中进行明确规定,课程标准中的双速电动机控制线路安装训练、线槽配线工艺训练、机床电气线路的故障检修、变频器的安装与调试等课题都与相对应的电气产品来完成。所有的电气生产任务都与典型生产机床电气控制电路课题相结合,同时与线槽配线工艺、机床电气线路的故障检修相结合。通过生产性实训环节,使课本上抽象的理论知识通过实践掌握。 (二)生产性实训的开展 根据人才培养方案,电气自动化技术专业学生在校的实训由4个学期共31周组成,内容涵盖职业资格标准要求。学生第一次实训时,主要进行基本技能训练;第二、三次实训时,根据企业的生产任务,结合实训课题进行生产性实训,第四次实训主要进行综合强化和提高训练,并取得高级维修电工职业资格证书。具体教学时通过任务驱动,项目载体教学方案的引导,运用一体化的教学和生产性实训场所,实现“做中学,学中做,学做结合” 采用“电气产品—产品任务课题化—工作任务—实施—评估”五步教学法,帮助学生自主学习,积极探索,培养独立或团队协作分析、解决问题,主动建构自己的知识、能力体系。 (三)成立领导工作机构,确保生产性实训进行 在生产性实训过程中,为了协调企业生产任务与学生实训过程中的教学任务的关系,我们成立了常设机构——工学结合领导小组,该机构既有企业技术人员,又有企业的生产部门负责同志,既有学校教学管理人员,又有实训教学的教师参与,从而保证生产性实训平台的正常运行。 在生产性实训过程中明确校、企双方的责任,学校结合企业生产实际和教学培养目标要求,制订并实施实训教学课程标准,作好企业产品的电气生产任务。 自动化专业论文:电气自动化技术专业生产性实训模式创新 引言: 高职院校肩负着服务区域经济,培养面向生产、建设、服务、管理第一线需要的高素质技能型人才的使命。由于高职教育具有职业性、开放性的特点, 大力推行工学结合、校企合作,改革人才培养模式是培养技能型人才的必由之路。工学结合、校企合作是得到世界各国普遍认同的一种职业教育方式。它包括所有以学校与企业部门合作为表现形式的理论知识学习与实践工作相结合的教育形式, 涵盖了德国的“ 双元制”、美国的“ 合作教育”、英国的“ 工读交替式”和日本的“ 产学合作”在内的各国各种职业教育培养模式。如何突破校企合作的困境, 打通工学结合的坦途, 建立长效的校企合作机制, 实现技能型人才的培养目标。近几年来, 西安职业技术学院电气自动化技术专业坚持不断探索、创新校企合作的长效机制, 深化校企合作, 形成了“制产品、砺素能、达标准、取单证”的 “生产性实训”人才培养模式的专业特色。特别是通过构建校企合作、工学结合的“生产性实训平台”,进行生产性实训的教学模式创新,有效地拓展了校企合作的空间, 实现了互惠多赢的效果。 一、生产性实训平台的建立 我们根据教学内容要求,选取了具有多年合作经验的西安专用机床厂作为校企合作单位,该企业是原国家机械部定点生产汽车、拖拉机等发动机修理机床、机具的专业技术厂家,是“中国汽车保修设备协会”常务理事,“中国机床工具工业协会”理事,是集成为科研开发,生产制造,销售为一体的科技先导型企业。产品类型有T81系列缸体轴瓦镗床,T82系列连杆瓦镗床,TM82系列连杆镗磨床,3M97系列缸体平面磨铣床等10个品种21个规格的产品,畅销全国二十九个省市和世界四十多个国家和地区。西安专用机床厂所有机床电气产品的安装调试任务由电气自动化技术专业实训教研室将产品课题化,不同的产品的复杂程度不同、控制方式不同,结合的课题也有所不同。然后组织学生通过生产性实训来完成。在生产性实训中体现了“学做合一”,在“做”中“学”,在“学”中“做”,实训教学与产品加工实训室过程合一,从而在实训中能生产出一定的产品,产生一定的经济效益,降低了实训教学成本。 二、生产性实训的运行机制 (一)课程标准与企业的产品安装结合 生产性实训首先是为学生创造一个真实的生产性工作环境,在该环境中使学生的“工”与“学”有机地结合起来。电气自动化实训教研室作为生产性实训教学的执行部门,首先是代替了一般企业的电气安装车间,其次将校企合作单位的全部电气产品的安装任务在自动化实训教室完成。同时,利用学院人才技术等优势,为企业排忧解难, 提供各种技术服务。 由专业建设指导委员会、电气自动化技术专业负责人与自动化实训教研室对企业提供的产品电气原理图、工艺要求及工艺文件进行研究,根据产品的特点及生产要求,对产品进行课题化。在实训教学课程标准中进行明确规定,课程标准中的双速电动机控制线路安装训练、线槽配线工艺训练、机床电气线路的故障检修、变频器的安装与调试等课题都与相对应的电气产品来完成。所有的电气生产任务都与典型生产机床电气控制电路课题相结合,同时与线槽配线工艺、机床电气线路的故障检修相结合。通过生产性实训环节,使课本上抽象的理论知识通过实践掌握。 (二)生产性实训的开展 根据人才培养方案,电气自动化技术专业学生在校的实训由4个学期共31周组成,内容涵盖职业资格标准要求。学生第一次实训时,主要进行基本技能训练;第二、三次实训时,根据企业的生产任务,结合实训课题进行生产性实训,第四次实训主要进行综合强化和提高训练,并取得高级维修电工职业资格证书。具体教学时通过任务驱动,项目载体教学方案的引导,运用一体化的教学和生产性实训场所,实现“做中学,学中做,学做结合” 采用“电气产品—产品任务课题化—工作任务—实施—评估”五步教学法,帮助学生自主学习,积极探索,培养独立或团队协作分析、解决问题,主动建构自己的知识、能力体系。 (三)成立领导工作机构,确保生产性实训进行 在生产性实训过程中,为了协调企业生产任务与学生实训过程中的教学任务的关系,我们成立了常设机构——工学结合领导小组,该机构既有企业技术人员,又有企业的生产部门负责同志,既有学校教学管理人员,又有实训教学的教师参与,从而保证生产性实训平台的正常运行。 在生产性实训过程中明确校、企双方的责任,学校结合企业生产实际和教学培养目标要求,制订并实施实训教学课程标准,作好企业产品的电气生产任务;企业选取思想、业务技能素质好的工人师傅来承担学生的指导教师,协助学校共同完成对学生的培训任务,对实训学生进行企业文化教育,结合企业生产实际组织现场教学和技能训练, 并组织学生完成生产任务。 三、生产性实训的优越性 (一)有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶 生产性实训平台的建设,有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶, 熟悉岗位要求,掌握职业基本技能,特别是对于学生职业适应能力的培养具有重要的意义。另外学生深入业务领域, 解决生产中的实际问题,并结合岗位环境, 培养职业关键能力,及早形成职业能力, 这样在未来就业时就能够驾轻就熟、快速上岗, 成为受企业欢迎的高技能人才。因此,生产性实训平台的建设, 对培养学生职业适应能力, 促使学生由“准职业人”向“职业人”转型, 具有重要意义。 (二)有利于提高了学生的产品质量意识和节约意识 由于生产性实训过程中,引入了企业的管理模式,学生实训的产品将直接作为产品发到用户手中,所以要求有严格的产品检验过程。西安专用机床厂是通过ISO2000认证的企业单位,因此有一整套产品的检验制度,如PDCA管理模式、4M作业管理法提高产品质量,改善作业方法,提高劳动效率;守时制度、质量意识、安全文明生产意识。尤其是电气作业人员的团队协作精神和一丝不苟、乐于奉献的作风,同时还有利于提高学生的分析思辨能力及实践创新能力。 (三)有利于学生职业素质的提高 我们电气自动化技术专业多年来采用工学结合的生产性实训的教学方式,突出学生的实践教学,尤其是使学生在实训过程中能接触到具体的生产任务,从而 使学生的专业知识得到了充分的应用,而这正是维修电工职业资格标准中最重要的一项专业技能。所以,我们的“生产性实训”的最突出的优点就是学生的技能提升很快,与其他职业技术学院相比较,我们学生的高级维修电工职业资格证书的获取率在95%以上。而大多数职业技术学院的高级维修电工通过率较低。我们的学生到单位后适应工作岗位很快,受到用人单位的好评。连年来毕业生就业率都很高,初次就业率在80%以上,甚至出现用人单位提前预订毕业生的场面。 四、生产性实训的特色 工学结合是高职院校人才培养模式的主要方式,而大多数职业学校采用顶岗实习的方法来实现工学结合,由于顶岗实习单位可能无法提供过多的岗位,使学生的实训场所相对分散,不便于管理;实习岗位可能与所学专业一致,对专业知识的巩固所起作用偏少;或者是把企业真实的设备、工具、环境、任务搬到校园实训室,学生在实训教师的指导下完成实训任务,制作出一定的“ 产品”(即作品),实训的过程与实际工作的操作过程完全一致,但是没有创造经济效益。而我们的生产性实训模式是有企业的参与,以校企合作为前提,生产出有形的“产品”,创造了经济效益;同时也达到“实训课题与产品相结合,考核标准与质量标准相结合,操作工艺与实训教案相结合,企业文化与实训文化相结合”。而且在学生不出实训教室的情况下就完全接触到企业的文化教育与产品的生产,即“前校后厂”的教学环境,接触新工艺、新技术,达到职业资格标准的要求,达到企业人才订单所需的基本素质,实现学生技术应用实践技能培养,也是电气自动化技术专业的一大特色,受到学生、企业及专家的好评。 五、结束语 生产性实训是高职人才培养模式的要求,是实现校企合作互补共赢的载体,更是区域经济发展所需人才培养的必要环节。只要在我院“古都人文润德,职业标准砺能”办学特色的指导下,坚持不断地探索与实践,以改革创新为动力以提高质量为核心,以提升学生职业竞争力为目标, “制产品、砺素能、达标准、取单证”的“生产性实训”人才培养模式一定会在校企合作的过程中彰显其越来越大的功能和作用。 自动化专业论文:关于电气工程其自动化专业文相关论文 一、关于用电的故事 展现代农业电是关键.杭州新迪农业发展有限公司是“杭州市级农业龙头企业”,专门从事蔬菜、花卉现代化种植.公司在桐庐富春江镇金家村租用了1300亩土地,建起了蔬菜种植基地.刚开始根本没想到用电问题会对公司的生产造成什么影响,哪里知道第一年就吃了苦头. 杭州地区一般年份降水都很充足,蔬菜生长不需要人工灌溉,自然降水完全可以满足蔬菜生长的需要,07年夏天,桐庐出现了少有的高温干旱天气,持续了将近20天没有下雨,地里的菜苗都被晒的打蔫儿了,只好用水泵抽水浇灌菜地.可是8台水泵根本用不起来,只能开两台,一千多亩菜地,靠两台水泵一点一点浇,看着都让人着急.公司人员找到村里,想看看有没有什么办法,村里书记直接告诉我们,碰到夏天用电高峰,农户家里的电饭煲都没办法用,点个电灯也是一闪一闪的,他们也没办法.不过,供电局刚刚在村里搞了一个新农村电气化建设启动仪式,马上要对金家村实行新农村电气化改造.除了要把旧的小线径线路改成大线径线路,新增加一台变压器以外,原来的变压器也要移位.果然,没过多久改造就开始了.这可是村民盼望已久的.现在的农村经济条件越来越好,很多农户想买空调、冰箱,用电不行这些计划只能搁置了.改造一结束,就看到拉着电器的车一趟一趟往村里跑,有的农户家里一次性就装了三台空调.看着工人们用水泵源源不断的把灌溉渠里的水抽到菜地里,浇灌着旱了很久的菜苗,心里的感觉真是说都说不出来. 卡在脖子上的用电难题一旦解决,发展现代化农业生产基地的后顾之忧完全解除了.公司先后建起了先进的连栋育苗温室、悬挂喷滴灌系统,引进了大型蔬菜花卉育苗气吸式精量播种流水线,现在走进种植基地,跟前两年相比完全可以用翻天覆地来形容. 二、有关家庭电气安全的小故事 被电死的一个人是有着二十几年电工作业经验的老电工.这位老电工回到家进洗手间冲凉,一打开电热水器花洒就“啊”了一声,瘫倒在地,此时他已无法摆脱花洒,在还没有完全失去意识的情况下,叫其妻子迅速关掉房间总闸,但关掉总闸后,触电现象依旧.经其妻子用扫把将花洒挑开后,这位老电工已经触电了几分钟,拨打了120急救,到场的120医生宣布其触电身亡. 很多人都不理解停电了怎么还能电死人?调查结果未公布,我个人分析后,认为当时停电是由于三相四线制的零线被切断(可能是偷盗、接触不良烧毁所致),使得住户内部分用电器烧毁,一些 感性负载的用电器线圈烧毁后对地短路(如电冰箱、洗衣机马达等).由于还留有一根带电的相线,使得220V电压顺着短路的感性负载对地短路,接地线对地电压过高,导致了事故的发生.而此时只有一根相线带电,任何保护装置都起不了作用. 所以,我们的生活离不开电,而安全用电更是对我们生命财产安全负责的首要前提,这样,电才会造福于我们.因此,作为电气工程及其自动化专业的我们就要学好专业知识. 电气工程及其自动化专业介绍 本专业产生于70年代,首先在英国的牛津大学,首次实现的是直流电的控制方式,那时候执行元件的驱动电压是直流的,控制电压也是直流的,自动化系统的工作方式是很简单、粗糙的,精度也很低.但直流的控制方式由于其历史的久远而被人们所熟知,自然而然的人们想到了用直流电去控制交流执行元件.随着晶体管、大功率晶体管、场效应管等大功率的电子器件的出现和成熟、以及建立在场的理论上、以现代数学、矩阵代数为理论依据的弱电强电控制系统更使电子技术与自动化达到新的历史高度.至此,本专业得到了广泛的发展,日本、美国、英国及其他国家的大学也纷纷设立了本专业,在这一时期的成果也并不少,诸如完成数控机床,车间厂房自动控制的工作已经是新的课题.电子技术与自动化、计算机的有机结合,赋予电子工程及自动化专业以全新的内涵.无人操纵,系统简化,格局合理,即插即用型的产品成为新宠. 改革开放以后,在党中央的正确领导下,大学恢复了招生,本专业也发展起来,许多大学设立了本专业,并陆续招生,每年为国家培养大量的高级复合型人才,包括学士、博士等高级知识分子,特别是目前,各专业扩招,本专业的招生量也在上升.虽然我国在这方面的发展还没有站在世界的最前沿,但随着我国综合国力的提高,对外交往的增加,我们已经逐渐缩小与发达国家的差距.具有代表性的是:每秒3000亿次计算机研制成功;纳米技术的掌握;模拟技术的应用. 三、就业前景 1.电厂(包括各个公司,工厂的配电室) 2.软件开发(特别是单片机或EDA等) 3.PLC(大体是工控方向,搭建操作平台等) 4.各个矿山,或金属冶炼场所(进行自动化设备的维护,操作等) 5.去学校当 老师 6.各种什么研究所 7.产品设计,就是硬件电路设计了 由于本专业研究范围广,应用前景好,毕业生的专业素养相对较高,因此就业形势非常好.我国现在非常需要该专业方向的人才,小到一个家庭,大到整个社会,都离不开这些专业人才的工作.通常情况下,学生毕业后可以选择国有的质量技术监督部门、研究所、工矿企业等;也可以是一些外资、私营企业,待遇当然是相当可观的.如果学生能力足够强,又在学习期间积累了比较好的研究成果,完全可以自己创业,闯出一片属于自己的天空.需要指出的是,由于国外在该专业方向的研究要领先于我由于本专业研究范围广,应用前景好,毕业生的专业素养相对较高,因此就业形势非常好. 四、总结 就像鱼儿离不开水一样,我们也离不开电,生活因电而精彩,我们因电气而精彩. 自动化专业论文:高职机械制造和自动化专业教学创新探讨 一、职高职院校机械制造与自动化专业教学现状 (一)课程设置不合理 应试教育的影响下,我国高职机械制造相关专业存在明显的重理论、轻实践的问题。在课程设置上,基础课程远大于实训课程。在课程内容选择上,不能与先进的技术相结合,教学内容无法满足社会和企业的需求。同时,内容设置上抄袭现象明显,重点不明确,与高职院校的发展特点与发展目标不符。 (二)教学方法单一 教师在高职机械教学过程中依然占据主导地位,枯燥的讲解方式严重影响了学生的主观能动性发挥。在课堂中教师无法与学生之间建立有效的联系,学生的主动学习意识较差。当前,高职学生存在明显的教学理念缺失、学习热情不高且创新能力差等特点。高职院校肩负着为社会输送实践人才的重任,但单一的教学方法使得其效果远远低于教学计划要求。 (三)实践教学内容不足 基于高职院校教育的教学特点,应增加校内实训基地,并实现校企合作等方式。但具体的运作中,受到观念、资金投入等影响,实践教学效果不佳或者无法实现。一些院校教学设备不足,仅采用教师示范、学生模仿的方式,机械制造教学效率低下,其带来的主要问题在于学生的动手能力差,进入社会后无法获得企业认可,对其生活和工作造成消极影响。 二、高职机械制造与自动化专业教学措施 (一)优化课程设置,做到教学重点突出 高职教育工作者应将培养学生的实践能力为教学目标,基于此应对现有的教学课程进行调整。增加实践教学内容,根据企业的需求制定岗位体制的教学内容,促进教学的高效化。另外,高职科研教师应与企业联系,建立学校与企业之间的平台,对学生的表现进行及时反馈。在对学生的考核中,要重视全面的考核方式,重视实践对学生的影响。另外,还应针对学生的特点和专业的不同进行有针对性的课程设置,满足学生的个性需求,以满足社会对人才的需求。 (二)致力于机械制造教学创新,激发学生的积极性 素质教育要求高职机械制造进行全面调整。在完成教学任务的同时,要致力于激发学生的主观能动性,活跃课堂气氛。创新能力无论是对于教学还是对于学生来说都具有十分重要的影响,通过教学课堂方式的具体化、生动化和形象化,可使学生参与到教学中,使学生掌握更多的知识和技能。另外,针对机械课程的特点,还可开展课题教学,在教学中教师可组织学生通过小组合作等方式完成课题任务,在任务完成过程中,要能合理分配任务,并鼓励学生自由发挥,从而确保学生创新思维的养成。相互合作过程也是对企业的模拟过程,从而使学生能够适应学校的需求。 (三)建设教学实验室,强化专业教学实际效果 针对目前高职院校实验室不足的现状,相关部门应加大对高职机械制造的投资力度。购进足够的试验设施和实训设施,为学生提供必要的保障。高职院校在发展过程中,专业技能提高是学校对学习者的基本要求。从根本上讲,要提高机械制造的教学效率,就要正视实验室建设与设计问题,确保其完善性和充足性才能满足现代社会的需求。高职院校还应与时俱进,不断的研发新工艺,引进新设备。为满足每个学生的需求,还应在校内建立专业的平台,安排学生进入企业进行顶岗实习,使学生能够充分感受到企业的需求。在不同的岗位实习中,学生的能力得以提高,其对自身的了解更加深刻,因此有助于高职院校制定更加合理的教学评价体系,明确教学目标。也帮助学生树立正确的教学目标,从而共同完成高职机械制造教育教学的目标,促进我国工业的可持续发展。目前,企业在顶岗实习过程中,还存在一定的问题,如学生无法满足企业的需求,教师的安排存在偏差等。要解决这一问题,需要高职院校树立正确的教学理念,完成以实践为主的教学目标。 三、总结 总之,我国高职专业机械制造教学应坚持贯彻以就业为导向的教学目标。针对高职教学中存在的大量问题,应建立合理的教学目标,丰富教学方法,同时建立合理的教学考核机制,促进机械专业产业机构的完善。凸显高职院校的独特优势,为社会和企业输送大量的专业人才,促进社会的稳定发展。 自动化专业论文:谈电气自动化技术专业生产性实训模式创新 引言: 高职院校肩负着服务区域经济,培养面向生产、建设、服务、管理第一线需要的高素质技能型人才的使命。由于高职教育具有职业性、开放性的特点, 大力推行工学结合、校企合作,改革人才培养模式是培养技能型人才的必由之路。工学结合、校企合作是得到世界各国普遍认同的一种职业教育方式。它包括所有以学校与企业部门合作为表现形式的理论知识学习与实践工作相结合的教育形式, 涵盖了德国的“ 双元制”、美国的“ 合作教育”、英国的“ 工读交替式”和日本的“ 产学合作”在内的各国各种职业教育培养模式。如何突破校企合作的困境, 打通工学结合的坦途, 建立长效的校企合作机制, 实现技能型人才的培养目标。近几年来, 西安职业技术学院电气自动化技术专业坚持不断探索、创新校企合作的长效机制, 深化校企合作, 形成了“制产品、砺素能、达标准、取单证”的 “生产性实训”人才培养模式的专业特色。特别是通过构建校企合作、工学结合的“生产性实训平台”,进行生产性实训的教学模式创新,有效地拓展了校企合作的空间, 实现了互惠多赢的效果。 一、生产性实训平台的建立 我们根据教学内容要求,选取了具有多年合作经验的西安专用机床厂作为校企合作单位,该企业是原国家机械部定点生产汽车、拖拉机等发动机修理机床、机具的专业技术厂家,是“中国汽车保修设备协会”常务理事,“中国机床工具工业协会”理事,是集成为科研开发,生产制造,销售为一体的科技先导型企业。产品类型有T81系列缸体轴瓦镗床,T82系列连杆瓦镗床,TM82系列连杆镗磨床,3M97系列缸体平面磨铣床等10个品种21个规格的产品,畅销全国二十九个省市和世界四十多个国家和地区。西安专用机床厂所有机床电气产品的安装调试任务由电气自动化技术专业实训教研室将产品课题化,不同的产品的复杂程度不同、控制方式不同,结合的课题也有所不同。然后组织学生通过生产性实训来完成。在生产性实训中体现了“学做合一”,在“做”中“学”,在“学”中“做”,实训教学与产品加工实训室过程合一,从而在实训中能生产出一定的产品,产生一定的经济效益,降低了实训教学成本。 二、生产性实训的运行机制 (一)课程标准与企业的产品安装结合 生产性实训首先是为学生创造一个真实的生产性工作环境,在该环境中使学生的“工”与“学”有机地结合起来。电气自动化实训教研室作为生产性实训教学的执行部门,首先是代替了一般企业的电气安装车间,其次将校企合作单位的全部电气产品的安装任务在自动化实训教室完成。同时,利用学院人才技术等优势,为企业排忧解难, 提供各种技术服务。 由专业建设指导委员会、电气自动化技术专业负责人与自动化实训教研室对企业提供的产品电气原理图、工艺要求及工艺文件进行研究,根据产品的特点及生产要求,对产品进行课题化。在实训教学课程标准中进行明确规定,课程标准中的双速电动机控制线路安装训练、线槽配线工艺训练、机床电气线路的故障检修、变频器的安装与调试等课题都与相对应的电气产品来完成。所有的电气生产任务都与典型生产机床电气控制电路课题相结合,同时与线槽配线工艺、机床电气线路的故障检修相结合。通过生产性实训环节,使课本上抽象的理论知识通过实践掌握。 (二)生产性实训的开展 根据人才培养方案,电气自动化技术专业学生在校的实训由4个学期共31周组成,内容涵盖职业资格标准要求。学生第一次实训时,主要进行基本技能训练;第二、三次实训时,根据企业的生产任务,结合实训课题进行生产性实训,第四次实训主要进行综合强化和提高训练,并取得高级维修电工职业资格证书。具体教学时通过任务驱动,项目载体教学方案的引导,运用一体化的教学和生产性实训场所,实现“做中学,学中做,学做结合” 采用“电气产品—产品任务课题化—工作任务—实施—评估”五步教学法,帮助学生自主学习,积极探索,培养独立或团队协作分析、解决问题,主动建构自己的知识、能力体系。 (三)成立领导工作机构,确保生产性实训进行 在生产性实训过程中,为了协调企业生产任务与学生实训过程中的教学任务的关系,我们成立了常设机构——工学结合领导小组,该机构既有企业技术人员,又有企业的生产部门负责同志,既有学校教学管理人员,又有实训教学的教师参与,从而保证生产性实训平台的正常运行。 在生产性实训过程中明确校、企双方的责任,学校结合企业生产实际和教学培养目标要求,制订并实施实训教学课程标准,作好企业产品的电气生产任务;企业选取思想、业务技能素质好的工人师傅来承担学生的指导教师,协助学校共同完成对学生的培训任务,对实训学生进行企业文化教育,结合企业生产实际组织现场教学和技能训练, 并组织学生完成生产任务。 三、生产性实训的优越性 (一)有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶 生产性实训平台的建设,有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶, 熟悉岗位要求,掌握职业基本技能,特别是对于学生职业适应能力的培养具有重要的意义。另外学生深入业务领域, 解决生产中的实际问题,并结合岗位环境, 培养职业关键能力,及早形成职业能力, 这样在未来就业时就能够驾轻就熟、快速上岗, 成为受企业欢迎的高技能人才。因此,生产性实训平台的建设, 对培养学生职业适应能力, 促使学生由“准职业人”向“职业人”转型, 具有重要意义。 (二)有利于提高了学生的产品质量意识和节约意识 由于生产性实训过程中,引入了企业的管理模式,学生实训的产品将直接作为产品发到用户手中,所以要求有严格的产品检验过程。西安专用机床厂是通过ISO2000认证的企业单位,因此有一整套产品的检验制度,如PDCA管理模式、4M作业管理法提高产品质量,改善作业方法,提高劳动效率;守时制度、质量意识、安全文明生产意识。尤其是电气作业人员的团队协作精神和一丝不苟、乐于奉献的作风,同时还有利于提高学生的分析思辨能力及实践创新能力。 (三)有利于学生职业素质的提高 我们电气自动化技术专业多年来采用工学结合的生产性实训的教学方式,突出学生的实践教学,尤其是使学生在实训过程中能接触到具体的生产任务,从而 使学生的专业知识得到了充分的应用,而这正是维修电工职业资格标准中最重要的一项专业技能。所以,我们的“生产性实训”的最突出的优点就是学生的技能提升很快,与其他职业技术学院相比较,我们学生的高级维修电工职业资格证书的获取率在95%以上。而大多数职业技术学院的高级维修电工通过率较低。我们的学生到单位后适应工作岗位很快,受到用人单位的好评。连年来毕业生就业率都很高,初次就业率在80%以上,甚至出现用人单位提前预订毕业生的场面。 四、生产性实训的特色 工学结合是高职院校人才培养模式的主要方式,而大多数职业学校采用顶岗实习的方法来实现工学结合,由于顶岗实习单位可能无法提供过多的岗位,使学生的实训场所相对分散,不便于管理;实习岗位可能与所学专业一致,对专业知识的巩固所起作用偏少;或者是把企业真实的设备、工具、环境、任务搬到校园实训室,学生在实训教师的指导下完成实训任务,制作出一定的“ 产品”(即作品),实训的过程与实际工作的操作过程完全一致,但是没有创造经济效益。而我们的生产性实训模式是有企业的参与,以校企合作为前提,生产出有形的“产品”,创造了经济效益;同时也达到“实训课题与产品相结合,考核标准与质量标准相结合,操作工艺与实训教案相结合,企业文化与实训文化相结合”。而且在学生不出实训教室的情况下就完全接触到企业的文化教育与产品的生产,即“前校后厂”的教学环境,接触新工艺、新技术,达到职业资格标准的要求,达到企业人才订单所需的基本素质,实现学生技术应用实践技能培养,也是电气自动化技术专业的一大特色,受到学生、企业及专家的好评。 五、结束语 生产性实训是高职人才培养模式的要求,是实现校企合作互补共赢的载体,更是区域经济发展所需人才培养的必要环节。只要在我院“古都人文润德,职业标准砺能”办学特色的指导下,坚持不断地探索与实践,以改革创新为动力以提高质量为核心,以提升学生职业竞争力为目标, “制产品、砺素能、达标准、取单证”的“生产性实训”人才培养模式一定会在校企合作的过程中彰显其越来越大的功能和作用。 自动化专业论文:试论电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究 论文关键词:电气自动化 控制 课程 教学改革 教学质量 论文摘要:探讨了电气及自动化专业控制类相关课程关系及地位,结合控制类课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 对于电气及自动化信息类专业学生来讲,控制类相关课程具有重要地位,主要包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等相关课程。“自动控制理论”和“现代控制理论”课程是研究自动控制系统的共同规律,为自动控制系统的分析和综合提供基本理论、基本方法的一门专业基础课该课程,是一门重要的控制类专业的基础课,具有较强的理论性,对于工程实践具有重要的指导作用,因而受到人们的广泛重视。目前不只是控制类专业,越来越多的非控制类专业也都把自动控制理论作为一门重要的专业基础课来学习。但是“自动控制理论”、“现代控制理论”课程数学计算和理论分析比重大,是本科生遇到的最抽象、难度最大的课程之一,加之未接触专业课,没有具体应用的物理模型,仅以数学模型为基线讲,学生往往会认为“自动控制理论”与专业无关而无学习兴趣,这是多年来常规教学始终感到困惑的原因。而后续“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”专业课是以电动机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子功率变换装置为执行机构,在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。如何讲授“强理论性”课程,使学生真正认识到学好理论可获得对电气信息类多门专业课的理论支撑,从而学好后续专业课程是教学改革的主要目的。需结合“自动控制理论”、“现代控制理论”专业基础理论课程与“运动控制理论”、“仪表及过程控制”,“计算机控制”专业课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 本项目探讨了如何更新和重组控制理论相关课程的教学内容,保证教学内容的系统性、先进性和实用性,以适应形势发展的需要。提出如何学习和掌握这些课程,包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等控制类课程的教学内容的一些方法和措施。 一、教学内容、方法及形式改革 1.教学设计 近年来,不断更新观念,压缩精简陈旧过时的教学内容,加强现论及现代方法的内容,很好地解决先修课程和后续课程的衔接问题,避免内容的重复,进一步优化课程体系。建立一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。 2.教学方法 将课堂教学、实验教学、课程研讨、网络教学等有机地结合起来,并充分利用多媒体教学手段提高教学效率、创造视觉的新感受、激发学生的学习兴趣和热情。内容取材时,不仅体现控制理论课程内知识点之间的内在联系,还体现课程群之间的相互关系。 3.教学手段 在教学组织过程中,积极采用现代信息技术改进传统的教学手段,在多媒体教学、网络课程等方面努力探索。统一制作“自动化概论”、“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“过程控制理论”、“计算机控制”电子教案和cai课件,并将授课课件在课程网页上,可供学生课余预习、浏览、复习等。另外,教学大纲、授课计划、实验指导书、学习指导以及教材和参考文献均可通过网络方便查阅。在课程开始即公布授课教师的信箱和电话号码等联系方式,密切授课教师与同学之间的联系,使学生有问题可及时获得老师的辅导答疑,也可通过网上答疑相互交流,打破班级与时间的束缚,在平行班级中实行听课和答疑共享。 4.教学改革与教学研究 精简教材和教学内容,教学组定期进行集体备课,加大对该课程与前后各门课程之间的衔接研究,避免内容上的重复,使其与其他相关课程融合为一个有机的整体。建设可用于大多数工科专业的“控制理论”平台课程。不断改进和完善本课程的新体系结构,充分体现其基础性、应用性、前沿性和系统性;配合新的教材和课程体系,研究并建立配套的新实验体系,强化自主性、设计性、综合性和创新性;以matlab软件为基础,构造开放式小车倒立摆综合实验平台,将分析、设计、仿真、虚拟实验、模拟实验融为一体;开发先进的多媒体课件,将matlab平台和虚拟实验融入到教学过程中,使教学更为直观生动,更具趣味性和吸引力;完善了课程网站,完成了课程辅助教材的修改和编写,各类题库建设、网络统计功能、远程教学管理系统、虚拟实验内容的扩展及网络版的开发等;使其真正成为学生自主学习、师生互动、双向交流的园地;教考分离,采用试题库出题,统一考试,流水阅卷,考后进行详细的试卷分析。 二、实践教学改革 实践性教学环节是学生能力培养中的重要环节。工科学生除要掌握一定的工程技术知识外,还要有较强的实际动手能力。 1.改革实验课教学,建立体化实验教学体系 实验教学是“控制理论”课程的重要组成部分。通过实验不仅能够培养学生分析问题和解决问题的能力,验证所学理论,而且对所学内容能够提出一些新的见解。为了适应教学改革的需要,在实验室建设方面的指导思想是:将传统的模拟实验与matlab环境下的仿真实验相结合,将基础理论验证类实验与自主型、综合型、设计型实验相结合,将基本实验与创新实验相结合,建立一个立体化的实验教学体系,从而满足不同阶段实践教学的需要,为激发学生的创新意识提供硬件平台。 由于实验课内容和形式的多元化,大大激发了学生做实验的主动性、积极性和创新性,学生可以通过预约或上网自主地开展多项实验,进行理论验证、性能分析和综合设计,对提高学生的实践能力和本课程的学习都将起到良好的作用。 课程组织形式与教师指导方法,对于教学大纲规定的必做实验,由任课教师和实验教师共同指导完成;对于设计性、综合性、创新性实验,学生自己利用课余时间完成,可以预约指导教师给予宏观上的指导。 2.积极开展大学生科研实训活动、参与教师科研项目 引导学生积极参加大学生科研实训项目,吸引有兴趣的学生参与教师的科研活动,培养学生严谨的科学态度、创新意识、创业和团队合作精神,提高学生初步的科学研究能力以及工程实践能力,培养学生获取知识及撰写论文的能力。 三、控制理论专题授课方案 根据“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”课程大纲的要求,在适当时候,以某一专题讲座的方式授课。将各种教材进行比较、处理、揉合,组织成各个专题,以高质量、高水平、高效率来达到最佳教学效果。由于专题授课具有综合性、整体性和探讨性,使其信息量得以加大,知识在综合和分析中得到延伸,既提升授课内容,使之浓缩为精华,又吸引了学生的注意力和参与兴趣。 四、应用现代教育技术 开发研制了计算机辅助教学课件。教学课件以教材为蓝本,包含简明、清晰的授课讲义、重点、难点、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容,既有课本内容的直接再现,又增加很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。课件以计算机为载体,既可用于课堂教学,又可通过上网,供学生进行自学和课后复习使用。控制理论的分析方法有很多图解法,如频域分析、根轨迹法、状态空间法等。利用计算机强大的计算能力仿真能力和丰富的色彩,可轻而易举地准确绘制出清晰美观的画面。采用动画技术后,图形的来龙去脉可用动态演示。计算机的图形演示与教师的讲授相结合,使教学内容形象化、具体化和生动化,增进学生的理解,提高学生的学习兴趣。 计算机仿真技术在实验教学中的应用为实验教学带来极大的方便。仿真实验具有建模方法简单、参数调整方便、结果可视性好等优点,克服常规实验内容单调、缺乏变化、元器件制约参数调整以及实验设备数量有限等不足。在教学中适当介绍并应用matlab软件,并设计出计算机辅助实验教学软件包,提供一个方便易用的图形用户界面,将matlab控制工具箱的相关功能集成一体。 网络教学平台开发。网络教学能真正体现学生的主体作用。在网络中,学生可以利用网络的交互性、检索性等特点来选择自己需要的内容进行独立学习。学生可以在任何时间进行自主学习,并且与教师在网上交流,探讨问题,在教学中发挥积极作用。 五、建立科学、有效的教学信息回馈 坚持洛阳理工学院本科毕业班所有学生中,实施“‘控制理论’相关课程的学习调查”制度。不定期进行相关问卷,包含这门课程是否易学、学习难点、学习方法、是否能学以致用等几个方面的内容,充分了解学生学习这门课的基本情况,为课程改革提供必要的依据,收到良好的效果。 六、结束语 在新世纪中,控制类学科将具有更加光明的前景,控制类研究内容将具有挑战性,研究的范围将更加广阔,电气自动化专业控制类课程的内容将不断地发展和更新,电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究也将进一步进行下去。 自动化专业论文:高职院校电气自动化专业教学改革与探索 摘要 高等职业教育,是我国现代化教育的重要组成部分,是工业化和生产社会化、现代化的重要支柱。本文从专业教学改革的背景和人才需求两方面,阐述了“电气自动化”专业改革的基本设想和基本设想。 关键词 电气自动化 教学改革与实践 项目化教学 一、本专业教学改革的背景及人才需求预测 1.本专业教学改革的社会背景、行业背景 随着科学技术的迅猛发展,我国的高职教育得到了长足的发展,高职教育是一种以就业为导向的教育,其职业方向性的特点决定了它必须适应社会的就业需求,服务于特定职业岗位或技术领域,培养生产现场的高技能应用性人才 , 对于职业学校来说,其核心工作在于人才培养,而人才培养的核心在于课程建设。发展职业教育,就必须高度重视课程建设。现行的高等职业教育还处于摸索阶段,既具有高等教育的模式,又具有职业教育的特点,文化课、基础课、专业课及实践训练不够协调,专业划分过细,专业面较窄,缺少“双师型”教师,实验、实训不够重视,造成学生职业能力较低,难以立即适应岗位需求;课程设置不够合理,新科技的运用存在局限性,高等职业教育想要造就一大批适应新时代的高等技术应用型人才,只有通过改革才能满足社会科技进步及生产技术的更新换代;才能更新观念,提高教学质量;才能全面推进素质教育,提高高等技术应用型人才的素质;才能适应社会的发展。 2.电气自动化技术专业应用型人才需求 随着我国综合国力的不断提高,制造行业越来越显现出其重要性。近年来,许多大型跨国公司、企业集团纷纷在我国建立生产基地,新兴技术新型装备得到广泛的应用,自动化程度越来越高,掌握电气自动化技术的高等技术应用型人才已成为当前市场需求的最为紧缺人才之一,从近年来就业市场调查表明,电气自动化技术专业应用型人才需求量很大,有着越来越供不应求的趋势。我院应该顺应时展及形势需要,培养和造就一批高质量、高素质的电气自动化技术专业的高等技术应用型人才,为社会主义经济建设服务,为高等职业教育树立模范。 二、本专业教学改革的基本思路和设想 1.可分为基础学习和主体学习两个阶段 电气自动化专业教学应该分为基础教学、专业教学、专长教学与专业实习四个层面;基础学习和主体学习两个阶段。在整个三年教学时间内,专业技能实践培训模块不断线。首先是基础学习阶段。基础学习阶段为第一、二两个学期,学生除进行公共课学习之外,主要学习专业基础理论课程(电工电子、机械制图、计算机应用和专业英语等)。同时伴有相应的基础实验教学和专业基本技能实训模块教学(金工技术、电子电路装配与调试、电气安装)。其次是主体学习阶段。 主体学习阶段分4个学期,完成专业学习、专长学习与专业实习。其中,在主体学习阶段中有两个实习期,第一个实习期在第三学期的相关专业课和实训课中安排学生到企业和校内实训基地实习,其目的是使学生对职业有进一步的了解,获得一定的职业经验,并使其学到的专业基础理论得到应用和拓展。第二个实习期为最后一学期,学生在完成毕业考试后,主要进行企业实习工作。 本专业的教学要与企业的实际生产过程相一致,职业技能训练要适应行业企业劳动组织和技术发展需要,努力提高学生的职业素质和专业技能水平。我院高职高专自动化专业学生的实习(实训)时间基本上能达到1年——1.5年,通过严格的训练和考核,使学生毕业时能够达到技术和管理人员需要掌握的基本训练要求和高级技术工人上岗前应有的岗位规范要求,掌握直接从事本专业领域所必需的专业技术知识和操作技能。 2.积极改进教学方法,大力提高教育技术手段 要把提高学生的职业能力放在突出的位置,积极探索、总结和推行有利于全面提高学生素质和综合职业能力的教学组织形式,如推广以行为为导向的“项目化教学”。 “项目化教学”最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。此外还要大力提高教育技术手段的现代化水平和信息化程度,积极采用现代教育技术的方法和手段,开发和使用符合教学需要的现代化教学媒体,提高教学质量和教学效果 。 3.加强师资建设,加强实验室、实训基地建设 加快建设具有合格教师资格和专业技术能力的“双师型”教师队伍,确定定点(企事业单位)培训基地,实施专业教师定期轮训制度,有计划地安排教师到企事业单位进行顶岗工作或实习锻炼,提高教师的专业技能和实践能力。此外要加强实验室、实训基地建设,可建设远程实验室,使学生可以通过访问网站的方式进行远程实验, 从而可以有效的解决实验室紧缺问题,确保学生毕业能够达到专业培养目标规定的技能考核要求,从学生、教师和企业三个维度更深层的开展教学,从深层次思考课程的关键环节、主要瓶颈等,期待课程教学改革能有新的突破。 自动化专业论文:探析电气自动化技术专业教学方法与手段 论文关键词:教学改革 行动导向教学法 应用型人才 论文摘要:社会对电气自动化专业人才的要求越来越高,为适应时代的发展,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。结合笔者的教学实践和探索,浅议教学方法和手段改革。 随着信息化社会的到来及其不断地向纵深发展,社会对电气自动化专业人才需求的加大,同时对能力要求越来越高,为适应社会的需求,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。为此,我们电气自动化教研室在教学方法、教学手段、措施等方面加以改革,以提高学生的综合能力、加强素质教育为主线,结合课程自身的特点和技术发展趋势,并取得了阶段性的进展。 1 教学方法和手段的改革方案 教学方法与手段要服从于教学内容,要着眼于人才培养。对不同类型的课程,,应该设计不同的教学模式与教学方法。以讲授为主的课程在教室上课比较适宜。而对于一些应用性、综合性的课程,精讲多练、项目驱动的教学方法受到普遍推崇。在学校积极推进教学改革的大环境下,我们合理地调动多种资源,充分利用网络教学平台的不同功能,体现了教师的主导作用,并激发了学生的学习主动性,教学效果明显提高。但教学环境的改善并不等于教学质量的提高,由于过分依赖于电子教案,教师的讲课方法单调,反而失去了原有的讲课风采,效果不佳。所以,对每一种教学手段都要扬长避短。不要简单地否定一种教学手段,即使是黑板加粉笔,也有它适用的场合。合理地搭配不同教学手段,可以各取所长,相得益彰。本教研室实施如下改革方案。 1)在教学观念上,由“授人以鱼”转到“授人以渔“。即以知识传递、灌输为主转到在传授知识的同时,注意发展学生的能力,加强学习方法与研究方法的指导,培养学生的自学能力以及实践动手能力。 2)课堂中,“教法”与“学法”相结合。由“重教轻学”转换为以教师为主导学生为主体的授课方式;充分体现学生在教学过程中的主体作用,调动学生学习的积极性。 3)间接传授与直接面授相结合。随着现代教育技术的发展,由班级教学转向小组教学、个别教学与班级教学相结合,由直接面授转向远距离的间接传授与直接面授相结合。 4)向自主性、合作性及研究性、创新性发展。现代高职教学方法改革是在逐步向以高层次教学方法为主、几个层次的教学方法有机组合的方向发展。 5)重视教学方法整体改革。研究证明,多种教学形式的结合可能是促使学生投身学习的有效方法。显然,现代各种教学方法的改革都是以研究和挖掘学生的学习潜能,最大限度地发挥及发展学生的聪明才智为目标,把提高学生素质放到首位,有效的培养学生的自学能力、思维能力、实践能力和创造能力。 2 教学改革中的做法 2.1 研究教学对象,因材施教 现在的高职院校学生科学文化水平及素养方面参差不齐,按照传统的教学方法已不适应现在高职教学的需要。部分的工科学生对理论性的知识比较厌学,而对实践环节比较感兴趣,所以我们针对这样的特点对教学大纲进行重新整合,使得我们的教学既迎合了学生的口味,也将专业知识传授给学生。 2.2 明确目的,激发兴趣 兴趣是学习的动力,因此在学习之初就必须激发学生的学习兴趣,让学生明白所学知识的重要性。从而消除厌学畏难的心理。理论联系实际,在讲到电动机正反转控制的时候,联系实际生活中的例子如:工地的升降机,生活中的电梯,企业生产流水线的控制电路等。让学生明白学之有用的道理,而不是单纯的讲抽象的原理。这样学生就会自发的学习,上课也能增强注意力,最终达到教与学的总体效果的共同提高。 2.3 注重演示教学,培养思维能力 在教学中注重演示教学手段,既有利于将抽象理论知识转化为具体现象,深化学生的感性认识,也有利于学生进一步提高操作技能,这样也培养了学生的思维能力和分析问题的能力。比如说在讲解《电路基础》叠加定理这一知识点的时候利用演示实验教学,让学生从实验数据中得出结论,再和理论推导相比较,增强教学效果。这样一来,学生对知识的掌握就比较牢固,应用也较灵活。 2.4 总结归纳,列表比较分析,深入浅出,加强记忆 教学过程中,碰到难点重点,如何让学生学得透记得牢?教师应该由浅入深,深入浅出的循环渐进的教学手段,来避免学生因难以理解而不能很好掌握一些重点知识。在每一章的结束时,将重要知识点以列表形式表达出来,这样学生会把整章的知识联系起来,既印象深刻又不会混淆,对重点难点也容易掌握。 2.5 学习教学艺术,运用“行动导向教学法”提高教学效果 为充分培养学生分析和解决问题的能力,教师在备课时除了要将重难点突出,还要运用一些有效的教学辅助手段,以达到既吸引学生注意力又培养学生解决问题的思维能力。例如,我们教研室的老师参加广东省的“行动导向教学法”送教上门的培训,再经过我们自己的探讨与分享,将引导文法、案例教学法、项目教学法等多种教学方法运用到我们自己的课堂。 2.6 充分利用学院多媒体资源、实验室资源 当前随着多媒体和网络技术的不断发展,各种现代化教学手段不断完善,教师应该不断创新,尝试制作各种教学软件,把一些抽象的理论知识转化成学生易于接受的具体现象,提高学生学习的兴趣。同时,要充分利用我们电气自动化专业课程配套的实验室和实训室,结合着教学目标,修订教学大纲,尽可能的加大实践环节,通过实践环节加深对理论知识的掌握。 3 结束语 电气自动化技术专业教学改革,是一项艰巨而又持久的任务,需要结合着学院和学生的实情灵活运作。在教学中要有针对性地进行改革,加强实践教学培养,注重对学生动手能力的培养,真正培养出具备一定专业理论知识、扎实的动手能力的高素质应用型人才。 自动化专业论文:浅谈电气自动化专业英语教学方法研究 论文关键词:电气自动化专业英语 师生交流和互动 多媒体课件 论文摘要:本文针对电气自动化专业英语的教学目标,研究了其教学方法。在教学内容方面,强调与主干课程同步;在词汇学习方面,采用普遍联系法、同义词法和反义词法;在句子层次上,强调句子成分划分方法的使用和常用句型的模仿应用;在段落层面上,突出主题句的提纲作用,剖析段落的展开方法;在篇章水平上,讨论了摘要的写作方法和整个文章的组织结构;在教学过程中,强调师生交流和互动。并结合具体的教学内容,制作多媒体课件,选派合适的任课教师,以拓宽学生的知识面,提高专业英语知识的应用能力。 一、引言 电气自动化专业英语是为了培养和提高该专业学生对英语专业文献的阅读、写作、听说和翻译能力而开设的课程,对于学生在专业方向上的发展,如研究生入学复试、工作面试、阅读和翻译实际工作中遇到的英文专业文献等,具有重要的作用。然而,在实际教学中,电气自动化专业英语却没有得到应有的重视,多数大学的自动化专业教学大纲对此多列为考查课的形式,学时也较少。以河南科技大学为例,该课程以必选考查课的形式,分成三个阶段进行,分别在第5、6、7学期开课,每阶段为16学时,共48学时。这种课程设置方式,无形地使学生降低了对该课程的重视程度。另外,由于各个大学都非常重视英语四、六级考试通过率,加大了对公共英语的教学投入,使学生的公共英语水平有了较大的提高,对专业英语则在主观上认为难度不大而不够重视。 因此,对电气自动化专业英语的教学方法进行研究和探讨是很有必要的。刘怡阐述了专业英语和基础英语在学习阶段、学习重心和教材甄选上的差异,结合电子技术类专业英语的新词层出不穷和缩写词汇多的特点,提出了增强学生对专业英语重要性的认识、提高教学的趣味性和教材多样化的建议。[1]李文娟等在明确专业英语定位的基础上,就电气工程及其自动化专业英语的教学内容、教学方式和教师培养进行了探讨,给出了所涵盖的专业知识范围,采用了回顾、自述、教学和总结的四步课堂教学方式及平时、笔试、口试综合的考核方式,指出了专业英语教师培养的建议。[2]李俊梅针对专业英语教学中存在的问题,提出了重构专业英语教学模式的具体解决办法。[3] 上述文献在不同侧面反映了当前专业英语教学的现状,所提出的解决方案对于专业英语教学具有一定的借鉴意义。 本文对教学内容和课堂教学方法进行探讨,强调教学内容与开课学期的主干课内容同步,针对不同的教学内容,提出了具体的教学方法。例如,针对词汇短语,提出了普遍联系法、反义词法和同义词法;针对句子,主要讨论句子成分划分和句型结构;针对段落,主要强调动词和名词的变化、段落主题句、段落的组织结构和语句之间的起承转合;针对篇章,主要讲述文章的层次结构、英文摘要写作、剖析和解读;同时,重视师生交互,关注学生对讲课内容和学习方法的掌握程度。主要手段有:课堂提问、公布电子邮箱、约定答疑和作业。还强调了多媒体教学、课外读物选择、考核方法、任课教师的选择在专业英语教学中的重要性。 二、课堂教学方法 1.教学内容与主干课程同步 强调教学内容与开课学期的主干课内容同步的目的,是在学习专业英语基本内容的同时,培养学生阅读英文教材的能力,提高主干课程学习兴趣,开拓学生获取专业知识的来源,相互印证专业主干课程的教学内容,起到查漏补缺的作用,还促使学生有能力登录国外重点大学的相关课程网站(如mit的courseware网站),下载和阅读专业课程学习资料,进一步提高专业主干课程的教学质量和学生的专业素质。 2.词汇短语学习 专业英语的词汇短语是构成句子和文章的基本要素,探讨词汇的教学方法有助于提高学生的专业英语水平。专业英语词汇一般比较生僻,往往是一个词的第三个意思,甚至更靠后,这与公共英语学习中所记忆的词义有很大的不同。例如:step一词,人们往往知道其意思是“脚步、台阶”等,但是在自动化专业英语中,它常用来表示阶跃信号,用在step response短语中,则表示为“阶跃响应”。在这种情况下,教师应鼓励学生与所学专业主干课程相联系,找到其中的中文表达,以帮助理解英文资料的内容。另外,还可在专业主干课程中找到其它的短语,如“斜坡响应”和“脉冲响应”,此时,教师应给出相应的英文表达,即“ramp response”和“pulse response”,这种称为“普遍联系法”的方法对于扩充专业英语词汇量非常有效。还可以借鉴一些公共英语词汇书籍的方法,通过查找同义词和反义词来扩充词汇量。 3.句子成分划分和句型 专业英语的句子结构不是很复杂,偶尔会遇到一些长句和难句,可采用公共英语中的句子成分划分的方法来剖析句子的结构,明晰各个部分之间的修饰关系,进而用符合中文习惯的行文方式,将其翻译出来,努力做到信、达、雅。对于一些常见句型,则通过模仿造句的方式加以练习,提高句型的实际应用能力。 4.段落主题句和动词、名词变化 英文段落往往有一个主题句,段落根据主题句层层深入地展开论述,将一个个句子组合成一个段落。应通过对段落主题句和段落组织结构的剖析,使学生模仿和掌握段落展开的方法。在英语文章中,强调动词和名词的变化,使文章富于变化,不再呆板,例如,在关于电机y-δ起动的章节中,给出了wye configuration、wye connection和delta arrangement三种变化。再如,在英文论文的摘要中,动词也富于变化,经常会看到present、discuss、scribe、propose等动词。 5.篇章 篇章阶段的课程材料是选择专业相关的、地道的英文学术论文。在整个文章的结构方面,主要理清作者架构文章的思路脉络,学习如何行之有效地组织整篇文章,进而写出符合英文论文格式的英文摘要。在写摘要时,强调动词和名词的变化。将论文的目的、主要研究过程、所用方法和由此得到的主要结果及推出结论表达清楚,在可能的情况下,还应提及论文结果和结论的适用范围和条件。阅读文章实际上是与作者的交流。有时,需要站在作者的角度去看问题、去构思文章和遣词造句,以此思路去阅读专业学术论文,能够获得很大程度的提高。 6.加强师生之间的沟通 加强师生之间的交互、交流和沟通,有助于教师更好地设计课堂内容,有助于教师了解学生对所讲内容的掌握程度和薄弱环节,有助于教师发现课程讲授中的问题,也有助于增强师生间的了解。常用的方式是上课随堂提问、课后答疑、公共电子邮箱和布置作业。通过这些手段,可以了解学生的英语水平和学习态度,进而给教师的课堂教学设计提供第一手资料。 7.课件设计和师资配备 专业英语学时少、任务重,仅依靠任课教师板书讲解,很难按计划完成教学任务,因此不得不对教学内容做出取舍。另外,一些专业的设计图和原理图是教师手工难以绘制的。这些问题均可借助多媒体课件加以解决。任课教师可根据教学内容制作相应的、多样的课件,形式可以是gif和flash动画,也可以是各种格式的图片,将这些素材放到powerpoint文档中就制作成了课件,也可将其以讲义的形式打印出来,便于学生复习,也有利于他们课前预习、课堂中集中精力听讲,节约笔记时间。 关于师资力量配备,可结合各阶段课程的具体教学内容和教师的专业背景、研究方向,选派合适的教师任教各个阶段的课程,避免了一个教师和一种风格的弊端。在专业英语的讲授过程中,可酌情添加各任课教师负责的科研项目等内容,有助于开拓学生的眼界,加深对课堂内容的理解,进一步调动学习积极性和主动性。 专业英语在各个专业学生的培养过程中起着重要的作用。教师通过各种方法和手段调动学生的学习热情、积极性和主动性,利用各种可以利用的资源,拓宽学生的专业知识面,发展他们应用专业英语知识解决实际问题的能力,能够读懂专业文献,写出高质量的英文摘要,听懂专业学术报告,讲出自己的学术思想,以及翻译出符合信、达、雅要求的专业文献资料,做到学以致用。 自动化专业论文:电气工程及其自动化专业电力电子技术课程学习心得 1、引言 随着电力电子器件制造技术和微机技术的发展。电力电子技术在电气工程的各个领域得到了广泛的应用,电力电子技术在各个领域的应用带来了相应领域的技术革命。电力电子技术是气工程及其自动化专业的一门重要的专业基础课。课程的最大特点就是电路图和波形图较多,实践性强。如何在有限学时内获得最好的教学效果,使学生较好地掌握课程内容,并培养学生的工程实践能力和创新精神,提高学生的学习兴趣,是急需解决的问题。为此,必须从教学内容、教学方法及实际应用等方面对电力电子技术课程进行改革,开创出一条适合培养应用型人才的教学模式 [1]下面就几个方面探讨一下本人在信号与系统这门课程学习过程中的一些心得。 2、充分发挥多媒体的特点制作有特色的课件 多媒体课件不能将课本的内容用ppt直接投到屏幕上,采用这种课件对教学是无益的。要将、文、声、像以及视频等融合为一体,在备课时充分该特点,对教学内容进行充分理解和掌握,把自己课程内容的理解、分析和总结等写入ppt,插入必要的电力电子技术实验原理的flash动画演示,精心设计每一张多媒体课件的页面,制作有自己特色的多媒体课件[2]。让学生在听课的中对教材中的内容一目了然。例如:在讲授电力电子技术中的同步信号为锯齿波的触发电路时,该电路结构相对较复杂,利用多媒体将电路图和工作波形图同时分解为几部分,将每一部分的电路图和相应的工作波形图放在一张图片中,利用多媒体的动画效果对电路中的电压、电流等进行处理,在讲授时,电路图中的电压电流路径用醒目的箭头象形地表示出来,同时工作波形中的该物理量的波形也进行动作,并将该知识点的重点用文字写在图开的边上。通过教师的控制,分节演示,使图中的路径动画和波形动作同步,从而给学生以感官上的综合刺激,同时可以节省板书与绘图的时间,扩大了教学的信息量。丰富了教学内容,能生动地展示各种教学素材,提高学生对本课程学习的积极胜,激发学生的学习兴趣,能极大限度地满足学生的求知欲望。 3、加强实践能力培养 教师应注重实践能力的培养。电力电子技术有很强的实践性,实验是培养理论联系实、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段。在实实践教学改革是“电力电子技术”课程改革的一重要环节。学生要认真完成基本实验,巩固实验基础。根据课堂教学内容的教学安排,学生必须完成一些验证性的实验。如电力电子器件的特性研究、基本电路的输出电压、电流波形验证等基本实验。通过这砦实验,学生不仅可以加深对课堂所学内容的理解,而且可以熟悉整流、斩波、变频和逆变的相关概念有更深刻的认识和理解。在此基础上,我校现在已淘汰传统的分立元件实控制柜,采用浙江天煌教学仪器公司的“电力子与电力传动实验台”。我们采取的措施有:将实装置介绍及实验要求挂到电力电子技术课程网站,提供基本操作示范录像;减少验证性实验,增加合性和设计性实验;开放实验室,同时鼓励学生参教师的科研活动和实验室建设。实验改革的基本思路如下:①要求实验内容全,包含各类半控、全控型功率开关器件和pwm控实验;②融合相关课程(如自动控制原理、电机拖、计算机控制)的综合实验;③分层次设置实验,使生可自行搭接和组合设计,以便将其扩展成新实;④学生的实验活动建立在自主设计的基础上。教师要提高毕业设计环节的质量[3]。毕业设计的题目不求过大过难,但要使学生能真正明白其工作原理并能亲自动手制作出可行的实际电路。如以布置一个利用单片开关集成调整器芯片设计一个简单电源的题目。要求学生自行查阅相关的芯片资料及典型应用电路,用protel画出原理图并仿真,仿真结果正确后再要求学生排版生成pcb电路,然后再利用刻板机或自己刷板子制作出实际的线路板,把所需元件焊接完成后再进行测试,直至输入输出正确。这样做的目的是培养理工科大学生的工程实践能力,使学生能尽快适应将来的工作岗位。毕业设计论文通常涉及元器件购买、电路板加工与制作、测试分析等费用开支,没有一定的经费投入及实验条件难以完成教学任务。 4、教师应讲好绪论课并提高自身素质,采用双语教学 教师在整个教学环节中占有重要的位置,教师自身素质的好坏不仅关系到教学质量的好坏,而且对学生也有很大的影响。因教师应加强自身的意识,讲好绪论这第一堂课,激发学生的学习热情教师可以通过搜集丰富的图片、录像等感性材料来说明电电子技术的具体应用领域,使学生明白他们在课堂上将要学的看似“枯燥”的电路图,波形图及公式推导在工程实践中非常有实用价值的。由于电力半导体器件和微电子半导体器件日新月异的发展,电力电子技术每隔不久便有一个新飞跃,其应用领域也在不断扩大。教育重要的是培养学生站在全系统的高度上分析和解决问题的能力。要从把知识点分得过细、缺乏联系转变为强调知识的整体性和培养综合运用知识并创造性地解决问题的能力。一方面突出重点,理论联系实际。“电力电子技术”是一门非常实用的课程,应用与我们的生产生活关系密切。本科教学中开展双语教学,是教育部提出的在新形势下推进教学改革,提高教学质量的重要举措,也是全面实施素质教育的有益尝试,是全球经济化的必然趋势,是教育国际化的客观要求,是人才培养的必然要求。双语教学现已成为我国高等教育课程教学改革的一个热门话题。将双语教学运用于电力电子技术课程,其主要目的是传授先进的专业技术知识,同时给学生提供应用英语学习的机会。双语教学施行之初,学生往往会不适应,易失去学习的兴趣,所以在教学内容的设计上和教学手段方面充分考虑到了初学者的认知能力和接受能力。 5、结束语 电力电子技术课程的教学实践改革措施应与各高校的人才培养目标相一致,我校对开设该课程相关专业的目标是培养工程实践型人才。因此,在该课程的教学实践改革中要及时更新和补充目前工程应用中真正用得到的主流技术来充实我们的教学内容,积极改进教学手段和教学方法,提高学生的学习积极性,鼓励任课教师积极参与到该课程的相关科研实践中来,科研与教学共同进步。随着电力电子技术发展应用的广泛和深入,该课程的改革也一样会不断地向前推进,各种各样的探讨和方法也会不断涌现。因此,围绕学生,追寻电力电子技术发展前沿,锻炼和培养学生的实际工作能力和激发其创新能力,是课程改革发展的方向。 自动化专业论文:建设电气工程及其自动化优势专业的探索与实践 1.引言 目前全国已有311所院校开设了电气工程及其自动化专业。电气工程专业高等教育出现了百家争鸣、各具特色的格局。虽然众多高校纷纷设立电气工程学科,但是教学水平和学生素质参差不齐。我校电气工程及其自动化专业是2004年开始招生的,通过借鉴和分析其它高校相同专业的人才培养模式及实践教学体系,结合区域经济的产业优势和我校的办学定位,从人才培养模式、课程教学体系、实践环节等方面进行规划和设计,经过近十年来的努力,我校电气工程及其自动化专业,形成该专业的人才培养模式和专业特色。2007年成为学校确定的重点建设专业,给予了重点支持和投入,2008年成为浙江省重点建设专业,校优势专业。 2.创建人才培养模式、提高人才培养质量 2.1 找准定位,明确方向。 从2004年招生以来,经过了3次人才培养方案的调整,遵循了强化基础、注重能力、按宽口径培养的改革原则,基本思路是突出创新性、应用型人才培养的目标,体现电气工程新理论、新技术的应用,更加体现服务地方经济的根本。因此,专业要适应地方经济建设的需要,适应科学技术的进步,适应学生就业需求,明确理论和实践的规格要求,要在培养规格上体现突出创新性、应用型。围绕嘉兴地区光伏产业基地、风力发电产业基地、以及浙江省制造业基地、水电、热电联产巨大的系统优势,根据地方经济建设和社会发展的实际,特别是多元化的电力企业布局和嘉兴学院自身的办学条件,专业设置了电气传动与控制、电力系统自动化2个方向。专业人才目标是:本专业培养系统掌握电气工程及其自动化的知识和技术,具有较强工程实践能力,能够在工业电气传动控制领域、电力系统自动化领域,从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自动控制、试验分析、技术开发和经营管理工作的应用型高级专门人才。 专业一直坚持专业的培养目标和办学定位,加强的应用型、创新型人才的培养,探索和创新具有本专业特色的人才培养模式,为装备制造业、电力工业、电子信息产业培养应用型、创新型人才,为地方经济建设和社会发展服务。 2.2 创新型与应用型协调,探索人才培养模式。 以深化教学改革为动力,以培养具有较强创新能力、应用能力的电气工程高素质应用型人才为核心,以提高办学水平和教学质量为目的,通过积极开展教学研究,转变教育思想和观念,深化教学改革,在人才培养模式上进一步将创新型与应用型融合,构建适宜的培养模式,既重视学生创新精神、创新能力培养,也将学生应用能力的训练落到实处,做到二者兼顾,不偏不废,切实保证人才培养目标的实现。 强化创新型和应用型人才培养模式的落实,依托产学研结合的平台、校内学科实验室平台和团队,实施的人才培养模式为: (1)加强“依托学科平台培养创新能力”的培养模式。 吸引学生参加实验室开放选题、参与实验室在研的科研项目,参加各种学科创新竞赛,不断提高学生的创新意识与能力。形成“听中学”、“学中做”和“做中学”有机结合的环境,构建“学科实验室+实训基地”为平台,横向、纵向结合的人才培养模式。 (2)加强“专项培训认证”的培养模式。 专项技能培训既可以是来自校内的,也可以是来自社会的,培训内容不仅是职业工种的训练,主要是对本专业领域内某一新技术、新产品的开发应用能力的训练,并通过社会机构的认证,取得相应的资质。从大二开始,建立了“电子电子信息技术人才认证(eitp)”、“注册电气工程师”、“自动化系统工程师(ase)”“维修电工”等认证相适应的教学模式,按照认证所必须具备的能力结构及其形成特点,专业规范的培养目标和规格、能力结构要求和知识结构要求,来设置培训课程和课程内容,以达到培训认证应具备的理论知识基础、专业知识和工程实践能力等方面素质的培养要求。体现了“教室与实验室结合、学校与社会结合、教育与培训结合、专项强化与全面发展结合”。人才的市场竞争力得到加强,每届均有学生参加专项技能培训,培训和资格认证率均达到80%以上。 (3)加强“五位一体”学生科技创新体系。 更系统、更充分地建设“创新领导小组+创新协会+创新基地+开放管理机制+创新活动”科技创新培养体系。吸引学生实验室开放选题、参与科研项目、参加各种技能竞赛等。学生通过参与科研实践,接触科学前沿技术,学到先进、实用的专业知识和技能,理论联系实际,达到学以致用的目的,学生长期接受工程技术和工程意识的培训,在学生中产生了导向性、示范性的作用,学生参加教师的科研、参加各种竞赛的积极性极大的提高,本专业每年校级及以上的科技竞赛获奖每年达到10项以上。 2.3 进一步梳理课程体系与教学内容。 在明确培养目标和培养模式的前提下,以课程改革成果为依托,更新教学内容为抓手,改革教学方法和教学手段为保证,突出课程建设为基础性作用,进一步优化教学内容和课程体系,实现经典与现代的融合,基础课与专业课的协调,理论与实践环节搭配的合理,为本专业构筑起有利于学生个性发展的理论和实践教学体系,提高课程建设的质量,梳理课程内容和边界,课程与培养规格一一对应,切实保证人才培养目标的实现。 经过2006年、2009年、2012年三次进行的人才培养方案修订,已经建成了较为合理的课程体系。理论课程体系按照公共基础课、学科平台课和专业基础课、专业方向课三个层次设置. 同时结合区域产业优势特点和学生就业状况及市场需求情况,为满足专业人才培养多样化要求,注重培养学生知识和能力的,及时调整教学内容。 (1) 构建模块化、系列化课程体系设置,加强双语教学课程建设,建立电气传动与控制、电力系统及其自动化两个专业模块方向的“课程库”。 (2)更新教学内容,增加专业选修课数量。将专业课按专业方向划分成几个系列模块,使学生选修时更具有针对性和系统性。打破课程设置受教学计划更新速度的限制,充实新的理论和技术,调整内容重点,加强课程教学的针对性,如新能源发电、新能源电气控制、物联网等与国家战略新兴产业、地方经济发展相关的课程。 (3)紧扣“创新型”“应用型”主题,改革课程设置 与教学内容,切实拓展专业优势,进一步探索人才培养模式,采取有力措施保证“创新教育”不断线,进一步突出学生能力培养不断线。 (4)立足于相关课程的融合,课程重新组合,避免内容的重复,提升课程的层次和水平,使各门课程内容得当、边界清晰,整体优化课程的内容,使课程的知识结构更加合理,内容更加丰富、新颖。 2.4 构建实践教学体系,拓展实习基地功能。 建立体现工程应用的实践教学体系。依据课程体系的培养要求,建立基础层、拓展层、创新层的结构化实验教学体系,培养学生的创新精神和创新能力,激励学生自主实践和能力训练,增强学生实际能力。 (1)构建“工程导向”的实践教学体系。 对实践教学体系进行顶层设计。积极组织教师开展实践教学改革,发挥工程实际背景结合紧密的优势,强化“面向工程、项目驱动、能力培养、全面发展”的教育理念,以工程为导向、以项目驱动为手段、以能力培养为关键、以全面发展为目标,进行教学实践体系的教学改革。提升学生的创新能力与应用能力;以“工程”的观念指导教学实践,以“工程”的思路组织教学实践。实际操作中在一门课程中,或以一门课程为主,多门课程协同,从一个工程实例入手,围绕工程问题的提出;工程解决方案的确定;具体工程方案的设计;工程设计的实施;工程的运行维护等工程问题解决的过程,在学习课程知识的同时,培养学生的“工程”意识。 (2)紧密结合产业结构的调整,增加新的实践教学内容。 依托地方、行业和校内资源,积极与科研院所、企业单位加强联系,拓展校外实习基地,不断丰富实践教学的内容,激励学生的学习兴趣。 (3)以培养应用能力和创新能力为核心,狠抓实验、实习、实训环节。 省级实验教学示范中心作为校内实验教学平台,承担“电路原理”等学科平台课、“电机学”等专业基础课;中央与地方共建的电气工程实验室负责专业课程实验教学“工厂供电”、“电力系统分析”等专业方向课的实验教学,以及电子工艺实训、电气工程实训等实训环节。新能源及耗能控制教学平台和嵌入式系统教学平台等为依托构建科研平台,为学科建设、学生创新活动、研究课题开放服务;利用校外实习基地进行实习环节的教学。 (4)分类型建设校外实习基地。 目前,依托校外已建立的15个实习基地,基本满足学生的生产实习和毕业实习的需要。需要进一步分类型加强校外实习基地建设,主要任务有: 巩固基地型校企合作:本专业实习教师将与企业专业技术人员合作,共同指导认识实习、生产实习,使学生获得真实有效的实际经验。扩大毕业设计型校企合作:部分毕业设计选题结合工程实际,题目来源于企业,学校和企业共同选派导师,以“双导师制”形式指导学生毕业设计。培育专业培养深度参与型校企合作:校企共同研究制定培养计划,从课程设置、培养方向、教学的实践环节与内容、毕业论文的课题等全方位参与,教师需积极主动融入企业,实现校、企良性互动,实行校企深度合作,构建良好的合作环境。 3.专业优势更加凸显、人才培养质量明显提高 通过精心培育专业特色,学生的创新能力,实践能力明显提高,近年来,毕业生就业率高于全省同专业平均水平,保持在95%以上;毕业生考研率达到25%、达线率15%、录取率10%,位于全校各专业前列;校级及以上的科技竞赛获奖每年达到10项以上。 电气工程及其自动化专业在专业方向上围绕电能的产生、传输、分配、使用,构建知识能力素质体系。在人才培养规格上体现了强电与弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、硬件与软件相结合、元件与系统相结合。在人才培养模式形成了课堂与实验室相结合、校内与校外相结合、教育与培训相结合、专项强化与全面发展相结合。在培养质量上形成了高就业率、高考研率、高(竞赛)获奖率。专业特色体现在: 3.1 培养方向的特色。紧密围绕发电、输电、配电、用电四大环节进行专业培养方向的设计,设置电力系统自动化(以发电、输电为主)、机电传动自动化(以配电、用电为主)培养方向,根据应掌握的核心知识能力精心设置理论和实践教学内容,增加新能源发电和装备的内容等新型产业的内容,主动适应地方经济发展,支撑培养目标的实现。 3.2 培养方法的特色。实施“在通才教育平台上实施专项专才教育”的培养模式,在实施“专项技能培训认证”的应用能力培养模式基础上,创建“依托学科团队培养创新能力”的培养模式,构建培养“创新型、应用型”并举的人才培养模式;使理论教学、实验实习、专项培训相互支撑、协调促进,实现了“教室与实验室结合、学校与社会结合、教育与培训结合、专项强化与全面发展结合”。 3.3 培养结果的特色。根据学生自身情况鼓励个性成才,引导学生参加考研、竞赛、培训,逐步形成各三分之一比例。考研比例20%以上(录取10%以上),参加学科竞赛比例20%以上(获奖约20%),参加培训比例80%以上(获得职业职称资格认证50%以上)。 进一步凝练和提高已经初步形成的专业特色,坚持内涵发展,在原有基础上积极创新,总体培养质量有更大的提高。 4.培养效果的跟踪和反馈 建立了创新型、应用型人才培养的闭环系统。将培养方案中的理论教学和实践教学作为控制通道;研合作机制作为修正系数;学生参与科技竞赛、社会与用人单位评价和毕业生反馈评价作为反馈通道。产学通过这个闭环系统,及时跟跟踪和反馈培养效果,调整和修改培养方案,以满足社会对人才培养的需求。 5.结论 电气工程专业自成立以来,立足于面向区域经济建设培养人才,突出工程教育,注重实践能力的培养目标,长期致力于人才培养模式改革与实践。经过多年的探索和实践,我们积累了比较丰富的经验,也取得了一系列的改革成果;深化教学改革提高了教学质量;依托学科平台培养创新能力,促进了学生自主发展;五位一体的学生创新体系提高了学生的学习能力和学习兴趣;深度参与型校企合作增强了学生的实践能力;毕业生质量受到用人单位的赞誉。 自动化专业论文:机械设计制造及自动化专业特色分析 摘要:随着科学技术的发展,我国的经济也开始迅猛成长,因此,经济市场需求的各种各样的人才也随之增加,在这种新的发展形势下,机械设计制造及自动化领域受到了越来越多的关注,导致报考机械设计制造及自动化专业的学生也越来越多,这个专业不仅仅着重培养学生的机械设计制造及自动化的理论知识,还严格要求他们的实际操作能力,这对我国的科研事业的发展与创新有非常大的帮助,那么,本文就对新时期下机械设计制造及自动化专业进行一定的分析与讨论,让更多的人了解这个专业的特色。 关键词:新时期;机械设计制造;自动化专业;特色分析 从上世纪中期之后的重工业发展阶段到现在的发展背景下,我国一直着重于机械设计及自动化的发展,并且机械设计及自动化技术包括这设计、制造、使用、维护这一过程,因此需要专业知识与技术操作能力十分强的工作人员,所以,近些年来,为了我国机械设计制造及自动化领域的发展,越来越多的高校开始设立机械制造及自动化专业,并培养出更多的专业型技术人才,解决当下我国在这一领域出现的问题,并且不断创新,打破国外的垄断技术,使我国的机械设计制造及自动化领域有新的突破。 1机械设计制造及自动化专业的培养方针 在新时期下,我国的机械设计制造及自动化技术需要每一个工作人员的专业能力有所提高,因此就需要高校在对该专业学生进行培养的时候,有科学的管理规划,让这些高校的学生在毕业之后能够在最短时间内投入到工作岗位上去,并且,机械实际制造及自动化专业是近些年刚刚开设的,所以我国更需要制定科学的人才培养方针: 1.1适应经济市场的需求 我国现在还处于发展中国家的阶段,并且根据近些年来一些数据的调查可以发现,我国与其他发达国家的首要差别就是在农业的发展中,发达国家是使用先进的机械设备进行农作物的耕种与收割,而我国大部分地区还是人力劳作,所以当下我国在机械设计制造及自动化领域中最需要突破的是推进我国农业自动化的发展,提高农作物的播种与收割的效率,因此,当下我国各大高校在对学生进行机械设计制造及自动化专业知识的培养时,应该着重于在农业领域的机械设计制造及自动化知识的培养,不断培育出专业的技术型人才,推动我国的农业领域的发展。所以说,我国高校在机械设计制造及自动化专业技术的培养方面应该与经济市场的需求相融合,使学生在毕业之后有用武之地,并且也可以落实该专业的作用。 1.2培养具有实践能力的专业人才 因为在实际的生产运作中,机械设计制造及自动化技术对工作人员的操作能力要求十分高,例如机械设计制造及自动化技术的首要步骤就是设计图纸,但是在实际的生产工作中,即使是有丰富工作经验的老员工设计的图纸也不能一次性投入使用,在审图、工艺等各个步骤都会发现许多问题,需要进一步更正,所以如果高校仅仅培养学生的机械设计制造及自动化专业知识是远远不够的,还应该开设动手实践课程,在教学课程中逐步提高学生的动手实践能力,也可以有效提高学生的创新能力与思维建设,除了这些在课堂上的改革之外,高校还应该投入更多的资金,建设现代的机械设计制造及自动化专业的实验基地,使这一教学效果更加明显。 2机械设计制造及自动化专业的课程标准 机械设计制造及自动化专业的开设对于我国机械自动化行业的发展有十分重要的意义,所以,要想使这一专业的开设达到预期的效果,首先就要确定具有特色的课程标准,规划好该专业的发展目标,迎合新时期下市场的需求,使学生的专业知识与手动操作能力共同提高,同时设立这两方面的规章考核制度,对学生进行严格的检查。除此之外,各大高校还应该配备优秀的教师团队,高薪聘请符合市场发展需求的教学老师,提高学生们的领悟能力,并多给予学生一定的实习机会,使他们在校期间就可以更好的掌握一些最基本的机械设计制造及自动化技术,保证我国在机械设计制造及自动化领域有源源不断的新鲜血液。并且,根据各大高校之前在机械设计制造及自动化专业的教学方案的资料显示,我们可以得到一个明显的对比,在新时期下,机械设计制造及自动化专业的教学内容与之前有很大的差异,因此,高校领导应该做一个详细的统计,取其精华,去其糟粕,将最好的课程标准呈现给学生,并且高校不应该将该课程设置为必修课程,应该开设更多的选修课程,让学生有更多的机会与课堂时间去进行学习,使学生有更大的成绩突破,同时还要提高老师的责任心,让老师将教学计划落实在每一个学生身上,让学生自主学习,提高学习效率,除此之外,在原有的学习资料的基础上,老师们还必须做到对机械设计制造及自动化专业的知识有一个新的教学框架,保证学生学习的效率与质量。 3结语 总而言之,机械设计制造及自动化技术在某些方面引领我国的经济发展,所以这一门学科的进步对我国的市场发展有很大的作用,各大高校应该根据市场的需求培养出专业的技术人才,满足我国机械设计制造及自动化领域对人才的需求,使我国在机械自动化领域有新的发展与突破。 自动化专业论文:自动化专业实训电气工程论文 1实践教学环节的内容 这种强化实践教学的新的举措,适应了高校人才培养目标的要求,锻炼了学生的动手能力,开阔了学生视野,培养了竞争意识,对综合素质提高起到了极大的推动作用。学生凭借自己在学校学到的一技之长,毕业后能够找到满意的工作,为社会奉献了他们应有的贡献。但还应该看到,实行新的教学改革模式并非一帆风顺,在实施过程中尚存一些问题。 2存在的主要问题 当前教学实践环节存在的问题,可概括为散慢、肤浅和随意。从面上看,实践教学环节安排的比较松散,实践过程衔接不紧,逻辑性也不强;实践过程中说闲话的、从事其它活动的有不少人,这种现象称就是“散”。从实践安排的内容上看,缺乏一定的深度,实践只在表面上打转转,对问题的本质触及不多,这种现象称就是“浅”。从实践参与的主客体来看,有比较大随意性:一是老师比较随意。有的教师治学不严,放松对学生日常教学管理,对各种不良现象不问不管,听之任之,管理、指导均不到位。二是学生随意。有的学生缺乏必要的纪律约束,自由涣散,旷课、迟到经常发生。这种现象就是“随意”。“散”、“浅”“、随意”成了很多高校目前制约实践教学的质量提高的主要问题。对广东海洋大学电气工程专业而言,前面这些问题虽然也有一点,但并不突出,该系专业教师都能认认真真对待每一次实践环节,珍惜每一次给学生提高实践技能的机会,甚至自己出钱找关系为学生联系实习,但是巧妇难为无米之炊,该专业多年来一直缺乏实验条件,建设专业实验室投资较大,去生产单位也只能参观不能动手实践,这成了制约专业实训开展的主要原因。 3解决办法 3.1提高思想认识,重视实践环节教学过程 在认识上重视学校实践教学过程,这是深化实践教学改革的关键。实践教学需要相对的教学投入来保障,投入高,成本大,如果流于形式,不把实践教学环节的内容落到实处,使其发挥应有的作用,既贻误了学生,还造成教学资源的极大浪费,必须予以高度重视。 3.2加强实际培训,提高指导老师技能实践教师的能力直接影响着实践的效果,教师只有对指导的方法、实践的内容了如指掌,才能保证指导到位。目前很少有老师能做到这一点。因此需要组织实践教师进行培训,邀请专家开展讲座,提高指导教师的技能,除此之外,新、老教师之间还要互帮互学、取长补短,老教师传帮带,新教师积极虚心学习,充分利用和发挥各自的优势,建设一支专业技能强,作风过硬的专兼职实践教师队伍。 3.3加大经费投入,提高实践教学工作量的比例 加大实践教学的比例,改变传统的实践教学依附理论教学的观念,创建有利于培养学生实践能力和创新能力的实践教学体系。作为从事教学多年的老师都懂得,一个老师既要指导学生实践,还要保障学生安全,可谓是责任重大,但在实际的工作中,教师并没有得到公平的待遇,导致教师进行实践教学的积极性不高。要保证实践教学教师队伍的稳定,让老师安心工作,必须要有相应的物质制度措施,提高其工作积极性。 3.4加强过程管理,进行必要的考核和监控 积极探索新的教学模式下教学管理的方法和体制,采取合理措施,加强对实践教学的老师管理、现场管理;对实践教学实施情况实行督导和过程监控,并要清楚认识设备的危险性,告知学生,对实施效果进行严格考核,确保各种措施实施到位。我们学校电气工程及其自动化专业实训采取指导教师责任制,这个专业特点是危险性较大,所以必须有安全责任到位的意识,必须树立安全第一的原则。 3.5拓展实践教学形式,强化校校合作办学 校校合作办学方案随着社会进步和新科技革命的到来,普通高校教育的培养目标决定了学校必需和企业或者其它有实力的学校合作,校校合作是广东海洋大学办学改革的重要方向,也是大力发展实践教育的必然要求。在校校合作和产教结合作为学校办学重要性、必要性的趋势下,能为校-校联合办学带来一条新路,使全社会办学互助,节约型办学,共享型办学。这学期该校有3周的专业实训就采取了这个办法。选择华南理工大学电力学院作为该校的合作学校,原因有三个,一是华南理工大学电力学院是华南地区该专业办学条件最好的学校,拥有一名院士和电气工程专业博士后流动站,拥有设备齐全的实验室;二是费用较低,不出省路费节约,住宿在对方学校学生宿舍,住宿费用也低廉,对方学校收的实训费也在该校预算之内;三是地处广州,学生可以利用这个机会利用实训间隙走访一些与专业相关的企业,因为从该校多年的就业数据统计,电气工程及其自动化专业90%以上的学生都在珠三角工作。按照教学计划安排和要求,在对方学校安排了电气工程的三个实训内容,包括电力系统稳态和暂态的过程实训、电能计量和校核、综合自动化动态模拟等内容,这些内容在广东海洋大学均没有实训条件。学生充分利用这个机会,亲自动手体验电力系统主要生产环节的工作,实训结束后都表示这次实训真正是实训,不虚此行。 4结语 笔者认为实习、实训基地建设方面,坚持校内校外相结合是一个可行的选项。校内生产性实训基地建设,由学校提供场地和管理,力求功能多样化、现代化,能满足应用型人才培养的需要,便于产学研结合,利于开展课题化训练。专业课教学全程实施案例教学,由学校提供设备需求、技术和师资支持。校校合作正好解决了各个学校不同专业实训条件的不足与互补,使我们的办学条件立刻得到大幅度改善,培养的学生也更具竞争力,真正达到了应用型人才培养的目标。 作者:李一峰 樊海红 吴卫祖 单位:广东海洋大学信息学院 自动化专业论文:自动化专业工程教育论文 1机械制造及其自动化专业的特点 机械设计制造及其自动化专业以机械设计与制造为基础,融入信息技术、计算机科学、微电子科学和控制论的基本原理,其主要任务就是运用先进的设计制造技术和理论,解决现代工程领域中的复杂技术问题,从而实现产品设计与制造的智能化。机械行业作为国家的基础及支柱产业,在国民经济中占有相当重要的地位。对于煤炭、钢铁、有色金属等上游产业和房地产、快消品等下游产业具有重要意义,同时也具有很强的拉动能力。而机械制造中最活跃的领域便是机械制造自动化技术,也是企业提高生产效率、增加工业产值和提升市场竞争能力的必要手段。我国自改革开放以来,从境外引进了大量的先进技术及装备,虽然使自身机械制造业有所发展,但是外资企业不断对我国民族制造业进行干预和收购,使我国机械制造业始终无法摆脱“外资”和“进口”的双重枷锁。随着社会的发展和人们不断提高的生活水准,机械制造业作为一个发展多年的传统领域面临着越来越多的挑战和竞争,在工业生产逐渐趋向科技化、信息化的洪流中,先进的生产技术和高素质的专业人才成为我国机械制造业必然的选择趋势。所以,我国高等工程教育机械设计制造及其自动化专业大学生进行工程教育评估对于当前市场环境显得尤为重要 2专业认证过程与方式 机械类专业认证工作的开展主要依据机械制造及其自动化专业认证工作组起草的相关文件:《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证方法与程序》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证标准》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证试点学校准备工作指南》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证专家培训与遴选办法》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证考核小组工作指南》。专业认证的过程主要包括学校自评、专家组进校考察和形成认证报告3个阶段。首先认证学校应向工作组提供申请表,并应包含以下内容。①师资情况(教师岗位结构、教师职称结构、教师学历结构)。②近3年学生数量(招生数、在校生数、毕业生数、授予学位数)。③图书馆资源概况(学校藏书、专业资源)。④实践教学条件(主要实验、实践、实训条件)。⑤近3年教学经费(教学经费、科研经费)。工作组接到学校的申请表和申请报告后,对申请进行审核评析,审核通过后申请学校需进行自我评价,并撰写自评报告。工作组接到学校的自评报告后,与学校协商并进行实地考察,目的是对学校自评报告的准确性和真实性进行实地考察,并了解高校未曾在报告中反映出来的其他情况。 3认证实践 机械设计制造及其自动化以及相关专业,应以培养社会适应能力强、专业知识扎实全面的学生为目标,以满足用人单位和当今市场瞬息万变的人才需求,因此机械制造专业学生工程教育认证工作就显得尤为重要。以华中科技大学为例,该校结合机械制造专业的课程设置和培养模式,对参加工程教育认证的学生进行动手能力和专业技能强化训练的同时,加强基本教学科目的巩固,在培训的同时充分考虑当前机械设计制造及其自动化专业工程师面临机械设计制造逐步与世界接轨,其基础知识及应用能力将在国际社会上的竞争中受到挑战以及考验的实际情况。为了在步入岗位中能够具有当代机械工程师应具备的基本素质,必须追求创新,应用新理论,该校在培训过程中尤其注重学生创新能力和发散思维的培养,注重基础理论和实践相结合的培养理念,以时代和企业的需求为培养方向,以现代机械设计制造方法和理论的应用为培养重点。华中科技大学在机械设计工程师资格认证工作和平时的培训过程中投入了必要的软硬件物质,并精选优秀师资力量,针对机械制造专业学生的教育教学特点,研究本校所适应的独特培训方案以及培训模式。为了提高学生的应用能力和动手设计能力,对企业的实际工程需要进行模拟训练及实践操作,使机械制造专业学生更具备实用型人才的综合素质。近几年来该校机械制造及其自动化专业共培训711人,603人通过认证,认证通过率达到83.2%。国内外许多大型工程公司也认可和支持对在校大学生进行机械工程设计资格认证,该认证在机械行业内具有重要影响,它代表通过认证学生的知识储备及综合应用能力符合当今企业需要,通过认证者在就业过程中更加受到用人单位的欢迎。在对一些资格持有者的后续跟踪调查中,发现其卓越的知识应用能力和环境适应能力得到了大部分企业的认可,实现了企业和员工的互利双赢。员工自身也感到受益匪浅,从而更加热爱机械制造业,为祖国工业的发展贡献力量。 4认证的重要作用 境外许多国家早已通行对机械工程师的工程教育认证,我国受到体制和高等教育背景的影响,正处于探索和经验积累的时期。几年来的试点试验证明,开展此项工作具有以下重要作用。 (1)推进高校机械设计制造及其自动化专业的改革。 目前若干高校专业教学脱离实际,不考虑学生素质能力与社会需要的契合性,教学内容繁多而缺乏重点,空泛而不切合企业实际需求,注重理论而缺乏实践,学生往往偏重书本的理论知识而不注重实践能力。因此,高校的专业教育应当改革,引导学生与企业沟通,培养具有扎实基础理论知识、娴熟实践操作能力的高素质复合型人才,并积极地与国际人才培养模式接轨。 (2)推动企业积极参与人才培养。 企业一方面对优秀机械设计制造工程师求才若渴,一方面把培养集理论知识、动手操作能力为一身的高素质人才的重任全部推给高校。自身需求的矛盾使企业对高校毕业生始终不满意,从而花费时间和精力进行“二次培养”。其实,高校的教育投入是有限的,再资深的老师、再完备的实验室也很难单方面培养出符合企业口味的技术人才,只有充分利用企业和社会的资源,让学习、研究、实践和生产更紧密地结合起来,才能培养出理论与实践相结合的高素质复合型人才,企业也应担负起与高校共同培养人才的责任,实现双赢。 (3)毕业生可以快速适应工作环境。 高校的主要任务是培养企业和社会所需要的适应性技术人才和管理人才,高校毕业生在步入社会后应具有独立解决企业在生产设计过程中所面临的技术及管理问题的能力,能够熟练地运用在课堂中所学到的理论知识并结合娴熟的动手操作能力,真正成为高适应性、高技术操作性的实用型人才。这也应是企业和高校共同的人才培养方向。 (4)为我国机械工程师得到国际认可,并走向国际市场奠定基础。 在生产经济趋向高度全球化的今天,专业人才培养目标不应仅仅停留在国内市场,应该意识到我国的工程师在专业技能、专业知识和职业资格等方面与国际水准还有差距。以《工程师流动论坛协议》为主流的国际社会通行的职业资格认可是对人才职业技能和专业知识的肯定,虽然我国目前还未加入任何国际认证体系,但是开展大学生工程教育认证为接下来的工程师国际互认做好了前期铺垫。可以预见,未来我国的机械工程师必定会与国际接轨,并积极参与到与其他国家和地区的人才互动和技术交流中来。 5总结及思考 工程教育专业认证是高校自身存在和发展的必然需求,我国高等工程教育,特别是机械设计及其自动化专业的工程教育认证使高等教育评估由缺乏专业化、规范化逐渐转向了科学和权威的专业评估,并得到了社会各界的肯定和认可。应该关注国内对这项工作的政策和进程,借鉴国外实施专业认证的经验和教训,从而改进我国的人才质量保障机制以此适应工程教育的基本要求。良好的人才质量保障机制对于高校大学生自身的健康发展具有积极意义,同时也有利于提升高等工程技术人才的自身素质,便于国家的有效管理和宏观调控,促进科技发展和社会进步。相比于国外工程教育专业认证几十年来的发展,我国在这方面尚处于探索和起步阶段,有效顺利地实施专业认证任重而道远,对于专业认证的实践和研究也将会日趋成熟。积极面对工程教育专业认证的国际化,不断总结工作经验,重视认证结果的使用将会使我国机械设计制造及其自动化专业迈向崭新的未来。 作者:曹小宇 辛继红 谢方平 杨良玖 单位:湖南农业大学 自动化专业论文:自动化专业社会实践 一、社会实践活动意义与目的 正确认识就业形势与择业困难之间的关系并理性地做出择业意向。为使得三年研究生生活更加有目标性、指向性,减少毕业后失业现象发生,使得当代大学生更加能够适应市场需求,不断发散新思维,开创新领域,主动地转变就业观念、调整自身素质,以充分适应社会并能够正确认识就业形势与择业困难之间的关系并理性地做出择业意向,减小就业难度,同时对于我们自身来讲提早认识就业问题,未雨绸缪,以达到“防患于未然”的效果。 二、自动化专业社会实践活动特点 1.专业市场需求。随着我国经济的快速发展,现代化电气设备的广泛应用,工业生产的自动化程度越来越高,人工智能的发展,特别是电力电子技术和微机控制技术向着智能化方向发展,因此,企事业部门急需电气自动化技术专业的技术人才。进入21世纪,工业电气自动化已成为现代工业发展的基础和主导。社会对该专业人才特别是应用型人才有着极大的需求量。本专业正是培养这种既有实践技能又有一定理论知识的应用型专业人才。该专业技术先进,紧密结合社会要求和科学技术创新,适应性强,实用性好,做到与现代企业发展同步。该专业的毕业生就业市场容量大,前景广阔,工作环境好,多年来一直被人才市场列为最受欢迎的专业之一,毕业生供求比长期保持在1∶5左右。而适应现代化工业发展的需要,就需要培养和造就一大批既有适应时代特点的具有专业理论知识,又具有专业操作技能的复合型、实用型、现代型的电气自动化人才。 2.自动化专业社会实践活动特点。工业自动化是机器设备或生产过程在不需要人工直接干预的情况下,按预期的目标实现测量、操纵等信息处理和过程控制的统称。自动化技术就是探索和研究实现自动化过程的方法和技术。它是涉及机械、微电子、计算机等技术领域的一门综合性技术。工业革命是自动化技术的助产士。正是由于工业革命的需要,自动化技术才冲破了卵壳,得到了蓬勃发展。同时自动化技术也促进了工业的进步,如今自动化技术已经被广泛地应用于机械制造、电力、建筑、交通运输、信息技术等领域,成为提高劳动生产率的主要手段。自动化专业社会实践活动结合以上专业背景必须深入企业,从企业实际生产中发现问题,发现生产过程中对自动化技术的需求类型和程度,以专业的理论知识为指导,为企业分析自动化设备及技术的需要,提出专业的技术方案,从而使实践活动的效果从研究生教育与解决企业生产实际问题两方面得到体现。 三、实践活动具体实施 1.实践基地建设。本次研究生社会实践活动由武汉科技大学与武汉恒际自动化有限公司于2012年暑期联合完成,武汉恒际自动化有限公司是专门从事电气传动与自动化控制系统集成的专业自动化公司,为本次活动提供了技术、场地、设备等等方面的支持。 (1)实践中心基地。地点为公司办公大楼3楼会议室。本次实践中所有资料收集、整理工作在此完成。并于每天工作结束后在此开会讨论,总结经验和教训。网上交流中心在中心基地成立暑期实践QQ群,每天会有一名队员在网上交流中心值班,解答同学们的疑惑,并根据同学们的意见和建议及时调整实践内容。 (2)信息流动站。进行暑期社会实践过程中,由通讯员用新浪微博手机实时直播实践概况,传递图片和消息,让没有参与的同学能够身临其境地了解本次暑期实践的情况。 2.实践详细情况。实践活动组跟踪参与恒际自动化公司项目“起重机变频器控制节能性研究”,使用双PWM技术实现电能的回馈,从而实现起重机的节能。主要做了如下工作与研究。 (1)针对目前起重机变频控制的技术、设备使用情况制定了研究开发方向,包括目前技术缺点分析,现阶段市场分析,技术方案的研究与开发。 (2)起重机变频控制的关键组件的设计开发与试验。(3)起重机变频控制样机的装配,测试与带负荷运行试验及最终方案的确定。实践活动过程中,活动组成员与企业技术人员有良好的沟通,双方优势互补,整个项目研发过程进展顺利,取得了预期的效果。 3.实践总结。 (1)凸显专业特色。武汉恒瑞电气有限公司是专门从事电气传动与计算机控制系统集成的专业电气公司,这与本次实践活动的专业特色相符。通过实践小组成员发现了自己学习中的不足,从实践中了解了自己需要掌握专业的知识,增强了专业素质,为以后上岗就业打下良好的基础,深化了对控制专业的定位与就业方向的认识,增强了社会责任感与服务意识。 (2)队员团结努力,感触至深。在恒瑞短暂的三十天时间里,研究生暑期社会实践团队在带队师与企业项目负责人的带领下明确分工,团结协作。团队本着把工作做到最好的态度,求同存异,力争上游,充分发挥每一个队员的特长,使每一位成员都融入到我们的团队中去,最终创造了我们团队在此次社会实践中的骄人成绩。实践充分证明,社会实践促进了在校研究生的全面发展。通过社会实践活动,研究生们从与员工的广泛接触、了解和交流中受到真切的感染和体验,从无数活生生的典型事例中受到深刻的启发和教育,使思想得到升华,社会责任感增强。在实践中,我们的人生观、价值观得到进一步的强化,提高了认识能力、适应能力和创新能力。 作者:柴琳 单位:武汉科技大学信息科学与工程学院 自动化专业论文:电气工程自动化专业人才的培养 1电气工程及其自动化专业人才的定位及其目标 通过对现阶段中小型水电厂工作模块的分析,得知基础应用型高级技术人才需要具备良好的工作素质,具备良好的工作品德。在现阶段教学工作中,进行学生服务方向的分析是必要的,从而保证满足市场导向的需要,展开辐射全国的电力行业就业模块。这就需要高校展开电力行业就业岗位技能教学、专业发展方向及特色。本专业分三个专业方向,前两年实行通识教育,大二的第二学期末,学生根据社会人才市场的需求和个人特长,自选一个方向进行专业技能学习。 2电气工程及其自动化专业人才培养方案的优化 2.1在现阶段电气工程工作模块中,进行教学内容及其课程体系的优化是必要的,从而满足现阶段人才培养目标的需要,进行人才质量的提升。保证培养目标模块及其培养规格模块等的协调,进行教学新型模式的开展,进行课程结构体系的优化,进行教学内容的不断组织,进行培养目标的控制,保证技术应用及其技术开发模块的协调,为地方经济服务。公共基础类课程群由公共基础、相关知识、专业拓展等系列课程构成,使学生在基础理论、基本知识和相关领域等方面,全面提高其综合素质和多角度的科学思维方法,培养学生的适应能力和发展潜力。在现阶段专业技术教学模块中,进行技术基础课程模块及其专业课程模块的协调是必要的,从而针对其专业方向的差异,展开技术基础课堂群体系的健全,进行其课时的积极安排,保证技术基础课程群体系的不断优化,按照其专业的发展方向及其知识要求,展开课程的交叉安排,保证其综合运行效益的提升。技术基础课程群主要由“电路”、“模”、“数电”、“自动控制理论”、“微机原理”、“电力电子技术”、“电机学”、“传感技术”、“工程力学”、“电磁场”等系列课程构成,使学生获得电气工程的基本知识,并充分考虑了将来专业口径的拓宽,为专业学习打下扎实的基础。 2.2在现阶段电气工程发展过程中,进行自动化专业技术的优化是必要的,进行工业自动化方向及其电力系统发展方向的分析,保证专业课程群体系的健全,按照其专业方向的侧重点展开分析,进行课程设置模块的优化,进行基层应用型人才的有效培养,使其满足市场的需求,保证其基础理论知识体系的健全,保证实践教学模块的有效开展。基层应用型人才的培养要面向工程应用,面向市场需求,不仅要具备理论知识,更重要的是加强实践教学环节,提高计算机应用能力、工程实践能力和创新、创业能力,突出实践性教育。 在实验教学模块中,学生的实践能力培养是重要的模块,从而保证学生的综合实践能力的提升,保证实验项目的积极选择,保证传统实验教学模式的更新,避免其一味的验证性实验的开展,进行经典的实验项目的开展,进行不必要实验项目的删除,实现其教学效益的提升。在保留的实验项目中增加了设计性和综合性实验内容,另外开设一些研究性实验。教学实验室全部对学生开放。通过验证性实验来巩固学生对理论知识的掌握,通过设计性、综合性实验内容和部分研究性内容来激发学生学习这门课程的兴趣,增强学生的动手能力。 2.3在现阶段教学模块中,进行学生实践能力的培养是必要的,这需要进行多元化专业培养方案的开展,保证校内实习模块、校外实习模块等的开展,进行实践教学效益的提升,保证培养方案的积极贯彻,从而满足专业实习基地的教学需要,进行实习任务书、指导书等的教学优化。建立我们的校外实习基地。在每次实习之前由带队指导教师写好实习计划书,及时组织召开实习动员大会,然后由实习指导教师带队实习。实习采取参观、跟班、动模实验和专家或高级技术人员讲座等形式。在实习期间写实习日记。 2.4在毕业设计过程中,进行学生专业知识综合应用模块的优化是必要的,进行科学研究方法及其工程设计模块的协调,进行科学问题的积极解决,保证科学态度的培养,进行创新意识的培养,保证团体协作精神体系的健全,这也需要进行毕业设计体系的健全,实现教学实践效益的提升。是对学生知识、能力、素质的一次全面检查,而且是审定学生毕业资格及学位资格的依据。毕业设计是大学生教学实践中的重要环节之一,在培养大学生探索真理,强化社会意识,进行科学研究基本训练,提高综合实践能力与素质等方面,具有不可替代的作用。 通过对毕业设计质量的提升,更有利于现阶段高校教育教学水平的提升,确保其毕业设计教学体系的健全,满足人才培养方案的客观需要,提升其创新精神及其实践能力,这离不开科技创新培养方案的应用,实现电气工程及其自动化人才培养体系的健全,切实提升大学生的创新素质及其能力,这些程序的开展都与毕业设计教学模块密切相关。电气工程及其自动化专业通过科学定位,确定培养基层应用型高级技术人才,对实现电气工程及其自动化专业人才培养目标具有现实意义;改革专业课程体系,提高人才培养质量,以特色专业建设和教学研究项目来推动电气工程及其自动化专业的人才培养模式的建设;加强实践教学,提高工程实践能力和创新能力。 3结束语 通过对电气工程及其自动化专业人才培养模式的优化,更有利于现阶段电力工程工作的开展,有利于提升其应用效益。 作者:张俊权 单位:铁力市宇祥热电有限责任公司
过程控制系统论文:中厚板二级过程控制系统技术升级 [摘 要]邯钢中板厂中板线轧机二级过程控制系统是技术升级后生产线的重要组成部分。此过程控制系统中主要包括数据通讯、数据管理、过程跟踪和模型计算等主要功能。完成后,结合实际生产过程,对该二级系统厚度控制模型、温度模型及轧制力模型等均进行了参数优化调整,进一步提高了系统模型预测数据准确性,保证轧机轧制模式稳定运行。 [关键词]过程控制系统;数据通讯;数据管理;过程跟踪;模型计算 1 前言 中厚板材市场竞争日益激烈,对中厚板材生产控制自动化水平的要求也越来越高。因此邯钢中板厂中板线进行了技术升级,二级过程控制是此的重要组成部分,主要包括数据通讯、数据管理、过程跟踪和模型计算功能。其中二级模型计算功能在中厚板生产中可以提高尺寸控制精度、成材率、轧制节奏及减轻操作强度,保证设备安全进行,有利于故障分析和质量分析。通过此次技术升级,产品厚度稳定性大幅提高,成材率同比提高0.55%,成效明显。 2 工艺布置 邯钢中板厂中板线轧机区主要设备及检测仪表布置如图1,主要包括两座加热炉、一个四辊轧机、轧机前后推床、高压水箱、7个高温计、1个测厚仪。二级过程控制系统的控制范围是从高压水箱输送辊道到矫直机前输送辊道。 3 过程控制系统 过程控制系统各功能模块的组成如图2所示,包括数据通讯、数据管理、过程跟踪和模型计算四个功能模块。 3.1 数据通讯 数据通讯模块每一个周期从基础自动化系统接收一批数据,譬如高温计等检测仪表的实测数据和各种实际的控制信号。然后二级过程控制系统保存、处理这些数据,对模型计算需要各种实测数据提供依据。并且与人机界面(HMI)系统进行数据通讯,读取WINCC的数据,实现人机界面的各种按钮功能,并在数据变化时随时更新,以至于最新的数据信息可以及时地在人机界面上显示出来。 3.2 数据管理 数据管理主要包括将数据写进数据库操作和从数据库中读取数据的操作。写数据操作是将炉内坯料的数据情况存入数据库中,从坯料的入炉时刻到出炉时刻,直到坯料轧制结束,将整个轧制过程的工艺参数和模型自学习系数均写入数据库中。读取数据库操作是指对出炉的坯料进行确认,将所查询得到的数据赋值到过程跟踪模块中,将轧件数据在内存中存储用于后面的模型计算。 3.3 过程跟踪 轧机二级系统根据三级发送的报文信息进行物料跟踪和数据指标的计算等,然后向一级发送轧钢控制指令。从加热炉装炉开始一直到轧机,对轧线上的每一块钢坯位置、状态等信息都进行准确详细的跟踪,保证数据完整无误,以提高二级数据计算的准确性。并且过程跟踪模块根据轧件实际生产数据判断坯料最佳出炉时刻,在避免前后轧件碰撞的前提下,缩短轧机的间歇时间,提高轧制节奏。 3.4 模型计算 中板线技术升级后主要体现在产品厚度稳定性大幅提高,成材率同比提高0.55%。而与厚度精度密切相关的模型有两个:轧机弹跳模型和轧制力计算模型。 7 结论 1)邯钢中板厂二级过程控制系统自技术后一直运行稳定,能够很好完成现场的实际需要,轧制节奏也相应提高; 2)本系统能够提高设备的自动控制水平及控制精度,减轻了操作强度,保证了设备安全稳定运行; 3)通过数学模型计算产品厚度稳定性大幅提高,成材率同比提高0.55%,后厚度控制得到明显改善。 过程控制系统论文:过程控制系统PCS7在中间二氧化钛生产中的应用 【摘 要】本文介绍了过程控制系统PCS7在中间二氧化钛(TiO2)生产过程控制中的应用,讨论了该控制系统中的硬件配置,控制网络和软件编程等内容。通过这几年的使用,该控制系统稳定可靠,实现了模拟仪表无法完成的复杂算法及管理功能,而且其性价比远高于模拟系统,特别适合化工工艺过程控制。 【关键词】中间二氧化钛(TiO2);PCS7 冗余控制Profibus 引言 近几年我国的钛白粉行业发展迅猛,国内对高档钛白粉的需求不断的提高。相应的对钛白粉生产的控制要求也越来越高。中间二氧化钛是氯化法钛白粉生产的过程中间产品,是生产不同用途钛白粉产品的基础原料。 因此本文采用西门子过程控制系统PCS7,使得中间二氧化钛(TiO2)生产过程控制平稳,提高了产品的产量和质量。 1 工艺简介 四氯化钛预热后,通过三氯化铝发生器进入氧化炉。同时,氧气经过预热后进入到氧化炉。在氧化炉里氧气与四氯化钛反应,生成中间二氧化钛(TiO2)和尾气。中间二氧化钛(TiO2)经过产品冷却器冷却进入袋滤器进行气固分离后,进入打浆脱氯罐,尾气返回氯化工序循环利用。打浆脱氯后的中间二氧化钛(TiO2)浆料进入后处理工序。 2 硬件配置 鉴于氧化系统的重要性,充分考虑系统安全可靠性,采用以S7-400H为主控制器构成的PCS7冗余控制方案,中央处理器采用CPU414-4H,I/O处理单元采用ET200M。为了保证系统可靠性,电源和通信采用冗余配置方案,Profibus-DP总线采用PROFIBUS电缆,保证了系统安全等级需求。采用双控制器,双电源模块。双通信模块,对于系统中的重要监视点,采用了冗余AMT硬件。系统有无扰动切换功能。容错型和安全型可满足供电中断和故障保护等特殊要求。 3 上位机系统 本系统的上位机系统使用WinCC控制,上位机系统和控制系统通过100Mbps的工业以太网络连接。上位机由操作站和工程站等主要设备组成。 工控机采有西门子工业计算机,型号为西门子RACK PC IL 43,配置主流硬件,在稳定性,安全性上有很好的保障。 4 模件配置 每个ET200M分布式I/O站的有源背板总线上插有2个IM153-2通信接口模块,分别通过2条独立的Profibus-DP现场总线与AS-400中央控制器进行实时通信。在系统运行过程中,当其中某一个IM153-2通信接口模块发生故障时,系统能自动地切换至另一个IM153-2通信接口模块,并可带电热插拔更换有故障的通信接口模块,不会影响到系统正常运行。 Profibus提供强大的系统级故障诊断能力,从总线系统的任意一点可通过Profibus-DP进行诊断、编程和控制,可以实时精确定位故障发生点和在线监控通讯负荷,并可通过人机界面实时显示。 现场的仪表所采集的信号中模拟量输入信号大多为4~20mADC的二线制和四线制信号,输出为4~20mADC信号,部分模拟量信号通过安全栅引入。数字量为干触点或有源信号。数字量的输出信号由带状态指示灯和外带保护二极管的继电器送至现场仪表。 5 控制系统 S7-400H按照“热备份”模式(无冲击、出现故障自动切换)的活动冗余原理运行。只要没有故障,两个子单元都是活动的。如果发生故障,起作用的控制器全面接管过程控制。为了确保无冲击切换和快速可靠地交换资料,需要使用中央控制器连接。 冗余自动化控制站(AS414-4H)用于实现现场设备的运行状态监测、数据采集及处理、自动闭环回路控制、电气设备开关控制等系统控制功能。 SIMATIC PCS7系统具有高度扩展能力、强大的综合通信能力、扩展的集成系统功能和易于执行的中央和分散结构。AS414-4H更采用了最新的冗余技术,两个CPU之间通过高速光纤同步专线相连,它可像标准PCS7系统那样进行处理、编程和设计。 6 电源系统 电源系统将由24VDC的直流电源构成冗余的24VDC供电系统,直流电源都将具有足够的容量和适当的电压,能满足设备负载的要求。任一路电源故障,将会自动切换,以保证任何一路电源的故障均不会导致系统的任一部分失电。 直流电源系统由西门子SITOP电源构成冗余的供电系统。 7 网络配置 在本系统中采用交换式工业以太网作为连接操作员站和自动化系统站的系统总线。通过CP-443-1通信处理模块,将S7-400H连接至工业以太网的通讯处理器。由于自身具有处理器,从而解除了CPU的通讯任务并减轻CPU的通信负载,还有助于另加连接 快速交换式工业以太网在工业以太网的通信协议基础上,将通信速率提高到了100Mbps。由于采用了全双工并行通信模式,允许站点同时发送和接收数据,通信速率可提高一倍。 8 软件设计 系统的组态软件为SIMATIC Manager,所有的组态工作均在工程师站上完成。系统采用集中的、从上到下的组态方式,其中包含上位机的操作员站和工程师站配置、下位机的CPU设置、对应的I/O通道建立以及与他们想连接的网络配置,具有集中的、友好的人机界面。过程控制与监视采用图形化组态,方便易用。人机接口部分的组态软件是WinCC。 9 WinCC组态 SIMENS PCS7系统采用了 Microsoft的SQL2000作为WinCC数据库管理系统。 9.1 CFC控制 CFC是一种简洁的图形组态工具,主要用于连续过程的自动化控制的组态,采用IEC-1131的标准。用CFC运行组态是以功能块为基础的,系统配置了很多预编程的功能块。因此,采用CFC可以完成很复杂的大型控制任务。 9.2 顺序控制 SFC也是一种图形组态工具,它也采用了IEC-1131的标准。组态时首先画出顺序图,图中可选择顺序、并行分支、交替分支和回路等局部结构,用大小两种方块分别表示步骤(Step)和转移条件(Transition)。因此,可把CFC中的信号引入SFC中。CFC与SFC的交替使用,可以很方便地实现复杂的顺控任务。 10 应用中应注意的问题 10.1 系统接地 每个PLC柜的屏蔽条和系统地通过电源电线汇总到一起后接地。PCS7系统的每一个主要部件,如输入输出卡件、卡件安装机架、现场接线端子板等均设有接地端子。接地电阻要求小于4欧姆。 10.2 ET200M分布式I/O站 现场控制站的ET200M分布式I/O站通过Profibus-DP现场总线与AS-400中央控制器实现通信,主要功能是采集现场I/O信号,通过ET200M的I/O信号接口将现场数字量或模拟量信号传送至中央控制器(CPU414-4H),同时将中央控制器发送来的控制信号送至现场。 11 结束语 由于采用了自动化程度高且安全可靠的PCS7控制系统,使得中间二氧化钛(TiO2)的生产周期和产品质量都得到了较大程度的提高,包括本控制系统在内的氯化法集成技术获得了省科技进步一等奖,为氯化法钛白粉的生产的自动控制技术积累成熟的工业生产经验。 过程控制系统论文:八钢中厚板过程控制系统 【摘 要】针对八钢4200mm/3500mm中厚板轧机,由宝信开发的二级计算机控制系统。在这套计算机过程控制系统中包括了数据通讯、过程跟踪、模型计算、相关的实时数据采集和统计处理、生产实绩收集、处理等主要功能。 【关键词】中厚板轧机;计算机过程控制;数据通讯;模型计算;过程跟踪 0 引言 将计算机应用到轧制过程,并以其为核心,由它按预定的程序来处理和加工与过程有关的信息,对过程进行有效的监督、控制和管理,所有这些就叫做计算机轧制过程控制。为了使轧制过程稳定,并生产出厚度在公差范围内且有良好的板形和表面质量的产品,必须根据具体的轧制条件正确的调整辊缝和速度,以及对过程进行实时的调节。产品的质量、产量等直接与控制系统的稳定性和计算的准确性有着密切的关系,因此采用计算机进行工艺的过程控制一直是人们关心的重要研究课题。 八钢中厚板生产线采用分布式控制系统,按功能层次可以分一下四个等级,如图1所示。 1 硬件配置 L2过程机系统由一台轧线计算机(惠普服务器)、精整线计算机(惠普服务器),每台计算机都有备用计算机。系统采用冷备方案,备用机兼做开发机。 2 系统软件分层说明 最底层:WINDOWS 2003 Server操作系统,构成系统软件的基础。 第二层:ORACLE数据库,专门用于过程数据的存储;SOCKET通讯:采用了当今比较流行的双紧凑的、面向连接协议的Client/Server方案。 第三层:为宝信中间软件iPlature以及XCOM-PCS,iPlature主要功能有画面、报表、通讯、ALARM管理系统等组成,为应用软件提供强有力的支撑。XCOM-PCS 目前主要完成了采用Tcp/ip通信的电文的处理。 第四层:公用子程序及应用软件。直接进行iPlature调用。 3 L2在整个系统中的位置 L2系统不但接收生产管理系统MES下发的计划(即图中的原始数据PDI)同时也向生产管理系统MES发送各环节的生产实绩。 L2负责与L1通讯,L2调整所有的设定值并发送给L1,L1将必要的测量值,跟踪信息等实时信息直接发送给L2。L2除了和L1通讯外,还包括了L2和标志机等一体品设备的系统的通讯。 所有系统之间都是通过TCP/IP协议通讯。 4 功能描述 4.1 道次计划计算 道次计划计算是整个轧线L2系统的核心任务,该功能是L2存在的根本原因。道次计划计算通过相应的模型公式计算道次压下分配规程,在轧机的作用下实现将板坯变成钢板的任务,并且保证最终产品达到尺寸、性能、板形等要求。 道次计划计算包括预计算和再计算、后计算以及自适应。板坯抽出时,根据板坯原始尺寸、出炉温度以及成品尺寸和终轧温度就可以计算一个完整的道次计划规程,轧机根据此规程基本可以将板坯轧制成为符合要求的钢板。为了得到高质量的产品,道次计划会根据轧制过程的实绩反馈,修正计算后续道次,并再设定给轧机执行,此为再计算。 4.2 温度计算与监控 板坯的温度计算对于轧制过程的力能参数计算极为重要,温度是计算轧制力、待温时间、冷却时间等的基础。 在道次计划计算时,根据给定的初始温度,以及相关参数,温度计算可以预测板坯进入轧机前以及各个道次的温度。 待温轧制是中厚板轧制的特点,因此温度监控的目的就是为了周期性计算处于轧线上待温阶段的板坯的温度,通过周期计算板坯的温度,可以提示操作人员板坯的待温情况。并可以激励板坯道次再计算,对后续道次规程进行修正。 4.3 轧线材料跟踪 材料跟踪是跟踪材料,根据材料的位置来协调调度过程控制的所有程序,材料轧线材料范围是从加热炉炉内开始到矫直机入口,在这段过程中材料跟踪对材料处理进行跟踪。材料跟踪在这个区域中的任务可以划分以下几个部分: 按照辊道分区,记录生产线的材料映象,任何时候都能得到所有材料的物理位置。 当材料到达或离开轧机某个位置时,材料跟踪必须准备好相关的材料数据(包含PDI数据,加热炉数据和其他相关数据),同时激励其他相关软件。当吊销材料时删去相关材料数据。 当跟踪映像和实物映像不一致,或跟踪异常时,操作工可以进行跟踪修正,确保跟踪映像与实物位置的一致性。 4.4 轧制计划管理 轧制计划管理接收部分加热炉系统已经存在的PDI数据,接收的数据按板号存储于数据库中,有画面对完整的轧制计划数据进行生成和调整等管理。人工可以通过该画面进行计划的输入,删除,修改等功能。 每个原始数据都包含板坯,轧制的板,母板和合同板的数据,此外还有板号,板坯号,板坯尺寸,产品尺寸数据,轧制指示(控温轧制,多块轧制,转钢),化学成份,合金补偿系数,最终温度,ACC入口温度,ACC冷却速率,出口温度等。 当该材料生产结束,计划数据将要记录保存。 4.5 设定功能 基于精确的材料跟踪,当材料到达指定的位置时,过程计算机给L1和特殊仪表进行设定,对轧机的设定工艺参数来源于道次计划计算,在设定时要对设定的参数进行最后的校验,防止出现引起设备超过极限能力的情况出现。 在跟踪不正确的情况下,操作人员可以从操作画面上对跟踪进行修正,在修正后把正确的设定数据发送给L1。操作人员可以对设定的数据进行修正。 4.6 实绩值收集处理 过程机接收来自PLC和特殊仪表的数据,由于来自于传感器的裸数据不能直接用于反馈控制,测量值必须要进行过滤和统计处理。测量值处理数据同时能够为工艺和自动化技术人员提供轧制生产信息以及用于产品质量分析。 L2的数据采集轧机的实际数据有水平辊的轧制压力,力矩,辊缝,速度,温度和计算的厚度,轧制信号等。 4.7 数据通信 利用宝信软件产品XCOM-PCS,实现与其他计算机系统的通信,具体电文格式参见基本设计规格书通信接口篇。轧线计算机加热炉计算机,精整线计算机,轧线L1,ACC计算机和仪表通信。其中轧线计算机与精整计算机之间运用了iPlature的相关功能,主机之间无需采用电文方式通信。 4.8 报表 报表程序负责工程记录的报表打印。这些报表反映了材料在生产过程中的相关数据,有如下的报表: 工程报表:包括的数据是轧制设定计算所涉及的数据,这些数据包括了材料相关的数据、来自轧制策略的数据、道次计划计算值、材料和轧机操作相关的重要数据。 班报:记录当班生产的产量,质量和停机情况。关于报表,具体格式可与用户商量讨论后确定。 5 结束语 中厚板计算机过程控制系统作为实现八钢信息化目标中的重要环节,其采用先进的工艺模型和控制技术,使厚板质量得到极大进步、生产治理更方便,增强了八钢产品的竞争力,其重要性也会在以后的生产当中越发的凸显。 过程控制系统论文:过程控制系统的设计与实现 摘要:过程控制系统是指在生产企业的制造自动控制系统中管理生产制造过程数据的计算机系统。过程控制系统通常需要将生产制造过程中各个设备的设定值进行计算,对生产过程中的数据以及产品质量数据、设备运行数据进行收集与整体,并完成生产计划数据、生产原料数据以及生产成品数据的统计,对物料在生产过程中进行全过程监视,并对不同的设备之间的运行状态进行统一的调节。 关键词:过程控制系统;设备数据管理;日志系统 1.过程控制概述 过程控制的主要任务是指通过各种的协调方法与协调措施,对生产制造过程中的各个设备的数据以及产品制造数据等进行统计与分析,从而防止生产过程中可能发生的生产计划脱离与目标偏差,并对已经出现生产计划脱离与生产制造目标偏差等问题进行处理,最终保证生产制造活动的顺利完成,保证生产进行控制、在制品控制、以及生产制造过程中的成本控制与质量控制。 过程控制系统一般是指由被控对象、测量变送、计算机和执行机构组成的闭环控制系统。其中控制器的设计用到经典的控制理论和现代控制理论,并通过计算机来进行相关操作与实现。计算机控制的建立在自动控制理论和计算机技术为基础之上的。其中,自动控制理论是计算机控制的理论基础。而不断发展的计算机技术为自动控制理论的发展与应用提供了丰富的空间。计算机网络以及各种通信技术的发展,使得过程控制的范围与阶段极大的得到了扩张。目前,企业生产管理的全过程的信息化的实现方法逐渐趋于成熟。 过程控制系统所涉及的数学基础可以从以下几个方面进行了解。由于在生产制造过程中的大部分物力参数通常通过模拟信号来进行表示,而计算机采用的信号通常是数字信号,为了保证信号传递的通畅无阻需要进行数模转化,从而实现两种不同信号的转换。过程控制系统通常起到的作用体现在连接生产管理系统与基础自动化系统的连接作用上。除了这些工作,过程控制系统还要对生产过程中不同的数据进行有效的管理。所以控制系统中需要进行信号的采样、信号的保持以及信号的变化。要对生产制造过程中的数学模型分为输入与输出模型和状态空间模型两种类型。输入输出模型主要是为了描述过程在输入函数的作用下的输出特性,它只刻画过程的外部特征。而状态空间模型则对过程的内容进行描述,通常揭示了过程内部的运动状态。 现代过程控制理论为过程控制系统提供来了理论技术。通过利用现代过程控制理论,不但可以有效地解决简单控制的问题,而且可以设计复杂的控制系统。特别是多输入与多输出系统,非线性响应系统,时变系统以及随机系统等等。现代控制技术涉及到过程控制的很多方面,比如系统状态的最优估计、最有控制、过程识别以及自适应控制等等。 2. 过程控制系统的主要功能与技术要求 过程控制系统具有以下功能:与生产管理计算机进行通讯的功能;能够接收并管理生产计划数据的功能;原料数据与生产要求数据的功能;工作人员交接班数据的功能;向生产管理系统发送生产计划申请的能力;原料数据申请的能力等等。 企业的生产作业计划一般采用如图1所示的模式。通常企业根据客户的需求制定整个产品的生产需求计划,并根据产品各个部件的零部件特征分发至各个加工车间,制定不同零部件的加工计划。为了保证生产作业计划的顺利完成,需要根据生产作业计划进行生产进度控制;为了实现产品制造过程中消耗资源与费用的降低,需要进行通过过程控制系统成本控制;为了经常保持科学的原材料、在制品的数量,需要进行高效的库存控制。这一系列工作于过程控制系统密不可分。 3. 现代生产企业的过程控制信息系统组成层次 现代生产企业的信息系统包含了过程控制层、制造试行层以及企业资源规划层。其中由于过程控制直接面向企业生产过程,因此对过程控制系统要求具有极高的实时性、可靠性、数据完整性与可用性。过程控制系统的工作原理如图2所示。 当前先进的网络技术为过程控制的实现提供了强有力的实施基础。现场总线是过程控制系统实现的重要基础。它与Internet等信息网络系统具有明显的区别。一般而言,现场总线是在标准网络协议的基础上实现的,并进行了一定的简化。现场总线一般只包括IOS/OSI七层模型中的三层。也就是现场总线只具有物理层、数据链路层以及应用层。过程控制系统利用现场总线,将企业生产自动化系统中最低层的现场控制器与现场职能仪表设备互联形成实时控制的通信网络,也被称为工程的底层网络。 过程控制因素是生产过程建模的参数,一般而言它是由不同模式下的生产特征与生产过程控制决策所共同决定的。在生产过程中,在制品的控制的最终目标是为了将在制品的库存数量保持在一个合理的级别。即能够维持企业正常的生产,又可以保证企业生产物流的连续性,从而尽量建设企业库存量,从而尽可能的降低企业生产成本。 企业在制品的控制主要取决与车间生产类型与生产组织的形式。在大批量生产模式下,在制品的通过加工路线单与工票凭证,来保证在制品数量的稳定。随着计算机网络在生产中的应用,不同的过程控制系统应运而生。这些过程控制系统利用先进的计算技术,实现了在制品物流信息的追踪与监督,为生产过程中的控制提供了动态的数据。因此,利用过程控制系统提供的在制品生产信息,可以实现对制造过程中产品控制的最终目的。 过程控制系统能够将生产过程中产品的各种质量问题与加工失误率降至最低。过程控制系统通过建设整个制造过程中产品的质量状况,通过对原材料与不同零部件的检验,使产品在各个生产阶段的不合格率尽可能的降低。 过程控制系统论文:八钢第一炼钢厂连铸过程控制系统的概述 摘 要:在钢铁行业微利的时代,如何提高我国钢铁企业的竞争力,很大程度上取决于我国钢铁企业的信息化水平。过程控制系统作为钢铁企业信息系统中重要的一环,在如何提高钢铁企业的竞争力将会发挥举足轻重的作用。介绍八钢第一炼钢厂的连铸过程控制系统,并分析该系统的应用功能。 关键词:连铸 过程控制系统 系统结构 功能描述 1 前言 八钢作为一家快速成长的大型企业,近年来更是发展迅速,从最初的20T转炉炼钢生产线到现代化的150T大型转炉炼钢,使八钢跻身成为一流钢铁生产企业。150T转炉从建设初期,就非常重视信息化建设,炼钢过程控制系统全线覆盖,而连铸过程控制系统作为炼钢系统中后的一道控制工序,在生产过程监控,提高钢坯质量和控制成本等方面起着非常大的作用。 2 连铸的工艺生产流程介绍 连铸即为连续铸钢的简称。在钢铁厂生产各类钢铁产品过程中,使用钢水凝固成型有两种方法:传统的模铸法和连续铸钢法。与传统方法相比,连铸技术具有大幅提高金属收得率和铸坯质量,节约能源等显著优势。连铸的生产工艺流程:将装有精炼好钢水的钢包运至回转台,回转台转动到浇注位置后,将钢水注入中间包,中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一,它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用,将结晶器内的铸件拉出,经冷却、电磁搅拌后,切割成一定长度的板坯。 3 硬件软件组成结构 3.1 硬件系统结构 主要由1台IBM xSeries 3650微机服务器,3台HP客户机,1台HP LaserJet 1505n打印机,1台CISCO2960/ 24换机,1台CISCO208/8换机和若干个网络连接设备组成。连铸过程控制服务器在L2机房服务器室,客户机一台位于连铸主控室,供连铸操作人员监控生产过程状态,另一台客户机位于连铸切割室,主要根据采集的生产数据通过切割优化模型计算出最佳切割定尺提供给生产操作人员做参考。还有一台客户机在L2机房,供维护人员使用。 3.2 软件系统结构 主要由服务器操作系统Windows Server 2008标准版,数据库软件Oracle Standard 11G,开发工具Visual Studio 2010专业版,与基础自动化通讯软件Kepware,客户机操作系统Windows 7,办公软件Office 2010等软件组成。连铸二级过程控制系统是基于微软的.NET 3.5 框架下使用C#编程语言开发。系统架构图如图1。 4 功能描述 连铸二级控制系统主要是跟踪收集连铸的生产实绩以及通过模型计算二冷水的动态配水量进行动态配水、通过跟踪数据和计算模型指导铸坯的切割和优化,以达到最佳钢水利用率。主要流程是接收三级系统的生产计划以及前工序的钢水信息,跟踪采集连铸生产过程中实绩数据,同时对二冷水动态配水计算下发设定、当铸坯到达切割位置时根据跟踪数据和模型设定,下发铸坯的坯号以及切割长度。当生产完成后将连铸生产实绩上传给三级系统。基于以上流程,连铸二级过程控制系统应包括以下功能: 4.1 与上级系统的通讯 连铸二级计算机过程控制系统通过以太网(Ethernet)总线,通过TCP/IP协议与上级系统通讯。 上级生产管理系统(3级)计算机向连铸二级过程控制系统发送数据如下: (1)接收炼钢3级系统下发的生产计划数据。(2)接收炼钢3级系统下发的生产标准数据。 连铸二级过程控制系统向上级计算机发送数据如下:(1)发送连铸炉次生产实绩数据。(2)发送连铸炉次生产状态。(3)发送连铸铸坯报告。 4.2 与基础自动化的通讯 连铸二级过程控制系统和基础自动化系统通讯,网络连接介质用工业以太网,通讯协议采用面向连接的TCP/IP协议,通过第三方软件Kepware读写基础自动化系统的数据项。 4.3 生产计划管理 生产计划是三级系统下发的与每炉钢水对应的生产计划数据。当三级系统无法运行时,该计划可由操作工录入。系统提供异常情况下对计划数据的修正和状态数据的补发功能。 当钢包到达连铸浇铸平台时,在没有传输钢包数据的时候由操作人员在一级画面上点击钢包到达的信息。当该炉次生产完成(该炉次跟踪完毕)后,系统自动把该炉次计划对应的生产实绩发送给上级计算机系统(三级系统)。 4.4 钢包管理 连铸各前工序在给连铸L2发送工序实绩的时候,会发送该炉次的钢水包信息,包括:钢包号、炉次号、重量、温度等。当连铸L2的接口程序收到这些包含炉次钢包信息的实绩后,会自动插入本系统的数据库表中。当需要查看这些钢水包信息时,通过界面程序提供查询。 4.5 前工序状态 连铸作为炼钢工艺的最后一个工序,需要了解前面各工序的状态和钢水数据信息。通过与其他工序的二级计算机系统数据通讯,并存贮在连铸二级数据库,在需要的时候,通过客户端程序的画面可以查询各前工序的炉次状态以及炉次实绩。 4.6 二冷水动态配水 二冷控制关系到连铸坯中裂纹和其它缺陷的产生。为确保生产出优质的连铸坯,必须根据钢种、浇注温度、拉坯速度、铸坯尺寸和铸机尺寸等参数来制定对应的冷却强度。该系统采用动态凝固控制模型计算各冷却段的设定值,其核心是计算沿铸流方向的表面温度分布和铸流凝固长度,并控制二次冷却系统各回路的水流量,从而达到规定的凝固长度,使板坯获得要求的表面温度。二冷水动态配水模块作为一个独立运行的模块,嵌入到连铸L2的系统里。 4.7 生产过程监控 生产过程监控功能负责为生产操作人员提供连铸工序处理信息。监控对象包括炉次计划信息(制造命令号、炉序、计划号等);钢包信息(钢水重量、温度等);中间罐信息(钢水重量、温度等);各铸流生产信息(浇铸长度、拉速等);各流结晶器信息(水流量、温差、液面高度、振动频率等);各流二冷水信息(控制方式、设定和实际水量等)。通过读取跟踪程序的写入的实际信息,生产操作人员在HMI画面上可以直观的监视连铸浇次内每个炉次的生产过程数据。 4.8 检化验数据管理 系统接收检化验系统发送的检验数据,保存在数据库,可以在客户端界面方便操作人员查看。 4.9 过程数据跟踪收集统计(炉次跟踪和主流铸坯跟踪) 跟踪、数据收集统计是管理相关的生产过程数据,并根据用户的需求整理成炉次和方坯的生产实绩。实际生产数据由基础自动化系统通过数据通信的方式传给连铸过程控制系统。该过程收集大包、中间包的重量等信息,以及大包、中包的水口开启/关闭事件、大包到达、大包臂旋转等事件;各铸流的工作状态和实时数据,包括拉速、浇铸长度、设定定尺长度等,以及各流的铸坯切割事件。在跟踪程序里完成炉次的生产过程跟踪以及对应铸流的生产过程跟踪,并依据厂方物流规则和物料条件,给出各切割坯的实绩信息(包括铸坯长度、重量、以及材质等)完成铸坯跟踪。 4.10 报表 在每一个大包炉次连铸生产完成后,自动生成该炉次的生产实绩数据记录。该生产实绩信息保存在数据库中,操作人员可以在HMI上查看,也可以导出Excel报表。最后生成的生产实绩数据会发送给三级系统以及后续工序。 5 结束语 目前,国家信息部已提出了建设信息化企业的战略目标,建立信息化企业已成为钢铁企业发展的必然趋势。连铸过程控制系统作为实现八钢信息化目标中的重要环节,其采用先进的工艺模型和控制技术,使铸坯质量得到极大进步、生产治理更方便,增强了八钢产品的竞争力,其重要性也会在以后的生产当中越发的凸显。 过程控制系统论文:包钢新体系2250mm热轧过程控制系统的应用与研究 【摘 要】作为计算机技术在冶金行业的最成功应用案例,包钢新体系热轧2250产线完整的采用了日本TMEIC公司的过程控制系统,系统控制范围覆盖整条产线的动作,包括除鳞,定宽,粗轧,精轧,层冷和卷取等工序,实现了高效,精确的板带轧制,从而降低生产管理成本,提高产品的竞争力。 【关键词】2250热轧;轧机;过程控制系统;PASolution 通常在冶金生产过程的分层结构中,按照功能大体可以分为4级,即传动级,基础自动化级,过程控制级和生产控制级。过程控制在结构中主要关注生产过程中的控制。利用高速网络实现控制的实时性,数学模型和模型自学习实现控制的准确性。 1 系统简介 包钢新体系2250热轧生产线采用的日本TMEIC公司的过程控制系统,整个系统主要包括非控和模型两个部分。非控部分主要包括了对轧线现场各种传感器数据的采集,提供准确的模型计算时刻,及时地把模型计算结果传送给轧线设备。控制部分主要是根据基础自动化级发送的现场数据和来自加热炉的PDI数据。在规定的时刻进行模型计算,并进行自学习。 2 PASlution平台介绍 PASolution是美国GE公司开发的中间件平台,TMEIC公司为适应现代工业自动化过程控制系统而开发的中间件。开发人员利用它可以完成过程控制系统的通信、数据采集、物料跟踪、进程管理、报警及日志等所有功能开发,为系统开发提供了便利的组态化开发平台,为系统维护提供了人性化的维护环境。PASolution在包钢新体系2250mm热连轧机过程控制系统开发过程中使用,为TMEIC轧机二级控制系统提供强大的支撑平台。 2.1 IO_service,功能是为系统中的各个进程之间提供信息通讯机制,通讯的内容包括事件和数据,其特点在于可以跨计算机跨系统平台无缝连接各进程,使各进程高效准确的进行协作工作。功能类似西门子的CORBA通讯中间件subsys实现的进程间通信。IO_service还是PASolution各组件之间联系的手段,是PASolution的基础组件,可以说是实现PASolution所有功能的基础。 2.2 Director是PASolution系统中的一个多用途的驱动引擎,也可以认为是一种进程的类,在PASolution中,用户可以用Drector生成不同的进程,通过修改Drector的配置文件来实现各种的功能,如物料跟踪,数据收集和数据接口。例如,TRK_JOB就是典型的Director例子。在Director的配置过程中,还可以配置来调用其他PASolution的组件。例如,在TRK_JOB的ioserv.cfg配置文件中,定义了对IO_SERVICE的接口,通过这种方式来使用组件。PASlution利用这个组件生成各种对象,通过继承和重载实现各种功能,完全的体现了面向对象的思想。 3 非控部分 轧机过程控制系统中的进程,通过PASolution的组件之一SSAM可以看到SCC服务器上的各个job程序,这些进程根据功能基本可以分为控制和非控制两大部分。以下几点讲述了非控制部分的主要几个job和他们之间的工作关系: 1)TRK_JOB,作为系统中最重要的job,它的作用主要是跟踪和调度,由于整个轧机过程控制系统是以事件驱动,所以物料的跟踪尤为重要。系统以钢板的跟踪位置为事件触发的条件之一(CHANGE DETECTOR对信号的监视实现),对其他JOB通过IOSERVICE的方式进行调用和通讯。例如在TRK_JOB会根据钢板的跟踪信息,在不同的位置触发MDL_JOB进行模型计算,通过定时器的使用,对MDL_JOB的工作进行监控。 2)MDL_JOB是模型的JOB,包括是SSP,RM,FM,CTC和DC的数学模型的计算,也包括模型中的前馈后馈算法以及模型自学习。 3)SET_JOB,是轧机过程控制系统向L1发送设定数据的JOB,在TRK_JOB得到MDL_JOB计算成功的信号以后,SET_JOB会从内存中提取L1所需的设定数据通过EGD网络下发给L1。 4)GAT_JOB是轧机过程控制系统用来数据收集的JOB,这些数据主要是为模型自学习和产品质量控制进行支持。数据收集后存放在POND内存中,为其他JOB提供强大的数据支持。 4 控制部分 4.1 RSU,粗轧计算模型,包括以下两个子模块 4.1.1 RSUC:粗轧设定计算 根据上位机下发的PDI数据,由外界机械极限值和操作员对模型的设定参数,计算出钢坯在粗轧机区域的设定数据,下发到定宽机,粗轧1以及粗轧2,设定数据主要包括轧制道次计划,每道次的压下量,扭矩,轧制力,轧制速度以及开轧制温度等等。 4.1.2 RMLC:粗轧模型自学习,通过对接收的实测数据进行分析,反馈到RSUC的设定计算中,实现对设定计算的在线调整作用,使设定计算更加准确。RMLC主要有以下3种学习方式:BTB,指在中间坯之间的学习。LTL,指在各个分组之间的学习,决定分组的因素有钢种,宽度和厚度等。PTP,指在各个道次之间的学习。 4.2 FSU:精轧计算模型,包括以下两个子模块 4.2.1 FSUC:精轧设定计算 在接收到RSU的中间坯数据和HTT的温度数据后,FSUC会对连轧机的设定进行计算,设定内容相比RSU增加了对张力的计算。 4.2.2 FMLC:精轧模型自学习,通过对接收的实测数据进行分析,这些数据包括轧机出口的测宽,测厚,平直度,凸度数据,通过FMLC对FSUC实现对设定计算的在线调整作用,使设定计算更加准确。 4.3 HTT:传输辊道设定模型 4.3.1 HTT Setup,传输辊道设定计算 根据RSU提供的板坯温度信息以及FSU所要求的开轧温度,HTT Setup会计算出TVD设定曲线,该曲线内容主要是在空间和时间上对钢板速度的设定。通过不断的计算和下发设定对辊道的速度进行控制,进而实现对钢板温度的控制。 4.3.2 HTT模型自学习,通过对接收辊道上的温度实测数据,反馈到HTT Setup的设定计算中,实现对设定计算的在线调整作用,使设定计算更加准确。 4.4 CTC:卷取温度控制模型,包括以下子模块 4.4.1 CTSU:层冷设定计算,通过对层冷区的辊道速度和喷水量的控制,实现对钢板温度的控制。 4.4.2 CTLC:层冷模型自学习,通过采集精轧出口,层冷中间和卷取前高温计的温度,然后对比CTC的设定,对CTC模型设定值进行修正。 4.5 FDTC,终轧温度控制,包括以下子模块 4.5.1 FDTC Setup,主要功能是通过对精轧7座机架的速度和喷淋水量进行计算,结合带钢温度模型,对带钢的温降进行计算,最终达到控制终轧温度的目的。 4.5.2 FDTC Learning,利用FDT(精轧出口高温计)的实测数据对FDTC进行修正,对下一块钢板的计算产生影响。 5 结束语 包钢新体系2250mm热轧产线采用过程控制系统,运行稳定,生产效率和精确度达到国内领先水平,为今后的产品开发和稳定生产起到了巨大的作用。 过程控制系统论文:《过程控制系统》课程教学和实践环节的改革与创新探索 【摘 要】《过程控制系统》课程是高校自动化专业的一门重要专业课程。本文分析了该课程的本科教学现状和存在的主要问题,从而有针对性地提出了过程控制系统的教学改革的基本思路和目标,介绍了一系列的教学改革措施和方法,实践表明教学和实验改革大大地提高了高校大学生的学习本课程的效率,提高了学生分析问题的能力。 【关键词】过程控制系统;教学改革;教学实践 0 引言 《过程控制系统》是控制理论、生产工艺、计算机技术和仪器仪表知识等相结合的一门综合性应用学科[1]。本课程的涉及内容较为广泛,主要包括控制系统的建模、控制理论算法和控制系统的分析与设计。在本课程的教学中,任课教师的主要任务是让学生在了解、熟悉、掌握流程工业生产工艺流程与生产过程的静态和动态特性的基础上,根据工艺要求,应用控制系统中的基本理论、现代控制技术方法,分析、设计与整定过程控制系统。同时,必须让学生清楚地认识工程应用中的相关问题,提高学生分析问题和解决的能力。随着计算机技术、控制理论、传感检测技术等相关技术的高速发展,过程控制技术这一自动化领域内的重要分支也在不断前进与发展,国际上的很多学者在此领域内做出了杰出的成就,并成功运用于电力、冶金、轻工等连续型生产过程系统[2]。然而过程控制理论与应用结合紧密、内容较广、实践性较强,从而造成学生在学习的过程中遇到很多的实际困难,任课教师在讲授的过程中也会感到学生的学习兴趣普遍不高,学习效率较低。因此,必须要求《过程控制系统》课程的教学内容、理念、方法和手段都必须随着新应用和新技术的出现而进行改革,以使学生更好地适应社会发展的需要,真正实现实践型与创新型人才的培养[2]。 本文重点分析了《过程控制系统》课程的本科教学现状和目前教学和学生学习中存在的主要问题,针对提出的问题,从而有针对性地提出了过程控制系统的教学改革的基本思路和目标,介绍了一系列的教学改革措施和方法,实践表明教学改革大大地提高了高校大学生的学习本课程的效率,提高了学生分析问题的能力。 1 《过程控制系统》教学现状与任务 目前在《过程控制系统》这门课程的授课过程中,任课教师通常先介绍过程控制系统中的各个环节的组成部分,然后针对具体的问题,介绍多种控制系统的结构和设计方法,最后,为了让学生能够将学习的理论知识加以应用,再介绍过程控制系统的应用实例[3]。这样的教学方法会导致学生只能片面地理解系统局部的设计信息,很难让学生掌握过程控制系统设计的精髓,更不用说能让他们做到灵活运用自己在课堂上所学的知识。另一方面,《过程控制系统》既是控制理论在工业生产过程中应用的技术课程,又是过程控制的理论课程,它强调工程观点、设计能力的训练,强调理论与实际的结合,以及提高分析问题、解决问题的能力。尤其是近些年随着控制理论、计算机技术、检测技术等其他相关技术的发展,过程控制系统技术也不断地发展,应用也越来越广泛,但课程授课学时却在减少。因此,基于上述的考虑,《过程控制系统》教学应该以如何提高学生的学习本课程的效率、培养学生的系统整体把握能力为本课程教学改革与实践的重点任务。主要包括针对教学方法、实验环节方面提出改进的教学方法和措施,加强过程控制系统的理论研究与实践教学环节的结合,合理增加先进性控制理论及设计验证实验,着重对传统实验设备替换和补充,开发出新型的实验教学设备,强调对学生创新思维和能力的培养。 2 教学内容的改革 随着自动化和计算机技术的迅猛发展, 对学生的知识结构和水平提出了新的要求。过程控制课程内容包括检测与控制仪表,过程建模及系统控制方案的设计等等。因此,任课教师在教学内容的选择方面,应该有所取舍,同时应积极跟踪过程控制领域内最新研究成果,提炼实际工程问题,不能仅仅局限于教材中的内容,也可以结合自己的研究课题,为学生做一些普及性的介绍,从而进一步提高学生学习本课程的兴趣。在讲授的过程中,可以将重点内容安排在过程建模和常规控制系统工程设计, 并补充神经网络建模的方法。扩充先进控制理论应用的成果,介绍一些先进的智能控制控制技术。另外,可以详细介绍了一些典型的计算机过程控制技术。另一方面,从应用的层面上展开介绍,而不是一味的重复知识点。最后在教学课时充裕的情况下,可开设一些讲座为学生介绍一些国内外正在应用和开发的最新过程控制技术成果,如复杂系统的多变量解耦控制、工业系统的自适应控制、模型预测控制等这些新的理论知识,使学生对这些理论能够做到有所了解。 3 实验环节的改革 《过程控制系统》实验环节的改革主要体现在两个方面。首先在实验教学方面,应着重训练学生的基本技能,培养他们的动手能力,让学生理解一些基本过程控制中的概念和基本方法。同时,在实验课时允许的情况下,应增加基于Matlab技术的计算机控制、先进控制、控制系统仿真等内容,从而达到为加深学生对实验内容的理解[4]。在后期的实验中,任课教师应提出实验内容和目的,而实验的方案步骤、实验过程所需要的仪器仪表、仪表的连接、控制的策略方法则完全由学生自己设计,在实验教师的监督下让学生独立自主地完成实验,最后写出总结报告,并组织课堂交流、分析讨论,以提高学生独立性和创新能力。在学校有条件的情况下,建设一套过程控制实验平台,该平台是一套集自动化仪表技术、计算机技术、通讯技术、自动控制技术及现场总线技术为一体的多功能实验设备。整个应系统包括流量、温度、液位、压力等热工参数,可实现系统参数辨识,单回路控制,串级控制,前馈-反馈控制,滞后控制、比值控制,解耦控制等多种控制形式。 过程控制系统论文:梅钢精炼炉过程控制系统应用功能实现 摘 要:随着梅钢公司产品结构调整及工艺装备升级技术改造要求,炼钢厂新建二期项目。在二期炼钢厂内建设1座双工位LF钢包精炼炉及相应的公辅设施。本论文介绍了新上线的精炼炉过程控制系统,着重从系统环境、系统功能、体系结构、通讯设计、关键模型技术等方面对系统进行了阐述。 关键词:精炼;过程控制;系统;模型 1 引言 随着公司产能的提升,二期炼钢项目的建成及投产,新精炼炉过程控制系统也随之上线运行,此次系统以炼钢一期两座精炼炉的过程控制系统作为设计依据,同时结合老系统开发过程中出现的问题,及系统上线后进行的功能完善情况,在系统设计时将部分系统功能进行了调整。同时结合Linux操作系统,使用C++语言对精炼炉模型程序进行了重新编写。 2 系统环境 该系统采用了ftServer 6210双路双模块冗余机架式服务器,服务器配备3个双口1000Base-T以太网卡。并使用以高效性和灵活性著称的Linux操作系统,同时使用IBM的DB2数据库,系统的应用结构其构建基础使用的是开放性好,可扩充能力强,应用开发功能完备的iPlature平台。 3 系统功能介绍 3.1 应用功能总体说明 精炼炉过程控制系统控制的范围是从前工序的钢包到达精炼炉的钢包台车开始,经钢包车到达处理位,炉盖下降、通电处理、测温采样、合金投入、喂丝、炉盖上升、钢包引出,到达吊点吊离为结束。 精炼炉过程控制系统从炼钢生产管理系统(L3)获取生产计划、制造标准、钢种变更、炉次确定等信息,接收分析计算机的成份数据,及其他相关计算机系统的运转状况及生产实绩信息。 精炼炉过程控制系统接收基础自动化控制系统(L1)的过程实绩数据,对现场的状态和生产过程进行跟踪控制、收集LF 生产的炉次实绩及生产过程关键事件数据。同时将精炼炉的运转状况及作业实绩数据发送给炼钢生产管理系统及相关区域过程控制系统。 3.2 工程数据管理 精炼炉过程控制系统的工程数据管理主要包括:接收L3系统下发的制造标准,并可以在L2系统中进行查询;接收L3系统下发的制造命令,并根据现场实际生产情况对制造命令进行变更、删除以及炉次确定;根据与L3的出钢计划接收约定,接收、处理和管理L3下发的出钢计划;根据现场实际生产情况,接收L3下发的钢种变更命令;接收炼钢分析系统的分析结果,并存入数据库,并显示在L2画面上;接收L1系统来的运转状况后,发送给炼钢L3及相关L2系统;当一个炉次结束吊离后,将本炉次的生产实绩发送给L3及相关L2系统。 3.3 过程控制 精炼炉过程控制系统主要是跟踪和收集从钢包到达精炼炉到钢包吊离的整个过程中设备管理信息、作业时间信息、通电信息、合金投入信息、测温采样信息、喂丝信息、能介信息以及定周期信息。除此之外,精炼炉过程控制系统在线使用的设备进行登记及统计设备的使用次数,收集生产过程中的各种实绩值,并保存到数据库中。 控制流程如图: 4 系统体系结构 该系统采集基础自动化的现场实际数据等信息,在进行相关处理后,显示在过程控制系统画面上,用以指导现场生产和执行相应的操作,同时将现场的事件信息及实绩数据发送给生产管理系统,结构图如下: 5 系统通讯设计 5.1 L2系统与L1系统和L3系统的通讯方式 精炼炉服务器通过TCP/IP Socket的方式与基础自动化控制系统和炼钢企业管理系统进行数据通讯。服务器与基础自动化控制系统和炼钢企业管理系统建立通讯回线(与基础自动化控制系统通讯使用的是静态回线,与炼钢企业管理系统通讯采用的是动态回线)。数据通过TCP/IP的方式完成发送或接收。TCP/IP Socket通讯的方式,所占用的资源少,参与通讯的L3系统以及各L2区域服务器无须开放本系统的数据库资源给对方,是L2与L3之间通讯的最优方式。 5.2 通讯中间软件 在系统通讯过程中使用了宝信开发的iXComPCS软件,它是一款面向开发人员的外部通信中间件平台,通过它可以实现网络上计算机之间的数据通信。作为通信中间件,对上层的应用程序提供了统一的编程接口。 其主要组成为: 后台进程管理服务通过通信核心服务,为应用提供实时可靠的数据传输服务,以及远程管理服务为分布式操作提供了实现途径;后台控制工具,控制通信核心服务中的各回线的启停;前台控制工具,可以在异地对平台进行控制;这里的应用泛指所有和平台打交道的外部服务,包括应用开发人员编写的应用服务和类似iPlature等中间件平台等。 6 关键模型技术实现 6.1 精炼炉加热模型 精炼炉加热模型从精炼炉加热及冶金学基本原理出发,对需要进行温度升高和成分微调的钢种进行处理,分为预报模块和推定模块。预报模块的目的是根据每一炉次开始获得的钢液状态、成分信息、首次测温、目标温度等信息,在精炼处理初期即给操作人员提供为达到一定钢水温度所必须的处理时间和通电操作等综合信息指导;推定模块的目的是在得到钢水基本信息和操作量信息,如合金投入量等信息以后,推算加热过程中钢水温度的趋势,及加热过程中所需要使用的通电操作信息。两个模块的综合使用能够逐渐优化精炼炉加热工艺,使操作人员更好的控制处理过程,从而达到满足生产节奏需要的同时降低生产成本的目的。 6.2 精炼炉合金模型 精炼炉合金模型的功能是根据钢液初始成分和目标成分的要求,以及各成分最小、最大值等各种限制条件,计算最优的各合金投入量与合金投入组合。计算完成后,把各个合金投入量的结果下发给L1的投料系统,以便使冶炼的钢水达到钢种要求的目标成分。 合金最小成本模型根据钢水初始成分和目标成分的要求,确定使合金投入总成本最小的合金投入组合、投入量。 7 结束语 本论文对梅钢精炼炉过程控制系统的应用功能进行了详细的阐述。随着梅钢产品品种的不断增加,精炼炉将发挥越来越重要的作用,梅钢精炼炉过程控制系统及相关模型上线以来一直稳定运行,系统采集到的实际生产数据为掌握精炼炉实际生产情况提供数据依据,而模型计算数据也给现场提供生产数据参考,为公司的降本增效做出贡献。 过程控制系统论文:过程控制系统实验创新模式探讨 摘 要:学生能力的培养和素质的提高需要在一个循序渐进、系统知识体系的传授中逐渐培养出来。注重学生理论知识的获得,把实验课程教学贯穿在整个教学活动中,强化实验内容的知识结构设计,理论教学链和实践教学链有机结合的教学模式,使学生个人的潜在能力得到充分发挥,学习的主动性和创造性得到有效发展。同时提高了专业课程教学效果和质量,提高了工科毕业生的就业率,对高素质人才培养和创新能力提升奠定了基础。 关键词:过程控制系统 实验 创新模式 过程控制系统是自动化专业的一门重要专业课程,涉及控制系统模型建立、系统控制方案确定、控制策略研究、控制器参数调整、系统元器件和执行装置结构选择、单回路控制系统、串级控制系统、复杂控制系统等内容,并且课程内容和实际系统联系非常密切,如何在有限的理论教学时间内,利用有限的实验条件完成必要的理论和实践教学,同时满足卓越工程师知识、能力、素质协调发展的培养,达到深化和拓宽学生知识体系,挖掘学生的创新潜力,激发学生创新实践热情是课题重点研究内容。 1 强化知识结构,构筑基于问题的探究式理论教学 卓越工程师的培养遵循知识掌握、能力培养、素质提高协调发展的原则。高等人才能力和素质的培养离不开知识的传授,而知识传授中课堂理论教学是必不可少的,随着新技术的不断出现导致专业课学时难以满足理论教学,如何在较短时间内设计适当的知识载体来进行知识传授以达到能力培养和素质提高的目的,为此提出了基于问题的探究式理论教学。过程控制系统的检测变送和执行器知识点(涉及传感器、电动调节器、机械调节阀等),以往限于课时所限课堂上教师仅仅简单说明,学生也只有轮廓概念,对知识的理解和掌握非常不利,就业后无法解决实际问题。本着知识的掌握在于实际应用的原则,课堂上我们针对需要掌握的知识点设置一个循序渐进的问题:锅炉水位控制系统(系统技术指标要求动态指标、静态指标、安全性等)。为了达到要求从控制角度提出构成最基本的控制系统类型,大部分学生提出采用检测水位高度和设定值比较的闭环控制系统,抽象绘出系统框图,引导学生完成任务系统必不可少的一个装置是什么?装置特性和工作原理如何?基于问题教师恰当地引出新知识点—调节阀,调节阀的类型、特点、使用场合等—电动调节阀、气动调节阀、液动调节阀,直观通过实际模型和实际应用例子使问题的解答构成一个探究式的知识体系,通过理论教学对学生思维的启发使学生的能力和素质在知识体系的传授中逐渐培养出来。带着实际问题的探究式课堂教学强化知识的应用价值,使每个知识模块构成一个实际的训练系统,从问题提出到问题解答再上升到理论,使学生从行业工程师的角度理解基本知识和基本理论,从实际应用中掌握基本技能和研究方法,从卓越工程师高度培养学生适合学科特点的思维方法和思维能力。 2 创新实践环境,构筑理论知识应用于实际的实验教学 加强实践教学是培养学生动手能力和创新精神的一项重要工作。过程控制系统涉及石油、化工、电力等多种行业,为此,2012年以校精品课程过程控制系统建设为契机,从培养高素质、工程实践能力强的卓越人才出发探讨专业课程的实践教学模式。力求创新实践教学环境,提高实践教学效率,激发学生的创新精神,同时将本课程与信号与系统、自动控制理论、控制系统仿真、计算机控制系统等课程有机结合,探寻专业课程体系新模式,构建创新型实践课程体系,建立理论与实践相结合的实践环境。 2.1 甄选实验内容,衔接多方位知识点 实验是学生检验知识和应用知识的主要途径。以往过程控制系统实验中,教师指定实验内容,给出实验要求和实验过程,学生盲目地按实验步骤来做。由于实验条件受限(目前仅有5套高级过程控制实验装置),导致大部分学生只是看别人做,抄抄数据,照猫画虎撰写实验报告,对应用理论知识解决实际问题多样性意义不大,特别是自主学习兴趣和创新实践能力无法激发。为此,我们从多方位知识点的连贯和衔接出发选择合适的实验内容。 单回路控制系统是过程控制系统中应用最多的一类,特别是锅炉控制系统,它是石油、化工、发电厂等工业过程中必不可少的动力设备,该控制系统涉及电路、控制理论、传感器、计算机控制等多方面知识。课堂上引导学生从周边锅炉(供热锅炉、水房锅炉)需要控制的量(液位、温度、燃烧等)考虑,指出锅炉控制系统包括锅炉本体水位控制、燃烧系统、给水系统等,而要完成控制任务,需要构成被控变量的单回路控制系统,控制器参数的确定又依赖被控对象的数学模型,控制理论所讲的解析法建模需要明确各个环节机理,这在实际系统中比较困难,如何采用实验方法建立系统数学模型,安排锅炉对象的实验建模内容?在实验中学生带着问题(正向飞升响应曲线和反向飞升响应曲线)设计实验方案,并从理论上回答为什么需在系统平稳后突加输入信号,正向和反向信号对模型建立是否有影响等一系列问题。实验完成后实验报告的撰写要针对问题从理论上加以解释。这样实验又反过来促进了理论知识的掌握,理论知识点和实践内容的有机结合,提升了学生的学习热情,激发了学生的创新能力。 2.2 仿真实验和实物实验有机结合,培养学生多方案解决问题的能力 目前我校过程控制系统实验装置无法做到一人一台,且实验的动态过程时间比较长,锅炉温度下降10 ℃需要十多分钟。锅炉单回路系统控制器PID参数整定过程,特别是研究参数变化(PID3个参数有无穷多组合)对系统动静态特性影响,即使仅研究三四种参数变化,在实验台上大约需要1.5小时,学生只能等待,影响实验进程。为此,我们大胆尝试新的实验模式,将控制系统仿真软件引入过程控制系统,虚拟模型构建实物装置实验,以实测实验对象模型建立仿真原型,按照过程控制系统的实际情况构建Simulink仿真模型,计算机上重点研究各个参数变化对系统动静态特性的影响,同时引导学生将仿真结果和理论知识点有机结合,以实验提升课堂知识的掌握。如控制器类型的不同仿真解决方案,要掌握控制系统无精差必须采用积分控制,而纯积分控制又易导致系统结构不稳定,积分时间常数对系统动态特性的影响等,快速、多种、图形化仿真实验为优选确定本次实验的最佳控制策略和控制器参数提供了直观、可靠的支持。仿真实验又回到实际系统,将仿真实验得到的最佳控制参数作为现场实验参数的初值,观测实验中所得响应曲线,并将仿真实验结果和理论知识结合针对实际情况向正确方向微调控制器参数,快速的仿真实验过程和高效的实际实验可使每个学生有机会自己动手完成整个实验,既可以解决实验设备不足的问题,又可利用软件提高实验效率与教学效果,大大拓展了学生对实际问题的抽象理论分析、研究、参数确定、优化控制策略确定的能力。仿真实验和实物实验有机结合,扩大学生自主获取知识和技能的能力,加深学生对课堂内容的理解和掌握,激发学生的学习兴趣和主观能动性,提升学生多种方案解决问题的能力和创新意识。 2.3 针对过程控制系统特点,安排系列实验提升学生创新能力 过程控制系统是专业性很强的课程,涉及实际化工、电力等系统,如何通过课程的理论学习和实验环节培养学生创新能力和就业以后应对不同的过程控制系统是本次教改的重要内容之一。电厂和民用锅炉水位控制、化工原料液位高度控制等均涉及液位控制,液位控制系统是过程控制的典型控制系统。在理论教学上我们把实际系统加以抽象建立描述系统的数学模型,根据系统性能指标要求的不同和系统存在的干扰情况有针对性地提出单回路控制方案和串级控制方案,并且对这两种方案的优劣及适应场合进行理论分析,同时为提升学生解决实际问题的能力和以实验加深理论知识的掌握,围绕液位控制开设了系列实验,具体做法如下: (1)使用实验装置现场教学使学生充分了解实验装置中传感器的类型和校验的必要性、系统的平衡状态、实际环境中的干扰信号、电动调节阀等。 (2)实验过程中带着问题(系统数学模型测试为什么要等系统平衡后突加阶跃信号?为什么要用正向和反向信号作用进行参数测试?)完成实验,被控对象建模理论知识确定实验方案和实验步骤,和实验教师讨论后自己动手搭接实验系统。 (3)根据多组测试实验数据结合多学科理论知识建立系统数学模型(包括模型的类型和参数),实验过程中教师抽查上述问题的解答。 (4)为完成系统的基本要求,构成单回路控制方案,在线整定控制器参数,分析系统的动、静态特性和干扰作用下系统的抗干扰能力,为激发学生的学习兴趣和主观能动性,锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,在实验过程中我们有目的地设置一些问题(如何降低干扰对系统的影响,如何提升控制系统的精度等)引导学生提出新的合理控制方案。 (5)串级控制系统设计,包括主控制器、副控制器类型和参数整定,系统在一次、二次干扰作用下系统的相应和动静态指标研究,实验过程中出现的各种问题(如串级控制系统为什么对主扰动具有很强的抗扰能力?为保证系统静态无误差主控制器为什么必须采用PI或PID?),教师不急于简单解答,而是激发学生从理论上分析得到结论,这种理论循序渐进到实践再升华回到理论的模式,改变了学生为实验而做实验的机械动作,从实验来加深理论知识,又应用理论知识解决实际问题,系列实验大大提升了学生创新能力。 3 实验教学拓展大学生创新研究,提高学生的科研能力 大学生创新项目是在导师指导下,学生自主选题、独立完成课题、撰写课题结题报告等工作,创新项目意在调动学生的主动性、积极性和创造性,激发学生的创新思维和创新意识。可以有效地训练学生在未知领域的探索精神、独立思考、独立创造性地分析和解决问题的能力。而过程控制系统课程安排在第七学期,学生的基本知识、基本技能、创新意识等逐步形成,为了使有潜力的学生尽早接受系统的科研能力的培养和训练,摄取学科前沿知识,在常规实验的基础上,对有坚实理论知识和深厚知识底蕴的学生指导申报国家、校级大学生创新项目,2009年确立国家级“仿生机器鱼”和2012年校级“智能机器鱼氯气监控系统”项目。项目的前期研究涉及过程控制系统控制策略和控制器参数确定实验,在实验中引导有能力的学生多方面考虑问题、多方面解决问题,实验的创新能力不知不觉就应用到科研活动,科研活动中遇到的各种问题又不断培养学生的创新思维,使学生利用扎实的基础及时摄取新知识,实验技能又推动获取知识和应用知识的创新能力。进一步发展了学生学科知识的横向关联,使学生将所学的理论知识与实际相结合,使学生的创新意识和创新能力得到有效培养。 4 多学科知识融合实验过程,培养创造性人才 过程控制系统的知识点和其他课程呈现立体交叉,多学科知识又融合于实验过程,为此,课题组在自动化系列课程实验过程中采用逐步递进的原则安排一些基础实验,为后续课程做必要的铺垫。例如,基本的开环控制和闭环控制的稳定性和动态特性研究在控制理论课程中已做了多方位研究,过程控制系统前馈控制为什么可以有效地消除干扰影响,前馈加反馈的复合控制为什么既可保证系统的稳定性又可提高系统的抗干扰能力,它是如何解决稳定性和稳态精度之间的矛盾等问题。要求学生先思考,教师辅助给出提示,从自动控制系统传递函数概念、稳定性分析和稳态误差与系统结构参数的关 系,融合多学科知识引导学生通过实验分析所得结果,最后合理正确地给出答案,使学生对实验研究得到全面和立体的概念,使实验升华到科学研究的探索实验,学生自身的知识无形中得到增加,巩固了以前其他课程中学习的知识,加强了多学科之间的融合,进而拓展了学生的创新思维能力。 5 结束语 专业课实验教学在高等学校工科教学中占有重要的地位,探讨过程控制系统实践教学新模式具有重要意义,通过连续5年的实践,在注重学生理论知识的夯实的基础上,把课程实验有机、科学地贯穿于整个教学活动,多方位设计实验内容、多学科融合实验过程和带着问题做实验等均以学生为主导,充分考虑学生的知识结构和学习规律。使学生个人的潜在能力得到充分发挥,学习的主动性和创造性得到有效发展。理论教学链和实践教学链有机结合的教学模式,充分调动了学生的积极性,在实践教学中注意激发学生的主动性,注重教与学的互动,注重培养学生的动手操作能力、解决问题能力和综合创新能力,提高了专业课程教学效果和质量,对高素质人才培养和创新科研能力提升奠定了扎实的基础。 过程控制系统论文:《过程控制系统》课堂教学方法的探讨 【摘 要】过程控制系统是自动化专业的核心课程之一,具有较强的理论性和实践性。根据课程教学的特点,针对课堂教学过程中出现的问题,从教学方法,教案设计等方面出发,探讨具有更好教学效果的授课方法,使学生能够真正理解和掌握这门课程。 【关键词】过程控制;课堂教学;教学方法 一、引言 过程控制是自动化专业学生的专业课必修课之一,是以实际工业生产过程为背景,自动控制理论为基础发展起来的,在自动化专业的整个课程体系中占有重要地位。课程内容涵盖了系统建模方法,工业过程特性控制理论和算法,控制系统的分析与设计等,不仅研究简单的单回路系统,也涉及复杂系统控制,先进控制系统等。由于课程理论与实际联系非常紧密,涉及面广且深,对学生理论基础有较高要求,传统的课堂理论教学难以保证学生对课程内容的理解和掌握,令学生感到抽象枯燥,降低学习机进行,教学效果不佳。针对这种情况,从教学方法,教案设计等方面出发,结合自身的教学体会,对“过程控制系统”的教学做了简单探讨,寻找更加能够激发学生学习热情,改善教学效果的教学方法。 二、教学内容调整和仿真软件的运用 以往的“过程控制系统”教学偏重于理论教学,在课堂上详细讲解公式和推导过程,理论性太强,使学生感觉课程内容枯燥难懂,失去学习兴趣。为了避免这种情况,通过总结经验教训,调整了教学内容,将学习重点从原来对理论知识的大量复杂的推导过程,转移到从工业生产实例引出理论知识上来。同时应用Matlab仿真软件来验证过程控制的理论,使教学过程更加形象化,使学生能够掌握过程控制的核心知识,并加深过程控制系统的理解和认识,大大提高学生的学习积极性。同时,为了体现课程理论紧密联系实际的特点,在教学当中引入与实际相关的控制方法以及信号处理等方面的内容,让学生掌握一定的实际应用背景,具有更大的知识量,调动学生学习的积极性,更加主动地学习这门课程。另外,由于科技的发展,过程控制系统更新快速,因此在上课过程中,除了必须的教学内容外,还应该引导学生了解过程控制领域最新的发展动态,了解该学科的最新信息,让学生更加了解所学知识在本专业领域的地位,从而更加积极主动的投入到课程学习当中。 计算机仿真软件的应用为过程控制教学提供了便利。在课堂教学过程中,仿真软件和多媒体教学的应用,能够为学生直观地展示控制系统的结构,工作过程,以及控制效果等。通过多媒体课件,使得课堂教学变得更加生动多变,有助于调动课堂气氛,而Matlab仿真软件丰富的工具箱,能够加深学生对所学知识的理解,通过基于Matlab的仿真实验,让学生充分理解相似的概念和参数变化对系统性能带来的影响,在理论教学的同时让学生掌握仿真软件的用法,一举两得。通过激发学生的学习兴趣,提高课堂教学的质量,锻炼学生发现问题,分析问题,解决问题的能力。 三、网络教学平台的应用 网络技术现在飞速发展,通过网络架构教学平台,将课堂教学延伸至互联网,丰富了教学内容,能够加强学生对教学难点的掌握和理解。通过网络平台,将详细的教学课件,仿真软件、程序和使用说明,教学日历,课程通知,教学问卷,以及测试复习题等内容上载,供学生下载使用。采用网络平台,可以丰富教学内容,并实现最大限度的信息共享,同时也可以通过教学平台实现答疑,学生间互相讨论和交流等。可见网络教学平台是课堂教学的有力补充,对于提高学生的学习效果和效率具有重要帮助。 四、注重与学生的交流 教学的目的在于让学生更好地掌握知识,应该注重与学生的交流,多听学生的体会和意见,了解他们所需的知识量,为学生制定更好地教学内容。另外作为老师,除了关心学生对本门课程的意见和建议之外,还应该以学生朋友的身份对他们的生活和学习提出建议和指导,尽量帮助学生的成长,尽量做一个受学生爱戴的好老师。 五、结束语 过程控制是自动化专业的一门非常重要的课程,与生产过程关系密切,在课程的课堂教学中,通过改进教学内容,采用先进的教学方法和教学手段,将传统教学与仿真软件相结合,根据课程实践性强的特点,在教学过程引入从实际问题中提炼出来的有代表性的实例,并充分利用网络平台,为学生重点讲解,从而培养学生的创新思维和独立解决问题的能力,激发学生的学习兴趣,进一步培养了学生综合应用专业知识的能力,从而全面提高了过程控制课程教学质量与效果。 过程控制系统论文:冷卷准备机组过程控制系统 摘要:本文介绍了某冷轧厂冷卷准备机组过程控制系统的软硬件结构,包括硬件平台和软件系统。基础自动化系统包括顺控,主令,跟踪,急停和HMI;着重叙述了过程控制的实现方法。 关键字:硬件,顺控,主令,跟踪,急停,HMI 系统概述 该冷卷准备机组为连续生产机组,用于取向硅钢(含SGO)和高牌号无取向硅钢冷轧后的钢卷处理,最大速度400m/min,是目前国内自动化程度较高的一条机组。整个机组自动化控制系统完成钢卷从入口运输,自动上卷及开卷,入口定位剪切,焊接,圆盘剪切边,定位剪切,卷取机卷取及卸卷,称重打捆整个过程。所有功能均可全自动或半自动完成。被控设备以入开卷机、张力辊、卷取机为核心, 辅之以入口钢卷小车、入口转向夹送辊、入口剪、纠偏辊、分切剪、出口转向夹送辊、卸卷小车、钢卷称等设备。 控制系统硬件及网络组成 控制系统的硬件分布于计算机室、操作室、电气室和现场,如图1所示。基础自动化系统的硬件设备组成: SIMATIC S7-400可编程控制器(CPU416-2DP):2块 高速技术模块(FM450-1):1块 DP通讯模块(CP443-5):1块 以太网通讯模块(CP443-1):1块 全数字交流传动调速装置(6SE70):多台 专用急停控制控制器(CPU315F-2DP):1套 及远程I/O站、PDA、工程师站、服务器、操作员站等组成。 通过快速以太网、PROFIBUS网络实现各自动化单元以及与上位机的通信,构成典型三层通讯网络的三级控制系统。 通讯网络的第一层:人机接口与PLC之间及PLC彼此之间的以太网,实现全线生产参数的设定和各设备的状态、电气参数及故障,生产工艺过程在人机接口HMI的显示; 通讯网络的第二层:PLC与远程I/O站之间及PLC与传动系统之间的PROFIBUS-DP网,实现PLC对系统控制指令的传送和系统状态及参数的收集; 通讯网络的第三层:PLC彼此之间实现控制信息及数据传送的MPI网。 图1. 自动化系统配置图 控制系统软件设计 软件功能主要由以下几部分。 3.1顺续控制和跟踪 钢卷运输,换辊,液压等一类单体设备动作的控制可归为顺序控制。顺序控制一般负责单体设备如液压传动设备、恒速电机等的控制。顺序控制还包括自动步,即将一系列动作为一个运动组来处理,实现系列动作序列的自动完成,如钢卷自动运输,自动上卷等。采用图形化的顺序功能图表“SFC”编辑生成。由于所有联锁是在执行机构控制级上完成的,因此这一级完整地保留下来以组织成适当的顺序控制。在程序中所有转移条件彼此独立,不用考虑彼此的联锁关系,通过简单易懂的与/或逻辑即可进行修改。每个顺序都可单独进行手动或自动选择。 物料跟踪包括带钢跟踪(SEGA)功能和物料(数据)(MAVE)跟踪功能。SEGA是基本的跟踪功能。它将整个生产线按一定原则划分成若干个区,每个区再划分成若干个段,跟踪就是基于这些段进行的。每条带钢焊缝经过线上区间,基于区间的段 利用内部记数器计算出(利用编码器给出的焊缝行程和区段的长度)整条线上的带钢镜像,用标志位标识(每个区间段数之和=整条线段数)。MAVE功能基于SEGA功能,MAVE用线上带钢的镜像(标志位)去跟踪带钢和整条线上的数据,MAVE能触发动作和在适当的时间和其他的自动功能就设定点/参考值进行通讯,尽管MAVE是基于线上的带钢镜像(标志位),但是动作仅仅在焊缝从一段跨越另一段时触发,可在这样的段边界中定义多个动作,动作点也可以使用来自其他系统的数据。 3.2 主令控制 主令程序负责全线带钢传输控制,也是整个基础自动化的中心,可以分为两部分,主速度发生器和线速度协调控制器,两者是主从关系,线速度控制器起主要作用。 线速度协调控制器负责整个生产线运行,协调带钢的处理过程,传输、启动相应的设定、定位、控制、剪切等程序。线速度协调控制器的功能包括操作模式的处理(运行/爬行,停止,保持,穿带/甩尾,快停,快停,紧急停车,联合点动,单独点动等)断带检测, 主速度发生器完成线速度协调控制器的控制值送到传动系统,包括传输带钢运行所需要的各种功能,启动、加减速,带钢定位控制,张力控制,开卷机控制,卷取机控制,速度设定值。 带钢定位控制是闭环,利用装在张力辊或夹送辊上的编码器对带钢定点定位控制,包括带钢头部定位,带钢尾部定位,自动减速功能。 张力控制。张力控制策略为:当机组启动时,张力值平滑上升到正常运行张力值。在机组临时停车时,张力值保持运行张力值不变;超过临时停车时间,张力切换到停机张力。如果机组停车时间过长,机组张力自动切断。 在运行中,某个区域的实际张力突然快速下降,这个信号将反应在张力控制的传动装置的实际转矩上,或某个张力计的实际检测值,断带检测程序发出断带信号,并对相应区域发出快停指令。 3.3 急停系统 急停系统负责全线的紧急停车。全线分为4个区域,线上区域1个,即从开卷机到卷取机的整个区域。线外有3个区,液压站,入口钢卷运输区,出口钢卷运输区。 急停控制的电气设备类型主要包括,MCC恒速电机,变频调速电机,液压驱动设备等。主要控制过程为:操作台上急停按钮触发急停,急停PLC收到信号,计算处理后发急停信号至急停继电器,后者将急停信号分发至MCC柜、变频传动柜,远程I/O站等。实现停车。急停事故回复后,必须在HMI上进行急停确认。 3.4 HMI系统 HMI (Human-Machine Interface) 人机界面系统是通过WINCC软件实现的。WINCC软件包括,组态界面,操作界面,报警系统,归档系统,报表系统,数据管理系统。在本项目中HMI系统,主要包括八个部分。 工艺过程跟踪:包括全线机组总览,重要设备的数据显示,修改; 液压和润滑系统:包括液压站,开卷机和卷取机的润滑站,全线的CPC和EPC的液压站。包含电机的启停控制和状态监视画面。 诊断画面:包括全线传感器的状态画面和DP网络通讯状态画面。 传动分合闸:控制全线传动设备控制装置的分断和合闸。 趋势:全线重要数据的趋势图。 自动步:用于监视所有的自动步及动作条件。 画面中符号解释画面:包括颜色说明,设备符号说明和介质系统符号说明。 HMI系统包括2台HMI服务器,2台HMI客户机。其中HMI的服务器放置在电气室,两台服务器之间为冗余系统配置。 HMI系统服务器之间以及HMI服务器和客户机之间均采用TCP/IP协议进行通信。服务器会保存过程值和配方数据;客户机只访问服务器,显示服务器提供的过程画面和过程值,并可接受操作员的输入 传给服务器,本身并不保存数据。 总结 冷卷准备机组过程控制系统的配置先进,控制精度高,其自动化程度降低了操作者的劳动强度,实现全机组4人生产,大大提高了生产效率;自投运以来,机组设备和整个生产线均运行良好,受到了用户的好评。 过程控制系统论文:基于ProfiBus的过程控制系统的软硬件组态 摘 要: ProfiBus现场总线具备传输快、结构简单、抗干扰等优良性能,已广泛应用于自动控制系统与分散I/O之间的高速通信。首先介绍了ProfiBus现场总线的特点,然后基于ProfiBus?DP和PA、Siemens PLC 300和Wincc组态软件,详细阐述了过程控制系统的结构,硬件、通信协议、监控页面的组态方法和步骤。 关键词: ProfiBus; PLC; WinCC; 组态 引 言 伴随着工业生产过程的大型化、复杂化、连续化和自动化发展,对工业控制系统的控制水平和品质也有了更高的要求。现场总线技术也应运而生,用于实现自动化系统最底层的现场控制器和智能仪表设备的互联和实时通信。它是一种开放的、具互操作性的、彻底分散的分布式控制系统[1]。本文将以ProfiBus现场总线为基础,介绍以Siemens PLC 300和Wincc组态软件为主体的过程控制系统的软硬件组态过程。 1 ProfiBus现场总线 ProfiBus现场总线是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术[2?3],可实现现场级到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络,从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案[4]。ProfiBus系列由ProfiBus?DP/FMS/PA三个兼容部分组成。其中ProfiBus?DP和PA的特点如下[1,5]: ProfiBus?DP适用于自动控制系统与分散I/O之间的高速通信;可取代24 V或4~20 mA的串联式信号传输;使用RS 485传输技术或光纤媒体。 ProfiBus?PA专为过程自动化设计;可将变送器和执行器连接到一根公共总线,可用于本质安全领域;数据传输采用扩展的ProfiBus?DP协议,还具有PA行规。 本文将采用ProfiBus?DP和ProfiBus?PA通信协议来构建过程控制系统。 2 系统架构 本过程控制系统用于模拟对工业现场液位、温度等信息的采集、处理,PID控制和控制工艺流程的实时监控。系统通过ProfiBus现场总线进行数据传输和交换,采用MPI通信方式与上位机进行通信和远程控制,从而使整个控制系统实现网络化和数字化。控制系统结构图如图1所示。 系统主要包含上位监控机、CPU、以太网通信模块、DP链路、分布式I/O和变频器DP从站、温度和压力变送器、阀门定位器、电磁流量计等。CPU采用Siemens的S7300 315?2 DP,既具有多点通信功能的MPI接口,又具有ProfiBus?DP通信功能 [6]。 过程控制系统论文:“热工过程控制系统”及其课程设计教学改革探索 摘要:“热工过程控制系统”在热工过程自动化专业课程体系中为核心专业课程,该课程在提高热工过程自动化专业学生的专业实践能力方面处于极其重要的地位。针对火力发电机组技术的发展和电力企业对热控技术人员的要求,从教学大纲、教学内容、教学方法和手段、实验环节以及课程设计等方面探讨了“热工过程控制系统”及其课程设计教学改革,在实践中取得了良好的教学效果。 关键词:热工过程控制;课程设计;教学改革 长沙理工大学(以下简称“我校”)热工过程自动化专业主要面对发电行业,学生主要在火力和核电等发电行业就业。根据我校办学特色及热工过程自动化专业培养目标,立足电力行业,突出电力特色。“热工过程控制系统”课程主要讲授过程控制的基础理论知识,包括单回路、串级、前馈、比值、解耦等典型控制系统的分析、设计、参数整定方法,以及火力发电厂汽包锅炉蒸汽温度、汽包锅炉给水、锅炉燃烧过程、单元机组协调等控制系统的构成、原理和系统分析。该课程作为热工过程自动化专业核心主干课程,占有举足轻重的位置,因此该课程的建设一直受到院系的高度重视。通过该课程的教学,使学生能够运用过程控制原理,结合火力发电过程对象,从事热工过程控制系统的分析、设计、运行与开发研究工作,增强学生的工程实践能力,进一步加深对火力发电厂锅炉各子系统的认识和理解。基于此,课程组对该课程从教学内容、教学方法、实验环节及课程设计等方面进行了探索性的教学改革,并在实际教学过程中取得了良好的教学效果。 一、“热工过程控制系统”课程教学改革 1.根据人才培养要求,更新教学大纲 教学大纲是课程教学内容的教学指导文件。经过课程组多次讨论,结合最新专业培养计划,按照拓宽基础、加强素质教育、培养创新能力和工程能力的思路拟定了“热工过程控制系统”及“热工过程控制系统课程设计”两门课程的教学大纲,进一步明确了该课程及其课程设计在整个专业课程体系中的地位和作用,规定了基本教学任务和要求。 2.课程教材建设 教材是进行课程教学的基本工具,是进行教学工作、有效提高教学质量的重要保证。该课程在教学中使用过两种正式出版教材,总体来看,所用课程教材内容比较全面。但是,由于热工过程控制技术和火力发电机组技术的不断发展,教材中有些内容就显得较陈旧,为此根据最新拟定的教学大纲,并参考国内有关火力发电机组最新技术和过程控制相关教材,结合课程组近几年形成的教学经验,编写并出版了“热工过程控制系统”课程的新教材。[1] 3.更新教学内容 “热工过程控制系统”课程内容几乎涉及到本专业先修的所有专业基础课程与专业课程。在组织课程教学内容上,根据最新出版的教材,每学期课程组依据收集的火力发电机组最新技术和过程控制技术在火力发电机组上的最新应用,在学期末课程组开会集体研究、整理,提炼出必要的内容充实到下个学期的课程教学中,不断更新教学内容,保持教学内容的前沿性和新颖性。同时注重不同专业课程内容之间的衔接,将检测技术、控制仪表、集散控制系统、锅炉原理、汽轮机原理、智能控制技术与控制系统仿真技术等知识融入到具体的控制系统分析和设计中,以有利于培养学生热工过程控制系统的分析、设计能力。[2] 4.改进教学方法和教学手段 在课堂纪律管理方面上,制作签到点名表格,学生上课时自己在签到表格上填写自己的姓名和学号。通过学生签到点名方法,既节省了全班学生姓名点名所花的时间,同时,也方便教师与学生之间的互动,并加强了对课堂的管理。在课堂上,通过学生的签到表,可以很方便对应地找到讲话、睡觉、玩手机、戴耳机等学生姓名,可通过点名或点名回答问题等方式提醒学生;与此同时,在课堂上积极跟教师互动、回答问题的学生都根据情况记录,在平时成绩上加分。 在教学方法上,注意运用启发式和互动式教学,课程中的基础知识点尽量讲解得生动形象易懂;对课程的重点和难点问题,在讲解后,采取提问或课堂讨论等互动手段加强学生对重点和难点的理解。课程教学采用多媒体课件教学,对重要的理论知识及时使用MATLAB/Simulink进行仿真,进一步加强理论知识的理解。[2]比如课程中的重点和难点:PID控制器比例、积分、微分三个参数对控制质量的影响,若是只将三个参数对控制质量影响的结论告诉学生,学生比较难以理解,但是通过Simulink仿真就能生动地将PID控制器的比例带、积分时间、微分时间三个参数变化对控制系统性能的影响通过曲线的形式体现出来,这样就加强了学生对课程内容的深入理解。[3] 5.实验教学改革 本课程的所有实验都放在热工检测与控制技术实验这一门综合性实验课程,并出版了该实验课程的教材,由实验室老师讲授,并指导学生独立完成实验。针对热工过程控制系统课程内容,开设了六个实验,包括单容水箱液位数学模型的测试、双容水箱液位数学模型的测试、单回路定值控制系统、水箱液位与流量串级控制系统、双闭环流量比值控制系统和上下水箱液位前馈-反馈控制系统。通过实验,使学生对对象动态特性的测量方法,单回路控制系统、串级控制系统、比值控制系统、前馈-反馈控制系统等控制系统原理及其调节器参数整定方法有了进一步的认识。 二、“热工过程控制系统课程设计”教学改革 “热工过程控制系统课程设计”是热工自动化专业继“热工过程控制系统”课程之后一项重要且必不可少的工程实践教学环节,是完成书本知识到实际运用能力转变的关键步骤,其学时为两周。其目的是培养学生运用所学的热工过程控制系统的设计和分析理论知识解决工程实际问题的能力,进一步发掘和培养学生的创新精神和工程实践能力,主要从教学大纲、课程设计指导书、课程设计选题、指导教师的团队化、课程设计与生产实习的关联性等方面进行改革探索。[4] 1.改革目标 按照热工自动化专业的“厚基础、宽口径、强能力”的要求,结合“热工过程控制系统”课程教学改革,使学生在完成课程设计任务的过程中进一步加深对过程控制理论知识的理解和掌握,并在该课程设计过程中努力提高学生的创新精神、实践能力。 2.课程设计选题优化 “热工过程控制系统课程设计”主要围绕火力发电厂锅炉各个子系统进行控制系统设计,给出了过热蒸汽温度控制系统设计、再热蒸汽温度控制系统设计、汽包锅炉给水控制系统设计、磨煤机多变量解耦控制系统设计与燃烧过程控制系统设计等5个子课题,4~6名学生一组,每组对应一个子课题,要求必须完成该组课题的方案设计、系统构建、参数整定、结果分析和答辩等任务,进一步提高培养学生的综合应用能力和创新能力。 3.指导教师的团队化探索 学生工程能力的培养,指导教师是关键。指导教师必须有丰富的生产实践经验,有相当的解决实际问题的积累。加强“热工过程控制系统课程设计”指导教师师资队伍建设,聘请学校附近电厂的热工骨干技术员担任辅助指导教师。整合理论课授课教师、实验课指导教师、课程设计指导老师、运行实习指导教师及电厂技术员五者优势资源,探索课程设计指导教师团队建设模式。 4.强化课程设计与电厂运行实习的关联性 我校热工过程自动化专业的“热工过程控制系统课程设计”和“电厂运行实习”都在大四第一学期开展,进一步分析课程设计与电厂运行实习的内在联系。合理安排课程设计与电厂运行实习时间安排,根据不同的课程设计题目对学生的电厂运行实习的教学内容进行有针对性的强化安排,强化课程设计与电厂运行实习的关联性,使得课程设计和电厂运行实习都能取得良好的效果。 三、结束语 在近几年来的教学中,对“热工过程控制系统”及“热工过程控制系统课程设计”两门课程教学改革进行探索与实践,逐步完善了教学过程中的各个环节,在教学大纲、教学内容、教学方法和教学手段、实验教学以及基于工程能力培养的课程设计等多个方面,都进行教学改革探索。通过这门课程理论教学及其课程设计的教学,使学生在面对火力发电厂时,加深了对热工过程控制系统的分析、设计、参数整定、仿真研究等理论知识的整体认识,并提高了学生的工程实践能力,使理论知识和工程实践得到了有效的融合。 过程控制系统论文:基于网络监控的供水过程控制系统 摘 要:针对目前水厂管网供水过程控制需求,设计供水过程综合控制系统,用网络将三套水厂控制系统连接监控,每套系统对水位、压力和流量检测,可对三套系统进行多种综合控制;并嵌入视频监控,监视水质和设备安全等;还引入labview信号处理模块,为现场调试和信号分析提供有力条件,最后探讨了Internet引入远程监控的可行性。 关键词:网络控制,视频监控,稳压供水,WinCC,变频器 1 前言 本供水系统从能源的最佳配置及安全角度出发,针对水厂多台中等距离水泵联网供水系统,综合现代网络控制技术,设计一个以工业现场实际生产控制的综合性、多功能网络供水控制系统,这个系统具有远程web监控、复杂的关联控制、生动的组态监控界面、对输入输出信号采集分析等功能。通过对工业供水、流体控制、城市供水、虚拟仪器应用、SCADA软件应用的研究和综合,结合实际资源和条件本文提出了这个网络供水模型控制系统。并探讨了远程web监控的可行性。该系统采用采用WinCC监控组态软件作为上位机,下位机西门子S7-300PLC进行控制,现场采用MPI总线网络,对水面以摄像头进行视频监控,远程以因特网连接,利用虚拟仪器软件优化控制参数,使控制达到最优。从而可实现对复杂的供水网络进行联网调度控制。 2 系统功能 控制系统分别由A、B、C三套独立中距离的设备组成,由一台PC机作为上位机进行监控和数据处理,并与Internet连接。下位机具有多种监测和控制功能,系统具有以下特点: (1)流量、压力、液位等过程量的检测,从而实现精确的流量、压力、液位控制;方便的数据记录和管理;(2)通过视频对危险或紧急事件进行监控报警;(3)利用虚拟仪器软件和相应硬件采集处理系统的输入输出信号,使控制得到最优化;(4)现场总线网络实现远程设备间的关联控制,实现对分散设备的集中操作和管理;能基于因特网或者局域网实现基于Internet的操作和监视。 系统模型如图1,现场中单个系统的各个传感器采集到信号后通过信号处理模块处理(AD转换)后把数字信号传到 PLC(CPU),然后CPU根据此信号进行相应的动作;适配器是连接PLC与PC机的桥梁。水质监控的模拟中采用的总线类型是目前较热门的USB,当然用户也可根据所提供的硬件选择不同的总线类型,只需解决相应的通信协议问题就行了。各个系统之间的PLC通信可通过与CPU配套的外接口进行MPI通信,而各PC机之间则通过Internet进行相互的连接。 3 控制系统硬件设计 硬件结构是系统功能实现的载体,有上下位机组成。上位机采用可靠性较高的西门子工控机,通过MPI网络与现场控制的下位机PLC连接。下位机控制系统需要对输入输出模块、传感器、执行器、控制器及其等关键硬件进行选型。本系统选用模块化的西门子中型300系列的S7-312C的CPU;远程压力传感器的模拟信号通过多通道输入模块,转换成数字信号送到控制处理器;利用控制处理器中的数据处理和控制程序进行数据处理和判断;输出模块332控制信号控制电动阀、变频器等执行器来控制流量、水位和供水压力等;安装有6个压力传感器,可对管道的多个监测点和池子的压力进行,还装有两个流量传感器,这可分别测量管道多点的水流量大小。本系统的执行器是一台有变频器控制调速的电机水泵及一台恒速水泵,可以方便根据需要进行调节。采用性能优良的摄像头和视频采集卡与工控机相连接,可得到水池和需要监测的生产现场的视频信号,然后用OLE技术可以把视频界面嵌入到工控机的人机界面,还可以进一步对该视频信号进行处理,以实现特定的事件处理,如自动的环境安全监视、设备运行状态的自动监测等等。 4系统软件设计 系统的软件设计包括PLC、WinCC等软件的设计,及相互之间的通讯。上位机软件是创建变量、界面数据输入与实时显示、数据采集管理、故障诊断、上下位机通信及视频处理等,其过程大致这样:建立与PLC的连接和创建变量,建立通信连接后便可以设置用于通信对话的变量。利用图形编辑器,进行组态、参数输入界面。如图2所示体现整个控制系统的大概控制流程:启动程序后进行初始化,清除寄存器里残留的数据信息,同时传感器采集到的信号传经AD模块后传到CPU,处理程序再根据这些信号相应的处理;其间可进行手动和自动操作。每个控制函数都独立分配一个数据块,这样方便数据信息的管理和防止数据出错。针对每个系统,单独建立参数输入界面。选择手动/自动、控制压力或流量对象、设定值与PID参数、函数控制、关联控制对象、标量转换参数输入等。在对各个部分的信号进行及时的最优化分析处理上,本系统引入LabVIEW,然后把这个信号及时反馈给控制程序,从而提高控制信号的精度。 对流量或者压力控制时,可以直接采用完全PID算法,能够直观输入和调整各PID参数,实际运算时则采用增量算法更加方便,计算工作量较少,运算速度较快,其增量式算法如下: 其中Δu(k)为k次控制的增量,A、B、C等分别为合并计算的常数。实现PID的控制程序由STEP7自带函数库的SFB 41函数实现,既可设定PID参数,还可设定上下限位及调用时间等多种参数。 5 网络化及视频监控 三套设备间不仅进行联网数据监测,并进行联网控制,对水网供水调度。工业上的供水是一个牵涉到多方面领域的问题,这就需要解决多方面的协调性与能耗等问题。这里主要讨论Web方式实行远程监控的可行性和实现方法,如图3所示。 供水系统的网络大而复杂,这里研究一种新的方法,可以解决目前由于传感器的限制而难以实现的监控系统。由于本系统融入了丰富的控制、监控、虚拟仪器等现代先进的测控技术,可用于控制系统的深入研究和用于综合性的实验教学。而视频嵌入牵扯到多方面的知识,如视频信息的采集、采用什么算法进行处理,视频调用的过程步骤等等都需要考虑。视频调用的步骤如下:(1)用C++编号一个exe的文件,并把此文件放在所建的Wincc项目文件夹里,相应的图像分析处理在这里可以进行功能扩展。(2)在WinCC 面板中调出个button ;(3)右击button 弹出一列菜单,选择“属性”,(4)选择属性里的“事件”,再接着是事件里的“鼠标”,“C动作”;(5)鼠标放在编程框图里需添加动作的位置处;接着点击编辑动作窗口的左树,把他们展开,然后调用windows中的program Execute),并把program_name改为调用的路径名即可。(6)调用的路径里把所有的“\”改为“/”。 6 结论 该网络过程控制系统通过一台主机监控,实现现场总线的网络检测与控制。可以分为三组,每套有自己独立的操作界面,可以单独进行实验,实时采集数据;实验时可以大范围改变参数,并且在屏幕上可以直接观测到输出量与检测量的对应曲线。每套系统嵌入视频监控和图像处理,将水厂的过程控制可以与视频监控完美结合;三台设备的联网性实验可以很好的模拟现实生活中的复杂供水网络,而且本系统具有试验切换容易,操作简便,稳定性好等优点。控制软件和监控界面的运作在实验装置上调试通过,并达到预期的效果。本系统的关联控制是通过建立数据块的映射实现的,所以只要把数据块循环刷新便可实现关联控制,而不依赖于通讯网络的结构。视频监控模块可以方便地嵌入过程控制实验系统中,这也是结合了当前工厂实际技术发展的需求方向。
电气自动化论文:谈电气自动化技术专业生产性实训模式创新 引言: 高职院校肩负着服务区域经济,培养面向生产、建设、服务、管理第一线需要的高素质技能型人才的使命。由于高职教育具有职业性、开放性的特点, 大力推行工学结合、校企合作,改革人才培养模式是培养技能型人才的必由之路。工学结合、校企合作是得到世界各国普遍认同的一种职业教育方式。它包括所有以学校与企业部门合作为表现形式的理论知识学习与实践工作相结合的教育形式, 涵盖了德国的“ 双元制”、美国的“ 合作教育”、英国的“ 工读交替式”和日本的“ 产学合作”在内的各国各种职业教育培养模式。如何突破校企合作的困境, 打通工学结合的坦途, 建立长效的校企合作机制, 实现技能型人才的培养目标。近几年来, 西安职业技术学院电气自动化技术专业坚持不断探索、创新校企合作的长效机制, 深化校企合作, 形成了“制产品、砺素能、达标准、取单证”的 “生产性实训”人才培养模式的专业特色。特别是通过构建校企合作、工学结合的“生产性实训平台”,进行生产性实训的教学模式创新,有效地拓展了校企合作的空间, 实现了互惠多赢的效果。 一、生产性实训平台的建立 我们根据教学内容要求,选取了具有多年合作经验的西安专用机床厂作为校企合作单位,该企业是原国家机械部定点生产汽车、拖拉机等发动机修理机床、机具的专业技术厂家,是“中国汽车保修设备协会”常务理事,“中国机床工具工业协会”理事,是集成为科研开发,生产制造,销售为一体的科技先导型企业。产品类型有T81系列缸体轴瓦镗床,T82系列连杆瓦镗床,TM82系列连杆镗磨床,3M97系列缸体平面磨铣床等10个品种21个规格的产品,畅销全国二十九个省市和世界四十多个国家和地区。西安专用机床厂所有机床电气产品的安装调试任务由电气自动化技术专业实训教研室将产品课题化,不同的产品的复杂程度不同、控制方式不同,结合的课题也有所不同。然后组织学生通过生产性实训来完成。在生产性实训中体现了“学做合一”,在“做”中“学”,在“学”中“做”,实训教学与产品加工实训室过程合一,从而在实训中能生产出一定的产品,产生一定的经济效益,降低了实训教学成本。 二、生产性实训的运行机制 (一)课程标准与企业的产品安装结合 生产性实训首先是为学生创造一个真实的生产性工作环境,在该环境中使学生的“工”与“学”有机地结合起来。电气自动化实训教研室作为生产性实训教学的执行部门,首先是代替了一般企业的电气安装车间,其次将校企合作单位的全部电气产品的安装任务在自动化实训教室完成。同时,利用学院人才技术等优势,为企业排忧解难, 提供各种技术服务。 由专业建设指导委员会、电气自动化技术专业负责人与自动化实训教研室对企业提供的产品电气原理图、工艺要求及工艺文件进行研究,根据产品的特点及生产要求,对产品进行课题化。在实训教学课程标准中进行明确规定,课程标准中的双速电动机控制线路安装训练、线槽配线工艺训练、机床电气线路的故障检修、变频器的安装与调试等课题都与相对应的电气产品来完成。所有的电气生产任务都与典型生产机床电气控制电路课题相结合,同时与线槽配线工艺、机床电气线路的故障检修相结合。通过生产性实训环节,使课本上抽象的理论知识通过实践掌握。 (二)生产性实训的开展 根据人才培养方案,电气自动化技术专业学生在校的实训由4个学期共31周组成,内容涵盖职业资格标准要求。学生第一次实训时,主要进行基本技能训练;第二、三次实训时,根据企业的生产任务,结合实训课题进行生产性实训,第四次实训主要进行综合强化和提高训练,并取得高级维修电工职业资格证书。具体教学时通过任务驱动,项目载体教学方案的引导,运用一体化的教学和生产性实训场所,实现“做中学,学中做,学做结合” 采用“电气产品—产品任务课题化—工作任务—实施—评估”五步教学法,帮助学生自主学习,积极探索,培养独立或团队协作分析、解决问题,主动建构自己的知识、能力体系。 (三)成立领导工作机构,确保生产性实训进行 在生产性实训过程中,为了协调企业生产任务与学生实训过程中的教学任务的关系,我们成立了常设机构——工学结合领导小组,该机构既有企业技术人员,又有企业的生产部门负责同志,既有学校教学管理人员,又有实训教学的教师参与,从而保证生产性实训平台的正常运行。 在生产性实训过程中明确校、企双方的责任,学校结合企业生产实际和教学培养目标要求,制订并实施实训教学课程标准,作好企业产品的电气生产任务;企业选取思想、业务技能素质好的工人师傅来承担学生的指导教师,协助学校共同完成对学生的培训任务,对实训学生进行企业文化教育,结合企业生产实际组织现场教学和技能训练, 并组织学生完成生产任务。 三、生产性实训的优越性 (一)有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶 生产性实训平台的建设,有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶, 熟悉岗位要求,掌握职业基本技能,特别是对于学生职业适应能力的培养具有重要的意义。另外学生深入业务领域, 解决生产中的实际问题,并结合岗位环境, 培养职业关键能力,及早形成职业能力, 这样在未来就业时就能够驾轻就熟、快速上岗, 成为受企业欢迎的高技能人才。因此,生产性实训平台的建设, 对培养学生职业适应能力, 促使学生由“准职业人”向“职业人”转型, 具有重要意义。 (二)有利于提高了学生的产品质量意识和节约意识 由于生产性实训过程中,引入了企业的管理模式,学生实训的产品将直接作为产品发到用户手中,所以要求有严格的产品检验过程。西安专用机床厂是通过ISO2000认证的企业单位,因此有一整套产品的检验制度,如PDCA管理模式、4M作业管理法提高产品质量,改善作业方法,提高劳动效率;守时制度、质量意识、安全文明生产意识。尤其是电气作业人员的团队协作精神和一丝不苟、乐于奉献的作风,同时还有利于提高学生的分析思辨能力及实践创新能力。 (三)有利于学生职业素质的提高 我们电气自动化技术专业多年来采用工学结合的生产性实训的教学方式,突出学生的实践教学,尤其是使学生在实训过程中能接触到具体的生产任务,从而 使学生的专业知识得到了充分的应用,而这正是维修电工职业资格标准中最重要的一项专业技能。所以,我们的“生产性实训”的最突出的优点就是学生的技能提升很快,与其他职业技术学院相比较,我们学生的高级维修电工职业资格证书的获取率在95%以上。而大多数职业技术学院的高级维修电工通过率较低。我们的学生到单位后适应工作岗位很快,受到用人单位的好评。连年来毕业生就业率都很高,初次就业率在80%以上,甚至出现用人单位提前预订毕业生的场面。 四、生产性实训的特色 工学结合是高职院校人才培养模式的主要方式,而大多数职业学校采用顶岗实习的方法来实现工学结合,由于顶岗实习单位可能无法提供过多的岗位,使学生的实训场所相对分散,不便于管理;实习岗位可能与所学专业一致,对专业知识的巩固所起作用偏少;或者是把企业真实的设备、工具、环境、任务搬到校园实训室,学生在实训教师的指导下完成实训任务,制作出一定的“ 产品”(即作品),实训的过程与实际工作的操作过程完全一致,但是没有创造经济效益。而我们的生产性实训模式是有企业的参与,以校企合作为前提,生产出有形的“产品”,创造了经济效益;同时也达到“实训课题与产品相结合,考核标准与质量标准相结合,操作工艺与实训教案相结合,企业文化与实训文化相结合”。而且在学生不出实训教室的情况下就完全接触到企业的文化教育与产品的生产,即“前校后厂”的教学环境,接触新工艺、新技术,达到职业资格标准的要求,达到企业人才订单所需的基本素质,实现学生技术应用实践技能培养,也是电气自动化技术专业的一大特色,受到学生、企业及专家的好评。 五、结束语 生产性实训是高职人才培养模式的要求,是实现校企合作互补共赢的载体,更是区域经济发展所需人才培养的必要环节。只要在我院“古都人文润德,职业标准砺能”办学特色的指导下,坚持不断地探索与实践,以改革创新为动力以提高质量为核心,以提升学生职业竞争力为目标, “制产品、砺素能、达标准、取单证”的“生产性实训”人才培养模式一定会在校企合作的过程中彰显其越来越大的功能和作用。 电气自动化论文:电气自动化技术在火力发电中的创新与应用 摘 要:随着电气自动化技术的快速发展和在火力发电中的应用,其运用电气自动化技术在最大限度地挖掘机组潜力,实现火力发电厂机、炉、电的一体化运行监控,加强火电发电运行和管理,提高工作效率和自动化水平,降低成本造价以及提高火力发电厂的竞争能力等方面取得了显着的成果。 关键词:电气自动化技术;火力发电;创新;应用 引言:火力发电中的电气自动化系统,是发电厂电气自动化领域近几年来新型的热点与焦点,其侧重于对火力发电厂电气系统的自动化监控,实现对发电厂内部用电中低压电气系统的保护、控制和分析等。目前,电气自动化技术已经在火力发电系统中得到了广泛的应用,其利用自身特有的信息化和网络化系统优势,不仅促进了发电厂电气信息的广泛应用,也提高了发电厂的自动化运行水平,增强了电气控制的安全性和可靠性。 一、电气自动化系统在火力发电中运用的现状 1、火电厂自动化控制系统的组成 火电厂自动化控制系统包括有发电厂电气自动化和机炉热工自动化两大系统。但是由于火电厂过程控制的复杂性,机炉热工自动化系统内就含有多个复杂控制的子系统,每一个子系统都是相对独立的DCS/FCS系统。例如单元机组协调控制系统、炉膛安全监控系统、数字电液控制系统、汽轮机监测仪表系统等;而发电厂电气自动化系统包括有发电厂电气监控系统和发电厂网控自动化系统(NCS),这两个子系统也是相对独立的DCS/FCS系统。发电厂电气监控系统包括发电机组监控系统(一台发电机组配一套监控系统)和公共部分系统。每套发电机组监控子系统相应配置有发变组保护、滤波、同期、励磁、直流、UPS等保护测控装置。公共部分有高压和低压厂用电保护测控装置及厂用电快切换装置等。另外,ECS和机炉DCS监控系统分别通过网关与SIS厂控级相连。 2、传统DCS技术应用于厂用电气自动化系统时存在的问题 (1)因为ECS纳入DCS后,控制系统的输出点与AC220V、AC380V电压串入DCS系统中,就会可能烧坏大批弱电设备。因此需要设计人员在设计中充分考虑到强、弱电的隔离问题。同样的,在施工过程中,施工人员也要注意这个问题,避免烧坏设备。 (2)DCS控制软件在用户权限、权限分级可以做得很细致、到位,但是在操作监护上缺乏足够的认识,需要在设计联络会上明确提出:要求DCS厂家必须具备ECS操作时所必须的由监护人员确认的程序。 (3)目前主流DCS控制程序的扫描周期在100—200ms左右,达不到电气保护动作、高压厂用电快切、通气和励磁调节的要求,所以ECS纳入DCS控制后,必须保留继电保护装置、高压厂用电快切装置、励磁调节装置和自动同期装置等,确保这些功能的准确性、可靠性和灵敏性。 (4)由于DCS设备安装、调试等工作在工期上一般要晚于用电送电,所以ECS纳入DCS控制后,在厂用电设备安装调试的同时开展了DCS中的ECS部分的安装调试,使其投运在厂用受电前,另外,还需要注意DCS的机柜室、操作室的土建工程也必须同步或提前完成。 二、创新电气自动化技术在火力发电中的系统配置 电气自动化技术在火力发电中的系统配置主要可以分为以下三种形式:集中监控方式、远程智能方式和现场总线控制系统(FCS)方式。 1)集中监控方式 集中方式。是将电气的各馈线在现场设置现场设备接口,通过硬接线电缆与集控室通道相连,经处理后进人DCS组态,实现DCS对全厂电气没备的监控。这种监控方式优点是速度对应快、运行维护好、监控站的防护等级低,从而使DCS的造价下降,但由于电气设备全部进入DCS监控,随着监控对象的大量增加使DCS主机冗余的下降,电缆数量巨大,控制楼面积大,长距离电缆引进的干扰可能影响DCS的可靠性。 2)远程智能方式 远程智能方式是在数据采集较集中且离控制室较远的现场设立远程采集柜(即现场转换机柜),现场设备信号通过硬接线电缆与加采集柜相连,加采集柜与控制室DCS控制器主机柜通过光纤或双绞线。远程具有节省大量电缆、节省安装费用、节省控制楼面积、可靠性高等优点,智能化远程还可完成数据处理、自检、自校正等功能。但卡件、模拟量卡件及电量变送器还是不能减少。 3)现场总线控制系统方式 现场总线是当今3c技术,即通信、计算机、控制技术发展的结合,是信息技术、网络技术发展到控制领域和现场的体现。现场总线废弃了DCS的控制站及其输人/输出单元,从根本上改变了DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系,通过将控制功能高度分散到现场设备这一途径,实现了彻底的分散控制。 三、创新电气自动化技术在火力发电中的应用 1)统一单元炉机组 创新电气自动化技术在火力发电中的应用,实现由机、电控制一体化向火力发电厂机、炉、电一体化的单元制运行监控方式转化。这样,火力发电厂中集散控制系统可以通过机、炉、电单元制的运行方式对整个火电机组的所有运行参数和状态信息进行汇总和分析,最大限度地挖掘火电机组潜力,并发挥其自身特有的控制功能,最大限度地缩小控制室,实现对监控系统的简化,也就能够最大可能地降低成本造价{同时,统一单元炉机组也便于火力发电中电厂信息管理系统的信息采集,从而加强火电电网的统一运行和管理,完成中调AGC的相关指令和要求,提高电网的工作效率,使其保持在最经济和最佳的运行状态。因此,统一单元炉机组有利于提高火电机组的监控水平和自动化水平。 2)创新控制保护手段 一般来说,在传统的火力发电中所采用的系统控制和保护手段为报警和连锁,仅仅只能实现超限报警以及联锁跳机的波动性控制和保护。而通过创新电气自动化技术,可以通过采用计算机的控制保护技术,实现对电气自动化系统的运营检测和故障诊断等,从而提前发现火电设备的系统隐患,并改变控制和保护策略,采取诸如系统冗余等一些主动性控制和保护措施,对系统故障的范围进行自动控制,防患于未然,保证电气自动化系统能够继续保持运行状态。另外,也可以使实现电气自动化系统设备从预防维护的被动和事故后维修转化为预防维护的预知和设备维修的同时进行。 3)实现电气全通信控制 从目前的情况来看,火力发电厂的电气自动化系统还无法满足集散控制系统通过电气自动化系统实现电气全通信控制的方式,其通信速度和系统可靠性还存在着一定的距离,电气自动化系统和集散控制系统之间还存留了一部分的硬接线。要实现电气全通信控制模式,就必须处理好热工工艺连锁的问题,提高电气后台系统的实际应用水平,丰富当前初级阶段的基本运行监视功能,实质性地提高电气自动化系统的控制逻辑、控制水平、自动化水平和运行管理水平。 4)构建通用网络结构 通用网络结构的构建对于电气自动化系统的成功运营有着非常重要的作用。火力发电厂应该创新电气自动化技术的应用,选择能够实现从办公自动化环境到控制机直至元件级的整个电气自动化系统范围内的网络通讯产品,保证电厂管理层实现Internet/Intranet对电厂现场控制设备的实时监督,并确保电厂控制设备、管理系统和计算机监督系统间的数据信息传输畅通无阻,实现全集成自动化。 结束语: 电气自动化技术在火力发电中能够发挥非常重要的作用。当前火力发电厂在电气自动化系统的应用方面也取得了较大的进步,最大限度地挖掘了火电机组的工作潜力,实现火力发电 厂中机、炉、电一体化的单元制运行监控模式,加强了火力发电厂中电网的统一运行和管理,提高了系统工作效率、控制水平和自动化水平,降低了火电厂的成本造价,提高了火力发电厂的市场竞争能力。 电气自动化论文:谈电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5O年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— GTR、GTO、P—MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。 IGBT是P—MOSFET工艺技术基础上的产物, 它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高, 保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电气自动化论文:基于对水电站电气自动化应用实践探究 在我国,水电站产电能占总电能的22%左右。水电是通过水的位能来发电,故成本较低,大概是火电发电成本的几分之一。另外,水电站清洁环保,它的能源来源于水库中。在特定的蓄水量条件下,发电量的多少和调度的是否得当直接相关,同时还要考虑到季、年、日这些时间因素,根据长中短的时间段来调节水库 的发电量。据水库的“收入”情况,来安排其“支出”,制定水电站不同时间段的发电计划。但梯级水电站就与其不同,水电站的日总发电量计划是由规定的日用水量预算而定的。设计水电站的运行方式的时候,能源的“近期库存”情况必须在考虑的列表中,就是水电与其它发电方式在运行方式上的一个不同。 1 水电站的概念 水力发电是指利用水流的位能差而产生的电能。其产生原理为:水能转化为机械能后再一次转化为电能。通过在高落差的上游段或者是水库中引水的方法以及水体本身的压力或水流速度足以带动水轮机运转,达到水能向机械能的转变,再沿特制的输水路线利用水轮机经过的水流流至下游。发电机由水轮机带动旋转,让机械能再一次向电能转换,电流再经由升压变压器和配、送电线路输送至负荷中心,降压后可向市场供给。当中水量和落差是构成水能的前提要素。 2 水电站自动化的内容 首先,水电站自动化的内容与水电站型式、容虽、需要实现的功能密切相关。通常而言,它有下列几个主要内容: 2.1 自动化检测 检测整个水电站的基础是电站自动化运行设备的各项参数。其中包括:机组及其辅助设备、电站的公用设备、水工建筑物与其操作设备、变电稠开关没备等,甚至还连带水库的水持测报系统。其中非电虽有转角转速、水量、温度、压力、波位和机械振动及转速等,电星有电流、电压、频率、电能和功率及功率因数等,而检测的内容是:检查、最值、监视及记录与显示。记录有定时和连续两种。和定时两种。检测的结果是电站安全运行的一个重要环节和基础,据此可以实现下述的自动操作、自动控制和自动保护。 2.2 自动操作 按不同的操作对象分为此四种: (1) 远动通讯系统、报警信号系统、开关站设备的操作等是全厂性基本操作 (2) 引水式水电站首部机组取水口闸门的操作和溢洪闸门的操作和一阵阀门的操作等是水工建筑物设备的自动操作(3) 排水系统、乐缩空气系统、广用供电系统等为电纳公用设备的自动操作(4)让脉冲自动按照规定的程序完成不同操作是机器自动操作,即开机且发电转调相、进入系统、停机、发电转抽水等。此脉冲指令通常从中央控制室和自机旁盘发出,分别为集中控制式和就地控制式 2.3 自动化控制 由自动控制原理的解释来看,上述各项操作的性质都是开环操作。除此之外也是有一些是属于闭环性质的控制。机组和电站的最基本的自动控制装置,是励磁调节器与调速器,前者为机组电压的闭环操控系统,后者为机组转速的闭环操控系统。通过改变励磁调节器的一些数值来控制机组的无功出力,再通过改变调速器的整定值来调整机组的有功出力。此外,还有如设置成组调节设备的方法,将全厂机组视为一台机组来调整,这样就形成自动调频装置、有功功率成组调控装置和无功功率成组调控装置的目的了。 2.4自动化保护 水电站的自动保护措施主要分为三个基本等级:(1)发出警报:针对一些对机组危害不严重的运行情况,包括加发电机定于推力轴承或者导轴承升温机组冷却水源中断、温度超限、油槽油面异常等意外,这时保护就会自动做出警告或立刻投入使用,提示相关工作人员严格监视,并采取及时防护措施。(2)关闭进水闸门(或阀):在一些紧急情况下,自动保护除跳开断路器并停机外,还要关闭机组的进水闸门(或阀)或动作事故配压阀。如事故停机时摇上导水叶剪断销将其剪断,机组速度过快且调速器失灵,又或者压力铜管爆破等。(3)跳闸停机:产生在导轴承温度、机组发生推力轴承和压油装置油压异常等影响设备常规运行的状况下,保护装置将自动跳开断路器并实现停机。 3设备选型及自动化设计 设备进行选型和自动化设计十分迫切和需要,当前水电站的自动控制的安全受到主机配套的自动化机件性能不够稳 定、灵敏度较差、精确度较低等原因以及自动化制定上的不足等不同程度上的影响。 3.1 PLC 在轴流桨式水轮机调速器中的应用 目前水轮发电机组制造商调速器内导叶与浆叶的协联关系通过制造的水轮机所给予不同水头下导叶开度和浆叶转角的协联曲线设置。这样看似可为电厂带来更多经 济效益。但在实际电站运行时,厂家给定的参数与水轮机水头的区别及上下游水位的区别相差较大,如果只按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。所以就需要使用可以改变程序的PLC 可编程控制器的调速器。在机组今后的使用操控中可针对手动协联导叶,修改原协联曲线,和不同水头及上、浆叶、下游输入 PLC使机组达到最优状态。 3.2调节水库式电站调速器中的PLC 的使用 水库式电站的调速器及起动开度,大多数是按水轮机设计水头方式设计的。但其偶尔会出现电站水头降低的状况,具体表现为:当水轮机处于低水头状态下运行时,电液调整器不能完全发挥作用,无法体现其全部功能,这时,机组便没有办法达到全自动运行状态。此时,为增加调整器的起动开度,需更通过两种方法实现,一为在在开度指示仪或芯片中链接适当数据的电阻,这样可使调节器输出正确的开度指示值与产生差值以开动机组;二为设计水头比电站水头大时,又必须撤除串接电阻或换回芯片。 PLC 可编程控制器的优点在此时便可以显现出来,这可以参照、依据发电站水位的高低,来改变程序以促成起动开度变化。 4.结语 现阶段,小水电站大多数存在自动化程度不高、产能低下的状况,其严重影响小水电站效益的实现,无法达到小水电站经营的效益最大化。要达到小水电站经营的效益最大化,实现的主要途径之一即是“水电站综合自动化”,实现小水电站综合自动化的主要内容是全厂两级自动化和水电站实现机组自动化。由此看来,归到本质问题,仍然是只能依靠和加强企业的技术开发能力,加强企业有有关领域之间的合作交流,提升水电站技术水平与管理水平以实现水电站经营效益最大化,让水利设施获得长足发展。 电气自动化论文:浅论发电厂电气自动化应用研究 随着社会经济的飞速发展,人们生活水平的不断提高,对于电力需求量也越来越大,而发电厂实现电气自动化不仅能够较好的满足人民群众日常生产生活和社会经济发展的用电需求,还有助于进一步促进我国电力工程建设。由于国家对电力工程的大力支持,电力产业特别是在电气自动化应用方面,取得了较大的发展。电气自动化不仅可以对电力设备进行良好的监督和控制,还可提高电网运行效率,同时增加电力系统的安全和稳定。电气自动化的应用不仅可以应用在发电机组方面,而且还可以应用在变电站、电网调度、配电网等方面。 1 发电厂电气自动化的优势 发电厂电气自动化的优势主要包括有效监督和控制电力设备、对电力系统资源合理配置、提高电网运行效率、确保电力系统运行的安全稳定四个方面。 1.1 有效监督、控制电力设备 电气自动化技术具有自动性、集成性、综合性的特征,可以通过先进技术对电气设备的运行状况实时监控,获得一手的电力设备运行数据信息,并根据信息作出相应的决策,保证电力设备一直处于正常运行状态。 1.2 对电力系统能够进行资源的合理配置 发电厂的电气自动化技术中应用了规范的、先进的自动化控制平台,可以简化传统电气设备的使用步骤、监测步骤和维修步骤,不仅能够提高电气设备的运行效率,还能够对整个电力系统进行优化,有效的配置电力系统的资源。电气自动化技术的进一步推广和应用,可以使电力系统的资源分配更加科学、合理。 1.3 提高电网的运行效率 发电厂电气自动化技术的应用能够保证电网的高效运行,电气自动化系统不但可以科学的管理和控制发电设备,还可以实现数据的交换和共享,大大减轻工作人员的压力与负担,可以有效减少电厂的成本预算,提升工作人员的工作效率,进而提高电网的运行效率。 1.4 保证电力系统安全稳定的运行 发电厂的电气自动化是电力系统自动化的重要内容,通过发电厂电气自动化技术的应用,能够保证电力设备的稳定运行。另外,在变电站中实施的电气自动化还可以加强电网的稳定性和安全性。 2 发电厂电气自动化控制方式 发电厂电气自动化控制的方式主要包括集中监控方式、远程监控方式和总线监控方式三个方面。 2.1 远程监控方式 远程监控方式是以模拟电路为基础,由继电器和晶体管等元件构成的传统式监控系统。该系统通过硬件系统进行数据采集、分析和判断。其优点是通过远程的监控减少了工作繁琐度,但其缺点也是明显的,由于监控系统缺少必要的软件系统,在监控过程中不能实现故障的自我判断和诊断功能,当电气设备运行过程中出现了问题,在没有响应的警报系统情况下,会对电网安全造成影响。 2.2 集中监控方式 集中监控方式是以集中处理器为核心,通过对单独监控系统的功能进行整合,统一对电力系统进行监控的方式。集中监控方式的优点是系统结构简单,维护方便,并且对控制站的要求比较低。但是其缺点也是明显的,一方面在系统主机距离终端比较远的情况下,外界信号容易对其造成干扰,并且对驱动的功率要求更高,从而影响系统的稳定性能。另一方面,当监控终端较多的情况出现时,布线等方面的难度会提高,增加运行的成本。 2.3 总线监控方式 总线监控方式的应用范围比较广泛,因为其一方面可以降低监控布线的难度,将监控节点结合到一组总线上面,减少了布线的复杂性。另一方面通过总线协议的不断完善,系统更加安全和可靠,并且布局更加简单合理。智能化监控不仅减少了投资成本,而且维护更加便捷,降低了工作人员的监控难度。 3 发电厂电气自动化的应用领域 3.1 发电机组中的应用 在发电机组中运用电气自动化技术可以实现对发电机组运行情况的自动化控制。通过电气自动化可以对发电转调相、调相转发点、关停机同时进行控制,还可以根据发电机组的实际运行状况对其智能的自动启动或关闭,使各个发电机组合理分配总体发电负荷,保证发电机组在安全、健康的状态下运行。一旦发电机组出现突发性故障或工作事故,电气自动化设备会自动断开机组,保证电子设备的安全。 3.2 变电站的应用 电气自动化技术在变电站中的应用主要是将网络通信技术应用到变电站的电力设备中,并对变电站的整体运行进行实时监控。因为电气自动化技术可以收集到可信性较高的数据信息,并可以通过计算机系统对收集的数据信息进行分析、筛选,所以能够对电厂的设备有效的调控。虽然在我国发电厂的自动化应用相对广泛,在水电发电厂的应该取得了比较好的应用效果。与欧美等发达国家相比,我国的发电厂电气自动化技术还有待提高,我们必须结合水利发电厂的实际,增加在研发方面的投入,获得更多的研究成果,以便发电厂的自动化技术有更大的提高,工作效率有很大的提升。 3.3 电网调度方面的应用 电网调度自动化技术的应用在电力运行系统中起着非常重要的作用,其运行的好坏其直接影响着电力系统的安全性、稳定性和经济性。此外,电网调度中电气自动化技术的应用是我国发电厂应用的重要环节,随着信息技术的不断进步,电网系统的更新换代也更加频繁,在电网自动化应用方面,要不断提高抗干扰能力,进而保障电网调度的安全。 电气自动化论文:电气自动化在凯博达选煤厂生产的应用 前言 凯博达选煤厂建于2003年,该厂洗煤工艺为重介选煤,最初生产过程中经本人实地考察,该洗煤厂无反映密度传感器,这样工人取样化验时间太长,因此不能及时纠正洗选密度指标,仅凭经验和感观调控,让人感觉近似盲洗,这会造成指标波动和精煤浪费。不但人工测量密度不能实时反映生产实际情况,而且分流加水环节同样是人工操作,工艺粗糙,工人劳动强度大。而密控系统只需几分钟就可调控到合理指标,提高了洗选效果。该厂设备起停车,均由接触器互锁,电工查找故障点费时费力,人工启停设备造成电力资源浪费,操作工人增多,而集控系统能有效解决人力,物力等资源浪费问题。则用来进行事故或故障分析。 1、集中控制系统中可编程控制器PLC的应用 为满足生产工艺要求,根据可靠、实用、先进、合理的原则,采用以可编程序控制器(PLC)为主要控制元件的集中控制系统,以实现对全厂主要动力设备的集中控制和设备运转状态的集中监视、设备故障自动处理和报警,以及全厂主要工艺参数的采集、动态显示、同时作为主控机实现与重介质密度自动控制系统的信号联络及数据传送。该集控系统以进口PLC为控制核心,镶嵌式模拟屏动态显示设备的运行状态,形象直观,经济适用,可视性好。 1.1集中控制系统的主要功能 (1)按照逆煤流方向顺序启车,通过合理的设计设备间的启动时间间隔,在供电系统的能力范围内,以最短的时间完成全厂设备启动及时投入生产。减少设备空运转时间,节约电耗; (2)按照顺煤流方向顺序停车,以设备中物料排空为前提及时停车; (3)在运行过程中,参加集控的任一台设备故障偷停时,按照逆流方向实施紧急停车,避免事故扩大和造成跑煤、跑介、跑水等浪费现象; (4)在运行过程中如发现可能产生危急情况时,如人身伤害、设备严重损坏等,可在集控室实施全厂紧急停车; (5)系统采用允启制; (6)具有手动/自动功能转换。当打到手动位置时,纳入集中控制的设备可就地启动、停止操作。打到集中位置时,参控设备的启动、停止由集控系统集中控制,不可就地启车,但可就地停车。 1.2集控系统优越性 它是一个现代化的生产过程、集控系统是节能降耗,减员提效的基本生产保障。首先通过减小启、停车时间,可以节约用电、用水。通过故障逻辑连锁停车,防止事故扩大化(例如,旋流堵塞的维修时间大约需要一个班的工作量),尽快恢复生产。还可以减少由此引起的跑煤、跑介、跑水、降低原材料消耗。某些设备可以由专人看守改为巡检制,提高全员劳动生产效率。因此,一套设计合理、操作方便的集中控制系统,可以正确的操作,及时的维护,对提高选煤厂生产效率、节能降耗是必不可少的。 2、选煤厂密度自动控制系统 在重介质选煤生产过程中,重介质密度的高低及稳定性、重介质悬浮液中的煤泥含量、旋流器入口压力对选煤生产过程、精煤产品的质量和产率起着决定性的作用。因此应针对具体的工艺过程,对这些主要工艺参数进行控制,以达到提高产品的质量、增加精煤产率,降低成本,减少吨煤介耗的目的,为选煤厂创造更大的经济效益。 2.1密度自动控制系统 (1)密度控制 1)在生产中,根据选煤厂采用的具体工艺,确定密度计安装位置,对于无压工艺,密度计可以安装在上料管道或回流管道上均可;对于有压工艺,介质泵所输送的是重介质和原煤的混合物,在上料管中不代表重介质制密度。但根据计算由此引起的偏差甚小,重介质制密度检测计可以安装在上料管道; 2)在生产准备阶段调节过程(包括人工加介)可在数分钟内完成,即介质密度达到工艺要求的设定值,这时,原煤部分启车,生产开始; 3)在介质添加过程中,悬浮液密度将均匀上升,一旦超过设定值,控制系统将自动加水,液位合格后,停止加介加水。 (2)压力控制 重介质旋流器分选技术:本系统设有旋流器入口压力控制系统,通过检测旋流器入口压力反馈控制上料泵转速。当然,泵转速与压力并不是线性关系,但在工作点附近可以按线性处理。 (3)煤泥量含量的控制 在不脱泥入选的重介质选煤工艺中,煤泥量会上升很快,对分选精度影响较大。本系统中通过磁性物含量计检测磁性物含量,计算出煤泥含量,当煤含量超设定值时,控制打分流,将煤泥通过磁选机排入尾矿。打分流的结果将导致密度上升。这是密度控制系统将自动进行密度控制,保证系统动态平衡。 2.2密度自动控制系统功能 重介质选煤过程自动控制系统是以可编程序控制器(PLC)控制核心,以LCD彩色触摸操作屏或工控机为人机接口,集监测、控制、操作等功能于一体的工业控制系统。根据选煤厂的工艺系统特点及要求,系统可设计为原煤重介与煤泥重介控制系统两部分,分别实现悬浮液密度、煤泥含量、旋流器入口压力、煤泥桶液位等工艺参数的实时调节。系统主要功能如下: (1)实现合格介质悬浮液密度的自动测量、显示,并根据密度的设定值控制加水阀门的开度以实现密度值的稳定; (2)实现合格介质悬浮液磁性物含量的在线检测、显示,并根据煤泥量的设定值调节分流量的大小,以实现煤泥含量的稳定控制,测控范围满足工艺生产要求; (3)实现煤泥重介旋流器入口压力的自动测量、显示,并通过调节煤泥重介旋流器上料泵的转速,实现煤泥重介旋流器入口压力的稳定控制,测控范围满足旋流器分选要求; (4)实现煤泥介质桶液位的自动检测、显示、上下报警,并通过控制煤泥重介旋流器组其中一台的开、关(由电动阀实现),以实现煤泥介质桶液位的控制; (5)实现煤泥介质桶密度的在线检测、显示,并通过调节稀介质阀门的开度实现煤泥介质密度的稳定控制,密度控制精度满足旋流器分选要求; (6)通过彩色触摸操作屏或工控机实时显示末原煤重介及煤泥重介选煤系统主要工艺流程图、各设备启停状态,以及各调节参数的趋势曲线或柱状图显示、报警等; (7)对于各种操作均给出汉字操作指导,操作方便、简单易学。 3、经济效益分析 凯博达选煤厂自生产自动控制及数据信息管理集成系统投入使用以后,每年都创造了可观的经济效益,经过经济分析,一般120万t选煤厂建设本系统只需投入60-100万元。半年可回收成本。 从以上的经济效益分析可以看出信息化管理的使用将给我们带来巨大的经济效益和社会效益,它的投资回报率极高。也使凯博达选煤厂晋级十佳选煤厂和优质高效选煤厂的行列。 电气自动化论文:工业电气自动化中数字技术的应用与创新 摘 要:数字化技术随着工业自动化的发展应用日益广泛,通过对电气自动化操控系统的改进使得工业电气自动化区域呈现出便捷化、实用化的发展趋势,极大的提高了工业电气自动化的工作效率。数字技术在工业电气自动化中的可应用空间较大,因此需要要我们在工作中进一步去钻研和实践,以期实现工业电气运作系统的快速、高效性。本文主要 就数字技术在工业电气自动化中的应用进行分析,提出合理的创新思路,为数字技术的发展提供指导建议。 关键词:数字技术;工业电子自动化;创新 近年来,随着科学技术水平的不断提高,数字技术应用领域日益广泛,主要应用于科学计算、信息管理、企业工作流程控制、电气过程控制和人工智能领域。工业电气自动化中数字技术的应用有着不可替代的重要作用,在数字技术高压试验中采用微机计算机监控变压器实验装置,用计算机测试系统以及其相关的辅助方法对高压大电流功率驱动集成电路进行测试和研究,是目前工业自动化研究的主要重点。本文就高压实验中常见的试验方式分析,提出有效的管理方法。 1、数字化技术在工业电气自动化中的应用特点 随着科学技术的发展,数字化技术的应用领域也越来越广泛,尤其是在工业电气自动化领域中,更是具有其独特的特点,这些特点如下: 1.1数字化技术具有可靠性 数字化技术是以互联网技术和计算机技术为基础发展形成的一种高新技术产品,在目前应用之中与高端智能化电气系统紧密结合,应用数字化可以减少对其他传统设备的使用,使得电气系统的操作更加方便简单,能够有效的提高控制准确度和效率。在现阶段,光纤技术的不断应用之中,提高工业自动化技术能够有效保证工业生产安全和效率,同时还能够促进企业现代化发展趋势。例如工业自动化仪表在应用之中逐步朝着网络化、数字化和模拟化发展,没通过在发展中将各种技术含量较高的系统体系进行分析,对系统中存在的不平衡和定位不明确的问题和缺陷分析,能够在发展中促进发展改革创新要求,具有良好的市场发展前景。根据现价段相关企业和部门的统计显示,当前工业电气化中数字技术的应用已成为目前人们关注的重点,是企业发展的主要方向。 1.2数字化技术具有较高的性价比 电气技术在应用之中由于其具有专业特殊性和危险性,因此在应用和控制的时候需要对控制精度和安全性能进行有效合理的管理,计算机技术和通信技术的应用就显得格外重要,数字化技术的丰富和创新也变得更加重要。在工业电气自动化中应用数字化技术,可以通过选用先进数字技术和设备进行应用,对科学方法和措施进行衡量和控制,使得其能够形成统一发展和应用趋势。数字化技术具有很强的通信能力,丰富的信息资料,在应用之中好具有着较大的智能化特点和统一标准。工业电气自动化之中,在保证质量的基础上为企业节约了投资成本,增加了工作效率,提高了企业生产和控制依据。 例如,在使用仪器进行样品分析时,可以进行测试、样品分析定位,在线数据分析和结果评估;以便在输入数据与输出分析结果时进行控制,提高操作效率,保证服务质量;还能与多项技术、多种机器设备之间进行连接使用,技术之间的串联运用,对于分析复杂的工业电气自动化问题更加有效,计算结果会更加精确,并用更加优化的处理方式进行数据处理分析。数字化在工业电气自动化中的应用,产生了优质的性价比,而且在其他的工业领域中也被广泛应用。 1.3数字化技术具有强大的可操作性 因为数字化技术的发展都是以计算机技术为基础的,所以,在操作方面都具有间接性,只要输入相应的操作指令和程序,设备就会自动开始运行,而且,本身也具有对指令的判断能力和辨析能力,通过传输设备。 例如,光缆、电缆、互联网等介质进行信息传递,同时,数字化技术自身还具有逻辑分析能力,能够自动化的进行信息数量、准确度的校正,降低成本的消耗,而且还保证了安全性。此外,数字化平台的开放性也带来了操作代码的标准化,有效的提高了程序的使用率,缩减了程序的编写时间;与此同时,计算机的操作系统。 从这些方面可以看出,计算机技术带领的产业发展方向已经趋向于电子商务,无论是管理,还是在工业电气自动化内部的存储应用,每个环节都实现了数字控制,并在此基础上应用微电子技术及其处理设备,完善了工业电气自动化的应用环境,数字化技术的地位也是越来越重要。 2、数字化技术在工业电气自动化的应用创新 尽管数字化技术在工业电气自动化控制中具有其他技术所没有的优点,而且运营状况也良好,但是,这些并不能将限制数字化发展的不利因 素所排除,同时,由于数字化技术的发展时间很短,没有统一性的标准规范,专业人才也不足,更为主要的是数字化的运行基础,互联网的智能化程度还很低。所以,数字化技术在工业电气自动化的应用中也要有一定的创新。 2.1在现实中运用智能终端技术 当前的数字化技术在工业电气自动化的应用中也存在着一定的弊端需要进行改进 和完善,主要的弊端存在于应用时限限制大,标准统一规定采用方式存在着大小不一和标准衡量欠缺,数字技术的操作人员短缺,智能化水平不高的影响。因此在当前采用智能终端技术进行分析和创新是数字化技术应用的主要方式,是用光纤作为连接设备,通过智能终端对数据进行自动化的收集与控制,双重设备相互配合,其中一个用来保护电力中断、远程测控以及信号发送,另一个则给以跳闸双重保护,更加提高了数字化技术在工业电气自动化中的智能性与可靠度。此外,数字化程序借口的标准化是工业电气自动化能够有效运行的主要条件,所以,这就解决了个人计算机平台的自动化问题,有利于企业的事件相关电位系统与制造执行系统之间的连接,将TCP/IP标准作为通讯标准,这样,个人计算机就会在管理与控制自动化中建立一个接口。 2.2在数字化技术中混合使用面向通用对象的变电站事件的虚端子 这种虚端子是对传统的二次回路进行了改进,使其理解简单化,是在设计和装置两个方面的创新。同时,面向通用对象的变电站事件技术还可以应用于装置之间的通信,对全站的线路连接、开关进行全方位的控制,从而实现了变电站的远程控制。面向通用对象的变电站事件技术的使用代替了传统的二次回路,对信号管理、环境测试等信息能够进行简便的控制,所有这一切的主要条件就是其自身所拥有的智能化。 2.3培养程序代码控制观念 在向设备下达指令之前,首先要把检测后的数据输入到电脑中 ,等到实际操作的时候,还要进行人工干预,对闸刀、开关等设备的设计进行确认,要对系统给以不断的完善,然后进行系统功能测试,使该系统能够达到预期的状态,就算没有人员的干预,这个控制系统也能够自动化的完成操作。 3、结语 在现代社会,数字化技术在工业电气自动化的应用越来越广泛,作为目前信息化发展中的高新技术产业,因其与居民的日常生活气息相关,其重要性也表现得越来越突出。工业电气自动化目前已经渗透到电子信息工程与电力系统等领域,其计算机技术已经包含了系统的开发、分析、设计和管理等多方面的研究,正广泛应用于现实生活。 电气自动化论文:浅论电气自动化技术在电力系统中的运用 摘要:随着我国国民经济水平的逐步提高,科学技术的不断进步,电力系统也有了很大的发展,尤其是电气自动化技术的应用,改变了整个电力系统控制的模式,提高了电力运行中的稳定性。例如计算机技术的应用,PLC技术的应用等,现在电气自动化使用方向也有新的趋势,例如仿真系统的应用,人工智能的应用等,下面就对其做进一步分析。 关键词:电气自动化技术 电力系统 在科技技术的快速发展中,电子信息技术和机械控制技术已经可以有机的结合,进而应用到电力系统中,被人们称之为电气自动化技术,无论是在农场,家用电器,以及交通运输中,自动化技术都有了广泛的应用,而电气自动化技术在电力系统中的应用,可以实施24小时监控,对发生的故障能及时报警预告,减少了人力物力的使用,提高了整体的工作效率。 一、电气自动化技术在电力系统中的使用方向 1、实时仿真系统的使用 在电力系统中使用实时仿真技术,不仅可以和多种暂态和稳态一同进行试验,同时在试验中能提供大量的参考数据,除此之外,还可以有效帮组科学技术人员对新设计的装置进行测试,达到多个装置完成闭环,为以后的灵活输入电流,完善只能保护系统提供很好的实验条件。该技术在实践中的应用,可以监测系统动态负荷,进行仿真建模有助于电力自动化技术的进一步发展。 2、智能保护技术的使用 综合自动化领域我国在世界上已经处于领先地位,而且智能保护技术也在不断发展,例如使用分层式综合自动化装置,对不同电压等级的电站都非常适合使用,除此之外,在未来微机新技术、网络通信、自适应理论、人工智能、综合自动控制理论等都会应用到电气自动化保护装置中,能够极大的提高电力系统的安全性和稳定性,推动我国在这一领域的进一步发展。 3、配电网自动化技术的使用 配电网自动化技术在电力系统使用中,应用了国际标准的信息模型,除此之外,其理论算法和高级软件做了有机结合,在预测负荷过程时,使用了人工智能灰色神经元的方式进行计算,最终使用配网递归虚拟流算法做潮流计算,针对一系列的先进技术使用,在电力自动化方面有了很大的进步,在电网运行中,充分体现在先进软件的应用,配网一体化,网络数字技术等方面,保障了电力运行的安全性和稳定性。 二、电力系统中电气自动化技术的应用 1、计算机技术的应用 1.1智能电网技术在系统中的应用 计算机技术在电力系统中的使用,其作用不言而喻,无论是在配电、输电、变电、发电环节中都需要计算机技术进行支撑。例如:在信息管理方面,计算机技术和自动化技术的结合,可以对整个电力系统进行全面的控制,这就是智能网的作用。该技术涵盖范围非常广,电力的发电环节,电网的整体调度工作等,还可以对交流输电的柔性进行调节,就现阶段而言这种数字化的电网已经开始建设,可以说这是智能电网的开端,为我国在这方面的进一步发展奠定了基础。其中的通信技术是非常典型的智能电网技术,使用中其具备双向性、实时性、可靠性的特点,但是如果没有计算机技术,其根本不可能实施,计算机技术在这方面的作用由此可见一斑。 1.2自动化技术在变电站中的应用 在计算机技术的基础上,完成了变电站的自动化技术在实际的应用。可以说变电站自动化技术也充分体现了计算机技术的价值,对二次设备也是一种提高,这些设备也有了明显的网络化、集成化和数字化的特点,利用电缆、光纤等材料有效替代了电力信号通常使用的电缆,提高了整体的运行效率。变电站进行自动化控制,记录统计就可以自动化,计算机可以实现屏幕化,在此基础上对整个运行状态还能予以监视和操作。光缆设施被电缆和光纤取代,都有赖于二次设备进行集成化管理,奠定了整体网络化的效率。在达到变电站的自动化管理中,首先一定要加强对变电站运行的操控和监视,只有这样变电站的自动化才能实现。其次要让电厂和电力用户有效进行连接,因此就要保证输电线的畅通性,如果故障频发就完成不了上述目的,因此在输电线路中也要进行自动化管理。与此同时,正是这些先进的装置和技术完全实现了自动化管理。 1.3电网调度过程中的自动化技术 在计算机技术基础上,也把自动化技术应用到了电网调度中,就现阶段而言我国的电网调度可以分成五级,而在每一级控制中计算机技术都是关键。如果从低到高分析,其顺序是地区和县级调度,省级调度,大区调度,以及国家电网调度,最为关键的是在电网调度控制中心的计算机网络系统,上述这些技术和装置都需要计算机进行技术控制的连接,信息信号的传输,如果没有计算机的智能控制,那么整个系统就处于瘫痪状态。除此之外,电网中还有变电站终端设备、服务器、大屏蔽显示器、调度范围内的发电场、工作站、打印设备等,这些在电网调度中都可以发展其最大的作用,提高整体配电管理的能力。在电网调度中充分使用计算机技术,可以实时对系统运行情况做好监控,与此同时,能有效进行数据的采集和分析,对整体状态做好评估,对电力负荷进行合理的预测等,因此其作用毋庸置疑。 2、PLC技术在电力系统自动化中的应用 2.1 PLC技术在数据处理的应用 有效的使用 PLC技术,在整个电力系统中可以完成对有关数据的采集和分析,在此基础上,进行一些列的排序查表和数学运算等,甚至信号接收中的数据转换也可以操作,这些功能可以把数据和存储中的数据进行产考比较,进一步打印成表。继电接触控制技术和计算机技术有机结合,就是PLC技术,其进行内部存储控制过程中,使用了可编程序,因此有利于运算、控制、记录等操作,提高了运行可靠性,降低了复杂的接线环节,降低了整体耗能,在大型控制系统中,或者是无人控制的柔性制造系统中 都能广泛使用。 2.2 PLC技术在闭环方面的应用 在闭环操作过程中,需要对温度、压力和流量的变化情况进行模拟,确定好数值后才能有效控制。模拟中使用 I/O模块技术,对模拟量进行闭环PID控制,D/A和A/D之间的转换是技术要点,,这就需要PID模块技术,或者使用PID子程序进行操作,都能达到非常好的转换结果,只有转换过程的效率提高了,信息的传递和存储效率提升,整个电网运行的效率也会提高,有利于电网在自动化方向的进一步强化,在未来的发展中也有很大的积淀作用。 2.3 PLC技术的顺序控制 在科技技术的发展中,一些大型火电企业的辅助系统已经发生很大的变化,例如从原来的继电控制器,逐步升级为PLC控制系统,这种控制顺序的改变,极大的提高了生产效率,有效降低资源损耗,增加了企业的经济收益,因此受到广大企业人事的青睐。但是在技术升级后,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,因此都选用PLC控制系统,在实践中利用信息模块单独控制某个工艺流程,与此同时能够和通信总线连接,从而合理协调全厂的生产工作情况,改善了整个操作的顺序控制,提高了企业的经济效益。 总结:上述对我国电气自动化技术在电力系统中的运用进行了详尽的分析,由此可以看出自动化技术的重要性。科学技术是第一生产力,在计算机技术的推动下,有关技术人员加强对各个设备和技术的测试,分析其中的缺陷,在此基础上做更进一步的提升,逐步把电气自动化技术在电力系统中的使用情况更加完善,提高该项技术在世界中的竞争力。 电气自动化论文:策论电气自动化技术在电力系统中的应用 1 电力自动化在电力系统的主要应用分析 1.1 电气自动化帮助科研人员开展实时仿真工作。使用电气化驱动技术,可以在更大程度上实现暂时状态和稳定状态的同步存在,这使得同步实验成为了可能。为系统运行提供了大量的精确数据,增加了实验的精准度。在这种仿真的环境中,工作人员可以进行更多的电力装置测试,有助于帮助科研人员建立起一个混合型的实时仿真实验室。 1.2 实现了电力服务的智能化。当今时代,几乎每个行业都离不开电力的使用,失去电力系统的支持,许多行业将陷入瘫痪的境地。电力的广泛使用对电力系统的安全性和自动化程度都提出了极高的要求。电气自动化相关技术是电力系统智能化的重要组成部分,能够帮助工作人员更精确地进行系统运行设计工作,并能代替人力做到更精确的系统运行故障分析。这种智能化的控制方式,使得电力系统的运行更加高效准确。这种高度安全的自动化运行体系,使电力系统的服务能力迈上了一个新的台阶。 1.3 方便了配电网工作。配电网中自动化技术的使用,实现了配电网的数字信息配电的一体化转变,帮助减少了载波应用的路由,并帮助电力系统解决了衰耗的难题。自从见自动化技术应用到了配电网中,配电网对信息波的反映就变得更加灵敏了,电力系统的运行效率大大提升。 2 电力系统运行中主要用到的电气自动化技术 电气自动化具体技术,可以代替人力完成对电力系统某些功能的控制,减少了人为干扰对电力系统运行的不良影响。具体而言,电力系统中应用到的电力自动化相关技术主要分为两大方面,计算机技术和PLC技术。 2.1 计算机技术的应用。计算机技术是电气自动化相关技术中最主要的技术,其应用涉及到电力系统运行中的配电、变电、供电的各个环节。(1)智能电网技术是计算机技术中较为典型的技术。它在供变电和输配电中都得到了广泛的应用,是实现智能化配电的关键部分。(2)电网调动技术是计算机技术在电力系统的应用的又一杰出代表,是电力系统自动化技术的主要组成部分,能够完整对国家电力系统中的信息收集工作,并实现对国家、区域、省、地、县不同级别的电网的自主调动,有了它,国家的整体电位设备都被结合在一起,是国家电力系统工作中的有效监控力量。电网内的其他组成部分如服务器、变电站终端设备、显示器、打印设备等,都被连接在电力系统的专用广域网中,实现由计算机的统一调配控制。(3)计算机网络的信息化技术能够对电力系统的信息进行集成,实现对电力系统各项运行中的各项工作信息进行记录和整合。 2.2 PLC技术是电气自动化技术在电力系统中应用的重要组成部分。该技术是继电接触控制技术和计算机技术结合的产物。其在电力系统中的应用实现了对电力系统工作指令的自动编程和信息的记录和运算,降低了电力系统运行中的耗能状态,使得电力系统运行更加灵活。(1)PLC技术在数据的采集、分析、整合以及转换、传递方面具有优势,将其吸纳到电力系统中的某些控制应用中,可以实现对某些柔性操作的智能化控制。(2)PLC通过对电力系统中的单独模块信息进行控制,以及对信息总线进行通信连接两项功能,实现对电力系统工作的顺序控制,极大地推动了电力系统相关生产过程的协调化。(3)PLC技术特有的模拟闭环控制,有效地调节了电力系统各环路的工作状态。PLC可以实现对数字量和模拟量之间的D/A、A/D转换,这些都通过PID模块实现,实现对压力、温度、流量等的持续控制。(4)PLC通过对输入和输出信号的通电以及断开控制,可以帮助各种生产过程实现自动化,电梯运行的控制和机床电气控制都是这类应用的结果。将其应用在电力系统,实现对电力生产过程中的开关进行逻辑控制,输入和输出的点数可以随意扩展,不论是十几个还是成千上万个,均可以不受限制地自动化控制,节省人力,提高效益的作用十分明显。目前,在火力发电系统中采用的多为顺序控制和开关量控制两种。 3 电气自动化综合技术在电力系统中的应用发展趋势 电气自动化技术为电力系统的高校运行提供了有效的助力,通过进一步对自动化技术在电力系统中的应用进行完善,不难发现,电气自动化技术在电力系统中的应用的未来发展趋势是综合化。通过对各种技术的归集整合,综合使用,实现对电力系统运行生产控制的优化提升。具体的综合化之路,也朝着两个方向发展。 3.1 朝着国际标准的方向发展。新的电气自动化技术对现代化的计算机技术实现更高程度的应用,使得电气自动化技术在电力系统中的应用体现出一种普及化的状态,具有代表性的是IED电力自动化技术。该项技术可以实现各个厂家对管理信息的共享和操作,是一种性能优良的电气综合自动化系统,为了规范这一系统的应用,国际上对这种自动化技术的应用出台了一些特定的使用标准。我国的研究人员在推动电气自动化的应用中主动将这种技术向国际标准靠拢,以便该项技术的应用和推广有一个更好的前景,目前已经按照IEC61850标准开始了电气综合自动化系统的研发。另外,电气自动化技术在电力系统中的大规模应用,也必将推动以计算机技术为代表的现代信息及通信控制技术在智能控制工作中的应用进展,构成国家电力系统控制的主干。未来,多媒体、计算机、通信等技术也都将被吸纳成为现代电气自动化技术的一个重要组成部分。这些技术的综合应用也必将推动计算机技术在电气自动化控制中的应用更加深入。 3.2 在功能上实现保护、控制、测量三位一体。电气自动化技术的应用实现了对电力系统运行控制的专业化发展,进一步推动了电力系统人员配备和运行机制方面的变革。最终的结果是人员和运行机制在整个电力生产过程中的影响越来越小,电气自动化系统的应用越来越呈现出一种较独立的状态。我国设计的自动化系统可以实行在站内监控和数据采集,更进一步保护了系统的相对独立性。这种独立的状态反过来推动了电气运行自动一体化的结合式发展。电气自动化系统在生产过程保护、控制、测量方面的功能也将越来越精准,三者的有效结合,使自动化电力系统的优势更加自由地发挥出来。电气自动化技术中的保护功能可以自动有效地检测并采集设备故障信息,控制和测量功能可以有效提高检测的精准度,三者结合推动整个自动化系统的智能控制高效发展。 结语 电气自动化技术在电力系统中的运用起到了助力作用,在自动化技术的支持下,电力系统的运行效率更高,服务质量得到了提升。科技是第一生产力的优势在电力企业中得到显现。随着科技的进一步发展,这些高端的信息科技产物也将在未来得到更为完善的应用,从而为我国的基础事业发展提供更大的助益。 电气自动化论文:电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5O年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— GTR、GTO、P—MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。 IGBT是P—MOSFET工艺技术基础上的产物, 它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电气自动化论文:电气自动化控制系统的应用及发展趋势研究 【摘 要】随着我国改革开放的不断深入和国民经济的飞速发展,我国的工业化进程也不断地得到推进,而在现代的工业体系和社会发展中。电气自动化控制系统发挥着非常重要的作用。文章简要地介绍了电气自动化控制系统的功能、特点及应用,并对未来的发展趋势进行分析研究。 【关键词】电气自动化;系统;应用;发展趋势 电气自动化控制系统作为现代先进科学技术的核心领域,引领着现代化工业的发展方向,对于社会和企业的全面发展都起到了不可估量的作用。首先电气自动化控制系统能够最大程度地减少劳动力成本和强度,提高检测的精确度,增强传输信息的有效性和实时性,确保了企业生产活动的顺利展开。另外,电气自动化控制系统大大地减少了事故的发生,保障生产设备的安全运行。在当今的电子时代,各项信息技术在我国各行各业的广泛的使用,电气自动化控制极大的推动了我国的信息化和智能化的发展,为我国工业向现代化方向发展奠定了坚实的科技基础。 1.电气自动化控制系统的功能及特点 1.1电气自动化控制系统的功能 依照单元机组运行特点,将厂用电源同变压器组都归入到ecs监控中,实现的功能主要有以下几个方面:a.实现lps系统与直流系统的监视;b.能够有效的控制发电机组;c.能够实现对柴油发电机组的控制和保护;d.220kv/500kv开关的手动同期并网和自动同期并网;e.控制和操作柴油发电机组及保安电源;f.实现对低压厂用电源的控制;g.实现了手动控制和自动化控制的并网;h.低压厂用电源的操作、监视和低压备自投装置控制。 1.2电气自动化控制的特点 首先电气自动化控制系统控制的信息采集对象较少、数量较小、操作频率低,但是要求快速和准确;其次对于电气装置必须要具有可靠性较高的保护系统,和强抗干扰性能,同时,需要程序动作速度要快;另外电气自动化控制系统以顺序控制和数据采集系统为主。所以机组电气系统归入dcs控制,需要控制系统具备较高可靠性。除了实现正常的起停与运行操作,更重要的是能够做到实时监测,显示运行状态异常及事故状态下的状态及数据,而且提供相对应的操作指导以及应急处理的措施方法,实现电气自动化系统在自控前提下的安全准确运行。 2.电气自动化技术的应用 随着计算机技术的普及和推广,我国的计算机控制技术被应广泛的用到各个环节,包含变电站发电、配电等各个不同的环节。同时也正是由于计算机技术的支撑,给我国电力系统的飞速的发展起到了巨大的推动作用。而最显著的就是下面几种技术的应用。 2.1智能电网技术 智能电网是指将计算机与自动化技术结合起来,从而对整个电力系统形成一个有效的控制技术,则被称为智能电网技术。该技术涵盖了电力系统的各个环节,包含从发电、配电等各个环节。其中的变电站的控制系统和稳定系统也被应用到计算机的系统中。电网技术的应用推动了电网技术一体化及其调度自动化的发展,而电网技术的一体化加强了电力系统中配电模型及高级软件等技术的发展,同时提高了数字信息技术处理能力。 2.2仿真技术 目前我国的电力系统自动化程度不断加强,它不仅能够呈现大量的实验数据,而且可以支持多项操作同时进行,同时能实施同步控制,并能够帮助实验人员测试新的装置,所以仿真技术为电力系统提供了较好的实验条件,有助于对电力系统实施动态监控及仿真建模等技术的应用,既有利于操作又易于控制。 2.3智能技术 电气自动化技术加强了电力系统的控制技术。不仅是在操作方面,在电网的监控方面也提供不少的帮助。例如:一个地方的电网出现故障,通过电脑的监控就可得知,以最短的时间通知电力部门修复,降低危险的发生。电力系统中自动化技术不需要人工的操作,可以自动的对电网中出现的问题及时反应在计算机上,自动化技术可以自动的对该故障进行解决。 2.4远程及现场监控的同时实现 远程监控系统要求现场总线的通讯速度不能太高,适用范围较窄。目前,全场电器自动化控制系统主要利用现场总线的监控形式。随着现场总线的不断发展,融入了很多智能化的电气自动控制系统。所以现代的现场监控的通讯总线主要利用了智能设备与自动化系统模式之间的数据交换,其中利用的串行电缆能够连接起主机、内部存储程序、中央处理器等智能设备,与此同时能够实现对远 程传输的vfd、起动电容、仪表、自动开关等设备。因此,大数据高容量的数据通过中央控制器进行采集会达到较好的效果。 3.未来发展趋势 3.1电气自动化控制系统的统一化 电气自动化控制系统对于产品的安装、调试、维护等功能的实现都起着重要的作用,减少了从设计到产品之间的时间,降低了生产成本。电气自动化控制系统的主要发展趋势就是能够把电气自动化系统通用化,电气自动化网络结构应该保障现场的设施、计算机的监管体系、企业工程的管理体系之间数据交流的畅通。 3.2电气自动化工程的生产将更加的安全 电气自动化工程控制系统的一个发展方向就是安全防范技术的集成化,重点就是如何保证系统的安全性,即人、机、环境三者的安全实现。在非安全状态时,用户要如何选择利用最低费用实现安全方案制定的问题。从硬件设备到软件设备,从公共设施层到网络层,对电气自动化控制系统的安全与防范设计进行全面的研究。 3.3电气自动化工程控制系统的创新技术 目前电气自动化控制系统的发展正在从单一设备转变成为向集成化多元化系统化的发展。电气自动化工业企业应该不断的提升自身的技术创新能力,对于具有自主知识产权的电气自动化工程控制系统加大科研的投入,为电气自动化的研究提供更加广阔的空间。而政府同样应该意识到电气自动化工程控制系统在经济发展当中的主导力量,加强政策上的扶持,建立和完善机制体系。企业应该打开自主创新的新局面,转变经济增长的模式,提高自主创新的实践能力。 3.4电气自动化控制系统的标准化接口 由于电气自动化控制系统采用了比较成熟的标准化技术,从而极大程度减少了工程的成本与时间,完成了多通道的数据交互。当企业在进行系统交互数据的过程中,需要采用微软操作系统。ip系统也被广泛运用在办公室通讯中,自动化控制与管理通过计算机系统建立连接。标准化的程序接口保证了厂家之间进行软硬件的数据交换,使通讯产生的困难真正的得到了解决。 4.结语 电气自动化在国民经济发展中发挥着极其重要的作用,能够有效提高行业领域整体的自动化水平,特别是行业的运行管理水平。并且电气化控制系统可以大大节省企业的成本,提高设备、生产线等的可靠性。当前的电气化自动控制系统已经在众多领域崭露头角并发挥重要作用,未来电气自动化控制系统也必将有长足的进步和发展,为企业和国民创造更多的经济、社会效益。 电气自动化论文:高层建筑电气自动化设计要点 摘要:本文从电气自动化原理及设计标准出发,对高层建筑中电气自动化设计的影响因素和设计要点,进行了认真研究。 关键词:高层建筑 电气自动化 设计 电气自动化在高层建筑的有机应用,使高层建筑使用功能及住户的生活质量得到了显著提高。因此,设计出优质的高层建筑电气自动化设计方案其意义十分重大。 1、高层建筑电气自动化概述 1.1 工作原理 作为一种智能控制系统,高层建筑的电气自动化系统由负责中央监控的计算机、现场控制器、主控制器、传感器和执行装置等组成,通常分为四级控制:第一级的控制为中央监控计算机。 1.2 基本功能 1.2.1 统一管控建筑内各机电设备 电气自动化系统可以对各个机电设备实施统一协调、管理和控制。根据外界条件、环境因素、负载的情况对电气设备做出调节,使其运行始终保持最佳的状态,并可对各种突发事件进行监测。 1.2.2 对高层建筑设备进行监测 电气自动化在高层建筑中的应用可以实现对设备的监测,自动发现故障、自动报警、自动记录各个设备的运行数据和故障信息,以实现实时的监控运行数据。这样可以减少设备维修费用,延长设备使用寿命,及时发现和控制各种隐患,提高高层建筑的整体安全性。 1.2.3 数据共享 电气自动化系统可以实现对测控网络和计算机管理过程中数据的共享,对水电气的使用和收费情况进行计算,实现能源管理自动化。 2、设计人员在设计时应重点考虑的因素 2.1 性能 在进行电气自动化设计时,首先要确保建筑内照明、空调、运输通道等系统的电力供应的稳定性和安全性,然后在供电稳定的基础上,再提高各个系统的性能。系统的便捷性、安全性和自动化程度的提高可以有效提高住户的生活质量。 2.2 成本 在设计时,必须把成本因素考虑其中,在设计出优质方案的同时,也应把成本控制在合理的范围之内。只有这样,才能符合投资方的要求,才能切实满足住户的生活需求。 2.3 节能减排 设计人员在设计中,不仅要注意提高建筑物的使用功能,还应充分考虑到建筑物在使用中的节能减排问题。因为高层建筑住户多,各系统的耗电量较大,所以具有较大的节能空间。比如用自动化系统来控制楼宇空调的开关,电梯的运行和控制等等。 3、系统的设计研究 3.1 设计的原则标准 电气自动化系统的设计应遵循的原则是:技术先进、功能实用、可靠性和安全性强、系统的开放性、集成性和互操作性高。在设计时严格遵守国内外相关标准和规范,以及建设方所提出的技术参数和要求。 3.2 设计流程 3.2.1 用户需求分析 设计系统时,首先必须做好的工作是要认真进行用户需求分析。通过设计任务书、走访调查等方式,设计人员要对建筑内的自动化系统以及设备做到深入调查和了解,认真做好用户需求分析,了解系统的重点所在。 3.2.2 子系统方案设计 设计人员依据对用户需求分析的结果,设计实际控制各个系统的方案,进而明确子系统的数量,以及所要实现的功能。 3.2.3 系统监控点编制 根据确定好的子系统控制方案,来设置监控的位置和选用的设备类型,然后编写监控点总表,并进行统计和汇总。 3.2.4 系统设备配置和图纸绘制 认真做好系统设备的配置和各系统图纸的绘制工作。 3.3 要点分析 在电气自动化系统设计中,应遵循的要点:中央监控室应选择靠近系统中心的位置,并要注意远离噪音大、潮湿、强电磁干扰的环境。现场控制器应考虑到对系统进行调试、维护和管理的方便来设置,应尽量靠近现场传感器和执行装置,注意相对集中和经济布线,接口应留15%的剩余量。 4、设计要点 4.1 中央控制室 中央控制室作为电气自动化控制系统的主体部分,其作用是通过变配电,直接实现回路供电的应用。在电气自动化设计中,从中央控制室出发,向各个子系统辐射控制,所以在设计时应优先给予满足。在高层建筑中央控制室设计中,需要为其配备专用的配电盘,且其负荷等级应在最高级别之上。中央控制室供电电压波动上下不超过10%,频率变化保持在1hz以内,波形失真率20%为最好。 4.2 电气监控系统 在电气自动化系统中,电气监控系统是用来 对电气设备进行运行状态和可能发生故障的实时监控。一旦发生故障,监控系统就会切断对该设备的电力供应,避免故障范围继续扩大,影响电气系统的正常运行。电气监控系统的工作方式,主要是通过对各种参数的分析来实现对其实施监控的目的。 4.3 节能系统 4.3.1 照明系统节能 照明系统的控制方式主要有:智能控制和定时控制两种。在多数高层建筑中常用的是智能控制手段。总体智能系统分为系统、输入、输出三个单元,且分别与计算机连接。通过智能继电器,实现对多路光源的独立控制。最后通过对系统反馈信息的处理,实现自动化系统在照明系统中节能的统一管理和智能控制。 4.3.2 空调系统节能 空调系统的节能是整个高层建筑节能控制的关键所在。空调节能控制技术主要有地源热泵、水源热泵、变风量控制等技术。地源热泵是利用地下浅层地热来来实现供热和制冷的空调系统。水源热泵是利用水来储存太阳能,进行冷热转换的空调技术。这两种技术都具有节能高效、资源可再生、运行可靠、维护简便等优点。变风量控制技术是通过调节参数来调节送风量,实现空调系统的节能。 4.4 电气保护 4.4.1 安全保护接地 高层建筑中,安全保护接地主要是涉及用电设备及其周边的金属件。随着高层建筑电气设备的复杂化,需要进行安全保护接地的范围越来越广,没有安全保护接地的设备一旦绝缘层发生损坏,外壳带电,就可能对住户的人身安全带来危险。采取安全保护接地措施后,由于接地电阻远小于人体电阻,所以通过接地保护既能保护电气系统的安全运行,又能保护高层建筑内的人身安全。 4.4.2 直流接地 在高层建筑中,各种电子设备,如计算机、通讯设备、自动化设备等需要进行转换能量、输入传输信息、放大信号等一系列工作。在这些工作过程中,微电流和微电位的应用必不可少。为了确保这些设备的正常运行,除了保持电源的稳定、基准电位的稳定之外,还必须实现电子设备的直流接地。 4.4.3 静电和屏蔽接地 高层建筑中,预防静电对设备的干扰是十分重要的。在高层建筑中应采取屏蔽接地的方法来解决电磁干扰问题,在设置屏蔽接地时,应让pe线和设备外壳实现有效连接,而室内屏蔽则应注意pe线与多点之间的连接。 4.4.4 防雷接地 现代化的高层建筑中,有很多系统都会应用涉及到大量的电子设备和布线系统。如通信、火灾报警、消防、办公自动化、保安监控等系统。这些系统中的电子设备和布线系统极易受到雷电影响,造成损坏,甚至可能引发安全事故。因此在高层建筑中应确保防雷接地良好。在电气自动化设计中应实施一级防雷措施,以避雷针网格和金属构件的连接作用来形成多层次的防雷系统,既能减少电磁干扰,也可以保护建筑物和设备。 4.5 消防应急照明 消防应急照明系统的设置直接关系到建筑内发生火灾时人员的疏散与逃生的成败。所以设计人员应抱着高度负责的精神做好消防应急照明系统设计。 4.5.1 电源选择 选择应急照明系统供电方式时,要结合照明种类、持续工作的时间、转换速度、电源特性等因素进行选择;还应结合建筑工程的实际情况,既要保证应急照明的可靠性,又要保证其方式的经济性。消防应急照明系统的电源有三种方式:电网供电、蓄电池电源供电,以及柴油发电机供电。 4.5.2 控制形式 消防应急照明控制主要有三种形式:常闭状态,发生火灾时点亮,此方式优点在于控制简单且节约能源,缺点在于设备出现故障时难以及时发现。常亮状态,优点是控制简单;缺点是浪费电力能源。平时可控,火灾时强行点亮,优点是节约成本和能源;缺点是控制系统复杂,不易排查故障。 5、结语 高层建筑的电气自动化系统的建设工作,必须从整个建筑的设计之初就开始进行用户需求的定位,在设计过程中,设计人员应对整个电气自动化系统有着深入的调查和了解,才能制订出科学、合理的设计方案,才能确保高层建筑整个系统建设的科学、高效、安全、节能、实用。 电气自动化论文:浅论水电站电气自动化应用 【摘 要】水电站中电气自动化应用主要体现在水电站的自动化方面,本文在此基础上阐述了水电站自动化的作用和内容,并进一步分析了设备选型及自动化设计。 【关键词】电气自动化;水电站应用 1. 引言 (1)随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,电气自动化在水电站中也得到了广泛应用,这又主要体现在水电站的自动化方面。水电站的自动化是实现水轮发电机组自动化的关键部分,是利用计算对整个水电生产过程监控的“耳目”“手脚”,它担负自动监测机组和辅助设备的状态,发出拟定的报警信号、执行自动操作任务。水电站自动化的程度取决于电站的规模,电站的型式及主要机电设备的性能。 (2)水电站自动化就是要使水电站生产过程的操作、控制和监视,能够在无人(或少人)直接参与的情况下,按预定的计划或程序自动地进行。水电站自动化程度是水电站现代化水平的重要标志,同时,自动化技术又是水电站安全经济运行必不可少的技术手段。水电站自动化具有提高工作的可靠性、提高运行的经济性、保证电能质量、提高劳动生产率、改善劳动条件等作用。 2. 水电站自动化的内容 水电站自动化的内容,与水电站的规模及其在电力系统中的地位和重要性、水电站的型式和运行方式、电气主接线和主要机电设备的型式和布置方式等有关。总的来说,水电站自动化包括完成对水轮发电机组运行方式的自动控制、完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视、完成对辅助设备的自动控制、完成对主要电气设备的控制、完成对水工建筑物运行工况的控制和监视几个方面。 2.1 完成对水轮发电机组运行方式的自动控制一方面,实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等的自动化,使得上述各项操作按设定的程序自动完成;另一方面,自动维持水轮发电机组的经济运行,根据系统要求和电站的具体条件自动选择最佳运行机组数,在机组间实现负荷的经济分配,根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。此外,在工作机组发生事故或电力系统频率降低时,可自动起动并投入备用机组;系统频率过高时,则可自动切除部分机组。 2.2 完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视如对发电机定子和转子回路各电量的监视,对发动机定子绕组和铁芯以及各部轴承温度的监视,对机组润滑和冷却系统工作的监视,对机组调速系统工作的监视等。出现不正常工作状态或发生事故时,迅速而自动地采取相应的保护措施,如发出信号或紧急停机。 2.3 完成对辅助设备的自动控制包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制,并发生事故时自动地投入备用的辅助设备。 2.4 完成对主要电气设备(如变压器、母线及输电线路等)的控制、监视和保护。 2.5 完成对水工建筑物运行工况的控制和监视如闸门工作状态的控制和监视,拦污栅是否堵塞的监视,上下游水位的测量监视,引水压力管的保护(指引水式电站)等。 3. 设备选型及自动化设计 随着水电站自动化水平的提高,水轮发电机组所需自动化元件愈来愈多,其作用就愈重要。但由于目前主机配套的自动化元件的性能不够稳定、灵敏度差、精度低等因素以及自动化设计上的不足使水电站的自动控制的安全受到不同程度的影响,这就需要对设备进行选型和自动化设计。 3.1 plc在轴流桨式水轮机调速器中的应用轴流转浆式水轮机被广泛使用于中低水头电站。由于它的水轮机叶片随水不同可与导叶协联动作而使用水轮机的动行水头范围增大,这样可为电厂创造更多经济效益。水轮发电机组制造厂家为其制造的水轮机提供了一组不同水头下导叶开度与浆叶转角的协联曲线,调整器制造厂按此曲线设置了调速器内导叶与浆叶的协联关系。但是由于实际电站运行时, 水轮机水头的变化及上下游水位的变化,与厂家提供参数相差甚运,故按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。因此对于此类机组的调整器须采用可改变程序的plc可编程控制器的调速器。在机组试运转过程中和今后的运行中可先针对不同水头及上、下游水位及手动协联导叶、浆叶,取得最佳协联曲线而后修改原协联曲线输人plc而使机组处实际最佳状态。 3.2 plc在调节水库式电站调速器中的应用水库式电站的运行水头变化范围大:此类电站的调速器和起动开度一般按水轮机设计水头设计,但当电站水头降低,水轮机处于低水头下运行时,电液调整器往往不能使机组达到额定转速(自动状态),为使调整器的起动开度增大,往往需更换芯片或在开度指示仪中串接电阻而使调节器输出值与开度指示产生差值开机组。当电站水头更小于设计水头时,为使机组开机不致过速,而又必须换回芯片或撤除串接电阻,若采用plc可编程控制器,则可根据电站水头高低,修改其程序来改变起动开度即可。 4. 结语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。综上所述,水电站采用综合自动化系统后不仅提高水电站运行的经济性和工作的可靠性、保证电能质量;而且提高劳动生产率、改善劳动条件和减少运行人员,从而提高电站运行的效益,例如利用计算机系统监控水库来水和中长期预报在内的优化运行,曲线绘制及科学调度,多发峰电等,每年可增加发电量2%左右;同时采用计算机监控电站各种参量及运行工况后,及时发现并排除事故隐患,事故后能及时处理事故,避免事故扩大,尽快恢复供电使系统事故率下降,处理事故时间减少,如此每年增加发电量1%左右;另外采用计算机监控在减少人员的同时也减少了相应的生活办公设备和工资支出,因而能产生巨大的经济效益。可见,水电站综合自动化系统与水电站的生产、效益密切相关,随着国家能源结构的调整,水资源开发利用程度的加大,水电站综合自动化系统在越来越多的水利枢纽工程中得到更广泛的应用,发挥更大的作用。 电气自动化论文:电气自动化技术在火力发电中的应用 摘 要:我国的技术发展模式不断更新,随之广泛应用了计算机网络技术,其中电子技术被各行业普及。本文所论述的电气自动化系统,也是所谓的ecs系统,在现阶段是火力发电当中应用最为广泛的技术。会对自动化监控以及自动化生产方面较为重视,从而将火力发电厂当中的分析控制、电压保护以及电气系统保护充分实现。 关键词:电气自动化技术;火力发电;应用 一、火力发电中电气自动化的作用 1、设备资源的优化配置 在火力发电厂中一般会拥有多台设备,这一系列设备通常会应用较长的时间进行运转,才可以对供电需求量有所保证。可是设备进行运转的过程中是会拥有相应局限性的,若开展超负荷的运转,一定会降低设备使用率,损坏现象也会产生。在应用电气自动化技术后,可以准确的计量设备运转效率,若超负荷能够自动停止运转,停止相应时间之后,会自动开启重新运转。设备如果产生故障,此自动化系统可以体现出报警的功效,让管理人员可以及时将问题发现并对其解决。 2、发电效率的有效提高 在不断提升我国居民生活水平的条件下,用电量方面在直线的上升。在当下的发电效率上进行分析,发电量不能够和人们的需求用电量相符,特别是在炎热的夏天,小部分地区对居民供电的时候,需要分不同时间对其供电,这一方式直接影响了居民的正常用电保障。随着生活水平的提高,不断加大了冷暖空调的应用,对于火力发电而言,要求的发电强度也在逐渐提升。早期的发电系统虽能够使火力发电正常进行,可是在一定程度上还是会存在着或多或少的弊端,会造成发电量不可以与使用量相符,所以不能够相应提升生产效率。当下,对电气自动化的使用,可以合理的将这一问题解决,利用有效的分析数据,拟定出细致的运行措施,还会将运行的强度和时间有所规划,保证给予人们电量的同时,还会防止资源的浪费情况。 3、发电成本的有效降低 早期进行发电的材料上基本会应用石油和煤,同时在技术方面不是特别的优越,还不可以开展有效的强度分析,造成发电量不均匀,有时会产生极大的浪费情况,又或者导致用电的短缺情况。在燃烧资源方面,因为早期的操作模式为人工操作,难免会产生不充分燃烧的情况,导致资源的极大浪费。可是,现阶段电气自动化技术的应用,可以合理的将这一问题避免,利用计算机软件对原料自动计算,利用燃烧所使用的时间,将燃料使用率提升。这样的应用技术可以让火力发电中的效率在极大程度上提升,确保供电量可以与居民使用量相符。 二、电气自动化技术在火力发电中的应用 1、通用网络结构的健全 在成功运行电气自动化系统的过程中,创建通用网络结构能够起到至关重要的作用。通过通用的网络结构,能够将整体系统中的电气设备自动化运转实现,让操作人员与管理人员,实现监督和观测整体的电厂设备,同时能够确保计算机系统、管理系统以及控制系统的数据传输方面,能够顺畅开展。 2、单元炉机组一体化 将电气自动化技术应用在火力发电当中,能够将火力发电厂中的电、炉、机运行系统实现其一体化的目的。这样的情况下,整体系统中的运行信息与数据,就会依靠炉、电、机一体化进行相应的汇总分析以及监控运行。在一定程度上可以将火电机组当中所具备的潜力有效发挥出来,同时还会将自身的控制功能有所提升。进行细致操作系统的过程中,需要尽可量对系统中所产生的负载能力有所减少,就能够将控制室缩小,从而将管理成本降低。进行统一管理单元路机组的过程中,可以合理的协助火力发电厂中所具备的信息采集,开展发电信息和设备的采集,充分的将有关指令实现,提升电网工作成效,让设备运行方面优质进展。所以,火力发电过程中需要将设备控制方面提升,使被监控水平和自动化水平得到保障。 3、保护手段的创新控制 在早期的火力发电当中,普遍应用的保护手段和系统控制是连锁与报警,可只能将连锁脱机以及超限报警的波动性保护和控制实现。然而利用电气自动化技术,能够将计算机的保护控制技术完善开展,从而确保电气自动化系统的故障诊断和运营监测等,就能够将火电设备中的系统隐患提前发现,同时将保护和控制的相应对策相应改变,会自动的控制系统故障所产生的领域,确保自动化系统可以将运行状态均衡保持。此外,也能够在预防一直到维修的过程转化, 为维修和维护同时开展的状态。 三、火力发电中应用电气自动化的系统配置 1、总线的相应控制技术 火力发电的设备运行现场中,控制总线方面一般会利用3g的技术形式对其完成,也就是控制技术、通信技术以及计算机技术,这三个方面需要互相促进、互相配合,才可以将信息技术和网络技术,针对设备控制范畴方面完善运行。控制现场总线方面具体将dcs控制站中的输入单元和输出单元有所规避,可以合理的在根源处将传统dcs控制内,集中以及分散互相融合的控制体系。这样的控制模式,为传统集散型对于相应的设备能够在管理的过程中实现统一形式,可不能够将重要问题及时发现,若可以对设备高度分散管理提升完成度,就能够将分散控制充分实现。 2、i/o的集中监控 所谓i/o集中监控所指的就是,将对应的i/o接口设置在设备现场每个馈线中,接着将每一i/o通道正常连接,在连接的工具上需要应用电缆完善开展,在a/d对其处理结束之后,会出现dcs设备状态,用这样的方式实现对发电工厂中全部设备的有效监控。i/o集中监控主要具备着快捷的响应速度以及便捷的运行维护等优点,并且因为监控站存在较低的防护等级,会逐渐的降低dcs的造价,将发电成本有效节约。可是,因为运用这样的方式,会将全部的电气设备都在监控的领域中,所以监控成为了最为繁琐的工程。在不断增加设备的阶段,监控的范畴也会随之有所增加,在一定意义下就会将dcs冗余降低,导致运行系统存在较大的压力。同时因为存在较为宽广的控制范围,会拥有较大的空间跨度,电缆若是长距离的会干扰到dcs的可靠性与安全性。 3、控制远程i/o 远程的控制技术方面,在较多的领域中都获得了较大的应用力度,对远程控制的使用可以较为具体的将人力资源有效节约,会让火力发电厂当中的主要操作人员可以,不需要对设备近距离接触,就可以有效控制设备,对于操作人员当中的工作强度方面妥善降低。进行火力发电的过程中,i/o信号能够利用电缆中的硬接线,对与加采集柜的相互连接充分实现,在火力发电控制室当中的加采集柜和dcs控制器,能够利用光纤或者双绞线开展必要的连接,从而将数据传输的相应作用达成。远程i/o的控制因为可以远距离的对其监控,所以可以合理的对一部分的电缆铺设有所节约,在一定程度上将安装费用合理节省。并且,i/o的控制还包含对数据自动处理的功能,可以自动校正、检查以及处理所采集的数据。可是,i/o的控制在电量变送器、卡件以及模拟量卡件方面不可以对其减少。 电气自动化论文:工业电气自动化的应用与发展研究 摘要:工业自动化是现代先进工业科学的核心技术,是工业现代化的物质基石,是工业现代化的重要标志。文章主要介绍了我国现代电气自动化的发展现状,分析了其结构的主要特点,并对电气自动化今后的发展趋势做了些探讨,还总结了我国工业电气自动化在未来的发展趋势。 关键词:工业电气自动化 发展 特点 趋势 电气自动化这个专业从50年代开始在我国出现并发展,名称为工业企业电气自动化。虽然国家对该专业做了几次大规模的调整,但由于其专业面宽,适用性广,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。根据教育部的安排,它属于工科电气信息类,新名称为电气工程及其自动化或自动化。现代电子科学技术不断的发展进步,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经无法再全面概括现代生产自动化系统中承担第一线任务的全部控制设备。同时,现代工业电气自动化在我国各个生产领域都得到了广泛的应用,并取得不错的效果。 1 工业电气自动化的发展现状 opc(ole for process controi)技术的出现,iec61l3l 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。 1.1 iec6113l标准使得编程接口标准化 目前,世界上有200 多家plc 厂商,近400 种plc 产品,不同产品的编程语言和表达方式各不相同,iec61131使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化。iec6113l同时定义了它们的语法和语义。这就意味着不会有其他的非标准的方言。iec6113l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。结构化的编程方式使得程序更易管理,也提高了代码的使用效率,缩短了程序编程的周期。 1.2 windows正成为事实上的工控标准平台 微软的技术如windows nt、wind0ws ce和intemetexplore已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。pc 和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及。在工业自动化领域,基于pc的人机界面已经成为主流,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用户所采纳。在控制层采用windows作为操作系统平台的好处就是其易于使用和维护以及与办公平台简单的集成。 2 电气自动化系统的特点 首先,在系统安排方面,用电设备分别安装在各配电室和电动机控制中心,配件数量多的,所要执行的信息处理任务庞大,而维修工作也相对复杂。它与热工系统相比,电气设备操作的频率低,一些系统设备在维持正常运行时,可以经过好几个月甚至更长的时间再操作一次;电气设备所需要的保护装置要求高,动作速度快,一个保护动作通常要在40ms以内完成。电气设备的构造机构本身具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点,而控制方式也主要是厂用电系统,其主要设备监控需要接入dcs系统,如果两台系统一起运行,一台系统的检修不得影响另一台系统的运行,因此,需要考虑两台机组dcs电气控制的模式,保证控制的稳定性。根据电气设备的主要特点我们知道,在构建ecs时,其系统结构、与dcs的联网方式是确保系统高可靠性的关键。除了要保证系统的正常运行,还要确保运行时各种数据处理和信息收集的准确性,同时提出相应的应急措施,确保电气系统可以在最好的状态下运行。 3 电气工程设计原则 3.1 优化供配电设计,促进电能合理利用例如,我们在进行水库电气系统设计时,首先考虑的是设计的适应性,就是必须为水利工作提供必要的动力;为在水库建筑物建设提供良好的环境;还应满足各项电力的符合和供应要求;应能保证电气设备对于控制方式的要求,保证电气设备能发挥最大的作用,保证运行的稳定性和可靠性。其次设备的安全运行,也是设计过程中考虑的关键,电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度;要保证供电和配电的安全运行,以及要有可靠的防雷装置;防雷设计,在保证水库进行特殊功能运行的情况下,还应有防静电、防浪涌的技术措施;按水利建筑物的重要性与火灾潜在危险程度制定必要的保护措施。在满足水库电力设备稳定运行的情况下,通过先进的科学技术,完善电气设备管理。 3.2 提高设备运行效率,减少电能的直接或间接损耗我们在设计的过程中,应首先满足建筑对运行要求的制定和维护其安全运行的前提下,尽力减少成本,最大程度的降低和减少各种消耗。选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用,提高电力设备的利用率,减少电能的直接或间接损耗。 3.3 合理调整负荷,提高设备利用率在满足水工建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下,设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施,提高负荷率和设备利用率节约电能。 4 自动化系统的发展策略 4.1 采用统一的系统开发平台 一个统一的开放平台对系统的设计和使用有着十分重要的作用,至少这个平台可以支持一个自动化项目的设计和使用,在每个运行环节可以起到积极的作用,这样,不仅可以减少设备的消耗和使用成本,还能提高设备的利用率。统一的系统开发平台还应满足用户另一个重要需求即开发平台独立于最终的运行平台。根据项目的实际情况和客户的具体要求来运行代码,将代码下载到硬件plc、基于windows nt的软件plc、嵌入式nt系统还是基于windows ce的控制系统中。这方面,现代计算机技术还是可以满足这些要求的。 4.2 网络结构的架设 网络构建对促进自动化系统的发展是有积极意义的,而对于一个成功完整的自动化系统来说,网络的构建也是非常重要的,整个企业的网络结构要保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的信息交流和数据传递是畅通无阻的。企业上级管理可以利用internet/intranet对进行现场设备运行监督。现代社会已经进入了网络化时代,无论选择那种通信主线,所用的网络结构必须可以实现办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯。而且,网络中还包含了数据编辑、系统安全等各个方面,可以成长为全集成化的自动化系统。 4.3 标准化的程序接口 一个合格的电气化系统的另外一个关键因素在于有一个标准化的程序接口。我们根据现代microsoft的标准和技术,如windows2000、opc、activex和win-dows ce的发展和运用,不仅缩短了工作时间和降低了工作费用,还便捷了办公室自动化系统中各个数据和信息的交流共享。在与企业的mes系统、erp系统连接时,计算机技术的平台自动化可以帮助问题的解决。使用windowsnt/2000作为操作系统,还能实现办公环境的标准化,计算机可以在电气化管理和系统平台之间建立接口。标准化的程序接口还保证了不同程序之间的通讯问题,是电气自动化未来发展的主要结构。 5 工业电气自动化的发展趋势 我们可以利用电气自动化来改变现代工业的发展,节约有效的资源,降低成本费用,以此来获得更好的社会、经济效益。大力发展电气传动自动化技术,可以将我国的电气化使用提高到一定的水平,缩短与世界大国的发展距离,实现自主研发,对国民经济的发展起着十分重要的作用。规范我国电气传动自动化技术方面的标准,实现规模化、规范化生产。工业电气自动化的发展趋势就是现代分布式、开放式的信息化。分布式的结构可以保证网络中建立起独立的网络,以实现危险分散,促进系统的正常运行;开放化就是要将系统与外界联系,实现各方的网络连接,提高信息的处理能力;而信息化就是实现设备与网络技术结合,实现网络自动化和管控一体化。如今,我们已经到了开创电气自动化的新时代了,实现自主研发,是我们对未来发展的展望。现代市场竞争越来越激烈,为了从价格上赢得优势,我们的电气自动化要吸取先进的经验和技术,为实现自主研发提供条件。同时,将科学发展观作为前进的基础和指导思想,根据每个地区的部门的实际情况,实现以人为本的发展要求,及时发现问题,总结先进的经验,改变传统的发展观念,寻找一条合适的发展道路。时刻落实科学发展观的理念,把“科学发展观”贯彻到改革开放和我国“电气自动化”进一步实现现代化、国际化和全球化的过程上来。 电气自动化论文:试论技能大赛对电气自动化专业教改的促进作用 论文摘要:作为教改风向标的各类职业技能大赛对教育教学改革的促进作用不容忽视。结合我院电气自动化专业师生参赛的经验,从专业建设的角度,探讨了技能大赛对促进课程体系与教学内容重组、教学方法与手段改革、“双师”结构教学团队及实训基地建设等方面的积极作用。 论文关键词:技能大赛;高职;专业教学;促进作用 职业教育以服务为宗旨,以就业为导向。为了培养更加符合就业岗位需求的高技能应用型人才,近年来,高职教育教学改革如火如荼地展开,而技能大赛作为检阅改革成果的重要手段,更是不断推动着专业建设与教学改革向纵深发展。我院是百所国家示范性高等职业院校建设单位之一,电气自动化专业作为重点建设专业群支撑专业,在推行“校企共育、产学研结合”人才培养模式的过程中,积极组织学生参加省内外各类职业技能大赛;并以此为借鉴,在课程体系与教学内容重组、教学方法与手段改革、师资培养和实训基地建等方面,都融进了大赛因素。实践证明,职业技能大赛对人才培养环节的各层面都起到了积极的推动作用。 一、促进了课程体系和教学内容的重组 职业教育的核心价值在于服务于个体就业与社会经济发展的需要,而传统的课程体系和教学内容强调的是知识的系统性和逻辑性,理论性较强,实用性和针对性较差,这与职业教育的培养目标相去甚远。因此,冲破学科体系的束缚,构建符合电气自动化人才培养目标的基于工作过程的课程体系,就需要学校与企业的充分接触和交流,才能深入了解职业领域的典型工作任务以及完成这些任务所需要的知识与能力要求,专业教学团队也为此付出了积极的努力。但由于种种原因,企业在某些方面很难完全配合,职业技能大赛的举办正好弥补了这种缺憾。从2008年开始,全国职业技能大赛已连续举办了四届,各层次地方性职业技能大赛也不断举办。职业技能竞赛的项目都是组委会在充分的企业调研和听取行业企业技术专家对职业岗位能力要求的基础上经反复论证拟定的,它体现了高技术、新工艺的发展要求,既契合国家要求的最新职业标准,又与实际生产贴近,并且适合考量学生的知识、技能和素质水平。如历届大赛基本都包含“自动生产线安装与调试”项目,潍坊市的大赛试题“机电一体化设备组装与调试”与它的内容和要求基本相同。这类经典案例考查的是电气自动化和机电一体化专业的核心技术,涉及了电气控制技术、cad绘图、plc编程、变频器应用技术、触摸屏应用技术、机械设计等知识,以及仪器仪表的使用、电气控制线路和气路的安装、调试和变频器参数的设置等技能。这些知识和技能互相联系,互相融合,体现了工学结合、理实一体的教改理念,学生解决问题的过程就是综合职业能力培养的过程。 毋容置疑,职业技能大赛已成为职业教育教学改革与发展的风向标、助推器。因此,电气自动化专业抓住参加各类技能大赛的时机,与企业进行深层次接触,全面了解市场需求,参照“自动生产线安装与调试”等大赛项目的特点、涉及的知识、能力、素质要求,以及竞赛规则和评分标准等,对课程体系进行了重构;课程内容的选择,摒弃了陈旧的内容和艰涩难懂的理论推导,以应用为目的,选择载体,设计学习性工作任务来整合理论与实践知识,并按照学生的认知规律与职业成长规律对学习内容进行了序化,突出实践性。如《电力电子技术》理论性强、公式多、计算多、难理解,学生学的比较吃力,积极性差;在新的课程体系中取消了这门课程,增加了实用性强的《变频器应用技术》,并设置了支撑课程实施的理实一体化环境,课程实施工学结合,并适时穿插竞赛项目,大大提高了学习积极性,强化了实践与创新能力培养。又如,我们将原来分散的实训教学环节,按课程的关涉程度,整合成系列训练项目,以rxg-1c型电工实训考核装置为平台,将电气控制、plc编程、变频器应用技术等专业课程有机结合,为学生的职业成长搭建了阶梯。 二、促进了教学方法和手段的改革 技能大赛的项目设置、命题方式以及问题解决的过程与图式都对专业教学改革起到了引领、示范作用。无论是“自动生产线安装与调试”,还是“机电一体化设备组装与调试”,大赛试题都是以工作任务书的形式命题的,这是“项目导向”、“任务驱动”职业教育理念转向教学实践的具体探索。电气自动化专业类技能大赛有其特殊性,所涉及的项目一般技术含量较高,学生按照任务书的要求要想很好地解决问题,一是需要他们将专业理论知识、操作技能与创新能力有机融合,二是需要团队的有效沟通与通力合作。而传统的教学方法注重系统的知识传授,老师讲、学生听,理实分离,严重影响了学生的学习积极性与实践能力和创新能力的培养。这种模式下培养的学生在参赛时往往很难快速适应,如题意分析和程序设计正确却很难有效实施,功能模块正确但无法完成整体调试、故障排除等。因此,电气自动化专业教学团队在学习先进职教理论的同时,深受大赛启发,专业课程的开发用源于企业、又高于企业的项目、案例等载体整合理论与实践知识;课程实施则采用了“四、六步教学法、任务驱动法、现场教学法、竞赛模拟法”等行动导向模式下的各种先进教学方法。如《可编程控制器应用技术》我们共设计了8个学习项目(情境),实施时利用任务驱动模式,将学生分成小组,教师给出具体的任务书,学生独立或合作完成本情境的指令学习、程序设计、元器件选择、控制线路连接及整体调试检验等学习性工作任务。在这个过程中老师只进行必要的指导,学生处于主体地位,人人参与,在完成任务、解决问题的过程中习得了背景知识,积累了工作经验,培养了综合职业能力,自信心与沟通合作能力得到加强。近两年,本专业学生在全国技能大赛中获得一等奖2项,三等奖1项,省、市级竞赛一等奖3项。 三、促进了“双师”结构教学队伍的建设 随着电子技术的飞速发展,plc、变频器、触摸屏等一些新技术、新工艺在企业大量应用,这对教师的知识存量与知识更新提出了新的更高的要求。“自动生产线安装与调试”、“机电一体化设备组装与调试”等大赛项目,既体现了这些前沿新技术的实际应用,也反映了行业企业在产业结构调整与技术升级过程中对高技能人才的需求。作为职业院校的教师,能带领学生参加省内外各类技能大赛并取得优异成绩绝非易事。这首先需要教师树立终身学习的理念,不断拓宽知识面,加强新技术、新工艺的学习,跟上科技发展的步伐。其次,教师的实践能力与创新能力是业务能力提升的重点,新课程实施要求教师要熟悉生产现场的先进设备与工艺,懂得生产管理与劳动组织,具备较强的设备故障查排能力,只有跟上产业结构调整与技术升级的步伐,才能培养出符合现代企业要求的优秀高端人才。为此,学院在打造“双师”结构专业教学团队的同时,着力提升其理论水平与实践创新能力:一方面,通过外派学习、专家引领、校本教研、传帮带、结对子等形式,帮助教师理解现代职业教育的基本理念、方法与内涵,提高新背景下职业教育教学改革的适应能力;另一方面,制定政策,鼓励教师每三年到企业挂职锻炼一年,并为企业做好技术服务等工作,旨在积累现场工作经验,提升实践与创新能力;再次,聘请企业一线技术能手与实践专家参与学校的教育教学工作,组建了一支“双师”结构、优势互补、专兼结合的优秀教学团队;最后也是最关键的一点,是以技能大赛为抓手、为参照,进行专业教学改革,倡导教师在适当的时机用大赛的命题方式呈现学习任务,用大赛的流程组织教学活动,用大赛的评判标准作为学习质量的评价标准,达到了以赛促改、以赛促学的目的。 四、促进了实训基地的建设 职业技能大赛不仅仅是参赛选手之间技能与水平的较量,更多的是参赛学校师资水平、装备条件和校企合作的比拼。专业群以大赛装备为引领,抓住示范院校建设的契机,投入700万元,改善了校内实验、实训条件。参照“机电一体化设备组装与调试” 技能大赛的设备配置要求和“中、高级维修电工技能鉴定”标准,淘汰了一批技术含量低、工艺老化的过时设备,与企业合作,新建了三个理实一体化教室,扩建了电气控制实训室、plc实训室、电气智能实训室等。目前校内实训基地既能满足单项基本技能训练,又能完成综合职业能力培养,亦能对工学结合、理实一体化专业课程的实施以及专业群学生技能竞赛提供可靠支撑,还能在企业员工培训、社会技术服务和校内外电工技能鉴定等方面发挥作用。电气自动化专业在重视校内实训条件改善的同时,积极寻求校外合作企业的支持,以弥补人才培养过程中设备与资源的不足,如“自动生产线安装与调试”训练项目的实施,就借助了潍柴动力、歌尔电子等企业的大力支持来完成。在校内外实训基地建设与利用过程中,锻炼了教师队伍,密切了校企合作关系,构建了具有职场氛围的学习与工作环境,培养了实践与创新能力,增强了学生的就业竞争力。 总之,技能大赛作为我国教育工作的一项重大制度创新,已成为在社会上有广泛影响的教育新品牌,其对职业教育发展的促进作用表现在各个层面,必将对职业教育的发展产生深远影响。 电气自动化论文:关于水电站电气自动化应用问题的思考 摘 要:水电站电气自动化是指水电站在电力生产中的各项控制操作以及系统监视能够在无人的状态下进行。在现代化的发电系统中水电站电气自动化程度高低更是衡量水电站现代化水平的指标之一,同时实现水电站工作自动化也是保证安全运行的重要手段。文中笔者对水电站自动化的作用和内容进行了分析,充分体现出电气自动化技术在水电站中重要的地位。 关键字:水电站;电气自动化应用;重要地位 电力电子技术的广泛使用,微电子产业的迅猛发展,使得电气自动化在水电站中的日常运行中发挥了重大作用。电气自动化让水轮发电机组自动化成为了现实,利用计算机对水电项目的生产设备进行全程监控,主要是对水轮发电机组和辅助设备的状态进行自动检测,发出指令实施相应操作,依据软件信号发出危险报警等。简单来说,实现水电站电气自动化可以完全脱离人工操作,所有的设备在计算机指令的指示下进行,对生产过程进行实时的控制和监视。水电站电气自动化提高了水电工作的安全可靠性、运行的经济性,同时提高生产效率,改善了劳动环境。 1水电站自动化的目的 水电站实现自动化有利于提高水电工作的安全性和运行的经济性,减少人力资源的投入;改善工作人员劳动的环境条件等。 1.1 提高了水电工作的安全性 水电站自动化,使得所有的工作设备能够快速、准确、及时的启动,进行数据分析和事故分析。这样不仅有利于防止不安全的工作状态出现进一步恶化,也可以使事故中的设备及时报警并启动备用装置,保证水电生产工程得以继续。此外,将自动控制装置引入到各项流程的控制,可以降低工作人员因误操作造成事故的几率。 1.2 保证电能质量 电能的质量通常用电压和频率这两项指标来衡量。众所周知,电力系统中的无功功率的平衡决定着电力系统的电压而有功功率的平衡则决定着频率。发电系统的电荷是随时不停的变化的,人的操作往往不能及时准确的对其做出调整,采用自动装置可以解决这一难题,他可以及时准确的调节有功和无功功率,保持电压和频率的稳定。 1.3 提高发电机组运行经济性 水轮发电一直工作在满负荷的状态是我们最理想的憧憬,而实际中因为机组故障等诸多原因往往不能满负荷运载。利用自动控制装置,控制并指令选择最佳的运行组数,结合当前水利条件,使用最少的水生产最多的电能,更好的实现水电站经济任务。 1.4 提高了操作人员工作效率 水电站电气自动化的实行,减少了实际操作人员参与控制、监视、记录、安全检查等任务,减轻了它们劳动的强度,减少了运行管理人员的数量,实现少人甚至无人值班,提高了劳动生产效率,节约了水力资源。 2 水电站自动化包含的部分 水电站自动化需要考虑的内容有水电站的规模、水电站的运行方式、采用的发电设备以及设备安装方式等。下面就从各个小部分进行分析: (1)实现自动控制水轮发电机组运行方式的选择,在开停机和发电机转调相等几个方面实现自动化; (2)能够自动维持和控制水轮发电机组的连续运行; (3)实现对主要的电气设备和线路的监视、保护; (4)完成对辅助电气部分的监视。辅助设备主要有水泵、空压机以及油泵。系统能在它们发生故障时能自动报警和启动备用设备; (5)完成对水工建筑物运行的实际工作状态进行实际的监控。如在水中的闸门工作的状态,拦污栅极是否发生堵塞的监控,以及上下游水位的测量监控。 3 设备型号的选择和自动化设计 在科学技术发展同时,水电站自动化程度也有了不断提高。水轮发电机组作为电站最主要设备也使用了越来越多的自动化元件。 3.1 轴流桨式水轮机中plc的使用 中低档水电站中大多后会选择轴流桨式水轮机。因为其设计的特殊性,能为水电站提供更多的经济效益而被使用,虽然厂家为实现不同的水头导叶开度都会制造出水轮机能够利用协联曲线来连接浆叶转角,同时设计制造出了专门调速器来满足协联曲线。即便如此,水电站在实际运行中,主涡轮机上下游水位也会随着桨叶变化。很多情况都同生产厂家理论模拟相差甚大,因此仅仅依据协联曲线的变化难以保证机组的运行处于最佳状态。为满足实际水电站的需要。在调试的 过程中得到最佳的协联曲线即可在编程控制器的调节下改进原来设别协联曲线,最终保证机组能够得到优化。 3.2 调速器调节水库式电站的plc实现 电站运行中水头有较大变动范围是水库式电站最主要的特点,水头变化过大,会导致电力调整器不能让机组达到额定的转速。所以,采用plc编程控制器,可以根据电站水头的高低来修改程序参数,使机组工作在额定的状态下。 4 水电站电气自动化技术的进步 当今,电子计算机技术普遍应用于各个领域,其模拟监测控制技术也是基于现场总线理论,慢慢取代了传统意义上的控制系统,大大地提高了水电站自动化的发展,真正实现了 "无人值班,少人参与"的工作模式。 4.1 系统组成 结合计算机、plc器件以及相关智能接口技术;在微机式继电保护装置和专用智能中综合使用可控装置,利用标准的以太网络格式,利用现场总线把每一个现地控制的站逐一的连接起来,组建出能够按照不同功能进行分部协作的整体监控系统。 4.2 系统的一些特点 (1)体系结构开放,等级层次分明同时还具有良好的可扩展性; (2)分布式系统选择分层结构,针对不同的监控对象,采用不同监控方法,具有性能较好的分散性、整体性和灵活性; (3)采用先进的冗余处理技术,提高系统稳定性; (4)结合windows操作系统以及先进的通讯手段,定期对系统升级; 4.3 系统具有的功能 (1)对水电站内的全部设备进行自动监视和控制,计算机监控系统自动完成对水电站内被监控设备数据采集,分析设备工作状态并进行记录; (2)对水电站实行自动化的控制,根据上级的调度要求,结合水电站的实际情况,对电站的生产能力进行自适性调节,保证水电站可持续发展模式; (3)实现水电站管理的自动化:实现运行报表自动生成、运行操作自动记录、设备参数自动备份整合; 结语 水电站电气自动化的实现,提高了水电经济效益和水电安全性的同时,也保证了水电站较高效率。水电站的生产效益同其自身的自动化程度高低密不可分。在国家能源结构调整政策实施中,会继续加大对水资源的开发力度,届时水电站电气自动化的系统研究和完善的意义也会越来越大。 电气自动化论文:试论电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究 论文关键词:电气自动化 控制 课程 教学改革 教学质量 论文摘要:探讨了电气及自动化专业控制类相关课程关系及地位,结合控制类课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 对于电气及自动化信息类专业学生来讲,控制类相关课程具有重要地位,主要包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等相关课程。“自动控制理论”和“现代控制理论”课程是研究自动控制系统的共同规律,为自动控制系统的分析和综合提供基本理论、基本方法的一门专业基础课该课程,是一门重要的控制类专业的基础课,具有较强的理论性,对于工程实践具有重要的指导作用,因而受到人们的广泛重视。目前不只是控制类专业,越来越多的非控制类专业也都把自动控制理论作为一门重要的专业基础课来学习。但是“自动控制理论”、“现代控制理论”课程数学计算和理论分析比重大,是本科生遇到的最抽象、难度最大的课程之一,加之未接触专业课,没有具体应用的物理模型,仅以数学模型为基线讲,学生往往会认为“自动控制理论”与专业无关而无学习兴趣,这是多年来常规教学始终感到困惑的原因。而后续“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”专业课是以电动机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子功率变换装置为执行机构,在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。如何讲授“强理论性”课程,使学生真正认识到学好理论可获得对电气信息类多门专业课的理论支撑,从而学好后续专业课程是教学改革的主要目的。需结合“自动控制理论”、“现代控制理论”专业基础理论课程与“运动控制理论”、“仪表及过程控制”,“计算机控制”专业课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 本项目探讨了如何更新和重组控制理论相关课程的教学内容,保证教学内容的系统性、先进性和实用性,以适应形势发展的需要。提出如何学习和掌握这些课程,包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等控制类课程的教学内容的一些方法和措施。 一、教学内容、方法及形式改革 1.教学设计 近年来,不断更新观念,压缩精简陈旧过时的教学内容,加强现论及现代方法的内容,很好地解决先修课程和后续课程的衔接问题,避免内容的重复,进一步优化课程体系。建立一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。 2.教学方法 将课堂教学、实验教学、课程研讨、网络教学等有机地结合起来,并充分利用多媒体教学手段提高教学效率、创造视觉的新感受、激发学生的学习兴趣和热情。内容取材时,不仅体现控制理论课程内知识点之间的内在联系,还体现课程群之间的相互关系。 3.教学手段 在教学组织过程中,积极采用现代信息技术改进传统的教学手段,在多媒体教学、网络课程等方面努力探索。统一制作“自动化概论”、“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“过程控制理论”、“计算机控制”电子教案和cai课件,并将授课课件在课程网页上,可供学生课余预习、浏览、复习等。另外,教学大纲、授课计划、实验指导书、学习指导以及教材和参考文献均可通过网络方便查阅。在课程开始即公布授课教师的信箱和电话号码等联系方式,密切授课教师与同学之间的联系,使学生有问题可及时获得老师的辅导答疑,也可通过网上答疑相互交流,打破班级与时间的束缚,在平行班级中实行听课和答疑共享。 4.教学改革与教学研究 精简教材和教学内容,教学组定期进行集体备课,加大对该课程与前后各门课程之间的衔接研究,避免内容上的重复,使其与其他相关课程融合为一个有机的整体。建设可用于大多数工科专业的“控制理论”平台课程。不断改进和完善本课程的新体系结构,充分体现其基础性、应用性、前沿性和系统性;配合新的教材和课程体系,研究并建立配套的新实验体系,强化自主性、设计性、综合性和创新性;以matlab软件为基础,构造开放式小车倒立摆综合实验平台,将分析、设计、仿真、虚拟实验、模拟实验融为一体;开发先进的多媒体课件,将matlab平台和虚拟实验融入到教学过程中,使教学更为直观生动,更具趣味性和吸引力;完善了课程网站,完成了课程辅助教材的修改和编写,各类题库建设、网络统计功能、远程教学管理系统、虚拟实验内容的扩展及网络版的开发等;使其真正成为学生自主学习、师生互动、双向交流的园地;教考分离,采用试题库出题,统一考试,流水阅卷,考后进行详细的试卷分析。 二、实践教学改革 实践性教学环节是学生能力培养中的重要环节。工科学生除要掌握一定的工程技术知识外,还要有较强的实际动手能力。 1.改革实验课教学,建立体化实验教学体系 实验教学是“控制理论”课程的重要组成部分。通过实验不仅能够培养学生分析问题和解决问题的能力,验证所学理论,而且对所学内容能够提出一些新的见解。为了适应教学改革的需要,在实验室建设方面的指导思想是:将传统的模拟实验与matlab环境下的仿真实验相结合,将基础理论验证类实验与自主型、综合型、设计型实验相结合,将基本实验与创新实验相结合,建立一个立体化的实验教学体系,从而满足不同阶段实践教学的需要,为激发学生的创新意识提供硬件平台。 由于实验课内容和形式的多元化,大大激发了学生做实验的主动性、积极性和创新性,学生可以通过预约或上网自主地开展多项实验,进行理论验证、性能分析和综合设计,对提高学生的实践能力和本课程的学习都将起到良好的作用。 课程组织形式与教师指导方法,对于教学大纲规定的必做实验,由任课教师和实验教师共同指导完成;对于设计性、综合性、创新性实验,学生自己利用课余时间完成,可以预约指导教师给予宏观上的指导。 2.积极开展大学生科研实训活动、参与教师科研项目 引导学生积极参加大学生科研实训项目,吸引有兴趣的学生参与教师的科研活动,培养学生严谨的科学态度、创新意识、创业和团队合作精神,提高学生初步的科学研究能力以及工程实践能力,培养学生获取知识及撰写论文的能力。 三、控制理论专题授课方案 根据“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”课程大纲的要求,在适当时候,以某一专题讲座的方式授课。将各种教材进行比较、处理、揉合,组织成各个专题,以高质量、高水平、高效率来达到最佳教学效果。由于专题授课具有综合性、整体性和探讨性,使其信息量得以加大,知识在综合和分析中得到延伸,既提升授课内容,使之浓缩为精华,又吸引了学生的注意力和参与兴趣。 四、应用现代教育技术 开发研制了计算机辅助教学课件。教学课件以教材为蓝本,包含简明、清晰的授课讲义、重点、难点、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容,既有课本内容的直接再现,又增加很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。课件以计算机为载体,既可用于课堂教学,又可通过上网,供学生进行自学和课后复习使用。控制理论的分析方法有很多图解法,如频域分析、根轨迹法、状态空间法等。利用计算机强大的计算能力仿真能力和丰富的色彩,可轻而易举地准确绘制出清晰美观的画面。采用动画技术后,图形的来龙去脉可用动态演示。计算机的图形演示与教师的讲授相结合,使教学内容形象化、具体化和生动化,增进学生的理解,提高学生的学习兴趣。 计算机仿真技术在实验教学中的应用为实验教学带来极大的方便。仿真实验具有建模方法简单、参数调整方便、结果可视性好等优点,克服常规实验内容单调、缺乏变化、元器件制约参数调整以及实验设备数量有限等不足。在教学中适当介绍并应用matlab软件,并设计出计算机辅助实验教学软件包,提供一个方便易用的图形用户界面,将matlab控制工具箱的相关功能集成一体。 网络教学平台开发。网络教学能真正体现学生的主体作用。在网络中,学生可以利用网络的交互性、检索性等特点来选择自己需要的内容进行独立学习。学生可以在任何时间进行自主学习,并且与教师在网上交流,探讨问题,在教学中发挥积极作用。 五、建立科学、有效的教学信息回馈 坚持洛阳理工学院本科毕业班所有学生中,实施“‘控制理论’相关课程的学习调查”制度。不定期进行相关问卷,包含这门课程是否易学、学习难点、学习方法、是否能学以致用等几个方面的内容,充分了解学生学习这门课的基本情况,为课程改革提供必要的依据,收到良好的效果。 六、结束语 在新世纪中,控制类学科将具有更加光明的前景,控制类研究内容将具有挑战性,研究的范围将更加广阔,电气自动化专业控制类课程的内容将不断地发展和更新,电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究也将进一步进行下去。 电气自动化论文:高职院校电气自动化专业教学改革与探索 摘要 高等职业教育,是我国现代化教育的重要组成部分,是工业化和生产社会化、现代化的重要支柱。本文从专业教学改革的背景和人才需求两方面,阐述了“电气自动化”专业改革的基本设想和基本设想。 关键词 电气自动化 教学改革与实践 项目化教学 一、本专业教学改革的背景及人才需求预测 1.本专业教学改革的社会背景、行业背景 随着科学技术的迅猛发展,我国的高职教育得到了长足的发展,高职教育是一种以就业为导向的教育,其职业方向性的特点决定了它必须适应社会的就业需求,服务于特定职业岗位或技术领域,培养生产现场的高技能应用性人才 , 对于职业学校来说,其核心工作在于人才培养,而人才培养的核心在于课程建设。发展职业教育,就必须高度重视课程建设。现行的高等职业教育还处于摸索阶段,既具有高等教育的模式,又具有职业教育的特点,文化课、基础课、专业课及实践训练不够协调,专业划分过细,专业面较窄,缺少“双师型”教师,实验、实训不够重视,造成学生职业能力较低,难以立即适应岗位需求;课程设置不够合理,新科技的运用存在局限性,高等职业教育想要造就一大批适应新时代的高等技术应用型人才,只有通过改革才能满足社会科技进步及生产技术的更新换代;才能更新观念,提高教学质量;才能全面推进素质教育,提高高等技术应用型人才的素质;才能适应社会的发展。 2.电气自动化技术专业应用型人才需求 随着我国综合国力的不断提高,制造行业越来越显现出其重要性。近年来,许多大型跨国公司、企业集团纷纷在我国建立生产基地,新兴技术新型装备得到广泛的应用,自动化程度越来越高,掌握电气自动化技术的高等技术应用型人才已成为当前市场需求的最为紧缺人才之一,从近年来就业市场调查表明,电气自动化技术专业应用型人才需求量很大,有着越来越供不应求的趋势。我院应该顺应时展及形势需要,培养和造就一批高质量、高素质的电气自动化技术专业的高等技术应用型人才,为社会主义经济建设服务,为高等职业教育树立模范。 二、本专业教学改革的基本思路和设想 1.可分为基础学习和主体学习两个阶段 电气自动化专业教学应该分为基础教学、专业教学、专长教学与专业实习四个层面;基础学习和主体学习两个阶段。在整个三年教学时间内,专业技能实践培训模块不断线。首先是基础学习阶段。基础学习阶段为第一、二两个学期,学生除进行公共课学习之外,主要学习专业基础理论课程(电工电子、机械制图、计算机应用和专业英语等)。同时伴有相应的基础实验教学和专业基本技能实训模块教学(金工技术、电子电路装配与调试、电气安装)。其次是主体学习阶段。 主体学习阶段分4个学期,完成专业学习、专长学习与专业实习。其中,在主体学习阶段中有两个实习期,第一个实习期在第三学期的相关专业课和实训课中安排学生到企业和校内实训基地实习,其目的是使学生对职业有进一步的了解,获得一定的职业经验,并使其学到的专业基础理论得到应用和拓展。第二个实习期为最后一学期,学生在完成毕业考试后,主要进行企业实习工作。 本专业的教学要与企业的实际生产过程相一致,职业技能训练要适应行业企业劳动组织和技术发展需要,努力提高学生的职业素质和专业技能水平。我院高职高专自动化专业学生的实习(实训)时间基本上能达到1年——1.5年,通过严格的训练和考核,使学生毕业时能够达到技术和管理人员需要掌握的基本训练要求和高级技术工人上岗前应有的岗位规范要求,掌握直接从事本专业领域所必需的专业技术知识和操作技能。 2.积极改进教学方法,大力提高教育技术手段 要把提高学生的职业能力放在突出的位置,积极探索、总结和推行有利于全面提高学生素质和综合职业能力的教学组织形式,如推广以行为为导向的“项目化教学”。 “项目化教学”最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。此外还要大力提高教育技术手段的现代化水平和信息化程度,积极采用现代教育技术的方法和手段,开发和使用符合教学需要的现代化教学媒体,提高教学质量和教学效果 。 3.加强师资建设,加强实验室、实训基地建设 加快建设具有合格教师资格和专业技术能力的“双师型”教师队伍,确定定点(企事业单位)培训基地,实施专业教师定期轮训制度,有计划地安排教师到企事业单位进行顶岗工作或实习锻炼,提高教师的专业技能和实践能力。此外要加强实验室、实训基地建设,可建设远程实验室,使学生可以通过访问网站的方式进行远程实验, 从而可以有效的解决实验室紧缺问题,确保学生毕业能够达到专业培养目标规定的技能考核要求,从学生、教师和企业三个维度更深层的开展教学,从深层次思考课程的关键环节、主要瓶颈等,期待课程教学改革能有新的突破。 电气自动化论文:探析电气自动化技术专业教学方法与手段 论文关键词:教学改革 行动导向教学法 应用型人才 论文摘要:社会对电气自动化专业人才的要求越来越高,为适应时代的发展,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。结合笔者的教学实践和探索,浅议教学方法和手段改革。 随着信息化社会的到来及其不断地向纵深发展,社会对电气自动化专业人才需求的加大,同时对能力要求越来越高,为适应社会的需求,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。为此,我们电气自动化教研室在教学方法、教学手段、措施等方面加以改革,以提高学生的综合能力、加强素质教育为主线,结合课程自身的特点和技术发展趋势,并取得了阶段性的进展。 1 教学方法和手段的改革方案 教学方法与手段要服从于教学内容,要着眼于人才培养。对不同类型的课程,,应该设计不同的教学模式与教学方法。以讲授为主的课程在教室上课比较适宜。而对于一些应用性、综合性的课程,精讲多练、项目驱动的教学方法受到普遍推崇。在学校积极推进教学改革的大环境下,我们合理地调动多种资源,充分利用网络教学平台的不同功能,体现了教师的主导作用,并激发了学生的学习主动性,教学效果明显提高。但教学环境的改善并不等于教学质量的提高,由于过分依赖于电子教案,教师的讲课方法单调,反而失去了原有的讲课风采,效果不佳。所以,对每一种教学手段都要扬长避短。不要简单地否定一种教学手段,即使是黑板加粉笔,也有它适用的场合。合理地搭配不同教学手段,可以各取所长,相得益彰。本教研室实施如下改革方案。 1)在教学观念上,由“授人以鱼”转到“授人以渔“。即以知识传递、灌输为主转到在传授知识的同时,注意发展学生的能力,加强学习方法与研究方法的指导,培养学生的自学能力以及实践动手能力。 2)课堂中,“教法”与“学法”相结合。由“重教轻学”转换为以教师为主导学生为主体的授课方式;充分体现学生在教学过程中的主体作用,调动学生学习的积极性。 3)间接传授与直接面授相结合。随着现代教育技术的发展,由班级教学转向小组教学、个别教学与班级教学相结合,由直接面授转向远距离的间接传授与直接面授相结合。 4)向自主性、合作性及研究性、创新性发展。现代高职教学方法改革是在逐步向以高层次教学方法为主、几个层次的教学方法有机组合的方向发展。 5)重视教学方法整体改革。研究证明,多种教学形式的结合可能是促使学生投身学习的有效方法。显然,现代各种教学方法的改革都是以研究和挖掘学生的学习潜能,最大限度地发挥及发展学生的聪明才智为目标,把提高学生素质放到首位,有效的培养学生的自学能力、思维能力、实践能力和创造能力。 2 教学改革中的做法 2.1 研究教学对象,因材施教 现在的高职院校学生科学文化水平及素养方面参差不齐,按照传统的教学方法已不适应现在高职教学的需要。部分的工科学生对理论性的知识比较厌学,而对实践环节比较感兴趣,所以我们针对这样的特点对教学大纲进行重新整合,使得我们的教学既迎合了学生的口味,也将专业知识传授给学生。 2.2 明确目的,激发兴趣 兴趣是学习的动力,因此在学习之初就必须激发学生的学习兴趣,让学生明白所学知识的重要性。从而消除厌学畏难的心理。理论联系实际,在讲到电动机正反转控制的时候,联系实际生活中的例子如:工地的升降机,生活中的电梯,企业生产流水线的控制电路等。让学生明白学之有用的道理,而不是单纯的讲抽象的原理。这样学生就会自发的学习,上课也能增强注意力,最终达到教与学的总体效果的共同提高。 2.3 注重演示教学,培养思维能力 在教学中注重演示教学手段,既有利于将抽象理论知识转化为具体现象,深化学生的感性认识,也有利于学生进一步提高操作技能,这样也培养了学生的思维能力和分析问题的能力。比如说在讲解《电路基础》叠加定理这一知识点的时候利用演示实验教学,让学生从实验数据中得出结论,再和理论推导相比较,增强教学效果。这样一来,学生对知识的掌握就比较牢固,应用也较灵活。 2.4 总结归纳,列表比较分析,深入浅出,加强记忆 教学过程中,碰到难点重点,如何让学生学得透记得牢?教师应该由浅入深,深入浅出的循环渐进的教学手段,来避免学生因难以理解而不能很好掌握一些重点知识。在每一章的结束时,将重要知识点以列表形式表达出来,这样学生会把整章的知识联系起来,既印象深刻又不会混淆,对重点难点也容易掌握。 2.5 学习教学艺术,运用“行动导向教学法”提高教学效果 为充分培养学生分析和解决问题的能力,教师在备课时除了要将重难点突出,还要运用一些有效的教学辅助手段,以达到既吸引学生注意力又培养学生解决问题的思维能力。例如,我们教研室的老师参加广东省的“行动导向教学法”送教上门的培训,再经过我们自己的探讨与分享,将引导文法、案例教学法、项目教学法等多种教学方法运用到我们自己的课堂。 2.6 充分利用学院多媒体资源、实验室资源 当前随着多媒体和网络技术的不断发展,各种现代化教学手段不断完善,教师应该不断创新,尝试制作各种教学软件,把一些抽象的理论知识转化成学生易于接受的具体现象,提高学生学习的兴趣。同时,要充分利用我们电气自动化专业课程配套的实验室和实训室,结合着教学目标,修订教学大纲,尽可能的加大实践环节,通过实践环节加深对理论知识的掌握。 3 结束语 电气自动化技术专业教学改革,是一项艰巨而又持久的任务,需要结合着学院和学生的实情灵活运作。在教学中要有针对性地进行改革,加强实践教学培养,注重对学生动手能力的培养,真正培养出具备一定专业理论知识、扎实的动手能力的高素质应用型人才。
工程系列论文:软件工程系列课程的双语教学改革与实践 摘要:软件工程专业具有较强的实践性,在软件工程专业系列课程中实施双语教学改革,能使学生更加深入地理解和掌握软件开发技术,从而锻炼学生的基本技能,提高其解决实际问题的能力。 关键词关键词:软件工程;双语教学;实验课程;教学改革 0 引言 随着信息化的普及和IT技术的不断应用,高等院校在培养软件工程专业应用型专门人才方面已逐步形成了一定规模。面向英语、日语等外语与中文环境相结合的软件外包服务业也迅速发展,大型IT企业需要大量的掌握双语文化知识的软件开发人才。同时,教育部在《关于加强高等学校本科教育工作,提高教学质量的若干意见》中指出:为适应经济全球化和科技革命的挑战,本科教育要创造条件使用外语进行公共课和专业课教学。因此,在软件工程专业系列实践课程中引入双语教学,改革教学模式,使学生通过实践环节深入理解和掌握课堂教学内容,使学生得到基本技能训练,提高其解决实际问题的能力,适应社会对人才的需求。 1 双语教学的内涵与作用 双语教学指用非母语进行部分或全部非语言学科的教学。在课程教学中,使用中文、英语语言文字作为教学媒体,使学生在整体学识、两种语言能力以及这两种语言所代表的文化学习及成长上,均能达到顺利而自然的发展。 本文通过在软件工程专业系列课程及实验中开展双语教学,采用新的与国际环境相适应的教学模式,构建双语实验教学体系,主要起到三大作用: (1)有利于软件开发人才与国际接轨。近年来,欧美公司的软件外包服务逐步向印度、中国等新兴国家转移,印度由于其母语为英语,其软件公司和软件人才无论从数量还是质量上都明显好于中国,中国要获得更多的软件外包或培养有国际竞争优势的软件人才,必须让从事软件开发的大中专学生广泛接受英语语境教育,实现跨国软件人才的无缝接轨。 (2)有利于教师教学质量的提高。教师通过双语教学,锻炼了教学语言能力,开阔了国际视野,真正实现了教与学的统一。 (3)有利于实验教学体系的完善,通过开放、标准的双语实验教学体系,更能使外来人才和学生适应当前社会和企业的需求。 2 课程教学环节设置 在软件工程专业系列课程及实验中设置双语教学环节,这对教师提出了更高的要求,需要具备通晓国内外的软件开发环境、理论体系及实践环境的知识。能进行双语教学环节的软件课程有:数据结构、软件工程、软件项目管理、操作系统、编译原理、数据结构、汇编语言、C语言、Java语言、数据库原理等。 课程涉及的外语环境软件,比如电子设计软件Protel、Java开发平台Eclipse、C#应用软件VS2008、操作系统Linux、Cisco Systems、SQL Server 等开发平台及软件大部分都是全英文版的。并且从国外引进的比较先进的实验技术和实验课程教材大部分也是英文版的。 3 双语教学案例分析 由于实验课程平台的多样性,需要在软件实践课程中采用双语实验教学。 现以数据库实验课程和Java实验课程为例,进行相关的实验课程双语教学。数据库实验课程由具备海外留学经验的教师主讲,采用的是自编SQL Server 教材(电子工业出版社)和Administering a Microsoft SQL Server 2000 Database(英文版)两本教材相结合,实验软件为SQL Server 2000。实验教学模式采用案例分析和分组实验方式,实验演示软件和数据库软件采用英文版,讲授和示范采用中英文结合的方式。 主要通过如下几个环节来提高学生对双语实验教学的认知能力: ①实验指导预习环节:在进行实验课之前,先给学生列出有中英文对照翻译的详细实验指导,并让学生自行熟悉SQL Server 2000等英文版软件; ②实验操作环节:对实验的关键部分用英文注释并向学生作中文解释; ③实验小组采取“1+1+1”模式,即1个英语好的学生+1个软件操作能力强的学生+1个理论理解能力强的学生组合; ④实验报告环节:实验报告主要以英文撰写的模式,并附上中文解释; ⑤综合性实验环节:借鉴香港大学IS信息系统集成方面特色,实验数据库技术和其它系统进行集成和整合。 实施教学的过程中也遇到一些困难,学生对英语特别是与数据库相关的专业英语术语的接受程度不一,并且对软件操纵能力的水平不一,这要求教师在教学过程中对学生实验分组的搭配要合理。在进行该门课程的实验教学前,可制定一份详细的摸底调查表,对学生的英语水平和软件开发能力进行摸底,然后进行人员搭配和分组。 根据摸底情况进行差异化教学,先对英语能力和软件掌握程度好的学生进行培训。以掌握英文阅读能力和英文软件为主,而英文能力差的学生则以掌握中文为主。再通过“1+1+1”模式,让英文好的学生传、帮、带英文水平差的学生,最后实现共同进步。 关于实验过程中教师在进行英文讲解时与学生的沟通问题,由于一些术语比较专业,学生往往难以理解,这就需要教师预先给予注释并进行解释。 由于数据库实验课程引进了双语教学,其实验课时的安排有所增加,具体课时如表1所示。 4 双语教学效果分析 通过对双语教学课程中学生反馈信息的总结,可以确定双语教学的开展产生了如下效果: (1)学生不仅掌握了相关课程的基本概念和基本理论知识,而且通过双语学习掌握了准确系统的英语专业表达方式,并提高了专业英文的阅读能力和自学能力。 (2)通过课堂提问、软件实践、书面作业等形式,以介绍软件开发的基本概念、基本理论为重点,结合软件开发规则、编程特点和设计思想、强调容易发生错误和编程应注意的地方,使学生能对软件工程专业理论知识有全面了解,初步培养了学生用外语进行专业交流的能力,增强了学生开口说、动手写的技能,提供了学生与教师间进行专业交流的平台,提升了学生的综合素质。 在进行双语教学实践后,学生在毕业论文设计初期可以充分自由地利用新的外文资料。这有利于培养学生毕业后从事软件服务行业的外文阅读能力,从而提升学生面向市场的竞争力。 经过几年的努力,软件专业系列课程双语教学改革取得了一定的成效,学生能力前后对比如表2所示。 5 结语 通过以上措施的改革,可以提高学生对各门专业课程的综合运用能力,拓展学生解决实际问题的思路,提高实验效率。 实验室也是科研的基地,是出人才的地方,也是出成果的地方。把实验课教得更好,把科研搞得更好,才能为我们的教学、科研做出更大的贡献。 工程系列论文:基于卓越工程师培养的冶金类专业控制理论与控制工程系列课程改革 摘要 根据冶金类专业控制理论与控制工程系列课程的现状,结合应用型本科“卓越工程师教育培养计划”的基本要求,文章提出了控制理论与控制工程系列课程建设的基本思路和改革方案,阐述了课程建设与改革的基本内容,确立了培养学生工程知识、工程素质和工程能力的目标。从课程整合优化与更新、教学方法与手段改革及教材建设等几个方面进行改革与创新,全面提高学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。 关键词 卓越工程师 冶金类专业 控制理论与控制工程 课程改革 苏州大学沙钢钢铁学院成立于2010年5月18日,是苏州大学与世界500强企业江苏沙钢集团合作共建的苏州大学二级公办学院,是目前国内第一家校企合作创办的新型钢铁学院。本文主要针对“卓越工程师教育培养计划”的要求,论述冶金类专业控制理论与控制工程系列课程改革的思路与方案。 1 “卓越工程师教育培养计划”提出的基本要求 “卓越工程师教育培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》和《国家中长期人才发展规划纲要》的重大改革项目,致力于面向工业界、面向世界、面向未来,培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为建设创新型国家、实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源优势,增强我国的核心竞争力和综合国力。① “卓越工程师教育培养计划”是推进我国高等工程教育改革,促进高等工程教育质量全面提升的重要举措。②它从指导思想、培养目标、参与专业、培养标准、培养模式和师资队伍等六个方面对我国高等工程教育进行了规划。本文将从“卓越工程师教育培养计划”的角度,分析沙钢钢铁学院冶金类专业控制理论与控制工程系列课程现状,探讨相关课程建设的思路与方案。 2 控制理论与控制工程系列课程现状 学院现有冶金工程一个本科专业,以及机械工程及自动化(冶金过程装备及控制)和材料科学与工程(冶金过程自动化)等2个本科专业方向,开设的控制理论与控制工程系列课程包括:《热工仪表与自动化》、《冶金过程检测与仪表》、《高炉过程控制》等几门课程。 目前国内冶金类专业的控制理论与控制工程系列课程通常由自动化专业课程简单削减而成,体系不够完整,针对性差,缺乏冶金行业背景。控制理论与控制工程系列实验通常采用电路模拟分散的、个别的典型环节与系统,其结构简单,难以模拟复杂的生产过程,与冶金工程实践脱节较大,缺少针对冶金生产过程自动化的综合性实验,学生难以将自动化基础知识与实际冶金生产联系起来,实验教学成效不显著。 3 课程建设与改革 3.1 课程整合优化与更新 学院现开设控制理论与控制工程系列课程(热工仪表与自动化、冶金过程检测与仪表、高炉过程控制),由自动化专业课程简单削减而成,体系不完整。但另一方面,“卓越工程师教育培养计划”在工程人才培养模式上明确要求按现有学制培养工程人才,在增加企业学习的情况下,不增加学习时间,因此,冶金类专业就需要在有限的课时内,完成控制理论与控制工程基础知识到实际应用的全部教学。 针对课时有限,又要保证课程体系完整的要求,将已有的三门课程,更改为过程控制与检测技术,冶金过程控制,增加选修课程现代控制工程,并对课程内容进行优化调整。过程控制与检测技术包括自动控制原理(比例-积分-微分控制)、系统辨识与滤波、过程建模与仿真以及冶金企业常用仪表及检测技术,对于控制理论中较复杂且不常用的部分归并到选修课程现代控制工程中,供学有余力的学生选修。冶金过程控制则覆盖钢铁企业典型生产过程(高炉炼铁,转炉炼钢,连铸连轧等)的控制系统,并涉及部分有色冶金的典型过程控制系统,使学生能够全面掌握冶金工业中常见的控制系统,缩小学校教学与实际应用的差距。 3.2 教学方法与手段改革 (1)课堂教学和实验实习相结合。包括课程实习和毕业实习,通过生产一线的工程训练,增加学生接触社会的经历。通过结合工程实际,使学生能够理论联系实际,通过实际应用加深对课堂学习知识的理解。并针对实际工程中遇到的问题,结合学习的理论知识,分析其原因,寻求解决方案。做到理论和实践相互促进,共同发展,培养学生的工程创新能力。③ (2)学校教学与冶金工程实践相结合。通过产学研合作,鼓励学生参与教师科研项目及校园各种科技活动,营造浓厚的工程实践氛围。以社会需求为导向,以实际工程为背景,以工程技术为主线,通过学校和企业的密切合作,统筹规划学生校内学习和企业学习所应达到的培养目标,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力。 (3)实验教学改革。改革实验课教学体系,从根本上改变原有教学体系中验证性实验多,综合性、设计性实验少的状况。④在加强基本操作技能训练的基础上,向以综合性、设计性实验为主,验证性实验为辅的方向发展,使实验教学由被动模式转变为主动模式,使学生掌握初步的科研设计方法,提高实验的科技含量。⑤ (4)教材建设。综合性实验的开展离不开实验指导书的支撑,由于针对冶金行业的综合性实验没有现成材料借鉴,因此设计冶金专业综合性实验的同时,应同步编写综合性实验指导书,确保综合性实验的教学效果。 4 总结 本文针对苏州大学沙钢钢铁学院现有专业控制理论与控制工程系列课程现状,结合“卓越工程师教育培养计划”的基本要求,从课程整合优化与更新、教学方法与手段改革以及教材建设等方面,对课程建设与改革的思路与方案进行了详细的论述,为学院推进“卓越工程师教育培养计划”打好了基础。 工程系列论文:面向工程创新人才培养的电气工程系列课程建设探讨 摘要:结合浙江理工大学机控学院电气工程及其自动化专业的培养要求与教学特点,对电气工程系列课程教学改革问题进行探讨。根据多年从事电力系统自动化系列课程的教学工作体会及多年的实践工作经验,结合当前社会就业与人才的需求情况,从系列课程建设的角度出发,阐述电力系统自动化系列课程的教学队伍建设、教学内容与课程体系改革、实验(实践)教学的改革与建设、教学方法与手段的改进、考试改革、教材建设等。经过几年实践,取得了良好的效果,为培养符合社会需求的工程创新人才提供了一条新思路。 关键词:创新人才;电气工程;课程改革;教学改革 随着社会的发展,其对学生的能力、素质要求越来越高,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》又一次明确要求学校在人才培养上坚持“德育为先,能力为重,全面发展”。[1]目前,我国高等教育长期形成的以传承知识为中心的观念使教师注重传授知识,忽视工程能力,使学生满足于对知识的学习和记忆,注重模仿和重复以应付考试,缺乏解决实际问题的能力和创新能力。社会更看重的是学生的工程应用能力与创新能力,而对学生能力素质的培养需要相适应的培养方案、课程体系。[2-4] 浙江理工大学(以下简称“本校”)电气工程及其自动化专业2009年经教育部批准开始招生,本校的电气专业主要有两个培养方向:电机与电器和电力系统自动化。由于是新专业,这两个方向并没有严格分开,也就是说,这两个方向的课程学生都要学习。与国内清华大学、上海交通大学、西安交通大学、浙江大学及东南大学等高校的电气专业相比,本校的电气专业刚起步,办学经验不足,专业建设更处于较低水平。为了避免电气专业学生在起步阶段与其他名校学生拉开差距,本校汲取其他高校在电气专业办学上的经验和长处,结合该专业的培养目标及培养特色,开展面向工程创新人才培养的“电气工程”系列课程建设,这对电气新专业的建设将起到举足轻重的作用。 一、建立教授为首的系列课程 本校以实际工程为背景,以工程素质和工程创新能力培养为目的,构建电气工程及其自动化专业的知识体系和课程体系。电气工程系列课程主要包括电力电子与电气传动、电力系统自动化、嵌入式系统及自动控制四个系列课程。电力电子与电气传动系列课程包含的课程有“电机及电力拖动基础”、“电力电子技术”、“电机设计”、“运动控制系统”、“MATLAB与系统仿真”及“电气传动大型综合设计”;电力系统自动化系列课程包含的课程有“电力系统分析”、“继电保护技术”、“电力系统自动化”、“高电压工程”、“供变电技术”及“建筑电气与自动化”;嵌入式系统系列课程包含的课程有“单片机原理与应用”、“电源技术”、“ARM嵌入式系统技术及应用”、“现场总线技术”、“DSP技术及应用”及“单片机原理与应用”课程设计;自动控制系列课程包含的课程有“自动控制原理”、“现代控制理论”、“智能控制导论”、“计算机控制技术”、“纺织电气控制”及“控制系统组态设计”。 以本校电力系统自动化系列课程建设为例,探讨一下电力系统自动化系列课程的改革情况以及建设特色、建设成效。 二、系列课程建设改革 1.加强教学队伍的建设 为了建设电力系统自动化系列课程,保证教学质量,提高教学水平,不断深化教学体系和教学内容的改革,本校建立了一个电力系统自动化课程教学团队。该教学团队共有教师9人,其中教授2人(博士生导师1名),副教授5人,讲师2人;具有博士学位6人,在读博士1人;45周岁以上2人,其余均为35周岁以下的青年教师。成员学历与职称层次高,年龄、知识、学缘结构合理,团队意识强,合作出色,另外,还聘请了5名相关专业指导教师。 电力系统自动化系列课程建设组的职责、功能、任务是:制定课程体系;整合课程内容;修订教学大纲;相互随课堂听课;开展教改和教学法研究;规划和编写教材建设;教学与检查实验;培养青年教师。 2.教学内容与课程体系改革 (1)课程体系科学化。以电力系统分析精品课程的建设为龙头,按照整体优化、突出特色的原则,围绕本校纺织电气特色,形成一整套科学的、具有鲜明特色的专业课程体系和建立一套适应性更强的“421”全方位教学新体系,即通过理论教学、CAI技术、实践教学、参与科研等环节,促进教学质量和教师学术水平的提高,最终促进学科建设的发展。而学科建设的发展是否达到预定目标,还要和预定目标进行比较,根据比较结果改进教学方法与手段保证目标的实现。同时,根据各课程之间的内容衔接完善现有教学计划,从时间上顺序相连,从内容上环环相扣,使课程体系科学化。 (2)教学内容现代化。根据本校电气工程及其自动化专业的培养目标和特色,修订面向21世纪、科学合理、严格规范的电气工程系列课程教学大纲和教学方案,更新教学内容,使教学内容现代化;选用面向21世纪课程教材、“十一五”国家级规划教材或国家级优秀教材等,注重教材的先进性与前瞻性;讲课时引入教师科研中运用的新技术、新方法、新设备等,使学生不仅能够掌握基础理论与实际应用,而且能够关注学科前沿。 3.实验(实践)教学的改革与建设 电气工程及其自动化专业是工科专业,培养的是工程人才,必须以工程实践为基础,以实践作为立足的根本。[5]目前,本校电气工程专业开设的实验都是验证性的实验,学生只要按照实验指导书上的实验步骤按部就班地操作就可完成实验。但是,电力安全生产具有一定的特殊性和重要性,对于电气设备的操作、电气设备事故和异常情况分析处理等电力生产运行的主要内容,需要学生动手操作,要求学生有工程实践体验,不能只纸上谈兵。基于以上的认识,本校在以下几个方面进行了改革和建设: (1)根据电气工程行业特点结合本校的实际情况,通过软、硬件开发改造实践教学平台,使实验过程接近于实际的工作环境,为课程设计、毕业设计和学生科技创新提供一个良好的实践场所。 (2)开发电力系统分析实验平台,精心设计实验教学内容并修订实验指导书,增加创新性、综合性、设计性实验的内容。综合性实验要体现专业课程间的整体性和连贯性,打破单个课程进行实践教学的界限,实现一体化实践教学体系。例如在“微机保护”实践教学中,可以综合“单片机原理”、“电力系统分析”、“电力系统调度自动化”、“电力系统仿真”等多门课程知识。此外,鼓励学生积极参与实验室的建设和设备开发,综合训练学生的自学能力、独立思考能力、实践动手能力及对所学知识的综合应用能力等,提高学生的科技创新能力。 (3)选择教师科研过程中的生产实践问题作为教学案例,使学生将实践教学与工业现场相结合,从而锻炼学生解决生产实际问题的能力,同时可以为生产企业提供技术支持。 (4)编写电气工程大型课程设计任务书,课程设计来自教师的工程设计课题,与实际应用相结合。例如35kV或110kV变电站的设计等,让学生通过大型课程设计,熟练掌握变电所设计主要内容及设计流程,把电气工程系列课程知识串在一起,形成系统化,使学生得到一次综合性应用锻炼,有利于他们对知识的掌握、巩固、以及对知识的综合应用。同时将课程实验、毕业设计、课程设计、科研实训多个环节相结合,充实教学内容和提高教学效果及本科生毕业设计质量。 (5)对学生开放实验室,开展预约实验、兴趣实验,力争实现网上实验。这个开放包括两个方面:一是实验时间开放,实验室安排一个时段完成某一个或某一类实验,由学生自己来预约实验时间和实验内容;二是实验内容开放,即实验指导书只提出实验的基本要求,由学生自己来设计实验的具体内容、步骤和实验线路。 (6)利用MATLAB电力系统仿真工具箱开发潮流计算软件、负荷计算软件、短路电流计算软件、微机保护算法等,搭建电力系统仿真平台,进行电力系统各种短路、变压器励磁涌流、变压器保护、线路保护等各种仿真研究。并将开发的各种软件移植到电力系统自动化实验装置中,检验这些软件和算法的实用性。 4.教学方法与手段的改进 (1)提问式教学与启发式教学相结合。在课堂教学中,应以教师为主导,学生为主体。学生可以自由发表意见,对有见地的学生发言要充分肯定,鼓励创新思维,鼓励个性发展。对理解有失偏颇甚至理解错误的学生,不要挫伤他们的学习积极性,要给以鼓励,给予正确引导。教师要潜心研究、精心备课,做好课堂教学策划,营造一个和谐宽松的课堂氛围,让学生怀着轻松愉快的心情参与学习,调动学生学习专业知识的兴趣和学习的主动性;教师结合课题进行案例分析,把研究性学习的方法贯穿在专业课程的教学中。 (2)互动式教学与讨论式教学相结合。在课堂教学中,教师充分调动起学生“参与”的兴趣,引导学生积极思考并提出问题和解决问题,与学生形成互动。此外,在教学结束时,教师可以给学生提出一些问题,让学生在课外准备,留作下次课进行讨论。学生为了准备这些问题,事先必须对本章节进行学习,查阅相关资料。这种方法促使学生积极地思考,提高学生的自学能力和创新意识。 (3)多媒体教学与传统教学方法相结合。多媒体教学具有信息量大、速度快、图文并茂、声形相应、生动逼真等特点,可以使教学过程更加生动、直观,使学生全方位地接受信息。例如,继电保护的动作过程、控制回路的动作过程、高压电器的工作原理等内容都可以开发和制作成FLASH动画,教师在讲课过程中反复操作,既可以吸引学生又使该内容容易被学生接受。但是,多媒体教学也有不足之处,例如会使学生来不及记笔记,或为记笔记而不注意听课。课堂上全部采用多媒体教学,效果往往也不理想。因此,可以将多媒体教学与传统的理论教学结合起来,一方面通过多媒体让学生了解更多的知识,扩大信息量;另一方面,学生也可向教师直接提问,形成互动以解决学生在学习过程中遇到的问题。 (4)充分利用网络。目前,本校已经开通了无线上网功能,学生可以非常方便地通过手机等在校园和生活区上网,这为加强教师与学生的互动提供了条件。学生有问题时可以利用网络将问题发往邮箱,教师通过回复邮件来解答学生的问题;此外本校建立了4A网络教学平台,“电力系统分析”、“供变电技术”等已经申请了网络课程,学生可以在课程网站直接下载许多学习资源。教师也可以通过“网上答疑”系统与学生在线交流,解答学生的疑问,探讨共同关心的问题,了解学生的学习和其他方面的动态,及时调整教学方法和进度。 (5)教学与科研互动。本校提倡“双师制”教学模式,将理论讲解和工程实践相结合。以教学带科研,以科研促教学,实现教学科研双赢。 (6)采用案例教学、现场教学。采用现场教学手段不仅使教学内容形象化而且可以加大教学信息量,使学生能以工程为背景,理论联系实际,加探对知识的掌握,做到学以致用。 (7)数字虚拟实验。随着电力系统的发展,现有的纯物理的动模实验室已经难以满足现代电力系统实验教学要求;而且,本校电气工程及其自动化专业是新专业,实验仪器数量不足,实验场地和教学经费有限。数字虚拟实验可以使学生在计算机上仿真电力系统的各种稳态和暂态过程,例如利用LabVIEW中的Prony分析工具对三相短路电流进行分析,得到各个模态的信息。此外,出于安全性的要求,很难将纯物理的实验做到开放性和设计性,数字虚拟实验可以实现实验的开放性和设计性,对于培养学生的实践能力、创新意识和创新能力大有裨益。 5.考试改革 学校应注重对学生平时学习状况与效果的考查,将其按适当比例计入期末总成绩,其中卷面考查占50%,综合性、设计性实验占20%,平时成绩占10%,案例分析占10%,机动奖励分(、参与项目)占10%。逐步实现教、考、评分离,使考试更加科学、规范、公平。考核方式采用多元综合考查法,同时鼓励学生参与教师的项目,发表研究论文。 6.教材建设 教材编写必须整体考虑系统性和学习的渐进性。教材与课程以及与课程体系乃至知识体系密不可分,因此在编写教材时必须要注重教材与课程、课程与课程体系、课程体系与知识体系的衔接。本校相关课程组针对电气工程及其自动化专业培养目标和特色,结合电气工程系列课程建设情况,编写了《电力系统综合实验原理与指导》实验教材一部。内容涵盖“电力系统分析”、“电力系统自动化”、“电力系统继电保护”、“电力系统分析”“供变电技术”、“建筑电气与自动化”等课程的主要实验项目、实验原理和实验方法,增加设计性、综合性及创新性实验内容,并计划出版一本符合本校电气工程及其自动化专业特点与定位的《电力系统综合自动化》教材。 7.教学文件的制订与完善 这一环节由相关部门辅助完成,主要包括:修订教学计划、教学大纲,突出实践性环节;制定实践教学的各项规章制度,对教学过程实施动态监控,建立实践教学的质量评价指标体系,定期由教师和学生填写,对检查的结果进行分析和综合并形成反馈,再根据反馈的信息调整教学计划,以此形成良性循环;将教学大纲、教学计划、教学日历等相关教学文件装订成册,规范管理。 三、结束语 本系列课程的建设通过“优化理论课程、强化实践环节”,形成一系列颇具特色的教学理念、内容、方法和手段。主要课程教学特色如下:进行了理论课程的优化重组,形成了课内研究型授课方法、课外自选研究专题、数字化实验平台、研究型实验等系列研究性教学方法。总结和补充国内外科研重大成果和学科前沿;加强实践教学环节的作用,通过建设可由以前单一的基础性实验模式发展为基础实验、设计型实验及综合开发型实验,并对综合设计型、创新型实验实行开放式教学;综合运用多媒体课件、Flash动画、数字化实验新技术等多种现代化教学手段。突出网络教学特色,可实现网上课件演示、习题提交解答、制定网上学习活动等,对加强教学效果,激发学生的学习热情,将起到积极的促进作用;建立实验教学网站、构建网络实验教学平台,推进学生自主学习、合作学习、研究性学习的实验教学新模式;将教师的最新的科研成果转化为教学资源,开发先进的电力系统动模数字化实验平台,同时教学研究也可以带动科学研究,促进数字化实验平台的研究。 工程系列论文:新疆焦煤集团中级以上管理人员工程系列知识分子中层管理人员163人体检分析 2007年对焦煤集团中级以上管理人员及工程系列知识分子中层管理人员进行了一次健康体检,共检163人,其中男124人,女性39人,年龄32~55岁,平均42.55岁;汉族153人,少数民族10人,焦煤集团公司部分领导因工作关系,未在此体检之列,检查结果具体情况分析如下。 根据体检的要求,做了心电图的检查,肝、胆、脾、胰、双肾的B超检查,X线胸片的检查,乙肝表抗及大生化的检查,以及内科的一般检查。经检查发现163被检中,心电图提示窦缓伴律不齐的10例,肢导低电压伴ST-T异常改变8例,肺型P波1例,左室肥厚1例,右心扩大1例,右位心1例。B超提示胆囊炎合伴胆石症的28例,脂肪肝46例,右肾囊肿3例,多囊肾1例,右膈粘连1例,肺气肿5例。表抗+大生化检查,甘油三脂偏高或明显升高66例,尿酸增高或明显增高41例,胆固醇增高28例,丙氨酸氨基转移酶升高29例,草氨酸氨基转移酶升高19例,空腹血糖增高或明显增高27例,肌苷升高2例,表抗阳性2例。一般内科体检,心律不齐10例,心动过高3例,心动过缓5例,血压偏高或明显增高36例,其中血压122/82~140/98mm之间25例,血压 142/100mm者11例。 甘油三脂偏高或明显升高的66例,占体检人数的40.49%;脂肪肝46例,占体检人数的28.22%;尿酸增高或明显增高的41例,占体检人数的25.15%;丙氨酸氨基转移酶增高29例,占体检人数的17.79%;胆固醇增高28例,占体检的17.17%。经过心电图检查及内科听诊,心脏有异常的38例,占体检人数的23.31%,血压偏高或明显增高36例,占体检人数的22.08%,空腹血糖偏高或明显升高27例,占体检人数的16.56%;草氨酸氨基转移酶升高19例,占体检人数的11.65%。胸片提示有异常情况9例,占体检人数的5.52%。 从上述分析可以看出,集团公司中级以上的管理人员以及工程系列知识分子中层管理人员人员,目前身体状况不容乐观。163人体检高血脂的人达66人,其次是脂肪肝46例,尿酸高41例,心脏有异常情况38例,血压偏高或明显增高36例,胆囊炎合并胆石症28例,血糖高27例。前面所列举的有明显异常情况的,一般与生活习惯有很大关系,现在人民生活水平普遍提高了,所以导致上述疾病的明显增高。 笔者建议,要保持清淡、低油、低脂、低糖饮食,多食水果蔬菜、戒烟限酒,多运动、劳逸结合的良好习惯,必要时及时就诊治疗。 工程系列论文:博物馆展陈建设工程系列问题的思考 内容提要:博物馆展陈建设是多项专业工程的综合建设,本文针对博物馆展陈建设中容易发生遗憾和遗漏的环节,提出有益于工程建设的想法。文中重点分析了博物馆展陈建设中的分项工程管理,在安防建设、多媒体和灯光搭设方面从专业的角度给出了相关建议,为提升博物馆建设水平提供有益的理论和经验。 关键词:安防;多媒体;灯光;进度 “十一五”期间,国家出台了一系列针对博物馆建设发展的政策,为中国博物馆未来的发展指明了方向。今后博物馆的发展应注重数量与质量的共同提升,①从“馆舍天地”走向“大千世界”,让博物馆更加满足公共文化设施的功能需求,成为文化大繁荣大发展中的一个重要组成部分。 博物馆作为丰富人民文化生活的场所,通过对展陈环境的搭建,把精美的藏品展现在观众眼前,吸引更多的人走进博物馆,是博物馆质量提升的具体表现。而博物馆在展陈建设方面,由于缺少相关专业人员,使得工程建设不得不以请代建公司代为管理的方式进行,博物馆的建设工程成了交钥匙工程,导致了建设完工后经常会发现有这样和那样的遗漏,甚至出现不宜使用的情况。下面将通过对展陈工程建设中几个重要环节的分析,探寻其中具体问题的解决办法。 招标文件的制定 博物馆作为非营利性质的公共服务设施,其建设资金一般都来自政府财政,近年来政府对于财政的支出管理相当严格,这就要求建设方在建设中严格按照国家法律法规执行。在招标文件制定过程中充分考虑到每一个细节,这其中除了馆舍的展区设施项目外,还有一些容易被遗漏的项目,如公共服务设施、无障碍设施、环境绿化、电容量扩容等方面。此外,在招标文件中应对标书中的工程造价确认有所规定,所有主材和辅材的品牌材质要做细致的界定,对于各方的权利和责任做详细的划分,由监理人员和审计人员共同对造价进行控制,做到合理申报,多方控制。在招标阶段,由于有些不诚信的施工单位会通过对招标文件的修改,达到降低价格的目的,所以就要求建设单位必须仔细比对招投标文件,避免漏项的出现而造成不必要的损失。 分项工程的管理 ㈠分项工程管理原则 由于博物馆较高的功能需求,使得其分项工程种类繁多,包括:强弱电、消防、安防、暖通、加固、展柜等。多项目同时进场开工,直接导致施工面的重叠和人员设备的难以管理,所以总的原则就是把握每个施工项目的流程和熟悉相关专业项目的规范要求,根据现场的情况和实际使用需求,合理的划分和衔接各分项工程的施工面。当出现施工重叠面较多的情况时,宜采取以下措施: 1、要求施工单位提前排定施工进度和材料进场表,错时进场施工。 2、保证每周召开一次分项工程协调会,根据现场情况制定分项工程施工细则,汇总和公布各分项工程进度,并做到赏罚有分。 3、主线施工单位必须在每个任务节点考虑次线施工单位的因素,例如强弱电施工时必须考虑展柜的设计尺寸,计算预留管线长度以及为其他布线工程预留空间和管道,避免重复施工。 4、所有分项工程的设计与施工必须服从政策法规要求,例如同样是顶部施工,暖通设备的管线如果与消防管线设计重叠,则必须以消防管线的布置为先。 5、对于已出现的施工矛盾,建设方代表必须深入现场直接协调解决,避免由于时间因素导致矛盾的扩大。 安全设备的搭建 博物馆既是公共服务设施,又是文物保管单位,所以安防建设是博物馆建设中最重要的分项工程。但在进行安防建设中,防火与防盗究竟谁该服从谁,一直困扰着博物馆的建设者们,而要建成一流的展馆,协调好它们之间的关系尤为重要。如何做到既满足文物的安全要求,又符合消防验收规范呢?综合多方经验告诉我们,只有在建设初期,针对消防和安防统一规划设计才能从根本上解决这个难题。我们知道,目前展馆安防的主要手段是由物防与技防组成,在没有统一规划的情况下,其只能实现单一的防盗功能,一旦其与消防设备功能融合后,矛盾就迎刃而解了。这里以消防通道为例,我们可在钢制防火门上安装门磁感应器,正常情况下闭合门磁,当入侵发生时可以通过报警设备通知值班人员,如发生火情,消防主机可以接管操作,优先处理,切断门磁电源,打开生命通道同时通知监控主机发出入侵报警,也就是双联动的概念。 ㈢多媒体设备的搭设 多媒体展陈作为现代化展览中必不可少的展示工具和辅助手段,其在博物馆展陈工程建设中所占的比重越来越大,对它的验收要求也区别于普通的安装工程,除了要在展览中起到画龙点睛的作用,还必须兼顾造价、节能等多方面的因素。 在硬件选择方面,如何让硬件配合软件双向和谐发展是建设者们需要仔细考虑的问题。在硬件选择时,应从博物馆的实际情况出发,充分考虑配置、维保等各方因素对造价的影响,通过对每个单元软体程序的分析,以及其在展览中所处地位的高低,阶梯式地选择合适的硬件,避免攀比之风和铺张浪费等情况的出现。同时考虑到未来的维护成本,尽可能选择同品牌且易于维护的产品将有效降低维保的难度。 柜灯光的布局 如果说展品是展览的骨骼,多媒体是让展览流动起来的血液,那么灯光就是展览的灵魂,好的灯光设计可以让展览更具艺术气质,合理的灯具类型和照度角度的选择,可以为观众营造一个和谐舒适的展厅氛围的同时又满足凸显文物展品的需要。环保与创新将成为未来展览灯光设计的主要方向,大环境中过去我们经常看到的顶部直接照明已渐渐被展柜与场景中的反射光源所取代,不仅满足了环境效果的要求还间接达到了节能的目的。在通柜中选择可调照度与角度的轨道射灯除了可以让文物的轮廓更加突出,也为日后的灯具维护提供了便捷。在射灯灯口选择合适的滤镜,将有效避免光斑的形成,也使得照明光线对文物的损害减到最低。为独立柜配上寿命更长,能耗更小的Led光源将大幅降低由于维护展柜而对文物造成损坏的几率。大型场景中,分轨分层照明的应用可以使得人物和背景的明暗关系更加分明,同时方便博物馆根据不同的展览需求及时调整照明层次。 施工进度管理 在最后的环节中,我们不得不提到工程进度这个概念,博物馆建设作为政府工程,在造价和质量都满足要求的前提下,加快施工进度,按时交付使用是最难完成也是最不可预见的目标。由于并没有立竿见影的控制手段,所以根据实际经验,采取以下措施将会在一定程度上降低工期延误的发生几率: 1、划分时间控制节点,采取进度考核的方法,利用每周的进度会,对上周的进度进行总结和考核,对下周的进度提出节点控制要求。 2、以总进度为依据,明确各分包单位的分包目标,通过合同责任书落实分包责任。 3、及时协调施工中遇到的各种问题,顾全大局,围绕核心问题把握进度。 4、尽量避免边设计,边施工的建设模式,频繁变更设计方案同样会使工程进度受到影响。 博物馆功能的特殊要求使得其区别于普通的大型公共建筑,它建设完成后需要集展览陈列、文物保护、公众服务宣传、修学休闲于一身。而建设过程更是涉及招投标、展览格局设计、消防安防、强弱电、进度管理等多个领域。作为涵盖多项专业领域的展陈工程,就需要建设者们在设计与建设时站在全局的高度统一规划,充分考虑准备阶段、建设阶段和维护阶段中各分项环节的具体要求,对博物馆建设过程中的规律及遇到的问题,做出理性的思考,为工程建设提出合理化的建议,帮助施工单位及时修正错误的工程决策。希望文中对当下博物馆展陈工程建设思路的梳理,有助于提炼、归纳出有益的理论和经验。 摘自《博物馆功能和职能的加强与完善》作者:单霁翔 在国际博物馆协会第 22 届大会管理委员会学术会议上的发言 工程系列论文:案例式教学模式在岩土工程系列课程教学中的探索与实践 摘 要: 岩土工程系列课程是土木工程专业的重要专业基础课程,也是实践性较强的应用技术类课程。文章在教学实践中结合岩土工程系列课程的特点,坚持土木工程应用型人才培养的目标定位,以工程实践能力培养为核心,将工程案例引入岩土工程系列课程教学中,深入探索分层次培养学生工程实践能力的途径,为土木工程专业应用型人才培养提供有力保障。 关键词: 案例式教学模式 岩土工程系列课程 工程实践能力 1.引言 近年来,随着教育部“质量工程”、“卓越计划”的实施及土木工程行业的发展,我校作为省属一般性本科院校将土木工程专业人才培养目标定位调整为:为地方经济和土木工程行业培养具有创新意识和较强工程实践能力的复合性应用型人才,其中工程实践能力的培养是应用型人才培养的关键。 岩土工程系列课程是土木工程专业课程体系的重要组成部分,系列课程的教学与实践对土木工程专业人才培养具有重要意义。为实现土木工程类专业应用型人才培养目标,我校岩土工程系列课程教师以提高教育教学质量为宗旨,以改革课程体系、教学内容、教学方法和手段为重点,在教学质量与效果、教学环境与教学条件建设等方面均取得较好成绩,其中案例式教学在岩土工程系列课程理论教学中取得较显著的教学效果。 2.案例式教学的实施 岩土工程系列课程(包括工程地质、土力学、地基与基础工程等课程)是土木工程专业的重要专业基础课程,也是工程实践性较强的工程技术类课程。系列课程教师在保证实现人才培养目标的前提下,与精品课程建设相结合突破以传授知识为中心的传统教学模式,通过案例式教学将理论教学与工程实践相互融合、理论教学中渗透工程应用培养学生理论联系实际及分析问题解决问题的能力,探索以能力培养为核心的新型教学模式,这项研究与实践开辟了综合素质与工程实践能力培养的新途径。 在教学实践中,岩土工程系列课程的案例式教学以工程应用为导向,与教学内容结合适时引入工程案例,激发学生的学习兴趣,引导学生深入思考。案例式教学模式从真实的工程案例出发,注重“主导―主体相结合”,既重视发挥教师在教学过程中的主导作用,又充分体现学生在学习过程中的主体地位。经过多年的探索与实践,系列课程的案例式教学已形成两个教学层次,即工程案例引入式教学模式与工程案例探究式教学模式。 2.1工程案例引入式教学模式 岩土工程系列课程均为实践性较强的课程,如果只按教材的章节按部就班地介绍成熟的基本理论和设计方法,则学生会感到抽象和枯燥,不利于学生对知识的理解,违背课程的学习规律。为此,收集整理国内外土木工程建设、防灾减灾及软弱地基加固等工程问题及所运用的技术方法,以实施这些技术方法形成的真实而完整的典型工程案例为教学资源,结合相关教学内容进行介绍与分析,将理论与工程实践紧密结合,加深学生对理论知识的理解。工程案例引入式教学是以激发学习兴趣和增强感性认识为核心的案例教学,已经成为岩土工程系列课程最常用、最有效的教学模式。 2.1.1结合重大地质灾害开展教学 在工程地质课程的地震部分引入2008年“5.12四川汶川地震”和2011年“3.11日本大地震”等重大地震灾害。2008年5月12日14时28分,四川汶川县发生8.0级特大地震,震中位于北纬31.0度,东经103.4度。而在2011年3月11日,日本气象厅宣布,日本于当地时间11日14时46分发生里氏9.0级地震,震中位于宫城县以东太平洋海域,震源深度20公里。地震引发大规模海啸,造成重大人员伤亡,并引发日本福岛第一核电站发生核泄漏事故。教学中,及时将这些典型地质灾害引入课堂,并在此基础上介绍地震的形成原因、类型及地震的危害等相关概念与知识,以帮助学生建立防灾减灾的意识与责任感,促使学生探索防灾减灾的工程措施。 2.1.2结合社会焦点和热点工程问题开展教学 在土力学课程的地基变形与稳定部分曾引入“成都楼歪歪”事件和“上海市闵行区莲花河畔景苑小区在建住宅楼倒塌”事件等社会关注的工程事件。2009年7月17号,成都“校园春天”小区6栋和7栋两栋楼发生倾斜,两栋楼越向上贴得越近最窄距离为6厘米,6栋、7栋相邻的墙壁呈20度夹角,屋内墙面出现细微裂痕、房门变形,邻近的8栋楼业主家里也陆续发现了细细的墙面裂缝。而在这3栋居民楼的楼下,道路路面出现多条纵横交错的裂痕,最宽达1厘米以上。道路与两边绿化带相交处,出现最宽达14厘米的裂缝。路边就是小区的围墙,上面也有五六条裂缝,最宽的一条达到4厘米。经过分析认为是相邻的“德馨苑”小区开挖基坑,影响到“校园春天”小区楼房的稳定性。此事件被网友称为“成都楼歪歪”事件。而在2009年6月27日,上海闵行区莲花南路罗阳路口一幢13层在建商品楼发生倒塌事故。事故发生后专家分析事故原因与该商品楼的地基基础问题有关,此事件的发生在社会上引起强烈反响。将这些社会的焦点与热点工程问题作为案例引入教学,对激发学生的学习兴趣和增加学生对工程问题的感性认识具有事半功倍的作用。 2.2工程案例探究式教学模式 工程案例探究式教学模式以工程实践能力培养为核心的教学模式,教师通过对工程案例的介绍,引导学生了解工程实践背景,对当前教学内容进行自主学习与探索,为工程实践能力的培养奠定基础。 2.2.1课内探究式教学模式 此方法在学生已掌握理论知识的基础上针对具体的工程问题提出观点,课堂上学生可以各抒己见,互相启发、集思广益地找出解决问题的最佳答案。这种方式有利于培养学生独立思考的能力与语言表达能力,提高分析问题和解决工程问题的能力。 比如,曾在工程地质课程中的地下水危害部分引入地面沉降、海水入侵等内容,以此引导学生探索解决问题的途径。其中地面沉降问题是区域性地面高程下降的一种环境地质现象,也是一种对资源利用、环境保护、经济发展、城市建设和人民生活构成威胁的地质灾害。地面沉降成因复杂,公认是由于抽汲地下流体,而引起松散层内液压降低,是导致区域整体性沉降的主要原因。随着我国工业化的快速发展和城镇化进程的加速,由于过度开采地下水,我国的地面沉降问题越来越突出。目前,我国的地面沉降主要发生在长江三角洲、华北平原和汾渭断陷盆地这三个地区。而海水入侵问题则以大连地区为例,大连市作为海滨城市长期以来由于布井不合理,地下水开采量过大,渐渐引发区域地下水位下降、地下水资源衰竭、海水入侵等问题。这些发生在身边的事件增强了学生对地下水引起的地质灾害问题的认识,促使学生围绕这些问题展开深入思考。 又如在地基与基础工程教学中结合经典工程案例“意大利比萨斜塔”开展教学。教学中向学生介绍几个世纪以来,比萨斜塔倾斜的原因始终是广泛关注的问题,各种解释众说纷纭。进入二十世纪后,“地基原因”逐渐占了上风,这种解释认为,比萨斜塔倾斜的主要原因是塔本身的重量较大,塔基北部的地下的土质较松软,无法承受塔的压力而导致塔身发生不均匀沉降。同时,列举拯救“意大利比萨斜塔”的历次地基加固方案,如环形基坑卸载、灌浆加固等引导学生开展课堂讨论。 2.2.2课外探究式教学模式 此方法由教师布置课外综合性作业,考查学生对课程知识的掌握情况,并以此作为评定学生成绩的依据。学生根据课堂所学内容,课外积极查找资料完成作业,事实上学生查找资料的过程就是再学习的过程。通过课外的自主探究学习,学生运用理论知识解决工程实际问题的能力得到提高。 在教学实践中,一般结合重点工程问题布置课外作业,要求学生以小论文等形式提交学习成果。近年来,曾结合大连地区建筑工程、道路工程等普遍存在的滑坡问题及地铁、隧道工程存在的坍塌问题,以“建筑工程中滑坡的防治措施”及“地铁、隧道工程坍塌问题产生原因及防治方法”等为题目,引导学生探究综合、复杂工程问题的解决方法。 3.结语 教学实践证明,在岩土工程系列课程中进行案例式教学模式的尝试可以丰富课堂教学内容,强化学生的自主学习意识和工程实践能力,有利于提高岩土工程系列课程的教学质量,有利于实现土木工程应用型人才的培养目标。 工程系列论文:基于系统思想培养的系统工程系列课程建设 摘 要 在系统工程系列课程的教学过程中加强系统思想的培养对控制类研究生树立完整的系统观具有重要作用。结合教学实践,对基于系统思想培养的系统工程系列课程建设进行了探索和实践,从加强对学生培养系统思想的引导、加强学生系统思想培养方面的训练、引入系统级任务驱动的教学模式、将科研成果融入到实际教学中等方面探讨了基于系统思想培养的系列课程建设。实践表明,在控制类研究生的系统工程系列课程的教学过程中加强系统思想的培养有利于学生系统思想和创新能力的培养。 关键词 系统思想 系统工程 系统观 课程建设 系统工程师的培养已经成为国内外大学教育的一个重要方向,如果在控制类研究生教育中忽略了系统思想与理念的培养与引导,而只是局限于具体的、具有非常强的时间性的技术细节,将很难培养出符合飞速发展的时代要求的具有很强的适应能力与创新能力的新型人才。①②作为系统思想和工程技术核心体现的系统工程系列课程的建设对控制科学与工程、系统科学等学科的研究生培养有着重要意义。③该系列课程包括系统工程理论与方法、线性系统理论、运筹学、系统辨识与自适应控制、制造系统工程、生产系统的建模与仿真等,在控制科学与工程学科体系建设中占有举足轻重的地位,可为研究生形成关于系统工程的知识体系奠定基础。探索与实践表明,在控制类研究生的系统工程系列课程的教学过程中加强系统思想培养对培养学生树立完整的系统观,使其能站在系统观的高度来观察、分析和处理现实世界中的实际问题具有重要作用。④ 1 在系列课程建设中加强系统思想培养的意义 控制科学与工程学科所设置的一些基础课程和专业课程最终都是为系统设计服务的,特别是系统工程系列课程,是进行系统设计的基本工具,与系统设计结合紧密。⑤⑥而培养控制科学与工程学科研究生的目标,学生应当具备系统级设计能力,因此系统思想的培养应该贯彻在学生的培养过程中。 在系统工程系列课程中加强学生系统思想的培养,可以让学生学会站在系统层面上看问题,具有系统观和整体意识;让学生掌握基础知识的体系结构,将各个基础知识点融会贯通,并将基础知识与实际工程相结合;让学生学会对系统进行逐级分解,并进行设计的方法。总之,加强系统思想的培养有利于将学生培养成具有总体系统设计能力的人才。 2 当前系列课程教学过程中存在的问题 系统工程系列课程经过近几年的建设,为本学科硕士研究生形成关于系统工程的基础知识体系发挥了重要作用。这些课程主要讲授开发、运行各类复杂系统所需要的思想方法、工作程序和分析手段,包括贯穿始终的系统思想和系统工程技术,既有系统工程的理论基础,又有系统工程的方法论和应用。系统工程系列课程在控制科学与工程学科研究生人才培养过程中所具有的重要地位决定了其在教学中的重要性。在实际教学中,学生对课程学习非常重视,学习热情也很高,但在教学过程中还存在不少问题,影响了教学质量和效果。 (1)传统的系统工程系列课程的教学方法偏重于其中数学方法的掌握和应用,而对于更重要的系统思想却很少关注。 (2)教学中忽视了实践的重要作用。学生们只是学会了基本原理,而不注重系统工程在实际中的应用,不能将系统工程的理论和方法与本专业结合起来。 (3)学生的头脑中没有完全形成“系统”的概念,表现在理解系统最优化比较吃力。这主要是因为学生对“系统”的认识不足造成;另外,教学方法和教学手段的相对落后也阻碍了学生头脑中及时形成“系统”的概念。 基于以上教学实践中遇到的问题,并结合本校办学定位与人才培养目标,系统工程系列课程需要结合控制类学科的建设目标,将系列课程建设成培养学生系统思想的示范性重要平台。 3 基于系统思想培养的系统工程系列课程建设实践 (1)加强对学生培养系统思想的引导。引导学生瞄准世界科学的前沿,研究和思考人类社会和科学面临的重大现实问题。正面地介绍现代系统科学的思维方法和思想成果,使学生对于现代系统科学带来的启示有所了解,有所体会,让学生们能和国际学术界同步地研究和思索。教师以专业学科领域研究的历史沿革和跨学科分析的视角准备自己的教学内容,通过基础理论的传授方式引导研究生了解所学专业领域的研究前沿。教师引导学生对系统思想进行培养,包含指导学生对本学科或者相近学科领域相关的方法论理论进行比较深入的学习。 (2)加强学生系统思想培养方面的训练。在系列课程的授课过程中有意识地加强学生系统思想培养方面的训练,在课堂上组织学术报告、学术交流、学术辩论等,课后组织学生进行资料查阅、对实际问题进行系统分析并进行论文撰写。着重细化系统初步分析、规范分析、综合分析方法,并要求学生根据实例利用系统工程的思想和方法做出相应分析。⑦如在“系统工程理论与方法”课程的授课过程中,组建由三到四人组成的分析小组,各个小组首先完成第一阶段布置的思考讨论题,并且在“系统工程方法论”一讲结束前,结合自己所要开展的课题研究或者以前自己曾实现过的系统提出一个可以用系统分析原理进行分析的问题,或者根据教师提供的问题背景,初步形成小组拟进行分析的题目(课堂讨论Ⅰ);随着课程内容的推进,各小组完成系统分析报告的框架,结课前在课堂上进行交流(课堂讨论Ⅱ);课程结束后需要完成正式的系统分析报告,分析中鼓励学生使用必要的专用软件。课外自觉并及时地做好各章节的思考与练习题,并在此基础上做好两三次集中的课堂练习,强化对基本知识的掌握。 (3)引入系统级任务驱动的教学模式。以系统级任务为脉络展开教学,并在教学过程中始终强调系统分析与设计的思想,通过系统级任务将各个基本知识点整合在一起,让学生可从整体上把握知识的体系结构。系统级任务设计应当体现系统设计的基本方法,如果总体任务具有一定的复杂度,则可将任务逐级分解为一些子模块,从而将系统思想融入到任务当中。 (4)加强系列课程之间的联系,建设案例库。在尽量考虑系列课程联系的基础上,加强对系列课程中各门课程教学理念、教学方法、教学内容等方面的研究。在考虑完成本课程教学内容的基础上,增加能增强系列课程中课程间联系的知识点的讲解学时。⑧对课程内容相关的案例进行收集与设计,加强系统工程相关案例库建设,以丰富课堂内容,供学生进行案例分析使用。 (5)将科研成果融入到实际教学中.老师们在承担相关研究生课程时,将自己的科研成果尽量融入到实际教学中去,将实际的工程系统作为工程实例呈献给学生,让学生进行系统分析。通过将实际工程系统作为教学案例并和理论教学结合,让学生融会贯通所学的知识点,通过自己的思考拓宽自己的视野,使其能站在系统观的高度来处理现实世界中的实际问题。⑨ 4 结论 系统工程系列课程的建设对研究生建立完整的系统观具有重要意义,对学生系统思想和创新能力的培养意义深远,通过这些课程的学习,基本掌握了系统工程方法论,能初步用系统的观点分析问题,并基本掌握系统工程分析解决问题的基本概念、基本原理和基本方法,初步具有运用系统工程方法分析解决实际问题的能力。我们对基于系统思想培养的系统工程系列课程建设进行了一些探索和改革,将系统思想的培养融入到系列课程的教学过程当中,既有利于培养学生的系统设计思想,也有利于学生知识体系结构的形成。当然,在系列课程建设中培养学生系统思想的教学改革是一项长期而艰巨的任务,还有大量工作需要我们去继续努力,我们要不断积极探索和研究培养学生系统思想的方法、措施和管理手段,以适应培养具有很强适应能力与创新能力的新型人才的需要。 工程系列论文:面向移动应用的软件工程系列课程改革方案的研究 摘 要:近年来,移动软件行业蓬勃发展,市场对此方向的人才需求也急剧增加,鉴于移动应用与传统桌面应用在软件开发过程、开发方法、质量管理等多方面存在不同,高校现有的软件工程系列课程内容也需随之调整。在深入分析了移动开发的特点和目前高校软件工程系列课程所存在问题后,该文从教学内容、教学方法和考核机制三方面论述了面向移动应用的软件工程系列课程建设的研究内容及实施方案,该方案的初步构建和实施,对于系统的增加学生的移动开发知识,训练移动开发能力具有重要的意义。 关键词:软件工程 移动应用 课程改革 当前计算机的发展已经进入了移动互联网时代,智能手机、平板电脑,甚至电视机都成为了计算机终端,继而社交、导航、支付等应用日益盛行。随着对移动设备使用率的飙升,人们对移动应用的需求骤增。从2011年至今,移动软件开发成为就业首选,移动软件开发技术也成为学习热点和就业必杀技。分析移动互联网行业的人才需求,首先是熟练的移动开发技术,此外还要求人才的创新能力和知识结构的跨界复合能力。该院将软件工程专业设为教学试点,调整培养目标,改革软件工程系列课程,强化移动开发知识和技能,以适应日益完善的移动开发生态体系。 1 教学改革的目的和意义 移动应用(Mobile Application)简称APP,是指运行在智能移动设备上的软件。从本质上讲,移动应用仍是软件,其开发过程依然遵循软件工程过程。但是,移动开发有其自身独特的技术特点,平台多样化、数据安全性、系统能耗等传统桌面软件开发相对关注程度较少的问题,在移动应用领域尤为突出。 另外,移动应用也有其独特的开发模式。2014年8月15日,在主题为“在移动计算时代获得成功”的客户研讨会上,Gartner研究副总裁Van Baker提出了“传统应用程序开发实践将对移动应用失效”的观点。他表示“应用程序开发经理应该采用功能、性能、负载、用户体验测试以及敏捷开发实践。”以区别于传统的线性软件开发过程。移动应用所采用的这一开发模式将开发和测试周期延长至企业应用使用的整个周期。开发完成一定功能,立即测试,并部署上线使用,根据反馈和需求变化,再继续开发,测试,部署。即将原来线性的周期,变为更短的不断循环的多个小周期[1]。 综上所述,移动应用呈现出一种不同于传统桌面应用的开发模式和特点。而与此同时,在高校的软件工程系列课程中,却缺乏对近年来蓬勃兴起的移动应用软件开发过程的应有关注。为此,研究移动应用开发中的需求工程、软件重用与软件质量度量等问题,分析相关研究者的研究成果与开发者在工程实践中的实际应用成果,并将其引入软件工程系列课程中来,作为相应的教学内容,对于提高计算机相关专业学生的移动应用开发能力与移动互联软件工程意识都将有着重要的推动意义。 2 教学改革的内容 通过在该院建立软件孵化实验室作为改革试点,对移动应用软件开发过程进行跟踪和分析,总结经验不足,将软件工程系列课程改革的重点集中在3个方面:优化教学内容、改进教学方法和完善考核机制。 2.1 优化教学内容 该院软件工程系列课程包括理论类课程、系统开发设计类课程和实践类课程等,而鉴于移动应用开发与传统桌面应用开发的主要区别集中在软件过程模型、软件质量度量、对用户界面和用户体验的关注上,因此,该次课程改革方案主要集中在《软件工程》、《统一建模语言UML》、《人机交互》和《软件测试》四门核心课程上。 (1)在《软件工程》课程中,除介绍传统软件工程知识体系以外,增加移动互联软件开发过程和模型的相关知识,并在实践环节中,使用并验证此类知识。 (2)在《统一建模语言UML》课程中,依然采用案例驱动的教学模式。在实践环节,增设移动应用开发案例,并指导学生通过UML对案例进行分析与建模,对比非移动开发案例,体会其间异同。 (3)在《人机交互》课程中,除介绍人机交互界面的一般设计原则及方法以外,补充有关移动界面的设计原则、要素、设计技术与工具的相关知识。在实践环节,增设基于Android的移动应用设计实战项目,让学生体验移动界面开发过程。 (4)在《软件测试》课程中,除介绍常规功能测试和性能测试的方法以外,针对移动应用在用户操作方式、界面布局、设备网络连接方式等方面的特点,补充移动应用的用户体验、网络链接及安全性、兼容性等方面的测试知识。在实践环节,增设移动应用的系统测试项目,让学生参与测试用例和测试过程的设计,总结其与传统桌面应用测试间的异同。 2.2 改进教学方法 由于软件工程系列课程具有理论与实践紧密结合的特点,所以仅采用传统教学方法是不能满足社会对软件工程人才的培养需求的,因此需综合运用各种先进的多媒体技术作为教学手段,配合多样化的教学方法,以达到既普及知识又训练技能的目的[2]。 (1)课堂教学方法的改革 鉴于软件工程类课程具有较强的应用和实践性,在授课过程中,建议采用案例教学方法,教师变身为项目导师,充分调动和发挥学生的主导作用,引导学生独立思考,寻求和验证解决方案,激发学生的创新能力。 在此基础上,推动实施软件工程课程群“一案到底”教学法[3],摒弃传统教学中以课程章节或知识点作为案例的讲解方法,改进原有系列课程中独立选择案例的教授方法。精心挑选综合性的系统案例,既保证学生对其业务处理熟悉、感兴趣,且功能足够全面、具有代表性,又要兼顾传统桌面应用和移动应用的特点。通过课堂教、学互动完成对案例核心部分的分析和设计,并形成完整的解决方案,使学生深入理解课程内知识点之间、课程之间、以及课程与实践之间的衔接关系,并逐步形成整个软件工程课程体系的全局观。 (2)实践教学方法的改革 在完成核心部分的解决方案后,综合性案例的扩展部分可作为学生自主实验内容。如果案例规模较大,则可采取分组形式完成。通过案例实战,将理论与实践紧密联系在一起,有效调动学生主动学习的积极性,锻炼学生在课堂所学知识的指导下独立分析问题和解决问题的能力,加强学生团队合作和沟通表达的能力。 在单独开设的实践环节中可采用“项目式-任务驱动”教学方式,以学生为主体,将项目或案例进行任务分解,并分配到各小组,要求学生严格按照时间要求完成任务,并进行讲评和答辩。同时,针对移动软件开发中具有的软件规模较小、需求较明确等特点,采用“场景法”,由学生扮演最终用户的角色,切身感受和想象手机用户在不同场所需要的交互和功能,继而完成软件的需求采集、需求分析、设计和测试任务,在很大程度上调动学生学习的兴趣和主动性[4]。 (3)加强课程信息化建设 充分利用学校的在线教学平台,共享教学资源,将教学计划、教学内容、自学任务和课后作业等及时,帮助学生更好的学习。教师主动与学生进行网络互动,利用各种沟通交流工具,了解、解答学生在学习过程中遇到的问题,掌握学习情况,及时调整教学进度,帮助学生实现课外主动学习的目标。 教师在授课的同时,通过此平台进行网络课程建设。教师定期对内容进行维护和更新,修订教学大纲、课件、案例库等教学资源,增设有关移动软件开发的相关知识和内容,收集有关移动应用领域的成功案例,对软件工程系列课程完成全方位覆盖,并保证知识新颖、内容详实,实现网络平台内容的动态化。 (4)扩宽学生获取新知识的途径 除了课堂教授、实践过程巩固等教学方式外,通过“任务型”教学、案例分析拓展实战、推荐阅读经典教材、借助网络资源等方式鼓励学生多渠道获取知识,培养学生自主学习的能力,增强职业素养。 2.3 完善考核机制 由于软件工程系列课程的特点,其培养目标要求学生在理解基本理论和原理的基础上,能够熟练掌握主流软件的工程管理体系、质量管理体系、系统建模工具、程序设计方法等技术,培养科学的思维方法和开发方法,并提高动手实践能力和独立分析解决问题的能力。而现有的考核方式过于单一,重结果而轻过程,考核内容偏理论轻实践,大大影响了学生学习的积极性和兴趣,而对学生动手实践能力的培养没有得到应有的重视。因此需建立科学完善的课程考核机制。 (1)注重过程考核 将过程考核纳入考核评价体系中,并适当增加比重。过程考核内容主要体现为课堂出勤率、案例的参与度、自主完成作业的质量、实践环节解决方案等。通过将考评侧重点向过程考核转移,督促学生积极主动的学习。 (2)完善实验考核制度 在传统的实验教学中,实验指导教师对学生实验成绩的评定主要是以出勤率、实验成果和实验报告作为评价依据,这种考核方式通常无法考核出学生的真实水平,且所有学生用同一种标准来衡量,尽管公平却不利于学生个性的发挥和创造力的培养。可将实验项目分配至各小组,对学生实验成绩的评定综合考虑整个小组的实验结果、学生的态度和表现、在小组内部发挥的作用等方面,并增加小组集体答辩和小组互评环节[5],增强学生团队合作意识和集体荣誉感。 3 结语 随着移动互联软件开发产业的蓬勃兴起,移动互联企业的人才需求突飞猛进。与移动互联开发相关的软件工程领域的研究也方兴未艾。作为人才培养土壤的高等院校,其软件工程系列课程中目前更是缺乏其应有的支撑内容。因此,在高校软件工程系列课程中,提出合理的软件互联知识域框架,引入移动互联开发所需知识,增加移动互联实践案例,建立配套的考核机制将成为必然之举。一方面可以为面向移动互联及“大数据”的先进软件工程技术提供理论研究基础,另一方面也为学生在移动互联开发时代提供技术利器,以更好的适应社会发展的需要。 工程系列论文:以培养学生工程设计能力为目标的机械工程系列核心课程教学改革研究 摘要:培养工程设计型人才是工业现代化的迫切需求。我校结合机械设计制造及其自动化专业的人才培养目标,针对机械工程系列核心课程的教学现状,进行了以培养学生工程设计能力为目标的教学改革。以完成工程项目的CDIO过程作为核心课程群设置或整合、教学内容安排,以及师资和教材建设的核心,以完成“完整技术工作”的训练实现工程综合应用能力的培养,加速学生从在校生到工程技术人员的角色转变。已历经机械工程系累计4届学生的实践,取得了很好的效果。 关键词:工程设计;核心课程;CDIO;完整技术工作;角色转变 一、培养工程设计型人才是工业现代化的需求 随着计算机、微电子、自动控制等技术的发展,工业自动化正向集成综合自动化过渡。机械设计制造及其自动化技术的综合应用正起着越来越重要的作用,由于机械产品及设备的技术复杂性和涉及知识的交叉性,使得现有的技术人才难以胜任技术含量较高的工作。 机械制造业是工业自动化的重点,机械设计制造及其自动化是工科院校主要专业,其培养的学生毕业后相当一部分将直接面向工厂、面向车间、面向工程应用与设计的现代化主战场。而现有的高等教育人才培养模式长期采用灌输式理论教育,且受多种因素制约,学生对工程实际的认知较少,综合运用知识的能力较差。学生毕业进入企业后,由于遇到的实际工程问题通常是隐性的,无法再像课堂学习一样,根据已知条件和固有步骤就可得到答案,加上新的科学技术成果大量应用于生产实际,设备的复杂性和涉及学科的交叉性大大提高,使得现阶段的高等教育人才培养模式已经阻碍了高素质工程技术人才的培养,其培育的纸上谈兵型人才已经远远不能适应工业现代化的需求。因此,各高校工科专业进行以培养学生工程设计能力为目标的教学体系改革已经迫在眉睫。 二、机械设计制造及其自动化专业工程设计能力的内涵 机械设计制造及其自动化专业的人才培养目标是现代机械工程师,使学生接受机械工程领域的基本知识和专业理论知识,受到机械工程师基本技能的训练。学生毕业进入企业后,除具备机械设计制造及其自动化专业的一般知识与能力外,作为现代机械工程师,还应具备以下能力:(1)能够正确判断机械设计制造及其自动化专业领域的工程实际问题;(2)具备针对工程实际问题的系统分析能力和解决问题的能力;(3)具备机械制造行业的工程设计、工程开发能力;(4)能适应机械制造行业涉及学科的交叉性和复杂性,具备协调与合作能力;(5)具备终生学习的能力。 三、机械工程系列核心课程教学培养现状 机械工程系列核心课程包含机械制图、机械原理、机械设计、理论力学、材料力学、电工电子技术、互换性与测量技术基础、机械制造工艺学、机电传动控制、液压传动与气压传动、数控技术等理论课程,以及课程设计、专业课程设计、毕业设计、认识实习、生产实习等实践教学环节。每门课程的理论性和实践性都非常强,与相关课程关联关系强,在机械类学生的知识结构中都具有举足轻重的地位。 以《机电传动控制》为例,该课程的理论性、实践性和综合性强,涉及动力学基础、电机与拖动、传感器、机床电气自动控制、电力电子技术、传动控制系统、可编程序控制器等知识面,关乎《理论力学》、《电工电子技术》、《机械制造技术基础》等前期课程,和《金属切削机床》、《机床夹具设计》、《液压传动与气压传动》等同期课程,甚至《数控技术》、专业课程设计、生产实习、毕业设计等后期课程的关联教学,在机械设计制造及其自动化专业人才培养体系中尤为重要。现有教学体系中,机械工程系列核心课程均存在内容量大,知识面广,教学以理论为主,实验为辅的现状。理论教学方面,由于原理图多,文字叙述较抽象,学生又无实物接触,难以全面了解、掌握机械工程技术在生产实际应用中的内涵和精髓,不仅影响了学生的实际应用能力,也降低了学生在今后的工作中不断学习提高的后劲。在工科教学中尤为重要的实验或实践教学环节,多采用验证型实践教学,且往往由于受控对象体积大、重量重、价格高、维护难等因素,难以大量装备于实验室,使学生在实践教学中无法感受工程实践的趣味性、知识性和实验成功后的成就感,在很大程度上挫伤了学生的积极性,更谈不上对工程设计能力的培养。对于教学另一重要环节,即考试,现有的考试方式仅注重于考查具体知识点的了解或掌握,比较理论化,并不注重与工程实际的联系,往往出现教师为考而教,学生为考而考、考后即忘的现象,无助于对工程技术人才的培养。 机械工程领域知识的复杂性和交叉性,使得实际工程问题通常是隐性的,学生毕业进入企业后,无法再像课堂学习一样根据已知条件和固有步骤得到答案,企业必须投入相关资源进行二次培养,企业的经济效益和高校的人才竞争能力都大受影响。因此,工科院校机械设计制造及其自动化专业,针对机械工程系列核心课程实施以培养工程设计能力为目标的课程改革,培养学生对工程实际问题的分析判断能力、工程设计能力和终生学习能力是实现该专业人才培养目标的需要,是适应社会发展需求的需要。 四、以培养学生工程设计能力为目标的机械工程系列核心课程教学改革研究与实践 我校以培养工程设计能力为目标的机械工程系列核心课程教学改革的思路是以培养学生工程设计能力为总体目标,贯彻以工程项目构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运作(Operate)全过程为载体的CDIO高等工程教育理念,打破以理论知识全面性为原则的专业课程群设置方式和课程教学内容安排方式,以完成工程项目CDIO过程作为课程群设置或整合、课程教学内容(含实践教学)安排、教学方法以及师资和教材建设的核心,系统推进教学改革。一个典型的领域工程项目(一级项目),其CDIO过程所需的专业知识和技能几乎可以涵盖一个专业方向甚至一个专业的所有课程(含实验),这就给专业课程群设置及其教学内容整合提供了一个内在的“纲”,极大地增强了专业课程群的整体性。与此同时,工程项目的实施流程及各部分工作内容也为专业课程的教学内容和教学重点安排提供了有效依据。以工程项目运行过程来驱动课程教学实施,构建真实的工作场景,以完成“完整技术工作”的训练并以此来实现工程综合应用能力的培养,加速学生从在校生到工程技术人员的角色转变。解决现有教学体系中重理论轻实际、教学过程中缺乏工程实践和工程设计的引入、教与学均是纸上谈兵等教学问题;解决现有实验环节以传统的验证型实验为主的实验教学模式下,学生动手能力差、综合分析问题能力欠缺,以及现有实验设置与工厂实际脱离、与先进技术的发展和应用相脱离的现状,使实验教学环节与培养工程设计人才目标相促进;解决现有考试方式“考”老师所“教”、考试内容简单化、命题标准化等教学问题,真正避免现有教学制度下,老师教学生“考”而不是教学生“学”和“用”的现状。 针对教学体系改革,建立以能力培养为中心、以工程设计为主线的课程教学体系,优化课程结构,改革教学内容。如教学过程中,以“车用气瓶螺纹接口自动加工专机”的完整设计工作为主线,给出学生某企业待加工气瓶产品的不同形状与尺寸规格、加工精度要求、加工效率与设备成本要求等参数,要求学生直接进行该产品加工设备的设计。整个教学过程既围绕“气瓶螺纹接口自动加工专机”的实际工程课题研究,又紧密围绕《机电传动控制》课程各章节内容,注重工程实际在恰当知识点的引入。如进行第二章“机电传动系统的动力学基础”内容的教学时,将转矩折算与电机选择、专用钻孔动力头设计、车床变频器主轴改造等工程实际案例逐层相结合,扎实培养学生的工程设计思路和能力。教学过程中适当引入“三通球阀加工专机设计”、“铝塑药品包装机改造”、“80喷漆线伺服系统”等相关工程设计实例贯穿课堂的教学和设计指导。部分章节如“继电器接触器控制系统”、“PLC控制技术”等采用了现场教学模式,使学生易学,老师易教。 在《机电传动控制》课程教学改革过程,共有三条主线:其一,课程自身教学系统主线;其二,工程设计项目与实验教学主线;其三,对相关课程知识进行验证学习的主线。三条主线围绕工程设计项目主线同步展开,最终为学生的《机电传动控制》课程服务。学生在课程学习过程中,在授课教师的带领下,进行了企业委托项目《气瓶螺纹接口自动加工专机》的研究与设计。因涉及学习内容多,工作量大,单靠课堂学时远远不能完成。但是由于构建了一个学生进入企业后真正的现代化生产主战场,极大地激发了整个团体的学习积极性和创造性。依靠课后大量的资料查阅与学习,课堂上再结合教师对《机电传动控制》相应章节的讲解与对该工程项目的设计思路引导,学生在课程学习期间即完成了该项目的工厂调研、工艺分析、方案设计、刀具设计等工作,完成了企业要求的设计任务。并成功申请了发明专利“气瓶螺纹接口自动加工生产线”1项和实用新型专利“直动式电控叠加溢流阀”、“专用锪车复合刀具”等9项,目前均已获得授权。由于学生学习积极性高涨,课后主动学习时间大增,在这个环节中扮演重要角色的教师的实际教学过程相对以往教学模式轻松。教师更多是扮演“导师”角色,而不是以往的“填鸭式”教学;学生通过实际的工程设计历练逐步建立和深化了工程意识与能力,达到的是双赢效果的工程设计人才培养目标的实现。同步实施的实验环节改革,强调针对工程实际进行设计、选型、搭建、调试的系统性实验,培养动手操作和创造能力,注重该课程与相关课程的关联设计,注重该环节理论与实践的联系;对于考试环节,不以最后一考来定输赢,而以阶段性工程设计与期末整体性设计相结合,笔试与口试结合,注重工程设计的实际应用方面的考评。 五、总结 目前,我校《机电传动控制》课程以培养学生工程设计能力为目标的教学改革已经实施了五年,并带动了机械工程系列相关核心课程群的教学改革。由于在改革实践过程中,以工程项目运行过程来驱动课程教学实施,以完成“完整技术工作”的训练实现工程综合应用能力的培养,加速了学生从在校生到工程技术人员的角色转变。从用人单位反馈情况(两届)看,就业学生在创新能力、实践能力、知识结构、团队意识、岗位适应能力等方面较往届有较高水平的提升。 总之,我们将继续积极进行改革,密切观察实施过程,冷静分析成绩和不足,不断总结经验教训,期望能为中国的工程教育改革做些实事,提供新的改革思路,为培养符合现代企业要求的工程技术人才做出贡献。 工程系列论文:机械工程系列核心课程的交叉渗透浅析 摘 要 机械工程技术的综合应用正起着越来越重要的作用。研究机械工程系列核心课程的知识交叉渗透,能解决教学中各课程步调不一的问题,消除“知识孤岛”现象,帮助学生建立完整的专业知识体系。同时,提出了进行核心课程交叉渗透研究需注意的一些问题。 关键词 机械工程 核心课程 交叉渗透 知识孤岛 1 工业自动化的集成综合发展对机械工程领域人才培养提出了更高的要求 随着计算机、微电子、自动控制等技术的发展,工业自动化正向集成综合自动化过渡,机械工程技术的综合应用正起着越来越重要的作用。机械工程的发展已经进入一个新的阶段,其概念和体系已经涵盖了信息处理技术、自动控制技术、系统工程理论、计算机技术和现代设计方法等知识的高度综合交叉。 机械制造业是工业自动化的重点,机械设计制造及其自动化专业是本科院校常设的主要专业,其培养的学生毕业后相当一部分将直接面向工厂、面向车间、面向机械工程应用与设计的现代化主战场。机械工程领域的技术复杂性和涉及知识的交叉性,使得市场需求对未来就业者的知识结构、综合素质能力提出了更高要求,制造业对具有厚机械基础、宽专业口径,同时实践能力和适应能力强的复合型人才的需求很大,这给我们的教学工作带来了严峻的挑战和切实的机遇。 2 国内外高校机械工程类专业课程设置及其教学现状 基于机械工程类专业平台,能灵活应对该领域技术复杂性和涉及知识交叉性的人才培养模式及教学体系,国内相关专门研究及实践均较少。国外在这方面的研究目前主要有美国大学提出的“本科整体知识观”,其强调大学课程的完整性,各课程之间应构成一个相互关联的统一知识体系,使本科教育内容尽可能系统、连贯并形成一个整体,并正成为美国21世纪大学教学改革的发展趋向。日本机械类课程比较注重应用性和广泛性,着眼于与实际工程应用和工程设计的联系,扩大机械相关知识的学习。德国的工科类高校则比较注重理论课程与实践教学的衔接,注重对复合型人才的培养。这些都是值得我们借鉴的经验。国内,吉林大学针对会计学专业课程进行过知识交叉性的研究。 国内高校机械工程类专业的人才培养方案,基本都按照“厚基础,宽口径,注重实践环节”的原则设置,不可避免地出现理论课程压缩的问题,又进一步限制了学生学习和发展的空间。因此,培养适应社会需求的复合型机械人才,建立合理的专业知识培养框架知识体系,更重要是培养学生的自学能力,在实践中能灵活分析和解决问题,从而将高等教育的阶段性教育转化为终身教育,是目前国内高校亟需研究的问题,也是国外机械工程类高等教育研究的热点。 机械工程类人才培养模式一般采用基础课、专业基础课和专业课构成的三段式框架,基于这一框架,由主干课构成机械类人才培养的主要知识系统,由其他课程构成关联知识系统和辅助知识系统。通过近几年来调研国内外众多高校的机械类专业人才培养方案及其教学现状发现,目前在机械类专业人才培养体系的课程设置及教学过程中,主要存在以下问题: (1)相同的知识和内容,在诸多门课程中重复出现和重复讲解的现象,即各专业课程间存在知识的交叉与渗透问题。各课程教学体系在知识的呈现和表述上各自为政,出现“你唱你的,我说我的”步调不一致现象,教学的广度和深度取决于教师对教学大纲、课程的理解和对学生的了解,而不是来自社会对人才的需求。这样一来,在其他专业课或专业基础课中已经讲授过的知识和内容,在教学中重复出现,不仅浪费了教学资源、教学时间和教师的劳动,同时也收不到应有的教学效果。特别是在中、后期的教学实践中,专业课程间的交叉与渗透出现的频率更高。 (2)不合理的课程交叉点设置打断了完整的“教”与“学”的链条。具有先后知识衔接关系的课程可能同时进行甚至错位安置,使得本应实现的拓宽同期课程学习、印证前期课程学习、为后续课程打下教学衔接基础的完整教学链条被打断,学生难以建立完整系统的专业知识体系。尤其在工科教学中尤为重要的实验教学环节,在一些高校纷纷实施的“开放型实验”模式教学改革过程中,对培养创新能力和实践能力,并对理论课程进行验证学习的实验环节与理论学习环节存在着更为严重的脱节现象。 (3)各课程独成体系,缺乏连接能力,课程与课程之间的衔接存在诸多知识“孤岛”,不能使学生建立完整的机械工程知识体系,进入社会后适应能力差。忽视课程之间的衔接关系,各自为政的教学模式使得有些知识支离破碎、关联松散,学生的整体知识体系构建过程受到影响,掌握的知识具有片面性。学生毕业进入企业后,由于遇到的实际工程问题通常是隐性的,无法再像课堂学习一样,根据已知条件和固有步骤就可得到答案,加上新的科学技术成果大量应用于生产实际,设备的复杂性和涉及知识的交叉性大大提高,知识“孤岛”缺乏连接,导致学生“只见树木,不见森林”,难以应对在将来工作中出现的新问题,适应力差。这也是美国一些高校失败的教训,我们应当注意。 3 实施机械工程系列核心课程交叉渗透研究需注意的问题 (1)工业自动化集成综合发展形势下,机械工程人才培养模式、课程体系与社会对人才需求之间的关联关系与契合程度。机械设计制造及其自动化专业的人才培养目标为具有宽厚的现代机械工程及自动化理论基础和较强的工程意识、实践能力及创新精神,能在机械工程及自动化领域从事设计、制造、技术开发、科学研究、生产组织和管理等方面工作的高素质应用型高级专门人才。视野开阔、具有灵活应对机械工程领域复杂技术和涉及交叉知识的能力、社会适应性强的专业人才才能适应工业自动化的集成综合发展。机械类专业的人才培养方案及课程体系,就必须具有完整性和连贯性,注重学生知识结构的平衡,建立起结构紧密、整合的本科课程体系。 (2)探索可行的教改模式,机械工程系列核心课程间的交叉渗透,促成知识和技能的灵活迁移与紧密联系。在现有各课程体系各自为政的情况下,研究如何创设一种类似于学术(或科研)研究的情景,协调机械工程系列核心课程的交叉与渗透,在教学中加以引导,推陈出新、举一反三,促使学生在学习的过程中加强知识与技能的迁移和练习,培养学生自主独立地发现问题,运用实验、操作、搜集与处理信息等探索活动,达到知识、技能、态度的发展,特别是探索精神和创新能力发展。 (3)基于机械工程系列核心课程交叉渗透平台下各课程的具体教学体系、知识体系、教材体系、实验体系,研究各课程具体的教学广度与深度。需注意机械工程领域知识复杂性与交叉性背景下,人才培养方案的适应性修订或调整;解决专业平台下课程之间的知识交叉渗透问题的同时,需注意衔接课程教学的深度与广度问题。 同时,需注意在教学过程中,创设一种类似于学术(或科研)研究的情景,利用机械设计制造及其自动化专业核心课程的交叉渗透,增强学生对其他课程乃至整个专业知识体系的关注度和信赖感,培养其大机械工程的视野和主动学习能力。 4 总结 通过研究机械工程系列核心课程的交叉衔接关系,可完善机械设计制造及其自动化专业核心课程群逻辑上的一致性与连贯性,消除现有教学体制下课程间的重复或“孤岛”。同时,帮助学生建立机械设计制造及其自动化专业整体知识体系,使其面对机械工程领域实际问题能融会贯通、相互促进、多角度思考以及综合判断,提高他们的竞争能力和生存能力,变阶段性教育为终身教育。 工程系列论文:结构工程系列课程的综合改革与整合实践 【摘要】本文提出把结构工程系列课题的专业课设计部分,以一个整体方案将各分支连接起来,然后进行整合,使其达到系统化的教学目的,从而明确学习理论知识的目的,提高专业设计的质量,培养学生的综合能力。 【关键词】结构工程 综合改革 整合实践 本科教学中的理论部分都是多年延续的知识,学生在学习的过程中不知道如何将书本上的知识合理的应用到现代建筑结构中,因此,多数毕业生反映工作后还要重新学习,导致学生学习兴趣差,理论学习不扎实[1];同时设计和施工部门也反映学生在实践和理论的结合方面领悟性差,培养起来时间长。因此,本文对结构工程的系列专业课进行了综合改革与整合实践的初探,希望使毕业生能够尽快进入实战的工作环境中,达到入手快、实践能力强的目的。 1. 结构工程设计类课程现状分析 (1)学生从大学一年级和二年级进行基础课的学习,从大学三年级开始进行专业课学习,结构工程设计类专业课安排见图1,专业理论课和设计课彼此独立 [2]。而进行一个具体结构工程其包含的设计理论知识是多方面的,首先甲方下达设计任务,建筑和结构设计人员按照场地情况(水文地质条件、周边环境等)和设计要求,初步确定建筑方案和结构选型,方案通过后进行建筑设计,然后由结构设计人员开始结构设计。内容主要包括荷载计算――构件主要内力计算――梁、板、柱等主要结构构件的选择和计算――节点、附属构件、围护结构的构造和计算――基础的设计和构造。 (2)一个结构工程设计中所涉及到的专业课有:房屋建筑学、结构选型、结构力学、钢筋混凝土、基础工程、土力学、土质工程学等各门专业课程,在一个工程中各环节彼此衔接的非常紧密合理。而在教学任务中则拆开授课,各自完成独自的教学任务,学生学完专业课后,所掌握的专业知识是孤立的,缺少完整性。 (3)以钢筋混凝土结构为例,见图2,理论部分讲解的是在各种受力状态下,钢筋混凝土结构的计算方法,包括各种主要构件的计算;设计部分讲解的是在各种结构体系中主要构件梁、板、柱以及剪力墙等部件的计算。授课方式也仍然是基础课的教学方式,学生通过学习也只是了解混凝土结构构件怎么设计计算。当在实际工程中,遇到各部件的衔接部分时,就不知道如何下手。因此,这样的传统教学模式(各门专业课课程内容相对独立),导致了理论与实践的严重脱节。 2. 结构工程专业课程整改措施 在现有理论教材和课时的基础上进行整合,合理的布局,进行整合优化现有课程,使学生学习达到事半功倍的效果。 2.1课程改革与整合。 (1)从大一到大三的基础课内容和授课方式保持传统授课模式,需要学生牢固的掌握专业基础知识,从大四开始,进行专业设计部分,首先,教师通过基础课对学生的了解选择由浅入深的设计方案,再根据设计方案选择需要的教师,不要采用一个方案一个老师讲到底的传统教学方式,这样教师各自发挥各自的长处,同时与现代结构形式相联系。但是需要教师之间彼此沟通,集体备课,共同讲解一个设计方案的整个设计过程,防止知识的漏讲和重复讲解,每个教师在讲解每个阶段的设计时,要尽量让学生联想专业基础部分的知识。这种授课方式是设计任务不变,设计人员不变(即学生),而老师在变,每个设计阶段都是由对该设计方法最为熟悉的教师去讲解,充分保证教学质量。 (2)设计内容不再是纯粹的砌体设计、钢结构设计或混凝土设计,按照设计院的要求布置任务,模拟真实的设计工作流程,按照工程招标要求和工程地质条件,进行结构选型以确定合理的结构形式,结构形式的确定要突破传统的结构体系,与当代建筑的发展需求相结合,由此得到的结构设计方案可能不再拘泥于一种材料,可能是:钢材、混凝土或砌体,或者是某两种或三种材料的结合,根据教师的教学领域选择不同的专业教师进行深入讲解。在整个专业课设计过程中,学生随着教师的讲解,需要进行一榀框架的手算和整体结构的电算,将结构从基础到主体部分的设计全部完成。 2.2整改方案的优势。 (1)学生尽快进入实战状态按照设计流程进行教学。 (2)教学质量容易保证,因为每个环节都由最熟悉该部分的教师讲解。 (3)避免教师讲授的永远是自己熟悉的方案,讲来讲去十几年不变,严重与社会脱节,对学生的发展不利于。 (4)增加学生的学习兴趣,由于明确了学习目标,增强了学生学习的兴奋点,学生对下一设计环节充满期盼。 3. 结束语 结构工程设计类课程是结构工程学科专业基础课的总结,具有非常重要的作用,是学生进入工作岗位之前的专业准备阶段。对于这一重要的教学阶段,教师应很好的运用,真正要学生从理论升华到实践,培养出更有特色的学生,使其更能适应建筑业的快速发展。 工程系列论文:“公路工程系列课程”国家级教学团队建设 【摘 要】教学团队的建设是“质量工程”的主要内容之一。文章对长安大学公路工程系列课程国家级教学团队的设置特色与建设发展进行了归纳和总结,阐述了团队在公路工程系列教材与教学队伍方面的建设内容与成果和教学改革措施,以及在全国范围内应用推广教学成果的情况。 【关键词】公路工程 系列课程 国家级教学团队 基金项目:“公路工程系列课程”国家级教学团队建设项目(2009)资助。 教育部要求,各地、各高校要通过国家级教学团队的建设,改革教学内容和方法,开发教学资源,促进教学研讨和经验交流,推进教学工作的传、帮、带和老中青相结合,提高中青年教师的教学水平;探索教学团队在组织架构、运行机制、监督约束机制等方面的运行模式,为兄弟院校培训教师提供可推广、借鉴的示范性经验。 根据公路工程课程的特点,针对教学中存在的问题,本课程教师队伍在教学方法、课程内容、教材编写和实践教学改革上进行了大量的探索与实践,取得了显著成效,《路基路面工程》与《道路建筑材料》分别于2008年和2010年被评为国家级精品课程。 教学团队的建设是“质量工程”的主要内容之一,是精品课程的支撑者和执行者,是保证课程教学质量的关键因素[1]。 团队概况 长安大学道路与铁道工程学科经过五十年的建设与发展,已成为我国公路交通科学研究和高层次人才培养的重要基地。1981年以来先后取得硕士、博士学位授予权,1999年建立了博士后流动站,2000年获准设立长江学者奖励计划特聘教授岗位,2002年被教育部批准为国家重点学科,拥有特殊地区公路工程教育部重点实验室和道路结构与材料交通行业重点实验室,“道路桥梁与渡河工程专业”被评为国家级特色专业和陕西省名牌专业,“土木工程实验中心”为省级教学实验中心。 在本学科发展过程中,形成了一支面向道路桥梁与渡河工程专业及相关专业的本科生,讲授由公路工程专业基础课和专业课构成的课程群,教师的政治素质好、业务水平高、职称年龄结构合理、治学严谨、专业配套且稳定的“公路工程系列课程教学团队”。团队中现有教师7人,其中教授6人、副教授1人,博士生导师5人,6人具有博士学位。教学团队中包括省级教学名师、国家新世纪“百千万”人才、教育部新世纪优秀人才、交通部优秀青年骨干教师等优秀人才。团队带头人是著名的公路专家、“新世纪百千万人才工程国家级人选”、“陕西省优秀留学回国人员”和“教育部优秀青年教师”。 团队建设 1.教学队伍建设 (1)现在教学队伍情况。团队建设需要成员具有优秀的教师风范。团队成员具有良好的教师风范不仅为学科建设作出突出贡献,也为全校师生树立榜样,发挥引领和示范作用[2]。配置好团队成员是建设和培育高水平教学团队的基础[3]。 团队中现有教师7人,其中教授6人、副教授1人,博士生导师5人,6人具有博士学位。本团队以公路工程本科专业系列课程建设为平台,经过长期的教学科研积累和改革实践,形成了学历层次高、年龄结构合理、教学质量好、学术水平高、团结协作、富于创新的团队特色。 (2)培养青年教师,接受教师进修工作。 ①为使青年教师尽快提高教学水平,对青年教师培养实行导师制,由教学经验丰富的教师作为指导教师,言传身教,在各个教学环节指导青年教师适应教学要求,从课堂助课、批改作业、参与课程设计等环节参与教学实践,培养青年教师认真扎实的敬业精神和教学方法。 ②定期组织讲课观摩、经验交流等活动帮助青年教师成长,定期开展教学内容和方法的研讨活动,培养青年教师树立热爱学生、热爱教学、热爱教育事业的思想。 ③有计划地安排青年教师进入同济大学、美国弗吉尼亚理工大学等国内外著名大学深造和进修。 ④鼓励并带动中青年教师参加各类科研课题,特别是积极鼓励中青年教师指导和参与学生的课外实践活动,所指导的学生多次在全国竞赛中获奖,其中获得“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖1项和三等奖4项,还获得过“挑战杯”创业计划竞赛、第二届全国大学生交通科技大赛、全国大学生数学建模竞赛以及全国大学生电子设计竞赛等奖励。 ⑤在加强对团队内青年教师培养的同时,本团队还指导来自福州大学、重庆交通大学、兰州理工大学、西安建筑科技大学等多所兄弟院校的青年教师在职攻读博士学位,收到了良好的效果和派出学校的好评。 2.教材建设 公路工程是实践性很强的专业,随着工程技术的发展,尤其是我国近年来公路基础设施建设的快速发展,新技术、新工艺、新材料不断涌现,教学内容的更新和教材建设必须适应新的形势。 本教学团队注重教材建设,编写了8部本科生教材,其中《路基路面工程》与《道路勘测设计》2部为国家“十一五”规划教材,2部为面向21世纪教材,3部获得了省部级优秀教材奖。道路承担教改项目10余项,获得省级奖励5项和软件著作权多项。《路基路面工程》与《道路建筑材料》被评为国家级精品课程,《基础工程》被评为省级精品课程。 3.教学改革措施 (1)改进教学方法。为进一步提高教学效果,学校投入大量资金用于多媒体课程的建设。本团队积极组织教师制作多媒体教学课件,通过电子邮件或网络答疑等方式探索与实践网络教学,积极改进教学方法和手段,极大地提高了学生学习的主动性和积极性。 采用启发式教学方法,重视实验和实践,注重学生创新精神的培养,所指导的学生多次在全国竞赛中获奖,其中获得“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖1项和三等奖4项,还获得过“挑战杯”创业计划竞赛、第二届全国大学生交通科技大赛、全国大学生数学建模竞赛以及全国大学生电子设计竞赛等奖励。 (2)改进教学内容,修订教学大纲。在教学中注意教学重点与专业发展需求相结合,根据专业技术的国内外发展动向和新的行业标准规范的修订,结合教师科研与生产活动中的研究成果与工程经验,及时更新教学内容,保持教学内容的前瞻性,拓展学生的专业视野,增强学生的工作适应能力。 根据调整的教学内容和新编写的教时完成若干示范工程和培育创新研究基地用于教学。 本教学团队利用充足的科研经费自行开发或购置了相关实验设备,在进行科学实验的同时,分批组织学生进行参观,拓宽了学生的眼界,提高了其分析问题与解决问题的能力。 在科研工作中,有意识地给部分本科学生提供参与科研活动的锻炼机会,以培养其动手能力与创新能力。本团队教师指导的学生的科技创新作品《高性能化学构网改性桥面防水材料》获“挑战杯”全国二等奖,《基于废橡胶微波处理的以废治废型沥青路面再生剂》“获挑战杯”全国三等奖,《AMF-I型沥青路面磨光仪的研发及室内评价体系的建立》获全国第二届交通科技大赛三等奖。 本团队平均每学期举办学术报告与讲座3-4次,结合最新的科研成果,进行广泛地学术交流,极大地开阔了学生的视野。 应用推广情况 团队经过多年建设取得了丰硕的成果。本团队主持的教改项目的研究成果现已广泛应用于教学管理与本科人才培养之中。本团队进行的教学内容、教材建设、教学大纲等方面的教改成果已经在本专业的教学过程中得到贯彻。根据《道路桥梁与渡河工程专业人才培养模式及教学内容的研究与实践》的研究成果,按照我国目前公路建设大发展对人才知识结构的需求,调整了公路工程专业本科生课程体系和学时分配比例,一方面加强了学生的实习实践环节,另一方面增加了专业选修课的门类,不仅增强了学生的动手能力,还拓展了学生的知识面,增加了学生对毕业后工作的适应性,满足了公路大发展对专业人才的需求。 在公路工程专业的课程设置中,测量实习、道路勘测课程设计、勘测实习和道路勘测毕业设计是四个主要的实践性教学环节。以前由于受实习场地(校园)、仪器及经费的限制,测量实习和道路勘测设计生产实习只能采用传统的仪器和方法,这非但不能使学生得到全面的技术训练,也不利于学生对先进测设仪器和方法的掌握。自《公路勘测实习基地生产实习教学改革与实践》教改项目完成以来,加强了学生的教学实践环节,提高了学生的动手实践能力及独立从事测设工作的能力。与此同时,注重测量实习、勘测实习与道路勘测课程设计、道路勘测毕业设计之间的有机联系,加深了学生对实践教学内容的理解,提高了学生的实践效果。目前学校太白公路勘测实习基地在国内已颇具影响,不仅满足了本校公路专业学生实习的需要,而且多次接受本校土木大类专业和西安建筑科技大学、西北工业大学等学校的学生前来实习。 目前本团队教学研究成果不仅在本校的专业教学中取得了良好的效果,而且这些教学方法和教学内容,尤其是所编写的教材和制订的教学大纲也为国内多所高校的同类专业所采用和借鉴,对国内其他高校同类专业的课程建设起到了促进作用。 作者单位:长安大学公路学院 陕西西安 工程系列论文:浅谈交通土建工程系列特种新材料的性能与应用 摘要:由于我国有着极为广阔的幅员面积,无论是从地理因素、从地质因素、还是从气候环境因素的角度上来说,都有着较大的变化。为了能够确保各类环境条件下,交通土建工程建设项目质量的安全与可靠,就需要积极展开对各类特种材料的研发与应用,以适应不同环境对于建筑结构提出的挑战。本文以交通土建工程为切入点,对近年来交通土建工程施工领域所涉及到的新材料性能以及新材料的应用要点展开了较为详细的分析与探讨,希望能够通过对上述各类材料的综合应用,达到提高交通土建工程项目整体施工质量的目的。 关键词:交通土建工程;特种材料;性能;应用 交通土建工程的主要构成项目包括以下几个方面:1)公路建设工程项目;2)铁路建设工程项目;3)机场建设工程项目;4)海港码头建设工程项目。在上述各类工程项目施工作业的实施过程当中,受到环境、气候等多个方面因素的影响,施工难度会相对比较大。以我国西部地区广泛存在的盐湖区以及盐碱地而言,由于地下水当中存在有大量的硫酸盐以及硫酸成分,使用常规混凝土材料下可能会受到硫酸的侵蚀影响,对此区域内的建筑物使用寿命产生极为不良的影响。同时,在隧道等项目施工作业的实施过程当中,所穿越山体结构当中含有大量的煤层,煤层中的瓦斯浓度较高,常规内衬混凝土施工下的气密性无法满足其施工要求,存在一定的安全性隐患。为此,展开对特种新材料的研发,并将其作用于交通土建工程施工领域,具有极为重大的现实意义与价值。本文即围绕此问题展开详细分析与探讨。 1 超早强混凝土快速抢修材料性能与应用 超早强混凝土快速抢修材料首先应用于对军用机场跑道在受到敌方攻击的情况下需要进行的紧急性修复工作当中。超早强混凝土快速抢修材料是一种建立在特种超早强剂渗入干预状态下的水泥基复合材料。按照流动性的不同,可以划分为两种类型:1)超早强混凝土快速抢修材料。此类材料的流动性取值在30.0~50.0 mm范围之内;7d抗压强度高于80.0 MPa,28d抗压强度高于90.0 MPa;7d抗析强度高于10.0 MPa,28d抗析强度高于12.0 MPa;7d限制膨胀率为0.03 %,28d限制膨胀率为0.04 %;2)高流态型混凝土快速抢修材料。此类材料的流动性取值为260.0 mm;7d抗压强度高于60.0 MPa,28d抗压强度高于80.0 MPa;7d抗析强度高于5.0 MPa,28d抗析强度高于7.0 MPa;7d限制膨胀率为0.04 %,28d限制膨胀率为0.04 %,无明显变化。 超早强混凝土快速抢修材料的技术性能优势体现在以下几个方面:1)材料凝结硬化速度较快,支持在3.0~60.0 min时间范围内实现材料的终凝反应;2)早期强度发展速度较快,7d时间内的抗压强度、抗析强度数值能够迅速提升;3)超早强混凝土快速抢修材料具有一定的膨胀性特点,无收缩,同时具有较高的材料粘结强度;4)此类材料对于酸碱、高盐侵蚀环境具有良好的抵抗性,耐久性优势突出,抗冻等级高,不会对钢筋材料产生锈蚀作用。 超早强混凝土快速抢修材料的应用价值则表现在:对于超早强混凝土快速抢修材料而言,可将其作用于对道路混凝土材料的紧急快速抢修工作当中,路面修复完成后45.0 min内即可投入使用,具有相当快的恢复功效;而对于高流态型混凝土快速抢修材料而言,当前主要将其作用于对复杂环境与结构条件下,混凝土的灌注作业当中。道路抢修完成后10.0 min内可以承受重载货车碾压,对道路交通通行不会产生明显影响。 2 抗腐蚀混凝土泵送剂材料性能与应用 对于我国西部地区广泛存在的盐碱地、盐湖区而言,地下水当中往往含有大量的硫酸盐、以及硫酸成分。使得在以上区域内所形成的建筑物混凝土材料无法避免受硫酸的侵蚀作用、同时,由于我国当前所生产的抗硫酸盐水泥原材具有成本高、效果差的特点,始终无法从广泛意义上替代常规混凝土在工程中应用。而对于抗腐蚀混凝土泵送剂材料而言,由于将此类材料渗入常规普通水泥后可发挥良好的反应,对于当前的抗硫酸盐水泥原材具有良好的取代价值。值得在盐碱地、盐湖区有关交通土建工程的建设作业中加以广泛应用。 抗腐蚀混凝土泵送剂材料的性能优势体现在以下几个方面:1)在抗腐蚀混凝土泵送剂材料的干预作用下,所配置形成的混凝土抗蚀系数达到0.9 以上;2)抗腐蚀混凝土泵送剂材料满足我国当前有关行业标准《混凝土外加剂》(GB8076-2008)中对于混凝土泵送剂材料一等品的划分标准,对酸碱、高盐侵蚀环境具有良好的抵抗性,可提高混凝土使用寿命。 抗腐蚀混凝土泵送剂材料的应用价值则表现在:以隧道工程为主要作用区域,可以解决超强侵蚀性地下水环境当中,混凝土材料抗腐蚀方面的问题。大量隧道工程内衬混凝土抗蚀系数监测结果显示:在该材料作用下的实测强度可达到35.0 MPa以上,满足设计要求。 3 高压灌注堵漏材料性能与应用 在地铁工程、隧道工程等项目施工作业的开挖阶段当中,针对所涉及到的地下压力水围岩,需要通过灌注堵漏的方式,对此类质量问题加以可靠的解决。同时,针对已投入使用的大量地下工程而言,受到环境侵蚀以及使用年限等因素的影响,也不可避免的存在开裂、以及渗漏等方面的问题。而高压灌注堵漏材料无疑在此类工程灌注堵漏中具有深远的意义。 高压灌注堵漏材料的性能优势体现在以下几个方面:1)高压灌注堵漏材料遇水后会呈现出一定的发泡趋势,能够在较短时间内达到制止结构性渗漏水问题的目的,且可渗入直径在0.02 mm以内的发丝性裂缝当中,堵漏效果良好;2)在高压灌注机的压力干预作用之下,高压灌注堵漏材料能够通过止水针头渗入墙壁裂缝当中,并具有面向四周进行扩散的优势,能够实现大面积的灌注堵漏目的。 高压灌注堵漏材料的应用价值则表现在:可作用于对下工程开挖面岩缝渗水的灌注堵漏,以及隧道、地下室、大坝、屋面等各种已建混凝土工程的灌缝堵漏工作当中。在此基础之上,还可将此类材料应用于对地基的加固、以及护坡工作当中。 4 结束语 受到技术投入、设备投入等方面因素的影响,我国大量的已建交通土建工程项目的质量相对较低。加之环境、自然灾害、以及突发情况等因素的影响,往往会对交通土建工程运输作业的开展产生极为不良的影响。特别是针对如本文所提到的公路、铁路、机场、海港码头工程项目而言,一旦出现结构失稳等方面的质量问题,就需要及时对其进行修复,避免产生更加严重的后果。因此,就需要结合交通土建工程施工的实际需求,展开对特种材料的研究与开发,并将其作用于实践。总而言之,本文针对当前具有较大发展潜力的几类特种材料展开研究,总结了特种材料的性能优势以及应用要点,望能够引起各方人员的特别关注与重视。
机械电子工程论文:浅谈机械电子工程人才培养创新模式研究 【论文关键词】人才培养 机械电子工程 三维课程体系 创新模式 【论文摘 要】机械电子工程是机械、电子、计算机和自动控制等技术有机结合的一门复合技术,常被称为机电一体化技术,它代表着机械工程技术革命的前沿方向。其发展基础是要有 1.创新人才培养模式的内涵和要求 所谓创新人才培养模式,是指在新的教育思想和新的教育理论指导下,以培养具有创新能力的全面发展复合型人才为基本取向的教育教学内容和方法体系的总称。按照人才培养模式的内涵,创新人才培养模式在培养目标、专业设置、课程体系、教学方法等方面有其特有的要求。 1.1培养目标要求 培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的高级专门人才,重点突出培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。 1.2专业设置要求 按照“厚基础、宽专业”的要求,厚实公共基础、专业基础、人文社会科学基础,设置大学科、宽口径的专业,从根本上改变传统的专业面过窄的局面。 1.3课程体系要求 按照“拓宽基础、淡化专业、增强实践”的要求,辩证地处理好基础课、专业课、实践教学的关系,重视学生实践能力和研究能力的提高。与此同时,要增开跨学科、跨专业的课程,拓宽学生知识面,开阔学生视野,培养学生的创新思维,提高创新能力。 1.4教学方法要求 着力体现教学方法的创新,确立学生在教学活动中的主体地位,充分调动学生的学习积极性和创造性,发展学生的个性。 2.机械电子工程创新教育的现状分析 首先,从学生的角度看,参加创新活动常常出现这样的现象,刚开始参与时一哄而上,人数众多,且热情高涨,但往往善始者繁,克终者寡,五分钟热血的情况屡见不鲜。也有很多机电类学生从事课外科技活动粗枝大叶的多,小打小闹的多,起点较低。大多数学生参加课外科技活动仅是靠短时间的突击来完成,追求短、平、快,缺少明确的学习目的和端正态度,达不到知识的积累和实践 经验总结的目的。这显示了我国创新教育的差距。创新理念远未能得到有效的贯彻,学生缺乏学习的目标和动力,说明高校在创新理念的贯彻与培养上还是欠缺力度,做得还是不够。 其次,从参与创新活动的学生所具备的基础知识与实践能力上看,当前机械电子工程专业的学生的专业素养有下降的趋势,主要体现在以下方面:一是设计与绘图能力不足。学生基础理论学习盲目,导致基本功底不扎实,同时对传统机械方面的知识有排斥心理,一味地崇尚电子、控制、软件等所谓的流行专业;二是新技术、新手段、新方法应用不够。学生往往只知道那些教科书或老师讲授过经典的设计方法与案例,相关领域新的思想与理念很淡薄;三是学生动手能力较弱,实验能力较差。 还有,教师和学生是创新教育的两个主体,而教育体制是创新教育的基础。近些年老师压力陡增,大都面临着科研、教学双重任务,面对教学评估、项目经费任务等已经焦头烂额,而指导学生的工作量评价较低,这导致指导学生在一定程度上成为了老师的负担;对学生而言,旧有的教学模式,重书本重理论,轻实践轻动手,导致学生在专业学习上浮躁,基本功和实践能力差;面临越来越大的竞争和就业的压力,也显得无所适从。一个良好的体制环境是创新教育朝着健康方向发展的土壤。 3.机械电子工程人才培养模式的改革与创新 近年来,通过广泛调研就业岗位群工作范围和技术领域,分析人才知识、能力和素质结构,以社会人才市场现实与未来发展对人才的有效需求为导向、以职业岗位(群)能力需求为依据,从而确定毕业生综合技术应用能力结构和应有的知识、能力、素质结构,形成了“四层两段一贯穿”的课程结构体系,构建了“相互平行、融合交叉的理论和实践教学体系”,创建了“核心技术一体化”的教学模式。 (1)“四层两段一贯穿”的课程结构机械电子学科是基于机械、电子、计算机技术发展起来的新学科,所以加强理论体系和教学体系的研究具有重大的现实意义。课程结构体系分为基础教学、专业教学、专长教学、毕业设计与专业实习四个层面;基础学习和主体学习两个阶段。在整个三年教学时问内,专业技能实践培训模块贯穿始终。以机电一体化专业为例,“四层两段一贯穿”的课程结构的基础学习阶段为第一、二两个学期,学生除进行公共课学习之外,主要学习专业基础理论课程。专长学习是专业能力培养的深化,学生将学习到该专业中最新、最具特色的专业知识和技能。专业学习和专长学习中,学生将利用相关的实训设备进行专门化技能实训模块的培训,这些模块包含了机电一体化领域内的最新应用技术,大量采用“实例”和“真实环境”方式培训。学生动手、动脑相结合,专业能力培养和素质培养相结合,独立思考、独立探索能力培养同集体协作、共同交流能力培养相结合。 (2)相互平行、融合交叉的理论和实践教学体系开展课外制作活动是培养大学生创新精神和实践能力的最佳实践活动之一,特别是对机电专业学生来说,是开展专业知识综合应用能力训练的最佳平台。"。将课程进行有机整合,形成了上下贯通的理论和实践教学体系,两个教学体系相互平行,融合交叉,把技术的综合应用能力、实践能力和创新能力培养作为交叉点和教学重点。相互平行,是指两套体系的教学计划相互平行,课程流程相互平行;相互融合,是指课程知识内容与技术、技能培养相互融合,理论和实践教学场所相互融合;相互交叉,是指两套体系的功能相互交叉,知识、技术和技能培养的落脚点相互交叉。 (3)“核心技术一体化”教学模式“是以技术应用能力培养为中心,以核心技术综合应用能力培养为重点,将理论与实验、实训相结合,以课堂与实验(实训)室、实习车间、工厂车间四点为交叉网络的一体化教学模式。在本专业的课程体系中,尝试构建“可编程控制技术”、“驱动技术”、“传感技术”等核心技术。为了突出对学生在这些反映工业自动化技术最具代表性和先进性的技术综合应用能力培养,我们构建了针对这些核心技术的一体化教学模式。理论教学与学生上机编程、调试相结合,动脑与动手相结合,使学生能够较完整地掌握plc的基本原理、程序编制、程序操作和故障诊断技术。该课程设置使学生既掌握了plc基本知识和程序操作,同时在相关专业课中又涉及到plc在不同场合的应用,而在相关实训模块课中学生将plc技术综合应用到各种不同的生产环境中去。在每个实训室都有一种主要技术单元,同时,还有其它技术单元出现,宾主相拥,多次重复,但角度不同,强调的应用领域和水平不同。 4.结语 机电一体化技术是国民经济发展所急需的优势学科方向。要紧紧抓住人才需求变化的大趋势,准确定位,严谨制定人才培养计划,使教学紧跟机电一体化技术发展变化的趋势,为培养出符合机电一体化技术岗位实际需要的、高素质、强能力的合格人才而不懈努力。 机械电子工程论文:机械电子工程设计中的技术要点浅议 摘要: 在高速发展的社会时代,我国的经济和科学技术也在不断发展,机械电子工程涉及到我国各个行业领域,目前在研究上取得一定的成果,推动了教育,科研等方面的快速发展,它是衡量我国对外贸易的重要标志。然而我国机械电子工程技术设计过程还不够完善,还存在诸多问题亟待解决。本文主要对机械电子工程中的技术要点以及技术的应用进行浅谈,希望给相关工程人员提供参考。 关键词: 机械电子;工程设计;技术要点 众所周知,电子工程是由聚集电路、系统、数字信号处理、教育等多方面的综合性学科,是推动我国经济增长的主要力量。近些年来,电子工程快速发展,在教育和科研等多方面取得很大的成功,其水平达到了一个新的高度,但是电子工程在发展的过程中难免产生一些问题,并且其设计人员应该储备一定的知识,在设计方案中能发现问题,并采取解决措施,在此基础上优化设计方法。 1EDA 技术的发展介绍 EDA 技术在机械电子工程设计当中发挥了重大的作用,其构成部件主要包括下载器、适配器、编译器、综合器等,每个部件发挥着特定的功能,EDA 技术的主要载体是可以进行大规模编程的逻辑器件,硬件描述语言是 EDA 技术在编辑中的表达方式。EDA 技术拥有公开优势和描述范围广的优点,其自动化程度高,同时,在设计方案中有很高的辅助作用,减轻设计者在后期交流、修改和保存中的压力,能够快速解决在设计工程中出现的错误,方便操作者的调试。也正是因为 EDA 技术拥有很多的优势,因此逐渐被人们关注,但是迄今为人们对机械电子工程持有不同的态度和观点,人们质疑 EDA 技术认识不够,同时又由于 EDA 技术没有确切的定义及其机械电子工程的使用涉及到多种领域,因此电子工程将面临诸多的挑战。 2机械电子设计要点 2.1仿真技术 机械电子工程设计方案完成后通过一个系统的结构模拟,对设计方案的可行性进行分析的一门技术便称为仿真技术,其作用在于对设计方案在实际应用的模拟,通过建立数学模型及进行处理,发现设计方案的是否合理和科学,验证设计方案,避免在实际操作应用中出现一些可控性的问题,保证方案在实际中的应用,同时,EDA 技术还具有对电路结构和性能,各个电路的实际结构等进行检测和分析。 2.2对电路特性进行有效分析 对电路特性进行有效分析能决定设计方案在应用中的有效性高低,是 EDA 技术中不可或缺的部分,它决定设计方案能否在实际中得以应用,机械电子工程设计方案中所有的理论分析是通过 EDA 技术对电路特性进行有效分析,从获取其数据测试结果和特性分析来判断设计方案的可行性,因此在数据测试和特性分析这两方面必须保证其准确性高。在传统的电子工程设计方法中,其技术相对落后,从而在数据测试和特性分析等方面不能确保其准确度和电路测试的实际精度,可能对产品后期使用的稳定性有所影响。但是,EDA 技术能够精密准确的测试,确保该测量的准确度在一个较高的水平,在电路特性分析中具有系统性和全面性的优点,因此能够避免设计方案出现结构性的错误,确保机械电子工程设计方案在应用拥有较高可靠性和科学性。 2.3优化设计 EDA 技术可以测量电子工程在实际情况中的确切环境温度和其他数据,能对电子工程工作所需要的环境进行全面的检查及反馈分析结果,优化设计就是利用 EDA 技术,保证电子工程的正常使用外拥有最适宜的环境温度计和容差,提高方案的有效性,保证其可以正常的实施。设计者可以通过检查和分析结果对电子工程设计方案进行调整优化,完善设计方案,但是传统的机械电子设计检查技术无法达到此要求,不能保证其准确性及完整性,无法发现设计方案中存在的问题,难以使电子工程在实际应用中发挥最大的优势,提高其效率,可见,优化设计必须的使用 EDA 技术。 2.4机械结构要注意防止静电 机械结构是以一定的理论为依据,根据实际需求从而设计出具体的结构图的一种方案,应用于实物,最终要求达到设计方案中的结构构思。随着社会的发展,电子产品以轻、薄占极大的发展优势,因此,就必须对集成电路元件加以严格的管理,提高技术要求,基础的工作就是缩小线路和密集的电子组件排列的工作,减小集成电路占据较大的空间。机械就是用一定的理论作为支撑,设计者根据构思画出机械结构图,该机械结构图要满足实际方案且可以在具体实施中应用。而造成电子组件毁坏的致命因素是静电电场和静电电流,该破坏因素会影响到周围绝体元器件,致使元器件敏感度减低,从而产生许多安全隐患,因此,机械结构图一定的检查是否产生静电,及时修改机构设计图。 3EDA 技术在机械电子工程设计中的应用 随着社会的进步,机械电子工程的应用渗透到多个领域,同时吸引了许多机械工程人员参与其研究。与传统的机械电子工程相比,EDA 技术能满足广泛的生产需求,而传统的机械工程适用领域比较狭窄,仅仅只能在要求较低的基础领域才能发挥其优势,其无法引领世界电子工程技术的发展,俗话说,适者生存,传统的机械电子工程在科技进步的工程中将被遗弃,新型技术机械工程将引领我国电子工程的发展,恰好 EDA 技术的最大优势就是在于它的应用领域传统能填补传统机械工程中的欠缺,因此,EDA 技术在机械电子工程有很大的发展前景。 4结语 总之,EDA 技术在机械电子工程、社会发展和科技进步中有着不可忽视的功劳,其应用范围广,可行性高,适合社会的发展需求,因此我们应该推广 EDA 技术的使用与开发。为了满足社会的进步,与时俱进,设计人员必须要严格的按照设计流程进行,对设计方案进行仿真性检验、电路特性进行有效分析、优化设计,对电路进行分析,检查是否会产生静电;再者,必须大力支持从事机械电子技术人的工作人员,号召更多学者参与电子工程的研究发,尽可能弥补现有技术的不足,推动电子工程技术的改革与发展。 作者:陈龙威 单位:长江大学文理学院 机械电子工程论文:机械电子工程与控制工程研究 摘要:新时期我国机械电气工程的快速发展,对现代工业整体生产水平的不断提升产生了积极的影响。实践过程中为了增加机械电气工程发展中的技术含量,提升其潜在的应用价值,需要注重与之相关的控制工程应用分析。基于此,本文就控制工程在机械电子工程中的应用展开论述。 关键词:控制工程;机械工程;生产水平;应用 引言 加强控制工程在机械电气工程中的应用分析,有利于实现对机械电子设备实践应用中的科学控制,并保持机械电子工程良好的应用效果,为其发展注入活力。因此,需要从不同的方面入手,对控制工程在机械电子工程中的应用进行深入分析,并加强其应用效果评估,以便满足机械电气工程的实际发展需求。在此基础上,有利于加快我国经济社会发展速度。 1机械电子工程与控制工程概述 所谓的机械电子工程,是指在有效的技术支持下,使得机械控制及信息处理性能得以优化,并在性能可靠的机械装置支持下,构建出功能强大的系统,与机械工程及电子控制工程密切相关。实践过程中重视机电一体化发展,将更多的信息元素融入到机械电子产品中,有利于提升这类产品的潜在价值,从而为机械电子工程更好的发展创造出有利的条件。所谓的控制工程,本质上是一种综合性工程技术,在自动控制系统工程实践问题处理中发挥着重要的作用。实践过程中了解控制工程的相关内容时,需要充分地考虑工程控制论,并了解计算机及其它相关的理论,促使控制工程能够得到充分利用。当前形势下控制工程很有用中融合了多种技术,像计算机技术、自动控制技术等。因此,为了促进机械电子工程发展,充分发挥出控制工程的实际作用,需要落实好控制工程在机械电子工程中的应用研究工作,实现二者的协同发展。 2控制工程在机械电子工程中的应用分析 2.1基于模糊控制工程的机械电子工程 结合机械电子工程的实际应用概况,可知其在实践过程中具有加工流程复杂化的特点,对控制方法的要求非常高。针对这种情况,需要在控制工程的支持下,将模糊控制工程应用于机械电子工程中,促使其加工过程中的程序得以简化,且实现对机械电子工程中复杂加工问题的有效应对,满足其产品生产制造的多样化需求。同时,在模糊控制工程的支持下,机械电子工程实践过程中的偏差范围将会得到科学控制,进而提升其整体的生产实践水平。 2.2基于神经网络控制的机械电子工程 作为生物学基础上所得到的重要控制方式,神经网络控制实践应用中取得了良好的作用效果,为功能强大的神经网络控制系统应用范围扩大带来了保障作用。实践过程中若将神经网络控制方式应用于机械电子工程中,能够实现对机械加工中大量数据的科学控制,促使机械电子工程生产计划得以顺利实施,从而为其实际作用的充分发挥及生产水平提升提供保障。因此,机械电子工程发展中应注重神经网络控制方式的合理运用。 2.3基于自动控制系统的机械电子工程 为了使机械电子工程发展中能够实现对控制工程的高效利用,也需要充分地考虑控制工程作用下的自动控制系统在机械电子工程中的应用效果。具体表现为:①基于自动控制系统的机械电子工程,能够使整个生产过程得到有效控制,并保持机械电子设备良好的使用功能,促使机械电子工程的潜在应用价值不断提升;②在自动控制系统的支持下,机械电子工程的智能化、信息化程度将会加深,从而使其能够更好地适应当前的形势变化。同时,为了实现机械电子工程实践过程中的科技化与创新化,也需要重视自动控制系统的引入。 2.4基于专家控制的机械电子工程 实施机械电子工程中的磨削生产计划时,为了满足其精度控制要求,应考虑控制工程支持下的专家控制方式使用。在此期间,基于专家控制的机械电子工程中磨削精度控制,将会实现对生产过程中环境温度、变形问题、磨削力等不同因素的科学应对,使得机械磨削精度得以不断提高,保持其良好的控制效果。同时,机械电子工程中若加强专家控制系统的构建与使用,将会使其磨削加工中的误差控制的有效的范围内,给予机械电子产品质量提高必要的支持。长此以往,有利于加快我国机械电子工程发展速度,促使其磨削加工精度控制水平不断提升,保持产品良好的加工质量,降低加工问题发生率的同时优化机械磨削加工控制方式。 3结束语 综上所述,在机械电子工程发展过程中,若引入控制工程,扩大其在机械电子工程中的实际应用范围,具有重要的现实参考意义:有利于实现机械电子工程的可持续发展,促使其能够更好地适应时代的发展要求,从而为社会生产力的不断提高打下坚实的基础。因此,未来机械电子工程发展中应给予控制工程的合理应用更多的重视,从而使机械电子设备性能得以不断优化,并拓宽机械电子工程的应用领域,满足实践生产计划实施要求。 作者:胡林冰 单位:柳州市人民医院 机械电子工程论文:机械电子工程和人工智能的相关性 摘要:现代生活中,人工智能越来越多地出现在人们的身边。无论是娱乐所用的智能机器人,还是智慧城市提出的“智能生活”的智能家居,无一不透露着人工智能的应用。人工智能涉及到多个学科,包括仿生学、计算机科学、电子电路学等。本文就机械电子工程与人工智能的相关性展开分析,并由此对机械电子工程的未来发展作出了一定的讨论。 【关键词】机械电子工程;电子电路学;人工智能 世之瞩目的人机大战最终以阿尔法狗的胜利而告终。这场为无数人所关注的围棋比赛,刷新了人们对人工智能的认知。长久以来,人工智能对人类来说仿佛只是一个存在性的概念。殊不知,人工智能已经悄然分布在我们身边。对于人工智能的讨论和定性一直尘埃未定。但毋庸置疑,人工智能必然是未来的一个发展方向。人工智能涉及到众多学科,例如仿生学、电子电路学、机械电子工程学等。比起其他学科,机械电子工程是一门比较老的学科。无论是在理论的成熟性上,还是在应用的广泛性上,机械电子工程都有着得天独厚的优势。因此,研究人工智能的发展,必然离不开机械电子工程的相应支撑。 1人工智能的发展 人工智能的概念起源于工业时代。随着科技的发展,大量的机器开始取代人力进行生产工作。无论是以蒸汽为动力的机器,还是以电力为动力的机器,都可以周而复始地重复一样工作,从而大幅度地解放人力资源。但是,由于机器的局限性,它们只能固定地重复某一动作或者某一套动作,而不会自我进行改变。当外界环境改变的时候,它们依旧会重复这些动作。因此,人们急切需要一种可以针对外部条件进行自我改变的机器。随着电子管和计算机的应用与普及,特别是随后的晶体管和集成电路的发展,为人工智能的出现提供了契机。人工智能的定义是指某一样机器在执行某一项指令时,如果外部条件发生改变,它也会自行改变自己的行动方式,从而适应外部条件的改变。但机器毕竟是机器,它们并不具有人类的思维。它们能够对环境作出判断和对自身做出改变,是因为人类提前在它们内部设置好了相应的程序。而晶体管和集成电路的大规模普及,和机械电子工程的成熟应用,为人工智能的应用与发展提供了新的成长土壤。 2机械电子工程与人工智能的相关性分析 归根结底,人工智能依旧属于机器。既然是机器,便离不开电子电路与机械的支撑。无论是多复杂,多精密的人工智能机器,当我们进行仔细分析的时候,就会发现,它们其实就是一个个电路所组成的。机械电子工程在电气时代就已经得到大规模发展。经过这么多年的应用,机械电子工程无论是在理论上的成熟性,还是在应用上的广泛性,都有着众多学科无可比拟的优势。而人工智能是在晶体管与集成电路发展成熟后,尤其是微型电子计算机发展成熟后,才得到快速发展的一门技术。换而言之,人工智能就是机械电子工程所延伸出来的一种产物。只是它包含了众多其它学科的知识,才是两者有了一定的区别。人工智能是机械电子工程的一种延伸性产物,但并不是完全性的机械电子工程产物。正如前文所言,人工智能除了包含了机械电子工程学,还包括了仿生学、物理学甚至数学等众多学科。所以,从严格定义上来说,人工智能与机械电子工程是不同的两个学科。但这两个学科并不是完全独立的,正如数学和物理学、物理学和化学。从表面上看,两者似乎并不相干;从严格定义上看,彼此也是分属不同的学科。但是当我们仔细分析的时候,我们就会发现,这些学科是彼此交叉的,互相联系的。所以,我们在对它们进行分析的时候,需要互相联系彼此,进行综合性分析。我们在发展人工智能的时候,必然是离不开机械电子工程的相应技术的支撑。因此,我们应该从更高的层面,综合分析,将它们联系起来,实现综合性发展。 3机械电子工程的智能发展 现在,人们的生活中越来越追求便利。无论是智能手机的发展,还是掌上电脑的应用,都充分体现了这一点。机械电子工程起源于电气时代,发展的成熟性和实用性都很高。但是,它已经无法完全适用于现代的生产生活。而随着智慧城市的提出和各种人工智能产品的大规模应用,人们对机械电子工程的发展提出了新的要求,即“智能化、微型化、实用化”。例如现在常见的一种“智能家居”。这种东西已经不再仅仅是一种概念产品,而是已经发展出实物。它们可以根据人们的需求,对人们的生活环境进行适应性改变。“智能家居”从实物上而言,就是一些电子产品在微型计算机的整体控制下,进行对相应工作的分析和处理。这也就是机械电子工程的未来发展方向。随着微型计算机的大规模普及和应用,尤其是各种高性能的微型计算机的应用,需要机械电子工程为它们提供相应的电子电路来支撑,从而使得它们能够正常工作。因此,机械电子工程应该把握住时代的前沿,追随着时展的脚步,根据自身独有的成熟性优势,进一步发展,从而适应新时代的“智能化、微型化、实用化”的要求。 4结束语 人工智能虽然都得到了长足的发展,但综合来看,人工智能的发展仍旧十分不成熟,还有着很大的发展空间。机械电子工程作为人工智能的基础,也会随着人工智能的发展,实现自身理论的进一步成熟和相关技术的飞速发展。综合分析来看,人工智能虽然是机械电子工程的延伸产物,却已经和机械电子工程有了很大的不同。当我们在发展人工智能的时候,必然是离不开机械电子工程的相应技术的支撑。如果我们真的要对它们进行分析的话,我们就应该从更高的层面,综合分析,将它们联系起来,实现综合性发展。 作者:桂绍钢 机械电子工程论文:谈机械电子工程和人工智能的关系 【摘要】随着我国经济飞速发展,在经济的推动下我国的各行各业都呈现非常好的发展前景。机械电子工程产业随着科学技术的不断革新,让人们生活发生很大的变化,甚至影响到人们的行为习惯,所以在这一产业,当前社会给予了较高的重视。从另外一方面来说,人工系统和电子工程在不断的融合,让整个电子产业拥有更为广阔的发展前景。 【关键词】机械工程;人工智能;关系 1.前言 随着科学技术的飞速发展,相对于传统机械工程的发展过程来说,机械电子工程的起步是较晚的,但是在后者的发展过程中,这两种产业在不断的融合,在一定程度上使得新型的机械电子工程得到了更好的发展。而且在信息化时代的推动下,人工智能在相关技术支持下也取得了很大进步,所以,在我国大多数机械电子工程产业上有许多方面都运用了人工智能技术,这也大大地解放了劳动生产力,让机械生产变得更加自动化、智能化。 2.机械电子工程 机械电子工程是集机械、电子、自动控制、检测、传感、信息处理、人工智能等技术为一体的一门综合性学科,在这个产业里所包涵的种类和技能也是非常的广泛,而且专业程度也是相对较高的,它不是一门独立的体系。机械电子工程在设计过程中一定要遵循以机械工程为主要核心,一切的设计理念都要围绕着机械工程展开,在此基础上还要将计算机信息技术以及电子工程等多方面的技术运用到相关产业的生产当中,这样才能在一定的程度上把设计工作做到科学的处理。而且还满足了在系统的配置以及目标设计等各个方面的设计要求。相关的设计工作者在设计期间要合理的将机械工程板块做到科学的处理,然后进行板块化综合起来,这样不仅可以充分的将每个板块的优点发挥出来,同时也做到了让设计工作能够顺利进行下去[3]。在目前的机械电子市场,所设计的相关机械电子产品在结构上相对比较简单,在使用方面比较单一,所以不需要使用太多的元件来组装,这样也更好的将产品的性能有所提高,而且在体积和重量上也做出了很好的优化,消费者对于这样的设计也就很容易接受。 3.人工智能的发展史 众所周知,人工智能概念提出的时间是比较久的,而且发展过程较为漫长,在这一发展的过程可以分为以下五个阶段。第一个阶段就是萌芽阶段,其主要体现在第一部计算机的发明,这个阶段主要是为以后发展奠定了理论基础[4]。在此基础之上,人工智能发展的第二个阶段,就是人们开始使用人工智能这个新的名词,相关的科学家也给出了确定的定义。但是在这个过程当中人们发现让人工智能去模仿人类的思维方式还是存在一些问题,这就是人工智能的第三个阶段,挫折阶段。然后就是第四个阶段,这个阶段人工智能取得较好的发展,在各国科学家共同努力和合作下,人工智能也步入了知识基础的发展阶段,许多方面的知识也应用到了这个领域上,这让人工智能在实际的生产当中取得了很大进步。第五个阶段就是平稳的发展阶段,这个阶段里互联网技术已经相当的普及,同时也改变了人们的生活方式。 4.机械电子工程和人工智能的特点 机械电子工程具有综合性和多层次性的特点。机械电子工程是将电子技术、机械技术、计算机技术以及微电子技术相结合的一项极为复杂的学科。具有较强的综合性。从另一个角度讲机械电子工程将多种学科的产品进行较为完整的整合,是将各种系统进行相互的联系,对其采用较多控制的方式,来达到生产的系统化目标,具有多层次性。人工智能本质上是人类思维方式的模拟。人工智能是一种数据处理、知识处理和数据符号的系统。随着科学技术的不断发展和前行,人工智能已经有先进的信息处理、整合的高效作用,所以该技术能有效地促进现代社会发展的速度。 5.机械电子工程和人工智能的关系 5.1人工智能在机械电子工程中的应用 人工智能所涉及的领域较多,在当前的机械电子工程中也已经占据了十分重要的主导地位。人工智能技术对目前大型设备机械进行了较好的自动化控制,提高了信息系统的准确过程,降低了不稳定性。在对电子工程进行计算的过程中,人工智能信息的处理主要采取的方法为解析数学法,此方法的实现主要是依赖于神经网络系统和模糊推理系统的支持。在机械工程的实际使用中,人工智能系统可以对人脑的结构进行模拟,可以分析系统输出以及输入的信号,这有助于数字的信息化处理,将参考值的可靠性提高。模糊推理系统一般是将人的推理逻辑进行模拟,通过数字的排列方式完成实际的函数程序,对于机械系统所发出的信号进行较好的分析。目前这种技术已经在实际的生产过程中得到了极为广泛的应用与发展。人工智能的神经网络系统可以对收到的信号进行自动分析,同时自动识别和处理,保证电子系统进行储存和整理,从而使得总体的智能化水平得到了综合化的发展。智能化技术的应用,使具有相似性的部件统一融合,对于机械系统的运行效率有较好的保障,同时简化了数字运算的程序,达到了对系统优化的目的与成果。两种通过人工智能建立的系统,都可以对生产过程中的效率得到提升,增大机械操作中的网络意识,建立起更加有效的网络系统。 5.2人工智能在机械电子工程领域应用时存在的问题 机械电子系统由于在运行时会存在一定的不稳定性,所以造成机械电子系统在输入和输出之间的转换也就存在一些问题。在这种状况下通过数学模型的建立,可以通过人工智能的应用来达到对传统知识学习更新的目的,在相关技术不断成熟的状态下,利用人工智能对机械工程进行更新的做法将会越来越普遍,相关人员必须加强重视。传统机械电子工程的应用是非常简单的,但随着社会的不断发展,机械电子工程所涉及问题的难度以及复杂程度越来越高,系统在对问题处理的过程中会通过对多种系统的配置来达到对信息类型进行区分的目的,就目前人工智能在机械电子的应用状况来看,还存在不确定因素,人工智能在机械电子工程中的应用主要是建立在网络系统的基础上,这决定了人工智能无法通过一般的应用方法在机械电子工程中实现应用。而应当将网络系统进行人工化指令转变,才能实现智能控制。所以,不同的人工智能在机械电子工程中的应用还是存在一定差异性的,这种差异性正是人工智能的重要特点之一。如果相关技术不能够对网络系统进行有效的描述,或者不能在系统资料库建设过程中对数学进行严密的分析,那么在分析过程中所产生的错误将会直接对网络系统的建立产生影响。总而言之,加强人工智能信息服务建设的推进是确保机械电子工程能够顺利进行的重要前提[6]。 6.结束语 随着科学技术的飞速发展,各个学科之间也逐步的形成了相互融合的趋势,这就为机械电子工程和人工智能的相互融合提供了一个大的环境,也为这些技术的发展提供了更好的发展空间。人工智能和机械电子工程的发展都会更好的服务人们的生活。 作者:高家珩 单位:衡水第一中学 机械电子工程论文:控制工程对机械电子工程的实用性 摘要:本文将以控制工程以及机械电子工程的具体内涵作为研究切入点,重点分析和研究控制工程在机械电子工程中的实际应用。 关键词:控制工程;机械电子工程;模糊控制 引言 随着我国社会经济的蓬勃发展,机械电子工程行业对科学技术不仅有着更多的需求量,而且其需求也逐渐朝着多元化、智能化和现代化的方向发展,因此控制工程在机械电子工程中的运用具有良好的应用前景和应用空间。为有效实现机械电子工程的长久稳定发展,人们需要继续关注和重视机械电子工程,并努力寻找可以将控制工程灵活运用到机械电子工程中的方法与技术。本文在这一背景下,对控制工程在机械电子工程中的应用进行探究。 1控制工程与机械电子工程的具体内涵 1.1控制工程 控制工程是指将工程与计算机技术等相关基础理论作为重点概念,利用其中的各项自动化技术解决和控制工程问题的一种技术。控制工程中重点研究多输入与输出,以及非线性设计问题和参数问题等。现在控制工程的应用范围和应用领域正在逐渐扩大,并且在机械电子工程中也开始得到广泛应用[1]。 1.2机械电子工程 机械电子工程既具有机械专业的特点,同时也带有电子信息特征。如果从设计层面出发对其进行定义,机械电子工程融合了众多领域和学科知识,在设计和系统操作过程中主要利用模块化的方式。与以往的机械工程不同的是,现在的机械电子工程性能更高且构造简易、体积较小。随着科学技术水平的持续提升,机械电子工程的系统也越来越复杂,因此有必要利用各种科学技术将其同控制工程紧密联系,从而更好地推动机械电子工程的发展。 2控制工程在机械电子工程中的实际应用 2.1智能控制系统 发展至今,在控制工程中最引人瞩目的便是智能控制系统。其通过杂糅人工智能技术和计算机技术,将其运用在机械电子工程中,使用人工智能的方式模拟和控制某一操作流程,为各种机械机器人设定相关运行程序使其可以像人类一样完成生产操作等工作。智能控制系统的运行方式完全参照人类大脑的思维方式,因此利用智能控制系统可以在进行机械化生产时主动完成各项信息的搜集、分析和处理工作,在有效控制生产成本的同时进一步提升机械电子工程的生产效率。 2.2集成自动控制 现阶段,在我国机械电子工程中最常使用的控制系统便是集成自动控制系统。它立足于原有的信息技术,并对其进行优化调整,有效地提升了机械电子工程系统的完善程度[2]。通过在机械电子工程中,尤其是机械生产加工过程中使用集成自动控制,能够有效整合以往的信息技术以及同机械生产相关的各种信息,从而大大加强了机械电子工程中的集中工程。其通过与信息技术进行高度融合,并配合相应的机械电子生产技术,以自动化、高效化和标准化的方式快速、精准地完成机械加工。在科学技术水平又一次提升的情况下,已经出现了能够全部保留机械电子工程中自动化成分的柔性自动控制系统。该系统能够实现自动化和智能化的生产与控制,可以将信息技术、计算机技术以及现代机械电子技术等进行有机整合。将柔性自动控制系统运用于数控机床,可以将设定好的标准生产程序和控制程序输入至控制设备中,从而更加科学、高效地完成机械生产制造。 2.3鲁棒控制 控制工程中的鲁棒控制也经常被运用在机械电子工程中。相比于其他控制技术,鲁棒控制最大的特点是在面对外界因素的干扰时能够始终保持某一方面的性能不变。因此,鲁棒控制在控制方面具有无可比拟的稳定性,尤其是在机械生产制造中更加倾向于使用多变量型鲁棒控制系统。譬如,在制造柔性臂轨迹的过程中,基于滑膜变的结构控制法研制出了一种慢变控制器,其运用H∞的控制理论,可有效调整整体系统控制器结构。而在模拟研究操作轨迹时则可以通过运用补偿控制算法计算具体的补偿控制量,以有效实现H∞控制理论与滑膜变结构地组合控制,进一步提升控制系统控制目标轨迹运行过程中的精确性和有效性。 2.4预测控制 以高速液压机为例,将控制工程中的预测控制技术运用在高速液压机中,能够有效推动液压机技术实现新的突破与发展。为有效满足社会发展需要,高速液压机的压力和速度均实现了不同程度的提升。因此,其也面临着更大的负载惯性,极有可能出现加大系统超调的情况,从而影响高速液压机的测量精度。通过运用预测控制,能够根据系统的实际情况建立相应的预测模型,并在此基础之上获取预测输出值,利用这一数值准确预测并计算出系统误差变化率。通过运用预测控制能够有效控制高速液压机的负面影响,尤其是通过准确地预测计算能够提前明确控制器的输出,从而有效控制高速液压机的应用模式[3]。 2.5模糊控制 工作人员在机械电子工程中需要进行繁杂的工序和操作才能完成机械加工。因此,为有效提升工作效率并缓解工作人员沉重的工作量,可以将控制工程中的模糊控制运用其中,从而建立起精准的数学模型以有效实现自动控制。模糊控制技术能够清晰直观地展现出具体技术操作,同时其构造算法和控制编程既灵活又简单,对于简化机械加工中的复杂技术具有良好的现实意义。不仅如此,在机械加工中运用模糊控制时,可直接将测量值以及设定好的偏差及变化率等输入其中,省略了数字描述控制对象的步骤即有效获得最优控制输出值。因此,工作人员在特定工作区内使用模糊控制并利用仿真实验的方式就能显示出最优的控制成效。 2.6神经网络控制 目前,控制工程中的神经网络控制技术也经常被运用在机械电子工程中,该技术立足于仿生学中的思想控制,通过连接各个看似简单的神经元,从而构造出一个完整的网络结构即高度非线性动力学系统,用于完成相关技术操作[4]。譬如,在数控机床中,通过运用类似于人脑结构的神经网络,对各操作技术进行自我组织以及适应,从而有效控制数控机床的切削等机械操作。至今,神经网络控制技术在数控机床中已经能较为精确地处理和识别各种不确定的情况,且具有强大的学习能力。由于受到智能技术的影响,神经网络控制将更加智能化、自动化地运用在数控机床中,从而有效提升机床的加工以及工作成效。 3结语 总而言之,在我国综合国力不断上升,科学技术水平飞速发展的情况下,人们对机械电子工程的研究力度正在不断加大,其发展程度也在日益完善。通过将控制工程运用在机械电子工程中,能够有效地帮助机械电子工程提升生产效率和效益,并推动该领域朝着智能化、自动化和现代化的方向稳定发展。相信在未来,控制工程还将得到进一步完善,能够更加全方位、更加高效地运用在机械电子工程中。 作者:张兵 单位:中海辉固地学服务(深圳)有限公司 机械电子工程论文:智能控制工程在机械电子工程的应用 摘要:随着我国社会的快速发展和国民经济的良好建设,机械电子工程中机电一体化技术的水平不断上升,控制工程系统发挥着更加重要的影响,同时,控制工程在具体实施过程中也和机械电子工程的运行密切相关。所以,笔者将在本文中结合自身工作经验,先介绍控制工程与机械电子工程的相关概念,并且对控制工程在机械电子工程中的实际使用展开探讨,希望推动控制工程技术同计算机智能化自动计数的融合发展进程,从而加快整个机械工程行业的发展,以促进我国各行业技术水平的进步,满足人们日益增长的物质精神需求。 关键词:控制理论;控制工程;机械电子工程 1前言 控制理论最早是在18世纪英国技术革命时期被提出的,在瓦特改良了蒸汽机后,尝试着把离心式非锤调速器的基本控制原理在蒸汽机转速控制中使用,从而为人类社会生产力的发展贡献了新动力,也就是蒸汽机运用。在后来漫长的发展过程中,随着诸多电气工程师的不断努力,终于研发出更加科学与系统化的控制分析系统。随着信息时代的到来,控制技术作为IT行业的技术性支撑,逐渐在各行业中得到广泛的运用。在我国社会经济的良好发展背景下,各领域的科学技术都有了极大地提升,尤其是计算机控制工程技术的发展,对于社会生产力的提高有着重要作用,同时,推动着机械电子工程慢慢地朝向智能化方向发展。所以,如何恰当地在机械电子工程中运用控制工程就成了诸多技术人员所面临的新的难题。只有根据控制工程技术与计算机机械电子工程技术的实际特点与发展情况,将二者有机结合一起在社会生产中使用,这样对于机械工程行业的发展有着重要影响。 2控制工程与机械电子工程相关概念 控制工程,是一种工程理论和计算机技术理论相结合的概念,该技术主要是面对自动化技术中所产生的各种问题,对其进行有效处理的一项技术,其主要应用于不同的机械电子工程技术实践工作中,同时随着控制工程水平低提升,其应用范围也不断扩大,得到越来越多的科研人员与技术生产人员的重视。机械电子工程并不属于独特工程学科,它一般是借助于模块化的方式来实现最系统的控制,而机械电子工程系统具备构造简单的特色,这样就显著减小了机械电子工程系统的总体积,加强了其整体功能。随着机械电子工程系统的发展,其水平在不断提高的同时,技术发展也趋向更加复杂,这就给工作人员的操作带来了极大的挑战和压力,这就要求将机械工程与计算机技术二者有效结合起来,从而便利于工作人员通过控制工程来实现对机械电子工程系统的操控,提高生产效率。 3控制工程在机械电子工程中的使用 3.1智能控制系统在机械电子工程中的运用 智能控制系统指的是人工智能和计算机技术相结合,对机械电子工程中中的特定的操作流程实施人工化的智能模拟与控制,从而让智能机器人模拟人工操作方式来完成工作。其原理在于让智能控制系统模拟人类大脑的思维模式,从而实现自主收集所需信息等工作。所以,信息时代背景下,社会生产智能化是各行业发展的主要趋势,将智能控制系统结合人工智能的特性有效地运用于社会生产中,和过去相比生产效率得到了极大的提升,不仅减少了人工操作,避免了工作人员操作不当所带来的失误,还能通过智能控制系统严格控制生产操作各环节,有效地减少成本。 3.2鲁棒控制的使用 所谓鲁棒控制,从应用的角度讲,就是设计一个控制器,满足一些性能指标。而几乎所有的控制问题都可以转化为图1表示。控制系统中的鲁棒性说的是,在确定已有外界因素干扰的前提下,控制系统某方面的性能可以始终维持不变的一种特点。所以,多变量型鲁棒控制系统以其独特的作用在机械制造生产中逐渐推广开来。在柔性臂轨迹制造过程中,一般选择滑模变的结构控制方法来实现对慢变控制器的控制,选择H∞的控制理论来研究出鲁棒控制器从而调整系统控制器的结构,因此,在操作轨迹的模拟研究中,通过补偿控制算法展开计算工作,由此来确保滑膜变结构和H∞。通过对控制理论的科学组合使用,有效地利用控制系统来精准地控制目标轨迹的运行过程,实现电子机械工程地良好运转。 3.3模糊控制工程在机械电子工程中的使用 机械工程的加工流程由于步骤多、工作繁琐,因此显得不够简单,因此想要利用传统的控制方法来建立模型对于工作人员来说难度较大,直接提高了工作人员的工作压力,因此,选择传统的控制方法建立模型所实现的自动化控制效果往往较差。面对该问题,科研人员选择利用模糊控制来进行处理。模糊控制的作用在于将上述复杂的问题简化。模糊化控制与传统机械电子工程中使用的控制方法最大区别在于前者不需要对机械制造工程展开精确化的数据研究,只需要确保输入量在工程要求的合理偏差范围内就行了;而后者则要求建立清晰、准确地模型,这不仅对工作人员来说是一个较大的挑战,其建立模型的效果也较差,直接影响了自动化控制效果。因此,模糊控制系统开始取代传统控制办法,在机械电子工程中推广开来。 3.4神经网络控制的使用 神经网络控制是以生物学基础为前提所开展的控制研究,主要是将许多的简单网络神经元连接成一个网络整体,单个神经元无论是构成货值使用效果都较为简单,不过当多个神经元连接起来后就能组成复杂、多功能的神经网络控制系统,该系统的作用在于可以大规模处理复杂数据,并且神经网络控制系统得以逐渐地向人工智能化的方向发展,逐渐地在智能机械电子工程控制系统中推广开来。过去工作人员在操作数控机床生产过程中,切割产品时由于技术限制不能确保其精准率,就会出现操作误差,影响生产效率与产品制成率。所以,利用神经网络控制系统在机械电子工程中的使用,能够避免数控机床切割工作中的不精准的缺点,从而有效加强数控机床的加工效率,确保机械电子工程的生产安全性,直接提高了该行业的效益收入。 4结语 随着我国社会经济的快速发展,各行业的科学技术水平都有了极大的提升,尤其是计算机控制工程技术水平的提升,对于社会生产力的发展有着重要意义,这样就能满足普罗大众日益增长的不同需求,同时推动着机械电子工程慢慢地朝向智能化方向发展。应当说,智能化是我国目前各生产行业现阶段乃至未来的主要发展趋势。机械电子工程的智能化发展主要是通过控制工程技术的使用,所以该技术目前得到了科研人员的广泛关注与青睐。为了推动机械电子工程行业,就需要将现代化的科学技术控制理念恰当地融合到该行业的发展中,实现机械工程技术与计算机技术的有机结合,从而推动机械电子工程行业长期良好地发展,最终达到机械电子工程生产效率提高的目的,也有利于该行业效益收入的增加。 作者:崔海花 单位:周口科技职业学院 机械电子工程论文:物联网在现代机械电子工程的应用 摘要:当今互联网的飞速发展,促使新型的物联网技术日新月异,快速的发展使得物联网技术能够应用到人们生活中的方方面面。尤其是自动化,智能化的机械电子工程生产中。传统的机械电子工程生产都需要人力去完成,不管是生产过程,还是生产过程中的监管。现代网络技术的发展使得物联网能够为机械电子工程生产提供各种各样的便利。尤其是精密电子仪器的生产过程,认为操作或者监管,难免会出现误差甚至差错,但是应用物联网技术就能够做到非常精准的智能化,自动化控制生产过程。这使得机械电子工程生产过程大大解放了劳动力,也使得生产过程能够更加快速,稳定。 关键词:网络工程;物联网;机械电子工程;生产 引言 计算机的诞生,大大的帮助人们减少了计算的工作量,渐渐地,人们开始想办法把计算机连接在一起,于是网络便这样诞生了。网络就像是一张大网一样把我们个人使用的或者公司企业使用的计算机连接在一起,使得计算机互相之间可以联系沟通。网络的产生,帮助人们足不出户便可以了解世界,了解发生在我们周围甚至很远的地方发生的事情。网络的大力发展催生了很多跟网络相关的技术,每一个技术都能改变人们的生活方式。于是人们开始想象能否给生活中的每个物品一个单一的“身份证号”,这样就可以把每个物品都连接到互联网中,应用互联网的便利来控制生活中的每个物品。于是物联网就这样诞生了,物联网旨在连接我们生活中的每一个物件。渐渐地,工业生产也开始接触物联网,便发现物联网可以精准的控制生产,远胜于人力。尤其是一些精密机械电子工程的生产过程。 一、计算机网络 世界上第一台计算机在1946年诞生后,由于计算机造价昂贵,计算机还不能大量生产,于是早期的计算机就设计成一个计算机跟若干个终端连在一起,这样大家就可以共用一台计算机,节省资源,早期的计算机网络就是这样为了节省成本形成的。后来,计算机的大量普及,使得大家都渴望从别人那里取得资源,于是互相连接起来的愿望变得很强烈,计算机就这样被一个一个互相连接在一起。逐渐形成我们现在使用的互联网,我们坐在自己的办公室便可知道世界上每个连接在互联网中计算机发出的消息。 二、物联网 互联网的大力发展,促使了物联网的形成,物联网的形成起因是为了方便把家用甚至一些电子器件能够连接在互联网中,是的人力可以借助互联网的力量去远程管理这些物件,甚至能从物件那里得到一些反馈信息,从而人们可以更好的分析得到的信息从而给这些物件一些控制信息,使得它们能够更好的运作。比如说像如果我们给每个行驶在路上的汽车安装一个传感器,使得这个汽车能够随时收集自己周围的信息,然后把这些信息通过网络发送给控制中心,控制中心便能够根据它发来的信息从而生成一些控制信息发回给他。这样做的最终结果便是可以实现汽车的自动驾驶。也许未来的某一天我们可以从驾驶室中彻底解放出来,我们只要给汽车一个指令,汽车便能够按照我们想去的地方,寻求最佳路线,自己把我们送到我们想去的目的地。 三、机械电子工程 机械电子工程也被称作机电一体,是一种将机械工程与电子工程自动化结合在一起的系统。我们生活中很多像机械电子工程的产物,比如说自动贩卖机,自动售票机,无人驾驶磁悬浮等等。日本将这项技术实现的非常淋漓尽致,日本的街头非常非常多自动贩卖机,人们几乎可能从自动贩卖机买到想要的大部分东西。但是这个系统是一个跨学科的技术,对于机械工程,电子工程,自动化,计算机网络,物联网等都有非常高的要求,需要这几个学科很好的配合起来才能完成一项工程。 四、物联网在机械电子工程中的应用 将物联网应用到机械电子工程中,不管是在生产过程中还是在应用中都有非常好的效果。比如说在应用中的贩卖机,以及电子售票机等,如果都可以用自动化的方式解决,那么将极大的解放劳动力,是的人力从这些繁琐的重复劳动中解放出来,更加专注在更加高级的脑力劳动,计算机不能代替的工作中。如果是被应用在电子机械生产中,那将比人力更加的精准,比如说,富士康现在很大部分的手机代工生产中就用到了机械自动化,从而近几年的富士康劳动力被解雇了好多,甚至达到了百分之六七十的人都被解雇了,这样就使得这一部分人能够出来寻求更加高级的工作,更加需要人而不是机器的工作,从而促进人类的进步与发展。 五、结语 计算机,网络,互联网,物联网的极大发展给生活中的方方面面提供了生长的温床与沃土。使得更多的技术能够在这些高新技术的帮助下得到更好的发展。机械电子工程就是应用物联网发展的一个非常好的事例。现在的技术,小到贩卖机,达到遥感卫星等等,都有用到机械自动化,可以说机械自动化带领人类走向了一个更高的阶层。 作者:袁健 王世岐 刘天材 机械电子工程论文:工程机械电子节能控制技术探索 摘要:随着科技水平的不断提高,尤其是在构建资源节约型社会的背景下,要求工程机械设备也要做到节能化。因此广义节能的概念开始在工程机械中得到大量普及。电子节能控制技术是一项基于广义节能概念的工程机械节能技术,非常有助于实现工程机械设备的节能化,本文围绕着工程机械电子节能控制技术进行讨论。 关键词:工程机械;机械电子;节能控制技术 在党和政府大力倡导构建资源节约型社会的今天,工程机械若不做到节能化将难以适应当代的生产要求。现在,优化控制系统被广泛应用在工程机械施工作业过程中,以便更加有效的控制传输动力以及智能控制工程机械局部节能,其直接目的是为了实现更高效工作以及有效节约能源。事实证明,在工程机械当中运用电子节能控制技术,对于节省工程机械的能耗来说是具有重要的意义的。 1对“广义节能”的概述 对于工程机械来说,广义节能提出了四大性能要求,分别是效率、动态匹配、作业效率与不同功率流之间的有效配合。在工程机械当中,对其所有能量进行传输与改变的作用在于对外界做有效功。也就是将有效效率输送到外界。对于不同的工程机构来说,通常是不同的协同机构共同配合,其中两大要素直接决定着输出有效效率:首先是功率的传递效率,其次是不同功率支流之间的配合效率。如今,我们在进行节能控制的环节,通常是仅仅关注功率传输及对供需双方的功率进行传送上。但对于不同功率流之间怎样有效配合方面的研究还开展地较少。而作业效率,则是指在单位时间内,工程机械所完成的工作量,它通常同节能性成反比,所以对于节能型的比较,也必须建立在基于相同的功率的前提上。 2对工程机械功率流控制方面的分析 我们根据柴油机的工作方式,来探讨关于工程机械功率流控制方面的要点。基于能量转换的角度来说,工程机械在进行工作时,本质上便是把不同的能量形式进行转换、传递并进行对外输出。要想对节能方面进行讨论,首先必须对功率流进行剖析。在以柴油机为原动机的工程机械中当中,其输出动力全部源自于柴油当中的化学能。然后由柴油机将其转换为机械能,通过转矩与转速,最终传递给传动系统,完成对于基本能量的转换。现在,在柴油机当中,我们常用的节能手段有两种,分别是全程调速技术与电控喷油技术。它们能够显著提升柴油机的工作效率,使油耗得到降低。然后由传动系统吸取柴油机的机械能并将其进一步转换为机械能、流体动能或电能。在这个过程中,柴油机扮演着能量的供方角色,而传动系统扮演着能量的需方的角色。 3对工程机械全局节能控制系统的分析 客观地讲,我国受制于目前的工程机械技术水平,距离真正意义上的工程机械节能要求来说还具有一定差距。因此,建立在现有技术水平上是很难完全实现节能之目标的。这也成为我们现阶段亟待改进的地方。 3.1全局节能控制系统概述 环保、节能是我国当前提倡的口号,为了坚持可持续发展道路,我们应该不断研究出各种先进的节能技术。对此,全局节能不失为一条符合我国国情的合理方式。分析工程机械典型的功率流程,在构建基于广义节能的定义下的全局节能控制系统时,我们必须将研究对象着眼于整机与外界负载上,对以达到节能的效果。当我们对全程节能指标的概念进行分析,不难看出工程机械基于单位时间内单位油耗的工况而作出的有效功,一共参照了三大要素:协同作业、作业效率及传统节能的目标。而在这些目标当中,我们又可进一步将其划分为系统目标、部件目标与元件目标。它能合理地控制工程机械当中不同部件的协同作业状况,作业效率状况与能耗状况,以实现全局节能,达到节能减排的目的。 3.2其他技术概述 对于传统的节能控制来说来说,现阶段已经实现了局部最优的目标。要想在此基础上进一步取得突破和得到提高,我们可以着眼于三个角度进行入手:首先,对原有的固定参数功率匹配手段进行改进,这样不论处于任何工况都能够做到动态功率匹配。其次,运用作业模式识别手段,也就是基于不同作业模式的动态功率分配系统。再次,基于操作人员的操作意图,构建起基于不同操作模式的作业效率管理系统。为了实现以上目标,我们就要具体依靠于两种技术:全电控节能控制和分布式节能控制技术。其中,全电控节能控制技术是采用电控喷油柴油机、电比例液压泵、电比例控制阀与电比例液压发动机,基于全电控的能量传递条件,实现硬件功能的最小化。将硬件的通用化程度进行提升,使智能控制的水平得到有效提高。对于电控系统而言,其控制功能与专用功能的实现都依赖于系统软件,因此我们在开展机械操作的环节,要基于实时工况和操作意图来对于在线调节控制参数进行调整,使参数匹配做到柔性化,有效地提升节能效果。而分布式节能控制技术尽管能对于整机节能进行有效控制,但程序控制必须建立在对液压系统的实时压力信号进行处理的基础上。它要求控制系统能够迅速响应。而现阶段的技术水平在这方面还很难有效跟进。为了有效地克服这个缺陷,提升对机器运转数据的处理速度,我们需要开发出一款基于总线的液压泵控制器、液压阀控制器与发动机控制器。对这三种控制器均连接高速总线,使处理速度得到有效提高。对于发动机控制器来说,可以基于发动机的实时工况与用户的操作意图来改变发动机的喷油量,将处理数据传输到总线,并从中获取其他控制器的指令;而液压泵控制器、液压阀控制器也具备类似的操作,使控制信息在运算、传输方面的效率得到明显提高。 4结语 工程机械电子节能控制技术,能有效地降低工程机械在工作过程中产生的能耗,达到节能减排的效果,符合可持续发展的原则。对此,我们要努力克服现有的工程机械技术中的缺陷,开发出完善的工程机械电子节能控制系统。 作者:吴哲 单位:长江大学文理学院 机械电子工程论文:机械电子工程设计技术要点分析 摘要:在高速发展的社会时代,我国的经济和科学技术也在不断发展,机械电子工程涉及到我国各个行业领域,目前在研究上取得一定的成果,推动了教育,科研等方面的快速发展,它是衡量我国对外贸易的重要标志。然而我国机械电子工程技术设计过程还不够完善,还存在诸多问题亟待解决。本文主要对机械电子工程中的技术要点以及技术的应用进行浅谈,希望给相关工程人员提供参考。 关键词:机械电子;工程设计;技术要点 众所周知,电子工程是由聚集电路、系统、数字信号处理、教育等多方面的综合性学科,是推动我国经济增长的主要力量。近些年来,电子工程快速发展,在教育和科研等多方面取得很大的成功,其水平达到了一个新的高度,但是电子工程在发展的过程中难免产生一些问题,并且其设计人员应该储备一定的知识,在设计方案中能发现问题,并采取解决措施,在此基础上优化设计方法。 1EDA技术的发展介绍 EDA技术在机械电子工程设计当中发挥了重大的作用,其构成部件主要包括下载器、适配器、编译器、综合器等,每个部件发挥着特定的功能,EDA技术的主要载体是可以进行大规模编程的逻辑器件,硬件描述语言是EDA技术在编辑中的表达方式。EDA技术拥有公开优势和描述范围广的优点,其自动化程度高,同时,在设计方案中有很高的辅助作用,减轻设计者在后期交流、修改和保存中的压力,能够快速解决在设计工程中出现的错误,方便操作者的调试。也正是因为EDA技术拥有很多的优势,因此逐渐被人们关注,但是迄今为人们对机械电子工程持有不同的态度和观点,人们质疑EDA技术认识不够,同时又由于EDA技术没有确切的定义及其机械电子工程的使用涉及到多种领域,因此电子工程将面临诸多的挑战。 2机械电子设计要点 2.1仿真技术 机械电子工程设计方案完成后通过一个系统的结构模拟,对设计方案的可行性进行分析的一门技术便称为仿真技术,其作用在于对设计方案在实际应用的模拟,通过建立数学模型及进行处理,发现设计方案的是否合理和科学,验证设计方案,避免在实际操作应用中出现一些可控性的问题,保证方案在实际中的应用,同时,EDA技术还具有对电路结构和性能,各个电路的实际结构等进行检测和分析。 2.2对电路特性进行有效分析 对电路特性进行有效分析能决定设计方案在应用中的有效性高低,是EDA技术中不可或缺的部分,它决定设计方案能否在实际中得以应用,机械电子工程设计方案中所有的理论分析是通过EDA技术对电路特性进行有效分析,从获取其数据测试结果和特性分析来判断设计方案的可行性,因此在数据测试和特性分析这两方面必须保证其准确性高。在传统的电子工程设计方法中,其技术相对落后,从而在数据测试和特性分析等方面不能确保其准确度和电路测试的实际精度,可能对产品后期使用的稳定性有所影响。但是,EDA技术能够精密准确的测试,确保该测量的准确度在一个较高的水平,在电路特性分析中具有系统性和全面性的优点,因此能够避免设计方案出现结构性的错误,确保机械电子工程设计方案在应用拥有较高可靠性和科学性。 2.3优化设计 EDA技术可以测量电子工程在实际情况中的确切环境温度和其他数据,能对电子工程工作所需要的环境进行全面的检查及反馈分析结果,优化设计就是利用EDA技术,保证电子工程的正常使用外拥有最适宜的环境温度计和容差,提高方案的有效性,保证其可以正常的实施。设计者可以通过检查和分析结果对电子工程设计方案进行调整优化,完善设计方案,但是传统的机械电子设计检查技术无法达到此要求,不能保证其准确性及完整性,无法发现设计方案中存在的问题,难以使电子工程在实际应用中发挥最大的优势,提高其效率,可见,优化设计必须的使用EDA技术。 2.4机械结构要注意防止静电 机械结构是以一定的理论为依据,根据实际需求从而设计出具体的结构图的一种方案,应用于实物,最终要求达到设计方案中的结构构思。随着社会的发展,电子产品以轻、薄占极大的发展优势,因此,就必须对集成电路元件加以严格的管理,提高技术要求,基础的工作就是缩小线路和密集的电子组件排列的工作,减小集成电路占据较大的空间。机械就是用一定的理论作为支撑,设计者根据构思画出机械结构图,该机械结构图要满足实际方案且可以在具体实施中应用。而造成电子组件毁坏的致命因素是静电电场和静电电流,该破坏因素会影响到周围绝体元器件,致使元器件敏感度减低,从而产生许多安全隐患,因此,机械结构图一定的检查是否产生静电,及时修改机构设计图。 3EDA技术在机械电子工程设计中的应用 随着社会的进步,机械电子工程的应用渗透到多个领域,同时吸引了许多机械工程人员参与其研究。与传统的机械电子工程相比,EDA技术能满足广泛的生产需求,而传统的机械工程适用领域比较狭窄,仅仅只能在要求较低的基础领域才能发挥其优势,其无法引领世界电子工程技术的发展,俗话说,适者生存,传统的机械电子工程在科技进步的工程中将被遗弃,新型技术机械工程将引领我国电子工程的发展,恰好EDA技术的最大优势就是在于它的应用领域传统能填补传统机械工程中的欠缺,因此,EDA技术在机械电子工程有很大的发展前景。 4结语 总之,EDA技术在机械电子工程、社会发展和科技进步中有着不可忽视的功劳,其应用范围广,可行性高,适合社会的发展需求,因此我们应该推广EDA技术的使用与开发。为了满足社会的进步,与时俱进,设计人员必须要严格的按照设计流程进行,对设计方案进行仿真性检验、电路特性进行有效分析、优化设计,对电路进行分析,检查是否会产生静电;再者,必须大力支持从事机械电子技术人的工作人员,号召更多学者参与电子工程的研究发,尽可能弥补现有技术的不足,推动电子工程技术的改革与发展。 作者:陈龙威 单位:长江大学文理学院 机械电子工程论文:控制工程在机械电子工程的应用 摘要:控制工程是现代化高科技的产物。尤其是在机械电子工程早已实现了机电一体化的今天,控制工程系统更是被广泛运用于机械电子工程中。它使机械电子工程的操作得到了有效的优化,并有效地提高了机械电子工程的操作效率和可靠度与精度等多项指标,因此它对于推动机械电子工程的产业升级是具有积极的意义的。本文针对于控制工程在机械电子工程中的应用进行研究。 关键词:控制工程;机械电子工程;应用 21世纪是信息化的社会,计算机控制工程技术在机械电子工程中得到了有效运用。随着机械电子工程中机电一体化技术的不断发展,控制工程系统逐渐起着越来越重要的作用。它的精髓在于将控制工程的手段与计算机机械电子工程技术相结合,有效地推动了机械电子工程的智能化,也日益引发人们的高度关注。今天,我们要不断地挖掘其研究价值,通过开展相关的研究,进一步提高它的应用性。 1关于控制工程与机械电子工程的要点 控制理论是在18世纪的英国工业革命当中应运而生的。控制工程是基于工程理论及计算机技术理论两方面的平台而诞生的核心概念。在21世纪的今天得到了广泛的普及。它的作用在于对各种自动化技术环节里出现的工程技术问题进行相关处理,被广泛地应用于多种机械电子工程技术的实践当中。它的主要探究方向在于多输入、多输出、对参数进行改变及非线性等多个方面。可以说,它在机械制造业当中的应用价值是值得重视的。此外,机械电子工程也是一门包含了多学科知识体系的工程科学。它在模块操作方面是通过系统化的手段来实现的。它的核心包括机械技术、电子技术、自动控制技术、检测传感技术、信息处理技术、系统总体技术等多重技术。其最大的特性在于构造较简单,使整个机械电子工程系统的体积得到了压缩,让其综合性能得到了提升。现在,科技的发展使得机械电子系统的结构比以前更加复杂,所以机械工程与计算机技术的有机结合,可以让机械电子工程的技术水平得到进一步的优化。因此,有效推进控制工程在机械电子工程中的广泛应用,其意义是不言而喻的。 2控制工程在机械电子工程中的具体运用措施 在机械电子工程中,控制工程已经成为了前沿的发展,而自动控制技术已经在机械电子工程制造以及应用方面取得了非常好的效益。其运用范围也在不断地得到扩展。总的来说,控制工程在机械电子工程中的具体应用于以下几个方面:2.1智能控制系统在机械电子工程中的运用智能控制系统是指在计算机技术当中采用人工智能的手段,它最大的优势在于能够对机械电子工程中的某一个步骤实施人工智能化的控制。这种工作平台酷似人类的大脑思维模式,可以对于操作中所需的信息进行自动收集。使机械操作的自动化程度大大得到提高,不仅有效地提高了机械电子工程的工作效率,而且还有效提高了生产流程中的可靠性,并显著节省了人力及物力方面的成本,使机械生产的收益得到了有效提高。 2.2鲁棒性在机械电子工程中的运用 鲁棒性是我们在控制系统中不可忽视的一个重要特性。具体来说,它是指基于一定的来自外部环境的干扰下,控制系统当中的某一方面性能仍然能保持恒定。这种特性对于机械生产来说是具有很重要的意义的。所以我们在机械电子工程中,必须要重视鲁棒性的价值。在机械电子工程中,我们常常会用到多变量型鲁棒控制系统。对于柔性臂轨迹制造来说,我们常常运用到滑膜变的结构控制手段,以此来控制并研制出慢变控制器。并基于Hx的控制理论,开发出鲁棒控制器,并对于系统控制器进行相应的结构优化。正因为如此,我们在进行对操作轨迹的模拟研究的环节,在进行补偿控制计算时应当采用补偿控制算法,这样才能确保滑膜结构能同Hx控制理论进行组合组合性控制,并有效确保控制系统在对于目标轨迹运行过程中进行控制环节的精度。 2.3模糊控制工程在机械电子工程中的运用 对于机械工程来说,它的操作工作是一个非常复杂的过程,充满着诸多细节和要点。因此基于传统的控制方法,我们很难对于模型进行有效的构建。因此长期以来,关于如何有效提高自动化系统的效果,成了困扰我们的一大难题。这个问题可以通过模糊控制工程的推广运用而迎刃而解。它可以有效地化难为简,使复杂的工艺流程变得直观化。由于模糊控制具有算法简单灵活的特性,可以有效地简化程序的编制工作,因此它在对于机械制造工程进行模糊化控制的环节,我们可以无需对其开展精确化的数据研究,只需确保输入量不超出正常的偏差底线就可以了。因此它在机械电子工程当中具有良好的运用价值。 2.4神经网络控制在机械电子工程中的运用 神经网络控制是一种基于仿生学理论的控制手段。它将不同的简单网络神经元连接为一个网络。虽然不同的神经元各自都结构较为简单,然而一旦将它们互相进行连接,就会形成系统性的神经网络控制系统。它的功能十分可靠,尤其是在进行数据的大规模处理环节更是具备独特的优势。通过对它的分析与运用,我们不难发现它具备了与人的大脑较为接近的适应学习能力。现在,人工智能化正成为神经网络系统的全新发展趋势,被广泛地运用于只能机械电子工程控制系统当中。具体在数控机床的控制环节,通过神经网络系统,我们可以有效地解决数控机床切割环节里不确定的难题,使数控机床的切割效果得到有效提升。可以说,机械电子工程同神经网络控制工程的“联姻”,极大地优化了数控机床的生产效率,同时也让数控机床在生产环节中的安全性、稳定性、可靠性得到了有效提升,带来的效应是显著的。 3结语 现代化的机械电子工程以机电一体化为标志,它同控制工程系统形成了高度的结合。控制工程在机械电子工程中的应用,堪称现代工业的又一次“革命”,有效的提高了生产效率,提升了生产过程中的安全性、可靠性等多方面的指标。 作者:王啸 单位:长江大学文理学院 机械电子工程论文:机械电子工程的应用与发展趋势 摘要:计算机信息技术的发展,推动了机械电子工程的进步,这大大提高的了降低了生产成本,提高了生产效率,但就我国目前状况而言,与发达国家还是存在一定的差距,本文主要介绍了机械电子工程的核心技术、应用、现状及发展趋势。 关键词:机械电子;核心技术;应用;发展趋势 1机械电子工程的概念 机械电子工程的概念,在国际上大同小异,它最早起源于日本的“Mechatronics”一词,对其的解释是“将电子技术引入到机械的主动功能、控制功能、信息处理上,并将电子设备、软件及机械设备结合而产生的产品或系统”,美国学者对机械电子工程的理解是“有计划地应用和有效地把机械与电子结合起来,以创造最优产品”。而在我国,则更多的被认为是将传统机械工程与现代信息技术结合,称之为“机电一体化”。 2机械电子工程的核心技术 2.1机械技术 机械技术在机械电子工程中扮演着“母体”的角色,是机械电子工程最为重要的影响因素,从某种意义上来讲,机械电子工程师多种技术想机械技术靠拢、渗透的结果,但机械电子产品、系统却与机械制造技术有着截然的不同,因此,转变机电行业人员的思维模式是非常重要的。 2.2电子技术 电子技术是信息电子技术和电力电子技术的集合体,运用电子元器件设计和制造出满足需求并实现特定功能的电路或电子系统的科学,是对电子信号进行处理的技术[1]。 2.3自动控制技术 自动控制技术是运用已有软件系统和硬件设施并结合多种技术,实现控制理论的应用,它保证了生产制造等过程按预定方案进行,是“依附型”技术,目前,在教育、机械、军事等多个领域均有所涉及。 3机械电子工程的应用 机械电子工程在实际生活中应用非常的广泛,大到航天航海、小到手机电脑,具体来讲,主要可以概括为产品和系统两个方面。在产品方面,产品是机械电子技术的载体,而机械电子技术也很好的改变了机电产品的产品优越性,比如拥有磨、刨、洗等多项技能的新型机械加工中心;在系统方面,机械电子工程技术很好的提升了系统的安全性,简化了系统结构,增强了了机电系统的控制精度,比如,汽车的混合动力系统,可以在启动与刹车时进行多位调整,保证驾驶人员的安全。 4机械电子工程的发展阶段 机械电子工程大致可以分为三个阶段:第一阶段是源于第三次工业革命时期,是上世纪60年代以前,在这个阶段里,由于生产力提升的迫切需求,传统的机械技术与新兴电子技术开始初步融合,但由于技术的有限,所以,还不能大量的应用于工业生产中;第二阶段是上世纪60年代到上世纪末,这一阶段,计算机技术与控制技术的快速发展,为机械电子工程提供了强大的原动力,同时,微机技术、集成电路技术也开始出现,进一步推动机械电子工程技术向工业领域进军;第三阶段是上世纪末到本世纪初,这一阶段里,机械电子工程技术已经被广泛的应用于工业领域,并开始逐渐向着自动化、自动化、多元化的方向发展[2]。 5机械电子技术发展比较及发展趋势 5.1国内外机械电子技术发展对比 就目前的发展情况来看,国外在机械电子工程方面明显要优于我国。机械电子工程领域的佼佼者是日本,在上世纪就已经出现“无人化工厂”,紧随其后的是美国,美国的微电子技术水平很高,极大的带动了机械电子产业的发展,再就是欧洲发达国家,他们也在几乎同一时间开始大力发展机械电子工程,并取得了不错的成绩。而我国于1989年才开始机械电子工程专业的试办,在1993年才成立正式的专业,在起步上,明显落后于国外,这也是我国企业在国际市场竞争中无法取得领先地位的主要原因之一。 5.2机械电子技术发展趋势 随着机械电子技术影响力的不断扩大,势必会向着智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化等方向继续发展延伸。首先是智能化发展,智能化因其具有感知能力、记忆思维能力及行为决策能力,而成为当今科学技术发展的主流,在机械电子与智能化融合后,其实用能力得到大幅度提高,其次是网络化发展,实现机械电子网络化可以进一步提升设备的可控性,主要体现在通过GPRS、蓝牙等网络手段进行控制,最后是绿色化发展,绿色环保是新世纪后,一切发展的核心理念,是建立在资源承载力的条件下,将科技的发展提升至环境保护的发展阶段[3]。 6结束语 本文通过对机械电子工程的核心技术、应用、现状及发展趋势进行了简要的论述,希望能为我国的机械电工程技术及行业发展提供一些参考价值。 作者:王麒 李光明 杨新宇 单位:沈阳理工大学 机械电子工程论文:浅谈人工智能在机械电子工程中的应用 【摘要】改革开放以来,机械电子工程得到了快速发展,在生产生活中的地位也不断提高。然而,在发挥着巨大作用的同时,对于科学技术水平的提高也迫在眉睫。通过人工智能在机械电子工程中的应用,能够为机械电子工程的未来发展提供更多更好的机遇。本文通过对人工智能和机械电子工程的分析,从而探讨人工智能在机械电子工程中的应用前景。 【关键字】人工智能;机械电子工程;机器人 "机器换人"是当下的热门话题,政府、企业、专家和大众热烈讨论的背后,不仅反映出人力成本已经成为钳制经济发展的要素,也让人工智能渐渐深入到普通人的心底。 其实,早在上个世纪,电脑"深蓝"就击败了国际象棋冠军。而就在今年,一篇名为《8月CPI同比上涨2.0%创12个月新高》的财经报道,把人工智能的作用再次推上舆论巅峰。在历史上,"人工智能"这个术语第一次出现在1956年举办的"侃谈会"上,而第一部能进行机械加法的计算器在17世纪就已经被发明出来,几年后,法国科学家发现了Prolog语言。发展到如今,在互联网和大数据的推动下,人工智能获得了突飞猛进的发展,无人驾驶、语音识别、图像分类、智能翻译、可穿戴设备等人工智能技术的先后出现,让人工智能成为推动机械电子工程发展的强大助力。 1,人工智能与机械电子工程 机械电子工程是从机械工业方面发展而来,是顺应经济发展要求的产物。在生产方式由手工向机械化转变之后,信息化带来了信息技术,信息技术在机械工业上的应用,让机械电子工程应运而生。机械电子工程是机械工程、信息工程和电子工程在功能上和物理上的结合,是包含多个学科的机械活动。与传统的机械工程相比,机械电子工程的综合性和复杂性更强,这也对与之结合的学科、技术提出了更高的要求。在设计上,机械电子工程以机械工程为核心,结合互联网、电子工程、生产管理等方面,充分考虑生产制造的方方面面。同时,也正因为与多学科的结合,让机械电子工程在产品上,可以实现产品从"重型"向"微型"的转变。缩小产品的物理体积,通过一些微小的控制组块,简化机械的外形结构。在性能提高的同时,也大大方便了实际生产操作的运用。 人工智能在机械电子工程中的应用,将机械电子工程的优点进一步发挥,也弥补了机械电子工程产品上的一些缺陷。通过人工智能的识别能力和处理能力,能够及时对生产、设备出现的问题进行分析,并运算出最合理的解决措施,然后施行。不仅能够有利于减少设备出错的可能,对设备进行监控维护,也有利于企业生产的正常运作,提高企业的经济效益。 然而,由于机械电子工程的环境和组成比较复杂,实际生产生活中,对于系统的具体要求也各不一样。人工智能在机械电子工程中的应用,需要克服多样化、问题复杂、需求不统一等困难,这种差异性,要求在构建网络系统时,更加严谨、准确和合理,从而减少网络系统崩溃的可能。 2,人工智能在机械电子工程中的应用 社会和经济的进步,带来了科学技术的提高,人工智能在机械电子工程领域的应用增多,也推动了人工智能的发展。单一的机械电子工程,可以应用到低端、要求不是很高的领域,但是对于操作复杂、要求较多的领域,就需要机械电子工程与人工智能的"配合"。 目前,机械电子工程在输入与输出关系上的描述方法有学习并生成知识、建设规则库和推导数学方程这三种方法,虽然具有严密和精确的特点,但是对于较为复杂的系统,这种方法并不能有效地进行运作。而人工智能的模糊推理系统和神经网络系统,通过对人脑和神经系统的模拟,让系统拥有人类的思维,作出人类的反应。 一般而言,人工智能的模糊推理系统也称为FIS,具有明确的物理意义,由于没有相对固定的连接点,因此不仅计算量比较小,对于数据的推理输出精确度也相对较低。模糊推理系统是从域这个十分广泛的区域进行映射,以规则的方式储存信息。而相对而言,神经网络系统没有具体的物理意义,具有相对固定的连接点,因此计算量比较大,数据推理输出的精确度也较高。以分布式储存信息的神经网络系统,运用的是点到点的映射方式。以人作为对比,模糊推理系统类似于人脑的功能,依靠对各种语言信号进行接收,通过对信号的分析,导出最合理的结果。而神经网络系统则类似于人脑的结构,依靠对各种数字信号进行接收,通过对信号的分析和检验,从而获得参考数据和计算数值。在复杂非线性问题上,模糊推理系统具有优势,基于DSP与MCU的远程网络化电机控制系统,不仅体积小、易移植,还具备成本低、可靠性高、传输速度快等优势。 在机械制造过程中,智能控制技术和计算机辅助技术的应用,可以使用计算机技术取代一部分脑力活动,模拟人类的制造活动。通过模糊推理系统和神经网络系统,可以对机械制造的状态进行动态模拟,再结合传感器融合技术,对数据进行采集和预处理,达到修改控制模式的目的。在这个过程中,神经网络系统可以利用自身的处理和学习能力,将残缺不全的信息进行收集和处理,再通过模糊推理系统,将残缺不全的信息进行集合、糅合,让外环决策机构通过选取数据来选择相应的控制动作,最终达到机械制造系统的智能检测、机械制造系统的智能监控、机械制造系统的智能排障、机械故障的智能诊断和智能学习等。 而机器人领域,人工智能的智能控制在机器人动力系统中有着很好的应用。利用人工智能,可以实现机器人手臂姿态和动作、行走路径及其轨迹跟踪方面的智能控制,并且能够解决智能控制机器人在传感器信息融合与视觉处理方面的问题,早在2010年哈尔滨工业大学的新一代机器人,在参加德国柏林国际航空航天展览会时,便与德国总理默克尔亲切握手。而2015年4月举行的汉诺威工业博览会上,默克尔将手指伸入ABB集团推出的双臂机器人YuMi的机械钳中,YuMi立刻停止了动作。神经网络系统和模糊推理系统对机器人的运动环境进行定位、建模、监测和规划,从而保证了机器人的使用安全。 据统计,2014年,我国市场的工业机器人销量猛增54%,达到5.6万台。2014年我国智能语音交互产业规模达到100亿元,指纹、人脸、虹膜识别等产业规模达100亿元。机器人产业规模的扩大,进一步加快了人工智能在机械电子工程中应用速度。 虽然人工智能尚不完全成熟,在机械电子工程中的应用还存在一些问题。但是,人工智能与机械电子工程的相互融合,有利于互补自身的不足,促进共同发展。在科学技术不断发展的今天,对人工智能在机械电子工程中的应用研究更加受到重视,也符合《中国制造2025》中对"智能制造"的设想,将有利于促进社会的进步和发展。 机械电子工程论文:论人工智能与机械电子工程 摘要:随着我国经济的快速转型,机械电子工程成为我国提高生产力水平和经济结构转型的新方向,智能化、信息化成为机械电子工程的发展新趋势,人工智能运用于机械电子为该领域带来了巨大的质变。为此,主要从机械电子工程、人工智能以及机械电子工程和人工智能的关系等方面加以探讨。 关键词:机械电子工程;人工智能;关系;信息化 一般意义上而言,机械类工程包括两种类型:动力类和制造类。制造类大家都比较熟悉,包括机械的加工制造和一般的加工制造业;而动力类的有带动各种机器的发电机等等。由于纯机械制造的衰落,传统机械与电子工程的结合成为发展的主流。随着人们生活需求的增长,机械电子工程技术也向着高精尖方向发展,服务大众生活的功能越来越强,尤其是人工智能与机械电子工程的结合使得其功能越来越强大。 1关于机械电子工程的简述 1.1机械电子工程技术的发展历程 机械电子工程已经有了一个相对较长的发展时间,20世纪已经达到了一个相对高的水平,尤其是第三次科学技术革命又一次把机械电子工程推向了一个新的高峰,新科技革命完美地将电子科技和传统的机械工程结合了起来,使得机械电子工程越来越向信息化和智能化,并把它们应用到民众的日常生活和企业的管理过程中。 总的来说,机械电子工程大致可分为四个阶段:第一阶段主要是在西欧中世纪晚期,新的资本主义萌芽的生产关系出现,生产力有所发展,但仍然相对低下,新的商业贸易促成了货物需求的大量增加,然而当时具有的动力仍然是水力、风力和牲畜力,这些动能远远不能满足生产发展的需要,大大制约了生产的发展,这时的科学家,准确的说是处于工作一线的机械技师开始思考如何提高动力,逐渐推动了机械工业的初步发展。第二阶段主要是生产力有了进一步的发展,大部分企业为了提高工作效率和产品的质量,依据马克斯・韦伯的流水线程序安排产品生产,然而,这种流水线对机械的水平要求很高,当时的机械相对不能满足流水线生产的需要,于是就出现了该种技术的第二阶段的发展。第三阶段是我们在日常生活中常见的机械电子工程技术,现代人们生活节奏越来越快,为了工作的便利,生活简易化程度要求也越来越高,对产品的机械化、智能化、灵活度要求极其的高,以机械电子技术为核心的高灵敏性技术便应运而生了。第四阶段是随着工业4.0的发展而发展的,工业4.0技术进一步推动了机械电子技术的快速发展,是的该行业领域内即将出现另外一次革命的征兆,将人们带入更加便捷的时代。 1.2机械电子工程的特点 机械电子工程是机械自造技术和电子工程科技的有机结合,因此,该专业不仅具有机械工程的一般特点,还有电子工程的一般特点,同时,还具有机械电子工程本身独有的特点。综上所述,机械电子工程具有以下特点。 1.2.1设计上的综合性 机械电子工程是一门综合性的学科,他是由几种学科综合而成的一门学科。因此,作为一门综合性特别强的学科,从设计上可以看出,机械电子工程会依据现实的需要而结合其它技术,例如它会根据具体现实需要结合企业需要的管理技术、生产制造技术等,以利于现实的需要。 1.2.2机械电子产品的复杂性 机械电子a品体积小,结构比较简单,但是构造确实很精细,产品性能很高,大大满足了人们对高灵敏性、高智能性的要求。同时,这种机械电子产品体积特别小,特别容易携带,结构复杂功能多样,不失为一种好的日常用品。 2关于人工智能的简述 2.1什么是人工智能 什么是人工智能呢?不同的专家有不同的定义,Nierson认为,所谓人工智能就是关于如何得到科学并把科学运用到现实的一门实用性很强的应用型学科。著名教授Wenston认为,人工智能是使计算机去做只有高级人才才能做的工作。综合以上的定义,我们认为,所谓的人工智能是指综合了现代计算机技术、信息技术、心理学语言学等对门学科的一门高精尖的学科,它通过延伸扩展计算机技术模拟人的一门技术。 2.2人工智能的发展历程 2.2.1最初时期 在400多年前,法国科学家发明了第一台可以计算数字相加的计算器,此后,科学家们纷纷朝着这一方向进行攻关,以求完善这一创造,后来美国著名学者冯诺依曼发明了世界上第一台全自动的计算器。在最初阶段,也可以说是人工智能的萌芽阶段,这一阶段最显著的特征就是技术发展缓慢,但是仍旧取得了一些成果和经验,为以后的发展奠定了一些基础。 2.2.2第一个快速发展阶段 在上世纪50年代,美国科学家第一次使用了“人工智能”这一概念,从此人工智能进入到一个快速发展阶段。这一阶段主要将人工智能应用到翻译、证明等事情上,并取得了较好的成果。人工智能在这一阶段的飞速发展使得人们坚信只要通过科学研究就可以总结人类的逻辑思维方式并创造一个可以模仿人们生活的机器。 2.2.3反复阶段 随着对人工智能的进一步研究人们发现,对人类高智能的模仿并不是一件容易的事情,学者不能完全设计出对人类模仿的简单映射。但是这一时期仍然出现了相当多的成果。 2.2.4稳定发展阶段 当人类意识到建立全方位模仿人类高智能的是一件不容易的事情之后,他们开始安定下来潜心研究进一步发展的技术和相应的功能,随着科学界学者的努力,他们逐步攻克了难题,同时世界互联网的发展也大大普及,这一切都促使人工智能的稳定发展。 3人工智能与机械电子工程的综合应用 进入21世纪,互联网已经渗入到我国民众生活的方方面面,信息化的民众生活离不开智能化的发展,无论是各行业的模型的建造,还是事故处理都离不开人工智能,人工智能在机械电子工程当中起着信息处理的强大功能。 随着社会经济的进一步发展,简单的人工智能已经不能满足人们日益复杂的工作需要,科学家们开始研究综合性的人工智能技术,使其功能发挥到最大化。 机械电子工程论文:控制工程在机械电子工程中的应用探讨 摘要:随着我国的机械工程领域的迅速发展,一些新技术的应用对机械电子工程就有着促进作用。在控制理论以及控制工程技术的发展下,优化了机械电子工程,基于此,本文主要就机械电子工程和其发展现状加以分析,然后对机械电子工程中控制工程应用内容和具体应用详细探究,希望能通过此次研究分析,有助于机械电子工程的进一步发展。 关键词:机械电子工程;控制工程;应用 0.引言 计算机控制工程技术的应用,引导着机械电子工程在向着智能化方向迈进,控制工程的应用作用也愈来愈重要。人们当前对控制工程的研究也愈来愈深化,加强对机械电子工程中应用控制工程,可有效促进机械电子工程的良好发展。通过从理论层面对机械电子工程的控制工程应用,就能从理论上为其发展有着积极促进作用。 1.机械电子工程和其发展情况分析 1.1机械电子工程分析 机械电子工程主要就是机械和电子技术的结合,也就是机电一体化的发展,主要是用于创造优质产品而应用的技术。机械电子工程涵盖的内容比较多,其中有电气控制工程以及机械工程和系统总体技术等技术内容,在具体的产品生产设计当中会进行综合性的应用。机械电子工程的核心技术中,信息处理技术以及电子技术和自动控制技术等等,都能发挥其自身的作用。机械基础作为电子工程的重要支撑,也是机械电子工程的重要载体,在这一形式下才对多种技术的综合提供了有利条件。 1.2机械电子工程发展情况分析 机械电子工程在实际发展过程中,经过了长期历程,上世纪八十年代开始日本有着无人示化工程,在当前日本的机械电子技术已经比较成熟,成为世界领先技术应用国家。我国在机械电子工程领域的发展时间相对比较短,在各个层面和发达国家相比较还存在着很大差距。所以在机械电子产品大多是依靠着进口,其中数控机床的占比就比较少。我国的机械电子技术还不能有效满足实际工程的需要,加上机械电子的工程在高级智能以及自动化控制的要求都相对比较高,所以这就会多控制工程的需求比较关键,强调多种技术进行综合性应用,对工程领域的深度发展也有着促进作用目。在未来的发展过程中,我国的机械电子工程将会随着技术进一步升级,在应用的领域也会进一步扩大化,技术理论也会进一步深化。 2.机械电子工程中控制工程应用内容和具体应用 2.1机械电子工程中控制工程应用内容分析 从当前我国机械电子工程当中控制工程的用情况来看,在内容上比较多样化,其中的计算机智能技术的控制内容方面比较重要。计算机智能控制是在计算机网络技术的应用下进行控制的,对机械电子工程的各环节在线模拟目标能有效实现,然后结合实际结果进行有效控制,在远程控制系统的操作下实现自动化。通过计算机智能控制技术的应用,就能从整体上提高操作效率和质量,在相应的数据统计工作方面也提供了很大便利,对资源也得到了很大程度节约。 机械电子工程中的控制工程内容中,模糊控制工程也是重要内容,这一概念是对传统工艺困难解决而应用的,在实体模型的应用型效率比较显著。控制工程技术在计算机网络技术支持下,通过三维立体模拟程序就能有效实现机械在线模拟。并能在立体模型分析性能以及合理性的分析下进行模拟操作。这一模糊工程的应用,就能大大对程序进行简化,在控制质量上也能得到有效保证。这一简便性方式的应用,就比较有助于机械电子工程的进一步发展。 机械电子工程中控制工程内容中,核心扩展网络神经控制也是其重要内容。这是讲生物学科作为重要依据建立的控制程序,是通过多单线网络进行编制的综合网络,然后在一个核心下进行控制,这一方法的应用是在模糊控制基础上实现的,对信息数据的处理能力比较强,能有效提高工作效率水平。 2.2机械电子工程中控制工程具体应用 机械电子工程中控制工程的应用涉及到诸多内容,其中在机械磨削精密度的控制当中的应用比较重要。在对专业控制精度系统应用中,对动态化的控制目标能有效实现。具体的应用过程中,主要是在机械磨削中对可能发生的差错进行充分考虑,然后在系统中进行设定控制目标以及规则,这样就能从控制效率上有效提高。 机械电子工程中集成自动控制的应用方面,这是对信息技术的基础上实现的控制。集成化自动控制系统的应用,能有效将原信息技术和生产相关信息加以糅合,这就能从整体上对机械工程生产发展起到了促进作用。在这一系统应用中,计算机技术是比较基础性的应用技术,在不断的发展下,集成自动控制的应用领域也在不断的扩大化,集成自动控制系统在计算机技术的更新完善提高方面也起到了积极促进作用。 机械电子工程中控制工程应用,在预测控制应用在高速液压机当中就发挥着积极作用。机械电子工程当中,高压和高速化是液压机技术的重要发展趋势。对预测控制技术科学化应用,就能构建完善的系统输出预测模型,在这一模型的基础上能有效得到预测输出值和对系统误差的变化率。高速液压机当中对预测控制的应用,对控制器输出和控制模式的实现也有着促进作用。 通过模糊控制在机械电子工程中进行应用,也能发挥模糊控制的积极作用。在对模糊控制的应用下,最为主要的优势就能将问题直观化的呈现,构造算法以及控制编程也相对简单,在诸多的机械加工中都发挥着重要作用。在简单测量值输入以及偏差和变化率的设置下,就能有效控制输出值,在控制的效率上比较突出。 3.结语 综上所述,机械电子工程当中控制工程的应用,就要从多方面考虑,当前我国在机械电子工程技术的应用方面正想着网络化以及智能化的方向迈进,这就对解决实际问题起到了积极促进作用。通过此次对机械电子工程的控制工程应用研究,就能为我国的机械电子工程进一步发展提供有益发展思路,也希望能在此次的研究下,对其理论的丰富起到积极作用。
电气专业论文:建筑电气专业综合布线课程改革方法研究 依托建筑电气工程技术行业岗位能力需求,通过对相关企业人才需求调研,对已有就业的学院毕业生所从事的技术岗位技术要求调研,整合建筑电气工程技术专业教学资源进行课程改革。 1.课程改革培养目标与依托 《综合布线工程技术应用》课程的设置,联合黑龙江省安防协会、楼宇智能化行业指导委员会以及省内知名建筑电气工程技术企业,整合优势资源,联合进行课程开发,“行、企、校”联合制定课程标准。并对课程标准进行评估与论证,力争做到课程学习情境的典型性、完整性和通用性。在学习情境的设立上,以由易到难、由单一到综合情境思路,并参照工程实际设计学习情境。课程内容与企业施工工程项目相对应,将职业岗位要求的知识与技能融入本课程的教学内容。 2.课程改革设计的理念与思路 (1)按照资讯、计划、决策、实施、检查、评价“六步法”进行学习情境的设计。 (2)参照综合布线实际施工进行课程设计,使学习情境最大限度地贴近工程实际。 (3)在教学工程过以工作角色进行考核,以真正楼控公司员工标准要求学生,体现职业性。 (4)学习情境既要有典型性又要具有扩展性,每个情境都有基本部分、扩展部分和学生自由发挥的创新部分。 3.课程改革的内容与任务 (1)课程定位与改革目标设定本课程是建筑电气工程技术或楼宇智能化技术专业的一门专业核心课程,其目标是使学生掌握综合布线的基本概念、综合布线的结构、综合布线的工程设计技术、网络连接器的制作、配线架的安装等相关内容及技能。 (2)综合布线工程技术应用课程改革设计内容《综合布线工程技术应用》课程的改革原则:模拟真实工作场景,以任务驱动为载体,根据行业相关岗位工作需求,满足职业上岗证和职业资格证书,整合教学内容和多媒体教学资源,形成媒体资源库,合理设计工作情境和任务。《综合布线工程技术应用》课程的标准开发:依据行业标准设置教学内容,合理制定课程标准,科学设计课程目标、课程任务、课程内容、学习情境、教学模式、评价方法、教学建议等内容。《综合布线工程技术应用》课程的内容框架体系:本课程采用项目式教学,课程模式选择情境设计教学法,内容设计从简单到复杂,根据工程实际应用与人才培养模式的具体要求,课程环节分为如下内容:①认识综合布线系统;②办公室布线施工技术;③办公楼布线施工技术;④小区布线施工技术;⑤网络综合布线工程设计;⑥网络测试与验收。 (3)课程资源建设设计设计并建立教学资源计划,开发课程任务改革教材,多媒体教学资源和相应的虚拟资源,建立习题库以及辅助网络平台。 (4)课程教学模式与教学方法改革①以实训基地为课堂,在教学内容的组织和安排上,摒弃了传统的以理论教学为中心、以课堂讲授为中心、以教师为中心的方式,而是遵循以职业能力培养为中心、以实际操作为中心、以学生为中心的原则来对课程进行安排。重视培养学生自主学习能力,上网查找相关技术和应用资料的能力。引导学生将所学理论和技术应用到实际企业的案例分析中,从而使学生熟练掌握和灵活运用所学内容。②尝试“校企合作”共育模式,参考企业培养模式。参考企业中培养工程师的过程,分出能力等级。引入企业考核标准,校企共同制定课程大纲,以学习情境为单位安排讲授内容和实训环节。 4.课程改革的特色 本课程坚持以学习情境为载体,以培养学生技能为中心,教学内容与岗位要求相适应,不断创新教学手段,解决本课程教学中实践操作性较多的问题,使学生易于理解和学习,能学以致用,全方位提高了教学质量。同时在建设立体化的教学资源、培养学生自主化学习,以及在探索教学方法、教学手段、教学考核等方面寻求突破,形成了较为鲜明的高职教育特色。 (1)课程内容与岗位技能需要全面接轨课程结合高职教育特点,把先进、实用的内容融入到课程体系中。以综合布线设计、网络综合布线工程管理、网络综合布线工程验收综合技能为主线,培养学生五大关键能力,即思维创新能力、沟通协调能力与团队合作能力、网络综合布线设计能力、网络综合布线工程管理能力和网络综合布线工程验收能力。 (2)始终贯彻“工作过程为导向”课程教学模式课程安排以项目任务过程为导向,贯穿整个课程,任务设计以真实工作需求角度出发,符合人才培养模式。通过教学设计提高学生学习积极性,主管能动性,提高教学质量。课程设置符合行业资格要求。 作者:谢吉龙 单位:哈尔滨职业技术学院 电气专业论文:自控与电气专业论文 一、建设实践 1.课程体系建设 自控与电气专业群构建了融企业用人标准、技能大赛标准、职业资格认证标准和学校教育标准于一体的课程体系,并把西门子国际化认证SMSCPLevelIMechatronicSystemsAssistant中课程与LevelIIMechatronicSystemsAssociate中课程内容进行了本土化移植。课程体系由通识课程、专业课程以及专业实践与创新课程组成,其中专业课程包括通用技术平台课程、专业技术平台课程、专业技术课程与专业方向课程。通用技术平台课程有《机械制图与CAD》和《机械基础》。专业技术平台课程有《电工技术基础》《电子技术应用》《电机与电气控制技术》《电工技术应用》《传感检测技术》《单片机技术应用》和《PLC控制技术》。群内所有专业的学生都要学习这几门课程,旨在培养学生机械工程基础应用、电气工程基础应用和工业控制器应用能力。这些课程教学始终坚持7个原则:一是教学目标是能力目标;二是教学过程以学习者为中心;三是教学内容围绕实践活动或某一典型工作任务来展开;四是教学过程就是评价过程;五是教学活动面向差异化人群,因材施教;六是教学场所多样化,包括企业生产车间和学校的实训室;七是教师呈现团队化。专业技术平台课程教学,要求每一位任课教师做到“五统一”,即统一课程标准、统一教材用书、统一集体备课、统一教学内容和统一考核评价。 2.实训基地建设 实训基地建设是专业群建设的重要组成部分和基本保障。学校自控与电气专业群对实训基地建设进行了顶层设计与规划,由电工电子平台、西门子技术培训中心和新能源研究室等组成,可以面向校内学生教育教学、面向企业人员技术培训、面向校内外职业资格认证和科研创新。其中,电工电子平台不仅能满足整个学校不同专业群电工电子课程教学,还可以开展低压运行维修电工、维修电工中级和维修电工高级职业资格认证,由电工、电子、电气拖动等10余个实验室和实训室组成。西门子技术培训中心由PLC、过程控制、液压气动、变频调速、组态技术、集散控制系统、全集成自动化、安全型控制系统和PCS控制系统等20余个实训室组成,配置有西门子s7-200、300和400PLC,MM440与G120变频器,TP177b触摸屏等,同时引进了罗克韦尔、施耐德、三菱和欧姆龙控制器和驱动器等。该中心不仅能实现校内学生“熟悉一种、会用一种和了解一种”工业控制器应用的基本目标,还能面向SMC、博世力士乐和北京地铁等国际化大企业技术骨干开展技术培训和交流。通过与清华同方和南京康尼等企业合作,建设了新能源研究室,引进了高效电机节能实训设备,建立了校中厂的产学研一体新模式,实现了实训基地向生产型转变,让教师和学生真实地参与到企业产品生产过程中去,全面促进教师和学生的能力发展。 3.技能竞赛 技能竞赛是提升人才培养质量的坚实平台,是打造师资队伍的重要途径,是提升职业院校办学水平的关键抓手。学校自控与电气专业群建立了“校级、市级和国家级三层级技能大赛”工作机制,成立了学生比赛梯队和指导教师团队,并出台了相应管理办法。校级和市级技能大赛参赛和训练由各个系部负责,国家级技能大赛参赛和训练由学院统筹。学生以能参加比赛梯队训练为荣,采取第二课堂学习的方式,每天利用业余时间来到实训室学习和训练,指导教师对这些学生进行辅导。自2011年以来,学生参加高职组风光互补发电系统安装调试、自动化生产线安装与调试和中职组机电一体化设备组装与调试、单片机控制装置安装与调试、光伏发电设备安装与调试5个项目的全国比赛,累计获得全国一等奖6项(其中一等奖第一名3项,一等奖第二名1项)、二等奖4项、三等奖1项。参加全国电力行指委新能源专委会2014年“康尼杯”风光互补发电系统安装与调试技能竞赛,获得全国一等奖。参加2014年第九届大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛,获得华北赛区二等奖。通过比赛,加快推进了自控与电气专业群教育教学改革,培养了学生的动手能力与团队合作意识,提升了学生的实践创新能力和就业能力,为优秀人才脱颖而出创造了条件。 4.柔性化人才培养 柔性化人才培养,是指学校和合作企业双方根据教学目标把学校的教学过程和企业的生产过程紧密结合,采用多学期分段式或几天在学校几天在企业工学交替的方式来共同完成教学任务和考核评价。学校自控与电气专业群和北京中核东方控制系统工程有限公司(简称CNCS)开展了学生跟岗实习,11机电班学生从第三学期开始每周休息一天、三天在学校、三天在企业——周日、周一、周二在学校学习理论和实训,周三、周四、周五在企业进行岗位工作实践训练。企业为每位学生上保险、提供工作午餐并补贴生活费800元/月/人。在学校,学生要遵守学校各项规章制度;在企业,学生要服从企业安全生产管理。跟岗,介于认岗与顶岗之间,与德国双元制相似,是一种人才培养的过程创新。跟岗,对学生来说,让学生更早地知道为谁学、学什么和怎么学。跟岗过程中,学生要处理好这几种关系:学生身份的双元化——在学校是学生,在企业是学徒;指导老师的双元化——有时是学校老师教授理论和实训,有时是企业师傅带着实践操作;学习场所的双元化——有时在学校实训室,有时在企业生产岗位。这样,学生要把理论和实践进一步结合,用学校的“学”来指导企业的“用”,带着企业“用”过程中遇到的一个个问题走进学校“学”的课堂,并把学校的学习生涯规划和在企业的职业生涯规划有机结合起来。在2013版人才培养方案制订中,学校自控与电气专业群探索了多学期分段式柔性化人才培养模式。即根据专业人才培养目标,系统构建课程体系,集中式、交替式、阶梯式和柔性化安排企业实习,学生的学习活动由“学校学习1—企业认岗—学校学习2—企业跟岗—学校学习3—企业顶岗”工学交替多学期分段式构成。集中式是手段,即安排整块时间到企业实践,更便于企业生产和学校教学管理。交替式是过程,即把学校的“学”和企业的“用”交替进行,相互促进和相互补充。阶梯式是目的,指一年级认岗训练基本技能,二年级跟岗训练综合技能,三年级顶岗训练生产技能。“柔性化”的基本要求是“校企融合、工学交替、理实一体、学以致用”,其特色是理实一体化、校内外指导教师团队化、教学场地多样化和考核评价元素多元化。 5.师资队伍建设 通过内培外引和压担子着力打造师资队伍。近几年,学校自控与电气专业群共派出14名教师到德国、芬兰、台湾等地学习职业教育新理念和进行国际化交流,共派出15名教师到企业一线锻炼,派出2名教师作为专家参加潍坊地区专业办学水平评估,外出业务学习与技术培训达600多人次,邀请专家和知名学者到校做高水平报告讲座20余人次,引进高水平人才11人。启动“名大师软引进”项目,邀请机器人农民发明家吴玉禄走进校园,和校内教师一起组建团队指导大学生科技创新。与汇龙森国际企业孵化(北京)有限公司共建自动化产品系统运行与维护平台,开展科研合作。 二、结语 秉持“专业建设成就个人发展,个人发展推动专业建设”的理念,成立了专业教学团队,谋划、落实和推动各项工作。以企业员工培训、教育教学成果奖申报、青年教师教学基本功比赛、教改和科研立项、学生毕业设计指导等活动为抓手,鼓励大家勤奋工作和精诚合作。先后获得省部级教学成果一等奖和二等奖各1项,北京市教学名师2人,市级先进个人2人。专业技术职务晋升中,1人被评为教授,6人被评为副教授。 作者:黄敦华 刘增辉 张文涛 单位:北京电子科技职业学院 电气专业论文:建设工程电气专业论文 1电力建设工程中电气专业与土建专业的关系 电力建设工程中电气专业主要承担电能生产与输送并对电能加以分配的工作。土建施工则较为独立,据建筑本身的特点展开基础设计,从而完成整个建筑工程项目的施工。电气专业中的电力设备安装和电气管线铺设与土建专业密切相关。土建专业与电气专业具有各自的专业性和独立性,同时两者又相互制约、相互配合。 2电力建设工程中电气专业与土建专业配合施工重要意义 电力建设工程施工过程中包含许多专业工程,需由不同专业相互配合共同完成施工过程的。这些专业有着多方面的相互关联,只有这些专业之间相互配合,协调工作,才可以保证整个工程的顺利完成。电气专业和土建专业关系密切,具体施工中,电气专业相比土建专业具有一定的滞后性。如果不同专业的施工人员不相互配合,则会出现干扰、影响对方工作的情况,十分不利于工程施工的顺利进行。因此,在工程施工过程中,重视各施工项目的协调与配合,对于顺利完成整个施工项目十分必要。在展开施工时,必须对土建专业与电气专业的配合施工给予重视,为工程的顺利施工提供保障。 3现阶段电气专业安装施工和土建专业施工存在的问题 3.1施工材料的质量问题 在电力建设工程的施工过程中,施工材料质量好坏直接影响整个工程的质量。现阶段,工程建设施工过程中,普遍存在着施工材料质量不合格的问题。因此,在工程施工过程需要对所有材料进行及时验收,实现严格质量把关。土建工程中的施工材料质量问题会导致电气专业的绝缘性差、温度系数大而熔点低等问题,从而影响整个工程的顺利进行。 3.2施工人员的综合素质不高 我国电力建设工程施工人员整体综合素质有待提高,大部分施工人员并不具备专业施工技能,设备操作不规范。目前,工程建设施工过程中,很多电气专业施工人员掌握电气专业知识,而对于其他专业的施工知识并不了解。还有一部分电气施工人员具有较丰富的现场施工经验,电气专业理论知识掌握不够,对于施工设计图纸理解不足,经常导致电气工程的预留管道位置错误等。在电力工程的建设施工过程中,在预埋管线和电力设备施工时,其施工人员要有一定的电力工程专业知识。通常,土建专业的施工人员属于土建施工人员,并不能够顺利完成电气专业的电力设备安装和管线预埋工作。在这种情况下,工程建设过程中,不同专业对彼此之间了解不全面就会导致相互影响、彼此限制的情况发生。 3.3施工过程的问题 电气专业和土建专业配合施工的过程中会受到很多因素的影响。如果电气专业的管线和设备安装过程中出现问题,则会留下安全隐患。施工过程中施工企业需要采取有效措施,及时反馈检查工程质量。电力建设工程施工企业需要培养具有现代施工安全管理理念的施工人员,做好施工工程的监督管理工作,对电气专业的管道铺设、设备安装等及时检查,保证施工安全和质量。 4电气专业与土建施工配合的建议措施 4.1提高施工人员综合素质 电气专业的施工人员在施工过程之中,不仅需要可以看懂本专业施工设计图纸,还需要看懂土建专业施工设计图纸,了解土建工程的施工方法和施工工艺,保证电气专业和土建专业的相互协调。同时,土建施工人员必须对电气专业的预埋管道和预埋件等进行及时了解,一旦发现不合格产品,及时提醒电气专业施工人员进行调整。工程施工过程中,应对施工人员进行专业培训,让施工人员了解并熟悉非本专业的施工知识。组织不同专业的施工人员在施工过程中相互配合施工,提高施工人员专业素质和协调能力,实现电力工程施工过程中电气专业和土建专业的相互密切配合。 4.2加强对施工材料的审核 在工程施工过程中,电气专业和土建专业应采取有效措施解决施工材料不合格问题。在电气专业施工过程中,要合理选用电力施工设备,保证电力设备正常运作。同时,电气专业的施工人员要提高现场设备利用率,降低施工成本,有效提高工程整体进度。 4.3电气专业与土建专业施工在施工准备阶段的配合 在施工准备阶段的项目设计阶段,电气专业设计人员应向土建专业设计人员提出自身的要求。在土建工程施工展开时,电气专业技术人员应同土建施工技术人员协同起来,对电气专业和土建专业的施工图纸开展共同审查,减少差错的出现。电气专业的安装人员要全面、深入了解土建工程的施工图纸,学习与土建施工进度相应的施工技术,对于梁柱及屋面、地面的连接方式熟悉掌握,将连接方式与电气专业的安装方法进行校对检查,确保工程中电气专业的安装方法适应于土建工程施工。在展开土建工程施工时,应提前准备好电气专业安装过程所需配件并做好预埋件和预埋管道的准备工作。 4.4电气专业与土建专业施工在土建施工阶段配合 在土建施工展开时,应按照土建施工中混凝土浇筑的进度要求逐步开展电气专业中预埋管件和管道预留工作,这是电气专业施工工作的关键。在土建工程施工中,完成搭设模板之后,主要的工程就是放线工程,放线工程应根据预留管道,大型设备、配电箱盘、插座等的位置及尺寸放线。在底筋铺设完成后,就可以开展管道铺设,对预埋构件合理放置并充分加固。最后的封模工作之前需要对前两个工作开展质量检查,一旦发现不足之处要及时给予有效修正,同时做好土建专业和电气专业施工的交接。确保各处符合相应要求之后开展浇筑混凝土工作。 4.5电气专业与土建专业施工在土建施工后期阶段配合 在土建施工后期阶段中电气专业和土建专业的加强配合,还应体现在完成墙体防水之前的电气设备安装过程中,防止电气专业设备安装过程破坏建筑的防水层。同时,应一次性完成穿墙布设电缆工作。因为如果一旦导致土建施工发生返工现象,防水处理的难度就会大大增加。因此,土建施工人员和电气专业安装人员应事先提前核对好施工图纸。 5结束语 电力建设工程施工是一个专业性强、高度复杂的施工过程,需要多种专业安装相互配合,合理安排施工顺序。采取有效技术措施完成不同工种之间的配合,加强协调管理。从而使电力建设工程整体施工质量得到显著提高。在工程施工过程中,电气专业和土建专业作为重要的组成部分,必须采取有效的措施实现两者的配合施工,从而保证整个工程施工的顺利进行,保障工程的施工安全、质量、进度和工艺。 作者:林远洋 单位:中国能源建设集团浙江火电建设有限公司 电气专业论文:教学改革电气专业论文 一、电类课程理论教学改革 理论教学的首要任务应是使学生理解电类课程对其以后学习、工作的意义;其次,应结合电气专业所涉及的技术领域的发展、课程所涵盖的内容表明所授电类课程的重要性,不仅从观点,更从知识点的交叉来说明该门课程和电气专业其他后续课程的联系,进而达到增强学生学习的目的性、激发学生的学习兴趣和学习热情的目的。1.电类课程的理论讲授。理论讲授是学生获取课程知识的最为主要的途径,也是学生建立该门课程知识体系能力的最重要的来源。通过三年来在数字电路课程的讲授经历发现,很多学生的前期电路理论知识薄弱,甚至对模拟电路中的相关知识及二极管、三极管的基本理论也不扎实,如果直接讲授课本知识,将难以取得效果。于是在课程讲授过程中,先将整个数字电路课程所涵盖的内容进行区域划分,让学生了解该门课程所需要讲解的内容;然后再将本门课程所涉及到的前期的电路理论和模拟电路的知识也加入进去进行二次划分;同时在具体讲授所划分的每一个部分时,不仅给出此部分的知识点与本门课程其他知识点的联系,更给出电路理论和模拟电路课程的相关知识点的体现。而限于自身单门课程讲授时间的限制,最后更是应针对性指出与本次课程知识相关的其他电学课程的知识点的章节,强调学生下课复习。笔者的这种讲授方法,在本校学生中有较大影响,学生普遍反应,虽然课程学习内容较多,学习任务较重,但学生接受起来也相对较为容易,效果也较好。2.电类课程教学内容及教学方法。基于笔者的数字电路及电路理论相关教学经验,发现当前数字电路,教师更偏重EDA软件的教学;虽然EDA的发展使得可编程逻辑器件越来越流行,但电气专业的学生应该加重硬件电路的理论和实践的训练,先理论教授,然后再利用Spice相关软件进行仿真以使学生建立理论知识的联系,同时将电路知识形象化。以数字电路教学为例,具体做法是,课堂讲授时,从数字信号开始,逐步讲解门电路的具体组成形式(如TTL、CMOS门电路的构成形式以及相关理论分析),然后引入模块化的概念,以功能模块的形式来讲解整体功能性电路的构建形式,最后以具体的数字芯片来讲解芯片的构架、使用以及芯片与芯片连接时所需要注意的问题。在每一个部分,只要涉及到电路的组成形式,都要求学生使用Multisim或Pspice进行电路仿真,从而从基本的电路理论来了解电路中每一点的电流电压参量,进而完成整个电路的理解。而在扩展到芯片级别时,则采用系统电路仿真,从而使学生从关注单个元件的功能到关注器件功能,进而了解整个系统的工作原理,实现硬件电路的设计与制作。在完成上述的教学内容的教学后,针对每一部分进行知识点的总结,同时,辅以作业、答疑、课堂讨论以及软件仿真、实验等多种方法来对所讲授的知识进行巩固;同时,在讲授完所有部分的知识后,再对所有的知识点进行整体的系统性地串联回顾复习;这种讲授方法更容易降低甚至于消除学生对数字电路的畏难情绪,提高学生的学习兴趣及主动性,激发学生的潜能。在笔者的课堂上,只要是按照上述流程走下来的学生,一般都无需专门进行课前预习,即可掌握本门课程。 二、评价体系改革 电类课程的教学改革必然需要有配套的评价体系的改革才能达到预期的效果。在实践中发现,实行多重考核制度可以取得良好的教学效果。该评价方式具体为,课堂考勤占总评成绩的10%,作业占10%,课堂讨论(含小测验)占10%,实践作业(主要为仿真)占10%,期末考试占60%;三年来,学生听课认真程度和到课率均有大幅度提高,基本到课率一直维持在99%以上,学生也更重视课程的学习,课堂气氛以及学生学习的积极性均有相当大的改善。电气专业电类课程的教学是一项艰巨工作,在课程教学中,教师应该不断提高自身业务能力,注重将电类各门课程的理论知识相结合,指出各门课程之间的联系。同时,结合教师的科研经验,给出所讲授的知识在实际研究和工作中的应用。最后,结合科学的评价体系必能使得学生良好地掌握各门电学课程。教师在教学过程中,也应不断引入思考教学方法,探索教学模式,顺应时代和科学发展的需求,结合素质教育培养出更优秀的人才。 作者:徐建 吴玉莹 单位:湖北省武汉轻工大学电气与电子工程学院 电气专业论文:分层教学电气专业论文 一、研究的目的和意义 近几年,随着我国经济的快速发展、高科技技术的浸透,电气专业的基础知识以及专业知识结构发生了很大变化,多学科融合、国外先进技术、计算机控制系统和PLC的广泛应用使我们压力倍增,对相关技术工人的需求与日俱增。学生毕业后,不仅需要教育部颁发的学历证明,还要有劳动部颁发的电工证。但是传统的教学方式下培养出的学生,会出现学生理论精通,但实际技能缺失的情况,不能适应未来社会产业结构和就业市场变化的需要。大批电气应用型人才的短缺,对职业技术教育提出更高要求(学生不仅具有扎实的理论基础,还要具备一定的专业技能),高职院校必须适应社会发展的需要,以市场经济对人才的需求的变化为导向,不仅要培养学生的基本知识技能,还要培养学生从事电气自动控制系统、工业或工矿电气控制设备的安装、调试、维护、技术管理等实际工作能力。教学体系改革是培养实用技术的应用型专门人才的根本途径,只有改变传统电气专业的培养方式,优化课程体系,分层教学,才能使学生适应未来就业市场和产业结构的变化。高职院校电气专业注重培养该领域内的设计制造、科技研究、设备管理和销售等方面的应用型人才。高职院校电气专业的教学方式、培养模式、课程体系改革可以推动高职院校电气专业课程改革的研究,解决长期以来高职教学内容难以摆脱传统教育的枷锁、学生的实际水平不能满足要求等问题;加强高职教育中双证书教育模式的推行,把职业认证与专业课程相结合,课程内容与职业标准相结合,教学过程与生产过程相结合,把教育和就业联系在一起,个人和联系在一起;构建系统化的课程体系,促进高职院校教学内容改革,推动教学质量的提高;院校与企业合作开发课程,建立新的课程标准,加强职业教育培训,规范教学基本要求,提高课程教学质量;对构建有中国特色的高职业教育体系起到引导作用。总之,课程的选择及培养方式将直接影响培养目标的实现,电气专业课程体系改革势在必行。 二、因材施教及分层教学 1科学分层 对于成绩优异、能力较强的优等生,要在夯实专业基础知识的基础上,加强对其实践动手能力的开发与培养和理论探究方面的引导,完善他们对于电气学科的理解,使他们最终朝着综合型人才方向发展,成为社会建设的主干力量;理论水平较弱,操作能力强中等生,教师要监督他们的课堂理论学习,在课堂上重点提问这类学生。相反,对理论学习比较擅长,实践方面较薄弱的学生,教师应采取有效的引导,多组织实践活动,为学生提供操作机会,通过重点培养提高中等生的实践水平;学困生一般对学习没有兴趣、没有自信,对于这部分学生,教师首先要对他们进行思想教育,让学生对学习有正确的认识,即从电气方面的基础知识入手,让学生掌握其中的基础的理论与技能性知识。为了能让学困生积极探究、主动学习,实现积极教育,教师平时多鼓励性学生,让学生有学习的自信。 2制订科学的教学计划 分层教学的主要环节就是制订教学计划,培养目标的多元化与分层教学紧密相连。根据教学大纲,制订出合理的教学计划,争取实现学生的多元化培养。 3分层备课,分类指导 在教学过程中,要参照教学大纲和教学计划备课,对教学目标进行分层,区别基本要求和较高要求,设计分层教学的过程,落实分层教学目标;在因人而异、因材施教的教学原则基础上,根据学生层次的差异采取不同方法进行有效的帮助和指导,把握好授课的起点,做好知识衔接过程,让不同层次学生都能学习,都会学习;也可以成立课外学习小组,加强对不同层次学生的引导,尤其照顾好学困生,促进学生由学困生向学优生的转化,整体提高学生素质,使学生特长得以发挥。 4制定不同教学目标 对准备深造的学生,依据升学考试制度和考试大纲,加强语数外等文化基础课的学习;准备就业的学生,教师需要加强职业技能训练。针对不同的教学目标、教学方法、考试标准,教师要为学生的发展创造尽可能多的条件,让学生能明确自己的发展方向,对自己作出客观认识。 5动态管理 为了保证学生最佳发展,学生层次确定好后,不能让学生一直停留在一个层次上,因为部分学生对自己的学习能力的把握不准确。学校可通过适时调整,允许学生根据实际情况在合适的阶段重新定位,最终让学生选择最适合自己的学习方法。 三、课程改革的探讨 1明确课程改革的目标 电气专业高职教育培以社会需求为依据确定培养目标,使课程内容符合社会的发展,结合生产,满足经济发展需要;培养出的学生要具备熟练的职业技能、认真的工作态度、创新精神、扎实的专业知识,是面向生产建设和管理服务第一线的应用型人才;提高学生的学习兴趣、教学效率适应社会发展和就业市场的需要;高职院校的学生要掌握专业知识操作技能,在获取学历证书的同时拿到一个或多个职业资格证书。 2建设专业核心课程,构建模块化课程体系 打破传统课程模式,转变为以项目为主体建设专业核心课程,学生在完成项目的同时,相关理论知识和职业能力也得以加强。应对现有的电气专业课程结构进行梳理,重新调整专业课程的结构,依据职业技能来确定课程内容,即根据课程内容改革的需要将核心课程体系划分为基本素质、基本能力、核心能力三大模块。校方和企业共同确立电气专业专门化方向,开发相应岗位的模块课程,课程内容突出对学生职业能力的训练,理论知识结合职业资格证书的要求,围绕工作需要进行。例如电气核心课程“可编程逻辑控制器控制技术”的教学过程中,可以以恒压供水系统为教学载体,将控制对象分为九个学习模块。 3确定课程改革的后的教学内容 高职院校电气专业课程设置必须从岗位需求出发,要以工作任务为引领;通过课程实现以就业为导向的培养目标,课程结构要求更注重应用实践以及创新能力的培养,要同时满足教育发展规律和职业教育的特征;从岗位需求出发,培养理论知识和实践能力相结合的应用型人才。例如,在必修课设置实用性强的课程,强化学以致用的思想,如电气CAD、电机与拖动、PLC及应用、单片机原理及应用等课程。 4师资力量的建设 教师要改变传统的教学观念,重视实践,联系实际,保证教学向健康的建设方向发展,了解当前社会对电气专业的需求,根据需求重新结合电气专业的教学内容进行优化,理论联系实际。为提高学校的师资力量,加强专业师资队伍的发展,可以重点引进电气专业知识扎实且精通实际操作的人才,并鼓励在职教师进修;引进企业高级技术人才,对其进行教学培训。 5考核方式的改革 电气专业可以制定理论与实践成绩考核表,教师依据理论、实验和实习考核细则,评定出学生综合成绩。理论考核注重过程考核,将平时、其中、期末综合考核三个阶段相结合,考虑课后作业、课堂表现、出勤情况等因素,考核会从知识能力和态度两个方面进行评定,并按一定权重计入课业考核成绩;实践考核以实训成果、报告质量、设备操作按一定比例相加计算。考核工种有电工和无线电装接工,学生可以根据喜好和自身实际选择1~2个工种进行职业技能鉴定考核。职业技能鉴定考核通过国家职业技能鉴定计为满分,未通过或者不参加的不计分。 四、结语 综上所述,高职院校若要改变人才培养模式单一的现状,改革已迫在眉睫,只有在分层教学和课程改革的基础上,采用科学的教学方法,才能全面提升教学质量,培养出更多理论扎实的应用型人才。 作者:哈斯花 单位:赤峰工业职业技术学院机械与自动化系 电气专业论文:校企合作电气专业论文 一、教学模式和教学体系的创新 成立由行业的专家和企业家、企业的技术人员和管理人员、学校的专业带头人和骨干教师组成的专业建设委员会,跟踪电气技术发展,定期对电气自动化专业出现的新技术、新工艺、新材料及典型工作任务进行分析,制定本专业核心能力培养目标和要求,并在参照国家职业技能标准的基础上构建工作过程导向的电气技术专业全新的课程体系。坚持以“人才培养与岗位零距离”理念为办学主线,淡化专业基础课、专业理论课和实训课的界限,按照“教、学、做”一体化的要求,推行模块化教学模式改革。 二、教学内容和教材的改革 当前,中职学校主要采用国家统编的教材,由于国家统编的教材更新周期较长,教学内容较技术发展速度相对滞后,致使有些内容学而无用,既浪费了教学资源又打击和挫伤了学生的学习兴趣和热情。所以,教材改革应该遵循“以产品带教学”、“以实验带教学”、“以技能带教学”的原则,根据专业建设委员会确立的教学体系,以教学模块为单元编写出版相应的校本教材和实验指导书。 三、校企合作,为教师的业务锻炼和业务提升搭建了平台 通过成立校外实习基地既解决了学生的实习、就业问题,还为各专业教师提供了学习锻炼、提升素质的机会。学校采取挂职锻炼、跟班实践、参观考察等方式,有计划、有目的地组织相关教师参与实习基地建设。教师在参与的过程中专业能力水平得到回报;专研能力提高更有动力;教师亲历实践有利于教学内容实用;同时了解企业的新工艺、新设备、新技术,了解企业用人规格,便于学校调整人才培养目标,提高教学实效。各专业教师通过进厂学习锻炼,业务水平和新技术的应用实践能力得到了很大的提高,使学校“双师型”教师不断增加,为学校的可持续发展提供了强大动力。 四、充分考虑企业利益形成稳定合作 通过校企合作,能够大大提升企业的竞争力,具体表现在:通过校企合作培训机制可以提高企业职工队伍的素质,为企业储备大量的优秀的可用之才;通过校企合作使培养的人才适应企业、行业、社会的需要,缩短员工和企业的磨合期,降低企业的培训成本和劳动成本;通过校企合作可以有效地减小企业员工的流动性;通过校企合作为企业培养了一批熟练的劳动力,企业不必再花人、财、物进行上岗培训。学校专门培养出来的劳动者,他们熟知企业文化,懂得生产技术,具有良好的文化、思想素养,具有较强的岗位适应能力。加强校企间的合作,为企业“量体裁衣”式地培养后备劳动者不失为一种最有效的方法,定能有力地提升企业的竞争力。 五、完善校外实习实训基地运行管理机制,保障基地顺利运行 为建立稳定运行的校外实习实训基地,保障实习实训教学效果好质量高,在校企联盟平台下,由专业直接与企业进行实习实训基地的建设。在建设的过程中校企共同负责,达成利益共享、相互支持配合的互惠互利机制,资源共享、基地共建机制,管理机构共建、基地运行共管机制。校企双方共同成立基地实习实训管理中心,制订各岗位职责,各司其职,校企及时沟通,保障基地建设与运行的顺利进行。校内职能部门配合基地管理中心机制,教研室负责实习实训计划及专业教师具体操作机制、经费保障机制、实习实训项目化制度、实习实训基地考核评价机制的实施。 作者:李凡伟 单位:山东省邹城市技工学校 电气专业论文:阶梯式人才培养模式下电气专业论文 一、意义 以上问题的出现,虽然与教师的教学能力和自身的素质有关,但更为重要的是目前中等职业学校电气专业的人才培养模式落后,已不适应目前电气行业的社会需求,由于人才培养模式的落后,导致课程体系的落后,特别是专业核心课程结构和教学模式不适合现代职业能力的培养要求。为此,从中等职业教育出发,把电气专业“阶梯式”人才培养模式探究与实践作为一个课题,目的是通过研究创新电气专业人才培养模式,将“阶梯式”培养模式用于实践中,改进理论教学和实践教学模式,推广一体化教学和项目教学,并为中等职业学校电气专业撰写数套实用的校本教材,具有很深的现实意义。确立适应社会人才需求的“阶梯式”专业人才培养模式,将社会的需求与学生的学习需求有机统一,激发学生的学习积极性,使学生掌握电气行业相关知识技能;主干学科编撰以职业岗位能力培养为核心的校本教材,提高学生的专业技能与从业能力;采用一体化教学模式,强化学生技能操作,加大学生实习力度,让学生通过探索操作,将理论知识灵活运用,提高学生的自主性与创新能力。 二、成果 1.形成了电气专业“阶梯式”的人才培养模式 对接产业(行业),参照职业岗位要求,制定了0.5+1+0.5+1的“阶梯式”人才培养模式,充分利用企业教学资源和网络资源,创新教学和学习方式,实行分学期、阶梯式的教学组织形式,将学校的教学活动与企业的生产过程进行紧密结合,从基础知识和技能开始,逐步实现了从生手到硬手,再到高手的过程。创新了人才培养评价方式,形成学校、行业部门、用人单位等共同参与评价的多主体评价模式。 2.校本教材的开发校本教材开发、研究,要坚持以人为本 强化“以就业为导向、以服务为宗旨,以职业能力为本位、以职业实践为主线”的职业理念,校本教材的开发体现了“阶梯式”,结合电工职业标准,开发初级工教材、中级工教材和高级工教材,合理整合了专业课程,形成了模块化的组合课程,增强了专业课程教材的实用性和适应性,实现培养目标与社会对人才要求的对接。 3.“阶梯式”实习计划及考核标准 实现就业学生与企业对接的“零距离”接轨,就必须加大学生的实习力度,提高学生的专业技能,为此制订“阶梯式”实习计划和考核标准。实习项目由易到难,从初级到中级逐渐提高难度。技能考核标准实现“周过关、月过关、学期过关、学年过关”。我们正在实施与完善中,而且初见成效,学生反映较好。 4.教学模式和教学方法 为了实现人才培养的目标,教师要不断更新自己的知识水平,还要寻求一种新的更适合学生学习与提高的教学模式,能够学为所用。要进行探索和改革,将一体化教学、项目教学模式,贯穿于整个教学活动中。将教材内容与实践需求结合起来,形成技能导向,模拟现实,突出实用,恰当地运用到平时的教学中,能促进学生综合素质的提高,为日后学生走上工作岗位,奠定坚实的基础。 三、结语 通过以上的改革与实施,初步形成了中等职业学校电气运行与控制专业“阶梯式”人才培养模式,并付诸于实施;开发了电气专业核心课程的校本教材并投入使用;形成了“阶梯式”的实习计划和考核标准;改革了传统的教学模式,推广了一体化教学和项目教学。学校将主动探索并实施电气专业“阶梯式”人才培养模式,努力开创中职电气专业改革发展的新局面。 作者:庞国辉单位:辽宁省凌源市职业教育中心 电气专业论文:阶梯式人才培养模式电气专业论文 一、意义 虽然与教师的教学能力和自身的素质有关,但更为重要的是目前中等职业学校电气专业的人才培养模式落后,已不适应目前电气行业的社会需求,由于人才培养模式的落后,导致课程体系的落后,特别是专业核心课程结构和教学模式不适合现代职业能力的培养要求。为此,从中等职业教育出发,把电气专业“阶梯式”人才培养模式探究与实践作为一个课题,目的是通过研究创新电气专业人才培养模式,将“阶梯式”培养模式用于实践中,改进理论教学和实践教学模式,推广一体化教学和项目教学,并为中等职业学校电气专业撰写数套实用的校本教材,具有很深的现实意义。确立适应社会人才需求的“阶梯式”专业人才培养模式,将社会的需求与学生的学习需求有机统一,激发学生的学习积极性,使学生掌握电气行业相关知识技能;主干学科编撰以职业岗位能力培养为核心的校本教材,提高学生的专业技能与从业能力;采用一体化教学模式,强化学生技能操作,加大学生实习力度,让学生通过探索操作,将理论知识灵活运用,提高学生的自主性与创新能力。 二、成果 1.形成了电气专业“阶梯式”的人才培养模式对接产业(行业),参照职业岗位要求,制定了0.5+1+0.5+1的“阶梯式”人才培养模式,充分利用企业教学资源和网络资源,创新教学和学习方式,实行分学期、阶梯式的教学组织形式,将学校的教学活动与企业的生产过程进行紧密结合,从基础知识和技能开始,逐步实现了从生手到硬手,再到高手的过程。创新了人才培养评价方式,形成学校、行业部门、用人单位等共同参与评价的多主体评价模式。 2.校本教材的开发校本教材开发、研究,要坚持以人为本,强化“以就业为导向、以服务为宗旨,以职业能力为本位、以职业实践为主线”的职业理念,校本教材的开发体现了“阶梯式”,结合电工职业标准,开发初级工教材、中级工教材和高级工教材,合理整合了专业课程,形成了模块化的组合课程,增强了专业课程教材的实用性和适应性,实现培养目标与社会对人才要求的对接。 3.“阶梯式”实习计划及考核标准实现就业学生与企业对接的“零距离”接轨,就必须加大学生的实习力度,提高学生的专业技能,为此制订“阶梯式”实习计划和考核标准。实习项目由易到难,从初级到中级逐渐提高难度。技能考核标准实现“周过关、月过关、学期过关、学年过关”。我们正在实施与完善中,而且初见成效,学生反映较好。 4.教学模式和教学方法为了实现人才培养的目标,教师要不断更新自己的知识水平,还要寻求一种新的更适合学生学习与提高的教学模式,能够学为所用。要进行探索和改革,将一体化教学、项目教学模式,贯穿于整个教学活动中。将教材内容与实践需求结合起来,形成技能导向,模拟现实,突出实用,恰当地运用到平时的教学中,能促进学生综合素质的提高,为日后学生走上工作岗位,奠定坚实的基础。 三、结语 通过以上的改革与实施,初步形成了中等职业学校电气运行与控制专业“阶梯式”人才培养模式,并付诸于实施;开发了电气专业核心课程的校本教材并投入使用;形成了“阶梯式”的实习计划和考核标准;改革了传统的教学模式,推广了一体化教学和项目教学。学校将主动探索并实施电气专业“阶梯式”人才培养模式,努力开创中职电气专业改革发展的新局面。 作者:庞国辉单位:辽宁省凌源市职业教育中心 电气专业论文:项目教学电气专业论文 一、注重项目教学,激发学习兴趣和求知欲望 项目化教学打破了特征的传统学科课程模式,转变为以工作任务为导向的内容,让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识,并发展职业能力。课程内容突出对学生职业能力的训练,理论知识的选取围绕工作任务完成的需要来进行,融合相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。以工作任务为中心整合理论与实践,实现理论与实践一体化。在设置项目课程过程中以产品、工作对象、操作程序、设备或系统的结构、岗位、典型工作情境等为逻辑线索而展开。例如本专业的重要专业课程《电气控制与PLC技术》结合工作实际选择了四个项目作为教学载体,每个项目都是经过调查电气技术应用专业岗位所选定的。对其每个项目的控制对象进行任务分解,分为若干个学习任务。我们通过项目教学法用四个步骤完成教学,为了更好地说明,我们用三相异步电机Y/降压起动控制项目举例说明其实施的流程如下: (一)明确目标 1.在三相异步电机Y/降压起动控制项目中:触动启动按钮SB2后,电机先作星形连接启动,经延时6秒后自动换接到三角形连接运转;触动停止按钮SB3后电机停止转动。 2.明确重点和难点:本次项目的重点在根据电路图连接硬件电路,难点在梯形图程序编写。 (二)项目实施 1.理解任务 制定方案将学生以3人为一组分为小组并定好组长,在教师的带领下用已学知识完成: (1)项目分析 a.硬件电路分析; b.动作过程分析; c.定时器的应用。 (2)制定方案 a.输入/输出分配表; b.输入/输出接线图; c.梯形图程序。 2.确定方案,师生交流 a.各小组讨论确定输入/输出引脚的选用,完成输入/输出分配表绘制; b.根据已确定的输入/输出分配表完成输入/输出接线图,便于实际连接电路不出错; c.根据输入/输出分配表,结合电路的控制要求编写梯形图程序。 3.项目实施,完成任务 a.各个小组根据自己确定的方案,根据接线图连接硬件电路,将梯形图程序输入到计算机中进行转换,写入PLC,最后运行; b.首先在不带负载的情况下运行,通过程序监控并对照I/O分配表及接线图验证程序是否正确性; c.程序运行正常后连接负载,观察电动机运行情况是否满足控制要求; d.教师走到学生中间观察学生情况,对学生可能会出现的问题尽量不主动提出,让他们自己通过讨论发现,必须确保线路连接正确后才能通电调试。 (三)项目检查,组组对比 a.各组之间相互检查,对于没有运行成功的小组,其他各组一起帮助检查出错原因。 b.教师检查学生完成情况,同时对于在各组检查讨论后但项目实施任然没有成功的小组,教师找出运行失败的原因,同时对典型问题给予全班同学进行讲解。 (四)师生交流 评价提高教师再次强调项目实施中学生常犯的错误,同时评价学生表现,对各个小组中程序最简洁,线路连接最美观的小组进行表扬,对存在不足的小组提出改进意见。 二、改变评价方式 引入“三评合一”评价模式传统教学成绩评定对学生的评价往往具有片面性,用理论考试的成绩,决定学生成绩的优劣,“应试”痕迹明显。而项目教学法,抛弃单一的总结性评价,通过项目过程评价,每个项目、任务都由标准、评价主体和评价过程等三方面组成。评价标准:立足社会需求,课程标准与职业资格标准对接,课程标准与学生职业生涯发展协调一致;校内实训与校外顶岗实习对接,使学生的实际动手能力紧密切合企业实际;社会反馈与用人单位对接,使所培养出的学生能得到社会认可。评价主体:不仅有学校和教师,还有学生、企业、社会。评价过程:不仅要落实教师评价和学校评价环节,更要落实学生自评、互评和社会评价环节,并建立学生自评、互评和社会评价的规范程序及方法体系。最终,综合评定每个学生的成绩。教学不是教的问题,而是让学生如何学的问题。我们要在教学中给学生营造一个平等、民主、活泼的学习氛围,教会学生轻松学习,努力提高教学效果,培养出符合知识经济时展所需要的具有创新能力的合格人才。帮助学校教学与企业需求统一步伐,培养出较高素质的实用型人才。 作者:刘宇单位:西北工业学校 电气专业论文:编制建筑电气专业论文 一、课程主要内容 1.建筑电气工程识图 根据建筑电气专业授课计划和课程标准,在二年级或三年级已进行了《建筑电气工程识图》的学习,但授课内容主要针对初学者,课程内容包括识图的基础知识和相对简单的电气工程图的识读。而在《建筑电气综合课程》的教学中,是对前一阶段工程图识读的拓展和延伸,所选案例首先具备一定的深度、广度及综合性,即难度大于以前课程,涉及的内容广泛,包括照明工程、动力工程、供配电、火灾自动报警系统、综合布线系统、安防系统等。因此案例必须是同时具备上述系统的综合性高层建筑电气工程图。 2.编制建筑电气工程造价 本项目是电气工程识图项目的后续内容,学生完成工程识图项目后,将编制所给工程的工程造价,这个环节包括:计算工程量、编制工程量清单、工程量清单计价、使用造价软件计算工程总造价。学生不仅要完成工程造价的计算,还要根据招标文件要求,编制投标报价,并模拟建设工程招投标,把学生分为建设单位、评委、招标机构、投标单位等角色,模拟招投标的各个步骤,按照招标文件拟定的评标方法确定中标候选人。学生如身临其境参与了较完整和系统的招投标活动,熟悉了招投标的每个环节,为将来胜任建筑电气工程管理的工作岗位奠定良好的基础。 3.编制电气工程施工组织设计 在本项目中,学生的任务是完成上述电气工程的施工组织设计。一方面全面系统地巩固了编制施工组织设计的知识体系,另一方面,学生将根据工程的特点,分析各个施工阶段和施工工序,根据《建筑电气工程施工质量验收规范》,编制电气工程各个工序尤其是关键工序的施工方案和施工方法,并能将绿色施工的理念融入到具体的施工方案中。所以通过在这个项目的学习,学生更重要的是进一步熟悉和巩固了建筑电气施工和验收规范。 4.编制电气施工及验收 资料本学习环节,学生将完成同一个电气工程施工的各个阶段,如材料报验、工程验收、调试等,具体如建筑电气分部工程质量验收记录、电气照明安装子分部工程质量验收记录、电线导管、电缆导管和线槽敷设分项工程质量验收记录、电缆头制作、接线和线路绝缘测试分项工程质量验收记录、开关插座、风扇安装分项工程质量验收记录、建筑物照明通电试运行记录以及各个工序质量报验单等。学生通过学习,结合工程图纸编制完成所给工程资料。通过学习,学生不仅掌握了工程资料的组成、正确填写方法,并且通过有关工程资料的编制(如普通灯具安装分项工程检验批质量验收记录,开关、插座、风扇安装分项工程检验批质量验收记录等)巩固了有关电气施工和验收规范,和上一环节的学习起到了相辅相成的作用。 5.电气工程设计 本项目以六层办公楼为例,学生能运用《建筑电气设计规范》、《火灾自动报警及灭火系统设计规范》以及《综合布线系统设计规范》,完成所给多层建筑的火灾自动报警工程、照明工程、综合布线工程的电气设计,成果包括系统图、平面图、设计说明、图例、计算书。学生通过本项目的学习,比较系统和有针对性地学习了设计规范,为顶岗实习或毕业后能够从事简单电气工程的设计打下基础。 二、课程资源 1.校本教材的编写 校本教材内容既要体现教学体系和结构,又要具备一定的深度和广度,还应体现先进性、实用性。主要内容应涵盖各个项目的知识信息、图纸案例、任务书、指导书、作业和练习题。 2.硬件条件需有安装造价 软件的网络多媒体教室,配备计算机、投影仪、网络设备,作为学生训练使用工程造价软件的场所;电气专业绘图实训室和CAD多媒体教室;各类规范,包括《建设工程工程量清单计价规范》和安装工程计价表、《建筑电气工程施工质量验收规范》、《建筑电气设计规范》、《火灾自动报警及灭火系统设计规范》《、综合布线系统设计规范》。 三、结束语 《建筑电气综合课程》的学习,整合了学生在前三年所学的专业知识,但要求有所提高,学生在学习和实践中更具有针对性和实效性,在课程学习中获得的知识和技能更贴近于生产一线的实际需求,提高了学生对所学知识的综合运用能力。学生通过自主、高效地学习,促进了其学习能力和创造能力的发展。因此,学生在本课程的学习中获取的不仅是综合性的电气专业知识,还提高了学生在电气设计、造价、识图、工程资料和电气施工方面的综合技能,培养学生优秀的职业素养和职业道德,锻炼了学生吃苦耐劳、奉献拼搏和团结协作的品格,缩短学生就业的适应期,以实现学校与企业的零距离接轨。因此,从长远看,《建筑电气综合课》的教学是打开学生就业的大门钥匙,因为它缩短了学生就业的适应期,实现了学校与企业的零距离接轨。 作者:吕艳玲单位:江苏省常州建设高等职业技术学校 电气专业论文:选修课电气专业论文 一、选课中存在的问题及原因 依2014年教育部新修订的高等学校本科专业目录,我校电气与电子工程学院现下设隶属于自动化类、电气类、仪器类和生物医学工程类的“自动化”、“电气工程及其自动化”、“测控技术与仪器”和“生物医学工程”四个本科专业,年招生500人左右,在校生现执行2009年修订的专业培养计划。本培养方案重点突出了“德育教育与业务教育相结合,人文教育与科学教育相结合,通识教育与专业教育相结合,全面发展与个性发展相结合”的基本原则,在课程结构中,设置了“人文社科课程”、“公共基础课程”、“学科基础课程”、“专业课程”、“素质教育课程”、“实践教学”和“创新创业教育”等七个平台,选修课学分所占比例依专业分别达到21.8%-22.3%,并且重点强化了实践教学环节,已提高到44学分,(附后)因为选修课程数量较多,分散性较广,特别每个平台都有最低学分的要求,故为学生的选课带来了一定的繁琐性以及管理上的纷杂性,特别通过对近两年刚毕业的2009级和2010级学生的统计分析情况看,由于修得的选修课学分不够、没有满足不同平台下必要的学分数以及虽学分够但绩点偏低等原因,未能按时毕业的学生数达到总学生数的5%左右,可参看表2。这个问题引起学校的关注,并且很有必要从中找出原因,制定和强化选修课的指导和管理工作。 二、电气类专业选课要求 按专业培养计划的要求,学生四年内应修满216学分,即相当于2500学时左右。其中必修理论课125学分;选修理论课41学分;实践教学环节44学分;创新、创业教育平台实践模块6-8学分,方能达到毕业的最低学分要求。选修课几乎遍布各个学期,故在每学期结束的前1-2周,学校结合培养计划给出选课规定通知和选修课一览表,并且明确规定选课要求: (1)必修课由学校教务管理系统统一预置,除跨年级、跨专业选课情况之外,一般不需学生再自行选择。 (2)限选课各平台均有最低选修学分要求,各学期应根据自己的兴趣爱好、专业特长或发展方向等同步选择具体的修读课程。比如第一学期在人文社科平台应至少修得2学分,公共基础课程平台至少修得7学分;学科基础课程平台修得6学分,专业课程平台修得16学分。 (3)任选课基于素质教育平台和创新创业教育两个平台,不分学期,面向全校本科生,修得规定学分即可。 (4)学科基础平台选修课要求学生在专业内修得10学分的前提下,方可跨专业选修余下的学分。 (5)选课流程基于校园网选课平台,采用预选、正选和补退选三个步骤进行,最后补退选环节一般在开课一周内完成。 三、解决对策及建议 1、优化和丰富选修课程资源 学校在新修订的培养计划中,应指导各专业强化各平台下的选修课配置资源,给出较详细的课程简介,使学生事先了解,同时教研室要建立竞争上岗机制,完善课程组制,鼓励教师一人多开课,一课多人开,同时注重师资力量的培养,保证每学期提供较多的课源让学生去选择。 2、完善选课平台建设 合理规划选课时限一般放假的前两周均为考试周,学生为了考试很少顾及选课的信息,故学校应合理调整现行的假前1-2周的选课时限规定,利用校园网络选课平台,适当提前公布下学期选课通知以及拟开选修课程一览表和课程简介等,让学生事先了解和掌握,并且在开课前完成“预选-正选-改退选”三个过程,保证任课教师在上课前拿到准确的选课学生名单,便于教学管理,以形成良好的教学秩序。 3、完善对学生学分及绩点的预警提示 功能利用网络平台以及教学管理系统,建立“教务处-学院-辅导员-班导师-学生”等多级联动的预警提示功能,可以在学生进入选课平台时,事先给出各平台下已修得学分数以及绩点情况,对本次所选择的选修课进行系统自动核准,重点对大四的学生选课情况以及学分遗漏等问题给出及时提醒,避免因选修学分不够以及绩点偏低影响正常毕业的情况出现。 4、发挥班导师的指导作用 现班导师多数都是由专业老师来担当,从管理角度必须强化班导师的指导作用,要求班导师认真解读专业培养计划,掌握各平台下的选修课的情况以及至少修得的学分数,在学生选课之前,统一为学生认真讲解和指导,并提示选修学分不足的同学,协助做好每学期的选课工作。 5、注意激发对选修课的学习热情 选修课多数为考查课,所以在教学过程中教师往往会存在要求不严、讲解内容过于简略、课堂秩序松于管理、考核方式单一等情况,对于学生也习惯出现没有教材、只听不记、自律性差、缺席偏多、只求通过等现象,偏离了旨在是为适应学生兴趣和爱好、发挥特长而设立选修课的初衷,对此要求任课教师应本着爱岗敬业、为学生负责的态度,发挥出讲课的优势和长处,确实激发学生学习的积极性,并适当采用灵活多样的考核办法,对学习情况给出一个公平的认可成绩。 四、总结 总之,学分制下的选修课制度是国家高等教育大环境下的一种必然趋势,体现了“以生为本”的教学理念,学分制给予了学生在学习上可以更好地发挥自主性,体现了学生的主体意识,在不抹灭学生个性及兴趣的前提下,对培养学生创新精神和创新能力具有积极引导作用。虽然在选修课管理和教学实施过程中,还存在一些需要进一步完善和提高的地方,但通过校-院-室级的管理层精心设计,加之通过师生共同的努力,一定会在培养社会所需各类综合性人才过程中发挥积极的作用。 作者:彭忠利卢秀和单位:长春工业大学电气与电子工程学院 电气专业论文:革新教学电气专业论文 1优化教学结构 优化电气专业的教学结构,将电气专业的教学、实验操作、实践能力有机地整合在一起。在重视教学工作的同时,教师还要重视对中职学生实践活动的检验,要求每一位中职学生在做实验时,坚持以理论知识为指导,保质、保量地完成书本上每一章节的实验操作,并撰写相应的实验报告;要求学生在电气专业的实验过程中,懂得分析实验故障,妥善处理,从而提高学生分析问题和解决问题的能力;要求学生在实验过程中会正确运用电气专业的理论知识。 2改革教学内容改革 电气专业的教学内容,做好及时充实、不断更新,从而提高电气专业的课堂教学质量,这也将是电气专业教学内容改革的关键要素。如果不能及时更新、充实学术前沿的专业技术,很可能使电气专业的教学工作与实践相脱节,不能很好地满足现代化发展的需求。电气专业的教学改革需要紧密结合中职教育的教学大纲,优化电气专业的教学内容,在广度、深度上都要有所提高,坚持科学性、超前性、实践性相联系。只有让电气专业的教学内容始终站在学术的最前沿,结合本专业的特点,才能使其与学术发展的趋势相符,并坚持“理论联系实际”的原则,充分结合多媒体信息技术,积极地给中职学生介绍与本专业相关联的科研成果和发展趋势,从而拓宽中职学生的知识面,引导中职学生努力学好电气这门专业。 3革新教学方法 由于受到各种条件的限制,电气专业的教学内容经常局限于书本知识,制约了中职学生的空间想象力和动手能力的发挥。这就需要革新教学方法,积极引入多媒体、网络信息技术、电子科技等手段来创新教学方法,吸引中职学生的注意力,引导中职学生通过网络视频等形式,自主解决实际问题,了解电气专业前沿的发展趋势。这样,不仅拓宽了学生的视野,拓展了其知识面,还促使中职学生的观念发生转变,将“要我学”变成“我要学”的模式,极大地提高了中职学生的学习效率。专业教师在讲授这门课程时,要明确教学目标,了解教学内容,革新教学方法,根据中职学生学习电气专业的进度,及时压缩或延长教案,并在讲授中突出重点,坚持理论联系实际,从而激发中职学生学习电气专业的兴趣。 4注重学生综合能力的培养 生动、活泼、多元化的教学模式更容易激发中职学生的学习热情。改革过去传统、呆板的“板书式”教学模式,采取适度的现场讲授,以多元化、层次化的新型模式传授电气专业知识。用课外作业与小组考核相结合的方式来考察学生的综合能力,允许学生持有与专业教师不同的观点,做好互动,形成良性的双向沟通。在电气专业的课堂上适当安排实践活动,鼓励中职学生积极动手,试做电路的专业操作,不断地加以调试,让中职学生在实际操作的过程中,对各种电子元件有一个初步的感性的认识。同时,电气专业的教师还可以根据教学内容,安排中职学生进行计算机的模拟操作,培养学生的综合能力,启发中职学生在学习的过程中积极思考。尊重中职学生的个性发展,树立因材施教的观念,及时了解学生在学习过程中遇到的困难,通过学生反馈的信息,积极调整教学内容和教学方法,从而收到更好的教学效果。 5授课时做好学科之间的衔接和渗透 中职院校培养出的学生应该是面向社会的应用技术型人才,除了要具备专业的电气理论知识以外,还需要有较强的实践操作能力。因此,电气专业教学要以本课程为中心,添加相邻学科中相同的专业知识,达到不同学科之间相互衔接、相互渗透,这样才符合时代的发展要求。在授课时,教师应简单介绍中职学生在初中阶段已经学过的相关数学或物理知识,阐述好重点结论。同时,中职学生应加强记忆,正确理解电气专业的基本理论和基本原则,为未来的电气知识学习做好基础铺垫。在当今社会,知识就是力量,不能将知识简单地分割为若干个学科。知识应该是一个完整的体系,学习知识并不是最终的目的,而是将理论知识转化为专业技术,更好地为人民服务。 6结论 电气专业的课堂教学分析需要从课堂教学改革上寻找突破口,始终围绕研究学术前沿、优化教学结构、改革教学内容、革新教学手段、做好学科之间的衔接和渗透,培养学生的综合能力,积极营造学习氛围,从而激发中职学生学习的热情,这样才能培养出社会所需的复合型电气专业人才。 作者:权志勇单位:北方机电工业学校 电气专业论文:自动控制原理电气专业论文 1“自动控制原理”教学中存在的问题 1.1授课理论性较强授课理论性强不利于培养理论联系实际的科学观点,不利于提升学生对专业的学习兴趣。为保证控制理论的完整性和透彻性,若教师在授课过程中把过多时间和精力集中于原理讲解和公式推导上,就很难有充分的时间将理论知识与系统应用实例相结合,造成很多学生误认为该课程是一门应用数学课程,容易产生畏难心理。另外,定单班的学生面临毕业即就业,没有升学再深造的压力,他们所关心的是所学知识是否会用到将来的工作岗位中。因此,课堂上讲授过多或过深的理论知识不利于提升学生对专业的学习兴趣。 1.2缺少煤矿电气背景的相关实例通过与工作后的毕业生交流,发现有一条信息非常突出:大部分毕业生很难将自动控制原理中所学的分析与设计方法应用到工程实践中。这主要是因为所学课程大部分实例与学生所学专业相关性不强,多数学生对案例中涉及的专业背景不熟悉,导致学生对学习课程的必要性、重要性和实用性认识模糊,学习兴趣不高,学习“自动控制原理”死搬硬套,应付考试的现象严重,缺少灵活运用和开拓创新的思路。上述这些问题直接弱化了“自动控制原理”作为专业基础课程的作用。 2“自动控制原理”授课内容调整 为顺应煤炭电气化发展需求和人才培养定位,突出煤矿电气特色教学目标,从课程教学内容、教学实例等方面进行研究和探索,对课程的基础理论与实践教学进行优化。 2.1优化授课的内容体系、深度和广度研究各章节基本内容的联系,调整课程授课体系,以系统建模、分析和综合设计为主,突出煤炭行业背景,注重基础知识的灵活运用。“自动控制原理”在传统教学上一直沿用自动化专业的授课体系,造成“自动化类”和“非自动化类”的界限模糊。对于定单班该课程学时数少的情况,若按“自动化类”体系授课,只能加大课时信息量,造成学生对教学内容难以及时有效消化,影响教学效果。研究如何在有限学时内让学生熟练掌握控制原理的基本理论,并突出煤炭电气工程实践能力培养,成为构建定单班授课体系的关键。参照培养定位,结合后续的相关控制理论的专业课程,从课程体系出发,以系统建模、系统分析和综合设计为主线,调整授课知识点深度和广度。如在讲述建立数学模型基本内容时,应选取有一定煤矿工程背景的系统,给模型赋予形象的物理意义,使学生正确理解实际模型与抽象模型的区别与联系,并从不同的角度对系统进行建模,加深对实际系统建模的理解。系统分析方法是控制系统综合设计的基础,这部分内容主要包括时域分析法、根轨迹法、频域响应法,这些是控制理论教学的重点,应保留原有知识点的深度。抓住采用时域分析法、根轨迹法和频域响应法分析系统的稳定性、快速性和准确性的特点,加深学生对不同方法的理解,这是系统分析的关键。对于离散系统、非线性系统和现代控制理论,由于培养计划中后续课程相关性较小,可以降低这部分知识的深度和广度。 2.2增加煤炭电气控制系统实例系统设计对培养学生的分析、综合能力及创新能力十分重要,也是教学的难点。在授课过程中,要注意研究与选取煤矿电气工程中的典型范例,如矿井提升机控制系统、掘进机控制系统、通风机控制系统以及排水设备控制系统等,突出煤炭行业背景,从实例分析中去了解系统的结构特征、工作原理和设计要求。生动的工程实例可大大激发学生的学习兴趣,引导学生感受控制理论的魅力,深刻理解“学以致用”的意义,使学生对课程的学习达到知识和能力的双重提升。 3实施案例 矿井提升机调速系统要求平滑调速且调速精度较高。提升机电气传动系统的加、减速过程要平稳(无超调)。控制系统应保证在额定速度时有±1%的精度。 3.1准确性分析假设提升系统采用恒速控制,选单位阶跃函数作为典型的外作用。由一阶系统分析方法可知,一阶系统完全可以跟随阶跃信号,且稳态误差为零,所以提升系统±1%的控制精度是可以保证的。 4结语 面向电气定单班的“自动控制原理”,采用以基础理论知识为主,突出有煤矿电气背景的工程实例,充分与后续专业课衔接,形成完整的煤矿电气电控类的课程体系,能有利于增强学生理论联系实践能力和工程实践能力,培养学生在煤炭电气化领域的探索兴趣。 作者:陈志巧张开如单位:山东科技大学 电气专业论文:人才培养下的电气专业论文 1、实施“工学结合、校企合作”人才培养模式对高效的影响 1.1有利于学校办学方向的定位过去的高校教学模式较为单一,不能很好的完成实践和理论的相互结合。教学内容也不能很好的跟上社会的发展,电气专业本来就是理工专业中实践性和实时性较为明显的学科,所以滞后的教学课程更加跟不上社会发展的需求。学校往往过于重视理论,而减轻了实际操作的环节。学生在这样的情况下,往往实际技能欠缺,不能适应社会对人才的需要,与用人单位挑选人才的标准相差甚远。学校通过工学结合、校企合作人才培养模式,就能进一步明确办学目标和培养人才的方向,才能深刻的明确以就业为导向的办学指导思想。这样学校也有利于加强实践教学,更大程度的关注学生的实际操作能力。高校一定要加强校内实训与企业实习相结合,使实践教学在平常的教学中占到更大的比例,可以根据企业的具体要求,有方向和目的的调整课程,将专业理论学习与实践学习完美的结合起来,最终培养出能够满足社会需求的人才。高校的人才是面向社会生产、面向社会建设、面向社会管理和服务的,还要拥有高尚的职业道德素质和文化技能。尽量培育出踏入岗位就能胜任工作和适应环境的技能优秀电气专业人才。 1.2有利于高校“双师型”师资队伍的建设高校实行“工学结合、校企合作”人才培养模式,就要从企业聘请一些兼职老师,这样能够更好的将师资力量和专业技能有机的结合起来,应该将从企业聘用具有高级职称的专业技术人员作为“双师型”队伍建设的重要措施。其次还能不断培养本校的师资力量,使学校的专业教师与实践加大了接触的机会,因为教师对知识的掌握还是相对滞后,聘用相关行业一线的工程师或技师,与本校教师开展研讨会,就能很好的为教师提供学习专业新知识的机会,当然有利于教师将新的理论知识传授给学生。 1.3有利于学校的招生和发展生源不足是高校不能快速发展的重要制约因素。一些学生渴求能够有机会学习专业技能,但是由于家庭家庭经济条件的原因,昂贵的学费使他们不能接受更多的学习机会。学校一旦实施“工学制度、校企合作”人才培养模式,为贫困学生的求学、成才、就业奠定了很大的基础,当然也为学校的招生和扩展提供了有利的条件。 2、高校实施校企合作中存在的问题和相应政策 2.1存在的问题第一,在电气专业中,师资力量和教材等都与企业的实际生产有距离,不能完全吻合。实行“工学结合、校企合作”人才培养模式需要有一支双师型的专业教师队伍,专业的教师队伍是提高电气专业专业教学质量的根本。学校的教师队伍必须要拥有强烈责任心和过硬的专业技能。而如今的教师一般是学校到学校,知识到知识,如今社会发展飞速,面对实践性和实时性较强的电气专业,教师的知识难免显得滞后,出现教学内容与实际脱节的情况。这是一个高校实施“工学结合、校企合作”人才培养模式中很关键的制约问题。第二,我国对高校实施“工学结合、校企合作”的人才培养模式的政策和法律保护也不是很健全,没有很好地根据社会发展的要求对法律政策进行实时的修改,学校和企业双方往往只是制定好协议和人才培养方案等相关文件,对于学生参与劳动时间和质量限制和进行的考核并没有法律依据。第三,企业和学校缺乏合作的有效动力,大多数企业没有与学校合作的动力,或者结合的层次较浅,达不到真正意义上的有效合作,大部分都是学校主动寻求的企业合作伙伴。 2.2提出的建议首先,我国应该多借鉴国外的成功经验,建立更加完善的“工学结合、校企合作”的人才培养模式,国家应该制定出更加完善的可持续发展的政策法规,这样才能为这种新型的人才培养模式提供有力的法律保障。其次,学校和企业应该发现和制定更多形式的校企合作方式。学校是培养人才的主要场所,可以根据企业的需要,更好的参与到人才培养标准的制度、课程选择和安排中,可以选拔优秀的企业人才,到学校定期的进行授课和讲座,使教师和学生都切实的融入到实践知识中。最后,应该建立企校合作的专项基金来巩固工学结合的建设,来保证学生的实践器材和仪器以及实习资金。还要加大宣传力度,加入社会的募集资金。 3、总结 “工学结合、校企合作”的人才培养模式是我国高校技能型专业教育改革的重要方向,电气专业实行校企合作、工学结合的实践,正是实现“工学结合、校企合作”的人才培养模式的过程,是满足社会需要实现培养高技能人才的目标。我相信随着“工学结合、校企合作”的人才培养模式的推广和不断完善,电气技能型人才会有更广阔的前景。 作者:潘廷茂单位:唐山劳动技师学院 电气专业论文:中职教学电气专业论文 1中职电气专业教学存在的问题 1.1课程设置不科学首先,大部分学校都是重理论轻实践,学生对理论知识倒背如流,实际动手能力却较为欠缺。但是毕业后,大部分学生都走向了一线生产岗位,而非设计或者开发等岗位,因此,在教学中重视学生的实际操作能力更切合实际需要。其次,教学的内容也存在问题。教学内容应当是电气专业和更多专业交叉融合的产物,但实际教学内容却跟不上时代的发展,受传统教学内容的桎梏,落后于技术发展的步伐。最后,有些课程设置缺乏弹性,应当设置一定比例的选修课程,满足学生的个性发展和不同岗位的需要。 1.2教学、实践设施落后由于电气专业的自身特点和特殊性,其教学和实践设施要求相对较高。目前,我国很多中职学校由于规模教学或资金不足,导致其教学和实践设施不足或者落后,只有少数形成规模的或者资金充足的中职院校配备了数量不多的教学设施,例如数控机床、线切割机床、铣床等。但学生数量较多,实际操作的次数很少,加上时间一长,已有的设施变得落后,因此,制约了学生对新技能的学习。 1.3教材内容落后教材内容的落后是影响中职院校电气专业教学的最重要的因素。目前,我国中职院校所用的电气专业教材大部分都是偏重于理论知识,内容脱离实际,并与其他专业的交叉性和衔接性较差。这些问题都对教学造成了极大影响,也在很大程度上影响了学生的学习效率。 1.4师资力量匮乏中职院校电气专业的教学离不开专业教师,而专业师资力量的匮乏也是影响教学质量的重要因素。当前,我国的中职院校电气专业的师资力量并不能满足教学需求,一些老教师的知识结构老旧,且对新知识吸收较慢,另一些年轻的教师刚走向工作岗位,教学热情充足,但教学经验不足。两者都不能很好地教授知识,影响了学生对社会上最新知识的吸收和学习。 2中职电气专业教学策略 为了让我国的电气专业教学得到有效提升,向社会输出更多的专业性人才,中职院校可从以下几个方面着手。 2.1优化课程设置根据当前我国对电气人才的实际需要,优化原有的课程设置,以“实际应用为主,偏重实际操作”为原则设计课程体系。 2.1.1减少基础课的课时由于电气专业偏重实际操作,因此可以适当减少基础课的课时。从小学到初中,再到高中,语文、数学、英语等科目是必学的科目,但由于中职院校的教学目的是为了培养满足社会生产需要的专业性人才,因此,没有必要按照原来的模式安排这几门课,可以按比例减少课时数。另外,还可以根据教学目的或就业方向等对电气专业的学生开设专业职业道德、职业规划、体育、计算机等相关科目,提高学生的综合能力。 2.1.2制订合理的教学体系对学生的学习能力进行分类,遵循循序渐进的原则,制订合理的教学体系。对于实际操作课程,要求学生在不同的学习阶段掌握不同的内容。也可以根据社会的实际需要设置课程,例如电工技术、电机和变压器的学习等;组织学生去合作的企业厂房进行参观,理解所学内容在实际应用中的流程;组织学生参加电工等上岗证书的考试,增加就业筹码;在毕业前,组织学生到企业实习,提高他们的动手操作能力。总而言之,只有有计划地教学,明确学习目标,才能保证中职院校更好地教授专业知识。 2.2增加教学、实践设施投入增加教学设施和设备的资金投入,一方面,可以申请政府财政支持;另一方面,可以与相关企业合作——中职院校为企业优先输出短缺的专业人才,企业为院校提供学生实践、学习的机会,互惠互利,获得双赢。 2.3科学选择教材对于知识的基础——教材,应当根据培养目的和方向选择更符合实际需求的教材。当前的电气专业教材应当更偏重于实际操作知识比例较大的教材,并随着知识的更新而更新。另外,还应当注意教材与其他专业知识的交叉性和连接性。 2.4加强师资力量的建设中职院校电气专业教学应当加强专业师资队伍的建设,提高“双师型”的师资比例。重点培养、挖掘或引进一些既熟悉电气专业理论知识,又精通实际操作技能的专门型人才,并鼓励在职教师参加进修或培训,促进专业师资队伍的发展;引进企业中具有丰富工作经验的高级技术人才,对其进行教学培训,然后走上教学岗位;还可以从其他学校或者企事业单位聘请兼职教师,以提高学校的师资力量。 3结束语 综上所述,当前中职院校的电气专业教学虽然发展势头迅猛,发展前景也较好,但依然存在着或多或少的问题,不同程度地影响了电气专业的教学质量。因此,中职院校应当对其进行改革,以上述教学策略为基础,结合各个院校的实际情况,采用科学的教学方法,全面提高电气专业教学质量,为社会输出更多的技术精湛的电气专业人才。 作者:李晓飞单位:山西省太原市高级技工学校
工业生产论文:智能控制技术在工业生产中的应用 【摘要】智能控制是一门多领域交叉的学科,它的发展得益于人工智能、认知科学、模糊集理论和生物控制论等许多学科的贡献,同时智能控制本身也促进了相关学科的发展,并推动了工业生产的进步。本文主要介绍了智能控制技术的基本定义、分类、特点和发展现状,对其在工业生产中的应用进行了综合评述,并讨论了智能控制技术在工业生产中的应用前景。 【关键词】智能控制;工艺优化;故障诊断 计算机技术、网络技术的发展催生了遥感技术、传感技术、数控技术等一系列智能控制手段。在此基础上形成的先进控制理论与新式管理理念结合,创造出了更加符合时代需求的智能化生产运作方式和管理模式。尤其是在当前能源危机、人口膨胀、资源不足的社会背景下,高效率、低能耗的生产模式更加为人们所推崇,因此,能够应变复杂环境、复杂对象、复杂任务,解决棘手问题的智能控制技术得到了进一步发展和提高。本文主要综述了智能控制技术的概念、实现形式、特点和发展现状以及其在工业生产中的应用情况,并对智能控制技术在工业生产中的应用前景进行了展望。 1智能控制技术 1.1概念与特点 智能控制是指在没有人为干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。控制理论经历了传统控制理论、现代控制理论的发展,经过维度与深度上的拓展,进一步发展到了现如今的智能控制理论阶段。智能控制技术的核心工作是对高层组织的控制。其主要目的是实现对实际工作环境的管理、组织、策划,最终获得解决问题的方案。在实现这一目标的过程中,需要用到和人类相似的思维方式,可能会用到诸如处理信息、设置程序、推理演绎等技术手段。智能控制的特点包括学习能力较强、具有一定的记忆功能,并且可以根据已有经验对当前面对问题进行分析、推理、演绎,具体情况具体分析,提高改善控制能力;还具有相当强的适应能力,在一定范围内,可以根据目标环境、目标任务的改变,做出相应的调整;有一定的包容性,在受控能力范围内,可以实现自身修复,故障屏蔽等;具有一定实时调节能力,能够进行生产过程中的在线处理等。 1.2原理与分类对智能控制技术的分类 主要是根据其所研究的被控制对象、参与控制的环境、最终的控制目标来进行的。不同于传统的控制方式,智能控制技术并不完全依托于现实存在的模型,它可以通过非模型化的手段实现对被控制对象的管理。目前,根据智能控制技术的发展阶段以及各自依托的技术原理的可以分为模糊逻辑系统、人工神经网络、专家系统等。 1.2.1模糊逻辑控制系统 上世纪60年代,美国科学家查德斯首次使用了“模糊理论”这一说法。时至今日,模糊数学技术已经成为了诸多智能控制手段中的一种最为简单有效的实现形式;而这一理论也已经成为了智能控制理论的重要组成部分。模糊控制并不是一种建立在人们经验的基础上、通过实践摸索得出的、建立在数学模型上的控制理论,它可以被用于非线性的、时变性的甚至是时滞性的控制系统;它具有智能性,在一定程度上能够与人类的思维方式相匹配。 1.2.2人工神经网络控制系统 神经网络技术可以说是最广为人知的智能控制技术,它之所以能够成为智能控制不可或缺的组成部分,首先是因为它具有广泛的容错性,其次,它能够处理随机的、不确定的复杂非线性关系;此外,“学习算法”是神经网络的最主要特征,这里面所说的“学习”的概念来自于生物学,与我们通常理解的“学习”的概念相似。“学习”不同于模仿,也就是说,神经网络的学习功能使其能够在面对不同环境、不同问题情况下,能够进行自我调节,通过修改加权系数的做法,改变其输入状态,进而达到目标输出值。现阶段“学习算法”是神经网络技术的主要研究对象。 1.2.3专家控制系统应用 专家系统的概念和技术,模拟人类专家的控制知识与经验而建造的控制系统,称为专家控制系统。基于专家系统的智能控制由推理机、知识库、解释机等几部分构成。相对于其他几种智能控制,基于专家系统的智能控制更善于自动推理,应对各种突发状况、环境变化等,它的处理灵活性更高;此外,它还能够通过循环程序,完成对生产过程的不间断性监督检查;能够针对性引进一些定向措施和深层知识,用更智慧的方式解决程序矛盾,完成过程控制。因此,专家系统已经成为了智能控制的一个重要分支。 2工业生产中的智能控制 在现代工业生产过程中,常用到的智能控制种类包括局部型的智能控制和全局级别的智能控制。其中,局部型智能控制指的是在工业生产中的某一部分、某一个环节中引入了智能控制技术,例如化工生产工艺总流程中,可以在其中的一个或者几个单元操作中,借助于智能控制技术,客服人工操作的不可控性、不稳定性等问题。全局级的智能控制则有更大的控制范围,涉及到整个生产工艺的各个方面,包括各个单元操作以及生产过程中的故障诊断等。 3在工艺优化中的应用 无论在传统控制理论还是在智能控制理论中,控制对象、约束条件、控制要求始终是研究控制技术的三个基本要素,为了实现控制目标,对约束条件进行优化是必须进行的过程。在工业生产中,对生产工艺进行优化处理,是智能控制技术在生产应用中的最重要体现。段克宽等将智能控制技术应用在化肥生产装置控制的改进中,通过安装智能阀门定位器,提高了对液态反应物流量、流速的控制精度,还通过引入数字信息通讯,提高了对生产装置的驾驭能力,为生产过程的流畅运行提供了有利保障。耿志明等为了实现对生产车间间歇式反应釜的数据采集、智能控制,考察了各种中控控制系统和运行监控平台,并通过使用变论域模糊控制算法实现了对具体反应流程、单元操作的跟踪控制。巨永锋等为了实现对振动压路机的数据采集、设备安全联锁等功能,建立了适用于振动压路机的控制系统,确保可以对振动压路机实现参数设定、实时数据分析等,并且能够实现故障诊断功能。 4结论与展望 本文对智能控制的基本理论及其在工业生产中的应用进行了总结概括;现如今,智能控制技术已经在多个工业生产领域内得到了广泛应用,而随着工业环境、工程环境的不断精细化、复杂化,工程实际应用对智能控制的要求也就会不断提高,越来越多更加合理、更加灵活的智能化方法会被逐渐开发、探索出来;智能化的实现方式也会不断增多;智能优化控制在面向工程实际的控制系统设计中将发挥越来越重要的作用,将会对未来工业发展做出更大贡献。 作者:刘畅;王胜辉;庄益诗;王伟杰;杨芳;梁东森;牛成玉 单位:许继电气股份有限公司 工业生产论文:工业生产计算机自动控制技术的应用 摘要: 改革开放以来,计算机自动控制技术在我国得到了飞速发展。国内许多企业已经引进先进的生产技术和管理制度,基本实现了工业生产的自动化,但是,随着科技的发展,生产现场数据收集以及自动化技术已经无法满足日益增长的需求,甚至一些公司的计算机自动控制的核心技术已经跟不上新世纪的步伐,在这种时代大背景下,怎样有效的将提高企业的生产力与提高企业的自动控制技术结合在一起成为了国内各个企业面临的最大问题,也成为了现在很多计算机技术人员要攻克的难题之一。 关键词: 计算机自动控制技术;工业生产;现场应用;发动机试验 1计算机自动控制技术应用的背景 最近几年来,在我国很多的大中型企业的生产过程中,现在已经广泛地采用计算机控制技术来实现企业对工业生产过程的检测、控制、优化、管理和决策,这种精密的操作方式显著的提高了企业生产产品的质量和品质,也保证了企业生产的效率。例如在液态挖掘机当中应用计算机的自动控制方面,如果没有计算机的自动控制,挖掘机操作人员在进行平整地面及挖掘作业时,就不能够准确的控制铲斗的倾斜角,而通过计算机自动控制技术就能够将铲斗保持在预先设计的角度,可以极大的提高作业效率。所以,为了给企业的生产带来新的革命性的突破,就必须将自动控制理论与计算机信息科学有效的结合在一起。但是值得注意的是,生产工地的环境与办公室的环境差距还是很大的,工厂的环境一般都比较恶劣,由于大型机器设备众多,并且往往都同时运转,所以,工厂中经常充斥很强的磁场、很强大的电场,还有空气中漂浮着的粉尘,对电子计算机的工作造成很大的干扰,在这种情况下,就要求电子计算机的自动控制系统具有更好的抗干扰的性能。同时,在工业现场中,几十上百甚至是上千万的设备比比皆是,所以,电子计算机的控制系统必须具有比办公室更好的安全保障,电脑的可靠性也必须更高,如果一旦出现意外,那么造成的损失不可估量。在这种时代背景下,工业控制计算机核工业控制技术就随之产生了,它包含了很多模拟量和开关量的信号输入和输出,并且在这个过程中完成数据采集的功能,这种方式具有人力所不能比较的精准和方便快捷,大大较小的生产所需要的人力物力财力,减少了企业生产中的成本,给企业创造了更大的经济效益。 2用计算机的自动控制技术控制发动机的试验 随着科学技术的发展,一般的发动机已经不能满足工业生产的需求,现在,怎样研制一款具有高生产力并且可以自动获得运行数据的发动机已经成为各个企业高层所关注的问题,也是现在国内外科学家都在研究的一个话题。由计算机自动控制技术监控的发动机,就是专门针对这种需求所产生的最新控制装置。这种装置一般都被放在靠近测试网或者靠近试验台的地方,当多台不同型号的发动机同时工作的时候,也已将中心计算机分别与几台发动机相连,以此来取得发动机的具体特征和实验的数据资料,给企业的生产造成了极大的便利。试验控制器的主要组成部件就是一台或者几台配有几个印刷板电路的微型计算机,他们往往和一台或者几台试验台相连,以此来收集输入信号和输出控制。具体流程就是,计算机现将发动机索要运行的流程以编程的方式记录下来,将发动机将要进行的每一步都正确的编排下来,按照编程时所规定的流程准确地进行下来,并且将所得的数据进行分析。而计算机监控试验控制器的主要作用就是作为整个试验系统的控制部件。为了显著的提高实验效率和试验的时间,每一台发动机试验系统都应该包含把发动机快速移进试验台,连接好必要的辅助接头的装置,以及自动把传动轴与测功器准确矫正连接起来的设备,这个设备的使用可以为在复合式试验台中测量发动机的性能制定出统一的标准。从功能上来说,计算机自动控制系统的监控功能实质上就是记录一台发动机是否符合标准规定的需要的时间,特别是在发动机的操作条件的稳定性记录和发动机性能检测的时候,计算机检测比人力监测更加有效快捷,也更加准确,计算机可以讲确定发动机质量所需的时间大大缩短,给企业创造更大的经济效益。除此之外,生产过程中必需的一点就是计算机要主动将试验中取得的试验数据进行打印并自动保存,这些数据将会作为将来维修或者报废的依据,是至关重要的。 3计算机自动控制技术的工业应用 计算机自动控制技术几乎在每一个工业现场都有所应用。HRL微机控制称重系统,一套符合我国现在工业发展情况的计算机自动监测和控制系统。这个系统具有设置称重与数据采集、数据和文件处理等功能。有了它的存在,就可以对现场称重和核燃料装管进行不间断的监视和控制,极大地增强了工业生产过程中的安全性,在工业生产中出现异常情况时,这个系统会自动发出警报,一边工作人员可以在第一时间发现问题并解决问题。还有就是这种系统可以输入各种信息,如放行号、芯块批号,还可以做日报表以备存档。HRL微机控制称重系统包括二层网状结构,其低层是现场总线将数据采集、设备控制以及工控机等重要设备连接在一起的设备层,上层是将PLC可编程控制器,工控机以及操作员界面连接在一起的控制层,完成管理和信息服务的功能。其中有三个工作台,在工作台上将核燃料装管,贴上条码最后再称重。由微机控制称重系统完成装管控制,读条码,称空管和毛管的重量,然后传输汇中心计算机并处理数据等工作,大大节省了工作的成本,给企业创造了极大的便利;可编程计算机控制机(PLC)技术试验使用了分时多任务功能,可以运行并行的实时控制与操作,具有可编制程序,可以实现存储执行,逻辑运算,顺序运算等;自动化生产中的现场总线广泛应用于自动化制造业、现场总线使用专用处理器置入传统的测量控制器中,使多个测量控制器与计算机网络直接对等连接,使自控系统与设备之间具有了互相通信实时分析的能力,在更新数据方面具有方便灵活性。计算机控制技术在工业现场的诸多应用能够推动高效产品的生产,有助于提高生产系统的生产效率,节约设计成本,提高运行质量。 4结语 随着计算机的飞速发展与革新,计算机自动控制技术也成为一门日新月异的先进的技术,由它所提供的数据采集技术和自动控制技术在可靠性和方便性中有着传统的监测方式所不具备的优点,在节省人力物力财力的同时极大地提高了工作的质量和效率,给企业节省了大量的成本,创造了巨大的经济效益和社会效益。在计算机自动控制系统的基础上发展起来的网络化和现场总线技术有事的工厂机械自动化的进程极大地加快。计算机自动管理系统建立还可以在一定程度上提高企业的生产效率,使得企业可以将更多的时间,更多的资源倾注在信息化和高科技的研发中,它是当前社会条件下我国工业自动化创新与发展的一个重要动力。 作者:夏建清 单位:湖南益阳职业技术学院生信系 工业生产论文:丙烯醛的工业生产工艺研究 丙烯醛(CH2=CHCHO),常温下是一种无色、易挥发、具有刺激性气味和催泪性质的液体。丙烯醛中的碳碳双键与羰基能够形成共轭效应,使它成为很重要的合成中间体,被广泛应用于1,3-丙二醇、丙烯酸、蛋氨酸、3-甲基吡啶等下游产品的合成过程中,还可进一步应用于树脂生产以及其他有机合成过程[1]。工业生产丙烯醛最主要的方法是丙烯氧化法[2]。随着世界各国对环境污染的重视,新催化剂的不断开发,工业上开始以丙烷和丙三醇为原料生产丙烯醛。 1丙烯醛的工业生产方法 1.1甲醛乙醛气相缩合法在1942年,Degussa用两性氧化物与二氧化硅的复合氧化物作为催化剂,在320℃条件下,研究了甲醛与乙醛经气相缩合制备丙烯醛的反应[3]。该法是工业上最早生产丙烯醛的方法,但是存在反应原料转化率低以及产物分离难等缺点。目前该法在工业上已被丙烯氧化法取代。 1.2乙烯醚热解法乙烯醚热解法是利用丙烯醚在540℃下热解合成丙烯醛。该法主要缺点为反应原料来源少,对生产设备的要求高。在工业上已被淘汰[4]。 1.3丙烯氧化法目前,工业上最主要的生产方法是丙烯氧化法。反应过程丙烯氧化法的反应温度为250~400℃,催化剂主要是以Mo-Bi-X″-X″为基本结构并负载Ni、Co、Mg、Ne、Pb、Cr、Fe、Ce和Al等金属的多组分金属催化剂[5]。工业生产中,通过对原料气体共混进样提高丙烯醛的收率,单程收率达到85%[6]。杨斌等在Mo-Bi催化剂中加入La、Ce、Sm或Th元素,以酒石酸锑为锑元素的前驱体,合成了一种新型催化剂,其通式为Mo12BiaFebNicSbdXeYfZgQqOx。该催化剂用于丙烯氧化制备丙烯醛,丙烯醛收率最高时接近93%,且在连续运行4000h后性能仍保持不变[7]。Macht等人设计了连续的双床层反应体系,该体系由反应床层A与反应床层B组成,床层温度均在280~420℃,所用的催化剂为一般的Mo、Bi、Fe多组分金属催化剂。原料先通过反应床层A反应,将生成的丙烯醛分离后继续通过反应床层B反应,通过控制反应床层A的温度θA和反应床层B的温度θB的差值(即θB-θA≤50℃)来保证丙烯催化氧化反应长时间稳定运行。运行时间至少达到6个月,丙烯醛产率≥80%。然而,丙烯主要是通过石油裂解而来,随着石油能源的日益减少,温室气体排放的增加和丙烯用途的扩展,工业上开始采用丙烷代替丙烯制备丙烯醛。 1.4丙烷氧化法丙烷氧化法是以丙烷为原料,首先部分氧化合成丙烯,然后再进一步氧化合成丙烯醛。第2步丙烯氧化合成丙烯醛和传统的丙烯氧化法所用的催化剂基本相同。丙烷部分氧化合成丙烯的反应温度在350~650℃,催化剂分为负载型催化剂和非负载型催化剂2类。其中,负载型催化剂是将Mo或V氧化物负载到多孔的氧化铝、二氧化硅以及二氧化钛载体上,非负载型催化剂主要是中空柱状的多金属氧化物。工业中,丙烷氧化法一般采用多管固定床反应器。Machhammer等人设计了一个已经工业化的丙烷氧化工艺流程,丙烷混合气体首先通过反应区A进行反应生成丙烯,反应温度控制在450~650℃,采用的是以ZrO2、A2O3为载体的含Mo的多金属氧化物催化剂,活性组分中要求包含Cs或K、La或Ce、Pd或Pt。然后进入反应区B进行氧化反应合成丙烯醛,反应温度在320~350℃。采用的是以Mo、Fe、Bi元素为活性组分的金属氧化物催化剂,丙烯醛的最终收率为25%。丙烯醛的主要用途之一是制备丙烯酸,但工业上,丙烷氧化法制得丙烯醛收率不高。所以工业上直接用丙烷氧化法制丙烯酸。这导致了丙烷氧化法制备丙烯醛受到了限制。1.5丙三醇脱水法丙三醇(又称甘油)主要来源于化工生产过中的副产物,但它可以通过加工转化为各种高附加值的精细化学品,比如丙烯醛。丙三醇脱水法是以粗丙三醇水溶液为原料,在催化剂的作用下脱去两分子水制备丙烯醛。其中,丙三醇脱水法的重点在于脱水催化剂的研究上。丙三醇脱水合成丙烯醛的催化剂主要分为3类:金属氧化物催化剂、分子筛催化剂和杂多酸类催化剂。此外,实验室还研究了将酸改性的蒙脱石用于丙三醇脱水制备丙烯醛的方法,收率达到近45%。目前,丙三醇脱水制备丙烯醛的技术开始工业化。Paul等将不同类型的杂多酸负载到经过Zr改性的多种介孔二氧化硅上,制备了多种杂多酸负载介孔硅催化剂,用于丙三醇脱水制备丙烯醛的工业中。其中,温度为275℃时,负载质量分数20%硅钨酸介孔二氧化硅Q10催化剂脱水性能最好,丙烯醛收率达到78%。而且经过97h脱水反应后的催化剂在275℃下能够再生,再生后的催化剂继续进行脱水反应,丙烯醛收率最高能达69%。Devaux等利用浸渍法将磷钨酸负载到二氧化钛上,通过500℃焙烧合成了磷钨酸负载二氧化钛催化剂,用于丙三醇脱水工业制备丙烯醛。催化剂床层反应后,将丙烯醛含量较少的液相层中的重型副产物分离后将液体重新循环再反应,最终丙烯醛的收率达到70%[22]。Dubois利用Fe、P、碱土金属和稀土金属构建了用于丙三醇脱水的催化剂体系,催化剂通式为FePxM′yM″wOz,其中M′指碱土金属,M″指Pt或Rh。在300℃条件下,丙三醇进行脱水反应,丙烯醛的选择性达到71%[23]。丙三醇脱水制备丙烯醛催化剂存在易结焦,易失活等缺点,导致催化剂不能长时间循环地运行。因此,目前丙三醇脱水制备丙烯醛的研究主要集中在解决催化剂易结焦及易失活的问题上。 2丙烯醛下游产品的开发 2.1合成1,3-丙二醇1,3-丙二醇用于合成聚酯PTT、紫外光固化涂料以及防冻剂[24-25]。PTT因具有良好的染色性、耐磨性和抗静电性,被应用于纺织产业,而且它的回弹性、耐污性等均优于常见的热塑性聚酯PET。工业上生产PTT的原料为1,3-丙二醇,主要是通过丙烯醛水合加氢制得[26]。主要包含2步,首先由丙烯醛水合得到3-羟基丙醛,然后再通过加氢制备得到1,3-丙二醇。丙烯醛水合反应采用固定床反应器,反应器内装填活化后的阳离子交换树脂,丙烯醛在阳离子交换树脂的作用下进行水合反应生成3-羟基丙醛[27]。脱除未反应丙烯醛后,在加氢催化剂下进行加氢合成1,3-丙二醇。常见的丙烯醛加氢的催化剂主要是Raney镍催化剂,以及包含有镍的多元金属合金。其中,脱除未反应的丙烯醛的脱醛工艺的好坏会影响丙烯醛的回收利用率,因此如何提高丙烯醛的回收率是提高丙烯醛合成1,3-丙二醇收率的关键措施之一。唐勇等使用模拟软件AspenPlus对3-羟基丙醛溶液分离回收丙烯醛的脱醛系统进行模拟,并优化了制备工艺。丙烯醛的回收率在脱醛塔理论塔板数为6、分流比为1.2~1.5时达到最佳,丙烯醛回收率可达到96%~97%[28]。目前,丙烯醛水合加氢是1,3-丙二醇的主要制备方法,但丙烯醛的毒性大,对人体及环境危害较大,使生物发酵法制备1,3-丙二醇成为了主要的研究方向[29]。 2.2合成丙烯酸丙烯酸是最重要的有机合成原料及合成树脂单体[30]。丙烯酸工业上主要通过丙烯醛氧化合成,并被用于生产聚丙烯酸钠[31]。丙烯醛氧化合成丙烯酸的催化剂主要活性组分是Mo和V的氧化物[33]。研究催化机理有助于制备合适催化剂,提高丙烯酸的产率,因此丙烯醛氧化合成丙烯酸的研究重点在催化剂催化机理的研究上。Sadakane等通过水热法合成了具有斜方晶系晶体结构Mo3VOx金属氧化物,并对Mo3VOx金属氧化物催化剂性质进行探究。合成的Mo3VOx催化剂呈棒状,催化剂上与正八面体{MO6}相连的七元环提供了有序的微孔通道,有很好的热稳定性(400℃)和氧化性能,对丙烯醛氧化合成丙烯酸具有较好的催化性能[34]。Jekewitz等研究了在Mo8V2W1.5Ox催化剂催化下丙烯醛氧化制备丙烯酸的情况,并探索了水的加入对反应的影响[35]。研究发现,水分子在该催化剂表面上发生吸附,形成羟基,提供了Br准nsted酸性中心。这些酸性中心作为丙烯醛氧化的活性位,提高了丙烯酸的收率,为工业生产中引入水蒸汽提供了理论依据。Liu等将V和Mo负载到具有大比表面积的SiC上,合成了用于丙烯醛氧化制备丙烯酸的VMo/SiC催化剂。反应温度在300℃时,丙烯醛收率最高,达到94%。最近,Zhong等利用HNO3溶液处理不含金属的碳纳米管(CNTs),合成了氧化型碳纳米管(o-CNT),并首次提出用该催化剂催化丙烯醛合成丙烯酸。在300℃条件下,丙烯醛的选择性最高达到近80%。发现氧化型碳纳米管结构上的C—OH,C—O—C和O=C—O—C3个官能团共同对丙烯醛的氧化起催化作用,而单独的这3个官能团没有催化活性。氧化性碳纳米管催化剂的使用,为丙烯醛氧化制备丙烯酸提供了新的思路。 2.3合成蛋氨酸甲硫氨酸,俗名DL-蛋氨酸(DL-methionine),是构成人体的必需氨基酸之一,可以促进动物的生长。因不能在动物体内生成,只能通过合成得到,所以成为动物饲料主要成分之一。DL-蛋氨酸中的硫可以和重金属形成络合物,因此,也被应用于防止重金属中毒方面。在工业上,DL-蛋氨酸主要是由丙烯醛、甲硫醇(MSH)和氰化氢在碳酸钠溶液中制备而来。Sanders等将丙烯醛和甲硫醇为原料加入到甲醇溶剂中,在80℃、405kPa压力下,通入氰化氢、氨气和二氧化碳混合气体,反应1.5h,反应产物在碳酸钾溶液的作用下,140℃温度下反应4h制备得到DL-蛋氨酸[41]。该方法模拟了工业生产蛋氨酸的方法,并优化了工艺条件,最终得到的蛋氨酸产率高达95%~99%。Devaux等以丙三醇为原料生产蛋氨酸。过程如下:先以质量分数25%的丙三醇为原料,在含有W和Zr的酸性催化剂下350℃反应得到丙烯醛,再以纯化后的丙烯醛为原料与MSH在碱性催化剂和20~60℃条件下液相反应合成蛋氨酸。最终得到的蛋氨酸产率为76%[42]。 2.4合成3-甲基吡啶3-甲基吡啶(3-picoline)是制备B族维生素的主要原料,同时在新型农药和医药中间体合成上有重要应用[43]。3-甲基吡啶可以通过丙烯醛与氨气反应制备。丙烯醛与氨在气固相反应制备3-甲基吡啶由于丙烯醛易自聚,容易阻塞反应器,存在着不能持续反应的问题。Luo等以丙烯醛的衍生物丙烯醛缩二乙醇为原料,ZnO/HZSM-5作为催化剂,与氨在气固相反应制备3-甲基吡啶和吡啶,这种方法解决了丙烯醛易自聚的问题。在反应温度为450℃时,液相空速为0.85h-1,氨与丙烯醛缩二乙醇摩尔比为4:1的条件下,3-甲基吡啶的收率最高为34%[45]。然而,该法合成3-甲基吡啶的同时,其副产物吡啶的收率也达到了27%,存在产物分离的问题。Zhang等以丙烯醛和醋酸铵为原料在乙酸介质液相体系中用SO42-/ZrO2-FeZSM-5作催化剂制备了3-甲基吡啶。原料中,丙烯醛、醋酸铵、醋酸的摩尔比0.025:0.125:1.8,进料速率为12mL/h,反应温度为130℃,3-甲基吡啶的收率最高达到60%,同时其选择性为100%[46]。 2.5合成丙烯醛-DNA加合物DNA加合物是指DNA分子与化学诱变剂间共价结合形成的产物,它能够激活DNA的修复功能。丙烯醛-DNA加合物可以用于大肠癌的治疗以及进一步合成其他DNA加合物应用于细胞修复,其中研究最多的是丙烯醛-脱氧鸟苷(dG)加合物。E-mami等通过丙烯醛和脱氧鸟苷dG进行加和反应得到2种非対映异构体α-OH-Acr-dG和γ-OH-Acr-dG。并使用了一种用32P标记的固相萃取高效液相色谱对产物进行了检验,验证了α-OH-Acr-dG和γ-OH-Acr-dG2种丙烯醛-DNA加合物的存在。α-OH-Acr-dG存在于人体白细胞中,其细胞突变性高,容易导致癌症的发生。然而目前对α-OH-Acr-dG以及其他丙烯醛-DNA加合物在生物体内的检测以及分析技术精确度较低。因此,如何改进α-OH-Acr-dG以及其他丙烯醛-DNA加合物在生物体内检测及分析技术是目前研究的重点之一。 3结语 丙烯醛工业生产方法主要有5种,分别是甲醛乙醛气相缩合法、乙烯醚热解法、丙烯氧化法、丙烷氧化法和丙三醇脱水法。甲醛乙醛气相缩合法和乙烯醚热解法得到的丙烯醛产率低,丙烯氧化法丙三醇脱水法得到的丙烯醛产率高,是目前主要的工业生产方法。从原料角度,丙烷比丙烯更廉价,在工业上逐渐取代丙烯生产丙烯醛;丙三醇易得,具有可再生以及对环境友好等优点,也逐步开始工业化。但丙三醇脱水法仍存在产物易结焦、催化剂寿命短等问题。因此,在丙三醇脱水方面,有必要探索新型的催化剂减少丙三醇脱水反应中的结焦现象,延长催化剂使用寿命。目前,开发的丙烯醛下游产品,主要是1,3-丙二醇、丙烯酸、蛋氨酸、3-甲基吡啶和丙烯醛-DNA加合物。其中,丙烯醛-DNA加合物被应用于大肠癌的治疗和合成其他DNA加合物,因此,丙烯醛在丙烯醛-DNA加合物上的应用是目前主要的研究方向之一。但由于丙烯醛具有很强的毒性和自聚能力,工业中更多以丙三醇或丙烷作为原料合成1,3-丙二醇、丙烯酸、蛋氨酸和3-甲基吡啶等产品,而丙烯醛更多地作为反应中间产物参与产品的合成。 作者:赵汉彬 邓凯 安宁 花东龙 杨慧敏 俞卫华 钟哲科 周春晖 单位:浙江工业大学化学工程学院 催化新材料研究所 浙江工业大学之江学院 国家林业局竹子研究开发中心 工业生产论文:美术设计在石油工业生产中的作用 实用美术,顾名思义,是人们日常生活中所实际应用的美术。实用美术的涉及面很广,关系人们日常生活的衣食住行等各方面。同时,在石油工业美术领域也发挥着重要作用。历经几十年的变迁,伴随着石油工业产品设计的发展,实用美术愈来愈突显出其重要性。 一、实用美术设计的市场适应性 杰里米•里夫金在他的著作《第三次工业革命》中说道:“我们正处于第二次工业革命和石油世纪的最后阶段。”在全球性的能源危机情况下,大庆油田开始了二次创业,并进入转型发展的阶段,这给石油工业产品的设计提出了新的课题。石油工业产品在一定程度上代表了一个行业在科技上、艺术上的成就。无论是石油工业产品或由其衍生的日常生活用品,都存在一个产品外形的美化问题,这是现代工业生产也是石油工业生产中无可回避的事实,有时它的作用往往还是决定性的,它可以决定产品的等级和市场地位,因为外表是消费者首先接触的。谈到石油工业产品的质量时,应该包括两个方面,一是内在的质量,二是外在的质量。所谓内在的质量,包括以下几种:原材料的质地、成品的组织结构和技术设计、现代先进的制作工艺。所谓外在质量,首先是商标设计;其次是产品本身的美术设计,从设计分类看,立体的是产品造型,平面的就是纹样图案;最后就是产品本身必要的附件,如封口设计、标贴、内包装、外包装,等等。 1与其他工业产品一样,石油工业产品也存在一个条件问题,所谓条件就是要求和可能,所以设计总是在一定范围内受到条件约束。优秀的设计人员是会充分利用一切有利因素来从事工作的,相反不善于利用条件就会陷于脱离实际的空想,或者设计不能达到预期的效果。另一方面说,我们是否可以创造一些有利的条件呢?这也是完全可能的。比如说,商标问题解决得好,就为后来一切设计提供了有利条件,相反,起步不好,以下文章就难做了。因为商标是一件产品的标志,它代表了石油产品的信誉,也是消费者希望和寄托,这方面的设计应该加以重视。包装设计是可以随着时间的前进而加以改进的,但商标就不能随便改变,所以这方面的设计要有远见,不仅要有好的含义,而且在艺术结构上要简洁明快,有高度的艺术性。设计者要有联想,考虑其适应性,应用于其他从属的设计工作中都能恰到好处,而且要经得住时间的考验。所以东西虽小,关系却很大,应给予必要的重视。 2产品的造型问题。造型问题不仅是美术设计问题,而不少是牵涉原料的质地与品种规格的问题,如织物图案与各种类型坯料的关系是血肉相连的统一体,玻璃器皿设计中玻璃质地如何则是成败的关键,大庆油陶如不体现高级材料的质地美,那就是艺术处理上的失败。各种设计中,不仅图案的本身必须做到很好的推敲,而更重要的是烘托出坯料本身具有的质地特点,这样的设计才是高明的,否则不问图案应用在何处,而单纯为图案而图案,这样等于没有充分利用技术上和组织结构上的有利条件,那是非常可惜的。就织物而言,丝、麻、棉、毛及其他纤维的交织物,结构多样,成品各有特性,这些特性都是纹样设计工作中的前提,要多加研究,使设计工作起到相得益彰的作用。以此类推,其他产品都有同样情况和要求,从中可以看出实用美术在工业生产中居于何等重要的地位,所以内在质量和外表质量应该说都是决定产品的地位和市场价格的关键。于美成老师在谈到大庆美术创作中说道:作者不仅直观地反应工业生产的现实,而且要注意从宏观与微观的角度,探索表现现代工业、现代技术美的特点与规律。注意挖掘潜藏在人的意识深层中的对工业技术美的感受、想象和联想,从而使工业、技术的审美对象笼罩上浓厚的人的力量、智慧及情感。 二、实用美术设计在石油工业的行业性考量 实用美术设计的行业化,是一个重要的问题。石油工业在其发展历史中,各个时期都有不同特点,政治上的变革,生产上的发展,文物中可以见到时代的烙印,在历史的长河中,变化是从渐进到突变的。新中国成立初期在实用美术中如何做到“古为今用,洋为中用”方面取得了些成绩。但在当时的环境中存在着工作中发挥上的现实限制,从事实用美术工作的同志也缺少交流、探讨和研究。如果没有一个机构来支持这方面的工作,对实用美术设计的研究发展也是不利的。石油产品的设计如何尊重行业特性,这体现在设计上,包括以下几个方面:1石油工业的制度和行业习惯;2自然条件和石油文化;3石油标志和石油产品;4大庆精神和优良传统,等等,这些范围并不仅限于用绘画手段直接进行描绘,而是提炼其中的精华通过设计进行加工,以石油行业固有传统图案的特点为基础加以推陈出新。如果设计贯穿以上要求,就会反映出浓厚的石油行业风格,相反一般化处理而不注意特点,一个行业产品的特性就没有了。这里贯穿了设计思想中对石油工业的崇敬和历史的自豪感,以及一种强烈的创新愿望,根据现代设计的要求进行探索,有这样的要求就会有良好的结果。从设计的具体情况看,对每件石油工业产品的美术设计要做到以产品本身的特点为前提,做到在同类产品中有它自己独特的面貌。有特性的工业产品,往往容易一目了然地给人一种明确的印象,从它的漂亮外表联想到内在质地的,同时,如果在设计工作中体现了石油工业的传统特色,那对这方面的美化工作真可以说是到位了。优秀的实用美术设计,它塑造的外形及一切图案处理和采用的色调、制作工艺都形成一个完整的统一体。石油工业产品设计中风格与类型应该是多样的,总的说来设计者应在材料质地的选择和多样上下功夫,图案力求概括、完整、稳定,与必要的文字排列进行周密地组织,给予人们极其完美的观感。“人是工业产品与实践活动的主体,工业产品是设计师设计实践的结果,从构思、选材、市场调查到最后的设计生产都是在实践的基础上完成的。” 三、实用美术的时代性 实用美术设计的时代性问题是形式格调和内在质量的统一问题。它体现一种新造型有别于过去的改革,这种改革是与现代科学的进步相一致的,这种改革给消费者带来了方便,实用美观又符合经济要求(原材料的节约,生产成本降低等)。这样的设计与其他各类产品设计协调与和谐,反映了当代技术革命中出现的一种科学和艺术上综合的新成就。这样的产品设计是科学智慧和艺术技巧的结晶,是符合市场规律和消费者需求的。事物的发展总是在市场规律的督促下开始的一个新的开端,然后逐渐进步到再来一个突破。作为实用美术的设计者应当走在时代前面,或者至少做到充分利用目前具备的条件,来加以发挥,这样设计出来的工业产品就具有很大的吸引力。尤其石油产品的设计,更应该有它的特性,新颖、别致、机巧、简便,又要大方得体,从使用的不同对象到造型色泽,做到美妙结合,融为一体。凡是令人耳目一新,又有强烈时代感的,在实销中就很容易成功。有经验的设计者,必须具备丰富的想象力,对设计的实际效果应做到心中有数。织物设计不是成品出厂就算完成,最后的结果在服饰的裁制和穿着的效果上。同样处理包装、日用化学工业、食品工业、制药工业的要求上就有显著的不同。美术设计与绘画一样,都存在一个格调问题,只有作者不断地学习钻研,具有强烈的事业心,才能取得不断进步,否则一旦定型,改进就难了。个人的智慧总有它的局限,要做好工作,调研一定要跟上去。启发和借鉴是不可少的,但是更重要的是具有勇敢的独创精神,能否定,善取舍,才能开辟新的途径,这是一个优秀的设计人员应有的素质。任何良好的设计不仅在于画面的追求,而要在实际制作中精密地考虑使用上的效果。在实用美术中与绘画同样有一个整体和局部的问题,单纯地追求局部的“精工细雕”是本末倒置的做法,同样只求大体而忽略局部是不能达到尽善尽美的。所以大胆地创新和细致地推敲,是一个设计者慎重对待工作的美德。 实用美术有它特定的要求,在美术领域中不同画种中有它的共性,也有它的个性,如果不注意它的特点,难免要走弯路。石油工业产品门类众多,消费者的要求也各种各样,花色品种繁简之间不能强求一律,但美化工作总要做到恰如其分,区别对待。不同的产品有不同的要求,不懂得生产过程,不了解市场要求,这样的设计往往容易失败。设计工作中造型和色彩是有主次之分的。没有好的造型,色彩再好也不完整。但从另一方面讲,色彩往往是首先吸引消费者注意力的,至于造型的优美和质地的良好,是经过细致的观察和使用后才得出结论的。所以设计人员不仅要做好造型设计,还要懂得色彩的变化和研究色彩的配合。 作为石油行业设计人才,学习面应该广泛,要善于学习石油专业知识,了解石油行业特点。一切设计应该是符合实际和切实可行的,应该符合“适用、经济、美观”行业原则。好的石油行业设计人才,不仅在图案设计上能够精益求精,得心应手,而且对石油精神也要有深刻的理解,这样对石油产品设计工作中的发挥,对风格上的多样,都是有帮助的。 作者:杨俊锋 单位:大庆师范学院美术与设计学院 工业生产论文:工业生产中电气设备的维护 1工业生产中电气设备的常见故障 1.1电动机 1.1.1故障在设备接通电源之后,倘若电动机不工作,并且没有发出任何声响,便要分析其主要原因。第一,可能是和电动机配套的起动电器元件,例如起动机构采用的是软起动器,首先检查软启动器是否报有故障代码,软启动器是否完好,起动电路当中的其他电器元件是否完好,这些都会使电动机无法正常工作,然后再检查电机故障。第二,可能是电动机内部绕组短路,局部绕组烧毁,从而使得电动机停止工作,只要怀疑电动机自身故障的时候,最简单的方法就是用万用表电阻档测各绕组阻值便知。 1.1.2维护(1)使用环境应该经常保持干燥,电动机表面需要保持清洁,进风口不能受尘、纤维等阻碍。(2)当电动机的热保护连续发生动作时,必须查明故障来自电动机还是超负荷或保护装置整定值过低,在消除故障之后,便可以投入运行。(3)应当保证电动机在运行的过程中有良好的润滑,在运行时发现轴承过热或是润滑变质时,应该及时换润滑油。在更换润滑油时,必须消除旧的润滑脂,并用汽油洗净轴承和轴承盖的油槽。(4)在轴承无法继续使用下去的时候,电动机运行时的振动和噪声会显著提升,检查轴承的径向游隙一定数值时,需要更换轴承。(5)在对电动机进行拆卸时,从轴伸端或者非轴伸端取出转子,倘若没有必要卸下风扇,还是从非轴伸端取出转子比较便利,从定子中轴出转子时,应防止损坏定子绕组或绝缘。 1.2变频器 1.2.1故障变频器的故障主要有谐波问题,变频器负载匹配问题和发热问题,这些问题都已引起相关管理部门与厂矿的注意,并且制定了相关的技术标准,比如说谐波问题,我国在1984年和1993年通过了“电力系统谐波管理暂行规定”及GB/T-14549-93标准,用于限制电系统以及用电设备的谐波污染。 1.2.2维护(1)增加变频器供电电源内阻抗。通常情况下,电源设备的内阻抗可以起到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的作用。这种内阻抗就是变压器的短路阻抗。当电源容量相对变频器容量越小时,则内阻抗值相对越大,谐波含量越小;电源容量相对变频器容量越大时,则内阻抗值相对越大,谐波含量越大。对于三菱FR-F540系列变频器,当电源内阻为4%时,可以起到很好的谐波抑制作用。所以选择变频器供电电源变压器时,最好选择短路阻抗大的变压器。(2)安装电抗器。安装电抗器实际上从外部增加变频器供电电源的内阻抗。在变频器的交流侧安装交流电抗器或在变频器的直流侧安装直流电抗器,或同时安装,抑制谐波电流。(3)变压器多相运行。通用变频器的整流部分是六脉波整流器,所以产生的谐波较大。如果应用变压器的多相运行,使相位角互差30°如Y-、-组合的两个变压器构成相当于12脉波的效果则可减小低次谐波电流28%,起到了很好的谐波抑制作用。(4)风机泵类负载。风机泵类负载是目前工业现场应用最多的设备,虽然泵和风机的特性多种多样,但是主要以离心泵和离心风机应用为主,通用变频器在这类负载上的应用最多。风机泵类负载是一种平方转矩负载,这类负载对变频器的性能要求不高,只要求经济性和可靠性,所以选择具有U/f=const控制模式的变频器即可。如三菱变频器FR-F540(L)系列。风机负载在实际运行过程中,由于转动惯量比较大,所以变频器的加速时间和减速时间是一个非常重要的问题,变频器具体设计时,在变频器起动时不发生过流跳闸和变频器减速时不发生过电压跳闸的情况下,选择最短时间。泵类负载在实际运行过程中,容易发生喘振、憋压和水垂效应,所以变频器选型时,要选择适于泵类负载的变频器且变频器在功能设定时要针对上述问题进行单独设定。(5)调节变频器的载波比。只要载波比足够大,较低次谐波就可以被有效地抑制,特别是参考波幅值与载波幅值小于1时,13次以下的奇数谐波不再出现。 2结语 工业生产中的设备维护要做到预防性维护,这是对设备维护人员的最终要求。我们不仅要做到维修,更要做到在故障发生之前就能及时的发现并处理,是工业生产正常进行,尽可能减少损失。 作者:田光 单位:辽宁省阜新市工业设备安装公司唐钢分公司 工业生产论文:工业生产电力经济论文 1经济与电力变量的因果关系分析 格兰杰因果关系检验是一种基于假设检定的统计方法,其基础是回归分析当中的自回归模型。2个时间序列yt和xt之间的格兰杰因果关系可以描述为:若在包含变量yt和xt过去信息的条件下,对yt的预测效果要优于只单独由yt的过去信息对yt进行的预测效果,即xt有助于解释yt将来的变化,则认为变量xt是引致变量yt的格兰杰原因[5]。变量xt和yt的回归模型如式(2)所示:根据表3数据可知,在10%置信水平下,lnGDP和lnGIOV都是lnlCAP的格兰杰原因,滞后阶数均为1,说明GDP、GIOV与ICAP存在单向因果关系;另外,lnGDP和lnGIOV都是lnEC的格兰杰原因,滞后除数分别为8和4,说明GDP、GIOV均与EC存在单向因果关系。数据分析结果表明:广西区内国民生产总值和工业总产值是推动区内装机容量增长的原因,也是区内电力消费增长的原因;但装机容量增长对经济增长的反应迅速,而电力消费增长对于经济增长的反应具有一定的滞后性。 2经济与电力的协整平衡关系分析 如果所研究的时间序列具有相同的单整阶数,且在某种线性组合方式下使得组合时间序列的单整阶数降低,则称这些时间序列之间存在显著的协整关系,这个线性组合反映了变量之间长期稳定的比例关系。本节采用两步检验法[6]对描述广西区经济和电力的4个时间序列变量进行协整关系检验,论证经济、电力是否存在长期协调稳定关系。其计算步骤可分为以下两步:1)步骤1:鉴于格兰杰因果关系的检验结果,以电力变量作为解释变量,经济变量作为被解释变量,对4组时间序列变量进行普通最小二乘法回归分析。计算得到变量间协整方程如式(3),其中,R2、DW和F分别表示判定系数、杜宾-瓦特森指标和检验统计量。从表4结果看出,ε1、ε2、ε3的t值均大于各个置信水平下的检验临界值,序列显示非平稳特性;ε4的统计量t值小于1%置信水平下的检验临界值,序列平稳,说明广西区工业生产总值与全社会用电量具备长期稳定的发展关系。概括为,在1978—2007年统计年份期间,广西区工业生产总值与电力消费存在协整关系,当工业生产总值增加1%,对应全社会用电量需求增加了0.5408%。 3结论 以上对广西1978—2007年间电力、经济数据的研究结果表明:1)广西区电力装机容量、全社会用电量的增长依赖于广西区国民生产总值和工业总产值的增长,即自治区经济发展对于区内电力发展具有正向影响效应。2)广西区国民生产总值和工业总产值增长对于区电力装机容量影响显著,但是对区内电力消费的影响具有一定的滞后性,这说明广西经济快速增长促使电力装机容量增长迅速,但作用于电力消费增幅则相对缓慢。3)广西区经济发展不一定依赖于广西区电力增长,也就是说,适当放缓电力发展,在短期内未必会影响到广西区经济增长速度。4)广西区工业生产总值与全社会用电量存在长期均衡的协整关系。长期来看,广西区工业生产总值每增长1%,对应的全社会电量消费相应增长了0.5408%,这说明自治区电力消费的长期边际效应大于1。 作者:孙志媛刘默斯王富松单位:广西电网公司电力科学研究院广西电网有限责任公司柳州供电局 工业生产论文:切实抓好工业生产管理规定 一、正视当前形势,克服松劲思想。近年来,我市坚持实施工业强市战略,促进了工业经济的快速发展,特别是年工业增速达到了20.5%,提前一年完成了“十五”计划目标,形势催人奋进。尽管当前工业生产呈现高速增长的态势,但我们也要清醒地认识到,我市工业化水平尚处于产品加工的初级阶段,总量小,基数小,与全面建设小康社会的要求,与走新型工业化道路的要求还有很大差距,甚至与全省以及周边市州的发展差距还在继续加大。对此,各(县)区和有关部门要进一步增强紧迫感和责任感,绝不能产生骄傲、自满和松劲思想,要切实把一季度的工业生产作为当前工作的重中之重。成县、徽县和西和县要立足自身工业基础较好的优势,千方百计多产多销、多出效益,为全面完成今年的目标任务多做贡献,其余县(区)也要奋起直追,为圆满完成今年各项生产任务打下坚实基础。 二、加强组织领导,及早安排部署。针对部分县主要领导在撤地设市期间因工作调整而对工业生产组织领导放松的实际,各县(区)要进一步统一思想,提高认识,采取果断措施,切实加强对工业生产的组织领导。要搞好生产调度,加强经济运行预测、分析,把握经济走势,及时生产、供需、资金、技术、产业政策等方面的信息,掌握经济运行的主动权,更好的指导生产经营。特别对春节期间的生产工作,既要充分利用有效时间和电力供应相对充足的有利时机,抓好工业生产,做到过节不停产;又要进一步丰富职工文化生活,教育职工树立新观念,增强职工积极性、创造性和主人翁意识。要以高度的政治责任感切实抓好企业安全生产,确保不发生重大人员伤亡事故和财产损失。 三、服务重点企业,保障正常生产。要继续坚持对全市确定的30户利税大户倾斜扶持,特别要抓好成州、洛坝、宝徽、磨沟、尖崖沟等五户市明星企业的生产。各县(区)和有关部门要围绕实现“首季开门好”,加强调研,摸清情况,找出问题,针对经济运行出现的新情况、新问题,特别是当前经济运行中运力不足、资金短缺、原材料大幅涨价、工业产品产销率偏低等突出问题,采取针对性措施加以解决,确保企业满负荷生产。 四、发挥协调作用,促进企业融资。我市工业企业主要是中小企业,企业自身资本积累少,流动资金更是紧缺,致使一些中小企业每年生产启动迟、任务完成差。为此,各县(区)要抓好中小企业的融资工作,发挥中小企业需要资金少,周期短的优势,抢先向金融系统融资,同时要采取有效措施吸引外资和民间资本,做到早启动,早生产,早见效。 五、加强市场营销,提高生产效益。效益通过销售产生,税收通过销售实现,加强企业营销至关重要。各县(区)和有关部门要引导、指导企业根据自身的实际,积极推进营销体制改革,转变营销观念,创新营销方式,组建营销队伍,制定正确的营销策略,形成相对稳定的销售网络,达到以销促产。 六、加强综合协调,促进企业生产。各县(区)要努力搞好综合协调,及时了解掌握企业生产经营中的资金、供应及销售情况,帮助企业协调原材料、能源等物资,解决生产经营中的困难和问题,尤其要把电力供应作为组织工业生产的一项重要工作,积极与电力部门加强协调联系,争取电力部门对工业生产的最大支持。同时要结合各自实际,认真编制工业企业有序用电预案,政府领导要亲自协调电力供应,有关部门要积极争取电力供应,在确保重点企业用电的同时,合理分配电力供应,切实做到有序用电,确保工业生产的正常运行。特别对碧口地区的高耗能硅铁企业要合理安排好用电时间,做到错峰用电,避免因限电和电力供应不足对工业生产的影响。 工业生产论文:古城工业生产建设 一、古城工业园区基本情况 为依托园区办工业,丹东市元宝区于2002年11月规划、建设了古城工业园区。目前,园区内共有工业企业57户,(已投产50户,在建7户),其中已投产的规模以上企业18户,在建的7户企业投产后均可达到规模以上水平;园区内现有高新技术企业4户,其中:国家级1户,省级3户。园区内现已投产的企业资产总额达11亿元,是全区原有工业企业资产总额的近3倍。2006年,园区内工业企业预计可实现销售收入7.4亿元,实现利税5000万元左右,占全区工业企业的65%以上。园区内现有固定资产投资5000万以上的项目4个;500万以上的项目37个,园区现有项目计划总投资额15亿元,是全区现有工业企业总资产的3.4倍。论文百事通项目全部达产后,可新增产值26亿元,是全区现有工业企业总产值的5倍。 古城工业园区规划建设用地近7000亩,其中工业项目用地4800亩,旅游、仓储用地2200亩,现有项目已占用土地近4000亩,尚有3000亩土地可摆项目,其中有1700余亩可摆放工业项目,其余为旅游、仓储项目用地。 古城工业园区近几年的发展历程,可以概况为迅速发展、快速裂变、渐成规模——原有企业迅速发展,投资规模快速裂变,园区规模不断扩大,园区的洼地积聚效应逐渐显现。形成了以金丸集团、机床公司、桃李食品有限公司等十几家企业为中心,以曙光集团、克隆集团、恒星泵业等企业为左翼,以天泽集团等企业为右翼,中心迅猛发展、两翼比翼齐飞的良好格局。目前,园区已初具规模,集聚了装备制造、仪器仪表、电子信息、医药化工、纺织塑料、食品加工等多种行业,成为全区工业经济发展的重要基地。2005年3月,古城工业园区被市政府确定为装备制造业基地,2005年12月,被列为市重点建设的四大工业园区之一,2006年6月,被列为重点建设的10个市级工业园区之一。 二、古城工业园区发展中面临的主要问题 1、资金支撑脆弱。元宝区财政基本上处于吃饭财政状况,财力紧张,甚至难以维持工资的发放。而古城工业园区主要采用政府开发的模式,市场化程度偏低。以区财政目前的资金状况,根本无力进行基础设施投入,弱化了园区吸引力,集聚效应难以形成。如目前园区内蛤蟆塘火车站东侧、大沙河以西、外环路以南的一宗1528亩地块。由于四周被沟河环绕,至少需要修一座可供出入的桥梁和一条出入通道,并征用道路所占土地,才能达到供投资者入驻建设的水平。由于资金缺乏此块土地的规划还停留在图纸上。 2、产业特色不突出。古城工业园区2005年3月被丹东市政府确定为装备制造业基地,这就为产业群的成长提供了一个良好的发展空间。而目前入园的企业涉及装备制造、医药化工、仪器仪表、电子信息、纺织塑料、食品加工等多种行业。园区现有装备制造业企业13户,所占的比重为22.8%;电子产品加工企业6户,所占比重为10.5%;食品饮料加工企业5户,所占比重为8.8%;医药化工企业、仪器仪表企业、纺织企业各4户,所占比重各为7%。园区企业的行业分布比较分散,产业特色没有突显出来。同时企业与企业之间产业联系度不高,互补性不强,导致园内企业既无协作配套关系,又不能形成“簇群”效应,降低了园区整体竞争力。 3、项目单位负担过重。古城工业园区基础设施薄弱,几乎没有任何基础设施,所有进驻的项目均需投入大量资金进行水、电、路等基础设施建设,但是,按照现有政策,仍需交纳大配套费,加重了项目单位的负担,使有些投资者望而却步,影响了园区的招商工作。 4、发展空间严重不足。随着旧城区和棚户区改造规划的逐步实施,城区内工业企业将陆续迁出,元宝区唯有古城工业园区可摆工业项目。而古城工业园区的项目用地已越来越少,城区迁出项目虽增量不大,但仍需占去一部分土地,使新项目无地可摆,这直接影响了元宝区经济的持续发展。 5、承办征(占)地手续周期长、难度较大。所有项目几乎都涉及征(占)地问题,从目前情况看,征(占)地的难度较大,表现为周期长、阻力大,直接影响了项目进展。究其原因,一是承办征(占)地手续需报市、省逐级审批,周期长,如现有几户企业,因城市棚户区改造需迁移到古城工业园区,但至今土地审批没有下来,迁移工作无法进行;二是来自于被征占地农民的阻力较大。如泰泽纺织机械项目,因为占地问题,前后几乎拖了一年的时间,才得以实施;富格林项目二期工程道路外移,与8户农民协商了一年多才迁出。 6、现行税收管理体制不利于其财力增长。根据古城工业园区近几年发展的实际情况看,真正新招进项目,新创办企业较难,大部分属于现有企业的延伸、拓展或市内及其他县(市)区的企业迁移进园区。这些项目除原有企业延伸、拓展的外,其他迁移项目在产值和税收上增长幅度都较小,但还要占用大部分土地。尤其是一些原来的市属企业,按现行税收管理体制,税收仍归市级财政,区级财政毫无所得,却要占去本已十分有限的土地和资源。 三、古城工业园区发展的建议 如何把古城工业园区建设成为基础设施完善、产业特色突出的装备制造业基地,使古城工业园区成为元宝区经济发展的兴奋点、动力源和增长极,需要从以下几方面入手: 1、强力招商引资。招商引资是园区建设的生命线,园区建设的关键是要有项目进园。要把工作的着力点放在招引项目上,积极探索各种有效的招商方式,具体可从以下几方面入手:一是大力推介。利用多种新闻媒体,各种招商会、展销会、贸易洽谈会等平台,大力推介园区规划、特点、优势、基础建设状况、优惠政策等,提高园区的知名度和外向度,吸引企业投资。二是积极鼓励。鼓励投资者采取合资、合作、独资、品牌买断、设备入股和租赁等形式到工业园区投资创业。鼓励以园区名义对外招商,做好招商项目的准备和跟踪落实工作,提高招商引资成功率。对园区建设、招商引资有功的单位和个人,实行奖励制度。三是创新手段。积极探索项目定向招商、利用中介机构委托招商、组织对海外热点地区对口招商、项目上网招商和上门招商等方式,提高招商引资的多样性、适应性和有效性。 2、突出产业特色。园区建设必须突出产业特色,才能增强园区的产业集聚效应,促进工业园区的发展。古城工业园区建设初期,为在较短时间内尽快形成园区工业集聚规模,在项目招商上缺乏选择性,大中小项目、各行业项目一齐上,虽然园区规模发展较快,但产业特色不明显。随着园区的发展,要适时调整招商思路,要结合园区的装备制造业基地的产业特色和产业优势,把重点放在科技含量高、产品附加值高、市场前景好的大型骨干项目、高新技术项目、主导产业带动项目、与企业配套项目和企业集群项目上。要有意识地根据产业关联度培植企业群,要以产业链条、产业方向、产品上下游为纽带,延伸产业链,加强产业集聚。把园区发展成市场有方向,产业能聚集,规模可做大,产业链有活力的产业群。 突出产业特色的关键是抓好龙头企业。龙头企业是产业集聚的核心所在、支撑所在。具体工作中:一要围绕终端企业搞好配套。引进并发挥终端企业的产业中心作用,靠终端企业衍生项目,靠终端企业的市场需求集聚配套项目。二要围绕中间企业“前推后拉”。摸清上游产品的供应商和下游产品的采购商,建立相应的项目库、客户群和联系网,开展产业链招商。三要围绕上游企业加快延伸。以资源型项目引进加工型企业,以加工型企业增加加工环节。新晨 要严把入园企业的项目选择关,对入园项目、入园企业的投资总额、单位面积、投资强度等做出硬性规定,提高入园企业的技术含量和附加值,避免传统低水平项目,高消耗、高污染项目,防止有限的园区土地在近期内被小规模、低水平的企业占用,以保证园区的持续发展。 3、形成多元投资渠道。园区建设需要大量的资金投入,市区两级政府都要加大对园区基础设施建设的资金扶持力度,拿出一定资金扶持工业园区的基础设施建设,推动园区建设上档次、上规模、上水平。 同时在政府资金紧张的情况下,要明确园区开发建设是一种影响广泛的经济行为,必须按市场规律运作,要建立适应市场经济的园区开发建设良性运作机制。要充分利用市场化运作的办法,坚持行政推动与市场化运作相结合的原则,积极吸引国内外各种社会资金和金融资金投资园区基础设施建设,促进园区投资主体多元化。可采用BOT等方式,将园区内的经营性项目改过去由政府包揽建设为行业部门投资建设或者合资合作建设;尝试公开拍卖园区公共设施的经营权、广告使用权、道路冠名权等,把园区建设变成资本运营过程;组建具有法人资格的园区开发建设公司作为园区建设的项目业主,全面筹划园区基础设施建设,多渠道筹集、多元化投入,集中进行基础建设和配套服务,推动园区建设投融资市场化;建立和完善为园区服务的信用担保体系,形成多元投入机制;积极推动金融机构与园区内企业的合作,争取金融资本支持;按照“谁投资、谁受益”的原则鼓励引导银行资金、民间资金和境外资金进入园区开发和进行基础设施建设。 4、强化无形服务。强化服务意识,提高服务质量,是形成园区核心竞争力并保持园区持续发展的长效机制。古城工业园区在招企业、引项目上,应淡化特殊招商政策,强化无形服务。在加强工业园区基础设施建设的同时,创新服务理念,完善和强化园区服务功能。提高电子政务、电子商务和信息化、数字化水平,建立一套规范化、科学化、制度化的服务机制,加强金融、科技、人才、劳动用工、信息、市场等方面的服务体系建设,全面提升园区的服务层次,提高各项服务质量。为企业兴办实业提供安全舒适的生活条件和良好的生产环境,吸引企业向工业园区集中,充分发挥工业园区在政策、环境、管理和基础设施等方面的整体优势与功能。 工业生产论文:现代工业生产管理重点和难点 摘要:在现代工业生产过程中,企业生产和整体运作的核心内容就是生产管理。通过有效的生产管理可以减少在制品库存、提高生产效率、缩短生产周期,从而降低生产的经济成本,不断提升企业经营效益,使产品和服务质量达到顾客满意的水平。通过生产管理可以有效提升企业的综合竞争能力,突出经营生产过程中各项工作的重点和难点,由此可以为现代工业生产管理分析提供重要支持,带动现代工业生产进步和发展。 关键词:现代工业;生产管理;重点和难点 本文从现代工业生产管理的重点和难点入手,对现代工业生产的产品质量、生产安全、成本管控等突出问题进行了深入研究。分析了制约现代工业生产管理的因素,其中包含企业管理意识薄弱、制度体系不成熟以及员工素质较低等方面的影响。对提高工业生产管理效果的建议进行了完整总结,强调应该树立先进的管理意识、完善现有的制度体系、不断打造高素质的员工队伍。通过研究和分析现代工业生产管理的重点和难点,可以为现代工业生产发展提供重要的理论研究指导和支持。 一、现代工业生产管理的重点和难点 1.产品质量问题突出。产品质量问题的出现,多数情况下都与员工的质量观念薄弱和质量意识不足有关。很多员工认为产品质量问题事不关己,每天完成固定的工作任务、相同的工作内容,会缺乏长远的工作目标。此外,部分产品最开始的设计环节存在问题也容易导致产品质量问题的最终出现。如果设计技术水平盲目调高,导致技术人员操作困难,反而容易使产品质量下降。原材料和生产设备的质量也会对产品质量产生影响,如果材料和设备脱节,必然导致产品不符合规格要求,加之部分员工不规范的作业,也会严重阻碍产品质量的提升。 2.生产安全问题突出。部分企业不重视工业生产的安全问题,单一重视经济效益,减少了安全生产的资金投入,很容易导致机械设备不合格作业,为企业埋下安全隐患。此外,安全生产的制度建设不到位也会导致安全生产实践水平下降。在企业的生产工作中,应当注重生产管理机构的不断完善,避免人员冗杂,以及缺乏生产经验和安全知识的员工参与生产。目前,在日益激烈的市场经营竞争环境下,企业一旦片面追求资金成本的降低,就很容易引起技术革新水平降低,导致企业生产产品的更新换代周期缩短,不利于企业增加生产活力,进而会影响企业未来的发展。因此,生产安全问题需要企业的不断关注和重视。 二、制约工业生产管理的因素 1.企业管理意识薄弱。一旦企业的经营管理人员管理意识薄弱,就很容易导致企业内部发展涉及到的各项事务受到影响。企业的管理者需要自觉的运用已有的管理经验和管理知识来维护企业运行,通过合理科学同时符合企业实际的问题分析,来提出可行的解决对策,发挥对实践的良好规划和指导作用,进而不断成为一种内在意识。企业管理者如果在制度存在漏洞时不能及时的发现问题、分析问题和解决问题,就很容易导致企业运营失调;如果不重视企业经营管理的安全性,很容易导致生产安全隐患增加。所以,需要企业将人才管理、安全生产、制度建设和竞争创新发展各方面充分考虑到位,形成全面科学的管理意识。 2.企业制度体系不成熟。管理制度对于企业整体工作的开展发挥了重要的作用,是企业开展各项工作的基础和纲要。所以需要借助生产管理规范和标准的引导力量来对企业的生产经营活动进行管理,有效提升企业的经营生产效率,维护良好的生产规律和氛围。但是,大部分的企业存在管理体系不成熟的问题,企业内部的各项经营决策没有良好的管理标准和指导,阻碍了企业的进步和健康发展。因此,应当不断完善企业管理制度,制定行之有效的企业管理制度,并积极投入实践。在财务调查和统计等方面也应该关注工作的全面性,通过科学合理的成本控制管理来维护正常企业运行。3.企业员工素质较低。正是因为大部分企业的员工来源范围较广,整体的员工受教育程度较低,所以综合能力和整体素质无法保证。这些都是现代工业生产企业员工的最大特点。如果在员工培训期间的工作不到位,更加会导致员工综合素质降低。主要的员工素质低下原因有以下几点:首先,培训前期没有调查员工的个人意见,培训内容广泛但是没有明显的针对性,盲目依据热点设置课程,脱离企业实际工作的需要。第二,没有制定较为系统的员工培训管理计划,导致培训课程不合理,进度不连贯,培训队伍建设混乱。 三、提高工业生产管理效果的建议 1.树立先进的管理意识。应当树立起先进的现代工业生产管理意识,做好管理者与被管理者之间的协调配合。无论是管理阶层还是被管理阶层,都应该树立正确的管理意识。对于管理者而言,需要通过不断学习来提高个人的管理知识水平,充实自己的管理经验,革新管理意识,不断提升和完善自己。还可以结合企业的实际发展情况来安排管理工作内容,不断提升管理工作效率。被管理人员也不应该仅仅处于被动接受的位置,被管理者也应该积极反馈意见和建议,对管理效果和管理实践情况提出自己的看法和见解,构建起可循环的科学合理的管理体系。 2.完善现有的制度体系。制度的完善是现代工业生产管理能力和水平提升的重要基础。应该遵循管理体系和管理知识标准要求,充分实现管理工作详细划分。对于人力资源、财务成本管控、设备维护、员工精神文化学习等多个不同方面采取有针对性的管理方法。同时也应该制定完善的管理准则和管理标准,不可以局限于某一管理层面,忽视其他的管理内容之间的联系。而且,在长期的管理实践和管理研究过程中,还可以通过制度配合来达成管理部门整体统一,构建一个更加系统和完善的管理服务制度体系。 3.打造高素质的员工队伍。现代工业生产管理团队建设的重点和重要方式就在于培训课程的开展,需要关注和重视构建良好的课程培训氛围,提升培训的员工满意程度,高标准、高要求的开展各项培训活动。应该积极聘请经验丰富的专业生产管理培训人员进行培训授课,提升培训指导的水平,加大对培训的整体课程内容制定和培训进度把握的关注程度,提升系统化水平,带动整体培训流程更加紧密。可以提前做好课程安排,避免出现培训混乱等问题。此外,培训方式也应该多种多样,可以积极鼓励员工进行自主学习,构建良好的学习氛围。提高工业生产管理效果应该树立先进的管理意识、完善现有的制度体系、不断打造高素质的员工队伍。 四、结语 综上所述,在现代工业生产过程中,企业生产和整体运作的核心内容就是生产管理,生产管理为企业实现经营目标提供了物质基础,有利于企业高层管理者做好经营决策。企业管理意识薄弱、制度体系不成熟以及员工素质较低等因素都不利于现代工业生产管理的发展。因此,应当树立先进的管理意识、完善现有的制度体系、不断打造高素质的员工队伍。通过研究和分析现代工业生产管理的重点和难点,可以为现代工业生产发展提供重要的理论研究指导和支持,促进企业又好又快的发展。 作者:刘薇 单位:中航工业金城南京机电液压工程研究中心
电力工程项目论文:电力工程项目风险管理初探 1国内和国际两个大市场的电力工程项目现状概叙 第二次工业革命把人类带入到电气时代,随着几百年来几代人的不断改进,电力成为当前人类最重要的能源,具有清洁性、高效性和便捷性等特点,已经是目前使用最广泛的能源之一。尽管当前各国科学家普遍看好风能、太阳能、核能等新兴能源的前景,但是就技术掌握而言还是没有电力那么透彻,其利用率的提升还需要几十年的时间。但是先进的电力掌握技术并不意味着先进的电力工程,电力技术和电力工程是两个不同的概念。我国目前的电力工程管理还没有同国际先进的理念接轨,我国仍然还是沿用旧的管理机制体系,因而相对于美德等西方发达资本主义国家,我国的电力工程中的风险问题更多更大,因此,我国应结合自身的国情,为自己量身定做一套适合自己的体系,最大程度地降低风险,使国民经济最大利益化。 2我国电力工程管理中存在的风险 电力的问题是事关国民经济命脉的重大问题,只有先把电力这个基本问题解决好才能国富民安。因此,电力企业采取的风险防范对电力工程项目风险管理有着重大的意义。我国目前阶段电力企业所面临的风险主要有以下几类。 2.1工程质量风险 工程质量风险是必须要面对的第一道风险,质量的好坏在一定程度上决定了一切。因此,任何企业都要把这第一道关卡维护好。众所周知,葛洲坝工程、三峡工程等国家性重大建设项目工程更是严把质量关。如果领导们只是一昧地追求面子工程,那今后带来的祸患将是无穷无尽的。然而,在我国这960万平方公里的土地上,每每谈及到工程质量问题时总是会触及到每一个人最敏感的神经。豆腐渣工程令人们谈之色变,这不仅仅是出现在电力工程项目中的问题,包括道路桥梁、住宅等基本民生工程项目都会频繁发生事故,安全问题每次都成为了最大的热点新闻。原料不过关,施工工程中偷工减料都是黑心企业家牟取暴利的最好手段。 2.2施工安全风险 对于电力工程项目,一般都是国家投资的大型项目。存在着工作量大、工作周期长、施工难度高、工程进度慢等特点。还是以葛洲坝工程、三峡工程等工程为例,显然更是具备上叙所说的特点。电力发展至今虽说有了突破性,可同时也印证了成就越高相伴随的风险也越大。在施工过程中,要给工作人员配备最好的装备,如安全头盔、工作制服,在晚上施工更要注意机器操作安全,确保施工每一个环节的顺利进行也是应该去思索的。 2.3国内、国际政治风险 国内和国际政治存在不稳定性,即波动性,也正是由于这种波动性会使得项目中断。这种政治风险有包括战争风险、政治局势动荡风险。政治的风险是一般普通人所无法驾驭的,政治风险造成的损失也是无法承担的。 2.4项目管理风险 就目前我国管理制度而言,相对于发达国家还有一段很长的距离。只看到当前的经济利益,而忽视了以后的发展。就客观物质因素来说,我国960万平方公里,有着一个相对较大的时间和空间距离。人力、物力、财力很难在一个短时间内到达一个大的范围,这就决定着是沿着一级级的向下分配而不是统一处理。同理,也就是说,处于基层的单位也要一级级向上汇报。这在其中所花费的精力也是巨大的,给国民经济带来了无形的压力。制备一套完善的人才管理制度事关重要,然而,我国的用人制度存在着一个最大的弊端就是唯亲任用,各省打老虎行动中牵出的更是整个家族的关系网,同我国建设社会主义新中国是背道而驰的。上任的领导不是靠知识,不是靠智慧,而是靠背景,靠人脉,可想而知,一个对此毫无专业认识的人怎么可能会把工程管理好。 2.5环境风险 这里所说的环境风险仅仅指自然环境风险,并不内涵社会环境风险。众所周知,自然环境的变化能引起波及整条产业链,而且环境的多变性和不可预测性成为人们头痛的一个问题。极端的恶劣气候,如暴风、暴雨、暴雪等;隐患的自然灾害,如地震、山体滑坡、火山爆发、海啸、泥石流。一旦这些自然环境风险发生,人类的力量在其面前就太渺小了。印尼大海啸、唐山大地震、洛孔火山大喷发等重大自然灾害所带给工程项目的损失是不可估量的,这可以说是一场毁灭性的打击,而相对于小一点的自然灾害也会或多或少的影响工程的进展状况。 2.6社会人文风险 上面既然谈到了自然环境风险,接下来就有必要谈一下与之相对应的社会人文风险。社会人文风险问题是一个棘手的问题,在保证电力工程的工期进行与维护人民利益之间要懂得取舍。在中华人民共和国的这片土地上,并存着佛教、基督教、伊斯兰教和道教等,一共有56个民族。即使信奉同一个宗教、属于同一个民族但也会因为处于不同地区而有不同的习俗、不同的理念。例如钉子户问题,当然更大规模的就是群众集体抗议,要求企业搬迁或要求更大化的赔偿金,这很大程度的影响工程项目的前进,引起整条系统的瘫痪。 2.7其它风险 影响电力工程的风险很多,例如技术风险,这里的技术不仅仅是指制造机械的技术,还可以放大延伸到技术人才的缺失风险。我国现阶段仍是一个落后的国家,其先进的机械制造仍是我国工业的一道难题,也因此很难培养出具备掌握高技术的人才。成本和利润风险———一个项目工程如果要在今后相当一段长的时间内维持其正常的运转,成本要跟利润有一个相对的平衡。成本大于利润,其企业效应将会后退,如果一直都是这种状态,企业必将会面临破产倒闭的风险;因此只有当利润能过大于成本,企业才能进入一个长远的模式。 3电力工程项目风险管理具体措施和应用 3.1电力工程项目综合风险管理模型 通过对一般的风险管理模型进行改进,将电力工程项目管理与风险管理理论相结合,建立了电力工程综合项目风险管理模型。 3.2电力工程项目风险管理具体措施 通过对工程进行上述综合项目风险管理模型分析,找出存在或潜在的风险,然后对这些风险采取有效的管理措施,具体如下:①在电力工程项目中要全过程、多角度的运用风险管理。在电力工程项目建设中必须随时刻保持发电和用电的供需平衡,以有效实现电力供需的安全性和连续性。因此,在电力工程中项目立项、图纸设计、施工过程、竣工投运等各个阶段都应该做好风险控制管理,全过程、多角度地运用风险管理,以确保电力工程项目建设的环境安全,能够及时地识别项目风险并且采取应对措施,有效地控制和消除工程项目建设的风险,从而促使电力工程项目建设的效益最大化。②应当加强预防控制监理,实现安全管理目标。具体应做到以下方面:第一,建立工程项目的安全管理体系。建立工程项目包括建设单位、监理单位和施工单位的安全管理体系和组织网络;第二,加强对分包单位的资质审查,督促总承包单位加强对分包队伍的管理。严格控制承包单位不得将主体工程进行分包。杜绝分包工程的再分包,防止无资质队伍以劳务分包的形式参与工程。③严格把好施工组织设计、施工方案审核关。审查施工组织设计和施工方案专项安全文明施工措施,针对工程施工中存在的不安全因素进行预先分析,从技术上和管理上采取措施进行有效控制,消除不安全隐患,防止人身事故或设备事故的发生。 3.3电力工程项目风险管理的应用 江苏科能电力工程咨询有限公司存在以下两方面的风险,分别是一线路改线导致投资增加,总投资超出可研估算,需增加投资约200万元;二500kV线路沿线建设赔偿费用超出概算所列费用,需增加投资约400万元,为了节约投资资金,减少项目风险,该公司应用了上述电力工程项目风险管理具体措施,取得了良好的效果,具体如下:风险1:线路改线导致投资增加,总投资超出可研估算,需增加投资约200万元,经过优化设计,同时甲供材通过招投标材料价格低于概算中所列价格,费用结余,同时抵扣17%的设备增值税,最终将费用平衡,挽回200万元。风险2:500kV线路沿线建设赔偿费用超出概算所列费用,需增加投资约400万元,在初步设计概算审查中供电公司及时拿出同类工程赔偿文件作为依据,最终评审专家在不超出可研估算的基础上增加计列费用,最终工程顺利施工完成,并通过结算和审计,最终结余20万元。 4总结 本文通过对电力工程项目风险进行深入研究,提出了一些电力工程项目风险管理具体措施,取得了良好的效果。电力工业属于我国国民经济的基础产业,其担负着支持国民经济发展与保障人民生活用电需要的重要责任。而风险管理是工程建设项目管理的一项十分重要内容,同时还是电力工业管理的一项重要内容。为了不断适应科学现代化的管理,以及进一步提高电力工业的管理水平,电力工业也迫切需要不断提高风险管理的意识,加强风险管理。 作者:王亚兵 陈正中 单位:江苏科能电力工程咨询有限公司 电力工程项目论文:电力工程项目进度计划管理论文 1电力工程的项目进度计划管理概述 1.1项目进度计划管理的概念 电力工程的项目进度计划管理是指对电力工程施工中的工作内容、工作时间以及工作步骤进行合理、细致、科学的编排,其目的就在于确保电力工程的顺利施工。而项目进度计划的实施则是电力工程施工中的具体施工进度,也可以理解为以计划管理为依据,指导施工程序的开展,并切实落实和完成工程项目。电力工程的项目进度计划的主要步骤包括收集项目相关资料,分析工程施工结构,计算工程施工周期,编制工程进度计划。在实际的项目施工中,应密切关注施工进度,以确认其是否依据编制的进度计划来执行,并对实施中出现的问题进行及时的调整,以确保项目进度计划的合理实施。 1.2项目进度计划的特点 ①全面性。即编制的工程进度计划其内容应包括工程施工中的所有具体事项,并以此为依据具体详细的分析整个项目工程。②层次性。管理机构的层次不同,编制的进度计划也就应具有相应的层次性。③严肃性。在完成进度计划的编制后,进度计划必须经过严格的审批后才能形成最基础的项目进度计划,同时工程的施工也应依据项目进度计划严格地执行,以实现工程管理中对进度偏差的有效控制。 2电力工程中项目进度计划的影响因素 2.1施工场地的地理环境 电力工程的占地面积较大,为避免工程施工对市区生活造成影响,电力工程多建设在与城市距离较远的地方,且其地理环境较为恶劣,气候因素也比较复杂,给工程施工带来了很大的影响。 2.2施工人员的技术水平 我国电力工程项目的施工人员多为农民出身,其教育水平较为有限,而工程施工中的一些环节是需要专业的人员来操作控制的,在实际的施工中由于受经济以及其他因素的影响,很多专业技术的环节只得由民工代为操作,由于民工的技术水平有限,在具体操作中难以避免的就会有问题或是事故的出现,进而影响到电力工程的进展程度。 2.3项目相关单位的影响 作为电力工程的建设方,施工单位对项目的施工进度有着最直接的影响作用,然而在一些情况下,为工程提供材料及设备的供应方以及运输单位等与工程项目开展相关联的单位,在一定程度上也会对工程的施工进度带来影响,而项目的方案设计则是这些间接影响条件中对工程进度影响最大的因素。 2.4施工中的分配问题 在项目进度计划管理中,若施工人员以及相应设备的分配存在不合理的现象,不仅会造成施工速度的降低,还会对项目的整体进度带来一定的影响,进而导致出现工程延期交工问题。 3电力工程中项目进度计划管理的实施 3.1施工前期的准备工作 施工人员应明确施工过程中的违规操作问题,并切实按照国家相关规定,依法开展电力工程的建设工作。 3.2提高施工人员的整体素质 施工人员的专业技能水平,是决定项目质量的关键因素。因而,应加强对施工人员的岗前培训以及专业技术的培训,切实提高施工人员的专业素质,以切实保证电力工程的施工进度和施工质量。 3.3工程施工进度的管理 项目施工前,应系统分析编制的工程进度计划,并结合对项目的具体情况、工程工期、质量标准等多方面的综合评价,及时调整工程计划中不合理的地方,以确保项目进度计划的科学合理性,进而推动工程施工的正常开展。在项目施工中,相关工作人员应做好工程进度的跟踪调查工作,依据工程关键程序的施工事宜进行工程项目的进度控制。 3.4合理规划工程方案 在电力工程的施工过程中,不可避免地会受到一些突发事故或其他事情的影响,在制定电力工程项目的进度计划时,应留置一些弹性空间,这样一旦发生不可预期的事故时,弹性空间就可以发挥出其作用,避免了因计划的不够周全而造成工程进度的延误。 3.5确保工程进度的同时提高工程质量 在电力工程的实际施工中,工程进度往往与工程质量不相符合,部分施工单位过分追求施工的进度,而忽略了对工程质量的控制。为避免这种情况,工程的监控人员应依据国家有关规定,制定出工程质量的恒定标准,并依据此标准,规范电力工程的质量,使电力工程有序的开展进行,进而确保电力工程的项目质量。 4结语 电力工程的顺利开展及高质量竣工,离不开合理详细的项目进度计划,项目进度计划的制定确保了项目施工的有章可循。与此同时,还应建立一套完整的进度计划体系,并对其不断地进行优化,以实现对工程施工所有环节的有效控制,进而确保电力工程的施工进度与项目的进度计划相一致。随着社会的不断发展进步,电力工程的项目进度计划管理理念及方法都发生了一定的改变,电力企业应结合自身的实际情况,对项目进度计划的管理理念和方法进行不断地创新,探索出更为科学有效的一套管理体系,以促进电力企业更好更快的发展。 作者:蒋剑川 单位:国网福建漳州市供电有限公司 电力工程项目论文:电力工程项目管理成本控制措施 1.电力工程项目成本管理问题分析 就目前电力行业工程项目中存在的诸多问题来看,其主要集中在五大方面: (1)管理意识缺陷 电力工程项目成本管理工作作为一项较为复杂的系统性管理工作,涉及到工程的诸多方面,不少管理人员本身在认识与意识方面不到位,致使管理方式粗暴,从而将成本管控仅仅局限于财务部门的范畴,并未从全局入手对成本管控进行把握。在管理方式上,事后分析管理较为普遍,事前事中控制不到位,造成损失难以弥补,也使得诸多有效的管控举措无法得到落实。尤其是工程预算管理中出现的诸多问题并未及时发现、解决,从而致使预算控制不力,对于相关权责也并未分明,从而导致问题多、究责难。 (2)材料管理失误 电力工程项目中涉及到诸多材料的应用,因此材料浪费现象较为普遍,事前成本管控的无计划性、事中管控举措的践行不力、事后分析总结不到位等都会导致工程造价过高,还有部分工程中存在余料不回收、盗窃等情况。 (3)成本核算流于表面 电力工程项目成本管理工作中肩负核算职责的预结算员并未践行自身岗位职责,在成本管理工作中存在着过于重图或者重现场工程结算量的问题,作为结算依据并未真正将成本预算与核算相结合。 (4)投资费用控制乏力 电力工程中的投资费用涵盖诸多方面,最典型的是建设队伍人员工资与建设场地费用等,人员工资方面因队伍变动、技术人员等级、实际人均工资过高等影响,存在着超额支出现象,建设场地方面,对施工信息了解过少、工期较紧、当地施工政策不同等诸多因素影响,也存在波动较大情况,无疑致使成本管控方面较为乏力。尤其是近几年国内多个地区电力工程修建过程中因为与当地政府、居民等缺乏有效沟通,从而导致项目停工、施工纠纷等问题,增加了额外支出。 (5)工程量出入 电力工程在招标过程中图纸所出示的工程量与实际工程量存在差异是普遍问题,如何协调工程量差异带来的成本超出现象也是未来必须重点关注的问题,只有解决好图纸与实际施工工程量之间的差异核算方式,才能够真正确保成本管控工作的顺利进行。 2.电力工程项目管理中成本管控优化措施 电力项目管理中成本管理工作的开展要针对以往出现的典型问题,从根源上做好防控,以达到降低成本、保质量保效益的目标。具体可从以下五个方面入手进行成本控制优化实践: (1)加强成本预控 针对电力工程项目具体情况要好事前成本预控,根据招标文件及合同信息,建立全面且完善的成本管控制度。管控工作中,成本预控是首要重点,在工程顺利签约后由项目部、设计部等共同编制成本计算与施工预算,对具体施工时任务安排、机械台班安排等进行对比、校正、协调,结合施工当地材料、人工、机械市场价格,评估实际施工总成本。对于测算出的成本,要与项目部签订责任书,责任陈燚国网福建省长汀县供电有限公司福建长汀366300书中对施工质量、监督、安全、效率、成本管控情况要进行明确规定,以此来明确成本管理中的权利与责任,从而做到项目成本管理有条不紊的进行,对工程项目成本循序渐进的进行预测、计划、控制、核算等,在成本管理制度约束下确保管控工作的到位。 (2)加强工程队伍管控 电力工程施工要选择高素质的承包队伍,在电力行业改革的同时不断精简内部机构,提升企业管理水平,优化管理结构与队伍,为成本管理工作的顺利实施提供保障。施工队伍方面,要选择信用好、专业素质高的优秀队伍,并进行专业评估,根据其表现情况建立长期稳定有效的劳务动态管理机制,在需要分包时还要建立完善的配套招投标机制,根据分包方所提供的标书、资信等选择最佳队伍,尤其是在分包、薪资分配方面要做到公平、公正、透明,避免暗箱操作带来的成本管控缺漏。在劳务资金管理方面,要针对每月完成的施工量进行核算、审查,通过与施工管理部门、财务部门、审核部门、内控部门的沟通最终完成审批,尤其是遇到劳务费增加的特殊情况,要尽量做到事实清楚、手续俱全。根据分包方对工程量的完成情况、成本节约超支情况要建立相应的奖惩激励制度予以鼓励、督促,从而激活其参与成本管控的活力,为施工效益提供切实保障。 (3)加强材料管理 材料管理作为电力工程项目成本管理的重要环节,占据成本比例超过60%,工程项目成本管理如果在材料方面做得不到位,管理效果必然大打折扣,因此,从材料采购计划编制、实际采购、运输、保管、应用、回收等多个环节都要实施针对性管理举措,实现全过程、全方位管控。比如电力工程中标后,项目部和公司其他部门就要对人员、材料等编制施工预算,并以此预算作为材料计划编制的重要依据,通过与操作层的沟通获得领料许可,最后后采购部门根据计划完成采购,由管理部门进行日常应用保存回收管理。对于施工中出现的材料超额使用、回收不及时、盗窃等情况要及时进行核查与解决,如遇到工程变更,要及时根据变更计划编制新的材料使用计划,确保管理与应用的严格性。 (4)加强工程施工管理 工程施工中成本管理内容主要涉及工期管理、质量管理、安全管理等几个方面,要全面入手从各个环节加强管控以实现成本、工期、质量、安全几大指标的平衡。由于实际施工中几大指标相互交叉相互影响,因此要对施工要求、条件进行全面研究,从意识上、管理上、行动上对施工人员、施工技术、施工验收、安全管理等进行监督审核,从而达到降低成本的目的。 (5)加强成本核算 对电力工程项目成本管理要加强成本核算,提升核算人员专业素质,加强跟踪监督、审查力度,确保成本核算与管控举措落实到位,将责任制贯彻到底,为成本分析、管控、计划编制等工作提供良好基础,为项目成本管理工作的展开保驾护航,从而提升电力工程施工效益。 3.结束语 综上所述,电力工程项目管理成本控制作为直接关系到工程质量、进度与效益的关键环节,涉及到诸多复杂因素,要根据成本管理工作中问题成因从根源上予以防控,加强成本管控力度,践行优化举措,从而实现提升工程效益的目标。 作者:陈燚 单位:国网福建省长汀县供电有限公司 电力工程项目论文:进度计划中电力工程项目管理论文 1电力工程项目进度计划管理的相关概念 1.1进度计划的特点 进度计划有其明显特点。在整个进度计划管理中,要保证进度计划的全面性,确保进度计划中的项目包含了整个电力工程在实施中的所有大小事项。此外,进度计划必须是有层次性。要求对不同管理层次机构采取不同层次的进度计划,如对建设方应采取策划性进度计划,而对总承包方实施指导性进度计划等。最后在进行进度计划管理时,确保计划的严肃性,应通过严格的评审流程制定基准计划,并对计划偏差进行控制。 1.2进度计划相关理论依据 项目工程进度计划控制的相关理论有四种,分别为分工协调控制理论、弹性控制理论、系统控制理论、循环控制理论。第一种,分工协调控制理论,指通过将整个工程系统分为两个层面:横向系统和纵向系统。纵向系统由监理员等项目进度监理人员构成,主要负责工程的质量情况。横向系统由技术人员组成,控制项目的进度。两个系统有机配合,保障工程的运行。第二种,弹性控制理论,指在工程项目进行开展前,将项目的进度保留一定的弹性空间,防止出现突发情况影响整个项目的进度。第三种,循环控制理论,指将整个电力工程项目的进度计划分为计划、实施、调整和协调四个步骤,组成一个封闭性的控制系统,及时发现每个步骤中的问题并实行相关的调整。第四种,系统控制理论,指将整个项目进度看作一个系统,做好每个阶段的进度计划,并有效地实施。 2影响工程进度计划的因素 2.1施工地现场环境的影响 由于电力工程项目施工时会占据较大的土地面积,所以为了避免对市区居民生活的影响,大多电力工程项目的施工位置都比较偏僻,其地理环境较为恶劣。如果不考虑所处地的地质、天气因素和土质情况对其的影响,会严重影响电力工程项目的施工进度,甚至会被迫终止电力工程项目。例如,2004年在贵州省的某水电站工程项目,就是没有考虑当地的气候和环境因素,导致施工不得不取消原施工计划,延迟了整个工程的竣工时间。 2.2电力工程项目主线 在整个电力工程项目建设过程中,主线花费的时间最多。如对于变电站工程项目来讲,其主控楼就是一条主线。在实际现场施工时,从工程的挖基到最后内外墙的粉刷过程里,都会实施电气的安装工作,假如没有控制好进度的话,会使得整个变电站工程项目竣工时间延长。 2.3电力项目相关方面对其的影响 相关施工单位影响整个电力工程项目的进度。除此之外,为施工项目提供材料、运输单位及设备供给单位也会对整个项目的进度产生影响。且在众多的非直接影响因素里,工程项目方案设计的科学合理与否,最大程度的影响了电力工程的进度。 2.4人员分配和施工技术方面 在我国,电力工程项目的施工人员一般由农民或者教育程度不高的人员组成,由于其专业技术水平受限,在某些专业技术环节,施工人员不能进行正确的操作。此外,在面对新型的作业设备时,由于操作经验或者理论知识的欠缺,不能合理的使用新型设备等,导致现场施工事故的发生。我国在电力工程项目施工时,也存在人员任务分配不合理、工作职位不清的现状。这也导致了电力工程项目进度的延误。因此,对电力工程项目进行施工时,必须对现场施工人员的任务进行合理的分配,明确各工作人员的工作职责,提升工作人员的技术水平,降低对工程进度计划的影响。 3保证电力工程项目进度计划的有效开展的措施 3.1做好项目开展前的准备工作 在电力工程项目开展前,应完善项目的施工进度和明确施工人员的工作制度。在施工方案设计前,要对电力项目工程所处地进行认真的勘察,明确当地环境因素对其的影响,且应提升现场相关作业人员的专业技术水平和综合素质。 3.2科学合理设计进度方案 由于工程项目的实施存在一定的不稳定因素,因此需要在设计方案时,不仅要考虑影响进度的影响,而且要合理的保持一定的弹性空间,利用弹性空间,防止出现计划不全面的情况。 3.3加强对电力工程施工过程的进度计划管理 在实际施工时,监理人员应对工程项目的进度随时进行跟踪,了解在施工过程中出现的问题和情况,并对工程项目的进度计划进行相应程度的调整,保证项目的进度。如果出现实际施工进展和项目进度计划进展不一致时,应以实施施工进度为准,调整项目进度计划中的实施方案。 3.4有效管理电力施工顺序 施工顺序的良好进行保证了进度进化的正常开展。只有将各项工作开展的先后顺序落实,才能保证各施工阶段的紧密联系,保证工程项目的质量。 3.5清晰造价师的权力和责任 因造价师对项目的管理有重大的影响,其影响涉及报价决策、造价分析、成本管理以及进度管理等工作,其造价决策的科学与否决定了项目能否正常开展。因此要清晰造价师的权力,并确定其职责。在施工前,应成立相应的造价部门,确定各人员职责,并在造价决策方案设计时,让所有造价师都参与其中,成立造价方案组,选择最优造价方案。 4进度计划对电力工程项目的重要意义 进度计划管理是电力工程项目管理的重要组成部分,明确进度计划对电力工程项目的重要性,是保证电力项目正常进行的关键要素。编制一个实效合理且经济的进度计划,不仅关系到电力工程项目的经济效益,可以有效提高供电公司在市场中的竞争地位,同时,进度计划是对一个电力工程开展负责任的表现,能避免出现资源浪费,影响国家经济效益情况的发生。 5结束语 总体而言,进度计划对电力工程建设具有重要意义,是保证电力工程项目顺利完成的关键。在进度计划方案设计时,要充分了解各个影响因素,确保进度计划的合理性,在施工前做好相应的调查,并在施工过程中进行有效的控制。电力(行)业应加强对电力造价师的管理,加强对其的监督力度,保证决策的正确性。 作者:邹军 单位:广元电力开发总公司 电力工程项目论文:电力工程项目施工的合同管理论文 1施工阶段的合同管理 随着我国加入世贸组织,对施工过程进行严格的合同管理是必不可少的。一般来说,发包方都会委托专门的机构来书写招标文件、招标合同,在合同中详细地记录了任何对于承包商的制约,防止施工单位在施工的过程中利用合同的漏洞巧立名目来刻意提高工程的造价。如果在施工的过程中明确规定了施工工期,对于工期拖延的要求承包商向发包方支付工程延期罚款,那么就能有效杜绝承包商后期拖延工期来提高工程造价情况的发生。在合同中明确对施工过程中零件的品牌以及型号进行规定,以避免承包商对上述的部件进行掉包,影响工程的质量。对于合同进行严谨的编写,需要工作人员具备相当丰富的实际经验,对于施工过程中各种潜在的情况都能够进行考虑。值得一提的是,目前我国建设部已经推出了《施工合同的标准》一书,该书详细地介绍了在对工程造价进行管理的过程中与工程造价紧密相关的各种条款。这些条款在很大程度上对承包方的施工进行了有效的约束,然后对工程造价进行了有效的控制。这些条款涉及到合同的各个方面,主要包括明显的工程造价条款、经济责任条款、隐含的经济条款等。这些条款规定了施工过程中的标准,条款清晰、简洁,对承包方的制约性比较大。这些条款主要有以下三个方面: 首先,施工合同价格的固定方式必须明确是固定总价、固定单价还是可调价格。由于在招标的过程中,中标的企业和业务之间的合同并没有明确中标的价格是否是上述价格的哪一种固定价格的合同方式,一般使用的工程情况是施工周期短、施工规模比较小的工程。对于工期较长,并且施工规模庞大的工程主要采取的施工方式为可调价格的方式,因为这种情况下有很多可变的因素。所以在确定是利用哪种价格方式的时候,要根据工程的实际来确定到底采用哪种定价方式,目前电网工程大部分是采用固定总价及固定单价合同,确保工程造价可控。 其次,一个重要的方面就是工程造价的计价模式条款,这些条款一旦确定就无法更改。由于电力工程在施工的具体过程中很可能会遇到各种各样的实际情况,几乎所有的工程项目都出现现场签证以及设计变更,所以在合同中一般要对这些情况加以考虑,来应对施工过程中各种实际的情况。 最后,由于施工阶段几乎占到整个施工过程中的99%以上的时间,所以在这个过程中对于工程造价控制最好的方式就是工程拨款的方式。对其拨款的形式可以按照其进度,也可以按照时间节点,但是必须是在合同的规定之下采用多节点控制来对工程施工造价进行控制,拨款的方式、拨款的时间都应该在合同上具有明确的规定,这样不仅能够维护发包方的利益,也能够维护承包方的利益。此外,合同还应该对质量违约、工期违约以及环保违约等情况进行明确的规定,建立合理的奖惩制度。具体的合同控制应该严格掌控好签证的价格控制,计价方式严格按照合同进行,要做到及时防止承包方利用一些潜在的签证来提高工程的造价。签证以及变更必须明确,要留有记录,最好将其明确到图纸上。作为业主要加强自身从业人员的专业与技术素养,来对合同进行更好的控制。 2合同管理对工程造价的影响 在电力施工过程中,合同的签订是进行造价控制的源头与关键,只有各项影响工程造价的条款都在合同中进行了有效的约束,才能够使得工程造价得到有效的控制。作为施工企业的工程造价预算人员,更要对合同进行仔细的研究,结合项目工程的实际情况来对工程造价进行合理的预算,并且充分利用合同中的条款对企业的施工过程进行有效的控制。由于事前对合同条款进行了详细的分析,所以可以在一定程度上控制工程的造价。在工程施工的过程中对整个工程现场进行控制可以有效地减少工程造价,具体的举措如下:在施工的过程中一般都会出现较为隐蔽地增加施工造价的工程,这个时候造价工程师以及业主和施工方监理等都要及时地进行记录测量。对于测量的结果,造价工程师检查无误后进行签字。如果工程造价师能够很好地理解合同以及施工过程,就能够避免施工过程中不必要的签证,进而避免造价的升高。施工的过程一切按照当初的图纸规定,如果图纸不发生变更就无需进行签证,如果在施工的过程中施工单位或者业务提出了签证,那么工程造价师确认之后再进行签证,由于施工单位的原因造成的工程变更的情况,工程造价师根据实际情况来对这些责任进行明确,然后确定责任人的相关信息保证施工正常地进行。如果在施工的过程中,施工单位利用项目管理人员对于图纸以及合同的不明确来获得签证的,造价工程师可以根据相关的规定不给予这些签证认可,比如在电缆沟施工的过程中要对其做五遍以上的防水措施而施工单位只做了一次。在包签证的过程中,按照原始的图集而没有进行相应的变更,对于这种情况要明令禁止,还有的施工单位在多雨的季节多报签证费用,由于之前在合同中已经有明确的规定,所以这些签证应不予以签字。除了注意签证或变更增加的工程量外,工程造价工程师应关注由于客观原因减少的工程量(尤其是隐蔽工程),如线路桩基础、变电站地基处理等实际工程量比施工图开列量减少时要及时做好记录,并要求设计单位及时出版变更。如果有些项目单次报价有利于业主,那么造价工程师应该及时地将这些信息上报建设单位并进行综合的预算测评,为业主确定工程承包造价的单价。在工程实施过程中,应用好四项造价业务指导对工程造价实行动态监控,利用工程变更及签证一览表及时分析工程变更原因,及时制定有效措施进行纠偏,同时可动态、全局地分析工程造价情况,提升工程造价管理水平。 3结语 本文对电力工程施工过程中的工程造价管理与控制进行了研究,文章首先对影响电力工程施工阶段的工程造价的关键因素进行了分析,得出了对于施工前合同的控制以及施工过程中合同的管理是控制工程造价的关键因素,并对施工前的合同控制的措施以及施工过程中合同的管理应该注意的方面进行了介绍,同时提出合理地应用四项造价业务指导能有效地实现工程造价动态管理,提升造价控制水平。总之,加强合同的管理与控制是控制工程造价的关键。 作者:余江盛 单位:广东电网公司东莞供电局 电力工程项目论文:电力工程项目的安全生产 1、提高认识,强化安全管理 1.1安全教育要有针对性 对施工人员进行安全教育是为了员工能够在实际的施工操作中掌握更加详细的安全生产知识和技能,从而更好地在生产过程中注意操作的规范性,从而保证施工人员不会因为操作的不规范而发生一些安全事故。对项目的电力人员进行教育是为了管理人员能够更加科学、更加合理地组织安全生产管理活动,能够在日常的工作中更好地履行自己的职能,自觉依据相关的法规和制度对其进行管理和监督,在发生危险时能够有处理应急事务的能力,,在正常的建设和施工过程中能够充分发挥自己的作用,安全生产管理教育能够有效地提高管理人员的管理意识和管理技能,从而更好地完成电力工程建设的安全管理工作。项目安全管理应该贯穿于工程建设的全过程,只有这样,施工人员的安全才能有更强的保证,相关的管理人员必须要肩负起自己的责任。 1.2提高项目安全管理人员水平的途径 提高安全管理人员的管理水平,最好的方法就是加强安全管理实践,实践经验又可以分为直接经验和间接经验,间接经验就是通过对知识理论的学习而获得的经验,实践也能够使管理人员在管理工作中找到更加适合自己的行之有效的管理方法,从而提高了管理效率。 2、知己知彼,百战不殆 危险、危害因素尽管表现形式不同,但从本质上讲,之所以能造成危险、危害后果,均可归结为存在能量、有害物质和能量、有害物质失去控制等方面因素的综合作用,并导致能量的意外释放或有害物质泄漏、扩散的结果。要控制能量、有害物质,从项目安全管理上来说,可从控制物的不安全状态、人的不安全行为、环境条件、安全管理这四方面进行控制。要对不安全因素进行适当的管理和控制,操作的不规范性、和设备的不安全性都会造成施工建设的不安全状态,所有的设备都有一定的使用规范和使用时需要注意的事项,只有在实际的操作中严格按照相关的使用标准对其进行使用、维修、保养,就能够更好地保证施工的安全性。科技的不断进步也促进了相关技术的发展,只有运用高科技去做好设备的保养和维护工作,安全生产才能够在设备的安全性上予以保证,才能更好地维持施工的安全状态。要合理利用、适应环境(时间、空间和技术)条件:空间是指作业的环境,作业的时间要考虑加夜班、节假日、人的精神状态等因素,要百倍警惕事故多发时节。任何先进技术都有特殊的安全问题,选择生产技术的首要条件是安全可靠,安全技术研究就是针对生产过程中发生的事故开展研究;针对生产过程中出现的危险现象开展研究;针对生产过程中潜在的危险现象开展研究;结合新技术发展提出的新问题开展研究。 3、项目管理层如何搞好项目施工安全生产 3.1项目管理人员的安全教育,形成正确的项目安全文化 项目管理人员处于决策地位,是执行决策的决定因素,是同事故作斗争的核心。项目管理人员要把项目安全生产基本特征作为一项非常重要的工作来抓。 3.2建立科学的战略思想 我们坚信,出除了不可抗拒的因素外,一切事故都是可以避免和预防的。事故与安全是一对永恒的矛盾,这就要求我们建立安全第一,预防为主的思想。安全是项目管理成功的基石,是项目效益的前提。 3.3加强安全管理的方法 积极推行设备状态检修,提高设备可靠性。状态检修实行设备点检定修制,在许多发电厂得到了应用。设备点检定修制就是以设备点检为核心的设备维修管理体制,是实现设备可靠性、维护性、经济性,并使上述三方面达到最佳化管理的体制。点检定修制从过去传统的以“修”为主的管理思路转变到以“管”为主的思路上来,变过去设备坏了再修或周期到了就修为设备的预知检修,通过对设备的状态检修管理,有效防止设备过维修和欠维修,从而保证设备的正常运行,提高设备利用率。加强安全技术教育、培训工作,提高人员素质。提高人员素质不仅仅是安全生产管理的要求,也是企业整体发展的需要。要重点把握好培训对象、内容、形式、效果等4个环节,切实提高培训内容的针对性、培训对象的层次性和培训形式的多样性,把职工安全知识、安全技术水平、业务能力与职工个人业绩考核相结合,与激励机制相结合,使企业管理人员及职工达到较高的业务水平、较强的分析判断和紧急情况处理能力,使广大职工把安全作为工作、生活中的“第一需求”,实现安全工作“要我安全→我要安全→我懂安全→我会安全”的转变。 4.结论 电力工程的建设中,安全管理是整个项目中的重要环节,只有做好安全管理工作,才能更好的促进电力工程的建设,保证施工人员的安全和健康,从而促进了施工效率的提升,为企业赢得了更大的利润空间,同时也营造了良好的社会影响。 作者:孙天惠 单位:国网黑龙江省电力有限公司牡丹江供电公司 电力工程项目论文:电力工程项目管制与工程监理的关联性 1工程项目管理和工程监理之间的关系 工程项目管理中对时间的管理就是对工程进度的管理,是控制项目时间的一项重要工作。在工程项目管理中,时间的管理应该能够满足工程项目时间的要求,并且能够通过协调和确定合理的工作时间和休息时间安排工作,合理的配置资源,让成本和资源都能够发挥最大的作用。工程监理和工程项目管理在时间的控制上基本上是相同的,两者之间存在必然的联系。工程监理在工程过程中主要的工作就是确定工作的内容和控制项目中的控制内容,然后对其他的项目管理进行正确的指导,工程监理的工作范围是在设计和施工等阶段进行控制,管理和协调,两者在工作的范围上又具有一致性。 2工程项目管理与工程监理的融合所面临的问题 随着工程监理的实施,电力工程项目的管理已经离不开工程监理制度,但是工程项目的施工也要正常的实施,二者如果能够很有效的结合在一起才能最大限度的发挥最大的效果。我国目前工程管理制度在实践和改革不断完善的过程中,为工程项目的管理打下了坚实的基础,目前,一些稍微有实力的施工和设计,监理等企业都希望能够参与到工程项目管理的过程中。公司变更为项目管理提供了较好的社会环境和理论基础。目前我国的监理是全过程的监理,从工程前期勘察设计、协助业主进行招标确定施工单位,建设过程的监理以及保修阶段的监理,但是主要表现在施工过程的监理,对于其他项目的管理工作做的并不到位.这对于电力工程项目管理来说.整个工程过程不受到任何影响的时候介入不会受到影响,但是在业务开展的过程中,就会面临很多的市场阻力。 3工程监理和电力工程项目管理融合的解决措施 3.1浅层次融合 现在很多的工程监理单位已经开始认识到工程监理和电力工程项目管理相互融合是非常重要的,所以针对融合中所遇到问题,监理公司首先做出改变,促进二者的融合。公司更名为工程咨询或者工程管理公司,涉及的业务涵盖勘察设计招投标,监理等,这有利于在市场建设主体和相关主体改变对监理公司的认识。也有的公司是保留原有的监理公司的名称,但是在旗下成立了项目管理公司,同时组织公司拓展业务。这样的做法仅仅保持了监理公司原有的性质,能够继续从事监理方面的业务,同时还能够让公司在毫无压力的情况下与工程项目管理很好的融合,并且高效的工作。 3.2更深层次的融合 在监理制度实行的过程中,监理所能涉及的范围是比较小的,在部分环节的操作过程中只是挂名而已,没有任何的实权,这也是工程监理比较薄弱的部分。但是恰恰这些环节又是对市场需求比较高的部分,所以这也即将成为工程监理发展的机遇。工程监理最突出的部分就是在施工质量上的监控,同时是项目工程管理不可替代的一部分。对工程监理的过多干涉不仅会导致权利和职责的严重重叠,降低工作效率,还会让承包商在工程施工过程中不知道该如何进行质量上的把握,严重影响工程的正常进行。 3.3人力资源建设 电力工程项目管理是一个专业技能较强的行业,需要有丰富的人力资源。所以,工程咨询业的从业人员不仅仅要具备良好的工作心态,还要有良好的工作能力和专业的工作水准。对于工程项目管理和工程监理来说,良好的人力资源是二者融合的有效保证。 4结论 电力工程项目管理和工程监理的融合是电力工程中的必要工作,虽然还存在很多的问题,在工作人员和相关单位不断积累经验和不断努力的情况下,电力工程项目管理和工程监理的融合工作一定会越来越好,二者的融合能够给电力企业带来更高的经济效益。 作者:赖坤明 单位:国网福建省电力有限公司龙岩供电公司 电力工程项目论文:促进电力工程项目管理办法 一、电力工程项目管理中存在的问题 (一)成本管理问题 电力企业获得经济效益主要方法之一就是降低成本。在电力工程项目管理过程中,对于成本管理这一块,存在着四个方面的问题。1项目管理层成本管理不当。以项目经理为代表的管理层在进行前期计划时没有做好充分的预算,没有全局观念。总是按计划实施,忽视变化,导致绕了弯路,浪费成本。在施工过程中,对材料的选择、意外问题、施工设备等成本没有限制,最终导致后期成本支付多。2责任人不明,责权不分。电力工程项目在具体施工中没有明确的责任人,一旦出现资金问题,就无人对账,不能及时的处理问题。这就导致成本的使用不当,成本超支,影响施工进度。此外,项目经理在施工过程中往往责权不分,使有些工作无法正常运行,从而使成本管理没法落实。3成本管理内容单一。电力工程项目管理在进行成本管理时,往往只是把直接成本、看得见的成本考虑在内,而没有做好防患于未然的准备,一旦发生意外事故就会打乱计划,延长施工周期。4缺乏监督机制。大多数电力工程项目在成本管理上没有建立监督机制。往往是财务部门给钱,具体怎么用没有要求,导致管理层在使用成本时出现贪污、使用不当等问题,更不用说成本管理执行了。 (二)工期管理问题 电力工程项目在前期计划时会明确施工时间、施工进度等,但施工进度计划内容繁多且杂乱无章,在实际施工中往往会遗漏,出现一定的错误,不利于进度的跟踪和控制。且计划赶不上变化,在实际工作中往往会出现计划中没有的或是不符的,这时就会打乱施工的节奏,延长施工时间,放缓施工进度。更严重的是,有的连施工进度计划也没有具体的明确,只是依据以往的经验掌握施工的进度,这是不科学的。 (三)质量管理问题 质量是工程项目的重中之重,质量得不到保证,工程建设可以说是失败的。在电力工程项目管理中,质量管理存在三个方面的问题。一是在施工前会受到一些客观因素的影响。像是地方保护主义,不支持外来工程建设,造成施工准备不到位的问题。二是施工过程中合作单位不给力且施工干扰因素多。三是赶进度,忽质量。电力工程项目周期长,任务重,为了赶进度,压缩工期且抢工,在施工中就顾不上质量,这就是为什么出现那么多豆腐渣工程的主要原因。 (四)安全管理问题 新闻报道中常常出现工程施工中工人坠落、设备出现问题造成人员伤亡等报道,引起社会的强烈关注。在工程项目建设中出现安全问题主要是因为:首先,前期没有做好安全预备方案,安全生产规章制度不完善。电力工程项目负责人在安全问题这一块往往是做表面功夫,没有认真贯彻实施安全施工规章制度。其次,安全管理责任人不明,管理不当。在施工过程中,管理层责权不分,存在瞎指挥等问题,一旦出现安全事故,就互相推脱。最后,不自我反思。犯错误并不可怕,可怕的是不改正,反复的犯。电力工程项目在项目完成后,对施工过程中出现的安全问题视而不见,导致下次又出现安全问题。 二、加强电力工程项目管理的方法 (一)加强项目成本管理,以合同制控制成本 电力工程项目管理在投标时就要和相关施工单位和人员签订合同,合同是带有法律效力的,是保证成本控制和施工质量的基础。1实行项目经理责任制。项目经理作为工程项目管理的负责人,要制定详细的责任明确表。落实成本管理相关的人和物,明确各单位各部门的职责,把任务分配到具体的人。此外,要有全局观念,把一切不利因素考虑在内,把施工中的材料、技术、时间等都要一一罗列出来并向各单位各部门公开,尽量写进合同里,一旦出现问题,直接找负责人。2明确成本管理计划书。在进行成本管理时,不但要考虑直接成本,也要考虑风险成本和安全成本等。项目管理人员采用资金编制,对成本使用成本、用途等做明确的规定。这些都可以在合同书里体现出来,避免出现乱报价、贪污、走后门等情况的发生。3实行监督制度。成立监督小组,成为第三方。对合同内容在具体施工过程中的实施进行监督。明确合同内容,对合同外的工作要及时的了解并上报。 (二)重视现场施工进度管理 现场施工进度管理控制,不仅关系到现场施工管理,而且影响整个工程项目计划,对成本、工程质量有直接性的影响。因此,要重视现场施工进度管理,从材料、技术、施工人员等方面保证施工进度。具体来说,就是加强对现场材料的管理和利用,提高施工人员的责任感,运用新技术,按时按量完成进度计划。 (三)加强质量管理 质量是工程项目管理最关键的一步,加强对质量的监控,利国利民。1电力工程项目承包商的质量考察。在选择合作对象时,要全方位考量合作对象,要选择有质量保证体系、单位认证的知名单位,特别要对合作单位负责的项目进行了解。2工程材料的质量保证。在材料选择上,采用招标的方式,选取国家认证的高质量产品。在施工过程中,要让材料得到最大程度的利用。3生产设备的质量保证。电力工程项目使用设备多而杂,有汽轮机、锅炉、仪器仪表等。对这些设备首先要保证设备本身质量没什么问题,再就是设备的安全操作和正确使用,保证使用质量。 (四)提高施工安全管理措施 1落实安全责任制。在电力工程项目管理过程中,要层层落实安全生产责任,加强对安全方面的管理。在出现事故时,由责任人出面进行处理。2事先防范。项目管理要居安思危,防患于未然。在施工前期要把一切可能发生的不安因素考虑进去,并提出实施方案。3加强对安全的宣传力度。要把安全问题贯穿于整个电力工程项目中,加强对工作人员的安全意识教育,使安全问题深入人心,在工作时安全操作,避免安全问题的发生。 三、结语 电力工程项目管理是电力企业增强竞争力的重要改革。加强电力工程项目管理,有利于减少企业成本,提高经济效益;有利于提高工程质量,保证国家经济正常运转和人们的生活。因此,加强电力工程项目管理已成为一种新的经营方式。 作者:程守刚 单位:国网四川省电力公司广安供电公司 电力工程项目论文:电力工程项目造价管理及成本控制 摘要:从电力事业整体体制来说,控制好电力工程项目的工程造价能有效提高电力工程项目的投资效果,并可将工程造价贯穿到整个电力项目的建设中,为市场经济的发展建立一套科学合理的工程造价管理体系,对电力工程项目的立项策划、资金筹措、成本控制都能起到促进作用。本文对我国电力工程项目造价管理和成本控制出现的问题进行分析,并提出针对性的解决措施。 关键词:电力工程;造价管理;成本控制 电力工程项目建设由于施工复杂程度较高、周期较长,需要耗费巨大的资金和人力物力,因而必须进行合理造价,在建设过程中应按照不同的项目阶段特点进行多次估价,而且需要充分考虑精度和造价的合理性,提高我国电力企业的造价管理和成本控制水平,为今后的实际工作奠定基础。 1电力工程造价管理与成本控制的问题 1.1电力行业竞争的恶性循环 电力行业属于一个黄金性的产业,由于其特殊性,近年来在国内市场和国际市场中的竞争也不断加剧,很多企业为了拿到电力工程项目,出现了一系列不健康发展的现象,加上目前我国的电力企业较多,在施工过程中大多数是以招标形式完成的,在招标这个环节中出现很多暗箱操作的问题,进而导致恶性竞争。 1.2电力企业的投资盲目 在电力市场满足地方需要的同时应加快电力项目的建设,很多电力企业在项目的立项过程中就已经进场建设,没有最初的预算和审查批复,在项目开工建设中,项目数和项目设计过程不够完善。电力企业为了最大化地节约成本,随意缩短施工周期,为项目造价管理和成本控制又增加了难度。从另一个角度来说,很多电力工程部门都是为了响应政府对地方经济发展而建设的,盲目追求电力工程大和多的表现,造成电力企业施工的盲目跟从。在项目施工完毕后,电力企业的资金由于在短期内不能及时付清,极大减少了企业在电力工程建设上的资金流动性,无形中又增加了企业的工程项目造价成本。 1.3缺乏有效的管理手段 在工程项目施工过程中,目前我国大部分电力企业都出现了缺乏有效管理的情况,很多电力企业还在用传统的施工造价管理和成本控制方法,在具体的手段上也缺乏创新,没有任何成本控制标准和预测,财务分析出现差异化,严重影响了电力工程项目的有效管理。 1.4电力工程造价成本管理与成本控制的主观能动性不足 影响电力工程造价管理和成本控制的因素有很多,很多电力企业为了加强这方面的把控,会邀请项目造价工程师和成本管控人员,但是在项目的实际发展和运营过程中,控制人员的主观能动性不足,缺乏有效的积极性。例如,很多工程造价人员具备工程造价的理论知识,但缺少实践,使理论与实际脱节,严重影响项目的造价管理和成本控制。 2电力工程项目造价管理与成本控制措施 2.1招投标阶段的造价成本控制措施 在该阶段进行招投标工作,需要会计人员和相关企业领导组建投标队伍,对企业内部的资金状况和项目的投资情况进行分析研究,制定完善的投标计划。编制质量较高的施工组织设计方案,力求做到科学合理,并能最大限度节约资金。在施工方案的确定过程中要选择先进的施工工艺,确定合理的施工方案,会计人员需要制定较低的工程造价方案。 2.2设计阶段的造价成本控制措施 设计阶段的造价成本控制是整个项目造价控制的关键,尽管设计费用在电力工程项目建设中所占比例不大,但其对工程造价成本的影响很大,设计质量的好坏直接影响到施工费用的多少和工期的长短,所以设计者和会计人员也需要在这个环节中制定合理的造价控制方案。 2.3施工阶段的造价成本控制措施 施工阶段是整个电力工程项目建设环节中资金投入最大的,因此更需要进行合理的控制才能实现资金的合理利用,在这一阶段要充分发挥会计人员和相关管理人员的共同作用。首先,需要抓好合同管理。按照电力项目工程施工合同进行建设,减少工程索赔,节约施工成本。在这一阶段成本控制的关键环节就是对工程变更的有效控制,当前工程清单报价中施工单位经常会采取低价中标、索赔盈利的方式承揽工程,造价成本控制工作需要做到事前把关,严格审查工程的变更,并要进行动态监督,计算出各项目变更对总投资的影响,从多角度确定是否需要进行工程变更,以此减少不必要的资金投入和费用支出,避免发生投资失控的现象。其次,需要从技术措施上开展项目造价的成本控制。相关造价控制者需要针对电力施工的相关技术方案管理施工材料,广泛应用新材料和新工艺,使技术在项目建设上发挥最佳功效。在这个过程中会计需要总结分析新材料、新工艺的投入成本,找出最佳成本节约途径,实现造价成本的合理控制。最后,需要借助经济措施,开展项目投资的有效控制。要严格控制现场经费的投入,合理使用广告策划费,并减少销售成本,力求最大限度降低静态投资以节约电力项目建设成本。此外,还需要从成本控制的模式上着手,建立监理制度,监理机构要由专业的监理人员、工程项目成本的管理者及负责项目资本投资的会计人员构成,按照监理的规定和细则实施工作,完善职责分工,将每个人的责任落实到位。 2.4竣工结算阶段的造价成本控制措施 竣工结算阶段是造价成本控制的最后阶段,同样不能忽视。在这一阶段,需要认真审核施工合同、预算和费用定额、相关的法律规定及竣工材料等相关资料,细致分析电力工程项目的款项拨发及各款项的使用情况,并对送审的竣工决算进行工程量的核实,使审核后的结算能真正体现出工程项目的实际造价,实现成本控制的最佳效果。 2.5造价成本控制的其他措施 除了要在电力工程项目施工建设的各个环节上加强造价成本的控制工作,还需要注意以下几点,以便能更好地达到造价成本的控制目标。首先,需要加强工程成本造价计价的监督和管理,维护建设好各方的合法权益,并且要加强对市场计价行为的监督和管理。在这个过程中会计人员要准确把握市场规律,做好计价监督管理。其次,需要按照市场形成的工程造价改革目标进行造价控制,认真贯彻执行《计价标准》,规范好电力工程项目施工过程中的计价活动。最后,需要建立起工程造价全过程的管理体制机制,充分利用好并发挥好工程造价咨询单位在这个过程中的作用,企业会计人员也需要根据这一具体情况为企业制定完善的造价成本控制方案。同时为了能清晰反映出工程造价各项费用的使用,企业需要协同相关部门尽快制定出符合要求的项目费用划分标准和项目组成标准。 3结语 综上所述,在电力工程项目造价管理和成本控制的过程中应充分利用企业自身的多种优势,不断提高企业资金的利用率,将电力项目建设更好地投入到各个环节中,将电力工程造价管理和成本控制集中在施工建设阶段,同时及时调整施工和成本控制中做得不到位的环节,避免影响整体控制效果,把握以人为本的理念,深入分析每个环节,充分做好电力工程项目造价管理和成本管控,为电力企业赢得更大的经济效益。 作者:邵伦涛 单位:黑龙江省送变电工程公司 电力工程项目论文:电力工程项目资金预算与控制管理分析 摘要:电力工程项目资金预算控制管理贯穿整个电力工程施工中,通过对电力工程项目资金预算和控制管理一方面能够实现资源的充分利用,另一方面能够防止资金利用超出预算规定,保证电力施工顺利进行。文章在阐述电力工程项目资金预算过程的基础上,具体分析如何提高电力工程项目资金预算与控制管理。 关键词:电力工程项目;资金预算;控制管理 对电力工程项目进行资金预算能够进一步了解整个工程项目的资金运行情况,根据资金的使用情况以及工程进展协调项目资金的运作,加强对项目资金的合理评价和管控,根据资金预算建立相应的控制管理方式,保证电力工程项目管理的有效性。电力工程项目资金管理贯穿整个工程的始终,对工程进展和项目完成效果具有重要的现实意义。 一、电力工程项目资金预算与控制管理概述 (一)电力工程预算管理工作的重要性 电力工程预算管理是电力工程发展建设的重要工具和经济监管手段,能够对电力工程施工全过程进行有效的造价控制和监督,并根据工程发展实际合理确定工程造价。可见,电力工程预算管理是电力工程施工管理的需要,也是社会主义市场经济稳定发展的需要。电力工程预算管理工作的重要性具体体现在以下几个方面:第一,电力工程预算管理能够实现对资源的充分利用。电力企业发展需要实现对资源能源的高效利用,电力工程预算管理能够在保证电力工程施工效益的同时加强对各种资源的高效利用。第二,能够避免“三超现象”的发生。传统电力工程一味注重施工阶段的造价管理,没有注重设计阶段造价管理,容易出现预算超概算、概算超估算、结算超预算的“三超”现象。电力工程预算管理能够合理控制投资发展规模,在最大限度上避免工程造价失真的现象。第三,能够完善电力工程预造价管理体系。工程项目涉及众多环节,各个单位、部门之间的经济利益角度不同,对电力工程造价的看法不同,最终导致电力工程从投资、预算到竣工各个环节的管理出现脱节现象。电力工程预算管理通过对工程造价的有效控制加强对施工全过程的投资管理,从而提升项目的经济效益、社会效益。 (二)电力工程项目资金预算过程 电力工程项目预算的编制需要各个职能部门能够根据项目进展情况编订出有针对性的部门经费预算,即根据电力工程项目施工所在地的材料、劳动力、电力等情况编订项目预算单价,根据施工组织设计材料确定电力施工项目资金需求结构。另外,电力工程的预算中心需要根据工程项目安排情况签订资金使用合同,电力工程项目资金预算过程具体体现如下:第一,电力工程项目资金预算审批表的编订。电力工程项目资金预算审批表主要是对想要使用的资金进行预算申报,从而对资金的具体使用情况进行全面的记录,方便企业内部施工人员了解施工现场情况,根据施工图纸和工程预算目标制定每一项工作的资金预算金额。第二,对电力工程项目资金预算申报表进行审批。电力工程项目资金预算中心要在资金预算审批表中进行相应的预算审批管理,输入相应的审批资金。第三,制定电力施工项目资金使用计划。各个职能部门需要根据工作开展实际填写资金使用计划申报表。 (三)电力工程项目资金预算控制要点 第一,电力工程项目资金预算需要严格通过招标来竞选,通过合理的招标方式降低预算风险,实现对电力工程项目施工设计方案的优化。第二,在电力工程项目施工中,如果发包单位变更了工程和施工进度,需要根据施工变动及时调整资金预算,具体表现为:①发包人、承包人和预算设计人员需要及时更换电力施工设备和施工材料,对于施工图纸和施工组织设计要进行及时更改。②变更的内容要严格尊重监理工程师审核意见进行综合预算把控。③对于危害人身安全的变更需要经由监理工程师进行,并以书面的形式为工程变更提供必要的支持。④不同工程的变更需要安排不同等级的人员来进行。 二、电力工程项目资金管理存在的问题 (一)电力工程预算管理制度没有充分落实 一些电力工程预算管理制度没有在真正意义上落实,无法保证电力工程预算管理的有效落实。这些电力工程制度流于形式,在具体的经营管理中存在随意篡改的现象,导致电力工程项目预算管理呈现出一种无序的状态,不利于企业财务管理,甚至会带来企业发展收支不平衡、资金链断裂、企业破产等问题。 (二)电力工程项目监控机制不完善,内控体制缺失 电力工程项目监控机制是企业发展必不可少的制度,具体渗透到企业生产经营发展的全过程,对维护企业管理安定有序发挥了重要作用。但许多电力工程企业存在不同程度的监控机制不完善问题,在资金审批过程中,容易出现资金的错批、漏批、重批现象。 (三)电力工程项目资金周转困难 受地方政府部门的干预,电力工程项目在发展的过程中会出现资金担保、权利质押的现象,引发电力项目发展资金周转问题。 三、提高电力工程施工项目资金预算与控制管理的对策 (一)结合控制理论建立电力工程施工预算管理 电力工程施工项目进展中需要结合控制理论制定施工预算管理标准,对电力工程施工操作的各个过程进行衡量、测量和评价分析,对于电力施工项目出现的偏差及时修改。电力施工控制包括内部控制和外部控制两种,其中外部控制是指预算中心管理人员对执行者的控制,从而保证施工预算执行效果。内部控制是指各个职能部门对自身预算执行操作过程的控制,充分发挥了自身预算的主体意识。 (二)通过资金预算管理完善电力施工企业资金内部控制机制 电力工程项目资金预算的关键是对资金的未来使用进行合理计划和安排,从而实现对企业各种资源的有效配置,达到电力施工项目发展目标。资金预算的根本目的是实现控制,预算的编订是控制的第一步。预算往往以具体数字的形式来呈现,代表了电力施工项目资金管理工作标准,可以被考核管理,因而可以被作为一种评价工作成效的标准。预算编订的第二步就是通过预算比对及时发现企业资金实际消耗和预计消耗的差距,采取措施及时纠正,减少偏差。电力施工项目各个部门负责人员需要充分认识资金预算管理和控制管理对于工程项目顺利进展的重要性,加强对资金预算和控制的领导、管理,协调各个部门共同完成电力施工项目资金预算管控。 (三)建立符合企业自身发展的资金预算控制系统 预算考核是预算控制管理的职能性体现,通过对预算的考评管理能够发挥出预算的激励和约束作用。因而提高电力项目资金预算和控制管理需要建立合理的预算考评体系。预算考评包含两个层面的意义,一个层面是对整个预算系统的考核评价,即对电力施工项目业绩评价,通过这种评价能够实现对预算管理系统的优化。另一个层面是对预算执行者业绩考核评价。为此,预算考评体系需要着重考虑考评指标和考核业绩评价。电力项目施工预算考评体系包括财务业绩指标和非财务业绩指标,涵盖了企业业绩、发展数据、利润指标等内容。科学的奖惩制度能够促进预算考评制度落实,实现权责统一。同时还能够引导电力施工人员的实际操作和计划目标吻合。 四、结束语 综上所述,为了达到电力工程项目资金预算发展目标,需要加强对资金的控制管理,同时还需要做好相应的基础性工作,建立公司的标准化代码和编目库,由专业人员进行定期管理,实现对公司资料的综合应用,提升整个电力工程项目预算的管理价值,明确各个部门的工作职责,从而提升电力施工项目企业的资金预算成效。 作者:王丽 单位:濉溪县恒力电力工程有限公司 电力工程项目论文:电力工程项目进度计划管理分析 【摘要】电力工程作为我国经济与工业基础发展的重要组成部分,同时也与人民群众的生产生活密切相关,同时,随着当前我国电力系统的制度改革深入发展,电力工程项目管理工作也显得至关重要,必须进行资源的优化配置,推动电力工程项目更好地为电力发展服务。本文从电力工程项目进度影响因素入手,进而分析常见的管理方法,在此基础上提出电力工程项目进度计划管理策略。 【关键词】电力工程进度管理计划 电力工程项目与我国电力整体系统发展密切相关,其内容涉及范畴广、系统复杂,就不同项目而言需要的技术也有所不同,因此,进行合理科学的电力工程项目进度计划管理想的至关重要,从质量上,能够为电力系统的安全稳定提供保障;从效率上,能够提升电力运作效率;从成本上,能够保障电力成本控制在合理范畴内。由此可见,想要保障电力系统事业长期健康发展,就需要有效进行电力工程项目进度计划管理。 1影响电力工程进度计划因素 1.1电力工程施工条件 电力施工与土木施工相比,对于施工整体条件的要求都很高,但是土木施工对于水文地理等环境的勘测十分完备,但是电力施工由于种种原因对于施工区域的地质水文考查都不够细致,整体的地质水文与设计方案相冲突的情况也屡见不鲜,通常需要预先进行图纸的设计和计划,通过与实地的考查相结合进行综合调整,在此基础上实施施工,在此过程中可能会对于电力工程施工进度产生不利影响,在进行计划的过程中应综合考虑后构建计划。[1]例如,在电力施工过程中,软地基以及障碍物存在的问题,在当前的计划中往往选择普适性较好的粘土进行地基假设,也正因为此,电力工程很难按照原有的计划进行管理。与此同时,由于我国疆域面积广,不同地区的地理地质差异大,天气变化也差距较大,在进行电力工程进度计划中,也应当考虑到恶劣天气可能带来的影响,尤其是雷电等天气,对于电力工程临时停工影响很大,对于工期计划也有负面的影响。 1.2电力施工整体组织管理 在进行电力施工项目的过程中,进行施工组织管理的过程中,应当协调整体组织管理模式,对于施工的机械和施工从业者进行调配,每一个机械或者人员的调配都会对电力工程项目进度计划有着不同程度的影响,例如,如果电力施工从业者受过的训练不够专业,在管理过程中就会发生电力工程项目进度延后的问题,甚至可能会在电力工程中出现意外事故等等,不仅影响电力工程项目进度计划,而且影响整体管理安全和质量。[2] 1.3电力工程项目中设计计划的制定 在电力工程实践中,首先应当注意的就是项目中设计计划的制定,不仅应当注重对于设计草图的绘制,从某种程度而言,设计图纸的确是进行施工实践指导的重要因素,而更为重要的是图纸背后蕴含的理念,在此基础上,结合设备材料的采购清单,进行相关重要材料的购置和准备,因为进行规范性的设备以及材料购置也是电力工程计划的重点环节之一,需要将其放在电力工程项目中的重要位置,尤其是对于较为大型复杂机械的计划,应当放在重要位置上,如果忽视这一点,会对整体计划的设定准确性产生负面影响。 1.4电力工程项目范畴的划定 电力工程项目的计划进度,很大程度上与项目的范畴息息相关,范畴的划定主要是指对于具体工作内容的规定以及计划的编制,规定属于电力工程需要完成的工程内容,这对于整个工程的时间、资源和费用估算都有显著的意义,不仅如此,范畴的划定也包括对于内外在环境的把控,在我国经济社会飞速发展的背景下,外部环境变化是很快的,想要对于风险进行把控就需要对于电力工程项目范畴进行划定,在此基础上才能保障进度计划的科学推进。 2电力工程项目进度计划管理方法分析 2.1电力工程项目主线计划管理 通常,电力工程项目中设计范畴最广、项目最多的部分就是主线的管理,例如,在变电站的主控楼中,主线的工程要求流程,从地基挖掘开始,进而进行模具制造、钢筋捆扎、混凝土浇筑以及墙体埋线的施工,最后进行外墙主线的粉刷,在此过程中,由于电气和暖通工程安装等过程中,工期通常在三到五个月实践,电气盘柜进场过程中会遇到地板制造顺序和吊顶相配合,只要进行主线的严格控制,就能够把握整体电力工程项目进度计划的管理。 2.2电力工程项目中工序控制管理 明确整个电力工程项目中,不同分项工程之间的相互关系,有助于进行施工顺序的协调发展,提升整体的电力工程项目计划编制效率,例如在进行变电站的建设过程中,通常的工序为:首先进行基础环节的构筑,在此基础上进行支架的设置,最后进行设备的安装与调试,在电力工程施工的现场,涉及到整体的基础设施建设工作,进行接地和电气的预埋回填后,在实践接地网的构筑和电气的预埋工作,进行接地网施工过程中还应当进行电缆沟和后续道路开挖部分的预留。由于电力工程分项之间的关系较为复杂,应当在在施工前先进行逻辑理顺,由于不同的特殊原因导致工序的更改,应当出具专业证明进行施工工程质量的保障。 2.3利用甘特图进行计划管理 甘特图主要用于进行计划的编制,在电力工程项目的实践中显得至关重要,通过横轴模式实现日期表的构筑,甘特图在电力工程项目中的优势在于便于进行资源的检查和计算、直观、易懂,对于文化水平不同的人理解起来难度相差不大,这也令其不仅适用于高层的设计计划管理,更适合进行现场施工管理,在电力工程实践中,往往都是中小型的项目,符合甘特图的应用要求。但是甘特图同时也存在对于复杂电力工程项目而言,表达信息量的数量和质量都有待提升,一旦发生计划调整或者更改的问题,就需要整体进行调整,因此整体而言适合电力工程小型项目的进度计划与管理。 2.4电力工程计划管理方法选择原则 对于不同电力工程项目,进行进度计划选择的方式方法都有所不同,但是整体而言,需要考虑的因素是大致相似的,上文已经提到过,同时对于电力工程计划管理方法选择的原则也有如下几条,可以在事件中进行统筹考量。首先需要考量的是规模大小问题,对于小规模项目可以采取甘特图等方式,而对于复杂工程应当采取更加复杂的模型进行构筑,保障其质量和效率达标;其次需要考虑的是电力工程的复杂程度,复杂程度和规模大小有交叉和相似的部分;再次,需要考量电力工程的紧急性,对于不同工作分工部门进行指令的,以便于其能够进行工作的延展性计划编制,一旦失去对于紧急性的考量,就会导致工期的部分延误以及计划方法的偏差。 3结语 总之,电力工程项目进度计划管理中,影响其进度的因素构成复杂,应当在实践中不断总结经验,理顺不同部分的关系,进行科学合理的进度编制,这样才能够保障电力工程项目的进度。 作者:周方亮 单位:宁夏远唐工程技术有限公司 电力工程项目论文:电力工程项目经理施工管理工作探析 摘要:本文主要阐述了在电力工程施工管理中,项目经理发挥的重要作用,同时提出了项目经理在项目施工管理中的管理方法和重点工作,旨在不断提高我国电力工程项目施工的质量。 关键词:电力工程;项目经理;施工管理 引言: 电力工程项目经理是电力工程施工企业项目经理的简称,是施工项目中的最高负责人,因此,在项目管理中,项目经理在整个管理过程中发挥着至关重要的作用,与管理的成败具有紧密的联系。随着我国市场经济的不断发展,我国的电力工程市场竞争力越来越激烈,为在激烈的市场竞争中脱颖而出,应加强项目经理的作用,从而更好的对工程项目进行管理。 一、项目经理在电力工程施工管理工作中的作用 (一)制定项目施工计划。 电力工程在施工过程中,要想不断提高施工质量,在施工之前必须做好施工准备工作,在施工管理工作中,项目经理需要发挥自身的重要作用,制定完善的项目施工计划。在电力项目实施的过程中,项目经理有权利也有义务对项目的施工过程进行控制和管理,在各种信息的收集和中也发挥着重要的作用[1]。因此,在接受了施工任务之后,项目经理首先应该制定工作计划,从施工的各个环节和各个方面进行详细的计划,然后知道项目部的人按照计划完成工作。在制定施工计划的时候,应该从施工进度计划、成本控制计划、人员、材料等进场计划和质量计划等方面着手,所有的计划在制定之后一定要严格按照计划完成。 (二)协调管理。 电力工程项目在施工完成的过程中,需要不同的部门和不同人员的共同分工完成才能顺利进行,仅仅依靠某一个部门或者某一方的工作是不行的。因此,在项目施工管理过程中,项目经理需要协调好各方之间的关系,让各方能够协调配合工作,共同完成整个项目的实施。项目经理的协调作用在多个方面都有体现,例如协调好业主和施工方的关系,协调好施工方和监理单位的关系等,同时还应该协调好和本企业的上级领导和单位之间的关系,同时还要协调好和外界政府机构、商家等的关系。在整个项目的完成过程中,各方之间存在着利益关系,因此在协调工作方面难免遇到一定的困难,当遇到问题的时候,项目经理必须出面解决。当一个团队中的不同成员之间出现意见分歧时,项目经理也要出面解决。 (三)控制工程成本。 项目经理还具有控制工程成本的义务。在电力工程的项目管理中,电力工程成本的控制是一项关键的工作,项目经理在控制工程成本时,应该从各种施工原材料、施工设备以及施工过程中进行管理。项目的成本管理是一个系统的工作,需要各个部门和各个专业的人才进行经济核算等,需要所有人的共同努力才能实现。因此,在管理的过程中,项目经理应该跟随者施工的进展进行严格的控制,不能时紧时松,而是应该对整个过程都进行有效的控制。 二、提高电力工程施工管理工作的措施 (一)采用合适的项目施工管理方法。 为了更好的对电力工程的施工管理进行有效的控制,项目经理在管理的过程中,应该采用合适的项目施工管理方式。在项目施工管理中,常见的项目管理方法主要包括质量管理法、进度管理法、安全管理法、成本管理法和现场管理等,这些是按照管理的目标来进行划分的。如果按照管理的专业性质来进行划分,可以将项目施工管理方法划分为经济管理、行政管理和法律管理等。在项目施工的过程中,不论运用哪种方式进行管理,都应该保证取得预期的成效,并且要根据实际的项目施工情况来进行选择,保证管理方法的适用性。因此,项目经理在项目施工管理工作中,不能死板的应用某一种方法进行管理,而是要合理灵活的使用各种管理方法,通过对管理的任务进行调查,选择最适合和可靠的管理方式。一旦选定某一种管理方法之后,应该合理的将管理目标进行细分,找出管理工作中的关键问题,制定相应的措施,从而取得良好的管理效果。 (二)对电力工程项目的全过程进行控制。 项目经理在对电力工程项目进行管理的时候,应该注重对项目的全过程管理,最好施工前管理、施工过程中管理和施工验收的管理,才能全面提升电力工程项目的管理质量。在对施工项目进行全过程管理时,一定要注重对施工项目的质量控制,质量控制是最基本和最重要的工作。为了保证施工质量,应该将施工质量的控制范围贯彻在施工过程中的每一个环节,任何一个环节的工作没有做好都会对整个电力工程项目的质量造成不利的影响。 三、结语 在电力工程项目管理中,项目经理发挥着非常重要的作用,项目经理的管理效果的高低直接关系到工程项目成功与否。因此,在施工项目管理过程中,项目经理应该重返发挥自身的作用,制定详细的施工计划,协调好各方的工作,采用合适的项目施工管理方法进行管理。 作者:王可佳 单位:广东美的暖通设备有限公司 电力工程项目论文:电力工程项目精细化建设管理探究 摘要:随着国家电力需求的不断提高,我国电力建设的脚步也在逐渐加快。但是,由于现有的电力工程建设行业管理方式陈旧,机制臃肿,大多采用粗放式的管理方式,缺乏精细化的管理理念,创新动力严重不足,导致电力供给迟迟跟不上电力需求。现有的电力线路负载过大,极低的容错率难以保证用电的稳定性。而项目管理作为电力工程管理的核心,直接关系着项目建设效率。简要介绍了精细化项目的建设管理方式和精细化实践思路,以期为当前电力工程项目的管理提供参考。 关键词:精细化管理;电力工程;工程进度;工程质量 因为电能具备易于传输、控制和转换的特性,所以,19世纪80年代后,它就成为了现代社会科技文明建设的基础能源。而对于电力工程,由于施工资质和范围不同,它涵盖了几乎所有的电力运营工程项目,是社会运转的基石,被称为国民经济的“先行官”。因此,在经济全球化的背景下,电力工程建设必须树立现代化管理理念,制订具有前瞻性的发展策略,寻求可持续发展中的创新突破。电力工程项目精细化的实施不仅提升了其整体管理水平,还提高了电力工程的输电效率和电路的安全性、稳定性。这对电力工程的发展起到了不可忽视的推动作用。 1精细化管理研究 1.1精细化管理的概念 精细化管理起源于20世纪50年代,是出自日本的一种现代化管理理念。即在常规管理模式的基础上,将流程分工和服务分阶进一步细化、深入的一种管理模式,以求在管理企业正常运转的同时最大限度地减少资源的浪费和管理成本。在此可以将精细化管理理解为是一种在现有管理模式分级情况下的进一步细分方式。例如,企业按照岗位分配将责任落实到具体的人身上,并且定期检查工作,无论是在工作成果检验上,还是在问题发现上,都简捷了许多。随着企业体制化的健全,现代化企业大多都采取了这种管理模式。 1.2对工程建设的意义 电力建设工程作为国家建设类工程中突出的、专业性极强的工程类别,具有投资额度大、配套的设备和建设所需的物资多、设备造价高昂、涉及的部门比较多、工程考量时间长等特点。其中,设备是关键,占项目投资额度的40%~60%,设备制造技术复杂,运输不便,而且在高工艺精度要求下很容易损坏,导致其精度被破坏,从而对整个电力线项目造成不可挽回的影响。基于上述的内容,对电力工程建设实施精细化管理可以确保工作流程的精准性,保证工程质量,按时完工。多线并行,工程细化分包的精细化管理方式可以加快项目建设的速度,最大化地发挥出部门人力资源的作用。同时,任务的精细化分配可以精准考量每一个建设环节,发现问题之后能及时修改、补救,追究责任。另外,采用精细化管理,建立一套高标准、高质量的要求,分工明确,责任完善的工程建设制度,不仅能提高企业有机运转的效率,还可以使项目建设更加规范化。利用精细化管理模式将体制分支化,使得部门更容易打碎重组,与创新、创意结合在一起,从而衍生出新的、能适应未来发展的管理模式,以达到促进电力工程建设科学化和信息化发展的根本目的。 2精细化管理中存在的问题 2.1合同拟定制度不完善 签订合同是电力工程项目建设的第一步,它包括项目的授权方和承包方就工程项目建设初始、建设过程中和完工后整个流程所拟定的协议。条款内容包括工程建设范围、工期预设、工程验收质量要求、风险预防和承担、责任纠缠和责任划分,还有资金、款项的支付方式等。这是用具有法律效力的条款来约束双方行为、保障双方利益和履行义务的文件。在签订电力工程项目建设合同的过程中,普遍存在条例细节化不足,保障项不完善,条款设定与实际情况不相符或者部分不适用的现象。重重问题导致工程建设过程中频繁出现发包方随意更改项目要求和工程建设设计的情况。而承包方则有违背合同逾期施工、工期拖延或者不按规定的施工导致费用增多,或者质量不过关的问题。他们从中谋取利润,给企业造成了严重的经济损失。 2.2质量安全和工程进度 由于工程方案设计不合理,项目施工过程中操作和监督不规范、不严格,或者是材料和设备选取时以次充好,不符合施工设计要求,导致整个工程建设存在不可忽视的质量缺陷,造成资源和时间的巨大浪费。同时,由于电力工程项目中的调试、修正环节工程庞大,涉及到的线路比较复杂,导致其建设过程中存在许多不确定性因素,进而出现进度缓慢甚至停工的情况。工期的拖延使得工程不能按既定进度完成,增加了建设成本。对于有些交叉建设工程,还会影响到其他工程的进度,造成连带效应,严重的甚至会使整个项目陷入失控的状态。 3具体措施 3.1加强合同管理 针对工程中存在的问题,需要加强对合同的管理,严格把控第一关。在具体工作中,要细化各方的权利和义务,在保障各方利益的同时降低风险发生的概率。同时,要将合同表单化、管理精细化,以便能清晰地反映出合同的内容,提高管理效率。 3.2强化质量管理 在工程施工过程中,要实施动态检验把控体制,找出可能存在的风险因素,从设备、人员和施工技术管理方面入手,严把每个环节的质量关。在最后的质量验收阶段,检验项目明细要核实到位,验收合格之后才能投入使用。 3.3培养高素质人才 另外,在电力工程建设项目中,人才起到了关键性的作用。只有拥有一支高素质、高技能的人才队伍,才能够保证电力工程项目建设的完整性。因此,应加强对人才的培养和重视度,适当的资源倾斜能留住更多的人才,让他们投身到电力工程等大型工程项目中,为祖国建设添砖加瓦。 4结束语 电力工程管理中对项目进行精细化管理,要在工程建设的每一个环节中充分落实检验和责任制度,明确任务分工,以保证工程建设进度不延期,不出差错。另外,采用这种方式对项目建设有良好的辅助作用,在提升管理水平的同时,也进一步推动了电力工程建设的发展。也正因为如此,新时代下电力工程建设精细化管理势在必行。 作者:胡文婧 姜兵 单位:国网山东省电力公司莱阳市供电公司 电力工程项目论文:电力工程项目投资风险决策探析 摘要:对电力工程项目投资决策进行了分析,提出了防范措施,以期为电力工程施工项目投资风险决策管理提供决策依据。 关键词:电力;工程项目;投资风险;决策 随着我国国民经济建设的快速推进,多种工程项目投资活动也在快速的展开,比如常规的电力基础设施工程项目投资、民用建筑投资等。这些电力工程项目投资的开展和推进,自然伴随着这样那样的风险。如何更好地预防其中的风险,就需要科学的、有效的决策,并且最终幻化成务实的行动和举措。 1工程项目投资风险决策存在的问题 1.1电力工程项目投资决策的规章制度不健全,决策机制存在漏洞 众所周知,电力工程项目投资事关地区甚至国家的基础建设、民生工程与经济运行,其战略地位不容忽视。伴随着我国国民经济与社会建设的快速发展,电力工程项目投资的建设工程不仅规划范围广,而且推进速度越来越快,工程项目增长速度很快。在此期间,由于国家、地方政府法律法规的滞后,导致很多工程的项目投资管理呈现出“无规可循,无章可守”的恶性局面,其中蕴藏的风险自然是显而易见的。电力工程项目投资的决策与风险管理缺乏严谨、完善的规章制度,导致一系列问题、事故的发生。 1.2电力工程项目投资的财务决策体系不完善,财务风险管理不科学 电力工程项目投资风险的决策势必涉及到所在企业的财务问题,而财务问题中包含的风险决策则是千头万绪的,更为复杂多变。财务问题、资金状况是任何工程项目投资运营都必须着重考虑的问题,而加强财务管理则是工程项目风险决策的关键。只要保持财务管理的科学化、透明化,保持资金运转的速度与周期,保持批量的工程项目现金流,才能最终按时按量完成项目,确保工程的整体质量要求。然而,很多工程项目的运营过程中缺少基本的财务管理与控制部门,财务风险决策制度体系不健全,财务、财会人才素质低下,导致项目财务、资金工作严重滞后于工程的进度,进而带来一系列难以预料的后果。 1.3电力工程项目风险决策缺乏 “制度与人”的结合,全过程决策监管缺失电力工程项目投资,其中包含的风险是必然的,也是难以彻底消除的。但是,尽可能地规避风险或者降低风险发生的几率,却是可以做到的。最简单和直接的办法,就是在工程项目投资的决策过程中建立“制度与人为”结合的管理机制,形成全过程的决策监管,消除风险滋生的土壤,降低投资风险发生的概率,同时确保投资流程更为科学、透明和有效。然而,很多工程项目单位和企业在投资决策的过程中往往呈现出“一言堂”的局面,或者以某种利益的对等作为决策的依据。这样的决策包含了不确定因素和许多风险。工程项目投资还是一个严谨、科学的过程,必须需要全过程的监督、管理和控制,而这些风险的化解目前在很多企业与单位中仍然存在,需要引起注意。 2工程项目投资风险决策的改进思路与办法 2.1对工程项目投资结构进行优化,提升风险决策的科学化水平 电力工程项目的投资风险丛生,所以针对投资的结论进行优化,可以帮助决策人员更好的做决策部署,降低其中风险的发生几率。除了前期的分析归纳以外,电力施工项目单位要保持创新的先进管理理念,学会利用国际上其他国家的成功风险管理措施降低运营风险。对于施工项目中的材料、施工技术等基本元素的推广要保持创新、环保、节能的利用理念,在保证市场需求的同时降低运营资本的风险系数。这样一来,决策者可以更好的运用现有的资料、数据与案例,来做出更为适宜的、科学的投资决策方案。 2.2建立健全工程项目投资决策的规章制度,开展制度化决策管理 科学、严密、有序的规章制度是做好当前电力工程项目风险决策管理的最佳选择,也是最有效的策略。首先,电力工程的建设与管理直接关系到人民群众的生产生活,与国民经济、社会稳定息息相关,必须从制度的角度加以约束;其次,制度化管理可以规避人为管理、行政命令的缺失、遗漏,大大提升项目风险决策的整体水准。因此,在电力工程项目上马、实施的过程中,首先要建立健全基于工程主体项目的相关制度、规则与条例,要确保“有章可循,有度可循”。此外,电力工程项目的风险决策规章制度要真正确保落实、贯彻与执行,对于违反规章制度的行为、个人与集体,必须依照制度从严、从正处置,切不可姑息懈怠。 2.3建立健全投资风险决策的监管机制,提升决策效能 通过对比国外的电力项目投资风险管理的成就,针对国内的风险管理我们也可以成立专业的风险监管部门,同时搭配专业的管理人员。这部门的主要职能在于利用先进的数据分析和控制能力,通过针对施工项目的特定风险因素进行深入的研究和分析,制定出整套的风险预防措施和方案,便于企业内部高层在制定施工项目决策时具有可借鉴参考的依据。此外,提升工程项目的风险决策水平,还要开展“全过程管理”。 2.4工程项目投资风险决策具体到人,实施分类项目决策管理 工程项目的投资风险决策过程如同一个钟表的内部运行,不同的部门就像不同的螺丝承担着不一样的风险和责任。明确风险的责任主体就可以进一步明确投资项目中的责任人,以及责任部门需要承担的义务、权利等。将风险责任分类明确的做法,可以提高项目管理中不同管理部门的工作积极性。一旦施工项目出现风险预警,可以根据责任到人的项目管理方式,进一步明确最终的风险部门以及责任人,更有利于企业的内部投资风险决策管理和监督。 2.5完善工程项目及企业的财务制度,形成完整的决策体系 电力工程项目企业和单位应该提高警惕,要加强内部财务制度的建设,完善财务管理、控制和监督约束机制,用制度的力量堵上“财务风险决策漏洞”,将财务风险的苗头提前“扼杀”。例如,企业可以建立专门的“成本费用控制制度”,用以保障企业成本开支的公开和透明,规避因成本透支而出现企业资金匮乏现象。在健全财务风险和危机应急机制的过程中,要注意结合预警机制制定切实有效的应急解决方案,方案要符合企业财务状况的实情,要真实有效、具备执行和操作的可能。例如,在企业负债比率过高,甚至超过常规负债限额的时候,预警机制会预先发出警告和提示,然后应急预案立刻启动,并按照预订方案对风险和危机进行系统分析,给出解决办法,利于决策者做出正确的决策。 3结束语 新时期,电力工程项目投资的行为面临着多重风险的考验和挑战,而破解这些风险阻碍的最佳办法就是通过一系列有效策略来形成科学的决策体系,做出正确的决策部署,提升工程项目的管理和运行质量。文中提出的基于制度化管理、监管机制运行、人性化监督、全过程决策督查等手段为一体的工程项目投资风险决策管理办法,是一个完整的体系,其直接针对电力工程项目投资的各类的决策风险“对症下药”。只要坚持上述的综合性治本之策,电力工程项目的投资可以规避多重风险,取得投资活动的进展和提升。 作者:章荣亮 单位:国网武汉供电公司经济技术研究所 电力工程项目论文:电力工程项目财务精细化管理思考 [提要]电力企业在开展工程建设过程中,加强财务精细化管理至关重要,财务管理也是保证电力工程建设投资效益的重要手段。本文对我国电力企业工程建设财务管理中存在的主要问题进行分析,进而提出电力工程项目财务精细化管理的措施,希望对提高我国电力工程项目经济效益提供一定的帮助。 关键词:电力工程;财务;精细化管理 财务管理是现代企业管理的核心,与企业的运营发展和经济效益息息相关。目前,我国电力工程项目财务管理工作还是存在一些问题,为了解决传统财务管理模式中的问题,新时期电力企业需要开展工程财务精细化管理,提高工程项目的财务管理水平,而且能真正实现优质电力工程项目的建设目标。 一、电力工程项目财务管理中存在的主要问题 (一)管理制度不健全。 完善的财务管理制度是做好电力企业财务管理工作的重要基础,主要包括预算制度、会计制度、审计制度等。然而,现阶段电力企业财务管理工作中普遍存在的一个问题就是制度不完善,这不利于财务管理工作的推进。 (二)财务管理职能不完善。 财务管理工作的有效开展还离不开各个部门之间的协调和配合。但是,目前电力企业部门间的管理混乱,存在交叉管理、越权管理等现象,这就导致不同部门之间存在管理上的矛盾,财务管理工作面临各种阻碍,难以促进财务管理工作的有效开展。 (三)财务管理认识不全面。 由于电力企业工程项目较为复杂,其财务管理工作也会涉及到很多因素,要想确保财务管理工作有序的进行,就必须明确管理目标。具体来看,电力企业基建财务管理目标主要是指企业基建的财务预算额度和财务管理预期效果。目前,很多电力企业对于企业的发展及市场环境缺乏整体的把握,对于财务管理定位不准确,财务管理目标不清晰,这些都不利于电力工程项目的开展。 (四)财务管理业务水平不高。 财务管理业务水平的高低直接影响到财务管理工作的效果。现在电力工程项目财务管理工作基本较为规范,但是财务管理业务水平仍然有待提高。一是企业的管理层对于财务工作的了解和认识不足,对于财务工作的重视程度不够,没有意识到财务管理工作的重要作用;二是财务管理人才投入不足,没有加强现有财务工作人员的培训,也不注重引进先进的高素质人才,这些都不利于财务管理工作的开展。 二、电力工程项目财务精细化管理措施 (一)增强财务精细化管理理念。 目前,市场经济发展迅猛,企业之间的竞争激烈,企业要想获得长远发展就必须提高管理水平,其中财务管理工作占有重要地位。目前,有些部分电力工程企业的管理者没有注重改革财务管理方式,没有建立全面财务管理体系,导致财务管理工作的片面性,影响了企业的经济效益。基于此,企业财务管理工作应该增强精细化财务管理理念。精细化财务管理是一种现代化的财务管理机制,更加适应企业的发展,企业建立科学的管理,通过业务流程的各个环节分解,然后再向企业内部推行计划的精确化、决策制作的精确化、成本控制的精确化、员工考核的精确化等,从而最大限度地节省资源,降低管理成本,实现最深层次的挖掘企业价值。精细化财务管理要求企业深化对财务工作职能的认识,将财务工作由记账核算型向经营管理型进行转变。 (二)实行全过程财务管理。 电力工程企业还必须坚持全过程财务管理,不管是新建电网、迁建电网、扩建电网等工程,还是小型电网基建工程,都必须遵循全过程财务管理理念,实现全员、全部门的参与,这也有利于促进电力工程项目的顺利开展。在全过程财务管理中,财务管理部门一方面要从项目的投资规划、设计、施工及竣工等阶段加强财务管理;另一方面要加强各部门之间的联系,对每个项目相关部门的财务情况进行统计和分析。当然,全过程财务管理的有效实施离不开高素质的财务管理人才,保证财务全过程管理工作高效完成。 (三)完善财务精细化管理机制。 (1)建立健全电力工程财务管理监督机制。财务管理监督机制是促进财务管理工作顺利开展的基础保障,主要针对的是电力工程项目资金的预算、拨付、核算等工作,要全面做好监督管理,确保财务信息的真实有效性,确保电力工程资金合理应用,确保整个工程财务管理的有序; (2)建立健全内部控制制度。完善的财务内控制度有利于约束财务管理行为,保障财务管理成效。一方面财务内部控制制度需要注重增强财务审计的独立性,通过财务审计确保财务管理的质量;另一方面还要充分考虑外部市场环境,优化和完善内部控制制度,提高财务管理水平; (3)建立财务管理考核评价机制,这样有利于约束财务人员的行为,通过奖惩措施,增强财务工作人员的工作积极性和主动性。 (四)改进财务分析方法。 电力企业财务分析应多用定量的分析方法,以减少因为分析人员的主观偏好而发生的财务分析失真情况的出现。在财务分析中可以较多的运用数据模型,既可以推广运用电子计算机处理财务信息,又可以进一步改进财务分析的方法增强财务分析的准确性和实用性。还可以按照国家财务制度,联系相关法规政策,考虑不可计量因素进行综合论证,并实际修正定量分析的结果。定量分析与定性分析的结果必须结合起来综合判断,修正误差,使结果更趋于客观实际。对于那些有条件的企业还可以聘请外部人员进行财务分析,以减少分析的主观性。 (五)提高财务人员整体素质。 随着信息技术的普及推广,目前会计电算化不断发展,在信息的展现形式上也不再仅限于表格、数字等枯燥的形式,而是更多地运用到声像结合的方式来传递,这样在很大程度上提高了财务报表资料的及时性。会计电算化只是分析的手段和工具,财务分析人员是财务分析工作的真正主体。财务人员素质的高低直接影响财务管理的质量。因此,企业应当选拔一批优秀的财务人员担任这项工作,同时在企业内设立专门的财务分析岗位培养适应本企业的专业分析人员。在财务分析人员的过程中应同时注重基本分析能力、数据的合理修正能力还有综合分析能力,切实提高分析人员的综合素质。再者,为了让决策者不做出错误或者过于追求短期效益的结论,要求财务分析人员应不断提高自身的专业技能水平和职业道德素质,加强对财务报表分析人员的培训及职业道德素质建设。 (六)企业财务管理信息化。 在电力工程项目财务管理中引进先进信息技术可以确保工程财务管理工作的有效性和准确性。目前,我国电力企业也已经采用和推广信息化管理技术,并取得了一定的成效。和传统的财务工作相比,企业财务管理信息化具有很多优点,一是可以利用信息技术对基础数据进行收集、整理和分析,提高财务数据的准确性,还有利于避免企业管理人员对于财务工作的干涉,有利于确保财务管理的公正性、真实性和准确性;二是通过利用信息技术,财务工作的效率得到了大大的提高,节省了人力和物力。 (七)充分利用大数据。 在大数据时代,数据管理技术水平不断提高。在财务管理的数据管理中,电力企业可以充分利用大数据,从数据收集、数据存储、数据分析、数据应用等几个方面有效地进行管理。需要注意的是,需要保障财务数据的真实、准确性,这样才可以更好地体现数据的价值。此外,如果数据收集不到位,就会导致财务管理工作捉襟见肘。由此可见,在大数据环境下,企业财务精细化管理的首要工作就是财务数据的收集,不断拓展数据收集渠道,综合考虑企业发展的各方面财务信息,满足企业财务管理需求。再者,数据快速增长也给数据管理带来了更高的要求,需要做好数据存储工作。这就要求企业加强内部硬件设施和软件设施的建设,并且根据企业的发展情况,完善财务数据库,系统的进行数据整合和储存,为企业财务分析提供良好的数据基础。 三、结束语 综上所述,目前我国电力工程项目财务管理工作还是存在一些问题的,管理制度体系不健全、财务管理职能不完善,而且财务管理业务水平不高,这些都阻碍了电力工程项目的有效开展。基于此,电力工程企业需要进一步改进和完善,转变传统的财务管理观念,建立精细化财务管理体系,积极利用信息化技术,并加强对财务管理人员的业务培训,从而降低电力工程建设的成本,提升电力工程的质量。 作者:朱蓉军 单位:国网四川武胜县供电有限责任公司
机械制造技术论文:论自动化技术在机械制造的发展趋势 摘 要:随着社会的发展与进步,我们越来越重视在机械自动化技术,自动化技术对于机械制造业具有重要的意义。本文主要介绍在自动化技术在机械制造的发展趋势的有关内容。 关键词:自动化;机械;技术;效益;发展; 引言 机械自动化, 主要指在机械制造业中应用自动化技术, 实现加工对象的连续自动生产, 实现优化有效的自动生产过程, 加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展, 是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准, 不仅影响整个机械制造业的发展, 而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。因此, 发展我国的机械制造业自动化技术, 符合我国社会主义的基本原则, 符合我国现代生产的发展规律。 1、机械自动化技术应用现状 实现机械自动化的理论基础是控制理论。根据被控对象的特性与其所处环境的变化,能动地通过信息反馈作用施加控制作用给被控对象,从而使系统按预设功能运行。控制理论为解决当今许多具有挑战性的社会生产与科技研究问题发挥了重要作用,是实现自动化控制的理论基础,其发展及应用将彻底改变人类传统的生产、生存、生活和管理模式。机械自动化技术的应用主要体现在以下方面。 1.1 信息自动化 包括计算机辅助设计、工艺辅助设计、辅助制造以及产品数据库系统管理等。计算机辅助设计是指通过计算机的图形设计软件及设备,辅助工程师进行机械部件及构造的设计工作;工艺辅助设计是建立计算机辅助设计和辅助制造两者之间的连接,对生产工艺效率进行提高和优化,使其标准化程度不断增加;辅助制造是在产品生产过程或工艺系统中通过采用计算机的数值控制技术(通常称数控技术)达到控制生产的目的;产品数据库系统管理是对计算机设计、生产制造过程中出现的数据信息进行系统化管理。 1.2 物资供输自动化 物资供输自动化管理可将机械制造系统中所需的各种原材料或成品输送到预定的相应位置,是自动化机械制造过程中不可缺少的细分系统。通常情况下,自动化物资供输管理系统主要包括单机自动装置、自动输送设备、自动化软件系统组件等。 1.3 生产自动化 自动化的机械制造加工系统,可以自动持续进行重复工序的循环,同时还可以自动装卸机械组件。在机械制造中采用自动化生产加工系统,可以全面代替人员体力劳动,减少机械生产加工过程中由于人为操作失误等因素而存在的几率,大幅提升产品的质量和品质。 1.4 设备装配自动化 设备装配自动化是将特定规格、形状的机械零配件按照设计预定的技术要求,通过搬运、组装、调试、试验、验收等步骤,自动组装为一套能够进行生产制造的工艺流水线。设备装配是机械制造生产过程中的重要环节,自动化设备装配系统取代了以往依靠人工循环复杂操作进行的装配工作,能够有效提高机械生产的效率和产品质量,是现代化机械制造中的一项重要技术应用。 1.5 检测自动化 随着现代科学技术水平的不断发展和提高,各种新型材料和部件、以及有特殊功能要求的新型复杂加工设备不断被应用到机械制造业中,使产品的检测技术和工作难度也不断增大,传统依靠人工直接检测的方法已经不能满足现代化高精度工艺水平的产品检测要求,所以,自动化检测技术必然被引入到机械制造中,现在应用相对较多的技术主要包括基于时序、电流信号、人工神经网络对刀具、组件磨损状态的识别检测,以及多判断系统的智能设备诊断技术等。 2、机械自动化技术的发展趋势 2.1注重实用,结合实际生产的机械自动化技术 先进机械制造自动化技术在于应用。发展机械自动化技术是以企业的生产和技术发展的需求为目标。我国发展机械自动化技术,应结合实际生产,注重实用,为国民经济的发展提供效益。自动化是一个动态概念,现今它的主要研究表现在制造系统中的集成技术和人机一体化制造系统、系统技术、制造过程的计划、制造单元技术、调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。20世纪70-80年代初,我国在发展数控方面缺乏战略思想,怎样解决在制造技术问题相关人员不太清楚,对于就技术论技术色彩,忽视效益偏重速度,给不少企业在数控机床只出样品,不能给企业提供商品,只能用于生产实际。到20世纪80年代,随着自动化技术的发展,像一些发达国家通过科技、经济、金融手段来竞争市场,倾销产品输出资本,使整个市场竞争变得越激烈,为了适应机械制造业市场竞争,一个国家的先进制造技术要想在市场上立足,那它必须有先进的水平,这样才能支持该国在制造技术市场上进行竞争。 2.2把握好基础,注重配套的自动化技术 先进的自动化技术在控制理论的指导下应用机械制造技术,对人的作用和生产的物流进行研究,在进行研究时,它主要涉及微电子技术、自动控制理论、计算机技术和机械技术,自动化技术的关键是计算机辅助设计,使它能智能化可以处理更多的复杂问题。在发展自动化技术时,要抓好自动化技术应用的工作,以及相关人员要从实际应用工作出发进行推广,不仅要有发展动机,还要有配套发展机械自动化控制系统和元件。发展自动化技术,相关人员必须要关注计算机技术、零件检测、机床装料和电子学自动化,采用对应的程序数控机床,研制高效可靠的计算机应用于生产信息系统、自动化生产线和自动化控制系统等方面。机械自动化的技术基础主要包括传感器、可编程控制器、新型刀具、微处理机、电子计算机、系统软件和控制系统。发展自动化技术的关键是生产水准较高及优良的机电产品。应用机械自动化新技术,将会不断引入其他学科的新理论、新技术、新概念,更新机械制造业中原有的制造技术、观念和产品,这需要有大量有素质的工人、管理人员和工程技术人员。机械自动化生产时, 机械制造系统的自动检测、伺服系统、自动控制的操作等,都会应用自动控制理论和微电子技术,自动化生产时, 信息的处理与交换、运算、判断、决策和存取等,都会应用信息处理技术与计算机。随着机械制造业在世界市场的发展,机械技术由 机械化向自动化发展,可以判断,机械制造业与我国的自动化技术紧密相连,为以后更好地发展主要依靠科学依赖知识。 2.3发展投资少、见效快成本低自动化技术 发展成本低自动化技术,前景广、见效快、投资省、潜力大,有利于提高自动化度,可以收到事半功倍的效果,是我国现代化发展的需求,从发达国家工业的发展历史看,机械制造自动化技术的实现是由不好到更好、由低到高的过程。我国也可以引进国外的机械自动化技术,使自动化技术在世界领域上更好地发展。我国机械制造业的企业采用大量的设备,在发展先进的机械制造自动化技术时要以原有的设备为基础,合理调整企业的数控机床分布尽量增添些数控设备,引用计算机技术,它的到来为网络化的生产管理环境创造了发展空间,特别促进了高科技机械自动化生产技术与先进网络虚拟技术的高度融合,形成了人机交互式控制生产管理的全新方式。充分发挥计算机自动化管理的优势,共同构成一个“以人”为心;“以信息自动化”为先导;为机械制造业建立一个自动化的单元系统,为我国机械制造自动化技术发展提供投资少;见效快;效益高的应用,为我国机械自动化技术在以后的发展提供有效的途径。 2.4根据我国的国情,进一步发展先进的自动化技术 目前,我国的自动化技术还处于初级阶段,生产力水准、国民素质、财力、经济与国内外的国家的发展存在一定的差距,在我国这种国情下,机械自动化技术应用计算机集成制造系统的全盘自动化、高度自动化,并没有具备基础技术、投资能力和经验。所以,是不是发展全盘自动化、高度自动化CIMS技术, 相关人员一定要谨慎处理。我国机械制造企业使用水准比较低、机床装备极少的自动化技术,不但在数量上与发达国家有一定的差距,且与发达国家自动化技术在品种上、质量上、使用上的水准有差距。在这种国情下,我国制造企业在生产锻造、冲压、焊接、装配、铸造、热处理时,要合理采用自动单机和自动线的技术,使企业在经济取得一定的效益,生产较多的品种要采用快速调整的设备,以便于更换主轴箱机床自动线,从而实现成组自动化,生产小批件时,先让技术人员进行推广, 合理地采用数控进行加工,可以使机械自动化技术在世界领域取得更好的经济效果。 3、结束语 总而言之,我国机械制造业发展应用自动化技术, 不但要起点高, 瞄准世界先进水准, 包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术,而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术, 坚持提高与普及相结合的方针, 我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。在我国完成无人化的工厂将恐怕不是机械制造业的主要发展模式, 也不是机械自动化技术发展应用当务之急的事。这就是中国的机械自动化技术发展之路。 机械制造技术论文:现代机械制造工艺及精密加工技术的分析 当前,社会经济的快速发展对现代机械制造提出更高的要求,而以往传统型机械制造工艺已不能满足新需求,这就需要积极引进现代机械制造工艺及精密加工技术,从而推动机械制造行业的快速稳健发展。 1现代机械制造工艺 (1)气体保护焊焊接工艺。气体保护焊焊接工艺是一种以电弧为热源、以气体为被焊接物体的保护介质的焊接工艺。焊接过程中,气体会利用自身功能在电弧周围形成一层强大的保护层,能发挥熔池及分割电弧与空气的作用,从而降低有害气体可能对焊接造成的危害性。另外还能促使电弧稳定、充分燃烧。较为典型的有二氧化碳保护焊等。 (2)螺柱焊焊接工艺。螺柱焊焊接工艺是确保螺柱一端接触到管件或板件的表面,直至接触面出现融化现象,增加螺柱压力来完成焊接。主要焊接方式包括拉弧式和储能式。两者均为单面焊接,其中拉弧式多用于重工业焊接,储能式则多用于薄板焊接。该焊接工艺在使用过程中不会出现漏气漏水等现象,因此得到广泛应用。 (3)搅拌摩擦焊焊接工艺。搅拌摩擦焊焊接工艺最早应用于车辆制造、飞机制造、铁路制造等众多机械制造行业,且随着经济的发展,其应用范围不断增加。当前,我国的搅拌摩擦焊焊接工艺已十分成熟,在焊接过程中仅会产生较少的消耗性材料,具有较大实用性。并且在对铝合金进行焊接的过程中,能直接焊接800m的焊缝,同时焊接温度也较低。 (4)电阻焊焊接工艺。电阻焊焊接工艺是在正负电极之间置入被焊接物体,并实施通电,通过电流接触被焊物体的表面及附近产生的电阻热效应而进行融化,促使其与金属融为一体。电阻焊焊接工艺优点众多,比如生产效率高、机械化程度高、焊接质量高、加热时间短等,所以被广泛应用到航空航天、汽车、家电等现代机械制造业中。 (5)埋弧焊焊接工艺。埋弧焊焊接工艺是指在焊剂层下燃烧电弧进行焊接,有自动和半自动之分。自动埋弧焊往往仅用于焊接,而焊丝及移动电弧则需要专门的小车进行输送。但是在半自动埋弧焊焊接中,焊丝及移动电弧往往需要手动输送,因此在发展过程中几乎被淘汰。另外,选用埋弧焊焊接工艺,应该特别重视焊剂的选择、碱度等最能体现焊接工艺性能、冶金性能、电流种类等级的重要技术标准。 2精密加工技术 (1)精密切削技术。通常情况下,精密切削技术是直接利用切削的方式得到高精度,所以对切削所得产品提出更好的要求。比如必须符合高精度表面粗糙度的要求。但值得注意的是,如果要利用切削方式得到高精度及高水平的表面粗糙度,就应该积极排除机床、刀具、工件及外界等因素的影响。比如为了不断提升机床的加工精度和准度,就必须选择有着较高刚度、较小热变形度、良好抗振性能的机床。 (2)超精密研磨技术。针对加工与其表面粗糙度达相符1~2mm,并利用原子级的研磨抛光硅片。以往的研磨、磨削、抛光等传统加工方法都不能满足工作需要。所以必须深入分析和研究新原理及新方法。正是在这样的发展背景下,超精密研磨技术应运而生,并在机械精密技工中发挥着越来越重要的作用。 3现代机械制造工艺及精密加工技术的联系与特点 (1)现代机械制造工艺及精密加工技术的关联性。就制造技术而言,现代机械制造工艺与精密加工技术都涉及机械行业的众多方面,比如在制造工程、产品设计与开发、产品工艺设计、加工制造、产品销售等,一旦这些环节中发生问题,会直接影响到整个工程链。所以必须高度重视现代机械制造业与精密加工技术之间的相关性,这样才能真正促使机械技术的进步和发展。因此在具体实践中,必须充分结合现代机械技术与精密加工技术,促进机械进步,实现技术的快速发展与进步。 (2)现代机械制造工艺及精密加工技术的系统性。现代机械制造生产是一项较为复杂的系统工程,在现代机械制造工艺及精密加工技术的使用过程,比如产品设计、生产及销售等过程中,会涉及到计算机信息技术、现代传感技术、生产自动化技术等众多技术。除此之外,还有可能需要应用新工艺、新材料、新管理方法等。所以,从整体上来说,机械行业的制造技术离不开多种现代先进科技技术的综合应用,这就使得现代机械制造工艺及精密加工技术有着较大的系统性。 (3)现代机械制造工艺及精密加工技术的全球化。当前,随着经济全球化的发展,我国的众多经济领域逐步实现了与国际的接轨,经济全球化趋势已发展围城当前社会发展的重要趋势。同时,经济全球化背景下,各国市场竞争加剧,我国机械制造业为提升企业在国内和国际市场上的竞争力,就必须紧跟时展步伐,积极引进国际先进机械制造工艺及精密加工技术,加大企业内部科研投入,培养高级技术人员,研发符合企业实际情况的机械制造工艺及精密加工技术,从而实现机械制造企业的健康及可持续发展。 4结语 现代机械制造工艺及精密加工技术是有力推动机械制造业快速稳健发展的核心因素,需要得到我们的高度重视。经济全球化背景下,要想促使机械制造行业获得更为广阔的发展空间,就必须不断引进、改进、研发新的现代机械制造工艺及精密加工技术,并将其合理应用到机械制造行业之中,以便更好地为现代机械制造与加工事业发展服务,并进一步为我国制造技术在国际技术市场得到稳健发展起到推波助澜的作用。 机械制造技术论文:机械制造技术模块化教学的改革 1德国应用科技大学模块化教学理念 德国高等教学中的“模块(Module)”通常由几个相关联教学课程组成,一个模块构成一个相对独立的教学单元。模块以培养学生的能力为目标,不过分强调学科的知识性和内在逻辑性。德国应用科技大学把能力分成三类,即专业能力(与专业相关的知识技能储备)、方法能力(用恰当方法解决实际问题的能力)、社会能力和自我能力(交际能力、团队精神、自学能力)。为了实现不同的能力可采取不同的教学活动,有讲座课、研讨课、练习课、实验训练课、项目教学课、学生自学等。为了实现专业能力多使用讲座课,而实现方法能力、社会能力和自我能力多采用研讨课、练习课、项目教学课等不同形式的教学活动。其中项目教学课就是用实践项目进行新知识的引入,激发学生学习的源动力,传授知识时紧密结合实践项目,使学生在实践中巩固新学的知识,并做到融会贯通,培养理论和实践的综合应用能力和分析问题、解决问题的能力,达到全面提高学生综合素质。 2课程内容模块化教学改革 鉴于上述模块化教学理念,为了更好提高应用型高校的教学质量,对机械制造及自动化的课程体系进行模块化教学改革。该专业培养目标是在机械工程及相关领域具有从事设计、制造、开发等能力的高级应用型人才。为了提高本专业机械制造方面的能力,设置了机械制造技术模块、机械制造装备及其控制模块。通过走访用人单位,分析了机械行业对这些模块的需求及本地区特殊需求,结合本专业的培养目标提出机械制造技术模块、机械制造装备及其控制模块以下述能力为导向: 1)从事机械制造工艺规程编制与实施的工作能力; 2)从事工艺工装设计制造的工作能力; 3)对机械制造装备进行设计、维护、改造的能力; 4)运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力,运用计算机进行辅助设计、制造的能力。围绕上述能力,对教学内容进行模块化重组,把切削原理与刀具的内容与数控技术中数控编程并入机械制造技术I模块,而把数控机床的电控内容并入机械制造装备及其控制模块内容。这样处理的好处是机械制造I、机械制造II模块以编制机械制造工艺规程为主线,系统介绍了编制工艺规程所需要的知识,包括数控加工知识,从而大大提高编制工艺规程能力。机械制造技术模块分为机械制造技术I、机械制造技术II两模块,该模块以编制机械制造工艺为主线,主要介绍了机床、刀具、切削原理、数控编程等知识,并介绍了专用夹具定位及夹紧原理,在此基础上介绍制定机械加工和装配工艺规程基本理论,使学生具有设计机械加工工艺规程的能力及设计工装夹具的能力。把机床设计、数控技术部分内容与机电传动控制部分内容整合成机械制造装备设计及其控制模块,主要针对学生具有设计、维护、改造机械制造装备能力而设置的,主要涉及机械制造装备电器控制的理论及方法,及其主运动、进给运动系统运动设计,主要零、部件结构设计等内容。通过上述模块知识的重组,使教师和学生明确了本模块所要求的专业能力,不过分强调学科知识系统性和内在逻辑性,更加注重理论知识和实践知识的有机融合。 3模块的教学方法探讨 按照模块化的教育理论,为实现不同的能力,可采取不同的教学活动,根据工科专业的特点,对不同的教学方法进行探索,来实现模块所要求的能力。项目驱动方法的教学实践机械制造技术模块中的工艺规程编制这一章的内容,大部分是如何编制的规则,如果照本宣科,学生无法理解,只能死记硬背通过考试,无助于提高工程能力。因此,可以选择用项目驱动方法来完成教学。所谓项目驱动教学法,是指在教学过程中以项目的展开为主线,将相关知识点融入各个项目环节中去,进行层层推进,安排学生分小组围绕工程项目进行讨论,协作学习,最后通过共同完成项目的情况来评价学生是否达到教学目的的教和学的模式。为了达到学生具有编制工艺规程的能力这一教学目的,把学生置于工作现场中,以一个典型零件的工艺规程编制为项目,通过学生自主、互动学习编制工艺规程有关的理论知识,如加工零件粗、精基准的选择,加工工艺路线制定等理论,在教师的指导下,以学生为主来完成该项目。通过教学实践,该种教学方法的特点是由教师为中心转变以学生中心,由教材为中心转变为以项目为中心,学生能真正理解编制规则,以提高编制工艺规程能力。现场教学方法的教学实践机械制造技术模块都是实践性很强的模块课程,大部分学生是高中直接进入大学,缺乏现场实践经验。比如:在滚齿机教学中,学生连滚齿机都未见过,教学效果较差;在夹具教学中,限制自由度、定位基准的选择一直是教学难点,学生无法理解,究其原因,主要是由于学生的空间想象能力、实践能力较差。因此,可以选择用现场教学方法来完成教学。在滚齿机教学中,首先带学生到现场了解滚齿机的组成及所需的运动,然后到教室分析其传动链组成及其调整原理,课后完成某个齿轮挂轮的计算,最后学生分组,到现场对滚齿机挂轮进行调整,即完成本模块的实践教学。在夹具的设计教学中,对夹具的组成、定位原理进行讲解,然后把学生分组对某个夹具进行测绘、组装,并画成相应的装配图。通过这几年的教学实践,发现这样做的好处是学生不仅了解了夹具的组成,而且对定位原理有着比较直观的了解,现场教学弥补实践经验的不足,使学生的工程能力有了进一步提高。 4结语 1)以能力为导向,优化和整合教学内容,模块设置更加实用化。不过分强调学科知识系统性和内在逻辑性,做到理论知识适用,强调理论知识在工程环境中应用,增加实践性教学环节的学时,突出工程实践应用能力的培养。 2)在实施过程中,教师实现从“知识的传授者”到“学习的促进者”的角色转变,为了培养学生的应用工程能力,探索了项目驱动方法、现场教学法等教学方法,增强了学生的学习兴趣和学习的自主性,实现了学生由被动学习到主动找东西要学的转变,提高了学生的工程实践能力,培养了学生的工程意识和科学严谨的工作作风。教与学的有机互动,也增强了教师教学的责任感和危机感,教师自身的知识专业水平和教学能力也得到不断的提高。 3)模块化教学改革虽取得一些成绩,但也存在一些问题,包括:有些相关课程之间的融合度还不够;实践教学的实施难度较大,需要得到社会、企业和学院的大力支持;师资队伍尚不能完全满 足理论教学和实践教学的需求。 机械制造技术论文:探究我国机械制造技术的现状以及发展方向 我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。 一、我国机械制造技术发展的现状分析 机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。 20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。20世纪80年代以后,随着市场全球化的进一步发展,市场竞争变得越来越激烈。 20世纪90年代初,随着CIMS技术的大力推广应用,包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。 目前,我国已加入WTO,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此,我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线——刚性自动化发展。而是要全面拓展,面向五化发展,即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。 二、机械制造技术的特点 做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。 1.机械制造技术是一个系统工程 先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 2.机械制造技术是一个综合性技术 先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。 3.机械制造技术是市场竞争要素的统一体 市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展,20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。 4.机械制造技术是一个世界性技术 20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本,使得市场竞争变得越来越激烈,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时,机械制造技术是面向21世纪的技术,应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新的技术领域。 三、我国机械制造技术的发展方向 先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。 20世纪80年代,随着扫描显微镜的发明和使用,人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度,纳米技术是指实现纳米级精度,是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构,物质特性及相互作用与运动,并运用这种技术为人类服务的高新技术,纳米技术对制造业产生了很大的影响,其应用范围将非常广泛,包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。 超精密加工的加工精度在2000年已达到纳米级,在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程(STE)可使加工精度达到0.0003~0.0001μm,现在精密工程 正向其终极目标——原子级精度的加工逼近,也就是说,可以做到移动原子级别的加工。 现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化,以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。 1.精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。 2.无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。 3.快速成形技术快速原型零件制造技术(RPM),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(LOM),熔化沉积制造(FDM)等等。 由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本,而且有些工艺的改进对环境起到保护作用,因此被称为绿色制造工艺。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。这一切除了工艺革新外,还必须依靠信息技术,通过计算机的模拟、仿真,才能实现。 四、结论 现代制造技术是现代技 术和工业创新的集成,是国家制造业的水平的主要标志,也是国家工业的基础和支柱。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。因此,我们应抓住机遇,了解我国机械制造技术的发展现状,把握现代机械制造技术的发展趋势,使我国现代制造业与世界发达国家站在同一起跑线上。 机械制造技术论文:刍议机械制造技术及趋势 1现代机械制造技术的特点及发展现状 ①机械制造是一种综合性、一体化的技术,提高制造业的整体水平,为企业带来更高的经济效益和社会效益,促进机械制造业的发展,为机械制造业带来更高的综合效益;②机械制造技术能够提高机械产品的市场竞争力。提高生产率是在市场竞争中取得优势地位的关键,现代机械制造技术是时间、成本、质量三要素的统一;③现代机械制造技术结合了多种高新技术,是一种完善的系统工程,能够便利地进行信息、能量和物质的交换。④现代机械制造技术是提高国家竞争力的关键技术。虽然我国在近年来不断研发与引进先进的制造技术,但是与国外发达国家相比仍有很大的差距。工业发达国家已经实现了机械制造系统的自动化,并研制出了敏捷制造、并行工程和计算机集成制造等一系列的制造系统。我国的机械制造水平远远落后于发达国家,表现在:一是体制和机制落后。发达国家的机械制造已经实现了自动化和智能化,通过计算机进行管理,摆脱了传统的生产模式,在组织管理、技术发展等方面取得了很大地进步。但我国的计算机技术仅仅是在一些规模较大的企业中运用,只是起到了辅助管理的作用,很多中小企业仍然沿用传统的管理模式,生产效率较低。二是设计方法落后。很多发达国家不断运用新的设计方法、设计数据和准则,计算机技术得到了普遍的推广,在现代机械制造领域实现了无图纸设计生产。我国的设计方法仍然比较落后,虽然CAD/CAM等技术得到了一定程度的推广,但也仅仅是在一些大型的机械制造企业中得到了运用。 2现代机械制造技术的发展趋势 (1)虚拟化。现代机械制造技术发展的虚拟化表现在两个方面,即设计中的拟实技术和制造中的虚拟技术。现代机械制造技术朝着虚拟化的方向发展可以加快产品开发速度,降低在开发过程中的风险。具体说来,拟实技术通过对产品结构和性能进行分析,实现产品性能的优化,降低成本。拟实技术的应用过程包括产品干涉检验、运动仿真、动力学分析、人机工程学分析等方面。制造中的虚拟技术是在产品生产过程中对产品的可加工性、加工的合理性进行模拟和检验,为制造工艺的优化奠定基础,同时也可以保证产品的质量与生产周期。对机械制造的生产环节进行建模和仿真。 (2)全球化。全球化是目前机械制造技术的主要发展方向,也是二十一世纪制造业的必然发展趋势。随着市场竞争环境的日趋激烈,很多知名度很高的企业在竞争中倒闭或者被兼并,但是也有很多企业在激烈的市场竞争环境下取得了成功,国际化经营是这些企业取得成功的因素之一。现代机械制造技术全球化发展的技术基础是网络技术和集成化、标准化技术。随着网络技术的不断发展与普及,给现代机械制造业带来了革命性的变革。网络技术为企业提供了信息交流的平台,同时也成为企业开发产品与经营管理的重要手段,实现了经营管理的国际化,使机械制造企业的国际市场竞争更为激烈。网络技术成为企业发展的动力,使企业的生产经营活动国际化,成为现代机械制造技术的国际化发展的重要技术支持。现代机械制造技术全球化发展的第二个技术支持是机械制造的标准化与集成化。异地制造是实现机械制造全球化发展的重要因素,要实现机械制造技术的异地制造必须实现产品信息、产品功能、生产过程集成化。标准化是集成化的基础,同时也是集成化的关键,只有实现了机械制造的标准化才可能实现全球化。 (3)绿色化。近年来,随着环保理念日益深入人心,现代机械制造也面临着环境保护这一崭新的课题。现代机械制造技术需要考虑到工业生产的环境效益,实现生产过程的绿色化。要实现生产过程的绿色化,必须在生产过程中贯彻环保理念,实现绿色设计、绿色设备、绿色材料、绿色工艺和绿色包装。同时,现代机械制造业的生产管理也要绿色化,这样才能够最大限度地降低现代机械制造工业对环境造成的危害,提高能源和原材料的利用效率。如何充分利用资源,实现生产过程的绿色化是现代机械制造业面临的重大课题。只有发展绿色制造技术才能够促进人类社会的可持续发展,为子孙后代谋福祉。绿色制造技术主要包括以下3个方面:①精密成形技术。精密成形技术包括精密铸造、精密锻压、精密热塑成形、精密焊接和切割等方面。②无切削液加工。在现代机械制造技术中,无切削液加工可以简化机械加工工艺,建设生产成本,并能够解决废液排放和回收等问题。③快速成形技术。RPM(快速原型零件制造技术)能够运用添加和累计的原理,对传统加工技术是一个重大的突破。通过上述技术的运用,能够提高能源和原材料的利用效率,同时也能够降低制造成本,实现生产过程的绿色化。 3结语 我国目前正处于经济发展的关键时期,提高现代机械技术水平能够促进我国制造业的发展,加快经济的发展速度。在发展的过程中,要认识到我国与国外发达国家的差距,积极引进与研发先进的机械制造技术,充分认识到现代机械制造技术发展的全球化和虚拟化特点,优化制造工艺,并利用网络技术和集成化、标准化技术实现生产经营的国际化。同时,要充分利用资源,减少对环境的危害,发展绿色制造技术。 机械制造技术论文:机械制造技术发展 机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年,积累了许多理论和实践经验,但随着当今社会的发展,人们的生活水平不断提高,各个方面的个性化需求越来越强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义,但目前被公认的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点: 1.从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要。 2.从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。 3.从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节。 4.从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量。 5.机械制造技术的发展趋势可以概括为:(1)机械制造自动化。(2)精密工程。(3)传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。 下面对自动化技术给予论述和展望。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来,经历了三个阶段,即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系,它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合,旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。 一、集成化 计算机集成制造(CIMS)被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS作为一个由若干个相互联系的部分(分系统)组成,通常可划分为5部分: 1.工程技术信息分系统包括计算机辅助设计(CAD),计算机辅助工程分析(CAE),计算机辅助工艺过程设计(CAPP),计算机辅助工装设计(CATD)数控程序编制(NCP)等。 2.管理信息分系统(MIS)包括经营管理(BM),生产管理(PM),物料管理(MM),人事管理(LM),财务管理(FM)等。 3.制造自动化分系统(MAS)包括各种自动化设备和系统,如计算机数控(CNC),加工中心(MC),柔性制造单元(FMS),工业机器人(Robot),自动装配(AA)等。 4.质量信息分系统包括计算机辅助检测(CAI),计算机辅助测试(CAT),计算机辅助质量控制(CAQC),三坐标测量机(CMM)等。 二、智能化 智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,该系统在制造过程中能进行智能活动,如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中,“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性(适应性和友好性)。在设计和制造过程中,采用模块化方法,使之具有较大的柔性;对于人,智能制造强调安全性和友好性;对于环境,要求作到无污染,省能源和资源充分回收;对于社会,提倡合理协作与竞争。 三、敏捷化 敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础,选择合作者组成虚拟公司,分工合作,为同一目标共同努力来增强整体竞争能力,对用户需求做出快速反应,以满足用户的需要。为了达到快速应变能力,虚拟企业的建立是关键技术,其核心是虚拟制造技术,即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路,它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平,是现代集成制造系统的发展方向。 四、虚拟化 “虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础,集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体,是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生产前就采取预防的措施,从而达到产品一次性制造成功,来达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。 五、绿色制造技术的应用及绿色设计 若从节能、降耗、缩短产品开发周期的角度出发,诸如快速成形技术、并行工程及敏捷制造、虚拟制造、智能制造和网络制造等先进制造技术都可纳入绿色制造技术的应用范畴。不过目前能将绿色制造技术真正应用于企业生产的,也是较为成功的应用,只要集中在汽车、家电等支柱产业上。如绿色制造技术在汽车行业上的应用。 (1)节约资源方面:将“绿色燃料”天然气作为汽车的能源,它的燃料同汽油相比,CO降低70%,非甲烷类降低80%等,同时也消除了铅、苯等有害物质的产生。 (2)采用新设计的加工工艺方面:2000年3月,博世、康明斯、卡特彼勒等国外着名的汽车发动机公司,发动了“绿色柴油机行动”,在技术上作了较大的改进,大大降低了汽车尾气的排放。 (3)适用于环境友好的材料方面:世界上着名的汽车生产企业,使用新材料来替代以前使用的石棉、汞、铅等有害物质,采用轻型材料——铝材制造车身,使汽车重量减少40%,能耗也降低了。 (4)部件回收在制造方面:从1990年中期,美国仅汽车零件回收、拆卸、翻新、出售一项,每年就可获利数十亿美元。 六、清洁化 清洁生产是指:将综合预防的环境战略,持续应用于生产过程和产品中,以便减少对人类和环境的风险。清洁生产的两个基本目标是资源的综合利用和 环境保护。对生产过程而言,清洁生产要求渗透到从原材料投入到产出成品的全过程,包括节约原材料和能源,替代有毒的原材料和短缺资源,二次能源和再生资源的利用,改进工艺及设备,并将一切排放物的数量与毒性削减在离开生产过程之前。对于产品而言,清洁生产覆盖构成产品整个生命周期的各个阶段,即从原材料的提取到产品的最终处理,包括产品的设计、生产、包装、运输、流通、销售及报废等,合理利用资源,并最大限度地减少对人类和环境的不利影响。 综上所述,机械制造业的发展方向是将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合,通过计算机技术是企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行,在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的,进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性,使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。 机械制造技术论文:自动化技术在机械制造的发展趋势 引言 机械自动化, 主要指在机械制造业中应用自动化技术, 实现加工对象的连续自动生产, 实现优化有效的自动生产过程, 加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展, 是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准, 不仅影响整个机械制造业的发展, 而且对国民经济 各部门的技术进步有很大的直接影响。因此, 发展我国的机械制造业自动化技术, 符合我国社会主义的基本原则, 符合我国现代生产的发展规律。 1、机械自动化技术应用现状 实现机械自动化的理论基础是控制理论。根据被控对象的特性与其所处环境的变化,能动地通过信息反馈作用施加控制作用给被控对象,从而使系统按预设功能运行。控制理论为解决当今许多具有挑战性的社会生产与科技研究问题发挥了重要作用,是实现自动化控制的理论基础,其发展及应用将彻底改变人类传统的生产、生存、生活和管理模式。机械自动化技术的应用主要体现在以下方面。 1.1 信息自动化 包括计算机辅助设计、工艺辅助设计、辅助制造以及产品数据库系统管理等。计算机辅助设计是指通过计算机的图形设计软件及设备,辅助工程师进行机械部件及构造的设计工作;工艺辅助设计是建立计算机辅助设计和辅助制造两者之间的连接,对生产工艺效率进行提高和优化,使其标准化程度不断增加;辅助制造是在产品生产过程或工艺系统中通过采用计算机的数值控制技术(通常称数控技术)达到控制生产的目的;产品数据库系统管理是对计算机设计、生产制造过程中出现的数据信息进行系统化管理。 1.2 物资供输自动化 物资供输自动化管理可将机械制造系统中所需的各种原材料或成品输送到预定的相应位置,是自动化机械制造过程中不可缺少的细分系统。通常情况下,自动化物资供输管理系统主要包括单机自动装置、自动输送设备、自动化软件系统组件等。 1.3 生产自动化 自动化的机械制造加工系统,可以自动持续进行重复工序的循环,同时还可以自动装卸机械组件。在机械制造中采用自动化生产加工系统,可以全面代替人员体力劳动,减少机械生产加工过程中由于人为操作失误等因素而存在的几率,大幅提升产品的质量和品质。 1.4 设备装配自动化 设备装配自动化是将特定规格、形状的机械零配件按照设计预定的技术要求,通过搬运、组装、调试、试验、验收等步骤,自动组装为一套能够进行生产制造的工艺流水线。设备装配是机械制造生产过程中的重要环节,自动化设备装配系统取代了以往依靠人工循环复杂操作进行的装配工作,能够有效提高机械生产的效率和产品质量,是现代化机械制造中的一项重要技术应用。 1.5 检测自动化 随着现代科学技术水平的不断发展和提高,各种新型材料和部件、以及有特殊功能要求的新型复杂加工设备不断被应用到机械制造业中,使产品的检测技术和工作难度也不断增大,传统依靠人工直接检测的方法已经不能满足现代化高精度工艺水平的产品检测要求,所以,自动化检测技术必然被引入到机械制造中,现在应用相对较多的技术主要包括基于时序、电流信号、人工神经网络对刀具、组件磨损状态的识别检测,以及多判断系统的智能设备诊断技术等。 2、机械自动化技术的发展趋势 2.1注重实用,结合实际生产的机械自动化技术 先进机械制造自动化技术在于应用。发展机械自动化技术是以企业的生产和技术发展的需求为目标。我国发展机械自动化技术,应结合实际生产,注重实用,为国民经济的发展提供效益。自动化是一个动态概念,现今它的主要研究表现在制造系统中的集成技术和人机一体化制造系统、系统技术、制造过程的计划、制造单元技术、调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。20世纪70-80年代初,我国在发展数控方面缺乏战略思想,怎样解决在制造技术问题相关人员不太清楚,对于就技术论技术色彩,忽视效益偏重速度,给不少企业在数控机床只出样品,不能给企业提供商品,只能用于生产实际。到20世纪80年代,随着自动化技术的发展,像一些发达国家通过科技、经济、金融手段来竞争市场,倾销产品输出资本,使整个市场竞争变得越激烈,为了适应机械制造业市场竞争,一个国家的先进制造技术要想在市场上立足,那它必须有先进的水平,这样才能支持该国在制造技术市场上进行竞争。 2.2把握好基础,注重配套的自动化技术 先进的自动化技术在控制理论的指导下应用机械制造技术,对人的作用和生产的物流进行研究,在进行研究时,它主要涉及微电子技术、自动控制理论、计算机技术和机械技术,自动化技术的关键是计算机辅助设计,使它能智能化可以处理更多的复杂问题。在发展自动化技术时,要抓好自动化技术应用的工作,以及相关人员要从实际应用工作出发进行推广,不仅要有发展动机,还要有配套发展机械自动化控制系统和元件。发展自动化技术,相关人员必须要关注计算机技术、零件检测、机床装 料和电子学自动化,采用对应的程序数控机床,研制高效可靠的计算机应用于生产信息系统、自动化生产线和自动化控制系统等方面。机械自动化的技术基础主要包括传感器、可编程控制器、新型刀具、微处理机、电子计算机、系统软件和控制系统。发展自动化技术的关键是生产水准较高及优良的机电产品。应用机械自动化新技术,将会不断引入其他学科的新理论、新技术、新概念,更新机械制造业中原有的制造技术、观念和产品,这需要有大量有素质的工人、管理人员和工程技术人员。机械自动化生产时, 机械制造系统的自动检测、伺服系统、自动控制的操作等,都会应用自动控制理论和微电子技术,自动化生产时, 信息的处理与交换、运算、判断、决策和存取等,都会应用信息处理技术与计算机。随着机械制造业在世界市场的发展,机械技术由机械化向自动化发展,可以判断,机械制造业与我国的自动化技术紧密相连,为以后更好地发展主要依靠科学依赖知识。 2.3发展投资少、见效快成本低自动化 技术 发展成本低自动化技术,前景广、见效快、投资省、潜力大,有利于提高自动化度,可以收到事半功倍的效果,是我国现代化发展的需求,从发达国家工业的发展历史看,机械制造自动化技术的实现是由不好到更好、由低到高的过程。我国也可以引进国外的机械自动化技术,使自动化技术在世界领域上更好地发展。我国机械制造业的企业采用大量的设备,在发展先进的机械制造自动化技术时要以原有的设备为基础,合理调整企业的数控机床分布尽量增添些数控设备,引用计算机技术,它的到来为网络化的生产管理环境创造了发展空间,特别促进了高科技机械自动化生产技术与先进网络虚拟技术的高度融合,形成了人机交互式控制生产管理的全新方式。充分发挥计算机自动化管理的优势,共同构成一个“以人”为心;“以信息自动化”为先导;为机械制造业建立一个自动化的单元系统,为我国机械制造自动化技术发展提供投资少;见效快;效益高的应用,为我国机械自动化技术在以后的发展提供有效的途径。 2.4根据我国的国情,进一步发展先进的自动化技术 目前,我国的自动化技术还处于初级阶段,生产力水准、国民素质、财力、经济与国内外的国家的发展存在一定的差距,在我国这种国情下,机械自动化技术应用计算机集成制造系统的全盘自动化、高度自动化,并没有具备基础技术、投资能力和经验。所以,是不是发展全盘自动化、高度自动化CIMS技术, 相关人员一定要谨慎处理。我国机械制造企业使用水准比较低、机床装备极少的自动化技术,不但在数量上与发达国家有一定的差距,且与发达国家自动化技术在品种上、质量上、使用上的水准有差距。在这种国情下,我国制造企业在生产锻造、冲压、焊接、装配、铸造、热处理时,要合理采用自动单机和自动线的技术,使企业在经济取得一定的效益,生产较多的品种要采用快速调整的设备,以便于更换主轴箱机床自动线,从而实现成组自动化,生产小批件时,先让技术人员进行推广, 合理地采用数控进行加工,可以使机械自动化技术在世界领域取得更好的经济效果。 3、结束语 总而言之,我国机械制造业发展应用自动化技术, 不但要起点高, 瞄准世界先进水准, 包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术,而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术, 坚持提高与普及相结合的方针, 我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。在我国完成无人化的工厂将恐怕不是机械制造业的主要发展模式, 也不是机械自动化技术发展应用当务之急的事。这就是中国的机械自动化技术发展之路。 机械制造技术论文:关于技术和机械制造的抒情形式 情表意系统始终是一个引人瞩目的文化门类。庞大的抒情话语部族之中,呼号、诅咒、祈祷无不表述了强烈的激情;相形之下,抒情诗的独特意义在于拥有一批规范的美学形式。这不仅可以追溯到诗言志、或者诗缘情的悠久传统,而且还包含了一批持续地承传沿袭的抒情诗格律。这些美学形式有效地集结和凝聚了种种情绪冲动,使之成为一个有力的声音。诗人为什么字雕句琢,呕心沥血?抒情诗的美学形式赋予字句奇异的魔力。 如果人们开始考察抒情诗美学形式的缘起,那么,人们不得不追溯至抒情类别的历史。初期的抒情类别显明,诗、歌、舞是同源的。《今文尚书·尧典》之中有一段著名的证明:诗言志,歌永言,声依永,律和声;八音克谐,无相夺伦,神人以和。朱自清在《诗言志》一文之中解释说:这里有两件事:一是诗言志,二是诗乐不分家。(1)朱自清认为,这与初民生活的文化环境息息相关: ……以乐歌相语,该是初民的生活方式之一。那时结恩情,做恋爱用乐歌,这种情形现在还常常看见;那时有所讽颂,有所祈求,总之有所表示,也多用乐歌。人们生活在乐歌中。乐歌就是乐语,日常的语言是太平凡了,不够郑重,不够强调的。明白了这种乐语,才能明白献诗和赋诗。这时代人们还都能歌,乐歌还是生活里重要节目。(2) 考察中国古代戏曲的时候,王国维从中另一个方面谈论到诗、歌、舞与古代敬神祭祀的关系:歌舞之兴,其始于古之巫乎?巫之事神,必用歌舞。(3)这很大程度地解释了抒情类别的共同起源。一个更为普遍的意义上,朱光潜甚至认为,诗和歌的同源是世界诗史的公例。按照他的区分,诗的进化历史可以分为四个时期: 一、 有音无义时期。这是诗的最原始时期。诗歌与音乐跳舞同源,公同的生命在节奏。歌声除应和乐舞节奏之外,不必含有任何意义。原始民歌大半如此,现代儿童和野蛮民族的歌谣也可以作证。 二、 音重于义时期。在历史上诗的音都先于义,音乐的成分是原始的,语言的成分是后加的。诗本有调而无词,后来才附词于调;附调的词本来没有意义,到后来才逐渐有意义。词的功用原来仅在应和节奏,后来文化渐进,诗歌作者逐渐见出音乐的节奏和人事物态的关联,于是以事物情态比附音乐,使歌词不惟有节奏音调而且有意义。较进化的民俗歌谣大半属于此类。…… 三、 音义分化时期。这就是民间诗演化为艺术诗的时期。诗歌的作者由全民众变为自成一种特殊阶级的文人。文人做诗在最初都以民间诗为蓝本,沿用流行的谱调,改造流行的歌词,力求词藻的完美。文人诗起初大半仍可歌唱,但是重点既渐由歌调转到歌词,到后来就不免专讲究歌词而不复注意歌调,于是依调填词时期便转入有词无调时期。到这个时期,诗就不可歌唱了。 四、 音义合一时期。词与调既分立,诗就不复有文字以外的音乐。但是诗本出于音乐,无论变到什么程度,总不能与音乐完全绝缘。文人诗虽不可歌,却仍须可诵。歌与诵所不同的就在歌依音乐(曲调)的节奏音调,不必依语言的节奏音调;诵则偏重语言的节奏音调,使语言的节奏音调之中仍含有若干形式化的音乐的节奏音调。音乐的节奏音调(见于歌调者)可离歌词而独立;语言的节奏音调则必于歌词的文字本身上见出。文人诗既然离开乐调,而却仍有节奏音调的需要,所以不得不在歌词的文字本身上做音乐的工夫。诗的声律研究虽不必从此时起,却从此时才盛行。……(4) 当然,诗的历史上音义之争并非一蹴而就。中国古典诗词之中词的兴盛可以视为音乐的一次复活。词是诗之后一种后起的抒情诗形式,因而称之为诗馀;词源于配乐的歌词,起初的词人是按照乐谱的音律节拍填词。词的形成再度证明了音乐对于诗的顽强支配。不少事例表明,音乐并未很快消失在诗的文字推敲之中;相反,音乐扮演了人们享受诗的中介--或者说,音乐的中介使诗有可能成为一种文化娱乐: 开元中,诗人王昌龄、高适、王之焕齐名。……一日天寒微雪,三诗人共诣旗亭贳酒小饮,忽有梨园伶官十数人登楼会宴。……昌龄等私相约曰:我辈各擅诗名,每不自定其甲乙。今者可以密观诸伶所讴,若诗入歌词之多者,则为优矣。俄而一伶拊节而唱,乃曰:寒雨连江夜入吴,……昌龄则引手画壁曰:一绝句。寻又一伶讴之曰:开箧泪沾臆,……适则引手画壁曰:一绝句。寻又一伶讴曰:奉帚平明金殿开,……昌龄则又引手画壁曰:二绝句。之焕自以得名已久,因谓诸人曰:此辈皆潦倒乐官,所唱皆巴人下里之词耳。岂阳春白雪之曲,俗物敢近哉!因指诸妓之中最佳者曰:待此子所唱,如非我诗,吾即终身不敢与子争衡矣。脱是吾诗,子等当须列拜床下,奉吾为师。因欢笑而俟之。须臾,次至双鬟发声,则曰:黄河远上白云间,……之焕即揶揄二子曰:田舍奴,我岂妄哉!因谐大笑。 --《集异记》 叶梦得云:柳耆卿为举子时,多游狭邪,善为歌辞,教坊乐工,每得新腔,必求永为辞,始行于世,於是声传一时。余仕丹徒,尝见一西夏归朝官云:凡有井水处即能歌柳词。 --《避暑录话》 尽管音乐与诗如此亲密,但是,最后的分裂仍然不可避免。这是为什么?专职诗人的出现或者乐谱的失传均是一些著名的解释。然而,无论是话语还是音乐,两种形式的成熟同时还意味了音和义的冲突逐步加剧。对于诗人说来,乐谱的音律可能成为一种束缚拘禁了语义的自由表达。苏珊·朗格曾经揭示了音乐对于话语的压抑和吞噬:当歌唱中一同出现了词与曲的时候,曲吞并了词,它不仅吞掉词和字面意义上的句子,而且吞掉了文学的字词结构,即诗歌。虽然歌词本身就是一首了不起的诗,但是,歌曲绝非诗与音乐的折衷物,歌曲就是音乐。苏珊·朗格看来,一首完美的诗时常抵制音乐的收编,诗的背后存在一种不可放弃的文学形式;反之,一些二流的诗更易于皈依音乐,成为音乐的组成部分。(5)这个意义上,诗--真正的诗--最终还是选择 了语言。 当然,诗并没有遗忘音乐产生的附加值。技术与机械制造的抒情形式,语言许可的范围之内,诗竭力保存音乐的遗迹。这即是诗的格律。韵母、平仄、节奏、句式,这些元素均是诗的格律产生起伏和复沓的组织手段。诗的格律制造的声音美学表明,音乐仍然潜伏于语言之中;或者说这是以语言为素材的音乐。 机械制造技术论文:技术与机械制造的抒情形式 抒情表意系统始终是一个引人瞩目的文化门类。庞大的抒情话语部族之中,呼号、诅咒、祈祷无不表述了强烈的激情;相形之下,抒情诗的独特意义在于拥有一批规范的美学形式。这不仅可以追溯到诗言志、或者诗缘情的悠久传统,而且还包含了一批持续地承传沿袭的抒情诗格律。这些美学形式有效地集结和凝聚了种种情绪冲动,使之成为一个有力的声音。诗人为什么字雕句琢,呕心沥血?抒情诗的美学形式赋予字句奇异的魔力。 如果人们开始考察抒情诗美学形式的缘起,那么,人们不得不追溯至抒情类别的历史。初期的抒情类别显明,诗、歌、舞是同源的。《今文尚书·尧典》之中有一段著名的证明:诗言志,歌永言,声依永,律和声;八音克谐,无相夺伦,神人以和。朱自清在《诗言志》一文之中解释说:这里有两件事:一是诗言志,二是诗乐不分家。(1)朱自清认为,这与初民生活的文化环境息息相关: ……以乐歌相语,该是初民的生活方式之一。那时结恩情,做恋爱用乐歌,这种情形现在还常常看见;那时有所讽颂,有所祈求,总之有所表示,也多用乐歌。人们生活在乐歌中。乐歌就是乐语,日常的语言是太平凡了,不够郑重,不够强调的。明白了这种乐语,才能明白献诗和赋诗。这时代人们还都能歌,乐歌还是生活里重要节目。(2) 考察中国古代戏曲的时候,王国维从中另一个方面谈论到诗、歌、舞与古代敬神祭祀的关系:歌舞之兴,其始于古之巫乎?巫之事神,必用歌舞。(3)这很大程度地解释了抒情类别的共同起源。一个更为普遍的意义上,朱光潜甚至认为,诗和歌的同源是世界诗史的公例。按照他的区分,诗的进化历史可以分为四个时期: 一、 有音无义时期。这是诗的最原始时期。诗歌与音乐跳舞同源,公同的生命在节奏。歌声除应和乐舞节奏之外,不必含有任何意义。原始民歌大半如此,现代儿童和野蛮民族的歌谣也可以作证。 二、 音重于义时期。在历史上诗的音都先于义,音乐的成分是原始的,语言的成分是后加的。诗本有调而无词,后来才附词于调;附调的词本来没有意义,到后来才逐渐有意义。词的功用原来仅在应和节奏,后来文化渐进,诗歌作者逐渐见出音乐的节奏和人事物态的关联,于是以事物情态比附音乐,使歌词不惟有节奏音调而且有意义。较进化的民俗歌谣大半属于此类。…… 三、 音义分化时期。这就是民间诗演化为艺术诗的时期。诗歌的作者由全民众变为自成一种特殊阶级的文人。文人做诗在最初都以民间诗为蓝本,沿用流行的谱调,改造流行的歌词,力求词藻的完美。文人诗起初大半仍可歌唱,但是重点既渐由歌调转到歌词,到后来就不免专讲究歌词而不复注意歌调,于是依调填词时期便转入有词无调时期。到这个时期,诗就不可歌唱了。 四、 音义合一时期。词与调既分立,诗就不复有文字以外的音乐。但是诗本出于音乐,无论变到什么程度,总不能与音乐完全绝缘。文人诗虽不可歌,却仍须可诵。歌与诵所不同的就在歌依音乐(曲调)的节奏音调,不必依语言的节奏音调;诵则偏重语言的节奏音调,使语言的节奏音调之中仍含有若干形式化的音乐的节奏音调。音乐的节奏音调(见于歌调者)可离歌词而独立;语言的节奏音调则必于歌词的文字本身上见出。文人诗既然离开乐调,而却仍有节奏音调的需要,所以不得不在歌词的文字本身上做音乐的工夫。诗的声律研究虽不必从此时起,却从此时才盛行。……(4) 当然,诗的历史上音义之争并非一蹴而就。中国古典诗词之中词的兴盛可以视为音乐的一次复活。词是诗之后一种后起的抒情诗形式,因而称之为诗馀;词源于配乐的歌词,起初的词人是按照乐谱的音律节拍填词。词的形成再度证明了音乐对于诗的顽强支配。不少事例表明,音乐并未很快消失在诗的文字推敲之中;相反,音乐扮演了人们享受诗的中介--或者说,音乐的中介使诗有可能成为一种文化娱乐: 开元中,诗人王昌龄、高适、王之焕齐名。……一日天寒微雪,三诗人共诣旗亭贳酒小饮,忽有梨园伶官十数人登楼会宴。……昌龄等私相约曰:我辈各擅诗名,每不自定其甲乙。今者可以密观诸伶所讴,若诗入歌词之多者,则为优矣。俄而一伶拊节而唱,乃曰:寒雨连江夜入吴,……昌龄则引手画壁曰:一绝句。寻又一伶讴之曰:开箧泪沾臆,……适则引手画壁曰:一绝句。寻又一伶讴曰:奉帚平明金殿开,……昌龄则又引手画壁曰:二绝句。之焕自以得名已久,因谓诸人曰:此辈皆潦倒乐官,所唱皆巴人下里之词耳。岂阳春白雪之曲,俗物敢近哉!因指诸妓之中最佳者曰:待此子所唱,如非我诗,吾即终身不敢与子争衡矣。脱是吾诗,子等当须列拜床下,奉吾为师。因欢笑而俟之。须臾,次至双鬟发声,则曰:黄河远上白云间,……之焕即揶揄二子曰:田舍奴,我岂妄哉!因谐大笑。 --《集异记》 叶梦得云:柳耆卿为举子时,多游狭邪,善为歌辞,教坊乐工,每得新腔,必求永为辞,始行于世,於是声传一时。余仕丹徒,尝见一西夏归朝官云:凡有井水处即能歌柳词。 --《避暑录话》 尽管音乐与诗如此亲密,但是,最后的分裂仍然不可避免。这是为什么?专职诗人的出现或者乐谱的失传均是一些著名的解释。然而,无论是话语还是音乐,两种形式的成熟同时还意味了音和义的冲突逐步加剧。对于诗人说来,乐谱的音律可能成为一种束缚拘禁了语义的自由表达。苏珊·朗格曾经揭示了音乐对于话语的压抑和吞噬:当歌唱中一同出现了词与曲的时候,曲吞并了词,它不仅吞掉词和字面意义上的句子,而且吞掉了文学的字词结构,即诗歌。虽然歌词本身就是一首了不起的诗,但是,歌曲绝非诗与音乐的折衷物,歌曲就是音乐。苏珊·朗格看来,一首完美的诗时常抵制音乐的收编,诗的背后存在一种不可放弃的文学形式;反之,一些二流的诗更易于皈依音乐,成为音乐的组成部分。(5)这个意义上,诗--真正的诗--最终还是选择了语言。 当然,诗并没有遗忘音乐产生的附加值。语言许可的范围之内,诗竭力保存音乐的遗迹。这即是诗的格律。韵母、平仄、节奏、句式,这些元素均是诗的格律产生起伏和复沓的组织手段。诗的格律制造的声音美学表明,音乐仍然潜伏于语言之中;或者说这是以语言为素材的音乐。 2 20世纪新诗的诞生是中国文学史的一个议论纷纷的话题。迄今为止,新诗的成就与缺陷一言难尽;我仅仅想从一个事实开始--新诗毁弃了古典诗词的格律。无论是对于抒情诗的形式演变史还是围绕诗的艺术社会学,这个事实的后果都是意味深长的。 显然,新诗的诞生是世纪之初白话文运动的组成部分之一。人们可以说,新诗与白话文运动的主旨是一致的。让诗重返民众,让诗回归引车卖浆之徒中间,这是倡导新诗的一个首要目的。摧毁佶屈聱牙的句子,恢复清新质朴的文风,这同样是新诗的旗帜。胡适在《谈新诗》之中说:形式上的束缚,使精神不能自由发展,使良好的内容不能充分表现。若想有一种新内容和新精神,不能不先打破那些束缚精神的枷锁镣铐。因此,中国近年的新诗运动可算得是一种’诗体的大解放’。因为有了这一层诗体的解放,所以丰富的材料,精密的观察,高深的理想,复杂的感情,方才能跑到诗里去。五七言八句的律诗决不能容丰富的材料,二十八字的绝句决不能写精密的观察,长 短一定的七言五言决不能委婉达出高深的理想与复杂的感情。(6)从二三十年代的文艺大众化到四十年代的工农兵方向,拒绝和打击精神贵族始终是新诗念兹在兹的主题。然而,不无讽刺意味的是,20世纪之末的新诗还是收缩到一个极为狭小的区域之内。尽管诗人时常为自己制造某种君临天下的骄傲--诗依然被形容为文学的皇冠;但是,这一切越来越像一个自我安慰式的夸张。一方面,人们对于诗日益冷漠,读诗的人日益稀少;另一方面,许多诗正在变为一种怪异的语言织体,或者一种无解的谜语。必须说明,上述的形容并没有隐含贬斥新诗的意味--新诗的现状包含了众多复杂的历史原因,同时,新诗的现状仍然潜藏了强烈的反抗主题;我想指出的仅仅是这一点:新诗与大众相互离异的原因是否与格律的丧失有关? 五十年代之后,对于新诗的非议不绝于耳。相对于传统的古典诗词,新诗似乎缺乏诗味;相对于市井或者田间的大众,新诗又过于深奥--新诗的魅力甚至远远不如地方戏曲。曾经以诗人和革命领袖的双重身分提出一个救助的方案:在民歌与古典诗词的基础之上发展新诗。没有对这个方案进行详细的解释,但是,人们可以发现,民歌与古典诗词的共同之处即是--可诵可咏。很大程度上,音乐是聚集大众的有力形式。许多人或许还记得一个有趣的事例:语录歌。不论这个事件的动机如何,谱曲之后的语录口口相传--这些抽象的论述因为乐曲而嵌入人们的记忆。五六十年代,一批适于朗诵的政治抒情诗试图建立某种新型的音律;但是,这批诗的宏大政治主题以及登高而呼的广场效果均已破产。这种大型形式以及汹涌的激情多半被目为一种浮夸的姿态而遭到抛弃。 七十年代末期至八十年代的中国新诗--起初被命名为朦胧诗--并没有对音律问题予以足够的关注。这一批诗的焦点集中于象征性意象与语义的探索。意象的迭加、共置及其张力以及语言的多义、矛盾、暧昧无不得到诗人的精心考虑。许多时候,诗人试图发现种种隐秘的语言可能以及因此而显现的精神可能。然而,这种诗是看的,而不是听的;这种诗的文本意义远远超出了音乐意义。八十年代后期至九十年代,一批校园诗人提出了口语与日常两个范畴抗拒朦胧诗的艰涩。这与其说是返回大众,不如说折向了一种玩世不恭美学风格--这种美学风格拥有另一批哲学传统。这种口语与日常和大众对于诗的期待相距遥远。总之,20世纪后期的新诗仅仅活跃于精英圈子之中。无论是朦胧诗还是口语派,这些美学分歧均是精英圈子的内部话题。 我愿意重复一个结论:这里的精英圈子不是一个天生的贬义词;或者说,臧否世纪之末的中国新诗不是我的兴趣所在。我所企图引申出的一个事实是:世纪之末的中国新诗已经无力承担大众的抒情形式。对于文学说来,这种抒情形式空缺。 3 大约是八十年代初期,盒式磁带、日本的三洋牌录音机和邓丽君的歌曲共同侵入了中国社会。磁带和录音机产生的话题是海外的电器水准和走私问题,邓丽君的歌曲引出的概念是气声和靡靡之音。没有多少人预见到,一种新型的抒情形式正在电子技术的协助之下悄悄地完成。文化生产掀开了新的一页。音乐工业--这是两个相距遥远的概念奇异地联合--暗示了这种文化生产的可观效率。无论如何评价这种现象, 特别是--无论诗人如何表示不屑,人们都该承认,流行歌曲已经全面占据了抒情诗空出的位置。诗依然门可罗雀,流行歌曲却如火如荼。诗人依然一只笔、一张纸,冥思苦吟,他们的心血之作印刷之后在纸张的世界小范围地传颂;相形之下,流行歌手拥有现代的生产方式。他们在设备精良的录音棚里一句一句地录音;经过机械复制、外表包装和声势浩大的广告宣传,磁带和激光唱片进入大大小小的商店,吸引住无数歌迷。后者显然表明了电子技术、机械和市场联手之后的不凡能量,同时也证明了音乐的抒情意义。现今,一些著名的歌手已经篡夺了诗人的声望而成为社会的偶象。谁还会为北岛、舒婷或者另一些诗人发狂呢?人们千方百计地得到的是张学友、罗大佑或者那英、田震的签名。的确,现今人们的引经据典不再摘引唐诗宋词,流行歌词的引用率大幅度上升。潇洒走一回、一张旧船票、心太软、爱拼才会赢、把根留住--诸如此类的歌词朗朗上口。这是一个文化转折的标志。 当然,从抒情诗到流行歌,文化的转折背后潜藏了一个生活方式的转折。对于六七十年代出生的一代说来,录音机、磁带、激光唱片已是日常之物。一副耳机,一个别在腰上的小型录音机,这是他们形象的组成部分。拥有某些歌手的磁带是与名牌T恤衫、跑车、耐克鞋相辅相成的生活用品。这时,享受流行歌曲是一种不可或缺的时髦。这是一代人的文化标记。这一代人不会继续将内心寄寓在寒蝉凄切,对长亭晚,骤雨初歇或者卑鄙是卑鄙者的通行证,高尚是高尚者的墓志铭这样的句子之中,他们宁可唱《驿动的心》或者《我是一只来自北方的狼》抒发心中的愁绪与豪情。无论是失恋、乡愁、怀念还是祈愿、友谊、感叹,流行歌曲已经将词与曲融为一体;词的浅显与曲的单纯恰如其分地喻示了他们的心情。无疑,这里的曲包含了歌手的嗓声。磁性的,明亮的,沙哑的,绵软的,不同的嗓音形成的声音形象--其中相当程度地包含性的魅力,例如,人们完全可以听出男性的诱惑或者女性的柔媚--远比诗人制造的文字形象更富于感性。由于机械、歌手的感性效果和磁带发行商的有效操作,这种新型的抒情形式终于将诗抛到了边缘。我曾经在《隐蔽的成规》之中如此描述二者的交替: 多数流行歌曲歌词平庸,主题浮浅,但是,它们势不可挡地掠走了大部分诗的潜在读者,无可置疑地占有休闲和娱乐行业的绝大多数股份。这与其说是流行歌曲的语言胜利,不如说是流行歌曲传播媒介的胜利。诗拘囿于诗人写作、出版物与读者的传统循环,这是诗的圈子。相对地说,流行歌曲具有远为强大的发行网络。经过音乐合成,流行歌曲进入了电子媒介系统。目前,文字出版物的传播功能、动用的资金以及回收的利润无法与电子媒介系统相提并论。考虑到巨大的投资与相应的回报率,电子媒介系统的运作更大程度地植根于市场体系。从主创人员的经济报酬、歌手的包装到作品的广告宣传、演唱形式,流行歌曲的声势和复盖率是诗所不可比拟的。无论是批量生产、产品宣传、传播手段还是赢利数额,流行歌曲与诗分别属于不同的类型。如果说前者拥有了工业社会的机械生产能力并且成为市场的宠儿,那么,后者更像是即将过时的手工业产品,精致而又乏人问津。的确,流行歌曲因为市场体系的中介而有机地纳入以经济为主导的国家发展模式;相对地说,诗恰恰在这里脱钩了。(7) 相对于诗的文字形象,歌的激动人心在于--这是一种直面相向的艺术。通常,歌手与听众共处于同一时空现场;他们的嗓声和旋律即刻主宰着听众的情绪。这是一种取消了中介物的交流与共振,歌手与听众之间的波动幅度在互动之中愈演愈烈。从环绕篝火的咏唱到广场上的音乐集会,统一的时间和空间保证了歌唱的艺术社会学。即使是华丽的现代大剧院,这种形式依然不变。然而,录音机、磁带、激光唱片的出现肢解了广场上的音乐集会。歌手周围的听众已经解散,可是,高保真的机械仍然维持了听众与歌手直面相向的现场感。听众可以根据自己的意愿选择听歌的时间和空间--可以在寓所里,汽车里,或者在步行的时候;他还可以戴上耳机,没有任何干扰地独享某一个歌手。人们必须承认,电子技术重新设计了艺术。机械制造了现场感与个人化的奇妙平衡之后,流行歌曲得到了最大面积的传播。这时,多数人已经没有必要聚精汇神地注视攀援在语言巅峰的诗人了,明丽流畅的歌声构成了标准化的抒情模式。 然而,如同一些人已经察觉的那样,电子技术制造 的抒情恰恰在现场感与个人化表象的背后阉割了此刻与个性。磁带里播放的是录音棚之中合成的、并且由机械大量复制的歌声;这里没有即兴的灵感,没有此时此地的血肉与神经。歌声的节奏、高低以及情绪的饱满程度不会因为听众置身的真正现场而产生任何改变。即使录音带里的歌咙如痴如醉,这仅仅是机械对于人的应付。如果人们抱怨纸张上的诗没有此刻的滚烫和悲恸,那么,机械规定的抒情情境又能好到哪里去呢? 相对于诗所流传的精英圈子,流行歌终于拥有了抒情大众。然而,这个大众已经不能形象地想象为广场之上的汹涌人流;这个大众仍然匿名地分散于社会的各个角落,他们仅仅是由于市场和机械的组织而成为大众。换言之,这个大众不是一个抽象的主体,也不是一批直面相向地汇聚起来的芸芸众生,这个大众的形成象征了型号相近的电子机械产品与跨地区市场产生的社会组织能力--这个大众是电子技术、机械与市场共同开发出来的。这时,大众无宁说是消费体系的一个组成部分。显然,这个大众的分布范围极大地超出了歌手的真实嗓声所能复盖的区域。如果人们意识到,这个大众可能是跨民族、跨国界的,那么,人们就会意识到电子技术、机械与市场的社会动员能量。 这个意义上,流行歌曲不仅是一种抒情,同时还是一种消费--一种电子技术和机械组织的消费。然而,如果人们将这种消费想象为纯粹的自由交易,那就错了。无论是电子技术和机械的先进与否还是市场开拓的成功与否,无论是民族、国家的边界还是种族、性别、经济利益、文化圈所制造的意识形态,这些因素都将共同加入流行歌曲的消费,制造种种权力、主宰、压抑或者边缘、反抗、哗变。为什么是麦当娜、杰克逊或者毛宁、张惠妹而不是别的歌手?决定这一切的绝不仅仅是音乐美学。从文化资本的权势、技术优势与文化控制的关系到后殖民时代的文化入侵,这些故事或隐或显地藏身于音乐美学背后,甚至成为主导因素。的确,抒情意味的是一种自然流露;但是,种种权力的介入正在重塑人们的自然流露方式;最为成功的介入恰恰是隐去了外在形式而将权力意志改造为自然流露。 许多人毫无戒意地接受了电子技术、机械和市场制造的抒情形式,并且认定这是一种个性。然而,这种伪个性正在催生一大批标准化的抒情模式。因此,一位音乐评论家多少有些夸张地描述了流行音乐正在制作的同质文化: 流行是什么?流行是一股世界性的整合力量。刮过之处即宣告占领、宣告同化。同样地,流行音乐是一种世界艺术。我们不要为某位艺术家是美国人或中国人所迷,在这个领域里,国家和民族概念已经悄悄地被置换了。节奏布鲁斯不是什么美国音乐,中国摇滚也不是什么中国音乐,不管你乐不乐意承认,世界各地的流行音乐,都是同一个一体化的音乐。 说流行音乐是一种世界艺术,还有另外一层涵义:关于流行音乐的听众,恰当地说不是中国人或美国人,一针见血的说法应该是世界人。它所暗示的,是一批世界子民的出现:新人类,新新人类,X一代、N一代、酷一代,网虫、歌迷、新潮消费者……不管生活在中国或美国,这些新人群具有相近的生活内容:听一样的歌,看一样的电影,玩一样的时尚,上网、泡吧、蹦迪、追星,吃麦当劳或肯德基;或者还有一些人,更有着彼此相似的工作内容,比如都在外资企业、星级酒店、外贸单位、跨国集团工作,其知识、文化、环境、管理,有着同样的国际化背景。而在说到城市时尚时,即使不一样的国家消费不一样的文化产品(如中国人听的是张惠妹,不是麦当娜),这不一样里也有着一样的最新世界潮流的骨血。(8) 或许,现在人们可以集中地考察一下,某种电子机械设备如何在新型的抒情形式之下将个性表现、欲望、商业、时尚消费、娱乐奇特地绞在一起,以至于风靡一时--这里,我指的是的卡拉OK。 4 现今看来,人们具有充分的理由将卡拉OK形容为一种了不起的机器。卡拉OK源于日本,不久之后即侵入到台湾、香港、南韩和中国大陆等地。麦克风,音箱,伴奏机,电视机--一个如此简单的机械设备竟然风行于如此之多的国家和地区,这的确令人惊奇。卡拉OK是一种典型的户内运动;歌厅,包厢是通常的演唱场所,另一些时候,卡拉OK还会成为家庭内部的自娱自乐。 可以毫不夸张地说,这种机器的首要意义是发现了人们的歌唱欲望。如果没有卡拉OK的怂恿,多数人并不清楚自己竟然如此地企盼一展歌喉。唱是一种巨大的快感。这种形式与抒怀言志之间的关系埋没已久。引吭高歌的古老激情隐藏于内心深部,一如坚冰之下的潜流。自从歌唱由一种原始的抒情方式转变为职业演技之后,歌唱渐渐地被视为舞台上的正式表演。除了少数民族或者一些偏远地区,文化习俗的训练已经使多数人不习惯于当庭纵声高唱。他们温文尔雅,谦恭礼让,率性而歌不啻于一种失态。另一方面,相对于众多职业歌手的宛转歌喉,他们的嗓音显得干涩、粗野、未经训化,令人自惭形秽。现在,卡拉OK终于突破了这种文化僵局;歌唱重新回到了大众的日常生活之间。流行歌曲倾倒了大众之后,卡拉OK进而将抒情形式从听转向了唱,这的确是一个重要的转折。表现自我--这个源于某些激进诗人的口号因为卡拉OK而意外地突然实现了。 卡拉OK如何有效地掩盖生疏的歌唱技巧可能产生的窘迫?机械的伴奏可以为所有的嗓门保驾护航。经过卡拉OK的伴奏机处理,歌曲的节奏简化了。如果说清唱是一种图穷匕首见的考验,那么,卡拉OK有助于人们顺利地跟随节拍,即使出现某些走调也不至于倾斜过度。麦克风轻易地放大了未经训练的嗓音,改装过的嗓音浑厚、悠扬、富于穿透力。如果人们遗忘了歌词,电视屏幕会及时地予以提示。如果某些人因为突如其来的怀旧之情而企图唱一曲过时已久的老歌,电子点歌系统决不会让人失望。总之,卡拉OK自动地清除了一切障碍而将歌唱变为一种机器对于歌手的伺候。机器将歌唱从职业歌手那里夺回,五音不全的人也拥有了上台表演的勇气和机会。至少在某一方面,理论家有理由把这种状况形容为文化民主。机器协助人们意外地发现自己的音乐天赋,这是一种令人快慰的经验。卡拉OK如此彻底地调动了人们演唱的积极性,以至于许多人常常固执地把麦克风握在自己的手中而不愿意转让给他人。当然,这时的人们不会意识到,这是电子技术和机械性能规定的抒情,技术和机械才是歌唱之中的真正主角。 一个虚幻的强大主体就这样建立起来了。由于电子机械设备的衬托,人们明确地感了自己的优美和宏亮。这甚至不必经过某种想象性的转换,机械直接地改善和扩充了人们的身体器官。人们将机械当成自己的一部分能力之后,艺术终于变得容易了。这无疑隐含了某种成功之感。卡拉OK的演唱形式再度从外部巩固了这种成功之感。多数人没有机会手执麦克风登台接受他人的仰视,卡拉OK同时赋予了歌唱者的中心位置。这时,人们渐渐明白这一套机械设备为什么深得宠爱了。 卡拉OK一方面完成了主体幻象,另一方面却紧密地织入消费之网。换一句话说,消费恰是完成主体幻象的具体步骤。通常,配备了卡拉OK歌舞厅是酒店的依附部分。这是宴会之后的娱乐场所,或者是寂寞旅人的消遣之地。当然,也有不少顾客直奔卡拉OK歌舞厅。卡拉OK往往设于包厢之内,包厢之内同时还备有茶水、饮料、果盘以及各种小点心。这种世俗的气氛当然只适合流行歌曲--这里的音乐早就与身著晚礼服的指挥家以及辉煌的大型交响乐分道扬镳了。卡拉OK的包厢是封闭型的,时常形成某种私密的气息;因此,某些卡拉OK包厢同时是色情活动的空间。许多人来到卡拉OK包厢仅仅是为了放松情绪,另一些人相约到卡拉OK包厢来谈生意--这时的卡拉OK包厢如同传统的茶馆。还有一些卡拉OK设在歌舞厅的大堂,大堂的演唱具有更多的表演气氛。这时,众多顾客的演唱不知不觉地产生了某种竞争的意味。歌舞厅大堂里的演唱有时与另一些顾客的跳舞相伴;但这种舞蹈仅仅是依 据流行歌曲的节拍而与歌曲的内在情绪无关。总之,卡拉OK更像是一种轻音乐形式之下的快乐聚会;这种联欢背后的抒情意味已经十分程式化了。卡拉OK周围的消费活动正在将抒情艺术改造为一种无伤大雅的娱乐。因为某一首风格忧伤的歌曲而悲哀,或者由于某一段情意绵绵的对唱而心猿意马,这都是愚蠢的表现--这里的抒情已经空洞化了。 那些徘徊在语言巅峰的诗人发掘到了什么?一个美妙的词汇闪电般地从意识之中掠过,诗人疾速地捕获这个词汇;于是,一个遥远的可能突然实现,新的天空打开了。这是诗人陶醉的极乐之境,以至于他们甚至不想回头看一看他们是否还有追随者。相形之下,流行歌曲多半是一种现有心情的收集;一种没有新意的感喟与幽然倾诉。但是,后者是在机械设备的强力伴奏之下唱出来的,计算机程序编就的节奏规约了人们的内心起伏。无形之间,人们的抒情如同受制于统一的口令。就在诗人们殚精竭虑地摆脱雷同、向往独异的时候,卡拉OK已经在电子技术与机械的协助之下建立了风格相仿的抒情帝国。 5 MTV--Music Television的缩写--是一种新兴而迷人的艺术类别。MTV显现于电视屏幕,时常是诗、歌、舞三位一体的。电视的喇叭之中播放着歌声和乐曲,歌词打在电视屏幕的下沿,屏幕的中央是种种影像片断的跳跃性地闪现--这即是MTV的经典形式。这似乎是在一个新的技术条件之下重新回到了诗、歌、舞同源的的环境,然而,这已经不是言之不足故嗟叹之,嗟叹之不足故永歌之,永歌之不足,不知手之舞之,足之蹈之也的情不自禁了。导演恰恰是借助新的技术条件精心地构思了言、歌、舞三者的崭新关系。MTV的诗、歌、舞三者共同形成的是一种似真似幻的梦境,一种镜花水月式的飘渺与奇观异景的结合。因此,MTV的抒情形式既源远流长,同时又寓含了电子时代的风格。这个意义上,MTV迅速地成为时代的宠儿。正如劳伦斯·格罗斯伯格发现的那样,MTV承担了许多不同寻常的功能:它不仅销售广告产品而且也销售生活方式和消费倾向;它不仅销售唱片而且也销售录像;它销售形象和经过包装的趣味;它也销售观众。(9) 一些资深的古典音乐信徒时常不失时机地表示了对于MTV的不屑。他们心目之中,音乐必须置于诗、歌、舞的核心;同时,无标题音乐才是纯粹的艺术。因此,他们认为MTV笨拙地以歌词和影像注释音乐,这是黔驴技穷的表现。音乐的境界必须仅仅是听--人们在听之中辩识一系列音响的高低、组合、旋律、均衡、对称以及实现这一切的技巧。试图在一系列音响之中找到模仿的现实原型--诸如鸟鸣,风声,水声,战场上的呐喊,如此等等--是一种相对低级的品味。 如今人们有理由说,这种观点多少忽略了一个事实:电子技术正在为多种传播媒介的联合提供前所未有的可能。这个事实不仅对于传统的音乐准则提出了挑战,同时,这个事实还改写了音乐与其他艺术类别的关系,改写了艺术进入社会循环的轨迹,改写了抒情作品--无论是诗的意义上还是音乐的意义上--的销售记录。这个意义上,传统的蔑视可能错过某些重要的文化动向。这里,我企图从三重不同的视野分别考察MTV的某些特征。 首先,我想提到的是MTV之中身体影像的意义。无疑,MTV之中的影像形形色色;例如残墙,断桥,老屋,摩天大楼,车水马龙的立交桥,大雨瓢泼之下的湖面,天空的云絮,如此等等。尽管如此,许多MTV之中的核心影像还是人物--通常是一个正在唱歌的俊俏的年轻歌手。他或者她或歌或舞的同时摆出种种姿态、造型表示肢体语汇。哀愁的眼神,娇媚的轻笑,似嗔似怨的表情,雾霭之中飘移的身姿,拥膝而坐的无望等待,月色溶溶之中孤独的背影,这些均是身体表述的诱人涵义。不可否认,许多MTV之中的身体影像程度不同地寓含了性的诱惑。某些女性歌手服装暴露,她们的舞姿和表情包含了大胆的挑逗。这有效地弥补了流行歌曲的平庸歌词,增添了某种文辞之外的表意体系。多数MTV作品之中,人物影像即是著名的歌手本人。一组组精美的特写镜头不仅显示了这些明星英俊艳丽的容貌,同时,身体形象的显现还使抽象的明星崇拜开始转向某些暧昧的浪漫想象。不言而喻,身体影像产生的效果是MTV制作者的预定意图。性的意味是许多MTV投合消费者的诱饵。这时,MTV之中的身体影像--特别是明星们的身体影像--是一个价格不菲的商品。 其次,我试图在后现代的语境之中谈论MTV。通常,MTV之中的影像片断是零散的,跳跃的,无中心的。这多少令人联想到后现代社会的文化经验。不少理论家的共同承认,后现代文化是无历史的,无常规的,整个社会的表意链条已经崩溃。因此,碎片化是后现代文化的典型特征--这些碎片的背后没有一个结构性的整体。如果说,环环相随的电视连续剧象征的是一种封闭的稳定空间,那么,MTV的无序拼贴象征了后现代纷乱。许多MTV保持了都市的视点:冷漠的门,半开半合的窗,滑动的电梯,熙熙攘攘的地铁站,一台跳动的闹钟,酒吧里的电话,玻璃背后一张模糊的脸庞,如此等等。然而,都市本身即是后现代文化的一个重要标本。一个影像滑向另一个影像,一个片断跳到另一个片断,这里不存在有力的逻辑推移,人们甚至可以将MTV形容为精神分裂者的语言。不论这些MTV的局部制作得如何精致,它们的整体时常流露了无力之感。这里没有一个强烈的主题照亮始终。劳伦斯·格罗斯伯格看来,后现代毁弃了种种宏大的意义之后,MTV是脱离特定意义或者价值观念的一种空洞的情绪增强物。(10)当然,在另一个意义上,这恰恰打开了传统表意体系的枷锁,另一些曾经被传统意义或者价值观念遮蔽的内涵开始显现,这即是我所要说的第三-- 第三,我想提到的是MTV对于影像表意系统的意义。历史上,影像表意系统是伴随电影的拍摄而成熟的。影像的表意探索很大程度地集中于影像的叙事。用结构主义的术语说,影像的表意系统时常遭受横向组合所制约。MTV解除了横向组合的叙事逻辑,于是,影像拍摄的距离、角度以及影像之间的彼此衔接无不呈现了崭新的可能。人们可以从一些MTV作品之中看到种种超出了叙事意义的奇特镜头,例如某一个角度的脸庞,反复闪回的某种造型,一些日常用具的超常特写,焦点模糊的屋内景象,等等。这些镜头及其特殊的剪辑制造了种种闪烁不定的意义,传统的影像解读预期被击破了。这种表意系统令人联想到了诗--的确,MTV的表意是影像的纵向组合。MTV的影像之间的链条不是故事逻辑,而是旋律与象征。这无异于在影像符号的意义上回到了经典的抒情形式。如同精粹的诗是语言结晶一样,MTV也可能--或者正在--演变为影像符号的诗。在我看来,这是MTV最富有潜能的方面。 机械制造技术论文:机械制造技术发展特色探究 机械制造技术的特点 在20世纪70年代以前,产品生产出来的工序以及技术都还是相对比较简单的,比如刚上市的一个新产品,它需要面对的问题就是怎样有效的提高自己的生产率,因为,在它上市之后,就会立刻出现跟它功能相同的产品。而这种时候,能够有效的提高生产率,就可以抢先提高自己的竞争力;而到了20世纪80年代以后,机械制造业要想赢得市场的竞争,单单靠提高生产率是不够的,还需要把三个矛盾有机的结合在一起,让它们在某种程度上得到统一。而这三个矛盾就是时间、成本以及质量。 机械制造领域经典精度理论与现代精度理论特点比较 动态测量在测试技术领域占有重要地位,但跟静态精度理论相比,动态测量精度理论的研究由于起步较晚,难度较大,复杂程度更高,因此其理论体系尚不完善,许多问题还处于探索阶段。PDM能提供CAD系统进行设计活动必需的技术文件及其管理。一般市场上CAD软件,都是支撑软件,如果企业要形成自已的CAD应用系统,必须进行大量二次开发,建立产品设计基础数据库,包括数据技术标准与技术规范、基础技术资料等。 我国机械制造技术的发展趋势 无论是国际还是国内的市场,竞争都是随着发展越来越激烈了。比如机械制造业,国内外已经有很多的企业,甚至是知名度和各方面素质都很高的企业,在这种无情的竞争中,都纷纷的失败,有的被兼并,甚至有的是宣布破产倒闭。另外,网络通讯技术的发展,也同样在带来了巨大商机的同时带来了更大的竞争漩涡,企业与企业之间既是敌对的竞争关系,又是同盟的合作关系。一时间,市场经济好不热闹,热闹到混乱的局面。国内市场和国际市场竞争的激烈化,使得不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,也不得不快速地扩展新市场。但市场激烈的竞争也成为了全球化机械制造业发展的动力,只有不断进步,才能获得更强的生命力,所以我国的机械制造技术不仅仅是要面对国内发展,更要将眼光看得远一点,朝着国际的方向的发展,要清楚地认识到国际的市场才是最终的市场,虽然会困难重重,但实行机械制造技术全球化才是机械制造技术的终极目的。 网络世界的迅速发展以及普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的改革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售等等程序,都可以异地或跨越国界的进行。除此之外,网络通讯技术的快速发展,也加速了技术信息的交流,加强了产品开发的合作和经营管理,可以说网络化推动着企业向既竞争又合作的方向去发展,企业与企业之间完全可以驾驭这种矛盾的关系,可以相互竞争,更可以相互合作。可以说全球化机械制造的第一个技术基础,就是要迅速网络化,只有网络通讯技术才能使得机械制造技术的全球化得以实现,而只有实现了全球化,才能够在激烈的国内外竞争漩涡中站稳脚跟。所谓的虚拟技术,就是在机械制造过程中面向产品的生产过程的相关模拟以及检验。通过这种虚拟化的方法进行检验,检验产品的可加工性、加工方法以及工艺的合理性,这样就可以采用最低的成本进行优化产品的制造工艺,从而保证了产品的质量和生产周期,减少了成本,就等于带来了利润。虚拟化的核心是计算机仿真,是通过仿真的软件来模拟真实系统的,用以保证产品的设计和产品工艺可行性,有效地避免和发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误,把成本真正地降到最低。 自动化。自动化,属于一个动态的概念。目前,自动化的研究主要表现在机械制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现代化生产模式的制造环境等等方面。这样一来,就能简化机械制造的不必要麻烦,也节省了相应的成本,从某一角度来看,是为企业的发展提供了良好发展平台,也是促进企业市场竞争力提高的。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。绿色机械制造,是通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。社会是在不断的快速发展,而在社会快速发展的同时,我们赖以生存的地球的生态环境也开始出了问题,近年来,对于环保的问题呼声非常高,而采用绿色机械制造能够最大限度地减少机械制造对环境的负面影响,这样一来,原材料和能源的利用效率就达到最高,可以说既保证了社会的发展也保护了环境。 总结 机械制造技术,不仅仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点问题。而我国正处于社会经济发展的重要时期,机械制造技术又刚好是我们的薄弱环节,为了跟上发展先进机械制造技术的脚步,我们应该把机械制造放在战略的优先地位,并给予足够的力度支持实施。只有这样,才能尽快地缩小与发达国家之间的差距,才能在激烈的市场竞争中站住脚跟。(本文作者:刘辉 单位:江西煤田地质局二二六地质队) 机械制造技术论文:机械制造工艺和精密加工技术的应用 在社会经济当中,机械制造起着支柱性作用,决定着工业生产、人们生活等诸多方面的发展水平。近些年来,我国机械制造行业发展迅猛,在机械制造工艺与精密加工技术水平方面有了长足进步,对社会经济发展起到了一定促进作用。因此,加强现代机械制造工艺与精密加工技术的研究,将其更好地运用于实际当中,有着重要的现实意义。 1现代机械制造工艺与精密加工技术的特点概述 1.1关联密切的特点 从技术层面来说,现代机械制造工艺与精密加工技术之间存在密切的联系,这种联系体现在许多方面,包括调研与开发产品、产品制造的工艺流程以及产品的加工制造与销售等,贯穿了整个产品制造的过程。在这种密切关联的特点之下,任何一个方面出现问题,都会对产品产生极大的影响,降低产品的性能和质量,因此,在机械设计与制造时,需要充分认识到制造工艺与精密加工的关联性,考虑彼此间的相互影响,提高机械产品的可靠性[1]。 1.2成系统性的特点 在现代机械产品当中,传统的粗加工、技术含量低的产品已经被市场所淘汰,价值不断降低,高精度、高科技的机械产品是现代机械行业的主流产品。现代机械产品优势主要体现在技术含量当中,因此,要想保持机械产品的市场优势,必须加强对产品设计、加工制造等环节技术水平的提升,通过对信息技术、计算机技术、传感技术和自动化技术等先进技术的系统性运用,来提升产品的技术水平,使其保持更强的市场竞争力。 1.3全球化发展特点 在现代经济全球化的环境中,机械产品的竞争已经不再仅仅局限于地区或国家之中,更是一种国际性的竞争,既包括市场的竞争,也包括技术的竞争,在这种白热化的竞争之下,对制造工艺和精密加工技术提出了更高要求,只有保证制造工艺和精密加工技术的先进性,才能使加工制造的机械产品在全球化竞争中赢得一席之地。因此,必须从全球化发展的角度,不断加强对现代机械制造工艺和精密加工技术的投入与研发,提升产品整体的竞争能力,适应全球化发展的需求。 2现代机械制造工艺与精密加工技术的应用浅析 2.1现代机械制造工艺应用浅析 在现代机械制造工艺中,包括许多方面的内容,比如车、钳、铣和焊等,其中,焊接是应用最为广泛的一种制造工艺,本文就对焊接工艺应用进行浅析: 2.1.1气体保护焊工艺应用 在气体保护焊工艺中,以砌体作为被焊接物体的保护介质,以电弧作为热源,其焊接基本原理为:在焊接过程中,电弧周边会产生气体保护层,该保护层可以有效分隔熔池、电弧与空气,减轻有害气体对焊接造成的不良影响,使电弧的燃烧达到最大程度地利用,提高焊接的质量。在气体保护焊工艺中,应用最为广泛的保护气体是二氧化碳,其优点是容易获取,性价比强,有助于降低机械产品制造的成本[2]。 2.1.2电阻焊工艺应用 电阻焊工艺是分别将电源的正、负极连接到焊接物体上,然后在通电条件下,电流从焊接物中通过时,会引起焊接物接触面与周边发生“店长效应”,进而起到熔化、融合焊接物的效果,实现压力焊接的目标。电阻焊工艺的优点是焊接效率高、焊接效果好、焊接时间短、能够全面机械化操作、噪声或气体污染相对较小等,但也存在一定不足,比如焊接设备投入大、维护成本高以及缺乏有效无损检测手段等。就当前机械加工制造情况而言,电阻焊工艺在一些领域内有着广泛应用,比如家电、汽车和航空航天等。 2.1.3埋弧焊工艺应用 埋弧焊工艺是通过将电弧在焊剂层下燃烧,熔化焊剂层使焊接物与被焊接物连接在一起的一种工艺,根据焊接接入方式的不同,可以分为半自动焊接和自动焊接两种。其中,半自动焊接是通过借助送丝机完成焊丝的送入,然后通过人工将移动电弧送入,增加了人力成本,在现代机械加工制造中应用较少。自动焊接就是指移动电弧和焊丝的送入均通过机械完成,自动完成焊接操作过程,是当前埋弧焊工艺使用的主要方式。以钢筋焊接为例,以电渣压力焊代替半自动埋弧焊后,其生产效率得到提高,焊缝质量更加可靠,且劳动条件也更为良好,半自动埋弧焊被逐渐淘汰也是现代机械制造工艺发展趋势的体现。在埋弧焊工艺使用中,焊剂对焊接质量有着较大的影响,需要做好焊剂的选用;同时,焊剂碱度体现着焊接的应用电流、焊接工艺水平以及钢材级别等技术指标,也需要特别重视焊剂碱度。 2.1.4搅拌摩擦焊工艺应用 搅拌摩擦焊工艺的优点主要是对焊剂、焊丝和焊条以及保护气体等消耗性材料基本没有需求,只要在焊接搅拌头条件下,就可以完成焊接过程,尤其是在铝合金材料的焊接中,在低温焊接条件下,1个焊接搅拌头能够完成800m的焊接要求。搅拌摩擦焊接工艺出现于上世纪90年代初,工艺水平较为成熟,在铁路、船舶、飞机以及车辆等机械制造业中有着广泛应用。 2.1.5螺旋焊工艺应用 螺旋焊工艺需要先连接螺柱与管件或者板件,然后向接触面引入电弧,使的两种物体的接触面熔化在一起,最后在对螺柱进行压力焊接。螺旋焊接有拉弧式和储能式两种,前者主要应用于重工业焊接,后者的熔深小,在薄板焊接方面应用较多。此焊接工艺最大的优点是不会出现漏气漏水等问题,安全性较高,在现代机械制造业中应用也较为普遍。 2.2精密加工技术应用浅析 在现代机械的精密加工技术中,根据其加工方式、特征的不同,可以将其分成多个种类,比如精密切削技术、超精密研磨技术和微细加工技术以及纳米技术等。其中,精密切削技术主要是排除影响机器、工件的各种外界因素,得到符合要求的切削产品,精密切削技术使用的加床要有足够的刚度,且温度上升时也不会出现变形,抗震性能优良,其实现方法有两种,一是提高机床主轴转速,二是通过精密定位、精密控制先进技术的应用[3]。超精密研磨技术主要是为了提高粗糙度限定产品的精密度,此时,传统的研磨、抛光等技术无法满足需求,就必须要借助超精密研磨技术,比如原子级研磨抛光硅片等。 3结语 综上所述,在现代机械制造业中,传统的机械制造工艺和加工技术已经无法适应机械制造业发展的需求,做好现代机械制造工艺和加工技术的研发,将其更好地运用于机械制造当中,对机械制造业的持续、健康发展有着重要意义。 机械制造技术论文:现代机械制造工艺和精密加工技术 1前言 随着社会对现代机械制造业需求的不断变化,也需要对具有现代性特点及技术水平的制造工艺及精密加工技术水平相应提高并符合生产实际需要。在应用该技术的应用范围和深度我国还处于初步发展阶段,应通过进一步加强该技术的应用才能提高其发展水平。 2现代机械制造工艺与精密加工技术 2.1现代机械制造工艺。 现代机械制造工艺主要是从产品设计到应用服务全过程中综合应用制造、信息及现代技术,达到低耗质优及灵活清洁的生产目标,动态多变的市场提高竞争及适应力的制造技术。其工艺范围广泛,也具有较多种类。 (1)气体保护焊接工艺。气体保护焊接工艺主要是充分利用电弧介质应用气体对电弧和焊接区提供必要保护的一种电弧焊。在实际应用中最常采用二氧化碳作为气体介质,可有效降低成本,在实践中广泛应用。技术上具有迅速焊接、操作便捷、焊接过程实现自动化和机械化、几乎不产生熔渣、不具有较大的光辐射等很多优点,但对于设备具有较高的要求,也需要较大的投资成本。 (2)电阻焊工艺。电阻焊工艺主要是在两电极间压紧被焊工件,形成在焊接电流通过的接触表面及附近区域的电阻热升温至塑性或熔化状态,金属键一般都是由分离两表面的金属原子构成,在结合面形成共同晶粒的量比较充足。电阻焊焊接操作便捷、只需较低焊接成本、不需要较长时间加热、易实现自动化机械化并具有较高效率等优点,但也存在一些不足之处,如设备需要较高成本、无损检测方法不具备及难以维修等。 (3)埋弧焊工艺。埋弧焊工艺是在焊剂层下利用电弧燃烧而实现焊接的一种方法,通常有两种方式——自动和半自动焊接,但因半自动埋弧焊需将焊丝采用手动方法进行递送,目前已很少应用。该技术具有较高的生产率、基稳定的焊接质量、本不产生弧光及较少烟尘等很多优点,使其成为制造管段、压力容器、箱型梁柱等钢结构的首选焊接方法。选择准确焊剂碱度是应用中最关键的,以达到焊材技术要求。 2.2精密加工技术。 精密加工技术主要是指0.1μm~1μm加工精度,0.01μm~0.1μm表面粗糙度的一种先进机械加工技术。砂带消磨、精密切削、研磨、抛光成型磨具等都是应用相对较为成熟的加工技术,纳米技术是近年来逐渐应用的一种最新的精密加工技术。 (1)精密切削技术。精密切削技术在精密加工技术中是一种十分典型的技术,也是在机械制造中最常用的一种切削技术。在应用中应减少使用刀具、机床及工件,使机床提高运转速度,才能提高制造的机械产品质量。 (2)精密研磨技术。在加工制造中,精密研磨技术对于电路板硅片集成具有十分重要的作用,并随科技的不断发展,超精密研磨技术应用目前已逐渐成熟,在机械加工领域也日益表现出良好的发展空间。 (3)纳米技术。该技术是将不同技术学科交叉发展形成的一种产物,结合现代先进工程技术和物理理论,经不断发展研究,已逐渐成熟,解决了硅片上刻字等传统技术难题,其应用发展明显提高了信息存储密度,在机械制造领域具有十分高的应用价值。 2.3现代机械制造工艺与精密加工技术的应用。 现代机械制造工艺与精密加工技术不只是应用于机械制造领域,也逐渐拓展到冶金、电子等领域,但随着技术逐渐发展并呈现更新换代的形势,现代机械制造工艺与精密加工技术也将发展的更快更好,而社会也逐渐增加对机械产品的需求并提出更高的质量要求,在某种程度上也将推动现代机械制造工艺与精密加工技术的发展日渐成熟。我国工业化进程不断加快,现代机械制造工艺与精密加工技术也不断扩大应用需求,深入开展相关技术的研究工作,促进技术快速发展,对于加快工业化进程和促进社会进步发挥了十分积极地作用。 3现代机械制造工艺与精密加工技术特点 3.1全过程关联性。 在制造过程中都应用现代机械制造工艺,自研发机械产品阶段就开始应用,并涉及设计产品、制造加工及应用销售等众多环节。内在的联系性在各个环节中的技术都有所体现,也正是存在如此的关联性,所以各环节产生技术问题,都会影响到下个环节甚至是整个技术应用过程。在制造过程中,现代机械制造企业应全面掌握现代机械制造工艺以及精密加工技术之间存在的关联性,并将这几种技术相结合应用于整个机械制造过程。 3.2技术种类系统多样性。 上述几种技术之间在种类上存在计算机、信息、自动化以及系统化管理等技术的多样性和系统性。各种技术不能单独进行应用,大部分时间都应用的比较综合,在设计、制造、加工及销售机械产品等各个环节中贯穿这一多样性和系统性的应用。 3.3技术应用全球性。 在技术应用过程中,加入世贸组织后我国在经济及技术领域都逐渐接近世界的发展,经济全球化背景为促进相应技术的发展提供了巨大动力,但这也对我国科技发展和技术进步创造了难得的发展机遇。在目前技术竞争比较激烈的显示情况下,应积极努力不断提高现代机械制造工艺与精密加工技术水平,在制造机械技术方面逐步缩小与世界先进水平之间存在的差距,进而在激烈的市场竞争中不断提高竞争力。 结语 总之,通过以上分析,在机械制造业及工业化发展进程中,现代机械制造工艺与精密加工技术具有举足轻重的地位,关键在于深入应用现代机械制造工艺并扩大应用范围。而基于此更应提高对现代机械制造工艺与精密加工技术的重视程度,并不断改进创新该技术,使其为现代机械制造与加工行业的发展更好地服务。 机械制造技术论文:机械制造技术基础课程教学改革的研讨 分析机械制造技术基础课程的教学现状,针对教学中存在的问题和该课程的教学特点,探讨机械制造技术基础的教学改革方法,以期促进机械制造技术基础课程教学质量的提高。 机械制造技术基础是高等本科教育中机械类及近机类专业的一门重要专业基础课程,是一门讲述有关机械产品制造过程的综合性技术课程。在本校的相关专业教学大纲中规定该课程的教学内容由工程材料及成形技术和机械制造技术两大部分构成:工程材料及成形技术部分讲述现代工业常用材料(金属、高聚物、陶瓷、复合材料等)和热加工工艺基础(铸造、锻造、焊接、粉末冶金、热处理等)的相关知识;机械制造技术部分讲述机械加工工艺基础的相关知识。课程的教学目的是通过本课程的学习,要求学生能总体地了解和把握机械制造活动,掌握金属切削过程基本规律和机械加工的基本知识,能合理选择材料、毛坯制备、机械加工方法,具有产品质量、公差与配合的基本知识,初步具有解决生产现场工艺问题,决策制造模式方面的能力。 1 机械制造技术基础的教学现状 机械制造技术基础是一门传统的课程,多年来人们积累了许多宝贵的教学经验和教学方法,教学质量也得到一定的提高和改善,但由于其教学内容比较抽象、复杂且涉及实际生产经验等特点,还存在一些问题。 1.1 教学手段的不正确使用 随着科学技术的发展,许多先进的教学手段进入课堂教学,如幻灯片、投影仪、语音设备、多媒体等。最初将这些手段引入教学的目的是使教学内容化繁为简,化难为易,由抽象变为直观,便于观察和认识,有利于学习和掌握教材,提高教学速度和质量。目前,教学过程中存在两种极端情况:一种是有些教师,特别是经验较少的青年教师,在教学过程中把这些设备当做减轻备课任务的一种工具,如把所有内容都打进PPT,上课过分依赖PPT,以此减少备课时间;另一种是有些教师对这些教学手段过于排斥,认为他们的应用会分散学生的注意力,仍然采用传统的教学方式,即讲授+板书,这样一来教学过程显得过分呆板,课堂气氛不活跃,很多抽象的东西如机床的结构、加工过程等使学生难以理解,渐渐失去学习的热情。 1.2 实验与金工实习时间安排不合理,不足以理论联系实践 机械制造技术基础这门课是一门与实践密切相关的专业基础课,材料在不同工作环境中的各种特性、设备的各种结构、工艺的各种优缺点及在生产中可能会造成的后果等,学生必须结合大量实践经验才能更好地理解,很多操作步骤和原理听起来很费解,但只要到车间或现场看一眼就不难明白。已有的教学模式将理论和实践在时空上分离,先将理论全部学完再实践,或先实践完再进行理论学习。缺少工程实践的理论教学,由于学生缺少感性认识而变得十分难解,处于云里雾里的迷糊状态;没有理论支撑的工程实践必然只能停滞在获得一些感性知识和操作技能的较低的层次上[1]。 1.3 考核方式欠合理 目前机械制造技术基础这门课程的学习效果评价方式绝大多数仍然以书面答卷的方式进行,如此一来,学生在学习过程中单纯地追求卷面分数,与考试相关的内容就重视,与考试无关的内容就不重视。有的甚至平时根本不听课,连书本都不翻,凭考前“临时抱佛脚”来死记硬背书中的一些概念、术语和简单理论来达到修完这门课程的目的。这样一来,学生考完这门课后,什么也没学到,什么也没得到。 1.4 教学内容相对陈旧 机械制造技术基础的教学内容主要涉及传统知识的介绍,缺乏先进性和时代感,导致一些学生主观上认为该课程无用而对它产生排斥思想[2]。尽管有些负责任的教师在教学中采用各种不同挂图、实物模型、动画等方法以适应不同章节的教学需要,仍难以取得较好的教学效果。 针对机械制造技术基础课程教学中存在的问题,为了激发学生对本课程的学习兴趣,提高教学质量,提出教改措施。 2.1 有效地选用灵活多变的教学方法 为了保证课程教学质量,宜采用灵活多变的教学方法和手段。例如,讲解一些机床结构、刀具夹具结构等知识时,仅靠教师的理论讲述无法使学生完全理解,通过采用直观教学、现场教学和电化教学等手段,利用实验室的机械装备,可在短时间解决黑板上难讲透的问题[3]。此外,还可以通过交互式、讨论式、研究式和启发式教学方法,营造师生互动的教学环境,增强学生的学习积极性和学习热情[4]。 2.2 充分发挥实践在教学过程中的作用 机械制造技术基础不同于纯粹的理论课,它具有很强的实践性和应用性。实践效果对教学质量的好坏起到重要的作用。根据学校已有或周边生产工厂的条件,将理论教学和生产实践结合起来,通过实践与学习相互穿插的方式,或者理论教学与现场教学并行的方式,使学生的参与意识和工程能力大为增强,不仅能很好地消化所学的理论知识,而且能提高解决工程实际问题的能力。 2.3 采用合理考核方式 高等教育应为国家培养对社会有用的人才。卷面考试成绩的好坏很难全面说明一个人能力的高低。宜采用合理的考核方式,使学生在学习过程中不再单纯为了通过考试而功利地受迫学习,而是自觉、勤奋、紧张地学习,真正在知识、能力和素质等多方面得到全面的提高。为此可以对学生在实践环节、设计环节、课堂环节、答辩环节、操作环节等分别进行考核,从而较全面地考核学生对该门课程的学习情况。 2.4 强化教学内容和专业发展的动态结合 科学技术日新月异,新的机械制造方法不断涌现。要提高学生的学习兴趣,在备课时教师宜结合具体教学内容,及时收集学科最新的发展态势,介绍一些与之相关的最新的材料、成形、制造等方面的相关知识,使学生在感受到现代先进制造技术的同时理解学习传统知识的重要性,增加对这门课的学习兴趣。此外,还可以让学生在课后自己收集感兴趣的前沿科技,培养自学能力。 2.5 加强师资队伍建设 要实现良好的教学目标,过硬的师资队伍是关键。机械制造技术基础的课程性决定了该课程的教师不仅要具有扎实的专业理论功底,也要具有较熟练的实践技能,更要具有理论与生产结合的综合能力。许 多教师,虽然理论知识丰富,但实际生产经验不足,动手操作能力有所欠缺,呈现出“纸上谈兵”的局面。因此,在建设师资队伍过程中,通过合理安排培训内容和时间、参加项目开发等方式,加强他们综合能力的提高[5]。 3 结束语 提高机械制造技术基础的教学质量是现代社会和经济发展的要求,是培养合格人才不可缺少的一部分。机械制造技术基础教学应围绕教学目的,针对教学特点,从教学内容、教学模式、教学手段及考核方式等多方面努力实施改革,才能增强教学效果,使学生满足社会对他们的要求。 机械制造技术论文:机械制造中自动化技术的应用 21世纪是知识的世纪,人们对科学技术是第一生产力深信不疑。很多的领域中都有自动化技术的应用,在机械制造业中更是发挥着不可替代的作用,不仅降低生产材料,提高生产效率,还进一步的提高了产品的质量,让国内的机械制造业进一步的发展壮大。在这样的背景下,笔者系统的介绍了在机械制造上自动化技术的运用,并阐述了其发展的趋势。 1自动化与机械自动化技术 对自动化理念来讲是动态的,也就意味着它的发展之路是动态的。过去,人们把用机械代替人工操作称为自动化,在机械代替人工操作的过程中并不需要人工的参与就可以对所有事项进行处理。然而,如今科学技术得到快速的发展,电子技术层出不穷,信息技术也发展到非常先进的地步,人们对自动化也慢慢的改变了认识,有了更深层次的理解:认为通过机械不仅可以代替人工手动工作,在一定程度上还可以发挥人脑的作用。 2自动化技术在机械制造中的具体应用 2.1集成化应用 如今,机械制造领域使用的计算机技术、微电子技术、自动化技术越来越多。很多新的技术在不断地出现,如计算机辅助设计技术、数控加工技术等等。为了实现不同层次的集成制造系统体系的结构,相对方便的办法就是系统对各种技术进行集成。在机械制造中使用自动化技术的主要理论是系统工程理论,在这种理论有效的指导下,再加上信息技术对制造流程的优化,促进适度自动化,再辅以计算机数据库系统和信息网络,让机械制造企业的各种要素和管理活动变成一个整体,让人作为机械制造的中心,让柔性化生产得以实现。集成使用信息化技术,让产品的质量不断地提高,研发新产品的成本也会不断地下降,同时还符合了可持续发挥理论。 2.2柔性自动化的应用 如今,现代机械制造业的发展在不断地深入,在企业的应变能力、快速响应客户需求的能力等问题上提出了更高的要求,那么企业就需要对市场的需求加大研究,同时让技术的更新满足市场的需求,根据外部条件的变化,合理的调整产品的生产结构和生产的种类,那么柔性自动化技术的使用就显得特别重要。所谓的柔性技术就是在生产得到保证的前提下,优化人机界面并不断地对信息管理系统进行完善,让计算机管理可以带来的好处尽可能的发挥出来。在柔性自动化系统里,普通设备和自动化设备会一同出现,在工作的某个环节也可以让人为干预,大大地提高了抗外界变化的能力,让其更加的适应实际的生产情况。不言而喻,生产的产品就会很好的对市场的需求进行满足。不仅如此,柔性制造系统还会和柔性自动加工系统很好的衔接在一起,让生产机械、机械设备、机械制造之间的关系更加的深入,让机械制造自动化水平大大的提高。 2.3智能化应用 在机械制造中把智能化应用于自动化生产中,是智能技术、自动化技术、机械制造技术等相互渗透交织的结果,让综合智能系统的应用技术慢慢的形成,是人类的智力和机械共同构建的一个智能一体化系统。可以把智能活动融入机械制造中。所以,人工智能技术与机械制造技术有效地结合在一起就形成了智能机械制造技术,在制造系统中的各个方面加入人工智能技术,可以实现自动化机械制造过程的监测,对出现的问题进行诊断和预防,并不断地改善该系统。 3自动化技术在我国机械制造中的发展前景 我国经济能否进一步的提升,中华民族伟大复兴的愿望能否实现和机械制造行业的发展有很大的联系。不可否认,当前国内的自动化水平和国外发达国家相比还有较大的差距,因此,更快、更好地发展自动化技术是当务之急,但是我们要杜绝大量引进和盲目复制国外的相关技术。在机械制造中使用自动化技术也有很长一段时间了,国内在这方面还处于初始阶段。但是相信经过一段时间的发展,国内自动化技术在机械制造业中会得到大范围的应用。对机械制造企业来讲,我们要以国家经济发展的需要为导向,让企业的生产满足世界发展的要求和社会生活的需求,对国外的先进技术本着认真、虚心的态度不断的学习和研究,以先进的技术为参考,确保国内机械自动化技术持续健康的发展,以便于为社会创造更大的经济效益,让机械自动化的目标得以全面的实现,让我国机械自动化技术的核心竞争力不断地增强。 4结语 总而言之,随着自动化技术的不断发展,将会越来越广泛的在机械制造业中使用,对中国机械自动化的发展具有很好的促进作用。所以,我们不能盲目的对国外的技术进行吸引,要取其精华、去其糟粕,并建立技术的基础,以较高的目标和要求不断地发展国内的技术,让国内的机械自动化技术快速健康的发展,为我国经济的繁荣再立新功。
电力系统自动化论文:也谈电力系统中电气自动化技术的应用 1计算机技术在电力系统自动化应用 计算机控制技术在电力系统中起到了至关重要的作用。这是由于随着计算机技术的飞速发展,电力系统中用电等重要环节以及输电、发电、配电、变电环节都需要计算机技术的支撑,这样就会使得电力系统自动化技术同时得到了快速地发展。 智能电网技术的应用 信息管理系统作为计算机技术中应用最为广泛的技术之一,电力系统自动化技术与计算机技术结合所形成针对整个全局进行智能控制的技术,也就是智能电网技术,是一个最具典型性的技术,涵盖了配电、输变电和用户以及调度、发电的各个环节。其中变电站自动化系统、稳定控制系统等被广泛应用到计算机技术的系统中,同时一样的还有诸如调度柔性交流输电以及自动化系统等。目前这种数字化电网建设,一定程度上可以说是智能电网的雏形,实际上也为我国建设智能电网做着准备工作。智能电网中较为典型的有智能电网的通信技术,同时在建设的过程中需要很多依托计算机的技术,需要具备实时性、双向性、可靠性的特征,需要先进的现代网络通信技术的应用,而且该系统也是完全依托计算机技术而存在的,同时具有信息管理系统。 变电站自动化技术的应用 可以说,变电站的自动化的实现又是依托计算机技术的发展实现的,要实现电力生产的现代化,一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现自动化,在实现的过程中计算机也得到了充分利用,二次设备也随之实现集成化、网络化、数字化,完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。变电站实现自动化,实现计算机屏幕化以及运行管理和记录统计实现自动化,另外两个组成部分是操纵以及监视,变电站的整体自动化才得以实现,正是如此多的组成部分实现了计算机的自动化管理。为了联系发电厂与电力用户,变电站以及与之相关的输配电线路必不可少。变电站自动化的实现,不仅组成电网调度自动化的一个重要组成部分,更是为了满足变电站的运行操作任务。 电网调度自动化的应用 电网调度自动化是电力系统自动化中最主要的组成部分,目前我国将电网调度自动化分为五级,其中各级电网的自动化调度都是与计算机技术的应用分不开的,从高到低分别是:国家电网、大区、省级、地区以及县级调度。其中最重要的组成部分就是电网调度控制中心的计算机网络系统,这些装置在计算机系统的连结下形成一个自动化的电网调度系统,将整个的结合起来。其他的主要组成部分有工作站、服务器、变电站终端设备、调度范围内的发电场、大屏蔽显示器、打印设备。计算机在电网调度自动化的作用不仅要实现对电网运行安全分析的监控,还要实现实时数据的采集,更要实现电力系统的电力负荷预测以及状态估计等功能。因此种种这些,都是通过电力系统专用广域网连结的测量控制以及下级电网调度控制中心等装置。 2电力系统自动化中plc技术的应用 plc是计算机技术与继电接触控制技术相互结合的产物,其存储器采用了可编程序以实现在其内部存储进行控制、运算、记录等操作指令。该技术是为了在工业环境下使用而设计的一种可编程逻辑控制器系统。该技术近年来被广泛应用于电力系统自动化中,解决了传统控制系统内可靠性低、接线复杂、灵活性较差以及耗能高等缺点。 plc技术的数据处理 plc可以完成数据的采集、分析及处理,具有排序、查表、数学运算、数据转换、数据传送以及位操作等功能。这些数据可以利用通信功能传送到别的智能装置,可以完成一定的控制操作,与存储在存储器中的参考值比较,也或将它们打印制表。数据可用于过程控制系统,也可以处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统。 plc技术的闭环过程控制 并过程控制是指对压力、温度、流量等连续变化的模拟量的闭环控制,plc通过模拟量i/o模块对模拟量进行闭环pid控制,并且实现数字量与模拟量之间的d/a、a/d转换。可使用专用的pid模块,也可用pid子程序来实现。 plc技术的开关量控制 火力发电系统内的辅助系统的工艺流程的控制多为顺序控制和开关量控制两种。用许多行业也应用到plc进行开关量控制,如机床电气控制、电机控制以及电梯运行控制、汽车装配线和啤酒灌装生产线等。plc技术的输出和输入信号都是通/断的开关信号。工业控制中应用最多的控制是开关量的逻辑控制。控制的输出、输入点数均可通过扩展实现,从十几个到成千上万个点,不受限制。 plc技术的顺序控制 随着国家对节能减排要求的逐步提高以及改革的深入,近年来大型火电企业的辅助系统均已由原来的继电控制器升级成plc控制系统,该行业在生产过程中降低资源损耗和提高效益,已成为各企业的管理最终目标。因此随着科技的进步,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,而采用plc控制系统不仅可以通过信息模块单独控制某个工艺流程,并且可以与通信总线连接来协调全厂生产工作。 电力系统自动化论文:电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5o年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5o年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— gtr、gto、p—moseft等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 gtr的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 gt0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5v,开通di/dt和关断dv/dt也是限制gto推广运用的另一原因,前者约为500a/u s,后者约为500v/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于gtr、gt0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的m0s结构电力半导体器件的一切。功率mosfet是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是p—mosfet的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压p—mosfet造成了很大困难。 igbt是p—mosfet工艺技术基础上的产物, 它兼有mosfet高输入阻抗、高速特性和gtr大电流密度特性的混合器件。其开关速度比p—mosfet低,但比gtr快 其通态电压降与gtr相拟约为1.5~3.5v,比p—mosfet小得多,其关断存储时间和电流i、降时间为别为o.2~o.4 u s和o.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 m0s控制晶闸管(mct)是一种在它的单胞内集成了mosfet的品闸管,利用m0s门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高igbt和gtr,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lgbt和mgt这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路pic(power, integrated circute),在pic中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用pw m 变换器了、采用pw m 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是pw m 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(band—band控制)产生pwm 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400kva以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型u/f控制型,多彩用16位cpu,第二代为高功能型u/f型,采用32位dsp,或双16位cpu进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以mcs一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的pic系列单片机及gm$97c(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的c语言、pl/m 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电力系统自动化论文:对于电力系统中配网自动化技术探讨 论文摘要:配电网自动化是运用计算机技术、自动控制技术、电子技术、通信技术及新的高性能的配电设备等技术手段,对配电网进行离线与在线的智能化监控管理,使配电网始终处于安全、可靠、优质、经济、高效的最优运行状态。配网自动化是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段,也是实现智能电网的重要基础之一。通过对配网自动化技术现状的分析,找出目前电网中配网自动化技术存在的问题,最后研究了未来配网自动化技术的发展趋势。 论文关键词:电力系统;配网自动化;通信技术 一、配网自动化的发展历程 我国配电自动化的发展大致经历了三个阶段,第一个阶段是自动化阶段,它的主要原理是不同的自动化开关设备相互支持;第二个阶段是计算机阶段,它主要基于计算机大规模云计算处理相关的配网问题;第三个阶段是使用现代控制理论支持的现代自动化阶段。 在配网自动化的第一个阶段里,主要的思路是当系统发生故障时,通过断路器等二次继保设备之间的相互配合,快速切除故障,不需要计算机介入进行实时控制,在这一阶段里使用的设备主要是二次物理设备。但是,在这一阶段里,受电源和继保装置的影响,自动化程度非常低。在这一阶段,当在系统正常运行时,不能实时侦测系统的运行状态,仅当系统发生故障时,二次设备才能发挥作用;当系统的运行方式发生变化后,需要工作人员重新到现场进行整定计算;恢复事故区域供电时,不能自动采取最优化措施;在事故恢复阶段,需采用多次重合闸,以保证系统的正常运行,但是,这种方法对系统设备的损伤很大。目前,这些设备在我国大部分地区仍在使用。 基于大规模计算机云计算的配网自动化技术是发展的第二阶段,在这一阶段里,对电力通信的要求较高,主要运用了现代通信技术、计算机技术和电力电子技术,在配电网正常运行时也能监视电网运行状况,真正意义上实现了遥信、遥测、遥控、遥调功能。在故障时,能够通过监控设备及时发现非正常状态,并由调度员通过遥控远方设备,隔离故障区域和恢复健全区域供电。 具有自动控制功能的现代配电自动化阶段,是进入配电自动化发展的第三阶段,计算机技术得到更好的应用,实现了配电网自动控制功能。集成了配电网scada系统、配电地理信息系统、馈线自动化、变电站自动化、需求侧管理、调度员仿真调度、故障呼叫服务系统和工作管理等一体化的综合自动化系统,初步实现了馈线分段开关遥控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远方自动抄表等功能。 面对世界电力积极开展智能电网研究的新动向,借鉴欧美等国家和地区的先进经验和技术理论,国家电网公司结合我国国情和能源供应,用电服务的新需求,于特高压输电国际会议上正式提出了立足自主创新,建设以特高压为骨干网架,各级电网协调发展,以信息化、自动化、互动化为特征的坚强配电网的发展目标,从而拉开了我国配电网研究和建设实施的序幕。 二、配网自动化技术存在的问题 1.功能设计单一 提高供电可靠率,是配电网自动化功能设计的传统思路。但电力可靠性中心简报数据表明,现阶段影响供电可靠性的主要是例行检测时配电网停电,这一阶段停电时间远大于由于配电网故障导致的停电。不断提高配网管理水平,大大减少例行检测的停电时间和次数,是发展配电网自动化技术的一个重要方面。 2.出现在配电网里的孤岛情况 在现阶段,不同的电力企业里,资源的种类多,各种资源难以整合到一起。部门内部信息共享能力差,企业部门之间的信息更是难以交流,这进一步导致了配电网管理出现紊乱,分析数据局部冗余。这种现象的出现,使得系统难以经济、安全运行。 3.新设备的出现对系统影响较大 在设备资产管理中缺乏整体考虑和长远考虑,盲目追求最新的设备,不注重系统整体运行情况,造成新老设备难以整合到一起,从而无法达到整体最优的效果。 4.在结构设计里不能统一设计 在配电系统实际运行时,往往出现主控方与受控方的信息不相关,网络传输能力不够,一次设备过老,导致新老设备不匹配。特别是将先进的二次设备和老旧的一次设备整合到一起,造成系统无法正常运行,严重影响配网自动化功能的实现和管理的优化。 5.管理体制中出现的弊端 配电自动化技术主要覆盖生产、营销两大专业,传统管理方式单纯强调垂直专业管理,而没有条块结合分工协作的保证措施。同时,在功能设计过程中,还存在重系统、轻客户管理,重形式轻实效的思维定式,导致技术缺失和管理漏洞,使得配电自动化技术无法满足现代电力系统的要求。 6.当前与长远的衔接问题 配电自动化技术涉及面广,投资额大,既要考虑企业未来发展需要,又要着眼于现有系统的充分利用,因此,电力企业应从技术,管理上采取措施,为配电自动化系统扩容及其功能完善做好准备。在实际生产中,应该开发和利用可扩展的管理系统模块和功能扩展性强的先进设备;而在管理过程中,更要摈弃传统的只注重当前利益而忽视长远利益的做法,应提倡资产全寿命周期管理的理念,解决当前和长远利益权衡问题。 三、配网自动化技术未来的发展趋势 随着科技的发展,配电网自动化展现出配电系统的智能化、自动化,信息化和互动化的新特征。配电自动化技术的未来发展趋势体现在以下七个方面。 1.配网自动化的综合型受控端 新型综合受控端基于高速scada系统,可以实现电网信息的快速采集和信号的综合处理,并且大大减少了受控端的数量,从而使系统的规模得到简化。这种受控端不仅具有以往终端所具有的功能,还可以实时监测系统的潮流分布、电压情况、系统是否产生震荡、频率是否满足要求等,将这些信息传递给主控方,供进一步分析使用。同时,这些受控端之间还可以进行相互通信,进一步提高数据的精确程度。 2.配电线路载波通信技术和基于因特网的ip通信技术 通信系统一直是配电网自动化的难点之一。在10kv及以下的配电系统里,由于受控端数目多,对通信的要求也显著提高。因此,如果要实现系统潮流实时监测、频率控制等需求,稳定的大容量的高速载波通信系统是必备的。该系统不仅可以满足上述需求,还可以为客户提供更多的生活服务,如电力线上网等。另外,光纤通信具有容量大、可靠性高、传输速率高等优点,已成为主流通信系统的首选。随着成本的降低,采用光纤通信作为配电系统自动化的主干通信网已得到普遍共识。随着通信技术的进步,基于城市光纤网的ip通信技术充分利用了光纤通信技术抗干扰能力强、误码率低、传递快速和ip通信方式的通用兼容性接口等优越性,可望成为智能配电网自动化系统的前沿通信技术。 3.定制电力技术 定制电力技术是柔性配电系统的实际应用,它将智能电网技术、柔性送电技术、云计算技术等高科技技术用于中低压配电网,用以消除谐波,防止电压闪变,保证各相对称,提高供电可靠性和经济性。主要由电压稳定器、快速无功补偿器、频率检测器、高速断路器等设备组成。当系统出现突然增大负荷或者瞬间丢失大负荷时,该技术可以瞬间发现系统的变化,并满足极限情况下系统的稳定,该技术应用于配网自动化中,可以实现系统实时优化,满足高层次用户的需求。 4.新型fa系统 新型的fa系统主要的思路是实现分布式电源,即根据不同的负荷就地提供合适的电源,减小线路传输的损耗,提高能量利用率。根据国家电网制订的未来发展方案,未来我国将把输配电系统分离,并在用户端设立电网提供者的信息,用户可以根据实时电价选择供电方。新型fa系统应用于配网自动化中也存在许多困难,主要有:分布式电源位置不确定,配网的运行方式多变,从而导致二次设备难以满足要求。 5.配电系统的集中化管理 在以往的配网系统中,用户是分散的,系统被迫分离为多岛,多岛之间功能相似,但系统难以交流,通道不可共享。集中化管理的配电系统,可以利用先进的通信网络将配电网控制中心与系统多岛连接在一起。比如,将scada系统与配网控制中心通过接口连接起来,形成一个多级系统。实现该系统的应用,最好的方法是最大限度利用用户原有的软硬件资源,保护用户的投资,实现实用化管理和多厂家产品共享的原则。 6.优化的系统配电网运行 随着社会的发展和电力企业体制改革的推进,国家电网也逐渐以经济效益作为一个阶段性目标。这要求供电企业要不断分析电网的运行状态,提出最优潮流的方案,即按照状态估计、潮流计算、最优潮流控制来对系统进行优化,在保证可靠性的同时提高系统的经济性。配网要在运行中提高经济效益,还应当优化系统的网络结构,尽量保证二次设备“不误动,不据动”,防止因系统突发事件导致巨大的经济损失。 7.信息一体化的配电网络 信息一体化是未来社会的发展趋势,配电网不是一个单独的部分,而是电力系统的一个重要的组成部分。在未来的发展中,配电网络要更多的考虑电力系统这个整体的重要信息,而不是单单关注配电网区域的信息。信息一体化的配电网系统需要满足信息实时搜索机制,支持公共信息模型等国际电工信息传输标准,实现智能化的配电系统,满足电力设备的二次网络安全方案。 电力系统综合自动化阐述 【摘要】电力系统综合自动化是上世纪中后期提出的一个概念,它包含的内容比较广泛,其主要目标就是要实现电力从生产到供应的时效最短化、安全最大化和运行成本最小化,本文就电力系统综合自动化的一些基础性知问题予以阐述。 【关键词】电力系统 综合自动化 控制系统 一、引言 2008年春节来临之时,我国南方遇到了半世纪未遇的特大雨雪冰冻天气,南方电网设施遭受到了毁灭性打击,一时间造成列车停运和较大部地区供电中断,使南方电网遭受了前所未有的重大考验。这次灾害留给我们的教训是深重的。电力系统自动化和 现代 化 发展 的水平,一定程度上影响着电力设施的稳定和安全。本文意在电力系统综合自动化发展状况和未来发展趋势作简要阐述。 二、电力系统综合自动化相关方面的解析 电力系统综合自动化是基于科技发展和 计算 机 网络 技术的出现而逐步形成的一个概念,是一个综合发电厂、变电站、输配网络和用户的集成概念,其概念研究和实现的主要目的就是如何更好地掌控和监视电力从出厂到供应的全过程,使输配过程更有效和通畅。电力系统综合自动化主要包括电网调度自动化、发电厂自动化(包火力和水力发电厂)、电力系统信息自动 传输、电力系统反事故自动化、供电系统自动化以及电力 工业 管理系统的自动化。其实质就是如何使电力在生产—传输—用户过程中实行有效自动化控制,从而实现电力供应的迅捷、损耗的最小和安全可靠。 图1三层控制系统模型电力系统综合自动化基本工作流程是,在相对的中心地带的调控中心装置现代化的计算机,以此向四周辐射网络系统,围绕这一中心的发电厂、变电站之间则设置信息服务和反馈的远方监视控制装置,并时时进行监控,从而形成了一个立体化的网络覆盖面,形成全面的畅通的信息传达和指令传输。中心计算机负责总体调控,而相关的监控设备则主要负责诸如设备操作和事故内容的记录、编制各种报表的记录处理、系统异常事故的自动恢复操作和常规操作的自动化等。在此基础上,形成以控制部件为中心,通过计算机和计算机的结合,以及终端硬件装置与控制计算机的结合,运用各种软件实现控制范围的扩大和自动化程度的深化。电力系统综合自动化采用的是分层控制的操作的方式,即在调度所、控制所和发电厂、变电站的各组织分层间,按所管辖功能范围分担和综合协调控制功能,以达到系统合理 经济 可靠运行目的的控制系统。当前,分层控制依据电力系统的大小一般分为二层和三层控制。具体情况如下图1和图2。 图2二层控制系统模型中央控制所相当于一个中枢神经,负责总体性的控制。主要是负荷-频率控制,主干系统的电压控制,发电厂、变电站的监视系统,系统安全监视控制,调度记录统计,发电计划系统构成。配有cpu(控制用计算机)、cdt(循环数字遥测)、tc(远方监视控制装置)、ssc(系统稳定控制装置)、vqc(电压-无功率控制装置)。中央控制所得主要功能就是维持整个系统的有效运行和设备的完整性。而中央控制所的下行任务则需要由地方控制所来完成,从而形成一个上下联动的完整系统。地方控制所主要功能是对发电厂、变电所进行有效监控。对地方系统的电压控制、安全监视、水工调度、运行记录、报告和通报发电计划与系统构成计划等等,除发电厂无功功率控制装置不配备外,其他设备功能基本与中央控制所相同,在此不一一赘述。 中央和地方控制所实际上是调度自动化的主要内容,其主要作用就是对电网安全运行进行时时监控、对电网实行有效的 经济 调度以及对电网运行安全分析和事故处理。这些功能的实现必须有 计算 机系统和数据信息传输 网络 为基础的数据采集与监控(scada),配以自动发电控制(agc),经济调度控制(edc),安全分析(sa)等等软件来实施。 图3配电所数字型保护控制装置电力系统综合自动化对变电站保护和控制也提出了更高的要求,它必须要具有集中控制功能和有先进的继电保护和控制,并能远距离控制、抗电磁干扰;有事件记录;可无人值班;能适应全系统统一控制的需要;满足分期建设的要求。配置的基本原则体现在:分层;数据分快、中、慢速传递;保护系统通信高度优先,但不经常占用;保护具有独立工作能力;功能处理器配置成群;数据采集装置设在开关站内;数据采集装置的数量和地点应具有灵活性;备用方式的选择具有灵活性。配电变电所数字型保护控制装置构成如上图3。 城乡配电网的实现较为复杂。在实现主网、发电厂、变电所自动化的同时,国外先进的电力部门已开始用先进的配电设备装备配电系统,组成配电scada系统,通过光纤等通信手段控制监测城乡的配电,例如配电系统的电压电流监测、控制自动重合器、启动分路开关等。电力系统综合自动化实施的一个至关重要的手段是:数据性信息的传输必须有一个可靠的调度通信网,传输电力生产过程中的安全监测数据,生产调度数据、远动数据及行政、财务、供应及计划管理数据等。电力系统综合自动化中的信息传递主要分为从上至下和从下至上两种方式。从上至下的信息传递一般称为下行信息传递,主要是从各级控制所下达到发电厂、变电站的指令和操作信息,从下至上的信息传递一般称为上行信息传递,就是传达判断、处理所需信息。 三、我国电力系统综合自动化的 发展 方向 我国电力系统综合自动化的发展方向就是全面建立dms系统,通过dms系统,一,可以提高电气综合管理水平,适应 现代 电力系统技术发展的需要;二,使电气设备保护控制得到优化,消除大面积停电故障,提高供电系统的可靠性;三,能够建立快速电气事故处理机制,使故障停电时间减到最短,对生产装置的影响也可以大大降低;管理人员可以随时掌握整个电力系统运行情况以及电流。电压、电量、功率等各种运行参数,实现电力平衡、负荷监控、精确计量和节约用电等多种功能;四,改变了现行的运行操作及变电值班模式,实现了真正意义的无人值守变电站管理方式,达到大幅度减员增效的目的。 四、对电力系统综合自动化的几点思考 电力系统综合自动化是一个集传统技术改造与现代技术进步于一体的技术总体推进过程。虽然,当前电力系统的综合自动化已经进入以计算机技术和监控技术开发为主要标志内的阶段,但对于我国这样一个电力需求大、电网建设复杂而电力系统综合自动化改革开始较晚的国家来说,在追赶先进技术的同时,还必须要注重对传统技术和设备的改进,只有这样才能保证电力系统综合自动化的早日全面实现。 电力系统自动化论文:电力系统自动化发展趋势及新技术的应用 [摘要] 现代 社会对电能供应的“安全、可靠、 经济 、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体 发展 ,本文对此进行了详细的阐述。 [关键词]电力系统自动化 发展 应用 一、电力系统自动化总的发展趋势 1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于: (1)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。 (2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 (3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。 (4)在控制手段上日益增多了微机、电力 电子 器件和远程通信的应用。 (5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 2.整个电力系统自动化的发展则趋向于: (1)由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到agc(自动发电控制)。 (2)由高电压等级向低电压扩展,例如从ems(能量管理系统)到dms(配电管理系统)。 (3)由单个元件向部分区域及全系统发展,例如scada(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。 (4)由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。 (5)装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。 (6)追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。 (7)由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如mis(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着 计算 机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(computer)、控制(control)、通信(communication)和电力装备及电力电子(power system equiqments and power electronics)的统一体,简称为“cccp”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 二、具有变革性重要影响的三项新技术 1.电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有: (1)电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。 (2)具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。 (3)不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经 网络 适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的asvg(新型静止无功发生器)的自学习功能等。 2.facts和dfacts (1)facts概念的提出 在电力系统的 发展 迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统(facts)技术悄然兴起。 所谓“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称facts,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力 电子 装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。 (2)facts的核心装置之一——asvc的研究现状 各种facts装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。asvc是包含了facts装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。 asvc由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,asvc的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为asvc是一种固态装置,所以能响应 网络 中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。 (3)dfacts的研究态势 随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。 dfacts是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。 3.基于gps统一时钟的新一代ems和动态安全监控系统 (1)基于gps统一时钟的新一代ems 目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(scada)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。 (2)基于gps的新一代动态安全监控系统 基于gps的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有scada的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用gps实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。gps技术与相量测量技术结合的产物——pmu(相量测量单元)设备,正逐步取代rtu设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。 电力系统调度监测从稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。gps技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。 随着 计算 机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。 电力系统自动化论文:浅论电力系统配电网自动化的应用 论文关键词:电力系统;配电网;自动化;应用 论文摘要:本文分析了电力系统配电网自动化的实施目的、实施原则及自动化模式方案,以加快配电网自动化的发展,提高配电网供电的可靠性。 我国电力系统自动化在发电厂、变电站、高压网络、电力调度等方面都有较好的发展和应用,但是在配电网络方面还较为滞后,这是由于我国电力建设资金短缺,长期以来侧重电源和大电网建设的缘故,使配电网络技术发展受到严重的影响。设备落后、不安全的因素较多等状况,造成了配电网用电质量及供电可靠性方面较难满足要求。近几年来,随着电力事业的发展,各种新电器广泛应用于生活、生产,给人类带来了巨大的便利,但同时,也使人类社会对电的依赖日益加深。电力作为一种商品进入市场,配电网供电可靠性已是电力经营者必须考虑的主要问题。国家电力公司为规范电力公司的运作,真正体现服务人民的企业宗旨,对电能质量提出了较高的要求,尤其对供电可靠性制定了明文规定:一般城市地区为99.96%,使每户年平均停电时间不大于3.5h;重要城市中心区应达99.99%,每户年平均停电时间不大于53min。对照这一标准,我们还有很大差距。因此加快配电网自动化的建设与应用,是提高配电网供电可靠性的一个关键环节,也是实现上述目标的重要内容。 城市配电自动化的内容是对城域所辖的全部柱上开关、开闭所、配电变压器进行监控和协调,既要有实现ftu的三遥功能,又要具备对故障的识别和控制功能,从而配合配电自动化主站实现城区配电网运行中的工况监测、网络重构、优化运行。由此,配电自动化的系统结构应当是一个分层、分级、分布式的监控管理系统,应遵循开放系统的原则,按全分布式概念设计。按照一个城区全部实施设计,系统必须将变电站级作为一个完整的通信、控制分层;系统整体设计可分为配调中心层、变电站层、中压网层、低压网层。 一、配电自动化实施目的 配电自动化在我国的兴起主要是缘于城网改造工程。长期以来配电网建设不受重视,结构薄弱,供配电能力低。国家出台的城网改造政策,提出要积极稳步推进配电自动化。配电自动化实现的目标可以归结为:提高电网供电可靠性,切实提高电能质量,确保向用户不间断优质供电;提高城乡电力网整体供电能力;实现配电管理自动化,对多项管理过程提供信息支持,改善服务;提高管理水平和劳动生产率;减少运行维护费用和各种损耗,实现配电网经济运行;提高劳动生产率及服务质量,为电力市场改革打下良好的技术基础。 二、配电自动化的实施原则 配电自动化是整个电力系统与分散的用户直接相连的部分,电力作为商品的属性也集中体现在配电网这一层上,配点网自动化应面向用户并适应经济发展水平。日本在20世纪80年代,已完成了计算机系统与配电设备结合的配电自动化系统,主要城市的配电网络上投入运行,使得电网供电可靠性得到显著的提高,日本1996~1997年度平均每户停电0.1次,每次平均8 min,可靠性居全球之首。 1998年我国投巨资进行城乡电网改造。由于我国对电力是国家垄断经营,尚未真正实现电力市场化,各地发展很不平衡,因此配电自动化系统实施的目的必须适应终端用户的需求,而这种需求会因不同用户、因地、因行业而异随时变化。如果全面的实施配电自动化,应综合考虑,对于提高供电可靠性,应将它看作一个长期的市场行为。供电可靠性的提高是一个受多种因素制约、用多种手段有效协作后的结果,尤其依赖于系统管理水平的提高。故应将改造的重点转为采用各种综合手段提高供电质量,如采用不停电施工减少计划停电;开发应用配电自动化设备,实现远方监视、控制、协调,消除操作中人为因素可能导致的错误。供电企业在实施配电自动化时,也应首先研究客户长期的、变化的、潜在的需求,按现代的营销模式做市场调查、顾客群细分等,将配电自动化的实施同时作为整个电力营销策略中的环节之一;其次,量力而行,综合企业内已有的线路网络水平、调度自动化和变电站(开闭所)自动化水平、人员素质,制定实施的进度和规模。 三、配电网自动化模式方案 (一)变电站主断路器与馈线断路器配合方案 由变电站出线保护开关和馈线开关相配合,并由两个电源形成环网供电方案。也就是说优化配网结构,推行配电网“手拉手”,变电站出线保护开关具有多次重合功能,重合命令由微机控制,线路开关具有自动操作和遥控操作功能,通信及开关具有自动操作和遥控操作功能,通信及远动装置,事故信息、监控系统由微机一次完成。设备与线路故障由主站系统判断,确认故障范围后,发令使故障段开关断开。 (二)自动重合器方案 此方案是将两电源连接的环网分成有限段数,每段线路由相邻的两侧重合器作保护。故障时,由上一级重合器开断故障,尽可能避免由变电站断路器行分合。当任一段故障时,应使故障段两端重合器分断,对故障进行隔离,线路分支线故障由重合器与分断器动作次数相配合来切除。 (三)自动重合分段器方案 每段事故由自动重合分段器根据关合故障时间来判断。此方案在时间设置上,应保证变电站内断路器跳开后,线路断路器再延时断开。然后站内断路器进行重合,保证从电源侧向负荷侧送电,当再次合上故障点时,站内断路器再次跳开,同时故障点两侧线路断路器将故障段锁定断开,确保再次送电成功。 (四)馈线自动化模式 1、就地控制模式,即利用重合器加分断器的方式实现。 2、计算机集中监控模式,即设立控制中心,馈线上各个自动终端采集的信息通过一定的通信通道远传回主站。在有故障的情况下,由主站根据采集的故障信息进行分析判断,切除故障段并实施恢复供电的方案。 3、就地与远方监控混合模式,采用断路器(重合器),智能型负荷开关,并且各自动化开关具有远方通信能力。这种方案可以及时、准确地切除故障,恢复非故障段供电,同时还可以接受远方监控,配电网高度可以积极参与网络优化调整和非正常方式下的集中控制。 电力系统自动化论文:浅论电力系统自动化中智能技术的应用 [论文关键词]电力系统自动化 智能技术 [论文摘要]简单回顾模糊控制、神经网络控制、专家系统控制、线性最优控制、综合智能控制等典型智能技术在电力系统自动化中的运用。 电力系统是一个巨维数的典型动态大系统,它具有强非线性、时变性且参数不确切可知,并含有大量未建模动态部分。电力系统地域分布广阔,大部分元件具有延迟、磁滞、饱和等等复杂的物理特性,对这样的系统实现有效控制是极为困难的。另一方面,由于公众对新建高压线路的不满情绪日益增加,线路造价,特别是走廊使用权的费用日益昂贵等客观条件的限制,以及电力网的不断增大,使得人们对电力系统的控制提出了越来越高的要求。正是由于电力系统具有这样的特征,一些先进的控制手段不断地引入电力系统。本文回顾了模糊控制、神经网络控制、专家系统控制、线性最优控制、综合智能控制等五种典型智能技术在电力系统中的运用。 一、模糊控制 模糊方法使控制十分简单而易于掌握,所以在家用电器中也显示出优越性。建立模型来实现控制是现代比较先进的方法,但建立常规的数学模型,有时十分困难,而建立模糊关系模型十分简易,实践证明它有巨大的优越性。模糊控制理论的应用非常广泛。例如我们日常所用的电热炉、电风扇等电器。这里介绍斯洛文尼亚学者用模糊逻辑控制器改进常规恒温器的例子。电热炉一般用恒温器(thermostat)来保持几挡温度,以供烹饪者选用,如60,80,100,140℃。斯洛文尼亚现有的恒温器在100℃以下的灵敏度为±7℃,即控制器对±7℃以内的温度变化不反应;在100℃以上,灵敏度为±15℃。因此在实际应用中,有两个问题:①冷态启动时有一个越过恒温值的跃升现象;②在恒温应用中有围绕恒温摆动振荡的问题。改用模糊控制器后,这些现象基本上都没有了。模糊控制的方法很简单,输入量为温度及温度变化两个语言变量。每个语言的论域用5组语言变量互相跨接来描述。因此输出量可以用一张二维的查询表来表示,即5×5=25条规则,每条规则为一个输出量,即控制量。应用这样一个简单的模糊控制器后,冷态加热时跃升超过恒温值的现象消失了,热态中围绕恒温值的摆动也没有了,还得到了节电的效果。在热态控制保持100℃的情况下,33min内,若用恒温器则耗电0.1530kw·h,若用模糊逻辑控制,则耗电0.1285kw·h,节电约16.3%,是一个不小的数目。在冷态加热情况下,若用恒温器加热,则能很快到达100℃,只耗电0.2144kw·h,若用模糊逻辑控制,达到100℃时需耗电0.2425kw·h。但恒温器振荡稳定到100℃的过程,耗电0.1719kw·h,而模糊逻辑控制略有微小的摆动,达到稳定值只耗电0.083kw·h。总计达100℃恒温的耗电量,恒温器需用0.3863kw·h,模糊逻辑控制需用0.3555kw·h,节电约15.7%。 二、神经网络控制 人工神经网络从1943年出现,经历了六、七十年代的研究低潮发展到现在,在模型结构、学习算法等方面取得了大量的研究成果。神经网络之所以受到人们的普遍关注,是由于它具有本质的非线性特性、并行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能力。神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的。神经网络将大量的信息隐含在其连接权值上,根据一定的学习算法调节权值,使神经网络实现从m维空间到n维空间复杂的非线性映射。目前神经网络理论研究主要集中在神经网络模型及结构的研究、神经网络学习算法的研究、神经网络的硬件实现问题等。 三、专家系统控制 专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面。虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用,但仍存在一定的局限性,如难以模仿电力专家的创造性;只采用了浅层知识而缺乏功能理解的深层适应;缺乏有效的学习机构,对付新情况的能力有限;知识库的验证困难;对复杂的问题缺少好的分析和组织工具等。因此,在开发专家系统方面应注意专家系统的代价/效益分析方法问题,专家系统软件的有效性和试验问题,知识获取问题,专家系统与其他常规计算工具相结合等问题。 四、线性最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分,也是将最优化理论用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多,最成熟的一个分支。卢强等人提出了利用最优励磁控制手段提高远距离输电线路输电能力和改善动态品质的问题,取得了一系列重要的研究成果。该研究指出了在大型机组方面应直接利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式。目前最优励磁控制的控制效果。另外,最优控制理论在水轮发电机制动电阻的最优时间控制方面也获得了成功的应用。电力系统线性最优控制器目前已在电力生产中获得了广泛的应用,发挥着重要的作用。但应当指出,由于这种控制器是针对电力系统的局部线性化模型来设计的,在强非线性的电力系统中对大干扰的控制效果不理想。 五、综合智能系统 综合智能控制一方面包含了智能控制与现代控制方法的结合, 如模糊变结构控制,自适应或自组织模糊控制,自适应神经网络控制,神经网络变结构控制等。另一方面包含了各种智能控制方法之间的交叉结合,对电力系统这样一个复杂的大系统来讲,综合智能控制更有巨大的应用潜力。现在,在电力系统中研究得较多的有神经网络与专家系统的结合,专家系统与模糊控制的结合,神经网络与模糊控制的结合,神经网络、模糊控制与自适应控制的结合等方面。神经网络适合于处理非结构化信息,而模糊系统对处理结构化的知识更有效。因此,模糊逻辑和人工神经网络的结合有良好的技术基础。这两种技术从不同角度服务于智能系统,人工神经网络主要应用在低层的计算方法上,模糊逻辑则用以处理非统计性的不确定性问题,是高层次(语义层或语言层)的推理,这两种技术正好起互补作用。神经网络把感知器送来的大量数据进行安排和解释,而模糊逻辑则提供应用和挖掘潜力的框架。因此将二者结合起来的研究成果较多。 除了上述方法,在电力系统中还应用了自适应控制、变结构控制、h∞鲁棒控制、微分几何控制等其它方法。总之,智能技术的广泛运用推动了电力系统的自动化进程。我们相信随着人们对各种智能控制理论研究的进一步深入,它们之间的联系也会更加紧密,相信利用各自优势而组成的综合智能控制系统会对电力系统起到更加重要的作用。 电力系统自动化论文:浅析电力系统信息管理自动化实现的途径与策略 论文关键词:电力系统 信息管理 自动化 实现 途径 策略 论文摘要:实践证明,在电力行业中实施信息化管理是其在市场经济条件下生存余发展的必由之路。随着我国电力体制改革不断的深入和电力市场逐渐形成,供电企业已经由原先让上级满意变成了让用户满意上来。本文,通过对电力系统管理现状的分析对其实现的途径和策略进行了探究,研究结果认为实现的途径和策略可以从政策和资金的投入、全员对其认识上提高和系统运用所需的知识学习三个方面上加以突破。 电力系统作为国家基础经济重要的一个环节,随着国内外环境的变化迅速发展,运用信息管理自动化建设对电力企业解决信息资源短缺与资源浪费之间的矛盾将成为必然。换句话讲,建立并拥有一整套先进的适合于电力系统自身需要的信息管理系统,已成为电力企业增强其市场竞争能力,实现信息化工作必然发展趋势。因此,对电力系统信息自动化实现的途径与策略探讨是一件非常有意义的事情。 一、电力系统管理的现状分析 电力行业是应用信息技术较早的行业之一,但限于当时的客观条件和人员素质,直至90年代初,仍处于一般应用水平,其信息化程度与客观需求和电子技术的迅猛发展,还存在着相当大的差距。但随着国家对其重视程度的提高,时至今日全国大部分省市级电力公司的信息管理系统已实用化,可以说信息化的管理模式已经基本形成。信息管理系统的运用虽然取得了一定的成效,但在应用效果上仍然感觉不是很理想,在不同地域、不同单位之间发展伤存在着不平衡性。尤其是一些县级电力企业的信息管理系统在开发和应用上处于相对滞后的位置。主要的问题体现在已经建立了信息管理系统在投入的资金所得到的回报并不明显。特别突出的问题就是管理规范上比较差,不能适应信息化建设的需求以及领导对信息化工作的不重视、管理方法不合理等。 另一方面,在信息化系统的运用过程中其系统本身也存在着一些问题。目前,较多的电力企业运用的信息管理系统(mis,manage—ment information system)是一个由人、计算机组成的能进行管理信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用的系统管理管理模式。其主要作用就是将企业相对孤立、零碎的信息转变并形成成一个相对比较完整、有组织的信息系统,这样一来就彻底解决了信息存放的“冗余”问题,大大提高了信息的利用效率。可以说这个系统在一定的程度可以最大限度地利用现代计算机及网络通讯技术从而实现企业的信息管理。但是由于msi技术本身固有的缺陷,使得msi无法适应多变的管理环境。基于mis无法满足人们对于管理信息系统需求的情况下,统(dss,decisions support system)便随之研发出来。二者的区别主要是msi是实现对信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用,而dss更主要的是针对某一类型的半结构化和非结构化决策问题,通过对数据的分析、建立模型、挖掘规则等方式,为管理者提供决策支持信息。随着系统的不断运用和相关漏洞的修复,数据仓库的综合决策支持系统最终形成。以至于后期的数据仓库、olap、数据挖掘灯相结合起来所形成的综合决策支持系统(远程自动抄表系统、基于抄表数据的综合决策支持)。 总之,随着科技的不断进步以及管理者理念和对系统的把握,电力系统的信息管理自动化呈现出良好的发展势头。但是,我们看到硬件的不断发展也要看到软件发展的不足,即管理自动化系统的实现途径和策略。 二、实现的途径与策略 网络技术的迅猛发展 ,给信息管理电自动化硬件的集成提供了技术支持和保障 ,提高了系统的可靠性与实用性我们知道,在进行的信息管理目的就是要将各种信息收集过来 ,然后进行分类、整理、抽取和融合 ,获取有用的信息 ,最终为应用服务。所以,对供电企业而言 ,信息融合的主要目标是从企业的实际需要出发 ,融入先进的系统思想 ,深入配电网管理各个环节 ,构建一体化解决方案 ,实现配电网的数字化运营 ,并将以更加先进、实用、成熟的服务回报广大用户。为此,有效的运用信息管理系统是实现最优化服务的主要手段。那么,如何才能更有效的在电力系统管理中实施信息管理自动化呢,笔者对其途径与策略有如下几点思考。 首先,政策和资金的投入是管理自动化实现的保障。随着技术不断的发展,管理自动化系统也越趋于庞大、复杂,要想能有效的运用必须根据电力企业的特点进行修正。这其中就需要投入大量的人力、财力。不仅如此,一套管理自动化系统的投入使用同样要付出高额的费用。这些都需要得到国家政策上支持和资金上的大力投入。因此,国家支持是保障电力系统管理自动化实现的首要成功要素。 其次,通过全员对其认识上提高以确保实施的有效性。笔者认为,好的管理系统需要管理者的接纳,如果管理者对其有抵触情绪,那么你再好的系统也只是一个摆设。所以,加强对其系统的充分认识,了解其对于提升我们工作效率的好处,从认识上使系统工作人员产生重视的态度。这里面尤其要值得一提的就是相关主管部门领导的重视,对系统的实施是非常重要的。 最后,提高全员系统运用知识学习以确保实施的能力。实践证明,在信息管理自动化系统的运用过程中需要我们管理者掌握一定的知识和技能,因此对系统的全员进行相关培训是非常必要的,也是促进系统有效运行的有效途径和手段。事实已经告诉我们,新时期的电力系统发展更需要对知识的储备和技能的掌握。 电力系统自动化论文:试析电力系统调度自动化 论文摘要:阐述了我国电网的现状、电力系统调度运营所包含的内容、所要实现的目标以及电力系统自动化的组成和目前所存在问题的解决方案,并对电力系统调度自动化的未来进行了展望。 论文关键词:电力系统;调度自动化;信息 一、我国电网现状简介 电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电设备以及控制、保护和通信设备组成的一个整体。目前我国电网进入了大电网、大电厂、大机组、超高压输电、高度自动控制的新时代 。电力系统规模逐渐扩大,各电网中500kv(包括330kv)主网架逐步形成和壮大,220kv电网不断完善和扩充,750kv输电工程(青海官亭—甘肃兰州东)已投入试运行,晋东南—南阳—荆门1000kv交流特高压试验示范工程已启动。现代电网的主要特征:坚强的超高压等级系统构成主网架的大系统;各个电网之间具有较强的联系;具有足够的调峰容量,能够实现agc;具有较高的供电可靠性;具有高度自动化的控制系统;具有高度自动化的管理系统;具有高素质的职工队伍。现代电网实行统一调度、分级管理、分层控制。 二、电力系统调度与运营包含的内容和要实现的目标 1.电力系统调度的任务 电力系统的调度就是对电力系统中所有的设备及其运行状态进行监控和调节,是一个指挥者。目前电力调度涵盖的范围较大,有自动化系统、继电保护等等。电力系统调度的任务主要是:尽设备最大能力满足负荷需要,使整个电网安全可靠连续供电,保证电能质量,经济合理利用能源,保证发电、供电、用电各方合法利益。 2.调度自动化的必要 电力系统是一个庞大而且复杂的系统,有几十个到几百个发电厂、变电所和成千上万个电力用户,通过多种电压等级的电力线路,互相连接成网进行生产运行。电能的生产输送过程是瞬间完成的,而且要满足发电量和用户用电量的平衡。[3]现在电力系统的发展趋势是电网日益庞大,运行操作日益复杂,所以当电网发生故障后其影响也越来越大。另一方面,用户对供电可靠性和供电质量的要求日趋严格,这就对电力系统运行调度人员和电力系统调度的自动化水平提出了更高的要求。电网调度自动化具有较大的经济效益,可以提高电网的安全运行水平。当发生事故时调度员能及时掌握情况,迅速进行处置,防止事故扩大,减少停电损失。地调采用自动化调度系统能减少停电率。当装备有直接监护用户的自动装置以后,可压低尖峰负荷。若采用分时和交换电价自动计量等经济办法管理电网,经济效益更大。因此,电网调度自动化是一项促进电力生产技术进步和有显著经济效益的重要工作,是电力系统不可缺少的组成部分。 3.电网调度自动化的组成部分及其功能 电网调度自动化系统,其基本结构包括控制中心主站系统、厂站端(rtu)和信息通道三大部分。根据功能的不同,可以将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。[4]信息采集和执行子系统的基本功能是在各发电厂、变电所采集各种表征电力系统运行状态的实时信息,此外还负责接收和执行上级调度控制中心发出的操作、调度或控制命令。信息传输子系统为信息采集和执行子系统与调度控制中心提供了信息交换的桥梁,其核心是数据通道,它经调制解调器与rtu及主站前置机相连。信息处理子系统是整个调度自动化系统的核心,以计算机为主要组成部分。该子系统包含大量直接面向电网调度、运行人员的计算机应用软件,完成从采集到信息的各种处理及分析计算,乃至实现对电力设备的自动控制与操作。人机联系子系统将传输到调度控制中心的各类信息进行加工处理,通过各种显示设备、打印设备和其他输出设备,为调度人员提供完整实用的电力系统实时信息。调度人员发出的遥控、遥调指令也通过此系统输入,传送给执行机构。 4.电力系统调度自动化的应用现状 目前我国投运的系统主要有cc-2000、sd-6000、open-2000。这些系统都采用risc工作站和国际公认的标准:操作系统接口用posix,数据库接口用sql结构化访问语言,人机界面用osf/moyif、x-windows,网络通信用tcp/ip、x.25。实践应用表明这些系统基本功能均达到国内外同类系统的水平,且各有特点。 (1)cc-2000系统。采用开放式系统结构设计及面向对象的技术,利用事件驱动和封装的思想为应用软件提供透明的接口。采用面向对象技术,并引进了一个大对象的概念,以适应封装性、继承性以及事件驱动的要求。支撑系统专用性和通用性的有机结合,既适应电力系统的需要,又兼顾其他行业实时应用的要求。按照软件工程的规律进行开发,实现软件工程产品化。技术鉴定认为,按照开放式系统设计和采用面向对象等技术,都属于国际先进或领先范畴。现结合东北电网,由电科院、电自院、清华大学、东北电力集团公司、北京科东公司在统一协调下,共同在cc-2000支持系统平台上开发电网应用软件,从而实现完整的ems系统。 (2)sd-6000系统。由电自院南瑞系统控制公司和淄博电业局联合开发具有统一平台的开放式分布式能量管理系统。1994年投运,1996年通过测试和鉴定。该系统集成了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等新技术。该系统特点是:具有开放式和分布式的支撑系统平台。具有面向对象的人机界面管理系统。其中较突出的是厂站单线图、电网元件模型、电网拓扑结构、数据库同期生成技术。ems支撑软件与管理系统的商用数据库采用sql标准接口,便于用户自行开发和由第三方开发应用软件。sd-6000系统有较高的稳定性和可靠性,前置机应用软件设计合理、实用。 (3)open-2000系统。open-2000系统是江苏省立项的重大科技项目,是由南瑞电网控制公司开发的新一代ems系统。open-2000系统是南瑞电网控制公司于1998年开发成功的一套集scada、agc、pas、dts、dms、dmis于一体,适用于网、省调和大中型地调的新一代能量管理系统,是国内外发展速度快、适用面广、性能完善、成熟性好、可靠性高的能量管理系统,是国内首套将iec870-6系列tase.2协议集成于软件平台的系统。open-2000系统采用100m平衡负荷的双网机制,流量更大,可靠性更高。完全基于商用数据库开发的、具有客户/服务器模式的全新能量管理系统。 我国调度自动化水平与世界上先进的国家相比,还有一些差距。尽管在近几年新投入运行的变电所采取了比较新的技术,但是总体而言,电网调度系统还存在一些需要解决问题。例如:系统计算机cpu负载率问题,即便是目前计算机容量和运算速度成倍或成几十倍提高的情况下,其负载率仍很高;cdt和polling远动规约的选用问题,cdt和polling两类规约在我国得到了广泛应用,并且这两类规约远动装置并存使用的现状将持续下去,选用哪一类规约的远动装置,原则上应视通道的质量与数量及本电网的调度自动化系统现状来决定,不宜盲目追求采用polling远动;系统的开放性问题,系统应该是开放的,能够支持不同的硬件平台,支持平台采用国际标准开发,所有功能模块之间的接口标准应统一,支持能过户应用软件程序开发,保证能和其他系统互联和集成一体或者方便实现与其他系统间的接口,系统应能提供开放式环境。此外,现在的电力系统由于还依赖高压机械开关(油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等)实现线路、设备、负荷的投切,尚不能做到完全可控。这是因为机械的慢过程不可能控制电的快过程引起的。“电网控制”目前只能做到部分控制,本质上仍然是一个调度员的决策支持系统。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代,则电力系统真正的灵活调节控制便将成为现实。电力系统运行实行统一调度、分级管理。统一调度以分级管理为基础,分级管理是为了有效地实施统一调度。加强电力系统调度管理,提高调度人员的素质水平,杜绝误调度、误操作事故的发生是保证人身、电力系统与设备安全运行的关键。电力调度自动化系统在系统运行维护方面还存在如下问题:缺乏相应的技术人员,运行维护水平有待提高,系统运行的安全性和稳定性不能保证,大大影响了系统的效率,影响了系统功能的发挥;缺乏相应的管理制度,系统的运行维护工作无制度可依;重使用、轻管理,不重视专业技术人员的配置和学习培训,出现问题后过分依赖厂家,影响系统的连续、安全、稳定运行。 三、电力系统调度自动化存在问题的解决方法 1.管理方面 统一思想,加强调度管理,提高认识。必须杜绝人为的一切误调度、误操作事故以及不服从调度指令擅自投停运设备。抓好防治误操作的思想教育工作,增强广大调度人员的安全意识、责任心和技术素质,最大限度避免误操作事故的发生。加大奖惩力度,严格考核,加强安全监督检查。认真落实各级安全生产责任制;严格执行“两票三制”制度,严把安全关。加强调度专业培训,提高调度员业务水平。 2.技术方面 积极开发更高级实用的装置和软件,努力提高自动化水平和保证通信的清晰畅通,避免工作中出现因电话不清楚、自动化画面显示不正确而造成的错误。 四、对电力系统调度自动化未来发展的展望 随着计算机技术、通信技术的发展以及电力系统控制技术的不断进步,在不远的将来,电力系统调度自动化将会取得飞速的发展。以这些科学技术的进步为依托,能更好地维持供需平衡,保证良好的电能质量。 电力系统自动化论文:电气自动化的发展趋势以及在电力系统中的应用 1 电气自动化的发展趋势 在我国的高校课堂中,电气自动化专业最早开设于20世纪50年代,在此期间虽然经过多次的调整,但是因为其适用性强以及应用面广的特点,所以一直备受欢迎,本文特将电气自动化的发展趋势简单归结如下。 1.1 半控型晶闸管被全控型电力电子开关取代 从最开始出现的晶闸管作为第一代电子电力器件,至今在我国仍然广泛应用在直流与交流传动的控制系统,一直到后来出现的二代全控式器件、三代复合型器件直到最后出现的第四代电力电子器件,将主回路的器件、而且包括驱动电力、过压过流保护、电流检测甚至温度的自动控制等都集合为一体。 1.2 变频器电路由低频发展为高频 高频变频器电路在不阻碍逆变器工作频率提高的同时能将开关损耗降到最低,从而使逆变器尺寸减少、有效地降低了成本而且还可以使逆变器在较高的功率下集成化,由此可见直流逆变器电路的发展前途是极为可观的。 1.3 通用变频器大量的投入到使用中 通用变频器一般指批量化、系列化、在市场需求量较大的中小功率统称为通用变频器。从变频器产品来分析,u/f控制器由最初的普通功能型转变成为高功能型,一直到后来的高动态性能矢量控制型,现以电力半导体器件igbt为主,其独具的可靠性、操作性以及维修方便等特点使单片控制技术也得到相应的提高。 1.4 电力系统自动化的进步受计算机、电子技术的推动 20世纪80年代,单片机技术的广泛发展和应用使我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。国产工业计算机以及引进的pc机技术在电厂的监控系统、电力系统的调度自动化、变电站的综合自动化中起到了至关重要的作用。在此基础上开发出的应用软件能完全的实现电力系统对于实时数据的采集、汇总、分类、分析、显示、打印、完成等操作。但是在这期间电气自动化还存在一定的问题,比如:不同厂家的设备不能进行互联;因为设备与计算机通信之间一般是采用点对点的星形连接,导致了系统的实时性不好,直接导致了设备配置的灵活性很差;整个系统在功能、系统的结构、通信协议等方面都缺乏相应的工业标准。 电厂监控、电网调度自动化系统、配电自动化、变电站自动化技术水平的飞速发展是出现在20世纪90年代,其发展最根本的原因是网络技术的发展。新产品与之前的产品相比较大幅度的减少了通信电缆与电力电缆的使用量,在降低设备体积的同时也降低了占地面积,从而节省了建设的成本。计算机技术以及电子技术不仅大幅度提升系统的技术性能而且使设备配置的灵活性、互换性和可维护性得到了明显的提高。 2 电气自动化在电力系统中的应用 电气自动化技术作为当今世界最活跃、开发前景最为乐观的一种集合了多种高新技术的合成体,其在电力系统中的作用也是不容忽视的,现将电气自动化在电力系统中的应用做如下阐述。 2.1 自动化控制技术在电力系统中的应用 2.1.1 变电站自动化 对变电站内运用的电气设备进行有效的控制以及全方位的监视,其特点在于运用全电脑化的装置将以往常规性的电磁式设备替换下,变电站自动化除了能满足变电站的运行操作之外还作为电网调度自动化中不可或缺的重要组成部分,是电力生产现代化中非常重要的一个环节。 2.1.2 电网自动化调度 主要由电力系统的专用广域网连结,服务范围囊括其调度范围内的发电厂、下级电网的调度控制中心以及变电站的终端设备等,其功能主要是电力生产过程中实时数据的采集、分析监控电网的运行是否安全、及时预测电力的负荷、正确估计电力系统的运行状态等。 2.2 电气自动化的研究方向 2.2.1 变电站的智能保护 在国外将综合的自动控制理论、网络通信、人工智能等一系列的新技术应用在新型的继电保护装置中,这样使继电保护装置有了智能控制的特点,而且能全面的提升了电力系统的整体安全水平。 2.2.2 我国电力部门的实施策略 从我国整个电力市场以及经济发展的整体情况来分析,我国电力部门需要对整体的电力市场运营模式做一个详细的调研,在明确了电力运营的具体流程之后提出符合我国实际的电力市场运营的模式,可以根据日常发现的实际问题提出具有针对性的解决策略。 2.2.3 电力系统的整体分析与具体控制 对在线测量技术研究电力系统稳定控制理论与技术、实施相角测量、探讨电力系统的振荡机理和抑制方法、选线方法采用小电流接地法、电网调度的自动化仿真、研究发电机调速控制和跟踪同期技术、研究基于柔性数据收集和监控的电网故障诊断及恢复控制策略、电力负荷预测方法、电网故障诊断理论及技术等。在非线性理论以及小波理论等在电力系统中的应用方面,以及电力系统在电力市场条件下进行的控制与分析的新模型、新理论、新的算法以及全新实现手段等进行了明确的研究。 2.2.4 配电网的自动化 在地理信息以及配网一体化、高级软件的应用等方面中低压网络数字电子载波取得了重大的突破,dsp数字信号处理技术使载波接收的灵敏度得到了大大的提高,从而真正解决了载波在配电网应用的衰耗、干扰等难题。高级应用软件以及高级应用软件配网的模型将输电网配网实际运行。 3 结语 综上所述,电气自动化已经是当今世界上最为活跃、最具生机一个综合性的学科而且在电力系统中占据重要的地位,因此工作人员在工作中应对其进行深入的研究与探索,同时还应在工作中结合自己丰富的工作经验,这样能在极大程度上提高电力安全。从而在最大程度上保证电力系统的工作安全。 电力系统自动化论文:电力系统自动化智能技术管理应用 摘要:目前我国经济发展迅速,也就带动了社会中的各行各业,生产、生活用电的需求量日益增加也就给电力系统运行的稳定与安全提出了更高的要求。因此为了适应发展需要,电力系统的自动化水平也正在不断的提高。在这其中智能技术的应用是非常重要的环节。本文对电力系统自动化中智能技术的应用管理进行进简要分析,希望能够为此项工作提供一些帮助。 关键词:电力自动化;智能技术;管理;应用 我国的电力系统运行已经初步实现了自动化,在这其中的一个重要环节就是智能技术的运用。充分发挥智能技术的作用,注重管理质量,可以帮助电力系统推动其自动化进程,因此研究电力系统自动化中智能技术的应用是十分必要的。 一、电力系统自动化和智能技术 电力系统自动化是通过一定的技术手段帮助电力系统实现其自动化发展,提高自动化水平,电力系统中包含了发电、调度和配电三个部分,这三部分是一个整体,因此电力系统的自动化也是将这三个部分作为基础进行的[1]。可以提高电力系统自动化水平的技术手段是多种多样的,有计算机技术、网络技术等,这些技术手段中最主要的就是智能技术,这项技术在电力系统中的价值也有着明显的体现。智能技术,就是人工智能技术,它指的是通过利用合理有效的技术手段仿照人工操作的形式进行优化和控制,这样能够促进控制水平更加高效,简单的说智能技术是能够实现对于人力的替代作用,甚至在个别问题上面的实际效果还会优于人工水平。在电力系统自动化中使用智能技术可以不断的推动电力系统自动化的发展,为电力系统运行的安全与稳定提供有力保障。 二、电力系统自动化中智能技术管理应用的现状 现阶段,我国的电力系统自动化智能技术已经有了初步的发展,但是在应用以及管理过程中还存在有很多问题制约着该项技术的发展。首先,现阶段的实际工作中,大多数的单位都缺乏团队协作的精神,在进行研究实验工作时,往往都不愿意将资源和技术分享给同行,这样是不利于智能技术的研究进展。其次没有实践经验。因为我国的电力系统自动化智能技术起步比较晚,而且现在的研究速度也比较缓慢,所以基本没有什么实际应用的机会,实践经验匮乏,在管理过程中,也无法借鉴较为成熟的先例,这也阻碍了电力系统自动化的发展[2]。最后政府相关部门对这项技术的研发重视程度不足,所以这项工作也就得不到政府的支持和成本的投资。 三、电力系统自动化中智能技术的管理应用 电力系统自动化中智能技术目前有很多种,综合来讲,实际应用效果突出的主要有以下几种: 1.专家控制系统的应用 一直以来,电力系统的整个操作和监控系统都是由人工进行的,但是人工操作存在有很多弊端,还会造成资源的极大浪费,而且电力企业在运营过程中就需要投入很多的人力、财力,这样不仅加大了电力运营的成本消耗,在具体操作时还会出现误差。使用专家系统可以有效的化解这一问题。专家控制系统是在个别领域当中使用专家知识有效的解决突发状况的智能化计算机系统。而且电力系统自动化还需要依靠专家系统实现监控的作用。这样一旦电力系统在运行过程当中出现任何紧急状况,专家控制系统就可以发出相应的指令,帮助相关的工作人员快速的解除故障,保障电力系统的正常与稳定运行,这一系统已经被广泛的应用到了多个领域当中[3]。 2.线性最优控制的应用 线缆是输送电力的重要媒介,它与电力系统的正常运转有直接关系。电能在传输的过程中需要考虑很多因素的问题,为了能够解决这些问题,提高电力系统自动化水平,就研发了线性最优控制技术,并且取得了良好的成效。 3.模糊控制的应用 模糊控制是结合了模糊数学的思想和理论研发的最新的电力系统自动化技术,这项技术能够良好的掌控那些动态的系统并且精准度非常高,电力系统本身带有很强的变化性,这个变化是不可控的,但是这些问题都可以通过模糊控制技术来解决[4]。与此同时为了检验一个新的自动化程序是否具备实用性,就可以通过模糊控制系统进行模拟实验,测试出其可行性。模糊控制系统中有一个完整的智能推理技术,将完整的数据信息和控制规划输入进系统当中后,模糊控制系统就能主动的对这些数据根据固定逻辑规定进行推理分析,直至推断出模糊控制输出结果。 4.神经网络系统的应用 神经网络系统是通过结合人工神经理论和控制理论形成的一种新的系统,通过字面就可以看出来这个系统具备了类似于人体神经一样的反应,这个反应速度是非常快的,他能够对发生的问题作出及时有效的反应,完全实现了电力操作系统的智能化,他具备有良好的处理复杂数据的能力。神经网络系统和线性最优控制系统是有一些不同的,神经网络系统的控制处理能力非常好、它有着非线性特征,它能够有效的运用到电力系统当中,比如说人工智能系统、自动控制系统、数序系统、计算机科学理论等的运用。 5.综合智能系统 目前,发电系统都是相对大型的电力系统,这些大型的系统结构非常复杂,容易出现失误,所以为了减少电力系统的管理和营运难度,提高工作效率,综合性职能系统也就此产生了,这个系统是通过智能技术来达到它的最终目的的。智能系统的作用非常强,这是智能控制与现代化控制相结合形成的。智能系统通过各种智能技术的使用简化了那些复杂、庞大的环节。目前有很多综合智能系统已经被广泛的应用,还有一些企业将多个智能控制系统融合在一起使用,这样能够使运营和管理工作更加流畅和方便。 四、结束语 综上所述,我国的电力系统发展已经初步实现了自动化,想要使其发挥最大优势,不仅要对专业技术进行深入研究,还应完善管理应用措施,智能技术,作为电力系统自动化中的重要组成部分,提高智能技术的管理应用水平可以推进电力系统的自动化进程,确保电力系统安全、稳定的运行。 作者:尹平 单位:湖北省电力公司蕲春县供电公司 电力系统自动化论文:电力系统电气工程自动化技术发展 摘要:电力系统电气工程智能化是发展的产物,智能化的实现可有效提升电力系统工作效率,使系统运行更加稳定,对电力行业的快速发展有着推动作用。本文首先阐述了电气工程自动化智能化控制的发展价值,分析了电力系统中电气工程自动化技术的智能化优势和智能化应用,指出了电气工程自动化技术的智能化应用前景。 关键词:电气;自动化;智能化;设备;电网 一、电气工程自动化智能化控制的发展价值 智能化使电气工程自动化技术得到较好的控制效果,有利于自动化的发展,智能化技术可提高电力系统的工作性能并实现调节控制。电气工程自动化控制主要工作内容是收集并处理信息,智能化技术主要目的是提高对它的控制效率。智能化控制器与传统控制器相比有着较大的优势,更适合实际的电气工程工作。仅通过调整相关参数即可实现电力系统的自动调节控制,避免了必须由专业技术人员在场的问题,同时减少了操作电气工程人员的相关操作,使电气工程的工作效率和运行质量得到提高。 二、电力系统电气工程自动化技术的智能化优势和应用 (一)智能化优势 (1)在电力系统中智能化技术可实现数据信息的采集与处理,对各个开关量与模拟量进行实时采集,并可根据要求对所采集的数据信息进行处理与存储。(2)智能化优势体现在画面显示上,通过模拟画面将系统和设备的运行真实的反应出来,还能显示出电压、电流,并根据模拟量、计算量、隔离开关及断路器等自动生成趋势图。(3)智能化优势还体现在运行管理方面,专家系统的应用便可快速生成日志、报表,并实时对数据、运行曲线进行储存等。(4)智能化实现了模拟量的故障录波、顺序记录、波形捕捉及开关量变位等。(5)智能化实现了停机操作,通过键盘、鼠标对断路器、隔离开关控制,通过系统设置限制操作人员权限,加强值班管理。(6)智能化实现了参数的在线修改和设定,还可对不对称的运行在线分析并计算负序量。(7)智能化主要体现在对电力系统的运行监控,可实时监控模拟量数值及开关量状态,并通过声光、语音等形式进行自动报警同时记录事件顺序。 (二)智能化应用 1、电气高压设备的智能化 在实际需求基础上为电气高压设备配置适合的智能组件,该智能组件在相应指令下对电气高压设备进行智能自动化控制。高压开关设备的智能化属于多项电子和计算机技术精密结合的综合智能科技,是根据开关设备的需求属性和高压开关的技术标准和实际运行中的需求进行研发的智能化设备。高压开关智能化主要体现在对运行状态的检测,通过对多项技术指标进行评估实现模块化、一体化的效果,大大提升了高压开关设备的智能化水平。 2、电力系统电网的智能化 基于电力系统的智能化需求电网智能化继而产生,智能化电网设备与传统电网设备相比对电网的优化和改革有着重要作用。智能化电网设备雨现代计算机技术、电子技术等相结合可实现电力系统电网的自动化和智能化。电力系统电网的智能化不仅确保了电力网络的稳定运行还大大增加了电力调度的实用功能。智能化的电力系统网络推动了低碳环保和能源再生的发展,诸如智能变电站的出现便是基于智能化电力网路概念所衍生出来的,智能变电站与电气工程自动化中的六个环节的中转站相衔接,使电压的变换和对电流方向的控制变得更加容易操作,这是电力系统中电网整体智能化建设必然的发展方向。 3、电力系统电气工程自动化的管理 基于智能电网不同阶段发展过程中对电力通讯和网络技术的需求,电力系统电气工程需建立适合自身特点的全面、高效、个性强的通信网络,该网络需支持多项业务、设备的使用,实现信息通信的灵活运用和所有的接入方式。我国电网铺盖面广、电源输出与用电需求距离远的问题,这也就导致了我国电网及结构模式的复杂性。那么在基于我国电网实际情况和现实中存在的问题,建立“即插即用”的通信设备网络才是具有我国特色的电网智能化系统。而对所建立起的智能化系统进行管理是建立在强大数据和理论基础之上的,需要对地区内的能源竞争格局进行分析,并按照增强电力企业竞争力的思路的管理思路,对能源发展进行更加深入的分析和研究。智能化市场的计划的管理可提高终端能源消费也有着推动作用。 三、电气工程自动化技术的智能化应用前景 (一)电气工程设计应用前景 电气设备设计复杂,往往需要人、财、物三方面的支持。电气设备雨电气自动化中的电路和电机、变压器以及电磁场等之间有着密切联系。智能化技术的应用使电气工程设计难以计算的难题有效解决,会大大提高设计效率和精准度。 (二)电气工程控制应用前景 电气工程中的智能化有效完成生产和流通、交换以及分配的操作,对电气自动化的控制降低人、财、物三方面的浪费。智能化技术的应用主要体现在模糊控制和专家系统控制,其中模糊控制比较简单且紧密联系实际,应用范围较为广泛。 (三)电力系统应用前景 专家系统、神经网络是电力智能化的主要体现,基于专家系统的复杂性,它将大量的规则、专业知识和经验进行结合,通过判断和分析有效解决难题。电力系统中智能化技术应用需根据实际具体情况,及时更新系统规则和知识库,逐步适应国家发展需求。 (四)电气故障应用前景 智能化技术在电气故障中的应用主要表现在神经网络和专家系统、模糊理论三个方面。其中在电气设备故障诊断中应用最为广泛,主要体现在电动机、发电机和变压器的应用中,其中变压器的故障诊断需结合实际情况,快速确定故障范围,通过逐步排查不断缩小故障范围,以此提高故障诊断效率。 四、结语 综上所述,电气工程自动化技术的智能化不仅是时展的需求,更是市场不断进化的要求。电力系统电气工程自动化技术的智能化应用主要体现在系统和设备的监控和控制两方面,还需不断深化研究扩大智能化应用范围,为电气工程设计提供便利,加快电气工程控制效率,使电力系统的控制和管理变得容易,提高电气故障诊断和监测效率。 作者:李超 单位:山东中实易通集团有限公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化技术安全管理浅析 摘要: 当前的电力系统自动化技术正在日益完善,但由于各类因素造成的安全管理问题也在逐步突出,并影响了整体的自动化技术应用效果。因此,结合当前的实际发展情况,对电力系统的自动化安全管理应进行充分重视。本文主要是对电力系统自动化技术中的安全管理现状以及优化策略进行研究,论述其中存在的主要问题和改善方法,在促进电力系统整体安全管理水平的提升,强化电力系统自动化技术的安全管理策略。 关键词: 电力系统自动化技术;安全管理现状;优化策略 在电力系统自动化技术的推广应用中,电力系统自动化有效的提升了国家电网的工作水平,但电力系统自动化技术并不只是为国家经济发展水平的提升,更是要为整体的电网运行提供前提保障。随着国家用电量的增多,电力系统的自动化技术也有了一定影响,若是没有对自动化技术进行正确的管理应用,则会终止电网运行工作,最终干扰人们的正常生活进行。因此在电网运行管理工作中,应及时总结电力系统的工作问题,进行及时优化和调整,推动整体安全管理水平的提升。 1目前电力系统自动化技术的安全管理现状及存在问题 1.1电力系统自动化技术的设计水平有待提升 电力系统自动化的安全管理工作中,各种设备的发展具有重要价值,但是电力设备水平依旧给电力系统自动化的安全管理带来了工作难度,并在用电量增大时加大设备的运转符合[1]。若是没有对电力设备进行及时的更新以及必要维护,造成设备由于老化无法承担大负荷的输出电量,从而引发电力系统的故障。此外,电力系统自动化技术的安全管理中对设备的要求也较高,若是设备无法负荷整体的技术要求,就会在实际运行中达不到安全工作标准,从而产生相应的安全事故隐患,甚至引发电力系统故障。 1.2电力系统自动化技术水平有待提升 在国家电网部门的电力系统自动化应用中,通电量的增加会加大不合理的电力系统负荷,并会对电力系统的安全运行产生干扰。此外,在一些较为偏远的工作区域,电力系统自动化会受到经济条件和环境条件的限制作用,电网建设水平也较为落后,最终无法有效进行电力系统自动化技术之间的衔接,进而影响正常的电能输送。目前国家的电网发展建设工作中,还应持续完善电力系统自动化技术,进而解决电力系统运行中的安全问题。 1.3电力系统自动化技术管理有待规范 在目前的电力系统自动化技术研发工作中,对安全管理的技术还应继续进行落实,减少自动化技术的故障原因,在电力系统自动化技术管理的规范工作中,首先是对电力自动化技术的安全管理规范,另外是对专业维修人员的培养[2]。并在工作中对工作人员的维修水平进行提升,避免由于技术难题的延误导致严重电力事故的发生。 2电力系统自动化技术中安全管理的优化策略 2.1增进电力系统自动化技术的合理性设计 由于我国的电力系统自动化技术发展较晚,因此同西方国家之间的技术设计有较大差距,为对这一差距进行弥补,应在借鉴发达国家电力系统自动化技术的经验基础上,与当前的国家发展情况相结合,最终进行电力系统的合理科学设计。此外,在设计电力系统自动化技术的基础上,应对其应用故障深入分析,并对造成故障的原因有针对性的提出改善策略,从而强化电力系统自动化的设计水平。 2.2增进电力系统自动化的工作管理水平 对电力系统自动化管理水平的强化包含对管理制度的建设以及工作人员的职业技能提升。电力系统自动化技术的安全管理,必须要有专业的工作人员从事管理工作。对技术人员工作水平的提升,要与电网的实际运行状况相结合,进一步确定企业发展的责任与义务,进而拥有更加合适的学习发展空间。依照不同岗位职责,进行专业人员的知识、技能培养,使其对先进的技术知识有更好掌握,提升自身的实践操作能力;并加强专业人员素质培养,在工作中更加认真处理各项工作,进行安全管理的各类培训;最终具备基本的安全操作要领,并能够保障自身在工作运行中的人身安全与技术安全。在对电力系统自动化的实际应用进行分析后,可以得出具体的安全管理措施,从而有效提升自动化的管理水平。通过分析电力系统自动化的安全因素,能够了解其中的主要影响因素是管理与维修[3]。可通过增进实际应用状况的了解,对各级管理工作及时落实到个人,促进每一位工作人员都能够更好发挥自身工作职责,建立规范性的电力系统工作。在实际的设备维护中,可增强对电力系统自动化技术的投资,使设备研发作用得到更好发挥,能够进行自动化的电力系统调节和检测,进而保障电力系统的高效稳定运行。 2.3增进电力系统自动化技术的维护水平 在科学技术的发展过程中,信息技术的应用越来越重要,将其在应用在电力系统自动化技术中,能够使电网工作运行更加安全、有效[4]。同时,要想充分发挥电力系统自动化的技术,就可利用信息技术进行科学的维护管理,如利用信息技术进行电力系统自动化中的数据优化和采集,促使其能够对通信信息和综合信息进行高效管理,提升电力系统自动化技术的智能化、信息化水平。 3结语 若是在电力系统自动化技术的安全管理中,没有对电力系统自动化的技术管理进行规范,或是对没有电力系统的设备缺陷充分考虑,就会使电力系统自动化技术的安全管理效果得到减弱。针对这种情况,更应加强电力系统自动化的技术管理水平,更加合理利用电力系统自动化的技术作用。通过技术人员水平的培训发挥自动化技术的安全管理价值,使电力系统的工作运行更加安全高效,系统更加稳定。 作者:林伟 单位:国网福建闽清县供电有限公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化技术安全管理 摘要: 现在,随着社会经济的不断发展,国家电网得到了高度的应用,其应用的领域越来越广泛,而且,运行的效率得到了很大的提升。科学技术的发展,能够促进电力系统自动化的发展,然而,带那里系统自动化技术还是存在一定的局限性,电力系统的故障会导致大范围的停电,影响了人们的生活和工厂的生产。本文通过对电力系统现在运行的现状进行分析,并针对问题,提出可行的建议,促进电力系统自动化的发展。 关键词: 电力系统;自动化技术;国家电网 现在,我国经济发展迅速,为了能够促进电力系统平稳的运行,就必须实现电力系统自动化技术的发展,减少电力系统自动化技术在使用中出现的故障,提高其可靠性。科技的发展促进了电力系统自动化的发展,电力系统也朝着更加高级的方向发展,能够实现整体的发展。为了能够实现对电力系统的安全管理,要进行合理的安排,对管理方针进行优化,协调各项管理内容,完善相关的水平,促进综合电网的发展。 1电力系统自动化技术的现状和问题 1.1电力系统自动化技术设计存在问题 我国的电力事业发展起步比较晚,与一些发达国家相比还是比较落后的,我国也进行了几次大规模的电力系统的改造,电力系统自动化技术还不够成熟,导致了现在电力系统自动化在设计中还没有形成标准化的范本,现在,我国在进行国家电网建设的过程中,由于电力系统自动化技术的局限性,导致了其不能提高效率,在电网的建设中还出现很多的事故。我国的电网建设还不成熟,虽然经过几次大规模的改造,但是还是不能解决城乡电网统一的问题。所以,在对电力系统自动化技术使用的过程中,电力系统自动化技术不能实现兼容性,在不同的设备上不能同时使用,其接口是不一样的,而且出现了设备之间不能连接的问题。现在,国家电网的覆盖范围比较大,各个地区在进行电网建设的过程中使用的技术是不统一的,使用的电力设备也是不同的,在对电力系统自动化技术设计的过程中,在管理上就应该采取不同的方法,这也给管理带来很大的难题。所以,在电力系统自动化技术设计的过程中,应该分析不同地区使用的电力设备的共同点,能够使自动化系统具有兼容性,可以在不同的设备上使用。 1.2电力系统自动化技术中的设备存在问题 在使用电力系统自动化技术中,设备很容易出现故障,导致安全事故的发生。电力设备和电力系统自动化技术的各项指标和不合格,在选择电力设备中,为了能够减少经济成本,他们就会忽视电力设备的性能,导致了一些实用性不强的电力设备也投入到使用中。在使用电力系统自动化技术的过程中,对技术的成分要求比较高,在工作的运行过程中没有制定安全标准。尤其是工作人员在管理中缺乏责任感,他们的专业知识也不够扎实,这就导致了他们在对自动化技术的操作上会存在失误,在电力系统自动化设备运行中会出现这样或那样的故障,在对电力系统自动化技术的管理上存在着经验不足的问题,对国家电网构成威胁。电力系统自动化技术在实际的使用中,会出现各类干扰问题,不能使系统稳定的运行,对电力系统产生很大的隐患。 1.3电力系统自动化技术在管理上存在问题 电力系统自动化技术在管理中需要高素质的人才,但是,在实际的管理中,这些管理人员的素质并没有达到要求,当电力系统自动化技术出现故障的时候,都依靠厂家来维修。电力系统自动化技术的维护人员匮乏,导致我国国家电网的安全受到威胁。所以,要解决这个问题,就要注重对电力系统自动化技术维护人员的培养,促进安全的宣传和教育,防止在使用中安全事故的发生。电力系统自动化技术的管理方案也不理想,这就导致了管理人员不负责任,相互推诿的现象发生。 2电力系统自动化技术的安全管理措施 2.1完善电力系统自动化技术的维护水平 在电力系统自动化技术维护方面,应该建立一支高素质的管理队伍,定期对管理人员进行培训,提高他们的综合素质,使他们扎实的专业知识和良好的修养,在维护设备中要富有责任心,从而能够从根本上解决电力系统自动化技术没有人管理的问题。现在,随着科学技术的进步,信息技术在各行各业得到了广泛的应用,所以,在电力系统的应用中,应该结合信息技术共同使用,建立数字化的电网,完善数字化变电站的建设,促进我国电网的发展。电力系统自动化技术可以借助信息技术进行管理,实现了全面的管理,能够进行数据的收集,防止数据在收集的过程中发生遗漏的问题,运用信息化技术实现电力系统自动化技术的综合管理,提高管理的智能化和可视化的水平,使我国的电网在运行中减少故障的发生,使运行的经济效益提高。 2.2强化电力系统自动化技术的管理 现在,随着科学技术的发展,电力系统自动化技术的使用越来越普及,所以,在管理工作中一定要实现全面的管理,掌握电力系统自动化技术的发展方向。应该科学的对电力系统自动化技术的模式进行分析,在电力系统自动化技术中,应该结合我国的经验,在规模建设上进行各种考虑,应该对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计,能够将电力系统的各个设备分别进行管理和控制,电力系统的各个单元应该是相互独立的,防止各个单元的相互影响。在强化电力系统的可靠性时,应该实现系统使用的兼容性,在此基础上,实现电网功能的扩充。运用简化电力系统结构的方法,从而能够方便管理,在电力系统的设计中,可以简化二次接线,从而能够进行分布式的设计。 3结语 现在,我国的电力事业在不断的发展,但是,我国的电网建设还是存在一定的问题,容易导致停电问题,使人们的生活和生产受到影响,原因在于我国的电力系统自动化技术还存在一定的局限性,所以,应该强化对电力系统自动化技术的管理。 作者:朱坤双 单位:国网山东省电力公司应急管理中心 电力系统自动化论文:电力系统自动化安全管理 一、电力系统自动化技术安全管理策略 (一)提高电力系统自动化技术维护水平 加强电力系统自动化技术安全管理,提高电力系统自动化技术维护水平至关重要。自动化技术维护离不开人才。人才才是自动化技术维护的关键与核心,只有具备高素质的自动化技术维护人才,才可以全面提高电力系统自动化水平。电力企业需要加强对于高素质、高能力人才的招聘,为电力企业电力系统自动化注入新鲜的血液,同时加强对于自动化技术维护人员的专业化培训,提高自动化技术维护人员的专业水平以及技术能力,杜绝电力系统自动化技术的“三不管”现象,从而使得电力系统自动化技术维护水平得到迅速提升。另外,近几年来,科学技术发展速度越来越快,尤其是信息技术的进步,直接改变了人们的学习生活和工作,对于电力企业来讲亦是如此,电力系统自动化的深入发展,便是建立在信息技术等高科技技术的基础上的。数字化电网以及数字化变电站的广泛推广,直接提高了电力系统自动化运行效率,提好了电力系统自动化运行的安全性。电力系统自动化技术通过对于互联网以及信息技术的应用,可以做到对于电力数据的采集与储存,从而使得电力系统做到规范化以及有效化。另一方面,数字化电网以及数字化变电站的广泛推广,还使得电网以及电力系统自动化技术向着智能化、可视化以及信息化的方向发展,使得我国的电网以及电力系统可以更好的面对激烈的市场竞争环境,在电力市场中取得一席之地。 (二)加强电力系统自动化技术管理水平 1、电力系统自动化技术模式设计 目前来看,我国在电力系统自动化技术方面还不是很纯熟,缺少关于电力系统自动化技术管理方面的经验,在实际的电力系统自动化技术管理过程中,存在着很多技术上以及管理上的问题,影响到电力系统自动化的顺利开展。因此,电力企业在实际的电力系统自动化技术实施过程中,需要严格做好电网自动化的规划设计,充分的考虑到各种因素,从而最大限度的提高电力系统自动化设计水平与质量。从专业化的角度来讲,电力企业要想提高电网的安全性以及稳定性,需要从以下三个方面入手,提高电力系统自动化技术应用水平。第一,电力企业需要做好分布式结构设计。对于电力系统中的警报、测量、保护以及控制等信号设备,设计人员需要将其进行相互独立,避免彼此单元之间出现相互影响的问题。第二,做好电力系统的兼容性以及扩展性。兼容性以及扩展性是电力系统极为关键的两方面,电力系统是由各种软件以及硬件组成的,电力系统对于不同的软件和硬件,都有着各自的通讯接口,从而使得电网环境可以做到灵活化,从而通过扩大兼容性以及扩展性,提高电力系统的运行效率。第三,简化电力系统。简化电力系统的根本目的在于确保电力系统的安全性,尤其是对于二次接线的简化,可以极大的提高电力系统的运行效率,科学合理配置电力系统软硬件,从而达到电网安全运行的效果。 2、电力系统自动化技术应用标准化 建立完善的电力系统自动化技术应用标准化体系,这是提高电力系统自动化技术管理水平的关键性举措。只有实现电力系统自动化技术应用的标准化,才可以保证电力系统的安全性管理。但是,在实际的电力系统自动化技术应用过程中,我国在自动化应用标准化建设方面,缺乏必要的建设规范以及标准,使得电力系统自动化技术应用没有达到统一,从而在实际的电力系统自动化技术实施过程中,出现各种各样的问题。因此,电力企业需要认识到技术应用的标准化才是电力系统自动化发展的前提,通过标准化的规范,使得电力系统可以达到最佳运行效果。对于电力系统自动化技术所需的故障录波、通讯控制器、无功装置与通讯控制器、保护与通讯控制器、RTU与通信控制器、通讯控制器与主站、小电流接地装置与通讯控制器、通讯控制器与模拟盘等设备都必须要做到与自动化技术接轨的统一标准,从而避免因为标准化缺失而带来的各种电网安全事故和问题。总结 二、结语 综上所述,为确保电力系统自动化技术的安全管理水平,就应该及时采取有效的管理对策,使电力系统自动化技术朝着标准化、智能化、规范化的方向快速发展。重点强调对自动化技术应用的管理,既要提高技术管理水平,又要优化电力系统设计,为电网运行安全、可靠的运行打下坚实基础。电力企业在电力系统自动化技术创新方面做出了重大的努力,也取得了重大进展,但是在实际的电力系统自动化技术过程中,还是存在着很多的问题。深入研究现阶段电力系统自动化技术应用现状,创新电力系统自动化技术策略,是今后电力企业在电力系统自动化技术创新方面的重大课题。 作者:王平荔 单位:国网江西省电力公司萍乡供电分公司
因此,本文基于内部控制的视角,简要分析内部控制的概念及关键要素,并阐述了内部控制和财务管理的关系以及对中小企业财务管理的重要作用,最后,着重分析了以内部控制为导向的财务管理策略,对保障中小企业长远健康发展的重要意义。 1内部控制的概念 1.1内部控制的概念 在20世纪90年代,内部控制理论,在我国开始发展,以后逐渐流行,并成为企业现代管理制度的重要组成部分。内部控制理论被得到重视,而且得到越来越广泛的应用和实践。随后,内部控制在企业内部管理中的效能得到有效的发挥,它的重要性对企业来说变得越来越重要。内部控制,本质上来讲,就是一种通过有效的控制程序和方法,来实现对企业各个生产要素的有效约束,使企业的各种生产要素能够发挥其最大效率,从而保障企业在生产经营过程中能够以最小产出获得最大的收益,从而提升企业生产经营能力和市场竞争力,进而保障企业的长远、持续、健康发展。 1.2内部控制的关键要素 在中小企业经营管理过程中,影响内部控制良好发挥的因素主要表现在以下几个方面。 (1)企业的内部环境。企业内部环境是否优良,关系到内部控制在企业能否得到有效的发挥。可以说,企业内部稳定的环境,是内部控制得到贯彻执行的良好基础。企业内部环境是集合性的,它囊括企业内部的方方面面,企业内部环境的稳定,离不开企业先进的企业文化、科学合理的机构设置、奖惩分明的人力资源政策等方面的配合。因此,中小企业要想内部控制在企业的经营管理中发挥良好的作用,首要的就是做好企业内部环境的建设,营造一种良好稳定的内部环境。 (2)企业的风险评估能力。中小企业本身,要对企业的各项经营活动所存在的风险,进行必要的评估,从而对企业运营中所面临的风险点有一个基本的把握,进而为企业内部控制的实行奠定一个良好的工作基础,使内部控制在风险管理的过程中,可以做到有的放矢,提高内部控制的运行效率和处理风险点的准确率。 (3)企业的信息与沟通能力。中小企业具备完善的信息系统和良好的信息沟通能力,可以提高企业内部各个部门、层级之间的工作效率,更可以有效地提升企业各个工作流程的运行效率。中小企业具备了完善的信息系统和信息沟通能力,就可以很好收集并传递企业内外部有用的信息,并使这些信息能够被迅速、通畅、准确的传递。这些基础性的信息技术,可以为企业实行内部控制,提供有力的信息技术支持。 2内部控制与财务管理的关系 2.1财务管理活动属于内部控制制度的一项重要内容 财务管理是企业生产经营过程中的一项重要内容,是企业生产经营有效开展的重要基础,因此,企业财务管理水平的高低,对企业的生产经营影响巨大。要做好财务管理,提升财务管理水平,使企业的财产能够发挥最大的单位效能,就需要发挥内部控制制度在财务管理中的重要作用。通过企业内部控制制度的合理利用,可以对财务人员在企业财务管理的各个环节,进行有效的控制和监督,从而保证了企业财产在企业各项经营活动中使用效率,避免因为各种因素,导致企业财产被浪费以及被贪污的可能性,提高了企业财产的安全性和利用效率。 2.2财务管理与内部控制的理念密不可分 中小企业由于自身规模所限,其财务管理的规范性和科学性与大型的企业相比,还存在很大的差距。因此,与大型的企业相比,中小企业在财务管理的过程中,就特别需要加入内部控制的因素,来弥补因审计监督以及相关财务管理制度的缺位,造成的财务管理的混乱。企业财务管理,包含的内容很多,例如会计报表、会计核算、会计账目的审计等,企业财务人员通过对各项财务项目的管理,从而使企业管理者可以对企业的生产经营和财务状况有一个全面细致的了解。中小企业财务管理由于自身具有的局限性,要想使企业财务管理水平能够更好支撑企业的生产经营活动,就需要加强企业财务管理的内部控制,通过发挥内部控制在财务管理中作用,来控制企业的财务风险,提升企业财务管理的规范性,使企业的财务管理工作能够有条不紊地开展。 3内部控制对中小企业财务管理的影响 3.1有利于企业财务管理相关决策的制定 财务管理是企业现代管理制度中的重要组成部分,而中小企业在企业管理过程中,对现代企业管理制度的运用,并不到位。具体到财务管理领域,由于受企业规模所限,中小企业在财务管理过程中,对现代财务管理的各项制度的制定以及执行,都存在一定的缺陷。所以,中小企业的财务管理,会存在一些具有中小企业特色的财务问题,比如,财务资金使用的不规范,会计账目存在的失真现象,甚至是一些舞弊造假的情况也会时常发生。中小企业通过内部控制,可以对企业财务管理中的各个环节,进行有效的监督和制约,使财务人员能够在具体的财务工作中,严格按照会计制度的相关准则行事,提高企业财务管理的规范性和科学性,使企业管理者可以根据财务信息的准确性,制定相关的企业决策。 3.2有利于整合利用企业的信息 现代企业的成功经营,需要各个部门的相互协作,只有充分发挥各个部门的合力,企业才能发挥整体的运营效力。而且,企业在经营过程中,每个部门的工作都或多或少与其他部门存在一定的关联,所以单个部门的良好运转,离不开其他部门的有效配合。内部控制,正是基于一种内部联合,来形成一种网络,来相互合作和制约,已达到企业良好运转的目的。所以说,内部控制先天的,可以有效地整合企业内部的各个部门,实现相互联合和制衡,从而实现各种信息在不同的部门和层级之间进行有效的传递,促进企业的信息整合程度,实现企业内部各种资源和信息的共建、共享。 4以内部控制为导向的财务管理策略 4.1加强以内部控制为导向的组织机构控制 中小企业的组织结构控制,主要包括对企业治理结构和组织架构的控制。企业组织架构没有一定之规,对于中小企业来说,要根据企业的行业特点,来进行相应的组织架构设计和建立。中小企业,通过对内部组织架构的有效控制,可以减少企业内部财务信息的失真现象,提高企业财务信息的准确性和透明度,防范企业因财务信息的失真导致企业管理者决策制定的失误。企业的治理结构就是指通过对权力的合理科学地划分,来保障权利的拥有者,能够各司其职,同时也能够使他们相互制约平衡,从而保证企业的正常运转。通过加强对中小企业内部治理结构和组织结构的有效控制,可以为企业财务管理的内部控制,营造一个良好的企业内部环境,从而提升内部控制在企业财务管理的重要作用。 4.2加强以内部控制为导向的会计系统控制 对中小企业的会计系统进行控制就是要求中小企业做好基本的会计工作。通过设置合理的会计机构,同时,配备具有高素质、专业性的会计工作人员,采用内部控制的方式,促使企业财务工作人员在具体的财务操作过程中,严格按照国家对财务的相关规定,处理好每一份财务账目,从而保障财务信息在具体操作中能够真实、有效。中小企业通过加强以内部控制为导向的会计系统控制,将内部控制的理念渗透到基础的会计管理工作中,可以有效提升企业的财务管理水平。 4.3加强以内部控制导向的监督考评控制 对中小企业的监督考评的控制,需要把内部控制的理念,贯彻到考评监督的日常工作中,从而进一步完善企业的日常检查体系和绩效考评的管理。很多中小企业,由于企业规模小,财务管理体系不健全,绩效考核不到位,而企业又疏于内部的监督管理,导致财务工作比较混乱。中小企业通过发挥内部控制在财务管理中的监督作用,可以形成对财务管理工作的日常检查和监督,从而促使财务人员在日常的财务工作中,能够严格按照相关的会计准则和职业操守,做好日常的工作。将内部控制的理念渗透到企业日常的监督考评的控制中,可以减少财务人员的徇私舞弊行为,提高企业财务的使用效率。 4.4加强以内部控制导向的财产保护控制 中小企业的财产保护,需要发挥内部控制的效力,做好企业日常财务工作中的财产清查和日常管理,并完善相关的清查制度和管理制度,使相关的配套制度和日常的财产保护工作相结合,相互促进。在日常的财产保护工作中,还要遵照相关的制度规定,做好对财务相关人员的统计造册,对接近企业财务账目的人员进行必要的控制,使他们能够严格按照相关的会计制度和企业有关的财产保护的规定,进行企业财产的处置和保护。在企业的财产处置和保护中,按照相关流程,做好登记备案工作,并对财产项目做好定期的清查盘点,保护好企业财产的安全。 5结语 中小企业的财务管理与内部控制是密切相关的,企业通过发挥内部控制的作用,可以对财务管理工作中的各个环节,进行有效的控制,提升了企业财务管理的规范化。所以,中小企业要结合自身的特点,积极完善内部控制的长效机制,发挥内部控制的导向作用,做好企业的财产保护,检查监督以及会计系统的有效控制工作,实现财务管理和内部控制的相互融合,从而实现企业财务管理的规范化和科学化,保障企业的利益最大化和长远健康发展。
0引言 石油企业机械设计制造及自动化综合性很强,具备能耗低、质量高、功能多等技术优势,并与信息处理、自动化控制、传感检测等相关学科联系密切。石油企业要结合自身运营及发展情况,认识到机械设计制造及自动化发展的重要性,明确未来发展趋势,为后续企业各项工作的开展奠定良好基础。 1石油企业机械设计制造及自动化概述 1.1机械设计制造及自动化定义 机械设计制造及自动化,具体而言,指以机械设计与制造为基础,使产品设计和制造更具智能化特点,其是一项综合性很强的工作。如今越来越多的自动化技术被应用到石油企业机械设计制造中,使该项工作更具自动化、智能化和人性化特征。受外部科技发展、经济市场及劳动力成本等因素影响,石油企业希望借助机械化,使工作效率提高,实现成本控制,提高企业的市场竞争力。同时也为其他各类科学技术及经济发展奠定了良好基础。 1.2机械设计制造及自动化优势 相较于以往机械制造,石油企业机械设计制造及自动化的优势体现在自动化和智能化方面。该背景下,微电子技术、计算机信息技术、材料技术、新能源技术等高新技术与机械设计制造技术相互交叉,互为渗透,服务于石油企业的机械设计制造和自动化生产,为其提供技术支撑。石油机械设计制造的优点,具体表现为。1)石油机械设计制造及其自动化以先进的自动化技术为依托,借助信息化技术和机械技术对石油机械设备进行科学控制,从而使各类石油机械设备工作效率不断提高,减少不必要的工作时间,保障工作质量。部分区域工作环境恶劣,选用智能化机械设备对人力施工进行替代,有助于规避具体工程实践中的各类风险。2)传统的石油机械设备一旦发生故障,既不能够自行诊断,又没有针对性的防范机制,仅依靠人工方法修理,不利于石油企业各项工作的开展。而在机械设计制造及自动化背景下,可依托相关自动化程序,及时诊断和修复机械故障,使石油企业工作效率不断提高,生产过程也更加安全。 2石油企业机械设计制造自动化发展趋势 2.1绿色化发展 当前我国环境污染问题严重,石油企业始终秉承绿色、环保发展理念。机械设计制造和工业生产等都会污染环境,石油企业日常生产过程中污染物排放量大,倘若不能够采取针对性措施予以处理,很容易污染环境,甚至导致不可估量的后果。基于这一情况考量,石油企业应秉承绿色发展理念,自动化技术和设备的应用,使石油企业污染降低,但因机械设计制造工作量大,环境污染仍未完全控制,仍需加大机械设计制造及自动化研究力度。 2.2智能化发展 智能化是石油企业机械设计制造自动化发展的必然趋势,其实现方式是人类专家和智能机器相结合。基于控制理论考量,智能化涵盖模糊数学、计算机科学、混沌动力学等诸多学科,并与人工智能制造技术具备一定的关联度。将智能机器设备应用到石油企业中,依托智能化系统分析和判断数据,有助于优化人类专家工作,为石油企业决策提供辅助,并控制目标,开展独立决策。 2.3微型化发展 受新型材料和技术影响,石油企业机械设计制造及自动化产品具备新型特点,不仅操作过程简便,而且产品体积小,便于携带等。石油企业机械设计制造及自动化发展过程中,机械设备的体积减小,其能耗也会相对减少,而且使用过程也更加方便灵活,技术含量高,为后续搬运及运输提供方便,助力石油企业朝着良好的方向发展。 2.4模块化发展 近年来,石油企业机械设计及制造数量越来越多,存在产品功能重复情况。具体工作实践中,要创新产品设计,充分发挥模块化功能,逐一体现产品属性,从而满足不同产品设计需求,以免出现重复设计情况。将模块化应用到石油企业机械设计制造自动化发展过程中,适用性强,而且能够统一零散的产品设计方式,集中管理组织生产等,确保产品质量的提升。 2.5数字化发展 科技的快速发展,使网络化、数字化、信息化技术等应用普遍,在石油企业机械制造设计及自动化领域更具适用性。应用自动化技术,为网络化、数字化、信息化技术的使用和发展奠定良好基础。现如今,石油企业机械设计制造及自动化将网络化、数字化、信息化作为发展方向,与各用户机械设计制造及自动化需求相吻合,应用及发展前景广阔。 3结语 石油企业机械设计制造及自动化发展,使机械设施的稳定性和可靠性不断增强,而石油机械也更具人性化及智能化特点。石油企业要结合日常运营及发展要求,认识到机械设计制造及自动化发展的重要性依托新型技术和设备,将机械设计制造及自动化效用发挥到最大,提高石油企业生产效率,实现生产经营目标。
环境工程论文:基于环境工程专业创新人才培养教学模式探索 一、环境工程专业创新人才的需要 现阶段我国突出的环境问题是污染物排放量大、环境质量差,亟待需要通过工程措施进行解决,迫切需要大批量的环境工程人才。“十二五”期间,中国环境保护累计投入超过5亿元人民币,节能环保领域的潜能巨大。进入21世纪,我国经济迅速发展,工业企业不断发展壮大,自然环境受到了严峻的压力和挑战。一方面,国家经济发展的需求给各类企业发展提供优良的平台,各级政府为了地方经济的快速发展,积极进行招商引资,开办工厂和公司,增加了地方政府的财政收入,提高了人民的生活水平;另一方面,由于大量开办工厂和公司,必然造成自然环境的破坏(水、气、土壤等),使得人民的健康遭到威胁。因此,环境保护产业是21世纪最具发展潜力的产业,我国环境保护方面的人才严重缺乏,尤其缺乏在生产领域能够解决实际问题的环保应用型创新人才。环境保护人才培养的好坏将成为我国未来社会经济发展的制约因素。研究行之有效的环保专业创新人才培养教学模式是本科院校环境工程专业当前面临的紧迫任务。 二、现在人才培养存在的问题 1.动手能力差 当前教学中实践环节的设计基本属于知识的验证和重复,缺乏试验技术、设计和方法等训练,缺乏独立从事科研工作能力的培养。因而,很难形成创新研究试验能力。与“985”和“211”等国家重点大学相比,本科院校中教学经费的紧缺,长期形成试验设备少、学生多的现象。课程所开的实验中不少实验只能是一两个人能够做,其他在旁边看的情况。在重要一个教学环节——实习环节中,实习基本属于参观活动,学生学习的目的性不明确,实习单位没有热情接待,学生很难对现实的生产过程和工作实践有深入了解。在课程设计等环节中,大多数情况属于积木式拼凑和模仿。这些主要的教学实践环节很难培养出有创新动手能力的人才。 2.思维能力差 在课堂的教学环节中,普遍存在重视知识传授、轻视学生智力发展的现象。认为教学过程就是按照教学大纲所规定的基本知识、技能进行讲授。把知识看成一成不变的僵化的真理。认为知识学好了,智力自然会发展,创新能力也随之具备,没有必要刻意追求创新思维能力的培养。整个教学过程就是一个知识不断堆积的过程,形成了课堂填鸭式的教学模式。学习普遍以模仿、重复练习和背诵记忆为学习方法,使得课堂教学过程既毫无兴趣,索然无味,又磨灭了学生个性发展的潜能。这种教学模式使得教学过程缺乏对学生积极性、主动性的引导,缺乏在创新思维能力培养中有积极作用的启发式和互动式等良好的教学方法的利用。根本不顾及或少有顾及学生创新思维能力的培养。学生也在这种教学模式中形成了满足完成考试和获得标准答案的学习方式。学生的创新思维能力长期得不到有效挖掘和培养。 3.教师的培养存在问题 在精英教育转化为大众化教育的今天,本科院校中一般定位为教学型的学校,承担着培养大众化应用型社会人才的教育任务。这类学校通常招生量很大,主体为本科生教育,教师的教学工作量很大。广大的教师,尤其是中青年教师是学校教学的主体承担者,被繁重的教学任务捆绑住自己的手脚,严重妨碍着自己业务水平的提高。不少教师随着时间推移,逐渐成为了依赖书本的教书匠,耽误自己,耽误学生。另外,这类本科院校科研平台较差,科研投入也少,申请各类政府的科研经费也极其困难;还有,各级科研项目的评审专家和学者也多数是重点院校的教授,从心里就看不起本科院校,同时,也不相信这类学校的能力,因此,项目基本上都被各类重点大学拿到。本科院校只能艰难度日,或者给重点高校打工。没有科研项目,许多教师的科研就成为无本之木、无源之水。教师没有科研经费的支持,没有很好的科研业绩,横向的项目也很难获得,教师服务社会的能力也很难获得提高。呈现出教师科研能力越差越得不到项目,越得不到项目教师能力越差的一个恶性循环。这种情况,严重制约着教师自身的培养和发展,也制约了创新人才培养的质量。 4.考核评价存在问题 在本科院校中对学生和教师的评价也存在着问题。一方面,对学生的评价体系中存在严重的问题。课程考核在大多数本科院校中,以最终考卷的分数为评定依据,只要能够考出60分就认定合格;在各类推优、评先进等荣誉活动中,也常以分数作为主要参考;甚至在特困生的推荐中也以分数高低为主要参考。在各类教学活动中,一切以分数为追求目标,必然促使学生用尽脑力追求分数,背书本、啃书本的死记硬背现象普遍,无法实现当前创新人才的培养目标。另一方面,学校对教师的评价也存 在问题。在本科院校中,师生比例很高,一般都在1:25或更高,教师教学工作量太大,每天被课程围得团团转,疲于上课;管理部门评价教学效果,一般都以班级的最终成绩为依据,考查班级的及格率、分数的正态分布情况;课堂的一些讲课形式也有具体要求,先讲什么,再讲什么,怎样的互动等要整齐划一,要规范等;在科研考核上,也多以数量考核为主,原创性、创新性的成果很难出现。教师的时间基本上在忙于上课,忙于写一些文章,难于提高自身的业务水平,难于培养出有活力、有个性、有创新思维的教师,严重制约了对学生创新能力的培养。 三、教学培养模式的改革措施 以上分析的是本科院校教学方面存在的通病,下面就笔者在环境工程专业本科教学工作中的一些改革情况进行分析说明,以期与同行探讨。 1.课程形式上的改革 笔者以“固体废弃物处理”课程为研究对象进行了课程的设计。“固体废弃物处理”是环境工程专业课,与社会实践联系密切,紧随我国环保事业的发展而不断发展的课程。在课程设计上主要包括课堂讲授、社会调查两个部分。课堂讲授:每章开始都要介绍当前国内外情况和我国对固体废弃物处理的政策、法律和法规;结合书本内容,加入当前发展的技术和设备情况,仅以书本为参考(PPT或视屏形式);每次课设计讨论题(1~2个),进行课堂讨论交流或演讲(10~20分钟);设计一套固体废弃物处理的工艺流程图,并进行讲解说明。社会调查方面:布置任务(固体废弃物处理的大作业)调查城市固体废弃物(垃圾)处理处置的全过程,包括:源头、收集、运输、中转站、回收处理、资源利用、最终处置等环节;分组和分区域,把所在城市按照区域划片进行;撰写调查报告和完成一篇文献综述;设计出自己思考后的最优工艺流程图或设备参数;自己设计完成固体废弃物成分分析和理化指标的分析实验,以报告形式提交。 本课程最终的成绩主要以社会调查为主(60%),课堂讲授为次(40%)。通过实践,同学对这样的教学改革感觉很好,积极性很高,创新能力得到了提高。 2.教师培养模式的改革 要培养学生的创新能力,教师队伍的创新素质是关键。首先,在人才引进上要把好关。引进在环保企业有较长经历的一线工程师(5年以上为宜),形式可以是正式的,也可以是兼职的。如果是兼职的,学校同时在教学过程中配一名教师做辅助工作。其次,内部加强培养。本科院校中有相当一部分教师缺乏工程实践经验,讲课中难以对接实际情况。对这些教师要寻找条件与企业接洽,进行工程实践培训。在选择企业方面,主要以中小型企业为对象,这些企业对技术的开发有迫切需求,容易接受教师实践。我们制订教师实践规则,主要是给企业提供服务,不要以收入多少为目的,如:垃圾电厂的教师实践中,教师可以给厂家提供垃圾成分分析等实验工作服务,企业就容易接受教师的实践培训。同时,教师培训时间不能太短,一般以1年为宜。学校院系领导也要积极开拓环保市场,与企业对接,解决企业难题,为企业服务;同时,为教师搭建产学研的平台,我系在江苏宜兴市与多家环保企业建立了合作关系,提供了教师实践能力的训练机会。通过不断的社会服务使得教师的培训进入一个良性的轨道,促进学生创新能力培养的环境氛围。 3.考核评价方式 院系在评价体系上要大胆改革,促进创新人才培养环境的形成。仍然以“固体废弃物处理”课程为研究对象,对课程的考核进行有益的改革。首先,在分数的形成上分出几个构成部分:课堂讲授(40%)和社会实践(60%)。在课堂讲授中,期末一卷考核所占比例大幅降低(占20%),补充平时成绩的权重(80%)。平时成绩包括:课堂表现(60%)、平时测验(一个章节一次)(20%)、课后作业(20%)。其中,课堂表现主要包括:回答问题的积极性(不必考虑对错)、课堂演讲知识的深度和广度、课堂提出问题的新颖性等环节。课后作业完成的情况,重点考核学生对环保专业相关问题解决的思路和逻辑能力的体现情况。其次,在评价学生综合素质的优劣时,以改革后成绩为依据,包容学生的个性,重点在于学生创新思维能力方面。另外,在教师考核方面形成了较好的机制。首先,不盲目扩大招生,基本上环境工程的各个专业都稳定在一个班的学生数。同时,积极引进高层次的人才,以全国“211”或“985”高校的博士为对象,大力引进人才,降低师生比例(逐步趋近1:16);院里领导要有包容心,允许有个性的教师存在,既然引进就相信其知识的能力,给其正确引导和提供帮助;在科研考核上,不以数量为指标,以目标和进程为考核,院里学术委员会每年以科研的进程为考核内容,只要与所定目标吻合就通过,重点在研究能力和创新方面的思维和表现。在职称评审方面也可以过程材料为考核内容。为教师营造敢于创新、肯于创新、利于创新的考核机制和环境。 只有大胆的改革才能形成学校良好的创新氛围,才能不断出现具有创新精神的教师员工,也才能不断培养出具有创新能力的高素质本科人才,才能不辜负社会赋予高校的使命。 四、总结 本科院校经过扩招后都面临如何培养高质量创新人才的难题。以社会赋予高校,尤其是本科院校的历史使命为己任,坚持培养人才的改革,努力探索人才培养教学模式的改革之路,是当前高校培养人才与社会需求的当务之急。学校各个专业都要积极探索培养创新人才的改革措施和办法,才能很好地服务社会,满足社会发展之所需,高校才能在日益激烈的竞争中立于不败之地。 环境工程论文:环境工程试点专业改革模式的探索 工科院校专业综合试点改革是培养工程型人才,全面提高人才培养质量,适应社会需求的重要举措。试点专业改革要加强高校与地方企业深度合作,以共建师资队伍为核心,共定课程体系,共管教学环节,共建实习实践基地。我校作为石油石化工科院校,肩负着为辽宁省重工业基地乃至全国石油石化行业培养以石油石化为特色的工程型人才的重任。我校环境工程专业为省部级重点学科专业,通过试点专业改革,探索工程人才培养的新模式,培养适应地方需求的工程人才。 一、建立有效的校企协同培养机制,重视工程实践能力培养 (一)与地方企业深度合作,建立校企协同培养机制 环境工程专业改革要培养具有较强工程实践能力、适应企业需求的工程人才。我们筛选出抚顺石化公司、抚顺石油研究院等10余家具有与环境工程密切相关的主流企业,与企业签订了合作协议,吸收企业及行业专家加入专业教学指导委员会,参与指导专业发展规划、制订专业培养目标与专业人才培养方案。 校企人才培养机制体现在:一是企业参与专业建设、人才培养全过程。企业介入专业方向、课程设置、实训教学、毕业实习、成绩评定等环节。二是建设双师型师资队伍。强化专业教师深入企业培训,请企业工程师、技术员进课堂,建立高校教师与企业教师共同承担教学任务的机制,使他们相互沟通,发挥各自所长。三是进一步加大实践环节并将实验、毕业设计、实践等环节进驻到企业中。四是优化实习基地,搭建企业实践的平台,完善实践教学环境。五是建立灵活多样的培养形式。学生可以分不同阶段到不同企业进行实践。 (二)优化工程人才培养课程体系,强化工程实践能力 环境工程专业培养计划从2012年开始,以强化工程人才培养和实践创新为主,以石化行业三废处理处置为核心,校企联合课程为切入点,环境领域服务为拓展作为重要的教学内容,形成了“理论教学、实践教学、项目研究”的新型课程教学体系。鼓励专业教师将科研项目研究过程中涉及的基础原理理论引入课堂教学,帮助学生树立完整、新颖的知识观念,以利于环境工程人才培养。 在保证专业核心理论基础上,加强专业延伸拓展,注重培养学生适应不同行业岗位的能力。我们根据抚顺及辽宁经济发展需求,结合环境工程专业最新动态、专业教师科研特色,在培养方案设置“专题选修课程群”,各设置3门课程组成专题选修课程。学生可自主选择相关课程,引导学生在熟悉共性知识基础上,掌握一种先进实用的技术方法,以符合环境工程试点改革厚基础、宽专业、重能力的培养目标。 二、构建双师型专业教学团队 (一)提高教师工程实践能力,增加教师企业经历 我们制订了企业培训计划,选送青年教师到企业工作。通过进驻企业,教师熟悉了担任课程领域的最新生产、技术、工艺、设备的现状,并将其及时引入课堂;组织召开项目对接洽谈会,与合作企业开展横向课题研究,通过开发实用技术、技术咨询服务等形式的科研课题及项目合作,使专业教师处于行业实用技术的前沿,提高了专业教师科研水平和技术能力。 (二)与企业务实合作,建立常态、高效的兼职师资队伍 在双方务实合作基础上,从企业聘请具有丰富工程实践经验的工程技术人员和管理人员担任兼职教师,建立了一支稳定的兼职师资队伍。另外,聘请了10余名中高层领导、工程技术人员担任兼职教师,这些技术人员具有丰富的工程实践经验。兼职教师承担了水污染控制工程、大气污染控制工程、环境监测、清洁生产等专业课程的授课任务,实现了课程教学的企业化、应用化,丰富了课堂教学模式,真正提高了教学质量和效果。 三、深化教学改革,体现工程人才培养特色 (一)丰富教学内容,满足工程人才培养标准 1.理论教学 我们以校企联合课程为核心,修订课程教学大纲,引入最新科研成果、企业生产案例、工程创新成果、最新工艺,并采取校内授课与企业授课相结合、专业教师与企业导师相结合的方式。构建了以资源共享课、视频公开课、校企联合教学课为主体的网络学习平台,能够满足学生网络学习需要。 2.实验教学 我们调整了专业课实验项目,进一步加大综合性、设计性实验比例。根据工程人才培养需求更新实验内容,一是将相关企业成型的生产反应过程、污染物处理过程微缩化,设计成实验项目进入实验室;二是将教师最新科研成果、企业工程创新成果带入实验中去;三是将一部分实验搬到企业,结合企业生产设备、原料完成实验。通过以上的实验改革与实践,丰富了实验课程教学内容。 3.实习、毕业设计 重新修订了实纲,细化了实习内容,落实了实习项目与相关企业的对应性、可操作性;通过改革丰富了实习内容,真正让学生在实习中得到了锻炼提高。毕业设计主要增加了企业生产实践内容的比例,并采用“双导师制”,通过毕业设计,锻炼了学生工程实践能力。 (二)运用多种教学方法,加强学生创新能力训 练 环境工程人才培养改变了传统的以灌输式传授为主的教学方法,强化实践教学环节,采用基于项目和典型工程实例的研究型教学方法和研究型学习方法,广泛使用多媒体教学等先进的教学手段,利用网络平台进行远程教学。 环境工程基本理论是从事专业领域工作和进一步深造的基础,应该学好学扎实。我们采取组织教师编制习题集,让学生多做多练;组织开展专业理论竞赛,通过竞赛夯实专业基础知识。为提高学生学习兴趣和学习主动性,我们采取探究式、讨论式、体验式教学方式,设定工程案例、科研项目进行研讨,以加强学生创新能力训练。学生通过案例分析、参与科研项目发表了学术论文和发明专利,并在大学生竞赛中获奖。 环境工程论文:生物技术在环境工程中的应用与前景 1我国生态环境的现状 我国生态环境污染日趋严重,如 “三废”污染、水体污染、土壤污染、废弃塑料和农用地膜污染、农用化肥和农药污染等,造成水资源严重短缺,土地荒漠化日益加剧,森林覆盖率剧减,草场严重退化。生态环境的恶化,时刻威胁着人们的生命财产安全,疾病发病率也迅速提高。因此,必须积极发展高新技术,如现代环保生物技术等,采用防治结合的方式,解决当前的环境危机,维护生态平衡,已迫在眉睫。 2环境生物技术简介 生物技术是建立在生命科学的基础上,通过直接或间接的方式利用生物或生物有机体的特定部分或某些功能,建立降低或消除污染物的生产工艺或能够高效净化环境污染,同时又能生产有用物质的工程技术。主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程、染色体工程、生化工程等。生物技术在环保领域发挥着越来越重要的作用,正衍生出一门新兴的学科与技术,即我们所说的“环境生物技术”,亦称“环境生物工程”。其特点如下: 2.1 实现对污染物的循环利用 对垃圾废弃物的降解生成的产物或副产物,一般都可重新利用。这样,可把污染降到最小程度,不仅可解决长期污染的问题,还实现了对固废的循环利用。 2.2安全可靠、效果明显 利用发酵工程技术治理,产生的物质基本属于稳定无害的物质,常见的包括CO2、水、氮气、甲烷等。并且,多数都是一步到位,无二次污染。因此,该技术既安全、彻底又高效。 2.3简化流程,节约成本 生物技术是建立在酶促反应基础上的生物化学过程。酶作为生物催化剂,实质是一种活性蛋白质。一般在常温常压或近乎中性的条件下即可发生反应。因此,绝大部分生物治理对环境条件要求不高,并可就地实施。 3.环境生物技术在三废处理中的应用 3.1在废水处理方面的应用 废水中含有许多有毒有害物质,比如,酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇、蛋白质等。废水生化处理经近百年的发展,现已形成了许多新工艺、新技术。通过生物技术治理废水,主要借助微生物的降解作用完成。它分为耗氧降解技术与厌氧降解技术两种。耗氧降解技术又分为:活性污泥法与生物膜法。目前,采用较多的是固定化酶与固定化细胞技术,它属于酶工程技术。固定化酶又称为水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法,导致水溶性酶和固态的不溶性载体结合起来,从而使酶不再溶于水。微生物细胞犹如一个天然的固定化酶反应器。微生物细胞的固定可采用制备固定化酶的方式。对于污水中的多种污染物,均可通过固定化酶或固定化细胞进行治理。国内外有很多这方面的成功案例。 3.2在废气净化方面的应用 废气是近年来重要的污染源之一。如何利用生物技术高效净化废气也成为重要的研究课题。目前采用的方法包括生物过滤、生物洗涤、生物吸附和植物修复法等。常用的生物反应器有生物净气塔、渗滤器和生物滤池等。根据微生物在废气处理过程中的具体形式,分为两大类:生物吸附法与生物过滤法。前者可治理含胺、酚和乙醛等气体,后者可降解恶臭性废气。植物修复技术是把太阳能作为动力,依靠植物的同化作用达到净化气体的目的。它属于一种绿色技术。现在,全球都有很多成功处理废气的案例。美国利用微生物作用来净化工业恶臭气体,效果明显,且还不会出现二次异臭。德国与荷兰利用生物膜过滤技术可除掉超过90%的硫化氢。我国相关学者也在此方面取得了不错的成果。比如,利用生物膜填料塔处理橡胶再生脱硫过程中产生的低浓度的有机废气,经试验表明,该方法是可行的,若相关条件控制适度,净化效果显着,净化率可超过90%。相比原有的废气处理方法,生物技术法有着很多优势:节约成本、效果好、安全可靠、没有二次污染等。 3.3在处理固废方面的应用 工农业生产、城市建设与日常生活都会产生很多固体废弃物。传统固体废弃物的处理方式,不仅浪费资源能源,还会污染环境。利用生物技术处理城市生活垃圾和农业废弃物,不但可以把这些废弃物变为优质的有机肥料,实现废物的资源化,更有利于生态环境的良性循环。常见的处理方式包括卫生填埋、堆肥和发酵制沼气等。 4.环境生物技术在环境污染修复中的应用 4.1污染土壤的生物修复 随着农业的发展,各种化学杀虫剂、农药被大量使用。而这些农药很多都会残留在土壤中,。尤其是那些极难降解的农药给生态环境造成难以估量的损害。通过相关生物技术处理,可以把这些污染物质进行有效分解,生成水与CO2。不仅不会造成对环境的破坏,还能防止出现二次污染。但是是分解周期较长,不符合农业生产的需求。重金属属于土壤污染中重要的污染物。重金属污染的生物治理机制是:借助生物作用(酶促反应)导致重金属的化学形态改变,将其固定在土壤中,或减轻其毒性。这样,可有效制约重金属在土壤中的移动。通过生物的吸收、代谢作用后,会进一步固定重金属或减小其毒性,从而净化土壤。此外,生物修复污染土壤的过程中,还能提高土壤有机物的数量,调动相关微生物的活性,从而优化土壤生态结构。同时,还能强化对土壤的固定作用,避免土壤受到风蚀、水蚀的破坏,预防水土流失。 4.2.水体生物自然净化技术 环境生物技术中通过植物吸收达到净化水体与土壤的方法被称为生物自然净化技术。分为生物塘与人工湿地两种。前者把太阳能作为初始能源,利用塘中植物的同化作用将水中的污染物吸收掉,从而净化水体。生物塘中可栽植的高效净化植物有水葫芦、芦苇、水莴苣等。同时,还应构建集组合曝气、水生植物、水产养殖一体化复合生态系统,进而提高生物塘的处理能力。后者是通过自然生态系统中的物理、化学、生物等作用达到对水体的净化作用。由于人工湿地处理系统出水水质较好,可用于饮用水源的处理,并且所需成本也比常规处理方法要低。 4.3白色污染的治理 采用生物技术治理可从两方面入手,一是筛选具有降解塑料与农用薄膜的微生物,形成高效降解菌。二是分离克隆出带有降解功能的基因,再将其植入到特定的土壤微生物内,如根瘤菌。这样,既能发挥两者各自作用,还有利于加快对塑料垃圾的降解速度。此外,还应重点对预防白色垃圾技术进行攻关与研发。个别微生物可以生成一些高分子化合物,类似于塑料,被称为聚酯。为进一步节约成本、提高产量,人们正致力于通过DNA重组技术,试图改造某些微生物。比如,当前一个重点研究课题就是通过微生物发酵生产聚-β羟基烷酸(PHAs),相关研究人员正试图形成自溶性PHAs生产菌种。通过把PHAs重组菌发酵后,积累数量众多的PHAs,再添加一些信号物质,从而生成裂解蛋白,然后细胞壁被破坏,PHAs析出。即简化PHAs的提取流程,达到节约成本的目的。 4.4降解废水中微量油脂 含油废水属于一种量大面广的污染源。废水中的少量油脂并不能通过原有的物理或化学方法处理掉。上海交大生命科学技术学院和日本日立化成 公司合作,从5种活性污泥或土壤中驯化分离出六种菌,分析了它们在低温条件下对低浓度植物类油脂的实际降解能力。不同菌的降解能力都各不相同,其中,发现两种菌的除油效果很好,除油率高达92.80% 和95.49%,相关特性还有待进一步研究。 4.5化学农药污染的消除 经统计资料显示,每合成一吨农原药需消耗3-4吨化工原料,多余的原料作为未反应物或中间副产物随水排出,每年数百家农药厂排出的废水上亿吨,危害极大。中科院成都生物所经过反复试验,终于找到了解决处理农药(乐果)废水的方法。他们将高效微生物菌种用于SBR设备处理有机农药废水,效果显着,使有机磷转化率达96-99%,其技术指标达到了相关排放标准。一般情况下施用的农药化肥约有80%的残留,特别是难降解的氯代烃类农药,给生态系统带来了极大的滞留危害,必须依赖基因工程构建的高效菌种来进行处理。但要想彻底消除化学农药的污染,还必须全面推广生物农药。生物农药是指由生物体产生的具有防治病虫害和除草功能的一大类物质的总称,大多是生物体的代谢产物,主要有微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。 5.环境生物技术在环境监测方面的应用 应用在环境监测领域的生物技术主要有以下几种:①监测水质,利用细菌的数量、某些粪便指示菌(大肠埃希氏菌、克霉伯氏菌)等②检测物质致突变性和致癌性,通常使用鼠伤寒少门氏菌来检验。③通过发光细菌对环境中的毒物进行检测,速度较快。④根据对水中藻类的生长情况测定,对水质进行监测或检测某些物质的毒性。近年来,国际上在这一领域的重点研究对象包括PCR技术(应用聚合酶式反应技术)、核酸探针、生物传感器等。PCR技术可用于当前还无法培养的微生物检测,一般适用于对土壤、水样、沉积物等环境标本的细胞检测。 随着今后技术的不断完善,对于水质的检测,核酸探针与PCR技术极有可能取代现在的常规微生物检测方式。此外,生物酶法具有良好的发展潜力,它适用于快速检测与现场测定。生物传感器具体有酶传感器、微生物传感器、免疫传感器,通过酶、微生物、抗原、抗体等生物材料作为分子识别元件,从而把外部对其理化特性的影响转化为电磁信号。它可用于对特定污染物的快速检测,并且操作简便、结果精确。 5环境生物技术现状及前景展望 5.1现状 环境生物技术虽有诸多优点,并能有效解决各种污染问题。但实际应用中依然存在种种局限: ①反应速度较慢,并且需要大型的反应器,需占用过多的土地面积。 ②对于原水水质有着十分严格的标准,不然,不利于微生物的生长。 ③运行过程中会发生一些问题,如污泥膨胀或流失,余下的污泥也不易处理。 ④通常的微生物也极难解决人工合成物,尤其是难生物降解的污染物。 ⑤实验室有可能泄漏某些活的有害菌体。大规模的微生物应用会给生态环境带来潜在的风险。 5.2发展前景 5.2.1各种新工艺新方法不断涌现 比如,国内有关专家利用高效反应器治理印染废水时,结合三种新技术,以提高生物处理效率。即在厌氧流化床中加入高效的脱色菌,通过聚集-交胶固定法,把脱色菌固定到活性污泥中。再在反应器中加入磁粉以构成稳恒弱磁场,从而对微生物产生正的磁生物效应以加快生化反应速率。此外,还有利用基因工程克隆生物生长基因控制植物生长、构建高效的细菌来治理各种污染问题,以及利用遗传工程处理农业固废中难降解的五碳糖等等新技术。 5.2.2综合利用 为了避免微生物降解污染物后形成二次污染,同时,让资源得到充分利用,生物治理技术也更趋向综合性利用,如利用降解后形成的微生物菌体、微生物体内酶、有关代谢产物、或其产生的能源。当前,“沼气田”发电是比较成熟的生物技术,投资少、成本低、使用管理方便,正受到很多国家的推崇。英国有的污水处理厂采用乳酸细菌降解农用工业垃圾生成乳酸。 5.2.3和其它现代科技有效结合 近年来,现代科技的发展特别是IT技术的快速发展,促使生物治理技术取得了极大的进步。生物处理工艺正实现自动化控制,并且,生物技术方面正积极开展数学模拟研究。据有关报道显示,目前已研制出电子计算机辅助系统。该系统分为分析程序与处理程序,进一步降低了废水处理厂设计方面的难度。随着自控技术的发展,连续性运行的大型氧化沟也随之产生。 5.2.4重点研究极端微生物与超级工程菌 极端微生物是指在一般生物无法生存的条件下能生存的生物。比如在高温、高酸、高碱、高压、高盐、低温等极端条件。这类微生物具有特殊的生理机制,有很高的环保应用价值。Whyte等经研究了解到,冷微生物菌株可以使石油烃、十二烷、正十六烷、甲苯、萘等发生矿化。随着技术的进步,对现有微生物的有效改造,不断研发出新的具有特殊功能的微生物。通过质粒工程技术,把分别降解芳烃、多环芳烃等的质粒接合到降解酯烃的细菌体内,形成一种“超级菌”。这种细菌在治理石油污染方面有着很好的应用前景,可以把60%的烃分解。同时,相比一般菌种,其几小时就能达到一般菌种净化一年左右的效果。 5.2.5转变观念,从治理转向预防 目前,随着环境问题的日益突出,世界各国都意识到环境保护的重要性。生物技术的发展也会从单纯地治理过渡到防治结合,以预防为主,最终实现清洁生产。比如,生产微生物农药、源于微生物体又能生物降解的表面活性剂等。今后还可应用于诸多领域,如洗涤剂制造、油类回收处理、感光乳剂稳定、植物病害防控、细胞破碎、微生物的快速测定等方面。目前,正尝试通过基因工程技术把PHBV基因植入某些植物体内,实现从植物体内获取塑料,从而解决严重的塑料污染难题。 5.3.展望 随着全球环境的日剧恶化,使人类的生存和发展遭到了一场前所未有的挑战,迫使人们进行一场‘环境革命’来振救人类自己。这场环境革命的意义就像18世纪的工业革命一样重大,而且需要更深入和彻底。在这场革命中,借助现代生物工程技术解决环境问题,纵然有其巨大的发展潜力与优势,也还存在诸多局限与不足,所以,面对环境危机日益恶化之势,不仅要建立健全相应的环境规划、法规、资金投入等生物技术良性应用环境,鼓励、资助研发更新更高效的环境生物技术,并使之得到产业化与商品化发展,还要把生物技术和其它各种相关技术有效地结合起来,才能切实有效解决当前困扰世界各国的生存危机的问题 环境工程论文:基于环境工程专业生产实习教学改革探析 [论文关键词]环境工程 生产实习 实习模式 教学改革 [论文摘 要]生产实习是环境工程本科教学一门重要实践课,应分析新形势下生产实习所面临的典型问题,并进行教学改革探讨——协调理论教学与生产实习的关系、加强实习基地建设、进行多方面实习模式的探讨。 由此提出加强校内外实习,结合多媒体教学,集中实习与分散实习相结合的实习模式。 实习是将书本理论知识与实践能力相结合的重要途径,是培养基本技能训练不可缺少的一个重要教学环节。随着我国社会、经济的飞速发展,环境问题日益突出,社会对环保专业人才的需求也迅速增加,但环境工程专业本科毕业生仍然就业压力大、应用能力不强,这不仅因为社会就业环境的问题,还因为环境工程专业毕业生缺乏实际的工程经验。生产实习是环境工程本科教学的一门重要实践课,通过该教学环节不仅能使学生掌握环境工程专业设计、施工、组织管理的基本技能,还能使学生了解环保治理设施、设备的运行管理知识。 本文分析了我校生产实习环节的现状和生产实习中存在的问题,提出了生产实习教学改革的建议。 一、环境工程专业生产实习教学存在的主要问题 生产实习教学可加深学生对污染控制、治理设备工艺原理的理解,巩固所学理论知识,增强他们对环保专业的兴趣和信心,培养他们建立工程意识。笔者认为目前环境工程专业生产实习教学普遍存在以下几个问题。 (一)专业课教学与生产实习教学时间和内容安排不合理 我校环境工程专业生产实习的时间安排在第7学期初,学时为2 周。而专业课教学大部分集中在这个学期,实习期间,有的专业课教学计划还没完成,甚至有的课程还没开始授课,许多基本的理论知识还没有讲授,学生对环保治理设施工艺原理还不了解,使得生产实习这个教学环节的效率不能达到最佳状态,达不到理论联系实际的目的。虽然实习指导教师在实习动员时会对一些基本的概念提前进行讲解,但这样做效率低,好多知识学生似懂非懂。最佳的生产实习时间应该安排在专业课学习计划结束后,此时学生对环境工程专业理论知识有了完整的认识和理解,并且学生渴望通过实际工艺设备实习来巩固和丰富自己所学的知识。 另外,许多学校安排生产实习的内容和课堂理论教学内容不符。安排实习单位时没有事先沟通,学生对实习内容事先没有接触过,实习带队教师不能深入给学生讲解,甚至有的带队教师并未讲授过环境主要专业课知识,学生实习不能达到提高理论知识的目的。 (二)实习基地不稳定 实习基地是保证实习教学能够顺利进行的首要条件。学校选择实习基地是根据实习基地是否满足实习要求、交通是否便利、费用是否适中等因素来考虑的。目前我校校外实习基地有已签协议和未签协议两种,基本能满足实习要求,与生产实习内容一致。我校生产实习基地大部分是实习带队教师通过个人关系联系的,目前未签协议的实习基地占大多数。由于实习带队教师与校外企业联系不多,还有实习经费问题,使得我校能提供学生长期稳定实习的基地不多。学校和企业之间的协议,两者之间并无硬性约束,实习单位的例行检修情况与学生实习时间有所冲突,且其他不确定因素较多,比如根据教学安排每年实习带队教师不固定,实习单位领导更换,造成带队教师联系实习单位存在困难,稳定的实习基地难以确定。另外,由于扩招,实习人数增多,安排生产实习环节计划时实习小组人数增多,但实习基地的现场讲解人员以及指导教师人数不变,造成部分学生实习效果不理想。[2] (三)实习经费不充足,实习内容难以保证 随着人们生活水平的提高,物价上涨,但我校多年来实习经费仍按学生数每人100元下拨。实习经费包括租车费、实习联系费和讲课费等,由于实习地点较多,实际实习费用超出计划经费,讲课费偏少,实习单位不够热情,实习内容难以保证。由于实习经费往往满足不了实习内容的需要,难以保证充足的实习时间、实习质量和效果。[3] 二、生产实习教学改革的建议 实行改革要符合新形式教学需要,在教学时间安排、实习基地建设、实习模式上进行改革,适应环境工程专业发展的需要。 (一)正确协调理论教学与生产实习的关系 在做专业计划时,要重新调整教学计划,把环境工程专业的主干专业课程教学计划提前,一部分放在第6学期,一部分放在第7学期前半学期,生产实习和对一些选修专业课或与实习内容联系不太密切的放在第7学期后半学期,这样学生才能获得相应的专业理论技能和所必需的理论内容,具备解决实际环境问题能力。[4]实习教师和单位就能灵活安排生产实习环节,使生产实习更有针对性,从而优化生产实习效果。 最好由有一定威望,专业知识能力强的专职教师负责联系实习单位,做好实习计划,实习前与实习单位事先沟通,协商好实习时间、内容、目的、要求、经费问题等。针对实习内容有目的地选择实习指导教师,选择所带核心课程的教师担任指导教师。在实习中遇到相关专业知识,指导教师可把书本理论知识与实践知识相结合来进一步讲解,丰富实习内容。通 过生产实习加深学生对理论知识的掌握,要求学生做好生产实结,促进理论知识的升华。 (二)加强实习基地建设 建立稳定的实习基地,对学校和企业来说是互利双赢的,学校解决了人才培养的后顾之忧,企业提升了社会声誉,这对双方发展都有很大益处。实习基地建设的重点是选择距离学校较近、实习内容和要求都符合教学计划的环保企业签订协议,保持相互的利益和联系,建立相对稳定的关系。实习基地是学校和企业双向选择的结果,实习协议明确双方的权利与义务关系。学校可为企业提供企业相关专业技术人员的培训,提供在职人员进修、攻读学位的便利,以及进行科研实验和开发的基地;企业提供实习基地以供学生进行生产、操作实习,提供工程技术并进行讲解;签订实习基地协议后,企业挂牌向社会公示。与此同时,学校还应同相关未签协议的环保企业保持经常联系,通过组织联谊赛等形式加强沟通,培养校企双方感情,在条件成熟时鉴定协议,成为稳定的实习基地。 (三)进行多方面实习模式探讨 实习教学是环境工程专业教学的重要环节,对增强学生工程意识和实际能力有重要作用。 1.实行校内外结合的实习方式。校外生产实习可以采用调查、参观、跟班操作等模式,尽量争取实现跟班操作方式,提高学生实际生产能力,掌握环境工程专业设备、工艺操作,了解新工艺、原理、方法。建立校内实习环节,结合环境工程专业的特点,从校外取水、气、固废样品,利用校内现有的试验模型、教师科研项目等资源,进行测试分析,模拟仿真试验,提高学生动手能力、综合分析问题的能力,同时也可以节省实习费用,提高实习效果。 2.实行多媒体专题片教学与模型结合的方式。利用以往实习拍摄的实习照片和搜集的工艺模型结构资料,丰富学生知识。多媒体教学在环境工程专业生产实习教学环节中具有独特的优势,因为大量的工艺模型图片及动画模拟对学生来说既能接收大量的知识,又能对环保工艺、原理生动的演示过程加深理解。现场生产实习对学生来说非常重要,但多媒体详细的动画演示可以弥补实习的不足。例如,学生在现场只能看到自来水厂水处理工艺的外部形状,如反应池、沉淀池、过滤池等表面,通过多媒体可以展示其水处理工艺构筑物内部构造,演示其工作原理和生产过程,加深对工艺原理的理解,取得事半功倍的效果。带队老师可以通过每年生产实习的拍照、摄像,搜集企业本身的宣传、培训资料,然后利用实习期间某个时间进行播放,与生产实习现场互为补充,达到巩固加深实习效果的目的。 3.实行分散与集中相结合的实习方式。对一些带有参观性质的工艺较集中的环保设备、污染治理设施可采用集中实习的方式,节省实习时间和实习费用,也便于实习老师集中讲解,提高实习效率。针对一些需要学生动手实践的实习单位,可以采用分散实习的方式,联系多个实习单位,采用小分队轮流调换实习单位的做法,让每个学生跟班实习。这样就不会出现实习走形式、走过场的情况。为了提高实习效果,更好地培养学生的工程意识,学校必须联系更多与实习内容相关的实习单位,签订协议并建立校企关系。学校可以根据每个实习单位的接纳能力,安排实习小组进行分散实习,便于实习单位协调管理,这样学生在实习单位指导老师的带领下亲自动手操作,有利于提高综合应用能力。 生产实习是环境工程专业重要的实践教学课程,对学生加深污染控制、治理设备工艺原理的理解,巩固所学理论知识,增强他们对环保专业的兴趣和信心,培养他们建立工程意识具有重要作用,是必不可少的教学环节。通过正确协调理论教学与生产实习的关系,加强实习基地建设,进行实习模式改革,提高实习教学效果,实习带队教师在实践教学中应不断总结、探讨更加合理的实习模式,这样能更好地培养学生的工程意识,使学生更好地适应就业和社会的需要。 环境工程论文:环境工程非全日制专业学位研究生培养模式构建 西南交通大学是我国发展环境学科和建设环境专业较早的重点大学之一。多年来,通过学科建设和环境工程专业课程体系与内容的改革和实践的加强,环境工程专业学位研究生教育得到了一定的发展:1999年招收第一批西南交通大学非全日制环境工程领域工程硕士,2010年招收全日制环境工程领域工程硕士研究生。 一、明确培养目标和要求,制定非全日制专业学位研究生培养方案 为明确环境工程领域非全日制专业学位的培养目标和要求,根据《中华人民共和国学位条例》和全国工程硕士专业学位教育教育指导委员会的有关推荐材料,2009年全面制定了西南交通大学环境工程非全日制专业学位研究生培养方案。 (一)培养目标 环境工程领域非全日制专业学位研究生应掌握坚实的学科基础理论和宽广的专业知识,对环境工程技术的国内外现状和发展趋势应有较全面的了解。能熟练运用先进的科学技术、工具和实验方法,具有独立从事工程技术研究、技术改造、开发、设计与工程管理的能力。 (二)学制及学习年限 非全日制专业学位研究生的研究生,采取进校不离岗的方式,在校学习时间累计不少于半年。 非全日制专业学位研究生的学习年限为3~5年,其中论文研究工作时间(从开题报告通过之日起至论文送评阅前止)一般不少于一年半。 (三)课程设置及学分要求 1.课程设置原则。(1)课程内容:环境工程非全日制专业学位课程设置要以实际应用为导向,企业需求为目标,以综合素养和应用知识与能力的提高为核心;(2)课程量:环境工程非全日制专业学位原则是三个学期全部完成,并注意第一学期课程安排的饱满度;(3)课程结构:环境工程非全日制专业学位采用课程类别设计思路,切实增强工程意识、增强工程素质培养、增强工程能力。 2.学分设置。全部课程按课内16学时计1学分。环境工程非全日制专业学位学业期间获得学分总数的基本要求为32学分。 3.课程学习。环境工程非全日制专业学位研究生课程教学强调理论与应用课程有机结合,学校聘请有丰富实际工程经验的专家讲课或开设专题讲座,突出案例分析和实践研究。教学过程重视案例分析、现场研究等方法;注重培养学生研究生实践问题的意识和能力。 4.课程设置方案。环境工程领域非全日制专业学位研究生学位课程体系分为5个部分,分别是公共课程、基础课程、专业课程、选修课程、必修环节。课程设置方案中公共课程特增加知识产权和信息检索两门课程,突出培养学生的知识产权意识和信息检索能力;基础课程突出培养学生的外语应用能力和应用数学知识解决实际工程的能力;专业课程重点培养学生专业的基础知识和业务素质;选修课程重点考虑各类学生的研究目标不同,工作性质不同进而突出学生的专业特色;必修环节主要为校内外知名教授、专家开设环境工程领域研究前沿知识讲座和实际案例分析等,着重培养学生的实际应用能力和拓展学生的视野等。 (四)学位论文 学院应严把学位论文过程关,从学位论文的选题、开题、编写、预答辩、答辩等工作入手,扎实做好每一步工作。设计过程分,即指导教师对学生在论文过程的中的态度、进度等各方面进行打分,不合格者取消其答辩资格。 二、师资队伍建设 (一)环境工程领域非全日制专业学位研究生教学师资队伍建设目标 环境工程领域非全日制专业学位研究生教学体系中工程型教学人才资源建设是建设质量保障的核心环节。根据国家卓越工程师的培养背景、根据环境工程行业特点、根据依托单位的自身特点,拟定了师资队伍建设目标为:建设专职与兼职相结合、企业与学校相结合、反映轨道交通行业、具有国内外行业影响力的高水平、立体化环境工程专业工程型教学团队。 (二)环境工程领域非全日制专业学位研究生教学体系企业教师队伍建设 环境工程领域非全日制专业学位研究生教学体系企业教师队伍建设实行考核聘任制,动态管理。在此基础上,结合企业专业技术人才队伍数量多,层次高的特点,在今后企业的师资队伍建设中我们将在总量上适度增加的同时,重点在师资队伍的层次上进行提高,提高师资队伍的层次,提升企业教学的质量。 (三)环境工程领域非全日制专业学位研究生教学体系学校教师队伍建设 根据我校环境工程专业特点和行业应用需求,在教学 主管院长领导下加强原有工程型教师教学团队建设工作。 三、环境工程领域非全日制专业学位研究生教学质量保障机制 (一)建立教学全过程动态保障机制 参照西南交通大学专业学位教育质量保障体系及实践教育相关质量保障措施,建立环境工程领域非全日制专业学位研究生的教学质量安全动态保障机制。 (二)建立以工程应用能力为核心的新型考评机制 非全日制专业学位研究生学位论文从选题、研究开展、论文撰写到论文答辩环节,必须面向工程应用、依托工程资源开展。论文选题应直接来源于生产实际或具有明确的生产背景和应用价值,可以是一个完整的工程项目策划、工程设计项目或技术改造项目,可以是技术攻关研究专题,可以是新工艺、新设备、新材料、新产品的研制与开发。论文选题应具有一定难度、先进性和工作量,能体现作者综合运用科学理论、方法和技术手段解决工程实际问题的能力。 环境工程论文:对城市生活垃圾填埋场渗滤液处理环境工程环境监理探讨 一、概述 环境工程环境监理是建设项目环境保护工作的重要组成部分,是建设项目全过程环境管理不可缺少的重要环节。其目的就是将国家有关的环境保护法律法规、工程质量的法规标准、建设项目环境影响报告书的要求贯彻落实到工程的设计和施工中。开展工程环境监理工作,对加强建设项目施工期的环境保护管理和监控,落实环保投资,防治环境污染,实施生态保护,保障项目建设的顺利进行具有非常重要的意义。 城市生活垃圾卫生填埋处理工程是一项环保工程,对改善城市环境质量有着非常重要的积极意义。但工程建设中也将产生废水、废气、噪声等环境污染因素。尤其是垃圾填埋场产生的渗滤液,含有高浓度废水及细菌、病毒等致病菌,很容易造成二次污染。渗滤液处理质量的好坏是衡量一个城市垃圾填埋场是否达到卫生填埋标准的重要指标之一。所以渗滤液处理工程质量的好坏直接影响到垃圾处理场整个工程的质量及建成后的正常运行。而环境工程环境监理工作是控制渗滤液工程整个建设过程的关键所在。现将渗滤液处理环境工程环境监理要点总结如下: 二、了解掌握设计方案、主导思想、主导原则,制定切实可行的监理方案 在进行环境工程环境监理工作之前,应当认真阅读项目的《可行性研究报告》、《环境影响报告书》以及环评批复文件,了解掌握项目的设计方案及设计的主导思想和原则;了解工程的环保设施的规模、投资情况;掌握环保工程的工艺流程,从而制定出切实可行的监理方案。利用环境监理单位的技术优势和中介,为建设单位做好服务,提高施工单位的环保意识,不侵犯承包商的合法权利,使施工现场的环境监督、管理责任清楚、目标明确,并贯穿于整个工程实施过程中。作好合同管理和信息管理,从而保证环境保护设计中各项生态保护、环境污染防治措施能够顺利实施,保证施工合同中有关生态保护,环境保护的合同条款切实得到落实。 三、做好施工阶段的巡视、旁站工作 渗滤液处理环境工程中主体基底及边坡的防渗、渗滤液的收集与导排和渗滤液处理环境工艺与设施是关键,基低与边坡防渗是第一道关口,防渗工程质量的好坏直接关系到整个渗滤液处理工程的质量。在整个工程环境监理过程中,对防渗工程应做好旁站、巡视工作。 对防渗工程的反滤层、渗滤液收集盲沟、竖向石笼、调节池池底防渗膜下层地下水盲沟等关键部位、关键工序的施工质量实施全过程现场跟班监督,进行旁站监理。 对防渗材料的铺设,除库底及边坡平整基地必须满足设计要求外,其他应按照下列要求进行旁站: 1、各种防渗材料铺设前应保证铺设面完全符合质量安全要求。直接铺设在土建结构面上时,应保证构筑面结构稳定,坡面平缓过渡,垂直深度25cm内不得有任何杂物;铺设在下一层土工材料之上时,应保证下一层土工材料施工质量合格,表面无积水、无杂物。 2、合理选择铺设方向,尽可能减少接缝受力。 3、铺设工具不得对土工材料的正常使用功能产生损害。 4、合理布局每片材料的位置,力求接缝最少。 5、在坡度大于10%的坡面上和坡脚1.5m范围内不得有横向接缝,一般土工膜的焊接采用双轨焊接。 6、各种土工材料的搭接宽度不得低于相应的连接标准。 7、铺设过程中调整材料的搭接宽度时不得损害已连接的部分。 8、铺设过程中防止任何因为装卸活动、高温、化学物质泄漏或其它因素而破坏土工材料。 9、用于卷材展开的机械设备不得造成土工材料的明显划伤,并不得造成铺设基底表面的破坏。 10、片材铺设平顺、贴实,尽量减少褶皱。 11、铺设后应及时压载锚固,所有土工材料均须保证当日铺设当日连接锚固。 四、在施工过程中,做好水土保持、生态保护、移民搬迁的监理工作 工程对水土的影响是工程施工期间的土地占用、临时修筑的运输道路、施工材料的堆放、施工弃土堆放等占用或破坏部分人工植被和天然植被。另外,对施工过程中形成的高挖方或填方边坡处理不当造成的塌方,引起水土流失。施工弃土土质松散,易被降雨和地表径流冲刷流失,若处理和管理不善,易引起水土流失,堵塞渠道或河道。 (一)主要防止措施如下: 1、对场地平整过程中的多余土方,设置临时堆放场,场地周边设置排水沟防护。多余土石方用于垃圾填埋覆盖及库底填方,弃渣及时处理。 2、对覆盖土源取土场区,取土后的场地应回填,对取土后形成的开挖边坡采取浆砌块石护坡等措施。 3、在施工开挖过程中形成的永久性边坡,视其边坡坡度情况采取浆砌块护坡、浆砌块石方格草皮护坡、浆砌块石挡墙护脚等措施,并在护坡边沿设置砌石排水沟,以利于坡面径流、地下水流等的通畅排出。 4、对建筑物周边,种植草皮及各种乔木、小灌木。 (二)村庄搬迁的监理措施如下: 1、搬迁时对于古树名木等有保存价值的植物,应事先联系当地林业部门,采取移植等异地保护的方法加以保护。 2、新址建设施工清场地树木、农作物、杂草,除部分可以做肥料外,应及时清运。 3、对于临时占地和新开辟的临时便道等破坏区,施工结束后应当 进行土地复垦和植被重建。 五、施工期按环评批复的要求,做好监测井的监理工作;处理好与当地群众的关系;协调好各施工单位的关系 为确保防渗工程质量,防止渗滤液的渗漏,掌握地下水质量的动态变化,垃圾处理场区及周围附近地区应设置地下水监测井。考虑工程所在区域地下水流向等因素,在垃圾填埋场的两旁30~50m处各设一个污染扩散井;填埋场地下水下游30m、50m处各设一个污染监测井;地下水上游30~50m处设一个本底井。对上述监测井在填埋场使用前监测一次本底水平,具体监测项目是:pH、CODcr、SS、NH3-N、氯化物、细菌总数、总大肠菌群、总硬度、硫酸盐。 建设项目施工期间和营运期间的环境监测可委托有资质的环境监测单位承担,每次监测应编制监测报告提供给业主和承包商。监测报告至少应包括数据统计、简要分析、现阶段措施建议以及下一次监测方案调整等。填埋场在封场后10~15年内要继续对地下水进行监测,监测周期视监测结果而定,从每季一次到每年一次不等。当监测结果表明填埋场稳定无害后,应召开专家论证会,宣告监测结果。 为确保工程的顺利进行,工程环境监理单位应处理好和当地群众的关系,在施工中确保各项环保措施的落实,确保群众利益不受伤害,同时协调好各施工单位的关系。 环境工程论文:系统控制理论的环境工程设计论文 1项目建议书阶段的系统控制理论 环境工程 设计的项目建议书阶段包含若干个子结构,是一个复杂的系统。如果缺乏系统思维,孤立、片面地理解系统控制理论,将定量分析和定性分析、动态特性和稳态特性等相关内容割裂开来,不能相互联系、相互融合以形成合理认知体系,则不能够全面、联系、突出重点地分析和解决问题。而利用思维树模型可培养系统思维能力,[6]强化系统控制理论在项目建议书阶段的应用,将一项工程所涉及的各个领域和角度清晰的表示出来(以城市污水处理厂为例,如下图1所示)。 2可行性研究阶段的系统控制理论 可行性研究是在项目建议书被批准后,对项目在技术上和经济上是否可行所进行的科学分析和论证。这一阶段包括工程概述、工程方案、工程投资估算及资金筹措、工程近远期结合问题、工程效益分析、工程进度安排、存在问题及建议以及附图附件等内容。在这一系统中,用最优化分析解决问题,即在本系统的运筹中,控制策略要使工程净效益最大,而费用尽可能地小(可视为负效益)。为了尽可能地减少这种负效益,必须在一定的工程规律和条件的约束下,按照最优化原则,结合工程分析考虑工程方案必选优化,对整个工程系统进行科学的管理,不求负效益最小,而只要求负效益尽可能减少。这是由于在环境工程设计中,最优解并不一定是最理想的。 3工程设计阶段的系统控制理论 在此阶段,环境工程设计可分为方案设计、初步设计、施工图设计三个阶段,每个阶段都是一个复杂系统,可将系统控制的重点分别集中在组织系统的输入、转换过程和输出3个阶段,由此形成3种不同的控制类型:前馈控制、同步控制和反馈控制。 3.1前馈控制 前馈控制也称预先控制,是指在整个过程中预先集中于系统输入端的控制,其目的是通过事前考虑各种可能的功能障碍来预测并预防偏差的出现。其在环境工程设计的方案设计阶段起着重要作用,主要体现在以下几方面: 3.1.1环境工程概况分析 环境工程涉及水、气、声、渣、辐射等多个方面,涵盖内容非常丰富,工程特征千差万别。因此,掌握具体项目的工程概况是搞好设计的必须前提,主要包括:(1)工程一般特征简介。包括工程名称、建设性质、建设地点、建设规模、车间组成、产品方案、辅助设施、配套工程、储运方式、占地面积、职工人数、工程总投资及发展规划等。(2)工艺路线与生产方法。用流程图表述说明生产工艺过程,必要时列出主反应式和副反应式,并关注副反应中可能潜在的危害因素。(3)物料及能源消耗定额。包括主要原料、辅助原料、材料、助剂、能源以及用水等的来源、成分和消耗量,特别是要综合对比单位产品的物耗、能耗指标、新水用量指标以及排污系数。(4)主要技术经济指标。包括生产率、效率、回收率和放散率等。除了主产品的总回收率之外,还应高度重视资源的综合利用率和综合总回收率。 3.1.2污染源及污染源强分析 污染源分布和污染物源强是环境工程设计的基础资料,必须按建设工程、生产过程和服务期满后三个时期的工程全过程做认真调查、详细统计,力求完善。对于污染源分布调查要求按专题绘制污染流程图,标明污染物排放部位,然后列表逐点统计各种污染因子的排放强度、浓度及数量。另外,鉴于近年来环境风险事故呈频发、高发态势,应高度关注环境工程风险排污的源强统计及分析,包括事故排污和异常排污两种工况。事故排污的源强统计应计算事故状态下的污染物最大排放量,作为风险预测的源强;异常排污的源强应统计工艺设备或环保设施达不到设计规定指标的超额排污。 3.1.3环保方案分析 分析工程总图布置方案,根据气象、水文等自然条件分析工厂和车间布置的合理性,与周围环境保护目标所定防护距离的安全性。分析工程既定环保方案所选工艺及设备的先进水平和可靠程度,采用资源节约型模式、资源综合利用、物能良性循环、产业生态、清洁生产、循环经济等方面的可行性,处理工艺有关技术经济参数的合理性,并分析环保设施投资构成及其在总投资中占有的比例。 3.2同步控制 同步控制也称实时控制,是指活动进行过程中所实施的控制。在环境工程设计中,同步控制的关键是严把设计质量关,实现初步设计的标准化,由仅控制排放标准向全面的设计质量标准过渡。积极引导环境工程设计单位贯彻国家制定的《建筑企业贯彻ISO9系列标准实施细则》《建设项目环境保护管理条列》《中华人民共和国环境影响评价法》《三废处理工程技术手册》等相关标准,使环境工程设计单位质量管理工作进入程序化、标准化、规范化的轨道。各单位的质量保证体系,要在当地设计质量监督机构备案审查,把贯标工作与单位资质、工程招标投标和企业创优工作结合起来,实现质量的单位自控。在推行设计资格审查和管理制度的基础上,进一步制定重大工程的设计方案图纸审查、批准制度,发现问题,及时追朔设计存在的问题,系统解决,防止问题的再次发生,并追踪审查以前的可能事故点。 3.3反馈控制 反馈控制也称事后控制,控制作用发生在行动之后,目的在于改进,以预防将来发生偏差。在缺乏任何预见手段的情况下,反馈控制是比较实用的控制方式。在施工设计中,反馈控制的关键是引入工程环境监理,通过具有相应资质的监理企业,接受建设单位的委托,承担其建设项目的环境管理工作,并代表建设单位对承建单位的建设行为对环境的影响情况进行检查,对污染防治和生态保护的情况进行检查,确保各项环保措施落到实处。对未按有关环境保护要求施工的,应责令建设单位限期改正,造成生态破坏的,应采取补救措施或予以恢复。通过监理这一反馈控制,可提供设计效果的真实信息,并使设计人员获得评价其绩效的信息,从而提高设计水平,对于下一步或日后工作的实践指导作用非常巨大。 4竣工 环境保护验收阶段的系统控制理论 为监督落实环境保护设施与建设项目主体工程同时投产或者使用,以及落实其他需配套采取的环境保护措施,防治环境污染和生态破坏,实施建设项目竣工环境保护验收。[9]该阶段是对整个环境工程设计系统的最后一个核查关卡,涉及验收范围、验收标准、验收工况、验收监测(调查)结果、验收环境管理、现场验收检查、风险事故环境保护应急措施检查及验收结论等八大部分。可用如下系统流程图简述其验收工作程序。 5结论 环境工程设计是一个复杂的控制系统,涵盖项目建议、可行性研究、工程设计及竣工环境保护验收四个阶段,而每个阶段均涉及到方方面面的工作。将系统控制理论应用其中,应以解决控制理论与设计中实际存在问题的深度与广度为主要准则,在客观地评价系统控制理论在环境工程设计领域的作用和适用范围的基础上,更为合理地分析、规划环境工程设计,并用实践检验系统控制理论成果,有力推动系统控制理论的健康发展。 环境工程论文:立环境工程监理制度的思考与建议 伴随着市场经济的快速发展,环境的保护工作也更加受到全社会的重视。对于环境保护的要求更是在不断的提高,一些污染的建设项目必须在项目的建设过程中进行污染治理工程设施的配套建设。对此,我们也在基层的工作中发现,大多的企业在大型的建设过程中基本都实施了环境的工程监理,环保的工程设施基本都能够正常的运行,而其中一些中小型的建设项目就没有进行环境工程的监理,一些配套的环保设施的质量也得不到有效的保证,通过第三方质量监理,保障环境工程的质量以及相关的环保措施能够得到有效的落实。 一、建立环境的工程监理制度具有的作用和意义 (一)环境工程在质量上的重要保证 环境的工程监理可作为整个工程监理工作的一部分,是作为项目工程的质量为主监理的一个补充,监理是由第三方承担,受到项目建设单位的委托,根据合同以及有关的法律法规,对环境的工程建设的承包方来进行监督和管理。并且通过建立一个严格工作制度,其中包括记录、报告以及例会等的制度。把环境工程中发生的问题及处理的结果记录下来,并且把相关情况通报给施工方以及业主,以此来保证环境工程的顺利实施和质量的要求。 (二)满足对环境监督管理方面的需要 目前对于中小型环境的工程验收最主要的是通过验收的管理部门进行现场勘查,对于建设单位的提供方案、资料的审查,及参照环境的监测和监察部门事后的监督数据,而环境工程的质量是不是达到了环保的基础要求,是不是能满足项目的试运行的条件和环保验收的标准,是不是有权威的质量的监督报告和结论。通过建立这样的工程环境的监理制度,当环境保护的工作验收时,有第三方的监理机构提供出工程质量的报告和结论,来作为环境部门的验收依据,利于环境的监督和管理。 (三)符合环境经济和产业的发展方向 在市场经济的形势下,大力的发展环境经济和环保产业,能够使政府部门把监督管理之外的工作交给市场运作,这是环保产业未来发展的总趋势。建立环境工程的监理制度,是环境保护和市场经济有效的结合,更是一种有益的尝试,符合环境经济和产业的发展方向。 (四)促使公众积极参与环保的工作 建立起环境工程的监理制度,能够使专业的技术人员和专家参与环境工程的监督和管理中,更加有利企业规范环境的行为,也符合国家关于提倡公众积极参与环境的监督和管理的政策,促进环保公众参与的方面工作的开展。 二、在建立环境工程的监理制度中存在的一些问题 (一)缺少法律法规的依据 环境工程的监理到目前为止还没有明确的法律和法规的相关规定,重大项目主要是依照环境影响的报告书批复来执行,一些中小型的建设项目通常没有明确的要求,这也就意味着相关的企业可以进行环境工程的监理,同样可以不去实施,就算是实施也仅仅可以依照环境的批复要求或者是企业自身的意识。 (二)企业对于环境工程的重视程度不够 环境工程常常是项目的主体工程中的配套工程,质量如何,运行的是否正常,通常不会影响到企业的正常生产,再加上建设需要先期的投资,运行之后还需要投入,在那些环境意识并不高的企业中,环境的工程质量根本得不到有效的重视。 (三)监理机构与人才上的缺乏 一般的项目在工程的监理机构以及人才上都比较充足,而环境工程并不同于一般的项目工程,除了要满足一般项目工程所要求的质量,还需要满足环保的技术标准和要求。怎样监督施工的单位按照环保工程的技术要求进行,这都需要有关的环保工程监理的人员进行解决,而同时满足了这两方面条件的监理机构以及复合型的人才目前还非常的缺乏。 (四)环境监督和处理力度不够 目前的环境监察的力量还非常的薄弱,管理的手段以及方法也不够先进,对那些存心偷工减料或者是不按照环保的技术规范进行实施造成工程出现问题的违法行为很难取证,无法做到及时的处罚或者处罚的力度不够,使得企业的守法成本过高,而违法的成本很低,违法的行为不能够根从根本上杜绝。 三、建立环境的工程监理制度需要采取的一些措施 (一)对相关的法律和法规进行完善 相关的法律和法规能够很有效的推动环境工程监理的制度进行实施,让政府的部门和企业都能有法可依,企业也能明确自己的责任和义务。制定完善的法律保障可以从以下的几个方面做起: 1.在局部的地区进行先行的试点,制定出地方性的法律法规,以点带面,进行逐步推广; 2.充实环保的“三同时”验收以及环境影响的评价等有关的环保制度的内容,制定出操作的细则,以便具体的操作; 3.修改和完善全国性的统一法律法规 (二)加强有关的宣传并且提高企业的环境意识 通过加强对于环境的宣传,尤其是对于已经实施了环境的工程监理的一些样板工程进行宣传,要是企业逐步的认识到环境工程的监理对于保证工程质量方面的重要意义,能够充分的理解,并且积极的支持和配合有关监理制度的实施,而且在工程的建设过程中,主动的开展相关的环境工程的监理。 (三)加大环保监管的处罚力度 环境的监察部门应当加大监管的处罚力度,对不能够及时的通过验收或者有意将环保设施闲置的企业,尤其是对那些有意进行偷工减料及不按有关的技术规范造成环境工程出现质量的问题的行为,应当根据有关的法律和法规进行从严从重的处罚,通过加大对违法行为的处理力度,使企业逐渐的重视起环境工程的质量,确保环保设施的正常运行。 (四)做好监理机构的准入和考核以及人员的培训 环境工程的监理机构和一般的工程监理的机构虽然有很多相同的性质,但是在技术的资质以及人员的素质方面还是有不同要求的。在推广环境的工程监理的过程中,对于监理机构的建立应当制定资质的准入和考核的条件,以避免那些不符合有关条件机构的进入。在监理机构的推广方面,可以在已有的普通的工程监理机构当中发展。监理人员在环保的培训方面是不可缺少的,人员的素质非常重要,在制动环境的工程监理的机构准入和考核的基础之上,应当通过对监理人员的环保培训,监理持证上岗的制度,以此保证监理人员的素质。 (五)规范工程的监理费用的行为 在实行市场化运作的初期,为了能保证建设单位和监理机构两方的利益,避免因为工程的监理费用而造成恶性竞争进而影响了工程的质量,规范监理费用的行为也就显得尤为的重要。 物价的管理部门应当在充分的调研基础之上,来做好测算,制定出指导性的监理费用的政策,以此保证环境工程的监理工作在有序的条件下进行开展。 (六)修订环保的验收程序 通过对环保验收程序的修订,环保的部门在验收的过程当中,环境工程的监理机构作为参加的单位参与到环境工程的验收中,并且要出具较为完整的环境工程的监理报告,作为验收的依据,环境的工程监理报告和竣工验收的材料一起装档备查。 总结: 在工程建设的过程中,应当注意对于环境的保护,而建立起环境工程的监理制度就显得尤为的关键和重要,这就要求大型的建设工程的单位以及国家的相关监理部门一同努力,创造出一个在完善的环境工程的建立机制下进行的工程建设。 环境工程论文:分析目前环境工程建设中的难点与对策 伴随着经济的持续发展,人们的物质生活和精神生活不断提升,国家及各省级政府也越来越重视环境的管理,着重于污水治理,垃圾排放,公园建设等都是政府重点监制,同时政府还加大了对城市环境基础建设的投入,污水处理率、生活垃圾处理率、建成区绿化覆盖率都有了大幅提升,空气、水环境都有了很大改善。 1、环境工程的意义 环境工程是追根环境污染源和改善环境质量的科学技术。环境工程包括生物学中的生态学、医学中的环境卫生学、环境医学、环境物理学和环境化学。环境工程的核心是治理环境污染源,内容包括:大气污染防治,水污染防治,固态废弃物处理及利用,环境污染防治,环境系统工程等。 2、环境工程建设的难点 2.1 城市污水处理不妥善 城市的污水来源有生活污水、工业废水、和城市流经污水。其中,生活污水是城市污水的主要来源。 生活污水来源于家庭、商业区、城市的卫生公共设施等。这些地方产生的粪水、洗涤污水通过地下排水道进入污水池。这部分水的处理是把他们送到污水厂进行合理处理后再排出来。这些水的特点是可以循环使用。 工业废水是城市污水的主要来源。全国污水的分部不是一样的,以工业生产为主的城市,污水的排放更严重些。城市里的工业污水治理极为重要,这关系到人们的生命健康,那些污水中含有腐蚀性、难化解的物质,严重威胁着人们的健康,必须用科学技术进行处理。 另一个污水来源是流经城市的污水,它们的成分很复杂,还具有季节变换的特点。当水流经一个城市,该城市的大气污染物会对它造成影响,该城市的垃圾废物也对它造成影响,再流经另一个城市时,会对该城市带来污染。 污水处理关系到城市的命脉,我们的污水处理设施落后,污水处理不及时,污水回收率差,污水不集中处理等问题都是环境工程建设要改进的。 2.2 生活垃圾不分类 城市建设发展,城市人口加剧,人们的消耗品也越来越多了,同时也增多了生活垃圾。城市的生活垃圾主要有家庭生活垃圾、商场一次性用品、餐饮业的垃圾等。 大型城市的垃圾每天产生几千吨,小型城市的垃圾每天也达到几百吨。那么多的垃圾不及时处理,城市会变成一个堆满垃圾的地方,后果严重影响到城市环境和人们健康。 建设城市环境工程,,不能对生活垃圾用传统办法处理;把垃圾拉到郊区掩埋,把垃圾焚烧。这样不仅投入资金大、运转成本高,就连垃圾中可回收利用的也会烧毁,那么多垃圾焚烧也很困难,并且也不可能完全销毁。所以生活垃圾不分类处理是城市环境工程建设的难题。 2.3 不注重园林绿化 我们的城市园林建设远比发达国家差,国内的城市建设水平不一致,相对的我国的居住水平也落后。只有园林绿化建设好了,城市的噪音,污染也会减少,人们的居住品质才会提高。 在我国城市建设中,太不重视园林绿化,只会加大商业区和高档住宅的投入建设,使城市拥挤。我们的园林建设是落后于“住房”建设的。这会是城市环境建设的难题。 2.4园林绿化建设相对落后 园林建设在城市环境工程建设当中有着很重要的作用,在城市建设中,园林绿化建设不仅能够降低城市的噪声和空气污染,还能够改善城市的居住环境,但是目前我国对城市的园林绿化建设片面强调加大商品房和高档住宅的建设,没有重视绿化建设的重要性,城市园林绿化建设与发达国家相比较为落后。园林绿化建设在各地的城市发展中,建设水平也不一致,很多城市没有足够的绿化空间,这一现状将会严重限制未来城市的进步,因此园林绿化建设是城市环境工程建设的难点。 3、建设环境工程的措施 3.1 综合利用资源,开发二次利用资源 在工业生产中,原材料和燃料的费用就占成本的 60%~70%。基础原料中的煤、石油、矿石、盐等中含多种化学成分,生产厂家只用了其中的一部分,其余不用的都当废弃物扔掉,这样不仅使产品的成本提高,更浪费了资源,污染环境。 随着工业的发达,日产的废弃物剧增,很多国家已意识到废品和二次资源的重要性,必须把生产过程和消费过程当成一个整体,把原料——工业生产——产品使用——废品——弃入环境,这种闭环模式转变成原料——工业生产——产品使用——废品——二次原料资源的循环系统,从而使原料资源在社会中生产和消费过程多次循环,不会对环境造成污染。所以很多国家把二次资源利用列为经济战略,使二次资源的利用率逐渐上升。我国每年有大量的可利用资源作为废弃物流失,而且严重污染环境。在我国工业废物的利用仅用率仅为 30%,因此,我国回收利用二次资源、资源综合利用都有待发展,任务巨大。 3.2 改进工艺和设备,开展新程序 西方经济发达国家在抓生产工艺时,不仅保护工作环境,减少污染物的排放,而且把物耗和能耗控制住,同时提高产品质量和市场竞争力。这些都值得我们去效仿。很多方面我们都改进了很多;把烧碱生产采用离子膜法代替水银法,炼焦厂采用干法熄胶代替湿法熄胶,生铁生产采用无胶炼铁工艺,面粉生产采用干洗麦粒代替水洗麦粒等,这样一来都极大地减少了“三废”排放,各行都取得了显着的综合效益。 3.3 物料循环利用 工业生产中的“三废”是指生产过程中流失的原料、中间体和副产物。我国农药、燃料行业的原材料利用率只有 30%~40%,有 60%~70%以“三废”形式排入环境。 如何避免“三废”的产生,在生产过程中比较容易实现的是用水闭路循环,供水、用水和井水一体化,一水多用,分质使用,净水重复使用。 我国现已研制成功的利用磷石膏联产硫酸和水泥,利用硝酸生产尾气制亚硝酸,利用硫酸生产尾气制亚硫酸钠,从硫铁矿烧渣中回收金、银、铁,从乐果合成废水中萃取回收乐果等都是很有价值的“三废”综合利用技术。 3.4 加强社会多元投资 建设环境工程 环境工程是一项耗资较大的工程,在发展当中不仅要政府提供财力支持,还要社会上的投资者参与。包括城市生活污水的处理,城市生活垃圾的无公害处理和城市园林绿化工程设,都需要相当大的投资,还要有比较规范的体制系统进行维持。 城市是大家的,城市环境更要靠大家来建设。让有实力的企业参与到城市环境工 程建设当中,有利于城市环境工程的良性运行。建立起必要的环境引导机制,加强宣传,加大政府对这些参与者的奖励和维持,调动他们的建设积极性,推动整个城市环境建设的发展。 4、结语 综上所述,环境工程建设,不仅要解决环境问题,采取有效的措施积极改善,而且让人们认识环境工程的重要性,只有共同努力才能达到真正改善市民的居住环境和生活质量的目的。本文探讨了环境工程建设的难点及应对措施。 环境工程论文:对环境工程建设的难点及应对措施探讨 随着我国经济的快速发展,人们对物质生活和精神生活水平要求的提高,国家、省市各级政府越来越加强对环境工程的管理,污水、垃圾、公园建设等都被列入政府重点工程进行检查,透视,也加大了对城市环境基础设施建设的投入,环境建设的基础设施水平也得到了提高,污水处理率、生活垃圾处理率、建成区绿化覆盖率也都有了一定的提升,大气、水环境质量对比以前有了显着的改善。 一、环境工程的含义 环境工程是研究和从事防治环境污染和提高环境质量的科学技术。环境工程同生物学中的生态学、医学中的环境卫生学和环境医学,以及环境物理学和环境化学有关。由于环境工程处在初创阶段,学科的领域还在发展,但其核心是环境污染源的治理。相应方面的科学研究也已经出现,环境工程学便是其中的一门学科。环境工程的内容大体上包括大气污染防治工程、水污染防治工程、固体废弃物的处理和利用工程,以及环境污染综合防治、环境系统工程等方面。 二、环境工程建设的难点 1、城市的污水处理不完善 城市生活的污水主要有三个来源:生活污水、工业废水和城市径流污水。其中,城市的生活污水是城市污水的主要来源。生活污水主要来自于家庭、商业区和城市的卫生公共设施等等。这些地方产生的粪便、洗涤污水经由城市的排水道进入地下污水区。对这部分的污水进行处理主要采取的办法是把它们送到城市的污水厂进行相应的处理之后再排放出来。这部分水具有明显的周期循环使用特点。城市当中的工业废水在城市污水当中也占有一定的比例。工业污水在全国各个城市当时的分布是不一样的,那些以工业为主的城市,污水排放相对严重些。对城市工业污水的处理要求更为严格,因为这部分污水当中含有大量对人体有害的腐蚀性、难化解的污染物。需要采用更为科学的技术手段进行处理。最后的一个污水来源主要是城市径流污水。他们具有比较明显的季节特点和复杂的成分。主要是由城市上空的大气污染物对大气的影响造成的,也有一些是地面上的垃圾和废物经由流过城市的河流造成的。城市环境工程建设当中,污水的处理是一个很重要的方面,但是,目前存在的问题主要是污水处理实施比较落后,在每个区域建设当中存在着很大的不平衡性。污水处理不及时,污水的回收率差,没有进行集中处理等等。这些都是城市环境工程建设面临的重大问题。 2、生活垃圾没进行分类处理 随着城市的不断发展,城市人口的比重不断加大,城市生活消费得到了很大的提高,也因此而带来了很大的城市生活垃圾处理问题。城市生活垃圾来源有很多方面,包括家庭生活垃圾、商场垃圾、餐饮服务行业等等方面的垃圾。据调查统计资料显示,大型城市每天产生的垃圾多达几千吨,小型的城市每天产生的垃圾也在几百吨以上。如果不能够进行有效的处理,城市很有可能变成一个堆满垃圾的地方,严重影响了城市的形象和人们的生活。在城市环境工程建设当中,对城市生活垃圾的处理还停留在传统的做法上,或者采用运输到郊区进行掩埋的办法或者是进行焚烧处理而已。这种办法存在着投资大、运转成本高,同时垃圾中的有用资源也会被烧毁,加上,现有国内焚烧厂运行均比较困难。没有进行生活垃圾的无公害处理是城市环境工程建设的一个相当严重的问题。 3、园林绿化建设没跟上发展 城市园林绿化建设也相对发达国家相比较为落后,和发达国家之间存在着很大的差距,在各地的城市发展当中,建设水平也不一致。园林建设在城市环境工程建设当中有着很重要的作用,不仅能够降低城市的噪声和空气污染,还能够改善城市的居住环境,提升居住品质但是在我国的城市建设当中,对城市的园林绿化建设重视不够,片面地强调加大商品房和高档住宅的建设,导致很多城市密切在一起,没有足够的绿化空间,我国城市的园林绿化建设相对落后于城市的高速建设发展,将会严重限制未来城市的进步城市环境工程建设难点。 三、环境工程建设的应对措施 1、资源综合利用,开发二次资源 在工业生产中,通常原料、燃料费用约占产品成本的60%~70%。一些基础工业原料,如煤、石油、矿石、盐等大多具有多种化学成分,一些生产厂家仅利用其中的“有用部分”,其余的“无用部分”均作为废物弃置,不仅产品成本高,而且浪费资源,污染环境。我国工业固体废弃物的综合利用率仅为30%。随着工业的发展,各种废弃物量与日俱增,不少国家已认识到废品回收利用的重要性和利用二次资源的紧迫性,认识到必须把生产过程和消费过程看做是一个整体,把原料—工业生产—产品使用—废品—弃人环境这—传统的开环模式变成原料—工业生产—产品使用—废品—二次原料资源的闭环系统,使原料资源进入社会后,能在生产和消费过程中实现多次循环,不造成环境污染。因此,世界上许多国家都把二次资源的利用列为国家优先考虑的经济战略之一,使二次资源的利用率逐年上升。我国每年有300 多万吨废钢铁、600 多万吨废纸、200 多万吨废玻璃,70 多万吨废塑料、30 多万吨废化纤、30 多万吨废橡胶未被回收利用,大量的可利用资源作为废弃物流失,而且严重污染环境。因此,我国回收利用二次资源、资源综合利用的潜力很大,任务也相当艰巨。 2、改革工艺和设备,开发全新流程 西方经济发达国家抓清洁生产工艺较早,不仅改善了工作环境,减少了污染物的排放量,而且降低了物耗和能耗,也提高了产品质量和市场竞争力。此外,烧碱生产采用离子膜法代替水银法,炼焦厂采用干法熄胶代替湿法熄胶,生铁生产采用无胶炼铁工艺,面粉生产采用干洗麦粒代替水洗麦粒等,都极大地减少了“三废”排放,取得了显着的综合效益。 3、物料闭路循环,废物综合利用 工业生产中的“三废”实质上是生产过程中流失的原料、中间体和副产物,尤其是我国农药、燃料行业的主要原材料利用率一般只有30%~40%,有60%~70%以“三废”形式排入环境。在生产过程中比较容易实现的是用水闭路循环,供水、用水和井水一体化,一水多用,分质使用,净水重复使用。我国现已研制成功的利用磷石膏联产硫酸和水泥,利用硝酸生产尾气制亚硝酸,利用硫酸生产尾气制亚硫酸钠,从硫铁矿烧渣中回收金、银、铁,从乐果合成废水中萃取回收乐果等.都是很有使用价值的“三废”综合利用技术。 4、鼓励社会多元化的投资,强化环境工程建设的 体制建设 城市环境工程是一项耗资比较大的工程,在发展当中不仅要求政府提供必要的财力支持,还鼓励社会上多元的投资力量参与到其中来。包括在城市生活污水的建设上,城市生活垃圾的无公害处理上和城市园林绿化工程建设上,都需要有比较规范的一套体制系统进行维持。让更多有实力的企业参与到城市环境工程建设当中,有利于城市环境工程的良性运行。建立起必要的环境引导机制,加强宣传,加大政府对这些参与者的奖励和维持,调动他们的建设积极性,推动整个城市环境建设的发展。 总之,在进行环境工程建设中,需要坚持走可持续发展的道路,正确处理经济社会发展和环境工程建设之间的关系,面对环境工程建设的难点问题,只有积极采取应对措施,进一步转变观念、加强科学管理、创新工作机制、解决好环境工程建设中出现的问题,才能达到真正改善市民的居住环境和生活质量的目的。 环境工程论文:环境工程建设的难点及应对措施探析 论文关键词:环境工程 建设 难点 应对措施 论文摘要:面对环境工程建设的难点问题,只有积极采取应对措施,进一步转变观念、加强科学管理、创新工作机制、解决好环境工程建设中出现的问题,才能达到真正改善市民的居住环境和生活质量的目的。本文探讨了环境工程建设的难点及应对措施。 随着我国经济的快速发展,人们对物质生活和精神生活水平要求的提高,国家、省市各级政府越来越加强对环境工程的管理,污水、垃圾、公园建设等都被列入政府重点工程进行检查,透视,也加大了对城市环境基础设施建设的投入,环境建设的基础设施水平也得到了提高,污水处理率、生活垃圾处理率、建成区绿化覆盖率也都有了一定的提升,大气、水环境质量对比以前有了显着的改善。 一、环境工程的含义 环境工程是研究和从事防治环境污染和提高环境质量的科学技术。环境工程同生物学中的生态学、医学中的环境卫生学和环境医学,以及环境物理学和环境化学有关。由于环境工程处在初创阶段,学科的领域还在发展,但其核心是环境污染源的治理。相应方面的科学研究也已经出现,环境工程学便是其中的一门学科。环境工程的内容大体上包括大气污染防治工程、水污染防治工程、固体废弃物的处理和利用工程,以及环境污染综合防治、环境系统工程等方面。 二、环境工程建设的难点 1、城市的污水处理不完善 城市生活的污水主要有三个来源:生活污水、工业废水和城市径流污水。其中,城市的生活污水是城市污水的主要来源。生活污水主要来自于家庭、商业区和城市的卫生公共设施等等。这些地方产生的粪便、洗涤污水经由城市的排水道进入地下污水区。对这部分的污水进行处理主要采取的办法是把它们送到城市的污水厂进行相应的处理之后再排放出来。这部分水具有明显的周期循环使用特点。城市当中的工业废水在城市污水当中也占有一定的比例。工业污水在全国各个城市当时的分布是不一样的,那些以工业为主的城市,污水排放相对严重些。对城市工业污水的处理要求更为严格,因为这部分污水当中含有大量对人体有害的腐蚀性、难化解的污染物。需要采用更为科学的技术手段进行处理。最后的一个污水来源主要是城市径流污水。他们具有比较明显的季节特点和复杂的成分。主要是由城市上空的大气污染物对大气的影响造成的,也有一些是地面上的垃圾和废物经由流过城市的河流造成的。城市环境工程建设当中,污水的处理是一个很重要的方面,但是,目前存在的问题主要是污水处理实施比较落后,在每个区域建设当中存在着很大的不平衡性。污水处理不及时,污水的回收率差,没有进行集中处理等等。这些都是城市环境工程建设面临的重大问题。 2、生活垃圾没进行分类处理 随着城市的不断发展,城市人口的比重不断加大,城市生活消费得到了很大的提高,也因此而带来了很大的城市生活垃圾处理问题。城市生活垃圾来源有很多方面,包括家庭生活垃圾、商场垃圾、餐饮服务行业等等方面的垃圾。据调查统计资料显示,大型城市每天产生的垃圾多达几千吨,小型的城市每天产生的垃圾也在几百吨以上。如果不能够进行有效的处理,城市很有可能变成一个堆满垃圾的地方,严重影响了城市的形象和人们的生活。在城市环境工程建设当中,对城市生活垃圾的处理还停留在传统的做法上,或者采用运输到郊区进行掩埋的办法或者是进行焚烧处理而已。这种办法存在着投资大、运转成本高,同时垃圾中的有用资源也会被烧毁,加上,现有国内焚烧厂运行均比较困难。没有进行生活垃圾的无公害处理是城市环境工程建设的一个相当严重的问题。 3、园林绿化建设没跟上发展 城市园林绿化建设也相对发达国家相比较为落后,和发达国家之间存在着很大的差距,在各地的城市发展当中,建设水平也不一致。园林建设在城市环境工程建设当中有着很重要的作用,不仅能够降低城市的噪声和空气污染,还能够改善城市的居住环境,提升居住品质但是在我国的城市建设当中,对城市的园林绿化建设重视不够,片面地强调加大商品房和高档住宅的建设,导致很多城市密切在一起,没有足够的绿化空间,我国城市的园林绿化建设相对落后于城市的高速建设发展,将会严重限制未来城市的进步城市环境工程建设难点。 三、环境工程建设的应对措施 1、资源综合利用,开发二次资源 在工业生产中,通常原料、燃料费用约占产品成本的60%~70%。一些基础工业原料,如煤、石油、矿石、盐等大多具有多种化学成分,一些生产厂家仅利用其中的“有用部分”,其余的“无用部分”均作为废物弃置,不仅产品成本高,而且浪费资源,污染环境。我国工业固体废弃物的综合利用率仅为30%。随着工业的发展,各种废弃物量与日俱增,不少国家已认识到废品回收利用的重要性和利用二次资源的紧迫性,认识到必须把生产过程和消费过程看做是一个整体,把原料—工业生产—产品使用—废品—弃人环境这—传统的开环模式变成原料—工业生产—产品使用—废品—二次原料资源的闭环系统,使原料资源进入社会后,能在生产和消费过程中实现多次循环,不造成环境污染。因此,世界上许多国家都把二次资源的利用列为国家优先考虑的经济战略之一,使二次资源的利用率逐年上升。我国每年有300 多万吨废钢铁、600 多万吨废纸、200 多万吨废玻璃,70 多万吨废塑料、30 多万吨废化纤、30 多万吨废橡胶未被回收利用,大量的可利用资源作为废弃物流失,而且严重污染环境。因此,我国回收利用二次资源、资源综合利用的潜力很大,任务也相当艰巨。 2、改革工艺和设备,开发全新流程 西方经济发达国家抓清洁生产工艺较早,不仅改善了工作环境,减少了污染物的排放量,而且降低了物耗和能耗,也提高了产品质量和市场竞争力。此外,烧碱生产采用离子膜法代替水银法,炼焦厂采用干法熄胶代替湿法熄胶,生铁生产采用无胶炼铁工艺,面粉生产采用干洗麦粒代替水洗麦粒等,都极大地减少了“三废”排放,取得了显着的综合效益。 3、物料闭路循环,废物综合利用 工业生产中的“三废”实质上是生产过程中流失的原 料、中间体和副产物,尤其是我国农药、燃料行业的主要原材料利用率一般只有30%~40%,有60%~70%以“三废”形式排入环境。在生产过程中比较容易实现的是用水闭路循环,供水、用水和井水一体化,一水多用,分质使用,净水重复使用。我国现已研制成功的利用磷石膏联产硫酸和水泥,利用硝酸生产尾气制亚硝酸,利用硫酸生产尾气制亚硫酸钠,从硫铁矿烧渣中回收金、银、铁,从乐果合成废水中萃取回收乐果等.都是很有使用价值的“三废”综合利用技术。 4、鼓励社会多元化的投资,强化环境工程建设的体制建设 城市环境工程是一项耗资比较大的工程,在发展当中不仅要求政府提供必要的财力支持,还鼓励社会上多元的投资力量参与到其中来。包括在城市生活污水的建设上,城市生活垃圾的无公害处理上和城市园林绿化工程建设上,都需要有比较规范的一套体制系统进行维持。让更多有实力的企业参与到城市环境工程建设当中,有利于城市环境工程的良性运行。建立起必要的环境引导机制,加强宣传,加大政府对这些参与者的奖励和维持,调动他们的建设积极性,推动整个城市环境建设的发展。 总之,在进行环境工程建设中,需要坚持走可持续发展的道路,正确处理经济社会发展和环境工程建设之间的关系,面对环境工程建设的难点问题,只有积极采取应对措施,进一步转变观念、加强科学管理、创新工作机制、解决好环境工程建设中出现的问题,才能达到真正改善市民的居住环境和生活质量的目的。 环境工程论文:对环境工程专业毕业设计存在的问题及对策研究 毕业设计是环境工程专业最重要的一个综合性实践教学环节,也是学生走向工作岗位前在校学习期间最后一次理论和实践机会。在毕业设计中,要求学生综合运用大学期间所学的各种理论知识,锻炼独立分析和解决一般工程技术问题的能力,培养学生建立正确的设计思想和创新的设计精神,掌握工程设计的一般规律。毕业设计的成功与否直接影响人才培养的质量和学生步入社会后能力的发挥,是反映一个学校教学质量、管理规范化程度、教师与学生水平的重要标志。 泰山医学院是一所地方性本科院校,其环境工程专业主要培养应用型工程技术人才,培养的学生主要在环境管理与咨询、环保公司、化工企业、疾控中心等单位从事污染控制工程设计、环境监测与评价及技术研发等工作。由于环境工程专业涉及面非常广、一个学校的毕业设计题目和内容往往受指导教师专业背景和该校实验仪器设备条件的限制,造成不同的学校毕业设计题目往往有较大差异。我校环境工程专业隶属于医学院校,由于指导教师专业背景差别较大,且缺乏学科基础,尚未形成特色鲜明的毕业设计研究方向。日益严峻的就业形势也使得学生在毕业设计上投入精力较少,导致本科毕业设计质量近年来出现下滑趋势。为适应新形势下的人才需求,不断为社会培养更多的复合型工程技术人才,逐步将本专业建设成校级特色专业,针对当前存在的一些具体问题,对毕业设计的组织形式、管理模式、教师选择和题目设计等方面进行了积极的探索。 一、当前毕业设计中存在的主要问题 通过对2007届到2009届环境工程本科毕业设计的分析和总结,发现在毕业设计组织和完成过程中存在许多值得进一步改进和完善的地方。 1.部分学生对毕业设计不够重视、投入精力过少 目前大部分院校在教学计划中把毕业设计都安排在第八学期,而这一学期又是毕业生确定工作和研究生复试准备的关键时期。当前的就业市场竞争空前激烈,巨大的择业压力迫使打算就业的学生不得不把大部分精力放在寻找就业单位上,考研通过初试线的同学很早就在准备研究生复试,而学校经常把就业率和考研率作为衡量一个专业建设好坏的重要指标,导致部分学生对毕业设计的重视程度和精力投入不够。有的同学仅用几天时间东抄西拼完成论文,草草了事;有的同学实验态度不认真、实验数据缺乏合理性、不懂得用原理解释实验数据、毕业设计的格式也不符合本科毕业设计的规范;还有的同学随意编造数据或直接照抄照搬别人的研究成果。其结果使毕业设计流于形式,难以达到锻炼学生实验技能和综合素质的效果。 2.毕业设计质量参差不齐,题目重复率较高 2004年以来,我校引进了大批高学历的中青年教师,这些教师来自不同的专业背景,大多是从高校到高校,虽然具有扎实的理论基础,但大多数缺少指导毕业设计的实际经验。由于学生数量多、指导教师少,很多教师未经任何培训就参与毕业设计的指导。多数教师都能不辞辛苦、保质保量完成毕业设计指导任务,而个别教师由于课堂教学任务比较繁重,随便找个简单的题目让学生去做,毕业设计实施过程中也缺乏有效的指导,造成有的毕业设计内容过于简单、格式不符合要求、题目缺乏新颖性,重复率较高。 3.毕业设计的题目分散度较大,尚未形成“医工结合”专业特色 从近三年来环境工程专业的毕业设计题目看,分布范围比较广泛(包括工程设计、重金属修复、有机物处理、环境评价、生态建设、分析方法等),每类题目都占一定比重,没有重点研究方向,难以体现专业特色。目前,国内外着名高校的环境工程专业经过若干年的积累和锤炼后已经形成自己独特的研究方向,这一点在毕业设计题目上表现得非常明显。如中国农业大学环境工程专业的毕业设计题目“华北地区冬小麦-夏玉米体系产量变化特征及产量-气候关系研究”较好地体现了农业大学的特色。为加快专业建设,积极申请校级或更高层次品牌或特色专业,必须花大力气研究和设计毕业设计的题目和内容,不断提高毕业设计的水平,并使人很明显地从中看出其特色研究方向。 4.实验设备破损和老化现象严重,影响实验效果 很多教师除了要指导毕业生进行毕业设计外,还要完成繁重的课堂教学任务,难以全程监控毕业设计进程。部分从事毕业设计的学生对实验仪器不懂得爱护,不按正常规定操作实验仪器。经过几年的使用后,实验室的部分设备出现老化和故障,有的设备如电子分析天平和紫外可见分光光度计灵敏度下降,有的设备如恒温摇床已不能正常使用,一些常规玻璃仪器如容量瓶、比色管等破损率较高。由于学校实践教学经费比较紧张, 精密仪器难以及时维修或更换,也在一定程度上降低了毕业设计质量。 以上多种不足共同导致的后果便是毕业设计整体质量不断下滑。为避免毕业设计流于形式,真正达到训练学生综合能力、创新能力和科研能力的目的,培养符合社会需求的应用型工程技术人才,对毕业设计进行改革已成燃眉之急。 二、环境工程专业毕业设计改革措施 针对往届毕业设计中存在的主要问题,结合多年指导毕业设计的教学经验,下面提出一些改进措施,其中很多措施已经收到良好的效果。 1.改变毕业设计的组织形式和开展时间,使毕业设计的形式灵活多样 为缓解毕业设计的开设时间与考研复试和就业、仪器设备数量与毕业设计人数之间的矛盾,自2009年起泰山医学院环境工程专业的毕业设计主要分两个学期进行:不考研的学生在第七学期进行毕业设计,考研的学生在第八学期进行毕业设计。部分学生也可在第五和第六学期通过参与教师的科研课题或开放实验,提前完成毕业设计。为解决大多数教师缺乏工程技术实践经验的现状,泰山医学院主动与企业合作办学,探索出“产、学、研”办学的新思路,建立了多个专业实践教学基地,如山东瑞星化工集团、青岛海利尔药业公司、泰安市污水处理厂等,部分学生经学校推荐后可在实践教学基地完成毕业设计,依托大公司专业人员的工程技术优势提高工程类毕业设计质量和比重。在校内从事毕业设计的学生,也从政策上引导指导教师开展工程设计类毕业课题。 2.加强毕业设计教育,重视实验管理员的作用 为减少毕业设计过程中对易损玻璃仪器和精密仪器的损坏率,每年毕业设计开始前都要召开毕业生动员大会,介绍毕业设计的意义和仪器设备的重要性,使学生从思想上高度重视毕业设计,像爱护私人物品一样爱护仪器设备,小心操作避免损坏,用完之后及时恢复原状。对精密仪器如电子分析天平、分光光度计等在使用时应认真填好仪器使用记录,出现故障及时上报给实验管理员,实验管理员在每天上下班检查精密仪器两次,发现问题及时维护或上报给实验室主任。对常规玻璃仪器和易耗品,每个毕业生在到实验室做实验前都要向实验管理领取,同时一式三份登记造册,一份自己保留,一份交给实验管理员,一份交给指导教师。毕业设计完成后应完整归还,损害的仪器应说明理由,并作出相应赔偿。 3.鼓励承担科研课题的优秀教师参与指导毕业设计,提高指导教师水平 一个学生的毕业论文好坏与否与指导教师的科研水平和综合素质有很大关系。在毕业生人数较多的几年里,为缓解指导教师人数不足的现状,鼓励全院教师承担毕业设计指导任务。由于少数教师科研水平不高、责任心不强,题目简单且重复利用率高,毕业设计缺乏新颖性,使其指导的毕业生论文质量较差,影响整体效果。近年来由于生源紧张,毕业生人数较少,为提高指导教师整体水平,一方面鼓励教师进行课题研究,将现有课题向更深层次发展,另一方面倡导承担科研课题的优秀教师积极参与毕业设计的指导,以自身良好的科研素质来影响学生,培养其独立钻研和解决科学问题的能力,为将来的就业和考研打下良好的基础。 4.努力发挥学科交叉优势,倡导指导教师间的交流与合作 针对以往毕业设计题目分散、内容单一的现状,在最近两年的毕业设计选题之前,组织参与指导毕业设计的教师进行交流与研讨,每名指导教师对本学年拟开展的毕业设计题目和主要内容进行介绍,其他教师可根据自己的学科背景,从不同的角度来分析该毕业设计题目,分析存在的问题,给出合理的建议,使每个毕业设计的内容尽可能完整,更贴近“医工结合”的特色方向,并能够锻炼学生多个方面的技能。另外,通过相互交流能够将内容相近的毕业设计题目进行整合,分散的题目趋于集中,最终形成综合型的高层次毕业课题,不仅有助于毕业设计总体质量的提高,而且容易形成学术团队和专业特色,提升专业整体水平。 5.改革毕业设计考核方式,加强毕业生的宏观管理与监控 以往的毕业设计考核往往以毕业论文和毕业答辩的成绩为主要考核指标,平时成绩由指导教师自主决定。个别毕业生虽然平时表现不好,但最后总成绩较高,而有的平时认真做实验的同学毕业设计总成绩反而较低,最终在本届和以后的毕业生中产生了许多不利影响。为改变这种情况,一方面应在毕业设计考核指标中提高平时成绩比重,探讨科学高效的打分方式,另一方面应在毕业设计进行中加强监管,严格请假制度,不定期安排指导教师到实验室巡视,对不遵守纪律和经常不到实验室的毕业生进行严厉惩罚,乃至推迟毕业答辩日期。 三、结束语 毕业设计环节对于培养环境工程专业学生的工程意识、创新精神和工程技术能力起着非常重要的作用。如何提高本专业毕业设计水平,牵涉的因素非常多,应根据每个学校的具体情况作出具体分析。我们结合多年来的毕业设计指导经验,从毕业设计的组织形式、指导教师的选择、管理措施、教师之间的交流与合作、实验管理员的作用等方面分析了提高毕业设计质量的具体措施,并在实际运用中收到了良好的效果。 环境工程论文:环境工程专业生产实习教学改革分析 [论文摘 要]生产实习是环境工程本科教学一门重要实践课,应分析新形势下生产实习所面临的典型问题,并进行教学改革探讨——协调理论教学与生产实习的关系、加强实习基地建设、进行多方面实习模式的探讨。 由此提出加强校内外实习,结合多媒体教学,集中实习与分散实习相结合的实习模式。 实习是将书本理论知识与实践能力相结合的重要途径,是培养基本技能训练不可缺少的一个重要教学环节。随着我国社会、经济的飞速发展,环境问题日益突出,社会对环保专业人才的需求也迅速增加,但环境工程专业本科毕业生仍然就业压力大、应用能力不强,这不仅因为社会就业环境的问题,还因为环境工程专业毕业生缺乏实际的工程经验。生产实习是环境工程本科教学的一门重要实践课,通过该教学环节不仅能使学生掌握环境工程专业设计、施工、组织管理的基本技能,还能使学生了解环保治理设施、设备的运行管理知识。 本文分析了我校生产实习环节的现状和生产实习中存在的问题,提出了生产实习教学改革的建议。 一、环境工程专业生产实习教学存在的主要问题 生产实习教学可加深学生对污染控制、治理设备工艺原理的理解,巩固所学理论知识,增强他们对环保专业的兴趣和信心,培养他们建立工程意识。笔者认为目前环境工程专业生产实习教学普遍存在以下几个问题。 (一)专业课教学与生产实习教学时间和内容安排不合理 我校环境工程专业生产实习的时间安排在第7学期初,学时为2 周。而专业课教学大部分集中在这个学期,实习期间,有的专业课教学计划还没完成,甚至有的课程还没开始授课,许多基本的理论知识还没有讲授,学生对环保治理设施工艺原理还不了解,使得生产实习这个教学环节的效率不能达到最佳状态,达不到理论联系实际的目的。虽然实习指导教师在实习动员时会对一些基本的概念提前进行讲解,但这样做效率低,好多知识学生似懂非懂。最佳的生产实习时间应该安排在专业课学习计划结束后,此时学生对环境工程专业理论知识有了完整的认识和理解,并且学生渴望通过实际工艺设备实习来巩固和丰富自己所学的知识。 另外,许多学校安排生产实习的内容和课堂理论教学内容不符。安排实习单位时没有事先沟通,学生对实习内容事先没有接触过,实习带队教师不能深入给学生讲解,甚至有的带队教师并未讲授过环境主要专业课知识,学生实习不能达到提高理论知识的目的。 (二)实习基地不稳定 实习基地是保证实习教学能够顺利进行的首要条件。学校选择实习基地是根据实习基地是否满足实习要求、交通是否便利、费用是否适中等因素来考虑的。目前我校校外实习基地有已签协议和未签协议两种,基本能满足实习要求,与生产实习内容一致。我校生产实习基地大部分是实习带队教师通过个人关系联系的,目前未签协议的实习基地占大多数。由于实习带队教师与校外企业联系不多,还有实习经费问题,使得我校能提供学生长期稳定实习的基地不多。学校和企业之间的协议,两者之间并无硬性约束,实习单位的例行检修情况与学生实习时间有所冲突,且其他不确定因素较多,比如根据教学安排每年实习带队教师不固定,实习单位领导更换,造成带队教师联系实习单位存在困难,稳定的实习基地难以确定。另外,由于扩招,实习人数增多,安排生产实习环节计划时实习小组人数增多,但实习基地的现场讲解人员以及指导教师人数不变,造成部分学生实习效果不理想。[2] (三)实习经费不充足,实习内容难以保证 随着人们生活水平的提高,物价上涨,但我校多年来实习经费仍按学生数每人100元下拨。实习经费包括租车费、实习联系费和讲课费等,由于实习地点较多,实际实习费用超出计划经费,讲课费偏少,实习单位不够热情,实习内容难以保证。由于实习经费往往满足不了实习内容的需要,难以保证充足的实习时间、实习质量和效果。[3] 二、生产实习教学改革的建议 实行改革要符合新形式教学需要,在教学时间安排、实习基地建设、实习模式上进行改革,适应环境工程专业发展的需要。 (一)正确协调理论教学与生产实习的关系 在做专业计划时,要重新调整教学计划,把环境工程专业的主干专业课程教学计划提前,一部分放在第6学期,一部分放在第7学期前半学期,生产实习和对一些选修专业课或与实习内容联系不太密切的放在第7学期后半学期,这样学生才能获得相应的专业理论技能和所必需的理论内容,具备解决实际环境问题能力。[4]实习教师和单位就能灵活安排生产实习环节,使生产实习更有针对性,从而优化生产实习效果。 最好由有一定威望,专业知识能力强的专职教师负责联系实习单位,做好实习计划,实习前与实习单位事先沟通,协商好实习时间、内容、目的、要求、经费问题等。针对实习内容有目的地选择实习指导教师,选择所带核心课程的教师担任指导教师。在实习中遇到相关专业知识,指导教师可把书本理论知识与实践知识相结合来进一步讲解,丰富实习内容。通过生产实习加深学生对理论知识的掌握,要求学生做好生产实习 总结,促进理论知识的升华。 (二)加强实习基地建设 建立稳定的实习基地,对学校和企业来说是互利双赢的,学校解决了人才培养的后顾之忧,企业提升了社会声誉,这对双方发展都有很大益处。实习基地建设的重点是选择距离学校较近、实习内容和要求都符合教学计划的环保企业签订协议,保持相互的利益和联系,建立相对稳定的关系。实习基地是学校和企业双向选择的结果,实习协议明确双方的权利与义务关系。学校可为企业提供企业相关专业技术人员的培训,提供在职人员进修、攻读学位的便利,以及进行科研实验和开发的基地;企业提供实习基地以供学生进行生产、操作实习,提供工程技术并进行讲解;签订实习基地协议后,企业挂牌向社会公示。与此同时,学校还应同相关未签协议的环保企业保持经常联系,通过组织联谊赛等形式加强沟通,培养校企双方感情,在条件成熟时鉴定协议,成为稳定的实习基地。[5] (三)进行多方面实习模式探讨 实习教学是环境工程专业教学的重要环节,对增强学生工程意识和实际能力有重要作用。 1.实行校内外结合的实习方式。校外生产实习可以采用调查、参观、跟班操作等模式,尽量争取实现跟班操作方式,提高学生实际生产能力,掌握环境工程专业设备、工艺操作,了解新工艺、原理、方法。建立校内实习环节,结合环境工程专业的特点,从校外取水、气、固废样品,利用校内现有的试验模型、教师科研项目等资源,进行测试分析,模拟仿真试验,提高学生动手能力、综合分析问题的能力,同时也可以节省实习费用,提高实习效果。 2.实行多媒体专题片教学与模型结合的方式。利用以往实习拍摄的实习照片和搜集的工艺模型结构资料,丰富学生知识。多媒体教学在环境工程专业生产实习教学环节中具有独特的优势,因为大量的工艺模型图片及动画模拟对学生来说既能接收大量的知识,又能对环保工艺、原理生动的演示过程加深理解。现场生产实习对学生来说非常重要,但多媒体详细的动画演示可以弥补实习的不足。例如,学生在现场只能看到自来水厂水处理工艺的外部形状,如反应池、沉淀池、过滤池等表面,通过多媒体可以展示其水处理工艺构筑物内部构造,演示其工作原理和生产过程,加深对工艺原理的理解,取得事半功倍的效果。带队老师可以通过每年生产实习的拍照、摄像,搜集企业本身的宣传、培训资料,然后利用实习期间某个时间进行播放,与生产实习现场互为补充,达到巩固加深实习效果的目的。 3.实行分散与集中相结合的实习方式。对一些带有参观性质的工艺较集中的环保设备、污染治理设施可采用集中实习的方式,节省实习时间和实习费用,也便于实习老师集中讲解,提高实习效率。针对一些需要学生动手实践的实习单位,可以采用分散实习的方式,联系多个实习单位,采用小分队轮流调换实习单位的做法,让每个学生跟班实习。这样就不会出现实习走形式、走过场的情况。为了提高实习效果,更好地培养学生的工程意识,学校必须联系更多与实习内容相关的实习单位,签订协议并建立校企关系。学校可以根据每个实习单位的接纳能力,安排实习小组进行分散实习,便于实习单位协调管理,这样学生在实习单位指导老师的带领下亲自动手操作,有利于提高综合应用能力。 生产实习是环境工程专业重要的实践教学课程,对学生加深污染控制、治理设备工艺原理的理解,巩固所学理论知识,增强他们对环保专业的兴趣和信心,培养他们建立工程意识具有重要作用,是必不可少的教学环节。通过正确协调理论教学与生产实习的关系,加强实习基地建设,进行实习模式改革,提高实习教学效果,实习带队教师在实践教学中应不断总结、探讨更加合理的实习模式,这样能更好地培养学生的工程意识,使学生更好地适应就业和社会的需要。 环境工程论文:“三点三环节式”教学应用于环境工程学 摘 要 本文针对环境工程学教学特点,将“三点三环节式”教学方式,即以科技时事和热点问题为切入点,以科学技术与成果介绍为辅助点,以教学实验和科研为承载点,抓兴趣、思考、能力三个环节的教学新方法应用于该课程的教学中。 关键词 三点三环节 教学改革 环境工程学 环境工程学是人类同环境污染进行长期斗争,在保护和改善生存环境的过程中形成的工程科学学科,它以工程科学知识和方法为基础,具有学科交叉性的特点。自20世纪以来,随着全球性生态环境问题的突出,随着“以人为本”思想的深入人心,各学科的学者和工程技术人员都在运用自己掌握的知识和技术,在各自的专业领域,研究和解决与环境保护有关的问题,为环境工程学这门学科积累了广博的内容。简单来说环境工程学是研究运用工程技术和有关学科的原理和方法,保护和合理利用自然资源,防治环境污染,以改善环境质量的学科。 环境工程学是高等院校环境工程专业的一门必修专业课。主要研究内容包括大气污染防治工程、水污染防治工程、固体废物的处理和利用以及噪声控制等。除此之外,环境工程学还研究环境污染综合防治的方法和措施,以及利用系统工程方法,从区域的整体上寻求解决环境问题的最佳方案。因此,这是一门理论与实践密切结合的课程。然而有限的课时、内容的繁杂、以及传统的教学模式不仅割裂了理论与实际的关系,而且让学生失去了学习的兴趣和灵活应用的动力,最终达不到提高学生工程实践能力的目的。 为了改变教与学、学与用、用与教的关系,我们在教学实践中努力探索“三点三环节”的教学方式。即以科技时事和热点问题为切入点,激发学生的兴趣和责任意识。以科学技术与成果介绍为辅助点,拓展学生们的视野和培养学生们的创新能力。以教学实验和科研为承载点,提高学生灵活运用和实践能力。抓兴趣、思考、能力三个环节的教学新方法。几年的教学实践表明,这种兴趣引导、思路拓展和能力培养式的教学尝试在解决教与学的困扰中取得一定的成效。 一、以科技时事和热点问题为切入点,激发学生的兴趣和责任意识。 环境工程学课程的学习涉及许多其它学科的知识,如化学、物理学、生物学、地理学、医学等基础理论。同时需运用卫生工程、给排水工程、化学工程、机械工程等技术原理和手段,解决废气、废水、固体废物、噪声污染等问题。因此,一味的讲述只能增加课程的重复和乏味。如果在授课过程中根据学生具备一定的知识储备和自学能力的特点,将一些与当前授课内容关系密切的时事和科技知识作为课程的导入,学生的学习兴趣和学习热情就能得到很好提高。如,在讲授催化转化法净化气态污染物时,需重点给学生讲授催化剂主要由活性组分、助催化剂和载体组成,其中载体性能的优劣直接关系到催化效率及治理成本。此时若将 “康宁获美国国家科技勋章”这一时事新闻介绍给学生,告诉学生康宁公司是先进的催化转化器载体和微粒过滤器的顶尖商,客户涵盖全球汽油与柴油引擎以及汽车的主要制造商。康宁公司开发出一种全新的经济型、高性能的蜂窝陶瓷载体,为全球汽车催化转化效率设立了标准。自1975年迄今,车辆因装有催化转化器而减少的空气污染仅在美国就超过15亿吨,而全球总计则达30亿吨。正是因为这种神奇材料――载体顺应了催化转化器的极端温度和腐蚀性环境,这种材料演变成为今天先进的排放控制系统的关键推动角色。通过这一时事新闻,学生不仅听得兴趣盎然,而且对催化剂载体的性能有了深刻认识,对催化转化法在汽车尾气治理方面的应用有了深刻体会,为今后汽车尾气控制方面的学习打下了很好的基础。同时,让学生们了解国内在催化剂制造方面与国际水平存在的差距,强化每个学生的责任意识和职业精神,更启发他们作为一个中国未来环保工作者应有的责任感和使命感。 二、以科学技术与成果介绍为辅助点,拓展学生们的视野和培养学生们的创新能力。 总书记指出,“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力”。当今社会,正逢科学技术迅猛发展时期。面对日益严格的环保要求,各国政府都在制定相应的法规政策,都在努力的进行各方面的技术革新,各种科技成果不断涌现。现有的教材更新较慢,已满足不了现实教学的需要。因此适时的给学生们补充一些相关的科技知识与成果,有利于学生视野的拓展和创新能力的培养。例如:在讲述固体废弃物处理时,除给学生们讲授一些传统的塑料垃圾处理方法以及各自的优缺点外,还给学生介绍一些新的处理技术。如:塑料垃圾能源化技术(POET)是北京裂源环保技术设备有限公司自主开发的一项城市塑料垃圾能源化处理技术。POET技术针对各种转运、填埋、制肥和焚烧设施中 不可回收的塑料垃圾,采用独特的多级裂解工艺,在密闭厌氧条件下,以非直接燃烧方式进行无害高效的连续化生产。以无新增能耗方式,实现大幅度垃圾体积减量,消除塑料垃圾引发的种种环保难题,获得质优价廉的燃油产品,极大增加项目的经济效益。POET技术对城市生活垃圾技术方案选择无疑是雪中送炭,它以能源自给贯穿设计目的,以综合利用创新环保概念,以根治污染满足社会要求,以经济效益带动投资兴趣,成为城市生活垃圾处理项目可以依赖的技术选择。通过这些内容的讲解,使学生们有耳目一新的感觉,因为在此之前,他们仅知道塑料垃圾大部分是通过填埋和焚烧的方式处理掉了,而没意识到塑料垃圾是城镇生活垃圾是最宝贵的能源资源,具有巨大的市场价值。很自然地,学生把POET技术和替代能源联系起来,而且对未来能源的发展趋势有了更进一步的把握。无疑,这种思维方式对培养学生的创新能力是至关重要的, 三、以教学实验和科研为承载点,提高学生灵活运用和实践能力。 对理论知识掌握较好,但不会灵活运用所学知识解决实际问题,这一现象在学工科的本科生中十分普遍。如何提高学生们对实际工程问题的认识和实践能力是我们的教学一直希望解决的问题。近年来,我们在这个方面的探索取得了一些收获。 我们已经建立起一系列紧扣教学内容的实验,给学生门安排了气体吸收、气体吸附、布袋除尘、静电除尘等实验,让他们亲自动手解决实际问题,深刻领会教学基本原理和内容。如:气体吸收、吸附是气态污染物净化的两大方法,其原理是大气污染控制工程课程的主要内容。为了加深学生们的理解,同时提高他们的实践能力,我们搭建了气体吸收、吸附实验平台。这是在“211”经费的支持下,由我们自行设计研制的一套仿实际工业用的中型装置,从整套装置的外观设计到核心的工艺流程,都和具体的工业用装置类似。而且我们采用透明的PVC材料作为吸收塔外壁,这样学生可以清楚地观察到塔内的气液流向和吸收状况。学生们亲自动手调节气液流量,使吸收、吸附处于稳定的操作状态,又经采样口测定分析气体浓度,最后计算出气体吸收率、吸附率。通过吸收、吸附实验,学生们基本掌握了溶液配制、气速控制、采样、分析计算等基本技能。通过这套装置,学生们能清晰地理解要完成气体吸收、吸附的过程,光靠一个吸附塔是不行的,还需要有风机作为动力,需要各种管道、管件作为气体的流动通道,需要烟囱作为净化后气体的出口。同时他们还发现在风机的底部和后部增加了减震装置和消音装置,能有效地控制系统运行过程中系统产生的噪音。这些内容都是环境工程专业的学生所必须掌握的。 在向学生们讲解理论知识时,不能忽视工程实际应用时可能会出现与理论知识相脱节甚至是与理论知识点相矛盾的地方,这就涉及到理论知识在实际工程中灵活运用的问题。在解释这种脱节或者矛盾时,学生们往往会感到很困惑,这时需要举出工程应用上的具体实例。例如,在教材及相关的教科书中关于气态污染物治理流程中,风机作为气流动的动力,常常放在气体净化装置的后面,这样可以使风机免受污染气体的腐蚀作用,从而延长使用寿命。然而,在工程实际应用时可能因为场地的限制,或者被处理的污染物浓度较低等情况下,风机的位置可以放到净化装置的前面,同时因为阻力降低,能给气体输送提供更强的动力。北京工业大学斥资百万元对环化楼楼顶改造就是这方面的实例,带领学生们实地参观一下,告诉他们理论知识的掌握固然重要,但在实际工程问题解决时一定不能拘泥于理论,要注意理论知识的灵活运用。 “环境工程学”三点三环节式的教学,与传统的教学相比,虽然在改革中初显成效,但和其它大学课程一样,都面临着从教学体系、教学内容到教学方法深入改革的艰巨任务。同时因为环境工程学是一个涉及面广泛而且复杂的技术体系,它不仅研究防治环境污染的措施,而且研究自然资源的保护和合理利用,探讨废物资源化及其综合利用技术,以及清洁的生产工艺等,以获得最大的环境效益和经济效益,这些都成为环境工程学的重要发展研究内容。因此,在今后的教学中应不断更新教学理念、教学内容、教学方法和教学手段,在注重社会现实、注重学科前沿、注重学生能力方面以及社会现实需求和学生能力要求方面做更深层次的探索,探索一条符合本课程教学的特有规律。 环境工程论文:环境工程专业特色人才培养特色培育探索 论文关键词: 环境工程 特色培养 石油石化 工程实践 论文摘要:本文通过分析目前环境工程专业建设中存在的问题,提出环境工程特色人才培养模式建立的重要性。然后结合中国石油大学(华东)的实际情况,从培养目标、培养方案、培养模式等方面探讨了可供参考的特色人才培养方式,强调培养方案的实施应从加强基础、优化课程设置以及实践教学等方面入手。我们也看到本校通过合理的人才培养模式培养了一大批高素质的服务于石油石化行业的特色人才,在环境工程毕业生就业方面取得了可喜的成绩。 一、引言 近几年由于我国资源能源日益短缺以及污染问题不断加剧,国家提出可持续发展战略及能源行业的发展战略,导致环境工程专业人才的旺盛需求。因此各高等院校纷纷针对各自行业优势设置了环境工程专业。中国石油大学(华东)是中石油、中石化、中海油、中国化工和教育部共建的唯一一所重点大学,半个世纪以来在石油石化行业中形成了较强的地位和行业优势,因此也形成了具有特色的环境工程专业。 二、环境工程专业教育现状 中国的环境工程教育始于20世纪70年代末,由于环境工程高等教育的师资和办学基础条件方面的不同,各高校之间存在很大的差距。环境工程专业的历史发展历程,从一定程度上也决定了专业的教学计划设置上会出现不平衡的现象。比如一些院校由于脱胎于原化工、建材等行业,在课程设置上既开设了化学工程、建筑材料类等课程,又开设水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置等环境类课程,课程间的重复现象很多,实验室建设也容易出现重复建设的现象。而且要在有限的教学时间里完成这众多的专业课程,自然是任务繁重、学时紧张,难免是“学习面宽、深度一般”。进而无暇顾及学生实践能力的培养和训练,最终造成毕业生的实践技能不能满足企业的用人要求,这成为环境工程专业教学的一大困惑。各高校应尽快探索出一种适合本校的环境工程专业特色人才培养模式。 三、人才培养 (一)人才培养目标 环境工程专业从根本上讲是一个多学科交叉的新兴学科,加之各个高等院校的发展方向与原始基础的不同,从而决定了环境工程专业在各个高等院校的专业建设、人才培养模式及培养的环境人才上有较大差别,因此应根据自身特点,结合市场对人才的需求,培养特色型环境治理的技术人才。 中国石油大学(华东)充分利用自身的有利资源,坚持环境工程专业与实际生产过程紧密结合,主要培养以石油石化行业和社会环保部门为主要服务对象,具有工程实践能力和创新能力的专业人才。 (二)培养方案的制定 在不同行业环境治理人才的需求下,高校应按照“在宽口径专业内设置柔性专业方向”的原则,制定合适的培养方案,培养带有自身特色的专业技术人才。 本校根据石油石化行业对人才素质的需求,探索和优化环境工程专业人才培养方案、理论课程体系与实践课程体系,形成“重视基础、强化实践、突出特色”三大原则为基础的环境工程专业培养方案。本专业从培养能够从事环境工程有关的宽口径“复合型”高级工程技术人才的目标定位出发,针对专业方向需要,培养方案精心安排了专业选修课程。在培养方案及专业选修课的设置方面,既要面向社会环保部门,又要突出石油石化领域环境工程的行业特色。 (三)培养方案的实施 1.加强基础。学生应比较扎实地掌握环境工程学科的基础理论、基本知识和技能。了解该学科前沿及发展趋势,培养环境工程理论分析,实验研究和解决工程实际问题的初步能力。 本校环境工程专业一向重视基础教育,先后建成了《水处理工程》《环境监测》《物理化学》等校级及国家级精品课程。在本科教学评估中,基础教育环节得到了评估组专家的一致好评。 2.依托优势学科,优化课程设置。课程体系在人才培养计划中占有极其重要的地位。专业课程设置既要服从专业人才培养规格的总体要求,又要考虑学校自身的优势学科,培养具有特色专业知识的人才,增强市场竞争力。 本专业依托“环境化工”学科博士点、“环境科学与工程”学科硕士点、重质油国家重点实验室、国家工科基础课程化学教学基地、中国石油天然气集团公司环境工程研究开发中心,加强学科建设,建成了一支师资力量雄厚的教学队伍,承担并完成了一批国家自然科学基金、国家863项目和中石油创新基金等省部级科研课题,形成了较强的学科优势。 在专业基础课程和专业课程的课堂教学、实验教学、课程设计、综合大实验以及在毕业设计中,教学内容涵盖了石油勘探过程、石油开发过程和石油加工过程等背景知识和对环境工程技术的需求。同时, 教师及时地将科研项目中的成功案例编写进教材或讲义中、将科研成果带进课堂教学,提高了教学水平。 3.培养工程实践能力。实践和实践教学是获取新知识的源泉,是知识与能力、理论与实践、学与用相结合的关键,是训练技能、培养创新意识的重要手段,在环境工程专业教学体系中占有重要位置。 本校依托校内外各类实践、实习基地等培养工程实践能力的教学实验资源,根据本专业的培养方案,以培养德才兼备型人才为目标,以重视理论基础、强化实践能力和突出石油特色为原则,以石油石化和地方环保为背景构建产学研相结合培养模式,创造了培养工程实践能力的条件。 (1)“211工程”建设和中国石油天然气集团公司环境工程研究开发中心为培养工程实践能力提供了良好的实验资源。自启动“211工程”建设和中国石油天然气集团公司环境工程研究开发中心建设以来,充分利用学校为环境工程专业实验室累计投入近500万元的建设经费,创建了独具工程或接近工程特点的实验条件和研究场所,总面积约达1300平方米。其中最具特色的有:①水处理工程实验室,包括石油石化污水处理及回用的实验装置等,可进行油田开发、石油炼制过程中排放污水的处理及资源化利用的实验与研究;②恶臭污染控制实验室,包括多组分动态配气系统、动态嗅觉检测仪、恶臭污染评估及控制系统;③环境微生物实验室,针对油田开发过程中落地油污染土壤的问题,筛选高效石油降解菌群,构建石油污染土壤微生物修复技术;④环境监测实验室,包括炼化废水中难降解有机污染物分析监测技术、石油污染土壤中石油组分监测技术、石油炼化企业中挥发性有机污染物监测分析的实验与研究;⑤固体废物资源化利用实验室,可进行油田开发及石油炼制过程中产生的“三泥”进行控制及资源化利用的实验与研究。所有这些实验室及设备,工程实践性强,可达到与生产企业的情况接近或一致,为保障训练学生工程实践能力提供了实验平台。 (2)完整的工程实践能力培养体系。通过学校、企业、科研院所和相关部门的紧密结合,根据石油石化行业对环境工程专业人才素质的要求,创新和优化环境工程专业人才培养实践课程和环节的结构体系,做到了“工程实践四年不断线”。 一年级学生进入基础性实验室,结合无机及分析化学、有机化学等课程的学习,在公共基础实验平台开展实验技能训练;二年级学生进入专业基础实验室,开展环境化学等专业基础实验技能训练,鼓励学生参加实验技能竞赛,提高学生的实验和实践技能;三年级学生进入学科专业实验室和研究性实验室,并开展课程设计等综合实验,通过认识实习提高实践能力;四年级学生进入专业课学习,通过专业综合大实验、校外生产实习、理论联系实践的毕业设计等环节,提高学生工程实践能力。 总之,实现了四年内工程实践能力培养专业实践训练不间断、应用能力培养不断线,依托中国石油大学半个世纪以来在石油石化行业中形成的地位优势,使本专业的工程实践能力培养与石油石化企业紧密结合,形成了有效的工程实践训练的产学研链。 (3)创建了因材施教的平台,实现因材施教的教育原则。在专业教学过程中,根据学生的实际情况,创建了因材施教的平台,具体措施是:对于成绩优秀的学生,实行优异生导师制,安排硕士生导师进行指导,让学生参与科研过程,激发学习兴趣;对于动手能力强的学生,安排其进入实验室,参与实验室的建设,为学生提供培养实践动手能力的机会;对于创新能力强的学生,鼓励并引导其参加国家大学生创新试验计划等竞赛活动,指导其进行发明创新,并申请专利。对于基础较差的学生,安排专业教师在课程教学过程中,实行一帮一制度,力求做到学困生不掉队。通过上述措施,实现了因材施教的办学理念,获得了良好的教学效果。近几年来,共有55人次获得科技奖励,有十几名学生获得了社会实践方面的奖励。 (四)培养模式 根据本专业的培养方案,建立石大科技集团炼油厂、胜利油田稠油厂、胜利油田东辛采油厂、齐鲁石化公司、中国石化青岛炼化公司等认识实习和生产实习基地,并在实习过程中聘请石油石化行业专家作专题讲座。全国大学生化学实验大赛、国家大学生创新实验等成为大学生科技创新活动的重要平台,构成了有效地产、学、研相结合培养学生工程实践能力模式。 四、特色人才培养的成效 无论是过去计划分配,还是现在的自主择业,本校环境工程专业毕业生就业率达到90%以上,主要就业方向为石油、化工企业环境管理部门、环保企业以及政府事业和研究机构,有些已成为该行业的环境工程领域中高级专家和技术骨干,就业形势较为乐观。 “环境工程”作为环境科学与工程领域的一个重要本科专业,与目前我校许多石油主干专业相比,它面向石油石化行业以外的社会环保部门和研究单位就业适应的面要宽得多,尤其是随着我国可持续发展战略、节能减排战略的实施,对环境工程专业的毕业生需求量不断扩大。不仅如此,在石油石化领域,随着我国石油石化工业现代化进程的加快,尤其是随着“绿色油田”的建设与发展,大量的环境保护和节能减排技术在石油钻井、采油、油气集输、油气加工等领域获得了十分深入而广泛的应用,并且已经获得了巨大的经济效益。因此,迫切需要本专业毕业生能将环境工程方面的专业知识与石油石化行业的应用相结合,使本学科培养的毕业生在知识结构上既兼顾面向社会,又具有自己的“油味”特色。本专业的这种“双重面向”特色化建设,对于提升本学科毕业生的就业适应面和竞争力具有重要的现实意义,也是我校作为石油高等学府对于石油工业发展所肩负的责任。 五、专业需求及前景 随着中国资源与能源短缺问题的加剧,社会经济发展导致的人们对生活环境要求的提高,解决人与环境之间矛盾问题包括环境治理行业将会逐步实现快速发展,特别是国家能源战略的重大调整,如倡导节能减排、新能源开发,进一步推动了对环境工程专业领域的人才需求。 与环境工程专业密切相关联的产业是被称之为“朝阳产业”的“环保产业”。随着我国政府GDP中用于环保比例的逐渐增加以及减排目标要求的提高,国家、社会投入到环保产业的资金将逐渐增加,企业投入到污染源治理的费用也将逐步增加,因此污染治理这个行业必不可少,环保产业的发展将进入快速增长阶段。 环境工程专业10年以前就被提出是“未来人力资源短缺十大职业之一”。目前的调查结果表明,与往年相比,2010年环境工程专业毕业生的就业形势明显乐观,目前民营环保企业和国有大中型企业环保部门开始招聘环境工程专业毕业生。随着经济的发展和环保投入的增加,环境工程专业学生的需求将出现上升的势头。可以预见,在未来较长一段时间内,对环境工程专业的人才需求将会不断增加,专业发展前景广阔。
计算机控制技术论文:计算机控制技术课程考核方案设计 [摘 要]计算机控制技术课程是自动化专业的核心课程,该门课程融合了多个相关课程的内容,又与工程实践结合紧密,以往单纯的笔试方式无法全面了解学生对该门课程的掌握程度,也无法对动手能力比较强的学生产生激励作用,因此本文提出根据教学大纲要求,采用以能力评判为导向的课程改革新方法,实际考核操作过程表明该方法具有良好的评价效果,可实现性良好。 [关键词]计算机;控制技术;考核方案;设计 计算机控制技术课程是自动化核心专业课程,其主要内容包括计算机硬件接口技术、硬件抗干扰技术、网络通信技术、数字PID(比例-积分-微分)及先进控制技术,DCS(分布式控制系统)以及FCS(集中式控制系统)技术等核心内容,根据教学大纲要求,该课程需要掌握计算机硬件接口的实现方法和基本的抗干扰设计方法,掌握数字PID参数整定及优化方法,熟悉DCS和FCS基本结构,熟悉DCS在火电厂的具体应用,掌握DCS编程的基本方法。 由于该课程综合了微机原理、自动控制原理、信号处理与火电厂检测技术等课程的一些知识,学习内容又跟火电厂热工控制结合紧密,根据大纲培养要求以及现有的实验条件,以课程学习后应达到的专业能力进行综合评估为改革方向,改变以单纯的闭卷考试或者写课程总结方式考核的方式,对于促进教学相长,提高学生工程能力有一定价值。 为此,特结合大纲要求以及火电厂热工专业的相关能力的培养要求,拟充分利用现有的实验条件和图书馆的文献检索条件,对学生的专业能力进行相关考核具体内容如下。 1 文献检索和阅读分析能力考核(15%) 根据课程教学内容学生可对以下5个方面的内容进行研究及应用前沿进行分析与综述,最后提交综述报告,具体如下。 ①硬件接口技术与抗干扰技术,包括AI、AO、DI、DO以及共模干扰信号的抑制方法;②数字PID以及先进控制技术,包括PID参数整定及优化方法,串级及前馈,模糊控制;③网络通信技术,包括DCS以及FCS所用的网络拓扑结构,网络存储方式,网络访问方式等国内外研究现状;④DCS及FCS技术,包括两种火电厂计算控制技术的发展趋势与方向以及研究进展。 2 热工控制系统实现方案设计能力(25%) 给定某一热工被控对象及其被控参数相关技术要求,对DCS或者FCS相关的硬件设备进行选型,包括采集模件、DPU、通信模块以及对执行器进行选型,主要对选型合理性进行评价,包括技术实现的可行性,性价比的合理性、可靠性以及维护的便捷性等多种因素进行综合分析。若采用IPC+板卡的方式实现,则须选择相应的工控机,I/O板卡、端子板、信号调理等相关的硬件,最后提交文字方案。 3 热工软件设计能力考核(25%) 结合热电厂的某一被控对象参数控制要求,在DCS编程环境上利用图元进行操作画面组态,达到基本形象和直观的要求,并利用动态显示方式对被控对象参数进行模拟仪表功能的实现;控制功能的实现主要以利用DCS组态环境中的逻辑和控制模块来实现对被控参数的调节,以及PID参数的整定和优化功能,可以结合MATLAB软件进行参数优化。该内容具体考核的实施在DCS实验室软件平台上实现。 4 I/O接口实现及硬件抗干扰设计能力考核(25%) I/O接口以以下三种方式进行评价。 (1)给出输入输出信号范围,自行设计信号调理电路和抗干扰电路,并利用电路仿真方式观察调理电路设计的合理性,提交仿真结果。 (2)给定不同类型的多路标准信号,自行设计多通道采集系统,包含多路开关,A/D总线接口,查询或中断方式下跟ISA总线或者单片机(ARM)之间的扩展电路,提交相关的原理图。 (3)利用实验室现有的亚当模块和信号发生器实现信号采集功能,并利用软件编程实现抗干扰功能。 5 创新设计能力考核(10%) 虽然结合现有的DCS在火电厂产生了海量数据,但海量数据却具有无法对火电厂工艺管理进行指导的特点,因此,应有针对性地设计一套能结合应用的数据提取方案。 在对某专业班级学生进行实际考核过程中,考核方案具有可操作性强,能比较客观反映学生对课程的掌握程度等优点。 计算机控制技术论文:基于现代信息技术下“计算机控制技术”教学模式探讨 摘要:针对“计算机控制技术”一课的特点,本文主要对基于现代信息技术下“计算机控制技术”教学模式进行探讨,分别从教学方法、教学方式以及考试模式等方面探讨“计算机控制技术”的教学模式。经多年对该专业课教学经验,该教学模式不仅能提高学生的学习兴趣,而且能提高学生的综合素质。 关键词:计算机控制技术;教学方法;教学模式 随着信息技术、计算机技术的发展,大多院校将“计算机控制技术”作为自动化类专业学生的专业课,该课程的教学方式方法直接影响学生对现有控制算法的实用性[1]学习。从往届大学毕业生的毕业设计中表现出来的一些问题,绝大多数学生甚至卷面考试成绩优秀的学生都不能较好地将课堂讲过的理论知识很好地应用。因此,在后来的课程教学中,笔者努力探索如何让学生将理论知识应用于实际课题中,总结出了提高学生综合应用能力的教学方法、教学方式以及考试模式。 一、现代信息技术下课堂教学方法的探讨 工科教育作为我国高等教育中规模最大的教育,在整个教育体系中具有举足轻重的地位[2,3]。工科专业课主要是面向工程实际,培养学生专业素质和实践创新能力,直接为学生工作与就业做准备[4]。工科专业课教学是大学阶段重要的学习环节之一,直接关系到专业人才培养的质量问题,为适应时展的要求,专业课教学应改进教学方法、教学内容与考核方式,因材施教,结合多种实践形式巩固加深教学效果。教学方法是师生为完成教学任务,传授与学习教学内容所运用的手段和途径,包括教师教的方法和学生学的方法。 教学前应有充分的准备,教学大纲的制定、教材的选择、教案的撰写以及教学讲义的准备等都对课堂教学具有重要的作用。在明确教学课程后,首先分析学生的专业背景,因材施教,对不同的教学对象制定不同的教学内容,如对于自动控制理论专业学生,主要讲解一些控制算法以及控制器的设计;而对于电气自动化专业学生,教学内容应偏向电气类控制,如典型的PID算法在电机转速中控制的应用等。大纲的制定是教学的前提,教学应该根据相应的大纲内容选择相应的教材以及制定讲义。教学内容和目标确定后,教学方法是否得当,对教学效果起着非常关键的作用。高等学校常用的教学方法主要有三类[5]:第一类是运用语言传递教学内容的方法,如讲授法、问答法、讨论法等;第二类是通过直观感知和传递教学内容的方法,如实验实习法、演示法、参观法等;第三类是通过教师指导学生独自活动获取知识技能的方法,如自学指导法、练习法等。 随着现代信息技术的发展,课堂教学方法应从传统的课堂板书讲授为主的教学方法转变为多媒体教学板书辅助的教学方法。引入现代信息技术能帮助教师更生动地教学,教师的讲授过程中添加演示方法能使课堂教学变得更加生动有趣,增加课堂教学容量,加大教学密度,提高课堂教学效率,有些比较抽象的概念经多媒体的演示变得形象、生动,使教学更富直观性,教学过程更加活泼、有趣,也能增加学生的参与程度。结合多媒体技术能提高学生的学习主动性,激发起学生继续学习的积极性,同时开拓学生的视野,增强学生对现代科学技术的了解和兴趣。增加与教学内容有关的动画、影像、图片等素材,为学生创设愉快的语言学习氛围,让学生从上课开始就进入一个具有魅力、引人入胜的学习境界,加深了学生对专业知识的理解和记忆,引发学生的创新思维,从而优化课堂教学,提高教学效果。 对于典型的计算机控制技术算法如PID控制算法,可以通过多媒体仿真演示的方式,使学生明白什么条件下系统性能更好。例如PID直流电机转速控制,在多媒体下将电路以及参数设置过程给学生演示,根据自动控制原理知识建立直流电机转速控制的数学模型,根据数学模型建立仿真模型,绘制直流电机参数设置仿真图(如图1所示),然后建立PID仿真控制器,所有参数的设置以及模型的建立均在课堂经多媒体演示给学生,学生能明白如何将PID控制算法运用于实际电机转速控制。 二、现代信息技术下的教学方式探讨 教好一门课,除了课堂教学方法能提高学生的学习兴趣与积极性以外,现代信息技术下可以借助于网络技术实现远程教学、远程答疑辅导等,结合传统的课堂教学,使学生课后更好地了解所学知识。 学生可以通过实践来进一步了解理论知识的应用,实践课程包括校外的与校内的实践。根据学校条件,联系校外的智能仪器仪表等工厂,让学生了解如何实现智能控制,如何将智能控制算法应用于实际。校内开设1~2周课程设计,每个学生可以自己选定一种控制对象如炉温、电机转速等,将所学的控制算法用微处理器进行控制实现,设计一个闭环控制系统,使控制精度达到规定的要求范围。通过课程实践的教学模式能提高学生的动手能力。 三、现代信息技术下考试方法探讨 目前大多国内高校普遍采用单一的闭卷考试形式,考试内容一般以教材为主,考查学生对知识的记忆与理解,学生为考试而学习,缺乏学习的主动性和创造性。这种考核方式无法反映学生通过课程学习所获得的动手实践能力和创新思维能力,也与工科专业课以培养学生工程实践和创新能力的教学目标不相适应[6],容易出现高分低能的现象。因此,为了全面推进素质教育,对于“计算机控制技术”课程,采取1:1的考试方式,即设计题与考试试卷各50分。为了激发学生的自主学习能力,将所学的专业知识综合地运用到实践中,提高动手能力以及协作、探索和创新能力,考核方式采用大作业的方式,对每个学生找一个自己喜欢且能实现的控制算法,并明确控制对象与控制目标,设计程序。针对实验室能演示的控制对象,每个同学要求对控制算法设计控制程序,对控制对象进行控制,并实现控制目标,达到要求的控制精度,如直流电机转速控制,要求转速控制精度在5%以内。如何编程实现,如果没有实现的对象,要求学生利用Matlab的仿真软件实现对控制对象的仿真控制实现。用多媒体ppt形式演示给同学们看,或者网络视频共享实现整个仿真过程。为了提高同学们的撰写科技说明文写作水平,每个同学写出一篇科技论文,讲述清楚对控制对象实现控制的目标,写明控制算法,如电机转速的控制,允许控制误差,附上演示的程序与流程框图、参考文献等。通过大作业的形式,不仅加深了学生对课本知识的了解,也锻炼了学生对科技论文的撰写能力,为学生毕业设计做好了准备。同时,专业课的理论知识也应该掌握,因此理论闭卷考试也是有必要的,对于控制器设计如最小拍有波纹、无波纹等控制器的设计与系统性能分析等理论计算测试是必须的。 四、结论 针对现代信息技术下“计算机控制技术”课程的特点,从教学方法、教学方式手段以及考试模式等方面探讨该门课的教学模式,对学生学好控制算法具有重要的作用。教学方法主要针对教师的课堂教学前材料的准备、课堂教学方法进行了探讨,对于典型算法的实现需要利用现有的多媒体技术,一步一步演示给学生看,激发学生的兴趣,课堂多讨论、多提问实现师生互动。基于现代信息技术下“计算机控制技术”的教学方式进行了讨论,充分利用信息技术、网络技术等实现远程视频教学,远程答疑。最后对该门课的考核方式提出了1∶1的考核模式,有助于提高学生的综合素质。 计算机控制技术论文:铝电解槽生产工艺计算机控制技术优化应用 摘 要:铝解不仅属于高耗能、高污染行业,国家产业政策对其严格限制,而且在经济形势低迷、产能严重过剩的情况下,诸多新兴企业以技术、装备、资金及成本等优势占据了市场主动,相对而言,投产较早、相对落后的企业或系列则处境艰辛,如何利用计算机新型技术对其进行优化控制成为当前该行业应首要考虑的问题。 关键词:铝电解; 计算机技术;生产工艺 中国铝电解槽工业发展速度之快, 已推动中国成为铝工业强国。近年来, 在中国经济快速发展的进程中,电解铝产能得到了突飞猛进的扩张,电解槽设计技术已成功投产了 500 kA 系列,并将试验研究的触角伸向了 600 kA 系列,目前 600 kA 电解槽已在中铝连城分公司投入试验应用。无疑,借助先进的计算机控制技术对铝电解槽生产工艺技术进行调整,实现各种技术及其工艺参数间的响应与匹配,减少人为因素干预,达到铝电解生产完全自动控制的理想境界。 一、铝电解槽生产工艺计算机控制技术优化 (1)技术原理 新的技术原理依然是建立在以槽温、 电解质体系初晶温度、分子比、 槽工作电压、 氧化铝浓度及氟盐量等为主的铝电解槽静态平衡的基础上, 在实际生产中,由于多项工艺技术共同发生作用,电解槽实际已由最初的静态平衡发展成为新的动态平衡, 动态平衡依然是由上述多项工艺技术支撑。但关键在于,由于多项工艺技术及其参数不能有效地匹配,难以实现多参数平衡控制, 电解槽的某些技术本身已发生了严重的偏离, 恶性循环影响了体系的生产效力。因此, 新技术目的很简单, 依据电解槽原理, 通过调整各技术参数,还原动态平衡为静态平衡,然后对动态平衡下的各项工艺技术通过计算机程序进行重新调整,实现最佳匹配。 (2)主要问题与原因 以某企业16kA系列槽况为例,其主要特征如表1所示,该系列槽电解质体系分子较高,锂盐含量过高,颅底压降高,槽工作电压也明显较高,槽实际运行状况无法维持稳定状态,运行状态较为脆弱,易引发病槽事故,对其原因进行相关性梳理,总结结果如下: 二、新开动铝电解槽电流效率较低的原因 (1)温度 在初始时 , 电解槽本身温度低 , 尚未达到热平衡 。故启动后一段时间内, 电解槽保持较高的电压和阴极效应系数, 以保持较高的温度。启动后期要逐渐提高铝水平, 使槽膛内壁逐渐形成结壳。 (2)电解质酸化 由于此段时间炭阴极强烈吸收氟化钠 , 除了较先析出钠的原因之外, 本身由于不使电解质酸化 , 需保持较高的分子比外, 也不允许加入过量的氧化铝。 (3)预热 在预热、 启动和启动后期的前 3个月内的能量消耗, 与电解槽走入正常后的能量消耗相比, 显然要高很多 。仅启动后期前 3个月内的电流效率降低一项 , 多用的电能消耗就高达正常槽能量消耗的 3 ~ 4倍 。 三、大型铝电解槽生产初期的工艺控制优化 (1)新开动的铝电解槽的特点 其主要特征是新开动铝电解槽阴极上析出铝又同时析出钠。钠从铝液中扩散入阴极炭块的表层, 并通过炭块的气孔和晶格 2条途径顺次向下扩散。因此, 在电解槽开动初期, 需要添加相当数量的炭酸钠 ( 相当于添加氟化铝),以保持电解质成分一定。虽然采用的阴极块种类不同, 此段时间吸收氟化钠的程度不同,但对于一个 280k A以上的大型铝电解槽在启动后的前 2个月内 , 至少需要补给 2t 以上的氟化钠 ( 用炭酸钠) 。 (2)计算机控制技术优化 电解槽技术参数间呈现的不匹配及紊乱现象,不稳定的槽运行状况,较低的主要技术经济指标,说明该系列铝电解槽技术体系发生了偏离, 且与行业先进技术相比,该体系中计算机控制技术没有充分发挥优势,需要对该体系的计算机控制技术进行强化,从而实施技术纠偏。技术纠偏是建立在计算机管理技术基础之上的,是依靠计算机控制程序,通过对铝电解生产过程相关技术及其参数适当进行匹配调整,提高计算机自动控制性能, 减少人为干预, 实现稳定性增强、 自控能力强的槽况。 四、结语 对投产较早的铝电解系列, 因其技术装备水平相对落后,所进行的技术调整是在对槽况还原为理想的静态平衡的基础上, 对其动态平衡的诸项工艺技术参数进行平衡控制的过程。这个过程尽管是借助铝电解槽生产的计算机控制技术来实现, 但因改善体系性能是个系统性的工程, 调整过程存在长期性、 复杂性, 甚至存在艰巨性和反复性。大型铝电解槽生产初期的工艺控制优化 ,对减少超大型预焙铝电解槽阴极早期破损 、提高其寿命和技术经济指标 , 意义极为重大 ,然而, 它亦是一项需要设计与生产相互协作 、紧密配合才能很好完成的科研项目。 计算机控制技术论文:计算机控制技术原理及设计 摘 要 随着科学技术的发展,人们越来越多的用计算机来实现控制。近年来,计算机技术、 自动控制技术、检测与传感器技术、CRT显示技术、通信与网络技术和微电子技术的高速发展,给计算机控制技术带来了巨大的发展,因此,设计一个性能良好的计算机控制系统是非常重要的。计算机控制系统包括硬件、软件和控制算法等方面,一个完整的设计还需要考虑系统的抗干扰性能,使系统能长期有效地运行。本文简单分析了计算机控制技术原理及其应用。 关键词 计算机控制技术 特点 设计 1计算机控制系统的组成 计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。计算机控制系统的硬件构成将自动控制系统中的控制器的功能用计算机来实现,就组成了典型的计算机控制系统。计算机控制系统由工业控制机和生产过程两大部分组成。工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,它包括硬件和软件两部分。生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。软件系统是控制机不可缺少的重要组成部分。只有在适当的软件系统支持下,控制机才能按设计的要求正常地工作。控制机的软件系统包括系统软件和应用软件两大类。系统软件是用于计算机系统内部的各种资源管理、信息处理相对外进行联系及提供服务的软件。应用软件是用来使被控对象正常运行的控制程序、控制策略及其相应的服务程序。应用软件是在系统软件的支持下编制完成的,它随被控对象的特性和控制要求不同而异。通常应用软件由用户根据需要自行开发。随着计算机过程控制技术的日趋成熟,应用软件正向标准化、模块化的方向发展。标准的基本控制模块由制造厂家提供给用户,用户只需根据控制的要求,经过简单的组态过程即可生成满足具体要求的专用应用软件,大大方便了用户,缩短了应用软件的开发周期,提高了应用软件的可靠性。 2计算机控制系统的特点 计算机控制系统中除测量装置、执行机构等常用的模拟部件之外,其执行控制功能的核心部件是数字计算机,所以计算机控制系统是模拟和数字部件的混合系统。其具有以下几种特性: (1)计算机控制系统中除了包含连续信号外,还包含有数字信号,从而使计算机控制系统与连续控制系统在本质上有许多不同,需采用专门的理论来分析和设计; (2)计算机控制系统中,修改一个控制规律,只需修改软件,便于实现复杂的控制规律和对控制方案进行在线修改,使系统具有很大灵活性和适应性; (3)计算机控制系统中,由于计算机具有高速的运算能力,一个控制器经常可以采用分时控制的方式而同时控制多个回路; (4)采用计算机控制,便于实现控制与管理一体化,使工业企业的自动化程度进一步提高; (5)对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入,对采集到的被控量进行数据分析和处理,并按已定的控制规律决定进一步的的控制过程,根据控制决策,适时地对执行机构发出控制信号,完成控制任务。 3计算机控制系统的设计 3.1系统方案设计 我们依据设计任务书进行总体方案设计,对体系的硬件、软件的构造考察它的要求,推算出合适的系统,组成一个新的系统。设计人员也可以组织自己设计的模式,但是要控制体系结构,包括微型的处理器、存储器、选择好接线口、传感器、硬件的设计与调试的基本内容。 3.2控制任务 我们要对超控设备进行调研和研究,了解工作程序的要求,了解需要接收的任务,涵盖体系的终极目标,数据流量还有准确度,现场的要求,时间的控制,要严格按照计划说明操控,实现整个系统操作。 3.3软件设计 计算机软件的设计要依据体系规划的总意见,确定体系下所要完成的各种功能及完成这些系统性能的推理和时差序关系,并用合理组成部件表格画出来。它们是根据体系组成表格不同的功能,分别规划出相应的控制体系所需要的软件。例如仿真的量输入和仿真量输出及数据处理还有互联和打字版处理格式等。每一种表格都可以单独进行实验调试,各种表格分别实验调试好以后,再按工作路线图推理和时间顺序关系将它们正确组合、互相连接、实验和调试。 3.4现场安装调试 首先要按设计计划合理组装,对体系结构进行大体的演练和比较准确的演练,结合演练的结构数据重置体系和储存数据进行软硬件的调试,他们的构件组成都可以在演练数据下用对演练数据进行试研的办法同时进行,同时他们要进行统一的实验及推理,仿真物体是这个体系验证的最基本要求,而好的体系数据调整试验要在现场进行。 在计算机控制系统中,用计算机代替自动控制系统中的常规控制设备,对动态系统进行调节和控制,这是对自动控制系统所使用的技术装备的一种革新。总之,随着计算机软件技术的逐渐发展,计算机的操作控制正逐步进入到生产的各个领域。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程教改探讨 【摘 要】近年来随着互联网、物联网、云计算的迅猛发展,数据多元化将当今的信息社会推向了“大数据”时代,所以顺应时代的潮流,有必要将“大数据”的思想融入到《计算机控制技术》的教学改革当中去。本文提出一种基于“数据驱动建模”的教学方法,致力于培养学生对数据建模的融合贯通能力,适应当今社会对人才的更高要求。 【关键词】计算机控制技术;教学改革;系统建模;数据驱动 0 引言 随着计算机技术的飞速发展,计算机控制技术被广泛应用于工业生产、电子通讯、机械设备等各个领域。因此,许多高等院校都开设了《计算机控制技术》这门课程,它是以自动控制原理为基础,以计算机控制技术为核心,综合测控技术、可编程控制技术、计算机网络技术等的综合性学科,致力于培养企业生产技术的精密化、生产设备的信息化、生产过程的自动化的专业人才。计算机控制技术本身的特点决定了可以利用软件来实现控制算法,通过强大的的运算功能和逻辑判断功能来实现最优控制、自适应控制等连续控制系统难以胜任的复杂规律[1]。鉴于《计算机控制技术》课程的重要性,对课程教学的研究、探索和实践是十分必要的。 近年来,随着互联网、物联网、云计算的迅猛发展,由“人、机、物”三元世界在网络空间(Cyberspace)中交互、融合所产生的数据多元化将当今的信息社会推向了“大数据”时代[5],大数据的涌现正逐步改变人们的生活和工作方式、企业的运营模式,IBM公司提出了“智慧地球”的理念,德国提出了步向“工业4.0”的目标,今年总理在政府工作报告上也提出了“互联网+”的概念。同时,大数据也吸引了不少学术界的广泛关注,2008年,英国《自然》杂志推出大数据专列,专门探讨“P8时代的科学”以及科研形态的变化,指出:“数据为准绳的理念指导,以及强大的计算能力支撑,正在驱动一次科学科学方法的革命”。美国《科学》杂志也在2011年推出专刊“Dealing with Data”,围绕“数据洪流”展开讨论,将大数据深度分析作为未来研究的重要突破点[2]。所以顺应时代的潮流,将“大数据”的思想融入到《计算机控制技术》的教育改革,既是一项严峻的挑战也是一个宝贵的机遇。 1 课程教学中的普遍问题 《计算机控制技术》课程所涉及内容丰富,大体可以分为控制系统和计算机系统两大方向。具体的内容主要包括如下几个方面:①以控制理论为主体,阐明离散系统和连续系统在建模、推理、结论上的区别;②将计算机系统与控制系统进行融合;③传统控制论优化算法及其仿真模拟;④智能算法、模糊识别的应用;⑤微型计算机的嵌入式开发,如ARM、PLC、等;⑥计算机系统的软件开发等[3]。 目前,多数院校对于《计算机控制技术》这么课程,主要采用“以课堂为主,实验为辅”的教学模式,加上该课程是一门专业性和综合性较强的学科,涵盖的内容较多,所以学生在学习过程中普遍感到吃力[4]。此外,课程教材和参考书种类众多,但内容并不统一,基本分为偏重理论教学和实际工程应用两大类。然而,真正能运用到当今主流的大数据、云计算相关技术的并不多。所以,基于上述问题,对目前《计算机控制技术》教学中存在的不足总结如下: (1)数据的概念不强 目前,许多院校对于《计算机控制技术》这门课程的重心停留在理论授课上,即使开设的实验课程还是以演示性为主,如A/D转换实验。学生没有系统的将所学知识转化为实践,更谈不上对实验数据的信息进行有效的存储,并结合所学习的理论知识对其进行分析和验证。此外,对于当今主流的数据挖掘算法,提供相应的实践机会较少。 (2)传统建模思维的束缚 传统控制理论过于依赖模型的建立,为了保证所建立模型的精确性,模型的阶次有时会变得很高,基于高阶系统模型的控制器设计、稳定性分析等问题就会变得很复杂。事实上,数据只是为了辅助算法,实现对模型进行较好的评估和预测等功能。 (3)数据挖掘算法的普及不深 利用计算机技术对大数据进行挖掘分析,发现蕴含的知识,研究运行的规律和发展的趋势是挖掘网络大数据的深层价值和实现社会行为可计算的主要途径[5]。然而,许多院校在《计算机控制技术》这门课程中,并没有在数据驱动这个方向上进行改革和突破。 值得注意的是,很多院校对《计算机控制技术》教学的思维方式还停留在工业时代,即以控制系统相关学科作为理论基础,再通过科学实验来强化学生在计算机软硬件方面的学习。但是随着信息技术的快速发展,“物联网、云计算、大数据”的提出,迅速取代了人们对于传统行业的认知。所以,有必要借助“大数据”的思维方式来思考《计算机控制技术》的课程改革。 2 基于“大数据思维”的《计算机控制技术》课程教学改革 在传统建模仿真研究中,数据不是模型的本体,它只是为模型的仿真运行提供基础条件。然而,随着大数据的迅速发展,由“人、机、物”三元世界的互相交融将数据的来源也变得多元化,通过仪器采集、网络存储、仿真模拟生成等方式来获取数据,所以数据对建模的作用也愈发重要,并开始逐渐成为主导地位。只要数据足够大,只靠数据就可以完成科学发现,因此不再需要数学模型。这就是所谓的“数据优先”模式[2],一种由数据驱动的新模式、新思维。正如《连线》主编Chris Anderson所断言:“数据的洪流是传统科学方法变得过时,相互关系已经足够,没有了具有一致性的模型、统一的理论和任何机械式的说明,科学也可以进步”。换句话说,传统建模方法对于科学而言并不是必须的,大数据建模方法将会是一种新的科研范式。 2.1 将“数据驱动建模方法”作为思考问题的出发点 数据驱动的概念最早来自计算机科学领域,在设计过程中以数据库中的数据为导向,利用受控系统大量的在线、离线数据,实现对系统的评价、诊断、决策、调度及监控等功能[6],探索背后的科学规律。近年来,随着人工智能技术的发展,特别是机器学习领域,迅速丰富了经验建模方法。通过获得系统的各过程变量(输入、输出和中间变量)描述表达式,这种方法称为“数据驱动”建模方法。 基于实际工业生产系统的数学模型复杂、测控信号精度差且不完整、易受随机扰动的影响、状态维数高等特点,传统的建模方法,为了保证模型的精确性,模型的阶次会变得很高,这样研究系统的控制方法和动态特性会变得复杂,而利用“数据驱动”建模方法,将已知的输入、输出数据在线或离线学习计算与当前状态相匹配的控制量,再将模式识别、人工智能方法作为补充,从而满足系统的静态和动态性能要求。目前,利用“数据驱动”的思想建立研究对象的预测和控制模型是主流的趋势,而已经形成系统的建模方法主要有:线性/非线性自回归模型、神经元网络模型、基因算法模型、模糊人工智能模型、贝叶斯分析网络模型以及支持向量机模型等。 2.2 基于“数据驱动建模”的教学方法 一般来说,数据驱动建模流程可分为:数据初始化、变量的统计分析、算法模拟和模型的在线校正等过程。 (1)数据初始化 通常,数据的初始化大致可以分为数据的采集、选择、预处理。具体的步骤如下:①通过采集的数据,对数据结构有一定的认识,同时对数据辨识可能产生的问题及建模的复杂程度有所估计,从而决定适宜的训练模型。②对数据模型评估之后,即可以对数据进行选择,一般选取70%的比例作为算法数据,其余的30%数据作为测试数据;③选择好训练数据以及测试数据之后,为了能够获得较好地训练效果,必须对数据进行预处理,使其满足所选辨识方法的要求。例如归一化处理,填补缺失值,异常值检验等。 (2)变量的统计分析 通常,在完成第一步的基础上,需要结合统计理论方法对输入、输出变量进行相关性分析、主元分析等,以研究二者间的关联关系,从而对模型进行预估判断。此外,为了更好地定性分析,需要适当地增加与主导变量有关的辅助变量,通过机理、经验构造辅助变量与主导变量的数学关系,从而更好地对主导变量进行估计。 (3)算法模拟 在经过统计方法的分析之后,利用模糊识别、人工智能算法对训练数据进行回归分析,例如神经网络、支持向量机、贝叶斯网络等工具实现线性或非线性的预测逼近能力。然后再利用测试数据在预测模型上进行测试,得到的输出结果和目标数据进行比对,根据预先制定的统一规则进行评判。通过不断训练学习的办法获取输入、输出之间的函数逼近关系式,得到合适的模型。 (4)模型的在线校正 在线校正是数据驱动建模应用中不可缺少的一部分,尽管已有不少离线校正的方法,但在线校正的方法十分有限。因此,开发更多实用方法,以适应复杂工业过程控制的需要。判断预测模型的某个关键参数是否最优,其本质上就是如何对参数值进行调优,使预测模型的错报率最小化[7]。目前,解决参数寻优问题的研究成果主要有两种:①定期进行非训练样本与固定参数值得的错误率敏感性分析,依据敏感性分析曲线优化关键参数值,如交叉性验证技术、留一交叉验证法等;②根据知识经验或统计分析确定机器学习方法错误率的上界,并不断优化错误率的上界,使边界差距尽可能小,从而实现参数校正目的[8]。 3 结语 本文围绕“数据洪流”展开讨论,尝试对《计算机控制技术》进行教学改革,提倡培养“大数据”的思维对系统进行建模。通过调整教学内容,结合各种交互式教学方法,提出了一种基于“数据驱动建模”的教学方法,致力于培养学生的学术理论的融合贯通能力,技术创新思维和动手实践能力。 计算机控制技术论文:“计算机控制技术”双语教学初探 摘 要:首先介绍了在高校理工科学生中开展双语教学的重要意义和必要性。然后结合作者所在学院双语教学的现状和“计算机控制技术”课程的特点讨论了在学院开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划。最后结合实际教学情况阐述了进行“计算机控制技术”课程双语教学应该注意的一些问题。 关键词:计算机控制技术;双语教学;必要性;实施计划 机械电子是工程科学的一个跨学科的新兴专业,为了开阔教师和学生的国际化视野,探索一条适合于机械电子工程类课程的双语教学模式极为重要。本文在充分调研相关参考文献的基础上,立足于“计算机控制技术”课程,从开展机械电子工程专业课双语教学的重要意义与必要性、开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划和进行“计算机控制技术”课程双语教学中应该注意的一些问题等方面进行阐述。 一、开展双语教学的重要意义和必要性 一般来说,双语教学指的是在教学过程中以外语为教学媒介来进行非英语专业课程的教学方式。双语教学可以完成专业课程的教学任务,通过使用原版英文教材、制作英语课件、英文授课、使用英语完成作业和考核等手段来提高学生的英语听说读写能力和使用英文进行交流和表达的能力。目前,比较受关注的双语教育模式有沉浸式双语教学模式、导入型双语教学模式和三向分流双语教育模式等。近些年来,我国的综合国力得到了迅速提高,在经济、科技、文化等方面与国际交流不断增加。这对英语的使用和交流表达能力提出了更高的要求。为了更好地适应经济全球化,英语的熟练掌握和灵活使用起着至关重要的作用。因此,大学学习中除了进行相应英语课程的教授外,专业课程双语教学也势在必行。 双语教学有利于学生提高英语的听说读写能力和交流水平。在专业课程双语教学中既传授了专业理论和英语语言知识,也可以通过课堂讨论、专题研讨等形式培养学生的语言交流能力,提高学生使用英语进行文献查询、问题讨论的水平。这样可以在很大程度上丰富学生的词汇。计算机技术和互联网技术的飞速发展使得学生获取知识和信息的手段与速度大大提高。双语教学中,学生可以频繁地接触和使用英语进行学习和交流。 二、“计算机控制技术”双语教学的实施计划 “计算机控制技术”是机械电子工程方向的一门重要的专业课程。涉及的教学内容丰富,难度相对较高,英语专业词汇多。因此在准备教学辅助材料时要做到精挑细选。计算机控制技术双语教学辅助材料的建设包括原版教材配套的讲义的制作、制作与收集相关音像资料和建立与双语教学相应的题库。在讲义中,要对原版教材的重点和难点内容进行注释,可以让学生更好地理解教材内容,避免因英文太难而产生厌学情绪。对书中的相关专业词汇和术语增加中文注释,在书后增加中英文词汇对照表,这样有利于学生对教学要点的理解和掌握。为了提高学生学习的积极性,应建立有利于激发学生学习主动性的试题库。 为了适应高校教学的要求和提高专业课程的授课效果,应该采用启发探究式的教学模式和研讨式的教学方法。在教学方法上,要充分调动学生的学习热情和积极性。在教学中,既要注重发挥传统教学灵活性强、节奏感好的优点,又要充分利用多媒体等新兴的教学手段教学形象、直观的特点。 三、双语教学中应该注意的一些问题 1.注重双语教学师资力量的培养。在双语教学中,常常会遇到这种情况,一方面,外语专业出身的教师具有较强的外语听说读写能力,但欠缺理工科专业课程的知识;另一方面,部分专业课知识扎实的相关专业教师由于缺乏外语使用的环境,虽然有一定的外语基础,却受到外语听和说的限制,无法胜任相关专业课程双语教学任务。因此,要重视双语教学教师的选拔和培养,积极引进英语水平高的年轻博士和有海外留学经历的教师。鼓励年轻教师积极阅读英文文献,撰写英文文章,安排教师去国外进行中长期的访学和短期的英文培训,提高教师的英文听说读写能力。 2.随着我国社会经济和国际化进程的不断发展,社会对大学毕业生外语能力的要求越来越高。这就对高校理工科的双语教学提出了更高的要求。 本文结合我院“计算机控制技术”课程双语教学的思考,阐述了在高校理工科学生中开展双语教学的重要意义和必要性,讨论了在学院开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划。最后结合实际教学情况阐述了进行“计算机控制技术”课程双语教学中应该注意的一些问题。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程实验教学探讨 摘要:《计算机控制技术》是一门理论与实践相结合的课程,也是计算机、信息和控制类专业的必修课,在专业课程体系中处于至关重要的位置。本文以《计算机控制技术》的课程实验为基础,总结了实验过程中所遇到的困难以及实验教学中所面临的问题,介绍了在实验教学改革中已经取得一定效果的具体措施。 关键词:微机原理;课程;实验教学 一、引言 《计算机控制技术》是计算机、信息和控制类专业的一门专业必修课。该课程将自动控制原理、计算机技术和通信技术进行了结合,具体而言,就是通过计算机替代传统的控制器构成闭环反馈系统并实现较为复杂的控制算法。随着计算机技术、传感技术和通讯技术的发展,传统的控制系统正由集中的模拟控制体系加速向开放的数字控制体系发展。越来越多的控制系统正采用计算机来取代传统的控制器。与传统的控制系统相比,计算机控制系统具有成本低、效率高、安装和维修简便以及灵活性和可操作性强等优点,同时可实现计算资源共享,从而提高系统资源的利用率。这类日益广泛的计算机控制技术已在各类工农业生产、航空航天、交通系统、无线通信、机器人、智能建筑、国防等领域获得了广泛的应用。由于计算机控制系统本身所具有的特性,要求相关专业人员在了解并掌握工业计算机的软件、硬件以及外围设备的基本原理和方法的基础上,将被控对象、传感器、控制器、执行机构相联接构成一个有机的整体,完成预定的任务。 本门课程是在开设了《汇编语言》、《微机原理与接口技术》、《自动控制原理》及《电路电子技术》等先修课程后,再为学生开设。《计算机控制技术》是一门理论与实践相结合的课程,学生只有通过本课程的理论学习,在掌握了计算机控制系统的分析和设计的基础上,动手构造有关电路并上机调试设计的程序,才能充分领会、理解并掌握教材中的内容。 二、《计算机控制技术》实验教学存在的问题 在传统的教学活动中都是以教师为中心,教师的主要任务就是在课堂上以生动的语言来进行知识的传播,学生则在教学过程中处于一种被动的认知和接受的位置。《计算计控制技术》课程通常采用理论教学和实验相结合的方法进行教学,课堂讲解传授理论知识,实践教学帮助学生认知、提高应用能力。但以往的教学普遍以课堂教学研究为重点,而对学生进行有效的试验实践研究不够重视。尤其传统的实践教学通常是以验证为主的实验方法,一般只要求学生根据试验原理总结实验现象,而这些试验现象都是一种必然的结果,这种实验教学方法往往可以使学生取得一些深层次的认识或体验,但是对学生分析与综合设计能力、整体创新能力的培养仍然不够。达不到提高学生独立创新和应用能力的教学目标[1]。因此,对传统实验教学方法的改革迫在眉睫。 三、《计算机控制技术》实验教学的改革 1.重新编写与实验设备配套的实验指导书。试验教学的改革从编写新的试验指导书开始,新的试验指导书既与选用教材又与试验设备相配套。实验指导书的改革主要体现在三个方面:第一,增加学生独立设计试验步骤的部分。具体而言,在试验指导书中只需提出实验的目标、功能要求和性能指标,然后由学生独立完成所需要的试验步骤。只提实验要求,能够改变学生只按照实验指导书的步骤而不加思考的状况[2]。第二,由学生独立设计试验数据表格。试验的结论都是由试验数据总结出来的,所以要求学生能够完成试验表格的设计,且系统的设计与实验过程等所有工作也都由学生自己完成。第三,增加一些加宽、加深的试验内容。由于学生的试验能力不处于同一层次,所以需要为那些基础好、动手能力强的学生提供更多的学习机会。 2.减少验证性的实验内容,增加综合性的实验内容。教师要从教授实验方法、检查实验结果转变为引导学生完成相关实验项目,共同分析、解决实验中的相关难题。这样就给学生造成了一种学习压力,促使其提高学习热情和主动性,使学生从被动的学习转向自觉的研讨。在试验内容的安排上,要减少验证性的试验内容并相应增加综合性的试验。除个别规定的验证性实验外,不给定实验电路图,不指定详细的接线步骤,完全由学生在掌握现有实验资源的前提下设计相应的实验电路。在程序设计上也要强调学生在实践活动中的主观能动作用,除专门规定的验证性实验外,不指定详细的编程步骤,不给定详细的流程图和实验程序,对学生完全开放,由学生自主地编写相应的程序。同时学生也可以自由发挥,去做自己想做的不受教学内容局限的实验[3]。根据一直以来的教学总结,发现计划实验教学课上的时间还不足以满足同学门的实践需求。这就要求实验室除进行计划实验教学之外,还应满足学生自由进行实验的要求。为此,采取了开放式的实验室管理办法,将空闲实验室向学生开放。学生可以根据计算机控制系统的基本原理和现有的实验室资源,自己拟定试验目的以及预期试验结果,并设计构造相关的试验内容以及试验步骤。并且鼓励学生根据自己的兴趣爱好自由地去做想做的实验,这样学生的实验内容和要求都会有所不同,进而促进学生的学习兴趣。 3.组织学生参加课外兴趣小组。以上讨论的都是课程中的实验教学,除了规定的课程实验之外,教师还要组织对计算机控制技术感兴趣的同学成立计算机控制技术兴趣小组。这种兴趣小组可以让同学们自由发挥,比如,对新技术理论感兴趣的同学,可以在教师的指导下围绕最新技术收集资料,探索科学研究的前沿,成立讨论小组,并开设专题报告,从而增加自己的阅历;对设计感兴趣的同学,可以提供基本的原材料,让学生开发和研制一些实用的科技小产品。这种做法的最大好处就是带动了学生的学习积极性,让学生能够感到学习也是一种乐趣,同时还能让同学在无意识之中巩固了理论知识,并将理论应用到实践,提高了学生的实际应用能力。兴趣小组成立后,在兴趣小组中选取一部分优秀作品,根据作品的创新性和实用性,指导学生申报校级甚至更高级别的学生科研课题。对于有课题的教师,可以让部分优秀同学加入到教师的科研课题中,让同学尽早地接触科研活动的整个过程,启发学生独立思考,充分发挥学生的创造性,提高学生的综合素质。然后再从学生的科研课题中选拔优秀的项目参加设计大赛,比如电子设计大赛、飞思卡尔智能车大赛、机械创新设计大赛等,这些竞赛活动使学生受益非浅,从学生被动地要求做实验,到学生主动地要求进实验室做实验,加深了对课本知识的理解与融会贯通,学到了许多书本上所学不到的东西,培养了创新设计能力。 四、《计算机控制技术》实验教学改革的效果 1.激发了学习积极性,提高了自学能力。实验指导书中的设计内容都是根据学生的实际情况和当前计算机应用领域的最新案例自行设计的。这些案例在学生身边都能经常地接触到,也是学生非常感兴趣而又特别好奇的计算机控制系统,这可使学生感到所学内容跟得上时展的需求并具有相当的实用价值,学习积极性能够得到进一步的提高。由于部分实验是考查学生的自学能力,无法在课本中找到现成的答案,只能通过所学到的理论知识并查阅相关资料才能解决,从而促进了学生学习和自主思考的能力。 2.培养了学生的创新能力。在传统的实验教学中,学生不用思考也不需思考,只是按照已知的实验步骤完成实验,只是一个被动的接受者,很难谈得上训练创新能力和创新意识。而将学习的主动权交给学生,让学生成为实验的主体,改变学生从书本出发而不是从问题本身出发的思路,摆脱书本的束缚。让学生从查阅资料开始,进行总体方案设计、编写控制算法程序、调试系统、选择参数、直到得到最佳实验结果。在这种创造性的工作中,给他们提供了一个自由想象和大胆创新的空间,激发了他们的创新欲望。实验把动脑和动手有机地结合起来,培养了他们的创新意识和创新能力。 3.提高了学生的工程实践能力。实践是创新之源,工程实践是创新的基础,提高学生的工程实践能力才是工科教学的重点之重点3]。由于编写了新的实验指导书,学生在实验中必须考虑各部件之间的电路连接、相互控制、整体配合等细节,需要通过不断的摸索,总结出一套行之有效的办法。在这样的实验活动中,学生通过对相关资料的归纳、整理,对实验过程做有效的梳理,认真总结实践中出现问题的原因和解决问题的方法,充分地认识设计的优缺点,为探索更加优化的设计、实现方案,为今后的工作实践打下良好的基础,从而使学生不论是从知识的积累上还是能力的提高上都会产生一个极大的飞跃[4]。 五、结论 通过实验指导书的改编,提倡学生自己编程做计算机控制技术实验,这激发了学生的兴趣,增强了学生自主思考、综合运用知识的能力,提高了学生分析问题解决问题的能力,训练了学生的创新能力和创新意识,取得了良好的实验教学效果。随着学科建设以及实验室建设的发展,一些先进的实验设备已经到位,如过程控制实验系统、倒立摆实验系统、随动系统等,我们将逐步把这些设备与计算机控制技术实验结合起来,开发更加先进、更具有实际意义的新实验,为感兴趣的学生提供纵深发展的机会。 计算机控制技术论文:自动化生产线上计算机控制技术的应用探析 摘 要:计算机控制技术在自动化生产线上的应用,能够有效的提升自动化生产线的智能程度,从自动化生产线上的各个生产环节中减轻工人的工作量,从整体上提升自动化生产线的工作效率,有效的提升自动化生产线的生产质量和生产效益,但是值得注意的是,计算机控制技术在自动化生产线上的应用必须做好计算机控制系统的设计,保证计算机控制系统的设计能够有效的满足自动化生产线的生产要求,避免计算机控制技术在自动化生产线应用过程中的不合理现象。本文将针对计算机控制系统的设计进行分析,进而针对自动化生产线上计算机控制技术的相关应用进行具体的探析和阐述。 关键词:自动化生产线;计算机控制技术;计算机控制系统 计算机控制技术是当前科学技术发展过程中的重要技术结晶,其囊括了包括电子技术、自动控制技术以及计算机应用技术等诸多技术内容,同时使用计算机控制技术作为核心控制技术,综合应用可编程控制技术、单片机技术以及计算机网络技术在内的多种技术,有效的提升了生产技术应用过程中的精密化、信息化以及智能化和自动化,对于提升生产技术的生产质量、生产标准以及生产效率等都有着十分重要的意义。将计算机控制技术应用在自动化生产线上,同样能够有效的提升自动化生产线的可控制性,更进一步的提升自动化生产线的相关特性,而想要充分的发挥计算机控制技术的相关性能,首先就需要完成计算机控制系统的设计工作。 1 计算机控制系统的设计 计算机控制系统的设计一般可以分为系统硬件、系统软件两个部分的设计任务,因此计算机控制系统的设计主要包括以下内容: (1)计算机控制系统方案 计算机控制系统方案主要是针对计算机控制系统的硬件系统以及软件系统进行全面细致的分析,建立相应的模型,保证计算机控制系统的设计方案能够具备相应的合理性以及科学性,同时计算机控制系统方案还应该针对软件系统、硬件系统的价格与时间进行合理的控制,提升计算机控制系统的实践性、经济性以及实用性,注重计算机控制系统的使用寿命。此外,计算机控制系统设计的过程中可以在计算机系统现场安装的过程中再次进行优化,直到满足自动化生产线的要求为止。 (2)计算机控制系统任务 计算机控制系统任务的设计主要是针对计算机控制系统运行过程中的相关运行标准、运行要求以及运行时间等等内容进行全面细致的分析和记录,保证计算机控制系统能够更加有效的融入到自动化生产线的生产任务中,保证计算机控制系统工作过程中的健康使用,避免出现计算机控制系统不堪使用的现象。 (3)计算机控制系统软件 计算机控制系统软件主要还是针对计算机控制系统组成内容中的各个功能性模块进行设计,同时将计算机控制系统相关功能模块的连接关系进行科学合理的处理,针对计算机控制系统的功能模块合成性进行设计,确保计算机控制系统软件应用过程中的功能性得到有效的满足。 (4)计算机控制系统硬件 计算机控制系统硬件的设计主要还是完成对计算机控制系统的整体组装工作,计算机控制系统一般都会直接安装在自动化生产线的生产现象,同时相关工作人员还应该针对计算机控制系统组装以后的功能进行调试,确保计算机控制系统的实践性。 (5)计算机控制系统合成 计算机控制系统的合成主要指的是将计算机控制系统的主要组成结构,计算机系统的自动检测仪器以及计算机控制系统的设计软件等等进行全面的安装和使用,确保计算机控制系统能够充分的发挥相应的功能作用,为自动化生产线的生产效率发挥更加有效的促进力量。 2 计算机控制技术在自动化生产线上的具体应用 自动化生产线事实上指的是将自动化技术应用在相应的生产过程中,并最终形成的具体生产流程。一般来说自动化生产线包括原料、加工、运送、装配、成品、检验等一系列的工作流程,在具体的自动化生产线运作过程中依然需要工作进行相关操作,完成产品加工监督工作。而将计算机控制技术应用在自动化生产线上,主要是通过对计算机控制系统的有效应用,采用PLC控制的控制方式完成对自动化生产线的监督、控制以及管理工作,PLC控制方式能够为自动化生产线提供包括单独控制、自动控制以及仿真模拟的相关功能,减少自动化生产线运作过程中可能出现的种种控制错误现象,减少自动化生产线的调试过程,有效的提升自动化生产线的经济效益。具体来讲,计算机控制技术在自动化生产线上的应用主要包括以下内容: (1)可编程计算机控制器的应用 可编程计算机控制器事实上是一种运用于自动化生产过程中的数字运算操作电子设备,可编程计算机控制器能够帮助工作人员更好的完成对自动生产线控制程序的编辑、储存、运算、检验以及执行等相关功能,可编程计算机控制器能够针对自动化生产线应用过程中的相关流程进行数字转换,并最终编写出相应的控制程序,实现自动化生产线生产过程中的智能化和自动化,提升自动化生产线的生产效率和生产质量。同时可编程计算机控制器还能够有效的融入到工业制造系统中,提升工业制造系统的扩展性以及丰富性,从整体层面上提升自动化生产线生产过程中相关流程的优化性。 (2)现场控制总线的应用 现场总线是自动化生产线运转过程中的重要设备,其负责自动化生产线中的数字通信转换以及信息测量控制等相关功能,将计算机控制技术应用在自动化生产线中,事实上也就是将计算机控制技术与现场控制总线实现了有效的连接,更进一步的丰富了现场控制总线在自动化生产线上的相关功能,提高了现场控制总线的工作标准。举例来讲,计算机控制技术背景下的现场控制总线能够使用多个测量控制器与计算机网络控制中心形成有效的连接,加强对自动化生产线的远程控制功能,进一步加强了自动化生产线与相关监测设备之间的良好通信,提高自动化生产线应用过程中的安全性和稳定性。 3 结语 综上所述,本文对计算机控制系统的构成以及计算机控制技术在自动化生产线上的应用进行了具体的分析,计算机控制技术应用在自动化生产线上已经成为当前重要的工业发展趋势,计算机控制技术也将进一步提升自动化生产线的生产标准。 计算机控制技术论文:基于项目驱动的“计算机控制技术”教学研究与实践 摘 要: 本文主要讨论了项目驱动法在“计算机控制技术”课程中的教学研究与实践,分三步讨论了项目驱动法的实施过程及各步骤中教师所起的作用。教学效果明显,学生的动手能力、创新能力、实践能力等各方面能力都会得到提高。 关键词: 计算机控制技术 项目驱动法 教学研究 一、引言 计算机控制技术是电子信息工程、电气工程及其自动化、测控技术与仪器等专业的一门重要的专业技术基础课,是为培养从事自动控制和自动化仪表等专业领域的工程技术人员设置的,是一门涉及基础理论和知识面较广、知识集成度高的一门实践性较强的技术类课程。 项目驱动法是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法,其原则是将学生的学习活动与大的项目或问题相结合,以探究问题引出和维持学习者的学习兴趣和动机;创造真实的教学环境,让学生带着真实的项目学习,在这个过程中,学生拥有学习的主动权,教师不断激励学生前进,从而使学生真正掌握所学内容,并通过此项目举一反三,收到更好的学习效果[1]。因此,探索如何将项目驱动法应用于“计算机控制技术”的教学与实践,培养学生系统的设计能力与创新能力具有实际意义。 二、项目驱动法的实施过程 项目驱动教学法要求在教学过程中以完成一个个具体的项目为线索,把教学内容巧妙地隐含在每个项目之中,让学生自己提出问题,并经过思考和老师的点拨,自己解决问题。在完成项目的同时,学生树立创新意识,形成创新能力,养成自主学习习惯,学会如何发现问题、思考问题、寻找解决问题的方法。具体教学过程举例如下。 1.结合学生特点,精心设计项目。 项目驱动教学法需要教师在教学中投入大量的精力,教师不仅要组织好教学,还要具备扎实的专业基础知识,进行项目策划、管理和评价。教师要根据教学内容进行合理策划,明确项目要解决的关键问题,在项目实施过程中容易出现的问题及解决方法。项目的选择要难易适中,不能因为难度过大而使学生失去自信和学习的兴趣[2]。计算机控制技术的主要内容有:计算机控制系统的硬件设计技术,主要包括总线和输入输出接口与过程通道;数字控制技术,主要包括逐点比较法插补原理、步进电机、伺服电机;常规及复杂控制技术,主要包括数字PID控制,最少拍控制,纯滞后控制技术、串级控制技术、前馈-反馈控制技术等;计算机控制系统的软件设计,包括人机接口、测量数据预处理、数字控制器的工程实现、软件抗干扰技术等;还根据有分布式测控网络技术等。根据这些教学内容,可以设计如下项目:数据采集系统的设计、步进电机控制器的设计、直流电机调压调速系统的设计、锅炉内胆温度计算机控制系统设计等。 2.引导学生分解项目并提出问题。 项目设计好后,首先进行学生分组,项目教学法的实质是按照项目运作方式,分组协作共同完成项目,学生可以按组别围绕各自的项目学习、讨论、实践,分组的组员搭配,内容分工等都会影响实施效果,因此要分工明确[2]。本次教学实践针对的对象是电子信息工程专业卓越班的学生,这些学生学习态度认真,头脑灵活,实践能力强,根据实际情况,分为五组,每组五六人。拿到项目后,学生先考虑如何简化项目,把总项目分解成一个个阶段项目,并把这些阶段项目分解成更小的分项目。细化项目之后,学生就可确定解决这些分项目的方法,最后再由分项目到阶段项目再到总项目,完成学习任务[1]。在这个过程中,引导学生不断地思考如何完成项目,遇到哪些不能解决的问题,这些学生提出的问题是他们要知道的关键知识,这时候讲授这些新知识,激发学生的学习欲望。比如直流电机调压调速系统的设计中,学生接受任务后,需要查阅资料,了解直流电机测速和调速的原理,然后确定设计方案,最后进行系统的软硬件设计与仿真,这些都是阶段性项目。这个项目涉及的知识点有计算机控制系统的硬件设计,计算机控制系统的软件设计,数字PID控制器及其参数整定等内容,这些都可以分解成更小的分项目,教师引导学生进行项目分解并明确分工。学生在项目实施过程中,会提出各种他们遇到的问题。 3.根据提出的问题,及时讲授新知识。 问题提出后,就要开始寻求解决问题的方法,老问题学生自己解决,可以查阅文献,复习以往教材等,新问题要通过师生的共同探索解决。教师的教学活动既要重视学生项目各阶段的问题,又不能忽略基础知识的讲授,将学生各个阶段遇到的问题分成若干模块,由浅入深、层次分明地讲授,给学生架构一个系统的全面的知识框架。在学生分析解决每个具体任务时,教师辅导学生将相关的知识点都串联起来。 三、项目驱动法的实施效果 将项目驱动法引入“计算机控制技术”的教学实践中,取得非常好的效果:学生学习兴趣提高,学习主动性明显提高;提高学生的动手能力、文献查阅与综合能力;学生的创新能力得到提高,在完成项目的过程中,学生会思考如何将所学知识应用到实际生活中,也会思考怎样更好地执行,这些都是创新的体现。学生在执行项目的过程中,既学到新知识,又巩固旧知识,还从系统层面掌握计算机控制系统的设计方法,学生在分组合作过程中又增强团队协作能力,各方面都能力都得到提高,为他们以后的就业提供保障。 四、结语 本文主要讨论了项目驱动法在“计算机控制技术”课程中的教学研究与实践,教学效果明显,学生的动手能力、创新能力、实践能力等各方面能力都得到提高。 计算机控制技术论文:基于互联网时代背景下的计算机控制技术 摘 要 信息技术以互联网为主要载体,在当今社会工作和日常生活中发挥着日益重要的作用。在这个互联网为主要交流媒介的时代背景下,加强对计算机的控制运用对于改善社会工作机制、促进全民范围内的技术创新与理论创新存在着非比寻常的价值和意义。基于互联网时代背景下对计算机控制技术的加强和改善,既在理论研究层面上达到了一定的高度,也经历了一个发展与过渡的历程。 关键词 互联网 互联网时代 计算机控制技术 发展历程 0前言 互联网时代的来临,以不可逆转的趋向和进程改变着传统的社会工作和社会生活,使得人们不论在物质水平上还是在理念思维上进行着不自觉的创新,并在人类文明的页码上实现着越高频度的翻阅。计算机的控制技术在今天占据举足轻重的地位,并且在互联网科学结晶的辅助下,形成了高速率的发展历程。互联网的迅速发展,通过改变信息传播方式而改变了世界,同时对于计算机控制技术相关领域来说,也产生了翻天覆地的变化。 1计算机控制技术的理论概念 计算机的技术层面可谓是多种多样,单论起控制技术方面,就具有着科学史上的里程碑意义。计算机控制技术,究其理论概念而论,就是一计算机应用技术、电子技术以及自动控制技术等多种技术手段为科学基础,通过以计算机控制技术为核心,实现对工业生产技术的精密化运作的技术运用模式。在这种模式中主要具备用武之地的元素包括编程控制技术、计算机网络技术、单片机技术等各种媒介手段。也就是说,这种控制技术实质上就是针对计算机指导于生产中对生产设备的自动化控制的全部过程。这种控制技术主要通过计算机电子技术及其自动控制的能力和技术水平为重要的科学依托,辅之以编程控制与单片机技术的诸多手段来实现对生产精密化与信息自动化的高效率指导实践的理论结晶。同时结合逻辑控制、智能控制以及顺序控制的计算机控制技术可以提高生产的效率,同时保证生产质量和安全。 2计算机控制技术的发展历程 (1)从集中控制到集散控制的发展 计算机虽然和很多设备一样,代表着诞生时代生产力的最发达载体与最高端发明成就,然而一样也经历了一个漫长而又曲折的发展过程。计算机的控制技术在早期计算机问世不久的时候,主要的功能不过是在工作中实行集中控制,通过采集信号、运算处理、信息反馈并及时申报状态灯一列亟待完成的任务,形成自身的工作能力体系。这种工作性能的实现主要以IPC为主要载体,虽然在当时取得了巨大的飞跃成就,但如今随着控制系统复杂程度的日趋繁杂,传统的依赖IPC技术的工作流程已经难以满足业务量日益增加的工作效率的需求,这便需要计算机由集中控制实现朝向分散控制的及时转变。基于这种理论认识,DCS技术便应运而生,并逐渐取代了传统的IPC技术。这种技术就是以通讯为主要基地的中央神经系统,以扩展范围的广袤、安全性能的良好与工作效率的神速著称于科学研究与技术生产领域之内。由于这种技术的存在,直接衍生出分布式的控制系统的出现和推广。这种控制系统主要分为上位机和下位机两大结构,前者主要负责监视集体工作,后者的任务在于及时传递信息情报。 (2)从封闭系统到工业现场总线的发展 DCS技术在兼容性、开放性以及目的性等各种工作需求的支配下,不断被计算机控制技术体系赋予崭新的内容。虽然DCS技术较之传统技术而言,优势是十分显而易见的,然而如果能够更有效和更直接地引导于工业生产,就必须促进其网络协议的公开化和标准化,所以这就实现了封闭系统到开放性的工业现场总线格局的发展和飞跃。工业现场的总线控制系统通常被称为FCS技术,主要功能便是实现工作格局中点到总线的方针。按照总线的方式,整个控制系统均可以实现有条不紊地运行,各种设备的工作都是一个“总线单元”,工业现场化的技术生产便能够取代原来的封闭系统式的生产。相比于传统的DCS技术系统,FCS技术系统在很大程度上能够满足用户的更多要求,以其开放式的现场总线协议进行对现场工作的统筹驾驭和全面协调,最终实现成本的降低和工作效率的全面提高,并实现工作流程中各个细节之间的有机协调和紧密联系。 (3)从现场控制到企业自动化的发展 计算机的控制技术能够满足实用性的生产需求,这是互联网时代下普遍性的社会基础和技术价值,更是工业控制网络必须遵从的根本原则。只有及时有效地进行对信号加以传输,才能保障工作环节的稳定与完善。现场控制指的是在活动过程中对活动现场进行控制和管理的基本过程,按照标准实施以实现对活动规范进行的有效保障与全盘肯定。这种方略虽然在一定程度上也能实现自动化的控制,但是约束的因素仍旧是尾大不掉。所以企业自动化时代的来临便应运而生,这是现场控制技术不断优化和完善的必然结果。太网工业协议与技术的形成,使得企业技术自动化的应用功能有所大大提高,辅之以互联网的有效手段,使得控制技术呈现出更加实用与可靠的性能。 3结论 科学在发展,技术在进步,互联网时代的来临,产生出的直接影响便是计算机控制技术在短暂的历史岁月中,便经历过三个具有跨越性意义的发展历程和飞跃阶段,不断指导于工业生产,并在互联网技术体系的丰富过程中,不断赋予崭新的科学意义。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程中控制算法仿真平台设计 【摘 要】本文基于MATLAB建立了《计算机控制技术》课程控制算法仿真平台,通过友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、参数的设置、动态仿真以及算法改进前后的控制效果对比等。将抽象的理论知识变成直观的感性认识,使学生能更直观、高效地理解和掌握所学内容,培养学习兴趣和能力,取得了良好的教学效果。 【关键词】控制;算法;仿真 0 引言 《计算机控制技术》是工业电气自动化、自动控制、计算机应用等专业的主要专业课程之一[1]。具有实践性和综合性强、课程抽象、学习难度大等特点。尤其是其中的控制算法,既是计算机控制系统的核心,也是整个计算机控制系统设计中的难点,并且由于控制算法数量多,理论性强,采用常规的讲授方法,学生不易理解,教学效果不是很理想。基于此,本文以MATLAB为工具,通过编写M文件、构建SIMULINK框图对主要算法进行仿真实现,并通过 GUI (图形用户界面 )设计友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、参数的设置、动态仿真以及不同算法的控制效果对比等。在建模仿真的过程中将抽象的理论知识变成直观的感性认识,使学生可以更直观、高效地理解和掌握所学知识,培养学生的学习兴趣和能力,提高教学质量。 1 仿真平台规划 MATLAB是目前应用最广泛的科学工程运算软件,内嵌的SIMULINK是MATLAB的重要组件之一,无需大量的程序代码,只需建立仿真框图即可实现对复杂系统的交互式动态建模、仿真以及综合分析,令繁琐的仿真实现过程变得清晰可见。MATLAB的M文件工作方式,可以将MATLAB的语言代码全部写在一个文本文件――M文件中运行,用户还可以根据需要自编一些函数,方便程序的修改与维护,提高代码的可重用性。MATLAB GUI是MATLAB的图形用户界面开发环境[2],使用它,用户无需了解图形实现的细节内容,便可以绘制复杂的图形以及设计出美观、方便的菜单化和控件式的人机交互界面。本文使用SIMULINK、M文件以及GUI实现《计算机控制技术》课程中的控制算法仿真平台设计。 2 控制算法的M文件仿真 《计算机控制技术》课程中的控制算法主要有数字PID的各类控制算法、Smith补偿算法、最少拍控制器的设计方法、大林算法以及滞后过程的预估控制算法等。数字PID控制算法有常规算法和改进算法两大类,常规算法分为位置型和增量型,改进算法主要有积分分离PID算法、抗积分饱和PID算法、变速积分PID算法等,这部分使用M文件进行仿真。M文件仿真时,首先新建一个空M文件,之后依据算法表达式在空M文件中输入MATLAB程序并以.m后缀保存,最后在命令窗口键入保存的文件名即可以运行该文件。之后通过 GUI开发环境设计友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、算法参数的设置、系统的动态仿真以及不同算法效果对比等。 仿真平台中的人机交互界面之一如图1所示。在该界面中点击相应按钮可以选择不同的PID算法,算法改进前后的效果对比也可以直观地得以呈现。此外,通过修改算法的参数,可以让学生高效地理解不同参数对系统性能的影响。图1的曲线是积分分离PID控制算法的仿真结果,被控对象为,采样时间为1ms,rin(k)=1.0。 3 控制算法的SIMULINK仿真 《计算机控制技术》课程中的Smith补偿算法、最少拍数字控制器、大林算法以及滞后过程的预估控制算法等使用SIMULINK进行仿真。之后在 GUI开发环境中设计友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、参数的设置以及系统的动态仿真等,如图2所示。图中的曲线是未消除振铃的Dahlin算法的仿真结果,被控对象,采样周期T=0.08s。 4 编译GUI生成应用程序 为了能够在没有安装MATLAB的计算机上使用该仿真平台,需要将以上设计文件编译成可以独立执行的应用程序。该过程分三个步骤:安装Lcc编译器(MATLAB自带),配置编译器,编译脚本。最后生成的后缀为.ctf和.exe的文件即为脱离MATLAB环境运行必需的文件。此后若要在未安装MATLAB的机器上运行该可执行程序,只需将MATLAB安装目录下的\toolbox\compiler\deploy\win32中的MCRinstaller.exe安装到该计算机后,点击执行编译生成的.exe文件即可。 5 结论 本文针对《计算机控制技术》课程中控制算法数量多,理论性强,采用常规的讲授方法,学生不易理解、教学效果不理想的问题,设计了该课程的控制算法仿真平台,让抽象的理论得以直观、生动的呈现,使学生深入、高效地理解和掌握所学内容,在教学中取得了良好的教学效果。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在工业上的应用 摘 要:随着科学技术的快速发展,计算机应用技术被应用到各个领域,包括国防、航空航天、工业、农业、医学等行业,不仅提高了生产效率,也促进了企事业单位的快速发展。本文主要阐述了计算机技术在工业自动控制系统中的应用。 关键词:计算机应用;工业;自动控制 自从工业技术革命以来,工业生产技术得到了快速发展。在工业生产过程中自动化系统的发展受到了人们的广泛关注,计算机技术在自动化系统中的应用,取得了非常明显的效果。当前,它已经成为了工业生产中不可或缺的工具。 “计算机控制系统”综合了计算机、自动控制理论和自动化仪表等项技术,并将这些先进技术集成起来应用于工业生产过程。计算机控制系统是自动控制技术和计算机技术相结合的产物,利用计算机来实现生产过程自动控制的系统,它由控制计算机本体和受控对象两大部分组成。 一、计算机控制技术的发展 计算机控制技术的思想始于上世纪五十年代中期,美国TRW航空公司与美国德克萨斯州的一个炼油厂合作,进行计算机控制的研究,他们设计出了一个利用计算机控制实现反应器供料最佳分配,根据催化剂活性测量结果来控制热水的流量以及确定最优循环的系统。这项具有跨时代意义的工作为计算机控制技术的发展奠定了基础,从此,计算机控制技术迅速发展,并被各行各业广泛应用。 伴随着计算机技术的飞速发展,计算机控制技术也紧随其后,迅猛的发展起来,其发展过程大致可以分为四个阶段:(1)开创时期(2)直接数字控制时期(3)小型计算机时期(4)微型计算机时期。如今计算机控制技术的发展又多了许多新的方向:计算机控制的网络化;计算机控制的集成化;计算机控制的智能化;计算机控制技术的标准化。 二、计算机控制技术的应用领域 (1)计算机控制技术在工业领域的应用:计算机控制技术在工业上的发展有几个阶段:最初能实现如信息处理、数据采集、过程控制、在线优化、甚至实时调度、生产计划等操作控制功能;到能满足如非线性、时变动态特性等要求的递阶控制;再到基于微处理器的分散控制;再到过程诊断技术,目前主要应用于电力和化工工业;然后到广泛地用于产品质量检测与控制等方面的传感器开发及高级控制技术;现在,美国、日本及其它工业发达的国家正投入大量的人力、物力和财力致力于机器人的研制与开发。这些机器人主要应用于制造行业,也将在过程工业中发挥越来越重要的作用。今后,社会将面临新的研究课题,制造系统和专家系统。(2)计算机控制技术在医学领域的应用:根据我国现状,中药生产企业,一般把综合间歇控制系统分成两部分来搞,即生产管理部分和实时控制部分。(3)计算机控制技术在农业领域的应用:智能温室大棚中利用计算机进行远程监控和操作,还可设计自动控制无人管理温室大棚。根据远程传感器搜集来的温度、湿度、光照等模拟信息,经输入通道进行AD转换,传入计算机,计算机既可以利用这些数据进行监控,同时又可以利用这些数据对大棚进行控制,进行加湿、加温、增加光照等控制,从而实现温室大棚的自动化智能控制。(4)计算机控制技术在航空领域的应用:近几年来,从我国载人航天技术成功以来,航空航天技术已经得到越来越多的国人关注,一个又一个瞩目成绩的取得离不开自动化控制技术的发展,而这其中计算机控制技术又占据着重要的位置。 三、工业计算机控制技术的发展趋势 (1)工业计算机控制技术的网络化。将控制系统网络化,使控制作用的实现不再局限于传统意义上的控制系统,而是由各种仪表单元分别独立完成各自的工作,然后再通过网络进行彼此间的信息交换和组织,并相互协作,最终实现预定完成的控制任务。这种近似于模块化的思想,可以使各部分独立工作,不产生干扰,有可以根据需要增减控制网络中的个体,大大增强了系统的实用性。(2)工业计算机控制技术的集成化。计算机集成制造系统将成为21世纪占主导地位的新型生产方式,世界上很多国家包括我国都已经把发展计算机控制技术作为本国制造工业的发展战略,并制定了许多由政府或工业界支持的计划,用以推动计算机集成制造系统的开发与应用。计算机控制系统的集成化也已经成为当今计算机控制技术的又一发展趋势。(3)工业计算机控制技术的智能化。目前的典型智能控制方法有:模糊控制、专家控制、神经网络控制等。模糊控制绕过了对象的不确定性、不精确性、噪声、非线性、时变性以及时滞性等影响,实现简单,适应面广。(4)工业计算机控制技术的标准化。任何技术的发展最终都会趋向于标准化,计算机控制技术也不例外,将计算机控制技术标准化,可大大促进计算机控制技术的发展。目前国际公认的标准尚未建立,但已有很多厂商愿意采用一些通用性较强的产品,相信不久的将来,计算机控制技术必将建立一套国际化通用标准。 综上所述,计算机控制在工业系统中的应用已取得了可喜的进展,而且随着计算机技术的继续发展,系统和控制理论与实践的不断深化,将得到进一步完善和发展,并为提高生产设备性能、产品质量,稀有资源的有效利用发挥更大的作用。 计算机控制技术论文:基于项目教学法的计算机控制技术课程教学改革与探索 摘要:为进一步提高计算机控制技术课程的教学质量,设计了基于项目教学法的教学内容,探讨了项目教学中出现的问题。教学实践表明,项目教学法是一种值得探索的教学模式。 关键词:项目教学法;课程教学;计算机控制技术 一、前言 项目教学法也称为“基于项目活动的研究性学习”,是由美国著名教育家、伊利诺易大学教授凯兹博士和加拿大教育家、阿尔伯特大学教授查德博士共同创建的一种以学生为本的活动教学法,是一个全新的教学方法。它的理论基础是建构主义学习理论、情境学习理论和杜威的实用主义教育理论。在项目教学中教师根据各学期学习领域的教学要求,适时安排教学计划,制定和设计项目合同,组织学生以小组工作的方式加以实施,在整个教学活动中学生的积极性和求知欲望被有效地调动。项目教学法具有鲜明的特征:首先,学习过程是理论知识与实践相结合的过程;其次,增强了学生学习的主动性和创新能力;最后,项目教学法是以“学习任务”为载体来引导学生自主学习和探索的,这使得学生在学习过程中清晰地意识到自身的学习目标。此外,在教学过程中同学之间的交流与合作、组员之间的优势互补,培养了学生的团队合作精神[1-3]。 项目教学法起源于美国,盛行于德国。上个世纪80年代开始,德国的应用科技类大学就已经广泛开展了项目教学法的教学实践,取得了令人瞩目的成绩[4]。我国职业教育的课程教学已经普遍采用项目教学法,可以查阅到大量的相关教学论文,已有基于项目教学法的教材出版,例如单片机技术、PLC技术、磨具设计等教材[5-6]。我国普通高等教育由于受传统教学模式的影响,课程教学多数还是“理论教学+验证性实践环节+期终考试”的模式。近年来随着我国普通高等改革的不断深入,高校教师开始对传统教学模式进行反思,在一些实践性较强的课程教学中,已有教师引入了项目教学法进行课程教学改革。有部分地方院校的电视新闻学专业和机械设计专业在人才培养模式中强调项目教学法的应用,在专业课程教学中普遍采用了项目教学法,已取得了比较好的成效[7]。 二、计算机控制技术课程教学现状 “计算机控制技术”是我校电气工程及其自动化专业的主要专业课程之一,它是继“自动控制理论”之后的一门专业主干课程。本课程主要介绍计算机控制系统的基本理论和计算机控制器的设计方法,介绍计算机控制系统的分析及系统的实现。从计算机控制系统应用的角度出发,培养学生对计算机控制系统的分析能力和设计能力。 在传统计算机控制技术理论教学方法中,多为老师讲解为主学生听课为辅的教学方法,教学以教师讲授为中心,对教学信息进行加工处理后,通过语言、文字等形式呈现给学生,学生则通过自己的感官接受教师的教学信息。实践教学环节主要是做验证性实验,缺乏综合性和设计性实验项目。教师在教学过程中处于绝对的主动地位,学生在被动的环境中学习。学生的的主动性和创造性受到极大的压制。 “计算机控制技术”课程是一门电类专业的主干课程,教学内容的实践性强,适合项目教学法。教师和学生可以在实施项目的过程中,完成该课程的教学内容。项目的设计与生产实际联系密切,学生在“做中学”,能够调动学生的学习积极性。 三、基于项目教学的改革思路 1.教学内容和方式的改革。课程教学实行项目教学法改革,选择合适的项目是关键。通过创设问题情境,把所要学习的内容巧妙地隐含在每一个项目中去,对项目进行分析、设计和探索研究,引导学生针对项目展开讨论,可以使学生通过完成项目内容达到掌握所学知识,提高分析问题、解决实践问题能力的目的。 通过走访兄弟院校和工矿企业,结合我校电类专业定位,构建了计算机控制技术课程的知识体系,制定了计算机控制技术课程的教学内容。主要教学内容应该包含以下内容:(1)计算机控制系统的组成和计算机控制系统的典型形式;(2)输入输出通道、典型接口和硬件抗干扰技术;(3)逐点比较法插补原理和步进电机控制技术;(4)数字PID控制、最少拍控制和纯滞后控制;(5)计算机控制系统的程序设计技术、数据预处理技术、软件抗干扰技术等;(6)工业控制网络技术、集散控制系统介绍和现场总线控制系统;(7)计算机控制系统设计的原则与步骤、设计举例等。 根据我校的实验条件,我们构建了三个教学项目,通过这些项目的实施,基本上可以涵盖上面所提出的教学内容,能够达到我们预期的教学要求。三个项目的要求如右表。 2.对学生考评的改革。项目的评估总结是项目教学法的重要环节,学生项目的评估总结过程是学生一个学习、提高的过程。学生在项目实施的过程中会发现各种问题,学生要组织自评和互评,发现自己的不足及别人的长处,从而提高自己的各种能力。我们取消了计算机控制技术课程期末考试的环节,教师主要通过考核出勤、工作态度、项目的硬件设计与制作、项目的软件编写、项目的调试和结果、项目报告书、项目组成员的答辩等情况,综合给出一个合理的考核分数。 四、教学改革中需要探索的问题 1.选择合适的项目是进行教学成功与否的关键。进行项目教学的课程项目不宜过多,每个项目涉及的知识点要满足课程要求,不能有过多的重复内容,难度不宜过大,需要的实验条件基本能够满足,等等。 2.如何合理地给出项目组成员的考评成绩。项目一般需要小组合作的形式来完成,任课教师不能时时刻刻了解每个学生的情况,很难公证公平地对每个学生给出合理的成绩。 3.现有实验设备多数为验证性实验项目设计,基本上不符合设计性实验要求。由于近年来高校扩招,实验设备台套数严重不足,因此,项目教学对实验室设备的采购和管理提出了更高的要求。 4.缺乏适合本科层次的项目教学教材。近年来,国内职业教学已经出现了一些按照项目教学编写的教材,其中大多数项目实施过程编写得过于详细,类似于验证性实验,而且其广度和深度不符合本科教学的要求。如何在教材中将理论与教学项目进行结合,如何介绍项目的内容和实施过程,是教材编写者需要思考的问题。 5.高校现有的体制很难对实施项目教学的教师一个合理的评价。 五、结论 1.教师的教学围绕项目展开,教学过程有了变化,重点讲解项目所需要的主要知识点,教师给出项目名称,让学生在“做中学”,可以激发学生的自主学习能力、实践能力和创新能力。 2.计算机控制技术的教学项目将采用单片机(DSP或嵌入式系统)、PLC和工控机作为控制器,可以充分利用现有实验室的条件,拓展实验室功能,提高设备的利用率。 3.本课程教学改革模式可以应用到电类专业大量的计算机软硬件课程和实践性较强的专业课程的教学改革中,为这些课程进行“项目教学法”改革积累了经验。 4.本科课程教学中实施项目教学法是一种有益的尝试,在教学过程中还有很多实际问题需要探索和研究。 计算机控制技术论文:小型非球面数控抛光的计算机控制技术分析 摘要:随着经济的快速发展和科技的进步,计算机技术已经广泛应用于社会生产的各个行业,利用计算机控制抛光的方法对小型非球面进行数控抛光控制,通过计算模拟结果,得出研制的小型非球面光学元件有良好的精度,计算机控制技术能有效的提高小型非球面光学元件的生产效率,对企业生产有十分重要的意义。 关键词:小型非球面;数控抛光;计算机控制技术 随着经济的快速发展和科技的进步,光学元件在社会生产和建设中发挥着越来越重要的作用,利用计算机抛光控制技术对小型非球面数控抛光进行控制,生产出的小型非球面光学元件表面粗糙度很低,面形精度高,并且重复精度良好,计算机抛光控制技术能有效的提高小型非球面光学元件的生产效率,这企业生产中发挥着很高的作用。 1. 计算机控制抛光技术 小型非球面光学元件是光电传感器件的主要组成部分,对光电传感器的生产有十分重要的作用,一直以来,小型非球面的抛光是影响红外热成像光学技术发展的因素,传统的手工修带抛光技术生产周期比较长、生产效率低、重复精度很差,小型非球面光学元件批量成产效率低,严重的影响了企业的发展。计算机控制抛光技术可以将计算机的记忆性强、执行能力高等优点良好的发挥出来,计算机控制抛光技术是以定量的检测结果作为加工指导,极大的提高了小型非球面光学元件的重复精度和生产效率。 2. 计算机控制抛光的理论和方法 2.1 计算机控制非球面加工技术的理论 计算机控制非球面加工技术是利用计算机控制一个小于元件直径四分之一的小磨头,对小型非球面光学元件进行打磨、抛光,计算机控制抛光技术主要是控制磨头在光学元件表面的打磨、抛光时间和磨头与光学元件的压力,从而确定材料的去除量。用公式表示为:ΔZ(x,y)=kP(x,y)V(x,y),ΔZ(x,y)代表磨头和光学元件接触的某一点材料在单位时间内的去除量;k为光学元件在生成过程中的温度比例常数;P(x,y)代表磨头和光学元件接触的某一点的相对压力;V(x,y)代表磨头在光学元件某一点的移动速度;x、y代表磨头与光学元件接触点的坐标。 2.2 材料去除量的计算机模拟 当磨头在光学元件表面转动时,绕被加工工件的对称轴会产生一个摆动运动,从而保磨头用合适的压力和接触面积对光学元件进行加工,在加工过程中,抛光磨头的旋转轴、磨头始终和光学元件接触面中心点的切线保持垂直,光学元件随着加工台按一定的速度进行移动。当磨头工作函数中心与光学元件中心的距离大于磨头工作半径时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为环带,当磨头工作函数中心与光学元件中心的距离小于磨头工作半径时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为园带,此时磨头工作函数中心到光学元件中心的距离与磨头工作半径的和值为磨头的覆盖区域。 在加工过程中如果压力和其他加工工艺保持不变,则材料的去除量只受磨头在光学元件上移动速度的影响,所以只需要求得磨头在光学元件上的移动速度,就可以得出材料的去除量。根据公式, 可以计算出材料的去除量。其中R(r)表示磨头工作函数,r表示接触点到光学元件中心的距离,v表示磨头在光学元件的移动速度, 表示在加工中磨头对材料去除作用的角度, 表示磨头工作函数中心与光学元件中心的距离, 表示磨头旋转半径。当光学元件的旋转角度同磨头的旋转角度比为定值1/5, > 时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为环带,磨头的工作函数会随着 和 比的变化而变化;当光学元件的旋转角度同磨头的旋转角度比为定值1/5, < 时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为园带,此时磨头的工作函数会随着 的变化而变化。在实际生产中,由于存在一定的误差,因此要根据最接近磨头工作函数的曲线进行材料的去除量计算。 2.3 光学元件整个工作面去除量函数的计算模拟 通过对磨头工作函数进行优化,将磨头的驻留函数做成卷积,就可以得到光学元件整个工作面的去除量函数。当磨头工作函数在光学元件上的运行轨迹为螺旋线时,如果螺距比磨头工作函数的直径小,而光学元件的旋转速度大于磨头径向移动速度,磨头和光学元件的接触点在圆形磨头工作函数区域内的接触时间很短,因此可以近似的认为光学元件的中心和磨头工作中心相对称。去除量函数曲线容易受磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度的影响,当磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度大于磨头工作函数时,接触点在磨头工作函数区域内的运行轨迹为圆形,当磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度小于磨头工作函数时,接触点在磨头工作函数区域内的运行轨迹为椭圆形,通过分析光学元件整个工作面的去除量函数曲线,可以发现元件的中间和边缘部分的去除量不够,因此,可以采用调整磨头驻留时间来进行补偿。 在实际生产中,小型非球面数控抛光是一个十分复杂的过程,数控抛光的影响因素很多,如抛光摸的运行方式、抛光元件的材料、光学元件的材料、几何尺寸、结构构造、磨头与光学元件的接触面积、压力的大小、抛光环境的温度、抛光材料的浓度等都会对抛光造成影响,因此,在实际生产过程中,要根据实际抛光的参数制作合理的材料去除量分布曲线,从而确定出光学元件的抛光材料去除量。 3. 结果 根据计算机控制抛光理论,对小型非球面数控抛光进行计算机模拟计算,得出的计算机模拟结果和理论计算结果很接近,并且抛光非球面元件的表面粗糙度很低,面形精度良好,重复精度高,计算机控制抛光技术能适用于小型非球面元件的批量生产,因此,利用计算机控制抛光技术能有效提高小型非球面光学元件的生产效率,促进企业的发展和建设。 计算机控制技术论文:计算机控制技术及网络通信的发展应用 摘要:计算机的控制系统因借助辅助部件和被控对象参与并控制应用计算机,从而达到控制的目的。网络通讯技术的应用越来越广泛、功能越来越强大、系统越来越安全和可靠。基于计算机远程网络通讯技术的各种应用软件已广泛应用于人们的生产和生活中,并成为人们生产和生活中重要的组成部分。本文介绍了计算机的控制系统组成及分类,计算机的控制系统硬件通常由微型计算机、外部设备、输入输出导通及操作台等组成。最后还评价了计算机的控制技术。 关键词:计算机 控制技术 应用探索 计算机的控制系统因借助辅助部件和被控对象参与并控制应用计算机,从而达到控制的目的。计算机是指数字计算机,辅助部件指输入输出接口,检测装置以及执行装置等。被控对象的联系以及部件之间的联系,一种是有线方式,例如通过电缆的模拟信号或数字信号联系。一种是无线方式,如红外线、微波、光波等联系。被控对象包括各行各业的机械装置、实验装置、仪器仪表、机器人、生产过程等。近些年,随着计算机硬件及软件的快速发展和普及,计算机远程网络通讯的应用范围越来越广,数据传输量越来越大,传输效率也越来越高,已广泛应用于各个领域,并且已成为人们生产、生活和公众服务中不可或缺的一部分。相信在未来较短的时间内,计算机远程网络通讯技术将会得到更快的发展,其应用范围将会更广,为人们的生产和生活提供更为高效、优质的服务。 1 计算机控制系统的组成和分类 计算机的控制系统是由工业计算机和工业对象组成。与普通控制系统一样,计算机的控制系统是开环的或闭环的。而闭环的方式运用最普遍,是一种最基本的控制方式。 1.1 硬件组成 计算机的控制系统硬件一般都是由计算机、外部设备、输入输出通道以及操作台等构成,如(图1)所示。 1.2 计算机的控制系统软件 计算机的控制系统有以下四种系统:操作指导控制系统、直接数字控制系统(DDC)、计算机监督系统(SCC)、分级计算机控制系统。 2 计算机远程网络通讯技术 (1)根据信息传输方向的不同,可将计算机远程网络通讯技术分为双工通讯、半双工通讯及单工通讯三种类型:双工通讯是指通过复杂的通讯线路结构,信息能够向两个方向同时传递;半双工通讯是指信息虽然可向两个方向传递,旦不是同时进行的,每次只能向单一方向传递;单工通讯则是信息只能向固定的一个方向传递。在实际应用中,网络线路通讯方式多为半双工方式,即多为四线制传输方式,而在计算机与计算机终端之间多采用单工通讯方式,这样在满足实际实用要求的前提下,通信线路得到了有效简化。 (2)计算机远程网络通讯的组成。计算机远程网络通讯系统根据硬件的不同主要包括计算机终端、主机、数据交换设备、数据传输线路等部分。其中,计算机终端主要负责控制企业用户的通讯量和信息规模;数据交换设备主要负责对数据进行分类、归整、处理和储存。主机则包括微型计算机和小型计算机,其中以微型计算机最为常见。数据传输线路主要有电话线路、微波线路、光纤线路等,其中光纤线路因其高效性而被广泛应用。系统中的计算机终端、主机等硬件通过数据传输线路实现互联,数据交换设备将各种终端设备连入网络,然后远程网络通讯系统中的计算机能够通过网络协议对终端设备进行相应的控制。当数据传输线路为电话线时,数据交换器则为计算机远程网络通讯系统的调制解调器,从而实现数据信号向模拟信号、模拟信号向数据信号的转换。 (3)计算机远程网络通讯的连接形式。随着计算机远程网络技术的快速发展,目前,其连接形式主要有分支式、多路复式、集线式、点到点式四种。其中以点到点式最为常见,该种连接形式以计算机为核心,通过数据传输线路和数据交换设备来实现数据信息的输送。当数据传输线路为电话线路时,同一时间内,计算机仅可以与一个搅拌站终端连接,此时如果计算机与其它搅拌站终端间有数据输送任务,则会导致计算机出现忙号。 3 计算机控制的发展现状及应用探索 3.1 网络化 随着计算机和网络技术的发展,各种计算机网络广泛应用于控制系统,规模越来越大,从而使传统的回路控制系统所具有的特点在系统网络化过程中发生了根本变化,并逐步完成了控制系统网络化。现场网络技术的产生及成功的应用改变了这种局面。他将所有的网络接口移到了各种仪表单元,从而使仪表单元均具有了直接的通讯功能。网络技术的这一新发展是得网络延伸到控制系统的末端。结合原有控制系统的网络结构,就实现了最基本控制任务的底层到完成优化调度工作的最高层的网络优化连接。各种仪表单元是控制网络的最小实现环节,他们的网络化是在这些仪表单元数字化的基础上实现的,及原有仪表单元数字化后,再增加网络通讯专用单元,构成现场总线系统。在网络化的计算机控制系统中,及现场总线控制系统中,具体的控制作用的实现不再只限于传统意义上的控制系统,而是有各种仪表单元分别独立完成各自的工作,然后再通过网络进行彼此间的信息交换和组织,并相互协作,最终实现预定完成的控制任务。 3.2 扁平化 根据不同功能的网络结构,在系统集散以及分布式计算机的控制系统中,系统将以网络为限分成了多个层次,各层网络之间由计算机相连接。因为各个网络层次之间互相独立,在信息传递和交换中,将受计算机的影响,是信息传递以及交换的主要问题。并由于集散以及分布式的控制系统[3]本身网络以及数据结构有封闭性,造成了不同厂家之间的产品交互性差。 4 结语 随着计算机控制技术的不断发展,对控制系统的控制水平要求越来越高,将推动了计算机的控制水平向更高层次的发展。本文首先介绍了计算机控制技术的组成与分类;然后对计算机的起源、发展现状以及应用探索进行了说明;最后评价了计算机控制系统。
1变频节能技术概述 变频节能技术利用半导体器件的调节作用改变交流电源的频率,将原本固定的频率调整为用户所需频率,达到降低设备功耗的目的。该技术的核心元件是变频器,主要由逆变器、控制部分、整流晶闸管和中间直流环节四个部分组成。将变频器加装到线路之后,线路中发动机等设备的运行频率就会被变频器控制,达到控制设备运行速度的目地。在煤矿机电设备中,电动机的负载会因为实际任务的不同而频繁变化,因此安装变频器来调节电动机的工作频率将会大大减少设备的能源损耗,优化设备性能。 2变频节能技术的基本原理 变频器在工作过程中,交流工频电源先通过一个整流器,此时频率、电压不可调节的交流电就会被转换成直流电,之后在运行指令的控制下,控制电路会对电源的频率和幅值进行控制,之后再通过逆变器将直流电转化为当前状态下电机所需的频率、电压可调的交流电来带动负载工作。通常情况下,我们还需要给变频器安装一些辅助设备比如自动空气开关、噪声消除器等来保证输出电流的安全可靠性。大量实验数据表明,与工频相比,各种负载在变频状态下运行,其效率在不同程度上各有提升。 3变频节能技术的发展 以前的煤矿开采中,经常发生坍塌事故。对事故原因进行调查后发现,很多是由对设备的使用不当造成的。国家近些年加大了煤矿管理力度,禁止无资质、不合格的企业进行煤炭开采工作。在新的标准中,对开采设备的要求也比较高。一些主要设备上,例如提升机、胶带机、空压机等都有使用变频器。随着变频技术的不断发展,到了20世纪80年代,人们还研究出了PWM智能模块,提高了变频的功率,使设备的运行更加稳定。变频器实现控制功能的原理是矢量和转矩的控制。目前,我国在变频器的应用方面已经处于比较先进的水平,也发表了很多比较先进的言论,例如模糊自动化理论、人工神经网络控制理论等。纵观我国变频技术的发展历程,早已从早期的单片机处理发展到了如今的编程控制。 4变频节能技术在煤矿机电设备中的应用 1)变频技术在提升机中的应用。提升机主要是将煤炭从矿井深处运送到地表,在其运行过程中,很多时候需要对其运行速度进行调节,传统的金属电阻虽然也能够实现这一功能,但从整个电路安全角度进行分析,这种调速安全性并不高,电能消耗也很大。而引入了变频技术之后,不仅提高了设备的稳定性,保证了速度调节的及时性,而且减小了故障的发生率,在保证物料正常运输的同时,还确保了操作人员的安全。随着变频技术的不断发展,目前已经研制出提升机专用变频器,该设备兼容性强,为煤企带来了良好的经济效益。 2)变频技术在采煤机中的应用。采煤机一旦出现故障,整条生产线必须停止工作。变频器节能技术的引入,在很大程度上有效地解决了这一难题。目前,我国的变频采煤技术处于世界领先水平,我国生产的电牵引采煤机最大功率可达到2×110kW,设备在工作过程中,变频器的额定电压为380V时能够实现主从控制。实际应用过程中,在变频器的带动下,能够保证设备的牵引速度恒定,且不发生下滑跑车现象。在控制过程中,还具有操作简单、反应快等优点。 3)变频技术在胶带输送机中的应用。从应用原理上进行分析,变频技术在胶带机中的应用原理和提升机的应用原理是相同的。在运输煤块过程中,胶带与滚轮之间的摩擦力越大,能够运输的煤炭重量也就越大,但是运输的煤炭越多,对设备造成的压力也就越大。而变频器的应用,则帮助人们找到了运输量和设备负荷之间的平衡。以往为了保护设备的安全性,都是使用液力耦合器完成胶带的软启动,长此以往,容易对胶带造成损坏,导致其老化、断裂。而变频技术的使用,能够降低设备在启动过程中的电流,保护设备在启动过程中避免受到大电流的损害,有效解决功率的同步问题。 4)变频技术在流体负荷设备中的应用。在流体负荷设备中加入变频技术可以对风机和水泵进行变频调速。变频器越来越多地应用于煤矿风机中,技术人员通过对煤矿环境的研究,调配出了适合煤矿环境下的变频调速装置。在对风机加装了变频器之后,最低转速相对于改装之前有了大幅度下降,不仅更加适用于井下,还可节省大量的电能。在液用泵、矿区给水中,变频设备的应用也十分灵活,不仅提高了控制效率,还增强了设备的灵活性。无论是哪一方面功能的增强,都为煤矿系统的安全运行打下了良好的基础。 5结语 我国拥有大量的煤矿资源,人们对于煤炭资源的需求量也很大,随着人们对环境问题、安全问题的重视,在进行煤炭资源开采时,需要注意的地方也越来越多。变频技术就是节能环保的一个重要研究方向。虽然目前变频节能技术在煤矿开采过程中发挥了重要的作用,但是其功效并未完全发挥出来。根据目前的实践经验,变频节能技术已经展现出了节能、减排方面的功效。我国的煤炭生产企业应该加强对变频技术的研究,增加其带来的环境效益和经济效益。
自动控制论文:浅谈自动控制理论实验教学研究 论文关键词: 自动控制理论;实验教学;创新能力 论文摘要: 对当前自动控制理论实验教学方法与实验仪器进行分析,提出教学方法和教学仪器的改革措施。通过开设新的实验内容和研制新的教学仪器,使学生更好地完成自动控制理论实验的学习任务,提高学生的综合能力和创新能力。 “自动控制理论”课程是研究自动控制系统的共同规律,为自动控制系统的分析和综合提供基本理论和基本方法的一门专业基础课[1]。该课程是一门重要的测控类专业的基础课,具有较强的理论性,与前续课程联系紧密,知识面广,学生不易理解掌握[2-3]。学好这门课程不仅可以为后续专业课的掌握打下良好的理论基础,而且能在今后从事专业工作时,直接运用它去分析和解决实际技术问题。对于工程实践具有重要的指导作用,受到人们的广泛重视。在本课程的教学中,实验教学对理论知识的理解、掌握、巩固具有重要的作用。 1 当前实验教学的不足 长期以来,传统的实验教学被一种固定的模式所束缚,教学内容陈旧,教学方法呆板,在一定程度上限制了学生的主动性和积极性,难以激发他们独立分析问题、解决问题的兴趣和激情,没有体验过从失败中自己寻找成功之路的经历,抑制了学生个性的发展,这样不利于对学生创新能力的培养[4]。 1.1 实验内容固定 传统的实验主要是按章节进行验证性实验,实验仪器功能固定,实验只能按照实验指导书设计好的步骤进行, 学生被束缚在验证性实验中,对出现的相关问题缺少系统、多角度的分析,不利于学生创新能力的培养。 1.2 实验时间限制 一般的实验都要求在实验室2个学时内完成,学生很难全面深入地把握实验主要内容和方法,对实验的目的、实验原理无法理性地理解,更别提实验中出现故障的排解分析,限制了学生的设计和创新,不利于锻炼学生的综合能力。 1.3 实验仪器制约 实验仪器过于固化,仪器设置上未给学生留下设计性和探究问题的空间。仪器组成以理论验证为主,缺少实际控制系统各环节,特别是反馈部分的传感部分,更不具备跟随学科发展而开拓新实验的延伸性。 1.4 实验方法落后 实验技术水平和内容更多地满足于基础性实践环节,缺乏系统的综合性、设计性和研究性实验环节,以及缺少在利用多种现代实验手段、方法和工具对实验过程中的结果和现象进行深入分析研究方面对学生的引导。实验过程主要完成连线操作、数据记录等简单的工作。 2 实验教学改进 针对目前实验教学的现状,摒弃以往按部就班完成指定实验步骤操作验证形式,按照学生对科学的自然认知进度设置灵活变换的实验内容。对实验设置按多层次,从简到难,逐步引导学生自主学习、合作学习、研究性学习,逐步走向从问题出发的探究、创新。同时,研究新的实验教学仪器,开发配套软件,保证实验硬件满足新环境下的要求。结合灵活的教学仪器改变教学方法,充分调动学生动手的积极性,引导其创新。 2.1 实验内容设置 开设不同层次的实验内容,既要满足实验教学的验证、演示等基本功能,又要激发学生的兴趣。 基础实验:根据给定实验任务、方案和步骤,选择并完成一定数量基本实验;同时,通过调整实验参数得到不同结果,增加思考空间。 综合实验:将各个基础实验环节有机结合在一起,各课程之间关联内容综合。 设计实验:以任务的形式,给定实验题目,允许学生按照自己思路选择设计性实验内容,引导学生学会设计和研究的方法。 创新实验:自行命题实验,将学生的构想通过仪器现有功能模块来实现,在探究式学习中培养学生创新能力。 2.2 实验仪器的改进 根据实验内容的要求,开发适合本专业的教学仪器。仪器具有控制系统需要验证的各种典型环节模块、信号发生器模块等基本功能,还结合工程实际将传感器引入反馈环节,增加执行器件,构成完整的闭环系统。避免教学仪器箱只能完成信号源作为激励,控制环节构成系统的不足。同时,仪器上的控制效果通过便于观看的形式展示出来,让控制过程可视化。仪器要预留出扩展接口,便于在实验中添加新的模块。仪器在结合计算机完成实验的同时,又能独立完成实验内容,实验配套软件要能对硬件平台对的实验内容进行仿真和虚拟实验。学生可以根据测试参量的不同选择相应的传感器,完成非电量到电量的转换,对信号进行处理,结合控制理论完成创新性、设计性的实验。 2.3 实验方法的转变 1)以学生为主体,开辟新知识领域,重视实践能力的锻炼;2)培养学生的综合能力;3)科学知识和实验能力培养上,建立系统、科学且开放的实验教学体系,注重课程之间纵向和横向的联系。 结合开发的教学仪器,在实验方法上除了基本的验证性实验,其他实验按任务的形式给出,不对学生做过多的限制,留出学生思考、动手、创新的空间。充分利用计算机的计算、分析功能以及仪器配套软件(采用数学工具matlab编写的程序)在实验前完成必要的仿真分析,让实验有的放矢,理论指导实践。实验既做到软硬精密结合,又能相互独立,两者相辅相成。克服当前实验中仪器平台不能脱离计算机,配套软件不能独立工作,学生只能在实验课中有限的时间内完成实验的不足,让实验内容通过软件可以在任意计算机上完成。 3 总结 对当前实验教学过程中存在的问题进行分析和总结,从实验内容设置、实验仪器、实验方法3个方面提出改进方法。自动控制理论来源于实践,反过来指导实践[5]。结合当前人才培养的趋势,理论联系实际,提高学生实践能力,在实践中发现问题、解决问题进而培养创新能力。 自动控制论文:细论钢厂行车自动控制系统的改造 摘 要:行车作为物料搬运机械,应用十分广泛,钢厂物料搬运尤其依赖行车。对钢厂中行车的应用及控制系统进行研究分析后,利用 plc 在行车的运行控制系统中对继电接触器的代替,以及变频器对调速系统进行改造,提高工作效率,取得预期效果。 关键词:可编程逻辑控制器(plc) 变频器 行车 1 前言 行车作为物料搬运机械在整个国民经济中有着十分重要的地位。经过几十年的发展,我国行车制造厂和使用部门在设计、制造工艺、设备使用维修、管理方面,不断积累经验,不断改造,推动了行车的技术进步,但在实际使用中,结构开裂仍然时有发生,究其原因是频繁的超负荷作业及过大的机械振动冲击所引起的机械疲劳。因此,除了机械上改进设计外,改善交流电气传动,减少起制动冲击,也是一个很重要的方面。由于传统行车的电控系统采用交流绕线式转子回路串接电阻进行有级调速,致使机械冲击频繁,振动剧烈,因此电气控制上应采用plc及平滑的无级调速是解决问题的有效手段。 2 改造前设备现状 一炼钢行车主钩起重15t、副钩3t,现因该设备使故障率较高对其进行电气改造,行车机械配置: 主钩:起重量:15t;电机型号:yzr315m-10,63 kw; 副钩:起重量:3t;电机型号:yzr250m-10,30 kw; 大车:电机型号:yzr180m-8,7.5kw两台; 小车:电机型号:yzr160m2-6,3.7kw。 3 存在的问题 传统桥式起重机的控制系统主要采用交流绕线式电机转子串电阻的方法进行启动和调速,继电-接触器控制,这种控制系统的主要缺点有: (1)由于起重设备工作环境相对差,工作任务繁重,电动机及所串电阻烧损和断裂故障时有发生。 (2)继电-接触器控制系统可靠性差,操作复杂,故障率高。 (3)转子串电阻调速,机械特性软,负载变化时转速也变化,调速不理想。所串电阻长期发热,电能浪费大,效率低。 4 改造需求 采用行车控制上使用成熟且先进、稳定、可靠的变频调速控制系统,能延长电机使用寿命,对电网波动小,启动调速平稳且启动力矩大。 采用plc集中控制,可根据工艺及时调整控制方式,布线精简,维护方便。 采用文本显示器,能实时监控行车运行状态及故障指示,便于迅速检修及排除故障。 该系统备件通用性强, 不需储存特殊备件。 5 改造方案 根据上述现场设备实际情况及改造需求,本方案采用技术先进可靠的西门子plc作为主控制器,abb变频器作为主提升、大小车的无扰节能调试控制单元,同时在操作室配备西门子文本显示单元实时显示行车运行状态和故障信息。图1为行车改造示意图。 图1 行车改造示意图 说明:图中控制柜布置西门子plc控制器和主提升、大小车变频控制器;电阻柜放置应急旁路时主提升、大小车的电阻;操作室操纵台为对主提升、大小车、电磁铁控制;监视屏箱为操作室操作员对行车状态及故障检测的信息指示屏。 图2 行车的plc控制系统 说明:行车的plc控制系统主要负责主提升、大小车的控制,限速保护,行走限位开关等。 主提升电机的采用变频控制及应急旁路控制,正常情况下由变频器控制主提升电机的升降功能,应急情况下由旁路接触器控制主提升电机的升降。 大车行走采用变频控制及应急旁路控制,正常情况下由变频器控制大车电机的行走功能,应急情况下由旁路接触器控制大车电机的行走。 小车行走采用变频控制及应急旁路控制,正常情况下由变频器控制小车电机的行走功能,应急情况下由旁路接触器控制小车电机的行走。 6 改造措施说明 本方案以系统运行安全可靠、器件配置经济、操作简单实用为原则,对原有行车进行改造,具体的安全保障及设备器件改造方案如下: 增加主钩、大车、小车行走进行变频器。带应急旁路,电阻器配套不锈钢电阻,平衡切除。使用操纵杆(操纵杆四个方向都为三档),操纵杆每移动到一个档位,都送出一个开关信号(干接点)到s7-200的plc系统,plc根据不同的输入档位来控制大车或小车的运行速度或方向。操纵杆分左操纵杆和右操纵杆;左操纵杆有前后三档控制主提升的升降,按照操作手柄的前进 或后退控制提升机逐级提速下降或上升,左右档控制电磁铁,手柄的中间位置为停止档。右操纵杆分左右三档和前后三档,左右三档分别为大车左右行走三档速度,前后三档为小车前进后退三档速度,中间位置为大车和小车的停止位。 为了提高该行车系统的人机交互性,在驾驶室内便于驾驶人员观察的地方安装一台西门子的文本显示器,可以更直观的了解行车运行情况及故障情况。当行车运行异常或出现故障时,文本显示器通过文字的方式来提醒操作人员和维护人员进行故障判断,减少了维护人员查找故障时间或系统带故障运行。 由于现场环境比较恶劣,为了提高电气设备运行稳定性和延长设备的使用寿命,控制柜体采用全密封方式设计,电缆进出线采用下进线,进线采用电缆锁头对进出向电缆进行密封,使柜体防护等级达到ip43以上。考虑到行车设备需要维护时,维护人员需频繁对控制系统进行电源分合闸操作,在配电柜门上安装总电源断路器的操作手柄,维护人员不必打开柜门便可对系统送电或断电,可减少由于频繁打开柜门而导致太多灰尘进入配电柜内;在检修柜内器件时,只有在断路器断开的情况下才能打开柜门,防止柜内带电检修或检修完成后,检修人员忘记关上柜门而离开了现场,因为只有关上柜门后才能合上断路器为行车送电运行。为了提高行车操作的合理性,在驾驶室的操纵台上配有类似于机车启动的电源启动钥匙开关,当钥匙拔出取走后,非专业人员将不能启动行车电源,保证了行车操作的专业性。 在行车桥架两端焊接大车左右限位的行程开关,开关采用机械动作开关的常闭点,然后在行车轨道两端极限位置处各焊接一个斜面档板,当行车导轨方向行走到左端或右端的极限位置时,行程开关触碰到限位挡板后动作使大车停止,防止大车左右行走超出限位后造成机械碰撞。 在行车小车桥架两端焊接小车前后限位的行程开关,开关采用机械动作开关的常闭点,然后在行车小车桥架轨道两端极限位置处各焊接一个斜面档板,当行车小车桥架导轨方向行走到前左端或后端的极限位置时,行程开关触碰到限位挡板后动作使小车停止,防止小车前后行走超出限位后造成机械碰撞。 为了保证提升机安全运行,防止由于电气控制上的失控而造成提升物体超速下落,在提升机的电机上安装限速开关,当提升电机失控或受外界重物牵引导致电机转速超过1000转/分时,提升机限速开关动作并发出报警信号,plc停止提升电机的运行状态,同时提升电机制动器抱闸,防止电机超速或物体掉落带来的危险。 在提升机提升重物时,提升高度是不能超出钢绳的提升上限,如果由于操作人员操作失误或上升控制失控,到达上限后未能及时停止提升,提升卷扬机将继续对钢绳收卷,而钢绳下端的抓斗受机械卡住停止上升,在这种情况下很有可能将钢绳拉断造成抓斗及提升重物下落。为提高生产安全保障,在卷扬机末端安装钢绳收绳限位开关,限位开关是根据钢绳卷筒的变比一般为80:1,当抓斗和重物提升到上限位时,设定好的收绳限位开关动作,提升机停止提升,提升电机制动器抱闸,防止提升机继续提升造成的安全事故。 在行车桥架上两端的检修门上各安装一个限位开关,防止行车有相关人员在行车桥架上对行车检修或维护时,驾驶人员在不知情的情况下对行车进行操作。如果行车桥架上有人在工作,桥架两端的门打开,此时大车电机、小车电机和提升机将不能运行,同时制动器处于抱死状态。 在驾驶室的门上安装限位开关作为行车可驾驶操作的前提条件,用于防止由于操作员不遵守操作规程或粗心大意造成安全事故。例如防止驾驶员进行工作交接时,一个驾驶员准备上下驾驶室而另一个驾驶员在操作大车,容易对正在上下驾驶室的人员造成伤害,或者驾驶室的门没有关好也可能造成安全事故。如果驾驶室门限位开关动作,行车将停止运行,大车电机的制动器将自动抱闸,为驾驶人员提供安全保障。 为保证系统操作的有序性和可靠性,所有主回路的接触器继电器都通过plc的do点输出控制,这样可完全杜绝操作人员违章操作或误操作。主回路中采用正反转接触器实现电机换向,实际操作中操作者为了对吊件准确定位,频繁采用反接制动(俗称打反车),切换电流大,接触器和电机工作状态恶劣,设备检修维护费用非常高。 7 效益分析 变频改造后因变频节约电费计算:每天行车运行于变频实际约15小时 变频器节电为40%即:节约电费=0.5元/kw·h 自动控制论文:燃气锅炉自动控制系统实现与应用 摘 要:武汉钢铁集团鄂钢公司富裕煤气发电项目新建两台150t/h燃气锅炉控制系统采用浙大中控dcs控制软件实现了设备维护及生产操作人员的远距离访问和监视。本文介绍了燃气锅炉燃烧控制系统、汽包水位控制系统、锅炉送风自动控制系统及锅炉炉膛安全监控系统等的主要特点和控制流程。实践证明,该系统达到了锅炉燃烧工况良好、节能降耗的工艺要求,且运行稳定可靠。 关键词:锅炉自动控制;燃烧双交叉控制;fsss控制系统 1 概述 锅炉是一种产生蒸汽的热交换设备。它通过煤、油或气等燃料的燃烧过程释放出热能,并通过传热设备把热量传递给水,将水转变为过热蒸汽,过热蒸汽直接供给工业、生活等生产中所需要的热能。武汉钢铁集团鄂钢公司富裕煤气发电项目新建2台150t/h燃气锅炉,锅炉燃烧产生的过热蒸汽部分送至汽轮机用于发电,部分送至外网满足其它用户生产、生活需要。 锅炉控制系统分为燃烧系统、汽水系统、烟风系统及减温减压系统,控制系统主要完成设备操作、设备状态及生产参数的监控功能,汽包水位自动控制调节功能,炉膛负压控制调节功能,锅炉送风风量控制调节功能及热风烧嘴和煤气烧嘴控制调节功能,锅炉上位系统实现了画面显示、设备操作、报警、历史趋势记录及报表打印等功能。 2 系统介绍 2.1 燃烧系统 锅炉燃烧介质由高炉煤气及焦炉煤气组成,分三层,每层四路进入锅炉本体混合一定量的热风参与燃烧过程。每个烧嘴处设计有火焰监视器,共12个,用于监视炉膛火焰的持续性及大小,在上层及下层各烧嘴处设计有点火器共8个,每条高炉煤气、焦炉煤气及热风管道上均设计有气动调节阀,通过调节调节阀阀门开度来控制炉膛温度,并在锅炉本体设计有热电偶用于监测炉温。 2.2 汽水系统 锅炉汽水系统流程如下:除氧器高压给水泵省煤器预热锅炉汽包生成不饱和蒸汽i级过热器i级过热器集箱喷水减温器ii级过热器ii级过热器集箱生成饱和的过热蒸汽用户。 2.3 烟风系统 空气由送风机送至空气预热器进行预热成为热风,热风送至烧嘴与煤气混合燃烧,生成高温烟气,烟气由引风机牵引经过过热器、省煤器、预热器至烟囱排放,并将锅炉燃烧产生的不饱和蒸汽加热成高温高压饱和蒸汽。 3 系统配置 锅炉控制系统分为上位和下位两类系统组成,下位控制系统实现了l0级(现场控制设备级)与l1级(基础自动化系统级)间的网络连接,并预留l2级(过程控制计算机系统级),上位控制系统实现现场显示、储存、报警、打印等功能。 4 控制功能 4.1 燃烧控制系统 锅炉燃烧自动调节的基本任务,是使燃料燃烧产生的热量,适应蒸汽负荷的要求,且要保证燃烧经济和锅炉运行安全,为此合理的风煤比才能维持汽包内或出口蒸汽压力在需要的范围内。 4.1.1 对空气和燃料的控制 锅炉用水经省煤器预热后,注入锅炉内,在进水管道内,进行流量、温度、压力测量,送至调节器。在这一调节器中,通过减法器计算出温度差,将前面所测得的流量乘以温差,即可求得进水管道中所注入的水所需的热量。而出口测的热水温度信号送给温度调节电路,温度调节电路将它在与人工设定值水平sp之间进行控制计算,将输出信号作为结果输出,将前面原料加热所需要的热量加到该输出信号中,作为燃料流量的设定值,与燃料流量这一小闭环所检测出此时燃料的流量值,做一差值计算,从而调节燃料控制阀的大小,进而进行热量控制。 4.1.2 燃烧双交叉控制 双交叉燃烧控制是以维持合适的空气、燃烧比值为手段,达到燃烧时始终维持低过剩空气系数,从而保证了较高的燃烧效率,同时也减少了排烟对环境的污染。 双交叉燃烧控制实际上是以炉温调节为主回路,以燃烧流量和空气流量调节并列为副回路的串级调节系统,加上高、低信号选择器组成的带有逻辑功能的比值调节系统。它的主要作用是当炉子负荷变化,以维持炉温在给定值上,而且使燃烧工况始终处于低过剩空气系数的经济合理状况。 4.2 汽包水位控制 锅炉汽包水位控制常用的有位式调节和连续调节两种方式。位式调节是根据汽包水位高、低两个位置进行控制的,适用于蒸汽量小于4t/h的燃气 锅炉。本锅炉采用三冲量水位自动调节系统。汽包水位三冲量给水调节系统由汽包水位测量变送器、蒸汽流量测量装置及变送器、给水流量测量装置及变送器、调节器、执行器等组成。汽包水位信号是主信号,任何扰动引起的水位变化,都会使调节器输信号发生变化,改变给水流量,使水位恢复到给定值;蒸汽流量信号是前馈信号,其作用是防止由于“虚假水位”而使调节器产生错误的动作,改善蒸汽流量扰动时的调节质量;蒸汽流量和给水流量两个信号配合,可消除系统的静态偏差。当给水流量变化时,测量孔板前后的差压变化很快并及时反应给水流量的变化,所以给水流量信号作为介质反馈信号,使调节器在水位还未变化时就可根据前馈信号消除内扰,使调节过程稳定,起到稳定给水流量的作用。 4.3 炉膛负压调节 炉膛负压自动控制是通过调节引风机入口风门开度,保持炉膛负压在-20~-10pa的微负压状态,保证锅炉安全燃烧。引风机停止后,其风门执行机构需自动关闭。 4.4 锅炉送风自动控制 送风自动控制的目的是:使锅炉所投入的燃料在炉膛中燃烧时,自动投入合适的风量,以保证锅炉的经济燃烧。通过煤气压力调节送风压力,进而达到最高的锅炉热效率,烟气含氧量作为总风量的修正值,通过调节送风机变频器频率来调节送风压力。 4.5 锅炉过热蒸汽温度自动调节 过热蒸汽温度自动调节的任务是维持过热器出口蒸汽温度在允许范围之内,并保护过热器使其管壁温度不超过允许的工作温度。锅炉过热蒸汽温度调节采用自制冷凝水喷水减温装置,通过调节减温水调节阀门开度来控制集汽集箱和减温器出口蒸汽温度,保证集汽集箱中蒸汽温度在430~450℃范围内。 4.6 锅炉炉膛安全监控系统 锅炉炉膛安全监控系统(fsss)是锅炉安全运行必不可少的设备,负责燃烧器管理和燃料安全。它能在锅炉启动、停止和正常工作等运行方式下,对锅炉燃烧器的主要参数进行连续监测和管理,通过联锁程序使燃烧设备按照既定的合理程序完成必要的动作以保护锅炉炉膛及燃烧系统的安全。 4.6.1 炉膛吹扫 在任何燃料点火发生以前(冷启动或锅炉燃料跳闸指令发出之后),锅炉吹扫是必须完成的。要开始炉膛吹扫,必须满足和维持下列许可条件:a.风量 30%额定负荷风量;b.系统电源正常;c.汽包水位正常;d.任一送风机运行;e.任一引风机运行;f.火检无火;g.所有燃气阀关闭;h.无锅炉跳闸指令。 当所有的炉膛吹扫许可条件满足后,吹扫允许指示灯亮,按下炉膛吹扫按钮,将开始5分钟吹扫。如果在吹扫过程中有任一个吹扫条件不满足,吹扫自动停止,吹扫中断指示灯亮。如所有吹扫许可条件一直满足,则5分钟后炉膛吹扫完成。一旦吹扫完成后, mft信号复位。 ①主燃料跳闸(mft)及首次主燃料跳闸原因指示 当下列任何一个主燃料跳闸条件(严重且紧急的情况)出现,发出的锅炉主燃料跳闸指令, 将所有锅炉燃料切断。在crt监控画上将有首次燃料跳闸原因显示。a.引风机全停;b.送风机全停;c.手动紧急停炉;d.炉膛压力高-高(三取二);e.炉膛压力低-低(三取二);f.汽包水位高(三取二);g.汽包水位低(三取二);h.全炉膛火焰丧失;i.燃料丧失。 ②全炉膛灭火 全炉膛灭火是指给燃气停止供应5s后,且下列条件均满足:a.底层:火检没有火焰(4取3);b.中层:火检没有火焰(4取3);c.顶层天然气层:火检没有火焰(3取2)。 ③燃气母管快关阀开关控制 在正常点火前,或当mft跳闸继电器复位后,在程控方式、燃气压力正常、所有燃气角快关阀以及角点火快关阀全关闭的前提下,可以开启燃气母管快关阀。在下列条件下,将取消“开燃气母管快关阀”指令,并且自动关闭燃气母管快关阀:a.mft跳闸;b.按下“关”按钮;c.燃气压力低超过5秒且有燃气角快关阀开。 ④燃气点火允许条件:a.燃气母管快关阀开到位;b.无mft;c.燃气压力正常;d.燃气角快关阀关位;e.点火快关阀关位;f.火检冷却风压正常。 5 监控功能 该工程上位控制系统通过浙大中控dcs控制软件实现,在画面上可显示锅炉生产设备的温度、压力、流量,历史趋势,报警、完成各阀门、设备的操作,完成煤气、助燃空气的调节阀的操作,各系统的手自动切换、操作。 6 应用效果 通过本系统的成功投运,有效的提高了能源的利用率,保证系统的安全运行,出水温度稳定,升温速度快,调节及时,超调小,波动小。 自动控制论文:试析PLC在天然气调压站自动控制系统中的应用 [摘 要]作为城市供气系统的枢纽,天然气调压站控制系统的工作效率将会直接决定调压站的供气水平。为了有效应对经济发展对天然气的巨大需求量,做好天然气调压站的用气量管控工作,采用自动控制系统成为了天然气调压站发展的必然选择。本文简要介绍了天然气调压站的运行原理,而后重点探讨了plc在天然气调压站自动控制系统设计中的应用情况。 [关键词]天然气调压站;自动控系统;plc;系统设计 1.前言 城市规模的扩大和社会经济发展以及出于环境保护的考虑,大范围推广天然气已经成为了推动城市发展的最佳选择。但是日益复杂的供气方式和用气方式使得天然气调压站如果继续采用传统的管控系统则很难满足现实情况的需要。在天然气调压站中积极应用自动控制系统,能够实现实现天然气调压站控制和调度的自动化、值守的无人化以及供气的安全化,不仅能够缩短应对突发事件的反映事件,而且能够有效减少能源和资金的浪费,最终实现经济效益和管理效益的提升。 2.天然气调压站功能与调压回路自动切换原理分析 2.1 天然气调压站功能简介 天然气调压站是天然气管网监控系统的重要构成部分,除了调压站之外,天然气管网监控系统还包括调度中心计算机管理系统、数据通信网络系统以及区域调压站等。天然气管网监控系统具有高度的集中性和统一性,它能够对处于各个位置的下属功能单元进行分散控制。中高压调压站的功能主要体现在如下几个方面:监控并管理站内的各种智能仪表、工艺设备,向调度控制中心传递各种信息,执行调度控制中心的各种指令。在具体实践中,中高压调压站的工作内容主要包括平衡控制管网负载、依照用户用气情况调节供气量、调节管网远程压力、数据上传、指令执行以及限流等。 2.2 天然气调压站调压回路自动切换原理分析 调压回路自动切换原理,简单而言,就是利用了各个调压器的压力设定差异。具体来讲,如果主回路的工作调压器的压力设定为3.33 mpa,那么,监控调压器的压力设定应该比主回路的工作调压器的压力设定稍微高出一些,一般设定为3.46 mpa,相应地,备用调压回路的工作调压器的压力设定应该比主回路的工作调压器的压力设定稍微低出一些,一般设定为3.25 mpa,即,监控调压器压力设定(3.46 mpa) 主回路工作调压器压力设定(3.33 mpa) 备用调压回路的工作调压器压力设定(3.25 mpa)。 天然气调压站在常规工况之下,压力调节的职责由主回路工作调压器完成,其出口压力被设定为3.33 mpa,主回路的监控调压器则保持着全力开放状态;假设因为某种原因导致主回路工作调压器出现故障,无法正常工作,那么工作调压器会处于全力开放状态,其出口压力被设定将会在短时间内提升至3.46 mpa,压力传感器会感知该压力设定变化并将压力信号传输给监控调压器,此时监控调压器开始对压力调节负责;假设同样因为某种原因导致监控调压器出现故障,也无法正常工作,下游压力将会继续升高,一旦压力提升值超过了主回路切断阀门的压力设定(一般为3.83 mpa),则主回路切断阀门会对供气进行切断处理,而此时的下游用气仍在继续,会逐渐降低主回路的压力设定值,并降至备用调压回路的工作调压器压力设定(3.25 mpa),压力传感器会感知该压力设定变化并将压力信号传输给备用调压回路工作调压器,此时备用调压回路工作调压器开始对压力调节负责。为了确保天然气安全管控的万无一失,备用调压回路工作调压器也配套有监控调压器,如果备用调压回路工作调压器因为故障等原因无法正常工作,则监控调压器也会依照预设程序接手压力调节工作。由此可见,各个调压器的压力设定差异能够使得调压器在故障情况进行自动切换,当然,这需要可靠的控制系统。 3.plc在天然气调压站自动控制系统中的应用 3.1 硬件方面 为了确保天然气调压站能够在经济、可靠、安全的最优条件运行,天然气调压站自动控制系统必须要能够有效担负起实时动态监控、采集、处理调压站各个关键部位参数,并能够及时作出正确决策的使命。我们知道,天然气调压站所涉及的各种控制参数非常之多,例如,电动球阀、切断阀、回讯器、气体泄漏警告、进出口压力差和阀门位置、进出口温度、进 出口压力等等。以上这些数据都需要中心控制系统进行认真地分析和对比,确保数据精准可靠。为此,在plc控制器的选择方面必须要坚持参数修改灵活、使用维护简便、具有较强抗干扰性和执行功能的原则;此外,为了确保系统功能的完善有效,在功能模块的配置方面应该科学合理。总而言之,天然气调压站自动控制系统的硬件构成应该包括如下几个部分:cpu、plc、i/o处理功能模块、电源、执行机构、信号变送设备、液晶触摸屏。 3.2 软件方面 本系统通过对调压站参数进行实时采样,经plc 进行运算处理,来判断系统的状态。当系统处于正常运行状态时,上传并实时显示调压站参数,通过对现场阀门的自动控制实现对天然气出口压力的动态调节,保证了天然气的稳定供应;当系统出现异常时,经声光报警和显示屏字幕闪烁两种方式发出报警信号,并作用于相应的执行机构,实现天然气调压站的自动运行。系统软件设计主要是模拟量的采集处理和与智能总线仪表的通信两大部分。模拟量的采集处理部分包括压力、温度和压差经过变换器输出的电流信号。虽然模拟量输入模块内部自带有模拟量滤波功能和采样数值设置,但是为了使显示值更加稳定,程序设计时使用了算术平均滤波法,以实现对一般随机干扰信号进行滤除。 智能仪表采用 modbus 协议通过双绞线与 plc通信,modbus 是应用于电子控制器上的一种常用协议。控制器能设置为两种传输模式(ascii 或rtu)中的任何一种在标准的 modbus 网络通信。本系统根据仪表的要求,选择了 rtu 方式。通信接口为半双工接口程序的关键是避免在通信端口上同时发送和接收。按照本系统中通信采用的这种编程模式编写自由口通信程序可以有效避免因同时发送和接收造成的通信冲突,从而保证程序的正常运行。 4.结束语 总体而言,先进的天然气调压站自控系统应能实现调压站的合理调度,无人职守,保证安全供气,节约能源与资金,加快紧急事件反应时间,减少不应有的损失,实现现代科技与科学调压的有机结合。实际应用实践经验证实,本文所设计的天然气调压站自控系统不仅具有较高的安全型、稳定性、可靠性、抗干扰性,还具有较高的性价比,提高企业的经济效益和管理水平。 作者简介 刘垂祥,男,江西萍乡,江西省投资燃气有限公司,助理工程师研究方向 从事城市燃气运营与管理 自动控制论文:发电厂自动控制系统(装置)Y2K问题测试探讨 【摘要】 针对发电厂 计算 机自动控制系统(装置)2000年 问题 (y2k问题),阐述相应的测试 方法 、步骤及分类,认为应根据不同的测试对象,采取不同的测试方法和步骤;无论测试对象如何,一些测试方法是基本的,具有一定的共性。 【关键词】 发电厂 自动控制系统 2000年问题测试 发电厂y2k测试所涉及的对象一般有:(1)计算机自动检测装置或检测系统,包括测量仪器仪表和有关的检定系统等;(2)计算机控制装置或系统,包括plc、单回路/多回路调节器和监控系统;(3)其它计算机自动控制系统(设备),如分散控制系统(dcs)。对于不同的测试对象,应根据其具体运行情况及相应功能,采取不同的测试方法和步骤,才能最有效地测试不同对象的y2k问题。但无论对象如何,有些测试方法是基本的和共性的。本文从发电厂y2k问题测试方法、步骤、需选时间点段及发电厂y2k问题分类等几方面进行讨论。 1 测试方法 对于发电厂计算机自动控制系统(装置)y2k问题,一方面要测试系统能否顺利跨越2000年,能否识别非法和无效日期,所有日期显示是否正确;另一方面,更要测试系统在2000年前后能否稳定运行,功能是否正常,会不会引起误报警乃至保护误动作等。对于不同测试对象,应有不同的测试方法。 1.1 自动检测仪表 对自动检测仪表进行y2k问题测试,一般最好用离线测试法,即用备品备件外接信号源来对其进行测试,以免在测试过程中产生干扰信号, 影响 整个系统运行。 1.2 plc和控制器 首先应根据该plc或控制器对系统的影响程度,决定进行离线还是在线测试。但有相当一部分plc和控制器可能没有日期和时间设置功能,无法进行直接测试。在这种情况下,应分2 步进行:第一,若该设备有源代码,应对源代码进行 分析 ,确定 应用 软件何处用了时间功能,如定时器等;判断这些时间功能是由实时时钟或系统时钟产生的,还是由计数器或脉冲产生的。若是由实时时钟产生的定时,可能有y2k问题;若是由计数器产生的定时,软件本身应不会有y2k问题。第二,应对该控制器的硬件电路进行分析,确定硬件电路是否有备用电池和实时时钟rtc芯片等。若没有这些芯片,硬件本身应没有y2k问题。如果以上2 步都有明确结论,就可确定该设备是否有y2k问题。 对于类似单回路/多回路调节器的控制器,可直接测试其控制功能是否正常,也即对控制器硬件和应用软件同时进行y2k问题测试。对于由 工业 控制计算机构成的控制器,应首先对工控机本身进行测试,再对应软件(如控制软件等)进行测试。对于plc,先用编程器对plc本身进行测试,再对应用软件进行测试。需注意的是,用编程器修改的是plc本机的日期及其时钟,而非编程器日期。 1.3 监控系统 监控系统由上位机和下位机构成,或由人机接口mmi加plc构成。首先应根据该监控系统对整个系统的影响程度决定是进行离线测试,还是进行在线测试。监控系统的y2k问题测试分2 大部分,即下位机测试和上位机测试。先对下位机进行测试,方法与1.2节所述类似;再对上位机测试,包括上位机本身和应用软件测试;最后,对上位机和下位机同时进行测试,测试系统运行有无异常、功能是否正常。 1.4 dcs系统 dcs是整个发电机组监控的神经中枢。为保证安全,在进行dcs测试前,应确保机组已停运。对于dcs,应首先进行单项测试,再进行系统测试,确保整个dcs不受y2k问题影响。(1)dcs单项测试。先进行单个控制站、工程师站操作站的硬件和操作系统是否存在y2k问题及其严重性,再对工程师站、soe、控制站的各种应用软件及其功能进行测试,如工程师站组态功能是否正常、soe事件记录功能是否正常、控制站的数据采集和控制功能是否正常。(2)dcs系统测试。单项测试后,为确认dcs控制站、操作员站和工程师站等单元间的接口、dcs数据库(包括实时数据库和 历史 数据库)、dcs监控和保护系统等的y2k问题,应进行dcs系统测试。测试前,先找到dcs主时钟,通过修改主时钟时间对dcs进行系统测试,在各个关键时间段上考察dcs功能是否正常。必须进行测试的功能模块有:保护、控制、操作、显示、事件记录、报警、打印、趋势、组态、报表和上载/下载等。 2 测试步骤 为尽可能减少对整个系统运行的 影响 ,保证设备安全,测试前应认真、仔细地做好安全措施,包括现场安全措施、测试设备软件备份和系统设置备份等。(1)测试前,准备好系统启动盘和软件安装盘等;(2)测试 过程中,记录所有测试数据和过程;(3)测试完成后,恢复系统及其设置,包括恢复系统日期和其它设置到测试前状态,如电气、执行机构等。 2.1 测试前 在实施测试前应做好以下工作:(1)确认被测试系统的相关资料和台帐的正确和完整性;(2)验明所有的日期输入、输出、显示和内部时钟;(3)做好被测系统软件和数据备份;(4)记录被测系统的设定参数;(5)测试前排除或记录异常现象;(6)找出被测系统与外部系统的接口参数;(7)编写测试作业指导书或测试规程;(8)开会审核测试作业指导书或测试规程;(9)做好被测系统的现场安全措施。 2.2 测试中 在实施测试时应做好下面工作:(1)严格按测试作业指导书实施测试;(2)遵守测试程序的顺序;(3)准备应急人员以应付意外事故;(4)输入测试数据进行测试;(5)记录所有测试情况和数据。 2.3 测试后 完成测试后应继续做好如下工作:(1)将系统时钟回调到正确的正常时间;(2)在测试前,如被测系统与外部系统断开,则恢复系统连接;(3)删除所有测试文件,并将系统恢复至测试前状态;(4)重新启动被测系统,观察系统运行是否正常;(5)准备支持任何测试后的生产启动;(6)保证可用于审核和复阅的详细测试结果。 3 需要选择的日期 无论发电厂y2k 问题 的测试对象如何,以下日期是必须测试的:(1)特殊日期测试。以往软件设计时,常把99/9/9作为特殊日期标志。在这种系统中,若输入99/9/9,系统功能可能会发生异常,甚至不能执行系统功能。因此,必须测试1999/9/9。(2)世纪跨越测试。对于世纪跨越1999-12-312000-1-1,这是必须测试的日期。这时,要判断系统能否正确跨越世纪、系统正常运行且现有功能是否不变和系统在21世纪时能否正常处理日期数据。(3)闰年测试。在设计软件时因未考虑到2000年是闰年,因此若需处理与日期相关的功能时,系统可能会出现异常,导致不能正常处理日期数据。所以2000-2-282000-2-29,2000-2-292000-3-1是必须测试的日期。(4)人为设置日期测试。系统应承认有效的日期测试,包括:1999-9-9,1999-12-31,2000-1-1,2000-2-28,2000-2-29,2000-3-1,2000-12-31,2001-1-1,2001-2-28,2001-3-1,2004-2-28,2004-2-29,2004-3-1;系统应拒绝(无效)的日期测试,包括:2000-2-30,2001-2-29,2004-2-30,0000-00-00。(5)其它日期测试。如2000-12-312001-1-1,2010-1-1,2038-1-1等。以上日期,对于任何对象都应测试,且为更全面地测试对象的y2k问题,还应根据具体情况考虑其它日期测试。 4 问题分类 根据北仑发电厂(1999/1/25~2/3)和嘉兴发电厂(1999/2/16~2/26)的 计算 机自动控制系统(装置)y2k问题测试情况,y2k问题对发电厂计算机自动控制系统(装置)的影响可归结为以下4个方面。 4.1 没有实时时钟芯片或时钟功能的控制系统(装置) 这部分设备虽然属于计算机或单片机控制器,但因没有实时时钟芯片或时钟功能,设备中没有日期和实时时钟,因此不存在y2k问题。如小汽轮机控制器505、rotork电动头、pmc轴封控制器和dfs火检等。 4.2 “y2k ready”的自动控制系统(装置) “y2k ready”是指在通电或断电状态下,系统(装置)的时钟存在y2k问题,但系统功能不受影响,能照常运行。如:(1)不能顺利跨越2000年,需要通过人工设置到2000年,但系统功能不受影响,可正常运行。如在世纪跨越时,年份变为1900,因有些操作系统最早年份为1980年,因此系统显示1980年,需人工设置为2000年,如新华deh使用的工控机、西门子dcs编程器pg750、soe等。(2)无法识别或拒绝非法日期的设备,但不影响其功能,如某电厂的质量流量计,接受了2001年2月29日。(3)闰年问题。某电厂的废水系统plc,2000年2月28~29日测试,实测现象为3月1日,但系统运行正常。(4)日期显示问题。某电厂2号灰控plc,2000年2月28~29日测试,实测现象为2月28日,即时间变化,日期不变,但系统功能正常,运行稳定且无异常。 4.3 “y2k ok”的自动控制系统(设备) “y2k ok”是指在通电或断电状态下,系统(设备)时钟不存在y2k问题,且系统功能正常,运行无异常。这类设备有:某电厂的网控闭锁装置、电除尘中央管理机及炉内加药系统等。 4.4 “y2k not ok”的自动控制系统(设备) “y2k not ok”是指在通电或断电状态下,系统(设备)时钟存在y2k问题,且系统功能不正常,运行异常,如某电厂的硅表。 5 结束语 通过y2k问题的测试,一方面可掌握发电厂自动控制系统(装置)y2k问题的严重程度;另一方面可借此制定y2k问题的解决方案及各种应急措施,具有重要意义。所提出的测试 方法 、步骤、选择的时间段和分类等几方面问题,可供发电厂同行 参考 ,希望共同对此问题进行深入、细致地探讨,为保障机组安全、 经济 运行,顺利跨入21世纪打下良好基础。 自动控制论文:井下排水PLC自动控制系统的研究 [摘要]井下自动控制排水系统在开采的过程和水资源的利用方面具有重要的意义,plc可编程控制系统技术在自动控制中具有广泛的应用,本文以煤矿井下作业为例,从影响井下排水自动控制系统的稳定的主要因素出发,提出了抗干扰的措施,阐述plc技术在井下排水自动控制的设计原理。 [关键词]自动控制 排水 plc 在煤矿生产过程中,地下水流入巷道或工作面,形成矿井水。矿井水的形成一般是由于巷道揭露和采空区塌陷波及到水源所致,水源主要是大气降水、地表水、断层水、含水层水和采空区水。采矿活动造成采动区域及其周边区域水文地质系统和单元隔水构造的破坏,改变了水径流方向和途径,最终在采空区或采动场所汇集,并在汇集过程中因物化作用与时间效应遭受污染的,交替性差的水体。 一、井下排水的重要性 在煤矿的原煤开采中,我国平均每年将有20~40亿立方米的地下水被抽排到地面且绝大部分被排放掉。但是,煤矿生产抽排的地下水是在煤炭开采过程中才被污染的,而并非本身就是污染严重的水。所以,在我国水资源不足的环境中,这些水被浪费掉实在是有点可惜,如果在水质较好的地方,对井下水进行适当的处理,就完全可以达到 工业 和生活用水标准。另外,井下水对矿井的危害很大,在发生的煤矿安全事故中,以瓦斯爆炸和水灾害最为频繁和严重。如果矿井水排放不畅,水在井下放任自流,将势必造成水灾,更严重的造成设备财产损失,人员伤亡,矿井坍塌等灾难性的后果。 我国在优化排水方案、改造排水设备及巷道合理布置方面也做了大量的研究,但是,监测技术和手段还处在摸索阶段。随着煤矿安全问题的要求的提高,井下水的检控要求也随之提高。目前井下水的排放主要的人工管理的方式,具有低效率、高劳动量,且容易造成高劳动量的弊端。因此,采用自动控制系统具有重要的意义。 二、plc井下排水自动控制系统 1. plc井下排水自动控制系统的技术 可编程控制器(plc),是一种数字运算操作的 电子 系统,向用户的“ 自然 语言”编程,使不熟悉 计算 机的人也能方便地使用。plc是通过在存储器中的程序实现控制功能,且同一台plc还可用于不同控制对象,通过改变软件则可实现不同控制的控制要求,具有很大的灵活性和通用性。plc的输入、输出电路一般用光电祸合器来传递信号,有效地抑制了外部干扰源对plc的影响,具有可靠性高、抗干扰性强的特点。此外,plc的i/o接口可直接与控制现场的用户设备联接。 2.影响plc控制系统稳定的干扰因素 plc作为一种自动化程度高、配置灵活的工业生产过程控制装置。因为其本身的高可靠性,它的应用场合越来越广,环境越来越复杂,所受到的干扰也越来越多。在plc控制系统中,就plc本身来说,其薄弱环节在i/o端口。来自电源波形的畸变、现场设备所产生的电磁干扰、接地电阻的祸合、输入元件触点的抖动等各种形式的干扰,都可能使系统不能正常工作。研究影响plc控制系统的干扰因素,对于提高plc控制系统的抗干扰能力和可靠性具有重要作用。 对plc的干扰的产生过程主要有三个因素组成:(1)电源引入的干扰。雷电冲击、开关操作、大型电力设备启停等,都有可能会影响系统的正常运行,造成plc系统故障。(2)i/o信号线引入的干扰。在使用plc组成控制系统时,要连接大小设备和各种通信线路,这样就有可能会发生各种个样的电磁干扰环境,影响plc系统的运行。(3)接地线引入的干扰。若接地线处理混乱或是电线上的电位分布不等,则会电路的正常运行,有可能在成数据换乱,信号失真。 3.plc控制系统的抗干扰措施 对plc的干扰的产生过程主要有三个因素组成,相应地对抑制所有电磁干扰的方法也从这三个要素着手解决。(1)最大限度地抑制干扰源。电源系统的抗干扰措施是为了抑制电网电压的波动及畸变对系统电源产生的干扰,可采用使用隔离变压器或者使用低通滤波器的措施来解决。另外,也可以使用交流稳压电源来增大抗干扰能力或使用在线式不间断供电源(ups)来作为plc控制系统的理想电源。(2)阻隔祸合通道或衰减干扰信号。输入端有感性负载时,在交流信号输入负载两端并联rc浪涌吸收器或压敏电阻rv;在直流信号负载两端并联续流二极管vd或压敏电阻rv或稳压二极管vx或rc浪涌吸收器等。在使用多芯信号电缆时,要避免i/o线和其它控制线共用同一电缆。(3)降低系统本身对电磁噪声的灵敏度,提高自身抗干扰能力。 三、plc井下排水自动控制系统的设计原理分析 在plc井下排水自动控制系统的开发中,为了更好地实现自动控制,应该注重以下几点: (1)需要开发电器控制系统,用plc(可编程逻辑控制器)控制系统代替传统继电器控制系统。 (2)在开发plc控制系统的同时,还要选择可靠的控制器及附属电气元件,以更好地适应井下环境。在符合矿用设备的安全标准的同时,还要在设计和开发时能充分考虑和利用井下的条件,使控制简便可行。 (3)在设计的同时要从实际出发,根据排水控制的要求,进行plc硬件和软件的设计,以达到自动轮换工作,使水泵房工作更加高效节能的目标。 (4)还可以把感应式数字水位传感器用于煤泥水水位的测量,在开发中使用新型的电量监测模块对水泵电机的电源输入进行监测,并建立plc与该模块之间的通信,可以使plc根据各个水泵电机的电量监测数据判断它们的运行状态,做到有故障及时发现及时处理。 可编程控制器本身就有很完善的可靠性设计,具有很强的抗干扰性能。但是, 工业 控制是一个很特殊的领域,稍有不慎,就有可能造成极大的 经济 损失,甚至人员伤亡。所以还应该从整个系统的角度进行可靠性设计,以更加有效的保障工业控制的安全。 四、结论 井下排水技术在煤矿的开采中的重要性和井下水资源的缺乏利用以及人工控制井下排水系统的种种弊端决定了井下排水自动控制系统研究的重要性。基于可编程控制技术的煤矿井下排水自动控制系统是利用当前优秀的工业控制技术精心研究与开发而成的,它具有许多传统控制系统无法比拟的优点,plc控制系统得到了广泛的应用和具有广大的 发展 前景,但是plc系统在井下排水自动控制系统中的应用还存在着一些问题需要,这需要我们做进一步的研究和实践,并最终解决问题。 自动控制论文:浅析分散控制系统在热电厂自动控制上的应用 摘要:分散控制系统(dcs) 是计算机技术和自动化技术相结合发展的结果。本文结合新沪热电厂新建三炉两机采用分散控制系统(dcs) 实现自动控制的工程实践, 介绍dcs 系统特点和功能, 并根据dcs 系统的运行情况,结合实际维护进行简单阐述。 关键词:dcs 系统 日常维护 热工控制 一、硬件维护 1.过程通道。i /o 模块故障的一般判断与处理是通过系统诊断, 用更换模块的方法处理。至于其内部元件老化等内部因素造成的模块不正常, 一般热控人员不好判断。原则上i /o模块的检修应由厂家处理,目前我厂的热工检修人员的技术水平还达不到这种水平, 不能象检修常规仪表那样得心应手。并且现在的仪表厂家的技术保密也不容许客户知道他们的核心技术, i /o 模块基本趋于一体化设计, 因此i /o 模块的备件一定要充足。具了解这种i /o模块的故障大多出现在调试和运行初期, 其原因有设备本身质量不过关, 也有维护人员素质差等。一般经过一个大修周期后会稳定下来。 2.就地设备。就地设备故障的诊断与处理同常规的故障没有区别, 只是一次元件或控制设备出现故障时不能被操作员及时发现, 这并不一定是运行人员不认真, 主要是因为画面较多不能全部显示。只有异常或报警后才能发现。这样对检修人员和运行人员的素质要求就相应提高, 因此运行人员要详细介绍故障前后的状态便于热工人员快速、准确地处理缺陷。热工人员应了解热力设备的原理, 结合运行人员提供的情况分析处理故障点。dcs 系统的模块大多都支持热插拔, 但这并不意味着可以随便插拔, 在操作时必须做好安全防护措施。 3.操作员站死机。无论是哪种dcs 系统, 操作员站死机都是会出现的, 其原因比较多也比较复杂。硬盘或卡件故障, 冷却风扇工作异常等都可能引起操作员站死机。有时也会发生人为操作员站死机现象, 一般在修改控制逻辑、下装软件、重启设备时, 最易发生操作故障, 轻则设备异常, 重则造成设备停运。因此热控人员在工程师站、操作员站操作中要引起高度重视, 防止人为操作故障的发生。 4.鼠标及键盘操作不正常。多数操作都是由鼠标操作完成的, 鼠标的消耗是很大的, 因此备用鼠标必须是专门备用的, 不能随便替换。当发现鼠标操作不正常时应进行一次重新起动计算机, 如仍不正常, 要立刻停止操作该鼠标, 及时通知维护人员检修, 以防止出现误操作。键盘操作不正常大多是数据线出现问题, 可相应处理。 5.电源。现在的dcs 系统电源故障不多, 但在运行初期较多, 比如保险配置不合理等。在运行中也可能出现备用电源不能自动投入, 电源插座接触不良等现象。因此不能保证插座非常可靠的情况下, 最好采用端子排。长期运行后有可能会出现空气开关整定值变化, 因此应定期校验空气开关。 三炉两机的dcs 系统, 其操作员站, 电源配电柜通过专用的电源冗余切换装置供电; 对于服务器, 由于它在系统运行中的重要地位, 所以互为冗余运行的两台服务器分别由ups 和厂用电供电;对i /o控制站, 是将ups 电源和厂用电分别送给互为冗余的两个电源模块, 经过冗余电源输出的24vdc/48vdc供给主控单元或i /o模块使用。实际应用中, 如果现场系统没有配备电源柜或不能提供双路电源, 为了保证dcs 系统的安全稳定运行, 应至少提供一路ups 电源。另外,dcs系统电源应当单独由供电电源段引来, 不应再为其它高负载设备供电, 尤其不能为大的感性负载供电。 6.干扰问题。对于干扰主要是接地问题, 备用电源的切换和大功率的无线电设备如手机, 对讲机等, 还有来自dcs 系统自身的干扰信号。对于dcs 系统的接地,dcs 系统厂家要求非常严格, 也相应的引起了重视。dcs 系统接地是为了保证当进入dcs 系统的信号、供电电源或dcs系统设备本身出现问题时, 有效的接地系统能承受过载电流并可以迅速将过载电流导入大地。还能够为i /o信号提供屏蔽, 消除电子噪声干扰, 防止设备外壳带电或静电积累, 以免对人的触电伤害和设备的损坏。据了解,dcs 系统的“死机”, 大多是因为系统接地不良存在问题所引起的。因此完善、可靠、正确的接地, 是dcs 系统能够安全、稳定运行的关键。 7.人为因素。人为因素引起的保护误动大多是由于热工人员走错间隔、看错端子排接线、错强制或漏强制信号、万用表使用不当等误操作等引起。 二、维护管理 dcs 的维护管理包括系统的巡检, 保护的投退, 软、硬件的监督管理。 1.应用软件应及时备份, 极小的改动可做记录; 如修改数据库除应同时保存在工程师站, 还要有其他备份盘。 2.软件检查与功能试验, 要试验全部软件的功能并检查各级权限。规范dcs 系统软件和应用软件的管理, 软件的修改、更新、升级必须履行审批授权及责任人制度。在修改、更新、升级软件前,应对软件进行备份。未经测试确认的各种软件严禁下载到已运行的dcs 系统中使用, 必须建立有针对性的dcs 系统防病毒措施。 3.热工保护的投退应严格执行工作票制度。检修某一运行设备时, 要采取正确隔离措施, 以防发生相关设备的联锁反应。这就要求热工人员了解dcs 的控制逻辑。 4.当部分操作员站出现故障时, 由可用操作员站继续承担机组监控任务( 此时应停止重大操作),同时迅速排除故障, 若故障无法排除,则应根据当时运行状况酌情处理。当全部操作员站出现故障时,应立即停炉。 5.调节回路控制器或相应电源故障时, 应将自动切至手动维持运行, 同时迅速处理系统故障,并根据处理情况采取相应措施。加强对dcs 系统的监视检查, 特别是发现cpu、网络、电源等故障时, 应及时通知运行人员并迅速做好相应对策。 6.温度、湿度、灰尘及振动对热控电子设备有很大影响, 所以控制电子间的环境条件, 可以延长热控设备的使用寿命, 提高系统工作的可靠性。就地设备工作环境普遍十分恶劣, 提高和改善就地设备的工作环境条件, 对提高整个系统的可靠性有着十分重要的作用。做好设备检修管理, 及时发现设备隐患, 使设备处于良好的工作状态。做好日常维护和试验。停机时, 对保护系统检修彻底检修、检查, 并进行严格的保护试验。尽量采用技术成熟、可靠的热控元件。随着热控自动化程度的提高, 对热控元件的可靠性要求也越来越高, 所以,采用技术成熟、可靠的热控元件对提高dcs 系统整体的可靠性有着十分重要的作用, 根据热控自动化的要求, 热控设备的投资也在不断地增加, 切不可为了节省投资而“因小失大”。在合理投资的情况下, 一定要选用品质、运行业绩较好的就地热控设备。以提高dcs 系统的整体可靠性和保护系统的可靠性、安全性。 自动控制论文:一种简单实用的水位自动控制系统设计 摘要:本文介绍一种简单实用的水箱水位自动控制系统的基本组成及工作原理,通过对该系统组装测试,达到预期效果,正式应用于乡镇供水系统中。实践证明,该水位控制系统设计方案合理,运行效果好,具有低成本、高使用价值的优点。 关键词:水位 自动控制系统 0 引言 近年来对城市供水提出了更高的要求,水塔水位控制自动化系统被不断地改造,以适应社会的 发展 和人民生活水平的提高,满足及时、准确、安全和保证充足供水。目前水位自动控制系统有很多成熟的产品,控制手段主要有单片机监控、比较电路监控、利用plc和传感器构成水塔水位恒定的控制系统等,运行可靠,可实现远程监控和无人值守。在许多偏远地区,特别是居住相对分散的 农村 地区,供水问题也待解决。如果仍然沿用人工方式,劳动强度大,工作效率低,安全性难以保障。本文针对乡镇和偏远农村家庭供水的特点,设计一款简单实用、符合要求的水位自动控制系统。 1 水箱水位自动控制系统的组成 针对偏远农村分散居住,取水不方便(包括从水井取水)的特点,考虑到农民生活消费水平不高,设计的供水系统必须是既方便农民的生活,又 经济 实惠等特点的水箱水位自动控制系统。水箱水位自动控制系统的组成。 由图中可知,水位自动控制系统电路主要由主电路和控制电路两大部分组成。主电路是一台抽水水泵,由220v交流电源电压供电。控制电路由包括整流、滤波、稳压电路、感应电路及限流限压电路组成。 2 水箱水位自动控制系统的设备 水位自动控制系统的设备只需选用价格低廉、安全可靠的设备。 由设备表可知,所有的设备都是简单而常用的小型设备,价格低廉,控制和维护简单易于掌握,对远离城市的偏远地区非常适用。传统的水位控制系统通常使用传感器进行上、下限控制,以保证水位在上、下限之间。此设计中只用三根导线来代替传感器放置在上、下限水位之间,利用水的导电特性完成上、下限水位的自动控制,节省了购买传感器的费用,也不必考虑传感器的故障,进一步降低成本,提高系统的可靠性。 常见的生活用水供应系统工作形式是由外来补充水源(一次水源)向一个高位水塔和一个低位水池补水,再由高位水塔和低位水池(二次水源)向各用户供水。此设计主要考虑针对家庭供水系统(或者某些单独取用水之处),因此只需用(储)水箱而非水塔供水。系统供水是由水箱直接供应,不用考虑由位置高度所形成的压力来进行供水,不用气压供水,不必在屋顶上设置水箱,也不用单独建筑水塔,仅在厨房或需用水的地方放置一足够大的(储)水箱即可满足供水要求。 3 水箱水位自动控制系统的控制原理 该水箱水位自动控制系统结构简单,控制原理如下:系统上电后,交流电源经整流、滤波、稳压后,由电位器调节获得12v直流工作电压。当水箱水位低于下限时,接触器线圈失电,其常闭触头使水泵接通工作,抽水到水箱中;当水位上升到上限时,接触器线圈得电,常闭触头断开,常开触头闭合,水泵停止抽水。 v1、v2用来保护lm317输出端电压为安全电压,使其免受短路电流的影响;v3用来保护三极管,同时避免触电事故的发生。水位的上、下限可通过调整三根导线的位置设定。 4 测试应用 该设计经安装调试,结合实验室给排水系统进行测试,效果良好。正式应用于某乡镇几个家庭的日常用水装置中已将近两年,至今未发生故障。该系统在运行期间稳定性高,完全符合预先规定的标准,只需将控制电路稳压输出调整在10v-12v之间,可投入使用。可用交流变压器供电,也可以用直流供电。 5 结束语 设计的水箱水位控制系统因价格便宜,结构简单,使用方便,不易发生故障,可用于要求不高的给排水系统中,特别适用于城镇及偏远山区取水装置。 自动控制论文:智能型住宅自动控制与管理系统应用研究 随着计算机技术、现代通信技术、自动控制技术的迅速发展,智能化建筑在世界应运而生。智能小区在智能化大楼基础上扩展和延伸出来的,人们通过对小区建筑群的四个基本要素(结构、系统、服务、管理)进行优化考虑,提供一个投资合理,又拥有高效率、舒适、温馨、便利以及安全的人居环境。为适应我国加快住宅建设发展,增强住宅建设的科技含量的要求,我国 在继“解困”、“安居”工程后,又加大了小康工程的力度。“智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”作为国家重大科技产业项目??“2000年小康城乡科技产业工程”的专题,就是这一背景下提出的。 “智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”是哈尔滨工业大学(原哈尔滨建筑大学)承接的项目,由哈尔滨工业大学和北京德达数据系统有限责任公司合作开发。该项目采用lonworks技术开发研究并在住宅示范小区工程中试运行。1、对住宅居住环境(湿度、湿度)及设备进行监控;2、住户三表(水表、电表、煤气表)远传;3、住户三防(防火、防灾、防盗);4、厨房设备监控;5、卫生间排风控制。这些功能用lon总线一节点实施,即每一住户为一lon节点,然后再用??服务器管理各个用户的节点构成lon总线系统。该项研究已在北京翌景嘉园示范小区通过试运行,下面对其自评估如下: 一、攻关的任务、考核目标及主要技术指标: 经过论证,我们在专题合同中将各种指标定位在: 本专题的攻关任务:研究智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统,该系统包括两项任务,其一是开发家用管理软件,其二是开发家庭智能控制装置,实现对居室温度、湿度进行自动调节;对厨房用具进行时序控制;对卫生间的排风进行控制。而家用电脑管理软件要对家庭设施进行管理并提供若干家政服务程序。 本专题的考核目标:提供具有居室空调、厨房监控、卫生间自动排风功能的微机控管装置一套;提供家用电脑管理软件一套;住宅温、湿度等参数应满足智能住宅规定标准;在示范工程中应用该项成果。 本专题的技术经济指标:温度、湿度等主要被控参数应满足智能小康住宅标准(温度18℃~28℃,湿度30%~70%);系统运行可靠。 在进行该项专题的进一步研究的过程中,结合当前先进技术的发展以及我国智能住宅发展状况,在原有的合同的基础上,我们对家庭智能控制器又增加了三表远传、安防等功能。 二、专题执行情况评价 本专题按两个部分实施,即家庭智能控制器和家用电脑管理软件的研究: 1、家庭智能控制器 (1)功能 本专题所开发的家庭智能控制器即智能节点具有4路模拟输入,12路数字输入,12路数字输出,其所实现的功能如下: 通过对室内温度监测,得到实际温度与设定温度比较:当实际温度低于设定温度一定值时,在夏季关空调,在冬季开暖气;当实际温度高于设定温度一定值时,在夏季开空调,在冬季关暖气。温度控制达到智能小康住宅规定标准:18~28℃。 通过对室内湿度监测,得到实际湿度与设定湿度比较:当实际温度高于设定温度一定值时,关加湿器;当实际湿度低于设定湿度一定值时,开加湿器。湿度控制达到智能小康住宅规定标准:30~70 %。 对三表实行脉冲计数,并发送到上位机。 当门磁或红外报警时,在设防状态下,声光报警和自动拨号器启动,并有报警信号传到上位机。 玻璃破碎报警时,声光报警启动;在设防状态下,自动拨号器启动:有报警信号传到上位机。 紧急按钮报警时,自动拨号器启动,并有报警信号传到上位机。 排风扇按钮控制排风扇,排风扇运行一段时间自动关闭。 烟感探头报警时,煤气闭阀器关闭,声光报警和自动拨号器启动,并有报警信号传到上位,此外,通过判断烟感探头输入信号可识别探头是否有故障。 煤气泄漏报警时,排风扇启动,煤气闭阀器关闭,声光报警和自动拨号器启动,并有报警信号传到上位机。 探头复位输入控制火灾探头掉电复位及开启煤气闭阀器。 通过上位机运作,可以控制厨房设备按一定时序启动。 温度的设置可以通过上位机或者设定按钮实现。 湿度的设置可以通过上位机或者设定按钮实现。 与本专题预期目标相比,我们在设备监控的基础上,增加了安防功能,三表远传功能;我们经过认真研究,考虑研发产品的应用和推广,我们单片机来完成这些功能,而是采用了先进的现场总线??lon总线。 (2)应用的lonworks技术特点 本专题采用了lonworks技术进行开发,该技术有如下特点: 开放性:网络协议开放,对用户平等; 通信媒介的多样性:可采用任何媒介进行通信,如双绞线、电力线、光纤、同轴电缆、无线电波、红外等,并且同一网络可以有多种通信媒介; 互操作性:其通信协议lontalk是符合iso定义的osi 模型,任何制造商的产品都可以实现互操作性; 网络拓扑:有星型、总线型、环型以及自由型; 网络结构:主从式、对等式或客户/服务式结构; 通信的每帧有效字数可从0至228个字节; 通信速率可达1.25mb/s,此时有效距离为130m;78kb/s的双绞线,直线通信距离可达2700m; 其技术核心器件??neuron芯片内部装有三个8位微处理器、34种i/o对象和定时器以及lontalk通信协议等。该芯片具有通信和控制功能。 近年来,该技术在国内外的智能建筑领域都得到了应用和发展,其开发工具平台强大,开发者在短期内就可以完成开发工作;在韩国、日本、澳大利亚、加拿大等国都已经利用该技术完成多项工程;并且,总体来看,该技术适用于 同时,也应将节能的概念引入智能住宅中。在本专题中,我们对卫生间排风采取实时控制,使其在满足室内排风要求的同时做到节省电能;我们通过对室内温度的设定,在不同季节内对空调或供暖设备进行控制,使其在一定的条件下工作,当达到预期要求时,立刻停止工作,进而达到节能的目的。 模数转换通信匹配问题:在本专题中,我们利用max186芯片对采样的温湿度信号进行模数转换。max186芯片具有12位精度,其与lonworks技术的neurowire方式进行通信需要匹配,本专题解决了这个问题。 本专题所开发出来的家庭智能控制器比较成熟,可作为产品投入市场,并且,该家庭智能控制器已经在北京翌景嘉园使用。与目前国内同类产品相比,其性能价格比是最优的(具体情况见效益分析)。 2、家用电脑管理软件 家用电脑管理软件是在delphi5.2平台上开发而成,其功能、设计特点如下: (1)功能 提供家庭生活服务信息。主要有:医疗保健知识、家庭菜肴、点心制作方法及饮食科学知识、女性美容装饰常识、花鸟鱼种值饲养方法、旅游知识、保险知识及家庭生活中的一些常用信息等。 提供家庭事物管理手段。这部分主要内容有:家庭财务、亲友通讯录、个人档案管理。 该软件通过网卡直接对家庭设施进行管理:三表计费、设备状态显示、厨房设备时序控制、温湿度设定。 (2)软件特点: 是软、硬件技术成功结合的典范:考虑到“小康住宅”的特点,将计算机硬件、软件技术相结合,通过lon 控制模块成功地实现了对住宅内的环境监测及设备监控。 实用性强:在本软件中,我们以科学实用为原则,从医学、美食、旅游、保险、美容装饰、花鸟鱼种植饲养、财务管理、通信录管理等方面为用户提供了及其丰富的生活服务信息,以便为用户的工作、学习提供更多的方便。 易学易用:在软件开发过程中,我们在不影响功能及生动性的前提下,尽量使界面简洁、直观,并具有逻辑性,从而使得用户容易掌握软件的思路及操作方法。 三、成果应用前景及效益分析 建筑业是国家的支柱产业,住宅建设占总房产建设投资的80%左右,国家十分关注住宅建设,继“解困”、“安居”工程后,又努力实施“小康”工程。为了加大“小康”工程力度,国家把“2000年小康城乡科技产业工程”列为国家重大科技产业项目。可见,投身于住宅小区智能化以及相关产品的研发,既有利于推动建筑业的发展,又能带来可观的经济效益和社会效益。 1、国内智能小区市场预测 随着计算机技术、现代通信技术和自动控制技术等高新技术的延伸,智能建筑应运而生。智能小区是智能大厦的基本含义中扩展出来的。以1999年为例,国家在99年对住宅的投资1700~1800亿元人民币,根据建设部对小区初、中、高三个等级的划分,小区智能化为住宅小区总投资的1%~3%。以此比例计算,则仅99年度对小区智能化的需求就达17~54亿元人民币,而随着住房体制改革的不断深入及人们对住宅环境要求的不断提高,该数值还会将大幅度提高。由此可见,小区智能化市场前景广阔。 2、本专题的实用性及前瞻性 “智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”作为2000年小康城乡科技产业工程“的一个专题,该项研究应用lonworks技术开发并在住宅示范小区工程中试运行。该家庭智能控制器具有很强的灵活必一,根据用户需要,可以进行灵活配置,例如:如果用户不需要该模块中的模拟输入,我们就会在设计硬件电路时预留同端口,而不焊接模数转换模块,这样可为用户省下投资,也为其将来扩展做好准备;12路数字输入点被开关量或脉冲信号来触发,其可以配置成电表水表煤气气输入,可以配置成安防信号输入,也可以是二者结合;12路输出只是一个开关信号,也可根据实际情况进行灵活配置。总之,该家庭智能控制器即适合现在智能住宅的要求,也会在一定程度上满足将来发展的需要。 我们开发的家庭智能控制器再加上各种传感器构成的控制系统,其价格为4000元左右,即每个住户用于智能化投资在4000元左右,与当前国家制定普及型智能住宅价格(5000元)相比,相对价位下降20%;而从长远来看,随着人民生活水平的提高以及家庭智能控制器各类相关器件价格的下调,大多数用户对智能化的投资是可以接受的,并且其所带来的各种效益是无法估量的。 4、本专题的社会效益 本专题是以小康住宅智能化宗旨,旨在为人们提供舒适、安全、健康的环境。这一方面提高了人们生活水平,另一方面也为人们的高效率快节奏提供了条件。 智能住宅设施的自动控制和管理,既需要相关行业的支持,也促进相关行业的发展。智能住宅建设的兴起,将使许多相关企业投入建筑市场,又为许多人提供了就业机会。 此外,对于生产智能控制器的厂商来说,他们在推广应用这项成果中,将会获得可观的经济效益。 四、专题调协的科学性和合理性的后评估 本专题设置的科学性和合理性可从以下几方面反映出来: 1、专题在智能小区的地位 智能小区在智能化大楼的基础上扩展和延伸出来,人们通过对小区建筑群的四个基本要素(结构、系统、服务、管理)进行优化考虑,提供一个投资合理,又拥有高效率、舒适、温馨、便利以及安全的人居环境。从以上的定义可以看出,人们通常提出的智能大厦的3a(建筑设备自动化 、办公自动化、通信自动化)或5a(在“3a”的基础上加上安防自动化和防火自动化)也适合智能小区,所以智能小区的“智能”很大一部分都体现在其自动化的程度。此次国家制定的该课题与以往课相比,其对智能建筑的功能定位更加合理(功能多而必要),并且具有一定的前瞻性(厨房设备的自动化以及模拟量的引入随着人民生活的提高也将会被人们接受)。总之,本专题对智能小区“智能”的研究,在智能小区的整体研究中起着相当重要的作用。 2、未来市场走向 笔者认为,建筑业是国家的支柱产业,住宅建设将占房产建设投资的80%左右,其中对智能小区投资占总房产建设投资的8~24%,在这种背景下,国家将会进一步加大对智能化建筑的投资。由于智能小区的概念是近几年才形成的,单个功能或系统如抄表、报警功能在一些住宅小区中已经有些应用,但是还没有哪个厂家能够推出从总体上设计和规划成熟的智能小区网络化综合管理系统,目前的市场还处于群龙无首阶段。此时,国内市场急需一种性能价格比较高的智能化产品,这时研究智能型住宅家庭设施控制和管理系统将有更重要的意义。 3、用户需求 随着生活水平的提高,一方面,人们对住宅的追求不仅仅局限于外表的装饰,人们对住宅的智能已经有了初步的认识;另一方面,在一些发达的城市中已经出现智能小区并为人们所接受。此时研究本专题开发出适合人们要求的智能化产品也具有很重要的意义。 4、科技含量 可以说智能小区是随着计算机技术、通信技术、自动控制等的发展而提出和发展起来的。智能小区的“智能”也可理解成为其科技含量,其科技含量的高低反映了智能小区智能化的水平。 本专题所采用的lonworks技术是最近几年内流行的先进的现场总线技术,运用该项技术研究本专题并开发出基于该技术的产品,将更有利于该产品的推广,并且随着lonwork技术本身的改进和提高,智能化产品也利于更新换代。 总之,“智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”专题的完成,一方面,为家庭设施智能化的可行性提供了依据;另一方面,也为制定家庭设施智能化规范提供了参考。并且,本专题开发出来的成果正在转换成产品,这进一步证明了专题设置的科学性和合理性。 自动控制论文:斜井架空乘人装置的自动控制 【摘 要】现有斜井架空乘人装置大都没有设置紧急停车装置,利用本系统可实现煤矿斜井架空乘人装置正常停车、自动停车、紧急停车功能的全自动控制,从而保证煤矿斜井架空乘人装置的安全运行。 【关键词】斜井架空乘人装置 自动控制 工作原理 一、问题的提出 斜井架空乘人装置主要由机头驱动装置、机尾拉紧装置、牵引钢丝绳、乘人吊座、托轮装置组成,俗称猴车。 为了保证猴车的安全运行,2001年版《煤矿安全规程》中第368条规定:架空乘人装置的驱动装置必须有制动器;在其下人地点的前方,必须设有能自动停车的安全装置。全国各煤矿的猴车大部分都有制动器;对于自动停车装置,到目前为止,仍有相当一部分没有设置;而对于紧急停车装置,由于《煤矿安全规程》没有要求,其在猴车上的应用就很少了。因而研制具备正常停车、自动停车、紧急停车功能的猴车自动控制系统很有必要。 二、硬件选择 1.制动器 制动器是实现正常停车、自动停车和紧急停车的前提,制动器选择是否合理是关系到猴车能否安全运行的主要因素。制动器有手动制动器、电气制动器、电磁铁制动器等。 (1)手动制动器,发生事故时不能及时停车,造成挤伤乘人的事故不止一次发生。因此,不应采用手动制动器。 (2)电气制动器。当猴车断电停车时,取自矿用防爆照明变压器的127v交流电,经半波整流输送到电动机两相绕组中,实现电气制动。这种做法在正常情况下可采用,但全矿井下突然停电情况下,电气制动就不会起到制动作用,这时猴车吊座就会在重力作用下向下加速运行,越来越快,从而造成乘坐人员的混乱。在混乱中乘坐人员就会慌不择路,匆忙下车,因而就难免受到伤害。这正是电气制动的致命缺陷。 (3)电磁铁制动器。电磁铁制动器具有很高的可靠性。当电磁铁有电时,制动闸松开制动轮,从而使电动机运行;当电磁铁断电时,制动闸抱紧制动轮,从而进行制动。由于猴车运行速度很低(《煤矿安全规程》规定:架空乘人装置的速度不得超过1.2m/s),即使猴车突然停车,也不会造成事故,因此没有必要控制制动速度与制动距离。 电磁铁取自猴车的电源。当猴车开车时,电磁铁迅速打开,电动机运行;当猴车停车时,电动机停止运行,同时电磁铁断电,进行制动。如遇矿井下突然停电,电磁铁由于断电同样可以安全制动。某矿井下采用电磁铁制动器多年,至今运行状态良好。 2.自动停车装置 自动停车装置,有多种控制形式。根据所选用的传感器的不同,所形成的控制电路也不同,相关的机械部件也不同。 (1)由永久磁钢和干簧管组成的传感器。以永久磁钢和干簧管组成传感器,形成控制电路,分别布置于斜井坡头、坡底的上车、下车地点,从而实现了无人乘坐自动停车、在下车地点人未下车自动停车的功能。 (2)红外线传感器。由于红外线传感器没有电接点,因此其具有灵敏、可靠、使用寿命长的特点。红外线传感器布置于斜井坡头、坡底的下人地点的前方。利用红外线传感器,可以设计出符合要求的控制电路,形成独特的自动停车装置。 3.紧急停车装置 猴车在运行过程中发生事故怎么办?这就需要紧急停车装置。根据实际情况,可在斜井的左侧和右侧各设置一条控制用钢丝绳,也可在上行与下行钢丝绳的中间仅设置一条控制用钢丝绳,高度以乘坐人员伸手能抓住为标准。钢丝绳每100m分成一段,在每段中间可设置几处钢丝绳滑轮。每段与其它部分截开,每段一端用弹簧拉紧,并有一常开电接点。在巷道内设置与控制电路相连的多芯电缆,多芯电缆与这些接点相连。当发生紧急情况时,乘坐人员可及时拉这些钢丝绳,使接点闭合,从而实现紧急停车。 4. 计算 机 计算机是实现自动控制的核心。从性能价格比考虑采用intel公司的mcs-51系列的8031单片机。该机有以下特点:具有功能很强的8位中央处理单元(cpu);片内有时钟发生电路(6mhz或12mhz),每执行一条指令时间为2μs或lμs;片内具有128字节ram;具有21个特殊寄存器;可扩展64k字节的外部数据存储器和64k字节的外部程序存储器;具有4个i/o口,32根i/o线;具有2个16位定时器/计数器;具有5个中断源,配备2个中断优选级;具有一个全双功串行接口;具有位寻址能力,适用逻辑运算。这种芯片集成度高、功能强,只需增加少量外围器件就可以构成一个完整的微机系统。 由8031单片机组成的自动控制系统硬件结构框图如图1所示。 三、软件设计 软件采用汇编语言设计,模块化结构。软件主要由初始化模块、显示模块、数据采集模块、程序监控器复位程序、中断服务程序、数据处理及数字滤波等通用子程序组成。系统软件工作流程如图2所示。 四、工作原理 系统在工作时, 计算 机不断在检测开车信号、自动停车信号、紧急停车信号。 本系统在斜井坡头、坡底的上人地点,设有开车信号按钮。在上车地点前10m处设置一传感器,当乘坐人员通过时,发出电信号。此信号做为开车信号处理。如此设置是为了防止在猴车运行过程中,有人忘记按开车按钮,坐至坡中间而停车现象的发生。人员在乘车地点上车前,按下开车信号按钮。此信号传到计算机进行处理,指令执行机构动作,猴车开动,同时计算机进行延时处理,当延时完成后,计算机发出指令,猴车停车。延时时间的长短以大于乘人单程运行时间10-20s为宜。 在猴车运行时,如果在下人地点有人未下来.设置于下车地点前方的传感器发出信号,经计算机处理,指令猴车停车。当此信号消失后,如果行车延时还未完成,则猴车继续运行。 在猴车运行过程中,如果有紧急停车信号,则计算机指令猴车停车,并发出警报。在此种情况下,开车信号不再起作用,只有等有关人员查明原因,进行处理,对计算机进行复位后,系统才能重新开始工作。 五、结束语 利用本系统可实现煤矿斜井架空乘人装置全自动控制。较人员操纵系统具有以下特点:安全系数高,减少了设备的无效运行时间,从而减少了设备机械磨损,减少了事故发生的概率,又节约了人员与电能,降低了生产成本。因而,采用自动控制系统是一举多得的事情。 自动控制论文:浅谈对PLC自动控制系统可靠性的认识 摘要:对plc自动控制系统可靠性问题进行7较深入研究,提出了提高系统可靠性运行的方法。实践证明这些方法的采用对提高系统的可靠性是行之有效的。 关键词:可靠性;plc自动控制系统;研究 引言 可编程控制器由于抗干扰能力强,可靠性高,编程简单,性能价格比高,在 工业 控制领域得到越来越广泛应用。 工业年月机作为中央控制单元,配有组态软件,选用大屏幕实时监视界面,实现各控制点的动态显示、数据修改、故障诊断、自动报警,还可显示查询 历史 事件记录,系统各主要部件累计运行时间,各装置工艺流程图,各装置结构图等。中央控制单元和下位机plc之间采用串行通讯方式进行数据交换,通常距离在1000m以内选用485双绞线通讯方式,较常距离可选用光纤通讯,更长距离也可选用无线通讯方式。下位机选用plc控制,根据控制对象的多少,控制对象的范围,可选用一台或多台plc进行控制,ple之间数据交换是利用内部链接寄存器,实现数据交换和共享。由于plc对现场进实时监控具有很高的可靠性,且编程简单、灵活,因此越来越受到人们重视。 一 控制系统可靠性降低的主要原因 虽然工业控制机和可编程控制器本身都具有很高的可靠性,但如果输入给plc的开关量信号出现错误,模拟量信号出现较大偏差,plc输出口控制的执行机构没有按要求动作,这些都可能使控制过程出错,造成无法挽同的 经济 损失。 (一)影响现场输入给plc信号出错的主要原因有: 1 造成传输信号线短路或断路(由于机械拉扯,线路自身老化,特别是鼠害),当传输信号线出故障时,现场信号无法传送给plc,造成控制出错。 2 点抖动,现场触点虽然只闭合一次,plc却认为闭合了多次,虽然硬件加了滤波电路,软件增加微分指令,但由于plc扫描周期太短,仍可能在计数、累加、移位等指令中出错,出现错误控制结果。 3 现场变送器,机械开关自身出故障,如触点接触不良,变送器反映现场非电量偏差较大或不能正常工作等,这些故障同样会使控制系统不能正常工作。 (二)影响执行机构出错的主要原因有: 1 控制负载的接触不能可靠动作,虽然plc发出了动作指令,但执行机构并没按要求动作。 2 控制变频器起动,由于变频器自身故障,变频器所带电机并没按要求工作。 3 各种电动阀、电磁阀该开的没能打开,该关的没能关到位,由于执行机构没能按plc的控制要求动作,使系统无法正常工作,降低了系统可靠性。要提高整个控制系统的可靠性,必须提高输入信号的可靠性和执行机构动作的准确性,否则plc应能及时发现问题,用声光等报警办法提示给操作人员,尽快排除故障,让系统安全、可靠、正确地工作。 二 设计完善的故障报警系统 在自动控制系统的设计中应设计3级故障显示报警系统,1级设置在控制现场各控制柜面板,用指示灯指示设备正常运行和故障情况,当设备正常运行时对应指示灯亮,当该设备运行有故障时指示灯以1hz的频率闪烁。为防止指示灯灯泡损坏不能正确反映设备工作情况,专门设置了故障复位/灯测试按钮,系统运行任何时间持续按该按钮3s,所有指示灯应全部点亮,如果这时有指示等不亮说明该指示灯已坏,应立即更换,改按钮复位后指示灯仍按原工作状态显示设备工作状态。2级故障显示设置在中心控制室大屏幕监视器上,当设备出现故障时,有文字显示故障类型,工艺流程图上对应的设备闪烁, 历史 事件表中将记录该故障。3级故障显示设置在中心控制室信号箱内,当设备出现故障时,信号箱将用声、光报警方式提示工作人员,及时处理故障。在处理故障时,又将故障进行分类,有些故障是要求系统停止运行的,但有些故障对系统工作影响不大,系统可带故障运行,故障可在运行中排除,这样就大大减少整个系统停止运行时间,提高系统可靠性运行水平。 三 输入信号可靠性研究 要提高现场输入给plc信号的可靠性,首先要选择可靠性较高的变送器和各种开关,防止各种原因引起传送信号线短路、断路或接触不良。其次在程序设计时增加数字滤波程序,增加输入信号的可信性。 在现场输入触点后加一定时器,定时时间根据触点抖动情况和系统要的响应速度确定,一般在几十ms,这样可保证触点确实稳定闭合后,才有其它响应。模拟信号滤波可对现场模拟信号连续采样3次,采样间隔由a/d转换速度和该模拟信号变化速率决定。3次采样数据分别存放在数据寄存器dtio、dtii、dtl2中,当最后1次采样结束后利用数据比较、数据交换指令、数据段比较指令去掉最大和最小值,保留中间值作为本次采样结果存放在数据寄存器dto中。 提高读入plc现场信号的可靠性还可利用控制系统自身特点,利用信号之间关系来判断信号的可信程度。如进行液位控制,由于储罐的尺寸是已知的,进液或出液的阀门开度和压力是已知的,在一定时间里罐内液体变化高度大约在什么范围是知道的,如果这时液位计送给plc的数据和估算液位高度相差较大,判断可能是液位计故障,通过故障报警系统通知操作人员检查该液位计。又如各储罐有上下液位极限保护,当开关动作时发出信号给plc,这个信号是否真实可靠,在程序设计时应将这信号和该罐液位计信号对比,如果液位计读数也在极限位置,说明该信号是真实的:如果液位计读数不在极限位置,判断可能是液位极限开关故障或传送信号线路故障,同样通过报警系统通知操作人员处理该故障。由于在程序设计时采用了上述方法,大大提高了输入信号的可靠。 四 执行机构可靠性研究 当现场的信号准确地输入给plc后,plc执行程序,将结果通过执行机构对现场装置进行调节、控制。怎样保证执行机构按控制要求工作,当执行机构没有按要求工作,怎样发现故障?可采取以下措施:当负载由接触器控制时,启动或停止这类负载转为对接触器线圈控制,启动时接触器是否可靠吸台,停止时接触器是否可靠释放,这是最让人关心的。 当开启或关闭电动阀门时,根据阀门开启、关闭时间不同,设置延时时间,经过延时检测开到位或关到位信号,如果这些信号不能按时准确返回给plc,说明阀可能有故障,做阀故障报警处理。 结论 在许多油田的自动控制系统设计中采用了以上方法,经过几年的运行,证明这些方法的采用对提高系统可靠性运行是行之有效的。
1自动化技术 自动化技术侧重于对产品以及信息的控制和管理,因此是一门综合性相对较强的技术,在利用自动化技术的过程之中,首先需要对计算机的计算以及系统工程进行分析以及研究,其中计算机技术以及控制理论对自动化技术的影响最为深远。另外在机器化生产以及人力生产的过程之中,自动化技术有着巨大的优势。许多学术界以及理论界在对该技术进行研究的过程中提出,现代化的电子工程必须要以自动化技术为立足点,该技术将会在未来获得广泛的应用。自动化技术符合时展的要求,同时在未来发展的过程之中将会积极地实现机电一体化,为未来包装机械化发展奠定坚实可靠的技术基础。其次,自动化技术能够真正地突破机械功能的单一化,有效实现机械功能多元化发展。再次,自动化技术可以实现结构的标准化以及模组化,在现有机械模组化设计的基础之上充分地发挥自动化的作用,在短期内实现机型更换的目的。最后,自动化技术可以实现智能化的控制,不可否认,自动化技术的应用能够实现结构运行的高精度性以及快速性,为我国电子信息工程的有效运作提供更多的依据。从目前来看,电子信息工程开始立足于自动化技术应用的实施情况,积极结合自动化技术应用的要求不断地实现电子信息工程领域的快速发展。 2我国电子工程自动化发展现状 尽管我国的电子工程才实现了快速的发展,但是与其他发达国家相比仍然存在较大的差距,电子工程在我国的应用范围越来越广,同时发展速度也有了极大的提升,许多与国民经济相关的各个领域开始积极地立足于电子自动化技术应用的实际情况,通过体系的不断完善来实现我国综合实力的有效提升。但是结合相关的实践调查可以看出,电子工程自动化在发展的过程中存在许多的缺陷及不足。电子工程自动化的应用缺乏一定的经验,尽管国家积极地加大对电子工程的开发以及研究,但是实际的技能以及技术水平相对较差,难以真正的突破传统且单一的开发及研究模式,同时大部分的理论缺乏一定的实践性,无法对现有的实践操作进行有效的弥补,这些都严重影响了电子工程自动化水平的整体提升。其次,对于人们的生活来说,电子工程自动化也产生了一定的影响,电子工程自动化能够有效地提高人们的生活质量以及效率,减轻运输工作人员的负担以及工作量,促进现代社会信息资源的优化利用以及配置。 3电子工程自动化技术在相关领域中的应用以及发展 3.1促进电子工程领域实现高效性 在电子工程之中自动化技术获得了广泛的应用,该技术的应用能够实现电子工程的高效运作,不断地提高工作的精度以及速度,另外在高速CPU建设以及控制系统管理的过程之中,电子工程还能够立足于自动化技术应用的实际情况有效的改善现有的动态特征以及近代特征,建设符合实际的电子工程智能化技术的发展趋势的模式。从目前来看,电子自动化控制系统数据控制系统能够真正地为整个系统的自动化运作奠定坚实可靠的基础,保障工作人员能够严格地执行相应的生产流程,充分地发挥先进技术的作用,另外对于一些高操作性的自动化系统来说,电子自动化控制系统还能够满足不同用户的个性化需求。 3.2计算机辅助设计 电子信息工程与自动化技术之间的有效连接必须要以计算机辅助系统功能的增强为立足点和核心,其中计算机辅助设计离不开自动化技术,工作人员需要结合电子信息工程设计的实质要求,不断地开发全新的系统应用,通过对海量信息方案的进一步对比以及分析选出最优化的方案,实现整个电子工程自动化技术作用的有效发挥。另外,另外工作人员还需要结合计算机应用的相关要求,对大量的数据以及信息进行有效的处理,保障检测的快捷性以及方便性。设计工作人员需要立足于数据的图像信息进行后期的编制以及绘画,大部分的工作所涉及的内容以及环节相对较为复杂,如果能够将各种自动化技术应用于现有的电子信息工程之中,那么就能够实现自动化的处理,更好地将设计工作者的工作量控制在有限的范围之内。设计者需要严格按照相应的自动化要求,将数据程序输入电脑之中,就能够由电脑后台进行稳定的运作,从而提出科学合理的解决办法。不可否认,这种自动化运作模式能够有效避免各种人工失误,保证最终设计的准确性以及科学性。 3.3计算机辅助制造 除了计算机辅助设计之外,计算机辅助制造也扮演着重要的角色,其中计算机辅助制造技术主要包括硬件以及软件,在利用辅助生产技能的过程之中,操作人员能够实现工作的科学性以及合理性,同时也能够突破人工操作所带来的不确定性。另外,多台机器之间的联合协调合作能够保障产品生产的一致性,操作人员可以根据计算机控制的实质要求对实际的机器进行有效的操作,更加节省人力成本,促进生产效率及生产水平的提升,保证企业能够获得更多的经济效益,计算机辅助生产技术能够从一定程度上促进产品合格率的提升,尽量避免产品不必要的损坏。结合相关的实践调查可以看出,计算机辅助生产技能的提升,能够在一定程度上保障产品生产数量的扩大以及质量提升的同时,将企业的生产成本控制在有限的范围,为企业提供更多的竞争依据以及竞争优势。企业还可以结合计算机技能使用的实际情况对现有的生产过程进行动态的调整,实现生产指令的及时修改,更好地保障工具生产的质量以及效率,实现整个生产过程的优化升级。 3.4计算机集成制造 电子信息工程的设计包括许多不同的设计环节,不同环节之间的联系以及关系相对较为复杂,因此必须要积极地加强各方之间的联系以及配合。在进行产品设计之前,工作人员需要利用计算机集成制造技术,实现优化升级以及统筹规划,了解电子信息工程的具体设计要求,实现计算机集成制造的合理应用,保障各环节之间能够实现有效的配合,从整体上促进设计质量以及效率的提升,减轻设计工作者的工作量。 3.5协助办公管理 电子信息项目的运作必须要以大量可靠的信息数据为立足点,如果直接采取人工操作的形式,那么将会无限地延长整体的信息工程运作时间,同时也难以实现电子信息项目的稳定运作。自动化技术与电子信息项目之间的有效结合不仅能够实现大量信息处理的高效性,还能够提高工作人员的操作能力及操作技巧,对此,现代化企业在运作的过程之中必须要以实现自身的自动化水平为立足点和核心,实现运营范围的有效扩大,保证信息输出以及输入的准确性以及合理性。另外对于公司以及工厂来说,在工业生产以及财务运作的过程之中可以利用计算机来实现自动化的运作加强信息系统的有效规范,充分地发挥控制技能的作用,实现信息的高效处理。在多阶段计费以及终端元器件网络运作时,操作人员可以结合自动化环境之中的实质要求进行有效的信息处理以及通讯,可以通过对计算机技能的有效利用来实现信息的高效处理,尽量地减少个人的工作量以及工作强度。一般来说,自动化技术的应用在一定程度上会加大管帐机的运作复杂度,因此工作人员需要综合考虑各种影响因素,了解电子工程自动化技术的应用标准以及应用要求,有效避免各类负面因素的影响,实现整个机械操作的稳定性以及合理性,将机械操作的时间控制在有效的范围之内,保障整个会计机的有效运作。 4结语 在人类文明进程不断加快的今天,自动化技术获得了快速的发展,自动化不仅仅是未来科技发展的最终目标,同时也是目前生产设计之中的重要技术。工作人员必须要立足于自动化技术应用的实质要求,将电子工程与现有的自动化技术相联系,充分地发挥电子自动化技术的作用,实现工程技术资源的优化配置以及利用。
0引言 当前,随着国家融资监管力度的加大,PPP项目准入和退出要求不断提高,项目再融资动力不足。虽然PPP模式在一定程度上弥补了我国基建投资快速增长产生的融资缺口,但基建领域庞大的资金缺口与当前有限融资渠道之间的矛盾日益突出,急需加强PPP市场融资模式、资金来源、融资机构的多元化发展。不动产投资信托基金(RealEstateInvestmentTrust,REITs)将PPP项目作为底层资产,通过证券化的模式引入二级市场流动交易。在PPP-REITs的创新模式下,PPP项目为公募REITs提供了优质资产来源,公募REITs为PPP项目社会资本退出提供了便利通道。然而,我国当前PPP资产证券化市场尚不成熟,开展REITs模式受到诸多限制。相关学者为此开展了大量理论研究和实践探索工作,在PPP-REITs模式可行性、运作路径、模式设计等热点领域取得了丰硕成果。为系统了解PPP-REITs模式研究现状,本文对近年来基建项目PPP-REITs模式研究成果进行系统梳理与分析,并提出未来基建领域研究主题与方向。 1文献数据来源与分析 1.1文献数据来源 基于CNKI数据库,以主题词“PPP+REITs”或“PPP”+关键词“REITs”进行检索,并剔除影响因子低、与主题不相关和缺乏代表性的文献数据。此外,检索部分国内金融领域期刊发表的相关论文,以期更加全面地了解PPP项目资产证券化研究内容。截至2022年4月27日,共检索得到219篇文献,剔除与研究主题偏差较大的85篇文献,最终得到有效文献134篇。其中,学位论文41篇,期刊论文93篇,总被引数1365次,篇均被引频次10.19次。2007—2022年基建项目PPP-REITs模式相关文献发文量趋势如图1所示。 1.2文献分析 发文数量如图1所示,2007—2015年,基建项目PPP-REITs模式文献发表数量较少,说明该模式相关研究尚未引起业界关注。2016—2019年,PPP-REITs模式的文献数量呈缓慢上升趋势,说明PPP-REITs融合发展理念得到关注,学者们开始探讨推动优质PPP项目资产转向REITs模式的可行性、合规性与演化路径。2016年,《关于深化投融资体制改革的意见》(中发〔2016〕18号)公布实施,鼓励并支持有真实经济活动支撑的资产证券化,盘活存量资产,这促使相关学者开始研究PPP与REITs融合发展的制约因素、制度障碍等,以期找出两种模式融合发展的有机衔接。2019—2022年,受益于相关法律法规的完善与推动,基建项目PPP-REITs模式生态链构建相关发文数量大幅增长,年均发文量在35篇左右,内容涵盖模式设计、实操要点、回报机制、ESG责任投资等方面,反映出基建项目PPP-REITs融合发展模式研究得到重视。发表期刊和机构通过梳理样本文献可知,与基建项目PPP-REITs融合发展模式相关的研究成果大多发表于《建筑经济》《中国金融》《金融理论与实践》等核心期刊,这三本期刊的发文量分别占期刊发文总量的10.5%、6.7%、4.5%。从文献发表机构来看,江西财经大学、西南财经大学、中国财政科学研究院、清华大学等高校发文量较多,基建项目PPP-REITs融合发展模式的研究学者具有明显的集中分布和内部团队合作特点。该领域的主要研究团队为清华大学王守清、王盈盈团队,中国财政科学研究院郭上、聂登俊团队,华北理工大学林永民、陈琳、赵金江团队等。此外,国家和省部级社会科学基金、自然科学基金资助的文献数量达到31篇,这不仅反映出国家对基建项目PPP-REITs模式的重视程度与推广力度,而且从侧面反映出我国基建项目融资领域的创新和实践探索仍有诸多问题亟待解决。1.2.3关键词从134篇有效文献中梳理出311个关键词,部分高频关键词统计结果见表1。将所选期刊文献导入VOSviewer软件进行可视化分析,得到关键词共现网络分析图,如图2所示。由图2可知,与基建项目PPP-REITs模式关联密切的主要节点有基础设施、保障性住房、运作模式等。 2研究理论和方法 2.1研究理论 通过对134篇研究文献进行归纳整理发现,基建项目PPP-REITs融资模式理论基础涉及较广,包括公共物品理论、导管理论、新公共管理理论、项目区分理论、金融功能理论、项目管理理论、基础设施可销售性理论、破产隔离理论、优序融资理论[1-4]等。其中,公共物品理论和破产隔离理论应用较为广泛,多用作解释PPP-RE-ITs融资模式底层逻辑和风险控制的理论基础。相关学者也对上述理论进行了丰富与拓展,从而完善了该模式的收益与风险设计,构建了符合我国国情和项目特点的底层生态链。 2.2研究方法 基建项目PPP-REITs模式研究方法主要有解释结构模型(ISM)、风险价值模型(VaR)、套利定价模型(APT)、模糊层次分析法、层次分析法(AHP)、CAPM模型、蒙特卡洛模拟法、多元回归分析、因子分析、案例分析等。在研究样本中,使用案例分析法的文献达39篇,主要用于阐述不同类型项目中PPP-REITs模式的结构设计、运行路径、契合度和可行性。同时,结合传统融资模式或PPP运作方式进行融资成本、优劣势对比,以增强或验证研究结果的可信程度。例如,在研究融资决策、融资风险中的影响因素[5]以及各因素间的中介与调节作用时,往往采用多元回归分析方法。解释结构模型(ISM)则被用来构建影响因素间的层级结构,分析影响PPP-REITs模式的直接因素和根层次因素。此外,还可将ISM与层次分析法(AHP)相结合,确定各因素结构层级及权重;利用CAPM模型估计REITs的系统性风险,配合风险价值模型(VaR)和蒙特卡洛模拟法进行量化计算,分析该模式下金融资产所面临的风险。 3研究内容 通过对样本文献进行梳理和分析发现,当前研究主要集中在基建项目PPP-REITs模式的可行性、适应性、制度障碍、影响因素、运行机理、收益机制、风险管控、模式设计等方面。下面从基建项目PPP-REITs模式的可行性与适用性、发展路径、风险管理和设计4个方面进行阐述。 3.1PPP-REITs模式的可行性与适用性 可行性与适用性研究是基建项目PPP-REITs模式有效路径研究和模式设计的基础。谢松等[6]从盘活存量、降低杠杆、推动产业和盈利模式转变升级等方面分析基建项目PPP-REITs模式的必要性;聂登俊[7]从完善PPP项目退出机制、拓宽PPP项目融资渠道的角度分析REITs在破解PPP项目发展困境中的积极作用;东仑等[8]从当前PPP项目发展结构、REITs发行要求等方面阐述PPP与REITs融合发展模式的契合之处;徐苏云等[9]从政策鼓励和金融机构诉求角度,揭示PPP与资产证券化交易模式之间的契合;刘成云[10从盘活存量资产促进PPP项目滚动开发、证券化程序检验倒逼PPP规范化的角度,提出二者融合发展的可行与适用。此外,随着我国房地产市场的逐步健全,部分学者开始探讨养老地产、保障性住房[11-13]等热点领域应用PPP-REITs模式的可行性。 3.2PPP-REITs模式的发展路径 在对基建项目PPP-REITs模式发展障碍和实施路径的相关研究中,王东等[14]认为,政府应加快制定专项法律法规,明确以监管和回购为核心的政府部门义务清单;鲁筱等[15]借鉴国外市场发展经验,提出底层资产和经营管理的优质性是我国基建项目PPP-REITs模式融合发展的核心问题;黎毅等[16]基于文献回顾,指出法律法规不健全、缺乏税收优惠政策、信息披露与监管机制不完善是当前REITs应用于基建项目PPP模式的制约因素;刘志东等[17]基于对投资者吸引力和基金流动的角度,建议在不改变现有REITs交易结构的前提下,逐渐放宽基金杠杆率限制,尝试不同基础设施领域REITs交易结构,从而提高基金运营效率;叶剑平等[18]利用CiteSpace软件进行可视化计量分析,指出应进一步规范基建项目PPP-REITs模式参与主体资质、产品定义、证券化流程、监督管理、信息披露等实施细则。 3.3PPP-REITs模式的风险管理 针对PPP-REITs模式的风险管理,陈静怡等[19]建立VaR+NPV模型,对基建项目PPP-RE-ITs模式风险价值进行量化评价,有效降低了PPP项目向公募REITs转化过程中的风险;杜妍慧[20]采用定量分析方法,以产业园REITs为例,分析影响收益因素的两级关键风险指标,提出产业园PPP-REITs模式中预期现金流分派率对预期未来出租率较为敏感,短期内价格回报可能为负的风险分析结论;何丹莹[21]基于法律视角,认为在PPP项目收益权资产证券化过程中,政府扮演着行政主体+民事主体的双重角色,应防范在PPP项目运作过程中地方政府的违约风险。 3.4PPP-REITs模式设计针对 基建项目PPP-REITs模式设计,叶露[22]认为,应当将PPP证券化中遇到的实际问题纳入PPP-REITs交易结构,根据PPP项目初始合作文件中是否对股权转让、资产抵质押做出限制,设立“PPP-REITs类REITs架构”和“PPP-REITs‘公募基金+ABS’架构”两种模式。章锐[23]指出,在公募基金+资产支持证券结构的大背景下,应适当引入私募基金参与,搭建“股+债”交易结构以有效节税;对于存在后续资产抵押的项目,应优先选择“公募基金+专项计划+私募基金+项目公司”的4层交易结构。此外,部分学者根据产业类别的不同,对基础设施、养老地产、保障住房、城中村改造[24-26]等项目进行了个性化模式设计。 4研究方向 通过梳理上述文献分析结果,本文提出未来基建项目PPP-RIETs模式研究方向,主要包括三个方面,具体分析如下。 4.1研究主体 当前,针对基建项目PPP-REITs模式的相关研究忽视了对基础设施领域的细分。由于不同行业的利益诉求和法律约束存在一定差异,项目运作的底层逻辑虽然相似,但运作模式不能一概而论。因此,今后可以结合行业特点,研究某一类别的基建项目PPP-REITs联合运作模式[27-29]。 4.2研究内容 目前,相关研究主要侧重于基建项目PPP-REITs模式宏观层面的可行性与适用性、风险管理、实施路径和模式设计中的某一个方面或某几个方面,忽略了现实管理中REITs的个体收益和风险差异。今后,可以从微观层面进一步研究REITs自身因素的影响作用,如REITs公司治理结构、财务比率、资本结构等[30]。 4.3研究方法 当前,针对基建项目PPP-REITs模式的研究方法主要有两大类:一类是基于文献回顾或案例对研究方向进行定性描述;另一类是通过问卷调查、访谈等得到研究数据,在此基础上采用SEM等方法进行建模。上述研究方法多用于事前设计和事后分析,缺乏对项目运作过程中的动态控制[31]。因此,今后可引入动态控制理论和智能算法对基建项目PPP-REITs运作模式进行序贯决策。 5结语 本文通过对基建项目PPP-REITs运作模式相关研究进行梳理和总结,发现当前研究主要侧重于宏观视角,定性研究占比较高;运作模式设计实操性不强,主要体现在概念层面。基于上述分析,提出以下建议:(1)基于微观视角,从基建项目PPP-REITs运作模式的个体收益、项目风险差异等方面进行横向对比,研究不同领域的PPP-REITs模式运作差异,以丰富和完善该领域研究成果。(2)在基建项目PPP-REITs模式设计过程中,大多数指标为定性指标,不能客观反映PPP-REITs模式设计的优劣性。今后,可采用定量分析或定性、定量分析相结合的方法,量化分析PPP-REITs运作模式收益和风险。(3)PPP-REITs运作模式具有较强的实践性,一方面,可以利用PPP-REITs项目数据,通过实际案例探讨行业问题和相关对策;另一方面,应加强学界和业界的互动交流,发挥理论研究与实践应用的协同作用。此外,应重视培养工程融资领域专业人才,提高我国工程建设项目管理能力。 作者:顾振伟 单位:东北财经大学投资工程管理学院
浅谈机电一体化技术发展及其趋势:浅谈机电一体化中的接口技术 摘要:接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要。文章以机电一体化控制系统(微电子系统)为例,将接口分为人机接口与机电接口两大类进行探讨。 关键词:机电一体化;接口技术;人机接口;机电接口 机电一体化系统可分为机械和微电子系统两大部分,各部分连接须具备一定条件,这个联系条件通常称为接口。各分系统又由各要素(子系统)组成。本文以机电一体化控制系统(微电子系统)为例,将接口分为人机与机电接口两大类。 一、机电接口 由于机械系统与微电子系统在性质上有很大差别,两者间的联系须通过机电接口进行调整、匹配、缓冲,因此机电接口起着非常重要的作用: (1)行电平转换和功率放大。一般微机的I/O芯片都是TTL电平,而控制设备则不一定,因此必须进行电平转换;另外,在大负载时还需要进行功率放大; (2)抗干扰隔离。为防止干扰信号的串入,可以使用光电耦合器、脉冲变压器或继电器等把微机系统和控制设备在电器上加以隔离; (3)进行A/D或D/A转换。当被控对象的检测和控制信号为模拟量时,必须在微机系统和被控对象之间设置A/D和D/A转换电路,以保证微机所处理的数字量与被控的模拟量之间的匹配。 1、模拟信号输入接口。在机电一体化系统中,反映被控对象运行状态信号是传感器或变送器的输出信号,通常这些输出信号是模拟电压或电流信号(如位置检测用的差动变压器、温度检测用的热偶电阻、温敏电阻、转速检测用的测速发电机等)计算机要对被控对象进行控制,必须获得反映系统运行的状态信号,而计算机只能接受数字信号,要达到获取信息的目的,就应将模拟电信号转换为数字信号的接口——模拟信号输入接口。 2、模拟信号输出接口。在机电一体化系统中,控制生产过程执行器的信号通常是模拟电压或电流信号,如交流电动机变频调速、直流电动机调速器、滑差电动机调速器等。而计算机只能输出数字信号,并通过运算产生控制信号,达到控制生产过程的目的,应有将数字信号转换成模拟电信号的接口——模拟信号输出接口。任务是把计算机输出的数字信号转换为模拟电压或电流信号,以便驱动相应的执行器,达到控制对象的目的。模拟信号输出接口一般由控制接口、数字模拟信号转换器、多路模拟开关和功率放大器几部分构成。 3、开关信号通道接口。机电一体化系统的控制系统中,需要经常处理一类最基本的输入/输出信号,即数字量(开关量)信号包括:开关的闭合与断开;指示灯的亮与灭;继电器或接触器的吸合与释放;电动机的启动与停止;阀门的打开与关闭等。这些信号的共同特征是以二进制的逻辑“1”和“0”出现的。在机电一体化控制系统中,对应二进制数码的每一位都可以代表生产过程中的一个状态,此状态作为控制依据。 (1)输入通道接口。开关信号输入通道接口的任务是将来自控制过程的开关信号、逻辑电平信号以及一些系统设置开关信号传送给计算机。这些信号实质是一种电平各异的数字信号,所以开关信号输入通道又称为数字输入通道(DI)。由于开关信号只有两种逻辑状态“ON”和“OFF”或数字信号“1”和“0”,但是其电平一般与计算机的数字电平不相同,与计算机连接的接口只需考虑逻辑电平的变换以及过程噪声隔离等设计问题,它主要由输入缓冲器、电平隔离与转换电路和地址译码电路等组成。 (2)输出通道接口。开关信号输出通道的作用是将计算机通过逻辑运算处理后的开关信号传递给开关执行器(如继电器或报警指示器)。它实质是逻辑数字的输出通道,又称为数字输出通道(DO)。DO通道接口设计主要考虑的是内部与外部公共地隔离和驱动开关执行器的功率。开关量输出通道接口主要由输出锁存器、驱动器和输出口地址译码电路等组成。 二、人机接口 人机接口是操作者与机电系统(主要是控制微机)之间进行信息交换的接口。按照信息的传递方向,可以分为输入与输出接口两大类。机电系统通过输出接口向操作者显示系统的各种状态、运行参数及结果等信息;另一方面,操作者通过输入接口向机电系统输入各种控制命令,干预系统的运行状态,以实现所要求的功能。 1、输入接口。 (1)拨盘输入接口。拨盘是机电一体化系统中常见的一种输入设备,若系统需要输入少量的参数,如修正系数、控制目标等,采用拨盘较为方便,这种方式具有保持性。拨盘的种类很多,作为人机接口使用最方便的是十进制输入、BCD码输出的BCD码拨盘。BCD码拨盘可直接与控制微机的并行口或扩展口相连,以BCD码形式输入信息。 (2)键盘输入接口。键盘是一组按键集合,向计算机提供被按键的代码。常用的键盘有: 1)编码键盘,自动提供被按键的编码(如ASCII码或二进制码); 2)非编码键盘,仅仅简单地提供按键的通或断(“0”或“1”电位),而按键的扫描和识别,则由设计的键盘程序来实现。前者使用方便,但结构复杂,成本高;后者电路简单,便于设计。 2、输出接口。在机电一体化系统中,发光二极管显示器(LED)是典型的输出设备,由于LED显示器结构简单、体积小、可靠性高、寿命长、价格便宜,因此使用广泛。常用的LED显示器有7段发光二极管和点阵式LED显示器。7段LED显示器原理很简单,是同名管脚上所加电平高低来控制发光二极管是否点亮而显示不同字形的。点阵式LED显示器一般用来显示复杂符号、字母及表格等,在大屏幕显示及智能化仪器中有广泛应用。 结语: 接口技术是研究机电一体化系统中的接口问题,使系统中信息和能量的传递和转换更加顺畅,使系统各部分有机地结合在一起,形成完整的系统。接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要;同时接口技术的研究也必然促进机电一体化的发展。从某种意义上讲,机电一体化系统的设计,就是根据功能要求选择了各部分后所进行的接口设计。接口的好与坏直接影响到机电一体化系统的控制性能,以及系统运行的稳定性和可靠性,因此接口技术是机电一体化系统的关键环节。 浅谈机电一体化技术发展及其趋势:浅谈机电一体化的发展及趋势 摘要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。文章概述机电一体化的核心技术,分析机电一体化发展进程,提出机电一体化向智能化迈进的趋势。 关键词:机电一体化;核心技术;发展进程;发展趋势 机电一体化技术是面向应用的跨学科技术,是机械、微电子、信息和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。今天机电一体化技术发展飞速,机电一体化产品更日新月异。 一、机电一体化的核心技术 1.机械技术:是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,利用其高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能要求。 2.计算机与信息技术:其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。 3.系统技术:即以整体概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,是实现系统各部分有机连接的保证。 4.自动控制技术:其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。 5.传感检测技术:是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。 6.伺服传动技术:包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置,伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。 二、机电一体化的发展进程 1.数控机床问世:自从1952年美国第1台数控铣床问世至今已50个年头。我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展阶段,尤其是在1999年后,国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金,使数控设备制造市场一派繁荣。 2.微电子技术的发展:我国的集成电路产业起步于1965年,经过30多年发展,已初步形成包括设计、制造、包装业共同发展的产业结构。 3.可编程序控制器(PLC)的应用于工业:上世纪60年代后期,美国汽车制造业开发一种Modular DigitalController(MODICON)取代继电控制盘。MODICON是世界上第一种投入商业生产的PLC.70年代是PLC崛起,并首先在汽车工业获得大量应用。80年代是它走向成熟,全面采用微电子及微处理器技术。90年代又开始了PLC的第三个发展时期。90年代后期进入了第四阶段。其特征是:在保留PLC功能的前提下,采用面向现场总线网络的体系结构,采用开放的通信接口,如以太网、高速串口;采用各种相关的国际工业标准和一系列的事实上的标准;从而使PLC和DCS这些原来处于不同硬件平台的系统,正随着计算技术、通信技术和编程技术的发展,趋向于建立同一硬件平台,运用同一个操作系统、同一个编程系统,执行不同的DCS和PLC功能。这就是真正意义上的EIC三电一体化。 4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术的出现:以激光技术为首的光电子技术是未来信息技术发展的关键技术,它集中了固体物理、波导光学、材料科学、微细加工和半导体科学技术的科研成就,成为电子技术与光子技术自然结合与扩展、具有强烈应用背景的新兴交叉学科,对于国家经济、科技和国防都具有重要的战略意义。 三、机电一体化向智能化迈进 20世纪90年代后期,各主要发达国家开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头角,出现了光机电一体化和微机电一体化等新支;另一方面,对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地,也为产业化发展提供了坚实的基础。未来机电一体化的主要发展方向有: 1.智能化:是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。 2.网络化:20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。 3.微型化:兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。 4.绿色化:机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。 5.系统化:其表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能的大大加强,特别是“人格化”发展引人注目,即未来的机电一体化更加注重产品与人的关系。一是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层含义是模仿生物机理,研制各种机电一体化产品。 结束语: 当然,机电一体化的发展不是孤立的,与机电一体化相关的技术还有很多,并随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的发展与应用也将更加广阔。 浅谈机电一体化技术发展及其趋势:基于机电一体化背景下的工程机械应用 一、机电一体化在工程机械中应用 机电一体化是当今自动化技术发展的最高阶段。早期的自动化技术主要是借助凸轮、机械机构等实现的,这一时期的自动化实际上是机械自动化;随着电子技术的发展,凸轮、机械机构逐渐被继电器、接触器、电磁开关等机构所取代,实现了电气自动化,机械机构大大简化,自动化水平大为提高;机电一体化则是生产实践对自动化技术进一步发展的需要,也是微电子技术、计算机技术、信息技术、控制技术和精密机械技术等发展的必然产物,是以计算机为主要特征的自动化技术。如果说机械系统处理的对象是运动、力、物质和能量,电子系统处理的对象是信息和知识,则机电一体化系统不仅有处理能量和物质的功能,而且还有处理信息和知识的能力。机电一体化技术发展至今已成为一门有着自身体系的新型学科,其发展历程可分为4个阶段: ①数控机床的问世是机电一体化发展的开始; ②微电子技术为机电一体化带来勃勃生机; ③可编程序控制器的发展为机电一体化提供了坚强基础; ④激光技术、模糊技术、信息技术使机电一体化跃上新台阶。机电一体化技术的发展初期,人们的目的是利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能,那时研制和开发还处于萌芽状态,而且由于当时电子技术水平不高,机械技术与电子技术的结合还不广泛和深入。其后计算机技术、控制技术、通信技术、大规模集成电路的发展,为机电一体化的发展奠定了技术和物质基础。 二、机电一体化的发展趋势 1、个性化。在知识经济时代,求新、求异、追求个性是消费需求的一个特征,而柔性化为产品个性化创造了技术条件。所以,在信息时代,机电一体化产品将呈现个性化趋势。与此相适应,机电一体化产品的生产模式及观念也在发生改变。因此精益生产、敏捷制造、智能制造、虚拟制造等得以相继出现。 2、高性能化。高性能化一般包含高速、高精度、高效率、高可靠性。新一代cnc系统就是以此“四高”为满足生产而诞生的。它采用多cpu结构,以多总线连接,进行高速数据传递;采用精简指令集机,实时多任务操作系统并行处理;设置多重缓冲器,故障诊断、自动检错、纠错、系统自动恢复等技术保证该机电一体化产品具有高性能。 3、智能化。人工智能可使机器具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,虽然机电一体化产品不可能具有与人完全相同的智能,但依赖高性能、高速的微处理器可使其具有低级智能或人的部分智能,从而达到更精确的控制目标。机电一体化的发展和进步体现在其产品的智能上,智能化是机电一体化技术与传统机械自动化技术的主要区别之一。它是在控制理论的基础上,吸收人工智能、心理学、生理学、运筹学、计算机科学等新思想、新方法,模拟人类智能,对诊断过程、人-机接口、自动编程和加工过程等问题进行分析、判断、推理、构思和决策,以取代或延伸制造工程中人的部分脑力劳动,并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承和发展,以求得到更高的控制目标。 4、微型化。微型机电一体化系统是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物,是机电一体化的一个新发展方向,微型机电一体化产品,泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展,其体积小、耗能小、运动灵活,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,目前已可运用蚀刻技术在实验室制造出亚微米级的机械元件,当将这一成果真正应用到实际产品时,其机械部分和电子元件即可完全集成在一起,组成一种体积很小的自律元件。在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优越性,是近年和将来十大关键技术之一。 5、绿色化。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。工业的发展,使得资源减少,生态环境受到严重污染。因此绿色化成了时代的趋势,产品的绿色化成了适应未来发展的一大特色。 6、系统化。系统化要求系统体系结构采用开放式和模式化的总线结构,系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。其中,仿生物系统化就是根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,引导机电一体化产品向着生物系统化方向发展。 7、网络化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球,由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已形成优势,利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,能使人们待在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,其产品无疑将朝着网络化方向发展。 8、柔性化。机电一体化产品的控制和执行系统具有足够的“冗余度”,即有较强的“柔性”。 结语:大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造和武装传统机械老设备的一条新路,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。机电一体化产业覆盖面非常广,而我国人力、物力、财力有限,机电一体化产业发展不可能面面俱到、平铺直叙。因此,要分清主次,突出重点,大胆取舍。既要抓住传统产业的电子信息技术改造,使机械技术与电子技术初步结合;又要在新产品设计之初,就统一考虑机械与电子的融合,使机械与电子密不可分,从而使设计、生产出来的新产品真正做到机电一体化。另外,政府职能部门应合理调配资源要素,对开办、生产机电一体化产品的高新技术企业提供方便,增大支持力度。同时,严格限制资源消耗较高的传统产品的发展,对未适时采用机电一体化技术的落后产品强制淘汰,大力提倡传统产业的技术改造,凡涉及到机电一体化技术的开发、应用等项目应优先立项、大力支持。此外,还可以设立机电一体化科研技术专项基金,从经济上促进机电一体化的发展。 浅谈机电一体化技术发展及其趋势:谈机电一体化技术的现状以及发展趋势 一、机电一体化的产生与应用 20世纪60年代以来,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能后,刺激了机械产品与电子技术的结合。计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展更进一步奠定了技术基础。20世纪80年代末期,机电一体化技术和产品得到了极大发展。各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持,20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入了深入发展时期。光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。我国从20世纪80年代开始开展机电一体化研究和应用。取得了一定成果,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。机电一体化已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。 二、机电一体化的发展现状 机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。 20世纪70年代~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。 20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法、机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,更为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用也做了大量的工作,虽然取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 三、机电一体化的发展趋势 (一)智能化趋势 智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。机电一体化产品不可能具有与人完全相同的智能。 浅谈机电一体化技术发展及其趋势:对于机械制造与机电一体化发展探究 1.机械制造智能化技术的发展 1.1人机互动的功能发展方向 机械制造业对图形的精密性要求非常高。因此,必须借助计算机技术完成产品的设计与操作,通过计算机的窗口与菜单完成产品生产的操作过程,利用快速编程、蓝图编程、三维彩色动态图形展示、图形动态跟踪、图形模拟、多方向视图、比例缩放等技术为机械制造提供技术支持,以大量的可视图形和技术数据帮助设计者更好地完成设计过程,提高产品质量与经济效益,同时缩短产品的生产周期,实现产品制造过程的人机互动。 1.2高效化、智能化的性能发展方向 在目前机械制造的操作系统中,高分辨率检测元件和多CPU控制能够提高机械制造过程的效率、精度和速度,形成系统化、科学化、规范化的数字伺服系统,使机床的运转速度得到大幅度提升,自动化调整机械生产的信息流和物料流,以机械制造群控系统提高机械制造的效率与水平。 1.3集成化、可控化的体系发展方向 随着智能化技术在机械制造领域内的不断应用与推广,基于网络数据资源的机械制造管理系统可以通过互联网络深入了解生产工艺流程及设计原理,实现了编程、设定、运行、操作的集成化与可控化,提高了机械设计和制作的效率。机械制造的集成化、可控化的体系发展方向以软硬件运行速度和数控系统的集成度为依据,利用集成化CPU、RISC芯片和可编程集成线路,提高了集成电路的密度,减少互联长度和数量,从而降低了生产成本,提高了产品性能和系统可靠性。这是机械制造智能化技术的发展方向和任务。 2.机械制造智能化与机电一体化的结合发展 机械制造智能化与机电一体化的结合是机械制造业的发展方向,随着智能化技术和机电一体化技术水平的提高,机械制造有着非常广阔的发展前景。具体说来,机械制造与智能化技术、机电一体化技术相结合的发展趋势表现在以下几个方面: 2.1网络化 网络技术是机械制造业的重要发展方向。随着网络技术的推广与普及,企业的生产经营过程发生了极大的变革。物料选择、产品设计、零件制造、产品销售和市场开拓的方式都发生了很大的变化,异地与跨国生产已经非常普遍,技术交流、产品开发合作和经营管理学习也在广泛开展。机械制造企业在网络化的发展环境下既竞争又合作,为了提高自己的竞争力不断研发新产品和新技术,提高了机械制造业的整体水平。因此,网络化是机械制造业的重要发展方向。 2.2智能化 在机械制造业的发展过程中,不断吸收运筹学、人工智能、计算机技术、心理学、模糊数学、生理学、混沌动力学等新思想和新方法,在机械生产过程中模拟人类智能,使机械生产过程更具人性化。 2.3自动化 机械制造的自动化以系统技术、集成技术、人机一体化技术、单元制造技术、柔性制造技术等技术为支撑,为机械制造营造了一个现代化的生产环境,使机械制造朝着敏捷化、全球化、网络化、智能化、虚拟化和绿色化的方向发展。 2.4系统化 机械制造的系统化表现为开发式和模式化的系统体系结构,实现了灵活组态、任意裁剪、任意组合,达到了综合管理和系统控制的目标。此外,机械制造领域内的通信功能也在不断增强,更加注重产品和人的关系,通过模仿生物机理来研制机电一体化产品。 3.结语 总而言之,机电一体化技术和智能化技术是科学技术发展的结果,也是生产力发展的必然产物。随着科学技术的发展与进步,机械制造业也将不断吸收智能化和机电一体化技术,实现机电一体化和机械制造智能化的相互融合、相互促进,不断提高机械制造业的科技水平和生产效率,促进机械制造业走向一个新的发展阶段。
本论文主要分析了当前我国建筑施工企业在实施税务风险管理时存在的问题,并提出具有针对性的建议,为建筑施工企业税务风险的防范提供借鉴。 建筑行业在实施工程项目建设时,具有工程量大,工程周期长,投入成本高等特点,这些都增加了施工企业的税务风险。在实际调查中可以发现,大多数企业建筑企业没有对税收法进行认真研究,不了解国家给予的优惠政策,也没有根据地方税收要求及时缴税,导致其税款数额增加,工程整体造价偏高,减少了经济效益。因此,我们需要加强建筑施工企业税务风险控制策略的研究,有效减轻企业的税务负担,帮助企业获得更好的经济效益,为实现企业的长远发展目标提供保障。企业需要充分了解自身的税务工作状况,运用合理的方法对税务风险进行控制,建立起科学、完善的税收管理体系,促使企业的各项税务工作能够得到落实,提高企业经济效益,提升企业的市场竞争力,促进企业的进一步发展。 一、建筑施工企业税务风险控制存在的问题 (一)没有建立合理的税务风险控制机制 在实践调查中,可以发现目前我国大多数建筑施工企业都没有建立起科学、合理的税务风险控制机制,这也导致其风险控制水平不高,对企业的长远发展产生了阻碍。具体表现如下:首先,大多数建筑施工企业在生产实践过程中,没有充分认识到税务风险控制的重要性,现有的风险控制机制没有根据内外部环境的变化进行的改进,导致企业税务风险的发生概率增加,税务风险影响范围扩大,降低了建筑施工企业的经济效益。其次,建筑施工企业没有充分考虑市场发展的需求,导致其税务风险控制机制的实践应用水平下降,无法为企业实施税务风险控制活动提供科学、全面的指导,严重影响了建筑施工企业税务风险控制的效果。此外,大多数建筑施工企业都没有真正认识到税务风险控制的重要性,也没有成立专业的税务管理部门对自身的税务活动进行全面的控制,导致其税务风险控制水平无法得到有效提升。 (二)没有建立完善的税务风险预警体系 建筑施工企业在应对税务风险的过程中,需要结合长期的实践骏,有针对性的落实各项税务风险控制工作,并对税务风险预警体系进行合理的完善,有效提高企业的经济效益。但是,在实践过程中,我们发现大多数建筑施工企业都没有建立完善的税务风险预警体系,也没有对预警工作的落实情况进行严格监控,导致其税务风险控制问题不断增加,阻碍了企业的长远发展。具体表现如下:首先,企业所建立的税务风险预警机制比较落后,没有对税务风险进行准确的识别,在实践过程中也没有对税务风险模型进行深入的研究。其次,大多数建筑施工企业对税务风险预警体系的功能特性缺乏了解,也没有充分考虑该体系形成中对自身的实际情况、形成变化、税务管理工作等方面的要求,导致在实际应用中作用无法充分发挥。此外,大多数建筑施工企业没有认识到税务风险预警工作的重要性,在工作中也没有进行充分的落实,导致企业无法有效应对税务风险,在实际经营中遭受不必要的经济损失,对建筑施工企业的长远发展产生不利影响。 (三)税务风险控制工作监督能力不足 大多数建筑施工企业内部都建立了审计部门,但是由于对税务风险的认知程度不足,导致其税务风险应对能力不足。在实际调查中我们发现,很多建筑施工企业只是在税务机关核查时临时采取措施进行应对,没有真正认识到税务风险控制的重要性,导致其税务风险控制水平不高。此外,大多数建筑施工企业在实施税务风险控制监督工作时,没有采取具有针对性的措施,建立合理的监督制度,有效提升企业税务风险控制监督水平的提升,从而影响了建筑施工企业的税务风险控制成效,增加了企业的税务风险控制成本。 二、探讨建筑施工企业税务风险控制策略 (一)建立完善的税务风险控制机制 建筑施工企业在生产实践过程中,需要充分认识到税务风险控制的重要性,并结合自身发展的需要,建立完善的税务风险控制机制,强化自身的税务风险控制应对能力。具体表现如下:首先,建筑施工企业需要运用创新理念及先进的风险控制理论,对现有的税务风险控制机制进行合理的优化,提高税务风险控制机制的有效性,为税务风险控制工作的开展提供科学指导。其次,建筑施工企业可以通过专业培训、制订责任机制等方式,强化全体员工的税务风险控制意识,让他们在日常工作中,能够主动参与到企业税务控制过程当中,有效控制税务风险,减少企业生产成本。 (二)建立完善的税务风险预警体系 为了有效减少税务风险对企业生产经营的影响,建筑施工企业需要在实践过程中建立专门的税务管理机构,并对自身的税务风险预警体系进行完善,促使其在实施与税务相关的各项工作时更加具有科学性。具体表现如下:首先,建筑施工企业需要在内部成立专门的税务管理部门,并安排专业人员利用信息技术、网络技术等实施税务风险控制工作,对税务风险进行有效识别,促使各项税务风险控制工作都能够得到落实,增强税务风险控制的效果。其次,建筑施工企业需要对市场变化情况进行全面的分析,并进行合理的判断,结合企业自身的实际情况,对税务风险预警体系的内容进行创新,促使税务风险预警体系得到进一步的完善,满足风险控制的要求。 (三)全面提升税务风险控制监督水平 建筑施工企业需要充分认识到税务风险监督的重要性,在应对税务风险的过程中,需要对控制过程进行有力的监督,以此确保风险控制的有效性,全面提升自身的监督水平。具体表现如下:首先,建筑施工企业需要对税务风险控制工作有一个正确的认识,从思想上重视这类风险的监督,并且采取科学、合理的监督措施,积极开展各项监督工作,有效处理各种税务风险因素。其次,建筑施工企业在实践的过程中,需要运用完善的税务风险高效监督机制,合理的监督方式的,有效提升自身对于这类风险的控制监督水平,提高自身的经济效益。 三、结语 建筑施工企业在生产经营的过程中,不可避免的需要承担税务风险。因此,企业必须要全面熟悉、了解国家及项目所在地的税收政策,通过合理的方式减少自身的税务风险,有效提高经济效益,确保企业能够得到持续、健康、稳定发展。本论文通过深入的探讨,阐述了建筑施工企业做好税务风险控制工作的必要性,并分析了税务工作的优化方法,为企业提高自身的风险控制水平,增强企业的市场竞争优势提供参考。在未来,建筑施工企业在生产经营的过程中,需要充分考虑到市场环境的变化以及自身的实际情况,对税务风险控制策略进行更加深入的研究,并通过合理的创新及落实,积极提高税务工作的有效性,促进企业的长远发展。
石油化工自动化论文:石油化工仪表中的自动化控制技术研究 摘要:工业工厂生产逐渐都朝智能化仪表和自动控制系统方向发展,文章主要对石油化工仪表中的自动化控制技术进行探讨。 关键词:石油化工仪表;自动化控制;控制系统;自动检测仪表;变送器 1 概述 自动化仪表的智能化,使仪表本身性能从整体上得到了改善。智能化的普遍使仪表不再单一地以一种结构运作,使其适应性和功能都得到了提升。对设备优化设计,不仅要考虑到功能的多样化,也要考虑到提高工作效率。本文根据实践经验对石油化工仪表中的自动化控制技术进行深入探讨和分析,以便为以后的研究提供参考。 2 石油化工仪表中的控制系统 随着科技的发展,仪表系统也开始步入了数字化、智能化和网络化的范围内。特别是在石油化工企业中,自动检测仪表更是需要系统的提升。对于现场总线控制系统,就要适应这些要求而使变送器快速发展起来,所以变送器肯定就是数字化仪表。比起一般变送器的性能,数字化仪表从分辨力、安全性能和稳定性能来说都要高出很多,并且其结构也较简单。从进出口贸易中的商品计量精确度来讲,我国一直都在研究并提高着产品的质量。一般在石化出厂的产品精确度为+0.1%或者更高。在对产品加强管理的同时,也为了使出口产品质量能比现在的产品或能与国际产品相抗衡,从而对在线油品质量分析仪和在线气相或液相色谱仪等仪表加大了使用量。以便得到的数据更为准确,从而提升产品的性能和质量。 2.1 DCS与FCS系统 我国在石化和石油化工系统中已经使用了3000多套DCS。而石化中应用的DCS就有一半之多。现代科技的发展也使DCS系统在一直不断地推出新产品,与传统的DCS相比,新产品在数字化智能控制、兼容性和OPC等系统的应用上都变得更开放了。从而使得不同型号和不同厂商生产的DCS都能相互进行联结,能组成大规模和由自动化控制的网络管理控制体系。这样的系统变得更加容易控制,也使性能变得更加强大。 2.2 新型DCS系统 炼油装置中生产出来的成品油和半成品油在经过调和后就会储存运输出厂,这是石油化工过程炼油厂的最后一道工艺。对石化企业的油品贮运系统使用DCS系统,不仅加强了自动化控制,也使管理变的容易了。我国在石化企业中用了DCS系统来控制,对其他新建装置也采用了DCS来加强控制和管理。但对于如此重视和加强使用的设备中,还是有很多企业无法完全地利用DCS的所有功能。这不仅造成了大量资源的浪费,由于使用率下降而造成自动化系统变得复杂并显得冗余。但我国自主生产的DCS新一代系统中配备了一些专门软件,此软件是适合于我国石化企业特色生产过程的。这样的新一代DCS系统功能还在不断增强,可靠性也会越来 越高。 石化企业在催化裂化和加氢裂化等炼油生产装置中采用了DCS系统来控制,后来在乙烯装置中也采用了DCS控制,对全厂各生产装置进行监视和管理。而控制管理等操作都集中在一个控制室内进行,因为现在的新一代DCS控制系统可构成多工段,并采用了多集控单元,能综合管理并控制综合信息自动化系统。这些都是新型DCS系统的成果,而以后还会变得更完善。 2.3 总线控制系统 全数字化、开放性、智能化和微型化是现场总线控制系统的特点。这已经成为了现代新型石化企业的发展方向。如今FCS自动化控制的应用变得越来越广,对其设备的操作和功能的开发也变得越来越完善。从而使得现场总线控制系统的发展空间变得越来越宽阔。据统计,目前的大部分石化企业的系统还是在应用FCS控制着企业生产装置。现场总线的控制工作是在现场总线和局域网中完成的。局域网的功能是使得多个计算机系统通过网络相互交换信息,其中的信息容量是相当大的,也可实现相互间的信息共享功能。现场总线的技术标准是实现技术信息共享,这就可以对所有制造商和用户公开化。FCS智能型现场仪表的测量和控制精确度都是有保障的。工作时是采用双向数字通信,使得系统的可靠性提高,也使得系统的调试和组态能方便地进行。对现场总线智能仪表还是有着统一的技术标准规范的,每个不同的厂家要按照标准生产产品,就可以相互交换或相互连接。即插即用,不仅能方便设备的提升更新,也能使系统更大规模地扩展。这样的设备除了有基本的功能外,还具有控制和运算的功能。这就能方便地进行分散控制管理。每一条总线可以连接多台现场仪表,节省电缆的同时也节省了大规模安装、调试和维修系统等的复杂工序,也更多地节省了其中的费用。 3 具体分析 3.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200℃~1800℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。所以对分析仪表的要求还是很强烈的,而且对其的科技含量和特殊材料的要求也是很高的。目前我国对分析仪表的资金投入在增强,这也会使得产品的质量越来越高。 3.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。 传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。 石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。对安全系统的统一化管理是企业发展的方向。 4 结语 近年来我国的石油化工仪表的自动化控制技术的发展研究取得了很大的进步。要以我国自由的特色生产为主,在安全生产的同时,设计和研究自己的自动化仪表控制系统。在发展现有的信息系统的同时也要从企业的综合自动化系统和安全控制系统为主进行深入研究探讨。提高企业自身对自动化控制技术的水平,增强自身的市场竞争力是企业持续发展的基础。 石油化工自动化论文:石油化工企业中自动化控制的应用前景分析 摘 要:石油化工产业与我国的经济和能源安全有着直接的关系,对我国社会发展起着至关重要的作用。为了促进石油化工产业的发展,自动化控制系统逐渐在我国得到广泛的研究和应用。本文将对我国自动化控制在石油化工行业的发展及应用做了探讨。 关键词:自动化控制 石油化工行业 在我国,虽然石油资源总量较大,石油消费增长速度很快,但是就目前的石油产量并不能使人们对石油的需求得到满足,需要进口的石油数量越来越多。在这种形势下,石油化工产业需要在不断研究和引进新技术的同时,提高企业管理水平,采用自动化控制系统。自动化控制不仅能避免人工操作的危险,而且为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥了更大作用,同时推进了石油化工行业的发展转型。 一、石油化工企业人工操作的危险性 1.现场人工操作用人多,一旦发生事故件直接造成人员伤亡。 2.人工手动控制中很难严格控制工艺参数,稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象,引发溢料、火灾甚至爆炸事故。 3.作业环境对人体健康的影响不容忽视,很容易造成职业危害。 4.设备和环境的不安全状态及管理缺陷,增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生,直接威胁现场人员安危。 二、石油化工企业自动化控制运用历程 石油化工自动化系统的技术发展关系到这一支柱产业的发展水平,因此,十分引人关注。多年的经验证明,自动化已成为企业提高效率的有效手段之一,特别是随着信息技术的应用和发展,现代企业自动化的概念已不单是生产过程的自动化,还包括企业信息管理和实验室灾难性等的综合自动化,具体包括生产过程控制与管理、计划、仓库、设备、安全、财务、人事、市场和经营等的信息系统,是企业的综合信息管理系统。中国石油化工自动化经过50多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。主要体现在:现场已从手工操作发展到自动化控制,从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制,直到炼化一管控一体化。中国的大中型石油化工企业主要乍产过程在不同水平上均已实现了自动化控制,并取得显著的经济效益小型骨干石油化工企业的主流程也已具有比较成熟的控制系统和低成本自动化成套技术,并实现了生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已成为石油化工企业生产过程的主要检测手段,电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器的使用数量逐年增加现场总线控制系统的应用取得进展,近年来已成为石油化工自动化领域发展的热点之先进控制与优化技术、安全性控制、生产调度和管理中的开发与应崩进一步提高,并取得了良好的经济效益。 三、自动化控制的几种方法 1.自适应控制 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。一般地说,自适应控制在航空、导弹和空间飞行器的控制中很成功。可以得出结论,传统的自适应控制适合没有大时间延迟的机械系统;对设计的系统动态特性很清楚。但在工业过程控制应用中,传统的自适应控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的,广泛应用于商业产品,但用户并不怎么喜欢和接受。传统的自适应控制方法,要么采用模型参考要么采用自整定,一般需要辨识过程的动态特性。它存在许多基本问题:需要复杂的离线训练;辨识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾;对系统结构假设;实际应用中,模型的收敛性和系统稳定性无法保证。另外,传统自适应控制方法中假设系统结构的信息,在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难。 2.最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域,在许多方面改变了人们的生活。一个典型的最优控制问题描述如下:被控系统的状态方程和初始条件给定,同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态,并达到最优的性能指标。动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的两个强有力的工具,应用于大部分最优控制问题。在实际应用中,最优控制很适用于航天航空和军事等领域,例如空间飞行器的登月、火箭的飞行控制和防御导弹的导弹封锁。工业系统中也有一些最优控制的应用,例如生物工程系统中细菌数量的控制等。然而,绝大多数过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控制有关,用传统的最优控制技术来控制它们并不合适。 四、自动化控制在石油化工企业的发展趋 石油化工自动化系统的发展新趋势将必然和智能控制在石油化工领域里面的应用研究相关。大型石油化工装置的一些控制难点与解决对策石油化工自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为主富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化:亡对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等)。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石油化工装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都足被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。应当说,炼油和乙烯领域里面的过程自动化控制系统(甚至于石油化工领域里面的大多数过程自动化控制系统,其控制难点都是和系统中的强耦合、大滞后、多惯性及慢时变等非线性系统环节相关。 五、结语 石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求,这促进了石油化工自动化控制技术的不断发展,另一方面,自动化控制技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。石油化工自动化控制技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。 石油化工自动化论文:浅析我国石油化工自动化的构成及关键技术 摘要:几十年来,石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高,仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用,控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 关键词:石油化工自动化关键技术 化学工业是国民经济中必不可少的重要组成部分,它不但直接影响国计民生而且与国民经济的其他部门密切相关,同时又是农业、轻工、纺织、国防、交通运输等部门发展的不可或缺的基础工业之一。化工生产过程,往往是在密闭的容器和设备中,在高压、真空、高温、深冷的情况下连续进行的。此外,不少介质还具有毒、易燃、易爆、有腐蚀的性质。因此,为使化工生产正常地、高效地进行,就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内,并尽量使生产过程自动化、现代化。所谓化工生产过程自动化,就是在化工设备上,配置一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行。 一、化工自动化释义及其重要意义 在化工设备上,配备上一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,是生产在不同程度上自动地进行,这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法称为化工自动化。实行化工自动化的重要意义: (1)加快生产速度,降低生产成本,提高产品产量和质量; (2)减轻劳动强度,改善劳动条件; (3)能够保证生产安全,防止事故发生和扩大,达到延长设备使用寿命,提高设备利用能力的目的; (4)生产过程自动化的实现,能根本改变劳动方式,提高工人文化技术水平,为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言,流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状,流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCs(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCs)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MEs(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT:AdvancedModelingTechnologies)、先进计划与调度技术(APS:Adv用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是,传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到全企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,以提高企业决策水平,加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标,就必须协调好企业各部门的工作,即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由(RTO:Real timeopfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MEs)及相关技术,可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行,可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥,以形成生产指挥中心,保证生产过程的优化控制;可以实现生产过程的质量跟踪、安全监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的核心,而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点,有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理,管理和有效地应用,因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制,对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作,又可协同动作,及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利于原油是炼油厂生产的主要原料,原油成本占了产品总成本的80-90%,因此,为了实现利润目标,必须首先控制原油成本,即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具,对生产经营方案或计划进行分析,得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为0)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购,控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节,对于控制生产成本、扩大利润,从而保证利润目标的实现,指导全企业的生产经营,具有十分重要的意义。 此外,还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等,都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 随着科学技术的飞速发展及其在工业生产中广泛和深入的应用,近几十年工业生产的发展体现着两个明显的特征,一是生产规模越来越大,二是生产技术水平越来越高。长期以来,我国化学工业技术水平较低,导致能耗物耗高,限制了化学工业的发展。要改变这种局面,根本的出路就是走科技进步的道路,采用先进实用的技术改造传统产业。将现场总线技术、信息技术应用于石油化工,发展综合自动化整体解决方素及集成技术,可以提高产品质量,增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化论文:浅谈自动化控制在石油化工企业中的应用 摘要:石油化工自动化控制系统是一个极其丰富而广泛的技术领域,在该行业内当前的智能控制理论及控制算法的发展格外的引人关注,本文将浅要谈论一下自动化控制在石油化工行业的发展及应用。 关键字:自动化控制;石油化工行业;发展;应用 一、石油化工企业人工操作的危险性 1、危险性大小五要素: 化工装置的危险性大小通常用危险度来分级,分为高度危险级、中度危险级和低度危险级三级,构成危险度的五个要素是: (1)、物质:工艺过程中的物质本身固有的点火性、可燃性、爆炸性和毒性。 (2)、容量:工艺过程中物料量,量大危险性大。 (3)、温度:运行温度越高,点火温度低的危险性大。 (4)、压力:运行压力越高越危险。 、操作:不同的化工产品、不同的反应类型、不同的运行条件、不同的工艺路线、不同的原料路线造成化工操作异常复杂。 人工操作的危害 (1)、现场人工操作用人多,一旦发生事故件直接造成人员伤亡。 (2)、人工手动控制中很难严格控制工艺参数,稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象,引发溢料、火灾甚至爆炸事故。 (3)、作业环境对人体健康的影响不容忽视,很容易造成职业危害。 (4)、设备和环境的不安全状态及管理缺陷,增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生,直接威胁现场人员安危。 二、石油化工企业自动化控制运用历程 石油化工自动化系统的技术发展关系到这一支柱产业的发展水平,因此,十分引人关注。多年的经验证明,自动化已成为企业提高效率的有效手段之一,特别是随着信息技术的应用和发展,现代企业自动化的概念已不单是生产过程的自动化,还包括企业信息管理和实验室灾难性等的综合自动化,具体包括生产过程控制与管理、计划、仓库、设备、安全、财务、人事、市场和经营等的信息系统,是企业的综合信息管理系统。 中国石油化工自动化经过50多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。主要体现在:现场已从手工操作发展到自动化控制,从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制,直到炼化一管控一体化。中国的大中型石油化工企业主要乍产过程在不同水平上均已实现了自动化控制,并取得显著的经济效益小型骨干石油化工企业的主流程也已具有比较成熟的控制系统和低成本自动化成套技术,并实现了生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已成为石油化工企业生产过程的主要检测手段,电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器的使用数量逐年增加现场总线控制系统的应用取得进展,近年来已成为石油化工自动化领域发展的热点之先进控制与优化技术、安全性控制、生产调度和管理中的开发与应崩进一步提高,并取得了良好的经济效益。 自动化控制的几种方法 1. 自适应控制 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。 一般地说,自适应控制在航空、导弹和空间飞行器的控制中很成功。可以得出结论,传统的自适应控制适合没有大时间延迟的机械系统;对设计的系统动态特性很清楚。但在工业过程控制应用中,传统的自适应控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的,广泛应用于商业产品,但用户并不怎么喜欢和接受。传统的自适应控制方法,要么采用模型参考要么采用自整定,一般需要辨识过程的动态特性。它存在许多基本问题:需要复杂的离线训练;辨识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾;对系统结构假设;实际应用中,模型的收敛性和系统稳定性无法保证。 另外,传统自适应控制方法中假设系统结构的信息,在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难。 最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域,在许多方面改变了人们的生活。 一个典型的最优控制问题描述如下:被控系统的状态方程和初始条件给定,同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态,并达到最优的性能指标。 动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的两个强有力的工具,应用于大部分最优控制问题。 在实际应用中,最优控制很适用于航天航空和军事等领域,例如空间飞行器的登月、火箭的飞行控制和防御导弹的导弹封锁。 工业系统中也有一些最优控制的应用,例如生物工程系统中细菌数量的控制等。然而,绝大多数过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控制有关,用传统的最优控制技术来控制它们并不合适。 自动化控制在石油化工企业的发展趋 世界级规模的工厂需要集成自动化的系统。对于当前的大型炼化一体化企业来说,为应对全球竞争,对于企业信息化系统的建设高度重视,这就要求DCS系统打破以往只是单装置控制形成一个个“信息孤岛”的状况,通过系统集成实现真正的全厂集中控制、操作和管理。与此同时,当前新建的大型石油化工企业,生产装置规模大且同步建设,控制系统规模多达几万点,涉及分散控制系统砚场总线控制系统(DCS/FCS)、安全仪表系统(SIS)、火灾和气体检测系统(FGS)、压缩机控制系统(CCS)、转动设备监视系统(MMS)、设备包控制系统(PECS)、分析数据采集系统(ADAS)、罐区数据采集系统(TDAS)、储运自动化系统(MAS)、设备管理系统(AMS)、操作数据管理系统(ODs)、先进控制(APC)、实时优化(RT-OPT)、操作培训仿真系统(OTS)等多种自动化控制系统,要实现全厂控制系统之间的集成,对于自动化系统的集成水平就提出了更高的要求。 石油化工自动化系统的发展新趋势将必然和智能控制在石油化工领域里面的应用研究相关。大型石油化工装置的一些控制难点与解决对策石油化工自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为主富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化:亡对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等)。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石油化工装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都足被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。应当说,炼油和乙烯领域里面的过程自动化控制系统(甚至于石油化工领域里面的大多数过程自动化控制系统,其控制难点都是和系统中的强耦合、大滞后、多惯性及慢时变等非线性系统环节相关。 结语 石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求,这促进了石油化工自动化控制技术的不断发展,另一方面,自动化控制技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。石油化工自动化控制技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。 石油化工自动化论文:浅谈石油化工自动化设备的应用 摘要:现代科学技术的蓬勃发展与工业生产技术水平的整体提高是新时期的工业生产设备面临着前所未有的发展机遇与挑战。石油化工自动化设备在整个化工业中所占据的地位日益关键。本文从石油化工自动化基本概述、当前石油化工自动化设备在应用中的缺陷分析、石油化工自动化设备的应用要点分析以及未来石油化工自动化技术的发展展望这四个方面入手,进行了详细分析与说明,希望能够为整个石油化工自动化设备的发展与进步提供一定的意见与建议。 一、石油化工自动化概述 随着科技信息化技术快速发展,石油行业化工自动化技术也随之飞速发展,目前石油化工设备的自动化是发展的趋势。作为我国经济建设发展的基础,我国在发展自动化技术方面投入了大量人力、物力,并取得了相当的成效。就现阶段而言,我国石化设备正向着设备大型化发展,所以更要提高相关石油化工自动化设备的水平,提高效率。 通常而言,石油化工自动化技术的要求包括三个方面: 1.安全控制 安全性控制需要控制系统的可靠、相关检测机构或部门对设备及其他装置的正常运行提供有效的保障,所以对关键部位的设备、装置进行专业化的故障诊断与基本保养、维修。 2.效率控制 通过科学、合理的计划调度安排与模拟流程技术以期提高设备与相关装置的生产效率与原材料使用率。 3.成本控制 通过先进的技术来实现降低能源与原材料的消耗、通过建模、控制、优化技术来相应的提升产品的合格率、利用率。 二、石油化工自动化设备在应用中的缺陷 石化行业自动化设备在应用中存在着一些问题亟待解决,主要包括设备系统内部控制原因不合理、石化工艺控制设备产生故障、现场操作不稳定等情况。 1.系统内部不合理 它主要体现在使用前对控制系统的选型不合理,并没有根据项目所在地实际情况进行考察、分析、研究、论证,而是直接采购,在很大程度上增加了使用的成本,导致石油化工的自动化设备使用难度大幅度增加。尤其中石化行业中串级、比值、分程等繁琐复杂的控制程序,其对控制用的初始条件要求繁多,针对不同工作环境,它需要反复、多次数的调整相关设备作业参数,且在调整参数在使用过程中较难,不能够完全的体现自动化设备的意义。除此之外,由于调整参数的工作难度大,导致多数自动化设备在未调整的情况下运行了很长时间,影响了正常生产作业的高效率运行。 2.控制设备故障 就是指石油化工自动化设备在使用过程中发生故障。其中包括调节阀关闭的严密性不够而产生的漏液漏气情况、操作设备动作缓慢,设备实现实时化相对低,甚至出现无响应情况等,对于比较重视数字化的自动设备来说,其数字信息丢失情况比较严重,在正常的实地作业环境中,数字化设备不能实时将各项诸如温度、压力等参数反应出来,滞后情况严重,导致部分操作人员只可采取手动操作,影响了设备的使用效率与施工进度。 3.现场操作不稳定 其与石油化工企业自身原因有关,目前石化企业经常会出现原料不足或是超负荷工作情况,这两种极端情况出现在作业设计的下限或是上限边缘。如在化工作业过程中的一个自动化装置往往因为上道工序中原料使用量不够,以造成后期溶剂量太低,进而导致自动化控制比例系统不能实现自动化运行,只能依赖人工替代机器,大幅度降低了自动化设备的使用效率,对原材料也形成了浪费。又如在加热炉作业时,由于原料增加导致将自动化设备的功能全开也未能满足其加热需要,产生这种现象,只有通过手动开启侧边阀门,以此满足增加炉内温度,满足加热需要,使自动化控制设备失去了其原来的作用。 4.其他原因 一般由化工企业设计初期,考虑不全面,在选择或采购设备时选择了不符合实际需要的设备与仪器,缺少对设备运行时遇到特殊情况的测试,导致后续自动化设备作业由自动变手动,违背企业要求自动化的初衷。 三、石油化工自动化设备的应用要点 1.明确工艺、流程,挑选适合的设备 在对自动化设备的应用中,应首先明确作业项目的工艺路线和作业的流程,全面考虑实地作业环境和气象气候变化等的客观条件,根据实际需求选择适合的自动化设备。在选择、安装、调试自动化设备参数过程之中,要重视对特殊情况下的测试操作,并以此为基本依据,确定自动化设备作业饱和极限能力。对于每一台设备的选择应该与企业的生产能力相匹配,要能合理衔接起企业每道工序。 2.重视应用细节,定期检查与保养 在自动化设备应用中,要重视设备的使用细节,对于诸如调节阀之类的设备,要做好定期检查与保养工作,时刻关注调节阀运行正常与否,测量系统是否准确等,定期对设备进行维护。现今绝大多数自动化设备都有设备操作记录储存在设备内部,可随时供技术人员读取,对自动化设备的维护、应用提供了数据支持,这些数据可以提供设备的状态分析,以此分析设备运行是否正常、运行参数是否合理、早期故障征兆是否存在等问题,并且对故障部位的定位有着很大的帮助。 3.专业技术人员的培养 培养自动化设备专业的使用人员。这些专业人员除了要知晓工艺设备、转动设备、控制设备管理的理论知识以外,还应该充分利用计算机,对自动化设备的运行使用情况及设备历史操作数据来判断设备所存在的问题,并加以合理解决,发挥自动化设备的优越性。 四、石油化工自动化设备的发展前景 1.控制系统优化 目前我国石油化工企业大部分设备装置还是采用传统的常规控制系统,其中大部分还是采用PID控制系统,基于此,导致自动化设备的潜力并没有全面的被发挥出来。所以开发及优化控制系统是自动化设备的发展必然趋势。 2.仪表升级 石油化工企业及其相关产业企业,所使用的仪器、设备中仪表数量庞大,品类繁多。我国目前仪表配套的品种不齐,缺口较大。制造仪表的辅助材料供应不全。所以自动化设备的方向应向着仪表优化升级、仪表使用的成套率发展。 3.过程控制 分散控制系统、编程控制器、自动化系统随着计算机技术与网络技术的不断成熟本着开放化、标准化的原则,采取国内外市场通用硬软件的方法,将向着开放的分布式监控控制系统发展。 4.总线应用 其主要被运用在作业现场,要在现场设备、仪表间实现全数字化、串行、双向、变量的数字通信网络,连接技术非常重要。总线技术的应用,使连接技术日趋势成熟,将对自动化设备控制技术领域产生重要的积极作用。 五、结语 总而言之,石油化工自动化设备在其应用中,应充分考虑实际作业环境,从设备的安装开始,做好特殊情况下的测试工作,在应用中应培养专业技术人员尽可能的使用设备的自动化相关功能,藉此发挥自动化设备的优势,提高企业生产力、提升作业质量、提高生产效率。 石油化工自动化论文:关于石油化工自动化设备的探讨 摘要:石油化工自动控制系统是一个极其丰富而广泛的技术领域,本文介绍了大型石化装置的一些控制难点与解决对策。顺应国家能源政策,分析了石油化工行业的能耗状况,最后提出了许多目前行业中行之有效的节能减排的先进方法。 关键词:石油化工;自动化;设备 中国石化自动化经过50 多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。虽然中国石化行业的自动化水平已取得长足进展,但与发达国家相比,仍然存在着相当大的差距。一些难点与长期未解决的问题,仍然造成企业自动化总体水平发展受阻。 一、 当前我国石油化工自动化发展现状 中国石化工业是指包括从原油生产汽油、煤油、柴油、润滑油等石油产品的石油炼制,以蒸汽裂解生产的乙烯、丙烯等为原料生产合成树脂、合成橡胶、合成纤维以及基本有机原料等的石油化工。当前,石化企业自动化水平发展不平衡,不同规模企业的自动化水平相差较大。大型石化企业自动化水平普遍较高,存在的不足是管理信息系统与国外尚有差距,而有些行业特别是染料、农药行业自动化基础仍然较差,大量小型化工企业及部分间歇生产过程企业自动化水平依然很低;二是在自动化技术和应用软件开发上,未能形成工程化、产业化、商品化、标准化,成果推广和转化困难重重;三是企业管理信息化工作观念更新落后于形势发展,在管理信息化建设上与企业机制的协调方面存在很多问题,造成总体进程不快。信息仍不能在企业内有效地传输和利用,“自动化孤岛”问题依然突出。 二、石油化工自动化设备的一些控制难点与解决对策 石化自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为丰富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化工对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等) 。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石化装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都是被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。 2.1炼化一体建设 随着炼油化工装置大型化、一体化建设进程的不断推进,设备构造越来越趋向复杂,技术要求也越来越高。炼化一体建设既是国家产业政策要求,也是世界石化产业发展趋势和方向。 2.2采用一些新的理论与方法 近几年来,一种基于SOS 约束的凸优化方法,在国外控制界引起广泛关注。在系统及控制理论中,许多系统分析与综合设计问题都不能表示或转化成相应的SOS 凸优化问题,运用近年提出的高效可靠的内点算法,从数值计算上给一些没有或很难得到解析的问题带来生机。SOS ,SOS 凸优化方法以及SOSTOOL S 工具箱是相辅相成的,目前已经成为一种研究控制问题的重要工具,不管是李亚普诺夫函数的构造,还是系统控制器的设计,还是最优控制问题的研究,都发挥了重要的作用。它是研究多项式系统最有效的工具。 2.3采用先进的管理手段 石化工业作为典型的流程企业,在资源优化配置上面临着规模庞大、流程复杂、产品多样、产品价格变化频繁等诸多因素影响经济效益。鉴于此,石油化工企业要提高经济效益必须借助于先进的管理手段,建立石化企业生产优化模型,然后利用线性规划的方法求解出效益最大的生产方案。 三、石油化工自动化技术的未来发展趋势 世界级规模的工厂需要集成自动化的系统。对于当前的大型炼化一体化企业来说,为应对全球竞争,对于企业信息化系统的建设高度重视,这就要求DCS系统打破以往只是单装置控制形成一个个“信息孤岛”的状况,通过系统集成实现真正的全厂集中控制、操作和管理。 当前的现代石油化工企业在网络架构上通常采用ERP/MES/PCS三层网络结构。一体化的网络结构,促使我们从规划伊始就要从硬件、软件以及维护等方面统筹考虑。随着智能HART技术、现场总线技术及无线技术等数字技术向控制系统和现场仪表的不断延伸,数据总线处理的信息将不断增加,对信息的安全传输和合理利用将是自动控制系统面临的重要考验。同时,大量采用计算机及网络技术逐步替代自动控制系统固有的软硬件设备。如何保证DCS系统的安全可靠将是工程公司及制造商共同面对的重要课题。 随着现场总线技术、产品的不断发展以及应用经验的不断丰富,现场总线技术在流程工业、制造工业的应用也在不断地开拓。从应用效果来看,可以说现场总线技术在大型石化项目中采用是可行的,可实现预测维护和远程维护,但是当前也仍存在包括用户理念的转变、对现场维护人员技术水平要求较高,以及技术本身有待进一步完善,使得现场总线技术在石油化工行业的应用发展比较缓慢。 工业以太网系统是大型数字化、自动化系统的命脉,推进信息化带动自动化的新选择、新技术,能够促进和提升生命管理、能源管理和安全管理水平。工业以太网的开放性和标准化。 此外,以低碳能源系统、低碳技术体系和低碳产业结构为基础建立低排放、低能耗、低污染的新经济发展模式促进了自动化技术的发展。我国二氧化碳排放量、工业能耗普遍偏高。其中,原油加工、乙烯加工、大型合成氨平均能耗水平均高于国际领先水平。而发展新经济无疑将促进自动化技术的发展,风能、核能、太阳能综合利用,市政、楼宇、环保等自动化技术将成为未来自动化市场的增长点。 中国石油石化工业目前仍处于规模已大而不太强、发展机遇与挑战并存、国际竞争力还需进一步提高为特征的发展时期。全行业的改革已进入解决深层矛盾和问题的攻坚阶段,产业的发展正处于由大走强、逐步升级、再上新台阶的过程。因而,作为石油化工行业水平高低象征性标志之一的石油化工自动化技术,处于更进一步的阶段。石油化工自动化技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。 石油化工自动化论文:我国石油化工自动化技术理论的几点研究 几十年来,石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高,仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用,控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 一、我国石油化工自动化技术的现状 我国石油和化工自动化经过50年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。随着我国经济建设的快速发展,我国的石油化工工业遇到了前所未有的发展机遇,同时也面临着越来越严峻的挑战。与先进国家相比,我国的石油化工工业还普遍存在着能耗大、产品质量差、生产过程工艺落后、自动化水平低、管理水平低、信息集成度低、综合竞争力弱等问题。而企业综合自动化系统是将先进的工艺装备技术、现代管理技术和以先进控制与优化技术为代表的信息技术相结合,将企业的生产过程控制、优化、运行、计划与管理作为一个整体进行控制与管理,提供整体解决方案,以实现企业的优化运行、优化控制与优化管理,从而成为提高企业竞争力的核心高技术。 国外大型流程企业、特别是石油化工企业均重视信息集成技术的应用,纷纷以极大的热情和精力,构架工厂级、公司级甚至超公司级的信息集成系统。1995年美国、日本、西欧等国已有100多家炼油、化工企业在实施CIMS计划,推动了流程工业综合自动化技术在实际生产中的应用,如日本三井石油化学工业公司、美国德曹达公司、高尔公司等化工企业都相继建立了综合自动化系统。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言,流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状,流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MES(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT:Advanced Modeling Technologies)、先进计划与调度技术(APS:Advanced Planningand Scheduling)、实时优化技术(RTO:Real-time Opfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MES)及相关技术,可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行,可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥,以形成生产指挥中心,保证生产过程的优化控制;可以实现生产过程的质量跟踪、安垒监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的核心,而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点,有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理,管理和有效地应用,因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制,对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作,又可协同动作,及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是,传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到垒企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,以提高企业决策水平,加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标,就必须协调好企业各部门的工作,即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由于原油是炼油厂生产的主要原料,原油成本占了产品总成本的80-90%,因此,为了实现利润目标,必须首先控制原油成本,即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具,对生产经营方案或计划进行分析,得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为O)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购,控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节,对于控制生产成本、扩大利润,从而保证利润目标的实现,指导垒企业的生产经营,具有十分重要的意义。 此外,还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等,都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 将现场总线技术、信息技术应用于石油化工,,发展综合自动化整体解决方素及集成技术,可以提高产品质量,增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化论文:我国石油化工自动化技术的若干探讨 摘要:化学工业是国民经济中必不可少的重要组成部分,它不但直接影响国计民生而且与国民经济的其他部门密切相关,同时又是农业、轻工、纺织、国防、交通运输等部门发展的不可或缺的基础工业之一。化工生产过程,往往是在密闭的容器和设备中,在高压、真空、高温、深冷的情况下连续进行的。此外,不少介质还具有毒、易燃、易爆、有腐蚀的性质。因此,为使化工生产正常地、高效地进行,就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内,并尽量使生产过程自动化、现代化。所谓化工生产过程自动化,就是在化工设备上,配置一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行。 关键词:石油化工 自动化 关键技术 几十年来,石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高,仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用,控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 一、化工自动化释义及其重要意义 在化工设备上,配备上一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,是生产在不同程度上自动地进行,这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法称为化工自动化。实行化工自动化的重要意义: (1)加快生产速度,降低生产成本,提高产品产量和质量; (2)减轻劳动强度,改善劳动条件; (3)能够保证生产安全,防止事故发生和扩大,达到延长设备使用寿命,提高设备利用能力的目的; (4)生产过程自动化的实现,能根本改变劳动方式,提高工人文化技术水平,为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言,流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状,流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MES(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT:Advanced Modeling Technologies)、先进计划与调度技术(APS:Advanced Planningand Scheduling)、实时优化技术(RTO:Real-time Opfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MES)及相关技术,可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行,可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥,以形成生产指挥中心,保证生产过程的优化控制;可以实现生产过程的质量跟踪、安垒监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的核心,而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点,有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理,管理和有效地应用,因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制,对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作,又可协同动作,及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是,传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到垒企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,以提高企业决策水平,加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标,就必须协调好企业各部门的工作,即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由于原油是炼油厂生产的主要原料,原油成本占了产品总成本的80-90%,因此,为了实现利润目标,必须首先控制原油成本,即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具,对生产经营方案或计划进行分析,得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为O)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购,控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节,对于控制生产成本、扩大利润,从而保证利润目标的实现,指导垒企业的生产经营,具有十分重要的意义。 此外,还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等,都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 随着科学技术的飞速发展及其在工业生产中广泛和深入的应用,近几十年工业生产的发展体现着两个明显的特征,一是生产规模越来越大,二是生产技术水平越来越高。长期以来,我国化学工业技术水平较低,导致能耗物耗高,限制了化学工业的发展。要改变这种局面,根本的出路就是走科技进步的道路,采用先进实用的技术改造传统产业。将现场总线技术、信息技术应用于石油化工,,发展综合自动化整体解决方素及集成技术,可以提高产品质量,增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化论文:石油化工仪表自动化控制系统分析 摘 要:在科学技术不断发展的情况下,工业生产也发生了很大的变化,在生产过程中使用的仪表和控制系统出现了智能化发展情况,这样也使得石油化工在生产过程中,化工仪表出现了自动化控制技术不断发展的情况,对出现的新情况进行更好的分析能够更好的促进石油化工企业发展,同时也能更好的促进我国经济的发展。 关键词:石油化工仪表 自动化控制 控制系统 在石油化工企业发展过程中,使用的仪表在科技含量方面发生了很大变化,这样也使得仪表出现了自动化控制和智能化发展的情况,在这种情况下,仪表本身性能发生了很大的改善。智能化仪表在发展过程中不仅仅在结构运作方面发生了很大的变化,同时在适应性和功能方面也发生了很大的变化,因此,对石油化工行业的发展也是非常有利的。对设备进行更好的设计,不仅仅在功能方面能够进行改善,同时在工作效率方面也发生了很大的变化,这样也能更好的对其进行分析,促进石油化工企业获得更好的发展。 1 石油化工仪表控制系统发展 在科学技术不断发展过程中,仪表系统也发生了很大的变化,正在逐渐向数字化、智能化以及网络化方向发展,有其对石油化工行业的发展是有很大的影响的。在石油化工企业中,自动检测仪表出现了非常明显的变化,对控制系统的性能改善是有很大影响的。对于现场总线控制系统来说,能够更好的对适应一些要求的变化,这样能够更好的促进变送器发展,同时,也能更好的实现数字化仪表发展。相比较一般的变送器来说,数字化仪表在性能方面出现了很大的变化,尤其在分辨能力和安全性能方面得到了非常明显的改善,同时,在稳定性方面也出现了很大的变化,这样在进行生产的时候能够更好的保证生产效率。数字化仪表在性能方面得到了很大的提高,同时,在结构方面也发生了很大的变化,这样在进操作的时候更加方便。为了更好的发展我国的进出口贸易,很多的企业在生产过程中对产品的质量提出了更高的要求,这样使用数字化仪表在产品精度方面也得到了更好的提高、对产品加强管理也能更好的保证我国的产品能够更好的和国际产品进行比较,这样能够更好的发展我国的进出口贸易,同时也能更好的提升产品的质量和性能。 1.1 DCS与FCS系统 在我国的石油化工系统中,都使用的是DCS系统,为了更好的适应科学技术的变化,DCS系统在不断发展过程中也发生了很大的变化,和传统的系统进行比较,新的系统在数字化智能控制方面得到了很好的发展,同时在兼容性方面也是非常好的。将不同的型号和厂家的DCS系统进行连接,这样能够形成更大规模的管理控制体系,同时在进行控制的时候也能更加方便的进行控制,这样在性能方面也是能够得到更好发展的。 1.2 新型DCS系统 对于石油化工企业来说,炼油装置是非常重要的生产设备,在进行生产的时候只要能够产出成品油和半成品有,在经常一定的处理以后,就能够将其进行储存和运输,这样也是石油化工企业在生产过程中最后的工艺。在石油化工企业中应用DCS系统,能够更好的提高自动化控制能力,同时在进行管理的时候也能更好的进行。石油化工企业应用DCS系统进行控制,在一定程度上能够更好的利用系统进行控制和管理,但是,还是有很多的企业在进行生产的时候无法更好的利用DCS系统的所有功能,导致自动化系统在使用的时候出现情况复杂的问题。我国在DCS系统生产方面也有很大的发展,在这种情况下,很多的软件开发更加适合于石油化工企业的生产,这样在功能方面也出现了更好的情况,同时在使用的时候可靠性也是非常高的。 石油化工企业在进行生产的时候经常是会使用催化裂化的物质来进行生产的,在这种情况下,在炼油生产装置中是可以利用DCS系统来进行控制的,这样能够更好的对各个生产的情况进行监视和管理。在控制管理中操作是可以在一个控制室内完成的,这样就使得系统控制要采用多集控单元,同时在综合管理方面也是能够实现信息自动化控制的。 1.3 总线控制系统 现场总线控制系统慢慢形成了全数字化、开放性以及智能化化的特点,这样就使得石油化工企业在发展过程中出现了新的发展方向。现在,FCS自动化控制在应用方面出现了越来越好的情况,这样就使得设备在操作和功能方面也发生了一定的变化。现场总线控制系统在发展过程中出现了空间越来越广的情况,这样就使得很多的石油化工企业在生产过程中应用了FCS控制系统。现场总线控制工作是通过现场总线和局域网来进行实现的,因此,在进行使用的时候是要利用众多的计算机来进行实现的,这样能够更好的实现信息的交换,同时也能实现信息的共享。 2 具体分析 2.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200~1800 ℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。 2.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。 3 结语 在科学技术不断发展的时期,我国的石油化工仪表自动化控制技术也得到了很大的发展,在这种情况下,我国的石油企业在发展过程中也发生了一定的变化。石油化工在生产过程中实现了安全生产,同时在控制方面也发生了很大的变化,因此,企业在发展过程中要不断提高自动化控制水平,这样能够保证企业在激烈的市场中获得更好的发展控制,提高企业的竞争力。 石油化工自动化论文:石油化工自动化控制历程和技术应用前景 摘 要:石油化工技术繁多而复杂,自动化控制是其中较为重要的一个系统。多方位提升自动化水平,以适应石油行业现代化机械水平,有助于石油行业的发展。文章首先阐述石油化工自动化控制历程,在此基础上,分析石油化工自动化控制技术应用前景。 关键词:石油化工;自动化控制;应用前景 前言 当前,我国经济快速发展,石油化工行业也得到了飞跃式进步,对应而言,企业规模的扩大化要求匹配高水平的技术,材料、工艺和技术应用不断翻新,加上自动化控制技术在石油化工行业的应用越来越广泛,其受到越来越多的重视,因而,自动化控制技术越来越重要。然而,石油化工自动化控制的发展还需要遵守化工企业的发展规律,在应用和发展中不断提高化工自动化控制水平。 1 石油自动化控制历程 技术发展在石油化工自动化系统中占有举足轻重的地位,其关乎着产业的发展趋势和呈现出的水平。石油自动化控制是十分重要的一个命题,甚为引入关注。石油行业的发展实践经验告诉人们,自动化是帮助企业提高效率的驱动力,尤其是当今信息技术不断发展更新并应用于现代企业之中,渗透到各个行业和领域,生产过程的自动化、企业信息管理自动化等多种自动化控制组成了现代企业自动化控制的概念。具体来说,从过程控制与管理,从仓库管理到市场营销,从生产计划到财务统计,设备管理到人事管理,自动化控制已经贯穿到企业的综合信息管理系统。 中国石油化工涉及自动化已经经历了半百年的发展,通过引进自动化技术的手段,首先对技术进行研究和探讨,不断吸收消化其中的精要,在此基础上进行创新,从而不断提高石油行业的自动化水平。经过50多年的发展,石油行业的自动化进步主要体现在操作现场已经从传统的手工劳作转变为当今的自动化控制,低级的单回路控制已经被予以淘汰,高级复杂系统控制推向市场,直到炼化管控一体化。自动化控制已经蔓延至中国大中型石油化工企业的主要生产过程之中,虽然在水平上有所差异,但从总体来说,相对于传统的行业操作,自动化控制已经帮助取得更多的经济效益。与此同时,在小型的石油化工企业之中,也有很多骨干企业拥有比较成熟的控制系统和较低成本的自动化技术,并且,生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已经成为石油化工企业生产过程的主要检测手段。我们了解到石油自动化控制历程,还需对石油自动化控制应用前景做进一步探讨。 2 自动化控制设备和系统 石油化工企业把化工过程的控制作为企业日常生产管理控制的目标对象,自动化控制技术、算法和方案帮助石油化工企业可以有机调和控制理论,把整个生产过程纳入到自动化控制体系,实现化工过程中各种模拟量的自动化控制。为了使得自动化控制的全过程得以有效实现,自动化控制设备、控制系统是必不可少的,除此以外,还要制定出科学合理的实施方案,为自动化控制打造控制平台。高素质的操作人员也十分重要,可以实现对科学管理、操作自动化控制系统。在将设备和体系、方案和人员进行科学的结合的前提下,才能使得石油化工企业的自动化控制过程得以顺理成章地完成。从中我们可以发现,在化工行业中,其不仅对自动化控制的技术水平有所要求,还对自动化控制过程的匹配性有所要求。最优化化工过程的自动化控制,可以降低企业的投入成本、提高企业的生产效益,还可以降低企业所需能耗和生产成本,提高成品质量,从而保障化工企业的安全科学生产。因而,对化工过程的自动化控制进行研究,然后使用先进的系统设备和技术,为化工企业提供服务,是化工企业前进和发展的驱动力。 3 微电子技术和信息技术的应用 自动化控制系统和自动化设备中应用较为广泛的有微电子技术和信息技术,化工自动化控制网络和信息控制网络呈现出一体化趋势。在数据采集、自动化控制、技术调节等各个环节,都有化工过程的控制体现,通过化工过程控制一体信息平台集中到自动化控制系统中。这要求自动化控制硬件需要更加具有可供挑战的性能。过程控制的各个环节所采用的技术设备拥有各异的硬件设备,分别由不同的生产经营商家供给,而开发商对硬件设施进行自主经营。之所以,在多种资源进行整合的过程之中,很多时候会出现不兼容,接口不统一也时常出现,因而,技术产品的更新升级也会受到影响。综上所述,化工自动化控制硬件需拥有多种优点,如较好的兼容性、便于升级换代、速度快等。化工过程控制技术设备只有具备上述特点,才可以在控制领域中被广泛使用,从而实现化工控制全过程和各个系统之间的完美联合,保证任何的化工过程控制设备在升级换代的时候不会对化工企业的正常生产有所影响。控制硬件只有具备灵活性、精确度、抗干扰等各个方面的优点,才能够在化工过程自动化控制中发挥出显著的作用。化工自动化控制的核心是信息集成,信息集成的重要组成部分是数据库管理系统。大多数化工企业使用流程管理模式,需要通过软件平台处理和管理化工过程中的大量数据。,使用哪一种软件决定着化工控制过程自动化控制的信息有效集成性和共享性。 4 专业技术人才作用愈加重要 我国化工自动化控制操作技术人员素质普遍不高,原因在于我国自动化控制理论研究较为落后,存有的化工自动化控制研究成果不多。很多化工自动化控制操作技术人员不够了解化工过程自动化控制原理,对化工行业有关的专业技术知识掌握甚少,化工自动化控制复合型人才欠缺。在化工自动化控制发展的过程中,人才起着决定性的作用。要想实现对整个化工过程的最优化自动化控制,需要从以下几个方面着手。首先,需要引导广大的职工及时更新观念,化工企业领导层需要对化工自动化控制给予充分的重视,以切实行动引导更新全体职工的化工自动化控制观念,从而开放思维,培育出强烈的责任心来对待化工工作,制定出科学合理的化工自动化发展规划和信息化发展职工培育方法,把先进的技术手段和激励措施相结合,促进化工信息化建设的发展。其次,还需要对化工自动化设备的整体利用水平给予更多关注。其充分体现了化工企业技术人员的操作能力。在自动化控制技术的发展过程中,因为电子技术发展速度较快,电子产品更新换代频繁,在化工企业自动化设备的采购、安装及使用过程中,需要注意设备的这个特点,之后结合企业自动化控制现状,加大对相关技术人才的培养力度。在化工过程自动化控制的过程中,需要并重经济效益和社会效益,注重投入产出比的分析,在信息资源建设和化工自动化控制应用技术上投入更多的研究精力,从而不断地提高化工自动化控制设备的整体使用水平。 5 结束语 我国石油化工企业一直关注于新技术的开拓和应用,这促进了石油化工自动化控制技术的不断飞越。与此同时,我们不难发现石油自动化行业的发展和转型离不开自动化控制技术的不断开拓创新。因而,石油化工自动化控制技术需要不断进行自主创新,从而提高产品质量,在节能降耗、增加资产利用率的同时,促进中国石油化工行业的发展。 石油化工自动化论文:石油化工自动化控制仪表常见故障的原因探究 摘要在科技飞速发展的带动下,自动化技术取得了重大突破,各种自动化设备应运而生,极大地推动了石油化工生产的自动化和现代化。在石油化工自动化控制系统中,自动化仪表发挥着不可替代的重要作用,仪表的故障诊断和分析也成为石油化工行业的一项重要任务。文章首先对石油化工自动化控制仪表进行了简要概述,然后分析了石油化工自动化控制仪表的疑难故障,以期对石油化工行业的安全、稳定生产起到一定的帮助作用。 关键词石油化工;自动化控制仪表;故障 为实现石油化工生产的自动化,需要对生产过程中温度、压力、流量等数据进行全面监控,这些功能通过相应的检测仪表来实现,仪表一旦发生故障,将对化工生产的正常进行造成严重影响。因此,工作人员必须熟练掌握仪表的物理构造、测量原理以及性能指标等,能够准确地对仪表故障进行诊断和处理,从而保证化工生产的正常进行。 1石油化工自动化控制仪表概述 1.1 温度仪表 石油化工生产中所进行的化学反应及变化需要在特定的温度及压力环境下才能顺利进行,为实时监测温度变化、精密掌控温度范围,必须在生产中布设一定数量的温度仪表。目前对于生产温度主要采取接触测量,通过热电偶、热电阻等测温元件来测量温度数据,并借助现场总线技术来达到自动化温控效果。 1.2 压力仪表 压力仪表的类型比较多样,如压力传感器、压力变送器、特种压力表等,压力仪表可以用于高温、腐蚀等极端环境下的压力测量,也可用于易结晶及粉粒状介质的压力测量。通常情况下压力调节系统会借助压力变送器将采集到的信号输送至集散控制系统,实现自动化压力测量及控制效果。 1.3 物位仪表 根据测量方法的不同,可以将物位仪表划分为浮力式、直读式、差压式、辐射式、雷达式等,在石油化工生产中,雷达式物位仪表由于测量精度较高,同时对石化物料具有较强的适用性,正逐渐受到行业的青睐。 1.4 流量仪表 流量仪表基本上基于两种测量原理,一是体积流量测量,二是质量流量测量,具体来讲,有节流式、压差式和速度式几种。 2仪表故障的原因分析 通常情况下,自动化控制仪表由传感器、变送器、显示器三部分组成。其中传感器负责被测对象模拟信号的检测;变送器负责将传感器输出的信号转化为标准电流信号(4~20 mA),同时将信号输送至PLC控制器;显示器负责测量数据的直观显示。仪表故障通常表现为指示异常,如示数偏低、偏高、不动、异常波动等,导致仪表异常的原因有两种:一是工艺参数本身出现异常;二是测量系统的某一环节发生故障,导致数据显示不准确。要正确诊断故障原因,一是对仪表的测量原理、物理结构、使用特性等具有一定的了解;二是要熟知测量系统的整个工作流程;三是对化工生产的工艺流程、物料特性、设备性质等具有比较深入的了解。下面就化工仪表常见疑难故障进行具体讲解: 2.1 流量仪表故障 1)若流量仪表值达到最高,一般现场检测仪表也会显示最高,这时手动调节远程调节阀大小,若流量值减小,说明是工艺问题;若流量值不变,应该是仪表系统的故障,需要检测仪表信号传输系统、测量引压系统等是否存在异常。 2)若流量指数异常波动,可以将系统由自动控制转到手动,若依然存在波动状况,说明是工艺原因所致;若波动减小,说明是PID参数问题或仪表问题。 3)若仪表流量达到最低,首先检查现场检测仪表,若现场仪表同样显示最低,则查看调节阀开度,开度为零说明故障发生在流量调节装置上,若开度正常,极有可能是物料结晶、管道阻塞或压力过低所致。若现场仪表正常,说明显示仪表出现问题,其原因通常是机械仪表齿轮卡死、差压变送器正压室渗漏等。 2.2 物位仪表故障 1)液位仪表值达最高或最低时,根据现场检测仪表进行判断,若现场仪表正常,则将系统改为手动调控,查看液位是否变动,若液位能够在某一范围内保持稳定,说明是液位控制系统出现问题,反之则是工艺方面的原因。 2)对于差压式液位仪表,当控制仪表与现场检测仪表的显示数据不符,且现场仪表不存在明显异常时,检查导压管液封是否正常,若存在泄漏现象,补充密封液,仪表归零;若不存在泄漏情况,初步推断是仪表负迁移量出错,需进行校正。 3)液位控制仪表的数据异常波动时,要根据设备容量分情况进行判断,设备容量大的,通常是仪表出现问题;设备容量小的,要先检查工艺操作,若工艺操作有所变动,极有可能是工艺原因导致的波动,反之就是仪表方面的问题。 2.3 压力仪表故障 当压力仪表数据异常时,应当根据被测介质的物理状态――固态、液态、气态,进行针对性的检测和诊断。 1)压力控制仪表出现异常波动时,要首先确认工艺操作的变动情况,因为此类变化多是由工艺操作及PID参数异常所致。 2)当控制仪表停滞不动,即工艺操作变化的情况下仪表数据依然保持恒定时,通常是由于压力测量系统出现故障所致,这时应首先确认引压导管是否存在阻塞情况,若管道畅通,再确认压力变送输出装置是否处于正常状态,如果发现异常变化,则可确认问题出现在测量指示系统。 2.4 温度仪表故障 温度仪表故障通常表现为示数偏高、偏低或反应迟缓,当温度仪表发生故障时,要注意以下两点:一是温度仪表大都采用电动仪表;二是该系统仪表在检测时具有比较明显的滞后性。 1)温度仪表数据突然间变化到最高或最低,通常属于仪表系统方面的问题,这是由于仪表系统本身具有一定的滞后性,鲜少出现突发性的变动。若出现突发性的变动,一般是由热电阻、热电偶或变送放大器异常所致。 2)温度控制仪表发生高频异常波动时,通常是由于PID参数设置不当所致。 3)温度控制仪表发生比较明显的缓慢波动时,一般是由工艺操作方面的变动所引起的。若可排除工艺操作方面的影响,那么极有可能是仪表控制系统出现了故障。 3总结 石油化工自动化仪表控制系统的应用给石化行业带来了巨大的方便,重新定位了人与石油化工系统之间的互动关系。 在分析和处理实际的化工仪表故障时,不仅要掌握扎实的仪表理论和知识,还要对工艺实践有着详尽的理解,如此才能对仪表故障进行快速的诊断,然后采取合适的手段进行故障处理,保障化工生产的顺利进行,促进石油化工企业的进一步发展。 石油化工自动化论文:石油化工仪表中的自动化控制技术分析 摘 要 目前,随着我国社会主义市场经济的快速发展以及石油化学工业的不断进步,人们开始对自动化仪表提出越来越高的要求。过去传统的自动化仪表已无法满足现代化石油化学工业的需求,所以必须进一步提升自动化仪表的控制技术,使之实现网络化、集成化与智能化,只有这样才能取得最大化经济效益与社会效益。本文详细介绍了我国石油化工仪表的各项控制系统,并加以分析,以期为我国石油化工的健康、持久、稳定发展提供有利条件。 关键词 石油化工仪表;自动化控制技术;智能化 一般情况下,石油化工必须配合天然气才能顺利生产,二者相互提供半成品与原料,最终实现最大化经济效益和社会效益。而现阶段的自动化控制技术也开始从过去传统单一结构运作模式转变成网络化、集成化与智能化共同发展的新型运作模式,这不仅提高了自动化仪表的各项功能,还强化了自动化仪表的适应性,使之能够有效满足石油化工提出的要求。 1 我国石油化工仪表的控制系统 为了尽快适应现代化石油化工仪表提出的各项要求,现场总线控制系统必须把数字化仪表作为变送器,这主要是因为数字化仪表的分辨力高、稳定性能与安全性能好,而且结构相对比较简单。同时还要加强产品管理能力,适当增加液相色谱仪与在线油品质量分析仪的实际使用量,以获取更为精准的数据资料,进而显著提升产品质量与性能,让出口产品质量能够匹敌当前产品,甚至是国际产品。 1.1分散控制系统与未来战斗系统 根据有关调查数据显示,我国石化系统与石油化工系统已采用3000多套分散控制系统,其中石化系统的采用量占总数的50%。由于现代科学技术的发展过于迅猛,促使分散控制系统不停地研发新产品,而新产品的生产应用了许多不同的系统,例如数字化智能控制系统、OPC系统与兼容性系统等,导致不同厂商与不同型号的分散控制系统都能够有效结合在一起,最终形成大规模的网络管理自动化控制体系。该系统除了更易于控制外,还有效增强了产品性能,使经济效益与社会效益实现了最大化。 1.2新型分散控制系统 成品油与半成品油在炼油设备中生产出来后,一定要做好调和工作,这样才能贮存运送出厂,该过程即为石油化工制油的最后一道工艺。在石化企业运送油品过程中,合理应用分散控制系统,除了可以提高自动化控制水平外,还可以便于管理工作的实施。应用分散控制系统来实现我国石化企业的仪表控制,而其他新建设备也可以应用分散控制系统来完成各项控制与管理工作。但如果设备为加强使用型或是石油化工的重要组成部分,那么应用分散控制系统时,其效用就会无法充分发挥出来,使得资源出现不必要的浪费,同时还会因使用率减少而导致自动化系统复杂化。 1.3总线控制系统 石油化工仪表中的现场总线控制系统具有微型化、数字化、智能化与开放化等诸多特征,而且这些特征已成为当前新型石化企业的主要发展目标。现阶段,未来战斗系统已广泛应用于各个领域,其设备操作技术与功设备能开发也随之得到有效完善,这对于现场总线控制系统的可持续发展来说具有十分重要的作用和意义。根据有关调查数据统计,大多数石化企业在控制系统方面仍采用未来战斗系统对本企业生产设备进行控制,最后利用现场总线与局域网来顺利完成现场总线控制工作。局域网的主要效用是通过网络让多个计算机系统实现信息的相互交换,其中具有较大的信息容量,相互之间可以达到信息共享的效果。而现场总线控制系统的技术要求是完成技术的信息共享工作,这样除了可以让用户公开化外,还可以让全部制造商公开化。 2 我国石油化工仪表控制系统的分析 2.1执行仪表的检测方法 展开石油化工生产作业时,其现场设备与管道内介质的实际温度均为-200℃~1800℃,并采用双金属温度计代替水银玻璃温度计,以便分散控制系统直接获取热电偶信号与热电阻信号。压力仪表在石油化工中是极为重要的构成部分之一。利用诸多原理制成的特殊压力仪表与压力传感器,不但可以抵抗高温,还可以在易结晶介质、脉动介质和粉状介质的条件下测量工作所需压力。此外,从物位仪表的角度上看,石化行业通常把液位测量作为重要核心,只有浮力式仪表具有通用产品,其他仪表均无通用产品,例如物料仪表等。但根据测量方法可有效划分为雷达、浮力、电容、静电、磁致伸缩和超声波等诸多类型,而且仪表内还存在执行器、流量仪表、在线过程分析仪和分析仪器等装置。为了能够正确分析出生产过程中的各类物料成分,必须保证温度、液位、压力与流量等工艺参数的准确性与真实性。同时还要详细分析石油化工生产后排放的所有物质,以防止生态环境受到严重污染。 2.2执行仪表的控制方法 过去传统石油化工在生产过程中均是一个设备使用一个控制室,但现阶段均为多个设备共用一个控制室,也可以由一个控制中心来控制全厂所有设备,把CRT显示或LCD屏幕作为核心。以便操作人员更易于使用。由于石油化工设备具有十分复杂的工艺过程,而且在一定程度上还会出现爆炸、火灾等情况,所以必须进一步提升石油化工的生产安全性、可靠性与稳定性。如果只依靠分散控制系统完成所有控制工作,那么现代化石油化工提出的要求就无法满足其效。应用智能化控制仪表与自动化控制仪表展开石油化工作业,除了可以实现安全生产外,还可以实现人性化生产。除此之外,还要将报警系统安设在生产线的危险区域,这样有毒气体或是可燃气体泄漏时就能够立即提醒,便于采取防护措施。 3 结论 我国石油化工企业必须高度重视各项生产仪表,并进一步增强自动化控制技术,只有这样才能消除安全隐患,保证产品质量。在确保石油化工安全生产的条件下,对自动化仪表控制系统进行研究与设计,以强化企业本身的自动化控制技术,提高市场竞争力,最终取得最大化经济效益与社会效益,这对于我国石油化工企业的可持续发展来说具有一定的推动作用。 石油化工自动化论文:探究石油化工企业自动化技术的发展策略 摘 要:石油化工发展综合自动化整体解决方案,有利于提高和增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,本文论述了石油化工自动化技术目前的发展现状,以及提高石油化工工业自动化技术的具体措施。 关键词:石油化工 自动化技术 发展 信息 在信息技术高度发达的今天,石油化工自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而进步,从初期简单的手工操作到连续工艺作业,对生产稳定性和对控制的要求及自动化水平也越来越高,从简单的闭环控制到装置的全面自动化,使用的控制工具也从实现了DCS的广泛应用;控制技术方便又先进的控制系统、优化控制系统.随着工业规模的进一步推广,快速反应、临界稳定工艺、能量综合平衡等工艺的开发成功,对自动化提出了更高的要求。石油化工发展综合自动化整体解决方案,有利于提高和增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。同时,激烈的市场竞争也对自动化提出了新的要求。 一、石油化工自动化技术的发展现状 1现场总线的应用正在逐步推广 现场总线应用于生产现场,实现全数字化、串行、双向、多变量数字通信的网络互连技术。现场总线虽然没有实现“制定单一现场总线”,但与现有的DCS、PLC等相比,现场总线控制系统FCS由于具有的全数字多点通信、现场设备状态可控、开放性、互可操作并能实现分散控制等特点,仍然是石油化工行业基础自动化系统的发展趋势。 2.工业控制系统软件及各种应用软件开发、系统集成技术成为核心技术,取代系统硬件而成为高附加值的载体 具体的技术手段首先是FCS将与DCS共存.DCS技术实现了性能可靠,软件丰富,功能完善等优点.已经成为工业生产过程控制的主要手段,当前工业自动化系统应用,没有随着FCS的出现而退出历史舞台,在今后相当长一段时间内,DCS将会与FCS共存下去。其次是现场总线与DCS相结合。从集成到控制系统,将现场总线智能仪表连接到DCS上,利用DCS的控制功能和软、硬件产品带动现场总线来应用。利用现场总线的全数字通信功能,收集现场大量非控制信息,建立现场智能设备数据库,建立和完善智能设备的远程状态监控、故障诊断、预防维护、在线调校等远程管理功能,实现对现场设备的一体化管理与控制。 二、石油化工企业综合自动化的有效手段 1.实现企业的管控一体化。 自从计算机发明以来,自动化技术就和信息技术紧密结合到了一起。信息技术的发展,给自动化技术提供了便捷的工具,使得过去的均匀控制、解耦控制、模糊控制等变成了一段段比较容易实现的软件代码。如何把IT技术尽可能多地应用到自动化技术中的能力,已经成为决定企业竞争力的重要因素。 1.1是更好的应用IT技术,通过优化来产生效益,和具体的工艺、设备相结合,挖掘设备和工艺潜力,促进提高产量、降低消耗、并使生产过程更加安全。 1.2是将企业中的“自动化孤岛”变成一个统一的平台,具体措施是:实现信息共享,提高信息利用率,提高企业决策水平和实效性,实现管控一体化。 2.先进的自动化控制系统的建立。 以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(DCS)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。同时以MES为代表的生产过程运行优化层。 2.1信息的集成、挖掘和增值 数据库管理系统则是信息集成的基础。因此要利用数据库管理系统时数据对生产过程进行监督与控制,同时设置关系数据库和实时数据库系统。利用信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 2.2成本效益分析 应用财务分析方法进行分析评价,可以得到全企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,加强企业的竞争能力。为了达到公司预先的利润目标,就必须协调好原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售,控制控制原油的采购价格。 3.实现企业生产经营优化层 主要内容包括企业资源管理、供应链管理、客户关系管理、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。通过研究生产过程制造执行系统,可以实现在线成本的预测,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行;可以实现生产过程的质量跟踪、安全监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 4.进行流程模拟,建立过程模型 实现流程模拟,是流程工业综合自动化的关键技术。由于炼油生产具有高度复杂性的特点,必须将工艺机理建模与系统工程理论紧密结合起来。实践证明,结合应用线性规划或动态规划的办法建立计算机调度系统,实现优化调度的有效途径。过程操作优化根据市场原料和产品需求变化,技术难点是建立过程稳态数学模型。此外,还有设备过程故障诊断技术、生产过程的安全保护技术等。 石油化工自动化论文:谈中国石油化工自动化系统集成现状与发展 摘要:石油化工是化学工业重要组成部分,其自动化水平的高低直接影响着石化产品的产量、品种及质量,影响着现代石化企业生产经营效益。本文就我国石油化工自动化系统集成现状和未来发展趋势进行了探讨,对理清我国石油化工自动化发展有一定意义。 关键词:石油化工 自动化系统 集成现状 发展趋势 一、引言 石油化工是化学工业的重要组成部分,是国民经济的基础和支柱型产业,在经济发展与人民生活中起着极为重要的地位,石油化工自动化系统技术水平直接关系着石油化工产业的发展水平,尤其是随着信息技术和现代企业管理水平的不断提高,石油化工自动化已经不再局限于生产过程的自动化,还涵盖了生产过程、人事管理、市场营销等多个范畴,直接影响着现代石化企业的生产经营效益。近年来,我国石油化工自动化系统集成取得了巨大的进步,一些技术甚至走在了世界前列,促进了我国石油化工的发展,获得了良好的经济效益与社会效益,但同发达国家相比,我国石油化工自动化系统集成水平还有不少未解决的问题,影响了石化企业整体自动化水平。 二、石油化工自动化系统集成现状 1.现场总线技术被广泛应用 现场总线技术是应用于生产现场,实现现场仪表、仪器、控制设备等之间数字通信的网络互连续技术,这一技术被广泛应用于石油化工自动化系统之中,其开放性、可控制、分散控制性等特点,给石油化工自动化系统通信技术产生了非常大的影响,为完善石油化工自动化管控一体化功能提供了有力条件。虽然现场总线控制系统有着众多优点,但传统DCS系统已经相当成熟实用,在可靠性、安全性、开放性、灵活性、协调性等方面都有突出表现,且功能相较现场总线控制系统更为完善,因此目前在石油化工自动化系统中还占据着一定地位,处于同现场总线系统共存的状态。 2.信息化与自动化高度结合 随着计算机技术与通信技术的发展,实时数据库技术、测量技术、数据处理技术、控制与过程优化技术、ERP技术等取得了较大的突破,IT技术被大量应用到石油化工自动化系统之中,有效的提升了生产过程远程监控、故障诊断、设备维护等自动化水平。而随着IT技术在石油化工自动化系统中的应用,相关的生产工艺、设备选型、生产流程等也发生了巨大的变化,极大的提升了石油化工企业的生产能力,降低了生产成本,提升了生产过程的安全水平。总体看来,在IT技术高度融入石油化工自动化系统后,石油化工生产智能化、数字化、信息化水平都得到了巨大的提升。 3.企业管理综合自动化 我国石油化工自动化系统的发展经历了数十年的时间,在不断的引起进技术、创新研究的过程中,我国石油化工自动化系统集成水平越来越高。目前,石油化工自动化系统集成已经迅速拓展向整个企业生产经营流程,取得了较大的成果。石油化工自动化系统综合流程主要分为三层结构,分别是生产过程控制系统、生产过程制造系统、企业资源管理系统等,涵盖了生产现场自动控制、生产流程优化维护、企业生产经营管理的方方面面。 三、我国石油化工自动化系统集成发展趋势 1.自动化系统集成水平进一步提高 随着全球经济一体化进程的加快,我国石油化工企业将会进一步融入国际竞争之中,要在国际竞争中占据更为有效的地位,石油化工企业就必须集成自动化系统,打破传统自动化系统信息孤岛的情况,提升信息流通和系统管理水平,真正实现实现一体化生产经营。而随着石油化工企业生产规模的扩大,自动化系统控制规模将进一步提升,安全仪表、设备监视、分散控制、数据采集、储运管理、设备管理、实时优化等多个子系统之间的自动化控制协调需求越来越高,这些都对石油化工自动化系统集成提出了更高的要求,必然促进系自动化系统集成水平的不断提高,不断向大型化、集成化、智能化方向发展。 2. MAV策略将成为重要模式 MAV策略是一种全新的主自动化系统供应商策略集成模式,这种集成模式以自动化系统供货商为核心,建立石油化工仪表与控制一体化系统,提升系统的性价比和使用寿命,降低系统的综合成本。这一模式,将会涵盖系统集成方案、网络结构、设备配置、管控作业程序、功能规模、组态模块、操作维护等等多个方面,使系统公用工程和生产装置同步集成,通过各接口和人机界面,以统一的标准总体协调。MAV策略能很好的应对现代大型石化项目建设、运行方面的需求,有利于集中管理、优化资源,将成为未来石油化工自动化系统集成的重要发展方向。 3.系统安全水平不断提升 石油化工自动化系统涉及生产、经营等多个环节,系统安全直接影响着整个企业生产、经营的安全, 直接关系着企业的经济效益与社会效益。目前石油化工自动化系统多采用ERP/MES/PCS的三层网络架构,这种架构在系统安全上还存在不少缺陷。随着硬件、软件等技术的提升,尤其是智能HART技术、现场总线技术、无线通信技术等在自动化系统中的深入应用,信息安全问题将会变更越来越为重要,如何保证系统的安全性将成为众多企业共同关注的问题,将会催生自动化系统安全水平的提高,从硬件设备、软件平台、安全策略、风险应对等多个方面得到完善。 4.绿色低碳将会成为自动化系统集成的影响因子 长期以来,我国二氧化碳排放量、工业能耗都一直较高,在能源与环境问题越来越为严峻的背景下,绿色低碳已经成为时代的主题。我国目前石油化工自动化系统集成对绿色低碳的考虑相对较弱,这是一个迫切需要解决的问题。未来,将会建立起一套以低碳能源、低碳技术、低碳产业为基础的新的生产经营模式,这必然会影响石油化工自动化系统集成,促使自动化系统集成更多的考虑绿色、环保问题。 四、结束语 石油化工自动化系统集成水平直接影响着我国石油化工生产经营管理水平,随着我国经济的发展与人民生活水平的提高,对石油化工生产经营管理提出了越来越高的要求。我国现有的石油化工自动化集成水平同发达国家相比还有较大差距,在未来,石油化工自动化系统将会向大型化、智能化、规模化、绿色化方向发展,系统安全水平将会不断提高。 石油化工自动化论文:浅析石油化工企业的综合自动化变电所 【摘要】在科技、经济飞速发展的今天,变电所发展自动化领域中,先进的电气设备已逐渐去代替老的、传统化的电气设备;特别是智能化数字开关、光电式互感器、等机电一体化设备的出现,变电所自动化技术即将进入数字化新阶段。本文主要针对目前石油化工企业110Kv、 35Kv与10Kv变电所自动化系统的特点,对其结构及功能等进行概括地阐述。 【关键词】变电所 综合自动化 构成特点 1 综合自动化变电所研究的主要内容 变电所自动化技术经过近几年的发展已经达到了更高的水平。自动化技术的大范围采用,使得我国城乡电网改造与工厂建设都已经大部分实现了无人值班,同时,自动化新技术在110kV及以上的超高压变电所建设中也得到了大量的采用,从而使电网建设的现代化水平得到了很大程度的提高,输配电和电网调度的可能性得到了增强,不仅如此,自动化技术的应用也使得变电所建设的总造价还得以降低,这已经成为了不争的事实。 对石油化工企业的110Kv变电所,为了确保电力系统安全、经济运行,通过对于先进的计算机技术、通信技术的有效应用,使得新的电气设备的保护和控制技术应用得到了充分的技术支持,变电所监视、控制问题得到了有效的解决,各专业之间在技术上、管理上实现了有机的结合;配合的默契程度也得到极大的促进,自动化技术的采用为电力系统自动化进一步发展打下了坚实的基础,变电所的安全性、可靠性得到大幅度的提高,运行质量也更为稳定。例如,高压电器设备本身监视信息的采集工作,变压器、避雷器以及断路器等设备的绝缘和状态等;故障录波器和继电保护等装置完成的各种故障前后瞬态状态量和电气量记录数据的采集工作,在完成上述工作后将相关信息报送给调度中心,以便为检修计划的制定、电气设备的监视以及将来的事故分析提供准确的原始数据。全面实现变电所综合自动化,对新建变电所不再实行过去的常规测量监视、保护、控制屏,实现由少人值班逐步向无人值班的过渡;对于老变电所的控制、测量监视等各方面进行技术改造,以进一步达到少人甚至无人值班的目的。 对于35Kv与10Kv的变电所,应当将改进和提高用电质量,提高供电安全与供电质量作为工作重点。更为高效地利用变电所综合自动化系统,全面改造与提升变电所的二次设备,不再使用原有的测量、保护、控制和监视屏,全面提高变电所综合自动化程度,以使变电所的控制和监视技术水平得到全面提升,使变电所管理得到有效的改进,最终使变电所无人值班得以实现。 要实现变电所的综合自动化应当从以下几方面着手: (1)电网运行参数、设备运行状态的随时在线监视;设备本身异常运行的自检和自诊断工作。 (2)如果发现装置内部异常或变电所设备异常变化,为防止事态扩大,并保护其他设备安全,应当立即自动报警并闭锁相应的出口。 (3)如果电网出现事故,为将故障限制在最小范围,应当快速判断、决策,采样,并迅速隔离和消除事故。 (4)为确保自动和遥控调整电能质量,应当实现变电所运行参数的在线统计、计算、存储、分析报表和远端传输。 2 综合自动化变电所系统具有如下的特点 变电所综合自动化系统的主要特点包括系统结构微机化、功能综合化、操作监视屏幕化、测量显示数字化、运行管理智能化等几个方面。 2.1 微机化的分级分布式系统结构 不同配置的单片机或微型计算机共同组成了综合自动化系统内各子系统和各功能模块,其系统结构采用分布式结构,应用通讯技术,并通过总线、网络等,将数据采集、控制、微机保护等各个子系统连接起来,构成一个呈现分级分布式的整体系统。 2.2 综合化的功能 变电所综合自动化系统具有多种技术密集、多种专业技术相互配合、相互交叉的特点。它是以数据通信技术、计算机硬件和软件技术为基础逐步发展而来的。是变电所内全部二次设备(除交、直流电源以外)的综合集成。而微机监控子系统则是原来的模拟屏、操作屏、仪表屏、显示屏以及远动装置、变送器柜、中央信号系统等各项功能的综合集成;微机保护子系统替代了以前晶体管式或电磁式的保护装置;监控系统和微机保护子系统相结合,综合了故障测距、故障录波、中性点非直接接地系统和无功电压调节等子系统的各项功能。 2.3 屏幕化的操作监视 综合自动化变电所的实现,以CRT屏幕上的实时主接线画面来取代以前常规的庞大模拟屏;用屏幕上的鼠标操作或键盘操作来取代常规在控制屏上或断路器安装处进行的分、合闸操作;用计算机屏幕上的软连接片所取代了常规在保护屏上的硬连接片;以屏幕文字提示或语言报警以及画面闪烁取代了常规的光字牌报警信号;通过计算机上的CRT显示器,可以实现对整个变电所运行情况的实时监视并对各开关设备进行操作控制。 2.4 数字化的测量显示 常规的指针式仪表被CRT显示器上的数字显示所取代,实现了更为明了和直观的数据显示;而原来的人工抄表被打印机打印报表取代,这样一方面减轻了值班员的劳动强度或者直接节省了人力,另一方面还提高了测量精度及准确性,提升了管理的科学性。2.5 智能化的运行管理 变电所运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化;数据信息分层、分流交换自动化;变电所运行发生故障时能即时提供故障分析报告,指出故障原因,提出故障处理意见;系统能自动发出变电所设备检修报告,即常规的变电所设备“定期检修”改变为“状态检修”。 要实现无人值班(或少人值班),变电所综合自动化是一种最重要的手段,根据重要性和电压等级的不同,变电所实现无人值班的要求和手段有所差别。但是,通过采取各种技术手段,使变电所整体的自动化水平得以提高,发生事故的机会得以减少,这些都是实现无人值班的关键;只有这样,才能缩短事故处理和恢复的时间,使变电所的整体运行更为可靠和稳定。 3 综合自动化系统变电所可以实现的各种功能 3.1 微机保护功能 此种保护是对站内所有的电气设备进行的保护。主要包括母线保护,变压器保护,线路保护,设备自投及电容器保护,低频减载等自动安全装置。上述各类保护还具有存储多套定值、故障记录、适合当地修改定值等其他功能。 3.2 数据采集功能 3.2.1 状态量采集功能 隔离开关状态,断路器状态,变电所一次设备告警信号及变压器分接头信号等均属于状态量的范畴。目前这些信号大多数采用的是光电隔离方式输入系统,也可通过通信方式获得。保护动作信号与其他信号不同,采用的是计算机局域网通过通信方式获得。 3.2.2模拟量采集功能 线路电压,各段母线电压,馈线电流,电压和功率值,频率,相位,电流和功率值等,这些都是变电所采集的模拟量。此外还有变电所室温,变压器油温等一些非电量数据的采集。模拟量采集精度应当可以满足SCADA系统的需要。 3.2.3 脉冲量功能 脉冲量主要是脉冲电度表的输出脉冲,是也采用光电隔离方式与系统相连接的,内部采用计数器对脉冲个数进行统计,实现对电能的准确测量。 3.3 故障录波测距和事件记录功能 事件记录应当包含开关跳合记录以及保护动作序列记录两个方面。其SOE的分辨率一般应当在1~10ms之间,这样可以满足不同电压等级对SOE的不同要求。变电所故障录波配置专用故障录波器,并能与监控系统通信。 3.4 控制和操作闭锁功能 操作人员可通过CRT屏幕对隔离开关,断路器,电容器组投切,变压器分接头进行远程控制操作。为了防止由于系统故障造成的被控设备无法操作,在系统设计时应当保留人工手动直接跳合闸手段。操作闭锁有以下内容: (1)电脑五防及闭锁系统; (2)根据实时状态信息,自动实现断路器,刀闸的操作闭锁功能。 (3)操作出口有同时操作闭锁功能。 (4)操作出口有跳合闭锁功能。 3.5 同期合闸和同期检测功能 该功能可分别以自动和手动两种方式实现。可以选择由独立的同期设备实现,也可以通过微机保护软件模块得以实现。 3.6 无功和电压的就地控制功能 电压和无功的控制一般采用调整投切电容器组,变压器分接头,同步调相机,电抗器组等方式实现。操作方式可以手动也可以自动,人工操作的情况下,可以就地控制或者远程控制。 3.7 数据处理功能 数据处理的主要内容是数据处理和记录历史数据的形成和存储,其中,上一级调度中心,变电管理和保护专业要求的数据也包括在内。具体包括: (1)断路器动作的次数信息; (2)断路器切除故障时跳闸操作次数和截断容量的累计数量; (3)变压器的有功、无功、输电线路的有功、无功,母线电压定时记录的最小,最大值及其时间数据。 (4)独立负荷每天的峰谷值,有功、无功及其时间数据。 (5)修改整定值及的控制操作记录;根据需要,该功能既可以在变电所当地全部手动实现,也可在远程调度中心或操作中心实现。 3.8 系统的自诊断功能 系统内部各种功能插件应当具有自诊断功能,自诊断信息与被采集的数据一样,被周期性地送往后台主控计算机和远方调度中心或操作控制中心进行处理。 3.9 与远程控制中心的通信功能 本功能在常规远动‘四遥’的基础上又增加了远方修改故障录波、整定保护定值与测距信号的远传等,其信息量远远超过了传统的远动系统。根据现场的不同要求,系统应当具有通信通道的切换及备用功能,确保通信的可靠性,不仅如此,还应当具备同多个调度中心不同方式的多种通信接口,且各通信口及MODEM应避免干扰,相互独立。保护和故障录波信息可以采用独立的通信接口与调度中心连接,通信规约应满足调度中心的要求,符合国家标准及IEC标准等相关行业标准。 3.10 防火、保安系统插件功能 从设计原则而言,无人值班变电所应具有防火、保安措施。 4 变电所综合自动化系统的现状及发展趋势 综合自动化的变电所在新建的一些变电所的运行中表现出了很明显的技术先进、功能齐全、结构简单、安全可靠等特点;经过十多年的发展和完善,目前已经达到很高的水平。在我国城乡电网的改造与工厂的建设中,不仅中、低压变电所大范围采用了自动化技术而实现了无人值班,而且在220kV及以上的超高压变电所建设中也大量采用了各种新的自动化技术,从而使电网建设的现代化水平得到了极大程度的提高。综合自动化技术的运用,不仅使输配电和电网调度的可靠性得到增强,同时也使得变电所建设的总造价得以有效地降低。 5 结语 由以上的分析我们可以看到,变电所综合自动化技术的采用,对于提高电网的安全和经济运行水平、实现电网调度自动化和现场运行管理现代化可以起到极大的促进作用,它将使电网一次、二次系统的效能和可靠性得到大大增强,同时,对于保证电网的安全稳定运行也具有相当重大的意义。 变电所综合自动化,促进了无人值班变电站的实现,可以利用远动技术使电网调度迅速而准确地获得变电站运行的实时信息,完整地掌握变电站的实时运行状态,及时发现变电站运行的故障并做出相应的决策和处理,同时可以使值班管理人员根据变配电系统的运行情况进行负荷分析、合理调度、远控合分闸、躲峰填谷,把握安全控制、事故处理的主动性,减少和避免误操作、误判断,缩短事故停电时间,实现对变配电系统的现代化运行管理。 总之,变电所综合自动化系统具有可靠性高、抗干扰能力强、实时性好及维护简单等特点。随着计算机技术的迅速发展,变配电站的计算机化进程越来越快,变配电所计算机监控及无人值守已成为当今电气自动化领域的发展趋势,随着科学技术的不断进步以及硬件软件环境的不断改善,综合自动化技术的优越性也必将进一步地展现出来。 石油化工自动化论文:浅析石油化工自动化技术的应用与发展趋势 【摘要】在我国社会经济的取得发展与进步,人民的生活水平日渐提高,信息技术飞速发展的时刻,石油化工工业设个一直被我们熟知的传统工业,在当今时代仍然是一个国家经济发展支柱性产业。随着工业规模的扩大,经济全球化的迅猛发展,石油化工产业对石油化工的自动化提出了新的要求。与此同时,信息技术也对石油化工自动化技术的发展注入了新鲜的血液。 【关键词】石油化工 自动化技术 发展趋势 在国民经济迅速发展的背景下,我国的能源消耗量也日益增加,虽然我国是一个能源大国,资源丰富,但是如今的经济发展需要的能源的数量惊人,在激烈的市场竞争中,我国的石油开采量与我国人民的日常生活、工业生产所需渐渐拉开了差距,为了进行生产,我们从国外进口石油的现象越来越严重。但是从长远的发展来看,要想提高综合国力使国家长久稳定的发展,就要减小对国外能源的依赖,寻求新的方法推进我国资源的开采和利用,减少石油进口量。1 石油化工自动化技术应用必要性1.1 石油资源对我国经济发展的重要作用 石油是我国一项极其为重要的基础能源,也是全球需求量最大的能源,经济全球化的迅速发展,信息技术全球化的推广,让石油工业迎来了较大的发展机遇,同时也面临着前所未有的挑战。尽管我国号称能源大国,但是随着世界范围内的经济发展,国内的石油的提供量已经不能满足当今工业生产的需求。在社会不断发展的今天,传统的石油化工企业的生产设计理念不再适应当前的发展,具体的环境逼迫着生产理念的改变。如今的石油化工企业改变了航向开始朝着智能化的方向发展。 1.2 先进的科学技术逐渐渗透到石油化工企业 石油资源能够保障我国国民经济的平稳增长。世界范围内的经济发展趋势逐步把先进的科学技术融入到石油化工行业中。在分析了以往的人工操作的局限性和不准确性,逐步运用先进的科学技术模拟人工化,不仅达到了人工操作的效果,还高额度的,高精准性的完成了数百倍次的工作量。从工厂生产的操作、维护的不同的角度出发,先进技术的控制系统具有相对的开放性、易于管理性。不需要耗费太大的精力,只要熟悉操作程序,并且通过生产操作的自动化、经营管理模式的信息化、就可以简单的实现传统石油化工企业从原油选择、采购、生产加工再进一步得到石油以及石油附属产品的全部过程,不同的是这一过程具有智能性,简化了工人手工操作的人力耗费和时间耗费。这种智能化的石油化工的生产及管理,可以在相同的时间和空间上使企业的利润最大化。 1.3 传统石油化工企业中,人工操作的缺陷性及危险性 (1)在传统的石油化工企业中,生产需要人工操作,大量的作业量需要很大数量的工人协作完成,石油化工生产作业时具有一定的危险性,大量的工人集中作业的工作环境下,一旦发生安全事故,大量工人的人身和财产安全得不到保障,会造成大量的人员伤亡。 (2)人工操作,达不到石油化工产业要求的精准度。石油化工企业的生产工作有严格的精准性要求,但是人工操作生产过程中,精准度不易控制,在人工操作控制的情况下,想要达到精确的工艺参数要求有很大的难度。并且极易因为这种误差而造成投料不当,从而导致生产时超温超压等异常状况,埋下安全隐患,引起事故的发生。 (3)石油化工属于高污染性,高腐蚀性的工作环境,全人工操作的模式下,如果做不好安全防范工作,长期工作的人员的身体健康得不到保障,对身心极可能造成不可逆转的伤害,容易形成职业病。 2 石油化工自动化技术的应用及发展趋势 2.1 自动化技术的应用 石油化工自动化技术投入到石油化工企业的使用中,目前的使用主要有两方面的应用:自适应控制和最优控制。 (1)自适应控制。根据具体的工作环境,智能调节机器的性能生成反馈信息,接受反馈信息后系统自动按照事先设定的程序标准来进行工作。在我国目前的石油行业自动化生产过程中,自适应控制运用到了石油化工的不同部门,与以往的传统自适应控制模式相比较来看,如今的自控制系统更主要的是自整定与模型参考,具有具体的辨识过程的独特性。并且在辨识过程中激励信号平稳运行。 (2)最优控制。在当代的控制理论中,最优控制是一个占据极为重要作用的构成环节。最优控制给人们的生活提供了一个安定和平的大环境,使人民群众的生活的各个方面得到定改善。如今最优控制在石油化工产业上的应用成果较为显著,解决了传统人工操作的各种弊病,提升了石油化工产业在我国的产业地位。 2.2 石油化工企业的自动化控制发展趋势 2.2.1FCS将与DCS共存 DCS 自七十年代问世以来,采用了大量先进的成熟技术,经历了发展、成熟到集中应用几个阶段。DCS 技术成熟,性能可靠,软件丰富,功能完善,得到了用户的信任,而FCS还处于发展阶段,技术还不太成熟,可靠性还有待考证,功能不如DCS 完善。如今广大用户虽然关注FCS 的发展,但是多持观望的态度。DCS 至今已经发展得相当成熟和实用,仍是当前工业自动化系统应用的主导型,不会随着FCS的出现和发展而走向衰退或是退出历史的舞台,DCS将会与FCS在相当长的一段时间内共存下去。 2.2.2现场总线与DCS相结合 现场总线技术集成到现有控制系统中,利用DCS丰富而成熟的控制功能带动现场总线的推广应用。现场总线与传统控制系统之间的集成通过三种途径:一是现场总线在DCS、PLC的I/O 层次上的集成,二是现场总线设备通过网关集成到DCS、PLC上,统一组态、监控与管理;第三是独立FCS 与DCS、PLC 之间的信息集成,两者之间通过网关实现信息交流与映射。通过以上几种方法可以利用DCS、PLC成熟的技术与经验,发挥现场总线的独特优势。在现场总线推广应用的基础上,尽快完善一体化功能。实现对现场设备的一体化管理与控制。 3 结语 在经济全球化的大背景下,石油化工企业决定着一个国家竞争力的命脉,石油化工产业融入的技术含量的多少也是彰显一个国家综合国力的重要指标。石油化工的自动化控制技术一直努力的寻找新的突破,处于不断改革、创新的阶段。石油化工自动化控制技术不断进步对石油化工行业在激烈的行业竞争中的生存与发展起着积极作用。
工程设计论文:系统控制理论的环境工程设计论文 1项目建议书阶段的系统控制理论 环境工程 设计的项目建议书阶段包含若干个子结构,是一个复杂的系统。如果缺乏系统思维,孤立、片面地理解系统控制理论,将定量分析和定性分析、动态特性和稳态特性等相关内容割裂开来,不能相互联系、相互融合以形成合理认知体系,则不能够全面、联系、突出重点地分析和解决问题。而利用思维树模型可培养系统思维能力,[6]强化系统控制理论在项目建议书阶段的应用,将一项工程所涉及的各个领域和角度清晰的表示出来(以城市污水处理厂为例,如下图1所示)。 2可行性研究阶段的系统控制理论 可行性研究是在项目建议书被批准后,对项目在技术上和经济上是否可行所进行的科学分析和论证。这一阶段包括工程概述、工程方案、工程投资估算及资金筹措、工程近远期结合问题、工程效益分析、工程进度安排、存在问题及建议以及附图附件等内容。在这一系统中,用最优化分析解决问题,即在本系统的运筹中,控制策略要使工程净效益最大,而费用尽可能地小(可视为负效益)。为了尽可能地减少这种负效益,必须在一定的工程规律和条件的约束下,按照最优化原则,结合工程分析考虑工程方案必选优化,对整个工程系统进行科学的管理,不求负效益最小,而只要求负效益尽可能减少。这是由于在环境工程设计中,最优解并不一定是最理想的。[7] 3工程设计阶段的系统控制理论 在此阶段,环境工程设计可分为方案设计、初步设计、施工图设计三个阶段,每个阶段都是一个复杂系统,可将系统控制的重点分别集中在组织系统的输入、转换过程和输出3个阶段,由此形成3种不同的控制类型:前馈控制、同步控制和反馈控制。[8] 3.1前馈控制 前馈控制也称预先控制,是指在整个过程中预先集中于系统输入端的控制,其目的是通过事前考虑各种可能的功能障碍来预测并预防偏差的出现。其在环境工程设计的方案设计阶段起着重要作用,主要体现在以下几方面: 3.1.1环境工程概况分析 环境工程涉及水、气、声、渣、辐射等多个方面,涵盖内容非常丰富,工程特征千差万别。因此,掌握具体项目的工程概况是搞好设计的必须前提,主要包括:(1)工程一般特征简介。包括工程名称、建设性质、建设地点、建设规模、车间组成、产品方案、辅助设施、配套工程、储运方式、占地面积、职工人数、工程总投资及发展规划等。(2)工艺路线与生产方法。用流程图表述说明生产工艺过程,必要时列出主反应式和副反应式,并关注副反应中可能潜在的危害因素。(3)物料及能源消耗定额。包括主要原料、辅助原料、材料、助剂、能源以及用水等的来源、成分和消耗量,特别是要综合对比单位产品的物耗、能耗指标、新水用量指标以及排污系数。(4)主要技术经济指标。包括生产率、效率、回收率和放散率等。除了主产品的总回收率之外,还应高度重视资源的综合利用率和综合总回收率。 3.1.2污染源及污染源强分析 污染源分布和污染物源强是环境工程设计的基础资料,必须按建设工程、生产过程和服务期满后三个时期的工程全过程做认真调查、详细统计,力求完善。对于污染源分布调查要求按专题绘制污染流程图,标明污染物排放部位,然后列表逐点统计各种污染因子的排放强度、浓度及数量。另外,鉴于近年来环境风险事故呈频发、高发态势,应高度关注环境工程风险排污的源强统计及分析,包括事故排污和异常排污两种工况。事故排污的源强统计应计算事故状态下的污染物最大排放量,作为风险预测的源强;异常排污的源强应统计工艺设备或环保设施达不到设计规定指标的超额排污。 3.1.3环保方案分析 分析工程总图布置方案,根据气象、水文等自然条件分析工厂和车间布置的合理性,与周围环境保护目标所定防护距离的安全性。分析工程既定环保方案所选工艺及设备的先进水平和可靠程度,采用资源节约型模式、资源综合利用、物能良性循环、产业生态、清洁生产、循环经济等方面的可行性,处理工艺有关技术经济参数的合理性,并分析环保设施投资构成及其在总投资中占有的比例。 3.2同步控制 同步控制也称实时控制,是指活动进行过程中所实施的控制。在环境工程设计中,同步控制的关键是严把设计质量关,实现初步设计的标准化,由仅控制排放标准向全面的设计质量标准过渡。积极引导环境工程设计单位贯彻国家制定的《建筑企业贯彻ISO9系列标准实施细则》《建设项目环境保护管理条列》《中华人民共和国环境影响评价法》《三废处理工程技术手册》等相关标准,使环境工程设计单位质量管理工作进入程序化、标准化、规范化的轨道。各单位的质量保证体系,要在当地设计质量监督机构备案审查,把贯标工作与单位资质、工程招标投标和企业创优工作结合起来,实现质量的单位自控。在推行设计资格审查和管理制度的基础上,进一步制定重大工程的设计方案图纸审查、批准制度,发现问题,及时追朔设计存在的问题,系统解决,防止问题的再次发生,并追踪审查以前的可能事故点。 3.3反馈控制 反馈控制也称事后控制,控制作用发生在行动之后,目的在于改进,以预防将来发生偏差。在缺乏任何预见手段的情况下,反馈控制是比较实用的控制方式。在施工设计中,反馈控制的关键是引入工程环境监理,通过具有相应资质的监理企业,接受建设单位的委托,承担其建设项目的环境管理工作,并代表建设单位对承建单位的建设行为对环境的影响情况进行检查,对污染防治和生态保护的情况进行检查,确保各项环保措施落到实处。对未按有关环境保护要求施工的,应责令建设单位限期改正,造成生态破坏的,应采取补救措施或予以恢复。通过监理这一反馈控制,可提供设计效果的真实信息,并使设计人员获得评价其绩效的信息,从而提高设计水平,对于下一步或日后工作的实践指导作用非常巨大。 4竣工 环境保护验收阶段的系统控制理论 为监督落实环境保护设施与建设项目主体工程同时投产或者使用,以及落实其他需配套采取的环境保护措施,防治环境污染和生态破坏,实施建设项目竣工环境保护验收。[9]该阶段是对整个环境工程设计系统的最后一个核查关卡,涉及验收范围、验收标准、验收工况、验收监测(调查)结果、验收环境管理、现场验收检查、风险事故环境保护应急措施检查及验收结论等八大部分。可用如下系统流程图简述其验收工作程序。 5结论 环境工程设计是一个复杂的控制系统,涵盖项目建议、可行性研究、工程设计及竣工环境保护验收四个阶段,而每个阶段均涉及到方方面面的工作。将系统控制理论应用其中,应以解决控制理论与设计中实际存在问题的深度与广度为主要准则,在客观地评价系统控制理论在环境工程设计领域的作用和适用范围的基础上,更为合理地分析、规划环境工程设计,并用实践检验系统控制理论成果,有力推动系统控制理论的健康发展。 工程设计论文:对我国水利工程设计中的要点研究 要想从根本上提高水利工程设计审核工作的有效性,就必须在工程设计中,采取设计监理体制,在工程设计中,你呢够对工程设计工作的全过程实施动态跟踪、监理,从根本上控制工程设计的质量,提高设计工作的效率。 1逐步实施工程项目设计招标制度 在现阶段,大部分的水利工程项目的业主都是委托设计方让其负责设计的,并没有能够形成一个良好的工程项目设计招标制度,在设计行业并没有能够形成一个公正、公开竞争的良好气氛,这种现状严重影响了工程设计的有效性的提高,在这种情况下,设计出来的设计图纸往往都是很不符合高要求的。要想提高水利工程设计工作的效率,必须在设计行业逐步实施工程项目的招标制度。让业主可以根据需要选择有实力的设计单位进行水利工程的设计。另一方面,在水利工程的设计工作中,还要实行信息的公开化,促进建立起规范、公平、公正、公开的招标制度,提高水利工程设计招标工作的透明度,实现资源共享、监控有效。在招标中,坚持兼顾工程质量和施工价格的原则,遵循平等竞争、公开公正、诚实守信的原则,促进招标行为的规范化,形成科学的招标程序和招标在制度,保证水利工程设计的质量。 2做好设计规划前期阶段的工作 在设计水利工程中,设计规划前期阶段的工作是否做好,是否做得到位是确保设计质量、满足设计标准的一个重要条件。做好设计规划前期阶段的工作,设计机构主要是要做好收集水利工程设计相关的基本资料,在设计之前,还要安排有经验、有资质的工作人员到现场进行认真考察,要从当地的地理环境、自然环境、生态环境几个因素综合考虑,对当地的水温以及地质条件进行勘探和考察,并积极而又全面的收集相关资料,针对影响水利工程设计工作和质量的因素要加以分析,对于不够完善的的地方还要加以完善,在设计过程中,还要规范设计过程,并设计出多种图纸进行仔细的分析比较,选择一种做最经济、最安全、最有效、最合理的设计方案,争取在安全性和合理性都得以保障的前提下提高工程设计的有效性,设计完成之后交由施工审查组审查,选择一种最合理的设计方案。同时,对于设计出来的方案中存在的问题,要及时指出和和修改,保证工程设计工作的效率。 3在设计时,要强化质量管理,确保整个设计质量水平 工程质量是工程建设的根本和灵魂,设计单位在进行管理时,要树立全新的质量控制理念,将质量问题视为工程设计工作中最重要的和最关键的问题来看待。在工程设计工作中,有很多设计者往往都是不愿意花太大的工夫,偷工减料,不认真设计,在设计中盲目套用工程图纸,或者在设计中没有精心设计,致使设计者设计出来的工程图纸,结构方案往往不够合理,或者在设计时设计的简图与实际受力情况不相符合,设计出来的工程图纸缺乏组织项目的可行性论证,他们没有掌握水利工程设计的标准和规范性,导致工程设计往往不合理或者不规范。因此,要想有效地提高工程设计的质量,在设计时,要强化质量管理,确保整个设计质量水平。设计时要紧紧围绕工程质量和顾客的需求来设计,不断提高项目设计质量,通过全方位质量控制来推动发展。设计单位在编制施工组织的过程中,要尽量做到具体详尽,提高设计水平。 4结语 总之,在现阶段的水利工程的设计工作中,还存在很多方面的问题,这些问题都在严重的影响工程设计的质量,要想从根本上提高工程设计的有效性,让水利工程的设计工作做得更好,就必须从在工程设计中,采取设计监理体制,逐步实施工程项目设计招标制度,做好设计规划前期阶段的工作,在设计时,要强化质量管理,确保整个设计质量水平几个方面出发,从根本上提高设计水平。 工程设计论文:五台山南台普济寺防雷工程设计的探讨 由于古代建筑多为木结构,火灾的荷载较大,雷电对古建筑的破坏事例不胜枚举。如:1969年9月,河北省承德市避暑山庄外八庙之一的普佑寺,因为没有安装防雷设施,遭雷击后起火,很着名的法轮殿和周围的楼群、配殿94间全部付之一炬;1957年7月6日明十三陵长陵陵恩殿西部的兽头被雷击一半,南木大柱劈裂20厘米,横梁被炸裂,造成人员一死三伤,两天后雷击焚毁了北京中山公园音乐堂,这连续两次雷击事故曾惊动了总理,他当即指示北京人民政府对北京重要古建筑物采取防雷措施,由此开始了天安门、三大殿、景山万春亭、北海白塔、鼓楼、天坛祈年殿、颐和园排云殿等古建筑物的防雷。因此,高山景区尤其是高山寺庙的防雷工作越来越受到人们的重视。五台山是驰名中外的佛教名山和国际性佛教道场,寺庙作为神圣的佛教场所,遍及山间各处,而今五台山正处在申报世界文化遗产期间,对寺庙的保护更显得十分重要。南台普济寺始建于隋朝,隋文帝诏令修建,明朝成化年间重修,现属县级重点保护寺庙。随着改革开放的不断深入和旅游经济的快速发展,寺庙已成为人员密集、活动频繁的场所。对寺庙采取有效的防雷措施来保护寺庙及人员的安全,显得迫在眉睫,具有重要社会意义。 1 五台山雷暴特征概要 1.1 雷暴日数多。五台山年平均雷暴日数为40.5天,最多年份可达60天,是典型的雷击灾害频发地区。 1.2 时空分布不均匀。时间上,全年均有雷击发生的可能性。其中,6-8月份最为集中,占全年雷暴日数的75%,4-5月份占全年雷暴日数的13%,9-10月占全年雷暴日数的12%,年变化曲线呈“单峰型”。空间上,南边多北边少,山顶多山谷少。而五台山南台普济寺处在山顶多雷区,这也是我们开展防雷工作的重点区域所在。 1.3 雷电强度大、直击雷危害严重,这也是高山区雷电普遍特征。 2 寺庙建筑的结构特点以及防雷工程设计措施探讨 2.1 寺庙建筑的结构特点 a) 南台普济寺海拔2474米,建在地势较高的山脊,是周围的最高点,占地约5300平方米,所处地理环境孤立、空旷,容易遭受雷击危害。 b) 寺庙在结构上雄伟、挺拔,且都有高耸的屋脊,有利于雷雨云下行先导放电。 c) 寺庙屋脊中有铜兽等金属饰物,而这些都没有可靠的接地,增加了建筑物接收闪电的可能性。 d) 寺庙主要是木质或砖木结合结构,均为易燃材料,加上寺庙内有大量的经幡、幔帐等易燃物。一但受到雷击,极易引起火灾,且灭火十分困难,易造成人员及财产严重损失。 2.2 五台山普济寺防雷设计措施探讨 普济寺是五台山南台的主要景点,寺内由大雄宝殿、古佛殿、三大士殿、普贤塔,天王殿等重要建筑设施组成。整体建筑于山顶,海拔2474米。由于山体多为风化岩结构,岩石缝隙和低凹处仅有少量地表风化土,土壤电阻率极高,通过打入接地极方法难以实现,而防雷接地又是防雷工作的重点。 通过认真地实地勘察,同时考虑不影响寺庙结构风格和整体美观,根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94、《古建筑木结构维护和加固技术规范》GB50165等国家标准,我们对普济寺防雷工程做了如下设计: 2.2.1 全部建筑安装防雷带 a) 接闪器 为保护寺庙建筑的可靠防雷,接闪器采用避雷带方式,接闪材料选用∮10毫米镀锌圆钢,采用10M×l0M和12 M×8M的避雷网格带,带高12厘米,支柱间距1米,与传统的防雷带不同的是支柱立在下面的镀锌钢筋网格上,这样做的好处是减小对古建筑的破坏。根据寺庙结构接闪的规律,对易受雷击的部位,如屋脊、挑檐、左右兽头处增设避雷带并增设高出10CM的短支架,间距1M,使得建筑不但可以良好地接受闪电,而且整个庙宇都处于保护范围之内,又不影响建筑物的整体风格。在铺设避雷带时,为了减小雷电流产生的电动力危害,避雷带在拐弯处均采用了圆弧型弯曲并可靠焊接。 b) 引下线 防雷引下线根数少则雷电流分流就小,每根引下线所承受的雷电流也就越大,易产生雷电反击和雷电的二次效应危害。对于普济寺防雷引下线的设计,我们将引下线设计在寺庙的后墙,引下线采用5毫米乘50毫米的镀锌扁钢,引下线不应少于两根,且均匀、对称,间距不应大于18米,每根引下线的冲击接地电阻不应大于10欧,以加大雷电流的分流。 c) 接地装置 根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94要求,寺庙的防雷冲击接地电阻不应大于10欧姆。但普济寺所处之地多为风化岩石,土壤电阻率极高,并且大殿和寮房之间多为人行通道,游客较多。为此,我们对大殿和寮房分别做了接地装置,根据实际情况采用了两种不同方法。 ⑴ 对于大殿接地装置,我们主要采用“法拉第笼”结构。利用大殿附近有少量土层,制作了人工接地池,加大了接地体接触面积,然后填土夯实,并添加高山用化学降阻剂,从而改善了接地处的土壤电阻率。 ⑵ 对西窑、西僧舍、正房、客堂、五观堂、东耳殿、西耳殿、东大门、南寮采用传统接地方法。我们在风化的岩石土中多处预埋接地体做接地体,用4×40毫米镀锌扁铁焊连成网络,将多根引下线分多处进行等电位连接,形成环形人工接地。 2.2.2 增加防侧击雷和雷电过电压波入[,!]侵措施 南台普济寺所处海拔较高,受侧击雷、旁络闪击的概率较大。我们对原有建筑的屋脊、挑檐等都做了等电位连接,接地引下线尽可能沿寺庙外侧悬崖面敷设,避开人行通道,以保护游客安全。 2.2.3 防二次雷击措施的考虑 南台普济寺现在还没有通电,当通电后很多电器设备如电视、电脑等,各种线路从山下一直延伸到寺庙内时,雷电过电压波就容易沿导线传导进入寺庙,对寺庙里的人员及设备造成很大危害。这就要通过在配电盘入端加装多级电源避雷器,并在电话及有线电视等弱电系统入端加装信号SPD,有效地减轻了过电压波对设备的破坏力。同时,对寺庙的各种线路,做到穿金属管并尽量埋地进入寺内,防止雷电电磁感应在室内设备上产生的静电高压,避免设备的旁络闪击。 结束语 1)上述防雷设计方案充分考虑了古建筑特点,在不影响古建筑原貌的基础上进行了设计,但是也有它的局限性,造成工程量大,人员工费高,且在建筑顶施工易损坏建筑。基于这种考虑,我们进行了第二种方案设想,即在寺院墙外四个角立防雷塔,但被寺院方否决,主要理由是破坏古寺庙的整体建筑风貌。2)五台山风景区6-8月强雷暴频发,而此时游人最集中,极易发生雷击灾害,而大部分寺院均未安装防雷设施,需各级政府及寺院高度重视,按照有关规定把防雷措施落到实处。3)高山景区的防雷技术复杂,施工难度大,要 严格按照国家相关规范要求设计和施工,还应注意保持庙宇的风格和美观,防雷措施更要强调全方位综合考虑,更重要的是接地处理要因地制宜、设计合理,本文针对性地设计了一些特别的方案。 工程设计论文:对CAD技术在机械工程设计中的应用探究 上个世纪中期,计算机技术传入我国,随后的几十年里,其发展速度远远超过了每一个人的预料。随着其技术的快速发展,相关的计算机技术也被广泛的应用到人们的日常生产生活中,例如CAD计算机辅助模拟技术的应用,给机械设计工作带来了极大的方便。 1、 CAD概念分析 CAD就是计算机辅助设计技术,这种技术是指运用计算机软件制作并模拟实物设计,展现新开发商品的外型、结构、色彩、质感等特色的过程。随着技术的不断发展,计算机辅助设计应该不仅仅适用于工业,还应被广泛运用于平面印刷出版等诸多领域。它同时涉及到软件和专用的硬件。CAD最早的应用是在汽车制造、航空航天以及电子工业的大公司中。随着计算机变得更便宜,应用范围也逐渐变广。CAD的实现技术从那个时候起经过了许多演变。这个领域刚开始的时候主要被用于产生和手绘的图纸相仿的图纸。计算机技术的发展使得计算机在设计活动中得到更有技巧的应用。如今,CAD已经不仅仅用于绘图和显示,它开始进入设计者的专业知识中更“智能”的部分。 2、 CAD技术在机械设计中的优势分析 2、1 能够节约机械设计时间 机械设计是一个需要大量时间的工作,自从引用了CAD技术,机械设计周期就大大减少了。因为,CAD三维机械设计有利于解决复杂的几何造型问题。它可以由简单几何实体通过布尔运算等功能组合出各种复杂的几何实体 ,并能自动生成相贯线和截交线 ,大大减轻了设计工作量,缩短机械设计周期近一半以上,大幅度地提高了设计和生产效率。在使用三维CAD系统进行新机械的开发设计时,只需对其中部分零部件进行重新设计和制造,而大部分零部件的设计都将继承以往的信息,使机械设计的效率提高了好几倍。同时,三维CAD系统具有高度变型设计能力,能够通过快速重构,得到一种全新的机械产品。 2、2 提高机械产品的质量 产品质量是一个公司能否生存下去的根本所在,而最初的设计往往会对最终的产品质量产生很大的影响。因此,一定要做好设计工作。通过CAD技术我们就可以做到这一点。由于机械产品与信息技术相融合,同时采用CAD方法和CI固定组织生产,使机械产品设计有了新发展。三维 CAD技术采用先进的设计方法,如优化、有限元受力分析等,保证了产品的设计质量。同时,大型企业数控加工手段比较完善,再采用固定模式进行机械零件加工,一致性很好 ,保证了产品的质量。三维机械设计不仅可以方便地描述对象的形状、大小和位置等几何特 征 ,而且还可以赋予设计对象以颜色、纹理 、体积、重心、惯性矩等多种信息,达到对设计对象几何形状确切的数学描述和工作状态的物理模拟 ,从而更充分、准确、全面、真实地表达设计者的意图。从而提高设计质量。 2、3 设计和修改都十分方便 设计阶段,总会出现各种各样的改变,因此,一定要注重设计的可更改性。以往的机械设计却做不到这一点,但是自从有了CAD技术就可以实现设计的随意修改了。使用三维CAD系统软件,可以在装配环境中设计新零件,也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件,既方便又快捷,还可保证新零件与相邻零件的精确配合,避免了单独设计零件出现错误而导致装配的失败。比如可以在装配环境中根据箱体的形状及其他的配合要求快速准确地设计出所需要的箱盖来。零件环境中有查找器,在完成机械零件造型时,资源查找器同时列出了完成该零件 的所有命令,点击这些命令就可以很清楚地了解完成该零件的每个步骤,并利用资源查找器中的零件回放把零件造型的全过程通过动画连续地演示出来,使人一目了然。修改零件时,也可以点击资源查找器中相对应的命令来完成,更方便地是在装配环境中也可以进行零件的修改,即点击要修改的零件就可以进入零件环境来完成零件的修改。 2、4 遵从了人们的设计过程 CAD技术能够保障遵从人类的设计思维,随时随地可以更改设计,使得设计师可以走一步看一步的梦想实现了。一般的机械设计师在设计时总是先构思后表达,由于脑海中构思出的产品形状是三维的,因而直接建立反映产品真实几何形状的三维实体模型自然是理想的表达方式。这可使机械设计师更加专注于产品设计本身,而不是产品的图形表示,符合机械设计师的创新意识,有利于设计的连续进行。由于CAD三维设计得到的三维立体图具有直观、易于理解等特点,不仅能促进机械设计师的思维深人,有利于设计的扩展,而且也便于与他人进行交流。 3、 CAD技术在机械工程设计的应用 3、1 实现了实体建模 在CAD出现之前,设计师们只能通过想象和笔纸来构思来设计,而CAD技术的文秘站:出现,则给实体设计带来了可能。计算机中表现的不是抽象的数学线条,而是活生生的实物,它可以动态地转动,可以被切削,可以打孔,焊接。一些数字、文字说不清楚的复杂形体和关系用图象表达则一目了然, 图象就是实物, 就是将来的产品,称为虚拟产品。在这里,三视图不再是设计、交流的必由环节,它退化为CAD过程的附产品,如果用CAM加工的话,它存在的空间就更小了。实体建模并不要求机械工程师具有绘画技能, 系统提供了一个变量约束标准几何体库和变形几何体库,还有特征体库、紧固件库…还提供了构造自由曲面的工具和方法,因此只要对模型进行调用、编辑、修改、施加约束或复合操作,就可构造出需要的工件。 3、2 代替传统手工绘制,操作更加便捷 CAD最大的功能莫过于其操作的便捷性,以前人们在做机械零部件图形绘制时,基本都是手绘绘图,工作人员常常手里拿着几只不同粗细的墨笔,丁字尺、三角板、曲线板等工具不停的在手里更换,而且一旦画错,修改非常费事,甚至从头来过,图面修修补补显的脏乱。用CAD绘图则可以一只鼠标做你想做的任何事情。它有统一的线型库、字体库,图面整洁统一。CAD软件所提供的功能让你不必担心画错,它可以使你返回到你画错之前的那一步。CAD软件绘图真正做到方便、整洁、清洁、轻松。 3、3 智能CAD技术的应用 随着,CAD系统应用逐步深入,逐渐提出智能化需求。设计是一个含有高度智能的人类创造性活动。智能CAD/CAM是发展的必然方向。智能设计在运用知识化、信息化的基础上,建立基于知识的设计仓库,及时准确地向设计师提供产品开发所需的知识和帮助,智能地支持设计人员,同时捕获和理解设计人员意图、自动检测失误、回答问题、提出建议方案等。并具有推理功能,使设计新手也能做出好的设计来,现代设计的核心是创新设计,人们正试图把创新技术和 人工智能技术相结合应用到CAD技术中,用智能设计、智能制造系统去创造性指导解决新产品。 3、4 三维的CAD技术的应用 传统设计中,仿型设计、改型设计较多,仅是依靠对现有资料的借鉴,同时改变原有机械的尺寸,或者对引进的新产品做一些消化和吸收,再仿照生产,整个机械设计都是常规设计,没有进行创新,因此,产品很难突破本身的范围发生质的改变。而依靠三维CAD技术,可以使方案在设计阶段就充分利用专家系统及现代科技新理论,建立多种机构进行构型对比、设计创新,同时由于设计立体感强、效果逼真的特点,不断的激发设计人员的构思,最后设计出有技术含量的产品。除此之外,还实现了制造过程全面信息化。 结语:CAD技术的快速发展对于机械制造企业来说是一种福音和希望,相关企业的领导能够注重CAD技术的引用,用最为先进的技术,来生产出最好的产品,为企业的后续发展做好铺垫。 工程设计论文:浅谈土建工程设计和施工阶段裂缝的防治 现代化的建筑施工是一项多工种、多专业的复杂性较强的系统工程。要想使得施工可以顺利的进行,那么就要在规定的时间内达到预期的目标质量,就必须要使用科学的管理方法来对施工的全过程进行控制,统筹施工的项目,使得施工的技术和施工管理都得到一定的提升。但是随着施工工艺的不断加强,我国建筑工程的施工质量也有了一定的提升。但是在土建工程中,裂缝一直是工程在竣工之后无法忽视的一个问题。裂缝的存在虽说对整幢大楼没有太大的影响,但毕竟是一个安全隐患,而且也会影响美观。因此,如何解决土建工程中的裂缝问题成为了工程师们探讨的重要课题,接下来,本文将针对四种经常在土建施工中出现裂缝的部位进行深入分析。 1.楼地面裂缝 1.1、楼地面开裂产生的原因 (1)预制空心板裂缝起因 空心板的布!置和设计不合理。在进行施工的过程中,板块之间的裂缝必须要经过处理之后才能进行使用。拉风处理是解决板和板之间裂缝空间不足最有效的措施。在进行吊装之前,一定要做好拉缝的工作,避免出现“瞎缝现象”。如果在最开始就出现灌缝量不足的现象,对于整体的刚度的作用没有用处,在板受力之后就很容易造成形体的变化,导致裂缝。楼板的灌缝的工序的穿插必须要合理的安排。在灌缝的过程中没有笑的执行施工层和间歇层相互的岔开,很容易导致灌缝的强度在没有达标的情况下就受到了荷载,导致楼板变形弯曲。缝与楼板之间的错动会破坏灌缝的强度,导致板的整体刚度下降,在长期弯曲变形的情况下造成开裂。 (2)大开间板的裂缝起因 这种板受力后或产生一定的挠度,经过多次试验,一般板的挠度为15.9cm-17.4cm之间,而规定的是在1/200当板受到过重荷载时易产生变形。两端会向上翘,从而引起纵向开裂。裂缝也可能是由于支撑端受力不均匀,产生沉降引起的。这种变形还会引起板在支座处的转动,引起纵向开裂。 1.2、防治的措施 要想防止楼地面沿板裂缝,首先必须要做好板之间的拉缝工作。在进行施工的过程中,拉缝的距离应该在4cm左右,这样才能全面保证板缝之间的混凝土在组合之后的强度和截面的面积,减少侧变形发生的机率,提高整体的刚度。在施工过程中必须在工序间歇层与受荷层之间错开进行穿插灌缝,即“隔层灌缝”,并且要保证灌缝强度必须达到80%之后才能进行后续施工。不然一旦板受力过大,仍旧会产生弯曲变形状况。 2.窗台墙体裂缝 2.1、窗台裂缝的产生原因 (1)温度的变化很容易导致开裂的现象。一般窗户都是直接镶嵌在墙体中的,本身就承受着墙体的约束,当周围的温度变化产生温差的时候,就会导致窗户和墙体连接处出现裂缝,尤其是在一些昼夜温差较大的地方,冬季的时候外界温度比较寒冷,屋内的温度比较高,这就使得窗户两面的温度产生了差值,进而加速墙体产生裂缝。 (2)地基变形而引起的开裂。建筑物的窗户在受到了重力和地基的反作用力的现象,就会使得窗户底部的框架的变形,使得拉应力达到了最大值,这样也会产生裂缝的现象。除此之外,窗台还受到了四周的压力,从而产生一定的剪力,使得窗户边的墙体出现裂缝。 2.2、防治措施 (1)首先可以通过在窗户窗台外面设置一层反拱,这样就能够把来自地基的反拱力抵消掉,进而减少窗户所受的拉应力,避免裂缝的产生。 (2)加设配筋砖带。为了尽量避免出现窗台两侧冷热不均的情况,我们可以在设计的时候位于窗台和墙体之间设置一个配筋砖带,增强拉应力,能够有效减少此处裂缝的产生。 3.外墙内顶棚处裂缝 3.1、顶棚处裂缝产生的原因 (1)顶层板的受热的力度要大于墙面的受热力度,顶层板的温度也会随着屋面的受热状况的变化而出现上拱与下挠的状态。在温度和热力的作用之下,顶层板的受热不均匀,很容易出生变形的现象。并且工程施工的养护时间大多数都在夏季,梁板长时间处于暴晒的状态,加剧了水分流失的速度,从而加剧了混凝土中水分的收缩。上拱与下挠的状态使得板的纵向产生伸缩,推挤到墙体。墙体受力从而导致了棚顶出的裂缝,并反映到了女儿墙的根部。 (2)如果土建工程中的屋顶设计厚度太厚的话,就会使得顶板和保温层之间在受到很大的压力的作用,并且将这种力直接传给了女儿墙,这样就会导致该部位所承受的力超过了本身能够承担的最大值,而且墙体也不能够承受这些里,就会出现裂缝的现象。而且这些裂缝也会使得墙体产生变形,特别是墙角部分,产生裂缝。 (3)因为女儿墙一般都是位于屋顶的圈梁位置,其本身的膨胀系数就小于钢筋混凝土的膨胀系数,所以,如果圈梁和墙体之间出现了错位,就必然会导致该位置出现裂缝。 3.2、防治措施 (1)建筑施工单位应该合理布置圈梁,在施工的过程中,应该使圈梁来承受一定的压力,进而保护女儿墙不会变形,并增强圈梁的刚度和抗震能力。 (2)在女儿墙施工的时候,一定要保证其墙体设计超过三十七厘米,这样才能够达到墙体稳固性的标准。此外,构造柱能够通过添加配筋的方式,来保证女儿墙的稳固性和安全性。 (3)一定要预留出板端的空隙,最好在两厘米到三厘米之间,使用沥青等材料来填满并压实,这样就会使得板端的变化范围增大。 4.地下裂缝 土建工程的裂缝不仅仅只是在地上的建筑物中产生,在一些半地下或者地下的建筑物中也可以出现不同的程度,一般都会呈现出比较规则的纵向裂缝,通常在零点三厘米到零点五厘米之间,这些裂缝的产生直接影响到了工程的安全性。 4.1、半地下、地下裂缝产生的原因 (1)当前情况下,刚健构筑物在工程建设的过程中最常见,其本身具有表面系数较大、对周围的约束力较强的特点,当温度产生很大变化的时候,钢筋就无法得到伸展,进而制约了和周围结构建筑的连接,从而产生一定的拉压力,当超过了钢筋所能够承受的范围就会产生裂缝。 (2)如果在混凝土进行拆模的时候,施工人员应该要注意到周围的环境是否会造成裂缝的产生。如果拆模太早的话,那么就会使得混凝土中的温度下降速度非常快,这样外界的温度就会和混凝土的温度形成一个差值,此外混凝土的水灰比不科学也会加快裂缝的形成,从而无法保证工程建设的质量。 (3)除了上面所提到的这些原因,还有一些其他的小原因也会导致裂缝产生,例如水灰比不满足要求,混凝土的振捣不达标,后期的养护部到位等等,在一定程度上增加了裂缝产生的可能,给工程造成影响。 4.2、防止的措施 (1)在进行工程设计的时候,必须考虑到建筑物能够承受的最大温度值以及温度变化差值,并做出一定的调整。 (2)设计人员在进行建筑结构设计的时候应该考虑到建筑 物的稳固性以及配筋的添加,在设计完成后应该再做一次验算,同时保证温度应力能够和钢筋的配筋率相一致,通常来说,配筋率的需求量应该超过百分之零点五,这样才能够控制好工程的配筋比率。 综上所述中可以看出,当前土建工程的质量直接关系到了整个工程建设的安全性能。土建工程中的裂缝虽然很小,但是如果没有对这些裂缝进行及时的不久,那么在后期就会影响整个建筑工程的稳定性。施工单位应该对这些裂缝的问题进行及时的分析,找到产生裂缝的原因和相应的措施,保证土建工程的质量。当前混凝土材料在应用的过程中,减少了裂缝的产生,但是还是需要在工程设计和施工时加以注意,尽可能地从根本上根治裂缝问题。 工程设计论文:工程设计项目的管理要素与控制方法 摘要:工程设计项目的合同、人员素质管理、质量、成本、进度之间的联系非常紧密,任何一个环节出现疏忽,都会影响整个工程设计项目的成效。 关键词:工程设计项目; 管理要素; 控制方法 一个工程设计项目的管理成功与否,与合同的管理,工程设计人员素质及工程设计项目管理的质量、成本、进度等环节的科学管理方法密切相关。 1合同管理 1.1合同是管理的灵魂,是维持甲乙双方关系的纽带。在工程设计过程中以合同内容为基础实施设计项目管理。设计单位是合同主体,对整个设计过程的所有工作内容、工作范围负有主要责任。因此,设计单位在起草、签订、实施前重点要做好合同评审,在评审中将甲方要求、法律法规等转化为设计产品的质量要求。合同评审时间通常在投标、签定合同或订单之前进行,以确保与工程设计有关要求,包括口头表达的要求得到确认,异议已得到解决,乙方有能力满足规定的要求。同时对合同评审中的结果及评审所引起的措施的记录应予以保持,产品要求发生变更,应修订合同并及时将修改信息通知相关部门和相关人员。 1.2考虑到工程设计项目的大小,评审方式可依据项目类别、项目大小、技术难易程度、采取授权人审批、会签评审二种方式,一般掌握准则:大或难项目采取会签评审,小或易项目采取授权人审批。需要指出的是无论会签或评审项目都应准确理解甲方要求,包括甲方口头表达的要求,如:项目的名称、阶段、规模、投资、内容及标准是否明确;产品要求是否在委托任务书、合同中得到明确规定;合同中的技术、质量和工期要求是否可行;是否有能力满足顾客对产品的使用、交付和服务各方面的要求;供需双方对合同或订单理解不一致的问题是否已得到解决;对顾客提出的可能使本公司具有风险的特殊要求,是否有相应对策;是否采取必要的、可实现的技术上和资源上的措施。 2人员素质管理 2.1工程设计项目内部管理是项目管理的核心,也是设计单位的核心工作。目前设计企业竞争日趋激烈,只有不断学习、创建研究学习型组织,设计人员的素质才能得到整体提高。同时还要鼓励员工积极创新。加强设计队伍管理首先要建立一支能打硬仗,精诚团结、配合默契的管理队伍;正确划分各级技术管理的权限,要坚持放权到位、管理到位、责任监督到位、充分发挥每一位工程技术人员的积极性和创造性。其次是工程设计项目在开工前要编制项目设计大纲、建立质量保证体系,把工程设计项目管理落到实处。 2.2项目负责人是工程设计项目管理的关键。首先项目负责人是工程设计项目的策划者、组织者、实施者,他要策划工程设计项目实施的全过程,并对工程设计项目的总体质量负责。在前期他要组织各专设计人员正确理解招标书或委托方的建设意图,编制“设计大纲”。在设计的适当阶段组织好方案论证、设计评审、设计验证等工作。设计完成后项目负责人还要关注整个工程设计产品的完整性,它包括方案阶段的设计模型或多媒体;扩初阶段除了满足工艺、使用功能要求外,还应满足甲方招标文件、设备订货的要求;施工图阶段要对各相关部门在评审中提出的意见逐条落实,特别是对法律法规和强制性标准条款的执行情况必须重点检查,以确保施工图审查一次通过。在施工图交付甲方施工以后,项目负责人要主动组织各专业设计人员做好现场施工配合工作,以保证工程设计项目的质量总体得到控制。所以加强对项目负责人的管理是设计院人员素质管理工作的重中之重。 2.3工程设计项目负责人除了带好整个设计团队外,还要注意对年轻设计人员的培养,这包括对工程设计项目负责人对工程设计项目负责人助理培养、专业负责人对本专业设计人员的培养、审核人员对校对人员的培养等,只有不断提高他们的质量意识,拓宽专业知识面和内外沟通能力,才能使公司拥有更多技术水平高、职业道德好的业务骨干,从而提高公司专业技术人员整体业务素质。 3质量管理 3.1搞好质量管理首先要明确工程设计项目的质量目标。在工程设计前应根据甲方要求、工程的实际情况、工程勘察报告等实际情况确定工程设计项目的质量目标,并在设计的各个阶段严格控制、确保工程设计项目质量目标的逐一实现。 3.2要抓好关键过程的设计控制。对重大或关键过程的设计除了要有具体的设计方案外,更要有设计创新。在设计过程中,项目负责人要组织有关人员根据设计院自身的特色制定有关符合本工程的设计方案并组织会审和征求专家意见。除了按质量标准规定的复查、检查内容进行严格复查、检查外,还应进一步强化对关键设计过程工作的复核,杜绝因设计引发的质量事故发生。同时积极促进新技术、新材料在工程设计中的应用,提高工程设计的技术含量。 3.3严格按设计规范设计。根据工程设计项目的特点、公司应组织力量编制各专业统一的设计说明、技术措施、技术规定。编制标准规范、图集、节点详图的有效版本目录和计算机应用软件的有效版本目录,并按常用、通用、选用标注目录,方便设计人员选用,同时还必须是动态管理的。需要注意的是所有的设计程序(大纲策划、方案评审、设计验证等)一定要经过严格地(正确性、可行性、可操作性)审查。 3.4坚持“三校两审制度”。每道设计工序完成,首先由设计人员自校,再有校对、校核、审核、审定有关人员逐级校审(必须是具有相应资质的人员担当),不能越级审核,也不允许未完成整改就越级审核。建议不要由参与同一工程设计项目的设计人员互校,这样不容易发现问题,也不宜提高工程设计质量。 3.5搞好技术交底。设计一旦完成交付甲方后,工程设计项目负责人应主动联系甲方,及时进行技术交底。交底前工程设计项目负责人应组织各专业负责人编制交底大纲,不能以施工单位编制的交底会议纪要取代设计院的技术交底,草草了事。 4成本管理 成本管理就是在工程设计项目的形成过程中,对设计过程所消耗的人力资源、物资资源和费用开支进行指导、监督、调节和限制,把各项生产费用控制在 计划成本内,保证成本目标的实现。 4.1工程设计项目负责人是工程设计项目成本控制的第一人。在项目管理中,工程设计项目负责人应及时掌握和分析盈亏状况,并迅速采取有效措施进行监控。 4.2控制人工费用。设计院内部要合理安排工程技术人员参与工程设计,根据工程设计项目的类别、大小、技术难易程度合理搭配。 5进度管理 5.1制定进度计划。计划的内容包括设计前期的各项准备工作,有人员安排、各专业提资、校审、会签、评审、成品制作时间安排等,计划要有一定的预见性和前瞻性,使进度计划符合变化后的实施条件。 5.2组织进度计划的实施。计划审批后,要实施动态管理,及时检查和发现影响工程设计项目设计进度的问题,修订和更新进度计划。 5.3与甲方保持密切的沟通。因为甲方的需求和期望是不断变化的,他可能除了要考虑竞争的压力和技术的发展外,还会对方案、扩初、施工图提出不同的想法,发出“变更指令”,这些都促使乙方及时做出反映和处理。 综上所述,工程设计项目的合同、人员素质管理、质量、成本、进度之间的联系非常紧密,任何一个环节出现疏忽,都会影响整个工程设计项目的成效。因此,工程设计项目管理必须贯穿于整个工程设计项目的全过程,必须有效地进行综合控制,才能提高公司的核心竞争力,也为公司带来良好的经济效益。 工程设计论文:惠州大亚湾引水工程设计监理工作实践 摘 要:惠州大亚湾引水工程从初步设计阶段开始开展设计监理工作。本文重点介绍了大亚湾引水工程设计监理各阶段主要工作内容及开展设计监理工作的主要实践活动,并对设计监理组织机构、工作计划书、监理细则、监理工程、制度化、程序化、规范化管理、设计质量和工作计划的全过程控制、组织协调、资料管理等方面做了简要论述。 关键词:大亚湾引水工程 设计监理 1、工程概况 惠州大亚湾引水工程是大亚湾中海壳牌石化项目的配套工程之一。工程位于广东省惠州市境内,从东江、西枝江取水,输水到大亚湾石化区交水点,为中海壳牌石化厂及大亚湾经济开发区提供生产、生活用原水。引水工程主要建筑物可概括为“四站、三洞、两段、一库”组成,即由东江下源泵站、西枝江新湖泵站、永湖彩塘加压泵站、风田加压泵站、永湖隧洞、羊公坑隧洞、双流溪隧洞、风田调节水库及两段输水管道等建筑物组成,引水线路总长约56km,采用混凝土预应力管有压管道输水,风田水库以上47.74km为DN2000单管道输水,风田水库以下8.24km为两条DN1600管道输水。工程设计引水流量4.8m3/s,日供水量33万吨,工程总投资4.57亿元。 该项目由广东省水利水电勘测设计研究院设计,2002年5月开始初步设计工作,2003年9月开工建设,目前工程已基本完工。为保证工程的设计质量、设计工作进度和工程投资等进行有效的监督和管理,从初步设计开始,大亚湾中海壳牌石化项目配套工程建设指挥部委托了黄河勘测规划设计公司对项目设计过程实施跟踪监理,适时监控,对设计成果进行审核。本文简要介绍惠州大亚湾引水工程设计监理工作实施情况,并对设计监理工作的有关问题进行讨论。 2、设计监理的主要工作任务和工作内容 2.1 设计监理的主要工作任务 设计监理单位受业主委托进行工程设计监理,工作任务主要有三项;一是对设计成果质量进行控制,依据国家和行业的有关规范、规程、法规,减少设计中的错误和遗漏,提高设计质量;二是对设计工作进度进行控制。督促设计单位按设计合同规定提供有关设计文件和图纸,满足工程进度要求;三是协调业主与设计单位的关系。按照公平、公正、独立、自主的原则,以事实为依据,以法律、法规及设计合同文件为准绳,协调、处理好双方发生的矛盾和纠纷。其中最主要的任务是设计成果质量控制和设计工作进度控制。 2.2 设计监理的主要工作内容 2.2.1 工程勘察监理 (1)协助业主编审勘察任务书。主要审查勘察工作计划,勘察范围要求、提交成果的内容和时间。 (2)审查勘察单位的勘察纲要。审查勘察纲要是否符合合同规定,能否实现合同要求,即对其方案的合理性、手段有效性、设备的适用性、试验的必要性、进度的时间性进行审核。 (3)进度控制:监督勘察单位人员、设备是否按计划进场;根据实际勘察速度预测勘察进度,必要时应及时通知勘察单位予以调整。 (4)质量控制:监督是否按勘察纲要实施勘察工作。督查勘察项目是否完全;勘察点线有无偏、错、漏;钻探深度、取样位置及样品保护是否得当;检查试验条件是否具备,试验项目是否齐全,试验操作是否规范等。 (5)审查勘察报告。检查勘察报告的完整性、合理性、可靠性和实用性,以及对设计施工要求的满足程度。 (6)审核勘察费的结算。根据勘察进度,按合同规定签发支付费用通知。 (7)签发补勘通知书。 (8)协调勘察工作与设计、施工的配合。 2.2.2 初步设计阶段 (1)结合工程项目特点,收集设计监理所需要的技术资料; (2)协助业主拟订设计委托合同或设计任务书; (3)审查设计单位提交的设计大纲,专业大纲和项目计划; (4)配合设计单位开展技术经济分析,参与设计方案的比选工作,促进方案优化设计; (5)参与主要设备、材料的选型,审核主要设备材料清单; (6)设计进度控制。核查设计力量是否切实保障,项目工作计划是否切实执行; (7)审核工程概算,控制工程投资。工程初设概算投资一般应控制在可研阶段投资估算范围之内,如果突破概算投资,最多不超出可研阶段投资估算10%; (8)设计质量控制,审核工程项目设计图纸,审查设计成果文件,必要时抽查设计计算书,提出设计监理审查报告; (9)根据合同规定,签发支付勘察设计费通知; (10)业主委托的其他相关业务。 2.2.3 招标设计阶段 大亚湾引水工程招标阶段业主聘请了招标机构,负责施工招标管理工作。由招标编写招标文件商务部分内容,由设计单位编写招标文件技术规范内容。设计监理主要工作是帮助业主审查招标文件。 (1)配合业主和设计单位,拟订工程项目施工招标方案; (2)协助业主准备工程项目施工招标条件; (3)协助业主审查招标委托合同文件; (4)审查施工招标文件及招标图纸,审查设备采购标书文件,提出审查意见; (5)协助业主组织现场勘察与答疑会。 2.2.4 施工图设计阶段 (1)审核施工图阶段设计大纲,施工图设计的内容和范围是否符合设计合同要求; (2)主持编制供图计划,协调设计出图与工程施工用图的矛盾,设计单位有计划供图,满足工程施工需要; (3)审核施工图纸质量。审核施工图是否符合相应规程规范要求,审查设计计算方法及采用参数是否正确,图面表达是否准确、清楚,各专业施工图是否协调一致,对设计图纸提出设计监理审核意见; (4)审查主要设备、材料性能及数量清单; (5)审核设计变更,对重大的设计变更提出变更设计的审查意见和建议; (6)督促设计单位按照合同要求提供施工图纸,按计划供图,保证施工用图; (7)检查设计单位人员投入情况,包括人员素质、数量等; (8)检查设计单位质量保证体系、质量保证措施落实情况; (9)协调设计单位、业主、施工单位的关系; (10)根据合同规定,签发支付设计费通知。 3、设计监理工作实施 3.1 建立精简高效的现场设计监理机构 高素质的监理人员是搞好设计监理工作的根本。按照设计监理合同要求,黄河设计公司在现场组建了大亚湾引水工程设计监理部,抽调了各专业技术骨干和公司部分退休专家,进驻现场开展设计监理工作,参与设计监理的人员都具有教授级或高级工程师技术职称,专业负责人一般具有从事大型水电工程设计的丰富经验,大多都曾担任过公司专业总工或专业室主任职务,具有专业技术成果审查把关的能力和水平。根据监理机构设置及人员组成情况,明确了各级监理人员的工作任务和职责责任。 3.2 编写设计监理工作计划书和监理工作细则 设计监理单位在接受业主委托后应编制设计监理工作计划书,一般由项目总监组织编写,报送业主批准并由业主转发给设计单位。大亚湾引水工程设计监理工作计划书主要包括以下几个方面内容:工程概况;监理服务的阶段、范围和目标;监理的工作内容;监理的组织机构和职责分工;设计监理控制措施和管理制度;监理人员进场计划以及各种监理工作用表格式等。设计监理工作计划书是全面开展设计监理工作的纲领性文件,经业主批准后,业主、设计单位和设计监理单位三方都要共同遵守执行。 监理部还组织编制了设计监理细则,根据设计阶段、工作内容、专业特点等,分阶段、分专业进行编写,使各专业设计监理工作实施和操作更详细、更具体。设计监理细则由设计监理专业负责人负责编写。 3.3 实现设计监理工作制度化、程序化、规范化管理 设计监理工作计划书中明确规定了设计监理管理制度、控制措施及监理人员工作任务和职责权限,制定了设计监理工作用表。设计监理工作细则规定了各专业工作的具体内容和要求,工作程序和流程,明确其管理点和控制点。监理过程中严格按照规定的职责和责任分工负责,按照规定的工作程序和要求开展工作,按照规定的工作流程和时序传递文件和信息,按照规定的工作用表提交资料和成果文件。使得各级设计监理人员职责分明、目标确定、工作有序、成果规范,实现设计监理工作制度化、程序化、规范化管理。 3.4 实施全过程跟追检查与阶段性成果全面审查相结合的控制措施 水电工程项目一般周期长,需要分阶段设计、逐步深化、不断优化、连续渐进的设计过程,相应设计监理也需要全过程的监控,跟踪检查,分阶段审查,对设计质量和设计工作进度进行全过程的控制。 设计监理通过设计方案技术讨论会,中间成果汇报会、监理工作例会等多种形式,检查设计工作进展情况、工作进度计划落实情况、设计方案及中间成果质量情况,发现问题,及时与设计项目组沟通解决。对阶段性设计成果进行全面的审查,提出设计监理书面审查意见和建议。施工图审查结论分为:“通过”、“复核”和修改三种,并填写图纸审核意见单、签盖设计监理审核章,未经设计监理审核通过的图纸不能用于工程施工。 通过全过程动态管理和控制,不但使设计工作计划得到落实,设计工作深度达到设计阶段要求,设计成果质量得到有效保证,而且可以及时发现问题,及时与项目设计人员沟通,避免了设计工作的返工和人力、时间等资源的浪费。 3.5 增强服务意识,坚持独立、公正、科学原则,处理好与建设各方的关系 现场设计监理机构开展监理工作过程中,与参与工程建设的各方,不管有无直接的合同关系,都有一定的工作关系,必然要发生联系。设计监理必须坚持服务宗旨,增强服务意识,坚持以独立、科学、客观、公正的原则,对待和处理好各种矛盾,协调好各种关系,建立和创造团结和谐的氛围环境,设计监理工作才能顺利开展。 3.6 编制设计监理工作月报和工作总报告书 设计监理部每月提交设计监理工作月报,月报的主要内容包括:设计单位当月完成的工程勘测设计任务情况、设计质量与工作进度控制情况,合同执行情况,重要事件、现场会议及来往信函文件情况,设计监理当月主要工作情况以及工程设计、设计监理、建设管理等方面存在的问题及工作建议。重大问题必要时可提出专题报告报送业主。通过工作月报,业主可以全面了解掌握项目勘测设计工作进展情况和设计监理工作情况。 设计监理工作全部完成后,编制设计监理工作报告书提交给业主,对各设计阶段的设计监理内容、设计监理结果以及设计监理建议进行汇总,对设计监理工作进行全面总结。 重视设计监理文件、档案管理工作,及时进行文档的整理、编制工作,设计监理工作完成后,及时按规定进行文档移交和归档。 4、结语 惠州大亚湾引水工程从初步设计阶段就开始实施设计监理,设计监理机构对设计单位项目设计工作进行全过程的监督管理,对提高勘测设计产品质量、优化工程设计、节约工程投资、保证设计工作进度,加强工程项目设计管理起到了很大的作用。 目前,我国水利水电工程开展设计监理工作仅是在试行阶段,并且大多是施工图阶段的设计监理。水电工程设计是一个分阶段逐步深入,连续渐进的过程,设计监理相应也应该是一个连续渐进的控制过程,水电工程委托设计监理工作最迟应在初步设计阶段开始进行,并且越早越好。 工程设计论文:工程设计的网络应用方案探讨 摘要:随着计算机及其应用技术的日益发展,特别是信息技术的飞速发展,各勘测设计院建立自己的局域网,成为势在必行的工作或计划,总院也要求2000年甲级院必须建网。但是,为什么要建网?建一个什么样的网?它的带宽多大才合适?在网上干些什么? 关键词:工程设计 网络应用 方案探讨 随着计算机及其应用技术的日益发展,特别是信息技术的飞速发展,各勘测设计院建立自己的局域网,成为势在必行的工作或计划,总院也要求2000年甲级院必须建网。但是,为什么要建网?建一个什么样的网?它的带宽多大才合适?在网上干些什么?怎样实现信息共享?除了信息共享和设备共享外,还能做什么?怎么样才能通过网络提高CAD勘测设计效率?怎么样才能通过网络实现ISO9000的管理?这些都是大家所关心的问题,也都希望能有一个系统而完整的解决方案。本文就这些问题做一些初步的探讨。 1 工程设计领域计算机应用的现状和面临的问题 自80年代以来,工程设计行业CAD的应用已经有相当大的发展,大部分设计单位已抛掉了图板而由计算机辅助完成设计,其中部分设计院的CAD应用达到相当高的水平。近年来,不少院已达到人手一机并接近100%的CAD出图率。但是,随着计算机应用在各设计院的深入和普及,一些问题也渐渐暴露出来。 在这普及推广CAD应用的10余年里,很多工程设计单位都积累了大量的电子文档和电子图档,这些都是无形资产,它们的积累构成了企业最宝贵的财富。但这些电子信息分散在单个的PC上,无法对其共享和利用,不可能进行有效的检索和查询,由于缺乏管理,久而久之变成了电子垃圾,反而影响了日常生产。各设计院迫切需要对现有的电子信息进行有效的组织和管理。 企业要参与国际市场的竞争,其质量规范体系必须与国际接轨。PDM(Products Data Management)产品中的工作流程控制模块,以其严格的工序审核和制约,可为实施ISO9000提供有力的工具。 工程设计部门已开始从面向产品整个生命周期的角度来重新思考、重整、优化企业内部的设计工具,对设计过程进行重整,以便更有效地组织生产。但面临如下问题: 随着电子存贮的各种图纸文档数量的增加,如何有效地管理、浏览和查找这些电子图档? 改型设计是利用计算机和已有的图纸来提高工作效率的,如何有效地共享信息资源? 设计变更时,如何利用图纸的版本策略来跟踪设计,以确保信息的一致性和有效性? 如何应用计算机将全面质量管理或ISO9000质量标准有效地贯彻到设计流程中去? 如何对设计流程进行规范和管理?如何加强设计过程中设计人员间的交流和协同? 如何将大量历史资料归档,利用计算机进行管理,并逐步积累,建立通用件、通用图库? 如何有效地对项目组成员进行工作量的均衡、调整、评估? 如何有效地对项目及分项目的进度进行跟踪、调整? 解决问题的途径是建立一个合适的网络,并且要有相应的网络应用软件。 2 工程设计网络系统解决方案 各设计院建网工作的关键是方案选择,要从网络的传输介质到面向用户的应用系统,提供全面解决方案,包括:综合布线子系统、计算机网络子系统和产品数据管理子系统(图1)。 在这个网络系统中,结构化综合布线系统为网络提供可靠的传输介质,使之具有高度的可管理性和可扩展性,能支持多种先进的网络技术;网络子系统则在布线系统的基础上,为高层的应用系统提供足够的网络带宽,为产品数据管理系统提供高速、可靠的网络平台。结构化综合布线系统和网络子系统是网络的基础,只要满足一定的数据传输带宽,满足网络的管理要求即可,它们具有与一般企业网络相似的要求;但是,最高层的网络应用软件系统,应考虑生产和管理的需要,满足工程设计的特殊要求。 图一:网络系统组成示意图 2.1 结构化综合布线系统 为了满足网络对于带宽、管理、扩充和灵活应用的要求,达到经济合理的目标,拟采用结构化综合布线系统,它由四个子系统组成:工作区子系统、水平子系统、垂直子系统和管理子系统;网络布线用五类无屏蔽双绞线或光纤,每个用户节点与网络连接…,这里不去详细讨论。 2.2 计算机网络系统 考虑到整体目标和目前的发展趋势,网络可采用10Base/100Base T交换式快速以太网,拟用Windows NT或Novell作为网络系统软件,并采用相应的网管软件和防病毒软件。本文也不作具体讨论。 2.3 网络应用子系统 为了满足工程设计部门的特殊要求,上海交通大学金维计算机系统集成有限公司针对工程设计领域中的实际问题,引进了PDM(Products Data Management)技术来开发有关的网络应用软件,一般来讲,PDM是管理与产品相关的信息和过程的技术: l 与产品相关的所有信息,包括部件信息,结构配置、文件、CAD档案、审批信息等; l 与产品相关的所有过程,即对这些过程的定义和管理,包括信息的审批和分配。 3 结论 网络化势在必行,但不是简单地为要有网络而建网络。建立了网络就要发挥出网络的效率与效益,要能提高管理水平。要开发必要的网络应用软件系统,势必带来更深层次的工作模式和管理模式的变革。要发挥网络和网络应用软件的效益,必须对全体人员进行必要而且充分的培训,这也应是网络计划的重要组成部分。建网工作,不光是计算中心或电算室的工作,而是全体勘测设计人员乃至管理人员的工作,需全院共同努力,才能真正发挥网络的作用,才能真正达到建网的根本目的。 工程设计论文:农药生产废水处理设施改造工程设计 摘要:介绍了河北新兴化工厂农药废水处理设施改造工程,通过采用焚烧、精馏、絮凝、沉淀等预处理及清洁生产工艺,并利用原有生化处理装置,使改造工程后的排水能够达到《污水综合排放标准》(GB8978-96)一级标准。 关键词:农药废水 接触氧化 氧化乐果 河北省新兴化工厂是一家以生产氧化乐果为主的化工企业。设计年生产能力为:40%的氧化乐果乳液8000 t,氢氧化钾1.6万 t,氯气0.8万 t。该厂于20世纪90年代中期建成了一套污水处理设施,处理后的废水排入具有华北明珠之称的白洋淀湖泊。近几年来,由于生产规模的扩大,排水量增加,致使处理后的排水不能达到排放标准,严重影响了白洋淀的水环境质量。为此,该厂投资192.6万元对原有废水处理设施进行了改造,使处理后的排水达到《污水综合排放标准》(GB8978-96)一级标准。 1 原有废水处理设施 1.1 废水来源及水质 改造前进入废水处理设施的废水来自两部分: (1)农药分厂排水。农药分厂由于从原料制备到氧化乐果合成流程较长,污染物种类复杂。排水分为间接冷却水、高浓度有机废水和轻污染的冲洗地面水及跑冒滴漏废水,详见表1。 表1 农药分厂生产废水排放情况(冷却水除外) 废水名称 主要污染物 排放量 (m3/d} 平均COD (mg/L) 甲酯精馏洗釜水 2,3-二氯乙酸甲酯 1.84 383387 甲酯回醇水 乙酸、氯乙酸、甲醇 1.80 206910 甲酯中和水 乙酸、甲酯、甲醇 4.81 312412 氯乙酸中和废碱水 NaOH、乙酸 3.85 30400 冷冻、真空废水 0.75 47700 氧化乐果合成废水 氧化乐果、二甲酯、一甲胺 21.82 195484 其他废水 29.7 1243 合计 64.57 2743 (2) 氯碱分厂排水。该分厂排水主要为冷却水,排放量为4000 m3/d,基本属于无污染的清洁水。 1.2 原有废水处理设施 原有废水处理工序包括调节池、一级接触氧化池、一级沉淀池、二级接触氧化池、二级沉淀池和集水塘。处理工艺流程见图1。 图1 原有废水处理工艺流程 原有废水处理装置最大设计流量为2400 m3/d,调节池总有效容积1008 m3,分为2组;一级接触氧化池有效总容积为484 m3,分为2组;一级沉淀池有效总容积为118 m 3,斜板沉淀池,分为2组;二级接触氧化池有效总容积为265 m3,分为2组;二级沉淀池有效总容积为85 m3,斜板沉淀池,分为2组。 改造前实际运行过程中,进入上述废水处理设施的废水水量约为6464 m3/d。其中,农药分厂生产废水水量64 m3/d,冷却水水量约2 400 m3/d;氯碱分厂冷却水水量约4000 m3/d。两个分厂生产废水经生化处理后与生活污水混合流入集水塘,其容积约6000 m3,之后从总排放口排放,其COD为255~934 mg/L。 2 废水处理改造工程 从全厂废水结构来看,由于两个分厂未实施清污分流和清洁生产措施,而且现有污水处理站也存在如下问题:①进入污水处理设施的水质和水量负荷严重超过原有设计能力;②从两级串联的接触氧化池来看,第一级COD去除率可达到80%以上,第二级COD 去除率只能达到40%,主要原因是两级接触氧化池菌群相同,第一级接触氧化池可以处理的有机污染物,在第二级接触氧化池中同样可以处理,而第一级不能降解的有机污染物,第二级同样不能降解。 通过分析决定保留现有生化处理装置,增加预处理设施,改造后的废水处理流程见图2。 图2 改造后废水处理流程 2.1 焚烧处理系统 该系统处理一氯乙酸甲酯精馏工序釜底残液及洗釜水,水量1.84 m3/d,COD平均浓度383387 mg/L,经测试该废水燃烧热值为2819 kJ/kg。另外还处理物化及生化处理脱水后的污泥0.5 m3/d。焚烧设备型号:WYL-300型,处理能力:300 kg/h。焚烧后的尾气通过除尘和碱液吸收净化后排向大气。 该系统COD处理效率几乎为100%,COD去除量为705.4 kg/d,削减量占全厂污染源的 8.5%。 2.2 精馏处理系统 该系统处理对象为甲酯中和水和氧化乐果合成废水,水量26.63 m3/d,COD平均浓度216 604 mg/L。甲酯中和水通过精馏塔精馏回收甲醇等,氧化乐果合成废水经萃取分层后通过精馏回收氯仿、甲醇、一甲氨等。精馏塔为直径300 mm的填料塔。 该系统COD去除率为40%~50%,以40%计算,COD去除量为2 307 kg/d,削减量占全厂污染源的27.8%。 2.3 物化处理系统 该系统所处理的废水为农药分厂精馏处理系统排水、甲酯回醇水、氯乙酸中和废水、冷冻及真空废水,处理水量约62 m3/d,COD平均浓度7765 mg/L。该处理工艺为絮凝-沉淀-气浮- 吸附过滤。絮凝剂为碱式氯化铝,助凝剂为石灰及聚丙烯酰胺,沉淀池为斜板沉淀池,吸附过滤材质为粒径2 mm左右的核桃壳颗粒。由于处理水量相对较小,处理设备为组合式一体化设备。其中絮凝反应时间为0.5 h,沉淀时间1.5 h,气浮池停留时间为 1.5 h,吸附过滤池滤速为5 m/h。 该系统COD去除率为45%,处理后废水COD为4271 mg/L,COD去除量为2168 kg/d,削减量占全厂污染源的26.13%。 2.4 原生化处理系统 经物化处理系统处理后的废水汇合生活污水和农药分厂冷却水一并进入原生化处理系统继续处理,处理后的排水与氯碱分厂冷却水均进入集水塘后再排放。 2.5 运行效果 该改造工程自2000年10月安装完毕,调试3个月后转入正常运行。2001年3月27、28日,保定市环境监测站对该厂排放口废水进行了检测,结果见表2。由表2可见,该工程改造后各项排放指标均符合国家《污水综合排放标准》(GB8978-96)一级标准。 表2 废 水 测 试 结 果 采样点位 pH COD (mg/L) SS (mg/L) 硝酸盐(mg/L) 水量(m3/d) 厂总排水口均值 7.83 79 32 0.245 6556 排放标准 6~9 100 70 0.5 3 工程投资及运行费用 3.1 工程投资 该厂废水处理设施改造工程投资为192.6万元,其中焚烧处理系统为106万元,精馏处理系统为30万元,物化处理系统为56.6万元。 3.2 运行费用 该污水处理系统运行后,甲酯精馏洗涤水焚烧耗油量约为200 kg油/m3废水,每天消耗0#柴油约350 kg,按每吨油价2000元计算,每天油耗花费700元。新增设备运行功率18.9 kW,电耗新增约90 元/d,药剂费新增72 元/d,合计新增运行费用 862 元/d。按每天处理6564 m3废水计算,新增运行费用约0.13 元/m3水。 4 结论及建议 (1)采用焚烧、精馏、絮凝、沉淀、过滤等预处理措施及清洁生产工艺,利用原有的生化处理装置,对生产废水进行处理,经环保部门监测,其排放水达到《污水综合排放标准》(GB8978-96)一级标准,该处理工艺可行,为农药废水处理提供了一条新思路。 (2)现有大量冷却水还未采取回用处理措施,这无疑造成水资源的浪费,也加大了污水处理设施的水量负荷,应尽快采取相应措施。 工程设计论文:智能化系统工程设计中的若干技术问题 摘要:根据建筑物智能化系统工程的设计和科研实践,提出智能化系统的主要技术问题处理对把握系统工程整体性 能的重要意义,并对工程设计中的若干技术问题分别进行探讨。 关键词:结构 开放性 综合性 系统界面控制 设计是工程建设的先行官,优化设计对确保技术先进及工程质量是至关重要的,本文的作者对工程设计中的主要技术问题处理与业内人士进行探讨。 1 自动化控制系统的结构 1.1 自动化控制系统的总体结构的基本框架 1.1.1 系统基本结构分析 分级分布式自动化控制系统的基本结构为二层总线型,即上层的信息网络的通信总线(采用TCP/IP协议),下层的控制网 络通信总线(采用RS485标准或LonTalk协议)。 信息网络(以太网)的通信总线承担管理信息与合成的控制信息的交换,是建筑物的信息主干网,在这级网络中,采用 TCP/IP(传输控制协议/互联网协议),易于同下层控制网络实现网络间的集成。 控制网络通信总线构建了以完成实时控制数据传递而实现对机电设备控制的自动化管理网络,该网络实时性强,网络数据信息共享,系统体系组合灵活,便于扩展及维护。其中RS485是被机电设备厂商广为采用的控制总线接口标准,采用普通非屏蔽双绞线为传输介质,具有传输距离长,传输速率高,控制点多,联结方便,易于扩充等优点;另一种为LonTalk协议,是LonTalk技术使用 的测控合一双向通信的控制总线所采用的协议,现场传感器可直接联入控制总线,简化了现场控制设备和方便了网络的联结,它已被列为美国标准ANSI135BACnet,作为控制总线的通信标准,绝大多数机电设备厂商已接受LonTalk技术,生产的产品均能互换。 上层的信息网络通信总线和下层的控制网络的通信总线,是构成自动化控制系统总体结构的基本方式。 1.1.2 自动化控制系统应至少有以下基本的配置(本文仅列出中央控制级部分) a.硬件:计算机系统,72小时备用电池等。 b.软件:系统软件(含网络协议、网络操作系统),语言处理软件,数据通信控制与管理软件,数据库及数据库管理软件,操作员接口软件,CRT显示格式及标准报告软件,中央日程表软件,时间/事件诱发程序软件,能量管理软件,与各相关单项专业控制系统联网的软件系统,其它必要的软件系统等。 1.2 自动化控制系统技术发展 1.2.1 单项设备系统专业控制技术的发展 建筑物智能化系统工程中的设备监控系统主要包括:冷水机、空调机、锅炉、电梯、配电柜、发电机、照明、消防报警、安全等设备系统,均由不同类型的专业厂商提供,由于这些类别各异的设备专业独立性强,对监控的工艺技术要求复杂,控制信息 的通信方式很不统一。因此,各专业厂商所近年来相继对设备机组的自控系统进行开发,已先后拥有了智能化程度不同的设备自控体系(部分已形成较完整的系列化),并在网络接口和与相关系统的通信技术方面,也有较大的进展,先后推出了能以标准网络接 口与其它系统间实现双向通信的功能。采用单项设备专业化自控包,从设备优化制度、提高可靠性、完善使用功能、降低经济成本等方面考虑,有很好的发展前景,同时,在与建筑物智能化系统总体的组合上,也具有重要的实际使用意义。 1.2.2 自动化控制系统与网络技术 自动化控制系统构成的内涵已被人们越来越具体地认识并接受,而支持其发展完善的基础技术也以它不断的进步,不时地起着启蒙和先导作用,同时,商家和用户也彼此交流,供需之间互相促进,也推动了控制技术 的不断发展与完善。现代网络技术的发展及深层次介入,使基于电脑和通信技术的建筑物自动化系统,能从单一平台的运作,走向跨平台的联网,便系统的总体构成产生了新的飞跃。在积极推行“国际标准”和先进“工业标准”的条件下,自动化系统在控制网 络中实现产品的互换及互操作、在信息网络中实现互通及互联成为可能,系统具有良好的开放性,能容纳更多更新的产品。同时,网络系统实时互联(采用Internet/Intranet网络软件),为建筑物的智能化管理,提供了更为广阔的空间。 因此,建立建筑物自动化系统信息资源共享的网络化体系,是顺应时代要求的发展方向。 1.3 自动化控制系统的结构 a.控制层总线采用RS485标准,控制功能强,监控点多,传输效率高,它采取并行联网的方式,互相独立,点对点通信,系 统简洁,组网灵活,联结方便,有益于长距离传输及系统的发展扩充,该方式是集散型控制网络的基本形式。 b.现场控制层中运用LonWorks技术的测控合一的双向通信控制总线,采用该方式的现场受控装置能直接纳入控制总线的 层面,系统较简洁,组网较灵活,越来越多的国家以此为产品生产的通信标准。因此,凡有LonMark标记的产品,均能在系统中互 操互换,现代网络技术也为LonMark产品创造了无限良好的空间,由此看来,它的开放性方面在未来应用的发展上,显然比前者有更大的吸引力。业内专家曾预测,建筑物自动化控制系统的集散型控制网络,将会以现场总线控制网络为发展趋势。 c.单项设备系统纳入建筑物自动化控制系统控制网络层,从建筑物宏观的角度而言,能使该类控制系统更合理安全地工作,由于单项系统的基本控制功能已由自身独立完成,中央站仅为有序地进行管理,因此,它不占用中央数据库的容量,简化了系统网络的 信息传输与交换,使系统的自动化管理的整体效果和单项控制功能更优化了。该系统在单项系统工作环境复杂、自控要求高时,更能显示它的优势,同时,也越来越受到工程设计者的欢迎。 d.综合以上对建筑物自动化控制系统控制网络层的分析,在现阶段的技术发展变革时期,各种技术方式在相当长时间内还会存在。工程设计者应全面地分析、理智权衡,在工程技术上,工程设计者没有必要固执地坚持某一种技术方式,更没有必要见异思 迁地做新潮技术的追随者。 2 自动化控制系统的“开放性” “开放性”是体现系统主要技术我的状态之一。是自动化系统技术发展的必然趋势,但应用于建筑物的特定环境里,对系 统提出“开放性”的要求,使之实现更合理,对此有必要进行全面的认识。 2.1 “开放性”含义的全面认识 a.自动化系统“开放性”,即是在不同供应商之间任意选择具有最佳性能价格比的各种产品,使之灵活地组合为符合使用要求的完整的自动化系统。因此,“开放性”就是系统外联的广泛性,系统互联的任意性。 b.提供“开放性”的前提条件,须建立公认的通信协议,它定义了数据发送的接收工作的过程,规定了网络中使用的格式、定时的方式、顺序检错等,它使不同商家的机电设备的联网接口,都符合统一的通信技术标准。目前,在建筑物智能化系统领域里, 适用于联网方面的有美国标准(建筑物自动化控制网络BACnet(ANSI-135),适用于通信方面的有美国Echelon公司开发的通信协议(LonTalk),它们已被国际上众多的厂商认可,并形成了发展的趋势。 c.正如在本文“自动化控制系统的结构”中所分析的那样,在建筑物智能化系统中,以大量楼宇机电设备为主要监控对象的运行环境里,以RS485为集散型分布式系统,在适合控制网络方面较之在“开放性”方面具有领先地位的现场总线有无可比拟的优 点,同时,由于各供应商自行开发的RS485产品有很大的生产能力和应用市场,并具有不可忽视的商业性的优势。因此,它的准“开 放性”效果在现阶段应予以正视。 2.2 “开放性”的实际应用情况 a.采用BACnet和LonTalk协议,能实现互换互操作的LonMark标记产品,目前主要有两种类型:一类为传感器、执行器、继 电器,即被称为单点分站;另一类,是终端设备控制器(VAV、FCU、I/O等),被称为终端设备分站,这两种类型的实际运用都在系统适用性方面受到限制。 b.在楼宇设备自动化控制系统中,对大型机电设备或其它类似设备的监控点数量多,并需在同一个监控站实行监控管理,由于LonWorks技术对输入、输出点有限制,因此,在应用中采用LonTalk协议方式还不尽适宜。 c.由于“开放性”互换互操作的要求,因此采用LonkTalk通信协议LonMar通信协议的LonMark标记产品的类别及系列须具 有全面性、完整性,从目前情况而言,还存有一定的差距,尤其在确保产品的完整性、可选择性和降低成本方面,还有待于一个发展的过程。 d.网络技术的发展,尤其是Internet通信技术介入,使自动化控制系统的信息互联及向上层次信息集成在路由和方式上, 开创了崭新的空间,为“开放性”增添了新的发展生机。 3 布线系统“综合性”的应用 3.1 布线系统的“综合性”是现代建筑工程的主要特征之一 对多种类、繁杂的布线采用能满足其各种技术使用条件并综合为一体的配线方式,是适应建筑物内采用现代信息技术和智能化管理的需要,是技术进步的体现,随着其相关技术的发展使之不断完善,将会促进它更快地发展并使之得到更广泛的应用。 3.2 应用条件是建筑物布线系统设计的依据 关于布线系统的设计可归纳为以下主要问题的处理:应用要求分析;应用环境条件调研;系统网络框架构思;线缆容量计算;线缆规格选择;配线设备配置等。整个设计过程,都是围绕着实际使用需求和应用环境而展开的。不久前某国际上著名的布线 供应商推出了TBIC(Total Building Integaration Cable)的建筑集成布线系统,更形象化地为建筑物智能化系统建造了一条通用信息高速通道,为智能化系统的所有信息的远传和分配提供了点到点的支持,具备了使所有信息接收、分配的能力,并使之成为继 建筑水、暖、电力专业外另一个必不可少的通用信息基础设施,这是一种十分富有吸引力的布线方式。当然,对一些规模较大的公共商业楼和通用性办公楼,因存在以租(售)为使用对象的流动性,及物业管理不尽到位的方法。智能化的各系统是否纳入布线系统要 区别考虑,部分(因管理体制的缘故)可分开,另外,在规划垂直主干及水平系统时,也可采取分步到位。例如,从长期来看,水平通道应尽可能预留,因水平管道受建筑条件限制影响较大,其它方面都需从长远角度来周全规划。 3.3 “综合性”相关的基本条件不容忽视 合理确定建筑物内布线系统的布线方式,从布线的空间环境角度出发,使线缆使用、维护、扩展以及技术升级等能适应各类智能化系统运行需要,并使各系统发挥更好的功能。它是布线系统“综合性”效应体现不可忽视的重要方面。 4 智能化系统“综合性”应用功能的提炼 4.1“综合性”应用功能的意义 建筑物智能化系统工程,是基于应用环境条件下的各设备系统的组合。从对应于完整的系统工程应用功能的角度认识,它不仅仅是各单一系统互为割裂的使用,也不仅仅是简单数字迭加的功能合成,它应是不同类 型技术上的互补,是各系统优势有机地合成和综合性应用功能的增强,尤其是系统间信息集成的互联,将使系统的功能应用层面提升到新的水平。 4.2 “综合性”应用功能提炼的基础条件 工程设计者对建筑物智能化系统工程综合性应用功能的提炼,应基于以下基础条件: a.应对本项目的功能需求作全面分析,并进行梳理及归纳,其中关键的要点,是对技术上的可行性、单项技术的侧重点、系统技术的合成性等方面要进行针对性的构思。 b.工程设计者对设备系统技术要作全面理解,不仅仅包括对单项系统的基本性能、技术特征、运用条件、可实现的专业特殊性,尤其是对系统组合的技术优势的互补上,都应予以全面的把握。同时,对不同类型系统设备的技术动态及发展趋向也应能予 以及时跟踪及研究。 c.对系统工程实践经验进行总结,使设计者能在以后的设计中扬长避短,因势利导地解决工程设计中遇到的各种问题。 d.对整个工程综合全面思考。使设计方案能从功能需求的实现上,专业技术可行性上,并使系统在技术上的创新和发展上提高到一个新水平。 4.3 应善于对智能化系统“综合性”应用功能进行的提炼 系统工程的综合应用功能的提炼取决于系统工程的良好构架体,系统工程各单项技术特征的最优发挥,以及工程设计者善于综合的能力。它应是一种创意、一种对技术进步的寻求,它无任何可照搬的模式,它已完全跳跃了单项设备技术之机械重复之局 限性。在一些规模较大、应用功能要求较复杂的建筑物智能化系统工程设计中,善于“综合性”应用功能的提炼,对提高建筑物智 能化系统工程整体使用效果和降低经济成本更显得十分必要。 5 智能化系统工程相关系统“接口”界面的技术控制 5.1 必须引起重视的问题 在建筑物智能化系统工程建设中,普遍存在着诸如楼宇机电设备自控系统的控制器与受控设备之间、消防系统与安保系统的信息共享、消防系统的火警预报与灭火设备的联动控制、安保系统的各子系统间的控制信息互联及各种控制技术自动报警的联动 、以及各种管理信息集成的通信资源共享网络的互联、系统与系统之间的结合,这种相互的关系可归纳为二类,即设备硬件间的连接和系统与设备、系统与系统之间的信息通信软件方式的相联,它们都需要对各自的“接口”界面进行处理,以便良好运行,它是 把握系统工程成功与否的关键点,也是系统工程的技术难点。 5.2 影响相关系统“接口”界面处理的因素 a.系统要求不明确、技术规则不统一; b.技术不成熟,实际操作无保障; c.各承包商工作的界面不明确,彼此推诿; d.技术不可行,系统结合实为虚设。 5.3 相关系统“接口”界面的控制方法 对系统“接口”界面进行早期的技术控制,是相关系统结合最有效的方法,根据相关系统“接口”界面存在的问题,提出 根治的方法,确保智能化系统整体功能的实现。 a.系统结合的功能要求应具体明确 对相关系统的结合的功能要求,应在可行性论证的基础上,整体构思后,分别具体提出,并且须分别明确,严格落实到位。 b.“接口”技术及通信协议应统一 对相关系统结合的“接口”界面技术应标准化、统一化,尤其在通信协议、网络构架等方面应明确要求,并分别予以限定性地具体化。 c.采用成熟的系统技术 工程中应尽可能避免首次性的研究或开发,积极采纳成熟技术系统技术,选用技术、服务皆优的设备及供应商,优先推行有成功先例的系统应用体系。 d.推广无缝隙的系统工程承包机制 在系统工程中,推广以工程的设备系统、技术服务、工程实施为一体的全过程专业化服务的总承包机制,是具有良好技术保障的无缝隙工程实施方式。 工程设计论文:温州南瓯明园住宅小区智能化系统工程设计 摘要:本文简述住宅小区智能化系统工程设计。住宅小区智能化系统工程主要包含信息服务子系统、安全防范子系统和信息管理子系统等。文中较系统地描述了智能化子系统的设计,采用的技术和选用的设备。此设计现已通过建设单位组织的专家评审,目前正在进行施工图设计。 ,没有书房的户型设在主卧间。电话信息点一点设在客厅,另一点设在书房或主卧间。 计算机网络信息点采用超五类RJ45插口模块,电话信息点采用RJ11插口模块,采用86H暗盒及墙型面板,安装高度底距地0.3米,与电源插座外沿水平距离0.2米。 考虑今后用户装修时信息点的扩充,家庭信息箱留有放置扩展模块的空间,用户可根据各自的需要通过家庭信息箱扩展模块进行扩充布线到各房间信息点。 b.小区公建部分 小学、幼儿园、中心会馆的计算机网络和电话信息插座均采用RJ45插口模块,并采用86H暗盒及墙型面板,安装高度底距地0.3米,与电源插座外沿水平距离0.2米。 (2)水平(单元)子系统 a.小区住宅部分 每户家庭信息箱考虑1根计算机网络进线,2根电话进线。从各单元的计算机网络墙柜到家庭信息箱, 再从家庭信息箱到各计算机网络信息点均采用超五类4对非屏蔽对绞线(UTP)。从各单元电话分线箱到家庭信息箱, 再从家庭信息箱到各电话信息点均采用HBYV-4×0.5型通信线。各线缆沿C型金属桥架及DG管敷设。 b.小区公建部分 小学、幼儿园、中心会馆的计算机网络和电话系统水平布线(从楼层墙柜到信息点)均采用超五类4对非屏蔽对绞线(UTP)。各线缆沿C型金属桥架及DG管敷设。 (3)管理子系统 a.小区住宅部分 在每个单元设有计算机网络墙柜,作为单元管理系统,内设有110型铜缆配线架,10/100M接入层网络交换机,管理每个住户的计算机信息点。每楼设有楼管理子系统用墙柜,内设置光纤连接装置,100/1000M汇聚层交换机,110型铜缆配线架,管理各单元的计算机网络信息点。 每个单元设有电话分线箱,管理至每个住户家庭信息箱的电话通信线。每楼地下层或一层设有楼电话交接箱,管理至每个单元分线箱的电话通信线。 b.小区公建部分 小学、幼儿园、中心会馆在每层弱电间设有管理间子系统,各设有1台墙柜,内设有110型铜缆配线架,10/100M交换机,管理至用户端的每个计算机网络及电话信息点。在110型铜缆配线架上通过跳线转接,可实现计算机网络与电话信息点的互换。 在一层设有管理子系统,内设置光纤连接装置,100/1000M汇聚层交换机,110型铜缆配线架。管理至每个楼层的计算机信息点。 在一层设有电话配线架,管理至各楼层的电话通信线。 (4)主干子系统 a.小区住宅部分 为方便布线和管理,在A-2楼、C-5楼、D-2楼、E-2楼的地下层弱电井和B-3楼底层物管用房内各设置光缆连接装置作为各区光纤转接点,中心会馆至各区光纤转接点均引1根24芯单模光缆,从光纤转接点分别引1根6芯单模光纤至每幢楼管理墙柜汇聚层交换机,再从每幢楼管理墙柜各引2根超五类4对非屏蔽对绞线(UTP)至每个单元墙柜接入层交换机, 构成小区主干网。 电话布线主干系统采用HYA型通信电缆。主干路由为:从中心会馆至A、B、C、D、E各区电话交接箱分别引HYA型电缆,各区电话交接箱分别引HYA型电缆到各楼的电话交接箱,从各楼的电话交接箱分别引HYA型电缆到各单元电话分线箱,构成小区电话主干网。 b.小区公建部分 从中心会馆计算机网络中心核心层交换机机柜分别引1根6芯单模光纤到小学、幼儿园一层汇聚层交换机机柜,从汇聚层交换机机柜引2根超五类4对非屏蔽对绞线(UTP)到各楼层接入层交换机,构成各楼计算机主干网。 从中心会馆电话总机房电话交接箱分别引1根HYA型通信电缆到小学、幼儿园一层电话配线架,从电话配线架引HYA型电缆到各楼层电话配线架,构成各楼电话主干网。 (5)设备间子系统 设备间子系统是小区计算机网络和通信网络的中心,设置在中心会馆一层。计算机网络系统设有19”网络机柜,1000M核心层网络交换机、光纤配线架、防火墙、服务器等网络设备。 通信网络系统在中心会馆一层设有3600门电话电缆交接箱。 (6)接入网系统 小区计算机局域网系统采用24芯单模光缆与因特网相联。通信网络系统采用2根HYA-1800x2x0.4通信电缆与就近电话分局相连。 2.系统设备选型 家庭信息箱:箱内包含两部分内容,多媒体接线箱和后面要叙述的智能控制箱。本工程选用智能天工-21C的产品,箱内由多媒体接线模块和控制模块组合而成。其中多媒体接线模块具有如下配置: (1)数据配线模块,提供2进8出RJ45插口出线通道。 (2)语音配线模块,提供3进8出RJ11插口出线通道。 (3)4路射频分配模块,提供1进4出有线电视分配通道。 (4)12路接线模块,提供12条内部连接通道,可与其他弱电系统连接。 (5)留有扩展空间。 (四)有线电视系统 1.系统设计 本工程有线电视系统按1000MHZ邻频方式双向传输要求设计,采用光纤和同轴电缆混合网(HFC)组网。 用户终端电平按64±4dB设计。 (1)小区主干网部分 有线电视系统信号通过12芯单模光缆,从市有线电视网引来。小区有线电视中心设在中心会馆一层有线电视机房内。在整个住宅小区设置3个有线电视光节点,分别设在中心会馆有线电视机房、C-5楼、D-2楼,三处光节点的有线电视信号均通过室外4芯单模光缆从中心会馆有线电视机柜引来。 中心会馆处的光节点将有线电视光信号分成5路射频信号通过SYWL-75-12型同轴电缆分别引至B-2楼、E-2楼、小学、幼儿园及中心会馆有线电视分中心的电视前端箱内。B、E区的有线电视分中心前端箱将信号放大分配后,通过SYWL-75-12型同轴电缆引到本区块各楼有线电视前端箱内。 C-5楼处光节点将有线电视光信号分成7路射频信号通过SYWL-75-12型同轴电缆送到C-1~C-7楼各楼有线电视前端箱 内。 D-2楼处光节点将有线电视光信号分成5路射频信号通过SYWL-75-12型同轴电缆送到D-1~D-4楼有线电视前端箱及A-4楼有线电视分中心前端箱内。A-4楼有线电视前端箱将信号放大、分配后,通过SYWL-75-12型同轴电缆引到A区各楼有线电视前端箱内。 (2)各单体部分 a、住宅部分 各单元分别在中间楼层弱电井内或走廊(B区),设置有线电视单元分配器箱,内设置放大器、分配器。单元分配器箱设置位置为:多层住宅B区设在三层,小高层住宅A、C、D区设在六层,高层住宅E区设在五层和十二层。单元有线电视分配器箱信号通过同轴电缆SYWV-75-9从各楼有线电视前端箱引来,在单元分配器箱内有线电视信号经过放大分配后,通过同轴电缆SYWV-75-9引到单元各层每个住户的家庭信息箱内。家庭信息箱通过SYWV-75-5将信号引到住户有线电视插座。 每户家庭信息箱用1根SYWV-75-5电缆引至在客厅设置1个有线电视点。家庭信息箱内设有可扩容的分支器,用户装修时可通过在家庭信息箱内设置的分支器进行有线电视点的扩充。 b.公建部分 小学、幼儿园、中心会馆在中间楼层弱电井设置分配器箱(内设分配器、放大器),信号由各楼前端箱通过同轴电缆SYWV-75-9引来,经过放大分配后,将信号通过同轴电缆SYWV-75-5送到各房间有线电视终端。 每个教室设置1个有线电视信息点,会议、活动、娱乐、休息场所每自然间设置1个有线电视信息点。 本工程共设置有线电视信息点1193点。 2.系统设备选型 a.系统选用设备与部件具有双向性,其视频输入与输出电缆特性阻抗均为75欧姆,能满足VOD点播等双向传输的要求。 b.室外同轴电缆选用SYWL-75-12型,室内同轴电缆选用SYWV-75-9及SYWV-75-5型。光缆选用室外4芯单模光缆。 c.家庭信息箱内提供1进4出有线电视通道。 六、安全防范子系统 安全防范系统为住户和小区物业管理提供小区及住户室内各种安防报警服务,来人身份识别服务,非法入侵报警服务以及保安巡更管理等小区安防综合信息管理。 (一)小区访客对讲系统 本工程设置小区联网式黑白可视对讲系统。住户和物管中心均可可视来访人员形像,进行语音对讲,遥控开门。 1.系统设计 在每幢楼各单元一层入口处及地下层入口处均设置电控安全防盗门锁,并在防盗门处设置可视对讲门口机,在每个住户入口处设置可视对讲室内机,在中心会馆物管中心设置可视对讲系统管理主机。各单元可视对讲门口机具有感应卡和钥匙开启单元门电控锁功能,来访人员可进行数码按键,按门牌号呼叫住户,也可按键呼叫物管中心,在住户无人时进行留言。可视对讲室内机可以可视来访人员形 像,对讲开门,管理主机可与单元门口机来访人员及对讲室内机进行三方通话,可视来访人员形像。 黑白可视对讲系统采用总线方式联网,每个单元入口门厅处设置单元门口控制箱,内设置电源及总线节点通信控制模块。单元可视对讲门口机通过1根视频线(SYV-75-5),1根通信线(cat5eUTP8×0.5),1根电源线(RVV2×1.0)与单元门口控制箱相连,电控锁通过1根控制线(RVV2×0.5)与单元门口控制箱相连。在每个楼层公共走廊设置可视对讲分线箱,内设置视频分配模块和信号隔离器,各分线箱通过1根视频线(SYV-75-5),1根通信线(cat5eUTP8×0.5),1根电源线(RVV2×1.0)与一层各单元门口控制箱串接。每户家庭信息箱设置可视对讲和联网功能模块,通过1根视频线(SYV-75-5)和1根通信线(cat5e UTP8×0.5)与楼层分线箱相连。各户内可视对讲机通过1根视频线(SYV-75-5)和1根控制线(RVV4×0.5)与家庭信息箱智控和联网功能模块相连接。 各单元门口控制箱之间通过1根通信线(RVV/V4×1.0)和1根视频线(SYV-75-5)以总线方式进行串接,中心会馆物业管理中心设置可视对讲主机,主机通过2条总线对小区可视对讲系统联网管理,其中A、D、E区各单元门口控制箱连接为一条总线,B、C区各单元门口控制箱连接为另一条总线。 2.系统设备选型 考虑到LonWorK网络在传输距离、节点容量上比RS485网络优越,选用基于LonWorK技术的智能天工-21C产品进行设计。 (1)可视对讲室内机:选用黑白型,带对讲话筒和遥控开门。 (2)单元门口对讲机:带摄像机和感应卡读卡器。 (3)单元控制箱:带门口机供电电源及LonWorK接点电路。 (4)家庭信息箱:带一块12V,3A电池,用于对讲开门备电,遇断电自动启动后备电源。 (5)楼层分线箱:带一进二出视频分配器及信号隔离器。 (6)管理主机:带黑白显示,三方对讲功能。配有发卡机,LON数据采集板, LON网络路由器,LON网络信号匹配总线信号分割器,安装基于LonWorK网络的总控管理软件。 (二)家庭住户报警系统 本工程设置小区联网式家庭住户报警系统,为住户提供非法入户报警、紧急情况求救报警、煤气泄漏报警服务。报警主机设在中心会馆物业管理中心,通过单元门口控制箱内总线节点控制模块,与前述可视对讲系统集成在同一主机平台上,统一管理、资源共享。 (1)系统设计 每个住户客厅入口附近设置1个红外报警探测器,在一、二层及顶层次顶层窗户、阳台处设置红外栅栏,在客厅及主卧室各配置1个紧急按钮,在厨房安装1只煤气泄漏报警探测器,在客厅设置1个警笛(也可利用室内机的喇叭提供警笛声音)。户内设置1个智控键盘,与可视对讲室内机合为一体设置在住户进门处,每 户家庭信息箱中配置探测器防区扩展模块和门铃、警笛模块。智控键盘可对各报警进行设防、撤防。 在地下停车库设有紧急报警按钮,在住宅楼物管房设有智控键盘(与室内可视对讲机合为一体设置在房间进门处),附近设有智控箱,内设置防区扩展模块和门铃、警笛模块,各区地下停车库紧急报警按钮信号分别就近引入各区住宅楼物管房内智控箱进行控制。 在可视对讲系统连线的基础上,单元分线箱与家庭信息箱之间的通信线(cat5eUTP8×0.5)可将探测器防区扩展模块及门铃警笛模块接入安防总线。各报警信号经楼层分线箱进入各单元门口控制箱的总线节点控制模块。再经小区室外安防总线进入中心会馆物业管理中心的管理主机。 2.系统设备选型 本系统选用基于LonWorK技术的智能天工-21C产品。 (1)报警管理主机:与可视对讲系统进行集成,构成小区家庭安防系统。系统安装基于LonWorK网络的总控管理软件。可编程设定不同防区类型及报警、接警方式,可进行警情记录、警情查询。 (2)智控键盘:可按键操作进行设防、撤防。带液晶显示,可与管理中心进行信息交换,可查询报警记录。 (3)探测器模块:与各类探测器兼容。 (三)小区周界防范系统 本工程设有小区周界防范系统,包括小区周界报警系统及闭路电视监控系统,主机设在中心会馆的监控中心内。 1.系统设计 在小区周边有围墙或栅栏的地方安装主动红外对射探测器,实现对周界布防。报警区域在总控主机电子地图上显示,主机同时联动报警模块报警,以便保安人员及时赶赴现场处理。小区内共设置11对主动红外探测器。 在小区东面及北面被水包围不设围墙的周界处,设置黑白固定摄像机。在小区二个主要出入口(南入口、西入口)设置固定黑白摄像机。在A、C、D、E区各单元住宅电梯内设置电梯专用针孔摄像机。对小区周界及电梯进行监视,并具有图象记录、复核功能。小区共设有22台固定黑白摄像机,38台针孔摄像机。 监控主机设在中心会馆的监控中心内。设有1台主机1台矩阵切换控制器,3台9 路硬盘录像机和2台16 路硬盘录像机,1台4路硬盘录像机,7台20寸黑白监视器。系统可提供20防区报警输入,配有1个控制键盘,用于周界报警设防、撤防。 各红外探测器通过信号线(RVV4×1.5/V)接入主机,摄像机离主机300米以内,通过视频线(SYV-75-5/V)引入硬盘录像机;300米以外时,4个摄像机中心设一光端机,先通过视频线(SYV-75-5/V)将摄像机信号接到光端机,再用光缆将信号线引入主机。 2.系统设备选型 (1)硬盘录像机:选用嵌入式数字硬盘录像机,带有报警输入口。 (2)矩阵切换控制器: 64路输入,8 路输出。 (四)小区电子巡更系统 本工程设在线读卡式电子巡更系统,总控主机设在中心会馆一层监控室内,与小区可视对讲系统,家庭住户报警系统集成在同一主机平台上统一管理,资源共享。 本工程巡更系统利用对讲系统单元门口机复用为巡更点,不需额外投资,实现读卡式在线巡更功能。保安巡更人员的卡号通过中心的读卡机输入电脑内。保安巡更人员在巡更过程中,现场总线将各门口机读卡器采集到的巡更信号传送回物业管理中心监控室,小区总控主机实时显示巡更信息。 中心主控机可通过巡更软件进行巡更路线设定,巡更排班、统计及实时管理。小区共计巡更点:70点。 七、信息管理子系统 (一)四表远程自动抄表、计费系统(水、电、煤气、纯净水表) 小区设有将各住户及公建用房的水、电、煤气、纯净水表数据自动抄送到中心会馆小区物业管理中心的功能,避免入户抄表。 考虑到水、电、煤气各部门的独立性,水、电、煤气、纯净水表各自设置一个远程自动抄表网络系统,相互独立。 1.系统设计 整个系统由总线结构组成。 多层、小高层在各单元一层或地下层设置水、电、煤气、纯净水采集器各1个,高层每单元设置2个,分别设在3~6层及11~12层。电表采集终端设于各单元电度表箱内。从各采集器到每层各住户表箱信号采集端接口采用线缆RBV6×0.3相联。 各单元各系统采集器分别通过二条RS485总线(RVVP4×1.0/V),接到中心会馆物业管理中心数据集中器上,其中A、D、E区为一条,B、C区为另一条,各系统数据集中器通过多串口卡接入抄表主机,主机与小区计算机网络相连。 从住户处采集的四表数据传送至管理中心主机,由管理软件实现记录、核算、统计、打印,并提供查阅和联网付费功能,用户可通过小区局域网查看煤气、水、电表等的使用状况。 2.系统设备选型 (1)信号采集器——可接12个表或16个表或24个表; (2)信号集中器——可连接60只以上采集器,数据可直接传给电脑; (3)多串口卡:8路以上; (4)主机:PentinmⅣ以上,32M内存,20M以上硬盘空间;一个冗余的串行口(通讯用);一个冗余的并行口(接打印机)。 (二)出入口车辆管理系统 1.系统设计 在小区南入口与西入口处设置出入口车辆管理系统,系统采用非接触式IC卡进行管理。IC卡由物管中心读卡机授权发卡,与单元门卡共用。实现开门、车辆进出、巡更一卡多用。 系统对临时用户提供临时IC卡进行管理。口的情况,设置两套出入口管理系统,并设置一个管理室,管理二套出入口系统;小区西入口车道出入口处设置一套出入口管理系统,并设置一个管理室。 在车道入口设置非接触式入口读卡器、自动闸门机、车辆检测器(地感线圈),出口处设置非接触式出口读卡器(收费读卡器)、自动闸门机、车辆检测器,组成停车场管理系统。 出入口处管理室内设置该系统电脑主机,内设置系统管理软件,主机与管理中心通过小区局域网联网。 2.系统主要设备功能: (1)入口控制机:可进行入口处读卡、显示与控制。 (2)出口控制机:可进行出口处读卡、显示与控制。 (3)管理用主机:可对入口、出口进行管理。 (4)管理软件:安装在现场管理计算机上,对进出车辆进行管理。 (三)小区公共广播系统 小区内设有公共广播系统,公共广播包括背景音乐广播和消防应急广播二部分。背景音乐广播用于在节假日、早晚等特定时间播放音乐、调频广播及事务广播,当发生紧急事件时可迅速切换至应急广播。 在小区主要道路、中心花园、绿化带等处设置落地式草坪音箱(20W),广播机房设置在中心会馆物业管理中心。 室外广播分为A、B、C、D、E、中心花园六个区,物管中心可以根据各区的实际需要分区进行广播。 广播机房设有三套音源(五碟CD机,全逻辑控制双卡座和AM/FM数码调谐器)的输出信号,通过混音前置放大器、定压放大器、分区器后,通过FS-2×2.5线缆,分6路与各区草坪音箱相连接。 考虑到小学、幼儿园广播的独立性,各设置一套独立广播系统,机房分别设置在小学、幼儿园一层广播机房内。广播机房设有三套音源(五碟CD机,全逻辑控制双卡座和AM/FM数码调谐器)的输出信号。小学、幼儿园内各教室及活动场所、教师办公室设置壁挂式音箱(5W),用于事务广播、课间音乐广播及紧急广播等。 (四)小区电子公告系统 1.系统设计 在小区南入口及西入口处各设置一个宽4米高3米的LED室外显示屏,用于小区的文字信息、天气预报,也可根据用户的需要各种广告、股票行情。 LED显示屏整体由室外双基色φ12像素点组成的模块单元组成,大屏幕显示屏暂定4×3平方米。 南入口处大屏幕的控制主机设在中心会馆物业管理中心管理室内,西入口门卫处大屏幕的控制机设在西入口门卫处,控制机通过通信线与大屏幕相连。物管中心控制主机与西入口门卫处控制分机通过局域网联网。 2.系统主要技术要求 a.显示屏与计算机CRT同步,实时显示CRT上的文字。 b.系统能通过对计算机的操作,调整显示屏的色彩和亮度。 c.系统软件具有一定的编辑方式,显示时间可任意调节,画面可循环显示,可自开机到关机全自动播放。 d.软件支持文字、股市、天气预报等多种信息。 e.显示屏至少能显示16×16点阵,24×24点阵或更大点阵的汉字,并能选用多 种标准及美术中英文字体。 (五)小区公共设备管理 1.对小区道路照明、小区泛光照明实行分区定时开、关控制及回路状态显示。 在各道路照明、泛光照明配电箱内设置交流接触器,并在配电箱附近设置现场输入输出控制器,通过控制器对各交流接触器的触点控制,来控制小区道路照明、泛光照明的开与关。现场控制器通过通信线与中心会馆物管中心监控室的控制主机相连,可通过计算机操作,对道路照明实行控制,并可监视各回路的状态。 本工程参考智能天工-21C产品进行设计。现场控制器是LonWorKs节点,可集成在小区LON网络总线上。现场输入、输出控制器选用WT-761、WT-762,分别可提供开关量输入与输出。 2.对给水变频泵进行监测。 给水变频泵需带通信接口,从通信接口将信号接入中心会馆物管中心监控室,对变频泵的运行状态、故障状态进行监视。 3.对高层、小高层单元电梯进行监测。 高层、小高层电梯需带通信接口,从通信接口将信号接入各区物管用房内,经信号转换器转换后,接入中心会馆物管中心监控室,对电梯进行监视。 (六) 小区综合物业管理系统 小区综合物业管理系统是将设置在小区中心会馆物管中心管理室与消控、监控室内各种不同功能的子系统建立在一个统一的操作使用平台上,使各系统的信息及功能得到充分利用、统一管理、信息共享。例如:根据接到住户报警信息,保安人员根据系统电子地图信息与报警信息指示的住户地址信息出警,并及时与住户联系。又如:系统可根据采集到的电表数据对每户用电进行统计换算、记录、实行网上收费,定时将信息发送到各家门口机显示屏上等。 本工程采用西安协同数码公司的SYNCHROFMS(2.0)小区综合信息物业管理系统软件,对各子系统信息进行集成。系统运行在小区局域网上,支持BACnet、OPC、LONWorks等协议。 主机和SYNCHROFMS(2.0)服务器设在物业管理中心管理室内,前述各系统主机上的信号通过小区局域网集中到小区综合物业管理系统主机上进行集成,实现小区智能化管理。住户可通过小区局域网,获得SYNCHROFMS上的信息。 小区物业管理中心包含如下信息: 1.小区住户信息(可视对讲、各种报警) 2.住户表计运传信息 3.小区保安巡更信息 4.小区电子公告、通知信息 5.小区车辆出入口管理信息 6.小区安防信息 7.小区设备管理信息 8.小区电子地图信息 这些信息构成了小区综合物业管理系统的主要部分。 小区综合物业管理系统集成的具体要求与实施将根据建设单位的要求,由西安协同数码公司在SYNCHROFMS平台上深化、开发。 八、多媒体教学系统 小区内小学的所有教室、幼儿园部分教室设置多媒体教学系统,设置扩声、投影装置,并可通过计算机网络系统实施统一节目源的多媒体教学,也可通过VCD、 笔记本电脑进行单独教学。 九、机房设置及线路敷设 (一)机房设置 计算机网络中心机房电话总机房:设置于中心会馆一层,面积60m2。 2.有线电视机房设置在中心会馆一层,面积15m2。 3.消控、监控室:设置于中心会馆一层物,面积60m2。 4.物管中心管理室:设置于中心会馆一层,面积100m2。 (二)线路敷设 各建筑物单体之间室外管线采用浙江八方联通电信公司的多孔高强度栅格式地下通信管,埋深大于0.7米。各建筑单体内垂直管线原则上通过弱电井垂直桥架敷设,B区各楼没有弱电井时,穿钢管敷设。住宅部分水平走线穿DG管在楼板内暗敷。公建建筑水平走线则沿桥架在通道吊顶内敷设,由桥架到各信息点的线路为穿钢管暗敷。 (三)与小区外联系的管线有:电话通信管线,有线电视管线,计算机网络管线,均从东洋路引入到各弱电机房。通信电缆由邻近电信分局引来。 十、电源、防雷、接地 (一)电源 1.除电视机房外,其余弱电机房双回路供电。 2.计算机网络中心机房,消控、监控室,物管中心管理室设置UPS不间断电源装置。 (二)防雷 根据《建筑物防雷设计规范》(2000年版)GB50057-94和中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例,当建筑物受到雷电流直击情况下,信息系统仍能正常工作。本工程弱电系统必须做好防雷,在不同场所,设备中配置电源避雷器、信号避雷器等。 (三)接地 1.各弱电机房均采用1根不小于50mm2的铜芯导线作为专用接地线,引至等电位联结端子箱后,接至基础接地装置。由于本工程采用综合接地方式,接地电阻要求不大于1欧姆,在弱电机房内均要有接地端子箱,各弱电机房作局部等电位联结。 2.住宅及公建建筑在弱电竖井内设置接地干线,采用40×4铜排。 十一、结束语 建设单位组织召开了南瓯明园智能化系统工程设计专家评审会,特邀建设部住宅产业化促进中心专家。建设单位领导及当地建设局、信息化办公室、电信、广电等部门专家也参加了会议。大家认为该设计科学、先进、完整,总体上达到了“居住小区智能化系统建设要点与技术导则”中二星级标准。专家们也对个别子系统的设计提出了一些修改意见。目前我们正在进行施工图设计。 注:由于篇幅关系,信息点统计表和设计图纸略。 参考文献 1.建设部住宅产业化促进中心《居住小区智能化系统建设要点与技术导则》中国建筑工业出版社2003年4月第一版 2.华东建筑设计研究院《智能建筑设计技术》(第二版)同济大学出版社 2002年11月 3.建设部《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000中国计划出版社2000年9月第一版 浅谈惠州市市民乐园综合开发利用工程设计 论文关键词: 惠州市 市民乐园广场 地下空间 综合开发利用 论文摘 要: 发展城市中心区的地下空间势在必行,能缓解城市快速发展中遗留的诸多问题。本文对惠州市市民乐园综合开发利用工程进行分析,介绍方案中市政广场和综合体的设计理念、轨道交通建设带来城市土地开发和空间拓展、下沉广场的作用、防灾减灾救灾的设计思路、节能减排的措施和促进城市地下空间的可持续性发展等构想。 一、引言 随着我国经济的持续快速发展,城市的规模不断扩大,特别是城市中心已建成区面临的进一步发展的诸多问题,如停车位不足、交通拥堵、景观环境质量差、公共设施缺乏等问题及轨道交通的兴建带动未来商业中心、办公、休闲等有机协调发展问题,地下空间综合开发利用便可作为城市更新、缓解这些问题的有效途径,从而完善城市功能,塑造有特色、高效、丰富的城市中心区。 惠州市位于广东省东南部,珠江三角洲的东北端。市界南临南海、大亚湾并毗邻香港和深圳,北连河源市,东接汕尾市、西临东莞市和广州市郊县。惠州作为珠三角地区性中心以及东岸重要节点城市,其经济发展一直处于稳定快速增长状态中。 本项目位于江北中心区的城市景观中轴线上的重要节点位置,紧邻惠州市政府和莞惠城际轨道云山西路站。周边已有体育馆、博物馆、科技馆、文化艺术中心、会展中心等市级公共建筑。由云山西路、市民乐园东路、市民乐园西路以及惠州大道围合的区域。市政府规划将该区与莞惠城际轨道云山西路站紧密结合,开发地面地下立体空间成为集经济、社会、战备效益于一体的综合公共空间。为市民提供一种交通便利、安全、舒适、无障碍可持续发展的地上、地下生活空间,优化城市交通系统。利用此次契机改造市民乐园,形成更加优美和独特的城市景观。 二、市民乐园广场 城市中轴线往往串联城市的行政、商业、文化等的中心区,并与城市自然景观和人文景观形成对景,是城市中心功能聚集的地区。现市民乐园为2003年建设,面积约7.9公顷,在惠州江北中心区的城市景观中轴线上的重要节点位置上。目前新广场基于原市民乐园位置上升高3米而建,由入口广场、城际轨道站、主广场、娱乐休闲绿化区、舞台、舞台辅助用房等部分组成,兼具大型活动聚会以及日常生活休闲运动等功能,且设有服务地下商城的交通、采光、通风、连接广场的景观天桥、台阶、坡道等设施。设计强调市政广场的庄重对称及与周边城市总体空间的协调统一,延续市中心主要景观轴线使命,与周边的艺术中心、科技馆、博物馆等现代建筑交相辉映,和谐共生,与城市景观格局相呼应,简洁大气,尺度宜人。 广场基层均有0.3米厚的覆土,广场东西两侧结构下沉,覆土1米厚种植树木花草,营造多样性自然、生态、有趣、舒适的休憩空间,避免大面的硬铺装在酷暑时的造成高温难耐,造就一个绿色生态屋顶式是广场,这一保温隔热的做法得到肯定。保留原市民乐园标志彩虹拱门钢构,让人们对过去的市民乐园有着美好回忆。 三、莞惠城际云山西路站 城市轨道交通作为城市交通体系的重要一环,不仅是缓解交通压力,同时带动城市土地的开发和空间拓展。使得原有的城市中心区布局因轨道交通的出现而被进一步整合。促使大型综合体的建设,争取更多的发展空间和土地集约化利用,形成集人流、物流、信息流高度集中地新型区域。惠州市政府决定利用莞惠城际轨道建设带来的发展契机,合理的开发与站点相连的地下空间。莞惠城际轨道线路全长98.977公里,莞惠城轨将分别接驳前往广州和深圳的轨道交通网络,建成后惠州将融入广州的一小时生活圈。正在建设的莞惠城际轨道云山西路站位于市政府和市民乐园北端之间,对称设立的站台方便地与现有云山西路公交站接驳。在地下-10米处设有专门轨道出站广场,连接地下商城、地下停车场、下沉广场、市民乐园广场、地面站台,实现多种交通方式的垂直“零换乘”。疏导人流的同时,成功汇聚人流,实现商业导向,与综合体商业形成互动,从而带动综合体商业的发展。这种融交通换乘、购物、休闲、娱乐多种功能于一体的地铁商圈模式已成为城市商业发展趋势,也越来越被众多投资者关注。 四、综合体商业 广场下方设两层地下商业空间,有大型小型商业区、多功能媒体展示互动区、仓储、卸货区等功能。提供自由、适应可持续发展的商业平面布局,易于局部更新。可集合百货店、超市、专卖店等各种零售业态,各式快餐店、小吃店和特色餐馆,娱乐天地、儿童乐园、健身中心等各种休闲娱乐设施,满足消费者物质与精神、休闲与娱乐的全方位体验,引领城市购物时尚的全新的生活体验和感受。内部采用线形人行街道,四通八达,走向明确连续,简单明了,空间导向、方向感、可识别性强,有利于疏散防灾。结合中国南方的气候特征,东西两侧设有外挑通廊,为人们提供荫凉、庇护空间,具有岭南骑楼风韵。地下卸货区形成快捷的物流,满足不同流线的要求。最宜人的是多功能媒体展示互动区和中庭,玻璃水面天窗映着天光照耀两层中庭,这里凝聚了地下商业人流、屋面广场的景观人流,沟通内外,连通地下、地面和空中。将风、自然光、绿景引入到建筑之中,演绎出惠州充满魅力的超越时空的发展诗篇。 五、下沉广场 下沉式景观休闲广场贯通综合体的东西北三面,形成一个围合式的开敞公共空间,为地下建筑提供大量的光线,同时串联着各个功能空间,为整个综合体的良好运行起着积极的作用。下沉广场是整个地下交通体系的枢纽,一是引导地面人流来到综合体;二是通往各过街地道;三是进入周边的商业、餐饮、休闲、娱乐空间;四是通往城际轨道站、地下停车层。同时下沉广场担当着汇聚和疏散人流的重要作用,完善整个综合体的步行系统。结合退台错落的屋顶花园、景观台阶、天桥和周边特色商业空间创造出有园林、有休闲、有购物,错落有致,步移景易层次丰富的立体景观休闲空间,人们可在步行天桥、外挑廊、屋顶花园、广场等不同高度的流动空间徜徉、停留,慢慢享受美景。由于下沉广场贯通综合体的东西北三面,下沉10米,为两层商业空间创造了即在地下,又享受著开敞、通透、自然空间,从而解决一般地下空间给人产生的压抑、与世隔绝、封闭的心理感受和地下空间的通风、采光、消防等多方面问题,让原本属于地下的空间“重见天日”。 六地下停车 本方案的地下车库层是真正封闭在地下的空间,为平战结合的大型停车场,设有四个螺旋车道,人员从综合体、下沉广场的垂直楼梯到达本层。柱网按8.6米X8.6米设置,每跨间可停放3辆小车,8.6米柱距的通道可满足两车道要求。按规范划分防火分区,平面尽可能规整划一,避免过多曲折。人员能通过分布各防火分区的防烟楼梯间快捷地到达负二层的人行街道或下沉广场等安全地带进行疏散。 七、防灾、节能措施 两层商业空间内部平面中都设置了纵横两条16.8米宽和若干8.6米宽的人行街道,与四周贯通8.6米宽的挑廊或下沉广场连接,形成了四通八达安全通路,方向感明确,导向性强。人行街道结合新型复合帘中门的防火卷帘、防火玻璃墙和防火墙的分隔将商业区划分成大小不等而相对独立的防火分区,大面积的商业区域再通过避难走道和前室的分隔来满足消防要求。用防火玻璃墙来分隔铺位,创造出通透、开敞、流动自然的空间,营造热闹融洽的商业气氛。人行街道的作用不小,一是宽敞的人行街道、中庭、透气玻璃水面天窗的设置能利用风压为地下空间带来大量清新自然的空气,快速排除室内的浊气、湿气和烟气,使商业空间环境得到改善,自然通风可节能减排;二是街道开敞明亮,东西面商铺均可自然采光,中庭经玻璃水面天窗间接采光,减少照明,有效节电;三是将南端卸货区物质分流至各商家,物流顺畅;四是在紧急情况下消防车、救护车也可通过卸货区坡道到达人行街道,争取在短时间内对起火点实施扑救,减少其他商家的损失,迅速及时救护伤员。人行街道的设置将大空间分成小空间,很多问题就迎刃而解。 收集广场、下沉广场的雨水进入雨水过滤系统与蓄雨池等处理后用于日常清洁,花木灌溉。 人们搭乘轨道交通,或骑自行车或步行来到这里,设计上周到细致地安排轨道出站广场、下沉广场、过街通道、景观台阶、内部人行街道等设施,构成完善的步行交通系统和宜人的景观,让人们习惯来步行,享受步行乐趣,从而减少因开车产生的碳排放量,地面交通负荷也会减轻很多。 八、结语 随着我国城市化建设进程加快,综合性的开发将有效提高城市中心区土地利用率,综合开发利用地下空间势在必行。通过轨道交通站的建设,延伸城市功能,城市公共建筑不再是孤立的个体,可在不同的剖面高度上形成多元化的城市活动场所,从地下、地面一直建筑的顶层,都有着不同功能用途,垂直方向发展城市。平战结合的地下空间能提高城市抵御自然灾害和抗毁能力。结合地下建筑的特点,降低建筑耗能,减少环境污染,集约、综合的市政管线,促进城市地下空间的可持续性发展。让看不见的城市焕发勃勃生机,美好的城市才有更美好生活!
电气工程及其自动化论文:电气工程及其自动化发展问题研究 一、电气工程及其自动化的发展中的问题 迈入21世纪以来,电气工程及其自动化的技术取得了突飞猛进的发展。但在电气工程及其自动化的发展与建设中还存在一些客观影响因素,这些因素在一定程度上阻碍了电气工程及其自动化的发展。想要促进我国的电气工程及其自动化实现跨越式的发展,就要解决以下几项问题: 1企业实际需求不同,抬升了成本 目前我国的电气工程及其自动化技术还处在一个综合的领域里,独立性还有待完善。所以,在实际的运用过程中,工作人员只能结合目前的技术成果,再运用自己的实践经验,得出设计成果。从而有的环节无形中增加了经济成本,最终工程总的经济投入也就增加了。而且,目前的企业在电气工程及其自动化的技术上都是因企业而宜,不同的企业,电气工程及其自动化的技术水平也不一样。 2电气工程及其自动化实施过程中工作效率有待提高 电气工程及其自动化实施过程中,效率的高低影响着整个工程的的完成效果。在当今飞速发展的社会里,工作效率甚至决定着一切。所以,电气工程及其自动化技术更要紧跟效率的步伐。目前的企业在电气工程及其自动化的技术上都是因企业而宜,不同的企业,电气工程及其自动化的技术水平也不一样。要想在这些企业中脱颖而出,效率的提高可见显得十分重要。那个企业在最短的时间里设计出更让人操作简便,更让人明白的设计,在离成功的大门前就会胜出一筹。哪个企业效率低下注定就是失败的。这个时候,企业的技术人员的技术水品就得到了检测。 3电气工程及其自动化实施过程中数据传输安全性问题 电气工程及其自动化起初在工业中形成,并得到了发展与建设。目前,电气工程及其自动化逐渐蔓延到商业领域,商业领域的发展过程中,数据信息的传输安全性是很重要的一步。由于目前,企业之间的信息交流过程中,各企业使用的信息传递产品各不相同,参差不齐。这给数据之间的传输和通信造成了一定的困难,从而增加了电气工程及其自动化的运营成本。所以,在今后的电气工程及其自动化的发展与建设中,一定要注意这一点。 二、电气工程及其自动化发展的合理化建议 电气工程及其自动化是工业发展的有力助手,它的的发展能为工业,甚至社会经济的发展带来源源不断的动力。虽然,目前的电气工程及其自动化的发展与建设存在着这样或那样的问题,但总的前进趋势是不可逆转的。只要把问题慢慢解决,逐渐的去改善,不久的将来,我国的电气工程及其自动化一定会在世界上立足。针对以上问题,我提出几点建议: 1建立电气工程及其自动化的统一独立的平台 目前的企业在电气工程及其自动化的技术上都是因企业而宜,不同的企业,电气工程及其自动化的技术水平也不一样。这样一来增加了企业的经济成本,二来不利于企业的长足发展。所以,企业的技术人员一定要突破技术环境的难关,有步骤,有计划的去设计电气工程及其自动化的方案。首先,在设计前,专业的技术人员对要设计的行业及用户的特点进行研究,从而,确定开发目标。然后,确定设计方案,方案要涉及到实施,运行,维护等每一步骤的完成,同时,运行成本和运行时间也要提前预算好,一定要控制在企业运行的范围内。此外,还要注意商业项目运行的特点以及终端客户的不同需求,最后做到建立电气工程及其自动化的统一独立的平台,从而减少企业的运行成本。 2建立电气工程及其自动化的通用网络系统 建立电气工程及其自动化的通用网络系统可以优化资源配置,使商业之间的信息交流得到准确性和安全性的保证。一个企业包括设备控制,技术监管,企业管理等许多步骤,要想使这些步骤得到资源的合理化配置,就要使这些系统通过网络联系起来。通过建立电气工程及其自动化的通用网络系统,使各个系统之间的数据得到高效,快捷的交换,促使整个企业的优化发展。 3建立电气工程及其自动化的数据标准对接 只有电气工程及其自动化的数据能够实现信息的标准化对接,电气工程及其自动化的系统传递信息才会更安全,更高效。所以,在目前的电气工程及其自动化的发展过程中,一定要实现程序接口的完美对接,从而减少开发工程的时间和费用。 本文作者:刘海蛟 单位:哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂 电气工程及其自动化论文:电气工程及其自动化提高方法探析 摘要:近几十年来,我国的经济在迅速增长,特别是工业的兴起带来的出口利润增加,对我国国民经济的增长起到了明显的促进作用。然而工业的兴起的同时,随着我国社会老龄化的逐步恶化,青壮年比率在人口占比中逐渐走低,劳动力的价格也在不断提高。为了解决工业所需的巨大劳动力与劳动力资源有限的矛盾,电气工程及自动化应运而生。本文从电气工程及自动化的起源和发展着手,剖析了电气工程及自动化的发展意义,分析了电气工程及自动化在发展中遇到的难题,并针对这些发展困难提出相应的有效措施,希望能够对我国电气工程及自动化的发展尽一点绵薄之力,让我国电气工程及自动化的发展能够跨入一个新篇章。 关键词:电气工程;自动化;意义;发展难题;解决措施 1电气工程及自动化的发展过程 电气工程及其自动化作为我国近代工业发展的促进剂,是伴随着我国工业的发展而不断发展的。在改革开放以后,中国大力发展工业,以求获得快速的经济发展,提高国民的生活水平,在不断发展前进的过程中,电气工程及其自动化经历过三个主要的发展阶段,其内容如下:(1)第一阶段:随着机械工程和物理学的发展,科学工作者便考虑到将二者结合起来,寻求一种能够为电器制造也服务的科学,于是便诞生了电气工程。(2)第二阶段:随着微波和无线通讯技术的兴起和发展,科学工作者又将这一学科的优势有机结合到电气工程上面,通过微波和无线通讯技术对机械的控制,来使机器完成生产工作并满足生产要求,这便将电气工程及其自动化带进了机电一体化的时代。(3)第三阶段:随着计算机和信息技术的发展和应用,它的优势也被利用到电气工程及其自动化中来,于是便出现了通过计算机编程并远程控制机器完成生产工作的新一代机电一体化工业生产流程。 2电气工程及自动化的发展意义 电气工程及其自动化的发展过程是一个不断吸纳并融合全球最新科技的过程,电气工程及其自动化的可以应用到各行各业,无论是一个断路器的设计,还是整架航空航天器的研究,都少不了电气工程及其自动化的身影。电气工程及其自动化的发展,使得机械制造业的生产车间空间得到节省,也减少了车间内人力物力的配置,很多机械产品的加工不再需要工人来动用原始的手工劳动,而可以通过电脑终端的直接控制,这样,一个会控制电脑终端程序的工人便抵得上好几个人力工,实现了人力资源的有效节约。机电一体化的运用更是可以使生产车间完成流水线的全部生产任务,包括生产零件,组装,包装,流动,检测等整个制造流程,极大地提高了生产效率。 3电气工程及自动化的发展难题 尽管电气工程及其自动化的发展随着工业的发展一起很迅速,但是到了新的发展阶段以来,电气工程及其自动化的发展也遇到了很多难以克服的困难: (1)电气工程应用的能耗问题。所谓的能耗问题是指来源于电气工程设施的建造和安装所造成的能量损耗,当然,要想实现机电一体化控制,建造和安装布置控制设备是必需的,因而这部分能源消耗是无法避免的,为了降低成本,便只能从降低能耗方面着手;在电气工程及其自动化系统的建造和安装过程中,需要考虑到光照和温度调节方面的问题,同时也还要考虑到系统耗电与厂用耗电的关系,电网的布置等问题,在诸多环节的能耗问题实在值得关注。 (2)电气工程应用的质量管理问题。在实际操作中中,有很多工厂为了完成机电一体化控制,但又考虑到成本的节约,放低了对电气工程及其自动化系统的施工质量要求,使得建造标准低于国家规范,这样做会导致低了机电一体化系统所生产的产品质量降低,更可能使得整个系统运行故障频出,发生灾难性的事故。 (3)数据传输的不方便问题。电气工程及其自动化的控制系统主要是应用计算机对于所编应用程序的控制,但是从目前的发展状况来看,电气工程及其自动化仍然处在一个多学科的综合体的尴尬状态,还没有脱离出来成为一个独立的学科,因而很多应用编程及其有效接收设备并没有国家标准来统一,在商业化的运行中,厂家只能购买某生产商的一中机型来进行控制运用,而不能完成不通机型之间的信息传递,这对商业化的运行和发展造成一定的阻碍。 (4)电力控制系统的完善效率对工程进度的制约问题。电气工程及其自动化系统是一种控制系统,用来对机械系统进行控制,然而要想完成整个系统的运行,便得结合实际的机械操作流程编写相应的程序通过计算机控制来实现。因此对于同一工程,由于编写程序不通,电气工程及其自动化控制的效率就会有所高低,这也会进一步影响工业生产的效率,从而影响到经济的发展速度。 4提高电气工程及自动化的方式 电气工程及其自动化主要分为两个部分,一是电气工程,另一便是自动化控制;因此提高电气工程及其自动化便要从两方面着手,通过实现电气工程和自动化控制的有机的、高效的结合来更快更好地发展电气工程及其自动化。 (1)从电气工程方面:从上文问题分析可知,电气工程主要存在的问题是能源消耗问题和施工质量管理问题。解决这类问题有效的措施便是企业和政府一起协商制定严格规范的电气工程施工管理标准,并且一切有关电气工程的施工要严格按照该标准执行,违者必究;施工单位在实际施工的过程中,不要照搬一般的施工流程,而要根据实际的施工地点的环境、地理位置等因素,综合考虑拟定合适的施工方案后再施工。并且施工过程中严禁偷工减料、以次充好,要严格按照标准选择适应的材料,施工完成后要有专门的系统管理和维护人员对系统进行监控检修。 (2)从自动化控制方面:自动化控制的问题主要是数据传输接口不统一,控制程序控制效率有高低。为了解决这个难题,企业的程序设计人员应不断优化反馈设计,完成精简有效的高质量程序编写;然后将最优质的程序在企业内或者行内推广,从而使整个企业或者行业的自动化控制水平提高,要想设计出优质的程序,设计者需要考虑客户的需求和工程的运行流程,通过精简和优化来提高程序的执行效率。另外,政府也应该在行业内制定相应的通用的程序接口,能够让优秀的程序设计在整个行业内流通,从而带动整个行业的信息传递和竞争提高。 电气工程及其自动化论文:电气工程及其自动化中的问题及解决措施 【摘要】从改革开放至今,我们国家各个领域均得到飞速发展机遇,电气工程发展更在其中占据领先地位。在改革开放大背景下,我国当代科技发展某种程度促进电气工程自动化发展,同时,自动化渐渐变成促进电气工程可持续发展力量源泉。电气工程在进行施工中结合自动化新兴科技,不单对电气工程提高工作效率十分有利,还可减少生产过程各类事故的发生几率,让电气工程更加快速稳健发展下去。由此,相关从业人员务必结合行而有效解决对策应对电气自动化过程中存在的主要问题,充分理解电气自动化有关技术内容,从而确保工作效能最大限度发挥出来。 【关键词】电气工程 自动化 问题 解决措施 1前言 伴随时展社会不断进步,人们生活生产中电气自动化被广泛普及应用,变成现如今促进国民经济发展的有力手段。电气工程自动化属于一类综合性学科,不单包括机电和计算机相关技术内容,还包括网络控制和机电一体化等相关技术。从电气工程角度出发,作为各类生产活动可持续发展前提保障,其正常运行和创新发展意义是十分深远的,另外它对于工业行业健康稳定前行也具有不可替代的重要意义。值得一提的是,现如今电气工程自动化过程中还是有一定问题存在的,如果未能及时解决此类问题,那么所遗留的历史问题将会对国民经济及电力事业发展造成致命打击。本文对当前电气工程自动化存在主要问题予以分析,同时提出针对性解决对策,希望能够为相关人员提供一些参考。 2电气工程及其自动化中存在的问题 (1)缺少统一系统网络架构。构建科学有效自动化电气工程系统是自动化建设必然发展趋势,但是目前众多相关企业当中,因为缺乏统一系统网络构架,容易造成众多企业拥有不同网络架构,限制电气自动化进一步发展。另外因为系统缺少兼容性,造成企业软硬件交替途中,因为接口众多使得信息数据达不到共享标准,自动化电气系统效能未能得以全部发挥出来。 (2)能源不必要消耗的问题。工业发展阶段,电气工程可以说是占有不可替代重要地位,而电气工程自动化相关技术对于整个工业生产都有着决定性作用,渐渐变成如今工业生产科学合理运行前提保障[1]。尤其伴随智能化工业生产水平日益提升,各类先进设备也被引进工业生产当中,不但使工业生产总体工作效率大幅度提升,对工业行业未来发展还具有一定预见作用。但是目前工业生产过程中在应用电气工程自动化技术时,还有能源不必要浪费等严重问题存在,不单对全球能源紧缺局面造成更为消极影响,对节能减排愿景达成也没有好处。 (3)质量不达标问题。最近几年,伴随物质精神水平逐渐提升,人类安全意识也明显提升,电气工程建设阶段,人们在电气工程服务质量方面也提出更高要求,可以说电气工程服务质量和电气工程使用寿命二者间是具有平行发展关系的,同时和安全使用也不无关系。但是如今绝大多数电气工程在施工期,因为对建设质量疏于管理,同时缺乏必要安全意识,造成最终过度关注检测结构,但是质量监管体系不够完善的不利景象,造成质量管理只停留在表面,不单施工管理无序,具体施工时还不能对质量严格控制,电气工程建设质量不达标,工程建设受到很大制约。 3电气工程及其自动化中问题解决措施 (1)构建自动化系统体系。凭借电气工程自动化进程中主要问题的分析,不难发现电气工程自动化受环境因素影响很大,所以应当采取相应对策帮助自动化系统不断得以完善,充分应用当前所拥有先进科学技术,促进管理目标有效达成。在设备启动和日常运行不同方面,都要力求构建高效工作及管理模式,积极吸收先进管理及设计理念,最大程度对系统进行开发利用,同时使相关成本费用减至最低[2]。构建自动化系统体系能够推动电气工程事业科学合理发展下去,让不同系统为不同生产需求提供服务,使电气工程自动化系统能够独立作业。 (2)节能减排建设。进行节能减排设计时,其中非常重要的设计环节便是设计要建立在实际能源消耗基础上,还要尽可能减少不必要能源损耗,确保电厂整体经济效益提高。打个比方,选取电厂中变压器时,尽量选小阻值的,使变压器能源损耗量减下来,就能直接把运行成本降下来,达到节省能耗的目的,科学控制变压器运行成本。能使用自然光资源时,绝不使用照明设备,尽可能选择那些高效使用年限长设备,坚持贯彻节能减排原则。要不断对电气工程节能举措进行优化,电气工程整个设计阶段,节能思想都是贯彻始终的,所以要对节能设计实时进行优化。在基本需要得以保障前提下,结合先进技术设备将能源损耗降至最低,满足节能减排发展对策,另外对促进电气工程长足发展也具有深远历史意义。 (3)对网络结构充分应用。电气工程自动化阶段,网络结构其功能与结构对于整个系统运行具有直接影响,本文这里所说网络结构能与不同管理系统存储数据自由交换,从而达到提高系统安全性与高效性目的,同时这也为网络结构最为重要功能与价值体现。除此以外还要把电气工程自动化有机融合到其它领域与行业当中,加强对技术系统和生产设备监管。原因是通用网络系统要在处理完不同数据信息后对相关资源配置情况予以贯彻落实,所以在对自动化系统进行统筹管理过程中扮演着不可替代的重要角色,可以快速安全传输数据信息,让网络结构真正实现互通互联效果。 (4)综合提高管理水平与质量。电厂管理人员要充分了解电气工程自动化的重要性,从而为工程建设质量监管保驾护航,为此要综合提高相关管理人员业务能力及素质水平。打个比方,电厂可定期组织对相关工作人员进行培训,吸纳素质高能力强的管理人才加入,通过这种方式提高管理团队科学建设效率,多从那些成功企业中学习先进管理经验,取他人之长补己之短,更好为电气工程自动化建设打好坚实铺垫[3]。除此以外,要加强建筑材料管理,通过这种方式由基础与源头保障电气工程质量。要明确相关材料来源,以使所选设备满足实际发展所需,材料防潮工作应积极做好,尽可能杜绝材料损坏,要加强防火处理,定期派遣专业人员落实质量监管工作。 4结语 综上所述,窥一斑而见全豹,电气工程自动化不单对电力企业收益有很大影响,与国民经济和人们工作生活也有重大关联。面对该状况,国家和相关企事业单位应当由实际情况出发,不断进行人才充备同时对相关制度予以完善和创新,除此以外,要积极鼓励那些专业人士加入进来,共同为我国电气自动化事业可持续发展添砖加瓦。 作者:孙卓尚 单位:河南省安阳市第一中学 电气工程及其自动化论文:电气工程及其自动化发展分析 第二次工业革命之后,工业发展进入了“电气时代”,经过了二百多年的发展,电气已经逐渐发展成为庞大的工程项目。而电气自动化兴起与发展,使电气工程进入的新的发展阶段,工业形势也发生了巨大的转变。电气工程及其自动化的发展,对于新时期工业社会建设有着深远的影响。结合电气工程及其自动化的发展要点,对发展现状当中的不足予以改进和完善,以推动电气工程快速、平稳、可持续发展。 1影响 电力是现代工业发展不可或缺的资源。电气工程及其自动化发展对于包括工业生产等多个领域都有着重要的影响,实现了工业自动化生产。一直以来,电气工程都是工业的重要支撑。从二百多年前电力被发明开始,工业发生了翻天覆地的变化。而随着电气工程的不断发展进步,给社会生产生活带来了重要的影响。当前,人们的生活娱乐和工作学习,已经离不开电力工程。电气自动化的发展,极大的提升了社会生产力水平,加快了工业生产的节奏,促进了经济的发展。电气工程及其自动化在我国的发展迅速,对工业发展产生了重要的影响,形成了我国“世界工厂”的地位“,中国制造”已闻名全球。 2不足 电气工程及其自动化的发展,推动了我国工业生产的进步,并取得了显著的成果。但是我国电气工程及其自动化的发展当中还存在着明显的不足,有待于改进和完善。首先,电气工程的自动化水平较低。从现阶段电气工程的发展来看,电气工程自动化发展的独立性不强,多数情况下都是作为工业领域的其他行业起到辅助的作用,与其他工业生产方式结合应用。而当前电气工程并没有取得优秀的独立性技术成果,在实际的工业生产和企业运营当中,自动化水平还不够突出。电气自动化技术得不到及时的更新,优化升级迟缓,在很大程度上制约了工业的发展。这就需要建立电气工程及其自动化的独立平台,在此基础上进行独立性的电气设计,有效提升电气工程及其自动化的水平。其次,创新性不足。创新是各行业生存与发展的根本,电气工程及其自动化的发展也是如此。在创新理念的带动下,电气工程才能做到快速、平稳、可持续发展。当前我国电气工程自动化设计往往都是在原有电气设计的基础上,相应的予以改进。或者是直接套用发达国家的先进经验,在创新方面还存在明显的不足,电气自动化水平始终得不到显著的提高。国外先进经验值得我们借鉴,但是不能照搬照抄,而是要遵循其先进的理念,结合我国工业发展实情,自行进行设计,充分做到创新,进而提升电气自动化水平。第三,安全性不足。电气工程及其自动化除了在工业领域有着重要作用之外,在商业领域也创造了不小的价值。但是商业数据信息的传输安全性得不到有效的保障,企业相互之间的交流存在障碍。可以通过通用网络系统以及数据标准对接,以实现商业数据信息的安全传输。电气工程及其自动化技术的应用,加快了信息数据传输效率的同时,安全性也得到了有效的保障。这对于现代企业运营以及工业生产都有着十分积极的影响,对电气工程及其自动化技术的推广与发展有着重要的意义。 3发展前景 通过独立的技术研发、系统网络的建立以及对接标准化的对接,针对电气工程及其自动化的发展当中存在的问题,都相应的得以解决。电气工程及其自动化有着十分良好的发展前景。作为社会发展进步的基石,工业在很大程度上主导着社会的未来。而电气工程及其自动化的发展决定着工业的发展方向。随着科技深入到社会生产生活当中,对于各行各业都有着非常重要的影响,尤其是工业领域。将科技元素融入到电气工程当中,能够有效提升电气自动化的技术水平,为电气自动化技术开拓更多更广的应用领域,而不仅仅是在工业生产当中。随着计算机网络的兴起,在电气工程当中也得到有效的应用。社会生产建设朝着自动化和智能化的方向发展,电气工程及其自动化技术的功能也得到了有效的拓展。电气工程在过去的百年间做出了卓越的贡献,可以说电气改变了世界,对于未来而言,电气工程还会创造出更大的社会价值。 4结语 电气工程的发展对工业有着重要的影响,并创造出巨大的社会价值。随着电气工程的不断发展进步,电气自动化在各个领域和各个行业当中得到广泛的应用。随着科技元素的融入,电气工程及其自动化将社会生产建设带入到新的阶段促进着包括工业在内的多个领域行业的发展。结合当前我国电气工程及其自动化发展的现状,针对包括自动化水平较低、创新性不足、安全性差等问题,采取有效的措施予以解决。电气工程及其自动化的发展有着十分良好的前景。 作者:张雪松 单位:青海盐湖工业股份有限公司化工分公司机修厂 电气工程及其自动化论文:电气工程及其自动化专业实践教学 0引言 我校是一所由重庆大学举办的独立学院,本着“厚德、博学、求是、创新”的办学理念,以国家和区域经济社会发展需求为导向,以“基础实、能力强、素质高”应用型本科技术技能型人才培养为目标,坚持理论与实践并重的原则,强化实践教学环节,重点突出学生创新实践能力、就业创业能力的培养和提高。我校电气工程及其自动化专业一直秉承学校的宗旨,遵循“适应需求、服务行业、类群集聚、协调发展”的原则,逐步形成了“强弱结合,以强为主,以弱助强;高低兼备,侧重高压;重专业基础,强学以致用”的专业建设理念。目前,我们专业紧跟学校的应用技术大学转型发展步伐,为了培养出应用型技术技能型人才而不断努力研究与探索具有应用技术大学特色规格的人才培养方案。电气工程及其自动化专业是一个工程实践性、应用性强的应用型本科专业,其大多数课程都需要大量实践来培养学生的工程实践能力和自学创新能力。实践教学是人才培养方案中的重要组成部分,较理论教学更具直观性、综合性和创新性,对培养学生的综合素质和创新实践能力有着重要意义。所以,在构建理论教学体系和实践教学体系相互并行、融合交叉的人才培养方案的过程中,实践教学体系的建设发挥着重要的地位和作用。 1树立“以学生为中心、教师为主导”的实践教学理念,明确实践教学地位 为了构建良好的电气工程及其自动化专业新型实践教学体系,我们确定以培养学生分析和解决问题能力作为其基础和核心,树立“以学生为中心、教师为主导”的实践教学理念,坚持以“培养学生的实际应用能力和创新实践能力”为目标,采取多层次多环节的实践活动,努力提高学生的创新实践能力,最终达到应用型技术技能型人才培养目标。在新型实践教学体系中,融知识、能力、素质为一体,把实践教学提升到与理论教学并重的地位,促进高素质应用型技术技能型人才的培养。 2构建以实际应用能力和创新实践能力为目标的新型实践教学体系 我校电气工程及其自动化专业实现人才培养目标的根本保证是构建一个完整的、科学合理的、适应社会需求的新型实践教学体系。在最近几年的教学实践中,我们通过多次对相关企业和部分兄弟院校的调研,了解到本专业应用型人才培养存在的问题以及国内相关企业生产和技术应用对该专业应用型人才需求的现状,遵循由浅入深、循序渐进、嵌套递进、自学创新的原则,在人才培养方案的修订中构建出了与理论教学体系有机结合又相对独立的以实际应用能力和创新实践能力为目标的新型实践教学体系。我们形成了由单一到综合、由独立到融合、实际应用能力和创新实践能力培养贯穿始终的三层次新型实践教学体系。 3新型实践教学体系建设 3.1实验环节 实验环节是实践教学体系中的最基本、最主要的组成部分。改革实验教学内容和模式,创造新型开放实验环境,给学生提供工程实践和自学创新的环境。增加实验环节比例,专业基础课和专业课有实验环节的课程所占比例增加到70%左右,并且将实验环节的课程学分设在0.5~1.5学分之间。实验教学体系按基础性、专业性、综合性三个层次构建,以实验技能和目标整合为实验模块,每个模块的实验项目又按基础、设计、应用三个层面构建。为了保证学生必要的实验条件和提高学生的动手和学以致用的能力,学校加大了对实验室的经费投入。最近几年,本专业实验室建设本着综合性、开放性、先进性和可扩展的原则,陆续改建了电工电路实验室、电子技术实验室、微机/单片机实验室等;新建了电力拖动自动控制系统实验室、电力系统仿真实验室、电力自动化及继电保护实验室、创新实验室等。为了充分利用有限的实验室资源,增加师生到实验室的机动性、提高学生积极性,我们逐步改建或新建3~4个具备智能管理功能的高标准开放型实验室。 3.2实习环节 实习是理论和实践相结合的重要方式,是提高政治思想觉悟与业务水平的重要环节,可促使学校教育与社会教育更好地结合起来。学生通过实习了解社会、接触实际,增强劳动观念和事业心、责任感,获得本专业相关的实际知识,巩固理论知识,具备应有的专业技能和实际工作能力。本专业的实习主要有专业认知实习和毕业实习两大模块。专业认知实习(一)安排在第一学期,由专业负责人带领学生参观专业实验室、校内实习基地(如电子工艺实训中心、工程训练培训中心等);专业认知实习(二)安排在第三学期,在校外实习基地(如华能珞璜电厂、重庆新世纪电气有限公司等)进行参观学习。毕业实习培养学生综合运用知识,分析和判断技术问题的能力。本专业的毕业实习安排在第六学期的最后两周,其形式采用集中组织和分散自找相结合的模式。目前,集中毕业实习的校外实习基地主要是湖北宜昌葛洲坝电厂培训部和重庆铜梁威斯特电梯有限公司。 3.3课程设计环节 课程设计是最重要的实践教学环节,是让学生完成的一项综合性、创造性、设计性的大作业,对学生的工程概念、系统概念和系统设计能力以及提高工程基本素质,培养较强工程实践能力至关重要。目前我校本专业安排了8门主干课程设计,如电力电子技术课程设计、发电厂/变电站电气设备课程设计、电力系统分析课程设计等。课程设计均要求学生针对某一选题,1~3人为一个小组,2周内完成。为了保证课程设计的教学质量,要求学生充分利用各仿真和硬件实验室,做到软、硬件有机结合。努力开设综合性、系统性的课程设计,有机结合理论与实践,让学生自主完成选题、方案论证、系统设计、器件选择、组装调试、编写报告等一系列工作,充分发挥他们的主观能动性,培养其综合实践能力。 3.4毕业设计环节 整个教学中最后一个综合性的,至关重要的实践教学环节是毕业设计。它是学习知识深化和提高的重要过程;是学生运用所学知识的一次全面总结和综合训练;是学生综合素质与工程实践能力效果的检验,有利于培养学生良好的工作作风、科学的工作方法和较高的职业能力。在整个毕业设计中,我校本专业要求指导教师引导学生进行自我主动学习的模式,只为学生提供基本的设计资料,采用小组讨论的方式,由指导教师进行适当提示,增强学生独立分析和解决问题的能力;以就业为导向来选题,对于已确定工作单位的同学,允许学生到就业单位进行毕业设计,缩短其适应工作的周期;为了保证对每个学生的指导时间和质量,限制了每个教师所带学生人数,并聘请了部分有工程背景的外校老师,规定了每周与学生见面指导的次数,同时采取电话、微信、QQ、E-mail等辅助方式进行随时指导。 3.5第二课堂环节 第二课堂是第一课堂活动的重要补充,是大学素质教育的重要载体,能够锻炼和提高学生的创新创业能力和综合素质。第二课堂活动主要包括社会实践、学术社团、学科竞赛、科技创新等等。通过组建学生科技创新实践社团的引导,学生积极主动参加科技创新实践社团在本专业已蔚然成风,并在各级比赛中多次获奖,成绩斐然。科技社团成立教师指导团队指导学生、高年级学生带动低年级学生、以自拟项目或参加竞赛等方式锻炼学生的综合能力,从而打造了全方位的创新实践平台。社团的学生们既能在学生中有条不紊地自主组织和推进各项创新活动,提高自身的组织管理能力,又能与实体的企事业单位联系,争取活动赞助经费,承接小型科研项目,提高自身的沟通能力和科研能力。以项目引导、竞赛驱动的创新实践平台建设极大地鼓励了学生参与各种项目和竞赛的积极性和主观能动性,促进了他们动手、创新、协作,积极进取,学以致用,提升了他们的实践技能。学生从立项到收集资料,从确立方案到动手制作、组装、调试,从一次次失败到最后成功,带给学生的是坚持和自信,为他们今后面对社会积累了宝贵的经验。 3.6“双师型”教师队伍建设 要培养应用型技术技能型人才和提高实践教学质量,还需要一支理论水平扎实、实践能力强的师资队伍。通过多层次、多形式的培训和教科研活动,以及“老带新”方式来不断加强专业带头人和骨干教师的培养。每年制定并落实专业教师轮流下企业工程实践,要求青年教师每年至少有15~30天时间到校外参与实践,获取与本专业相关的生产技术与科研、工程技能与经验,提高他们的专业技能和业务水平,增强教学、实践科研能力。同时,鼓励专业带头人或骨干教师在合作企业中积极参与或独立承担企业技术指导和产学研项目开发,使他们脱颖而出,成为具有较高“双师”素质的骨干教师。 3.7实践教学教材与教学大纲建设 实践教学教材与教学大纲建设也是保证和提高实践教学质量的一个重要环节。由于构建的新型实践教学体系赋予了新内容以及实验室引进了新设备等情况,我校本专业组织专业教师编写了具有一定特色和较高水平的实验、课程设计教材和教学大纲。对实践教学大纲的编写学校提出严格的要求,由学校安排校内专家进行审核,保证了实践教学大纲的科学合理性和适用性。我校目前电气工程及其自动化专业的实践教学教材基本上是教师的自编教材。教材直接针对我校的具体设备和实践要求,并且随着它们的改进而不断修订实践教材的教学内容。 3.8实践教学监控和评价体系建设 为了加强学生的实践能力和培养学生工程素质,需要加强监控和严格考评,建立一套多层次、多阶段的立体实践教学监控和评价体系。多层次包括学校、学院、教师、学生以及相关单位等多个监控和评价主体,各层次主体各司其职。学生如何体现作为监控和评价主体之一呢?例如改革对课程设计、实习的成绩评定方法,制定多元化的综合考核方法。即采取平时考核(占40%)、设计/实习报告(占40%)和综合答辩(占20%)来评定学生成绩。答辩整个过程要体现出“以学生为中心、教师为主导”的教学理念,由学生组成答辩委员会,由学生自主完成答辩过程中的组织、提问和评价等工作。这样既考核了掌握知识情况,又考核了综合能力,更注重培养了创新精神,极大地鼓励学生大胆思考和运用所学知识去分析问题和解决问题,并对不合理的方面提出见解。而对实验环节则采用“学生签名—学生做实验—老师检查实验—老师点名”的管理方法,杜绝了学生偷懒、不动手、抄写实验报告等现象的发生,极大地提高了实验效果,也相应地增加了教师的工作强度。 4结束语 培养具有较强的工程实践能力、自学创新能力、就业创业能力的应用型本科技术技能型人才,就必须高度重视人才培养方案中的实践教学体系。通过电气工程及其自动化专业新型实践教学体系中的各个环节,学生不断学习新知识、开阔新视野、增强新本领。随着我校转型发展和电气工程及其自动化专业实践教学的不断深入,新型实践教学体系的成效也越来越显著,本专业学生的理论知识和实践能力也不断提高,也不断地深受用人单位的一致好评。为了适应国家及区域经济社会发展需求和电气工程及其自动化专业的发展形势,我们必须不断地努力充实和完善新型实践教学体系的内涵和外延,培养出更多基础扎实、工程实践能力强、综合素质高,具有创新精神和创业能力的应用型本科技术技能型人才。 作者:罗平 王丽芳 刘胜芬 郑学娜 单位:重庆大学城市科技学院 电气工程及其自动化论文:电气工程及其自动化的发展现状分析 随着社会经济的快速发展和现代化建设水平的不断提高,促进了电气工程及其自动化的发展,目前已经成为现代工业中的重要组成部分,而电气工程及其自动化也为社会经济的发展做出了巨大的贡献,推动社会不断向前发展。电气工程及其自动化是科学技术进步的产物,一定程度上反映了国家的发达水平。在这种情况下,电气工程及其自动化的有关问题成为一个重要的研究课题。鉴于此,本文对这一课题的研究具有重要的现实意义。 一、电气工程及其自动化概述 电气工程及其自动化的理论基础为电力网理论和控制理论,而主要依赖的技术手段为计算机信息技术和电力电子技术,电气工程及其自动化研发的目的就是可以用最少的劳动力完成最大的工作量。总的来说,电气工程及其自动化就是指利用先进的技术手段实现产品操作、控制和监视等能够在无人或少人的情况下系统根据预先设定的程序自动完成相关的工作的一种先进的技术方式。电气工程及其自动化具有很大的优越性,不仅可以提高工作的效率,而且还可以提高工作的质量,使企业实现经济效益最大化。也是得益于这些优点,电气工程及其自动化被广泛的应用到社会生产的很多行业,为社会经济的发展做出了巨大的贡献。 二、电气工程及其自动化的发展现状 (一)电气工程及其自动化被广泛的应用在很多行业当中 目前,随着电气工程及其自动化技术的不断发展和进步,逐渐被很多行业认识和应用,目前,应用较多的行业包括电力行业、建筑行业和一些高新技术行业等。大大提高这些行业工作的效率和质量,产生了巨大的经济效益。相信随着电气工程及其自动化技术的不断发展,它应用的范围也会不断扩大。 (二)国家制定了统一的标准,使电气工程及其自动化平台向 开放化的分析发展目前,国家已经颁布相关的标准,从而促使电气工程及其自动化中编程接口逐渐向标准化方向发展,提高系统设备的通用性。这一标准的颁布不仅有利提高代码利用的效率,而且编程的效率也会大大提高。另外,这还有利于后期的维护和管理。 (三)电气工程及其自动化实现了分布式的应用 电气工程及其自动化实现了分布式应用是技术的一大进步,不仅可以为整个生产现场的设备应用提供便利,提高生产的效率和资源的利用率,而且还使电气工程及其自动化系统的日常维护和修理更加简单便捷。(四)计算机信息技术和电气自动化技术相融合伴随着科学技术的不断进步和电子信息技术的不断普及,计算机信息技术和电气自动化技术逐渐实现了融合发展,数字化、信息化和自动化的程度不断提高,使电气工程及其自动化系统的运行更加稳定、高效,提高了生产效率,实现了企业经济效益最大化。 三、电气工程及其自动化的发展趋势 (一)科研人员和操作人员的综合素质得到提高 电气工程及其自动化不断向前发展是毋庸置疑的,而它的发展离不开人,人作为电气工程及其自动化技术的研发者和操作者,对其应用和发展产生直接的影响。只有拥有高素质的研发人员,才能提高我国电气工程及其自动化的竞争力,而操作人员的技术水平直接关系到设备运行的质量。因此,为了推动电气工程及其自动化技术的发展,科研人员和操作人员的素质一定会得到提高。 (二)应用范围不断扩大 随着工业社会的不断发展和进步,电气工程及其自动化技术也变的更加成熟,各个行业对电气工程及其自动化技术的需求更加迫切,因而电气工程及其自动化技术应用的范围会不断扩大。 (三)建立统一而独立的电气工程及其自动化系统平台 目前,我国的电气工程及其自动化系统平台仍然是根据企业实际需求的不同而建立起来的,这样就会导致系统的维护成本大大提高,并且会造成人力和社会资源的浪费。因此,未来随着科技的不断发展和进步,一定会建立统一独立的电气工程及其自动化系统平台,当然在建立这个系统平台时,仍然需要兼顾企业的经营目标等一些方面的要求[2]。 (四)电气工程及其自动化产品不断得到改革和创新 随着社会对电气工程及其自动化需求程度日益提高,生产相关产品的企业一定会顺应市场的需求,加强对产品自主研发的力度,提高产品的科技含量,使产品不断得到创新。 (五)建立通用化的电气工程及其自动化系统结构 要想提高电气工程及其自动化系统运行的稳定性和高效性,就必须要使电气工程及其自动化系统向通用化方向发展。建立通用化的电气工程及其自动化系统可以保证企业内部网络结构之间更加畅通的传输信息,提高信息资源共享的程度,消除信息“孤岛”的问题。另外,建立通用化的电气工程及其自动化系统也是优化社会资源的必然要求[3]。 (六)向低碳清洁方向发展 目前,随着环境污染问题的日益严峻和资源紧张问题的不断凸显,全社会都在倡导建设资源节约型和环境友好型社会,电气工程及其自动化技术的发展也会顺应这一时展的潮流,逐渐向低碳环保的方向发展,实现经济效益、社会效益和生态效益的统一。四、结语当今社会,研究电气工程及其自动化技术具有重要的意义,可以提高经济发展的速度和整个社会的生产力。虽然目前电气工程及其自动化在应用中还存在一些问题,但相信随着科学技术的发展和进步,电气工程及其自动化技术一定会得到不断的完善,为社会经济的发展做出更大的贡献。 作者:龚成 单位:中国矿业大学信息与电气工程学院 电气工程及其自动化论文:电气工程及其自动化的发展 0引言 电气工程及其自动化对于我国的很多领域都有着一定的影响力,小的影响方面包括人们生活中应用的电灯,大的影响方面包括我国的军事领域和航天领域。站在专业化的角度对电气工程及其自动化进行深入分析,自动控制理论是基础,前沿的电子技术、信息技术是最为重要的技术手段。电气工程对于社会的发展有着巨大的推动作用,也是现代工业中非常重要的构成成分。本文就是对电气工程及其自动化的发展现状和展望进行深入分析,希望能够对相关从业人员有所帮助。 1我国电气工程及其自动化发展现状 电气工程及其自动化诞生至今,已经有了很长的发展历史,电气工程的发展已经取得了十分优异的成绩。电气工程及其自动化逐渐发展,有着较多的延伸内容:电力系统及其自动化、高电压及其绝缘技术等等。随着电子器件的不断发展,电力电子器件由以往的电子器件、集成电路,渐渐发展到今天的大规模集成电路。电力电子和电力传动在我国的众多领域都有着广泛的应用,其中包括金属冶炼、船体推进等。中国属于发展中国家,中国的经济正处于快速发展中,中国电力能源的消耗每一年都有所上涨,根据科学数据统计,我国每一年电量要比前一年上涨百分之十。在二零一三年,中国发电装机容量进一步扩增,已经近似于十三亿千瓦。由此可以看出我国的电力领域正在朝着大容量、大电网的方向进军。计算机技术在电力系统中的应用十分广泛,对于我国电力系统的调度、控制等方面有着积极的影响作用,计算机技术在电力系统中的应用,能够对我国电网的运行进行实时的监控,更够更加的促进电力系统调度和控制的统一化,能够实现电网信息的一体化,能够有效的提升电网系统安全性和稳定性[1]。电力系统以往主要应用的发电方式就是火力发电、水力发电等,但是以往的发电形式对于能源的消耗十分的严重,对于人类生存的环境造成了极大的污染,而且我国传统的发电方式对于不可再生能源有着过多的需求。如今是科技快速发展的时代,人们开始注重于太阳能、风能这些可再生、清洁能源的应用。如何开发新能源,并且新能源的应用能够具有安全性和经济性,也渐渐成为电力学科领域的热门研究课题。智能控制理论的不断发展,神经网络和最佳控制理论在我国电气工程中的应用,我国电气领域已经渐渐体现智能化、信息化,而且能够自行的对系统的运行进行监控和诊断,而且还具有计算机仿真建模等前沿功能。社会步入二十一世纪,这个世纪是科技发展的时代,科学技术是第一生产力这句话在二十一世纪可以说是淋漓尽致的展现。无论是我国国家综合实力的发展,还是我国个人能力的提升,都离不开科学技术和先进知识的支持,只有这样才能够在竞争舞台中站稳脚步。学科技术不断更新、改革、发展,我国电气工程和自动化控制平台也取得了十分有益的成绩,电气设备的运行周期被缩短,设备的工作效率得到很大提升。PLC工业控制技术,还有单片机技术等使得我国的电气工程涉及的领域越来越多,使得我国工业控制更加的科学化、智能化、先进化。而且在技术的不断发展过程中,电气工程及其自动化已经建立的具有高度灵活性的集成控制系统,为我工业领域的发展奠定了坚实的技术基础。这种技术的诞生使得我国工业领域的控制系统更加的方便,而且草果十分的简单,还能很大程度的减少成本花费。对于资金投入的控制是我国工业生产领域十分重要的内容,电气工程及其自动化的有效应用就是为了能够减少工业的资金投入,提升工业生产的效率[2]。 2未来我国电气及其自动化发展方向 虽然我国电气领域及其自动化的发展已经取得课十分优异的成绩,但是与西方发达国家相比较我国还存在着很大的差距,可以说我国电气工程及其自动化的发展还处于落后的阶段,特别是一些非常前沿的核心技术只有发达国家掌握。所以我国的电气工程及其自动化主要的发展方向还是要注重对于技术的研究。使得我国也能够掌握前沿的核心技术,或者知识产权的主权。科学技术的发展离不开人的智慧,所以对于高新技术科学研究人员以及设备操作人员的素质培养是非常重要的。具有高素质的科学技术研发团队,才能够使得我国的电气工程及其自动化技术不断地发展,设备操作人员的综合素质对于电气自动化设备的影响是非常大的。一些设备操作人员因为没有经过长时间的专业培训,因为个人的原因导致设备运行不当,同时也对我国电气工程和自动化的发展造成巨大的阻碍。自动化技术会与数字化技术良好的结合,电气自动化系统结构渐渐会实现通用化,通用型对于电气自动化控制系统而言是非常关键的,保证了企业网络结构各个控制系统之间信息的流通。企业的管理人员可以通过互联网络,能够实时的对设备进行监管科控制[3]。 3结语 目前虽然我国电气工程及其自动化已经取得了十分可观的成绩,但是与西方发达国家相比较,我国的各项技术还不够完善和成熟,很多前沿的核心技术我国还没有掌握。电气工程及其自动化的应用已经不再只是局限于我国的电力系统,在我国的各个领域渐渐都会广泛的应用,例如企业自动化系统,经济自动化控制系统等,自动化会随着社会的发展不号段进步,并且将其具有的特性全面的发挥出来。 作者:张海波 单位:邵阳学院 电气工程及其自动化论文:电气工程及其自动化发展探究 0前言 科学技术的不断发展,推动了现代文明前进的步伐,特别是网络信息技术的快速发展,夯实了现代社会的发展基础,深化了工业现代化发展的改革。电气工程及其自动化是21世纪以来,社会及经济建设发展的重要推动力。一方面,我国电气工程及其自动化起步晚,但发展步伐迅速,诸多技术已达到世界先进水平;另一方面,发展中的不足在深化发展的进程中,表现的日益凸显,在很大程度上弱化其应用价值。因此,进一步优化发展的环境,夯实发展的基础,对于新时期下的电气工程及其自动化而言,是十分必要,具有显著的现实意义。 1现阶段电气工程及其自动化发展存在的问题 在科学技术时代,电气工程及其自动化迎来了发展的新契机,也迈向了新的发展阶段。电气工程及其自动化是一门综合学科,涉及诸多领域。无论是计算机技术的应用,还是电力电子技术的应用,都突显出电气工程及其自动化广泛的应用价值。随着技术的不断发展与创新,电气工程及其自动化的技术平台日益成熟,电气工程技术的发展逐步朝着绿色、节能、环保的方向发展。但从实际而言,我国电器工程及其自动化发展仍存在诸多的问题与不足,特别是电气工程及其自动化技术尚未完备,缺乏独立性的实现。因此,在新的发展阶段,认识发展问题、分析发展问题,对于推进发展至关重要。 1.1电气工程及其自动化技术尚未形成独立性,处于综合的领域之中 我国电气工程及其自动化起步晚,但发展十分迅速,在诸多关键技术上,已达到世界发达国家水平。但是,电气工程及其自动化技术尚未形成独立性,处于综合领域之中的技术形态,不仅弱化了自动化技术的应用价值,而且增加了应用成本。对于不同的电气工程建设、企业技术改造需求,电气工程及其自动化技术都存在差异性,电气工程及其自动化技术应针对实际需求,以更好满足企业及工程建设的技术要求。 1.2电气工程自动化程度不高,技术有待进一步创新 创新是新时期发展的主旋律,也是电气工程自动化发展的重要推动力。现阶段,我国电气工程及其自动化发展步入了新的阶段,在自动化程度不高,工作效率相对较低的现实尴尬,仍是制约电气工程及其自动化发展的重要因素。一方面,电气工程及其自动化的发展,呈现出“大锅饭”的发展形势,缺乏技术的导向性与有效性;另一方面,电气工程及其自动化发展脱离现实,滞后于电气工程改造建设的需求。无论是电气工程及其自动化的设计,还是创新性发展,都是当前“谋发展、求共存”的战略支撑。 1.3安全问题日益突显,数据传输的安全性问题 电气工程及其自动化的应用,已不再局限于工业领域,现已广泛应用于商业等领域之中。随着应用领域的逐步广泛,随之而来的安全问题也日益突显。数据传输的安全性问题,直接影响电气工程及其自动化的有效应用。从实际来看,信息在传输交流的过程中,由于产品存在差异性,导致电气工程及其自动化的数据对接尚未形成标准化。因此,在新的历史时期,电气工程及其自动化的发展,应进一步注重数据标准化对接的方向发展。 2新时期电气工程及其自动化发展的策略 现代工业的快速发展,决定了电气工程及其自动化广泛的应用价值。如何进一步优化发展,实现以创新为导向的发展形态,是新时期电气工程及其自动化的必然要求。现阶段,电气工程及其自动化发展迅速,但在技术创新、网络系统及数据标准对接方面,仍存在较大的不足,强调新时期电气工程及其自动化要着力于现实问题的有效解决,优化发展的内外环境,强调创新推动下电气工程及其自动化的可持续发展。因此,在笔者看来,新时期电气工程及其自动化发展,应充分做好并有建设性的落实以下几个方面的工作: 2.1实现电气工程及其自动化的独立平台,提高电气工程及其自动化的应用价值 不同的企业及工程建设,对于电气工程及其自动化技术有不同的要求,强调技术的有效性和针对性。因此,在电气工程及其自动化的方案设计中,一定要立足于实际情况,在突破鲜有技术难关的基础之上,实现设计方案的最优化。 (1)在设计前期,要针对用户及行业的特点,有针对性的进行研究,明确开发设计的目标,确保电气工程及其自动化开发设计的实效性; (2)设计方案要切实落到实处,特别是在实施、运行及维护等环节,要做好电气工程及其自动化的运行成本,规范并实现科学化运行。是某城区配网自动化设计中,城北线环网柜改造方案。从中可以看出,该城区117线环网柜未配置DTU。因此,在电气工程及其自动化改造中,通过增加站所DTU柜,并完善环网柜内CT实现配电网的自动化功能。也就是说,方案的设计、实施,要立足于实际需求,做到科学合理性; (3)实现电气工程及其自动化的独立平台,在强化电气工程及其自动化建设的基础之上,确保运行成本的最小化,更契合各方利益的追求和质量的保障。 2.2建立完备的通用网络系统,电气工程及其自动化的节能优化 在深化电气工程及其自动化发展的进程中,建立完备的通用网络系统,是新时期狠抓落实的重要内容。一方面,建立通用网络系统,实现对资源配置的进一步优化,也在很大程度上确保了信息交流的准确性。并且,无论是技术监管,还是设备控制,都需要依托于合理的资源配置,进而确保电气工程的稳定运行;另一方面,通用网络系统的建立,是电气工程及其自动化发展的着力点,不仅是各系统数据高效的交换传输,而且优化了发展的内环境,对于创新性发展起到重要的推动作用。是某电网改造中,骨干网组网配置图。从中可以知道,通过在A边站和D边站中接入一期PTN10GE核心环网,进而实现骨干网的网配优化与调整,确保通用网络系统的完备性。此外,在电气工程及其自动化的发展中,实现电气工程节能设计,是新时期电气工程及其自动化发展的重要领域。一方面,建立完备的通用网络,提高了资源配置的优化性,在一定程度上对于实现节能起到重要作用;另一方面,优化电气工程及其自动化发展,应注重节能设计的落实。特别是对于高消耗的供电系统,应依据实际需求,做到科学合理选择。通过选择绕组阻值相对小的变压器,在减低电流损耗的同时,也在很大程度上降低了变压器的运行成本。因此,电气工程及其自动化的优化,是一个系统工程,需要各方工作的有效落实,更需要现代技术的有效应用,切实推动其可持续发展。 2.3建立数据标准对接,夯实电气工程及其自动化发展的基础 当前,尚未形成标准的数据对接,导致电气工程及其自动化系统,在信息传递中面临诸多的问题。特别是信息传递的安全性、高效性在很大程度上被削弱,制约了电气工程及其自动化的发展。首先,在与外界建立接口的过程中,应确保接口的无缝连接。通过计算机网络,实现信息的共享及实时交换。这样一来,不仅提高了自动化程度,而且也是系统控制及制造一体化的关键所在;其次,在电力系统调度的自动化、远动技术,以及信息管理等内容,都强调数据对接的重要性。当前,数据对接缺乏标准化,影响接口的有效建立。因此,应以创新为导向,立足于发展的现状与需求,做到信息化、科技化和开放化;再次,接口的完美对接,是当前电气工程及其自动化发展的重要元素,对于减少开发时间及费用,都起到重要的作用。也就是说,发展的着力点在于技术的完善与创新,以夯实发展的基础。 3结束语 总之,电气工程及其自动化是现代经济社会发展的重要推动力,深化发展的基础、加快发展的步伐,都是新时期电气工程及其自动化发展的必然需求。首先,要清楚地认识发展中的不足与问题,有针对性、建设性的优化发展的内外环境;其次,注重创新发展的导向性,切实做到: (1)实现电气工程及其自动化的独立平台; (2)建立完备的通用网络系统; (3)建立数据标准对接.从本质上,推动电气工程及其自动化可持续发展。 作者:韦星 陈余寿 单位:南京师范大学 电气工程及其自动化论文:电气工程及其自动化问题分析 众所周知,电气工程及其自动化是一门综合性的学科,它不仅涉及计算机技术以及电机电器技术信息,还囊括了机电一体化技术以及网络控制技术。就电气工程而言,它是我国各项生产活动顺利开展的基础以及前提,此外,它还是我国工业行业发展的重要保障。值得重视的是,目前我国电气工程及其自动化中还存在诸多问题,这些问题得不到解决,就会变成不可协调的矛盾,严重影响电气工程及其自动化水平。本文就新形势下电气工程及其自动化中存在的问题展开了有关论述,并就这些问题提出了切实可行的解决措施,旨在进一步促进电气化领域的发展。 一、电气工程及其自动化中存在的问题 1.1能源消耗量过大 21世纪的今天,电气工程在我国工业生产中有着至关重要的地位,它涉及工业生产的各个环节,是我国工业生产能够顺利进行下去的重要基础以及前提。随着新时期我国工业生产智能化水平的不断提升,各种先进、科学的电气设备被用到了工业生产中去,这不仅有利于工业生产效率的提升,还有利于保障工业生产中产品的质量。但是,在应用电气工程及其自动化的过程中,还存在严重的能源消耗量大问题,这在一定程度上增大了我国能源紧张问题,带给人们的只有无穷的压力,此外,它还会影响我国有关工业生产节能减排目标的实现,限制工业企业的可持续、健康发展。 1.2电气自动化系统的集成度不高 随着电气工程及其自动化技术的进一步发展,我国电气工程自动化功能得到了很大程度上的完善,目前,电气工程自动化系统已然朝着集成化方向发展且取得了可喜的成就,它代表的是未来我国电气工程自动化的发展方向。但其在发展的过程中也存在问题,受诸多因素比如起步较晚、独立自动化等的影响,这种集成化还处于较低的水平,这使得系统内各工程、各系统之间都缺乏有效的连接。长此以往,我们就不能实现信息资源的有效共享,也不能最大限度的发挥电气工程自动化系统的作用。 二、解决电气工程自动化中存在的问题的措施 2.1切实加强质量管理 加强电气工程自动化质量管理的方法有很多,本文主要从以下几点展开论述:首先,就电气工程企业而言,要能够采取科学、有效的措施,不断加强对电气工程施工建设的质量管理,要让企业上下(企业管理者、员工)充分的认识到质量管理的重要性,进而全身心的投入到工作中去;其次,要切实提高电气工程企业施工队伍的水平。可以通过展开培训、邀请专家进行讲座等方式不断强化员工的技术以及理念,最终提高施工人员的综合素质;再次,针对建设过程中有可能使用到的各种材料,要确保其质量。企业可以安排专业人员进行材料的,此外,还可以安排专业的管理员定期的展开施工材料抽查以及检验工作;最后,管理人员要切实加强对各个施工环节的监督和管理,整个的施工工程要严格按照施工的有关规范进行,既要确保施工的质量,也要适当的对整个的施工进度进行调整,真正意义上的推动电气工程的顺利施工。 2.2努力建立系统的自动化体系 上文就电气工程及其自动化中存在的一系列问题进行了分析和探讨,通过论述可以看出:随着经济社会的发展,人们对电气工程的自动化提出了更高水平的要求。这就要求有关其停业要能够采取可行的措施不断健全并完善电气工程自动化的运行系统,进而建立起一个较为科学、可靠、规范、系统的管理体系以及自动化平台,在这个平台里面,我们可以将那些已经掌握了的、先进的技术运用进去,从而达到预期的管理目标。此外,在电气开机以及运行的各个阶段,都要建立与之有关的管理模式以及工作模式,将那些现代的先进设计理念以及管理思想应用到系统中去,不仅可以实现对系统的最大限度的开发,还可以实现电气工程企业的良好发展,提升电气化自动化平台的独立性。由此可见在运用电气工程自动化过程中融入先进管理模式以及理念的重要性,它需要相关单位以及工作人员的不断落实。 2.3重视引进并培养专业的人才 电气工程是一项综合性、专业性很强的工程,涉及我们生产以及生活的方方面面,同时它还是我国最为重要的基础产业,为此,国家、社会等给予了其高度的重视。随着经济社会的高速发展,我国资源出现了严重短缺问题,这种短缺严重限制了电气行业的发展,那么,怎样才能适应经济社会的需要,促进电气行业的进一步发展呢?本文指出,人们要做的就是建立起一支高素质、专业化的人才。不管是什么行业、什么企业,要想实现发展,最重要的就是要有专业性、高素质的队伍,这些人才不仅要有相关的自然科学知识,还要有很强的计算机应用能力。当然,这种人才不是企业想有就能够拥有的,它是一个目标,需要企业通过长期的培训以及社会实践去实现,只有这样,才能培养出符合经济社会发展需要的、自动化的专业人才。 三、结语 一言以蔽之,电气工程及其自动化不仅关系到电力厂商的切身利益,还会影响国家经济以及人们的生产、生活。针对这种情况,国家以及相关单位要能够从自身发展的角度出发,不断的进行人才队伍的建设并制定完善、科学的制度,此外,要切实加强相关的质量管理并努力的建立系统的自动化体系,最后,要重视培养并引进那些专业的人才,旨在更进一步的促进电气自动化的发展进程。 作者:王存 单位:江苏金恒信息科技有限公司 电气工程及其自动化论文:电气工程及其自动化发展趋势分析 1存在的问题 (1)组成问题。 电气系统一般可以分为两个方面,第一个方面指的是在整个房建工程使用中,整体电能的使用、供给与分配,也包含了用电及供电两个系统的重要方面;另一个方面则需要在第一个方面的基础上加上电器信息系统。但在对电气系统进行设计的时候,设计人员往往会遗漏此系统,考虑的不全面,没有对整个房建系统的问题进行思考,直接导致了设计的房建电气自动化的长远发展性比较差。 (2)控制问题。 在房建电气自动化系统控制的时,包含着三种子系统:第一,进排风控制系统,其主要的功能是调节整个房建工程中的空气,改善空气的环境,由新风和空调两个机组组成;第二,供配电控制系统,其主要是对整个房建工程的电气进行控制,可以在较短的时间内对出现的问题进行抢修;第三,排水系统,其主要的功能是防止出现火灾,提供一个良好的生活环境。但在设计与施工时,仍然存在很多的问题,如说设计不合理,没有进行整体的考虑,达不到施工的质量要求,因此,在设计时要全方位的考虑到各个方面的问题,做好施工的管理,保证整个房建电气工程自动化的质量。 (3)安全管理。 安全是任何电气工程施工时最重要的问题,也是管理的重要方面。但进行施工时,存在的安全隐患较多,如施工人员的施工方法错误,施工程序部队,没有按照方案施工等问题,最后导致后果极其严重,造成严重的人员伤亡或是财产损失。因此,加强安全管理为题是非常关键的,不论在什么时间,什么地点,安全问题都要放在第一位。 2发展趋势 (1)专业化。 房建电气自动化有很多专业不到位的工作人员,其培训力度不够。这种问题的出现说明了该企业的管理者对专业化地不重视,认为房建电气自动化技术简单,从而忽略了对房建电气自动化的施工人员专业的培训。所以,在房建电气自动化技术的设计与施工中,应对相关的人员进行专业的电气自动化技术培训,不仅让工作人员掌握操作过程,还要确保工作人员能对运行中电气自动化出现的问题自行解决,把电气自动化的故障影响降到最小。所以,对房建电气自动化人员的专业培养很重要。 (2)平台应用。 只有运用统一的系统应用平台,才能够在进行房建电气自动化过程中对每一个环节进行有效的控制,包括设计、调控、运行与维护等,节约的成本的投资。进一步的实现统一系统开发平台,才能保证应用平台处于独立的状态,满足客户需要的房建电气自动化系统的开发。所以,统一的平台应用系统在房建电气自动化技术中有很重要的地位。 (3)技术性。 房建电气自动化的发展推动了我国的科学技术的进步。目前,我国的房建电气自动化技术得到了很大的突破,即使我国的房建电气自动化成为世界上最重要的设施生产基地,但是在实际的应用中还存在着一些不足。这就需要加强我国的房建电气自动化人员的技术要求,尽快解决房建电气自动化在技术上的应用问题。 (4)安全性。 安全是任何企业或是工程在施工过程中都应该重视的问题,特别是在房建电气自动化设备生产过程中,更应该重视安全生产的防护措施。但是,我国有一部分的电力企业在生产过程中,为了节约成本的投资就减少了对安全方面的防护,导致发生了很多的安全事故。 (5)创新性。 只有对房建电气自动化的技术进行创新,才能满足不同领域的不同需求。只有创新才能加快房建电气自动化的发展,但是在进行创新时,应对引进和吸收的知识相结合,才能进一步的提高房建电气自动化的创新意识与创新能力。 (6)通用性。 保证房建电气自动化系统的正常运行是电气自动化技术的通用性,对企业管理和监督有很大的作用。若是没有技术的通用性,则会影响企业的正常发展与运行,降低了企业的工作效率。 (7)市场化。 对房建电气自动化的发展要注意对市场工作的调研分析和社会的竞争合作,及时的调整市场需求的变化与改进。此外,还应该加大对技术与研究的资金投入,保障企业的核心竞争力,适应市场与社会的经济需求。 3发展建议 (1)建立平台。 现阶段,我国的房建电气自动化技术都不同,这不仅增加了房建电气工程自动化建筑的成本,还阻碍了房建电气工程自动化的未来发展。多以,房建电气工程企业应建立一个电气工程自动化的独立平台,从而顺利的开展房建电气工程自动化的施工方案。第一,在进行房建电气工程自动化施工前,施工人员应了解其特点,确定房建电气工程的工序。第二,在确定电气工程施工的方案时,还要考虑房建电气工程自动化的陈本投入。第三,在房建电气工程自动化施工过程中,应考虑客户的需求,建立一个独立的平台,减少运行成本。 (2)建立网络系统。 房建电气工程自动化的通用网络资源不仅可以优化资源的配置,还能提高电气工程信息传递的安全性。房建电气工程包括设施的控制、技术的管理和企业的监督等方面,因此,实现资源的合理配置,建立房建电气工程自动化的网络系统是非常有必要的。 (3)建立数据对接。 房建电气工程自动化的信息在传输过程中存在着很大的安全保密问题,过程中资讯安全性存在很大的问题,为保障房建电气工程自动化信息传递的安全性,只有建立数据标准对接才能进一步保证其保密性。所以,在目前的房建电气工程自动化发展中,建立数据的标准对接,能有效的减少房建电气工程自动化施工的时间与成本。 4结语 在实施房建电气工程自动化过程中,应以长远性为思考的目的,进一步的提高整个房建电气工程自动化系统的使用性。此外,在房建电气自动化设备在生产时,应注意安全防护,避免出现安全性方面的缺陷。建立网络资源系统有利于实现各个系统之间的数据交换效率,为整个房建电气工程带来了很大的发展前景。 作者:李灵耀 单位:宝鸡市旧城改造建设投资有限责任公司 电气工程及其自动化论文:电气工程及其自动化专业研究 1电气工程及其自动化专业人才培养模式中存在的问题 1.1培养目标与模式趋同,专业特色优势不明显 在制定培养目标时,各大高校之间普遍存在着仿照以及抄袭的现象,大多数学校都将人才培养目标定位在高级应用型人才,唯一的差异就是就业的区域以及层次等。各高校的培养模式还是以学分制为主,学年制为辅,与以往并没有太大的差异,课程设置也存在很多雷同,只是在专业选修课上存在些微差异。 1.2青年教师缺乏工程实践锻炼,影响人才培养质量 近些年,高校招生规模在逐步扩大,精英教育正朝着大众化教育转变,为了满足教学需求,很多青年教师都走上了教学第一线。电气工程及其自动化专业教师中,青年教师占有较大的比重,且大多是高校的应届硕士毕业生、博士毕业生,这些青年教师缺乏实践经验以及充足的锻炼,缺乏创新能力,这会在一定程度上影响本科生的人才培养。 1.3素质教育尚不到位,切实有效的素质教育体系尚未建立 我国一直大力推行素质,素质教育的理念也为人们所熟知,但是具体的实施效果却并不理想。在高校中,很多专业的人才培养体系中都加入了一些人文素质选修课程还有第二课堂活动等,用来提高学生的整体素质,但实际上,大学的学习依旧是以考试为中心,素质作用仅仅是点缀,因为,为了做好素质教育,建立切实有效的素质教育体系是十分必要的。 2改革人才培养模式,保障教育品质的有效措施 2.1树立人才培养质量观,确定人才培养目标 高校教育应当注重学生的能力发展,应当在结合行业需求的基础上制定培养目标,以人才特色彰显专业特色。因此,电气工程及其自动化专业的理论教学要注重能力培养,教学内容要进行专业核心化整合,重视对学生进行基础教育,树立学生为行业服务的思想。在实践训练方面,要注重培养学生的综合操作能力,引导学生对专业知识融会贯通,注重进行实践技能的综合化训练。在学习评价方面,要注重学生能力的提高以及知识的积累,改变以往将成绩作为唯一标准的评价标准。 2.2围绕人才培养目标,加强课程建设与改革 电气工程及其自动化专业应当紧紧围绕人才培养目标,结合行业发展的新要求,不断加强人才培养模式的改革与建设。在教学体系建设方面,高校要积极吸收用人单位参与课程体系研究,合理确定不同课程以及理论和实践教学之间的比例关系,构建“专业核心平台+模块”,“必修+选修”的课程体系,在满足基本人才培养要求的基础上,体现人才培养的多样性和个性化。教学内容改革要深入调查社会对电气人才的能力、素质要求以及对学科发展的要求,及时开设一些能够反映社会需求和学科发展的新课程。电气工程及其自动化专业要大力推进教材改革,及时吸收电气领域的新研究和新成果,丰富教学内容,同时积极推进教材、教学参考资料和教学课件三位一体的立体化教材建设,全方位提升学生能力,增加学生的竞争力。电气工程及其自动化专业要积极改革传统的教学模式,鼓励科研与教学互动,教师与学生互动,尊重学生的主体地位,重视学生的需求,采用有助于培养学生个性和创新能力的教育教学方式。 2.3加强校内外实训基地建设,使实训教学与生产接轨 很多工科院校都有自己的实践训练中心和实习基地,但是实训与生产实际之间存在不小的差距,因此,学生无法得到充足的训练和锻炼,走入社会之后,不能够很快适应用人单位的环境。因此,高校要不断重视校内实践实训基地的建设,为其配备设备以及高素质的实训指导教师,使实训教学与生产实际接轨,还可以走校企联合的模式,促进产学研相结合,这样的方式可以使学生走入企业得到锻炼,提高学生的实践操作能力,同时也可以借助高校的科研资源等为企业的进一步发展服务,实现校企双赢。 2.4积极推进素质教育,构建学生素质拓展体系 高校要重视校园文化建设,有意识地建设以人为本,促进学生发展成才为中心的校园文化。高校要鼓励本科生积极参与科研创新实践活动,促进学生和老师间的双向互动,培养学生的自主学习能力和创新意识。高校要将创新创业活动计划纳入人才培养计划之中,鼓励教师吸收有科研潜力的本科生参与到科研工作中,并对在创新活动和学术科研中表现良好的教师和学生给予一定奖励,进一步促进学生实践能力的提高。高校还要积极举办各种学术报告会以及名人讲座等,开拓学生的视野,为学生提供借鉴。 2.5加强师资队伍建设 为了培养符合社会需求的高素质电气专业人才,高校要围绕电气工程及自动化专业的建设需要,建立一支以学科带头人为骨干,教学和科研综合水平高、结构合理的教师队伍。高校要不断扩展人才引进手段,重点引进具有博士学位的中青年教授,聘用重点大学刚退休的教授对青年教师进行引导。高校要支持教师学习进修,提高自身素质,并为教师提供到企业或者基层管理机构挂职学习的机会,以增加教师的产品研发能力和管理能力等,建设一支具有相当学术水平,既能从事课堂教学,又具有实际创新创业能力的双栖型师资队伍。 3结语 电气工程及其自动化专业的人才培养应当有明确的定位,必须结合社会发展对人才的需求制定合理的培养目标。在市场竞争以及人才竞争十分激烈的今天,电气工程及其自动化专业要勇于改革,抓住机遇,认识到人才培养模式中存在的缺陷,不断推进专业课程体系以及实践教学等的改革,致力于培养应用型、创新型的高素质人才,同时要结合学校以及专业的实际情况,使电气工程及其自动化专业的人才培养具有鲜明的专业特色。 作者:周琦越 单位:哈尔滨电气国际工程有限责任公司 电气工程及其自动化论文:电气工程及其自动化的发展趋势 1.当前时期我们国家的电气工程及其自动化面对的问题 通过上文的分析我们得知,电气项目在经济发展过程中贡献的显著意义,不过它在具体开展的时候也面对很多的不利要素,有缺陷存在,这些缺陷在一定层面上严重的影响到经济的进步。接下来作者具体分析了电气项目面对的不利现象和问题。第一,自动化的能力较于发达国家来看相对较低,效率不是很高,明显的影响到单位的进步。对于电气项目来讲,它存在的主要意义是提升效率。当前时期,电气项目和自动化在我们国家的企业中表现的非常明显,由于单位的性质和自身的能力并不完全一样,因此它们在使用电气项目的时候水平也不相同。因为自动化的能力不高,效率较低,单位要想在整个的领域之中获取成就并不是一件简单的事情。因此要想获取长足的发展,就必须在短时间内做好系统设计工作,获取优秀的自动化体系,此时才可以明显提升效率,获取很好的发展。通过分析那些被市场淘汰的企业我们可以发现,它们之所以不能继续发展主要是由于本身的电气项目和自动化的能力不高,效率不好等问题。第二,花费的资金增加。我们国家目前的电气项目获取的发展,都是靠单位工作者在本单位不断摸索研究获取的。此时需要耗费很多的人力以及物资等,这样就在无形中增加了费用成本,导致单位的利润降低,因此无法获取稳定的发展。第三,信息传输方面的问题。目前我们国家的电气项目不单单存在于工业范围内,还被广泛的应用于农业以及航天和商业等范围。由于商业领域等对信息的安全性有非常严格的规定,所以我们必须保证信息的传输是非常顺畅的。但是在具体开展工作的时候,由于每个单位都是结合本身状态建设的体系,因此在信息交流的时候会导致信息不一致,干扰到信息传输工作的开展,最终使得项目的运作资金变多了。 2.带动电气项目发展的相关措施 电气项目在当前时代有着非常明显的存在意义。它能够很好的带动经济的进步。虽说我们国家当前的电气项目还面对着一些问题,不过总体上来看还是在不断发展的。作为工作人员,我们能做的就是积极处理存在的不利现象,尽自身最大努力发展自动化。接下来具体分析几个应对措施。 2.1建立完善的网络 我们之所以要建立完善的网络,主要是因为它不但能够确保信息传输顺畅,还能够确保资源合理配置。在具体开展的过程中必须按照如下内容进行。首先单位要把此类技术要素融合到一起,此时就必须依托统一的网络,只有这样才能保证系统和系统间的信息传递更加顺畅无阻,这就保证了自动化系统的快捷和高效性,从而促使企业甚至整个行业的优化升级和可持续发展。建立通用的网络系统在促进企业的信息交流和应用方面发挥着重要作用。所以我国电气工程及其自动化建设在这一方面应该加强。 2.2创建统一独立的平台 由于电气化工程及其自动化系统建设都是各个企业根据自身发展水平和需要而建设的,因为每个企业的应用水平不同就会出现系统通用性不强,没有统一独立的平台,这样无形中增加了企业的应用和维护成本投入。所以企业在建设系统时就应该要求和鼓励自己的技术人员突破这种兼容性不足的技术障碍,制定详细的计划,按照步骤设计方案,在方案设计之前我们要做到对企业用户进行充分调查研究并拟定初期目标;在方案确定之后还要控制好预算在企业可承受范围之内,保证整个系统的建设、运营和维护能够完成。同时要注意满足终端用户的要求,建立统一独立的系统平台,减少企业成本。 2.3数据对接标准化 电气工程及其自动化不仅在工业领域已获得长足发展和完善,也在商业等其他领域得到发展,所以数据信息的流通应用在这个过程中显得尤为重要,在保证数据传输安全、高效和便捷的同时也要实现数据对接的标准化,这就大大减少了时间、人力、物力等成本的投入,也减轻了信息交流过程中的一些兼容性障碍,数据对接的标准化建立推动了电气工程及其自动化发展的统一,随着未来科学技术的发展,其作用也会越来越大。 2.4注重培养新一代的电气人才 虽说当前时期我们国家的许多高等院校都已经开设了电气项目和自动化有关专业,不过在真正的教学过程中,常常会因为所需的资金太多,加之从教工作者的自身素养和专业水平不是很高,导致该项教育发挥不出实际的意义,无法获取高品质的电气工作者。很显然没有优秀的工作者,我们就无法开展好电气工作,就无法带动行业的发展。因此,当前时期,作为高校必须要认真的进行教学投入,要引入优秀的工作者,提升从教人员的专业水准,扭转轻教学重科研的教育现状,鼓励师生开展更多教学相关的研究实践活动,努力培养高水平、德才兼备的电气人才。 3结束语 电气工程及其自动化推动了社会的发展,其被应用到多个领域,是社会主义经济建设的重要角色,是国民经济发展不可或缺的一部分,只有研究其中的不足,正视当前存在的问题,找出方法,提出针对性的改进措施才能有力的推动电气工程及其自动化的发展,推动相关行业和社会经济的发展。 作者:崔文 单位:绥芬河市政工程管理中心 电气工程及其自动化论文:电气工程及其自动化的问题及对策 1电气工程及其自动化中出现的问题 1.1电气工程及自动化的成本问题 随着科学技术的迅猛发展,越来越多电气工程类用品涌入到人们的生活当中,越来越多的问题也随之而来..如娱乐场所大量的照明措施,城市街道的大量路灯,各个城市冬季的供暖器材。以及供暖所需要的相关石油能源.但是部分地区引进的器材不够质量,现有的技术不够完善,这就导致了大量电力资源的浪费,无形当中增加了能量的消耗,同时相关石油利用率不高,在燃料燃烧的过程中,排放出大量的有毒气体,和环境污染物,使其产业在完成相关工作后还要花费额外的资金去进行环境的治理.无形当中造成了电气工程及其自动化成本的增加。同时,电气工程引进的各类技术装置不能满足当地环境或者生活的需要导致了资源没有合理化的利用,又大大的抬高了成本的价格。所以在很多方面,电气工程及自动化有着许多的成本问题,相关企业和部门必须对这方面进行改善和加强。 1.2电气工程及自动化的技术问题 在电气工程及其自动化的发展中,技术的不足,资源信息的不共享造成了大量的问题。使之中小企业在信息的传递中出现断层,导致了电气工程水平的降低.同时,由于我国电气工程及自动化起步比欧美国家更晚,导致了各个企业之间处于独立的自动化状态,没有达到资源的共享。再加之各个企业网络构架的不统一,无法建立高效的快捷的自动化系统。系统的集中程度不高,信息网络传递的速度慢。使我国的自动化处于一个较低水平,影响了通过软件或硬件进行的信息交流,严重阻碍了电气工程的发展和社会的进步。同时在电气工程的发展中,相关监督部门们只重视速度,不重视质量,在监督方面没有拿好尺度,导致了一些技术不过关的企业也进行了相关工作,从而导致了生产出产品的技术不过关等问题。阻碍了电气工程及自动化的正常发展,扰乱了正常的市场秩序。 1.3企业中电气工程人才流失问题 在电气工程的迅猛发展过程中,单有物质的基础是远远不够的,因此具有相关专业水平的技术人员也尤其重要。但是在现代社会中。由于不同企业对于专业水平的要求不同,这就导致了具有专业水平的技术人员没有被合理的充分的利用。而电气工程由于要与其他大量技术相结合,而具有全面技术的人员又少之又少,这就导致了企业与员工之间的相互选择上出现了了严重的分歧,导致大量的人才流失。同时电气工程又是一个需要理论与实践结合,需要大量经验的一个产业,单单学校或者书本上的理论知识不够的。人员必须要在社会工作中不断的结语问题,发现问题,改善问题,而往往在社会上能做到这种工作的人又少之又少。再加上各个企业之间的行业竞争,部分国内公司的员工待遇较低,导致各大公司之间的人员处于源源流动的状态,又有部分国外企业重金挖掘人才,导致了企业人员无法达到稳定的结构,导致了市场的不平衡,造成了人才严重流失的问题。 2电气工程及其自动化问题的解决方法 2.1电气工程的节能优化 为了应对电气工程建设中出现的成本问题,相关部门应加强对电气节能的重视,减少资源的浪费,如将娱乐场所的部分led灯转变为节能灯,减少电力的消耗。充分利用太阳能,风能等自然能量,在城市街道建立起太阳能路灯,减少石油,煤等燃料的消耗,减少在使用电气工程的用品中能量的浪费,运用先进的智能设备来提高电气工程中的效率。将自然的能量浪费降到最低,促成整个经济的全面提高,解决成本增加的问题。 2.2实现电气工程的信息共享化 由于在电气工程中技术不足,资源不共享的问题,使得不同企业的技术水平的参差不齐,但是如果我们可以充分利用网络结构(即将不同管理系统中的数据进行交换),达到资源的共享,实现电气工程的开放化,无疑会使各个企业的技术水平得到提高。同时,让电气工程自动化的技术信息和其他行业自动化技术信息相结合,可以使资源配置工作更加完善,行业间的进步更加迅速,实现行业间信息和数据的准确传递,达到真正意义上的网络结构的联通。除此之外,加大相关部门对一些小型企业的技术监督,最大限度的对相关企业器材的监督和管理,对于技术达不到要求的企业实行限期整改。最大限度的保证电气工程自动化产业的蓬勃发展。 2.3电气工程及自动化中人才培养模式的转变 由于电气工程是一个需要专业技术与其他技术(如计算机技术)等技术相关集合的一个产业,这就要求社会及学校对专业人员的培养方面加强计算机等其他技术的培养。加强全面的技术发展,与此同时加强国内企业与国外优秀人才的交流。与国外企业进行优秀人才交流.如邀请相关优秀人员对本企业员工进行培训,加强本企业人员的各项技术,增加企业人员的实践经验,定期对本企业的员工进行专业方面的培训,对人员进行严格的管理,组建一支专门培训的管理队伍。在理论知识与实际经验中加强人员的专业素质.同时其也要注意国外优秀人才的引进,全面注意国际动态的发展,及时让本企业的员工进行学习.而且,在平时工作中企业也可以制定一些策略和制度,如奖励制度,积极表现制度,增加工作人员的工作热情和积极度。让员工更愿意为企业服务.这无形当中会促进员工的发展,减少企业缺少员工及人才流失问题,为企业创造更大的经济利益。 3结语 通过对电气工程及自动化的问题分析与探究,笔者发现电气工程是我国工业发展的源动力,电气工程已逐渐成为我国经济发展的重要组成部分,成为我国而在发展过程中不可缺少的体系.但在发展过程中,成本的提高,技术的不足,人才的流失,更阻碍了电气工程的进步。因此我们需要在许多方面加以改进,但只要各个企业加强资源的共享,网络结构的开放,加强有关部门的监督,进行国际的人才交流,那么我国的电气工程定会有所提高,并在不久的将来实现健康持续的发展。实现我国经济的新突破。 作者:尹大勇 单位:哈尔滨电气国际工程有限责任公司 电气工程及其自动化论文:电气工程及其自动化问题与对策 一、电气工程中存在的问题 1)电厂电气工程中的能源问题。电厂电气工程中的能源问题主要集中在节能设计与使用方面。随着电厂的发展与改革,电气工程管理与技术的重要性日益显现,不但要保证电厂正常生产时所产生的能源消耗,而且还要保证电厂建筑的日常照明和温度调节等,这使得电厂电气工程质量和能源利用之间存在着矛盾与冲突。 2)电厂电气工程中的质量与管理问题。在电气工程质量管理方面,很多电厂只注重电气工程质量的检测和最终结果,而忽视了对电气工程施工过程中质量的监控,从而为电气工程质量埋下隐患。同时,很多电厂在管理方面也较为松懈,使得电气工程的施工过程无法顺利完成,工程质量和进度也随之受到一定不利影响。 二、电气工程中存在问题的改进措施 1)优化节能设计,降低能源消耗。电气工程的节能设计的重点在于既要满足电厂在生产中必要的能源需求,又要减少不必要的能源消耗,从而提高电厂的经济效益。例如电厂在选择变压器的时候,可以选用阻值较小或者低耗节能型的干式变压器,以达到减少电流损耗的目的,有效控制变压器运行成本;在电厂的照明方面,电气工程的节能设计要尽可能的以自然光为主,减少使用照明设备设施,以及采用智能化的、使用寿命长和照明效果好的照明设备。 2)加大质量管理力度,提高质量管理水平。电厂要充分认识到电气工程对于自身发展的重要性,加大对建设队伍的完善和提高队伍成员的综合素质。电厂可以采取专业技能培训、综合素质考核和引进高素质人才等措施,使电气工程建设队伍具有丰富的经验与扎实的专业技术功底,又满足电厂电气工程的建设施工需要。同时,电厂要加强对建材的管理,从根本上保证电气工程的质量。例如电厂要注重材料的来源和质量证明,保证材料的质量符合工程建设的要求;做好材料的防潮、防损和防火处理,定期进行质量检查等。 三、电气自动化中存在的问题 1)系统缺乏集成性。提高系统的集成性是电气自动化系统的发展趋势。但是很多电厂的电气自动化仍然处在多岛自动化的阶段,而多岛自动化存在着功能单一、连接不畅和信息独享的缺陷,这对电气自动化充分发挥其应有的作用和价值带来了严重的阻碍。 2)网架结构缺乏统一。电气自动化未来发展方向是构建高效快捷的电气自动化系统。但是很多电厂的网架结构不相同,对在发展中需要借助借助于网架结构的电气自动化产生了不利影响。同时,不同电厂单位与商家在软硬件的交换中,由于程序接口无法统一,也影响了单场单位数据与信息的顺利传输和交流,使电厂单位之间无法实现资源共享。 3)技术过分受到主观支配。在电气自动化的应用和开发方面,由于技术人员的专业水平和思想理论存在差异,不同电厂单位的电气自动化系统开发平台也存在不同。同时,由于电气自动化技术受到技术人员的主观意识和习惯影响较大,也使得电气自动化在设计实施和运行维护等方面的成本相应增加,为电厂带来了不必要的经济支出。 四、电气自动化中存在问题的改进措施 1)注重新产品、新材料和新技术的应用。电厂在进行电气工程建设的时候,要坚持自主创新的原则,以节能减耗作为出发点,注重新产品、新材料和新技术的应用与推广。同时,电厂还要在电气工程建设中注重应用网络技术、计算机技术、自动化技术和信息技术等高新的技术,以提高系统的兼容性,使电气自动化的程度得到加强。此外,电厂单位还要建立统一的电气自动化应用系统,实现科学、规范的技术管理,最大程度的提高系统的利用率,降低电气自动化系统的维护和管理费用。 2)完善网络结构,实现数据转换。电气自动化网络结构的最主要功能为管理系统之间数据的互换,使电气自动化更为高效和安全,这也是电气自动化的价值体现。因此,电厂要在电力设备的运行中采用计算机优化和仿真技术,以及网络通信技术,借助人工智能分析的手段,使信息技术发挥在构建电气自动化网络结构中的重要作用。 3)建立和使用标准化的数据传输接口。电厂在电气自动化建设中要建立和使用标准化的数据传输接口,增加与外界网络连接的可能性。这样不仅可以减少电气自动化技术受到技术人员主观因素的影响,而且可以使电气自动化平台更为开放,可以使电厂之间顺利的完成数据传输和信息共享,将强对电气自动化系统的管理和监控。 五、结束语 总之,电气工程及其自动化不仅关系到电厂的稳定发展和深化改革,而且关系到国家经济的发展和人们生活质量的改善。因此,电厂单位要加强队伍建设,注重新产品、新技术和新材料的应用,真正发挥电气工程及其自动化在节能减耗和促进生产等方面的作用,实现电气工程质量管理和自动化控制一体化。 作者:董建设 单位:中电投河南电力有限公司平顶山发电分公司 电气工程及其自动化论文:电气工程及其自动化的发展现状及趋势 (广东电网有限责任公司韶关新丰供电局 广东韶关 511100) 摘要:由于电气工程及其自动化技术具有自身明显的优势,社会各个领域都广泛应用电气工程及其自动化技术。就目前而言,我国电气工程及其自动化技术仍然存在着一系列的问题,存在着明显的不足之处,我国需要加强对电气工程及其自动化技术的研究。因此,本文主要探讨电气工程及其自动化发展的现状与趋势,为充分发挥电气工程及其自动化技术的优势提供合理的参考意见。 关键词:电气工程;自动化;发展现状;趋势 0. 引言 电器工程是衡量现代工业发展状况的重要标准,是现代工业发展的重点方向。电气工程及其自动化技术应用于社生产中有利于推动我国经济发展。我国工业化起步时间相对较晚,我国的电气工程及其自动化应用水平相对落后于其它发达国家。但是,随着我国综合国力的快速提升和各类重大技术的突破应用,科技进步带来社会对电力行业更高的期望以及电力体制深化改革要求我们在现阶段,必须更加重视对电气工程及其自动化技术的研究,把握行业发展的前进方向,最终提升电气工程及其自动化行业的工作效率,促使其健康精益发展,更好地适应互联网+大数据时代的发展趋势。 1. 电气工程及其自动化的概述 电力网以及控制理论是电气工程及其自动化的基本理念依据,其离不开计算机信息技术以及电子技术。研发电气工程与自动化的主要目的是减少人力支出,完成更多的工作量,最终提升电气工程工作效率[1]。总而言之,电气工程以及自动化工程依靠先进先进的技术手段,对产品进行操作、控制与监测,在无人监管与控制的过程中自动化地完成相应的工作任务。电气工程及其自动化具有较大的优势,能促进工作效率提高,同时提升工作质量,最终提升企业的经济效益。因为电气工程及其自动化技术具有这些优势,所以,其在社会生产中的应用相对广泛,为推动社会经济进步提供有利的条件。图1为电气工程及其自动化在生产行业中所占比重。 图1 电气工程及其自动化在生产行业中所占比重 2. 电气工程及其自动化发展现状 2.1 自动化水平与效率不高 电气工程及其自动化具有高效、快速、安全可靠的优势,因此,其在社会生产中应用第范围相对广泛,促进企业的生产效率极大程度提升。企业的经济效益受到工作效率的重大影响,工作效率高低会直接影响企业的发展水平。但是就目前而言,不同行业与企业的电气工程及其自动化应用的水平存在着明显的差异性。有些电气自动设备相对落后,其电气自动化水平不高会直接影响电气工程效能的发挥,对企业的经济效益造成严重影响,这同样会促使其处于行业竞争的弱势地位。在企业改革与调整产业机构的过程中,自动化应用水平不高的企业很容易被社会淘汰。图2为自动化设备。 图2 自动化设备 2.2 电气工程及其自动化投入高 企业在生产过程中需要以企业自身发展的特点,考虑企业自身生产经营的状况进行电气工程及其自动化建设。在建设过程中,企业要积极探索技术和经验,想要实现这些,企业需要投入大量的人力、财力,这无疑会增加企业的成本。但是,在短时间内,电气工程及其自动化的应用不能收回理想的回报。投入较高的成本会打消企业应用电气工程及其自动化技术的积极性,这会直接制约电气工程及其自动化的发展。 2.3 信息传递不畅通 在社会不同行业能应用电气工程及其自动化技术,企业在生产经营过程中需要重视数据信息传输的安全可靠性。当建设电气工程及其自动化建设时,企业通常以自身的实际需求为基础进行电气工程及其自动化建设,这会造成各个企业之间不同领域之间的数据信息交流存在着一定的障碍,信息不能进行有效地传输,造成信息传输的不对称性,促使电气工程及其自动化技术的投入成本进一步提升,妨碍了电气工程及其自动化的进一步发展。 3. 电气工程及其自动化发展趋势 3.1 建立完整的自动化平台 通过对电气工程及其自动化技术现状进行分析,发现当前发展电气工程及其自动化技术大有裨益,但与同时也存在着一些弊端。因此,相关企业在生产过程中应用自动化技术时,需要充分发挥电气工程及其自动化技术的作用,与电器工程及其自动化技术的优势相结合,建立起完整的自动化平台体系,促使所有企业都在同一个平台上,通过这样的方式能有效地促进企业之间交流,减少企业资金成本,防止企业资源会浪费[2]。另一方面,在企业内部,企业也需要进行相应地改革,建立计量系统信息平台,将其摆放在工作人员日常工作的重要位置上。企业需要加强对工作人员的培训,加强其熟悉应用系统信息的能力,促使工作人员形成第一时间去查看系统平台数据的意识。系统平台会实时地更新客户的相关数据变化情况,工作人员通过观察数据就能知晓客户信息变化情况,并相应地采取有效对策。 3.2 研发新产品,实现创新 我国的科学技术在不断提升,电气自动化技术也应该相应地转变,不断提升。因此,企业需要不断地研究电气自动化技术,促使企业应用电气工程自动化的水平不断提高。与电气工程自动化的特征与功能结合,创设与研发出更加新型的企业产品,建立以电气工程为核心的产业链。如:我企业正准备研究的一项智能电表技术,能实现低压集抄。自动化的发展承担了更多地日常工作任务,可以对线路损坏程度进行分析,实现抵押集抄、停电推送以及数据信息采集等功用。这些功能承担了很多人力工作,也有效防止了人工工作过程中可能会出现的错误,有效代替了统计、分析以及抄表等工作品种。 3.3 完善电气工程自动化系统 企业在应用于发展电气工程及其自动化技术时,企业需要不断健全电气工程及其自动化系统。企业内容要对技术的开发与研究工作进行有效监督,同时,加强与外部的沟通与交流,建立便利的通信结构,对资源配置情况进行研究,最终促进企业顺利可持续地发展。 3.4 应用智能与电网技术 通常而言,智能技术是不需要人工进行相关问题检测与分析,这些工作都能由智能化操作进行,在电器工程及其自动化发展过程中利用该项技术,这能有效地提升电器系统工作的效率。如:有些区域会经常性出现停电以及电路等故障。以传统方式而言,会在区域进行断电以后,修电人员再对该区域断电的原因进行分析,找到故障的发生点。而应用电气自动化操作,其具有良好的智能性效果,它能通过网络监测寻找到故障的发生位置,并通过网络信息反馈,相对简单的问题都能通过网络解决。采用这样的方式能有效地减少人力以及资金的耗费,同时,这种处理方式更加智能化,工作效率比较高。另一方面,在自动化发展过程中应用电网技术,电网技术具有代替人工、避免失误,实现精益管理等相关的作用,有效地促进自动化一体化发展。当电网系统在运行时,需要在系统中增加一些软件,软件能自动地对电力系统数据进行分析与处理,提升数据的处理能力。但是在电力系统自动化中应用计算机更是推动了自动化的发展,计算机将变电站、服务站等各个部门紧密地联系起来,最终提升电力预测的科学性,提高数据搜集的有效性,便于全面性地管理。 3.5 集成多项技术并应用 促进电气自动化系统统一促使电力系统统一,有利于各种技术合成。就传统的电力系统而言,进行电力管理以及对电力安全进行维护,@些环节都是分开的,需要不同的部门进行管理[3]。但是,将自动化应用到电力系统以后,电力系统管理更加具有合理性,各个部分都集成为一个整体,将多种先进技术都引入到管理过程中,这促进我国电力系统的技术竞争力提升,兼顾到了各个客户的不同需求。促进电气自动化统一,这能促使项目设计、开机工作以及维护功能都能顺利地进行。在以往的工作环境内,各项技术单独运行需要花费很长时间与财力,而这种方式能够减少各项技术单独运行时所花费的时间。 4. 结语 综上所述,电气工程及其自动化技术进一步推动了我国社会经济的发展,因此,该项技术在社会各行各业中都得到了广泛地应用。就目前而言,我国电气工程及其自动化技术仍然存在着一系列的问题,具有明显的不足之处。但是我国相关科研人员在不断加深对电气工程及其自动化技术的研究与探讨。通过建立完整的自动化平台、研发新产品、促进创新,不断完善电气自动化系统,促进多项技术集成。企业在结合自身发展情况的基础上,深入地研究电气工程及其自动化技术,促进各个企业之间的合作,加强联系与交流,促使电气工程及其自动化技术的作用充分地发挥出来,最终推动我国社会经济进一步向前发展。 作者简介:江河(1978-),男,助理工程师,本科,主要从事配电线路设备运维管理工作。
浅谈企业内部环境财务审计:企业内部环境财务审计运作模式构建 【摘 要】 企业内部环境财务审计,作为环境审计的一个重要类型,对企业的环境保护具有积极的促进作用。本文通过对传统内部审计模式的分析,指出其局限性,并试图构建对实践具有指导意义的内部环境财务审计运作的新模式,以提高内部审计质量,更好地促进企业经济的发展。 【关键词】 内部审计; 内部环境审计; 环境财务审计; 运作模式 一、问题的提出 我国改革开放以来,伴随着经济的快速发展,人们越来越多地注重企业的效益和自身的经济利益,而对于人们赖以生存的环境则很少关心。从宏观上看,一些企业给环境造成的污染,降低了整个地区的环境质量,工业集中的城市,矿区的污染、噪声使城市环境日趋恶化;污水污染了河道,污染了饮用水库,直至殃及国家近海大面积海域;废气形成酸雨,烟尘笼罩城市上空,每天散落的工业粉尘高达数十吨;高分贝噪声殃及居民、学校、机关和医院。环境问题严重影响了国家可持续发展目标的实现。 从微观上看,企业自身环境是企业现代化管理的一项重要指标。企业排放烟尘、污水、废气、噪音、垃圾等,对内将直接影响职工的健康、工作和劳动情绪,对此,企业必须支付一笔数额可观的保健费用作为对职工健康状况的补偿,提高了企业产品的成本;对外则影响了周边环境,严重的时候可能会遭到公众的诉讼,使企业增加了经营风险。可见,对环境实行有效的管理和监督,是每一个现代企业应当重视的工作,而环境审计制度就是一种行之有效的监督体制,尤其是在市场经济高度发达的今天,环境审计作为经济管理必不可少的重要环节,应该在企业的环境管理和监督中具有突出地位。 企业内部环境审计,可分为环境财务审计、环境合规性审计和环境绩效审计。不同类型的审计有各自不同的审计模式,环境财务审计作为企业内部环境审计的主要领域,有其自身独特的运作模式。不同的视角,对内部环境财务审计运作模式有着不同的理解。笔者认为,内部环境财务审计运作模式是企业内部环境财务审计工作的总体思维与基本构想,是组织和部署环境财务审计工作的整体框架,是决定内部环境财务审计工作方向和基本方式的根本因素,对内部环境财务审计作用的发挥起着决定性作用。 二、传统内部环境财务审计运作模式的局限性 关于内部环境财务审计运作模式,目前理论界有如下三种观点:其一,财务导向审计模式:以被审单位环境财务报告反映的结果为线索,追踪到经济活动过程和导致结果的原因,进而对环境保护的合规性和绩效性进行评价的一种模式;其二,问题导向审计模式:以被审单位暴露的突出问题为线索,进行追踪分析,找出问题的成因,指出被审单位在环境保护和环境治理方面的薄弱环节,进而提出有针对性整改措施的一种审计模式;其三,项目导向审计模式:以被审单位涉及环境问题的重大业务为线索,对业务实施过程和结果进行检查分析,判断业务活动进行是否正常、是否收到预期效果,进而找出导致业务活动发生偏向的因素,提出改进措施的一种审计模式。这三种审计模式明确了内部环境财务审计的着眼点,但也存在缺点: 一是未就内部环境财务审计运作模式的构成要素进行详细分析。运作模式应该解决环境审计从何处着手、何时着手以及如何着手等方面的问题。以上导向型运作模式仅提到了环境审计从何处着手的问题,而对其他两个问题没有涉及,即对于究竟如何进行环境审计没有做出说明。 二是没有区分不同的审计领域。不同的审计领域应具有不同的审计模式,但以上导向式模式没有区分不同的审计领域。 三是未形成一个完整的运作模式。一个完整的运作模式应由目标、内容、依据、方法等几个要素组成。只有明确界定各要素的涵义,明确其各自的职能,才能组成一个完整、有效的运作模式系统。 四是对实践的指导意义不强。运作模式构建的主要目的要对环境审计实践有明确的指导意义。但导向型运作模式因为没有对要素进行明确分析,也没有形成一个完整的运作模式,因而对环境审计实践的指导意义不强。 鉴于此,笔者认为,三种运作模式应该有其共同的构成要素,这些要素构成了环境审计运作模式完整的内容。因此,很有必要进一步研究其构成要素及其详细内容。 三、企业内部环境财务审计运作模式的新设想 鉴于传统环境财务审计运作模式的局限性,笔者认为,我国企业开展环境财务审计的运作模式应是“目标导向式”。以目标为导向的环境财务审计运作模式是指以需要达到的审计目标为导向,通过具体分析审计内容、审计依据,制定实施方案,按照一定的方法,最终通过出具审计报告的方式来实现审计目标,完成审计工作。 (一)企业内部环境财务审计目标 环境财务审计的总目标应该是监督受托环境财务责任的公允性,即通过检查环境会计账目及其相关环境资产、负债的公允性,确保受托环境财务责任的全面履行。 受托环境财务责任是按照特定的要求或原则确保组织内部建立严密完整的内部环保控制体系,保证环境资源安全完整和会计信息的准确可靠。据此,可将受托环境财务责任划分为环境行为责任的保全性和控制性以及环境财务报告责任。其中:环境行为责任的保全性是要求受托人在经管环境资源过程中必须保证受托环境资源的完整,防止错弊行为的发生;控制性是为了实现以上要求,所必须建立的严密的控制结构(系统),以实施严密的控制,控制性是从属于所有要求的一个总要求。环境财务报告责任是指对环境保全和环保控制行为责任履行状况进行说明或反映的责任,即审查环境财务报告是否公允地反映了受托经营的财务状况、经营成果及财务状况之变化;审查控制结构报告是否公允地揭示了内部环保控制制度的建设状况以及它们在保证环境资源财产的安全完整和会计信息准确可靠方面的充分性与有效性。 (二)企业内部环境财务审计对象和内容 1.企业内部环境财务审计的对象 企业内部环境财务审计的对象应该是受托环境财务经济责任及其信息,即反映受托环境财务经济责任的环境财务收支及其相关的经济活动以及反映受托环境经济责任会计资料及其他有关经济资料。 2.企业内部环境财务审计的内容 (1)环保资金财务审计。 主要包括对环保资金的筹集、使用情况进行审计。 (2)环境会计信息披露审计。 主要包括环境会计信息的披露是否符合环境会计、财务制度的规定、应计环境负债和由于环境风险问题引起的或有环境负债是否得到恰当确认和反映以及评估环境管理费用估计的合理性。其中应着重注意导致在财务报表中隐藏重大错报的环境事项。 (3)环境保护内部控制的审核。 按照内部控制理论的解释,任何企业的环保内控制度都是企业内部管理制度中的一个组成部分。它是由一系列控制政策、制度与程序组成的整体系统。在这个系统中充分体现了管理者的环保理念和对环保目标的追求。通过审计监督,揭示并评价各项环保制度设计和执行的有效性,进而提出改进措施与建议,有利于环保内控制度与环保管理的优化。 (三)企业内部环境财务审计依据 环境审计依据是指判断和衡量环境审计对象的真实性、合法性和效益性的准绳,是审计人员对有关经济活动的环境方面查明事实真相后,据以判断是非优劣,做出审计结论的根据。主要包括以下几个方面: 1.环境法律法规 迄今为止,全国人大和国务院共颁布了8部环境保护法律、14部自然资源管理法律和34项环境保护法规。环境保护部门出台了90多项全国性环境保护规章和1020多件地方性环境保护法规,环境法律体系日趋完善,从而建立并形成了比较完整的环境法律体系。此外,我国还先后加入了一批保护资源和环境的国际公约、协议和议定书,主要有《保护臭氧层维也纳公约》、《生物多样性公约》等。 2.国家颁布的环境标准 环境标准是国家为了维护环境质量、控制污染,保护人群健康、社会财富和生态平衡而制定的各种技术指标和规范的总称,大体包括环境质量标准、污染物排放标准、环境保护基础标准和方法等三大类,共260多项。这些环境标准为我们在实施环境审计过程中,收集、评价、鉴定有关的证据,提供了重要的依据。 3.环境相关事项的财务与会计核算准则 有关的会计核算标准是指环境会计的核算标准,也是环境财务审计的审计依据。众所周知,我国乃至国际上对环境信息的确认、计量和披露没有统一的标准,环境报告实务带有很大的随意性,显然,研究和制定一套统一的环境会计准则是十分必要的,以满足披露和报告环境责任的要求。 (四)企业内部环境财务审计方法 环境审计要通过一定的方法和方式进行检查,取得充分可靠相关有效的审计证据,对照审计依据和环保指标、标准,加以分析鉴定综合而形成审计结论,才能完成审计的实施过程。在环境财务审计实施的过程中,可以采用传统的审计方法和特定的审计方法。 1.传统的审计方法 在企业内部开展环境财务审计,要借鉴和使用一些传统的财务审计的方法,如: (1)查阅法。如查阅以前的业务、管理、审计报告,以获取特定的知识和审计证据。 (2)实地测量法。审计人员在审查核实分析有关环境书面资料后,还应对环境进行实地测量,以进一步检验环境记录的真实性。 (3)复算法。审计人员要对被审单位有关环境财务收支计算的结果进行复算,以确定是否有故意歪曲计算结果的弊端或无意造成计算结果差错的过失。 (4)抽查法。通过对众多的环境管理制度的初步分析评价,确定一定比例进行有重点的抽查,并对制度不健全、管理失控的环节,进行重点抽查,在此基础上审计有关凭证资料,取得进一步证据。 另外,还有其它各种同于传统审计所常用的如观察法、盘查法等。 2.特定的审计方法 环境财务审计又不同于传统的财务审计,具有其自身的特点,可以采用的审计方法有: (1)环境成本效益分析法 环境成本效益分析,首先要对环境资源消耗量进行考察。环境资源消耗量是指为实施一定的经济增长速度所消耗的环境数量。主要包括水资源的消耗、土地资源的减少、林木资源的丧失、污染的扩大等货币量估算。 环境成本效益分析的另一方面,是对环境资源浪费量的考察。资源消耗和资源浪费是性质完全不同的两个概念。前者是指资源消耗量的大小,后者是指资源利用率的高低。资源浪费有两层含义:第一,资源的非有效消耗或部分非有效消耗,即资源消耗未能对社会经济产生有益作用或未能造福人类的那一部分;第二,资源的非补偿性消耗。从根本上说,工业化对资源的需求是无限的,工业化的进程必然要付出环境的代价。但是,如果消耗的环境资源全部或大部分被有效利用了,那么消耗的环境最终就会通过人类付出经济的、技术的、精神的代价得到修复,使环境功能还原,否则,就会成为一种没有补偿能力的、人类对环境的“坏账”,阻碍可持续发展进程的实现。因此,环境成本效益分析在环境审计中是必须考虑的一种重要方法。 (2)环境费用效果分析 环境费用效果分析方法,是将环境保护和治理费用与其达到的效果进行多方案的比较的一种经济评价方法,包括最佳效果法和最少费用法。它的主要应用对象是单个污染源的控制效果分析。与环境成本效益分析方法比较,环境费用效果分析的主要不同在于:不需要给每一效应赋予货币价值的计量,可以非货币的计量单位计算。 (五)企业内部环境财务审计报告 企业环境财务报告是内部审计小组在审计工作完成以后,向内部审计机构以及部门、单位领导提出的关于本单位环境财务收支的真实性、公允性的内部审计报告。与一般内部财务审计报告相比较,企业环境财务审计报告应特别说明以下内容: 第一,遵守和采用的信息披露和资金运用的财务会计政策; 第二,环保资金来源的保障程度,包括资金渠道、数量筹集和到位时效,以及资金使用情况; 第三,有关环保资产、负债、费用的真实性; 第四,环保或有负债的评估; 第五,会计报告中有关会计信息披露的情况等。 浅谈企业内部环境财务审计:论企业内部环境财务审计的现行模式与新模式的构建 [摘 要]企业内部环境财务审计工作对企业的正常运作和发展非常重要,做好内部环境审计才能确保企业的可持续发展。财务审计是内部环境审计工作的重要组成部分,随着我国财务制度、企业制度的不断改革创新,企业要想发展就必须与社会相适应,所以对于企业而言,明确目前企业的财务审计模式是很关键的,直接关系到企业财务审计新模式的创建和发展。本文主要对现阶段企业内部环境财务审计模式进行研究分析,并对新模式的构建提出几点建议。 [关键词]企业;发展;内部环境;财务审计;创新 随着我国经济制度的不断完善,企业内部财务管理也得到了更新和发展,财务制度与社会发展是相适应的,在不同时期具有不同的特点。时代在发展,理念在改变,在新的社会时期企业内部环境财务审计模式必然出现很多不足,存在很多与社会理念、经济制度矛盾的地方,需要不断完善创新,此时就体现出了新模式构建的重要性。一个科学合理的内部环境财务审计模式能够确保企业内部财务控制环境的良好性,对于企业财务管理水平和企业经济效益的提升有着至关重要的作用。 1 企业内部环境财务审计工作的重要性 企业内部环境审计工作主要包括财务审计、绩效审计及合规性审计三大部分。其中财务审计是内部环境审计的核心内容,直接关系到整个环境审计工作的质量,对企业的发展至关重要。所以说一个科学合理的审计模式是整个财务审计工作的重点,审计模式直接关系到整个财务审计工作的整体规划、审计标准以及审计方式等,是整个财务审计工作的基本保障,要想做好财务审计工作就必须有一个科学合理的、与经济制度及企业制度相适应的审计模式。 企业内部环境财务审计工作水平不仅能够保证财务工作的稳定性和可靠性,同时对于自身内部管理水平的提升也有很大的促进作用,能够在优化内部管理结构、提高内部管理效率等方面起到积极的作用。良好的审计工作能够对企业内部的经济活动有很强的监督管理作用,能够有效提升企业内部资金使用效率,同时还能有效避免企业内部腐败现象的发生,降低企业经济风险。 2 企业内部财务审计的现行模式分析 现阶段财务审计模式主要有三种:财务导向审计、问题导向审计及项目导向审计。这三种模式有着不同的侧重点,在我国企业发展过程中有着很大的促进作用。财务导向审计主要以财务报告为工作中心,通过对企业内部的财务报告进行分析,从而判断和了解企业内部的整个经济活动,这种模式过于注重形式,最终结果的准确性要依赖于财务报告的可靠性,对企业经济活动的评价有很强的不稳定性。问题导向审计以企业暴露出来的问题为中心,这是一种企业内部财务审计完善的重要模式,通过问题的分析研究,把握问题的根源,从而找到解决问题的办法措施,可以说这是一种自我完善式的审计模式。项目导向审计主要以企业负责的重大项目为主,对项目的整个过程中的经济活动进行分析研究,一方面能够确保整个项目资金效益最大化,另一方面能够对项目进行有效完善,防止目标出现偏离。 现行传统财务审计模式一直引领我国企业不断向前发展,但是随着社会经济制度的变化以及社会主体市场经济的不断完善,现行财务审计模式的局限性逐渐显现出来,再加上企业内部对财务审计工作缺乏正确的认识和了解,导致企业内部财务审计工作水平得不到提升,严重限制了企业的发展。主要表现在以下几个方面。 2.1 缺乏完善的运转模式 一个完善的审计模式不仅要明确审计从何着手,更要有具体的“着手”措施,即涉及具体的环境审计方面的内容,现性审计模式在这一方面存在很大的漏洞,仅仅提出了一个问题的构想,并没有具体展开进行分析,同时现行的审计模式对于不同领域的审计工作“一视同仁”,缺乏科学严谨的审计方法策略,造成审计工作内容不细致,表现得不能令人满意。 2.2 企业缺乏对审计工作的重视 企业的重视程度直接关系到整个审计工作的开展状况,要明确审计工作对整个企业发展的重要性,但是目前大部分企业对审计工作的认识不到位,认为审计工作可有可无,企业内部缺乏一个良好的环境来确保审计工作的发展。同时,在审计员工的招聘上要求较低,对员工的培养力度不足,造成了审计工作人员的素质较低,员工的工作态度消极,导致审计工作形式化严重,严重影响整个审计工作的正常开展。 3 科学合理的企业内部环境财务审计模式构建探究 要想保证审计模式的科学合理性,必须立足我国经济发展状况以及现代企业发展模式,以市场经济为背景,在原有三种审计模式的基础上进行改革创新形成一种目标明确、过程具体的新的审计模式。 3.1 新模式构建方向探究 3.1.1 财务审计职能 企业要进行部门改革调整,加强财务审计职能,形成独立的内部环境财务审计部分,确保财务审计工作规范化、独立化的同时提高其在企业内部的地位,以便更好地发挥出财务审计职能。企业内部要加强对审计工作的认识和宣传,便于企业内部其他部门认识和了解到财务审计工作的重要性,便于发挥其职能。同时有关企业的各种性能优化问题上,要立足于内部环境审计工作,在确保其职能发挥和提高的基础上进行调整。 3.1.2 财务审计方式方法 科学合理的财务审计方法是保证财务审计工作质量的关键,传统的财务审计方法效率低,可靠性得不到保证,财务审计人员要不断学习和掌握新的审计方法,明确其他先进企业的会计审计方法,结合自身企业实际情况进行创新引用,对传统老旧审计方法进行改革创新,确保审计工作效率。 3.1.3 审计人员素质 审计工作人员的工作能力直接决定最终的审计质量,企业要充分认识到这一点。企业提高对审计员工的重视程度,确保审计工作者的企业地位,同时要注重对审计工作人员的培养工作,提高对审计工作人员的要求,结合企业情况为其制订具体的培养计划,同时为员工开展自由发展的平台,鼓励员工努力提升自我,确保审计员工的工作能力、思想意识等与社会保持一致,保证审计工作正常开展。 3.2 新型目标导向式财务审计模式的构建 新型目标导向式审计模式的核心是“目标”,即围绕着企业的既定目标开展审计工作,对审计目标、审计内容以及具体的审计依据进行分析,从而确定一个完善的审计方案,这种新型审计模式更符合现代企业的发展。 3.2.1 审计目标和对象的确定分析 审计目标是整个模式的中心,所有的审计工作都围绕着审计目标展开,审计目标主要围绕对内部环境保护、内部环境治理相关资产等检查和监督,确保企业内部资源的完整、信息的可靠。审计对象则主要是企业内部与目标相关的经济活动信息,主要包括会计信息以及其他能够反映与目标相关的企业收支信息,要确保审计对象的可靠性和完整性,这与整个审计工作结果的可靠性有很大的关联。 3.2.2 审计内容的确定 审计内容是审计模式的主体,一个完善的审计内容需要包含资金财务、会计信息以及内部控制的审核控制。不同的内容有不同的侧重点,其中资金财务审计主要对企业的资金具体使用情况进行分析,确保资金落实情况;会计信息审计则以确保会报表中信息的准确可靠为主,排除隐藏在报表中的错误确保报表准确性,同时还能确保报表制定的规范性及数据的正确性。内部控制则是以控制理论为依托,确保环境内部组织关系协调,形成一个完整和谐的内部环境系统,确保财务审计与环境内部其他组织相适应。 3.2.3 财务审计依据 审计依据是整个审计模式的关键,只有审计依据准确可靠才能确保最终的审计结果的正确性,审计依据主要包括法律法规、企业内部制度及科学理念等。例如:环境法律法规、与审计相关的法律法规、经济发展理念等。 4 结 语 在经济飞速发展的今天,企业要想不断发展必须不断改革进步,面对越来越激烈的竞争压力,企业做好内部环境管理工作非常关键。财务审计作为企业内部环境财务审计工作的重要组成部分有其存在的意义和价值,企业要充分认识到其重要性,明确现行模式中存在的各种局限性,立足于实际情况,认识到构建一个新的审计模式需要从审计职能、审计方式方法及审计工作人员等角度出发,同时要认识到目标式财务审计新模式的优势,发挥创新意识,不断促进财务审计模式完善与发展。 浅谈企业内部环境财务审计:企业内部环境财务审计分析 随着我国经济的高速发展,企业内部财务审计工作也在日益成熟。然而受传统工作方式的影响,企业领导层对财务审计工作仍不太重视,很多工作人员没有挣脱思想枷锁,不能有效发挥财务审计的实效。比如很多企业没有根据自身的发展情况,盲目对其他企业的财务审计工作照搬照抄,往往使财务审计工作流于形式,使其成为了会计助理等辅助性工作。还有的企业对财务审计的职责要求不够严格,一些工作的标准常常引用财务会计的章程,使得企业内部环境财务审计无法正常发挥监控的职能。此外,很多企业财务审计人员的工作效率不高,这是由于自身专业能力不足所导致的。工作人员消极的工作状态严重制约了财务审计的运行效率,使财务审计控制没有形成科学合理的方式,无法及时准确的反映出企业经济状况。以上这些问题都是企业目前财务审计工作出现的状况,迫切需要构建一个完善的内部财务审计运作模式,解决存在的问题。 构建完善的企业内部环境财务审计运作模式 要想实现企业内部环境下的财务审计工作顺利进行,就必须进行恰当的定性分析,从而对企业内部的管理与建设起到积极的促进作用,适应企业的时展需求。要加强对内部审计工作的优化与调整,努力探索高质量、多角度、宽领域的运作模式。(一)强化财务审计的作用与职能当前,国内企业内部环境财务审计基本由各个部门共同管理,没有形成相对独立的部门。因此,要强化企业内部管理中对财务审计整体性能的调控与监督,这样既可以使企业内部经营与管理方式更加趋于现代化,还可以完善各种管理职能,促进企业经济效益的提高。完善企业的综合性能,要在优化内部环境财务审计的前提下进行。这样做的目的是将企业内部财务审计的各种职能复原,并结合整体调控的方式表现出来。具体来讲,财务审计不仅要完成一系列的测评方案,还要控制好各种治理结构与管理风险,可以聚集更多的财务审查力量,促进企业内部全体成员的共同进步与发展,从而实现内部财务审计工作人员角色的彻底转变。(二)强调财务审计人员的地位企业内部环境财务审计工作人员和其他部门人员地位平等,都具有神圣的工作使命。在新形势下,企业要根据实际情况优先考虑财务审计人员的发展,使财务审计工作的核心地位得到充分体现。这样做可以使企业各部门之间形成和谐的合作氛围,形成良好的监督风尚,这对企业经济利润的增加起到重要的作用。企业要调动各方面因素,全力提高管理人员的效能,重视内部财务审计工作,并采取科学、先进的手段对财务审计人员进行准确的定位和管理,从而实现对企业整体的调控目标。值得注意的是,企业内部环境财务审计要充分发挥服务的优势,积极拓展财务审计工作的渠道,使其具有更远的发展前景。(三)完善财务审计的方式方法想要提升财务审计的各项管理职能,就务必把握好企业内部管理的定位,强调企业内部环境财务审计工作方式方法的改进。这样做可以有效保证财务审计工作得到顺利的开展和进行,充分发挥自身的经济监管功能,从而为企业内部的优化与调整做出突出的贡献。具体的方法有:对财务审计工作模式进行创新,改变传统落后的方式,将事前预算审计和事后、事中审计相结合考虑,既可以审计大的财务项目,也可以审计琐碎的细小项目,从而对所有的财务工作进行全面细致的审计,实现各种财务资源的合理优化配置。它还可以促进分配方式更加合理化和科学化,使审计过程中出现的各种问题能够得到及时的发现和解决,并制定相应的建议与措施。创新财务审计工作模式可以使企业的调控做出明确的分析,有利于建立和健全各种财务审计制度,使企业经济管理中存在的问题和弊端得到妥善解决,把不利因素扼杀在摇篮之中。(四)提高财务审计人员的专业素质当今企业的竞争是人才之间的竞争,企业要想进步,就必须调整人力资源管理模式,不断加强对财务审计人员的培训,使其具备更完善的专业技能与素质,更好地服务于财务审计工作。工作人员不仅要掌握财务管理方面的知识,还要熟悉现代办公软件的操作,比如“office”,以便于适应现代企业发展的需要。财务审计要在不同的领域进行市场调查,不断朝着多元化的方向发展。对于人员培训方面,可以聘请经验丰富的管理人才进行教育工作,努力创建一支高水平的财务审计队伍。 总而言之,企业要想深化现代财务管理体系,就必须加强内部环境财务审计工作的创新,提高对内部交易风险的预测和管理。构建科学的现代企业内部环境财务审计运作模式,符合企业可持续发展的要求,会推进审计工作更加成熟与完善,从而提高企业的综合竞争力与经济效益。 本文作者:俞米娜工作单位:丽水学院商学院 浅谈企业内部环境财务审计:企业内部环境财务审计构建 [摘要] 企业内部环境财务审计工作对企业的正常运作和发展非常重要,做好内部环境审计才能确保企业的可持续发展。财务审计是内部环境审计工作的重要组成部分,随着我国财务制度、企业制度的不断改革创新,企业要想发展就必须与社会相适应,所以对于企业而言,明确目前企业的财务审计模式是很关键的,直接关系到企业财务审计新模式的创建和发展。本文主要对现阶段企业内部环境财务审计模式进行研究分析,并对新模式的构建提出几点建议。 [关键词] 企业;发展;内部环境;财务审计;创新 随着我国经济制度的不断完善,企业内部财务管理也得到了更新和发展,财务制度与社会发展是相适应的,在不同时期具有不同的特点。时代在发展,理念在改变,在新的社会时期企业内部环境财务审计模式必然会出现很多不足,存在很多与社会理念、经济制度矛盾的地方,需要不断完善创新,此时就体现出了新模式构建的重要性。一个科学合理的内部环境财务审计模式能够确保企业内部财务控制环境的良好性,对于企业财务管理水平和企业经济效益的提升有着至关重要的作用。 1企业内部环境财务审计工作的重要性 企业内部环境审计工作主要包括财务审计、绩效审计及合规性审计三大部分。其中财务审计是内部环境审计的核心内容,直接关系到整个环境审计工作的质量,对企业的发展至关重要。所以说一个科学合理的审计模式是整个财务审计工作的重点,审计模式直接关系到整个财务审计工作的整体规划、审计标准以及审计方式等,是整个财务审计工作的基本保障,要想做好财务审计工作就必须有一个科学合理的、与经济制度及企业制度相适应的审计模式。企业内部环境财务审计工作水平不仅能够保证财务工作的稳定性和可靠性,同时对于自身内部管理水平的提升也有很大的促进作用,能够在优化内部管理结构、提高内部管理效率等方面起到积极的作用。良好的审计工作能够对企业内部的经济活动有很强的监督管理作用,能够有效提升企业内部资金使用效率,同时还能有效避免企业内部腐败现象的发生,降低企业经济风险。 2企业内部财务审计的现行模式分析 现阶段财务审计模式主要有三种:财务导向审计、问题导向审计及项目导向审计。这三种模式有着不同的侧重点,在我国企业发展过程中有着很大的促进作用。财务导向审计主要以财务报告为工作中心,通过对企业内部的财务报告进行分析,从而判断和了解企业内部的整个经济活动,这种模式过于注重形式,最终结果的准确性要依赖于财务报告的可靠性,对企业经济活动的评价有很强的不稳定性。问题导向审计以企业暴露出来的问题为中心,这是一种企业内部财务审计完善的重要模式,通过问题的分析研究,把握问题的根源,从而找到解决问题的办法措施,可以说这是一种自我完善式的审计模式。项目导向审计主要以企业负责的重大项目为主,对项目的整个过程中的经济活动进行分析研究,一方面能够确保整个项目资金效益最大化,另一方面能够对项目进行有效完善,防止目标出现偏离。现行传统财务审计模式一直引领我国企业不断向前发展,但是随着社会经济制度的变化以及社会主体市场经济的不断完善,现行财务审计模式的局限性逐渐显现出来,再加上企业内部对财务审计工作缺乏正确的认识和了解,导致企业内部财务审计工作水平得不到提升,严重限制了企业的发展。主要表现在以下几个方面。 2.1缺乏完善的运转模式 一个完善的审计模式不仅要明确审计从何着手,更要有具体的“着手”措施,即涉及具体的环境审计方面的内容,现性审计模式在这一方面存在很大的漏洞,仅仅提出了一个问题的构想,并没有具体展开进行分析,同时现行的审计模式对于不同领域的审计工作“一视同仁”,缺乏科学严谨的审计方法策略,造成审计工作内容不细致,表现得不能令人满意。 2.2企业缺乏对审计工作的重视 企业的重视程度直接关系到整个审计工作的开展状况,要明确审计工作对整个企业发展的重要性,但是目前大部分企业对审计工作的认识不到位,认为审计工作可有可无,企业内部缺乏一个良好的环境来确保审计工作的发展。同时,在审计员工的招聘上要求较低,对员工的培养力度不足,造成了审计工作人员的素质较低,员工的工作态度消极,导致审计工作形式化严重,严重影响整个审计工作的正常开展。 3科学合理的企业内部环境财务审计模式构建探究 要想保证审计模式的科学合理性,必须立足我国经济发展状况以及现代企业发展模式,以市场经济为背景,在原有三种审计模式的基础上进行改革创新形成一种目标明确、过程具体的新的审计模式。 3.1新模式构建方向探究 3.1.1财务审计职能 企业要进行部门改革调整,加强财务审计职能,形成独立的内部环境财务审计部分,确保财务审计工作规范化、独立化的同时提高其在企业内部的地位,以便更好地发挥出财务审计职能。企业内部要加强对审计工作的认识和宣传,便于企业内部其他部门认识和了解到财务审计工作的重要性,便于发挥其职能。同时有关企业的各种性能优化问题上,要立足于内部环境审计工作,在确保其职能发挥和提高的基础上进行调整。 3.1.2财务审计方式方法 科学合理的财务审计方法是保证财务审计工作质量的关键,传统的财务审计方法效率低,可靠性得不到保证,财务审计人员要不断学习和掌握新的审计方法,明确其他先进企业的会计审计方法,结合自身企业实际情况进行创新引用,对传统老旧审计方法进行改革创新,确保审计工作效率。 3.1.3审计人员素质 审计工作人员的工作能力直接决定最终的审计质量,企业要充分认识到这一点。企业提高对审计员工的重视程度,确保审计工作者的企业地位,同时要注重对审计工作人员的培养工作,提高对审计工作人员的要求,结合企业情况为其制订具体的培养计划,同时为员工开展自由发展的平台,鼓励员工努力提升自我,确保审计员工的工作能力、思想意识等与社会保持一致,保证审计工作正常开展。 3.2新型目标导向式财务审计模式的构建 新型目标导向式审计模式的核心是“目标”,即围绕着企业的既定目标开展审计工作,对审计目标、审计内容以及具体的审计依据进行分析,从而确定一个完善的审计方案,这种新型审计模式更符合现代企业的发展。 3.2.1审计目标和对象的确定分析 审计目标是整个模式的中心,所有的审计工作都围绕着审计目标展开,审计目标主要围绕对内部环境保护、内部环境治理相关资产等检查和监督,确保企业内部资源的完整、信息的可靠。审计对象则主要是企业内部与目标相关的经济活动信息,主要包括会计信息以及其他能够反映与目标相关的企业收支信息,要确保审计对象的可靠性和完整性,这与整个审计工作结果的可靠性有很大的关联。 3.2.2审计内容的确定 审计内容是审计模式的主体,一个完善的审计内容需要包含资金财务、会计信息以及内部控制的审核控制。不同的内容有不同的侧重点,其中资金财务审计主要对企业的资金具体使用情况进行分析,确保资金落实情况;会计信息审计则以确保会计报表中信息的准确可靠为主,排除隐藏在报表中的错误确保报表准确性,同时还能确保报表制定的规范性及数据的正确性。内部控制则是以控制理论为依托,确保环境内部组织关系协调,形成一个完整和谐的内部环境系统,确保财务审计与环境内部其他组织相适应。 3.2.3财务审计依据 审计依据是整个审计模式的关键,只有审计依据准确可靠才能确保最终的审计结果的正确性,审计依据主要包括法律法规、企业内部制度及科学理念等。例如:环境法律法规、与审计相关的法律法规、经济发展理念等。 4结语 在经济飞速发展的今天,企业要想不断发展必须不断改革进步,面对越来越激烈的竞争压力,企业做好内部环境管理工作非常关键。财务审计作为企业内部环境财务审计工作的重要组成部分有其存在的意义和价值,企业要充分认识到其重要性,明确现行模式中存在的各种局限性,立足于实际情况,认识到构建一个新的审计模式需要从审计职能、审计方式方法及审计工作人员等角度出发,同时要认识到目标式财务审计新模式的优势,发挥创新意识,不断促进财务审计模式完善与发展。 作者:余桂统 单位:浙江新中天会计师事务所有限公司 浅谈企业内部环境财务审计:企业内部环境财务审计运作模式构建 一、问题的提出 我国改革开放以来,伴随着经济的快速发展,人们越来越多地注重企业的效益和自身的经济利益,而对于人们赖以生存的环境则很少关心。从宏观上看,一些企业给环境造成的污染,降低了整个地区的环境质量,工业集中的城市,矿区的污染、噪声使城市环境日趋恶化;污水污染了河道,污染了饮用水库,直至殃及国家近海大面积海域;废气形成酸雨,烟尘笼罩城市上空,每天散落的工业粉尘高达数十吨;高分贝噪声殃及居民、学校、机关和医院。环境问题严重影响了国家可持续发展目标的实现。 从微观上看,企业自身环境是企业现代化管理的一项重要指标。企业排放烟尘、污水、废气、噪音、垃圾等,对内将直接影响职工的健康、工作和劳动情绪,对此,企业必须支付一笔数额可观的保健费用作为对职工健康状况的补偿,提高了企业产品的成本;对外则影响了周边环境,严重的时候可能会遭到公众的诉讼,使企业增加了经营风险。可见,对环境实行有效的管理和监督,是每一个现代企业应当重视的工作,而环境审计制度就是一种行之有效的监督体制,尤其是在市场经济高度发达的今天,环境审计作为经济管理必不可少的重要环节,应该在企业的环境管理和监督中具有突出地位。 企业内部环境审计,可分为环境财务审计、环境合规性审计和环境绩效审计。不同类型的审计有各自不同的审计模式,环境财务审计作为企业内部环境审计的主要领域,有其自身独特的运作模式。不同的视角,对内部环境财务审计运作模式有着不同的理解。笔者认为,内部环境财务审计运作模式是企业内部环境财务审计工作的总体思维与基本构想,是组织和部署环境财务审计工作的整体框架,是决定内部环境财务审计工作方向和基本方式的根本因素,对内部环境财务审计作用的发挥起着决定性作用。 二、传统内部环境财务审计运作模式的局限性 关于内部环境财务审计运作模式,目前理论界有如下三种观点:其一,财务导向审计模式:以被审单位环境财务报告反映的结果为线索,追踪到经济活动过程和导致结果的原因,进而对环境保护的合规性和绩效性进行评价的一种模式;其二,问题导向审计模式:以被审单位暴露的突出问题为线索,进行追踪分析,找出问题的成因,指出被审单位在环境保护和环境治理方面的薄弱环节,进而提出有针对性整改措施的一种审计模式;其三,项目导向审计模式:以被审单位涉及环境问题的重大业务为线索,对业务实施过程和结果进行检查分析,判断业务活动进行是否正常、是否收到预期效果,进而找出导致业务活动发生偏向的因素,提出改进措施的一种审计模式。这三种审计模式明确了内部环境财务审计的着眼点,但也存在缺点: 一是未就内部环境财务审计运作模式的构成要素进行详细分析。运作模式应该解决环境审计从何处着手、何时着手以及如何着手等方面的问题。以上导向型运作模式仅提到了环境审计从何处着手的问题,而对其他两个问题没有涉及,即对于究竟如何进行环境审计没有做出说明。 二是没有区分不同的审计领域。不同的审计领域应具有不同的审计模式,但以上导向式模式没有区分不同的审计领域。 三是未形成一个完整的运作模式。一个完整的运作模式应由目标、内容、依据、方法等几个要素组成。只有明确界定各要素的涵义,明确其各自的职能,才能组成一个完整、有效的运作模式系统。 四是对实践的指导意义不强。运作模式构建的主要目的要对环境审计实践有明确的指导意义。但导向型运作模式因为没有对要素进行明确分析,也没有形成一个完整的运作模式,因而对环境审计实践的指导意义不强。 鉴于此,笔者认为,三种运作模式应该有其共同的构成要素,这些要素构成了环境审计运作模式完整的内容。因此,很有必要进一步研究其构成要素及其详细内容。 三、企业内部环境财务审计运作模式的新设想 鉴于传统环境财务审计运作模式的局限性,笔者认为,我国企业开展环境财务审计的运作模式应是"目标导向式"。以目标为导向的环境财务审计运作模式是指以需要达到的审计目标为导向,通过具体分析审计内容、审计依据,制定实施方案,按照一定的方法,最终通过出具审计报告的方式来实现审计目标,完成审计工作。 (一)企业内部环境财务审计目标 环境财务审计的总目标应该是监督受托环境财务责任的公允性,即通过检查环境会计账目及其相关环境资产、负债的公允性,确保受托环境财务责任的全面履行。 受托环境财务责任是按照特定的要求或原则确保组织内部建立严密完整的内部环保控制体系,保证环境资源安全完整和会计信息的准确可靠。据此,可将受托环境财务责任划分为环境行为责任的保全性和控制性以及环境财务报告责任。其中:环境行为责任的保全性是要求受托人在经管环境资源过程中必须保证受托环境资源的完整,防止错弊行为的发生;控制性是为了实现以上要求,所必须建立的严密的控制结构(系统),以实施严密的控制,控制性是从属于所有要求的一个总要求。环境财务报告责任是指对环境保全和环保控制行为责任履行状况进行说明或反映的责任,即审查环境财务报告是否公允地反映了受托经营的财务状况、经营成果及财务状况之变化;审查控制结构报告是否公允地揭示了内部环保控制制度的 建设状况以及它们在保证环境资源财产的安全完整和会计信息准确可靠方面的充分性与有效性。 (二)企业内部环境财务审计对象和内容 1.企业内部环境财务审计的对象 企业内部环境财务审计的对象应该是受托环境财务经济责任及其信息,即反映受托环境财务经济责任的环境财务收支及其相关的经济活动以及反映受托环境经济责任会计资料及其他有关经济资料。 2.企业内部环境财务审计的内容 (1)环保资金财务审计。 主要包括对环保资金的筹集、使用情况进行审计。 (2)环境会计信息披露审计。 主要包括环境会计信息的披露是否符合环境会计、财务制度的规定、应计环境负债和由于环境风险问题引起的或有环境负债是否得到恰当确认和反映以及评估环境管理费用估计的合理性。其中应着重注意导致在财务报表中隐藏重大错报的环境事项。 (3)环境保护内部控制的审核。 按照内部控制理论的解释,任何企业的环保内控制度都是企业内部管理制度中的一个组成部分。它是由一系列控制政策、制度与程序组成的整体系统。在这个系统中充分体现了管理者的环保理念和对环保目标的追求。通过审计监督,揭示并评价各项环保制度设计和执行的有效性,进而提出改进措施与建议,有利于环保内控制度与环保管理的优化。 (三)企业内部环境财务审计依据 环境审计依据是指判断和衡量环境审计对象的真实性、合法性和效益性的准绳,是审计人员对有关经济活动的环境方面查明事实真相后,据以判断是非优劣,做出审计结论的根据。主要包括以下几个方面: 1.环境法律法规 迄今为止,全国人大和国务院共颁布了8部环境保护法律、14部自然资源管理法律和34项环境保护法规。环境保护部门出台了90多项全国性环境保护规章和1020多件地方性环境保护法规,环境法律体系日趋完善,从而建立并形成了比较完整的环境法律体系。此外,我国还先后加入了一批保护资源和环境的国际公约、协议和议定书,主要有《保护臭氧层维也纳公约》、《生物多样性公约》等。 2.国家颁布的环境标准 环境标准是国家为了维护环境质量、控制污染,保护人群健康、社会财富和生态平衡而制定的各种技术指标和规范的总称,大体包括环境质量标准、污染物排放标准、环境保护基础标准和方法等三大类,共260多项。这些环境标准为我们在实施环境审计过程中,收集、评价、鉴定有关的证据,提供了重要的依据。 3.环境相关事项的财务与会计核算准则 有关的会计核算标准是指环境会计的核算标准,也是环境财务审计的审计依据。众所周知,我国乃至国际上对环境信息的确认、计量和披露没有统一的标准,环境报告实务带有很大的随意性,显然,研究和制定一套统一的环境会计准则是十分必要的,以满足披露和报告环境责任的要求。 (四)企业内部环境财务审计方法 环境审计要通过一定的方法和方式进行检查,取得充分可靠相关有效的审计证据,对照审计依据和环保指标、标准,加以分析鉴定综合而形成审计结论,才能完成审计的实施过程。在环境财务审计实施的过程中,可以采用传统的审计方法和特定的审计方法。 1.传统的审计方法 在企业内部开展环境财务审计,要借鉴和使用一些传统的财务审计的方法,如: (1)查阅法。如查阅以前的业务、管理、审计报告,以获取特定的知识和审计证据。 (2)实地测量法。审计人员在审查核实分析有关环境书面资料后,还应对环境进行实地测量,以进一步检验环境记录的真实性。 (3)复算法。审计人员要对被审单位有关环境财务收支计算的结果进行复算,以确定是否有故意歪曲计算结果的弊端或无意造成计算结果差错的过失。 (4)抽查法。通过对众多的环境管理制度的初步分析评价,确定一定比例进行有重点的抽查,并对制度不健全、管理失控的环节,进行重点抽查,在此基础上审计有关凭证资料,取得进一步证据。 另外,还有其它各种同于传统审计所常用的如观察法、盘查法等。 2.特定的审计方法 环境财务审计又不同于传统的财务审计,具有其自身的特点,可以采用的审计方法有: (1)环境成本效益分析法 环境成本效益分析,首先要对环境资源消耗量进行考察。环境资源消耗量是指为实施一定的经济增长速度所消耗的环境数量。主要包括水资源的消耗、土地资源的减少、林木资源的丧失、污染的扩大等货币量估算。 环境成本效益分析的另一方面,是对环境资源浪费量的考察。资源消耗和资源浪费是性质完全不同的两个概念。前者是指资源消耗量的大小,后者是指资源利用率的高低。资源浪费有两层含义:第一,资源的非有效消耗或部分非有效消耗,即资源消耗未能对社会经济产生有益作用或未能造福人类的那一部分;第二,资源的非补偿性消耗。从根本上说,工业化对资源的需求是无限的,工业化的进程必然要付出环境的代价。但是,如果消耗的环境资源全部或大部分被有效利用了,那么消耗的环境最终就会通过人类付出经济的、技术的、精神的代价得到修复,使环境功能还原,否则,就会成为一种没有补偿能力的、人类对环境的"坏账",阻碍可持续发展进程的实现。因此,环境成本效益分析在环境审计中是必须考虑的一种重要方法。 (2)环境费用效果分析 环境费用效果分析方法,是将环境保护和治理费用与其达到的效果进行多方案的比较的一种经济评价方法,包括最佳效果法和最少费用法。它的主要应用对象是单个污染源的控制效果分析。与环境成本效益分析方法比较,环境费用效果分析的主要不同在于:不需要给每一效应赋予货币价值的计量,可以非货币的计量单位计算。 (五)企业内部环境财务审计报告 企业环境财务报告是内部审计小组在审计工作完成以后,向内部审计机构以及部门、单位领导提出的关于本单位环境财务收支的真实性、公允性的内部审计报告。与一般内部财务审计报告相比较,企业环境财务审计报告应特别说明以下内容: 第一,遵守和采用的信息披露和资金运用的财务会计政策; 第二,环保资金来源的保障程度,包括资金渠道、数量筹集和到位时效,以及资金使用情况; 第三,有关环保资产、负债、费用的真实性; 第四,环保或有负债的评估; 第五,会计报告中有关会计信息披露的情况等。
机电本科毕业论文:应用型本科机电一化系统设计课程改革 摘要:针对机电一化系统设计课程本科教学的现状,在研究高等学校该课程教学改革的思路的基础上,提出理论教学与实践教学并重,并调整与优化了教学内容。同时,在教学方式上采用项目驱动式教学方法,并对实践教学内容进行了改革。实践证明收到了良好的教学效果。 关键词:机电一体化;应用型本科;课程改革 根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,国家教育部提出,对我国部分高校,特别是2000年以后升本的高校应向应用型本科高校转型,以适应高等职业教育的发展。然而,在长期传统高等教育发展模式下,转型需要从结构到形态、从形式到内涵、从宏观到微观的整体性位移与变革。需要各专业的相关课程,特别是专业类课程进行调整和变革来充实本专业应用型转型的内涵。笔者所在高校即为一所应用型本科转型高校,对所教授的《机电一体化系统设计》课程进行了一些改革和调整,努力提高学生解决工业现场实际问题的能力,满足企业工程师岗位要求。具体改革内容主要包括以下几个方面。 1当前教学中存在的问题 机电一化系统设计课程是机械电子工程、机械设计制造及自动化专业的一门重要专业课、综合课,通过本课程的学习将学生所学理论知识转化为实际应用,构建起一座理论和实际间联系的桥梁。然而,在当前的教学过程中却存在着一些明显不足和缺陷,不适合应用型本科培养目标。(1)课程教学内容滞后当前应用技术;(2)课程章节相对独立、内在联系不足;(3)课程教学方式和手段不适合应用型人才培养需求;(4)理论教学和实践教学独立进行。 2改革措施和方法 2.1课程教学内容的优化 机电一体化系统设计作为一门新兴的课程,具有明显的时代特征。随着计算机技术的快速发展,新型机电一体化产品研发成功后,很快就得到普及应用。而目前机电一体化教材中的案例依然是十几年前的数控机床和传统的机器人等,学生在学习的时候往往感觉知识陈旧,与当前实际应用脱节。因此,笔者在讲授过程中部分地淘汰掉这些陈旧案例,引入当前企业中产品型号。例如,采用多轴联动机床代替传统机床;在讲授机床导轨时加入倾斜导轨与平导轨之间的比较;引入目前热门的四轴飞行器和3D打印机等案例。通过新型案例的引入,调动了学生学习积极性,拉近了课程与企业之间的联系。 3改进教学方法 针对机电一体系统设计课程,如何使学生通过这门课程的学习逐步到达企业对机电工程师的岗位要求呢?最直接、有效的办法就是将企业中的典型应用项目搬到教学中来。项目式教学,又叫任务驱动式教学,是实施探究式教学模式的一种教学方式。在传统教学方式中,往往以课堂理论教学为主,课后作业也是理论计算或理论设计。虽然,学生掌握了扎实的理论基础,但面对实际系统设计时,总是感觉无从下手。机电一体化系统设计是一门实践应用和理论知识同等重要的课程,传统的教学方式就显得有失偏颇。因此,在教学过程中,采用了项目式教学方法,蕴理论知识于项目实例中。例如,机械传动部件设计一章,主要讲解各种机械传动系统的选择、设计及其对机电一体化产品的影响等。在本章中采用了两个项目实例:数控机床传动系统设计和无碳小车设计(全国大学生工程训练大赛题目)。在讲解项目设计过程中介绍各种传动系统的特点、效率,齿轮、丝杠等结构的间隙调整及其对数控系统动态特性和无碳小车运行轨迹的影响等。学生在学习过程中既掌握了基础理论,又明白了产品设计中是如何进行机械系统设计的,同时去除了枯燥的理论课学习,提高了学习兴趣。 4实践教学内容的改革 机电一体化系统设计的实践教学主要包括课程实验和课程设计两部分。随着学校应用型本科的转型,加大了对实验室建设的经费投入,课程所需实验设备逐渐齐备和完善。课程实验项目也进行了相应调整,增加了综合性、设计性实验,由原来的单一性、验证性实验,调整为认知性实验、验证性、综合性和设计性实验。在课程讲授初期(一般在第二周),开设了柔性制造系统和数控加工中心方面的认知性实验,对机电一体化系统有一个总体了解;增加了液压系统的PLC控制和伺服电机控制系统设计两个综合性、设计性实验。在实验中务求学生自己设计、自己搭接系统、自己分析数据,以达到最好的教学效果。对于课程设计,先前教学中课程设计与理论教学是分开进行的,课程设计集中在学期的最后一周进行。对此,笔者进行了一些探索,在学期初,就下达课程设计任务书,每组一题,同时,允许学生采用大学生挑战杯和创新设计大赛所设计题目作为课程设计。课程设计贯穿整个学期,随着课程的进行,完成课程设计相关内容,在课程结束时,学生也完成了整个课程设计,并在学期最后一周进行总结,撰写说明书。同时,分组向全班汇报设计过程,接受其他同学和老师的提问与质疑。 5结束语 为了满足提高应用型本科专业学生的综合素质和能力的要求。根据教学过程中出现的问题和不足,近年来对机电一体化系统设计课程的理论与实践教学的改革和实践,取得了较好的教学效果。在今后的教学过程中还将不断探索新的思路、新的方法,以培养出更多更好的创新型和应用型人才。 作者:韩向可 吴耀春 单位:安阳工学院 机电本科毕业论文:本科机电专业实训机制的构建 实训过程管理 严格的实训过程管理对实训质量起着一个监督、保障的作用。可根据实训内容、性质对实训环节分散或集中进行。如:机电产品认知实训中的讲座、企业参观等就可分散进行,充分利用学生的课余时间举行。为保证良好的实践动手效果,其他实训建议停课在实验室集中进行。实训过程包括以下环节:实训开题动员、实训专题技术讲解、学生集中设计和制作、实训验收答辩、实训论文提交等。在实训动员时具体告诉学生详细的实训时间安排、实训内容、实训检查、实训考核方式等,让学生完全进入实训状态。根据题目难易程度和学生能力可把实训专题讲解放在实训初或实训中。如电子技术实训是学生接触的第一个专业基础实训,那么最好在实训初给学生具体讲解一下每个题目的大致思路和实训报告的撰写方法。机械设计实训和检测与控制实训可让学生拿到题目后首先自行设计,在学生设计过程中发现问题后再针对问题进行讲解。实训过程中相应地安排指导老师在实验室值班,负责学生考勤、答疑、指导和实验室管理等工作。在此期间,学生按班次、时间段到实验室分批设计和制作。一般,实训最后几天为实训验收或答辩时间。排好时间段,几位指导老师共同验收,根据学生做的实物进行提问。最后,学生提交实训报告。实训报告撰写方法原则上同毕业设计论文写法、格式相近。这也是为学生毕业设计的论文撰写奠定基础。 实训耗材的可持续利用 对机电类专业来讲,由于学生必须制作实物,因此实验耗材开支较大。如果每次实训都购买耗材,这将是极大的浪费。系统性的实训内容安排已为循环利用实验耗材做好保障。每一学期的实训作品都是下一学期实训的地基,犹如必须一步步做好底层才可以最后建造出金字塔来。如何在保证作品质量的前提下,合理、可持续利用实验耗材是实训管理中较难解决的问题。例如,从实训性质来说,电子技术实训和检测与控制实训主要让学生做电路板来实现一定的功能,这两个实训的主要成品都是电路板。可以在这两门实训结束后,由实训负责老师把电路板收集起来统一放在大纸箱里集中保管。机电产品认知实训部分内容,如电子元件识别、电路板焊接就可以使用这些保存的电路板让低年级学生练习,大大节省电子元器件的开支。机电产品认知实训购买的电气元件可以继续为电气控制系统实训服务。当然,实训中常用的各种电子、电气元器件可以由实验室早期统一购买,实训时到实验室领取并做好登记。不常用的,或有些特殊的,由学生提出申请,指导老师同意后方可购买。由于大学四年的实训内容是系统性的,如果严格做好实训耗材的进出管理,妥善保管好每一次实训作品,都可重复、循环使用实验耗材,为节约实训耗材成本提供保障。四结论本文提出的机电实训体系构建是根据我系对毕业生就业情况调查和理论课程设置总结出来的。实训体系的合理构建为工程应用型人才培养奠定基础,满足社会对高技术人才的需要。我们将在今后的实践教学中根据各方反馈的信息加以调整和完善此实训体系。 本文作者:李静工作单位:桂林电子科技大学信息科技学院 机电本科毕业论文:应用型本科机电工程师创新能力的培养与研究 摘要创新能力是民族进步的灵魂、经济竞争的核心。应用型本科院校要培养卓越的机电工程师,关键就在于提高学生的创新能力。本研究就旨在通过论述创新能力对未来机电工程师培养的意义及原则,并以湖南工程学院的实践教学为例,来探讨与培养应用型人才相适应的机电工程师创新能力的教学新模式。 关键词 机电工程师 创新能力 实践研究 0 引言 创新能力是运用知识和理论,在科学、艺术、技术和各种实践活动领域中不断提供具有经济价值、社会价值、生态价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力。创新能力是民族进步的灵魂、经济竞争的核心;当今社会的竞争,与其说是人才的竞争,不如说是专业人才知识创新能力的竞争。而应用型本科院校要培养卓越的机电工程师,关键就在于提高学生的创新能力。 从人类进入20世纪到现在,科技创新已经成为人类智力进化的乐章和主旋律,成为整个人类科技文明进化史诗与主题。人类已经生活在一个高度运用人自身的智慧来对大自然进行设计和创造的时代,我们生活中所使用的各种各样的物品都是人的高度智力发明设计制造的结果,设计和改造自然的能力已经被现代教育培养成了人的本能的同时却忽略了设计本质和设计素质的研究和教育。一切的机电系统设计的背后都具有设计师的设计精神、智力及素质的高度的隐藏性及加密特性。本研究旨在通过论述创新能力对机电工程师培养的意义及原则,来探讨与培养应用型人才相适应的机电工程师创新能力的教学新模式。 1 创新能力对未来机电工程师培养的意义 创新能力越来越成为评判优秀机电工程师是否真正优秀的最重要决定因素。改革开放以来,创新思维和创新能力是机电工程师必备的基本素质。在科学技术飞速发展的今天,创新能力有了很大提高,少数科学研究和技术创新在世界上也占有一席之地。但现实是,我国创新能力和国际先进水平的差距依然较大。根据2001年的有关分析数据,中国在49个主要国家中,科技创新综合能力处于第28位,也就是中等偏下的水平。如果中国2020年要进入创新型国家行列,意味着要从当前的水平再前进10位,进入世界前20位。目前,中国的科技人力资源达到3850万人,名列世界第一;研发人员109万人,名列世界第二。这是中国进入创新型国家行列的、任何国家无法比拟的最可宝贵的资源。然而,有资料分析表明,中国机电专业毕业学生应试能力强,但动手能力特别是创新能力较差,与美国等西方发达国家学生存在明显的差距。进一步而言,进入21世纪,随着世界经济一体化趋势,知识经济与日新月异的科学技术正在极大的影响着当代经济生活和社会生活,同时也对高等机电专业工程教育提出了更高的目标和要求,这些都离不开对学生创新能力进行精心的培养。 2 我校“机电工程师”创新能力培养的教学实践 2.1 以实践为旨趣:加强设计、试验、实践教学 实践是工程的核心,实践教育也可以说是工程教育的核心。麻省理工学院在20世纪90年代重建工程教育的时候,明确提出“回归工程实践”的口号。因此在机电类的专业中开出了大量的设计课和分散在其他课程中的实验成分。在国外的一些工科院校中更是注重实践课的开设。 2.2 “机电工程师” 新教学思路 为了培养具有现代化机电工程实践能力和创新能力的高层次、高素质的工程技术人才,根据社会对高等工程教育的要求和工程实践教育在培养人才中的地位与作用 ,以及高等工程教育的国际化要求,结合国内外工程实践教育现状以及我院几年来的改革实践,提出了以突出培养学生工程实践能力为核心的教学创新改革思想与改革思路。其框架图1如下: 图1机电专业创新教学改革实践 其次,教学中连续以2006级至2009级机电班(含自动化专业)为试点对象,利用现代教育技术,针对机电专业基础课、机电一体化系统设计、机电装备设计、机电产品创新设计等课程进行优化的教学设计,努力实现介于“以教师为中心” 和“以学生为中心”两者之间的教学模式,既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用,并探索与之相适应的教学组织形式、创新活动形式、学习方式和教学环境等的建立。 为拓宽学生思路和运用理论解决机电工程师的精神、素质以及创新能力等问题,在教学内容上,对传统教学内容精选的同时,注重机电设计师的创新精神、专业素质、学习原理与方法的更新,加强对机电学科的历史发展、新的设计工具与设计方法、新概念、新理论及创新设计成果的介绍,并注意选编一些与机电工程实际相关的问题,以例题和大学生创新项目指导或挑战杯的形式反映到教学过程中。 2.3 开展大学生创新活动――提高他们的工程实践能力 为了强化“机电工程师”工程设计能力,我们开展了大学生机电产品设计竞赛等课外科研训练活动,旨在从“听课―作业―考试”的传统教学方式之外为学生开辟新的第二课堂的内容,活动不仅为学生提供了一个能够运用课堂所学知识,理论联系实际,充分发挥学生创造力和想象力的广阔空间,而且在培养学生的创新意识、竞争意识、协作精神、敬业精神和严谨的科学作风等方面得到有效锻炼与提高。 大学生机电产品设计竞赛,旨在倡导发扬我院求实、创新,敢为人先的学风,培养和锻炼机电工程师们的专业实践能力和探索精神。通过竞赛活动,丰富校园学术氛围,激发学生专业学习的积极性,进一步提高学生的综合素质和创新能力。 2.4 积极引导学生参加教师的科研活动,强化学生科研意识的培养 为了加强对学生综合素质能力的培养,增强学生的科学研究意识,我们在正常的教学之余,将学生组织成不同的课题组,参与教师的课题研究,以培养学生分析问题和解决问题的能力。我院从2002年起,积极组织高年级学生参加市、省和国家级大学生科技创新竞赛,先后获得市级各种竞赛奖项50项,省级各等级奖项30项,全国竞赛各等级6项奖项好成绩。在该课题的研究中,学生以饱满的热情积极参与项目的研究,为课题的顺利进行做了大量的工作,同时在进行项目的研究过程中,学生学到了许多课本上所学不到的东西,开阔了学生的视野,加强了学生的科研能力,提高了学生的动手能力与解决实际问题的能力。因此,让学生参与科研课题有利于培养学生的综合素质能力,有利于提高教学质量。是值得开展和提倡的事情。 3 结束语 以激发学生大机电系统设计精神、素质及创新能力为核心的新教学模式,既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用,互补性很强。根据教学目标和内容的不同要求,在基本保留课堂教学环境的同时,创设多元化的软、硬件教学环境,使学生能够利用以大机电系统设计为核心的现代教育技术,通过学生、教师和实验设备三者的交互去主动地发现、探索和思考,从而培养学生的创造能力和认知能力。它是符合我国国情具有实际意义和可行性的新型教学模式,能够大大地提高教学效果,对于培养具有高素质和创新精神的人才具有重要意义。 机电本科毕业论文:虚拟仿真技术在本科机电专业教学中的探索改革 【摘 要】作为本科高校机电类专业,其人才培养的目标是培养出面向设计、生产、管理、服务一线需要的高端技能型人才,面向的工作岗位主要有机电一体化装备和产品的设计、制造、装配、操作、调试、维修和售后技术服务等,机电行业范围很大,产品种类很多,而且工种也很多,因此在教学过程中需要学生掌握很多理论及实际操作技能。但是,如何利用有限的理论课堂时间更好的传授理论知识,以及在实验实训设备有限的情况下让学生更好地将理论知识应用到实践中,这就需要我们探索新的教学方法。 【关键词】虚拟;仿真 一、改革意义 仿真技术是继数学推理与科学试验之后认识世界自然规律的第三类基础方法。虚拟仿真教学是指利用实物和计算机软件共同模拟出真实的情境,让学生在模拟的情境下进行探究和学习。这种教学方法生动形象,很接近现实工作场景,有利于提高学生兴趣,使学生在短时间内进入相应情境,真实的体验在现实生活中进行操作的感觉,以达到更快掌握操作技能的目的,而且这种教学方法可以利用计算机软件的优势创造出灵活多样的工作场景,使学生掌握更多的操作技能。 机电类课程的教学,在传统的教学模式中,理论课与实验课是分离的,这就导致技能训练得不到及时的理论指导,而理论课也没有结合生产、生活实际,这样导致了学生的技能掌握不到位。随着教学改革的发展,出现了“项目教学”、“教、学、做”一体化等新型的教学模式,但在这些新的教学模式下采用的技能训练通常有两种:第一种是仅限于实验箱提供的几个固定实验,学生只需按图接好线、按实验指导书输入程序就可完成实验,学生动手机会少,不能真正地参与到学习活动中;第二种是通过制作一些实际的实验电路板或实物,然后在上面进行安装、试验和调试,大大提高了学生的动手能力,但是实际操作时要受到设备数量、品种等方面的限制,而且耗时大,占用课时太多,耗材的消耗量也很大,成本高。 虚拟仿真教学则以其高效率、低成本、内容丰富、性能有效和安全等优势得到越来越多的应用和推广。因此应该将“项目教学”、“教、学、做”一体化和虚拟仿真教学的方法结合起来,充分发挥各自的优点,得到更好的教学效果。虚拟仿真教学很容易与其他先进的教学方法相结合,因此在机电类课程的教学中,将虚拟仿真教学与其他教学方法相结合有助于提高课程教学效果,而且成本低、效率高,使学生可以不受场地与设备的限制,掌握更多的技能,在机电类课程的教学中具有重要的意义。 二、具体改革的方法思路 本研究将在深度分析学生学习特点和企业真正需求的基础上,在建构主义学习理论和混合式学习理论的指导下,按照独立本科教育工学结合课程改革的基本要求,结合虚拟仿真教学设计的基本原则,借鉴信息化和项目教学设计方法,探索基于典型项目和工作任务的虚拟仿真教学模式,实现“教、学、做”一体化教学设计。 该模式由“项目导入”、“制定计划”、“实施计划”和“成果展示与评价”四个环节组成,其中虚拟仿真教学贯穿了该模式的所有环节。下面简单介绍该模式的具体实施方案: (1)在“项目导入”环节,任课教师的活动包括三个内容: ① 借助虚拟实验平台,导入项目任务及目标、展示项目结果,让学生对项目有一个直观的认识,然后再布置具体的学习任务; ② 利用虚拟实验环境,让学生明确自己应当完成的具体任务和完成任务后可以得到哪些知识以及达到什么样的水平; ③ 在充分考虑学生的现有知识和能力水平的基础上,按照适合协作学习的分组办法对学生进行分组,安排具体的完成时间和成果的评价方式等。 (2)在“制定计划”环节,学生通过自主学习、小组协作学习等方式,对该项目的 任务目标进行分析,确定任务所涉及的各种要素,充分应用已掌握的前序知识,基于虚拟仿真实验平台进行决策,确定任务的实施步骤,为任务的实施做好充分的准备。 (3)在“实施计划”环节,学生在虚拟仿真实验平台上按照已制定好的计划逐步完 成项目任务。教师借助虚拟仿真实验平台对学生进行指导,实现教师和学生以及学生之间的交流。学生通过应用已学习的知识完成工作任务,进行知识的建构,形成职业岗位能力。 (4)在“展示与评价”环节,学生在虚拟仿真实验平台上展示自己的项目成果,然 后接受他人的评价和教师的反馈。同时,学生在汇报和听取同学汇报的过程中,通过对比自己与其他同学的成果,查找不足,反思其成败。 三、预期效果 将虚拟仿真教学与项目教学更加紧密的结合起来,更好的实现了“教、学、做”一体化,并且在显著改善教学条件、提高教学效果的同时减少了设备消耗,尤其是耗材的使用量,节省了教学经费的开支,而且克服了时间与空间上的限制,使学生更好地利用课余时间进行学习与实践,进一步提高了学风建设。 机电本科毕业论文:机电类专业本科教学加强创新能力培养方法探索 摘要:创新能力的培养是当前高等教育的主要任务之一。除在课堂理论教学环节中要注重对学生创新能力的培养外,其他课程教学形式对创新能力的培养同样起着至关重要的作用。本文结合机械制造及电气工程领域发展的新形势,针对我校机电类专业本科生的培养现状,研究探讨了提高机电类本科生创新能力的培养方法。 关键词:机电专业;人才培养;课程改革;实践创新 21世纪是知识经济世纪,综合国力和人力竞争日趋激烈,社会对应用型人才的需求愈来愈迫切,培养具有丰富知识储备、娴熟技能和具备创新能力的全方位人才,已经成为当今高教改革和发展的重要任务。本文针对我校机械类和电气类专业本科生的培养现状,开展机电类专业创新人才培养模式的研究与探讨。 一、机电专业在教学中存在的问题 为地方经济发展培养应用高级人才,在广大以教学为主导的本科院校中已经基本达成共识。但我国高等教育长期以来人才培养模式比较单一,过分强化专业教育,过多强调学科体系的完整性和课堂理论教学。其结果是学生基础知识不够宽广、专业面过窄,从而限制了学生的思维、想象力和创造力。同时忽视对学生工程意识和实践能力的培养,造成学生的知识能力结构与社会需求严重脱节。这样的教育显然是不成功的教育。高教课程改革应该使我们的本科专业基础教育更加贴近实际,保证知识体系的系统性和完整性,同时把学科之外的知识包括社会、人文、历史、经济、环境等方面的因素科学地融入学科教育中。 二、明确培养目标 21世纪,学科交叉是高等教育的发展趋势。具备对交叉学科知识的理解和综合运用的能力是当今社会对合格的复合型人才的要求,在教学中应尽量拓宽学生的知识面,培养机械、电子、检测、控制等各专业知识储备丰富的复合型人才。由此,培养目标应该是培养某个学科领域或某个行业的通用性人才,其制定原则应以培养符合社会发展需求的高素质全方位并且具备创新精神的复合型人才为宗旨,以“将工程实践带入课堂,探索课程教学创新模式”为宗旨,以社会发展需要为主导。在近年来的本科生培养目标制定过程中,我们已经做了下面的几项工作: (一)合理规划专业课课程的教学 依照拓宽基础知识层面,浅化专业知识意识,增强综合素质教育和培养创新能力的想法科学设定教学计划,加强不同学科之间的交叉和融合方式。在课程体系方面:对相关课程及内容进行整合提高知识传授效率,强化实践教学的过程,设置更多的能够满足创新人才培养的选修课和一些理工交叉、文理渗透的跨领域课程,让学生可以根据自己的爱好和对未来的判断进行选择,同时增加新知识点的传授。 (二)设置创新实践课程 设置一系列创新实践课程,使学生在校期间建立起大工程观念,加强对学生工程应用能力的培养力度。使学生综合运用各学科专业知识在各种创新实践课程中能够获得系统训练,培养学生的创新精神,增强学生的动手实践能力。 (三)培养学生的创新精神 增强实践,重点培育学生的创新精神和个性发展,在教育的过程中帮助学生获得自主学习的能力,培养他们独立思考的能力,推动学生思维和想象力发展,更好地发展学生的思维,培养学生的创新型思路,重点培养学生们收集和处理信息的能力。 三、科学规划制订课程教学计划 当今社会的发展趋势要求各高校的学科教育应当加强知识的渗透交叉,为学生们创造一个多种学科、多个方面熏陶的成长环境。在设定教学计划和进行课程机构设计、课程设置时,应依据上述培养原则,培养学生们科学合理的知识结构和综合创新能力,以培养学生们的创新能力为核心,将创新能力的培养理念穿插在整个教学过程中。 大学一年级按工科要求设置通识教育课程,包括思想教育、人文知识、军事体育、外语和数理基础;大学二年级按机电类专业要求设计大平台专业基础课等通用专业基础课,并结合这些课程的应用性开设相对独立的实验课、实训与课程设计。建议将“模拟电子技术”和“数字电子技术”进行优化整合,减少理论课时,增加实验课时。并提前到大一开课,使电类学生提前接触专业知识,为从大二开始参与电工、电子类创新活动打下基础;大学三年级按专业特点可设专业基础课和专业课。专业课程要根据科技发展和市场需求进行梳理,灵活设置多个方向选修课课程,每个学生到三年级下半学期可根据自己的兴趣爱好、学习继承和就业意向,在教师的指导下选定一组方向课程进行修学;大学四年级,学生应不再以课堂学习为主,而应以生产实习、课程设计和毕业设计为主要学习形式,提倡学生开展以参加教师科研项目、担任实验室助教、到企事业单位实习、参加大学生创新活动等多种形式的自主学习,对学生学习优劣的评价应重点考核学生自主学习的能力、创新思维的体现和对本专业知识整体的把握和运用。 同时结合本校培养方案,在专业教学计划中加入《电工技术》、《模具CAD/CAM》、《电力拖动控制系统》、《传感器应用》、《测试技术》、《印刷电路设计与制作》、《液压传动》、《电气控制与可编程控制器课程设计》等实践性和创新性很强的课程。同时增加实践过程的力度,帮助学生创造出更多实践和创新的机会。例如安排了1周《电气控制与可编程控制器课程设计》、2周《电气专业实习》、3周《机械设计课程设计》等,用来培养学生的创新实践能力。另外又增加了理论、社科、经管等各方面的课程教学,例如设置了《情报检索与利用》、《思想道德与法律基础》、《就业指导》、中荷机电开设的《工程素养》等课程,增加了学生的知识面,培养了学生适应当今市场经济的能力。在课程教学过程中,实施新的教学计划,可有效改变学生的知识结构,有效提高学生的创新能力,增强学生的竞争能力和适应能力。系统性、开放性课程的设置,增进了各学科之间的交流、结合,促进了课程之间的结合,通过学习选修课程,学生可获得重要的价值分析,完善自己的学习方式,提高自身的综合能力,促进师生、生生之间的沟通交流。 四、改革实验教学提高学生的创新能力 一直以来,在本科教学过程中,大多数教师采取的都是传统的教学方式,以教师为主体,教师通过对知识的讲解向学生传授基本的概念和专业知识。教师的教学水平直接影响着学生对知识的接受程度和掌握程度。然而,在教学过程中教师往往忽视对学生创新思维能力的培养,学生很难彻底理解所学到的专业知识。所以,在实践教学过程中要考虑学生的实际需求,改变传统的教学模式,以技能的培养为主体,通过由浅入深的教学方式,使学生加深对知识的理解。同时以技能为主体的教学模式是建立适应社会需求的实践教学模式的理论依据,同时具有重要的指导意义。 实验室是高校对学生的实践能力和创新精神进行培养的有利平台,充分发挥实验室的硬件设备,对实验室进行开放,可提高实验仪器的利用率。同时,学生可通过开放的实验室满足自己的需求,提高实效性,有利于培养学生的实践操作能力和创新精神[3]。 结合我校机电类专业实验教学的改革进行了一些有益的探索。改进后的电气专业实验教学主要有:电气专业实习、金工实习、模拟电子技术实验、电路实验、数字电子技术实验、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、微机原理系列实验、自动控制原理系列实验、控制系统仿真与CAD课程设计、控制系统仿真与CAD、印刷电路设计与制作、毕业实习、毕业设计等。机械专业包括:金工实习、机械专业实习、机械设计课程设计、液压控制工程设计、机械工艺课程设计、模具CAD/CAM课程设计、电工,电子实习、机械先进设计微机应用课程设计、计算机实习(工程应用软件、模具CAD/CAM、计算机绘图)等。其中: 第一阶段:主要对象是新入学的大一理科的所有学生。主要教学内容是电子工艺的实训、实习。包含:万用表使用、焊接技能训练、电子元件识别、测量,示波器等设备检查、测量简单电路故障,常用工具、测量仪器的使用等[4]。本阶段,重点培养学生的实践操作兴趣和感知认识,为以后的工程实践打下扎实的基础。 第二阶段:通过学习基础专业知识和基本的技能,学生已基本掌握了认识问题、分析问题的能力。所以,本阶段的实验教学内容主要是以专业基础课为主。电气专业的基础课程包括:金工实习、电路实验、电气专业实习印刷电路设计与制作、数字电子技术实验、模拟电子技术实验、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、自动控制原理系列实验;机械专业包括:金工实习、机械专业实习、机械设计课程设计、液压控制工程设计、机械工艺课程设计、模具CAD/CAM课程设计、电工,电子实习等。本阶段的主要教学目的是使学生熟练掌握实验课的相关训练内容,巩固和加深对理论知识的理解,掌握相关的分析方法,培养学生完成单元电路实验的能力。 第三阶段:依据扎实基础、扩大范围、突出特色、注重能力培养的原则,提出了课程教学实验体系的构建思路。电类专业:开设微机原理,单片机接口技术、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、自动控制原理系列实验、控制系统仿真与CAD课程设计、控制系统仿真与CAD、EDA技术、传感器技术及应用、电子系统综合设施等试验,注重培养学生的创新能力,利用电子设计自动化仿真软件,设计组装的系统电路板等工具,建立“软、硬、虚、实”相结合的框架结构,对现代电子技术进行设计。机械专业:开设机械设计课程设计、电工电子实习、液压控制工程设计、模具CAD/CAM课程设计、机械工艺课程设计、机械先进设计微机应用课程设计、计算机实习(工程应用软件、模具CAD/CAM、计算机绘图)等。在这一过程,需要学生能单独完成实验的设计和制作,在虚拟和现实的电路中得到锻炼和时间,使学生在初期所获得的感性认识加深,达到理论知识的掌握和综合技能的训练,提高学生的实践操作能力和创新能力。 五、加强实践突出创新能力的培养和学生个性的发展 实践教学在本科教学过程中占有十分重要的地位,高校应当不断提高实践学习中的软件硬件水平,在“机械”、“电气”等专业的人才培养中构建新的实用性和专业性强的创新教学体系,增强学生的思维能力,拓展学生的想象能力,培育学生的创新精神。建立科学合理的培养模式,培育出基本理论扎实、综合素质强、具备创新精神的实践型高级技术人才。 在调研中,企业对高校毕业生普遍的反映是,毕业生面对实际工作中的问题解决能力较差。符合当今时展的人才应当是具备创新精神、实践操作能力和人文精神的综合性复合型人才。实践教育过程是教学过程中最重要的环节之一,它对学生理解基本理论知识、提高综合运用能力有着极其重要的作用,同时也是培养学生实践能力和创新精神的重要环节之一,是实践创新人才培养模式,完成创新人才培养目标的有力措施。我们针对本专业的学生安排了较多的创新实践课程,形成连贯性的实践教学过程,可以让学生在各项实践方面获得系统训练。并且结合本专业要求增大设计性实验所占比例,增设更多的专业实验课程。学生在老师指导下在新添置的过程装备与控制实验台上可以通过不同组合,完成多项控制与结构性能的测试实验,熟悉各种先进仪器设备,使学生掌握机电工程的基础知识。开展“教学与科研相结合”的教学改革实践,让学生们自己设计实验过程,培养学生们的创新实践能力。随着课程改革和实验教学改革的步伐,积极倡导学生们参加数学建模竞赛、挑战杯、电子设计竞赛等相关竞赛活动。实践教学把学生的探索性学习作为基础,运用类似于科研及实践的方式,增加学生学习主动性的教学方法。在教学过程中,教师要将需要解决的问题或者目标任务交待给学生,在老师的引导下,学生们分成小组,各个小组的学生依照实际工作程序,一起制订计划、共同或者分工完成整个项目所需要的各项工作。因此整个学习过程变成每个学生都可以参与的创造活动、实践活动,每个人看重的不是最终结果,而是达成项目目标的过程。在课程过程中,为了保证学生既参与了全程实践工作,又有自己独自承担的任务,应将任务分解,由学生在小组内自行讨论任务的分配方案,既要发挥每个小组组长的作用,又要积极调动每个小组成员学习的主动性。 实践教学过程跟传统教学模式是不一样的,它是学生自主学习的过程,教学任务的实施其实是一个探索过程,借鉴基础上的创新过程、对课程中学到知识的应用、对新知识的学习过程以及实践现场会很“混乱”,与传统教室教学的氛围是有很大区别的。对于老师的知识基础、随机应变能力、临场解决问题的能力、授课过程的操控能力、对学生的点评能力等,都有很高要求。因此,教师的备课过程就十分重要,要准备项目,又要对项目进行深刻研究,对项目操作实施的过程了如指掌,对实践过程中要用到的知识点充分准备,同时对有可能在授课过程中出现的问题准备预案等。 实践教学充分注意到学生的个性发展,充分发挥学生的学习主体作用,是在全面考虑学生如何学的基础上组织学习的一种教学方式,在培养目标上关注的是学生如何掌握与从业相关的职业技能,重点培养学生的学习能力和学习习惯。这些能力和素养是学生职业持续发展和终身学习的坚实基础。实践教学对教师的教学能力提出了更高的要求,教师能够在实际产品的生产过程中指导学生,全面的教学能力特别是实践能力得到了明显的提升,对于实现学校的“以就业为导向,服务区域经济发展”的办学理念提供了必要的保障。 六、结束语 创新人才的培养是一个十分复杂的系统工程,综合素质的提高和创新能力的培养是创新型国家对高等院校人才培养提出的新要求。只有通过深化改革,包括培养计划、课程体系、教学内容、教学环境、评价体系等全方位的改革和实践,才能满足现代社会科技技术迅速发展对人才的需求。创新人才的培养是一个教师和学生互动的过程,在本科教学中高校教师不但起到传授知识和技能的职责,还应该起到树立学生自主思考、自主学习和自主解决问题能力的提高,真正实现科研教学互促进。因此,高等工程教学创新人才培养模式改革是推进研究型大学教学改革的重要方向。 机电本科毕业论文:机电产品创新在机电类专业本科创新教育中的探索 摘要:培养创新型人才是目前本科教育的重要问题之一。本文以3D打印机开发为例,从创新项目涉及的机械设计、材料加工、程序开发、电子与控制等专业知识方面,阐述了机电产品创新在机电类专业本科生创新教育中的作用。并提出了建立机电类创新实验平台的构想,为学生创造更大的实践创新空间。 关键词:创新教育;机电产品创新;3D打印技术 一、前言 作为本科生教育的紧迫课题,提高本科生的教育质量已成为时代的强音,其中创新体系的构建一直是国家高等教育发展的一个重要内容,培养大学生的创新能力,已经成为提高人才培养质量的重大举措[1,2]。由于传统高等教育在本科人才培养中存在实践能力和创新精神不足的问题,尤其在制造业,由于创新人才的缺乏,一些关键技术严重落后于西方国家,这严重阻碍了我国经济的进步发展。因此,进一步加强本科生的创新教育,突出学生创新能力的培养,积极探索培养高素质创造性人才的途径和方法,在高校教育教学改革中必须引起足够的重视。 众所周知,实践是创新的源泉。目前,机电类专业本科毕业生普遍存在学习过程中实践机会少的问题,只能通过课堂授课、少量的实验以及实习单位的参观实习去掌握专业内容,知识的运用能力、设计能力与创新思维能力得不到提高。而机电产品创新融合了机械、控制、加工等方面的专业知识,为本科学习阶段知识的运用提供了很好的平台。本文就以FDM(熔融挤出)型3D打印机开发为例,阐述机电产品创新在山东科技大学机制系材料成型专业本科生创新教育方面的作用。 早在20世纪80年代中期,美国科学家就发明了3D打印机。随着科学技术的发展和社会的进步,3D打印机的发展速度前景更加广阔,更加独特,而且技术越加多样化和独特。基于FDM(熔融沉积)的3D打印[3]是一门集图形图像学、机械、材料成型、电子控制、软件与网络信息等于一身的综合性技术,在成功掌握了高分子材料挤出理论知识的同时,必须再配合机械与传动机构、上位机控制和下位机控制软硬件开发工作,而这些工作正是机械设计理论、材料成型、电子控制、计算机技术的综合应用。以材料成型及控制工程专业学生为例,虽然其主要专业课程内容为高分子材料与金属的成型加工,但机械设计、电子控制与计算机技术仍然是与其今后工作密切相关的知识,因此学生在产品创新中不但能把本专业的知识运用到产品设计中,并且还可以把相关知识在实践中进一步学习,为今后从事产品研发工作打下扎实的基础。 二、机械设计的理论实践 FDM型打印机就好比一台小型的加工中心,只是把刀具换做打印喷头,以增材制造的方式加工零件。以delta型打印机为例,其机械机构采用并联臂机器人的运动方式,打印过程中将圆柱坐标转换为笛卡尔坐标数据,其本身的结构与运动形式就是一个典型的机械设计理论应用。在打印机的传动系统中,包括了皮带传动与螺纹传动,这些知识在材料成型及控制工程等专业的本科教学中均会学习到,而在整套打印机的设计、采购与装配过程中,学生可以将所学过的机械设计的理论知识加以练习、验证,极大地提高了学生的学习兴趣和积极性,同时创新思维的能力得到了提升,一些新的运动结构与连接方式不断地被参与产品设计的同学提出并最终实现。 三、材料成型理论实践 3D打印机有多种不同的技术,可用许多不同的常用材料。如:尼龙、不锈钢以及许多金属材料。而FDM型3D打印耗材以热塑性工程塑料为主,目前已经开发出多种可用的耗材,其中包括ABS、PLA、PEEK、HIPS、PA、PC等,而且各种新材料、新性能的材料在源源不断地开发出来。而打印材料的流动能力、力学性能是决定其打印质量和工件性能的主要因素,这些内容与材料成型及控制工程专业知识息息相关。3D打印机中熔融挤出头同样是3D打印机的关键部件,挤出头的结构与加热方案直接决定着材料的挤出流动性,从而根本上影响着打印工件的质量,因此这就需要应用高分子挤出理论对打印头结构进行优化设计,开发新型的打印头,以满足不断更新耗材的需求。在挤出头的设计中,需要应用高分挤出模具的设计理论,同时可以借助有限元分析软件,模拟不同结构挤出头对材料流动性的影响,以此来指导挤出头的结构设计。 四、电子控制部分的创新拓宽了专业知识 3D打印机的电子控制部分一般由主控电路、步进电机与驱动电路、加热管、热电偶、热床组成。主控电路将处理后的3D模型文件(G代码)转换成X、Y、Z轴和喷头供料的步进电脉冲数据,交给4个步进电机控制电路进行控制,然后让步进电机控制电路控制工件输出基板的X-Y平面移动、喷头的垂直移动和喷头供料的速度,比较精确地让高温喷头将原料融化后一层一层地喷在工件输出基板上,形成最终的实体模型。 目前的开源3D打印机都使用Arduino作为主控平台,Arduino是一款便捷灵活、方便学习的开源电子原型平台。其开发语言和开发环境都很简单,对于高校大学生来讲更加容易理解掌握。在控制部分,应用了大量的控制理论与电子知识,并且随着3D打印机的功能与结构形式越来越多,传统的开源电路板已经远远不能满足需要,因此在开源控制板的基础上进行扩展接口以及固件程序的开发显得尤为重要,学生在产品创新设计中不但学习了一些开源电路板的应用,而且往往能根据需求开发出新的控制板与固件程序。 五、控制程序开发加强了计算机技术的学习 3D打印技术的发展离不开配套控制软件(上位机软件)的开发。上位机完成打印数据处理和总体控制任务,包括从CAD模型生成符合快速打印成型工艺特点的数据信息;设置打印参数信息;对打印成型情况进行监控并接收运动参数的反馈,必要时通过上位机对成型设备的运动状态进行干涉的功能;实现人机交互,提供打印成型进度的实时显示;提供可选加工参数询问,满足不同材料和加工工艺的要求。几个著名的开源打印控制软件如Repetier-Host、cura、pronterface等极大地促进了桌面型熔融挤出3D打印机技术的研究与推广,但随着一些软件停止开放源代码,自主开发新功能成为不可避免的问题。上位机软件可由C语言、C#以及其他的编程软件编写,学生以利用C语言程序设计课程中的相关知识,在源代码的基础上充分创新进行开发,从枯燥的书本学习到实际的功能性程序开发,极大地提高了学习兴趣和效率。 六、总结 总之,机电产品创新项目涉及了材料成型及控制工程、机械设计制造及其自动化、机械电子工程、过程装备与控制工程专业、测控技术与仪器专业等相关专业。参与机电产品创新活动,提高了学生对专业知识的应用能力,使学生综合运用所学知识解决实际问题的能力得到了明显提高。同时,参与创新活动,使学生认识到了在进行研究工作时,自己在某些基础理论知识方面的欠缺和不足,认识到了基础理论知识的重要性,从而有力地激发了对理论课的学习兴趣,提高课堂效率和学生的学习积极性。另外,通过参与指导学生创新工作,促进了教师与学生之间的互动,学生在课堂知识、专业技术等方面,更积极地与教师交流,课堂出勤率与学习成绩得到了明显提高。目前,山东科技大学材料成型及控制工程专业有很多学生加入到了与3D打印相关的机电产品创新项目中,并且在山东省高校机电产品创新大赛中崭露头角。 以先进产品技术为导向的实验教学平台成为创新型教学的一种趋势[4,5],并且通过与高新技术企业进行合作,例如:让学生参与到企业的实际操作环节,或者聘请企业的有经验的高级工程师到学校对学生进行指导。这样,使学生在高校学习期间就获得了企业的实战型教学与培训的机会,学生可以迅速地进入工程师角色,为即将面临的就业打好坚实的基础。为了让更多的机电类专业学生参与到创新项目中,山东科技大学机械电子工程学院基于3D打印技术机电产品创新实验室也在积极筹备中。 机电行业作为国民经济发展中的基础性行业之一,需要更多的创新人才加入到国家建设的大军中。这就需要社会企业和高校共同努力,建立机电产品创新实验平台,是一条把学生塑造成为一名优秀创新人才的有效途径,为学生在今后的工作中有所作为,走向事业的巅峰奠定了坚实的基础。 机电本科毕业论文:应用型本科院校《机电控制工程》课程教学探索实践 摘要:针对《机电控制工程》内容抽象、教学困难这一问题,结合应用型本科院校的培养目标,本文提出面向学生自适应学习能力培养的教学方法,激发学生的学习兴趣,提高学习热情,为社会培养具有自适应工作能力的应用型人才。 关键词:机电控制工程;自适应学习能力;学习热情;应用型人才 随着科学技术的不断发展,控制工程理论已经广泛应用于机器人控制、数控机床运动控制以及柔性制造系统、计算机集成制造系统(CIMS)等领域[1]。由此可见,控制工程理论在制造领域中的作用尤为重要。 各本科院校最主要的任务是为社会各行业源源不断地输送应用型人才[2,3]。成都工业学院是新办应用型本科院校,机电行业是机械电子专业学生今后从业的主要行业,学习《机电控制工程》课程对该专业学生具有重大意义。 一、存在问题 《机电控制工程》课程是我院机械电子工程专业的核心课程之一,也是该专业的一门综合性很强的专业基础课,课程内容抽象,而且学习该课程还需要具备高等数学、工程数学等相关课程基础知识,但学生往往对相关基础知识掌握不够牢固,对学科间交叉的内容理解不够深入,更不能联系实际灵活应用相关理论解决问题,导致对《机电控制工程》课程学习困难。《机电控制工程》课程内容理论性较强,采用传统教学方法讲授,教师感觉“教授困难”,学生也会感到控制工程“枯燥无趣,学习困难”,继而失去学习兴趣和信心。 二、解决问题第一步:制定面向学生自适应学习能力培养的教学模式 《机电控制工程》课程不仅是知识点的讲授,为了使学生今后尽快适应从业实际情况,更为重要的是使学生在该课程学习过程中,培养其自适应学习能力以及解决复杂问题的能力。为此,可将教学过程设计成:课堂讲授环节、自学引导环节和小组研讨环节,合理进行学生课程学业成绩评定。 首先,根据教学计划对教材内容进行规划,确定课堂讲授环节内容和教学目标。在教研活动中,《机电控制工程》课程教学负责教师应组织该课程授课教师一起进行教学研讨,根据课程教学大纲和教材内容,兼顾学科知识结构和内容体系,找出重点和难点,对教学内容进行优化安排,即根据学习内容的复杂程度和教学目标,确定课堂讲授内容和自学内容。课堂讲授内容强调基本概念的理解和应用,减少对一些定理和公式的过细推导,结合实际应用重点讲授经典控制理论部分内容。在课堂讲授环节,教师仅针对课程的重要知识点进行讲授,尽量联系实际应用来举例。 其次,为培养学生的自适应学习能力,安排自学引导环节。预先安排学生对教研会上拟定的自学内容进行有计划的自学,准备在下一研讨环节中讨论。自学引导环节,一方面可以锻炼学生的自学能力;另一方面,课堂上不再对简单的知识点进行讲授,可将这些时间用于下一环节的师生互动,既提高课堂时间利用效率,又提高学生学习兴趣。 第三,为了让学生巩固学习效果,培养理论联系实际的能力,安排课堂小组研讨环节。根据授课内容,特意寻找理论应用于实际的例子,安排课堂时间进行专题讨论。在教师的引导下,可鼓励学生动手动脑设计实验来验证课堂讲授环节及自学引导环节中的基本概念和基本理论,进行及时评价。该环节的目的是锻炼学生运用所学知识解决实际问题,根据实践来证实控制理论对实际应用的指导作用,从而培养其今后分析问题、解决问题的能力,培养其团队合作与社交协调的能力,为今后工作奠定基础。 下面以“频率特性的基本概念”一节内容为例,将教学过程设计成:课堂讲授环节、自学引导环节、小组研讨环节。 对“频率特性的基本概念”一节中“频率特性的定义”这部分内容安排学生按教学要求自学,对于“频率特性的物理意义”这部分内容,可根据学生学习能力让其尽量理解,然后在课堂上进入小组研讨环节。已知:如图1所示,设滤波电路的输入为正弦电压u■(t)=A■sinωt,分析该电路滤波原理,讨论该电路在实际中可能的应用。 首先,求出系统的传递函数为:G(s)=■式中T=RC 利用学生在自学环节对频率特性的定义的理解,计算出幅频特性和相频特性, 其中幅频特性:A(ω)=G(jω)=■ 相频特性为:φ(ω)=-arctgωT 那么,该系统在输入作用下,系统的稳态输出为: u■(∞)=■Sin(ωt-arctgωT) 接着进入小组研讨环节:(1)该电路是哪种类型的滤波电路?说明原因。 (2)实际使用如何? 学生经过兴致勃勃的讨论后,得出结论:该电路是一个“低通滤波器”。因为在频率较低时,ωT 1,A(ω)≈1,φ(ω)≈0,表明输出电压与输入电压几乎相等,相位接近相同;当输入信号的频率较高时,ωT 1,A(ω)≈■,φ(ω)≈-90°,表明此时输出电压趋于0,相位滞后90°。在实际中,可用于设计“低通滤波”,只要系统中R、C确定后,频率特性随之确定。 可见,通过这种方式教学,将理论和实际联系起来,学生不容易对教学感到枯燥,既可明确基本概念,还会让学生领会用理论对实践进行指导,通过实践来验证理论,让学生不再感到“难学”,教师不再感到“难教”。 最后,确定学生的课程成绩评定方式。传统的考核方式为期末考试,在学生自适应能力培养为核心的教学模式下,仅仅通过单一的期末考试的方式对学生课业进行成绩评价,是不全面的,更不客观[4]。可以将期末考试的方式与课程教学环节中每一环节的过程评价综合起来,并且教学环节中的过程评价占总成绩的65%,这样才可以充分调动学生平时各教学环节的学习积极性,避免学生期末考试才进行突击复习等,以保证课程各教学环节的有效实施,最终达到教学目标。 三、解决问题第二步:注重教学过程互动,以巩固和提高学生的学习热情和学习兴趣 教学是教师与学生的双边活动,没有沟通、对话,就没有教学,教学不是教师一个人讲授,而是要让学生参与课堂教学[5]。“教授”是为“学习”而存在,也是为“学习”服务的,只有激发学生的学习热情,培养学习兴趣,使其成为真正的学习主体,才能实现预期目标。因此,需要改变传统模式下以教师为主体的教学方式,充分利用自学引导环节、小组研讨环节形成教学互动,引导学生积极参加讨论,主动思考问题,从而培养学生的学习主动性。 在自学引导环节和小组研讨环节,教师努力启发学生思考问题,积极引导学生参加讨论,鼓励学生对教师所讲知识和方法提出质疑,帮助他们解除疑惑。为了提高学生的学习主动性,增强教学过程的师生互动效果。为此,教师可在课前预先布置下次的授课内容,让学生在课下自觉预习,并在课堂前15分钟鼓励他们到讲台上讲述预先布置的内容,根据讲解中暴露的问题,有针对性地补充和纠正,引发学生主动思考问题,提前预习教材,提高《机电控制工程》课程的教学效果,增强课程学习成就感、愉悦感,从而提高学习热情,建立战胜困难的信心。 四、结论 本文主要阐述面向学生自适应学习能力培养的教学方式,提出将教学过程设计成三个环节:课堂讲授环节、自学引导环节和小组研讨环节,通过教学互动提高学生课程学习热情,激发课程学习兴趣,改善课程教学效果,提高学生自适应学习能力和解决复杂问题的能力。 应用型人才必须具备可持续发展的潜力,能够学会学习,自我更新知识体系,以适应社会发展的需要[6]。从长远来看,自适应学习能力教学方式可以培养本专业学生具备今后工作的自适应能力,为社会输送具备竞争能力的人才。 机电本科毕业论文:一般本科院校机械类专业机电控制课程体系改革实践 摘要:根据机械类专业人才培养目标,结合我校机械类专业的特色,对机电控制课程体系中的涵盖课程、教学内容的整合与优化、实践教学的改革与深化、突出工程机械特色、教学手段与教学方法的改革等问题进行了研究与探讨。建立了完备的课程群建设框架,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革进行了有益的探索。 关键词:一般本科院校 机械类专业 机电控制课程体系 随着科学技术的迅猛发展,尤其是计算机技术、信息技术在传统机械行业中的广泛应用,机械工程学科已发展成为一个集机械、电子、控制为一体的交叉学科。因此,在机械类专业的课程设置中,机电控制课程群是重要组成部分。本文结合我校机械类专业的特色,优化机电控制课程群的教学内容和教学方法,建立了完备的课程群建设框架,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革进行了有益的探索。 1 改革背景 长沙理工大学“机械设计制造及其自动化”专业源于原长沙交通学院1979年创办的“筑路工程机械”专业和1996年创办的“机械电子工程”专业,2000年归并为“机械设计制造及其自动化”专业,设工程机械和机电一体化两个方向。几十年来,已培养了近三千名本科生,毕业生主要在交通领域相关行业就业,具有鲜明的交通行业特色。本专业依托行业优势,以创新实践能力培养为重点,不断优化专业结构,形成了自身的专业特色。 然而,在近几年培养计划的执行过程中,我们发现机电控制课程体系存在以下几个问题:课程体系不严谨,部分课程的内容设置有重复;理论与实践脱钩,实践环节偏少,导致学生的实践能力较差,解决不了实际问题;课程体系和内容与我校机械类专业的特色――“工程机械”背景结合不紧密。因此,优化机电控制课程体系结构,体现我校机械类的专业特色具有重要意义。 2 改革措施 结合机电一体技术的发展趋势,明确我校对机械类专业的要求,学生的基础知识、创新能力和综合素质等方面都需要相对提升。对机电控制课程体系与教学内容、教学方法与教学手段、实践教学以及突出特色等四个方面进行改革与建设。 2.1 课程体系与教学内容的整合与优化 对于原有的课程体系存在的多种问题,比如课程门数多、课程体系不严谨、课程内容相互之间重复交叉等。在重新修订教学计划和教学大纲时,把机电控制类课程体所存在的这些问题做了整合与优化。将“电工电子技术”中的电机部分、“机床电气控制技术”、“电力电子学”等机电控制技术中的强电控制知识整合为“机电传动与控制”;“机械控制工程基础”课程的教学中,通过更新教材,增加了Matlab软件和Simulink仿真工具包的教学内容;增加了“测控电路”、“工程机械电液控制技术”等课程,修订和编写了新的教学计划和教学大纲。 2.2 增设实践环节,注重学生工程实践能力的培养 针对原有课程体系实践环节不足的问题,对于这些存在的问题,我们既在课程中设置实验环节,还改革了原有的课程实验内容,同时增加综合性与设计性实验的比例。增加了“机电控制技术实习”环节,该实习以PLC为控制载体,使学生获取机电控制的实践能力,加深对机电控制的基本理论的认识,培养―定的操作技能。 2.3 与交通和工程机械行业紧密结合,突出我校机械类专业的特色 针对原有课程体系实践工程机械特色体现不足的问题,加强了机电控制课程体系与工程机械知识的有机融合。在多门课程的教学中,将工程机械作为机电控制的对象;增开了“工程机械电液控制技术”课程。 2.4 改革教学方法与教学手段 “机械控制工程基础”理论性比较强,用多媒体教学方法和传统的教学方式相结合,能够应对教学过程对学生逻辑思维的开发和理论分析能力的要求,同时将Matlab软件引入教学,可以减轻不必要的课时浪费;通过对平时大量课题和试题的收集,加上多年的教学经验积累,可以组织开发相关课程试题库,以此来满足教学要求;另外学校为提供教师教学和学生学习方便的条件,可以开发教学网站,以此实现互动式教学。 3 改革效果 通过整合优化后的机电控制课程体系内容更加的完善清楚,有利于课堂的教学实施,而且把理论和实践教学结合得更加紧密;教学内容的进一步改革,减少了平时课堂教学出现的重复现象,充实了一些新的科学理论和教学研究。为了突出教学的综合性和设计实践性,我们对原有的课程实践体系进行整合规划,以此加大了综合性和设计性实验的比例。实习实现了“电子技术实习――单片机控制技术实习――机电控制技术实习”的不断线。将机电控制课程体系与工程机械知识进行了有机融合,更明确地突出了本专业的工程机械特色。 4 结语 自2010年专业机电控制课程体系立项以来,我校“机械设计制造及其自动化”专业,就紧紧围绕人才培养目标及专业特色,在课程体系与教学内容、实践教学改革、突出交通及工程机械行业背景、教学方法与教学手段改革等方面进行了深入的改革与实践,取得了一些成果,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革提供了借鉴。 机电本科毕业论文:应用型本科高校机电实验室建设探索与实践 摘要:本文对应用型本科高校机电实验室实验教学管理存在问题进行分析,并针对实验室建设和管理存在的问题提出了一些解决措施。 关键词:机电 建设 管理 1 概述 机电专业属于应用技术学科,因而对于实践能力的培养显得尤为重要。机电人才要具有更高、更全面的实践动手能力,这就对实验实践教学提出更高的要求。当今的各个行业对既懂机又懂电的机电一体化人才的需求日渐增长。如何才能培养出满足市场需要的机电一体化人才, 创造一个理论结合实践的实验环境?培养机电一体化的应用型创新人才是众多工科院校一直探索研究的问题。 2 高校机电专业实验室建设中存在的问题 2.1 实验教学管理欠规范。虽然近年一直提倡加强实验教学,但是大多数教师、学生仍然轻视实验实践教学。主要表现在:实验课表不规范,随意更改上课时间;不按规定分组,学生成绩考评体系不完整,学生上课不认真,得过且过已成风气,最终造成了实验室资源的浪费。 2.2 综合性、设计性实验质量和开出率问题。首先,综合性、设计性实验的质量不高,大多数达不到设计和综合知识点的作用;其次,因为课时少、实验复杂,造成了实验项目数量不够;最后,因为有的学校因实验场地、条件和人员问题,实验项目打折扣,再因实验项目区分不严,设计实验变演示实验,综合性实验变理论讲解实验,使综合性、设计性实验的开出率降低。 2.3 实验室实现全开放困难重重。第一实验室少,一般情况下一个实验室承担几门课程的实验教学任务;第二实验教师少,设备维护和管理难;第三教师待遇以及思想上不重视,很多实验室不给学生开放,即使开放也缺少教师现场指导。 2.4 大型数控加工等设备使用效率低,管理欠规范。为了满足学校学科建设、科学研究工作,大型仪器的购买逐年增多。但是,很多大型仪器只有个别教师能够使用,利用率不高,使用时间严重不足,有的甚至出现被闲置的现象。在设备的管理上,缺少专人管理和专人使用执行不到位,同时缺少教师使用记录,不能及时反馈设备情况。 3 机电专业实验室建设方案探究 3.1 建立机电实验室管理信息系统。建立网络化的实验教学和实验室管理信息平台。通过信息平台实现实验项目信息的管理、排课、选课、实验成绩及实验室利用率统计分析等,同时也实现了实验教学管理工作的系统化、信息化和规范化。通过平台学生可以网上申做实验、预习实验、观摩实验、查询实验室的实验教学情况、实验教师上课情况等综合信息。实验室的信息化管理大大提高了实验室的利用率,实现了资料共享,为加大实验室的开放力度,奠定了基础。 3.2 产学研结合加强实验室工作队伍的建设。实验教师队伍是实验教学和实验室建设的直接参与者,机电专业是应用型专业,要求学生有较强的动手能力和紧跟时代的先进技术,这就要求具有一支结构合理、素质优良的实验教师队伍。让实验教师到企业、研究单位进行学习深造,获取实际经验,将当前先进的生产经验带回课堂,解决学校教育与社会需求脱节的问题,缩小学校和社会对人才培养与需求之间的差距,增强学生的社会竞争力。 3.3 以竞赛为契机推进机电专业创新实验室建设,激发学生学习兴趣。积极组织机电专业的大学生参加竞赛。学生通过机电实验室提供的平台,进行创新实践。制作的机电作品,将材料应用技术、传感器与检测技术、单片机技术、控制算法及软件设计等内容有机结合起来,这又为实验室开设机电综合设计实验提供了更多途径,而创新实验室建设又为以后的大学生竞赛活动提供了良好的创新实践基地,充分发挥了学生的想象能力和综合运用机电知识的能力,实现了竞赛与实验室建设的互补。 3.4 成立创新创业团队,形成以旧带新梯队管理模式,充分利用大型加工设备。因机电专业特点,实验室具有数控加工中心,线切割激光内雕机等大型设备较多,而这些设备除了正常教学外,很少他用,因此成立创新创业团队,团体成员主要由学生构成,主要以机电专业学生为主,其他专业为辅,知识传授主要是高年级的学长带低年级的学弟进行自主学习,实验室教师从旁指导。团队成员可以使用和管理实验室的大型设备,设计新产品投入市场,以此来培养学生创新创业意识,提高设备的利用率。创新创业团队实行梯队管理模式,减少实验教师的工作量,通过以旧带新实现了知识的合理过渡,同时也完善了对大型设备的规范管理。 3.5 应用现有条件自主开发综合性、设计性实验项目,使学生有更多的选择性。验证性实验多,综合性设计性实验少,大多数高校按课程设置实验室,实验内容单一,学生在实验室里学到的实验操作技能缺乏实际价值。实验操作学时数得不到有效保证,学生只能在教师规定的时间内完成规定的内容,不能按自己的爱好和兴趣做一些设计性、综合性实验,这种状况造成学生被动学习,动手能力得不到提高,潜能得不到挖掘。因此根据现有条件,自主设计开发综合性设计性实验是非常必要的。 4 总结 通过本文的介绍我们知道,机电专业实验室建设的任务艰巨,我们要做好长期奋斗的准备,同时要转变观念,强调以理论教学、实验教学并重的制度及以信息化管理为主要手段建设实验室。 机电本科毕业论文:卓越工程师培养背景下机电本科毕业设计改革 [摘 要] 毕业设计是本科阶段一个重要的教学环节,为适应新形式下卓越工程师的培养目标,有必要对这一环节进行改革。通过分析机电方向本科毕业设计现状,提出毕业设计题目要多样化;毕业设计内容上要紧跟题目的变化,与现场工程师解决实际问题的方式接轨;管理上要到位,不同题目要用不同的管理方法。通过这些举措,形成强学生、强教师、强学校三赢的毕业设计教学模式,真正实现了卓越工程师的培养。 [关键词] 卓越工程师;机电;毕业设计 0 引言 随着高新技术的广泛应用,世界各国越来越重视人才质量的培养。把动手能力、工程意识、创新能力、团结协作的能力作为考察学生实践能力的重要内容[1]。在教育部实施“卓越工程师教育培养计划”的大背景下,作为以培养卓越工程师为目标的地方高等院校已走过一段艰难的历程,虽然没有成形的经验可以借鉴,但却都达成一个共识,那就是必须对每一个教学环节都认真考虑,进行必要的改革,以适应新形势下的人才培养模式。 1 机电方向毕业设计现状分析 目前各高校毕业设计一般安排在第八个学期,就业形势日益严峻的背景下,学生们纷纷把找一个理想的工作和考研究生做为头等大事,从而忽略了毕业设计环节对专业学习的重要性。机械电子类毕业设计多停留在任务书-开题报告-中期答辩-图纸-说明书-毕业答辩的形式,学生们从开题到答辩,整个设计要发挥想象力,虽有毕业实习环节,但可参照的实物结构不是很多。所有的设计都是在理想的状态下,合理即可,因为这种“完美”的设计不用实际制作去检验。只设计不做实物的设计被学生认为与企业技术不对接,是找工作、考研的障碍,在这样的情况下,毕业设计这一环节质量毫无保障,所以必须对毕业设计进行改革,为企业、为学生服好务。 2 毕业设计改革具体内容 2.1 毕业设计题目的改革 做好毕业设计要从题目入手,把好入口关。现有的毕业设计题目一般是由教师给定,或者指导教师与学生共同拟定,在保留现有给定题目的基础上,还应从以下几方面加强题目的来源。 1)企业实际工程应用题目直接走进毕业设计。卓越工程师的培养需要学校与企业深度合作,那么毕业设计的题目就可以以解决企业实际问题为切入点,制定切实可行的题目[2,3]。另外,在近几年学生择业时,企业会要求学生毕业前至少在企业工作半年以上,利用好这段时间,学生可以从工作出发,制定解决单位工程实际问题的题目,这样学生会很乐意付出时间和精力,使毕业设计内容具有一定的研究水平,还能从真正意义上让学生更快地接触工作岗位中的实际技术问题。 2011年开始,机电专业对进入煤矿工作的学生百分百地安排了煤矿机械方面的毕业设计题目,涉及到采煤机、掘进机、装载机、刮板输送机、皮带输送机等大型机械的部分结构设计。2012年在此基础上又新增加控制装置的电气和机械的设计题目,如刮板运输机远程控制装置设计等。2013年已有部分题目要求制作出模型,一步步逼近工程实际应用,使学生毕业后能以最快的速度走上工作岗位。解决实际工程问题的题目拟定需要企业的大力配合,更需要学校改进考核标准,二者缺一不可。机电专业于2013年开始小范围实施这类题目,其中一项与某煤机厂共同完成了采煤机截割部输出扭矩轴的改进设计,保护了扭矩轴的同时,还解决了更换扭矩轴带来的麻烦。 2)结合大学生创新科技实践活动,拟定毕业设计题目。高校中形式多样的学科竞赛、创新科技活动作品不应只停留在制作完成阶段,完全可以在毕业设计中得以充分体现。这类实践活动是在紧密结合课堂教学的基础上,以竞赛、实际制作的方法,激发学生参与的热情,从而使学生在理论联系实际能力、创新思维、团队协作精神及实际动手能力等方面得到锻炼。这样的作品适合学生在毕业设计阶段对其实用价值进行思考,改进后完善技术文件及图纸绘制,从而延伸了前期实践成果,保证了教学的完整性。参加大学生创新科技活动的学生都受益匪浅,极大地提高了学生的动手能力、创新意识。 为大赛准备的各种创新科技活动作品,大多是为了完成特定的功能而作,有时会应用一些现成的机械结构或电控模块,比赛过后,学生们不会细研究这些机构或模块的设计思路、加工过程等,但延伸到毕业设计就可以完成作品的整个设计、选材以及加工等环节,对于学生而言也更容易完成。2011年开始把竞赛的优秀作品纳入到毕业设计中去,如六足机械人、智能防盗系统的设计、水位控制系统的设计、旋转LED灯的设计等,在毕业设计环节完成控制系统的参数设计、机械结构的零部件设计等,收到良好效果。 3)跨学科跨专业的题目、大型题目可建立毕业设计团队共同完成。机械电子专业的毕业设计目标是要完成机电设备的机械装配结构图的绘制、设计原理的阐述、电气控制部分及设计过程的说明(说明书),一个学生做这样的题目不能兼顾零件的加工工艺、产品的外观设计、材料的合理选择等方方面面,但可以根据题目的特点跨学科合作完成一个题目,例如与工业设计专业合作完成产品外观设计、与机械制造专业合作完成机械制造过程中的工艺设计、与材料专业合作完成选材问题、与电气专业合作完成电气控制部分等,真正把一个题目完全按照工程实际设计、制造流程,由多个学生共同完成。这种跨学科合作题目非常有利于培养学生的团队协作精神,加深学生对实际工程设计项目所涉及领域的了解,为培养后备现场工程师奠定基础。 大型题目拆解后由多名学生共同承担,符合工程大项目的实际设计流程,学生可以对自已承担的部分进行更深入的研究,树立全局、合作的思想。表1中列出了历年来毕业设计题目分配情况。 2.2 毕业设计内容方面的改革 毕业设计环节要跟上卓越工程师所达到的工程能力培养和创新能力培养目标,在内容上就要有所突破,在保留原有内容的基础上,还要有所创新。内容的改革见图1。 原有的毕业设计是要完成任务书、实结、开题报告、图纸、说明书等工作,也就是说大部分工作停留在书面材料上。经过上述题目的更新,毕业设计的任务目标可以规范到模型的制作、实物的制作、实物+软件仿真等。而在文件整理上可完成制作过程的可行性分析报告、原理说明书、使用注意事项等,仿真部分可完成仿真全过程的分段解读、仿真结果的演示。这使得学生可以在有限的毕业设计时间内,较好的完成毕业设计,内容上突破原有文件考核较多的方式,从重实际应用出发,减少文件考核数量,增加实物考核项,其核心是要增加考核学生的动手能力、解决实际问题的能力。 企业题目源于学生在企业锻炼实习模式下,或学生已分配到企业工作前提下,在企业由企业技术人员辅导完成的毕业设计,该类题目突出解决企业实际问题,可以以解决哪类工程实际问题及解决方法等作为设计内容来完成,更能体现出现场工程师应具备的能力。 2.3 毕业设计的管理 题目的准确性是出色完成毕业设计的关键,所以立题要慎重,要经过专家委员会的研究通过,对不合适的题目,委员会及时反馈给指导教师,经修改后再审核,从而构建一个分类较细的毕业设计课题库。题库的建立要在大二或大三时就完成。 对于与企业深度合作的题目,原则上题目由企业技术人员与校内指导教师、学生共同拟定,但主要以企业为主。以这种形式作毕业设计的主要任务是解决工程实际问题,文件要完成,但要和校内题目有所区别,题目答辩时要重视企业技术人员的意见,管理上见图2。 3 结束语 “卓越工程师培养计划”是一个系统的工程,需要多个教学环节的参与和保证。毕业设计这一环节要想达到卓越工程师的培养目标,就必须进行必要的改革。综上所述的这些革新,一是学生能很好地利用这一环节,检验自已所学过的知识在工程实际中的运用情况,从而为真正成为一名卓越工程师树立信心――强学生;二是培养了一大批实践能力强的教师,使教师能真正实现与企业技术的对接,共同研发更具实用价值的课题,这些课题的完成,既产生了良好的影响,又将对教学各个环节起到促进作用――强教师;三是通过毕业设计内容的改革,能培养出一大批卓越的现场工程师,这些工程师的表现将扩大学校的影响,从而做到强校。如此形成良性循环三赢的毕业设计模式必将为卓越工程师的培养奠定坚实的基础。 机电本科毕业论文:机电类本科生机电液一体化系统创新设计能力培养与实践 摘要:本文分析了培养机电类本科生机电液一体化系统创新设计能力的重要性,从优化学生创新环境、提高学生创新意识、提高学生创新思维能力、夯实学生创新知识基础、提高学生创新水平等方面介绍了学生创新能力培养体系的构建思路、主要措施和实践成果。 关键词:机电液一体化;创新设计;能力培养 自主创新是一个国家经济发展的灵魂,是提高综合国力和国际竞争力的核心。随着社会不断向前发展,社会更加需要复合应用型的人才,机械制造设计及其自动化、工业电气自动化和车辆工程等个机电类专业人才不只是孤立掌握某一方面的专业知识,而必须系统地掌握机械、电气、液压和自动控制等方面的专业的知识,并将这些知识有机融合于一体,灵活应用于实践。因此,必须优化相关专业的课程体系、教学内容、教学模式,使教学内容学时数、安排、衔接等更为合理,加强实践教学环节,加强学生机电液一体化系统创新设计能力的培养。通过推广实施,营造良好的育人环境,将大学生培养成具有较强的统筹全局能力、创新能力、实践能力、就业能力和可持续发展能力的复合应用型人才。所以大力培养机电类专业本科学生机电液一体化系统创新设计能力具有非常重要的意义。 一、提高教师和学生的创新意识 创新意识是一种不安于现状、精益求精的意识。提高教师和学生的创新意识是培养学生创新能力的前提,学生只有在强烈的创新意识引导下才能产生强烈的创新动机、充分发挥其创造的潜能。首先教师必须有创新意识、创新精神,要有一种超前的活跃的心境,对新事物要有高度的洞察力和敏锐性,潜移默化地提高学生的创新意识。结合机电类专业特征,引导学生敢于怀疑、敢于探索,允许学生说错、做错,努力发现并保护学生的好奇心,鼓励学生勤动脑、多动手,积极参加创新实践活动,从生活、学习中积极培养自己的创新意识,激发学生的创新欲望[1-4]。 二、构建以核心能力和创新能力为主线的人才培养方案 按照人才综合素质培养要求,构建以核心能力和创新能力为主线的人才培养方案,以培养学生的核心能力、创新意识和创新能力为重点,构建科学合理的知识、能力和素质结构,将学生培养成创造性活动的人才。根据机电类专业本科学生机电液一体系统创新设计能力培养目标,学生不仅需要掌握机械设计、机械制造工艺制定能力,还要掌握电气控制系统设计、液压控制系统设计能力,最终要掌握机电液一体化综合设计和应用能力,因此课程体系中必须涵盖机械设计制造、电气控制、液压传动以及机电液一体化综合设计和应用三大能力培养模块,即课程中必须有:《机械原理》、《机械设计》、《机械创新设计》,《电工基础》、《机电传动控制》、《计算机控制》、《数控技术》、《机械工程控制基础》,《液压与气压传动技术》,以及机电液一体化系统实习与设计等核心课程。教材中涉及的原理和定理要介绍其发展过程,培养学生创新意识和创新思维。教材中要有综合创新设计类教学内容[5]。 三、建立科学的实践教学体系 加强实践教学,建立科学的实践教学体系,形成教、学、实践三个方面并重的局面。通过实践活动积极发挥学生的主观能动性,在创新实践活动中激发创造火花,提高学生的创新兴趣和创造能力;加深理论知识理解,提高工程实践意识,缩短从书本知识到实际专业技能之间的距离。在进入专业基础课学习前,增设《认识实习》等课程,让学生早日接触实践、认识实践,有利于课程学习。课程设计和毕业设计内容应与生产实际紧密相关,让学生直接参与和介入科学实验和课题研究,加强对专业前沿动态的了解,激发其求知欲、创新欲。将科研项目引入专业技能训练,大力支持和鼓励学生积极参与科技创新活动,充分利用各种渠道为学生的科技创新活动提供方便,在大赛中培养学生创新能力[6]。 四、加强学生的创新思维培养 教学过程中要从创新意识、创新思维、创新能力这三个层次培养学生能力。教学中要突出重点、关键点,注重应用,遵循先因后果、循循善诱的教学程序。教学采用以启发式为主,变单一课堂讲授为理论讲授与实践、指导与讨论、交流与研究相结合,增强学生的学习主动性和积极性,培养学生的发散思维与聚合思维能力。贯彻实施“启发式”教学原则,采用潜科学教学法、内容不完全教学法、社会探究法、角度教学法、问题教学法、局部探求法、智力激励法、发展问题教学法等教学方法,千方百计激发学生创新意识、创新兴趣,培养独立思考问题、独立解决问题、独立创新能力,做到“不唯书,不唯上,而唯实”[7]。改革课程考核方式,充分调动学生的创新潜能,避免学生死记硬背、循规蹈矩而缺乏创新能力[5]。 五、提高教师创新素质 提高教师创新素质是培养学生创新能力的关键。引导教师不断学习、参加各类培训,更新原有的知识结构,进一步提高教师创新意识、创新能力和创新素质,进一步提高的学术水平、丰富的专业实践经验、掌握专业的最新发展动态,成为教学、科研、服务的多能型人才。加强教师教学经验交流,提高教师创新能力和水平[8-9]。 通过对我院机械设计制造及其自动化专业学生的实践,初步建立了创新能力培养的质量保障体系,建立了一支培养学生机电液一体化系统创新设计能力的教师团队,为学生提高创新意识、创新能力创造了良好的条件和氛围,学生的创新意识、创新设计能力有所提高,思维的敏感性、敏捷性、灵活性,洞察力、独立性和创造性得到培养。学生能较好完成具有技术创新型的课程设计和毕业设计,敢于突破设计图册上的传统结构实施创新设计[10]。在历年国内的机械设计创新竞赛中,都取得了优异成绩,2011年由广东省教育厅主办的第二届全国大学生机械创新设计竞赛广东赛区选拔赛,我院参赛的12支队伍获得了3项一等奖、1项二等奖、8项三等奖的优异成绩;2012年获得国家级大学生机械创新设计大赛二等奖1项;2012年由广东省教育厅主办工程训练综合能力竞赛广东赛区选拔赛,我院参赛的7支队伍获得了1项一等奖、3项二等奖、4项三等奖的优异成绩。 机电本科毕业论文:“机电一体化原理”本科教学的若干思考 摘要:“机电一体化原理”是机械设计制造及其自动化本科生的一门专业必修课。针对该课程教学过程中存在的问题,对课程的重要性、实验室建设、激发学生开拓就业思路、项目教学法和增设课程设计环节等五个方面进行了认真思考和研究,希望能够进一步提升该课程的教学效果。 关键词:机电一体化;本科教学;人才培养;项目教学法 为了满足电力行业对机械类专门人才的需求,各电力高校均开设了机械设计制造及其自动化本科专业。该专业的主要特色是培养能够适应电力行业的机械类相关岗位的人才。前几年,该专业毕业生的就业形势喜人,但是,由于制造类相关行业广受金融危机的影响,导致近年来毕业生的就业情况不太理想。面对无法预知的金融危机以及制造业界不太乐观的就业形势,作为专业教师,应该思考怎样才能使学生更从容地面对求职择业问题。 机电一体化作为机械、电子和信息等多科内容融合的学科,在拓宽机械类学生知识面和就业面等方面将起到重要作用。加强该课程的学习,能明显提高学生素质,从而增加学生在机电一体化行业内的就业机会。本文认真思考了机电一体化原理在本科教学中的若干问题,以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性并指出目前存在的问题,提出以拓宽学生的就业面为目的崭新的教学思路,并辅以项目教学法的教学改革方案,以及增设“机电一体化原理”课程设计的设想。 一、引导学生认识“机电一体化原理”的重要性 学生在学习“机电一体化原理”的时候,由于缺乏实际经验,加上该课程牵涉面很广,学习难度较大,因而学习热情不足。因此,在教学过程中,教师要想方设法、千方百计地引导和吸引学生充分认识“机电一体化原理”这门课程的重要性,从而激发学生的学习热情。 首先,应使学生明确,机电一体化是多学科交叉,相互渗透的综合性课程,广泛涉及机械技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、检测传感技术和系统总体技术等方面的内容。机电一体化技术是给传统机械加上“大脑”(计算机信息处理与控制),极大限度地延伸了机械的概念,使机电一体化产品几乎无处不在。例如,“机器人”作为最重要的机电一体化产品之一,已经成为现代工业控制的三大支柱之一。[1] 其次,针对现在机械专业学生机械基础扎实、电子基础薄弱的特点,认真学习“机电一体化原理”这门课程,将显著提高学生在电子方面的素养。通过课程讲解、实验教学、项目教学、课程设计等教学手段,学生深刻体会机电一体化的基本原理和设计方法。 最后,机电一体化的重要性还体现在很多产品,特别是高科技产品,难以将机械和电子部件完全分开。例如,机电设备设计及维护人员既要精通机械方面的知识,又要精通电子方面的知识。因此,掌握机电一体化原理,并将其应用到解决实际工程问题当中,已经成为机械专业的毕业生必须掌握的一项重要技能。 二、增加实验课时、加强实验室建设与整合 “机电一体化原理”理论学习固然重要,实验教学也同样重要。不少学校现有的“机电一体化原理”的教学大纲中,实验教学所占学时明显偏少,而且学生真正能动手完成的实验更是少之又少。因此,现有实验安排起不到锻炼学生的动手和实际操作能力的目的。 此外,很多学校实验室中的设备和科研条件并没有充分发挥出来。应该在现有的设备的基础上,广泛开拓思路,整合、组合、创造出新的机电一体化实验,以实现锻炼学生动手能力的目的。而且,实验室的工作条件和实验场所还需要进一步改善。实验设备也需要对机电一体化实验教学或辅助教学等方面,进行广泛市场调研,根据需要进行采购和扩充。 因此,必须在加强实验室建设的基础上,适当增加机电一体化的实验课时,才能真正使学生通过实验加深对机电一体化理论知识的掌握,体会机电一体化应用的目的。 三、激发学生在机电一体化行业内的就业思路 激发学生产生在机电一体化行业内就业的想法,是教学的重中之重。只有学生真正产生这种想法,才会产生学好“机电一体化原理”的动力。 目前,机械专业毕业生大多将自己的就业方向主观定位在纯机械领域。尽管机械制造业是非常庞大的产业,但就业机会终归有限。由于能力的欠缺,择业的时候,面对机电一体化行业广泛的就业机会,学生更多的是无奈。鉴于此,任课教师必须努力激发学生在机电一体化行业内的就业兴趣。 引导学生领悟,若是自己具备很强的机电一体化技术方面的素养,将会拓宽自己的就业面,从而为自己创造更多的就业契机。就算是学生毕业后选择在机械行业就业,若是在机电一体化方面有比较扎实的基础,也会开拓自己的视野,何况是现在科学技术、工程技术已经发展到机、电完美结合的阶段,完全分开的机械和电子几乎没有。 因此,在教学过程中,应该结合机电一体化行业激发学生的学习动力。具体来说,可以结合机械专业学生在机电一体化行业就业的实例,引导和激发学生的学习热情。另外,在教学过程中,也可以充分结合机电一体化产品的具体设计思路,引导学生如何跨越机械专业的局限,尽可能多地接触机电一体化领域。通过这些方式,学生们将会自然提升对机电一体化领域的兴趣,从而增加在机电一体化行业就业的主观积极性。 四、开展项目教学法、培养学生综合能力 为了使学生加强对机电一体化领域的认识,启发他们在机电一体化行业内就业的热情,“项目教学法”引入到机电一体化的本科教学工作中去。项目教学法在国外的职业教育中应用较多,目前在本科教学中还很少使用。为了让机械专业的学生通过项目直接深入到机电一体化领域,教师提出使用项目教学法。 项目教学法是一种在“做中学”的理论基础上发展起来的一种教和学的模式,这种教学法通过组织学生真实地参加项目设计,履行和管理项目的全过程,在项目实施的过程中完成教学任务,培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。这种模式突破了传统的“以课堂为中心,以教师为中心,以教材为中心”的教学模式,强调使用的技能和知识创新,有效地交流课堂与社会生活的联系,充分展示现代教育“素质教育”的本色。[2,3] 项目教学法主要特点是与现实生活紧密联系,加强理论联系实际,有助于培养学生的多方面能力,更重要的是展示学生的创造性,培养了学生解决实际问题的能力。项目教学法的整个教学过程可以分为以下几个阶段: 1.拟定题目 学生自主分组或教师分组,查阅资料、主动思考,充分发挥主观能动性,拟定本小组的题目。教师在这个过程必须要干预,要求学生选定的题目具有创新性或实用性,特别是要适合该小组的特长和兴趣。要求项目既要体现学生的创新性、具备挑战性,又要切实可行、经过学生的努力可以完成。 2.可行性分析及方案设计 通过项目可行性分析及方案设计、确定项目进程计划,要求该进程安排基本与课堂教学进度并行,即:按照课堂教学的进度安排项目的实施进度,即首先是机械机构、执行机构,然后是计算机、控制系统和传感器系统等。教师必须认真检查各小组的可行性分析及方案设计。 3.项目实施要求学生按照工作进度实施并做阶段总结 这一阶段,对于学生在项目研究所用到的内容,有可能在课程学习中没有学到,要求教师指导学生进行再学习,以进一步挖掘学生的创造性思维。项目的实施过程中,学生将有大部分工作需要在实验室中完成,因此,在第三部分对实验室进行整合和扩建的过程中就必须要考虑这些问题。 4.项目考评 以小组为单位,认真考核学生完成项目的情况。针对机电一体化项目的各系统的设计、实现方式、功能和项目报告等进行考评。考评中要特别注意学生在完成项目的过程中发现问题和解决问题的能力。 5.项目拓展 建议学生以研究报告、学术论文的形式呈现本小组的研究成果。对于考评成绩优秀的小组可以组织学生以申报专利、参加竞赛的形式进一步拓展项目。 项目教学法可以极大提高学生的兴趣,激发学生的学习热情,挖掘学生的创造性思维,同时使学生以真正项目的方式接触到机电一体化的产品设计和项目管理。这种项目管理的经验,发现问题、解决问题和总结问题的能力和经验对学生而言非常宝贵。项目考评优秀的学生的科研论文和专利申请都将在学生毕业求职时增加不可或缺的砝码,将成为机电一体化行业的敲门砖。 五、增设“机电一体化原理”课程设计环节 现有的教学手段,还不足以提升学生在机电一体化行业的竞争力。作为项目教学法的补充,还可以通过增加机电一体化原理设计环节,从而更大程度上提高学生的机电一体化产品的设计能力。 课程设计时,要求学生认真回顾教师在课堂上所授要点,分析各要点对产品功能的实现及其特性的影响。希望学生在课程设计过程中,进一步理解、吸收和消化课程理论知识以及在项目教学法中所存在的尚未解决的问题。 课程设计课题要尽可能选择具有产业背景的实际课题,学生通过原理方案的设计、结构设计、传动系统的设计、执行机构的设计、控制系统的设计以及总体设计等过程,加深对机电一体化系统的总体认识。在指导过程中,注意培养学生的创新设计能力,充分发挥学生的创新潜能。此外,还要注意课程设计必须与项目教学法互补,对于项目教学法中没有涉及的部分,要适当加强。[4] 课程设计应着重培养学生熟悉机电一体化行业标准,全面掌握机电一体化产品设计规范和过程,并培养学生扎扎实实的工作作风。 六、结论 本文以拓宽机械类学生的就业面为主要目标,针对“机电一体化原理”本科教学的若干问题,进行了深入探讨和思考。以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性,以及如何引导学生对该课程的重要性进行再认识。通过加强实验室建设,增加学生动手实践的机会,以拓宽学生的就业面为目的,激发学生的学习动力。提出项目教学法的教学改革方案,着重培养学生在机电一体化产品设计中的发现问题和解决问题的能力;该项目教学法与“机电一体化原理”课程设计相辅相成。期待机电一体化课程在提高综合素质、拓宽毕业生就业面等方面有所建树。
随着“一带一路”倡议的推进,我国企业积极“走出去”,在国际建设工程市场上参与激烈的国际竞争。由于我国企业自身的原因和国际建设工程市场的复杂多变性等多种因素综合作用,“一带一路”国际建设工程存在着突出的法律风险。通过阐述“一带一路”国际建设工程现状与法律现状,结合“一带一路”国际建设工程典型案例,分析“一带一路”国际建设工程存在的主要法律风险,进而提出有针对性的风险控制建议,以期对“一带一路”国际建设工程的法律风险控制提供理论支撑和普遍借鉴。 一、“一带一路”国际建设工程的法律现状 (一)“一带一路”国际建设工程的现状 2013年9月和10月,习近平主席提出“一带一路”倡议。截至2022年6月30日,我国已与149个国家、32个国际组织签署200多份共建“一带一路”合作文件[1]。“一带一路”倡议沿线地缘政治复杂,经济发展不平衡,文化多元[2],既蕴含着广阔的市场前景,又隐藏着巨大的法律风险,这就更加需要我们进行风险控制和应对。“一带一路”倡议提出后,我国建筑企业积极开拓国际建设工程市场,提供了良好的发展机遇。以“一带一路”沿线国家为例,尤其是2015年以来,我国对“一带一路”沿线国家工程承包情况如表1所示。2.对外承包工程数据是指完成营业额。从表1可以看出,我国对“一带一路”沿线国家工程新签合同占比、“一带一路”承包工程金额占中国对外承包合同总金额的比例基本上都在50%以上,最高时接近60%,可以得出这样一个结论:我国对“一带一路”沿线国家投资占据我国对外投资的半壁江山,“一带一路”国际建设工程市场大有可为。 (二)“一带一路”国际建设工程的法律现状 1.在国家司法政策文件方面,主要是最高人民法院发布的一系列政策文件。2015年6月,最高法发布《关于人民法院为“一带一路”建设提供司法服务和保障的若干意见》(法发〔2015〕9号);2019年12月,又发布《关于人民法院进一步为“一带一路”建设提供司法服务和保障的意见》(法发〔2019〕29号)和《最高人民法院关于适用〈中华人民共和国外商投资法〉若干问题的解释》(法释〔2019〕20号)等。 2.在国家司法实务案例方面,主要是最高人民法院发布的一系列典型案例。最高法在及时发布有关司法文件的基础上,为更加公正高效审理涉“一带一路”建设案件,充分发挥典型案例的示范和引领作用,陆续发布了三批典型案例,分别为2015年6月16日,发布8件第一批“一带一路”建设典型案例;2017年5月15日,发布10件第二批涉“一带一路”建设典型案例;2022年2月28日,发布10件第三批涉“一带一路”建设典型案例。除发布典型案例外,最高法为服务和保障“一带一路”建设,加强和规范案例指导工作,2019年2月25日,发布6件涉“一带一路”建设专题指导性案例。截至目前最高法共发布34件涉“一带一路”建设典型与指导性案例。 3.在国家司法审判实践方面,主要是最高法审理的国际建设工程案件。根据Alpha案例库统计显示,最高法及省高院所受理及审结的此类案件裁判文书78份,其中有33份项目在境外,有45份项目在境内,但存在涉外因素。由此可以看出,在国内走到诉讼程序的国际建设工程案件数量还不太多,一方面是由于国际建设工程案件诉讼并非最好的选择,一般会选择协商、调解或者仲裁解决;另一方面也可能会选在在国外诉讼或者其他方式解决。 二、“一带一路”国际建设工程的法律风险 “一带一路”沿线国家一方面由于所属法系不同,法律规则不一致,对国际建设工程的认识和理解也不同[3],另一方面由于各国国情不同,加入国际条约的情形也不完全相同,再加上还有保留条款,就容易导致国际建设工程纠纷的发生。依据国际建设工程的实际进程和阶段,将主要法律风险分为以下四个阶段进行阐述: (一)工程招投标阶段的主要法律风险 1.投标前对东道国法律理解不到位的风险。一是在主体资质方面,有些国家如比利时、阿拉伯联合酋长国等均对承包企业主体资质有明确要求,需要提前向相关组织和政府有关部门申请资质认证后方可承包公共工程项目[4]。这就要求承包方需要提前了解东道国的要求,否则也会带来相应大风险。二是在企业习惯方面,国内个别企业有把商业问题政治化的习惯,期待依靠政治手段化解工程承包过程中遇到的风险[5]。以波兰A2高速公路项目为例,投标前没有了解到劳工法律的不同,导致劳工成本异常增加;也没有考虑到环保法律的不同,导致环保费用投入偏差大。发生问题后,企图通过政治手段解决问题,最终无果,导致项目失败。三是在理解沟通方面,国内企业面对模糊、甚或存在歧义的内容,双方沟通不到位,或者存在想当然的理解和认识。以沙特麦加轻轨项目为例[6],双方对于“开通35%运能”存在不同理解,但招标方未进行任何澄清说明,投标方也未进行询问沟通,因双方语言沟通不太顺畅,尤其是国内企业极其缺乏精通双方语言的法务人员,导致国际建设工程项目工期的拖延和成本的增加。 2.投标报价不谨慎导致的风险。这也是国际建设工程法律风险中的核心风险[7]。国内有的企业因为在国内长期以来的影响,出于职业本能和国内法律的“最低价中标”规则,可能会在投标时为了获取中标成功而故意压低报价,没有充分考虑到东道国政治、经济、法律、金融税收等方面的综合因素,没有充分考虑到不同承包方式中各方权利义务均不相同的差异,从而导致风险的发生。 (二)工程合同签订阶段的主要法律风险 1.法律适用的风险。在国际建设工程合同签订时,选择余地不是太大,一般会选择适用国际条约、国际习惯或者国际通行的合同约定,也可能会选择工程项目所在地国家的法律,但工程项目所在国立法水平和层次不一,在工程实际施工过程中,会遇到工程项目所在国法律没有规定或者规定不明确的情况下,如何适用法律就会遇到相应的风险,产生分歧或者发生争议时没有明确的法律遵循,就会给工程项目带来一种不确定性。 2.合同约定的风险。国际建设工程合同一般选择FIDIC合同,大多数情况下风险较小。但因为工程施工过程中,政治、经济、自然条件复杂多变,再加上不可抗力的影响,往往导致风险的出现,如需要业主要承包方提供的现场施工数据,因为约定不明确,再加上该数据通常是不充分或者不准确的[8],这往往就会导致纠纷的发生。 (三)工程施工实施阶段的主要法律风险 此阶段风险较多,但主要的法律风险有以下两个方面: 1.工程质量安全风险 一方面,工程参与方没有按照合同约定的要求和标准进行施工所造成的风险,还有工程参与方对工程质量的标准和要求的认识产生分歧所造成的风险;另一方面,工程项目所在国政局是否稳定、恐怖活动、民族宗教冲突等,再加上自然灾害(如地震、泥石流、火山爆发等)、新冠肺炎疫情等突发因素,均会对项目造成较大的安全风险。 2.工程劳工环保风险 一方面,工程劳工风险是每个工程项目都会遇到的风险。用工人员一般包括我国外派人员、工程项目所在国当地人员,对于我国外派人员可能面临签证、资格和人身安全风险,要考虑各东道国是否存在劳动力限制规定[9];对于当地用工人员,可能面临薪酬待遇、文化冲突、宗教习俗、风俗习惯等方面的冲突,甚至会演变成公共事件。另一方面,环保风险是工程项目中一种严重且并不少见的风险。世界各国都比较重视环境保护问题,这就要求工程项目在施工时要更加注重当地的环境保护[10]。例如,澳大利亚、新西兰等国对于环保要求和执法力度比我国还要高,此时,如果违法施工,不仅可能遭到行政处罚,而且还有可能面临犯罪起诉的风险。 (四)工程纠纷解决阶段的主要法律风险 在本阶段的主要法律风险是纠纷解决机制方面。国际建设工程纠纷解决一般采取协商、调解、争议组织裁决、仲裁、诉讼等方式,而仲裁解决机制采用较为广泛。仲裁解决纠纷的风险在于仲裁裁决体系碎片化现象尤为突出,在实践中经常出现仲裁裁决标准不一现象,使得仲裁双方对于仲裁结果缺乏可预见性。就解决机制而言,目前通行的是DAB争端解决机制和ICSID仲裁机制,这两种方式也存在着不同的风险和缺点。一方面,就DAB争端解决机制而言,此种方式的风险是DAB是没有强制执行力的组织,其所作出的裁决如果具有约束力,则有易于突破的时间、条件限制,可能导致裁决形同虚设;另一方面,就ICSID仲裁机制而言,此种方式投资者胜诉路较高,在实践中由于ICSID与世界银行有千丝万缕的联系,使裁决易于履行[11]。但此种方式的风险是仲裁费用高、效率低及透明度低等方面。 三、“一带一路”背景下国际建设工程的法律风险控制 (一)提高风险控制意识 通过一系列活生生的国内企业参与国际建设工程失败的典型案例、血淋林的教训警示我们:一定要提高风险控制意识,提升风险控制能力。要转变固有的思维观念,牢固树立合规经营理念,摒弃依靠政治手段解决经济问题、依靠感情因素影响工程问题、依靠“潜规则”干预国际工程纠纷的做法,抛弃国内建设工程实践中的惯常手段,充分认识风险控制的必要性和重要性,设立专门的风控部门、安排专业的风控人员,设定风险控制目标、编制风险控制预案、提出风险控制策略,提升运用法治思维和法治方式解决国际建设工程实践问题的能力。 (二)运用风险控制理论 1.做到重视风险的识别和预估。在工程招投标阶段,国内建设工程企业要充分了解东道国法律和建设工程行业的政策以及交易习惯,充分识别工程项目东道国的政治、经济、劳工、环保等可能影响工程正常施工、合同顺利履行的一切风险,尤其是针对投标企业的主体资质要求、东道国人文环境、沟通理解等方面做到精准到位,在全面识别风险的基础上,对所有可能涉及的风险进行细致的分类和科学的表述,并适时对已识别的现有风险进行更新[12],做到识别到位、评估精准。 2.做好风险规避、转移和自留。一方面,针对工程合同签订阶段存在法律适用风险、合同约定风险和工程质量安全风险,要在充分调研的基础上做好风险规避,做到法律适用准确、合同约定明确,加强合同签证管理与索赔管理,最大限度地降低风险发生的概率和可能带来的损失;另一方面,针对一些难以预料的风险,要做好风险的分散和转移,通过分包、担保、保险等方式,增加风险承担者的数量,转移给一些风险担保或者保险性质的机构和组织,以实现双赢;最后,针对一些难以规避或转移的风险,如自然灾害、新冠肺炎疫情等突发因素,要做好风险自留的准备,提前制定有效的应急预案,最大限度地减少损失的发生。 (三)织密风险控制网格 1.尊重工程普遍的规则和惯例。一方面,要与国际建设工程行业的规则和惯例接轨。积极适用国际通用的示范文本———菲迪克(FIDIC)合同[13],FIDIC合同有红皮书、黄皮书、白皮书、绿皮书、银皮书等,国际建设工程最常用的是红皮书,示范文本世界各国相互妥协、共同作用的结果。另一方面,经过实践形成具有特色的国际建设工程合同示范文本,更好地服务于“一带一路”建设,使更多的国内企业能够意气风发地“走出去”,潇潇洒洒地“走回来”。 2.有效利用工程纠纷解决机制。一方面,要有效利用现有国际建设工程的纠纷解决机制。各种手段各有优缺点,协商和调解手段是国际社会最为普遍和国内企业最为熟悉的手段,仲裁手段是易于得到国际社会认可和承认的手段,运用仲裁程序加以解决与救济[14],诉讼手段是最后也是最终的手段。另一方面,建立具有“一带一路”特色的国际建设工程多元化纠纷解决机制。首先要建立能够体现专业性、获得各方认可、保持中立的“一带一路”国际建设工程纠纷解决组织;其次要建立资源共享、国际合作的“一带一路”国际建设工程法律数据库,便于纠纷解决时外国法查明;最后建立以协商调解为优、以仲裁为主、以诉讼为辅的多元化争议解决机制,切实为“一带一路”国际建设工程提供法律保障。 参考文献: [1]已同中国签订共建“一带一路”合作文件的国家一览[DB/OL].中国一带一路网.(2022-08-15)[2022-09-12]. 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电气及其自动化论文:电气工程及其自动化技术运用 【摘要】电气工程及其自动化技术能够使电力系统的可靠性、安全性和高效性得到有效提高,对电力系统的稳定运行起着关键积极的作用,这就需要对变电站中的电气工程及其自动化技术进行充分运用从而提高电力系统电力输送工作的质量效率。本文主要通过对变电站电气工程及其自动化技术所起到的积极作用的有关了解,对变电站中电气工程及其自动化技术的应用作出了分析与研究,以便改善电力系统的运行状况,提高电网电力输送工作的安全稳定性,从而进一步推动电气工程及其自动化技术在我国变电站中的应用。 【关键词】电气工程及其自动化;变电站;应用 1变电站电气工程及其自动化技术所起到的积极作用 电气工程及其自动化技术能够有效实现变电站仿真工作的有效展开。在电网运行的电力输送过程中,由于供电区域企业与住宅的不同以及人流量的差异,使得不同区域对电力的需求量大为不同,不同时间段人们对电力的需求量也因时而异,这就使变电站的工作在电力系统运行过程中显得尤为重要,因此,电气工程及其自动化技术在变电站的应用能够有效促进变电站进行仿真工作的实时展开,使得输电信息和电力系统运行状态能够在变电站工作人员的面前进行同步展开,帮助工作及科研人员及时发现电力输送过程中所发生的运行故障,并且及时根据输电区域的电力需求量变化作出准确高效的调整,从而推动电力系统的安全平稳运行。另一方面,电气工程及其自动化技术已经渗透到电力系统的运行中的每一个细节,从而有效提高电网输送过程中变电站工作的安全稳定性,大大减少了变电站工作中的人力、物力投入,使得变电站的运行情况的到了有效改善。一方面,电气工程及其自动化技术有助于促进电力系统服务智能化工作的实现。这是因为随着电能在人们日常工作与生活中的应用,电力系统的稳定运行对人类的生产生活状态起着极其关键的作用,这就对电力系统的运行提出了更高水平的要求,而电气工程及其自动化技术能够充分满足人们对电力系统的智能化的需求,促使电力系统在运行过程中数据信息的准确性得到有效保障,从而推进电力系统的高效安全发展。 2变电站中电气工程及其自动化技术的应用 2.1计算机设备保护功能的应用 电气工程及其自动化技术能够对变电站的变电器、变电线路以及安全母线等电气设备起到保护作用,这就要求计算机具备设备的保护功能。通过计算机的保护功能,能够对变电站工作运行状态下的每一个电气设备进行数据记录和监测,根据它们的实时信息进行数据存储,并通过数据库中这些设备以往正常工作状态下的数据工作数值进行相关比对,从而得出变电站电力设备的运行状态是否良好,帮助工作人员及时发现设备运行状态中的故障,使得电力人员能够快速对电力运行故障进行排除和解决。 2.2设备故障信息记录与测距的应用 当前形势下,由于我国人口基数大、工业化进程及城市化进程不断推进的时代特点,使得我国电力系统常年处于高压负荷运行的状态,这就使得电力系统在运行过程中极易出现安全隐患,并且给电力系统设备及输送线路的维护和检修工作带来了极大的压力,而变电站电气工程及其自动化技术的广泛应用能够对电力系统的每一次故障进行准确的信息数据记录工作,从而帮助检修人员能够对一些多次发生的故障进行熟练地维修掌握,并且,电气工程及其自动化技术也能够帮助检修人员进行故障点与变电站实际距离的准确测距工作,促使检修人员快速准确地抵达电力系统所出现的故障地点,对故障线路及设备进行及时维修。 2.3自动诊断的应用 从目前情况来看,由于电气工程及其自动化技术、通信技术以及互联网技术的综合应用使得变电站能够对自身的电力系统运行状态进行实时的动态数据监控。通过同步记录与过往的数据库信息数据进行实时比对分析,从而快速地找出电力系统运行过程中的故障点,并且依据过往的紧急修复策略对其展开自行修复工作。电气工程及其自动化技术的自动诊断功能在变电站运行中的应用,能够极大地降低电力设备的故障几率,从而减轻变电站负责维修工作的电力人员的检修压力,提高变电站运行的工作效率。 2.4远程控制的应用 变电站的工作人员通过电气工程及其自动化技术中的自动控制技术,能够对变电站的人机软件界面实现变电站电力设备及运行状态的远程控制工作,从而确保电力人员的人身安全。这就需要在进行变电站的系统设计与建设过程中保留手动的跳合闸操控装置,从而避免因电力设备或系统运行故障所导致的人为操作失灵的现象,这样就能够在危急时刻确保工作人员通过远程控制系统的操作来确保电力运行的稳定安全性。 2.5对信息数据采集与处理的应用 电气工程及其自动化技术能够在变电站进行电力系统的配电过程中对期间的各种数据进行采集和处理,它主要对变电站的运行状态、脉冲、模拟等数据信息进行采集和归纳。并且,它能够对变电站的跳闸状态、预告信号、断电器、设备的警告信号、隔离开关等变电站的关键设施及信号要点进行全面的采集,并在信号信息采集后将其传送至统一的数据处理系统当中去,便于变电站的工作人员根据这些数据信号的处理结果进行电力输送的变电配置工作,从而在确保变电站电力系统工作运行的安全稳定性的同时保证数据信息的准确性,有利于变电站工作的顺利进行,提高变电站的工作质量及效率。 2.6应用展望 随着科技的进步以及信息化时代的到来,电气工程及其自动化技术在电力系统中的应用也日趋广泛,在计算机网络和科技的飞速发展中,电气工程及其自动化技术也在日趋成熟中得到不断的完善,使得自动化技术与变电站的电力设备及系统运行进行了良好的融合状态,促使变电站的自动化程度大大提高,进一步提升了变电站的工作运行效率,使得变电站能够快速针对各种突发情况进行故障的紧急处理,从而对变电站电力系统的运行安全提供了全面的保障。 3结语 电气工程及其自动化技术在变电站电力系统的输电运行过程中扮演着愈发重要的关键性角色。由于电气工程及其自动化技术在变电站电力系统运行工作中的应用,使得变电站电力运行的安全性与可靠性得到了有效保障,也使得变电站能够在电力系统的运行过程中提供智能化的设备检测与实时监测服务,使得变电站的电力系统由传统的人工化向自动化、数字化进行有效过渡,以便进一步确保变电站电力运行工作的稳定性,对变电站的工作效率进行了有效提升。本文通过对电气自动化技术在变电站工作运行中所起到的积极作用的分析,在此基础上对变电站中电气工程及其自动化技术的应用作出了研究,从而推动电气工程及其自动化技术在我国变电站中得到更加广泛的应用,确保电力输送工作的稳定高效运行。 作者:金鹏飞 刘振阳 单位:登封裕祥电力有限公司 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化发展问题研究 一、电气工程及其自动化的发展中的问题 迈入21世纪以来,电气工程及其自动化的技术取得了突飞猛进的发展。但在电气工程及其自动化的发展与建设中还存在一些客观影响因素,这些因素在一定程度上阻碍了电气工程及其自动化的发展。想要促进我国的电气工程及其自动化实现跨越式的发展,就要解决以下几项问题: 1企业实际需求不同,抬升了成本 目前我国的电气工程及其自动化技术还处在一个综合的领域里,独立性还有待完善。所以,在实际的运用过程中,工作人员只能结合目前的技术成果,再运用自己的实践经验,得出设计成果。从而有的环节无形中增加了经济成本,最终工程总的经济投入也就增加了。而且,目前的企业在电气工程及其自动化的技术上都是因企业而宜,不同的企业,电气工程及其自动化的技术水平也不一样。 2电气工程及其自动化实施过程中工作效率有待提高 电气工程及其自动化实施过程中,效率的高低影响着整个工程的的完成效果。在当今飞速发展的社会里,工作效率甚至决定着一切。所以,电气工程及其自动化技术更要紧跟效率的步伐。目前的企业在电气工程及其自动化的技术上都是因企业而宜,不同的企业,电气工程及其自动化的技术水平也不一样。要想在这些企业中脱颖而出,效率的提高可见显得十分重要。那个企业在最短的时间里设计出更让人操作简便,更让人明白的设计,在离成功的大门前就会胜出一筹。哪个企业效率低下注定就是失败的。这个时候,企业的技术人员的技术水品就得到了检测。 3电气工程及其自动化实施过程中数据传输安全性问题 电气工程及其自动化起初在工业中形成,并得到了发展与建设。目前,电气工程及其自动化逐渐蔓延到商业领域,商业领域的发展过程中,数据信息的传输安全性是很重要的一步。由于目前,企业之间的信息交流过程中,各企业使用的信息传递产品各不相同,参差不齐。这给数据之间的传输和通信造成了一定的困难,从而增加了电气工程及其自动化的运营成本。所以,在今后的电气工程及其自动化的发展与建设中,一定要注意这一点。 二、电气工程及其自动化发展的合理化建议 电气工程及其自动化是工业发展的有力助手,它的的发展能为工业,甚至社会经济的发展带来源源不断的动力。虽然,目前的电气工程及其自动化的发展与建设存在着这样或那样的问题,但总的前进趋势是不可逆转的。只要把问题慢慢解决,逐渐的去改善,不久的将来,我国的电气工程及其自动化一定会在世界上立足。针对以上问题,我提出几点建议: 1建立电气工程及其自动化的统一独立的平台 目前的企业在电气工程及其自动化的技术上都是因企业而宜,不同的企业,电气工程及其自动化的技术水平也不一样。这样一来增加了企业的经济成本,二来不利于企业的长足发展。所以,企业的技术人员一定要突破技术环境的难关,有步骤,有计划的去设计电气工程及其自动化的方案。首先,在设计前,专业的技术人员对要设计的行业及用户的特点进行研究,从而,确定开发目标。然后,确定设计方案,方案要涉及到实施,运行,维护等每一步骤的完成,同时,运行成本和运行时间也要提前预算好,一定要控制在企业运行的范围内。此外,还要注意商业项目运行的特点以及终端客户的不同需求,最后做到建立电气工程及其自动化的统一独立的平台,从而减少企业的运行成本。 2建立电气工程及其自动化的通用网络系统 建立电气工程及其自动化的通用网络系统可以优化资源配置,使商业之间的信息交流得到准确性和安全性的保证。一个企业包括设备控制,技术监管,企业管理等许多步骤,要想使这些步骤得到资源的合理化配置,就要使这些系统通过网络联系起来。通过建立电气工程及其自动化的通用网络系统,使各个系统之间的数据得到高效,快捷的交换,促使整个企业的优化发展。 3建立电气工程及其自动化的数据标准对接 只有电气工程及其自动化的数据能够实现信息的标准化对接,电气工程及其自动化的系统传递信息才会更安全,更高效。所以,在目前的电气工程及其自动化的发展过程中,一定要实现程序接口的完美对接,从而减少开发工程的时间和费用。 本文作者:刘海蛟 单位:哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化提高方法探析 摘要:近几十年来,我国的经济在迅速增长,特别是工业的兴起带来的出口利润增加,对我国国民经济的增长起到了明显的促进作用。然而工业的兴起的同时,随着我国社会老龄化的逐步恶化,青壮年比率在人口占比中逐渐走低,劳动力的价格也在不断提高。为了解决工业所需的巨大劳动力与劳动力资源有限的矛盾,电气工程及自动化应运而生。本文从电气工程及自动化的起源和发展着手,剖析了电气工程及自动化的发展意义,分析了电气工程及自动化在发展中遇到的难题,并针对这些发展困难提出相应的有效措施,希望能够对我国电气工程及自动化的发展尽一点绵薄之力,让我国电气工程及自动化的发展能够跨入一个新篇章。 关键词:电气工程;自动化;意义;发展难题;解决措施 1电气工程及自动化的发展过程 电气工程及其自动化作为我国近代工业发展的促进剂,是伴随着我国工业的发展而不断发展的。在改革开放以后,中国大力发展工业,以求获得快速的经济发展,提高国民的生活水平,在不断发展前进的过程中,电气工程及其自动化经历过三个主要的发展阶段,其内容如下:(1)第一阶段:随着机械工程和物理学的发展,科学工作者便考虑到将二者结合起来,寻求一种能够为电器制造也服务的科学,于是便诞生了电气工程。(2)第二阶段:随着微波和无线通讯技术的兴起和发展,科学工作者又将这一学科的优势有机结合到电气工程上面,通过微波和无线通讯技术对机械的控制,来使机器完成生产工作并满足生产要求,这便将电气工程及其自动化带进了机电一体化的时代。(3)第三阶段:随着计算机和信息技术的发展和应用,它的优势也被利用到电气工程及其自动化中来,于是便出现了通过计算机编程并远程控制机器完成生产工作的新一代机电一体化工业生产流程。 2电气工程及自动化的发展意义 电气工程及其自动化的发展过程是一个不断吸纳并融合全球最新科技的过程,电气工程及其自动化的可以应用到各行各业,无论是一个断路器的设计,还是整架航空航天器的研究,都少不了电气工程及其自动化的身影。电气工程及其自动化的发展,使得机械制造业的生产车间空间得到节省,也减少了车间内人力物力的配置,很多机械产品的加工不再需要工人来动用原始的手工劳动,而可以通过电脑终端的直接控制,这样,一个会控制电脑终端程序的工人便抵得上好几个人力工,实现了人力资源的有效节约。机电一体化的运用更是可以使生产车间完成流水线的全部生产任务,包括生产零件,组装,包装,流动,检测等整个制造流程,极大地提高了生产效率。 3电气工程及自动化的发展难题 尽管电气工程及其自动化的发展随着工业的发展一起很迅速,但是到了新的发展阶段以来,电气工程及其自动化的发展也遇到了很多难以克服的困难: (1)电气工程应用的能耗问题。所谓的能耗问题是指来源于电气工程设施的建造和安装所造成的能量损耗,当然,要想实现机电一体化控制,建造和安装布置控制设备是必需的,因而这部分能源消耗是无法避免的,为了降低成本,便只能从降低能耗方面着手;在电气工程及其自动化系统的建造和安装过程中,需要考虑到光照和温度调节方面的问题,同时也还要考虑到系统耗电与厂用耗电的关系,电网的布置等问题,在诸多环节的能耗问题实在值得关注。 (2)电气工程应用的质量管理问题。在实际操作中中,有很多工厂为了完成机电一体化控制,但又考虑到成本的节约,放低了对电气工程及其自动化系统的施工质量要求,使得建造标准低于国家规范,这样做会导致低了机电一体化系统所生产的产品质量降低,更可能使得整个系统运行故障频出,发生灾难性的事故。 (3)数据传输的不方便问题。电气工程及其自动化的控制系统主要是应用计算机对于所编应用程序的控制,但是从目前的发展状况来看,电气工程及其自动化仍然处在一个多学科的综合体的尴尬状态,还没有脱离出来成为一个独立的学科,因而很多应用编程及其有效接收设备并没有国家标准来统一,在商业化的运行中,厂家只能购买某生产商的一中机型来进行控制运用,而不能完成不通机型之间的信息传递,这对商业化的运行和发展造成一定的阻碍。 (4)电力控制系统的完善效率对工程进度的制约问题。电气工程及其自动化系统是一种控制系统,用来对机械系统进行控制,然而要想完成整个系统的运行,便得结合实际的机械操作流程编写相应的程序通过计算机控制来实现。因此对于同一工程,由于编写程序不通,电气工程及其自动化控制的效率就会有所高低,这也会进一步影响工业生产的效率,从而影响到经济的发展速度。 4提高电气工程及自动化的方式 电气工程及其自动化主要分为两个部分,一是电气工程,另一便是自动化控制;因此提高电气工程及其自动化便要从两方面着手,通过实现电气工程和自动化控制的有机的、高效的结合来更快更好地发展电气工程及其自动化。 (1)从电气工程方面:从上文问题分析可知,电气工程主要存在的问题是能源消耗问题和施工质量管理问题。解决这类问题有效的措施便是企业和政府一起协商制定严格规范的电气工程施工管理标准,并且一切有关电气工程的施工要严格按照该标准执行,违者必究;施工单位在实际施工的过程中,不要照搬一般的施工流程,而要根据实际的施工地点的环境、地理位置等因素,综合考虑拟定合适的施工方案后再施工。并且施工过程中严禁偷工减料、以次充好,要严格按照标准选择适应的材料,施工完成后要有专门的系统管理和维护人员对系统进行监控检修。 (2)从自动化控制方面:自动化控制的问题主要是数据传输接口不统一,控制程序控制效率有高低。为了解决这个难题,企业的程序设计人员应不断优化反馈设计,完成精简有效的高质量程序编写;然后将最优质的程序在企业内或者行内推广,从而使整个企业或者行业的自动化控制水平提高,要想设计出优质的程序,设计者需要考虑客户的需求和工程的运行流程,通过精简和优化来提高程序的执行效率。另外,政府也应该在行业内制定相应的通用的程序接口,能够让优秀的程序设计在整个行业内流通,从而带动整个行业的信息传递和竞争提高。 作者:朱益成 单位:河海大学文天学院 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化中的问题及解决措施 【摘要】从改革开放至今,我们国家各个领域均得到飞速发展机遇,电气工程发展更在其中占据领先地位。在改革开放大背景下,我国当代科技发展某种程度促进电气工程自动化发展,同时,自动化渐渐变成促进电气工程可持续发展力量源泉。电气工程在进行施工中结合自动化新兴科技,不单对电气工程提高工作效率十分有利,还可减少生产过程各类事故的发生几率,让电气工程更加快速稳健发展下去。由此,相关从业人员务必结合行而有效解决对策应对电气自动化过程中存在的主要问题,充分理解电气自动化有关技术内容,从而确保工作效能最大限度发挥出来。 【关键词】电气工程 自动化 问题 解决措施 1前言 伴随时展社会不断进步,人们生活生产中电气自动化被广泛普及应用,变成现如今促进国民经济发展的有力手段。电气工程自动化属于一类综合性学科,不单包括机电和计算机相关技术内容,还包括网络控制和机电一体化等相关技术。从电气工程角度出发,作为各类生产活动可持续发展前提保障,其正常运行和创新发展意义是十分深远的,另外它对于工业行业健康稳定前行也具有不可替代的重要意义。值得一提的是,现如今电气工程自动化过程中还是有一定问题存在的,如果未能及时解决此类问题,那么所遗留的历史问题将会对国民经济及电力事业发展造成致命打击。本文对当前电气工程自动化存在主要问题予以分析,同时提出针对性解决对策,希望能够为相关人员提供一些参考。 2电气工程及其自动化中存在的问题 (1)缺少统一系统网络架构。构建科学有效自动化电气工程系统是自动化建设必然发展趋势,但是目前众多相关企业当中,因为缺乏统一系统网络构架,容易造成众多企业拥有不同网络架构,限制电气自动化进一步发展。另外因为系统缺少兼容性,造成企业软硬件交替途中,因为接口众多使得信息数据达不到共享标准,自动化电气系统效能未能得以全部发挥出来。 (2)能源不必要消耗的问题。工业发展阶段,电气工程可以说是占有不可替代重要地位,而电气工程自动化相关技术对于整个工业生产都有着决定性作用,渐渐变成如今工业生产科学合理运行前提保障[1]。尤其伴随智能化工业生产水平日益提升,各类先进设备也被引进工业生产当中,不但使工业生产总体工作效率大幅度提升,对工业行业未来发展还具有一定预见作用。但是目前工业生产过程中在应用电气工程自动化技术时,还有能源不必要浪费等严重问题存在,不单对全球能源紧缺局面造成更为消极影响,对节能减排愿景达成也没有好处。 (3)质量不达标问题。最近几年,伴随物质精神水平逐渐提升,人类安全意识也明显提升,电气工程建设阶段,人们在电气工程服务质量方面也提出更高要求,可以说电气工程服务质量和电气工程使用寿命二者间是具有平行发展关系的,同时和安全使用也不无关系。但是如今绝大多数电气工程在施工期,因为对建设质量疏于管理,同时缺乏必要安全意识,造成最终过度关注检测结构,但是质量监管体系不够完善的不利景象,造成质量管理只停留在表面,不单施工管理无序,具体施工时还不能对质量严格控制,电气工程建设质量不达标,工程建设受到很大制约。 3电气工程及其自动化中问题解决措施 (1)构建自动化系统体系。凭借电气工程自动化进程中主要问题的分析,不难发现电气工程自动化受环境因素影响很大,所以应当采取相应对策帮助自动化系统不断得以完善,充分应用当前所拥有先进科学技术,促进管理目标有效达成。在设备启动和日常运行不同方面,都要力求构建高效工作及管理模式,积极吸收先进管理及设计理念,最大程度对系统进行开发利用,同时使相关成本费用减至最低[2]。构建自动化系统体系能够推动电气工程事业科学合理发展下去,让不同系统为不同生产需求提供服务,使电气工程自动化系统能够独立作业。 (2)节能减排建设。进行节能减排设计时,其中非常重要的设计环节便是设计要建立在实际能源消耗基础上,还要尽可能减少不必要能源损耗,确保电厂整体经济效益提高。打个比方,选取电厂中变压器时,尽量选小阻值的,使变压器能源损耗量减下来,就能直接把运行成本降下来,达到节省能耗的目的,科学控制变压器运行成本。能使用自然光资源时,绝不使用照明设备,尽可能选择那些高效使用年限长设备,坚持贯彻节能减排原则。要不断对电气工程节能举措进行优化,电气工程整个设计阶段,节能思想都是贯彻始终的,所以要对节能设计实时进行优化。在基本需要得以保障前提下,结合先进技术设备将能源损耗降至最低,满足节能减排发展对策,另外对促进电气工程长足发展也具有深远历史意义。 (3)对网络结构充分应用。电气工程自动化阶段,网络结构其功能与结构对于整个系统运行具有直接影响,本文这里所说网络结构能与不同管理系统存储数据自由交换,从而达到提高系统安全性与高效性目的,同时这也为网络结构最为重要功能与价值体现。除此以外还要把电气工程自动化有机融合到其它领域与行业当中,加强对技术系统和生产设备监管。原因是通用网络系统要在处理完不同数据信息后对相关资源配置情况予以贯彻落实,所以在对自动化系统进行统筹管理过程中扮演着不可替代的重要角色,可以快速安全传输数据信息,让网络结构真正实现互通互联效果。 (4)综合提高管理水平与质量。电厂管理人员要充分了解电气工程自动化的重要性,从而为工程建设质量监管保驾护航,为此要综合提高相关管理人员业务能力及素质水平。打个比方,电厂可定期组织对相关工作人员进行培训,吸纳素质高能力强的管理人才加入,通过这种方式提高管理团队科学建设效率,多从那些成功企业中学习先进管理经验,取他人之长补己之短,更好为电气工程自动化建设打好坚实铺垫[3]。除此以外,要加强建筑材料管理,通过这种方式由基础与源头保障电气工程质量。要明确相关材料来源,以使所选设备满足实际发展所需,材料防潮工作应积极做好,尽可能杜绝材料损坏,要加强防火处理,定期派遣专业人员落实质量监管工作。 4结语 综上所述,窥一斑而见全豹,电气工程自动化不单对电力企业收益有很大影响,与国民经济和人们工作生活也有重大关联。面对该状况,国家和相关企事业单位应当由实际情况出发,不断进行人才充备同时对相关制度予以完善和创新,除此以外,要积极鼓励那些专业人士加入进来,共同为我国电气自动化事业可持续发展添砖加瓦。 作者:孙卓尚 单位:河南省安阳市第一中学 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化发展分析 第二次工业革命之后,工业发展进入了“电气时代”,经过了二百多年的发展,电气已经逐渐发展成为庞大的工程项目。而电气自动化兴起与发展,使电气工程进入的新的发展阶段,工业形势也发生了巨大的转变。电气工程及其自动化的发展,对于新时期工业社会建设有着深远的影响。结合电气工程及其自动化的发展要点,对发展现状当中的不足予以改进和完善,以推动电气工程快速、平稳、可持续发展。 1影响 电力是现代工业发展不可或缺的资源。电气工程及其自动化发展对于包括工业生产等多个领域都有着重要的影响,实现了工业自动化生产。一直以来,电气工程都是工业的重要支撑。从二百多年前电力被发明开始,工业发生了翻天覆地的变化。而随着电气工程的不断发展进步,给社会生产生活带来了重要的影响。当前,人们的生活娱乐和工作学习,已经离不开电力工程。电气自动化的发展,极大的提升了社会生产力水平,加快了工业生产的节奏,促进了经济的发展。电气工程及其自动化在我国的发展迅速,对工业发展产生了重要的影响,形成了我国“世界工厂”的地位“,中国制造”已闻名全球。 2不足 电气工程及其自动化的发展,推动了我国工业生产的进步,并取得了显著的成果。但是我国电气工程及其自动化的发展当中还存在着明显的不足,有待于改进和完善。首先,电气工程的自动化水平较低。从现阶段电气工程的发展来看,电气工程自动化发展的独立性不强,多数情况下都是作为工业领域的其他行业起到辅助的作用,与其他工业生产方式结合应用。而当前电气工程并没有取得优秀的独立性技术成果,在实际的工业生产和企业运营当中,自动化水平还不够突出。电气自动化技术得不到及时的更新,优化升级迟缓,在很大程度上制约了工业的发展。这就需要建立电气工程及其自动化的独立平台,在此基础上进行独立性的电气设计,有效提升电气工程及其自动化的水平。其次,创新性不足。创新是各行业生存与发展的根本,电气工程及其自动化的发展也是如此。在创新理念的带动下,电气工程才能做到快速、平稳、可持续发展。当前我国电气工程自动化设计往往都是在原有电气设计的基础上,相应的予以改进。或者是直接套用发达国家的先进经验,在创新方面还存在明显的不足,电气自动化水平始终得不到显著的提高。国外先进经验值得我们借鉴,但是不能照搬照抄,而是要遵循其先进的理念,结合我国工业发展实情,自行进行设计,充分做到创新,进而提升电气自动化水平。第三,安全性不足。电气工程及其自动化除了在工业领域有着重要作用之外,在商业领域也创造了不小的价值。但是商业数据信息的传输安全性得不到有效的保障,企业相互之间的交流存在障碍。可以通过通用网络系统以及数据标准对接,以实现商业数据信息的安全传输。电气工程及其自动化技术的应用,加快了信息数据传输效率的同时,安全性也得到了有效的保障。这对于现代企业运营以及工业生产都有着十分积极的影响,对电气工程及其自动化技术的推广与发展有着重要的意义。 3发展前景 通过独立的技术研发、系统网络的建立以及对接标准化的对接,针对电气工程及其自动化的发展当中存在的问题,都相应的得以解决。电气工程及其自动化有着十分良好的发展前景。作为社会发展进步的基石,工业在很大程度上主导着社会的未来。而电气工程及其自动化的发展决定着工业的发展方向。随着科技深入到社会生产生活当中,对于各行各业都有着非常重要的影响,尤其是工业领域。将科技元素融入到电气工程当中,能够有效提升电气自动化的技术水平,为电气自动化技术开拓更多更广的应用领域,而不仅仅是在工业生产当中。随着计算机网络的兴起,在电气工程当中也得到有效的应用。社会生产建设朝着自动化和智能化的方向发展,电气工程及其自动化技术的功能也得到了有效的拓展。电气工程在过去的百年间做出了卓越的贡献,可以说电气改变了世界,对于未来而言,电气工程还会创造出更大的社会价值。 4结语 电气工程的发展对工业有着重要的影响,并创造出巨大的社会价值。随着电气工程的不断发展进步,电气自动化在各个领域和各个行业当中得到广泛的应用。随着科技元素的融入,电气工程及其自动化将社会生产建设带入到新的阶段促进着包括工业在内的多个领域行业的发展。结合当前我国电气工程及其自动化发展的现状,针对包括自动化水平较低、创新性不足、安全性差等问题,采取有效的措施予以解决。电气工程及其自动化的发展有着十分良好的前景。 作者:张雪松 单位:青海盐湖工业股份有限公司化工分公司机修厂 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化专业实践教学 0引言 我校是一所由重庆大学举办的独立学院,本着“厚德、博学、求是、创新”的办学理念,以国家和区域经济社会发展需求为导向,以“基础实、能力强、素质高”应用型本科技术技能型人才培养为目标,坚持理论与实践并重的原则,强化实践教学环节,重点突出学生创新实践能力、就业创业能力的培养和提高。我校电气工程及其自动化专业一直秉承学校的宗旨,遵循“适应需求、服务行业、类群集聚、协调发展”的原则,逐步形成了“强弱结合,以强为主,以弱助强;高低兼备,侧重高压;重专业基础,强学以致用”的专业建设理念。目前,我们专业紧跟学校的应用技术大学转型发展步伐,为了培养出应用型技术技能型人才而不断努力研究与探索具有应用技术大学特色规格的人才培养方案。电气工程及其自动化专业是一个工程实践性、应用性强的应用型本科专业,其大多数课程都需要大量实践来培养学生的工程实践能力和自学创新能力。实践教学是人才培养方案中的重要组成部分,较理论教学更具直观性、综合性和创新性,对培养学生的综合素质和创新实践能力有着重要意义。所以,在构建理论教学体系和实践教学体系相互并行、融合交叉的人才培养方案的过程中,实践教学体系的建设发挥着重要的地位和作用。 1树立“以学生为中心、教师为主导”的实践教学理念,明确实践教学地位 为了构建良好的电气工程及其自动化专业新型实践教学体系,我们确定以培养学生分析和解决问题能力作为其基础和核心,树立“以学生为中心、教师为主导”的实践教学理念,坚持以“培养学生的实际应用能力和创新实践能力”为目标,采取多层次多环节的实践活动,努力提高学生的创新实践能力,最终达到应用型技术技能型人才培养目标。在新型实践教学体系中,融知识、能力、素质为一体,把实践教学提升到与理论教学并重的地位,促进高素质应用型技术技能型人才的培养。 2构建以实际应用能力和创新实践能力为目标的新型实践教学体系 我校电气工程及其自动化专业实现人才培养目标的根本保证是构建一个完整的、科学合理的、适应社会需求的新型实践教学体系。在最近几年的教学实践中,我们通过多次对相关企业和部分兄弟院校的调研,了解到本专业应用型人才培养存在的问题以及国内相关企业生产和技术应用对该专业应用型人才需求的现状,遵循由浅入深、循序渐进、嵌套递进、自学创新的原则,在人才培养方案的修订中构建出了与理论教学体系有机结合又相对独立的以实际应用能力和创新实践能力为目标的新型实践教学体系。我们形成了由单一到综合、由独立到融合、实际应用能力和创新实践能力培养贯穿始终的三层次新型实践教学体系。 3新型实践教学体系建设 3.1实验环节 实验环节是实践教学体系中的最基本、最主要的组成部分。改革实验教学内容和模式,创造新型开放实验环境,给学生提供工程实践和自学创新的环境。增加实验环节比例,专业基础课和专业课有实验环节的课程所占比例增加到70%左右,并且将实验环节的课程学分设在0.5~1.5学分之间。实验教学体系按基础性、专业性、综合性三个层次构建,以实验技能和目标整合为实验模块,每个模块的实验项目又按基础、设计、应用三个层面构建。为了保证学生必要的实验条件和提高学生的动手和学以致用的能力,学校加大了对实验室的经费投入。最近几年,本专业实验室建设本着综合性、开放性、先进性和可扩展的原则,陆续改建了电工电路实验室、电子技术实验室、微机/单片机实验室等;新建了电力拖动自动控制系统实验室、电力系统仿真实验室、电力自动化及继电保护实验室、创新实验室等。为了充分利用有限的实验室资源,增加师生到实验室的机动性、提高学生积极性,我们逐步改建或新建3~4个具备智能管理功能的高标准开放型实验室。 3.2实习环节 实习是理论和实践相结合的重要方式,是提高政治思想觉悟与业务水平的重要环节,可促使学校教育与社会教育更好地结合起来。学生通过实习了解社会、接触实际,增强劳动观念和事业心、责任感,获得本专业相关的实际知识,巩固理论知识,具备应有的专业技能和实际工作能力。本专业的实习主要有专业认知实习和毕业实习两大模块。专业认知实习(一)安排在第一学期,由专业负责人带领学生参观专业实验室、校内实习基地(如电子工艺实训中心、工程训练培训中心等);专业认知实习(二)安排在第三学期,在校外实习基地(如华能珞璜电厂、重庆新世纪电气有限公司等)进行参观学习。毕业实习培养学生综合运用知识,分析和判断技术问题的能力。本专业的毕业实习安排在第六学期的最后两周,其形式采用集中组织和分散自找相结合的模式。目前,集中毕业实习的校外实习基地主要是湖北宜昌葛洲坝电厂培训部和重庆铜梁威斯特电梯有限公司。 3.3课程设计环节 课程设计是最重要的实践教学环节,是让学生完成的一项综合性、创造性、设计性的大作业,对学生的工程概念、系统概念和系统设计能力以及提高工程基本素质,培养较强工程实践能力至关重要。目前我校本专业安排了8门主干课程设计,如电力电子技术课程设计、发电厂/变电站电气设备课程设计、电力系统分析课程设计等。课程设计均要求学生针对某一选题,1~3人为一个小组,2周内完成。为了保证课程设计的教学质量,要求学生充分利用各仿真和硬件实验室,做到软、硬件有机结合。努力开设综合性、系统性的课程设计,有机结合理论与实践,让学生自主完成选题、方案论证、系统设计、器件选择、组装调试、编写报告等一系列工作,充分发挥他们的主观能动性,培养其综合实践能力。 3.4毕业设计环节 整个教学中最后一个综合性的,至关重要的实践教学环节是毕业设计。它是学习知识深化和提高的重要过程;是学生运用所学知识的一次全面总结和综合训练;是学生综合素质与工程实践能力效果的检验,有利于培养学生良好的工作作风、科学的工作方法和较高的职业能力。在整个毕业设计中,我校本专业要求指导教师引导学生进行自我主动学习的模式,只为学生提供基本的设计资料,采用小组讨论的方式,由指导教师进行适当提示,增强学生独立分析和解决问题的能力;以就业为导向来选题,对于已确定工作单位的同学,允许学生到就业单位进行毕业设计,缩短其适应工作的周期;为了保证对每个学生的指导时间和质量,限制了每个教师所带学生人数,并聘请了部分有工程背景的外校老师,规定了每周与学生见面指导的次数,同时采取电话、微信、QQ、E-mail等辅助方式进行随时指导。 3.5第二课堂环节 第二课堂是第一课堂活动的重要补充,是大学素质教育的重要载体,能够锻炼和提高学生的创新创业能力和综合素质。第二课堂活动主要包括社会实践、学术社团、学科竞赛、科技创新等等。通过组建学生科技创新实践社团的引导,学生积极主动参加科技创新实践社团在本专业已蔚然成风,并在各级比赛中多次获奖,成绩斐然。科技社团成立教师指导团队指导学生、高年级学生带动低年级学生、以自拟项目或参加竞赛等方式锻炼学生的综合能力,从而打造了全方位的创新实践平台。社团的学生们既能在学生中有条不紊地自主组织和推进各项创新活动,提高自身的组织管理能力,又能与实体的企事业单位联系,争取活动赞助经费,承接小型科研项目,提高自身的沟通能力和科研能力。以项目引导、竞赛驱动的创新实践平台建设极大地鼓励了学生参与各种项目和竞赛的积极性和主观能动性,促进了他们动手、创新、协作,积极进取,学以致用,提升了他们的实践技能。学生从立项到收集资料,从确立方案到动手制作、组装、调试,从一次次失败到最后成功,带给学生的是坚持和自信,为他们今后面对社会积累了宝贵的经验。 3.6“双师型”教师队伍建设 要培养应用型技术技能型人才和提高实践教学质量,还需要一支理论水平扎实、实践能力强的师资队伍。通过多层次、多形式的培训和教科研活动,以及“老带新”方式来不断加强专业带头人和骨干教师的培养。每年制定并落实专业教师轮流下企业工程实践,要求青年教师每年至少有15~30天时间到校外参与实践,获取与本专业相关的生产技术与科研、工程技能与经验,提高他们的专业技能和业务水平,增强教学、实践科研能力。同时,鼓励专业带头人或骨干教师在合作企业中积极参与或独立承担企业技术指导和产学研项目开发,使他们脱颖而出,成为具有较高“双师”素质的骨干教师。 3.7实践教学教材与教学大纲建设 实践教学教材与教学大纲建设也是保证和提高实践教学质量的一个重要环节。由于构建的新型实践教学体系赋予了新内容以及实验室引进了新设备等情况,我校本专业组织专业教师编写了具有一定特色和较高水平的实验、课程设计教材和教学大纲。对实践教学大纲的编写学校提出严格的要求,由学校安排校内专家进行审核,保证了实践教学大纲的科学合理性和适用性。我校目前电气工程及其自动化专业的实践教学教材基本上是教师的自编教材。教材直接针对我校的具体设备和实践要求,并且随着它们的改进而不断修订实践教材的教学内容。 3.8实践教学监控和评价体系建设 为了加强学生的实践能力和培养学生工程素质,需要加强监控和严格考评,建立一套多层次、多阶段的立体实践教学监控和评价体系。多层次包括学校、学院、教师、学生以及相关单位等多个监控和评价主体,各层次主体各司其职。学生如何体现作为监控和评价主体之一呢?例如改革对课程设计、实习的成绩评定方法,制定多元化的综合考核方法。即采取平时考核(占40%)、设计/实习报告(占40%)和综合答辩(占20%)来评定学生成绩。答辩整个过程要体现出“以学生为中心、教师为主导”的教学理念,由学生组成答辩委员会,由学生自主完成答辩过程中的组织、提问和评价等工作。这样既考核了掌握知识情况,又考核了综合能力,更注重培养了创新精神,极大地鼓励学生大胆思考和运用所学知识去分析问题和解决问题,并对不合理的方面提出见解。而对实验环节则采用“学生签名—学生做实验—老师检查实验—老师点名”的管理方法,杜绝了学生偷懒、不动手、抄写实验报告等现象的发生,极大地提高了实验效果,也相应地增加了教师的工作强度。 4结束语 培养具有较强的工程实践能力、自学创新能力、就业创业能力的应用型本科技术技能型人才,就必须高度重视人才培养方案中的实践教学体系。通过电气工程及其自动化专业新型实践教学体系中的各个环节,学生不断学习新知识、开阔新视野、增强新本领。随着我校转型发展和电气工程及其自动化专业实践教学的不断深入,新型实践教学体系的成效也越来越显著,本专业学生的理论知识和实践能力也不断提高,也不断地深受用人单位的一致好评。为了适应国家及区域经济社会发展需求和电气工程及其自动化专业的发展形势,我们必须不断地努力充实和完善新型实践教学体系的内涵和外延,培养出更多基础扎实、工程实践能力强、综合素质高,具有创新精神和创业能力的应用型本科技术技能型人才。 作者:罗平 王丽芳 刘胜芬 郑学娜 单位:重庆大学城市科技学院 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化的发展现状分析 随着社会经济的快速发展和现代化建设水平的不断提高,促进了电气工程及其自动化的发展,目前已经成为现代工业中的重要组成部分,而电气工程及其自动化也为社会经济的发展做出了巨大的贡献,推动社会不断向前发展。电气工程及其自动化是科学技术进步的产物,一定程度上反映了国家的发达水平。在这种情况下,电气工程及其自动化的有关问题成为一个重要的研究课题。鉴于此,本文对这一课题的研究具有重要的现实意义。 一、电气工程及其自动化概述 电气工程及其自动化的理论基础为电力网理论和控制理论,而主要依赖的技术手段为计算机信息技术和电力电子技术,电气工程及其自动化研发的目的就是可以用最少的劳动力完成最大的工作量。总的来说,电气工程及其自动化就是指利用先进的技术手段实现产品操作、控制和监视等能够在无人或少人的情况下系统根据预先设定的程序自动完成相关的工作的一种先进的技术方式。电气工程及其自动化具有很大的优越性,不仅可以提高工作的效率,而且还可以提高工作的质量,使企业实现经济效益最大化。也是得益于这些优点,电气工程及其自动化被广泛的应用到社会生产的很多行业,为社会经济的发展做出了巨大的贡献。 二、电气工程及其自动化的发展现状 (一)电气工程及其自动化被广泛的应用在很多行业当中 目前,随着电气工程及其自动化技术的不断发展和进步,逐渐被很多行业认识和应用,目前,应用较多的行业包括电力行业、建筑行业和一些高新技术行业等。大大提高这些行业工作的效率和质量,产生了巨大的经济效益。相信随着电气工程及其自动化技术的不断发展,它应用的范围也会不断扩大。 (二)国家制定了统一的标准,使电气工程及其自动化平台向 开放化的分析发展目前,国家已经颁布相关的标准,从而促使电气工程及其自动化中编程接口逐渐向标准化方向发展,提高系统设备的通用性。这一标准的颁布不仅有利提高代码利用的效率,而且编程的效率也会大大提高。另外,这还有利于后期的维护和管理[1]。 (三)电气工程及其自动化实现了分布式的应用 电气工程及其自动化实现了分布式应用是技术的一大进步,不仅可以为整个生产现场的设备应用提供便利,提高生产的效率和资源的利用率,而且还使电气工程及其自动化系统的日常维护和修理更加简单便捷。(四)计算机信息技术和电气自动化技术相融合伴随着科学技术的不断进步和电子信息技术的不断普及,计算机信息技术和电气自动化技术逐渐实现了融合发展,数字化、信息化和自动化的程度不断提高,使电气工程及其自动化系统的运行更加稳定、高效,提高了生产效率,实现了企业经济效益最大化。 三、电气工程及其自动化的发展趋势 (一)科研人员和操作人员的综合素质得到提高 电气工程及其自动化不断向前发展是毋庸置疑的,而它的发展离不开人,人作为电气工程及其自动化技术的研发者和操作者,对其应用和发展产生直接的影响。只有拥有高素质的研发人员,才能提高我国电气工程及其自动化的竞争力,而操作人员的技术水平直接关系到设备运行的质量。因此,为了推动电气工程及其自动化技术的发展,科研人员和操作人员的素质一定会得到提高。 (二)应用范围不断扩大 随着工业社会的不断发展和进步,电气工程及其自动化技术也变的更加成熟,各个行业对电气工程及其自动化技术的需求更加迫切,因而电气工程及其自动化技术应用的范围会不断扩大。 (三)建立统一而独立的电气工程及其自动化系统平台 目前,我国的电气工程及其自动化系统平台仍然是根据企业实际需求的不同而建立起来的,这样就会导致系统的维护成本大大提高,并且会造成人力和社会资源的浪费。因此,未来随着科技的不断发展和进步,一定会建立统一独立的电气工程及其自动化系统平台,当然在建立这个系统平台时,仍然需要兼顾企业的经营目标等一些方面的要求[2]。 (四)电气工程及其自动化产品不断得到改革和创新 随着社会对电气工程及其自动化需求程度日益提高,生产相关产品的企业一定会顺应市场的需求,加强对产品自主研发的力度,提高产品的科技含量,使产品不断得到创新。 (五)建立通用化的电气工程及其自动化系统结构 要想提高电气工程及其自动化系统运行的稳定性和高效性,就必须要使电气工程及其自动化系统向通用化方向发展。建立通用化的电气工程及其自动化系统可以保证企业内部网络结构之间更加畅通的传输信息,提高信息资源共享的程度,消除信息“孤岛”的问题。另外,建立通用化的电气工程及其自动化系统也是优化社会资源的必然要求[3]。 (六)向低碳清洁方向发展 目前,随着环境污染问题的日益严峻和资源紧张问题的不断凸显,全社会都在倡导建设资源节约型和环境友好型社会,电气工程及其自动化技术的发展也会顺应这一时展的潮流,逐渐向低碳环保的方向发展,实现经济效益、社会效益和生态效益的统一。四、结语当今社会,研究电气工程及其自动化技术具有重要的意义,可以提高经济发展的速度和整个社会的生产力。虽然目前电气工程及其自动化在应用中还存在一些问题,但相信随着科学技术的发展和进步,电气工程及其自动化技术一定会得到不断的完善,为社会经济的发展做出更大的贡献。 作者:龚成 单位:中国矿业大学信息与电气工程学院 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化的发展 0引言 电气工程及其自动化对于我国的很多领域都有着一定的影响力,小的影响方面包括人们生活中应用的电灯,大的影响方面包括我国的军事领域和航天领域。站在专业化的角度对电气工程及其自动化进行深入分析,自动控制理论是基础,前沿的电子技术、信息技术是最为重要的技术手段。电气工程对于社会的发展有着巨大的推动作用,也是现代工业中非常重要的构成成分。本文就是对电气工程及其自动化的发展现状和展望进行深入分析,希望能够对相关从业人员有所帮助。 1我国电气工程及其自动化发展现状 电气工程及其自动化诞生至今,已经有了很长的发展历史,电气工程的发展已经取得了十分优异的成绩。电气工程及其自动化逐渐发展,有着较多的延伸内容:电力系统及其自动化、高电压及其绝缘技术等等。随着电子器件的不断发展,电力电子器件由以往的电子器件、集成电路,渐渐发展到今天的大规模集成电路。电力电子和电力传动在我国的众多领域都有着广泛的应用,其中包括金属冶炼、船体推进等。中国属于发展中国家,中国的经济正处于快速发展中,中国电力能源的消耗每一年都有所上涨,根据科学数据统计,我国每一年电量要比前一年上涨百分之十。在二零一三年,中国发电装机容量进一步扩增,已经近似于十三亿千瓦。由此可以看出我国的电力领域正在朝着大容量、大电网的方向进军。计算机技术在电力系统中的应用十分广泛,对于我国电力系统的调度、控制等方面有着积极的影响作用,计算机技术在电力系统中的应用,能够对我国电网的运行进行实时的监控,更够更加的促进电力系统调度和控制的统一化,能够实现电网信息的一体化,能够有效的提升电网系统安全性和稳定性[1]。电力系统以往主要应用的发电方式就是火力发电、水力发电等,但是以往的发电形式对于能源的消耗十分的严重,对于人类生存的环境造成了极大的污染,而且我国传统的发电方式对于不可再生能源有着过多的需求。如今是科技快速发展的时代,人们开始注重于太阳能、风能这些可再生、清洁能源的应用。如何开发新能源,并且新能源的应用能够具有安全性和经济性,也渐渐成为电力学科领域的热门研究课题。智能控制理论的不断发展,神经网络和最佳控制理论在我国电气工程中的应用,我国电气领域已经渐渐体现智能化、信息化,而且能够自行的对系统的运行进行监控和诊断,而且还具有计算机仿真建模等前沿功能。社会步入二十一世纪,这个世纪是科技发展的时代,科学技术是第一生产力这句话在二十一世纪可以说是淋漓尽致的展现。无论是我国国家综合实力的发展,还是我国个人能力的提升,都离不开科学技术和先进知识的支持,只有这样才能够在竞争舞台中站稳脚步。学科技术不断更新、改革、发展,我国电气工程和自动化控制平台也取得了十分有益的成绩,电气设备的运行周期被缩短,设备的工作效率得到很大提升。PLC工业控制技术,还有单片机技术等使得我国的电气工程涉及的领域越来越多,使得我国工业控制更加的科学化、智能化、先进化。而且在技术的不断发展过程中,电气工程及其自动化已经建立的具有高度灵活性的集成控制系统,为我工业领域的发展奠定了坚实的技术基础。这种技术的诞生使得我国工业领域的控制系统更加的方便,而且草果十分的简单,还能很大程度的减少成本花费。对于资金投入的控制是我国工业生产领域十分重要的内容,电气工程及其自动化的有效应用就是为了能够减少工业的资金投入,提升工业生产的效率[2]。 2未来我国电气及其自动化发展方向 虽然我国电气领域及其自动化的发展已经取得课十分优异的成绩,但是与西方发达国家相比较我国还存在着很大的差距,可以说我国电气工程及其自动化的发展还处于落后的阶段,特别是一些非常前沿的核心技术只有发达国家掌握。所以我国的电气工程及其自动化主要的发展方向还是要注重对于技术的研究。使得我国也能够掌握前沿的核心技术,或者知识产权的主权。科学技术的发展离不开人的智慧,所以对于高新技术科学研究人员以及设备操作人员的素质培养是非常重要的。具有高素质的科学技术研发团队,才能够使得我国的电气工程及其自动化技术不断地发展,设备操作人员的综合素质对于电气自动化设备的影响是非常大的。一些设备操作人员因为没有经过长时间的专业培训,因为个人的原因导致设备运行不当,同时也对我国电气工程和自动化的发展造成巨大的阻碍。自动化技术会与数字化技术良好的结合,电气自动化系统结构渐渐会实现通用化,通用型对于电气自动化控制系统而言是非常关键的,保证了企业网络结构各个控制系统之间信息的流通。企业的管理人员可以通过互联网络,能够实时的对设备进行监管科控制[3]。 3结语 目前虽然我国电气工程及其自动化已经取得了十分可观的成绩,但是与西方发达国家相比较,我国的各项技术还不够完善和成熟,很多前沿的核心技术我国还没有掌握。电气工程及其自动化的应用已经不再只是局限于我国的电力系统,在我国的各个领域渐渐都会广泛的应用,例如企业自动化系统,经济自动化控制系统等,自动化会随着社会的发展不号段进步,并且将其具有的特性全面的发挥出来。 作者:张海波 单位:邵阳学院 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化发展探究 0前言 科学技术的不断发展,推动了现代文明前进的步伐,特别是网络信息技术的快速发展,夯实了现代社会的发展基础,深化了工业现代化发展的改革。电气工程及其自动化是21世纪以来,社会及经济建设发展的重要推动力。一方面,我国电气工程及其自动化起步晚,但发展步伐迅速,诸多技术已达到世界先进水平;另一方面,发展中的不足在深化发展的进程中,表现的日益凸显,在很大程度上弱化其应用价值。因此,进一步优化发展的环境,夯实发展的基础,对于新时期下的电气工程及其自动化而言,是十分必要,具有显著的现实意义。 1现阶段电气工程及其自动化发展存在的问题 在科学技术时代,电气工程及其自动化迎来了发展的新契机,也迈向了新的发展阶段。电气工程及其自动化是一门综合学科,涉及诸多领域。无论是计算机技术的应用,还是电力电子技术的应用,都突显出电气工程及其自动化广泛的应用价值。随着技术的不断发展与创新,电气工程及其自动化的技术平台日益成熟,电气工程技术的发展逐步朝着绿色、节能、环保的方向发展。但从实际而言,我国电器工程及其自动化发展仍存在诸多的问题与不足,特别是电气工程及其自动化技术尚未完备,缺乏独立性的实现。因此,在新的发展阶段,认识发展问题、分析发展问题,对于推进发展至关重要。 1.1电气工程及其自动化技术尚未形成独立性,处于综合的领域之中 我国电气工程及其自动化起步晚,但发展十分迅速,在诸多关键技术上,已达到世界发达国家水平。但是,电气工程及其自动化技术尚未形成独立性,处于综合领域之中的技术形态,不仅弱化了自动化技术的应用价值,而且增加了应用成本。对于不同的电气工程建设、企业技术改造需求,电气工程及其自动化技术都存在差异性,电气工程及其自动化技术应针对实际需求,以更好满足企业及工程建设的技术要求。 1.2电气工程自动化程度不高,技术有待进一步创新 创新是新时期发展的主旋律,也是电气工程自动化发展的重要推动力。现阶段,我国电气工程及其自动化发展步入了新的阶段,在自动化程度不高,工作效率相对较低的现实尴尬,仍是制约电气工程及其自动化发展的重要因素。一方面,电气工程及其自动化的发展,呈现出“大锅饭”的发展形势,缺乏技术的导向性与有效性;另一方面,电气工程及其自动化发展脱离现实,滞后于电气工程改造建设的需求。无论是电气工程及其自动化的设计,还是创新性发展,都是当前“谋发展、求共存”的战略支撑。 1.3安全问题日益突显,数据传输的安全性问题 电气工程及其自动化的应用,已不再局限于工业领域,现已广泛应用于商业等领域之中。随着应用领域的逐步广泛,随之而来的安全问题也日益突显。数据传输的安全性问题,直接影响电气工程及其自动化的有效应用。从实际来看,信息在传输交流的过程中,由于产品存在差异性,导致电气工程及其自动化的数据对接尚未形成标准化。因此,在新的历史时期,电气工程及其自动化的发展,应进一步注重数据标准化对接的方向发展。 2新时期电气工程及其自动化发展的策略 现代工业的快速发展,决定了电气工程及其自动化广泛的应用价值。如何进一步优化发展,实现以创新为导向的发展形态,是新时期电气工程及其自动化的必然要求。现阶段,电气工程及其自动化发展迅速,但在技术创新、网络系统及数据标准对接方面,仍存在较大的不足,强调新时期电气工程及其自动化要着力于现实问题的有效解决,优化发展的内外环境,强调创新推动下电气工程及其自动化的可持续发展。因此,在笔者看来,新时期电气工程及其自动化发展,应充分做好并有建设性的落实以下几个方面的工作: 2.1实现电气工程及其自动化的独立平台,提高电气工程及其自动化的应用价值 不同的企业及工程建设,对于电气工程及其自动化技术有不同的要求,强调技术的有效性和针对性。因此,在电气工程及其自动化的方案设计中,一定要立足于实际情况,在突破鲜有技术难关的基础之上,实现设计方案的最优化。 (1)在设计前期,要针对用户及行业的特点,有针对性的进行研究,明确开发设计的目标,确保电气工程及其自动化开发设计的实效性; (2)设计方案要切实落到实处,特别是在实施、运行及维护等环节,要做好电气工程及其自动化的运行成本,规范并实现科学化运行。是某城区配网自动化设计中,城北线环网柜改造方案。从中可以看出,该城区117线环网柜未配置DTU。因此,在电气工程及其自动化改造中,通过增加站所DTU柜,并完善环网柜内CT实现配电网的自动化功能。也就是说,方案的设计、实施,要立足于实际需求,做到科学合理性; (3)实现电气工程及其自动化的独立平台,在强化电气工程及其自动化建设的基础之上,确保运行成本的最小化,更契合各方利益的追求和质量的保障。 2.2建立完备的通用网络系统,电气工程及其自动化的节能优化 在深化电气工程及其自动化发展的进程中,建立完备的通用网络系统,是新时期狠抓落实的重要内容。一方面,建立通用网络系统,实现对资源配置的进一步优化,也在很大程度上确保了信息交流的准确性。并且,无论是技术监管,还是设备控制,都需要依托于合理的资源配置,进而确保电气工程的稳定运行;另一方面,通用网络系统的建立,是电气工程及其自动化发展的着力点,不仅是各系统数据高效的交换传输,而且优化了发展的内环境,对于创新性发展起到重要的推动作用。是某电网改造中,骨干网组网配置图。从中可以知道,通过在A边站和D边站中接入一期PTN10GE核心环网,进而实现骨干网的网配优化与调整,确保通用网络系统的完备性。此外,在电气工程及其自动化的发展中,实现电气工程节能设计,是新时期电气工程及其自动化发展的重要领域。一方面,建立完备的通用网络,提高了资源配置的优化性,在一定程度上对于实现节能起到重要作用;另一方面,优化电气工程及其自动化发展,应注重节能设计的落实。特别是对于高消耗的供电系统,应依据实际需求,做到科学合理选择。通过选择绕组阻值相对小的变压器,在减低电流损耗的同时,也在很大程度上降低了变压器的运行成本。因此,电气工程及其自动化的优化,是一个系统工程,需要各方工作的有效落实,更需要现代技术的有效应用,切实推动其可持续发展。 2.3建立数据标准对接,夯实电气工程及其自动化发展的基础 当前,尚未形成标准的数据对接,导致电气工程及其自动化系统,在信息传递中面临诸多的问题。特别是信息传递的安全性、高效性在很大程度上被削弱,制约了电气工程及其自动化的发展。首先,在与外界建立接口的过程中,应确保接口的无缝连接。通过计算机网络,实现信息的共享及实时交换。这样一来,不仅提高了自动化程度,而且也是系统控制及制造一体化的关键所在;其次,在电力系统调度的自动化、远动技术,以及信息管理等内容,都强调数据对接的重要性。当前,数据对接缺乏标准化,影响接口的有效建立。因此,应以创新为导向,立足于发展的现状与需求,做到信息化、科技化和开放化;再次,接口的完美对接,是当前电气工程及其自动化发展的重要元素,对于减少开发时间及费用,都起到重要的作用。也就是说,发展的着力点在于技术的完善与创新,以夯实发展的基础。 3结束语 总之,电气工程及其自动化是现代经济社会发展的重要推动力,深化发展的基础、加快发展的步伐,都是新时期电气工程及其自动化发展的必然需求。首先,要清楚地认识发展中的不足与问题,有针对性、建设性的优化发展的内外环境;其次,注重创新发展的导向性,切实做到: (1)实现电气工程及其自动化的独立平台; (2)建立完备的通用网络系统; (3)建立数据标准对接.从本质上,推动电气工程及其自动化可持续发展。 作者:韦星 陈余寿 单位:南京师范大学 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化问题分析 众所周知,电气工程及其自动化是一门综合性的学科,它不仅涉及计算机技术以及电机电器技术信息,还囊括了机电一体化技术以及网络控制技术。就电气工程而言,它是我国各项生产活动顺利开展的基础以及前提,此外,它还是我国工业行业发展的重要保障。值得重视的是,目前我国电气工程及其自动化中还存在诸多问题,这些问题得不到解决,就会变成不可协调的矛盾,严重影响电气工程及其自动化水平。本文就新形势下电气工程及其自动化中存在的问题展开了有关论述,并就这些问题提出了切实可行的解决措施,旨在进一步促进电气化领域的发展。 一、电气工程及其自动化中存在的问题 1.1能源消耗量过大 21世纪的今天,电气工程在我国工业生产中有着至关重要的地位,它涉及工业生产的各个环节,是我国工业生产能够顺利进行下去的重要基础以及前提。随着新时期我国工业生产智能化水平的不断提升,各种先进、科学的电气设备被用到了工业生产中去,这不仅有利于工业生产效率的提升,还有利于保障工业生产中产品的质量。但是,在应用电气工程及其自动化的过程中,还存在严重的能源消耗量大问题,这在一定程度上增大了我国能源紧张问题,带给人们的只有无穷的压力,此外,它还会影响我国有关工业生产节能减排目标的实现,限制工业企业的可持续、健康发展。 1.2电气自动化系统的集成度不高 随着电气工程及其自动化技术的进一步发展,我国电气工程自动化功能得到了很大程度上的完善,目前,电气工程自动化系统已然朝着集成化方向发展且取得了可喜的成就,它代表的是未来我国电气工程自动化的发展方向。但其在发展的过程中也存在问题,受诸多因素比如起步较晚、独立自动化等的影响,这种集成化还处于较低的水平,这使得系统内各工程、各系统之间都缺乏有效的连接。长此以往,我们就不能实现信息资源的有效共享,也不能最大限度的发挥电气工程自动化系统的作用。 二、解决电气工程自动化中存在的问题的措施 2.1切实加强质量管理 加强电气工程自动化质量管理的方法有很多,本文主要从以下几点展开论述:首先,就电气工程企业而言,要能够采取科学、有效的措施,不断加强对电气工程施工建设的质量管理,要让企业上下(企业管理者、员工)充分的认识到质量管理的重要性,进而全身心的投入到工作中去;其次,要切实提高电气工程企业施工队伍的水平。可以通过展开培训、邀请专家进行讲座等方式不断强化员工的技术以及理念,最终提高施工人员的综合素质;再次,针对建设过程中有可能使用到的各种材料,要确保其质量。企业可以安排专业人员进行材料的,此外,还可以安排专业的管理员定期的展开施工材料抽查以及检验工作;最后,管理人员要切实加强对各个施工环节的监督和管理,整个的施工工程要严格按照施工的有关规范进行,既要确保施工的质量,也要适当的对整个的施工进度进行调整,真正意义上的推动电气工程的顺利施工。 2.2努力建立系统的自动化体系 上文就电气工程及其自动化中存在的一系列问题进行了分析和探讨,通过论述可以看出:随着经济社会的发展,人们对电气工程的自动化提出了更高水平的要求。这就要求有关其停业要能够采取可行的措施不断健全并完善电气工程自动化的运行系统,进而建立起一个较为科学、可靠、规范、系统的管理体系以及自动化平台,在这个平台里面,我们可以将那些已经掌握了的、先进的技术运用进去,从而达到预期的管理目标。此外,在电气开机以及运行的各个阶段,都要建立与之有关的管理模式以及工作模式,将那些现代的先进设计理念以及管理思想应用到系统中去,不仅可以实现对系统的最大限度的开发,还可以实现电气工程企业的良好发展,提升电气化自动化平台的独立性。由此可见在运用电气工程自动化过程中融入先进管理模式以及理念的重要性,它需要相关单位以及工作人员的不断落实。 2.3重视引进并培养专业的人才 电气工程是一项综合性、专业性很强的工程,涉及我们生产以及生活的方方面面,同时它还是我国最为重要的基础产业,为此,国家、社会等给予了其高度的重视。随着经济社会的高速发展,我国资源出现了严重短缺问题,这种短缺严重限制了电气行业的发展,那么,怎样才能适应经济社会的需要,促进电气行业的进一步发展呢?本文指出,人们要做的就是建立起一支高素质、专业化的人才。不管是什么行业、什么企业,要想实现发展,最重要的就是要有专业性、高素质的队伍,这些人才不仅要有相关的自然科学知识,还要有很强的计算机应用能力。当然,这种人才不是企业想有就能够拥有的,它是一个目标,需要企业通过长期的培训以及社会实践去实现,只有这样,才能培养出符合经济社会发展需要的、自动化的专业人才。 三、结语 一言以蔽之,电气工程及其自动化不仅关系到电力厂商的切身利益,还会影响国家经济以及人们的生产、生活。针对这种情况,国家以及相关单位要能够从自身发展的角度出发,不断的进行人才队伍的建设并制定完善、科学的制度,此外,要切实加强相关的质量管理并努力的建立系统的自动化体系,最后,要重视培养并引进那些专业的人才,旨在更进一步的促进电气自动化的发展进程。 作者:王存 单位:江苏金恒信息科技有限公司 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化发展趋势分析 1存在的问题 (1)组成问题。 电气系统一般可以分为两个方面,第一个方面指的是在整个房建工程使用中,整体电能的使用、供给与分配,也包含了用电及供电两个系统的重要方面;另一个方面则需要在第一个方面的基础上加上电器信息系统。但在对电气系统进行设计的时候,设计人员往往会遗漏此系统,考虑的不全面,没有对整个房建系统的问题进行思考,直接导致了设计的房建电气自动化的长远发展性比较差。 (2)控制问题。 在房建电气自动化系统控制的时,包含着三种子系统:第一,进排风控制系统,其主要的功能是调节整个房建工程中的空气,改善空气的环境,由新风和空调两个机组组成;第二,供配电控制系统,其主要是对整个房建工程的电气进行控制,可以在较短的时间内对出现的问题进行抢修;第三,排水系统,其主要的功能是防止出现火灾,提供一个良好的生活环境。但在设计与施工时,仍然存在很多的问题,如说设计不合理,没有进行整体的考虑,达不到施工的质量要求,因此,在设计时要全方位的考虑到各个方面的问题,做好施工的管理,保证整个房建电气工程自动化的质量。 (3)安全管理。 安全是任何电气工程施工时最重要的问题,也是管理的重要方面。但进行施工时,存在的安全隐患较多,如施工人员的施工方法错误,施工程序部队,没有按照方案施工等问题,最后导致后果极其严重,造成严重的人员伤亡或是财产损失。因此,加强安全管理为题是非常关键的,不论在什么时间,什么地点,安全问题都要放在第一位。 2发展趋势 (1)专业化。 房建电气自动化有很多专业不到位的工作人员,其培训力度不够。这种问题的出现说明了该企业的管理者对专业化地不重视,认为房建电气自动化技术简单,从而忽略了对房建电气自动化的施工人员专业的培训。所以,在房建电气自动化技术的设计与施工中,应对相关的人员进行专业的电气自动化技术培训,不仅让工作人员掌握操作过程,还要确保工作人员能对运行中电气自动化出现的问题自行解决,把电气自动化的故障影响降到最小。所以,对房建电气自动化人员的专业培养很重要。 (2)平台应用。 只有运用统一的系统应用平台,才能够在进行房建电气自动化过程中对每一个环节进行有效的控制,包括设计、调控、运行与维护等,节约的成本的投资。进一步的实现统一系统开发平台,才能保证应用平台处于独立的状态,满足客户需要的房建电气自动化系统的开发。所以,统一的平台应用系统在房建电气自动化技术中有很重要的地位。 (3)技术性。 房建电气自动化的发展推动了我国的科学技术的进步。目前,我国的房建电气自动化技术得到了很大的突破,即使我国的房建电气自动化成为世界上最重要的设施生产基地,但是在实际的应用中还存在着一些不足。这就需要加强我国的房建电气自动化人员的技术要求,尽快解决房建电气自动化在技术上的应用问题。 (4)安全性。 安全是任何企业或是工程在施工过程中都应该重视的问题,特别是在房建电气自动化设备生产过程中,更应该重视安全生产的防护措施。但是,我国有一部分的电力企业在生产过程中,为了节约成本的投资就减少了对安全方面的防护,导致发生了很多的安全事故。 (5)创新性。 只有对房建电气自动化的技术进行创新,才能满足不同领域的不同需求。只有创新才能加快房建电气自动化的发展,但是在进行创新时,应对引进和吸收的知识相结合,才能进一步的提高房建电气自动化的创新意识与创新能力。 (6)通用性。 保证房建电气自动化系统的正常运行是电气自动化技术的通用性,对企业管理和监督有很大的作用。若是没有技术的通用性,则会影响企业的正常发展与运行,降低了企业的工作效率。 (7)市场化。 对房建电气自动化的发展要注意对市场工作的调研分析和社会的竞争合作,及时的调整市场需求的变化与改进。此外,还应该加大对技术与研究的资金投入,保障企业的核心竞争力,适应市场与社会的经济需求。 3发展建议 (1)建立平台。 现阶段,我国的房建电气自动化技术都不同,这不仅增加了房建电气工程自动化建筑的成本,还阻碍了房建电气工程自动化的未来发展。多以,房建电气工程企业应建立一个电气工程自动化的独立平台,从而顺利的开展房建电气工程自动化的施工方案。第一,在进行房建电气工程自动化施工前,施工人员应了解其特点,确定房建电气工程的工序。第二,在确定电气工程施工的方案时,还要考虑房建电气工程自动化的陈本投入。第三,在房建电气工程自动化施工过程中,应考虑客户的需求,建立一个独立的平台,减少运行成本。 (2)建立网络系统。 房建电气工程自动化的通用网络资源不仅可以优化资源的配置,还能提高电气工程信息传递的安全性。房建电气工程包括设施的控制、技术的管理和企业的监督等方面,因此,实现资源的合理配置,建立房建电气工程自动化的网络系统是非常有必要的。 (3)建立数据对接。 房建电气工程自动化的信息在传输过程中存在着很大的安全保密问题,过程中资讯安全性存在很大的问题,为保障房建电气工程自动化信息传递的安全性,只有建立数据标准对接才能进一步保证其保密性。所以,在目前的房建电气工程自动化发展中,建立数据的标准对接,能有效的减少房建电气工程自动化施工的时间与成本。 4结语 在实施房建电气工程自动化过程中,应以长远性为思考的目的,进一步的提高整个房建电气工程自动化系统的使用性。此外,在房建电气自动化设备在生产时,应注意安全防护,避免出现安全性方面的缺陷。建立网络资源系统有利于实现各个系统之间的数据交换效率,为整个房建电气工程带来了很大的发展前景。 作者:李灵耀 单位:宝鸡市旧城改造建设投资有限责任公司 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化专业研究 1电气工程及其自动化专业人才培养模式中存在的问题 1.1培养目标与模式趋同,专业特色优势不明显 在制定培养目标时,各大高校之间普遍存在着仿照以及抄袭的现象,大多数学校都将人才培养目标定位在高级应用型人才,唯一的差异就是就业的区域以及层次等。各高校的培养模式还是以学分制为主,学年制为辅,与以往并没有太大的差异,课程设置也存在很多雷同,只是在专业选修课上存在些微差异。 1.2青年教师缺乏工程实践锻炼,影响人才培养质量 近些年,高校招生规模在逐步扩大,精英教育正朝着大众化教育转变,为了满足教学需求,很多青年教师都走上了教学第一线。电气工程及其自动化专业教师中,青年教师占有较大的比重,且大多是高校的应届硕士毕业生、博士毕业生,这些青年教师缺乏实践经验以及充足的锻炼,缺乏创新能力,这会在一定程度上影响本科生的人才培养。 1.3素质教育尚不到位,切实有效的素质教育体系尚未建立 我国一直大力推行素质,素质教育的理念也为人们所熟知,但是具体的实施效果却并不理想。在高校中,很多专业的人才培养体系中都加入了一些人文素质选修课程还有第二课堂活动等,用来提高学生的整体素质,但实际上,大学的学习依旧是以考试为中心,素质作用仅仅是点缀,因为,为了做好素质教育,建立切实有效的素质教育体系是十分必要的。 2改革人才培养模式,保障教育品质的有效措施 2.1树立人才培养质量观,确定人才培养目标 高校教育应当注重学生的能力发展,应当在结合行业需求的基础上制定培养目标,以人才特色彰显专业特色。因此,电气工程及其自动化专业的理论教学要注重能力培养,教学内容要进行专业核心化整合,重视对学生进行基础教育,树立学生为行业服务的思想。在实践训练方面,要注重培养学生的综合操作能力,引导学生对专业知识融会贯通,注重进行实践技能的综合化训练。在学习评价方面,要注重学生能力的提高以及知识的积累,改变以往将成绩作为唯一标准的评价标准。 2.2围绕人才培养目标,加强课程建设与改革 电气工程及其自动化专业应当紧紧围绕人才培养目标,结合行业发展的新要求,不断加强人才培养模式的改革与建设。在教学体系建设方面,高校要积极吸收用人单位参与课程体系研究,合理确定不同课程以及理论和实践教学之间的比例关系,构建“专业核心平台+模块”,“必修+选修”的课程体系,在满足基本人才培养要求的基础上,体现人才培养的多样性和个性化。教学内容改革要深入调查社会对电气人才的能力、素质要求以及对学科发展的要求,及时开设一些能够反映社会需求和学科发展的新课程。电气工程及其自动化专业要大力推进教材改革,及时吸收电气领域的新研究和新成果,丰富教学内容,同时积极推进教材、教学参考资料和教学课件三位一体的立体化教材建设,全方位提升学生能力,增加学生的竞争力。电气工程及其自动化专业要积极改革传统的教学模式,鼓励科研与教学互动,教师与学生互动,尊重学生的主体地位,重视学生的需求,采用有助于培养学生个性和创新能力的教育教学方式。 2.3加强校内外实训基地建设,使实训教学与生产接轨 很多工科院校都有自己的实践训练中心和实习基地,但是实训与生产实际之间存在不小的差距,因此,学生无法得到充足的训练和锻炼,走入社会之后,不能够很快适应用人单位的环境。因此,高校要不断重视校内实践实训基地的建设,为其配备设备以及高素质的实训指导教师,使实训教学与生产实际接轨,还可以走校企联合的模式,促进产学研相结合,这样的方式可以使学生走入企业得到锻炼,提高学生的实践操作能力,同时也可以借助高校的科研资源等为企业的进一步发展服务,实现校企双赢。 2.4积极推进素质教育,构建学生素质拓展体系 高校要重视校园文化建设,有意识地建设以人为本,促进学生发展成才为中心的校园文化。高校要鼓励本科生积极参与科研创新实践活动,促进学生和老师间的双向互动,培养学生的自主学习能力和创新意识。高校要将创新创业活动计划纳入人才培养计划之中,鼓励教师吸收有科研潜力的本科生参与到科研工作中,并对在创新活动和学术科研中表现良好的教师和学生给予一定奖励,进一步促进学生实践能力的提高。高校还要积极举办各种学术报告会以及名人讲座等,开拓学生的视野,为学生提供借鉴。 2.5加强师资队伍建设 为了培养符合社会需求的高素质电气专业人才,高校要围绕电气工程及自动化专业的建设需要,建立一支以学科带头人为骨干,教学和科研综合水平高、结构合理的教师队伍。高校要不断扩展人才引进手段,重点引进具有博士学位的中青年教授,聘用重点大学刚退休的教授对青年教师进行引导。高校要支持教师学习进修,提高自身素质,并为教师提供到企业或者基层管理机构挂职学习的机会,以增加教师的产品研发能力和管理能力等,建设一支具有相当学术水平,既能从事课堂教学,又具有实际创新创业能力的双栖型师资队伍。 3结语 电气工程及其自动化专业的人才培养应当有明确的定位,必须结合社会发展对人才的需求制定合理的培养目标。在市场竞争以及人才竞争十分激烈的今天,电气工程及其自动化专业要勇于改革,抓住机遇,认识到人才培养模式中存在的缺陷,不断推进专业课程体系以及实践教学等的改革,致力于培养应用型、创新型的高素质人才,同时要结合学校以及专业的实际情况,使电气工程及其自动化专业的人才培养具有鲜明的专业特色。 作者:周琦越 单位:哈尔滨电气国际工程有限责任公司 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化的发展趋势 1.当前时期我们国家的电气工程及其自动化面对的问题 通过上文的分析我们得知,电气项目在经济发展过程中贡献的显著意义,不过它在具体开展的时候也面对很多的不利要素,有缺陷存在,这些缺陷在一定层面上严重的影响到经济的进步。接下来作者具体分析了电气项目面对的不利现象和问题。第一,自动化的能力较于发达国家来看相对较低,效率不是很高,明显的影响到单位的进步。对于电气项目来讲,它存在的主要意义是提升效率。当前时期,电气项目和自动化在我们国家的企业中表现的非常明显,由于单位的性质和自身的能力并不完全一样,因此它们在使用电气项目的时候水平也不相同。因为自动化的能力不高,效率较低,单位要想在整个的领域之中获取成就并不是一件简单的事情。因此要想获取长足的发展,就必须在短时间内做好系统设计工作,获取优秀的自动化体系,此时才可以明显提升效率,获取很好的发展。通过分析那些被市场淘汰的企业我们可以发现,它们之所以不能继续发展主要是由于本身的电气项目和自动化的能力不高,效率不好等问题。第二,花费的资金增加。我们国家目前的电气项目获取的发展,都是靠单位工作者在本单位不断摸索研究获取的。此时需要耗费很多的人力以及物资等,这样就在无形中增加了费用成本,导致单位的利润降低,因此无法获取稳定的发展。第三,信息传输方面的问题。目前我们国家的电气项目不单单存在于工业范围内,还被广泛的应用于农业以及航天和商业等范围。由于商业领域等对信息的安全性有非常严格的规定,所以我们必须保证信息的传输是非常顺畅的。但是在具体开展工作的时候,由于每个单位都是结合本身状态建设的体系,因此在信息交流的时候会导致信息不一致,干扰到信息传输工作的开展,最终使得项目的运作资金变多了。 2.带动电气项目发展的相关措施 电气项目在当前时代有着非常明显的存在意义。它能够很好的带动经济的进步。虽说我们国家当前的电气项目还面对着一些问题,不过总体上来看还是在不断发展的。作为工作人员,我们能做的就是积极处理存在的不利现象,尽自身最大努力发展自动化。接下来具体分析几个应对措施。 2.1建立完善的网络 我们之所以要建立完善的网络,主要是因为它不但能够确保信息传输顺畅,还能够确保资源合理配置。在具体开展的过程中必须按照如下内容进行。首先单位要把此类技术要素融合到一起,此时就必须依托统一的网络,只有这样才能保证系统和系统间的信息传递更加顺畅无阻,这就保证了自动化系统的快捷和高效性,从而促使企业甚至整个行业的优化升级和可持续发展。建立通用的网络系统在促进企业的信息交流和应用方面发挥着重要作用。所以我国电气工程及其自动化建设在这一方面应该加强。 2.2创建统一独立的平台 由于电气化工程及其自动化系统建设都是各个企业根据自身发展水平和需要而建设的,因为每个企业的应用水平不同就会出现系统通用性不强,没有统一独立的平台,这样无形中增加了企业的应用和维护成本投入。所以企业在建设系统时就应该要求和鼓励自己的技术人员突破这种兼容性不足的技术障碍,制定详细的计划,按照步骤设计方案,在方案设计之前我们要做到对企业用户进行充分调查研究并拟定初期目标;在方案确定之后还要控制好预算在企业可承受范围之内,保证整个系统的建设、运营和维护能够完成。同时要注意满足终端用户的要求,建立统一独立的系统平台,减少企业成本。 2.3数据对接标准化 电气工程及其自动化不仅在工业领域已获得长足发展和完善,也在商业等其他领域得到发展,所以数据信息的流通应用在这个过程中显得尤为重要,在保证数据传输安全、高效和便捷的同时也要实现数据对接的标准化,这就大大减少了时间、人力、物力等成本的投入,也减轻了信息交流过程中的一些兼容性障碍,数据对接的标准化建立推动了电气工程及其自动化发展的统一,随着未来科学技术的发展,其作用也会越来越大。 2.4注重培养新一代的电气人才 虽说当前时期我们国家的许多高等院校都已经开设了电气项目和自动化有关专业,不过在真正的教学过程中,常常会因为所需的资金太多,加之从教工作者的自身素养和专业水平不是很高,导致该项教育发挥不出实际的意义,无法获取高品质的电气工作者。很显然没有优秀的工作者,我们就无法开展好电气工作,就无法带动行业的发展。因此,当前时期,作为高校必须要认真的进行教学投入,要引入优秀的工作者,提升从教人员的专业水准,扭转轻教学重科研的教育现状,鼓励师生开展更多教学相关的研究实践活动,努力培养高水平、德才兼备的电气人才。 3结束语 电气工程及其自动化推动了社会的发展,其被应用到多个领域,是社会主义经济建设的重要角色,是国民经济发展不可或缺的一部分,只有研究其中的不足,正视当前存在的问题,找出方法,提出针对性的改进措施才能有力的推动电气工程及其自动化的发展,推动相关行业和社会经济的发展。 作者:崔文 单位:绥芬河市政工程管理中心 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化的问题及对策 1电气工程及其自动化中出现的问题 1.1电气工程及自动化的成本问题 随着科学技术的迅猛发展,越来越多电气工程类用品涌入到人们的生活当中,越来越多的问题也随之而来..如娱乐场所大量的照明措施,城市街道的大量路灯,各个城市冬季的供暖器材。以及供暖所需要的相关石油能源.但是部分地区引进的器材不够质量,现有的技术不够完善,这就导致了大量电力资源的浪费,无形当中增加了能量的消耗,同时相关石油利用率不高,在燃料燃烧的过程中,排放出大量的有毒气体,和环境污染物,使其产业在完成相关工作后还要花费额外的资金去进行环境的治理.无形当中造成了电气工程及其自动化成本的增加。同时,电气工程引进的各类技术装置不能满足当地环境或者生活的需要导致了资源没有合理化的利用,又大大的抬高了成本的价格。所以在很多方面,电气工程及自动化有着许多的成本问题,相关企业和部门必须对这方面进行改善和加强。 1.2电气工程及自动化的技术问题 在电气工程及其自动化的发展中,技术的不足,资源信息的不共享造成了大量的问题。使之中小企业在信息的传递中出现断层,导致了电气工程水平的降低.同时,由于我国电气工程及自动化起步比欧美国家更晚,导致了各个企业之间处于独立的自动化状态,没有达到资源的共享。再加之各个企业网络构架的不统一,无法建立高效的快捷的自动化系统。系统的集中程度不高,信息网络传递的速度慢。使我国的自动化处于一个较低水平,影响了通过软件或硬件进行的信息交流,严重阻碍了电气工程的发展和社会的进步。同时在电气工程的发展中,相关监督部门们只重视速度,不重视质量,在监督方面没有拿好尺度,导致了一些技术不过关的企业也进行了相关工作,从而导致了生产出产品的技术不过关等问题。阻碍了电气工程及自动化的正常发展,扰乱了正常的市场秩序。 1.3企业中电气工程人才流失问题 在电气工程的迅猛发展过程中,单有物质的基础是远远不够的,因此具有相关专业水平的技术人员也尤其重要。但是在现代社会中。由于不同企业对于专业水平的要求不同,这就导致了具有专业水平的技术人员没有被合理的充分的利用。而电气工程由于要与其他大量技术相结合,而具有全面技术的人员又少之又少,这就导致了企业与员工之间的相互选择上出现了了严重的分歧,导致大量的人才流失。同时电气工程又是一个需要理论与实践结合,需要大量经验的一个产业,单单学校或者书本上的理论知识不够的。人员必须要在社会工作中不断的结语问题,发现问题,改善问题,而往往在社会上能做到这种工作的人又少之又少。再加上各个企业之间的行业竞争,部分国内公司的员工待遇较低,导致各大公司之间的人员处于源源流动的状态,又有部分国外企业重金挖掘人才,导致了企业人员无法达到稳定的结构,导致了市场的不平衡,造成了人才严重流失的问题。 2电气工程及其自动化问题的解决方法 2.1电气工程的节能优化 为了应对电气工程建设中出现的成本问题,相关部门应加强对电气节能的重视,减少资源的浪费,如将娱乐场所的部分led灯转变为节能灯,减少电力的消耗。充分利用太阳能,风能等自然能量,在城市街道建立起太阳能路灯,减少石油,煤等燃料的消耗,减少在使用电气工程的用品中能量的浪费,运用先进的智能设备来提高电气工程中的效率。将自然的能量浪费降到最低,促成整个经济的全面提高,解决成本增加的问题。 2.2实现电气工程的信息共享化 由于在电气工程中技术不足,资源不共享的问题,使得不同企业的技术水平的参差不齐,但是如果我们可以充分利用网络结构(即将不同管理系统中的数据进行交换),达到资源的共享,实现电气工程的开放化,无疑会使各个企业的技术水平得到提高。同时,让电气工程自动化的技术信息和其他行业自动化技术信息相结合,可以使资源配置工作更加完善,行业间的进步更加迅速,实现行业间信息和数据的准确传递,达到真正意义上的网络结构的联通。除此之外,加大相关部门对一些小型企业的技术监督,最大限度的对相关企业器材的监督和管理,对于技术达不到要求的企业实行限期整改。最大限度的保证电气工程自动化产业的蓬勃发展。 2.3电气工程及自动化中人才培养模式的转变 由于电气工程是一个需要专业技术与其他技术(如计算机技术)等技术相关集合的一个产业,这就要求社会及学校对专业人员的培养方面加强计算机等其他技术的培养。加强全面的技术发展,与此同时加强国内企业与国外优秀人才的交流。与国外企业进行优秀人才交流.如邀请相关优秀人员对本企业员工进行培训,加强本企业人员的各项技术,增加企业人员的实践经验,定期对本企业的员工进行专业方面的培训,对人员进行严格的管理,组建一支专门培训的管理队伍。在理论知识与实际经验中加强人员的专业素质.同时其也要注意国外优秀人才的引进,全面注意国际动态的发展,及时让本企业的员工进行学习.而且,在平时工作中企业也可以制定一些策略和制度,如奖励制度,积极表现制度,增加工作人员的工作热情和积极度。让员工更愿意为企业服务.这无形当中会促进员工的发展,减少企业缺少员工及人才流失问题,为企业创造更大的经济利益。 3结语 通过对电气工程及自动化的问题分析与探究,笔者发现电气工程是我国工业发展的源动力,电气工程已逐渐成为我国经济发展的重要组成部分,成为我国而在发展过程中不可缺少的体系.但在发展过程中,成本的提高,技术的不足,人才的流失,更阻碍了电气工程的进步。因此我们需要在许多方面加以改进,但只要各个企业加强资源的共享,网络结构的开放,加强有关部门的监督,进行国际的人才交流,那么我国的电气工程定会有所提高,并在不久的将来实现健康持续的发展。实现我国经济的新突破。 作者:尹大勇 单位:哈尔滨电气国际工程有限责任公司
建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化建筑的发展和应用 摘要:随着科学技术的发展,特别是电子、信息技术的飞速进步,智能建筑已经从遥不可及的梦想逐渐成为现实。对此,本文分析了传统建筑与智能建筑的特点、智能建筑中主要的电气施工技术及智能建筑的发展趋势及应用。 关键词:建筑电气;智能化建筑;发展;应用 引言 智能化建筑系统相互关联与渗透是实现建筑电气高智能化建筑的重要手段。智能建筑的发展已经从传统的电气设计阶段进入智能建筑电气优化集成的阶段。 一、传统建筑电气与智能建筑的特点 1、传统自动控制系统的分析 每个子系统相互独立、强弱电截然分立的传统建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的,这就导致了布线系统之间技术性能的较大差别,从而难以互通,不能兼容的问题时有发生。 在以往进行传统的布线时,如果需要改变终端设备位置和数量,则必须同时对缆线和其它设备进行重新敷设,而且还要面临因更换线缆和设备带来可能发生的临线传送信号中断或质量下降,从而造成工程投资增加以及延时完工的现象。因此,由于传统布线系统的限制,综合布线系统得到飞速发展。综合布线系统采用高质量的材料和标准化部件,能够保证智能化建筑系统的技术性能的优良、可靠,以满足今后可随时进行升级的智能建筑通信需要,虽然综合布线系统初投资较高,但从综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2、智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑能为使用者营造一个更加舒适、安全、经济、高效、便捷的工作生活环境,并通过优化设备运行与管理,降低运营费用。智能建筑首先要实现和确保人、财、物的高度安全。再次,建筑智能化系统的运行维护和管理目标就是以最少的资源、最低的成本去确保建筑物内设备维护、运行、更新。 二、智能建筑中主要的电气施工技术 1、电气基础施工确保质量 在基础工程施工时应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的预埋、预留工作。这要求电气专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成,避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏;对需要预埋的铁件、吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等预埋件,电气施工人员应配合土建提前做好准备,土建施工到位及时埋入,避免遗漏。电气施工安装中,管理人员只有努力提高自身的素质和专业能力,才能把好质量关。 2、内部装修力求规范 在砌筑隔墙之前应与土建工长和放线员将水平线及隔墙线核实一遍,因为管路预埋位置及各种灯具、开关插座的位置、标高将按此线确定。抹灰之前,电气施工人员应按内墙上弹出的水平线和墙面线,将所有电气工程中的预留孔洞按设计和规范要求核实一遍,符合要求后将箱盒稳定好,将全部暗配管路也检查一遍,然后扫通管路,穿好带线,堵好管盒。抹灰时配合土建做好配电箱的贴门脸及箱盒的收口,箱盒处抹灰收口应光滑平整。 3、设备安装保证材料 由于电气工程专业性强,在工程投资少、时间紧、作业面宽、工程繁杂、质量要求高的情况下,若不分轻重环节,势必造成人、财、物的浪费。在监控过程中,应认真学习、因地制宜、总结经验、分析工程实际、抓住工程中的关键环节、处理解决关键性质量问题、避免施工中的偷工减料和系统混乱状态的发生。 4、直流及防雷接地 随着科技的发展进步,电子产品的大量普及和应用,在大型的智能建筑中,信息的输出、转换或者传输等过程都需要微电流和微电位来执行,而带来的负效应之一就是其抗雷击浪涌能力的降低,雷电对智能建筑危害日益凸显。因此我们必须深刻的认识防雷工程的重要性,雷电的防御要从单一转为系统防护。所有的智能建筑接地功能都必须以防雷接地系统为基础,建设一套完整而又严密的防雷机制,来保证电子系统的正常运转。 三、智能建筑的应用及发展趋势 1、楼宇自动化系统 楼宇自动化系统是通过中央监控中心对建筑物(群)内设备与建筑环境的全面监控与管理,其主要特征是集中管理且分散控制。设计楼宇自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断,采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理,使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行,在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中,降低各系统造价,尽量节省能耗和日常管理的各项费用,保证系统充分运行,从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务,使投资能得到一个良好的回报。楼宇自动化系统集成的方法主要有以下几种: 一是完成硬件网络的集成。楼宇自动化系统的集成结构应该采用两层网络的形式,第一层为以太网络,第二层为LonWorks等速率低的标准工控总线,来完成对各种硬件设备的串连,同时,这种集成的结构还可以留下与第三方系统的接口,从而实现把多种系统都集成到主干网络的目标。 二是完成信息系统的集成。通过采用ODBC技术等,实现楼宇自动化系统中各设备管理软件的集成,也就是能够透过硬件网络集成的架构,实现各设备之间的连接,从而实现把各种信息综合地结合起来,实现信息的整体获取、利用和分析。 2、办公自动化系统 其中主要有两方面工作:一是选择合适的硬件设备,以个人PC为主,辅助以大型的数据服务器,PC作为终端或工作站,并与程控交换设备相连,服务器则用来存储办公自动化系统的所有数据。同时,还应该配备有一些基本设备,如打印机、复印机、录音设备、投影设备等,以支持更复杂的办公需求。二是软件的选型,根据智能建筑的办公自动化需求,应该按照操作系统级、应用系统级等分别进行选型,操作系统建议选择较为流行的windows操作系统平台,应用系统则根据实际需求,可直接购买或定制,同时,还应该配置微软的文字处理软件、语音识别软件、多媒体应用软件等。 3、通信自动化系统 通信自动化系统是智能建筑内基于计算机网络的高速网络的集成系统,该系统的建设需要主要以下两点:首先是应该设计建设一个合理的能够完全满足智能建筑需求的综合布线系统。众所周知,智能建筑中的通信网络是实现智能化的根本,大多数的智能建筑通信网络都会分为主干网和子网,主干网的建设必须是基于ATM的高速宽带局域网,并能支持建筑中的各种通信业务和子网互联的需求。其次是采用虚拟局域网技术,在建筑物内构建虚拟局域网,这样,每个虚拟局域网具有相对的独立性,其物理位置不会影响逻辑子网,同一个虚拟局域网内部的通信不受其它子网影响。同时,一些需要在物理上进行改动的网络设备也能够保持在相同的虚拟局域网上不发生改变。 4、建筑智能化发展趋势 智能建筑在建筑设备运行过程中,对空调、照明、电梯等能耗大、能源消耗不易察觉的机电设备采用智能化控制方式,通过系统优化,提高能耗利用率等方式,对其进行自动化控制,达到高效、便捷的目的,为节能减排和低能高效提供最优的解决方案。 结束语 随着科学的发展及人们生活水平的提高,智能建筑发展迅猛,智能建筑的系统研究已经比较成熟,智能建筑也成为了居民关注的一个方向。但由于成本及需求性等问题智能建筑还没用进入普通百姓家,还没有获得十分广泛的应用。 建筑电气与智能化论文:智能化建筑电气设计中的电气保护与接地 【摘要】智能建筑的供配电和接地应做到安全可靠、经济合理。智能建筑接地设计宜首先采用TN- S 系统, 为了保证人身和设备安全及系统的正常运行, 应设置好电气、电子设备的电子设备的信号接地、逻辑接地、功率接地、屏蔽接地和保护接地, 各种接地可采用共用接地装置和等电位连接。本文介绍了智能建筑中常见的接地方式,分析研究了智能建筑电气保护接地的措施。 【关键词】智能化建筑电气设计电气保护接地 智能楼宇建筑内设备种类繁多,其电气保护与接地系统, 必须以防雷接地系统为基础, 选用T N- S 和TN-C- S 接地系统, 对接地措施做整体综合设计, 做好防触电保护工作。统一接地体为接地电位基准点, 分别引出各种功能的接地引线, 利用总等电位和辅助等电位方式组成一个完整的统一接地系统, 用以保障智能化楼宇中依赖于微电位或微电流快速运行的各种设备能工作在一个稳定、安全、可靠的环境中。 一、智能建筑中常见的接地方式 1、IT 系统 IT 系统是三相三线式接地系统, 该系统变压器的中性点不接地或经阻抗接地, 无中性线N, 只有线电压( 380V) , 而无相电压( 220V) , 保护接地线各自独立接地。该系统的优点是当一相接地时, 不会使外壳中带有较大的故障电流, 系统可以照常运行, 同时由于各设备的保护接地线PE 彼此分开, 相互之间没有干扰, 电磁适应性也比较强。其缺点是不能配出中性线N, 因此它不适合用于拥有大量单相设备的智能建筑。 2、TN- C 系统 TN- C 系统被称为三相四线系统。该系统中性线N 与保护接地线PE 合二为一, 通称PEN 线。这种接地系统对接地故障反应的灵敏度高, 线路经济简单, 在一般情况下如选用适当的开关保护装置和足够的导线截面, 也能满足安全要求, 目前国内这种系统应用得比较多,但它只适用于三相负荷较平衡的场所。智能建筑内单相负荷所占的比重较大, 难以实现三相负荷平衡, PEN 线的不平衡电流以及线路中由荧光灯、晶闸管( 可控硅) 等设备引起的高次谐波电流, 在非故障情况下会在中性线N 上叠加而使其带电, 且电流时大时小, 极不稳定, 从而造成中性点接地电位不稳定而漂移。这不但会使设备外壳( 与PEN 线连接) 带电, 对人身安全不利, 而且也无法取到一个合适的电位基准点, 精密电子设备无法准确、可靠地运行, 因此TN- C 接地系统不能作为智能建筑的接地系统。 3、TT 系统 通常称TT 系统为三相四线接地系统。该系统常用于建筑物来自公共电网的地方。TT 系统的特点是中性线N 与保护接地线PE 无任何电气连接, 即中性点接地与保护接地是分开的。该系统在正常运行是,不管三相负荷平衡与否, 在中性线N 带电的情况下保护接地线PE 不会带电。只有出现单相接地故障时, 由于保护接地灵敏度低, 故障不能及时切断, 设备外壳才可能带电, 但是故障电流取决于电力系统的接地电阻和保护接地线PE 的接地电阻, 其值往往很小, 不足以时数千瓦的用电设备的保护装置断开电源。为了保护人身安全, 必须采用残余电流开关作为线路及用电设备的保护装置, 否则只适用于负荷较小的用电系统。正常运行时的TT 系统类似于TT- S 系统, 也能保证人与设备的安全和取得合格的基准接地电位。随着大容量漏电保护器的出现, 该系统也会成为智能建筑的接地系统。从目前的情况看, 由于公共电网的电源质量不高, 难以满足智能建筑中各种设备的要求, 所以智能建筑不宜选用TT 系统。 4、TT- S 系统 TN- S 系统有5 根线, 包括3 根相线(A、B、C) 、一根中性线N 及一根保护接地线PE。在该系统中仅电力系统一点接地, 用电设备的外露可导电部分接到保护接地线PE 上。通常当建筑物内设有独立变配电所时, 进线才采用该系统。TN- S 系统的特点是, 中性线N 与保护接地线PE 除在变压器中性点共同接地外, 两线不再有任何的电气连接。中性线N 是带电的, 而保护接地线PE 不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位, 其优点是在正常工作时保护接地线PE 上不出现电流, 因此设备的外露可导电部分也不呈现对地电压。在事故时也容易切断电源, 因此比较安全, 但费用较高, 多用于环境比较差的场所。此外, 由于保护接地线PE 中不出现电流, 因此具有较强的电磁适应性。TN- S 系统可以用作智能建筑的接地系统。 5、TN- C- S 系统 TN- C- S 系统由两个接地系统组成, 第一个接地系统为TN- C 系统( 四线制) , 第二个接地系统为TN- S 系统( 五线制) , 两接地系统的分界面在中性线N 和保护接地线PE 的连接处, 分开后即不允许再合并。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所, 进户之前采用TN- C 系统, 进户处进行重复接地, 进户后变成TN- S 系统。TN- C 系统前面已进行过分析。TN- S 系统的特点是: 中性线N 和保护接地线PE 在进户时共同接地后不能再有任何电气连接。在该系统中,中性线N 常会带电, 保护接地线PE 连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时始终不会带电, 因此TN- S 接地系统明显的提高了人与设备的安全性。同时, 只要中性线N 和接地保护线PE 的接地引线各自从接地体的同一点引出, 并且选择正确的接地电阻值以使电子设备共同获得一个接地电位基准点, 那么TN- C- S 可以作为智能建筑的一种接地系统。 综上所述, 智能建筑中适合使用TN- S 接地系统。 二、智能建筑电气保护接地的措施 1、防雷接地 防雷接地作用是雷电流迅速导入大地,以防止雷害。智能建筑内有大量的电子设备与布线系统,这些电子设备及布线系统通常都属于耐压等级低,防干扰要求高,最怕受到雷击的部分。无论是直击、串击、反击都容易使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。所以对智能建筑的防雷接地设计必须要严密、可靠。所有功能接地,必须要以防雷接地系统为基础,建立严密、完整的防雷结构。 智能建筑基本上属于一级负荷,要按一级防雷建筑物的保护措施设计。接闪器采用针带组合接闪器;避雷带采用φ10 镀锌圆钢在屋顶组成≤ 10m×10m 的网格,该网格与屋面金属构件作电气连接,与大楼柱头钢筋作电气连接,引下线利用柱头中钢筋、圈梁钢筋、楼层钢筋与防雷系统连接;外墙面所有金属构件也应与防雷系统连接,柱头钢筋与接地体连接,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备,而且还能防止外来的电磁干扰。如果防雷装置与电气设备的工作接地合用一个总的接地网时,接地电阻应符合其最小值要求。 2、交流工作接地 将电力系统中的某一点,直接或经特殊设备与大地作金属连接,被称为工作接地。工作接地主要是变压器中性点或中性线(N 线)接地。N 线必须用铜芯绝缘线,在配电中存在辅助等电位接线端子,等电位接线端子在箱柜内。该接线端子绝对不能外露;绝对不能与其它接地系统相混接;绝对不能与PE 线连接。在高压系统里,采用中性点接地方式可使继电保护准确动作,同时消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以防止零序电压偏移,保持三相电压基本平衡,方便使用单相电源。 3、安全保护接地 安全保护接地是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属相连接。将用电设备以及设备附近的一些金属构件,用PE 线连接起来,但是严禁将PE 线与N 线连接。在中性点直接接地的电力系统中,接地短路电流经人身、大地流回中性点;在中性点非直接接地的电力系统中,接地电流经人体流入大地,并经线路对地电容构成通路,都能造成人身触电。如果装有接地装置的电气设备的绝缘损坏使外壳带电时,接地短路电流将同时沿着接地体和人体两条通路流过。在一个并联电路中,通过每条支路的电流值与电阻的大小成反比,接地电阻越小,流经人体的电流越小。通常人体电阻要比接地电阻大数百倍,经过人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。当接地电阻极小时,流过人体的电流几乎等于零。实际上,由于接地电阻很小,接地短路电流流过时所产生的压降很小,所以设备外壳对大地的电压是不高的。人站在大地上去碰触设备的外壳时,人体所承受的电压很低,不会有危险。加装保护接地装置并且降低它的接地电阻,不仅是智能建筑电气系统安全、有效运行的有效保障措施,也是设备及人身安全的必要保障手段。 4、直流工作接地 在智能建筑内,包含有大量的计算机、通讯设备和带电脑的大楼自动化设备。这些电子设备在进行信息输入、信息传输、能量转换、信号放大、逻辑运算、信息输出等一系列过程中都是通过微电位或微电流快速进行,且设备之间常要通过互联网络进行工作。因此为了使其准确性高、稳定性好,除了需有一个稳定的供电电源外,还必须具备一个稳定的基准电位。一般可采用不小于10mm2 的较大截面的绝缘铜芯线作为引线,一端直接与基准电位连接,另一端供电子设备直流接地。该引线不宜与PE 线连接,严禁与N 线连接。 5、屏蔽接地与防静电接地 为了避免设备的机能障碍和设备损坏,构成布线系统的设备应能够防止内部自身传导和外来干扰。这些干扰的主要来源是超高电压,大功率幅射电磁场,自然雷击和静电放电。对高传输频率设备产生很大的干扰。所以必须对这些设备及其布线采取保护措施,使其免受来自各方的干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳方法。可将设备外壳与PE 线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE 线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE 线可靠连接。防静电接地是将带静电物体或有可能产生静电的物体通过导静电体与大地构成电气回路的接地。在洁净、干燥的房间内,很容易会产生大量静电。如在相对湿度10% ~ 20%的环境中人的走步可以积聚35kV 的静电电压,没有良好的接地,不仅会产生对电子设备的干扰,还会击坏设备芯片。 对以上各种电气保护接地,其接地装置的接地电阻越小越好,独立的防雷保护接地电阻应≤ 10Ω;独立的安全保护接地电阻应≤ 4Ω;独立的交流工作接地电阻应≤ 4Ω;独立的直流工作接地电阻应≤ 4Ω;防静电接地电阻一般要求≤ 100Ω。 建筑电气与智能化论文:阐述建筑智能化建筑与建筑电气的发展前景 摘要:近年来我国的建筑事业在经济的推动下迅速的发展起来。建筑电气被大范围的应用在了当代的建筑物中,笔者结合工作实践对我国智能化建筑与建筑电气的现状进行了论述,并对传统电气与智能化建筑的特点及其应用现状以及智能建筑智能化发展的前景做了详尽的分析。 关键词:建筑;建筑电气;智能化 1建筑电气与智能化建筑发展概述 随着我国房地产业的飞速发展,国内大型现代化建筑和高层居民建筑拔地而起,建筑电气行业迎来了空前的发展机遇。同时,在国家倡导低碳经济的发展模式下,对于建筑电气系统节能、安全、环保的要求越来越高,建筑电气系统与智能化建筑的发展得到业界的关注。 电气产品的质量和安全是保证建筑电气行业持续发展的前提。电气设备是建筑装饰工程的重要组成部分,电气设备的质量、环保、安全水平是衡量装饰工程舒适度的重要因素。对于电气设备行业来说,产品要以终端智能化为目标。建筑电气产品的节能、安全,需要产品更新换代,需要调整产品结构,因为智能电网大量的用户终端离不开电气产品。当前,我国建筑电气行业存在的主要问题是传统的制造模式和传统的销售方式、以及粗放式的管理,还有能源的浪费比较严重。 随着智能化建筑电气系统开始应用于现代建筑,智能化建筑电气系统的相关标准制定也在加快进行。因此,人们对建筑在信息交换、安全性、舒适性、便利性和节能性等诸多方面提出更高要求的同时,必须通过建筑物内置的越来越多的基于高新技术的计算机网络、通信、自动控制等现代化建筑设备来实现,这一切集中反映到建筑观念和建筑实践中,于是建筑中增加了各种智能化系统,智能建筑应运而生。 2 传统建筑电气与智能建筑的特点 2.1传统自动控制系统的分析 传统的建筑每个子系统相互独立、强弱电截然分立的建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的。另外,由于传统的布线过程中要使用不同类型的电缆、电线以及接线设备,因此,这就导致了相互之间技术性能的较大差别,从而难以互通不能兼容的问题时有发生。 在以往进行传统的布线时,如果在布设施工中需要改变终端设备位置和数量时,同时也必须对缆线和其它设备进行重新敷设,而且施工过程中还要面临因更换线缆和设备带来可能发生的临线传送信号中断或质量下降,从而造成增加工程投资以及延时完工的现象,因此,随着传统布线系统的限制,综合布线系统得到飞速发展。综合布线系统采用高质量的材料和标准化部件,能够保证智能化建筑系统的技术性能的优良可靠,以及满足今后可随时进行升级的智能建筑通信需要,虽然综合布线系统初投资较高,但从综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2.2智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑具有安全、舒适以及便捷的环境、节能、节省运行维护的人工费用、系统集成等等特点。智能建筑首先要实现和确保人、财、物的高度安全。其次,智能建筑的智能化系统的运行维护和管理目标就是以最少的资源、最低的成本去确保建筑物内设备维护、运行、更新。换句话说,智能建筑安全、舒适、便利、节能、节省人工费用等所有这些特点,必须依托集成化的建筑智能化系统才能得以实现。 3 建筑电气与智能建筑系统的应用分析 3.1基于智能化建筑系统的设计 智能建筑本身就是传统建筑技术与以信息技术为依托的新兴技术结合的产物,因此,随着信息技术快速发展下“物联网”等一系列新技术和新应用的产生,智能建筑的功能和智能化的系统性能都将进一步地提升和增强。 随着现代“3C”(即现代通信技术(Communication)、现代计算机技术(Computer)以及现代控制技术(Control)统称为3C技术)高新技术的发展和应用,将进一步提高楼宇控制精度以及达到提升建筑节能的效果。未来,智能建筑将会逐渐成为“信息高速公路”上的站点,先进的信息技术(以微电子技术为基础、以计算机技术、通信技术为标志)必然会很快在智能建筑中得到应用。 随着高新科技的发展,新的控制理论、控制技术以及新控制系统的不断出现,如非线性控制、智能控制、自适应控制、模糊控制、分布式控制、神经网络控制等,在智能建筑中将越来越多地采用这些现代控制技术,智能建筑电气必须依赖集成化的建筑智能化系统才能够得以实现。 3.2当前智能化建筑电气的“智能”体现 智能建筑的“智能化”主要是依靠以“3C”高新技术和各种建筑设备智能化系统来实现的。当前智能建筑建设中的 “智能”特征,还体现在对于建筑结构设计方案的智能化以及建筑材料的智能化等方面。比如:建筑结构设计的智能化平衡:以日本地区“竹中建筑公司”在东京市中心修建的一栋6层大楼为例,该栋建筑在模拟的多次强地震试验中,依然能够安然无恙,这栋新建筑之所以能够抗击更高的地震在于其建筑结构采用了液压支架系统,该系统能够减弱和抑制40%以上的震动;另外,该栋建筑在大楼顶层安装了重约9吨的滑板,一旦大楼受到飓风或地震影响产生倾斜,这块大的滑板就会依据计算机指令朝着反方向进行移动。 另外,建筑材料的智能化主要体现在提高建筑结构安全方面。比如进行混凝土工程施工时可采用“自修复的智能混凝土”,其原理就是在常规混凝土中掺入一定量的树脂空心纤维,当建筑结构构件出现超过允许值的裂缝时,从混凝土中溢流出来的树脂就会对裂缝形成自动封闭或者裂缝修复。 当前,智能化建筑发展趋势呈现较为明显,主要体现在两个方面:第一是智能建筑已从以往单一办公写字楼逐渐向各类公共建筑领域扩展,这点从近年来我国的一些建筑都可见端倪。如:“水立方”、“鸟巢”馆、上海世博会“中国馆”等。第二是随着智能建筑建设领域的扩大和建设数量的增加,智能建筑正向宏观系统发展并接轨,比如智能建筑与“智能城市系统”、“数字国家”和“数字地球”接轨。 4结论 智能建筑是传统建筑电气与3C高新技术相结合下的建筑智能电气产物,随着信息技术的飞速发展以及物联网在智能建筑中的不断应用和发展,未来智能建筑智能化技术和性能都将不断提升,未来智能建筑的“智能化”特征也将越明显。 建筑电气与智能化论文:浅谈“建筑电气与智能化”专业的英文名称 摘要:分析了建筑电气与智能化专业的内涵和培养要求,参考了国内外高校建筑土木类相关专业、相近专业的英文名称,分析了建筑电气与智能化中“建筑”、“电气”、“智能化”三个主题词翻译,得出建筑电气与智能化专业较为妥帖的英文名称为Building Electricity and Intelligence。 关键词:翻译;建筑电气与智能化;专业名称 一、建筑电气与智能化专业的内涵 1.建筑电气与智能化专业的定义[1] 建筑电气与智能化专业是一个在土木工程学科背景下,研究以建筑物为载体时对电能的产生、传输、转换、控制、利用和对信息的获取、传输、处理和利用的专业。随着现代建筑技术的发展,土木工程学科的发展不断吸收了基础科学、材料科学、管理科学和电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术等学科的最新研究成果与技术发展成就。作为土木类新增专业,建筑电气与智能化专业填补了土木类专业中缺少“电”(或“电气”)的空缺,与计算机技术、信息技术、物联网技术、节能技术等新兴技术融合,是典型的多学科的交叉和融汇。 建筑电气与智能化的内涵随着时代前进而不断地发展变化。现阶段,“智能建筑”的出现使其内涵延伸到“电气+信息”;另外,随着节能、环保相关技术的发展及应用以及绿色建筑概念的提出与发展,建筑电气与智能化专业逐步形成了“建筑+电气+信息+节能”的内涵,与传统的建筑电气专业有着本质的不同。 2.建筑电气与智能化专业的培养目标 建筑电气与智能化专业的培养目标是培养适应社会主义现代化建设需要,掌握电工、电子、控制、信息、建筑学等较宽领域的基础理论,掌握对建筑相关设备进行供电、控制、保护、监视等所需的专业知识和技术,综合素质高、实践能力强、具备执业注册工程师基础知识和基本能力的建筑电气与智能化专业高级工程技术人才。 建筑电气与智能化专业毕业生能够从事工业与民用建筑电气及智能化技术相关的工程设计、工程建设与管理、系统集成、信息处理等工作,并具有建筑电气与智能化技术应用研究和开发的初步能力。 从以上内容可以看出,建筑电气与智能化主要面向建筑物内部的各种设备,包括对各种设备进行供电、控制、保护、监视的设施与系统。 二、建筑电气与智能化相近专业的英文名称 建筑电气与智能化专业是教育部新近批准的专业,目前没有一个公认的英文名称,各高校根据自己的理解,有多种不同的翻译方法。相对而言,国内外土木建筑类有一些专业建立时间较长,其专业名称一般有固定的英文名称。 1.建筑学:Architecture 建筑学,从广义上来说,是研究建筑及其环境的学科,通常是指与建筑设计和建造相关的艺术和技术的综合。[2]建筑学专业的培养目标是培养具备建筑设计、城市设计、室内设计等方面的知识,能在设计部门从事设计工作,并具有多种职业适应能力的通用型、复合型高级工程技术人才。 2.土木工程:Civil Engineering 土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工维修等技术活动;也指工程建设的对象。[3]该专业的培养目标是培养掌握工程力学、流体力学、岩土力学和市政工程学科的基本理论与基本知识,具备从事土木工程的项目规划、设计、研究开发、施工及管理的能力,能在房屋建筑、地下建筑、隧道、道路、桥梁、矿井等的设计、研究、施工、教育、管理、投资、开发部门从事技术或管理工作的高级工程技术人才。 3.给排水科学与工程:Drainage Science and Engineering(原建筑给排水:Building Water Supply and Drainage) 给排水科学与工程是一门应用很广泛的学科,它是以城市水的输送、净化及水资源保护与利用有关的理论与技术为主要研究内容。[4]该专业的培养目标是培养具备城市给水工程、排水工程、取水工程、防洪工程、建筑给水排水工程、工业给水排水工程、水污染控制规划和水资源保护等方面的知识,能在规划部门、环保部门、设计单位等从事规划、设计、施工、教育和研究开发方面工作的给水排水工程学科的高级工程技术人才。 4.建筑环境与能源应用工程:Building Environment and Energy Applications Engineering 建筑环境与能源应用工程专业由原建筑节能技术与工程、建筑设施智能技术(部分)与建筑环境与设备工程专业合并而成。[5,6]该专业主要培养能够从事以下三个方面工作的专业技术人才:一是能从事建筑物采暖、空调、通风除尘、空气净化和燃气应用等系统与设备以及相关的城市供热、供燃气系统与设备的设计、安装调试与运行工作;二是对建筑中环境系统和供能设施的设计、安装、估价、调试、运行、维护,技术经济分析和管理;三是能适应低碳经济建设与社会可持续发展的需要,具备建筑节能设计、建造、运行管理的基本理论与专业技能,知识面宽,具有向土建类相关领域拓展渗透的能力、适应能力和实际工作能力。 5.建筑设备工程技术:Construction Equipment Engineering 建筑设备技术是普通高职高专土建大类专业目录下设的一门专业,属于建筑设备类专业。该专业为普通高等学校专科层次。建筑设备技术专业主要培养掌握建筑设备工程的基本知识和技术,具备建筑水、电、通风与空调、楼宇智能化等设备工程的设计、预决算、安装施工、运行与维护、质量检验及工程管理等能力的高素质技能型人才。 6.智能建筑技术与管理:Intelligent Building Technology and Management 香港科技大学开设的智能建筑技术与管理专业,是为建筑物装备行业专业技术人员开设的研究生课程。学生通过学习掌握智能建筑相关技术和管理的基本概念与原理,学习内容涵盖安全与健康、风险管理、能量消耗监控、室内空气质量、设施管理等内容,属于典型的最新尖端技术与管理策略的交叉融合专业。 7.建筑装备工程:Building Services Engineering 香港大学开设了“建筑装备工程”(Building Services Engineering,简称BSE)专业。该专业主要学习各种工程装备设施与建筑环境的相关规范、设计、安装与管理。 8.其他相关院校的专业 国内外其他相关院校类似专业还有:美国宾州州立大学大学园开设的建筑技术专业(Building Technology);英国南安普顿大学开设的能源、环境与建筑物专业(Energy,Environment and Buildings);马来西亚淡马锡理工学院开设的智能建筑技术专业(Intelligent Building Technology);香港理工大学开设的建筑电气设备与系统专业(Electrical Installations and Systems in Buildings)。 三、对相关英文翻译的分析 建筑电气与智能化的主题词为“建筑”、“电气”与“智能化”三个,下文分别予以讨论。 1.对“建筑”的翻译[7,8] 从上述相关专业名称可知,当研究建筑设计本身时,一般用Architecture居多;当研究建筑内部设施时,一般用Building居多。在与相关专业的留学生讨论时,留学生也指出:在国外提到建筑内部的设施时,建筑一词一般用Building,而不用Architecture。Construction一词多指建筑物本身或建造、施工的过程与技术,也可以表示建筑物内部的设施与设备的设计、建造过程,其涵盖范围比Building更广。但在习惯上,提到建筑内部的设施,一般用Building的居多。因此,建筑电气与智能化中的“建筑”一词,用Building较为合适。 2.对“电气”与“智能化”的翻译[7,8] 对“电气”与“智能化”的翻译,相对容易确定。“电气”一词在专业名称或相关规范中,一般用Electrical或Electricity;“智能化”一般采用Intelligent、Intelligentization或Intelligence。根据建筑电气与智能化的内涵,此处的“电气”与“智能化”,应指对建筑物内部的各种设备进行供电、控制、保护、监视的设施与系统,即此处的“电气”与“智能化”应是名词,而非形容词,故用Electricity与Intelligence为好,而不用Electrical与Intelligent。 3.Intelligence与Intelligentization的区别 根据英文翻译,Intelligence与Intelligentization都有智能化的含义。在具体应用上,“Intelligence”偏向于智能、智慧之意;当用在建筑物时,可以引申为建筑物经各种设备支持,具有“人工智能”或“能进行高度智能的自我管理”之意,成为具有一定“智慧”的建筑物。“Intelligentization”用作建筑物时,偏向于建筑物经过各种设备的支持,具有了“可控制、可遥控”的功能。相比较而言,面对未来的智能建筑发展,Intelligence比Intelligentization更能体现智能建筑的本质。 四、南京工业大学建筑电气与智能化专业的名称 根据建筑电气的定义、培养目标、相关专业的英文名称以及传统习惯等,认为“建筑电气与智能化”的英文名称,用“Building Electricity and Intelligence”为好。在南京工业大学最新的专业与课程英文名称汇总中,即采用Building Electricity and Intelligence的名称。当然,由于各高校对建筑电气与智能化专业理解的侧重点不同以及对专业内涵理解的不断深入、专业本身与科学技术的发展,其英文名称可能有所不同。希望通过讨论,能尽早确定一种比较权威的统一名称,以利于进一步扩大国际交流。 建筑电气与智能化论文:关于建筑电气与智能化探讨 摘要:智能建筑为人们提供一个优越的工作与生活环境,这种环境具有安全、舒适、便利、高效与灵活的特点,随着建筑智能化技术的深入应用,而建筑电气智能化使得智能建筑的功能得以实现,并确保了智能建筑在使用中的安全节能。本文结合笔者多年的工作实践,对电气智能化进行了探讨,以期为人们营造一个和谐,稳定,高效率,低耗能的工作及居住环境。 关键词:电气智能化;发展现状;对策 电气智能化的基础就是建筑的电气系统,电气技术在智能化建筑中所起到的作用就是将电气智能化功能通过系统构建体现在日常的管理和控制中。所以电气系统是现代住宅建筑中采用智能化电气的重要平台。是整个建筑物智能电气发挥功能的重要核心系统,同时随着智能化电气的应用,整个住宅建筑的电气系统也变得更加的复杂,也更需要一些辅助系统对其进行保护和支持。如:电源技术、防雷技术、防干扰技术、屏蔽技术、抗静电技术、综合布线技术等等。另外,对建筑电气信号进行管理的系统,如:消防监控、闭路监控、计算机网络、多媒体线路等等,这些系统作为智能化管理实施的保障基础,也是不容忽视的。总之,电气智能化的平台就是整个建筑甚至是整个建筑群的电气系统,此系统的构建和技术升级,为电气智能化提供了必要的舞台,也反过来促进其发展。 一、我国建筑电气智能化工程发展现状 随着经济的发展和科技的进步,在房地产业在国内的蓬勃发展的今天,建筑智能化安装工程作为其中的重要组成部分,在规模和效率上也取得了很大进步。弱电智能化作为一个新的发展热点,也在一定程度上也推动了其发展。但是目前智能建筑的实施还不尽规范,在设计和实施方面还存在着许多问题。 (一)工程管理制度不健全 建筑智能化安装工程成本整体控制中,从工程的设计、施工到验收,没有严格的管理体制来进行智能化应用的具体限制。建筑智能化管理制度的不健全,使得一些电气智能化没有在建筑业中起到应有的作用。同时,没有严格的聘用制和明确的责任制,使得工作人员在工作中存心大意,不重视工作质量和效率,不去充分利用电气智能化,加大了工程成本的投入,严重影响到工程效益。 (二)施工单位和施工人员素质低 在市场经济的竞争下,一些设计单位片面追求经济效益,赶时间、抢任务,设计质量差、深度浅、详图不全或漏洞百出等问题,无法准确计量工程量,容易造成工程材料的浪费,导致工程成本的提高。专业设计和施工人员素质参差不齐,对智能化电气的设计和施工没有科学的认识,影响到电气智能化的顺利进行。加之管理及用人制度的诸多矛盾的影响,针对每一个工程项目不能选择既具有专业知识又具有职业素养的人才,这不仅影响建设工程的质量、造价、工期,而且影响设计单位的声誉。 (三)工程施工设备的落后 在建筑工程建设中,需要大量的电气化机械设备,由于单位不进行大量的资金投入,没有引进先进的设备,一些落后的设备严重制约着工程的进度,同时,也不利于电气智能化的普及,影响到人们生活的便捷性和舒适性。 (四)工程受防干扰措施不当 智能建筑环境存在着大量的电气干扰源,如大型的变配电设备、电梯机房设备、中央空调设备的起 /停信号和雷电干扰等,这些设备很容易对智能化建筑造成不利的影响。弱电智能化系统在运行中常常由于抗干扰措施不当,导致设备工作可靠性低,产生错误码、数据丢失等,还可引起系统的死机或瘫痪。 二、完善电气智能化工程施工的对策 (一)技术管理方面 面对电气智能化利用率低的情况,企业应根据建筑智能化的合同和设计方案,在工程实施过程中确定电气智能化各系统之间,以及每个子系统与机电设备、建筑材料、装潢之间的联系,以及产品供应商、工种承包商及施工单位之间的工程范围和职责的确定,以及在工程实施过程中这些工程施工中的修改调整和再确认工作。抓好技术和施工设计图纸及其资料的审核,电气智能化工程的确定包括备材料供应,系统技术,设计及工程施工,是系统开通的必要条件,是电气智能化工程中技术管理的重点或者难点之一。 (二)设计方案方面 设计作为整项工程的灵魂,一个科学合理的工程设计方案能够为工程建设规划明确的方向。做好工程的设计工作,能够确保整项工程的质量,为了充分发挥投资效益,应该注重设计优化工作的管理,采取全过程、全专业的优化措施。抓好技术和施工设计图纸及其资料的审核,重点在设计方案上面,电气智能化工程设计涉及专业、工种面较广,必须在施工前做好对电气智能化工程技术和施工设计的审核,及时发现问题和采取必要的措施,以确保工期、质量和减少返工,尤其对电气智能化工程而言必须对上述图纸、资料进行审核,确保系统在硬件设备上的完整性。 下面让我们来对一套125平米的三室二厅的新房室内电气线路进行设计. 案例分析:“室内住宅电气系统设计” 1、目的与要求: 1.1.分析室内照明的功能需求,书房、卧室、客厅、厨房、卫生间和凉台的照明要求是如何的? 1.2.系统组成部分之间的相互联系和作用:针对不同的照明需求来选择怎样的灯具? 1.3.如何计算家居总用电量? 1.4.室内照明的电线敷设的安全标准? 1.5.系统设计方案及其优化: 2、设计要求: 2.1.用电负荷: 例如:照明用电负荷500w,娱乐用电负荷1500w,厨房用电负荷1500w,空调用电负荷3000w 最大功率P=500w+1500w+1500w+3000w=6500w 2.2.照明和各种家用电器使用安全、方便,相互之间影响小,便于维修。 3、设计分析; 3.1.设计的目的方便住户使用,满足住户的舒适和审美要求,便于维修,安装规范,确保室内电气线路的安全。 3.2.室内配电系统由电源配电箱和若干个回路组成,它们构成了室内电器线路系统的子系统。 3.3.当某一回路发生故障时,不影响其他回路的正常工作。 4、设计方案: 4.1.电源配电箱 电源通过住宅的专用配电箱再进入室内房间,配电箱中应有短路、过载和漏电保护,具有过负载、过电压和漏电保护功能。每户应设置强弱电箱,配电箱内应设动作电流30mA的漏电保护器,分路经过控制开关,分别控制照明,空调,插座等。控制开关的工作电流应与终端电器的最大工作电流相匹配,一般情况下,照明10A,插座16A,柜式空调20A,进户40-60A。 4.2.电路的设计 如上例:家用电负荷最大值约为6.5kw,通过安全电流为:K・(6.5kw/220v)=35.4~38.4A, 这里的K为安全保险系数,取值为1.2~1.3。电流过大各线路必须采用单独的电路回路。室内配电系统采用多回路形式,本例设计有照明回路、插座回路、空调回路,对于厨房、浴室设立单独回路。 4.3.导线与电器设备选择 4.3.1导线:为了防火、维修及安全,最好选用有长城标志的“国标”塑料或橡胶绝缘保护层的单股铜芯电线,线材槽载面积一般是:照明用线选用1.5平方毫米,插座用线选用2.5平方毫米,空调用线不得小于4平方毫米,接线选用绿黄双色线,接开关线(火线)用红、白、黑、蓝等任一种。但在同一家装工程中用线的颜色用途应一致。 值得注意的事项: (1)家庭电路设计,2000年前,电路设计一般是:进户线4―6 平方毫米,照明1.5 平方毫米,插座2.5 平方毫米,空调4 平方毫米专线。2000年后,电路设计一般是:进户线6―10 平方毫米,照明2.5 平方毫米,插座4 平方毫米,空调6 平方毫米专线。(北京很多住宅是:进户线6―10 平方毫米,照明2.5 平方毫米,插座2.5 平方毫米,空调4 平方毫米专线) 本例里的电线通过的安全电流为35.4~38.4A,参照铜电线截面允许通过的电流范围,因此选用4平方毫米的铜线为基准较为合适。从而配线方案为:进户线6―10 平方毫米,照明2.5 平方毫米,插座4 平方毫米,空调6 平方毫米专线。 (2)电器设备:电源配电箱、电表、控制开关漏电保护开关、电源插座、开关面板、插座的选材面板的尺寸应与预埋的接线盒的尺寸一致;表面光洁、品牌标志明显,有防伪标志和国家电工安全认 证的长城标志;开关开启时手感灵活,插座稳固,铜片要有一定的厚度;面板的材料应有阻燃性和坚固性。 5、线路布置 5.1.智能系统:在住宅电气线路设计中应预埋电话线、有线电视信号线、视频线、网络线,在客厅和三间睡房预埋电话线、有线电视信号线、视频线、选择其中一间睡房作为书房,预埋网络线。 5.2.照明回路:在睡房、客厅、饭厅、厨房、浴室、凉台室安装一个主光源吊灯,在睡房和客厅的墙壁上安装辅助光源壁灯。 5.3.功能电路:厨房放置冰箱、电饭堡、电热水器,排气扇电源插座,浴室安装淋浴器、洗衣机的电源插座,睡房和客厅安装空调的电源插座,书房安装娱乐电视机、音响、电脑等的电源插座都是独立的电源回路。 5.4.线路布置图:在形成了住宅的电气线路设计方案后,绘制出线路走向位置尺寸图和线路布线图,编写《电气线路设计说明书》草拟布线图。 (1)划线。确定线路终端插座,开关,面板的位置,在墙面标画出准确的位置和尺寸。 (2)开槽。 (3)电源线配线 (4)埋设暗盒及敷设PVC电线管。 (5)穿线。 (6)安装开关,面板,各种插座,强弱电箱和灯具。 (7)检查。 (8)完成电路布线图,并向住户反馈设计方案,根据住户的意见进行修正。 (三)工程管理方面。 弱电智能化工程涉及土建、装饰、空调、给排水、供电、照明、电梯等专业,在某种意义上弱电智能化工程是配合其他工程的工种,因此,在工程施工过程中必须与以上专业配合与协调,尤其在阀门、水管温度传感器、和水流开关及其安装等方面上,均须与相应工种协调配合。 (四)工程检查与验收方面 由于电气智能化工程包括复杂的设备和系统,例如一些配管、线、槽和线路敷设设备安装及调试等,可能是不同的施工单位施工,因此每一个项目完成和工种施工结束后,必须严格记录相关信息,进行工程的验收规范和设计图纸的交接和验收,提交完整的工程技术资料,以确保工程进度和工程质量。 (五)工程设备抗干扰方面 在智能建筑电气智能化系统的建设中不仅要注重性能指标和设备的先进性,更要做好系统的防干扰。保证智能化建筑中,弱电智能化应用的顺利进行。首先,要想提高智能建筑电气智能化系统的抗干扰性能必须从干扰源、干扰途径、受扰设备几方面同时采取多种综合措施进行抑制。其次,软硬件抗干扰措施应根据智能建筑实际的电气智能化系统情况进行有效的选择和科学地实施。最后,需要对干扰情况进行综合分析、判断,选用简单、维护方便、性价比高的有效抗干扰措施,以保证智能建筑系统正常运行。 三、科学的电气智能化工程施工秩序的意义 建筑的电气智能化工程是一个从浅到深、逐步深入逐步细化的整个过程,考虑的因素众多,为了全面地判断、解读、研究,使施工工作更加高效、准确和普及,必须做好科学的电气智能化工程的施工工作。 建筑电气智能化是建筑物的主要组成部分,是建筑物实现其设计功能和应用功能的基础。建筑电气安置工程是科学合理控制电气产品在成本、质量和效果上的必要管理,这不仅可以保管电气项目的工程整体质量,还能够对建筑企业建设成本进行科学合理控制,更重要的是提高了建筑业的信息化、智能化程度和建筑业的总体水平,是企业实现科学高效管理的方式之一。只要我们在建筑电气安装工程工作中做好科学管理,形成良好的秩序,加强对人、财、物的制约,采用合理的策略和手段,对建筑电气安装的全过程进行有效监督,就能够加强建筑电气的质量、成本和效果造。 四、结束语 近年来,我国坚持经济的又好又快发展、科学发展观及可持续发展等,这一系列理念都体现着我国将“高效”“节能”作为经济发展的重中之重。因此,智能化工程工作也顺应了我国经济发展中的宣传理念。有效地智能化工程控制能够节约社会资源、充分利用人力资源、完善社会各项基础设施等等,给国家带来巨大的经济效益和社会效益。电气智能化是技术发展的最终趋势,而更大的趋势就是利用电气智能化完成对智能化管理网络的构建,并以此完成对建筑乃至建筑群的统一的智能管理。住宅建筑功能性复杂,不仅仅需要有生活功能更需要具备安全性,因此电气智能化可以帮助住宅建筑的管理系统实现更加科学而安全目标。 建筑电气与智能化论文:浅析智能化建筑与建筑电气 摘 要:智能化是新时代对于建筑电气工程设计的要求,在智能建筑的发展,人们通常都会将电气智能化技术纳入考量,因为在智能建筑的设计与建设时,都离不开电气智能化技术。电气智能化技术以电子通信技术、计算机网络技术、智能控制技术等技术手段,让人们可以在建筑当中享受智能化的产品成果。 关键词:建筑电气;智能化;智能建筑 智能建筑是指利用系统集成方法,将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控、对信息资源的优化组合,所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。这一定义对于我们更多的认识和了解智能建筑,有很大帮助。而在国外,关于智能建筑的记载是:“智能建筑”就是高功能大楼,是有效地利用现代信息与通信设备,采用楼宇自动化技术高度综合管理的大楼。 1、建筑电气智能化的发展现状 中国在资源个体占有量上,在全世界的排位都比较靠后,所以人均资源占有量少,只有通过集约化设计才有可能真正实现有效利用。在改革开放带来的巨大红利下,中国的城镇化发展已经不再追求数量,开始向质量求发展,可以极大地节约资源。例如:在智能建筑的内部,通过无线网络技术,人们在不同的房间不再需要铺设大量的通讯电线,大规模的集成无线网络很好地解决了跨空间交流的障碍,并且很好地提高了交流的效率。未来中国社会还有一大的发展红利,对于建筑电气智能化发展也是很好的消息,那就是正在推进的新型城镇化。这样的城镇化,我国政府最高层为城市和村镇建设提供新的助力,可以很好地将新技术推广到更大的范围,让更多的人群享受到它带来的好处。例如:最近,国家推出了新的经济刺激计划即加大对经济建设的投入,主要在信息技术和电子商务行业,而这些行业与建筑电气智能化正好密切地结合了起来。中国制造走向世界的一个重要原因,就是在于中国企业在技术革新方面取得大突破。虽然在电气智能化产品方面,中国企业和世界级企业还有一定的差距,但是我们可以发现这些产品在国内已经有许多厂家开始投入生产。假以时日,中国的民族电气智能化产品一定可以走向世界,赢得更大的认同。 2、建筑电气智能化发展的优势 2.1建筑保安系统的完善 电子监控给建筑保安系统提供了更加完善的安保方案,不仅可以将人们的日常生活进行实时监督,对于打击犯罪分子也起到了重要作用。除了电子监控之外,智能化的电子门锁和识别系统也让人们的生活感觉更加安心,例如:最初的电子钥匙到现在的门卡,技术的不断进步将人们的生活带入了更加私密和保护的时代;指纹识别和虹膜识别系统,对于个体化安全防范对于保护个人财产和经济利益作用巨大。 2.2智能建筑品质的提升 在电气智能化发展的过程中,多样化的智能系统给人们提供了更大的生活便利,将建筑品质提升到了一个新的阶段。例如:最早在美国出现的变风量系统(VAV系统),与过去的定风量(CAV)系统而言的,很好地改善了空调带给人们的舒适感,该技术以变化的风量送入房间来满足室内人们的需求。这不仅可以极大地降低超负荷的空调系统带来的巨大能耗,还可以把空调对于人们最基本的需求满足个性化。从全年的节约耗能来看,变风量系统相较于不变风量空调可以节省一半的能耗,电费近70%。 3、智能建筑中智能化技术应用 3.1 TN-S 系统的使用 TN-S 系统主要是把保护接地线 PE 和中性线 N 严格进行分开的低压配电系统,它是一个三相四线的另外加 PE 线的接地系统。保护职能建筑系统所有的电子设备路线,防静电、机房交换机、报警器等接地线的工作需求。TN-C-S 系统主要是由两个接地系统组合而成,第一个部分主要是 TN-C 系统,而第二个部分主要是 TN-S 系统,这两个系统的分界面主要是在 PE 线与 N 线的连接点上。TN-C-S 系统是智能建筑的一个接地系统,能够提高住宅用户的安全性。 3.2交流工作接地 交流工作接地是指采用变压器的中性点或中性线(N 线)接地。这个系统不仅能消除单相电弧的过压问题,而且能控制零序电压的位移问题,对低压系统有重要作用。在建筑大楼内部安装了不少金属设备,而一些金属具有导电线,如果这些金属设备的绝缘体发生破裂的现象,容易发生漏电的现象,一旦人体接触这些破坏的设备,就有可能造成电击和生命危险,因此,所有的金属设备都必须安装安全的接地装置,从而降低电阻,防止电流外泄。 3.3屏蔽接地与防静电接地 在阴雨或者干燥的天气中,电子设备容易产生静电,如果长时间的累积,这些带有静电的电子设备会对电子芯片造成严重破坏,可能造成电子设备不能正常使用,因此在智能建筑中,在防静电和电磁干扰是十分重要的工作,将设备的外壳和 PE 线进行连接;导线的屏蔽接地是需要屏蔽管路的两端和 PE 线的可靠连接的;室内的屏蔽也应当多点与 PE 线进行可靠连接。这样就可以避免接地和静电。 3.4直流及防雷接地 在大型的智能建筑中,大量的电子通信设备、计算机等电脑操作系统在输出信息、转换信息或者传输信息等过程都需要微电流和微电位来执行。随着城市的快速发展,电子产品的大量普及和应用,传输过程的耗电量也非常巨大,为了保证这些电子设备能够正常使用,而需要提供一个稳定的电源和电压,还有基准电位。随着科技的进步,雷电灾害也能为一种新的特点,对建筑和电力行业更是影响深远,如通信设备、计算机、智能系统、航空等广泛应用的领域。雷击危害程度大大增强,因此我们必须深刻的认识防雷工程的重要性,雷电的防御要从单一转为系统防护。所有的智能建筑接地功能都必须以防雷接地系统为基础,建议一套完整而又严密的防雷机制,来保证电子系统的正常运转。 4、结束语 建筑电气工程的智能化不仅现代建筑发展的必然要求,也是社会科技进步的必然趋势,因此对于建筑电气工程的智能化研究应给与更多地关注与支持,真正实现建筑电气智能化。 建筑电气与智能化论文:论智能化建筑与建筑电气 摘要:智能建筑为人们提供一个优越的工作与生活环境,这种环境具有安全、舒适、便利、高效与灵活的特点,随着建筑智能化技术的深入应用,而建筑电气智能化使得智能建筑的功能得以实现,并确保了智能建筑在使用中的安全节能。本文对电气智能化进行了探讨,以期为人们营造一个和谐,稳定,高效率,低耗能的工作及居住环境。 关键词:电气智能化;发展现状;对策 引言 智能建筑是指利用系统集成方法,将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控、对信息资源的优化组合,所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。这一定义对于我们更多的认识和了解智能建筑,有很大帮助。而在国外,关于智能建筑的记载是:“智能建筑”就是高功能大楼,是有效地利用现代信息与通信设备,采用楼宇自动化技术高度综合管理的大楼。 一、传统建筑电气与智能建筑的特点 1、传统自动控制系统的分析 传统的建筑每个子系统相互独立、强弱电截然分立的建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的。另外,由于传统的布线过程中要使用不同类型的电缆、电线以及接线设备,因此,这就导致了相互之间技术性能的较大差别,从而难以互通不能兼容的问题时有发生。 在以往进行传统的布线时,如果在布设施工中需要改变终端设备位置和数量时,同时也必须对缆线和其它设备进行重新敷设,而且施工过程中还要面临因更换线缆和设备带来可能发生的临线传送信号中断或质量下降,从而造成增加工程投资以及延时完工的现象,因此,随着传统布线系统的限制,综合布线系统得到飞速发展。综合布线系统采用高质量的材料和标准化部件,能够保证智能化建筑系统的技术性能的优良可靠,以及满足今后可随时进行升级的智能建筑通信需要,虽然综合布线系统初投资较高,但从综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2、智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑具有安全、舒适以及便捷的环境、节能、节省运行维护的人工费用、系统集成等等特点。智能建筑首先要实现和确保人、财、物的高度安全。其次,智能建筑的智能化系统的运行维护和管理目标就是以最少的资源、最低的成本去确保建筑物内设备维护、运行、更新。换句话说,智能建筑安全、舒适、便利、节能、节省人工费用等所有这些特点,必须依托集成化的建筑智能化系统才能得以实现。 二、建筑电气智能化的发展现状 中国在资源个体占有量上,在全世界的排位都比较靠后,所以人均资源占有量少,只有通过集约化设计才有可能真正实现有效利用。在改革开放带来的巨大红利下,中国的城镇化发展已经不再追求数量,开始向质量求发展,可以极大地节约资源。例如:在智能建筑的内部,通过无线网络技术,人们在不同的房间不再需要铺设大量的通讯电线,大规模的集成无线网络很好地解决了跨空间交流的障碍,并且很好地提高了交流的效率。未来中国社会还有一大的发展红利,对于建筑电气智能化发展也是很好的消息,那就是正在推进的新型城镇化。这样的城镇化,我国政府最高层为城市和村镇建设提供新的助力,可以很好地将新技术推广到更大的范围,让更多的人群享受到它带来的好处。例如:最近,国家推出了新的经济刺激计划即加大对经济建设的投入,主要在信息技术和电子商务行业,而这些行业与建筑电气智能化正好密切地结合了起来。中国制造走向世界的一个重要原因,就是在于中国企业在技术革新方面取得大突破。虽然在电气智能化产品方面,中国企业和世界级企业还有一定的差距,但是我们可以发现这些产品在国内已经有许多厂家开始投入生产。假以时日,中国的民族电气智能化产品一定可以走向世界,赢得更大的认同。 三、建筑电气智能化发展的优势 1、建筑保安系统的完善 电子监控给建筑保安系统提供了更加完善的安保方案,不仅可以将人们的日常生活进行实时监督,对于打击犯罪分子也起到了重要作用。除了电子监控之外,智能化的电子门锁和识别系统也让人们的生活感觉更加安心,例如:最初的电子钥匙到现在的门卡,技术的不断进步将人们的生活带入了更加私密和保护的时代;指纹识别和虹膜识别系统,对于个体化安全防范对于保护个人财产和经济利益作用巨大。 2、智能建筑品质的提升 在电气智能化发展的过程中,多样化的智能系统给人们提供了更大的生活便利,将建筑品质提升到了一个新的阶段。例如:最早在美国出现的变风量系统(VAV系统),与过去的定风量(CAV)系统而言的,很好地改善了空调带给人们的舒适感,该技术以变化的风量送入房间来满足室内人们的需求。这不仅可以极大地降低超负荷的空调系统带来的巨大能耗,还可以把空调对于人们最基本的需求满足个性化。从全年的节约耗能来看,变风量系统相较于不变风量空调可以节省一半的能耗,电费近70%。 三、智能建筑中智能化技术应用 1、TN-S系统的使用 TN-S系统主要是把保护接地线PE和中性线N严格进行分开的低压配电系统,它是一个三相四线的另外加PE线的接地系统。保护职能建筑系统所有的电子设备路线,防静电、机房交换机、报警器等接地线的工作需求。TN-C-S系统主要是由两个接地系统组合而成,第一个部分主要是TN-C系统,而第二个部分主要是TN-S系统,这两个系统的分界面主要是在PE线与N线的连接点上。TN-C-S系统是智能建筑的一个接地系统,能够提高住宅用户的安全性。 2、交流工作接地 交流工作接地是指采用变压器的中性点或中性线(N线)接地。这个系统不仅能消除单相电弧的过压问题,而且能控制零序电压的位移问题,对低压系统有重要作用。在建筑大楼内部安装了不少金属设备,而一些金属具有导电线,如果这些金属设备的绝缘体发生破裂的现象,容易发生漏电的现象,一旦人体接触这些破坏的设备,就有可能造成电击和生命危险,因此,所有的金属设备都必须安装安全的接地装置,从而降低电阻,防止电流外泄。 3、屏蔽接地与防静电接地 在阴雨或者干燥的天气中,电子设备容易产生静电,如果长时间的累积,这些带有静电的电子设备会对电子芯片造成严重破坏,可能造成电子设备不能正常使用,因此在智能建筑中,在防静电和电磁干扰是十分重要的工作,将设备的外壳和PE线进行连接;导线的屏蔽接地是需要屏蔽管路的两端和PE线的可靠连接的;室内的屏蔽也应当多点与PE线进行可靠连接。这样就可以避免接地和静电。 4、接地防雷 智能建筑物的防雷必须按综合防雷系统的要求进行设计,坚持预防为主,安全第一的指导方针,为确保防雷设计的科学性,在设计前应对现场雷电环境进行评估。智能建筑物的防雷宜考虑环境因素、雷电活动规律、建筑物内设备的重要性,发生雷灾后果的严重程度,分别采用相应的防护措施。智能建筑物的防雷应坚持全面规划、综合治理、优化设计、技术先进、经济合理、进行综合设计。智能建筑物均应按GB50057-2010“建筑物防雷设计规范”的规定,安装外部防雷装置。智能建筑物内的微电子设备的防雷应采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、共用接地系统和安装电涌保护装置等措施进行综合防护。智能建筑物内的微电子设备应根据所在地区雷暴等级,设备放置在不同的雷电防护区,以及系统对雷电电磁脉冲的抗扰度,采用不同的防护措施。 结束语 建筑电气工程的智能化不仅现代建筑发展的必然要求,也是社会科技进步的必然趋势,因此对于建筑电气工程的智能化研究应给与更多地关注与支持,真正实现建筑电气智能化。 建筑电气与智能化论文:浅析智能化建筑与建筑电气 摘要:智能建筑行业是在现代信息产业发展的基础上逐步发展形成的一个新兴产业,其集结了自动化控制方式、电子技术、传感技术以及网络通讯等先进技术与一体,将建筑作为平台,为用户提供通讯网络化、办公自动化等人性化服务。而智能建筑中应用的电气技术也经历了电气化、自动化以及智能化三个不同的发展阶段,现已成为智能化建筑不可缺少的一部分。本文对智能化建筑与建筑电气进行了探讨。 关键词:智能化建筑;建筑电气 一、关于电气工艺和智能建筑 所有的电气科技,具体的说是将其工程科技当成是前提,综合了很多的其他科技的一个总的科技内容,比如电工科技等等的一些要素。其有着电气项目的明显特点,除此之外还有很多别的层次的特征,所以无法把它单纯的分为电工或者是电子等项目中。该项技术的要素非常的近乎实际,同时还有很大的应用价值,在我们国家的建筑行业中,特别是智能化的建筑中,应用范围非常的宽。所谓的智能建筑并不是指以智能化的电脑控制的特殊建筑,而是综合运用控制技术、电视技术、光纤技术、数字通信技术、传感技术以及数据库技术等多种高新技术,把建筑的构造以及装置和管控等活动综合,进而得到的非常舒服合理,能够尽最大化的体现出我们的创造性,提升活动功效的建筑体,其有着非常浓厚的人性色彩目前我们所指的智能建筑主要建立在通信自动化系统。楼宇自动化系统以及办公自动化系统的基础上,它们都和电气科技有着非常深层次的关联。 二、智能建筑电气设计 1、智能建筑电气设计的内涵 通常意义上的智能建筑,就是在普通建筑的基础上,对其电气工程进行更新与改造,使其在使用功能上更为智能化,因此,在智能建筑的电气设计中,必须要将电气设计中的弱电部分与强电部分进行有效的结合,才能达到理想的智能化状态。其中,弱电工程是实现智能化建筑的主要工程,由于使用不同的使用环境和使用要求,弱电工程的设计也日渐的复杂。在没有特殊要求的情况下,弱电工程的设计按照建筑物的类别和设计规范进行设计,因此说,弱电设计是建筑电气设计的核心部分。在强电设计方面,主要是对变电和配电系统以及照明系统等系统的设计,这也是电气工程设计中的核心部分,其在现代建筑工程中有着重要的位置。当前,我国电气设计技术已经相对比较成熟,在这个基础上,应当对节能降耗的问题进行充分的考虑,其也是保证智能建筑电气工程安全性的基础。 智能建筑在一定程度上来讲是电气技术的发展与改革,使其具备“智能”的功能。在实际生活中工程中电气的设计通常分为强电与弱电设计两大部分,强电设计电气系统、照明和动力系、防雷接地设计系统的设计。智能建筑电气可以说是一种具有较高综合性的技术,它涉及的学科十分广泛,而且发展迅猛,正朝着综合化、智能化、集成化的方向发展,它主要考虑的问题是信息传送的效果,即信息传送的保真度、速度、广度、可靠性等。建筑弱电根据其使用环境、要求的名目繁多,在设计中它不可能达到面面俱到,除非建筑单位提出相应的一些要求,那么一般均按常规进行设计,即按照建筑类别和类型遵照规范进行设计。由于弱电设计面广、难度高、所以很难要求设计者全面掌握,因此设计者只需完成总体方案与系统设计,并解决好与其他专业设备及管线间的配合即可。 2、智能建筑电气设计的特点 当前,随着各种智能技术的应用范围日渐广泛,如楼宇对讲、社区监控等技术越来越多的应用到智能建筑中,也成为了智能建筑的一项标志性组成。智能技术的实现,主要是通过弱电的控制来实现的,可以说,信息的传递是弱电在电气工程中的主要作用,其具有电压低、功率小的特点,能够实现对建筑工程中其他设备的有效控制。但是,由于弱电设计所涉及的范围十分广泛,而且难度较大,因此其设计过程中必要与其他专业进行有效的配合,才能够实现理想的电气设计效果。另外,在电气设计的总体原则上,职能建筑的电气设计应当适应现代建筑技术的发展,才能够有效的降低建筑成本,真正实现智能建筑的智能化。 3、智能建筑电气设计中存在的问题 当前,智能建筑正在快速的发展,在其电气设计中也存在着一些问题,在相关的规范和设计标准方面也存在字儿一些不足之处。虽然相关的规范与技术标准中对于智能建筑的电气设计进行了规定,但是其要求较为笼统,不够细化,无法实现统一的规范作用。由于智能建筑的电气设计涉及到很多其他的专业,如果其中的条款过于笼统,无法对电气工程设计中的具体问题进行详细的规范。另外,使用最多的《民用建筑电气设计规范》,也没有根据建筑行业的发展更新电气设计的相应内容。这些问题的出现,会导致设计人员不能进行合理的设计,这直接制约着智能建筑电气的发展。 三、智能建筑中主要的电气施工技术 1、电气基础施工确保质量 在基础工程施工时应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的预埋、预留工作。这一工作要求电气专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成,避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏;对需要预埋的铁件、吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等预埋件,电气施工人员应配合土建提前做好准备,土建施工到位及时埋入,不得遗漏。电气施工安装中,管理人员只有努力提高自身的素质和专业能力,才能把好质量关。 2、电气主体施工注重监控 首先,必须分清工程中的重点环节。在电气工程质量监控中,确定配电装置、电力电缆、配电箱三个重点设备交接协调环节,明确关系,制定措施,根据规范进行超前监控,达到对工程质量的预控。其次,必须在监控好重点环节的基础上以点带面,促动整个系统工程的质量控制。电气工程要与土建工程紧密配合,根据土建浇注混凝土的进度要求及流水作业的顺序,逐层逐段的做好电管铺设工作,这是整个电气安装工程的关键工作,做的不好不仅影响土建施工进度与质量,而且也影响整个电气安装工程后续工序的质量与进度。浇注混凝土时,电工应留人看守,以防振捣混凝土时损坏配管或使得开关盒移位。遇有管路损坏时,应及时修复。 3、内部装修力求规范 在砌筑隔墙之前应与土建工长和放线员将水平线及隔墙线核实一遍,因为将按此线确定管路预埋位置及各种灯具、开关插座的位置、标高。抹灰之前,电气施工人员应按内墙上弹出的水平线和墙面线,将所有电气工程中的预留孔洞按设计和规范要求核实一遍,符合要求后将箱盒稳定好,将全部暗配管路也检查一遍,然后扫通管路,穿好带线,堵好管盒。抹灰时配合土建做好配电箱的贴门脸及箱盒的收口,箱盒处抹灰收口应光滑平整。 4、设备安装保证材料 由于电气工程专业性强,在工程投资少、时间紧、作业面宽、工程繁杂、质量要求高的情况下,若不分轻重环节,势必造成人、财、物的浪费。在监控过程中,应认真学习、因地制宜、总结经验、分析工程实际、抓住工程中的关键环节、处理解决关键性质量问题、避免施工中的偷工减料和系统混乱状态的发生。 5、交错施工安排适当 跨专业之间的施工、调试需要仔细安排,早作分析,协调进行。如在电磁屏蔽工程的施工中,施工每前进一步,都伴随着各专业的协调配合。电磁屏蔽在挂网时,要涉及到土建和风、水、电等专业的协调配合,而各专业一般只为自己进度着想,只顾自己施工方便,技术交底不深,从而产生互相埋怨、吵闹情绪。甲方、监理人员要深入现场,掌握各专业施工进度,进行耐心细致的工作,土建施工时要督促风、水、电等专业的配合,电磁屏蔽施工前要组织各专业施工队的会签,制定局部的施工进度配合计划,检查落实每一步琐碎的施工工序等等。做到各专业施工逐步适应计划,以期达到较好的磨合,得到较高的质量保证。 结束语 目前,电气自动化在智能化建筑的应用,在我国还是属于一个比较新的技术领域,随着越来越多的智能化建筑物的出现,将会有更加先进的新兴技术补充到这一技术领域中,使这一技术能不断完善。 建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化建筑的发展和应用 【摘要】:文章结合工作实践对我国智能化建筑与建筑电气当前发展现状进行了探讨,详细论述了传统电气与智能化建筑的特点及其应用现状。 【关键词】:建筑电气 智能化建筑电气设备 智能化建筑系统相互关联与渗透是实现建筑电气高智能化建筑的重要手段。智能建筑的发展已经从传统的电气设计阶段进入智能建筑电气优化集成的阶段。 一、建筑电气与智能化建筑发展概述 随着我国城市化建设的加速发展,建筑行业得到了突飞猛进的发展,近几年来,随着我国房地产业的飞速发展,国内大型现代化建筑和高层居民建筑拔地而起,建筑电气行业迎来了空前的发展机遇。同时,随着国家倡导低碳经济的发展模式下,对于建筑电气系统节能、安全、环保的要求越来越高,建筑电气系统与智能化建筑的相关课题越来越受到业界的关注。近年来,我国已成为建筑电气产品生产、使用和销售大国,建筑电气行业年产值接近建筑装饰行业年总产值的20%。 随着我国经济的快速发展和城市化的不断推进,建筑电气行业仍然会保持较快的发展速度。随着智能化建筑电气概念的提出,我国建筑电气行业发展可体现出智能化住宅逐渐成为未来的方向。而要实现这一目标,离不开智能化建筑电气。所以电气产品的质量和安全是决定建筑电气行业持续发展的前提。电气设备是建筑装饰工程的重要组成部分,电气设备的质量、环保、安全水平是衡量装饰工程舒适度的重要因素。建筑电气产品第一是节能,第二就是安全。比如说,电线电缆必须是防火的,必须符合国家标准,否则留下较大的隐患。再比如电力电表,随着智能电网的建设,都要求一户一表安装智能化电表。比如美国智能电网的建设的第一个目标就是给4000万个家庭装智能电表。如果电表质量低劣,则会引起严重后果。 对于电气设备行业来说,产品要以终端智能化为目标。建筑电气产品的节能、安全,需要产品更新换代,需要调整产品结构。当前,我国建筑电气行业存在的主要问题是传统的制造模式和传统的销售方式、粗放式的管理,能源的浪费比较严重。 随着智能化建筑电气系统开始应用于现代建筑,智能化建筑电气系统的相关标准制定也在加快进行。因此,人们对建筑在信息交换、安全性、舒适性、 便利性和节能性等诸多方面提出的更高要求,必须通过建筑物内置的越来越多的基于高新技术的计算机网络、通信、自动控制等现代化建筑设备来实现,这一切集中反映到建筑观念和建筑实践中,于是建筑中增加了各种智能化系统,智能建筑应运而生。 二、传统建筑电气与智能建筑的特点 1、传统自动控制系统的分析 传统的建筑每个子系统相互独立、强弱电截然分立的建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的。另外,传统的专业布线方式要使用不同的电缆、电线、接线设备,相互之间的技术性能差别较大,经常造成难以互相通用,彼此不能兼容的问题发生。 在采用传统的布线系统时,如果需要改变终端设备的位置和数量,必须敷设新的缆线和安装新的设备,且在施工过程中还极有可能使相邻的线对发生传送信号中断或质量下降。从而大大增加了工程投资和施工时间,因此,传统的专业布线系统的灵活性和适应性差。 随着传统布线系统的限制,综合布线系统的得到了飞速的发展。综合布线系统各个部分都采用高质量材料和标准化部件,并按照标准严格施工和检测,能够保证系统技术性能优良可靠,满足智能化建筑需求以及今后不断升级的智能建筑通信需要,而且在维护管理中减少维修工作,节省维护费用。虽然综合布线系统初投资较高,但可统一施工,统一布线走向,节省系统使用的建筑物空间,方便用户使用和业主维护,在综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2、智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑具有以下几个方面的特点:安全、舒适和便捷的环境、节能、节省运行维护的人工费用、系统集成。智能建筑首先确保人、财、物的高度安全以及具有对灾害和突发事件的快速反应能力。建筑智能化系统的运行维护和管理,直接关系到整座建筑物的自动化与智能化能否实际运作,并达到其原设计的目标。而维护管理工程的主要目的,即是以最低的费用去确保建筑内各类机电设备的妥善维护、运行、更新。换句话说,智能建筑安全、舒适、便利、节能、节省人工费用的特点,必须依赖集成化的建筑智能化系统才能得以实现。 三、建筑电气与智能建筑系统的应用分析 1、基于智能化建筑系统的设计 智能建筑本身就是传统的建筑技术与新兴的信息技术相结合的产物,因此伴随着信息技术的快速发展和在智能建筑中的不断应用,建筑智能化系统的功能和性能都将进一步地提升,智能建筑的"智能"也必将继续增强。 随着智能传感技术与智能控制技术的发展和应用,将进一步提高控制精度,节能效果更加显著;智能建筑扮演的就是信息高速公路上的站点,先进的信息技术(以微电子技术为基础、以计算机技术、通信技术为标志)必然会很快在智能建筑中得到应用。 从技术角度看,相对于传统建筑,智能建筑主要是广泛采用了“3C”高新技术,即现代计算机技术(Computer)、现代通信技术(Communication)和现代控制技术(Control)。“3C”技术的核心是信息技术。 随着高新科技的发展,新的控制理论、控制技术以及新的控制系统不断出现。如非线性控制、智能控制、自适应控制、模糊控制、分布式控制、神经网络控制等。在智能建筑中将越来越多地采用这些现代控制技术。 从技术角度看,智能建筑最大的优点就是系统集成,就是将传统建筑中分离的设备、子系统、功能、信息通过计算机网络集成为一个相互关联的统一协调的智能化建筑系统,从而实现信息、资源、任务的重组和共享。换句话说,智能建筑电气必须依赖集成化的建筑智能化系统才能够得以实现。 2、当前智能化建筑电气的“智能”体现 当前智能建筑的“智能”是通过建筑设备的智能化,即各种建筑设备智能化系统来实现的。未来智能建筑的“智能”还会体现在智能化的建筑材料、智能化的建筑结构等方面,如:自修复混凝土:在提高建筑结构安全度方面,可采用自修复混凝土(智能混凝土),在混凝土中掺入装有树脂的空心纤维,当结构构件出现超过允许度裂缝时,混凝土的微细管破裂,溢流出来的树脂将自动封闭和粘接裂缝。智能化平衡结构:日本竹中建筑公司在东京市中心建了一栋6层大楼,它在强烈的模拟地震试验中安然无恙。这栋新建筑物之所以能抗震,一方面在于有一个液压支架系统,能减弱和抑制40%的震动;另一方面是楼的顶层安装了一个大滑块,在大楼受到飓风或地震的影响将倾斜时,这块9吨重的滑块会根据计算机的指令朝相反的方向移动。目前智能建筑的发展呈现出两方面的明显趋势。一是智能建筑已从办公写字楼向宾馆、医院、公共场馆、住宅、厂房等领域扩展;二是随着智能建筑建设范围的扩大与数量的增加,智能建筑正向智能小区、智能城市发展,与数字国家和数字地球接轨。 四、总结 智能建筑本身就是传统的建筑电气与信息技术相结合下的产物,未来十年我国建筑电气和智能化建筑都会随着信息技术的飞速发展以及互联网在智能建筑中的不断应用,建筑电气智能化系统的功能和性能都将进一步地提升,未来智能建筑的“智能化”也必将持续增强。 作者个人简历:唐晓鸽女广西 专科 工程师 建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化专业建设与实践 【摘要】实践教学在创新型人才培养中发挥着举足轻重的作用。针对目前建筑电气与智能化专业实践教学中存在的问题,结合建筑电气与智能化专业建设,提出应将教学、科研和社会实践有机融合,以应用型人才为培养目标,形成建筑电气与智能化专业实践的整体思路和具体措施,实践结果表明学生创新能力与就业能力得到了很大提高。根据建筑电气与智能化专业人才培养目标,实践平台体系的建设,分析了专业实践教学现状,体现了理论教学与实践教学的融合、实践教学各环节的协调统一,充分体现专业特色。 【关键词】建筑电气与智能化专业 课程体系 培养目标 实践教学是培养大学生综合运用知识解决实际问题能力的重要环节,科学的实践教学体系更是培养应用型人才的基本保证。建筑电气与智能化是实践性要求很强的专业,为了培养建筑电气与智能化专业应用型人才,根据人才培养目标,需要特别重视学生工程实践能力的培养。因此,必须重视和加强实践教学,拓展实践教学内涵,构建新的实践教学体系。 一、人才培养目标和教学现状 1、根据教育部建筑电气与智能化专业的制定原则,并结合建筑电气与智能化专业学生的就业去向,将建筑电气与智能化专业专业的人才培养目标界定为:培养适应我国社会主义现代化建设的需要,德、智、体、美全面发展,基础扎实、知识面宽、综合素质高、能力强、有创新意识、具备执业注册基础知识和基本能力的建筑电气与智能化领域高级工程技术人才。毕业生能够从事工业与民用建筑电气及智能化技术领域的方案制定,工程设计,强弱电设备安装、调试、运行,工程建设与管理以及计算机技术应用、信息处理等领域的工作,并初步具有建筑电气与智能化技术应用的研究和开发能力。我校本专业的业务培养要求是:本专业学生主要学习电工技术,电子技术,计算机技术与应用和网络技术,信息获取、传递、处理和利用技术,控制理论与应用,通信原理,建筑环境与设备等方面的基本理论和基本知识,受到较好的工程实践基本训练,具有建筑电气与智能化领域分析、设计和一定的开发与研究能力。 2、实践教学培养模式不科学。目前,建筑电气与智能化专业缺乏系统完善的实践教学体系,实践教学课时比例较少,实践教学环节内容更新较慢,与企业生产脱节。课内实验、课程设计大多依附理论课程开设,实验内容以演示型和理论型为主,缺乏综合型、设计型和创新型实验,学生按照实验指导书上的步骤,被动完成实验操作,缺乏积极主动思考,效果差。实践教学师资力量薄弱,具备“双师”素质的实践教学人员比例不高,大部分课程实验教学由理论课教师兼任,教师对实践教学的重要性缺乏深层次的认识,重理论、轻实践;大量年轻教师缺乏实践教学环节的专门训练,难以胜任实践教学指导工作。工程实习、毕业实习多数以参观的方式进行,由于校外实习教学基地建设薄弱,学生缺乏现场操作,基本没有创新能力培养的内容,学生并未得到实质工程训练。 二、改进措施 1、以建筑电气与智能化“卓越工程师”人才培养规格为标准,构建了“校企双重培养”的实践教学体系。深化教育教学研究,以建筑电气与智能化“卓越工程师”应用型人才培养规格为标准,贯穿系统认知、系统设计、系统开发、系统集成四大主线,重新整合教学内容,构建了“校企双重培养”的实践教学体系。 2、优化实验教学内容,精心设计实验教学方式。以建筑电气与智能化实际工程项目为背景,创立系列化综合性、设计性实验项目,模拟实际工程进行训练,理论与工程直接映射,开设中央空调系统组态集成控制设计综合实验、火灾报警控制器在线编程及联动控制设计综合实验、安全防范系统组态集成控制设计综合实验等典型实验项目。学生在实践教学中经历“构思—设计—实现—操作”的全过程,提高了学生工程项目开发能力、实施能力和团队合作能力。通过建筑电气创新实践、智能安防创新实践、智能照明创新实践、数字化设计与实现创新实践、智能系统控制创新实践、现场总线控制创新实践等设计性、综合性实践,培养学生工程创新意识与创新能力。革新传统实验教学模式,转变教师和学生在实验教学中扮演的角色,要求学生自主设计和完成实验内容,实现从被动接受教育到学生自主创新、设计和实施的转变。力求把“知识型学生”转化为“创新型学生”,培养具备一定专业技能和良好综合素质的创新型学生,提高学生建筑智能工程应用能力。依托开放实验教学管理系统,建立多级开放的管理模式,学生根据自身需要网上预约实验时间、实验地点、实验项目、实验指导教师,实现以学生为主体、学生自我训练为主的实验教学模式。 3、加快专业师资队伍建设,提高团队素质。建筑电气与智能化专业高度重视师资队伍建设,始终把建设一支高水平师资队伍作为做好实践教学工作的基础和前提。开展多元化产学研合作,搭建了基于专业核心能力、职业技能培养的实验、实训平台。广泛建立校外实习基地,中心的成立进一步完善了建筑电气与智能化专业校外实践教育平台,丰富了实践教学内容。 三、实践平台体系的建设 教学实验是为达到某种教学目的而有计划安排的实验,是学生在实验室进行的教学活动。就其教学内容层次而言,可分为基础性实验和提高性实验两大类。完善的实践平台应该具有教学实验、工程实训和专业实习的功能。重视学生实践能力的培养,具有较为完善的电气工程及其自动化、自动化本科专业实践平台。从基础实验到综合性实验,从课程实训到专业实习、社会实践等各个环节,都有明确培养目标和严格的要求。实践平台的构建也都是从专业基础实验室、专业实验实训室和专业实习及实践场所三个层面来进行规划。 1、专业基础实验室的建设。该类型实验室主要完成包含电子技术、电路原理、计算机应用技术和自动控制原理等专业基础课程实验。专业基础实验室每年都会根据教学的需求,对实验内容和实验条件等进行完善、改良。专业教师和实验技术人员密切合作,确保了基础实验教学的良好效果。 2、业实验实训室的建设。这部分实验室体现了智能化建筑的主要特点,包含智能建筑的核心系统。目前被业界和学术界普遍认可的系统有:楼宇自动化系统(BA)、火灾报警系统(FA)、综合安防系统(SA)、通信自动化系统(CA)、办公自动化系统(OA)和综合布线系统(GCS),再加上一个综合信息管理系统(IBMS),就构成了完整的建筑智能化系统。很多高校都结合自身特点,在积极地进行探索。 3、专业实习及社会实践基地的建设。由于建筑电气与智能化专业本身的特点,校内实验中心的建设在场地和经费方面都需要很大的投入。而校内实验实训场所的设备和条件,都只能是尽量接近工程实际和楼宇现场。因此在专业实习和社会实践层面上的实践环节,必须在工程现场来完成,才能取得更好的教学效果。加强校企合作,力图实现双赢,同时努力争得行业协会、相关管理部门的支持才能获得更大的发展空间。在校企合作共建实习基地时,必须要考虑到实习环节的创新性和研究性。 四、结束语 新事物的出现往往会引发讨论、思考甚至争议,建筑电气与智能化专业作为一个新专业,其内涵与发展定位值得人们进一步探索和思考。多关注相关领域信息,多学习相关专业知识是探讨中行之有效的途径。建筑电气与智能化作为应用性本科专业,必须突出自身的特点。强调实践环节的培养,不能片面地把工程实际操作和动手能力作为直接教学目标。在实践环节的设置、实施及平台构建上必须充分考虑这点。理想的实践平台应布局合理、层次鲜明、结构灵活,能适应技术发展和为教改教研提供有力支持。实践教学体系的建立和完善需要长时间的努力,需要在实践中进一步调整和完善。 建筑电气与智能化论文:论述建筑电气智能化应用与节能策略 摘要:本文首先分析了我国建筑电气的节能现状,并且针对建筑智能化过程中出现的耗能较大的问题提出了科学合理地解决措施,可以通过实施建筑供配电系统的节能、照明系统的节能以及设备监控系统的节能等措施,或者通过使用新型的材料达到节能的效果。通过建筑电气智能化的应用提出建筑电气节能的策略,以此提高能源利用率,达到有效节能的目的。 关键词:建筑电气;智能化应用;节能策略 1.我国建筑电气节能的现状分析 据相关的统计数据显示,建筑物耗电占到每年总发电量的百分之十以上,如何通过有效的措施节约电能对能源匮乏的我们非常重要。建筑电气的节能是要在满足建筑物的各种功能需求的基础上来实现能源消耗的减少以及能源利用率的提高。事实上,电气节能的途径有很多,可以通过对建筑内配电设备合理的配置、以及对各种用电设备的智能化管理和控制来实现建筑电气节能。另外,建筑电气在节能的同时还要考虑经济效益,不能一味的追求节能而增大投资的成本,应该保证增加的投资能够在短时间内收回,并通过智能化的管理手段以减少不必要的能源浪费。 到目前为止,我国在建筑电气节能方面已经有了一定的成果,但是在节能方面采取的相关措施还是存在着一些不足之处,其中包含有设计方面的缺陷,还有管理和设备维护方面的不足,以及经济因素考虑的不周全等原因,这需要我们从设计方案到施工管理各方面都不断提高和完善,从而让建筑成为真正意义上的绿色节能建筑。 2.建筑电气的节能策略分析 2.1 照明系统节能控制措施 建筑电气节能措施之一是对电气照明系统的智能化控制。照明节能设计应是在不降低照明质量的前提下,最大限度地减少照明系统中的光能损失,更有效地利用电能及太阳能。应根据不同的使用场所选择合适的照明光源及灯具,尽可能地选择高效光源及高效灯具。例如对于住宅建筑的公用部分,考虑到在大多数的情况下都没有专门的人员看守,应该做到人走灯灭,因此,对于住宅建筑的公用楼梯间、电梯间以及疏散走道等场所,采用节能自熄开关是非常好的选择。 照明系统的节能措施还体现在高效光源的利用方面,高效光源具有显色好以及光效高等优点。相关资料证明,以往建筑住宅建筑经常使用的白炽灯只有十分之一的电能会转变成可见光,而其余的电量都会以热辐射的形式释放到空气中,智能化的电气系统应用就是致力于如何更高效率更安全的利用电能。随着科学技术的不断进步我们已经研制出了各种节能灯作为高效的光能源,例如T5或T8细管径三基色细管径荧光灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯等,以达到光效高、寿命长、显色性好的要求。目前这些高效的光源正在被广泛的应用于各种智能化建筑中。 2.2 供配电系统的节能措施 供配电系统设计的合理性不仅影响用电设备的正常、高效运行,对于实现电气更是至关重要。通过提高供配电系统的运行电压及运行功率来减少系统的无用功损耗,或者通过适当加大配电线缆截面以降低线路阻抗来降低供配电系统中的电能损耗。具体的节能途径包括以下两个方面。首先,是考虑建筑电气供电设备的特点和负荷容量,再根据供电距离的远近和分布情况来选择最佳的供电方案,尽可能使建筑电气的供配电系统既简单又可靠,需要注意的是对于同一个电压的供电系统,其变配电级数不能多于两级,防止造成供配电系统的负担过重而短路,给建筑的使用功能造成影响,给用户的生活带来不便。其次,供配电系统的节能措施还包括变电所的位置选择,应该使其尽量靠近建筑物的负荷中心,这样才能有效的减小配电的半径以降低线路的损耗,从而减少电能的损耗。此外,需要强调的是,我国的很多建筑配电系统都是采用环形供电的方式,最好采用闭式网运行的方式提高运行的效率,同时也可以减少电能在运输过程中的损耗。 2.3变配电设备的节能措施 配电用变压器是配电系统最常用的主要电源设备,因其运行过程要消耗一定电能,选择不当就会浪费不少电能,因此选择变压器时首先要考虑选用低损耗、低噪音的节能变压器,其次要合理计算、选择变压器容量。变压器的负载率在75%为宜,变压器容量不宜过大,以免供电线路过长,增加线路的损耗。选择变配电设备时应选择自身能耗低并符合国家节能标准的产品,以实现变配电气设备的节能。 2.4 加大太阳能节能措施的使用 太阳能可谓是取之不尽的可再生能源,太阳能光伏发电是未来新能源的发展趋势,尽管我国已经有很多的住户应用太阳能设备制造热水,但是,在太阳能转化为电能应用方面还是存在着很多不足。首先是设计及应用不到位,例如对一些公共建筑的室外照明、道路照明以及室内车库照明等完全可以采用太阳能光伏系统而没有必要还依赖传统的电网发电。太阳能光伏系统由太阳能光伏组件、太阳能蓄电照明设备、太阳能LED灯具等组成,其能够把光能转化成电能,在智能控制器的保护下,把光伏组件获得的太阳能储存在蓄电池中,当夜晚来临时,太阳能组件得不到阳光的照射,自然没有电流流过,这样就使得智能控制器开启控制功能,LED就会发出适当亮度的光源用于照明。相信随着科学技术的不断提高,太阳能光伏系统会更广泛应用于建筑电气的照明领域中。 3.结语 建筑电气节能措施不仅要体现在设计上,还应该被广泛的应用于实践当中,只有采取正确有效的电气节能设计方案,并付诸实施才能实现建筑电气节能的可持续发展。建筑电气在实现智能化应用的同时更应该注重节能方面的相关细节。本文只对建筑电气的节能设计方面提出了几点粗略看法及建议,希望引起同行的共鸣,并在今后的工程设计中不断总结经验,能正确选择和应用成熟的电气节能技术。 建筑电气与智能化论文:智能化建筑与建筑电气分析 摘要:在建筑电气工程中,智能化技术能够帮助装置或者设备等实现自动化运行控制管理等内容,并且能够提高工程或系统装置等的整体可靠程度,提高运行速度,加强装置系统或设备的自我保护能力等。本文分根据笔者多年的施工经验,对智能建筑中电气自动化的应用特点及其技术优势进行了分析,对智能化技术在建筑电气中应用的技术及注意事项进行了探讨,以期为电气工程管理人员提供一定借鉴。 关键词:智能化 建筑 电气 技术 正文: 1.智能建筑与电气自动化概述 随着人们对生活水平的要求不断提高,建筑物中,尤其是居民建筑物中,对建筑电气工程的要求越来越高,新技术在电气工程的应用越来越广泛,对电气工程的质量要求也越来越高。所谓智能建筑中的电气自动化,一般指的就是通过电气自动化系统的集成核心,在建筑中组织好综合布线等工作,从而使得建筑中的设备与通信乃至办公等诸多功能都从一定程度上实现自动化,并以此来进一步推进现代建筑的信息化、智能化和自动化等方面的发展。但是由于当前我国智能建筑中的电气自动化正在推广和发展阶段,技术尚不成熟,因此我们更应当积极转变传统观念,并通过对现代智能化设备的客观现状进行有效结合,把握其应用要点,从而实现资源优化配置的目标,并保证电气自动化设备运营的安全与稳定,使得智能建筑中的电气自动化得到健康的可持续发展。 2.智能建筑中电气自动化的应用特点及其技术优势 对于当前我国智能建筑中电气自动化的应用情况而言,其应用特点及其技术优势大致体现在以下几个方面: 首先,智能建筑中电气自动化实现了对设备及其系统运行的全过程有效监控。尤其是在功能众多的大型建筑当中,电气自动化系统的组成配件多样、结构体系多变、功能实现复杂,因此其在传统的运行模式下往往会出现控制盲区,从而造成故障的产生。而现代智能建筑中电气自动化技术由于能够对整个系统实现实时的数字信息化有效监控,因此能够将控制中心发出的命令迅速传递到各个系统,同时将其反馈信息迅速返回到控制中心,从而实现一种高效、持续且实时的控制目标。 其次,智能建筑中电气自动化大大加强了联动性能。该自动化技术不仅将建筑中的安防消防、通风照明等系统整合为一个大的体系,从而充分加强了其联动性能,并且实现了各个子系统之间的优化配置和联合互动。 再次,智能建筑中电气自动化的安全性能非常强大。由于智能建筑中电气自动化系统本身就具有一定的危险,无论是设备问题还是操作不当甚至是周边环境的不利变化都有可能会对整个系统的安全性造成极大的风险。而该自动化控制技术就可以大大提高整个系统对于这些不利的异常因素作出迅速而有效的反馈,并且能够采取遥控模式来极大减轻各种突发情况对于系统控制和维护人员带来的伤害风险。 最后,智能建筑中电气自动化能够提供更加详实的数据和更加精确的计算。该自动化系统能够通过对其运行流程、问题处理等各方面的数据进行整合,从而建立一个更加准确详实的数据库,以此来给后期的各种优化决策予以可靠的信息数据保障。 3 建筑电气工程的智能化技术应用分析 在建筑电气工程中,智能化技术主要应用于建筑电气工程的自动化控制、建筑电气设备故障预测分析以及建筑电气设备的优化设计等。所以建筑电气工程的智能化技术应用分析主要包括:智能化技术在建筑电气工程自动化控制中的应用;智能化技术在建筑电气工程故障检测分析中的应用以及智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用等。 3.1 智能化技术在建筑电气工程自动化控制中的应用 在建筑电气工程中,需要有自动控制和保护系统,以便在发生一些意外时,可以进行自我控制和保护,防止事故的发生。而这些自动保护以及控制系统中则可以运用智能化技术。首先在计算机控制系统中,应用 GPS 定位功能,对整个建筑电气工程的电气设备、线路以及装置配件等进行定位,并利用传感技术进行将电气工程的施工或者工作状况传输给计算机系统,即进行电气工程施工或运行的数据采集,然后计算机系统利用电机设备、电磁场以及电路等学科知识对所收集到的数据进行综合分析,然后按照设定的系统程序,如果出现了哪种数据,就该进行何种控制措施。这样就可以对建筑电气进行智能自动化控制。 3.2 智能化技术在建筑电气工程故障检测分析中的应用 在建筑电气工程中,可以利用智能化技术进行电气系统的控制和保护,如果一旦出现了问题,智能化程序中没有被规定的状况,则可以发出警报,并对发生问题的部位,进行重点的实时监控,同时,还需要将收集到的数据传输给智能化故障分析系统,利用智能化技术中的神经网络、专家系统以及模糊逻辑等技术,对发生问题的部位进行故障分析,例如,当变压器出现故障时,便可以对变压器油中的气体成分进行分析,从而进一步缩小其故障范围。 3.3 智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用 智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用主要包括两个方面,一个是智能化技术的遗传算法,一个是智能化技术的专家系统。遗传算法是一种先进的计算模型,其原理是模拟生化进化过程中的遗传学机理以及达尔文生物进化论中的自然选择理论,运算过程中应用生物界中的进化规律,进行随机性搜索。智能化技术中的遗传算法在电气设备优化中起到重要作用,在建筑电气工程中,可以采用智能化技术中的遗传算法和专家系统相结合的方式对电气设备进行优化。 4.智能化建筑电气技术的注意事项 4.1经济方面 在智能化建筑设计当中建筑电气技术需要注重经济实用,保障经济节约而且技术可靠。在实际工作中,建筑电气设计方案选择应该符合智能化建筑发展的趋势,要合理应用新技术,保障技术安全可靠性,选取经检验合格了的产品,用新型技术简化系统设计,进而降低工程造价,保障经济合理,减小投资成本。 4.2设计方面 在对智能化建筑开展建筑电气的设计时,要脚踏实地且实事求是,不要盲目地追求不实际的目标。 智能化建筑功能很全面,设施相对复杂,对于设计和管理要求都较高,在不同设备间都存在自身缺点以及局限性,功能以及性能上还有一定程度上的差别,盲目追求新和全是不现实的。如果对设备的先进性和功能的齐全性进行强行追求,这不仅是在设计上建立了脱离现状的难题,而且会加大工程实施难度,抬高投资的成本,加大运行费用,进而形成资源的浪费,然而很难达到预想效果。合理进行建筑电气设计应从项目的根本出发,选用适当的设备和系统,利用恰当的技术,保障设备、系统功能得到充分的发挥,这样可以满足智能化建筑设计的要求,减小运行和管理的难度。 4.3质量方面 在工程的每个过程中都要认真地审阅、校对设计稿,要确保每个工程的细节都是准确无误的。再有,操作过程要严格地遵循电气施工的规范,应用合格的材料以及设备,坚决拒绝伪劣产品,保障工程安全可靠性。 5 结语 近年来,随着我国建筑工程的不断增多,建筑施工技术也不断进步,在建筑工程中,较为重要的一个施工项目是电气工程,建筑电气工程主要包括建筑施工工程中与电气有关的设备、装置等的施工工程。在建筑电气工程中应用智能化技术,可以有效地减少人工操作量,提高操作速度以及操作精准度,提高工程的可靠程度,并且能够降低成本,方便工程完成后的检修维护工作。在智能建筑电气施工中,要求电气施工人员在施工的过程中要有良好的技术水平和高度负责的责任心,充分的利用施工人员自身的专业知识进行分析和设计,提高施工质量和施工效果,严格的控制各个施工手段和施工环节。 建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化建筑的发展和应用 【摘要】随着科学技术的发展特别是电子、信息技术的飞速进步智能建筑已经从遥不可及的梦想逐渐成为现实,对此,本文深入分析了智能建筑的系统构成、要求,智能建筑的电气设计以及智能建筑的未来发展和应用。 【关键词】智能建筑;系统构成;电气;发展 1、引言 智能建筑是建筑产业与信息技术结合的产物。信息技术与建筑的完美融合丰富了建筑的内涵,为人们的生活、工作提供了极大的便利。智能建筑必将带来一个巨大的市场,将带动对方面产业的发展,各相关单位为了提前争夺这一市场相继投入巨资希望能是智能建筑在合理价位的的同时提升系统性能,最终赢得用户的认可,对此,本文对智能建筑进行了较全面的分析与探讨。 2、智能建筑的基本要求 (l)对使用者而言,智能建筑应能提供安全,舒适,快捷的优质服务,有一个有利于提高工作效率、激发人的创造性的环境。 (2)对管理者而言,智能建筑应当建立一套先进科学的综合管理机制,不仅要求硬件设施先进,软件方面和管理人员(使用人员)素质也要相应配套,以达到节省能耗和降低人工成本的效果。 3、智能建筑系统简介 一般来说,智能建筑的自动化系统包含有三大部分,分别是楼宇自动化系统、通信自动化系统及办公自动化系统。楼宇自动化系统即BAS,又被称作设备自动化系统,是智能建筑中最为基础的自动化系统,主要功能是完成对智能建筑物内的环境、安全、能源等多方面进行实时监控和管理,从而为智能建筑提供安全可靠、舒适方便的居住环境。通信自动化系统即CAS,它是实现智能建筑物内语音、视频等数据传输的根本基础,同时也是智能建筑与外部通信网络,如计算机网络、电话网络、卫星网络相连的唯一通道,从而实现与全球各地进行信息的交互。智能建筑的通信系统主要包含两大系统,一是程控数字交换机系统,二是有线电视网系统。办公自动化系统即OAS,该系统是实现智能建筑的重要组成部分之一,主要是通过利用计算机软件技术和先进的办公设备来提升办公效率和质量,从而实现办公的简易化、决策的科学化、管理的智能化。 图3.1智能建筑 4、智能建筑实现的基本功能 按照上述的智能建筑的自动化系统的组成,三大系统应分别基于智能建筑的实际需求,完成基本功能的实现,具体如下:首先是楼宇自动化系统,楼宇自动化系统的基本功能主要包括如下几方面:一是实现对建筑物的自动监视并实现对各类机电设备的开始或运行控制;二是实现对建筑物内各种基本参数和机电设备参数的自动检测、显示、汇总、打印等功能;四是实现对建筑物内各种设备的协调管理和统一控制,尤其是对水、电、暖、气的自动计费功能的实现。其次是办公自动化系统,该系统在智能建筑内表现出很强的系统性、网络性和多学科交叉性。智能建筑的办公自动化系统一般具有以下功能:一是实现对建筑物物业管理的办公自动化系统,包括物业管理信息、电子账务处理、物业信息、业主会议管理、综合文件等功能;二是实现对传统办公与服务的管理功能,主要包括有文字处理、公文收发、档案管理以及各种公共服务的管理、建筑物人员管理等;三是对建筑物内的信息库的管理,建筑物内的资源信息种类繁多,公共信息需要办公自动化来维护,主要包括公共信息或资源的采集、检索、查询、等功能。 5、智能建筑电气的施工 5.1.线路敷设 导线敷设的方式及各部位代号分别是: SC 一穿焊接钢管敷设、 C T 一桥架敷设、 FC 一地板内暗敷、 C C 一顶板内暗敷、 W C -墙内敷设、 A C C 一吊顶内敷设、 SR 一钢线槽敷设、 C E 一顶板面敷设。 在进行配管加工时应严格按设计和规范要求进行厂料配管, 并由专业监理工程师严格把关。其具体要求是; 明配管只有一个90。弯时, 弯曲半径不小于管外径的四倍, 有两或三个90。弯时,弯曲半径不小于管外径的六倍;PV C 管子根据内径选用不同规格的弹簧弯管, 内径不小于犯~ 的管子应爆弯, 如需大量加工时, 可用专制弯管的烘箱加热, 做到管子弯曲后, 管皮不皱、 不裂、 不变质。 5.2.配电设备安装 在工程中, 配电箱的型号复杂且数量多,大部分配电箱还受楼宇、 消防等弱电专业的控制,因此箱内的原理复杂、 设置严格。由于配电箱是电力负荷在现场的直接控制器, 因此它关系到工程中动力、照明以及弱电负荷能否正常工作。在电气工程中要求所有配电箱不打开箱门时的防护等级不小于IP 40,打开箱门后的防护等级不小于IP20,并要按现场情况采用上进上出或下进下出的接线方式进行制作安装。 5.3.开关插座的安装施工工艺 在施工过程中应严格按照施工要求进行插座、 灯具开关、吊扇钩盒的安装工作, 使其符合相关安装图纸的要求。其具体要求是: 开关盒与门框的距离一般为150一20 mm, 左右、 前后的盒位允许偏差不大于50 rnrn, 同一室内成排布置的灯具和吊扇的中心允许偏差不大于5rnrn 。要特别注意的是预埋安装的施工过程, 一般来说, 要根据现浇板的厚度来进行吊扇钩的设置, 同时, 应把圆圈与钢筋缓缓地折成90。角, 插入接线盒底的中间位置, 然后再根据板厚把剩余钢筋头折成90。角,并在板筋上将其焊接牢固。 6、智能建筑的发展趋势及应用 6.1.楼宇自动化系统 楼宇自动化系统的建设应在控制理论的基础上实现计算机控制的综合系统,是一种分布式控制系统,其主要特征是集中管理且分散控制。楼宇自动化系统的内部是把智能建筑内的各个主要子系统集成在统一的开放式结构和协议之下,保证接口的标准化,集成的方法主要有以下几种: 一是完成硬件网络的集成,楼宇自动化系统的集成结构应该采用两层网络的形式,第一层为以太网络,第二层为LonWorks等速率低的标准工控总线,来完成对各种硬件设备的串连,同时,这种集成的结构还可以留下与第三方系统的接口,从而实现把多种系统都集成到主干网络的目标。 二是完成信息系统的集成,通过采用ODBC技术等,实现楼宇自动化系统中各设备管理软件的集成,也就是能够透过硬件网络集成的架构,实现各设备之间的连接,从而实现把各种信息综合地结合起来,实现信息的整体获取、利用和分析。 6.2. 通信自动化系统 通信自动化系统是智能建筑内基于计算机网络的高速网络的集成系统,该系统的建设需要主要以下两点:首先是应该设计建设一个合理的能够完全满足智能建筑需求的综合布线系统。众所周知,智能建筑中的通信网络是实现智能化的根本,大多数的智能建筑通信网络都会分为主干网和子网,主干网的建设必须是基于ATM的高速宽带局域网,并能支持建筑中的各种通信业务和子网互联的需求。其次是采用虚拟局域网技术,在建筑物内构建虚拟局域网,这样,每个虚拟局域网具有相对的独立性,其物理位置不会影响逻辑子网,同一个虚拟局域网内部的通信不受其它子网影响。同时,一些需要在物理上进行改动的网络设备也能够保 持在相同的虚拟局域网上不发生改变。 6.3.办公自动化系统 在办公自动化建设过程中,主要进行以下两方面工作: 一是选择合适的硬件设备,以个人PC为主,辅助以大型的数据服务器,PC作为终端或工作站,并与程控交换设备相连,服务器则用来存储办公自动化系统的所有数据。同时,还应该配备有一些基本设备,如打印机、复印机、录音设备、投影设备等,以支持更复杂的办公需求。 二是软件的选型,根据智能建筑的办公自动化需求,应该按照操作系统级、应用系统级等分别进行选型,操作系统建议选择较为流行的windows操作系统平台,应用系统则根据实际需求,可直接购买或定制,同时,还应该配置微软的文字处理软件、语音识别软件、多媒体应用软件等。 7、结束语 随着科学的发展及人们生活水平的提高,智能建筑发展迅猛,智能建筑的系统研究已经比较成熟,智能建筑也成为了居民关注的一个方向。然后由于成本及需求性等问题智能建筑还没用进入普通百姓家,还没有获得十分广泛的应用。本文,针对智能建筑的功能、特点、构成等进行了详细的探讨,并具体阐述了建筑电气的设计及智能建筑未来的发展及各种应用。
机电本科论文:应用型本科机电一化系统设计课程改革 摘要:针对机电一化系统设计课程本科教学的现状,在研究高等学校该课程教学改革的思路的基础上,提出理论教学与实践教学并重,并调整与优化了教学内容。同时,在教学方式上采用项目驱动式教学方法,并对实践教学内容进行了改革。实践证明收到了良好的教学效果。 关键词:机电一体化;应用型本科;课程改革 根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,国家教育部提出,对我国部分高校,特别是2000年以后升本的高校应向应用型本科高校转型,以适应高等职业教育的发展。然而,在长期传统高等教育发展模式下,转型需要从结构到形态、从形式到内涵、从宏观到微观的整体性位移与变革。需要各专业的相关课程,特别是专业类课程进行调整和变革来充实本专业应用型转型的内涵。笔者所在高校即为一所应用型本科转型高校,对所教授的《机电一体化系统设计》课程进行了一些改革和调整,努力提高学生解决工业现场实际问题的能力,满足企业工程师岗位要求。具体改革内容主要包括以下几个方面。 1当前教学中存在的问题 机电一化系统设计课程是机械电子工程、机械设计制造及自动化专业的一门重要专业课、综合课,通过本课程的学习将学生所学理论知识转化为实际应用,构建起一座理论和实际间联系的桥梁。然而,在当前的教学过程中却存在着一些明显不足和缺陷,不适合应用型本科培养目标。(1)课程教学内容滞后当前应用技术;(2)课程章节相对独立、内在联系不足;(3)课程教学方式和手段不适合应用型人才培养需求;(4)理论教学和实践教学独立进行。 2改革措施和方法 2.1课程教学内容的优化 机电一体化系统设计作为一门新兴的课程,具有明显的时代特征。随着计算机技术的快速发展,新型机电一体化产品研发成功后,很快就得到普及应用。而目前机电一体化教材中的案例依然是十几年前的数控机床和传统的机器人等,学生在学习的时候往往感觉知识陈旧,与当前实际应用脱节。因此,笔者在讲授过程中部分地淘汰掉这些陈旧案例,引入当前企业中产品型号。例如,采用多轴联动机床代替传统机床;在讲授机床导轨时加入倾斜导轨与平导轨之间的比较;引入目前热门的四轴飞行器和3D打印机等案例。通过新型案例的引入,调动了学生学习积极性,拉近了课程与企业之间的联系。 3改进教学方法 针对机电一体系统设计课程,如何使学生通过这门课程的学习逐步到达企业对机电工程师的岗位要求呢?最直接、有效的办法就是将企业中的典型应用项目搬到教学中来。项目式教学,又叫任务驱动式教学,是实施探究式教学模式的一种教学方式。在传统教学方式中,往往以课堂理论教学为主,课后作业也是理论计算或理论设计。虽然,学生掌握了扎实的理论基础,但面对实际系统设计时,总是感觉无从下手。机电一体化系统设计是一门实践应用和理论知识同等重要的课程,传统的教学方式就显得有失偏颇。因此,在教学过程中,采用了项目式教学方法,蕴理论知识于项目实例中。例如,机械传动部件设计一章,主要讲解各种机械传动系统的选择、设计及其对机电一体化产品的影响等。在本章中采用了两个项目实例:数控机床传动系统设计和无碳小车设计(全国大学生工程训练大赛题目)。在讲解项目设计过程中介绍各种传动系统的特点、效率,齿轮、丝杠等结构的间隙调整及其对数控系统动态特性和无碳小车运行轨迹的影响等。学生在学习过程中既掌握了基础理论,又明白了产品设计中是如何进行机械系统设计的,同时去除了枯燥的理论课学习,提高了学习兴趣。 4实践教学内容的改革 机电一体化系统设计的实践教学主要包括课程实验和课程设计两部分。随着学校应用型本科的转型,加大了对实验室建设的经费投入,课程所需实验设备逐渐齐备和完善。课程实验项目也进行了相应调整,增加了综合性、设计性实验,由原来的单一性、验证性实验,调整为认知性实验、验证性、综合性和设计性实验。在课程讲授初期(一般在第二周),开设了柔性制造系统和数控加工中心方面的认知性实验,对机电一体化系统有一个总体了解;增加了液压系统的PLC控制和伺服电机控制系统设计两个综合性、设计性实验。在实验中务求学生自己设计、自己搭接系统、自己分析数据,以达到最好的教学效果。对于课程设计,先前教学中课程设计与理论教学是分开进行的,课程设计集中在学期的最后一周进行。对此,笔者进行了一些探索,在学期初,就下达课程设计任务书,每组一题,同时,允许学生采用大学生挑战杯和创新设计大赛所设计题目作为课程设计。课程设计贯穿整个学期,随着课程的进行,完成课程设计相关内容,在课程结束时,学生也完成了整个课程设计,并在学期最后一周进行总结,撰写说明书。同时,分组向全班汇报设计过程,接受其他同学和老师的提问与质疑。 5结束语 为了满足提高应用型本科专业学生的综合素质和能力的要求。根据教学过程中出现的问题和不足,近年来对机电一体化系统设计课程的理论与实践教学的改革和实践,取得了较好的教学效果。在今后的教学过程中还将不断探索新的思路、新的方法,以培养出更多更好的创新型和应用型人才。 作者:韩向可 吴耀春 单位:安阳工学院 机电本科论文:本科机电专业实训机制的构建 实训过程管理 严格的实训过程管理对实训质量起着一个监督、保障的作用。可根据实训内容、性质对实训环节分散或集中进行。如:机电产品认知实训中的讲座、企业参观等就可分散进行,充分利用学生的课余时间举行。为保证良好的实践动手效果,其他实训建议停课在实验室集中进行。实训过程包括以下环节:实训开题动员、实训专题技术讲解、学生集中设计和制作、实训验收答辩、实训论文提交等。在实训动员时具体告诉学生详细的实训时间安排、实训内容、实训检查、实训考核方式等,让学生完全进入实训状态。根据题目难易程度和学生能力可把实训专题讲解放在实训初或实训中。如电子技术实训是学生接触的第一个专业基础实训,那么最好在实训初给学生具体讲解一下每个题目的大致思路和实训报告的撰写方法。机械设计实训和检测与控制实训可让学生拿到题目后首先自行设计,在学生设计过程中发现问题后再针对问题进行讲解。实训过程中相应地安排指导老师在实验室值班,负责学生考勤、答疑、指导和实验室管理等工作。在此期间,学生按班次、时间段到实验室分批设计和制作。一般,实训最后几天为实训验收或答辩时间。排好时间段,几位指导老师共同验收,根据学生做的实物进行提问。最后,学生提交实训报告。实训报告撰写方法原则上同毕业设计论文写法、格式相近。这也是为学生毕业设计的论文撰写奠定基础。 实训耗材的可持续利用 对机电类专业来讲,由于学生必须制作实物,因此实验耗材开支较大。如果每次实训都购买耗材,这将是极大的浪费。系统性的实训内容安排已为循环利用实验耗材做好保障。每一学期的实训作品都是下一学期实训的地基,犹如必须一步步做好底层才可以最后建造出金字塔来。如何在保证作品质量的前提下,合理、可持续利用实验耗材是实训管理中较难解决的问题。例如,从实训性质来说,电子技术实训和检测与控制实训主要让学生做电路板来实现一定的功能,这两个实训的主要成品都是电路板。可以在这两门实训结束后,由实训负责老师把电路板收集起来统一放在大纸箱里集中保管。机电产品认知实训部分内容,如电子元件识别、电路板焊接就可以使用这些保存的电路板让低年级学生练习,大大节省电子元器件的开支。机电产品认知实训购买的电气元件可以继续为电气控制系统实训服务。当然,实训中常用的各种电子、电气元器件可以由实验室早期统一购买,实训时到实验室领取并做好登记。不常用的,或有些特殊的,由学生提出申请,指导老师同意后方可购买。由于大学四年的实训内容是系统性的,如果严格做好实训耗材的进出管理,妥善保管好每一次实训作品,都可重复、循环使用实验耗材,为节约实训耗材成本提供保障。四结论本文提出的机电实训体系构建是根据我系对毕业生就业情况调查和理论课程设置总结出来的。实训体系的合理构建为工程应用型人才培养奠定基础,满足社会对高技术人才的需要。我们将在今后的实践教学中根据各方反馈的信息加以调整和完善此实训体系。 本文作者:李静工作单位:桂林电子科技大学信息科技学院 机电本科论文:应用型本科机电工程师创新能力的培养与研究 摘要创新能力是民族进步的灵魂、经济竞争的核心。应用型本科院校要培养卓越的机电工程师,关键就在于提高学生的创新能力。本研究就旨在通过论述创新能力对未来机电工程师培养的意义及原则,并以湖南工程学院的实践教学为例,来探讨与培养应用型人才相适应的机电工程师创新能力的教学新模式。 关键词 机电工程师 创新能力 实践研究 0 引言 创新能力是运用知识和理论,在科学、艺术、技术和各种实践活动领域中不断提供具有经济价值、社会价值、生态价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力。创新能力是民族进步的灵魂、经济竞争的核心;当今社会的竞争,与其说是人才的竞争,不如说是专业人才知识创新能力的竞争。而应用型本科院校要培养卓越的机电工程师,关键就在于提高学生的创新能力。 从人类进入20世纪到现在,科技创新已经成为人类智力进化的乐章和主旋律,成为整个人类科技文明进化史诗与主题。人类已经生活在一个高度运用人自身的智慧来对大自然进行设计和创造的时代,我们生活中所使用的各种各样的物品都是人的高度智力发明设计制造的结果,设计和改造自然的能力已经被现代教育培养成了人的本能的同时却忽略了设计本质和设计素质的研究和教育。一切的机电系统设计的背后都具有设计师的设计精神、智力及素质的高度的隐藏性及加密特性。本研究旨在通过论述创新能力对机电工程师培养的意义及原则,来探讨与培养应用型人才相适应的机电工程师创新能力的教学新模式。 1 创新能力对未来机电工程师培养的意义 创新能力越来越成为评判优秀机电工程师是否真正优秀的最重要决定因素。改革开放以来,创新思维和创新能力是机电工程师必备的基本素质。在科学技术飞速发展的今天,创新能力有了很大提高,少数科学研究和技术创新在世界上也占有一席之地。但现实是,我国创新能力和国际先进水平的差距依然较大。根据2001年的有关分析数据,中国在49个主要国家中,科技创新综合能力处于第28位,也就是中等偏下的水平。如果中国2020年要进入创新型国家行列,意味着要从当前的水平再前进10位,进入世界前20位。目前,中国的科技人力资源达到3850万人,名列世界第一;研发人员109万人,名列世界第二。这是中国进入创新型国家行列的、任何国家无法比拟的最可宝贵的资源。然而,有资料分析表明,中国机电专业毕业学生应试能力强,但动手能力特别是创新能力较差,与美国等西方发达国家学生存在明显的差距。进一步而言,进入21世纪,随着世界经济一体化趋势,知识经济与日新月异的科学技术正在极大的影响着当代经济生活和社会生活,同时也对高等机电专业工程教育提出了更高的目标和要求,这些都离不开对学生创新能力进行精心的培养。 2 我校“机电工程师”创新能力培养的教学实践 2.1 以实践为旨趣:加强设计、试验、实践教学 实践是工程的核心,实践教育也可以说是工程教育的核心。麻省理工学院在20世纪90年代重建工程教育的时候,明确提出“回归工程实践”的口号。因此在机电类的专业中开出了大量的设计课和分散在其他课程中的实验成分。在国外的一些工科院校中更是注重实践课的开设。 2.2 “机电工程师” 新教学思路 为了培养具有现代化机电工程实践能力和创新能力的高层次、高素质的工程技术人才,根据社会对高等工程教育的要求和工程实践教育在培养人才中的地位与作用 ,以及高等工程教育的国际化要求,结合国内外工程实践教育现状以及我院几年来的改革实践,提出了以突出培养学生工程实践能力为核心的教学创新改革思想与改革思路。其框架图1如下: 图1机电专业创新教学改革实践 其次,教学中连续以2006级至2009级机电班(含自动化专业)为试点对象,利用现代教育技术,针对机电专业基础课、机电一体化系统设计、机电装备设计、机电产品创新设计等课程进行优化的教学设计,努力实现介于“以教师为中心” 和“以学生为中心”两者之间的教学模式,既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用,并探索与之相适应的教学组织形式、创新活动形式、学习方式和教学环境等的建立。 为拓宽学生思路和运用理论解决机电工程师的精神、素质以及创新能力等问题,在教学内容上,对传统教学内容精选的同时,注重机电设计师的创新精神、专业素质、学习原理与方法的更新,加强对机电学科的历史发展、新的设计工具与设计方法、新概念、新理论及创新设计成果的介绍,并注意选编一些与机电工程实际相关的问题,以例题和大学生创新项目指导或挑战杯的形式反映到教学过程中。 2.3 开展大学生创新活动――提高他们的工程实践能力 为了强化“机电工程师”工程设计能力,我们开展了大学生机电产品设计竞赛等课外科研训练活动,旨在从“听课―作业―考试”的传统教学方式之外为学生开辟新的第二课堂的内容,活动不仅为学生提供了一个能够运用课堂所学知识,理论联系实际,充分发挥学生创造力和想象力的广阔空间,而且在培养学生的创新意识、竞争意识、协作精神、敬业精神和严谨的科学作风等方面得到有效锻炼与提高。 大学生机电产品设计竞赛,旨在倡导发扬我院求实、创新,敢为人先的学风,培养和锻炼机电工程师们的专业实践能力和探索精神。通过竞赛活动,丰富校园学术氛围,激发学生专业学习的积极性,进一步提高学生的综合素质和创新能力。 2.4 积极引导学生参加教师的科研活动,强化学生科研意识的培养 为了加强对学生综合素质能力的培养,增强学生的科学研究意识,我们在正常的教学之余,将学生组织成不同的课题组,参与教师的课题研究,以培养学生分析问题和解决问题的能力。我院从2002年起,积极组织高年级学生参加市、省和国家级大学生科技创新竞赛,先后获得市级各种竞赛奖项50项,省级各等级奖项30项,全国竞赛各等级6项奖项好成绩。在该课题的研究中,学生以饱满的热情积极参与项目的研究,为课题的顺利进行做了大量的工作,同时在进行项目的研究过程中,学生学到了许多课本上所学不到的东西,开阔了学生的视野,加强了学生的科研能力,提高了学生的动手能力与解决实际问题的能力。因此,让学生参与科研课题有利于培养学生的综合素质能力,有利于提高教学质量。是值得开展和提倡的事情。 3 结束语 以激发学生大机电系统设计精神、素质及创新能力为核心的新教学模式,既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用,互补性很强。根据教学目标和内容的不同要求,在基本保留课堂教学环境的同时,创设多元化的软、硬件教学环境,使学生能够利用以大机电系统设计为核心的现代教育技术,通过学生、教师和实验设备三者的交互去主动地发现、探索和思考,从而培养学生的创造能力和认知能力。它是符合我国国情具有实际意义和可行性的新型教学模式,能够大大地提高教学效果,对于培养具有高素质和创新精神的人才具有重要意义。 机电本科论文:虚拟仿真技术在本科机电专业教学中的探索改革 【摘 要】作为本科高校机电类专业,其人才培养的目标是培养出面向设计、生产、管理、服务一线需要的高端技能型人才,面向的工作岗位主要有机电一体化装备和产品的设计、制造、装配、操作、调试、维修和售后技术服务等,机电行业范围很大,产品种类很多,而且工种也很多,因此在教学过程中需要学生掌握很多理论及实际操作技能。但是,如何利用有限的理论课堂时间更好的传授理论知识,以及在实验实训设备有限的情况下让学生更好地将理论知识应用到实践中,这就需要我们探索新的教学方法。 【关键词】虚拟;仿真 一、改革意义 仿真技术是继数学推理与科学试验之后认识世界自然规律的第三类基础方法。虚拟仿真教学是指利用实物和计算机软件共同模拟出真实的情境,让学生在模拟的情境下进行探究和学习。这种教学方法生动形象,很接近现实工作场景,有利于提高学生兴趣,使学生在短时间内进入相应情境,真实的体验在现实生活中进行操作的感觉,以达到更快掌握操作技能的目的,而且这种教学方法可以利用计算机软件的优势创造出灵活多样的工作场景,使学生掌握更多的操作技能。 机电类课程的教学,在传统的教学模式中,理论课与实验课是分离的,这就导致技能训练得不到及时的理论指导,而理论课也没有结合生产、生活实际,这样导致了学生的技能掌握不到位。随着教学改革的发展,出现了“项目教学”、“教、学、做”一体化等新型的教学模式,但在这些新的教学模式下采用的技能训练通常有两种:第一种是仅限于实验箱提供的几个固定实验,学生只需按图接好线、按实验指导书输入程序就可完成实验,学生动手机会少,不能真正地参与到学习活动中;第二种是通过制作一些实际的实验电路板或实物,然后在上面进行安装、试验和调试,大大提高了学生的动手能力,但是实际操作时要受到设备数量、品种等方面的限制,而且耗时大,占用课时太多,耗材的消耗量也很大,成本高。 虚拟仿真教学则以其高效率、低成本、内容丰富、性能有效和安全等优势得到越来越多的应用和推广。因此应该将“项目教学”、“教、学、做”一体化和虚拟仿真教学的方法结合起来,充分发挥各自的优点,得到更好的教学效果。虚拟仿真教学很容易与其他先进的教学方法相结合,因此在机电类课程的教学中,将虚拟仿真教学与其他教学方法相结合有助于提高课程教学效果,而且成本低、效率高,使学生可以不受场地与设备的限制,掌握更多的技能,在机电类课程的教学中具有重要的意义。 二、具体改革的方法思路 本研究将在深度分析学生学习特点和企业真正需求的基础上,在建构主义学习理论和混合式学习理论的指导下,按照独立本科教育工学结合课程改革的基本要求,结合虚拟仿真教学设计的基本原则,借鉴信息化和项目教学设计方法,探索基于典型项目和工作任务的虚拟仿真教学模式,实现“教、学、做”一体化教学设计。 该模式由“项目导入”、“制定计划”、“实施计划”和“成果展示与评价”四个环节组成,其中虚拟仿真教学贯穿了该模式的所有环节。下面简单介绍该模式的具体实施方案: (1)在“项目导入”环节,任课教师的活动包括三个内容: ① 借助虚拟实验平台,导入项目任务及目标、展示项目结果,让学生对项目有一个直观的认识,然后再布置具体的学习任务; ② 利用虚拟实验环境,让学生明确自己应当完成的具体任务和完成任务后可以得到哪些知识以及达到什么样的水平; ③ 在充分考虑学生的现有知识和能力水平的基础上,按照适合协作学习的分组办法对学生进行分组,安排具体的完成时间和成果的评价方式等。 (2)在“制定计划”环节,学生通过自主学习、小组协作学习等方式,对该项目的 任务目标进行分析,确定任务所涉及的各种要素,充分应用已掌握的前序知识,基于虚拟仿真实验平台进行决策,确定任务的实施步骤,为任务的实施做好充分的准备。 (3)在“实施计划”环节,学生在虚拟仿真实验平台上按照已制定好的计划逐步完 成项目任务。教师借助虚拟仿真实验平台对学生进行指导,实现教师和学生以及学生之间的交流。学生通过应用已学习的知识完成工作任务,进行知识的建构,形成职业岗位能力。 (4)在“展示与评价”环节,学生在虚拟仿真实验平台上展示自己的项目成果,然 后接受他人的评价和教师的反馈。同时,学生在汇报和听取同学汇报的过程中,通过对比自己与其他同学的成果,查找不足,反思其成败。 三、预期效果 将虚拟仿真教学与项目教学更加紧密的结合起来,更好的实现了“教、学、做”一体化,并且在显著改善教学条件、提高教学效果的同时减少了设备消耗,尤其是耗材的使用量,节省了教学经费的开支,而且克服了时间与空间上的限制,使学生更好地利用课余时间进行学习与实践,进一步提高了学风建设。 机电本科论文:机电类专业本科教学加强创新能力培养方法探索 摘要:创新能力的培养是当前高等教育的主要任务之一。除在课堂理论教学环节中要注重对学生创新能力的培养外,其他课程教学形式对创新能力的培养同样起着至关重要的作用。本文结合机械制造及电气工程领域发展的新形势,针对我校机电类专业本科生的培养现状,研究探讨了提高机电类本科生创新能力的培养方法。 关键词:机电专业;人才培养;课程改革;实践创新 21世纪是知识经济世纪,综合国力和人力竞争日趋激烈,社会对应用型人才的需求愈来愈迫切,培养具有丰富知识储备、娴熟技能和具备创新能力的全方位人才,已经成为当今高教改革和发展的重要任务。本文针对我校机械类和电气类专业本科生的培养现状,开展机电类专业创新人才培养模式的研究与探讨。 一、机电专业在教学中存在的问题 为地方经济发展培养应用高级人才,在广大以教学为主导的本科院校中已经基本达成共识。但我国高等教育长期以来人才培养模式比较单一,过分强化专业教育,过多强调学科体系的完整性和课堂理论教学。其结果是学生基础知识不够宽广、专业面过窄,从而限制了学生的思维、想象力和创造力。同时忽视对学生工程意识和实践能力的培养,造成学生的知识能力结构与社会需求严重脱节。这样的教育显然是不成功的教育。高教课程改革应该使我们的本科专业基础教育更加贴近实际,保证知识体系的系统性和完整性,同时把学科之外的知识包括社会、人文、历史、经济、环境等方面的因素科学地融入学科教育中。 二、明确培养目标 21世纪,学科交叉是高等教育的发展趋势。具备对交叉学科知识的理解和综合运用的能力是当今社会对合格的复合型人才的要求,在教学中应尽量拓宽学生的知识面,培养机械、电子、检测、控制等各专业知识储备丰富的复合型人才。由此,培养目标应该是培养某个学科领域或某个行业的通用性人才,其制定原则应以培养符合社会发展需求的高素质全方位并且具备创新精神的复合型人才为宗旨,以“将工程实践带入课堂,探索课程教学创新模式”为宗旨,以社会发展需要为主导。在近年来的本科生培养目标制定过程中,我们已经做了下面的几项工作: (一)合理规划专业课课程的教学 依照拓宽基础知识层面,浅化专业知识意识,增强综合素质教育和培养创新能力的想法科学设定教学计划,加强不同学科之间的交叉和融合方式。在课程体系方面:对相关课程及内容进行整合提高知识传授效率,强化实践教学的过程,设置更多的能够满足创新人才培养的选修课和一些理工交叉、文理渗透的跨领域课程,让学生可以根据自己的爱好和对未来的判断进行选择,同时增加新知识点的传授。 (二)设置创新实践课程 设置一系列创新实践课程,使学生在校期间建立起大工程观念,加强对学生工程应用能力的培养力度。使学生综合运用各学科专业知识在各种创新实践课程中能够获得系统训练,培养学生的创新精神,增强学生的动手实践能力。 (三)培养学生的创新精神 增强实践,重点培育学生的创新精神和个性发展,在教育的过程中帮助学生获得自主学习的能力,培养他们独立思考的能力,推动学生思维和想象力发展,更好地发展学生的思维,培养学生的创新型思路,重点培养学生们收集和处理信息的能力。 三、科学规划制订课程教学计划 当今社会的发展趋势要求各高校的学科教育应当加强知识的渗透交叉,为学生们创造一个多种学科、多个方面熏陶的成长环境。在设定教学计划和进行课程机构设计、课程设置时,应依据上述培养原则,培养学生们科学合理的知识结构和综合创新能力,以培养学生们的创新能力为核心,将创新能力的培养理念穿插在整个教学过程中。 大学一年级按工科要求设置通识教育课程,包括思想教育、人文知识、军事体育、外语和数理基础;大学二年级按机电类专业要求设计大平台专业基础课等通用专业基础课,并结合这些课程的应用性开设相对独立的实验课、实训与课程设计。建议将“模拟电子技术”和“数字电子技术”进行优化整合,减少理论课时,增加实验课时。并提前到大一开课,使电类学生提前接触专业知识,为从大二开始参与电工、电子类创新活动打下基础;大学三年级按专业特点可设专业基础课和专业课。专业课程要根据科技发展和市场需求进行梳理,灵活设置多个方向选修课课程,每个学生到三年级下半学期可根据自己的兴趣爱好、学习继承和就业意向,在教师的指导下选定一组方向课程进行修学;大学四年级,学生应不再以课堂学习为主,而应以生产实习、课程设计和毕业设计为主要学习形式,提倡学生开展以参加教师科研项目、担任实验室助教、到企事业单位实习、参加大学生创新活动等多种形式的自主学习,对学生学习优劣的评价应重点考核学生自主学习的能力、创新思维的体现和对本专业知识整体的把握和运用。 同时结合本校培养方案,在专业教学计划中加入《电工技术》、《模具CAD/CAM》、《电力拖动控制系统》、《传感器应用》、《测试技术》、《印刷电路设计与制作》、《液压传动》、《电气控制与可编程控制器课程设计》等实践性和创新性很强的课程。同时增加实践过程的力度,帮助学生创造出更多实践和创新的机会。例如安排了1周《电气控制与可编程控制器课程设计》、2周《电气专业实习》、3周《机械设计课程设计》等,用来培养学生的创新实践能力。另外又增加了理论、社科、经管等各方面的课程教学,例如设置了《情报检索与利用》、《思想道德与法律基础》、《就业指导》、中荷机电开设的《工程素养》等课程,增加了学生的知识面,培养了学生适应当今市场经济的能力。在课程教学过程中,实施新的教学计划,可有效改变学生的知识结构,有效提高学生的创新能力,增强学生的竞争能力和适应能力。系统性、开放性课程的设置,增进了各学科之间的交流、结合,促进了课程之间的结合,通过学习选修课程,学生可获得重要的价值分析,完善自己的学习方式,提高自身的综合能力,促进师生、生生之间的沟通交流。 四、改革实验教学提高学生的创新能力 一直以来,在本科教学过程中,大多数教师采取的都是传统的教学方式,以教师为主体,教师通过对知识的讲解向学生传授基本的概念和专业知识。教师的教学水平直接影响着学生对知识的接受程度和掌握程度。然而,在教学过程中教师往往忽视对学生创新思维能力的培养,学生很难彻底理解所学到的专业知识。所以,在实践教学过程中要考虑学生的实际需求,改变传统的教学模式,以技能的培养为主体,通过由浅入深的教学方式,使学生加深对知识的理解。同时以技能为主体的教学模式是建立适应社会需求的实践教学模式的理论依据,同时具有重要的指导意义。 实验室是高校对学生的实践能力和创新精神进行培养的有利平台,充分发挥实验室的硬件设备,对实验室进行开放,可提高实验仪器的利用率。同时,学生可通过开放的实验室满足自己的需求,提高实效性,有利于培养学生的实践操作能力和创新精神[3]。 结合我校机电类专业实验教学的改革进行了一些有益的探索。改进后的电气专业实验教学主要有:电气专业实习、金工实习、模拟电子技术实验、电路实验、数字电子技术实验、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、微机原理系列实验、自动控制原理系列实验、控制系统仿真与CAD课程设计、控制系统仿真与CAD、印刷电路设计与制作、毕业实习、毕业设计等。机械专业包括:金工实习、机械专业实习、机械设计课程设计、液压控制工程设计、机械工艺课程设计、模具CAD/CAM课程设计、电工,电子实习、机械先进设计微机应用课程设计、计算机实习(工程应用软件、模具CAD/CAM、计算机绘图)等。其中: 第一阶段:主要对象是新入学的大一理科的所有学生。主要教学内容是电子工艺的实训、实习。包含:万用表使用、焊接技能训练、电子元件识别、测量,示波器等设备检查、测量简单电路故障,常用工具、测量仪器的使用等[4]。本阶段,重点培养学生的实践操作兴趣和感知认识,为以后的工程实践打下扎实的基础。 第二阶段:通过学习基础专业知识和基本的技能,学生已基本掌握了认识问题、分析问题的能力。所以,本阶段的实验教学内容主要是以专业基础课为主。电气专业的基础课程包括:金工实习、电路实验、电气专业实习印刷电路设计与制作、数字电子技术实验、模拟电子技术实验、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、自动控制原理系列实验;机械专业包括:金工实习、机械专业实习、机械设计课程设计、液压控制工程设计、机械工艺课程设计、模具CAD/CAM课程设计、电工,电子实习等。本阶段的主要教学目的是使学生熟练掌握实验课的相关训练内容,巩固和加深对理论知识的理解,掌握相关的分析方法,培养学生完成单元电路实验的能力。 第三阶段:依据扎实基础、扩大范围、突出特色、注重能力培养的原则,提出了课程教学实验体系的构建思路。电类专业:开设微机原理,单片机接口技术、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、自动控制原理系列实验、控制系统仿真与CAD课程设计、控制系统仿真与CAD、EDA技术、传感器技术及应用、电子系统综合设施等试验,注重培养学生的创新能力,利用电子设计自动化仿真软件,设计组装的系统电路板等工具,建立“软、硬、虚、实”相结合的框架结构,对现代电子技术进行设计。机械专业:开设机械设计课程设计、电工电子实习、液压控制工程设计、模具CAD/CAM课程设计、机械工艺课程设计、机械先进设计微机应用课程设计、计算机实习(工程应用软件、模具CAD/CAM、计算机绘图)等。在这一过程,需要学生能单独完成实验的设计和制作,在虚拟和现实的电路中得到锻炼和时间,使学生在初期所获得的感性认识加深,达到理论知识的掌握和综合技能的训练,提高学生的实践操作能力和创新能力。 五、加强实践突出创新能力的培养和学生个性的发展 实践教学在本科教学过程中占有十分重要的地位,高校应当不断提高实践学习中的软件硬件水平,在“机械”、“电气”等专业的人才培养中构建新的实用性和专业性强的创新教学体系,增强学生的思维能力,拓展学生的想象能力,培育学生的创新精神。建立科学合理的培养模式,培育出基本理论扎实、综合素质强、具备创新精神的实践型高级技术人才。 在调研中,企业对高校毕业生普遍的反映是,毕业生面对实际工作中的问题解决能力较差。符合当今时展的人才应当是具备创新精神、实践操作能力和人文精神的综合性复合型人才。实践教育过程是教学过程中最重要的环节之一,它对学生理解基本理论知识、提高综合运用能力有着极其重要的作用,同时也是培养学生实践能力和创新精神的重要环节之一,是实践创新人才培养模式,完成创新人才培养目标的有力措施。我们针对本专业的学生安排了较多的创新实践课程,形成连贯性的实践教学过程,可以让学生在各项实践方面获得系统训练。并且结合本专业要求增大设计性实验所占比例,增设更多的专业实验课程。学生在老师指导下在新添置的过程装备与控制实验台上可以通过不同组合,完成多项控制与结构性能的测试实验,熟悉各种先进仪器设备,使学生掌握机电工程的基础知识。开展“教学与科研相结合”的教学改革实践,让学生们自己设计实验过程,培养学生们的创新实践能力。随着课程改革和实验教学改革的步伐,积极倡导学生们参加数学建模竞赛、挑战杯、电子设计竞赛等相关竞赛活动。实践教学把学生的探索性学习作为基础,运用类似于科研及实践的方式,增加学生学习主动性的教学方法。在教学过程中,教师要将需要解决的问题或者目标任务交待给学生,在老师的引导下,学生们分成小组,各个小组的学生依照实际工作程序,一起制订计划、共同或者分工完成整个项目所需要的各项工作。因此整个学习过程变成每个学生都可以参与的创造活动、实践活动,每个人看重的不是最终结果,而是达成项目目标的过程。在课程过程中,为了保证学生既参与了全程实践工作,又有自己独自承担的任务,应将任务分解,由学生在小组内自行讨论任务的分配方案,既要发挥每个小组组长的作用,又要积极调动每个小组成员学习的主动性。 实践教学过程跟传统教学模式是不一样的,它是学生自主学习的过程,教学任务的实施其实是一个探索过程,借鉴基础上的创新过程、对课程中学到知识的应用、对新知识的学习过程以及实践现场会很“混乱”,与传统教室教学的氛围是有很大区别的。对于老师的知识基础、随机应变能力、临场解决问题的能力、授课过程的操控能力、对学生的点评能力等,都有很高要求。因此,教师的备课过程就十分重要,要准备项目,又要对项目进行深刻研究,对项目操作实施的过程了如指掌,对实践过程中要用到的知识点充分准备,同时对有可能在授课过程中出现的问题准备预案等。 实践教学充分注意到学生的个性发展,充分发挥学生的学习主体作用,是在全面考虑学生如何学的基础上组织学习的一种教学方式,在培养目标上关注的是学生如何掌握与从业相关的职业技能,重点培养学生的学习能力和学习习惯。这些能力和素养是学生职业持续发展和终身学习的坚实基础。实践教学对教师的教学能力提出了更高的要求,教师能够在实际产品的生产过程中指导学生,全面的教学能力特别是实践能力得到了明显的提升,对于实现学校的“以就业为导向,服务区域经济发展”的办学理念提供了必要的保障。 六、结束语 创新人才的培养是一个十分复杂的系统工程,综合素质的提高和创新能力的培养是创新型国家对高等院校人才培养提出的新要求。只有通过深化改革,包括培养计划、课程体系、教学内容、教学环境、评价体系等全方位的改革和实践,才能满足现代社会科技技术迅速发展对人才的需求。创新人才的培养是一个教师和学生互动的过程,在本科教学中高校教师不但起到传授知识和技能的职责,还应该起到树立学生自主思考、自主学习和自主解决问题能力的提高,真正实现科研教学互促进。因此,高等工程教学创新人才培养模式改革是推进研究型大学教学改革的重要方向。 机电本科论文:机电产品创新在机电类专业本科创新教育中的探索 摘要:培养创新型人才是目前本科教育的重要问题之一。本文以3D打印机开发为例,从创新项目涉及的机械设计、材料加工、程序开发、电子与控制等专业知识方面,阐述了机电产品创新在机电类专业本科生创新教育中的作用。并提出了建立机电类创新实验平台的构想,为学生创造更大的实践创新空间。 关键词:创新教育;机电产品创新;3D打印技术 一、前言 作为本科生教育的紧迫课题,提高本科生的教育质量已成为时代的强音,其中创新体系的构建一直是国家高等教育发展的一个重要内容,培养大学生的创新能力,已经成为提高人才培养质量的重大举措[1,2]。由于传统高等教育在本科人才培养中存在实践能力和创新精神不足的问题,尤其在制造业,由于创新人才的缺乏,一些关键技术严重落后于西方国家,这严重阻碍了我国经济的进步发展。因此,进一步加强本科生的创新教育,突出学生创新能力的培养,积极探索培养高素质创造性人才的途径和方法,在高校教育教学改革中必须引起足够的重视。 众所周知,实践是创新的源泉。目前,机电类专业本科毕业生普遍存在学习过程中实践机会少的问题,只能通过课堂授课、少量的实验以及实习单位的参观实习去掌握专业内容,知识的运用能力、设计能力与创新思维能力得不到提高。而机电产品创新融合了机械、控制、加工等方面的专业知识,为本科学习阶段知识的运用提供了很好的平台。本文就以FDM(熔融挤出)型3D打印机开发为例,阐述机电产品创新在山东科技大学机制系材料成型专业本科生创新教育方面的作用。 早在20世纪80年代中期,美国科学家就发明了3D打印机。随着科学技术的发展和社会的进步,3D打印机的发展速度前景更加广阔,更加独特,而且技术越加多样化和独特。基于FDM(熔融沉积)的3D打印[3]是一门集图形图像学、机械、材料成型、电子控制、软件与网络信息等于一身的综合性技术,在成功掌握了高分子材料挤出理论知识的同时,必须再配合机械与传动机构、上位机控制和下位机控制软硬件开发工作,而这些工作正是机械设计理论、材料成型、电子控制、计算机技术的综合应用。以材料成型及控制工程专业学生为例,虽然其主要专业课程内容为高分子材料与金属的成型加工,但机械设计、电子控制与计算机技术仍然是与其今后工作密切相关的知识,因此学生在产品创新中不但能把本专业的知识运用到产品设计中,并且还可以把相关知识在实践中进一步学习,为今后从事产品研发工作打下扎实的基础。 二、机械设计的理论实践 FDM型打印机就好比一台小型的加工中心,只是把刀具换做打印喷头,以增材制造的方式加工零件。以delta型打印机为例,其机械机构采用并联臂机器人的运动方式,打印过程中将圆柱坐标转换为笛卡尔坐标数据,其本身的结构与运动形式就是一个典型的机械设计理论应用。在打印机的传动系统中,包括了皮带传动与螺纹传动,这些知识在材料成型及控制工程等专业的本科教学中均会学习到,而在整套打印机的设计、采购与装配过程中,学生可以将所学过的机械设计的理论知识加以练习、验证,极大地提高了学生的学习兴趣和积极性,同时创新思维的能力得到了提升,一些新的运动结构与连接方式不断地被参与产品设计的同学提出并最终实现。 三、材料成型理论实践 3D打印机有多种不同的技术,可用许多不同的常用材料。如:尼龙、不锈钢以及许多金属材料。而FDM型3D打印耗材以热塑性工程塑料为主,目前已经开发出多种可用的耗材,其中包括ABS、PLA、PEEK、HIPS、PA、PC等,而且各种新材料、新性能的材料在源源不断地开发出来。而打印材料的流动能力、力学性能是决定其打印质量和工件性能的主要因素,这些内容与材料成型及控制工程专业知识息息相关。3D打印机中熔融挤出头同样是3D打印机的关键部件,挤出头的结构与加热方案直接决定着材料的挤出流动性,从而根本上影响着打印工件的质量,因此这就需要应用高分子挤出理论对打印头结构进行优化设计,开发新型的打印头,以满足不断更新耗材的需求。在挤出头的设计中,需要应用高分挤出模具的设计理论,同时可以借助有限元分析软件,模拟不同结构挤出头对材料流动性的影响,以此来指导挤出头的结构设计。 四、电子控制部分的创新拓宽了专业知识 3D打印机的电子控制部分一般由主控电路、步进电机与驱动电路、加热管、热电偶、热床组成。主控电路将处理后的3D模型文件(G代码)转换成X、Y、Z轴和喷头供料的步进电脉冲数据,交给4个步进电机控制电路进行控制,然后让步进电机控制电路控制工件输出基板的X-Y平面移动、喷头的垂直移动和喷头供料的速度,比较精确地让高温喷头将原料融化后一层一层地喷在工件输出基板上,形成最终的实体模型。 目前的开源3D打印机都使用Arduino作为主控平台,Arduino是一款便捷灵活、方便学习的开源电子原型平台。其开发语言和开发环境都很简单,对于高校大学生来讲更加容易理解掌握。在控制部分,应用了大量的控制理论与电子知识,并且随着3D打印机的功能与结构形式越来越多,传统的开源电路板已经远远不能满足需要,因此在开源控制板的基础上进行扩展接口以及固件程序的开发显得尤为重要,学生在产品创新设计中不但学习了一些开源电路板的应用,而且往往能根据需求开发出新的控制板与固件程序。 五、控制程序开发加强了计算机技术的学习 3D打印技术的发展离不开配套控制软件(上位机软件)的开发。上位机完成打印数据处理和总体控制任务,包括从CAD模型生成符合快速打印成型工艺特点的数据信息;设置打印参数信息;对打印成型情况进行监控并接收运动参数的反馈,必要时通过上位机对成型设备的运动状态进行干涉的功能;实现人机交互,提供打印成型进度的实时显示;提供可选加工参数询问,满足不同材料和加工工艺的要求。几个著名的开源打印控制软件如Repetier-Host、cura、pronterface等极大地促进了桌面型熔融挤出3D打印机技术的研究与推广,但随着一些软件停止开放源代码,自主开发新功能成为不可避免的问题。上位机软件可由C语言、C#以及其他的编程软件编写,学生以利用C语言程序设计课程中的相关知识,在源代码的基础上充分创新进行开发,从枯燥的书本学习到实际的功能性程序开发,极大地提高了学习兴趣和效率。 六、总结 总之,机电产品创新项目涉及了材料成型及控制工程、机械设计制造及其自动化、机械电子工程、过程装备与控制工程专业、测控技术与仪器专业等相关专业。参与机电产品创新活动,提高了学生对专业知识的应用能力,使学生综合运用所学知识解决实际问题的能力得到了明显提高。同时,参与创新活动,使学生认识到了在进行研究工作时,自己在某些基础理论知识方面的欠缺和不足,认识到了基础理论知识的重要性,从而有力地激发了对理论课的学习兴趣,提高课堂效率和学生的学习积极性。另外,通过参与指导学生创新工作,促进了教师与学生之间的互动,学生在课堂知识、专业技术等方面,更积极地与教师交流,课堂出勤率与学习成绩得到了明显提高。目前,山东科技大学材料成型及控制工程专业有很多学生加入到了与3D打印相关的机电产品创新项目中,并且在山东省高校机电产品创新大赛中崭露头角。 以先进产品技术为导向的实验教学平台成为创新型教学的一种趋势[4,5],并且通过与高新技术企业进行合作,例如:让学生参与到企业的实际操作环节,或者聘请企业的有经验的高级工程师到学校对学生进行指导。这样,使学生在高校学习期间就获得了企业的实战型教学与培训的机会,学生可以迅速地进入工程师角色,为即将面临的就业打好坚实的基础。为了让更多的机电类专业学生参与到创新项目中,山东科技大学机械电子工程学院基于3D打印技术机电产品创新实验室也在积极筹备中。 机电行业作为国民经济发展中的基础性行业之一,需要更多的创新人才加入到国家建设的大军中。这就需要社会企业和高校共同努力,建立机电产品创新实验平台,是一条把学生塑造成为一名优秀创新人才的有效途径,为学生在今后的工作中有所作为,走向事业的巅峰奠定了坚实的基础。 机电本科论文:一般本科院校机械类专业机电控制课程体系改革实践 摘要:根据机械类专业人才培养目标,结合我校机械类专业的特色,对机电控制课程体系中的涵盖课程、教学内容的整合与优化、实践教学的改革与深化、突出工程机械特色、教学手段与教学方法的改革等问题进行了研究与探讨。建立了完备的课程群建设框架,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革进行了有益的探索。 关键词:一般本科院校 机械类专业 机电控制课程体系 随着科学技术的迅猛发展,尤其是计算机技术、信息技术在传统机械行业中的广泛应用,机械工程学科已发展成为一个集机械、电子、控制为一体的交叉学科。因此,在机械类专业的课程设置中,机电控制课程群是重要组成部分。本文结合我校机械类专业的特色,优化机电控制课程群的教学内容和教学方法,建立了完备的课程群建设框架,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革进行了有益的探索。 1 改革背景 长沙理工大学“机械设计制造及其自动化”专业源于原长沙交通学院1979年创办的“筑路工程机械”专业和1996年创办的“机械电子工程”专业,2000年归并为“机械设计制造及其自动化”专业,设工程机械和机电一体化两个方向。几十年来,已培养了近三千名本科生,毕业生主要在交通领域相关行业就业,具有鲜明的交通行业特色。本专业依托行业优势,以创新实践能力培养为重点,不断优化专业结构,形成了自身的专业特色。 然而,在近几年培养计划的执行过程中,我们发现机电控制课程体系存在以下几个问题:课程体系不严谨,部分课程的内容设置有重复;理论与实践脱钩,实践环节偏少,导致学生的实践能力较差,解决不了实际问题;课程体系和内容与我校机械类专业的特色――“工程机械”背景结合不紧密。因此,优化机电控制课程体系结构,体现我校机械类的专业特色具有重要意义。 2 改革措施 结合机电一体技术的发展趋势,明确我校对机械类专业的要求,学生的基础知识、创新能力和综合素质等方面都需要相对提升。对机电控制课程体系与教学内容、教学方法与教学手段、实践教学以及突出特色等四个方面进行改革与建设。 2.1 课程体系与教学内容的整合与优化 对于原有的课程体系存在的多种问题,比如课程门数多、课程体系不严谨、课程内容相互之间重复交叉等。在重新修订教学计划和教学大纲时,把机电控制类课程体所存在的这些问题做了整合与优化。将“电工电子技术”中的电机部分、“机床电气控制技术”、“电力电子学”等机电控制技术中的强电控制知识整合为“机电传动与控制”;“机械控制工程基础”课程的教学中,通过更新教材,增加了Matlab软件和Simulink仿真工具包的教学内容;增加了“测控电路”、“工程机械电液控制技术”等课程,修订和编写了新的教学计划和教学大纲。 2.2 增设实践环节,注重学生工程实践能力的培养 针对原有课程体系实践环节不足的问题,对于这些存在的问题,我们既在课程中设置实验环节,还改革了原有的课程实验内容,同时增加综合性与设计性实验的比例。增加了“机电控制技术实习”环节,该实习以PLC为控制载体,使学生获取机电控制的实践能力,加深对机电控制的基本理论的认识,培养―定的操作技能。 2.3 与交通和工程机械行业紧密结合,突出我校机械类专业的特色 针对原有课程体系实践工程机械特色体现不足的问题,加强了机电控制课程体系与工程机械知识的有机融合。在多门课程的教学中,将工程机械作为机电控制的对象;增开了“工程机械电液控制技术”课程。 2.4 改革教学方法与教学手段 “机械控制工程基础”理论性比较强,用多媒体教学方法和传统的教学方式相结合,能够应对教学过程对学生逻辑思维的开发和理论分析能力的要求,同时将Matlab软件引入教学,可以减轻不必要的课时浪费;通过对平时大量课题和试题的收集,加上多年的教学经验积累,可以组织开发相关课程试题库,以此来满足教学要求;另外学校为提供教师教学和学生学习方便的条件,可以开发教学网站,以此实现互动式教学。 3 改革效果 通过整合优化后的机电控制课程体系内容更加的完善清楚,有利于课堂的教学实施,而且把理论和实践教学结合得更加紧密;教学内容的进一步改革,减少了平时课堂教学出现的重复现象,充实了一些新的科学理论和教学研究。为了突出教学的综合性和设计实践性,我们对原有的课程实践体系进行整合规划,以此加大了综合性和设计性实验的比例。实习实现了“电子技术实习――单片机控制技术实习――机电控制技术实习”的不断线。将机电控制课程体系与工程机械知识进行了有机融合,更明确地突出了本专业的工程机械特色。 4 结语 自2010年专业机电控制课程体系立项以来,我校“机械设计制造及其自动化”专业,就紧紧围绕人才培养目标及专业特色,在课程体系与教学内容、实践教学改革、突出交通及工程机械行业背景、教学方法与教学手段改革等方面进行了深入的改革与实践,取得了一些成果,为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革提供了借鉴。 机电本科论文:应用型本科高校机电实验室建设探索与实践 摘要:本文对应用型本科高校机电实验室实验教学管理存在问 题进行分析,并针对实验室建设和管理存在的问题提出了一些解决措施。 关键词:机电 建设 管理 1 概述 机电专业属于应用技术学科,因而对于实践能力的培养显得尤为重要。机电人才要具有更高、更全面的实践动手能力,这就对实验实践教学提出更高的要求。当今的各个行业对既懂机又懂电的机电一体化人才的需求日渐增长。如何才能培养出满足市场需要的机电一体化人才, 创造一个理论结合实践的实验环境?培养机电一体化的应用型创新人才是众多工科院校一直探索研究的问题。 2 高校机电专业实验室建设中存在的问题 2.1 实验教学管理欠规范。虽然近年一直提倡加强实验教学,但是大多数教师、学生仍然轻视实验实践教学。主要表现在:实验课表不规范,随意更改上课时间;不按规定分组,学生成绩考评体系不完整,学生上课不认真,得过且过已成风气,最终造成了实验室资源的浪费。 2.2 综合性、设计性实验质量和开出率问题。首先,综合性、设计性实验的质量不高,大多数达不到设计和综合知识点的作用;其次,因为课时少、实验复杂,造成了实验项目数量不够;最后,因为有的学校因实验场地、条件和人员问题,实验项目打折扣,再因实验项目区分不严,设计实验变演示实验,综合性实验变理论讲解实验,使综合性、设计性实验的开出率降低。 2.3 实验室实现全开放困难重重。第一实验室少,一般情况下一个实验室承担几门课程的实验教学任务;第二实验教师少,设备维护和管理难;第三教师待遇以及思想上不重视,很多实验室不给学生开放,即使开放也缺少教师现场指导。 2.4 大型数控加工等设备使用效率低,管理欠规范。为了满足学校学科建设、科学研究工作,大型仪器的购买逐年增多。但是,很多大型仪器只有个别教师能够使用,利用率不高,使用时间严重不足,有的甚至出现被闲置的现象。在设备的管理上,缺少专人管理和专人使用执行不到位,同时缺少教师使用记录,不能及时反馈设备情况。 3 机电专业实验室建设方案探究 3.1 建立机电实验室管理信息系统。建立网络化的实验教学和实验室管理信息平台。通过信息平台实现实验项目信息的管理、排课、选课、实验成绩及实验室利用率统计分析等,同时也实现了实验教学管理工作的系统化、信息化和规范化。通过平台学生可以网上申做实验、预习实验、观摩实验、查询实验室的实验教学情况、实验教师上课情况等综合信息。实验室的信息化管理大大提高了实验室的利用率,实现了资料共享,为加大实验室的开放力度,奠定了基础。 3.2 产学研结合加强实验室工作队伍的建设。实验教师队伍是实验教学和实验室建设的直接参与者,机电专业是应用型专业,要求学生有较强的动手能力和紧跟时代的先进技术,这就要求具有一支结构合理、素质优良的实验教师队伍。让实验教师到企业、研究单位进行学习深造,获取实际经验,将当前先进的生产经验带回课堂,解决学校教育与社会需求脱节的问题,缩小学校和社会对人才培养与需求之间的差距,增强学生的社会竞争力。 3.3 以竞赛为契机推进机电专业创新实验室建设,激发学生学习兴趣。积极组织机电专业的大学生参加竞赛。学生通过机电实验室提供的平台,进行创新实践。制作的机电作品,将材料应用技术、传感器与检测技术、单片机技术、控制算法及软件设计等内容有机结合起来,这又为实验室开设机电综合设计实验提供了更多途径,而创新实验室建设又为以后的大学生竞赛活动提供了良好的创新实践基地,充分发挥了学生的想象能力和综合运用机电知识的能力,实现了竞赛与实验室建设的互补。 3.4 成立创新创业团队,形成以旧带新梯队管理模式,充分利用大型加工设备。因机电专业特点,实验室具有数控加工中心,线切割激光内雕机等大型设备较多,而这些设备除了正常教学外,很少他用,因此成立创新创业团队,团体成员主要由学生构成,主要以机电专业学生为主,其他专业为辅,知识传授主要是高年级的学长带低年级的学弟进行自主学习,实验室教师从旁指导。团队成员可以使用和管理实验室的大型设备,设计新产品投入市场,以此来培养学生创新创业意识,提高设备的利用率。创新创业团队实行梯队管理模式,减少实验教师的工作量,通过以旧带新实现了知识的合理过渡,同时也完善了对大型设备的规范管理。 3.5 应用现有条件自主开发综合性、设计性实验项目,使学生有更多的选择性。验证性实验多,综合性设计性实验少,大多数高校按课程设置实验室,实验内容单一,学生在实验室里学到的实验操作技能缺乏实际价值。实验操作学时数得不到有效保证,学生只能在教师规定的时间内完成规定的内容,不能按自己的爱好和兴趣做一些设计性、综合性实验,这种状况造成学生被动学习,动手能力得不到提高,潜能得不到挖掘。因此根据现有条件,自主设计开发综合性设计性实验是非常必要的。 4 总结 通过本文的介绍我们知道,机电专业实验室建设的任务艰巨,我们要做好长期奋斗的准备,同时要转变观念,强调以理论教学、实验教学并重的制度及以信息化管理为主要手段建设实验室。 机电本科论文:卓越工程师培养背景下机电本科毕业设计改革 [摘 要] 毕业设计是本科阶段一个重要的教学环节,为适应新形式下卓越工程师的培养目标,有必要对这一环节进行改革。通过分析机电方向本科毕业设计现状,提出毕业设计题目要多样化;毕业设计内容上要紧跟题目的变化,与现场工程师解决实际问题的方式接轨;管理上要到位,不同题目要用不同的管理方法。通过这些举措,形成强学生、强教师、强学校三赢的毕业设计教学模式,真正实现了卓越工程师的培养。 [关键词] 卓越工程师;机电;毕业设计 0 引言 随着高新技术的广泛应用,世界各国越来越重视人才质量的培养。把动手能力、工程意识、创新能力、团结协作的能力作为考察学生实践能力的重要内容[1]。在教育部实施“卓越工程师教育培养计划”的大背景下,作为以培养卓越工程师为目标的地方高等院校已走过一段艰难的历程,虽然没有成形的经验可以借鉴,但却都达成一个共识,那就是必须对每一个教学环节都认真考虑,进行必要的改革,以适应新形势下的人才培养模式。 1 机电方向毕业设计现状分析 目前各高校毕业设计一般安排在第八个学期,就业形势日益严峻的背景下,学生们纷纷把找一个理想的工作和考研究生做为头等大事,从而忽略了毕业设计环节对专业学习的重要性。机械电子类毕业设计多停留在任务书-开题报告-中期答辩-图纸-说明书-毕业答辩的形式,学生们从开题到答辩,整个设计要发挥想象力,虽有毕业实习环节,但可参照的实物结构不是很多。所有的设计都是在理想的状态下,合理即可,因为这种“完美”的设计不用实际制作去检验。只设计不做实物的设计被学生认为与企业技术不对接,是找工作、考研的障碍,在这样的情况下,毕业设计这一环节质量毫无保障,所以必须对毕业设计进行改革,为企业、为学生服好务。 2 毕业设计改革具体内容 2.1 毕业设计题目的改革 做好毕业设计要从题目入手,把好入口关。现有的毕业设计题目一般是由教师给定,或者指导教师与学生共同拟定,在保留现有给定题目的基础上,还应从以下几方面加强题目的来源。 1)企业实际工程应用题目直接走进毕业设计。卓越工程师的培养需要学校与企业深度合作,那么毕业设计的题目就可以以解决企业实际问题为切入点,制定切实可行的题目[2,3]。另外,在近几年学生择业时,企业会要求学生毕业前至少在企业工作半年以上,利用好这段时间,学生可以从工作出发,制定解决单位工程实际问题的题目,这样学生会很乐意付出时间和精力,使毕业设计内容具有一定的研究水平,还能从真正意义上让学生更快地接触工作岗位中的实际技术问题。 2011年开始,机电专业对进入煤矿工作的学生百分百地安排了煤矿机械方面的毕业设计题目,涉及到采煤机、掘进机、装载机、刮板输送机、皮带输送机等大型机械的部分结构设计。2012年在此基础上又新增加控制装置的电气和机械的设计题目,如刮板运输机远程控制装置设计等。2013年已有部分题目要求制作出模型,一步步逼近工程实际应用,使学生毕业后能以最快的速度走上工作岗位。解决实际工程问题的题目拟定需要企业的大力配合,更需要学校改进考核标准,二者缺一不可。机电专业于2013年开始小范围实施这类题目,其中一项与某煤机厂共同完成了采煤机截割部输出扭矩轴的改进设计,保护了扭矩轴的同时,还解决了更换扭矩轴带来的麻烦。 2)结合大学生创新科技实践活动,拟定毕业设计题目。高校中形式多样的学科竞赛、创新科技活动作品不应只停留在制作完成阶段,完全可以在毕业设计中得以充分体现。这类实践活动是在紧密结合课堂教学的基础上,以竞赛、实际制作的方法,激发学生参与的热情,从而使学生在理论联系实际能力、创新思维、团队协作精神及实际动手能力等方面得到锻炼。这样的作品适合学生在毕业设计阶段对其实用价值进行思考,改进后完善技术文件及图纸绘制,从而延伸了前期实践成果,保证了教学的完整性。参加大学生创新科技活动的学生都受益匪浅,极大地提高了学生的动手能力、创新意识。 为大赛准备的各种创新科技活动作品,大多是为了完成特定的功能而作,有时会应用一些现成的机械结构或电控模块,比赛过后,学生们不会细研究这些机构或模块的设计思路、加工过程等,但延伸到毕业设计就可以完成作品的整个设计、选材以及加工等环节,对于学生而言也更容易完成。2011年开始把竞赛的优秀作品纳入到毕业设计中去,如六足机械人、智能防盗系统的设计、水位控制系统的设计、旋转LED灯的设计等,在毕业设计环节完成控制系统的参数设计、机械结构的零部件设计等,收到良好效果。 3)跨学科跨专业的题目、大型题目可建立毕业设计团队共同完成。机械电子专业的毕业设计目标是要完成机电设备的机械装配结构图的绘制、设计原理的阐述、电气控制部分及设计过程的说明(说明书),一个学生做这样的题目不能兼顾零件的加工工艺、产品的外观设计、材料的合理选择等方方面面,但可以根据题目的特点跨学科合作完成一个题目,例如与工业设计专业合作完成产品外观设计、与机械制造专业合作完成机械制造过程中的工艺设计、与材料专业合作完成选材问题、与电气专业合作完成电气控制部分等,真正把一个题目完全按照工程实际设计、制造流程,由多个学生共同完成。这种跨学科合作题目非常有利于培养学生的团队协作精神,加深学生对实际工程设计项目所涉及领域的了解,为培养后备现场工程师奠定基础。 大型题目拆解后由多名学生共同承担,符合工程大项目的实际设计流程,学生可以对自已承担的部分进行更深入的研究,树立全局、合作的思想。表1中列出了历年来毕业设计题目分配情况。 2.2 毕业设计内容方面的改革 毕业设计环节要跟上卓越工程师所达到的工程能力培养和创新能力培养目标,在内容上就要有所突破,在保留原有内容的基础上,还要有所创新。内容的改革见图1。 原有的毕业设计是要完成任务书、实结、开题报告、图纸、说明书等工作,也就是说大部分工作停留在书面材料上。经过上述题目的更新,毕业设计的任务目标可以规范到模型的制作、实物的制作、实物+软件仿真等。而在文件整理上可完成制作过程的可行性分析报告、原理说明书、使用注意事项等,仿真部分可完成仿真全过程的分段解读、仿真结果的演示。这使得学生可以在有限的毕业设计时间内,较好的完成毕业设计,内容上突破原有文件考核较多的方式,从重实际应用出发,减少文件考核数量,增加实物考核项,其核心是要增加考核学生的动手能力、解决实际问题的能力。 企业题目源于学生在企业锻炼实习模式下,或学生已分配到企业工作前提下,在企业由企业技术人员辅导完成的毕业设计,该类题目突出解决企业实际问题,可以以解决哪类工程实际问题及解决方法等作为设计内容来完成,更能体现出现场工程师应具备的能力。 2.3 毕业设计的管理 题目的准确性是出色完成毕业设计的关键,所以立题要慎重,要经过专家委员会的研究通过,对不合适的题目,委员会及时反馈给指导教师,经修改后再审核,从而构建一个分类较细的毕业设计课题库。题库的建立要在大二或大三时就完成。 对于与企业深度合作的题目,原则上题目由企业技术人员与校内指导教师、学生共同拟定,但主要以企业为主。以这种形式作毕业设计的主要任务是解决工程实际问题,文件要完成,但要和校内题目有所区别,题目答辩时要重视企业技术人员的意见,管理上见图2。 3 结束语 “卓越工程师培养计划”是一个系统的工程,需要多个教学环节的参与和保证。毕业设计这一环节要想达到卓越工程师的培养目标,就必须进行必要的改革。综上所述的这些革新,一是学生能很好地利用这一环节,检验自已所学过的知识在工程实际中的运用情况,从而为真正成为一名卓越工程师树立信心――强学生;二是培养了一大批实践能力强的教师,使教师能真正实现与企业技术的对接,共同研发更具实用价值的课题,这些课题的完成,既产生了良好的影响,又将对教学各个环节起到促进作用――强教师;三是通过毕业设计内容的改革,能培养出一大批卓越的现场工程师,这些工程师的表现将扩大学校的影响,从而做到强校。如此形成良性循环三赢的毕业设计模式必将为卓越工程师的培养奠定坚实的基础。 机电本科论文:机电类本科生机电液一体化系统创新设计能力培养与实践 摘要:本文分析了培养机电类本科生机电液一体化系统创新设计能力的重要性,从优化学生创新环境、提高学生创新意识、提高学生创新思维能力、夯实学生创新知识基础、提高学生创新水平等方面介绍了学生创新能力培养体系的构建思路、主要措施和实践成果。 关键词:机电液一体化;创新设计;能力培养 自主创新是一个国家经济发展的灵魂,是提高综合国力和国际竞争力的核心。随着社会不断向前发展,社会更加需要复合应用型的人才,机械制造设计及其自动化、工业电气自动化和车辆工程等个机电类专业人才不只是孤立掌握某一方面的专业知识,而必须系统地掌握机械、电气、液压和自动控制等方面的专业的知识,并将这些知识有机融合于一体,灵活应用于实践。因此,必须优化相关专业的课程体系、教学内容、教学模式,使教学内容学时数、安排、衔接等更为合理,加强实践教学环节,加强学生机电液一体化系统创新设计能力的培养。通过推广实施,营造良好的育人环境,将大学生培养成具有较强的统筹全局能力、创新能力、实践能力、就业能力和可持续发展能力的复合应用型人才。所以大力培养机电类专业本科学生机电液一体化系统创新设计能力具有非常重要的意义。 一、提高教师和学生的创新意识 创新意识是一种不安于现状、精益求精的意识。提高教师和学生的创新意识是培养学生创新能力的前提,学生只有在强烈的创新意识引导下才能产生强烈的创新动机、充分发挥其创造的潜能。首先教师必须有创新意识、创新精神,要有一种超前的活跃的心境,对新事物要有高度的洞察力和敏锐性,潜移默化地提高学生的创新意识。结合机电类专业特征,引导学生敢于怀疑、敢于探索,允许学生说错、做错,努力发现并保护学生的好奇心,鼓励学生勤动脑、多动手,积极参加创新实践活动,从生活、学习中积极培养自己的创新意识,激发学生的创新欲望[1-4]。 二、构建以核心能力和创新能力为主线的人才培养方案 按照人才综合素质培养要求,构建以核心能力和创新能力为主线的人才培养方案,以培养学生的核心能力、创新意识和创新能力为重点,构建科学合理的知识、能力和素质结构,将学生培养成创造性活动的人才。根据机电类专业本科学生机电液一体系统创新设计能力培养目标,学生不仅需要掌握机械设计、机械制造工艺制定能力,还要掌握电气控制系统设计、液压控制系统设计能力,最终要掌握机电液一体化综合设计和应用能力,因此课程体系中必须涵盖机械设计制造、电气控制、液压传动以及机电液一体化综合设计和应用三大能力培养模块,即课程中必须有:《机械原理》、《机械设计》、《机械创新设计》,《电工基础》、《机电传动控制》、《计算机控制》、《数控技术》、《机械工程控制基础》,《液压与气压传动技术》,以及机电液一体化系统实习与设计等核心课程。教材中涉及的原理和定理要介绍其发展过程,培养学生创新意识和创新思维。教材中要有综合创新设计类教学内容[5]。 三、建立科学的实践教学体系 加强实践教学,建立科学的实践教学体系,形成教、学、实践三个方面并重的局面。通过实践活动积极发挥学生的主观能动性,在创新实践活动中激发创造火花,提高学生的创新兴趣和创造能力;加深理论知识理解,提高工程实践意识,缩短从书本知识到实际专业技能之间的距离。在进入专业基础课学习前,增设《认识实习》等课程,让学生早日接触实践、认识实践,有利于课程学习。课程设计和毕业设计内容应与生产实际紧密相关,让学生直接参与和介入科学实验和课题研究,加强对专业前沿动态的了解,激发其求知欲、创新欲。将科研项目引入专业技能训练,大力支持和鼓励学生积极参与科技创新活动,充分利用各种渠道为学生的科技创新活动提供方便,在大赛中培养学生创新能力[6]。 四、加强学生的创新思维培养 教学过程中要从创新意识、创新思维、创新能力这三个层次培养学生能力。教学中要突出重点、关键点,注重应用,遵循先因后果、循循善诱的教学程序。教学采用以启发式为主,变单一课堂讲授为理论讲授与实践、指导与讨论、交流与研究相结合,增强学生的学习主动性和积极性,培养学生的发散思维与聚合思维能力。贯彻实施“启发式”教学原则,采用潜科学教学法、内容不完全教学法、社会探究法、角度教学法、问题教学法、局部探求法、智力激励法、发展问题教学法等教学方法,千方百计激发学生创新意识、创新兴趣,培养独立思考问题、独立解决问题、独立创新能力,做到“不唯书,不唯上,而唯实”[7]。改革课程考核方式,充分调动学生的创新潜能,避免学生死记硬背、循规蹈矩而缺乏创新能力[5]。 五、提高教师创新素质 提高教师创新素质是培养学生创新能力的关键。引导教师不断学习、参加各类培训,更新原有的知识结构,进一步提高教师创新意识、创新能力和创新素质,进一步提高的学术水平、丰富的专业实践经验、掌握专业的最新发展动态,成为教学、科研、服务的多能型人才。加强教师教学经验交流,提高教师创新能力和水平[8-9]。 通过对我院机械设计制造及其自动化专业学生的实践,初步建立了创新能力培养的质量保障体系,建立了一支培养学生机电液一体化系统创新设计能力的教师团队,为学生提高创新意识、创新能力创造了良好的条件和氛围,学生的创新意识、创新设计能力有所提高,思维的敏感性、敏捷性、灵活性,洞察力、独立性和创造性得到培养。学生能较好完成具有技术创新型的课程设计和毕业设计,敢于突破设计图册上的传统结构实施创新设计[10]。在历年国内的机械设计创新竞赛中,都取得了优异成绩,2011年由广东省教育厅主办的第二届全国大学生机械创新设计竞赛广东赛区选拔赛,我院参赛的12支队伍获得了3项一等奖、1项二等奖、8项三等奖的优异成绩;2012年获得国家级大学生机械创新设计大赛二等奖1项;2012年由广东省教育厅主办工程训练综合能力竞赛广东赛区选拔赛,我院参赛的7支队伍获得了1项一等奖、3项二等奖、4项三等奖的优异成绩。 作者简介:黄长征(1970-),男,湖南耒阳人,副教授,博士,从事现代机电液集成控制理论与技术应用研究与教学。 机电本科论文:“机电一体化原理”本科教学的若干思考 摘要:“机电一体化原理”是机械设计制造及其自动化本科生的一门专业必修课。针对该课程教学过程中存在的问题,对课程的重要性、实验室建设、激发学生开拓就业思路、项目教学法和增设课程设计环节等五个方面进行了认真思考和研究,希望能够进一步提升该课程的教学效果。 关键词:机电一体化;本科教学;人才培养;项目教学法 为了满足电力行业对机械类专门人才的需求,各电力高校均开设了机械设计制造及其自动化本科专业。该专业的主要特色是培养能够适应电力行业的机械类相关岗位的人才。前几年,该专业毕业生的就业形势喜人,但是,由于制造类相关行业广受金融危机的影响,导致近年来毕业生的就业情况不太理想。面对无法预知的金融危机以及制造业界不太乐观的就业形势,作为专业教师,应该思考怎样才能使学生更从容地面对求职择业问题。 机电一体化作为机械、电子和信息等多科内容融合的学科,在拓宽机械类学生知识面和就业面等方面将起到重要作用。加强该课程的学习,能明显提高学生素质,从而增加学生在机电一体化行业内的就业机会。本文认真思考了机电一体化原理在本科教学中的若干问题,以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性并指出目前存在的问题,提出以拓宽学生的就业面为目的崭新的教学思路,并辅以项目教学法的教学改革方案,以及增设“机电一体化原理”课程设计的设想。 一、引导学生认识“机电一体化原理”的重要性 学生在学习“机电一体化原理”的时候,由于缺乏实际经验,加上该课程牵涉面很广,学习难度较大,因而学习热情不足。因此,在教学过程中,教师要想方设法、千方百计地引导和吸引学生充分认识“机电一体化原理”这门课程的重要性,从而激发学生的学习热情。 首先,应使学生明确,机电一体化是多学科交叉,相互渗透的综合性课程,广泛涉及机械技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、检测传感技术和系统总体技术等方面的内容。机电一体化技术是给传统机械加上“大脑”(计算机信息处理与控制),极大限度地延伸了机械的概念,使机电一体化产品几乎无处不在。例如,“机器人”作为最重要的机电一体化产品之一,已经成为现代工业控制的三大支柱之一。[1] 其次,针对现在机械专业学生机械基础扎实、电子基础薄弱的特点,认真学习“机电一体化原理”这门课程,将显著提高学生在电子方面的素养。通过课程讲解、实验教学、项目教学、课程设计等教学手段,学生深刻体会机电一体化的基本原理和设计方法。 最后,机电一体化的重要性还体现在很多产品,特别是高科技产品,难以将机械和电子部件完全分开。例如,机电设备设计及维护人员既要精通机械方面的知识,又要精通电子方面的知识。因此,掌握机电一体化原理,并将其应用到解决实际工程问题当中,已经成为机械专业的毕业生必须掌握的一项重要技能。 二、增加实验课时、加强实验室建设与整合 “机电一体化原理”理论学习固然重要,实验教学也同样重要。不少学校现有的“机电一体化原理”的教学大纲中,实验教学所占学时明显偏少,而且学生真正能动手完成的实验更是少之又少。因此,现有实验安排起不到锻炼学生的动手和实际操作能力的目的。 此外,很多学校实验室中的设备和科研条件并没有充分发挥出来。应该在现有的设备的基础上,广泛开拓思路,整合、组合、创造出新的机电一体化实验,以实现锻炼学生动手能力的目的。而且,实验室的工作条件和实验场所还需要进一步改善。实验设备也需要对机电一体化实验教学或辅助教学等方面,进行广泛市场调研,根据需要进行采购和扩充。 因此,必须在加强实验室建设的基础上,适当增加机电一体化的实验课时,才能真正使学生通过实验加深对机电一体化理论知识的掌握,体会机电一体化应用的目的。 三、激发学生在机电一体化行业内的就业思路 激发学生产生在机电一体化行业内就业的想法,是教学的重中之重。只有学生真正产生这种想法,才会产生学好“机电一体化原理”的动力。 目前,机械专业毕业生大多将自己的就业方向主观定位在纯机械领域。尽管机械制造业是非常庞大的产业,但就业机会终归有限。由于能力的欠缺,择业的时候,面对机电一体化行业广泛的就业机会,学生更多的是无奈。鉴于此,任课教师必须努力激发学生在机电一体化行业内的就业兴趣。 引导学生领悟,若是自己具备很强的机电一体化技术方面的素养,将会拓宽自己的就业面,从而为自己创造更多的就业契机。就算是学生毕业后选择在机械行业就业,若是在机电一体化方面有比较扎实的基础,也会开拓自己的视野,何况是现在科学技术、工程技术已经发展到机、电完美结合的阶段,完全分开的机械和电子几乎没有。 因此,在教学过程中,应该结合机电一体化行业激发学生的学习动力。具体来说,可以结合机械专业学生在机电一体化行业就业的实例,引导和激发学生的学习热情。另外,在教学过程中,也可以充分结合机电一体化产品的具体设计思路,引导学生如何跨越机械专业的局限,尽可能多地接触机电一体化领域。通过这些方式,学生们将会自然提升对机电一体化领域的兴趣,从而增加在机电一体化行业就业的主观积极性。 四、开展项目教学法、培养学生综合能力 为了使学生加强对机电一体化领域的认识,启发他们在机电一体化行业内就业的热情,“项目教学法”引入到机电一体化的本科教学工作中去。项目教学法在国外的职业教育中应用较多,目前在本科教学中还很少使用。为了让机械专业的学生通过项目直接深入到机电一体化领域,教师提出使用项目教学法。 项目教学法是一种在“做中学”的理论基础上发展起来的一种教和学的模式,这种教学法通过组织学生真实地参加项目设计,履行和管理项目的全过程,在项目实施的过程中完成教学任务,培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。这种模式突破了传统的“以课堂为中心,以教师为中心,以教材为中心”的教学模式,强调使用的技能和知识创新,有效地交流课堂与社会生活的联系,充分展示现代教育“素质教育”的本色。[2,3] 项目教学法主要特点是与现实生活紧密联系,加强理论联系实际,有助于培养学生的多方面能力,更重要的是展示学生的创造性,培养了学生解决实际问题的能力。项目教学法的整个教学过程可以分为以下几个阶段: 1.拟定题目 学生自主分组或教师分组,查阅资料、主动思考,充分发挥主观能动性,拟定本小组的题目。教师在这个过程必须要干预,要求学生选定的题目具有创新性或实用性,特别是要适合该小组的特长和兴趣。要求项目既要体现学生的创新性、具备挑战性,又要切实可行、经过学生的努力可以完成。 2.可行性分析及方案设计 通过项目可行性分析及方案设计、确定项目进程计划,要求该进程安排基本与课堂教学进度并行,即:按照课堂教学的进度安排项目的实施进度,即首先是机械机构、执行机构,然后是计算机、控制系统和传感器系统等。教师必须认真检查各小组的可行性分析及方案设计。 3.项目实施要求学生按照工作进度实施并做阶段总结 这一阶段,对于学生在项目研究所用到的内容,有可能在课程学习中没有学到,要求教师指导学生进行再学习,以进一步挖掘学生的创造性思维。项目的实施过程中,学生将有大部分工作需要在实验室中完成,因此,在第三部分对实验室进行整合和扩建的过程中就必须要考虑这些问题。 4.项目考评 以小组为单位,认真考核学生完成项目的情况。针对机电一体化项目的各系统的设计、实现方式、功能和项目报告等进行考评。考评中要特别注意学生在完成项目的过程中发现问题和解决问题的能力。 5.项目拓展 建议学生以研究报告、学术论文的形式呈现本小组的研究成果。对于考评成绩优秀的小组可以组织学生以申报专利、参加竞赛的形式进一步拓展项目。 项目教学法可以极大提高学生的兴趣,激发学生的学习热情,挖掘学生的创造性思维,同时使学生以真正项目的方式接触到机电一体化的产品设计和项目管理。这种项目管理的经验,发现问题、解决问题和总结问题的能力和经验对学生而言非常宝贵。项目考评优秀的学生的科研论文和专利申请都将在学生毕业求职时增加不可或缺的砝码,将成为机电一体化行业的敲门砖。 五、增设“机电一体化原理”课程设计环节 现有的教学手段,还不足以提升学生在机电一体化行业的竞争力。作为项目教学法的补充,还可以通过增加机电一体化原理设计环节,从而更大程度上提高学生的机电一体化产品的设计能力。 课程设计时,要求学生认真回顾教师在课堂上所授要点,分析各要点对产品功能的实现及其特性的影响。希望学生在课程设计过程中,进一步理解、吸收和消化课程理论知识以及在项目教学法中所存在的尚未解决的问题。 课程设计课题要尽可能选择具有产业背景的实际课题,学生通过原理方案的设计、结构设计、传动系统的设计、执行机构的设计、控制系统的设计以及总体设计等过程,加深对机电一体化系统的总体认识。在指导过程中,注意培养学生的创新设计能力,充分发挥学生的创新潜能。此外,还要注意课程设计必须与项目教学法互补,对于项目教学法中没有涉及的部分,要适当加强。[4] 课程设计应着重培养学生熟悉机电一体化行业标准,全面掌握机电一体化产品设计规范和过程,并培养学生扎扎实实的工作作风。 六、结论 本文以拓宽机械类学生的就业面为主要目标,针对“机电一体化原理”本科教学的若干问题,进行了深入探讨和思考。以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性,以及如何引导学生对该课程的重要性进行再认识。通过加强实验室建设,增加学生动手实践的机会,以拓宽学生的就业面为目的,激发学生的学习动力。提出项目教学法的教学改革方案,着重培养学生在机电一体化产品设计中的发现问题和解决问题的能力;该项目教学法与“机电一体化原理”课程设计相辅相成。期待机电一体化课程在提高综合素质、拓宽毕业生就业面等方面有所建树。 机电本科论文:浅谈应用型本科机电专业实训体系的构建 【摘 要】应用型本科教育不仅要加强实训环节,而且还必须对实训体系进行科学合理的构建,才能达到应用型本科教育的培养目标。本论文以我系机电专业为例,提出了以项目为导向,以课本理论知识为基础的系统性实训体系,详细介绍了实训内容安排、实训过程的管理以及实训耗材的可持续利用。 【关键词】机电 实训内容 实训过程 实训耗材管理 应用型本科教育与研究型本科教育相比,最大的特点是培养实践动手能力强的应用工程型人才。而应用工程型人才的培养,必须以就业岗位所需能力为基础构建一套科学合理的实训体系。通过对我系以往毕业生工作情况的调查,大部分同学认为我系机电专业实训环节基本足够,但是实训内容较为分散,仅仅注重了与课本理论知识结合,却缺乏系统性、整体性,学生就业后很难适应工作岗位对技术的全面整体性要求。为培养企业所需人才,达到应用型本科教育的培养目标,必须对实训进行改革。改革原则是以理论课程为基础,以项目为导向,建立系统的实训体系。 一 实训内容安排 机电专业从大一到大四总共八个学期,其中,最后一学期为毕业设计,前七个学期每学期都安排1~3周的实训环节。整个大学四年的实训内容安排应以某个项目为主线,上下衔接,形成一个系统,如功能型机器人的设计和制作。同时要符合本学期专业基础课和专业课的理论要求。具体的每学期实训名称、实训周数安排详见下表所示。 第一学期,新生刚刚入校,主要学习工程制图这一门基础课。对机电专业学生来说,对机械制图的学习要求不亚于机械专业的学生。开展为期1周的机械制图实训,通过徒手 绘制机器人平台和各基础部件,让学生掌握工程制图的绘制方法和标准等。大一第二学期,学生已经学习了AutoCAD、电子线路CAD等机械、电路绘图课程,因此在本学期开设机电产品认知实训,为期3周。此实训的主要内容有:计算机绘制机器人模型、参观工厂企业,邀请企业工程师开展讲座,识别电子、电气元件,学习焊接、绑线,制作简易小电路板等。本实训的主要目的是让学生真正开始进入机电实践环节中,从最基本的基本功学起、练起,给学生建立一个机电专业的感性认识。第三学期,学生已经学习了电工技术、电子技术等电路基础课程。此学期实训称为电子技术实训,实训内容主要围绕机器人的基本电路展开,如机器人寻线电路、避障电路、电机驱动电路、电源电路、音频电路等。这些电路板的设计和制作是机器人最基本的电路。同时本学期还有一个金工实习,打破传统的锤头、钢球等的实训内容,根据功能型机器人改为机器人底盘、手臂、车轮、手、轴承等的加工。第四学期学生学习了机械原理、液压与气压传动、三维绘图等课程,由此开设机械设计实训,让学生自主设计机器人模型,机器人可以采用不同的驱动方式,完成机器人二维图纸绘制和三维动画演示,该实训为期2周。第五学期开设检测与控制实训,把本学期所学的单片机原理与接口技术、传感器检测技术、机电传动与控制三门理论课综合起来。学生可以根据能力大小自行完成机器人核心电路板的设计和制作,并为机器人增加功能模块,如机器人寻迹、机器人颜色识别、机器人语音等。第六学期的电气控制系统实训主要针对本学期的PLC电气控制技术展开,让学生在机器人上增加气动驱动方式、用PLC控制完成机器人夹持物品、机器人物料运输等功能。第七学期安排机电一体化系统综合实训,需要把三年来学的专业知识综合起来。学生把以前做的功能型机器人进一步完善和强大,然后根据老师拟定的机器人比赛规则组织机电专业学生举行一场机器人对抗赛。总之,把大学四年来学的所有知识综合应用起来,为第八学期的毕业设计做好铺垫。 二 实训过程管理 严格的实训过程管理对实训质量起着一个监督、保障的作用。可根据实训内容、性质对实训环节分散或集中进行。如:机电产品认知实训中的讲座、企业参观等就可分散进行,充分利用学生的课余时间举行。为保证良好的实践动手效果,其他实训建议停课在实验室集中进行。实训过程包括以下环节:实训开题动员、实训专题技术讲解、学生集中设计和制作、实训验收答辩、实训论文提交等。在实训动员时具体告诉学生详细的实训时间安排、实训内容、实训检查、实训考核方式等,让学生完全进入实训状态。根据题目难易程度和学生能力可把实训专题讲解放在实训初或实训中。如电子技术实训是学生接触的第一个专业基础实训,那么最好在实训初给学生具体讲解一下每个题目的大致思路和实训报告的撰写方法。机械设计实训和检测与控制实训可让学生拿到题目后首先自行设计,在学生设计过程中发现问题后再针对问题进行讲解。实训过程中相应地安排指导老师在实验室值班,负责学生考勤、答疑、指导和实验室管理等工作。在此期间,学生按班次、时间段到实验室分批设计和制作。一般,实训最后几天为实训验收或答辩时间。排好时间段,几位指导老师共同验收,根据学生做的实物进行提问。最后,学生提交实训报告。实训报告撰写方法原则上同毕业设计论文写法、格式相近。这也是为学生毕业设计的论文撰写奠定基础。 三 实训耗材的可持续利用 对机电类专业来讲,由于学生必须制作实物,因此实验耗材开支较大。如果每次实训都购买耗材,这将是极大的浪费。系统性的实训内容安排已为循环利用实验耗材做好保障。每一学期的实训作品都是下一学期实训的地基,犹如必须一步步做好底层才可以最后建造出金字塔来。如何在保证作品质量的前提下,合理、可持续利用实验耗材是实训管理中较难解决的问题。例如,从实训性质来说,电子技术实训和检测与控制实训主要让学生做电路板来实现一定的功能,这两个实训的主要成品都是电路板。可以在这两门实训结束后,由实训负责老师把电路板收集起来统一放在大纸箱里集中保管。机电产品认知实训部分内容,如电子元件识别、电路板焊接就可以使用这些保存的电路板让低年级学生练习,大大节省电子元器件的开支。机电产品认知实训购买的电气元件可以继续为电气控制系统实训服务。当然,实训中常用的各种电子、电气元器件可以由实验室早期统一购买,实训时到实验室领取并做好登记。不常用的,或有些特殊的,由学生提出申请,指导老师同意后方可购买。由于大学四年的实训内容是系统性的,如果严格做好实训耗材的进出管理,妥善保管好每一次实训作品,都可重复、循环使用实验耗材,为节约实训耗材成本提供保障。 四 结论 本文提出的机电实训体系构建是根据我系对毕业生就业情况调查和理论课程设置总结出来的。实训体系的合理构建为工程应用型人才培养奠定基础,满足社会对高技术人才的需要。我们将在今后的实践教学中根据各方反馈的信息加以调整和完善此实训体系。 机电本科论文:应用型本科机电专业实践性教学环节研究 摘要:对机电一体化特色专业实践性教学环节的建设与改革存在的问题,本文进行了深刻的分析与总结,尤其是对实验室建设、课程建设、教材建设、师资队伍建设等方面作了重点探讨。 关键词:应用型本科;机电专业;实践性教学环节;能力培养 高等教育要适应市场经济的需要,就必须加强学生的实际运用能力的培养。特别是机电专业,随着柔性制造系统、先进制造技术以及有关边缘科学知识技术的普及与应用,如何在现代教育环境下构建新型教学模式是摆在每个高等教育工作者面前的一个难题。随着社会的发展,高科技的应用能力将是社会主义现代化建设的基础,而大学是培养知识与应用型人才的重要基地。如何培养德智体全面发展、有知识、有能力的应用型人才,以适应行业、企业及地方经济发展对应用型人才的要求,是制定应用型本科人才培养计划的首要问题,而实践性教学环节是培养学生能力的关键环节。 培养目标与专业定位 随着科学技术发展及人才市场需求的变化,社会对应用型本科机电专业所培养人才的知识结构以及能力要求发生了很大的变化。为此,应对应用型本科机电专业的培养目标进行科学、规范的制定。机电类应用型本科专业的培养目标是:培养德智体全面发展,掌握专业基础知识、应用方法和基本技能,具有较强动手能力及实际操作能力,从事机电及相关领域内的设计制造、开发、技术应用与改革、运行管理及营销等方面工作的高级应用型人才。同时,机电类应用型本科专业人才应面向行业、企业,按企业现代化生产及技术工程师岗位群的要求,懂设计、会操作,能承担设计向制造的转化、技术应用与改革、运行管理及营销等方面的工作。 机电专业实践性教学 环节存在的问题及对策 在应用型人才培养过程中,应以专业技术知识为主线,以实践性课题为核心,对实践型教学环节中所遇到的问题从理论方面来分析,使实践性教学过程在整个教学环节中起主导作用。学生只有在实践活动中发现了问题,遇到了自己没有办法克服的困难,才会从理论上去寻找答案,去积极探索,并试图按照理论提供的思想方法去解决实际问题。一旦在解决问题过程中发现理论失去效力时,就会促使其创新,进而激发其强烈的探索精神和创造性。 (一)实践性教学环节存在的问题 目前,不少高等院校在实践教学方面普遍存在硬件建设不到位、软件跟不上等问题,与国家提出的高等教育的培养目标相去甚远。 实训基地的硬件不足 我国一些高等院校多数为20世纪90年代后新建或改建的院校。其中,大部分是由专科学校、职工大学、教育学院、中等专业学校通过升格而来的。这些学校原有的办学条件是按中专或成人教育目标的要求配置的,显然与高等教育的培养目标有一定差距。又恰逢高等教育迅猛扩招的时期,高等院校实践教学建设跟不上学校发展的速度,以至于实验室设备老化、陈旧,数量少,实验实训开设率较低,由此导致学生动手能力差,毕业后还要花大量时间接受岗位培训。 软件建设跟不上 这里的软件是指高等教育中的课时、目的、内容、教学组织、要求与考核等实际环节。学校存在软件跟不上的原因主要有制度不健全、管理不到位、专业设计不尽合理、对用人机制和市场机制了解不够等。对综合运用所学专业的各门课程知识考虑不够,从而影响实践教学功能和作用的发挥。有些高等院校的实践教学管理较为松散,没有建立一整套关于实践教学的管理制度和相应的质量管理与评价体系,实践教学的管理全凭指导教师的责任心。 实践教学的考核办法存在问题 一些学校没有建立规范的实践教学考核办法,或没能真正落实;对实践教学的要求与培养目标存在偏差;学生本身对实践教学的重要性缺乏认识,没有应有的压力和自学能力,因而实践效果就会大打折扣。实践教学考核办法存在问题的主要原因是理论教学与实践教学脱节以及课程整合方面存在问题。 (二)加强实践教学采取的相应对策 加强硬件建设 硬件是基础,必须充实。学校应根据开设专业的实际需要加大投资力度,并且进行全面规划,分步实施。要突破只限于感性认识的旧模式,建立有利于培养技术应用能力和综合应用所学理论知识解决实际问题能力的新模式。优化配置硬件资源,从而最大限度地发挥已有设备的使用效率。争取政府相关资金扶持的同时,与企业走产学合作之路,利用企业的设备和真实的现场实施现场实践教学和技能训练。另外,学校之间可进行合作,共建共享,避免重复建设,充分发挥硬件设施的作用。 加强实践教学环节的组织管理 硬件设施配备加强了,就必须让硬件充分发挥作用,对实践教学进行严格、科学管理,可以从以下几点做好实践教学的组织管理。(1)建立以实训中心为核心的基地,可以成立实训中心,采用集中管理模式。学院各类实验室、实训中心(室)、车间等可按专业大类组建校内实训基地并归属实训中心,实训中心统筹安排实践教学计划,使教学资源得以充分利用。实训中心实行全天开放式运作模式,除了向学生提供实践机会之外,也可面向社会开办有偿服务项目。这样,可使实训中心从单一的实训,向技术开发和推广方面拓展,实现教学、生产与社会培训有机结合。(2)加强“双师型”教师队伍建设,采取从企业或社会上的其他部门中选聘优秀工程师、技师、管理人员到学校担任指导教师或专、兼职教师的办法。鼓励教师参加职业技能培训并取得相关技能考核等级证书。同时,组织“双师型”教师编写具有较强针对性、实用性的实训教材及实训指导书,把国内外最新知识、最新技术和最新工艺,充分融入教材和新的课程体系中,提高学生的社会适应能力。(3)将职业精神教育融入实践教育过程,以便让学生在就业时赢得主动,毕业后能够习惯企业的工作。具体来说,要实现校内实践基地企业化,实行严格的8小时工作制和上下班制度,有意识地引导学生从一开始就树立正确的职业意识,让学生在实践中受到现代工业精神熏陶和严格的职业素质教育。 改进实践教学的考核办法 实践教学的考核是确保实践教学质量的重要手段。要制定实践教学考核办法及实践成绩评定办法等实践教学制度,确保实践教学环节的教学质量。把实践教学的考核与考取从业资格证书相结合,推行职业资格证书制度,开发人力资源、开拓人才市场,以利于学生更好更快地就业。
机电一体化毕业论文:机电一体化课程改革研究 编者按:本论文主要从改革的必要性;改革的思路;建设特色课程等进行讲述,包括了社会对人才的需求也开始增长,社会对人才特别是机电一体化专业人才的知识结构提出了新的要求、制定适应新形势的教学内容、先进教学手段的应用、改革优化实践环节、在课程设置上根据对企业人才需求情况和对近几年毕业生就业情况的调查等,具体资料请见: 【论文关键词】机电一体化教学改革专业特色 【论文摘要】针对机电一体化专业教学不能满足经济快速发展的需求这一现状,提出了以实践为导向的机电一体化教学改革。阐述了机电教学改革的必要性、思路和方法,提出在实践环节深化改革,在专业培养方案上努力突出专业特色的重要性,淡化了原专业课和专业基础课的界限,对课程实践教学进行了改革,体现了机电教学的特色。 (一)引言 随着现代化工业生产的发展,由气动技术、液压技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术等学科的强烈相互渗透而形成的机电一体化技术,已成为当今工业科技的重要组成部分。长期以来机电专业基本上是按照传统的理论体系以学科为核心来组织教学,把传授系统的理论知识作为组织教学的出发点,作为教学过程的主线和质量考核的主要标准,对学生系统地掌握理论知识,开发设计产品是有利的。但是也存在不足之处,学生毕业后大部分被分配在生产第一线,所从事的工作不是研究、设计、开发、决策等,而是操作设备、制定工艺、筹划工装卡具、调整试车、查找故障和排除故障,在学校学的知识相当一部分用不上,而现场工作所必需的工作能力又不具备。 (二)改革的必要性 随着国民经济的增长,社会对人才的需求也开始增长,社会对人才特别是机电一体化专业人才的知识结构提出了新的要求。旧的办学模式在人才培养的方法和途径上受到很大的制约,无论是人才的培养规格、课程体系的设置,还是实践性教学体系的安排,都没有完全摆脱传统教育的模式,呈现出本科教育的“压缩版”,使毕业生在理论研究的领域里“缺乏理论”,在技术应用领域内“缺乏应用”。有的专业由于课时设置不合理、教学方法陈旧等诸多原因,学生理论知识学习不扎实,又缺乏必要的社会实践与动手能力,以至于课程结束后,了解的只是一些课本上的理论知识。在当前的教学中主要存在以下几方面问题:1.学时太少。随着教学改革的深入,机电专业课程和其它的专业课一样,教学课时被明显的缩减,存在着教学内容多、课时少的矛盾,如何在较短的时间内最大程度的提高教学质量是教学面临的一大难题。2.教学模式单一。传统的教学模式,往往只注重理论教学,在电机知识的介绍中,概念抽象,理论繁琐,跟数学、物理及电路等相关课程的联系很紧密。在电气控制电路的原理分析、基本控制环节的设计、设计思想的叙述一般都较清楚。但由于原理图多、文字叙述较抽象,学生又无实物接触,在学习过程中普遍感到枯燥乏味,而且有关安装位置图、面板开孔图、电气接线图及安装、调试等工艺设计方面几乎均未涉足,理论教学与实际的控制系统设计、制造要求存在着一定的差距。3.理论与实践环节脱节。近年来PLC技术的迅速的发展,被广泛地应用于多种场合,基于PLC的实验系统无论其运行过程还是运行结果只能通过对控制对象的观察得以了解,因此PLC教学的实践环节更应强调对象模型的实例化与控制流程的动态演示。但受控对象往往由于其体积大、重量重、价格高、维护难等因素,难以大量装备于实验室,学生在实验过程中无法感受到工程实践中的趣味性、知识性和实验成功后的成就感,在很大程度上挫伤了学生的积极性。4.生源整体素质下降。由于连年大幅扩招,生源整体素质有所下降,在接受能力和学习的积极性等方面都比过去的相对降低,许多基础课的学习不够扎实,给本课程的教学带来了很大的困难。 (三)改革的思路 1.制定适应新形势的教学内容。制定符合现代化建设要求的机电一体化专业教学计划,遵循国家、省教委的有关文件精神,以综合素质培养为基础,以能力培养为主线。围绕培养目标,对知识、能力、素质等方面进行合理的综合安排,力求整体优化,培养实用的职业技术人才。(1)关于“机电一体化”内涵的认识。机电一体化技术从学科角度来看,它是集机械技术、微电子技术、计算机技术、电气技术、信息技术的有机统一体,而不是机械技术、电气技术的简单组合体;从机电一体化技术的成果或最终体现来看,它则是在计算机控制下由机械本体、电、气、液压以及光电器件组成的产品或设备,是一个自动化的工作系统。(2)培养目标。机电一体化专业应培养德、智、体、美、劳全面发展,热爱祖国,热爱本职岗位,具有不断追求新知识、实事求是、独立思考、勇于创新、踏实苦干的精神,掌握基本文化科学知识和机电一体化专业必需的基本理论、基本技能,对现代机电一体化产品结构调整有较强适应能力的应用型高级技术人员、技艺型操作维护人员。 2.先进教学手段的应用。(1)运用多媒体进行直观教学。课程中的原理图、梯形图、程序及电路图较多,利用Authorware、Powerpiont制作成多媒体课件,集文字、图片、动画和声音于一体,不仅仅大大减少了老师课堂上画图的时间,而且学生兴趣倍加,容易理解,提高了教学效率,增大了课堂教学的信息量。(2)联系生活,启发学生思维。课堂教学重在理论联系实际,运用生活中的实例,既有助于学生对理论知识的掌握,又有益于提高学生的兴趣和对实际问题的思考能力。如在讲解三相异步电机的变频调速时,结合变频空调原理和特点,来分析变频空调与普通空调之间的区别,从而阐述变频调速的优点,学生增加了生活知识和学习的趣味性。(3)与时俱进,激发学生的求知欲。教师应该与时俱进,了解课程最新的技术动态,并把它传授给学生,只有这样才能激发学生的求知欲,真正的把课教好。如在介绍直流电机中,运用高速磁悬浮列车的例子给学生进行了讲解,从而大大提高了学生的兴趣、求知欲和学习的动力。 3.改革优化实践环节。实践教学是技术应用能力形成的重要环节,也是高职专业教育教学的重点。为了培养学生专业技术能力,改革传统的实践教学模式,将实践教学分为三个阶段进行:(1)实验技能训练。实验技能训练主要包括专业基础课和专业课中的实验,使学生掌握基本实验仪器的使用,基本数据的测量、采集和基本实验方法的运用。(2)单项技能训练。单项技能训练主要包括金工实习、数控实训等,学生进行基本技能(钳工、机加工、电工)、职业基本素质(数控车、数控铣、加工中心的编程和操作)的训练。通过训练使学生掌握相应的技能,参加职业资格考核取得数控工艺员或数控车、铣、加工中心操作工等级职业资格证书。(3)综合技能训练。综合技能训练主要包括生产实习、顶岗实习等,学在实训中,采用边教、边学、边做的教学方法,通过典型零件数控加工案例引导教学设计,针对实际零件数控加工任务讨论工艺解决方案,并在加工现场实施,形成不同零件加工效果的直观比较和认识,以合作完成实训教学过程。融“理论、示范、练习、反馈”于一体,将“教、学、做”合而为一。有效培养学生的技术应用能力。生根据实际生产任务,在不同的岗位上完成实践任务,毕业后实现“零距离上岗”。 (四)建设特色课程 在课程设置上根据对企业人才需求情况和对近几年毕业生就业情况的调查,以工作过程为导向,以工作任务或产品为载体,根据学生就业岗位群的任职要求,参照相关的职业资格标准,通过与企业有关人员共同论证,进行课程设置。课程内容的确立与工作过程各阶段的任务密切相关,在与企业的深度耦合中,通过对职业岗位群从业人员和与职业岗位群有关的人员及专家进行调查,通过对在职业岗位上工作的学生的描述,经过分析、归纳、整理、综合,确立职业岗位工作过程中不同阶段的工作任务,将工作任务和内容转化为学习领域的课程内容,通过对工作过程各阶段的各级工作任务的使用频率和难易程度进行分析,确定适用于不同层次的专业核心课程内容和学时安排。 (五)总结 机电专业教学中必须坚持“面向现代,面向世界,面向未来”的发展方针,从实际出发,确定教学改革思路、培养目标,深入改革课程体系、教学方法和教学内容,使专业人才培养与未来社会发展需要相适应。在对学生的培养方面要做到:1.培养学生的综合应用能力、实际动手能力、工程设计和创新能力,学生能根据一般的设计要求和动作流程完成整个控制系统的设计。2.提高教学质量,培养了学生的学习兴趣。3.在实验和设计中增强了他们的团队合作精神。从一个目的、两个原则的教改思想出发,抓好课程理论、实践、考核的每一个教学环节,不仅充分发挥了学生的开拓创新精神,而且充分调动教师教学和教改的积极性,在教与学两个积极性的推动下,教学质量得以大幅度提高,使高校为社会主义现代化建设培养出更多优秀的人才。 机电一体化毕业论文:机电一体化技术未来发展途径分析 编者按:本论文主要从机电一体化技术未来的发展等进行讲述。主要包括了全息系统化、微型机电化、光机电一体化、产品网络全球化、产品绿色化、“生物——软件”化、全息系统化也即智能化、光机电一体化是机电产品发展的重要趋势、未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系等。具体材料请详见: 摘要:机电一体化技术是集计算机、机械、电子、信息、光学、控制等多学科的交叉综合的一项技术,其未来的进步和发展依赖并促进相关技术的进步和发展。本文针对机电一体化技术未来的发展进行简要探索。 关键词:智能机电一体化绿色 1概述 机电一体化指的是在机械的主功能、动力功能、控制功能和信息功能的基础上引进微电子技术,并且将机械设备和电子设备用软件有机结合而构成的系统的总称,因此,“机电一体化技术”是机械、微电子和信息三项技术相互融合、交叉的产物,是机械技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和系统技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。随着电子技术的迅速发展,微处理器、微型机在各个技术领域已经得到广泛应用,对各个领域的发展起了很大的推动作用,正因电子技术的快速发展,进而带动了机电一体化技术的发展,科技的进步更是依赖于其发展,因此其未来的发展对科技的进步起着至关重要的作用。 2机电一体化技术未来的发展 2.1全息系统化全息系统化也即智能化,是对机器的行为描述,即在控制理论的基础上,吸收计算机科学、模糊数学、运筹学、混沌动力学、人工智能、心理学和生理学等新的学科方法、新的设计思想,从而模拟人类的思维能力,使它如同人一样具有思维、意识等能力,以便达到更高水平的控制目标。随着机电一体化技术的发展,机电一体化产品智能特征也越来越明显,智能化水平也是日趋上升,新世纪机电一体化技术中的智能化的快速发展,人工智能在机电一体化的研究中也日益得到重视,其中机器人与数控机床的智能结合就是一项重要应用。当然,要使机电一体化产品具有与人完全相同的智能永远是不可能的,也没有这个必要,但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品具有低级智能或者人的部分智能,则是完全可能而又必要的。 2.2微型机电化在实验室中,目前,通过半导体蚀刻技术,已经制造出亚微米级的机械元件,如果这一成果应用于实际产品时,那么就没有必要再区分什么是控制器、什么是机械部分了,这时就完全的实现机械和电子的“融合”,这样CPU、机体、传感器、执行机构就可以集成在一起,而且体积小,同时组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的一个重要的前进方向,更是机电一体化向微观领域和微型机器的发展趋势,在国外,人们称其为微电子机械系统,也指外观尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,一并向微米级、纳米级发展,正因为微机电一体化产品耗能少、体积小、运动灵活,在军事、生物医疗、信息等方面占有很高的地位和很大的优势。 2.3光机电一体化光机电一体化是机电产品发展的重要趋势,因为机电一体化系统是由机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件构成的,因此,在机电一体化技术中引进光学技术,充分利用光学技术的先天优点,有效地改进机电一体化系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。 2.4产品网络全球化计算机网络技术的兴起和飞速发展带动了科学技术的巨大发展,同时给日常生活都带来了全新的面貌,全球生产、经济被各种网络连成一片,企业间的竞争也将出现网络全球化,一旦研制出机电一体化新产品,只要其质量有保证,功能可靠,必然会畅销全球。因为有了网络的普及,那么只要是关于网络的各种远程监视和控制技术也就方兴未艾,然而远程控制的终端设备就是机电一体化产品,因此,机电一体化产品也必然会朝着网络全球化发展。21写作秘书网 2.5产品绿色化随着工业的发达,人们的生活也发生了巨大的变化:①物质需求丰富,生活舒适;②可用资源减少,生态环境受到严重破坏。因为这些现象的出现,人们开始呼吁保护环境资源,回归自然,那么此时,绿色产品的概念也就应运而生,这是一个时代的绿色化趋势,在这里,机电一体化产品的绿色化主要是指:使用时不破坏生态环境,报废后还能回收利用。因此,机电一体化绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中,应完全符合生存环境和人类健康的要求,对生态环境尽可能的无害或危害极少,资源利用率要极高。由于这种客观的存在性,设计绿色的机电一体化产品所需要的技术成本很高,但其具有远大的发展空间。2.6“生物——软件”化未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系,即机电一体化的人格化,其有两层含义:①机电一体化产品的使用对象是人,怎样将人的智能、情感、人性赋予机电一体化产品显得越来越重要,尤其是家用机器人,其最高境界就是人机一体化;②模仿生物机理,研制出各种机电一体化产品。随着科技的发展,机电一体化装置对信息的依赖性越来越大,很多时候类似于活的生物:当大脑停止工作时,生物便死亡,而大脑工作时,生物就充满活力,即信息决定系统的工作与否。目前,在仿生学研究领域中已经发现的一些生物体优良的机构,可为机电一体化产品提供新型的机体,但是如何使这些新型机体具有生命力还是研究中的一大难题,这一研究领域被称之为“生物——软件”或者说“生物系统”,而生物的特点正是“肌体(硬件)——大脑(软件)”一体,不可分割。机电一体化产品向生物系统化发展是好,但是目前的技术与理论还是有很大的差距,因此,还需要更加倍的努力。 3结束语 通过本文的论述可见,机电一体化的出现不是随机出现的,而是一个时代的产物,文中叙述的这些发展方向是科技发展到一定阶段的必然要求,更是一个必然结果。目前,因为科学技术的限制,其与一些相关技术的互融程度还是不是太明显,但是随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势必将越来越明显,因为它既是多项科学技术发展的结晶,又极大地推动了不同学科的交叉与渗透,其发展前景也将越来越光明,这必然会给世界带来更大的技术力量。 机电一体化毕业论文:机电一体化对农业机械化的影响 摘要:传统农业生产中,生产劳动强度相对较大,生产效率低下,对运行效果产生一定影响。基于此,对机电一体化对农业机械化发展展开探讨,为农业发展奠定基础。 关键词:机电一体化;农业机械化;发展策略 目前我国农业机械化呈现出较大的发展变化,尽管我国农业机械化发展起步较晚,但先进技术的应用使我国农机化发展取得了较好的成果。笔者将分析农业机械化发展中机电一体化发展现状、优势,提出提高农业机械化发展的有效策略,以及未来发展趋势。 1农业机械化发展中机电一体化发展 我国是重要的农业大国,近年来我国农业经济发展呈现出一定成就。为了满足我国农业发展,农业机械投入力度逐渐加大,使农业生产效率全面提升,使农耕劳作强度降低,如人畜犁耙逐渐被机械耕作取代,使人工插秧问题得到有效解决,通过与收割机的联合解决了人工收割水稻问题。因此对农业机械化发展,可有效提升农业生产力,为现代农业现代化建设提供有效保障。随着科技的更新与发展,诸多先进技术被应用到农业生产中,使农业设备智能化得以实现,使农业呈现出新的发展趋势[1]。在整个过程中,机电一体化发挥着至关重要的作用,为农业机械化发展奠定了基础,使农业生产劳动效率充分优化,使农民“耕、种、收三弯腰”情况得以改善,逐渐减轻农民的劳作强度。基于全球经济一体化下,许多高质量产品进入农业市场,对传统农业产品造成一定冲击,为促进农业自身竞争力全面提升,还应对农业生产成本充分降低,提高产品使用价值。因此,将机电一体化技术应用到农业机械化中是农业领域今后发展的必然选择。 2农业机械化发展中机电一体化优势 2.1提高操作安全性、减少机械故障次数 机电一体化设备通常包括机械故障自动诊断、电子监控等功能,因此在实际操作中难免会出现电力故障问题,为促进操作安全性,应根据实际情况来使用自动防护机制。将大量电子元器件应用到机电一体化中,可有效降低传统设备磨损发生率,使设备可靠性及灵敏度有效提升,使设备使用寿命得以延长,降低故障发生率。 2.2提高工作效率及产能 机电一体化技术应用在农业机械化中使设备电子信息自动化采集处理能力有效提升,提升机械作业精度及能力[2]。机械自身自控系统的采用可确保机械操作动作的准确性,使人工操作失误率充分降低,进一步提高操作可靠性。通过机电一体化技术的应用还可大幅度提升农机设备自动化,使其工作产能全面增加。 2.3改善设备操作性 将机电一体化技术应用到农业机械中,还能实现机械设备、远程控制技术的有效结合,使设备操作人性化有效提升,让操作更加简单化。在实际操作中,可将机械设备自控系统作用发挥出来,对预设动作反复预设,根据实际情况对随机化处理合理调整,使作业效果全面提高。 2.4设备功能多、适应性好 通过机电一体化技术的运用,使机械设备功能多样化实现,农业机械设备功能逐渐丰富起来,使其成为具备设备自动调节、系统自动控制、作业自动补偿、操作员自动防护等功能的农业技术设备,使设备适应能力全面提高。 2.5设备安装调试与维护较简便 机电一体化技术运用在农业机械设备中,通过对系统的控制可实现设备安装调试目的,在实际操作中将源代码执行方式输入其中,能在不改变设备结构前提下实现功能的多样化,此外,设备自带的校验功能可及时找出故障,使设备维护难度大大降低。 3提高农业机械化发展的有效策略 3.1制定农机作业的质量标准 农药和肥料、种子和土壤以及作物是农机作业加工对象,由于客观条件不同,机械作业也有所差异[3]。所以要按照农艺技术要求,制定农机作业的质量标准以及农机作业规程,确保统一的农机作业质量管理,同时也可让群众实时监督。此外,因受到相关标准的制约,不仅可提升农业机械的生产作业质量,还可有效结合农艺及农机,使农业生产需求得以满足,确保增收增产目的的实现。此外,要建立监督检查制度,这样才可确保在农机的实际中真正落实农机作业的质量标准,才可更好地维护人民群众的切身利益。 3.2不断提高操作者以及驾驶人员的技术水平 农机作业质量除了会受到机械技术状态的影响,同操作者技术水平有着很大的关联。操作者的技术水平可对农机作业质量产生直接的影响,所以需不断地使操作者以及驾驶人员的技术水平得以提升。(1)要以择优录用为原则,无论在选用操作者还是驾驶员时,都应执行严要求和高标准,将科学的用人制度建立起来,在重要的岗位上安排技术水平高、素质高的操作者以及驾驶人员。(2)以推陈出新为原则,逐渐废除一些同农艺要求不符的操作技术,引进一些先进技术,不断地提升技术操作水平。(3)强化经验交流,要想提升人员的技术水平还可通过组织经验交流这一途径来实现。(4)作为操作人员要加强自身的学习,将机械正确操作方法以及所具有的性能。 4农业机械化的未来发展趋势 就目前来看,我国农业机械水平与发达国家相比呈现出一定滞后性,导致该现状的原因众多,一方面是由于我国农机化研究深度不够,另一方面是研究时间过晚,这些问题均会对农业机械化发展造成不良影响。在机电一体化技术影响下,我国农业机械化呈现出崭新的发展趋势,目前电子传感器、电子信息收集处、微型计算机技术均得到了有效应用,实现了农业机械现代化[4]。现阶段,农机机电一体化技术在我国许多经济发达地区得到了高效应用,如拖拉机、播种机等机械设备中,基于这种发展现状下,农业机械性能也得到了全面优化,经过全社会的努力,1DY-1型多功能遥控整地机诞生,该设备在实际应用中主要采用密码编程式遥控组件,实现人车分离、机电一体,在作业中实现了油门大小、变速、后退及前进,使农业整体应用效果全面提升。科学技术的发展为我国各行各业均带来了新的发展生机,农业领域也不例外,机电一体化技术的应用便是凭借着科学技术的春风,使农业机械化朝着现代化、自动化方向的发展更进了一步。在计算机智能技术的影响下,农业机械化必定会朝着智能化方向发展,相信在不久的以后,计算机技术能在农业机械化发展中得到更好的应用,农业机械控制人工智能化、自动化必定会成为农机化的未来发展趋势之一。受农业发展影响,为有效完善农业机械化的有效建设,应将机电一体化技术应用到农业机械化中,实现其高效运作。此外,在农业机械设计中,应合理开展市场调研工作,全面了解市场需求,根据市场实际需求来引进先进科学技术,使农业机械设备功能合理改善,提高农机化的机电一体化水平,促进农业经济健康发展。 5结语 在农业作业时,农业机械的作业质量可影响到机械化农业的发展,与此同时农业机械的生产效率也可对农产品获取效率产生直接的影响。所以在实践中,应大力引进机电一体化技术,不断地提升农业机械生产的生产效率,确保作业质量,唯有这样才可推动农业机械生产的可持续发展。 作者:冯伟志 单位:吉林农业大学 机电一体化毕业论文:机电一体化数控在煤矿机械中的应用 摘要:机电一体化数控技术的应用,以其自身高效、便利等优势,能够实现对煤矿生产全过程的监督和控制。文章从机电一体化数控技术优势入手,探讨其在煤矿机械中的应用,深入了解和掌握技术实用价值。 关键词:机电一体化;数控技术;煤矿机械;应用 前言 我国国土面积辽阔,煤炭资源分布较为广泛,为国家经济发展、人们生活提供了极大的支持。但随着时代的变迁和发展,煤炭资源开采难度增加,以往开采方式存在明显的滞后性,开采精度较低。而机电一体化数控技术作为一种现代化技术,能够为煤矿机械提供加工服务,应对复杂的工作环境,且能够缓解工人工作强度和压力,提高煤矿生产专业化水平。 1机电一体化数控技术概述 机电一体化属于电子机械工程学范畴之内,涉及自动控制、机械技术等多个学科。机电一体化技术是多个学科交叉和交融的产物。随着计算机、信息技术不断发展,将现代化技术应用到煤矿机械当中,能够加快机械生产进程。如微电子技术的应用,能够实现对煤矿实时监督和控制,故障诊断等。煤矿生产是一个复杂的生产流程,需要通风、提升及供电等多个环节相互配合和影响。当前,电子控制系统在煤矿生产中占据重要位置,且在技术的支持下,自动化水平显著提升,为煤矿生产提供强大的技术支撑[1]。煤矿现代化发展趋势下,不能够单纯的借助简单的机械和液压技术实现生产目标,需要积极引入机电一体化数控技术,提高煤矿生产效率,为煤矿企业创造更高的经济效益。 2煤矿机械发展现状 回顾我国煤矿开采机械化进程来看,机械化操作起步较晚,但发展快,已经基本实现了全覆盖。但由于过程中过于求快,存在很多不足之处,如缺乏对设备的维护和管理,导致设备使用寿命降低,在很大程度上增加了企业成本。同时,当前煤矿机械自动化、智能化水平较低,究其根本是我国缺乏对技术的深入研究,机械水平处于较低的水平,尚未实现精细化和标准化生产和运行。总体来看,煤矿机械对于新技术的需求更为迫切,只有不断引入新技术和新工艺,才能够实现对煤矿机械化生产的调整和优化,使其保持先进性和科学性,从而促进煤矿生产可持续发展。 3机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 现如今,针对煤矿机械生产来看,机电一体化数控技术在实践中的应用愈发广泛,且渗透至各个环节。 3.1优化运输系统,提高运输效率 运输系统是煤矿生产系统的重要组成部分,随着煤矿生产效率的提升对运输系统也提出了更高的要求。将机电一体化数控技术与现有运输系统有机结合到一起,能够显著提升系统运行效率,特别是磁通的应用,能够实现对系统内电机性能的优化和处理,最大限度上降低电机的损耗。现阶段,随着矢量、标量控制理论体系的完善,为磁通实践应用提供了理论指导,实现对煤矿运输速度的有效控制。但采取这种方式存在一定局限性,如果处理不当,会影响传送有效性,且电机模型参数在井下环境中对于温度较为敏感。为了解决上述问题,可以引入变频技术以非正弦波电压供电方式予以驱动,使其产生很多因谐波励磁电流,不利于转子和定子有效运行,对能源构成巨大的消耗。针对上述问题,针对电机参数的设置要考虑其可能对机电一体化控制的影响。如在煤矿生产中,对于其中较为常见的可控软启动,能够确保传输机运动保持平稳状态,在长距离井道内实现运输目标,将各个生产环节有效联系到一起。另外,计算机控制技术的渗透赋予了运输系统自我修复功能,能够针对系统内部存在的问题予以修复,以此来保障机械设备保持较高的稳定性和安全性。 3.2强调针对性,提高设备精细化水平 现如今,面临激烈的市场竞争,煤矿企业之间竞争制胜的关键在于管理。精细化管理作为全新的管理理念,是煤矿企业未来发展的必然选择。实施精细化管理在提升资金使用效率、设备质量等方面发挥着积极作用,且能够对员工思想产生一定程度的影响。机械设备是煤矿生产的一部分,其自动化、智能化水平直接决定企业未来发展及经济效益的提升[2]。就机电设备选择角度来看,企业多根据矿井类型、作业情况进行针对性原则,使其能够为矿工工作提供辅助作用。当前,企业存在很多老旧设备,故企业要积极引入机电一体化数控技术,加强对设备性能的检查,及时更新老旧设备的同时,淘汰存在安全隐患的设备,实现对现有机电设备精细化管理,以数控技术为基础构建设备管理系统,从而促进煤矿机械生产进一步发展。 3.3加强供电控制,减少能源消耗 煤矿生产中对于电力能源消耗不容小觑。随着机械设备的广泛普及和应用,电气设备功率增加,对电能需求量也显著提升,一旦电气设备停止运行,会对整个生产线产生一定程度的影响,企业经济效益大打折扣。因此为了满足煤矿生产有序、持续运行,积极引入机电一体化数控技术,能够实现对供电系统的调度和管理,为井下电气设备提供充足的电力供应。 3.4重视安全生产,营造安全环境 安全是煤矿生产的终极目标,为了提高煤矿生产安全性,需要引入监控系统,实现对整个生产全过程的监督和控制,尽早发现潜在的安全隐患,并采取切实可行的措施加以规避。一般来说,日常生产中所需要的监控系统要求较高,务必要保持系统运行通常,保持与人员之间的联络,才能够确保人员人身安全。对此,以数控技术为技术,将其与数据库有机整合到一起,并通过局域网实施同步模式,并以专用的通信结构,开展监督和控制工作,采集煤矿生产过程所产生的信息。利用专业计算机软件对数据信息予以整理和分析,形成分析图表,直观、具体呈现出设备运行状态,加强对薄弱环节的修复,为矿工营造安全、和谐的工作环境。还能够帮助管理人员制定科学的决策,推进煤矿生产规范化、标准化发展。 3.5其他方面 随着社会不断发展,人们安全需求日益突出。煤矿安全生产中井下支架设备与数控技术的融合,能够在计算机、液压技术的支持下,实现自动移架、定压双向临架,以此来避免支架与模板、顶板之间发生碰撞,提高系统运行有效性。不仅如此,数控技术在掘进机中的应用也更加普遍,其中电气部分融合了更多先进的技术,能够降低设备故障率。 4未来发展趋势 机电一体化设备在体积、性能等方面具备较为突出的优势,且设备内部已经形成了完善的程序,对于工人专业要求并不高,在很大程度上提高了系统运行自动化水平。现如今,我国煤矿事业发展前景广阔,为技术发展提供了更多发展空间,为人员提供便利的同时,还能够为企业创造更高的经济效益。但凡事具有两面性,我们在肯定其优势的同时,还要加强对技术自身缺陷的完善。虽然我国数控技术起步较晚,但是发展速度较快,其中忽视了很多细节。因此随着未来发展,针对数控技术的调整,应强调以下几个方面:一是在现有功能和性能基础之上挖掘新功能,使得产品能够满足生产需求的同时,给用户带来更高的附加值,促进社会经济快速发展。二是加强技术投入,研发新技术,并引入新型机电设备,提高生产效率。三是加强人员队伍建设,根据实际工作需求组织人员参与培训工作,提高人员操作能力,能够灵活运用数控技术实现对煤矿资源的开采。 5结束语 根据上文所述,机电一体化数控技术是多项技术综合的产物,在实践应用中能够发挥高效的控制效果,为煤矿生产注入更多活力。正因其具备现有技术无可取代的优势,使其拥有非常广阔的市场前景。因此在实践中,煤矿企业要积极引入机电一体化数控技术,立足于当前煤矿生产现状,将其渗透至生产的各个环节,提高综采效果,并确保煤矿安全生产,同时还要将其与运输系统结合到一起,优化运输系统,使得煤矿生产各环节良好衔接,为煤矿企业创造更高的经济效益,从而促进煤矿生产在国民经济发展中的综合效益得到充分发挥。 作者:张坚祥 单位:江西省丰城新洛煤电有限责任公司 机电一体化毕业论文:工程机械中机电一体化技术应用分析 摘要:随着科技的发展与社会的进步,我们国家工业设备产品生产水平得到了快速的提高。尤其是机电一体化技术在工程机械中的应用,不仅提高了工程机械产品的运行效率,而且也在一定程度上提高了工程机械设备的运行性能。文章将通过对工程机械中机电一体化技术的应用情况进行分析,从而对工程机械中机电一体化技术的发展方向进行阐述,以供参考。 关键词:工程机械;机电一体化;发展方向 近几年,机电一体化技术在工程机械设备应用过程中取得了显著的成效。工程机械中引入机电一体化技术,不仅了降低机械设备在运行过程中出现的故障性问题,而且也体现出机械与科学技术的相互融合以及相互促进的作用,同时这也是未来我们国家工程机械中机电一体化技术应用的主要发展方向[1]。 1工程机械中机电一体化技术的应用 工程机械中机电一体化技术是一种学科性相对比较强的综合性技术类型,其主要包括控制、机械、计算机以及电子等多方面内容,这也在一定程度上促进了机电一体化整体技术水平的提高。同时,机电一体化技术在实际的应用过程中,还表现出一些新的性质。下面针对其性质特点进行详细阐述。 1.1具有高效率低耗能性质 从传统的工程机械产品运行性能方面来看,普遍存在着生产耗能大及生产效率不高的问题,随着科学技术的发展,人们对机械产品性能方面提出了更高的要求,传统的工程机械生产产品已经难以跟上时展的要求。因此,也在一定程度上促进了工程机械中机电一体化技术的发展步伐,在工程机械生产过程中引入机电一体化生产技术,不仅能够提高工业生产的效率,还能在一定程度上降低能源消耗,促进工程机械整体质量水平的提高[2]。 1.2具有自动检测性能 工程机械一体机化过程中,具有良好的自动检测性能,对工程运行过程中每一个子系统都能进行有效的控制,能够正确掌握工程机械设备的运行状态。同时,在对工程机械设备检测过程中,能够及时地发现工程机械设备运行中存在的故障性问题,发出报警性信号,相关技术人员据此能够采取有效的解决措施,提高工程机械设备运行的质量,确保工程机械设备能够在正常的状态下运转。 1.3具有低强度与高精度的特点 在工程机械设备运行过程中,应用机电一体化技术,不仅能够使得工程机械设备朝着低强度与高精度的方向发展,而且还能够在一定程度上提高工程机械设备的运行效率,促进工程机械设备整体性能的提高。比如,现代沥青施工材料在建筑混凝土工程应用过程中,通过微机系统的应用,其能够对电子称量系统进行有效的控制,从而在一定程度上提高建筑施工工程的工作效率[3]。 2工程机械中机电一体化技术的发展方向 社会的不断发展与进步,在现代工业生产过程中,合理使用机电一体化技术,对产品生产质量水平的提高也起到了一定的促进作用,尤其在工程机械生产方面,随着科学技术的不断改革与创新,工程机械设备也逐渐朝着智能化、系统化及微型化的方向发展。 2.1机电一体化技术朝着微型化发展 随着现代科学技术的不断发展与进步,机电一体化技术朝着微型化的方向发展,所谓的微型化主要特点表现为相关的电子设备产品尺寸非常之小,一般情况下,其体积都在1立方米以下,并且这种微型设备产品具有较高的性能。与正常的机电一体化技术设备产品相比,微型的机电一体化技术设备产品不仅耗能小、体积小,而且具有较高的灵活性,被广泛的应用到工程机械设备产品过程中[4]。 2.2机电一体机化技术朝着系统化发展 所谓的系统化主要指的是,工程机械结构上具有一定的模块化的性质,在整个系统的运行过程中,机械设备产品能够灵活地进行重组,并且根据建筑工程的实际施工情况,随意地进行组合,增强了机械设备产品的实用性。同时,随着工程机械设备产品系统化水平的不断提高,为了能够在一定程度上对机械设备的所有子系统进行有效的控制,必须要求提高其综合性能,完善工程机械产品的各方面性能。 2.3机电一体化技术朝着智能化发展 随着数字化进程的不断加快,在工业生产过程中,经过工程机械设备产品的不断改革与创新,逐渐研发出人工智能技术与机电一体化技术相结合的工程机械设备产品,并且与人工智能机器人进行联合应用,对机械设备整体质量与性能的提高产生较大的促进作用。除此之外,工程机械设备朝着智能化方向发展的过程中,运用人工智能及先进的计算机设备,不仅使得工程机械设备产品低能耗及高效率的生产目标得以快速实现,且也使得工业生产整体质量水平有了显著的提高。 3结束语 综上所述,机电一体化技术作为未来我们国家工程机械设备产品运行的主要发展方向,在先进的科学技术推动下,机电一体化技术逐渐朝着微型化、系统化及智能化方向发展,在工程实践过程中,机电一体化技术已经广泛地应用于工程机械设备中,不仅提高了工程机械设备的整体质量水平,而且也在一定程度上节省了劳动力,促进了工程企业整体经济效益的提高。 作者:邵维范 单位:长春职业技术学院 机电一体化毕业论文:论机电一体化煤矿机械中的应用 [摘要]随着我国的不断进步,各行各业也相继发展起来,各个行业在发展中都应用先进的机电一体化的技术,提高产品的性能、质量,从而获取更多的收益。煤矿企业也相继采用机电一体化的技术,并且在使用中加以改造,实现新的突破。本文就是讨论机电一体化的概念,研究机电一体化在煤矿企业中的应用及发展方向。 [关键词]机电一体化;煤矿机械;应用 机电一体化是集信息技术、电子技术、机械技术于一体的一门学科。随着机电一体化在中国煤矿机械中的广泛运用,不仅提高了企业的综合竞争力,也提高了煤矿企业的生产效率。机电一体化在煤矿中大大的提高了煤矿的产量,增加了我国的经济收入,降低了开采煤矿的成本,同时机电一体化的应用改善了煤矿人的工作方式,减轻他们的压力和工作量。但是,中国的机电一体化与国外还存在一定的差异,对机电一体化的研究还需要很多时间,也需要面临很多的问题。 1机电一体化的概念 机电一体化,从科学的角度来看就是指利用计算机软件对机械进行智能化的管理过程,实现机械的智能化技术。从结构的角度来看,机电一体化具有智能化、多功能化的特点。机电一体化能够针对煤炭机械进行故障检测,也可以对发电系统等等实现动态监控,一旦出现故障能够实现自动报警,实现了企业的自动化管理,也提高了企业的生产效率。 2机电一体化在煤矿机械中的应用价值分析 机电一体化在这个飞速发展的中国来说,是时展的要求。将煤矿事业的工作环境、工作安全性、工作的效率实现信息化是中国煤矿发展的必要要求。在西方国家,这已经实现机电一体化的信息化技术了,并且已经发展成熟起来,在煤矿企业的发展中已经变得无可取代,显著提高了企业管理与技术水平。 2.1机电一体化显著提高企业生产效率 相比较国外的发展,我国的机械化存在很多的问题,在生产效率上一直都是最大的问题,生产效率不提高起来,企业就会落后,最后煤矿事业将走向下坡路。我国的煤矿企业工作环境差、工人的工作时间长、安全问题差,这些问题的存在,严重的影响我国的煤矿企业,阻碍我国煤矿事业的发展。但是,机电一体化的产生,提高了机电一体化的生产效率,降低了企业的生产成本,提高企业的综合实力,在与国内、国外的竞争中,仍然占据优势。 2.2机电一体化提高企业的综合效益 机电一体化的产生及运用,可以提高国家的安全效益和综合效益。传统的煤矿企业的工作环境是粉尘多、阴冷、潮湿的,严重的影响工人的生活环境的身体健康,更直接威胁到工人的生命安全。而在机电一体化的产生之后,企业能够实现优化工作环境,粉尘会大大减少、工人的劳动强度小,大大提高了工作效率,也提高了企业工作环境的安全性。这样一来,工作环境得到改善、安全性能提高,提高了生产效率,员工的收入也相应的得到提高,综合影响但是当地的经济收入,同时带动国家经济的增长。 3煤矿中机电一体化的具体应用 煤炭开采是企业煤矿发展的必然结果,在采煤机与机械煤矿的配合使用下,进一步的提高了煤矿事业的发展,在质量、数量上都得到大大的提高。在现阶段,应用最多的就是电牵引采煤机,在实际的操作中,能够很好的起到牵引的作用,并且在节省电、能源方面有很强的优势。另外,电牵引的工作性能好、效率高、操作简单,具备很强的适应性。提升机也是其中很重要的一个部分,数字化的交流实现高科技、高水平的技术,这种高技术的体现就是在安全性、操作上,提高了企业的生产效率,为企业获取更多的利益。 4机电一体化在煤炭机械中的发展方向 4.1智能化的发展方向 随着社会的进步,人们不仅仅对于生活、物质的要求越来越高,企业也对于智能化发展的要求越来越高。所以对于机电产品的要求就有了新的标准,需要机电产品能够自主的辨别,实现自主决策的目的。在今天的发展中,人工智能已经得到很大的进步,逐步实现智能化的发展,为机电一体化的提高与发展开辟了新的方向。 4.2数字化、网络化的发展方向 互联网技术的开发与应用,实现机电产品的数字化制造,数字化制造可以帮助机电产品进行远程操作、远程监测、修复等等功能,这种远程化的控制帮助人们随时随地享受网络技术带来的优势。数字化的发展还朝着人性化的发展进行,各种机电设备的最终目的就是实现人性化的发展,更好的为人们服务。机电一体化不仅需要完善其功能,也需要在造型上让广大民众满意,符合人们的生活习惯。 5结语 机电一体化是社会进步发展的必然产物,是带动人类社会进步的驱动力、机电一体化在煤矿企业中的发展,带动企业的改革创新,为企业带来更多的收益,也为更多的工人创造更多的收益,实现互赢的状态。机电一体化保障机电的智能化、安全性、操作简便,扩大了机电的应用范围,保障机电设备的有效应用,同时也保障煤矿企业的健康及有序发展。 作者:杨成武 单位:西京学院 机电一体化毕业论文:论机电一体化在煤矿机械中的应用 摘要:本文以机电一体化在煤矿机械中的应用为研究主题,分别对机电一体化技术概述、煤矿机械中机电一体化应用意义以及我国煤矿机械机电一体化技术的具体应用和未来发展方向进行了分析与阐述。 关键词:机电一体化;煤矿;煤矿机械;应用 机电一体化是基于信息技术、计算机技术、电子通信技术、工程机械技术以及自动化技术不断发展与应用的基础上得以实现。因此,机电一体化是一门综合性、技术性较强的学科,具有功能多样性的特点,在我国众多领域尤其是制造业、工业以及煤矿机械中具有重要应用价值。就我国煤矿机械而言,机电一体化的有效应用,在一定程度上提升了煤炭企业生产与管理的效率与科学水准,加大了煤炭企业的综合竞争优势,是煤矿企业现代化发展的必然趋势。但是,目前由于我国机电一体化技术研究与应用相对较晚,在实践应用中存在一定缺陷,因此对煤矿机械中机电一体化应用的研究具有重要现实意义。 1机电一体化技术概述 机电一体化技术的概念最早起源于1970年前后的日本,是结合应用机械技术与电子技术为一体的综合性技术。随着科学技术的不断发展与应用,机电一体化技术已成为以“微计算机”为主体的微电子技术、信息技术向机械工业渗透与机械电子技术相结合而形成的涵盖自动控制技术、传感测试技术、接口技术、微电子技术、信息技术、机械工业技术特征与功能为一体的综合技术。因此,机电一体化在一定程度上具有功能多样性、集成性、信息化、自动化等特点。基于机电一体化的完善与发展,机电一体化技术在我国煤矿企业中得到了广泛应用,在一定程度上提高了煤矿企业生产环节的安全性、稳定性,促进了煤矿企业机械化与自动化的建设与发展。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 (1)机电一体化技术的应用是煤炭企业发展的必然需求。随着社会经济一体化进程的深化以及企业组织结构的改革发展,机电一体化技术的应用已成为煤炭企业现代化发展的必然需求,促进了煤矿现代化建设整体结构的优化发展。随着机电一体化技术在国际发展中的不断完善以及我国对其重视程度的提升,在煤矿机械工程中的应用已成为煤矿企业机电一体化技术应用的典型代表。(2)机电一体化技术的应用有利于提高煤矿机械生产效率。目前,在我国煤炭企业生产过程中,虽然已经逐渐实现了机械化生产的全面覆盖,但机械生产仍存在整体水平低下、工人劳动强度大、机械作业环境差、机械生产安全性不高等问题。而实现煤矿机械机电一体化技术的有效应用,如传送机、生产安全监控系统等方面的应用,可有效改善煤样企业煤矿机械工程生产问题,有利于提升企业生产效率,降低企业生产成本,降低企业人力资源的浪费。(3)机电一体化技术的应用有利于煤炭企业的安全生产。机电一体化技术在煤矿安全监督系统、后备保护设备等方面的应用,有效提升了煤炭企业机械生产的安全性,降低了煤炭企业工作环境对员工的影响与伤害,推动了煤炭企业安全生产理念的落实与优化。(4)机电一体化技术的应用有利于煤矿企业综合效益的提升。机电一体化技术在煤矿企业中的广泛应用,有效提升了企业综合效益。例如,煤矿机械机电一体化生产,改善了传统多粉尘、潮湿、暗冷环境下的人工作业;降低了工人的劳动强度,自动化操作提升了机械生产的安全性;改善了企业员工薪资待遇;为煤炭企业地方经济的发展提供了条件,如信息化维修、自动化操作、系统集成等行业得到了建设与发展。 3机电一体化在煤矿机械中的具体应用 (1)煤矿机械安全监控系统中的应用。煤矿开采、运行与管理安全问题已成为煤炭企业关注与思考的重点,近年来,随着社会经济的发展以及科学技术的应用,我国大多数煤炭企业结合自身实际情况,已经安装了煤矿机械安全监控系统,利用机电一体化技术,实现了各安全监控系统与采矿系统、运输系统、动力系统、监管制动系统的连接,进一步实现了系统故障检测与报警的自动化发展,有利于提高设备使用年限,提高维修人员的工作与管理质量,强化煤矿生产安全性。(2)输送机中的应用。输送机是我国煤炭企业生产与运行中较为常用的一种煤矿机械设备,它具有半自动化、长距离连续运输、高机械工作效率、大容量运输等特点,对我国煤炭企业机械化工程建设与发展具有重要促进作用。近年来,随着煤矿机械自动化、信息化、系统化的发展,煤矿机械带式输送机实现了机电一体化技术的有效应用,有效提升了输送机故障定位、安全预警、抗干扰、操作简便等性能。其中可编程型PLC控制器的应用,进一步提升了输送机整体工作性能,实现了不同环境下的长期作业,有效减轻了工作劳动负担,提升了煤矿机械生产效率。(3)采煤机与提升机中的应用。煤矿开采是煤炭企业生产工作中的核心环节也是首要任务,其开采环境多数比较恶劣,工作强度较大。因此,采煤机的应用对煤炭企业煤矿开发具有重要意义。在目前煤炭企业竞争日益加剧、煤炭企业开采事故频发的背景下,采煤机的工作质量与工作效率的提升具有重要研究价值。目前,我国应用最广泛的采煤机主要是电牵引采煤机,基于机电一体化技术的电牵引采煤机相对于传统液压牵引采煤机而言,其牵引作用更强,同时所需要的电能资源更小,操作控制性与工作效率更高,机械设备磨损性较小,是功能性与适用性较高的煤矿机械产品。提升机也是煤炭企业煤矿机械生产过程中,最具有应用价值的机械产品。随着我国煤矿机械机电一体化技术的应用与革新,数字化交直流提升机已成为我国煤矿机械生产中提升机应用的典型代表,并得到广泛的重视与使用。数字化交直流提升机集合了包括电子通讯技术、计算机技术、自动化控制技术等多项新技术与高新科技成果,有效提升了煤矿机械生产的安全性、机械操作的简便性,推动了我国煤炭企业综合效益的提升,强化了煤炭企业生产的安全性。(4)煤矿机械工程在节能减排功能中的应用。随着“可持续发展”、“绿色生产”、“低碳生产”等科学发展观念的提出,我国煤炭企业在生产与管理中进行了改革与创新发展,在煤矿机械生产中,通过利用机电一体化技术的信息编程,有效降低了煤矿机械工程中带式输送机、液压机、烘干机、提升机、传送机对电能资源的消耗,实现了低能耗、高效率产业结构的改革发展,为我国煤炭企业的优化生产创造了有利条件,又提升了企业竞争优势。(5)煤矿机械其他方面的应用。机电一体化在煤矿机械中具有广泛的应用,除上述提到的安全监控系统、输送机、采煤机、提升机等方面的应用外,在计算机技术与液压控制技术融合体系、在除尘机、煤矿机等机械设备自动变速系统,以及挖掘机安全系统中,同样具有发挥着重要作用,用以提升煤炭企业的机械生产质量与生产效率。 4机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向 (1)智能化发展方向。基于社会对煤炭企业机械生产的要求以及科学技术的不断创新,机械工程自动化以及机电产品智能化的要求不断提高,从而促进了机电产品的智能化发展。基于计算机机器人技术发展基础上的智能化技术的研发与应用,将进一步实现煤矿机械机电一体化的完善,为煤炭企业机械化的发展提供全新的方向。(2)微型化发展方向。微型化主要是指煤矿机械中机电一体化技术向微观领域以及微计算机方向的发展。机电一体化微型化系统的构建,有利于进一步简化机械操作程序,减少能源消耗,改变系统应用元件体积,强化信息管理。(3)网络化发展方向。互联网技术的应用已成为当今时展的主流趋势,使人们的生活需求与企业生产需求之间产生了密切的联系。在煤矿机械生产中,实现网络化的发展已成为新时期煤炭企业研究与思考的重点,有利于提升企业生产安全性,提高煤炭企业管理与经营效率。(4)人性化发展方向。人文精神以及人文理念的要求是我国企业改革发展的核心内容,在煤矿机械生产中,对于机电产品的应用应在“为人民服务”的基础上,进行不断创新与完善,营造良好的工作环境,提升企业竞争优势。(5)绿色环保发展方向。“绿色生产”、“生态环境保护”已成为我国煤炭企业机械化生产建设的重要内容,其中煤矿周边环境的保护、水资源的再利用以及能源的节约是新时期煤矿机械机电一体化发展的必然需求,具有重要意义。 5结语 总而言之,机电一体化技术在煤矿机械工程中的应用具有重要意义,不仅有效提升了煤炭企业生产、运行与管理的工作效率,也促进了煤矿机械工程自动化与机械化进程的深度发展,提升了企业在市场中竞争的优势。基于经济全球化以及科技的不断发展,为达到国际标准,煤矿机械机电一体化技术将得到进一步的创新发展,智能化、微型化、人性化的发展,将进一步推动煤炭企业安全、稳定与可持续竞争发展的优化。 作者:郎建栋 单位:河南省许平煤业有限公司机电处 机电一体化毕业论文:谈工程机械中机电一体化技术的应用 【摘要】机电一体化技术具有许多优点,不仅能够通过其自动检测功能,降低企业对机械检测的资金投入,还能提高机械运行中的精度,实现工程机械的自动化和半自动化操作,从而提升工程机械的运行效率。本文对机电一体化技术的应用特点进行分析,并列举其在改造机床、包装机械等方面的应用。 【关键词】工程机械;机电一体化技术;自动化 机电一体化技术是对多种技术的融合,包括机械技术、计算机信息技术等,其能够简化机械操作过程,提升工程机械的运行效率。因此,机电一体化技术能够被广泛应用于工程机械领域,并具有良好的发展前景,使机械制造产品的质量得到改善。 1机电一体化技术应用中具备的特点 1.1能够自动检测 工程机械中的机电一体化技术,能够自动检测系统中的各个子系统,将工程机械在实际运行中的各种情况客观的反映出来。如果在检测的过程中发现有异常情况,则会以报警的形式通知相关部门。同时,还能自动检测出异常位置和原因,从而帮助相关部门采取相应的措施排除故障。机电一体化的自动检测功能,能大幅度提升机械的运行效率,并降低企业在检测方面的人力、物力成本。与此同时,由于在检测到异常情况时能对异常原因作出准确的判断,所以停机维修的时间能被缩短,从而确保工程机械能够正常运行。 1.2具有高精度性 将机电一体化技术应用于工程机械中,可以大幅度的提高机械在工作中的精度,使工程机械的工作效率得到提升。在混凝土搅拌设备中安装电子称量系统,不仅可以自动称出混凝土的重量,还可以对混凝土摊铺技术进行优化,从而改善摊铺效果,使得机械工程的施工质量得到提升。此外,机电一体化技术在提高工程机械工作精度的同时,还能提高其运行效率,从而降低工程机械的运行成本。 1.3自动化 将机电一体化技术应用于工程机械中,能够实现工程机械的自动化和半自动化运行,从而减少人工操作环节,降低企业的人工成本。并且,如果在工程机械运转过程中有过多的人工操作,就可能因为操作不当、操作人员不专业等原因,造成机械故障,影响机械的正常运转。因此,机电一体化技术的自动化特点,能够有效的避免人工因素造成的机械故障,从而提升机械的运行效率。 2工程机械中机电一体化技术的应用 2.1机电一体化技术在改造数控机床上的应用 在数控机床的运行中,不仅对工作台的要求比较高,还对刀具的运行轨迹有严格的要求,偏差值必须控制在误差范围内,否则就会降低产品的精度。因此,可将机电一体化技术应用于数控机床工程中,对机床进行改造,以提升其运行效率。比如,开环伺服系统的结构相对简单,操作难度不大,在出现故障时,能比较容易确定出发生故障的具体位置。而滚珠丝杠副具的传动率比较高,摩擦过程中的损耗比较小,空间死区也很好消除,只需要将滚珠的方向做适当的调整,就能减小数控机床运行中的偏差。在信息技术的帮助下,我国目前使用的数控机床基本都通过微机技术来控制,可以对数据和信息进行自动化处理。同时,还可按照产品的具体需求,对相关的技术和功能进行自动选择。如果对数控机床的改动比较大,则需要将原有的操作系统保留下来,尽可能的降低调整幅度,避免增加企业的资金投入,降低企业的经济收益。 2.2机电一体化技术在包装机械中的应用 包装机械的结构相对是比较复杂的,如其中的控制连杆、凸轮构造等多方面,都是比较复杂的部位。在使用传统方法连接部件时,主要是通过对电路进行控制来实现的,这会加大设备后期维修的难度,也不便于操作。因此,在包装机械中采用机电一体化技术,能有效的改善这一现象,即将微机控制设备利用起来,能够实现整个系统的模块化管理。因此,在合理运用机电一体化技术的情况下,包装机械的体积会变小,加工出的零件精密度更高,且操作难度有所降低,由此便能降低企业在设备上的资金投入。 2.3机电一体化在产品开发中的应用 随着人们生活质量的提高,对产品的需求也变得多样化,为满足市场需要,产品开发需要实现智能化。将机电一体化技术应用于产品开发中,不仅能使产品的功能更加齐全,还能丰富产品的种类。并且,通过机电一体化技术中的微电子技术,还能根据市场的特殊要求,实现产品的特定功能。在机电一体化技术的作用下,新开发产品的科技含量会提高,从而充实产品的价值,为企业增添竞争的筹码。 3机电一体化技术的发展前景 3.1实现绿色化发展 机电一体化技术要想获得更好的发展,就需要符合可持续发展的要求,在促进工程机械领域发展的同时,尽可能的减轻对环境造成的污染,从而保维持生态平衡。此外,在机电一体化技术的发展过程中,要尽可能提高回收利用率,使资源的价值被充分的发挥出来,以实现企业的绿色发展,提升企业的经济效益。 3.2实现与微电子的有机融合 将机电一体化技术与微电子有机的融合起来,可利用纳米材料来减小产品的尺寸和体积,从而使产品变得更加轻便。在微电子的作用下,能够提高产品的科技含量,减轻产品的重量,因此机电一体化技术与微电子进行融合后,能被应用到更宽广的领域中。两者的融合需要通过微机机械技术来实现,因此需要对此项技术进行优化。在目前阶段,比较常用的微机机械技术主要有两种,一种是光刻技术,一种是蚀刻技术。 3.3实现与传感器的有机融合 随着工程机械行业的不断发展,传感器已经被广泛应用于其中。比如,可将机油压力传感器安装在发电机中,对发动机的工作状态进行适时的调控;通过在沥青摊铺设备中安装传感器,能够实现摊铺设备的自动找平,并将其前进的速度调整为匀速,从而提升摊铺的平整度。随着传感器技术的不断发展,将其与机电一体化技术有机的融合起来,应用于工程机械中,不仅能够提升机械运行的精准度,还能提升其可靠性。同时,还能够采集到更加丰富的信息,使其朝着集约化的方向发展。因此,在机电一体化技术的未来发展中,很有可能实现其与传感器的有机融合,从而应用到工程机械领域,提升工程机械的运行效率。 4结语 综上所述,在我国机械行业快速发展的大环境下,机电一体化技术在工程机械中的应用,能够缩小产品的体积,减轻其重量,使机械的性能更加完善,从而提升机械的运行效率。因此,随着经济全球化发展,机电一体化技术能够在工程机械领域得到广泛的应用,且其在未来的发展中,还可能与微电子、传感器等结合起来,使其朝着集约化的方向发展。 作者:张晨龙 单位:西安市地下铁道有限责任公司运营分公司 机电一体化毕业论文:现代工程机械中机电一体化技术的运用 摘要:随着现代社会经济及科学技术不断发展,工程机械也得到很快发展,在社会生产过程中有着十分重要的作用及意义。在现代工程机械中,很多新技术及新工艺均得到十分广泛的应用,其中一种就是机电一体化技术。因此,为能够使现代工程机械得到更好应用,相关工作人员应当熟练掌握及运用机电一体化技术。 关键词:工程机械;机电一体化技术;运用 机电一体化技术是现代社会上一种新型技术,在社会上很多领域内均有着十分广泛的应用,其中一个方面就是在现代工程机械中的运用。在现代工程机械中应用机电一体化技术,可使工程机械功能得以进一步增强,使其能够发挥更好作用,对现代工业生产可起到很大促进作用。所以,在现代机械工程中应用机电一体化技术具有十分重要的作用及意义。本文就机电一体化技术在现代工程机械中的发展运用进行分析。 1现代工程机械中机电一体化技术应用分析 1.1在工程机械的监控功能中机电一体化技术的运用 在现代工程机械中通过引进机电一体化技术,可实时监控工程机械运行过程中,其内容主要包括执行装置、传动系统以及制动系统,此外还包括液压系统,当有异常情况出现时便能够实现自动报警,可将工程机械中所发生故障的位置准确找出。因此,在现代工程机械中通过应用机电一体化技术,可有效提升机械使用效率,可使机械设备维护工作在很大程度上降低其强度,使故障维修时间可得以大大缩短,从而使生产效率能够得到有效提高。 1.2在工程机械的节能降耗中机电一体化技术的运用 对于传统工程机械而言,其能量充分利用率及使用率均比较低,比如,对于液压挖掘机而言,其燃料充分利用率仅仅能够达到30%,其余能量均被浪费。由于当前能源利用越来越紧张,导致机械工程发展应当向“节能降耗”方向发展。比如,由小松公司所生产挖掘机,其在节能降耗方面便能达到较好效果,所节约燃料能够达到大约23%,分析其原因主要就是在机械中使用新型控制节能器。再比如,由日立公司所生产挖掘机,在机械中选择的节能控制体系为“卡特电子效率”体系,其能够全面、综合控制泵及发动机,可使燃料利用率得以大大提高,并且在能够在很大程度上提高生产效率。 1.3在工程机械半自动化及自动化中机电一体化技术应用 在工程机械实际应用过程中,通过实现半自动化及自动化作业,可使操作人员在实际工作过程中大大降低其劳动强度,可在很大程度上提高工程生产效率。另外,通过在工程机械中引进自动化技术,还能够有效避免一些缺乏经验的工作人员在操作过程中有失误情况出现,可使作业精度得到有效保证。比如,由三菱公司所生产挖掘机,其中便应用挖掘轨迹控制系统,其能够预先设定耗铲斗运行轨迹,并且利用微机控制系统,可自动化控制铲刀及动臂杆运行,进而可更好实现自动化控制,并且能够使作业精度得以有效提高[1-2]。 2在现代工程机械中机电一体化技术应用展望 2.1机电一体化技术应用向微型化方向发展 在当前机电一体化技术发展过程中,微型机电一体化系统属于新的方向,并且也是在纳米程度上电子技术和机械技术两者相融合而得到的产物。对于微型机电一体化产品而言,其所指的主要就是在几何尺寸方面向微米及纳米级别发展,通常情况下及体积均小于1立方厘米,这中系统在社会上各个领域运用中均表现出明显有数,具有体积小、能耗低及运动灵活特点,属于当前社会上十分关键的一项技术。 2.2机电一体化技术应用向高性能化方向发展 对于机电一体化技术高性能化而言,其所包括内容主要有高精度应用、高速度应用以及高可靠性应用与高效率应用。对于新型CNC系统而言,其中多个CPU结构利用多总线进行连接,其主要目的就是为能够使上述四个方面要求得到满足。对于该类系统而言,其选择精简指令集机,能够使多个操作系统同时运行,从而对相关操作进行处理,进而使机电一体化产品能够具备较高性能。 2.3机电一体化技术应用向智能化方向发展 通常情况下,对于现代机电一体化进步及发展而言,其主要就是在控制理论基础方面得以体现,即相比于传统机械自动化控制技术而言,现代化机电一体化技术与其所存在区别主要就是在智能化技术方面,而这种区别的实际表现就是在产品智能性方面。对于现代化机电一体化技术而言,其综合人工智能、计算机科学以及生理学等相关一系列智能方法及思想,可对人类智能进行模拟,该技术当前正处于不断探索及应用阶段,在今后必然会有十分广阔的发展前景[2-3]。 3结语 在现代工程机械发展过程中,机电一体化技术有着十分广泛的应用,并且对现代工程机械科学性及功能性的提高具有很大帮助作用。因此,在现代工程机械实际使用过程中,应当充分掌握机电一体化技术应用情况,并且应当准确把握其发展趋势,从而使机电一体化技术能够在到更好应用及发展,进而使工程机械能够得到更好发展。 作者:张波 单位:烟台工程职业技术学院 机电一体化毕业论文:工程机械机电一体化应用分析 摘要:随着科学技术的发展,机电一体化技术的应用环境越来越广。本文基于目前机电一体化技术的发展与研究现状,分析了机电一体化技术在煤矿机械领域、化工机械领域和数控机床机械领域的应用,最后总结了机电一体化技术在机械工程设备中应用的意义,阐述了对于机电一体化技术的新认知。 关键词:机电一体化;煤矿机械;化工机械;数控机床 一.机电一体化的发展与研究现状 20世纪40年代,计算机的出现为机械系统的复杂控制提供了更坚实的基础,进入70年代,机械技术与电子技术的结合已经成为一种非常普遍的做法,相继在工业机器人、各种生产设备和汽车、飞机等领域得到了广泛应用,21世纪,机电一体化技术将成为机械行业的主导,在各方面都能带来明显的经济效益和社会效益。机电一体化发展至今也已成为一个新的主题。它作为一种新技术被引入工程机械,这次技术的改革,使其各种性能有一个质的飞跃。进一步改进的同时,由于传感器的性能,传感器信号处理和判断的智能程度也达到了一个更高的水平,体现了较高的机电一体化系统的灵活性和适应性。随着科学技术的发展,各种技术融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术广阔的发展前景将受到越来越多的瞩目。 二.机电一体化在机械工程中的运用 机电一体化技术不仅适用于各类生产型企业,更因为工程机械的功能的扩张,各种技术融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的应用环境也越来越广泛,在煤矿机械领域,化工机械领域和数控机床领域尤为突出。 (1)煤矿机械领域 煤矿机械领域到处都有的机电一体化技术的存在,如由于连续输送与长距离带式输送机,吞吐量大、效率高、容易实现自动化,和许多其他的优点,因此,我国大部分煤矿用带式输送机,机电一体化技术应用于带式输送机系统增强抵御外界干扰的能力,从而实现不好环境的条件下长时间工作。例如,煤炭开采,矿井提升机是一种机电一体化更好的挖掘大型设备,特别是内置提升机,把滚筒和驱动作为一个整体,极大地简化了机械结构,是典型的机电一体化设备,充分反映机械-电气复杂的计算机自动控制。此外,液压支架是综合机械化采煤工作面配套设备,是目前电动液压控制方向,计算机技术和液压控制的有机结合,实现恒压双向或一组自动移动框架,避免对顶板和支架负载的影响。 (2)化工机械领域 化工生产中,化工机械是电气和电子控制系统的一部分,质量和性能直接影响到机械性能、燃油经济性、可靠性,因此影响施工质量,生产效率和使用寿命等。化工机械的各种形式的能源和相互转换过程更加复杂,最常见的形式的能量是热能,机械能、化学能、电磁能量,工作介质的性质是多变的,如它的组成、成分和形态的变量等;作业领域很广,操作参数特殊,如:高低电压、高低速度、高温和低温,高粘度等;基于这些特点,机电一体化技术应用于化工领域可使得化工机械设备在化学环境温度可靠下稳定的工作,抗压强度高、抗老化,使用寿命长,密封性能好,可以防止水分和灰尘侵入;良好的抗冲击性和抗振性,抗干扰能力强,系统可以在各种干扰下工作可靠。 (3)数控机床领域 目前,数控机床正不断吸收最新技术成就,向着高可靠性、高柔性化、高精度化、高效率化、多功能复合化、制造系统自动化及设计CAD化和宜人化等方向发展。所谓的数控机床,是用于零件处理,但在机电一体化技术的应用之后,一个简单的机器不再是原来的意义。机电一体化技术在数控机床中的应用,使数控机床的结构、功能、操作和控制精度已迅速增加,具体表现为:总线式,模块化,结构紧凑,采用CPU、主要总线架构,系统可提供面向车间的编程技术和实现的三维加工过程动态模拟,并引入在线诊断和智能模糊控制;大容量存储器的应用程序和软件模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也增强了数控系统的控制功能,可以实现这一过程中,多通道控制和系统的多级网络功能,加强系统,构成一个复杂的处理系统的能力。 三.机电一体化在机械工程设备中的意义 随着机电一体化技术的发展和完善,机电一体化产品的概念已经逐步扩大到控制系统和被控制系统相结合的产品制造和过程控制的大系统。机电一体化技术的发展最终将使机电产品向多功能化、高效率化、高自动化、高智能化、高可靠性、省材料和省能源的方向发展。机电一体化技术应用于工程机械设备当中,对于机械系统的功能、性能、操纵性和可靠性方面都会产生影响。 (1)逻辑联系的可编程性以及单个驱动部件的智能化,是机电一体化系统的功能得到丰富和提高的主要原因,通过软件的设计,机电一体化系统可以完成极其复杂的任务,从而赋予传统机械产品许多新的功能。 (2)机电一体化系统的动力智能化、分散化,不但使传动链缩短,提高了传动精度,而且使整个机电一体化系统的机械结构更为简单,机械部件数量减少,使系统的刚度更好,从而使得机电一体化系统的运动特性和动力特性都得到很大的提高。 (3)电子技术的发展使得操纵系统不再受机械结构的限值,可以将操纵设备和显示设备安装在任何方便操作的地方,并可以通过互联网和无线网完成远程操作,提高了危险环境下操纵的安全性。 (4)传动链的缩短和嵌入式电子控制系统的应用,使系统结构大幅度简化,系统的可动部件减少,磨损也大为减少,进一步提高了机械系统的强度、刚度和过载能力,从而提高了可靠性。 作者:刘全新 刘加岭 杜传明 单位:山东科技大学机械电子工程学院 机电一体化毕业论文:煤矿机械机电一体化技术运用 摘要:机电一体化是一门综合学科,它包括机械、电气、信息、计算机等多种先进技术,在当前的各大煤矿企业中应用十分广泛。由于电子技术的迅速发展,传统的煤矿作业模式已不能满足企业发展的要求,而机电一体化这种运作模式可以很大程度上降低企业的生产成本,降低工人的劳动强度,提高生产效率,保障了施工作业的安全性。本文主要介绍机电一体化的技术原理、发展历程和特色优势以及它实践应用意义。 关键词:机电一体化;煤矿机械;应用研究 近年来煤矿工业的产业升级越来越明显,它对于高产、优质和高效的生产技术需求也有了一种新的需求。在生产力水平迫切需要提高的大背景下,机电一体化的出现给煤矿企业带来了希望,成为了当前各大煤矿企业普遍应用的生产运作模式。煤矿工业在传统工业中是一种比较传统和主打的产业,在新产业迅速崛起的今天,若要稳定巩固自身的地位,就要不断改进生产运作模式,不断引入最先进的生产技术和设备,降低工人的劳动强度,提高工作效率和生产质量,进而提高企业的经济效益。 1机电一体化的相关概述 1.1技术原理 机电一体化即通过对电力电子、信息通信、计算机控制等先进技术的整合,同时借鉴微电子技术、智能软件技术的技术精华,实现不同技术形式之间的相互渗透与结合的一种广泛运用于煤矿生产活动中的科技匹配系统。机电一体化代表着煤工业技术中先进生产要素的结晶,以其系统化、智能化、微型化和人性化的诸多优势,广泛应用于煤矿企业的生产领域,并为各大企业带来较为丰厚的效益。实现传统工业优化升级的同时,将先进的机电一体化技术应用于煤矿机械中,还能节能降耗,实现可持续发展的生产目标。 1.2发展历程 我国机电一体化起步较晚,其发展历程大致可以分为3个阶段:第一阶段,上个世纪60年代初,为满足国防建设的需求,在军工企业中科研人员开展了大量的实践研究,进而制造出一系列电子技术与机械系统相结合的技术载体,为机电一体化的研制开发奠定了稳定的基础。第二阶段,上世纪70年代开始,计算机、通信以及控制技术得到了快速发展,逐渐走向成熟,这些外部技术基础推动了机电一体化的进一步发展。第三阶段,起始于20世纪90年代,民用工业在国民经济体系中的地位逐渐增强,在众多科研院校、研究单位和企业的共同研究下,机电一体化技术得到了突飞猛进的发展,尽管与发达国家存在较大差距 1.3特色优势 随着新兴科技产业的蓬勃崛起,科学与技术之间的融合逐渐增强,传统的能源经济的生产模式越发不能满足当前国家崛起的战略需要,因而实现技术体制的改革创新,促成机电一体化体制的构建,既是一种必要性的驱使,也具有得天独厚的特色优势。 2煤矿机械中机电一体化技术的应用分析 2.1机电一体化技术在煤矿安监系统中的应用 煤矿安全生产监控系统是机电一体化技术的集中体现,但在我国起步很晚,1980年以后才逐渐开始在煤矿中得到应用,其原因主要有两个方面,一方面是因为上世纪80年代实现机电一体化的安监系统逐步成熟,开始得到应用,另一方面也是因为国外更为先进的煤矿监控技术很大程度上促进、帮助了我国安全监控技术的发展。安全监控系统的应用在很大程度上降低了煤矿事故的发生,对于煤矿企业的安全生产无疑起到了重要的作用。 2.2机电一体化技术在煤矿运输系统中的应用 随着机电一体化技术的逐步成熟,煤矿企业尝试了在井下运输系统中应用这一技术,如带式运输机。由于带式运输机运输距离长、功率大,机电一体化的应用可以在很大程度上排除安全隐患,其核心技术也在实践中得到了广泛的发展,并能够实现大倾角、长距离的安全运输,相配套的技术和关键元件也得到了产品研发与理论研究。 2.3机电一体化技术在采煤机中的应用 煤矿机械自动化不仅能够提高工作效率,也能大大降低安全隐患,为此,机电一体化的采煤机被逐步研发应用。此类型采煤机采用电牵引,相比传统的液压牵引采煤机动力更强,煤层倾角较大、顶板突然来压导致采煤机下滑时,自身也可以实现制动。同时,机电一体化的采煤机结构上更为简单,整机效率高,可靠性强,在煤矿生产中的应用也越来越广泛。 2.4提升机中的机电一体化技术应用 交直流全数字化提升机代表着煤矿机械中机电一体化技术的最高水平。在内装式提升机上,将驱动与滚筒的机械结构合二为一,总体整合了电力电子、机械、自动控制、通信等相关先进技术。采用总线方式的全数字化提升机不仅大大简化了电器安装,也使其达到了高度可靠的效果。 3机电一体化技术的应用意义 3.1实现了煤矿开采的高效生产 煤矿机械机电一体化技术的应用,在很大程度上提高了矿山开采效率,改变了以往落后的生产方式和作业模式,提升其中的技术操作便捷性和安全性,极大降低了工作人员的劳动强度,同时提升了生产效率和劳动质量,实现了产业升级。 3.2提高了矿山开采的经济效益 煤矿机械中机电一体化技术的成功应用大幅提高了煤炭产量,降低了矿山开采的生产费用,增加了煤炭企业的经济效益,并带动了相关经济产业的快速发展,推动了地方经济的蓬勃发展。 3.3提高了安全的煤矿开采工作环境 良好的开采环境是安全生产的有力保证,随着机电一体化技术的大量推广应用,煤矿机械的效率大大提高的同时,在很大程度上也减少了安全隐患的发生。传统的破、装、运、支、处等生产环节的机械被现代化的设备逐步取代,将采矿工作人员从危险的开采工作中脱出来,降低了发生危险事故的几率,使矿工的人身安全得到了保证,防止了职业病与工伤的发生。 4结语 随着经济的发展和社会的不断进步,煤矿企业在发展中对机电一体化也提出了新的要求,这在一定程度上促进了机电一体化技术的发展和完善。当前的机电一体化技术中已经融入了网络、光纤以及人工智能等新技术,在很大程度上可以提高工作效率以及作业的安全性,确保煤矿企业健康稳定的发展。 作者:丁龙 乔攀 黎坤 单位:六盘水师范学院矿业工程系 机电一体化毕业论文:煤矿机械机电一体化思考 【摘要】本文简单介绍了什么是机电一体化,然后结合实际情况分析了机电一体化在煤矿机械中的应用意义以及机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向。 【关键词】机电一体化;煤矿机械;应用 随着科学技术的进步和现代煤矿对于采矿效率、生产的安全性要求不断提高,我国许多煤矿企业都进行了旧设备更新换代和技术革新,将机电一体化技术运用到煤矿生产过程中去,煤矿生产已经呈现出自动化、智能化趋势。 1什么是机电一体化 从结构层面分析,多功能性、智能化、自动化起机电一体化的显著特征,它是机械设备、信息设备和软件的有机融合,主要依靠科学技术和计算机软件来实现机械设备的信息化、数字化,从而提高机械设备的生产性能和效率。机电一体化在煤矿机械中的广泛应用能够提高我国煤矿企业的科技化水平和生产效率,进而增强企业综合实力。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 2.1促进煤矿企业生产效率、效益的提高 机电一体化在煤矿机械中的应用顺应了我国经济飞速发展、煤炭企业深化改革的时代要求。就我国煤矿企业的生产现状而言,虽然大部分企业都基本实现了机械生产,但是整体机械化水平不高,这严重制约着企业生产效率的提高。然而,由于机电一体化技术的深入推广,煤矿企业的劳动效率有了显著提高。特别是自动化技术和微处理设备的运用,工人的个人劳动效率得到提高,进而提高企业的总体生产效率。不断提高的产量使得企业的经济利润得到提高,同时,工人收入也随之增加。机电一体化的运用,大大提高了我国经济发展水平。 2.2提高煤矿生产安全性 近年来,煤矿生产安全性已经成为社会热点话题。众所周知,我国传统的煤矿工人大多在多粉尘、阴冷、潮湿的环境下工作,工人的身体健康和生命安全受到严重威胁,而机电一体化的运用大大降低了工人的劳动强度,改善了工作环境,将生产安全事故发生的可能性降到最低,加大了劳动保障,有效的保证了煤矿工人们的生命安全。 3机电一体化在煤矿机械中的应用实例分析 3.1机电一体化技术在采煤机中的运用 作为生产过程中最重要的机械设备之一,采煤机的工作效率直接关系着煤矿的产量、企业的效益。电牵引采煤机作为机电一体化技术在采煤机中运用的一大典型,有效的解决了采煤机移动过程中的阻力问题,当采煤机出现滑动现象时,电牵采煤机可以利用发电制动,在其轴端配备了性能良好的停电功能,这样就能避免生产过程中的滑动现象。 3.2机电一体化技术在安全生产监控监测系统中的运用 从20世纪90年代起,我国就开始了对于安全生产监控监测系统的研究,经过科学家们的不懈努力,我国终于有了自己的一套技术水平较高的监控监测系统,其中包括:我国常州自动化研究所研制的kj95系统、煤科院重庆分院研制的kj90系统等等。在这些监控监测系统的研发过程中都有效的利用了机电一体化技术。 3.3机电一体化技术在带式输送机中的运用 由于自身半自动化水平高、机械效率高、连续输送距离长、输送量大等优点,带式输送机在中国煤矿企业中广泛使用,是原煤输送的主要设备。随着机电一体化的深入运用与不断发展,现在我们已经可以使用设计简单、操作方便、不需要复杂的接口装置与输入输出设备的可编程型PLC控制器,这种控制器具有很强的抗外界干扰能力,即使在比较恶劣的环境中,也能进行长时间的作业。 4机电一体化在煤炭机械中应用的发展趋势 4.1应用更加智能化 人工智能技术不不断发展,神经网络、模糊数学、心理学、混沌力学等领域的研究都取得了丰硕的成果,这为机电一体化水平的提高奠定了基础。并且,我国煤炭生产需求不断在扩大,对于机电产品的智能化要求也不断增加,要求这些产品具有超强的逻辑判断能力、推理能力,甚至可以自主决策,机电产品智能化已经成为时代的需求。 4.2应用更加人性化 机电产品在煤炭设备中的应用也是为了更好的服务于人类的生产活动。更好的服务于人们的生产和生活是机电产品发展永远不变的宗旨。当然,这对机电产品也提出了更高的要求。中国的研发机构需要进一步完善机电产品的性能和结构,同时还要照顾到人们的审美需求,在设备外形、色彩等方面着手,使设备更贴近煤炭生产工人的需求,符合工人的工作习惯,更好的为我们的生产生活服务。 4.3应用更加环保化 改革开放以来,我国经济取得了突飞猛进的发展,与此同时,我们赖以生存的生态环境遭到了极大破坏,环境问题也已经成为社会的一个热点问题。我们社会的发展需要更加环保的技术和产品,这已经成为社会发展的一大趋势。在煤炭行业应用机电一体化技术,使得煤炭生产过程更加符合可持续发展的需求,节约能源,保护环境。产品绿色化、环保化,产品使用寿命结束后,重新进行分解,进而再利用。机电产品环保化,并且将其应用到煤炭机械设备中,是社会发展的大趋势。总之,为了适应经济迅猛发展以及社会的不断进步,对于机电产品的要求也不断提高,当然,这也能促进机电一体化在煤炭机械中的应用不断完善和发展。这样,我国煤炭产业才能不断发展,生产效率、综合实力得到提高,进而实现这一产业的可持续发展。 作者:胡鹏 刘宏 单位:邵阳学院魏源国际学院 机电一体化毕业论文:汽车工业机电一体化内涵特点研究 摘要:机电一体化有机地融合了现代计算机技术、机械工程技术、电力工程技术等相关技术和设施设备,对于现代工业生产管理控制的自动化起着非常重要的价值和作用。本文分析了机电一体化的内涵特点,并以汽车工业为例探讨了汽车产品中机电一体化的解决方案。 关键词:机电一体化;内涵;汽车工业;应用 一、机电一体化的内涵 机电一体化综合集成了电子工程和机械工程技术,实现了面向任务的机电一体化功能,它可以有效地协助技术设计人员对某项生产管理项目进行特定的技术开发和设计。机电一体化的方法论包括信息控制理论和工程系统理论,而一体化是机电一体化的核心思想。 二、机电一体化的特点 1.安全性高 机电一体化系统可以提供包括警报、监控、诊断、保护在内的一体化自动服务,在工作过程中当发生相关故障时可以自动采取保护办法,诸如当工作电压过高或过低时,会自动停止工作或发出警报提醒操作人员采取措施,最大程度上保障相关设备和操作人员的安全,保障财产设备等不受损害。 2.生产能力强 机电一体化产品系统的信息处理与控制一般都是自动化的,具有较高灵敏的检测控制能力,在计算机控制系统的作用下可以更为精确地确保机械设备装置完成所设计的动作,从而更好地保证产品的质量。更为重要的是,机电一体化产品系统自动化的控制和操作,极大地提高了产品的生产效率,降低了单位产品的成本。 3.适用范围广 机电一体化产品系统强大的技术综合能力使之已经超越了单一产品功能的范畴,再加上其自身较高的自动化水平,可以满足客户更为复杂的需求,提供个性化解决方案。机电一体化产品较高的智能化、自我保护性、自动监控性、可扩展性使之可以应用于不同的环境和场合。 三、汽车工业领域机电一体化的应用 1.自动变速器系统 汽车自动变速器的主要作用是降低汽车行驶过程中的功率损耗,提升汽车动力系统的有效功率,通过增加变速档数实现汽车的舒适安全行驶。汽车行驶过程中,发动机的实时运行状态需要借助传感系统进行测量,测量的数据信息通过电子监控设备进行处理,并且具有换挡信息程序、开关程序以及开关关闭程序,根据汽车最优行驶的条件要求来选择相应的电子监控装置。如汽车发动机启动后,相关的警示灯关闭,说明系统功能正常;如果警示灯未关闭,那么这时的自动变速器就处于非电控状态,但其仍然可以正常工作,只是相关的优化性能不再生效。 2.制动系统 起初的汽车一般在后轮安装制动设备,随着汽车行驶速度的不断提升,单纯在后轮安装制动设备已经无法有效提供充足的制动动力,促使了汽车前轮也需要安装相应的制动设备。当汽车制动设备工作时,汽车的动态轴负荷就会转移、前轮的载重量就会增加、后轮载重量降低,但后轮发生抱死时更容易使汽车失去方向控制能力,于是汽车防抱死制动设备就产生了。汽车防抱死制动设备的主要功能就是可以感知制动发生时每个车轮的瞬间运动方向,并且根据相关情况调节制动设备的动力钜大小,防止抱死现象的发生。ABS防抱死系统就是比较著名的电子监控技术,提升了汽车行驶的安全性。 3.计算机控制发电机系统 计算机微处理器或者集成电路用以控制发电机单元,利用传感器负责接收电压信号,并获得发动机的脉冲数据,传送到发动机电控单元中。信号模拟器通过数字模型输出数字信号,以这些信息为基础发电机控制单元对点火时间、燃料空气比例、循环排气效率进行优化计算,并将计算结果作为控制点火设备和燃料阀开关大小的参数,从而控制燃料与空气的适当比例。在燃料空气比增加时,会使得点火困难;当燃料空气比降低时由于氧气缺乏,造成燃料燃烧不充分,排放的气体中一氧化碳的含量会增加。 4.激光测距雷达系统 在汽车前面部位安装测距激光雷达,当激光光束遇到障碍物后就会散射,当散射信号被捕捉到,测出车辆与障碍物之间的距离,使用计算机系统对障碍物方位信息进行持续的动态测量和跟踪,就能够准确判断障碍物是否在运动,并计算出其运动速度和车间距离,根据运行轨迹判断其是否能够与车辆发生碰撞,从而提醒车辆驾驶员调整车辆运行速度、方向。当出现危险情况时,系统会发出警报信息。 四、总结 机电一体化融合了众多技术、跨越了多个领域,它是一种集成产品,特别是现代计算机系统为机电一体化的实现带来了真正的飞跃和突破,成为工业生成自动化控制中的一项重要技术。它有效地提升了汽车产品的质量和驾乘舒适度,随着机电一体化解决方案智能化和汽车工业的发展,两者的融合深度将会进一步增强。 作者:严俊杰 单位:鄂州职业大学机械工程学院