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电气自动化问题论文

时间:2023-03-17 18:00:13

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电气自动化问题论文

第1篇

关键词:控制设备;可靠性;散热防护

前言

伴随着电气自动化的提高,控制设备的可靠性问题就变得非常突出。控制设备的可靠性是可靠性学科的一个重要组成部分。在20世纪70年代,我国就建立了电子产品的可靠性与环境试验研究所,开始了可靠性增长的研究工作。1984年组建了全国统一的电子产品可靠性信息交换网,并颁布了GJB299-87《电子设备可靠性预计手册》,有力地推动了我国电子产品可靠性工作。

电气自动化就是使产品的操作、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。随着机械电子技术、微电子技术迅猛发展,电气自动化控制在国民经济的各个行业都得到了广泛的应用,大大方便了人们的生活。电气自动化程度是一个国家电子行业发展水平的重要标志,同时,自动化技术又是经济运行必不可少的技术手段。电气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。

1加强控制设备可靠性研究的重要意义

1.1可靠性提高产品质量

产品质量就是使产品能够实现其价值、满足明示要求的特征和特质。概括其特性,主要包括:性能、可靠性、经济性和安全性。由此可见,可靠性在产品质量中占有主导地位。只有可靠性高,发生故障的次数才会少,那么维修费用就少,相应的安全性也随之提高。因此,产品的可靠性是产品质量的核心,是生产厂家追求的目标。

1.2可靠性可以增加市场份额

随着国家经济的高速发展,用户不仅要求产品性能好,更重要的是要求产品的可靠性水平高。研究发现,只有那些具有高可靠性指标的产品,才能在日益激烈的竞争中得以取胜。随着电气自动化控制设备自动化程度、复杂度越来越高,可靠性技术已成为企业在竞争中获取市场份额的有力工具。

2控制设备的可靠性现状

2.1工作环境、使用及维护不当是控制设备可靠性指标低的重要原因

电气设备所处的工作环境多种多样。气候条件、机械作用力和电磁干扰是影响控制设备可靠性的主要因素。

(1)气候条件主要包括温度、湿度、气压、盐雾、大气污染等因素,对控制设备的影响主要表现在使电气性能下降、温升过高、运动不灵活、结构损坏,甚至不能正常工作。

(2)机械条件是指电气设备在不同的运载工具中使用时所受到的振动、冲击、离心加速度等机械作用,使得控制设备元器件损坏失效或电参数改变,结构件断裂或变形过大以及金属件的疲劳破坏等。

(3)控制设备工作的周围空间充满了由于各种原因所产生的电磁波,造成外部及内部干扰。由于电磁干扰的存在,使设备输出噪声增大,工作不稳定,甚至不能安全工作。同时,操作人员在没有完全掌握控制设备原理的基础上进行操作,导致对控制设备不能熟练而正确的操作,并且不能对设备进行及时的维护和保养,都会导致控制设备可靠性指标低。

2.2元器件质量低下是控制设备可靠性指标偏低的一大原因

目前元器件生产厂家众多,参差不齐。如果控制设备的使用企业规模较小,质量管理体系不健全,导致零部件进厂检查出现漏洞;同时,元器件厂家间的恶性竞争,导致产品价格低廉,迫使企业不顾及元件质量进行采购,这些都会导致控制设备可靠性指标偏低,并且降低了使用寿命。

3提高控制设备的可靠性对策

要提高电气自动化控制设备的可靠性,必须根据控制设备的特点,采用相应的可靠性设计方法,从元器件的正确选择与使用、散热防护、气候防护等入手,使系统可靠性指标大大提高。

(1)在控制设备设计阶段,研究产品与零部件技术条件,分析产品设计参数,研讨和保证产品性能和使用条件,正确制定设计方案;其次,根据产量设定产品结构形式和产品类型。因为产量的大小决定着生产批量的规模,生产批量不同,其生产方式类型也不同,因而其生产经济性也不同;同时,运用价值工程观念,在保证产品性能的条件下,按最经济的生产方法设计零部件:在满足产品技术要求的条件下,选用最经济合理的原材料和元器件,以求降低产品的生产成本;全面构思,周密设计产品的结构,使产品具有良好的操作维修性能和使用性能,以降低设备的维修费用和使用费用。

(2)从生产角度来说,设备中的零部件、元器件,其品种和规格应尽可能少,尽量使用由专业厂家生产的通用零部件或产品。立足于使用国产材料和来源多、价格低的材料;设备(含零部件)的加工精度要与技术条件要求相适应,不允许无根据地追求高精度。在满足产品性能指标的前提下,其精度等级应尽可能低,装配也应简易化,尽量不搞选配和修配,力求减少装配工人的体力消耗,便于自动流水生产。

(3)电子元器件的选用准则。根据电路性能的要求和工作环境的条件选用合适的元器件,元器件的技术条件、技术性能、质量等级等均应满足设备工作和环境的要求,并留有足够的余量;优先选用经实践证明质量稳定、可靠性高、有发展前途的标准元器件,不选用淘汰和禁用的元器件;应最大限度地压缩元器件的品种规格,减少生产厂家,提高它们的复用率;除特殊情况外,所有电子元器件应按不同的要求经过必要的可靠性筛选后,才能用到产品中;优先选用有良好的技术服务、供货及时、价格合理的生产厂家的元器件。对关键元器件要进行用户对生产方的质量认定;仔细分析比较同类元器件在品种、规格、型号和制造厂商之间的差异,择优选择。要注意统计在使用过程中元器件所表现出来的性能与可靠性方面的数据,作为以后选用的依据。

(4)控制设备的散热防护。温度是影响电子设备可靠性最广泛的一个因素。电子设备工作时,其功率损失一般都以热能形式散发出来,尤其是一些耗散功率较大的元器件,如电子管、变压管、大功率晶体管、大功率电阻等。另外,当环境温度较高时,设备工作时产生的热能难以散发出去,将使设备温度升高。

例如,半导体器件对温度反应很敏感,过高的温度会使器件的工作点发生漂移、增益不稳定、噪声增大和信号失真,严重时会引起热击穿。因此,通常半导体器件的温度不能过高,如锗管不超过70~100℃;硅管不超过150~200℃。表1列出了常用元器件的允许温度。

元件名称 允许温度/℃ 元件名称 允许温度/℃

碳膜电阻 120 陶瓷电容 80~85

金属膜电阻 100 锗晶体管 70~100

印刷电阻 85 硅晶体管 150~200

铝制电解电容 60~85 硒整流管 75~85

电介质电容 60~85 电子管 150~200

云母电容 70~120 变压器 95

薄膜电容 60~130 扼流圈 95

表1 常用元器件允许温度

因此对于半导体分立器件散热需要考虑:对于功率小于100mW的晶体管,一般不用散热器;大功率半导体分立器件应装在散热器上;散热器应使肋片沿其长度方向垂直安装,以便于自然对流。散热器上有多个肋片时,应选用肋片间距大的散热器;半导体分立器件外壳与散热器间的接触热阻应尽可能小,应尽量增大接触面积,接触面保持光洁,必要时在接触面上涂上导热膏或加热绝缘硅橡胶片,借助于合适的紧固措施保证紧密接触;散热器要进行表面处理,使其粗糙度适当并使表面呈黑色,以增强辐射换热;对于热敏感的半导体分立器件,安装时应远离耗散功率大的元器件。

(5)电子设备的气候防护。潮湿、盐雾、霉菌以及气压、污染气体对电子设备影响很大,其中潮湿的影响是最主要的。特别是在低温高湿条件下,空气湿度达到饱和时会使机内元器件、印制电路板上产色和凝露现象,使电性能下降,故障上升。

当电子设备受到潮湿空气的侵蚀,会在元器件或材料表面凝聚一层水膜,并渗透到材料内部,从而造成绝缘材料表面电导率增加,体积电阻率降低,介质损耗增加,零部件电气短路、漏电或击穿等。潮气还能引起覆盖层起泡甚至脱落,使其失去保护作用。通常采用浸渍、灌封、密封等措施。

4结语

第2篇

关键词是能反映论文主旨最关键的词句,一般3-5个。

目录。既是论文的提纲,也是论文组成部分的小标题,应标注相应页码。

引言(或序言)。内容应包括本研究领域的国内外现状,本论文所要解决的问题及这项研究工作在经济建设、科技进步和社会发展等方面的理论意义与实用价值。

正文。是毕业论文的主体。

结论。论文结论要求明确、精炼、完整,应阐明自己的创造性成果或新见解,以及在本领域的意义。

参考文献和注释。按论文中所引用文献或注释编号的顺序列在论文正文之后,参考文献之前。图表或数据必须注明来源和出处。

高等职业院校电气自动化技术专业人才的培养

摘要:为了响应《中国制造2025》纲领的号召,及时了解并适应市场和区域经济的发展,合理调整专业人才培养模式,对扬州地区电气类相关企业进行了人才需求情况调研。通过调研,找准了高等职业院校电气自动化技术专业人才的定位,总结了企业对于专业人才培养的意见建议,为后续人才培养方案的指定提供了可靠的依据和保障。

关键词:中国制造2025高职教育 电气自动化技术专业

电气自动化技术专业结合了多个学科和技术,专业口径较宽,适用范围广泛,就业方向灵活。为了明确企业对于电气自动化专业的人才培养需求情况,找准定位,确定目标,真正体现就业导向、能力本位的办学方针,因地制宜与时俱进地进行人才培养模式改革,需要有针对性的对江苏扬州及周边地区企业进行调研,了解企业对本专业人才培养的意见和建议。

1专业人才培养的社会背景

《中国制造2025》为我国制定了走向制造强国的行动纲领,而人才培养是实现建设制造强国的根本前提,《中国制造2025》中明确提出了“人才为本”的基本方针,要求要加快培育制造业发展急需的专业技术技能人才,这就给高等职业教育电气自动化技术专业带来了巨大的机遇和挑战。与此同时,《中国制造2025》也提出要坚持市场的主导地位,因此本专业的人才培养模式的制定也应当坚持以企业、市场、社会乃至国家的需求为标杆。只有以《中国制造2025》为纲领,以岗位、企业和社会的需求为准绳,进一步推动改革,深化落实,全方位进行人才培养模式的调整,才能培养出企业需要、社会认可、国家满意的具有电气自动化技术专业背景的高素质技术技能型人才。

2专业人才培养的区域与行业背景

随着扬州市经济和社会的飞速发展,目前已建成了半导体照明、绿色新能源、智能电网、数控金属板材加工设备、汽车及零部件共5个国家特色产业基地。总投资80亿元产能为30万辆的上海大众汽车第三大生产基地落户扬州仪征,潍柴集团亚星客车有限公司、扬州江淮汽车公司、大洋造船等大型国企民企也纷纷抢滩扬州沿江区域。与此同时,扩大至整个江浙地区,电气机械和器材制造业,通用设备制造业,计算机、电子通信和交通设备制造业等均为该两省的支柱产业。《中国制造2025》提出的电力装备,高档数控机床和机器人,新一代信息技术产业等共十大领域,其中大部分领域均涉及到了各种电气类装备制造。由此可知,扬州地区乃至整个江浙地区的支柱产业与《中国制造2025》提出的重点发展领域是高度统一的。因此,未来几十年内,在扬州乃至整个江浙地区,企业、市场和社会对电气类人才需求量将与日俱增且有增无减。

电气自动化技术专业毕业生可就业于各类工矿企业,如制造、石油、化工、电力、纺织、制药、食品、轻工等行业,从事电气自动化系统及设备的操作监控、安装调试、运行维护、技术升级改造、故障抢修等工作,或从事工厂供配电设备管理、维护、操作等工作,或在技术服务型公司,从事技术合作项目的安装、调试和后期技术服务工作,也可在中央控制室、自动化产品营销等部门工作。

由此可见,具有电气自动化技术专业背景的高素质技术技能型人才具有广阔的就业空间和良好的发展前景。

3企业对专业人才培养改革的意见建议

我们对江苏扬农化工集团、江苏牧羊集团、扬州新大通科技有限公司、江苏纵横苏天网络发展公司、南京擎天科技有限公司等扬州及周边城市的30家企业进行走访调研,调研结果表明,企业对具有电气自动化技术专业背景的高素质技术技能型人才的需求巨大,但同时,企业还对本专业的人才培养提出了几点意见和建议。

3.1人才培养模式有待调整人才培养目标定位必须与行业的实际保持紧密联系,以及时满足市场、企业和社会的需求。培养模式必须形成有机的、统一的整体,让学生抱着浓厚的兴趣,实现学中做、做中学,最大程度提高教学效果与教学质量,让学生可以将所学到的基础理论知识转化为熟练的实践动手技能。人才培养过程中,还应当大力开展各类校企合作项目,推进联合办学,进一步与企业维持一种持久深入且具有系统性的共赢合作,让学生能够灵活运用课堂上所学习到的知识和技能,主动发现,仔细分析,准确解决未来实际工作岗位中遇到的具体问题。只有这样才可以真正做到实现知识技能的融会贯通,将内化的知识应用于实践,造福企业乃至社会。

3.2专业课程设置有待改进电气自动化技术随着科学技术的进一步发展已经进入一个新的阶段,新的概念和体系已经基本形成。自动控制技术、电子信息技术、通信技术、计算机技术与网络技术等多门学科高度融合和交叉,企业对具备以上综合知识技能的复合型的人才需求很大。课程设置要进一步拓宽,要有一定的计算机网络技术、通信技术、设备制造与加工、机械与电力传动及的基础知识,并且尽可能多的介绍各类控制对象和控制方法。与此同时,还应当让学生了解最前沿的电气自动化新技术,以此达到培养学习兴趣,激发创新意识的目的。

3.3非智力因素培养有待加强企业所需要的高素质技术技能型人才除了掌握必备的专业文化知识和技术技能外,还应当具备良好的职业道德修养和敬业精神,拥有服务社会的意识、协作共赢的团队意识和经济安全环保的可持续发展的意识,具备较强创新能力和自学能力,并能够及时快速的适应新环境、接收新知识、掌握新技术,并具有良好的文字表达、沟通协作的能力。因此,在人才培养的过程中,除了传授科学知识和锻炼专业技能,还不能忽略非智力因素的教育。

4人才培养模式改革的策略和实践措施

4.1以行业为标杆,改进人才培养模式人才培养机制应当以企业需求为准绳,以实用为根本,以就业为目标。该专业定期组织教师和专家深入相关企业,进行岗位需求与知识、能力等其他素质方面要求的相关调研,根据企业的具体岗位需求和相关基本素质要求,有针对性地改革人才培养模式,动态地调整人才培养方案,从而保证以此为依据培养出的学生符合行业要求和企业需求。

该专业创新性的提出并实践了“1+1+1专业导师制”人才培养模式,该人才培养模式充分发挥专任教师的导学、导能和导业的作用,积极与企业进行沟通交流与合作,为每一位同学配备一个专业背景的班级导师和企业导师,企业导师定期进课堂、办讲座,既传授了基本的科学理论知识,又锻炼了企业实际需要的动手实践的操作能力,从而为其毕业后的顺利就业提供了强有力的保障和依据。借此人才培养模式,将专业教师的传授和企业导师的指点充分融入到人才培养的全过程,能够及时有效的根据企业的动态需求实时进行调整和改革,充分发挥行业需求在人才培养方面的引领作用。

4.2以实践为宗旨,调整课程体系建设本专业以企业岗位素质要求为标准,以培养专业技能为主要目的,以实际工程项目为中心,以具体教学情境为载体,进一步完善和改进课程体系,加强专业知识与实践技能的相互渗透和彼此融合。因此本专业在课程设置上,重点选择具有较强实践性和实用性的课程。

4.3以项目为导向,大力推进理实一体为了满足国家对于高等职业教育工学结合的要求,有针对性的进行实践教育教学改革,优化教学方法,加大再造力度,该专业教师基于多年的实践教学经验,结合来自相关合作企业的反馈和建议,与企业工程师合作,从高职学生的认知规律和特点出发,以企业实际生产过程案例为载体,以具体实践项目为依托,针对主干课程编写了相应的项目化教材。截至目前为止,该专业教师已主编与参编了《生产过程控制系统的设计与运行维护》、《先进组态控制技术及应用》、《传感器检测与应用》、《PLC应用技术图解项目化教程》等共18部适用于高职高专教学的项目化教材。科学知识的学习与实践操作能力的提高紧密融合贯穿于每个具有实际背景的典型案例之中,逐步突破重点难点,激发学生浓厚的学习兴趣,通过实际动手操作巩固对理论知识的认识理解并锻炼其实践操作的能力。有利于毕业生更快的适应具体岗位的实际工作,锻炼培养了其利用学校所学习到的理论知识去发现、分析并解决实际工作中遇到的具体问题的能力。

4.4以素质为终极,加强非智力因素培养《中国制造2025》提出了以创新为驱动,要提高国家制造业的创新能力,这就为该专业培养学生的非智力因素指明了方向,即要大力培养学生的科技创新能力。本专业成立若干导师工作室,根据学生的兴趣以及专业知识的掌握程度合理搭配并分组,因材施教,充分发挥学生自身的主观能动性与创新积极性,让学生在专任教师的引导和带领下,基于理论知识基础和熟练的实践动手能力,自主设计研发,制作专业创新作品,参加创新创业大赛,申请创新发明专利。通过组建学生科技创新社团和创新创业中心,鼓励学生基于所学习的理论知识和所掌握的专业技能,勇于创新,自主创业,借此加强学生对新技术新产品的敏感度和开发新市场的敏锐度,为其未来的发展开辟科技创新和自主创业的新领域。

5结论

在《中国制造2025》的社会背景下,根据企业与社会的要求,相应对人才培养方案进行改革和完善已成为势不可挡的趋势。总结企业对专业人才的培养建议后,应当采取相应的改革措施,应当以行业为标杆,改进人才培养模式,以实践为宗旨,调整课程体系建设,以项目为导向,大力推进理实一体,以素质为终极,加强非智力因素培养。

电气自动化技术专业只有始终坚持以《中国制造2025》为纲领,以满足企业需求为目标,动态调整人才培养模式,大力推进人才培养改革,积极采取应对的实践措施,才能培养出基本知识功底扎实,实践动手技能高超,同时具有卓越的科技创新思维和突出的职业能力素质,广受企业的好评并深受社会的认可的高素质技术技能型人才。

参考文献

[1]陶涛,花良浩,高宁.机电一体化技术专业人才需求分析[J].科教导刊,2015(12).

[2]李俊秀,马应魁,王瑾.电气自动化技术专业高技能人才培养方案的研究与实践[J].中国职业技术教育,2012(11).

[3]周奎,成建生,高文忠.“双主体”视角下电气自动化专业人才培养模式探索[J].职业技术教育,2013(17).

[4]陈亚娜.高职电气自动化技术专业人才培养模式改革的探索与实践[J].教育教学论坛,2014(6).

第3篇

关键词:电气工程 自动化控制 城市发展

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)09(a)-0127-01

1 电气自动化的系统处理

通过传输信号屏蔽、设备接地信号处理、选择合适的抗干扰措施等,系统在电气方面主要是这样来实现的。在人们选择设备的时候,人们需要选择那些经过长期的实践检验后已经证明是可靠且比较稳定的设备,这样稳定可靠是设备才能很好地适应工业施工现场的非常恶劣的环境,以确保系统正常运行,尽量将故障降低到最少的程度,以便在发生故障的时候进行维护。系统组态采取软件的两次开发功能,该两次开发功能除了能够对工作流程进行动态显示之外,还能够动态显示历史数据、趋势图和棒图及其他相关数据,且具有打印功能。该系统具有的一个重要优点是易于扩充,系统保留了一些必要的接口,目的就是为厂级管理、全部过程实现自动控制设计必要的接口、界面。此外,该系统的另外一个重要优点是实用性比较强,该系统具有现场手动、仪表室内手动、自动三种控制方法,可以根据实际情况选用,满足不同的需求。在运行过程中,还有诸多的电器设备辅助进行服务,目的是为了却把一次设备的安全、可靠地运行,这样,也就可以达到某项控制功能的数个电器组建的组合,我们对此称之为二次回路或者控制回路。

2 自动控制技术优势

2.1 快速高效自动控制技术

系统在运行的过程中能够通特定的数据信息对相应的设备做出操作指令,发出的操作指令是能够即时到达的,由于如果设备不同的话,其设备的地址代码也不同,因而发出的指令十分准确,确保了精确操作,比起人工操作来说发生错误操作的概率是十分低的,因此该系统的操作是快速高效的自动控制技术,并且该自动控制技术具有十分良好的交互功能,其所具有的交互功能能够和控制中心进行数据信息的反馈,从而进一步确保了控制的精确和快速高效。

2.2 便于实现全过程全时段监控

该自动控制技术的优势除了快速高效和精确之外,还十分便于实现全过程的全时段监控。人们所实施的电气工程是全天候24小时均需要不间断运行的,按照人们平常积累的经验来进行分析,在深夜等管理的盲区容易导致管理的疏忽,是电气故障的多发时段和区域,在这些容易发生故障的多发时段和区域,人们的传统的管理模式是难以实现全程的有效的监控的。而数字化的自动控制技术恰好弥补了这一缺点,可以对工程进行全过程全时段的监控,从而避免故障的发生,确保工程的正常运行,实现了对整个系统的高效、实时的控制和调配

2.3 安全性大大提高

安全性高是自动控制技术的最大的优势,人们在进行生产的时候宁愿降低效率,但都需要确保一定的安全性特别是人身的安全性,确保人身不受到损害,毕竟生命高于一切。而电气工程往往具有一定的危险性,由于机械故障以及外部环境和人工操作的失误造成人员伤亡的事件在过去是屡见不鲜的。自动控制技术能够随时对电气系统地运行进行实时监控,其具有十分良好的技术优势和控制能力,能够及时发现并反应运行过程中的不正常情况,最大限度地避免对人员产生的危害及其他威胁。

3 电气自动化控制系统的发展现状

3.1 电气自动化工程DCS系统

所谓的DCS系统也就是分布式控制系统,“DCS”这个称呼是由英语单词缩写而来的。相对于集中式的控制系统来说,DCS系统是一种更为高级和更为先进的新型电脑控制系统,该系统是在传统的集中式的控制系统的基础至上演变和发展起来的,该系统的优点是可靠、实时和可扩充等,因为具有这些优点,DCS系统在生产生活的过程中得到了广泛应用。

3.2 集中监控方式下的自动控制系统

集中控制下自控控制系统的缺点是十分明显的,由于其在进行控制的过程中需要将所有的功能集中在某个处理器当中,其所具有的缺点中最为突出的是他的运行速度比较缓慢,导致了整个机器的运行速度也非常地缓慢。此外,该控制系统的另外一个重要缺点是主机的容量会不断地下降,因为这个系统把所有的设备都放入了监控中导致了监控数量十分大,这就需要增加电缆数量,也就是说增加了成本,且可靠性也大大降低。

3.3 信息集成化的电气自动化控制系统

电气自动化控制系统所包含的主要信息技术主要体现在:第一,在管理层面上向纵深延伸。在企业当中,企业的财务核算和人力资源管理等相关数据的存取得以特定的浏览器来进行操作,并且,对于企业的生产过程中的监督控制能够呈现出动态的、直观的画面,所以能够及时掌握企业生产相关活动中的信息资料。第二,信息技术能够在电气自动化设施、系统和机器之中进行横向的扩展比较。

4 电气系统自动化控制的发展趋势

IEC61131的颁布、OPC技术的出现和Microsoft的Windows目前被人们广泛应用到生产、工作的许多领域之中,这些技术和平台、软件的应用,使未来的电气技术和计算机技术更加紧密结合起来,计算机技术在电气工程中越来越发挥着难以取代的功能。正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融和,电子商务的普及将加速着这一过程。虚拟现实技术和视频处理技术的应用必然对未来的自动化产品,比如人机界面、设备维护系统的设计等产生直接的影响。相对应的通讯能力、软件结构及易于使用和统一的组态环境显得越来越重要。

5 结语

如果没有电气自动化的支持,那么,现代工业也就无从谈起,现代工业的是在电气化的基础上发展而来的。现代电力系统是一个十分庞大的统一的整体系统,系统中的装置及其所接的用电机器设备均是一些开放性的设备,这些开放性的设备会受到周围环境的影响,因此实现电气工程的系统自动化控制是必要的。

参考文献

[1] 李修伟,陈广文.浅析电气自动化控制系统的应用及发展趋势[J].民营科技,2011(1).

[2] 王术贺,李广东.浅析电气自动化控制系统的应用及发展趋势[J].黑龙江科技信息,2011(20).

第4篇

关键词:高层建筑;电气自动化;应用

中图分类号:TU97文献标识码: A

1、电气自动化技术应用于现代高层建筑的背景

国民经济的不断发展使得广大人民群众对高层建筑的自动化、多样化与个性化的需求不断提高,人们都希望有舒适的生活环境、完善的服务设施及便捷的信息沟通,这些都使得高层建筑电气自动化成为了现代高层建筑的重要核心技术之一,而且建筑高度的提升也对供电、给排水、消防等大量电气系统的运行和管理提出了更高的要求,因此必须综合电气、信息、智能、控制以及自动化等各方面的科学技术,为实现高层智能建筑的安全节能及功能的丰富和完善的目标,对高层建筑电气自动化进行不懈的探索与研究。

2、电气自动化在高层建筑之中的应用特点

所谓高层建筑电气自动化是一种综合了服务与管理乃至系统结构优化配置于一体的高层建筑电气自动化模式。通过电气自动化系统的集成核芯,在高层建筑中组织好综合布线等工作,从而使得高层建筑中的设备与通讯乃至办公等诸多功能都从一定程度上实现自动化。给人们带来了安全高效的生活环境。

2.1、高层建筑电气自动化在安全保护中的应用

建筑的安全性是建筑电气的重要方面。随着现代建筑的复杂程度的不断提高,对安全的要求也日益增强。现代高层建筑中电气自动化的安全性能很好,该自动化控制技术可以大大提高整个系统对一些不利因素的反应速度并且可以采取遥控模式来减轻各种突况对系统和维护人员的伤害。

2.2、高层建筑电气自动化在全程监控中的应用

高层建筑电气自动化实现了对设备及系统运行的全过程的有效监控。尤其是在功能较多的大型高层建筑中由于组成配件多、结构体系多变、功能复杂,所以传统的运行模式下会出现控制盲区而造成故障。现代高层建筑电气自动化技术能够对整个系统实现实时的数字信息化有效监控,因此能够实现高效、持续、实时的控制目标。

2.3、高层建筑电气自动化在系统联动中的应用

该自动化技术不仅将高层建筑中的安防消防、通风照明等系统整合为一个大的系统,大大加强了联动性能。并且实现了各个子系统之间的优化配置和联合互动。

2.4、高层建筑电气自动化在数据计算中的应用

高层建筑电气自动化能够提供更加详实的数据和更加精确的计算。该系统能够建立一个更加确切详实的数据库,以此来给后期的各种决策给予可靠的信息数据保障。

3、电气自动化在高层建筑之中的发展与具体应用分析

3.1、智能电力系统

在现代建筑中,电力系统的两个重要组成部分,就是电力总闸部分,与各家的分闸部分。在过去的建筑中,有时候因为电力系统出现问题,就会引起电气火灾的出现,然而对于这个问题,在当代建筑的智能电力系统中就可以得到完美的解决。电气火灾的形成主要是因为电气线路、供电和用电设备出现故障,引起线路或设备产生大量热能或电火花,由于线路承受的正常发热有限,而产生的大量的热量使线路外在的橡胶达到熔点后引起橡胶燃烧,形成电火,酿成灾祸。而在现代的智能电力系统中,在各家各户的线路上都有一个电压智能检测系统,一旦电压或电流出现异常的时候,电闸就会自动发出警报,在警报的同时会对电力线路进行断电处理,以做好安全防范的工作。而对于总闸来说,电子智能控制端更是必不可少的部分。一旦发现电压电流出现异常情况,电子总闸就会出现报警行为,同时会对该线路进行断电处理。由于总闸与电力系统的终端控制是链接的。所以一旦总闸出现异常,就会有维修人员立刻到达事故现场进行线路维护和维修的工作。

而电力系统在进入到各家各户的时候,它的智能监控功能就体现在家电的使用监控中了,在现代的建筑中,必不可少的会有电脑、电视、电话等家用电器,尤其是一些功率较大的电器像是微波炉、热水器等设施,一旦出现异常,各家的电闸也会进行断电处理。这不仅仅是为了保证家里的用电安全,也是对整座建筑的安全保证。

3.2、智能热力系统

对于智能热力系统来说,在现代建筑中,我们采用的主要是地热系统。目前地热系统是较为美观与舒适的一种热力系统。当然其主要控制端还是以自动控制技术为主要控制手段。在热力系统的控制端中,有一个热敏电子设备对热力系统中的温度进行检测,一旦热力系统所释放的温度高于其最高值或者低于其最低值的时候,那么智能热力系统就会自动对温度进行调节:或是断开电路停止加热或是对电路进行链接处理继续加热。在整个系统中,热敏监控系统就起到了一个关键的作用。所谓智能就是能够自动调节自身性能的一些设备的性质,而对于这一点来说,现代建筑中的智能热力系统就有着很好的自动调节能力。当然这个温度范围是可以调节的,就犹如现在的智能冰箱中的保鲜层的温度控制系统一样,可以将温度控制在一定的范围内,根据个人需要进行可控制调节。一般情况下,热力系统的温度控制范围是由专业人士进行专业调节的,所以一旦出现温度异常的情况,作为居民来说,千万不要自行维修热力系统,因为如果一旦出现智能监控系统出现损坏,那么造成的损失将是无法估量的。当然有些建筑的智能热力系统是采用太阳能的光热作为热源,然后进行电子方面的智能调节,这样既节省了能源的耗费,也对我们的热力安全有了进一步的安全保障。

3.3、智能监控系统

对于人们的生活来说,监控系统是当代建筑中必不可少的一个组成部分。并不是因为现在社会环境有多么不好,而是因为,智能监控系统对人们的生活,工作都是一种防范于未然的基础设施。而对于监控系统来说,其主要的组成部分就是摄像头,即监控设施。通过摄像监控,我们可以知道许多日常人工无法顾及到的地方,而人们的安全就要靠着监控系统中的安防设施来完成了。安防设施目前在现代建筑中,是电气自动化的一个重要组成部分,那么智能安防在当代建筑中主要表现的前端设备就是建筑物中的楼宇监控门。

我们都知道楼宇监控门一般情况下,都是需要两层钥匙进行工作的。就目前来说,我们的工程师们已经将这两层钥匙设置成一个组合来代替了,即电磁智能钥匙。人们进入楼中必须要用钥匙才能到达自己的家中,否则住在高层楼房里,没有钥匙恐怕连电梯都做不了。那么安防设施一旦遭到破坏,它还具有自动报警功能,而其自动报警,不仅仅是发出警报的声音,而且还与公安机关的报警系统进行联网设置,一旦出现安防问题,警方会第一时间接到报警,并且来到案发现场进行安全保护。所以对于一个建筑来说,安防系统就是这个建筑的安全保证,也是居民安全生活的重要保障。也正因如此,在我们的日常生活中,也应该对这些平时与我们的生活息息相关的安全设施加以保护,只有这样,我们的生活,才会更加舒适,更加安全,更加美好。

总之,科学技术的快速发展促进电气自动化技术的发展,也为电气自动化技术的应用提供了基本的技术保障。当前,电气自动化技术在电力系统中获得广泛应用,并且有效的促进电力系统的稳定运行。随着电气自动化系统应用范围的日渐扩大,其自身的技术也需要不断的更新和进步,才能适应电力工程不断发展的状况,从而促进电气自动化作用的充分发挥。

参考文献

[1]张苗.浅析建筑电气在高层建筑中的应用研究[J].中华民居(下旬刊),2014,06:179.

[2]闫宏丽.简析建筑电气在高层建筑中的应用[A].科技部.2014年全国科技工作会议论文集[C].科技部:,2014:1.

第5篇

论文摘 要:在专业建设过程中人才培养方案与核心技能课程是专业建设的重点和难点,通过深入广泛的专业调研,分析电气自动化技术技能型人才的需要,从工作过程出发, 对电气自动化技术专业主要岗位典型工作任务进行剖析,归纳得出相应的工作领域,并转换为对应的专业核心技能课程,构建基于工作过程与职业岗位对接的专业人才培养方案, 设计以能力为核心、以素质为本位的模块化专业课程体系,从而提升高职学生的竞争力。

“十二五”时期国家以科学发展为主题,以加快转变经济发展方式为主线,把经济结构战略性调整作为主攻方向,促进经济长期平稳较快发展和社会和谐稳定。因此,我国高等职业教育也正在加快改革与发展的步伐,为地方经济发展服务、为就业服务,培养生产和服务第一线的技术技能人才,培养敬业创新的优秀人才。由于种种原因职业院校设置的专业往往与社会经济的发展需求存在偏差,一方面有的专业毕业生过剩,有的急需人才缺乏相应专业的培养,出现“产销不对口”现状;另一方面毕业生所具备的职业能力与其就业岗位的要求相差甚远,不能与职业岗位进行很好的对接。

我校是国家首批重点建设的高职示范院校,电气自动化技术专业是国家重点示范建设专业之一,在示范和后示范建设以及人才培养工作评估过程中非常重视专业的内涵建设,对专业人才培养方案重新进行了审定,把提高教学质量、创新教学模式和打造专业特色作为重点,以对接产业为切入点,实行校企合作、工学结合,促进教学内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接、学历证书与职业资格证书对接。

1 通过专业调研明确专业定位与培养目标

1.1 深入市场调研分析人才需求

人才需求分析是制订专业人才培养方案的基础。通过制订详细的调研计划,采用“走出去、请进来”的方式进行深入和广泛的专业调研。“走出去”就是分批派出专业调研组到相关企事业单位、院校、毕业生就业单位进行实地走访,“请进来”就是聘请企业的专家和技术能手到学校进行研讨。了解毕业生在哪些单位、哪些岗位从事哪些工作,这些岗位需要什么职业资格证书和等级;了解专业发展状况及对人才的需求情况,企业对人才培养的规格和质量要求,以及社会对本专业毕业生的评价等。针对调研的信息进行综合分析,明确毕业生就业岗位及岗位群,找出专业人才培养过程中存在的问题和偏差,从而确定电气自动化技术专业的专业定位、专业培养目标和人才规格与质量标准,为专业课程体系设计提供依据。

1.2 面向就业岗位和职业证书要求准确把握进行专业定位

通过专业调研汇总的电气自动化技术专业毕业生主要面向就业岗位分布来看,近50%的学生从事电气自动化设备及系统的安装、调试、运行与维护等工作,近30%的学生从事电工、电子类产品质量检验监督等工作,有近15%的学生从事生产管理工作,其余5%的学生从事产品销售或其他工作。因此,电气自动化技术专业要面向企业生产第一线培养具备专业职业能力和技能,具有较强的继续学习能力和创新能力,具有良好职业道德和较强法律意识的高技能人才。由于行业准入制度对职业资格证书的严格要求,毕业生在毕业前至少应该获取对就业有帮助的一种国家职业资格证书或技术等级证书,如电工上岗证、电气设备安装工证等。

2 基于岗位工作过程分析构建专业课程体系

2.1 以岗位工作任务为导向设置专业核心课程

电气自动化技术专业教学团队从产业、行业、企业、职业调查入手,广泛听取企业专家、技术能手、企业兼职教师、下企业锻炼教师、顶岗实习学生和毕业生及家长的意见,对专业主要岗位的典型工作任务进行剖析,得出工作岗位的业务范围,通过归纳得出相应的工作领域,并转换为对应的专业核心技能课程。如“工业自动化工程师助理”工作岗位的职务范围是从事自动化设备及系统设计、选型、系统编程、系统集成和维护等工作,其工作领域为电气工程制图、成套电器控制柜安装调试、PLC自动化系统设计和维护,自动化生产线安装调试及维护、工控网络设备及系统的安装与维护,在课程设置中转换为相应的核心课程。

2.2 以职业技能培养为核心构建模块式专业课程体系

通过分析相同专业在不同岗位的工作过程,分析学生毕业后所从事工作任务和应具备的职业能力,突出企业需求和学生自我发展,从知识、能力和态度3个方面,设计“融素质教育与业务培养为一体,知识传授与能力培养为一体”的模块式专业课程体系。由职业核心能力课程、专业基本技能课程、专业核心技能课程、职业拓展课程、顶岗实习等模块组成专业课程模块。使之具备:基础性—为学生就业打下坚实的文化基础和专业基础;针对性—以职业核心技能课程为主干,培养学生的技术与技能;实践性—加强实践操作技能培养,提高学生的岗位胜任力;实用性—技能训练针对学生的岗位设置;拓展性—相同专业不同岗位能力的培养,满足企业岗位能力需求,拓宽毕业生就业渠道,增强就业竞争力。

2.3 以工作过程为主导设计项目化课程

对于专业核心技能课程和职业拓展课程模块,打破传统学科性“理论+实验+实习”的课程体系结构,把围绕核心能力培养和职业适应性的原有理论课程和实践教学环节重新分解整合,设计了基于工作过程的项目化课程结构,确定了本专业7门专业核心技能课程和4门职业拓展课程,不再单独设置实验和实习等实践教学环节。在项目化课程标准中引入国家职业资格标准、行业标准、技术规范,教学内容中精选实际工程案例并经教学化处理形成学习型项目,每个项目又分解为若干个对应的学习型工作任务,将知识点、技能要求融入到各个项目和任务中,并将职业资格鉴定考核与课程考核相融通,以实现课程内容与职业标准对接。

3 以工学结合为切入点的创新教学模式

3.1 灵活、可操作性强的教学组织设计

在教学设计上采取“3+2+1”的教学组织形式,第1~3学期主要学习职业核心能力课程和专业技能基本课程,在培养学生掌握专业基本理论的基础上,融入基本职业技能训练,学会表达、交流、沟通的方式和方法,具备基本职业素养;第4、5学期安排专业核心技能课程和专业拓展课程,培养学生具有必备的职业(岗位)技能,同时组织开展学生的职业技能培训与鉴定,使学生获取相关的职业资格证书或技术等级证书;第6学期进行毕业前的综合职业技能实训,安排学生到企业顶岗实习,实习结束后完成论文撰写及答辩,在真实的工作环境中不仅易于将理论知识转化为实际操作技能,而且易于养成良好的工作作风、职业道德、职业素养,有利于学生融入社会。因此,在整个教学组织过程中应贯穿、覆盖适应社会能力、职业能力的教育与训练。

3.2 贯穿职业能力培养的递进式课程教学模式

针对不同的课程模块采用不同的教学模式。专业基本技能课程以校内学习为主,采用“理论+实训+实习”的教学模式,基础理论以“必需、够用”为度,精讲多练。实践教学中将“指导书”更改为“任务书”,采用“实践与创作”相结合的方式,按照任务书的要求,学生自主完成方案设计、仪器设备选择、制作、测试,充分调动学生的积极性,促使学生感知体验、观察探究,在培养职业基本技能的基础上,养成独立思考、科学严谨的工作作风。

专业核心技能课程和职业拓展课程实行分段集中强化训练的教学模式。在实训室以单班为单位采用项目化课程组织教学,如2010级电气自动化技术专业4个班在同一时间分别进行4门专业核心技能课程的教学,根据学期教学计划每门课程4~5周,依次轮换。课程教学在实训室以学习型项目为载体,以教师为主导、学生为主体组织实施,经过强化实践训练师生共同完成一个完整的项目,在“教、学、练、做”有机融合的一体化教学过程,实现职业(岗位)技能和职业素质的培养,达到教学过程与生产过程的对接。

3.3 “课程考核+职业技能认证”的考核方式

按照课程类型的不同,采用不同的考核方式。职业核心能力课程的考核以校内为主,引入国家职业核心能力测评标准,主要考核“与人交流、与人沟通、信息处理、自我学习、解决问题、数字应用”等6项职业核心能力。专业技术基础课程以校内考核为主,采用过程考核与期末考试相结合的方式,不仅考查学生的知识积累和素质养成,也对学生的知识运用能力进行考核。

专业核心技能课程和职业拓展课程考核关注学生的素质培养,采用“课程考核+职业技能认证”的方式。课程总成绩由课程考核成绩和技能认证成绩两部分组成,二者各占一定的比例。课程考核采用百分制按项目分别考核然后汇总,每一个项目均从知识、技能、态度3方面考核,知识考核重在考查知识的应用和相关的操作规程,技能操作考核采用现场实际操作方式,态度考核则重在对学生合作意识、沟通能力、创新思维等方面的评价。职业技能认证有理论和实操两部分组成,分为两种情况:一是国家职业资格证书对应的课程,在课程结束后可直接参加国家职业资格认证考核;另一种是课程结束后,参照国家职业资格考核标准由学院统一组织进行考核。

4 结束语

电气自动化技术专业经过几年的重点建设,在课程体系建设、师资队伍建设、实验实训条件建设等方面取得了一定的成绩,专业建设的整体水平有了显著提高,也积累了一些建设经验。深刻体会到专业建设必须坚持校企合作,只有深入企业,才能了解企业的需求,把课程体系切实融入职业岗位要求,将专业技能标准与职业标准相融合,将考核与评价和职业资格认证相衔接,强化学生职业技能的训练,培养出企业需要的高技能人才。

参考文献

[1] 许戈平.专业与企业岗位对接的专业人才培养方案研究[J].中国电力教育,2012(3):62-63.

[2] 李斯杰.高职院校人才培养方案设计中需要厘清的若干问题[J].职业教育研究,2010(11):7-9.

第6篇

关键词: 电气自动化;供配电系统

中图分类号:F407文献标识码: A

改革开放的不断加深,经济社会进入到快速发展的新时期。城乡经济的快速发展,城乡电网也在全面改造。我国科技水平在不断的进步,电网技术装备水平也在不断的提高,这就使我国电网调度技术越来越高,对我国电力供应的稳定性起到了极大的作用。

1 供配电系统概述

电力的传输过程的形成和发展,形成了电力供配体系,既供配电系统。其主要包括电力的高压输送系统、低压配电系统及用电设备所组成的。在我国国内,大型建筑或远程电力输送一般会通过10 kV电压进行传输,首先通过高压配电,将电压设置为 10 kV,将电力分配到各个终端,然后再经过低压变电,转化成220 V/380 V的常规用电电压规格,将电能传输给客户端。

供配电系统是维持建筑正常运作的核心设备。如果没有可靠的供配电设备,建筑内的电力设备将无法运转。电气自动化作为一种新的科学技术,可以将电工技术和电子技术相结合,通过信息控制及计算机技术,解决供配电系统中存在的一些问题。从而改良电力系统的运行状态,保证供配电体系的正常运作。

2 电气自动化在供配电系统中的功能和特点

电气自动化在供配电系统中的控制功能。在供配电体系中的实际运行中,高中压供电系统常常是由人工操作的,具有较大的危险性。但是,在供配电系统中引进电气自动化,使中高电压系统的运转,由计算机系统操控。在供配电体系中,对断路器或通电器实行自动控制,当电流超过一定的标准时,自动跳闸,防止危险事故的发生。不仅如此,电气自动化还可以自动处理一些进线失电故障。电气自动化可以处理单路供电时进线失电故障、双路进线失电线路及复杂的进线失电故障问题。电气自动化通过系统自动检测,检查电流情况,并处理异常供电问题,实现稳定安全供电。

2.1 配电系统自动化技术的应用方向

在智能化应用技术已经较为先进,而且已经广泛应用在较多场合,对于自动化相关领域的研究也达到了国际上的先进水平,其中分层式综合自动化装置非常适合使用在各级电压的配电系统中,特别是对于配电系统的智能保护装置来说,在电气自动化保护装置中,已经融合了智能人工、微机网络、综合自控等多项技术,综合性质的自动化技术发展趋势越来越明显,在该种保护装置中融合了自动化保护的新原理,可以在很大程度上提高配电系统整体的安全运行状态。还有一项很有实用的发展方向就是配电系统在配电网中所应用的自动化技术,因为这项技术正是采用国际上较为权威的公共信息模型作为这项技术所采用的技术模型,输电网的理论算法可以和高级应用软件结合在一起,这项技术在也已经获得了很大程度的突破,多表现在网络数字方面,也解决了很多的技术难题。配电系统中一项最为关键的PLC 技术对配电系统自动化技术的应用方向也起到了指引作用,基于PLC 技术的仿真系统可以为配电系统的测试提供相关数据,同时还能为研究人员开发新的电力产品提供技术参数,这些控制装置都可以组成闭环系统,为今后更优的控制方案提供优质的实验条件。

运行参数的监测包括电压、频率等参数,这些参数的实时值会在在监控计算机上实时显示并定时记录存盘。当运行参数的值超出允许范围时,监控系统会及时给与文字与声音报警提示,以方便操作人员及时处理。远程自动计量是对每个用户的用电量进行自动测量和记录,通过绘制表格等方法实现分时计费,从而形成电费报表。这样做,不仅可以供用户随时查询,而且方便、节能。电能质量的监测是指那些对电能质量要求较高的用户进行电能质量参数的监测,包括回路电压、谐波含量等。故障报警事件的监测是指供配电系统在运行过程中一旦发生故障,智能化供配电系统会立即发出报警声音,自动将出现故障的图形切换到界面上,并给与紧急预案提示,因而,工作人员可以及时、准确地处理故障。

2.2 自动化在供配电体统中的控制功能

智能化供配电系统对断路器的通断控制,从实际控制中,由人工就地控制中高压系统中的配电设备,很少进行远程和自动操作。传统的方法具有一定危险性。智能化供配电监控管理系统可以实现远程控制中高压配电系统设备。

3 电气自动化在供配电系统中应用的具体体现

3.1 电气系统中数据网络技术体制的完善

在日常的电力系统的安全防护中,我们可以依据数据网络的信息,来制定和规划系统和数据网络技术体制。在制定过程中严格按照国家法律规定,严格遵守网络安全制度。根据网络的规模和服务对象设定相应的安全级别。由于电力调度数据网的服务对象、网络规模相对固定,并且主要满足自动化系统对安全性的特殊需求,为调度自动化系统提供端到端的服务,符合建设专网的所有特征,所以电力调度数据网宜在通道层面上建立专网,以实现该网与其他网的有效安全隔离。

国家电力数据网承担着管理信息业务和调度控制业务,网络层次简化,数据传输的及时且连续,通信负荷基本恒定。远方控制的可靠性也具有相应的保障,现代安全防护体系的应用,有效地应对了黑客、病毒的侵袭,防破坏能力进一步的提高。

3.2 电气系统中调度专用数据网络的安全保障

电气系统中调度专用网络体制的完善,使数据网络在网络层的的安全得到有效的保证。与此同时,还必须做到技术措施和管理制度双重起效的方法,才有能从根本上保障信息和电气系统的安全。

1)管理制度方面:对所有数据网连接的节点都进行有效的管理,保障全系统和全部网络的安全。加强对人员的培训和管理,建立一支高素质的网络管理队伍,防止来自内部误用及泄密;建立健全运行管理制度,加强运行管理安全规章制度的建立和落实;建立安全联防制度,将网络及系统安全检查作为经常性的工作;聘请网络安全顾问,跟踪网络安全技术。

2)技术措施方面:为了保证数据网络的安全,坚持调度控制系统与调度生产系统之间的分离。信息传输采用单向传输的方式,调度生产管理系统与企业办公自动化系统之间有效安全隔离。这样即实现数据的传输,又保证了电气系统的安全。通常采用的措施包括防火墙、专用网关、网段选择器等进行有效隔离,在系统和应用层面,包括计算机防病毒技术、应用系统的硬件备份措施。

4 结束语

由于调度自动化系统中存在不同的应用,而且各个应用的特点存在差异,所以我们必须要不断优化电力调度数据网,在电网调度中建立严密的安全管理措施,以确保电力调度系统和电力系

统的安全,并且建立起完善的防护系统,从而保证我国电力行业的健康发展。

参考文献

[1]许素强.电器智能化技术在配电网自动化中的应用[J].北京电力高等专科学校学报,自然科学版,2011,28.

[2]苏标龙,姚建国,杜红卫,赵京虎,许先锋,梁锋,王伟.基于OPEN-3000配网管理系统的配网可靠性统计[A].2006电力系统自动化学术交流研讨大会论文集[C].2006.

第7篇

随着科学技术的快速发展,电力行业也有了翻天覆地的变化,作为电力行业的重要技术,电力传动技术也日益成熟和发展了起来,近几年,电力传动系统已经用崭新的面貌呈现在大众眼前,也取得了很好的效果,如今在各式各样的工业场所中都可以看见电力传动系统的身影,本文就从电力传动系统的控制这一问题入手,重点分析一下在电力传动系统中应用控制的意义和具体的应用措施,同时介绍一下控制系统的特点和相关原理。

关键词:电力传动系统, 控制 , 应用措施 , 应用意义

中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:

引言:

随着控制手段的日益更新和控制技术的不断发展,智能控制技术已经逐渐在控制行业中占据主导地位,相应的大量的智能控制软件也逐渐取代了常规的控制软件,像在生活中经常提到的神经网络,模糊控制等都属于智能控制的范畴。由于智能控制的控制效果很好,很适合应用在电力传动系统中,因此有必要研究适合电力系统的更简便,性能更优异的智能控制系统。同时,要想将智能控制这一理念成功的应用在电力传动系统中就必须充分了解智能控制的原理和应用特点,虽然现在已经有了一些应用实例,但是这并不普及,还有许多缺陷。因此,在电力系统中应用智能控制系统仍然是一个很大的挑战。

电气控制对象的特点和要求

电气控制量与热工控制量相比在控制要求及运行过程中有着很多不同点,电气的主要特点表现为:

1. 电气控制系统相对热机设备而言控制信息采集量小、对象少,操作频率低,但强调快速性、准确性;

2. 电气设备保护自动装置要求可靠性高,动作速度快;同时对抗干扰要求较高。

3. 热力系统控制处理信息量大,系统复杂,以过程控制为主;电气控制系统(ECS)主要以数据采集系统和顺序控制为主,联锁保护较多。

因此,机组的电气系统纳入DCS 控制,要求控制系统具有很高的可靠性。除了能实现正常起停和运行操作外,尤其要求能够实现实时显示异常运行和事故状态下的各种数据和状态,并提供相应的操作指导和应急处理措施,保证电气系统自动控制在最安全合理的工况下工作。

电气自动化控制系统的设计

1. 集中监控方式

这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂,查线不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。

2. 远程监控方式

远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、,节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks 总线,CAN总线等)的通讯速度不是很高,而电厂电气部分通讯量相对又比较大,所有这种方式适合于小系统监控,而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。

3. 现场总线监控方式

目前,对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展,这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0 卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。

电力系统中的智能控制

在电力传动系统中应用智能控制理论已经引起了许多学者的研究兴趣,专家表示通过智能系统的合理应用很可能将电力系统的控制水平提升一个台阶。目前所使用的交直流传动系统的控制手段比较成熟,如矢量控制,闭环控制等都有很好的效果。虽然利用PID控制法可以很容易的完成数学建模进行传统的控制,但是可以发现实际的电力传动系统并不是稳定不变的,电机本身的一些参数要随着其工作状态的改变而不断变化,这就为传统的建模控制带来了很大的困难。智能控制便可以很好的解决这一问题,首先智能控制是采取非线性,变结构的模式来进行工作的,它可以很好的克服电力传动系统的变参数问题,从而在很大程度上提高电力传动系统的鲁棒性。另外值得注意的是将智能控制应用到电力传动系统中时要结合传统的控制理念共同作用,如果完全排斥传统控制方法,生搬硬套的直接应用智能控制不但不能发挥其优势反而会引发一系列问题,因此在引入这一控制手段时要注意继承一些传统的控制理念,做到扬长避短。就拿交流电机为例来说,前面已经说到交流电机以往采取矢量控制和闭环控制,因此在将智能控制引入之一系统中时,应该保留一些矢量控制法和PID控制法,可以将智能能控制作为外环控制,将一些传统的控制手段用做内环做辅助控制,这样新旧相结合的方法可以将智能控制的优势充分的发挥出来,提高系统的工作效率。这主要是因为内环的控制可以帮助外环完成采样工作,提高外环采样频率同时通过内环的控制可以减少外环的控制误差。

探讨电气自动化控制系统的发展趋势

OPC(OIJEforProcess Control)技术的出现,IEC61131 的颁布,以及Microsoft 的Windows平台的广泛应用,使得未来的电气技术的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。IEC61131 已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。Pc 客户机/服务器体系结构、以太网和Internet 技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT 平台的融和,电子商务的普及将加速着这一过程。Internet/Intranet 技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控,在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品,如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。

参考文献:

[1]戴汝为,杨一平.一类智能控制和决策支持系统的体系结构[A].1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集(上册)[C] ,1995 年.

[2]费敏锐,陈伯时,郎文鹏.综合智能控制方法概述[A].1995 年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集(上册)[C] ,1 995 年.

第8篇

关键词:电气工程;自动化技术;设计应用

电气工程及其自动化技术的出现使得我国生产和生活发生巨大的变化,大大提升了人们工作的效率,节省了时间与空间的投入,保证我国科技的全面发展与进步。随着技术的不断创新,信息时代到来,在发展中逐步的使用到各项工作中去,实现技术的全面进步,为我国科技的进步提供必要的技术支持。

1 电气工程及其自动化概述

1.电气工程及其自动化含义。电气工程及其自动化是指随着科技的不断进步,在进行生产的过程中将计算机技术、电气化技术和机电技术整体的结合起来,将各项技术的优点和信息控制技术全面的进行整合,提升整体的运行质量。电气工程及其自动化系统的发展经历了一定的过程,起初被认为是计算机与科技发展的产物,随着使用范围的不断延伸,使得定义也在不断的延伸,不再单纯的将其定义在传统的电气与电子产品相关的学科,而是将其进行扩展,使用计算机技术等,将软件和硬件技术全面的结合起来,作为衡量国家科技进步的标志性工作,提升了整体的科技质量。

2.电气工程及其自动化的技术特点.电气工程及其自动化技术将现阶段较多的科技技术使用到其中,包括计算机技术、电子电力技术、机械自动化技术等较多的技术成果,因此在发展中具有较强的包容性,技术成果也较为突出,在发展中可以更加全面的掌握科技发展的实用性特征,对科学技术进行全面的使用,提升社会各界的对电气工程及其自动化系统的认可度,从而更加全面的对电气系统及其自动化技术进行使用。

2 电气工程及其自动化技术的设计

1.设计原则。在进行设计的过程中首先需要对电气自动化系统进行全面的技术分类,将管控技术与系统维修技术整体的整合起来,然后进行信息化的处理,充分的对信息数据的整体性与集成性进行控制,并在管控过程中将整体的状态情况进行监控,实现检修期间的正常运行,保证设备的安全性和稳定性。同时在进行管理的过程中还需要提升数据的传输有效性,对设备的实际运行状态进行全面的监控,并将数据进行传输,这样可以根据实际监测结果对潜在的危险进行故障的诊断,排除故障的干扰因素,从而实现对系统的整体监控和指导,对技术进行全面的管理,减少资源的投入,提升工作效率。

2.设计方法。在进行设计的过程中应该从硬件和软件方面着手,进行设计时通常先进行硬件的设计,在设计的过程中严格的按照电气工程及其自动化的设计原则,在进行工业控制的时设置相应的中央处理器,处理器选择的时候尽量保证计算机运行系统的安全性,并选择处理器较强的设备,充分全面的考虑到电子元器件的设备性能,提升整体的使用效果。在基本的硬件设备选用完成之后,需要硬件上设备通过合适的方法进行连接,并在运行中将设备管理的效果整体的进行验证,从而最大限度的提升设备的运行效率。

在软件方面,进行设计的过程中选择适合企业发展的电气工程与自动化软件系统,针对企业的实际情况提出设计要求,尽量将设计过程和实际情况进行匹配,更加全面的考虑软件开发中可能遇到的问题,在进行设计的过程中对可能出现的问题进行验证,保证设备运行的安全性,并且在工作中尽量减少安全隐患,同时在设计的过程中还需要加入相应的自动化监控系统和安全防护系统,将设备运行的整体性全面的整合起来,实现设备管理的智能化和全面化。

3 电气工程及其自动化技术的应用

1.在工业行业的应用。电气工程及其自动化技术在首先在工业上得到较为广泛的应用,通过对继电保护器等各个方面的优化,可以对工业生产进行全面的监控,节省相应的人力物力,实现终端的实时控制,保证整体系统在管理中的应用效果,节省人力在进行故障排除时的时间,为人员的安全提供必要的安全保障,提升设备的运行效果,出现故障及时报警,保证整体系统管理的技术性。

2.在智能建筑行业得到使用。现阶段建筑行业也在向着智能化的角度发展,因此在楼宇间安装智能化的监控系统,这就使用到电气工程及其自动化系统,这样不仅可以全面的对接地装置进行防护,防止楼电视事故的发生,同时可以对整体建筑中的各项信息进行全面的监控,形成数字程控交换为主要基础的网络控制中心,将计算机技术使用到管理中去,为居民提供更加优质周到的服务。

3.在电力系统中的应用。电气工程与自动化在电力系统中的应用也是较为广泛的,为了更好的保障我国电力的发展,在电力系统中引入了电气工程及其自动化系统,从而实现对电网的整体全面控制,实时监控电网的管理水平,灵活的对电网中的各项运行设备进行监控,并对运行中的各项信息进行整理,保证整个电气工程与自动化技术的安全运营,灵活的对供电和供热系统进行调度,增加电网运行的效率,保证电网运行的高效性。

4 结束语

电气工程及其自动化随着科技的发展逐步的展示出来,在较多的领域得到较为广泛的应用,并保证在使用中得到足够的重视,这样才能更好的提升科技发展水平和我国的综合实力。因此在进行发展的过程中需要对电气工程及其自动化的研究价值和实际价值做进一步的挖掘与研究,将电气工程及其自动化技术的优点发挥到极致,保证我国科学技术的快速发展。

参考文献

[1]成梓伦. 自动化技术在电气工程中的应用探析[A]. 今日财富杂志社.2016年第二届今日财富论坛论文集[C].今日财富杂志社:,2016:1.

[2]卢育文. 浅论电气工程及其自动化技术的设计与应用[J]. 科技视界,2016,(02):79+85.

第9篇

关键词:卓越技师;毕业设计作品化;校企合作;考核体系

电气卓越技师是山东劳动职业技术学院2011年开始实施的“高职大专学历+维修电工技师职业资格”人才培养计划,即学生毕业时在取得电气自动化技术专业高职学历证书的同时,也能获得维修电工技师职业资格证书。电气卓越技师的技师职业资格鉴定成绩由三部分组成,一是学生在校期间的学习成绩,占鉴定成绩的50%,二是参加技师技能鉴定实操测试,占鉴定成绩的30%,三是完成毕业设计并答辩,毕业设计成绩占鉴定成绩的20%。毕业设计是检验学生对本专业所学知识、技能和职业素养掌握程度的重要教学环节,2013年山东劳动职业学院开始实施卓越技师毕业设计教学改革,毕业设计是以实施完成典型工作任务(产品)的设计、制造、安装、运行为教学重点,结合职业技能鉴定项目和生产一线实际问题的解决,完成学生毕业设计的教学任务,即毕业设计的主要成果是实物作品。毕业设计作品制作是学生对实际技术问题综合运用知识和技能的过程,在完成作品设计、安装、调试、运行外,还需要归纳整理技术资料,具有多元的技术、技能元素,,传统的毕业设计考核体系无法胜任这种以真实作品为主要成果的毕业设计考核,所以构建以校企合作为基础的毕业设计作品化考核体系是卓越技师毕业设计作品化改革的重要内容。

1传统毕业设计考核体系存在的问题

国内大部分高职院校的毕业设计模式源于本科院校的毕业设计模式,而本科院校毕业设计主要考核学生的自学能力,发现、分析、解决问题的能力,设计能力和编制文本的能力考。部分高职院校直接套用本科院校毕业设计考核体系,并不适合高职院校学生和指导教师。例如某高职院校毕业设计评分标准由选题质量、文献综述、论文中展现的研究水平与实际能力、论文撰写质量、学术水平和创新能力等五部分组成。其中选题质量占总分30%,主要评价指标为:选题符合专业培养目标要求;与岗位(群)需求紧密结合;有一定创新性和应用价值。文献综述占总分的20%,主要评价指标为:能查阅文献,具有收集、整理各种信息及获取新知识的能力;能较好理解课题任务并提出实施方案。论文中展现的研究水平与实际能力占总分的30%,主要评价指标为:具有从事本专业岗位(群)典型工作任务的技术技能;能熟练掌握和运用电气专业知识、技能,能分析解决相关理论和实际问题;毕业设计合理。论文撰写质量占总成绩的15%,主要评价指标为:论文层次清晰,结构严谨,结论正确,技术用语准确;行文流畅,语句通顺;论文格式符合规范要求;图表完备整洁,所有符合均使用国标符号,编号齐全;学术水平和创新占总成绩的5%,主要评价指标有:具有一定的实际生产应用价值;对与课题相关的生产实际问题有较深刻的认识,有新的见解,有一定的创新。这种毕业设计考核体系忽视了高职教育为社会培养高端技术技能人才教育目标,考核要求超过了高职学生具备的水平和能力,导致老师和学生围着资料文献团团转,甚至出现了毕业设计纸上谈兵、室内作业、假题假作、网上抄袭现象,毕业设计质量和水平难以提高。而且考核体系比较粗放,评分主观性太强,评分细则不够细化,导致有时毕业设计答辩成绩会出现争议。对于实物化的毕业作品,具有多元化的内容设计,丰富的技术、技能元素,这种考核体系过于重视论文而不重视作品,所以不能完全胜任毕业设计作品化的考核。这种考核体系过于重视结果性考核,毕业设计答辩占成绩的比重太大,忽视过程性考核,无法真实反映每名学生毕业设计态度以及学生实际的技术技能和职业素养,挫伤了部分学生的积极性。

2毕业设计作品化考核体系改革探索

电气卓越技师的毕业设计在深入开展校企合作基础上,邀请企业实践专家和校内专任教师共同实施过程性考核,专家、教师、学生三方共同评价毕业设计作品质量,初步构建的毕业设计作品化考核体系。

2.1完善考核管理,明确分工职责

我院毕业设计考核工作管理管理模式为学院、系部、教研室、双导师四级管理。学院对毕业设计作品化工作进行宏观管理,出台管理文件和规定,监督、检查、评价管理规定的情况和成效,并给予毕业制作资金支持;系部是管理的中心,负责制定毕业设计作品化考核的具体要求和实施细则,随时监督、检查各专业教研室的执行情况,成立毕业设计课题审核小组,确定毕业设计内容,并邀请行业企业专家到校和专任教师共同指导、考核毕业设计,实行毕业设计双导师制;教研室是毕业设计作品化考核的工作重心,一是组织专任教师教师和企业专家开展指导工作,保证毕业设计的正常教学秩序和毕业制作成果的质量,二是具体实施毕业设计考核;企校双导师是毕业设计考核的核心,是考核的具体执行人。学生在双导师的指导下,自主设计、制作完成作品,双导师共同并确定学生的部分考核成绩。

2.2确定课题范围,学生自主选择

系部建立由企业行业专家、技能大师与校内专业带头人和骨干教师组成课题审核小组,遴选毕业设计课题。在毕业设计实施前,将与企业实际生产紧密结合、与典型工作任务相吻合、与人才培养目标和规格相匹配,能综合应用学生所学知识和技能,能体现职业资格证书和职业技能要求的课题纳入毕业设计课题资源库。目前电气卓越技师提供的毕业设计课题数量与毕业制作小组数量比约为3:1,每个课题都明确了难度系数,难度分数分设置在70分到100分之间,学生根据根据自身情况自主选择课题。选题分数占毕业设计总成绩的10%。

2.3组建制作团队,明确学生分工

毕业设计作品制作涵盖众多技术问题,学生无法单独完成,只有组建团队才能共同完成毕业设计作品制作。根据学生意愿,让5-7名学生组成一个毕业制作小组,每个小组的毕业制作课题均不同。选拔专业技术、技能水平过硬,拥有感召力和正能量的学生担任组长,同时按照毕业设计作品制作要求,给每一个学生分配课题的某一部分任务,只有所有学生都完成各自任务,毕业制作作品才能实现要求的功能,让所有的学生均有压力和动力,不仅能够提高学生的独立的工作能力而且培养团队的合作意识。毕业设计制作团队分工,发挥了团队的合力,避免了一人干,众人看的情况。毕业设计作品功能分实现占毕业设计总成绩的40%。

2.4企校双导师共同实施过程性考核

在毕业设计作品制作过程中,企业导师给学生分析讲解技术要求,和校内导师及学生共同设计论证毕业设计方案,并在关键技术环节给予帮助,在此期间考核所指导课题每名学生的态度、知识、技能和职业素养,并给予评价。企业导师评价占学生过程考核分数的40%,剩余成绩由校内导师进行评价考核考核。校内导师主要指导学生安装、调试作品,并解决学生制作过程出现的问题。对学生在毕业设计制作过程中的出勤、态度和期间学生综合运用知识的能力、独立工作能力和动手能力等方面给予评价。双导师过程性考核成绩占毕业设计总成绩30%。2.5专家、教师、学生三方共同评价每年根据毕业设计作品课题的主要类型,聘请相关行业的技能大师、行业专家和校内专业带头人、骨干教师等组成的答辩委员会,委员会中企业代表和校内人员比例为3:1以上。答辩过程中,学生对毕业设计作品进行演示,对毕业制作的内容及成果进行了阐述,答辩委员会进行了质疑,并给予评价,根据学生在答辩总体现的水平确定答辩成绩,答辩委员会评价成绩占90%,剩余的10%由旁听的全体毕业设计小组组长给予评价。答辩成绩占毕业设计总成绩的20%。

3应用与体会

毕业设计总成绩由四个部分构成:选题难度系数占10%,过程性考核占40%,作品功能实现占30%,答辩成绩占20%。这种考核体系既考虑学生平时的设计制作态度及课题的难易程度,又综合考核了学生综合运用知识的能力、独立工作能力和动手能力,多元化的考核激发了学生的热情,也提高了学生的重视程度。学生在毕业设计作品的设计、制作、文档的准备以及答辩的表现环节都展现出良好的精神面貌。通过改革毕业设计作品化考核体系改革,学生获得实实在在的受益。一是通过毕业设计,综合应用了知识、技能,进一步提高了职业素养。二是作品充分直观展示了他们的个人能力,作品成为学生高质量就业的敲门砖。三是通过团队协作,学生不仅能发挥各自优势,还能相互学习补齐短板。四是培养学生创新创业意识,在各项创新创业竞赛中取得优异成绩。以2014级电气卓越技师班为例,学生总人数共95人,分了13个毕业设计小组,制作毕业设计作品1项获得2016年度机智云线上开源大赛全国第一名;1项作品获得第十届国际大学生iCAN创新创业大赛全国二等奖;1项作品获得“征途杯”第三届山东省物联网创造力大赛全省一等奖;在第十三届山东省大学生机电产品创新设计竞赛中,获得一等奖1项,二等奖4项、三等奖1项。当然在毕业设计作品化考核过程中,受到企业专家参与时间等因素制约,也存在考核细则还需要进行优化等问题,毕业设计作品化考核体系还需不断完善,这是我们今后努力的方向。

作者:黄玉海 刘长慧 尹四倍 张帅 单位:山东劳动职业技术学院 济南智星教学设备有限公司

参考文献:

[1]尹四倍.电气自动化技术专业卓越技师毕业设计作品化改革与实践——以山东劳动职业技术学院为例[J].中国培训,2016,04:48.

[2]孙常华,尹四倍,孙宪良,毕耜帅.校企合作实施毕业设计作品化的改革与实践[J].职业时空,2016,04:24-26.

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