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关键词:电气专业;教学团队建设;教学实践
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)43-0029-02
一、电气工程及其自动化教学团队的建设目标
结合高等教育的发展要求和我校教学改革的自身特点,电气工程及其自动化教学团队建设的目标主要是更新高等教育理念,建立高素质的师资队伍,改革专业人才培养模式,构建完善的专业核心课程体系,为学生营造良好的成才氛围,为其成功奠定基础,满足培养高素质复合型应用型人才的需要。
二、电气工程及其自动化教学团队建设的基本思路
(一)以专业核心课程构建为平台,搭建教学团队的框架结构
1.实施电气专业核心课程制度。在原有的培养方案中,电气专业基础课、专业限选课和专业选修课的门数超过25门,目前急切需要构建的专业核心课程是要对原有课程知识体系进行重组。电气专业的核心课程应满足关联性、整体性和独立性原则。在电气专业众多主干课程中,电路原理、自动控制原理、模拟电子技术、数字电子技术、电磁场、电力电子技术、电机学、电力系统分析之间承启关系清晰,内在联系紧密,同时又各自形成相对独立的知识体系,比较适宜作为电气专业核心课程建设。
确定电气专业核心课程门数及课程名称之后,教学团队建设的一个重要内容是挑选具有高级职称或具有博士研究生学历且教学经验丰富、师德高尚的教师担任专业核心课程负责人。同时,加强专业核心课程的网络化建设,提高课程教学的现代化水平。本教学团队的成员承担的电气工程及其自动化专业核心课程均须建设网上教学平台,丰富核心课程的网络教学资源,建立优质的网上试题库和教研成果共享资料库,采用多媒体课件和板书相结合的方式进行课堂讲授。为了能更好地解决学生答疑困难,实践以学生为中心的教学理念,教师不但每周进行定时定点答疑,均会使用E-mail、QQ、博客等网络平台答疑方式,加强对学生学习的指导。
2.电气工程及其自动化专业教学团队的构架。建设好专业核心课程,关键在于建设优秀的教学团队,而优秀的教学团队又必须具备稳定的构架。电气工程及其自动化教学团队建设的总体构架是“所在二级学院主管、团队负责人总管、团队责任教师具体负责”的三级管理体制,三级之间分工明确,有机协调。
二级学院负责从体制与机制上为教学团队建设提供保障,是教学团队的指导者、支持者和服务者,而不是发号令者。
教学团队负责人统管团队的各项事务,在教学模式改革、团队工作计划制订、团队成员组成、内部经费使用、考核与评价成员等方面均应有相当的自。在团队领导上,选择合适的团队负责人对建设好团队十分重要。团队负责人应善于开拓创新,具备丰富的教学经验和较高的学术水平,具有较强的号召力和组织管理能力,以便在沟通、协调与尊重的基础上为团队建设提供组织与服务。
根据电气专业核心课程建设的需要,教学团队对各门核心课程均应设置一个责任教师岗位,下设2~3个中青年主讲教师岗位,责任教师和主讲教师可兼任。教学团队的建设应形成以研究生(硕士、博士)学历为主力、中青年教师为重心、中高级职称教师为主体的团队结构。
在教学团队的建设过程中,应积极引进电气类企业有知名度的高级工程师加入到团队中来,作为团队和企业沟通的桥梁,为践行为地方发展提供支撑的办学理念夯实基础;成立由专兼职教师共同组成的专业建设指导委员会,共同研讨、设计人才培养方案,设计开发教学项目和项目课程,将企业的人才需求引入到培养方案中。
(二)以实行教学实施大纲为契机,提高教学团队的教学水平
以前实行的教学大纲主要是根据教学计划以纲要的形式编写的教学内容指导性文件,被视为一种教学辅助文件。大多数情况下,学生无法看到教师编写的教学大纲,不能充分理解所学课程的概貌,不能充分了解教师讲课的重点和进度,这导致教学大纲与教师教学脱节、与学生学习脱节。
而课程实施大纲详细地描述相关课程的目的、任务、要求、进度安排、评分标准等。在教学团队建设过程中,要求团队教师必须撰写所上课程的教学实施大纲,在撰写过程中对课程整体进行一次再把握,对整个教学流程做到心中有数,对相关重难点能思虑透彻。为了学生在选课时可以用作参考和做上课准备,教师需要将电子课程实施大纲,上传到教学资料共享平台,与学生共享。在教学中严格按照课程实施大纲组织教学,每一轮授课结束以后,教师要进行教学反思,及时发现问题,不断修订更新,从而提高课程的教学水平。在组织教学过程中,团队教师要以学生为中心,充分发挥主观能动性引导学生主动学习,善于发现问题,敢于质疑,善于综合,正确思辨,勤于实践。
(三)大力培养青年教师
在教学方面,团队应大力加强对青年教师的培养,指定经验丰富、治学严谨的老教师作为青年教师的指导教师,对青年教师“传、帮、带”,实行一对一的指导,指导青年教师的课程教学和科研工作,着力夯实青年教师的理论基础,掌握教学艺术,提高教学水平。
教学团队把青年教师培养与管理纳入团队工作的议事日程,围绕学院青年教师培养计划,落实青年教师在教学方面的培养措施。让青年教师进实验室,协助指导课程实验、课程设计和毕业设计等实践工作,要求青年教师与学生一样完成实验和课程设计的全部实践内容,增加实践指导能力,为以后的工作做好准备。
要求青年教师听老教师全程授课,在经过集体备课、逐章试讲、严格评议后才能独立授课。对青年教师的授课情况定期旁听和评议,了解他们的课堂授课情况,对教学过程中存在的问题进行研讨,研究改进教学方法的途径,提出建议和意见。
在科研方面,教学团队要努力为青年教师创造更好的科研环境,在申报、争取各类科研课题时及时提供信息,并给予具体指导和帮助。组织有丰富科研经历的教授、副教授从各方面,如科研选题、项目申报和论文指导等,负责对青年教师的科研指导。
(四)坚持“工学一体化”,为培养复合型的应用型人才做贡献
电气工程及其自动化专业具有强弱电相结合、电工与电子技术相结合、系统工程与控制技术相结合的特点。电气工程及其自动化教学团队的建设,应遵循专业特点,根据地区国民经济和社会发展对电气工程高级人才的需求,坚持工程应用与理论教学一体化的理念,培养复合型的应用型人才。
培养复合型、应用型人才,必须加强与生产实践一线的结合,更加重视实验教学、生产实习等实践性教学环节。为此,在学校多项措施与政策的帮助下,教学团队教师应积极展开与企业的合作,加强实验教学与科研、工程应用相结合,积极联系企业共建校内实践基地。团队教师与企业工程师一起,根据企业生产的最新需求,设计和引进包括供电、测量、微机保护屏、无线温湿度监控系统等一系列实验装置,建设和完善校内电工实习和专业综合实验基地。学生可在这个实验平台上充分动手实践,模拟工业现场运行,选做自己感兴趣的实验。这种模式可以做到教学实验与工业现场的高度逼真,弥补生产现场不能进行运行操作和安装接线的缺陷,使学生达到解决教学实验问题如同处理工程问题一样的效果。
(五)加强教学团队科研和教改能力,促进教改和科研项目与教学的结合
充分利用自身的科研优势,依托硕士点、省重点实验室,积极申报教学、科研课题,撰写教学、科研论文,以科研促教学。围绕课程教学目标、教学内容、教学方法与手段、教学评价、教学环境等内容开展相关教学项目改革研究,促进教学研究成果转化。通过科研项目和成果进课堂、进教材、进实验室等,积极促进科研成果向教学的转化,结合本课程的教学工作,不断丰富教学内容,提高教学、科研水平。
以申报国家级、省级、院级教改项目为契机,围绕专业核心课程建设、课程实施大纲撰写及课改热点、难点问题,引导教师积极申报和承担各级教改科研课题、质量工程等科研项目,让教师边实践、边研究、边改进,以科研形式开展教学工作,促进教学质量及教学效率的提高。
(六)建立团队建设的制度和机制,保障团队建设的可持续发展
1.制订教师培养计划。根据教学和课程建设需要,为各位教师量体裁衣,制订教师培养计划。同时,将教师培养计划和激励措施联系起来,积极努力工作、表现突出的教师有机会获得去国内外培训的学习机会,在课堂教学竞赛中获奖的教师,将获得团队经费奖励等,有效调动团队教师参与专业建设及课程改革、努力提高自身各方面能力的积极性。
2.建立团队定期教学活动制度。为了加强团队教师间的教学经验交流,提高教学质量,教学团队应按照教学活动制度定期积极开展各项教学活动,要求团队教师积极参加。
3.建立团队教师集体备课制度。两位以上教师教授同一课程要求必须进行集体备课,由各备课组长负责。集体备课的形式多样,每门课程都应有集体备课教案,各授课教师根据各班级的实际情况修改成个人备课教案。
4.完善兼职教师管理规定,制度上确保兼职教师参与专业建设及课程改革工作的积极性和有效性。
三、结语
教学团队的建设是提高电气专业教学质量的重要举措。团队建设要依据电气专业的特点,紧紧围绕电气专业培养目标,从团队的框架结构、教育理念、专业核心课程构建、课程实施大纲撰写与执行以及运作管理模式等方面对电气专业教学团队建设提出构想和建议。
关键词:卓越工程师;企业项目设计;实践;创新
中图分类号:G642.44 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)42-0067-02
一、前言
为了满足“卓越工程师计划”人才培养的工程实践能力要求,许多教学工作者对实践教学环节进行了改革与研究。2010年,孙爱军[1]等针对高校工程训练的特点,以真实项目为目标,调动与引导学生发挥主观能动性,综合运用多种学习知识的手段,完成实际项目。2011年,张巨香[2]等设计基于项目的综合训练,提高学生学习兴趣、提高学习效果、促进交流与沟通、实现知识交叉、培养综合素质等。2011年,张淑丽[3]等设计软件工程专业CDIO(conceive/design/implement/operate)的综合训练项目,在项目中强调知识的全面性与实践创新性并重,从而达到协调培养学生知识、能力、素质的目的。2013年,刘胜胆[4]等运用创新训练项目提高工科大学生实践动手、分析和解决问题等多方面的专业能力。2014年,李文[5]等以CDIO工程教育理念为指导,探讨了项目驱动式教学方法,实施了“做C学C悟”3维的立体式教学,实现了以学生为主体的实践教学多层次、多目标。
结合合肥学院“地方性、应用型、国际化”的办学定位,为了达到机械设计制造及其自动化专业“卓越工程师计划”人才培养的需要,本文通过改革实践教学体系,设计企业实践和项目训练,研究机械设计制造及其自动化专业学生卓越工程实践能力的实践培养途径。
二、企业实践和项目训练的校企联合培养模式探索
为了满足机械设计制造及其自动化专业“卓越工程师计划”对学生的工程实践能力要求,与企业联合编制学生在企业学习阶段的培养方案,实行“3+1”校企联合人才培养方式。学生在校累计学习3年以外,还安排去企业进行累计1年以上的分段式学习。通过在企业的认知实习、专项综合训练、企业实践和项目训练、毕业设计等环节,加大工程实践和工程设计的引入,培养和强化学生的工程应用能力。企业实践和项目训练培养内容如表1所示。
三、企业实践与项目训练
企业实践与项目训练课程模块的教学安排内容如下。
1.企业课程学习。通过与合作企业联合开发企业学习课程,引入行业发展前沿技术和规范,并将其融入到专业模块的教学内容中,根据企业对人才知识与能力需求的变化,动态更新和维护模块教学内容,适应技术发展的要求。
2.企业参观。(1)了解工厂的产品、生产规模、车间布置、生产组织及经营管理等;(2)了解机械加工车间、装配车间的工艺设备及辅助设备的布局、生产工艺;(3)熟悉1~2个典型零件的加工工艺、设备与量具;(4)了解工厂的新技术、新工艺、新设备和新材料的应用情况;(5)了解产品的试验和质量检验及其检测系统。
3.项目训练。针对所在实习企业的实际项目课题,进行深入细致的文献、企业现场调查研究:(1)了解国内外有关本课题的技术资料,包括工艺方法、生产率、经济效益等;(2)了解本次设计任务的技术性能指标、主要参数、关键结构图;(3)在企业工程师和学校教师的共同指导下,完成指定的项目训练内容。
4.企业实践和项目训练。在合肥锻压机床有限公司,机械设计制造及其自动化专业卓越工程师班30名学生进行10周的企业实践和项目训练,其中4周时间为企业课程学习,1周时间为参观企业,5周时间为项目设计。
(1)企业课程学习。企业工程师给学生讲授现代最新液压机机械结构、设计技术和常用液压机设备;目前流行的液压机结构、特点、安装和使用;液压机电气设计。主要内容包括:①概论(液压机工作原理、特点、分类、基本参数及发展概况);②液压机的本体结构及设计计算(液压机的本体结构概述、液压缸部件及机架结构部件);③液压机的液压系统(液压系统概述、主要系列液压机工艺特点和液压原理、单缸传动系统的设计、系统中各元件的确定);④液压机电气设计(液压机电气控制结构、电气原理图设计及控制、软件编程)。(2)企业参观。由企业与学校制定具体的参观实习计划,进行为期一周时间的参观学习。在企业现场,工程师给学生介绍企业情况,熟悉企业发展历史、产品类型、车间布置、加工工艺与设备、生产管理、企业文化等,为学生了解企业项目设计背景打下良好的基础。(3)液压机设计。将学生分配2人一组,要求分别设计YH32系列液压机上横梁、下横梁、滑块、主油缸、顶出缸中的一种结构的尺寸参数,并校核强度,或设计液压机电气控制结构,满足设计技术参数要求。同时,运用3D-CAD软件绘制结构图,编写项目设计说明书。学校教师指导4~8个学生,全面负责学生的项目设计内容与设计说明书撰写格式;企业工程师参与指导学生的设计过程,解答学生的疑问。最终,由5名教师和1名企业工程师组成答辩小组,要求学生进行项目设计答辩,并给予设计评语、成绩。结果表明,通过企业实践和项目训练,学生的工程项目设计能力明显提高,取得了良好的教学效果,部分学生作品如图1、2所示。同时,部分学生的素质受到就业企业的高度赞赏。
四、结论
通过企业实践和项目训练,学生能针对性地学习与企业产品有关的课程知识、行业发展前沿技术和规范。在此基础上,在企业工程师与学校教师共同指导下,设计企业具体产品,熟悉企业产品设计流程与规范要求,获得工程师素质的训练,能达到国家卓越工程师培养计划的要求,使学生具备机械产品设计方法、机械加工工艺与团队协作精神等实践综合能力和良好的工程师职业素养。
参考文献:
[1]孙爱军,曲晓海,鲁晓红.工程训练项目教学法的探索[J].现代教育科学,2010,(51):57-58.
[2]张巨香,荆琴,陈牧,等.深化基于项目的综合训练 提高学生的综合素质[J].机械管理开发,2011,(6):166-168.
[3]张淑丽,刘胜辉,张宏国.软件工程CDIO综合训练项目设计与执行研究[J].黑龙江教育,2011,(10):8-9.
关键字:煤矿机电设备;自动化技术;实践
中图分类号:TD63 文献标识码:A
在城市化进程逐渐加快的今天,对煤炭等能源的需求量越来越大。如今,世界上最大的煤炭生产和消费国就是我国,并且未来很长一段时期,我国都将占据主导地位;虽然煤矿产量在不断的增大,我国煤矿安全生产形势却日趋严峻。虽然国家在推行煤矿综采机械化,但在很多的煤矿中,依然在使用那些老旧技术和较为落后的设备,因为没有较高的自动化程度,操作和监控起来存在着较大的难度,这样生产效率就会受到影响。因此,在煤矿机电设备中,就需要将自动化技术广泛推广应用。
1、煤矿机电设备自动化现状
1.1发达国家现状:发达国家的煤炭行业经过几十年的发展,在较大程度上提高了整体技术水平、安全生产条件和劳动生产率,如今本行业已经有着较高的效率和技术水平,特别是近些年来,在煤炭行业中开始广泛应用以自动化控制技术为代表的高新技术。在煤矿开采中,将先进的综合机械化和自动化大型设备给应用了过来,显著提升了劳动工效。
1.2我国技术现状:我国在煤炭生产,将多层次技术结构给呈现了出来,大型矿井如今处于综采发展阶段,中小型矿井则处于普通机械化发展阶段,一些乡镇小型煤矿,甚至还将人工作业生产方式应用过来。相较于发达国家,我国在诸多方面都存在着差距,如大型机械自动化技术的应用、开发和制造等等。
2、自动化技术在煤矿机电设备中的应用
2.1自动化概述:具体来讲,自动化指的是没有人直接参与到机械设备或者生产过程、过程管理中,通过自动检测、信息传递处理以及其他的操作,促使目标得到实现。它作为一门综合性技术,跨越了多个学科,融合了多项技术,如计算机技术、微电子技术、信息技术以及自动控制技术等。在上个世纪七十年代开始在国外机械上广泛应用自动化技术,而到了八十年代开始兴起微电子技术,在机械制造中开始更加广泛的应用自动化,特别是在机械上应用 PLC 控制技术、DSP 控制技术、传感与检测技术以及信息处理技术等先进技术,对于煤矿机电产品性能的提升,起到了较大程度的推动作用。如今,在国外机械设备中拥有自动化技术为基础的电子控制系统,已经是较为普遍的事情。
2.2自动化技术在煤矿提升设备中的应用:在如今煤矿生产中,有着最高自动化程度的设备就是矿井提升机,矿井提升设备主要是对煤炭和矸石进行提升,对材料进行下放,对人员和设备进行升降。因为矿井提升工作,是在井筒中,让提升容器保持一个较高的速度来往复运动,因此,就对提升机提出了更高的要求,保证其可以更加安全可靠的运行。那么煤矿提升设备中的电控系统就发挥着较大的作用,它主要是控制提升机的运行,而自动化技术则是电控系统的核心技术。
如今,全数字化提升机是最为先进的提升设备,全数字化控制系统是它的电控系统,对于控制和调节的功能主要是由具有较高性能的 PLC 可编程控制器来承担的,并且监控功能和辅助功能也可以得到实现;将分布式控制方式给应用了过来,对独立的控制器进行设置,各个控制器将总线通讯方式给应用过来。
2.3自动化技术在煤矿采掘设备中的应用:煤矿有着十分恶劣的井下环境和较为复杂的地质条件,在实践中,需要将瓦斯、煤尘以及地下水等因素给充分纳入考虑范围,如果有些问题出现,就很容易导致安全事故的发生。煤矿工人在井下作业的过程中,安全风险较大,因为人力资源是有限的,就会对工作效率造成影响,产需矛盾得到加大。因此,通常将各种大型采掘设备应用到现代化矿井采掘工作面,促使综采自动化得到实现。在煤矿采掘设备中应用先进的自动化技术,非常重要的一个典型就是变频电牵引采煤机,如平煤股份某矿 7LS07 型采煤机,采煤机司机可以用双向遥控器以无线模式来控制采煤机,可以使用一个或两个遥控器操作采煤机。一旦完成了教学过程,遥控器和采煤机之间就建立了无线连接。
2.4自动化技术在煤矿监测监控设备中的应用:因为煤炭行业的危险性较高,那么就需要全方位立体实时监控它的生产过程。现代化矿井构建了监测监控网络,包括诸多的子系统,如安全监测、工业电视、电网监控等,可以实时监测监控矿井各部分。监测监控系统借助于自动通讯技术,可以实时显示地理信息,查询井下情况;结合井下的实际地理情况,对井下人员在坑道中的实时动态分布图进行制作,这样就可以生动形象的展示井下情况,调度起来更加的方便。可以自动考勤井下员工,人力资源管理质量得到提升。
结语:通过上文的叙述分析我们可以得知,在煤矿生产中,各个生产子系统的安全运行会直接受到煤矿机电设备自动化程度的影响,在现代化矿井中机电设备方面,非常重要的一个组成部分就是运用自动化技术设计的自动控制系统,同时,在对煤矿现代机械水平进行评价时,非常重要的标准就是机电设备的自动化程度。在时代飞速发展的过程中,在煤矿机电设备中将会更加广泛的应用自动化技术,将会发挥着更大的作用。
参考文献:
[1] 李海东.煤矿自动化的现状与发展 [J].煤矿现代化,2005,2(5):123-125.[2] 瑶浴 . 论机械自动化在煤矿中应用的发展 [J]. 山西煤炭,2011,2(12):99-101.
[2] 朱隆贵.综合自动化系统在煤矿的应用与实现 [J]. 能源与环境,2011,2(5):55-57.
[3] 郭强.浅析故障诊断技术在矿山机电设备维修中的运用[J]. 机械管理开发. 2014(05)
关键词:机械设计制造;自动化;发展趋势
1机械制造及其自动化的定义科学技术
机械自动化的定义是在1971年产生并在机械领域得到了广泛的应用。“机械工程师协会1984年对其定义为:“计算机信息网络的协调和控制,完成包括机械力、运动和机械能量流动力和(或)机电组件系统互联”。
机械设计制造及其自动化是机械技术和电子技术为主体,多门技术学科相互渗透、相互结合的产物,是正在发展和逐渐完善的一门新兴的边缘学科,机械自动化使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电器化”迈入了以“机械自动化”为特征的发展阶段。
它的发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科,随着生产和科学技术的发展,还将不断被赋予新的内容。但其最基本的特征可概括为:机械自动化的设计制造是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感检测技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织结构目标,在多功能、高质量、高可靠性,低能耗的意义上实现特定功能价值并使整个系统最优化的系统工程技术。
需要强调的是,机械自动化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合性技术,而不是机械技术,以及其他新技术的简单组合、拼凑,这就是现代机械与机械电气化在概念上的根本区别。现代机械设计制造出的产品,不仅是人和手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的延伸,具有智能化的特征是现代机械自动化和传统的机械在功能上的本质区别。
2机械设计制造及其自动化的发展方向
我国从20世纪80年代初才开始这方面的工作研究和应用,研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,并取得了一定的成果。但与日本等先进国家相比,仍有相当差距。任何一门科学都是由基础理论、技术和工程系统组成的完善体系。机械自动化在技术和工程系统方面已有很大的发展,但基础理论方面尚在发展中,还很不完备,所以今后的发展方向是:
2.1机电一体化
机电一体化是机械自动化的发展和扩展,传统的只对机电设备的集成产品,是机械工业发展的唯一出路。
2.2自动智能化
智能机械自动化技术的发展在21世纪是一个重要的发展方向。“智能”是对机器行为的描述,它基本在理论控制的基础上,学习人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和多种动力学的新观念,新方法,如混合动力学,效仿人类智能,使其具备判断推理、逻辑思维、自主决策的能力,以确保我们更高的控制目标。
2.3模块化
模块化是一个非常重要而且又非常巨大的工程。由于机械自动化产品和制造商非常多。研究和开发标准的机械接口、电气接口、动力、环境界面接口是的机械自动化产品部门成为一个非常复杂的单元。通过模块化这种方式,就可以开发出具有统一标准的机械产品,于此同时也可以扩大产品的生产规模。
2.4计算机网络的发展
随着科技的快速发展,互联网给全世界带来了翻天覆地的变化,尤其是计算机编程的发明,以及编程技术应用在机械生产设备上的应用更是给机械领域带来了质的飞跃。各互联网的全球经济模式的开启、全球的机械生产组合成一体,全球化的企业之间的利益冲突,让企业明白自身具有竞争性的重要性。互联网的普及,使得网络的功能在逐渐的运用到机械生产中去,如远程监控和网络检测技术等设备终端的发明。以生产方式改变的方式让局域网络技术已经成为了一种趋势。我们可以将互联网广泛运用到各个领域,如家庭网络运用到各种电器上,通过远程控制电器的运行,这样的技术应用使得人类从中获取便捷的同时,更为生活带来了无尽的乐趣。正因为如此,互联网计算机技术在机械领域的发展成为了全世界的共识和产品的发展方向。
2.5产品体积的缩小化
20世纪80年代末,“微电子机械系统在国外被定义。微机械自动化系统,指的是几何尺寸不超过1立方厘米的机械自动化一体的产品”,与此同时也在向微纳米尺度发展。微机械自动化产品体积小,能源消耗少,并且具备足够的灵活性,在生物医学、军事、信息等方面具有不可或缺的优势。
2.6资源节约,绿色环保
我们不得不承认人类生活的变化离不开机械设计制造及其自动化技术的发展。但是我们在工业发展上却具有两面性。一方面,资源众多,生活质量得到提升:而另一方面,随着资源的减少,我们的生活环境、我们的生态系统也受到了严重的破坏,在这样的现状下,人类开始意识到保护环境、保护生态的重要性。我们将这种呼声归结到绿色产品这一概念,具有绿色理念的机械自动化产品,是未来的发展趋势。
3结论
近年来,我国政府加大了对机械自动化建设的投入,也培养了很多符合标准的专业人才,这有利于中国的发展和国民财富的有效积累,无论是在相关企业的管理模式还是在生产技术上都会得到很大的提升,并且起着非常关键的作用。
通过对机械设计制造及其自动化发展趋势的研究,深刻了解了机械制造及其自动化对国家,甚至对全人类的发展起到的至关重要的作用,机械技术的发展非一朝一夕,在今后的发展道路,和学习道路上,在吸取前辈留下来的技术财富,设计思想的同时,更应在注重资源环境的同时大胆创新,坚持机械设计制造是造福人类的技术,努力的解决好生产力与环境的相互协调,使機械设计能够得以快速和健康的延续和发展。
参 考 文 献
[1]刘武发,刘德平.《机电一体化设计基础》.北京化学工业出版社,2017.5
[2]杨世明腾献银赵镇宏段巍《机械设计》.电子工业出版社出版,2017.3
[3]张建民等.机电一体化系统设计.北京:高等教育出版社,2011.
[4]赵松年,张奇鹏.机电一体化机械系统设计.北京:机械工业出版社,2015.
关键字:企业;电能管理自动化系统;设计与实现
中图分类号:TM73 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2013.06.010
本文著录格式:[1]温铁锁.企业电能管理自动化系统的设计与实现研究[J].软件,2013,34(6):29-30
0 引言
如何打破过去的种种限制,综合运用电子、计算机、通信等多种高新技术,实现企业电力管理的自动化已经成为时代背景下的一个重要课题,同时它也作为企业发展的重大推动力量受到企业的全面重视。有关企业电能管理自动化系统的设计与实现研究本文将做具体讲述。
1 企业电能管理自动化系统及其主要功能
如图一所示,企业电能管理自动化系统以由UPS、服务器、管理主机和打印机组成的主站管理层为主机,以工业以太网交换机为传递通道,把由智能通信管理机等组成的现场设备层三个部分组成。它的主要工作原理是主站管理层通过以太网交换机对现场设备的运转情况以及其他的一些状况进行实时监控,一旦发现问题通过主站的管理主机做相应的操作,使矛盾问题快速解决的目标得以实现。电能管理自动化系统在企业中发挥着重要的功能,具体来讲包括以下几方面的内容:实时监测,远程保护的功能;数据采集与分析,与报表打印的功能;系统设置,降低企业能耗的功能。
2 电能管理自动化系统应用于企业的重大现实意义
所谓电能管理自动化系统就是在企业的用电、供电系统中采用先进的技术所进行的自动控闸、自动抄录、远程控制等电能管理活动。把它应用于企业的管理活动中对提高企业的工作效率、降低能源消耗等方面有重要的意义,具体包括以下几个方面:
2.1减少电能消耗的费用,降低企业的生产成本
一些高速运转的机器往往常年处于工作状态,除了正常的工作之外很大一部分的时间都是在耗费大量电能基础上的无效运作。电能管理自动化系统应用于企业可以通过高新技术对企业的每一个用电环节进行控制,当机器不需要运转的时候可以适时的进行断电或者减速操作,从而实现节约电能耗费的目的,降低企业的生产成本。
2.2 电能自动管理代替简单的人力管理,提高了工作效率
传统的企业电力管理中主要采用“人管”的方式,随着企业的不断发展以及各种用电设备的推广普及,单纯的人工管理已经不能适应企业的发展需要,因此进行电能的自动化管理有重要意义。而在自动化系统中只需要使用计算机进行远程操控查找就可以了,极大地提高了企业工作效率,推动企业又好又快的发展。
2.3 顺应时展潮流,实现企业的科学发展
所谓科学发展也就是要实现企业的绿色发展、持续性发展,这就为电能管理自动化系统的运用提供了新的契机。然而,目前人工管理和纸质记录仍是我国企业的电力管理中的主流的管理方式,随着社会的进步这种方式显然已经不适应时展的潮流了。
3 电能管理系统自动化的设计与实现技术
3.1 电能智能管理系统中数据库的设计
数据库作为一个的数据信息的查询软件,具有强大的功能,在电能管理自动化系统的设计与实现过程中对数据库的设计主要使用SQL Server2000这一数据库语言。通过数据库语言的优化设计、数据库表的相对完善以及相关逻辑的整合等多种手段,实现数据库的完善,这一过程主要运用了ADO Data空间实现了日常操作中的数据删除、数据查询和增添数据等。
3.2 电能智能管理系统中有关智能通信的设计
由图一所示智能通信系统由TCP或者IP协议、RS-485通讯线路、以太网络以及各种计算机设备组成,在工作状态下智能通信的信息输送的过程可以概括为:收集各方面的数据信息—把数据整理成数据包—加入TCP并发送—以太网、RS-485传输—接收。对于智能通讯技术的设计要综合运用多种手段,具体来讲包括TCP协议的通信机制和相关的格式设计、对Timer等控件的相关控制、以及DLL技术在RS-485设计中的应用。
3.3 电能智能管理系统中系统界面的设计
电能智能管理系统的设计过程中大都把Visual Basic6.0做为系统界面设计的设计语言,它是一种具有可视性能够看得到摸得着的设计方法,因此界面设计人员只需要简单的操作就可以完成任务了。这种设计方法既适应了时展的潮流又和人类的思维习惯相吻合,易于接受和推广;另一方面通过Viaual Basic设计语言的运用,极大的提高了系统软件维护、开发等的相关工作。系统界面的设定减轻了操作人员的操作负担,在有工作需要的时候点击页面就可以完成操作目的,实现了人工作业的清晰化和便捷化。
4 总结
电能被广泛应用于人们的生活、工作和学习中,尤其对一些大型的企业生产有重要作用。面对企业节能减排、科学发展的大潮,把电能管理自动化系统应用于企业管理之中在降低企业的生产成本、减少能源浪费等方面有重要作用。这一技术在国外已得到比较广泛的普及,在我国的企业生产中也必将拥有非常广阔的发展前景。
参考文献
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[2]郑其彦.企业电能管理系统的通信研究[J].广东工业大学,2011(5).
【关键词】 综合实训 知识与技能 实训设备 实训项目
一、引言
实训教学是职业院校实践教学环节中一个重要组成部分,为理论教学所不能替代。实训教学对学生素质及能力培养具有极其重要的作用,是学生高质量的重要保证。
电气自动化技术综合实训作为综合性实训,所要培养学生的知识与技能是比较全面和系统的,然而所涉及的可编程控制器(PLC)、变频器、步进电机、传感器、触摸屏、气动、液压控制等重要技术几乎没有实训设备与之相匹配,实训课题单一受限。由于综合实训教学设备的短缺,实训教学很难落实到实处,直接影响了人才的培养质量。为解决综合实训教学存在的问题,本文通过详细分析电气自动化技术综合实训所涵盖的的知识与技能,介绍了满足综合实训、可操作性强的实训装置与实训项目,以调高综合实训教学质量。
二、目前电气自动化技术综合实训常用的实训设备
目前,电气自动化技术综合实训常用的训练设备是以PLC为核心的编程训练台和仿真生产线简易实训平台。但是,这些设备在教学中还存在一些问题。
2.1仿真设备设计简单、可操作性差
很多仿真设备中,所有输入器件都用按钮代替,所有的输出器件都用指示灯代替,而且设计简单,操作单一,与真实生产设备差距过大。由于这些仿真实训设备的可视性和可操作性差,所以培养的学生缺乏实际生产技能,不能满足社会需求。
2.2实训项目单一、涉及领域狭窄
目前使用的实训教学设备,通常是根据某一自动控制系统,在满足基本教学要求下而仿制的。由于设备的针对性强,使得所涉及的技术领域狭窄,存在着配套实训项目单一的局限。比如一只机械手,它的基本功能就是抓紧、松开和旋转。因此,决定了所用电器类型有限,执行机构单一,控制方式固定,没有涉及更宽泛的技术如触摸屏技术、变频调速技术、气动控制技术以及组态监控技术等,不能帮助学生从更广泛的意义了解和认识工业自动化。
2.3实际操作范围有限
目前使用的实训教学设备,一般结构固定,选用的电器类型固定、接线固定,不允许学生随意拆卸或组合,否则设备将无法正常工作。这样,学生在实训时不能真正动手操作,影响技能的提高。
因此,现有实训设备满足不了综合实训的需要,制约了学生的专业发展,影响了学校教学水平的提高。
三、电气自动化技术综合实训包含的知识与技能
电气自动化技术综合实训几乎涵盖了前期所学的所有电气自动化方面的知识和技能,比如,PLC、变频器、触摸屏以及三者在步进电机、伺服系统、气动系统和液压系统中的应用。本文将按照应用模块来详细阐述每个模块应该掌握的知识和技能,以便合理设置实训课题。
3.1 PLC应用所需要的知识与技能
PLC的基本逻辑指令和功能指令;PLC控制系统设计的基本原则及一般步骤;接触器-继电器电气控制线路的PLC改造;PLC控制系统线路的安装、调试。
3.2变频器应用所需要的知识与技能
变频器的基本结构及工作原理;变频器各参数的意义及设置方法;变频器操作面板的基本操作;变频器的各种工作模式操作使用方法;变频器调速控制系统的设计及安装调试。
3.3液压与气动应用所需要的知识与技能
液压与气动控制元件的选型、使用、安装及调试;液压与气动控制的原理及系统设计方法;气动系统图的绘制及设备气路的安装;液压与气动控制系统的调试及维护。
3.4人机界面应用所需要的知识与技能
触摸屏组态软件的安装与使用;组态画面的设计及动画设置;触摸屏与PLC的通讯设置和变量的连接;控制系统的人机界面设计与调试。
3.5步进、伺服系统应用的知识与技能
步进电机工作原理;步进电机驱动器工作原理;使用步进驱动器驱动步进电机实操;伺服电机分类及原理;伺服控制器控制原理;使用伺服控制器控制伺服电机实操。
四、建议实训设备及典型实训项目
由以上分析可见,电气自动化技术综合实训集继电-接触器控制技术、PLC技术、变频器技术、传感器技术、电机控制技术、气动控制技术、触摸屏技术及计算机组态软件监控技术于一身。 电气自动化技术综合实训要达到培养高技能人才的教学效果,合理配置实训设备是非常关键的。本文倡导实训设备模块化,可实现任意组合,可操作性强,同时开发了典型实训项目,基本涵盖了学生所要掌握的知识与技能。
4.1建议实训设备
1、控制柜。金属基板国标控制柜(类似于YL-158GA),用于PLC、变频器、继电控制线路等的安装。控制柜可以分成多个模块,每个模块要求相对独立,可根据实训需要或工作任务的不同进行不同的组合、安装和调试,达到模拟生产和整合学习功能的目标。
图1 YL-158GA控制柜外观
2、工作台。一个铝合金导轨工作台(类似于YL-235A)上,集成若干种能够涵盖一般工业控制所必需的电气设备。将它们按照类型或工程上常用的组合方式构成不同的模块,在考虑控制要求、电磁干扰,操作方便以及一些布线的特殊要求下,将模块合理地固定在平台上。平台通过安全连接插件直接与三相电源相接,并设置必要的保护电路,以保障操作者和设备的安全。
3、控制套件。上述工作台上所配置的控制套件,主要包括以下模块:PLC模块、变频器模块、传感器检测模块、继电-接触器控制模块、电机(伺服电机、步进电机)及控制模块、触摸屏、传送带模块、气动单元模块、电源模块等。
4、执行器。上述工作台上所配置的执行器,主要包括:基于传送带的分拣系统(电气、气动各一套)、机械手搬运站(电气、气动和液压各一套)、工业机器人搬运站、加工站1(伺服或步进驱动十字滑台、Z向主轴高速变频器驱动)、加工站2(液压滑台,主轴变频驱动)、下料站(盘式旋转,直线型各一套)、立体仓库系统。
4.2建议实训项目
(1)PLC控制系统
① 多种液体自动混合装置的PLC控制系统设计;② 交通灯的PLC控制系统设计;③ 电镀生产线的PLC控制系统设计;④ 基于PLC的多层电梯控制系统设计;⑤ 普通机床控制线路的PLC改造。
(2)PLC、变频器控制系统
① 基于PLC、变频器的电动机正反向多段速运行控制设计;② 基于PLC、变频器的工业洗衣机程序控制系统设计;③ 基于PLC的变频恒压供水系统设计。
(3)PLC、气动控制系统(含组态软件和人机界面)
① 基于PLC的气动机械手控制系统设计;② 基于PLC的物料分拣控制系统设计。
(4)PLC、液压控制系统(含组态软件和人机界面)
① 液压控制机床滑台运动的PLC控制;② 基于PLC的挖掘机液压控制系统设计。
(5)PLC、伺服控制系统(含组态软件和人机界面)
① 基于PLC的伺服电机-位置模式控制;② 基于PLC的伺服电机-转矩模式控制。
(6)PLC、步进控制系统(含组态软件和人机界面)
① 基于PLC与步进电机的小车自动往返控制(开环);② 基于PLC与步进电机的位置闭环控制。
五、结论
电气自动化技术综合实训集继电-接触器控制技术、PLC技术、变频器技术、传感器技术、电机控制技术、气动控制技术、触摸屏技术及计算机组态软件监控技术于一身,所涵盖的知识与技能是比较全面和系统的。本文在明确综合实训所涵盖的知识与技能的基础上,阐述了如何合理选购实训设备和设置实训课题。本文倡导实训设备模块化,可实现任意组合,可操作性强,同时开发了典型的实训项目,对提高实训教学质量,培养高技能人才具有深远的意义。
参 考 文 献
[1] 李军, 徐志良, 彭富明. 自动化专业实践教学改革[J]. 中国现代教育装备. 2004(1).
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企业的人力资源管理工作是现代企业管理中的一项重要的组成部分,对企业的整体管理水平和经济效益有着重要的促进和推动作用。对于后危机时代来讲,其人力资源的开发和管理是企业应对愈来愈激烈的市场竞争的重要手段,尤其是在以科技的发展和信息化的进步为基础的全球一体化经济中,更是发挥着巨大的意义和作用。而企业文化作为企业核心竞争力的重要所在,对企业的人力资源管理有着重要的影响。本文就基于后危机时代的基础上,通过对企业人力资源管理和文化建设的互动关系进行分析和讨论,研究提出其强化措施,以期促进企业的不断建设和发展。
一、企业文化及人力资源管理的概述
下面就企业的文化建设以及人力资源管理的相关内容进行简单的概述。
第一,企业文化的含义。企业文化主要指的是企业经过长期的建设和发展,所建立和形成的具有本企业自身特点,能够被所有公司员工接受、承认和遵循的行为规范、价值观念、思维模式和团体意识的总和。企业文化是企业在长期的发展过程中建立的一种导向性、系统性的思想文化,在实际的生产经营过程中对员工具有凝聚、约束和激励等作用。在现代的企业当中,企业文化的建设已经成为企业经营过程中的一项重要的工作内容,建立完善的、符合企业自身发展的文化体系,对企业创造良好的工作思想本文由收集整理氛围,激励员工积极性和忠诚度有着重要的意义和作用,能够凝聚全体员工,使他们对企业形成良好的进取心、忠诚感、责任感和荣誉感。
第二,企业文化的特点。当代企业的思想文化特点重要包括以下几个方面的内容,即:
导向性。企业文化的导向性主要体现在对员工以及生产经营过程当中起到的引导性作用,它能够长期的引导员工为实现企业的经营目标而不断的努力奋斗。
凝聚性。企业文化的凝聚性主要体现在其能够使员工对企业形成归属感、自豪感、责任感和使命感。能够在企业内部的日常活动当中相互信赖、相互团结、相互协助,增强企业的内部凝聚力,形成和谐的企业人际关系和氛围。
激励性和规范性。激励性和规范性主要体现在能够在日常的生产经营工作当中激励员工的工作积极性和主动性,凝聚员工的共同奋斗精神和意识,规范员工的工作行为和模式,从而实现企业的生产经营目标。
辐射性。企业文化还具有辐射性的特点,能够在凝聚内部员工的同时,对企业的外部人员产生一种强烈的感召力和吸引力,在社会当中树立起企业的良好形象和信誉,从而增强企业的社会竞争力。
约束性。企业文化的约束性主要指的是对员工思想、行为等方面的规范和约束。随着社会文化和经济的发展,当代企业在管理工作上日趋复杂,其制定的规章制度不可能对员工的思想行为做到全面的约束,这就要靠企业文化从思想、道德层面对其进行约束。
企业文化也不是只具有正面的特征,它还具有负面的特征。例如,自我保存功能、思考方式平均化等等。这就要求企业在实际的管理工作当中,尽力控制其负面特征的影响,而充分的发挥正面特征的作用,从而最大化的实现企业的发展建设目标。
第三,企业人力资源管理的含义。企业的人力资源管理主要指的是对企业的内部人力资源进行开发、统筹和管理的综合过程。通常情况下,做好企业人力资源的管理工作需要注意两个方面的情况:
沟通、激励。要对企业员工进行科学、合理、有效的思想沟通,合理统筹和分配人员的工作部门和岗位,做到“因人而宜”、“适人适位”。同时,积极地对员工进行工作及生活上的激励,最大程度的刺激和调动员工的工作创造性和主观能动性。从而实现对企业相关人力资源的合理、有效的开发和利用,达到最终的企业战略目标。
素质培训。做好人力资源管理工作还有一项重要的内容就是对员工进行业务素质培训,通过运用先进的科学的管理理念和手段,对企业的内部员工进行思想、素质、能力等方面的教育与培训,积极的统筹和配置人员,以期达到人力资源同企业其他性格生产要素之间的完美配合。
第四,企业人力资源管理的重要性。在后危机时代的背景下,企业人力资源管理的重要性主要体现在以下几个方面:
随着经济的飞速发展以及社会的不断进步,传统的生产模式正面临着十分严峻的挑战:首先,当前的企业的员工在心里和情感等多方面都有着许多的需求,而这些需求不是仅仅依靠工资就能满足的。人本管理已经成为当代企业管理的重要思想。其次,随着法制社会的不断完善以及工会组织的不断发展,企业不能够再像原来一样通过实施高强度的加班来提高生产力,而必须要依靠提高工作效率来提高生产力。最后,也是最重要的一个方面,那就是人力资源能够直接影响到企业的发展。
与工业经济相比,在后危机时代的背景下企业不再依靠劳动力单纯的体力劳动来增加生产力,在现代企业的人力资源管理中,人的技能、态度以及士气和知识对企业的作用更加明显。随着外部市场的不断变化,企业的人力资源管理也必须要做出相应的调整。目
转贴于
前,随着经济全球化的加快以及高新技术,特别是网络信息技术的不断发展,市场的竞争正变得越来越激烈,消费者的需求也在不断改变。面对这样的情况,企业要想获得更强的竞争力和生存能力,就不能够单纯的依靠投入大量的原料与资金,而是要以客户的需求作为向导来实施差异化生产,同时还要增加产品的附加值,这才是企业竞争的主要手段。而企业要想达到这个目的,就必须要提高员工的技能和知识,大力的发觉员工的潜力。因此,人力资源管理发展的主要动力就是知识经济的发展。
二、企业人力资源管理与文化建设的互动关系
在后危机经济时代的背景下,现代企业的人力资源管理同文化建设的互动关系主要表现在以下的几个方面。具体包括:
第一,企业文化对人力资源管理的促进作用。企业的人力资源管理的核心思想就是以人为本。它虽然强调的是制度和方法,但其实际管理工作中的差异性主要还是体现在企业文化的差异上。例如,同一种人力资源的管理理念或者模式,在这个企业能够得到巨大的成功,而在另一个企业则完全行不通,究其原因就是由于不同的企业文化造成的。因而,企业文化是企业人力资源管理能够顺利开展的基础和前提条件,只有人力资源管理顺与企业文化的方向,才能在管理工作中取得预期的效果。
第二,企业的人力资源管理对企业文化的推动作用。每一个企业,无论其行业的不同、规模的大小,都有着自身特有的企业文化。但是,并不是所有的企业文化都能够在实际的生产经营中得到科学、合理、有效的完善和落实,发挥其应有的意义和作用。而人力资源的管理恰恰就对企业文化的落实起到了推动作用。人力资源管理说到底就是对人进行管理,它的理念、方法和措施都是针对员工展开的,其目的就是提高员工对企业的贡献值。当在人力资源管理中融入了企业文化的理念和内容,就能潜移默化的改变员工的工作价值观,使员工感受并接纳企业的思想文化,进而自觉的配合企业的管理,并在接纳的过程中不断地将自己的观念和行为方式向着企业文化的核心方向靠拢,从而满足自身的归属感、认同感和自豪感。
第三,企业文化同企业的人力资源管理是相辅相成的关系。企业文化同企业的人力资源管理之间的关系是统一的、相辅相成的。具体体现在:
关键词:物联网 轮廓环境 PLC实验平台
中图分类号:TP271 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)04-0000-00
PLC已被称为现代工业控制的三大支柱之一,应用深度和广度已经成为一个国家工业先进的重要标志之一,物联网是近几年来国内外研究和应用非常热门的领域,将是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”,因此,尝试将PLC与物联网相结合体现了新兴物联网针对PLC通讯的需求特性。该项目正是针对这样一种结合而建设的高校实践教学平台,通过“轮廓环境”的建设模拟物联网中智能窗帘的控制,这是不仅是更繁琐的物联网控制的初步探索,具有实际的研究意义更是可以提高实践教学的一种有益尝试。
本文设计并实现了结合物联网的PLC实验平台。控制系统以西门子S7-200为硬件平台
核心,利用传感器采集现场信号,运用MicroWIN V4.0对控制程序进行软件编程,体现窗帘与窗门根据室温相互调节,物物相连的物联网理念,通过搭建的“轮廓环境”实验平台对所设计的控制系统进行调试分析。
1 轮廓环境初步搭建
1.1 轮廓环境的硬件结构
所谓轮廓环境就是利用实验环境模拟实际环境,用建立轮廓环境的方法进行物联网控制模拟研究,此方法可以降低研究成本,也便于实验硬件的拓展。实验平台硬件部分用小型电机模拟物联网家居中的智能窗帘以及智能窗门的执行机构;用触摸屏模拟物联网中央控制面板;利用自主研发的模拟环境箱模拟家居环境;将网络设置分为局域网和互联网两个部分,既适合教学实验平台的特性,又符合真实场景。
1.2 硬件的选用
1.2.1 控制器
项目控制器选择的是西门子S7-200系列PLC,其CPU型号为226,由于226不具有模数转换功能,因此需要扩展模拟输入输出模块EM235,它可以用于采集传感器输出的模拟量信号,此外,由于要用触摸屏控制电机运行,因此需要通过扩展模块EM277构建PROFIBUS-FMS通讯网络或者使用CP243-1构建以太通讯网,本项目为了可以远程控制PLC,两个网络均予以选用。
1.2.2 传感器
作为轮廓环境的底层采集者,该项目中选用九纯健JCJ175 系列温湿度变送器,其具有性能稳定、一致性好、数字信号输出抗干扰能力强等特点。该温湿度变送器具有内置蜂鸣器报警及LCD液晶显示,提供两路标准模拟信号输出,电流4~20mA以及电压0~10V,配有标准485通信接口可以直接配接S7-200PLC或者计算机。
1.2.3 执行电机
执行电机可以选择直流电机或者交流电机驱动,由于交流电机马力大但噪音大、不节能其多应用于工程和较重的帷幕,而直流电机体积小、震动轻,较为环保,同时可任意选择手控、遥控,可在任意位置停住,便于设计窗帘的开合角度可调,因此该项目选择了两台直流电机分别模拟窗帘电机与窗门电机,为了使实验效果可以看的更加清晰,在电机上绑定叶片模拟窗帘。
1.2.4 中控触摸屏
由于是构建实验平台使用,空间有限所以选择微型面板TP177micro,其接口开放可以方便的与PLC联成通讯网络。此外,内嵌WinCC flexible,可以实现组态控制与监控,在友好界面中可以进行组态编程与数据管理,可以形成各种所需画面,例如操作画面、控制画面等,形象生动。
2 控制程序
2.1 软件编程
2.1.1 主程序
硬件系统的控制程序分为主控程序与子程序。主程序主要负责控制流程,首先检测是否启动,如果启动了则运行控制算法,其次,检测是自动控制还是手动控制,第三,进行数据处理,将温度测量电路所得的数字量温度转换为实际温度,主程序设计可以用手动控制也可以用自动控制,如图1所示。
2.1.2 子程序
子程序主要有短信子程序和温度PID子程序,其子程序与控制原理如图2所示。
短信子程序是报警和远程控制不可或缺的一部分,而PID调节能够更好的控制房间温度,利用闭环控制系统将房间温度进行实时调节和控制。
2.2程序调试
程序调试分为模拟调试和轮廓环境调试,模拟调试时,将外电路断开利用试验程序进行排障;轮廓环境调试时注意的是算法溢出,通过加温加湿对轮廓环境进行调节,查看程序是否符合设计要求。
经过一系列的程序调试后,在自动方式中可以实现室内轮廓环境中物物相连的物联网体系的自动调节,能够完成室内温度高于室外温度时完成开窗动作,其开窗角度及窗帘升降程度均可由内外温差决定。
3 结语
该项目进行了PLC在物联网体系中的尝试,实现了物与物通过PLC传递信息并进行控制的设想,不仅在PLC的实际应用领域中提供了一种新思路,更是应用型转型中实验教学的突破性研究。轮廓环境的搭建更加有利于高校进行推广,在已经投入的两个轮廓环境系统中,已经取得了良好的教学效果,颇受学生好评。
参考文献
[1]商高平,马伯渊.PROFIBUS―DP现场总线在反渗透水处理中的应用[J].微计算机信息,2006,2-1:56-58.
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[3] SIEMENS.SIMATIC S7-200可编程序控制器系统手册,2000版.
收稿日期:2016-03-07
基金项目:
*湖北省教育厅科研计划项目:B2015270;
关键词:电气工程 自动化实验室 研究
1“递进式”实验的内涵与特征
“递进式”实验是指从基础性实验到综合性实验,以及创新性实验的顺序进行实验。根据电气工程及其自动化专业的培养目标和要求,通过实验室结构的调整,将原来单一课程单一实验室的基础上,整合成三大模块,将本专业实验室分成三个层次:①基础性实验,就是把本专业基础课程对应的实验室整合到一起,满足各门课程实验教学的需要;②综合式实验,就是实验项目不局限于某门单一的课程,通过实验室结构的整合和调整,将课程相关的实验室建立在一个综合性的实验室,支持开出将几门课程综合运用的实验项目,这既有利于提高学生综合运用知识的能力,同时为课程设计和毕业设计提供了一个平台;③创新式实验,就是根据本专业培养目标的特点,建立起产学研结合的开发性实验室。创新性实验是在指导师指导下,在自己的研究领域或老师选定的学科方向,针对某一课题或某一研究方向,进行研究和探索的实验,是学生参加科学研究、教学科研相结合的一种重要形式。
2“递进式”实验模式的探索与实践
电气工程专业实验室是学院建设较早的实验室,在多年的教学改革和实践中,实验教学一直是学校进行改革的重点。六年来,按照基本原理、基础应用、综合实践、应用设计四个层次来规划和改善实验条件;通过整合教学内容、改进教学方法来更新教学观念;通过强化管理、培养队伍素质来确保实验教学的改革。
2.1 整合专业实验教学设施
围绕电气工程及其自动化专业的人才培养目标整合实验教学内容,学院电气工程及其自动化专业自升本以来,根据社会人才培养的需要,开设了“电力系统及其自动化”和“工业自动化”两个专业方向,在实验室的改革与建设中也依据两个专业方向的要求整合。将原来按课程开设的实验项目、课程设计及毕业设计,整合为反映课程体系的基础实验、突出应用能力的综合性实验及培养创新型人才的设计性实验和探索研究性科研项目,形成了“基础性实验-综合性实验-创新性实验”三个层次递进的实验教学体系,强调了学生能力培养的系统性和科学性。在具体运作上,两个专业方向的基础课程相同,因此,建立了一个统一的基础性实验平台和专业综合性实验平台,这样可以同时满足两个专业方向实验教学的需要,起到资源共享的目的。专业方向实验平台的建设,是根据本专业开设的两个专业方向的需要,建立专门的实验室,电力系统及其自动化专业实验分室是以发电、配电及其自动化控制为目标的实验教学基地,工业自动化实验分室是以工业生产的过程自动化控制为目标的实验教学基地。
建立两个相对独立的实验室,不仅是目前两个专业方向和人才培养的需要,也为今后两个专业方向的发展提供了有利的保障,有利于两个专业方向今后的发展。
2.2 整合实验教学内容、改进实验教学方法
根据学院电气工程及其自动化专业教学计划的要求,针对学院原来实验教学的状况和存在的问题,科学整合实验教学内容,并不断探讨和改进实验教学方法。在教学内容上,彻底改变原来单一课程开设单一实验的状况,对教学内容进行“递进式”的整合。
在教学方法上,改变过去以老师讲授和演示为主的教学方法,采取引导和启发的方式培养学生的操作能力和创新思维。对于基础性实验教师作技术指导,对于综合性、设计性及研究探索性实验项目建立以学生为主体的教学方法。对于综合性和创新性实验,学生需填写课题项目申请书(课题来源、课题研究目的、具备的实验条件、拟采取的方法、预期的实验效果),让学生多角度、多方位地思考,培养学生进行科学研究的能力,培养学生运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力。与此同时,根据学生动手能力的高低进行因材施教,加强过程监控,通过学生自查、教师中期检查、递交结题报告并进行结题答辩等形式,加强全部实验过程的管理,这样,较好地实现了“递进式”实验的预期效果,也适应了不同层次人才培养的需要。
2.3 加强实验教学管理
电气工程及其自动化专业“递进式”实验教学模式的实施必须有完善的管理体制和管理措施作保证。在具体的实践中,通过和其他高校实验教学管理制度的交流和学习,再根据学院的实际情况,制定了一套行之有效的管理制度,建立反映学生实验能力和创新能力的实验教学评价体系,对具备条件的实验室实行开放,实现了“递进式”实验教学的有序进行。
2.4 加强师资队伍建设
师资队伍建设是实验室建设的重要因素,是确保实践教学的前提和条件。近年来,通过引进和培养两种方法来提高实验队伍的素质。对实验队伍先从学历上进行提高,采用派遣教师到工厂企业进行培训和学习等形式来提高实验技能,强化队伍建设。实现了学历上达标,年龄结构、学员结构及职称结构合理,实验技能提升的实验团队,使每个指导教师具备辅导两门实验课程的能力。此外,学校还将在实验室工作评优、实验室建设工作量计算、实验室工作人员职称晋级、待遇等方面采取一些稳定队伍的措施,让优秀实验教学人才“引得进,留得住,用得好”。