電氣自動化技術研究方向模板(10篇)

時間:2024-01-17 14:56:30

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電氣自動化技術研究方向

篇1

【中圖分類號】G71

基于工作過程的學習領域課程的開發,已成為近年來高等職業教育課程改革的熱點。基于工作過程的學習領域課程的實質,在于課程的內容和結構追求的不是學科架構的系統化,而是工作過程的系統化。職業教育的課程開發必須打破傳統學科系統化的束縛,將學習過程、工作過程與學生的能力和個性發展聯系起來,將“工作過程的學習”和“課堂上的學習”整合為一個整體,將職業資格研究(包括職業分析、工作分析、企業生產過程分析)、個人發展目標分析與教學分析和教學設計結合在一起。

高職電氣自動化技術專業中維修電工的考證及學習是重要項目之一,該專業的核心能力對應的職業是維修電工。因此,以“維修電工”國家職業資格為標準、以高職人才培養為目標,將維修電工職業標準有機地融合到專業學習領域課程開發中,以項目為導向、工作任務為載體,重建專業方向課程體系,以解決專業教學與“維修電工”考證相互脫節的問題。

一、確立專業及其面向的職業崗位分析

根據企業調研,維修電工在不同工業部門如機械與設備制造、汽車與配件工業、電子工業,從事自動化生產。除操作自動化生產設備以外,這些設備的維護成為其專業工作的重點。此外,維修電工參加生產設備的建造和改造,進行電子維修,在車間維修并制造電子、自動化和信息技術的組件和儀器。符合專業要求的工具、測量儀器和測試材料、旨在有效完成任務的工作和工作崗位設計以及與同事進行符合專業要求的交流,都屬于維修電工的任務要求。同時,還要考慮經濟、社會和生態的不同要求以及由此引起的對職業行動的要求。維修電工能對任務進行整體性觀察并在完整性的工作過程背景下對其進行組織,也就是說,借助其企業關聯知識關注過程的銜接并與其他部門(機械保養、物流、制造計劃等)合作。

二、提取、劃分、分析典型工作任務學習難度范圍

電氣自動化技術專業中以電氣設備的運行、安裝、調試與維護及營銷服務等職業崗位為導向,重點突出技能培養,根據職業能力要求提煉難度1-4級的典型工作任務。

(一)職業定向的工作任務(學習難度范圍1)

工廠車間照明設備的安裝與維修、普通機床電氣設備的安裝與維修、電機的安裝與維修、小型電子設備的調整與改裝、工廠供電系統的計劃與實施、做計算機控制系統的計劃與實施、印刷電路板的設計與制作、現場總線與工業以太網的構建與維護。

(二)系統的工作任務(學習難度范圍2)

交直流調速系統的安裝與調試、設備運行的檢測與控制、電氣設備控制的安裝于調試、生產過程的組織與實施。

(三)蘊含問題的特殊工作任務(學習難度范圍3)

電氣設備的調整與改裝、數控設備的維護。

(四)無法預測的工作任務(學習難度范圍4)

生產設備的調整及生產質量保障。

三、構建電氣自動化技術專業維修電工方向教學計劃

根據典型的工作任務,提煉支撐課程,形成了12門理實一體化的學習領域課程。

學習領域課程編號 學習領域課程 基準學時

小計 第一學年 第二學年 第三學年

1 電工基本技能 2周 2周

2 電氣設備安裝與維護 4周 4周

3 電子技術應用實訓 4周 4周

4 電氣繪圖技術實訓 8周 8周

5 PLC應用技術 5周 5周

6 組態控制技術 2周 2周

7 傳感器技術及應用 4周 4周

8 交直流調速系統與應用 3周 3周

9 集散控制與現場總線 3周 3周

10 單片機應用技術 4周 4周

11 自動化課程綜合實訓 5周 5周

12 自動化課程設計 2周 2周

合計學時 1196 468 286 442

四、建立學習領域課程教學計劃(舉例)

以《自動化課程綜合實訓》學習領域課程為例,建立講授單元和行動單元學習任務和內容。講授單元主要對PLC的組成與基本工作原理;PLC的編程軟件及編號范圍;基本邏輯指令表示方法及其應用方法;掌握梯形圖的繪制原則及PLC設計原則、步驟和方法;對典型生產線工業控制對象進行系統的意見設計、系統的軟件設計、安裝調試設計,共計150課時。

行動單元中建立五個子學習領域課程:

1、控制方案的初步設計(學時:12),學生根據項目設計要求對現有自動化生產線及需改造的生產線進行調查,并據此形成初步控制方案,討論并完善,最后提交具體可操作性的控制方案。

2、交流電機的PLC變頻控制(學時:48),根據項目設計要求對交流電機的控制所需器件進行選型,了解并掌握器件使用完成交流電機的PLC變頻控制子系統,并進行系統測試調試,最后提交相關技術文檔。

3、物料分控系統的PLC控制(學時:24),根據控制方案要求對物料分控所需器件進行選型,了解并掌握器件的使用方法,完成物料分控子系統,并進行系統測試調試,最后提交相關技術文檔。

4、機械手的PLC控制(學時:30),根據控制方案要求,了解并掌握機械手的使用方法,完成機械手控制子系統,并進行測試與調試,最后提交相關技術文檔。

5、系統綜合計劃與調試(學時:36),根據控制方案要求,對全系統進行聯合調試,分析并找出其中的問題,完成全系統了,并提交相關技術文檔。

將維修電工職業標準融合到高職電氣自動化技術專業的學習領域進行課程開發中,解構原有的基于知識儲備的學科體系架構課程,重構基于知識應用的行動體系架構課程,凝練工作過程要素,在現實的職業資格基礎上,培養學生普適的職業資格,為未來的職業資格奠定基礎,提升學生的“職業競爭力”。通過學習領域課程的開發研究,可有效的優化學校課程資源,在有限的課時內發揮課程最大的作用;可優化課程結構,提高人才培養質量,體現高等職業教育人才培養的特色;為相關專業的課程結構的改革提供思路,使之更加適應培養學生綜合職業能力和全面素質的需求。

參考文獻:

[1]王平均,王偉,韓寶如.基于工作過程的課程考核評價體系研究――以高職維修電工實訓課程為例[J].遼寧高職學報2013(5):49-51.

篇2

近幾年,在世界范圍內,電氣自動化技術作為一種新型控制系統得到廣泛應用,然而我國尚處于對該技術研究的初級階段,隨著知識理論系統的逐步完善,電氣自動化技術將實現與IT技術的融合,從集成控制的基礎上發展為智能化控制,這是科技發展的必然趨勢。在此背景下,本文將探究電氣自動的原理,針對其特點進行分析,對電氣自動化技術的應用前景進行論述。

1.電氣自動化的基本原理

電氣自動化技術的基礎是對其控制系統的完善設計,主要設計思路集中于監控方式,包括遠程監控和現場總線監控。在電氣自動化控制系統的設計中,作為系統核心的計算機其主要作用是對所有信息進行動態協調,實現相關數據儲存和分析。計算機系統是整個電氣自動化系統運行的基礎。在實際運行中,計算機主要完成數據的輸入與輸出數據,并對所有數據進行分析處理。通過計算機快速完成對大量數據的一系列操作從而達到控制系統的目的。

在電氣自動化系統中,啟用方式多種多樣,當電氣自動化系統功率較小時,可以采用直接啟用的方式實現系統運行,而在大功率的電氣自動化系統中,要實現系統控制必須采用星型或者三角形的啟用方式。除了以上兩種較為常見的控制方式以為,變頻調速也作為控制方式在一定范圍內應用,從整體上說,無論何種控制方式,其最終目的都是保障生產設備運行的安全穩定。

電氣自動化系統是將發電機、變壓器組以及廠用電源等不同的電氣系統的控制納入ECS監控范圍,形成220kV/500kV的發變組斷路器出口,實現對不同設備的操作和開關控制,電氣自動化系統在調控系統的同時也能對其保護程序加以控制,包括勵磁變壓器、發電組和廠高變。其中變組斷路器出口用于控制自動化開關,除了自動控制,還支持對系統的手動操作控制。

一般集中監控方式不對控制站的防護配置提出過高要求,因此系統設計較為容易,設計方法相對簡單,方便操作人員對系統的運行維護。集中監控是將系統中的的各個功能集中到同一處理器,然后對其進行處理,因為內容比較多,處理速度較慢,這就使得系統主機冗余降低、電纜的數量相對增加,在一定程度增加了投資成本,與此同時,長距離電纜容易對計算機引入干擾因素,這對系統安全造成了威脅,影響了整個系統的可靠性。集中監控方式不僅增加了維護量,而且有著復雜化的接線系統,這提高了操作失誤的發生幾率 。

遠程控制方式是實現需要管理人員在不同地點通過互聯網聯通需被控制的計算機。這種監控方式不需要使用長距離電纜,降低了安裝費用,節約了投資成本,然而這種方式的可靠性較差,遠程控制系統的局限性使得它只能在小范圍內適用,無法實現全廠電氣自動化系統的整體構建。

針對綜合型的電氣自動化控制系統,一般采用現場總線的方式進行監控,這種監控方式的通訊總線由串行連接的智能設備及自動化系統實現數據的雙向傳輸,具有針對性目標。現場總線監控方式不僅具備遠程監控方式的所有優點,而且減少了大量設施(如隔離設備、端子柜和模擬量變送器及、I/O卡件等輔助元件、設備的安裝,并可以實現智能設備就地安裝,直接連接通信線與監控系統,所需控制電纜的數量大量降低,減少了投資成本,也不需要復雜的安裝維護工作,降低了操作人員的工作負荷,運營成本大幅度縮減。因此,在發電廠智能監控等大型電氣自動化控制系統中,現場總線監控方式具有廣闊的發展前景,同時也是未來自動化控制的研究方向。

2.電氣自動化系統的特點

電氣自動化控制系統的特點表現在兩個方面,一是系統控制,二是系統運。

系統控制的特點是:顯示控制屏按鈕齊全,對于信息的顯示更為直觀,指示燈的壽命較長、燈光效果好,具有很強的可靠性。和一般熱機設備想比,電氣自動化控制系統的數據信息量相對較小,數據采集對象范圍窄,控制系統的運行頻率低,但具有系統運行快、準確性高的有點。電氣自動化控制系統對設備保護自動裝置以及抗干擾性能要求較高,在一定程度上提高了設備可靠性。在電氣自動化控制系統中,擁有較為完善的系統安全運行和應急維護處理保障,當設備出現異常情況時,操作人員可以立即完成一系列連鎖控制,從而有效的避免了事故的發生。除此此外,電氣自動化控制系統具有智能判斷能力,系統靈活性較高,這在很大程度上降低了系統運行的損耗和電耗,從而提高了持續生產的能力。

3.電氣自動化系統的應用和發展趨勢

3.1 電氣自動化系統的應用分析

電氣自動化系統由于其良好的性能得到了廣泛的應用,除了用于居民樓宇、商場安保等生活設施外,在工業生產、環境保護、醫療衛生等領域也得到了廣泛應用。隨著電氣自動化控制系統的不斷發展,在工業生產中電控系統已經成為不可或缺的生產平臺。電氣自動化控制系統的應用需結合系統設計方法分析,應用到這一功能設計的部分就是當前電氣自動化控制系統的現實應用。

在我國,電力工業已經成為電氣自動化系統的大范圍應用平臺,是工業生產中不可缺少的重要組成。自動控制系統保障了電力機組的安全,提高了經濟效益。

電力工業中的電氣自動化系統主要負責對機組主、輔機的控制,計算機實現了電氣機組參數集成,同時對回路進行調節,可以完成聯鎖保護和順序控制,電控系統在直觀的顯示系統參數的同時還能對系統異常提出預警,實現性能計算,實時監測、趨勢記錄,打印報表,幫助操作人員排除故障。

在電力工業中,電氣自動化系統包括爐協調控制系統、汽機電液調節系統、爐膛安全保護系統、計算機數據采集與處理系統、汽機監視保護儀表等,這些系統平衡機組各項輸入與輸出間均衡。電氣自動化系統成為我國大型火電機組穩定運行過程中不可缺少的重要組成部分。

3.2 電氣自動化系統的發展趨勢

隨著互聯網技術的普及,電控系統的發展具有分散性、開放性的特點,同時應具備信息化的特征。目前我國對于電控系統的研究方向主要是綜合計算機技術與電控技術,逐步建立開放式的研究發展平臺,市場需求的多樣化使得自動化控制系統和IT平臺相互發展并融和,兩者之間不同因素的相互影響使得對于軟件結構的合理性、拓展空間、通訊數據接受能力以及組態環境使用和統一的要求更高。

4.結語

目前我國電氣自動化系統的研究方向是低耗、優產等環保節能方面,通過研究者的不斷努力,電氣自動化系統將更加準確、快速、全面,隨著電氣自動化的逐步優化,性能將不斷提高和完善,電氣自動化系統將在更多領域發揮重要作用。 [科]

【參考文獻】

[1]彭日寬.PLC技術在電氣自動化中的應用及發展分析[J].城市建設理論研究(電子版),2012(35).

[2]孫中建,卜留軍.人工智能技術在電氣自動化控制系統中的應用分析[J].機電信息,2012(33).

篇3

一、我國電氣自動化的現狀

(一)電氣自動化系統集成信息化

信息技術對電氣自動化的滲透來自于兩個方向:一方面是從管理層縱向的滲透。企業的業務數據處理系統要對當前生產過程的數據進行實時的存取。企業的管理層利用標準的瀏覽器可以存取企業的財務、人事等管理數據,也可以對當前生產過程的動態畫面進行監控,在第一時間了解最全面和準確的生產信息。另一方面,信息技術橫向擴展到電氣自動化的設備、機器和系統中。隨著微電子和微處理器技術應用的增加,原本定義明確的設備界線,如PLC、控制設備和控制系統變的模糊了。相對應的軟件結構、通訊能力及易于使用和統一的組態環境變得重要了。不僅包括傳感器和執行器,而且包括控制器和儀表。Internet/lntranet技術和多媒體技術在電氣自動化領域有著廣泛的應用前景。

(二)電氣自動化系統維護簡易

Windows NT和LE已經正在成為電氣自動化控制的標準平臺、語言和規范。在電氣自動化領域,基于PC的人機界面已經成為主流,基于PC的控制系統以其靈活性和易于集成的特點正在被更多的用戶所采納。在控制層采用Windows作為操作系統平臺使電氣自動化系統更易于使用和維護。

(三)分布式控制分析

現場總線通過一根串行電纜將位于中央控制室內的工業計算機、監視/控制軟件和PLC的CPU與位于現場的遠程I/O站、變頻器、智能儀表、馬達啟動器、低壓斷路器等連接起來,并將這些現場設備的大量信息采集到中央控制器上來。它是一種串行的連接智能設備和自動化系統的數字式、雙向傳輸的分支結構的通訊總線。分布式控制意味著PLC、I/O模塊和現場設備通過總線連接起來,將輸入輸出模塊轉換成現場檢測器和執行器。

二、我國電力自動化研究方向

(一)變電站綜合自動化與智能保護

該理論主要是將國外最新的綜合自動控制理論、人工智能、自適應理論、網絡通信、微機新技術等用于新型繼電保護裝置中,使新型繼電保護裝置具有了智能控制的特點,進而全面提升了電力系統的安全水平。通過對變電站自動化系統的多年研究,研究人員發現分層分布式變電站綜合自動化裝置可用于45kv~550kv的各種電壓等級變電站。

(二)電力市場技術與理論

基于目前我國的電力市場發展的需要、經濟發展狀況以及電力工業技術經濟的具體情況,我國電力部門做了以下工作:第一,對電力市場的運營模式進行了認真研究,并深入探討和明確了電力運營過程中各步驟的具體流程和規則;第二,提出了符合我國現階段電力市場運營模式的轉運服務、期貨交易等模塊的具體算法和數學模型;第三,緊緊抓住當前我國電力市場運營中一些亟待解決的理論問題。

(三)電力系統分析與控制

對在線測量技術研究電力系統穩定控制理論與技術、實施相角測量、探討電力系統的振蕩機理和抑制方法、選擇小電流接地的選線方法、電網調度的自動化仿真、研究發電機調速控制和跟蹤同期技術、研究基于柔性數據收集和監控的電網故障診斷及恢復控制策略、電力負荷預測方法、電網故障診斷理論及技術等。在小波理論和非線性理論在電力系統中的應用方面,以及在電力市場條件下電力系統的控制與分析的新模型、新理論、新的實現手段和新算法進行了研究。

(四)配電網的自動化

在中低壓網絡數字電子載波和配網的模型以及高級應用軟件、地理信息和配網一體化等方面取得了重大技術突破。其中,低壓網絡數字電子載波采用了DSP數字信號處理技術,大大提高了載波接收靈敏度,真正的解決了載波在配電網應用的衰耗和干擾等技術難題;高級應用軟件及高級應用軟件配網的模型將輸電網的配網實際運行與理論算法結合起來,并采用了最新的國際標準公共信息模型。

三、電氣自動化行業技術變革與行業革新

(一)技術變革可能會改變行業競爭格局。電氣自動化是涉及到多個學科的交叉學科技術。電氣自動化生產企業能否選擇合理的技術研究路線,決定著未來在關鍵技術領域能否實現突破,保持在技術上的領先性。由于電氣自動化的組成元件都含有較高的科技技術,很多生產企業在關鍵技術上都沒有自主知識產權。因此,整個行業的競爭幾乎完全是低端的價格競爭和渠道競爭,生產企業若在技術上得到革新和突破,企業將會成為整個行業的方向標。

(二)行業革新能力是競爭力的重要組成部分。生產企業只有不斷地加大產品的研發投入,加快創新產品和升級產品的推出,才能為產品爭奪更多的市場價機會,也才能維護好企業與客戶之間長期穩定的關系,以保證人民幣升值所帶來的風險。企業增強競爭力的方式主要有兩類:一是革新產品和服務,這能實現競爭力的突增;二是企業內部經營管理的改進,這能循序漸進提升企業整體競爭力。因此,企業在建立和維護競爭力時,要重視經營管理的改進,更應該重視產品革新能力。特別是對電氣自動化這類產品,產品質量的可靠性和性能的優越性是企業競爭優勢的重要來源,而這必須靠技術改進和產品革新來實現和維持,產品革新能力對電氣自動化企業來說尤為重要,想要構筑企業競爭力的電氣自動化生產企業必須將產品革新能力放在戰略性位置。

(三)行業多方面關鍵技術尚待突破

電氣自動化是一種傳統產業,而又是深受科技發展影響的產業。我國目前已經成為全球電氣自動化制造基地,行業內所有知名品牌都在中國生產制造,整個產業鏈的工藝水平已經積累了相當的高度,完全達到世界一流的領先水平,但產品檔次相對較低。另外,國際上知名品牌的電氣自動化生產企業紛紛向以中國大陸為中心的亞洲地區轉移,并通過建立生產工廠的方式掠奪市場份額。因此,國內的生產企業只有在技術、人才、生產設備等方面不斷突破,才能保證企業在市場中的地位。由此都可以看出,技術是生產企業站穩市場的關鍵環節,生產企業只有不斷地進行技術革新和突破才能在戰略上取得勝利。

目前,在我國電氣自動化行業尚有七類主要的自動化產品還與國外產品存在著較大的差距,具體分別為:分散控制系統;可編程序控制器;核電控制系統及儀表集成;高精度智能壓力/差壓變送器;智能執行器;質量流量器;流程分析儀器及系統。這就為國內企業縮小差距,進一步提高自身產品的科技含量,研發與生產出更多更好的具有自主知識產權的自動化控制系統與產品,加大自主創新的發展力度,提供了更多、更大的空間。

四、未來行業發展的趨勢有以下幾點

(一)系統監控的綜合化。由于電氣設備已經日趨通用化、模塊化、系列化,可以做到組態靈活;計算機所有功能選擇均能通過屏幕軟件按鈕直接完成,為系統監控的綜合化提供了必要的基礎。當然,根據需求不同仍舊存在著先進程度不同和性能要求不同的船舶,但是單機單控的系統必將逐步向綜合監控的系統過渡。因為采用綜合監控的形式,可以構成雙重或多重冗余,對提高系統或者全船整體可靠性是有積極意義的。

篇4

中圖分類號:F407文獻標識碼: A

電氣自動化節能技術在目前的電氣自動化設計中應用廣泛,在提高電氣使用效率的同時,也有效避免了電氣使用過程中的能源浪費。隨著科技的發展,電氣自動化節能技術也得到了飛速的發展,了解電氣自動化節能設計的主要技術方向,并將電氣自動化節能技術應用到電氣設計過程當中,是發揮電氣自動化節能效果的重要手段。

一、 電氣自動化節能技術應用的必要性

電氣自動化節能技術應用是社會發展的需要,也是電氣自動化發展的必然途徑。電氣自動化節能技術一方面要考慮地能源的消耗,另一方面也要從單位能量的效益和能源消耗的簡化方面來考慮,最終在滿足企業的經濟效益的同時,滿足社會效益。電氣自動化節能技術設計的作用比較廣,能夠最大限度的對電能節約進行潛力挖掘,同時可以對電力供需緊張的情況進行緩解,促進電能自動化利用以健康的方式發展,因此,電氣節能技術的發展及應用非常有必要。在電氣自動化節能技術應用時,一定要注意以經濟效益為基礎,對電氣設備的節能技術進行科學合理的選擇,提高節能效率,避免不必要的能源消耗,以最大限度的降低電氣使用中的能源成本。

二、 電氣自動化節能應該考慮的技術方向

對于電氣自動化的節能技術研究方向,主要根據目前對電氣自動化的影響因素來分析。城市電網的擴大使得電力不斷增容,變頻器及整流器的使用造成諧波的產生,對電網產生危害,因此,電氣自動化節能設計的技術方向應該有以下幾點:(1)盡量降低電能在傳輸過程中的損耗,主要從減小導線的電阻方面來入手,對導線的材料、長度及變壓器的位置等方面進行節能技術設計,以減少能源消耗,達到節能的目的;(2)考慮變壓器的選擇,最好選擇變壓器功率較小,且自身損耗較小設備,以減少能源的損耗;(3)從無功補償的角度進行分析,因為在電氣自動化系統中,無功功率在配電設備中占有非常大的一部分,這一部分功率產生的損耗非常大,影響電能的質量和電網的經濟運行。因此,要選擇合適的無功補償設備,以提高經濟效益和社會效益;四、在電氣自動化節能技術應用考慮因素中,還要考慮到消除諧波的情況,避免電網聯接設備的錯誤動作,以提高能源的節約效率。

三、 電氣自動化節能技術的應用分析

1. 電氣自動化供電系統的節能技術應用

電氣自動化節能技術在供電系統中的應用主要體現在以下幾個方面:(1)變壓器中的技能技術應用。變壓器在供配電系統中應用的非常廣泛,變壓器在應用的過程中造成的能源浪費也是非常嚴重的,主要通過空載損耗及負載損耗等原因而導致。變壓器的節能則主要從降低空載損耗和負載損耗兩個方面入手,同時要對變壓器的運行方式進行改善,以達到節能的效果。減少變壓器的空載損耗主要通過改變變壓器的設計及制造工藝,在選擇變壓器時盡量選擇品質比較好的變壓器。減小負載損耗主要是通過改變變壓器的繞組電流和繞組電阻,因此要選擇組織較小的繞組變壓器;(2)線路傳輸過程中的能耗控制技術,即降低線路的電阻損耗的技術。一方面,選擇導電率比較小的導線材質,減少電路上的能源損失,另一方面,要控制導線的長度及橫截面積,盡量使長度短而橫截面積大,以減少電能的損耗,而減少電路長度可以通過設置合理的變壓器位置來解決,通過合理的位置選擇,以縮短線路的距離,從而降低能源的損耗;(3)提高供電系統的功率,降低能源的損耗,這一技術的運用主要是通過減少線路的無功損耗來實現。在進行電氣設計的過程中,盡量使用功率比較高的電氣設備,利用靜電容無功補償技術來降低負載及無功電流,降低電流損耗,提高功率;(4)針對電氣自動化應用過程中因三相電不平衡而造成變壓器的銅損增加的現象,在電氣自動化設計的過程中,要平衡三相電負荷,盡量避免三相電之間電流值不平衡的現象,減少銅損和鐵損,以達到節約能源的目的。

2. 電氣自動化照明系統的節能技術應用

電氣自動化照明系統節能技術應用非常關鍵,因為照明系統是電氣設備應用廣泛且普遍的系統,加強對照明系統節能技術的應用是提高電氣自動化水平的重要方面。其主要技術應用體現在以下幾個方面:首先,在照明中要充分利用自然光,照明技術在節能中的應用的最主要部分就是充分利用自然光,科學合理的使用自然光是有效節約能源的重要措施,也是電氣自動化節能技術應用重點實施方向。主要方法是科學的制定照明標準,采用合理的采光方式,以有效的結合人工光源和自然光源,白天使用自然光照明以節約能源,同時可以穩定照明的效果。通過自然光遠的使用也可以充分的發揮自然光源的優勢,達到充分的挖掘能源潛能的目的;其次,在對照明方式的選擇上要注意科學合理。一方面,要對照明方式進行選擇,根據指標的不同及建筑物各個場合照明要求不同采用不同的照明方式,如果對照明的亮度要求比較高,則盡量使強弱光源能夠有機的結合。如果照明要求比較集中,則采用單一的光源照明,避免強度過高而造成的能源浪費。如果對照明的要求比較分散,則需要對相應的建筑物進行照明分區,不同的區域采用不同強度的照明方式,在滿足照明需求的同時,盡量節約能源。另一方面,則要制定相應的標準,通過評估采用合理的照明指標,以提高照明系統的效率,對照明的質量也要進行綜合的考慮,確保達到照明質量又不會造成能源的浪費。再者,電氣自動化節能技術在照明系統中的應用,還體現在節能燈具的使用上。由于傳統的燈具能耗比較大,是能源浪費的重要原因,因此使用節能燈具對于節約能源有非常重要的作用。目前,節能燈具已經被成熟的研發并廣泛的應用于電氣自動化系統當中,滿足了低碳環保的要求。同時,節能燈具使用壽命較長,使用的安全系數也比較高,在電氣自動化節能技術應用中發揮著非常重要的作用。

3. 電氣自動化設備系統的節能技術應用

電氣自動化設備系統的節能技術應用也非常關鍵,其應用主要體現在兩個方面。一方面,電動機的節能技術應用。由于電動機的工作效率是影響電氣自動化系統中能源消耗的關鍵因素,因此,要盡量使用高效率的電動機,避免電動機能源消耗,提高電動機的工作效率。高效率電動機使用不僅可以節省大量的電力資源,而且還能夠提高電動機自身的工作效率。合理對電動機的交流變頻調控裝置進行使用,推廣交流電機調速變電技術,使得電動機在使用過程中變頻調速的轉速能夠根據負載自動調節,使得自動轉速和負載的變化能夠很好的配合,以最大限度的實現電動機的節能。另一方面,使用軟啟動器,以實現節能。軟啟動器的使用可以實現對可控器件的硅原子期間的導通角根據啟動時間長短來進行調節,從而達到控制電壓變化的目的,軟啟動器的使用不僅可以使得電氣設備能夠平穩啟動,而且能夠使得電氣設備在頻繁使用的過程中實現能源的節約。從而提升電氣自動化系統工作中節能技術應用的效果。

四、 結束語

通過本文的分析,對電氣自動化節能技術應用的必要性有了詳細的了解,明確了電氣自動化節能應該考慮的方向,并對電氣自動化節能技術的實際應用進行了探討,為電氣自動化節能技術的發展及推廣奠定了基礎。有效的保障了電氣使用過程中的節能及環保,最大限度的適應社會發展對電氣使用所倡導的理念。

【參考文獻】

篇5

Abstract: the author of the electrical automation system design system selection, automatic principles are discussed, power automation system application in our country has made the obvious effect, to improve the safety of the power network operation level played an important role.

Keywords: automation technology; Design; Installation commissioning; Power dispatch; System selection

中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:

0引言

目前隨著新技術的不斷發展,數字化、自動化技術正在興起,在電力系統建設中,電氣自動化技術設計是其中比較重要的技術環節,自動化的系統如何進行設計,是電力系統自動化技術建設和改造中需要研究和解決的一個重要課題。眾所周知,電力系統中電氣自動化技術包括繼電保護、變配電站集中監控以及遠方調度管理部分。智能化開關與智能化開關柜,以及變配電站綜合自動化系統集繼電保護、數據監測及遠方調度于一體,在變配電自動化設計中應根據工程實際情況選用。

一、電力系統中電氣自動化技術研究方向

1.智能保護與綜合自動化技術

對電力系統自動化保護的新原理進行了研究,將國內外最新的人工智能、綜合自動控制理論、自適應理論、網絡通信、微機新技術等應用于電氣自動化保護裝置中,使得新型保護裝置具有智能控制的特點,大大提高電力系統的安全水平。對自動化系統進行了多年研究,研制的分層式綜合自動化裝置能夠適用于各種電壓等級電站。智能自動化保護技術領域的研究處于國際領先水平,綜合自動化領域的研究已達到國際先進水平。

2.電力系統自動化實時仿真系統

對電力系統負荷動態特性監測、電力系統實時仿真建模等方面進行了深入研究,引進了電力系統數字模擬實時仿真系統,建成具備混合實時仿真環境的實驗室。該仿真系統不僅可進行多種電力系統的穩態及暫態實驗,提供大量實驗數據,并可和多種控制裝置構成閉環系統,協助科研人員進行新裝置的測試,從而為研究智能保護及靈活輸電系統的控制策略提供了一流的實驗條件。

3.電力系統配電網自動化技術

電力系統配電網自動化技術在中低壓網絡數字、配網模型、高級應用軟件、信息配網一體化方面取得了重大技術突破。其中,采用數字信號處理技術,提高了載波接收靈敏度,解決了載波正在配電網上應用的衰耗、路由等技術難題。高級應用軟件將輸電網的理論算法與配網實際結合起來,采用了最新國際標準公共信息模型,采用配網遞歸虛擬流算法進行潮流計算,應用人工智能灰色神經元算法進行負荷預測。

4.人工智能在電力系統中的應用

結合電力工業發展的需要,開展了將專家系統、模糊邏輯以及進化理論應用到電力系統及其元件的運行分析、故障診斷、規劃設計等方面的實用研究。在上述實用軟件研究的基礎上開展了電力系統智能控制理論與應用的研究,以提高電力系統運行與控制的智能化水平。

二、電力系統中電氣自動化技術方案設計思想

隨著計算機和網絡通信技術的發展,通過網絡與電力系統通信,從信息流的角度看,保護控制、測量的信息源都是來自現場,只是要求不同而已。保護主要采集設備的故障異常狀態信息,總控單元直接接收來自上位機或遠方的控制輸出命令,經必要的校核后可直接動作至保護操作回路,省去了遙控輸出、遙控執行等環節,簡化了設備,提高了可靠性。

1.電力系統中電氣自動化技術系統選型

主要從電力自動化系統監測與遠方調度方面考慮,對于電力自動化系統保護而言,應優先考慮選用微機保護綜合自動化系統。電力系統自動化選型接線比較簡單,應以常規繼電保護為主,選用價格低、性能可靠的智能化開關,可以取消常規繼電保護。

2.電力系統中電氣自動化技術設計原則

電力系統自動化的電氣主接線方式按原設計不變,在單線系統圖的設備型號說明中應注明采用計算機監測與控制系統后所增加的設備數量與型號,如電量變送器,電力監控器等。對于需要通過計算機監測與控制系統進行遠方遙控操作的開關,一定要選用能進行遠方分、合閘功能的自動開關。開關運行狀態要進入計算機監測與控制系統的開關,一般要有一對獨立的常開接點引入計算機監測與控制系統。低壓自動開關的型號設計時一定要注意滿足這一要求,多選一對常開輔助接點。對繼電保護設計來講供電系統可以考慮選用變壓保護,而且應優先考慮采用變壓電站綜合自動化技術。

三、電力系統中電氣自動化綜合技術化系統

1.綜合自動化系統外部電纜設計

變配電站綜合自動化系統的外電纜設計非常簡單,只有一根通信電纜與一根交流220V電源線。通信電纜一般選用計算用屏蔽電纜,使用一對備用一對,也可以選用雙芯屏蔽雙絞線。大型變配電站也可以考慮使用光纜,電力監控器應由專用電源集中供電,以保證供電可靠性,增加抗干擾能力。有些電力監控器可以用220V直流電源供電,此時可以由直流屏集中供電,10kV及以下電壓等級的供電系統一般應選用只有監控功能的電力監控器。變配電站數量少時,可以不設現場控制站,電力監控器的通信電纜可以直接引到中央控制站。

2.變壓電站綜合自動化系統的選用

變壓電站綜合自動化系統的成套設備生產廠商有很多,例如國內的魯能、南瑞,國外的SIMENS、ABB等公司。應該根據實際設計要求與系統的功能,綜合考慮選功能,一般的變壓電站綜合自動化系統應該具有數據庫功能、高級專家功能、運行管理功能、網絡互聯功能。選用的基本原則是在滿足要求的情況下,系統運行的可靠性好、性能價格比高。變壓電站綜合自動化系統的選用一定要科學、合理,為電力系統的自動化設計提供精確的數據,為提高電力系統的自動化設計做好技術保障。

四、結語

自動化技術在電力系統中的應用越來越廣泛而深入,這也使電網管理方式產生翻天覆地的變化。新技術、新理論的應用使一些概念不斷被更新和修正,傳統的技術界線逐漸模糊,各種原來看似不相關聯的技術會彼此融合和滲透,這些推動著電力自動化系統的不斷發展和變化。

參考文獻:

篇6

在我國的高校課堂中,電氣自動化專業最早開設于20世紀50年代,在此期間雖然經過多次的調整,但是因為其適用性強以及應用面廣的特點,所以一直備受歡迎,本文特將電氣自動化的發展趨勢簡單歸結如下。

1.1 半控型晶閘管被全控型電力電子開關取代

從最開始出現的晶閘管作為第一代電子電力器件,至今在我國仍然廣泛應用在直流與交流傳動的控制系統,一直到后來出現的二代全控式器件、三代復合型器件直到最后出現的第四代電力電子器件,將主回路的器件、而且包括驅動電力、過壓過流保護、電流檢測甚至溫度的自動控制等都集合為一體。

1.2 變頻器電路由低頻發展為高頻

高頻變頻器電路在不阻礙逆變器工作頻率提高的同時能將開關損耗降到最低,從而使逆變器尺寸減少、有效地降低了成本而且還可以使逆變器在較高的功率下集成化,由此可見直流逆變器電路的發展前途是極為可觀的。

1.3 通用變頻器大量的投入到使用中

通用變頻器一般指批量化、系列化、在市場需求量較大的中小功率統稱為通用變頻器。從變頻器產品來分析,u/f控制器由最初的普通功能型轉變成為高功能型,一直到后來的高動態性能矢量控制型,現以電力半導體器件igbt為主,其獨具的可靠性、操作性以及維修方便等特點使單片控制技術也得到相應的提高。本文由收集整理

1.4 電力系統自動化的進步受計算機、電子技術的推動

20世紀80年代,單片機技術的廣泛發展和應用使我國電力系統自動化設備實現了全面的更新換代。國產工業計算機以及引進的pc機技術在電廠的監控系統、電力系統的調度自動化、變電站的綜合自動化中起到了至關重要的作用。在此基礎上開發出的應用軟件能完全的實現電力系統對于實時數據的采集、匯總、分類、分析、顯示、打印、完成等操作。但是在這期間電氣自動化還存在一定的問題,比如:不同廠家的設備不能進行互聯;因為設備與計算機通信之間一般是采用點對點的星形連接,導致了系統的實時性不好,直接導致了設備配置的靈活性很差;整個系統在功能、系統的結構、通信協議等方面都缺乏相應的工業標準。

電廠監控、電網調度自動化系統、配電自動化、變電站自動化技術水平的飛速發展是出現在20世紀90年代,其發展最根本的原因是網絡技術的發展。新產品與之前的產品相比較大幅度的減少了通信電纜與電力電纜的使用量,在降低設備體積的同時也降低了占地面積,從而節省了建設的成本。計算機技術以及電子技術不僅大幅度提升系統的技術性能而且使設備配置的靈活性、互換性和可維護性得到了明顯的提高。

2 電氣自動化在電力系統中的應用

電氣自動化技術作為當今世界最活躍、開發前景最為樂觀的一種集合了多種高新技術的合成體,其在電力系統中的作用也是不容忽視的,現將電氣自動化在電力系統中的應用做如下闡述。

2.1 自動化控制技術在電力系統中的應用

2.1.1 變電站自動化

對變電站內運用的電氣設備進行有效的控制以及全方位的監視,其特點在于運用全電腦化的裝置將以往常規性的電磁式設備替換下,變電站自動化除了能滿足變電站的運行操作之外還作為電網調度自動化中不可或缺的重要組成部分,是電力生產現代化中非常重要的一個環節。

2.1.2 電網自動化調度

主要由電力系統的專用廣域網連結,服務范圍囊括其調度范圍內的發電廠、下級電網的調度控制中心以及變電站的終端設備等,其功能主要是電力生產過程中實時數據的采集、分析監控電網的運行是否安全、及時預測電力的負荷、正確估計電力系統的運行狀態等。

2.2 電氣自動化的研究方向

2.2.1 變電站的智能保護

在國外將綜合的自動控制理論、網絡通信、人工智能等一系列的新技術應用在新型的繼電保護裝置中,這樣使繼電保護裝置有了智能控制的特點,而且能全面的提升了電力系統的整體安全水平。

2.2.2 我國電力部門的實施策略

從我國整個電力市場以及經濟發展的整體情況來分析,我國電力部門需要對整體的電力市場運營模式做一個詳細的調研,在明確了電力運營的具體流程之后提出符合我國實際的電力市場運營的模式,可以根據日常發現的實際問題提出具有針對性的解決策略。

2.2.3 電力系統的整體分析與具體控制

對在線測量技術研究電力系統穩定控制理論與技術、實施相角測量、探討電力系統的振蕩機理和抑制方法、選線方法采用小電流接地法、電網調度的自動化仿真、研究發電機調速控制和跟蹤同期技術、研究基于柔性數據收集和監控的電網故障診斷及恢復控制策略、電力負荷預測方法、電網故障診斷理論及技術等。在非線性理論以及小波理論等在電力系統中的應用方面,以及電力系統在電力市場條件下進行的控制與分析的新模型、新理論、新的算法以及全新實現手段等進行了明確的研究。

2.2.4 配電網的自動化

在地理信息以及配網一體化、高級軟件的應用等方面中低壓網絡數字電子載波取得了重大的突破,dsp數字信號處理技術使載波接收的靈敏度得到了大大的提高,從而真正解決了載波在配電網應用的衰耗、干擾等難題。高級應用軟件以及高級應用軟件配網的模型將輸電網配網實際運行。

篇7

作者簡介:張偉(1981—),男,陜西咸陽人,大學本科,工程師,現供職于內蒙古能源發電投資集團有限公司電力工程技術研究院,研究方向:火電廠的自動化應用

電能從生產到應用的過程較為復雜,并成為人們生產生活中不可缺少的重要力量,電的應用對國民經濟增長有極大的促進作用。在科技發展的帶動下,火電廠發電設備也實現了高科技,控制系統也得以改進,以往的人工模式中存在較大缺陷,難以調度電力,為解決這種情況,自動化控制系統被應用到火電廠中,因此,有必要分析與研究火電廠自動化控制系統。

1火電廠自動化控制系統分類研究

1.1火電廠傳統電氣控制系統

上世紀八十年代我國火電廠所應用的控制系統主要為以I/O為基礎的微機分散系統,其利用危機分散系統設置了單獨控制器,并通過I/O接口傳遞控制命令。該時期的電氣自動化控制中微積分散系統并不具有直接控制電氣的能力,對其控制則是由獨立電氣自動裝置來完成的,這種控制方式較為成熟,現場運行期間也可以快速反映,且可以邊控制邊觀察控制結。但隨著計算機通訊技術的發展,電力系統接入用戶也在增多,現有設備條件受到很大限制,難以滿足自動化處理,極大的影響到系統管理效率,因此,就要做好控制系統改進與完善工作,將控制裝置整合在一起[1]。上世紀九十年代末期,火電廠所應用的自動化系統為現場總線技術,聯系現有火電廠工藝形成控制網絡,在該模式中也含有數據采集系統的硬接線內容,其中的信心采集與系統控制都需要利用現場總線完成。而輸煤系統等要獲得電氣信息也要依賴于ECS通信網,也是ECS成為了火電廠自動化控制與監管的系統之一,并被廣泛應用于各處,但該控制系統傳輸效率卻很低,網絡拓撲結構也出現設計部合理情況,導致通訊節點過少,很容易發生故障,給系統運行帶來較大影響[2]。

1.2以工業以太網技術為基礎的火電廠電氣自動化控制系統

隨著微電子技術發展,電氣綜合保護測控能力得以顯著提升,基本實現了以交流采樣為基礎的保護、濾波以及通信,但這些測控能力卻較為重視于工業以太網技術,該技術所需成本較少、容量較大,傳輸效率也很高,整體拓撲結構相對較好,同時有具有開放性,有效彌補來了原有控制系統的不足,可見,以太網技術應用到火電廠自動化控制中有很大益處。將微積分散系統應用到火電廠自動化控制中,可以不僅減少了通信管理機的應用,還使得控制系統傳輸效率得以顯著提升。微積分散系統與其他系統之間的聯系是通過站控層通信子站來實現的,其中有多臺子站,同時,還有以太網通信等,很多火電廠都是利用以太網實現了自動化,并經過多年發展,以太網自動控制技術也趨于成熟,不僅減少了投資成本,還優化了微積分散系統與ECS之間的聯系,使得系統不斷融合,整個系統都實現了自動化[3]。

2微機分散自動化控制系統

2.1微機分散控制子系統

微積分散控制系統在不受軟硬件制約的條件下,各功能模塊也在發生變化,能夠滿足不同火電廠的不同需求。常用微積分散子系統主要有以下幾種:首先,數據采集子系統,它能夠利用在線傳輸技術可以將各部分的信號連接在一起,同時也可以獨立出來,成為上下機位于一體的結構。它也可以構成小型集散系統,真正實現網絡實時控制。該系統還可以為熱力系統提供流程圖,并檢測運行數據,如果發現有異常情況便會發出警報,此外,還可以將其中的系統參數變化趨勢記錄下來,預測出系統運行情況,并記錄系統參數,以供日后查閱;其次,模擬量控制系統,它所體現的是機組自動化水平,通過對鍋爐等設定的調控與運行,可以使系統工藝水平得以提升,在減少投入成本時,也使系統運行效率得以提升;最后,順序控制系統。順序控制系統的應用極大的減少了人工操作,相關工作人員只要按照指示按動按鈕即可完成工作,不需要人工切換,工作人員也可以在自動運行期間根據自身需求選擇想要的信息,并通過自檢程序了解系統運行情況,防范以外事件的發生,真正實現保護系統的目的。

2.2微機分散控制系統優點

通過調查研究得知,微機分散控制系統主要有以下三大特點:

第一,微積分散系統可靠性較高,該系統主要結構為拓撲結構,可以將系統控制能力分散到合適的操作點中,既實現了相互獨立,又保證了它們之間的聯系,確保一處發生故障以后,其他站點也可以正常運行,而不會出現性能喪失的情況。

第二,微積分散控制系統具有開放性,其開放性體現在該系統的設計上,在設計該系統時十分注重標準化與模塊化,同時,其兼容性與可擴展性較好,便于微積分散控制系統接入,還不會出現兼容問題,即便卸載原有系統也不會有不良影響出現[4]。

第三,微積分散系統功能多樣化,微積分散控制系統所具有的功能較為多樣,既有順序控制,還有連續控制與處理控制,同時也可以滿足各種特殊要求。此外,該系統的靈活性與協調性也很好。在經濟與科技發展的帶動下,微積分散控制系統無論是在功能上還是在結構上都得以完善,盡管在實際運行中依然會有部分問題存在,但整體影響并不大,為減少問題出現,還需要采取有效措施加以改進,以便適應工程需要。只要不斷研究與探索,微積分散系統將在火電廠自動化控制系統應用中發揮更大作用。

參考文獻

[1]石一.火電廠自動化控制系統應用與研究[J].電子技術與軟件工程,2014,11:267-268.

[2]朱朝柱.熱工自動化控制系統在火電廠的應用[J].電子技術與軟件工程,2014,23:237.

篇8

目前,電力自動化技術的發展已經不斷走向成熟,這在很大程度上提高了電力系統的工作效率,降低了成本,為電力系統運行的穩定做出了貢獻。

1.電力系統中電氣自動化技術研究方向

1.1智能保護與綜合自動化技術

人們已經將最新的人工智能、綜合自動控制理論、自適應理論、網絡通信、微機新技術等應用于電氣自動化保護裝置中,提高了智能化的程度,整個電力系統的安全性有了質的飛躍。除此之外,相關技術在電力系統中的應用使整個電力系統朝著綜合自動化的方向發展。特別是分層式自動化技術的發展在很大程度上能夠用于不同電壓的電站。智能自動化保護技術領域的研究處于國際領先水平,綜合自動化領域的研究已達到國際先進水平。

1.2電力系統自動化實時仿真系統

對電力系統負荷動態特性監測、電力系統實時仿真建模等方面進行了深入研究,引進了電力系統數字模擬實時仿真系統,建成具備混合實時仿真環境的實驗室。該仿真系統不僅可進行多種電力系統的穩態及暫態實驗,提供大量實驗數據,并可和多種控制裝置構成閉環系統,相關的實驗人員可以通過該系統獲得第一手寶貴的實驗資料,從而為以后相關工作的開展打下基礎。

1.3電力系統配電網自動化技術

配電工作在電力系統當中占有十分重要的作用,傳統的配電工作主要由人工手動操作完成,需要大量的勞動力。而配電自動化技術的廣泛應用極大的改變了這種情況,使工作效率大大提升,重復勞動量減少。特別是隨著一些高度智能化的配電管理軟件的開發以及應用,能夠有效的代替人工完成配電工作,采用了最新國際標準公共信息模型,采用配網遞歸虛擬流算法進行潮流計算,應用人工智能灰色神經元算法進行負荷預測。

1.4人工智能技術

為了適應電力工業發展的需要,專家系統、模糊邏輯以及進化理論被應用到了電力系統及其元件的運行分析、故障診斷、規劃設計等方面的實用研究。在上述實用軟件研究的基礎上開展了電力系統智能控制理論與應用的研究,來達到提高電力系統運行與控制的智能化水平。

2.電力自動化的智能技術

隨著人們對電力系統的控制的提高,一些先進的控制手段不斷地引入電力系統。目前主要有以下幾種典型智能技術在電力系統中的運用十分常見。

2.1模糊邏輯控制技術

模糊邏輯控制是模擬人的模糊思維方法,用比較簡單的數學形式直接將人的判斷,思維過程表達出來,用計算機實現與操作者相同的控制。

模糊控制技術應用于電力技術的各個方面,使人更容易操作和掌握。相較于建立常規的數字模型,建立模糊關系模型非常簡易,在實踐中有巨大的優越性。模糊控制通過已經存在的控制規則和數據,對模糊輸入量進行推導,從而得到模糊控制輸出,進入實時控制。這種模擬人腦的智能技術的優勢主要體現在以下幾個方面:能有效處理具有不確定性,不精確性的問題和由于噪聲造成的問題,通過模糊只是的言語變量表達專家的經驗,與人的表達方式接近,只是的抽取和表達更容易完成。

2.2專家系統控制技術

專家控制(EC)是指將人工智能領域的專家系統理論和技術與控制理論方法和技術相結合,仿效專家智能,實現對較為復雜問題的控制。專家系統在電力系統中的應用范圍很廣,包括對電力系統處于警告狀態或緊急狀態的辨識,提供緊急處理,系統恢復控制,非常慢的狀態轉換分析,切負荷,系統規劃,電壓無功控制,故障點的隔離,配電系統自動化,調度員培訓,電力系統的短期負荷預報,靜態與動態安全分析,以及先進的人機接口等方面。雖然專家系統在電力系統中得到了廣泛的應用,但仍存在一定的局限性,如難以模仿電力專家的創造性。

2.3綜合智能控制技術

綜合智能控制包含了智能控制與現代控制方法的結合,如模糊變結構控制,自適應或自組織模糊控制等,也包含了各種智能控制方法之間的交叉結合。

在電力系統中研究得較多的有神經網絡與專家系統的結合。神經網絡適合于處理非結構化信息,而模糊系統對處理結構化的知識更有效。人工神經網絡控制主要應用于低層的計算方法,把感知器傳來的大量數據進行安排和解釋,模糊邏輯控制則提供應用個挖掘潛力的框架,用來處理非統計性的高層次的推理,所以,人工神經網絡控制盒模糊邏輯控制這兩種技術正好互補,相結合可以相得益彰,有良好的技術基礎。

3.電力系統自動化技術的應用

電力系統自動化是以負荷頻率控制、經濟負荷分配、電壓無功功率控制等屬于電能質量的提高、經濟性的改善,以及對所轄發電廠、變電站集中監視控制,實行節省人力和無人化為主要內容,以計算機系統為依托,以分層控制理論為指導而實施的。電力系統綜合自動化基本工作流程是,在相對的中心地帶的調控中心裝置現代化的計算機,以此向四周輻射系統輻射,圍繞這一中心的發電廠、變電站之間則設置信息服務和反饋的遠方監視控制裝置,并時時進行監控,從而形成了一個立體化的系統覆蓋面,形成全面的暢通的信息傳達和指令傳輸。

中心計算機負責總體調控,而相關的監控設備則主要負責諸如設備操作和事故內容的記錄、編制各種報表的記錄處理、系統異常事故的自動恢復操作和常規操作的自動化等。在此基礎上,形成以控制部件為中心,通過計算機和計算機的結合,以及終端硬件裝置與控制計算機的結合,運用各種軟件實現控制范圍的擴大和自動化程度的深化。

篇9

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)30-0022-02

隨著“工業興國”、“工業興市”的戰略不斷走向深入,我國社會經濟發展突飛猛進,正在逐漸成為全球制造業中心。在廣東、江浙等地區,新興技術、新型裝備在企業得到廣泛的應用,生產自動化程度越來越高;同時我國一些老工業基地的落后設備也正在進行重新改造。隨著自動化生產技術的不斷提高,自動化產品的不斷普及,智能樓宇和智能家居的廣泛應用,智能交通的不斷發展,企業對生產第一線的電氣設備檢測維修技術人員的需求越來越大。高職電氣自動化技術專業是一個寬口徑的工科專業,人才培養方案每個學校側重點都不太一樣,專業知識涉及到機、電、信息及控制技術,隨著信息技術的發展,自動控制技術應用到各行各業,領域越來越寬,這就對學校教育提出了更高的要求。作者將近二十年的教學實踐中幾個核心的問題總結如下,希望和同行們一起分享。

一、“三方”聯動的專業建設機制

積極探討實踐政府、企業、學院三方聯動的專業建設機制。教師和企業技術人員共同指導,共同制訂頂崗實習計劃,共同評價學生實習效果。教師以企業技術人員身份指導,企業的工程師、技師擔任學生的現場指導教師,學生以企業的學徒、員工身份學習,參與企業產品生產、產品檢驗等工作;教師帶領學生參與研究工作,讓學生參與應用技術研究,參與項目研究報告的編寫、產品研發、產品試制等工作,培養學生的科研意識和創新能力。教師在校企合作企業頂崗實踐和指導學生學習專業最新技術,同時擔任合作企業的專業技術人員,積極開展技術咨詢和技術服務,把新技術、新工藝、新知識傳授給企業員工,提高企業的技術裝備水平;并承擔企業的應用技術項目研究和橫向課題開發,解決企業生產中存在的技術難題等。

二、專業培養目標的確定

專業培養目標的確定每個院校都會存在差異,要做好這件事,必須考慮自控技術行業動態、地方經濟發展需求、自身教學資源、學生學習基礎、勞動與社會保障部對口職業崗位要求等因素,專業目標要通過精細的市場調研,與教學團隊核心成員,特別是行業企業技術能手集體分析決策。

目前我院確定的培養目標是:培養能適應當地經濟社會發展與建設需要的,德、智、體、美全面發展的,有良好政治思想和道德修養,得到良好的職業素養訓練,掌握電氣、電工、電子、信息、機械等基礎知識,適應工礦企業自動化設備生產、管理、營銷、服務等崗位,具有工業企業電氣自動化控制系統及供配電系統的安裝、調試、運行、維護等應用能力的高技能型人才。

三、課程體系的構建

課程體系是高職人才培養的核心,是培養目標得以實現的途徑,教育部《關于加強高職高專職教育人才培養工作的意見》指出:“高職學生應在具備必要的基礎理論知識和專門知識的基礎上,重點掌握從事本專業領域實際工作的基本能力和基本技能”,這些基本能力和基本技能的訓練應圍繞國家職業標準規定的等級技能要求來開展。根據多年的經驗,我主張采用基于職業活動導向教學模式的課程體系,構建高職電氣自動化技術專業課程體系。這樣一些新的知識結構對我們提出了新的要求,如三四級維修電工的知識面很廣,涉及到機械基礎、液壓氣動、電工電子技術、電機及其拖動技術、電力技術、單片機、可編程等信息控制技術技、變頻技術等等,要兼顧好這么多知識點,傳統課程的合理刪除和整合、應用型新課程的加入就是個技術活,編排時特別要照顧到課程體系相關課程的前后序關系和實訓環節的技能訓練階梯遞進。

1.電氣自動化技術專業人才培養規格與課程體系建設的研究與實踐應建立在工學結合人才模式的基礎上,堅持課程理論與課程實施緊密結合。課程體系建設的基礎是專業教師對教育教學的探索,要使教改得以深入,應注意廣大教師的參與性,要研究與制定相應的鼓勵政策。

2.電氣自動化技術專業人才培養規格與課程體系建設應處理好理論與實踐、傳統技術與高新技術(新材料、新工藝、新技術、新產品)、課程內容的針對性和適應性(畢業生第一就業崗位與今后工作崗位在大類專業覆蓋面內變動對課程內容的要求)等方面的關系。

3.“產學合作”既是實踐教學基地建設的一個重要組成部分,也是提高教學質量、拓寬電氣自動化技術專業畢業生就業渠道的一個重要舉措;“產學合作”既是教學模式的探索,也是辦學模式的一種實踐,應堅持不懈。

四、教學方法的靈活運用

信息化時代的高職院校學生,思維活躍,自主能動意識強,傳統的以“教”為主的教學方法效果一般。“以項目、任務為載體,仿真或真實的工學環境,校內外教學團隊共同主導,學生全程參與學、做、評”,更能激起學生的求知欲望,收獲理想的學習效果,能全面培養學生的知識、技能和職業素養。老師和學生共同制訂學習計劃、共同或分工完成學習任務。在部分非主專業課程中,二者結合,既能節省時間,又有利于知識的掌握和理解,同時還能鍛煉學生的多種能力,提升學生素質,提高教學質量。選擇教學方法,不要華而不實,也不要生搬硬套。以往的授課模式是老師一股腦兒的在黑板上講,學生在下面被動接受,基本上采取的是填鴨式的教學方法,教學效果很不明顯,現在在課堂上的氣氛不再是呆板的、而是采取了互動式教學、啟發式教學方式,加強課堂討論,特別是積極開展采用以引導式、學生反提問式的教學模式,從而激發了學生學習的主動性,提高了教學質量和教學效果。

五、 師資隊伍建設做到“六要”

人永遠是生產第一要素。教師隊伍建設在專業建設中處于重中之重,需形成機制,常抓不懈。一要有健全的學習導向制度。理論學習不放松,主題突出,管理到位。二要有全方位的培訓形式。校內主要是專題學習、課題研究和專業技能培訓,促進教師在教育教學實踐中深化改革的自覺性和能動性。校外則是通過自考、函授等方式進行學歷提高。各學科帶頭人積極參加國家和省市級的培訓學習,努力提高層次。三要有得力的監管舉措。學校多項常規檢查涉及到教師師表行為,特別是每學期學生對教師的評教工作落到實處,其結果作為考評教師的重要依據。四要有激勵舉措。我們采取有效形式了解教師師德狀況,發現問題及時教育整頓。我們把師德水平的高低始終納入年度考評的內容,對師德方面存在突出問題者,將不得參加評優、晉級、職評。五要有一個好的氛圍,干群關系協調,教師之間和睦。學校還特別注意對教師心理狀況的分析,有針對性地加以保護。同時也積極增收節支,逐步提高教師福利待遇。六要時刻把教師需求掛在心頭,為教師成功搭建舞臺。

結束語:動態的管理和信息化建設思路是專業建設的兩大趨勢,我將順應潮流,投身深化專業建設改革的洪流。

參考文獻:

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PLC從外觀來講,具有體積小質量輕的特點,小型的PLC底部尺寸一般不超過100mm,質量不超過150g,所以在安裝方便,和電氣系統組裝容易。PLC應用范圍廣泛,一般的電氣控制場所都可以使用,尤其是數據應用能力在數字控制方面的運用更為廣泛。另外,抗干擾技術的應用更使電氣控制系統運行的安全性和可靠性提供了有力保障。PLC外部檢測系統的設置,為自身內部和系統外部的故障檢驗提供了良好的條件。而且,PLC的安裝操作簡單易懂,對于從事電氣控制方面的人員來說掌握起來也比較容易。儲存邏輯是PLC技術在實際應用中所使用的,接線比較簡單,這樣也方便日后維修和改造,在減少工作量的同時又提高了工作效率。

1 PLC技術與電氣控制融合后的工作流程

電氣控制主要是通過對電氣設備一次和二次回路控制來確保設備正常運行,其在現代工業自動化方面已經成為一個不可缺少的重要角色,更是推進工業自動化發展的重要武器。而PLC技術的實質就是一個控制器,專門用于專業控制,主要利用計算機、通訊技術、自動化等技術發展起來的通訊控制器。PLC技術與電氣控制技術融合可以生成強大的抗干擾能力和自我診斷能力,完善電氣的控制系統的同時有效排除系統中故障。

目前,PLC技術在電氣控制行業的應用十分廣泛,很多企業開始逐漸重視這些外來技術的引進,作為現代電控行業中的重要角色,PLC技術的應用將會在很大程度上推動電氣控制行業的發展。同時,想要PLC技術與電氣控制合理融合就必須要對PLC技術有一定的掌握和了解,這是PLC技術能夠更好的運用于實際的前提條件和重要基礎。此外,PLC技術在工業體系中也有著廣泛應用,如石油、建材、鋼鐵、化工、電力、機械制造、汽車、交通運輸等。

結合PLC的工作流程,根據實際工作經驗,將PLC技術與電氣控制融合后的工作流程劃分為三個階段。主要有收集和輸入原始數據、用戶程序執行、刷新輸出。

(1)采取收集數據是PLC工作進程的第一步。通過掃描的方式依次讀取并存儲輸入狀態點和數據,同時存入I/O映像區中的相應單元。完成后,進入用戶程序執行和輸出的刷新階段。在這一階段,I/O映像區中相應單元的狀態和數據不發生改變。

(2)在第一步完成的基礎上,對用戶程序按照由上到下的順序掃描。用戶程序是執行階段,具體的實施中,先掃描用戶程序左邊的控制線路,同時依然遵守由上到下和由左到右的順序對觸點構成的的控制線路進行邏輯運算。同樣,在I/O映像區內單元中的狀態和數據也不會發生變化,但其他輸出點和軟設備在I/O映像單元區域或系統RAM存儲區域的狀態和數據都可能會發生變化。

(3)PLC工作流程的最后階段,即輸出刷新階段。在用戶程序掃描結束后,PLC就會進入輸出刷新階段。此階段中,CPU按照I/O映像區相應的狀態和數據刷新所有輸出鎖存電路之后再由輸出電路完成相應設備的驅動設置是PLC的最后輸出過程。

PLC的工作流程與大部分其他的機械設備相似,是一個周期循環的過程。這三個工作階段是循環運行的,每進行三個階段為一個周期。PLC技術與電氣控制技術的融合在提高工作效率的同時又節省了故障和開發研究的開銷。

2 PLC技術在電氣控制應用中常見的問題

系統控制出現故障。可能由于線路老化、周圍環境破壞等原因造成控制出現故障,進而無法將信號傳遞給系統內部,也就無法完成對數據的接收、加載和轉換,同時對系統發出的其他執行命令也沒辦法接收。

數據收集和傳輸故障也可能是由于開關一類的設備操作不到位造成的,例如打開、閉合不徹底,致使無法接收或接收錯誤信息,造成控制運作出現錯誤,系統無法正常運行,即造成了PLC無法接收信號控制系統出現故障。

設備開關和現場變送器的自身故障也是使PLC技術無法正常工作的原因,引發故障的原因可能是接線接觸不良,出現破損等,同樣也會造成以上PLC控制分析系統無法接收數據和進一步的處理。此外,人為操作出錯也是造成系統故障的原因之一。

3 PLC技術問題相應的解決方法

對輸入PLC控制系統信號的可靠性加強注意。保證所有的現場設備和相關部件的性能完好,杜絕由于設備自身零部件問題造成信號無法正常傳送和接收的現象發生。此外,更新改進主界面功能模塊設置也有利于減少控制的出錯。

完善系統設置,使其更加具有可靠性、自動化、網絡一體化。在PLC電氣控制系統遭受破壞或出錯時,起到預警系統的報警作用,這項功能在PLC系統控制里十分重要,能夠有效的對工作情況進行監控,減少了由于指令出錯帶給系統的損失。確保PLC周圍的運行環境,及時排除干擾因素,實施24小時監控。

加強人員的技術培訓,提高業務能力和自身素質修養,鼓勵員工學習新技術、新的方法和技巧來提高工作質量。

4 總結

面對如今高科技迅猛發展的形勢,在任何領域如果想要健康長遠的發展,就必須不斷的學習掌握新的技術,只有對新技術和設備做好充分的了解和學習并合理應用,才會真正的有所收獲。PLC在電氣控制方面發揮著巨大的推動作用,二者的融合將會在很大程度上促進電氣控制行業的進步發展。

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