时间:2023-04-01 10:33:21
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇电气与自动化工程论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
以培养应用型人才为目标,在课程的设计上,正确分析企业对于电气专业人才的需求情况,并做到充分了解当前电气工程行业的发展情况。将课程设计与社会对人才的需求紧密结合。在对课程的优化中,更加注重对实践的践行。正确分配理论课与实验课所占的比例。适当的缩短理论课所占的课时,占到总课时的40%。将整个实践分为三部分:一是理论课实验的学习,培养学生充分掌握专业的理论知识,将理论知识应用到学校内的实验课上,实验主要包括数电、电路、模电实验、电机拖动基础实验、PLC实验、传感器实验与单片机等实验,做到对常用芯片工具的应用;二是课外的课程设计,主要包括参加电子设计大赛,智能车设计大赛等电子类竞赛,单片机等的课程设计;三是参加一系列的实习,金工实习、认识实习、电子电气实习以及毕业实习。
1.2强化实验管理
培养学生实际动手能力,改革实验的内容,鼓励学生自己动脑,不限定实验室用的方法,也不限定所使用的器件,真正做到以学生为动手的主体。并让学生意识到实验的重要性,将实验成绩计入学生成绩总评定系统中,并与期末奖学金等荣誉的评定挂钩。从而激发学生对实验的热情,主动性,提高学生动手能力。
1.3理论联系实际
将课程设计的内容与实际相结合,培养学生对实际问题的思考与解决能力。指导教师在对课程设计内容的选择上,应该选择实用性与综合性较高的设计内容。例如设计生活中常见的万用表,洗衣机模块。电梯、红绿灯设计,与实际相联系。实验教师将课程设计的任务书提前发给学生,但是不要制定设计步骤与所用器件,让学生自由发挥,自由选题。由学生自己查阅相关资料,拟定设计方案,并且鼓励学生之间相互讨论。再与老师讨论方案是否可行。最后由学生独立完成设计、编程与调试工作。最后撰写课程的设计报告。这对提高对专业认知能力有很大帮助,并有助于培养学生自己动脑分析问题,解决问题的能力。
1.4鼓励学生参加电子类设计大赛
随着企业对应用型人才需求的提高,电子设计大赛的含金量越来越高,这就应该鼓励学生多参加类似的电子设计大赛。培养学生的竞争意识,合作意思。而且无论是对于企业还是高校来说,电子设计大赛的获奖证书都被大家所认可。参加此类的竞赛也可以培养学生的自信心,与来自全国各地的同学一起交流,学到知识的同时也可开拓视野。学校也可以自行组织校内的电子设计创新大赛,培养学生的创新意识,让学生主导。积极开展课外电子创新竞赛活动,让学生们自拟题目、自行设计,到实验室自己动手研制出各种实用性强,构思独特,想法先进的产品。学校实验室给学生提供经费、场地,由学生自行采购需要器件,并由学校负责报销费用。同时配备教师进行指导,允许小组合作。同时鼓励大一新生参与进来,做些简单的工作,为他们以后更快地进入课题做好充分准备。为激励学生更多的参与进来,学校应该设立相应的奖励措施,对于在比赛中表现突出的同学进行表彰。这样不仅可以调动学生的积极性更能够提高学生的实践能力。更好的实现培养实用型人才的目标。
1.5优化生产实习,毕业设计
学校在联系生产实习工厂地点的之前,一定要选择与学生将来就业密切相关的工厂。生产实习的目的是让学生在了解企业的生产线,了解社会的需求。所以学校在选企业时要选择专业知识雄厚,拥有先进仪器与技术工人的企业,在组织学生进行参观实习的过程中多思考,多动手,多向技术娴熟的工人学习,交流,从而提高学生对社会的认知能力,对自己将来从事的工作有进一步的了解。至于毕业设计,毕业设计是学科建设的非常重要的环节。所谓毕业设计的目的是要学生综合运用所学的基础理论和专业技能,提高分析与解决工程实际问题的能力。做好毕业设计的关键是选毕业设计的题目。毕业设计课题应该是结合实际生产的实际项目,有较强的应用背景。同时课题要符合电气工程专业培养目标,要有一定的广度和深度。指导教师可以让学生自己选择毕业设计的题目,但是得经过老师的审核,确定方案是可行的,而不仅仅是停留在理论阶段。在选题的过程中可以让学生之间相互讨论。在确定了毕业设计的题目之后,学生应该自己独立思考,老师要随时监督学生的涉及进展。
2加大教学经费投入,加强师资队伍建设
学校应对专业教学加大经费的投入,进一步改善电气工程及自动化专业基本条件建设。实验室的面积,仪器设备要达到教育部要求的标准,尽量引进先进的仪器设备,并且合理安排课程,保证每个学生在做实验时都有仪器可用。专业教学经费都要达到相应的标准。加强电气工程专业师资力量是实现高素质人才培养的关键。学校应做到对师资力量的结构做到合理分配,包括年龄和学历。并且做到及时更新结构的设定。因为目前很多高校都出现中年骨干教师数量少的情况。同时学校的青年教师比重偏大,高级职称的教师数也在少数,教师队伍的比例不合理,人才断层现象比较严重,因此要对教师的选聘、晋升、待遇等方面创新机制。同时学校鼓励从知名企业中聘请技术娴熟的技术人员来校作报告,使学生更好地了解就业前景。学校也应该定期开展学术报告之类的学术交流。同时鼓励教师与学生都参加。
性 别: 男
出生日期: 1972-01-02
籍 贯: 安徽
目前城市: ***
工作年限: 十年以上
目前年薪: 8-10万人民币
联系电话: 13800000000
E-mail:*****
应聘方向
求职行业: 仪器仪表/工业自动化,机械/设备/重工,采掘业/冶炼,电力/水利。
应聘职位: 技术研发工程师,其他
求职地点: ***
薪资要求: 800010000元/月
工作经历
2008/03现在: *** 连际自动化控制系统有限公司
所属行业:仪器仪表/工业自动化
工程部 项目经理
主要职责:
承担整个项目的实施,包括设计选型、调试、工程协调和验收等工作
工作业绩:目前实施项目为宁夏引黄灌溉综合自动化工程,主要包括四个泵站的35/6KV高压微机保护装置、后台画面和泵站PLC的程序设计,画面软件使用intouch和力控(电力版),PLC使用三菱Q系列,工程已基本结束。
2005/072008/01 ***新技术有限公司
所属行业:其他行业
项目部 工程/设备工程师
主要职责:
公司为ABB传动系统集成商,以工程服务为主,主要从频传动、自动化及仪表的系统集成和现场服务工作。本人主要从事前期方案论证及后期的设计和现场调试工作,具备丰富的现场传动调试经验和自控编程组态能力,传动方面调过ABB ACS系列、Simens 6SE70及MM系列变频器,其他还有富士、山肯、安川和国产英威腾变频器等;自控以Simens PLC为主,主要是S7-200、300和400,组态软件主要使用WinCC6.0和国产的组态王,其他还用过GP、台达和easyView触摸屏;另外对仪表的使用和安装以及视频安装调试都有丰富的经验。
工作业绩:期间独立完成的项目:
1、江西赣州自来水公司变频调速工程的设计和现场调试工作(包括PLC软件设计),主要设备:ABB ACS800系列变频器、Siemens S7-200PLC和GP Pro-face触摸屏;
2、苏州苏能垃圾发电厂变频调试工作,主要设备:ABB ACS800系列变频器;
3、广西百色融达铜业有限责任公司仪表安装、现场校验及视频监控工程,主要设备:虹润仪表、鸿格采集模块、亚控组态王;
4、冷水江博大钢铁厂冲渣泵房变频改造,主要设备:英威腾变频器;
5、深圳方正微电子恒压供水项目;
6、广东韶钢松山股份公司转炉氧枪变频后备电源项目,主要设备:DPS电源、ABB晶闸管、德国松树电池、西门子PLC;
7、甘肃银光化工集团配电设备项目,共十个配电柜,二十九个操作箱,配电柜设计为GGD柜体,全部采用ABB低压电器包括隔离开关、负荷开关、断路器和接触器等;
8、中国铝业集团山西分公司新工艺试验项目,Simens S7-300PLC,组态软件WinCC6.0,另配有一个台达触摸屏,上位实现报警、实时趋势及报表打印功能;
9、冷水江博大钢铁950中板水处理自动化项目,Siemens S7-400为主站,外挂ET200从站,上位采用WinCC6.0组态。
2003/102005/06 ***集团领威科技有限公司
所属行业:机械/设备/重工
工程部 电气工程师/技术员
主要职责:
在该公司期间主要从事压铸周边设备电气的开发设计工作,包括给汤机、铝合金定量炉、镁合金熔炉等设备。其中用OMRON CQM1H及SIEMENS的S7 300PLC实现。本人熟悉电气元件、电气仪表的选型和使用;具有较强的电气设备现场安装调试经验及分析能力和故障诊断能力。
工作业绩:期间完成的开发工作:
1、SL300给汤机的开发设计;
2、SE-01取件机的开发设计;
3、铝合金及镁合金定量炉的开发设计。
2000/022003/09 马钢股份有限公司
所属行业:采掘业/冶炼
PLC维护中心 电气自动化工程师
主要职责:
主要从事公司PLC维护工作,熟悉Quantum及Modicon Premium,对Siemens的S7-300、400也有很深的认识,了解工业电视监视系统结构。
1992/072000/01 ***股份有限公司
所属行业:采掘业/冶炼
电气科 电气工程师/技术员
主要职责:
主要从事工厂电气管理与维护,包括交、直流及其调速装置,继电器控制柜等,具有很强的实践经验,熟悉现场环境,此外还从事过电气设备的点检、大中修计划的安排及电气制度的制订等管理工作.曾发表过《移动机联锁存在问题及解决方案》论文并参加本公司S、K系统胶带机联锁改造等诸多技改项目。
教育培训
1998/092001/06 ***工业大学(原***冶金学院)
计算机科学与技术 本科
曾系统学习过计算机软、硬课程,独立设计过《仓库材料备件查询管理系统》(用VB实现),熟练使用AUTOCAD。
中图分类号: F406 文献标识码: A 文章编号:
一、前言
智能技术理论是开发、研究如何延伸、模拟人的智能的理论。作为新兴的计算机科学的一个分支,人工智能技术解释了智能的实质,并在此基础上生产出一种与人类智能有相类似反应的智能机器。人工智能的研究主要包括:图像识别、语言识别、机器人、专家系统和自然语言处理等系统。电气工程主要是研究和电气工程有关的自动控制、系统运行、信息处理、电子电气技术、研制开发、信息处理和计算机与电子应用等领域。
二、人工智能控制器的优点
人工智能相对而言具有十分明显的优点,但是,需要针对人工智能控制的不同类型而进行分析探讨。比如,一些人工的智能器,例如模糊神经,遗传算法等总体而言,都是一种类型,属于非线形类型的函数近似器,在实际操作过程中,通过使用这样一种分类,对于总体的了解和加深对总体的认识是十分有利的,同时也有助于促进对一些控制策略的综合开发和利用。相对而言,上面所讲述的一些人工智能的函数类型近似器相对于传统的函数估计器而言,具有其独特的优势,主要表现在,在现实中很多的情况下,想要比较精确的掌握好控制对象的一些动态方程式一件很困难的事情,其过程也很复杂,在这种情况下,当控制器在对一些实际要控制对象的模型时候,会产生很多的不确定因素,这便很大程度的让设计过程中变得更为复杂,比如遇到非线性,参数的变化等,这些都是一些比较难以掌握的数据,而人工智能控制器在进行这些设计时候,一般都不需要这些控制对象的模型,只是依据这些控制对象的下降时间和响应的时间差异,人工智能控制器就能够适当的调整自身的性能。
三、电气自动化智能控制系统在电气工程中的设计理念
1.利用集中监控式设计理念。在电气自动化工程中,使用集中化的监控途径具有比较大的优势,主要表现在,首先是其维护和运行起来比较简单,其次,是受到控制站的要求相对较低,同时,相对而言,在进行系统设计时候,要相对简单一些。利用这种方式时候,很大程度上实现了集中化,将系统各个分项的功能都放到一个处理器上进行运行处理,虽然相对而言要集中了很多,但是也一定程度上加重了处理器的负担,处理器的运行速度也一定程度上会受到影响。通过笔者多年的相关工作经验了解到,当一些电气设备从运行进入到监控状态时候,伴随着监控对象的逐渐增加,我们发现,主机的冗余将会逐渐下降,电缆的数量也随之不断增加,这就一定程度的使得投资的成本也随之增加了。在此过程中,一些长距离的电缆也使得系统的可靠性受到了影响。由于隔离闸刀上面的一些操作闭锁以及一些断路器的联锁一般而言都是采取的是硬接线,同时,很多情况下,隔离闸刀上面的辅助接点有时候难以到位,当这种情况发生时候,电气工程中的很多电气设备都将会无法操作。相比而言,这种二次接线的方式是比较麻烦的,很容易发生一些操作失误,因此,集中式的监控方式在电气工程中应用时相对比较广泛的。
2. 利用远程监控式设计理念在电气工程中的应用
相对而言,远程的监控方式在整个电气自动化工程中具有比较大的优势,主要体现在,它可以节省大量电缆的增加数,同时,还能够一定程度上节约很多的安装费用,也能够节约很多的材料成本,这只是其在成本和费用上的优势,其次,相比而言,这种方式还是拥有着组态灵活的强大优势,有着十分高的可靠性,因此,受到了比较广泛的应用,但是,这种方式也存在着其局限性,主要表现在,电气工程中,各种施工的现场总线的通讯速度相对而言是比较缓慢的,加强一些电气工程中通讯量很大,因此,远程的监控方式一般而言都比较广泛的运用于电气工程中一些相对而言较小的系统监控,而一些面对全长的电气自动化系统监控则不太适合使用这种方式。
3.利用现场总线监控式设计理念在电气工程中的应用
现场总线监控可以使系统设计有针对性,对于不同的间隔采用不同的功能,这样就可以根据间隔的情况来设计。采用这种监控方式除了这些优点外还具有远程监控方式的优点,同时还可以在隔离设备、模拟量、端子柜等等方面上也有少量的减少,而且电气智能设备是就地安装的,与监控系统是通过通讯设备连接的,可以节省了电缆的大量运用,还节约了过多的投资和安装维护上的工作量,进而减少了成本。
四、智能化技术在电气工程自动化中的应用探讨
1.电气工程中电网调度的自动化
将电气自动化技术应用在电气工程中有着很重要的作用,主要就是能过实现实时评估电力系统的运行状态,并根据所积累的数据来对电力负荷进行预测,故而在此基础上将发电控制和经济调度实现自动化,但是这样的一个要求只有在省级以上的电网才给予要求。电力系统在运行的过程中要实现实时的进行数据上的采集和处理,并根据数据进行监控,且在数据支持的情况下对电网的运行状态和安全进行掌握,使其能够很好的适应现代电力市场的运营需求。
2. 电气工程中发电厂分散测控系统
电气工程中发电厂分散测控系统在实际的应用过程中一般采用的是分层分布的结构,其组成是由以太网、远行人员工作站、过程控制单元以及高速数据通讯网等等方面。而这里说的远程控制单元就是由只能做输入和输出的模件与可冗余配置上的主控模件一起共同组合而成,且主控模件又是通过冗余智能上的输入与输出和总线上的输入与输出来进行通讯的。其中过程控制单元是可以直接用于生产运行过程中的,并且直接接受热电偶、热电阻、开关量和现场变送器等等设备上的信号,还可以再运算完成以后在对设备的运行状态和参数来进行实时的打印、显示和信号的输出,以此来直接驱动其执行机构,最终实现电气自动化在电气工程中的生产运行过程的联锁保护、控制和检测等方面的功能。
3.电气工程中变电站的自动化
电气工程中的变电站应用的是自动化技术,其主要的目的在于取代人工操作、人工监视和电话通讯,并根据相应的情况来加强对变电站的监控能力,并且还可以实现在变电站上运行的水平和效率都有所提高。这也就是说,变电站中应用自动化技术就是为了全方位的,多层次的来监视变电站各种电气设备的运行状况,完成有效地控制。该自动化的特点有:以全微机化的设备来代替以前使用的电磁装置,并实现计算机屏幕化操作上的监视,在数据传输过程中实现自动化运行的管理和统计记录,是利用计算机电缆来代替电力信号的电缆来实现的。
五、结束语
智能化技术是先进科学技术成果的结合体,对电气工程自动化的控制具有十分重要的意义,在电气工程施工过程中,要加大对智能化技术的应用和推广,如此,可以更好的促进我国电气工程的快速健康发展。
参考文献:
[1]-杨刚,杨仁刚,郭喜庆 嵌入式以太网在变电站自动化系统智能化电气设备上的实现[期刊论文] 《电力系统自动化》 ISTIC EI PKU -2004年3期
[2]陈新岗,张莲,刘伟, 电气工程及其自动化专业人才培养计划的探索 [会议论文] 2007 - 第四届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会
中图分类号:G643 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2017)04-0007-03
WANG Biao, ZHU Zhiyu
Abstract Aiming at the existing problems of assimilation with aca-
demic degree postgraduates and lack of application ability for profe-
ssional degree postgraduates, a new training mode has been con-ducted to improve their vocational ability and innovation ability. Combined with the industry features of the school, we explore the
new training mode of both professional skills and occupation skill development by establishing a new curriculum system, an innovative practice platform, an innovation tutor team and a comprehensive evaluation mechanism. The reform will improve practical ability and comprehensive quality of professional postgraduates.
Key words control engineering; professional degree postgraduate; practical ability; professionalism
1 引言
随着研究生教育的发展,学术型人才培养的重心已向博士研究生转移,硕士生的培养目标更多地偏向于应用型、专业型人才的培养。与学术型研究生相比,专业型研究生的培养要以职业能力为导向并突出实践性[1]。同时,社会经济的发展和产业的升级换代需要高新知识和科研成果向生产力转化,行业、企业需要高校培养出多样性、职业性的创新型人才。因此,如何提高专业学位研究生的培养质量,培育出具有创新能力和职业技能的高素质人才,是我国研究生教育质量提升必须面对的重大课题。
经过多年的探索和改革,专业学位研究生教育需具有职业性和实践性特质已逐渐被高校及社会各界认同。但总体来看,与国外相比,一些高校提出的“实用型专家”“职业型人才”等目标,抽象程度和标准过高,很难实施[2]。很多高校专业学位研究生的培养模式与学术型学位研究生趋同,未凸显其应用型和实践性的特色,专业学位与职业任职资格关联度弱,使得专业学位研究生教育存在同化、弱化、矮化的弊端[3-4]。
针对以上问题,江苏科技大学围绕专业定位,在人才培养体系中,以国家对海工装备和高技术船舶的发展战略为指引,以行业对控制工程人才的实际需求为牵引,通过优化课程体系、培育创新型科研平台、组建创新导师团队和建立多元化考核机制等,探索专业研究生的培养模式,形成“面向船海,校企协同,工学结合,强化实践”的人才培养理念,建立了船舶与海洋工程特色鲜明的“创新应用型、知能复合型”工程人才培养体系。
2 提高专业能力和职业素养的课程体系
与学术型研究生不同,专业型研究生偏重于应用和实践,所以专业学位研究生的课程设置应体现特定的行业特点,突出职业能力和综合素质培养目标[5]。在课程阶段应侧重于专业知识的学习和职业技能的训练,课程内容和各项实践环节能充分反映行业对应用型人才的知识与能力要求;在论文阶段应侧重于工程应用并兼顾学术价值,着力培养研究生在工程背景下处理实际问题的能力和对新技术的应用。
1)在课程设置上,控制学科所在学院围绕研究生的就业方向和社会需求,以实际应用为导向,基于船舶自动化、智能电气与系统和集成控制系统等研究方向,增设船舶机舱自动化、船舶电力系统、船舶先进控制和船舶伺服系统等课程,以弥补培养体系中工程技术领域课程不足的问题。
2)合理布局R悼纬蹋坚持课程的实用化取向,增加实践教学的分量。开设先进控制理论应用、智能信息处理等实践课程,培养学生理论联系实际和解决工程实际问题的能力。
3)为了反映行业发展的最新水平、拓宽研究生专业知识面和开阔学术视野,增设控制科学与工程前沿课程、水下机器人控制和船舶机舱自动化等跨学科课程。
4)部分课程设置及考核与相关职业资格考试进行有机衔接,引导学生参与企业实训及全国工业自动化人才认证培训(IAAT)和工信部全国信息化工程师岗位技能(NCIE)项目,推动专业学位研究生与自动化从业资格认证相衔接,加强学生的实践能力和职业技能培养。
3 产学研协同,打造创新型实践平台
实践能力与职业能力是专业学位研究生教育目标的关键因素,它们必须在实际应用中形成和发展[6]。通过与企业合作组建的研究生工作站为载体,实现企业与高校优势互补,促进产学研合作,有利于加速高校科技成果转化,同时为学生提供接触学科前沿的职业型实践机会[7];依托学科实践平台,可以缩小教学实验与社会实际应用的差距,促进教学和科研相互转化,带动多学科多专业的协同发展。
学院通过建立和完善江苏省企业研究生工作站等多种形式,多方位培养学生工程实践能力,同时在项目开发过程中提炼课堂案例和实验案例,逐步形成“研究生―教师―综合实验中心―研究生工作站―船舶企业”的教育生态体系,如图1所示。学院与上海外高桥造船有限公司、沪东中华造船有限公司和镇江赛尔尼柯电器有限公司等多家国内外著名企业共建有工程实践教育中心和协同创新中心,成为研究生科研的孵化器和推进器。中心围绕船舶与海洋工程电气自动化、轨道交通车辆装备研发和智能家居等方向开展工程化技术研究,实现学科链和产业链的对接,为培养高质量、专业面宽、具有创新精神和实践能力的应用型人才创造了条件。
学院除了与Rockwell、Cypress、西门子和浙大中控等国内外多家知名企业共建联合实验室,还拥有为探索船舶与海洋工程综合自动化和数字化构建的教学、科研与科技开发三位一体的综合型实验室,如江苏省船舶与海工装备自动化工程实验室、船舶综合电力系统实验室和江苏船舶电气自动化工程技术研究中心等。这些特色实验室凝练了控制学科的研究方向,在船舶综合控制、船舶与海洋平台综合监控系统、船舶自动化系统集成等方面拥有一批具有自主知识产权的自动化装置和产品,有利于提高研究生在船舶自动化技术领域的研究与开发水平,推动教学与科研的共同发展。
4 组建创新导师团队
作为研究生教育的主导者,研究生导师的水平直接影响着研究生的培养质量[8]。由于单一导师在思维方式、知识结构和学术视野方面都具有一定的局限性,不能满足一些学科交叉、跨专业的研究课题要求,因此建立导师组,实现导师之间的强强联手和团队式培养,将有助于研究生拓展学术视野和扩大知识面,提高其综合素质的培养。
本专业建立了有效的工程实践教育基地机制、企业兼职教师聘用机制、青年教师企业研修机制、学位论文多导师制等一系列“产学研用”一体化的协同育人机制。学院制定并实施了《青年教师工程实训管理暂行办法》《校外兼职教师聘任与考核管理办法》等系列政策文件,同时鼓励校内导师到企事业、职业部门的科研和生产等实践领域进行培训和锻炼。这些措施丰富了师资队伍的工程背景,改善了导师队伍的结构,形成师资队伍的开放式动态协作。
依托具有行业特色的科研创新项目,如“海洋工程船动力定位控制系统研究”和“面向海洋水下结构检测与清污的水下机器人导航与控制研究”等,多个学科导师和工程企业专家组成项目驱动型创新团队。根据创新项目的研究目标和技术路线,导师团队从中抽取和派生出课题,作为研究生创新能力和工程实践能力培养的驱动课题。在项目实施过程中,通过团队导师的共同管理,激发研究生自身的学术潜质和科研意愿,不断孕育出阶段性的创新成果,强化团队的整体协同创新能力,从而最终实现高校、企业和研究生多方共赢。
5 建立综合评价机制
考虑到专业学位研究生的应用性和职业性的特点,研究生的实际工作能力和职业素质指标需要被重视[9]。因此,需要建立多元化的考核机制,采取毕业论文、课程成绩、实践成绩和科研奖励相结合的形式,对研究生学习期间获得的科研成果、课题项目完成情况、科技竞赛获奖情况、学术情况、国家专利申报情况和成果转化情况等因素进行评价。
学院对专业硕士按照年度目标考核指标体系进行考核,以确保专业硕士培养目标和质量。第一学年的课程成绩和实践成绩是主要的评价指标,其中课程成绩的考查侧重于考试和小论文的形式,实践成绩的考查侧重于实践报告和企业导师评价相结合的方式。第二、第三学年的主要考核是学位论文、创新实践活动以及衍生的科研成果,其中论文的工程技术背景和应用价值会作为一项重要的指标;学生参加创新活动要结合导师科研项目或企业的研发需求,其学术能力和工程实践能力通过科研成果进行综合评价。一方面通过学术论文和专利评价其理论水平、科研水平,另一方面通过科研工作的经济效益或社会效益评价其应用价值。
6 Y语
近4年来,江苏科技大学电子信息学院培养的专业学位研究生的综合能力有了显著提高。从学术方面,获得江苏省及校优秀硕士论文共4篇,发表国内外学术论文120 多篇,获得国家专利30多项。从应用方面,参与了船舶标准化和船舶与海洋工程电气化发展规划的制定,参与研制的工程船监控系统关键装备和船舶综合后勤保障等系统,技术指标达到国际同类水平,并已成功应用于多艘海洋工程船;研发的无人机舱自动化系统在多家造船企业产业化,并在国内外多艘船舶上装备。实践证明,新的培养模式在强化学生的创新意识、实践能力和提高学生的职业素养等方面取得较好的成效。
参考文献
[1]刘园园,居占杰.我国专业学位研究生职业能力培养机制研究述评[J].南昌师范学院学报:社会科学,2015(2):
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[2]杨震.国内外专业学位硕士研究生培养模式研究比较[J].湖南师范大学教育科学学报,2013,12(2):93-97.
[3]李娟,孙雪,王守清.专业学位研究生教育的外部质量评价体系的构建:以职业资格认证为导向[J].黑龙江高教研究,2010(11):57-59.
[4]陈立章,杨旭东,宋招权.需求导向提升专业学位研究生职业能力培养的探讨[J].化工高等教育,2016,33(1):1-4.
[5]孙若红,孙妍玉.全日制专业学位硕士研究生培养中的问题及对策[J].现代教育管理,2013(4):60-63.
[6]张乐平,付晨晨,朱敏,等.全日制硕士专业学位研究生教育课程体系的独立性与实践性问题[J].高等工程教育研究,2015(1):161-166.
[7]黄卫华,刘斌,章政.全日制专业学位研究生培养模式的调查研究:以就业需求为导向[J].研究生教育研究,
我国根据自身实际情况,加紧提升建筑工程行业的电气自动化水平已经成为了当务之急,这对于我国在国际上提升竞争力有着极其重要的做用。本篇文章主要是针对现代社会的电气自动化现状,并找出了其中所出现的问题,深入的探究了电气自动化不断发展的意义所在,并且提出了相应的建议,以期对其他工程在进行电气自动化应用过程中提供参考。
一、我国建筑行业电气自动化现状和存在的问题
1.我国建筑行业电气自动化现状
由于我国人口众多,建筑行业已经成为了我国经济增长的主要支撑之一,其建筑的发展对于社会经济发展和人们生活水平的发展有着紧密的联系。随着科技技术的发展,我国的经济和文化交流都进入了一个新的阶段,人民的生活水平以及生活的质量也有了较大的提升,并且不断对建筑工程的设计、质量以及管理都提出了更为严格的要求,从而使得社会不断加强对建筑行业中的电气自动化的研究力度,只有建筑水平和施工工艺得到了发展,人们才会提高对电气工程的满意度,从而提高建筑电气化工程的质量和自动化的水平,是我国建筑行业迫在眉睫的发展路线。
只有企业通过不断的研发,才能使得电气自动化的脚步不会停滞,也不会使得电气自动化技术与国际建筑自动化技术脱轨,极大的促进电气自动化在我国的贵广速度和发展应用,电气自动化技术已经为我国的建筑行业发展做出了巨大的贡献,但是通过我国目前整体自动化水平来看,我国还在存在着较多的问题,例如电气自动化化设计不够严谨、合理,生产管理不完善等问题。我国的电气自动化技术,无论是在电气自动化程序或者电气自动化水平上都远远低于国际发达国家的发展程度,这就使得我国各个方面都没有很强的竞争力,新时期、新经济下,我国应该如正确而理性的对待我国的电气自动化水状态,去找出电气自动化中的缺陷,加强对电气自动化的研究力度,最大限度的提升我国电气自动化水平,这是我国在现代化发展过程中所必须要面临的抉择和态度要求[1]。
2.我国建筑行业电气自动化存在的问题
(一)电气自动化高端人才不足,电气自动化缺乏核心支撑
目前我国各个建筑行业的规模都偏小,相对来说没有国际跨国建筑企业公司的强大实际,其自身的经济能力也不足,难以留下更多的高端管理人才,企业在整体上缺少建筑建设经验,最终导致了建筑行业中的电气自动化设计核心人员不断的离开,绕整个建筑企业内部的电气自动化水准不断的降低,缺少技术创新[2]。
(二)新技术新设备应用缓慢,核心竞争力不足
虽然我国的一些建筑行业在电气自动化的发展过程中,取得了一定的进步,但是由于缺少专研的和突破的研究技术的精神,没有掌握相关的核心技术,各种电气自动化设备几乎完全靠国外进口,并且推广的速度极为缓慢,这就导致了我国的企业难以拥有核心的专利,更难以保证自身电气自动化设备在国际上的竞争力,这也使得使得目前市场上的各种自动化产品信息不完善,没有一个健全的体系,市场出现恶意的产品竞争或者说整个市场的建设不规范,自由的产品系列较为单调,品牌在整体上没有拥有知名度,极难与国际上知名的电气自动化设备制造企业相媲美。
(三)建筑行业对电气自动化的管理不善,电气自动化的质量难以保证
虽然我国目前建筑行业发展极为迅速,但是,许多企业的管理者为了追求更高的利益,相近一切办法来压榨电气自动化设备的制造成本,是用劣质的物料投入到生产指导当中去,从而使得设计制造的产品不符合过程的相关标准或者不符合相关的施工安装措施,其设施的使用质量难以得到保障。使得整个电气自动化的设计生产行业的产品,质量难以得到保证。
二、我国建筑电气自动化的重要意义
1. 这是保证工程建设质量和进度的客观要求
实施电气自动化,加强对先进技术和设备的应用速度,采用科学严谨的设计方式和施工程序,加强对电气自动化的管理,加强对各种电气设备,电气材料的管理监督,保证了整个工程建筑的工程质量,同时,可以大幅度降低工程成本,并合理的控制工程的进度,电气自动化的水平提高,亦有助于保证整个工程建筑中的安全。
2. 实施建筑电气自动化,有助于整个建筑市场的规范化
电气自动化的进程加快,对整个电气行业的技术人员和管理人员都提出了更高的要求,不仅仅要求有丰富的管理经验,更需要有精湛的电气技术和较高的工作素养,同时,电气自动化很大程度上减少了工程中的暗箱操作等弊端,敦促着工作人员依法办事,严格执行相关的规章制度,有助于促进整个建筑市场的规范化管理。
三、我国建筑行业电气自动化的发展趋势探究和发展建议
1. 电气自动化将会朝着智能化方向发展。
纵观我国目前的建筑工程发展行情,电气自动化的发展应用,智能化是其核心部分,所谓智能化表现在其具有多种新功能。在在建筑行业控制方面,有关的现场仪表在一起,在现场实现自主调节,提高了整个系统的可靠性。
2. 电气自动化的操控更为精确,更加精工。
建筑行业中竞争越发激烈,对工程产品质量的要求越来越严格,实施电气自动化,先进技术的采用,科学管理方式的实施,整个建筑工程的自动化水平不断升高,使得施工标准更为严格,产品的精度朝着更高的方向发展,因此,自动化在建筑工程中会有着更严密精确的要求。
3.政府加强对建筑工程电气自动化实施的引导和扶持
建筑工程电气自动化企业关系到国民经济的发展和人们生活水平的提高,政府加大对建筑行业电气自动化的支持引导,建筑行业要加强对各种电气设备和电气设计施工技术的研究探讨,加强各个建筑单位之间的通力合作,不断加大对新技术新设备和心的管理理念的引进和运用,加大投入,实现各种电气自动化核心技术的突破,使得建筑行业实现整个设计施工方式的转变,提高整体的核心竞争力。
四、结束语
综上所述,建筑行业不仅仅关系到经济的发展,还关系到我国居民生活环境的舒适性,只有不断的加强建筑的现代电气自动化进程,提高对于建筑电气自动化的研究力度,从各个方面的突破现有的束缚,是人民生活水平能否提高以及各个建筑行业电气自动化水平能否更好发展的前提条件,因此必须要受到社会各界的支持和关注,促进建筑电气自动化的发展,带到全社会的经济进步的步伐,这是关系到我国社会经济发展的问题。
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).
二、基本条件
1、助理工程师(初级职称):大学本科毕业后从事本工作满半年以上;大学专科毕业后从事本专业工作满一年以上;中专、高中、初中毕业后担任员级职务三年以上。
2、工程师(中级职称):大学本科毕业后,担任助理级职务满三年以上;专科毕业后,担任助理级职务满四年以上;中专、高中毕业后担任助理级职务满五年上。
3、高级工程师(高级职称):大学本科毕业后,从事本专业技术工作10年以上,取得中级职务任职资格,并从事中级职务工作5年以上;参加工作后取得本专业或相近专业的大学本科学历,从事本专业技术工作10年以上,取得中级职务任职资格5年以上。
三、材料要求
为了保证申报材料的真实性,凡涉及申报对象的学历、专业年限、考试成绩、任职年限及本人的工作能力和主要业绩、奖惩情况,须由申报单位核实后,按规定的要求提交以下主要材料:
1、《专业技术职务评审表》(中、初级一式二份)、附件表(一式一份);
2、上一年度的《专业技术人员考核登记表》;
3、专业论文和业务工作总结;
4、其它能反映本人工作能力和重要业绩的相关材料;
5、《专业技术人员水平能力测试合格证》;
6、一寸免冠彩照5张、身份证复印件2份、最高学历证书复印件2份。
在我国国民经济不断发展的影响下,我国的建筑技术也得以迅猛发展,人们的物质生活条件大大地改善,并且人们也要求越来越高的建筑技术。建筑工程中的一项重要工程就是建筑电气工程,建筑电气工程的施工自动化质量对建筑物的安全应用、节能效果、建筑作用的发挥有着直接性的影响。因此,我国建筑电气工程质量的提高,有利于满足人们对建筑电气工程的需要,以及对建筑工程质量的提高和建筑行业的发展具有非常大的作用。
1建筑工程与电力系统中自动化技术的区别
在电力系统中,自动化技术的应用是十分普遍的,这主要有变电站的自动化技术、电网调度的自动化技术、分散测控系统这几个部分。在通常的情况下,发电厂的分散控制系统实施的是分层分布形式,它的四个构成部分是过程控制模块、工程师工作站、运行员工作站、冗余的高速数据通讯网络。电网调度自动化的重要组成部分是调度控制中心的大屏幕显示器、服务器,以及计算机系统,它是的连接是通过电力系统广域网而实施的,此外,还包括下一级电网调度控制、调度范围的发电厂,以及变电站终端装置等。
而在建筑工程中,电气的自动化技术主要体现在:第一,对建筑物的接地性能通过接地测试,再进行施工,特别是注重应用防雷自动化技术,务必确保接地引下线。在进行施工的时候,建筑人员应当标记钢筋,以避免混乱施工现象的出现。第二,对一系列接地支线的标记进行关注,换言之,并非一切建筑物的电气是金属材质的,特别是在建筑中普遍地应用新的塑料制品,为此,施工人员需要区分一系列接地支线的作用与位置。第三,选用适合的接地支线和分线,因为作用不一样的接地线的直径也不是完全一样的,如果用错了,就会对接地的效果产生不利的影响,甚至是给用户的用电安全造成比较大的危害。第四,在完成建筑工程的时候,应对接地线路通过电气工程自动化技术进行检测,以避免接地线因为应用太长时间而被腐蚀的情况发送,这也能够有效地防止出现火灾。
2建筑工程电气自动化技术的具体应用
2.1变配电系统
2.1.1变配电系统的具体施工步骤
在建筑工程电气工程及其自动化系统中,变配电系统是十分关键的。第一,将建筑电气工程施工所需要的材料准备好,再进行定位和测量,且应当开箱检查设施。第二,安置设施基础型钢,对母线槽垂直方向的尺寸和水平进行测量。第三,安置电缆桥架,再连接和敷设电缆桥架,在连接完之后试验和调整变配电系统。
2.1.2高压配电
高压配电的系统构成是由至少1000V的电压组合而成的配电装置。高电压配电指的是高压干线的配电,而链式高压配电、树立式高压配电,以及放射性高电压配电等一系列的形式构成了高压配电的方式。
2.1.3低压配电
低压配电是指低压电线的配电。放射性、树干式、链式这几种形式是低压的配电方式,而由配电设施与配电线路构成了低压配电系统。在通常情况下,低压电气装置是指电气装置小于1000V,比如,建筑施工时所见到的刀开关、熔断器、接触器,以及低压配电柜等等。
2.2楼宇的自动化控制
通常而言,计算机集散控制即所谓的分散控制集中管理,这属于楼宇自动化控制中心。通常使用数字控制器(DDC)来充当楼宇自动化的分散控制器,它重点是通过上位计算机监控与管理计算机画面。它的主要方式是一系列专门化的数据库、文本、动画、曲线、脚本、控件。楼宇自动化控制的关键系统是:通风和空调监控系统、给排水系统、消防监控系统、电梯运行系统、照明监控系统、综合保安系统,以及电力供应系统等。设计楼宇自动化控制的目的是为了处理、归类、分析与判断建筑中的一系列机电设施,并且统一地控制与管理一系列的系统装置,进而确保一系列子系统装置可以协调统一和井然有序,从而创设一种高效、舒适和安全的工作场所,最大化地减少日常能源与管理成本以及一系列系统的造价,有效地提高智能建筑的现代化管理能力,最终使得建筑工程的投资实现一个比较大的汇报。
2.3电气安全
近些年以来,在我国国民经济迅猛发展的影响下,人们的物质生活条件得以改善,与此同时,人们要求比较高的建筑电气工程的电气安全性。这是由于建筑电气工程的电气安全性跟人们的工作、实际生活有着非常密切的关系,因此我国建筑电气工程行业的前提和基础就是建筑电气工程的电力。然而,在人们注重电力能源发展和追求满足的影响下,建筑电气工程阻碍了建筑电气工程的发展。因为建筑电气工程而导致的一系列问题使得人们遭受着损失和烦恼。为此,人们也日益关注建筑电气工程当中的电力安全,这就要求在建筑电气工程电力施工的过程中密切配合建筑电气工程的施工人员,保障职工生命安全和健康、消除安全隐患,以及正确操作电气,从而顺利地完成一系列的任务。
2.3.1安全载流量
在建筑电气工程当中,可以在导体里面不间断通过的电流量就是电气导体的安全载流量。倘若不间断经过导体的电流超出了安全载流量,就会使得导体的发热超出了一定的要求,进而损坏绝缘,还会导致火灾或者是漏电情况的出现。因此,通过建筑电气工程当中导体的安全载流量能够对设备的选用与导体截面的确定有非常大的帮助。
2.3.2安全距离
物体或者是人体在靠近带电体的过程中尽可能地防止出现危险的可靠和安全距离就是建筑电气工程中的电力安全距离。比如,人体和带电体、带电体和其它的装置之间、带电体和带电体之间,以及地面和带电体之间,都需要保持一定的距离。因此,在变配电装置和配电线路工作上,更加需要重视线路的安全距离,以及检修的安全距离与安装变配电的安全距离。
2.3.3电气绝缘
电气绝缘能够确保电气装置与配电线路良好的绝缘性,电气绝缘能够确保建筑电气工程电气装置的顺利运行与施工人员的人身安全。主要是通过电气装置的介质损耗、泄露电流、耐压强度等一系列的参数确定电气绝缘性。在建筑电气工程的施工当中,电气绝缘和电气安全的隐患之间的关系是非常密切的。也正是有了电气绝缘对电气装置的检验,才有效地减少或者是避免了建筑电气工程中电力安全事故的发生。
3结语
总而言之,为了保障建筑电气装置的高效运行和建筑施工的安全性,建筑电气施工企业不但应当具备好的业务素质和技能,而且还应当认真地做好自动化的施工技术。只有如此,才可以保障建筑电气的施工质量和安全性,为建筑电气工程做出应有的贡献。
参考文献
[1]孟凡莉.建筑电气施工质量问题及防治[J].河北建筑工程学院学报,2010,(03):73―75
中图分类号:TP317 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)22-0008-02
1 工程背景
屈家店枢纽位于天津市北辰区屈家店东北,由永定新河节制闸、北运河节制闸、新引河进洪闸组成,是控制永定河、北运河洪水泄入海河,确保天津市区安全的国家一级水利工程[1]。其中,永定新河进洪闸工作闸门11孔,墩厚1.2m,闸孔总宽119.8m。机架桥面上设轻型启闭机房,闸室上游布置工作门及上下游检修槽,闸墩和检修桥面高程8.9m。下游为净宽7.0m的交通桥,高程8.2m。
随着科技发展和社会进步,屈家店闸门自动化控制系统设备落后,智能化水平较低,信息不能快速集成,已不能满足城市水利发展的需要[2]。因此,对老旧设备进行改造,设计一套新的闸门监视控制系统在国家水利工程建设中具有重要意义。闸门自动化工程设计起点较高,从系统网络架构到控制器选择、传感器设计制造要坚持高可靠性、稳定性原则。
2 闸门监控系统网络架构
屈家店闸门自动化监控系统由11孔闸门的现地控制单元(LCU―Local Control Unit)组成。采用全网络化数字化的工业以太网总线架构。11孔闸门的开度由自已设计的采用格雷码编码方案的绝对值型编码器采集,经由现地闸门开度仪转换成RS485数字信号送至现地控制单元PLC(Schneider Twido TWDLCAE40DRF)带有以太网接口。最后由11个工业交换机互联成网,并与监控室的交换机互联,进一步与闸管处的计算机连接,构成一体化的工业以太网络总线控制架构。这种架构稳定、可靠、高效;是目前现场总线结构的最高形式。北京昆仑通态的MCGS 10.2英寸触摸屏(TPC1061Ti)也带有以太网RJ45接口,网络组态简单,效率较高,人机交互更加友好。
3 硬件设计
3.1 PLC控制系统电气驱动设计
硬件设计主要要完成两部分的设计:其一、手动控制电气原理图设计;其二、自动控制原理图设计[3]。手动控制由LCU柜上的控制按钮控制,自动控制由Schneider Twido PLC控制。被控对象为交流电机,其安装与规格不在此设计范围之内,在此主要考虑控制电路对电机的正反转控制实现。包括闸门控制回路与信号指示回路。闸门控制回路包括上升、下降的手动与自动控制。两电路互锁,以保证系统安全。KM11、KM12为交流接触器,控制电机的正反转。SGP11、SGP12为上限位与下限位机械开关,避免系统极限故障。SA1为系统权限开关,控制面板上的4个位置分别代表“切除”、“现地”、“控制室”、“管理处”4个状态。权限开关打到不同的位置代表不同的控制权限。
信号回路用于闸门的状态监视。当闸门处于上升、下降、停止等状态时,对应的指示灯点亮。
3.2 绝对值型编码器设计
合理精度的编码器是闸门开度测量的基础。本项目设计的编码器采用绝对值方案,即编码器具有掉电参数记忆功能[4]。另外,编码采用格雷码,相邻码位之间仅一位数字不同,误码率大大降低,倍数越多,效果越明显。编码器采用19线,第1~15线为有效数据位,第19线为公共端。采用19芯航空连接至开度仪表。
码制转换流程:
(1)将低位L8~L1转换为二进制B8~B1(产生低位二进制码)。
方法:二进制码的最高位等于格雷码的最高位,二进制码的其余位等于高位二进制码与本格雷码按位进行异或逻辑运算。
(2)将高位H7~H1转换为二进制B7/~B1/(产生高位二进制码)。
方法同(1)。
(3)把二进制B7/~B1/与与由L8产生的7位二进制码(当L8=0时,7位二进制码为000 0000,当L8=1时,7位二进制码为111 1111)进行二进制相加运算,结果表示B15~B9,去掉最末位B9,产生高位二进制B15~B10。
(4)把高位二进制B15~B10.与低位二进制B8~B1拼接组成码制转换结果的14位二进制数字量B15~B10 B8~B1。
测试案例:
在原码显示时,19芯插头各脚信号对应数据显示值:
第1根数据线与公共点短接输出为1;第2根数据线与公共点短接输出为3;第3根数据线与公共点短接输出为7;第4根数据线与公共点短接输出为15;第5根数据线与公共点短接输出为31;第6根数据线与公共点短接输出为63;第7根数据线与公共点短接输出为127;第8根数据线与公共点短接输出为16383;第9根数据线与公共点短接输出为0;第10根数据线与公共点短接输出为256;第11根数据线与公共点短接输出为768;第12根数据线与公共点短接输出为1972;第13根数据线与公共点短接输出为3840;第14根数据线与公共点短接输出为7936;第15根数据线与公共点短接输出为16128。
4 MCGS监视软件设计
4.1 界面设计
现场11个LCU(Local Control Unit)通过西门子工业交换机与位于监控室内的上位监控主机连接。实现高效数据SCADA(Supervisory Control & Data Access)是闸门控制与水情测报的关键。基于此,要求开发出既能实时监控系统运行,又便于快速开发及系统后续升级维护的监控软件是必须的,而MCGS组态软件很好的满足这一要求。采用MCGS设计的软件主界面如图2所示。每孔闸门的状态信息可以实时监测显示,形象而直观,触摸屏与上位机采用一致的设计风格,简化操作人员的操作,友善的人机界面改善了自动化的操控性能。控制界面的设计与此类同。
根据系统要求,需要完成水情信息记录,闸门动作记录,网络数据传输入库管理,报表打印与记录。而MCGS组态软件的策略设计是实现系统高效与实时信息处理的关键。数据库的结构设计是有效管理数据的保证。论文重点从这两点来论述策略的实现。
4.2 MCGS数据处理策略
高效的MCGS数据处理策略关系到系统的可靠运行,是监控软件系统设计的关键[5]。本设计包括建立数据库数据变量,系统运行时数据处理策略。
4.2.1 数据库变量的建立
建立的数据库为Microsoft Access数据库,该数据库简单而易于维护[6]。表1给出了MCGS实时数据库数据表格变量,工程有效变量17个,包括操作权限、电机状态、过载、远方、闸门状态等;其余变量如data、test等为调试用的中间变量。由于每孔LCU电气设计完全相同,所以对应的变量设计也完全一样。
4.2.2 数据库变量与PLC变量的通道连接
要完成PLC开度与水情信息的采集或上位监控计算机的控制命令下达,必须要编写驱动程序。由于驱动程序可以采用MCGS自带的设备驱动,所以,只要完成数据库实时变量与PLC变量的通道连接工作即可。
打开MCGS设备驱动工具箱,将“通用TCP/IP父设备”选进工具箱,然后设置通信参数,最小采集周期默认值为1000ms,可以调整该参数,但不能太小,否则系统响应速度跟不上,一般不能低于100ms。网络类型要选择:TCP。本机IP地址指的是触摸屏或上位监控计算机的IP地址,远方地址指的是所连接的PLC的IP地址。只有正确设备才能保证连接无误。
然后,将“标准Modbus通信子设备”选进工具箱,并置于“通用TCP/IP父设备”之下。然后设置参数,并完成通道连接。如“手动”对应PLC内部的开关量地址%M0,“现地”对应PLC内部的开关量地址%M1,即MCGS数据库中的实际地址编号为PLC中M区位地址编号加1。100XX表示只读开关量,000XX表示读写开关量,3DF00XX表示只读模拟量,4DF00XX表示读写模拟量。
4.2.3 实时数据处理策略
水文数据日报表,水文数据月报表,闸门动作报表等信息获取,必须通过编写策略来实现。图4给出了本工程设计的5类策略,属于MCGS循环策略,周而复始的执行策略行。策略循环时间可任意设置,如设置成500ms,则每500ms执行一次策略行。具体实现不再赘述。
5 结语
屈家店闸门自动化监控系统采用了全新的工业以太网络架构,高性能的法国Schneider Twido PLC,在MCGS组态软件开发的监控软件上实现了实时水文数据采集与闸门升降控制,完成了信息的网络传输,报警报表。现在系统已顺利完成调试,投入运用以来,稳定,可靠,实时性能均有突出表现,对闸门控制与信息处理自动化工程建设具有重要的推广价值。
参考文献
[1] 李浩霖.永定新河综合治理工程(屈家店闸下至大张庄闸段)施工组织设计思路简述[J].内蒙古水利,2015,02:35-36.
[2] 李洪蕊,郭建琦,高诚.屈家店枢纽北运河节制闸安全鉴定分析[J].陕西水利,2015,02:45-47.
[3] 张松涛.屈家店枢纽自动监控系统应用浅析[J].海河水利,2005,01:46-47.
课程设计是综合一门或多门课程知识的实践性环节,是学校实践教学环节的重要组成部也是培养学生综合素质的重要环节。对于电气控制类专业,比如自动化和电气工程及其自动化等专业,常见的课程设计有计算机程序课程设计、电子技术课程设计、嵌入式系统课程设计、电气工程综合课程设计、可编程逻辑控制课程设计和工业控制系统综合课程设计等,大部分课程设计都具有“硬件和软件相结合”的特点,实践性和实用性很强,与企业需求结合非常紧密,契合度较高。基于该类课程设计的特点,在课程设计教学中,笔者打破原有的课程设计教学思路,采用与企业深度合作,将企业需求职位的专业和技能要求融入课程设计教学过程中,对学生进行有针对性的训练,在培养学生的创新精神和实践能力的同时,注重培养其良好的职业素养和综合能力。课程设计的内容结合相关企业的某个工程项目,教学过程尽可能与工程项目的运作过程接近,使学生熟悉工程项目的运作流程和不同职位的工作内容和专业技能要求。学生以团队合作的形式,由3~5人组成一个工作小组,根据企业需求,每位成员都有相对独立的任务分工。通过这种方式的课程设计,学生可以对企业的需求有深入的了解,对自己的能力有进一步的认识。在此基础上结合自己的专长和爱好,学生可以尽早明确自己的工作方向,完善个人的职业规划,最大可能成为企业需求的综合性人才。
1.2基于企业需求的电气控制类专业的职位
在课程设计创新教学模式中,课程设计的过程尽可能与企业中工程项目的运作过程接近。根据对企业职位设置的调研,笔者将该教学模式中团队中各成员的职位和任务说明如下:
(1)项目管理工程师是一个团队的核心人物,负责制定和管理项目进程,组织必要的讨论和会议。对于项目管理工程师而言,如何调动团队内每个成员的工作积极性,最大程度地发挥成员的专长是其主要任务。可见,良好的沟通能力和个人魅力最为重要。这个职位为学生毕业后的个人创业或某些管理职位提供了基本的训练。
(2)硬件工程师和软件工程师完成整个项目的核心技术工作,包括系统的方案设计、绘制图纸等。在国内外倡导工程教育的背景下,工程师的工作尤其要与企业需求和行业规范相结合,指导教师对软硬件工程师的具体工作提出严格的要求。
(3)外观或结构设计师需要机械类专业的知识,不是电气控制类专业的主要学习范畴,在教学实施过程中将机械类与电气控制类专业的学生进行混合,组成一个更加专业的团队,不仅有利于更好地完成任务,而且扩大了团队成员的知识面。而且,一般情况下电气控制类专业的学生也会学习机械制图(或AutoCAD),若设计要求不是很高,他们也能完成任务。
(4)销售工程师在企业人员的职位中也是比较重要的角色。在我校电气控制类专业的毕业生中,有不少同学都从事市场或销售方面的工作。一方面企业需要有该类专业背景的毕业生,另一方面电气控制类专业某些学生善于言谈,亲和力强,更喜欢做与人沟通的工作。销售工程师需要掌握一定的销售理论,做全面的市场调研,提炼产品特色和产品卖点,制定完整的销售计划。
(5)秘书的主要任务是会议记录,制作项目陈述PPT,撰写论文等文字性工作。从方案设计开始,秘书就开始构思并撰写论文。秘书的工作是整理和总结资料,大部分的文档原始资料都需要其它成员提供。秘书需要经常和每一个成员沟通,尽量按照毕业设计论文的标准完成课程设计论文的撰写。
2课程设计创新教学模式的实施
2.1对课程设计团队的要求
团队人数要适宜,若人数过多,任务分配不均,必然有成员的工作较轻松,易偷懒,造成不团结;若人数过少,每个人承担任务较多,不能起到成员间交流合作,培养良好职业素养的目的。经过实践,根据任务复杂程度,一个课程设计团队的组成人数以3~5人为宜。团队中每个成员根据需要可以承担多项工作,比如项目管理工程师可以兼任其他任何职位,外观设计工程师兼任销售工程师,采购人员兼任秘书;而软件和硬件工程师一般独立设置,而且在项目软件编程任务较多时,可以采用模块化设计,由多个人共同承担。团队内每位成员按照分工都有自己明确的工作任务,具有强烈的责任感和使命感。而且,由于是团队工作的性质,团队之间的竞争更为激烈,在工作过程中每位成员也会强烈地感受到集体的凝聚力和荣誉感。在这种情况下,个体能力强并不意味着集体的成功,只有大家团结合作、互帮互助才能取得最终的成功。因此,在做好课程设计的同时培养了成员的工作主动性、积极性和团队协作意识。
2.2选题要求
多数应用型大学的电气控制类课程设计都是诸如电子钟、交通灯的控制之类的小题目,设计题目单一,与专业技术的当前应用脱节[4],而且容易查找到现成的资料,不利于培养学生的实践能力和创新精神。由于以团队形式工作,人数增加,可以适当地增加课程设计题目的难度。课程设计选题可以结合教师科研项目,与企业进行深度合作并能为其解决实际问题的综合性选题最好。比如在单片机系统课程设计中,与某企业合作,设计题目为“多功能电压力锅”;在工业控制系统综合课程设计中,与某自动化公司合作,设计题目为“恒压供水系统的PLC控制与远程监控”[5]。在课程设计过程中不满足于只考虑软硬件是否能实现任务要求的基本功能,还可以在图纸的完整性和规范性、系统的安全性和可靠性等方面提出更高的工程要求。
2.3工作流程
在课程设计实施过程中,教师引导团队的工作过程尽可能与实际项目的运作过程接近[6],在任务量、时间节点等方面制定详细的计划,使成员在具有一定压力下,既紧张又有条理地完成任务。课程设计基本工作流程如图1所示。小组会议是一个较为正式的环节,由项目管理工程师主持,秘书做会议记录,指导教师或企业工程师以及组内成员参加,目的是引导学生明晰工作目标和工作内容,合理安排时间,顺利完成任务。在第一次会议上,项目管理工程师陈述系统总体设计方案,各成员分别总结前期研究内容和明确后期的工作步骤和内容,并制定详细的工作计划。在团队成员分工后,项目管理工程师也可以根据需要多次组织会议,秘书做好会议记录,为最终的论文提供素材。指导教师在以学生主导的会议中,有目的、有意识地引导,培养学生在设计过程中有计划地学习、研究问题,综合运用自己的理论、专业和实践知识进行解决问题,从而提高实践创新能力[7]。指导教师通过提问掌握每个学生的工作进展情况,并对存在的问题做出正确的启发,鼓励学生进行互动讨论。各成员总结自己的阶段性成果,提出工作中遇到的困难,成员之间充分沟通。项目陈述和答辩环节是课程设计创新模式中重要的一个环节,培养学生总结能力、表达能力和PPT的制作和展示能力,使其学生在公众下能够不怯场,敢于表现自己。
2.4考核与评分
在课程设计创新教学思路和创新模式的引导下,考核也要更新观念,要与人才培养目标相一致。借鉴荷兰高校对学生实践能力的考核方法,不仅注重基于任务分工表现出的实践应用能力,而且还要兼顾学生在课程设计过程中展现的思路创新、表达沟通和团队协作能力[8]。由于课程设计的教学时间一般为一至两周,所以考核与评分不能过于繁琐,笔者在两轮课程设计实践基础上总结了一套与培养目标一致、相对公平和便于实施的考核评分方案,如表1所示。个人的最终成绩是由小组成绩和个人成绩两部分组成[9],各占50%,其中小组成绩由指导教师根据不同分项及其权重给出,个人成绩由指导教师和组内成员共同给出。组内成员互评均分权重为0.2,这个独创的考核细节大大激发了学生的工作热情并营造了工作团队内互帮互助的和谐氛围,培养了学生的团队合作精神。
3课程设计创新教学模式的支撑体系
(1)加强师资队伍的培养。对于应用型大学而言,高水平的师资队伍是应用型创新人才培养的关键。要培养出企业需要的应用型人才,必须建立一支综合素质强的“双师型”教师队伍。而大多数教师从学校毕业又进入学校授课,本身没有在企业工作过,教师的工程素质和实践经验不足,具有丰厚工程背景又有学术水平的“双师”型教师尤其缺乏[10-12]。一方面,可以建立教师有计划分批次轮流到企业锻炼的常规制度;另一方面,吸引企业的优秀工程师兼职或全职到教师岗位,充分发挥其多年来的企业工作经验。
(2)重视校企合作。校企合作是解决实践教育缺失的根本途径[13-14]。一方面大力吸引企业参与到高校实践教学过程中来,在教学计划和教学内容上广泛征询和适当采纳相关业内专家的意见;另一方面,增加学生在企业进行专业技能训练和专业拓展课程的学习机会,理论联系实际,开拓视野,拓宽思路,促进学生的创新意识与创新灵感,为课程设计创新教学模式提供强有力的实践平台支撑。与相关企业建立长期合作关系,良性循环,最大可能实现更多学生毕业和就业上岗的零过渡,校企共同培养“适销对路”的应用型人才。
(3)开设公共选修课。公共选修课是高校面向全体学生开设的综合素质培养课程,对学生知识结构完善,知识面扩大,兴趣和个性发展和综合素质提高有重要意义。对于工科专业来说,根据企业对人才的需求,高校开设如市场营销、会计、社交技巧等人文类和经济类选修课,不仅有利于培养学生的综合能力,而且学生也可以结合自身职业生涯规划科学地进行选课,为将来的职业储备和积累知识[15]。