时间:2024-01-17 14:56:30
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇电气自动化技术研究方向,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。
【中图分类号】G71
基于工作过程的学习领域课程的开发,已成为近年来高等职业教育课程改革的热点。基于工作过程的学习领域课程的实质,在于课程的内容和结构追求的不是学科架构的系统化,而是工作过程的系统化。职业教育的课程开发必须打破传统学科系统化的束缚,将学习过程、工作过程与学生的能力和个性发展联系起来,将“工作过程的学习”和“课堂上的学习”整合为一个整体,将职业资格研究(包括职业分析、工作分析、企业生产过程分析)、个人发展目标分析与教学分析和教学设计结合在一起。
高职电气自动化技术专业中维修电工的考证及学习是重要项目之一,该专业的核心能力对应的职业是维修电工。因此,以“维修电工”国家职业资格为标准、以高职人才培养为目标,将维修电工职业标准有机地融合到专业学习领域课程开发中,以项目为导向、工作任务为载体,重建专业方向课程体系,以解决专业教学与“维修电工”考证相互脱节的问题。
一、确立专业及其面向的职业岗位分析
根据企业调研,维修电工在不同工业部门如机械与设备制造、汽车与配件工业、电子工业,从事自动化生产。除操作自动化生产设备以外,这些设备的维护成为其专业工作的重点。此外,维修电工参加生产设备的建造和改造,进行电子维修,在车间维修并制造电子、自动化和信息技术的组件和仪器。符合专业要求的工具、测量仪器和测试材料、旨在有效完成任务的工作和工作岗位设计以及与同事进行符合专业要求的交流,都属于维修电工的任务要求。同时,还要考虑经济、社会和生态的不同要求以及由此引起的对职业行动的要求。维修电工能对任务进行整体性观察并在完整性的工作过程背景下对其进行组织,也就是说,借助其企业关联知识关注过程的衔接并与其他部门(机械保养、物流、制造计划等)合作。
二、提取、划分、分析典型工作任务学习难度范围
电气自动化技术专业中以电气设备的运行、安装、调试与维护及营销服务等职业岗位为导向,重点突出技能培养,根据职业能力要求提炼难度1-4级的典型工作任务。
(一)职业定向的工作任务(学习难度范围1)
工厂车间照明设备的安装与维修、普通机床电气设备的安装与维修、电机的安装与维修、小型电子设备的调整与改装、工厂供电系统的计划与实施、做计算机控制系统的计划与实施、印刷电路板的设计与制作、现场总线与工业以太网的构建与维护。
(二)系统的工作任务(学习难度范围2)
交直流调速系统的安装与调试、设备运行的检测与控制、电气设备控制的安装于调试、生产过程的组织与实施。
(三)蕴含问题的特殊工作任务(学习难度范围3)
电气设备的调整与改装、数控设备的维护。
(四)无法预测的工作任务(学习难度范围4)
生产设备的调整及生产质量保障。
三、构建电气自动化技术专业维修电工方向教学计划
根据典型的工作任务,提炼支撑课程,形成了12门理实一体化的学习领域课程。
学习领域课程编号 学习领域课程 基准学时
小计 第一学年 第二学年 第三学年
1 电工基本技能 2周 2周
2 电气设备安装与维护 4周 4周
3 电子技术应用实训 4周 4周
4 电气绘图技术实训 8周 8周
5 PLC应用技术 5周 5周
6 组态控制技术 2周 2周
7 传感器技术及应用 4周 4周
8 交直流调速系统与应用 3周 3周
9 集散控制与现场总线 3周 3周
10 单片机应用技术 4周 4周
11 自动化课程综合实训 5周 5周
12 自动化课程设计 2周 2周
合计学时 1196 468 286 442
四、建立学习领域课程教学计划(举例)
以《自动化课程综合实训》学习领域课程为例,建立讲授单元和行动单元学习任务和内容。讲授单元主要对PLC的组成与基本工作原理;PLC的编程软件及编号范围;基本逻辑指令表示方法及其应用方法;掌握梯形图的绘制原则及PLC设计原则、步骤和方法;对典型生产线工业控制对象进行系统的意见设计、系统的软件设计、安装调试设计,共计150课时。
行动单元中建立五个子学习领域课程:
1、控制方案的初步设计(学时:12),学生根据项目设计要求对现有自动化生产线及需改造的生产线进行调查,并据此形成初步控制方案,讨论并完善,最后提交具体可操作性的控制方案。
2、交流电机的PLC变频控制(学时:48),根据项目设计要求对交流电机的控制所需器件进行选型,了解并掌握器件使用完成交流电机的PLC变频控制子系统,并进行系统测试调试,最后提交相关技术文档。
3、物料分控系统的PLC控制(学时:24),根据控制方案要求对物料分控所需器件进行选型,了解并掌握器件的使用方法,完成物料分控子系统,并进行系统测试调试,最后提交相关技术文档。
4、机械手的PLC控制(学时:30),根据控制方案要求,了解并掌握机械手的使用方法,完成机械手控制子系统,并进行测试与调试,最后提交相关技术文档。
5、系统综合计划与调试(学时:36),根据控制方案要求,对全系统进行联合调试,分析并找出其中的问题,完成全系统了,并提交相关技术文档。
将维修电工职业标准融合到高职电气自动化技术专业的学习领域进行课程开发中,解构原有的基于知识储备的学科体系架构课程,重构基于知识应用的行动体系架构课程,凝练工作过程要素,在现实的职业资格基础上,培养学生普适的职业资格,为未来的职业资格奠定基础,提升学生的“职业竞争力”。通过学习领域课程的开发研究,可有效的优化学校课程资源,在有限的课时内发挥课程最大的作用;可优化课程结构,提高人才培养质量,体现高等职业教育人才培养的特色;为相关专业的课程结构的改革提供思路,使之更加适应培养学生综合职业能力和全面素质的需求。
参考文献:
[1]王平均,王伟,韩宝如.基于工作过程的课程考核评价体系研究――以高职维修电工实训课程为例[J].辽宁高职学报2013(5):49-51.
近几年,在世界范围内,电气自动化技术作为一种新型控制系统得到广泛应用,然而我国尚处于对该技术研究的初级阶段,随着知识理论系统的逐步完善,电气自动化技术将实现与IT技术的融合,从集成控制的基础上发展为智能化控制,这是科技发展的必然趋势。在此背景下,本文将探究电气自动的原理,针对其特点进行分析,对电气自动化技术的应用前景进行论述。
1.电气自动化的基本原理
电气自动化技术的基础是对其控制系统的完善设计,主要设计思路集中于监控方式,包括远程监控和现场总线监控。在电气自动化控制系统的设计中,作为系统核心的计算机其主要作用是对所有信息进行动态协调,实现相关数据储存和分析。计算机系统是整个电气自动化系统运行的基础。在实际运行中,计算机主要完成数据的输入与输出数据,并对所有数据进行分析处理。通过计算机快速完成对大量数据的一系列操作从而达到控制系统的目的。
在电气自动化系统中,启用方式多种多样,当电气自动化系统功率较小时,可以采用直接启用的方式实现系统运行,而在大功率的电气自动化系统中,要实现系统控制必须采用星型或者三角形的启用方式。除了以上两种较为常见的控制方式以为,变频调速也作为控制方式在一定范围内应用,从整体上说,无论何种控制方式,其最终目的都是保障生产设备运行的安全稳定。
电气自动化系统是将发电机、变压器组以及厂用电源等不同的电气系统的控制纳入ECS监控范围,形成220kV/500kV的发变组断路器出口,实现对不同设备的操作和开关控制,电气自动化系统在调控系统的同时也能对其保护程序加以控制,包括励磁变压器、发电组和厂高变。其中变组断路器出口用于控制自动化开关,除了自动控制,还支持对系统的手动操作控制。
一般集中监控方式不对控制站的防护配置提出过高要求,因此系统设计较为容易,设计方法相对简单,方便操作人员对系统的运行维护。集中监控是将系统中的的各个功能集中到同一处理器,然后对其进行处理,因为内容比较多,处理速度较慢,这就使得系统主机冗余降低、电缆的数量相对增加,在一定程度增加了投资成本,与此同时,长距离电缆容易对计算机引入干扰因素,这对系统安全造成了威胁,影响了整个系统的可靠性。集中监控方式不仅增加了维护量,而且有着复杂化的接线系统,这提高了操作失误的发生几率 。
远程控制方式是实现需要管理人员在不同地点通过互联网联通需被控制的计算机。这种监控方式不需要使用长距离电缆,降低了安装费用,节约了投资成本,然而这种方式的可靠性较差,远程控制系统的局限性使得它只能在小范围内适用,无法实现全厂电气自动化系统的整体构建。
针对综合型的电气自动化控制系统,一般采用现场总线的方式进行监控,这种监控方式的通讯总线由串行连接的智能设备及自动化系统实现数据的双向传输,具有针对性目标。现场总线监控方式不仅具备远程监控方式的所有优点,而且减少了大量设施(如隔离设备、端子柜和模拟量变送器及、I/O卡件等辅助元件、设备的安装,并可以实现智能设备就地安装,直接连接通信线与监控系统,所需控制电缆的数量大量降低,减少了投资成本,也不需要复杂的安装维护工作,降低了操作人员的工作负荷,运营成本大幅度缩减。因此,在发电厂智能监控等大型电气自动化控制系统中,现场总线监控方式具有广阔的发展前景,同时也是未来自动化控制的研究方向。
2.电气自动化系统的特点
电气自动化控制系统的特点表现在两个方面,一是系统控制,二是系统运。
系统控制的特点是:显示控制屏按钮齐全,对于信息的显示更为直观,指示灯的寿命较长、灯光效果好,具有很强的可靠性。和一般热机设备想比,电气自动化控制系统的数据信息量相对较小,数据采集对象范围窄,控制系统的运行频率低,但具有系统运行快、准确性高的有点。电气自动化控制系统对设备保护自动装置以及抗干扰性能要求较高,在一定程度上提高了设备可靠性。在电气自动化控制系统中,拥有较为完善的系统安全运行和应急维护处理保障,当设备出现异常情况时,操作人员可以立即完成一系列连锁控制,从而有效的避免了事故的发生。除此此外,电气自动化控制系统具有智能判断能力,系统灵活性较高,这在很大程度上降低了系统运行的损耗和电耗,从而提高了持续生产的能力。
3.电气自动化系统的应用和发展趋势
3.1 电气自动化系统的应用分析
电气自动化系统由于其良好的性能得到了广泛的应用,除了用于居民楼宇、商场安保等生活设施外,在工业生产、环境保护、医疗卫生等领域也得到了广泛应用。随着电气自动化控制系统的不断发展,在工业生产中电控系统已经成为不可或缺的生产平台。电气自动化控制系统的应用需结合系统设计方法分析,应用到这一功能设计的部分就是当前电气自动化控制系统的现实应用。
在我国,电力工业已经成为电气自动化系统的大范围应用平台,是工业生产中不可缺少的重要组成。自动控制系统保障了电力机组的安全,提高了经济效益。
电力工业中的电气自动化系统主要负责对机组主、辅机的控制,计算机实现了电气机组参数集成,同时对回路进行调节,可以完成联锁保护和顺序控制,电控系统在直观的显示系统参数的同时还能对系统异常提出预警,实现性能计算,实时监测、趋势记录,打印报表,帮助操作人员排除故障。
在电力工业中,电气自动化系统包括炉协调控制系统、汽机电液调节系统、炉膛安全保护系统、计算机数据采集与处理系统、汽机监视保护仪表等,这些系统平衡机组各项输入与输出间均衡。电气自动化系统成为我国大型火电机组稳定运行过程中不可缺少的重要组成部分。
3.2 电气自动化系统的发展趋势
随着互联网技术的普及,电控系统的发展具有分散性、开放性的特点,同时应具备信息化的特征。目前我国对于电控系统的研究方向主要是综合计算机技术与电控技术,逐步建立开放式的研究发展平台,市场需求的多样化使得自动化控制系统和IT平台相互发展并融和,两者之间不同因素的相互影响使得对于软件结构的合理性、拓展空间、通讯数据接受能力以及组态环境使用和统一的要求更高。
4.结语
目前我国电气自动化系统的研究方向是低耗、优产等环保节能方面,通过研究者的不断努力,电气自动化系统将更加准确、快速、全面,随着电气自动化的逐步优化,性能将不断提高和完善,电气自动化系统将在更多领域发挥重要作用。 [科]
【参考文献】
[1]彭日宽.PLC技术在电气自动化中的应用及发展分析[J].城市建设理论研究(电子版),2012(35).
[2]孙中建,卜留军.人工智能技术在电气自动化控制系统中的应用分析[J].机电信息,2012(33).
一、我国电气自动化的现状
(一)电气自动化系统集成信息化
信息技术对电气自动化的渗透来自于两个方向:一方面是从管理层纵向的渗透。企业的业务数据处理系统要对当前生产过程的数据进行实时的存取。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。另一方面,信息技术横向扩展到电气自动化的设备、机器和系统中。随着微电子和微处理器技术应用的增加,原本定义明确的设备界线,如PLC、控制设备和控制系统变的模糊了。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。不仅包括传感器和执行器,而且包括控制器和仪表。Internet/lntranet技术和多媒体技术在电气自动化领域有着广泛的应用前景。
(二)电气自动化系统维护简易
Windows NT和LE已经正在成为电气自动化控制的标准平台、语言和规范。在电气自动化领域,基于PC的人机界面已经成为主流,基于PC的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的用户所采纳。在控制层采用Windows作为操作系统平台使电气自动化系统更易于使用和维护。
(三)分布式控制分析
现场总线通过一根串行电缆将位于中央控制室内的工业计算机、监视/控制软件和PLC的CPU与位于现场的远程I/O站、变频器、智能仪表、马达启动器、低压断路器等连接起来,并将这些现场设备的大量信息采集到中央控制器上来。它是一种串行的连接智能设备和自动化系统的数字式、双向传输的分支结构的通讯总线。分布式控制意味着PLC、I/O模块和现场设备通过总线连接起来,将输入输出模块转换成现场检测器和执行器。
二、我国电力自动化研究方向
(一)变电站综合自动化与智能保护
该理论主要是将国外最新的综合自动控制理论、人工智能、自适应理论、网络通信、微机新技术等用于新型继电保护装置中,使新型继电保护装置具有了智能控制的特点,进而全面提升了电力系统的安全水平。通过对变电站自动化系统的多年研究,研究人员发现分层分布式变电站综合自动化装置可用于45kv~550kv的各种电压等级变电站。
(二)电力市场技术与理论
基于目前我国的电力市场发展的需要、经济发展状况以及电力工业技术经济的具体情况,我国电力部门做了以下工作:第一,对电力市场的运营模式进行了认真研究,并深入探讨和明确了电力运营过程中各步骤的具体流程和规则;第二,提出了符合我国现阶段电力市场运营模式的转运服务、期货交易等模块的具体算法和数学模型;第三,紧紧抓住当前我国电力市场运营中一些亟待解决的理论问题。
(三)电力系统分析与控制
对在线测量技术研究电力系统稳定控制理论与技术、实施相角测量、探讨电力系统的振荡机理和抑制方法、选择小电流接地的选线方法、电网调度的自动化仿真、研究发电机调速控制和跟踪同期技术、研究基于柔性数据收集和监控的电网故障诊断及恢复控制策略、电力负荷预测方法、电网故障诊断理论及技术等。在小波理论和非线性理论在电力系统中的应用方面,以及在电力市场条件下电力系统的控制与分析的新模型、新理论、新的实现手段和新算法进行了研究。
(四)配电网的自动化
在中低压网络数字电子载波和配网的模型以及高级应用软件、地理信息和配网一体化等方面取得了重大技术突破。其中,低压网络数字电子载波采用了DSP数字信号处理技术,大大提高了载波接收灵敏度,真正的解决了载波在配电网应用的衰耗和干扰等技术难题;高级应用软件及高级应用软件配网的模型将输电网的配网实际运行与理论算法结合起来,并采用了最新的国际标准公共信息模型。
三、电气自动化行业技术变革与行业革新
(一)技术变革可能会改变行业竞争格局。电气自动化是涉及到多个学科的交叉学科技术。电气自动化生产企业能否选择合理的技术研究路线,决定着未来在关键技术领域能否实现突破,保持在技术上的领先性。由于电气自动化的组成元件都含有较高的科技技术,很多生产企业在关键技术上都没有自主知识产权。因此,整个行业的竞争几乎完全是低端的价格竞争和渠道竞争,生产企业若在技术上得到革新和突破,企业将会成为整个行业的方向标。
(二)行业革新能力是竞争力的重要组成部分。生产企业只有不断地加大产品的研发投入,加快创新产品和升级产品的推出,才能为产品争夺更多的市场价机会,也才能维护好企业与客户之间长期稳定的关系,以保证人民币升值所带来的风险。企业增强竞争力的方式主要有两类:一是革新产品和服务,这能实现竞争力的突增;二是企业内部经营管理的改进,这能循序渐进提升企业整体竞争力。因此,企业在建立和维护竞争力时,要重视经营管理的改进,更应该重视产品革新能力。特别是对电气自动化这类产品,产品质量的可靠性和性能的优越性是企业竞争优势的重要来源,而这必须靠技术改进和产品革新来实现和维持,产品革新能力对电气自动化企业来说尤为重要,想要构筑企业竞争力的电气自动化生产企业必须将产品革新能力放在战略性位置。
(三)行业多方面关键技术尚待突破
电气自动化是一种传统产业,而又是深受科技发展影响的产业。我国目前已经成为全球电气自动化制造基地,行业内所有知名品牌都在中国生产制造,整个产业链的工艺水平已经积累了相当的高度,完全达到世界一流的领先水平,但产品档次相对较低。另外,国际上知名品牌的电气自动化生产企业纷纷向以中国大陆为中心的亚洲地区转移,并通过建立生产工厂的方式掠夺市场份额。因此,国内的生产企业只有在技术、人才、生产设备等方面不断突破,才能保证企业在市场中的地位。由此都可以看出,技术是生产企业站稳市场的关键环节,生产企业只有不断地进行技术革新和突破才能在战略上取得胜利。
目前,在我国电气自动化行业尚有七类主要的自动化产品还与国外产品存在着较大的差距,具体分别为:分散控制系统;可编程序控制器;核电控制系统及仪表集成;高精度智能压力/差压变送器;智能执行器;质量流量器;流程分析仪器及系统。这就为国内企业缩小差距,进一步提高自身产品的科技含量,研发与生产出更多更好的具有自主知识产权的自动化控制系统与产品,加大自主创新的发展力度,提供了更多、更大的空间。
四、未来行业发展的趋势有以下几点
(一)系统监控的综合化。由于电气设备已经日趋通用化、模块化、系列化,可以做到组态灵活;计算机所有功能选择均能通过屏幕软件按钮直接完成,为系统监控的综合化提供了必要的基础。当然,根据需求不同仍旧存在着先进程度不同和性能要求不同的船舶,但是单机单控的系统必将逐步向综合监控的系统过渡。因为采用综合监控的形式,可以构成双重或多重冗余,对提高系统或者全船整体可靠性是有积极意义的。
中图分类号:F407文献标识码: A
电气自动化节能技术在目前的电气自动化设计中应用广泛,在提高电气使用效率的同时,也有效避免了电气使用过程中的能源浪费。随着科技的发展,电气自动化节能技术也得到了飞速的发展,了解电气自动化节能设计的主要技术方向,并将电气自动化节能技术应用到电气设计过程当中,是发挥电气自动化节能效果的重要手段。
一、 电气自动化节能技术应用的必要性
电气自动化节能技术应用是社会发展的需要,也是电气自动化发展的必然途径。电气自动化节能技术一方面要考虑地能源的消耗,另一方面也要从单位能量的效益和能源消耗的简化方面来考虑,最终在满足企业的经济效益的同时,满足社会效益。电气自动化节能技术设计的作用比较广,能够最大限度的对电能节约进行潜力挖掘,同时可以对电力供需紧张的情况进行缓解,促进电能自动化利用以健康的方式发展,因此,电气节能技术的发展及应用非常有必要。在电气自动化节能技术应用时,一定要注意以经济效益为基础,对电气设备的节能技术进行科学合理的选择,提高节能效率,避免不必要的能源消耗,以最大限度的降低电气使用中的能源成本。
二、 电气自动化节能应该考虑的技术方向
对于电气自动化的节能技术研究方向,主要根据目前对电气自动化的影响因素来分析。城市电网的扩大使得电力不断增容,变频器及整流器的使用造成谐波的产生,对电网产生危害,因此,电气自动化节能设计的技术方向应该有以下几点:(1)尽量降低电能在传输过程中的损耗,主要从减小导线的电阻方面来入手,对导线的材料、长度及变压器的位置等方面进行节能技术设计,以减少能源消耗,达到节能的目的;(2)考虑变压器的选择,最好选择变压器功率较小,且自身损耗较小设备,以减少能源的损耗;(3)从无功补偿的角度进行分析,因为在电气自动化系统中,无功功率在配电设备中占有非常大的一部分,这一部分功率产生的损耗非常大,影响电能的质量和电网的经济运行。因此,要选择合适的无功补偿设备,以提高经济效益和社会效益;四、在电气自动化节能技术应用考虑因素中,还要考虑到消除谐波的情况,避免电网联接设备的错误动作,以提高能源的节约效率。
三、 电气自动化节能技术的应用分析
1. 电气自动化供电系统的节能技术应用
电气自动化节能技术在供电系统中的应用主要体现在以下几个方面:(1)变压器中的技能技术应用。变压器在供配电系统中应用的非常广泛,变压器在应用的过程中造成的能源浪费也是非常严重的,主要通过空载损耗及负载损耗等原因而导致。变压器的节能则主要从降低空载损耗和负载损耗两个方面入手,同时要对变压器的运行方式进行改善,以达到节能的效果。减少变压器的空载损耗主要通过改变变压器的设计及制造工艺,在选择变压器时尽量选择品质比较好的变压器。减小负载损耗主要是通过改变变压器的绕组电流和绕组电阻,因此要选择组织较小的绕组变压器;(2)线路传输过程中的能耗控制技术,即降低线路的电阻损耗的技术。一方面,选择导电率比较小的导线材质,减少电路上的能源损失,另一方面,要控制导线的长度及横截面积,尽量使长度短而横截面积大,以减少电能的损耗,而减少电路长度可以通过设置合理的变压器位置来解决,通过合理的位置选择,以缩短线路的距离,从而降低能源的损耗;(3)提高供电系统的功率,降低能源的损耗,这一技术的运用主要是通过减少线路的无功损耗来实现。在进行电气设计的过程中,尽量使用功率比较高的电气设备,利用静电容无功补偿技术来降低负载及无功电流,降低电流损耗,提高功率;(4)针对电气自动化应用过程中因三相电不平衡而造成变压器的铜损增加的现象,在电气自动化设计的过程中,要平衡三相电负荷,尽量避免三相电之间电流值不平衡的现象,减少铜损和铁损,以达到节约能源的目的。
2. 电气自动化照明系统的节能技术应用
电气自动化照明系统节能技术应用非常关键,因为照明系统是电气设备应用广泛且普遍的系统,加强对照明系统节能技术的应用是提高电气自动化水平的重要方面。其主要技术应用体现在以下几个方面:首先,在照明中要充分利用自然光,照明技术在节能中的应用的最主要部分就是充分利用自然光,科学合理的使用自然光是有效节约能源的重要措施,也是电气自动化节能技术应用重点实施方向。主要方法是科学的制定照明标准,采用合理的采光方式,以有效的结合人工光源和自然光源,白天使用自然光照明以节约能源,同时可以稳定照明的效果。通过自然光远的使用也可以充分的发挥自然光源的优势,达到充分的挖掘能源潜能的目的;其次,在对照明方式的选择上要注意科学合理。一方面,要对照明方式进行选择,根据指标的不同及建筑物各个场合照明要求不同采用不同的照明方式,如果对照明的亮度要求比较高,则尽量使强弱光源能够有机的结合。如果照明要求比较集中,则采用单一的光源照明,避免强度过高而造成的能源浪费。如果对照明的要求比较分散,则需要对相应的建筑物进行照明分区,不同的区域采用不同强度的照明方式,在满足照明需求的同时,尽量节约能源。另一方面,则要制定相应的标准,通过评估采用合理的照明指标,以提高照明系统的效率,对照明的质量也要进行综合的考虑,确保达到照明质量又不会造成能源的浪费。再者,电气自动化节能技术在照明系统中的应用,还体现在节能灯具的使用上。由于传统的灯具能耗比较大,是能源浪费的重要原因,因此使用节能灯具对于节约能源有非常重要的作用。目前,节能灯具已经被成熟的研发并广泛的应用于电气自动化系统当中,满足了低碳环保的要求。同时,节能灯具使用寿命较长,使用的安全系数也比较高,在电气自动化节能技术应用中发挥着非常重要的作用。
3. 电气自动化设备系统的节能技术应用
电气自动化设备系统的节能技术应用也非常关键,其应用主要体现在两个方面。一方面,电动机的节能技术应用。由于电动机的工作效率是影响电气自动化系统中能源消耗的关键因素,因此,要尽量使用高效率的电动机,避免电动机能源消耗,提高电动机的工作效率。高效率电动机使用不仅可以节省大量的电力资源,而且还能够提高电动机自身的工作效率。合理对电动机的交流变频调控装置进行使用,推广交流电机调速变电技术,使得电动机在使用过程中变频调速的转速能够根据负载自动调节,使得自动转速和负载的变化能够很好的配合,以最大限度的实现电动机的节能。另一方面,使用软启动器,以实现节能。软启动器的使用可以实现对可控器件的硅原子期间的导通角根据启动时间长短来进行调节,从而达到控制电压变化的目的,软启动器的使用不仅可以使得电气设备能够平稳启动,而且能够使得电气设备在频繁使用的过程中实现能源的节约。从而提升电气自动化系统工作中节能技术应用的效果。
四、 结束语
通过本文的分析,对电气自动化节能技术应用的必要性有了详细的了解,明确了电气自动化节能应该考虑的方向,并对电气自动化节能技术的实际应用进行了探讨,为电气自动化节能技术的发展及推广奠定了基础。有效的保障了电气使用过程中的节能及环保,最大限度的适应社会发展对电气使用所倡导的理念。
【参考文献】
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
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
0引言
目前随着新技术的不断发展,数字化、自动化技术正在兴起,在电力系统建设中,电气自动化技术设计是其中比较重要的技术环节,自动化的系统如何进行设计,是电力系统自动化技术建设和改造中需要研究和解决的一个重要课题。众所周知,电力系统中电气自动化技术包括继电保护、变配电站集中监控以及远方调度管理部分。智能化开关与智能化开关柜,以及变配电站综合自动化系统集继电保护、数据监测及远方调度于一体,在变配电自动化设计中应根据工程实际情况选用。
一、电力系统中电气自动化技术研究方向
1.智能保护与综合自动化技术
对电力系统自动化保护的新原理进行了研究,将国内外最新的人工智能、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等应用于电气自动化保护装置中,使得新型保护装置具有智能控制的特点,大大提高电力系统的安全水平。对自动化系统进行了多年研究,研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。智能自动化保护技术领域的研究处于国际领先水平,综合自动化领域的研究已达到国际先进水平。
2.电力系统自动化实时仿真系统
对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行了深入研究,引进了电力系统数字模拟实时仿真系统,建成具备混合实时仿真环境的实验室。该仿真系统不仅可进行多种电力系统的稳态及暂态实验,提供大量实验数据,并可和多种控制装置构成闭环系统,协助科研人员进行新装置的测试,从而为研究智能保护及灵活输电系统的控制策略提供了一流的实验条件。
3.电力系统配电网自动化技术
电力系统配电网自动化技术在中低压网络数字、配网模型、高级应用软件、信息配网一体化方面取得了重大技术突破。其中,采用数字信号处理技术,提高了载波接收灵敏度,解决了载波正在配电网上应用的衰耗、路由等技术难题。高级应用软件将输电网的理论算法与配网实际结合起来,采用了最新国际标准公共信息模型,采用配网递归虚拟流算法进行潮流计算,应用人工智能灰色神经元算法进行负荷预测。
4.人工智能在电力系统中的应用
结合电力工业发展的需要,开展了将专家系统、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。在上述实用软件研究的基础上开展了电力系统智能控制理论与应用的研究,以提高电力系统运行与控制的智能化水平。
二、电力系统中电气自动化技术方案设计思想
随着计算机和网络通信技术的发展,通过网络与电力系统通信,从信息流的角度看,保护控制、测量的信息源都是来自现场,只是要求不同而已。保护主要采集设备的故障异常状态信息,总控单元直接接收来自上位机或远方的控制输出命令,经必要的校核后可直接动作至保护操作回路,省去了遥控输出、遥控执行等环节,简化了设备,提高了可靠性。
1.电力系统中电气自动化技术系统选型
主要从电力自动化系统监测与远方调度方面考虑,对于电力自动化系统保护而言,应优先考虑选用微机保护综合自动化系统。电力系统自动化选型接线比较简单,应以常规继电保护为主,选用价格低、性能可靠的智能化开关,可以取消常规继电保护。
2.电力系统中电气自动化技术设计原则
电力系统自动化的电气主接线方式按原设计不变,在单线系统图的设备型号说明中应注明采用计算机监测与控制系统后所增加的设备数量与型号,如电量变送器,电力监控器等。对于需要通过计算机监测与控制系统进行远方遥控操作的开关,一定要选用能进行远方分、合闸功能的自动开关。开关运行状态要进入计算机监测与控制系统的开关,一般要有一对独立的常开接点引入计算机监测与控制系统。低压自动开关的型号设计时一定要注意满足这一要求,多选一对常开辅助接点。对继电保护设计来讲供电系统可以考虑选用变压保护,而且应优先考虑采用变压电站综合自动化技术。
三、电力系统中电气自动化综合技术化系统
1.综合自动化系统外部电缆设计
变配电站综合自动化系统的外电缆设计非常简单,只有一根通信电缆与一根交流220V电源线。通信电缆一般选用计算用屏蔽电缆,使用一对备用一对,也可以选用双芯屏蔽双绞线。大型变配电站也可以考虑使用光缆,电力监控器应由专用电源集中供电,以保证供电可靠性,增加抗干扰能力。有些电力监控器可以用220V直流电源供电,此时可以由直流屏集中供电,10kV及以下电压等级的供电系统一般应选用只有监控功能的电力监控器。变配电站数量少时,可以不设现场控制站,电力监控器的通信电缆可以直接引到中央控制站。
2.变压电站综合自动化系统的选用
变压电站综合自动化系统的成套设备生产厂商有很多,例如国内的鲁能、南瑞,国外的SIMENS、ABB等公司。应该根据实际设计要求与系统的功能,综合考虑选功能,一般的变压电站综合自动化系统应该具有数据库功能、高级专家功能、运行管理功能、网络互联功能。选用的基本原则是在满足要求的情况下,系统运行的可靠性好、性能价格比高。变压电站综合自动化系统的选用一定要科学、合理,为电力系统的自动化设计提供精确的数据,为提高电力系统的自动化设计做好技术保障。
四、结语
自动化技术在电力系统中的应用越来越广泛而深入,这也使电网管理方式产生翻天覆地的变化。新技术、新理论的应用使一些概念不断被更新和修正,传统的技术界线逐渐模糊,各种原来看似不相关联的技术会彼此融合和渗透,这些推动着电力自动化系统的不断发展和变化。
参考文献:
在我国的高校课堂中,电气自动化专业最早开设于20世纪50年代,在此期间虽然经过多次的调整,但是因为其适用性强以及应用面广的特点,所以一直备受欢迎,本文特将电气自动化的发展趋势简单归结如下。
1.1 半控型晶闸管被全控型电力电子开关取代
从最开始出现的晶闸管作为第一代电子电力器件,至今在我国仍然广泛应用在直流与交流传动的控制系统,一直到后来出现的二代全控式器件、三代复合型器件直到最后出现的第四代电力电子器件,将主回路的器件、而且包括驱动电力、过压过流保护、电流检测甚至温度的自动控制等都集合为一体。
1.2 变频器电路由低频发展为高频
高频变频器电路在不阻碍逆变器工作频率提高的同时能将开关损耗降到最低,从而使逆变器尺寸减少、有效地降低了成本而且还可以使逆变器在较高的功率下集成化,由此可见直流逆变器电路的发展前途是极为可观的。
1.3 通用变频器大量的投入到使用中
通用变频器一般指批量化、系列化、在市场需求量较大的中小功率统称为通用变频器。从变频器产品来分析,u/f控制器由最初的普通功能型转变成为高功能型,一直到后来的高动态性能矢量控制型,现以电力半导体器件igbt为主,其独具的可靠性、操作性以及维修方便等特点使单片控制技术也得到相应的提高。本文由收集整理
1.4 电力系统自动化的进步受计算机、电子技术的推动
20世纪80年代,单片机技术的广泛发展和应用使我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。国产工业计算机以及引进的pc机技术在电厂的监控系统、电力系统的调度自动化、变电站的综合自动化中起到了至关重要的作用。在此基础上开发出的应用软件能完全的实现电力系统对于实时数据的采集、汇总、分类、分析、显示、打印、完成等操作。但是在这期间电气自动化还存在一定的问题,比如:不同厂家的设备不能进行互联;因为设备与计算机通信之间一般是采用点对点的星形连接,导致了系统的实时性不好,直接导致了设备配置的灵活性很差;整个系统在功能、系统的结构、通信协议等方面都缺乏相应的工业标准。
电厂监控、电网调度自动化系统、配电自动化、变电站自动化技术水平的飞速发展是出现在20世纪90年代,其发展最根本的原因是网络技术的发展。新产品与之前的产品相比较大幅度的减少了通信电缆与电力电缆的使用量,在降低设备体积的同时也降低了占地面积,从而节省了建设的成本。计算机技术以及电子技术不仅大幅度提升系统的技术性能而且使设备配置的灵活性、互换性和可维护性得到了明显的提高。
2 电气自动化在电力系统中的应用
电气自动化技术作为当今世界最活跃、开发前景最为乐观的一种集合了多种高新技术的合成体,其在电力系统中的作用也是不容忽视的,现将电气自动化在电力系统中的应用做如下阐述。
2.1 自动化控制技术在电力系统中的应用
2.1.1 变电站自动化
对变电站内运用的电气设备进行有效的控制以及全方位的监视,其特点在于运用全电脑化的装置将以往常规性的电磁式设备替换下,变电站自动化除了能满足变电站的运行操作之外还作为电网调度自动化中不可或缺的重要组成部分,是电力生产现代化中非常重要的一个环节。
2.1.2 电网自动化调度
主要由电力系统的专用广域网连结,服务范围囊括其调度范围内的发电厂、下级电网的调度控制中心以及变电站的终端设备等,其功能主要是电力生产过程中实时数据的采集、分析监控电网的运行是否安全、及时预测电力的负荷、正确估计电力系统的运行状态等。
2.2 电气自动化的研究方向
2.2.1 变电站的智能保护
在国外将综合的自动控制理论、网络通信、人工智能等一系列的新技术应用在新型的继电保护装置中,这样使继电保护装置有了智能控制的特点,而且能全面的提升了电力系统的整体安全水平。
2.2.2 我国电力部门的实施策略
从我国整个电力市场以及经济发展的整体情况来分析,我国电力部门需要对整体的电力市场运营模式做一个详细的调研,在明确了电力运营的具体流程之后提出符合我国实际的电力市场运营的模式,可以根据日常发现的实际问题提出具有针对性的解决策略。
2.2.3 电力系统的整体分析与具体控制
对在线测量技术研究电力系统稳定控制理论与技术、实施相角测量、探讨电力系统的振荡机理和抑制方法、选线方法采用小电流接地法、电网调度的自动化仿真、研究发电机调速控制和跟踪同期技术、研究基于柔性数据收集和监控的电网故障诊断及恢复控制策略、电力负荷预测方法、电网故障诊断理论及技术等。在非线性理论以及小波理论等在电力系统中的应用方面,以及电力系统在电力市场条件下进行的控制与分析的新模型、新理论、新的算法以及全新实现手段等进行了明确的研究。
2.2.4 配电网的自动化
在地理信息以及配网一体化、高级软件的应用等方面中低压网络数字电子载波取得了重大的突破,dsp数字信号处理技术使载波接收的灵敏度得到了大大的提高,从而真正解决了载波在配电网应用的衰耗、干扰等难题。高级应用软件以及高级应用软件配网的模型将输电网配网实际运行。
作者简介:张伟(1981—),男,陕西咸阳人,大学本科,工程师,现供职于内蒙古能源发电投资集团有限公司电力工程技术研究院,研究方向:火电厂的自动化应用
电能从生产到应用的过程较为复杂,并成为人们生产生活中不可缺少的重要力量,电的应用对国民经济增长有极大的促进作用。在科技发展的带动下,火电厂发电设备也实现了高科技,控制系统也得以改进,以往的人工模式中存在较大缺陷,难以调度电力,为解决这种情况,自动化控制系统被应用到火电厂中,因此,有必要分析与研究火电厂自动化控制系统。
1火电厂自动化控制系统分类研究
1.1火电厂传统电气控制系统
上世纪八十年代我国火电厂所应用的控制系统主要为以I/O为基础的微机分散系统,其利用危机分散系统设置了单独控制器,并通过I/O接口传递控制命令。该时期的电气自动化控制中微积分散系统并不具有直接控制电气的能力,对其控制则是由独立电气自动装置来完成的,这种控制方式较为成熟,现场运行期间也可以快速反映,且可以边控制边观察控制结。但随着计算机通讯技术的发展,电力系统接入用户也在增多,现有设备条件受到很大限制,难以满足自动化处理,极大的影响到系统管理效率,因此,就要做好控制系统改进与完善工作,将控制装置整合在一起[1]。上世纪九十年代末期,火电厂所应用的自动化系统为现场总线技术,联系现有火电厂工艺形成控制网络,在该模式中也含有数据采集系统的硬接线内容,其中的信心采集与系统控制都需要利用现场总线完成。而输煤系统等要获得电气信息也要依赖于ECS通信网,也是ECS成为了火电厂自动化控制与监管的系统之一,并被广泛应用于各处,但该控制系统传输效率却很低,网络拓扑结构也出现设计部合理情况,导致通讯节点过少,很容易发生故障,给系统运行带来较大影响[2]。
1.2以工业以太网技术为基础的火电厂电气自动化控制系统
随着微电子技术发展,电气综合保护测控能力得以显著提升,基本实现了以交流采样为基础的保护、滤波以及通信,但这些测控能力却较为重视于工业以太网技术,该技术所需成本较少、容量较大,传输效率也很高,整体拓扑结构相对较好,同时有具有开放性,有效弥补来了原有控制系统的不足,可见,以太网技术应用到火电厂自动化控制中有很大益处。将微积分散系统应用到火电厂自动化控制中,可以不仅减少了通信管理机的应用,还使得控制系统传输效率得以显著提升。微积分散系统与其他系统之间的联系是通过站控层通信子站来实现的,其中有多台子站,同时,还有以太网通信等,很多火电厂都是利用以太网实现了自动化,并经过多年发展,以太网自动控制技术也趋于成熟,不仅减少了投资成本,还优化了微积分散系统与ECS之间的联系,使得系统不断融合,整个系统都实现了自动化[3]。
2微机分散自动化控制系统
2.1微机分散控制子系统
微积分散控制系统在不受软硬件制约的条件下,各功能模块也在发生变化,能够满足不同火电厂的不同需求。常用微积分散子系统主要有以下几种:首先,数据采集子系统,它能够利用在线传输技术可以将各部分的信号连接在一起,同时也可以独立出来,成为上下机位于一体的结构。它也可以构成小型集散系统,真正实现网络实时控制。该系统还可以为热力系统提供流程图,并检测运行数据,如果发现有异常情况便会发出警报,此外,还可以将其中的系统参数变化趋势记录下来,预测出系统运行情况,并记录系统参数,以供日后查阅;其次,模拟量控制系统,它所体现的是机组自动化水平,通过对锅炉等设定的调控与运行,可以使系统工艺水平得以提升,在减少投入成本时,也使系统运行效率得以提升;最后,顺序控制系统。顺序控制系统的应用极大的减少了人工操作,相关工作人员只要按照指示按动按钮即可完成工作,不需要人工切换,工作人员也可以在自动运行期间根据自身需求选择想要的信息,并通过自检程序了解系统运行情况,防范以外事件的发生,真正实现保护系统的目的。
2.2微机分散控制系统优点
通过调查研究得知,微机分散控制系统主要有以下三大特点:
第一,微积分散系统可靠性较高,该系统主要结构为拓扑结构,可以将系统控制能力分散到合适的操作点中,既实现了相互独立,又保证了它们之间的联系,确保一处发生故障以后,其他站点也可以正常运行,而不会出现性能丧失的情况。
第二,微积分散控制系统具有开放性,其开放性体现在该系统的设计上,在设计该系统时十分注重标准化与模块化,同时,其兼容性与可扩展性较好,便于微积分散控制系统接入,还不会出现兼容问题,即便卸载原有系统也不会有不良影响出现[4]。
第三,微积分散系统功能多样化,微积分散控制系统所具有的功能较为多样,既有顺序控制,还有连续控制与处理控制,同时也可以满足各种特殊要求。此外,该系统的灵活性与协调性也很好。在经济与科技发展的带动下,微积分散控制系统无论是在功能上还是在结构上都得以完善,尽管在实际运行中依然会有部分问题存在,但整体影响并不大,为减少问题出现,还需要采取有效措施加以改进,以便适应工程需要。只要不断研究与探索,微积分散系统将在火电厂自动化控制系统应用中发挥更大作用。
参考文献
[1]石一.火电厂自动化控制系统应用与研究[J].电子技术与软件工程,2014,11:267-268.
[2]朱朝柱.热工自动化控制系统在火电厂的应用[J].电子技术与软件工程,2014,23:237.
目前,电力自动化技术的发展已经不断走向成熟,这在很大程度上提高了电力系统的工作效率,降低了成本,为电力系统运行的稳定做出了贡献。
1.电力系统中电气自动化技术研究方向
1.1智能保护与综合自动化技术
人们已经将最新的人工智能、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等应用于电气自动化保护装置中,提高了智能化的程度,整个电力系统的安全性有了质的飞跃。除此之外,相关技术在电力系统中的应用使整个电力系统朝着综合自动化的方向发展。特别是分层式自动化技术的发展在很大程度上能够用于不同电压的电站。智能自动化保护技术领域的研究处于国际领先水平,综合自动化领域的研究已达到国际先进水平。
1.2电力系统自动化实时仿真系统
对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行了深入研究,引进了电力系统数字模拟实时仿真系统,建成具备混合实时仿真环境的实验室。该仿真系统不仅可进行多种电力系统的稳态及暂态实验,提供大量实验数据,并可和多种控制装置构成闭环系统,相关的实验人员可以通过该系统获得第一手宝贵的实验资料,从而为以后相关工作的开展打下基础。
1.3电力系统配电网自动化技术
配电工作在电力系统当中占有十分重要的作用,传统的配电工作主要由人工手动操作完成,需要大量的劳动力。而配电自动化技术的广泛应用极大的改变了这种情况,使工作效率大大提升,重复劳动量减少。特别是随着一些高度智能化的配电管理软件的开发以及应用,能够有效的代替人工完成配电工作,采用了最新国际标准公共信息模型,采用配网递归虚拟流算法进行潮流计算,应用人工智能灰色神经元算法进行负荷预测。
1.4人工智能技术
为了适应电力工业发展的需要,专家系统、模糊逻辑以及进化理论被应用到了电力系统及其元件的运行分析、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。在上述实用软件研究的基础上开展了电力系统智能控制理论与应用的研究,来达到提高电力系统运行与控制的智能化水平。
2.电力自动化的智能技术
随着人们对电力系统的控制的提高,一些先进的控制手段不断地引入电力系统。目前主要有以下几种典型智能技术在电力系统中的运用十分常见。
2.1模糊逻辑控制技术
模糊逻辑控制是模拟人的模糊思维方法,用比较简单的数学形式直接将人的判断,思维过程表达出来,用计算机实现与操作者相同的控制。
模糊控制技术应用于电力技术的各个方面,使人更容易操作和掌握。相较于建立常规的数字模型,建立模糊关系模型非常简易,在实践中有巨大的优越性。模糊控制通过已经存在的控制规则和数据,对模糊输入量进行推导,从而得到模糊控制输出,进入实时控制。这种模拟人脑的智能技术的优势主要体现在以下几个方面:能有效处理具有不确定性,不精确性的问题和由于噪声造成的问题,通过模糊只是的言语变量表达专家的经验,与人的表达方式接近,只是的抽取和表达更容易完成。
2.2专家系统控制技术
专家控制(EC)是指将人工智能领域的专家系统理论和技术与控制理论方法和技术相结合,仿效专家智能,实现对较为复杂问题的控制。专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面。虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用,但仍存在一定的局限性,如难以模仿电力专家的创造性。
2.3综合智能控制技术
综合智能控制包含了智能控制与现代控制方法的结合,如模糊变结构控制,自适应或自组织模糊控制等,也包含了各种智能控制方法之间的交叉结合。
在电力系统中研究得较多的有神经网络与专家系统的结合。神经网络适合于处理非结构化信息,而模糊系统对处理结构化的知识更有效。人工神经网络控制主要应用于低层的计算方法,把感知器传来的大量数据进行安排和解释,模糊逻辑控制则提供应用个挖掘潜力的框架,用来处理非统计性的高层次的推理,所以,人工神经网络控制盒模糊逻辑控制这两种技术正好互补,相结合可以相得益彰,有良好的技术基础。
3.电力系统自动化技术的应用
电力系统自动化是以负荷频率控制、经济负荷分配、电压无功功率控制等属于电能质量的提高、经济性的改善,以及对所辖发电厂、变电站集中监视控制,实行节省人力和无人化为主要内容,以计算机系统为依托,以分层控制理论为指导而实施的。电力系统综合自动化基本工作流程是,在相对的中心地带的调控中心装置现代化的计算机,以此向四周辐射系统辐射,围绕这一中心的发电厂、变电站之间则设置信息服务和反馈的远方监视控制装置,并时时进行监控,从而形成了一个立体化的系统覆盖面,形成全面的畅通的信息传达和指令传输。
中心计算机负责总体调控,而相关的监控设备则主要负责诸如设备操作和事故内容的记录、编制各种报表的记录处理、系统异常事故的自动恢复操作和常规操作的自动化等。在此基础上,形成以控制部件为中心,通过计算机和计算机的结合,以及终端硬件装置与控制计算机的结合,运用各种软件实现控制范围的扩大和自动化程度的深化。
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)30-0022-02
随着“工业兴国”、“工业兴市”的战略不断走向深入,我国社会经济发展突飞猛进,正在逐渐成为全球制造业中心。在广东、江浙等地区,新兴技术、新型装备在企业得到广泛的应用,生产自动化程度越来越高;同时我国一些老工业基地的落后设备也正在进行重新改造。随着自动化生产技术的不断提高,自动化产品的不断普及,智能楼宇和智能家居的广泛应用,智能交通的不断发展,企业对生产第一线的电气设备检测维修技术人员的需求越来越大。高职电气自动化技术专业是一个宽口径的工科专业,人才培养方案每个学校侧重点都不太一样,专业知识涉及到机、电、信息及控制技术,随着信息技术的发展,自动控制技术应用到各行各业,领域越来越宽,这就对学校教育提出了更高的要求。作者将近二十年的教学实践中几个核心的问题总结如下,希望和同行们一起分享。
一、“三方”联动的专业建设机制
积极探讨实践政府、企业、学院三方联动的专业建设机制。教师和企业技术人员共同指导,共同制订顶岗实习计划,共同评价学生实习效果。教师以企业技术人员身份指导,企业的工程师、技师担任学生的现场指导教师,学生以企业的学徒、员工身份学习,参与企业产品生产、产品检验等工作;教师带领学生参与研究工作,让学生参与应用技术研究,参与项目研究报告的编写、产品研发、产品试制等工作,培养学生的科研意识和创新能力。教师在校企合作企业顶岗实践和指导学生学习专业最新技术,同时担任合作企业的专业技术人员,积极开展技术咨询和技术服务,把新技术、新工艺、新知识传授给企业员工,提高企业的技术装备水平;并承担企业的应用技术项目研究和横向课题开发,解决企业生产中存在的技术难题等。
二、专业培养目标的确定
专业培养目标的确定每个院校都会存在差异,要做好这件事,必须考虑自控技术行业动态、地方经济发展需求、自身教学资源、学生学习基础、劳动与社会保障部对口职业岗位要求等因素,专业目标要通过精细的市场调研,与教学团队核心成员,特别是行业企业技术能手集体分析决策。
目前我院确定的培养目标是:培养能适应当地经济社会发展与建设需要的,德、智、体、美全面发展的,有良好政治思想和道德修养,得到良好的职业素养训练,掌握电气、电工、电子、信息、机械等基础知识,适应工矿企业自动化设备生产、管理、营销、服务等岗位,具有工业企业电气自动化控制系统及供配电系统的安装、调试、运行、维护等应用能力的高技能型人才。
三、课程体系的构建
课程体系是高职人才培养的核心,是培养目标得以实现的途径,教育部《关于加强高职高专职教育人才培养工作的意见》指出:“高职学生应在具备必要的基础理论知识和专门知识的基础上,重点掌握从事本专业领域实际工作的基本能力和基本技能”,这些基本能力和基本技能的训练应围绕国家职业标准规定的等级技能要求来开展。根据多年的经验,我主张采用基于职业活动导向教学模式的课程体系,构建高职电气自动化技术专业课程体系。这样一些新的知识结构对我们提出了新的要求,如三四级维修电工的知识面很广,涉及到机械基础、液压气动、电工电子技术、电机及其拖动技术、电力技术、单片机、可编程等信息控制技术技、变频技术等等,要兼顾好这么多知识点,传统课程的合理删除和整合、应用型新课程的加入就是个技术活,编排时特别要照顾到课程体系相关课程的前后序关系和实训环节的技能训练阶梯递进。
1.电气自动化技术专业人才培养规格与课程体系建设的研究与实践应建立在工学结合人才模式的基础上,坚持课程理论与课程实施紧密结合。课程体系建设的基础是专业教师对教育教学的探索,要使教改得以深入,应注意广大教师的参与性,要研究与制定相应的鼓励政策。
2.电气自动化技术专业人才培养规格与课程体系建设应处理好理论与实践、传统技术与高新技术(新材料、新工艺、新技术、新产品)、课程内容的针对性和适应性(毕业生第一就业岗位与今后工作岗位在大类专业覆盖面内变动对课程内容的要求)等方面的关系。
3.“产学合作”既是实践教学基地建设的一个重要组成部分,也是提高教学质量、拓宽电气自动化技术专业毕业生就业渠道的一个重要举措;“产学合作”既是教学模式的探索,也是办学模式的一种实践,应坚持不懈。
四、教学方法的灵活运用
信息化时代的高职院校学生,思维活跃,自主能动意识强,传统的以“教”为主的教学方法效果一般。“以项目、任务为载体,仿真或真实的工学环境,校内外教学团队共同主导,学生全程参与学、做、评”,更能激起学生的求知欲望,收获理想的学习效果,能全面培养学生的知识、技能和职业素养。老师和学生共同制订学习计划、共同或分工完成学习任务。在部分非主专业课程中,二者结合,既能节省时间,又有利于知识的掌握和理解,同时还能锻炼学生的多种能力,提升学生素质,提高教学质量。选择教学方法,不要华而不实,也不要生搬硬套。以往的授课模式是老师一股脑儿的在黑板上讲,学生在下面被动接受,基本上采取的是填鸭式的教学方法,教学效果很不明显,现在在课堂上的气氛不再是呆板的、而是采取了互动式教学、启发式教学方式,加强课堂讨论,特别是积极开展采用以引导式、学生反提问式的教学模式,从而激发了学生学习的主动性,提高了教学质量和教学效果。
五、 师资队伍建设做到“六要”
人永远是生产第一要素。教师队伍建设在专业建设中处于重中之重,需形成机制,常抓不懈。一要有健全的学习导向制度。理论学习不放松,主题突出,管理到位。二要有全方位的培训形式。校内主要是专题学习、课题研究和专业技能培训,促进教师在教育教学实践中深化改革的自觉性和能动性。校外则是通过自考、函授等方式进行学历提高。各学科带头人积极参加国家和省市级的培训学习,努力提高层次。三要有得力的监管举措。学校多项常规检查涉及到教师师表行为,特别是每学期学生对教师的评教工作落到实处,其结果作为考评教师的重要依据。四要有激励举措。我们采取有效形式了解教师师德状况,发现问题及时教育整顿。我们把师德水平的高低始终纳入年度考评的内容,对师德方面存在突出问题者,将不得参加评优、晋级、职评。五要有一个好的氛围,干群关系协调,教师之间和睦。学校还特别注意对教师心理状况的分析,有针对性地加以保护。同时也积极增收节支,逐步提高教师福利待遇。六要时刻把教师需求挂在心头,为教师成功搭建舞台。
结束语:动态的管理和信息化建设思路是专业建设的两大趋势,我将顺应潮流,投身深化专业建设改革的洪流。
参考文献:
PLC从外观来讲,具有体积小质量轻的特点,小型的PLC底部尺寸一般不超过100mm,质量不超过150g,所以在安装方便,和电气系统组装容易。PLC应用范围广泛,一般的电气控制场所都可以使用,尤其是数据应用能力在数字控制方面的运用更为广泛。另外,抗干扰技术的应用更使电气控制系统运行的安全性和可靠性提供了有力保障。PLC外部检测系统的设置,为自身内部和系统外部的故障检验提供了良好的条件。而且,PLC的安装操作简单易懂,对于从事电气控制方面的人员来说掌握起来也比较容易。储存逻辑是PLC技术在实际应用中所使用的,接线比较简单,这样也方便日后维修和改造,在减少工作量的同时又提高了工作效率。
1 PLC技术与电气控制融合后的工作流程
电气控制主要是通过对电气设备一次和二次回路控制来确保设备正常运行,其在现代工业自动化方面已经成为一个不可缺少的重要角色,更是推进工业自动化发展的重要武器。而PLC技术的实质就是一个控制器,专门用于专业控制,主要利用计算机、通讯技术、自动化等技术发展起来的通讯控制器。PLC技术与电气控制技术融合可以生成强大的抗干扰能力和自我诊断能力,完善电气的控制系统的同时有效排除系统中故障。
目前,PLC技术在电气控制行业的应用十分广泛,很多企业开始逐渐重视这些外来技术的引进,作为现代电控行业中的重要角色,PLC技术的应用将会在很大程度上推动电气控制行业的发展。同时,想要PLC技术与电气控制合理融合就必须要对PLC技术有一定的掌握和了解,这是PLC技术能够更好的运用于实际的前提条件和重要基础。此外,PLC技术在工业体系中也有着广泛应用,如石油、建材、钢铁、化工、电力、机械制造、汽车、交通运输等。
结合PLC的工作流程,根据实际工作经验,将PLC技术与电气控制融合后的工作流程划分为三个阶段。主要有收集和输入原始数据、用户程序执行、刷新输出。
(1)采取收集数据是PLC工作进程的第一步。通过扫描的方式依次读取并存储输入状态点和数据,同时存入I/O映像区中的相应单元。完成后,进入用户程序执行和输出的刷新阶段。在这一阶段,I/O映像区中相应单元的状态和数据不发生改变。
(2)在第一步完成的基础上,对用户程序按照由上到下的顺序扫描。用户程序是执行阶段,具体的实施中,先扫描用户程序左边的控制线路,同时依然遵守由上到下和由左到右的顺序对触点构成的的控制线路进行逻辑运算。同样,在I/O映像区内单元中的状态和数据也不会发生变化,但其他输出点和软设备在I/O映像单元区域或系统RAM存储区域的状态和数据都可能会发生变化。
(3)PLC工作流程的最后阶段,即输出刷新阶段。在用户程序扫描结束后,PLC就会进入输出刷新阶段。此阶段中,CPU按照I/O映像区相应的状态和数据刷新所有输出锁存电路之后再由输出电路完成相应设备的驱动设置是PLC的最后输出过程。
PLC的工作流程与大部分其他的机械设备相似,是一个周期循环的过程。这三个工作阶段是循环运行的,每进行三个阶段为一个周期。PLC技术与电气控制技术的融合在提高工作效率的同时又节省了故障和开发研究的开销。
2 PLC技术在电气控制应用中常见的问题
系统控制出现故障。可能由于线路老化、周围环境破坏等原因造成控制出现故障,进而无法将信号传递给系统内部,也就无法完成对数据的接收、加载和转换,同时对系统发出的其他执行命令也没办法接收。
数据收集和传输故障也可能是由于开关一类的设备操作不到位造成的,例如打开、闭合不彻底,致使无法接收或接收错误信息,造成控制运作出现错误,系统无法正常运行,即造成了PLC无法接收信号控制系统出现故障。
设备开关和现场变送器的自身故障也是使PLC技术无法正常工作的原因,引发故障的原因可能是接线接触不良,出现破损等,同样也会造成以上PLC控制分析系统无法接收数据和进一步的处理。此外,人为操作出错也是造成系统故障的原因之一。
3 PLC技术问题相应的解决方法
对输入PLC控制系统信号的可靠性加强注意。保证所有的现场设备和相关部件的性能完好,杜绝由于设备自身零部件问题造成信号无法正常传送和接收的现象发生。此外,更新改进主界面功能模块设置也有利于减少控制的出错。
完善系统设置,使其更加具有可靠性、自动化、网络一体化。在PLC电气控制系统遭受破坏或出错时,起到预警系统的报警作用,这项功能在PLC系统控制里十分重要,能够有效的对工作情况进行监控,减少了由于指令出错带给系统的损失。确保PLC周围的运行环境,及时排除干扰因素,实施24小时监控。
加强人员的技术培训,提高业务能力和自身素质修养,鼓励员工学习新技术、新的方法和技巧来提高工作质量。
4 总结
面对如今高科技迅猛发展的形势,在任何领域如果想要健康长远的发展,就必须不断的学习掌握新的技术,只有对新技术和设备做好充分的了解和学习并合理应用,才会真正的有所收获。PLC在电气控制方面发挥着巨大的推动作用,二者的融合将会在很大程度上促进电气控制行业的进步发展。
参考文献
[1]牛云.先进飞机电气系统计算机控制与管理系统主处理机关键技术研究[D].西北工业大学,2006.
[2]陈实. MW级风力发电系统单机电气控制技术研究――无功补偿和偏航控制系统[D].南京航空航天大学,2004.
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