電氣工程和集成電路的關系精選(九篇)

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第1篇：電氣工程和集成電路的關系范文

【關鍵詞】建筑電氣；風機；水泵；智能建筑；控制模塊；繼電器控制系統；控制盒

一、前言

近年來，我國在建筑電氣工程設計中對風機和水泵類設計的多年研究和設計，得出了很好的效果和設計方式。電氣控制設計中的控制模塊是創新理念的一次突破，經過工程的實踐檢驗，得出了控制模塊的先進性、實用性和可靠性。

二、控制模塊的簡介

集成電路和其他元件共同組成了控制模塊，根據國家的規范和標準要求，按照風機和水泵的特點，通過多年的工程實踐經驗，把國內建筑管理和安裝施工的實踐情況進行參照，讓其適用性和針對性更大。

2.1 控制模塊結構

控制模塊主要是端子板、面板、主板和塑料機殼組成。

（1）主板。主板是由0K～3K繼電器和1IC～6IC集成電路組成。其中0K是消防設備結果自保繼電器，1K是起動繼電器，2K是運行繼電器，而3K則是故障繼電器。1IC是HIC-4多媒體輸入接口專用混合集成電路，3IC是HIC-5A的手動接口專用混合集成電路，而4IC則是HIC-13零損耗待機和抗干擾的專用混合集成電路，而5IC是HIC-8的故障識別專用混合集成電路，6IC是HIC-3聲響報警專用的混合集成電路。

（2）面板。HA為蜂鳴器，AX是消聲輕觸按鈕，AS是聲響報警試驗輕觸按鈕，1SA是系統狀態選擇開關，1SB是手動起動輕觸按鈕，2SA是手動機旁、柜體選擇開關，2SB是手動停止輕觸按鈕，K1～K3都是非消防和消防設備選擇數碼開關，端口5紅LED是起動指示燈，端口5紅閃是故障指示燈，端口5白LED是電源指示燈，端口綠LED是運行指示燈。

（3）48位端子板。端口38～39是機旁反饋無源觸點，端口23～26是FA反饋無源觸點，端口17～20為DDC反饋無源觸點，端口45～46是起停輸出無源觸點，端口3～10是多媒體輸入接口，端口1～2是AC13V電源輸入。

2.2 模塊的功能

（1）一般功能。一般功能有系統故障反饋、運行、啟動和狀態，故障指示、運行和起動，控制起停等。

（2）特殊功能。消防設備故障的時候報警不停機，非消防設備故障時候報警并且停機，都是由數碼開關進行現場設置。具備結果自保功能，在集成電路運行時損壞，消防泵可以繼續運行，讓消防滅火不斷開。雙速風機根據高速排煙指定進行優先原則。

2.3 模塊的特點

（1）使用自主研發的電磁抗干擾和電子抗干擾，并且具備超強抗干擾的功能，讓軟起動、高次諧波和變頻器情況下的可靠運行得到保證。

（2）不需要軟件，只需要硬件。風機和水泵的各種起動運行程序可通過N種專用的混合集成電路合成。這種不同的組合可以構成四十多種控制模塊。

（3）多媒體輸入接口。控制指令分別由持續電平或脈沖，三線或二線控制，有源和無源觸點。輸入指令有閉鎖和優先的功能。

（4）監測、運行和起動使用閉環控制，并且擁有欠載報警的保護。

（5）設備由于類別的兼容性強，方便使用、安裝、維修和訂貨。非消防設備和消防設備都使用同一電路結構，讓操作人員在使用的時候通過數碼開關進行設定。

三、建筑電氣中的風機和水泵控制方式和其他方式的對比

建筑電氣中的風機和水泵控制系統由計算機控制電路和繼電器控制電路兩種組成。計算機控制是應用在工業控制的使用可編程控制器。但是由于性價比和對環境需求過高，導致在建筑電氣電機控制里并無法普遍運用。繼電器是通過電磁機構觸點元件組成，其組成的電氣控制線路廣泛應用于傳統電氣設計中。

3.1 可編程控制器與其對比

可編程控制器是通過軟件和硬件共同組成。硬件是由輸出和輸入接口、存儲器和微處理器等組成，而主要的控制單元則是由轉換接口、時間脈沖電路、時序邏輯電路、組合邏輯電路和基本邏輯單元等組成。PLC控制器結構復雜，但是功能強，并且它是無觸點控制電路。

PLC的操作是使用軟件指令，執行過程中內部比較復雜，但程序的編制很簡單。PLC的可靠性主要取決于硬件電路，也和軟件的編制有一定關系。可靠性和硬件電路成反比，電路多，可靠性就不好。而為了達到控制的通用型，一般PLC都使用多借口的輸出和輸入。

建筑電氣中的風機和水泵的控制特點是干擾源很多，設備安裝的環境也不好，控制的主元件功耗較大，控制信號也不多，設備分散很大，操作維護也需要簡便。而現在的風機和水泵專用的PLC并沒有生產。

風機和水泵控制的專用模塊和PLC比較，線路簡單并且針對性強，它不需要編程、性價比高、抗干擾能力較強、可靠性和功能性高等特點。

3.2 傳統控制系統與其對比

和傳統控制系統進行比較，它擁有更多的優點，主要有：

（1）兼容性大，接口的樣式多，可以使用二、三線制聯動的控制。起停指令是持續或脈沖電平。同時讓不同指令閉鎖功能，使用各子系統的接線端口，而繼電器的電路都無法實現這些。

（2）繼電器是執行元件和電磁機構促成的。而電磁機構里會因為灰塵或是空氣濕度導致銹蝕，最終讓機械引起故障，耐沖擊性和抗振動性能也受到影響。電力電子模塊是通過集成電路組合而成的，沒有機械部分，因此使用壽命和電子器件一樣。所以，繼電器故障可靠性不高，并且故障率非常高。

（3）繼電器電路是觸點控制電路，并且觸點之間都有電阻。這些電阻分別是收縮電阻和膜電阻。觸點形式決定收縮電阻，而膜電阻則是因為硫化或是氧化隨時間而變大。控制模塊是無觸點的控制電路，信息則是無觸點的傳輸，并沒有接觸電阻。即便有輸出接口使用部分繼電器，它的結構也是密封型的小型繼電器，并不會對系統造成影響。但繼電器的線圈功率消耗大，當控制線路很長，就會讓繼電器無法在正常電壓下進行工作，讓它的可靠性受到影響。

（4）控制模塊的兼容性好。繼電器搭接的控制回路具有惟一性。控制模塊的標準化讓工程現場需要調整模式時，滿足了工程需要的多變化需求。

（5）模塊的高度集成化。由于模塊的故障、反饋、顯示和集控制等功能集于一身，讓維修、調試、安裝和使用都非常方便。

（6）模塊使用安全低電壓，讓使用非常的安全，并且模塊體積較小，因此使用時沒有噪音，并且簡潔、美觀和重量小。

（7）因為繼電器控制電路無法形成組合型邏輯電路，所以建筑工程的發展要求無法達到滿足，因此繼電器控制系統無法滿足現代工程技術的要求。

（8）控制模型的抗干擾功能并沒有繼電器電路好，但使用了電子抗干擾措施，特別是特殊的電磁抗干擾可以和繼電器電路抗干擾擁有同樣的性能。

四、風機及水泵控制模型在建筑電氣中的應用分析

（1）通過風機及水泵控制模型的，能夠將系統的實際運行狀態接近理想的調節和變速，避免系統中的無用功發生，有很強的節能作用，使得調節效果顯著提高。

（2）控制模型提供了豐富的輸人輸出信號端子，利用這些端子，可方便地實現電機的啟停、調速，再加上速度檢測回路，形成閉環控制，很容易實現自動化控制。變頻器在調速范圍、加減速性能、速度、精度等方面的優勢和其增速特性，可使生產效率顯著提高。

（3）可容易地實現工頻電網運行與變頻器運行之間的切換，當變頻器發生故障的時候，可以退出運行狀態，并且改成工頻電網直接運行的方式，不影響風機和泵的運行狀態，使得風機和泵能夠保持連續的連續的運行狀態。

（4）實現軟停止和軟啟動的同步進行。

（5）當需要對設備進行維護或者改造的時候，不會對電動機和泵造成任何影響，很容易的就能完成對設備的維護改造工作，并且停機改造的時間很短，對整個工程造成的影響也較小。

（6）安裝地點不受電動機轉軸端和靠近處的限制，這就賦予了安裝工作靈活性。發生故障的時候，處理起來也十分方便。

五、結束語

建筑電氣設計中的控制設計中的控制模塊是近年來一種新的控制方式，它具備了其他方式的特點，因此它是建筑內點擊控制設備的重要控制元件。也讓智能建筑中強弱電系統連接得到了較好的平臺和解決方案。讓控制模塊在建筑電氣電機系統中受到了更多的關注。

參考文獻：

[1]單有枝.淺談合理設計民用建筑電氣的各個系統[J].企業技術開發（下半月），2009，28（4）.

[2]董楓.建筑設備監控系統采用的分布式控制系統[J].智能建筑電氣技術，2007，1（2）.

[3]虞京波.談北京世貿商業中心的電氣設計與施工[J].工程建設與設計，2009（7）.

第2篇：電氣工程和集成電路的關系范文

該學科在國內具有很高的學術地位和廣泛的影響。九五期間，該學科始終關注國際上電工理論與新技術研究領域的前沿，并結合我國電力工業實際和發展需要，在電力系統電磁兼容、電磁場理論及其應用、電網絡理論分析與電力信息分析、現代電磁測量、電氣設備狀態監測和故障診斷技術基礎等研究領域開展了卓有成效的研究，并取得了一批高水平的科研成果。

該學科積極開展國際學術合作和交流，除了積極參加國際學術會議外，與日本、俄羅斯、美國、英國、澳大利亞、加拿大、瑞士等國的大學和有關科研機構建立了合作關系。互派學者訪問學習、進修和講學，開展了國際合作研究項目，并聘請了多名本學科的國外知名專家為本學科的顧問教授。

一、電工電子技術基本理論

（一）直流電路

1. 電路的定義：就是電流通過的途徑；

電路的組成：電路由電源、負載、導線、開關組成

內電路：負載、導線、開關

外電路：電源內部的一段電路

2. 負載：所有電器

3.電源： 能將其它形式的能量轉換成電能的設備

4.基本物理量：電流，電壓、電動勢，電阻

5.部分電路歐姆定律

全電路歐姆定律

6.電路的連接：串連、并連、混連

7.電功

8.電流的熱效應、短路

（二）交流電路

1.單相交流電路

2.交流電與直流電的比較： 輸送方便、使用安全，價格便宜。

3.交流電的基本物理量

純電阻電路

純電感電路

純電容電路

4.三相交流電路

①三相交流電的定義

②三相交流電的特點

③電源的連接（在實際連接中）

④三相電路的功率計算

（三）電磁和電磁感應

1.磁的基本知識

2.磁場

3.磁材料

4.電流的磁效應

磁效應的作用

5.電磁感應

（四）常用電工儀表和測試的認識及應用

1.電工儀表的基本原理

2.常用的測量儀表

（五）互感器的選用

1.選用穿互感器的匝數必須滿足母線電流，小于允許電流；

2.購買配套儀表：例如選用1匝150/5，則選用150/5儀表

二、電子設備現狀與發展

“十二五”期間，隨著政策環境的不斷完善、戰略性新興產業的快速發展，國際國內市場迅速增長、新興增長點不斷涌現、應用領域進一步拓寬，為我國電子專用設備儀器產業發展提供了廣闊的空間和堅實的政策支持。但全球經濟形勢存在的不確定性、國產設備儀器推廣應用難度的加大，也使產業發展面臨較大挑戰。

隨著我國繼續加快發展戰略新興產業，加大對“極大規模集成電路裝備制造技術及成套工藝”“新一代寬帶無線移動通信網”等重大科技專項的支持，新能源、新材料等新興產業的發展以及量大面廣的電子元器件的需求，將為電子專用設備儀器企業的進一步發展創造良好的發展機遇。同時，產業也面臨著制造企業對于采購本地設備儀器的積極性不高，在采購本土設備時需要面對工藝與設備的融合，新工藝開發缺乏技術支持等一系列問題。為本地開發的專用設備儀器提供良好的市場銷售環境和政策支持，進一步降低國產設備儀器的使用成本，提升本土產品的配套率，提升本土產品的競爭優勢，提振用戶對國產設備儀器信心，是“十二五”期間需重點關注和解決的問題。

第3篇：電氣工程和集成電路的關系范文

關鍵詞：模擬電子技術；教學改革；教學模式

作者簡介：王國新（1980-），男，蒙古族，遼寧建平人，黑龍江科技大學電氣與控制工程學院，講師；張桂鳳（1976-），女，內蒙古牙克石人，黑龍江科技大學電氣與控制工程學院，講師。（黑龍江 哈爾濱 150022）

基金項目：本文系黑龍江省新世紀教學改革項目（項目編號：JG2012010556）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）28-0084-02

建設創新型國家需要培養大批具有創新精神的優秀人才，而高等學校作為培養學生創新意識和創新能力的重要基地，一直在積極探索有益于培養學生創新精神的教學模式。“模擬電子技術”是工科電氣工程及電子信息類專業的重要基礎課程，具有很強的理論性和實踐性。由于該課程概念抽象、原理難懂，電子新技術又不斷涌現，因此“模擬電子技術”課程常常被學生稱為“魔電”。如何讓晦澀難懂的知識變得容易理解，同時激發學生的學習興趣，培養學生的創新能力，是各高等學校努力改革的方向。黑龍江科技大學（以下簡稱“我校”）采用“教師為主導，學生為主體，興趣驅動，重在能力”的教學模式，取得了良好的效果。本文將教學改革中采取的幾點措施和體會進行簡要的介紹。

一、“模擬電子技術”課程現狀

“模擬電子技術”包括了半導體器件、基本放大電路、功率放大電路、集成運算放大電路、信號處理與變換電路、信號產生電路、反饋放大電路、直流電源等知識，內容多、難度大并且學時少。在傳統的教學模式中，教師往往重視知識的理論性，輕視知識的實踐性；重視語言的邏輯性，輕視語言的趣味性；重視分立元件放大電路的分析，輕視各種模擬集成電路的應用。為適應當前電子技術發展的形勢，陳舊的教學內容應該進行更新，傳統“填鴨式”的教學方式應該改進，單一依靠板書或多媒體課件的教學手段應該得以豐富，注重創新能力培養的實驗教學改革應該進一步深化。

二、優化“模擬電子技術”教學內容

高等學校的教學內容應該與時俱進，注意更新與豐富。目前在實際中應用較多的是各種規模的集成電路，然而在傳統的“模擬電子技術”課程里，半導體器件內部的載流子運動，分立元件構成的共射、共基、共集放大電路等內容均為教學重點，因此我校對此部分教學內容的學時進行了壓縮，內容精煉，注重實用。例如略講了三極管內部載流子的運動過程，而增加了實際應用中三極管類型的判別方法等內容，在減少對分立元件構成的放大電路內容講解的同時加強了對集成電路外特性及應用的介紹。我校新編的教材在注重基礎的同時，吸收了很多新教材中的新思想、新理論和新技術，較好地處理了實用性和先進性之間的關系，可滿足“應用型本科學生”的培養目標。該教材已被機械工業出版社于2013年出版，并被列入普通高等教育“十二五”規劃教材。

三、改革“模擬電子技術”教學方法與手段

1.重視語言的藝術性

蘇霍姆林斯基曾言：“教師的語言素養在極大程度上決定著學生在課堂上腦力勞動的效率。”在傳統的教學過程中，教師往往作為課堂上的主體，用嚴謹且邏輯性很強的語言將知識傳授給學生，而學生只能被動接受，結果使很多學生認為“模擬電子技術”課程內容枯燥難懂，逐漸失去了學習這門課程的興趣。筆者認為教師的語言不僅應準確、精練且邏輯性強，還應風趣幽默，這樣可以縮短師生之間的距離，激發學生的學習興趣，提高學生的學習效率。例如在三極管放大電路中既有直流信號又有交流信號，很多同學對此不理解，教師則可以用“直流搭臺，交流唱戲”八個字總結，語言詼諧幽默又起到了畫龍點睛的作用。對于硅二極管兩端加0.5V電壓時的狀態則可用“小荷才露尖尖角”這句詩來描述，枯燥的課堂頓時變成生動的、有吸引力的課堂。此外，教師作為主導，學生作為課堂上的主體，積極采用啟發式和討論式教學模式可以啟迪學生的智慧、挖掘學生的創新意識，同時也對學生學習以后的專業課程有著潛移默化的影響。

2.豐富多媒體教學的多樣性

首先，制作高質量的幻燈片。多媒體課件作為易于展示圖片和動畫效果的教學工具，應該充分利用它的優勢，彌補板書授課方式的不足，提高課堂教學質量。例如，在講解PN結形成的過程及晶體管內部載流子運動規律的內容時，單一用板書授課會讓學生普遍感覺聽起來很累，不便于學生理解，并且增加了此部分內容的授課時間。用多媒體動畫的方式讓PN結及晶體管內部載流子真正“運動起來”，學生觀看起來感覺輕松、直觀、生動，提高教學效果的同時又節省了此部分內容的授課時間。

其次，合理利用視頻播放。在課堂上用適當的時間播放一些電子新技術的視頻，可以滿足學生的好奇心，拓寬學生的視野，也有益于學生創新能力的培養。此外，我校將教師做過的一些科研項目以及一些學生做過的優秀作品制作成視頻，在講授到相關內容的時候進行播放，大大提高了學生動手實踐的積極性，改變了過去學生學完理論知識不知道有什么用以及怎樣用的狀況。

再次，將仿真技術引入課堂。Multisim仿真軟件具有操作界面簡單，元器件資源豐富，運行速度快等優點，利用Multisim仿真軟件進行課堂教學是對傳統教學手段有益的補充。一方面，可以利用軟件提供的各種分析方法增強學生對教學內容的理解。例如，用Multisim 仿真軟件演示晶體管放大電路的工作波形與靜態工作點位置之間的關系，只需要調節相應電阻的阻值，便可以實時觀察輸出信號波形出現了頂部削平或者底部削平的現象，然后結合理論對現象進行分析，學生會很容易理解。另一方面，具有豐富資源的實驗環境是培養創新能力和創新意識的重要保障。電子技術日新月異，然而由于條件限制，各高等學校的實驗條件卻不可能隨時更新。充分利用Multisim仿真軟件對單元電路和設計電路進行仿真，打破了傳統實驗教學中時間和空間對學生的限制，是培養學生創新能力和創新意識的有效途徑。

3.提高實物展示的實效性

實物展示是學生非常感興趣的一個環節，是對理論知識最好的總結，也是鼓勵學生創新的好方法。展示的實物既可以是元器件，也可以是一個相對復雜的系統。例如，在講二極管和三極管內容的時候，可以將各種類型的二極管和三極管進行展示，同時對實際應用中常常遇到的問題進行介紹。在講解反饋這部分的時候，我校將學生自己制作的一個溫度控制系統進行了演示，在講直流穩壓電源時展示了由往屆學生制作的手機充電器等等。利用適當的時間，選擇適合展示的實物，有益于學生對理論知識的理解及實踐能力的培養，進一步提高了教學質量。

四、創新“模擬電子技術”實驗與實踐教學

模擬電子技術實驗教學與實踐教學是課程體系中不可缺少的一個重要教學環節。我校的實驗教學環節采取開放式教學，電子技術實驗室從每天早上八點半到晚上十點開放，學生可根據每個人的具體情況選擇做實驗的時間。在開放的時間內，學生既可以選擇實驗計劃中的實驗內容，也可以按照個人的興趣自行選擇實驗項目，經教師審核通過后便可實施，教師可根據實驗的完成情況及是否有創新進行評分。在實驗過程中教師真正起到導向的作用，從而提高了學生動手實踐的能力。

模擬電子技術課程實踐環節以我校的國家級精品課——電氣工程實踐基地為依托，進一步提高了學生理論聯系實際的能力。在電子工程實踐教學基地，學生可以利用我校自行開發的電子工程實驗箱進行電子電路的設計，增強了學生調試電子電路的能力；通過在電子工藝實踐教學基地的學習，學生增強了進行手工焊接和貼片焊接的能力；在EDA工程實踐教學基地的學習可以使學生熟練進行電路原理圖的設計及實現印制電路板的版面設計；在應用電子工程實踐教學基地，學生可以鍛煉對復雜電子線路系統（如電視機等）的故障分析的能力；學生必須在每一個實踐教學基地學習并通過考試，這也加強了學生對實踐教學的重視，在培養學生的創新意識和提高綜合能力方面取得了良好效果。

五、結語

近年來我校對模擬電子技術課程在教學內容、教學方法與手段、實驗實踐教學等方面進行了有益的改革嘗試，總結出一整套教學改革方法與措施。通過教學改革，學生在全國大學生電子設計競賽和黑龍江省電子設計競賽等比賽中均取得了優異的成績，學生的綜合素質得到顯著提高。

參考文獻：

第4篇：電氣工程和集成電路的關系范文

第一階段：建國后，在六十年代，我國已經擁有了較為完善的關于繼電保護的體系，其中包括了繼電保護的設計、制造、研究及運行等。無疑，在這一階段，為我國繼電保護技術的發展起到了推波助瀾的作用。

第二階段：到了八十年代，晶體管繼電保護得到了快速發展，如由南京自動化設備廠與天津大學合作研發的500kV晶體管方向高頻保護，成功運用在葛洲壩500kV線路上，這代表著我國繼電保護取得了重大成功。

第三階段：到了九十年代初期，起主導地位的是集成電路保護的研發、生產及應用。例如：由南京電力自動化研究院所研發的集成電路工頻變化量方向高頻保護，便起到了巨大作用。

第四階段：九十年代初期之后，繼電保護在我國呈現了高速的發展勢態。其中的微機線路保護裝置，是在一九九一年通過鑒定的，它是由南京電力自動化研究院研制成功的。微機相電壓補償式方向高頻保護則是在1993年通過鑒定的，它是由天津大學和南京電力自動化設備廠合作研發而成的。當然，原理不同與機型不同的微機線路及主設備保護，均有著各自的優勢，它們為電力系統提供了性能及質量優化的繼電保護裝置。在微機保護裝置的致力研究背景下，基于微機保護軟件及算法等方面均獲得了較為顯著的理論成果。顯然，自九十年代后，我國繼電保護技術所呈現的發展趨勢是微機保護。

2電氣工程智能系統結構分析

在此系統當中，將專家系統引進電氣CAD當中，所使用的語言是編譯型TurboPROLOG語言，同時還采取了另外兩種語言與交互的方式編制引入電氣ICAD系統，這兩種語言即為：AutoLISP語言和FOR－TRAN77語言。如此一來，便能夠使各類語言本身的優勢得到充分利用，同時也使程序的編制更加簡便。在用戶菜單的設計的基礎上，進而使系統提供的能力得到了有效補充，并將無功功率補充專家系統，進而以嵌入的方式到達CAD系統當中。通過用戶菜單，用戶能夠非常方便地對自己的工作方式進行選擇。該系統具備的顯著的特點包括：簡潔、直觀且容易被用戶接受等。還能夠讓用戶在短時間之內對操作方法進行充分掌握，對相應的子模塊極為便利地使用。另外，還降低了設計的成本，使設計效率得到有效提高，從而使設計者的負擔得到很大程度減輕。

3數據結構的改進探究

專家系統對設計的數據結構及類型知識的描述，表現出了一些明顯的缺陷，主要體現為過于簡單化，不能使系統的通用性與擴展性得到充分滿足。因此，針對這方面的不足，提出通用的知識表示方法便顯得極為重要。基于宏觀層面分析，電氣設計屬于一個正向推理的過程，使部分初始數據來驅動推理機，進一步實現規則匹配及沖突的解決，最終得出相應的結論。對于繼電保護系統設計，這些初始數據便是一次系統當中的結構及參數對保護系統的設計要求。對于一些主設備的繼點保護的初步設計而言，如變壓器等，所使用的以此系統初始數據參數種類使用關聯組元進行表達。其中，關聯組員表達形式為：（對象名：屬性名＝屬性值），它與孤立對象屬性概念的描述相適應；關系謂詞表示形式為：（主體對象名，客體對象名：謂詞屬性名＝屬性值），在對事實等一系列知識進行表示的情況下，不但具備對象實體的屬性，而且也具備多個對象間所維系的關系。對于一個變壓器保護系統框架的主要構成，主要包括：系統級、保護方式級以及故障類型保護級等。對于每一級的框架，都擁有相似的結構，同時每一個框架都歸屬于一個更高級的框架。為系統當中一個電流繼電器框架的具體描述過程。此框架表示的對象實體是CR繼電器，系統編號是56，歸屬46號低壓過流保護方式框架。其中最為簡單的屬性槽是“相數＝1”，它的屬性值在設計推理中的賦值是由規則以直接的方式決定的。能在推理過程中以直接的方式賦值的是“Iset=”，或者，在需計算的情況下通過ISETO的調用對賦值進行計算，另外還能夠對定值列表Ilist有用戶進行調出，然而以自行的方式對賦值進行選擇。位于框架槽的是“型號=DL233/6”，它能夠對具體繼電器DL233/6進行引出。框架所表現出來的嵌套關系能夠對整體保護系統的描述發揮重要作用。此框架系統形成了具有復雜特性的語義網絡。當中的子框架能夠對父框架的槽值約定進行更改或繼承。如此一來，不但能夠使表示的信息能夠節省，從而降低數據冗余；而且還能夠非常簡單地使信息的一致性得到有效維持。

4結束語

第5篇：電氣工程和集成電路的關系范文

關鍵詞： 電氣工程；改造；自動化；趨勢研究

中圖分類號：F407.6 文獻標識碼：A 文章編號：

引言：從社會主義科學發展觀角度思考，工業經濟改革也應朝著更加先進的方向邁進。實施電氣工程改造既可以提升電力行業的科技實力，也能為廣大用戶創造更加有力的條件。本文主要分析了電氣工程自動化改造的相關問題。

1 電氣工程及其自動化

1.1 信息技術

信息技術廣泛地定義為包括計算機、世界范圍高速寬帶計算機網絡及通訊系統，以及用來傳感、處理、存儲和顯示各種信息等相關支持技術的綜合。信息技術對電氣工程的發展具有特別大的支配性影響。信息技術持續以指數速度增長在很大程度上取決于電氣工程中眾多學科領域的持續技術創新。反過來，信息技術的進步又為電氣工程領域的技術創新提供了更新更先進的工具基礎。

1.2 操控系統

由于三極管的發明和大規模集成電路制造技術的發展，固體電子學在20世紀的后50年對電氣工程的成長起到了巨大的推動作用。電氣工程與物理科學間的緊密聯系與交叉仍然是今后電氣工程學科的關鍵，并且將拓寬到生物系統、光子學、微機電系統（MEMS）。21世紀中的某些最重要的新裝置、新系統和新技術將來自上述領域。技術的飛速進步和分析方法、設計方法的日新月異，使得我們必須每隔幾年對工程問題的過去解決方案重新全面思考或審查。

2 電氣工程的實際運用情況

2.1 智能建筑

智能化建筑的發展必然離不開電氣自動化，隨著我國國民經濟的飛速發展以及數字電子化科技發展，高檔智能化建筑無疑已經成為當今建筑界的主要發展方向。自然達到合理利用設備，在資源方面，人力的節省就有了建筑設備的自動化控制系統。智能化建筑內有大量的電子設備與布線系統。這些電子設備及布線系統一般都屬耐壓等級低，防干擾要求高，是最怕受到雷擊的部分。智能建筑多屬于一級負荷，應該設計為一級防雷建筑物，組成具有多層屏蔽的籠形防雷體系。

2.2 凈化系統

凈化空調系統控制自動監控裝置，可以設計成單個系統的測量、控制系統，也可以設計成以數字計算機控制管理的系統。在溫度控制方面，凈化空調系統采用DDC控制。裝設在回風管的溫度傳感器所檢測的溫度送往DX一9100，與設定點比較，用比例加積分、微分運算進行控制，輸出相應電壓信號，控制加熱電動調節閥或冷水電動調節閥的動作，控制回風溫度應保持在18度-16度之間，從而使得潔凈室溫度符合GMP要求。

3 電氣自動化控制系統的設計

3.1 集中監控方式

集中監控方式不但運行維護方便，控制站的防護要求也不高，而且系統設計也很容易。但由于這種方式是將系統的各個功能集中到一個處理器進行處理，所以處理器的任務相當繁重，處理速度也會受到一定的影響。由于電氣設備全部進入監控，致使主機冗余的下降、電纜數量增加，投資加大，長距離電纜引入的干擾也可能影響系統的可靠性。同時，隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯鎖采用硬接線，由于隔離刀閘的輔助接點經常不到位，這也會造成設備無法操作。這種接線的二次接線比較復雜，查線也不方便，而大大增加了維護量，還存在在查線或傳動過程中由于接線復雜而造成誤操作的可能性。

3.2 遠程監控方式

遠程監控方式具有節約大量電纜、節省安裝費用、節約材料、可靠性高和組態靈活等優點。但由于各種現場總線的通訊速度不是很高，使得電廠電氣部分通訊量相對又比較大，所以這種方式大都用于小系統監控，而在全廠的電氣自動化系統的構建中卻不適用。

3.3 現場總線監控方式

目前，對于以太網（Ethernet）、現場總線等計算機網絡技術已經普遍應用于變電站綜合自動化系統中，而且已經擁有了豐富的運行經驗，智能化電氣設備也有了較快的發展，這些都為網絡控制系統應用于發電廠電氣系統奠定了堅實的基礎。現場總線監控方式使系統設計更加具有針對性，對于不同的間隔可以有不同的功能，這樣就可根據間隔的情況進行設計。這種監控方式除了具有遠程監控方式的全部優點外，還可以減少大量的隔離設備、端子柜、模擬量變送器等，而且智能設備就地安裝，與監控系統通過通信線連接，節省了大量控制電纜，節約了很多投資和安裝維護工作量，從而降低成本。此外，各裝置的功能相對獨立，組態靈活，使整個系統具有可靠性而不會導致系統癱瘓。因此，現場總線監控方式是今后發電廠計算機監控系統的發展方向。

4 電力系統自動化改造的趨勢

4.1 功能多樣化

傳統電力系統的重點功能集中于發電、輸電，在傳輸期間對電能值大小的轉換缺乏足夠的功能。電力系統自動化改造之后，系統功能日趨多樣化，電壓轉變、電能分配、用電調控等功能均會得到明顯的改善，系統自動化狀態，符合了系統高負荷運行狀態的操作要求。

4.2 結構簡單化

結構問題是阻礙電力系統功能發揮的一大因素，多種設備連接于系統導致操作人員的調控質量下降，部分設備在系統運行時發揮不了作用。系統自動化改造后結構得到了充分的簡化，且功能也明顯優越于傳統模式，促進了電力行業的持續發展。

4.3 設備智能化

電力設備是系統發揮作用的載體，電廠發電、輸電、變電等各個環節都要依賴于設備運行。早期人工操控設備的效率較低，自動化改造之后可利用計算機作為控制中心，利用程序代碼指導電力設備操作，智能化執行設備命令，以逐漸提升作業效率。

4.4 操控一體化

當電力系統設備實現智能化之后，系統操控的一體化便成為現實。如：機械一體化、機電一體化、人機一體化等模式，都是電力系統自動化改造的發展趨勢。電力系統一體化操控“省力、省時、省錢”，也為后期繼電保護裝置的安裝運用創造了有利的條件。

5 繼電保護運用于自動化改造

5.1 針對性

由于電力系統自動化改造屬于技術改造范疇，需要對系統潛在的故障問題檢測處理。繼電保護具有針對性的處理功能，可根據系統不同的故障形式采取針對性的處理方案。如：電力設備出現短路問題，繼電保護可立刻把設備從故障區域隔離；線路保護拒動作時，繼電保護可將線路故障切除，具有針對性的故障防御處理功能。

5.2 穩定性

繼電保護對電力系統的穩定性作用顯著，特別是在故障發生之后可維持系統的穩定運行，以免故障對設備造成的損壞更大。良好的運行環境是設備功能發揮的前提條件，如：繼電保護裝置能快速地切除故障，減短了設備及用戶在高電流、低電壓運行的時間。通過模擬仿真，保證了系統在故障狀態下的穩定運行，防止系統中斷引起的

損壞。

5.3 可靠性

對電力系統實施自動化改造的根本目的是滿足廣大用戶的用電需求，系統能否可靠地運行也決定了用戶或設備的用電質量。繼電保護裝置的運用為系統可靠性提供了多方面的保障，如：安全方面，強大的故障處理功能保障了人員、設備的安全；效率方面，多功能的監測方式可及時發現異常信號，提醒技術人員調整系統結構。

8 結論

總之，電氣工程是社會現代化發展的重點工程，關系著我國工業經濟及科學技術水平的進步情況。深入研究電氣工程改造及其自動化趨勢，是企業未來發展的必然要求。面對電氣工程自動化改造活動，企業應加強多方面的調控管理，確保改造工程達到預期的成效，提升電氣工程的運行水平。

參考文獻

[1]李艷.繼電保護設備的實時數字仿真測試系統綜述[J].電氣應用,2008,12(05):30-31.

第6篇：電氣工程和集成電路的關系范文

【關鍵詞】繼電保護；狀態檢修；二次設備；監測

0.前言

對于在運行中或正打算投入運行的繼電保護裝置，要按照《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗條例》和有關微機繼電保護裝置檢驗規程進行定期檢驗和其他各種規定的檢驗工作，檢驗的工作要和被保護的一次設備同時進行。安排好年、季、月的裝置檢驗計劃。要求各調度部門配合統籌安排，并應保證檢驗質量。掌握進度，及時完成，從而能減少對系統安全運行的影響。

1.狀態檢修概述

狀態檢修階段第三階段是以設備狀態監測和故障診斷為基礎的狀態檢修（CBM，Condition Based Maintenance）或者預知性維修（PDM，Predictive Diagnostic Maintenance）。狀態檢修是一種以設備狀態為基礎、以預測設備狀態發展趨勢為依據的檢修方式。它根據對設備的日常檢查、定期重點檢查、在線狀態監測和故障診斷所提供的信息，經過分析處理，判斷設備的狀態與發展趨勢，并在設備故障發生前及性能降低到不允許的極限前有計劃地安排檢修。這種檢修方式的目的是實現按需檢修，更具有針對性，因而，在提高設備的可用率的同時，可以減少不必要的檢修費用。但是這種檢修也有一定的缺點，首先是安裝檢測設備價格昂貴，同時對故障診斷技術要求較高。20世紀80年代在美國開始引入一種新的檢修策略以可靠性為中心的維修（RCM，Reliability-CenteredMaintenance）。其維修思想源于美國航空業對飛機維修方式的反思和探索。早在20世紀60年代，由于波音747的產生，這種技術先進的飛機給維修體制提出了嚴峻的考驗。如果還是依照傳統的維修體制，高額的維修費用將使用戶沒有利潤可言。這就促使航空公司努力嘗試新的檢修策略，并在20世紀70年代末形成了以可靠性為中心的維修策略。這種策略一改傳統定期維修的只憑經驗和推斷以及上級規定來確定維修計劃的模式，而是根據可靠性評價的結果和保持設備功能的需要來確定維修計劃，較好地避免了維修不足和維修過度的問題。不僅控制了維修費用，而且還有效地提高了設備的可用率和可靠性，使傳統的只考慮“要做哪些維修工作”的思想拓展成為進一步考慮“為什么和是否需要做這些維修工作”。

2.繼電保護狀態檢修若干問題

傳統的繼電保護，是依據《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗條例》的要求，對繼電保護、安全自動裝置及二次回路接線進行定期檢驗，以確保裝置元件完好、功能正常，確保回路接線及定值正確的，若保護裝置在兩次校驗之間出現故障，只有等保護裝置功能失效或等下一次校驗才能發現。如果兩次檢驗期間電力系統發生故障，保護將不能正確動作。保護裝置異常是電力系統非常嚴重的問題，因此，電氣二次設備同樣需要狀態監測，實行狀態檢修模式，和一次設備保持同步，以適應電力系統發展需要。繼電保護狀態檢修若干問題主要包括以下方面：

2.1電氣二次回路監測問題

電氣二次設備從結構上可分為電氣二次回路和保護（或自動）裝置兩部分。目前，保護裝置的微機化，使之已經較容易實現狀態監測。而電氣二次回路是由若干繼電器和連接各個設備的電纜所組成，點多、分散，要通過在線監測繼電器觸點的狀況、回路接線的正確性等則很難，也不經濟。所以，對于電氣二次回路，應重點從設備管理的方面著手，如設備的驗收管理、離線檢修資料管理，結合在線監測，來診斷其狀態。

2.2電力系統二次設備的電磁抗干擾監測問題

由于大量微電子器件、高集成電路在電氣二次設備中的廣泛應用，故電氣二次設備對電磁干擾越來越敏感，極易受到電磁干擾。電磁波對二次設備的干擾會造成采樣信號失真、自動裝置異常、保護誤動或拒動，甚至元件損壞。雖然國際電工委員會（1EC）及國內有關部門對繼電保護制定了相關的電磁兼容（EMC）標準，但目前，對現場電磁環境的監測和管理沒有納入檢修范圍，也沒有合適的監測手段。對二次設備進行電磁兼容性考核試驗是二次設備狀態檢修的一項很重要的工作。對不同發電廠、變電站的干擾源、耦合途徑、敏感器件要進行監測和管理，如對二次設備屏蔽接地狀況檢查，對微機保護裝置附近使用移動通信設備（如手機）的管理等。

2.3二次設備狀態檢修與一次設備狀態檢修的關系

一次設備的檢修與二次設備檢修不是相互完全獨立的。許多情況下，二次設備檢修要在一次設備停電檢修時才能進行。在作出二次設備狀態檢修決策時要考慮一次設備的情況，做好狀態檢修技術經濟分析，既要減少停電檢修時間，減少停發（供）電造成的經濟損失，減少檢修次數，降低檢修成本，又要保證二次設備可靠正確的工作狀況。

3.繼電保護狀態檢修的改進措施

3.1嚴格繼電保護裝置及其二次回路的巡檢

巡視檢查設備是及時發現隱患，避免事故的重要途徑。對繼電保護巡視檢查的內容有：保護壓板、自動裝置均按調度要求投入：開關、壓板位置正確：各回路接線正常，無松脫、發熱現象及焦臭味存在；熔斷器接觸良好：繼電器觸點完好，帶電的觸點無大的抖動及燒損，線圈及附加電阻無過熱；TA、TV回路分別無開路、短路：指示燈、運行監視燈指示正常：表計參數符合要求：光字牌、警鈴、事故聲響情況完好：等等。微機保護動作后應檢查報告的時間及參數，當發現報告異常時，及時通知繼保人員處理。

3.2搞好保護動作分析

保護動作跳閘后，嚴禁運行人員隨即將掉牌信號復歸，而應檢查動作情況并判明原因，做好記錄，在恢復送電前，才可將所有掉牌信號全部復歸，并盡快恢復電氣設備運行。事后應做好保護動作分析記錄及運行分析記錄，內容包括專業分析及評價、結論等，凡屬不正確動作的保護裝置，及時組織現場檢查和分析處理，找出原因，提出防范措施，避免重復性事故的發生。

3.3加強技術改造工作

在技術改造中，針對直流系統不穩定引起的微機保護等裝置的工作發生不正常的現象，可將原硅整流裝置改造為整流輸出交流分量小、可靠性高的集成電路硅整流充電裝置。針對雨季及潮濕天氣經常發生直流失電現象，可首先將其戶外端子箱中的易老化端子排更換為陶瓷端子，提高二次絕緣水平，然后核對整改二次回路，使控制、保護、信號、合閘及熱工回路逐步分開。另外，還可考慮在開關室加裝熔斷器分路開關箱，便于直流失電的查找與處理，也避免直流失電時引起的保護誤動作。有條件時，加大整體更換力度，可以有效地提高繼電保護運行質量，從根本上解決運行不穩定的情況。

4.結語

根據設備運行時的情況，進行制定符合時機的預知性檢修就是狀態檢修，狀態檢修的精髓就是“應修必修”。狀態檢修不是說想什么時候去檢修就去檢修，也不是出了什么問題才去檢修。實施狀態檢修一定要要貫徹“預防為主”的指導方針，適時檢修，既可以提高繼電保護裝置的正確動作率，還能提高保護裝置的運行安全可靠性。 [科]

【參考文獻】

第7篇：電氣工程和集成電路的關系范文

【關鍵詞】建筑電氣節能；設計運用

隨著科技技術的發展建筑設計領域的進步，人們對供電、配電、照明、消防安全、通信、網絡等系統的要求也在提高。在我國國民生活水平飛速發展的今天，全民單位GDP總量竟是美國的3倍以上，與鄰國日本相比竟達到6倍之多。劇統計，單指建筑行業對原材料的消耗就已達到全球消耗量的百分之50%以上，照明用電量也約占全國發電總量的10%至15%，所以，能源超負荷消耗造成的能源危機正步步逼近，節能減排勢在必行。在建筑設計領域，可以通過電氣工程設計等方面，在滿足建筑設計需求的情況下采用相應的技術方法和措施，以達到降低能源消耗且提高能源力用率的目的。

在建筑領域，針對建筑電氣節能有三項基本原則：一是滿足建筑物的功能，二是考慮實際的經濟效益，三是節省無謂消耗的能量。只有充分結合實際，建立一套科學的節能系統服務于電氣建筑工程，才能更有效地引導建筑節能以健康有序的模式發展，并且增加建筑使用效率。從建筑電氣節能的源頭來說，建筑電氣設計是節能的源頭之一。因此，節能應從源頭開始，而節能的方法有很多種，本文從供配電系統的節能設計、設計中降低線路電器的功率損耗、調節動力設備，提高節能效果、照明方面節能、引進新的節能技術等方面提出具體辦法，促進節能減排。

一、供配電系統的節能設計

在進行供配電系統的設計時，應當對系統的科學性以及設備和供電線路的損耗進行充分的考慮，其中應當包括：

①對用電負荷的計算和分配進行有效的優化，選擇最為科學的變壓器負載率，以此來減輕變壓器的負載容量，降低變壓器的損耗。

②無功補償的方式一般可以根據實際情況選擇集中或者是分散的補償方式，這樣能夠提升低壓側功率因素，減少對變壓器和輸電線路的損耗。

③對于配電點的位置，要進行詳細的計算和科學的確定，保證配電間與負荷中心的距離處于最佳，以此來減少對電壓和電能造成的損耗。

④利用峰谷調節對能量進行控制，減少不必要的浪費。

二、降低線路電器的功率損耗

供配電系統中存在多種用電設備，如電動機、變壓器等，同時居民日常應用的家用電器也具有電感性，在使用的過程中會產生一定的無功電流，并且從高壓輸電線路傳輸到用電設備的末端，增加線路損耗，造成了能源的耗損。通常可以采取以下措施：在進行回路的設計時盡量使用電阻值較小的導線，并且盡量使用直線的方式進行敷設，尤其是在低壓配電系統中應當避免走回頭路線。變電所的位置應當盡量的靠近負荷中心，以此來縮短供電半徑，增強供電線路的傳輸速率。同時可以考慮增加導線截面積的做法，最然會在一定程度上增加費用，但是卻在系統運行的過程中實現了能耗的節約，進而減少了大量的運行費用。如果保持輸送功率不變，這時在額定的電壓內可以通過調高的方式來達到節能的目的。對于用電設備，應當在電氣設計中選擇功率因素較高的用電設備。

在供配系統設計時，應該遵循“簡單、實用、可靠”的原則。并且配電級數不應該太高。也要按照供配電系統的統一規定：“同一電壓等級的配電級數高壓不宜多于兩級，低壓一般不多于三級，三級負荷不宜多于四級。為使變壓器能夠深入負荷中心，就應該合理選擇變配電室具置，以達到縮短半徑、降低能耗和提高供電質量的目的。對于提高電能的使用效率和供電質量都有幫助。

三、動力設備節能措施

動力設備的節能措施一般可以從以下幾方面考慮：

（一）提高電動機的運行效率，以此來減少能量損耗。提高電動機的功率，通過調整電機溫度，來降低損耗。

（二）改進設備的控制方式，能夠有效的提高運行效率。與傳統的標準電動機相比，使用高效的機械設備能夠有效的減少設備的能量損耗，通過對控制方式的改進，能夠對電動機的運轉、定子頻率等進行有效的變更，這樣能夠直接的看到節能的效果。防止空轉，減小不必要的耗電量及改善動力傳遞方式，提高運行效率等。

（三）調速設備的改進。近年來，由于電子技術及現代控制理論的發展和各種大功率半導體器件、集成電路及微型計算機的出現，交流調速技術得到飛速發展，直流調速優于交流調速的看法開始轉變。不但可以節約大量電能，還可提高控制質量，是實現機電一體化的重要手段。

四、照明節能措施

在照明設備的節能方面，一般應當從下幾方面進行考慮：

第一、光源的選擇。以往的照明設備中，白熾燈使用的最為廣泛，而且成本較低，但是其按最大的弊端就是發光率較低，有些對光率要求較高的環境中根本無法滿足，因此，當前出現的具有較高發光率，而且光色較好的新能源成為了照明設備的首選。

第二、應當對自然光源充分利用，比如使用透光性較高的玻璃門窗等，使室外的光線能夠充分進入到室內，并且利用燈光調節裝置對其進行調節，能夠達到節能的目的。

第三、需要頻繁的開關，而且與人流大小有密切關系的部分，可以利用電調光，對開關進行自動控制，也能夠達到節能的目的。

五、引進新的節能技術

建筑節能技術經過不斷的發展與進步，已經取得了一定的成績，而且也出現了多種新的節能技術。一是變頻調速技術，我國國內大部分工廠設備中都使用了該技術，其能夠根據不同的負荷要求，對電氣設備的工作頻率以及電壓等進行隨時的調整，使其處于一個最佳運行狀態。二是冰蓄冷技術，冰蓄冷技術的運用并不是為了節能，因為其具有對用電符合進行調整的功能，而一般的建筑物集中用電大多在上午8時到晚上21時，這一時間段的用電量較大，而其他的時間段則較小，因此，晝夜用電存在著一個不平衡的現象，而利用冰蓄冷技術便能對低谷階段進行制冷制冰，將能量出巡，而在高峰段則將其融化，充分利用。三是熱電冷連供。通過對能源的階梯利用，當燃料經過電聯裝置時，便將其變位低頻的熱量，為人們的生活用電和取暖等提供熱量，也能夠達到一定的節能效果。

六、結束語：

技術的不斷發展，運用新的科學技術來計劃能源，節約能源，已是我們電氣設計人員迫在眉睫的任務。在建筑電氣的施工圖設計過程中最重要的部分還是要從工程實際出發、深入了解現場情況及建設方意圖，規范性地進行施工圖設計，并加強施工圖質量的審查和控制。制訂出一套科學合理的施工圖設計程序與管理體系，對保證整個工程質量也至關重要。

參考文獻：

[1]張廣麗. 夏熱冬冷地區居住建筑冷熱原經濟性分析[J]. 制冷與空調，2011，06.

[2]楊潔. 項目教學法在《建筑電氣控制技術》課程中的應用研究[J]. 教育教學論壇，2012，06.

第8篇：電氣工程和集成電路的關系范文

關鍵詞：自來水廠；電氣自動化；應用

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

引言

自來水是指通過自來水處理廠凈化、消毒后生產出來的符合國家飲用水標準的供人們生活、生產使用的水。它主要通過水廠的取水泵站汲取江河湖泊及地下水，地表水不可能是礦泉水。地下水如果水質好并含有大量的有益元素可以用于生產礦泉水。并經過沉淀、消毒、過濾等工藝流程，最后通過配水泵站輸送到各個用戶。自來水廠是城市重要的服務性基礎設施，直接關系到廣大人民群眾工作、生活和社會各個方面。在自來水廠中，對于電氣自動化的應用十分迫切。對于生產來說，實現水廠與供水調度系統電氣自動化是保證供水安全、優質的關鍵，同時又是使供水生產實現科學性、高效性和合理性的有效措施；對于供水管理來說，實現供水企業內部協調一致是供水企業發展的關鍵，同時又是使供水企業更好地發揮供水作用、保證供水的發展的必不可少的手段。利用當今飛速發展的計算機技術、網絡技術、通訊技術、工業控制等先進的技術，把我們的供水現代化生產、管理推向一個新的高度，同時也對我們提出了更加嚴峻的考驗和更高的要求。

1、某水廠控制系統的組成

某水廠整個控制系統由取水站、加氯站、加藥站、污泥濃縮站、型濾池站、送水站、中央控制室站幾個工段構成，各個子站對相應的控制設備和儀表進行監控。具體系統結構圖如下所示：

圖1 自來水廠系統結構圖

根據本系統的特點，人機界面軟件用旗下的組態軟件。軟件是完全開放的軟件，并且可以采集幾乎所有市面上主流的控制系統的數據，也能夠向幾乎所有市面上主流的數據庫軟件提供數據，可以滿足開放性的要求，就算將來水廠還需要改造，也不用擔心新的控制系統數據無法與原有系統通信，從而形成信息孤島。所提供的軟件帶有功能說明、數據流程圖、使用說明書和相關全部手冊，具備很高的可靠性和一定的實時性，采用成熟、先進的開發平臺，許多工業標準技術，使其具備良好的開放性及可擴展性，開發系統時更為簡單方便。廣泛的運用分布處理及冗余技術，具有良好的可移植性，可擴展性和聯網功能，便于功能和系統的擴充和升級，并充分保護用戶投資，使系統能夠滿足用戶需要增加更多功能以及擴大規模等要求。該控制系統每個工段控制點數不多，但是對控制系統的可靠性和通信能力要求較高。考慮到可靠性和成本因素的綜合平衡，該控制系統的幾個工段全部選用（冗余的）控制器。

該控制系統可實現的功能有集相關數據并進行相應的處理，進行實時監控及動態顯示。利用中央控制室的工業控制計算機接收各個子站的實時數據，通過組態畫面等進行監控和管理，將相關數據用曲線或是圖形進行表示、對比，并且及時的處理生產過程中發生的各種報警故障等情況；自動實現報警功能。當某一子站在生產過程中出現超出報警設限值、設備出現故障或是運行異常等狀況時，能夠實現自動的報警，以保證工作人員了解生產過程的正常運行和設備的狀況，并能夠及時的查看問題和維修相關設備；自動生成報表。能夠實現自動生成報表的功能，并能夠輸出打印報表以及歷史數據的存儲功能；通訊功能。能夠實現中控室和各個工作子站間進行網絡通信和數據交換；自動控制功能。實現各工作子站，如取水站、加氯站、加藥站等的自動控制功能，并且能夠及時的將各種數據傳送到中央控制室。

2、自來水廠電氣自動化應用的主要設備

2.1、視頻監控設備

監控設備主要由攝像機、硬盤錄像機和監視器所組成，在這些組成設備中，對于攝像機的要求較高，需要高性能、而且經國家防爆認證的品牌攝像機，而對于室內使用的攝像機則以一體化快球攝像機為主，室外則以彩色低照度攝像機為主。這樣對于系統穩定、可靠的運行具有極其重要的意義。1.2監控系統。主機監控系統主機對自來水廠所有電氣自動化系統進行實時監視、控制和數據采集，其主要功能有：通過通信通道向各個RTU采集主要工藝參數及運行狀態；向各被控站發送控制指令，通過站控系統執行完成運行參數采集及狀態、動態趨勢、歷史趨勢和模擬流程顯示；運行事件、資料的存儲和記錄；運行報表和事故狀態報告打印；數據處理；系統故障檢測和報警。

2.2、水廠濾池工藝反沖洗電氣自動化應用

水廠虹吸濾池反沖洗手動操作過程，是通過人工在巡檢中觀察到濾池水位達到反沖洗水位時，并準備進行濾池反沖洗操作。過程為：檢查系統是否完好，確定真空系統完好，各種閥門、控制系統完好投入運行。關閉虹吸進水管進氣閥，啟動真空泵，同時打開進水虹吸管抽氣閥，待進水虹吸管出水口有大量清水涌出時，關閉此閥，同時關閉真空泵，濾池開始反沖洗。水廠三套六組共32個濾池，濾池反沖洗周期為8-72小時一次。加上三套六組反應沉淀池，按規定的排泥周期進行排泥，高濁期4-8小時排泥一次，低濁期12-72小時排泥一次，員工的勞動強度很大。電氣自動化控制系統分集中監控方式、遠程監控方式、現場總線監控方式。現場總線監控方式的優點是它可使系統設計更加有針對性，不同的間隔有不同的功能。因此，可以根據間隔的情況進行設計，采用這種監控方式不但具有遠程監控的全部優點外，還能減少大量的隔離設備、端子柜、I/O卡件、模擬量變送器等，而且智能設備就地安裝與監控系統通過通信線連接，因此節省大量控制電纜，和安裝維護工作量，從而降低成本。它的各裝置功能相對獨立，裝置之間通過網絡連接，并且網絡組態靈活，大大提高了整個系統的可靠性。某一裝置故障只影響相應元件，不會導致整個系統癱瘓。因此，水廠濾池反沖洗工藝采用現場總線監控方式。系統動作開始后，對濾池水位進行監測，以監測值為依據，由控制機確定濾池水位達到給定值，發出控制命令至濾池反沖洗完成。

2.3、數據采集卡

根據實際需要和對各種PCI型號的數據采集卡進行比較，最后選擇PCI1711這種數據采集卡。PCI-1711是12位的低損耗多功能采集卡，具有獨特的電路設計和完善的數據采集與控制功能，支持即插即用，具有FIFO的高速緩存，可靈活設定輸入類型和范圍，具有16通道單端模/數輸入。16通道數字I/O和2通道數模輸出，采集速率可達100kHz，可編程的計數/計時器可作為A/D轉換的速度觸發，同時具有通道自動搜索功能。內部結構主要有單端模擬輸入通道、模擬輸出通道和觸發源連接三部分。用戶可以根據每個通道不同的輸入電壓類型來進行相應的輸入范圍設定，所選擇的增益值將儲存在SRAM中。這種設計保證了為達到高性能數據采集所需的多通道和高速采樣。

2.4、傳感器

對壓力監測時采用DPM100數字壓力表。DPM100數字壓力表主要由壓力傳感器和信號處理電路組成，壓力傳感器性能優越，具有精度高，抗腐蝕，抗沖擊，抗震動，高穩定性，無充油介質等優點，信號處理電路采用最新超低功耗處理器和信號處理芯片及電源管理芯片組成，采用大容量6V高性能鋰電池以保證儀表精度，性能和工作時間，設計合理，精妙。對傳感器進行了非線型校正和溫度補償的同時具備高效率和超低功耗等特性。

3、電氣自動化發展無極限

經濟發展逐步全球化，外資企業、合資企業不斷進入中國，這些企業起點高，技術新，有大量的設備都是電氣自動化控制。與此同時，很多大中型企業為了提高產品質量和數量以加大競爭力，進行技術改造，也引進先進設備，機電一體化的設備、PLC控制技術、現場總線技術、變頻技術、計算機集散控制技術（DCS）、微電子技術等以滿足社會科學發展的需要。1946年，世界第一臺電子數字計算機(ENIAC)在美國誕生。至今計算機從第一代更新到第四代。從最出的算盤、計算尺、手搖機械計算機、電子管、晶體管到現在采用的大規模集成電路（LSI）和超大規模集成電路（VLSI）為主要電子器件制成的計算機，無不透視出計算機產品更新的步伐。在自動化不斷完善和發展的今天，自動化水平已經成為衡量企業現代化水平的一個重要標準，我國的自動化發展也經歷了以“觀測”為主的第一階段；“觀測”加“人為反應”的第二階段；以“自動測量自動反應”的第三階段。而今以智能控制作為現代控制理論，已經廣泛應用于各個自動化領域。為滿足自動化用戶的需求，實現設備與網絡技術相結合，實現自動化管控一體化。

4、電氣自動化人才培養

自來水廠電氣自動化的應用過程中其維護具有極其重要性，維護方法中極為重要的一部分即是需要加強對電氣自動化人才的培養。自來水廠電氣自動化系統安裝完成后，在后期的使用過程中維護工作極其重要。這就需要具有高素質和高技術水平的電氣自動化人才，這才是確保電氣自動化能夠穩定運行的關鍵。對電氣自動化人才培養的最好的辦法就是在電氣自動化系統安裝時，讓員工直接接觸控制設備。與安裝人員一起經歷自動化系統安裝、調試的整個過程。這將使員工對新系統增強感性認識，操作人員能更好理解系統為何按某一特定方式安裝。為應付突然出現的故障及惡劣運行環境下維護做好準備。另外，培養員工掌握自動化控制基本理論，掌握自動化控制系統的分析和常用生產控制系統的設計方法，具備電氣設備的安裝、調試、運行和維修能力是現階段供水企業的重要問題。

5、結語

如何把先進的電氣自動化技術應用到我們的供水企業中，讓其更好的為我們的各項生產和工作服務，在應用中增加經濟效益、提高工作效率和工作質量，需要我們不斷努力去探索。

參考文獻

[1]李高建.探討化工生產中電氣自動化的應用[J].電子技術與軟件工程,2013,22:261.

[2]謝祿江.電力系統中電氣自動化的應用分析[J].企業技術開發,2012,32:106-107.

[3]胡克強.電氣自動化在電氣工程中的應用[J].中國高新技術企業,2013,05:40-42.

第9篇：電氣工程和集成電路的關系范文

關鍵詞：教材建設；多元化；立體化；電子技術

作者簡介：宋婀娜（1973-），女，河北灤南人，黑龍江科技大學電氣與信息工程學院，副教授；王振龍（1968-），男，黑龍江肇東人，黑龍江科技大學電氣與信息工程學院，講師。（黑龍江 哈爾濱 150022）

基金項目：本文系黑龍江科技大學校級重點項目“基于電子技術課程的專業技術基礎課多元化教材建設的研究與探索”、黑龍江省教育規劃課題省重點課題“基于NCBE教育培訓模式的應用型本科院校專業基礎課程的教學研究”（課題編號：GBB1212057）的研究成果。

中圖分類號：G644 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）23-0043-02

高校教材是傳授知識、培養技能的重要工具，在人才培養過程中扮演著重要角色。教材建設將關系到教學秩序的穩定、教學質量的提高等多方面，同時推動教學內容的創新及人才培養目標的實現。

本文分析了高校教材的特點，結合黑龍江科技大學（以下簡稱“我校”）的“電子技術”課程教材建設，確定“多元化、立體化”的教材建設原則，總結教材建設中取得的成效及存在的問題，以推進高校教材建設和發展。

一、高校教材的特點

1.指導性強，可作為工具書使用

在本科高等院校中，教育的目的是使受教育者掌握本科專業所需要的基礎理論、專業知識和實際技能，將其培養成為社會所需要的人。教育目標不只是對知識本身的掌握，而是培養形成一種學習方法和對知識體系的歸納總結。[1]而教材在這個過程中將起到一個長期的指導作用，學生無論是在學習的過程中，還是將來走向工作崗位，曾使用的教材將成為其手中一本重要的技術工具書，可隨時查閱。

2.專用與通用相統一

對于不同專業的特殊要求，同一課程對于教材也會有不同的要求，要求教材能夠充分反映出本專業的專業特點，這就是高校教材的專用性；同時各專業之間又存在相同或相近的理論基礎，這就使教材又具有一定的通用性，不必考慮學科、地區及學校等因素而產生的差別，也是由于該特點，許多優秀教材脫穎而出，被推廣使用。

3.變化與穩定相統一

高校教材中的很多內容是經過人們長期實踐與研究總結的結果，形成一定的規律，這些內容是相對穩定的。而同時隨著現代科學技術的飛速發展，需要將大量的新成果、新技術補充進教材，這就要求教材在結構、內容上不斷變化、不斷更新。但變化與穩定二者是緊密相連的，相互統一。高校基礎課的教材相對而言穩定性更高一些。

二、高校教材存在的問題

一是人才培養層次的劃分及學科專業計劃的變更，使高校教材出現極不適應甚至是滯后的情況。

二是學生自由購買教材的意愿及教材供應市場化也極大影響了高校教材的建設。

三是基礎類的教材重復現象較為嚴重。

四是在教材使用過程中，忽略了教師和學生對教材的評價和意見反饋。

三、建設多元立體化的高校教材

高校教材建設必須以服務人才培養為目標，提高教材質量，實施精品戰略，為提高教學質量和人才培養質量發揮作用。

我校在“電子技術”課程的教材建設的過程中，緊跟教育發展的現狀，關注信息化條件下高校教材的建設，推進立體化教材建設。所謂立體化教材，也稱“多元化教材”，就是要為學校提供一種教學資源的整體解決方案，最大限度地滿足教學需要，滿足教育市場需求，形成教學能力，促進教學改革。具體的教材多元立體化建設從三方面展開。

1.教材形式建設的多元立體化

紙質教材依然是目前使用的主要教材形式。在編寫教材的過程中，要符合學生思維發展的規律，教師要提高文字水平，將重點、難點內容講得清晰透徹，使教材層次分明，從而在一定程度上減輕了學生學習的負擔。

但紙質教材并不是學生獲得知識的唯一途徑。隨著現代化教學手段的應用，教材的形式還包括電子教材、網絡教材等。

在“電子技術”課程中，既包含基礎理論，又與實踐聯系緊密。如果只靠紙質教材上的文字介紹和教師的口頭講述，學生往往很難準確把握。任課教師將聲音、文字、圖像、動畫和視頻集于一體，制成電子教案、多媒體課件，并在教學過程中不斷修改完善。這類形式的教材能模擬電路的工作過程，將抽象的知識具體化，直觀地展現電路不可視的工作過程，使學生了解電路的特性，較快較好地掌握專業基礎知識，寓教于樂，提高學生的學習興趣和效率。同時緩解了高校課程中普遍存在的課時少、內容多而帶來的教與學之間的矛盾，保證了在規定的時間內高質量完成教學任務。

隨著現代網絡技術的發展與應用普及，網絡教材的建設已成為教材建設的重要內容。網絡教材的使用提高了學生自主學習的效率，符合現代學生個性化的特點。“數字電子技術”和“模擬電子技術”課程分別建設了課程網站。以“數字電子技術”課程網站為例，網站包括課程描述、教學隊伍、教學檔案、課件下載、動畫學習、雙語教學、項目設計、學習園地、教師互動等板塊。網站具有模塊化、可視化、多樣化等特點。網絡教材的使用相當于開辟了一個第二課堂，學生可隨時進行自主學習，打破了傳統的教師與學生間面對面的言傳教學，加強了學生與教師、學生與學生之間的互動。

2.教材內容建設的多元立體化

教材的內容就是教學內容，教學內容的改革一直是教學改革的中心問題。

我校任課教師在數字電子技術教材編寫過程中，內容上注重基礎，充分吸收了很多最新教材中的新思想、新理論和新技術。在教材內容上爭取實現多元立體化，滿足各高校“應用型本科學生”的培養目標。該教材內容建設上形成了自身的特點：[3]

（1）精簡與實用并重。刪減了對集成門電路內部電路的分析，側重數字集成電路的邏輯功能和應用，重點介紹數字電路的分析和設計方法，注重教材使用者對實用性的要求。

（2）理論與實際并重。在數字電路的介紹中，采用當前的主流芯片，引入工程實例，解決實際問題，提高學生學習興趣。

（3）基礎與系統并重。教材強調對基本知識點的覆蓋，降低知識點的難度與深度，有利于學生的學習和掌握；同時又強調“數字電子技術”知識的系統性。

（4）中文與英文并重。對于數字電子技術中常用的專用名詞和專業術語給出了對應的英文解釋，為學生學習專業英語打下了一定的基礎，同時有助于學生對全英文教材的閱讀和理解。

3.教材貫穿教學環節建設的多元立體化

我校人才培養注重技術理論與生產實踐的有機結合，培養的是既具有工程研究能力，又掌握生產技能，能解決生產一線的實際問題的應用型本科人才。人才培養目標的實現反映在教材建設上，就是要求教材貫穿教學各個環節。[2]我校“電子技術”課程教材根據不同的教學環節，進行相應的建設，形成了多元立體化教材網絡，如圖1所示。

三、教材建設的成果

幾年來，我們以轉變教育觀念為先導，深入進行教材的建設工作。通過不斷的努力，初步形成了包括理論教材、實踐教材、網絡教材等在內的多元立體化的系列教材，涉及教材形式、教材內容及教材的使用，取得了明顯成效，真正實現教材為師生提供教學方案、教學資源、教學服務的作用。

1.理論教材

由我校教師編寫的《數字電子技術基礎》、《模擬電子技術基礎》兩本教材，在試用后已由機械工業出版社出版，并被確定為十二五規劃教材。

2.實驗實踐教材

實驗教材——《電子實驗與實踐》，由高等教育出版社出版；實踐教材——《電子工程實踐技術》，由化學工業出版社出版。這兩部教材獲得了全國煤炭教育成果一等獎和黑龍江省高等教育成果一等獎。

3.網絡教材

我校教師制作的《電氣工程實踐實訓》多媒體課件在2012年教育部主辦的全國多媒體課件大賽中獲高校工科組一等獎，《數字電子技術》獲三等獎，《模擬電子技術》獲優秀獎，得到了專家評委的好評。

教材建設來源于教學實踐，教材建設所取得的各項成果，也都將服務于教學實踐，相互促進。

四、結束語

教材建設是高校教學基本建設任務，它是一項系統工程。一部好的教材具有無窮的示范力，能給教者和學者一定的研究空間；一部好的高校專業基礎課程教材，能使學生了解專業知識及本專業相關的領域，為其他專業課的學習打下一定的基礎。

教材建設工作任重道遠，要將教材建設與教育改革創新相結合，與學科、專業、課程建設相結合，與服務社會相結合，建設特色教材、精品教材、品牌教材。

參考文獻：

[1]徐宏.立體化教材建設的多維度思考[J].中國電力教育，2008，（11）.