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1.1對工廠設備的控制與管理
需要強調的是,在本篇文章中所提到的工廠工藝設備主要包括三類,一是只需要啟動和停止的設備,如除塵器、皮帶運輸機等,這些設備投入運行時只需要啟動開關,設備就可一直運行,切斷開關,設備便停止運行;二是需要啟動之后進行管理調速的設備,如給料機,泵機、風機等,這類型的設備在啟動之后需要人為進行調速處理,以保證設備的正常運行;三是自成系統的設備,常見的有破碎機、球磨機等,這些設備在運行時都是一套獨立的系統,能夠脫離其他設備系統而單獨存在和工作。對工廠中的工藝設備進行管理,不同類型設備的管理目的個各不相同。對于第一類設備來說,控制管理的目的是為了保證設備的啟停順序,保證在故障情況和異常情況下能連鎖停止設備的運行;而第二類設備的管理控制目的是為了保障設備運行的穩定性,保持設備的良好運行工況;第三類設備的管理目的是監測和控制設備運行工況。實際控制時,前兩類設備可采用連接變頻器、軟起動器以及馬達保護器的方式來進行設備控制,將接收到的PLC指令通過DP總線向各部分系統發出,同時又將設備的運行情況(包括故障信息)反饋給PLC,使這些故障信息能夠在上位機的監控畫面中顯示,然后經上位機分析、處理之后,統計出工廠工藝設備的實際生產效率,達到控制和管理的目的。
1.2對控制器和現場設備的管理
Profibus-DP總線對控制器和現場設備的管理方式主要分為兩種,一種是就地控制,另一種則是總線控制。當采用就地控制方式加以控制時,現場設備的起動和停運工作都得依靠設備兩端的變頻器、軟起動器以及馬達保護器等裝置,借助這些裝置安裝在就地操作箱上的起停按鈕,通過動力站動力補給方式來對現場設備進行管理和控制;而采用總線控制方式時,現場設備的起動和運行又要依靠控制器來完成,通過控制器向DP總線發送相關的起動或停止信號,然后上位機將信號分析出來,再通過上位機監視畫面反映給PLC,由PLC下達起停指令。事實上,無論哪一種控制方式,在實際執行時都需要借助外力來完成,比如就地控制借助動力站中的變頻器、軟起動器;總線控制借助控制器和PLC指令等,在這一點上,兩者其實是共通的。所有在實際工作中,就地控制和總線控制是可以實現相互切換的,但需要注意的是,切換時一定要讓相關設備保持穩定而安全的運行狀態,且對于某個正在以某種頻率持續運行的設備,切換時還要特別注意控制好該設備的運行頻率,保持設備的運行頻率不便,做到無憂切換。
1.3PLC與控制器
控制器主要包括變頻器、軟起動器、馬達保護器等。為實現總線控制,需設置控制器參數。除了基本的額定電壓、頻率、電流、功率因數、總線地址等的設置外,對于變頻器,還需要設置起停模式(如慣性斜坡等)、加減速時間、控制信號源、頻率源等;軟起動器需要設置起停模式(如電壓、力矩)、升降壓時間、限流倍數、保護類別、輸入輸出功能等;馬達保護器需要設置操作模式、保護設置、控制設置等。初始設置一般是通過控制器本身的鍵盤完成。也可以由PLC通過DP總線對控制器參數進行設置和修改,并對控制器的特性進行連續監測與控制。為對不同控制方式的電機進行統一管理,PLC中設置統一的電機控制變量,包括電機控制類型、控制字、狀態字、頻率設定、頻率反饋、電機電流、電機功率、故障代碼。其中電機控制類型中顯示變頻器控制、軟起動器控制、電機保護器控制、普通電機控制等信息。控制字中包括起停電機、故障復位。狀態字包括運行/停止、總線/就地、故障、急停、合閘/分閘等信息。頻率設定和頻率反饋對應于變頻器,電機電流、功率、故障代碼對應于所有總線控制設備。故障代碼是FCS較DCS優勢之處,PLC通過總線讀取故障代碼后,可以對現場裝置進行遠方診斷,快速判斷故障原因,排查故障。
1.4上位機與服務器
上位機與PLC之間的通訊使得畫面可以獲得設備運行的實時數據。如若需要生產的歷史數據或關鍵的性能指標,則需要從服務器中獲得數據。各PLC設備將總線傳輸的與生產密切相關的設備數據存儲到服務器,上位機利用ActiveFactory分析報表工具讀取服務器的歷史數據,以跟蹤生產信息,并對信息進行分析、計算、處理,得到生產設備的歷史曲線、臺時、整機效率、耗電量、用水量等。工廠過程數據可視化后,管理人員能夠在詳細的數據趨勢及信息基礎上,采取行動優化生產過程。生成數據報表及設備管理報表,提高生產績效。
2結束語
【關鍵詞】技師學院;電氣自動化;教學模式;改革;創新實踐
技師學院一直以來將培養學生德、智、體、美、勞全面發展作為教育的宗旨,將培養學生的實踐能力和創新能力作為教育的目標,在電氣自動化技術專業的教學中我們也將貫徹落實這一宗旨[1]。現如今,電氣自動化的觸角已經延伸到各個機械工程相關的行業,可以說小到一個螺絲釘的制造,大到航空母艦、宇宙飛船的開發,都有電氣制動化的存在,社會對技術過硬、實踐能力強的自動化技術人才的需求非常大。
一、校企結合,優化課程
電氣自動化專業的教學特點就是理論性與實踐性強,概念抽象[2]。由于技師學院的學生都是初中畢業落榜或者由于各種原因沒有上大專、大本就讀于技術學院的學生,他們的學習成績和學習能力存在一定的局限性,電氣自動化專業知識的學習對他們來說是比較困難的。因此,在教學的時候我們必須要以實際的就業需要為基礎,讓自動化課程更加貼近企業的生產實踐,為學習提高今后在企業中的競爭力,促進學生綜合能力的提升。例如:在學習電動機、輸送器、自動裝置的時候,我們可以讓學生設計組裝傳送帶,首先我們將組成傳動帶的模擬裝置為學生準備好,給出單臺機組織控制的基本流程和基本參數,讓學生自己動手實踐操作,最后讓簡易的傳送帶能夠運作起來,這樣可以將抽象的理論知識具體化、實際化,更加有利于學生的理解,為學生今后的發展打下基礎。
二、實踐教學,優化教師隊伍
技師學院由于師資力量的限制,大多數電氣自動化專業教學中教師都是“雙師型”就是理論教學與實踐教學由同一個教師完成[3]。教學中可用于學生動手操作的機械設備較少,學生對于電氣自動化機械的了解也僅局限于書面。因此,教師必須改變教學模式,更新教學方案,讓學生走出課堂,豐富學生的視野,積極的帶領學生參加一些電氣自動化博覽會,或者組織學生深入企業,了解電氣自動化企業的生產運作模式,實時的更新自己的知識儲備,讓學生的專業能力得到進一步的提高。例如:教師應該積極的帶領學生走出課堂,畢竟在電氣自動化發展迅速的今天,新型的機電系統不斷問世,教師應該帶領學生參加電氣自動化博覽會,熟悉SCADA\EMS等系統的應用原理,讓學生見識更多的新型設備,豐富自己的視野,提高自己的學習興趣,更加堅定在技師學院對電氣自動化專業的學習,提高電氣自動化教學的教學質量。
三、工學結合,優化教學過程
學生在技師學院的學習都是為了今后更好的適應企業發展,那么,要如何工學結合,優化教學過程呢?一方面,我們必須將工作與學習相結合,處理好理論與實踐之間的關系,將課堂教學搬到實習實訓色基地中,建立工學結合的教學模式,積極的發揮教師的督導作用。另一方面,我們要將“教”與“學”相結合,在實習的基地教學中要以學生為主體,讓學生充分的發揮自己的主觀能動性,在學中做,在做中學,體驗電氣自動化機械的操作流程,學會總結錯誤,探究解決方法,提升自己的實踐操作能力[4]。例如:在學生掌握的一定的理論和實踐基礎之后,我們就帶領學生到實習的基地進行實際的操作,在保證學生不耽誤生產的前提下,盡力讓學生自己練習安裝、操作、維修機器,讓學生明白電氣自動化在實際的企業生產中發揮出的作用,提升學生的學習積極性,讓學生能夠主動的發現自己的錯誤,并且自己探究解決的方法,在實踐中提高自己動手實踐的能力和自主探究的能力。
綜上所述,電氣自動化專業技術引入技師學院的教學中,對學校的教學設備和教師質量有了更高的要求,教師在進行電氣自動化教學的時候,要不斷的歸納總結,優化課程,讓自動化教學與企業的生產實踐緊密結合,要立足實踐、開發創新,努力的提升教師的自身教學素質,提高自動化教學質量,探討出符合技師學院自身的實際情況的教學模式,提高學生的綜合素質,促進技師學院的發展,為社會培養更多的優秀電氣自動化技術人才。
作者:周業春 單位:東營市技師學院
參考文獻
[1]劉剛.淺談技師學院電氣自動化技術專業教學模式的改革[J].機械工程(自動化教育).2015年11期
[2]曹春霞.電氣自動化技術專業課程教學模式改革研究[J].現代機電工程.2014年08期
隨著經濟發展及人們生活的需要,發電廠中設備應用種類及數量在不斷增加。電力運營企業為提高發電廠的輸電量,并減少投入成本,在發電廠中應用越來越多的智能化技術及設備,其中以自動化控制技術為代表。本文就火力發電廠中自動化的應用情況加以介紹,并對當前自動化控制技術的不成熟方面加以分析,從而合理性給出相應的改進建議,以提高發電廠的運行效率。
【關鍵詞】火力發電廠 自動化 控制 應用
隨著國家工業化進程的加快,電力運營企業在不斷增加,其相互間的競爭也更加激烈。企業若在競爭中處于優勢地位,則需對火力發電廠的運行模式加以改革,在確保其基礎設備安全、可靠工作的基礎上,盡可能地減少成本的投入,提高企業的生產效益。隨著智能自動化控制技術的發展及應用領域的推廣,在發電廠中應用自動化控制技術可明顯改善其發電效率,并可對資源進行合理利用,因而當前在火力發電廠中拓寬自動化技術的應用領域是電力企業關注的焦點之一。
1 當前自動化控制技術的發展現狀
1.1 自動化控制技術基本介紹
所謂的自動化控制技術,即是在沒有任何人員的參與下實現對生產或其他工作方式的干預,使之按預期設定的程序或規律開展進行的控制技術。自動化控制技術強調“自動化控制”這一主旨,減少了人為地干預行為,從而降低對人員的需求及因人為操作失誤造成的故障發生率。
自動化控制技術主要包括有控制器模塊、被控單元,執行機構以及變送器,其中控制器模塊是整個控制系統的核心部分,其通過對被控對象進行分析從而控制執行單元開展不同的動作,而變送器則是實現控制器單元與被控對象正確通信的重要樞紐,其將被控對象的運行狀態轉換為控制器可進行識別的信號,控制器在對信號進行分析后做出正確判斷,從而將相應的控制指令下傳給執行機構,如此便形成自動化控制過程。
1.2 自動化控制技術的應用
因自動化控制技術減輕人們工作的負擔,且自動化控制技術具備開環控制及閉環控制等可實現不同控制精度的系統,因而其廣泛應用于冶金、機械制造、航空航天等領域中,且取得不同程度的成就。隨著自動化技術的成熟及其帶來的便利,當前工業生產及生活中大量提高對自動化技術的應用。
2 火力發電廠生產工藝流程及應用自動化控制的意義
2.1 火電廠發電工藝過程
火力發電廠實現將現存資源如煤、石油等轉換為電力資源,其是當前最為主要的發電形式。其發電過程可概括為如下:首先是將發電所需的燃料處理為適合當前鍋爐燃燒的形式,如可將煤塊研磨成煤粉等,并在熱風的吹力作用下將其送入值鍋爐內進行充分燃燒,從而將其中存儲的化學能以熱能的方式釋放;其次,鍋爐中的水在將熱能吸收后在鍋爐內壓力值達到一定程度下,水會以蒸汽形式存在,而隨著蒸汽的流動在過熱器中繼續吸熱后轉變為過熱蒸汽,其沿著新汽管道送入至汽輪機中,并對汽輪機做功,從而為汽輪發電機組轉子提供動力,驅動輪子旋轉;轉子在旋轉過程中,轉子中有勵磁激勵電流產生的磁場亦隨之運動,從而使得定子線圈的磁通量周期性的發生改變,從而在定子線圈中產生感應電動勢,形成電能;最后,在通過電網系統將電能輸送給負載,如此便完成整個供電工程。如圖1所示。
2.2 自動化控制的主要優勢特點
在火力發電廠進行自動化控制可大力提高火電廠設備的運行效率,并減少人為的工作量。隨著自動控制技術的成熟及完善,當前發電廠中自動化控制以多元化形態發展,其主要特點如下所述:
2.2.1 自動化控制系統的安全性
由于自動化控制技術強調“自動化”,減少人為地干涉發電廠的運行動作,因而其可顯著降低因人為操作不當造成的故障或其他事故的發生,使發電廠各設備保持在安全、可靠的狀態工作,提高其供電的穩定性。
2.2.2 自動化控制系統的先進性
因自動化控制技術屬于新型科技,處于當前技術先進性水平,再加上其對控制設備的性能要求較為嚴格,進而帶動產品的先進性。技術上的先進性與產品上的先進性使得自動化控制整個系統處于先進性水平。
2.2.3 自動化控制系統的經濟性
火電廠自動化控制技術的應用,可對發電廠中各設備、各系統的運行進行合理調度及安排,從而盡可能地提高對投入資源的充分利用,減少成本投入的同時滿足工業生產及日常生活對用電量的需求,為電力企業增加經濟收益。
3 火力發電廠自動化控制技術的主要應用
3.1 自動化控制在火電廠中的功能實現
在火電廠中應用自動化控制技術的核心功能是能夠實現“自動化”,其可通過監控及檢測裝置對發電廠中運行的各種設備進行運行狀態的獲取,并將其傳送到控制系統中進行分析判斷,從而確定設備接下來的操作,同時也可及時發現設備運行中存在的異常情況,并對其進行報警處理,降低故障的發生及因故障問題造成的經濟損失等;另外,自動化控制系統具備信息存儲的功能,可將設備的啟停頻率及故障情況記錄歸檔,進而可為火電廠提供數據反饋信息,如以脈沖形式或是測控設備自帶的計量功能對發電量進行統計,從而實現實時在線對發電廠內的電氣設備的管理工作,并可對系統故障問題進行診斷分析;此外,因自動化控制的應用,在遇到緊急突況時,可自動切斷供電線路或是將設備進行啟停,從而確保現場設備及工作人員的安全。
另外,因自動化控制技術多提供有人機交互界面,因而可直觀地通過顯示設備觀察發電廠中設備運行情況及其故障信息,并便于加強對設備的運維管理工作。
關鍵詞:高職 電氣自動化 課程體系
當前隨著現代制造行業的快速發展使電氣自動化技術專業面臨良好發展機遇,但也提出了新的要求。目前現代大型企業對從業人員在知識、技能、素質方面提出了很高的要求,但現實中電氣自動化技術人才結構性矛盾突出,高素質技能型人才嚴重短缺。因此培養掌握電氣自動化技術的高素質技能型人才,提高生產一線生產、安裝、調試、設備維護、售后服務和運行管理等相關崗位從業人員的素質顯得尤為迫切。為了加強學生的綜合素質、實踐能力與創新精神的培養,提高電氣自動化專業學生的社會競爭力和教育質量,高職院校應堅持面向就業市場的辦學理念,緊隨社會的發展和市場需求,適時調整課程體系和教學內容,培養出符合企業需求的寬口徑、復合型專業人才。
一.高職電氣自動化技術專業課程體系的現狀及存在的問題
當前高職院校在專業發展和建設過程中,先后經歷了課程綜合化改革、相對獨立的實踐教學體系改革、國外CBE 教學模式改革與實踐。通過不斷的改革和實踐,構建了專業基礎、專業基本技能、專業技能教學模塊。根據各模塊的技能培養目標,搭建了基礎知識平臺、基本技能訓練平臺、專業技能訓練平臺,形成了“寬基礎、活模塊”的專業課程教學體系。專業建設和課程體系改革的基本思路和目標,是建設以能力培養為主的課程體系和教學模式。
1.課程設置要適應時代變更。
當前社會職業崗位更新越來越快,某些傳統的職業崗位已讓位于那些職業資格要求更多的崗位。對于這些職業崗位能力的變化的超前把握,以及針對這些變化對課程設置做出相應調整力度,有待于加強。
2課程結構不完善。
理論課與實踐課是電氣自動化技術專業課程體系中兩種最主要的課程類型。 兩類課程,互為補充、相互促進,共同為人才培養服務。但目前課程設置有待于進一步使二者形成有機合力,強化學生系統基礎知識培養與系統動手能力培養。
3課程設置的市場適應性差。
在課程設置時對市場需求調研和行業分析的重要性認識仍待加強。缺乏細致的職業分析,導致部分課程內容的選擇和組織未能與企業實踐內容相聯系,導致課程設置所提出的教學要求并不能很好地適應同期就業市場的需求。
二高職電氣自動化技術專業課程設置優化基礎、依據及原則
1課程體系構建的認識基礎。體現學科體系以知識的系統性為主線構建課程體系本身并沒有問題。但是,我們必須認識到,現實情況中高職學生對抽象思維的掌握不好。或者說不善于以符號系統進行邏輯思維,不善于借助符號系統去組織概念,用概念去組織原理、定理,用定理去進行結果性推論。因此,以知識的系統性為主線構建課程體系不適合于高職教育。高職課程體系構建應該建立在以形象思維為主的認識基礎之上。以形象思維為主的人在掌握和應用知識時,需要借助一定的環境和背景,并通過一定的行為和動作,來獲取各種表象中內含的知識。
2課程設置優化依據。黨和國家有關教育的方針、政策是課程設置優化的總要求和總依據。如,《普通高等學校高職高專教育指導性專業目錄(試行)》。人才培養目標是選擇和編制課程的根本依據和最終目的。課程門類的橫向結構與縱向結構,由培養目標的素質結構和邏輯結構決定。科學技術的發展趨勢促進課程結構不斷改革。同時,能否滿足學生就業需要是評價課程設置合理與否的基本依據。
3課程設置優化原則。結合課程設置優化依據 ,課程設置優化應以人才培養目標為基本原則,應顧及社會發展的需要,充分顧及學生知識和能力兩個方面的培養 ,處理好穩定與更新的關系、通才和專才的關系 ,滿足學生就業需要 ;符合高職教學規律和學生身心發展規律;反映現代科學技術的新成就。
三高職電氣自動化技術專業課程設置優化途徑
高職電氣自動化技術專業在充分把握課程設置依據,遵循課程設置原則的基礎上,根據人才的培養目標和規格,整合優化專業課程設置,強化系統的基礎知識培養與系統的動手能力培養,構建融合國家職業技能標準和專業可持續發展的專業課程體系,以促進人才培養質量的提高。具體的可以從以下著手:
1.以崗位和職業資格要求為依據確定培養目標
高職電氣自動化專業培養目標要涵蓋企業崗位和職業資格要求,學生通過在校的三年學習,不僅能掌握專業知識、就業技能,而且在獲得學歷證書的同時,又能順利獲取與專業相關的一張或多張職業資格證書。高職電氣自動化專業的培養目標為:培養德智體美全面發展,具有良好的職業道德、熟練的職業技能、精益求精的工作態度、追求完美的創新精神、可持續發展的基礎能力,掌握必需夠用的專業知識,面向生產第一線從事電氣自動化設備及自動化系統的設計、安裝、調試、運行、維護、管理等工作的高技能人才。
2.以職業崗位能力培養為主線,重構課程體系
現代高職電氣自動化專業課程體系必須從整體出發,以職業崗位能力為核心,突出工作過程在課程框架中的主線地位,按照實際工作需要組織課程,構建工學結合的課程體系。開發高職電氣自動化專業課程體系要對電氣自動化設備及系統的設計、安裝、調試、運行、維護等工作進行全面了解,根據電氣自動化專業的定位和培養目標,我們與企業人員共同研討論證,設置了職業核心能力課程、專業技術基礎課程、專業核心能力課程、專業拓展課程和頂崗實習五個模塊。
3以工作任務為引領確定課程設置
高職電氣自動化專業課程設置必須從崗位需求出發,要以工作任務為引領,通過課程實現以就業為導向的培養目標,專業課程內容能滿足本行業崗位或多崗位轉換工作所需的知識和技能。課程要體現“理論為實踐服務”的理念,并能有助于培養學生具有知識內化、遷移和繼續學習的基本能力,也要考慮其動態性和前瞻性,要不斷適應我國自動化行業發展的趨勢。
4以項目為主體建設專業核心課程
項目課程的總體理念是:打破以知識傳授為主要特征的傳統學科課程模式,轉變為以工作任務為中心組織課程內容,讓學生在完成具體項目的過程中來構建相關理論知識,并發展職業能力。課程內容突出對學生職業能力的訓練,理論知識的選取圍繞工作任務完成的需要來進行,融合相關職業資格證書對知識、技能和態度的要求。以工作任務為中心整合理論與實踐,實現理論與實踐的一體化。在設置項目課程過程中以產品、工作對象、操作程序、設備或系統的結構、崗位、典型工作情境等為邏輯線索而展開。例如本專業的核心課程《PLC控制技》選擇恒壓供水系統作為教學載體。對其控制對象進行任務分解,分為9個學習模塊。
5以能力培養為目標設計“教、學、做一體化”的教學模式
“教、學、做一體化”就是在課程教學中,將課堂設在實訓室,以實際工作崗位的典型項目為載體,按項目的實施過程開展教學,對于電氣自動化技術專業的專業核心技能課程,以項目為導向,通過邊教邊學、邊學邊練、學做合一的“教、學、做”一體化教學模式。尊重學生的主體地位,使學生從知識的被動接受者轉變為項目開發的主體,極大地激發了學生的學習積極性。
參考文獻:
[1]李一鳴. 高職教育電氣自動化專業建設的實踐[J].安徽工業大學學報. 2004
關鍵詞: 課程體系改革 優化課程內容 工程實踐
當前國家重點強調,對于二本院校著力進行轉型發展,然而二本院校轉型發展的主要目標是以符合社會需求培養應用型人才[1]。我院為社會培養應用型人才的核心和實現培養目標的關鍵是課程體系建設,那么怎樣對現行的課程體系做出改革,培養當前適合制造大國的應用型人才是眾多二本學校需要研究的一個關鍵問題[2-5]。
縱觀工學院的電氣工程及其自動化專業的課程體系,專業建立已經有幾年,也多次對課程體系進行改革和調整,但是從前后知識的邏輯性連接,學科間的交叉學習及內容的詳盡性等方面考慮,不適應對學生應用能力和創新能力的培養[6-10]。具體反映在以下幾個方面:
課程設置缺乏整體性。很多教學課程缺乏整體性的課程內容規劃,比如課堂上對于理論知識的講解內容不夠完整,跟不上當前電氣專業一個行業的發展現狀,而且主要出現一些較嚴重的重復性的教學內容,對于將理論與實踐緊密聯系進行教學的深度遠遠不夠,大多數課程甚至缺乏實踐環節,整體規劃和合理的課程安排欠缺妥當。
依舊存在學科本位思想的課程模式。對于我院的電氣工程及其自動化專業課程體系的改革建設,學科本位思想仍產生一定的影響,主要體現在對于本專業的教學計劃和課程結構設置依舊采用學科本位的思想。也就是“公共基礎課+專業基礎課+專業課”的“三段模式”,大多習慣學科課程的思想方式,以致從教學內容到方法都沒有發生本質性的改變,沒有向培養學生的實踐動手能力方向實現本位轉換。
1.構建新的課程體系及教學內容
采取以工學結合為主要途徑,培養學生的自主學習能力為主要目的,同時融合行動、本位和知識體系等課程模式的優點,對我校工學院的電氣工程及其自動化專業課程體系進行改革,創建以項目為本體結合課程學習方式的課程體系。
(1)培養目標的確定。
本院將主要培養以崗位和職業資格需求為目標的應用型人才。采用這樣的培養方式,不僅可以使學生通過在校的四年時間學習專業知識及從業的一些資格證書,而且可以在學習時就掌握企業崗位所需求的職業技能,不至于出現眾多學生口中念叨的畢業季失業季的現象。
電氣工程及其自動化專業的培養目標主要是:培養一批能夠適應社會,為社會服務,在具備堅實的專業知識之后從事企業第一生產線的相關工作,并具有優秀的職業道德情操和熟練的職業技能,真正成為德智體美勞全面發展,而且具備完美的創業精神和可持續發展的應用基礎能力,對企業自動化生產線的系統進行設計、安裝和調試等工作的高薪人才。
(2)課程體系的重構。
當前我院電氣工程及其自動化專業課程體系的重構主要以適應社會企業的職業崗位能力為核心,從整體突出課程框架中技術工作過程的主線地位,構建整體性工學結合的適合我院應用型人才發展的課程體系。根據本專業的具體定位和培養目標,并通過合作企業的指導,共設置五個模塊:職業核心課程、專業核心課程、專業基礎課程、專業拓展課程和頂崗實習,要求對企業自動化系統設備的正常運行涉及的各環節有全面了解。
(3)課程設置的確定。
本院采取以企業工作任務引領方式,主要以適應企業從業的崗位需求實行對本專業課程的設置。學生將在校所學的專業課程知識輕松自如地應用到企業的相應崗位中,體現理論聯系實踐、將理論應用到實踐中去的課程理念。對于社會此方面動態性的發展和前瞻性,將會不斷調整適合我國自動化專業發展趨勢的課程設置體系。
(4)專業核心課程的建設。
重點打破傳統課堂理論教學模式,以項目和理論教學為主體方式,以課題研究的主要工作為組織課程的中心內容,讓學生在實際做項目的過程中邊做邊學習專業知識,將理論應用到實踐中,實踐以理論為指導,加強對學生的職業能力訓練。
(5)“教、學、做一體化”的教學模式。
重點采取以項目為主導的實踐行為,在課程教學中實行教、學、做一體化教學模式,做到以學生為主體,真正實現邊教邊學、邊學邊練和學做合一的適合社會需求的新型教學模式,極大地激發學生的項目研究興趣。
2.課程體系及教學內容的具體實施
本校工學院的電氣工程及其自動化專業課程的開發是一項系統工程,通過前期的實踐,發現采取校企合作的培養方式是最基本和最有效的途徑。具體共同采取措施和培養方法如下:
(1)專門針對我院的電氣工程及其自動化專業成成了課程體系開發組,該課題組主要由我院經驗豐富的專業課程教師和企業內的行業專家組成。
(2)為了明確適應社會人才的培養目標,特意進行相關企業崗位需求調研。在此基礎上,我院專業教師和企業優秀人員進一步進行洽談論證,進行詳細的分析并得出本專業的培養目標:努力培養德智體美勞全面發展,并且從方方面面反映出的具備優秀的追求完美的創新精神和精益求精的工作態度,同時對專業理論知識掌握牢靠,具有熟練的職業技能,能夠勇于沖上企業第一生產線,并勝任自動化生產線的各種設備的維修、調試和設計等工作。
(3)重構課程體系。結合前述的課程定位和專業的培養目標,以培養學生的團隊協作和交流溝通,以及提高學生的實踐創新能力、就業能力及創業能力為主體目標,重構課程體系。根據我們與企業人員共同研討論證,按照工作崗位業務范圍工作領域工作任務職業能力學習領域(課程)的工作流程進行課程體系的開發。
(4)專業課程的重置。面對當前社會企業對本專業人才的需求,重置專業課程。設置中參照勞動和社會保障部門對職業核心能力的培訓設立職業核心能力課程;根據企業對電氣工程及其自動化專業的畢業生的專業理論和基本技術的需求構建了專業技術基礎課程;根據當前社會的崗位需求和職業技能的要求設立專業技能核心課程,而且將相關的職業資格標準引入課程教學內容中;為加強學生的生產實習和社會實踐,安排一個學期到上海豐武光電有限公司的頂崗實習。
(5)建設專業核心課程。當前社會對應于型人才的需求要求越來越高,所以綜合考慮社會需求現狀,針對企業的崗位要求的職業能力,本院重點提煉了核心課程教學內容,著重以實際真實的工作創造真實的教學環境,努力讓學生在這種真實的學習任務中,不斷成長,不斷探索和開拓進取。
(6)采用基于工作過程的“教學做”一體化教學模式。針對本院的電氣工程及其自動化專業核心技能課程,所有學習任務將都防災實訓過程中以理論講授、實驗和實習合為一體化的教學方式完成。實行企業中實際項目作為學習導向,統一應用邊學邊做邊看邊教的教學做一體化模式進行教授和學習,真正發揮教師的主導作用,以學生為主體學習者,從被動的知識接受者成為開發項目的主體,讓他們自行體會自己真心要干什么,能干什么,最想干什么,這樣對各方面的積極性的調動具有很強的促進作用。
(7)改進考核評價方式。每所高校基本都離不開試卷形式的考查,故本院設立的理論試卷考查形式,重點針對職業核心能力課程和專業技術基礎課程的考核,在實訓和試驗中完成對實訓成果、技術報告、對儀器設備的操作熟練程度和正確程度上的實際考查。各項考核按一定權重相加評定實驗和實訓成績。
當前我院經過兩年的實踐及全體老師和學生的共同努力,對于專業課程體系和教學內容的改革取得初步的成效。以主體為項目課程的課題體系不僅僅讓學生的專業基礎能力在教學過程和學習過程中得到更好的培養,更重要的是對于崗位的細化,讓學生真正與社會緊密聯系,拓展就業口徑,實現按需辦學。
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【關鍵詞】電氣自動化;發展;應用
作為高科技產業重要組成部分的電氣自動化技術,是21世紀以來隨著經濟快速發展,需求日益加大,市場競爭日漸激烈的背景下更廣泛應用于各個領域的。它的發展水平與科學技術的現代化水平密切相關。將電氣自動化技術應用于鋼鐵行業中,是一個創造性的盛舉,因為它不但可以提高產品的質量、生產效率,更提高了生產的安全性、經濟性,有利的保護了資源,節約能源。此技術使鋼鐵企業原本落后的生產力,提升到科技與創新的新階段。
1、電氣自動化概述
電氣自動化,即電氣工程及其自動化。電氣自動化廣泛應用于工業、生產制造業、鋼鐵冶金業、采礦業等,可以說電氣自動化在各個領域,各個行業,都會涉及到。不論是小零件的設計應用,還是衛星火箭的控制系統,都離不開電氣自動化。它通常結合于電氣工程相關的系統運行操作、自動控制程序、電力電子技術手段、信息處理方法、研制開發系統和經濟管理方面。在我國,電氣自動化于20世紀50年代興起,雖然進行了改革,但也沒影響到在各個領域的應用,反而是范圍更加的擴大,并取得了驕人的業績。目前,電氣自動化設備及系統,保證著各個領域中生產流程的順暢進行。
2、我國電氣自動化的發展現狀
在信息技術、計算機技術、互聯網技術發展快速的今天,電氣自動化不僅僅局限于一個技術層面,而是上升到另一個理念,即電氣自動化系統。
電氣自動化系統作為一個統一化的平臺,它包括了自動化項目的各個周期,從設計、實施、測試、開機運行到維護等環節。根據用戶的需求,應用PLC進行設計,然后通過互聯網技術對現場設備進行實時監控,保證系統之間的數據傳輸順暢。這樣既減少了工程的作業時間,更方便了電氣自動化系統和生產系統、辦公系統的資源共享和數據交換。在電氣自動化領域,主流市場都是以PC為基礎的人機界面,這樣的控制系統能更靈活地進行人機處理和維護;一般的現場監控系統采用分布式控制,也就是將中央控制器、PLC的CPU、監視系統、遠程的監控點、變頻器等設備連接起來,將輸入輸出的信號及大量的信息傳輸到中央控制器上,達到更好的監測效果。
目前的電氣自動化已經有了自身的標準,使電氣自動化日趨國際化、高效化。這個標準是隨著OPC技術的出現,在編程技術上頒布的IEC61131標準。它的實行,讓全球的PLC生產商統一成標準的編程語言和語法。隨著技術和設備的更新,以及嫁接改造的完成,電氣自動化也成為現代設備控制和工藝過程控制中不可或缺的技術。從生產線的連續生產工藝控制,到單機生產控制,從單個工藝指標的檢測到最終產品的質量控制,PLC、DCS、FCS、工控機等電氣自動化技術都扮演者重要的角色。
3、我國鋼鐵企業中電氣自動化的具體應用
在鋼鐵企業中,從小的電氣元件到大的機器設備,都離不開電氣自動化技術,組成了獨有的鋼鐵自動化系統。它的功能和性能隨著各方面的技術的提高,也在不斷的完善、增強和發展中。下面就一些重要的內容做以介紹:
3.1電氣元件的應用
在鋼鐵企業中,一些電氣元件應用范圍極廣。這些電氣元件包括:高壓斷路器、繼電器、傳感器、變頻器等,它們不但應用于生產工序中,還應用在檢測方面:(1)高壓斷路器由高壓負荷開關和高壓隔離開關組成,這兩個開關的配合,能夠切斷正常負荷的電流,也能承受短路電流,并能形成自動跳閘,保證電路和設備的安全檢修,電源斷開后,能進行絕緣下的檢測,找出故障,保障了人身安全;(2)繼電器是實質上是一種在電路中起著自動控制、安全調節、轉換并保護電路的用小電流控制大電流的自動開關,它有著輸入回路和輸出回路。一旦出現故障,可以通過自動化控制裝置快速切除故障部分,達到防止事故擴大的目的,不僅系統能可靠運行,也保證供電的連續性;(3)傳感器是一種將所需檢測的數據變換成方便計算的物理量的轉換類電氣件。它的類型多樣,有壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器等;(4)變頻器是一種改變電源頻率的控制裝置,基本采用交流轉換成直流,再轉換成交流的方式。變頻器在鍋爐中應用比較廣泛,主要有變頻補水設備、變頻控制設備、變頻調節系統、變頻調速系統。
3.2可編程邏輯控制器技術的應用
可編程邏輯控制器技術具有可靠性高,編程方便,易于操作,運行環境要求低,與設備連接方便的優點,所以在鋼鐵企業中受到歡迎。可編程邏輯控制器技術主要應用在鐵水脫硫處理、連鑄工序、轉爐的加料和卸料、吹氧、出碴、除塵、水循環等流程中,完成各環節的自動控制,進而提高煉鋼的質量,提高了生產率,降低了勞動強度,節約了能源,創造了更多的經濟效益。
3.3各種檢測中應用到的電氣自動化
因鋼鐵行業對出鋼的質量要求越來越嚴格,所以在生產過程中,對檢測及檢驗過程要求也格外嚴謹。采用自動化手段,可以從原料的選擇到質量的監控,都能步步把關,做到質量為生產的第一生命線。
在鋼鐵企業中,首先值得關注的就是生產的環境,因為一線生產工人直接接觸到生產環境,而且生產環境直接影響著是否會帶來環境污染等問題。這樣對生產的環境就要進行嚴格的檢測,針對生產中排放到空氣中的燃氣是否含有帶毒的灰塵或是粉末,以及在生產過程中是否會泄露,導致危害工人的生命安全以及造成空氣的污染等,針對此情況的自動化檢測程序包括:粉塵在排放過程中成分的檢測,爐料中GAS含量檢測,回收率檢測,加熱過程中廢氣成分檢測等。經過這么多道針對廢氣及排放量的檢測,以求降低空氣污染的可能性,使各方面達到國家要求的標準。
在生產過程中,由于人工檢測存在一定的誤差,并且效率低,對檢測有著局限性。所以應用自動化的檢測技術,在很多環節上做到了精準、精確。比如對軋鋼過程中對鑄件的尺寸的測量,應用到了紅外溫度測試儀器,利用紅外線將鑄件的數據直接掃描并顯現成像,減少了誤差。鑄件表面和內部缺陷的檢測,也涉及到電氣自動化,可以將一些肉眼看不見的瑕疵檢測出來,提高了成品率。此類的技術還有:平整度檢測、表面覆蓋度檢測、表面缺陷檢測等。
在生產中,電氣自動化的技術不局限于此,在這里不能進行詳細的論述。總之,電氣自動化在鋼鐵生產的各個環節得以充分地利用,為鋼鐵企業創造了更高的價值。
關鍵詞:工業;電氣自動化;發展方向;微機控制技術;電子技術 文獻標識碼:A
中圖分類號:TP273 文章編號:1009-2374(2016)32-0056-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.32.027
當前,我國經濟和社會都在快速發展,國內不斷涌進合資及外資企業,他們具有技術新穎、起點較高的特點,使電氣自動化控制跟許多設備相結合。另外,企業為了提升產品數量及產品的質量,使競爭力提高,也運用先進設備,實行技術變更,使一體化的機電設施不斷增加,比如變頻技術、PLC控制技術、計算機集散控制技術等新技術在工業當中被廣泛運用。隨著電氣自動化的發展,它也影響著國家的社會主義發展速度,我們先從電氣自動化的概述及技術發展情況來了解。
1 電氣自動化概述
1.1 什么是電氣自動化
與電氣工程有關的自動控制、系統運作、信息處理、電力電子技術、實驗分析、開發研制、計算機及電子等領域的研究被稱為電氣自動化。近幾年來,微電子技術、電力電子技術等有著突出猛進的發展,而且發展呈現出多樣化,目前它又與通信及網絡等技術結合到一塊,電氣自動化被運用到越來越廣的領域。
1.2 電氣自動化的特點
電氣自動化的特點主要表現在以下方面:其一,它可以提升設備運行速度,對電能的直接或間接損耗能夠有效減少及控制;其二,它可以對供配電設計不斷優化,使電能可以更加合理有效地運用;其三,它可以適當的調節負荷,使設備運用率得到提升。
2 工業性電氣自動化控制系統的重要性
2.1 電氣自動化在工業方面非常重要
在工業生產當中,會運用到各類的自動化設施來對全部生產進程進行控制和監視,做到在工作過程當中每個設施都可以顯示出本身最好的性能,生產合格優良的產品。現在工業電氣自動化技術不斷進步,它不僅能使信息化得到更好發展,也可促進傳統產業的發展,從而達到國內的電氣綜合工業化,所以信息化和工業化實現的前提是電氣工業自動化,它在各行各業當中是非常關鍵的。現在,我國的工業機械化已初步實現,在工業電氣化上要著重于自動化技術,在傳統工業方面更應該與自動化技術相結合,在設備控制方面運用工藝流程自動化方式,達到國內自動化工業化構建的目標。另外,由于軟件、計算機、信息技術及網絡是管理自動化和信息化的前提,它們的核心技術是一致的,因此,工業自動化技術的發展,不但可以促進信息化的發展,也可以帶動電氣工業化發展。
2.2 工業性電氣自動化控制系統的重要性
電氣自動化技術在近些年的發展,已經有了良好的開端,可是與較為發達的國家相比較差距較大,現在我國市場經濟不斷成熟穩固,而電氣自動化技術在競爭中也更加激烈了。所以在電氣自動化制造機構及控制技術研究上,要了解本身的實際情況,充分利用優點,方能在行業中占有一席之地。
2.2.1 電氣自動化的開放式發展。隨著電氣自動化發展的開放,出現了更多的網絡技術和平臺,如Microsoft的Windows平臺及OPC技術等,使工業與電氣自動化不斷融合,計算機發揮的作用更加顯著,許多控制系統廠商都在運用IEC61131,它被認為是一個全球的標準。編程方法在結構方面使代碼的使用率得到了提升,讓程序管理更加簡單,對于程序編程的時間也有效地減短了。Internet Explorer、Windows CE及Windows NT等微軟的技術正在逐漸成為工業控制的規范、語言及平臺的標準。在工業自動化上,PC的人機界面已經開拓了道路,用戶正是看中了這種PC的控制系統容易集成和較為靈活的優點,從而使它被廣泛運用。容易維護、使用和辦公平臺集成是控制層選用Windows當作操作系統平臺的優勢。
2.2.2 對于DXS系統。分布式控制系統也就是DCS系統,從集中式控制系統來講,它是一個更為先進的計算機控制系統,是由集中式控制系統原理變化和發展而成的。它有著擴充、實時和可靠等優良性能,被大量應用于生活和生產的自動化控制方面。這種系統的廠商之間缺少標準統一及維修的互換性,另外它的價格較貴,所以在現在的科技發展道路上要進行適當的技術改良。
2.2.3 電氣自動化控制系統在信息集成化的表現。信息集成在電氣自動化控制系統的信息技術在以下兩方面呈現:其一,在電氣自動化系統、設施及機器中,信息技術能夠進行相互比較,現在微電子技術正在大量被運用,在一致性和通訊功能及軟件結構中,應用于組態環境下,而且所占位置尤其重要,而原先規定的設備被漸漸淡化了;其二,管理方面不斷加深,在工業當中財務統計、人力資源等信息內容的存檔,也會選用更為方便的瀏覽器代替人工操作,另外還能夠對生產全過程通過動態畫面進行實時監控,可以對生產過程中的信息資料及早了解。
2.2.4 電氣自動化與IT技術。電氣自動化技術的發展很多是來自于IT技術的創新與發展,例如PC、internet等技術引領電氣自動化多次變革。同時,現在市場上對電氣自動化需求量不斷增加,對電氣自動化的功能有了更嚴格的要求,所以也推動著電氣自動化跟IT技術的相互結合,現在電子商務模式廣泛應用,也促使它們更快的發展。
2.2.5 受集中監控影響的自動控制系統。受集中監控影響的自動控制系統在處理效率上比較慢,由于它的控制模式是在一個處理器上聚集了全部功能,這就造成了整個機器的運行效率非常慢。同時,它監控系統的全部設備,由于監控數量較多,主機的空間被大量占用,不僅使電纜數量增加了,也使費用增添不少,另外還會造成控制系統的穩定性受長距離的傳送范圍而被減弱了。再者來講,進行集中監控的隔離器件與監控的聯鎖都選用的是硬接線,所以造成設備在功能擴容操作上變得不那么容易。此外,反復進行系統接線,在故障排查工作時難度加大了,還會造成指令出現錯誤,影響著整體的電氣自動化控制系統的穩定性。
2.3 電氣自動化在化工方面非常重要
在化工行業的生產當中,離不開自動化設備的監督和控制,只有這樣才能確保各項設備使用狀況最佳,生產出優質產品。工業化與信息化是緊密聯系的,工業化的前提就是信息自動化。在實際工作當中,不僅要做好工業化的發展,還要做好信息化的發展,使它們共同發展,帶動化工行業發展。在化工方面開展電氣自動化技術時,首先要重視信息技術的發展,同時也要帶動傳統技術改良及發展。因此要加快電氣自動化發展進度,達到信息化和工業化綜合發展。現在,在化工方面初步達到了工業機械化,下一步要加強電氣自動化發展的力度,因而必須利用電氣自動化對化工技術進行改進,充分運用自動化措施對其管理和控制,從而使化工行業實現電氣自動化。電氣自動化、信息化及管理自動化的基礎是各類信息技術與計算機設備,所以它們有統一的核心技術,電氣工業化發展的前提是工業信息化的發展,也對其實現信息化起推動作用。
2.4 電氣自動化在機械設備方面
機械設備包含很多如啟動系統、電源系統、照明與信號系統、點火系統、空調系統、儀表與傳感器、施工現場供電及全車電路等,在建筑、電力、道路、礦山、水利、國防和港口等方面被廣泛應用。以PLC技術來說,它的設計是針對工業環境的,它選用一種能夠編程的存儲器,可以用來實行邏輯運算、控制順序、存儲程序、算數操作和計數等,接受用戶的指揮,運用數字與模擬輸入來控制不同的機械設備。它具有較強的驅動能力,安裝方便,維修簡單。總之,電氣自動化在機械方面,節省了成本,節約了人力,提高了工作效率及產品質量,帶動了企業的自動化發展。
3 工業性電氣自動化發展方向分析
3.1 統一的平臺及通用化的結構
在電氣自動化系統當中,通過統一的平臺可以支持項目周期內的所有環節,就比如測試方面、設計、實施、調試等。它支持維修方面和開機運行,不僅節約了大量時間,也減少了費用支出。另外,系統開發平臺統一化,可以明顯有利于開發平立的終端運行平臺。
企業的管理系統、計算機監督系統、數據通訊等在網絡結構下要確保穩定運行。企業在規劃網絡系統時,不管選取辦公系統通訊的以太網還是現場設備通訊的總線,其選取的網絡產品必須確保由辦公自動化環境至控制再到整個系統的通訊范圍。
3.2 不斷創新的產品
在工業當中電氣自動化生產必須要逐步提升科技創新工作,不斷研究挖掘本身產品的科技性,使科技含量有效提升,使其發展空間更為廣闊,對于生產當中具備自主知識產權的電氣自動化產品及系統要大力研發。
3.3 產業的市場化及生產的安全
對于產業市場化出現的問題要引起注意,因此在電氣化企業中不僅要凝聚力量加大對系統集成和本身的主要技術開發,還要經過社會化協調及市場化分工外包,推動零部件生產和配套的市場發展,對于重大技術設備的開發和研究要制訂好計劃。
針對于我國電氣自動化企業的發展方向,要不斷強調和劃分安全控制系統與不安全控制系統,在今后推動電氣自動化發展的將是電氣自動化控制與產品。
3.4 規范的接口
ActiveX和Windows XP等可以節約工程的費用及周期,促使辦公系統和電氣自動化系統共享和交換。在企業網絡系統接連時,操作系統是Windows XP,辦公環境的通訊規范是TCP/IP。在管理平臺和自動控制間PC構建了最優良的接口。規范的接口程序還使廠家之間的交換產品數據得以實現。
4 結語
由于電氣自動化系統的一系列優點,它運用得當能夠更好地服務于企業,提升通訊可靠性。相關的技術人員要結合實際情況,在技術上進行創新和發展,在技能上不斷提高,為國內的電氣自動化行業貢獻力量。
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[關鍵詞]電氣自動化 現狀 策略 應用 趨勢
中圖分類號:F407.6 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)11-0257-01
一、電氣自動化控制系統的概述及特點
1.1 電氣自動化控制系統概述
改革開放以來,隨著我國的綜合實力不斷增強,科學技術水平不斷提升,相應的電氣自動化控制技術也在不斷的發展中,目前電氣自動化控制系統已經達到了一個嶄新的層次。可以說未來的電氣自動化控制系統已經擁有了無法取代的地位,電氣自動化控制系統必將成為未來電氣企業發展的必然方向和思路。而控制系統有作為電氣企業的重中之重,對整個電氣系統的發展具有很強的牽制和權衡作用。
1.2 電氣自動化控制的特點
首先電氣自動化控制系統控制的信息采集對象較少、數量較小、操作頻率低,但是要求快速和準確;其次對于電氣裝置必須要具有可靠性較高的保護系統,和強抗干擾性能,同時,需要程序動作速度要快;另外電氣自動化控制系統以順序控制和數據采集系統為主。所以機組電氣系統歸入dos控制,需要控制系統具備較高可靠性。除了實現正常的起停與運行操作,更重要的是能夠做到實時監測,顯示運行狀態異常及事故狀態下的狀態及數據,而且提供相對應的操作指導以及應急處理的措施方法,實現電氣自動化系統在自控前提下的安全準確運行。
二、電氣自動化工程控制系統的現狀
伴隨著市場經濟的進一步成熟,電氣自動化市場中的競爭對手越來越多,這不僅是挑戰,更是機遇。我國電氣自動化控制領域只有結合自身的實際情況,充分發揮自身的優勢,才能在激烈的競爭中占有一席之地。在電氣自動化工程的發展領域,人機界面已經成為了一種發展方向,因為它能夠靈活地控制并且容易集成,這些特性使其被越來越多的用戶接受。同時電氣自動化工程控制系統使用的標準系統語言使其維護更加容易進行。控制回路是為了保證主回路線路運行的穩定與安全,能夠實現某項控制功能的若干個電子組件的組合的電氣設備之一。這種設備要有以下功能:(1)自動控制功能。對于電氣自動化控制系統,當設備出了故障時,需要開關自動切斷電路以保障安全,使得具有自動控制功能的電氣操作設備成為必要設備。(2)保護功能。電氣設備在運行過程中會時常發生不可預知的故障,電壓或電流以及功率等會超過設備與線路允許工作的范圍與限度,這就需要一套能夠檢測這些故障信號并對設備和線路進行自動處理的保護設備。(3)監視功能。對于控制系統中最重要的自變量電是肉眼看不見的,一臺機器設備是否帶電或斷電,從外表看無法分辨,這就需要借助傳感器的各項功能,設置各種視聽信號,對整個系統的實時變化做出監控。(4)測量功能。視聽信號只能定性地表明各設備的工作狀態,具體的電氣設備的工作情況還需專業設備測量出線路的各種參數(如電壓、電流、功率和頻率的大小等)。
提高電氣自動化控制系統性能的主要策略分析
三、電氣自動化控制系統的完善策略
3.1合理控制電氣設備外部環境的不利因素,主要是對濕度、溫度等環境的控制,不僅要保障電氣自動化控制系統的運行效率,同時也應更好的延長其使用壽命;
3.2合理選用性能較好的電氣元器件,由于電氣自動化控制系統由多個電氣元器件所組成,為了避免電氣元器件出現問題,應合理選用性能較好的電氣元器件,這樣才能提高設備的耐久性,更有利于設備的長期穩定運行;
3.3加強對設備的防護工作,尤其是設備散熱的情況下,為了避免熱量過大對設備帶來危害,應積極做好設備的散熱保護措施,確保設備性能運行環境的安全性,不僅有利于設備的正常運行,同時對提高系統的使用效能、消除安全隱患等有著極大的作用;
3.4在對電氣自動化控制系統進行設計的過程中,應結合系統運行的實際情況來對其進行全面的考慮,這樣才能保證電氣自動化控制系統設計的有效性,并將其作用充分的發揮出來,提升電氣自動化控制系統運行效率。
四、電氣工程及其自動化技術在智能建筑中的應用
4.1防雷接地。雷電災害給我國的通信設備、計算機、智能系統、航空等領域造成了巨大的損失,因此,在智能建筑建設中也要十分注意雷電災害,利用電氣工程及其自動化技術,將單一防御轉變為系統防護,所有的智能建筑接地功能都必須以防雷接地系統為基礎。
4.2安全保護接地。智能建筑內部安裝了大量的金屬設備,以實現數據處理,滿足人們多方面的需求,這些金屬設備對建筑的安全性提出了挑戰,因此,在智能建筑中運用電氣工程及其自動化技術,為整個建筑裝上必要的安全接地裝置,降低電阻,防止電流外泄,這樣便能夠很好地避免金屬設備絕緣體破裂后發生漏電現象,保證人們的生命財產安全。
4.3屏蔽接地與防靜電接地。運用電氣工程及其自動化技術,在進行建筑設計時,要十分注意電子設備在陰雨或者干燥天氣產生的靜電,并及時做好防靜電處理,防止靜電積累對電子設備的芯片以及內部造成損壞,使得電子設備不能正常運轉。設計師將電子設備的外殼和PE 線進行連接可以有效地防止靜電,屏蔽管路的兩端和PE 線的可靠連接可以實現導線的屏蔽接地。
4.4直流接地。智能建筑需要依靠大量的電子通信設備、計算機等電腦操作系統進行信息的輸出、轉換與傳輸,這些過程都需要微電流和微電位來執行,需要耗費大量的電能,也容易造成電氣災害。在大型智能建筑中應用電氣工程及其自動化技術,可以為建筑提供一個穩定的電源和電壓,還有基準電位,保證這些電子設備能夠正常使用。
五、電氣自動化系統的未來發展趨勢
5.1 電氣自動化控制系統的統一化
電氣自動化控制系統對于產品的安裝、調試、維護等功能的實現都起著重要的作用,減少了從設計到產品之間的時間,降低了生產成本。電氣自動化控制系統的主要發展趨勢就是能夠把電氣自動化系統通用化,電氣自動化網絡結構應該保障現場的設施、計算機的監管體系、企業工程的管理體系之間數據交流的暢通。
5.2 電氣自動化工程的生產將更加的安全
電氣自動化工程控制系統的一個發展方向就是安全防范技術的集成化,重點就是如何保證系統的安全性,即人、機、環境三者的安全實現。在非安全狀態時,用戶要如何選擇利用最低費用實現安全方案制定的問題。從硬件設備到軟件設備,從公共設施層到網絡層,對電氣自動化控制系統的安全與防范設計進行全面的研究。
5.3 電氣自動化工程控制系統的創新技術
目前電氣自動化控制系統的發展正在從單一設備轉變成為向集成化多元化系統化的發展。電氣自動化工業企業應該不斷的提升自身的技術創新能力,對于具有自主知識產權的電氣自動化工程控制系統加大科研的投入,為電氣自動化的研究提供更加廣闊的空間。而政府同樣應該意識到電氣自動化工程控制系統在經濟發展當中的主導力量,加強政策上的扶持,建立和完善機制體系。企業應該打開自主創新的新局面,轉變經濟增長的模式,提高自主創新的實踐能力。
5.4 電力系統中人工智能的應用
電力系統及其元件的故障診斷、運行分析、規劃設計等方面將模糊邏輯、專家系統以及進化理論應用到實際研究,并且結合電力工業發展的需要,開展了電力系統智能控制理論與應用的研究,同時也開展了在上述實用軟件研究的基礎上以提高電力系統運行與控制的智能化水平。
關鍵詞:供水設備;控制技術;電氣自動化
供水事業的穩定發展關系著人民群眾的正常生產和生活,也關系著經濟的正常發展和社會的穩定。在供水事業中積極運用電氣自動化控制技術,不僅可以降低人力成本,提高工作效率,還可以減少供水工作中的人為錯誤,保障供水質量。
1 供水設備機械電氣自動化控制技術的功能和優點
與傳統的供水設備相比,電氣自動化控制技術能夠有效的提高供水工作的效率,促進供水企業的健康發展,其具有以下幾個方面的功能和優點。
1.1 具有良好的自身保護功能
在電氣自動化控制系統中具有較少的控制獨享數量,能夠在短時間內進行數據的搜集和分析,并且具有自動保護裝置,這也使電氣自動化控制系統能夠搜集到詳實、可靠的數據。在供水設備中應用該項技術,能夠避免工作內容、設備所處環境對數據準確性造成的影響,避免供水工作受到各種因素的影響,將各種負面作用降低到最小。通過電氣自動化控制系統中的自動保護裝置,能夠針對各種問題進行及時響應,從而對供水設備進行有力的保護[1]。
1.2 工作效率高
電氣自動化控制系統主要是靠各個相應的程序來控制整個工作過程,并且及時記錄涉及的各種數據,該系統可以以供水設備所處的位置改變為依據,及時地更新操作代碼,從而保障工作指令的可靠,及時向供水設備傳遞工作指令。與人工操作相比,自動化控制系統能夠進一步減少人為失誤,提高供水工作的效率,并且及時向相關位置傳遞操作指令,減少傳遞過程中的延誤。
1.3 具有良好的環境適應性
供水設備機械電氣自動化控制技術能夠有效地提高供水設備的環境適應能力。由于供水設備所處的工作環境較差,如果要使用人工操作的方式,則需要職工長期處于惡劣的環境中進行工作,不僅對職工的人身健康造成了惡劣的影響,而且也會影響操作的及時性和準確性,有一些供水設備所處的環境過于惡劣,職工甚至難以深入。此時就可以使用電氣自動化控制技術,通過自動化技術來對供水設備進行遠程操控,避免職工在惡劣的工作環境中工作,同時提高供水工作的質量,進一步降低人為誤差,使供水事業的發展更加穩定[2]。
1.4 具有更快的遠程傳播速度
在供水設備中使用電氣自動化控制技術,能夠對系統進行全面的控制,及時地傳輸信息。與人工操作相比,該系統具有更快的遠程傳播速度,能夠通過遠程監控的方式對各種數據信息進行監控和傳播,使用遠程監控設備來進行信號輸出。這樣可以減少職工對供水設備的近距離操作,從而完全實現遠程控制監控對象。
2 供水設備機械電氣自動化控制技術的設計概述
2.1 積極應用集中監測理念
所謂的集中監測理念也就是通過處理器來有效的控制供水設備,其優勢在于能夠對整個運行過程進行有效的維護,操作較為便利,能夠充分地完成供水設備的運行工作。如果供水設備出現故障,還能夠進行便利的維修,從而保障了供水設備運行的穩定性。但是集中監測理念的運用也存在一些不足,盡管通過獨立處理器能夠使工作程序大幅度簡化,然而也造成了處理工作過于集中,從而拖慢了處理的速度。特別是當控制任務越來越多時,成本也會越來越高。因此集中監測理念只適合在短距離的監控中使用,隨著距離的拉長,電纜成本和供水質量都將受到很大的影響,操作失誤也會越來越多。因此,當前只在簡單的防護設備中應用集中監測理念。
2.2 集中應用遠程監控理念
遠程監控理念也就是對供水設備進行遠程監控,并進行遠程信號的輸入和輸出,遠程監控理念的優點在于布設電纜時可以依照距離的遠近來進行合理的安排,從而使電纜的用量得到了降低,供水費用也得到了減少。遠程監控理念使用的材料比較簡單,并能夠收集和分析信息,對供水設備進行有效的遠程監控。但是遠程監控理念也存在一些問題,具體表現為無法對該項技術的特征進行充足的反應。如果需要進行遠程監控,就必須進行遠程輸送和處理,這也帶來了比較繁重的數據傳輸任務,數據傳輸的速度也會受到影響。遠程監控過程中還存在著一定的數據流失[3]。
2.3 積極利用現場總線監控理念
現場總線監控理念主要是對工作現場進行總體監控,在處理器中集中所有的自動化控制功能,從而保障供水設備能夠正常運行,收集和處理所有的數據。現場總線結構理念的優點在于能夠對供水設備的運行全過程進行有效的監控,監控的可靠性也得到了有效的保障,對供水設備的監控效率較高,監控數據的整理和傳輸過程中的錯誤率得到了降低。然而現場總線監控理念屬于現場總線監控,如果管理不善,可能會造成控制功能的混亂,難以對監控信號進行全面地收集和傳輸,從而影響了供水工作的順利進行。
在供水設備機械電氣自動化控制技術中,應該綜合應用以上三種理念,從而以數據、距離、信號方面的要求為基礎,來選擇合適的理念和技術,并對其進行完善,使供水工作的需求得到充分的滿足,不斷提高電氣自動化控制技術。總體而言,電氣自動化控制技術與信息技術的結合,能夠有效地提高供水設備的工作效率。結合信息技術能夠有效的提高監控的效率,并對供水設施的運行情況進行在線監控,由員工在操作室中通過視頻的方式進行監控,有效地提高了該技術的通訊功能,從而更好地發揮供水設備的作用,推動供水設備機械電氣自動化控制技術的進步。
3 結語
自動化控制技術能夠有效地提高供水設備的運行穩定性,監控供水設備的運行情況,有效的降低人力資源成本,提高供水工作的效率,促進供水企業的健康發展。因此應該在供水設備中積極引進自動化控制技術。
參考文獻:
[1]張建偉.淺析電氣自動化控制設備的可靠性測試[J].現代工業經濟和信息化,2014(23).