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在教學過程中,教師應當清楚地意識到:自己的“教”是為了促使學生的“學”,所以教師應當積極轉變思想觀念,始終保持對學生負責的態度,圍繞課程教學目標進行高效教學,使學生可以在豐富理論知識的前提條件下,掌握一定的實踐操作技能,以便能夠充分滿足社會發展的需要。在電工電子課堂教學過程中,教師應當認識到課堂的主體是學生,而自身僅僅是引導者。教師可以采取各種方式與手段對學生進行有效地引導,使其能夠不斷思考,并且對于相同的現象,允許學生有不一樣的意見與見解,進而有效調動學生學習的興趣與熱情,從而主動展開學習與探索。例如在講解“半導體二極管”時,教師可對學生進行引導,使其對家用電器的電子線路展開分析與探究,進而激發學生學極管與半導體的積極性與主動性,從而真正參與到課堂教學活動中。
2.采取多媒體教學。
眾所周知,電工電子學科當中涉及到許多概念與基本原理,且極為抽象,倘若采取傳統的教學方式對學生進行講解,他們可能無法完全理解甚至熟練掌握,進而影響到學生今后的學習。在這種狀況下,可以引入多媒體教學技術,教師能夠通過多媒體課件,將一些復雜、抽象的概念與原理形象化,進而幫助學生理解。例如,教師在對學生講解“三極管的放大作用”時,其中的重、難點為“電流的分配與放大作用”,學生在學習這部分內容時,往往在理解上存在一定的難度,而倘若教師向學生展示模擬電流在三極管輸入回路中,是以微小的電流量流動,在輸出回路中構成的電流量卻比較大,這種電流流動方向與電流量必定會留給學生極為深刻的印象,而在此基礎上,教師對電流的分配與放大進行說明,學生就比較容易理解,在將“抽象”的事物具體化之后,他們就能有效地總結出與其有關的規律。
3.加強實踐教學。
(1)增加實驗教學內容的實用性。眾所周知,中等職業教育的主要目標是促使中職生掌握一門過硬的技術與技能,以便為今后的就業打下堅實的基礎。所以,采取以往傳統的教學方式是遠遠不夠的,教師應當不斷對教學方式與手段進行優化創新。傳統的實驗課內容,基本上都是為了強化理論知識學習的認識性和驗證理論的準確性而設定的,這種內容安排缺少實用性,對學生實踐操作能力的提升極為不利。所以,在安排電工電子實驗課內容時,應當強調電工電子的實際運用,多增設一些機床電氣控制方面的實驗,減少一些基礎性的實驗內容。(2)成立興趣小組、開放實驗室。中職學校應當充分運用實驗室內的各種資源開展各種小實驗,尤其是一些學生都比較感興趣的實驗,比如維修收音機、設計電子鐘表等等。通過這種方式能夠給一些成績比較好、學有余力的學生一個良好的發展空間,進而通過他們有效地激發其他學生學習的主動性。在中職學校實行開放實驗室的教學形式,能夠使中職生進一步明確自身的學習目標,從被動學習向主動學習轉變,發散思維、開拓視野,進而在一定程度上提升實驗設備的使用率。實施開放實驗室的教學形式,是進一步推進教學改革,提升電工電子實驗教學水平的一種重要渠道。當然,在中職學校實施開放實驗室的教學模式,必須有一定的人力、物力作支撐,即擁有實踐教學豐富的教師隊伍,實驗設備齊全。因此,中職學校應當采取各種有效措施,打造一支具備較高素質的師資隊伍,例如定期組織學校教師到企業參與實踐,或者是聘請具備“雙師”資格的教師到校任教。另外,還應當加強實驗設備的投資力度,以建設出滿足實驗教學需要的實驗室。
對當前中職學校電子電工學科教學工作現狀進行分析,其主要存在四個方面的主要問題:
一是教育教學理念較為滯后。受傳統教學理念的制約,許多教師在電子電工教學中重視了知識點的傳授,但是對學生主動參與方面研究不深,沒有能夠充分調動學生的參與積極性,教學活動中側重于被動給予,沒有為學生創設自主參與的良好平臺,對學生綜合素質的提升具有影響。
二是理論未能緊密聯系實際。電子電工學科是一門實踐操作性較強的學科,學生既要在學習中掌握知識點,更要掌握操作技能。部分教師在教學中對理論聯系實際研究不夠深入,運用虛擬實踐教學的課時偏多,實踐課程中也沒有充分與理論聯系起來,導致學生在實踐操作能力發展方面存在缺陷。
三是教師綜合素質有待提高。電子電工課程教學對教師的綜合素質要求較高,不僅要求教師具有電子電工方面的深厚專業技能,還要有善于表達的能力。實際教學中,有的教師雖然具有深厚的專業功底,但是教學技巧不足,也有的教師雖然善于表達和點撥,但是專業技能薄弱,這些方面都是影響教學成效的重要方面。
二、對當前存在問題的簡要分析
中職電子電工課程教學出現上述問題,既有客觀方面的因素,也有主觀方面的影響,歸納起來主要與以下三個方面因素有關:
一是教學設計呈現簡單化趨勢。由于中職學校缺少了升學的強勁壓力,導致許多教師在教學中存在著研究不夠深入的狀況,教學中注重將教材知識點灌輸到位,較少考慮學生在學習中的主動參與性。加之部分教師的電子電工教學設計沒有充分注重理論聯系實際,學生雖然理論知識掌握較為扎實,但是實際操作能力卻沒有同步提升,這與實用型人才的培養目標背道而馳。
二是師資隊伍呈現滯后性態勢。過去一段時期,中職呈現出規模化擴張的快速發展,招生規模、基礎設施都不斷擴大,但是師資隊伍建設方面卻沒有能夠完全達標,尤其是電子電工這樣的專業性較強的學科師資,對所學專業的要求較為定向,同時也要掌握教學的技巧與藝術,后一方面的要求對于電子電工專業出身的非師范類人才而言顯得較難,往往出現專業素養過硬、教學技巧不足這樣的典型問題,影響了教學成效的提升。
三是學生學習呈現消極的狀態。由于教師的電子電工專業教學缺乏生動性與形象性,加之自身在學習活動中處于被動接受知識的狀態,理論聯系實際不足,導致學生對電子電工學科的學習積極性明顯降低。部分學生還因為當前就業形式的競爭激烈,導致對專業學習信心不足,遇到難點缺乏深入研究的興趣,甚至出現混日子的思想,消極心態對電子電工教學的有效開展形成了一定的負面因素制約。
三、創新理念,有效突破當前教學困境的思路
針對當前電子電工學科教學中出現的種種制約因素,中職學校與教師應當開展針對性的改進活動,從以下幾個方面著手突破教學困境:
一是認真分析形勢,增強學生學習信心。針對部分學生因前途未卜出現的自卑、彷徨心態,電子電工教師應當幫助學生認真分析形勢,一方面職業教師側重于培養各行業急需的實用型人才,未來的就業與普通高校實現了“錯峰”,技術性人才在社會上大有展示的舞臺。教師還可以運用較為典型的“50萬年薪聘請技師”這樣的案例來消除學生內心的消極想法。另一方面還可以運用本校成功的畢業生案例作為鮮活的素材,以學生身邊的人來教育他們,提高他們的學習自信心,以積極的心態投入到電子電工專業學習之中。
二是改進教學方法,打造高效生動課堂。教師應當對電子電工學科的教學設計進行優化,提高教學的生動性,提高學生的學習興趣。首先,教師要給予學生參與的平臺與空間,無論是知識點的傳授還是技能的訓練,都應當盡可能吸納學生參與其中,讓師生互動成為電子電工教學的有效組織形式,營造活躍的教學氛圍,讓學生充分參與其中、提高掌握效果。其次,教師要善于發揮信息媒體在教學中的促進功能,尤其是在電子電工疑難知識點的講解中,可以通過多媒體投影、動畫模擬演示等方式,幫助學生掌握其中的難點問題,虛擬實驗的直觀演示效果甚至超過實踐操作,將其作為教學方式的補充具有積極意義。
三是尊重學生主體,促進綜合能力發展。教師在電子電工教學中應當讓學生的主體地位體現出來,可以將教學知識點濃縮為探究題的形式,組織學生進行探究討論,依靠自己的力量尋求問題的答案。教師也可以將電子電工教學目標設計為打包的任務,交給學生或者合作小組進行突破研究,讓學生在探究的過程中提高思維能力與解決問題的能力。教師還應當將技能訓練作為重要抓手,設置電子實驗項目,指導學生建立研究小組開展實驗設計,讓學生在團隊的努力下開展電子程序設計,鞏固理論所學并進行驗證,從而促進學生綜合能力的發展。
四是強化崗位培訓,提升師資隊伍水平。在提升電子電工專業教師履職能力方面應當進行雙向培養,一方面在教師招聘環節既要堅持專業對口的基本原則,同時也要考查其教育教學能力,將電子電工專業素養過硬、具有較高教學技能的人才吸納到教師隊伍之中,充實專業師資隊伍,另一方面還要強化現有專業教師的培訓,采取脫產進修、跟班學習、在線學習等多種形式提高電子電工專業技能,更好地開展相關專業教學工作。
四、總結
1電網項目投資計劃是根據工程建設進度安排,結合工程概算或估算,按年度測算出的工程投資額度。財務預算基本上是在投資計劃基礎上按財務的格式和形式展現的,具體執行中各行其道。由于對工程項目的構成、安排以及投資額的計列依據不甚明了,造成預算管控“靶心”不準,其間容易脫節。根據有關統計數據分析,投資計劃和財務預算與工程實際存在偏差。財務預算簡單照搬投資計劃造成預算偏松,浪費財務資源。
2從內外部監督檢查中發現,公司投資管理存在薄弱環節,一方面說明概算水平偏松、控制標準偏低、存在操作空間;另一方面則說明財務預算的精益化程度不夠,缺乏對各類工程項目、成本費用額度、費用支出標準的準確把握。
3預算是對企業各類資源的優化配置,是企業一切經濟活動的統籌安排,是實現發展戰略和當期經營目標的制度保障。受宏觀經濟形勢影響,電量中低速增長將成為常態,以往依靠投資帶動電量、收入增長的發展方式將難以為繼。各單位發展還不平衡,有的單位電網投資能力與投資需求之間存在較大矛盾,這就要求我們通過全面預算管理科學安排電網投資規模,從嚴編制投資計劃,準確編制電網基建工程投資預算,加強投資效益引導,進一步挖潛增效,確保公司穩定、健康發展。實行電網基建工程投資預算管理,是公司進一步提升投資管理水平、財務管理水平的客觀要求和必然選擇,有利于提高財務預算與投資計劃的準確性,促進兩者有機融合和無縫銜接,增強預算管控針對性;有利于提升投資控制和管理規范化水平,從嚴從緊控制投資,切實規范工程成本費用開支行為;有利于發揮預算資源統籌配置作用,進一步降本增效,確保公司穩定、健康發展。
二、如何推進工程投資預算管理
1電網基建工程投資預算是公司全面預算的重要組成部分,是對電網基建工程投資作出的財務資源安排,其核心在于投資管理模式的調整和確定、成本費用標準的測定、管控流程的確定、業務財務的協同,主要有五項推進舉措。電網基建工程投資預算管理是一項跨部門、跨專業的系統工程,應切實加強各單位電網基建工程投資預算管理工作的組織領導,強化發展、基建、物資及財務業務的銜接協同。要按照公司預算編制工作統一安排,及時、準確、完整編報電網基建工程投資預算。嚴格落實國網公司批復的投資預算方案,認真做好各項指標的分解細化,將投資預算分解到責任部門、基層單位,細化至具體工程和成本費用項目。按照預算管理辦法,做好電網基建工程投資預算的執行、控制,嚴控預算外開支,增強預算執行剛性和嚴肅性,有效提升工程成本費用管理水平。
2依據工程總投資預算,加強招標采購、工程結算、竣工決算等環節成本控制,確保決算不超預算;依據年度投資預算,加強工程成本費用發生的過程跟蹤和動態管控,確保總投資預算目標實現。深化月度預算管理,強化工程成本費用支出審核把關,有效落實年度投資預算。按照工程其他費用分類管理要求,統籌工程支出、固定資產零購和生產成本,防止重復計列、多頭開支、混淆使用。嚴格執行工程竣工決算分級審核審批制度,按照投資預算確定的開支范圍與標準,剔除不合理和不實成本費用支出,實現工程價值閉環管理。
3預算執行情況分析是采取調整糾偏措施的前提,是確保預算目標實現的關鍵環節。注重電網基建工程投資預算執行情況的總結分析,對比電網基建工程累計成本支出與總投資預算、當年成本支出與年度投資預算,從需求提報、招標采購、合同簽訂、合同履約、物資領用、項目結算等關鍵節點,分析差異產生原因,采取有針對性的管理措施,加以糾正和解決。進一步健全完善預算考核指標體系和計分辦法,通過加強電網基建工程投資預算執行過程控制及分析,不斷提高電網基建工程投資預算管理工作質量。
4電網基建工程投資預算管理涉及財務管控模塊、套裝軟件等多個系統,相互關聯、緊密耦合,交織成為保障投資預算高效編制、有效管控的統一平臺。
5電網基建工程投資預算的編制,要遵循“一項目一表單”原則,以工程概算或估算為基礎,按照基建標準成本和工程其他費用管控措施確定工程總投資預算,進而結合工程預計進度和財務預計支出形成年度投資預算。按國網公司總部統一要求,盡快完成有關系統功能部署和數據治理,通過ERP、財務管控、項目規劃計劃等系統集成數據和手工錄入相結合的方式,編報電網基建工程投資預算表中各項數據,保證填報質量與效率。根據公司總部通過財務管控系統下達的電網基建工程投資預算批復方案,在進行分解細化、上報備案的同時,將工程總投資預算和年度投資預算按期至ERP系統,深化應用預算控制功能,實行工程成本支出強控制,落實電網基建工程投資預算管理的各項要求,確保充分發揮投資預算管控作用。因客觀條件變化確需調整預算的,應按照公司預算調整程序辦理。
多功能電輪
時間飛,轉眼就到了2025年,這時我已經成為了一位世界著名的科學家。這時我已經發明了很多東西,如多功能磁鐵、除雪機、魔力掃帚、變音鉛筆、催眠鈴鐺、百寶袋等一些發明……多的不可計數,這不,我又發明了一樣——多功能電輪,我在晚上的新聞會上,將這一發明告知全世界。
“多功能電輪相當于一種變形機器。它的功能變化特別多,它可以變成汽車,可以變成船,可以變成潛艇,可以變成飛機,還可以變成宇宙飛船……”這時,有一位美國記者打斷了我的話,用不太通順的中國話說:“這——這東西雖——雖然好,但——但是否——否安全呢?”“這正是我要說的,在電輪的邊上有一兩個帶有166666666660V的電壓圈,壞蛋如果來了,它會將電量放小,電暈壞蛋,并用裝在底部的機械爪將壞蛋抓起來,通過里面的自動報警機給主人和警局報警,等待警察來抓壞蛋。”美國記者高興的說:“good!”然后我又把電輪另外的數十種功能作了介紹,最后,新聞會在一片掌聲中結束……
“快起床,小懶蟲,都11點了!”媽媽一下子把我拉了起來,我一看,哪有什么新聞會呀!原來是我做了一場夢,不過我相信,不久的將來一定會有多功能電輪的,要買就來2025年訂購吧!
1.1管控成本,降低工程項目經費開支做好成本管理控制,對電子通信行業提升經濟水平,實現資金的良性循環有重要的意義。首先,應由電子通信工程的實施方案入手,優選先進的技術工藝與方法,最大化的降低項目成本,使生產率全面增加。另外,應強化電子通信工程款項經費的結算管理。在價款契合政策要求的前提下,通過有關財務機構的全面審核,明確支付單據的真實合法性,而后才能辦理有關審批手續。應注重在計劃內,加強工程資金結算管理控制,預防引發超支問題。應采用多元化的管理方式。例如,預留尾款、進行數次定額的支付款項、加長支付的期限等,確保經費的合理化有效應用。另外,對于工程項目材料應用以及勞動用工方面的經費,應加強管理,預防引費問題。工程建設前期,應依據項目任務量,作出合理的員工安排,通過有效的方式,開展施工建設,預防員工在實踐過程中形成徒勞消耗使勞動效率值出現浪費的問題。另外,材料應用,應確保規范性,制定合理有效的管控制度。針對作業現場形成的較多輔材,可通過承包施工的模式,對承包對象的資質信譽進行細致的評估、分析,強化技術審核管理。通過審核后,方能履行承包環節。再者,對于勞務人員的市場價格水平,應做好細化的調查,做到有效合理的選擇,盡量避免應用臨時工,影響項目工程質量水平,導致員工出現鋪張浪費的問題。對于一些可利用租賃形式使用的機械設施以及周轉材料,應盡可能地通過租賃完成,而后,利用有效合理的方法,做好主要設施應用效率的管控。完成使用后應快速及時的歸還,預防形成多余的租賃經費。電子通信工程實施方案的設計環節,應遵循我國相關行業規范,做好層級審批管理,預防施工階段中由于方案的不科學性,形成施工中斷的問題,引發不必要的浪費。
1.2加強電子通信工程質量管理工程質量為一切項目的重要核心,倘若無法保證質量,則即便前期做的再完美,也會毫無價值。因而,電子通信工程管理應加強質量控制,有目標有計劃的以建設方案為根本,引導各環節的工作任務。首先應做好工程建設前期的充分準備,細化分析圖紙內容,有效核對工程數量,編定合理的調查任務書以及作業指導材料。針對電子通信工程建設階段中使用的各類機械設備或是儀器儀表等,應認真細致的核查,保證不存在隱患故障后依據應用說明,面向技術員工再次強調操作規范。另外,應強化工序流程管理,創建責任問及體制,使各項工作職責全面落實到位,掌控好各個工作環節,確保技術、工作方案、相關記錄、管理驗收、工程項目變更等流程的及時布控管理。建設完成后應做好自我檢查,而后對電子通信工程項目存在的薄弱環節以及相關的隱蔽項目進行分項分布的細致核查,依據我國工程質量標準,驗收合格后方能上交至監督管理機構,實施后續驗收工作,進而預防電子通信工程存在質量問題,形成不斷返工延誤工期的問題。
1.3做好電子通信工程進度管理由廣義層面來說,工程進度控制管理,應依據現實狀況制定進度計劃安排。編定過程中應全面考量各類不可控要素。例如環境氣候要素等,而后合理的調節進度安排。再者,應全面熟悉了解工程建設圖紙,聯合現場施工操作人員配合參與計劃的制定。電子通信工程各類應用材料的管理配置、施工人員的安排、各機械設備的應用等需要全面囊括進來,而后應依據合同標準形成有關材料。應通過日報以及周報的模式,完成電子通信工程進度的跟蹤匯報,確保合理的施工調度與快速的現場問題應對處理。應創建行政職能管理控制工作制度行,政管理應圍繞項目經理為核心,通過層級管理,使各項任務落實到施工班組與一線人員之中,強化對他們思想意識以及操作行為的控制管理。在此之上應做好施工建設考核管理工作,將質量、工期進度、安全施工、成本管理視為具體標準,參照員工完成的實際情況、考核的成績進行獎勵。應用材料上應制定細化標準,對電子通信工程各類生產資源進行合理有效的安排,使需要的建設設備機械等囊括到準備計劃之中進行備用。配備物資材料的環節中,應依據電子通信工程現實的需要,編制出具體的采購計劃,采集有關主材以及輔材。還應依據工程項目的現實狀況,分析是否需要創建臨時的貨庫。對于原材料的采購,應集中做好,配貨發貨、物資流通的清單記錄管理,實施價格的詳細評估,進而為電子通信工程順利地建設實施做好充分的準備。
2結語
1.1廣義節能的定義
作業效率的定義是工程機械在單位時間內的作業量。提高作業效率往往會降低節能性。因此要比較節能性要在相同的作業效率下比較,這樣的結果才是可信的。由以上分析可知,節能不只是取決于功率傳遞的效率和功率供求兩方的動態匹配,還決定于不同功率流之間的有效配合,作業效率高低也會影響節能效果。
1.2以柴油機為例的工程機械功率流控制現狀
從能量轉換的定義上分析,工程機械的工作過程是不同能量形式相互轉換、傳遞和對外輸出功率的過程。想要分析工程機械的節能效果就要分析其功率流。對于使用柴油機當做動力源的工程機械,輸出的動力最終來自儲存在柴油中的化學能。柴油機將柴油的化學能轉換為機械能,以轉速和轉矩的形式表達出來。這是柴油機的基本能量轉換過程。目前采用的柴油機節能方法是全程調速或電控噴油等控制技術,這些技術能夠有效地改善柴油機工作性能,降低油耗。采用液壓泵吸取柴油機的機械能并將其轉變為液壓能,以流量和壓力的形式表現出來,一般采用恒定功率控制、壓力切斷、正流量控制等控制策略改善泵的工作性能。柴油機是能量的供方,而液壓泵是能量的需方,實際工作中對柴油機和液壓泵使用轉速感應控制或功率極限載荷控制等方法,以改變二者聯合工作時的高能耗現狀。而液壓泵與液壓閥是流量的供求雙方,其中液壓泵供給流量而液壓閥需求流量。具體工作過程是液壓閥吸取液壓泵輸出的液壓能,然后液壓系統的壓力和流量等被調節至合理值進而輸送給相應的執行機構。這個過程中大多使用變化流量控制方法以協調運轉多執行機構,有些情況也會使用LUDV技術從而減少并聯回路中負載變化對流量分配的影響。在這個系統中,液壓閥直接由操作者控制。因此,液壓泵和液壓閥是流量的供方和需方的關系。為了協調這種供需關系,大多使用負流量控制策略或負荷傳感控制策略。液壓閥輸出液壓進而被油缸或發動機吸收,并向外輸出機械能,機械能以力和位移或轉速和轉矩的形式表現。這些機械能中的一部分或全部對外界載荷做功,執行機構對外載荷的有效做功組成了有效功率。這就是柴油機工作過程中的功率流過程分析。由此可見,現在的元件效率控制技術、子系統功率控制技術和部件功率控制技術不能協調整機進行節能分析,只能在自己工作范圍內達到局部最優值。
2工程機械全局節能控制系統
2.1全局節能控制系統
全局節能對于加強機械工作性能,降低能耗具有重要意義。為了建立廣義節能定義下的全局節能控制系統,要將整機和外界負載作為研究對象,并將節能目標設定為傳統節能控制技術、多執行機構的協同控制以及作業效率,達到最優節能效果。為了方便對節能效果進行定量分析,可以定義全局節能指標如下:全局節能指標=對外有效功/(油耗×作業時間)=有效功率/油耗從以上定義式可以看出,全局節能指標指的是單位時間單位油耗的工況下機械對外輸出的有效功。這個定義考慮了傳統節能控制技術、多執行機構的協同控制以及作業效率三個方面的內容,能夠全面地評價工程機械能耗特性。全局節能目標的實現可以劃分為三個小目標,即協同作業目標,作業效率目標以及傳統節能目標。每個小目標還可以再往下細化為系統目標,部件目標和元件目標,對工程機械里面每個部件的協同作業情況,作業效率情況和能耗情況進行實時的控制,從而達到實現全局節能的效果。
2.2全電控系統電子節能控制技術
傳統的節能控制已經能夠達到局部最優,因此要想取得更大的節能成果只能突破傳統節能控制技術,可以從以下三個方面實現:①改變固定參數功率匹配方法,實現不同工況下的動態功率匹配;②使用作業模式識別技術,即在不同作業模式的動態功率分配系統;③以操控人員的操作意圖為出發點,建立不同操作模式的作業效率管理系統。以上目標的實現可以通過全電控節能控制技術和分布式節能控制技術來改善傳統節能控制效果。
2.2.1全電控節能控制技術
全電控節能控制技術的實現使用電控噴油柴油機和電比例液壓泵、電比例控制閥、電比例液壓發動機。在全電控的能量傳遞條件下能夠達到硬件功能的最小化的效果,增加硬件的通用化程度,達到更深入的感知和更全面的智能控制效果。因為電控系統中的控制功能和專用功能是由系統軟件實現的,所以在機械工作過程中根據實時工況和操作意圖在線調節控制參數,實現參數匹配柔性化,以獲取更好的、全面的、廣泛的節能效果。
2.2.2分布式節能控制技術
全電控節能控制技術雖然能夠實現對整機節能的控制,但是控制程序需要處理液壓系統的實時壓力信號,要求控制系統有很高的響應速度,目前技術水平仍然難以滿足對壓力信號實時處理的要求。為加快對機器運轉數據處理速度,可以開發基于總線的液壓泵控制器、液壓閥控制器和發動機控制器,也就是說每個控制器都連接了高速總線,加快處理速度。發動機控制器根據發動機的實時工況數據和用戶操作意圖改變發動機噴油多少,并將處理數據輸送到總線,同時從總線上收取其他控制器的控制命令;液壓泵控制器和液壓閥控制器也執行類似的操作。基于總線的分布式控制系統可以有效地增加控制信息的運算和傳送速度,滿足全電控節能控制系統對數據處理速度的要求。
3結論
電子式多功能電能表主要針對國內市場三相用電的工業用戶。隨著電力行業改革深入,工業三相用電對多功能電能表的需求大量增加。目前國內多功能表種類少、價格較高、功能不完善,往往僅是針對某些地區的特定要求開發,缺乏通用性,某些產品未能完全達到國標的要求。本文介紹的電子式多功能電能表正是為了適應這種市場需求而設計的。
這是一款智能型高科技電能計量產品,該表可以同時計量正/反向有功電能、正/反向無功電能、四象限無功電能,還具有多費率控制,負荷曲線記錄,各相失壓、過壓、頻率超限記錄,數據LCD顯示等多種功能。主站可以通過RS-485總線或手持紅外抄表器對該電表進行查表、設表、抄表等操作。
軟件代碼全部采用C/C++語言編寫,編碼效率高,可維護性好,便于實現模塊化設計,可根據用戶的需求方便地對功能模塊進行裁剪。而且代碼經過優化,其生成的目標代碼大小和執行效率已與匯編代碼相差無幾。該產品的技術指標全面符合GB/T17215-1998《1級和2級靜止式交流有功電度表》、DL/T614-1997《多功能電能表》和DL/T645—1997《多功能電能表通信規約》的要求。
多功能電能表的總體結構和硬件設計
多功能表總體結構
電子式多功能電能表硬件的核心MCU主控制器,它負責按鍵輸入掃描、工作狀態檢測,計量數據的讀入、計算和存儲、電表參數的現場配置以及與外界的通信控制等。其主要功能單元包括MCU主控制器單元、電量計量模塊、紅外和RS—485通信模塊、校表模塊、EEPROM存儲陣列等;其他輔助模塊主要有:時鐘日歷電路、工作異常報警電路、按鍵輸入電路、復位和看門狗電路、開關電源模塊和后備電池電路、大屏幕液晶顯示模塊和LED顯示模塊。多功能表總體結構框圖如圖1所示。
高性能主控制器單元
主控制器采用NEC公司8位單片機中的高檔產品uPD78P0338。該款單片機為120腳QFP封裝,單片集成有60KBFlash、一個異步通信串行口、40x4段LCD驅動器、高達10MHz的總線時鐘和10路10位精度的ADC,并可通過簡單的接口進行在系統編程,極大地方便在線調試和軟件升級。并且支持高級語言,較好地滿足了多功能表任務繁多、數據量龐大、算法較復雜的功能要求。
串口復用通信單元
通信電路模塊主要包括TSOPl838紅外接收頭、紅外發射二極管、載波電路、MAX487專用485收發電路、驅動/開關二極管和其他元件。
本電能表為便于用戶抄表,設計有紅外本地抄表和RS-485集中抄表兩種串行抄表方式,因為uPD78F0338僅有一個串口,故通信電路設計時采用串口復用技術。由9012、9014和若干電阻等器件組成互補開關,由MCU的一個I/O口來控制紅外和RS-485通信方式的切換,如圖2所示。
高精度電量計量模塊
計量模塊由高精度專用電能計量芯片SA9904,電流互感器和其他電路元件組成。SA9904是Sames公司生產的一款三相雙向功率/電能計量芯片,可以計量有功/無功功率、電壓、頻率、相序異常等,可以單獨計量每一相的用電信息,符合IEC521/1036標準,可達到1級交流電能表的精度要求,各數據寄存器具有24位精度,可通過三線SPI接口與CPU交換數據。從而可以較好地適應多功能表需要計量多種電量數據的要求。SA9904引腳及其電路圖如圖3所示。
其中,CLK、DO、DI構成與MCU控制器的接口,用于傳輸控制命令和測得的電量數據,IIps、IIPt、IIPr用來對電流取樣,IVPl、IVP2、IVP3用來對電壓取樣。
時鐘日歷模塊
時鐘電路采用EPSON生產的RTC-4553實時時鐘芯片。內部集成了32.768kHz的石英晶體振蕩器,簡化電路,并可以根據需要進行自由設置以得到較高的頻率;同時集成有時鐘和日歷計數器,可選擇24或12小時顯示模式,時鐘可通過軟件方式進行間隔30秒的調整,并提供0.1Hz或1024Hz的定時脈沖輸出,以便于在電能表的外部對時鐘精度進行定期檢查。RTC-4553引腳及其電路圖如圖4所示。
其中,SCK、Sin、Sout與主處理器接口,用于發送控制指令或者傳輸日期時間數據,本系統日歷時鐘模塊采用電池作后備電源,以確保在停電狀態下,日期時間的準確無誤。
多功能電能表的軟件設計
數據結構設計
多功能電能表涉及的數據類型種類繁多。按字節分包括單字節、雙字節、三字節、四字節和六字節等,按表征的意義分有時間、時刻、電壓、電流、有功功率、無功功率、有功電能、無功電能、次數、功率因數、門限、狀態字、系數、表號等。復雜的數據類型對數據結構的設計提出了較高的要求,本實現方案通過采用多種數據尋址方式和多種類型存儲器較好地解決了這一問題。
數據結構設計要點
系統的數據存放方式有:內部ROM、RAM和外掛EEPROM。
內部ROM用來存放大量的常數表格,RAM用于存放臨時變量和堆棧,本方案需要2.5KB左右的RAM,串行EEPROM則存儲各種用戶電量數據和設表參數,通過12C總線與CPU交換數據,電能表按設計需求的最大要求大約需要250KB的EEPROM,本方案采用8片256位EEPROM通過級聯來實現。
數據尋址方式
EEPROM數據訪問采用兩種方式;直接地址訪問,通過數據的EEPROM地址直接讀寫數據;數據ID尋址,通過數據的編碼讀寫數據。
通信口復用功能設計
紅外通信和RS-485共用一個串行口(RxD/TxD)通信,由于串行口通信開始都有一低電平位(0),因此將紅外接收端(與485接收端用一三極管隔開)引到一中斷引腳INTP1,通過其引發的中斷可判斷串行口數據是否來自紅外。發送時按時應方式發送,使其不互相干擾。由于紅外通信和遙控接收用同一接收管,因此在判斷紅外來源的中斷中啟動定時器INTTM4檢測紅外接收端,如果檢測到脈沖寬度為9ms或0.56ms,則判斷為紅外遙控,并根據定時檢測遙控編碼;否則判斷為紅外產生的串行口接收中斷,并將定時檢測關閉。
紅外38.4kHz調制信號由CPU內部分頻輸出(P05/PCL)。f=fx/27=4.9152/128=38.4kHz。
因紅外發送字節之間可選有15~20ms的延時,而485通信則不需要延時。數據發送在發送中斷中進行,紅外通信在發送操作后立即關閉發送中斷允許,待延時時間到后再允許發送中斷。
多功能表程序流程圖
合適的教學方法可使教學效果事半功倍。除了剛開始強調本門課的重要性以及告訴學生學習方法之外,教師要充分發揮智慧,運用各種教學方法隨時調動學生的學習積極性并學有所成。在六年的《汽車電工電子基礎》教學過程中我用到的行之有效的方法主要有以下幾種:
(一)案例情景教學法
每講一個新的知識點之前,不急于把核心內容一股腦兒拋給學生,先舉案例,比如在講《電磁現象及其應用》章節之前,給學生做個繼電器(常開和常閉)實驗,給線圈通電,另一條路通過燈泡演示其通斷情況。在學生驚奇的叫聲中提問:“繼電器在汽車電路中起什么作用?”對學生的回答進行點評并告訴學生繼電器在汽車電路中是隨處可見的,比如點火繼電器、起動機繼電器、風扇繼電器等等,他們的作用都是一樣的,就是以小電流控制大電流,保護開關觸點。有了這個案例,在跟學生講授有關電磁現象的知識,學生就不會覺得很突然,而且學習積極性也大大提高了。
(二)項目教學法
項目教學法是一種以學生自主探索為基礎,采用科學研究及實踐方法,促進學生主動接受知識的教學方式。教師應將需要解決的問題或任務以項目的形式布置給學生,以小組協作方式,在教師指導下由學生自己按照工作的完整程序,共同制定計劃,團體協作完成整個項目,使學生理解和把握專業知識和相關技能,培養分析和解決問題的能力,以及團體協作精神。《汽車電工電子基礎》有很多章節可以利用項目教學法,比如在講電動機與發電機這一章節,將學生分成5組,每組8個學生,每組分配一臺汽車起動機與發電機,課時安排是三次課,六課時,讓學生完成幾個問題:1.通過調研、查資料,說出電動機與發電機在汽車上的應用有哪些(1課時)?2.通過自學、拆卸起動機與發電機、查資料,弄清楚起動機與發電機各部分名稱及工作原理(3課時)。3.分析電動車窗、雨刮、鼓風機、門鎖電路的工作原理(2課時)。組織每組學生通過合作、分工完成任務,每組派一個代表敘述任務完成情況、同組其他成員可以補充,根據每組完成的情況給予點評、評分,指出任務完成情況及不足,對于回答錯誤的給予糾正。最后總結并指出本章重要知識點。在學生完成任務的過程中,學生是主角,教師是配角,是向導和顧問,引導學生如何在實踐中發現新知識、掌握新內容。實踐證明,項目教學法能最大限度調動學生的學習積極性,提高了學生的理論水平和實操技能,增強了學生的自信心和成就感,培養了學生合作、解決實際問題的能力,達到了人才培養的目標。項目完成后,95%以上的學生都覺得任務很有挑戰性,完成后很有成就感。
(三)課堂互動
課堂互動是調動學生學習積極性另一個很重要的方法,如果是傳統的“滿堂灌”,學生很容易走神,特別是跟不上的同學,很可能就趴著睡覺或玩手機。所以隨時調動學生的學習積極性很重要,教師除了對重點、難點知識點要講清、講慢之外,可通過個別提問、小組討論、做習題、小測等形式考查學生的學習情況,對于表現好的同學給予加分獎勵并記入平時分,最大限度調動學生學習熱情。對于表現差的學生課后應及時談話,如果是知識點沒掌握,應單獨輔導,如果是情緒不對,應給予足夠的關心及幫助,確保每個同學都能掌握最基礎的知識。
(四)實踐教學
合理的安排實踐教學環節能夠鞏固學生對所學知識點的理解、增強他們的信心。《汽車電工電子基礎》實驗安排共20課時,除了一些認識和驗證性實驗之外,我還安排了一些創新性實驗,如讓學生利用二極管的單向導電性自己設計一個整流器并進行焊接實驗、利用門電路設計一個簡單的搶答器并說明其工作原理等,可提高學生的動手能力和解決實際問題的能力。
二、成績考核與評價
成績考核與評價是檢驗學生學習成果的一個重要環節。成績考核與評價辦法在一定程度上決定了學生對該部分的重視程度。比如實驗分數如果比例很低,那么學生對實驗可能就不夠重視;同理,平時紀律分如果不強調,可能會使學生養成拖拉的習慣等等。因此期末成績構成要合理,既要達到大綱人才培養要求,也要有一定的靈活性。我們學院《汽車電工電子基礎》總共80學時,其中理論課60學時,實踐課20學時。期末成績構成是平時考核占50%,期末考核占50%,平時分包括平時作業及表現25%,實驗實訓15%,考勤10%(曠課超過總課時三分之一不能參加期末考試及補考)。加大考勤分的比例是為了讓學生養成不遲到、不早退、不隨意曠課的良好學風,有了學風的保證學生學習才有保障。
三、結論
1.1電力電氣自動化的運用意義
不管是電力工程,還是自動化本身技術,將電氣自動化滲透在電力系統中都具有很強的現實意義,其主要表現在:推動電力系統自動化水平上。它本身屬于高科技的范疇,在電力應用中,以電力設施與技術更新為主,當然也能帶動電力工程信息化水平,特別是電力設施權限上;具體如:電氣設施模糊化,同時運用范圍日漸加寬也極大的推動了電氣自動化技術水平的提高。將自動化技術應用到電力工程中,具有明顯的優勢。同時,電氣自動化和計算機有著密切的聯系,在相關設施維護時,只要經過計算機就能達到要求;然后再由工作人員結合數據信息,利用計算機運行以達到對相關設備運行的維護,同時這也是控制工作人員工作強度的有效方式。將電氣自動化技術運用在電力工程中,能夠有效提高管理效率。為了滿足電氣自動化應用要求,電力設施與技術管理都需要不斷調整。就目前的電氣自動化相關設備來看:由總線連接構成,其連接過程簡單,在總線控制的過程中,同時也是對整個過程進行有效管理的方法。
1.2電氣自動化技術的設計原則
目前,大多數電力系統已經帶有自動保護裝置,故在設備選型時,通常會優先選擇自動化綜合系統,其選型接線方式比較簡單,結合繼電保護就能實現自動化設備的有效應用。從總體來看,電氣自動化技術必須遵循的原則,主要包括以下方面:電氣自動化控制設施的連線形式必須結合原有的系統設計,即使使用的是監測系統也必須添加設備數量與種類,并且在圖紙設計中詳細說明,以保障設備連接的精確性。在計算機遠程開關中,必須使用遠程閉閘、開閘智能開關,以確保遠程操作中的自動化控制順利實現。利用計算機實現開關監控,在接點打開的情況下,將其納入監控體系。如果是低壓開關,必須設置輔助接點。在設置與安裝繼電保護設施時,必須整合綜合電氣與變壓保護技術。
2電力電氣自動化在電力工程的應用
2.1變電站自動化
變電站自動化,是利用站內電氣設施監控,在計算機替代傳統監控設施的環境,確保二次設施的數字化與集成化;變電站利用光纖替代傳統的電纜傳輸,以提高信息傳輸效率在自動化技術的運用,同時它還可以在計算機截面上進行操作,以統一記錄運行狀態。另外,變電站自動化也能滿足各種電氣設施的運行要求,它在電網自動化中發揮了很好的作用。
2.2PLC系統
PLC作為計算機技術與繼電接觸整合的產物,通過電力系統,它實現了工作指令的信息記錄與自動編程,在有效控制電力系統信息運算和記錄的同時,減小電力系統耗能,讓整個系統更加靈活、輕便。PLC在電力系統數據分析、轉換、整合、采集、傳遞、轉換等方面都具有得天獨厚的優勢,在吸納到電力系統進行有效控制的同時,對不份額柔性操作進行智能控制。利用電力系統中的獨立模塊,以及總線信息中的通信連接,不僅能保障電力系統正常控制,對促進電力系統相關工作協調化也有重大作用。
2.3電網調度
電網調度組成,主要包含電網調度中心控制中的工作站、計算機網絡、打印設施、顯示器等。在電網調度自動化中,利用電力系統的廣域網與專用網進行連接,由電網調度范圍、中心控制內的終端和發電廠構成。在電力生產中,它不僅能滿足數據采集、調度自動化,還能對電網監控進行有效分析。另外,它在估算電力狀態、預測電力負荷時也有很大作用,電網自動化不僅有助于調動經濟調度與發電控制功能,對滿足電力市場運營要求也有很大作用。
2.4發電廠測控
在單元控制過程中,控制單元一般由智能模件與主控模件構成。其PCU能直接面對生產中的熱電偶、變送器、電氣量、脈沖量、開關量等各種信號接收。在處理運算中,通過實時顯示運算設施與參數,在打印好輸出信號與執行機構后,以完成過程生產的控制、監測與聯鎖保護。其中,工程師與運行員為其準備好人機接口,工程師主要負責組態修改與設置,以確保系統維護與診斷;運行員接收PCU的信息,為其提供良好的控制與監視手段。
2.5計算機
計算機作為整個電氣自動化最主要的技術之一,它的應用對象主要有電力系統的變電、配電和供電環節。而智能電網則是電力系統應用最廣的技術,調動電網的技術是電力系統應用計算機技術最典型的代表之一,同時也是現行電力系統自動化最主要的部分,它不僅能實現國家電網相關信息的收集工作,同時還能對各個區域、省市、縣級電網進行自動調控與調動。
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