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電氣工程自動化由發展工業革命發展而來,首先應用于工業。經過不斷發展,電氣工程自動化慢慢延伸到商業等其他領域,由于商業利益最大化及安全工作并不完善,在商業等領域的開發中,數據的安全性問題越來越受到人們的重視。各商業等部門在進行信息的交流及產品交流時,技術水平、數據獲得等存在差異,加大了各領域的交流難度,存在一定的安全隱患。
1.2電氣工程及自動化工作的效率問題效率是生產力的關鍵。
在自動化快速發展的今天,人們越來越重視工作效率問題,它對工程的效果有著很大的影響。在今天這個快的節奏中,工作效率甚至被視為工業的生命。落后就要淘汰,因此,電氣工程自動化必須提高工作效率。由于技術的不同,掌握技術的不同,各個企業在工作效率存在差異,要想提高企業的競爭力,提高工作效率已成迫在眉睫。所以,要想樹立自己的有競爭優勢,就必須提高自己的工作效率。
1.3在工作過程中能源利用問題
在今天的工業發展中,電氣工程已成為工業生產不可或缺的一部分,它已經是保證工業生產正常運行、實現預期目標的重要基石。在技術不斷發展的今天,設備不斷更新,輕型化、方便化、智能化的設備不斷被運用到生產、工作中去,電氣工程中的地位也越來越高。但是在工業生產中,眾口難調,電氣工程往往需要適應各個方面,滿足各種需求,在能源利用問題上就顯得不盡樂觀。電氣工程在節能方面的問題以在建筑電氣節能設計和使用為主,另外還有一些本身內部的因素及一些不可避免的因素影響。眾所周知,電氣工程它是工業生產的核心與關鍵,隨著工業生產智能化、科技化的不斷發展,電氣工程的作用越來越明顯、越重要,電氣工程的質量與水準將和工業生產緊密聯系在一起。因此,提高能源利用率將為工業生產帶來質的飛躍,不但能有效降低成本、提高競爭力,還能保護環境。顯然,就目前的狀況,技術人員還需更加努力。
1.4電氣工程及自動化存在安全質量性問題
電氣工程及自動化在實際運用中存在許多安全問題,比方說在數據傳輸方面、數據獲取方面、安全防護等方面存在問題。問題的來源是由于許多商業部門、工廠只注重結果,簡單認為質量問題與結果相關,而忽略了生產過程及電氣工程的質量檢驗,他們沒有對電氣工程實際運行情況做詳細的考察及關注,只是加強了質量的管理輕視了質量的檢測,這樣的做法,重視了表面忽略了一些細節的東西,從而對工業的安全生產不能提供百分之百的保證,工程質量也難以達到要求,所以要加大重視安全質量問題。
2電氣工程及自動化問題的對應策略
電氣工程自動化的應用范圍面很廣,特別是在我國現代化、工業化等方面建設問題發揮了巨大的作用,合理、正確的運用可以事半功倍,不但能迅速提高工作效率而且經濟效益的提高有明顯作用。樂觀的是,電氣自動化所能經歷考驗能應對許多突然因素,空間進一步壓縮,有益降低企業生產成本。在激烈的市場競爭中,有發展的空間。但另一方面,綜合世界電氣工程及自動化的發展水平與我國的成熟程度相比,仍有一些問題需要進一步加強。
2.1促進設計的智能化、安全化
眾所周知,提升電氣自動化系統是提高自動化水平、提高效率的有效途徑,需要在設計中對功能更加完善。但是自動化仍是大多數所掌握的技術,它存在缺陷,比方說它有互不連接、缺少整體性、不能有效完成信息共等缺陷,不能較好發揮電氣自動化的功能和用途。因此,要提高設計的質量,不斷去完善,使留在設計中的問題趨于最小化。另外在對電氣工程自動化數據進行標準對接,應加強對傳輸過程中安全因素的考慮。在發展電氣工程自動化的過程中,關鍵是要進行標準對接,只有這樣才能促進設計的合理化。當然,在不斷完善設計的同時科技化、電子化和交流度三個方面也應該全面的發展。
2.2提高能源利用率,不斷促進工作效率的提高
電氣工程的重點都是節約成本,減少損耗,使資源利用率達到最大化、無謂的能耗最小化,減少不必要的損耗,因此在選擇供電系統的變壓器時,應考慮繞組阻值相對小的變壓器,目的是使電流損耗減少從而達到降低變壓器的運行成本的目的。實際上由于我國工業化的不斷進步與發展,高集成化、智能化、全新化的電氣自動化設備正慢慢計入工業化,但由于國內工業生產利益需求的急切性及新設備的花費不容小覷,許多工業都有意回避新設備,這就進一步造成能源利用率低的問題。因此,要加大對新設備、新技術的推廣,建立更加完善的條例,來提高工作效率。當然全球化的今天,知識、資源共享已是主流。因此建立一個統一的系統平臺事完全有必要的,更是利大于弊的。試想如果將目前掌握的各種先進的技術融合利用,達到實現科學化管理目標,將先進思想的合理利用可以達到意想不到的效果。
2.3促進電氣工程及自動化全面科技發展
應提高對科技化的認識與理解,創新是發展的動力和核心,面對著不斷出現的新材料、新技術,技術人員應努力加快尋找各方面的切合點,以達到更高更的發展。當然,沒有付出,就不會有收獲,我們應鼓勵加強信息化的投入,不斷加強設備的更新、技術的引進、先進思想、最前沿技術的學習。回望歷史,世界電氣工程自動化發展沒有一定的發展基礎是完全不行的。同時,應加大與外界的聯系,閉門造車是完全行不通的,應開放外界網絡互連,實現資源共享,達到效益最大化。
3結束語
電氣自動化有更高校的工作效率和經濟效益,工作的可靠性及環境條件都得到了顯著的提升。電氣自動化是企業在市場競爭中獲勝的一項有力的支持。目前的電氣自動化正處在飛速進步的階段,在發展中仍存在一些問題需要改進。
1電氣工程自動化現在的狀況
(1)電氣自動化系統集成性不強。電氣自動化系統集成是電氣自動化系統功能提升的必經之路,我國目前一些電氣自動化還處在多島自動化的層次,多島自動化具有互不連接、功能單一、信息獨享的缺陷,不能充分發揮電氣機動化的功能和作用。
(2)電氣自動化的網絡構架不統一。電氣自動化的發展方向是建立高效、快捷的電氣工程師及自動化系統,但目前很多企業自身網絡構架不盡相同,使得依托于網絡結構而發展的電氣工程自動化的發展受到了阻礙。另外不同企業和商家在軟、硬件產品交換過程中,因為程序接口的不一致,影響企業數據和信息的傳輸交流,進而阻礙了企業數據和信息的共享,使電氣工程及自動化系統在實際運行中無法發揮應有的效應。
(3)電氣自動化技術的使用過于受主觀支配。不同的企業在對電氣自動化技術的實際應用和開發中,由于技術人員思想理論及技術掌握程度的不同,過分根據技術人員主觀習慣和意識支配,系統的開發平臺各有不同,進而導致電氣工程及自動化的實際設計、實施、運行和維護中的程序和成本增加,增加了系統整體的運行費用和負擔。
2電氣工程自動化的應對和改進措施
(1)從科技化方面,科技化是指電氣自動化的發展應當出現實用性新技術、新材料、新產品。本著自主創新的思想,以節能降耗為切入點,積極推廣應用節能降耗新技術、新方法、新工藝,在材料的使用,技術的使用等方面力求創新,采用信息技術、計算機技術、網絡技術與自動化技術等高新技術,研發新產品。
(2)從信息化方面,信息化則是指信息技術在電氣自動化的地位應更加突出。電力設備的設計、制造和運行中廣泛應用的計算機優化與仿真技術,人工智能分析的廣泛應用以及電氣工程中廣泛使用的網絡通信技術,都充分展現了信息技術愛電氣自動化中起到的重要作用。
(3)從開放化方面,開放化則是要與外界建立一個接口,實現與外界網絡的連接。計算網絡是實現信息實時交換和共享的重要基礎設施,也是實現管理、決策、設計、控制和制造一體化的關鍵,它已廣泛應用于電力系統各元件和局部系統的管理、監視、調節和控制上,是電力系統信息管理、遠動技術、調度自動化等方面的核心。
二、電氣工程自動化系統中的節能技術
(1)選擇合適的變壓器。變壓器會因銅損、鐵損、空載損耗和負載損耗等因素造成許多電能的浪費,但是變壓器在供配電系統中的運用又非常廣泛,所以變壓器選擇得好可以有效地實現節能的目標。總的來說,選擇變壓器可以從以下幾個方面考慮:首先是要將變壓器自身的消耗降到最低,這就是選用單相的自動補償設備,使流經的三相電電流保持平衡,消除或降低負載的不平衡性,從而實現變壓器自耗最小;其次是要選擇有較好節能特征的變壓器,進一步減少變壓器有功功率的耗能。
(2)減少電能在傳輸中的消耗。電能在進行傳輸的途中,導線里的電阻就會造成一定有功功率損耗,這是無法避免的。但是,整個途中線路上的電流是保持不變的,因此要想減少電能在途中的浪費,只能使導線所帶的電阻盡可能的小。由電阻的推導公式可知它和電導以及導線的長度是正比關系,和導線的橫截面積是反比關系,所以可以通過以下的途徑來減少導線的電阻:第一,合理的布局,避免導線走彎路或回頭路,盡可能降低導線的長度;第二,選擇電阻率比較小的材料制成導線;第三,同等條件下要選擇一些橫截面面積比較大的導線,這樣可以有效降低電阻;第四,使變壓器和負載中心盡量靠近,使供電的距離減少。
(3)使用有源濾波器。在實際的操作中常常會發生誤動作,所以要消除諧波來避免或減少電氣設備的誤操作,而最高效的方法就是運用濾波器。造成誤動作的因素主要就是越來越多的電氣設備,其帶來的諧波也隨之增加,但是產生的諧波與基波在電網阻抗上會重疊,從而使電壓形成畸形,由此導致電氣設備誤動作的產生。
(4)采取無功功率補償。整個供配電系統是由升降壓變壓器、輸配電線路、用戶電力負荷以及配電變壓器等多個環節形成。電能通過電流的形式流動于整個電力系統,為終端客戶提供電能的同時必不可免的會有能量的浪費,其中無功功率占據著比較大的比例,不僅降低了整個電路的電壓,而且會影響電網的經濟運行和降低電能的輸送質量。而無功功率在終端客戶那里最直觀的反映就是功率因數降低。若其功率因數低于0.9,那用戶就要繳納罰款,從而增加了用戶用電的成本。所以實際操作時可以選用合適的無功補償設備來增加功率因數,讓無功就地實現平衡,從而使電力系統的電壓能夠保持相對穩定,進一步提高電能的質量,實現綠色節能的目的,還可以使經濟效益提高并為社會效益提供支撐與保證。在電力系統運行時,若使用無功功率補償,就要達到如下要求:首先就是后來的投切開關和在舊的補償電容里的循環投切要按比例進行分配,這些都沒有辦法達到理想補償效果;其次是電容器的容量大小,要參照配電電壓容量以及自然功率因素等參數,并且加以計算而得來,若在補償時會產生諧波,就要串聯相應數量的電抗器,借此來消除線路中的諧波;最后就是在確定投切參數的時,最好是選用無功功率,這是為了能有效地避免過度補償、無功倒送和投切震蕩。目前使用較多的模糊投切就取得了很好的效果,不僅能有效調節平滑,并且跟蹤準確性很高,應用范圍很廣。
三、電氣自動化節能設計技術的實際應用
要想實現電氣自動化節能的目標,最重要也是最先要完成的就是要很好的完成電氣工程的電氣設備以及安裝工藝的設計。只有完成了這些才能在未來成功的利用電氣自動化來實現節能的目的。
(1)提高電氣系統的運作效率。在選擇電氣系統的設備時,最好選用那些節能設備,這是為以后節能減排做好了基礎和鋪墊。同時實際操作中還可以運用補償無功、均衡負荷和降低電路損耗等途徑來實現在電氣系統運作過程中的節能目標。比如說,可以在配電設計過程中,利用適當的調整負荷以及選用合理的設計系數等方法來達到目的。通過這種途徑能確保電力系統在安裝以及運作的過程中,有效提升電源的綜合利用率并提高設備的運作效率,從而實現減少電能損耗的目的。
(2)優化配電系統的設計。電力系統的服務宗旨就是為安裝此電氣系統過程中要用電的設備提供所需的動力。所以,在整個配電設計過程中首先要實現的最低要求就是要將電力系統的適用性充分考慮在內。適用性,簡單來說就是能對電氣設備的有效控制做出相應的保障,還要達到用電設備對供電設備以及負荷容量等因素可靠性的要求。其次是電容器的容量大小,要參照配電電壓容量以及自然功率因素等參數,并且加以計算而得來,若在補償時會產生諧波,就要串聯相應數量的電抗器,借此來消除線路中的諧波;最后就是在確定投切參數的時,最好是選用無功功率,這是為了能有效地避免過度補償、無功倒送和投切震蕩。目前使用較多的模糊投切就取得了很好的效果,不僅能有效調節平滑,并且跟蹤準確性很高,應用范圍很廣。
四、結語
[關鍵詞]電氣工程;自動化;問題;措施
中圖分類號:TM85 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)12-0048-01
引言:電氣工程,是我國工程建設的重要的組成部分,隨著科學技術的發展,實現自動化,是提高工程建設質量和效率的有效手段,是降低施工成本的重要的環節。但是目前我國電氣工程之中的自動化設計還不夠完善,存在一定的問題,這就導致了自動化管理出現了漏洞。所以,依據存在的問題,主要提出了加強節能措施,實現高質量管理,符合相關標準的方法。其次,則是對自動化系統進一步的完善,并且構建了一個完善的網絡,實現自動化全方位的管理,保證工程質量。
一、電氣工程及其自動化存在的問題
(一)能源消耗大
能源消耗大,是目前我國電氣工程之中,實現自動化系統設計的一個重要的問題。這是因為自動化系統,提高生產的效率和質量,因此相關材料的消耗也更大,而且電氣工程的運行次數和頻率也變高,對系統的材料和設備的磨損也變得更高,從而產生了能源消耗更大的情況,這對于實現全面推廣電氣系統具有一定的影響,而且與我國的可持續發展要求是相悖,所以,應該手中能夠是自動化系統帶來的能源消耗比較大的問題,并且有針對性的解決這個問題,促進自動化的推廣。
(二)施工標準不達標
電氣工程的施工標準要求是很高的,不僅僅能夠保證電氣工程的施工質量,還能保證施工安全。而自動化系統的引進,在一定程度上,可以提高施工的質量,但是目前存在的問題,施工標準達到不相關要求。一方面是因為自動化系統的設計存在一定的問題,不能精準的控制相關的施工環節,一方面是因為施工人員技術不達標,或者是與自動化管理不熟悉,導致施工要求和標準不到標的情況發生。所以,應該重視施工標準不到標的問題,并且積極的解決相關的問題。
(三)自動化集成系統不完善
自動化集成系y,是實現電氣工程自動化的主要環節,但是目前繼承系統是不健全的和不完善的,主要是因為在設計的過程之中,系統的平臺設計不健全,不能起到信息交流的作用,其次則是設計模型存在一定的缺陷,依據模型設計的系統不完善,最重要的是,自動化集成系統的運行的獨立性不夠,不能獨立處理相關的問題,導致系統和功能之間不匹配,不能指令到達就完成相關的工作。因此,需要重視集成系統不完善的情況,然后依據實際的情況進行改進和完善。
(四)網絡構架存在差異
在電氣工程之中,實現自動化系統,需要構架一個網絡構架,只有這樣才能保證信息互相交流。但是目前的網絡構架不統一,存在一定的差異性,導致結構不一致,不能順利的使用相關的平臺,數據共享不了,這樣不利于自動化集成系統的運轉,也是影響自動化發展的主要原因。而且網絡構架存在差異,也導致了系統之間不兼容的情況發生,不利于電氣工程之中的自動化發展。所以,應該針對這個問題進行解決。
二、電氣工程及其自動化問題解決措施
(一)實現節能措施
自動化系統設計,主要是為保證電氣工程的施工和建設全面實現節能的作用。因為自動化系統,可以提高施工效率和施工質量,同時可以對施工所需要的材料以及設備進行精準的控制,這樣可以進一步的減低施工材料的浪費,達到節能的目標。但是目前自動化的節能存在一定的問題,所以應該依據節能問題進行設計,實現全面節能的設計要求和標準。因此,需要采用的是低阻值的繞組,進行設計變壓器,這樣可以保證降低變壓器的能源損耗,而且還可以減少變壓器運行過程之中,維修和維護的成本,有效的起到節能的作用。
(二)提高質量管理標準
提高質量管理標準,是解決電氣工程的自動化管理的一個重要的環節。首先,是從施工人員的素質管理標準的培養和提高,進行專業的培訓計劃,提高施工技術,同時提法施工人員管理技術標準的意識和概念。其次,則是對材料和設備的管理需要達到標準,按照專人對材料以及設備進行檢查,是否符合相關的標準,這樣才能保證后期的施工達到相關的要求。最后,則是對不同環節的施工標準進行重新定義,而且對不同的環節進行監督和管理,達到相關的施工標準和要求。同時電氣工程之中的自動化標準,也要隨著技術的發展,不斷的提高相關的標準,這樣才能保證施工的質量。
(三)提高和完善自動化集成系統
在電氣工程之中,自動化的實現是科技進步和社會發展的需求,目前因為技術以及相關條件有限,所以導致自動化集成系統存在一定等問題,但是隨著技術的不斷發展,在一定程度上,可以有效的彌補和完善系統之中不完善的地方,這樣可以保證自動化系統全面的發揮作用,保證了電氣工程的進步和發展。因此,需要提高和完善自動化集成系統,主要是采用高效編程系統的模型進行設計,結合綠色和科技設計理念,進行全面的設計和完善,讓自動化系統可以滿足電氣工程之中的不同需求和要求。而且需要開發系統平臺,保證系統具有一定的兼容性,以及容錯性,同時還需要保證系統的主觀能動性,這都是自動化集成系統的關鍵環節和內容,而且還可以降低自動化系統的運行成本,同時也起到了節能的作用。
(四)構建統一網絡
網絡的構建是實現自動化的一個核心環節和重點環節。因為構建的網絡不同,會導致各個網絡之間不兼容,從而導致出現了命令傳達和信息傳輸不暢通的情況。因此,想要實現電氣工程的自動化,就構建統一的網絡,這樣才能保證全面調動系統,實現接口一致,這樣方便了不同的的商家,對于電氣工程的自動化推動和發展也具有一定的重要作用,同時實現了信息和資源的共享,保證了整個網絡運行的更加的穩定。因此,構建一個統一的網絡,對于建設自動化的電氣工程系統具有重要的、積極的作用。
結束語
電氣工程在各個行業和領域以及建設之中,起到了巨大的作用。尤其是在信息技術和互聯網技術的支持下,實現了自動化的系統設計。但是由于技術問題,以及管理措施等問題,導致自動化存在一定的問題。文章經過討論,主要從四個方面可以完善電氣工程之中的自動化。即采用節能措施,實現綠色自動化的目標,其次則是需要完善管理體系和提高管理標準,最后則是進一步的設計自動化系統以及建設統一網絡,這樣才能保證電氣工程自動化系通過運行的穩定性和有效性。
參考文獻
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關鍵詞:自動液位控制;溜槽防堵;堆煤保護;物料探測
章村礦洗煤廠洗選工藝為高變質無煙煤重介洗選,具有煤質硬度高、密度大的特點,設備檢修維護量遞增,而人員逐年縮減,對洗煤廠的自動化技術要求越來越高,在該廠中自動化控制系統中保護裝置的可靠性直接影響工藝生產系統運行的安全性[1]。
1 煤泥攪拌桶自動液位控制
煤泥攪拌桶是壓濾機入料緩沖容器,隨著壓濾機工作循環的進行,煤泥桶內液位也在時刻發生變化,此崗位需要崗位工時刻關注攪拌桶的液位變化。結合現場實際,我們利用液位自動化控制可同時實現監測液位及自動控制底流泵開停的功能。電氣原理圖如下所示:
圖中 KA1 KA2中間繼電器
SB1 底流泵啟動按鈕 SB2底流泵停止按鈕
工作原理:在煤泥攪拌桶直桶段上安裝上壓力變送器,變送器將液位轉化為電流信號傳送至數顯儀表,不同電流對應的液位的上下限值設為顯示儀表的上下限為觸發動作值,從而控制底流泵的開停,使液位始終保持最佳的液位。
2 溜槽防堵裝置
洗煤廠設備脫介篩、膠帶輸送機溜槽因雜物影響極易發生堵塞,靈活利用限位開關自行改造溜槽防堵裝置,溜槽堵塞檢測器安裝在溜槽不受物料沖擊的側壁上,當溜槽內形成堵塞時,檢測器將發出報警、停機信號,防止由物料堵塞溜槽而造成的惡性事故。
信號電源AC220V;LS――磁性開關;KZ――中間斷電器。
原理:本裝置采用門式結構,限位開關彈簧復位,安裝在溜槽側壁。當物料在溜槽中造成堵塞時堆積的物料必定給溜槽側壁一個壓力,從而將本裝置的活動門向外推移[2]。當活動門偏轉角度大于受控角度時,其限位開關LS動作,中間繼電器動作常閉點斷開,PLC控制回路斷開,通過PLC內部梯形程序來控制生產工藝系統中相關聯的設備停機,并同時在控制室計算機模擬屏上顯示故障信息,提醒操作人員及時處理故障,堵塞故障排除后,活動門自動復位,方可重新開機。
3 物料探測裝置
洗煤廠設有原煤緩沖倉、精煤及矸石倉,原始監測方法垂繩丈量,精確度低,勞動強度大。由于某種原因因倉滿造成設備停機事故,為了避免以上現象發生,安裝超聲波料位計對原煤、產品倉及矸石倉的煤位信號進行實時監測,我廠先用的是超聲波 VEGASON 儀表,測量范圍可達 70米。適用于測量黏度大、腐蝕性或磨蝕性強的介質,安裝方式為法蘭式安裝,傳感器價格低,由于采用兩線制技術,安裝和布線的耗費大大減少,參數設定和儀表使用非常簡便。
工作原理:壓電陶瓷制成的高功率的測量探頭發射聚焦的超聲波脈沖,脈沖波束被介質表面反射回來,電子部件分析反射回來的波束的運行時間和信號形態可以給出精確的物位值。
超聲波料位計輸出的是4-20ma電流信號,轉化為相應的煤位信號,并將采集信號進入PLC,上位機界面可實時監測煤倉顯示數值,密控員可根據此值增減給煤量,優化調控洗選流程。
4 結語
通過幾種自動化保護裝置在章村礦洗煤廠的使用,大大提高了自動化水平,為解決人員短缺提供可靠保障,優化生產流程協調控制,同時在安全生產中降低了事故率,提高運行效率,保證洗煤廠安全高效生產,對提高經濟效益顯著。
參考文獻:
[1]楊小權.幾種自動化保護裝置在大柳塔洗煤廠的應用[J].煤炭工程,2004(5).
[2]黨清.溜槽防堵保護裝置的改造與利用[J].煤炭工程,2009(B11).
關鍵詞:實訓課程;分層次;模塊化
作者簡介:李自成(1970-),男,四川資陽人,成都理工大學工程技術學院自動化系,副教授。(四川?樂山?614000)
中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)20-0086-02
電氣工程及其自動化專業在電氣信息領域起著十分重要的作用,主要研究電能的產生、傳輸、轉換、控制、儲存和利用,同時有關電能的轉換及使用的控制在該專業所占的地位也日益重要。[1,2]它和人們的日常生活及工業生產聯系越來越緊密,因而發展迅速,已經成為高新技術產業的重要組成部分,并成為很多高校的一門重要學科。而成都理工大學工程技術學院在2005年成立了電氣工程及其自動化專業,在專業發展過程中注重實踐課程體系的建立。為了適應當今社會關于應用型人才的培養要求,加強學生的動手能力和實踐技能,突出工程能力和工程素質的培養,結合電氣工程及其自動化專業的人才培養方案制訂了電氣專業工程訓練教學計劃,形成了科學的電氣工程實訓課程體系。體系以培養學生在電機及其電力拖動技術、電力電子與電氣傳動技術、電氣控制技術、電力系統自動化技術等方面的工程技能為基本目標,旨在提升學生在電氣領域的知識應用水平和綜合創新能力,構建起理論知識學習與實際技能訓練、單項能力培養與綜合素質提升之間的橋梁。
一、課程目標定位
課程體系反映了應用型本科對知識能力方面的要求。應用型本科同一般普通本科的培養體系是平行的,相比具有鮮明的技術應用性特征。[3]在培養規格上,應用本科培養的不是學科型、學術型、研究型人才,而是培養適應生產、建設、管理、服務第一線需要的高等技術應用型人才;在培養模式上,應用本科以適應社會需要為目標,以培養技術應用能力為主線設計學生的知識、能力、素質結構和培養方案,以“應用”為主旨和特征構建課程、教學內容體系,重視學生技術應用能力的培養。基于應用型本科的性質,為了加強對學生實踐能力的培養,使學生盡快掌握本專業領域的技能,因此整個體系強調建立一個系統化的實訓過程,通過實訓,學生應該具備以下技能:
掌握電機和電力拖動技術,熟悉變壓器、直流電機、交流電機的結構,通過實訓熟悉電機運行原理和調速原理。
掌握電力電子與電氣傳動技術,熟悉各種電力電子器件的應用,能正確使用變頻器,并能初步進行電機調速電路的設計和調試。
掌握電力系統自動化技術,通過實訓熟悉繼電保護基本原理,利用MATLAB進行潮流計算,并能進行初步的短路分析。
熟練掌握工廠電氣控制、電氣設計軟件等開發平臺和應用技術,能夠進行系統控制程序設計或者利用軟件進行電路的設計。
掌握電氣系統或者控制程序的調試方法,能通過實際操作較好地判斷出電氣系統或者控制程序的缺陷,并進行改進。
為了節約成本,加快開發過程,能夠用仿真軟件對電路進行仿真,熟練使用各種仿真軟件,包括Protel DXP等。
能熟練使用各種檢測工具,具備對低壓電器的認知和感性認識,熟悉每種低壓電氣的正確用法,能進行初步的設計,選擇出滿足要求的電器。
二、課程體系的構成原則
實訓基于各課程各章節內容或者課程之間聯系,以實訓項目為主體和載體,以程序或者電路系統設計作為驅動,實現知識、技術、能力和素質的全面提高。以實訓課程體系作為實訓目標的基礎,制訂完善的實訓計劃體系,同時堅持了以下原則:
以就業實際需求為導向,以能力培養為核心,以學生適應就業崗位為目標,以崗位技能為重點,兼顧長遠發展。
注重知識、技術、能力、素質的協調發展,使學生通過實訓既鞏固了所學的知識和技術又提高了應用知識、技術的能力,使素質得到升華。
以實踐能力和工程訓練為重點,突出技術應用能力培養,強調在應用中創新,通過解決問題綜合運用所學的知識。
課程體系體現了開放性、靈活性,及時反映了新能源技術的發展以及新技術的應用。
課程體系與人才培養方案的課程體系銜接,分別針對電氣技術、電力系統自動化、電力電子等方向設立實訓課程。
三、分層次模塊化實訓教學體系的設立
電氣工程及其自動化專業主要是研究電能應用的專業。近幾十年來,有關電能的轉換、控制在該專業所占的地位日益重要,專業名稱中的“及其自動化”反映了科學技術的這種發展和變化。電氣工程及其自動化專業的專業范圍主要包括電工基礎理論、電氣裝備制造和應用、電力系統運行和控制三個部分。[4,5]因此實訓課程的設立也應該反映這些專業范圍。首先,電工理論是電氣工程的基礎,主要包括電路理論和電磁場理論。這些理論是物理學中電學和磁學的發展、延伸。而電子技術、計算機硬件技術等可以看成是由電工理論的不斷發展而誕生,電工理論是它們的重要基礎。電氣裝備制造主要包括發電機、電動機、變壓器等電機設備的制造,也包括開關、用電設備等電器與電氣設備的制造,還包括電力電子設備的制造、各種電氣控制裝置、電子控制裝置的制造以及電工材料、電氣絕緣等內容。電氣裝備的應用則是指上述設備和裝置的應用。電力系統主要指電力網的運行和控制、電氣自動化等內容。制造和運行不可能截然分開,電氣設備在制造時必須考慮其運行,如電力系統由各種電氣設備組成,其良好的運行必然要依靠良好的設備。
針對專業范圍,電氣工程及其自動化專業工程訓練在學院工程訓練中心進行。訓練內容劃分為工程認知訓練、專業技能訓練和綜合創新訓練三個層次。由于我院從專業建立初期就注重實驗室的建設。目前訓練條件優良,已建有電氣技術實訓室、電機及拖動實驗室、電力自動化及繼電保護實驗室、電力電子及傳動控制實驗室等專業實驗室。同時,學院工程訓練中心為進一步提升學生在電氣工程領域的綜合創新能力,建設了數控加工中心、基于先進控制技術的運動控制實驗室和柔性制造中心,突出真實的工業應用環境,突出強化學生在系統分析、系統設計、系統開發等方面的工程訓練,有利于高水平應用型人才的培養。
我院電氣工程及其自動化專業課程體系設立了三個方向:電氣技術方向、電力電子技術方向、電力系統及其自動化。針對不同方向和實訓層次設立不同的課程。如圖1所示。
首先,工程認知訓練是電氣工程及其自動化專業整個教學過程中一個重要的實踐性環節。該環節包括生產實習等內容,使學生在生產實際或者科研中驗證從課本上學到的理論知識,加深對知識的理解和認識,從而鞏固所學知識并體會知識的應用價值;培養學生綜合運用所學的理論知識去觀察、解釋并進一步嘗試解決生產實際或者科研過程中發生的問題,提高分析問題與解決問題的能力;使學生了解企業的生產工序、工藝流程、管理制度,從而獲得與本專業有關的實際生產知識,并擴大專業知識面;培養學生從事技術專題調查、搜集資料和進行研究的能力,并為即將進行的畢業設計和論文打下良好的基礎。其后是專業技能訓練,針對專業應用領域設置模塊,包括電機、電力電子技術、電力系統自動化、電氣傳動自動控制系統、PLC、電氣CAD等。而學生專業技能是一個復雜的技能系統,諸多技能之間既相互關聯又相互影響,其訓練途徑及實施辦法亦多種多樣,同時必須具備整體性、科學性和互動性。因此,專業技能訓練方案的制訂,內容上密切結合學科和緊扣本專業的培養目標,與專業培養方案一致,注重能力的提高和知識的應用,注重開放性和拓展學生的思維空間構建與理論教學相輔相成、以能力培養為主線的技能訓練方案,為專業培養方案的貫徹執行服務,以適應教育教學改革發展的需要,全面提高人才培養質量。最后是綜合創新訓練,為實現個性化培養提供先進的創新設計、制作的環境與條件。通過綜合創新訓練為學生創造一個能培養興趣、產生好奇心的環境,使他們在這里自己動手創新制作、激發創造力。以創新思維和創新制作能力的訓練為核心,充分發揮學生的自主能力和綜合運用所學知識的能力,培養更多高素質、復合型、應用型人才。綜合創新訓練不但能夠培養學生的綜合素質,增強學生的工程實踐能力,而且還有助于培養學生的創新精神和創新思維,起著其他課程不能替代的作用。
整個課程體系對應于工程素質訓練、金工實習、電機及拖動技術實訓、控制理論和控制系統實訓、PLC與變頻器應用技術實訓、單片機技術工程訓練、CAD實訓、電力系統自動化實訓、電力電子與電氣傳動實訓、自控系統綜合實習、調速系統綜合設計、供配電系統綜合設計等實訓。同時為了突出應用型本科的特點,增加了“Protel DXP實用教程”和“電氣工程CAD”與實訓環節聯系緊密的課程。實訓課內容如表1所示。
通過該課程體系使學生能夠初步了解機電工程的基本研究領域,具備電氣基本操作技能,掌握電機及拖動系統的類型、組成和控制方法,掌握控制理論及自動控制系統的組成,具備對一般機電控制系統的安裝、分析和維護技能,掌握常用電力電子器件的特性,并能根據要求設計出實用電路,掌握可編程控制器和變頻器的使用方法,具有一定的電氣控制系統開發能力,在本專業領域內具備一定的科學研究、科技開發和組織管理能力,具有較強的工作適應能力。
四、結論
電氣工程及其自動化專業自2005年在成都理工大學成立以來,針對本學校學生的入學基礎和就業的實際情況對實踐方面的教學課程體系不斷調整,增加了“Protel DXP實用教程”和“電氣工程CAD”與實訓環節聯系緊密的課程,增加了綜合創新訓練課程,已經形成了完整、科學的實訓體系。從目前的實際運行情況來看,通過實訓,學生的就業率得到提高,同時學生到企業后熟悉崗位的時間縮短,得到了用人單位的好評。
參考文獻:
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關鍵詞:自動配料PLC控制切料撥動轉軸惠斯通電橋
0 引言
米粉是我國南方大部分地區的主要小吃,一般一碗米粉的制作主要包括燙粉、切菜、配菜、配料等工序。但是目前,米粉配制的每一道工序都完全由人工操作。鑒于米粉飲食業廣闊的消費市場和自動化技術的發展,以桂林米粉為主要研究對象,提出研究和設計米粉自動配制機,完全代替員工燙粉、切菜、配菜配料等。論文主要針對米粉自動配制機中的自動配料系統進行研究與設計,該系統可以實現以下功能:第一,可以自動切削各式鹵菜,如:牛肉、叉燒、鍋燒等;第二,可以自動向碗中添加適量鹵菜、鹵水、食用油等。米粉自動配制機的研制將緊密結合實際市場需要,用自動化機器代替人力,提高效率,降低成本。該技術的研究將填補米粉業,甚至其他有類似工序食品行業的一項空白。
1 供料機械方案設計
以桂林米粉為例,供料裝置中至少需要兩個加料孔,其中一個添加鹵水,一個添加食用油;鹵菜格子至少4個(分別放置牛肉、叉燒、鍋燒等),實現一邊切鹵菜,一邊自動添加適量鹵菜到碗中。自動添加鹵菜的方案設計有兩種,其一是為螺旋刀片式供料,采用螺旋絞肉,將肉絞入刀片組,其可控制物料的多少,但顯然機械結構和控制都較為復雜;其二為切料撥動轉軸供料,主要是將切料放在下料工序之前。考慮到供料的多樣性,并且需要準確供應物料重量,螺旋刀片式供料許多零件的制造周期較長,費用較高;只有切料撥動轉軸供料體積小巧易于組裝,方便控制,并且此模塊具有強大的通用性,可以滿足各種供料的需要。因此,供料方案選用切料撥動轉軸式供料。
加料孔專門用來添加鹵水和食用油,可采用Atman AT-301潛水泵。
2 稱量模塊設計
如何根據顧客選擇的一兩、二兩、三兩米粉來自動添加適量的鹵菜、鹵水、食用油,是稱量裝置要解決的重要問題。采用ATMEGA16作為主控芯片,惠斯通電橋為傳感器。因為惠斯通電橋具有很多優點,如可以抑制溫度變化的影響,可以抑制側向力干擾,可以比較方便的解決稱重傳感器的補償問題等,所以惠斯通電橋在稱重傳感器中得到了廣泛的應用[1]。用AVR單片機ATMEGA16制作電壓表來監視電壓的變化,測到的信號便可以表征稱重傳感器上物品的重量。
放大模塊使用芯片INA118P,1、8引腳接電阻,引腳2接信號正,引腳3接信號負,引腳6輸出放大后信號。電源部分接RC低通濾波器。
稱量模塊軟件設計主要分為電壓信號采集和稱重顯示。首先,打開特殊功能IO寄存器-SFIOR,對應的C語言是ADCSR=0;之后,開始對其他寄存器進行初始化。設置結束之后,AVR開始轉換,轉換需要500毫秒。ADC轉換之后數據放置在ADCL及ADCH兩個寄存器中,分別用兩個寄存器將其數據取出,并進行數據處理以便1602液晶顯示模塊顯示。
3 PLC控制過程
3.1 功能分析
系統上電之后等待選料指令,按下X0牛肉,X1鍋燒,X2叉燒(三者之一);X3有碗確認;X4確定;選擇配料后,系統記錄下選擇的內容,等到粉燙好倒入碗之后,再把配料加進碗中,除了加入各種配料之外,還要加入食用油、鹵水等佐料。
依據米粉自動配制機動作流程,啟動之后,牛肉、鍋燒、叉燒的選項是互不干擾的,不影響后面的程序,所以只能采用選擇分支語句[2]。輸入繼電器X0將信號存于中間繼電器M100,同時Y20輸出LED指示燈,M100控制牛肉供料電機Y4,供料的多少依據時間以及稱量模塊反饋的信息來確定。當供料時間到或者供料達到重量的上限值后供料信號切斷,由時間信號T5以及傳感器接口X14(擴展)確定;同理,通過X1控制Y21、Y5鍋燒;通過X2控制Y22、Y6叉燒,依次類推。
3.2 程序編寫
由于米粉機送碗與送料模塊的動作可以同步,所以使用經驗設計法編程。經驗設計法編程簡單易懂,程序的結構清晰,可分多個模塊獨立編寫[3]。以牛肉為例,送料模塊程序如下所示:
0 LD X001 ;選牛肉
1 OR M101 ;中間繼電器
2 ANIT5 ;時間控制器
3 OUTM101;輸出中間繼電器
4 OUTY021;輸出LED指示燈
5 LDX013;送粉左限位
6 ORM114;中間繼電器
7 ANIX012;取反送粉右限位
8 OUTM114
9 OUT T4 K60
10 OUT T5 K50;送料時間控制
11 OUT T7 K30
12 LDM116;牛肉內選中間繼電器
13 OUTY5;牛肉輸出
4 結論
自動配料系統能根據不同重量的米粉自動適量地向碗中添加鹵菜、鹵水、食用油等。結構、方案設計合理、簡單,采用PLC編程將復雜、自適應的下料過程控制變得較為簡單。自動配料系統的實現不僅大大提高了生產效率,而且減少了勞動力,并為將來米粉自動配制機的研制奠定了基礎。
參考文獻:
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二十世紀九十年代以來,計算機的不斷發展引發了各個領域的革命性變革。航運界也受其影響,使得現代航運對船舶自動化程度和信息集成程度的要求也越來越高。為了適應現代自動化機艙的要求,PLC控制逐漸取代繼電接觸器控制成為船舶機艙控制的主要環節,使控制系統更加安全、迅速、可靠。 船舶在正常航行過程中,機艙出現故障經常需要輪機員下去對主機,輔機等設備進行維修和保養,由于現在大多數船舶采用的是無人機艙的模式,所以在機艙工作的數量就很少。故而當輪機員進入機艙工作就需要有可靠的監測報警系統,傳統的繼電器控制的輪機員安全報警器,雖說能夠提供報警但是其容易發生故障且不易被察覺。然而采用PLC控制這能使輪機員報警系統的安全系數大大的提高,從而使輪機員的工作更加安全可靠。上述設計滿足了《2006鋼質海船建造入級規范》的迅速、實時、可靠、直觀等要求。所以用PLC控制輪機員報警器就能夠使輪機員在機艙工作地安全系數得到大大的提高
關鍵詞 :船舶輪機員安全 監視報警系統 PLC 繼電器控制
Abstract
Keywords Engineers to monitor the ship security alarm system control PLC relay
目 錄
1 引言 1
2 工作原理 2
2.1系統的基本組成 2
2.2工作原理及過程 2
3 PLC簡介及程序設計 3
3.1 PLC簡介: 3
3.2 PLC控制的船舶輪機員安全報警系統設計 3
3.3 PLC控制的輪機員安全報警系統程序 5
3.4 PLC接線圖 6
3.5 I/O接線列表 7
4、 PLC控制的輪機員安全報警系統與繼電器控制的輪機員報警系統的比較 7
4.1 繼電器接觸器控制的缺點 7
4.2 PLC控制的的優點 8
結 論 9
致 謝 10
1 引言
隨著船舶建造水平的發展,大量高科技設備得到應用,使得很多設備的運行已不再需要人工看護和操作,出現了無人機艙或一人機艙,人們只需要在必要的時候對機艙設備進行巡檢就可以了。
因此,為了保證輪機員的安全,產生了輪機員安全報警系統。當輪機員下機艙工作前,開通此系統就可以保證輪機員安全地工作。如果在工作期間出現了人身傷害,不能在固定時間內將本系統復位時,本系統會發出警報,報警信號送至機艙延伸報警燈柱和機艙報警檢測系統。
機艙報警檢測系統又會將此報警送至延伸報警系統,再送至駕駛室及相關船員房間以及公共場所,提醒大家進入機艙救人。
值班輪機員能夠在固定的時間內復位本系統,則本系統將重新報警計時,直至輪機員安全離開機艙關閉本系統時,本系統才不再進行報警計時。該系統的采用大大的提高了輪機員的人身安全系數,有的船廠將其稱為死人報警。
圖1傳統輪機員安全報警系統(繼電器接觸器控制)
2 工作原理
由于每個廠家的原理圖有所不同,但都是大同小異,在這里我只以上面的一種電路圖為例進行討論。
2.1系統的基本組成
該系統主要由控制回路(都安置在集控臺內),啟動/停止按鈕箱(每個機艙的入口位置)和復位按鈕箱(在機艙的報警燈柱還機艙報警檢測的樓梯口)等。
2.2工作原理及過程 3 PLC簡介及程序設計
3.1 PLC簡介:
PLC即可編程控制器(Programmable logic Controller),是指以計算機技術為基礎的新型工業控制裝置。在1987年國際電工委員會(International Electrical Committee)頒布的PLC標準草案中對PLC做了如下定義:PLC英文全稱Programmable Logic Controller ,中文全稱為可編程邏輯控制器,定義是:一種數字運算操作的電子系統,專為在工業環境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器,用于其內部存儲程序,執行邏輯運算,順序控制,定時,計數與算術操作等面向用戶的指令,并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。
“PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器,用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令,并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的外圍設備都應該按易于與工業控制系統形成一個整體,易于擴展其功能的原則而設計。”
3.2 PLC控制的船舶輪機員安全報警系統設計
本輪機員安全報警系統由輪機員安全主控模塊、輪機員安全復位模塊、輪機員安全起/停模塊三部分構成。
其中,一個輪機員安全主控模塊可配置4個區域的輪機員安全子系統,每個輪機員安全子系統可配置多個輪機員安全復位模塊和一個輪機員安全子系統起/停模塊。
本系統可實現啟動、停止、復位和求救信號的采集、報警定時、預報警和報警輸出等,輪機員安全主控模塊安裝在各機艙艙室內,輪機員安全復位模塊上含有報警燈、復位按鈕、求救按鈕、喇叭等,它被安裝在一個區域的多個部位,實現輪機員安全監控和求救的功能。輪機員安全子系統起/停模塊上含有電源指示燈、起/停按鈕、聲光報警等,它被安裝在一個區域的入口處,實現輪機員安全監控子系統的運行和停止運行等功能。系統原理框圖如圖1所示。當船員進入機艙內開啟起停模塊上的起停開關后,系統初始化后進入正常工作狀態,計時器開始計時,到達預報警指定時間時開啟預報警,復位模塊聲光報警啟動,此時計時器繼續計時。若船員按下復位鍵,報警取消,計時器重新計時;如果復位沒有按下且已經到達事故報警指定時間則開啟事故報警,起停模塊聲光報警啟動。
圖1
3.3 PLC控制的輪機員安全報警系統程序
圖2系統程序圖
3.4 PLC接線圖
圖3 PLC接線圖
3.5 I/O接線列表
I0.0 SB1復位按鈕 I0.3 啟動按鈕
I0.1
I0.2 轉換開關K2 I0.4 停止按鈕
Q0.0 KM1 Q0.7 機艙報警燈柱 Q0.2 H1 Q1.1 KM3 Q0.6 KM8
4、 PLC控制的輪機員安全報警系統與繼電器控制的輪機員報警系統的比較
4.1 繼電器接觸器控制的缺點
對于傳統繼電控制的機艙輪機員安全報警系統,由于采用的是機械式的控制元件,所以存在許多的缺點。
而對于現在的船舶其自動化程度越來越高對控制系統的精確度和安全系數的要求就要更高。
(1)傳統的繼電控制的輪機員安全報警系統,電器控制系統控制邏輯采用硬件接線,利用繼電器機械觸點的串聯或并聯等組合成控制邏輯,其連線多且復雜、體積大、功耗大,系統構成后,想再改變或增加功能較為困難。
(2)繼電器的觸點數量有限,所以電器控制系統的靈活性和可擴,當電源接通時,電路中所有繼電器都處于受制約狀態,即該吸合的繼電器都同時吸合,不該吸合的繼電器受某種條件限制而不能吸合,這種工作方式稱為并行工作方式。
(3)繼電器控制系統依靠機械觸點的動作以實現控制,工作頻率低,機械觸點還會出現抖動問題。電器控制系統采用時間繼電器的延時動作進行時間控制,時間繼電器的延時時間易受環境溫度和溫度變化的影響,定時精度不高。由于電器控制系統使用了大量的機械觸點,其存在機械磨損、電弧燒傷等,壽命短,系統的連線多,所以可靠性和可維護性較差。
4.2 PLC控制的的優點
(1)采用PLC控制則PLC采用了計算機技術,其控制邏輯是以程序的方式存放在存儲器中,要改變控制邏輯只需改變程序,因而很容易改變或增加系統功能。系統連線少、體積小、功耗小,而且PLC所謂“軟繼電器”實質上是存儲器單元的狀態,所以“軟繼電器”的觸點數量是無限的,PLC系統的靈活性和可擴展性好LC的用戶程序是按一定順序循環執行,所以各軟繼電器都處于周期性循環掃描接通中,受同一條件制約的各個繼電器的動作次序決定于程序掃描順序,這種工作方式稱為串行工作。
(2)PLC的用戶程序是按一定順序循環執行,所以各軟繼電器都處于周期性循環掃描接通中,受同一條件制約的各個繼電器的動作次序決定于程序掃描順序。PLC通過程序指令控制半導體電路來實現控制的,速度快,程序指令執行時間在微秒級,且不會出現觸點抖動問題。
(3)PLC采用半導體集成電路作定時器,時鐘脈沖由晶體振蕩器產生,精度高,定時范圍寬,用戶可根據需要在程序中設定定時值,修改方便,不受環境的影響,且PLC具有計數功能,而電器控制系統一般不具備計數功能。PLC大量的開關動作由無觸點的半導體電路來完成,其壽命長、可靠性高,PLC還具有自診斷功能,能查出自身的故障,隨時顯示給操作人員,并能動態地監視控制程序的執行情況,為現場調試和維護提供了方便。
結 論
本系統主控制器采用了西門子S7-200 PLC,其緊湊的結構,良好的擴展性能,強大的指令功能,利用485標準的通信口進行信息傳送, 并自行設計相應接口而組成的船舶機艙巡回監測報警系統充分應用了該微型PLC的硬件資源,發揮了其軟件優勢。輸入輸出采用差動方式,提高了抗干擾能力,同時,主機和多臺終端可以全部并聯在一對雙絞線上進行多機通訊,節省了傳輸線,所以本系統小但功能齊全,穩定性好。為用戶帶來極大的方便;在近兩年的實際運行中未出現故障,為船舶的安全、可靠的航運起到了非常重要的作用,同時也為航運公司帶來了巨大經濟效益。通過PLC程序的控制使得輪機員安全報警器的工作過程更加的安全可靠,使得無人機艙技術應用得到更好推廣和發展。同時利用PLC程序的控制能夠大大的節約機械繼電裝置的應用,從而使的輪機員報警器的形狀更加小繼而節約船舶的空間。
致 謝
這次畢業論文能夠得以順利完成,并非我一人之功勞,是所有指導過我的老師,幫助過我的同學和一直關心支持著我的家人對我的教誨、幫助和鼓勵的結果。我要在這里對他們表示深深的謝意! 感謝我的指導老師——老師,沒有您的悉心指導就沒有這篇論文的順利完成。 感謝班主任周靜,王麗,趙玥老師三年的生活相處不久,卻從您身上學到了太多,必將終身受益。感謝所有教授過我課程的暨海事學院的老師們,是你們誨人不倦才有了現在的我。感謝我的父母,沒有你們,就沒有我的今天,你們的支持與鼓勵,永遠是支撐我前進的最大動力。 感謝身邊所有的朋友與同學,謝謝你們三年來的關照與寬容,與你們一起走過的繽紛時代,將會是我一生最珍貴的回憶。
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[4]閆世杰.船舶信號.北京:人民交通出版社 2006年
[5]陳弘揚.船舶信號[M].北京:人民交通出版社 1991年
關鍵詞:建筑電氣;設計;
中圖分類號:TS958文獻標識碼: A
首先,它可應用于建筑。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。
其次,它也可以應用于凈化空調設備。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18-16度之間,從而使得潔凈室溫度符合GMP要求。在濕度控制方面。裝設在同風管內的濕度傳感器所檢測的濕度,送往控制器與設定濕度比較,用比例加積分運算控制,輸出電JK信號,控制蒸汽電動調節閥的動作,控制回風濕度應該保持在45%-65%之間,這樣潔凈室濕度方能滿足GMP要求。
一、建筑電氣概述
建筑電氣技術是以電能、電子、電器設備及電氣技術為手段來創造、維持和改善人民居住或工作的生活環境的電、光、聲、冷和暖環境的一門跨學科的綜合性的技術科學。它是強電和弱電與具體建筑的有機結合。
隨著科學技術的發展和人民生活水平的不斷提高,人們對有關供配電、照明、消防、防雷地通信、網絡等系統的要求越來越高,使得建筑開始走向高品質、多功能領域,并進一步向多功能的縱深方向和綜合應用方向發展。
建筑電氣設計是在認真執行國家技術經濟政策和有關國家標準和規范的前提下,進行工業與民用建筑建筑電氣的設計,并滿足保障人身、設備及建筑物安全、供電可靠、電能節約、技術先進和經濟合理。
二、建筑電氣設計的概念
1.1設計的概念
設計是一個構思表達、再構思表達、反復推敲、不斷深入發展和進行評價的過程。基本上可以概括為博覽、創意、構思、表達等幾個階段。設計過程從一開始到深入下去,各階段思維的廣度、深度都不同,表達方式、工具也可能是多樣化的。表達方式和工具要適應思維的速度,推動思維發展成熟。
1.2服務的對象
設計是為甲方(業主)的功能需要服務的,也是為施工單位的施工需要服務的。在滿足國家有關規定的前提下,設計人員應樹立服務意識、樹立合作觀念、樹立敬業精神。對建筑電氣專業的設計人員而言,妥善處理與各個專業之間的關系是十分重要的事情,在協調上所用的時間甚至可能超過埋頭設計的時間。
部分工程(特別是規模較小的工程)不按建設程序辦事,私雇資質等級不符合要求的設計人員及施工單位(或個體戶)設計或承包工程。由于設計和施工人員技術水平有限,致使一些安裝工程達不到規定指標的要求。
三、電氣自動化控制系統設計的一般原則和設計思想
(一)設計原則
1、最大限度滿足生產機械和工藝對電氣控制的要求。生產機械和工藝對電氣控制系統的要求是電氣設計的依據,這些要求常常以工作循環圖、執行原件動作節拍表、檢測元件狀態表等形式提供,對于有調速要求的場合,還應給出調速技術指標。其他如啟動,轉向、制動、照明、保護等要求,應根據生產需要充分考慮;2、在滿足控制要求的前提下,設計方案應力求簡單,經濟;3、妥善處理機械與電氣的關系。很多生產機械是采用機電結合控制方式來實現控制要求的,要從工藝要求、制造成本、結構復雜性、使用維護方便等方面協調處理好二者的關系;4、正確合理地選用電器元件;5、確保使用安全、可靠;6、制造美觀、使用維護方便。
(二)設計思想
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。
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、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。 轉貼于 中國論文下載
四、結束語
近年來我國經濟發展迅速,建設項目日益增多。隨著人們生活水平的提高,電氣安裝工程的質量要求也越來越高,它不僅要滿足照明、家電用電量、安全用電等需求,更注重其美觀、實用、方便的使用效果。這就要求設計師在設計時就要設身處地的為人們的實際生活考慮,力求設計的完美和實用效果。
參考文獻
[1]JGJ/T16-92民用建筑電氣設計規范[S].
關鍵詞:教學改革;創新;實踐應用
中圖分類號:G451 文獻標識碼:A
隨著經濟社會的發展,在社會生產活動中對于專業人才的需求呈現細分化的趨勢。工業電氣工程自動化應用技術專業是電氣信息領域的一門新興學科,是理、工、文相結合,融機械工程、藝術學和計算機設計于一體的新型交叉學科專業之一。但是由于和人們的日常生活以及工業生產密切相關,發展非常迅速,現在也相對比較成熟。已經成為高新技術產業的重要組成部分,廣泛應用于工業領域,在國民經濟中發揮著越來越重要的作用。因此對于電氣自動化應用技術專業高級人才的培養極為重要,在不斷的專業教學發展中要注意創新改革,以符合工業生產的多種需求,促進工業的創新發展,速進經濟的蓬勃發展。
工業電氣自動化應用技術專業發展現狀
工業電氣自動化應用技術專業是電氣自動化應用技術專業的一個分支學科,隸屬于電氣自動化應用技術專業。工業電氣自動化應用技術專業是培養從事電氣自動控制系統和電力能動控制系統的安裝、調試、運行、維護和技術管理的實用性技術型人才的專業。主干學科包括電子工程、計算機科學與技術、控制科學與工程。主要專業課程有:電子技術、工廠供電、電工基礎、變流技術、電機與拖動、AutoCAD、PLC技術、交直流調速、微機原理應用、電氣控制設備、檢測技術、計算機網絡等。工業電氣自動化應用技術專業培養的是專業復合型人才,可從事工業產品造型設計,應用計算機造型、設計、實現工業產品的結構、性能、加工、外形等的設計和優化;也可從事工業電氣自動化設備的管理工作。專業發展前景廣闊。
工業電氣自動化應用技術專業崗位要求
工業電氣自動化應用技術專業崗位要求,包括基本能力、核心能力和關鍵能力三個方面的具體要求。
基本能力包括,電氣識圖、電器工藝以及電器維修能力。核心能力包括計算機技術綜合應用能力、自動生產線的運行維護保障能力以及典型設備自控系統應用維護能力三項內容。計算機技術綜合應用能力具體有計算機操作及網絡技術應用能力、工業控制計算機及板卡應用能力、單片機技術應用及開發能力等;自動生產線的運行維護保障能力具體有工業機器人應用能力、傳感及信息處理系統、儀表應用能力、先進生產工藝及流程應用能力等;典型設備自控系統應用維護能力具體有電氣設備運行、安裝調試、維護管理及運用新技術進行技術改造能力、常用自控系統安裝、調試、維護及技術管理能力等。關鍵能力包括可編程控制器技術應用,可編程控制器((PLC)選型、程序編制及系統應用維護的能力和微機監控系統上位機組態能力等。
工業電氣自動化應用技術專業教學改革措施
1、與市場需求結合,明確改革目標
工業電氣自動化技術專業的教學改革工作,進行市場調研,分析現代工業生產電氣自動化技術需求的專業人才,以能力培養為主線明確改革目標確保教學改革的順利進行。市場的需求是教學的改革標準。市場要求電氣自動化專業學生理論知識扎實、動手能力強以及有很強的適應能力。要分析電氣自動化技術專業的培養目標以及課程體系的設置,圍繞市場培養計劃來設置電氣自動化技術專業的課程體系,設立相互平行、融介交叉的理論教學和實踐教學兩大體系,形成課程培養特色,從而與社會的需求相適應。
工業電氣自動化應用技術專業教學改革還要注重明確人才培養目標,培養具有理論知識和實踐能力的專門人才,根據需要制定教學改革的教學內容。課程內容滿足經濟發展的需要,要結合企業的生產。工業電氣自動化技術專業的教學改革要注重實際能力的培養以及多方面的創新能力的培養,要培養面向生產、建設、服務以及管理一線高級復合型人才。課程的結構要側重理論的應用型,適應就業。
2、創新教學方法與手段
工業電氣自動化應用技術專業教學改革要打破傳統的教學觀念,改革重知識、輕能力,重理論、輕實踐,忽視全面素質培養的教學模式。用新的教育思想指導教學方法的改革。根據工業操作實際特點靈活采用手段,
例如通過專題講座、企業參觀、分組討論、多媒體教學、短期實習等方式對工業電氣自動化應用技術專業進行培養為學生的就業和工作打下良好的基礎。改革以教師為中心的教學方式,提高教師的學術水平和綜合職業的能力,研究并且應用先進的教學理念。引導學生自主學習,調動學生的學習興趣,提高教學的效率。提高教學資源的利用率,將參考文獻目錄、授課課件等上網并免費開放,為自主學習創造條件,培養具有創新精神的人才,提高學生獨立分析問題和解決問題的能力。
整體優化教育培養計劃,工業電氣自動化應用技術專業教學改革要重視教職業技能培養。注重實踐教學環節,學校教育與社會實踐活動有機結合到一起,教學在實訓室里開展,實現高技能應用型人才培養的目標。制定配套的管理制度,優化辦學條件,加強師資隊伍的建設,提高教師的專業教學水平,按照工學結合的培養模式的要求,帶動工業機電一體化技術、生產自動化技術、電力系統自動化技術的培養。實踐性教學主要有短期實習、模擬訓練和參觀訪問三大塊,要積極開創工業電氣自動化應用技術專業學生實踐環境,與相關工業產業建立聯系,進行定期實踐課程計劃的制定和實施,提高學生適應崗位的能力。保障學生將理論課程培養和實踐動手環節結合應用。在實驗教學方而,盡量減少驗證性實驗,增加綜合設計性實驗,變實驗過程為基本電氣儀表操作的實訓過程。改革舊的考試制度,建立新的多元化質量評價體系,傳統專業重文化課考試,輕能力考核,不利于人才培養。對每次實踐活動進行考核評價,采用實習單位評價、教師打分、學生自評、小組互評、多種形式相結合的考核手段。將課程成績與能力證書相結合,建立一套符和應用型高級技術人才多元化綜合質量評價體系,使各種考核方式實現優勢互補。
3、產學合作,實現校企雙贏
工業電氣自動化技術專業的教學改革是為經濟建設服務的,要利用工業電氣自動化技術專業的優勢,實施產學合作辦學手段,促進工業企業的發展,促進生產的順利進行以及經濟效益的實現。組織專業教師和學生進行企參觀訪學。讓學生更多地了解工業電氣自動化應用技術的實際問題,加強理論知識與實踐活動的結合,培養學生的創新能力。可以通過企業的人才優勢,參與學校的教學改革;利用企業的設備以及技術優勢進行工業電氣自動化應用技術實訓的教學,學校通過與企業的合作,可以彌補學校資源不足的缺陷。注重雙師型教師的培養及教師知識結構的不斷更新。利用企業的實踐環境,通過教師參與技術改造的工作來了解專業技術的發展,加強教師水平,把企業技術帶進學校。明確辦學指導思想,加強素質教育,強化教學管理,在執行過程當中要有計劃、有步驟,優化資源配置,要把改革的制度融入到校園文化當中培養專門人才。滿足市場需求加強教學的基本建設,提高教學質量。達到工業企業與學校教育的同步發展、通不協調,使得學校和企業實現雙贏的局面,共同為國民經濟的發展建設做出貢獻。
參考文獻: