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【關鍵詞】 技師學院 電氣自動化 教學模式 改革 創新實踐
引言: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]?,F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M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。
結束語: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。
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
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??梢酝ㄟ^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:
(1)組成問題。
電氣系統一般可以分為兩個方面,第一個方面指的是在整個房建工程使用中,整體電能的使用、供給與分配,也包含了用電及供電兩個系統的重要方面;另一個方面則需要在第一個方面的基礎上加上電器信息系統。但在對電氣系統進行設計的時候,設計人員往往會遺漏此系統,考慮的不全面,沒有對整個房建系統的問題進行思考,直接導致了設計的房建電氣自動化的長遠發展性比較差。
(2)控制問題。
在房建電氣自動化系統控制的時,包含著三種子系統:第一,進排風控制系統,其主要的功能是調節整個房建工程中的空氣,改善空氣的環境,由新風和空調兩個機組組成;第二,供配電控制系統,其主要是對整個房建工程的電氣進行控制,可以在較短的時間內對出現的問題進行搶修;第三,排水系統,其主要的功能是防止出現火災,提供一個良好的生活環境。但在設計與施工時,仍然存在很多的問題,如說設計不合理,沒有進行整體的考慮,達不到施工的質量要求,因此,在設計時要全方位的考慮到各個方面的問題,做好施工的管理,保證整個房建電氣工程自動化的質量。
(3)安全管理。
安全是任何電氣工程施工時最重要的問題,也是管理的重要方面。但進行施工時,存在的安全隱患較多,如施工人員的施工方法錯誤,施工程序部隊,沒有按照方案施工等問題,最后導致后果極其嚴重,造成嚴重的人員傷亡或是財產損失。因此,加強安全管理為題是非常關鍵的,不論在什么時間,什么地點,安全問題都要放在第一位。
2發展趨勢
(1)專業化。
房建電氣自動化有很多專業不到位的工作人員,其培訓力度不夠。這種問題的出現說明了該企業的管理者對專業化地不重視,認為房建電氣自動化技術簡單,從而忽略了對房建電氣自動化的施工人員專業的培訓。所以,在房建電氣自動化技術的設計與施工中,應對相關的人員進行專業的電氣自動化技術培訓,不僅讓工作人員掌握操作過程,還要確保工作人員能對運行中電氣自動化出現的問題自行解決,把電氣自動化的故障影響降到最小。所以,對房建電氣自動化人員的專業培養很重要。
(2)平臺應用。
只有運用統一的系統應用平臺,才能夠在進行房建電氣自動化過程中對每一個環節進行有效的控制,包括設計、調控、運行與維護等,節約的成本的投資。進一步的實現統一系統開發平臺,才能保證應用平臺處于獨立的狀態,滿足客戶需要的房建電氣自動化系統的開發。所以,統一的平臺應用系統在房建電氣自動化技術中有很重要的地位。
(3)技術性。
房建電氣自動化的發展推動了我國的科學技術的進步。目前,我國的房建電氣自動化技術得到了很大的突破,即使我國的房建電氣自動化成為世界上最重要的設施生產基地,但是在實際的應用中還存在著一些不足。這就需要加強我國的房建電氣自動化人員的技術要求,盡快解決房建電氣自動化在技術上的應用問題。
(4)安全性。
安全是任何企業或是工程在施工過程中都應該重視的問題,特別是在房建電氣自動化設備生產過程中,更應該重視安全生產的防護措施。但是,我國有一部分的電力企業在生產過程中,為了節約成本的投資就減少了對安全方面的防護,導致發生了很多的安全事故。
(5)創新性。
只有對房建電氣自動化的技術進行創新,才能滿足不同領域的不同需求。只有創新才能加快房建電氣自動化的發展,但是在進行創新時,應對引進和吸收的知識相結合,才能進一步的提高房建電氣自動化的創新意識與創新能力。
(6)通用性。
保證房建電氣自動化系統的正常運行是電氣自動化技術的通用性,對企業管理和監督有很大的作用。若是沒有技術的通用性,則會影響企業的正常發展與運行,降低了企業的工作效率。
(7)市場化。
對房建電氣自動化的發展要注意對市場工作的調研分析和社會的競爭合作,及時的調整市場需求的變化與改進。此外,還應該加大對技術與研究的資金投入,保障企業的核心競爭力,適應市場與社會的經濟需求。
3發展建議
(1)建立平臺。
現階段,我國的房建電氣自動化技術都不同,這不僅增加了房建電氣工程自動化建筑的成本,還阻礙了房建電氣工程自動化的未來發展。多以,房建電氣工程企業應建立一個電氣工程自動化的獨立平臺,從而順利的開展房建電氣工程自動化的施工方案。第一,在進行房建電氣工程自動化施工前,施工人員應了解其特點,確定房建電氣工程的工序。第二,在確定電氣工程施工的方案時,還要考慮房建電氣工程自動化的陳本投入。第三,在房建電氣工程自動化施工過程中,應考慮客戶的需求,建立一個獨立的平臺,減少運行成本。
(2)建立網絡系統。
房建電氣工程自動化的通用網絡資源不僅可以優化資源的配置,還能提高電氣工程信息傳遞的安全性。房建電氣工程包括設施的控制、技術的管理和企業的監督等方面,因此,實現資源的合理配置,建立房建電氣工程自動化的網絡系統是非常有必要的。
(3)建立數據對接。
房建電氣工程自動化的信息在傳輸過程中存在著很大的安全保密問題,過程中資訊安全性存在很大的問題,為保障房建電氣工程自動化信息傳遞的安全性,只有建立數據標準對接才能進一步保證其保密性。所以,在目前的房建電氣工程自動化發展中,建立數據的標準對接,能有效的減少房建電氣工程自動化施工的時間與成本。
4結語
畢業設計是教學最后一個重要的實踐環節,它既能檢驗學生對知識的掌握水平與應用能力,也能培養和提高學生專業綜合素質。對高職電氣自動化專業學生來說,它能使學生完成電氣工程師的基本訓練,培養并提高綜合運用電氣自動化相關知識、理論和技能來解決實際工程技術問題的能力,為成為在生產第一線從事電氣控制系統的安裝、調試和維修以及技術開發、管理和銷售的工程技術和管理人才打下堅實基礎。因此,研究并探索如何更好的組織和實施畢業設計,具有重要的現實意義。
二、高職電氣自動化專業畢業設計工作現狀
通過筆者畢業設計工作的開展及調研發現,多數開設電氣自動化專業的高職院校,其電氣自動化專業畢業設計的組織和實施中存在較多共同弊端,畢業設計效果較差。主要反映在:
(1)畢業設計時間與頂崗實習和就業沖突,學生難以安心設計
目前多數高職院校電氣自動化專業的畢業設計均在第六學期開設,與企業頂崗實習同時進行。學生一般在第五學期就已經開始求職,一般都把主要精力用于就業招聘中,直到找到合適的工作單位才開始真正考慮畢業設計。即使是順利找到工作崗位進行頂崗實習的學生,也有相當一部分由于工作壓力、時間等條件限制無法較好的開展畢業設計。
(2)畢業設計選題單一,流于形式
目前高職電氣自動化專業畢業設計題目一般由教師擬定、學生選擇,學生帶題目到企業頂崗實習。一方面選題數量少,一個小組一個題目,學生抄襲現象嚴重;另一方面題目由教師擬定,與學生頂崗實習的工作內容不相符,學生缺乏完成畢業設計的動力。
(3)學生無法得到指導老師適時、充分的交流和指導,影響設計效果
由于畢業設計與頂崗實習同時進行,學生在不同的企業進行頂崗實習,指導教師通常在學校,一邊從事日常教學,一邊指導學生畢業設計。這種時間、空間的差距導致學生之間、學生與指導老師之間交流受到限制。學生有疑難問題,難以立即得到有效的提示或指導,教師也難以及時了解學生的設計進度,也就無法對學生的畢業設計工作起到有效的監督、促進作用。
由于以上原因,最終形成一部分學生不重視畢業設計,在整個畢業設計過程中采取消極態度,不認真對照學校畢業設計規章制度、規范和指導老師的進度要求開展工作,寄希望于答辯前通過網絡拼湊、抄襲來完成畢業設計任務;一部分學生雖然重視畢業設計,但由于本身水平或條件限制,畢業設計草草了事;只有少量基礎好、條件充分的學生能夠按時、按質完成畢業設計,達到設置畢業設計教學環節的初衷。在這種情況下,多數指導老師鑒于學生的實際困難和畢業率的壓力,通常對畢業設計成績評定采取寬容態度,最終畢業設計的質量差強人意。
三、高職電氣自動化專業畢業設計工作改進措施
可見,多數高職院校電氣自動化專業畢業設計的現行模式亟待改進。針對上述情況,筆者通過多年承擔高職電氣自動化專業畢業設計指導工作,從實踐中總結到以下改進方法和措施:
(1)加強畢業設計理念的滲透,提前安排畢業設計
如上述,一部分學生在畢業設計過程中嚴重抄襲的主要原因一是基本功不扎實、對畢業設計課題感到無從下手,一是沒有充分時間進行畢業設計。
學生對畢業設計無從下手的原因,與高職教育現行教學模式密切相關。目前高職教學模式側重于理論知識的傳授,實踐環節薄弱,各課程之間的銜接和融合不夠,這就造成學生所學知識不夠連貫、系統,無法很好理解各門課程在解決實際工程問題中的具體地位、作用和相聯系,也無法將學到的知識較好的應用于畢業設計。這就需要授課教師在授課過程中,幫助學生理解本課程與其它課程之間的聯系,在畢業設計中的地位、作用,引導學生運用本門課程相關知識解決實際工程問題。在我校電氣自動化專業課程教學中,與畢業設計直接相關的課程包括電機、機床電氣控制、輸配電技術、電力電子技術、可編程控制器、交直流調速系統等,這些課程的授課教師尤其需要注意畢業設計理念的滲透。
畢業設計與頂崗實習和就業沖突,導致學生時間精力投入不足,可以通過提前安排畢業設計來改善。目前我校電氣自動化專業畢業設計的開展提前至第五學期利用課余時間完成,有效解決與頂崗實習和就業的沖突問題,提高了畢業設計的整體質量。
(2)指導教師按專業核心就業崗位進行選題
目前高職電氣自動化專業畢業生核心就業崗位包括維修電工、PLC系統設計師、電氣工程師、單片機系統設計師、產品質檢員等。畢業設計選題應按電氣自動化專業核心就業崗位的要求,從電氣自動化在實際生產中的應用出發,與相關課程內容有機整合,拓寬畢業設計課題。目前我院電氣自動化專業采取的選題方法:1、與一些就業企業合作開發一批有實用價值、適合學生設計的課題。2、直接采用工廠實際工程技術問題作為畢業設計課題,這主要包括兩種方式:一是聘請企業技術人員擔任畢業設計指導教師,由他們提供工廠實際任務作為畢業設計課題。
同時,每個課題最多3個學生,盡量一個學生一個題目,最大限度防止學生出現雷同設計。
(3)企業技術人員在校教師共同指導
目前我院電氣自動化專業畢業設計指導教師已作如下安排:聘請企業中有豐富實踐經驗的工程技術人員為畢業設計兼職指導教師。承擔本校課題的同學,以校內教師指導為主、企業兼職教師指導為輔。課題來源為校外的同學,以企業兼職教師指導為主、校內教師指導為輔。事實證明,校內教師指導和企業兼職教師指導相結合,克服了校內教師單一指導的缺陷,實現了知識與經驗、理論與實踐的有機融合,能有效幫助學生攻克畢業設計中的難題,切實提高學生解決實際工程技術問題的能力。
(4)完善校內外畢業設計實踐條件
要避免畢業設計“紙上談兵”,就要完善校內外畢業設計實踐條件,使學生的理論設計能夠成為實物。一方面,學校購買或修整畢業設計需要的各種設備、工具、材料,完善電氣自動化實訓室條件;另一方面,學校要加強和企業的合作,使學生能夠將畢業設計的某些實踐環節放到企業現場去完成,既貼合實際,又能在企業工程師的指導下獲得事半功倍的效果。
四、結束語
最近幾年,我院電氣自動化專業已按上述改進措施從多方面對畢業設計工作進行了改進,實踐證明,這些改進措施提高了畢業設計質量,提升了畢業設計內涵。
參考文獻:
[1]包錦陽.高職畢業設計現狀調查[J].教育與職業,2008(28)
[2]劉樹.高職機電類專業畢業設計的研究[J].科技視界,2015(01).
前言:隨著我國人口紅利逐漸消失,加上勞動力逐年減少、人工成本的上漲、工作環境的改變、人口老齡化和多元化的市場競爭,使各企業面臨著重重壓力。為了解決困境,現在越來越多的企業把目光瞄準了電氣自動化設備,以此代替人工生產。種種跡象表明,工業自動化時代已漸行漸近,自動化設備有望迎來黃金發展時代[1]。在我國電子信息技術不斷發展的背景下,我國的電力系統逐漸開始應用先進的電氣自動化技術,從而改善自動控制水平。對電力系統中的電氣自動化技術進行深入分析,符合時展的需求,具有重要的研究價值。
一、電力系統中電氣自動化技術的應用現狀
(一)微電子中的應用
電氣自動化技術在微電子中的有效應用,能夠改善微電子的半導體器件的運行質量,從而有效改善電路的安全性以及可靠性,促進系統監控效果的完善。微電子技術中有效應用電氣自動化技術,主要表現為電氣電子技術設備的有效引入,需要對傳統微電子技術進行有效改革,從而提高微電子工藝的整體化效果[2]。以電氣自動化技術作為一個新出發點,不斷促進微電子技術的革新與發展,有助于優化企業的生產質量水平,同時改善其生產質量。對微電子中的電氣自動化技術應用現狀分析,是企業綜合改善的一個重要途徑,具有重要的探究意義。
(二)變化器中的應用
在變化器電力系統中有效應用電氣自動化技術,能夠改善變化器的電路,同時可以實現低頻到高頻的轉換,加速電路系統的更新發展。在傳統的電力工程中,多使用直流變化器實現對電路系統的流量控制,難以獲得優秀的整流效果。在變化器中有效應用電氣自動化技術,則可以顯著改善功率,同時有效減弱諧波對電岡的影響,降低低頻轉矩脈動中發生不良問題的可能性,從而促進系統的完善。
(三)變流調速控制中的應用
在運輸車輛的實踐中,直流調速的調速性能比較好,但是具有比較高的事故發生率,制約了其有效應用。交流電所提供的交流電,應用于調速中,可以簡化結構,降低消耗,提高使用壽命,但具有調速困難的問題。在交流調速控制中有效應用電氣自動化技術,可以實現對電流磁場以及轉矩的有效控制,可以有效改善控制性能,具有比較良好的調速效果。
二、電氣自動化技術在電力系統的具體應用分析
(一)實時仿真系統
實時仿真系統能夠應用大量的實驗數據,并同步進行電力系統的實驗,可以為科研人員提供良好的協助作用。同時應用多種控制裝置,有效形成閉環系統,可以提供良好的智能化保護作用。在電力系統中應用實時仿真系統,可以有效監控電力系統的負荷情況,相關技術人員應該在對電力系統實時仿真系統進行深入研究的基礎上,有效構建實時仿真環境實驗室,提供良好的環境支持。
(二)綜合自動化技術
在我國多年研究與發展的基礎上,我國的電力綜合自動化技術逐漸進入世界領先水平。我國所研制的分層式綜合自動化裝置能夠有效應用與多種電壓等級的電站,同時可以在電氣自動化保護裝置中有效應用人工智能技術、自適應理論以及網絡通信技術等,從而有效改善綜合自動化控制水平,促進電力系統的安全性的改善,提高電力系統的智能化水平。
(三)人工智能技術
在電力系統中有效應用人工智能技術,可以實現對整個系統與部分元件的有效診斷,同時能夠對規劃進行設計[3]。在實際的電力系統發展研究中,通過有效應用模糊邏輯以及專家系統等先進的科學理論,不斷深化對電力系統的實踐研究,并不斷促進電力系統的控制智能化發展。
(四)配網自動化技術
配網自動化技術能夠有效結合國際標準公共信息模型,同時應用高級應用軟件,結合人工智能技術,實現配網的自動化。我國的配網自動化技術正在不斷發展中,主要應用在高級應用軟件、中低壓網絡數字以及信息配網一體化等多種方面中。通過解決配網的載波損耗等問題,促進電力系統自動化水平的不斷完善。
(五) 單片機、集成電路
以MCS-51為代表白8位機雖然仍占主導地位,但功能簡單,指令集短小,可靠性高,保密性高,適于大批量生產的PIC系列單片機及CMS97C系列單片機等正在推廣,而且單片機的應用范圍已開始擴展至智能儀器儀表或不太復雜的工業控制場合以充分發揮單片機的優勢另外,單片機的開發手段也更加豐富,除用匯編語言外,更多地是采用模塊化的C語言、PL/M語言[4]。
(六) PLC控制技術
PLC可編程邏輯控制系統在工作流程上由數據采集、數據計算與數據輸出三大部分組成。 首先根據編寫好的程序實現規范化的數據采集過程,將相關數據采集的電子元器件獲取到的數據統一存儲于系統內部,再進行具體掃描與讀取工作,將采集到的數據整合為映像單元的形式。完成以上工作之后,便會自動進入主體程序的計算執行部分。當完成用戶設定好的相關數據采集工作之后,將繼續實現程序的執行功能。最終通過模擬 / 數字輸出的方式,修改相應電氣設備的控制參數,最終實現電氣專業的自動化。
三、電氣自動化技術的發展建議
(一)電氣自動化與數字化的結合
電氣自動化技術與數字化技術的有效結合,其典型表現為地球數字化技術,其中包含有電氣自動化的多種創新經驗,能夠實現對高分辨率、多為空間的大量數據有效整合為坐標,最終組成為數字化地球。該技術通過在計算機中儲存多種信息,結合計算機網絡,可以獲得電氣自動化的基本數據信息。
(二)現場總線技術的創新性應用
在電力系統的電氣化技術應用中,通過運用現場總線以及網絡技術,可以實現對運行經驗的有效積累,從而促進電氣自動化設備的智能化發展水平的改善。在電氣自動化技術中有效應用網絡技術,并結合現場總線技術,可以突出目的性,為設施提供良好的通信渠道,從而將信息有效結合在一起,避免間隔狀況的發生,從而有效節約資金以及材料,提高可靠性,同時節省電纜,達到成本控制的目的[5]。
(三)加強電氣自動化企業與相關專業院校之間的合作
首先,鼓勵企業到電氣自動化專業的學校中區設立廠區、建立車間,進行職業技能培訓、技術生產等,建立多種功能匯集在一起的學習形式的生產試驗培訓基地。走入企業進行教學,積極建設校外的培訓基地,將實踐能力和崗位實習充分結合在一起。擴展學校與企業結合的深廣程度,努力培養訂單式人才。按照企業的職業能力需求,制定出學校與企業共同研究培養人才的教學方案,以及相關的理論知識的學習指導。
關鍵詞:電氣自動化技術;改革;技能大賽;“1+X”證書;校企合作
1電氣自動化技術專業改革的背景
山西省教育廳結合我國“中國制造2025”“工業4.0”發展戰略,舉辦了“山西省職業技能大賽”。其中,“自動化生產線組裝與調試”比賽項目是促進高職院校適應當地經濟、緊貼產業需求,發展裝備制造企業急需的自動生產線的安裝、調試與維護技術人員。新時代背景下,“1+X”證書制度的開發和建設,促進了高職院校評價向社會開放,將學歷證書和職業技能等級證書相融合,提高學生的就業能力,緩解就業壓力和矛盾。以職業能力為導向,提出了高職院校電氣自動化技術專業人才培養模式與“1+X”證書制度高度融合。“自動生產線組裝與調試”項目技能大賽和“1+X”證書涉及的專業課程內容正是電氣自動化技術專業所包含專業課程的整合。主要包括變頻器技術、伺服控制技術、傳感器技術、氣動技術、PLC編程及硬件技術、組態控制技術、機械技術、機器人編程及調試技術、自動生產線的安裝與調試技術、自動生產線故障診斷技術等多門學科,要達到要求的基本條件,需要把所有專業課程的基本理論和基本實踐技能完美地結合在一起。
2電氣自動化技術專業當前存在的問題
臨汾職業技術學院電氣自動化技術專業課程體系以2008年修訂的《電氣自動化技術專業培養方案》為基礎,按照近幾年技能大賽、“1+X”證書和社會職業能力需求先后對培養方案進行了兩次修訂,課程體系不斷更新。但經過多年來的教學實踐,還是發現一些問題有待完善。2.1課程體系存在的問題。(1)實踐教學總學時略顯偏低,學生理論知識基本掌握,但實踐技能水平偏低。缺乏實踐技能綜合訓練課程,不能通過綜合實訓項目把所學的專業內容與實際生產設備聯系起來。(2)課程設置機械部分課程比重過大,占用學時略多,使得電氣方面的課程學時開設不足,從而造成學生電氣方面的基礎知識和技能不夠扎實。(3)課程體系與1+X證書、技能大賽所需專業知識側重有所偏差,對考取職業資格證書和參加技能大賽帶來一定的影響。(4)企業崗位需求不能與課程體系無縫對接。企業所需的職業能力、實踐能力與學生在校期間掌握的理論、實踐能力存在一定的偏差。2.2技能大賽展現的問題。(1)由于培訓周期長、知識面廣、實踐技能水平要求高,從開始培訓到能夠參加比賽,至少需要半年以上的學習和實踐過程。培訓過程中,學生的基本功不扎實,動手能力差,加上繁多的專業知識和大強度的專業訓練,大部分學生在培訓過程中非常吃力。(2)指導教師要對不同層次的學生、多個專業課程內容進行授課,教學難度極大,缺乏一支理論扎實、技能水平高的技師型教學團隊。(3)學生自己能夠理解的一些問題,不能準確地用語言表達。特別是在比賽過程中的答辯環節,很多學生會做不會說,這也是一種專業知識薄弱,理論與實踐基本功不扎實、技能訓練周期短的問題造成的。(4)近年來,技能大賽中低壓電器線路安裝與調試、傳感器安裝與調試、氣動回路安裝與調試等實踐操作能力、元件檢測能力、故障診斷能力相對薄弱。尤其近幾年比賽中出現問題最多的并不是PLC編程的問題,而是設備電氣線路安裝速度慢,電氣元件檢測與調試不熟練,出現故障不能及時診斷和排除,影響了技能大賽的成績。2.3“1+X證書”存在的問題。雖然勞動和社會保障部頒發的《維修電工職業資格》認證,基本滿足電氣自動化技術專業的基本理論和實踐技能的要求。但還不能滿足新形勢下“1+X”證書制度試點的要求,還不能完全與企業、行業用人標準接軌。
3電氣自動化技術專業改革措施和成效
電氣自動化技術專業人員必須具有計劃組織、團隊協作、開拓創新等綜合職業能力,具備自動化設備的安裝、調試、編程、故障診斷及維護等技能。為了注重“工匠精神”的培育,還將職業素養也納入了競賽內容范圍。因此,職業院校人才培養要與國家職業標準、企業要求對接,進行相互融合,把技能大賽、“1+X”證書與課程建設、教學資源建設緊密結合,對電氣自動化技術專業人專業建設和改革具有很重要的指導意義。3.1將部分專業課程進行了拆分、重組,構建了新的課程體系。(1)結合電氣自動化技術專業建設現狀和技能大賽、1+X證書基本要求,構建能勝任電氣控制及自動化系統設備的安裝、調試、運行、維護等崗位的課程體系。將原課程體系中的專業基礎課程、專業核心課程、專業拓展課程及專業選修課程內容進行優化,提高了學生的就業競爭力、精益求精的工匠精神和可持續發展的能力。例如,《低壓電器及PLC》《電機與變壓器》兩門課程拆分為電動機拆裝實訓項目、低壓電器實訓項目、PLC系統與編程實訓項目。又根據實驗實訓條件,重新組建成《電機與電氣控制技術》《可編程序控制器編程與實踐》兩門課程。(2)為了適應近年來新的技能大賽項目和企業職業能力要求,增加了專業核心課程《工業機器人現場編程及操作實訓》、專業拓展課程《自動化系統集成綜合訓練》、專業選修課程《工業機器人離線編程》。并將《機械設計》《液壓氣動》《金屬工藝及熱處理》三門課程整合成《機械基礎》《金工實習》兩門課程。3.2加強實驗實訓室的改造、升級,加大實驗實訓比重,提升實踐技能水平。(1)增加了工業機器人綜合實訓室、3D打印實訓室,同時,對老舊實驗實訓室進行維護和改造。引入模塊化實訓教學模式,將專業課程按照實訓項目劃分為PLC實訓、單片機實訓、數控加工實訓、電動機拆裝實訓、金工實訓、自動生產系組裝與調試實訓等多個模塊化實訓項目,逐步實現所有專業課程理實一體化教學模式。2019年,自動化171班的38名學生在山西華翔集團頂崗實習期間,經過短期培訓,能夠快速適應工作崗位,尤其在自動化生產線的調試、工業機器人操作、數控機床操作、產品檢驗等工作崗位表現突出。有5名同學實習不足兩個月就晉升為班組長或技師,快速成為企業技術能手,充分體現了理實一體化教學效果,大大提高學生技能水平。(2)將部分實驗實訓室免費開放,學生可以利用節假日或課余時間進入實驗實訓室進行理論學習和實踐操作,并安排專業課教師進行技術指導,加強理論知識與實踐能力的相互融合。學生在專業課教師的指導下,自發組織了“3D打印興趣小組”,利用實驗實訓室開放時間,自己動手制作了prusai3型3D打印機。學生在組裝、調試的過程中,對3D打印機的結構、工作原理和3D打印切片軟件參數設置有了更深的了解。學生們充分發揮自己的想象力、創造力,利用3D打印機制作出了很多學習、生活中實用的小設計、小發明、小創造,激發了學習專業知識的興趣,提升了學生技能水平。3.3加強校企合作,實現產教融合協同育人模式。(1)利用學校教學資源和企業專業技術優勢,校企合作共同開發課程資源。做到優勢互補、資源共享、協同發展,讓學校、企業共同參與電氣自動化專業改革,把企業文化、職業能力、考核體系等方面融入人才培養方案,提高教育教學水平。2020年,我院抽調專業課教師與山西華翔集團技術管理人員共同聯合開發了《數控加工實訓》精品課程,盡可能真實地把大量企業生產制造與產品開發中的圖紙、案例、程序、配方等納入課程教學體系中,共同打造精品課程。開發完成后,不但可以作為學校理實一體化教學資源,也可以作為企業員工培訓的教學資源。(2)在開發適應企業轉型發展、能力提升的專業課程的同時,聘請企業專家進入課堂進行專題講座,促進校企共同發展,協同育人。2020年,我院兩名專業課教師深入企業,為立恒鋼鐵集團進行了特種作業人員安全技術《低壓電工作業》和《熔化焊接與熱切割作業》培訓,共計64學時、300余人次。2019年,自動化171班學生在山西華翔集團實習時,定期邀請企業專家、車間主任、班組長進行專題講座。主要對企業文化、企業管理制度、成才事例、專業技術等方面進行授課,讓學生能夠快速地了解企業,了解崗位,快速成為適應自身發展的高素質技術人才。(3)專業課教師進入企業實踐鍛煉,促進校企技術交流,將企業標準、行業標準融入專業改革。充分體現了理論知識和實踐技能的轉化、實際生產和教育教學的相互融合,注重崗位責任、安全、紀律意識的培養和建立,對電氣自動化技術專業改革提供了依據,更具有很重要的現實意義。2019年開始,我院共計選派10名專業課教師利用假期赴山西華翔集團、旺龍藥業集團、火鳥無人機有限公司等企業進行實踐鍛煉。專業課教師在數控加工、自動生產線調試、工業機器人操作、無人機駕駛、產品檢驗等崗位進行了實踐鍛煉。3.4建立線上線下教學資源庫,充分發揮網絡教學優勢,提高教學效果。根據新的課程體系,將以前的課程資源重新整合,開發出適應新的課程體系和技能大賽的課程資源。目前,已有《工業網絡及組態控制技術》《數控加工實訓》《工業機器人離線編程》等課程建立了校級網絡課程。作為院級科研課題,“可編程序控制器編程與實踐的線上線下混合式教學模式”已立項,正在建設中。今年疫情期間,所有專業課教師利用網絡資源和線上教學平臺,搭建和完善專業課程資源庫,進行線上教學,將理論知識和實踐技能通過網絡遠程進行傳授,所有專業課程全部實現了線上教學。疫情緩和后,針對網絡教學只能進行理論學習和實踐技能展示的實際情況,將所有專業課程全部轉為模塊化實訓,通過線下技能強化訓練和線上課程的復習,提升了學生的實踐操作能力,鞏固了理論知識的學習。3.5電氣自動化技術專業知識面廣、輻射能力強,通過專業改革加強相近專業的建設。(1)以電氣自動化技術專業改革為抓手,組建以電氣自動化技術為龍頭的專業群,并推動其他相關專業快速發展。從2016年到2019年,連續四年增添了機械設計與制造、工業機器人技術、新能源汽車、無人機應用技術四個新的專業。實現資源互補、共同發展,推動機電一體化技術、工業機器人技術、機械設計與制造、無人機應用技術、新能源汽車等專業的協同發展。(2)根據電氣自動化專業發展方向,結合實驗實訓室升級改造情況,開發了兩個新的技能大賽項目,“機電一體化項目”“工業機器人技術”項目正在建設中。3.6專業改革與技能大賽相結合,把技能大賽引入課堂。(1)增設《自動生產線調試與維護》課程,將技能大賽內容引入課堂,讓所有的學生了解技能大賽,參與技能大賽。讓技能大賽與電氣自動化技術課程體系相互融合,讓學生掌握自動生產線的機械、電氣、氣動回路、傳感器、變頻器、伺服控制的安裝與調試能力;PLC、組態控制技術的程序設計與調試能力。2020年4月,山西旺龍藥業集團新進4臺口罩機生產線,缺乏自動化設備安裝、調試技術人員,我院抽調自動化171班4名學生赴旺龍藥業進行口罩機生產線組裝、調試,及時將設備安裝、調試完成,保證了口罩生產進度。最終四名同學被企業留用,成為自動化設備維護崗位正式員工。(2)同時,圍繞技能大賽開設校內其他課程的校內技能競賽,逐步將技能競賽成為常態,使每位學生都能參與技能競賽中,有利于提高師生技能水平提升,讓技能大賽不再遙不可及,學生技能水平逐年提高。自2017年以來,我系每年舉辦校級職業技能大賽,先后舉辦了單片機程序設計、PLC編程與調試、電動機拆裝、數控加工、金工等多項技能大賽,共計有30多名學生獲獎。2019年,在山西省第十三屆職業技能大賽中,我院兩名學生在組隊參加“自動生產線組裝與調試”項目比賽,榮獲“二等獎”,取得了第三名的好成績。同時,有兩名專業課教師榮獲“優秀指導教師”。通過比賽不但提高了學生技能水平,也提升了教師的實踐能力。為創建高技術、技師型教師團隊打下了良好的基礎,也為職業技能大賽的選手選拔提供了有力保證。3.7實行專業課教師輪流輔導技能大賽。讓所有專業課教師參與技能大賽培訓,有利于專業課教師對技能大賽的競賽內容、規則以及專業課程的重難點深入了解,從而增強實踐技能教學能力。在技能大賽培訓過程中相互學習、共同提高,將專業課教師快速打造成電氣自動化專業技能大師,逐步提高整體實踐教學水平,創建一支技術過硬的技師型教學團隊。近年來,共計有6名教師參加了技能大賽培訓。參與培訓的教師通過實踐技能培訓、鍛煉,解決了一些課堂教學中存在的疑難問題,并把技能大賽培訓過程中的經驗和機巧應用在平時的教學中,提高了教學效果。隨著技能大賽項目的不斷增加,輪流輔導的制度不斷完善,參與技能大賽輔導的教師越來越多,最終將實現全員參與,整體提高。3.8專業改革與“1+X證書”相結合,實現“雙元化”的育人模式。(1)對電氣自動化技術相關專業“1+X證書”試點進行了申報,以專業帶頭人為龍頭組建教師團隊,與培訓評價組織共同對有關“1+X”證書和標準的進行開發和建設。(2)進一步完善試點人才培養方案,做好職業教育“學分銀行”建設,聘請企業、行業專家共同參與試點申報工作,著力打造“多元化”育人模式。(3)繼續做好勞動和社會保障部頒發的高級維修電工職業資格的考試認證,同時,繼續拓展新的職業技能認證。2020年,我院與山西華翔集團共同成立了華翔學院,本著“優勢互補、資源共享、互惠互贏、共同發展”的理念,共同培育面向未來、高技能的裝備制造行業人才。同時,山西華翔制造有限公司也成為我院“1+X”證書試點。
4結語
專業改革要與企業職業能力需求、技能大賽、“1+X”證書接軌,充分發揮校企合作優勢,也是實現雙主體育人的重要舉措。通過對電氣自動化技術專業的改革,大大加強了技師型的師資隊伍建設,構建了全面的教學管理體系,提升了師生的技能水平,拓展了校企的合作、創新。為其他相關專業的教學改革提供了參考,對推進我院的轉型發展具有重要的現實意義。
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【關鍵詞】建筑 電氣自動化 控制系統 應用
1 詳述電氣自動化控制系統的主要功能
在目前的建筑中通過應用電氣一體化技術可以提高系統的安全性,其中電氣系統中最重要的部分就是控制回路,控制回路在整個系統中的作用主要有:
1.1 自動控制功能
在建筑系統中通過應用電氣一體化裝置可以提高系統的安全性,其中在整個系統中的控制回路可以有效控制系統的故障,提高對電氣設備的自動控制效率。
1.2 監視功能
通過應用電氣自動控制系統可以提高整個系統的監視功能,通過對系統的監視可以及時發現系統中的設備故障,從而提高電氣設備的工作效率。
1.3 保護功能
自動控制系統還可以提高對電氣設備的保護功能,通過系統的監測可以發現信號的變化,提高對電路系統的保護,提高對系統設備故障的維修速度。
1.4 測量功能
電氣一體化系統在建筑中的應用還可以起到對電氣設備的測量功能,通過測量可以了解系統中設備的工作狀態,從而可以保證整個系統能夠安全工作。
2 不同角度分析電氣綜合自動化控制系統優點
通過對目前建筑的現狀進行分析可以發現,電氣一體化裝置在建筑中的應用可以提高設備工作的安全性,在電氣一體化設備的應用可以提高對系統的監測、測量和保護功能,這樣就可以在整個系統中不需要人工進行管理,通過系統進行遠程監控來保證系統的安全工作。
2.1 集中式設計
隨著科學技術的發展,電氣自動化在建筑中的應用方式也在發生變化,通過模塊化設計和集成化管理來實現控制系統的集中式設計,從而可以保證整個系統的監控安全性。
2.2 分布式設計
在電氣控制系統的應用中還可以采取分步式設計,這樣就可以結合系統中的設備,提高設備之間的相互通訊功能,通過自動控制系統的監測可以及時對故障進行報警,這樣就可以保證系統高效工作。
2.3 簡單可靠
在以往的建筑系統中使用繼電器來實現對整個設備的監控,但是這種方式在采取分布設計和集中設計時比較麻煩,通過使用電器一體化自動控制可以使系統控制更加簡單。
2.4 具有可擴展性
在建筑設計中應用自動化控制可以提高整個電氣系統的擴展性,這樣就可以針對不同的需求來進行擴展,從而提高了客戶的滿意度。
2.5 兼容性較好
在電氣自動化系統中通過集中設計還可以提高系統的兼容性,這樣就不需要對以前的設備進行更換,在一定程度上節約了成本,同時還可以提高系統中硬件和軟件的相互工作。
3 建筑電氣自動化控制系統在電力系統中的實際應用
3.1 在智能化方面的實踐
在建筑中最重要的是要保證整個電力系統的安全、可靠地工作,通過應用電氣自動化控制裝置可以很好地提高電力系統的自動化智能控制能力。
隨著人們生活水平的提高,人們對建筑中的電力裝置智能化控制提出了越來越高的要求,電氣自動化控制系統的應用可以為我國電力裝置的智能化發展營造一個非常好的基礎條件。
3.2 在變電站配電的實踐
電力系統中最重要的是配電站的電路設計,通過對這個環節進行智能化控制可以有效提高配電站的工作效率,同時還可以為工作人員提供及時的信息反饋,這樣就可以及時發現系統中的一些故障,極大地提高了整個配電系統的工作效率。
3.3 在電廠分散測控系統的實踐
配電站中的電力是由電廠直接傳輸過來的,因此對電廠系統的智能化控制也是非常重要的,通過電氣自動化裝置的應用可以在電廠中完成對各個環節的監測與控制,這樣可以及時發現系統內部存在的安全隱患,通過信息反饋環節來給工作人員提供真實可靠的信息,針對這些問題可以高效地完成故障設備的維修,從而極大地提高了整個電廠對電力分配與傳輸的安全性與可靠性。
4 預測電氣自動化工程控制系統的發展方向
4.1 專業化的發展趨勢
隨著科學技術的快速發展,電氣自動化在建筑的應用也越來越廣泛,在電氣自動化的應用中需要專業的人才進行管理和使用,因為電氣一體化中對各個設備的技術參數要求是非常高的,只有相關的專業人員才可以完成對系統的檢測與安裝,在專業發展的過程中還可以不斷提高工作人員的技術能力,這對企業對人才的挑選和提拔都是至關重要的,同時,專業技術人員的不斷提高對專業技術的發展也起到了非常大的推動作用,這對我國電氣自動化的發展十分重要。
4.2 安全化發展趨勢
在電氣自動化在建筑中的應用最重要的是保證整個系統的安全性,只有確保系統的安全性才能體現出電氣裝置的應用價值,衡量電氣自動化裝置的安全性主要是從硬件的工作誤差和軟件的工作效率進行考慮,只有軟件和硬件的相互配合才能不斷提高系統的安全性。
4.3 標準化的發展趨勢
由于不同的電氣設備對電氣參數的要求是不同的,通過電氣自動化的應用可以促進整個電氣系統的標準化發展,這樣還可以提高對資源的利用效率,從而提高了電氣自動化設備在市場上的應用效率,為建筑業的發展提供了非常好的標準化管理模式。
5 結語
通過上面的分析我們可以非常明確地發現,在現代建筑中對電氣自動化的應用越來越廣泛。通過電氣自動化的應用可以提高對整個系統的監測、測量和保護功能,這樣可以把系統中的故障信息及時準確地反饋到工作人員,然后可以提高工作人員對系統中故障的維修效率。但是在電氣自動化的應用中還要結合整個系統中的現狀進行考慮,通過采取分布式和集中式相結合的方式來保證電氣系統的科學性,電子技術的快速發展也極大地推動了電氣自動化在建筑行業中的應用。
參考文獻
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關鍵詞:工業電氣;自動化系統;發展趨勢
中圖分類號:F407.6 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
工業電氣自動化又稱電氣工程及其自動化,其發展趨勢是朝著工業電氣自動化^信息化和開放化的方向快速發展。一般情況下,工業自動化與計算機的信息技術以及軟件的應用有著密切的相關聯系。隨著經濟及信息技術的不斷發展,促進了企業管理方面的改革,從而也促進了工業電氣自動化的不斷發展。因為工業電氣化專業涉及的范圍廣,專業的適用性強,從20世紀中期一直到現在,發展趨勢仍然不減。
一、工業電氣自動化的特點和設計原則
1、工業電氣自動化的特點
工業電氣設備分別安裝在各配電室以及電機的控制中心部位,這是就系統的總體安排方面來說的。一般情況下,工業電氣設備系統配件數量相對較多的,其執行信息的處理量就會比較大,若工業電氣設備系統的配件一旦受到損壞,維修工作就會變得更加復雜。通常我們都想讓關鍵的設備維持在一種比較正常的操作運行狀態下,但如果使用其他熱工系統的話,就會造成這種不良后果:下次操作運行可能需要花很長的時間才能夠達到正常的水平。而如果使用工業電氣自動化系統設備,它的前提條件就是必須保證相關的配置達到正常水平的速率,來保護工業電氣的相關設備操作行為可以在最短的時間里被實施或完成。
2、工業電氣自動化的設計原則
(1)優化供配電設計,促進電能合理利用
在設計一個發電站電氣系統時,設計的適應性就是首先需要考慮的一個因素,在為發電站工程需要提供必要動力的前提下,需建立一個良好的周圍發電環境,滿足各項建設的基本要求,最大化地發揮電氣化設備的作用。另外,設備的安全運行也是設計過程中考慮的關鍵。要保證電氣線路設計的安全性與穩定性,保證供電設備運行的安全強度。
(2)要不斷提高設備的運行效率,減少電能的直接或間接損耗
在電氣系統設計過程中,在滿足建筑對運行系統要求和安全運行的前提下,設計過程要盡力減少成本,最大程度地降低和減少各種消耗。優先選用節能設備,減少線路損耗,降低運行和維護費用,提高電力設備的利用率。
(3)電氣工程設計合理地調整負荷,提高設備的利用率
在確保安全和滿足建筑物對設備使用性能要求的前提下,進行電氣工程設計時需要提高電能的質量,對負荷電力進行合理的調整,優先選取比較合理的設計方案。在系統運行的各個時期,要選擇最佳的節能設備與最合理的節能措施,只有這樣才能提高設備的負荷能力和設備的利用效率。
二、電氣工業自動化技術
各大網絡技術引發了電氣自動化的一次又一次革命。正是市場的需求驅動自動化和IT平臺的融合,電子商務的普及將加速這一過程。信息技術對工業世界的滲透來自于兩個獨立的方向:一方面是從管理層縱向的滲透。企業的業務數據處理系統要對當前生產過程的數據進行實時的存取;另一方面,信息技術橫向擴展到自動化的設備、機器和系統中。信息技術已滲透到產品所有的層面,不僅包括控制器和儀表,而且包括傳感器和執行器。標準的瀏覽器可以存取企業的財務、人事等管理數據,可為企業管理層所利用,也可以對當前生產過程的動態畫面進行監控,在第一時間了解最全面和準確的生產信息。未來的自動化產品,如人機界面和設備維護系統的設計產生將被虛擬現實技術和視頻處理技術的應用帶來直接的影響。 我們應以“科學發展觀”的位置,高度看待“工業自動化”。我們在開創工業自動化新局面的時候,需牢牢把握住從“中國制造”向“中國創造”的道路轉變。在保持產品價格競爭力的同時,我們中國的企業還需要在原有的基礎上,繼續尋找一條更為健康,更適合自己的發展道路。因為工業自動化企業,惟有不停地吸收高技術的新營養,方可為開創工業自動化的新局面添加全新的動力。
三、工業電氣自動化的發展趨勢
所謂其發展,也就是說系統對信息進行綜合處理,于現代先進的計算機應用技術相結合實現網絡、操作一體化。也就是說,在計算機的控制下,實現各部分有序的工作,使得工作機體更加流暢與和諧。這樣統一的科技一體化,會減少相對人工操作時出現的一些人為造成的失誤與錯誤,這種情況下對一些工序復雜的工作是最有效的,其理由是以計算機編程,通過計算機下達的指令在整個制造流水線上實行,這必然是未來生產發展的趨勢。
Windows正成為事實上的工控標準平臺。微軟的技術如Windows NT、Wind0WS CE 和Internet Explore 已經正在成為工業控制的標準平臺、語言和規范。PC 和網絡技術已經在商業和企業管理中得到普及。在工業自動化領域,基于PC的人機界面已經成為主流,更多的用戶基于對PC的控制系統以其靈活性和易于集成的特點所大量的采納。Windows易于使用和維護以及與辦公平臺簡單的集成,這就是控制層采用其作為操作系統平臺的好處。
四、工業電氣自動化系統的發展策略
1、工業電氣自動化系統的開發平臺
工業電氣自動化系統的發展首先要采用統一的系統開發平臺,這個相對統一的開放平臺對于電氣自動化系統的設計意義重大。利用該平臺可以實現自動化運作的模式,在實施和測試等每一個環節的運行中都起到積極的作用。利用該平臺設計的自動化系統,可以最大程度地降低設備的損耗率,提高設備的使用效率。該平臺還應滿足客戶的另一個重要需求,即開發平立于最終的運行平臺。根據運行項目的特點和最終用戶的需求決定將統一的運行代碼下載到硬件PLC、基于Windows NT的軟件PLC、嵌入式NT系統還是基于Windows CE的控制系統中,在這方面,基于PC的自動化產品滿足了以上要求。
2、工業電氣自動化系統與網絡建設
網絡建設對于工業電氣自動化系統的發展也有一定的促進作用,對于電氣自動化系統而言,網絡構建至關重要。整個網絡的結構既要保證現場控制設備以及企業管理系統的信息交流暢通無阻,還要與計算機的監控系統緊密配合。企業管理層可以利用計算機網絡對現場所運行的設備進行監督和控制。在進行系統網絡規劃時,無論選擇與現場設備通訊的現場總線還是與上級計算機或辦公系統通訊的以太網,所選擇的網絡產品必須能夠保證從辦公自動化環境到控制級直至元件級的整個系統范圍內的通訊。而且,在整個網絡中貫穿著集成的網絡配置和編程、集成的數據管理以及集成的通訊等功能,即所謂的全集成自動化技術。
3、工業電氣自動化系統與標準化的程序接口
成功的自動化系統的另一個重要因素在于標準化的程序接口。我們可以利用現代信息技術,包括在一定程度上實現對工作時間與成本費用的控制,還可以提高辦公自動化系統中數據共享和數據交流的快捷性。在與企業的MES系統、ERP系統連接時,基于PC平臺的自動化解決方案意義非同尋常。使用計算機系統進行操作,能夠實現辦公環境的標準化應用,計算機系統在電氣化管理和系統的平臺之間建立了一個連接,保證了不同程序之間的通訊和交流,這是未來工業電氣自動化發展的一個方向。
4、需要更專業的技術人才
電氣自動化工程系統在安裝和設計時,通常容易忽視對設備控制人員的職業培訓。一些生產的廠商和系統工程單位在電氣自動化系統進行安裝運行以后,才重視對設備操作人員以及維修人員的崗位培訓。電氣自動化系統在進行安裝的過程中就應當讓未來操作這些設備的人員觀察熟悉整個系統的安裝流程,這樣做能夠加強他們對系統的深刻認知。加上經過正規的訓練,設備的操控人員就會更加明白為何電氣自動化系統會按照這種方式進行安裝。
結束語
隨著全球經濟向著一體化方向發展和國家綜合國力的不斷提升,電氣自動化工程對我國的經濟發展起著日益重要的作用。工業電氣自動化系統關系著國內外電氣自動化先進技術的發展,結合工業電氣自動化系統的實際應用,得到了電氣自動化設備的繼續創新和發展,在利用電氣自動化設備的技術先進、經濟合理的前提下,為我國電氣自動化事業的跨越式發展作出貢獻。
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[3]郭維.工業電氣自動化系統發展趨勢及策略[J].機電信息,2011(09).
關鍵詞:電氣自動化 控制系統 應用 發展趨勢
前言:電氣自動化技術是與電子和信息技術緊密結合在一起的一門電氣工程應用技術學科, 隨著電子技術、信息網絡、智能控制的飛速發展, 使得電氣自動化經歷了從無到有,從發展到成熟的過程。在上世紀五十年代,“自動化”一詞被提出,電力、電機等產品的出現催生了電氣自動化,而繼電器和接觸器的出現及應用使得機器可以按照人的意志和設定來完成事先安排好的判斷和邏輯功能,促使了電氣自動化的發展變革;在上個世紀六十年代,現代控制理論的提出和計算機的應用推進了自動控制和信息處理的結合進程,自動化進入綜合自動化階段, 可以實現生產過程控制與管理的有效優化,電氣自動化得到了質的飛躍;從上個世紀八十年代開始,電氣自動化得到快速發展,目前已經較為成熟, 電氣自動化已是高新技術的重要組成部分, 在工業、國防、醫學、農業等領域得到了廣泛的應用,極大的促進了人工智能、航空航天、交通、制造技術等諸多領域技術的發展, 對國民經濟的發展起到了重要的作用。
一、電氣自動化控制系統概述
1、電氣自動化控制系統的組成
電氣自動化控制系統主要有數個相互獨立又相互連接,產生共振力的組塊構成,其中有三個是最為重要的分別是:供電系統、保護系統、制動系統等。供電系統是整個電氣自動化系統得以進行的根基性部分,因為它提供的是整個系統賴以運行的動力。保護系統,顧名思義是起保護作用的部分,既保護系統也保護人。主要包括穩壓器、熔斷器,在整個電氣自動化系統中是開關一樣的存在,而且是智能化的開關,主要應對的是在突然短路、斷路等突況下保護整個電氣自動化系統的正常運行。且保護各組件不會受損嚴重。而制動系統在某種程度上所起到的作用和保護系統有所相似,制動系統的主要作用是在整個電氣自動化系統運行出現故障時進行緊急制動的環節。
2、電氣自動化控制系統的功能
2.1 系統具有保護、控制、切換的功效。對設備進行保護、勵磁變壓器保護控制。 能夠對電源進行監視、操作,實現;其次是具有電源控制和操作功能,高壓和大電流開關設備的體積是很大的,一般都采用操作系統來控制,當設備出了故障時,開關自動切斷電路,對供電設備進行很好地自動控制。
2.2 監視功能。是否帶電或斷電,需要設置各種視聽信號,如燈光和音響等,對一次設備進行電氣監視。
2.3 測量功能。定量地掌握電氣設備的工作情況,還需要測量線路的各種參數,在設備操作與監視當中傳統的操作組件被電腦控制系統及電子組件所取代,也是電路實現微機自動化控制的基礎。
3、控制系統設計原則
3.1 穩定性。系統受到外作用后,需要具有震蕩傾向和系統恢復平衡的能力。如果系統在很多的時間內就可以達到某一穩定狀態,則稱系統是穩定的,否則不穩定的。
3.2 準確性。準確性能夠反映了系統的穩定精度。由于穩定性、快速性和準確性三者是息息相關的,所以在設計與調試過程中,穩定性過大則會造成系統響應遲緩和控制精度較低的后果。
二、電氣自動化控制系統的應用分析
1、電氣自動化控制系統在工業中的應用
我國自從改革開放以來,很重要的一個成績就是實現了工業的自動化,而電氣自動化在取得這個成績的過程中發揮的作用就是至關重要的,我國大部分的工廠都能夠采用機器進行生產操作,電氣自動化技術就是支持機器操作的核心技術,這都大大的加快了我國工業的發展速度。
2、電氣自動化控制系統在農業中的應用
我國是一個幅員遼闊并且人口眾多的國家,所以農業也是我國的第一產業和基礎產業,而我國在促進農業的增產中也一直都投入的大量的人力、物力和財力。在我國的東北和華北區域,一直都在推進農業生產機械化的進程,收割機、播種機等電氣自動化產品在推進過程中也都是發揮了重要的作用的,保證了糧食的大豐收。
3、電氣自動化控制系統在交通方面的應用
現代社會的交通工具發生了翻天覆地的變化,電氣自動化控制系統起到了不可替代的作用?,F在幾乎每一輛車的大部分元器件,從一個微小自動化控制開關到一個安全氣囊都能看到電氣自動化控制系統的應用。當然電氣自動化控制系統不僅僅應用在車輛上面,路邊的紅綠燈系統、電子警察、測速器以及顯示屏,電氣自動化控制系統也得到了廣泛的應用。
三、電氣自動化未來的發展趨勢
1、技術在不斷創新
電氣自動化控制系統的推廣和應用本身就是建立在強大的科學技術的基礎上的,但隨著科技的日新月異,電氣自動化工程控制系統的創新力也需要不斷的提升,特別是在當前競爭日趨激烈的開放環境下。在目前新的形勢下,更多的企業為了提高企業核心競爭力,紛紛加強創新力度,都在加強對于電氣自動化工程控制系統的研發和自主知識產權的獲取,因此在這個過程中使得系統的技術各方面都是不斷的創新和發展。
2、系統的統一化、標準化
在電氣自動化工程控制系統應用不斷廣泛的同時,其系統的統一化和標準化也變得勢在必行。它可以進一步縮短系統的維修周期,在維護、保養等方面可以得到更好的保障,這也是保證系統工作效率和高效運行的重要基礎。另外系統的標準化和統一化還可以從客戶的基本需求出發,更好的提高電氣自動化控制系統的服務水平。系統的標準化的一個重要表現就是接口的不斷標準化,因此更好的提高系統的適應性,它將使得不同企業之間的數據傳輸和交換成為可能,促進信息資源的共享和交流。
3、系統的安全化
經濟社會的發展,電氣自動化工程控制系統的安全性也逐漸成為社會共同關注的話題。在當前經濟形勢下,工業化生產將是帶動我國經濟發展的的重要推動因素。伴隨著電氣自動化水平的不斷提高和和系統的日益完善,電氣自動化控制系統的安全性能也在不斷提升,其正朝著安全化的方向發展。這也是應用電氣自動化工程系統的一個重要基礎和保證。
4、系統的專業化
無論是在電氣自動化控制系統的設計和安裝,還是在應用的過程中,都需要專業的人力資源作為基礎和保證,都需要對于專門的技術人員進行專業化培訓。在這個過程中,也充分顯現出了電氣自動化工程控制系統的專業化發展趨勢。目前很多的企業在廣泛應用電氣自動化工程控制系統的同時,都已經意識到了專業人才和專業技術的重要作用,都開始積極引入更多的專業化高素質人才,在企業內部也在加強員工的專業化培訓,因此大大促進了系統專業化水平的提高。
結束語:
綜上所述,隨著社會的發展和科學技術的不斷進步,智能技術在電氣自動化控制系統中得到了廣泛的應用。智能技術的開發利用是為了解決手工設計、操作的難題,完善電氣自動化的控制系統,提升電氣設備的生產效率,幫助企業有效地節約人力物力資源,增加企業的經濟效益。
參考文獻:
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