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關(guān)鍵詞:電氣自動(dòng)化;控制系統(tǒng);概述;設(shè)計(jì)
中圖分類號:TM762 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1672-3872(2016)03-0082-02
1電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的概述
1.1電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)介紹
快速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)帶動(dòng)著電氣行業(yè)的不斷進(jìn)步,為更好地監(jiān)管電力設(shè)備,電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)建立在計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)之上,計(jì)算機(jī)根據(jù)管道溫度,電流與電壓的大小進(jìn)行監(jiān)控,在發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)及時(shí)啟動(dòng)控制裝置,防止電氣設(shè)備故障造成更大危害。簡單來說,電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)就是依托計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序而形成的一種自動(dòng)控制與監(jiān)管的系統(tǒng)。
2電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2.1電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理念
電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)意圖監(jiān)控電力設(shè)備的運(yùn)行狀況,防止電氣設(shè)備出現(xiàn)故障而引發(fā)巨大問題。在進(jìn)行電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),首先要考慮是否采用集中控制的形式,一旦電氣自動(dòng)化控制采用集中控制時(shí),所有的電力設(shè)備都被一個(gè)系統(tǒng)監(jiān)管,對電氣設(shè)備進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)的成本降低,更為快捷。但采用集中控制的設(shè)計(jì)方法,全部電力設(shè)備的監(jiān)管匯總于一處,單次維護(hù)量無形中變大,造成監(jiān)管的難度增大。同時(shí),由于多個(gè)電氣設(shè)備的管道與標(biāo)線匯集一處,一旦控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題,就將引起整個(gè)設(shè)備的癱瘓[1]。因此,為了更好了解電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng),就必須認(rèn)真研究控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式與組成。其次,電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中可以考慮采用遠(yuǎn)程監(jiān)控的方式,利用遠(yuǎn)程監(jiān)控可以節(jié)省大量安裝設(shè)備的電纜費(fèi)用,減少安裝成本,同時(shí)還能夠保證信息快速傳輸。但遠(yuǎn)程監(jiān)控的方式適合于小系統(tǒng)范圍的管理,大型電氣化管理系統(tǒng)的監(jiān)管難度大,不能簡單的采用遠(yuǎn)程監(jiān)控方法[2-3]。最后,電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)將現(xiàn)場總線監(jiān)控考慮在內(nèi),現(xiàn)場總線監(jiān)控可以有針對性地對不同電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)管,通過通信線進(jìn)行溝通,縮減控制電纜的數(shù)量,降低監(jiān)管成本,從而確??刂频母咝浴?/p>
2.2電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能
目前電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過ESC監(jiān)控電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況,形成了一個(gè)輸送信息的平臺,此種電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有保護(hù)發(fā)變組和控制勵(lì)磁變壓器兩大功能??刂葡到y(tǒng)有以下5方面的基本功能。1)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)是控制系統(tǒng)的重要組成部分,滅磁和啟勵(lì)作為自動(dòng)化控制的基本功能之一,監(jiān)控著電氣設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。2)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過改變控制模式,從而產(chǎn)生增磁與減磁的不同功能,甚至能進(jìn)行PSS的投退活動(dòng),確保電氣設(shè)備的穩(wěn)定。3)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過對380V的電源進(jìn)行監(jiān)控,防止因電壓突變產(chǎn)生的電流過大,燒毀設(shè)備的問題。4)在兩臺設(shè)備同時(shí)受電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)管理的情況下,控制系統(tǒng)對啟變壓器進(jìn)行管控,保證兩臺設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。5)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)能同時(shí)監(jiān)控柴油發(fā)電機(jī)和保安電源,從而確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。
2.3電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組成
目前的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要由電源供電回路、保護(hù)回路、信號回路、制動(dòng)停車回路、自鎖及閉鎖回路等組成。為更好地理解控制系統(tǒng)的組成,以電源供電回路和制動(dòng)停車回路進(jìn)行具體說明,電源供電回路采用AC380V和220V等多種供電電源作為工作電源,受此電壓的供電電源的驅(qū)動(dòng),控制系統(tǒng)得以順利運(yùn)行。制動(dòng)停車回路指啟動(dòng)制動(dòng)環(huán)節(jié),讓異常運(yùn)行的電氣設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn),通常表現(xiàn)為倒拉反轉(zhuǎn)制動(dòng)、能耗制動(dòng)燈。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組成雖有不同,但制動(dòng)系統(tǒng)的宗旨都是為監(jiān)管設(shè)備的正常運(yùn)行服務(wù),快速發(fā)展的科技將推動(dòng)控制系統(tǒng)的升級與更新。
2.4電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的未來發(fā)展
現(xiàn)有的控制系統(tǒng)一般由電源供電回路等組成,主要使用380V的電壓進(jìn)行工作,但隨著OPC技術(shù)的更新,Microsoft在Windows平臺的廣泛使用,推動(dòng)著電氣行業(yè)的一次次革命。電氣行業(yè)的革命代表著電氣設(shè)備的升級與更新,為更好地監(jiān)管新型設(shè)備,控制系統(tǒng)必然要隨之改變。傳統(tǒng)單一功能的控制系統(tǒng)正逐步多樣化、簡便化、快捷化,越發(fā)符合當(dāng)前發(fā)展水平,未來的控制系統(tǒng)將不局限于監(jiān)管電氣設(shè)備,將拓寬其對生產(chǎn)過程、人事資源的管理范疇,促進(jìn)其工作的順利開展。
3結(jié)束語
綜上所述,電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過監(jiān)管電氣設(shè)備的運(yùn)行情況,防止電氣設(shè)備因損壞而產(chǎn)生更大的損失。當(dāng)前的電氣設(shè)備主要在380V下工作,需要考量集中控制與網(wǎng)絡(luò)控制的問題,但經(jīng)濟(jì)與科技的快速發(fā)展,必帶動(dòng)電氣行業(yè)的更新與升級,電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)正不斷完善,更好地進(jìn)行設(shè)備監(jiān)管工作。
參考文獻(xiàn):
[1]達(dá),偉.淺電動(dòng)系統(tǒng)[J].電源技應(yīng),2013,(5):146-148.
[2]吳綿能,煜.淺電動(dòng)系統(tǒng)其[J].界,2015,(24):41-42.
關(guān)鍵詞:110KV變電站;綜合自動(dòng)化;存在問題;技術(shù)改造
中圖分類號: TM411 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分,110KV及以下的變電站一般與電力系統(tǒng)直接相關(guān)。對110KV變電站綜合自動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行改造,主要是為了實(shí)現(xiàn)變電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,同時(shí)也為了保證電力系統(tǒng)的安全。在技術(shù)改造過程中,通過計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)的合理運(yùn)用,為新的控制技術(shù)提供支持,使變電站在監(jiān)視以及控制方面的自動(dòng)化水平得到進(jìn)一步的提高。另外,還要在管理、技術(shù)等方面做好協(xié)調(diào)工作,提高變電站的綜合運(yùn)行水平。
一110kV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)概述
變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信息處理技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對變電站二次設(shè)備(包括繼電保護(hù),控制、測量,信號,故障錄波、自動(dòng)裝置及遠(yuǎn)動(dòng)裝置等)的功能進(jìn)行重新組合、優(yōu)化設(shè)計(jì),對變電站全部設(shè)備的運(yùn)行情況執(zhí)行監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)。通過變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備間相互交換信息,數(shù)據(jù)共享,完成變電站運(yùn)行監(jiān)視和控制任務(wù)。變電站綜合自動(dòng)化替代了變電站常規(guī)二次設(shè)備,簡化了變電站二次接線。變電站綜合自動(dòng)化是提高變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行水平、降低運(yùn)行維護(hù)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益、向用戶提供高質(zhì)量電能的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。
二 變電站的工作原理
變電站是把一些設(shè)備組裝起來,用以切斷或接通、改變或者調(diào)整電壓,在電力系統(tǒng)中,變電站是輸電和配電的集結(jié)點(diǎn)。其原理:為了把發(fā)電廠發(fā)出來的電能輸送到較遠(yuǎn)的地方,必須把電壓升高,變?yōu)楦邏弘?,到用戶附近再按需要把電壓降低,這種升降電壓的工作靠變電站來完成。變壓器按其作用可分為升壓變壓器和降壓變壓器。前者用于電力系統(tǒng)送端變電站,后者用于受端變電站。變壓器的電壓需與電力系統(tǒng)的電壓相適應(yīng)。為了在不同負(fù)荷情況下保持合格的電壓有時(shí)需要切換變壓器的分接頭。
三110kV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)存在的問題
(一)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題。目前變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),這是當(dāng)前迫切需要解決的問題。
(二)運(yùn)行維護(hù)人員水平低。目前,變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的部分管理和維護(hù)人員專業(yè)素質(zhì)差,不能很好適應(yīng)新形勢下變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)管理和維護(hù)需要,工作效率低,只求過得去,不求技術(shù)精,工作缺乏積極性和創(chuàng)造性。
(三)電力管理體制與變電站綜合自動(dòng)化
系統(tǒng)未能形成一個(gè)有機(jī)的整體。變電站遠(yuǎn)動(dòng)與保護(hù)專業(yè)雖然有明確的專業(yè)設(shè)備劃分,但其內(nèi)部聯(lián)系已經(jīng)成為不可分割的整體。一旦有設(shè)備缺陷均需兩個(gè)專業(yè)同時(shí)到達(dá)現(xiàn)場進(jìn)行檢查分析,這樣極易造成推諉責(zé)任的情況,且兩專業(yè)銜接部分的許多缺陷問題成為“兩不管地帶”,不利于開展工作。
四110kV變電站自動(dòng)化改造的內(nèi)容及技術(shù)分析
(一)一次設(shè)備的改造及技術(shù)
(1)斷路器的改造。主要是能實(shí)現(xiàn)無油化及遙控操作功能,提供可靠的斷路器位置信號;斷路器輔助觸點(diǎn)改造為雙輔助觸點(diǎn)接線以防信號誤發(fā)。
(2)高壓開關(guān)柜的改造。完善機(jī)械防止誤操作措施,完善柜間距離。要求隔離物起絕緣支撐作用,要具有良好的阻燃性能:采用包絕緣護(hù)套的辦法加強(qiáng)母線導(dǎo)體問、相對地問絕緣水平;采用額定電壓12kv撮高工作電壓75kV的電流互感器,使之達(dá)到高壓開關(guān)柜使用工況要求的絕緣水平。
(3)過電壓保護(hù)設(shè)備的改造。對變電站10kV中性點(diǎn)加裝自動(dòng)跟蹤、自動(dòng)調(diào)諧的消弧線圈或經(jīng)小電阻接地:為減少變電站的運(yùn)行維護(hù)工作量,降低殘壓,防止避雷器爆炸。變電站10kV避雷器宜更換為無問隙金屬氧化物避雷器。
(4)主變壓器輔助元件的改造。改造中性點(diǎn)隔離開關(guān)及操作機(jī)構(gòu),能實(shí)現(xiàn)遙控操作:對有載調(diào)壓分接開關(guān)實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)睾瓦h(yuǎn)方遙控操作;實(shí)現(xiàn)主變溫度遠(yuǎn)方測量及上傳功能等。
(二)二次設(shè)備改造及相應(yīng)的技術(shù)
(1)要使斷路器控制回路簡單化,增強(qiáng)其可靠性,同時(shí)杜絕迂回接線;使測控單元以及信號、控制等方面實(shí)現(xiàn)電源分離;一旦控制回路出現(xiàn)斷線、無控制電源等情況,要及時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)方報(bào)警,同時(shí)要保留相應(yīng)的故障信號。
(2)當(dāng)變電站的保護(hù)回路設(shè)有單獨(dú)的熔斷器時(shí),要加強(qiáng)保護(hù)。一旦保護(hù)回路直流消失,要及時(shí)遠(yuǎn)程報(bào)警。
(3)重合閘要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)投退。在遙控和在當(dāng)?shù)睾祥l后應(yīng)自動(dòng)投入電源,同時(shí)其放電回路自動(dòng)斷開;在跳閘之后,要自動(dòng)退出重合閘電源,同時(shí)重合閘要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)放電。另外,還要根據(jù)需要加速和一次重合閘,當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定措施裝置出現(xiàn)動(dòng)作跳閘等情況時(shí),要自動(dòng)閉鎖重合閘。
(4)斷路器位置信號燈具使用發(fā)光二極管等節(jié)能燈具,不僅節(jié)能環(huán)保,而且還可以提高可靠性。
(5)要針對具體情況對中央信號裝置進(jìn)行必要的改造,另外還需要改造加裝遙控與合閘閉鎖回路等設(shè)施。
在進(jìn)行二次設(shè)備改造時(shí)需要注意的事項(xiàng)有以下幾個(gè)方面:首先,要確保變電站所接的電壓互感器二次回路只有一個(gè)接地點(diǎn),同時(shí)要在PT接口屏地排處設(shè)置接地位置。其次,要按照安全管理規(guī)定將電流互感器中性線的接地點(diǎn)設(shè)置于保護(hù)室之內(nèi),同時(shí)要確保一點(diǎn)接地。最后需要注意的是,要保證控制電纜屏蔽層為兩點(diǎn)接地。
五110kV變電站自動(dòng)化改造中應(yīng)注意的問題
(一)完善四遙功能
有人值班變電站中一般具有遙信、遙測功能,但不具備遙控功能,其遙信、遙測功能只是為調(diào)度自動(dòng)化服務(wù)。因調(diào)度所關(guān)注的遙信量相對較少,而無人值班后,監(jiān)控值班員對變電站運(yùn)行情況的判斷和處理就全部依賴監(jiān)控系統(tǒng)。所以在無人值班改造中,要充分考慮所采集的信息全面、夠用也要考慮遙控、遙調(diào)點(diǎn)的實(shí)用性,保證能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理異常和事故。盡可能減少值班員在變電站和監(jiān)控中心間無謂的往返。
(二)裝設(shè)安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)
變電站安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)集智能的防盜、防火、輔助巡視、事件記錄和管理等功能于一體,為無人值班變電站的安全運(yùn)行提供了重要技術(shù)手段。變電站安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括:攝像機(jī)等監(jiān)視設(shè)備,紅外對射、紅外雙鑒、高分貝聲光告警裝置等防盜設(shè)備,以及主機(jī)及數(shù)據(jù)采集和控制單元。主要在圍墻配置紅外對射,在主要出入口配置紅外雙鑒,在主建筑或者圍墻上裝設(shè)高分貝聲光告警裝置,并且對燈光進(jìn)行控制。通過主機(jī)實(shí)現(xiàn)圖像的壓縮和遠(yuǎn)傳、告警和連動(dòng)、圖像的記錄、與消防主機(jī)互聯(lián)。值班員可以在監(jiān)控中心對變電站進(jìn)行可視化監(jiān)控。
(三)提升數(shù)據(jù)通信處理能力
為提高與110kV變電站數(shù)據(jù)通信的實(shí)時(shí)性、信息傳輸容量、擴(kuò)展性和可靠性,在改造中應(yīng)用電力實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約,采用網(wǎng)絡(luò)通信和常規(guī)串行通信兩種方式自動(dòng)切換,保證信息傳輸?shù)目煽啃?、唯一性和一致?并依靠可靠、快速的自愈光纖通信網(wǎng)絡(luò),充分發(fā)揮新型通信規(guī)約傳輸容量大、功能豐富、實(shí)時(shí)性強(qiáng)的優(yōu)勢,進(jìn)而解決系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的瓶頸問題。
(四)改進(jìn)計(jì)算機(jī)電源系統(tǒng)
進(jìn)行此項(xiàng)改造工程時(shí),要使用交流電源,如后臺機(jī)、通信主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等,如果對這些設(shè)備斷電的話,將造成變電站失去監(jiān)控,歷史數(shù)據(jù)丟失,所以這些設(shè)備都要求不間斷供電。傳統(tǒng)的電源都采用UPS,在改造中,經(jīng)過對站用蓄電池容量驗(yàn)算后,安裝了在線式逆變電源。在運(yùn)行中還嚴(yán)格要求非重要負(fù)荷不能接到逆變電源上,保證了這些重要設(shè)備的不間斷供電和切換。
六 結(jié)束語
110kv變電站的運(yùn)作中,綜合自動(dòng)化技術(shù)的采用是必然趨勢。110kV變電站自動(dòng)化改造也是行業(yè)發(fā)展的需要,供電單位應(yīng)針對本地區(qū)變電用量的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)切實(shí)可行的自動(dòng)化調(diào)控方案,解決系統(tǒng)改造過程中遇到的問題,最大程度地發(fā)揮出綜合自動(dòng)化技術(shù)改造后的110kv變電站的工作能力。
參考文獻(xiàn):
[1]許欣宇.110kv變電站的綜合自動(dòng)化技術(shù)改造[J].科技風(fēng),2012(18).
1.1人才資源的缺失
就目前的現(xiàn)狀而言,自動(dòng)化技術(shù)在我國的機(jī)械工程發(fā)展中雖然已經(jīng)取得了一定的成就,但相比于西方一些發(fā)達(dá)國家還有很多不足之處,在企業(yè)實(shí)際的生產(chǎn)過程中傳統(tǒng)落后的經(jīng)營和管理方式仍然占據(jù)著主要地位,究其原因機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)人才的缺失是導(dǎo)致這種現(xiàn)象發(fā)生的主要原因。企業(yè)機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)人才的缺失既包括技術(shù)型人才的缺乏又包括管理人才的缺乏,這兩方面人才的缺失直接導(dǎo)致了我國機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展緩慢的現(xiàn)狀。其中基本性的缺乏就是技術(shù)人才的缺乏,技術(shù)人才在一定程度上保證了機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的正常發(fā)展,只有機(jī)械工程自動(dòng)化中技術(shù)人才隊(duì)伍足夠的強(qiáng)大,機(jī)械工程才會(huì)在工程的發(fā)展中立于不敗之地,而管理人才的缺乏又在一定程度上限制和阻礙了機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的長遠(yuǎn)發(fā)展。就筆者看來,在培養(yǎng)技術(shù)型人才時(shí)不應(yīng)該僅僅局限在專業(yè)的理論知識上,如果只單單靠理論來對技術(shù)知識進(jìn)行探究是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,要一切從實(shí)際出發(fā),最可靠的結(jié)論只有在經(jīng)過大量的實(shí)踐后才會(huì)得出,理論源于實(shí)踐。
1.2不重視機(jī)械工程自動(dòng)化管理工作
目前,我國的很多行業(yè)都已經(jīng)采用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)如:石油煤礦化工行業(yè)、輕工業(yè)行業(yè)、電子儀表行業(yè)等等,由于集中控制以及電氣儀表自動(dòng)化體系是機(jī)械工程自動(dòng)化主要的運(yùn)作方式,這就使得機(jī)械工業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)時(shí)間加快,明顯的提升了機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)效率,使得機(jī)械生產(chǎn)的人力、物力等相關(guān)成本都得到了一定的節(jié)約。但是我國的機(jī)械工程自動(dòng)化與國外的機(jī)械工程自動(dòng)化相比在管理上還存在著一定的差距,在國外很多企業(yè)都重視機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用和管理,這也就使得機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的管理工作在不斷的創(chuàng)新和發(fā)展,而在我國,機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展在很多企業(yè)中都沒有得到應(yīng)有的重視,在管理的過程中缺乏科學(xué)性和系統(tǒng)性,這樣導(dǎo)致機(jī)械工程的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展速度緩慢。雖然機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的生產(chǎn)效率較高,也能節(jié)約大量的人力和物力資源,但是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在我國很多企業(yè)的投入成本都比較大,剛性自動(dòng)化仍然是我國很多企業(yè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的主要特點(diǎn)。與國外的自動(dòng)化技術(shù)相比,創(chuàng)新精神在我國自動(dòng)化管理中的缺失,是我國機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展緩慢的主要原因。
2改進(jìn)機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的具體方法
2.1先進(jìn)機(jī)械加工自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用
目前,就機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)在我國的發(fā)展?fàn)顩r而言,與一些發(fā)達(dá)國家相比還存在著很大的差距。在發(fā)展我國的機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)時(shí),我們要從實(shí)際出發(fā)以自身的發(fā)展特點(diǎn)為基礎(chǔ),積極學(xué)習(xí)和借鑒一些國外的先進(jìn)技術(shù)以及先進(jìn)的管理模式,以實(shí)現(xiàn)我國機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新和不斷突破,從而推動(dòng)我國機(jī)械工程的不斷向前發(fā)展。當(dāng)前在我國傳統(tǒng)的機(jī)械加工方式仍然是我國很多零件在加工時(shí)所采用的作業(yè)流水模式,這種半自動(dòng)化的生產(chǎn)模式直接影響著企業(yè)生產(chǎn)效率的提高,影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此我國需要進(jìn)一步引進(jìn)先進(jìn)機(jī)械加工自動(dòng)化技術(shù),不斷的更新機(jī)械自動(dòng)化技術(shù),只有這樣我國的機(jī)械工程才能取得長遠(yuǎn)的發(fā)展,才會(huì)超越競爭對手。
2.2重視高新技術(shù)人才的培養(yǎng)
要想真正實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程的自動(dòng)化生產(chǎn),我們必須重視高新技術(shù)人才的培養(yǎng)。而對于人才的培養(yǎng)首先要從教育入手,我們必須加大對教育工作的投入力度,加強(qiáng)機(jī)械自動(dòng)化專業(yè)高新技術(shù)人才的培養(yǎng)力度。對于傳統(tǒng)只注重理論不注重實(shí)踐的人才培養(yǎng)模式我們要不斷的進(jìn)行改變,要注重實(shí)踐,使學(xué)生所學(xué)到的理論知識與實(shí)踐工作科學(xué),合理的結(jié)合,努力做到“工學(xué)結(jié)合”最終培養(yǎng)出德才兼?zhèn)涞娜苄图夹g(shù)型人才。
3機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢
當(dāng)前,隨著我國科技的飛速發(fā)展,我國的機(jī)械工程中自動(dòng)化技術(shù)也必將得到飛速的發(fā)展,機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)在我國機(jī)械生產(chǎn)中的地位也越來越重要。機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)會(huì)在科技飛速發(fā)展的大潮下進(jìn)行不斷的更新,并逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械智能化的目標(biāo)。另外受“中國夢”目標(biāo)的引導(dǎo),我國在發(fā)展機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的過程中必將秉承節(jié)能環(huán)保的發(fā)展理念,實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。
4結(jié)語
關(guān)鍵詞:技術(shù)難點(diǎn);電控系統(tǒng);措施
1 改造中的技術(shù)難點(diǎn)
實(shí)施技術(shù)改造的目的是做到“吃大坯”和“一火成材”,提高軋制速度和成品質(zhì)量。但是實(shí)施高速軋制后,帶來軋材上冷床的控制以及冷床撥料周期不能適應(yīng)高速軋制節(jié)奏等問題。因此,解決“超短冷床”對高速軋材收集的協(xié)調(diào)控制問題是本次技術(shù)改造的核心問題。
在原有條件下實(shí)現(xiàn)改造的工藝設(shè)備布置如圖1所示。通過對增加的單夾輥、分線器、雙夾輥、雙夾制動(dòng)器和雙線收集落料器等工藝設(shè)備的整體協(xié)調(diào)控制使上述矛盾得以解決。而其本質(zhì)在于“一線”變“雙線”。具體工作過程是:軋材從成品機(jī)架出來后先由倍尺飛剪剪切,然后用分線器將高速行進(jìn)的軋材交替送入1#通道或2#通道,雙夾輥的作用是保證分線后的軋材能順利行進(jìn),當(dāng)軋材尾部接近雙夾制動(dòng)器時(shí),制動(dòng)器對高速行進(jìn)的軋材進(jìn)行制動(dòng),使軋材以較低的速度安全拋送上冷床的雙線收集落料器,再由雙線收集落料器將軋材放入“步進(jìn)式齒條輸送冷床”的相應(yīng)位置,完成軋材收集任務(wù)。
1―推鋼機(jī);2―加熱爐;3―Φ500 mm×3機(jī)列;4―160 t剪;5―Φ400 mm×1機(jī)列;6―Φ300 mm×5機(jī)列;7―Φ300 mm×3機(jī)列;8―飛剪;9―單夾輥;10―分線器;11―雙夾輥;12―雙夾制動(dòng)器;13―雙線收集器;14―冷床; ―光電管F
由剪之后的軋材可以由分線器分別送入兩條輸送通道,因此能有效解決高速軋制和冷床收集能力低的矛盾。顯然這種“提高”收集能力的辦法是通過“雙線收集落料器”的雙線收集能力和將軋材分別放入不同的步進(jìn)齒條位置的功能,使步進(jìn)齒條輸送機(jī)的一個(gè)工作周期的動(dòng)作等效完成了兩次步進(jìn)輸送動(dòng)作而實(shí)現(xiàn)的。通過上面的介紹可以知道,這種工藝的實(shí)現(xiàn)要求電氣控制系統(tǒng)必須完成對單夾輥、分線器、雙夾輥、雙夾制動(dòng)器和雙線收集落料器以及步進(jìn)式齒條輸送機(jī)等設(shè)備的整體協(xié)調(diào)連動(dòng)控制。各單體設(shè)備的動(dòng)作時(shí)機(jī)要準(zhǔn)確、恰到好處。否則,輕則影響軋材質(zhì)量,重則導(dǎo)致跑鋼事故。
2 電控系統(tǒng)的配置
實(shí)施上述改造方案以后,軋制速度提高,因此差動(dòng)連軋機(jī)列存在軋制的穩(wěn)定問題。解決的辦法是增設(shè)活套實(shí)現(xiàn)無張力軋制或微張力軋制。倍尺飛剪也必須與終軋速度配合,完成剪切控制。同時(shí)還要對系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和保護(hù),完成對各架軋機(jī)的基速設(shè)定,實(shí)現(xiàn)多臺工藝設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制。
3 主要問題的技術(shù)措施
要實(shí)現(xiàn)整個(gè)工藝過程,必須解決下面幾個(gè)方面的問題:
(1)確保成品質(zhì)量和連續(xù)穩(wěn)定軋制的活套控制問題;
(2)快速倍尺剪切問題;
(3)高速軋材超短距離制動(dòng)的上冷床控制問題;
(4)冷床撥料周期長與高速軋制的矛盾,提高冷床的收集能力;
(5)實(shí)現(xiàn)全線的自動(dòng)和協(xié)調(diào)控制。限于篇幅,這里僅以冷床的協(xié)調(diào)控制方面的問題作介紹。
3.1 高速軋制與超短距離制動(dòng)矛盾的解決
從成品軋機(jī)出來的軋材經(jīng)倍尺剪切后上冷床的自由滑行距離與其速度的平方成正比。
改造后的終軋速度為14 m/s,軋材的自由滑動(dòng)距離為24.5 m,原有飛剪與冷床的距離只有12.8 m,顯然不能滿足要求。為解決這一問題,在冷床前部設(shè)置了制動(dòng)器,使高速行進(jìn)的軋材適當(dāng)降速以便實(shí)現(xiàn)安全上冷床。由(1)式可知制動(dòng)的速度也不能太低,應(yīng)與制動(dòng)器到冷床的距離相配合,保證軋材離開制動(dòng)器后能全部自由滑入收集器內(nèi)。由此可以確定制動(dòng)器的速度應(yīng)為
3.2 分線器的轉(zhuǎn)換時(shí)機(jī)
用制動(dòng)器解決高速軋材上冷床的問題實(shí)質(zhì)上僅是解決了軋材的高速度與超短距離制動(dòng)的矛盾,并不能徹底解決整條自動(dòng)化生產(chǎn)線的矛盾,反而會(huì)帶來軋材的制動(dòng)和高速軋制節(jié)奏的嚴(yán)重沖突。這個(gè)問題的解決是通過設(shè)置一個(gè)分線器,實(shí)現(xiàn)一線變雙線使之得到徹底解決的。從這個(gè)角度可以說分線器是體現(xiàn)新軋制工藝的關(guān)鍵設(shè)備。
分線器進(jìn)行轉(zhuǎn)換動(dòng)作的時(shí)間參考點(diǎn)有兩個(gè),一是飛剪的剪切時(shí)刻,在飛剪剪切前一段時(shí)間動(dòng)作;二是雙夾輥的動(dòng)作時(shí)刻,雙夾輥夾住軋材后就可以保證軋材在該線路上正常行進(jìn),此時(shí)分線器就可以動(dòng)作。利用前一參考時(shí)刻要受到飛剪動(dòng)作的影響,使系統(tǒng)更為復(fù)雜,因此實(shí)際系統(tǒng)中采用后一種辦法,簡單可靠。
3.3 雙線收集落料器的控制
雙線收集落料器與步進(jìn)齒條輸送冷床配合動(dòng)作。當(dāng)倍尺軋材全部進(jìn)入收集器后,傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)半周,軸上凸輪將槽瓦打開,軋材落入步進(jìn)冷床。傳動(dòng)軸每轉(zhuǎn)動(dòng)半周,雙線收集落料器完成一次落料動(dòng)作,落料動(dòng)作兩側(cè)交替進(jìn)行,這樣與分線器、雙側(cè)制動(dòng)器配合,就可以解決因終軋速度高而出現(xiàn)的冷床撥料周期來不及的問題。
雙線收集落料器的工藝動(dòng)作是基于在雙線兩側(cè)設(shè)置的金屬檢測器信號再配合適當(dāng)?shù)难訒r(shí)以及配合配置在落料器轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的半周檢測器信號共同完成的。
3.4 熱金屬檢測器
為了完成軋線各設(shè)備的協(xié)調(diào)動(dòng)作,在飛剪前、單夾送輥前和雙夾送輥前設(shè)置了熱金屬檢測器
F0、F1和F2(F3)。各檢測器的作用如下:
(1)F0為飛剪切頭、切尾提供動(dòng)作的基準(zhǔn)信號;
(2)F1為單夾輸送器提供動(dòng)作的基準(zhǔn)信號;
(3) F2(F3)為分線器、雙夾輸送器和制動(dòng)器提供動(dòng)作的基準(zhǔn)信號。
為了正確地完成工藝動(dòng)作,各信號均需配合一定的延時(shí)時(shí)間。其中,由F2(F3)產(chǎn)生的信號要控制分線器、雙夾輸送器和雙線制動(dòng)器等幾個(gè)設(shè)備的動(dòng)作,與它配合的有幾個(gè)延時(shí)時(shí)間。從工藝動(dòng)作的要求可以看出:雙線輸送器和雙線制動(dòng)器的動(dòng)作必須是互補(bǔ)的。所謂互補(bǔ),是說當(dāng)一側(cè)的輸送器實(shí)現(xiàn)輸送動(dòng)作時(shí),同側(cè)的制動(dòng)器必須處于非制動(dòng)狀態(tài);而當(dāng)本側(cè)的輸送器完成輸送動(dòng)作后,這一側(cè)的制動(dòng)器則開始制動(dòng)動(dòng)作。另一側(cè)的情況也是如此。具體的動(dòng)作過程如下:
當(dāng)棒材從成品的終軋機(jī)架來到熱金屬檢測器F0時(shí), F0發(fā)出一個(gè)信號給PC,PC接收到這個(gè)信號后經(jīng)過一個(gè)延時(shí)t0(確保棒材已到達(dá)飛剪)向飛剪發(fā)出切頭動(dòng)作信號,使飛剪完成切頭動(dòng)作。當(dāng)棒材頭部還沒有到達(dá)F1時(shí),分線器處于原始位置(例如1#通道),后面的雙側(cè)夾送輸送器的兩側(cè)都處于放松狀態(tài),盡管沒有棒材,但此時(shí)雙側(cè)的制動(dòng)器都處于制動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)棒材頭部到達(dá)F1時(shí),它向PC發(fā)出一個(gè)信號,經(jīng)過一個(gè)延時(shí)t1后(確保棒材已經(jīng)到達(dá)單夾輸送器),PC向單夾輸送器發(fā)出動(dòng)作信號,使單夾輸送器實(shí)現(xiàn)夾送動(dòng)作。此時(shí)的分線器仍處于原始位置(例如1#通道),因此棒材將被送入1#通道。
當(dāng)1#通道的熱金屬檢測器F2檢測到棒材時(shí),將信號提供給PC,經(jīng)過延時(shí),PC向1#通道的雙夾輸送器發(fā)出動(dòng)作指令,實(shí)現(xiàn)棒材的接續(xù)輸送功能,此時(shí)同側(cè)的制動(dòng)器立刻變?yōu)榉潘蔂顟B(tài),保證
正常輸送棒材。一側(cè)的雙夾輸送器一旦完成夾送動(dòng)作,就為分線器的換線動(dòng)作(由1#通道轉(zhuǎn)換到2#通道或由2#通道轉(zhuǎn)換到1#通道)提供了充分條件,但是為了減少不利的軋制工況(扭曲拉伸軋制),經(jīng)過適當(dāng)?shù)难訒r(shí)后,PC再向分線器發(fā)出動(dòng)作命令,為下一根棒材進(jìn)入2#通道做好準(zhǔn)備。
當(dāng)棒材尾部離開F0以后,F(xiàn)0信號的消失通知PC適時(shí)做切尾動(dòng)作。
由剪進(jìn)行倍尺剪切前,單夾輸送器早已處于夾送狀態(tài),飛剪倍尺剪切時(shí),由于前后棒材的速度不同,必然使切開的棒材之間出現(xiàn)空檔。因此,當(dāng)前一根棒材一離開F1, F1的信號會(huì)變?yōu)榈碗娖?,使單夾輸送器立刻放松,為下一次夾送棒材做好準(zhǔn)備。
當(dāng)棒材尾部離開F2時(shí),雙線夾送器1#側(cè)立刻放松,稍加延時(shí)同側(cè)的制動(dòng)器即開始夾緊制動(dòng)動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)制動(dòng)上冷床。
下一根棒材的頭部來到F2時(shí),工況變?yōu)橄乱粋€(gè)軋制節(jié)奏。單夾輸送器重復(fù)以前的動(dòng)作,而此時(shí)的分線器已指向2#通道,從而實(shí)現(xiàn)了分線功能。這以后2#通道的工況與1#通道一樣。
關(guān)鍵詞 熱工自動(dòng)化;技術(shù)改造;火電廠
中圖分類號TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2012)71-0128-02
0引言
我們國家的市場經(jīng)濟(jì)處于不斷的深入過程當(dāng)中,電力行業(yè)體制改革、技術(shù)更新的腳步也從未停止,在科技快速更新的時(shí)代背景中,電力生產(chǎn)企業(yè)的熱工自動(dòng)化系統(tǒng)也處于不斷的升級改造當(dāng)中。因?yàn)槿绻麤]有最前沿的技術(shù)做保障,電力生產(chǎn)的安全性就不能得到保障,進(jìn)而將威脅到國民經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)行與發(fā)展。所謂的熱工自動(dòng)化,對于電力生產(chǎn)企業(yè)而言,就是通過數(shù)字自動(dòng)化系統(tǒng)對電力生產(chǎn)所涉及到的數(shù)據(jù)信息以及設(shè)備運(yùn)行,還有事故報(bào)警等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)無人控制的過程。該系統(tǒng)的構(gòu)建與運(yùn)用可以有效提高電力生產(chǎn)的安全性,同時(shí)還可以節(jié)約大量的人力投入,提高電力生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本。
1 目前發(fā)電企業(yè)中熱工自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
1.1將分散控制系統(tǒng)歸入了電氣控制系統(tǒng)當(dāng)中
從電力生產(chǎn)企業(yè)開始應(yīng)用分散控制系統(tǒng)之后,對于汽輪發(fā)電機(jī)以及安全鍋爐的控制效率得到了切實(shí)的提高,但是單元發(fā)電系統(tǒng)的控制方式卻沒有改變,采取的依然是傳統(tǒng)上諸多模擬儀表以及各類開關(guān)按鈕同裝于一個(gè)部的控制盤平臺之上,導(dǎo)致控制中心和負(fù)責(zé)汽輪發(fā)電機(jī)與鍋爐控制的分散控制系統(tǒng)工運(yùn)行時(shí)極為不協(xié)調(diào),給電力生產(chǎn)企業(yè)的自動(dòng)化改造形成了嚴(yán)重影響。把分散控制系統(tǒng)歸入電氣設(shè)備控制的控制范圍,可以實(shí)現(xiàn)對發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)、企業(yè)內(nèi)部用電系統(tǒng)的有效控制。國際上的電力生產(chǎn)企業(yè)在將分散控制系統(tǒng)歸入電氣控制范圍的實(shí)踐業(yè)已取得一定成效,而且國內(nèi)此類成功經(jīng)驗(yàn)也已經(jīng)出現(xiàn)過。
1.2現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)以及人工智能技術(shù)運(yùn)用的增多
在當(dāng)前的電力生產(chǎn)企業(yè)當(dāng)中,分散控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用使得某個(gè)系統(tǒng)點(diǎn)的故障幾乎不會(huì)影響到系統(tǒng)整體的運(yùn)行,而且隨著各種應(yīng)用軟件的不斷完善以及系統(tǒng)硬件的不斷升級,分散控制系統(tǒng)的安全性與可靠性業(yè)已大大提高。可是不可忽視的是,分散控制系統(tǒng)無法成功實(shí)現(xiàn)
上位機(jī)系統(tǒng)對于電力運(yùn)行現(xiàn)場各設(shè)備儀表的信息統(tǒng)計(jì)、綜合與記錄,導(dǎo)致系統(tǒng)進(jìn)行控制的時(shí)候,范圍受到限制,而且上位機(jī)系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)其完整的功能性,因此以實(shí)現(xiàn)上位機(jī)系統(tǒng)與工作現(xiàn)場設(shè)備實(shí)現(xiàn)有效通信為目的,現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大。
與此同時(shí),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,人工智能控制技術(shù)逐漸進(jìn)入了人們的視野。它是一種全新的控制手段,可以在很大程度上解決了無精確數(shù)學(xué)模型對象、大時(shí)滯的控制問題。
2 實(shí)施熱工自動(dòng)化改造的相關(guān)策略
普通的熱工自動(dòng)化系統(tǒng)都會(huì)包括自檢、控制、報(bào)警以及自我保護(hù)四個(gè)分系統(tǒng)。在進(jìn)行系統(tǒng)升級發(fā)行的過程中相關(guān)工作人員一定要以系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性、可靠性為最高目標(biāo),需注意以下點(diǎn)。
2.1明確熱工自動(dòng)化改造工作的目的
之所以要對原有電力生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化改造,是為了提高電力生產(chǎn)系統(tǒng)的安全性以及運(yùn)營效率。不僅僅是設(shè)備的升級,更要實(shí)現(xiàn)煤炭利用率的提高,控制能源消耗量,精減工作人員,實(shí)現(xiàn)對于發(fā)電量的自動(dòng)控制。在進(jìn)行原有發(fā)電設(shè)備系統(tǒng)的改造時(shí),應(yīng)當(dāng)著眼于全局的技術(shù)配合與更新,因?yàn)樽钔晟频臒峁は到y(tǒng)一定包括可控性強(qiáng)的機(jī)組高務(wù)以及安全高的自動(dòng)化系統(tǒng),所以改造時(shí)必須注意工作的全面性。
2.2改造實(shí)踐中要做到重點(diǎn)突出,長遠(yuǎn)規(guī)劃
進(jìn)行熱工自動(dòng)化系統(tǒng)改造的基礎(chǔ)是元件等設(shè)備的選用,對于已不能滿足使用要求的工作元件以及執(zhí)行系統(tǒng),應(yīng)當(dāng)予以重視并做到及時(shí)更換性能穩(wěn)定的傳感器、開關(guān)儀表、變送器等元器件,防止影響分散控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時(shí),在進(jìn)行系統(tǒng)自動(dòng)化改造規(guī)劃時(shí),一定要做到長遠(yuǎn)規(guī)劃設(shè)計(jì),盡量減少重復(fù)改造的可能性。不管是設(shè)備型號選擇方面,還是系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)方面,都應(yīng)在長遠(yuǎn)考量的基礎(chǔ)上,進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。如果當(dāng)前技術(shù)水平不足或者企業(yè)發(fā)行經(jīng)費(fèi)有限而導(dǎo)致部分系統(tǒng)功能無法實(shí)現(xiàn)的情況下,可以采取分期改造的方案,前提是在進(jìn)行分散控制系統(tǒng)的設(shè)備選擇時(shí)須保留足夠的可擴(kuò)展空間,充分考慮系統(tǒng)本身的開放性,方便與其它控制系統(tǒng)的連接。
2.3重視設(shè)備質(zhì)量控制和改造結(jié)束機(jī)組的調(diào)試
熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的改造工作牽涉專業(yè)多、單位廣,具有明顯的復(fù)雜性,相關(guān)工作人員在進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí),要做到慎重選擇設(shè)備供應(yīng)商。因?yàn)樵O(shè)備質(zhì)量是熱工自動(dòng)化改造成功實(shí)現(xiàn)的重要因素。采選系統(tǒng)配件時(shí),必須在保證質(zhì)量可靠的基礎(chǔ)上,以公開招標(biāo)的招商方式進(jìn)行供應(yīng)商挑選,所選設(shè)備供應(yīng)企業(yè)要有合法的資格證明、完備的設(shè)備質(zhì)量保證機(jī)制、成熟的設(shè)計(jì)水平以及供貨實(shí)力以及較為穩(wěn)定的生產(chǎn)售后團(tuán)隊(duì)。在工作人員對于所需控制元件的制造商及其生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量情況了解不足的情況下,可以考慮與專業(yè)的咨詢機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作,通過有針對性的調(diào)查,優(yōu)先選擇性能最優(yōu)的產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè),如果可能的話最好考慮國內(nèi)廠家,在控制造價(jià)的同時(shí),還方便設(shè)備的供應(yīng)以及售后維護(hù)工作的進(jìn)行。
在熱工自動(dòng)化系統(tǒng)改造工作完成之后,需要對新改造成的機(jī)組進(jìn)行一段時(shí)間的試驗(yàn),其調(diào)試時(shí)間最好在半年左右,以求保證改造工作的實(shí)際效果。
3結(jié)論
電力生產(chǎn)企業(yè)的熱工自動(dòng)化工程是在電力生產(chǎn)行業(yè)的不斷發(fā)展不逐步積累開展的,隨著自動(dòng)化技術(shù)以及設(shè)備創(chuàng)新的不斷發(fā)展,國內(nèi)的相關(guān)技術(shù)也達(dá)到了一定的高度,為國家的電力生產(chǎn)事業(yè)提供了有效保障,當(dāng)前電力生產(chǎn)行業(yè)中進(jìn)一步推行的技術(shù)改革使得熱工自動(dòng)化系統(tǒng)很到了極大優(yōu)化。熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行范圍、結(jié)構(gòu)、現(xiàn)場總線、以及管理平臺和實(shí)時(shí)監(jiān)控體系都為自動(dòng)化技術(shù)改造拓展了更大的新的空間,我們有理由相信,在新時(shí)期內(nèi),電力生產(chǎn)企業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)將越來越完善,國內(nèi)電力事業(yè)的安全性、穩(wěn)定性將進(jìn)一步提高。
參考文獻(xiàn)
[1]侯子良,侯云浩.火電廠熱工自動(dòng)化安全技術(shù)配置若干指導(dǎo)思想[J].中國電力,2007,40(5):55-58.
[2]方紅娟.淺析火電廠熱工自動(dòng)化及事故防范[J].民營科技,2012(2):22.
【關(guān)鍵詞】技師學(xué)院;電氣自動(dòng)化;教學(xué)模式;改革;創(chuàng)新實(shí)踐
技師學(xué)院一直以來將培養(yǎng)學(xué)生德、智、體、美、勞全面發(fā)展作為教育的宗旨,將培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力作為教育的目標(biāo),在電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的教學(xué)中我們也將貫徹落實(shí)這一宗旨[1]?,F(xiàn)如今,電氣自動(dòng)化的觸角已經(jīng)延伸到各個(gè)機(jī)械工程相關(guān)的行業(yè),可以說小到一個(gè)螺絲釘?shù)闹圃?,大到航空母艦、宇宙飛船的開發(fā),都有電氣制動(dòng)化的存在,社會(huì)對技術(shù)過硬、實(shí)踐能力強(qiáng)的自動(dòng)化技術(shù)人才的需求非常大。
一、校企結(jié)合,優(yōu)化課程
電氣自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)特點(diǎn)就是理論性與實(shí)踐性強(qiáng),概念抽象[2]。由于技師學(xué)院的學(xué)生都是初中畢業(yè)落榜或者由于各種原因沒有上大專、大本就讀于技術(shù)學(xué)院的學(xué)生,他們的學(xué)習(xí)成績和學(xué)習(xí)能力存在一定的局限性,電氣自動(dòng)化專業(yè)知識的學(xué)習(xí)對他們來說是比較困難的。因此,在教學(xué)的時(shí)候我們必須要以實(shí)際的就業(yè)需要為基礎(chǔ),讓自動(dòng)化課程更加貼近企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐,為學(xué)習(xí)提高今后在企業(yè)中的競爭力,促進(jìn)學(xué)生綜合能力的提升。例如:在學(xué)習(xí)電動(dòng)機(jī)、輸送器、自動(dòng)裝置的時(shí)候,我們可以讓學(xué)生設(shè)計(jì)組裝傳送帶,首先我們將組成傳動(dòng)帶的模擬裝置為學(xué)生準(zhǔn)備好,給出單臺機(jī)組織控制的基本流程和基本參數(shù),讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)踐操作,最后讓簡易的傳送帶能夠運(yùn)作起來,這樣可以將抽象的理論知識具體化、實(shí)際化,更加有利于學(xué)生的理解,為學(xué)生今后的發(fā)展打下基礎(chǔ)。
二、實(shí)踐教學(xué),優(yōu)化教師隊(duì)伍
技師學(xué)院由于師資力量的限制,大多數(shù)電氣自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)中教師都是“雙師型”就是理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)由同一個(gè)教師完成[3]。教學(xué)中可用于學(xué)生動(dòng)手操作的機(jī)械設(shè)備較少,學(xué)生對于電氣自動(dòng)化機(jī)械的了解也僅局限于書面。因此,教師必須改變教學(xué)模式,更新教學(xué)方案,讓學(xué)生走出課堂,豐富學(xué)生的視野,積極的帶領(lǐng)學(xué)生參加一些電氣自動(dòng)化博覽會(huì),或者組織學(xué)生深入企業(yè),了解電氣自動(dòng)化企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)作模式,實(shí)時(shí)的更新自己的知識儲(chǔ)備,讓學(xué)生的專業(yè)能力得到進(jìn)一步的提高。例如:教師應(yīng)該積極的帶領(lǐng)學(xué)生走出課堂,畢竟在電氣自動(dòng)化發(fā)展迅速的今天,新型的機(jī)電系統(tǒng)不斷問世,教師應(yīng)該帶領(lǐng)學(xué)生參加電氣自動(dòng)化博覽會(huì),熟悉SCADA\EMS等系統(tǒng)的應(yīng)用原理,讓學(xué)生見識更多的新型設(shè)備,豐富自己的視野,提高自己的學(xué)習(xí)興趣,更加堅(jiān)定在技師學(xué)院對電氣自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)習(xí),提高電氣自動(dòng)化教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。
三、工學(xué)結(jié)合,優(yōu)化教學(xué)過程
學(xué)生在技師學(xué)院的學(xué)習(xí)都是為了今后更好的適應(yīng)企業(yè)發(fā)展,那么,要如何工學(xué)結(jié)合,優(yōu)化教學(xué)過程呢?一方面,我們必須將工作與學(xué)習(xí)相結(jié)合,處理好理論與實(shí)踐之間的關(guān)系,將課堂教學(xué)搬到實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)色基地中,建立工學(xué)結(jié)合的教學(xué)模式,積極的發(fā)揮教師的督導(dǎo)作用。另一方面,我們要將“教”與“學(xué)”相結(jié)合,在實(shí)習(xí)的基地教學(xué)中要以學(xué)生為主體,讓學(xué)生充分的發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性,在學(xué)中做,在做中學(xué),體驗(yàn)電氣自動(dòng)化機(jī)械的操作流程,學(xué)會(huì)總結(jié)錯(cuò)誤,探究解決方法,提升自己的實(shí)踐操作能力[4]。例如:在學(xué)生掌握的一定的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)之后,我們就帶領(lǐng)學(xué)生到實(shí)習(xí)的基地進(jìn)行實(shí)際的操作,在保證學(xué)生不耽誤生產(chǎn)的前提下,盡力讓學(xué)生自己練習(xí)安裝、操作、維修機(jī)器,讓學(xué)生明白電氣自動(dòng)化在實(shí)際的企業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮出的作用,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,讓學(xué)生能夠主動(dòng)的發(fā)現(xiàn)自己的錯(cuò)誤,并且自己探究解決的方法,在實(shí)踐中提高自己動(dòng)手實(shí)踐的能力和自主探究的能力。
綜上所述,電氣自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)引入技師學(xué)院的教學(xué)中,對學(xué)校的教學(xué)設(shè)備和教師質(zhì)量有了更高的要求,教師在進(jìn)行電氣自動(dòng)化教學(xué)的時(shí)候,要不斷的歸納總結(jié),優(yōu)化課程,讓自動(dòng)化教學(xué)與企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合,要立足實(shí)踐、開發(fā)創(chuàng)新,努力的提升教師的自身教學(xué)素質(zhì),提高自動(dòng)化教學(xué)質(zhì)量,探討出符合技師學(xué)院自身的實(shí)際情況的教學(xué)模式,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),促進(jìn)技師學(xué)院的發(fā)展,為社會(huì)培養(yǎng)更多的優(yōu)秀電氣自動(dòng)化技術(shù)人才。
作者:周業(yè)春 單位:東營市技師學(xué)院
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:變電站 數(shù)字化 IEC61850標(biāo)準(zhǔn) 升級改造
中圖分類號:TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)11(b)-0094-01
數(shù)字化變電站是國際電工組織公認(rèn)的變電站自動(dòng)化發(fā)展的主要方向,也是我國智能電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃中的一個(gè)重要組成部分。數(shù)字化變電站與常規(guī)變電站相比,具有信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了不同智能IED電子設(shè)備間數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)共享和操作。其通信模型集成統(tǒng)一,信號傳輸實(shí)時(shí)準(zhǔn)確,大大降低變電站的綜合運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。故,對常規(guī)變電站進(jìn)行數(shù)字化改造的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行研究分析,就顯得非常有工程實(shí)踐意義。
1 數(shù)字化變電站組網(wǎng)方案
常規(guī)變電站按照IEC61860變電站標(biāo)準(zhǔn)的要求,基于完整的三層(站控層、間隔層、過程層)兩網(wǎng)(站控層網(wǎng)、過程層網(wǎng))結(jié)構(gòu)型進(jìn)行全數(shù)字化改造。由于數(shù)字化變電站其數(shù)字信息通信網(wǎng)絡(luò)集成化程度較高,IED設(shè)備間數(shù)據(jù)的傳遞與共享在很大程度上依賴網(wǎng)絡(luò)通訊規(guī)約的統(tǒng)一轉(zhuǎn)換。為了確保數(shù)字化變電站網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)時(shí)可靠性,站控層與間隔層間的網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式應(yīng)按照冗余以太網(wǎng)架構(gòu)進(jìn)行組網(wǎng),且其數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)不低于100 Mbps。整個(gè)數(shù)字化變電站網(wǎng)絡(luò)宜采用雙星型結(jié)構(gòu),并采取雙網(wǎng)雙工通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,提高網(wǎng)絡(luò)冗余度,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無縫切換,確保站控層各種監(jiān)控工作站、五防工作站、遠(yuǎn)動(dòng)工作站、服務(wù)器數(shù)據(jù)庫間數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)可靠通信。站控層與間隔層網(wǎng)絡(luò)主要傳輸MMS和GOOSE兩類信號。過程層與間隔層間數(shù)據(jù)信息通信網(wǎng)絡(luò)主要采用GOOSE和SV兩類信號進(jìn)行傳輸,通過GOOSE信號網(wǎng)絡(luò)的雙網(wǎng)雙工運(yùn)行方式,確保同IED設(shè)備間數(shù)據(jù)信息資源的無縫通信共享。如220 kV灣塘變電站共有220kV、110 kV、10 kV三個(gè)電壓等級,其站控層采用雙網(wǎng)星形結(jié)構(gòu)的組網(wǎng)模式,而間隔層分別以220 kV和110 kV兩個(gè)部分的測控、保護(hù)、故障記錄等IED設(shè)備裝置進(jìn)行子網(wǎng)組建,經(jīng)GOOSE A網(wǎng)和GOOSE B網(wǎng)接入到站控層中。
2 常規(guī)變電站數(shù)字化升級改造技術(shù)要點(diǎn)
數(shù)字化變電站是由智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建,建立在IEC61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上,能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的新型現(xiàn)代化變電站。
2.1 基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一集成建模
建立基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的集成統(tǒng)一通信網(wǎng)絡(luò),是常規(guī)變電站進(jìn)行數(shù)字化升級改造的重要保障基礎(chǔ)。各種支持IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)的IED電子設(shè)備將取代非IEC61850通信規(guī)約的產(chǎn)品,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)間隔層中不同IED設(shè)備間數(shù)據(jù)信息資源的實(shí)時(shí)享。站控層中,通過支持IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的后臺軟件、實(shí)現(xiàn)各類監(jiān)控工作站與間隔層各IED智能設(shè)備統(tǒng)一通信,進(jìn)而建立滿足IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng),確保變電站安全可靠的運(yùn)行。
2.2 設(shè)備操控的智能自動(dòng)化功能實(shí)現(xiàn)
對于常規(guī)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的過程層設(shè)備,如斷路器、隔離刀閘等一次設(shè)備暫不具備數(shù)字化輸出功能。因此,在進(jìn)行變電站數(shù)字化升級改造過程中,需對其進(jìn)行數(shù)字化接口改造,采用就地安裝智能操作箱,對設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)信息數(shù)字化處理并經(jīng)過GOOSE數(shù)據(jù)通信網(wǎng)與間隔層中測控、保護(hù)等電子設(shè)備進(jìn)行通信。從而實(shí)現(xiàn)斷路器、隔離刀閘等過程層開關(guān)設(shè)備的就地智能化處理,確保與相關(guān)二次設(shè)備的實(shí)時(shí)通訊和控制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備的智能化操控。
2.3 數(shù)據(jù)采集合并單元實(shí)現(xiàn)模擬量分散采樣
數(shù)字化變電站采用電子式互感器(ECT、EVT)采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息。而由于待改造常規(guī)變電站系統(tǒng)中采用傳統(tǒng)互感器,其模擬量無法直接接入數(shù)字化系統(tǒng),需對常規(guī)變電站互感器進(jìn)行升級改造。采用模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后接入基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的MU合并單元,對常規(guī)互感器所采集的模擬量進(jìn)行采樣,并實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)字信號,且嚴(yán)格按照IEC61850-9-1或IEC61850-9-2標(biāo)準(zhǔn)要求輸出并送往間隔層中相關(guān)的二次測保設(shè)備中,完成對應(yīng)數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)采集。當(dāng)然,也可以采用直接更換為電子式互感器的方式來進(jìn)行改造。
2.4 數(shù)據(jù)信息及測控命令的集中式處理
集中分散式結(jié)構(gòu)是變電站數(shù)字化升級改造的主要網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),采用支持IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的站控層軟、硬件設(shè)備構(gòu)成整個(gè)數(shù)字化變電站的運(yùn)算分析核心,并通過滿足IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)通信與間隔層IED設(shè)備、過程層MU合并單元等進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息通信共享。變電站系統(tǒng)中的220 kV、110 kV高壓進(jìn)出線、主變等可通過支持IEC61850通信規(guī)約標(biāo)準(zhǔn)的測控、保護(hù)裝置集中組屏布置、而對于35 kV及以下的中低壓單元,采用室內(nèi)、外開關(guān)柜就地分布裝設(shè)方式,采集開關(guān)柜中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息,實(shí)現(xiàn)與站控層相關(guān)功能單元的實(shí)時(shí)通信,構(gòu)成完善的基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。
2.6 信息的安全性
由于數(shù)據(jù)信息通信的安全可靠性直接關(guān)系到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全運(yùn)行可靠性,因此,在變電站數(shù)字化升級改造過程中,必須考慮二次系統(tǒng)的安全防護(hù)問題。系統(tǒng)應(yīng)滿足《變電站二次系統(tǒng)安全防護(hù)方案》的要求,實(shí)現(xiàn)二次系統(tǒng)的安全分區(qū)。確保數(shù)字化變電站系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。
3 結(jié)語
常規(guī)變電站的數(shù)字化升級改造過程中,在滿足IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,要充分利用變電站現(xiàn)有的一次設(shè)備和二次系統(tǒng),提高升級改造經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)IEC61850等國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求,結(jié)合變電站實(shí)際情況,采取合適有效的數(shù)字化升級改造網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和數(shù)據(jù)通信模式,使常規(guī)變電站平滑穩(wěn)定、安全可靠的向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能自動(dòng)化變電站過渡,就顯得非常有工程實(shí)踐應(yīng)用意義,具有非常大的研究價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
當(dāng)前社會(huì)電子自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用日趨廣泛,該學(xué)科也成為高職教育的關(guān)鍵學(xué)科,對促進(jìn)高職教育的發(fā)展具有積極意義。教學(xué)方案的設(shè)計(jì)是電子自動(dòng)化課堂教學(xué)的重中之重,在教學(xué)過程中采通過具體的項(xiàng)目設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生從每一個(gè)項(xiàng)目入手,學(xué)習(xí)理論知識,做好項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì),結(jié)合實(shí)踐操作,在“做中學(xué)”、“學(xué)中做”,這樣就能夠有效的培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力。但在實(shí)際教學(xué)過程中存在著許多的問題,影響到教學(xué)質(zhì)量,我們應(yīng)深入改革并不斷完善,從而促進(jìn)高職院校教學(xué)質(zhì)量的提高。
一、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程教學(xué)方案
1.教學(xué)目標(biāo)
1.1知識目標(biāo)
熟練掌握VHDL程序的基本結(jié)構(gòu);掌握IF語句、CASE語句的格式及用法;理解IF語句和CASE語句的區(qū)別。
1.2技能目標(biāo)
①科研創(chuàng)新能力:本項(xiàng)目要在QUARTUS II軟件下用編程的方式設(shè)計(jì)電路,并且可以采用多種編程方式來實(shí)現(xiàn),深切地讓學(xué)生體會(huì)到該設(shè)計(jì)方法的靈活性,開闊學(xué)生的視野,培養(yǎng)學(xué)生分析問題,解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造與創(chuàng)新理念。②電路設(shè)計(jì)能力:通過進(jìn)一步的學(xué)習(xí),學(xué)生又掌握了利用一種編程語言VHDL來設(shè)計(jì)電路的能力,提高了學(xué)生電路設(shè)計(jì)能力。③分析問題、解決問題的能力:通過在設(shè)計(jì)過程中不斷提出問題,讓學(xué)生分小組討論并給出結(jié)論,讓學(xué)生在思考的同時(shí)提高了分析問題和解決問題的能力。
1.3情感目標(biāo)
①樹立專業(yè)自信:激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,堅(jiān)定學(xué)生從事電子行業(yè)的信念,培養(yǎng)學(xué)生對電子專業(yè)的熱愛。②培養(yǎng)課程興趣:通過創(chuàng)設(shè)情景、實(shí)物演示,激發(fā)學(xué)生對電路設(shè)計(jì)的好奇心和求知欲;通過自主完成整個(gè)電路的制作,體驗(yàn)成功的喜悅,增強(qiáng)自信心和成就感。③培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣:針對學(xué)生的專業(yè)知識特點(diǎn),采用多元化的教學(xué)方法,鼓勵(lì)學(xué)生積極表達(dá)自己的想法,培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)習(xí)慣。④培養(yǎng)創(chuàng)新精神:通過實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生采用多種方案實(shí)現(xiàn)同一種電路的創(chuàng)新精神。
2.教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)及解?Q方法
教學(xué)重點(diǎn)包括:IF語句、CASE語句的語句格式及注意事項(xiàng);IF語句和CASE語句的區(qū)別;IF語句和CASE語句的具體應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)包括:IF語句和CASE語句的具體應(yīng)用。
為了突出重點(diǎn),突破難點(diǎn),采取以下方法:①課前“任務(wù)”導(dǎo)學(xué):通過提前給學(xué)生布置預(yù)習(xí)任務(wù)讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)所學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生在課前對VHDL的順序語句的IF語句、CASE語句有所了解。②課中“內(nèi)容”導(dǎo)教:課上借助圖片、現(xiàn)場演示、軟件仿真等手段進(jìn)行導(dǎo)教,使授課內(nèi)容更加形象、直觀,配合課堂練習(xí),加強(qiáng)學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握。③課后“知識”拓展:推薦學(xué)生閱讀參考書以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源并布置隨堂作業(yè),讓學(xué)生開闊視野,加深對所學(xué)知識的理解。
3.學(xué)情分析
3.1知識基礎(chǔ)
學(xué)生在前面的課程中對VHDL程序的基本結(jié)構(gòu)已經(jīng)熟練掌握,對EDA技術(shù)的設(shè)計(jì)流程也已經(jīng)掌握,并且有了一定的編程基礎(chǔ),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行VHDL描述語句的學(xué)習(xí)水到渠成。
3.2認(rèn)知特點(diǎn)
大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度比較端正,有一定的自學(xué)能力和利用互聯(lián)網(wǎng)查找資料的能力,同時(shí)對電子設(shè)計(jì)的興趣較高,求知欲比較強(qiáng)烈。本門課程是學(xué)生以前沒有接觸過的用軟件編程的方式來描述硬件電路的形式,學(xué)生經(jīng)過前面幾周的學(xué)習(xí)已經(jīng)能理解這種語言和以往所學(xué)編程語言的不同。
3.3學(xué)習(xí)風(fēng)格
電子專業(yè)學(xué)生動(dòng)手能力強(qiáng),課堂氣氛活躍,對電路設(shè)計(jì)的求知欲很強(qiáng),但是有部分學(xué)生自我約束力較差,注意力不集中,自主學(xué)習(xí)能力和自我約束能力有待提高。
4.教材分析
該教材注重實(shí)踐、實(shí)用和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),注重教學(xué)選材的靈活性和完整性相結(jié)合,有助于學(xué)生掌握EDA的相關(guān)基礎(chǔ)知識達(dá)到快速入門的目的。
5.教學(xué)總結(jié)
教師課程設(shè)計(jì)時(shí)必須符合教育教學(xué)規(guī)律,使之結(jié)構(gòu)巧妙,引人人勝。特別是要改變過去只考慮教師“如何教”,而忽視學(xué)生“怎樣學(xué)”的做法,在教學(xué)過程中應(yīng)該采用多樣化的教學(xué)手段,將傳統(tǒng)的老師講學(xué)生聽的模式改為以學(xué)生為主體的教學(xué)方法,增強(qiáng)學(xué)生對所學(xué)理論知識的認(rèn)識,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識解決實(shí)際問題的能力,促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
二、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程中存在的問題
1.課程安排不科學(xué)
當(dāng)前,高職院校在設(shè)置電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程的過程中,嚴(yán)格按照既定的教材結(jié)構(gòu),以學(xué)科本位為重要指導(dǎo),為學(xué)生設(shè)置了硬件語言描述、EDA工具以及邏輯編程等教學(xué)內(nèi)容,其整體性和系統(tǒng)性較強(qiáng),可以幫助學(xué)生夯實(shí)知識基礎(chǔ)。但是這種課程安排方式,沒有綜合考慮高職教育的目的,對學(xué)生操作能力和應(yīng)用能力的提升十分不利,導(dǎo)致其教學(xué)側(cè)重于理論知識,而忽視了實(shí)踐操作。同時(shí),在具體教學(xué)中,教師沒有對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新整合,學(xué)生只能被動(dòng)的接受語言、器件以及工具等理論知識,缺乏實(shí)踐活動(dòng)作為支撐,對理論知識進(jìn)行檢測和驗(yàn)證,導(dǎo)致其缺乏實(shí)踐操作能力。
2.學(xué)生缺乏主動(dòng)性
該課程教學(xué)的目的,是在遵循高職教育原則的前提下,幫助學(xué)生夯實(shí)專業(yè)理論基礎(chǔ),提高學(xué)生的操作能力和實(shí)踐能力,進(jìn)而將學(xué)生培養(yǎng)成為具備較強(qiáng)創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力和操作能力的現(xiàn)代化專業(yè)人才。但是在具體教學(xué)中,教師基本通過語言為學(xué)生講述器件和工具的用途和特點(diǎn),沒有結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知水平以及學(xué)習(xí)能力,組織學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行實(shí)踐操作,而在枯燥的理論灌輸下,導(dǎo)致學(xué)生缺乏主動(dòng)性,甚至產(chǎn)生抵觸的情緒。同時(shí),教師沒有對教學(xué)模式進(jìn)行更新,采用固化模式開展教學(xué),在缺少現(xiàn)代化教學(xué)手段的模式下,學(xué)生難以集中注意力,對教學(xué)效果帶來負(fù)面影響。
3.實(shí)踐與理論沒有充分結(jié)合
當(dāng)前,在該課程的具體教學(xué)中,教師將更多的時(shí)間和精力放在理論知識的講解和分析上,對實(shí)踐教學(xué)缺乏重視,沒有實(shí)現(xiàn)實(shí)踐與理論的充分結(jié)合,導(dǎo)致學(xué)生操作能力較差。同時(shí),電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化實(shí)踐課程需要教學(xué)場地和設(shè)備,一些院校條件有限,難以為學(xué)生提供完備的實(shí)踐設(shè)備,對實(shí)踐教學(xué)的開展形成制約。
三、推進(jìn)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程改革的相關(guān)措施
1.完善教學(xué)大綱
當(dāng)前,高職教育的目的是為社會(huì)輸送專業(yè)型以及操作型人才,因此,在開展具體教學(xué)中,要結(jié)合市場需求和院校實(shí)際,完善教?W大綱,將電路設(shè)備和軟件設(shè)備作為電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的關(guān)鍵內(nèi)容,通過教學(xué)提升學(xué)生的軟件工具應(yīng)用能力。同時(shí),高職院校還要加強(qiáng)各個(gè)專業(yè)課程的聯(lián)系,幫助學(xué)生構(gòu)建專業(yè)知識系統(tǒng),在掌握相關(guān)設(shè)計(jì)技能和知識的同時(shí),加強(qiáng)對電子電路知識的理解。
2.科學(xué)選擇教材
高職院校要結(jié)合該課程的具體情況,謹(jǐn)慎以及科學(xué)的選擇教材,提高該課程教學(xué)的時(shí)代性和科學(xué)性,以專業(yè)前沿知識為導(dǎo)向,激發(fā)學(xué)生的專業(yè)熱情。在具體教學(xué)中,院校要秉承高職教育的特點(diǎn),選擇性的傳授理論知識,為學(xué)生重點(diǎn)講解制版知識、元器件知識、封裝知識以及PCB知識。同時(shí),院校還要在教材中引入當(dāng)前的經(jīng)典項(xiàng)目,組織學(xué)生對項(xiàng)目進(jìn)行有效的分析和探究,了解電路的具體設(shè)計(jì)過程,進(jìn)而提升專業(yè)技能。
3.重視實(shí)踐教學(xué)
高職教育的教學(xué)重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。首先,院校要將課程教學(xué)與畢業(yè)設(shè)計(jì)、模擬訓(xùn)練以及綜合實(shí)訓(xùn)充分結(jié)合,鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)實(shí)踐練習(xí),在夯實(shí)理論基礎(chǔ)的同時(shí),掌握具體操作技能;其次,在開展實(shí)踐教學(xué)過程中,院校要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,鼓勵(lì)學(xué)生親自動(dòng)手開展實(shí)物創(chuàng)新,提高教學(xué)的創(chuàng)新性和趣味性;再次,教師還要結(jié)合學(xué)生的理論水平和具體情況,引入任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法,組織學(xué)生根據(jù)主題開展自主設(shè)計(jì),鞏固已學(xué)的理論知識;最后,在具體教學(xué)中,教師要?jiǎng)討B(tài)關(guān)注學(xué)生的情緒,通過教學(xué)任務(wù)以及實(shí)驗(yàn)操作,調(diào)動(dòng)學(xué)生對實(shí)踐教學(xué)的熱情,進(jìn)而提高該課程的教學(xué)質(zhì)量。
4.完善評價(jià)模式
在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,院?;就ㄟ^考試的形式,對學(xué)生開展評價(jià)和考核,但是這種傳統(tǒng)的書面考試形式,難以真實(shí)體現(xiàn)學(xué)生的實(shí)踐操作技能,忽視了對學(xué)生綜合能力的評價(jià),導(dǎo)致學(xué)生為了應(yīng)付考試,對實(shí)踐操作缺乏學(xué)習(xí)熱情。因此,在教育新形式下,院校要結(jié)合電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程的特點(diǎn),制定以及完善評價(jià)模式,發(fā)揮評價(jià)的積極作用,提升學(xué)生的操作技能和專業(yè)水平。在專業(yè)評價(jià)考核中,院校要通過實(shí)踐操作與書面考試相結(jié)合的途徑,對學(xué)生進(jìn)行綜合考評,要求學(xué)生按照考試要求,自行制作和設(shè)計(jì),根據(jù)學(xué)生的考試成績和操作情況,對學(xué)生進(jìn)行合理評價(jià),激發(fā)學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)熱情。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械自動(dòng)化技術(shù);特點(diǎn);現(xiàn)狀問題;改善措施
一、自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程運(yùn)用中的特點(diǎn)
1、集成自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)。集成自動(dòng)化技術(shù)是我國主要的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)。集成自動(dòng)化技術(shù)是信息技術(shù)在原來的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一定改進(jìn),使得機(jī)械工程的全部制造過程可以變得更完善。集成自動(dòng)化技術(shù)最大的特征是將原來的IT技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),也可以聯(lián)合自動(dòng)化和生產(chǎn)相關(guān)的信息,進(jìn)而擴(kuò)大機(jī)械化工程的生產(chǎn)和開發(fā)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,集成自動(dòng)化技術(shù)也是一直在不斷的發(fā)展,所以采用集成自動(dòng)化技術(shù)可以協(xié)助企業(yè)進(jìn)一步的提高機(jī)械管理程度,進(jìn)而不斷的提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
2、使用靈活的自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)。柔性自動(dòng)化技術(shù)是現(xiàn)在發(fā)展先進(jìn)的技術(shù)之一,柔性自動(dòng)化技術(shù)是基于在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)上,所以最顯著的特點(diǎn)是能夠靈活的使用自動(dòng)化技術(shù),機(jī)械工程生產(chǎn)目標(biāo)智能化運(yùn)營管理。因此,采用靈活的自動(dòng)化技術(shù),能夠有效地改善科學(xué)和智能的機(jī)械工程,進(jìn)而提升企業(yè)的機(jī)械化的效率。柔性自動(dòng)化技術(shù),現(xiàn)在經(jīng)營范圍被廣泛使用,并得到了廣大企業(yè)的信任和認(rèn)可。
3、智能自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)。智能自動(dòng)化技術(shù)是升級版的柔性自動(dòng)化技術(shù),自動(dòng)化技術(shù)的功能,一定要在網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上創(chuàng)建的,因此,智能自動(dòng)化技術(shù)可以是機(jī)械工程仿真與控制的過程。智能技術(shù)可以作為機(jī)械數(shù)據(jù)的科學(xué)解析,也可以收集數(shù)據(jù)或信息,所以智能自動(dòng)化技術(shù),能有效的提升機(jī)械效率,不斷擴(kuò)大應(yīng)用的智能自動(dòng)化技術(shù)的范圍。因此自動(dòng)化技術(shù)的功能,最大的特點(diǎn)可以替代人工管理,進(jìn)而節(jié)省了部分的企業(yè)的人力資源成本。所以,自動(dòng)化技術(shù)的功能,將成為機(jī)械工程的將來發(fā)展方向,有必要進(jìn)一步的加強(qiáng),以更好地提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益,完善智能自動(dòng)化技術(shù)的開發(fā)和利用。
二、機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀問題分析
對于自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程的發(fā)展,我國尚處在初級階段,在機(jī)械工程自動(dòng)化生產(chǎn)經(jīng)營中,很多企業(yè)還是采用傳統(tǒng)的管理和經(jīng)營模式。人才管理,我們的人才管理機(jī)制是不實(shí)際的,仍采用國外的人才管理方式,并沒有形成適合自身的人才格局,主要集中高素質(zhì)的專業(yè)員工隊(duì)伍,雄厚的理論,但實(shí)際的技術(shù)低。在技術(shù)方面,精密機(jī)械加工和其他初級階段的水平來看,雖然得到廣泛應(yīng)用,但在復(fù)合加工仍處于追趕階段。在機(jī)械設(shè)計(jì),沒有即時(shí)有效的將科技成果轉(zhuǎn)化,更多的設(shè)計(jì)文案設(shè)計(jì)水平不高。
機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)在我國也有一些問題:缺少實(shí)際應(yīng)用的專業(yè)技術(shù)人員。在發(fā)展進(jìn)程中,過于強(qiáng)調(diào)理論,都忽略了現(xiàn)實(shí)培養(yǎng)人才,造成實(shí)際機(jī)械工程自動(dòng)化中,技術(shù)化程度較低。大多數(shù)人只知道理論,但在技術(shù)上卻沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),只有不斷的研究和創(chuàng)新,以提升實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù),但自動(dòng)化技術(shù)仍然是傳統(tǒng)封閉式體系結(jié)構(gòu)。對于機(jī)械工程自動(dòng)化應(yīng)用,技術(shù)的實(shí)際廣度,缺少專業(yè)的關(guān)注和準(zhǔn)確的科研投入,并沒有具體的管理策略,以此來發(fā)展自動(dòng)化技術(shù)。
三.機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的改善措施
1、采用先進(jìn)的機(jī)械加工自動(dòng)化技術(shù)。在制造業(yè)領(lǐng)域中,與發(fā)達(dá)國家還存在著一定的差別。沒有達(dá)到高度自動(dòng)化程度,計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的應(yīng)用并不廣泛,基礎(chǔ)技術(shù)儲(chǔ)備不充分,應(yīng)該盡量消化和吸收國外技術(shù)和成熟經(jīng)驗(yàn),根據(jù)自身的特點(diǎn),通過技術(shù)突破壁壘,達(dá)成知識產(chǎn)權(quán)。現(xiàn)在在機(jī)械加工生產(chǎn)進(jìn)程中,產(chǎn)生相對大量的部件,并且需要組裝,以半自動(dòng)為主。對于成品應(yīng)該引入先進(jìn)的設(shè)備,采用先進(jìn)的機(jī)器設(shè)備,以實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的加工,降低資源浪費(fèi),提高良好的經(jīng)濟(jì)性。對于單件小批量生產(chǎn),應(yīng)提倡成組技術(shù)人才,采取數(shù)控機(jī)床或加工中心的應(yīng)用程序的正常發(fā)展。此外,自動(dòng)化的應(yīng)用不是不同的產(chǎn)品在不同行業(yè)中的簡單復(fù)制,應(yīng)該集重在于差異化和優(yōu)化。技術(shù)信息、新材料等進(jìn)一步的發(fā)展,將為我們帶來更廣闊的空間,以追趕和發(fā)揮的空間。新一代自動(dòng)化技術(shù)在PC和開放式體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展,驅(qū)動(dòng)裝置朝向交流、數(shù)字化方向的發(fā)展。通信數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,自動(dòng)化系統(tǒng)的控制性能朝著智能化的方向發(fā)展。隨著推進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程,智能化將占據(jù)工業(yè)生產(chǎn)十分重要的地位。
2、以信息技術(shù)改進(jìn)機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)。以工業(yè)自動(dòng)化為基礎(chǔ),在一定程度上根據(jù)信息技術(shù)的發(fā)展。信息化促進(jìn)機(jī)械工程自動(dòng)化的發(fā)展,體現(xiàn)在工業(yè)設(shè)計(jì)、制造和管理等方面,加速傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變,完善制造業(yè)的硬實(shí)力和軟實(shí)力。機(jī)械工程自動(dòng)化的發(fā)展是不容易的,是經(jīng)過循序漸進(jìn),步步為營,從簡單到復(fù)雜的進(jìn)程,在整個(gè)進(jìn)程中,自動(dòng)化逐漸取代手工操作,這是一個(gè)重要的技術(shù)開發(fā)應(yīng)用程序性能的做法。我們根據(jù)對自動(dòng)化水平較低的機(jī)械工程的實(shí)際情況,以發(fā)展機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù),有必要引進(jìn)和學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的機(jī)械制造理論和技術(shù),從教育出發(fā),注重教育部門,根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的實(shí)際需要和市場需求作為根本導(dǎo)向,制定相關(guān)的專業(yè)技術(shù)教育,重視應(yīng)用科學(xué)和技術(shù)創(chuàng)新,擴(kuò)大科技投入,優(yōu)化自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)鏈。要從實(shí)際出發(fā),效率和質(zhì)量相結(jié)合,充分認(rèn)識到市場經(jīng)濟(jì)中信息技術(shù)的重要性。
3、重視高技術(shù)人才培養(yǎng)。堅(jiān)持以機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的道路上,我們一定要提高機(jī)械自動(dòng)化教育體系的發(fā)展,打破應(yīng)試教育的限制,完善校企合作,努力培養(yǎng)人才。現(xiàn)在我國的技術(shù)人員,尤其是缺少高技能人才,已成為中國經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展的瓶頸,造成嚴(yán)重影響。
四、結(jié)束語
采用自動(dòng)化技術(shù)能夠有效的推動(dòng)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展水平。要立足于機(jī)械工程的特點(diǎn),有針對性的綜合自動(dòng)化技術(shù)和學(xué)習(xí),以確保機(jī)械工程的自動(dòng)化技術(shù)能力的可持續(xù)發(fā)展。自動(dòng)化技術(shù)對科學(xué)技術(shù)的需求高,現(xiàn)在我國的機(jī)械化工程發(fā)展不高,有必要制定一個(gè)長遠(yuǎn)的發(fā)展規(guī)劃,以奠定在機(jī)械工程可持續(xù)發(fā)展基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):