發(fā)布時間:2023-10-10 15:58:24
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的機電一體化及自動化樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
[關(guān)鍵詞]自動控制;機電一體化技術(shù);生產(chǎn)
中圖分類號:TP273;TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)16-0332-01
中國屬于世界上的制造大國之一,具有較高的生產(chǎn)水平,但高水平的生產(chǎn)力就要求機電應(yīng)符合生產(chǎn)力的要求,制造業(yè)需要依靠自動化控制技術(shù)提高生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)效率。擴大生產(chǎn)規(guī)模,在制造行業(yè)中占據(jù)著較為主要的地位。有效的自動控制系統(tǒng)及技術(shù)、機電一體化技術(shù)在生產(chǎn)過程中顯得尤為重要。
1.什么是自動控制技術(shù)及機電一體化技術(shù)?
1.1 自動控制技術(shù)
自動控制技術(shù)顧名思義就是在不需要用人來進(jìn)行控制的情況下,使用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)及機械設(shè)備讓機器自身構(gòu)成一個較為完整的系統(tǒng)進(jìn)行正常工作及運轉(zhuǎn)的一項技術(shù),是機械設(shè)備或機器根據(jù)控制技術(shù)設(shè)置好的程序及預(yù)期的各項步驟進(jìn)行生產(chǎn)的過程。自動控制技術(shù)的應(yīng)用很大程度減少了不必要的勞動力消耗,減少大量勞動力的干預(yù)情況;自動控制技術(shù)的應(yīng)用還能在生產(chǎn)過程中減少失誤操作的發(fā)生,員工根據(jù)設(shè)定好的程序進(jìn)行進(jìn)行操作,生產(chǎn)的出錯率有所降低,提高了生產(chǎn)效率[1]。
1.2 機電一體化技術(shù)
機電一體化技術(shù)屬于一種較為全面及綜合性的技術(shù),機電一體化涵蓋的方面主要包括信息傳感器、電子工業(yè)、微電子及信號變換等,主要核心為硬件及軟件技術(shù),機電一體化技術(shù)很好的順應(yīng)了時代的發(fā)展,屬于時展的產(chǎn)物,具有一定的智能化特點。機電一體化的構(gòu)成中關(guān)鍵點在于信息處理技術(shù),信息處理技術(shù)的應(yīng)用效率促進(jìn)了機電一體化,機械本體技術(shù)的應(yīng)用效果與機械自身的材料存在著較為密切的關(guān)系,要想提升機械本體技術(shù)應(yīng)嚴(yán)格把控機械原材料,將耗能降至最低。
2.自動控制技術(shù)及機電一體化技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用
2.1 機電一體化技術(shù)在數(shù)控機床中的應(yīng)用
數(shù)控機床應(yīng)用機電一體化技術(shù)的現(xiàn)象最為常見,數(shù)控機床一定程度上反映了機電一體化發(fā)展的主要進(jìn)程及形態(tài),隨著科學(xué)技術(shù)及職能化、自動化的不斷發(fā)展與進(jìn)步,數(shù)控機床的先進(jìn)技術(shù)不斷隨之變化,目前的數(shù)控機床存在著知識擴展功能、感知環(huán)境功能、智能化模擬功能、智能編程功能及網(wǎng)絡(luò)通訊功能等,在生產(chǎn)過程中一旦出現(xiàn)不能建模的現(xiàn)象,可以立即采用模糊系統(tǒng)進(jìn)行加工,對加工過程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行診斷及調(diào)節(jié),在最短的時間內(nèi)恢復(fù)生產(chǎn),減少因機器故障出現(xiàn)的生產(chǎn)力下降情況[2]。(見圖1)
2.2 自動控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
自動控制技術(shù)及機電一體化技術(shù)在工業(yè)制造業(yè)中運用較為常見,特別是機械的制造方面,在制造機械的生產(chǎn)過程中,采用自動控制的智能化技術(shù)能將生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的一系列影響生產(chǎn)的問題進(jìn)行避免及排除,自動控制技術(shù)主要通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊系統(tǒng)相結(jié)合進(jìn)行制造建模,采用自動控制技術(shù)中的反饋技術(shù)科學(xué)、有效及將生產(chǎn)進(jìn)度把控好,自動控制技術(shù)能將突發(fā)的生產(chǎn)問題發(fā)生可能降至最低且及時處理突發(fā)問題。其主要采用機械故障智能診斷技術(shù)及智能傳感器技術(shù)進(jìn)行智能化的監(jiān)控及處理,有效的減少了生產(chǎn)問題的出現(xiàn),為生產(chǎn)提供了有力及堅實的基礎(chǔ)。
2.3 自動控制技術(shù)及機電一體化技術(shù)在科技生產(chǎn)中的應(yīng)用
自動化控制技術(shù)應(yīng)用在機電微型計算機中主要是利用控制裝備建立一個完善的數(shù)學(xué)模型,在計算機輔助功能的幫助下將生產(chǎn)程序進(jìn)行相關(guān)控制。自動化控制技術(shù)有效的將自動控制及機電規(guī)律之間的關(guān)系進(jìn)行了協(xié)調(diào),有效促進(jìn)了單元技術(shù)的融合效果,具有較大的生產(chǎn)價值,將產(chǎn)品的技術(shù)含量提升至一定高度,將產(chǎn)品的生產(chǎn)周期大幅度縮短,延長了機械設(shè)備的使用壽命,將企業(yè)的投入降至最低,提高了生產(chǎn)力。還一定程度上的激勵了工程師不斷開發(fā)研制新型便利的基點模型,將工作能力提高至一定程度。自動控制技術(shù)還一定程度上提高了微型計算機發(fā)現(xiàn)漏洞的功能,微型計算機能快速對危險進(jìn)行預(yù)知,利用自動控制技術(shù)將機器進(jìn)行控制后,避免危險的發(fā)生,為企業(yè)發(fā)展減少風(fēng)險及損失。
2.4 自動控制技術(shù)在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用
將自動控制技術(shù)融入進(jìn)機器人的制造中,通過利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對機器人進(jìn)行智能化的控制,在合理應(yīng)用自動控制技術(shù)后,機器人在原本具有的模仿及學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)上能更加智能化的自我判斷外界的事物,對外界發(fā)生的事物作出最正確的選擇及反應(yīng)處理。急切人主要通過模擬人生的思維模式及行為進(jìn)行相關(guān)活動,急切人需要有機向外界接收信息及控制參數(shù)等任務(wù),若將自動控制技術(shù)與機器人進(jìn)行結(jié)合將實現(xiàn)設(shè)備無人自主操作的境界[3]。
3.結(jié)語
隨著我國生產(chǎn)力水平的不斷發(fā)展及提高,其對機電制造行業(yè)的要求亦越來越高,C電等制造業(yè)的高要求不僅需要滿足人們?nèi)找嬖鲩L的機械需求,還應(yīng)利用自動控制技術(shù)為企業(yè)提高生產(chǎn)效率。自動控制技術(shù)及機電一體化技術(shù)能有效提高企業(yè)生產(chǎn)效率,將智能化進(jìn)程推進(jìn)到一定層面,大力開發(fā)機電一體化產(chǎn)品,將自動化、信息化融入進(jìn)去,帶動企業(yè)經(jīng)濟(jì)模式的轉(zhuǎn)型及發(fā)展,努力培養(yǎng)自動控制技術(shù)及機電一體化技術(shù)的人才。將生產(chǎn)系統(tǒng)與機電控制裝備聯(lián)合起來,及時對生產(chǎn)過程中存在的、潛在的問題進(jìn)行解決及預(yù)防,以精密的計算程序代替人腦,以快速的生產(chǎn)效率代替人手,減少失誤的出現(xiàn),提高生產(chǎn)水平。
參考文獻(xiàn)
[1] 秦沖.光機電一體化技術(shù)在煤炭輸送控制系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用[J].漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2016,15(5):23-27.
關(guān)鍵詞:變電站綜合自動化、后臺監(jiān)控系統(tǒng)、應(yīng)注意的問題
0 前言
目前,變電站自動化系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各級變電站,自動化程度高,運行狀態(tài)穩(wěn)定,在實際運行中,充分發(fā)揮了技術(shù)先進(jìn)、運行可靠的特點。變電站自動化系統(tǒng)在變電站的廣泛應(yīng)用,對變電站實現(xiàn)保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的升級換代、提高自動化程度、實現(xiàn)調(diào)度自動化和自動抄表、建設(shè)無人值班變電站和減人增效以及標(biāo)準(zhǔn)化管理等方面發(fā)揮了積極的、至關(guān)重要的作用。
1 在實際運行中存在的問題
1.1 后臺監(jiān)控機
(1) 是否設(shè)置后臺監(jiān)控機。
目前,關(guān)于在縣級變電站自動化系統(tǒng)或是小型變電站是否設(shè)置后臺監(jiān)控機有兩種觀點: 一種是設(shè)置后臺監(jiān)控機,一種是不設(shè)置后臺監(jiān)控機。前一種觀點是認(rèn)為當(dāng)前變電站仍然是有人值班或少人值班,設(shè)置后臺監(jiān)控機便于現(xiàn)場監(jiān)控和管理,便于監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)的安裝和調(diào)試,便于保護(hù)定值的試驗、調(diào)整和事故記錄的查詢等; 后一種觀點是認(rèn)為變電站將最終變成無人值班形式,故無需設(shè)置后臺監(jiān)控機。實際上,由于一次設(shè)備狀況以及舊的變電站改造等問題,有不少縣局尚未建立調(diào)度自動化系統(tǒng)和不能立即實現(xiàn)無人值班等原因,目前新建和改造的變電站很多仍然設(shè)置值班人員,既使以后能夠?qū)崿F(xiàn)真正的無人值班,也還需較長一段時間,因此,從實際需要出發(fā),變電站應(yīng)設(shè)置后臺監(jiān)控機,所以在訂購變電站自動化系統(tǒng)時,應(yīng)同時訂購后臺監(jiān)控機及相應(yīng)監(jiān)控軟件,防止不能滿足實際需要而重新訂購,增加投資。
(2)后臺監(jiān)控機應(yīng)選擇工控機。
由于后臺監(jiān)控機要求時實長期連續(xù)運行,處理的數(shù)據(jù)量比較大,響應(yīng)速度快,而且處在強電磁環(huán)境,所以一般普通計算機無法滿足要求,在選擇時應(yīng)選擇高性能工控機。高性能工控機能夠在強電磁環(huán)境工作,抗干擾性能強,能夠時實運行,硬件設(shè)備工作穩(wěn)定性好,能夠滿足變電站后臺監(jiān)控系統(tǒng)的要求。目前在一些變電站,由于后臺監(jiān)控機大量使用商用機、家用機和其它計算機,已經(jīng)出現(xiàn)后臺監(jiān)控機損壞而不能工作情況。高性能工控機能夠保證變電站后臺監(jiān)控系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
(3)后臺監(jiān)控機運行管理。
實踐表明,后臺監(jiān)控機的運行管理工作十分重要。在實際運行中,已經(jīng)多次出現(xiàn)了后臺監(jiān)控機由于人為和監(jiān)控機本身等原因?qū)е掳c瘓不能工作情況,有的變電站一年內(nèi)就發(fā)生數(shù)次,多為人為原因引起,嚴(yán)重影響了變電站的整體運行。因此,為防止這種情況發(fā)生,一是要制定變電站后臺監(jiān)控機的運行和管理制度并嚴(yán)格執(zhí)行,對值班人員進(jìn)行約束,防止利用后臺監(jiān)控機玩游戲、上網(wǎng),防止私自使用軟盤和光盤使監(jiān)控機感染病毒等,一旦發(fā)生人為原因引起的后臺監(jiān)控機癱瘓情況,嚴(yán)格按制度處罰。二是加強管理部門的定期和不定期檢查,發(fā)現(xiàn)問題,立即處理,不留后患。三是設(shè)置操作系統(tǒng)和監(jiān)控軟件密碼管理辦法,只有管理部門和變電站站長掌握密碼,普通值班人員不掌握密碼,防止隨意進(jìn)入操作系統(tǒng)和啟動、停運監(jiān)控軟件,防止使用后臺監(jiān)控機的軟、硬件資源并遭到破壞。四是用監(jiān)控軟件封裝操作系統(tǒng),監(jiān)控軟件封裝操作系統(tǒng)是指當(dāng)?shù)谝淮螁雍笈_監(jiān)控機時,監(jiān)控機自動啟動操作系統(tǒng)后繼續(xù)啟動監(jiān)控軟件,直至啟動到監(jiān)控軟件界面,如果停運監(jiān)控軟件,需要輸入密碼,只有掌握密碼的人才能停運監(jiān)控軟件,進(jìn)入到操作系統(tǒng)。目前,有一些變電站自動化系統(tǒng)的后臺監(jiān)控軟件不具備這種功能,應(yīng)與廠家技術(shù)人員共同解決。監(jiān)控軟件封裝操作系統(tǒng)功能在防止后臺監(jiān)控機被別人使用和被破壞等方面是十分有效的。在選擇后臺監(jiān)控軟件時,應(yīng)注意選擇具有這種功能的產(chǎn)品,提高后臺監(jiān)控系統(tǒng)運行的安全可靠性。
(4)后臺監(jiān)控機應(yīng)配置不間斷電源。
在一些變電站中,沒有為后臺監(jiān)控機配置不間斷電源,使用的是站用變交流電源。使用站用變交流電源存在下列弊端: 一是當(dāng)系統(tǒng)停電時,后臺監(jiān)控機失去電源,不能工作; 二是占用變交流電壓波動較大,電壓質(zhì)量有時不合格,有時電壓高,燒毀計算機,有時電壓低,計算機不能工作,不能給后臺監(jiān)控機提供合格的電源; 三是當(dāng)站用電中斷時,后臺監(jiān)控機失去電源; 四是當(dāng)10kV系統(tǒng)接地時,站用變交流電源受到嚴(yán)重的諧波干擾,影響后臺監(jiān)控機的正常工作。目前,一些廠家生產(chǎn)直流逆變交流的逆變器,以站內(nèi)直流蓄電池為逆變器的直流電源,逆變交流后供給后臺監(jiān)控機使用,容量選擇500-1000VA即可。配置這種逆變器,不用另外購置直流蓄電池,節(jié)省投資,效果良好。
(5)后臺監(jiān)控系統(tǒng)中時實數(shù)據(jù)和事故記錄不能存儲。
目前,有的變電站自動化系統(tǒng)的后臺監(jiān)控系統(tǒng),不能存儲時實數(shù)據(jù)和事故記錄。隨著硬盤制作技術(shù)的不斷發(fā)展,大容量硬盤已經(jīng)出現(xiàn)并廣泛應(yīng)用,監(jiān)控軟件應(yīng)具有按照可選的時間間隔存儲時實數(shù)據(jù)的功能,應(yīng)具有存儲事故記錄的功能,便于保存、查找、瀏覽和打印歷史數(shù)據(jù)和事故記錄。
1.2 保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)不具有故障濾波裝置
目前,在一些變電站的保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)不具有故障濾波裝置。作為變電站自動化系統(tǒng),故障濾波裝置應(yīng)是必備一種裝置,當(dāng)配出線發(fā)生故障跳閘時,故障濾波裝置能夠記錄故障跳閘前后10或更多周波內(nèi)電流的變化以及故障電流值,便于分析故障原因。
1.3 保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的事故和預(yù)告音響信號
一些變電站的保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的事故和預(yù)告音響信號受后臺監(jiān)控系統(tǒng)的控制,當(dāng)后臺監(jiān)控機不能工作時,事故和預(yù)告音響信號則不能發(fā)出,不能提示值班人員處理事故或故障,嚴(yán)重影響變電站的安全運行,這類情況已經(jīng)發(fā)生幾次,造成PT燒毀,開關(guān)事故跳閘不知道。
對于這種情況,應(yīng)與廠家聯(lián)系,共同處理,將保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的事故和預(yù)告音響信號獨立出來,不受后臺監(jiān)控系統(tǒng)控制,防止發(fā)生后臺監(jiān)控機不工作時發(fā)不出保護(hù)事故和預(yù)告音響信號情況。
1.4 保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)和信息的發(fā)送與接收處理
(1)遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)和信息的發(fā)送。
一些變電站自動化系統(tǒng)的遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)和信息是通過后臺監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送到調(diào)度主站,當(dāng)后臺監(jiān)控系統(tǒng)不能正常工作時,則遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)和信息的發(fā)送不能發(fā)送,這種方式不利于遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)和信息的發(fā)送,應(yīng)在保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)的通訊單元直接向調(diào)度主站發(fā)送遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)和信息,不受后臺監(jiān)控系統(tǒng)控制。由于遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)和信息的發(fā)送受后臺監(jiān)控系統(tǒng)的控制,已經(jīng)有幾個變電站由于后臺監(jiān)控機不能正常工作而停止向調(diào)度主站發(fā)送遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)和信息。這種情況只能由生產(chǎn)廠家來給以處理。
(2)遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)和信息發(fā)送、接收處理。
目前,一些變電站自動化系統(tǒng)對遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)和信息的發(fā)送、接收處理能力不強,主要表現(xiàn)在: 不能上傳保護(hù)定值、主變檔位等,不能正確接收、處理調(diào)度主站的開關(guān)遙控操作、修改定值、主變調(diào)檔等功能。由于這一問題的存在,對于變電站的自動化程度受到很大影響,不利于設(shè)備的遠(yuǎn)程操作。
【關(guān)鍵詞】電力調(diào)度自動化;特點;應(yīng)用,一體化
1. 一體化技術(shù)在電力調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用探究
(1)平臺一體化的探究
電力調(diào)度在計算機硬件以及操作系統(tǒng)上存在著非常多的選擇,由于硬件和系統(tǒng)存在著差異,在電力調(diào)度的系統(tǒng)中存在著數(shù)據(jù)平臺和底層的硬件和操作系統(tǒng)。
(2)電力調(diào)度的功能一體化探究
我國的電力調(diào)度在現(xiàn)代得到了很大的發(fā)展,所以我們實現(xiàn)整個電力調(diào)度的功能發(fā)展,實現(xiàn)其智能化發(fā)展,我們在整個電力調(diào)度的系統(tǒng)中,要對其數(shù)據(jù)庫、界面、以及圖形等資源進(jìn)行共享,然后達(dá)到功能的一體化。
(3)電力調(diào)度中的圖模一體化概述
我國電網(wǎng)的改革不斷進(jìn)行,電網(wǎng)的規(guī)模在不斷的擴大,所以我們對整個電力調(diào)度的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫以及網(wǎng)絡(luò)模型庫的要求也在不斷的提高。
(4)電力調(diào)度接口的一體化概述
我們通過定義實現(xiàn)請求應(yīng)答的數(shù)據(jù)訪問體系,對整個通用的數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問控制,我們采用數(shù)據(jù)的訪問實現(xiàn)整個信息的同步,對所有的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)實現(xiàn)實時的訪問。
2.三種電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用情況
2.1 CC-2000系統(tǒng)
該系統(tǒng)是采用開放式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的,并且還采用了面向?qū)ο蠹夹g(shù),利用事件驅(qū)動和封裝的思想為應(yīng)用軟件提供了透明的接口。該系統(tǒng)在面向?qū)ο蠹夹g(shù)的基礎(chǔ)上還引進(jìn)了大對象概念,這樣能更好地適應(yīng)事件驅(qū)動、繼承性以及封裝性的相關(guān)要求。同時,支撐系統(tǒng)通用性和專用性的結(jié)合不僅能夠滿足電力系統(tǒng)的各種需要,還能夠兼顧其他行業(yè)的實時應(yīng)用要求。該系統(tǒng)根據(jù)軟件工程的規(guī)律進(jìn)行開發(fā),實現(xiàn)了軟件工程的產(chǎn)品化。相關(guān)技術(shù)鑒定認(rèn)為,按照開放式結(jié)構(gòu)設(shè)計、采用面向?qū)ο蟮燃夹g(shù)的系統(tǒng)在國際上屬于水平先進(jìn)或領(lǐng)先的范疇。目前,在各方的合作與協(xié)調(diào)下,已經(jīng)在CC-2000這一系統(tǒng)平臺之上開發(fā)了電網(wǎng)的相關(guān)應(yīng)用軟件,真正實現(xiàn)了EMS系統(tǒng)的完整性。
2.2 SD-6000系統(tǒng)
該系統(tǒng)是我國電力部門的重點項目,是由我國部分單位聯(lián)合開發(fā)的具備統(tǒng)一性平臺的分布式、開放式能量信息管理系統(tǒng)。1994年投人運行,1996年通過相關(guān)的測試及鑒定。SD-6000系統(tǒng)有效集成了氣象衛(wèi)星云圖、超大規(guī)模調(diào)度投影屏以及調(diào)度電話的自動撥號等新技術(shù)。該系統(tǒng)的主要特點是其支撐系統(tǒng)平臺有較好的分布性以及開放性,人機界面的管理系統(tǒng)運用了面向?qū)ο筮@種先進(jìn)的技術(shù),同時其在建立電網(wǎng)元件模型以及電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等方面的優(yōu)勢也比較突出。EMS支撐軟件與管理系統(tǒng)的商用數(shù)據(jù)庫采用SQL標(biāo)準(zhǔn)接口,便于用戶自行開發(fā)和由第三方開發(fā)應(yīng)用軟件,有較高的穩(wěn)定性和可靠性,前置機應(yīng)用軟件設(shè)計合理、實用。
2.3 OPEN-2000系統(tǒng)
OPEN-2000系統(tǒng)是江蘇省立項的重大科技項目,是由我國南瑞公司于1998年成功開發(fā)的一套集DMIS、DMS、DTS、PAS、AGC、SCA-DA于一體,適用于網(wǎng)、省調(diào)和大中型地調(diào)的新一代能量管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)的成熟性較好、性能比較完善、適用面比較廣、可靠性較高,同時發(fā)展速度比較快。系統(tǒng)采用的是100M平衡負(fù)荷雙網(wǎng)機制,可靠性更高、流量更大,是完全依據(jù)商用數(shù)據(jù)庫開發(fā)的且具有客戶/服務(wù)器模式的一種管理系統(tǒng)。通過面向?qū)ο筮@種先進(jìn)技術(shù),把電力設(shè)備作為其對象建立起了數(shù)據(jù)的存儲模式以及電力系統(tǒng)的相關(guān)模型,其軟件設(shè)計完全采用了面向?qū)ο蟮恼Z言以及面向?qū)ο蟮姆椒?。該系統(tǒng)較適用于電網(wǎng)調(diào)度管理中,并且由于其自身的各種優(yōu)點在未來電網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展中將會得到更大規(guī)模的應(yīng)用。
3.系統(tǒng)平臺的一體化
自動化系統(tǒng)在電力調(diào)度中得到了廣泛的應(yīng)用,并且在計算機硬件以及操作系統(tǒng)上具備實時性好、可靠、穩(wěn)定以及成熟等優(yōu)點。因為應(yīng)用X64及X86系列CPU的計算機性價比較高,所以系統(tǒng)也必須支持該類計算機的Windows、Solaris和Linux操作系統(tǒng),使客戶有更靈活的選擇。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)需利用中間件技術(shù),在數(shù)據(jù)平臺系統(tǒng)和底層不同硬件體系、不同操作系統(tǒng)之間建立一個基于應(yīng)用中間件的分布式運行和開發(fā)的中間軟件包,即系統(tǒng)的應(yīng)用中間件平臺。中間件的一般工作機制是:客戶端的一些應(yīng)用程序需要從網(wǎng)絡(luò)中的某個地方獲取一定的數(shù)據(jù)或服務(wù),這些數(shù)據(jù)或服務(wù)可能處于一個運行著不同操作系統(tǒng)和特定查詢語言數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器中,而客戶/服務(wù)器這一應(yīng)用程序內(nèi)部負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)尋找的單元只需要訪問某個中間件系統(tǒng)即可,由中間件完成到網(wǎng)絡(luò)中尋找數(shù)據(jù)源或服務(wù),進(jìn)而傳輸客戶請求、重組答復(fù)信息,最后將結(jié)果送回應(yīng)用程序的任務(wù)。
3.1 COBRA中間件
COBRA產(chǎn)品通常具備以下特性:
(l)支持分布計算,提供跨網(wǎng)絡(luò)、硬件和平臺的透明性應(yīng)用或服務(wù)交互;
(2)滿足實時EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和處理的速度要求;
(3)支持標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議;
(4)支持多種編程語言;
(5)提供接口描述語言(如IDL)到C++、Java等多種語言的映射;
(6)支持在服務(wù)端和客戶端之間多種數(shù)據(jù)類型的傳輸;
(7)提供高性能的多線程機制,支持并發(fā)訪問;
(8)支持在ORB級進(jìn)行各種策略的配置;
(9)具備負(fù)載平衡的功能,按照所提供負(fù)載來實施相應(yīng)負(fù)載的平衡策略。
3.2中間件平臺的主要特點
目前,我國先進(jìn)的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)多是基于跨平臺的GUI庫Qt開發(fā)統(tǒng)一的應(yīng)用平臺。該中間件平臺的主要特點有:
(1)對各類型操作系統(tǒng)之間存在的差異有充分的考慮,同時對這些差異實施了透明化的包裝與處理,進(jìn)而使上層的應(yīng)用不用修改代碼就能夠直接移植至不同類型的操作系統(tǒng)上。
(2)能夠為上層的應(yīng)用提供一個分布、統(tǒng)一、虛擬以及可擴展的開發(fā)平臺,這樣就能夠使單一系統(tǒng)可編程有效轉(zhuǎn)化成多種系統(tǒng)可編程。
(3)按照電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的主要特點以及操作系統(tǒng)提供一系列基本的開發(fā)接口,在對上層應(yīng)用進(jìn)行開發(fā)時關(guān)鍵任務(wù)是進(jìn)行集中包裝處理,這樣才能夠形成一系列的軟件包,進(jìn)而為上層的應(yīng)用提供完善、統(tǒng)一以及實用的服務(wù)以及編程接口。
4.結(jié)語
如果一體化技術(shù)能夠在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中得到很好的應(yīng)用,無疑將使該系統(tǒng)變得更加易用、開放,能夠更好地為電力系統(tǒng)服務(wù),進(jìn)而使電網(wǎng)的質(zhì)量以及運行的經(jīng)濟(jì)性不斷提高,這就為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了可靠保障。
工程項目因其差異性而導(dǎo)致項目管理方案也不盡相同,電力建設(shè)工程規(guī)模逐漸增大,合理有效的項目管理方案有利于電力建設(shè)工程的進(jìn)展。筆者對電網(wǎng)建設(shè)工程進(jìn)度控制與質(zhì)量提升途徑進(jìn)行分析和探討,希望有所指導(dǎo)和幫助。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),許多一體化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的非常純熟,也為上一代調(diào)度自動化系統(tǒng)解決了一些問題。主要應(yīng)用包括:
(l)通過COBRA中間件,屏蔽軟硬件平臺的差異,對于系統(tǒng)上層應(yīng)用實現(xiàn)平臺一體化。
(2)采用圖模庫一體化技術(shù),減輕了系統(tǒng)維護(hù)工作量,并為功能一體化的實現(xiàn)打下良好基礎(chǔ)。
(3)通信中間件的研究和應(yīng)用,使得各功能可以靈活配置和擴展,共享系統(tǒng)一套數(shù)據(jù)庫及圖形資源。
(4)對于IEC61970標(biāo)準(zhǔn)的遵循,可以實現(xiàn)不同系統(tǒng)的無縫互聯(lián),避免了“信息孤島”的出現(xiàn)。
同時,我們也可以發(fā)現(xiàn),接口一體化的實現(xiàn)是更為艱苦的過程,因為它涉及到電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié),目前IEC61970的部分細(xì)節(jié)還在討論制定中,也無疑會對電力調(diào)度自動化系統(tǒng)一體化發(fā)展速度有所限制,但是我們相信這些問題很快都會得以解決。
當(dāng)然,一體化技術(shù)在應(yīng)用的過程中,依然有一些不足,在今后的研究過程中,還有很多深入的工作要做,所以下一步要密切關(guān)注IEC61970標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展,及時應(yīng)用與系統(tǒng)。系統(tǒng)的圖庫一體化中,脫離了單個元件,將間隔作為一個對象整體描述,帶來了便利,但如果更進(jìn)一步,直接將變電站的模型作為一個整體對象進(jìn)行描述,用戶只需說明變電站的電壓等級,母線,變壓器的基本狀況和出線的接線方式,就可以直接建立對應(yīng)的圖形和描述,則更加方便。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,還有更多的一體化技術(shù)需要我們?nèi)?yīng)用與研究。
參考文獻(xiàn):
[1]辛耀中.新世紀(jì)電網(wǎng)調(diào)度自動化技術(shù)發(fā)展趨勢[J].電網(wǎng)技術(shù),2001(12)
[關(guān)鍵詞]一體化技術(shù) 電力調(diào)度 自動化 應(yīng)用分析
中圖分類號:D63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)10-0235-01
1、引言
電力系統(tǒng)是支撐我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和進(jìn)步的重要基礎(chǔ),我國將電力系統(tǒng)的建設(shè)工作一直放在重要的位置上。當(dāng)前的電網(wǎng)建設(shè)改造工程快要告一段落,從實際情況來看,的確有了很大的改進(jìn)。隨著我國各個地區(qū)經(jīng)濟(jì)實力的不斷提高,各個層級的電力系統(tǒng)不斷完善,為了能夠在更大程度上加強對我國電網(wǎng)的管理與控制工作,就需要重視電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用與完善。當(dāng)前對電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的應(yīng)用需求越來越強烈,針對電力調(diào)度自動化進(jìn)行研究和分析的工作在當(dāng)前的社會發(fā)展中具有十分顯著的現(xiàn)實意義。
2、電力調(diào)度自動化應(yīng)用的實際情況簡析
在我國,最早是在上個世紀(jì)末開始出現(xiàn)利用計算機技術(shù)而成的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)。但是限于當(dāng)時的計算機技術(shù)還不夠成熟,電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的功能比較少。除此之外,當(dāng)時的電網(wǎng)發(fā)展還沒有達(dá)到現(xiàn)在的規(guī)模和水平,因而電力調(diào)度的工作難度不大,進(jìn)行調(diào)度的相關(guān)工作人員基本都是依靠經(jīng)驗進(jìn)行工作。隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升以及國家對電網(wǎng)發(fā)展的支持力度的加大,我國的電力調(diào)度自動化技術(shù)水平也在迅速地提高。在電力系統(tǒng)各個部分的自動化設(shè)備趨于完善的情況之下,電力系統(tǒng)能夠保存的數(shù)據(jù)信息更多,存儲空間更大。為了能夠充分利用這些信息數(shù)據(jù),在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的基本功能之外,很多更高級的功能正在不斷被開發(fā)和應(yīng)用。高級功能的增加讓電網(wǎng)的管理工作人員工作更有效率,工作質(zhì)量更高。與此同時,過去基本根據(jù)經(jīng)驗進(jìn)行調(diào)度工作的局面也逐步過渡到科學(xué)分析和操作的階段。到了新的世紀(jì),計算機技術(shù)和信息技術(shù)水平進(jìn)一步提升,電力調(diào)度自動化系統(tǒng)也逐步向智能化方向發(fā)展。
3、電力調(diào)度自動化應(yīng)用存在的問題
3.1 電力系統(tǒng)之間存在差異
在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平迅速提高的背景之下,社會發(fā)展與人們的日常生活對電量的需求越來越大,為了進(jìn)一步滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人們生活的用電需求,我國已經(jīng)采取相應(yīng)的政策措施來支持電力系統(tǒng)的建設(shè)工作。為了能夠跟上時代進(jìn)步的步伐,電力調(diào)度自動化系統(tǒng)也需要進(jìn)行及時的完善和改進(jìn)。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是基于計算機技術(shù)發(fā)展而來的自動化運作系統(tǒng)。我們可以在當(dāng)前的市場上看到很多硬件設(shè)備,各式各樣,雖然能夠滿足各種系統(tǒng)的需要,但是同時也為各系統(tǒng)平臺間的統(tǒng)一工作帶來了麻煩。怎樣有效減小各平臺間的差異,將各個電力系統(tǒng)統(tǒng)一起來,成為了當(dāng)前一個很大的問題,這也直接制約著電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用。
3.2 電網(wǎng)模型不穩(wěn)定
近幾年我國經(jīng)濟(jì)增長趨于穩(wěn)定,穩(wěn)中有升,為了能夠滿足我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要,電力系統(tǒng)建設(shè)也在不斷地進(jìn)行當(dāng)中,電網(wǎng)的規(guī)模不斷拓展,越來越多的變電站布點出現(xiàn)在我們的電網(wǎng)當(dāng)中。電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是對電力系統(tǒng)運行實時動態(tài)的監(jiān)控和視聽,目的在于給電力調(diào)度相關(guān)工作人員提供時新的電網(wǎng)運行信息,是當(dāng)前電力調(diào)度工作中不可缺少的工作系統(tǒng)。因此,想要進(jìn)一步滿足電網(wǎng)建設(shè)的需求,就需要對電力調(diào)度自動化系統(tǒng)進(jìn)行不斷的完善和改進(jìn),對調(diào)度系統(tǒng)中的電網(wǎng)模型進(jìn)行豐富和補充。但是由于電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的監(jiān)控范圍較大,而監(jiān)控數(shù)據(jù)是實時更新的,因而信息量十分大,這就使得電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的工作負(fù)荷加大,電網(wǎng)模型容易出現(xiàn)失誤,影響到整個電力調(diào)度工作的順利開展。
3.3 信息共享受限
電力調(diào)度自動化系統(tǒng)與其它系統(tǒng)之間是緊密聯(lián)系的關(guān)系,因而面臨著如何選擇不同產(chǎn)品的接口方式的問題。除此之外,不同層次、不同地區(qū)之間的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)之間也是相互聯(lián)系的,隨時會進(jìn)行信息的傳輸和分享。但是當(dāng)前市場上生產(chǎn)的各種相關(guān)產(chǎn)品的規(guī)格不一,產(chǎn)品的性能存在較大差異,顯然不利于各系統(tǒng)之間的信息共享。
4、一體化技術(shù)在電力調(diào)度自動化中的應(yīng)用策略分析
4.1 電力系統(tǒng)的一體化
由于電力調(diào)度自動化系統(tǒng)在硬件設(shè)備和操作軟件方面沒有硬性的規(guī)定,因而可以在很多種規(guī)格和型號之間進(jìn)行自由選擇,但是這就使得各系統(tǒng)之間存在型號不匹配的問題。為了能夠快速解決這個問題,我們可以引入中間技術(shù),在系統(tǒng)平臺與計算機硬件之間,建議一個軟件應(yīng)用,將平臺系統(tǒng)與底層的計算機硬件分開,然后為所有規(guī)范和型號的應(yīng)用提供通用的平臺和運行環(huán)境。這個軟件既可以滿足系統(tǒng)平臺的要求,也可以與相應(yīng)的計算機硬件進(jìn)行磨合,從而將電力系統(tǒng)平臺與計算機硬件有效聯(lián)系起來,促進(jìn)信息共享。
4.2 電力系統(tǒng)功能的一體化
當(dāng)前我國電力調(diào)度自動化技術(shù)水平正在從以分析為主要特征的階段過渡到智能化階段,更多的高級功能得到推廣和普及。在這些高級功能開始投入使用的時候,不同的功能之間可能存在不匹配的情況,例如參數(shù)存在差異等。雖然相對于整個電力調(diào)度自動化系統(tǒng)來說不是很嚴(yán)重的問題,但是對其進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)卻明顯加大了日常工作的工作量。因此,怎樣將各系統(tǒng)功能進(jìn)行統(tǒng)一和有效調(diào)整,成為了一個重要的問題。
5、結(jié)語
我國的電力系統(tǒng)自動化已經(jīng)經(jīng)歷一個長期的發(fā)展過程,隨著計算機技術(shù)的不斷完善,電力系統(tǒng)自動化技術(shù)也在日趨成熟。提高我國電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的技術(shù)含量,提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性,優(yōu)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),以及進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能水平,將能夠在更大程度上提高我國電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)我國電力系統(tǒng)社會效益的提升。通過本文對一體化技術(shù)在電力調(diào)度自動化中的應(yīng)用分析,相信讀者能夠進(jìn)一步認(rèn)識到一體化技術(shù)的優(yōu)勢和重要意義。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:電氣工程;自動化實驗室;研究
1 “遞進(jìn)式”實驗的內(nèi)涵與特征
“遞進(jìn)式”實驗是指從基礎(chǔ)性實驗到綜合性實驗,以及創(chuàng)新性實驗的順序進(jìn)行實驗。根據(jù)電氣工程及其自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和要求,通過實驗室結(jié)構(gòu)的調(diào)整,將原來單一課程單一實驗室的基礎(chǔ)上,整合成三大模塊,將本專業(yè)實驗室分成三個層次:①基礎(chǔ)性實驗,就是把本專業(yè)基礎(chǔ)課程對應(yīng)的實驗室整合到一起,滿足各門課程實驗教學(xué)的需要;②綜合式實驗,就是實驗項目不局限于某門單一的課程,通過實驗室結(jié)構(gòu)的整合和調(diào)整,將課程相關(guān)的實驗室建立在一個綜合性的實驗室,支持開出將幾門課程綜合運用的實驗項目,這既有利于提高學(xué)生綜合運用知識的能力,同時為課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計提供了一個平臺;③創(chuàng)新式實驗,就是根據(jù)本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的特點,建立起產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的開發(fā)性實驗室。創(chuàng)新性實驗是在指導(dǎo)師指導(dǎo)下,在自己的研究領(lǐng)域或老師選定的學(xué)科方向,針對某一課題或某一研究方向,進(jìn)行研究和探索的實驗,是學(xué)生參加科學(xué)研究、教學(xué)科研相結(jié)合的一種重要形式。
2 “遞進(jìn)式”實驗?zāi)J降奶剿髋c實踐
電氣工程專業(yè)實驗室是學(xué)院建設(shè)較早的實驗室,在多年的教學(xué)改革和實踐中,實驗教學(xué)一直是學(xué)校進(jìn)行改革的重點。六年來,按照基本原理、基礎(chǔ)應(yīng)用、綜合實踐、應(yīng)用設(shè)計四個層次來規(guī)劃和改善實驗條件;通過整合教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法來更新教學(xué)觀念;通過強化管理、培養(yǎng)隊伍素質(zhì)來確保實驗教學(xué)的改革。
2.1 整合專業(yè)實驗教學(xué)設(shè)施 圍繞電氣工程及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)整合實驗教學(xué)內(nèi)容,學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)自升本以來,根據(jù)社會人才培養(yǎng)的需要,開設(shè)了“電力系統(tǒng)及其自動化”和“工業(yè)自動化”兩個專業(yè)方向,在實驗室的改革與建設(shè)中也依據(jù)兩個專業(yè)方向的要求整合。將原來按課程開設(shè)的實驗項目、課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計,整合為反映課程體系的基礎(chǔ)實驗、突出應(yīng)用能力的綜合性實驗及培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的設(shè)計性實驗和探索研究性科研項目,形成了“基礎(chǔ)性實驗-綜合性實驗-創(chuàng)新性實驗”三個層次遞進(jìn)的實驗教學(xué)體系,強調(diào)了學(xué)生能力培養(yǎng)的系統(tǒng)性和科學(xué)性。在具體運作上,兩個專業(yè)方向的基礎(chǔ)課程相同,因此,建立了一個統(tǒng)一的基礎(chǔ)性實驗平臺和專業(yè)綜合性實驗平臺,這樣可以同時滿足兩個專業(yè)方向?qū)嶒灲虒W(xué)的需要,起到資源共享的目的。專業(yè)方向?qū)嶒炂脚_的建設(shè),是根據(jù)本專業(yè)開設(shè)的兩個專業(yè)方向的需要,建立專門的實驗室,電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)實驗分室是以發(fā)電、配電及其自動化控制為目標(biāo)的實驗教學(xué)基地,工業(yè)自動化實驗分室是以工業(yè)生產(chǎn)的過程自動化控制為目標(biāo)的實驗教學(xué)基地。
建立兩個相對獨立的實驗室,不僅是目前兩個專業(yè)方向和人才培養(yǎng)的需要,也為今后兩個專業(yè)方向的發(fā)展提供了有利的保障,有利于兩個專業(yè)方向今后的發(fā)展。
2.2 整合實驗教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)實驗教學(xué)方法 根據(jù)學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)計劃的要求,針對學(xué)院原來實驗教學(xué)的狀況和存在的問題,科學(xué)整合實驗教學(xué)內(nèi)容,并不斷探討和改進(jìn)實驗教學(xué)方法。在教學(xué)內(nèi)容上,徹底改變原來單一課程開設(shè)單一實驗的狀況,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行“遞進(jìn)式”的整合。
在教學(xué)方法上,改變過去以老師講授和演示為主的教學(xué)方法,采取引導(dǎo)和啟發(fā)的方式培養(yǎng)學(xué)生的操作能力和創(chuàng)新思維。對于基礎(chǔ)性實驗教師作技術(shù)指導(dǎo),對于綜合性、設(shè)計性及研究探索性實驗項目建立以學(xué)生為主體的教學(xué)方法。對于綜合性和創(chuàng)新性實驗,學(xué)生需填寫課題項目申請書(課題來源、課題研究目的、具備的實驗條件、擬采取的方法、預(yù)期的實驗效果),讓學(xué)生多角度、多方位地思考,培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究的能力,培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識分析和解決工程實際問題的能力。與此同時,根據(jù)學(xué)生動手能力的高低進(jìn)行因材施教,加強過程監(jiān)控,通過學(xué)生自查、教師中期檢查、遞交結(jié)題報告并進(jìn)行結(jié)題答辯等形式,加強全部實驗過程的管理,這樣,較好地實現(xiàn)了“遞進(jìn)式”實驗的預(yù)期效果,也適應(yīng)了不同層次人才培養(yǎng)的需要。
2.3 加強實驗教學(xué)管理 電氣工程及其自動化專業(yè)“遞進(jìn)式”實驗教學(xué)模式的實施必須有完善的管理體制和管理措施作保證。在具體的實踐中,通過和其他高校實驗教學(xué)管理制度的交流和學(xué)習(xí),再根據(jù)學(xué)院的實際情況,制定了一套行之有效的管理制度,建立反映學(xué)生實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力的實驗教學(xué)評價體系,對具備條件的實驗室實行開放,實現(xiàn)了“遞進(jìn)式”實驗教學(xué)的有序進(jìn)行。
2.4 加強師資隊伍建設(shè) 師資隊伍建設(shè)是實驗室建設(shè)的重要因素,是確保實踐教學(xué)的前提和條件。近年來,通過引進(jìn)和培養(yǎng)兩種方法來提高實驗隊伍的素質(zhì)。對實驗隊伍先從學(xué)歷上進(jìn)行提高,采用派遣教師到工廠企業(yè)進(jìn)行培訓(xùn)和學(xué)習(xí)等形式來提高實驗技能,強化隊伍建設(shè)。實現(xiàn)了學(xué)歷上達(dá)標(biāo),年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)員結(jié)構(gòu)及職稱結(jié)構(gòu)合理,實驗技能提升的實驗團(tuán)隊,使每個指導(dǎo)教師具備輔導(dǎo)兩門實驗課程的能力。此外,學(xué)校還將在實驗室工作評優(yōu)、實驗室建設(shè)工作量計算、實驗室工作人員職稱晉級、待遇等方面采取一些穩(wěn)定隊伍的措施,讓優(yōu)秀實驗教學(xué)人才“引得進(jìn),留得住,用得好”。
3 結(jié)束語
電氣工程及其自動化專業(yè)在“遞進(jìn)式”實驗教學(xué)改革中,以專業(yè)培養(yǎng)為目標(biāo),通過整合內(nèi)容形成了科學(xué)的實驗教學(xué)體系;通過優(yōu)化資源配置,構(gòu)成了基礎(chǔ)實驗平臺、專業(yè)綜合實驗平臺和專業(yè)方向?qū)嶒炂脚_;通過改進(jìn)教學(xué)方法,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力;通過完善管理,建立了先進(jìn)的實驗運行模式,從而使學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識得到明顯提高,大學(xué)生就業(yè)率達(dá)到98%以上,得到了用人單位的好評。實踐教學(xué)是一項長期而系統(tǒng)的工程,還需要在不斷的探索與實踐中得以提高。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞 高職 電氣自動化 實踐教學(xué)
中圖分類號:G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1高職電氣自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系存在的問題
目前,高職辦學(xué)實施過程中,實踐教學(xué)體系教學(xué)方案的制訂跳不出學(xué)科式教學(xué)的傳統(tǒng)模式,雖然進(jìn)行了探索和改革,但其“三段式”痕跡還很明顯,其“模塊化”結(jié)構(gòu)還不夠完善,還不能反映對行業(yè)或職業(yè)需求的定量性了解。高職教育理論課程與實踐課程的安排不利于學(xué)生理論聯(lián)系實際、學(xué)會應(yīng)用知識掌握技能,理論與實踐教學(xué)分割交替安排不科學(xué),實踐教學(xué)單元太小、太零碎。
本專業(yè)大多數(shù)課程都具有很強的實踐性,僅靠理論傳授是不夠的。根據(jù)本專業(yè)人才培養(yǎng)方案,學(xué)生需通過大量的實踐活動,才能達(dá)到較寬口徑技能型工程技術(shù)人才的要求。
在專業(yè)培養(yǎng)方案的構(gòu)建過程中要兼顧本學(xué)院學(xué)生的特點。學(xué)院培養(yǎng)的學(xué)生是??茖哟胃呗氃盒5膶W(xué)生,與普通高校學(xué)生相比差別較大,多數(shù)學(xué)生文化基礎(chǔ)、自我約束能力、學(xué)習(xí)習(xí)慣養(yǎng)成較弱,學(xué)生的動手能力相對較差,多數(shù)學(xué)生存在眼高手低的問題。
2實踐教學(xué)體系的構(gòu)建的思路
電氣工程專業(yè)針對應(yīng)用型工程技術(shù)人才素質(zhì)要求 ,將實踐教學(xué)體系劃為如下三種層次:
(1)基本技能層:包含公共基礎(chǔ)實驗、學(xué)科基礎(chǔ)實驗、實習(xí)與項目見習(xí),進(jìn)行基本技能訓(xùn)練。
(2)綜合應(yīng)用能力與初步設(shè)計能力層:包含專業(yè)實驗、課程設(shè)計、綜合實驗周,進(jìn)行綜合應(yīng)用和設(shè)計能力的訓(xùn)練。
(3)工程實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)層:包含畢業(yè)設(shè)計、工程項目訓(xùn)練和科技創(chuàng)新、產(chǎn)品研發(fā)制作 ,進(jìn)行工程實踐能力與創(chuàng)新能力訓(xùn)練。
這種三層次實踐教學(xué)體系形成了由單一到綜合,使工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)獲得遞增。
3高職電氣自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系改革對策
3.1找準(zhǔn)專業(yè)定位,明確培養(yǎng)目標(biāo)
找準(zhǔn)專業(yè)定位,明確培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)性人才的關(guān)鍵。教學(xué)組在制定教學(xué)計劃時,應(yīng)在選修課程中增加相關(guān)專業(yè)課程供學(xué)生選修。同時在教學(xué)總學(xué)時減少的情況下,保證實踐教學(xué)學(xué)時不但不能減少,而應(yīng)略有增加。
3.2建設(shè)一支具有較強工程能力的師資隊伍
要提高學(xué)生的工程素質(zhì)、創(chuàng)造人才培養(yǎng)的工程環(huán)境,首先要建立一支高水平、工程實踐能力強的隊伍??刹扇∫M(jìn)、培養(yǎng)、聘用相結(jié)合的方法解決。從工廠聘用一批具有工程師以上職稱的教師作為實踐教學(xué)的指導(dǎo)老師;對現(xiàn)有理論水平較高、動手能力強的老師,利用學(xué)生下工廠實習(xí)、假期勤工儉學(xué)機會,要求指導(dǎo)老師自身也要帶著任務(wù)下去,不斷提高教師隊伍自身的工程時間能力。一支高素質(zhì)、工程能力強的師資隊伍是提高學(xué)生工程實踐能力的基礎(chǔ),而且也只有這樣才有可能提高學(xué)生的工程實踐能力。
3.3加大投資,完善實驗室
學(xué)校應(yīng)加大對實驗室的經(jīng)費投入,保證了學(xué)生必要的實驗條件。充分保證了教學(xué)需要,使學(xué)生能及時掌握專業(yè)的新技術(shù)和新動向。
4高職電氣自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系改革的實施
實踐教學(xué)體系的實施是一個系統(tǒng)工程,需要各個部門相互配合、相互協(xié)調(diào)、合理運作,才能達(dá)到教學(xué)目的,實現(xiàn)教育目標(biāo)。
4.1校內(nèi)實踐教學(xué)
(1)第一學(xué)期主要是培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)基本能力。(1)設(shè)置了軍事技能訓(xùn)練的實踐教學(xué)任務(wù),通過軍事技能訓(xùn)練,讓學(xué)生在就學(xué)期間接受國防教育,履行兵役義務(wù),激發(fā)愛國熱情,樹立革命英雄主義精神,增強國防觀念和國家安全意識,加強組織紀(jì)律性,掌握基本的軍事知識和技能,為培養(yǎng)高素質(zhì)人才和向軍隊提供合格的后備兵員打好堅實基礎(chǔ)。(2)根據(jù)本學(xué)期必須掌握的專業(yè)基礎(chǔ)課程設(shè)置了電子電路設(shè)計的實踐教學(xué)任務(wù),要求學(xué)生運用所學(xué)知識完成直流穩(wěn)壓電源設(shè)計。
(2)第二學(xué)期主要是培養(yǎng)學(xué)生常用電力電子電路分析與設(shè)計的能力;電氣工程線路設(shè)計、安裝調(diào)試能力,設(shè)置了實訓(xùn)樓電氣控制線路設(shè)計和通訊錄制作的實踐教學(xué)任務(wù)。要求學(xué)生運用電力電子設(shè)計來控制電工作業(yè)的安全,并用CAD工具繪制其電氣控制圖;利用C語言編寫通訊錄。
(3)第三學(xué)期主要是培養(yǎng)學(xué)生過程控制及儀表操控能力;單片機編程和控制電路分析與設(shè)計能力;傳感器信號采集和處理能力;電機的應(yīng)用能力和電子線路板繪制能力。據(jù)此設(shè)置了供水控制系統(tǒng)設(shè)計的實踐教學(xué)任務(wù)。要求學(xué)生設(shè)計供水控制系統(tǒng)電路,并運用單片機進(jìn)行控制。
(4)第四學(xué)期主要是培養(yǎng)學(xué)生可編程控制器產(chǎn)品分析和設(shè)計能力;組態(tài)軟件應(yīng)用能力;供配電系統(tǒng)的運行與維護(hù)能力;變頻器安裝、操作及維護(hù)能力。根據(jù)PLC設(shè)計數(shù)控車床電氣控制系統(tǒng),并對電氣進(jìn)行變頻安裝、維護(hù);運用Delphi軟件完成工業(yè)組態(tài)軟件對鍋爐熱水系統(tǒng)的開發(fā)。
本專業(yè)實踐教學(xué)活動在學(xué)院監(jiān)管下開展。實習(xí)實踐教學(xué)活動完成后,指導(dǎo)教師要完成學(xué)生成績評定、總結(jié)、教學(xué)檔案整理、歸檔。
4.2校外實習(xí)實踐教學(xué)
(1)按本專業(yè)教學(xué)計劃申報實習(xí)實踐教學(xué)安排、時間及經(jīng)費。
(2)聯(lián)系實習(xí)基地,安排帶隊教師并進(jìn)行學(xué)生實習(xí)動員、安全教育等。
(3)由帶隊教師與實習(xí)基地技術(shù)人員合作指導(dǎo)實習(xí)工作,學(xué)生分組由基地技術(shù)人員帶隊進(jìn)行實習(xí)。
(4)實習(xí)實踐教學(xué)活動完成后,帶隊教師和技術(shù)人員需共同完成學(xué)生成績評定,并由教師完成實結(jié)、教學(xué)檔案整理、歸檔。
機電一體化技術(shù)是將機械和微電子技術(shù)結(jié)合的一門新興技術(shù),機電一體化實現(xiàn)了機械的高度自動化、智能化和人性化,提升了機械設(shè)備的工作效率。機電一體化作為計算機技術(shù)在機械設(shè)備中應(yīng)用的體現(xiàn),是促進(jìn)機械設(shè)備自動化水平提升的有效手段。因此,機電一體化在工程機械中的應(yīng)用,不僅是未來工程機械現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢,也是人們對提升工程機械經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性的需求。
1機電一體化在工程機械中的應(yīng)用現(xiàn)狀
我國在80年代初就開始了對機電一體化在工程機械中的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行研究,經(jīng)過幾十年的技術(shù)研究和發(fā)展,雖然我國機電一體化在工程機械技術(shù)方面取得了長足的進(jìn)步,但機電一體化在工程機械中的技術(shù)應(yīng)用于發(fā)達(dá)國家還有著很大的差距。隨著我國改革開放以來經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快,現(xiàn)如今我國工程機械的機電一體化程度已經(jīng)不能滿足工程需要。近年來,我國計算機和智能控制技術(shù)的蓬勃發(fā)展,給機電一體化技術(shù)在工程機械中的應(yīng)用帶來了新的發(fā)展機遇。隨著社會和國家對機械設(shè)備機電一體化的逐漸重視,我國工程設(shè)備機電一體化技術(shù)發(fā)展已經(jīng)到了黃金時期。雖然我國微電腦工程機械控制技術(shù)相比于國外仍然有所不足,但隨著機電一體化技術(shù)在工程機械中的不斷發(fā)展、應(yīng)用和實踐,我國工程機械必然會越來越自動化、智能化和現(xiàn)代化,為我國社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
2機電一體化在工程機械中的應(yīng)用優(yōu)勢
2.1提高產(chǎn)品的使用性能
機電一體化在工程機械中的技術(shù)應(yīng)用,能夠改變儀表顯示方法并利用微電腦實現(xiàn)對工程機械的自動或半自動控制,傳統(tǒng)顯示儀表被數(shù)字儀表代替,能夠使機械工程的儀表顯示更加直觀,方便操作人員的操作。利用微電腦代替?zhèn)鹘y(tǒng)工程機械的部分人工控制功能,能夠減少工程機械的人工操作量,使工程機械的操作更加簡單。機電一體化在工程機械中的技術(shù)應(yīng)用,實現(xiàn)了工程機械的智能化自動控制,提升了工程機械的使用性能,提高了工程機械的工作效率。
2.2工程機械的調(diào)試和養(yǎng)護(hù)更加簡便
機電一體化在工程機械中的應(yīng)用,能夠在不拆機檢查的前提下,利用機電一體化的自檢系統(tǒng)實現(xiàn)對工程機械的檢修和調(diào)整。利用工程機械機電一體化工作參數(shù)的自我調(diào)整功能,還能夠?qū)崿F(xiàn)對工程設(shè)備工作模式的設(shè)計和切換,從而實現(xiàn)工程機械根據(jù)不同的工程特點自動或半自動的選擇工作模式,提升工程機械在不同工程中的使用效果。
2.3提升工程設(shè)備的安全性能
應(yīng)用機電一體化技術(shù)的工程機械,相比于傳統(tǒng)的工程機械,具有自動報警、監(jiān)控和自動狀態(tài)修復(fù)功能。由于工程機械在工程項目中普遍工作量較重,工程機械內(nèi)部部件磨損嚴(yán)重,因而工程機械的某些部件由于持續(xù)工作時間過長或過度勞損很容易發(fā)生問題。應(yīng)用機電一體化的工程設(shè)備,能夠隨時對工作中容易發(fā)生疲勞的部件有效監(jiān)控,當(dāng)這些部件過度勞損并可能導(dǎo)致機械故障時自動調(diào)整工作狀態(tài)或及時發(fā)出警報,實現(xiàn)對工程設(shè)備的保護(hù)。
3機電一體化在工程機械中的技術(shù)應(yīng)用
3.1電子監(jiān)控、自動報警和故障自診在工程機械中的應(yīng)用
工程機械的發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、工作裝置、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的運行狀態(tài)出現(xiàn)故障將導(dǎo)致工程機械不能正常使用。如果不能輕易分辨工程機械的故障所發(fā)生的部位不但會耽誤工程的進(jìn)展而且還需要投入更多的人力和物力來用于維修。機電一體化用于工程機械中實現(xiàn)了其電子監(jiān)控、自動報警及故障自診的功能。當(dāng)工程機械的任何部位發(fā)揮不靈活或者產(chǎn)生故障時,電子控制系統(tǒng)不僅能做出自動報警,還能準(zhǔn)確地指出工程機械故障所發(fā)生的部位。機電一體化給工程機械所帶來的該功能,還能幫助駕駛員緩解工作緊迫感,提高工程機械的工作效率。
3.2機電一體化用于柴油機的自動控制
工程機械由于對機械功率要求較高,因而普遍采用柴油機作為工程機械的動力核心。機電一體化在柴油機控制中的應(yīng)用,能夠有效的提升柴油機的經(jīng)濟(jì)型和動力性,并降低柴油機排放的廢氣量。傳統(tǒng)的柴油機優(yōu)化,將精力放在了提高柴油機的燃油耗率和降低柴油機污染物等級上。利用機電一體化系統(tǒng)對柴油機進(jìn)行控制,能夠使柴油機根據(jù)工程機械的運行狀態(tài)合理調(diào)整柴油機的工作狀態(tài),實現(xiàn)對柴油機調(diào)速器和油門的自動控制,并實現(xiàn)柴油機的自動啟停和自動升溫控制等,機電一體化對柴油機工作狀態(tài)的自動控制能夠有效的提升柴油機的經(jīng)濟(jì)指標(biāo),并在滿足工程對工程機械的功率要求的前提下實現(xiàn)降低排放指標(biāo)的目的。
3.3機電一體化在工程機械中的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)工程作業(yè)的全自動化或半自動化
工程機械的自動化和智能化,是工程機械發(fā)展的趨勢,為了提升工程機械的工作效率,為工程建設(shè)貢獻(xiàn)力量,我們必須提升工程機械的自動化水平。機電一體化在工程機械中的應(yīng)用,能夠有效的提升工程機械的自動化水平,減少操作人員操作失誤對工程建設(shè)的質(zhì)量影響,在提高工作效率的前提上實現(xiàn)工程建設(shè)精度的提高。目前,專門研究和生產(chǎn)工程機械的單位,不約而同的將機電一體化在工程機械中的應(yīng)用作為工程設(shè)備制造的發(fā)展重點,并成功推出了許多自動化、半自動化的工程機械設(shè)備。國內(nèi)常用的工程機械中大部分已經(jīng)普及了機電一體化系統(tǒng),比如說挖掘機、推土機等都有了電子系統(tǒng)控制的自動變速箱,這種自動變速箱能夠?qū)Πl(fā)動機的功率有效控制,提高了燃油的經(jīng)濟(jì)型并減少了人工操作。
4結(jié)論
傳統(tǒng)高職教育一直采用課堂教學(xué)和集中實訓(xùn)兩種教學(xué)模式,對于理論性較強的課程,采用理論教學(xué)+實驗課的模式,而對于實踐性較強的學(xué)科,則采用集中實訓(xùn)的模式。就業(yè)中主要存在兩個問題: 容易造成理論與實踐的脫節(jié),學(xué)生整個課程體系不完整。 一些專業(yè)技術(shù)課的技術(shù)特點體現(xiàn)不明顯,學(xué)生分析和處理實際問題的能力不強,離企業(yè)的要求還存在一定距離。陳舊的教學(xué)模式培養(yǎng)出來的人才不能保證學(xué)生零距離就業(yè)。在人才培養(yǎng)模式中采取“教學(xué)做一體化”教學(xué)深入的改革,可以滿足適應(yīng)企業(yè)行業(yè)對電氣自動化技術(shù)類技能型人才的新需求。
2、我校“一體化”教學(xué)課程開發(fā)實施過程
“教學(xué)做”一體化教學(xué)模式改革指導(dǎo)思想是以培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線高技能人才為目標(biāo),以增強學(xué)生實踐動手能力和綜合運用知識能力培養(yǎng)為重點,以合理精簡整合、序化教學(xué)內(nèi)容為核心,集知識、技能和態(tài)度于一體,運用多種教學(xué)方法和教學(xué)手段,不斷提高課程教學(xué)質(zhì)量。
基于就業(yè)導(dǎo)向的電氣自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案課程設(shè)置。針對就業(yè)方向,該專業(yè)人才培養(yǎng)方案中設(shè)置了自動化專業(yè)的學(xué)習(xí)領(lǐng)域,有重點的規(guī)劃了學(xué)習(xí)領(lǐng)域中需要實施一體化教學(xué)的課程。
典型就業(yè)崗位和學(xué)習(xí)領(lǐng)域如下:①電器柜維修——《電路分析與應(yīng)用》②儀器儀表維護(hù)與維修——《過程控制與自動化儀表》③電子電路設(shè)計與應(yīng)用——《電子線路分析與應(yīng)用》④電機維護(hù)與維修;機床電氣控制線路維護(hù)——《電機控制與應(yīng)用》電氣制圖——《電氣CAD及工程制圖》變頻器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計——《變頻驅(qū)動裝置調(diào)試與應(yīng)用》PLC程序設(shè)計與操作,觸摸屏安裝與應(yīng)用——《PLC程序設(shè)計與實踐》(含觸摸屏)單片機系統(tǒng)開發(fā)——《單片機產(chǎn)品設(shè)計制作與調(diào)試》自動化生產(chǎn)線的安裝維護(hù)——《自動生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》傳感器的安裝與維護(hù)——《傳感器應(yīng)用》11數(shù)控機床日常維護(hù);數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)維護(hù)——《數(shù)控機床控制系統(tǒng)故障診斷與維修》12供配電線路的維護(hù)與維修——《企業(yè)供配電系統(tǒng)運行與維護(hù)》13DCS系統(tǒng)維護(hù)與維修;現(xiàn)場總線安裝與調(diào)試——《DCS控制系統(tǒng)維護(hù)》14組態(tài)系統(tǒng)的操作與調(diào)試——《組態(tài)軟件應(yīng)用》15企業(yè)生產(chǎn)運行管理——《企業(yè)管理》
其中《電子線路分析與應(yīng)用》、《電機與控制應(yīng)用》、《PLC程序設(shè)計與實踐》、《電氣CAD及工程制圖》、《變頻驅(qū)動裝置調(diào)試與應(yīng)用》、《自動生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》、《單片機產(chǎn)品設(shè)計制作與調(diào)試》、《數(shù)控機床控制系統(tǒng)故障診斷與維修》、《組態(tài)軟件應(yīng)用》、《DCS控制系統(tǒng)維護(hù)》課程采用一體化教學(xué)。
完善的一體化課程的教學(xué)大綱保證教學(xué)有章可循。一體化課程教學(xué)大綱是執(zhí)行專業(yè)培養(yǎng)計劃,實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)要求的教學(xué)指導(dǎo)文件,是組織教學(xué),進(jìn)行課堂教學(xué)質(zhì)量評估和教學(xué)管理的主要依據(jù)。制定與一體化教學(xué)培養(yǎng)方案相配套的課程教學(xué)大綱是規(guī)范教學(xué)要求,提高教學(xué)質(zhì)量,實現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)。在各科一體化課程教學(xué)大綱中,均編制了課程性質(zhì),課程目標(biāo),教學(xué)內(nèi)容及課時分配,教材教輔資料,一體化教室規(guī)范要求等內(nèi)容。使得一體化教學(xué)的具體實施有章可循。
自編一體化教材及實驗指導(dǎo)書。合理、實用的教材教輔和實驗指導(dǎo)書是完成一體化教學(xué)的基本資料。該文原載于中國社會科學(xué)院文獻(xiàn)信息中心主辦的《環(huán)球市場信息導(dǎo)報》雜志http://總第522期2013年第39期-----轉(zhuǎn)載須注名來源為了達(dá)到教學(xué)大綱的要求,并配合理論知識和教學(xué)設(shè)備統(tǒng)一性,該專業(yè)的一體化課程教材必須選擇自編教材,實驗指導(dǎo)書也均由校內(nèi)實驗指導(dǎo)經(jīng)驗豐富的老師編制。一體化教材以項目、任務(wù)單元的形式編制,在保證內(nèi)容科學(xué)性的同時,也體現(xiàn)了有效性和實用性的特點。教材和實驗指導(dǎo)書的合理選配為一體化教學(xué)效果的提升提供了必要條件。
教室設(shè)為工作間。一體化教室就是將教室與工作間融為一體,讓學(xué)生感受情景教學(xué)的氛圍,在任務(wù)驅(qū)動教學(xué)中學(xué)習(xí)理論知識,并獲得操作技能。做到在實踐中教理論,在運用中學(xué)技術(shù),提高職業(yè)素質(zhì)。各門一體化課程的教室配備教學(xué)必須品,同時也裝配了實操設(shè)備。教學(xué)場所既可以聽課,做筆記,多媒體演示,黑板講解,更重要的是一體化教室也是實驗室、工作室、甚至車間。為老師邊講邊演示,學(xué)生邊學(xué)邊操作提供了平臺。
“雙角色”教師。教師水平直接影響教育教學(xué)質(zhì)量。為了體現(xiàn)一體化教學(xué)的重要性,對一體化課程的教師選配尤為嚴(yán)格。一體化課程都安排兩個老師教學(xué),一個主講一個輔導(dǎo)。兩個老師均要獲得高校教師資格和技師資格證,且有多年教學(xué)經(jīng)驗,至少有一個要有企業(yè)工作經(jīng)驗。我校對一體化教學(xué)教師進(jìn)行多次培訓(xùn),提升教學(xué)水平,掌握新的教學(xué)工具盒手段,改善教學(xué)方法。并定期深入企業(yè)實踐,學(xué)習(xí)新的技術(shù),避免知識陳舊落伍。因此,良好的一體化教師隊伍為教學(xué)質(zhì)量提供了保障。
3、“一體化”教學(xué)實踐效果
注重職業(yè)發(fā)展和專業(yè)定位。使學(xué)生獲得與工作崗位需要相一致的職業(yè)能力;注重任務(wù)驅(qū)動的課程設(shè)置。為學(xué)生提供體驗完整工作過程的學(xué)習(xí)機會;注重教學(xué)做一體化。以工作任務(wù)為中心來整合相應(yīng)的知識、技能和態(tài)度,實現(xiàn)理論與實踐的統(tǒng)一;注重工學(xué)結(jié)合?!耙惑w化”教學(xué)以職業(yè)能力培養(yǎng)為主線,以企業(yè)車間管理制度作為課堂制度,順應(yīng)了工學(xué)結(jié)合的發(fā)展;注重以職業(yè)技能鑒定為參照的技能訓(xùn)練。使學(xué)生在獲得學(xué)歷證書的同時,能順利獲得相應(yīng)職業(yè)資格證書。
“一體化”教學(xué)在很大程度上促進(jìn)了我校“培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線的,德、智、體、美等方面全面發(fā)展的,實踐能力強、職業(yè)素質(zhì)高,具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高端技能型專門人才”的高職專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。
5、結(jié)合企業(yè)需求的電氣自動化技術(shù)專業(yè)“一體化”教學(xué)對學(xué)生就業(yè)的積極作用