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关键词:电气;自动化;发展;方向
中图分类号:TU855文献标识码: A 文章编号:
电气自动化具有提高工作的可靠性、提高运行的经济性、提高劳动生产率、改善劳动条件等作用,把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能增强人类认识世界和改造世界的能力。因此,自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。伴随信息时代的到来,机械电子技术、微电子技术的发展更加迅猛,信息技术在电气自动化的发展中将发挥越来越重要的作用。
一、电气自动化的应用
1、 电气自动化在电力系统的应用
电气自动化不论是在火电还是水电力方面都得到了广泛的应用,并在应用中不断创新,电力系统的先进与否在很大程度上影响上国家的经济发展。电力自动化技术的应用让电力发展方面更加发达。第一,新电力电子开关的使用,标志了电力系统已经进入了运动控制的新时代。监控功能的发展和MOS控制晶闸管将驱动电路,以及过压过流保护,促使信号的警示功能得到充分的发展,方便了与住信号之间的联系,使网络通讯功能也得到了充分的发展。电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,统一成一个整体。第二,组成交换器重要部分电子器件的更新与发展,大大促进了变换器的新发展,让电力自动化的应用更加的深入、简便,优化了电力系统。第三,交流调速控制技术的逐渐成熟和控制结构的简单操作,以及控制思想的现代化和控制手段的直接化、快速的响应速度,还无超调,使信号处理的物理概念相当具有明确化。这方面的全新的应用提高了让电气自动化的工作效率,降低了成本。电气自动化为电力系统做出了很大的贡献。
2、电气自动化在楼宇控制方面的应用
将电气自动化应用于楼宇控制中,大大地提高了居住使用的安全系数,让楼宇的控制管理更具现代化、科技化及智能化。在楼宇控制中,电气自动化技术主要应用于两种系统中。由PE线加上一个三相四线的接地系统称为TN-S系统。通常在建筑物内,为了提高楼宇系统的安全系数而设置的独立变配电所的进线就是采用的该系统。这种系统的优点是,凭借建筑物内的单相用电设备,可以随机地变换电流。值得注意的是,在智能建筑应将电子设备的直流接地,可以达到防雷防静电的效果,安全第一。
由两个接地系统组成的控制系统称为TN-C-S系统,TN-C-S主要划分为TN-S系统和TN-C系统,它们的分界面是在PE线与N线的连接点上。这种系统与TN-S系统相对而言,楼宇系统电力系统的工作显然更加高效和安全。通过电气自动化的应用让楼宇控制综合管理更加系统化和全面化、科学化和安全化。提高了工作人员的操作速度,同时使操作也变得更为简便,居民在楼宇内的日常活动变得更加的安全和放心。
3、电气自动化技术在港口作业的应用
电气自动化在港口作业中具体的应用于自动定位、动调度管理系统、无线数据通讯等,这样大大地提高了水路的运行效率,节约了劳动成本和劳动力支出。在节约资源的前提下,大大地提高了港口作业的效率,使水路的工作可以高效的运行,同时使经济的发展与国际贸易得到满足,实现技术和经济发展的双方都能得利。
二、电气自动化发展的主要影响因素
1、信息技术的决定性影响。信息技术,广泛的讲就是指人类开发和利用信息的一切手段,是包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通讯技术以及用来传感、处理、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合。
现代信息技术是建立在现代电子技术基础上的,所以又称为现代电子信息技术。它以计算机、通信、自动控制、光电等现代技术为主体,对各种信息进行获取、传递、加工、处理和利用。现代信息技术主要包括微电子、光子、光电子、分子电子等有关元器件制造的信息基础技术,实现信息的获取、传输、处理、控制等功能的系统或设备的信息系统技术,用于社会经济生活各个领域的信息应用技术。
信息技术对电气自动化的发展具有较大的支配性影响。信息技术的发展在很大程度上取决于电气自动化中众多学科领域的持续技术创新。反过来,信息技术的进步又为电气自动化领域的技术创新提供了更新更先进的工具基础。
2、与物理科学的联系更加紧密。由于三极管的发明和大规模集成电路制造技术的发展,固体电子学在二十世纪的后半叶对电气工程的成长起到了巨大的推动作用。电气自动化与物理科学间的紧密联系与交叉仍然是今后电气自动化的关键,并且将拓宽到生物系统、光子学、微机电系统。
3、现代技术的迅速发展。现代技术的飞速进步和分析方法、设计方法的日新月异,势必带动着依赖现代技术的电气自动化也将迅速发展起来。
三、电气自动化的发展方向
1、电气自动化产品创新
电气自动化生产企业能够按照国家中长期科技发展规划纲要提出的目标任务,不断提高开放条件下的原始创新能力、集成创新能力和引进消化吸收再创新能力。进一步提高自身产品的科技含量,研发生产更好的具有自主知识产权的电气自动化控制系统与产品,加大自主创新的发展力度,提供了更多、更大的空间。确立企业在技术创新中的主体地位,完善体制机制和政策环境,加快实施国家重大科技专项。我国目前已经形成了中低挡产品以国内企业为主,中小型项目选用国内产品的市场格局。电气自动化生产企业应当努力开创科学发展的新局面,坚持提高自主创新能力,加快转变经济增长方式,不断提高自主创新能力。
2、电气自动化系统平台统一化
电气自动化系统平台统一化可以支持一个自动化项目周期中的设计、实施和测试、调试和开机、运行及维护等各个阶段和环节。这样可以大大降低从设计到完成的时间和费用。统一的系统开发平台还可以满足用户另一个重要需求即开发平立于最终的运行平台。根据项目特点和最终用户需求决定将统一的运行代码下载到硬件PLC、基于Windows NT 的软件PLC、嵌入式NT 系统还是基于WindowsCE 的控制系统中。
3、电气自动化系统结构通用化
电气自动化系统结构通用化对于一个成功的电气自动化控制系统来说非常重要。整个企业的网络结构应保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的数据通讯畅通无阻。企业管理层可通过lnternet/Intranet 对现场设备进行实时监督。在进行系统网络规划时,无论选择与现场设备通讯的现场总线还是与上级计算机或办公系统通讯的以太网,所选择的网络产品必须能够保证从办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯。
4、电气自动化系统程序接口标准化
基于微软公司的标准和技术,如WindowsXP、OPC 和ActiveX,减少了工程时间和费用,方便了电气自动化系统和办公系统的数据交换与共享。在与企业的MES 系统、ERP 系统连接时,基于PC 平台的自动化解决方案至关重要。使用Windows XP 作为操作系统,使用TCP/IP作为办公环境的通讯标准,PC 可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口。标准化的程序接口还保证了不同厂家的软硬件产品的数据交换,切实解决它们之间的通讯障碍。
5、电气自动化生产安全化
我国电气自动化企业应当认识到安防行业技术多系统集成一体化的大趋势。强调安全控制系统和非安全控制系统的集成。让客户在现有的非安全控制系统的基础上,以较低的开发设计成本实现自己的安全方案,也同样是我们目前应该思考的问题之一。电气自动化安全系统与产品将会成为未来自动化领域的一个亮点。针对市场特点,循序渐进开拓市场。可以先从安全等级要求最高的应用领域入手,逐步拓展到其他危险等级较低的场合。按照从工厂设备层到网络层,从硬件到软件,从安全单元到安全系统的路线进行电气自动化系统安全方案的应用。努力开展电气自动化安全防范系统设计的研究。尤其是在楼宇智能化集成系统领域。
6、操作人员专业化
电气自动化系统设计与安装时,往往忽略对那些将直接接触控制设备人员培训工作。这是通常认为实际运行设备时进行人员培训比较容易,许多生产厂家及工程部门直到系统安装运行之后,才开始对操作人员及维护人员进行系统培训。系统安装过程中,随时让将来最终要维护和操作该设备人员了解安装过程,这将使他们对新系统有感性认识。通过专业培训,操作人员能更好理解系统为何按某一特定方式安装。为应付突然出现故障及恶劣运行环境下维修,就要事前弄清楚原因,否则会影响对发生问题做出正确判断。新系统安装,操作人员必须掌握这些技术。培训期间,公司培养技术娴熟操作人员,系统可运行时,那些将接触新系统人员掌握硬件设备及其操作和维护保养知识。
随着智能化和信息化的逐步发展,电气自动化涉及的产业和领域也将更多,技术更新更快,更加复杂,我们应当不断吸收高新技术的营养,开创电气自动化发展新局面。
参考文献:
[1] 刘永强. 浅谈我国电气自动化的现状及发展前景[J]. 黑龙江科技信息. 2011(02)
[2] 李国栋,马德新. 基于PC的电气自动化技术[J]. 黑龙江科技信息. 2011(21)
关键词:电气自动化;现状;发展方向
中图分类号:C35文献标识码: A
引言
随着电气自动化技术发展的不断成熟化,此技术已被应用在了各个行业和领域中,小至对一个开关的设计,大至延伸到对航天领域的研究,无不凝聚着电气自动化技术的发展。但目前,我国电气自动化领域面临着很大的人才缺口,在电气自动化研究方面也存在很多问题。本文通过对电气自动化的发展现状和未来发展方向做出详细的分析和探讨之后,对自动化技术的发展有着至关重要的作用。
一、电气自动化技术的发展现状
1、与物理学技术研究密切。近年来,随着电子技术的不断发展,固体物理学作为物理学发展的一个分支,是由物理学中大规模集成电路制造和三极管技术发展而来。之所以,电气自动化技术与物理学发展有着千丝万缕的联系,在一定程度上,可以说是物理学技术的发展推动着电气自动化技术发展。电气自动化的研究领域不仅延伸到物理学方面,而且在生物系统和微机电等方面都有联系。
2、依托信息技术平台发展。随着计算机和网络技术的应用,网络技术不仅在企业管理和商业上被大量运用,在电气自动化技术层面上也开始被广泛地应用。由于网络技术的灵活、快捷等优点现如今已被越来越多的人所认可。而其便于后期维护和使用的优点也成为电气自动化技术发展的平台。
3、结合IT平台发展。现在很多企业已经将IT技术与电气自动化技术结合起来,加大了技术的含量。由于企业在对业务数据进行处理时,要对当前生产中的数据进行实时存取。同时,信息技术的横向发展对电气自动化的发展也产生了重大的影响,而且已经渗透到产品的各个层面中,除了在控制器和仪表方面,还有在传感器的运用上也都结合了IT技术。
4、对分布式控制系统和现场总线的运用。现场总线是一种连接自动化系统和智能设备的串行的具有数字化和双向传输结构特点的通讯总线。通过串行电缆实现将现场中变频器、马达、仪表与中央区内的计算机连接起来,达到将现场中的信息采集到中央控制器上的目的。
5、与现代技术相结合。现代技术的发展在一定程度上带动了电气自动化发展。同时,随着电气设备产品的不断增多,越来越多的电气产品都需要具备专业技能的人才来研制,因此有关电气自动化的各大科研机构都在全国范围内建立起来了,电气自动化科研人员的队伍也在不断壮大。
二、发展电气自动化技术的重要性
在现代有关工业技术生产的过程中,只有运用多种自动化的设备来监控和操作一系列的生产过程,才能够生产出更好的产品,如果电气工业技术不发展,就无法实现高科技含量的现代化生产,由此可以看出,现代化工业的发展离不开电气自动化技术的配合。电气自动化技术可以实现带动信息技术和工业技术的共同发展,对社会在长远目标上的发展和规划有着十分重要的意义。
三、电气自动化在未来的发展方向
1、在系统结构上实现通用化。对于电气自动化系统来说,一个企业的网络结构能够确保不同厂家间的硬件产品数据和软件产品数据实现正常的交换,并且能够借助硬件的平台得到自动化解决的方案。同时,使用WindowsNT作为自动化的操作系统还能解决其沟通的障碍,使硬件成为管理平台和自动化控制的接口,使得办公室系统和电气自动化之间的数据交换变得更加便捷,从根本上解决了资金和时间问题。
2、开放化发展。开放化的系统是实现外界接口与外界网络间连接的重要前提,并且已成为电力系统运动、调度自动化和信息管理方面的核心技术。随着有关信息化技术电力设备的设计、指导和运用的不断发展,使得计算机技术和计算机仿真技术在电气自动化中的地位越来越突出。以及网络、通信技术在电气工程中的不断运用,和智能化分析的广泛运用,无不充分体现着电气自动化的重要作用。
3、实现电气自动化技术的安全化。现如今,在我国电气自动化的生产企业中已经初步体现出将安全防护系统和其他系统集成为一体化系的趋势,将非安全系统结合安全系统集合在一起使用,使得用户在非安全系统的基础上,实现自己解决安全问题的需要,不仅能够帮助客户减少人力、物力方面不必要的浪费,也使得自动化安全系列的产品成为未来发展的一个亮点,同时也是电气自动化发展的趋势选择。其发展时应从安全等级最高的应用领域开始,逐步延伸到安全等级较低的领域中去。从软件的开发再到硬件,从生产设备再到网络层面对电气自动化系统进行分步的整合,从而最终完成电气自动化安全防护系统的研发。
4、创新电气自动化产品的创新。在满足了国家的有关标准和要求之后,电气自动化企业要不断提高其创新能力,增加对产品的科技含量的要求,确立创新产品在电气自动化生产中的地位,加快实施国家重要科研项目的工作。目前,我国电气自动化产品主要是国企中的中低档产品,电气自动化的相关企业要不断努力。开创出一条科学发展的道路,同时要坚持以创新为导向,提高对产品的自主创新能力的研究。
5、电气自动化产品的远程监控。在未来的发展中,电气自动化有望实现远程监控的功能,在监控下,不仅能实现大量节约成本、材料,还能节约大量的电缆的理想目标。而且远程监控还具有灵活方便、可操作性的良好特性。
四、电气自动化发展过程中需要改进的方面
1、加强对操作人员的技能培训。在对电气自动化系统进行设计和安装时,往往很容易忽略了对直接接触电气控制人员的培训工作。很多工作人员会觉得在运行和操作设备过程中,对人员培训会相对比较容易,因为此原因,一些电气自动化设备的厂家直到安装系统或是运行系统时才对人员开始培训。但在系统安装中,应该对工作人员进行系统上的培训,使他们对设备有了完全的了解,才能在生产、安装过程中正确判断设备发生故障的原因,并采取相应的措施解决问题。
2、多多关注新技术的发展。电气自动化企业只有不断吸收高科技技术中的营养,才能更好地促进自动化技术的发展。与此同时,还要全面把握“科学发展观”的实质和内涵,并结合社会实际情况,仔细寻找自身与新科技技术之间的差异,总结经验,调整发展的思路,真正做到将电气自动化技术与科学发展观结合在一起,才能实现电气自动化的全面发展。
3、加强对自动化技术产品质量的控制。目前,一些自动化生产的企业已经研制出了具有通信功能的自动化的产品,由于其通信模块中的良好的开放性和可靠性,这种产品现已应用到了煤矿行业中,这就要求要充分保证自动化产品的质量,在进行工作时,不能出现由于质量问题导致施工时的事故发生。
结束语
电气自动化的应用领域不知不觉中已延伸到各个行业中,小到一个家庭的开关设备,大到对航天飞机的研制,全都离不开电气自动化系统的协助。在全球经济一体化发展的不断驱使下,电气自动化技术变得更加地重要,不但关系到经济领域。而且也影响了社会建设的发展。虽然,在电气自动化技术方面,仍然有很多问题有待提高,但在不久之后,电气自动化技术一定会变得更加安全化、专业化和高效化。
参考文献:
[1]苗泽峰.电气自动化工程控制系统的现状及发展趋势[J].民营科技,2014,08:128.
[2]祁艳,王锦辉.电气自动化工程控制系统的现状及发展趋势[J].信息技术与信息化,2014,04:266-267.
关键词: 电气自动化;现状;设计思想;发展趋势
中图分类号:F407.6F407.67文献标识码:A 文章编号:1673-0992(2010)07A-0028-01
1工业电气自动化的发展现状
1.1 平台开放式发展
OPC(OLE for Process Control)技术的出现,IEC61131的颁布,以及Microsoft的Windows平台的广泛应用,使得计算机在未来的电气技术的结合中,日益发挥着不可替代的作用。
1.1.1 IEC61131标准使得编程接口标准化。目前,世界上有200多家PLC厂商,近400种PLC产品,不同产品的编程语言和表达方式各不相同,IEC61131使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化。IEC61131同时定义了它们的语法和语义。这就意味着不会有其他的非标准的方言。IEC61131已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。结构化的编程方式使得程序更易管理,也提高了代码的使用效率,缩短了程序编程的周期。
1.1.2 Windows正成为事实上的工控标准平台。微软的技术如Windows NT、Windows CE和Internet Explore已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。PC和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及。在电气自动化领域,基于PC的人机界面已经成为主流,基于PC的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的用户所采纳。在控制层采用Windows作为操作系统平台的好处就是其易于使用和维护以及与办公平台简单的集成。
1.2 现场总线和分布式控制系统的应用现场总线(Profibus、FF、Interbus等)是一种串行的连接智能设备和自动化系统的数字式、双向传输的分支结构的通讯总线。它通过一根串行电缆将位于中央控制室内的工业计算机、监视/控制软件和PLC的CPU与位于现场的远程I/O站、变频器、智能仪表、马达启动器、低压断路器等连接起来,并将这些现场设备的大量信息采集到中央控制器上来。分布式控制意味着PLC、I/O模块和现场设备通过总线连接起来,将输入/输出模块转换成现场检测器和执行器。
1.3 IT技术与电气工业自动化PC、客户机/服务器体系结构、以太网和Internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融合,电子商务的普及将加速着这一过程。信息技术对工业世界的渗透来自于两个独立的方向:一是从管理层纵向的渗透。企业的业务数据处理系统要对当前生产过程的数据进行实时的存取;另一方面,信息技术横向扩展到自动化的设备、机器和系统中。信息技术已渗透到产品所有的层面,不仅包括传感器和执行器,而且包括控制器和仪表。Internet/Intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控,在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品,如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。
2 电气自动化控制系统的设计思想
2.1 集中监控方式
这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂,查线不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。
2.2 远程监控方式
远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线,CAN总线等)的通讯速度不是很高,而电厂电气部分通讯量相对又比较大,所有这种方式适合于小系统监控,而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。
2.3 现场总线监控方式
目前,对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展,这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。
3电气自动化的发展趋势
电气自动化的发展趋势应该是分布式、开放化和信息化。分布式的结构是一种能确保网络中每个智能的模块能够独立的工作的网络,达到系统危险分散的概念;开放化则是系统结构具有与外界的借口,实现系统与外界网络的连接;信息化则是使系统信息能够进行综合处理能力,与网络技术结合实现网络自动化和管控一体化。在开创“电气自动化”新局面的时候,要牢牢地把握从“中国制造”向“中国创造”的转变。在保持产品价格竞争力的同时,中国企业需要寻找一条更为健康的发展道路“电气自动化”企业要不断吸收高新技术的营养,才能为开创“电气自动化”的新局面增添动力。要全面把握“科学发展观”的基本内涵和精神实质,结合本地区、本部门、本行业的客观实际,按照“以人为本、全面协调可持续发展的要求”,认真寻找差距,总结经验教训,转变发展观念,调整发展思路,切实把思想和行动统一到“科学发展观”的要求上来,把“科学发展观”贯彻到改革开放和我国电气自动化”进一步实现现代化、国际化和全球化的过程上来。
参考文献:
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[3]高东杰、谭杰、林红权.应用先进控制技术[M].北京:国防工业出版社,2003.1
电气自动化专业 教学体制改革 实践教学方向
随着我国工农业和国防领域的日益现代化,对电气自动化技术的应用要求又走上了一个新的台阶。电气自动化技术的应用领域也随之增多,现在包括自动控制,系统运行,信息处理,试验分析及电子与计算机等诸多领域。因此,全国各高等院校均高度重视对电气自动化专业人才的培养和教育。
一、高职电气自动化专业介绍及主要课程
电气自动化作为电气信息领域里一门新兴起的科学技术,对国家的现代化发展起着关键性的作用,其实用性触及到国家工农业建设、科学技术研究、军事建设、航天建设以及我们日常生活中的大多领域当中。因此这门技术的发展与成熟都非常迅速。电气自动化专业对学生的主要培养目标是学生能够专业的掌握电子电工技术、信息处理、系统工程、控制理论及计算机技术等相关专业知识。该专业学生主要学习的课程有:电子变流技术,这门课程主要是为自动控制和系统运行领域奠定基础知识。高等数学及高等物理,主要为学生们将来从事的电子系统领域、计算机编程及试验分析领域打下基础。工程训练和信号与系统课程的学习能够使学生们将来更好的从事航天建设等国防建设等重要领域。从电气自动化专业所涉及的领域及学生的主要学习课程中我们可以看出,该专业是一门综合性和实用性都非常强的专业课程。
二、高职电气自动化专业的教学体制改革
电气自动化专业的人才就业前景广阔,就业领域多样化。但是能否将专业性和实用性俱佳的电气自动化人才输送到全国各个重要的工作领域当中,则是各高校教育者们高度重视的问题。目前我国各高校对于该专业学生的教育主要还存在以下较为严重的现状:
1.教育范围较单一,没有结合社会对人才的实际需要。电气自动化专业虽然属于理工科性质专业,但是当代社会所需要的电气自动化专业人才应是综合素质较强的实际应用型人才,在这种不注重学生综合素质培养的教学体制下产生的专业人才往往只能在一些技术层面上过关,但学生的逻辑思维能力,语言表达能力以及英语的实际应用能力都存在着相当严重的欠缺。
2.没有针对每个学生的特点进行重点培养,导致学生的特长没有得到发挥。有些高校教条的执行素质教育,在避免教育范围单一性的同时往往矫枉过正。使得一些学生机械的学习自己不感兴趣的科目,而自己兴趣所向的科目则得不到充分的培养。
3.学校实践设施没有紧跟专业领域发展步伐。如前所述,优秀电气自动化专业人才的培养是要通过大量的实践学习来完成的。但是如果高校没有合理安排经费,没有把握时代节奏及时的更新学校内部的实践使用设施,将会导致对学生们的实践教育与社会发展脱节。学生们如果在学校使用落后老式的实践设施,等投入工作后将会发现在学校得到的操作知识无法适应自己的工作岗位。
因此,高校应该加大教育体制的改革,避免上述情况的发生。具体措施如下:
1.提高对电气自动化专业人才的文化教育质量。要做到有针对性的教育,根据就业领域的特点及相关要求,制定合理的教育体制。
2.注重培养学生的一技之长。高校老师应当对自己所负责的学生进行充分的了解,做到心中有数。对学生的优点给予发掘和肯定,进行对特长的重点培养。同时也不能忽略其他学科之间的互补与均衡。做到最大限度的全面性培养。
3.合理安排学校经费,尽量做到校内实践设施与社会实际应用设施同步。这样可以提高学生对将来工作岗位的适应能力,使学生能够更快地在自己的就业领域中取得成就。
三、探索高职新的实践教学方向
依前文所述,当今形势下需要的电气自动化专业人才不是单一的技术性工人,而是综合性较强的实际应用型人才。这种人才的培养首先要注重对相应理论知识的结构进行优化,使学生能够对理论知识做到最大限度的理解和掌握。而更重要的方式是加强对学生实践环节的系统性、先进性和实用性的教育。就目前我国各高校对于电气自动化专业学生进行的实践教学方法来看,主要存在着以下不足:
1.实践内容表面化,单一化。部分高校电气自动化专业学生的实践教育往往主要是通过一些单一性的实践操作来验证书本上的专业理论。这种专业性实践造成了与社会的实际生产状况是相脱节的。
2.实践教学方法不够灵活。实践性教育本应是一种能够调动学生积极性,激发学生创造性的实体操作教育。但是目前有些高校对学生往往是采取灌输式的方法来完成实践教育的,这样显然抑制了学生主观性的发挥。
3.学校对实践教育的不重视以及学生对于实践课程的态度不端正。有些学校基于较为传统的教育观念,一般都会对学生的书面考试成绩相当重视,从而对理论教师的专业能力要求很严格,待遇也自然很高。但是,学校往往把实践课的指导教师归属于教学辅助辅导教师的位置。这在很大程度上降低了实践指导教师的教学积极性,同时也就导致了学生对于实践课的态度不端正。
以上现状对于电气工程化专业学生的负面影响是相当严重的,如果学校不能处理好对学生的实践教育,将会使该专业的人才无法适应社会各相应领域的实际需求,从而妨碍学生的发展前景。所以,高校的教育者应该确定更为正确的实践教育方向:
1.构建完善的理论与实践结合的教育体系。学校应从根本上确立理论和实践互补互助的教学理念,使两项教育得到平衡发展。
2.完善实践教学大纲,推行创新型实践教育,让学生能够在实践中积极发挥主观能动性,从而真正做到实践出真知。
3.重视引进优秀的实践指导教师,合理地提高实践教师的地位和待遇。加大实践课程的教学比重,端正学生对于实践学习的态度。
四、总结
电气工程自动化人才对于我国各领域现代化的发展起到关键性的作用,人才的优良与否直接关系到国家的命运。而电气工程自动化专业的特点决定了实践教育在整个人才培养过程中的重要性。因此,各高校应当高度重视对该专业学生的实践教育,确定正确的实践教育发展方向,为国家提供更为优秀的人才。
参考文献:
[1]张恬,李梅芳.高职高专实践教学模式[J].中国建设教育,2007.
【关键词】电气系统 自动化 发展 探究
生产过程中,电气自动化控制占据着重要的位置,其控制特点是数字逻辑量控制多于数学模拟运算控制,以顺序逻辑为主,顺序逻辑控制和工艺过程相结合。计算机控制系统应具备可靠性高,稳定性强,抗干扰能力强,系统可扩展性和友好的人机界面。
电气自动化技术作为从电气工程技术发展出来的并与电子与信息技术紧密结合起来的一门电气工程应用技术学科,历经了近一个世纪的发展。电气自动化在我国各个生产领域都得到了广泛的应用,并取得不错的效果。现代电子科学技术不断的发展进步,机械产品的控制技术向智能化、连续化和集成化方向发展的趋势日益显现。
电气自动化发展的现状
1、1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于:
(1)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。
(2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。
(3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。
(4)在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。
(5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。
2.整个电力系统自动化的发展则趋向于:
(1)由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。
(2)由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。
(3)由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。
(4)由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。
(5)装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。
(6)追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。
(7)由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如MIS(管理信息系统)在电力系统中的应用。
3. PLC即为英文ProgrammablelogicController的简称,该种技术是计算机技术与继电接触控制技术相互结合的产物,其解决了传统控制系统内接线复杂、可靠性低、耗能高以及灵活性较差等缺点,因此近年来被广泛应用于电气自动化中。
由于PLC控制系统用内部已定义的辅助继电器替换了传统的机械触电继电器,并去掉了原来的连接导线而代之以内部逻辑关系,因此,该类继电器的节点变位时间可以近似的认为为零,无需考虑传统继电器的返回系数;可靠性强。该种控制系统的抗干扰能力远远高于传统继电器技术,能够适合于较为复杂的工业环境;操作简单。该种控制技术采用简单的指令形式,往往采用些形象、直观的简单程序来适应现场操作人员往往参差不齐的电气专业技术。
4. 现场总线和分布式控制系统的应用。根据国际电工委员会IECI158定义:安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线称为现场总线。自动化发展从模拟量走向数字量,从单机走向集中;再从集中走向分散。每一次变化,都反映着进步和效能。现场总线虽属新事物,但它酝酿已久,这是信息技术的介人并促使仪表与执行机构的智能化,从而出现新的自动化控制系统FCS的必然结果,是信息化社会在工业自动化领域的技术体现,也是自动化仪表产业一次重大的质变。
二、电气系统自动化发展的总趋势
1、PLC的发展趋势
(1)、向小型、简易、价格低廉方向发展
单片机技术的发展,促进了PLC向紧凑型发展,体积减小,价格降低,可靠性不断提高。这种小型的PLC可以广泛取代继电器控制系统,应用于单机控制和小型生产线的控制。
(2).向大型、高速、多功能方向发展
大型的PLC一般为多微处理器系统,有较大的存储能力和功能强劲的输人/输出接口。通过丰富的智能外设接口,可以实现流量、温度、压力、位置等闭环控制;通过网络接口,可以连接不同类型的PLC和计算机,从而组成控制范围很大的局域网络,适用于大型的自动化控制系统
(3).编程语言向高层次发展
PLC的编程语言在原有的梯形图语言、顺序功能块语言和指令表语言基础上,不断丰富和向高层次发展。许多公司都推出了高级语言编程,以适应更广泛的需求。编程工具也在向小型化、通用化和多功能方向发展。
2、电力系统的智能控制。电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。
智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的ASVG(新型静止无功发生器)的自学习功能等。
3、基于GPS的新一代动态安全监控系统
基于GPS的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有SCADA的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用GPS实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。GPS技术与相量测量技术结合的产物――PMU(相量测量单元)设备,正逐步取代RTU设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。
4、基于GPS统一时钟的新一代EMS
目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(SCADA)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。
电力系统调度监测从稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。GPS技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。
【结束语】
随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。
【参考文献】
【1】孙金明.自动化技术的三大革新[J].中国科技信息,2005.