电气工程及其自动化应用领域范文
时间：2023-11-28 18:10:51
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篇1
关键词：建筑；电气工程；状态监测、控制、维修；自动化设计
中图分类号： TU198文献标识码： A
引言
电气工程涉及到建筑物多项改造活动，对建筑物结构性能的变化有较大的影响。根据勘测结果显示，建筑物电气工程结构存在着诸多问题，尤其是设备运行、线路连接、现场操控等方面，严重影响了智能建筑电气工程的改造质量。为了避免各种问题对电气工程造成的不利影响，针对智能建筑结构设计自动化运行模式是必不可少的。
1 智能建筑改造设计存在的问题
电气工程改造是建筑电力系统建设的关键性项目，改造工程的质量对电力系统运行性能的完善十分重要。早期国内建成的智能建筑由于时间问题出现了不同的问题，严重影响了建筑正常的生产作业秩序。智能建筑改造是未来建筑行业发展的必然趋势，也是满足市场经济改革发展的重要措施。
1.1环境保护方面。环境污染是阻碍智能建筑改造工程顺利实施的常见问题，改造期间引起的污染是多个方面的。一是土地资源利用，扩大智能建筑占地面积是改造工程的主要内容，可以扩大企业经营的运行规模，但土地资源利用率偏低造成资源浪费，破坏了地表生态的平衡；二是物理条件干扰，智能建筑改造不合理引起异常噪声、电磁辐射等污染，影响了智能建筑的正常运行。
1.2结构方面。智能建筑在原始电能传输过程需先将电压升，传输至用户区域再按需要把电压降低，简单的电能转变流程却对智能建筑内系统的组建提出了更多的要求。就站内布局这一点而言，改造作业存在危险患，如：机构箱门、端子箱、万用钥匙使用、电缆进出口未关闭，造成站内进水；接地线布局不合理，加固螺丝松动影响了站内系统正常运行的效率。
1.3造价方面。按照运行的规模大小，国内智能建筑规模分中小型或大型，每一个改造工程均要投入大笔资金。由于施工单位思想理念、改造技术、现场管理等工作不全面，对改造工程的成本造价控制不严格，导致工程造价投资的稳定性波动较大。如：建筑改造工程承包单位，接受项目资金后未能合理规划运用，改造期间应资金流通调控不当引起成本问题。
2 自动化设计中的在线监测系统
从另一个角度理解电气设备的状态监测、控制、维修，其实在电气设备处于某种状态的前提下开展的检测、维修工作。在线监测系统是电气设备状态维修技术的关键系统，技术人员根据在线监测系统显示的数据可及时发现异常问题，引导技术人员尽快实施故障维修方案。结合新时期电网规划的规范标准，在线监测系统的设计应涉及到以下几个方面的内容。
2.1绝缘监测。电气设备的绝缘性能关系着电力系统运行的安全性，对线路绝缘进行监测是状态维修的重要内容。我国电网建设期间设计的绝缘监测系统多数是挂网运行的绝缘子，如：瓷、复合绝缘子等，这些绝缘装置会受到外界因素的变化而减弱性能，对绝缘元件积极配备监测系统可保证电气设备的稳定作业。
2.2雷击监测。线路是向电气设备传输电压的载体，若输电线路发生故障则会影响到电能的正常供应，不利于电气设备的持续性运行。状态维修方案中的在线监测系统需顾及到雷击的危害，参照电气设备的具体结构规划雷击监测系统。如：常用的雷击监测方法是安装避雷针或避雷器，电气设备遭受雷击前后可起到监测、保护的作用。
2.3环境监测。环境对电气设备或连接线路也有很大的影响，若不采取有效的措施保护电气设备，则会造成设备的故障发生率上升。环境监测系统的主要监测对象是大气温度、湿度、二氧化硫等，当这些因素对电气设备的性能造成不利影响后，监测系统会把异常信号传递给监控中心，警告技术人员尽快采取维修措施保护系统及设备。
3 自动化状态检修的常用技术
电网改造工程的广泛开展，使得国内电气设备的功能日趋多样，而相应的电气设备的故障形式更加辅助，给设备维修人员的处理造成了很大的难度。随着电力科技研究工作的深入进行，设备状态维修引进了许多相关的辅助技术，降低了电气设备故障维修的难度，保证了电力系统数据传输的稳定性，显著提升了状态检修工作的效率。
3.1传感技术。传感技术是状态维修时获取数据的主要手段，维修人员将传感器安装于电气设备，可定期接收有关设备的状态信号，为异常故障的判断提供了可靠的依据。此外，传感技术可以扩大电气设备的监测范围，其对电气工程建设范围内的任何区域的信号都能精准地捕捉，有助于智能建筑电气工程自动化运行水平的提高。
3.2通信技术。智能建筑内部电气设备连接的设备数量、种类、型号等复杂多样。状态维修操作时需把电气设备的异常信号快速传输给控制中心，以引导维修人员尽快制定出处理方案，利用信息传输技术可以把电气工程的实际状态转发给控制人员，以做好实时监测工作。
3.3计算机技术。利用传感器捕捉信号后，维修人员应对信号实施加工处理，筛选出最优价值的电气设备感应信号，保证后期故障维修操作具有针对性。一般信息处理技术要借助于计算机平台，凭借计算机强大的数据处理功能完成数据的收集、处理、分析等工作。如：利用计算机强大的服务器功能，对收集到的信息给予自动化处理等。
4 结束语
总之，电气工程是智能建筑自动化设计的关键内容，对未来建筑物使用性能的发挥起到了重要的作用。现代化智能建筑的结构形式更为复杂，其相应的电力工程也有所改变。为了保证电气工程自动化调控模式的效率，对其实施自动化改造是必不可少的。因而，施工单位必须针对电气工程构造设计自动化状态检修模式，及时发现电气工程中的问题以采取有效的处理措施。
参考文献：
篇2
关键词：电气工程 自动化 生活中 应用
随着科学技术的不断发展，以及全球化发展时代的到来，中国企业在发展的过程中，越发的意识到科学技术的重要性，并加强了科技研发的力度，力求通过这一方式，提升我国的经济发展实力，促进我国的社会的发展，现阶段各类的科技成果已经逐渐的落实到人们的生产生活中，并促进着人们的生产生活质量的提升，以电气工程及其自动化在人们生活中的应用问题为例，它的应用给人们的生产生活带来诸多的便捷，也提升了人们的生产效率，极大的促进了社会的发展。鉴于此，笔者进行了针对性的分析。
一、对于电气工程的自动化的浅析
其一，从信息技术层面分析。电气工程自动化的应用过程中，离不开信息技术的促进作用，其中的信息技术包括信息处理、显示、传感以及存储等环节，而后再经由特殊的处理，实现电气工程自动化技术应用，这一发展背景使电气工程的发展也受到了较强的影响，信息技术对电气工程的发展起到极其重要的作用，信息技术的实际作用也逐渐的凸显到生产中，其中的部分作用是来自于电气工程的助推性作用，相反的电气工程及其自动化的发展，也离不开信息技术发展和更新，二者互相影响，相辅相成，共同发展。
其二，从操系统层面分析。二十世纪五十年代，固体电子学极大的促进了电气工程的发展与改革，电气系统已经离不开物理科学的助推性作用，随着时代的发展和变迁，电气工程也在逐渐的涉及其他的科学领域，比如，微机电系统、生物系统以及光子学等等问题，因此，在对电气工程及其自动化技术进行应用的过程中，要从多方面去考虑实际的应用手段和应用领域，而后实现多角度的考察。
二、对于电气工程及其自动化的改造情况分析
其一，极具针对性。电力系统的自动化改造是一项技术性极强的措施，在此过程中，应当充分的意识到潜在的系统故障，发现问题时，应当及时的解决问题，比如，继电保护则是针对处理功能进行设置的，而后根据不同故障问题予以合理的解决，在电力运行的过程中，一旦出现设备短路问题，那么，继电保护系统则可以及时的将故障进行定位，而后对故障予以隔离，这样可以大大的提升故障的处理效率，同时最大程度的降低损失。
其二，极具可靠性。电力系统的自动化改造最终的目标就是要满足人们群众对电力的需求，可见，这一技术应用是科学的、高效的，继电保护系统的应用，为电力系统的运行增添了诸多的保障，间接地提升了运行的可靠性。比如，故障的定位以及处理功能，为电力系统的维修工作人员的人身安全提供了切实的保障，同时也提高了维修人员的工作效率。
随着时代的发展，和时代的变迁，人们在生产生活中逐渐的将电气工程及其自动化的应用更为广泛，鉴于此，笔者进行了针对性的分析。
三、对于电气工程及其自动化的实际应用分析
（一）应用于净化系统当中
空调的净化系统需要由自动化的监控系统，那么，则可以将其设置为不同的单个测量系统，而后加强系统的监控能力，此外，还可以运用电气工程及其自动化设置一个完整的计算机控制管理系统，而后强化监控功能。不仅如此，还可以从温度控制层面予以分析，运用DDC控制装置落实净化行为。运用微分运算以及加积分运算对温度进行控制，同时将电压信号及时的输出，此时的电动调节阀门一旦受到信号的传输指令，将会自动将温度控制在十六摄氏度至十八摄氏度之间，进而使空调的净化系统满足人们的日常生活需求，使电气工程及其自动化的作用凸显在空调的净化系统中。
（二）应用于智能建筑的工程中
随着社会的发展和时代的变迁，人们越发的意识到科学技术的成果对于生产生活的作用，不仅提升了人们生产效益，同时也促进了人们生活的质量，在此发展形势下，智能建筑工程已经成为当前发展中的必然。而智能建筑中的部分装置也很好地应用了电气工程及其自动化技术，运用自动控制技术，实现智能建筑的施工，是当前的智能建筑实施的必然。在进行智能化建筑施工的过程中，人们已经意识到电气工程及其自动化的作用，智能装置中很多都要涉及到布线系统以及电子设备，而且布线系统以及电子装置的一般都要具备较强的耐压性能和防干扰性能，而此时电气工程及其自动化技术则可以良好的解决这些问题，极大的提升了智能建筑的应用效率。
四、结语
综上所述，随着时代的发展和时代的变迁，我国的科学技术研究力度在不断的加强，人们在生产生活中也越发普遍的将这些科技成果应用于实践中，而电气工程及其自动化技术就是其中的典型，当前人们在生产生活中越发提升了对电气工程及其自动化技术的应用，应用这一技术方式，便捷了人们的生产生活，同时也提升了生产效率，间接了促进了社会的发展。电气工程及其自动化技术在人们生产生活中的应用，极大的提升了人们生产生活的效率，致使人们对于它的应用也逐渐的趋向于普遍，各行各业为了实现进一步的发展，同时提升企业的运营效益，都在将电气工程及其自动化技术逐u的应用到行业的发展中，比如，空调的净化系统以及智能建筑等，都意识到了电气工程及其自动化技术的优势，并在运营实践中，将其优势最大化，最终促进企业的发展。
参考文献：
篇3
关键词：电气工程 自动化 专业简介 创新与变革 师资力量 课程体系
电气工程及其自动化专业现状简析。
专业简介。
电气工程及其自动化专业，主要是学习和研究电能的生产、传输、转换和利用，是一门新兴的学科。电气工程这一课程，最早出现在十九世纪八十年代，是美国物理的一门选修课，主要是为了电气制造业培养专门人才。随着电气制造业的迅猛发展，电气工程专业的地位也日渐水涨船高，与其他专业也同等重要。
该专业，经历了两次世界大战。在一战后，该专业随着广播与通讯业的出现和发展，其内涵也进行了扩展。尤其是二次世界大战中，对雷达、电讯、控制系统等新的电气与电子系统技术需要，该专业又进行了翻天覆地的更新。随着信息技术的发展，与电子技术和计算机技术的结合，该专业研究方向发展伸向各行各业，小到一个电子元件的设计，大到航空母舰的研发，现今已经成为高新技术产业的重要组成部分。电气工程及其自动化专业对高水平人才的需求很大，作为高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于农业、建筑、生产、研发等领域，与人们的日常生活密切。
电气工程及其自动化专业的课程体系的特点。
（1）对本专业应用型人才培养的特色进行强化，并且保持实践教学环节不断线；（2）保持电子与计算机技术相关教学4年不断线，在电气工程领域中，强化自动化与信息技术的应用；（3）结合电力发展前景与现有师资条件，突出强电特色，设置两个专业方向：电力系统及其自动化与电机电气及其控制；（4）结合学生就业需要，考虑学生们的差异性，课程安排具有一定的科学性与系统性。
成为中国的热门专业之一的原因探究。
第一，该专业涉及范围广，能给同学提供创新和发展能力的空间；第二，就近几年来数据显示，该专业的就业率稳高不下，并且国企企业工作稳定，工作环境适合，薪酬和待遇高；第三，该专业教学内容十分丰富，课程新颖，这对学生门有着很强的吸引力；第四，近几年来，随着中国经济的大力发展，对电力供应的需求也在不断地增长，因此电厂的兴建等，电气行业需要更多人才；第五，该专业的历史悠久，经历了两次世界大战发展至今，并且目前我国的电力事业的发展前景也十分不错。研究成果如果能直接转化为产品，因此具有十分惊人的潜在经济效益。
电气工程及其自动化专业发展创新与变革。
提高整体的师资力量。
在新的社会和历史条件下，我们迎来了电气工程专业发展机遇。为了满足当今时代的社会，我国市场对电气方面的人才需要。那么，如何大量地培养新一代的电气工程及其自动化方向的人才呢？如何能保证新型专业才的数量供应呢？师资力量是关键。只有培养出高素质、高水平的师资队伍，才能引领电气科学走向发展。为此，加大教学投入，引进一流人才，建立一支高水平的教师队伍是刻不容缓的。我们可以通过引进一些国外一流大学的相关专业的教授，来到我校进行师资建设。如何培养培养高素质、高水平的师资队伍如下表所示：
第一、教学管理部门进行资金大力投入。根据情况不同，所采用的形式也可以不同，进行培训。
第二、为了使教学内容能够充分满足学生和社会需要，我们应该促进教师不断地改进教学方法及教学手段，加强该课程的教学指导，进行合理的教学评价机制。
第三、教师积极主动积累相关知识与教学经验，并且同时借鉴其他老师长期积累的教学成果，不断磨砺和提高自身的教学水平。
课程体系及教学环节的改革。
随着科学技术的迅猛发展，对学生的综合素质、综合能力都有了进一步的要求，而不仅仅是要求学生在技术业务上有很强的实力。因此，人才培养目标的定位不仅只着眼于现在，还应该放眼于未来的发展。我们要更新教育思想、转变教育观念为先导，加大力度深化教育教学改革，改变电气工程及其自动化专业的课程体系及教学环节，遵循先基础后专业、由简入深的认识规律，制定出科学的电气工程专业人才培养目标。为现代化建设需要，培养出相应的人才并且提高相应的前提条件，是电气工程及其自动化专业的任务。在改变该课程教学体系及教学环节中，适度把握“泛”与“精”的标准，我们应该以教师为主导、学生为主体，培养出创新型人才。
在这如今知识经济的时代，产业结构及其内涵都发生着日新月异的变化，向着综合化、智能化方向发展，而社会也因此需要大量具有开拓精神、创新意识的人才。依据“厚基础、宽口径”的原则，优化课程内容，突出“以强电为主，弱电为辅，强弱电、软硬件、电气控制与信息技术相结合”的专业特色。另外，在电气工程领域中开辟新应用领域，需要计算机辅助工程做铺垫，先进的信息技术是提高该专业教学质量一个的重要手段，我们要学会利用之。
完善研究生资助体系培养体系。
我国在读研究生的补贴很少，有的甚至还需要自费，那些高昂的学费，往往令大量专业人才没有进行深造。有的读研的，只是为了获得一个文凭，从而找到一个好的工作，而非至心于研究，这与国外同等学历培养补贴较高存在有着不小的差距。为了改变这种不利于培养高水平人才的现象，我们要完善研究生资助体系培养体系，对扩招成果进行巩固，继续深化高等教育改革。就目前情况来看，在各界的呼吁和努力下，高等院校的本科教育受到了相当的重视，然而研究生培养体系却还有点欠缺。科研体系投入不足，自然影响了专业的更深研究。
结语。
总之，在如今机遇和挑战共存的时代，电气工程及自动化专业的发展也需要不断更新。电气工程及其自动化专业，历史悠久，作为一个一百多年历史专业，相当一部分教材内容较陈旧，并且教学手段和方法都比较较落后。新能源、新电工材料和微加工技术等其它新的学科的出现，将与电气工程结合，将继续引领电气科学向前发展。因此，需要不断开拓新的研究与应用领域，融合新理论和先进技术，培养全新的社会专业人才。然而全面培养学生的素质，不仅是要求学生们对专业技术的熟练掌握，还要培养学生德才兼备，成为一名合格的公民。
参考文献
[1]、赵钰婷，张虹，尹立敏.电气工程专业“自动控制原理”课程改革与实践[J].中国电力教育，2013，29：38-39.
[2]、侯云海，姜长泓，卢秀和.电气工程及其自动化特色专业建设的研究与实践[J].实验室研究与探索，2011，10：334-337.
篇4
关键词：PLC技术；电气工程及自动化；运用
中图分类号：TM76 文献标识码：A
0.引言
随着工业生产的不断进步，现代社会的劳动力成本也随之不断上涨，精简人力资源结构，扩大机械智能化程度已成为工业发展的必然趋势。就目前而言，现代工业领域多数采用PLC技术，由于其体积小、便于安装、通用型程度高，应用程度非常之高。通过PLC技术，使用者可以自行编写程序，定制属于自己的个性化控制方式，极大地促进了电气工程及其自动化的发展，实现灵活性、适用性的特点。同时PLC的功能广泛且强大，加上具有非常突出的性价比、非常高的可靠性及低功耗等特点，在自动化控制中占据着核心地位，为我国创建电气自动化控制的自主知识产权提供了技术支撑，推进电气工程及其自动化不断发展。
1. PLC概述及其原理介绍
1.1 PLC技术概述
PLC技术源于20世纪70年代，在汽车工业中初显峥嵘。随着PLC的运算算法提升、处理速度加快及各种控制功能增加，再加上商业化的不断推广，电气工程及其自动化设备中可以随处看到它的身影。在电气及自动化设备生产过程中，PLC技术的应用的控制形式主要基于DCS集散控制系统以及FCS总线控制系统。针对未来PLC技术发展趋势，将不仅仅局限于基础系统，而会是多方面分布与开放的控制系统。
1.2 PLC系统工作原理
PLC系统的工作运行主要分为两个阶段，输入采样阶段和用户执行阶段。首先，PLC系统第一个阶段是输入采样阶段，扫描可编程逻辑控制器后，能够对数据及录入状态进行读取，然后做出相应的记录，把所记录的信息再存入相应的单元中，输入采样完成以后，还应该掌握好用户程序执行状况，此时会经历两个过程，输入状态的改变和相关数据的改变，而原有单元内输入好的数据并不会出现变化，保证脉冲信号的输入宽度能够在一个扫描周期内，最重要保证无论哪种状态下，都能够读取输入的脉冲信号。PLC技术研究人员在研究过程中必须要保证PLC系统的整体运行稳定，只有这样，才能保证PLC系统的控制能力最大限度发挥。
2. PLC技术特点
2.1 编程、安装调试简单，通用性高
使用者需要对PLC进行编程，并不需要专门学习某一种计算机语言，因为现在大部分PLC都可以进行程序语言互译，使用者只需用自己经常使用的计算机语言编程后，再用器件自带的翻译助手进行语言翻译，即可完成PLC的编程过程，大大降低了PLC编程的门槛。同时由于PLC安装调试方便，具有的外部接线也较少，使得实际操作系统的结构进一步简化，保证了系统运行周期的缩短，大大提升了工作效率。与此同时，为了进一步推广PLC的应用价值和适用范围，PLC在全世界都采用国际标准通信协议，即使生产PLC的厂家不一样，也能实现产品的互换互通，带给PLC调试极大的便利，也使得PLC的通信开放程度大大提升。
2.2 安装体积小，功耗低
PLC装置作为集成电子线路技术的重要载体，它的安装尺寸一般都在10cm以下，同时质量也在150g以下，大大方便了机电一体化的实现。而且PLC在实际使用过程中的功率消耗仅仅只有个位数，极大地减少了能源的消耗，保证了资源的有效利用。
2.3 较强的抗干扰能力
PLC技术的实际应用中，都采用符合国家标准的AS一工总线、Profibus总线以及DeviceNet现场总线，这些现场总线能够保证与PLC界面有着较高的契合度，确保通信功能不受干扰。
同时，PLC装置的制造工艺与电路排版都为了实现抗干扰而特别设计，能够实现在正常运行时对电磁及电路干扰实现防御，可靠性大大提升，也为保障PLC系统之间的通信不受干扰做出巨大贡献。目前，多重抗干扰技术在PLC装置中的运用也能够看见，促使PLC的工作能力进一步提升，哪怕是在极其恶劣的环境下，也能实现稳定运行。
3. PLC技术在电气工程及其自动化中的优势与应用
3.1 PLC技术在电气工程及其自动化中的优势
PLC技术的优势随着近年来不断地发展，加上电气自动化水平上升，渐渐展露锋芒，而且PLC在制作与设计中运用了许多时下新型的计算机技术。由于PLC主要在电气设备自动化控制领域中大量使用，在获得广泛使用的情况后，直接使得电气设备产品的存储量直线飙升，而且由于计算机硬件水平的提高，处理速度更快，使得PLC技术的优势更加明显。相信在以后的电气工程及其自动化中，控制设备的生产优势将更加明朗，而且与实际生活的贴合度将不断提升，进一步完善人机之间的操作与作关系。只有不断推进PLC技术的应用及发展，才能满足日新月异的电气自动化控制设备的发展要求。随着PLC应用领域的不断扩张，电气设备自动化控制不再只是PLC应用的唯一点，其他方面也都可以采用PLC技术，例如计算机散热控制系统采用PLC进行散热控制。因为PLC处理速度快、网络分布宽泛、智能化密度高以及集成密度大等巨大优势，保证了电气设备自动化控制实现的基础条件。
3.2 PLC技术在电气工程及其自动化中的应用
3.2.1 PLC技术应用于顺序控制
许多企业采用PLC技术实现顺序控制，例如顺序控制使用于火力发电厂的除灰工作。发电厂发电过程中，电气工程及其自动化设备的质量直接影响着生产发电效率。而生产发电效率是考核发电厂企业经营状况的一个重要指标，为了实现发电厂发电生产效率的提升，必须提高PLC使用技术，PLC技术在这一点上的优势充分体现出来。一旦采用PLC技术。企业在经营成本上将无需付出太多，降低人工使用成本，而且操作人员可以直接在监控室实现生产监控，大大提升了操作人员的工作效率，进一步提高企业的运行效率。
3.2.2 PLC技术应用于开关量控制
PLC技术的实质其实就是将其变为虚拟继电器，取代传统的机械实体继电器，来运用到电气自动化的控制当中。由于虚拟继电器本身具有反应时间十分短暂的特点，其反应时间可以直接忽略，所以开关量控制采用PLC技术具有十分明显的优势。传统的断路器采用机械继电器进行控制，反应时间较长，难以实现断路控制的快速进行，运用了PLC技术以后，可以改进反应时间缓慢的缺点，提高反应效率。
3.2.3 PLC技术应用于数据控制
在电气工程及其自动化控制中，数据控制是一种非常根本的控制方式，经常可以见到的是统计控制和数学控制，采用PLC技术以后，可以满足数据控制的高处理速度要求。利用PLC编程以后，可以处理电气自动化中的数据，并且进行分析，能够让PLC按照电气自动化系统的要求对数据采取控制，实现一系列的电气自动化口令。
3.2.4 PLC技术应用于分散控制
PLC技术应用于分散控制主要是指在分散系统中单独设置PLC装置，这种控制方式在电气工程及其自动化的流水线上非常常见。比如在生产流水线上，PLC装置在每个生产环节都设置，对生产进行控制，并且每个环节的生产控制只在该环节中起作用，而不对其他环节产生影响，这就是分散控制的应用体现，使得PLC即使独立性发挥出来，采用这样的控制方式能够大大保障企业效益。
3.2.5 PLC技术应用于集中控制
PLC技术应用于集中控制与分散控制，采用集中式的控制方式，将所有的电气工程及其自动化控制设备都囊括到一个统一的控制系统中。然后利用电气控制的相互关系，使集中控制得以实现。在集中能够控制系统中，还可以利用PLC技术加载监控系统，在相同环境下运用监控系统，可以根据实际情况调节控制因素。
结语
现今，绝大数的国家都已经深入运用了PLC技术，实现电气工程及其自动化设备的高质量监控。所以，PLC技术的应用不仅给工业自动化带来变革性发展，同时还提高了企业生产的整体效益，进一步加强PLC技术的广泛应用，实现电气及其自动化行业的发展，进一步推进整个社会各行各业的发展。
参考文献
[1]黄立波.采用改进的PLC电气控制关键技术分析研究[J].中国新技术新产品，2015（18）：15-15.
[2]高玮.PLC在电气自动化控制中的运用[J].科技展望，2015（3）：149-149.
篇5
关键词：电气工程及自动化技术；应用；发展
中图分类号： F407 文献标识码： A
引言
电气工程及自动化技术具有非常广阔的发展前景，可以说是当今世界上最具活跃性和最富有开发潜力的综合性学科，它能够实现对众多高新技术的有机合成。相信随着我国科学技术的不断发展，电气工程及自动化技术将会得到更加快速、健康的发展。
1、当前我国电气工程自动化技术的发展现状
当今社会是信息化时代，知识经济已代替了农业、工业经济而不断发展起来，计算机技术、网络技术、通信技术在各行各业中得到了广泛的应用，促进了社会经济的快速发展。电气工程是社会发展中的一项基础工程，其发展必然受到人们的广泛关注，因此我们也将各种自动化技术应用在其中，在很大程度上拉近了与国际之间的距离。目前，随着技术水平的不断提高，技术人员开始将各种先进的系统、网络技术应用在其中，此时各行各业之间的交流日益频繁，有效地促进了社会经济的快速发展，实现了资源数据的共享，提高了电气工程自动化技术的发展。
2、电气工程及自动化技术的应用
2.1、电气工程及自动化在电力调配方面的应用
电气的自动化在电网中的应用十分广泛，它可以保证我们日常生活的电力供应，并且能够给整个电网带来现代化的管理手段。首先，运用电气自动化能够保证整个电网的稳定运行，并且与该电网有关的设备的运行状态都能够得到比较完整的体现，这样就能够保证电网系统的稳定，并且能够保证安全、稳定的工作状态。其次，通过应用电力调度自动化技术的方式，能够确保整个电网系统调度工作的可靠性与经济性。在这一过程当中，同样能够实现对整个电网运行能耗问题的有效控制。此外，安全性是电网比较重要的一个问题，在人工操作的过程中，难免会出现一些事故，这样会给工作人员的人身安全带来比较大的威胁，但是如果应用电气的自动化，就可以将指标控制在一定的范围之内，最重要的是可以尽早分析出现事故的原因，避免事故的发生。
2.2、电气工程及自动化在发电厂分散测控系统的应用
发电厂分散测控系统主要的组成部分是过程控制单元、工程师工作站、以太网以及高速数据通讯网等等组成部分。然而在具体应用过程之中通常使用的是分层分布的方式，在这个过程之中控制单元一方面可以直接使用到生产过程之中的单元，同时也可以直接接受热电阻、电气量、现场变送器、热电偶、脉冲量以及开关量等等信号，也可以在运算处理结束之后，对设备运行参数以及运行状态进行实时的画面显示、打印任务以及相关信号输出，这样就可以直接监控执行机构。最后有效实现电气自动化在电气工程之中应用的生产过程进行检测、联锁保护以及控制等等方面的功能。
2.3、电气工程及自动化在日常生活中的应用
电气自动化具有相当广泛的应用领域，当前已经运用于人们的生活。例如在交通方面的电气化的电路，他们大部分都是靠电气化远程控制，像轻轨、地铁、磁悬浮列车是最普遍的代表。而对于别的方面，像工业、石油、化工、电力生产等题目都是由电气自动化来操作，其基本主要是靠半自动化控制；而在我们的日常生活使用中主要体现在报警器、保暖设施、供电系统、银行系统、刷卡系统等以及现在的收集通讯方面、网络方面都是离不开它的。它已经贯穿于我们的生活中，并且具有无限的发展空间。
3、自动化系统的发展策略
电气自动化技术可以与新锐的科学技术成果相结合，并且投入到电气自动化技术的创新中去。优化电气自动化系统的结构，实行电气自动化系统结构通用化，有效提高对电气自动化技术的利用率。在工业生产中，应加大电气自动化的利用力度，让更多的企业及行业受益于该项技术。
3.1、网络结构的架设网络构建
现场总线监控方式。现场总线等计算机网络技术已经应用于变电站综合自动化系统中，而且智能化电气设备也有了较快的发展，为网络控制系统应用于电气系统奠定了基础。此外，各装置的功能的独立性可以保障使整个系统不会瘫痪。因此现场总线监控方式是今后电气自动化监控系统的发展方向。自动化系统的网络结构可以保证现场与企业管理系统之间的数据传递，畅通无阻。企业上级管理网络结构必须实现办公自动化，可以节约有效的资源降低成本费用。
3.2、电气自动化检测技术
自动检测技术的主要内容；测量原理、测量系统及数据处理。测量系统从信息的传输形式上有模拟式和数字式两种。模拟式测量系统由显示、记录装置和输出装置组成。数字式测量系统是带微机的测量系统，是由传感器、中央处理器组件和显示记录等设备组成。电气自动化检测技术是自动化技术主要支柱之一，检测技术任务寻找与自然信息具有对应形式的信号，把所提取出的有用信息进行功率转换，在排除干扰的情况下把信息进行远、近距离的传递。自动检测技术必将成为我国最重要的热门技术之一。
3.3、建立科学、统一的自动化运用系统
主要可以建立一个统一的系统平台，而这个系统平台包括了所有的各种先进技术，从而更好的实现系统科学管理目标，进一步的促进发展。将它具体化主要是运用到各个环节，包括测试、开机和运行，使他们能够进行更加高效的工作，进一步的实现系统的高效利用，使得系统成本费用大大降低，更好的实现运用平台的独立性。
3.4、全面建立DMS系统
DMS系统是提高电气管理水平，适应电力系统自动化技术的发展需要。提高各个分系统对各自设备的保护，从而保证电力的供应；建立科学的事故处理措施，最大限度的减少电力事故所带来的损失；使管理者能够更加全面、准确的掌握电力系统运行的状况，如电力配备、电流电压的情况、设备使用情况、功率等，DMS系统也能进行详细精准的计算，对电力平衡、设备负荷等问题都能起到监控作用。通过这些功能的应用，真正达到无人看守自然运行的状态。
3.5、实现电气工程及自动化系统的开放化
让其达到开放的状态，主要是与外界建立一个接口，能够更好的与外界网络进行联系。计算网络能够很好的解决信息实时交换和共享的难题，并且实现管理、决策、设计、控制和制造一体化，但目前为止，它已经广泛运用于电力系统的各个方面，是电力系统信息管理、远动技术、调度自动化等方面的核心。
3.6、创新电气自动化工程控制系统的建设
进行电气自动化工程控制系统建设的创新，能够大大的降低电气自动化的成本，节约使用的材料，也更好的促进了电气设备的智能化发展，从而进一步的促进电气自动化工程控制系统建设发展。同时，在设计的过程中电气自动化工程控制系统具有很大的代表性，其更具有目的性、创新性，能够更好的实现电气自动化工程控制系统建设跨越式的发展。
结束语:
无论在国家经济建设范围内还是在人民社会经济生活之中，电气自动化技术在很多范围都有所应用，为现代社会生活带来了翻天覆地变化，虽然在电气自动化本身课程科目涉及的内容是比较多的，相应的技术应用领域也是比较广泛的，不仅涉及到信息综合处理，在国家安防监控技术等方面也有所应用，而电气自动化的电气工程的应用，对于电气工程行业发展起着行业支撑作用，在技术等相关方面也进一步的推动，作者结合多方面材料综合分析电气自动化在电气工程领域内的应用情况，就技术上的有点与缺点都有所分析。作为现代电气工程行业的重要技术电气自动化技术，只有积极的应用，在原技术上有所创新，才能够推进电气工程的进一步发展。
参考文献
[1]郑嘉智.电气工程及其自动化技术的应用[J].中国科技投资,2013,30:78.
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关键词：电气工程；电气自动化；应用
1.电气自动化含义
电气自动化技术是电气工程中应用最广泛的技术，能显著提高工作效率，电气自动化技术包含了各种自动控制技术和自动检测技术，能使电气系统达到最佳运行状态，而且起到在运行当中自动检测系统的优势与劣势等功能。这样比起传统的电气检测系统更便于对整体电气系统的管理和检测，也为整体电气系统的运行提供了保护，保证电气系统可以正常运行。电气自动化又称为电气工程及其自动化，电气自动化在现在乃至未来的电气工程领域都会有着不可替代的作用，可以说电气自动化应用好与坏决定了整个电气工程。就近几年来看，电气自动化技术在全球范围内的多个行业以及领域已经普及，从我们的生活中也随处可见自动化技术。现在电气自动化在我们的生活中已经是一项必不可少的基础设施，电气自动化的应用俨然是国家进步发展的一项技术基础。在我国电气自动化技术一直都是一项创新并在不断改革的技术，电气工程自动化技术领域的科学改革和创新探索一直是学术界努力探讨的课题。在我国电气自动化的创新发展中，信息化的发展为电气自动化技术提供了良好的技术支持。
2.电气自动化技术在电气工程中应用的意义
随着我国通信技术与网络信息技术的快速发展，电气自动化技术的使用越来越广泛，同其他的技术手段相比，其具备了许多独特的优势，能够弥补其他技术的不足与缺陷，推动电气工程的整体发展。
2.1有效地推动了工程设备的智能化发展
随着我国信息技术的快速发展以及移动设备的快速普及，人们对于智能化的设备以及人性化的产品设计需求越来越高，设备智能化是未来各行各业的主要发展趋势。人们对智能设备的追求推动了电气自动化技术在各领域的推广使用，尤其是在电气工程中的使用，有效地实现了智能化管理的目的，在减少人工误差、全天实时监控的前提下，还为人们提供了极大的便利，减轻了人们的工作负担，让我们更加熟悉与了解这种智能化和人性化的管理模式。我们通过将电气系统与计算机技术的良好融合，将电气自动化技术运用于不同行业中，使得诸多行业的生产活动以及人们的日常生活都能享受到电气自动化技术所带来的便利，同时呈现出智能化的发展特点与发展趋势，所以，从这方面看，把电气自动化技术运用于电气工程中有着其他技术所无法取代的智能化、人性化的优势，从发展前景来看，其市场需求更是巨大。
2.2从应用上更具有监控的特点
将电气自动化技术应用于电气工程中，可以在适当的范围内全面的分析并且检测电器线路和电气设备的运行情况，能够全天候自动进行监控，不需要人工操作，有效避免了人工操作失误，这样可以更好地收集并整理所获得的数据，由此尽可能地掌握大型电器设备以及重要线路的真正工作实情。这对于工作人员而言，有效减轻了他们的负担，还提高了工作效率和准确性，能够及时检测出电气设备工作中的安全隐患，从而及时地找到故障并分析相关问题，这对于电气工程而言有着重要意义。
3.电气自动化技术在电气工程中的应用
3.1电气自动化技术的监测优势
电气工程中电气自动化的监测，可以说是电气自动化控制技术是否能在工作中广泛应用的问题，这是我们所研究的重点。在常规变电站，变压器和断路器是两个最为关键的硬件，如果在工作过程中这两个硬件出现故障，那么电气设备将无法正常运行，所以在传统的检测中，必须花费时间和人力进行实时监测，在发生突发状况时才不至于束手无策，可以让工作人员进行及时的处理，才能确保设备正常运行。如今，自动化电气设备的优点就在于电气系统中有微型计算机作为技术基础，就此技术可以实时监测变压器和断路器的变化，使它们可以一直保持正常的使用。当然，微型计算机不仅仅在电气系统中得以应用，还可以对其他生产领域存在的问题以及未来发展的方向进行有效的分析。所以充分发挥自动化电气控制技术在整个电气工程中的巨大优势地位，有效提高电气自动化监测水平是未来发展的方向。也可以说，电气自动化控制设备对于电气工程未来智能化的发展和改革起着很大的影响作用，为未来智能化技术的创新打下了坚实的基础。
3.2电气自动化技术的智能化应用
电气自动化在电气工程的未来发展中都会向智能化技术方向发展，给生活和工作带来很大的便利，在电气工程中，电力系统的二次设备对安装的时间和地点都有着很多的要求，一次设备与二次设备之间要有相应的距离，两者之间通过控制电缆与电力电缆来连接。在进行一次设备的结构设计时必须考虑常规二次设备的功能，这样能够大幅度地节约电力信号电缆和控制电缆。智能化的应用对于电气工程是一个重要的改革。电气工程和电气自动化已经逐步应用到各个行业和领域，也是电气应用领域在近些年来的一个重要学科，与人们的日常生活和社会工业领域都有着紧密联系，已逐步发展成为高新技术的一个重要分支，在发展国家经济方面起到了不可替代的作用。
结语
从本文可以看出，近些年随着我国经济的飞速发展，我们对电气工程在我们生活的需求量越来越大，所以更应该把电气工程中电气自动化技术的开发和创新打造成未来新型技术开展的核心。我国的自动化技术发展已经获得了很多成果，电气自动化应用以及普及率得到很大的提高，在各行各业中都有着广泛的应用。我们必须要充分了解电气系统结构，研究电气自动化的监测优势，清楚电气工程设备智能化发展的方向。电气自动化发展已经向现代先进的传感测量技术、通信技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成的智能电网发展。因此，我们需要结合现有的实际情况，努力学习研究，积极创新和拓展思路，为电气自动化在电气工程中的应用和发展做出一些小小的贡献。
参考文献
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篇7
关键词：电气工程；自动化；技术
电气自动化是运用电子技术、微机控制技术和计算机网络技术实现电气自动控制，是结合电气技术和计算机技术实现直接或间接程序控制，通过系统集成，实现自动控制电力系统运行和维护功能。
1 电气工程自动化及其重要性
电气工程是保证工业生产正常运行的基础保障。在工业生产中，各种智能化的先进设备仪器不断的应用到生产中，所以电气工程中的作用越来越重要。电气自动化是从上个世纪50 年代开始兴起并且逐步发展壮大的，以化工企业为例，到如今，化工工业自动化技术和装备技术不断发展，其发展速度和应用领域急速扩大，几十年来，从初期简单的手工操作到连续工艺迅速发展，为工业发展做出了巨大的贡献。同时工艺单发展也对生产稳定性提出了越来越高的要求，仪表使用越来越普遍，由于自动化专业在国民经济领域里发挥的巨大的作用，涉及面之宽，应用范围之广，自动化技术从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动控制，所使用的工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS，普遍应用在化学工业中，控制水平也日新月异，从传统单参数简单控制回路到多变量复杂控制技术，而且正以蓬勃发展之势影响着人们的生产和生活。目前生产中的快速反应、临界稳定工艺、能量综合平衡等得到广泛应用，可以说生活中到处都有自动化的身影。随着工业规模的进一步推广，特别是在化工行业中，对自动化提出了更高的要求。同时，信息技术更是极大地影响着化工自动化技术的发展，电气自动化技术应用更为广泛。
2 电气工程自动化问题所在
电气自动化系统集成是电气自动化系统功能提升的必经之路，我国目前一些电气自动化还处在初级自动化的层次，自动化具有互不连接、功能单一、信息独享的缺陷，不能充分发挥电气自动化的功能和作用。而且电气自动化的发展方向是建立高效、快捷的电气工程及自动化系统，但目前很多企业自身网络构架不尽相同，使得依托于网络结构而发展的电气工程自动化的发展受到了阻碍。另外不同企业和商家在软、硬件产品交换过程中，因为程序接口的不一致，影响企业数据和信息的传输交流，进而阻碍了企业数据和信息的共享，使电气工程及自动化系统在实际运行中无法发挥应有的效应。
3 电气工程自动化对策分析
（一）发电厂自动化。发电厂作为电力系统的始端，它的自动化决定了整个电力工程的自动化。火力发电厂是利用煤、油、天然气、油页岩等为燃料的发电厂。它的自动化系统一般由厂级监控信息系统（SIS）、电厂管理信息系统（MIS）、远动系统、故障信息子系统、继电保护及故障信息管理子站、数据采集与监视控制系统（SCADA）、机组分散控制系统（DCS）构成。（PCU）是其中最为重要的部分，可接受现场变送器、脉冲量、开关量、电气量、热电偶、热电阻等信号，可直接应用于生产过程，它是由能可冗余配置的主控模件（MCU）和智能 I/O 模件构成，在运算处理之后可实现生产过程的联锁监测、联锁控制、联锁保护等。运行人员工作站（OS）和工程师工作站（ES）能够提供了人机接口，同时为电气设备维修工程师提供系统诊断、系统维护、系统组态设置等手段。数据的采集、处理、监控都采用微型计算机来完成，机组的监控水平得到了大幅度的提升，也提高了人机交互界面；无论是进口的机组，还是国产的大型机组，基本都安装了协调控制系统；在很多电厂的自动装置设备都是采用数字化仪表来进行显示控制，而不再是过去那种传统的机械式仪表，这些措施都将我国的电厂热工自动化技术推向到了一个新的高度。
（二）变电站综合自动化。随着使用规模的扩大和实用技术的推广，人们已经越来越多的认识到变电站综合自动化的重要性。自动化技术应用于变电站的主要目的是确保变电站的运营安全，提高变电站工作效率，加强对变电站的监控，逐步取代掉人工监视和人工操作，它是建立在变电站自动控制技术和变电站应用信息处理、传输技术基础之上的。自动化变电站系统主要由以下子系统构成：一是控制系统。主要是进行变电站的数据包括模拟量、开关量和电能量的数据采集、故障录波和测距、故障记录、断路器跳合闸记录、保护动作顺序记录的事件顺序记录、操作控制功能、安全监视功能、人机联系功能、数据处理与记录功能、谐波分析与监视、打印功能。二是继电保护子系统。变电站综合自动化系统中的微机继电保护主要包括输电线路保护、电力变压器保护、母线保护、电容器保护、小电流接地系统自动选线、自动重合闸等。三是电压、无功综合控制子系统。变电站综合自动化系统必须具有保证安全、可靠供电和提高电能质量的自动控制功能。电压和频率是电能质量的重要指标，因此电压、无功综合控制也是变电站综合自动化系统的一个重要组成部分。四是低频减负荷控制及备用电源自动投入子系统。备用电源自动投入已成为变电站综合自动化系统的基本功能之一。五是通信子系统。主要由内部的信息沟通和变电站与其他管理部门的信息沟通。
（三）电气工程状态检修自动化。电气工程状态检修技术主要是指通过应用电气工程设备资产管理系统的方式，重点发挥其在状态监视与故障诊断方向的综合性应用功能，提供状态检修所对应设备在正常运行状态下所表现出的运行状态信息以及相关数据，同时也可以结合这部分数据实现对电气工程相应设备运行状态以及可能存在安全隐患或是故障的问题进行有效预测。按照此种方式，还能够将传统意义上的故障检修模式转变成为全新的状态检修模式。从实践应用的角度上来说，将状态检修技术应用于电气工程实践工作过程中不但能够提高相应电气设备的稳定性与安全性，同时也使得传统意义上定期检修作业模式下可能存在的缺陷以及遗漏性问题得到有效克服，从而保障运行安全。
（四）先进制动控制自动化。相对于常规PD控制，与此相对应的先进制动控制的控制效果要更加突出，表现更加好。先进制动控制自动化采取建立一个动态的数学模型来表征一个实际过程，通过多个输入和输出的变量之间关系相互的约束实现控制，主要是通过软件来实施控制。过程变量数据的采集、处理和软件测量必须保证其有效性和可靠性，主要是因为现场的数据采集受噪音的干扰，需要做滤波处理。适时计算不可测量的变量数值正是先进控制的主要内容。在化工业生产中，饱和蒸汽压、反应热、某些蒸馏塔的质量指标数值，就需要软测量技术才能准确获得。先进控制的策略包括传统的串级、笔直、前馈控制等内容，还有智能控制系统、专家系统、模糊控制等都是先进控制的策略所在。智能控制是目前自动化发展的趋势及热点，也是先进控制的热点。生产过程的故障诊断以及过程的监督控制都需要智能系统来完成。专家系统可以进行自动化生产故障的诊断以及过程的监控，通过计算机完成与人工操作同样效果的控制。在化工企业中，主要是进行滞后大、非线性的模糊控制及技术。处理复杂多的模式及联想预测和记忆需要神经网络来完成。这种技术可以用于质量预测，结合模糊控制进行非线性对象的生产控制，替代仪表，进行疑难及复杂的控制。
总之，电气自动化不但得到了充分的发展，它也会在现代工业中起着举足轻重的作用，它完全能促进我国生产力的发展。至此，将会给我们带来生产效率的大幅度提高，以及社发展的稳定与进步。
参考文献
[1] 蒋志荣.电气自动化控制技术的研究[J].黑龙江科技信息，2014，01：66.
篇8
1.电机电器及其控制技术
（1）主要内容：电机的作用及其发展简史；电机的分类与结构、应用领域、选用与运行控制；电机学的研究内容概要；电器的发展历史和分类。应达要求：了解电机的基本作用、发展简史、电器的发展历史；理解电机在国民经济中的应用领域；掌握电机的可逆原理；理解电机学的主要研究内容、高压电器与低压电器的基本结构与作用；掌握电机分类方法和不同类别的电机特点。（2）教学设计：介绍电机与电器学科的概况、发展简史，使学生对电机学等后续专业基础课程以及电机的微机控制技术等专业课程的学习建立初步的感性认识。通过FLASH制作的同步电机励磁过程和旋转磁场模拟动画来加强学生对电机学理论知识的理解。对于电器部分，通过图片的形式向学生展示各种电器，增强学生的感性认识；对于高压电器部分，由于装置体积庞大，采用视频录相讲解的方法，拉近学生对高压电器的感性距离。
2.电力系统及其自动化技术
（1）主要内容：电力系统发展简史；电力系统简介；发电厂、电网概述；电力市场简介；电力新技术与发展趋势。应达要求：了解电力系统的发展简史和我国电力工业的发展概况、交直流输电技术的发展过程、各种类型的能源发电原理及其特点；了解电力市场的概念、电力新技术的发展趋势；理解电力系统的功能与作用、现代电力系统的主要特点和运行过程。（2）教学设计：主要讲授电力系统的概况、基本概念，内容涉及发、输、供、配、用几大部分，按发电部分、电网运行与调度、电力应用三个环节顺序介绍。教学过程中首先从系统的角度对电力系统进行介绍，使学生建立对电力系统整体功能及结构的认识，在此基础上，进一步对各个组成部分分别阐述。在讲述电力系统发展前沿技术的时候，本着自动化、数字化、智能化的发展主线，将智能电网的概念引入课堂。
二、改革教学方法，创新互动式教学模式
1.注重课堂引导，激发学生学习兴趣
在教学过程中，借助网络资源，向学生介绍电气行业的应用情况和相关企业的产品和市场情况，譬如给学生介绍联合证卷行业深度分析“电力电子，我们可以看得更远”，重点介绍电力电子变频器、整流设备、无功补偿设备SVG、开关电源、直流输电装备等技术的实际工程应用，介绍相关企业和上市公司产品和市场概况，激发了学生的学习兴趣。
2.加强课堂互动，调动学生积极性
为了加强课堂互动，采用了PPT讲解和视频教学相结合的方法，进行多个专题介绍。譬如：核裂变之历史回顾、中广核集团介绍、日本核事故回顾、欧洲核聚变装置、中国托克马克聚变装置、日本新干线与中国高速铁路、国家电网、南方电网公司宣传片；汽轮发电机、水轮发电机安装视频和三峡发电厂简介。学生观看完视频后，进行提问：裂变和聚变的区别是什么？日本核泄漏事故的原因是什么？避免核事故的方法有哪些？日本新干线和中国高铁的技术要点有哪些？汽轮机和水轮机的原理是什么等等。鼓励学生回答问题，凡是举手回答问题的学生，在平时成绩上加2分，调动了学生的积极性。随后，教师进行总结评论。
3.推行专题报告，活跃课堂气氛
采用学生专题演讲方法，激发自主学习兴趣和收集整理资料的能力。学生3人一组，分工协作完成资料收集、PPT制作和课后研究报告撰写。学生报告题目有：智能电网概述、电气化铁路接触网介绍、电能存储技术的发展概况、地热发电的现状与技术要点、PLC的原理与应用、国内外智能电网发展趋势、柔性太阳能电池、国内外高压直流输电工程简介、电力系统柔性输配电技术、城市轨道交通供电系统和电动汽车电源系统等等。学生报告后，其他学生提3～5个问题，报告者首先作答，教师随后总结，并对相关技术问题进行详细讲解。对提问的同学，在平时成绩上加2分。这样课堂气氛非常活跃，学生争先恐后举手发言。
三、结束语
篇9
关键词：电力传动；工业设备；实践教学；人才培养
随着我国制造业由劳动密集型向知识密集型的转变，胶东半岛制造业基地不断升级与扩建，社会对电力传动领域的应用型技术人才需求急剧增加。与此同时，对应聘者的综合素质要求也不断提高，不仅要求应聘者具备扎实的专业理论基础，更重要的是具有一定的工程实践操作能力和开拓创新意识。
山东工商学院作为一所省属院校，秉着服务社会主义市场经济、支持胶东半岛企业发展，培养具有创新能力的应用型人才的办学理念，大力支持电气工程及其自动化专业的发展，在大力提高师资队伍水平的同时，积极引进国内外先进的工业技术设备。为增强学生工程实践能力、创新意识与创新能力，为了提高我校毕业生在电力传动领域的竞争力，特创建了abb电力传动实验室。
一、实验室和专业课程的地位
“电力拖动自动控制系统”是电气工程及其自动化专业的一门核心专业课程，是“电机及拖动基础”、“电力电子技术”、“自动控制理论”和“可编程控制器”等几门专业基础课程综合运用的体现。[1，2]通过该课程的学习，学生对各类交、直流电机调速系统的调速原理有比较全面的了解。但是，现有的教材为了便于阐述清楚各种调速系统的构成及原理，通常采用传统的模拟检测装置与控制器，与现在工业上普遍采用的全数字控制系统有很大的区别。[3]
abb电力传动实验室采用的是工业现场设备，是一种全数字控制电力传动系统，通过对该传动系统的学习，不但可以加深学生对交、直流调速系统的理解，还能将枯燥的理论学习与工业现场设备的实际操作相结合，极大地调动了学生学习的积极性，变被动学习为主动学习。更重要的是通过对现场设备的认识和了解，熟悉工业现场的传动系统的构成与操作，能帮助即将步入工作岗位的毕业生尽快掌握工业现场电力传动系统的操作与控制，并具有一定的系统设计能力，大大减少用人单位的岗前培训时间。
因此，“电力拖动自动控制系统”的理论教学与实验室的调速系统的实践操作是促使学生全面掌握调速系统的不可或缺的两个方面，理论学习指导实践操作，实践操作反过来加深对理论的认识。通过对工业设备的现场操作大大提高学生的实践动手能力，对工业调速系统有一个系统的、具体的认识，为今后的工作打下了坚实的基础。
二、实验室建设
实验室建设包括两个部分，一部分是基于天煌教仪的电力电子与电机控制实验室，另一部分是abb电力传动实验室。由于课堂教学主要偏重于调速系统结构和运行理论，为实验和实践提供理论指导。电力电子与电机控制实验室主要是用于开设一些验证性实验，加深对交、直流调速系统运行原理的理解。abb电力传动实验室主要是让学生熟悉各种工业现场设备及传动系统的构成，培训学生对工业现场常用的交、直流调速系统的操作，在此基础上实现一些较简单控制系统设计，培养学生的创新能力。
1.电力电子与电机控制实验室建设
电力电子与电机控制实验室拥有10台天煌教仪的djdk-1型实验装置。该实验装置采用挂件结构，可根据不同实验内容进行自由组合，故结构紧凑、使用方便；其次，实验连接线采用强、弱电分开的手枪式插头，两者不能互插，避免强电接入弱电设备，造成该设备损坏；另外，该装置的控制屏供电采用三相隔离变压器隔离，设有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置，切实有效保护操作者的人身安全，为开放性的实验室创造了前提条件。通过该实验室，可以比较轻松地实现交、直流电机的各种控制策略。当前该实验室所开的实验有：单闭环不可逆直流调速系统、逻辑无环流直流调速系统、双闭环三相异步电机调压调速系统和spwm变频变频调速实验等。这些实验对于加深学生对各类调速系统原理的理解具有十分重要的意义，但对于提高学生的实践动手能力和培养创新意识没有太大的帮助，因此有必要组建另外一个培养工程实践能力的实验室。
2.abb电力传动实验室的建设
abb电力传动实验室采用的是瑞典abb公司为工业传动而生产的成熟产品。由于该实验室采用与工业应用完全一致的产品线和设计结构，确保教学实验与实际工业应用的无缝连接，有助于解决电气传动的课堂教学与实践相脱节的问题。考虑到当前工业电力传动控制，既有高性能的交流传动控制，也有传统的直流传动控制，因此我们采购的控制系统有交流传动的acs800标准低压dtc变频调速系统、acs800 iv象限dtc变频调速系统、acs550风机/水泵专用变频调速系统，直流传动的dcs800 12脉直流调速系统。abb电力传动实验室所开出的实验涵盖了一些常见的工业应用领域，学生通过对该系统的实际操作，能够了解和掌握目前工业领域，尤其矿山领域中绝大多数变频调速系统的工艺和操作，很好地解决了当前毕业生普遍缺乏工程实践动手能力的问题。
三、教学内容和体系的完善
由于专业课的授课课时和实验课时均很有限，而各种新的控制思想和控制方法不断出现，并且社会对人才培养提出了更高的要求，在这种情况下，如何提高课程的教学质量和有效利用实验课时已成为“电力拖动控制系统课程”教学任务中不容回避的重要问题。[4]
1.修改教学大纲，增加现代调速内容
随着电力电子技术的发展，全数字的pwm交流控制系统已成为当前工业控制主流，而教科书中的直流调速、基于晶闸管的交流控制仍然占据很大的篇幅，因此有必要修改教学大纲。修订后的教学大纲减少直流调速的内容，保留原有的交流电机变频调速的基本原理、感应电动机变频调速的机械特性以及感应电动机变频调速系统，重点分析基于转子磁场定向的矢量控制（vc）和基于定子磁场定向的直接转矩控制（dtc），最后介绍自控变频同步电动机控制系统、无刷直流电动机和永磁同步电动机的自控变频控制系统。
2.强化实验环节，深化对调速系统的理解
实验是学好电力传动不可缺少的一个环节，根据实际情况将实验课分为两个部分，一部分实验课是随着课程教学进度而开设的验证性实验，该实验在电力电子与电机拖动控制实验室进行。此类实验的目的是加深学生对各类调速系统的调速原理的理解。另外一部分实验课时是安排在学期末为期一周的课程设计。课程设计的目的是在学生对电力拖动自动控制系统已经有了比较全面了解的基础上，对矢量控制系统和直接转矩控制系统进行仿真。由于电机拖动实验室的实验平台不能满足这类实验的要求，因此将此课程设计安排在装有matlab软件的计算机房。matlab是工业控制领域常用的仿真软件，其中simulink\simpowersystems工具箱为搭建电力拖动控制系统提供丰富的模型。[5]利用软件提供的电机模型、逆变器模型等，按照矢量控制策略和直接转矩控制策略分别搭建控制系统模型，并进行仿真。[5]利用软件仿真还有一个优点就是可以很方便地修改参数和查看仿真结果。例如在矢量控制器设计过程中，需要反复修改pi控制器参数，直到系统满足各项指标。
这个课程设计的目的有两个：一是让学生学会运用matlab搭建电力拖动控制系统模型；二是要了解交流调速系统的矢量控制和直接转矩控制的结构和原理，为下一阶段的交流调速系统的操作打下坚实的基础。
3.加强实践环节，培养实际操作能力和创新能力
具有创新能力的应用型人才培养，不仅要使学生具有较扎实的调速理论知识，同时还要有系统思维、工程实践能力和创新意识。而电力电子与电机拖动实验室的现有的教学仪器和matlab软件显然不能完全满足我们的人才培养要求，因此abb电力传动实验室的建设就显得很有必要。工程实践能力和创新意识的培养主要安排在大四第二学期，此时学生的理论学习已基本完成。接下来将电气工程及其自动化专业的学生分为两个方向：一个是电力传动及其自动化方向，一个是电力系统及其自动化方向。电力传动及其自动化方向的学生必须要参加abb电力传动实验室的培训。这一阶段的培训按调速系统的构成分为三个模块：dcs800直流调速系统；acs550变频调速系统；acs800变频调速系统。在进行操作之前要对各调速系统的硬件、软件作一个详细的介绍。这里以dcs800直流调速系统为例，其硬件包括dcs800 12脉串联直流传动系统、12脉移相变压器、abb ac800m plc系统和abb panel pp836四个部分。软件包括dcs800直流传动系统固件、ac800m plc编程软件cbm和pp836编程软件panel builder 800。在对系统的各部分有了充分了解的基础上，就可以开始进行现场操作培训。操作控制包括用操作面板操作变流器、用drivewindow操作变流器、用柜门按钮操作变流器、用plc和pp836操作变流器，在掌握好这四种现场操作的基础上接下来再进行通信方式切换操作、12脉传动系统和6脉传动系统的切换操作、再生制动现场操作等。通过这种循序渐进的培训，学生基本上掌握了工业现场直流调速系统的构成和操作，其实践动手能力有了显著提高。由于有了这一阶段的培训，大大节省了用人单位的岗前培训时间，提高了毕业生实践动手能力。
创新能力的培养主要通过学生的毕业设计来实现。首先，为了让学生更好地了解工业现场情况和一些常见的控制系统要求，abb电力传动实验室提供了一些视频资料供学生们学习，并给出了部分控制工程的解决案例。这些资料对于今后从事电力传动的学生具有十分重要的参考意义。电力传动控制毕业设计的被控对象一般为实验室的30kw的电机，根据控制要求设计一套合适的控制程序，在实验室完成对这个被控对象的控制。例如：要求学生按照控制要求要求编写一套plc控制程序，包括起、制动时间的限制，按要求加减速等。毕业答辩时需要把该程序下载到ac800m plc，检验该控制系统能否达到预先给定的要求。
通过对电力传动系统为期一年的学习，学生们基本上掌握了交、直流传动的运行原理及其特性、调速系统的构成以及工业调速系统的操作和开发，大大增强了学生的实践动手能力和创新意识，为今后的工作打下了坚实的基础。
四、结束语
以“abb电力传动实验室”为依托，以“电力拖动自动控制系统”为理论指导，以培养具有创新意识的应用型人才为目标。这种基于工业现场设备的人才培养模式，不但可以极大地提高学生的学习积极性，同时也能更有针对性地促进教学改革，将各专业基础课有效地结合起来，形成一个有机的整体。这种新的人才培养模式对于缓解半岛制造企业和矿山企业所需的大批电力传动专业技术人才紧缺，提高当前毕业生解决实际工程问题的动手能力都具有十分重要的意义，同时也为学校赢得了较好的声誉。
参考文献：
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[3]曾岳南,邓则名,章云,等.电力电子与电力传动实验教学[j].实验室研究与探索,2005,(24):141-142.
篇10
关键词：传感器；检测技术；实践教学；教学改革
作者简介：马利（1980-），女，湖北仙桃人，河南工业大学电气工程学院，讲师；王秀霞（1979-），女，河南新郑人，河南工业大学电气工程学院，讲师。（河南 郑州 450001）
中图分类号：G642?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）30-0052-02
随着计算机辅助设计技术（CAD）、微机电系统（MEMS）技术、光纤技术和信息技术的发展，获取各种信息的传感器已经成为各个应用领域，特别是在自动检测、自动控制系统中已成为不可缺少的重要技术工具，越来越成为信息社会赖以存在和发展的物质与技术基础。因此，“传感器与检测技术”课程在河南工业大学自动化、电气工程及自动化、应用物理等学科课程体系占据了非常重要的位置。
“传感器与检测技术”是一门集光、机、电于一体，综合物理、化学、生物、材料、电子、电气、计算机、机械等多学科技术于一体的工科电气信息类专业的重要专业基础课程。该课程具有以下特点：涉及内容多，除传感器与检测技术基础知识外，还包括众多电工参量、物理参量、机械参量、成分参量、热工参量的检测原理、方法与技术等内容；各章内容多学科交叉，涉及电学、磁学、光学、化学等学科；各章内容之间的联系并不甚紧密，但都涉及上述多门前修课程的知识及这些知识的综合应用等。[1]
由于该课程的以上特点，学生在学习该课程时，尤其开始时，通常感觉不适应、思维跟不上、枯燥、难以学好。为了更好地适应国民经济建设对自动化、测控技术方面的人才需要，更好地发展学科课程建设，对该课程教学进行改革与实践，提高课程的教学质量已势在必行。
一、主要教学内容和特点
总体上，传感器及检测技术课程分为三部分内容：
第一部分：传感器的基础知识。了解传感器特性指标，传感器输入输出之间的关系，掌握分析传感器静特性和动特性的基本方法，在给定条件下熟悉计算稳定时间和工作频率的方法以及传感器的标定。主要了解传感器及检测技术的基本概念；传感器特性及其标定；掌握检测数据的处理及误差分析的方法。
第二部分：各种常用传感器的介绍。理解并掌握各种类型传感器原理及应用知识，主要有电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、磁电式传感器、压电式传感器、光电式传感器、热电式传感器。
第三部分：检测技术的主要问题。了解检测的感念、测量的方法、测量系统的组成和数据处理的一般方法。掌握传感器的应用基础、如何设计与构成检测系统等内容。
理论教学中的难点主要有以下几个方面：一是内容多，传感器种类多、应用广泛，原理复杂，对物理知识要求高，学生把握重点有困难；二是课程中传感器以结构传感器为主，有大量的传感器结构图形，对平面图形学生理解有难度；三是传感器是一门工程应用背景很强的课程，需要理论结合实际；四是接口电路复杂，对模拟电路等电学知识要求较高。
二、教学中采用的方法与手段
1.将先进的教学方法引入课堂，并以实际工程为背景，重点放在传感器的应用上
根据每次讲授内容，尽量讲解符合内容的工程实际案例，以工程应用背景的案例激发学生的学习兴趣，同时将案例的讲授与相关实验结合，在枯燥的理论教学过程中很好地融入了有趣的实验过程，以提高学习效果；对讲授的内容进行精心选择，突出重点、难点，结合实际进行比较，删除过时的内容，同时对有些内容安排学生自学，提高学生的自学能力。
2.“教、学、做”一体化教学模式
检测技术是实践性很强的课程。西方有一句名言：“听过的我会忘记，看过的我能记得，做过的我才理解。”把大部分课程搬到实验室讲授，理论讲解、动手实验、交流讨论交替进行，使学生将“知识”迅速转化为“能力”，同时保证实践性环节的顺利开展。同时，采用实物实验与理论实验相结合的教学实验方法，以提高实验效果，利用自行研制的一些实际传感器及放大电路辅助教学，在实践中学习，使深奥的理论变得生动易懂，达到理论与实际相互补充、相互对应，调动和激发学生的学习积极性。
3.制作丰富多彩的多媒体课件，将科研成果引入课堂
由于检测技术的发展迅速，再加上教材需要一定的出版周期，使教材内容滞后于学科发展。为弥补这方面的缺陷，在教学内容组织上采用以自行制作的多媒体课件为主、以书本教材为辅的形式。课件制作利用声音、动画、图片等形式帮助学生更好地理解课程内容。在教学内容方面，把握重点、难点的同时积极了解新技术的动态，及时补充反映新的传感技术的内容，力求使学生了解传感器前沿发展。教学中尽可能插入新型传感器产品的介绍以及一些科研经历、科研成果和正在进行的科研项目。把相关科研成果在课堂上展示给学生，大大拓宽了学生视野，同时激发了学生的学习兴趣，达到良好的教学效果。
三、注重实践教学
1.利用现有的实验室，开设相应的开放性设计实验
传感器与检测技术作为一门实践性很强的课程，实验在课程教学中占有起重要作用。以实验室丰富的实验教学条件，配合教学的要求，安排多个学时的实验。
但是毕竟课堂教学时间有限，为了让学生更好地掌握常用传感器的使用和标定方法以及接口电路的设计，同时还开设了相应的开放设计实验。学生通过开放设计实验的训练能够对传感器有全面的认识，能独立进行实验数据读取和实验结果分析，加深对理论知识的理解和认识，也让学生对传感器的选择、使用和接口电路特点有一定的认识。同时能够独立设计简单的传感器和接口电路，具有使用和分析传感器的初步能力。
2.构建了新的实践教学体系
本课程与实际应用联系紧密。实践教学是培养学生动手能力和创新思维能力的重要教学手段，也是积极响应学校应用型人才的培养目标总体办学指导思想的一项重要内容。除了进行理论学习之外必须加强实践环节，学生通过自己动手进行实验操作，有助于牢固掌握传感器与检测技术的基本知识，同时可以加深对一些较为抽象的工作原理的理解，通过实验进一步学习传感器在工业测量控制中的实际应用。
在实验内容的设置上，我们压缩了验证性实验的教学时数，加大了综合性、设计性和创新性实验学时数；同时，开设了与本课程相关的4周创新性实践课程，为本课程的连续性动手能力的培养打下了基础；并设立基于本课程的开放性试验，开放创新实验室，给学生实践动手能力的提高提供良好的环境和硬件平台，同时积极鼓励、支持和指导学生参加各类电子设计大赛。
3.学生科技创新和实践创新与课程相辅相成
在学校各级领导的大力支持下，积极主动地多方争取、创造条件，开展了一系列卓有成效的基于传感器与检测技术的大学生实践与科技创新活动，并取得了良好的效果。通过这一系列的学生竞赛活动，使学生利用传感器来进行项目开发的能力和水平具有了很大的提高，具有了一定的设计开发能力，大大激发了学生对本课程学习的热情，营造了本课程学习的良好氛围。同时定期举办专题讲座，了解学生学习及应用中存在的问题，并加以指导。鼓励学生在日常生活中寻找课程设计题目，用传感器与检测技术解决实际问题，开阔了学生眼界，丰富了学生的知识，提高了学生的创新能力，形成了良好的师生互动的课外学习环境，得到了广大师生的肯定。
4.科研项目与教学内容相结合
不断的将科研成果、科研项目和教学成果引入教学，及时跟踪传感器与检测技术的最新进展，把科研成果或项目中的具体问题与课程相关章节结合。例如，结合粮库粮情监测系统讲授温度传感器、湿度传感器的原理；根据避障机器人的原理讲授CCD图像传感器或超声波传感器原理；结合智能小车讲授光电传感器以及光电编码盘等，如此不断丰富教学内容，形成了独特的教改发展之路。
积极将科研成果转化为教学内容，引入课堂教学，让学生了解科技发展前沿，帮助学生端正专业思想，激发学生的学习兴趣。更重要的是促进了学生成人、成才，即教书又育人。并及时将科研成果转化为教学内容，出版新的高校教材，发表相应的教改科技论文。
同时积极承担国家级和省部级、校级科研基金项目，并将科研项目的一部分作为学生科技活动或毕业设计（论文）的实践性课题，指导他们开展科学研究，提高学生的实践能力、创新能力。
针对传感器与检测技术课程具有理论丰富、实践性强等特点，河南工业大学电气学院传感器课程组广大教师团结协作，近年来结合自动化技术发展的趋势、根据不同授课对象的专业培养计划广泛吸收先进的教学经验，积极整合优秀教改成果，成功地整合了该门课的课程体系，改革了教学内容和方法，形成了具有鲜明特色的教学体系，在课程建设上取得了一定成效。
参考文献：
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[2]廖京盛.检测技术课程教学改革探索.第七届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会，2010，7.
[3]谢森林.《检测技术与仪表》的教学改革与研究[J].科技信息，2010，
