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电气工程及其自动化定义范文1
关键词:PLC技术;电气工程;自动化;控制;运用;探析
PLC技术在电气工程及其自动化控制之中被广泛的应用。PLC的接口性能良好、干扰性强,将其应用于电气工程及其自动化控制中能够取得非常好的效果。同时作为电气工程项目自动化系统中的处理器,PLC技术能够提高电气工程及其自动化控制的稳定性,加快整个系统的运行处理速度。本文就是对PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用进行探究。
1PLC技术的概述
1.1PLC技术的构成
PLC技术内部包括微处理器、运算器、控制器等硬件部分,它是通过对逻辑控制器编程功能的利用,对输入的数据进行运算和处理,然后将运算和处理结果输出,达到一定目的。
1.2PLC技术的应用原理
在电气工程及其自动化控制中运用PLC技术,能够对控制机电系统进行有效的管理,提高自动控制的工作质量,在最大程度上将PLC技术的优势发挥出来,使采集的数据更加真实有效。同时技术人员可以通过扫描的方式进行相关的工作,提高工作人员的工作效率和系统的运行效率,尤其是在采集样本数据和输入工作这一方面,在采集和结束之后可以自动完成信息储存工作,让工作更加简捷化。
1.3PLC模拟量通用换算公式
Ov=[(Osh-Osl)*(Iv-Isl)/(Ish-Isl)]+Osl其中:Ov:换算结果,Iv:换算对象,Osh:换算结果的高限,Osl:换算结果的低限,Ish:换算对象的高限,Isl:换算对象的低限。
2PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用
2.1在编制程序中,PLC技术的具体应用
在编制程序中应用PLC技术,有利于提高顺序控制器的应用效率。例如某些发电厂在进行清洁工作时,通常会将自动化控制系统与PLC技术想联合,以此来进行工作。这样不仅能够提高工作效率,控制成本,还能够避免很多不必要的问题发生。因此,在电气工程及其自动化控制中,一定要注重对PLC技术的应用,并不断钻研和探索,将PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用优势充分发挥出出来。首先在电气工程及其自动化控制中,技术人员应该要了解并且重视现场的传感情况,然后根据具体情况,充分利用PLC技术的优势。其次,在主站系统使用PLC技术时,技术人员应该做好准备工作,并根据具体的工作要求对技术系统进行科学化的设置与调试。最后,在远程控制这一过程中,技术人员必须要通过PLC顺序控制方式来提升远程控制性能,以此来增强工作效果。
2.2在开关控制中,PLC技术的具体应用
在电气工程及其自动化控制中,开关控制是其中一个十分重要的组成部分。作为技术人员必须要充分运用PLC技术,并通过数码编程的方式,以此来提高开关控制的可靠性。同时,在电气工程及其自动化控制中,传统的开关控制已经无法满足其生产需求,也无法有效的进行自我保护。因此,必须在开关控制中,必须要充分应用PLC技术。首先,作为技术人员应该对开关断电系统进行有效的控制,并加强PLC技术在其中的应用,以此来减少生产机器的损耗,使机器的寿命延长化。其次应该将传统的机械化继电器加以淘汰,转而使用定义虚拟继电器来进行替代,这种继电器能既能够提高开关控制的反应时间,还能够较少开关控制对电力工程各项设备的损害。最后,技术人员在应用PLC技术的过程中,要小心谨慎,仔细观察,一旦发现出现了技术应用问题,导致故障发生,必须要及时进行解决,避免下次同类故障问题的发生,以此来提高电气工程及其自动化控制的系统的运行效率,促进企业的长远稳定发展。
2.3在电气工程及其自动化控制中,PLC技术的具体应用
对于企业而言,想要在电气工程及其自动化控制中高效的应用PLC技术,企业必须要制定完善的战略应用方案。首先,根据当前情况下电气工程及其自动化控制的高层次要求,提出与之相符合的PLC技术的应用方式,并不断研究和探索,以此来促进电气工程及其自动化控制的建设质量。其次,企业的各个相应部门应该构建一支高水平的优秀人才队伍,在队伍中尤其要注重技术人员的引进和培养,要定期或者不定期的对技术人员进行PLC技术应用方面的培训,以此来让技术人员更扎实地掌握PLC技术方面的知识,这有利于提高PLC技术的应用效率。最后企业建立科学化、系统化的PLC技术应用系统,并构建专门的信息库,以此来满足现代化电器工程及其自动化控制系统的高要求。
3结语
总而言之,在电气工程及其自动化控制中,企业应该注重PLC技术的应用,并为此项技术的应用创建完善的技术方案,以此来满足现代化电气工程及其自动化控制的高需求。
参考文献:
[1]王宇超.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用分析[J].中国设备工程,2017(01):130~131.
电气工程及其自动化定义范文2
[关键词]电气工程及其自动化 现状 未来发展
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)03-0227-01
一、引言
电气自动化兴起与发展,使电气工程进入的新的发展阶段,工业形势也发生了巨大的转变。电气工程及其自动化的发展,对于新时期工业社会建设有着深远的影响。结合电气工程及其自动化的发展要点,对发展现状当中的不足予以改进和完善,以推动电气工程快速、平稳、可持续发展。
电子信息技术的发展起着决定性的电气自动化和主导作用。电子信息技术的进步与电气自动化技术许多具体的科技领域的创新是密不可分的。与此同时,电子信息技术的发展为电气自动化技术进步提供了坚实的基础,准确来说,电气自动化技术和电子信息技术都是相互影响的决定。近距离接触物理也是电气自动化技术发展的重要条件。在物理学中,晶体管和大规模集成电路的发明和制造是电气自动化技术产生和发展的重要条件。现代科技的飞速发展是电气自动化技术发展的客观环境。自从工业革命开始以来,各类科技的产生和发展,极大地推动了生产力的发展,特别是在电子信息技术为代表的新科技革命。所以说,在20世纪以后,物理学分支的固体,极大地推动了电气工程和技术进步。所有的一代的高新科技提供了一个良好的环境,现代科学技术在各种分析方法的进步、设计理念和金融工具的创新等,所有的电气自动化技术发展的一个或多或少的作用。
二、电气工程及自动化教学现状
1、涉及领域
在任何一个国家里,经济都处于举足轻重的地位,而科学技术决定生产力也成为不变的定律,作为现代科技领域中核心科技之一的电气工程及自动化工程当仁不让的成为了国家发展的重点对象。技术的变化带来的是生活的变化,例如电子技术的发展推动了网络媒体的发展,使人们进人了网络时代,给人们的生活带来了翻天覆地的变化。21世纪的电气工程及自动化工程已不再是定义上的范畴,它几乎包含了一切有关电子、光子的行业,航天、化工、汽车、制造、用电设备及计算机控制等多方面的领域,涉及面十分的广泛并与人们的生活息息相关、密不可分。
2、国际化
由于网络的出现,使得“地球村”变成现实,信息交流几乎瞬间完成,这使得电气工程及自动化工程国际化成为了可能。目前国内许多厂子的标准并不统一,相同的部件标准不同就导致了材料的浪费,零件之间互换形成了障碍,使得成本大大提升,也阻碍了走向国际化的道路。
三、我国电气工程及其自动化发展中的不足
电气工程及其自动化的发展,推动了我国工业生产的进步,并取得了显著的成果。但是我国电气工程及其自动化的发展当中还存在着明显的不足,有待于改进和完善。
首先,电气工程的自动化水平较低。从现阶段电气工程的发展来看,电气工程自动化发展的独立性不强,多数情况下都是作为工业领域的其他行业起到辅助的作用,与其他工业生产方式结合应用。而当前电气工程并没有取得优秀的独立性技术成果,在实际的工业生产和企业运营当中,自动化水平还不够突出。电气自动化技术得不到及时的更新,优化升级迟缓,在很大程度上制约了工业的发展。这就需要建立电气工程及其自动化的独立平台,在此基础上进行独立性的电气设计,有效提升电气工程及其自动化的水平。
其次,创新性不足。创新是各行业生存与发展的根本,电气工程及其自动化的发展也是如此。在创新理念的带动下,电气工程才能做到快速、平稳、可持续发展。当前我国电气工程自动化设计往往都是在原有电气设计的基础上,相应的予以改进。或者是直接套用发达国家的先进经验,在创新方面还存在明显的不足,电气自动化水平始终得不到显著的提高。国外先进经验值得我们借鉴,但是不能照搬照抄,而是要遵循其先进的理念,结合我国工业发展实情,自行进行设计,充分做到创新,进而提升电气自动化水平。
第三,安全性不足。电气工程及其自动化除了在工业领域有着重要作用之外,在商业领域也创造了不小的价值。但是商业数据信息的传输安全性得不到有效的保障,企业相互之间的交流存在障碍。可以通过通用网络系统以及数据标准对接,以实现商业数据信息的安全传输。电气工程及其自动化技术的应用,加快了信息数据传输效率的同时,安全性也得到了有效的保障。这对于现代企业运营以及工业生产都有着十分积极的影响,对电气工程及其自动化技术的推广与发展有着重要的意义。
四、电气工程及其自动化专业未来的教学发展
1、低成本
经济全球化和市场更多地完成每一个行业的竞争也很激烈的空间,和企业想激励竞争中占据主动必须降低生产成本,提高盈利能力。针对PC控制器高可靠性和简单的操作和S修,越来越多的生产厂家在生产过程中不同层次的与PC控制方案,试图缩短新产品的研发和生产周期,提高产品的质量,并逐步完善的服务体系的企业是促进企业利润的意思。与工业PC机为主要依据的工业PC将取代现有的IPC成为主要的控制系统、工业控制计算机实现成本低,适合工业控制非常重要。
2、电气自动化系统通用性
在尽可能大的范围内实现电气自动化系统结构控制系统在一般是非常重要的。管理也可以使用网络对生产工艺流程、生产设备的管理和监督工作。小到整个企业,区域面积、网络结构必须能够控制、高级管理人员之间的数据层层能够实时、准确,良好的沟通技巧。因此,在规划的体系结构、监控的计算机,并能保证从办公室环境,生产控制对整个系统进行数据传输的部件等级范围和沟通。
五、结语
工业是社会发展进步的基石,主导着社会未来的发展方向。当前,科技对于工业发展有着十分重要的影响,电气工程及其自动化的发展是最好的证明。作为工业领域的重要产业,电气工程及其自动化在工业生产当中得到了广泛的应用,推动着社会建设朝着自动化和智能化的方向发展。
参考文献
[1] 徐立新.电气工程及其自动化的发展趋势分析[J].科技致富向导,2015.
[2] 刘心驰.浅谈电气工程及其自动化的发展现状与展望[J].玻璃,2014.
电气工程及其自动化定义范文3
中图分类号: F407.6文献标识码: A
1.电气自动化技术的特点
在我国现代化的建筑中,常见的电气自动化系统主要有楼宇自动化系统、电气接地系统、 电气保护系统以及自动化系统等,而对于这些系统的安装和调试工作也已经成为技术性和专业性都很复杂的工作了,在电气自动化技术中包含了电工学、电子学、信息学以及自动化控制技术等多门复杂学科。而电气自动化系统的安装和使用以及电子自动化的控制工作不但大幅度的提高了电气设备以及整座建筑的安全性和可靠性,同时也增强了各个系统之间的有效联系,提高了优化决策的准确性。
2.建筑中的电气工程及其自动化技术运用
2.1 楼宇自动化 楼宇自动化控制一般采用的是计算机集散控制。直接数字控制器往往被大部分用作分散控制器,然后运用上位计算机来管理和监控主机屏幕;曲线、动画、数据库、各种专用的控件以及文本和脚本等等都可以作为手段来进行使用;楼宇自动化是一个非常复杂的系统,包括很多的方面,比如通风与空调监控系统、照明监控系统、电力供应监控系统、消防监控系统、供水与排水监控系统以及电梯运行监控系统以及综合保安系统和结构化布线系统等等。设计楼宇自动化系统主要是分析、分类和处理判断建筑内各项机电设备的信息,从而有效的集中管理和监控各项系统设备的运行,保证各个子系统设备运行状态是有序和高效的,让工作的环境变得更加的舒适和安全;从而有效的保证各系统造价是最少的,并且在能源和日常管理费方面也可以大大的节省,保证系统能够将其作用充分的发挥出来,这样就可以将现代化智能楼宇的管理和服务层次有效的提升。
2.2 电气安全 随社会的发展,电力设备和电力设施在人类生活中的应用范围越来越广。电气绝缘:要想保证人身的安全和电气设备的正常运行,首先就应该保证配电线路和电气设备的绝缘;要想测试电气的绝缘性能,可以采用衡量绝缘电阻、抗压强度、漏电流等参数的方法。安全距离:电气安全距离指的是人体和电力设备之间的安全可靠距离;地面与带电体之间、身体与带电体之间、带电体与带电体之间等等都需要保持一定的距离。安全载流量:导体的安全载流量指的是通过导体内部的电流量是符合相关的要求和标准的。通过导体的电流量如果超过了安全的范围,就会出现一些事情,比如损坏绝缘,甚至是出现一些火灾等等。
2.3 建筑设备自动化系统楼宇自动化系统是集中监控建筑物内的空调设备、冷热源设备、 防火防盗设备等等, 保证这些设备的正常运行,从而让建筑物内的环境变得更加的舒适和安全。
2.4 电气接地自动化技术
现代建筑物的接地系统中核心的组成部分就是电气接地自动化技术,而这其中最主要的两个系统则为 TN-S 系统以及 TN-C-S 系统,这两种接地技术的应用大大的提高了建筑物中供电系统的可靠性和安全性,而越来越多高层建筑以及智能化建筑的建设完成也大大的促进了电气接地技术的发展。
2.4.1TN-S 系统此系统对于其名称中的各个字母都是有着明确的定义的,T就是指一点接地,而 N 则是指接地的点与电气直接连接,S 是指中性线和保护线是分开的,这类电气接地系统更加的适用于设置有独立的变配电场所的建筑。此系统最大的特点就是其接地线与中心线只在一个位置处相互连接,而这个位置就是变压器的中性点。在我国的现代建筑中,用电设备通常都是单相的,所以中性线中就会有一定的电流的,而线与线之间的连接就有可能导致火灾事故的发生,所有采用此系统的建筑还应采取直流接地、防雷保护以及安全保护等措施,从而避免火灾事故的发生。
2.4.2TN-C-S 系统此系统是由两部分组成的,即 TN-S 系统和 TN-C 系统,居民进户之前采用 TN-S 系统,进户之后则采用 TN-C 系统,这样就能够保证 PE 线在连接其它设备和构件时都不带电,建筑中的设备以及使用用户的安全性就都得到了充分的保证。另外,使用方便以及连接便捷也是此系统的主要优点,是现代建筑中接地系统的最重要组成部分,充分的提高了现代建筑的可靠性和智能性。
3.建筑中电气工程及其自动化技术的完善
建立自动化的系统架构:在建筑中设计电气工程及其自动化的时候,就应该建立自动化的系统架构,包括电气工程及其自动化技术需要具备的功能、需要处理的问题等等,在自动化的系统架构中应该设置一些管理模块,根据实际需要,将相应的功能设置在管理模块中;根据这个自动化的系统架构还可以作为后续制度建设的依据,并且在设置相关人员的时候, 也可以充分的发挥指导作用;常见的模块有数据管理、运行监控、人员管理、电力设施养护以及电气工程管理等等。
合理选用自动化设备:电气工程自动化技术的基础就是自动化设备,因此自动化设备选用的合理与否将会直接影响到整个自动化技术的科学性和效率等等。一般情况下,可以电气工程及其自动化技术设备分为三个类别,第一类别是电磁开关、自动化和变压器设备等, 属于经营设备;第二类设备主要是一些传输设备、监测设备和网络传输设备等,具体指的是电子信号转换系统和信息收集传递装置等等,通过第二类设备收集的信息可以将系统的实时动态有效的反映出来;第三类设备主要是对系统的加工设备进行控制。
环境监控:环境监控主要是对电气工程设备的运行环境进行检测,还应该实时监控温度、 湿度、电压和功率等等,并且建立相应的警戒线值,从而对外部环境做出正确的判断,如果外部链接发生比较大变化的时候,控制中心就会及时的接收到这些变化的数据,从而及时的发出相关的指令。
4.智能建筑中电气自动化的应用特点及其技术优势
对于当前我国智能建筑中电气自动化的应用情况而言特点及其技术优势大致体现在以下几个方面:
首先,智能建筑中电气自动化实现了对设备及其系统运行的全过程有效监控。尤其是在功能颇多的大型楼宇中电气自动化系统的结构体系多变、功能实现复杂。而现代智能建筑中电气自动化技术由于能够对整个系统实现实时的数字信息化有效监控,因此能够将控制中心发出的命令迅速传递到各个系统,同时将其反馈信息迅速返回到控制中心,从而实现一种高效、持续且实时的控制目标。
其次,智能建筑中电气自动化大大加强了联动性能。该自动化技术不仅将楼宇中的安防消防、通风照明等系统整合为一个大的体系。从而充分加强了其联动性能并且实现了各个子系统之间的优化配置和联合互动。再次,智能建筑中电气自动化的安全性能非常强大。由于智能建筑中电气自动化系统本身就具有一定的危险,无论是设备问题还是操作不当甚至是周边环境的不利变化都有可能会对整个系统的安全性造成极大的风险。而该自动化控制技术就可以大大提高整个系统对于这些不利的异常因素作出迅速而有效的反馈。并且能够采取遥控模式来很大程度上减轻各种突况对于系统控制和维护人员带来的伤害风险。
最后,智能建筑中电气自动化能够提供更加详细的数据和更加精确的计算。该自动化系统可以通过对它的运行流程等各方面的数据进行整合,从而建立一个更加准确详细的数据库以此来给后期的各种优化决策予以可靠的信息数据保障。
5.结语
随着时代的发展和科技的进步,现代建筑对电气工程及其自动化的要求越来越高,所以在设计的时候,应该采取高标准和高规格,保证电气工程及其自动化能够将设计的功能充分的发挥出来。本文简要概述了电气工程及其自动化,然后重点分析了建筑电气工程自动化设计及实现,希望可以提供一些有价值的参考意见。
参考文献
[1] 黄明阳. 建筑中的电气工程及其自动化技术究 [J]. 城市建设理论究,
2012,2(15):23-27.
电气工程及其自动化定义范文4
关键词:PLC技术;电气工程;自动化控制
中图分类号:TM921.5 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)04-0009-01
电气工程与自动化控制技术人员在应用PLC技术的过程中,必须要制定完善的技术应用方案,创新技术应用形式,根据电气工程与自动化控制要求,及时发现其中存在的技术问题,并采取有效措施解决问题。
1 PLC技术概述
(1)PLC技术的应用原理。在采样输入系统中应用此类技术,有利于对控制机电系统进行管理,提升自动控制工作质量,保证可以发挥PLC技术的应用优势,提升数据采集工作有效性。技术人员可以通过扫描方式开展相关工作,提升内部系统的运行效率,在采样输入工作结束之后,可以完成各类信息储存活动,提升其工作可靠性。(2)PLC技术的应用优势。在电气工程与自动化控制过程中,PLC技术的应用具有一定优势。首先,具有体积小的优势,便于对其进行安装与拆卸,使用范围较为广泛,同时,还可以对各类程序进行编制处理,提升梯形图的应用质量[1]。其次,在应用PLC技术的过程中,可以有效提升编程技术的应用效率,通过内部控制方式实现各类存储工作,全面提升自动化控制工作可靠性,优化其发展体系。同时,技术人员应用PLC技术,有利于对自动化控制进行处理,减少占用的空间,提升连接工作的标准化程度。
对于PLC而言,主要是一种数字运算操作电子装置,利用图解法对其进行设计,最为常见的就是梯形、逻辑流程与时序流程等图法,在实际应用中。提醒突发,就是利用继电器模仿控制方式对其进行处理,可以将图形与元件名称等开展相关活动,使其形成继电器控制电路。对于逻辑流程图法而言,就是利用PLC程序等输入与输出相关突发,制作成为逻辑流程图。在此期间,相关人员可以查找故障点,可以对其进行维修与调整[2]。
2 PLC技术在电气工程与自动化控制中的应用
2.1 PLC技术在编制程序中的应用
在编制程序中,部分企业开始应用PLC技术,可以提升顺序控制器的应用效率,例如:某火力发电厂在清洁工作的过程中,利用自动化控制系统与PLC技术开展相关工作,可以提升其生产效率,控制生产成本,减少存在的各类问题。因此,在电气工程与自动化控制中,技术人员必须要重视PLC技术的应用,保证可以提升技术应用可靠性。首先,技术人员需要重视现场传感情况,发挥PLC技术的应用作用。其次,在主站系统应用PLC技术的时候,技术人员需要科学设置技术系统。最后,在远程控制过程中,相关技术人员需要通过PLC顺序控制方式,提升远程控制性能,增强其工作效果。
2.2 PLC技术在开关控制中的应用
电气工程与自动化控制中,开关控制系统较为重要,技术人员需要科学应用此类技术,通过数码编程方式,提升计算控制工作的可靠性。同时,电气工程自动化控制系统中传统开关控制已经不能满足其需求,无法达到自我保护的效果[3]。
首先,技术人员需要对开关断电系统进行控制,通过PLC技术的应用,减少机器的损耗现象,同时,还要利用定义虚拟继电器代替传统的机械化继电器,发挥虚拟继电器的应用作用,缩短开关控制的反应时间,减少对于电力工程各类机械设备的损害。其次,技术人员在应用PLC技术的过程中,必须要及时发现其中存在的技术发展问题,减少其中存在的各类故障现象,提升电力工程自动化控制系统的生产力与生产效率,带动电力企业的长远进步。
2.3 电气工程自动化控制中PLC技术的用
电气工程自动化控制中PLC技术的应用,需要企业制定完善的战略方案。首先,要满足电气工程的发展需求,进一步研究PLC技术的应用方式,利用先进的研究行为等,促进电气自动化工程的建设质量。其次,相关部门需要建设高素质人才队伍,培养出电气工程技术人才,阶段性对其进行PLC技术的培训,使其可以全面掌握各类技术知识,并积极将PLC技术应用在实际工作中,保证可以提升技术的应用效率,增强电气工程建设效果。再次,企业需要建立PLC技术应用系统,利用完善的信息技术提升技术应用价值,并建设专门的数据信息系统,满足现代化电气工程的建设需求。最后,企业需要将PLC技术全面融入到电气工程自动化控制系统中,保证可以提升其工作质量。
3 结语
在电气工程建设过程中,自动化控制系统建设人员与技术人员需要积极应用PLC技术,制定完善的技术应用方案,并积极创建各类先进的工程建设模式,满足现代化电气工程自动化控制需求。
参考文献
[1]刘佳.PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用[J].信息记录材料,2016(4):8-9.
电气工程及其自动化定义范文5
电气工程专业是科技领域中的核心学科,电气工程教育在高等教育中占有重要位置。在飞速发展的科技时代,电气工程教育除了要教会学生基本的专业知识外,还肩负着最大可能地拓展学生知识面、教会他们处理更新信息和数据、培养提升其自身竞争力的重任。学校应当顺应时展,积极探索电气工程教育的改革路子,培养出更多适应社会发展的、具有国际竞争力的毕业生,为社会培养技术型的高科技人才。
[关键词]
电气工程;改革;高等教育
一、电气工程教育的新挑战
电气工程(ElectricalEngineering,简称EE)是现代科技领域中的核心学科和关键学科,有着悠久的历史,其前身是电机专修科。传统的电气工程的定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。此定义本已经十分宽泛,但随着科学技术的飞速发展,21世纪的电气工程概念已经远远超出上述定义的范畴。有斯坦福大学的教授指出:今天的电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。近几年来,在我国高等院校的工程专业中,电气工程专业一直处于相当重要的地位,为我国培养了大批电气工程专业的人才。因此,电气工程教育是我国乃至全世界高等教育的重要组成部分,她像一条多彩的纽带,紧紧连接着国民经济的发展,悄然改变着大信息时代人们的工作和生活模式。也正是因为如此,电气工程教育的前进步伐更要紧跟时代的发展,也面临着更多挑战。这些新的挑战主要来源于两个方面:其一,是国际大信息化时代的来临和消费产品的世界范围竞争的出现。目前,光纤通信和卫星通信迅猛发展,信息流通和传递彰显自由和迅速,电气产品及工程的设计、生产过程以及销售都不再局限于地域,这使得商品迅速更新换代,销售竞争日趋激烈,电气工程专业发展趋势更趋向于信息化、智能化。[1]这对高等教育提出了新的挑战。为了使毕业生不但能在竞争中生存,还能做到最好,在学校工程教育时期,学校应利用有限的时间有效教给学生基本理论,提高学生的专业水平和分析解决问题的能力,以及获取信息并能进行良好沟通的能力。由此看来,学校的任务相当繁重和艰巨。其二,电气工程专业的毕业生层次、水平参差不齐,不能很好地适应社会需求,近年来经常发生企业出现人才缺口而毕业生找不到工作的现象。因此,电气工程教育的目标、规划和培养的方法手段都亟需调整,电气工程教育改革迫在眉睫。
二、我国电气工程教育的现状
电气工程学科综合性和应用性较强,特点是强弱电结合、机电结合、软硬件结合[2],主要培养能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域工作的宽口径“复合型”高级工程技术人才。我国传统的电气工程教育虽然在不断探索教学计划和培养目标,改革教学方法,但仍然不能适应社会和学生本人发展的需求,在培养技术专业人才上缺乏国际竞争力。据了解,目前已经参加工作的电气工人,无论是理论基础知识还是业务精通能力都还未能达到专业要求。[3]造成这种状况的原因,主要还是因为电气工程教育中存在以下四个方面的问题:第一,培养目标单一,造成课程设置陈旧,不够多样化,且课程与实际应用不能接轨,实践课程偏少。学生课堂上学的和在企业工作中遇到的不一样,造成学生在工作上的困惑和压力,也使得企业在挑选工程技术人才时总感觉无从下手。即使进了企业工作,学生也需要较长一段时间来适应和学习。第二,教学方法单一,电气工程专业相关课程的内容理论性比较强,加之大多课程含有较多的公式推导和理论叙述,若课堂教学不生动,很容易使学生产生烦躁、厌恶、学不进去的情绪,导致教学效率急剧下降。第三,许多开设电气工程专业特别是新开设该专业的学校在师资力量、学科建设、教学质量、平台建设等方面,和国内外强校还存在很大差距,有待进一步提高改进。而这些院校正是除开少数几个实力雄厚的重点院校外培养大批电气工程专业基层技术人员的地方。第四,学生培养目标不明确,传统的教学方式只重视对学生进行基础理论知识的传授,理论课程在教学计划中占相当大的比例,实践课比较缺乏,这就容易造成学生只注重对理论知识的学习,忽视了对实践操作能力和创新能力的培养。此外,新的科学技术的发展对工程教育的发展提出了更高的要求,由此可见,电气工程的教学改革大潮势在必行,应当尽早地、坚定不移地铺展开来。
三、电气工程教学改革
为了适应科学技术的快速发展,促进我国工程教育的改革,实现人才培养目标,各高校可从以下方面着手对电气工程专业进行改革。
(一)课程设置方面
调整培养方向,根据各校的实际情况制定合理可行的培养计划,以培养综合性创新人才为主,兼顾学科的新知识、新理论和新应用。课程设置就是培养目标的主要体现,抓住3至5门专业基础课或专业课作为专业理论基础,并通过课程建设使之成为本专业的核心品牌课程。再依据电气工程的发展方向添加智能信息控制、智能电网、新能源开发等方向的课程,反映电气工程发展趋势和新型应用,拓宽学生的知识面,激发其学习热情,同时也成为专业建设的重点。适当增添人际关系与管理方面等课程,树立学生团队精神和合作意识。努力增强实践环节的时间和实效性,加强校企沟通和合作,避免学生在企业“真坐假做”的实习。而对于一些陈旧的课程,要大胆删去。以上各方面科学融合形成一套合理、丰富的课程体系,将以各学期分散实习的方式尽可能多地使学生有参与实践的机会,以便与企业应用和专业发展紧密相连。当然,课程设置与各校的实际情况有着十分大的关系,我们只能秉着同一原则具体分析和处理。
(二)教学支撑的大力完善
强大的教学支撑是培养综合性人才的坚实后盾,其包括的面是非常广泛的。比如大力加强师资队伍建设,通过引进、自我培训考核等方法,组建一支年龄结构合理,在电气工程信息化、智能化新趋势上有较强教学和科研实力的专业教师队伍,是培养高素质人才的基础和保证。再比如开展学科建设,建立专业带头人为主导的学科团队。开展学科建设可以大力推动学科专业水平的提升,帮助带动年轻教师的成长和进步,无形中坚实了人才培养的基础。
(三)课堂教学改革
课堂教学改革是电气工程教学改革的重头戏,也是广大基层教师不断研究摸索的主要方面。课堂教学中存在的问题也是比较多的,如课堂气氛刻板、教学手段单一、考核方式不够科学等,导致学生只是死记硬背地记住了知识的皮毛以应付考试,没有真正获得专业知识和解决问题的能力,更别谈创新了。课堂教学的改革已不是新的议题,笔者依据多年的教学经验,强调几点课堂教学中的重要问题。首先,是教学方法的改革。我国传统的教学方法是比较刻板的,教师讲,学生听,学生在听课的同时没有太多的时间去思考。实践证明,在讲授的过程中变换教学方法,如采用提问教学法[4]、案例法等,在讨论、提问中能活跃课堂气氛,引导学生对知识及时思考和消化,对提高学生的学习兴趣和教学质量有非常大的帮助。其次,需要改进教学手段。虽然目前大多数学校均采用多媒体教学,但相当多的学校在授课时只简单应用了PPT课件,甚至是照本宣科,而对教学视频、影音、动画等其他多媒体元素应用较少。充分发挥多媒体的作用,可以提高课程讲授的生动性,并能在基础专业知识中融入更多学科前沿的新技术、新方法。第三,要建设丰富教学平台。我们应当充分开发和利用网络教学资源,建立资源共享教学网站,给学生更多自学的空间和平台。一来可以在课后方便学生复习,二来也培养了学生的自学能力。我校的化工仪表及自动化课程教学网站包含了教学大纲、电子教案、教学视频、自测题、在线答疑等多个模块,其开发和应用收到了令人满意的效果。
四、结论
飞速发展的科技时代,电气工程教育除了要教会学生基本的专业知识外,还肩负着最大可能地拓展学生知识面、教会他们处理更新信息和数据、培养提升其自身竞争力的重任。学校应当顺应时展,积极探索电气工程教育的改革路子,培养出更多适应社会发展的、具有国际竞争力的毕业生。为了适应社会发展的需求,我们必须通过教学改革为社会培养技术型的高科技人才。
作者:司徒莹 单位:广东石油化工学院
[参考文献]
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电气工程及其自动化定义范文6
关键词: 电气工程;改造;自动化;趋势研究
中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:
引言:从社会主义科学发展观角度思考,工业经济改革也应朝着更加先进的方向迈进。实施电气工程改造既可以提升电力行业的科技实力,也能为广大用户创造更加有力的条件。本文主要分析了电气工程自动化改造的相关问题。
1 电气工程及其自动化
1.1 信息技术
信息技术广泛地定义为包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通讯系统,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。信息技术对电气工程的发展具有特别大的支配性影响。信息技术持续以指数速度增长在很大程度上取决于电气工程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工程领域的技术创新提供了更新更先进的工具基础。
1.2 操控系统
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20世纪的后50年对电气工程的成长起到了巨大的推动作用。电气工程与物理科学间的紧密联系与交叉仍然是今后电气工程学科的关键,并且将拓宽到生物系统、光子学、微机电系统(MEMS)。21世纪中的某些最重要的新装置、新系统和新技术将来自上述领域。技术的飞速进步和分析方法、设计方法的日新月异,使得我们必须每隔几年对工程问题的过去解决方案重新全面思考或审查。
2 电气工程的实际运用情况
2.1 智能建筑
智能化建筑的发展必然离不开电气自动化,随着我国国民经济的飞速发展以及数字电子化科技发展,高档智能化建筑无疑已经成为当今建筑界的主要发展方向。自然达到合理利用设备,在资源方面,人力的节省就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的电子设备与布线系统。这些电子设备及布线系统一般都属耐压等级低,防干扰要求高,是最怕受到雷击的部分。智能建筑多属于一级负荷,应该设计为一级防雷建筑物,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。
2.2 净化系统
净化空调系统控制自动监控装置,可以设计成单个系统的测量、控制系统,也可以设计成以数字计算机控制管理的系统。在温度控制方面,净化空调系统采用DDC控制。装设在回风管的温度传感器所检测的温度送往DX一9100,与设定点比较,用比例加积分、微分运算进行控制,输出相应电压信号,控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作,控制回风温度应保持在18度-16度之间,从而使得洁净室温度符合GMP要求。
3 电气自动化控制系统的设计
3.1 集中监控方式
集中监控方式不但运行维护方便,控制站的防护要求也不高,而且系统设计也很容易。但由于这种方式是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,所以处理器的任务相当繁重,处理速度也会受到一定的影响。由于电气设备全部进入监控,致使主机冗余的下降、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,这也会造成设备无法操作。这种接线的二次接线比较复杂,查线也不方便,而大大增加了维护量,还存在在查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。
3.2 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、可靠性高和组态灵活等优点。但由于各种现场总线的通讯速度不是很高,使得电厂电气部分通讯量相对又比较大,所以这种方式大都用于小系统监控,而在全厂的电气自动化系统的构建中却不适用。
3.3 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,而且已经拥有了丰富的运行经验,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坚实的基础。现场总线监控方式使系统设计更加具有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样就可根据间隔的情况进行设计。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、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,节省了大量控制电缆,节约了很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。此外,各装置的功能相对独立,组态灵活,使整个系统具有可靠性而不会导致系统瘫痪。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。
4 电力系统自动化改造的趋势
4.1 功能多样化
传统电力系统的重点功能集中于发电、输电,在传输期间对电能值大小的转换缺乏足够的功能。电力系统自动化改造之后,系统功能日趋多样化,电压转变、电能分配、用电调控等功能均会得到明显的改善,系统自动化状态,符合了系统高负荷运行状态的操作要求。
4.2 结构简单化
结构问题是阻碍电力系统功能发挥的一大因素,多种设备连接于系统导致操作人员的调控质量下降,部分设备在系统运行时发挥不了作用。系统自动化改造后结构得到了充分的简化,且功能也明显优越于传统模式,促进了电力行业的持续发展。
4.3 设备智能化
电力设备是系统发挥作用的载体,电厂发电、输电、变电等各个环节都要依赖于设备运行。早期人工操控设备的效率较低,自动化改造之后可利用计算机作为控制中心,利用程序代码指导电力设备操作,智能化执行设备命令,以逐渐提升作业效率。
4.4 操控一体化
当电力系统设备实现智能化之后,系统操控的一体化便成为现实。如:机械一体化、机电一体化、人机一体化等模式,都是电力系统自动化改造的发展趋势。电力系统一体化操控“省力、省时、省钱”,也为后期继电保护装置的安装运用创造了有利的条件。
5 继电保护运用于自动化改造
5.1 针对性
由于电力系统自动化改造属于技术改造范畴,需要对系统潜在的故障问题检测处理。继电保护具有针对性的处理功能,可根据系统不同的故障形式采取针对性的处理方案。如:电力设备出现短路问题,继电保护可立刻把设备从故障区域隔离;线路保护拒动作时,继电保护可将线路故障切除,具有针对性的故障防御处理功能。
5.2 稳定性
继电保护对电力系统的稳定性作用显著,特别是在故障发生之后可维持系统的稳定运行,以免故障对设备造成的损坏更大。良好的运行环境是设备功能发挥的前提条件,如:继电保护装置能快速地切除故障,减短了设备及用户在高电流、低电压运行的时间。通过模拟仿真,保证了系统在故障状态下的稳定运行,防止系统中断引起的
损坏。
5.3 可靠性
对电力系统实施自动化改造的根本目的是满足广大用户的用电需求,系统能否可靠地运行也决定了用户或设备的用电质量。继电保护装置的运用为系统可靠性提供了多方面的保障,如:安全方面,强大的故障处理功能保障了人员、设备的安全;效率方面,多功能的监测方式可及时发现异常信号,提醒技术人员调整系统结构。
8 结论
总之,电气工程是社会现代化发展的重点工程,关系着我国工业经济及科学技术水平的进步情况。深入研究电气工程改造及其自动化趋势,是企业未来发展的必然要求。面对电气工程自动化改造活动,企业应加强多方面的调控管理,确保改造工程达到预期的成效,提升电气工程的运行水平。
参考文献
[1]李艳.继电保护设备的实时数字仿真测试系统综述[J].电气应用,2008,12(05):30-31.