時(shí)間:2022-02-23 00:20:32
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隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,居民和各類企業(yè)對(duì)供電質(zhì)量和可靠性的要求日益提高,從改善電能質(zhì)量和節(jié)約人力方面比較電壓無功優(yōu)化自動(dòng)控制裝置具有不可比擬的優(yōu)勢(shì),已逐步取代原來通過值班員手動(dòng)調(diào)節(jié)檔位和投切電容器來調(diào)整電壓的方式,在維系電力系統(tǒng)穩(wěn)定中的作用已充分展示出來。論文參考,自動(dòng)化。電壓無功優(yōu)化自動(dòng)控制裝置由大量的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)控制、程序執(zhí)行元件組成,通過一系列自動(dòng)化技術(shù)將其功能整合在一起,因此,了解電壓無功優(yōu)化自動(dòng)控制中的自動(dòng)化原理對(duì)于研究電壓無功優(yōu)化自動(dòng)控制有著十分重要的作用。為此本文著重分析了電壓無功優(yōu)化控制中的自動(dòng)化技術(shù)。
一、自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
(一)調(diào)壓方式
無功優(yōu)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)在設(shè)置母線電壓限定范圍后,自動(dòng)對(duì)高峰負(fù)荷時(shí)段、低谷負(fù)荷時(shí)段的電壓值進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,以保證在合格范圍內(nèi)的電壓滿足逆調(diào)壓方式。論文參考,自動(dòng)化。當(dāng)電壓超出額定范圍時(shí),則與同級(jí)和上級(jí)變電所的電壓進(jìn)行比較,然后判斷出應(yīng)該調(diào)節(jié)同級(jí)還是上級(jí)變電所的主變檔位。
(二)調(diào)整策略
電壓無功優(yōu)化自動(dòng)控制包含兩個(gè)方面,分別是電壓優(yōu)化和無功優(yōu)化:
1、電壓優(yōu)化
當(dāng)母線電壓超上限時(shí),首先下調(diào)主變的檔位,當(dāng)不能滿足要求時(shí)才切除電容器;當(dāng)母線電壓超下限時(shí),首先投入電容器,當(dāng)不能滿足要求時(shí)再上調(diào)主變檔位,總之要確保電容器最合理的投入。
2、無功優(yōu)化
當(dāng)系統(tǒng)電壓保持在限定范圍內(nèi)后,通過系統(tǒng)的自動(dòng)控制,決定各級(jí)變電所電容器的先后投入,使得無功功率的流向最平衡,最能提高功率因數(shù)。
二、自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集、計(jì)算和傳輸
作為一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng),全面的數(shù)據(jù)采集是整個(gè)控制過程最關(guān)鍵的一部,其采集數(shù)據(jù)的精度和安全直接影響整個(gè)系統(tǒng)的精度和安全。論文參考,自動(dòng)化。一個(gè)完善的無功優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)該能實(shí)時(shí)自動(dòng)的從調(diào)度中心、各監(jiān)控站采集電網(wǎng)電壓、功率、主變檔位、電容器運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)并能確保當(dāng)遙測(cè)遙信值不變時(shí)不與SCADA系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,減少系統(tǒng)資源占用。
在采集到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)后,過往的自動(dòng)控制系統(tǒng)都是通過“專家系統(tǒng)”對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化和分解,然后利用潮流計(jì)算和專家系統(tǒng)等方法進(jìn)行求解。隨著自動(dòng)化技術(shù)的高速發(fā)展,自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠突破優(yōu)化計(jì)算難于尋找工程解的難題,采用模糊控制的算法,充分考慮諧波,功率因數(shù)擺動(dòng),電壓波動(dòng)和事故閉鎖等因素,通過一系列精密芯片的配合計(jì)算出使電網(wǎng)電能損耗最小的變壓器檔位、電容器投入量和電網(wǎng)最優(yōu)運(yùn)行電壓以供控制部件執(zhí)行。
系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸上使用只與內(nèi)存交互數(shù)據(jù)而不存取硬盤的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫技術(shù),既提高了數(shù)據(jù)的存取速度,又節(jié)省了硬盤使用。為了提高傳輸效率,系統(tǒng)還會(huì)根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)的類型和要求的不同,自動(dòng)采用不同的傳輸協(xié)議:使用TCP/IP協(xié)議傳輸大量的重要數(shù)據(jù),使用UDP協(xié)議傳輸少量的廣播數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確度方面,子站在接受到數(shù)據(jù)后會(huì)自動(dòng)向主站發(fā)送反校信號(hào),以驗(yàn)證所受數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
三、系統(tǒng)的自動(dòng)控制
電壓無功優(yōu)化控制的基本過程如下:首先是主站控制系統(tǒng)進(jìn)行電壓無功計(jì)算,然后把計(jì)算得到的各級(jí)變電所的功率因數(shù)、電壓的區(qū)域無功定值結(jié)果通過光纖通道傳達(dá)至各級(jí)變電所的電壓無功控制系統(tǒng)。各級(jí)變電所的控制系統(tǒng)周期性的把本站的功率因數(shù)、電壓和接收到的定值結(jié)果比較,以判斷是否越限。
為了保證電網(wǎng)損耗最低,主站的控制系統(tǒng)要不斷跟緊電網(wǎng)運(yùn)行方式的變化,隨時(shí)計(jì)算出最新的區(qū)域無功定值結(jié)果并傳達(dá)至各級(jí)變電所的電壓無功控制系統(tǒng)。由于主站的控制系統(tǒng)計(jì)算最初的區(qū)域無功定值時(shí)需要一定的時(shí)間,這就會(huì)造成各級(jí)變電所從啟動(dòng)控制系統(tǒng)至接收到第一個(gè)信號(hào)間有一個(gè)時(shí)間段,系統(tǒng)定義這段時(shí)間內(nèi)的定值是按照本地系統(tǒng)運(yùn)行的。論文參考,自動(dòng)化。
當(dāng)主站系統(tǒng)遇到特殊情況(如有影響電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的遙信變位發(fā)生)時(shí),能夠即時(shí)撤銷子站控制系統(tǒng)當(dāng)前正在執(zhí)行的區(qū)域無功定值。子站控制系統(tǒng)即以本地?zé)o功定值運(yùn)行,待再次受到主站重新計(jì)算的定值時(shí)才轉(zhuǎn)以新定值運(yùn)行。論文參考,自動(dòng)化。子站控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)視主站的定值下傳通道是否正常,通信異常時(shí),立即改為執(zhí)行本地定值,直至通道恢復(fù)正常。論文參考,自動(dòng)化。
四、系統(tǒng)自動(dòng)化的安全保證
目前國內(nèi)的一些系統(tǒng)僅僅只做到了一層閉環(huán)控制,安全可靠性根本無法保證。而隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,最新的系統(tǒng)則是采用主站和子站同時(shí)的雙層實(shí)時(shí)閉環(huán)反饋控制結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)證明由于采用了雙層實(shí)時(shí)閉環(huán)反饋控制結(jié)構(gòu),當(dāng)運(yùn)行中發(fā)生用戶定義的需要閉鎖的異常事件時(shí),控制系統(tǒng)能夠立即執(zhí)行閉鎖,符合電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和調(diào)度運(yùn)行特點(diǎn),適合各種大小電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行,能更有利地保證提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量,其具體的安全策略如下:
自動(dòng)估算電網(wǎng)電壓,使電容器平穩(wěn)投切,避免出現(xiàn)振蕩;自動(dòng)估算電壓調(diào)節(jié)后的無功變化量,使主變檔位平穩(wěn)調(diào)整,避免出現(xiàn)振蕩。
當(dāng)需要調(diào)節(jié)的變電所的主變并聯(lián)運(yùn)行時(shí),為了避免出現(xiàn)其中一臺(tái)主變頻繁調(diào)節(jié)的情況,首先調(diào)節(jié)據(jù)動(dòng)率較高的那臺(tái)主變的檔位。應(yīng)對(duì)于主變和電容器出現(xiàn)的異常情況,系統(tǒng)能夠自動(dòng)減少主變檔位調(diào)整次數(shù),使設(shè)備壽命增加,電網(wǎng)安全得到保證。當(dāng)遭遇設(shè)備異常時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)閉鎖,而且必須人工手動(dòng)來解除封鎖。具體的異常情況有:電容器或主變檔位異常變位;系統(tǒng)需要采集的數(shù)據(jù)異常;系統(tǒng)數(shù)據(jù)不刷新。特別的當(dāng)發(fā)生10kV單相接地時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)閉鎖電容器的投切。為避免采集到的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,系統(tǒng)采用同時(shí)判斷遙測(cè)數(shù)據(jù)和遙信數(shù)據(jù)的方式,提高了采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)度。
五、結(jié)論
本文通過對(duì)電壓無功優(yōu)化控制系統(tǒng)的淺要介紹,分析了其包含的自動(dòng)化技術(shù),從一個(gè)側(cè)面反映了我國電力系統(tǒng)自動(dòng)化科技的發(fā)展,也展現(xiàn)了電力行業(yè)專業(yè)人才的卓越才能。本文對(duì)電壓無功優(yōu)化控制系統(tǒng)從設(shè)計(jì)思想,系統(tǒng)構(gòu)成方面進(jìn)行的論述,可作電力專業(yè)的教輔材料,也可供電壓無功優(yōu)化控制裝置設(shè)計(jì)和運(yùn)行參考。
參考文獻(xiàn)
近年來,隨著電網(wǎng)運(yùn)行水平的提高,各級(jí)調(diào)度中心要求更多的信息,以便及時(shí)掌握電網(wǎng)及變電站的運(yùn)行情況,提高變電站的可控性,進(jìn)而要求更多地采用遠(yuǎn)方集中控制、操作、反事故措施等,即采用無人值班的管理模式,以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,減少人為誤操作的可能,提高運(yùn)行的可靠性。基于上述原因,變電站自動(dòng)化由“熱門話題”已轉(zhuǎn)向了實(shí)用化階段,電力行業(yè)各有關(guān)部門把變電站自動(dòng)化做為一項(xiàng)新技術(shù)革新手段應(yīng)用于電力系統(tǒng)運(yùn)行中來,各大專業(yè)廠家亦把變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的開發(fā)做為重點(diǎn)開發(fā)項(xiàng)目,不斷地完善和改進(jìn)相應(yīng)地推出各具特色的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng),以滿足電力系統(tǒng)中的要求。
變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)的功能
1.微機(jī)保護(hù)。是對(duì)站內(nèi)所有的電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù),包括線路保護(hù),變壓器保護(hù),母線保護(hù),電容器保護(hù)及備自投,低頻減載等安全自動(dòng)裝置。
2.?dāng)?shù)據(jù)采集。包括狀態(tài)數(shù)據(jù),模擬數(shù)據(jù)和脈沖數(shù)據(jù)。
3.事件記錄和故障錄波測(cè)距。事件記錄應(yīng)包含保護(hù)動(dòng)作序列記錄,開關(guān)跳臺(tái)記錄。其SOE分辨率一般在1~10ms之間,以滿足不同電壓等級(jí)對(duì)SOE的要求。
變電站故障錄波可根據(jù)需要采用兩種方式實(shí)現(xiàn),一是集中式配置專用故障錄波器,并能與監(jiān)控系統(tǒng)通信。另一種是分散型,即由微機(jī)保護(hù)裝置兼作記錄及測(cè)距計(jì)算,再將數(shù)字化的波型及測(cè)距結(jié)果送監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)和分析。
4.控制和操作閉鎖。操作人員可通過CRT屏幕對(duì)斷路器、隔離開關(guān)、變壓器分接頭、電容器組投切進(jìn)行遠(yuǎn)方操作。為了防止系統(tǒng)故障時(shí)無法操作被控設(shè)備,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保留人工直接跳合閘手段。
5.周期檢測(cè)和同期合閘。該功能可以分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式實(shí)現(xiàn)??蛇x擇獨(dú)立的同期設(shè)備實(shí)現(xiàn),也可以由微機(jī)保護(hù)軟件模塊實(shí)現(xiàn)。
6.電壓和無功的就地控制。無功和電壓控制一般采用調(diào)整變壓器分接頭,投切電容器組,電抗器組,同步調(diào)相機(jī)等方式實(shí)現(xiàn)。操作方式可手動(dòng)可自動(dòng),人工操作可就地控制或遠(yuǎn)方控制。無功控制可由專門的無功控制設(shè)備實(shí)現(xiàn),也可由監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)保護(hù)裝置測(cè)量的電壓,無功和變壓器抽頭信號(hào)通過專用軟件實(shí)現(xiàn)。
7.?dāng)?shù)據(jù)處理和記錄。歷史數(shù)據(jù)的形成和存儲(chǔ)是數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容,它包括上一級(jí)調(diào)度中心,變電管理和保護(hù)專業(yè)要求的數(shù)據(jù)。
8.人機(jī)聯(lián)系。
9.系統(tǒng)的自診斷功能。系統(tǒng)內(nèi)各插件應(yīng)具有自診斷功能,自診斷信息也象被采集的數(shù)據(jù)一樣周期性地送往后臺(tái)機(jī)和遠(yuǎn)方調(diào)度中心或操作控制中心。
10.與遠(yuǎn)方控制中心的通信。本功能在常規(guī)遠(yuǎn)動(dòng)‘四遙’的基礎(chǔ)上增加了遠(yuǎn)方修改整定保護(hù)定值、故障錄波與測(cè)距信號(hào)的遠(yuǎn)傳等,其信息量遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的要求,系統(tǒng)應(yīng)具有通信通道的備用及切換功能,保證通信的可靠性,同時(shí)應(yīng)具備同多個(gè)調(diào)度中心不同方式的通信接口,且各通信口及MO-DEM應(yīng)相互獨(dú)立。保護(hù)和故障錄波信息可采用獨(dú)立的通信與調(diào)度中心連接,通信規(guī)約應(yīng)適應(yīng)調(diào)度中心的要求,符合國標(biāo)及IEC標(biāo)準(zhǔn)。
變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)具有同調(diào)度中心對(duì)時(shí),統(tǒng)一時(shí)鐘的功能,還應(yīng)具有當(dāng)?shù)剡\(yùn)行維護(hù)功能。
11.防火、保安系統(tǒng)。從設(shè)計(jì)原則而言,無人值班變電站應(yīng)具有防火、保安措施。
幾個(gè)問題的認(rèn)識(shí)及探討
1.變電站自動(dòng)化的基本概念。變電站自動(dòng)化是指應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)、信息處理和傳輸技術(shù),通過計(jì)算機(jī)硬軟件系統(tǒng)或自動(dòng)裝置代替人工進(jìn)行各種運(yùn)行作業(yè),提高變電站運(yùn)行、管理水平的一種自動(dòng)化系統(tǒng)。變電站自動(dòng)化的范疇包括綜合自動(dòng)化技術(shù);變電站綜合自動(dòng)化是指將二次設(shè)備(包括控制、保護(hù)、測(cè)量、信號(hào)、自動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置)利用微機(jī)技術(shù)經(jīng)過功能的重新組合和優(yōu)化設(shè)計(jì),對(duì)變電站執(zhí)行自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng),它是自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)在變電站領(lǐng)域的綜合應(yīng)用。博士論文,變電站。其具有以下特征:
(1)功能綜合化。是按變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行要求,將二次系統(tǒng)的功能綜合考慮,在整個(gè)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案指導(dǎo)下,進(jìn)行優(yōu)化組合設(shè)計(jì),以達(dá)到協(xié)調(diào)一致的繼電保護(hù)及監(jiān)控系統(tǒng)。博士論文,變電站。博士論文,變電站。“綜合”(INTEGRATED)并非指將變電站所要求的功能以“拼湊”的方式組合,而是指在滿足基本要求的基礎(chǔ)上,達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)性能指標(biāo)的最優(yōu)化。博士論文,變電站。
(2)系統(tǒng)構(gòu)成的數(shù)字化及模塊化。博士論文,變電站。保護(hù)、控制、測(cè)量裝置的數(shù)字化(即采用微機(jī)實(shí)現(xiàn),并具有數(shù)字化通信能力),利于把各功能模塊通過通信網(wǎng)絡(luò)連接起來,便于接口功能模塊的擴(kuò)充及信息的共享。
(3)操作監(jiān)視屏幕化。當(dāng)變電站有人值班時(shí),人機(jī)聯(lián)系在當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)的后臺(tái)機(jī)(或主機(jī))上進(jìn)行,當(dāng)變電站無人值班時(shí),人機(jī)聯(lián)系功能在遠(yuǎn)方的調(diào)度中心或操作控制中心的主機(jī)或工作站上進(jìn)行,不管那種方式,操作維護(hù)人員面對(duì)的都是CRT屏幕,操作的工具都是鍵盤或鼠標(biāo)。
(4)運(yùn)行管理智能化。體現(xiàn)在無人值班、人機(jī)對(duì)話及操作的屏幕化、制表、打印、越限監(jiān)視和系統(tǒng)信息管理、建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫、開關(guān)操作及防誤操作閉銷等方面,能夠減輕工作人員的勞動(dòng)及人無法做到的工作。
2.變電站綜合自動(dòng)化站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)的建立。變電站內(nèi)傳送或交換的基本信息有:測(cè)量及狀態(tài)信息;操作信息;參數(shù)信息。根據(jù)信息傳送的性能要求,大致可分兩類考慮,一類要求實(shí)時(shí)響應(yīng)較高的信息,如事故的檢出、告警、事件順序記錄和用于保護(hù)動(dòng)作的信息,要求傳送速度較高;另一類是對(duì)時(shí)間響應(yīng)要求不高的信息,如用于錄波、記錄及故障分析的信息,可允許較長的傳送時(shí)間。對(duì)于不同的數(shù)據(jù)亦有不同的安全性要求,站內(nèi)通信網(wǎng)聯(lián)系站內(nèi)各個(gè)智能單元、后臺(tái)監(jiān)控及遠(yuǎn)方通信裝置,是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵。
3.實(shí)際工程設(shè)計(jì)的考慮。為了使實(shí)際工程工作可靠,維護(hù)方便,擴(kuò)展靈活,易于用戶操作和管理,在系統(tǒng)不同的層次,需解決不同的問題。
(1)前置智能單元。前置智能單元是系統(tǒng)的基層,執(zhí)行系統(tǒng)最基本的功能,如保護(hù)、測(cè)量、控制等。我們希望這些基層模塊盡量不受網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的影響,特別是繼電保護(hù)裝置,要求在無網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)下能完成保護(hù)的基本功能,因此在設(shè)計(jì)基層裝置時(shí),盡量采用自成—體的辦法。
為了提高基層功能模塊的質(zhì)量,盡量采用通用化的模塊,因此硬件平臺(tái)的模塊化設(shè)計(jì),在基層尤為重要。本著這種思想設(shè)計(jì)出有限品種的模塊,拼裝成不同的功能裝置,這對(duì)模塊設(shè)計(jì)成本的降低、生產(chǎn)的組織等均具有好處。
在實(shí)際應(yīng)用中,為了減少基層模塊軟件對(duì)工程的依賴性(即工程有關(guān)部分的軟件),一種辦法將與工程有關(guān)的軟件改成系統(tǒng)配置文件存于可擦寫的存儲(chǔ)器內(nèi),另一種辦法是將與工程有關(guān)的(例如通信規(guī)約)軟件用一個(gè)獨(dú)立的模塊來實(shí)現(xiàn)。
(2)網(wǎng)絡(luò)通信層。為了保證網(wǎng)絡(luò)層的完好,應(yīng)該注意對(duì)網(wǎng)絡(luò)層的監(jiān)視,這可以從后臺(tái)和前置兩個(gè)層次來實(shí)現(xiàn),在硬件條件比較好的地方,可以采取兩個(gè)獨(dú)立通訊網(wǎng)絡(luò)工作,或同時(shí)工作,或者互為備用。博士論文,變電站。
中圖分類號(hào):G712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1006-5962(2013)02-0027-02
高職機(jī)電一體化專業(yè)課程設(shè)置的培養(yǎng)目標(biāo)是:面向工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),電氣控制系統(tǒng)制造公司、機(jī)電設(shè)備制造公司、機(jī)電設(shè)備、電氣設(shè)備、工控設(shè)備制造公司或公司、科技開發(fā)公司,培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需要,全面發(fā)展,適應(yīng)本專業(yè)相對(duì)應(yīng)職業(yè)崗位的高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才,主要崗位群定位是自動(dòng)化設(shè)備安裝員、自動(dòng)化設(shè)備調(diào)試員、中高級(jí)維修電工等,本專業(yè)有五個(gè)主干學(xué)科:電氣工程、電子工程、機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、控制科學(xué)與工程,都是為了崗位需要設(shè)置的專業(yè)知識(shí)。其中《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》作為一門核心專業(yè)課在第四學(xué)期進(jìn)行了貫穿和綜合。
1自動(dòng)化生產(chǎn)線的課程設(shè)置
機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)能力有:識(shí)圖繪圖能力、機(jī)電安裝調(diào)試維修能力、電控系統(tǒng)調(diào)試檢修能力、自動(dòng)線調(diào)試維護(hù)能力、機(jī)電設(shè)備管理能力及機(jī)電產(chǎn)品營銷能力等?!蹲詣?dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》前序課程有PLC技術(shù)、傳感器技術(shù)、電機(jī)與控制,后序課程有機(jī)床維修等。在我們所要實(shí)現(xiàn)的教學(xué)目標(biāo)中知識(shí)目標(biāo)涉及到:機(jī)械手工作原理、握機(jī)械手控制原理、機(jī)械手氣動(dòng)原理、熟悉安全操作規(guī)程;能力目標(biāo)有:對(duì)已安裝的機(jī)械手機(jī)械部件進(jìn)行測(cè)量;對(duì)機(jī)械手的氣路進(jìn)行基本調(diào)試;根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障部位;檢查分析、找到故障點(diǎn)并分析解決故障;遵守安全操作規(guī)程;素質(zhì)目標(biāo)有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)態(tài)度、規(guī)范的操作習(xí)慣、創(chuàng)新精神、團(tuán)結(jié)協(xié)作精神、自主學(xué)習(xí)精神及溝通能力。
此核心課程以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)開展課程教學(xué),提升學(xué)生的職業(yè)能力,以具體自動(dòng)化生產(chǎn)線為載體,融合認(rèn)知、安裝、調(diào)試和檢測(cè)等內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做、評(píng)一體化教學(xué),突出課程的職業(yè)性、實(shí)踐性和開放性。以學(xué)生為主體,采取多樣化教學(xué)方法。以自動(dòng)化設(shè)備改造為工作過程,涉及電路圖分析、電氣圖設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、設(shè)備組裝、設(shè)備運(yùn)行調(diào)試、設(shè)備檢測(cè)、設(shè)備維護(hù)等行動(dòng)領(lǐng)域,設(shè)置六個(gè)學(xué)習(xí)情境:零配件拆裝、傳感器檢測(cè)、氣路檢測(cè)、異步電機(jī)檢測(cè)、步進(jìn)電機(jī)檢測(cè)、整體檢測(cè)調(diào)試,分成20個(gè)任務(wù)。
項(xiàng)目一:供料站的安裝,有機(jī)械拆裝、氣路拆裝、電器拆裝三個(gè)任務(wù);項(xiàng)目二:加工站的安裝,設(shè)計(jì)任務(wù)有加工站組裝、光電傳感器檢測(cè)、限位傳感器檢測(cè)三個(gè)任務(wù);項(xiàng)目三:裝配站的安裝,設(shè)計(jì)任務(wù)有裝配站組裝、電磁閥檢測(cè)、氣缸檢測(cè)三個(gè)任務(wù);項(xiàng)目四 :分揀站的安裝,設(shè)計(jì)任務(wù)有分揀站組裝、傳送帶的檢測(cè)、異步電機(jī)的檢測(cè)、變頻器的檢測(cè)四個(gè)任務(wù);項(xiàng)目五:輸送站的安裝,設(shè)計(jì)任務(wù)有輸送站組裝、光纖傳感器檢測(cè)、機(jī)械手檢測(cè)、步進(jìn)電機(jī)的檢測(cè)、溜板檢測(cè)四個(gè)任務(wù);項(xiàng)目六:整體運(yùn)行調(diào)試,有PLC控制網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、程序編寫、綜合調(diào)試三個(gè)任務(wù)。
2自動(dòng)化生產(chǎn)線的教學(xué)方法與評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)
2.1教學(xué)方法。
(1)講授法:講解項(xiàng)目任務(wù),傳授項(xiàng)目任務(wù)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn),針對(duì)學(xué)生實(shí)施過程中出現(xiàn)的不足進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的說明。
(2)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法:在符合生產(chǎn)要求的工作環(huán)境中進(jìn)行操作技能和維修應(yīng)用能力實(shí)踐,提高職業(yè)氛圍,在工作過程中提升學(xué)生的職業(yè)道德、職業(yè)素養(yǎng)和崗位適應(yīng)能力。
(3)任務(wù)驅(qū)動(dòng)法:將教學(xué)過程融入項(xiàng)目任務(wù)中,讓學(xué)生自主討論分析實(shí)施,學(xué)生在工作過程中得到知識(shí)。
(4)小組討論法:學(xué)生每六~八人為一個(gè)小組,小組討論分析,討論解決,分工協(xié)作完成項(xiàng)目任務(wù)。
六步教學(xué)實(shí)施:明確任務(wù)、討論分析、制定方案、檢測(cè)故障、檢驗(yàn)效果、總結(jié)分析。老師交代目標(biāo),注意觀察和記錄小組對(duì)現(xiàn)象分析情況,解答學(xué)生提出的問題,對(duì)跟主題分析偏離太遠(yuǎn)的小組予以引導(dǎo),讓學(xué)生自行摸索,在后期對(duì)學(xué)生可能會(huì)引起事故或損壞設(shè)備和工具的異常操作給予糾正,最后老師組織小組進(jìn)行故障排除工作匯報(bào),互評(píng),并對(duì)每組進(jìn)行考核評(píng)價(jià),再引導(dǎo)學(xué)生自行總結(jié)。
2.2評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)。
課程采用過程考核與期終考核相結(jié)合、企業(yè)考核與校內(nèi)項(xiàng)目考核相結(jié)合、教師考核與學(xué)生考核相結(jié)合的多元化考核方式,利于理論聯(lián)系實(shí)際,有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)新和思考,更督促他們到實(shí)際中去發(fā)現(xiàn)和改進(jìn),去尋找合適自己的項(xiàng)目和課題。
課程考核為:校內(nèi)項(xiàng)目,企業(yè),綜合實(shí)訓(xùn)三大類。當(dāng)堂課的考核有:教師考核、小組互評(píng)、小組自評(píng);教師考核內(nèi)容為五項(xiàng):任務(wù)分析情況,實(shí)施方案制定,任務(wù)完成質(zhì)量、分工協(xié)作精神、故障檢測(cè)手段、安全操作規(guī)范、小組總結(jié)。
和很多專業(yè)課一樣,多種教學(xué)方法和全面的評(píng)價(jià)方案,有效保證了教學(xué)效果。
3相關(guān)課教學(xué)
3.1電機(jī)與電氣控制的教學(xué)。
本課程以發(fā)電機(jī)為主題,以工作任務(wù)為導(dǎo)向,以工廠實(shí)用型電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)情景教學(xué)為主線貫穿全課程,用實(shí)物進(jìn)行直觀性教學(xué),使學(xué)生感性認(rèn)識(shí)強(qiáng),理性認(rèn)識(shí)夠。
典型的教學(xué)任務(wù)有三相異步電動(dòng)機(jī)全壓?jiǎn)?dòng)、三相異步電動(dòng)機(jī)長動(dòng)控制、三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制、三相異步電動(dòng)機(jī)延時(shí)啟動(dòng)控制(或三相異步電動(dòng)機(jī)Y-降壓?jiǎn)?dòng))、機(jī)械手控制等。
課程特色是學(xué)生充分利用所學(xué)知識(shí)、網(wǎng)絡(luò)資源、閑瑕時(shí)間作為期三個(gè)月的“繼電控制課程設(shè)計(jì)”。任務(wù)書要求能夠根據(jù)功能要求選擇個(gè)元器件的類型及其型號(hào);了解個(gè)元器件的工作原理和使用方法;把各元器件連接起來實(shí)現(xiàn)本課程設(shè)計(jì)的要求。設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求:兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)都存在重載啟動(dòng)的可能,任何一級(jí)傳送帶停止工作時(shí),其他傳送帶都必須停止工作,控制線路有必要的保護(hù)環(huán)節(jié),有故障報(bào)警裝置。課程設(shè)計(jì)書要有課題介紹、題目、摘要、總體方案設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)目的、控制要求、設(shè)計(jì)要求、 硬件選型、主電路原理圖的設(shè)計(jì)、 控制電路原理圖的設(shè)計(jì)、重載保護(hù)電路設(shè)計(jì)、欠壓保護(hù)電路設(shè)計(jì)、總結(jié)。
3.2PLC教學(xué)。
PLC是可編程序邏輯控制器(Programmable Logic Controller)的簡(jiǎn)稱,早期是一種開關(guān)邏輯控制裝置,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,其控制核心采用微處理器,功能有了極大擴(kuò)展,除了最廣泛的取代傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制的開關(guān)量邏輯控制外,還有過程控制,數(shù)據(jù)處理,通信聯(lián)網(wǎng)與顯示打印,PLC接口采用光電隔離,實(shí)現(xiàn)了PLC的內(nèi)部電路與外部電路的電氣隔離,減小了電磁干擾。
PLC有5種編程語言:
(1)順序功能圖(SFC)。
順序功能圖常用來編制順序控制類程序,包含步、動(dòng)作、轉(zhuǎn)換三個(gè)要素。順序功能編程法是將一個(gè)復(fù)雜的控制過程分解為小的工作狀態(tài),這些狀態(tài)按順序連接組合成整體的控制程序。
(2)梯形圖(LD)。
梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式,是在常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化了符號(hào)演變而來的,形象、直觀、實(shí)用,電氣技術(shù)人員容易接受,要求用帶CRT屏幕顯示的圖形編程器才能輸入圖形符號(hào),是目前用得最多的一種PLC編程語言。
(3)功能塊圖(FBD)。
功能圖編程語言是用邏輯功能符號(hào)組成的功能塊來表達(dá)命令的圖形語言,與數(shù)字電路中的邏輯圖一樣,極易表現(xiàn)條件與結(jié)果之間的邏輯功能。
(4)指令表(IL)。
采用經(jīng)濟(jì)便攜的編程器將程序輸入到可編程控制器就用指令表,使用的指令語句類似微機(jī)中的匯編語言。指令表程序較難閱讀,其中的邏輯關(guān)系很難一眼看出,所以在設(shè)計(jì)時(shí)一般使用梯形圖語言。如果使用手持式編程器,必須將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令表后再寫入PLC,在用戶程序存儲(chǔ)器中,指令按步序號(hào)順序排列。
(5)結(jié)構(gòu)文本(ST)是文字語言。
編程語言的學(xué)習(xí)是PLC教學(xué)的一項(xiàng)重要內(nèi)容,中間加以不同的應(yīng)用實(shí)例:順序控制電路、常閉觸點(diǎn)輸入信號(hào)的處理,使用多個(gè)定時(shí)器接力定時(shí)的時(shí)序控制電路、三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路、鉆床刀架運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),LED數(shù)碼管顯示設(shè)計(jì),還經(jīng)常根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖。
增加的學(xué)習(xí)情境還常有如下任務(wù):洗手間的沖水清洗控制、進(jìn)庫物品的統(tǒng)計(jì)、競(jìng)賽搶答器裝置設(shè)計(jì)、彩燈或噴泉PLC控制;尋找數(shù)組最大值并求和運(yùn)算、電熱水爐溫度控制等。
3.3單片機(jī)。
單片微型計(jì)算機(jī)就是將CPU、RAM、ROM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。用于示波器、報(bào)警系統(tǒng)、移動(dòng)電話、彩電等日常方面,在智能儀器儀表、工業(yè)控制、家用電器、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域、醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域、工商,金融,科研、教育,國防航空航天等領(lǐng)域也都有廣泛應(yīng)用。
數(shù)據(jù)大都在單片機(jī)內(nèi)部傳送,運(yùn)行速度快,抗干擾能力強(qiáng),可靠性高,微型單片化集成了如看門狗、AD/DA等更多的其它資源。教學(xué)內(nèi)容以80C51為核心講授單片機(jī)的的引腳、存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu)、典型語句,以實(shí)例應(yīng)用為線索:?jiǎn)螣羰芸亻W爍、P1口外接8只LED發(fā)光二極管模擬彩燈、單片機(jī)做加、減、乘、除運(yùn)算等項(xiàng)目。各子任務(wù)都作硬件電路及工作原理分析、主程序流程圖設(shè)計(jì)、源程序的編輯、編譯、下載、單片機(jī)的I/O接口分配及連接。
教學(xué)采用ISP-4單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開發(fā)板,可以完成大量的單片機(jī)學(xué)習(xí)、開發(fā)實(shí)驗(yàn),對(duì)學(xué)習(xí)單片機(jī)有極大的幫助。該板采用在線可編程的AT89S51單片機(jī),有程序下載功能,可將編輯、編譯、調(diào)試好的單片機(jī)代碼下載到AT89S51單片機(jī)中。
3.4變頻器技術(shù)及應(yīng)用。
變頻技術(shù)讓學(xué)生熟練掌握各種電力電子器件的工作原理、主要參數(shù)、驅(qū)動(dòng)電路與保護(hù)技術(shù);掌握交-直-交變頻器、交-交變頻器、諧振型變頻的工作原理和應(yīng)用范圍;掌握脈寬調(diào)制控制、矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制等先進(jìn)技術(shù);了解變頻器與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)組成變頻調(diào)速系統(tǒng)、變頻器與雙饋電機(jī)組成調(diào)速系統(tǒng)、變頻器與同步電動(dòng)機(jī)組成變頻調(diào)速系統(tǒng),掌握電力電子電機(jī)系統(tǒng)的組成、工作原理、控制方法、運(yùn)行特性等,是強(qiáng)電應(yīng)用和現(xiàn)代技術(shù)推廣的有力體現(xiàn)。
3.5傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)。
傳感器技術(shù)代替人的感觀,在各種環(huán)境下應(yīng)用,檢測(cè)技術(shù)是一套有效的反應(yīng)體系,包括信息的獲得、測(cè)量方法、信號(hào)的變換、處理和顯示、誤差的分析以及干擾的抑制、可靠性問題等。因此掌握常用傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)、性能,并能正確選用,了解傳感器的基本概念和自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的組成,對(duì)常用檢測(cè)系統(tǒng)有相應(yīng)的分析與維護(hù)能力。對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程中主要工藝參數(shù)的測(cè)量能提出合理的檢測(cè)方案,能正確選用傳感器及測(cè)量轉(zhuǎn)換電路組成實(shí)用檢測(cè)系統(tǒng)的初步能力。
教學(xué)過程進(jìn)行小論文制作,讓學(xué)生提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平,使學(xué)生從文字處理水平提高到辦公處理水平。對(duì)分節(jié)、目錄、文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)作嚴(yán)格要求。題目如數(shù)字顯示電子稱、基于霍爾傳感器的轉(zhuǎn)速表、單片機(jī)電子秤研究、光纖測(cè)溫儀、煙霧報(bào)警器、小車尋跡設(shè)計(jì)、電熨斗自動(dòng)恒溫系統(tǒng)、電渦流探傷、電感測(cè)厚儀等。
4畢業(yè)論文指導(dǎo)分析
畢業(yè)論文專業(yè)聯(lián)系實(shí)際,通常小型自動(dòng)化系統(tǒng)以單片機(jī)為主,大型自動(dòng)化生產(chǎn)線以PLC為主,系統(tǒng)運(yùn)行動(dòng)力離不開電機(jī),觀察離不開傳感器,調(diào)速可用變頻器,綜合所學(xué),學(xué)生的論文涉及廣泛,有效教學(xué)可對(duì)應(yīng)從如下方面?zhèn)戎刂笇?dǎo)。
4.1立意選題。
根據(jù)實(shí)際和研究方向做好側(cè)重和體現(xiàn),如“觸摸屏控制的堿液配置系統(tǒng)”和“兩種液體混合裝置的PLC控制系統(tǒng)”的系統(tǒng)性和方向性,“車庫自動(dòng)門的PLC自動(dòng)控制”和“測(cè)速雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)”的檢測(cè)指標(biāo)要求等。
4.2材料整合。
在任務(wù)要求明確的基礎(chǔ)上,首先確定相關(guān)技術(shù)指標(biāo),對(duì)應(yīng)查找并列出論文結(jié)構(gòu),一份畢業(yè)論文至少含有三到五門課的內(nèi)容,對(duì)應(yīng)于研究方向進(jìn)行相應(yīng)編排和取舍。
4.3技術(shù)處理。
所搜集圖片的背景往往有水印,要去掉,圖片按要求進(jìn)行不同方向的剪切。圖表里的文字應(yīng)是五號(hào)或小五,注意表格標(biāo)題要單獨(dú)標(biāo)出等等格式要求。流程圖、梯形圖的設(shè)計(jì)與表現(xiàn)。
多種教學(xué)方法和理論聯(lián)系實(shí)際教出具有學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的學(xué)生,系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用創(chuàng)造練就出具有競(jìng)爭(zhēng)力的學(xué)生,專業(yè)課的有效教學(xué)和畢業(yè)論文的順利設(shè)計(jì)將顯示本專業(yè)沉甸甸的含金量。
參考文獻(xiàn)
[1]呂景全.《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》,中國鐵道出版社,2010年7月
[2]馬玉春.《電機(jī)與電氣控制》,北京交通大學(xué)出版社,2011年1月
中圖分類號(hào): TM712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一.引言
我國對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的研究與發(fā)展始于上世紀(jì)50年代,它是一門綜合性較強(qiáng)的技術(shù)學(xué)科,也是生產(chǎn)現(xiàn)代化的一種標(biāo)志,近些年,計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、電子技術(shù)及嵌入式技術(shù)迅猛發(fā)展,也促進(jìn)了電氣自動(dòng)化技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用取得了很大的進(jìn)展。也引發(fā)了工程領(lǐng)域的一場(chǎng)技術(shù)革命。電氣自動(dòng)化讓各個(gè)行業(yè)都走進(jìn)了現(xiàn)代的、先進(jìn)的生產(chǎn)方式與管理領(lǐng)域,走入了自動(dòng)化發(fā)展階段。電力系統(tǒng)的發(fā)展使對(duì)電力的生產(chǎn)、傳輸及計(jì)量等提出了更高的要求,因此,將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)是行業(yè)發(fā)展的必要,自動(dòng)化技術(shù)也是電力行業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮出越來越重要的作用。
二.自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)。
自動(dòng)控制技術(shù)正趨向于智能化、最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、適應(yīng)化、區(qū)域化發(fā)展。在設(shè)計(jì)分析上日益要求面對(duì)多機(jī)系統(tǒng)模型來處理問題。在理論工具上越來越多地借助于現(xiàn)代控制理論。在控制手段上日益增多了微機(jī)、電力電子器件和遠(yuǎn)程通信的應(yīng)用,保證了控制操作的高可靠性。在研究人員的構(gòu)成上益需要多“兵種”的聯(lián)合作戰(zhàn)。
自動(dòng)化的發(fā)展則趨向于:
(1). 由開環(huán)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)控制發(fā)展,例如從系統(tǒng)功率總加到AGC(自動(dòng)發(fā)電控制);
(2). 由高電壓等級(jí)向低電壓擴(kuò)展,例如從EMS(能量管理系統(tǒng))到DMS(配電管理系統(tǒng));
(3). 由單個(gè)元件向部分區(qū)域及全系統(tǒng)發(fā)展,例如SCADA(監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集)的發(fā)展和區(qū)域穩(wěn)定控制的發(fā)展;
(4). 由單一功能向多功能、一體化發(fā)展,例如變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展;
(5). 裝置性能向數(shù)字化、快速化、靈活化發(fā)展,例如繼電保護(hù)技術(shù)的演變;
(6). 追求的目標(biāo)向最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化、智能化發(fā)展,例如勵(lì)磁控制、潮流控制;
(7). 由以提高運(yùn)行的安全、經(jīng)濟(jì)、效率為完成向管理、服務(wù)的自動(dòng)化擴(kuò)展,例如管理信息系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。
三.機(jī)電自動(dòng)化中電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用方向。
1. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的應(yīng)用。
該仿真系統(tǒng)在可提供大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的前提下,還可多種電力系統(tǒng)的暫態(tài)及穩(wěn)態(tài)實(shí)驗(yàn)同步進(jìn)行,還能用以協(xié)助科研人員測(cè)試新裝置,且多種控制裝置都能與其構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng),從而為靈活輸電系統(tǒng)及研究智能保護(hù)的控制策略提供了一流的實(shí)驗(yàn)條件。電力系統(tǒng)數(shù)字模擬實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的引進(jìn),方便了對(duì)電力系統(tǒng)負(fù)荷動(dòng)態(tài)特性監(jiān)測(cè)、電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真建模等方面進(jìn)行深入研究,從而建成具備混合實(shí)時(shí)仿真環(huán)境的實(shí)驗(yàn)室。
2. 綜合自動(dòng)化技術(shù)與智能保護(hù)的應(yīng)用。
目前,國內(nèi)的綜合自動(dòng)化領(lǐng)域的研究已達(dá)到國際先進(jìn)水平,智能自動(dòng)化保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域的研究相對(duì)處于國際領(lǐng)先水平,研制的分層式綜合自動(dòng)化裝置能夠適用于各種電壓等級(jí)電站。將國內(nèi)外最新的人工智能、網(wǎng)絡(luò)通信、微機(jī)新技術(shù)、自適應(yīng)理論、綜合自動(dòng)控制理論等應(yīng)用于電氣自動(dòng)化保護(hù)裝置中,對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化保護(hù)的新原理進(jìn)行了研究,可以大大提高電力系統(tǒng)的安全水平,使得新型保護(hù)裝置具有智能控制的特點(diǎn)。
3. 電力系統(tǒng)中人工智能的應(yīng)用。
電力系統(tǒng)及其元件的故障診斷、運(yùn)行分析、規(guī)劃設(shè)計(jì)等方面將模糊邏輯、專家系統(tǒng)以及進(jìn)化理論應(yīng)用到實(shí)際研究,并且結(jié)合電力工業(yè)發(fā)展的需要,開展了電力系統(tǒng)智能控制理論與應(yīng)用的研究,同時(shí)也開展了在上述實(shí)用軟件研究的基礎(chǔ)上以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制的智能化水平。
4. 電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)。
該技術(shù)采用的模型為最新國際標(biāo)準(zhǔn)公共信息模型,輸電網(wǎng)的理論算法采用與配網(wǎng)實(shí)際與高級(jí)應(yīng)用軟件相結(jié)合,負(fù)荷預(yù)測(cè)時(shí)配合應(yīng)用人工智能灰色神經(jīng)元算法進(jìn)行,最后進(jìn)行潮流計(jì)算時(shí)采用配網(wǎng)遞歸虛擬流算法。電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)取得了重大技術(shù)突破,主要表現(xiàn)在信息配網(wǎng)一體化、高級(jí)應(yīng)用軟件、配網(wǎng)模型、中低壓網(wǎng)絡(luò)數(shù)字方面,最終,解決了載波正在配電網(wǎng)上應(yīng)用的路由、衰耗等技術(shù)難題,正是因?yàn)椴捎脭?shù)字信號(hào)處理技術(shù),才得以提高了載波接收靈敏度。
四.電氣自動(dòng)化在辦公自動(dòng)化中的應(yīng)用。
1. 辦公系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
辦公系統(tǒng)主要應(yīng)用于企事業(yè)單位的管理系統(tǒng)等方面,構(gòu)建企業(yè)自動(dòng)化管理系統(tǒng)需要很多技術(shù)的支持,例如計(jì)算機(jī)技術(shù),通信技術(shù)及自動(dòng)化技術(shù)。自動(dòng)化辦公系統(tǒng)是提高工作效率與管理效率的有效方法,因此,實(shí)施辦公自動(dòng)化信息戰(zhàn)略是企事業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化辦公的需求與趨勢(shì)。企業(yè)的辦公系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化可以基于軟件來實(shí)現(xiàn),也可基于硬件與軟件相結(jié)合的方法來實(shí)現(xiàn),但是要注意到系統(tǒng)的開放性,可擴(kuò)充性及升級(jí)的簡(jiǎn)易性?,F(xiàn)行的辦公系統(tǒng)還要具有良好的兼容性,這樣可以有效的節(jié)約系統(tǒng)的資源,還可以節(jié)約成本,在實(shí)際的辦公自動(dòng)系統(tǒng)中已經(jīng)有了很多成功的案例。
2. 辦公自動(dòng)化的技術(shù)平臺(tái)。
當(dāng)前,有代表性的三種主流的辦公自動(dòng)化技術(shù)主要有三種,既LotusDomino/Notes平臺(tái)上辦公自動(dòng)化系統(tǒng),它也是最早的辦公自動(dòng)化應(yīng)用系統(tǒng);基于Microsoft平臺(tái)的辦公自動(dòng)化系統(tǒng)模式,主要采用WinNT/2000操作系統(tǒng),以ASP為開發(fā)語言提供內(nèi)容存儲(chǔ);還有就是基于基于Jsp/Java平臺(tái)的辦公系統(tǒng),其實(shí)現(xiàn)原理與上一種技術(shù)基本是一樣的,只在是使用的開發(fā)語言上略有不同,且其在系統(tǒng)的維護(hù)上費(fèi)用較高。這三種技術(shù)平臺(tái)在設(shè)計(jì)與實(shí)施辦公自動(dòng)化系統(tǒng)上有不同的應(yīng)用領(lǐng)域,也是推動(dòng)辦公系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)程的主要技術(shù)?,F(xiàn)在已經(jīng)演變出更多的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化。
3. 辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的核心功能的實(shí)現(xiàn)。
辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的核心功能主要是公文的收文、批閱、流轉(zhuǎn)與存檔等。但在對(duì)公文處理一岙會(huì)涉及到公文的流轉(zhuǎn),其過程實(shí)現(xiàn)是較為復(fù)雜的,在開發(fā)的過程中也會(huì)受到很多方面的制約。其中有公文的查閱權(quán)限調(diào)協(xié),公文的、修改、刪除等操作,都要在辦公自動(dòng)化系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn),其中的關(guān)鍵技術(shù)主要有數(shù)字簽名技術(shù)、傳輸加密技術(shù)以及審批身份驗(yàn)證技術(shù)等。辦公自動(dòng)化系統(tǒng)核心功能的劃分與實(shí)現(xiàn)要與客戶的需求分析為依據(jù),其主要原則則是要達(dá)到理念優(yōu)先、技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、性能優(yōu)良、價(jià)格合理。這些也是辦公自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)前的前景與方向。
五.電氣自動(dòng)化在汽車性能設(shè)計(jì)上的應(yīng)用。
近些年,我國的經(jīng)濟(jì)取得了很大的發(fā)展,但是伴隨著汽車數(shù)量的增加與路況復(fù)雜程度的不斷提高,駕駛的難度也越來越高,并且開始逐漸融入人類的能力范疇。當(dāng)前,汽車駕駛自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)主要借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)及控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)?,F(xiàn)在,汽車的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)進(jìn)入了白熱化的狀態(tài),汽車生產(chǎn)廠家都下大力氣在汽車性能的提升上,其中自動(dòng)化就是它發(fā)展的一個(gè)重要方向。駕駛者可以在計(jì)算機(jī)的協(xié)助下將駕駛工作逐漸轉(zhuǎn)移到用自動(dòng)化技術(shù)來實(shí)現(xiàn),通過廠商的大力發(fā)展,自動(dòng)化技術(shù)在提升道路利用率,降低車輛的制造成本及燃油消耗方面都取得了進(jìn)展與突破,收獲了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
六.發(fā)展前景。
1. 電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)的統(tǒng)一化。統(tǒng)一電氣自動(dòng)化工程系統(tǒng)對(duì)電氣自動(dòng)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、測(cè)試、開機(jī)、維護(hù)都有重要意義。能夠把開發(fā)系統(tǒng)從運(yùn)行系統(tǒng)中獨(dú)立出來,這對(duì)電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)來說,是跨越性的一步,能夠?qū)⑾到y(tǒng)通用化。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該保證現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)施、監(jiān)管體系、企業(yè)工程的管理數(shù)據(jù)保持共通。
2. 電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的市場(chǎng)化。產(chǎn)品想長久的發(fā)展,就要深化制造部門的體制改革,還要關(guān)注市場(chǎng)化的影響,以便保證產(chǎn)品能夠滿足市場(chǎng)的需要。同時(shí),企業(yè)不僅要在技術(shù)的開發(fā)上投入,還要使零件的配套生產(chǎn)市場(chǎng)化、專業(yè)化。產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)化是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),這對(duì)提升資源配置效率有著顯著的促進(jìn)作用。
3. 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化接口。采用微軟公司的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)后,工程的成本大大降低了,成功地實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)資源的共享??紤]到自動(dòng)化系統(tǒng)策劃方案的重要,當(dāng)企業(yè)進(jìn)行系統(tǒng)連接時(shí),必須采用微軟操作系統(tǒng),那么這種情況下辦公室使用的就是 IP 系統(tǒng),管理系統(tǒng)和自動(dòng)化控制之間聯(lián)系的建立就是通過 PC 系統(tǒng)。程序標(biāo)準(zhǔn)化接口使廠家之間的數(shù)據(jù)交換有了保證,解決了通訊產(chǎn)生的難題。
4. 電氣自動(dòng)化工程的生產(chǎn)將更加的安全。安全防范技術(shù)的集成化是電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展方向,重點(diǎn)就是保證系統(tǒng)的安全。在非安全狀態(tài)下,用戶要如何選擇才能實(shí)現(xiàn)安全。在分析我國市場(chǎng)的發(fā)展特性后,我們應(yīng)該從最高安全級(jí)別開始,逐漸延伸到安全級(jí)別低的領(lǐng)域,硬件設(shè)備與軟件設(shè)備,公共設(shè)施層與網(wǎng)絡(luò)層,實(shí)現(xiàn)對(duì)此系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)的全面研究。
5. 電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的創(chuàng)新技術(shù)。在我國電氣自動(dòng)化發(fā)展計(jì)劃的指導(dǎo)之下,隨著市場(chǎng)化的環(huán)境,不斷提升電氣自動(dòng)化工程控制系統(tǒng)的創(chuàng)新能力。并且企業(yè)不斷吸收創(chuàng)新技術(shù)以提升自身的創(chuàng)新能力,而科研的投入,為電氣自動(dòng)化的創(chuàng)新提供了更加廣闊的空間,加強(qiáng)政策上的扶持,健全、完善機(jī)制對(duì)創(chuàng)新都是非常有利的。目前我國企業(yè)主要生產(chǎn)一些中低檔次的產(chǎn)品,產(chǎn)品主要服務(wù)于中小型的項(xiàng)目,企業(yè)應(yīng)該打開自主創(chuàng)新的新局面,轉(zhuǎn)換經(jīng)濟(jì)增長模式,逐漸提升創(chuàng)新能力。
電氣自動(dòng)化可以與地球數(shù)字化互相結(jié)合。此設(shè)想包含了自動(dòng)化的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn),可以把大量的相關(guān)數(shù)據(jù)整體為坐標(biāo),最終成為一個(gè)電氣自動(dòng)化數(shù)字地球。將信息全部放入計(jì)算機(jī)中,與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合,不管人們?cè)谑裁吹胤剑鶕?jù)地球地理坐標(biāo),便能知道任何地方的數(shù)據(jù)信息。還可以加強(qiáng)企業(yè)與相關(guān)院校之間的合作。鼓勵(lì)企業(yè)到此專業(yè)的學(xué)校中建立車間,進(jìn)行技術(shù)生產(chǎn)等,建立學(xué)習(xí)形生產(chǎn)培訓(xùn)基地。還可以走入企業(yè)進(jìn)行教學(xué)。將實(shí)踐能力和理論學(xué)習(xí)結(jié)合在一起。此外,還要與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來,積極利用已有的科學(xué)技術(shù)。加強(qiáng)專業(yè)培訓(xùn),提供研究人員水平等。
七.結(jié)束語
電氣自動(dòng)化技術(shù)我國有幾十年的發(fā)展歷程,其中經(jīng)過了多次變革與專業(yè)的調(diào)整,但是由于其應(yīng)用范圍廣泛,在社會(huì)的各種生產(chǎn)層面都會(huì)有所應(yīng)用,與其他科學(xué)技術(shù)相結(jié)合,也對(duì)推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展,促進(jìn)了各個(gè)行業(yè)的發(fā)展。電氣自動(dòng)化技術(shù)與其他科學(xué)技術(shù)的結(jié)合與滲透革新了傳統(tǒng)的方法與理念,必將為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要的作用。
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經(jīng)過幾十年的發(fā)展,變電站自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了一定的水平,在我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造與建設(shè)中不僅中低壓變電站采用了自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)無人值班,而且在220kV及以上的超高壓變電站建設(shè)中也大量采用自動(dòng)化新技術(shù),從而大大提高了電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)代化水平,增強(qiáng)了輸配電和電網(wǎng)調(diào)度的可能性,降低了變電站建設(shè)的總造價(jià),這已經(jīng)成為不爭(zhēng)的事實(shí)。然而,技術(shù)的發(fā)展是沒有止境的,隨著智能化開關(guān)、光電式電流電壓互感器、一次運(yùn)行設(shè)備在線狀態(tài)檢測(cè)、變電站運(yùn)行操作培訓(xùn)仿真等技術(shù)日趨成熟,以及計(jì)算機(jī)高速網(wǎng)絡(luò)在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的開發(fā)應(yīng)用,勢(shì)必對(duì)已有
的變電站自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)生深刻的影響,全數(shù)字化的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)即將出現(xiàn)。
一數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)
(1)智能化的一次設(shè)備
通常一次設(shè)備被檢測(cè)的信號(hào)回路和被控制的操作驅(qū)動(dòng)回路采用微處理器和光電技術(shù)設(shè)計(jì),簡(jiǎn)化了常規(guī)機(jī)電式繼電器及控制回路的結(jié)構(gòu),數(shù)字程控器及數(shù)字公共信號(hào)網(wǎng)絡(luò)取代傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接。換言之,變電站二次回路中常規(guī)的繼電器及其邏輯回路被可編程序代替,常規(guī)的強(qiáng)電模擬信號(hào)和控制電纜被光電數(shù)字和光纖代替。
(2)網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備
變電站內(nèi)常規(guī)的二次設(shè)備,如繼電保護(hù)裝置、防誤閉鎖裝置、測(cè)量控制裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、故障錄波裝置、電壓無功控制、同期操作裝置以及正在發(fā)展中的在線狀態(tài)檢測(cè)裝置等全部基于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的微處理機(jī)設(shè)計(jì)制造,設(shè)備之間的連接全部采用高速的網(wǎng)絡(luò)通信,二次設(shè)備不再出現(xiàn)常規(guī)功能裝置重復(fù)的I/O現(xiàn)場(chǎng)接口,通過網(wǎng)絡(luò)真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、資源其享,常規(guī)的功能裝置在這里變成了邏輯的功能模塊。
(3)自動(dòng)化的運(yùn)行管理系統(tǒng)
變電站運(yùn)行管理自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)包括電力生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)、狀態(tài)記錄統(tǒng)計(jì)無紙化;數(shù)據(jù)信息分層、分流交換自動(dòng)化;變電站運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)能即時(shí)提供故障分析報(bào)告,指出故障原因,提出故障處理意見;系統(tǒng)能自動(dòng)發(fā)出變電站設(shè)備檢修報(bào)告,即常規(guī)的變電站設(shè)備“定期檢修”改變?yōu)椤盃顟B(tài)檢修”。
二數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
在變電站自動(dòng)化領(lǐng)域中,智能化電氣的發(fā)展,特別是智能開關(guān)、光電式互感器機(jī)電一體化設(shè)備的出現(xiàn),變電站自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)入了數(shù)字化的新階段。在高壓和超高壓變電站中,保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、故障錄波及其他自動(dòng)裝置的I/O單元,如A/D變換、光隔離器件、控制操作回路等將割列出來作為智能化一次設(shè)備的一部分。反言之,智能化一次設(shè)備的數(shù)字化傳感器、數(shù)字化控制回路代替了常規(guī)繼電保護(hù)裝置、測(cè)控等裝置的I/O部分;而在中低壓變電站則將保護(hù)、監(jiān)控裝置小型化、緊湊化,完整地安裝在開關(guān)柜上,實(shí)現(xiàn)了變電站機(jī)電一體化設(shè)計(jì)。
數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在物理上可分為兩類,即智能化的一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備;在邏輯結(jié)構(gòu)上可分為三個(gè)層次,根據(jù)IEC6185A通信協(xié)議草案定義,這三個(gè)層次分別稱為“過程層”、“間隔層”、“站控層”。
過程層是一次設(shè)備與二次設(shè)備的結(jié)合面,或者說過程層是指智能化電氣設(shè)備的智能化部分。過程層的主要功能分三類:(1)電力運(yùn)行實(shí)時(shí)的電氣量檢測(cè);(2)運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)檢測(cè);(3)操作控制執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)。間隔層設(shè)備的主要功能是:(1)匯總本間隔過程層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息;(2)實(shí)施對(duì)一次設(shè)備保護(hù)控制功能;(3)實(shí)施本間隔操作閉鎖功能;(4)實(shí)施操作同期及其他控制功能;(5)對(duì)數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)運(yùn)算及控制命令的發(fā)出具有優(yōu)先級(jí)別的控制;(6)承上啟下的通信功能,即同時(shí)高速完成與過程層及站控層的網(wǎng)絡(luò)通信功能。必要時(shí),上下網(wǎng)絡(luò)接口具備雙口全雙工方式,以提高信息通道的冗余度,保證網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。
站控層的主要任務(wù)是:(1)通過兩級(jí)高速網(wǎng)絡(luò)匯總?cè)镜膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息,不斷刷新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫,按時(shí)登錄歷史數(shù)據(jù)庫;(2)按既定規(guī)約將有關(guān)數(shù)據(jù)信息送向調(diào)度或控制中心;(3)接收調(diào)度或控制中心有關(guān)控制命令并轉(zhuǎn)間隔層、過程層執(zhí)行;(4)具有在線可編程的全站操作閉鎖控制功能;(5)具有(或備有)站內(nèi)當(dāng)?shù)乇O(jiān)控,人機(jī)聯(lián)系功能,如顯示、操作、打印、報(bào)警,甚至圖像,聲音等多媒體功能;(6)具有對(duì)間隔層、過程層諸設(shè)備的在線維護(hù)、在線組態(tài),在線修改參數(shù)的功能;(7)具有(或備有)變電站故障自動(dòng)分析和操作培訓(xùn)功能。
三數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)選型
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的命脈,它的可靠性與信息傳輸?shù)目焖傩詻Q定了系統(tǒng)的可用性。常規(guī)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中單套保護(hù)裝置的信息采集與保護(hù)算法的運(yùn)行一般是在同一個(gè)CPU控制下進(jìn)行的,使得同步采樣、A/D轉(zhuǎn)換,運(yùn)算、輸出控制命令整個(gè)流程快速,簡(jiǎn)捷,而全數(shù)字化的系統(tǒng)中信息的采樣、保護(hù)算法與控制命令的形成是由網(wǎng)絡(luò)上多個(gè)CPU協(xié)同完成的,如何控制好采樣的同步和保護(hù)命令的快速輸出是一個(gè)復(fù)雜問題,其最基本的條件是網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性,關(guān)鍵技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)通信速度的提高和合適的通信協(xié)議的制定。
如果采用通常的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)可能不能勝任數(shù)字化變電站自動(dòng)化的技術(shù)要求。目前以太網(wǎng)(ethernet)異軍突起,已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)自動(dòng)化過程控制領(lǐng)域,固化OSI七層協(xié)議,速率達(dá)到100MHz的嵌入式以太網(wǎng)控制與接口芯片已大量出現(xiàn),數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)全部采用100MHz以太網(wǎng)技術(shù)是可行的。
四數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展中的主要問題
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.257
0 引言
滴灌自動(dòng)化控制在我國發(fā)展依然處于起步階段,滴灌自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了農(nóng)業(yè)灌溉的有效率,也從根源上解決了我國水資源緊缺等問題。與此同時(shí),監(jiān)理控制主要是從工程各方面分段控制,做好技術(shù)準(zhǔn)備工作、設(shè)計(jì)階段的控制和施工過程的控制,有效保證工程的質(zhì)量,進(jìn)而提高工程項(xiàng)目的灌溉率[1]。一般來說,滴灌自動(dòng)化要做好施工質(zhì)量控制工作,從各個(gè)方面了解設(shè)備性能,確定施工安裝的技術(shù)要求與方法,并從設(shè)備安裝工程角度明確施工要點(diǎn),從均勻灌溉角度與節(jié)水灌溉角度加深滴灌自動(dòng)化控制質(zhì)量的監(jiān)理,才能逐步提升滴灌自動(dòng)化控制質(zhì)量,更好的服務(wù)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。然而,如何做好滴灌自動(dòng)化控制|量的監(jiān)理,論文作了以下簡(jiǎn)要概述。
1 滴灌自動(dòng)化控制質(zhì)量監(jiān)理工作的技術(shù)準(zhǔn)備
滴灌自動(dòng)化控制質(zhì)量監(jiān)理工作的技術(shù)準(zhǔn)備,加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)能力的儲(chǔ)備、總結(jié)滴灌自動(dòng)化項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)、深入分析水力自動(dòng)化工程特點(diǎn)、加強(qiáng)水利自動(dòng)化工程控制工作等方面進(jìn)行。具體體現(xiàn)如下所示:
第一,加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)能力的儲(chǔ)備。滴灌自動(dòng)化工程主要有自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)工程、信息技術(shù)以及地理信息等,相對(duì)而言滴灌自動(dòng)化工程包括的專業(yè)比較多??焖侔l(fā)展的自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)品升級(jí)較快,也有更新速度非??斓脑O(shè)備,需要體現(xiàn)滴灌自動(dòng)化工程的專業(yè)性與復(fù)合型。
第二,總結(jié)滴灌自動(dòng)化項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。滴灌自動(dòng)化控制原有設(shè)計(jì)不可避免存在各種問題,比如說選擇合適的滴灌帶、確定閥門位置時(shí)沒有分析自動(dòng)化的根本需求,也就增加了自動(dòng)化成本,降低灌水均勻度,也帶來了滴灌故障一系列問題。然而,自從滴灌應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)后,從滴灌自動(dòng)化的需求出發(fā),才降低了系統(tǒng)成本,逐步提高了系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。
第三,深入分析水利自動(dòng)化工程特點(diǎn)。一般來說,水利自動(dòng)化工程比較復(fù)雜,相關(guān)人員僅提供方案和一些設(shè)備清單,缺乏詳細(xì)施工設(shè)計(jì)圖紙,以至于工程項(xiàng)目前期控制作用不突出。監(jiān)理工作進(jìn)行時(shí)需要耗費(fèi)很多精力規(guī)劃圖紙,做好圖紙會(huì)審工作,應(yīng)從設(shè)計(jì)交底角度做好結(jié)構(gòu)體系與關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制。滴灌自動(dòng)化控制質(zhì)量監(jiān)理工作的進(jìn)行,就要從設(shè)計(jì)意圖、設(shè)備選型、施工工藝角度綜合考慮。
第四,水利自動(dòng)化工程的控制,就要從切實(shí)可行的監(jiān)理細(xì)則出發(fā),制定合理的監(jiān)理規(guī)劃,從規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和儀器設(shè)備角度做好工程的控制工作。與此同時(shí)應(yīng)做好監(jiān)理規(guī)劃工作,加深人們對(duì)工程的熟悉與認(rèn)知,才能有效開展監(jiān)理工作。
因此,滴灌自動(dòng)化控制質(zhì)量監(jiān)理工作的進(jìn)行,技術(shù)準(zhǔn)備工作必不可少,加強(qiáng)監(jiān)理工作人員的專業(yè)知識(shí)技能,應(yīng)從前瞻性的角度總結(jié)滴灌自動(dòng)化項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),應(yīng)分析項(xiàng)目現(xiàn)實(shí)情況,做好自動(dòng)化工程的質(zhì)量控制工作。
2 管網(wǎng)改造設(shè)計(jì)階段與自動(dòng)化設(shè)計(jì)階段的控制
滴灌自動(dòng)化控制的監(jiān)理工作并不是單一的,而是需要從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)做起,確定切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案,進(jìn)而做好自動(dòng)化設(shè)計(jì)的有效控制。一般來說,滴灌自動(dòng)化控制質(zhì)量監(jiān)理工作的進(jìn)行,可從管網(wǎng)改造設(shè)計(jì)階段做起,提升灌溉效果,做好自動(dòng)化設(shè)計(jì)控制工作,才能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定進(jìn)行。
第一,管網(wǎng)改造設(shè)計(jì)階段的控制。管網(wǎng)改造時(shí)要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決原有設(shè)計(jì)的問題,從自動(dòng)化需求角度選擇滴灌帶、確定閥門數(shù)量和未知。先導(dǎo)式電磁閥打開要借助于水頭壓力的作用,這一過程必然損失了水力,灌溉效果極其不佳。改造官網(wǎng)時(shí)要從工程遇到的問題出發(fā),監(jiān)理方、組織專家與建設(shè)方要積極參與考慮,從自動(dòng)化需求角度出發(fā),進(jìn)一步降低項(xiàng)目成本,才能保證系統(tǒng)灌水的均勻性,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行性。
第二,自動(dòng)化設(shè)計(jì)階段的控制。確定項(xiàng)目工程地點(diǎn),由于一些野外大田的氣候條件比較惡劣,晝夜溫差比較大,自動(dòng)化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與設(shè)備功耗角度出發(fā),與此同時(shí)應(yīng)從設(shè)備性能與網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性角度出發(fā),才能做好田間灌溉控制工作。一般來說,田間灌溉控制環(huán)節(jié),主要有現(xiàn)場(chǎng)總線通信方案、有線通信方式、GPRS通信方案與433MHz星型無線網(wǎng)方案等,而方案的確定要根據(jù)實(shí)際施工情況確定與之合理的施工方案。
3 施工質(zhì)量控制
做好施工質(zhì)量控制工作,可從監(jiān)理細(xì)則角度嚴(yán)格審查施工法,做好產(chǎn)品質(zhì)量控制工作,加強(qiáng)工程質(zhì)量檢驗(yàn)工作。原材料和設(shè)備進(jìn)入場(chǎng)以后,即使檢查設(shè)備型號(hào)、規(guī)格與數(shù)量等,以巡視和跟蹤的方式做好系統(tǒng)測(cè)試工作。應(yīng)及時(shí)抽查與測(cè)試設(shè)備的關(guān)鍵性能指標(biāo)。質(zhì)量控制環(huán)節(jié),就要做好灌水均勻度測(cè)試工作,一般來說,作物的生長情況和灌水均勻度密切相關(guān),一旦損壞了管道的水頭,灌水均勻度也就受到很大的影響。施工方與設(shè)計(jì)方就要對(duì)任一地塊進(jìn)行均勻度試驗(yàn)[2]。這一信號(hào)的測(cè)試需要從現(xiàn)場(chǎng)情況規(guī)劃設(shè)計(jì)信道,并確定規(guī)劃文檔。測(cè)試閥控器穩(wěn)定性時(shí),要從閥控器設(shè)備本身的穩(wěn)定性角度出發(fā),測(cè)試電磁閥開關(guān)控制的穩(wěn)定性。與此同時(shí)應(yīng)做好閥控器功耗測(cè)試工作,選用5號(hào)干電池實(shí)現(xiàn)供電,設(shè)計(jì)過程保證灌溉電池的使用量。一旦閥控器穩(wěn)定性高,且功耗性低,系統(tǒng)才會(huì)有高質(zhì)量的運(yùn)行,進(jìn)而為用戶帶來更大的效益。施工控制環(huán)節(jié)也要做好首部控制器的測(cè)試,可從專業(yè)技術(shù)角度出發(fā),采取旁站監(jiān)理的方式全面監(jiān)控測(cè)試的結(jié)果。應(yīng)測(cè)試監(jiān)控中心軟件,認(rèn)真核實(shí)設(shè)計(jì)方案與實(shí)施的計(jì)劃,一旦開發(fā)完成以后,從審核角度確定測(cè)試計(jì)劃與測(cè)試用例,應(yīng)做好施工方測(cè)試記錄準(zhǔn)備工作,進(jìn)一步明確測(cè)試分析報(bào)告。測(cè)試分析報(bào)告提交以后,從業(yè)主試運(yùn)行角度編寫測(cè)試用例,并對(duì)其進(jìn)行抽測(cè),確保質(zhì)量。
4 結(jié)語
總而言之,滴灌自動(dòng)化監(jiān)理控制需從多個(gè)角度做起,這就要求監(jiān)理工作人員專業(yè)技術(shù)高超,應(yīng)有更強(qiáng)的專業(yè)能力。滴灌自動(dòng)化監(jiān)理工作的推進(jìn),監(jiān)理工作人員應(yīng)從借鑒學(xué)習(xí)角度及時(shí)補(bǔ)充專業(yè)知識(shí),做好自我技術(shù)能力的儲(chǔ)備工作,應(yīng)始終保持認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度,合理使用質(zhì)量控制手段,確保滴灌自動(dòng)化控制工程的順利完成。
本論文工作所開發(fā)研制的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由嵌入式微處理器、日歷時(shí)鐘芯片、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、非易失性存儲(chǔ)器等器件組成。運(yùn)用最小功耗設(shè)計(jì)理論設(shè)計(jì),可以在電池供電的情況下長期采集和記錄數(shù)據(jù),可長時(shí)間處于工作狀態(tài)。通過具有報(bào)警輸出的日歷時(shí)鐘芯片等組成喚醒單元,可在設(shè)定時(shí)間開啟電源。上電后,采用單片機(jī)控制數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)以及對(duì)時(shí)鐘芯片的再設(shè)定等,而數(shù)碼管作為設(shè)定指示和時(shí)間、采集到模擬量信號(hào)的顯示。
系統(tǒng)通過仿真總線的方式擴(kuò)展較大容量外部存儲(chǔ)器,可存儲(chǔ)的多次采集時(shí)間和采集數(shù)據(jù)。而利用更換存儲(chǔ)器方式,或利用串行口通信方式可將存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)發(fā)送到便攜式電腦中作進(jìn)一步處理。
關(guān)鍵字:?jiǎn)纹瑱C(jī),低功耗,數(shù)據(jù)采集,定時(shí)
摘要 1
Summary 2
第1章 文獻(xiàn)綜述 1
略………
第2章 定時(shí)采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 18
略………
第3章 定時(shí)采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 38
略………
第4章 系統(tǒng)低功耗設(shè)計(jì) 48
略………
第5章 定時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)使用介紹 51
結(jié)論 56
致謝 58
參考文獻(xiàn) 59
附錄1 60(程序)
附錄2 70(數(shù)字儀器)
附錄3 76(Digital Instruments)
(附錄不在論文字?jǐn)?shù)內(nèi))
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有中英文摘要、目錄、圖、參考文獻(xiàn)
0.前言
熱工調(diào)試自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)要求,其功能不斷增強(qiáng),應(yīng)用范圍也逐漸擴(kuò)大,但同時(shí)這也使得系統(tǒng)故障率迅速增加。不論系統(tǒng)運(yùn)行過程中哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都會(huì)使生產(chǎn)造成不可挽回的損失。在此情況下,如何提高熱工調(diào)試自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性成為了電廠要解決的首要問題。
1.針對(duì)熱工調(diào)試自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性研究背景的分析
隨著DCS覆蓋機(jī)、電、爐運(yùn)行參數(shù)的增加,監(jiān)控功能和范圍的不斷擴(kuò)大以及機(jī)組運(yùn)行特點(diǎn)的改變,熱工調(diào)試自動(dòng)化設(shè)備已經(jīng)成為決定機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的主導(dǎo)因素。電力生產(chǎn)單位在面臨市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)劇烈和安全考核風(fēng)險(xiǎn)提高的雙重壓力下,應(yīng)堅(jiān)持“安全生產(chǎn),預(yù)防為主”的電力生產(chǎn)方針,以企業(yè)的最大利益為優(yōu)先原則,從提高電廠熱工調(diào)試自動(dòng)化系統(tǒng)的可依靠性入手,保證熱工調(diào)試自動(dòng)化系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。然而熱工調(diào)試自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),稍有不慎便會(huì)導(dǎo)致熱工調(diào)試自動(dòng)化系統(tǒng)處在一個(gè)非理想的狀態(tài),而且在受到應(yīng)用環(huán)境、時(shí)間等影響后,會(huì)產(chǎn)生一定的安全問題。因此如何通過科學(xué)的基礎(chǔ)管理,確保所監(jiān)控的參數(shù)準(zhǔn)確、系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性成為了熱工安全生產(chǎn)工作中的首要任務(wù)。
2.與熱工調(diào)試自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性有關(guān)的因素
2.1控制軟硬件不合理以及控制邏輯的漏洞
熱工調(diào)試自動(dòng)化設(shè)備和控制邏輯的正確與完善,是大機(jī)組安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。只有在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中保證高質(zhì)量的軟硬件和合理的邏輯控制才能夠確保熱工調(diào)試自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性。很多電廠機(jī)組跳閘的主要原因就是是控制邏輯的不合理,這嚴(yán)重影響著生產(chǎn)的安全性。目前大多數(shù)電廠所采用的機(jī)組及邏輯控制系統(tǒng),基本上都是隨各機(jī)組的DCS控制系統(tǒng)從國外引進(jìn)的。雖說其各有特點(diǎn),但是技術(shù)層面上差異較大,因此必須尋求合理的配備,以保證機(jī)組的運(yùn)行安全和產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。
2.2使有效信號(hào)的可靠性降低的干擾信號(hào)
抗干擾能力在很大程度上說明了熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠與否,提高抗干擾能力是保障熱工調(diào)試自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性的重要手段。由于電廠的熱工調(diào)試自動(dòng)化系統(tǒng)所處的環(huán)境較為復(fù)雜,并且存在著大量的干擾,嚴(yán)重影響了電工控制系統(tǒng)的測(cè)量精度,使控制無法實(shí)現(xiàn),嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成保護(hù)誤動(dòng),損壞設(shè)備,甚至致使工廠停產(chǎn)并造成人員傷害。因而必須找到引起干擾的原因,釆取有效措施,提出各種防范對(duì)策。
2.3不夠完善的熱工調(diào)試自動(dòng)化系統(tǒng)故障應(yīng)急預(yù)案和設(shè)備管理制度
各電廠編寫的《熱控故障應(yīng)急處理預(yù)案》內(nèi)容參差不齊,有的內(nèi)容不能滿足故障時(shí)的處理需求,起不到指導(dǎo)作用;有的無預(yù)案,多數(shù)是憑著運(yùn)行和檢修人員的經(jīng)驗(yàn)處理,結(jié)果發(fā)生了一些本可避免的機(jī)組跳閘。同時(shí)機(jī)組員工的素質(zhì)也對(duì)生產(chǎn)有著很重要的影響。例如,有很多機(jī)組的跳閘是因?yàn)閱T工的實(shí)際操作不當(dāng)引起的,并不是其向上級(jí)反映的設(shè)備功能不好引起的。有的機(jī)組出現(xiàn)異常,運(yùn)行人員操作手忙腳亂,本可以不停機(jī)的停了機(jī),本該停機(jī)的未停機(jī),從而引發(fā)了一系列生產(chǎn)事故,甚至更嚴(yán)重的后果。此外,還有很多發(fā)電廠在采購設(shè)備前,并沒有提前對(duì)這些設(shè)備質(zhì)量的好壞進(jìn)行了解,從而采購了很多不符合生產(chǎn)要求的設(shè)備,大大影響了產(chǎn)品的質(zhì)量和設(shè)備運(yùn)行的安全。因此電廠必須制定合理的儀表檢驗(yàn)周期,加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的管理。
3.提高熱工調(diào)試自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性的方法
3.1控制軟硬件的合理配置和邏輯的優(yōu)化
熱工保護(hù)及輔機(jī)控制是熱工調(diào)試自動(dòng)化控制系統(tǒng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。而熱控的誤動(dòng)和機(jī)組的跳閘大部分是輔機(jī)控制邏輯的不完善和不正確造成的。因此必須減少控制系統(tǒng)軟硬件的低配置,并且加強(qiáng)對(duì)控制邏輯系統(tǒng)的完善??刂七壿嫷母倪M(jìn)應(yīng)進(jìn)行綜合比較和整體優(yōu)化,充分采用容錯(cuò)邏輯設(shè)計(jì)方法,對(duì)運(yùn)行中容易出現(xiàn)故障的這類設(shè)備,從控制邏輯上進(jìn)行優(yōu)化和完善,通過預(yù)先設(shè)置的邏輯措施來降低或避免整個(gè)控制邏輯的失效,只有這樣才能形成系統(tǒng)性的技術(shù)優(yōu)勢(shì),也便于推廣。
3.2提高采集信號(hào)的可靠性、加強(qiáng)對(duì)干擾信號(hào)的抑制
抗干擾能力是熱工調(diào)試自動(dòng)化系統(tǒng)的重要措施和手段,直接關(guān)系到系統(tǒng)的可靠性。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的干擾輕則影響測(cè)量的準(zhǔn)確性和系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成設(shè)備故障或機(jī)組跳閘。因此,我們?cè)谏a(chǎn)過程中應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到抑制干擾信號(hào)的重要性,歸納總結(jié)電力生產(chǎn)中實(shí)際經(jīng)驗(yàn),提出各種防范對(duì)策,確保電力機(jī)組的安全正常運(yùn)行。在熱工調(diào)試自動(dòng)化系統(tǒng)生產(chǎn)中產(chǎn)生的干擾大多數(shù)與工程設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)的安裝設(shè)施和生產(chǎn)維護(hù)等因素有關(guān)。針對(duì)這幾種影響因素,實(shí)際生產(chǎn)中已有多種抑制干擾的方法被總結(jié)了出來,如消除或抑制干擾源、切斷引入干擾途徑、提高設(shè)備本身抗干擾性能等。但就目前而言,抑制干擾、提高熱工調(diào)試自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性最常采用的方法是接地技術(shù), 它可以提高所采集信號(hào)的可靠性。但是這種方法也有弊端,因接地有誤引起的熱工系統(tǒng)異常也時(shí)有發(fā)生,而且接地只能抑制干擾的影響,并不能阻止設(shè)備向外放出干擾。在電力事業(yè)迅速發(fā)展的今天,找到抑制干擾的新方法迫在眉睫。
3.3完善熱工調(diào)試自動(dòng)化系統(tǒng)故障應(yīng)急預(yù)案和設(shè)備管理制度
電廠預(yù)案故障應(yīng)急預(yù)案和設(shè)備管理制度或多或少都有些,但是不完整,不同的電廠之間缺乏交流故無法得到統(tǒng)一。為減少機(jī)組的誤停機(jī)次數(shù),應(yīng)統(tǒng)一編寫系統(tǒng)故障應(yīng)急處理方案,當(dāng)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)緊急情況時(shí)要啟動(dòng)緊急預(yù)案,保證系統(tǒng)的可靠性和生產(chǎn)的安全,防止出現(xiàn)安全事故,以及提高事故發(fā)生后對(duì)事故的處理能力。其次,電廠應(yīng)該具備完善的管理制度,加強(qiáng)對(duì)購進(jìn)設(shè)備的質(zhì)量檢驗(yàn),確定合理的檢驗(yàn)周期,確保設(shè)備安全有效的運(yùn)行。最后,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)機(jī)組員工的操作培訓(xùn),定期組織員工進(jìn)行熱工調(diào)試自動(dòng)控制系統(tǒng)故障應(yīng)急處理演練,加強(qiáng)電廠之間的交流,可定期舉辦交流論壇會(huì),實(shí)現(xiàn)各電廠專業(yè)人員的互動(dòng),從而更加完善電廠的生產(chǎn)系統(tǒng),有效提高控制系統(tǒng)的可靠性。
4.結(jié)語
提高熱工調(diào)試自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性,是一個(gè)系統(tǒng)工程 ??v觀制約熱工調(diào)試自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性的種種因素,熱工調(diào)試自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)革新亟待進(jìn)行。本論文只是一個(gè)起點(diǎn),希望能夠引起行業(yè)同仁們的關(guān)注和重視,以期減少電廠所面臨的諸多安全隱患。希望各電力能從提高熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性著手,開展深入的技術(shù)研究工作,使機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
近年來,計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了十分迅速的發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛,基于數(shù)字理念的新技術(shù)在電力工業(yè)領(lǐng)域中的使用范圍也越來越廣泛,與普通的技術(shù)手段相比而言,數(shù)字技術(shù)的可操作性與可靠性更加的理想,性價(jià)比也較高,能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)電氣自動(dòng)化的智能操作,也可以在一定程度上促進(jìn)電力工業(yè)的發(fā)展,為了更好的實(shí)現(xiàn)工業(yè)電氣的自動(dòng)化發(fā)展,就需要對(duì)數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行分析與創(chuàng)新。
1.數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中應(yīng)用的作用
電氣自動(dòng)化對(duì)于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的作用,這不僅是科技產(chǎn)業(yè)化的載體,也是科學(xué)技術(shù)物化的重要基礎(chǔ),在科技水平的發(fā)展之下,數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)在電氣工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,這不僅能夠促進(jìn)該領(lǐng)域定量化與綜合化的發(fā)展,也能夠提升工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的自動(dòng)化水平。截止到目前為止,自動(dòng)化技術(shù)也應(yīng)用在電氣工程、過程控制、科學(xué)計(jì)算、經(jīng)濟(jì)、信息、人工智能機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)之中,從這一層面而言,將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)電氣自動(dòng)化中能夠?qū)τ?jì)算機(jī)系統(tǒng)起到應(yīng)有的輔助作用。
此外,數(shù)字技術(shù)不僅能夠輔助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)與管理,也能夠?qū)I(yè)電氣自動(dòng)化開展維護(hù),數(shù)字技術(shù)的廣泛應(yīng)用可以減少工業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備的使用,也可以顯著的提升其準(zhǔn)確率與便捷性,此外,數(shù)字技術(shù)與光纖網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字化互感器的融合也可以顯著的提升自動(dòng)化應(yīng)用的有效性以及安全性。與普通的技術(shù)相比而言,數(shù)字技術(shù)也具有操作簡(jiǎn)單、邏輯能力強(qiáng)的特征,可以更好的對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行識(shí)別,這樣便可以減少人力、物力與財(cái)力的浪費(fèi),也能夠保證工業(yè)電力自動(dòng)化的持續(xù)性。在具體的操作過程中,操作人員僅僅需要對(duì)相關(guān)的指令進(jìn)行傳達(dá)與指示,數(shù)字技術(shù)便可以判別出其中包含的信息,并通過網(wǎng)絡(luò)、光線、微波、電纜等完成信息的傳送過程,這就大幅的提升了系統(tǒng)的工作效率。
2.數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的創(chuàng)新應(yīng)用方式
截止在現(xiàn)階段,數(shù)字技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中得到廣泛的應(yīng)用,也取得了一定的發(fā)展,但是由于各種因素的影響,數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用還存在一些不足之處,最為突出的表現(xiàn)就是發(fā)展時(shí)間短,未出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的規(guī)范,且專業(yè)性的技術(shù)人才數(shù)量較少,這就限制了數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用。此外,我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)雖然得到了完善的發(fā)展,但是其智能化水平也相對(duì)降低,這就導(dǎo)致數(shù)字技術(shù)的智能化水平也普遍偏低。在社會(huì)的發(fā)展之下,電力行業(yè)對(duì)于數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用要求也越來越高,為了滿足電力行業(yè)的發(fā)展,必須要?jiǎng)?chuàng)新數(shù)字技術(shù),就目前的情況來看,數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新方式包括完善程序化操作、智能化安裝以及使用虛端子幾種形式,下面就針對(duì)這幾種形式進(jìn)行深入的介紹。
2.1. 完善程序化操作
完善程序化操作的前提就是調(diào)度命令,為進(jìn)行調(diào)度命令之前,必須要將審核票據(jù)進(jìn)行數(shù)字化處理,并設(shè)置好人工操作界面,并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)開關(guān)與閘刀,并不斷完善整個(gè)系統(tǒng)的功能。此外,為了保證提升系統(tǒng)的各項(xiàng)功能可以得到順利的實(shí)施,可以先進(jìn)行模擬工作,保證系統(tǒng)能夠達(dá)到默認(rèn)識(shí)別的狀態(tài),這時(shí),即使工作人員不在場(chǎng),系統(tǒng)也可以實(shí)現(xiàn)正常的運(yùn)作。
2.2. 實(shí)施智能化安裝
為了實(shí)施智能化安裝,可以廣泛的將光纖技術(shù)利用起來,在連接的過程中,利用間隔層與智能終端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與控制,以便完成雙重設(shè)計(jì)終端的操作,其中一部分能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的傳達(dá)與遙控的保護(hù),另外一部分則需要提升整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。與此同時(shí),還需要完善工業(yè)電氣自動(dòng)化程序的接口,設(shè)置好PC自動(dòng)化平臺(tái),并將此平臺(tái)與MES和ERP系統(tǒng)來接連,此外,為了保證數(shù)據(jù)質(zhì)量,一般情況下,通訊標(biāo)準(zhǔn)則使用TCP/IP,這樣就能夠滿足用戶對(duì)不同數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際需求。這樣不僅可以提升通訊的智能化效果,也能夠解決平臺(tái)自動(dòng)化的問題??紤]到以上的因素,將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)電氣自動(dòng)化的過程中,要做好相關(guān)的智能安裝工作,保證整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化程序可以得到有序的進(jìn)行。
2.3.虛端子的使用
虛端子在整個(gè)工業(yè)電氣自動(dòng)化中有著十分重要的作用,因此,在測(cè)控裝置與智能終端的信息交換過程中也得到了廣泛的應(yīng)用,虛端子可以對(duì)母線、全站線路、主變、開關(guān)來進(jìn)行控制,也可以將跳合功能開啟,這樣便可以實(shí)現(xiàn)不同裝置間的通信,也能夠保護(hù)連閉鎖功能與測(cè)控遙控裝置間隔層的保護(hù),此外,虛端子也能夠?qū)Χ位芈愤M(jìn)行管理,這種管理不僅包括對(duì)溫度的調(diào)控,也包括對(duì)檔位的調(diào)節(jié),這樣即可對(duì)非電量信息進(jìn)行操作。此外,為了將數(shù)字技術(shù)的作用充分的發(fā)揮出來,還應(yīng)該創(chuàng)新數(shù)字化裝置的設(shè)計(jì),以便滿足工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展需求。此外,在應(yīng)用過程中,還要對(duì)虛端子進(jìn)行相關(guān)的優(yōu)化,以便對(duì)智能終端系統(tǒng)進(jìn)行更好的控制。
2.4. 實(shí)現(xiàn)操作理念的程序化
對(duì)于數(shù)字化技術(shù)而言,執(zhí)行力有著十分重要的作用,在下達(dá)調(diào)度命令之前,還有一些前期工作需要依靠電腦來完成,在進(jìn)行實(shí)際操作時(shí),應(yīng)該設(shè)置好人工預(yù)界面,進(jìn)行開關(guān)、閘刀設(shè)備的控制,為此,就必須要實(shí)現(xiàn)操作理念的程序化,這樣才能夠促進(jìn)工業(yè)電力自動(dòng)化的開放化與信息化發(fā)展。
3 .結(jié)語
將數(shù)字技術(shù)與工業(yè)電氣自動(dòng)化進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合便可以完成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的計(jì)算、檢測(cè)與管理功能,同時(shí),也能夠減少對(duì)企業(yè)內(nèi)部人力、物力和財(cái)力的浪費(fèi),促進(jìn)電力工業(yè)的信息化發(fā)展。相信在科技水平的發(fā)展之下,數(shù)字技術(shù)應(yīng)用性能將會(huì)得到不斷的提升。
參考文獻(xiàn):
隨著新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建立和實(shí)施,改革實(shí)驗(yàn)室封閉性體制,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室資源,培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才是當(dāng)前本系生物本科教學(xué)改革的重要研究?jī)?nèi)容與任務(wù)之一。建立多功能的開放實(shí)驗(yàn)室,實(shí)現(xiàn)其時(shí)間與空間的開放與合理設(shè)置,已經(jīng)迫在眉睫,成為必然的趨勢(shì)。
做為一個(gè)實(shí)驗(yàn)室管理工作者,在近幾年的實(shí)驗(yàn)管理工作中總結(jié)了部分心得,現(xiàn)就本系實(shí)驗(yàn)室開放中注意的問題,管理模式進(jìn)行探討,以期為我院實(shí)驗(yàn)室開放工作提供參考。
1、開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的現(xiàn)狀
開放實(shí)驗(yàn)室的建立是對(duì)我院傳統(tǒng)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的全新挑戰(zhàn)。多年來,我院的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)都是采取以學(xué)生班為單位。固定教師,固定時(shí)間,固定地點(diǎn),按部就班地進(jìn)行,開放實(shí)驗(yàn)室改變了這些固定的概念。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師有時(shí)面對(duì)的是不同專業(yè)、不同年級(jí)的學(xué)生,對(duì)學(xué)生的組織和與學(xué)生的聯(lián)絡(luò)出現(xiàn)困難,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的監(jiān)測(cè)方式急需更新等等。此外,在開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,由于綜合性實(shí)驗(yàn)的方案設(shè)計(jì)太大及實(shí)驗(yàn)成功率低等原因,導(dǎo)致有時(shí)實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重超出預(yù)算。而且由于我院生物實(shí)驗(yàn)中心承擔(dān)的實(shí)驗(yàn)教育任務(wù)繁重的現(xiàn)狀,完全開放的條件尚未成熟,只能先在生物實(shí)驗(yàn)樓每層建一個(gè)開放實(shí)驗(yàn)室作為試點(diǎn),再慢慢擴(kuò)展到整個(gè)生物實(shí)驗(yàn)中心。
2、開放實(shí)驗(yàn)宣的自動(dòng)化管理模式
首先,開放實(shí)驗(yàn)室必須改變現(xiàn)在人工管理的傳統(tǒng)方式,建立自動(dòng)化的管理模式,以提高工作效率;其次,建立寬松的使用環(huán)境,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)際操作的主動(dòng)性。開放實(shí)驗(yàn)室的管理不應(yīng)該只針對(duì)人和實(shí)驗(yàn)設(shè)備,而更應(yīng)該把實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的信息管理起來,這樣才能更好地滿足實(shí)驗(yàn)室開放的要求。
因此,開放實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化管理系統(tǒng)必須具備硬件自動(dòng)化管理系統(tǒng)和軟件網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。而開放實(shí)驗(yàn)室硬件自動(dòng)化管理系統(tǒng)分為門禁系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備控制系統(tǒng)。其中門禁系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室的人員進(jìn)行身份的識(shí)別以及進(jìn)出情況的記錄,實(shí)驗(yàn)設(shè)備控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)為學(xué)生使用儀器設(shè)備所做的記錄。
2,1開放實(shí)驗(yàn)室的硬件自動(dòng)化管理系統(tǒng)
2,1,1門禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
在我院用于學(xué)生身份識(shí)別的方法主要基于射頻識(shí)別技術(shù)的射頻卡加密碼的方式,這類方法簡(jiǎn)單可靠,應(yīng)用面廣。門禁系統(tǒng)由電腦,讀卡器和自動(dòng)門組成。當(dāng)學(xué)生進(jìn)入開放實(shí)驗(yàn)室時(shí),先到讀卡器處刷卡,由讀卡器將射頻卡卡號(hào)讀出,再輸入射頻卡的密碼,室內(nèi)的電腦做出相應(yīng)的記錄,電腦中的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)獲取卡號(hào)密碼后完成身份識(shí)別和開門動(dòng)作。這些工作都記人數(shù)據(jù)庫,供管理人員隨時(shí)查詢。
2,1,2實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
考慮到實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的多樣性,并且絕大多數(shù)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備在購買時(shí)并沒有考慮到實(shí)驗(yàn)室的開放問題,所以只能通過對(duì)電源的控制來實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的控制。這樣,實(shí)驗(yàn)設(shè)備控制系統(tǒng)就變成了一個(gè)簡(jiǎn)單的開關(guān)電源信號(hào)記錄控制系統(tǒng)。當(dāng)學(xué)生要使用這個(gè)儀器,打開電源,電腦自動(dòng)記錄了該儀器的開機(jī)時(shí)間,用完后,停掉電源,電腦自動(dòng)記錄關(guān)機(jī)時(shí)間。這個(gè)系統(tǒng)有利實(shí)驗(yàn)室管理人員在無人管理的情況下對(duì)學(xué)生使用儀器情況的了解,對(duì)實(shí)驗(yàn)室使用記錄的填寫做相應(yīng)的對(duì)照。
2,2開放實(shí)驗(yàn)室的軟件網(wǎng)絡(luò)管理模式
實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師可以將自己所要上的實(shí)驗(yàn)課設(shè)計(jì)成綜合性、研究性實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以不定時(shí)的進(jìn)入開放實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),學(xué)院也可以將生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)為公選課項(xiàng)目,每學(xué)期末向?qū)W院教務(wù)處申報(bào)下學(xué)期生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的公選課項(xiàng)目,包括項(xiàng)目來源、名稱、指導(dǎo)考核教師、招收對(duì)象與人數(shù)、項(xiàng)目的基本內(nèi)容、難點(diǎn)與創(chuàng)新點(diǎn)等,經(jīng)院、系兩級(jí)審批獲準(zhǔn)后公布到網(wǎng)上,供全院師生瀏覽、選擇。學(xué)生可通過網(wǎng)上預(yù)約的方式與該指導(dǎo)老師取得聯(lián)系。