引論：我們為您整理了13篇電氣與自動化工程論文范文，供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發您的創作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

2.1變電站及配電自動化的應用

變電站自動化技術是采用現代通信技術、先進的計算機技術、電子技術以及信息處理技術，實現對變電站的二次設備的重新組合和優化設計，從而減少了人力資源的浪費，減低了變電站及配電站工作人員的工作強度，提高變電站及配電站人員的安全性及整個系統運行的有效性。不僅如此，變電站自動化技術還可以多層次、全方位地對多種電氣設備的運行狀況進行安全檢測以達到高效控制的目標。在實際的應用中，主要通過新型的設備代替以往的電磁式裝置從而使得現場的監視操作更加智能化、可視化。變電站自動化除了滿足變電站運行操作任務外還作為電網調度自動化不可分割的重要組成部分，是電力生產現代化的一個重要環節。隨著對科學技術的應用以及監控設備的更新，種綜合性的自動化監測系統能夠提高變電站運行的穩定性，降低運行維護的成本，高質量輸電過程，經濟效益提高很多。

2.2在電網調度自動化中的應用

在電力工程中，電網的總調度能夠通過大屏幕顯示器、計算機服務等自動化系統對電網進行遠程監控。根據電力工程中電網的運行情況進行分析，監控電網的實時狀態。通過各個分系統傳送的電力工程中的生產數據、控制發電的數據，對電力工程整個系統進行評估、調配和預測，從而減少了電網在運行過程中出現的電力故障及異常情況，通過電氣自動化技術能夠及時作出判斷，檢測更加及時。從而減少了電力工程中危及人身安全和設備安全的事故。另外，通過電氣自動化技術還能對整個電網進行實時監測和分析，調度從大屏幕上可以清晰的采集信息，找出電氣事故的發生地并提出應對措施，防止事故的擴散，減低影響。

2.3分散測控系統自動化的應用

在電力工程的發電廠分散測控系統中，通過太網、過程控制單元、工程師工作站、高速數據通訊網等對分層對電廠的生產狀況進行測試和控制。經過過程控制單元可以在生產運行的過程中通過接受熱電阻、熱電偶、電氣量等信號，處理運算的結果、參數等，通過這種方式對電網進行監控，從而提高電氣自動化在電力工程中的檢測、保護和控制功能。

2.4計算機自動化的應用

電氣自動化技術在電力工程中的應用主要是引入了計算機操作系統，通過微型計算機讓整個電力系統自動記錄、反饋電氣設施的實際工作情況。同時，對反饋信息進行的誤差判定。加強軟件的查找、分析、測算的應用，從而在電力工程中實現操作技術的使用性，更加便于電力工程的管理。在電氣自動化技術中還要注意對監控方式、現場總線監控進行設計。只有全面加強電氣設備的監控信息及監控方式，才能提高監控系統的效率以及整個系統穩定性、可靠性。

2.5電力自動化技術的發展趨勢

我國的經濟不斷的發展，人們的的經濟水平和生活的質量也在不斷的提高，因此，對供電系統的需要和依賴也是越來越高，但是由于電力系統的的內部之間的原因，造成了各個部門之間不能達到有效的資源共享，也就會使電力系統出現各種各樣的問題。因此，在以后的發展過程中，我們針對這種現象，就應該加強和改善，對電力部門之間的內部資源進行資源整合和統一，然后達到電力資源的統一共享，這樣就會形成一個內部信息可以高效利用的效果。隨著電力自動化的發展，新技術也在不斷的發展，如果電力資源的內部管理恰當，再更好的運用電力自動的技術，在電力工程的發展上面就能提高經濟效益。

篇2

一．引言

自動控制技術正趨向于智能化、最優化、協調化、適應化、區域化發展,在設計分析上日益要求面對多機系統模型來處理問題。在理論工具上越來越多地借助于現代控制理論。在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用，保證了控制操作的高可靠性。在研究人員的構成上益需要多“兵種”的聯合作戰。。電氣自動化讓各個行業都走進了現代的、先進的生產方式與管理領域，走入了自動化發展階段。電力系統的發展使對電力的生產、傳輸及計量等提出了更高的要求，因此，將自動化技術應用于電力系統是行業發展的必要，自動化技術也是電力行業的發展中發揮出越來越重要的作用。

二．變電站綜合自動化研究的主要內容

對110kv及以上電壓等級變電站，以服務于電力系統安全、經濟運行為中心。通過先進的計算機技術、通信技術的應用，為新的保護和控制技術采用提供技術支持，解決過去能解決的變電站監視、控制問題，促進各專業在技術上、管理上配合協調，為電網自動化進一步發展提供基礎，提高變電站安全、可靠和穩定運行水平。如，采集高壓電器設備本身的監視信息，斷路器、變壓器和避雷器等的絕緣和狀態等；采集繼電保護和故障錄波器等裝置完成的各種故障前后瞬態電氣量和狀態量的記錄數據，將這些信息傳送給調度中心，以便為電氣設備的監視和制定檢修計劃、事故分析提供原始數據。對新建變電站取消常規的保護、測量監視、控制屏，全面實現變電站綜合自動化，實現少人值班逐步過渡到無人值班；對老變電站在控制、測量監視等進行技術改造，以達到少人和無人值班的目的。

對35KV及以下電壓等級變電站，以提高供電安全與供電質量，改進和提高用戶服務水平為重點。側重于利用變電站綜合自動化系統，對變電站的二次設備進行全面的改造，取消的保護、測量、監視和控制屏，全面實現變電站綜合自動化，以提高變電站的監視和控制技術水平，改進管理，加強用戶服務，實現變電站無人值班。

1. 變電站綜合自動化要實現：

（1）隨時在線監視電網運行參數、設備運行狀態；自檢、自診斷設備本身的異常運行，發現變電站設備異常變化或裝置內部異常時，立即自動報警并閉鎖相應的出口，以防止事態擴大。

（2）電網出現事故時，快速采樣、判斷、決策，迅速隔離和消除事故，將故障限制在最小范圍。

（3）完成變電站運行參數在線計算、存儲、統計、分析報表和遠傳，保證自動和遙控調整電能質量。

2. 變電站綜合自動化應包括兩個方面：

（1） 橫向綜合：利用計算機手段將不同廠家的設備連在一起，替代或升級老設備。

（2） 縱向綜合：在變電站層這一級，提供信息、優化、綜合處理分析信息和增加新的功能，增加變電站內部和各控制中心間的協調能力。如借用人工智能技術，在控制中心間的協調能力。如借用人工智能技術，在控制中心實現對變電站控制和保護系統進行在線診斷和事件分析，或在變電站當地自動化功能協調之下，完成電網故障后自動恢復。

變電站綜合自動化與一般自動化區別在于：自動化系統是否作為一個整體執行保護、檢測和控制功能。

三．變電站綜合自動化系統的特點

變電站綜合自動化系統具有功能綜合化、系統結構微機化、測量顯示數字化、操作監視屏幕化、運行管理智能化等特征。同傳統變電站二次系統不同的是：各個保護、測控單元既保持相對獨立，（如繼電保護裝置不依賴于通信或其他設備，可自主、可靠地完成保護控制功能，迅速切除和隔離故障），又通過計算機通信的形式，相互交換信息，實現數據共享，協調配合工作，減少了電纜和沒備配置，增加了新的功能，提高了變電站整體運行控制的安全性和可靠性。

1. 功能綜合化。

變電站綜合自動化系統是各技術密集，多種專業技術相互交叉、相互配合的系統。它是建立在計算機硬件和軟件技術、數據通信技術的基礎上發展起來的。它綜合了變電站內除一次設備和交、直流電源以外的全部二次設備。

2. 分級分布式微機化的系統結構。

綜合自動化系統內各子系統和各功能模塊由不同配置的單片機或微型計算機組成，采用分布式結構，通過網絡、總線將微機保護、數據采集、控制等各子系統連接起來，構成一個分級分布式的系統。一個綜合自動化系統可以有十幾個甚至幾十個微處理器同時并行工作，實現各種功能。

3. 測量顯示數字化。

用CRT顯示器上的數字顯示代替了常規指針式儀表，直觀、明了；而打印機打印報表代替了原來的人工抄表，這不僅減輕了值班員的勞動強度，而且提高了測量精度和管理的科學性。

4. 運行管理智能化。

智能化的含義不僅是能實現許多自動化的功能，例如：電壓、無功自動調節，不完全接地系統單相接地自動選線，自動事故判別與事故記錄，事件順序記錄，制表打印，自動報警等，更重要的是能實現故障分析和故障恢復操作智能化，實現自動化系統本身的故障自診斷、自閉鎖和自恢復等功能，這對于提高變電站的運行管理水平和安全可靠性是非常重要的，也是常規的二次系統所無法實現的。

四．發展前景

1. 電氣自動化工程系統的統一化。統一電氣自動化工程系統對電氣自動化產品的設計、測試、開機、維護都有重要意義。

2. 電氣自動化工程控制系統的市場化。產品想長久的發展，就要深化制造部門的體制改革，還要關注市場化的影響，以便保證產品能夠滿足市場的需要。同時，企業不僅要在技術的開發上投入，還要使零件的配套生產市場化、專業化。

3. 電氣自動化控制系統的標準化接口。采用微軟公司的標準化技術后，工程的成本大大降低了，成功地實現了數據資源的共享。

4. 電氣自動化工程的生產將更加的安全。安全防范技術的集成化是電氣自動化工程控制系統的一個發展方向，重點就是保證系統的安全。

5. 電氣自動化工程控制系統的創新技術。在我國電氣自動化發展計劃的指導之下，隨著市場化的環境，不斷提升電氣自動化工程控制系統的創新能力。電氣自動化可以與地球數字化互相結合。

五．結束語

變電站自動化控制是一個多目標、多約束的復雜的非線性控制問題。它受到電壓、無功、 時間、負荷率、負荷電壓靜態特性、運行方式、有載調壓變壓器分接頭檔位和電容器組狀態等多種因素的影響，其控制規律難以用精確的數學模型表達。綜上所述，變電站自動化系統的控制與操作是可靠的，它的成熟和進步還需在變電站的實際運行中不斷得到完善。

參考文獻：

[1] 周波.探討電力系統及其自動化發展方向 [J].中國電子商務,2011年5期.

[2] 王希.淺談電力系統中變電站的自動化控制[J].科技創新與應用,2013年17期.

[3] 魯明.電力系統及其自動化技術的應用探析[J].中國化工貿易,2013年1期.

[4] 李曉偉.包鋼78＃變電站綜合自動化系統的研究與實現 [學位論文].2008 - 華北電力大學(保定) 華北電力大學:電氣工程 .

篇3

一、前言

智能技術理論是開發、研究如何延伸、模擬人的智能的理論。作為新興的計算機科學的一個分支,人工智能技術解釋了智能的實質,并在此基礎上生產出一種與人類智能有相類似反應的智能機器。人工智能的研究主要包括:圖像識別、語言識別、機器人、專家系統和自然語言處理等系統。電氣工程主要是研究和電氣工程有關的自動控制、系統運行、信息處理、電子電氣技術、研制開發、信息處理和計算機與電子應用等領域。

二、人工智能控制器的優點

人工智能相對而言具有十分明顯的優點，但是，需要針對人工智能控制的不同類型而進行分析探討。比如，一些人工的智能器，例如模糊神經，遺傳算法等總體而言，都是一種類型，屬于非線形類型的函數近似器，在實際操作過程中，通過使用這樣一種分類，對于總體的了解和加深對總體的認識是十分有利的，同時也有助于促進對一些控制策略的綜合開發和利用。相對而言，上面所講述的一些人工智能的函數類型近似器相對于傳統的函數估計器而言，具有其獨特的優勢，主要表現在，在現實中很多的情況下，想要比較精確的掌握好控制對象的一些動態方程式一件很困難的事情，其過程也很復雜，在這種情況下，當控制器在對一些實際要控制對象的模型時候，會產生很多的不確定因素，這便很大程度的讓設計過程中變得更為復雜，比如遇到非線性，參數的變化等，這些都是一些比較難以掌握的數據，而人工智能控制器在進行這些設計時候，一般都不需要這些控制對象的模型，只是依據這些控制對象的下降時間和響應的時間差異，人工智能控制器就能夠適當的調整自身的性能。

三、電氣自動化智能控制系統在電氣工程中的設計理念

1.利用集中監控式設計理念。在電氣自動化工程中，使用集中化的監控途徑具有比較大的優勢，主要表現在，首先是其維護和運行起來比較簡單，其次，是受到控制站的要求相對較低，同時，相對而言，在進行系統設計時候，要相對簡單一些。利用這種方式時候，很大程度上實現了集中化，將系統各個分項的功能都放到一個處理器上進行運行處理，雖然相對而言要集中了很多，但是也一定程度上加重了處理器的負擔，處理器的運行速度也一定程度上會受到影響。通過筆者多年的相關工作經驗了解到，當一些電氣設備從運行進入到監控狀態時候，伴隨著監控對象的逐漸增加，我們發現，主機的冗余將會逐漸下降，電纜的數量也隨之不斷增加，這就一定程度的使得投資的成本也隨之增加了。在此過程中，一些長距離的電纜也使得系統的可靠性受到了影響。由于隔離閘刀上面的一些操作閉鎖以及一些斷路器的聯鎖一般而言都是采取的是硬接線，同時，很多情況下，隔離閘刀上面的輔助接點有時候難以到位，當這種情況發生時候，電氣工程中的很多電氣設備都將會無法操作。相比而言，這種二次接線的方式是比較麻煩的，很容易發生一些操作失誤，因此，集中式的監控方式在電氣工程中應用時相對比較廣泛的。

2. 利用遠程監控式設計理念在電氣工程中的應用

相對而言，遠程的監控方式在整個電氣自動化工程中具有比較大的優勢，主要體現在，它可以節省大量電纜的增加數，同時，還能夠一定程度上節約很多的安裝費用，也能夠節約很多的材料成本，這只是其在成本和費用上的優勢，其次，相比而言，這種方式還是擁有著組態靈活的強大優勢，有著十分高的可靠性，因此，受到了比較廣泛的應用，但是，這種方式也存在著其局限性，主要表現在，電氣工程中，各種施工的現場總線的通訊速度相對而言是比較緩慢的，加強一些電氣工程中通訊量很大，因此，遠程的監控方式一般而言都比較廣泛的運用于電氣工程中一些相對而言較小的系統監控，而一些面對全長的電氣自動化系統監控則不太適合使用這種方式。

3.利用現場總線監控式設計理念在電氣工程中的應用

現場總線監控可以使系統設計有針對性，對于不同的間隔采用不同的功能，這樣就可以根據間隔的情況來設計。采用這種監控方式除了這些優點外還具有遠程監控方式的優點，同時還可以在隔離設備、模擬量、端子柜等等方面上也有少量的減少，而且電氣智能設備是就地安裝的，與監控系統是通過通訊設備連接的，可以節省了電纜的大量運用，還節約了過多的投資和安裝維護上的工作量，進而減少了成本。

四、智能化技術在電氣工程自動化中的應用探討

1.電氣工程中電網調度的自動化

將電氣自動化技術應用在電氣工程中有著很重要的作用，主要就是能過實現實時評估電力系統的運行狀態，并根據所積累的數據來對電力負荷進行預測，故而在此基礎上將發電控制和經濟調度實現自動化，但是這樣的一個要求只有在省級以上的電網才給予要求。電力系統在運行的過程中要實現實時的進行數據上的采集和處理，并根據數據進行監控，且在數據支持的情況下對電網的運行狀態和安全進行掌握，使其能夠很好的適應現代電力市場的運營需求。

2. 電氣工程中發電廠分散測控系統

電氣工程中發電廠分散測控系統在實際的應用過程中一般采用的是分層分布的結構，其組成是由以太網、遠行人員工作站、過程控制單元以及高速數據通訊網等等方面。而這里說的遠程控制單元就是由只能做輸入和輸出的模件與可冗余配置上的主控模件一起共同組合而成，且主控模件又是通過冗余智能上的輸入與輸出和總線上的輸入與輸出來進行通訊的。其中過程控制單元是可以直接用于生產運行過程中的，并且直接接受熱電偶、熱電阻、開關量和現場變送器等等設備上的信號，還可以再運算完成以后在對設備的運行狀態和參數來進行實時的打印、顯示和信號的輸出，以此來直接驅動其執行機構，最終實現電氣自動化在電氣工程中的生產運行過程的聯鎖保護、控制和檢測等方面的功能。

3.電氣工程中變電站的自動化

電氣工程中的變電站應用的是自動化技術，其主要的目的在于取代人工操作、人工監視和電話通訊，并根據相應的情況來加強對變電站的監控能力，并且還可以實現在變電站上運行的水平和效率都有所提高。這也就是說，變電站中應用自動化技術就是為了全方位的，多層次的來監視變電站各種電氣設備的運行狀況，完成有效地控制。該自動化的特點有：以全微機化的設備來代替以前使用的電磁裝置，并實現計算機屏幕化操作上的監視，在數據傳輸過程中實現自動化運行的管理和統計記錄，是利用計算機電纜來代替電力信號的電纜來實現的。

五、結束語

智能化技術是先進科學技術成果的結合體，對電氣工程自動化的控制具有十分重要的意義，在電氣工程施工過程中，要加大對智能化技術的應用和推廣，如此，可以更好的促進我國電氣工程的快速健康發展。

參考文獻：

[1]-楊剛，楊仁剛，郭喜慶 嵌入式以太網在變電站自動化系統智能化電氣設備上的實現[期刊論文] 《電力系統自動化》 ISTIC EI PKU -2004年3期

[2]陳新崗，張蓮，劉偉， 電氣工程及其自動化專業人才培養計劃的探索 [會議論文] 2007 - 第四屆全國高等學校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會

篇4

一， 前言

建筑行業是我國重要的經濟增長行業之一，對國民經濟的發展和人們生活水平的提高有著密切的關系。伴隨著科學技術的發展和經濟文化的交流，人們的生活水平和生活質量有了巨大的提升，對建筑工程的設計施工以及管理都提出了更為嚴格的要求，傳統的實用和簡單的具有外部的藝術美感已經難以滿足人們日益多元化的需求，加強對建筑行業的電氣自動化研究，對建筑行業設計施工中，配備先進的現代化電氣設備，實施建筑工程項目的電氣自動化，這是現代化建筑設計施工和滿足人們日益多變的經濟文化需要的客觀要求。經過實踐證明，建筑工程的電氣自動化，不僅僅關系到整個項目工程的施工進度，更是建筑工程行業實施質量競爭的核心和關鍵。在現代化的建筑工程設計施工中，實施電氣自動化，提高自動化水平，是我國建筑行業的發展要求。

二．我國建筑行業電氣自動化現狀和存在的問題

1.我國建筑行業電氣自動化現狀

在我國的建筑行業，通過多年不斷的發展和研究，電氣的自動化已經初具規模，電氣自動化程度日漸加深，電氣自動化水平逐漸提高，電氣自動化在我國建筑行業的應用和發展，為我國的建筑行業的繁榮作出了重要貢獻，但是從我國的整體工程建筑電氣自動化水平來看，依舊存在著很多問題，新設備新技術應用緩慢，電氣自動化的設計施工不夠科學，管理不夠完善等一系列問題，使得我國在電氣自動化進程中，無論是電氣自動化水平還是電氣自動化程度，都遠遠落后于西方發達國家，使得我國的建筑行業相對于西方發達國家而言，無論是在電氣的設計施工上，還是電氣自動化的安全穩定上，都缺乏很強的競爭力，新時期下，正確理性面對我國建筑電氣自動化的現狀，找出存在的缺陷，加大對電氣自動化的研究，提高我國建筑行業的電氣自動化水平，是我國現代化發展的客觀要求和必然選擇。

2.我國建筑行業電氣自動化存在的問題

（一）電氣自動化高端人才不足，電氣自動化缺乏核心支撐

我國目前的建筑行業整體規模相對小，資金積累不夠，難以留住高端的優秀管人才，企業的積累缺乏，使得整個建筑行業中電氣自動化設計施工的高層核心技術人員缺失，使得整個建筑行業電氣自動化缺乏活力和技術保證。

（二）新技術新設備應用緩慢，核心競爭力不足

我國的建筑行業在電氣自動化上有了一定的發展，但是缺乏鉆研突破的研究技術精神，缺乏對核心技術的研究，自動化設備多采用進口和引進，且應用的速度緩慢，難以形成自己企業的核心專利，難以保持自動化的核心競爭力。自動化市場尚不完善，不夠健全，惡性競爭，市場規范不嚴格，且產品品牌單調，品牌知名度不高，難以和國際知名自動化品牌競爭

（三）建筑行業對電氣自動化的管理不善，電氣自動化的質量難以保證

建筑行業發展迅速，很多管理者多想盡一切手段來提高建筑工程的效益，為了大幅度降低成本，使用假冒偽劣的電氣設備和電氣產品，設計部符合國家標準的施工安裝方式，使用質量難以達到質量標準的材料等一系列問題，使得整個電氣自動化的設計施工中，質量難以得到保證，同時，很多施工的企業由于企業的自身實力有限，缺乏一定的電氣自動化的監測設備和監控設施，在施工和對整個電氣化管理中，難以全面，難以科學精細，這些方面都嚴重影響到整個電氣自動化的水平和質量。

三，我國建筑電氣自動化的重要意義

1． 這是保證工程建設質量和進度的客觀要求

實施電氣自動化，加強對先進技術和設備的應用速度，采用科學嚴謹的設計方式和施工程序，加強對電氣自動化的管理，加強對各種電氣設備，電氣材料的管理監督，保證了整個工程建筑的工程質量，同時，可以大幅度降低工程成本，并合理的控制工程的進度，電氣自動化的水平提高，亦有助于保證整個工程建筑中的安全。

2． 實施建筑電氣自動化，有助于整個建筑市場的規范化

電氣自動化的進程加快，對整個電氣行業的技術人員和管理人員都提出了更高的要求，不僅僅要求有豐富的管理經驗，更需要有精湛的電氣技術和較高的工作素養，同時，電氣自動化很大程度上減少了工程中的暗箱操作等弊端，敦促著工作人員依法辦事，嚴格執行相關的規章制度，有助于促進整個建筑市場的規范化管理。

四．我國建筑行業電氣自動化的發展趨勢探究

1. 電氣自動化將會朝著智能化方向發展。

縱觀我國目前的建筑工程發展行情，電氣自動化的發展應用，智能化是其核心部分，所謂智能化表現在其具有多種新功能。在在建筑行業控制方面，有關的現場儀表在一起，在現場實現自主調節，從而實現控制的徹底分散使調節要加及時，并提高了整個系統的可靠性。

2. 電氣自動化的操控更為精確，更加精工。

建筑行業中競爭越發激烈，對工程產品質量的要求越來越嚴格，實施電氣自動化，先進技術的采用，科學管理方式的實施，整個建筑工程的自動化水平不斷升高，使得施工標準更為嚴格，產品的精度朝著更高的方向發展，因此，自動化在建筑工程中會有著更嚴密精確的要求。

3.無線技術是電氣自動化操作更簡便準確。

在現代的建筑行業，電氣自動化能夠實現非接觸傳輸，特別適用于惡劣環境或振動、高速旋轉對象的監控，而且降低了安裝成本、持續降低運行維護成本，同時更換方便，便于升級。還能夠減少接插件故障，移動自由且不受限制，建筑行業電氣自動化是工廠測控模式的變革，將會有力的推進我國建筑行業電氣自動化進程。

五，我國建筑行業電氣自動化的發展建議

1.政府加強對建筑工程電氣自動化實施的引導和扶持

建筑工程電氣自動化企業關系到國民經濟的發展和人們生活水平的提高，政府加大對建筑行業電氣自動化的支持引導，政府部門要引導自動化企業轉變觀念、穩定心態，提高產品質量以及服務質量，引導優秀的國產品牌進入重要領域，為民族企業的發展提供空間。

2.建筑行業加大對電氣自動化核心技術的研究，加大投入力度。

建筑行業要加強對各種電氣設備和電氣設計施工技術的研究探討，加強各個建筑單位之間的通力合作，不斷加大對新技術新設備和心的管理理念的引進和運用，加大投入，實現各種電氣自動化核心技術的突破，使得建筑行業實現整個設計施工方式的轉變，提高整體的核心競爭力。

六．結束語

建筑行業關系到國計民生，實現建筑行業的電氣自動化，加大對各種電氣自動化技術的研究，不斷實現各種技術和管理方法的突破，是提高人們生活水平和生活質量，促進整個建筑行業快速健康發展的客觀要求，必須得到各方面的支持和重視，以建筑行業的電氣自動化，帶動整個社會的自動化進程，這是促進我國整個社會自動化的有效方式之一。

參考文獻：

[1]孫成明 沈瀅 王然冉 建筑行業對電氣工程及其自動化專業人才專業素質、知識結構和實踐技能要求分析 [會議論文]，2007 - 第四屆全國高等學校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會

[2]張勇 淺談電氣自動化管理 [期刊論文] 《城市建設理論研究（電子版）》 -2012年14期

[3]金永旺 電氣自動化工程控制系統的現狀及其發展趨勢 [期刊論文] 《企業導報》 -2012年4期

[4]于澤軒 實現電氣自動化及其發展戰略研究 [期刊論文] 《商品與質量：學術觀察》 -2012年2期

[5]劉冬梅 某大型原料輸送工程的電氣自動化系統設計 [期刊論文] 《科技信息（科學•教研）》 -2008年7期

篇5

1自動化控制與信息技術分析

工業自動化控制技術對工業發展，社會進步都起到了重要作用，成為重要的推動力。分析整個工業發展進程可知，我國的傳統制造業自動化水平較低，對于技術的應用和融合不足，在現代化工業進程中發展較為緩慢；在社會發展變化的影響之下，我國工業也開始運用自動化控制技術，逐步實現了自動化進程。自動化控制技術在國民經濟發展方面做出了較大貢獻，尤其是信號制式改進技術，促進了現代化控制技術和信息化技術的進一步運用。有統計數據表明，工業自動化技術主要應用于現代化的工業設備預測診斷，設備資產管理和操作技術等方面，還具有廣闊的發展空間，需要進一步完善自動化技術的深廣應用。自動化儀表的闡釋，將自動化技術的應用推到了一個新的高度，目前的發展應用水平還較低，需要進一步加強應用[3]。PLC技術是較為常用的工業自動化控制技術之一，通過編訂程序的方式實現對于電子系統的控制和操作，讓整個工業生產的過程都能夠處于自動化控制當中。這一技術的運作流程是，在編程存儲器內進行邏輯運算，以此實現對用戶進行計數，定時或者計算等方面的操作指令，而操作指令采用的是數字模擬來進行輸入和輸出的，進而實現現代工業控制操作。另外，還運用到了DCS技術，也可以稱之為集散控制系統，采用網絡通信技術進行過程全面管控，促進現代化控制技術的升級運用。還應當注意的是，這些技術的運用還需要其他現代化高新技術的配合運用，綜合發揮作用才能夠確保自動化控制技術的有效運用，確保工業自動化控制能夠高效、開放運行，實現工業生產的分散控制，集中操作和分級管理以及靈活配置的功能。例如：工業PC，這是一種分布式的系統基礎技術，比原有的PLC，DCS系統更加先進，具有很強的替代性。具體來說，工業PC能夠實現私人定制，提供更具有針對性的服務器模式，兼容客戶機，服務器機，以通信網絡為基礎從而實現管控融合的自動化控制操作。這些技術的推廣應用，促進了現代化工業水平的提升，實現了工業企業內部的資源共享和信息交流，使得信息的作用得到了有效發揮[4]。信息技術對于工業發展具有重要的推動作用，在現代化社會當中，更是必不可少的技術手段。但是，傳統工業也具有自身的優勢，在某些方面是自動化技術所不能取代的。國家的發展，尤其是工業的發展，代表著一個國家經濟發展的水平，在信息化時代，要充分運用信息化技術的手段來促進工業發展，提升工業的質量和水平，促進傳統工業與現代化技術的融合運用。

2自動化控制與信息技術的有效結合應用研究

2.1自動化控制與信息技術的有效結合在工程機械應用分析

(1)高精度GPS系統的應用。這一系統的技術優勢在于高精度，可以精細化到厘米級別，其技術應用基礎是GPS差分技術，并與其他多種技術相結合使用，包括全站儀，多傳感技術，激光以及超聲波等技術，同時，系統中的虛擬儀表又可以幫助實現對于施工工地的信息模擬功能，能夠在施工前提供工地的三維圖形，機器三維坐標等內容。因此，施工工地應用這一系統能夠提高施工效率和精準度，在大型施工現場中的多種機器同時作業過程中成效顯著。這也就帶來了施工管理方面的提升，促進了施工效率的有效提高[5]。(2)閉路監視系統以及超聲波后障礙探測系統應用。這主要應用于大型工程機械中的系統，主要功能是：保證司機的安全高效作業，其工作原理是：隨時為司機提供音頻和視頻信號，與此同時，微機監控和自動報警集中系統這兩大系統，對于機器的故障處理方面具有明顯效果，主要表現在：縮短維修程序，提高效率。(3)自動化控制的應用。中央微處理機是進行自動化控制的樞紐，其重要功能主要表現在：一方面，接收司機室中的所有操縱裝置的相關指令信息，這些信息的傳遞是通過電位計以電流的形式來傳送給中央微處理機的；另一方面，微處理機將所接收到的信號又進行了轉發，轉給各自對應的閥，從而利用這些信號來開啟閥。微處理機的功能實現依賴的是既定程序的芯片，通過芯片程序的啟動可以保證泵能夠具有足夠的功率。

2.2自動化控制與信息技術的有效結合在電氣工程應用

(1)地球數字化技術。地球數字化技術是一種綜合運用的技術類型，表現為電氣自動化工程和信息技術兩大技術的結合，其功能實現途徑是：基于電氣自動化技術，可以實現將地球所有的數據信息都能夠以坐標的形式來呈現，這些信息的精準度非常高，這是基于信息技術來實現海量精準信息的動態多維呈現，最終使得地球通過技術形式轉化為電氣自動化數字的形式。這些信息在集中之后存儲進計算機網絡當中，那么，通過信息的調取和系統運行就可以獲取任何人的精準地理坐標，從而獲取詳細的數據信息內容。(2)現場總線技術。這一技術的產生背景是，現場總線和以太網主導的計算機網絡技術是電氣自動化工程控制系統基礎應用，在不斷地應用處理過程中，促進了電氣設備的自動化和智能化發展趨勢，從而進一步產生了現場總線技術。因此，這一系統屬于經驗積累性的應用，相當于連接了企業基層設施的通信互聯，促進了上下溝通實現。

2.3自動化控制與信息技術的有效結合在工業生產控制應用

(1)信息化技術呈現出過程檢測儀表和執行器往數字化，智能化和柔性智能化以及網絡化的發展趨勢。該技術的發展依托于人工智能理論和方法，通過擬人智能功能向固態傳感器以及智能傳送器發出信號，促進其精準化操作。智能閥門定位器由于是由微控制器所控制的，而這種控制器的精準度極高，可以實現的功能有：組態控制參數，線性分程控制和等百分比等特性修正，表現出極強的智能化操作特性。(2)有很多控制軟件和控制系統都在進一步的完善和強化之中，主要包括：生產執行系統(MEC)，供應鏈管理系統(SCM)，企業資源計劃系統(ERP)，CAD、CAM、CAP等,這些系統和技術的升級都不是單獨進行的，而是與其他系統相連同步升級的。

3結語

自動化控制與信息技術的有效結合對于工業技術發展有著重要的促進作用，是現代工業發展的必要條件。在未來自動化控制與信息技術的有效結合需要進一步智能化水平，借助大數據和云網絡，提升信息控制能力，從而讓工業自動化獲得新發展。

參考文獻

[1]趙楊,丁寶峰,杜翠女,等.淺談電氣自動化技術在火力發電中的創新與應用[J].硅谷,2011(3):93-94.

[2]唐華國.工業自動化控制的現狀和發展趨勢分析[J].才智,2011(23):69.

[3]王曉光,王厲,厲勵.石油化學工業信息化和自動化控制技術的現狀及發展[J].河南化工,2004(3):1-4.

篇6

1 電氣自動化的系統處理

通過傳輸信號屏蔽、設備接地信號處理、選擇合適的抗干擾措施等，系統在電氣方面主要是這樣來實現的。在人們選擇設備的時候，人們需要選擇那些經過長期的實踐檢驗后已經證明是可靠且比較穩定的設備，這樣穩定可靠是設備才能很好地適應工業施工現場的非常惡劣的環境，以確保系統正常運行，盡量將故障降低到最少的程度，以便在發生故障的時候進行維護。系統組態采取軟件的兩次開發功能，該兩次開發功能除了能夠對工作流程進行動態顯示之外，還能夠動態顯示歷史數據、趨勢圖和棒圖及其他相關數據，且具有打印功能。該系統具有的一個重要優點是易于擴充，系統保留了一些必要的接口，目的就是為廠級管理、全部過程實現自動控制設計必要的接口、界面。此外，該系統的另外一個重要優點是實用性比較強，該系統具有現場手動、儀表室內手動、自動三種控制方法，可以根據實際情況選用，滿足不同的需求。在運行過程中，還有諸多的電器設備輔助進行服務，目的是為了卻把一次設備的安全、可靠地運行，這樣，也就可以達到某項控制功能的數個電器組建的組合，我們對此稱之為二次回路或者控制回路。

2 自動控制技術優勢

2.1 快速高效自動控制技術

系統在運行的過程中能夠通特定的數據信息對相應的設備做出操作指令，發出的操作指令是能夠即時到達的，由于如果設備不同的話，其設備的地址代碼也不同，因而發出的指令十分準確，確保了精確操作，比起人工操作來說發生錯誤操作的概率是十分低的，因此該系統的操作是快速高效的自動控制技術，并且該自動控制技術具有十分良好的交互功能，其所具有的交互功能能夠和控制中心進行數據信息的反饋，從而進一步確保了控制的精確和快速高效。

2.2 便于實現全過程全時段監控

該自動控制技術的優勢除了快速高效和精確之外，還十分便于實現全過程的全時段監控。人們所實施的電氣工程是全天候24小時均需要不間斷運行的，按照人們平常積累的經驗來進行分析，在深夜等管理的盲區容易導致管理的疏忽，是電氣故障的多發時段和區域，在這些容易發生故障的多發時段和區域，人們的傳統的管理模式是難以實現全程的有效的監控的。而數字化的自動控制技術恰好彌補了這一缺點，可以對工程進行全過程全時段的監控，從而避免故障的發生，確保工程的正常運行，實現了對整個系統的高效、實時的控制和調配

2.3 安全性大大提高

安全性高是自動控制技術的最大的優勢，人們在進行生產的時候寧愿降低效率，但都需要確保一定的安全性特別是人身的安全性，確保人身不受到損害，畢竟生命高于一切。而電氣工程往往具有一定的危險性，由于機械故障以及外部環境和人工操作的失誤造成人員傷亡的事件在過去是屢見不鮮的。自動控制技術能夠隨時對電氣系統地運行進行實時監控，其具有十分良好的技術優勢和控制能力，能夠及時發現并反應運行過程中的不正常情況，最大限度地避免對人員產生的危害及其他威脅。

3 電氣自動化控制系統的發展現狀

3.1 電氣自動化工程DCS系統

所謂的DCS系統也就是分布式控制系統，“DCS”這個稱呼是由英語單詞縮寫而來的。相對于集中式的控制系統來說，DCS系統是一種更為高級和更為先進的新型電腦控制系統，該系統是在傳統的集中式的控制系統的基礎至上演變和發展起來的，該系統的優點是可靠、實時和可擴充等，因為具有這些優點，DCS系統在生產生活的過程中得到了廣泛應用。

3.2 集中監控方式下的自動控制系統

集中控制下自控控制系統的缺點是十分明顯的，由于其在進行控制的過程中需要將所有的功能集中在某個處理器當中，其所具有的缺點中最為突出的是他的運行速度比較緩慢，導致了整個機器的運行速度也非常地緩慢。此外，該控制系統的另外一個重要缺點是主機的容量會不斷地下降，因為這個系統把所有的設備都放入了監控中導致了監控數量十分大，這就需要增加電纜數量，也就是說增加了成本，且可靠性也大大降低。

3.3 信息集成化的電氣自動化控制系統

電氣自動化控制系統所包含的主要信息技術主要體現在：第一，在管理層面上向縱深延伸。在企業當中，企業的財務核算和人力資源管理等相關數據的存取得以特定的瀏覽器來進行操作，并且，對于企業的生產過程中的監督控制能夠呈現出動態的、直觀的畫面，所以能夠及時掌握企業生產相關活動中的信息資料。第二，信息技術能夠在電氣自動化設施、系統和機器之中進行橫向的擴展比較。

4 電氣系統自動化控制的發展趨勢

IEC61131的頒布、OPC技術的出現和Microsoft的Windows目前被人們廣泛應用到生產、工作的許多領域之中，這些技術和平臺、軟件的應用，使未來的電氣技術和計算機技術更加緊密結合起來，計算機技術在電氣工程中越來越發揮著難以取代的功能。正是市場的需求驅動著自動化和IT平臺的融和，電子商務的普及將加速著這一過程。虛擬現實技術和視頻處理技術的應用必然對未來的自動化產品，比如人機界面、設備維護系統的設計等產生直接的影響。相對應的通訊能力、軟件結構及易于使用和統一的組態環境顯得越來越重要。

5 結語

如果沒有電氣自動化的支持，那么，現代工業也就無從談起，現代工業的是在電氣化的基礎上發展而來的?，F代電力系統是一個十分龐大的統一的整體系統，系統中的裝置及其所接的用電機器設備均是一些開放性的設備，這些開放性的設備會受到周圍環境的影響，因此實現電氣工程的系統自動化控制是必要的。

參考文獻

[1] 李修偉，陳廣文.淺析電氣自動化控制系統的應用及發展趨勢[J].民營科技，2011（1）.

篇7

主辦單位：合肥工業大學

出版周期：月刊

出版地址：安徽省合肥市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1003-5060

國內刊號：34-1083/N

郵發代號：26-61

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：1956

期刊收錄：

CA 化學文摘(美)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

中國科學引文數據庫(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽：

中科雙效期刊

Caj-cd規范獲獎期刊

篇8

隨著信息技術的發展，網絡技術與通信技術都與信息技術相結合，特別是智能化技術的運用，使電氣自動化控制實現了智能化運行。特別是目前的企業中普遍使用了自動化技術，使電氣工程的運行效率有所提高，而且運行質量明顯改善。實施了智能化管理，電氣自動化控制工作效率有所提高，不僅確保企業運營的穩定，而且還可以發揮智能遠程控制的作用，保證了生產安全。智能化技術使得電氣自動化控制功能得以充分發揮，使得電氣設備處于良性的運行狀態。

1目前電氣工程自動化控制技術的應用情況

中國電氣工程自動化控制所發揮的作用是有目共睹的，很多企業都采用這種控制方式，可以提高自動化控制質量，控制效率也得以提高[1]。設備的自動化運行是目前的技術發展趨勢，而且隨著自動化技術的不斷升級，自動化控制作用的充分發揮，使得產品的性能得以充分發揮。中國的電子工程發展中，自動化技術起到了引領作用，多年的發展進程中，電氣工程自動化技術適應應用領域的需求不斷地升級，也使得該技術應用越來越得廣泛。從目前的電氣自動化工程的應用情況來看，廣泛應用的系統包括分布式控制系統（distributedcontrolsystem），簡稱“DCS”、IE語言系統、WindowsNT系統，電氣自動化控制系統以及自動控制系統[2]。這些系統處于自動化運行狀態，其中，電氣自動化控制系統為集中控制，自動控制系統為信息集成化控制。分布式控制系統的優點是具有良好的擴充性，而且具有實時性。但是，運行分布式控制系統，所使用的是傳統的儀表設備。要保證系統安全穩定地運行，就需要重視后期的運維工作，即便如此，也會由于技術維護不到位而導致系統運行故障，特別是設備的維修難度比較高，就更增加了系統運行故障的發生率。IE語言系統是可視化的語音控制系統。該系統的運行中，如果語言有多個，就需要對語言按照順序排列。通過操作“上移”“下移”按鈕，就可以對語言有效排雷。在對語言編碼進行選擇的過程中，要參考網頁內容，讓瀏覽器自動選取需要的語言以及字元集。在具體點操作中，首先是開啟InternetExplorer瀏覽網頁，之后在網頁上點擊鼠標的右鍵，就可以彈出列表，點擊其中的“編碼”項，之后點擊“自動選擇”[3]。如果通過“自動選擇”不能夠自己所需要的語言編碼，就可以采用將手動的方式進行操作，就可以按照自己的要求調整語言編碼。具體的操作方式是，在網頁上按一下鼠標右鍵，選擇“[編碼”，用手動操作的方式選擇相應的語言編碼。如果在選項中沒有自己所需要的編碼，就可以點擊“其他”，選擇語言編碼。WindowsNT是可視化的控制系統，可以使得電氣工程設備運行中進行可視化操作。WindowsNT（WindowsNewTechnology），是可以進行PC操作的系統，主要是用于計算機網絡操作、網絡服務器等等。WindowsNT與通信服務集成。微軟公司給予原有的系統開發了“新技術”，此即為“NewTechnology”，即為“NT”。所謂的“NT”還有另一個解釋，就是指模擬器“N10”，即“N-Ten”。WindowsNT在電氣工程中的應用，可以通過可視化操作起到了智能控制的作用。WindowsNT的操作是非常容易的，而且具有集成化的特點，可以實施一體化操作。當進入到后期的技術維護階段的時候，也是非常容易的。集中控制下的自動控制系統在運行中，不僅運行的速度非常慢，而且所有的運行都是在遠程監控下運行的，這樣就會導致主機的運行空間減小了，自動控制系統所具備的性能也會受到影響。這就必然會導致系統在運行中可靠性比較低，很容易產生故障[4]。信息集成化的電氣自動化控制系統在運行中，是通過操作可視化的瀏覽器進行操作信息的，這樣就可以及時地了解系統運行情況，對于故障發生點以及故障的原因都能夠及時掌握。對于信息處理的過程中，系統還可以在運行的過程中對信息進行整理，還可以對信息進行智能化分析，提高信息的準確率。

2電氣工程自動化控制應用智能化技術所具備的特點

2.1智能化技術可以實現無人化超控

智能化技術的優勢在于，任何情況下都能夠得到認可。在對電氣工程自動化控制系統的調節中，所調節的是魯棒性（Robustness）、下降的時間和系統響應的時間。通過對各項參數的調整，就可以將自動化控制工作調整到自己所需要的狀態[5]。智能化技術環境下，電氣設備得到調節，就可以實行自我控制的作用，由此，實現無人化操作控制，人力成本得以降低。

2.2智能化技術并不需要控制模型

智能化技術的優勢在于，使得自動化控制器的安全系數有所提高，面對復雜的動態方程，不會產生難以控制的現象。與傳統的控制模型相比，自動化控制器應用智能化技術，工作效率都會有所提高，而且還能夠對未來的運行情況作出預測。

2.3使用智能化技術對于不同數據的處理存在著一致性

智能化技術對于不同數據的處理，所使用的是智能化控制器，無論是輸入任何的的數據，都可以做出準確的評估。即便是一些數據不屬于是常用數據，通過運行智能化控制器也會獲得準確的結果，而且還可以自動啟動評估功能。智能化控制器的控制對象具有較強的變更性，對于控制對象就會產生不同的控制效果，要實現全面控制是難以實現的，所以，需要對該技術進一步完善。

3電氣工程自動化控制中智能化技術的應用

3.1診斷電氣工程自動化控制中所存在的問題解決

電氣工程系統運行中，如果存在故障，就需要進行診斷。如果采用傳統的診斷方式，就是通過人工操作來完成的。這種診斷方法不僅診斷的準確率不高，而且很難得到正確的病因[6]。但是，這種技術對于專業技術人員的技術要求是非常高的。如果電氣工程自動化設備存在問題，特別是在數據上存在誤差，就必然會對電氣工程自動化控制的效果產生不良影響，但是這種失誤是難以避免的。人工診斷的效率必然會很低，導致故障不能夠及時發現，更是難以查找到故障原因，所以，對于故障難以及時處理，必然是后果非常嚴重。將智能化技術應用于電氣工程自動化控制中，可以對系統進行智能化管理，而且還可以遠程控制和監督，通過實時跟蹤進行檢測診斷，由此可以避免系統運行中存在潛在的問題。

3.2應用智能化技術對電氣工程的設計進行優化

電氣工程的設計中，如果采用傳統的技術，就會導致不斷地重復勞動，設計人員還要對設計方案進行改良，還要通過實驗試驗。很多時候，一些設計中所存在的問題，設計人員還沒有考慮到，如果涉及應用中出現了問題，要將問題的原因查找出來也是非常難的，導致很多的問題都不能夠在有效的時間內解決。通常從事設計工作的人員要具有非常高的專業水準，不僅要精通專業知識，還要懂得相關的業務知識，對于理論知識的應用能力是非常強的。將智能化技術應用于電氣工程自動化控制中，就會使得原有的工作狀態發生了改變。設計工作通過運行設計軟件就可以完成，而且所有的設計信息都可以在網絡平臺上傳遞，由此提高了設計效率，而且設計的精準性也有所提高。由于設計軟件都有修改功能，可以在保存原圖的情況下進行修改，就可以節省大量的設計時間，而且設計樣式也更為豐富了。

3.3整個的電氣工程對采用智能技術控制

電氣工程控制系統的運行中，有很多的環節都處于控制之中。要實現控制的系統化和集成化，就要采用智能技術。智能化技術主要運行的是專家系統控制對電氣工程進行控制，使得自動化運行效率更高。另外還會采用神經網絡控制和模糊控制，可以對電氣工程實施多層次控制、神經網絡控制不僅層次結構多，還可以運行反向學習算法，特別是其子系統中，通過判斷系統參數，對參數進行調控，就可以判斷轉子的速度。正是由于神經網絡控制的優勢性能，才能夠對運行識別模式，使得信息的處理更為及時準確。

4結束語

綜上所述，科學技術的發展進程中，信息技術起到了重要的推動作用。電氣自動化控制中，信息技術發揮著重要的作用，特別是智能化技術的應用，實現了自動化控制的智能化運行。目前的電氣自動化控制設備得以廣泛應用，主要是智能技術發揮著遠程監督控制的作用，可以提高電氣工程自動化控制效率設備的應用價值，電氣工程自動化控制所具備的價值都充分發揮出來。

參考文獻：

[1]李玲玲，張志全.智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用漫談[J].城市建設理論研究，2014（10）：2095-2104.

[2]蔣敦旗.淺議在電氣工程自動化控制中智能技術的應用[J].科技創新導報，2014（32）：106.

[3]趙曉樂.淺談在電氣工程自動化控制中智能化技術的運用[J].建筑工程技術與設計，2014（34）：849.

[4]張書春.探討基于電氣工程自動化智能化技術的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2013（03）：2095-2104.

篇9

1 工程背景

屈家店樞紐位于天津市北辰區屈家店東北，由永定新河節制閘、北運河節制閘、新引河進洪閘組成，是控制永定河、北運河洪水泄入海河，確保天津市區安全的國家一級水利工程[1]。其中，永定新河進洪閘工作閘門11孔，墩厚1.2m，閘孔總寬119.8m。機架橋面上設輕型啟閉機房，閘室上游布置工作門及上下游檢修槽，閘墩和檢修橋面高程8.9m。下游為凈寬7.0m的交通橋，高程8.2m。

隨著科技發展和社會進步，屈家店閘門自動化控制系統設備落后，智能化水平較低，信息不能快速集成，已不能滿足城市水利發展的需要[2]。因此，對老舊設備進行改造，設計一套新的閘門監視控制系統在國家水利工程建設中具有重要意義。閘門自動化工程設計起點較高，從系統網絡架構到控制器選擇、傳感器設計制造要堅持高可靠性、穩定性原則。

2 閘門監控系統網絡架構

屈家店閘門自動化監控系統由11孔閘門的現地控制單元（LCU―Local Control Unit）組成。采用全網絡化數字化的工業以太網總線架構。11孔閘門的開度由自已設計的采用格雷碼編碼方案的絕對值型編碼器采集，經由現地閘門開度儀轉換成RS485數字信號送至現地控制單元PLC（Schneider Twido TWDLCAE40DRF）帶有以太網接口。最后由11個工業交換機互聯成網，并與監控室的交換機互聯，進一步與閘管處的計算機連接，構成一體化的工業以太網絡總線控制架構。這種架構穩定、可靠、高效;是目前現場總線結構的最高形式。北京昆侖通態的MCGS 10.2英寸觸摸屏（TPC1061Ti）也帶有以太網RJ45接口，網絡組態簡單，效率較高，人機交互更加友好。

3 硬件設計

3.1 PLC控制系統電氣驅動設計

硬件設計主要要完成兩部分的設計：其一、手動控制電氣原理圖設計;其二、自動控制原理圖設計[3]。手動控制由LCU柜上的控制按鈕控制，自動控制由Schneider Twido PLC控制。被控對象為交流電機，其安裝與規格不在此設計范圍之內，在此主要考慮控制電路對電機的正反轉控制實現。包括閘門控制回路與信號指示回路。閘門控制回路包括上升、下降的手動與自動控制。兩電路互鎖，以保證系統安全。KM11、KM12為交流接觸器，控制電機的正反轉。SGP11、SGP12為上限位與下限位機械開關，避免系統極限故障。SA1為系統權限開關，控制面板上的4個位置分別代表“切除”、“現地”、“控制室”、“管理處”4個狀態。權限開關打到不同的位置代表不同的控制權限。

信號回路用于閘門的狀態監視。當閘門處于上升、下降、停止等狀態時，對應的指示燈點亮。

3.2 絕對值型編碼器設計

合理精度的編碼器是閘門開度測量的基礎。本項目設計的編碼器采用絕對值方案，即編碼器具有掉電參數記憶功能[4]。另外，編碼采用格雷碼，相鄰碼位之間僅一位數字不同，誤碼率大大降低，倍數越多，效果越明顯。編碼器采用19線，第1～15線為有效數據位，第19線為公共端。采用19芯航空連接至開度儀表。

碼制轉換流程：

（1）將低位L8～L1轉換為二進制B8～B1（產生低位二進制碼）。

方法：二進制碼的最高位等于格雷碼的最高位，二進制碼的其余位等于高位二進制碼與本格雷碼按位進行異或邏輯運算。

（2）將高位H7～H1轉換為二進制B7/～B1/（產生高位二進制碼）。

方法同（1）。

（3）把二進制B7/～B1/與與由L8產生的7位二進制碼（當L8=0時，7位二進制碼為000 0000，當L8=1時，7位二進制碼為111 1111）進行二進制相加運算，結果表示B15～B9，去掉最末位B9，產生高位二進制B15～B10。

（4）把高位二進制B15～B10.與低位二進制B8～B1拼接組成碼制轉換結果的14位二進制數字量B15～B10 B8～B1。

測試案例：

在原碼顯示時，19芯插頭各腳信號對應數據顯示值：

第1根數據線與公共點短接輸出為1;第2根數據線與公共點短接輸出為3;第3根數據線與公共點短接輸出為7;第4根數據線與公共點短接輸出為15;第5根數據線與公共點短接輸出為31;第6根數據線與公共點短接輸出為63;第7根數據線與公共點短接輸出為127;第8根數據線與公共點短接輸出為16383;第9根數據線與公共點短接輸出為0;第10根數據線與公共點短接輸出為256;第11根數據線與公共點短接輸出為768;第12根數據線與公共點短接輸出為1972;第13根數據線與公共點短接輸出為3840;第14根數據線與公共點短接輸出為7936;第15根數據線與公共點短接輸出為16128。

4 MCGS監視軟件設計

4.1 界面設計

現場11個LCU（Local Control Unit）通過西門子工業交換機與位于監控室內的上位監控主機連接。實現高效數據SCADA（Supervisory Control & Data Access）是閘門控制與水情測報的關鍵?；诖?，要求開發出既能實時監控系統運行，又便于快速開發及系統后續升級維護的監控軟件是必須的，而MCGS組態軟件很好的滿足這一要求。采用MCGS設計的軟件主界面如圖2所示。每孔閘門的狀態信息可以實時監測顯示，形象而直觀，觸摸屏與上位機采用一致的設計風格，簡化操作人員的操作，友善的人機界面改善了自動化的操控性能。控制界面的設計與此類同。

根據系統要求，需要完成水情信息記錄，閘門動作記錄，網絡數據傳輸入庫管理，報表打印與記錄。而MCGS組態軟件的策略設計是實現系統高效與實時信息處理的關鍵。數據庫的結構設計是有效管理數據的保證。論文重點從這兩點來論述策略的實現。

4.2 MCGS數據處理策略

高效的MCGS數據處理策略關系到系統的可靠運行，是監控軟件系統設計的關鍵[5]。本設計包括建立數據庫數據變量，系統運行時數據處理策略。

4.2.1 數據庫變量的建立

建立的數據庫為Microsoft Access數據庫，該數據庫簡單而易于維護[6]。表1給出了MCGS實時數據庫數據表格變量，工程有效變量17個，包括操作權限、電機狀態、過載、遠方、閘門狀態等;其余變量如data、test等為調試用的中間變量。由于每孔LCU電氣設計完全相同，所以對應的變量設計也完全一樣。

4.2.2 數據庫變量與PLC變量的通道連接

要完成PLC開度與水情信息的采集或上位監控計算機的控制命令下達，必須要編寫驅動程序。由于驅動程序可以采用MCGS自帶的設備驅動，所以，只要完成數據庫實時變量與PLC變量的通道連接工作即可。

打開MCGS設備驅動工具箱，將“通用TCP/IP父設備”選進工具箱，然后設置通信參數，最小采集周期默認值為1000ms，可以調整該參數，但不能太小，否則系統響應速度跟不上，一般不能低于100ms。網絡類型要選擇：TCP。本機IP地址指的是觸摸屏或上位監控計算機的IP地址，遠方地址指的是所連接的PLC的IP地址。只有正確設備才能保證連接無誤。

然后，將“標準Modbus通信子設備”選進工具箱，并置于“通用TCP/IP父設備”之下。然后設置參數，并完成通道連接。如“手動”對應PLC內部的開關量地址%M0，“現地”對應PLC內部的開關量地址%M1，即MCGS數據庫中的實際地址編號為PLC中M區位地址編號加1。100XX表示只讀開關量，000XX表示讀寫開關量，3DF00XX表示只讀模擬量，4DF00XX表示讀寫模擬量。

4.2.3 實時數據處理策略

水文數據日報表，水文數據月報表，閘門動作報表等信息獲取，必須通過編寫策略來實現。圖4給出了本工程設計的5類策略，屬于MCGS循環策略，周而復始的執行策略行。策略循環時間可任意設置，如設置成500ms，則每500ms執行一次策略行。具體實現不再贅述。

5 結語

屈家店閘門自動化監控系統采用了全新的工業以太網絡架構，高性能的法國Schneider Twido PLC，在MCGS組態軟件開發的監控軟件上實現了實時水文數據采集與閘門升降控制，完成了信息的網絡傳輸，報警報表。現在系統已順利完成調試，投入運用以來，穩定，可靠，實時性能均有突出表現，對閘門控制與信息處理自動化工程建設具有重要的推廣價值。

參考文獻

[1] 李浩霖.永定新河綜合治理工程（屈家店閘下至大張莊閘段）施工組織設計思路簡述[J].內蒙古水利，2015，02：35-36.

[2] 李洪蕊，郭建琦，高誠.屈家店樞紐北運河節制閘安全鑒定分析[J].陜西水利，2015，02：45-47.

[3] 張松濤.屈家店樞紐自動監控系統應用淺析[J].海河水利，2005，01：46-47.

篇10

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2013）10C-

0098-02

隨著我國高等教育大眾化的不斷普及以及市場經濟的快速發展，工業化、自動化的建設規模不斷地推進，獨立學院已成為我國高等教育普及化一股不可忽視的力量，為社會培養了一大批專業人才；同時它也是高等教育進程中的新生事物，還有許多不成熟的地方，不管是從教學規模、師資隊伍、科研能力還是從實踐教學、生源層次來看，研究型大學或教學研究型大學都比它的條件優越得多。在這樣的環境下，為了能夠在激烈的高校競爭中求生存，謀發展，獨立學院不得不凸顯自身的辦學特點與優勢，提升辦學質量，因此，培養適合新時期社會發展的創新型工程人才成為了獨立學院的必然選擇之路。

自動專業是一個具有代表性的工科類專業，具有涉及領域多、覆蓋內容廣的寬口徑特點，該專業所培養的學生也是社會急需的社會人才。獨立學院在培養自動化專業人才時，應明確培養目標與要求，所制定的人才培養目標應適合社會發展的需求，重視應用教育和工程教育，培養學生的實踐動手能力和創新能力。確定自己的培養目標是走工程應用創新型人才培養之路，這對獨立學院而言是一個挑戰，也是一項復雜的、有意義的人才培養方案改革。本文主要從獨立學院自動化專業師資隊伍建設、人才培養模式的改革、實踐教學環節建設三個方面來探討創新型工程人才目標的實現過程，構建獨立學院自動化專業創新型工程培養體系，培養出適應新時期社會發展所需要的人才。

一、師資隊伍建設

教師是獨立學院可持續發展的重要力量，加強師資隊伍建設對獨立學院的辦學質量的提升、創新型工程人才的培養是非常重要的一個條件。自動化專業是一個工程實踐性較強的專業，所以獨立學院自動化專業教師不但要具有較強理論水平，而且要有一定工程項目經驗和實驗操作能力，這就使得師資隊伍建設要向“雙師型”方向發展。

“雙師型”教師是指既有講師或以上職稱，又具有自動化專業工程技術經驗中級工程師或以上職稱的工程技術人員。獨立學院注重創新型工程人才的培養，“雙師型”教師具備了豐富的教學經驗和工程實踐經驗，這樣的教師在培養學生的理論知識上有所特長，同時可以培養學生的專業技能和實踐動手能力。近年來，獨立學院聘請了許多剛畢業的、高學歷的年輕教師；而剛剛畢業的年輕教師，雖然具備了一定的理論教學經驗，但是缺乏工程實踐的經歷，所以要達到“雙師型”教師的教學水平還需要努力加強工程實踐訓練。培養年輕教師的工程素養，提高年輕教師的工程實踐能力，這是培養自動化創新型工程人才至關重要的一個環節。鼓勵缺乏工程實踐經驗的自動化專業教師積極走出去，與對口的企業進行合作，借助企業的資金優勢和豐富的設備資源，并與教師自身的研究方向相結合，以開發重大的科研項目、提高企業生產的核心技術為研究課題，為企業提供服務，幫助企業解決技術難題。對年輕教師來說，在企業的鍛煉，可以提高動手能力、工程實踐能力和科研能力，極大地調動教師參與工程技術實踐的積極性，同時為學生創新能力的培養打下了良好的基礎。

二、人才培養模式的改革

（一）培養目標與要求

為了適應現代化建設和社會經濟的發展需求，培養知識、能力、素質各方面全面發展，掌握自動化領域的基本理論、基本專業知識和專業技能，并能在工業企業、科研院所等部門從事有關運動控制、過程控制、制造系統自動化、自動化儀表和設備、機器人控制、智能監控系統、智能交通、智能建筑、物聯網等方面的工程設計、技術開發、系統運行管理和維護、企業管理與決策、科學研究和教學等工作的寬口徑、高素質、復合型的自動化工程科技人才。

畢業生主要學習自動化領域的基本理論和基礎知識，接受自動化領域的基本方法及解決實際工程問題等方面的基本訓練，具有自動化工程設計與研究方面的基本能力。掌握本專業中“信息、控制和系統”的基本原理，掌握信息處理的基本方法和優化設計的基本原理；掌握工程控制系統分析和設計的一般方法，具有較熟悉地解決工程現場一般控制系統問題的能力等。

由于高校辦學規模也在不斷地擴大，桂林理工大學博文管理學院自動化專業分為三個不同的專業方向，分別是工業自動化方向、自動控制方向、測控技術方向，不管學生選擇的是哪一個專業方向，畢業要求達到的最低學分為190學分，其中必修課126學分、選修課18學分（公共選修課8學分、專業選修課10學分、實踐環節46學分。

（二）教學方法

獨立學院的教學方法大都采用傳統的教學方法和現代多媒體技術相結合的教學方法，多媒體技術教學所承載的教學信息資源增多，學生常處于一種被動學習的狀態，為了提高學生的學習興趣和培養創新型工程觀念，有必要對教學方法進行改革。比如對實踐性較強的課程，可采用課程小組作為載體進行理論教學與實驗教學，課程結束后，除了考試外，還可以采用課程設計的形式進行考核，將學生分成若干個小組，各小組成員根據所學的理論知識進行收集資料、確定課程設計題目、原理圖的設計、元器件的購買、實物的制作、系統的調試與測試等，一系列工作都由小組成員獨立完成，這樣不僅可以增強學生對理論知識的理解能力，也可以鍛煉學生的實踐操作能力，有利于培養學生的工程創新觀念。另外，對自動化專業的一些專業基礎課程，比如電路分析基礎、模擬電子技術基礎、數字電路技術基礎等課程，可以將虛擬的計算機仿真平臺引入到授課過程中，這樣不僅可以豐富教學的內容，也可以改變填鴨式的教學方式，培養學生在計算機仿真應用方面的能力。根據學生的基礎的不同和未來職業規劃的不同，鼓勵教師采取不同的教學方式，比如小組教學、項目教學法、模擬教學法、實例教學法等多種教學方法。

（三）學術活動

為了培養學生的工程創新意識，可以聘請專家、高級工程師或海外高級人才，以學術講座的或全院選修課的形式給學生介紹自動化專業研究的主要內容、未來的發展方向、現階段的新技術和出現的新問題、自動化專業就業的動態信息等，使學生了解專業的研究領域的科技動態，培養學生的創新意識，從而更好地確定自己未來的職業生涯。

三、實踐教學環節建設

實踐環節是培養自動化專業創新型工程人才極其重要的一個環節，目前桂林理工大學博文管理學院自動化專業的所設置的主要實踐課程有：金工實習、電子工藝實習、電子電路系統設計實習、電氣控制系統實習、微機控制系統實習、過程控制工程實習、生產實習、畢業實習與畢業設計（論文）等。以培養創新型工程專業技術人才為目標的獨立本科院校應該加強實踐教學的力度，從以下三個方面來提高學生的實踐和創新能力。

（一）畢業設計與“產、學、研”相結合的實踐模式

畢業設計論文是培養學生工程觀念一個非常重要的途徑，可以鼓勵學生到企業去調研，深入社會，了解社會對人才的需求，并鼓勵學生充分利用老師或自己的社會資源，積極開展畢業論文設計“產、學、研”實踐模式。桂林理工大學博文管理學院畢業設計指導老師由一些教學經驗、工程實踐經驗豐富的老師來擔當，他們布置給學生的題目一般都是與工程實踐緊密相關的科研前沿熱點問題，這使得學生查找資料、方案設計、代碼編寫、實物的制作、系統測試與調試等各方面能力得到大幅度的提升。畢業設計環節對學生工程實踐能力的鍛煉的效果是非常顯著的。

（二）加大對學生科研項目的支持與普及范圍

大學生的科研項目有利于培養學生的創新工程觀念，近年來，在國家和自治區的大力支持下，大學生的創新項目以及科技活動備受高等學校的青睞，桂林理工大學博文管理學院在全國性的“自治區創新項目征集活動”、“大學生挑戰者杯”競賽、“飛思卡爾杯全國大學生智能車競賽”、“藍橋杯”軟件設計大賽等活動均取得了優異的成績。這些活動雖然能夠大大提高參賽選手的實踐動手能力和工程應用等各方面的能力，但是受益的學生人數不多，為了更好地培養自動化專業創新型人才，獨立學院可以與兄弟學院以院、系開展此類的科研與創新項目。

（三）強化實踐教學環節，建立開放性的實踐平臺

加強學生的實驗與實踐教學環節是培養創新型工程人才的基礎。自動化專業是一個實踐性較強的專業，強化實踐教學環節對于學生動手能力的培養、創新觀念、工程項目理念有很大的促進作用。獨立學院的教師在設置實踐教學內容時應減少驗證性內容，增加創新性、設計性、工程性內容。為了更好地服務學生，鼓勵青年教師有計劃地去企業鍛煉，將理論融于實踐，提高自身的動手能力。另外，建立開放性的實踐平臺為學生創造了良好的學習和科研開發環境，可以極大地改善學生的實習、實驗和科研等條件。

獨立學院自動化專業創新型工程人才的培養是一項有意義且較為復雜的工程，通過師資隊伍建設、人才培養模式的改革、實踐環節建設等三方面措施的實施， 構建獨立學院自動化專業創新型工程人才培養體系，從而提高獨立院校的辦學質量，增強畢業生在社會中的就業優勢，培養出適應新時期社會發展所需要的人才，為社會發展作出更大的貢獻。

【參考文獻】

[1]謝東，施金良，王敏.西部高校自動化專業創新人才培養模式的探討與實踐[J].中國電力教育，2008（11）

[2]周開揚.獨立學院人才培養模式改革的實踐與探索[J].中國大學教學，2010（10）

[3]何小其，馬修水，關宏偉，宋執環.自動化專業應用型人才培養方案改革初探[J].巢湖學院學報，2010（12）

[4]王安娜.新建本科院校自動化專業創新型工程人才培養實踐[J].西安文理學院學報（社會科學版），2010（10）

篇11

隨著現代科技不斷發展，科學技術的不斷創新進步，對于高校科研實驗室的各項要求也不斷提高，實驗室內溫度、濕度、潔凈度，要求越來越高，特別是對實驗室的排放有害廢氣凈化處理更為重視，應用范圍也越來越廣。許多的科學研究、空氣環境的標準好壞對現代科學的發展，生產技術的進步有著密切的關系，論文就某高?？蒲袑嶒炇蚁盗信欧庞泻U氣凈化處理系統進行探討。

1 工程概況

某高?？蒲袠浅袚ń虒W科研的實驗）的場所。該建筑設計根據不同樓層和區域功能特點來配置相應實驗室區域，本實驗樓共13層，每層面積約3000m2，分兩大區域實驗室，由兩套排放廢氣凈化處理系統擔任實驗室排風廢氣凈化任務，兩套排放系統安裝在本樓層的天面平臺。這次改造主要針對滯后缺陷控制系統線路，重新設計采用PLC模塊自動控制系統，提高系統運行效能，確保安全運行。

2 實驗室排放廢氣凈化系統改造工程設計

設計流程圖如圖1所示：

3 控制系統的改造工程設計

3.1 系統控制方框流程圖

系統控制方框流程圖如圖2所示：

3.2 控制系統的改造工程設計

我們在制訂改造實驗室排放廢氣凈化系統建設方案中，采取新思路和新的方法，既在原來的設備基礎組合上，以補配置、以排風廢氣凈化系統為主，配以各單元實驗室的排風通風柜輔助設備。

為保證控制達到國家環境標準的要求，我們選擇采用PLC模塊與人機界面自動控制系統，結合網絡遠程監控系統，全天候全區域監控、及時發現問題及時解決，針對高校實驗室各單元，使用排風-通風柜無規律和頻繁啟動的特點，自動控制系統識別實驗室單元使用通風柜時，排風廢氣凈化系統才啟動運行，反之實驗室實驗結束系統也自動結束，達到智能控制，從根本上解決系統故障率高、運行成本高、不節能、操作使用繁瑣等問題，克服了過去傳統的控制原理中存在系統設備安全無保護滯后的缺陷；

3.3 控制原理

采用PLC模塊與人機界面以及二次回路結合的控制系統，編寫完善的運行PLC程序，把PLC控制程序寫入模塊。當各單元實驗室要啟動排風通風柜時，系統會自動識別到各單元操作觸發啟動信號后，根據單元啟動系統順序要求，打開單元排風通風柜電動風閥，系統確認通風電動風閥已經打開后，系統自動啟動單元通風柜排風電機、系統變頻器（主要控制輸出）主排風電機、附塔自吸泵、排放廢氣紫外線燈管以及系統保護系統，其他實驗室單元若使用排風通風柜時，主系統會自動保持運行狀態，直至最后單元使用結束，系統根據關閉順序才會自動關閉。

保護系統會自動識別各單元電動風閥是否有打開或關閉、單元通風柜排風電機、主系統附塔的自吸泵、主變頻器-排風主電機、紫外線燈管、配電系統、等電位系統以及其他設備的運行情況是否正常，模塊系統會自動檢測到某一電氣設施正常或不正常時，系統會自動采取相應的保護措施后，并在系統人機界面，顯示文字告知故障點，有利于快速解決故障隱患，達到系統安全

運行。

3.4 保護系統原理

保護系統的監控信號，采用電流變送器，安裝在配電單元輸出端，拾起系統設置的信號參數，反饋給PLC模塊程序，由系統程序識別某個單元電氣設備是否執行保護，達到保護目的。

3.5 系統的防雷、電網脈沖電壓、保護接零

采用等電位接法與PLC程序配合進行保護，用電流變送器接入用電零線單元，拾取零線漏電信號反饋到系統程序，根據系統設置的允許漏電電流大小，從而啟動保護指令。

系統采用等電位保護系統和防雷器的配合，可以根本上解決低壓配電網中的脈沖電壓干擾、漏電保護、過負載保護以及防直擊雷、閃電雷、感應雷、電氣設備零線過載保護等，具有針對排放廢氣凈化系統安裝在樓層頂層的特點，使系統設備和用電安全具有可靠防護措施和保護系統。

等電位系統指電源端零線與接地線直接連接，電網端零線與接地線形成等電位，當配電系統在零線和接地線上有任何的高脈沖電壓，等電位保護系統就會根據我們設置的所需保護參數，自動切斷故障配電設備，并配合PLC程序-人機界面，顯示文字報警區域，可以快速自動排查故障區域，不影響其他區域運行，達到保護電氣設備。

等電位保護系統設計原理：系統采用PLC模塊，編寫自動控制程序，在各支路配電支路網電源總零線、總接地線上，安裝低讀數-高靈敏度的電流變送器，拾取等電位電流和電位差的信號，反饋給PLC控制系統程序，自動參數比較后，進行各自指令動作保護。

3.6 遺忘關閉/時間預設功能

利用PLC系統程序的時間指令，把我們所需要的設置時間指令，編寫在各單元的控制回路中，配合運行指令結合，形成預設置的遺忘功能指令，當啟動了單元通風柜運行時，而忘記關閉單元通風柜、系統預設最長運行時間立即啟動計時，各單元實驗室操作啟動通風柜運行所需要時間功能。當某個單元操作忘記關閉通風柜時，系統可事先設置最長使用時間，當時間到了，系統自動會關閉，防止系統長時間不停運行以及不安全

隱患。

預設功能：單元操作可以預設所需要使用時間，這樣可以掌握做實驗的控制時間，有利于實驗的完整性、兼容性。把系統運行提高到較先進的智能控制操作，充分利用系統運行效率，安全穩定、節能。

3.7 網絡遠程監控系統

利用網絡建立PLC控制系統-人機界面的遠程網絡平臺，實現全網絡全天候的監控系統，可以實時遠程監控處理系統運行狀態，及時解決故障，確保系統安全

運行。

3.8 系統變頻器

主要控制排放廢氣凈化系統的主排風機運行的變頻，可以實現排風機的最佳運行效能，變頻器的控制參數，采用電流變送器拾取在各單元實驗室的通風柜排風電機的運行電流的信號參數，由電流變送器拾取信號-反饋PLC系統程序，進行比較后，指令變頻器所需要變頻參數，達到控制變頻節能效果。

4 結語

該科技樓實驗室排放廢氣凈化系統經過兩年多的實際運行，從實際運行效果上看，各個實驗室的排風通風柜使用排放參數、智能控制以及主系統的排放標準、控制系統，在設計要求范圍內，系統安全穩定、節能、效果良好，達到了設計要求，為我國類似高校實驗室的建設提供參考和借鑒。

參考文獻

篇12

On the Combination of University Physics

Experiments and Professional Knowledge

LIU Jian

(Faculty of Science, Shenyang Jianzu University, Shenyang,Liaoning 110168)

Abstract College physics experiment teaching and the teaching content of organic combination of instance, on the importance of college physics experiment teaching and expertise, and pointed out the direction of physics experiment teaching development efforts with other disciplines, cross lateral development.

Key words college physical experiment; apply the knowledge; professional contacts; laying the foundation; example

1 學學物理實驗，具有非常重要的意義

1.1 學科之間橫向發展，學科知識出現交叉

高校各學科發展方向有兩方面，一是向著更深、更細的分支發展，研究尖端科學；另一方面就是建立各學科之間的聯系，橫向交叉發展，彼此互相補充，互相充實，與實踐生活結合。物理實驗也如此，物理實驗雖然是基礎的驗證性的實驗居多，但是也要與時俱進，以適應學生由基礎向高深尖端學科內容發展的過程。當學生剛接觸高深理論時不可能立即接受，物理實驗課程如果和其它專業知識結合，可能成為學生學習高深理論知識的橋梁，因為實驗是具體操作，是比較容易理解的。所以，物理實驗發展方向就應該向著其他學科應用方向發展，成為學生“認可的、有用的”實驗課。

1.2 作為實驗基礎課程，可以為其他實驗課程打基礎

學生通過物理實驗學習，多了解其他專業知識，擴大知識面?？梢曰菊莆諏嶒灱寄?，為其他專業實驗的學習打下良好的基礎，動手能力的提高，對學生適應社會生活有非常大的幫助。加大各屆學生之間宣傳力度，調動學生實驗熱情，使物理實驗“活”起來。

1.3 與其他專業課有必然聯系

（1）課程內容設置側重基礎又結合專業知識。為培養綜合素質人才，大學物理實驗課程結合學校各專業的特點，經過了多輪的教學實踐，不斷改革，本著在基礎原理技能培養的基礎上，將原來的物理實驗內容與其他專業知識整合，融入一些學生感興趣，便于掌握，覺得“有用”的知識點。（2）選課體系有利于學生有側重點的學習。物理實驗現在實行選課，課程內容比學生所選內容多，學生可以根據自己的需要，自由選擇與他們專業相關的實驗，或者要擴展知識面，選擇感興趣的實驗項目，學生自由選擇項目給出了非常重要的信息，學生選擇結果能夠幫助物理實驗教師了解學生需要，可以決定學科的發展動態，能夠確立實驗改革的方向。（3）對各專業學生畢業論文和專題研究有幫助。多屆畢業生的畢業設計很多涉及要進行物理實驗和咨詢，這充分說明，物理實驗課程對學生是“有用”的，不少其他專業的老師到實驗室借實驗儀器設備，進行材料分析，研究物質的性質，測試力的作用效果。這些都充分說明物理實驗對某些專題研究很有幫助。

2 物理實驗開設內容與專業聯系實例

對所有專業學生來說，緒論中有效數字表示測量結果都是必不可少的學習內容。建筑類學校是以土木，建筑專業為主要專業的學校，其他各專業也都要接觸測量，測量結果要使用有效數字加上單位表示，為準確的表示測量結果，有效數字位數取舍是關鍵，有效數字之間的運算規律是依據。所以緒論知識對所有各專業學生都要求必須學習。

（1）對環境專業學生來說，制冷系數測試實驗是他們的最愛，很多學生都選擇該實驗項目，實驗中介紹壓縮機工作原理，通過實驗學生能夠了解日常生活中的冰箱、空調等制冷設備的工作情況，這與學生專業知識的學習建立起一定的聯系。學生覺得所學知識“有用”。

（2）對交通機械專業。交通機械專業的學生主要進行機械工程領域知識的學習，未來從事機械工程領域設計、科技開發和應用研究等工作。他們需要在大學階段掌握機械工程理論、電工電子技術、測試技術、計算機技術和信息處理等各種知識。對交通機械專業學生來說，最重要的應該是設計理念的培養和創新能力的提高。他們應該首先學會將日常生活中基本物理想象和本專業知識結合起來，再通過思維的整合產生設計理念，最后達到實際應用的目的。因此，在學生學習的每一個環節上，都應該有意識的安排一些與專業相關的課程內容。比如在大學物理中有聲速的測量實驗，通過該實驗，學生可以掌握測量超聲波在空氣中的傳播速度的方法，同時對駐波和振動合成等理論的也有了更加深入的認識，并且可以提高學生綜合使用示波器、聲速發生器等儀器的能力。傳感器技術在日常生活應用也越來越廣泛。在以上實驗基礎上可以給學生提供傳感器，超聲波發射接受等裝置啟發學生設計汽車倒車防碰裝置。實驗課與日常實際應用的結合吸引了學生的眼球，學生頓時覺得枯燥的實驗內容有用了，即使實驗有一定難度，學生也非常愿意做，這樣就達到培養學生思考的目的，同時培養了他們的設計理念。

（3）對信息專業。信息與控制工程專業的學生將從事建筑智能化及電氣自動化工程設計、施工、運行管理和科學研究等領域工作，學生需要掌握建筑自動化，電氣自動化，通信自動化，安全保衛自動化等專業知識，具有建筑電氣自動化工程設計、施工、系統運行與維護等基本能力。通信中應用最多的應該是光纖，物理實驗課程中設置了光纖傳感技術相關內容，通過光纖傳感器原理的學習及對光纖傳感器的實際應用使學生掌握位移、電壓、溫度信號的基本物理量的測量。在物體導熱系數測量中，通過導熱系數PID自動控溫系統的介紹，使學生從實際中掌握所學專業的實際應用的意義，使學生更加熱愛學習，同時也增強了學生對自動控溫技術的理解。

（4）對土木專業。土木專業主要培養從事土木工程的設計、施工、安裝、管理、科研以及工程項目規劃等方面工作的高級工程技術人才。該專業學生通過系統學習和基本訓練，掌握結構工程、道路與鐵道工程、橋梁與隧道工程、巖土工程和地下工程等學科的基本理論和知識，具備土木工程項目的勘察設計、研究、開發、施工與管理等初步能力。要想具備以上能力必須學會測量。測量是土木學院學生最基本的技能。為培養學生測量能力，在物理實驗中設置了分光計的應用實驗，讓學生學會測量光學角度，會進行光譜分析。學會用自準法調節儀器，分光計的調節比較麻煩，通過該實驗培養學生的耐心，讓學生懂得，要測量精確，前提必須熟練掌握儀器調節。從而可以使這種理念應用于專業測量儀器上。

（5）對材料專業。材料專業主要培養建筑材料科學與工程領域科學研究、技術開發、工藝和設備設計、建筑施工、監理、材料檢測、技術及經營管理等方面工作技術人才。學生通過系統學習和專業訓練，掌握該領域的基礎理論、專業知識和基本技能；研究無機非金屬材料及其復合材料的組成結構、合成制備與性能之間的關系；探索無機非金屬材料及其復合材料的制備、加工工藝技術及性能測試評價。以無機非金屬材料科學為中心，以工業化、工程化高新技術為先導，發展新型無機非金屬材料。對無機材料物理性能了解需要通過一定測試和研究獲得，物理實驗對材料專業學生設置導熱系數測量實驗，使學生掌握導熱系數測試儀的使用，會用穩態法測量不良導體導熱系數方法，加深對熱學基本知識的理解。

3 結論

大學物理實驗作為基礎操作課程，一定要與學生的專業學習聯系起來，讓學生覺得學學物理實驗是非常必要的，是有用的。任課教師備課過程中，不應該僅局限于課本知識的熟悉，還要了解所教授學生涉及的專業知識領域，將實驗教學和專業知識的結合既有利于調動學生的學習積極性，也有利于物理實驗內容的充實。

參考文獻

[1] 顧明遠.教育觀念的現代轉化[J].21世紀的中國教育,1996.

[2] 科技進步與教育創新[J].遼寧教育研究,2003(8).

篇13

基金項目：本文系安徽省重點教學研究項目（項目編號：2012jyxm024）的研究成果。

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）02-0093-02

近十年來，我國高等教育快速發展，但在數量快速發展的同時，也面臨著很多問題，突出表現為工程教育缺乏行業的引導和支持，人才培養定位不明，培養模式單一，專業教師普遍缺乏工程經歷，產學脫節使工科畢業生工程實踐能力不足，不能適應產業發展的要求等。為促進我國工程教育的改革，加強工程實踐教育，提升工程教育質量；建立與注冊工程師制度相銜接的工程教育專業認證體系；促進我國工程教育參與國際競爭，教育部在2006年啟動了工程教育專業認證試點工作，并依“國際實質等效性”原則制定了認證標準。截止到2012年，已經完成國內部分高校的機械工程及其自動化、電氣工程及其自動化、化學工程與工藝、計算機科學與技術等7類專業的認證工作。

在工程教育的學歷互認方面，目前國際上有三個協議，即《華盛頓協議》、《悉尼協議》和《都柏林協議》?！度A盛頓協議》是世界知名度最高的工程教育國際認證協議，是1989年由美國、加拿大、英國、愛爾蘭、澳大利亞和新西蘭等國的民間工程專業團體代表上述6國簽訂的國際性協議。該協議承認簽約國所認證的工程專業（主要針對四年制本科高等工程教育）培養方案具有實質等效性，認為經任何成員國認證的專業的畢業生均達到了從事工程師職業的學術要求和基本質量標準。

2013年6月19日，在韓國首爾召開的國際工程聯盟大會經過正式表決結果，同意接納中國為《華盛頓協議》的預備成員。為順應國際教育與科技的發展趨勢，培養高素質工程技術人才已成為當前高等工程教育發展中的重點目標。工程教育專業認證制度融入了國際先進的高等教育理念，是提高工程人才培養質量的重要保證，也是我國高等教育參與國際競爭的重要基礎，將成為引領我國工程教育發展的航標。

一、工程教育專業認證標準

工程教育專業認證的核心是其認證標準，認證標準依國際實質等效性的準則建立，既是專業認證思想和理念的體現，又是專業認證制度實施的根本。適用于普通高等學校工程教育本科專業認證的《全國工程教育專業認證標準（試行）》包括通用標準與專業補充標準兩個部分。通用標準是各工程教育專業應該達到的基本要求，專業補充標準是在通用標準基礎之上根據本專業特點提出的具體要求。通用標準包括學生、培養目標、畢業要求、持續改進、課程體系、師資隊伍和支持條件等7項一級指標。[3]

專業認證是以學生為中心，評價全體學生的表現；以培養目標為導向，培養目標是圍繞著學生工程能力的培養，內容設計是對學生進入工程專業領域的的預期，師資隊伍和支持條件必須有利于學生達成目標；強調持續改進，持續改進的基礎是對常規教學活動進行的常態性評估與評價，效果通過學生的表現來體現。

二、電氣專業課程體系建設

我國的電力行業正處在高速發展之中。改善能源結構，開發利用可再生能源，建設智能電網等都需要大量工程技術人才，目前高等學校制約工程技術人才培養的因素主要是工程教育與企業需求脫節、缺乏自主性的工程實訓平臺、實踐教學沒有落到實處等。合肥工業大學電氣工程及其自動化專業以工程教育專業認證的標準為導向，根據社會需求和行業引領，定位專業培養目標；并在此基礎上認真梳理了畢業要求和課程的對應關系，建立符合認證標準的課程體系；通過持續改進的途徑保障教學質量。

1.畢業要求

專業認證的通用標準中明確規定了專業畢業生知識、能力與素質的10條畢業要求。專業的培養規格一定要覆蓋通用標準的基本要求，培養規格確定后，建立畢業要求與專業教學過程的對應關系。通過公共基礎課、學科基礎課以及專業課程體系的設置、課程的講授，以及實驗實習、課程設計、工程實訓等實踐教學環節的安排，畢業設計（論文）綜合訓練、各種形式的人文素質及科技講座、學生社會實踐活動等環節保障學生的知識、能力和素質目標的實現。具體實施中：第一，遵循“精減學時、整合資源、突出實踐、構建平臺、完善標準、交叉教學”的總原則制訂培養方案。第二，本著“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質、重實踐”的原則，加強通識教育，構建人文社科基礎、自然科學基礎、工程技術基礎和基本技能等有機結合的公共基礎教育平臺；按學科大類構建專業基礎課程平臺和實踐教學平臺，拓寬專業面向，形成寬口徑專業培養計劃。第三，“以學生為主體”，因材施教，注重個性發展原則，進一步壓縮課內學時，設置個性化學分，為學生自主學習留下充足空間，引導學生形成研究性、批判性、創新性學習思維。強化學生學習能力、實踐能力和創新能力的培養，使其達到知識、能力、素質協調發展，個性得到充分發展。

2.課程體系建設

為支持培養目標的達成，專業教學充分依托和利用科研優勢與特色，以工程應用創新能力培養為主線，提出“優化基礎理論，注重工程思維，強化實踐能力，培養創新精神”課程體系建設原則，依據專業認證標準對專業知識點的要求，按照工程基礎知識、技術知識、能力模塊三部分構建特色鮮明的課程體系。

對于專業基礎課程“自動控制原理”、“電力電子技術”、“工程電磁場”、“電機學”、“電力拖動基礎”等課程，以優化夯實為導向，整合和完善課程之間內容上的銜接和知識點上的更迭，實現整體的優化。對于專業課程，拓展兩個方向：電力系統及其自動化、電機與電力電子。在電力系統方向“電力系統繼電保護”、“電力系統自動裝置”、“電力系統調度自動化”等課程；電機與電力電子方向“現代電源技術”、“電機設計基礎”、“特種電機”等課程中注重培養學生工程思維能力，對抽象出來的數學描述從工程實際需求引入，強調符合工程實際的參數選擇等。對于專業課程設計和綜合實踐課程，要求在實驗裝置上調試而非單獨的計算機上機仿真。同時結合科研優勢與特色，將太陽能發電技術、風力發電技術、柔性輸電技術、現代電源技術等新能源利用方面的課程納入到教學計劃中，將前沿技術引入課堂教學內容，加強學生專業綜合素質的培養，培養學生的創新精神。

通過三個層次的實踐教學體系，保障實踐教學落到實處。實踐內容包含基礎認識、綜合應用和研究創新等三個層次。具體內容為認識實習、專業社會實踐、課程設計、綜合實驗、實習實訓、畢業設計和課外科技活動等環節，給出各環節與培養目標的對應關系，列出能力矩陣。

基礎層次涵蓋物理綜合實驗、電路理論、電子技術等基礎課程實驗、基礎課程設計和基礎綜合實驗，以及工程訓練、電子實習、EDA與數字系統課程設計、認識實習等實踐教學環節，側重于基本實驗方法、操作技能和初步工程概念培養，使學生認識專業，掌握基本技能。綜合應用層次通過專業課程和綜合實驗/設計、專業課程設計等實踐教學環節，著力培養學生的專業技能和初步工程實踐能力，使學生了解專業知識，掌握解決工程問題的方法。研究創新層次通過畢業實習、畢業設計，創新計劃項目、創新創業大賽等系列創新實踐活動，主要加強學生工程實踐能力、創新能力和創業意識的培養，使學生真正學以致用。

內容豐富的實踐教學體系注重將教學實驗室、校內實習基地、大學生科技創新基地和校外實習基地進行統籌規劃與建設，同時結合專業教師反映學科發展方向的科研成果，自行研制實驗設備，加強實驗條件建設。

針對優化的理論和實踐體系，采用了“以學生為中心，以工程問題為引導”的課程教學，并結合認證標準，重新編寫了課程教學大綱和實踐大綱，強調課程與培養目標的關系、知識點的掌握具體通過哪些教學目標的實施，課程過程規范等內容。

3.持續改進

專業認證通用標準要求：專業應建立教學過程質量監控機制。各主教學環節有明確的質量要求，通過課程教學和評價方法促進達成培養目標；定期進行課程體系設置和教學質量的評價。結合學院本科教學管理的實踐經驗與質量保障體系的理論研究，面向“基礎學習、專業學習、實踐訓練”三個階段的教學全過程，本專業建立“以質量監控為基礎，以過程評價為核心，約束與激勵結合，反饋與改進互補”的校院兩級教學質量保障體系，以教學督導組為主體，全體師生參加，保證人才培養模式的實施。

在教學管理中，過程評價體系的建立尤為重要。過程評價體系包括評價對象、評級內容和評價主體三個基本要素。評價對象是全體教師，評價內容是理論教學和實踐教學過程，實踐教學包含綜合實驗、課程設計、畢業實習和畢業設計。評價主體是學院的教學委員會、教學督導委員會及全體學生。評價體系是通過各種制度化的學院教學管理文件來表現，按照評價內容建立相應的評價制度和量化評分標準。理論課程教學包括：講稿及課件、督導及聽課、學生評教、試題評價、試卷分析等。課程設計教學包括：培訓過程的督導、教學計劃及實施方案、指導過程評價、答辯過程、報告及成績評定評價等。畢業設計教學主要包括畢業設計選題及任務書評價、開題報告、中期進度檢查評價、論文情況、答辯情況、指導答疑過程及畢業論文文檔等評價。實習實訓類課程主要包括培訓過程的督導、教學計劃及實施方案評價、報告及成績評定評價。

面向理論教學全過程，建立了重過程、重平時的課程成績評價方法。面向實踐教學全過程，解決了傳統工程教育實踐教學環節評價難的問題，切實促進學生理論學習與實踐學習相結合，提高學生的實踐創新能力。

從專業基礎課課程設計及課內外實訓項目入手，例如電子技術基礎的課程設計，采取精細化管理，按照多教師、小分組、一人一題，小組答辯的方式，督促學生改變過去課程設計相互抄襲、蒙混過關的現象；在綜合實驗環節發揮科研的優勢，將科研中的問題抽取出來，作為設計性的實驗。如“自動控制原理”中磁懸浮系統和倒立擺系統的設計；“現代電源技術”中開關電源負載實驗；“繼電保護與調度自動化綜合實驗”中負荷預測和狀態估計等；積極組織學生參加全國大學生電子設計大賽、挑戰杯大學生課外科技作品大賽、全國嵌入式設計應用大賽、數學建模大賽、美新杯物聯網大賽、中國大學生DSP設計大賽等。

本專業對各門課程的課程目標達成狀況建立了持續的評價機制，對從各種途徑獲得的評價信息，通過分析、歸納、總結形成反饋信息，用于教學計劃修訂和教學過程各環節的持續改進，切實提高本科教學質量。