自动化技术论文范文

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第1篇

机电自动化产品的功能十分强大，可以进行自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护等多种功能，实现了智能化，因此可以满足人们的多种应用需求，可以在多种场合、多种领域得到使用。强大的功能使得机电自动化产品具有很大的灵活性，因此应变能力较强。机电自动化产品的生产以及不断革新，大大改变了人们的生产与生活方式，将人们从繁重的工作压力中解放出来，有助于改善劳动条件，推动自动化生产的进行，提高生产效率与生产能力等。自动化的生产可以更好实现资源优化配置，并能够在不断实践中不断改革工艺与生产技术等，不断减少耗材。

2机电自动化技术的发展趋势

2.1智能化21世纪是一个信息化的时代，计算机技术以及网络技术的发展极大地改变了人们的思维方式，促使了人工智能概念的提出以及技术的发展。目前，人工智能是人们重点研究的方向之一，越来越受到人们的重视，将人工智能运用到机电领域，实现人机智能化是一个重大突破。智能化就是在机器行为等一切理论基础上，运用人工智能，计算机、动力学等学科，使其逐渐成为自动化产品的智能，但是要想使它完全达到人类智能几乎是不可能的，但是通过一些高性能，速度的微处理器，运用多学科的知识，赋予其较低等级的智能却是完全可以实现的，因此在未来，机电自动化技术会逐步实现智能化，由低等级的智能逐步向较高等级的智能水平发展。

2.2网络化网络技术的发展以及普及，将全球各地的人们联系在一起，基于网络技术产生了多种控制技术，其远程控制终端更是为自动化本身产品量身定做的。随着网络和总线技术的推广与应用，网络化的趋势已经无可阻挡，采用采用家庭网络技术连接电器就可以有效实现计算机家庭化，因此在未来，网络化必将会成为机电自动化技术的发展趋势。

2.3模块化机电自动化技术涵盖很多方面，从机电自动化技术可以衍生出多种多样的产品，因此生产机电自动化产品是一个相当艰巨的过程。工作人员研制和开发一定程度上的标准机械接口、电气接口等的机电自动化技术产品单元是很困难的，如果拥有标准的单元，就可以在标准单元的基础上迅速进行产品研发要创新，也可以迅速扩大机电自动化产品的生产规模，这就需要进行模块化，并要在这基础上制定出每个模块的生产原则以及标准等，从而确保生产出的产品合乎要求。

2.4人性化机电自动化产品制造出来的目的是为人类服务，在未来，机电自动化产品会更加注重设计与功能实现的人性化。要使机电自动化产品更加具有人性化就要重点思考两个问题：一是如何给自动化的实现更加人性化的一些功能？这个问题实际上是要求机电自动化产品的设计与制造更加凸显人机一体化技术，如制造家用机器人等。二：如何模仿生物机理，研制出各种机电自动化技术产品？

2.5微型化20世纪80年代末掀起了一股微型化风潮，MEMS就代表微电子机械系统，也就是使机电系统逐步朝着微米、纳米级方向发展，这样生产出的机电自动化产品体积小，便于懈怠，灵活性比较好，消耗的能量比较少，因此可以广泛应用到军事、医疗等多个领域，并有着举足轻重的作用。

2.6绿色化绿色产品要求产品从设计到生产制造的全过程都贯彻绿色环保的理念，在今天具有相当高的利用率。机电自动化产品的绿色化主要表现在无污染、能够进行回收利用，因此，设计与生产有效的绿色机电化产品会具有广阔的前景。

3结语

第2篇

掘进机自动截割可通过实时获取截割头空间位置坐标、自动截割导航和截割轨迹实时调整来完成，并利用数控加工技术、运动控制技术和传感器技术来实现。掘进机在巷道中的工作位置分为对心和偏心两种状态，处于后一种状态时掘进机受到不平衡倾覆力矩影响，振动和噪声都很大，故应采用前一种状态。通过合理设置截割断面参数和切割轨迹参数确保截割头按照预设轨迹完成截割。再利用DSP运动控制器实现闭环控制，以提高系统控制精度。例如截割断面尺寸的确定，首先根据理论截割范围，即以回转台为中心的切削球面在巷道横断面上的投影，也就是一个圆形，只要实际截割范围在该圆形内，掘进机都能在改变工作位置情况下完成一个工作循环的截割。将截割参数存于DSP内，就能确定工作路线及工作循环次数。

2.掘进机自动纠偏技术

掘进机在完成截割落煤、装煤和运煤一个循环，进行下一个自动截割之前要进行自动纠偏操作，使掘进机沿巷道中心线前进。掘进机前行是否满足设计要求，主要通过方向和位置进行判别。判断掘进机方向的元件是三维电子罗盘仪，通过检测掘进机行进方向与地磁正北方向的夹角，即可确定掘进机中性线与巷道设计中心线角度偏差，再利用激光指示仪指向，可控制掘进机沿设计目标前进。判断掘进机中性线与巷道设计中性线位置偏离的执行元件是超声波测距传感器，左面设置2个，右面设置3个。利用超声波回声测距以及精确测量时差就能够测出传感器与目标之间的距离，再通过二轴倾角传感器检测机身与水平面之间的俯仰角以及机身侧倾角控制掘进机沿有利位置前进。利用行走马达、比例电磁阀及PLVC控制单元可调整掘进机行进方向和位置。

3.掘进机煤岩识别技术

煤层和岩石硬度上的差别反映在掘进机截割负荷的差异，具体到截割作业，截割煤层与截割岩层时截割电机的电流、旋转油缸压力、升降油缸压力以致速度等参数都会发生改变，依据同一巷道截割不同层面下煤与岩石的参数值，就可以对煤、岩界面进行判别。截割过程中底板、顶板和两帮可依据这个原则进行识别。例如沿底板截割时，如果截割轨迹在底板以上范围遇到的岩石可判断为夹矸，这种情况下可通过控制电磁比例阀降低进给速度继续截割；而在底板以下范围遇到岩石可判断为底板，可不断抬高截割头进行水平截割尝试，直至发现煤层。

4.掘进机监控技术

掘进作业过程中，通过对施工现场进行实时监控，可及时而准确掌握工作面信息（如孔隙水压力、掘进速度等），再经过计算机模拟，为工作人员作出合理决策创造条件。自动监测一般依靠上位机采集可编程控制器数据，再由组态软件实现监测，其功能包括参数显示、数据存储与处理、屏幕显示等。上位机采用PC机，下位机采用现场从站和PLC控制系统。再利用相关软件实现人机交互、地表沉降量预测等功能。

5.掘锚一体化技术

传统临时支护施工采用“一掘一支”即掘进与支护分开进行的方法，严重影响综掘效率，而且工人劳动强度大，操作安全系数低。掘锚一体化技术就是在掘进机上配套锚护装置，不退机完成顶帮锚杆（锚索）支护。该装置由顶架、升降油缸、伸缩油缸、分流集油阀、换向阀及管路等组成，利用掘进机自身的液压系统，通过液压阀切换到支护油路完成支护操作。支护完成后，再通过液压阀切换到掘进作业油路。支护操作不干扰掘进作业，切换简捷可靠。

6.运输自动化技术

一般在掘进工作面工作室对输送机进行集中控制，由控制器对掘进机状态、带式输送机电机开关、除尘风机开关等信号进行联锁控制，利用多功能终端采集输送机机尾跑偏、堆煤、电机电流、温度、速度等数据，根据设定的控制模式，出现故障时控制器自动作出包括急停、扩音电话通知等控制功能，实现运输自动自动化。

7.通风监控系统

掘进工作面通风安全是煤矿安全生产中的重要环节，为了在地面就能及时准确地了解各工作面的通风状况，并进行实时监控，需要应用自动化控制技术。控制模式有多种，现举一例说明。监控系统分为地面集控中心、智能通风控制子站、终端设备三个层级。地面集控中心作为控制系统的核心，主要负责各工作面通风设备相关监测数据的分析和处理，并实时显示工作面瓦斯浓度分布信息以及通风风量、风速信息。智能通风控制子站由光纤交换机、隔爆光端机、PLC控制器等组成，可以进行数据采集、通信和对通风机进行控制。终端设备用来采集工作面温度、风量、风速、瓦斯浓度以及通风机电压、电流等信息，并根据智能通风控制子站的指令控制通风机开度或电机转速等。

8.自动探水、排水技术

透水事故是重大恶性事故，危害十分严重。在巷道掘进到断层、裂隙、溶洞时可能发生突然大量涌水现象，所以掘前要对可能突水地段进行探测。探测之后，可以掘进一定距离，然后再进行探测和掘进。这个过程对生产效率影响较大，若能自动测距、自动启停作业，对提高掘进效率和作业安全性是有帮助的。在掘进机上安装激光追踪仪，距掘进机一定距离的支架上安装3D传感器，再在控制柜内设置PLC控制系统。根据设定的探水距离和掘进距离，每掘进到设定距离掘进机自动停止作业，探水并重启掘进程序后才能继续下一轮作业。这个技术可能算不上自动化程度很高的技术。下面这个例子可实现无人值守自动排水，其原理是设计由隔爆型液位控制器、电极、低压防爆开关和水泵组成的排水系统。电极用于探测液位，并始终没于水中。当水位达到液位上限后，液位控制器动作，延时后自动启动水泵抽水。同时设置各种保护动作和紧急情况下手动操作功能，防止排干水后电机继续运转而损坏水泵。

9.结语

第3篇

1报警

将供、配电系统中的自动化技术与移动客户端相结合，内嵌手机短消息报警装置，从而能够对供、配电系统的状态进行监控管理，一旦出现问题，能够在第一时间通知运行人员及管理人员，对设备问题及时处理，避免电器设备发生故障。在自动化系统中支持各种综合自动化监控单元通讯接口，实现在线操作，获取断路器及隔离开关的实时状态信息，当状态信息不对应时装置报警。

2全方位数据采集与指令管理

在集控站自动化系统中，各站安装了微机保护、测控一体化设备以及其它的电子设备，采用分层式网络结构实现通信管理机与设备的数据交换，而且该系统配置了数字录音系统，能够对调度指令进行存储、记录、录音以及查询，具有全方位数据采集的特点，具有良好的扩充性与维护性。

3炼油供、配电系统中集控站自动化技术的应用特点

3.1综合操作屏操作直观

采用嵌入式技术支撑的综合操作屏能够将传统的常规控制屏、信号显示屏于一体，从而在同一界面下实现信号显示、遥控以及模拟操作功能，操作人员能够对设备进行有效操作，因为炼油供、配电低通需要频繁的对设备进行操作，采用传统的控制技术需要更多的人力资源。采用集控站自动化技术，能够通过屏幕对配、供电设备进行监视、模拟与操作，在可视的情况下实现遥控控制。

3.2确保操作唯一性

集控站自动化系统的建设能够进行远程控制、后台操作与管理，在运行过程中，一旦进行某项操作，必须禁止其它操作。采用集控站自动化技术，采用电子码钥匙进行控制管理，能够确保操作的唯一性，避免多箱操作引发双系统错误。相比于传统的“五防”逻辑判断的方式实现闭锁，集控站自动化技术能够通过设备状态数据的采集进行逻辑判断，并且采用接点串连闭锁技术，具有遥控、强制性闭锁的功能，能够确保系统安全、稳定地运行，有效杜绝站间防误闭锁、雷击等影响。

3.3预演、操作、告警图像联动

集控站自动化系统能够对遥控操作进行判断，通过模拟或操作现场设备时，从而最大限度地发挥系统功能。采用自动化系统能够对设备进行自动跟踪与定位，提升培训的有效性，当出现告警事件时，系统能够调出相应区域的参数及图像，从而更加直观地了解系统的情况。

4结语

第4篇

1.1恒压频比(V/F)控制

恒压频比控制属于开环调节,通过保持异步电机电压和频率之比近似相同以调节煤矿电机转速的调节方法。V/F控制最大的优点,就是使用简单,没有复杂的算法流程、坐标变换及电机模型辨识过程,用户使用起来十分的容易。而且,由于属于开环控制,即便在负载出现任意扰动的情况下,输出值也保持固定,不会受到什么影响。所以在某些时候,尤其是稳定度要求高的情况下,会采用该种控制方法。但由于其开环控制特性,控制精度低,无法像矢量控制那样实现无偏差控制。这种控制方式主要运用于对精度要求不高的煤矿设备,如风机、水泵等。

1.2转差率控制

根据电机转速计算公式,转差率控制是通过改变电机转差率的大小来实现对电机转速进行改变的控制方法。主要通过改变电机定子电压和转子电阻的方式进行。小功率电机或者电机转速较慢的情况下会采用转差率控制方法。恒压频比控制和转差率控制方式都是基于电机系统的稳态模型和在稳态运行规律下进行控制的。这两种控制方式无法对电机内部磁场的大小和位置进行控制,因而电机只能实现较为精确的转速控制,而转矩控制能力差。要想精确控制转矩,就必须在动态过程中对电动机的磁场大小和位置进行控制。

1.3矢量控制(VC)

矢量控制是目前煤矿自动化领域中比较先进的控制方法。交流异步电机是一个十分复杂的系统。矢量控制的基本控制原理就是通过对异步电机定子电流在不同坐标系下进行矢量变换,最终将电流分解为可以分别控制的用于励磁分量和用于产生电磁转矩分量。矢量控制策略的基本思路就是将交流异步电机的耦合变量解耦,实现各个变量的独立控制,使异步电机和直流电机一样,获得良好的控制性能。

1.4直接转矩控制(DTC)

直接转矩控制技术是基于矢量控制理论而建立的一种新型交流异步电机控制技术,直接转矩控制将不会像矢量控制那样考虑变量解耦的问题,而是直接控制电磁转矩。直接转矩控制不需要将交流异步电机转化为直流电机的数学模型,而只关注电磁转矩的变化。因此,和矢量控制不同,直接转矩控制无需进行复杂的坐标变换和电机数学模型。但是,直接转矩控制也有其缺点,例如低速情况下转矩脉动大,启动电流冲击大等。目前,兆瓦级的大功率电牵采煤设备中直接转矩控制方法运用的较为广泛。

2自动化系统在煤矿采煤中的应用

2.1试验台机械结构及总体布置

变速器试验台是一个综合了机械、电气、液压原理的机电系统。其具体工作原理是驱动电机连续输入额定转速和扭矩,以模拟变速器在煤矿采煤工作中的输入工况。由于驱动电机最高转速的限制,往往无法达到发动机最高转速的要求,因此,在驱动电机后加入一个升速齿轮箱,以满足采煤系统的试验能力要求。为了更接近矿区采煤的真实工况,在变速器输入端增加一个惯量盘,其旋转时的转动惯量与在离合器飞轮和传动轴旋转时产生的转动惯量相同。试验台的末端是加载装置及其匹配的冷却系统,它能给变速器施加阻力矩,以模拟设备采煤时的负载和道路阻尼。

2.2驱动设备的选择

驱动设备需要给试验变速器输入试验所要求的转速和扭矩,驱动设备可以采用内燃机,也可以采用电动机作为输入动力源。两种不同的动力源均有其各自不同的优缺点。采用内燃机作为采煤系统驱动端,使得试验更加接近变速器在采煤应用中的实际工况。但是内燃机也有较多缺点,比如噪声大,产生的废气污染环境,而且内燃机转速和扭矩不易控制,会导致试验结果产生较大的误差。采用电动机作为试验台动力源有噪音小、占地面积小、启停方便、无污染、易于控制等优点。正是因为采用电动机作为试验台动力源具有较多的优点,目前电动机已经广泛应用在各种煤矿传动系统试验设备上。

2.3加载装置的选择

加载装置在整个采煤系统中为被测变速器施加负载转矩,目前主流的工业设备一般采用测功机作为加载装置。测功机一般用于测试发动机的功率,也可作为齿轮箱、减速机、变速箱试验设备的负载装置。测功机主要由功率吸收、负载调速、转矩调节和冷却部分组成。根据负载转矩输出方式的不同,一般可以将测功机分为水力测功机、电力测功机和电涡流测功机三种。自动化采煤系统一般采用开式布局,在保证试验需求的情况下,基于上表的三种测功机的性能对比,采用电涡流测功机较适合于基础的自动化采煤系统。该文采用一台长沙湘仪动力测试仪器有限公司生产的CW-150系列电涡流测功机作为研究对象,其额定吸收功率为150kW,额定扭矩为520N•m,额定转速为2500rpm。

2.4发动机速度特性分析

该文所建立的自动化采煤系统模型,选用交流异步电机作为试验台架的驱动系统,驱动试验变速器及负载机构的运转。这里所选用的驱动电机应能完全覆盖被测变速器所匹配采煤设备发动机的全部性能和运行工况,同时还应具备转速和转矩的调节能力。为了使试验结果更加准确,这里我们先要对发动机的速度特性进行简要分析,从而为异步电机参数的确定提供理论依据。

2.5驱动电机主要参数的确定

在确定了采用交流异步电机作为驱动电机之后,就必须确定驱动电机的各种参数,从而完成异步电机驱动的变速器试验台动力学仿真。而部分电动机参数的确定必须参照发动机相关参数的确定原则,这样才能提高驱动电机模拟发动机驱动的精确度。对于任意的一台异步电机,它的参数例如定子电阻、转子电阻、定子漏感、转子漏感、定转子互感、电机极对数以及转子的转动惯量等是异步电机所固有的参数,需要通过电动机试验进行选定。而对于额定功率、额定转速和额定转矩等动力学参数,需要根据电动机所使用的特定场合进行选定。由于这里是用异步电机模拟汽车发动机作为驱动源,则其动力学参数参照发动机的参数确定则。

3结语

第5篇

整个自动化系统过程根据智能化程度的不同，大致可以分为四个层次：首先是决策层。决策层主要是针对有以下数据层传输来的生产数据进行综合统计与分析，管理人员就可以依照数据分析结果判断油气储运当前的状态，以为做决策提供事实基础。其次是数据层。该层主要是收集、存储、分类由集输站现场检测到的参数以及数据，并将这些数据整理程需要的报表，按照年度、季度、月等上报给上级系统，以为决策提供理论依据。接着就是监控层。监控层主要是对各个集输站库内的现场数据进行采集、显示、调控以及存储，同时还向上级系统发送数据信息，一旦发生故障问题，监控层会进行报警处理。最后是现场层。现场层主要能够对储运过程进行直接数据采集和调控，不仅能大幅度提高工作效率，减小劳动强度，还能为工作人员提供较高的安全保障。

2自动化技术在油气储运过程中的应用现状

2.1自动化技术在提高设备运行效率方面的应用

对于油气储运生产单位来说，所使用的泵类设备的运行效率高低会直接影响到单位的电耗指标，为了能够有效提升大型外输泵的运行效率，我们对此进行了自动化技术改造，实行自动化监测。该自动化监测系统的主要工作原理比较复杂，首先是利用能耗计量仪表对生产电机的实际耗电量进行计量，然后根据泵设备的进出口流量与流量压力来确定泵的实际输出有用功量，这些参数数据都会被现场的一次仪表采集后直接输给系统的中央处理机，最后在经过中央处理机的运算程序计算出泵的实时泵效。泵的实时泵效能够为技术人员提供分析泵的工作效率变化的具体原因。采用此自动化监测系统，技术人员发现影响泵的效率主要因素有原油的温度（粘度）、进口过虑器摩阻损失、电机运行效率以及出口阀组的节流等因素。相比较以前没有实行自动化监测系统的情况，目前生产单位泵设备的工作效率已经得到了5个百分点的提升，并长时间维持到70%以上。此外油气生产过程中还必须要用到加热炉，其主要是用于加热燃料，也是一大能源消耗设备。在油气储运过程中，我们使用的加热炉是三回城水套炉，该设备是采油厂自行研发的，并配合使用意大利百得燃烧器，具有较高的工作效率。为了减少能熬损失，提高燃料利用率，我们也对此加热炉设备进行了自动化改造：在该设备中添加能够计量相关能耗参数和进行安全检测联锁保护的自动化系统，用以改变以往依靠人工控制加热炉大小火的方式，监测原油进出口的压力、排烟温度、水套压力以及烟气含氧量等，从而提高燃烧器的燃烧效率。并且该系统还可以将采集到的数据进行累积计算处理，从而为分析系统的实时能耗利用率提供理论基础。

2.2储运管线实施动态监控系统，调节管输工艺参数

为了保障在油气储运过程中管道的平稳、安全运行，都必须对进入下站的原油进行适当的加热，但是由于加热输送管道的运输量出现了一定程度的降低，这势必会导致进入下一站的原油温度低于安全极限，因此我们必须要采用有效的加热设备，必要时还要采用正输与反输相互交替的运行方式，但是这种运行方式会消耗更多的能源。为了节省增加加热设备所花费的投资，尽可能避免反输运输方式，我们采用了降低原油凝点的措施，这样一来就会降低管道输送所要求的原油进站温度，有时候遇到地温较高的情况时，还可以停止部分中间加热炉，以实现常温输送，节约能源。这种运输过程特别适合环境比较恶劣的沙漠、海上等地区。在运输管道方面，目前我国主要是利用含蜡原油管道进行运输，但是这种运输管道工作效率不高，在提高运输效率方面，除了要在经费上进行考虑，还需要从技术层面进行考虑，采用自动化技术和计算机网络技术，对运输管线实施动态监测，并对管道的温度、粘度、流量、首端与末端压力等参数进行记录，然后利用双向微波将这些参数传送到首末站控制室内，计算机再根据采集到的参数优化输油参数，并进一步优化输油参数程序，修正不合理的常数，还能够对设备加热炉的加热温度进行调节，以更好的控制管道内原油的流量。

3结语

第6篇

由于楼宇自动化技术为多学科交叉性课程，根据学生的课后反馈信息以及教师的教学经验.得出如下几点特点:(l)课程内容设计的知识面广，但是学时少。楼宇自动化技术这门课程包含了智能建筑的基本知识、综合布线知识、计算机网络知识、通信技术、智能控制技术、安全防范技术、智能建筑的系统集成技术等多种知识系统，而只有48学时的理论知识讲解，因此在有限的学时中，教师不能面面俱到。(2)课程内容理论性较强，所学知识比较抽象，没有合适课堂教学的实物展示给学生。(3)由于课程本身的原因，很难做到理论与实践相结合。本课程注重理论与实际相结合，注重新技术的应用。但是很多教学仪器生产厂家的实验台还是不够企业化，因此对于学生进人工作岗位应用存在问题。

二、楼宇自动化技术教学方法改革

近些年来，通过不断的实践，对教学方法与教学手段做了改革，使其更能适应社会对应用型人才需求的现状。在提高教学质量的同时，在学生的素质与能力的培养方面，取得较明显的效果。

(一)采用启发式与讨论式教学相结合。在课程讲授之前，可先引用相关课程的工程实例，通过实例的讲解，引发学生的思考，并且将学生在思考过程中出现的问题引出，由此引发讨论，通过学生的小组讨论，提出相应的解决方案。通过实际工程案例的讲解，可以极大的激发学生的学习兴趣，通过学生自己思考问题并提出解决方案，调动学生学习的积极性，并且活跃课堂气氛。例如在课堂上，教师通过提问的方式让学生自己思考自动灭火的方法，可以让学生举出实例。通过这样的教学方法，在提高学生独立学习与思考的能力的同时，还可以提高学生的语言表达能力。教学效果显而易见。

(二)采用多种现代化技术相结合的方式。由于楼宇自动化技术课程的知识理论性较强，所讲知识又很抽象，同时由于手机、电脑的应用，如果知识单纯的照本宣科，则学生根本不会将注意力停留在所学知识上。为了调动学生学习的积极性，并且能够跟着教学的思路，可以采用图片、视频、音频等多种现代化技术，不仅能够引起学生学习的兴趣，同时还能通过这些手段加深学生对所学知识的理解。例如，在进行消防系统中自动灭火模块的讲解时，可以通过动画视频的方式展示自动灭火的过程，然后通过图片的方式展示出自动灭火系统各个部分的组成，这样能够将所学知识生动具体的描述出来，还能够加深学生对所学知识的理解。在讲解完知识点后，可以通过视频的方式播放一段相关知识的实际工程应用，使学生能够了解所学知识的用处。

(三)加大实践课程教学的力度。在本课程的教学过程中，要重点注意实际操作过程的培养。由于楼宇自动化技术课程设计的知识点多，所以相关的实验设备一也比较多，并且价格相对来说都比较昂贵，不能一次性购买多套，在实验过程中，只能是几个人一组，这样就不能保证所有的同学都能够了解相关设备，因此在配置实验室时候，可以每种相关的设备都配置2一3套，这样可以保证学生同时都在做实验，只不过做的实验不同而已可以带领学生参观一些具有代表性的智能建筑，通过实例的讲解，可以先让学生对楼宇自动化设备有一个初步的了解，并且有一个直观的认识，对该课程的学习奠定基础。

三、结论

第7篇

主要是用作配电网的改造，其广阔的覆盖范围和迅速的传播速度使配电效率得到大幅度提升。计算机技术在发电、配电、变电、输电等环节起到十分重要的作用，形成了主站、子站、光纤终端组成的网络系统，这种合理化的格局，能够有效提升传输速度。（3）变电系统能使高负荷供电站运行更加稳定，自动化技术主要通过现代通信技术、信号处理和计算机技术实现对设备的检测，实现功能的优化和重组，有效控制电力系统的安全运行。

2计算机远动控制技术的应用分析

计算机远动控制技术的应用主要是通过遥测、遥信、遥控以及遥调等功能实现的，计算机远动控制技术是电力系统自动化技术中的核心技术，其在电力系统运行中发挥着重要的作用，尤其是在电力系统中的数据采集、通信传输以及信道编译码等环节中占据着重要的地位。其中，计算机远动控制技术的工作原理如图1所示。2．1远动控制技术中的数据采集技术远动控制技术中的数据采集技术主要有A／D技术和变送器技术等，其处理的信号多数为0～5V的TTL电平信号，而在电力系统自动化技术中，多数采用大功率参数，为了实现采用远动控制技术处理电力系统中的信号，只有通过变送器将大功率参数转变为TTL电平信号，从而达到遥信信息的编码和遥测信息的采集任务。其中在电力系统中，其遥信信息需要经过采集遥信对象的状态，将采集到的描述遥信对象状态的二进制位编进具体的遥信码中这2个途径进行传送，然后再通过数字多路开关将电力系统各路的遥信状态输出到接口电路中，最后通过接口电路将遥信信息送入到CPU系统中进行处理，从而实现遥信信息编码。2．2信道编译码技术分析在计算机远动控制技术中的信道编译码技术主要有编码、译码以及信息传输协议（规约）等。在电力系统自动化控制中，想要实现采用远动控制技术进行信息采集，则必须通过通信信道传输到调控中心才能使用。因此在电力系统自动化控制中，为了进一步保证传送的信息具有非常好的抗干扰能力，必须要对信息进行信道编译码，其中数字传输系统模型如图2所示。在上述电力系统自动化系统中，通过采用远动控制进行数字传输中，其干扰是不可避免的，而通过信道编译码能够有效克服通道中的干扰，其中，信道编译码的方法主要采用线性分组码中的循环码进行编译码。2．3循环式数据传送规约远动控制技术在变电站、电厂以及调度中心的数据通信应用中，首先需要在信道编译码前，预先设定通信方式和数据格式，也就是通信信息传输协议（规约），以保证电力系统中数据通信的可行性。另外，在电力系统远动控制技术中，其数据传输主要是以帧结构的形式进行传输的，其中重要的遥测信息主要安排在A帧，次要遥测信息安排在B帧，一般遥测信息安排在C帧。通过采用帧格式进行包装后，电力系统中的数据就能够有效按照规约进行传送，从而实现信道全部编译工作，实现对电力系统的全方位监控。

3电力系统自动化技术的发展及建议

对于电力系统自动化的发展方向，应从以下几点出发：（1）兼顾提高经济效益和改善自动化服务水平，我们追求的自动化技术应向着更优化、更具实效性、更加智能化、区域覆盖更广的方向前进。（2）加强电力自动化系统的设备稳定性，有效保障其安全运行，尽量减少大面积停电，建立一系列行之有效的处理机制，将停电损失降到最低。（3）开拓电力系统自动化的数字化之路，使数据更加全面，数字更加精准，力求节省更多时间和人力。（4）随着科技的不断进步，各种先进设备相继出现，对电力企业的工作人员提出了更高的要求，加强电力企业人员的技能培训和技术队伍建设，注重对新技术高素质人才的引进和吸收，培养全面发展的技术人才，鼓励员工以先进的理论知识和丰富的实践武装自身，投入更多精力到电力自动化的发展中去，推进电力自动化的发展进程。（5）在全球能源危机的严峻形势下，正是挑战电气自动化进程的关键时期，要以可持续的发展观，改善传统的管理模式，从整体化逐步转变为分布式、集约化的运营模式，实现能源利用的最大化、功耗的最小化、资金节约化。

4结语

第8篇

1.1现场总线与网络技术及公共直流母线技术的兴起

1.1.1现场总线及网络技术的普及和应用现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统，其主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器和执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。目前世界上存在着大约40余种现场总线，如法国的FIP，英国的ERA，德国西门子公司的Profibus，挪威的FINT，Echelon公司的LONWorks，PhenixContact公司的InterBus，RoberBosch公司的CAN，Rosemounr公司的HART，CarloGavazzi公司的Dupline，丹麦ProcessData公司的P-net，PeterHans公司的F-Mux，以及ASI（ActraturSensorInterface），Modbus，SDS，Arcnet，国际标准组织-基金会现场总线FF：FieldBusFoundation，WorldFIP，BitBus，美国的DeviceNet与ControlNet等等。现场总线技术改变了整个工业控制过程的系统结构，使仪表信号（4～20mA）过渡到全数字通讯信号。这个改变对于造纸传动自动化是颠覆性的，使整个控制系统结构和方式进入到了一个信息化和智能化的崭新阶段。

1.1.2人机界面取代按钮和操作器由人机交互式操作屏全面取代传统的按钮操作，也彻底改变了造纸传动工业现场。操作屏不仅可以任意设置按钮的功能和数量，还可以实时监视系统的各个运行状态以及参数等。在系统结构方面，目前普遍采用双端口网络系统，其中一个端口用于传动系统及各个执行单元，另一个用于操作屏进行数据传输，提高抗干扰能力。操作屏的使用，使用户节省了大量的现场电缆的铺设以及操作台的安装，节约了自然资源和工作量。目前由于自然资源的价格上涨，显示操作屏的价格下降，在一次成本投入上已经十分相近，如果考虑辅助传动控制的按钮连线，操作屏的投入成本更具优势。

1.2公共直流母线的推广和应用

1.2.1公共直流母线与交流母线的区别与特点公共直流母线系统的应用在造纸传动自动化技术领域具有标志性作用。所谓公共直流母线，简单地说就是将变频器的交直交内部结构，变为交直交外部系统结构。图1和图2是公共直流母线和交流母线的原理结构图，以说明两者的区别。从图中可以看出，交流母线变频器是各个变频器分别与交流电网连接，各自工作是独立的；而公共直流母线结构则是有一个总的进线整流单元，通过直流向各个逆变器单元供电。这种结构上的变化，导致其工作方式和效果不同。从相关资料和研究分析可以归纳这两者的主要区别和特点如下：(1）由于烘缸等大惯性负载的存在，在交流母线系统中往往会出现过压跳闸等情况。但在公共直流母线系统中，因为能量可以通过直流母线在所有电机之间互相流动，从而解决因为负载波动引起的跳闸，很好地克服多电机间电动状态和发电状态之间的矛盾。(2）通过集中整流，可以使公共直流母线电压在技术手段上做得更加可靠，降低故障率。但是事物总是利弊相伴，集中整流尽管可以通过技术手段提高可靠性，但毕竟是一个单机运行，一旦整流单元故障，也会造成整个系统停机。而交流母线系统，由于每台变频器都是独立的，因此，一台故障不影响整个生产线的运行，排除故障相对简单。(3）关于节能和降低成本。由于在技术上明显复杂，如果不采用特殊手段，公共直流母线的价格目前高于交流母线的价格。关于节能的观点，目前尚没有理论和实验数据证明这一说法。(4）关于谐波抑制问题。变频器的谐波主要来源于高频开关的脉冲电流，使电网的电流波形失真，导致大量谐波产生。从统计学的角度看，当采用公共直流母线后，母线上的电流是多台变频器不规则的脉冲电流叠加，各个变频器的电容相当于并联，理论上比交流母线电流波形好，谐波影响会得到改善。但由于整流单元的集中，对变压器的影响比交流母线要大，特别是普通六脉波系统，会在电网侧产生很大的5次谐波，甚至达到干扰其他用电设备的程度。因此，当功率超过2000kW时，建议采用12脉波整流单元，这样可以有效减小谢波干扰的影响。而交流母线系统，由于没有集中大功率整流，因此5次谐波的影响要小。关于回馈制动问题。由于纸机传动是一种长期稳速运行的系统，是否考虑增加回馈制动单元，应当根据系统的总投资、运行车速及停机的要求综合考虑。一种说法是通过能量回馈可以节省能源，但实际上纸机正常生产后是很少需要紧急停车的，因此用相当增加一套整流系统的代价来解决回馈能量的回收问题值得权衡利弊。当车速1000m/min以上时，为使惯性部分尽快停下来，适当增加一定功率的能耗制动，也是一个不错的选择。

1.2.2公共直流母线实现方案及运行维护成本分析目前在ABB、AB和西门子公司的标准产品系列中，都有标准的直流母线系统。除AB系统在直流母线产品和交流母线产品中差别不大以外，其他两家公司的直流母线系统都比交流母线系统价格要高。特别是整流逆变单元，比国产产品价格要高出数倍。因此，目前普遍解决方案是在不带逆变回馈单元时较多采用的是国产整流单元，配以上述公司的逆变器或变频器，这已经在国内许多造纸生产线上使用。当然如果系统投资资金充足，客户要求，采用更高性能的PWM整流逆变系统，既可以实现整流回馈，又可以降低谐波影响。现将可能的方案介绍如下：(1）可控硅整流逆变回馈供电系统。这种系统是目前各大公司主推的系统，造价较高，具有能量回馈能力，谐波影响根据功率大小、6脉波和12脉波而不同。(2）国产整流单元，配逆变器加能耗制动公共直流母线系统。这种系统经济性较好，性能与整流回馈相同，谐波影响与上一方案相同。(3）国产整流单元，配变频器加能耗制动公共直流母线系统。这种方案是国内的系统集成商，在激烈竞争下采用的一种降低成本的方案。这种方案适合于当变频器价格低于逆变器价格时，具有一定竞争力，但如果与逆变器价格相当，则与方案（2）相同。(4）局部直流母线方案，其是在交流母线系统的基础上，为了解决惯性负载的过电压跳闸问题或针对某些负荷分配点需要能耗制动的情况下而采取的方案。整个系统仍然是交流母线即通常的变频器系统方案，但是将惯性负载传动点的变频器外接制动单元的端子通过一定的技术手段相互连接，在相连接的变频器之间形成公共直流母线。其性能和工作特点与集中整流直流母线相当，只不过集中整流由分散整流代替。特点是简单、低成本，但系统接线复杂，给系统的可靠性和维护带来不便，在小系统中应用比较适合。总之，从目前来看，公共直流母线、网络通讯和操作屏等现代信息技术已经成为纸机传动自动化的发展趋势；以AB公司等为代表的工业以太网技术以及远程监控和服务等将成为下一步技术发展的大方向，甚至无线网络和远程调试等在今后的发展中都是可能的；对纸机传动自动化来说，还有优化设计、程序化的安装和调试，以及精准的故障诊断与维护等问题。

2现代纸机传动自动化系统的组成与设计特点

2.1现代纸机装备的最新技术动向从2014CIPTE国际造纸技术报告会获悉，以芬兰维美德公司、德国福伊特公司为代表的纸机装备制造商，分别从各种不同的角度为纸机装备的发展提出了多种解决方案。其中，优化概念模块化纸机实际上是在整个系统中，将不同纸机的各个部分部件，用统一的设计和规划方案，尤其是连接部分、通用部件的标准方面，如同组装模块一样，可以批量生产适合各种不同纸机的产品部件。在需要的时候，可以迅速地通过模块组装和连接形成不同的造纸机生产线，这就是优化和模块化的核心所在。在纸机装备的模块化和优化设计的推动下，纸机传动自动化其实也正在朝着这个方向发展和变化。无论是从软件设计还是硬件结构，国外的大公司以及国内的一些企业已经在不同程度上实施并推进这一方法的实现。所谓面向对象的设计方法和解决方案，实际上是从软件工程的开发角度，来设计和构建电气传动系统的软件和硬件系统，从而最大限度地减少重复性工作和最大限度地降低制造和设备采购成本，提高工作效率，降低系统的故障率和增加可靠性。

2.2硬件模块化、通用化设计根据模块化的设计思想和标准化的系统目标，ABB和西门子的大功率变频器就是一个典型的实例。在ABB的大功率变频器设计中即采用了模块化的设计，一台大功率变频器可以由若干个硬件功率模块组成。当某个模块故障时，可以在不停机的状态下降低功率继续使用，直至更换新的模块以后恢复原功率运行。西门子S120变频器系统则在模块化方面体现更加彻底，不但主回路模块化，连控制回路也一起模块化了。在新的系统中变频器本身就组成了一个小型分布式控制系统，控制中心管理着变频器的各个主回路模块，每个模块仅相当于一个功率单元。如果说ABB变频器是变频器并联运行的话，西门子变频器就是一个小型集散控制系统。控制单元独立于功率单元，一台控制器可以管理多个功率单元。这种硬件结构的设计使模块化达到了电力电子装置的最新高度。除此之外，在诸如电控柜、操作台以及辅助传动的控制回路设计方面，模块化的设计也体现了面向对象的特征。将一台电控柜从柜体设计到安装板以及柜内的每一个部件和回路，统统按照对象描述和封装模块的思想进行设计。在硬件的选择上尽可能做到对于整个公司的硬件系统要求做到模块化设计，即凡是运转方式、功率等级基本一致的对象，采用一样的模块加以控制，同时在对比较重要的控制单元的柜体设计中，凡是控制模块在条件许可的情况下再增加一块备用的控制模块（与厂家协调），这样当某个受控对象的控制回路出现故障时，抽出故障模块，换上备用模块，系统先恢复运行再维修故障模块。在整个系统的硬件设计中，类的设计即每一种抽屉状模块的设计中，系统面向对象所必须具备的封装及数据隐藏得以着重体现。在这里，我们强调的是每个受控对象（独立的用电负载）不仅仅要有一个实实在在的硬件类与之对应，在PLC程序中也会存在一个相对应软件类与硬件类对应，这样，每一个受控的实体对象都在控制系统对这两个相互依存的类对象的调用中，实现工艺的要求。而在此时面对纸机装备的优化概念模块化处理中，对于相对应的控制系统，我们也应该有同等的要求。在面向对象的硬件系统设计中，最大的特点就是控制回路的模块化，使其在强电回路封装的基础上继续封装控制回路，从而使得系统具有以下特点：(1）尽管模块受到被控对象功率的不同、运行方式的差异导致具体电路上的差别，但在外观上尽量标准化，使得除了模块之外，柜体也可柔性化设计；(2）从元器件到模块，应尽量体现出最大程度的通用与互换性；(3）模块的接口尽量简单，互换时简单方便；(4）模块设计应尽量使得可靠性足够高。在面向对象的硬件系统设计中，我们可以做到：(1）大大简化系统构建及设计过程的难度；(2）形成柔性化的控制系统；(3）更加利于专业化分工；(4）更有利于系统未来的扩容和改造。在这里，我们以最为常见的电动机控制回路的设计来详细说明面向对象的硬件系统如何实现：首先分析普通电机（对象）的特性：(1）电机直接启动，自由停止；(2）无反接制动及能耗制动的需求；(3）电机内无报警装置，提供额外异常信号指示；(4）短时间的电机堵转等异常情况在热保护等手段作用之前，不会给电机带来伤害。下面以一个简单的电机控制系统为例，说明我们在硬件设计时采用的方法，如图3、图4。我们将一个普通的电机作为对象，对它进行分析，从而得到控制要求，利用面向对象技术，将跟它有关系的操作封装在一个结构系统，使得在一张图纸上可以看到它的全部信息，并且全部模块化设计，利用端子接线。对于图4，我们可以在它的基础上，针对具体的工控要求，很快进行修改而不破坏其内部封装，改造成适用于变频和软启等硬件设计，几乎没有什么太大的变化，这一现象，体现面向对象中继承的思想。同样的设计完全可以在电控柜和操作台上实现，从而将我们的关注点完全放在这样一个个对象上，而不是一个庞大系统的每一个细节，可以极大地节省设计时间，简化设计步骤。而对于相同或者差异不大的对象或者项目，完全可以很方便的完成，而不用再担心改动错误。因为在封装对象的时候，我们投入了极大的精力，使得每一个对象里面的每个元件都有跟随作用。如果封装后有错误，是无法通过测试的。这首先保证了自己所使用的“元件”是无误的，而不像面向过程中每一步都没有电气属性，改动完之后不知道是否正确的尴尬局面。目前，对于整个造纸机传动自动化来讲，我们往往对于辅助传动的着力点过少，从现在这个行业的故障率来讲，目前应该将辅助传动控制与主传动进行一体化设计。对此，我们还是针对于每一个项目进行具体设计，因为辅助传动在各自的分布可能要求不一致，系统之间又没有具体的联系，还是采用面向过程的设计思路，简单方便、可靠性高。

2.3软件模块化、通用化设计在国外，1999年Benitez等人提出面向对象方法在PLC程序设计应用中的必然性。2010年ChiacchioP．等人提出IEC61131标准中的PLC程序设计方法已无法满足自动化系统的发展需求，提出面向对象的编程方法。AdnanSalihbegović等人也提出将软件工程方法运用到工业自动化控制中。在国内，2000年陈娟等人将面向对象方法运用到粮食储运自动化系统中，讨论了类的抽象和封装的实现。2009年张逸群等人将面向对象方法运用到煤炭输送机控制系统的PLC程序设计中，阐述了基于STEP7的面向对象程序设计方法。2009年12月，祝瓛冰出版了《面向对象的现代工业控制系统的实用设计技术》一书，更是取得突破性技术，使得面向对象的方法更加实用于PLC程序设计。综上所述，在国内外研究中面向对象方法已经在工业控制中崭露头角。但在此时，纸机传动自动化软件设计还是处于传统的阶段，对于此次当代纸机装备制造商提出的优化概念模块化纸机，为了提高工业效率的适应性，还是难以满足，所以我们将面向对象方法引入纸机传动自动化行业，在硬件上加以强类封装，同时相对于每一个硬件类，都有一个相对应的软件类。这样对于一个控制系统的对象，我们只要通过接口，操作硬件类与软件类相互联系，就可以很好地完成控制任务。下面以普通电机为例，介绍其每个环节的做法：(1）建立需求分析表，如表1。其作用就是以控制系统对此类目标的需求，对未来对象所执行的任务进行反向递推，将需求层层细化。(2）建立变量表，如表2。这个需要好好琢磨，以至于反复修改。(3）编制类的梯形图，测试修改，反复多次。这样，所有编程均基于所述接口，对于每一个具体的工程对象，仅仅只需要修改相对应的外部变量，而不需要在所封装的程序内部做修改。当然这个过程是循环往复的，它需要我们有足够的测试对象以及测试次数，但这一点，相对于以往工程项目毫无头绪的修改，导致的出错率还是可以接受的。

3现代纸机传动系统常见技术问题分析与处理方法

纸机在运行中，由于机械、电气紧密联系，相互配合，因而故障出现时，往往会导致很难确定是何原因。作为电气技术人员，在对所管设备充分了解后，理应对于其工作原理以及设计思想有所了解，最后依据现象做出分析判断，区分故障，从而解决问题。在造纸生产中，不可避免地会出现一些类似操作失灵、频繁断纸等表面现象，操作人员往往第一时间会认为是出现了电气故障。此时，作为电气工程师则必须首先对故障现象进行仔细分析，完整描述，准确判断。要做到一看、二想、三检验，即：一看就是先看准问题的部位和现象，进行细致分析和准确描述，分清问题所在。二想就是对于问题表现的现象，要冷静思考、综合判断，特别是结合公共和电气参数的记录值，对现象的产生原因做出判断，防止误判。三检验就是在可能情况下，通过一些参数的人为变化，检验和核对问题的原因，最终确定问题的原因和处理方法。下面通过对几种常见问题的分析和判断，以说明问题的处理方法。

3.1速度不稳、断纸、引纸困难这类问题在早期的新纸机调试和二手机开机过程以及更换产品品种时较易发生。由于目前机械和传动设备都已经设计比较完善，操作人员也已经比较熟练。在设备和工艺以及电气之间发生问题梳理不清的情况已经减少。但是，从电气技术原理的角度分析问题的根源和找出解决办法仍然是电气工程师应当具备的基本能力。面对速度不稳、断纸这样的现象，往往会伴随着工艺和机械设备等相互交织的问题。有经验的车间主任、班组长可以很快判断问题的原因所在。以下通过电气传动的参数数据分析来说明逻辑分析方法：(1）仔细观察上位机记录的转速和转矩变化曲线，在反应的断纸点观察是否有速度的突变和转矩突变以及突变的方向和规律。这一点非常重要，传动参数的记录数据，特别是实时数据对分析判断至关重要。(2）基本分析和判断：如果在断纸附近速度曲线变化不明显，而转矩或电流在断纸附近显著波动，通常可以认为调速系统是正常的。可以不予理会关于速度波动的说法，这是因为如果速度没有明显变化而转矩或电流有明显波动，则恰恰说明调速系统是正常的。在双闭环系统中，速度反馈是外环，电流或转矩是内环。内环的响应要远远大于外环，因此正是电流的波动才抑制了或抵消了速度的波动，是正常的响应。(3）反之如果先有速度的变化，不论是缓慢变化还是突变，之后才是电流的变化，那么可以怀疑调速系统或在设备的某些部位存在问题。可能的问题有：编码器或速度反馈干扰或不稳定，引起速度波动；可以进一步观察速度反馈系统或电机和编码器的连接部位，进行必要的检修和加固，对导线连线以及屏蔽等进行检查和再次接线；如果电气系统检查无误，则可以怀疑设备或安装存在的可能问题。在某厂的系统中曾经发现过施胶部在施胶过程中主传动点速度缓慢变化的情况，后经检查发现是由于主从控制的安装不当引起，当胶辊在受热后形变较大时，会发生直径增加的情况因而导致线速度缓慢增加。引起不稳定或张力增加而出现断纸，更改主从配置后问题得以解决。(4）另外，在压榨部也会出现莫名其妙断纸的现象。在观察电气记录后如果没有发现问题，则可以提醒操作人员注意真空度和湿纸的干度，真空度的变化也会引起纸的强度变化。同时，应当充分注意速度环PID参数整定要合适。举例说明，如图5。此为卷取部换卷时的曲线记录。从曲线上看，当换卷时从三烘到卷取的纸幅所承受的拉力减小，从而导致三烘部的负荷加大，引起速度下降，在速度闭环系统的控制下，变频器进行了自动调节，但是此过程持续时间较长，从而可以明显看到三烘之前的纸幅下垂现象。从图5（上）明显还可以看出，速度控制的调节时间太长，速度下跌较大，因此需要增大速度环的比例系数，缩短积分时间。从图5（下）明显可以看到，同样在进行换卷时，速度有波动，但是速度下跌较小，而且调节过程的时间明显缩短，纸幅变化量不大。总之，应对速度不稳问题，一定要以记录数据为依据，然后再根据工艺过程分析问题的根源所在。电气工程师不但应当能够发现自身系统的问题，更要能够分析和判断出其他方面的问题，才能是合格的工程师。

3.2负荷分配控制方案及存在问题对策在网部和压榨部以及施胶部等，都存在负荷分配的控制问题。早期直流系统中负荷分配控制是由模拟的转矩电流分配器来完成的，现代纸机由于采用了通讯控制方式，这种分配关系由模拟变为数字，但基本的控制原理是相同的。本文所要阐述的是在负荷分配控制中针对不同情况的控制策略选择问题，这也是本人及其团队多年来研究和实践的总结，现分几个问题介绍如下：(1）刚性负荷分配控制的稳定性问题通常情况下压榨部、网部、施胶部等各部分的负荷分配问题，都可以定义为刚性连接的负荷分配控制问题。所谓刚性连接就是指两个连接的电动机之间没有速度误差，例如压榨部，上下辊之间在正常时是不可能有速度偏差的，否则纸页就会产生质量问题，网部和施胶部都可以做类似的解释。在这种负荷分配控制中，普遍采用的方案是用转矩或电流叠加进行分配，其中一台作为主传动，另一台作为辅传动。通过转矩电流的比例分配，满足协调所需的工艺控制要求。但是，这种方案是否存在稳定性问题呢？长期以来一直没有理论的证明和分析，陕西科技大学2013届研究生张洪涛在参考相关资料的基础上，将速度反馈微差注入的方法引入到负荷分配控制的稳定性仿真分析中，在理论上证明了刚性连接情况下采用转矩或电流进行负荷分配控制是稳定的。现将这一原理仿真模型进行说明。图6中编号1代表的是速度给定，编号2和3是负载和负载扰动的加载点。模型中刚性耦合的模拟是通过求取两者的速差，然后再乘以刚性系数去叠加到各电流调节器的输出上，从而代表由于速差而引起的转矩传递。主传动点的速度给定直接乘以一个补偿系数作为从传动点的速度给定，此补偿系数一般大于1，目的是为了使从传动点的速度调节器饱和。将主传动点的电流反馈和主传动点的转速调节取最小运算，目的是为了使主传动点的电流反馈值对从传动点的电流给定值起到一个限幅的作用，也即从传动点跟随主传动点的电流反馈，从而模拟转矩控制的效果。仿真波形如图7所示。由仿真波形可以看出，速度的稳定性较高而且从点电流在整个过程当中都仅仅跟随主点电流，保证主从出力相同。在25s时在标号2处添加一个负载扰动信号，此时转速变化很小，而电流的波动相对转速要大，但在不到2s时间内又稳定下来，且主从电流一致。从仿真波形来看，用转矩控制的负荷分配方式对刚性耦合的负载进行控制，系统始终是稳定的。(2）柔性耦合的负荷分配控制的稳定性问题图8是柔性耦合负荷分配控制系统中基于速度控制的仿真模型，其中主从传动点都处于速度控制模式，通过比较主从点的电流反馈值，然后求差，再乘以柔性补偿系数叠加到从点的速度给定上，从而微调从点电流，使得从点的电流值跟随主点电流的目的。在柔性耦合的负荷分配控制中，同样先采用主从传动点都处于速度控制模式进行仿真分析。在速度控制模式下通过比较主从点的电流反馈值，然后求差，再乘以柔性补偿系数叠加到从点的速度给定上，从而微调从点电流，使得从点的电流值跟随主点电流。模拟柔性耦合机械上的连接还是通过求速差，再乘刚性系数去叠加到各电流调节器的输出上。和刚性耦合中不同的是，当在主点加负载扰动时，其对从点转矩的影响需要经过一定的延时，所以在此还是通过求速差，再乘刚性系数去叠加到各电流调节器的输出上。在此模型中，添加了一个延时模块，其延时取决于实际转矩的传递时间。仿真时，在编号2处加负载扰动，而延时环节则加在去主点电流环的一侧，此时代表当从点负载发生波动时，其到主点转矩的传递需要经过一定的延时。仿真波形如图9所示。从仿真波形可以看出，当从点加负载扰动时，主从点转速的波动仍然很小，电流波动相对较大，但在短暂调整后又趋于平稳，从点的电流跟随性良好，说明主从点负载均衡，达到了负荷分配的目的。从上面仿真结果来看，对柔性耦合的负载采用速度控制的负荷分配方式是稳定的。图10是柔性连接的转矩控制方式仿真模型，模型中柔性耦合的模拟与刚性连接相同，均采用求取速度反馈差值的办法，用差值乘以刚性系数后叠加到各电流调节器的输出上，代表由于速差而引起的转矩传递。主传动点的速度给定直接乘以一个补偿系数作为从传动点的速度给定，此补偿系数一般大于1，目的是为了使从传动点的速度调节器饱和，从而形成转矩控制的方式。将主传动点的电流反馈和主传动点的转速调节取最小运算，目的是为了使主传动点的电流反馈值对从传动点的电流给定值起到一个限幅的作用，也即从传动点跟随主传动点的电流反馈，从而模拟转矩负荷分配控制的效果。与刚性连接不同的是增加一个延时环节，图10是将主扰动的影响经过延时后叠加到从点上。由图11仿真波形我们发现，当柔性耦合的负载采用总线通讯转矩控制的负荷分配方式时，主从点的转速与转矩都发生了振荡的现象。而前面采用总线通讯速度控制方式时，主从点的速度与转矩都能经过短暂的调节趋于稳定，且从点的电流和主点的电流基本相等。这也说明了柔性耦合的负载当采用转矩控制的负荷分配方式时是不稳定的，此跟实际调试当中遇到的现象完全吻合。总之，对于负荷分配控制系统而言，正常情况下我们都可以看作是刚性连接的系统。因此，无论是速度控制方式还是转矩控制方式，系统本身都是稳定的。但是如果具有延迟特性的负荷分配控制系统，由于转矩和速度之间增加了反馈延迟，就会造成不稳定现象。典型的例子如高速卫生纸机的负荷分配控制系统，在网部和大缸之间由10m以上的毛布进行连接，毛布的弹性作用会导致转矩和速度的延迟。这时如果采用转速控制的负荷分配方案则是稳定的，反之如果采用通常的转矩负荷分配控制方案则极有可能会造成系统不稳定，理论研究和实践都证明了这一点。

3.3高速纸机传动系统的特点目前针对高速纸机，在控制精度要求上有一种流行的观点，是高速纸机要求的控制精度更高或者变频器的性能要更好等等。究竟纸机进入高速以后，在传动技术要求和控制精度等问题上与普通纸机传动有什么区别和不同？在这个问题上，由于资料和信息都不甚充分，在此针对传动系统的基本原理和高低速的区别提出以下几点看法：(1）从控制系统特征看，纸机的速度指标是线速度，而电机的指标是转速，因此我们应把电机和纸机分开来看。对于纸机侧，只关注线速度多少；对于电机侧，则关注的是转速。因此同样的转速，可以工作在1000m/min，也可以工作在500m/min，所以控制性能和精度要求没有本质的差别。(2）由于高速纸机速度高、惯量大，所以在动态特性指标上应当有更高的要求。比如转矩的响应应当更快，速度环的闭环指标应当注重与超调量尽可能小等等。这些指标对于任何速度的要求都是一样的，但是对于高速纸机而言，应当更注重调试的质量和性能。(3）静态或稳态速度精度问题，稳态下对速度精度的要求是由纸张特性决定的。纸机在高速和低速条件下工作时，相同控制精度下对纸张的形变量是一致的。根据胡克定律：F=K×Δv×t，对于高速纸机而言，运行在高速和低速情况下，对于同一控制精度，速差相对而言是一样的，因此得出结论是控制系统的稳态精度与车速无关。(4）变频器的频率分辨率和速度闭环精度没有直接的联系。只要闭环稳态精度在0.1%以上，则高速纸机控制系统对变频器没有特殊的要求。但是由于控制原理不同，在变频器的不同品牌中，转矩控制特性不同，即动态响应不同。这一点对系统的影响需要考虑。总之，对于高速纸机而言，由于动态响应的要求较高，所以变频器的选择应当以矢量控制型和直接转矩控制型为主，且要求转矩控制最好是独立的，能够形成转矩闭环。

第9篇

关键词是能反映论文主旨最关键的词句，一般3-5个。

目录。既是论文的提纲，也是论文组成部分的小标题，应标注相应页码。

引言(或序言)。内容应包括本研究领域的国内外现状，本论文所要解决的问题及这项研究工作在经济建设、科技进步和社会发展等方面的理论意义与实用价值。

正文。是毕业论文的主体。

结论。论文结论要求明确、精炼、完整，应阐明自己的创造性成果或新见解，以及在本领域的意义。

参考文献和注释。按论文中所引用文献或注释编号的顺序列在论文正文之后，参考文献之前。图表或数据必须注明来源和出处。

高等职业院校电气自动化技术专业人才的培养

摘要：为了响应《中国制造2025》纲领的号召，及时了解并适应市场和区域经济的发展，合理调整专业人才培养模式，对扬州地区电气类相关企业进行了人才需求情况调研。通过调研，找准了高等职业院校电气自动化技术专业人才的定位，总结了企业对于专业人才培养的意见建议，为后续人才培养方案的指定提供了可靠的依据和保障。

关键词：中国制造2025高职教育 电气自动化技术专业

电气自动化技术专业结合了多个学科和技术，专业口径较宽，适用范围广泛，就业方向灵活。为了明确企业对于电气自动化专业的人才培养需求情况，找准定位，确定目标，真正体现就业导向、能力本位的办学方针，因地制宜与时俱进地进行人才培养模式改革，需要有针对性的对江苏扬州及周边地区企业进行调研，了解企业对本专业人才培养的意见和建议。

1专业人才培养的社会背景

《中国制造2025》为我国制定了走向制造强国的行动纲领，而人才培养是实现建设制造强国的根本前提，《中国制造2025》中明确提出了“人才为本”的基本方针，要求要加快培育制造业发展急需的专业技术技能人才，这就给高等职业教育电气自动化技术专业带来了巨大的机遇和挑战。与此同时，《中国制造2025》也提出要坚持市场的主导地位，因此本专业的人才培养模式的制定也应当坚持以企业、市场、社会乃至国家的需求为标杆。只有以《中国制造2025》为纲领，以岗位、企业和社会的需求为准绳，进一步推动改革，深化落实，全方位进行人才培养模式的调整，才能培养出企业需要、社会认可、国家满意的具有电气自动化技术专业背景的高素质技术技能型人才。

2专业人才培养的区域与行业背景

随着扬州市经济和社会的飞速发展，目前已建成了半导体照明、绿色新能源、智能电网、数控金属板材加工设备、汽车及零部件共5个国家特色产业基地。总投资80亿元产能为30万辆的上海大众汽车第三大生产基地落户扬州仪征，潍柴集团亚星客车有限公司、扬州江淮汽车公司、大洋造船等大型国企民企也纷纷抢滩扬州沿江区域。与此同时，扩大至整个江浙地区，电气机械和器材制造业，通用设备制造业，计算机、电子通信和交通设备制造业等均为该两省的支柱产业。《中国制造2025》提出的电力装备，高档数控机床和机器人，新一代信息技术产业等共十大领域，其中大部分领域均涉及到了各种电气类装备制造。由此可知，扬州地区乃至整个江浙地区的支柱产业与《中国制造2025》提出的重点发展领域是高度统一的。因此，未来几十年内，在扬州乃至整个江浙地区，企业、市场和社会对电气类人才需求量将与日俱增且有增无减。

电气自动化技术专业毕业生可就业于各类工矿企业，如制造、石油、化工、电力、纺织、制药、食品、轻工等行业，从事电气自动化系统及设备的操作监控、安装调试、运行维护、技术升级改造、故障抢修等工作，或从事工厂供配电设备管理、维护、操作等工作，或在技术服务型公司，从事技术合作项目的安装、调试和后期技术服务工作，也可在中央控制室、自动化产品营销等部门工作。

由此可见，具有电气自动化技术专业背景的高素质技术技能型人才具有广阔的就业空间和良好的发展前景。

3企业对专业人才培养改革的意见建议

我们对江苏扬农化工集团、江苏牧羊集团、扬州新大通科技有限公司、江苏纵横苏天网络发展公司、南京擎天科技有限公司等扬州及周边城市的30家企业进行走访调研，调研结果表明，企业对具有电气自动化技术专业背景的高素质技术技能型人才的需求巨大，但同时，企业还对本专业的人才培养提出了几点意见和建议。

3.1人才培养模式有待调整人才培养目标定位必须与行业的实际保持紧密联系，以及时满足市场、企业和社会的需求。培养模式必须形成有机的、统一的整体，让学生抱着浓厚的兴趣，实现学中做、做中学，最大程度提高教学效果与教学质量，让学生可以将所学到的基础理论知识转化为熟练的实践动手技能。人才培养过程中，还应当大力开展各类校企合作项目，推进联合办学，进一步与企业维持一种持久深入且具有系统性的共赢合作，让学生能够灵活运用课堂上所学习到的知识和技能，主动发现，仔细分析，准确解决未来实际工作岗位中遇到的具体问题。只有这样才可以真正做到实现知识技能的融会贯通，将内化的知识应用于实践，造福企业乃至社会。

3.2专业课程设置有待改进电气自动化技术随着科学技术的进一步发展已经进入一个新的阶段，新的概念和体系已经基本形成。自动控制技术、电子信息技术、通信技术、计算机技术与网络技术等多门学科高度融合和交叉，企业对具备以上综合知识技能的复合型的人才需求很大。课程设置要进一步拓宽，要有一定的计算机网络技术、通信技术、设备制造与加工、机械与电力传动及的基础知识，并且尽可能多的介绍各类控制对象和控制方法。与此同时，还应当让学生了解最前沿的电气自动化新技术，以此达到培养学习兴趣，激发创新意识的目的。

3.3非智力因素培养有待加强企业所需要的高素质技术技能型人才除了掌握必备的专业文化知识和技术技能外，还应当具备良好的职业道德修养和敬业精神，拥有服务社会的意识、协作共赢的团队意识和经济安全环保的可持续发展的意识，具备较强创新能力和自学能力，并能够及时快速的适应新环境、接收新知识、掌握新技术，并具有良好的文字表达、沟通协作的能力。因此，在人才培养的过程中，除了传授科学知识和锻炼专业技能，还不能忽略非智力因素的教育。

4人才培养模式改革的策略和实践措施

4.1以行业为标杆，改进人才培养模式人才培养机制应当以企业需求为准绳，以实用为根本，以就业为目标。该专业定期组织教师和专家深入相关企业，进行岗位需求与知识、能力等其他素质方面要求的相关调研，根据企业的具体岗位需求和相关基本素质要求，有针对性地改革人才培养模式，动态地调整人才培养方案，从而保证以此为依据培养出的学生符合行业要求和企业需求。

该专业创新性的提出并实践了“1+1+1专业导师制”人才培养模式，该人才培养模式充分发挥专任教师的导学、导能和导业的作用，积极与企业进行沟通交流与合作，为每一位同学配备一个专业背景的班级导师和企业导师，企业导师定期进课堂、办讲座，既传授了基本的科学理论知识，又锻炼了企业实际需要的动手实践的操作能力，从而为其毕业后的顺利就业提供了强有力的保障和依据。借此人才培养模式，将专业教师的传授和企业导师的指点充分融入到人才培养的全过程，能够及时有效的根据企业的动态需求实时进行调整和改革，充分发挥行业需求在人才培养方面的引领作用。

4.2以实践为宗旨，调整课程体系建设本专业以企业岗位素质要求为标准，以培养专业技能为主要目的，以实际工程项目为中心，以具体教学情境为载体，进一步完善和改进课程体系，加强专业知识与实践技能的相互渗透和彼此融合。因此本专业在课程设置上，重点选择具有较强实践性和实用性的课程。

4.3以项目为导向，大力推进理实一体为了满足国家对于高等职业教育工学结合的要求，有针对性的进行实践教育教学改革，优化教学方法，加大再造力度，该专业教师基于多年的实践教学经验，结合来自相关合作企业的反馈和建议，与企业工程师合作，从高职学生的认知规律和特点出发，以企业实际生产过程案例为载体，以具体实践项目为依托，针对主干课程编写了相应的项目化教材。截至目前为止，该专业教师已主编与参编了《生产过程控制系统的设计与运行维护》、《先进组态控制技术及应用》、《传感器检测与应用》、《PLC应用技术图解项目化教程》等共18部适用于高职高专教学的项目化教材。科学知识的学习与实践操作能力的提高紧密融合贯穿于每个具有实际背景的典型案例之中，逐步突破重点难点，激发学生浓厚的学习兴趣，通过实际动手操作巩固对理论知识的认识理解并锻炼其实践操作的能力。有利于毕业生更快的适应具体岗位的实际工作，锻炼培养了其利用学校所学习到的理论知识去发现、分析并解决实际工作中遇到的具体问题的能力。

4.4以素质为终极，加强非智力因素培养《中国制造2025》提出了以创新为驱动，要提高国家制造业的创新能力，这就为该专业培养学生的非智力因素指明了方向，即要大力培养学生的科技创新能力。本专业成立若干导师工作室，根据学生的兴趣以及专业知识的掌握程度合理搭配并分组，因材施教，充分发挥学生自身的主观能动性与创新积极性，让学生在专任教师的引导和带领下，基于理论知识基础和熟练的实践动手能力，自主设计研发，制作专业创新作品，参加创新创业大赛，申请创新发明专利。通过组建学生科技创新社团和创新创业中心，鼓励学生基于所学习的理论知识和所掌握的专业技能，勇于创新，自主创业，借此加强学生对新技术新产品的敏感度和开发新市场的敏锐度，为其未来的发展开辟科技创新和自主创业的新领域。

5结论

在《中国制造2025》的社会背景下，根据企业与社会的要求，相应对人才培养方案进行改革和完善已成为势不可挡的趋势。总结企业对专业人才的培养建议后，应当采取相应的改革措施，应当以行业为标杆，改进人才培养模式，以实践为宗旨，调整课程体系建设，以项目为导向，大力推进理实一体，以素质为终极，加强非智力因素培养。

电气自动化技术专业只有始终坚持以《中国制造2025》为纲领，以满足企业需求为目标，动态调整人才培养模式，大力推进人才培养改革，积极采取应对的实践措施，才能培养出基本知识功底扎实，实践动手技能高超，同时具有卓越的科技创新思维和突出的职业能力素质，广受企业的好评并深受社会的认可的高素质技术技能型人才。

参考文献

[1]陶涛，花良浩，高宁.机电一体化技术专业人才需求分析[J].科教导刊，2015（12）.

[2]李俊秀，马应魁，王瑾.电气自动化技术专业高技能人才培养方案的研究与实践[J].中国职业技术教育，2012（11）.

[3]周奎，成建生，高文忠.“双主体”视角下电气自动化专业人才培养模式探索[J].职业技术教育，2013（17）.

[4]陈亚娜.高职电气自动化技术专业人才培养模式改革的探索与实践[J].教育教学论坛，2014（6）.

第10篇

1.1提高工作的效率

在办公自动化中，运用各种办公软件和企业内部的局域网，不仅可以对员工的工作效率进行有效的提高，而且还可以使得员工与员工之间，各部门与各部门之间通过对计算机技术的应用，将工作过程中的信息和问题进行及时的接收和处理，从而进行高效的合作，在最大的程度上提升员工的工作效率。

1.2节约企业的办公成本

计算机技术的引进和应用，不仅实现了企业的数字化和无纸化的办公模式，而且还大大地低了企业的办公成本，在节约大量纸张的同时，也减少了纸张、墨盒、易损耗办公用品的购买，从而将企业各部门之间的浪费降到了最低，也使得设备和资源得到了合理的利用。

1.3加强了企业的内部交流和外部联系

在办公自动化之前，许多企业的工作都会受到工作内容和工作场所的限制，进行内部交流和外部交流时都需要按照企业的正规流程，不仅浪费了员工的工作时间，而且还使员工之间不能进行及时的交流。但自从实现了办公自动化以后，使得企业的内部交流和外部交流变得越来越方便。在工作期间，各部门之间的工作人员可以随时随地地进行业务的学习和交流，从而加强了工作人员对计算机技术的使用，提高了工作的质量与效率。

1.4方便企业管理者进行决策指挥

办公自动化中计算机技术的应用，是一种科学、规范、现代的管理模式，它不仅提高了员工的工作质量，而且在上级领导进行决策的指挥时，可以根据其反馈的数据，下达具有针对性的指令，从而使得员工的工作顺利开展。

2提高办公自动化中计算机技术应用的措施

2.1加强办公自动化及计算机技术应用的宏观调控

由于许多企业受到资金的限制以及计算机应用软件产生效益的间接性和滞后性的影响，使得我国企业在当前的办公自动化中投入较低的计算机软件以及硬件设施，同时对员工的培训费用也无法保障，从而导致了企业不能完全地发挥办公自动化系统的作用，影响了企业的快速发展。因此，企业要想得到快速的发展，相关的领导和决策者就必须对办公自动化以及计算机技术的应用引起足够的重视，从企业的宏观方面推动办公自动化的发展和计算机技术的应用，构建一个自上而下的办公自动化体系。

2.2建立健全的办公自动化管理体系

当企业在引进计算机技术时，必须要根据实际的情况，对计算机技术进行有针对性地引进。一些国外的计算机软件虽然在开发团队和管理理论上有着很好的优点，但是很容易受到环境差异的影响，使得许多软件无法发挥其真正有效的功能，因此，需要企业根据现实需要建立一个健全的办公自动化管理体系，使得相关技术人员掌握企业计算机技术各方面的情况，从而根据实际的情况，选取合适的计算机软件和硬件，使其发挥最大程度的作用。

2.3提高计算机技术相关人员的专业素养

在现如今许多企业中，由于计算机技术人员专业素质的参差不齐，计算机技术的使用水平不在同一水平线上以及计算机技术应用的基本方法没有得到全面的掌握，给企业办公自动化带来了直接的影响。因此，企业的计算机技术相关工作人员必须具备一套先进的技术手段，为企业的办公室以及内部机房构造一个安全的网络环境，同时，对企业的防火墙进行设置，并对相关的漏洞进行及时的修补，利用杀毒软件进一步地确保计算机的安全运行。

3结语

第11篇

当前，自动化技术在实现工业生产自动化方面应用的比较多，应用自动化技术全面推动现代工业技术的发展，也是现代工业发展的主要趋势。当前，自动化技术还没有发展成熟，技术还没有完善，应用在工业自动化中仅变现为应用CAD进行计算机辅助设计、应用CAM进行计算机辅助制造以及应用OA实现综合办公管理控制的自动化，但即使是仅仅应用在这三个方面，也使得现代工业生产在很大程度上实现了生产的智能化和自动化。自动化技术对现代工业生产自动化和智能化的实现所起到的推动作用在自动化技术一经应用就得到了有效证明，因此，经过近几年的发展，自动化技术已经被广泛的应用在诸如石油、冶金、化工、轻工业和重工业等几乎所有的工业领域，并全面推动了这些领域生产技术的提高和行业的发展。在工业自动化生产中，自动化技术的应用主要表现在通过自动化仪表对工业生产设备进行集中控制，并通过CAD、CAM以及OA软件实现生产的智能化和自动化。同时，应用自动化技术还能够实现行文处理自动化、事务处理自动化以及辅助决策自动化等生产办公的自动化，提高对生产设备和生产流程的控制，促进了工业生产连续生产过程中自动化的发展，大大提高了现代工业的生产率。

2电子信息工程设计中应用自动化技术所具有的重要意义

2.1提高电子信息工程设计效率

在电子信息工程设计中应用自动化技术的最大特点就是实现了以计算机和机械设备来替代人工，提高设计效率和生产效率，全面提升工业生产能力，促进现代化工业的发展。自动化技术是机械控制技术、信息管理技术、计算机技术、电子技术、自动控制技术以及液化气压技术等技术有效结合，而电子信息工程又是电子技术、信息技术以及计算机技术相互融合的产物，因此，利用自动化技术来实现电子信息工程的设计，本身就是对所有现代化技术进行融合的一个过程，综合提高电子信息工程的设计效率。

2.2实现电子信息工程设计的智能化

电子信息工程主要指的是应用计算机技术、信息技术以及电子技术等一系列现代化科学技术对电子信息进行控制和对信息进行处理，主要研究如何通过这些科学技术获取信息并对所获取信息进行处理以及设计、开发、应用和集成电子设备与信息系统。在传统的电子信息工程设计中，都是通过人工来是实现对这些环节进行操作，而如果在电子信息工程设计中有效利用自动化技术，就可以通过各种计算机辅助软件和控制系统实现电子信息工程设计的自动化和智能化，不仅能够提高电子信息工程设计工作效率，还能够有效避免错误的出现，提高电子信息工程设计的精确度。

2.3全面推动电子信息工程设计的发展

电子信息工程和自动化技术都是信息技术、电子技术以及计算机技术等先进科学技术相交融的科学技术产物，也都是现代工业发展的主要趋向。但是，由于电子信息工程本身没有融入智能控制和自动化控制系统，导致电子信息工程设计效率受到了一定影响。而在电子信息工程设计中应用自动化技术，却可以有效解决该问题，全面提升电子信息工程的设计效率，推动电子信息工程设计的发展。

3自动化技术在电子信息工程设计中的应用表现

3.1计算机辅助设计

当前，在电子信息工程设计中应用自动化技术进行辅助设计过程中比较常用的就是CAD计算机辅助设计软件。利用CAD进行辅助设计，可以大大提高电子信息工程设计的智能性，在设计过程中，只需要将相关数据和相关要求输入到系统之中，系统就能够通过自行计算和分析将设计结果呈现在计算机上，然后，设计人员可以根据具体要求和细节对设计进行更改，直到满足设计要求为止。

3.2计算机辅助制造

计算机辅助制造系统（CAM）主要分为硬件和软件两个方面，硬件方面主要包括数控机床、输送装置、加工中心、存储装置、装卸装置、计算机以及检测装置等，这些硬件设备的主要作用是支持生产。软件方面主要包括数据库、计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助数控程序编制、计算机辅助工装设计、计算机辅助作业计划编制与调度、计算机辅助质量控制等。应用计算机辅助制造软件，能够有效提升电子信息工程的生产效率，对电子信息工程设计进行有效验证，完善设计过程。

3.3辅助办公管理

在电子信息工程设计过程中，需要设计到大量的设计流程，含有大量的设计文件，如果单凭人工整理和分析对这些文件进行管理的话，不仅会降低电子信息工程设计的工作效率，还会因为工作量太大、过程太过繁琐以及需要进行计算和分析的数据太多而导致设计工作的失误率大大增加。而应用自动化技术，则可以通过OA辅助办公软件对设计流程和相关文件、数据信息进行有效管理，通过计算机直接对数据进行计算和分析，得出精确结果，保证电子信息工程设计的顺利进行，将设计过程中问题发生的概率成功控制在最低范围内，保证电子信息工程设计的工作效率，推动电子信息工程设计的发展和完善。

4结束语

第12篇

1.1电子技术的发展电子学原理是电子技术的基础，通过设计和制造具备特殊功能的电路元件来解决实际问题，信息电子技术和电力电子技术是电子技术的两大分支。电子技术自十九世纪末起源，经历了二十世纪漫长的的发展，逐渐形成了一套完整的技术体系，成为近代科学技术进步的重要标志之一。电子技术的发展经历了整流器时期、逆变器时期和变频器时期，主要应用于电源与电力系统、工业领域、交通领域、医学领域、国防领域等。直至今日，电子技术的发展已逐渐注入新的活力，在自动化系统建设中广泛应用。

1.2电力自动化系统概述电力系统是一个庞大的功能体系，其主要功能由发电、输电、变电、配电等多种相关环节构成，因此对一次设备（发电机、变压器、开关及输电线路等）的管理和控制是保证电力21世纪以来，电子技术的迅速发展使现代电子产品遍布我们生活的各个领域，电子产品和电子技术的普及使社会生产力和社会信息化程度都得到大幅度的提升，同时，科学技术的不断发展促使越来越多的电力新技术和新设备不断出现，电子产品性能进一步提高，先进的电子技术开始应用于电网改造、配电技术以及自动化系统的设计中。本文主要通过对电子技术和自动化系统特点分析，阐明了两者之间的关系，介绍了电子技术在自动化系统中的应用。摘要系统安全稳定运行和生产质量的前提，主要控制形式包括在线监控、调度控制、设置保护装置等。电力系统的二次设备（测控装置、通信设备、计算机系统等）中结合了电子信息技术的特点，结合配电自动化需要，成为实现电力系统自动化的主要技术支撑。

现代电子技术、通信工程、计算机网络技术在配电网中的应用，实现了与电力设备的有机结合，将配电网的自动化智能管理和相关工作联系起来，形成了一个巨大的综合性系统工程，从电力行业的角度看，方便了电网管理，完善供电经济性、满足用户的多样性需求等，从用户的角度看，供电质量得到明显提高，电力事故带来的影响和安全隐患显著降低，用电安全性和可靠性增加。

配电自动化主要包括馈线自动化、变电站自动化、配电管理系统等，其中馈线自动化技术主要通过线路运行状态的检测和控制来实现对线路故障的及时发现和隔离、以及负荷转移和及时恢复供电的功能。变电站自动化借助计算机硬件系统等装置，将自动控制技术与信息处理技术应用于变电站的运行、测量和监控过程中，能够更好地实现变电站数据的采集、计算和处理。通过与继电保护信息的交换和自动控制的协调配合来实现其主要功能，是配电自动化的主要内容。配电管理系统中主要应用计算机技术、信息处理技术、通信技术结合相关设备来完成对配电网的运行进行监视、管理和控制。配网自动化在电网中的应用，保证了供电质量，提高了供电可靠性，是智能电网建设的重要基础之一，目前我国配网自动化系统的建设才刚刚起步，结合市场需求，我国的配电自动化系统将呈现多样化、集成化和智能化特点，分别适用于不同需求的地区和人群，每个部分发挥自己的特点，形成一个高效的应用整体。目前自动化系统中的技术正逐步走向智能化，电子技术在电力系统中的应用更具有广阔的前景。

2电子技术与自动化系统的关系

2.1电力电子技术在电力系统中的应用电子电力技术自出现以来就被广泛应用于电力领域，主要作用体现在发电、输电和配电等环节。在电力系统的发电环节中，电力电子技术可通过改善设备的运行特性来实现对大型发电机的静止励磁控制和发电机的变速恒频励磁等，其调节具有快速高效的特点，还能在一定程度实现节约能源的目的。在输电环节中，主要通过柔流输电技术来完善交流输电或电网运行性能，通过高压直流输电技术实现对孤立系统的供电，简化了供电设备的使用，降低了生产造价。在配电环节中，电力电子技术的应用有效地解决的供电可靠性和供电质量不高的难题，是配电网对电能的控制能适合不同程度的要求，电力电子技术与现代控制技术的结合，使配电系统与用户之间的联系更加密切，提高了国家电网的供给和服务能力。

2.2信息电子技术在自动化系统中的应用信息电子技术主要应用于电力系统的自动化中的电网调度自动化和变电站自动化中，电网调度自动化的主要功能是对电力生产过程数据的采集和监控、电网运行安全性分析、电能负荷预测等，结合对计算机网络系统和电网调度中心、服务器以及各终端设备的调控来实现自动化运行。能有效解决电能的合理分配问题，同时保证电网调度的安全稳定运行。我国电网调度自动化分为五个等级，分别为国家电网调度、大区电网调度、省级电网调度、地区电网调度和县级电网调度。

3总结

第13篇

钢铁冶炼系统中，节能技术的问题，主要表现在方法单一上。我国钢铁冶炼行业运营中，节能一直是社会关注的问题，虽然钢铁冶炼行业积极提倡节能，但是其在实际节能中，仍旧采用的是单一的节能技术，无法在根本上降低钢铁冶炼的能源消耗，很难提高钢铁冶炼生产的效率。钢铁冶炼系统中，如果要引入先进的节能途径，就要以冶炼系统的整体为主，需要消耗大量的资金，如果缺乏资金支持，钢铁冶炼系统的节能技术，就无法落实到位。钢铁冶炼行业，综合考虑到钢铁利用率、节能减排指标等，已经注意到成本投入在冶炼系统节能中的重要性，关键问题是，社会对钢铁的利用率，不能为钢铁冶炼行业带去足够的资金效益，进而阻碍了节能新技术的发展，增加了钢铁冶炼系统的节能压力。

2电气工程及其自动化中存在的问题

2.1能耗大。虽然电气工程自动化技术的出现为人类的发展进步做出了巨大贡献，但是我们不能因此就看不到其本身存在的弊端，其中，摆在当前最为棘手的问题就是对于能源的消耗过大。在电气工程自动的发展系统本身带有复杂性，被应用的范围逐步扩大，对于能源的需求量也与日俱增。电气自动化是以消耗电能为主，作为当下最为先进的技术之一，对其本身最为基础的要求就是要做到在运作过程中保证误差小，并且准确有效，所以，就需要大批量的电气设备共同运作，如此，对于电能的消耗可谓是不计其数，与我们国家提出的走绿色节能的可持续发展道路存在差距。2.2质量水平较低。就现阶段的发展而言，电气工程自动化技术已经得到的飞速的提升，但纵观整体发展情况而言，其质量水平还处在发展低端。尤其是最近几年，人们对于生活追求的品质不断攀升，相应地也加大了对电气自动化水平的要求，但是我国对这一领域研究的时间还不是很长，对于相应的管理流程和先进的发展模式还不能很好的予以把控，特别是在自动化工厂的生产环节，相关人员只关心结果而忽略过程中的质量问题。但是，众所周知的是，如果电气的生产质量得不到有效的保证，就会发生一系列的用电事故，严重的会造成爆炸、火灾等重大安全事故出现，需要引起人们的深思。2.3集成化程度低。　顾名思义，集成化的主要运作原理就是把所有需要的东西做还集合工作，上文已经提到过，虽然电气工程自动化近年来的发展势头迅猛，但由于起步过晚，　虽然在努力的向集成化方面靠拢，确切的来说，现在还处于自动化阶段，技术水平发展有限，集成化技术还不成熟，各个体系和功能之间还无法做到有效的集成连接。所以，还达不到及时实现资源的有效共享，在一定程度上影响了电气自动化功能的发挥，使电气自动化工程技术滞后。

3对电气自动化工程中节能设计技术

3.1减少线路传输产生的耗损。由于无法对线路上的电流做出改变，所以也只能通过减少电阻来有效降低电能在传输中产生的耗损。所以，可以从这几方面做起，减少导线电阻：（1）使用功率较小导线；（2）使用相对较短的导线。这样做可以避免在布线过程中少走弯路，减少人员的工作量，有效减少电能耗损，同时在安装变压器时候与负荷中心保持较短的距离，也是减少供电的距离；（3）使用截面积大较大的导线，如果条件允许，可以选用较大截面积的导线，有效减少电阻产生的耗损。3.2无功补偿。电力系统在运行的过程中，配电设备中的无功功率占有较大的容量，所以存在较为严重的电能耗损的情况，不仅影响到电压，还对整个电能的质量造成不良的影响。对使用者来说，无功功率主要表现在功率低，尤其是当功率过低的时候，用户需要向相关部门缴纳一定的罚款，因此如果说能够使用合适的无功补偿设备，就可以保证功率的平衡，有效提高供电质量。工作人员在操作中要尽量减少对电能不必要的耗损，从而确保电气工程的安全运行。如果导线受到电阻的影响，那么由电机产生的电能就不能被变压器更好的吸收，同时没被吸收的那些电能在电流传输的过程中会被释放出来。同时由于无功功率产生了一定的作用，因此可以让电容器和无功功率进行抵消。利用电气相关设备在进行无功补偿时候，有几处要格外注意：（1）利用电容器在进行无功补偿的时候，一定要根据电压容量，电压负荷，自然功率，目标功率等参数来确定电容器的容量，同时如果在无功补偿的环节中发现产生了谐波，需要通过串联定量电抗器来消除谐波；（2）以参数的物理量来确定无功的电流，功率的参数，从而有效避免投切振荡现象。

4结束语

综上所述，电气自动化对于节能设计的要求是为了响应绿色生产的理念，也是为了响应可持续发展的需求，同时也是时展的必然趋势。虽然我国现阶段在电气自动化的节能设计中取得了显著的进步，但是随着社会的发展，电气自动化节能技术仍然需要进行不断完善和发展，不断优化配电设计，在科学利用电力资源的同时，还需要不断提高电力系统的运行效率，并最终达到节能的目的。

作者:吴尚坤 单位:山东钢铁集团日照有限公司

参考文献

[1]陆伟.电气自动化的节能设计技术研究[J].中国高新技术企业,2015(07).

第14篇

1.1继电保护自动化技术在电力系统中的应用

①继电保护自动化技术在母线保护中的应用。母线继电保护主要包括两种，即相位对比保护以及差动保护。相位对比保护指的是通过相位的对比方式，提高系统保护母线的可靠性和有效性；差动保护是将特点以及变化都一致的电流互感器设置在母线元件上，当系统母线侧边端子和二次绕组进行连接之后，再将继电保护装置安装在系统母线差动位置。在大电流接地过程中，通过三相连接的方式实现；小电流接地过程中，在相间短路中设置系统母线保护，然后通过两相连接的方式实现。②继电保护自动化技术在发动机保护中的应用。发电机是电力系统的重要组成部分，保证发动机的安全、稳定运行至关重要。继电保护自动化技术在发电机保护中应用主要包括两个方面：一方面，重点保护，如果发电机定子绕组匝间发生短路故障，将会导致发电机的故障部位温度上升，破坏绝缘层，威胁发电机的安全运行，通过在定子绕组内安装匝间保护装置，能够有效的防止定子匝间短路故障的发生；如果发电机的单相接地产生的电流超过规定值，通过安装接地保护装置能够对发电机进行继电保护；通过将发电机中性点、电流、相位进行相互结合，能够形成纵联差动保护，实现对发电机的保护；另一方面，备用保护，过电压保护能够有效的防止发电机自负荷较低的状况下发生绝缘被击穿的现象；过电保护能够有效的实现对外部短路故障的保护，防止发生短路破坏发电机；当发电机定子绕组发生低负荷问题时，继电保护装置能够自动切断电源，并发出相应的报警信号，实现对发电机的保护。③继电保护自动化技术在变压器保护中的应用。变压器是电力系统的重要组成部分之一，对电力系统的运行安全性和稳定性具有非常重要的作用。继电保护自动化技术在变压器保护中的应用主要包括以下几个方面：其一，短路保护，变压器短路保护包括阻抗继电保护和过电流继电保护，阻抗继电保护主要是通过利用变压器阻抗元件产生的保护作用，阻抗元件运行一段时间之后，会自动切断电源，以此实现对变压器的保护；过电流继电保护主要是在变压器电源两边电源和时间元件中安装过电流继电保护装置，电流元件运行一段时间之后，会自动切断电源，进而实现对变压器的保护。其二，瓦斯保护，当变压器的油箱出现问题时，在故障电弧的作用下绝缘材料和油都会发生分解，产生有害气体，通过采用瓦斯保护，当油箱出现上述故障时，能够自动的启动保护动作，将变压器电源切断，同时发出警报信号通知维护人员赶到故障地点进行处理。其三，接地保护，对于不接地变压器保护，应该采取零序电压保护措施；对于直接接地变压器保护，应该采取零序电流保护。④继电保护自动化技术在线路接地保护中的应用。电力系统的线路错综复杂，接地方式也相对较多，因此电力系统的接地方式包括大电流型接地与小电流型接地，当出现大电流接地时，应该立刻切断电源，防止接地故障对电力系统造成的破坏；当发生小电流型接地时，继电保护装置会发出报警信号，电力系统在一定时间内依然可以运行。针对不同的接地故障，应该根据故障状况采取相应的保护措施，具体状况如下所示：其一，零序功率，当电力系统发生接地故障时，零序功率的方向发生变化，零序电流波动相对较小，以此实现对电力接地故障的预测以及保护；其二，零序电流，当电力系统线路发生接地故障时，零序电流会迅速上升，继电保护动作非常敏感，能够及时的采取切断电源的保护措施，对电力系统进行保护；其三，零序电压，电力系统在正常运行时，并不会产生零序电压，如果电力系统发生接地故障，会导致零序电压的产生，继电保护装置能够及时的发出相应的报警信号，同时电网维护人员通过观察电压表数值能够判断系统是否发生接地故障，主要是因为当电力系统发生接地故障时，电压数值会降低。

1.2实例分析

文章以某电网为例，该电网于2010年应用了继电保护自动化技术，2011年4月23日，110kV变压器主变低压侧继电保护动作，1号主变101开关跳闸，2号主变119、131开关过流保护动作跳闸，重合闸动作，合成功，电网维护人员赶到事故现场，设备并无异常，维护人员通过查看跳闸过的线路，两条线路故障都能够合闸成功，但是却导致越级跳闸。通过对故障进行分析，发现为线路故障，开关拒动，处理方法表现为：把故障开关隔离，恢复供电，然后通知检修人员认真检查，查实状况后采取措施进行检修。

2继电保护自动化技术的未来发展趋势

继电保护自动化技术的未来发展趋势主要包括以下几个方面：其一，智能化，近年来，人工智能技术在电力系统继电保护自动化中得到非常广泛的应用，例如模糊逻辑算法、遗传算法、神经网络等，通过将这些人工智能技术应用在继电保护自动化系统中，能够保证继电保护自动化系统正确判别故障，并具有智能化解决复杂问题的能力，进而实现继电保护的智能化；其二，网络化，计算机网络技术在国家经济建设以及能源发展中发挥了至关重要的作用，通过将网络化技术应用在电力继电保护系统中，利用计算机网络能够将主要设备的继电保护装置连接在一起，创建继电保护装置网络，能够显著的提高继电保护的可靠性，因此电力系统继电保护技术的网络化是未来发展的一种必然趋势；其三，计算机化，随着计算机技术的快速发展，自动化芯片控制的电路保护硬件已经从16位单CPU结构发展为32位CPU微机保护结构，显著的提高了继电保护的性能以及响应速度，继电保护自动化系统的计算机化已经成为不可逆转的发展趋势。

3结束语

第15篇

带式输送机一直都是我国煤矿开采运输中的主流。随着我国采煤技术的不断提升，安全矿井的生产能力也在不断增强，对输送机的技能也提出了更高的要求。从目前来看，我国的大型输送机主要采用先进的变频驱动控制技术，能有效实现输送机的软启动。为了使输送机始终平稳的运行，即始终保持适度的扰度，在输送机上采用了先进的液压自控张紧装置。随收稿日期:2015－02－05作者简介:张宁(1980－)，男，经济师，太原理工大学矿业工程学院矿业工程硕士研究生在读。着各式各类先进技术的运用，现在我国的带式输送机已经形成了系列，同时也提升了水平，最重要的是可以适应我国多样的矿井。

2采矿机械装备中的自动化技术

近年以来，我国的采煤装备以及技术等各方面都有了很好的发展，同时采煤机械设备的自动化技术也取得了较大的发展。2．1液压支架中的电液控制系统液压支架电液控制系统方面的功能主要有支架的自降功能、自动推移刮板输送机、自动化跟机作业、远程操作作业等等，并且液压支架的电液控制系统已经完全摆托了对进口的依赖，实现了国产化。国内有很多液压支架电液控制系统的研究单位，主要分布在北京、河南、山西、广东等地，其中北京是主要的分布范围。2．2智能型采矿机的自动化控制智能型采矿机已经基本实现了记忆割煤、检测采煤位置、摇臂调高控制以及机身水平测试等等功能。国内的采矿机厂家有很多，都实现了挖矿机的这一重要功能。2．3刮板输送机中的自动化技术刮板式输送机的自动化功能不仅仅包括减速器、温度测试，还有电机的降压启动、链条张力检测以及破碎机自动推移等等。刮板式输送机的自动化技术在国内多家成套装备供应商家那里已经取得了突破，“三机”控制系统已经实现国产化。目前，多家公司组织专门的技术研究人员参与自动化控制方面的研究，并将无线、视频、音频等手段应用于输送机的自动化控制，致力于实现“无人跟机作业，有人安全值守”的理念。

3与国外先进机械设备对比

不可否认，我国自主研发的电牵引采煤机、液压支架、刮板式以及带式输送设备等都具有很强的技术实力，即使是在国外，也是有很强的竞争力的。但是，我国目前的煤矿开采机械设备同国外的相比仍有很多不足之处，主要体现在可靠性、安全性、智能化、信息化、自动化等方面，这些都是我国需要进一步提高的方面。3．1液压支架国产的液压支架主要是在材料、元部件、高级控制方面输与国外高端产品，而中国的液压支架的全自动控制系统还处在刚刚起步的阶段，更不要说与外国先进设备一较高下了。3．2采煤机国产的采煤机主要是在智能化功能方面弱于国外高端采煤机。如记忆割煤、远程遥控等等方面。要想取得长远的进步，必须在已有技术的基础上，借鉴国外的先进技术，同时也要有自己自主创新的过程。3．3输送机与国外高端输送机相比，国内的刮板式输送机主要是在自动伸缩机头以及在线故障诊断等方面存在着不足之处;对于带式输送机，主要是在动态分析、自控张紧技术等方面属于国外。3．4自动化技术在自动化技术以及设备的自动化方面，国内的科研单位在三维检测、自动找直等方面弱于国外技术。另外，我国的采煤设备，主要是以单机控制为主，缺乏联动控制;缺乏运输设备智能的一体化控制等等。

4我国采煤机械设备以及技术的发展方向

要想实现我国采煤技术以及开采机械设备的真正独立，必须要依靠自主创新，以期能够实现即使是在极其恶劣的情况下，也能安全信息传输、煤岩识别以及对安全的感知等等;形成一套依靠视频、音频、感知等手段的集检测、控制于一体的智能控制装备。通过对自动化技术的运用，将我国现有的液压支架、电牵引采煤机、刮板式输送机、带式输送机等有机地结合起来，全面提升我国采煤机械装备以及自动化技术的现有水平。努力为我国参与世界竞争创造条件。

5结语