机电一体化自动化范文

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第1篇

【关键词】机电控制系统；自动控制技术；一体化设计

机电控制系统被制造业普遍运用，由于制造业不断的发展，如今对机电控制系统的要求也就越发的高，为了跟得上这种高要求的发展，设计者需要将更广泛的高科技元素融入其中，从而产生了自动化与一体化技术。

1 机电控制系统与自动控制系统的含义

1.1 机电控制系统内涵

机电控制系统的含义是指在无人参与情况下，运用控制设备将设备机器按照生产流程进行自动化预定设计运行操作。通过全方位的系统控制将控制对象和控制器相连接完成规定的目标。在机电控制系统中核心环节就是控制。在技术层面上来讲，机电控制运用了传感检测、伺服传动、通信以及自动控制等多项综合性技术手段，在信息处理和计算机微电子等技术领域上也有相关的应用和涉及。通过涵盖各方面的技术领域和技术理论最终形成四位一体的综合性系统技术。机电控制系统通过远程操控，管理人员运用计算机等网络系统进行异地网络平台的实时操控。

1.2 自动控制系统

自动控制系统是指让被控制对象按照预定的运行原理通过控制器的控制来进行自动的规律性运行。自动控制技术的核心是它所具有的实用性以及协调有效性等特征。自动控制系统依照控制内容分为不同的方面，高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断和校正控制等方面。

2 机电一体化设计构想

作为机械制造业的大国，我国对机械产品的需求越来越高，在信息化发展的进程中，机械制造业逐渐的融入了一体化的思想，使得机电设备更好的为制造企业服务。我国是机械制造业发达国家，对机械产品的要求是特别高的，在信息化发展的过程中，机械制造业正向一体化思想逐步迈进，这就让机电设备能够在制造企业做出更多成就。机电一体化的理论起源日本，在这样一理论指导下，日本设计出来功能一体化的设备，其中最为典型的就是软件、电子以及装卸三者有机结合，使得普通的机电设备供更为强大。机电一体化的理念逐渐的被世界各国所接受，并且在原有理论的基础上融入了更多的动力元素，进而形成了目前的机电一体化设计系统。研究人员对该系统的进行了基本的逻辑构想，他们认为现代的机电一体化系统应该具备智能化、模块化等功能，在这些功能的基础上，加进机械技术以及自动化控制技术，进而使得机电一体化系统具备优化配置项目的功能，使得系统的性能更加的优越。在设计机电一体化系统时，设计人员首先要对整个系统进行深入的研究分析，之后依据分析结果总结出设计方案的优缺点，最终设计出最佳的方案，方案完成之后还需要经过多次的考察，不断的修改与完成，最后才算是真正的定稿。设计系统是否满足要求，判定的标准就是该系统是否达到既定的目标，如果没有达到还需要进行充分的设计优化。从某种程度上来说，机电一体化系统就是设计人员意识形态最好的体现，在该系统中，设计人员将自身的理念融入其中，最终形成实体。

3 机电一体化产品设计方案

机电产品的设计就是一项高难度的工作，所以机电一体化产品的设计的难度可想而知，其既是一项高精度的工作，同时也是一项综合性要求高的工作，在设计过程中，设计人员及要掌握机电产品的相关理念，同时还需要掌握机电技术，两者相互配合，进而完成最终的设计结果。此外，机电一体化设计工作还要求设计人员了解机械产品的各项参数要求，比如产品造价、精度要求等，另外，还有一点设计人员必须考虑，即市场的反应，设计的机电一体化产品必须以市场需求为准，否则难以在市场上立足，设计也会以失败告终。一般情况下，机电一体化产品的设计可以划分为两步：第一步是开发设计，其设计的目标就是让产品能够达到性能要求；第二步是适应性设计，这一步主要是依据现有要求标准，对产品的细节以及功能进行完善，以使其性能得到最佳的优化。

4 机电一体化产品的设计方法

机电一体化产品的设计方法多样，具体选择哪种设计方法，主要是根据产品类型而定，通常情况下，设计人员主要是用三种设计方法，笔者总结如下：

4.1 取代法

该种设计方法一般情况下应用在电子线路中，其主要的功能就是代替机械式控制，以使机电产品更容易控制。传统的产品控制系统通常时候机械控制机构，但是在机电一体化设计方案中，将其用电子线路来替换，控制效果如何主要与电力线路设计是否完成有一定关系。如果机电产品只有单纯的依靠机械来运行，一般而言，只有单一机械能够完成控制工作，而是用电子线路来控制之后，主要是应用先进的计算机设备来完成控制任务，在控制中，传统的接触式控制企业逐渐的被取代，变为变速装备。这种设计既能够是机电一体化产品质量得到有效的提升，同时其实用性也明显的增强，与此同时，原有的机械机构也得到了相应的简化，使其结构更加简单易懂。这种设计方法与机电产品原有的结构基本上相同，因此改善起来更加容易，但是因为原有的机械产品限制明显，在设计时无法真正的做到全新的改革。

4.2 整体设计法

该设计方法主要针对的是机械产品的电力部分以及机械部分，通过合理的设计将两者有效结合，使其成为一个有机整体。为了能够使机电产品性能高，价格相对低廉，则需要将上述两个部分进行连接设计。整体设计方法是一种全新的设计理念，但是其并不摒弃所有的传统设计理念，而是调出传统思维，以一种全新的方式，设计出性能更加优良，质量更有保证的产品，这是该种设计方法所要达到的基本目标。

4.3 组合法

该种设计方法主要是将机械产品中所涉及到的各种功能模块进行有效的组合，进而使其成为一体化系统。但是在组合设计时，需要注意的是，不能采取单一组合的方式，这种方式无法完成预期的任务，必须整体组合，才能使各个功能模块的性能更优良，实现预期目标。这种设计方法，设计时间段，而且质量也能够有所保证，并且制造成本相对来说也比较低，后期使用期间，生产与维修更为方便。

5 结束语

综上所述，可知对机电控制系统自动控制技术与一体化设计进行探讨非常必要，尤其是在技术高速发展的今天，一体化技术会成为机械制造业发展的主流，成为未来机械设计的主导，因此需要对其进行深入探讨。

参考文献：

[1]黎洪洲.机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].信息系统工程，2013（8）.

第2篇

一、机电一体化专业自动化生产线教学改革的目标

在一些与国防工业有关的院校中，为机电一体化专业的学生开设的核心课程是“自动化生产线的安置安装和调整调试”，教授这门课程的教师所用的教学方法通常以学科体系为基础，教学内容偏离实际运用，实际操作与理论知识的关联很少，导致在相关工作岗位中出现了人才匮乏的现象，这样的课程知识让学生感到单调、笼统，进而对学习没有了当初的向往和兴趣。为了填补高技能岗位的人才缺失，现阶段完成培养“工学结合”的机电一体化人才的目标后，就要改革从工作过程中得到的项目课程，高职院校要把培养的核心放在学生实践能力的培养上，不断加强学生的职业素养和能力，重新安排技能培养与理论教学的内容，建立以项目化为主导的，将理论知识与实践操作相结合的教学方式。

二、机电一体化专业自动化生产线教学改革的内容

在进行项目化教学时教师要在工作的过程中开发教学的项目，在设计教学项目时要把基础定在较经典的工作任务中。在教学过程中，教师要将课堂讲解和学生的实践操作结合在一起，改变传统的教学方式，选择课程时要以培养学生“自动化生产过程中的安置安装、调整调试、维修保养”的这些能力为重点，并将这些安排成七个步骤。学生刚开始学习时要清楚自己的任务，在完成工作任务的时候需掌握理论知识并培养未来工作中必须具备的能力，利用课程当中涉及的教学项目，让学生学习并熟悉自动化生产线安置安装、调整调试、维修保养的知识技能。进行项目化教学的时候，教师必须要求学生掌握自动化生产线所涉及的电气、气动、机械等的安装、试调以及相应程序的设计和试调，还要让学生学会对机械故障的检查和维修，对相关文件的编排和归档，通过这些加强学生的职业能力，例如动手操作能力、团队合作能力、学习能力以及与人交往的能力。

三、机电一体化专业自动化生产线教学改革策略探究

现如今社会发展的愈来愈快，对每一个行业人才的要求愈来愈高，对机电一体化专业的自动化生产线人才的要求也不例外，因此，高职院校在对课程进行改革的时候，必须要做到“核心是改革，主导是创新”，确保教学的质量。

1.教学内容的设计符合机电一体化专业自动化生产线学生特点

院校在为机电一体化专业的学生开设自动化生产线的课时不能在一个基点上停滞不前，院校与教师要根据学生的思维进行教学，要运用灵活多样的方法，针对学生的学习情况进行相应的教学；在教学中还要体现学生的主体地位，引导学生去学习，培养学生积极的学习态度，完美衔接所有课程，以课本为中心延伸教学内容，扩宽学生的视野，还要鼓励学生自主创新。

2.提升学生理论与实践相互为用的能力

机电一体化专业的学生需要有较强的实践操作能力、在实践过程中灵活运用理论知识的能力。从专业的要求来看，院校得把培养学生独立完成任务的能力与动手操作能力作为目标，要为学生提供实践机会，要求学生在实践过程中运用理论知识、深入理解理论知识，让学生在实践过程中总结并积累工作经验；给学生搭建平台，组织及举办关于专业与职业的各类比赛，动员学生积极参加活动，让学生在比赛过程中，提高学习效率。当机电一体化专业的学生在进行自动化生产的实践时，教师要引导学生，让学生独立进行实践操作，并让学生独立对相关设备进行保养与维修，若是有能力较强、知识学得较扎实的学生，教师就可以让他们改造及研发其他相关的项目。

3.提升学生学习的主观能动性和学习积极性

在以往的教学过程中，教师是课堂的主体，机电一体化专业的学生在学习自动化生产的时候几乎没有机会动手操作、实地锻炼，教师在很多情况下只注重自己教的过程，忽视了学生的学习情况，导致学生在学习的过程中完全是被动的。目前有一种项目教学方法，这种方法指的是在教学之前先进行一项项目，后期再利用完整的项目对学生进行教学，换句话说就是教师对学生进行适当的引导把操作项目的事物交给学生。这样既加强了学生的动手能力，又实现了在实践中融入理论知识的目的。机电一体化专业的学生只有将传感器、触摸屏、伺服系统、变频器、PLC等技术熟悉掌握并可以将这些技术融为一体时才算掌握了机电类的知识以及自动化生产的学习，在进行项目教学时，学生可以利用完成的项目深入理解自动化生产线中涉及的电气原理，也能学到设计PLC程序的要领。

第3篇

指导老师：戴胜坤

设计要求：1、安装资料及要求。包括：平面图；用电负荷情况；供电电源情况；气象及水文资料等。

2、选子：位置、型号的选择

3、土建施工

4、设备安装

课题二、小电流接地系统的故障选线的研究

指导老师：戴胜坤 地故障时，故障特点不是非常明显，故障选线就显得很有必要，所以，要求学生

比较详细的了解国内外小电流接地系统故障选线的研究现状和研究方法，对现有

的选线方法进行总结并加以改进，找到适合的故障选线的方法；3、 利用ATP的仿真软件对小电流接地系统进行仿真；4、撰写毕业论文。

课题三、64点温度监测与控制系统的设计

指导老师：游佳

设计内容：64点温度监测与控制系统针对室温环境下的温度监控，如大型机组的轴温，大型变压器油温，化学反应过程，环境测试等。控制核心采用微处理器或单片机，监测64点温度，温度范围0～100℃，采用半导体温度传感器AD590，按矩阵方式切换输入信号。输出8路开关控制信号和2路PWM模拟信号（具备PID控制能力）。同时要求利用微处理器或单片机的已有通讯接口或其它工业控制网络实现数据上传和控制。

设计要求：1.总体方案设计，需要提出至少两种切实可行的方案，并加以比较，选择一种最优方案；

2.根据总体方案设计硬件电路，需要有理论依据，有分析计算过程，选择的主要元件要有原理和说明，所有元件必须有型号和参数；

3.软件设计，使用汇编语言或C语言编成。主要软件必须能在设计制作的硬件电路上正确运行 ，且能够显示被测试对象的温度；

4.制作硬件电路，调试硬件和软件，完成温度检测与测试点切换，实现温度上传并在屏幕上显示或存盘；

5.撰写毕业论文，严格按照毕业论文标准，论文引用其它文章和相关技术资料不得多于40%。

课题四、 用8051单片机设计一交通信号灯模拟控制系统的设计

指导老师：潘纹

一、设计任务与要求：

用单片机8051设计一个十字路口的红、绿、黄交通信号灯控制系统，要求如下：

1）用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。考虑到学生设计时的难度，只考虑一条道路相对的两个方向，每个方向有红、绿、黄三个灯。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，每隔30秒红绿灯交替变化。在每次由绿灯亮变成红灯亮或者由红灯亮变成绿灯亮的交替变化转换时要求黄灯闪烁5秒，给行驶中的车辆有时间停靠到禁行线之外。

2）能实现正常的计时显示功能。用倒计时方法显示红灯、绿灯、黄灯还需亮的时间。

3）能实现控制器总清零功能。 按下某个键后，系统实现总清零，计数器由初始状态开始计数，对应状态的指示灯亮。 二、根据设计任务与要求：画出设计总电路图，写出设计程序。

课题五、单片机步进电机控制器的设计

指导教师：游佳

设计要求:1.用MCS-51单片机,通过软件编程,设计一个步进电机控制器。要求能对步进电机实现正、反转及速度控制，同时能对步进电机进行位置控制，即能控制步进电机从一个位置精确地运行到另一个位置。

课题六、传感器在机电一体化系统中的应用及发展的研究

指导老师：周小薇

论文要求：1.了解传感器在机电一体化系统中的作用及地位

2.机电一体化系统中常用传感器的类型、特点、结构及用途等

3.如何为机电一体化系统选择传感器（举例说明）

4.机电一体化系统中常用传感器的发展

相关知识：本课题要求学生综合《传感器技术》《机电一体化技术》《控制电机》等相关知识进行编写。

课题七、水轮机制动系统的设计

指导老师：周小薇

设计要求：

掌握一定的电气控制技术的基础知识，可以利用PLC进行编程，并且对气压传动和液压传动有一定的了解。还要求能够运用基本的绘图软件进行绘图。

设计内容：

本设计共有三个部分：电气控制部分、流体控制部分、PLC编程部分。

（一）电气控制部分设计任务： 2.24点制动闸动作后向PLC发出制动成功或复位信号

3.压力站气路压力数显示向PLC发出4～20mA的模拟信号

4.根据PLC传送来的4～20mA的模拟信号，显示相应的转速。

（二）流体控制部分设计任务：

采用节流阀控制流量，水份分离器净化空气，两个三通换向阀分别控制汽缸的上、下腔；气液混用三通球阀进行气、油的转换控制，多块压力表可直接读数等。

（三）PLC编程部分设计任务：

根据给出的梯形图进行编程。

课题八、毕业设计题目：恒压供水系统设计

指导教师：黄卫庭

构成：PLC系统、变频器、检测保护电路、转速测量等环节

要求：1、采用PWM变频调速

2、有具体结构图及外形图

3、选用元器件合适

4、有控制电路图、主电路原理图、PLC程序框图和清单

[注意：选题要结合实际供水工作。要求写明本设计所涉及的分析方法或技术手段（如定性、定量分析的方法）；要求有学生独立的见解，设计内容要详细写明具体步骤]。

课题九、两种液体混合的设计

指导老师：叶俊 一、控制要求

1．初始状

此时各阀门关闭，容器是空的。 SL1=SL2=SL3=OFF

M＝OFF

二、起动操作

按下起动按钮，开始下列操作： (2)液体B流入，液面达到SL1时，YV2=OFF，M＝ON，开始搅拌；

(3)混合液体搅拌均匀后（设时间为l0s），M＝OFF，YV3＝ON，放出混合液体；

(4)当液体下降到名 SL2时，SL2从ON变为OFF，再过20s后容器放空，关闭YV3，YV3=OFF，完成一个操作周期；

(5)只要没按停止按钮，则自动进入下一操作周期。·

三、停止操作

按一下停止按钮，则在当前混合操作周期结束后，才停止操作，使系统停止于初始状态。

四、要求：用欧姆龙型PLC技术设计

课题十、机械手控制的设计

指导老师：叶俊

一、机械手工作过程，且每次循环动作均从原位开始。

二、控制要求

1．在传输带A端部，安装了光电开关PS，用以检测物品的到来。当光电开关检测到物品时为ON状态。

2.机械手在原位时，按下起动按钮，系统起动，传送带A运转。当光电开关检测到物品后，传送带A停。

3．传输带A停止后，机械手进行一次循环动作，把物品从传送带A上搬到传送带B(连续运转）上。

4.机械手返回原位后，自动再起动传送带A运转，进行下一个循环。

5．按下停止按钮后，应等到整个循环完成后，才能使机械手返回原位，停止工作。

6.机械手的上升／下降和左移／右移的执行结构均采用双线圈的二位电磁阀驱动液压装置实现，每个线圈完成一个动作。

7.抓紧／放松由单线圈二位电磁阀驱动液压装置完成，线圈通电时执行抓紧动作，线圈断电时执行放松动作。

8.机械手的上升、下降、左移、右移动作均由极限开关控制。

9.抓紧动作由压力继电器控制，当抓紧时，压力继电器动合触点闭合。放松动作为时间控制（设为2s）。

要求：用欧姆龙型PLC技术设计

课题十一、建立机械全自动洗衣机的工作电路模型

指导老师：方玮

结构：由电动程控器、水位开关、安全开关（盖开关）、排水选择开关、 不排水停机开关、贮水开关、漂洗选择开关、洗涤选择开关等组成。工作原理：通过各种开关组成控制电路，来控制电动机、进水阀、排水电磁铁及蜂鸣器的电压输出，使洗衣机实现程序运转。

主要内容：进水控制电路，电动机控制电路，排水系统电路等。

要求：结合洗衣机的工作过程，给出以上电路模型号并说明原理，论文不少于5000字

课题十二、工厂变配电所的设计

指导老师：居剑文

一、设计的要求

根据设计课题的技术指标和给定条件，能够独立而正确地进行方案认证和设计计算，要求概念清楚，方案合理，方法正确，步骤完整。

要求会查阅有关参考资料和手册等

要求学会选择有关元件和参数

要求学会编制有关电气系统图和编制元件明细表

要求学会编写设计说明书

二、设计说明书的内容

负荷计算及无功功率补偿计算。

变配电所所址和型式的选择。

变电所主变压器台数、容量及类型的选择（配电所设计不含此内容）。

变电所主结线方案的设计

短路电流的计算

变配电所一次设备的选择

变配电所二次回路方案的选择及继电保护装置的选择与整定

变电所防雷保护与接地装置的设计

编写设计说明书及主要设备材料清单

10、绘制变电所主结线图、平面图和必要的剖线图、二次回路图及其它的施工图样。

课题十三、电缆－架空混合线路的继电保护问题的研究

指导老师：方玮 研究现状，了解目前电缆－架空混合线路的保护的配置的方法，优缺点，并根据

电缆的特点，架空线路的特点，提出适合于混合线路的保护的方案；

3、 提出适合于电缆－架空混合线路的继电保护的方案； 4、撰写毕业论文。

课题十四、铰链四杆机构的运动特性分析

指导老师：潘纹

设计任务与要求

1）对铰链四杆机构中的曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种基

本类型的运动特性进行分析。

2）每种类型各举一个日常生活中常见的实例，画出其基本图表。对每种

类型要求用falsh或者authorware等做一个能动的形象逼真的例子。如吊起重物的起重机、运动的火车的机轮、椭圆仪、翻箱机、机械手爪等。

课题十五、数控铣床及加工中心产品加工工艺设计

指导老师：倪祥明 课题十六、机械手直线运动液压系统的制作

指导教师：黄国祥

目的：实现机械手水平、垂直两个方向的机械运动

任务：1、系统方案的设计与计算；液压泵、液压阀等技术参数的选择；液压辅助部件的选择与购买。

2、液压缸的加工制作。

3、液压系统的安装与调试。

4、电路系统的安装。

5、技术资料整理与电子文档的制作。

要求： 1、分组布置任务，每组可以是1人以上。

2、电子文档要求打印，字数不少于5000字。

3、现场展览制作产品，参加答辩。

课题十七、“中国结”造型设计

指导教师：张蓉

1.毕业设计的基本任务

着重提高在CAD/CAM软件应用方面的实践技能，树立严谨的科学作风，培养综合运用理论知识解决实际问题的能力。通过创建中国结造型设计、市场推广、资料整理等环节，初步掌握应用CAD/CAM进行工业造型设计的方法和基本技能。

2.毕业设计的基本要求

通过毕业设计各环节的实践，应达到如下要求：

灵活运用所学Pro/e软件创建“中国结”,打印出造型设计步骤和造型图；

对造型出来的“中国结”进行包装设计。如用Photoshop或3dmax等软件进行包装，打印出用于市场推广的效果图；

写出500字左右的论文小结

培养一定自学能力和独立分析问题、解决问题能力；

通过毕业设计实践，树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风，并培养自己具有一定的生产观点、经济观点、全面观点及团结协作的精神。

3.“中国结”造型参考图：

（造形和尺寸自定义）

课题十八、“福娃”造型设计

指导教师：罗进生

1.毕业设计的基本任务

着重提高在CAD/CAM软件应用方面的实践技能，树立严谨的科学作风，培养综合运用理论知识解决实际问题的能力。通过创建“福娃”造型设计、市场推广、资料整理等环节，初步掌握应用CAD/CAM进行工业造型设计的方法和基本技能。

2.毕业设计的基本要求

通过毕业设计各环节的实践，应达到如下要求：

灵活运用所学Pro/e软件创建“福娃”,打印出造型设计步骤和造型图；

对造型出来的“福娃”进行包装设计。如用Photoshop或3dmax等软件进行包装，打印出用于市场推广的效果图；

写出500字左右的论文小结；

培养一定自学能力和独立分析问题、解决问题能力；

通过毕业设计实践，树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风，并培养自己具有一定的生产观点、经济观点、全面观点及团结协作的精神。

3.“福娃”造型参考图：

课题十九、大功率高频直流开关电源的设计

指导老师： 倪涛

通过该题目的设计,加强电力电子的学习和理解，系统学习开关电源的设计方法，综合运所学过的知识,培养独立工作，解决实际问题的能力，为走向工作岗位打一定的基础

内容：

按技术参数设计一台直流开关电源

主要技术参数：

输入电压：三相交流380V 输入频率：50HZ

输 出：恒流50安 输出电流变动范围：0---50安连续可调

输出电压：0—60伏

要求：

1.按要求分阶段写文字材料；

2. 3.论文要按要求格式打印；

4.独立完成

设计步骤：

1.阅读国内外有关 2.选定开关电源集成控制器，学习其工作原理、应用方法；

3.主电路方案选择，要有技术经济比较；

4.主电路设计；

5.元器件的设计、计算、选择；

6.控制电路、保护电路的设计；

7.打印论文

课题二十、三层楼电梯PLC控制系统设计与调试

指导老师：倪涛

设计内容： 1、不允许同时有两层楼要求停电梯；

2、当二层不需要停时，能越过二层直接到达所需楼层。

要求：

分阶段写文字材料；

2、 3、论文要按要求格式打印；

4、独立完成

步骤：

1、设计I/O配线表。

2、设计出电梯控制的梯形图。

3、写出指令表。

4、用编程器输入指令。

调试运行。

课题二十一、车辆出入库管理PLC系统设计

指导老师：杨芳

内容：编制一个用PLC控制的车辆出入库管理梯形图控制程序,控制要求如下:

1、入库车辆前进时,计数器加1,后退则减1.

2、出库车辆前进时计数器减1,后退则加1.

3、要求有显示屏指示车库内车辆的实际数目.

要求：

1.根据题意设计显示电路，并按图连接。

2.画PLCI/O接口连线图，并按图连接。

3.编制梯形图及指令语句表。

4.完成系统调试，实现控制要求。

课题二十二、水塔水位控制PLC系统设计

指导老师：杨芳

内容：1、保持水池的水位在S3——S4之间，当水位低于S3，则打开阀门进水，水位到达S4时，则关闭阀门。 水塔水位控制面板

要求：1.根据题意设计显示电路，并按图连接。

2.画PLCI/O接口连线图，并按图连接。

3.编制梯形图及指令语句表。

4.完成系统调试，实现控制要求。

课题二十三、用PRO/E软件进行玩具造型设计

指导教师：罗进生

要求：利用软件进行实体造型，写出具体造型步骤。步骤清晰合理，造型思路明确。可以自己设计玩具形状，分析所设计玩具市场前景。

参考图样：

课题二十四、基于PROE软件的机械制图三维模型库开发及应用

指导老师：李广坤

第4篇

【关键词】机电控制系统 自动控制技术 一体化设计

由于我国生产技术和生产力的不断发展，生产规模也越来越大，因此自动化控制技术的应用越来越广泛，已经成为人们生活和工作中不可或缺的部分。近年来，随着电工电气制造业、机床电气业以及电子信息产品制造业等行业的发展，人们对机电一体化的关注度越来越高。

1 机电控制系统自动控制技术阐述

1.1 机电控制系统

机电控制系统是指在没有人参与的情况下由机械、设备等按照人们设计好的方式运行实现生产，通过机电控制系统，可以将控制器和控制对象等各种部件组成在一起。在实现机电控制系统的过程中，运用到的技术组要包括信息处理技术、计算机技术、电力电子技术、微电子技术等，此外还会应用传感检测技术、通信技术、过程控制技术好自动化控制技术来实现，并且这种技术并不是单独使用的，在机电控制的过程，需要将这些技术融合在一起形成综合技术，然后才能实现机电控制系统。机电控制系统的出现为工业制造和工业生产带来了很大的便捷，在很多领域和行业都得到了广泛的应用，例如航海航空路英语和生产领域。对于机电控制系统，虽然是设备和仪器的控制过程，但是需要人进行远程控制，管理人员主要通过计算机网络对机电控制的各种仪器和设备进行控制，因此机电控制系统是在网络平台的基础上发展起来的。

1.2 自涌刂萍际

自动控制技术是一种通过控制器对远程的控制对象进行操作的一种技术方式，自动控制技术的理论基础为自动控制原理，自动控制理论包括现代控制理论和经典控制理论，是由电器部件和机械部件等共同完成的，自动控制技术在自动控制系统中发挥着重要的角色。对于经典控制理论，研究对象是单变量的线性时不变系统，需要借助数学工具拉普拉斯变换，在频率域采用数学函数传递的方法进行系统分析，在负反馈闭环系统中，利用自动调节器，对系统的中心环境进行自动调节。

对于现代控制理论，研究对象主要为非线性、多变量和时变系统，需要借助数学工具中的线性代数、矩阵论和集合论等进行研究，其研究对象主要为自适应控制、最优控制、随机控制和鲁棒控制，在时间域内，采用状态控制的方法进行系统分析，通过对系统现在所处的环境以及状态对其下一步的状态进行预测，然后用状态方程的对整个系统过程进行描述。

2 机电一体化设计方法

对于机电控制系统的一体化设计，常用的设计方法主要包括组合法、取代法和整体法。

2.1 组合法

组合法是通过整合功能模块来实现设计的一种方法，在设计过程中，需要将具有不同功能的标准功能模块组成成机电一体化系统。机电控制系统的一体化是为了实现其功能的多样化，当利用简单的电子或者机械已经不能顺利完成制定的任务时，为了强化系统的功能性，可以将几个不同功能模块进行整合，形成一个具有多功能模块的综合系统，以实现其一体化设计，不同的功能模块通过相互作用对系统进行设计。组合法在机电一体化设计中应用非常广泛，尤其是在数控机床方面应用非常多，能够取得良好的效果，表现出多种优势，使数控机床的功能呈现出多样化特点，有效提高产品质量。此外，采用组合法进行一体化设计，并不需要重新设计，而是将各种功能模块整合在一起，因此一体化设计的周期比较短，设计过程比较简便，应用非常广泛。

2.2 取代法

取代法也是机电一体化设计的常用方法，在电子化产品的一体化设计中应用非常广泛，取代法就是采用电子线路代替机械控制结构的设计方法。机械控制结构是工业生产的重要组成部分，但是采用机械控制结构完成生产任务，运行过程比较单一，因此运行生产的效率低下。而采用电子线路代替及系统控制结构，就能够改变机械控制结构运行单一的缺陷，取得较好的效果。采用电子线路控制，整个过程需要分布进行。首先需要在微型的计算机或者控制器上编码出电子线路的相应程序，这样才能有效将电子线路和机械控制结构结合在一起，然后进行取代工作，接触式控制器也可以采用凸轮和变速结构等代替。通过取代法，不仅能够简化传统机械结构，同时还能够实现一体化设计，不断提升产品的性能和质量。

2.3 整体法

采用整体法设计机电一体化产品，是将电子部分和机械部分有机结合，充分利用电子技术和机械技术，从整体视角对机电一体化产品进行设计。这种基于整体的设计需要花费较大的时间，同时在设备成本上也更大，但是其由于是基于整体的设计，因此能够表现出创新的产品设计理论，和传统设计模式不同，可以全面提升机电一体化产品的性能和质量，体现出了设计过程的创新性。

三种不同设计法的比较见表1。

3 结语

机电控制系统在人们的生产活动中发挥着重要的作用，是一种融合多种技术的综合性技术系统，在新时代下，人们对机电一体化的需求越来越大，机电一体化设计的方法主要有组合法、取代法和整体法，不同设计方法各有优势，可以提高机械产品的性能和质量。

参考文献

[1]黎洪洲.机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].信息系统工程，2013，17（08）：36-37.

[2]李进生.浅析机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].通信电源技术，2013，30（01）：73-74.

[3]潘六寿.浅析机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].黑龙江科技信息，2015，5（01）：59-59.

作者简介

马荣鸿（1995-），男，广西壮族自治区人。现读于重庆大学。

第5篇

关键词：机电控制系统；自动控制系统；机电一体化

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.151

0 前言

机电控制系统是制造业，特别是机械制造业顺利完成相关项目的重要基础和保障，而制造业的不断发展对机电控制系统的结构、性能和作业精度等提出了更高的要求，传统的机电控制系统已难以满足产业进一步发展的需求。在此背景下，如何在了解机电控制与自动控制系统内涵的基础上，加强对机电一体化产品的设计，已成为当前制造领域及有关专业人员需要着重开展的关键工作。

1 机电控制与自动控制系统概述

1.1 机电控制系统

机电控制系统是指，在无人参与的情况下，借助相关控制设备将设备机器按照事先预定的生产流程进行自动化设计，并采用全方位控制系统连接控制器与控制对象，从而完成规定的控制目标的系统。机电控制系统的核心，即控制，从技术角度来看，机电控制系统是通过借助传感检测、自动控制、伺服传动以及集电极、微电子等相关技术来达到对设备远程操控目的的综合性技术系统。从控制形式来看，机电控制系统主要以远程控制为主，即管理人员在异地或远程也能够借助计算机网络实现对相关机械设备的控制[1]。但需要说明的是，在远程控制过程中，若相关人员需要对系统的每个运行步骤进行控制，并在必要时实现随时干预，此时，机电控制系统的控制形式即为保持型远程控制，保持型远程控制更有利于实现设备的实施、精确控制。

1.2 自动控制系统

自动控制系统，即在控制器的控制下，使被控对象按照事先预定的原理实现自动规律性运行的系统。以控制内容为依据，可将自动控制系统划分为速度控制系统、高精度控制系统以及自诊断控制系统和自适应控制系统等。自动控制系统的核心技术主要体现在其自身的实用性方面，即通过协调机械和电器的各个部分从而确保其能够顺利、高效地完成预先设定的内容。

2 机电一体化设计的基本思路

现阶段，我国已成为世界制造业大国，而市场经济的不断发展和产业结构的逐渐调整使得业内对机电一体化产品设计、交易和运用的呼声越来越高。目前，机电一体化已成为了一门新的学科，其要求相关设计人员在对产品进行设计时，应对产品的功能、结构进行全面、系统的分析，并结合具体的分析结果设计出与理想预期相符合的机电一体化产品。从系统层面来看，应确保所设计的机电一体化系统兼具模块化、智能化、网络化以及微型化和人格化的特点，提高所设计系统的各项技术性能[2]。具体来说就是，通过将机械技术、自动控制技术和微电子技术等相关技术进行有机结合，并通过对各模块单元的合理配置，使系统能够实现所要求的各项功能。

3 机电一体化产品的设计方法

3.1 以电子线路取代机械控制机构

对传统的机电控制系统进行分析可知，其相关控制大都是以单一机械控制结构为依托的，对于机电一体化产品的设计，可引入电子线路对此种机械控制机构予以改进，从而改善系统整体的机械运行过程，获取预期的控制效果。具体方法如下：（1）采用可编程控制器或利用微型计算机，将电子线路与系统固有的机械控制结构有机结合；（2）引入变速机构、凸轮，使其代替系统中原有的插销板和步进开关等传统接触式控制器，从而完成电子线路对机械控制接口的取代，在简化机械结构的基础上，提高机电一体化产品的性能与质量。

3.2 电子与机械部分的有机整合

电子与机械部分的有机整合是机电一体化产品设计的另一主要方法。对机电一体化设计进行分析可知，设计过程中最为关键的步骤则为打破产品传统原有的设计模式，从而提高控制系统的控制精度和运行效率。但需要说明的是，一体化设计过程中，同产品本身相关的原理并未发生改动，而相关设计也只是为了提高产品自身的质量和性能，即实现电子技术和机械技术的有机整合，使二者成为不可分割的整体，共同完成相关控制工作。以电液比例控制系统为例，可将液压阀同比例电磁铁进行整合，使二者共同构成一体化比例阀，而这一整合设计的设计理念便是机电产品的一体化设计理念[3]。

3.3 相关功能模块的整合

在对机电一体化产品进行设计时，采取相对简单的机械构件与电子线路整合方法若不能达到预期设计效果，相关设计人员还应对系统的各个功能模块予以整合，从而在确保各模块功能得以顺利实现的基础上，使各模块共同构成一体化的机电系统。例如，数控车床采用的便是各部分功能模块相整合的设计方式。首先，应对可供车床使用的专用数控装置以及伺服驱动装置和其他相关机械装置的种类、功能进行明确和划分，并予以采购；其次，将所采购的各部分模块装置进行整合，最终设计出集各个功能模块于一体的数控车床，确保其相关切削任务的顺利完成。由此，各部分功能模块通过整合既能够确保机电一体化产品的质量，同时，又能够节省设备生产费用，有效提高了机电一体化产品的技术经济性。

4 结论

本文通过对机电控制系统与自动控制系统的相关概念进行阐述和分析，并结合机电一体化系统设计的基本思路，分别从以电子线路取代机械控制机构、电子与机械部分的有机整合和相关功能模块的整合等方面对机电一体化产品的设计方法做出了系统探究。研究结果表明，通过机电一体化设计，能够有效提高机电控制系统和自动控制系统的整合效果与控制精度，对于提高系统作业效率和促进制造产业的健康、稳定发展具有重要的作用和意义。

参考文献：

[1]黎洪洲.机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].信息系统工程，2013，08（15）：36-37.

第6篇

[关键词]自动控制；机电一体化技术；生产

中图分类号：TP273；TH-39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0332-01

中国属于世界上的制造大国之一，具有较高的生产水平，但高水平的生产力就要求机电应符合生产力的要求，制造业需要依靠自动化控制技术提高生产企业的生产效率。扩大生产规模，在制造行业中占据着较为主要的地位。有效的自动控制系统及技术、机电一体化技术在生产过程中显得尤为重要。

1.什么是自动控制技术及机电一体化技术？

1.1 自动控制技术

自动控制技术顾名思义就是在不需要用人来进行控制的情况下，使用先进的科学技术及机械设备让机器自身构成一个较为完整的系统进行正常工作及运转的一项技术，是机械设备或机器根据控制技术设置好的程序及预期的各项步骤进行生产的过程。自动控制技术的应用很大程度减少了不必要的劳动力消耗，减少大量劳动力的干预情况；自动控制技术的应用还能在生产过程中减少失误操作的发生，员工根据设定好的程序进行进行操作，生产的出错率有所降低，提高了生产效率[1]。

1.2 机电一体化技术

机电一体化技术属于一种较为全面及综合性的技术，机电一体化涵盖的方面主要包括信息传感器、电子工业、微电子及信号变换等，主要核心为硬件及软件技术，机电一体化技术很好的顺应了时代的发展，属于时展的产物，具有一定的智能化特点。机电一体化的构成中关键点在于信息处理技术，信息处理技术的应用效率促进了机电一体化，机械本体技术的应用效果与机械自身的材料存在着较为密切的关系，要想提升机械本体技术应严格把控机械原材料，将耗能降至最低。

2.自动控制技术及机电一体化技术在生产中的应用

2.1 机电一体化技术在数控机床中的应用

数控机床应用机电一体化技术的现象最为常见，数控机床一定程度上反映了机电一体化发展的主要进程及形态，随着科学技术及职能化、自动化的不断发展与进步，数控机床的先进技术不断随之变化，目前的数控机床存在着知识扩展功能、感知环境功能、智能化模拟功能、智能编程功能及网络通讯功能等，在生产过程中一旦出现不能建模的现象，可以立即采用模糊系统进行加工，对加工过程中出现的故障进行诊断及调节，在最短的时间内恢复生产，减少因机器故障出现的生产力下降情况[2]。（见图1）

2.2 自动控制技术在工业生产中的应用

自动控制技术及机电一体化技术在工业制造业中运用较为常见，特别是机械的制造方面，在制造机械的生产过程中，采用自动控制的智能化技术能将生产过程中可能出现的一系列影响生产的问题进行避免及排除，自动控制技术主要通过神经网络与模糊系统相结合进行制造建模，采用自动控制技术中的反馈技术科学、有效及将生产进度把控好，自动控制技术能将突发的生产问题发生可能降至最低且及时处理突发问题。其主要采用机械故障智能诊断技术及智能传感器技术进行智能化的监控及处理，有效的减少了生产问题的出现，为生产提供了有力及坚实的基础。

2.3 自动控制技术及机电一体化技术在科技生产中的应用

自动化控制技术应用在机电微型计算机中主要是利用控制装备建立一个完善的数学模型，在计算机辅助功能的帮助下将生产程序进行相关控制。自动化控制技术有效的将自动控制及机电规律之间的关系进行了协调，有效促进了单元技术的融合效果，具有较大的生产价值，将产品的技术含量提升至一定高度，将产品的生产周期大幅度缩短，延长了机械设备的使用寿命，将企业的投入降至最低，提高了生产力。还一定程度上的激励了工程师不断开发研制新型便利的基点模型，将工作能力提高至一定程度。自动控制技术还一定程度上提高了微型计算机发现漏洞的功能，微型计算机能快速对危险进行预知，利用自动控制技术将机器进行控制后，避免危险的发生，为企业发展减少风险及损失。

2.4 自动控制技术在科学技术中的应用

将自动控制技术融入进机器人的制造中，通过利用神经网络技术对机器人进行智能化的控制，在合理应用自动控制技术后，机器人在原本具有的模仿及学习能力的基础上能更加智能化的自我判断外界的事物，对外界发生的事物作出最正确的选择及反应处理。急切人主要通过模拟人生的思维模式及行为进行相关活动，急切人需要有机向外界接收信息及控制参数等任务，若将自动控制技术与机器人进行结合将实现设备无人自主操作的境界[3]。

3.结语

随着我国生产力水平的不断发展及提高，其对机电制造行业的要求亦越来越高，C电等制造业的高要求不仅需要满足人们日益增长的机械需求，还应利用自动控制技术为企业提高生产效率。自动控制技术及机电一体化技术能有效提高企业生产效率，将智能化进程推进到一定层面，大力开发机电一体化产品，将自动化、信息化融入进去，带动企业经济模式的转型及发展，努力培养自动控制技术及机电一体化技术的人才。将生产系统与机电控制装备联合起来，及时对生产过程中存在的、潜在的问题进行解决及预防，以精密的计算程序代替人脑，以快速的生产效率代替人手，减少失误的出现，提高生产水平。

参考文献

[1] 秦冲.光机电一体化技术在煤炭输送控制系统设计中的应用[J].漯河职业技术学院学报，2016，15（5）：23-27.

第7篇

关键词：电气；工程；自动化

1.电气自动化控制系统的功能及特点

电气自动化控制系统的功能。电气自动化控制系统已经成为电力系统不可或缺的一个专业技术。电气自动化控制系统的基本功能主要可概括一下几点：（1）自动控制功能。即通过操作系统自动来控制分、合闸，比如当设备出现故障，开关能够自动的切断电源，以保护操作人员的人身安全、有利于设备的维护。（2）保护功能。即通过检测故障信号并能够为设备和线路提供保护（比如断开、切换等）的设备。比如当电压超过设备与线路允许的工作与范围限度时，能够自动切断，并发出警告信号。（3）监视功能。即指视听信号（比如灯光和音响等）对设备进行电气的监视，特别是人类的感官无法判断的，比如，判断一台设备是否处于通电的状态。（4）测量功能。即指在设备的运用和维护的过程中，需要对数据进行测量，以备了解设备的性能。通过各种仪表测量设备对线路参数（比如电压、电流、频率和功率大小等）进行定量的分析。

2电气自动化装置在电气工程中的运行

2.1 电气自动化与继电保护装置融合

继电保护装置就是在电气系统出现故障或者出现短路、过载等情况时，能及时传出警示信号并切断连接线路的装置。相比于传统的继电保护装置容易出现拒动和误动故障的情况，继电自动化装置能够实施实时的监测，对电气系统的各种设备运行的参数进行控制，此外，还能实施远程的控制，能够长期进行带电工作。继电保护装置通常情况下能检测电气系统中所有线路或电气设备中有可能发生故障或异常等问题，而且同时具有对电气系统特定范围内相关线路或电气设备实时监测的目的，一旦范围内的线路或电气设备发生异常或故障，继电保护自动化装置就会及时的做出一系列的解救反应。比如说某线路或电气设备发生短路或过载情况时，继电保护自动化装置会立即切断与其连接的线路，并通过危险信号传递的方式对此故障进行上报。由于继电保护装置主要在电气系统中起预防作用，因而其真正发挥效力的机会并不多。就其运行的特点来看，主要包括误动和拒动故障两种形式。误动是指继电保护自动化装置在电气系统未出现异常或故障时，发出错误的动作或错位的信号；而拒动是说电气系统发生故障或异常时，继电保护自动化装置不能及时的发现该异常或故障，不能有效的处理异常或故障，发挥不到应有的效用。此外，与传统的继电保护装置相比，该装置可以对特定线路或电气设备进行长时间的带电实时监测，并且还可以对所监测电气设备的运行参数进行控制。

2.2变电站电气自动化及配电自动化应用

变电站中自动化技术的应用是指在变电站应用信息处理技术和自动控制技术与传输技术相结合的基础上，通过电气自动化装置或者计算机硬件系统，代替人工进行各种作业，提高变电站的运行效率和管理水平的自动化系统。从这方面来讲，变电站中自动化技术的应用目的主要是为了多层次、全方位地监控变电站中各种电气设备的运行及安全状况来达到高效控制。其主要的特点有：以微机化的设备来替代之前使用的电磁式装置，实现操作监视的图像化、智能化。伴随着微机监控技术变电站以及变电站中的继电保护、自动测量设备、开关操作的远动、远程监控设备、事故和设备故障的自动记录设备等方面的设计应用，变电站正逐渐向着综合自动化方向发展。

3电气自动化应用的范围及构成形式

3.1电气工程中电气自动化系统的系统处理

电气工程中电气自动化系统的处理系统在电气工程设施方面主要通过传输信号屏蔽、设备接地信号处理、选择合适的抗干扰措施来实现。为了确保系统故障少、运行可靠、操作维护方便等，在电气自动化设备选择时，需要选择相应的经过长期检验证明其性能稳定可靠的设备来适应电气工程中现场的不同环境，保证系统的可靠稳定运行。

3.2电气工程中电气自动化导入微型计算机应用

由于电气自动化中微型计算机的引入，使系统能够完成自动记录并分析电气设施实际运转情况的反馈，还可根据当前设施运行趋势判定其误差以及发展情况，收集运行过程中的数据并分析以及判断误差。增强软件的循环查找和不同时间及环境状况的统计分析，直接进行统计数据的波形分析。为方便管理、电气工程中的电气自动化应用能够实现全程自动控制，还根据需要添加了必要的接口与界面，增强了系统的实用性。

3.3电气工程中电气自动化控制系统的设计

3.3.1监控方式的设计。电气自动化中运用的这种集中监控方式设计，具有运行稳定、维护方便、控制系统的技术要求不高、系统容易设计等优点。但由于这种方式是将系统的各个功能都集中到一个处理器进行优化处理的设计特点，往往造成处理器所承担的任务十分繁重，导致处理的效率受到影响。由于伴随着监控信息的大量增加以及电气设备监控的全面性要求，随之而来的是系统冗余下降、电缆数量增加，设施处理信息能力严重滞后，影响系统的稳定性和可靠性。

3.3.2电气工程中现场总线监控方式的设计。

等计算机网络技术已经普遍应用于发电厂、变电站工业自动化等综合自动化系统中，智能化电气设备的自动化进程进入了较快的发展时期。现场总线监控的设计形式使系统的应用更加有针对性，可以根据现场设备的具体情况进行调节和配置。由于各个装置设计的功能都是彼此独立的，并且都通过网络来进行连接控制，即使其中任何的一个装置发生故障，影响的仅仅是相应的元件，而不会导致整个系统的瘫痪。因此现场总线监控的控制设计在电气自动化中应用最多，同时也是最优的选择。

4电气工程中电气自动化应用的优势

4.1电气工程中电力设备的在线监测优势

随着变压器、短路器以及发电机等这些一次设备的应用，往往需要对其中关键的参数进行不间断的实时监测，这就要求监视设备不但能够反馈在线运行状态，同时也能够对设备的一些重要的参数变化趋势进行分析和预测，并判断设备中发生故障的原因，以缩短设备的保养周期，延长设备的实际使用期限，同时也为电力设备的实时状态检修提供了必要的保障。

4.2电气自动化应用下电气工程中电力设备的智能化

一般情况下，电力系统中的一次设备与二次设备的安装地点之间都要有一定的间隔，一般要求相隔几十米，有的甚至是要求几百米远，两者之间使用强信号电力电缆与大电流控制电缆来连接。在进行一次设备的结构设计时，往往要先考虑实现常规的二次设备的功能，这样做显然能够节约大量的电力信号电缆和控制电缆。

5.结语

电气工程中电气自动化的应用是一个国家经济发展水平的重要标志。电气自动化是现代电气工程的支撑，也是所有工业发展的基础与原动力，随着现代化、国际化和全球化的科学技术发展，电气工程中电气自动化的应用也得到了十分迅速的发展，并且已经被广泛应用在各个学科和领域当中。所以我们应该结合实际情况积极创新、广开思路，为我国的电气自动化在电气工程中的应用和发展做出应有的贡献。

参考文献：

第8篇

摘 要：现代社会中，随着经济的快速发展带来了城市化进程的加快，城市中的建筑越修越高，电梯作为一种重要的通行技术被广泛应用于各类高层建筑。电梯的应用自然离不开一项非常重要的技术--电梯自动化技术，该技术的应用能够有效降低电能损耗，提高电梯的运行效率和质量。电梯自动化技术随着科技发展日新月异，尤其是变频器的应用，除了能够极大程度地降低电能损耗外，还具有极好的调速性能，是电梯驱动中必不可少的装置。本文从电梯的控制过程与要求出发，对电梯自动化控制系统中所使用的软硬件设施及配置进行详细分析，梳理了电梯自动化技术可行的一些应用策略。

关键词：电梯；自动化技术；应用

电梯是现代社会生活中一种非常普遍且重要的垂直运输工具，“制动-启动-正转-反转”是电梯循环往复的运行过程，在不断的循环中，从物理学的角度看，电梯运行过中不断产生势能和动能。因此，为了提高电梯的运行效率及安全性能，笔者认为应在速度高、载重大的电梯中积极推广应用自动化技术，通过装载自动化控制系统，进一步优化电梯运行状态，提高电梯的使用寿命和安全性。

1电梯控制过程和控制要求

1.1电梯控制过程

（1）无司机操纵

电梯的停车、平层、换速、加速、启动和开关门都由PLC控制器进行自动控制，整个运行过程无司机操纵，电梯开关门时间可结合实际情况进行设置。

（2）有司机操纵

由司机控制电梯的停车、平层、换速、加速、启动和开关门。

（3）停电保持

电梯处于正常运行状态时，如果突然发生停电，PLC自动保存电梯停电运行数据，当重新接通电源时，自动恢复电梯停电时的运行数据，自动控制电梯的稳定运行。

（4）检修慢车状态

在电梯系统检修过程中，可利用检修慢车开关进行自动控制，当检修慢车开关接通时，PLC控制检修程序运行，司机必须通过电梯按钮控制电梯运行。

（5）应急处理

电梯运行过程中，PLC控制器全面监控电梯运行状态，当安全保护装置发生动作或者发现异常信号时，及时采取安全措施，避免电梯发生运行事故。

（6）消防开关

消除电梯轿内、门厅的呼叫信号，关闭电梯门，断开开门回路，如果电梯处于上行过程中，自动控制电梯在最近楼层停靠，电梯门保持关闭，及时返回基站；如果电梯处于下行过程中，直接返回基站；对于开门的电梯，自动化控制系统控制电梯立即关门，返回基站。

1.2电梯控制要求

电梯自动化控制系统主要由逻辑控制和拖动调速两部分组成，可通过PLC控制器和变频器来实现系统功能，由直流电动机驱动电梯门机，由三相交流异步电动机实现电梯主拖动，电梯自动化控制系统具有维护方便、可靠性高、接线简单等特点。

2电梯自动化控制系统的软件和硬件配置

2.1设计良好的人机操作界面

电梯自动化控制系统的人机操作界面包括操作主界面、电梯运行参数设定界面、故障显示界面等。操作主界面可以全面监测电梯自动化控制系统的运行状态，根据不同单元电梯升降运行的特点，通过动画模拟方式显示出来，当电梯系统发生紧急状况时，控制室工作人员可根据界面显示对电梯采取应急处理，避免发生严重的安全事故，防止电梯事故扩大。电梯故障显示界面可全面反映电梯发生故障时的具体情况，在电梯检修时，工作人员可通过电梯故障显示界面，及时查看问题，通过标示标语或者指示灯显示来代表电梯故障类型，显示电梯运行故障参数，为电梯检修提供重要的数据依据。

2.2PLC和变频器控制

电梯自动化控制系统硬件设置应根据高层建筑的实际需求和电梯运行状态进行综合考虑。电梯自动化控制系统中的上位机通过分析和处理电梯运行数据，实现电梯管理和监控，确保电梯的安全、稳定运行。PLC控制器可实现高层建筑中各个电梯系统之间的调度、分配和连接，下位机必须能够实现对电梯运行数据进行储存、分析和处理的功能，利用PLC控制器高效的输入和输出功能，有效管理和控制电梯运行程序。

电梯自动化控制系统的变频器可设置为交流电源，为电梯运行提供重要动力，变频器时序控制应先投入接触器KM，然后合理设置KM接通延迟时间，经过一定时间后，发出运行指令，当变频器的运行指令和输出信号有效后，考虑电梯制动器信号的投入延迟，实现电梯运行指令变更。

3电梯自动化技术的应用策略

为了提高电梯运行的安全性和稳定性，应在设计阶段就做好电梯自动化控制系统的设计，在投入运行后，应做好电梯运行状态的实时管理和监控，便于及时发现问题，及时采取有效解决措施，全面提高电梯运行效益。

3.1优化电梯自动化控制系统

电梯自动化控制系统是实现电梯智能化和自动化运行的重要基础，合理设置自动化控制系统框架，明确电梯的作用和功能，构建科学合理的层级管理体系，将电梯自动化控制系统划分的更加明确化和细致化，电梯自动化控制系统设计为外部环境控制层、电梯运行管理层、电梯运行状况监控层、机电设备养护层、数据管理层，在设计每层管理系统时，充分考虑到电梯运行标准和需求。

3.2选择合适的控制设施

电梯自动化控制系统的控制设施主要包括三方面内容：其一是中央控制设备，满足电梯运行的监控需求，并且还应满足电梯紧急情况下的调度和控制要求，确保电梯在紧急状态下能保持安全稳定，在最短时间内恢复正常运行状态；其二，信息数据采集设备，记录电梯运行情况，并且根据电梯运行要求，设计专门的数据库，优化电梯自动化控制系统的数据分析和整理系统，为工作人员了解电梯运行状态提供重要依据；其三，自动化控制作业设备，如制动系统操作设备、电梯升降等。

3.3加大环境监控力度

电梯运行的环境监控是确保电梯安全、稳定使用的重要基础，加大环境监控力度，包括电梯运行的管理环境和实际电梯运营环境两方面。电梯运行环境可以分为电量、电压、湿度环境、温度环境等方面，可结合电梯实际运行要求，预设标准值警戒线，不断提高电梯运行的监控效率，一旦发现电梯运行数据超过警戒限度，电梯控制中心及时发出调整指令，避免发生电梯安全事故。对于电梯运行的管理环境，主要是加大对电梯运行数据信息的采集、分析、整理和判断，工作人员可通过USP系统实现对电梯运行参数的显示和分析，充分利用计算机网络环境的共享性和便利性，实现电梯自动化系统控制系统的信息资源共享，全面提高电梯运行的自动化控制和管理水平。

3.4做好自动化系统的维护和管理

对电梯自动化控制系统，采用精细化的全过程维护和管理模式，实现对电梯运行的实时评估和监控，及时建模和分析电梯运行数据，准确判断电梯运行状态，为电梯故障检修提供可靠信息和数据支持。

4结束语

随着现代化科学技术的快速发展，城市高层建筑对电梯自动化控制运行要求越来越高，实现电梯自动化控制和管理已经势在必行。为了提高电梯自动化应用水平，必须结合电梯的控制要求和控制过程，M一步完善和优化电梯自动化控制系统配置，积极采用先进的科学技术，提高电梯的社会效益和经济效益。

参考文献：

[1]张振江，潘洋.关于电梯自动化技术的设计应用研究[J].科技资讯，2014（15）.

第9篇

关键词：电气 工程 自动化

中图分类号： F407.6 文献标识码： A

正文：

1.电气自动化控制系统的功能及特点。

1.1电气自动化控制系统的功能。电气自动化控制系统已经成为电力系统不可或缺的一个专业技术。电气自动化控制系统的基本功能主要可概括一下几点：(1)自动控制功能。即通过操作系统自动来控制分、合闸，比如当设备出现故障，开关能够自动的切断电源，以保护操作人员的人身安全、有利于设备的维护。(2)保护功能。即通过检测故障信号并能够为设备和线路提供保护（比如断开、切换等）的设备。比如当电压超过设备与线路允许的工作与范围限度时，能够自动切断，并发出警告信号。(3)监视功能。即指视听信号（比如灯光和音响等）对设备进行电气的监视，特别是人类的感官无法判断的，比如，判断一台设备是否处于通电的状态。(4)测量功能。即指在设备的运用和维护的过程中，需要对数据进行测量，以备了解设备的性能。通过各种仪表测量设备对线路参数（比如电压、电流、频率和功率大小等）进行定量的分析。

1.2电气自动化控制系统的特点。电气自动化控制系统的特点：（1）操作方便：显示控制屏按钮齐全，显示直观，便于操作人员操作；自动化的操作系统大大的节省了人力和物力；（2）功能强大：实施控制的计算机不仅具有动态协调的能力，还可以存储记录，并能够根据数据分析出相关的报告；（3）人性化：为了确保生产设备的稳定运行，其采用了不同的控制方式，因此设备一旦出现故障，人可以马上进行连锁控制；系统的设计体现“以人为本”的理念。

2电气自动化装置在电气工程中的运行

2.1 电气自动化与继电保护装置融合

继电保护装置就是在电气系统出现故障或者出现短路、过载等情况时，能及时传出警示信号并切断连接线路的装置。相比于传统的继电保护装置容易出现拒动和误动故障的情况，继电自动化装置能够实施实时的监测，对电气系统的各种设备运行的参数进行控制，此外，还能实施远程的控制，能够长期进行带电工作。继电保护装置通常情况下能检测电气系统中所有线路或电气设备中有可能发生故障或异常等问题，而且同时具有对电气系统特定范围内相关线路或电气设备实时监测的目的，一旦范围内的线路或电气设备发生异常或故障，继电保护自动化装置就会及时的做出一系列的解救反应。比如说某线路或电气设备发生短路或过载情况时，继电保护自动化装置会立即切断与其连接的线路，并通过危险信号传递的方式对此故障进行上报。由于继电保护装置主要在电气系统中起预防作用，因而其真正发挥效力的机会并不多。就其运行的特点来看，主要包括误动和拒动故障两种形式。误动是指继电保护自动化装置在电气系统未出现异常或故障时，发出错误的动作或错位的信号；而拒动是说电气系统发生故障或异常时，继电保护自动化装置不能及时的发现该异常或故障，不能有效的处理异常或故障，发挥不到应有的效用。此外，与传统的继电保护装置相比，该装置可以对特定线路或电气设备进行长时间的带电实时监测，并且还可以对所监测电气设备的运行参数进行控制。

2.2变电站电气自动化及配电自动化应用

变电站中自动化技术的应用是指在变电站应用信息处理技术和自动控制技术与传输技术相结合的基础上，通过电气自动化装置或者计算机硬件系统，代替人工进行各种作业，提高变电站的运行效率和管理水平的自动化系统。从这方面来讲，变电站中自动化技术的应用目的主要是为了多层次、全方位地监控变电站中各种电气设备的运行及安全状况来达到高效控制。其主要的特点有：以微机化的设备来替代之前使用的电磁式装置，实现操作监视的图像化、智能化。伴随着微机监控技术变电站以及变电站中的继电保护、自动测量设备、开关操作的远动、远程监控设备、事故和设备故障的自动记录设备等方面的设计应用，变电站正逐渐向着综合自动化方向发展。

3电气自动化应用的范围及构成形式

3.1电气工程中电气自动化系统的系统处理

电气工程中电气自动化系统的处理系统在电气工程设施方面主要通过传输信号屏蔽、设备接地信号处理、选择合适的抗干扰措施来实现。为了确保系统故障少、运行可靠、操作维护方便等，在电气自动化设备选择时，需要选择相应的经过长期检验证明其性能稳定可靠的设备来适应电气工程中现场的不同环境，保证系统的可靠稳定运行。

3.2电气工程中电气自动化导入微型计算机应用

由于电气自动化中微型计算机的引入，使系统能够完成自动记录并分析电气设施实际运转情况的反馈，还可根据当前设施运行趋势判定其误差以及发展情况，收集运行过程中的数据并分析以及判断误差。增强软件的循环查找和不同时间及环境状况的统计分析，直接进行统计数据的波形分析。为方便管理、电气工程中的电气自动化应用能够实现全程自动控制，还根据需要添加了必要的接口与界面，增强了系统的实用性。

3.3电气工程中电气自动化控制系统的设计

3.3.1监控方式的设计。电气自动化中运用的这种集中监控方式设计，具有运行稳定、维护方便、控制系统的技术要求不高、系统容易设计等优点。但由于这种方式是将系统的各个功能都集中到一个处理器进行优化处理的设计特点，往往造成处理器所承担的任务十分繁重，导致处理的效率受到影响。由于伴随着监控信息的大量增加以及电气设备监控的全面性要求，随之而来的是系统冗余下降、电缆数量增加，设施处理信息能力严重滞后，影响系统的稳定性和可靠性。

3.3.2电气工程中现场总线监控方式的设计。目前，有关于以太网（Ethernet）、现场总线

等计算机网络技术已经普遍应用于发电厂、变电站工业自动化等综合自动化系统中，智能化电气设备的自动化进程进入了较快的发展时期。现场总线监控的设计形式使系统的应用更加有针对性，可以根据现场设备的具体情况进行调节和配置。由于各个装置设计的功能都是彼此独立的，并且都通过网络来进行连接控制，即使其中任何的一个装置发生故障，影响的仅仅是相应的元件，而不会导致整个系统的瘫痪。因此现场总线监控的控制设计在电气自动化中应用最多，同时也是最优的选择。

3.3.3电气自动化中运用远程监控方式的设计。电气自动化的应用具有远程监控的作用，通过图形化的自动化控制管理界面我们能够及时、准确地保障电气工程中各个设施的正确运行状态，及时找出故障来源，同时这种控制应用具有大量节约电缆、节省安装费用、节约材料、稳定性好、可靠性高、组态灵活的优点，可大量节省需要投入的人力、物力和财力。

4电气工程中电气自动化应用的优势

4.1电气工程中电力设备的在线监测优势

随着变压器、短路器以及发电机等这些一次设备的应用，往往需要对其中关键的参数进行不间断的实时监测，这就要求监视设备不但能够反馈在线运行状态，同时也能够对设备的一些重要的参数变化趋势进行分析和预测，并判断设备中发生故障的原因，以缩短设备的保养周期，延长设备的实际使用期限，同时也为电力设备的实时状态检修提供了必要的保障。

4.2电气自动化应用下电气工程中电力设备的智能化

一般情况下，电力系统中的一次设备与二次设备的安装地点之间都要有一定的间隔，一般要求相隔几十米，有的甚至是要求几百米远，两者之间使用强信号电力电缆与大电流控制电缆来连接。在进行一次设备的结构设计时，往往要先考虑实现常规的二次设备的功能，这样做显然能够节约大量的电力信号电缆和控制电缆。

5.结语

电气工程中电气自动化的应用是一个国家经济发展水平的重要标志。电气自动化是现代电气工程的支撑，也是所有工业发展的基础与原动力，随着现代化、国际化和全球化的科学技术发展，电气工程中电气自动化的应用也得到了十分迅速的发展，并且已经被广泛应用在各个学科和领域当中。所以我们应该结合实际情况积极创新、广开思路，为我国的电气自动化在电气工程中的应用和发展做出应有的贡献。

参考文献

第10篇

1 电力调度自动化系统中存在的不足之处

1.1 自动化的平台存在很大的差异 由于现阶段我国电力调度自动化系统中有很大的差异，使得系统平台之间无法实现统一。由于我们在进行电力调度时，是利用计算机进行有效地调度，若调度平台之间存在一定的不同，会造成电力调度出现一定程度的影响。同时，为了确保电力调度系统的稳定性和可靠性，需要在调度系统中应用RISC结构。但该结构存在一些不足之处，即无法实现电力其他方面的调度，无法实现电力自动化系统全方位的调度。

1.2 电力调度自动化系统中对集中控制功能不完善 由于在电力调度操作中，为实现对电力调度的有效调度，需要确保电网模拟和系统中整个数据库保持相同，即需要提高电力调度系统的集中控制力度。然而，现阶段电力调度系统的各项基本功能是在各自独立的基础上完成的，若实现电力调度系统的完善性，还需要实现电力调度系统中数据信息库和电网模拟两者之间保持准确无误。因此，未来在电力调度自动化系统中需要完善集中控制功能。

1.3 电力调度系统中电网模拟的多变性 在现阶段，随着城镇变电站数量逐渐增多和变电站改扩建规模逐渐加大，需要更高要求的电力调度系统，并准确的对数据进行记录分析，确保电力调度系统的正常运行。但是在该过程中，由于环节较多，很容易出现错误，影响整个电力调度系统的正常运行。因此，需要加强对电力调度系统的研究，探索出电网模拟的多边形规律，从而有效地实现电力调度系统的稳定运行，完善电力调度控制系统。

2 一体化技术在电力调度自动化系统中应用重要性

2.1 对系统网损进行优化管理 在电力调度自动化系统中应用一体化技术，可以有效地实现网损管理中运行自动化和智能化建设，很大程度上提高系统运行的稳定性。同时，网损管理子系统的工作，既不会对电力调度自动化系统存在明显的影响，且可以对电力系统运行中的网损进行全面的检测，对检测出的问题可以及时采取有效地解决措施，最大限度的降低网损发生的概率。

2.2 负荷管理 在电力调度自动化系统中，一体化技术需要根据供电电网的基本特点对电网的工作状态开展全面的监测，并根据监测分析结果对电力调度系统进行全方位的优化，保障电力调度系统的正常运行，有效减少电网运行中发生故障。此外，一体化技术，还可以实现对电网系统的运行负荷状态进行管理，实现电力调度自动化的高效性和准确性。

2.3 提高办公效率 在电力调度自动化系统中应用一体化技术，可以准确地实现调度信息子系统运行智能化和自动化，其可以完善电力调度信息管理系统，收集和分析电力调度信息的基本运行状态，并对电网运行中出现的问题，采取相应的解决措施，从而很大程度上提高电力调度自动化系统的工作效率，减少电力调度系统的失误。

3 一体化技术在电力调度自动化系统中的应用

3.1 平台的一体化 由于电力调度的工作基础是计算机平台，如果计算机操作系统不同，则会出现电力调度平台之间的差异。研究发现，由于计算机操作系统不同而导致的电力调度工作平台之间的差异，会阻碍电力调度信息之间的传输。因此，需要实现电力调度平台的一体化，利用中间耦合的方法作为信息传输的桥梁，例如，多采用CORBA和OMG作为中间传输平台，从而解决计算机操作系统不同而带来电力调度平台之间差异，一定程度上降低了操作系统和硬件的差异性，一定程度上解决了电力调度自动化系统的平台一体化建设。

3.2 电力调度图模的一体化 随着我国电力网络规模逐渐扩大，需要加大对电力调度信息的管理，但是在电力调度模拟过程中，由于环节较多，很容易出现错误，影响整个电力调度系统的正常运行。因此，需要加强对电力调度系统的研究，探索出电网模拟的多边形规律，并建立一个常用的图库模型，实现电力调度系统的高效稳定运行。

3.3 电力调度自动化的功能一体化 为了促进电力调度系统的发展，需要实现对电力调度信息和图形进行资源共享，从而真正意义上是实现电力调度自动化系统的一体化。但是为了实现功能一体化，需要增设一些中间装置，例如，可以在电力系统中安装节点机，将其安装在电力网络中合理位置，作为电力调度系统中应用模块的基础，为促进电力调度自动化系统的一体化建设作出贡献。

3.4 电力控制集中性 在目前电力调度系统的各项基本功能是在各自独立的基础上完成的，为了实现电力调度系统的完善性，还需要实现电力调度系统中数据信息库和电网模拟两者之间保持准确无误。为了实现电力调度控制系统的集中性，需要对电网模拟系统和电力系统两者之间进行同步化。

3.5 对电力调度系统运行状态监测 研究发现，电力调度系统是确保整个电力网络连续运行的关键因素之一，且它的合理调度可以确保用户用电设备运行稳定，而一体化技术，可以利用计算机网络实现对不同电力调度系统的资源共享，实时监测电力系统的运行状态，并对其运行故障制定合理的调整方案。

第11篇

【关键词】电力系统；调控一体化；应用研究

目前，电力系统中已经广泛的应用调控一体化管理模式，经过实践研究证明，采用调控一体化的管理模式，可以有效的优化人力资源配置，在降低运行人员劳动强度的基础上，很大程度的提高了主配网运行管理水平，并且还可以提高电力系统运行管理的经济性。

1 调控一体化概述

调控一体化是电网运行中非常重要的一种管理体系，它主要是一体化设置电网调度和变电监控，结合运行维护操作，从而有效的监控和维护电网调度。通过实践研究表明，在电力系统自动化运行中应用调控一体化技术，可以在提高工作效率的基础上，降低工作人员的劳动强度，明确的进行分工，让电网安全可靠的运行。在传统的管理模式下，电网调度中心需要负责很多的工作，比如电网的调度、监控、运行、维护等等，这样虽然有着十分繁杂的工作，但是却没有进行明确均匀的分工，那么就会出现人力资源的浪费，并且不能有效的衔接其他部分的工作。随着电网改革的逐步深入，电网规模越来越大，逐渐调整了电网结构，并且日趋复杂，在这种情况下，电力企业就需要提高服务质量，加快调控一体化的发展。从实质上来讲，调控一体化技术的发展基础就是传统的管理模式，但是，相对于传统的管理模式来讲，调控一体化技术在分工方面更加的明确，比如电网的调度、变电站的监控和特殊情况下的紧急情况处理等是由电网调度中心来负责，而调度指令的分解和执行则是由运行维护站点来负责的。在调控一体化的管理模式下，各部门都明确自己的职责，在衔接方面也十分良好，调度中心可以集中的进行管理，资源的整合可以保证更加合理的利用资源，在建设监控一体化方面也具有十分积极的作用。

2 调控一体化系统的总体方案

要想在电力系统自动化运行中有效的应用调控一体化技术，首先就需要采用先进的技术来实现基础数据平台的建立，这个完善的平台可以集成调度自动化的各项功能，这样就可以建立各个模块，并且在此基础上进行投运和扩充等工作，同时，还需要对先进的应用软件技术进行充分的利用，确保可以快捷的输入。

硬件平台建设：在设计调控一体化系统时，为了能够有效的进行调度和监控，就需要对硬件构架进行合理的调整；同时，利用硬件系统的平台来配置一些冗余配置，这样可以让系统运行更加的安全和可靠。我们通过对调控一体化系统的硬件结构进行研究发现，调度运行和监控运行是在同一个硬件平台，系统可以有效的进行分区和分层，从而有效的进行调度，并且监视和控制系统的不同范围；在这个系统中，可以优化配置全程的服务，并且将一体化配置应用在系统的数据采用和前置服务器方面，这样就实现了共享资源的目的。

软件构架的建设：软件的构架是调控一体化构架中十分重要的一个方面，要想实施软件的先进性和实用，就需要有一个统一的技术平台，从而在设计和配置上来有效的优化模块，更好的体现调控系统的智能化、开放化和灵活化。建设软件构架包括很多方面的内容，比如报表服务、调度与监控一体化图模库的建设、图形服务的一体化、数据服务的一体化和报警服务的一体化等等；通过建设软件构架，可以更加灵活的配置现实应用功能，业务也有了针对性的信息功能，从而实现一体化的适应调度、灵活控制和运维操作。

3 调控一体化的应用

设备建模层：目前，还不能充分的应用电力自动化管理的二次设备描述的监控业务，那么就需要继续的研究和开发，健全二次设备描述模型。因此，在设备建模层方面，两次设备分析目前的电力自动化，应用面向对象的建模技术，建设为三个层次的模型，包括间隔层、站控层和设备层。还可以对设备层进行划分，包括一次设备和二次设备，目前已经非常成熟的应用一次设备模型，比如间隔层、站控层等等。但是，二次设备模型应用范围却比较的狭窄，在装置信号点和关联测量点有应用，因此，就需要对二次设备模型进行完善，同时，建立完整的变电站信息模型。

SCBDA功能：SCBDA功能的主要目的是让电力自动化管理系统的检测和控制功能具有较高的性能，不断的趋于完整，这个功能包括很多方面的内容，比如采集数据、通信数据、过滤数据以及计算和统计等等，然后还要建立支撑平台，这样可以有效的收集和保存SCBDA的历史数据，并且实现其他的一些功能，比如事件的紧急处理、输入输出人工数据等等。

调控一体化系统关键技术：在电力系统自动化运行中应用调控一体化技术的过程中，为了能够提高电力系统自动化管理水平，还需要更高质量的人机展示技术、自动化应用层技术以及信息分层技术等等。人机展示层中的调控一体化技术，需要充分的进行监控；在应用层中的调控一体化技术，需要充分的融合调度和监控功能，从而有效的分类各个功能、分流各种信息以及划分责任分区等等。同时，还需要处理信息分层，在分类信息告警的基础上，进行系统的备份、合并以及处理，有效的保护信息的安全，从而达到统一管理的目的。

4 结语

随着电网发展速度的逐渐加快，电力自动化水平越来越高，调控一体化技术的应用范围也越来越广；调控一体化技术可以降低工作人员的劳动强度，提高工作的效率，并且让电力运行变得更加的安全和可靠。但是，在实际应用中，难免会出现这样那样的问题，那么就需要及时的发现和研究，不断的提高电力系统的管理水平。本文简要分析了电力系统自动化运行中调控一体化技术的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。

参考文献：

[1]彭开涛，彭洁.浅析电力调度系统改造升级为调控一体化的应用[J].广东科技，2013（3）.

第12篇

关键词：一体化技术；电力调度自动化系统；应用

1 电力调动自动化系统的发展及现状

随着科技的进步，我国的电力调度自动化系统也充分的利用了先进的科学技术，实现了遥测、遥信、遥调、遥控、遥视的五大功能。随着电力调度自动化系统的不断完善和发展，在电网中，采取电网存取数据的越来越多，电力调动自动化系统正向智能化发展，面对我国幅员辽阔的现状，电网的覆盖面积也相当的大，电网的规模也由此很大，所以，面对如此巨大的电力调度系统，必须采取一个有效的控制方法，才能保证电力调度自动化系统正常的运行。

2 电力调度自动化系统的构架

目前我国的电力调度自动化系统大多采用的分布式体系结构，即客户/服务器这种系统，这种系统有很多的突出的特点，它能够统一的控制操作平台，为程序的开发和运行提供可靠的运行环境，实现跨系统运行的平台，提供统一的数据开口，极大地缩短了系统运行的时间，他的功能更加全面和多样性，能更好的满足我国电网管理控制和调度的要。除此之外，还有CC-2000系统，SD-6000系统，PCS9000系统等，CC-2000系统是一个面向对象的系统，SD-6000系统：该系统集成了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等新技术。该系统特点是：具有开放式和分布式的支撑系统平台。[3]PCS9000系统是目前国内比较先进的一个系统，它汲取了国内集控站系统与调度自动化系统的优点，具有可靠性高，适用面更加广泛和性能更加完善，在电力调度自动化中发挥着重要的作用。下图为电力调度自动化的系统软件体系结构图：

3 电力调度存在的问题

3.1 自动化的平台存在很大的差异

我国目前采用的电力调度自动化系统存在很大的差异，因此在系统平台上达不到统一，存在一定程度的不同。我们在进行电力调度时，是在计算机的平台上建立起来的调度平台，这就会出现调度的平台不同，从而影响电力的调度，在调度的过程中，有时为了实现系统的可靠性以及稳定性，我们需要根据要求采用RISC的结构进行电力的调度，但是，这个系统不能满足其他方面的要求，比如，我们为了满足电力调度系统的方便需要运行CISC的架构，在电力的调度的过程中，我们要综合考虑很多方面的因素，比如计算机的操作系统的影响，不同的系统满足了我们的不同需要，但是不能全面的满足我们的要求。

3.2 电力调度自动化系统中对集中控制功能的高要求

在电力调度的过程中，我们实现电力调度的调整必须满足电网模拟和系统中整个数据库的一致性，这就对电力系统调整过程中的集中控制提出了非常高的要求，电力调度系统的所有功能都是在各自独立的基础上才能实现的，但是对于现在的电力调度系统，实现电力调度系统中的数据库与电网模拟的一致是不太现实的，因此，我们对电力调度系统中的集中控制功能提出了更高的要求。

3.3 电力调度系统中的电网模拟的多变性

目前为止，在电网的电力调度系统中，随着变电站的不断增加和变电站的不断改造，我们需要对构建整个自动化的系统中进行建模型和数据的记录，从而良好的管理，在这些过程中，每个环节都很容易出现错误，出现错误对电力调度会造成很大的影响，所以，对于电网模型的建立和多边形对于电力调度是很重要的，我们需要探究和研究电网模拟的多变性，以便更好的实现电力调度系统的自动化和系统的完整性，更好的对电力调度进行控制和完善等。

4 一体化技术在电力调度系统中的应用

4.1 平台的一体化

电力调度的平台是建立在计算机平台上的，所以，由于计算机操作系统上存在很多的选择，所以，电力调度也存在很多的选择，并且攒在很多的差异，数据平台存在于电力调度系统的平台中，在众多的系统中，不同的系统有不同的特点，根据不同的要求我们选择不同的系统，这对于我们平台的一体化是非常不利的，为了实现平台的一体化，我们通过中间件耦合的方式来实现信息的交换，采用最多的中间件是OMG和CORBA的中间的对象，这些中间件能够很好的解决跨平台的问题，能够起到良好的通信能力，并且对信息具有很大的可扩展性，对于降低硬件和操作系统的差异性，我们要采用一个标准的数据接口来满足电力调度的系统平台的要求，从而实现电力调度自动化系统的平台一体化。

4.2 电力调度图模的一体化

随着我国电网的不断改革和进步，电网在我国的规模不断加大，覆盖面积逐渐推广，这就要求我们对电网的电力调度有很好的数据控制系统和网络模型库的系统，以便更好地控制和管理电力调度，在电力调度系统中，建立一个比较常用的图库模型可以效地提高电力调度系统的工作效率。在整个电力调度系统中，通过图库模型系统的一体化功能实现模型的建立，从而为电力调度的一体化提供有效的支持，建立图库模型的一体化是电力调动自动化中实现电力调动一体化的前提条件。下图是图库模型一体化的模式图：

4.3 电力调度自动化的功能的一体化

在二十一世纪经济高速发展的中国，电力调度得到了很大的发展，我们要实现电力调度的一体化和功能的发展，就必须达到对数据库和图形以及其他资源的共享，才能真正的实现电力调度自动化的功能的一体化，实现功能一体化需要一些中间件的参与，我们可以通过安装节点机等，灵活的配置在整个电网中的应用模块，而中间件是整个电力调度系统中应用模块的前提基础，从而实现功能的一体化。

4.4 电力调度自动化系统中的接口一体化

对于各平台的差异，我们要实现一体化可以采用标准的数据接口，以便实现资源的共享和信息的传送，在电力调度系统中，电力系统都是通过接口进行对数据的访问和资源服务的查询的，所以为了更好地为电力系统各平台提供读访服务，通过访问的过程中，对接口服务进行筛选并记录，通过技术的层面得出偏离报告，并通过纠正和实验报告和采购的方法提供可靠的报告，并且利用保证归档技术确保在电力调度自动化系统中的信息的安全性，保证系统的稳定性和正确性。

5 结束语

随着科技的进步和社会经济的快速发展，我们对电力调度自动化的要求不断提高，在不断地研究和探索中，我国的电网事业也充分的运用高技术高科技，紧跟时代的步伐，一体化技术在电力调度自动化中的应用使得我国的电网事业将更加的完善，解决我国幅员辽阔和电网覆盖面广中出现的一系列问题。

参考文献

[1]郭东强.一体化技术在电力调度自动化系统的应用研究[M].山东大学，2007.

第13篇

【关键词】：电气工程；自动化；存在问题；解决对策

【引言】：我国电气工程的规模占据了非常重要的地位，为我国的国民生产总值的上升做出了巨大的贡献，随着现代化信息技术的出现，电气工程自动化在一定程度上更是实现了我国电气工程的高效运作。人们能够投入更少的人力和物力达到更高的作用效果。

1、我国电气工程及其自动化的现状

我国目前的电气工程自动化的发展速度是非常快的，在有着独特的编成数据和软件的基础之上，人们能够根据标准化的编成数据实现集成编写，大大降低了工程所消耗的时间。

目前阶段，我国电气工程自动化技术的发展过程主要面向网络数据的传输速度，随着互联网时代的逐渐发展，网络数据的传输速度在不断提升，当前电气工程数据类型的逐步增加使得电气工程及其自动化需要不断的进行改革和创新。

2、我国电气工程自动化存在的问题简述

目前阶段，我国电气工程及其自动化技术在实际操作和运行过程中存在一系列的局限性和问题，主要表现为电气节能以及质量控制两大类别。

2.1电气节能问题

我国现代化的电气工程发展速度非常迅速，很多产业都是基于电气工程及其自动化技术而存在的，一旦自动化技术在发展过程中出现了阻碍，那么会大大限制其他产业的发展。

而电气工程及其自动化技术在实际运行过程中需要各种先进的设备仪器以及先进的技术手段来辅助完成，如果对于先进设备仪器没有合理的控制好运转周期和运行时间，那么极有可能大大增加能源的损耗。因此现代化的技术手段在实际运行过程中依然有着一定的局限性，便是电气节能方面的问题。

有关电气工程人员需要对电气节能问题予以高度的重视，在管理的过程中保证基本的生产条件的基础之上，尽可能的优化和调整自动化技术的能源损耗，实现企业的可持续发展。

2.2质量控制

随着电气工程的逐渐发展，我国电气工程自动化企业的数量日益增多，而市场竞争力的逐步加强使得部分的企业会通过非法的途径来获取市场优势。部分的企业在制造相应的芯片过程中会通过降低产品质量来赢取更多的客户，比如说在一些微电子元件、计算机配件的生产过程中，虽然赢取了客户，但是却不利于企业的可持续发展；而如果在一些重要产业发展过程中采取这种管理生产方式，那么不仅会造成企业的名誉受到影响，甚至会影响到企业的生产安全。

因此电气工程及其自动化技术的生产和发展需要基于良好的质量控制而存在，企业也应当对生产的过程加以有效的监管和管理，保证生产的有序化和标准化，进而提升我国电气工程及其自动化技术的发展速度。

3、针对我国电气工程及其自动化缺陷的处理措施

前面笔者对我国目前阶段电气工程及其自动化技术的发展局限性以及可能存在的问题进行了分析和探究。总结来说质量控制以及电气节能技术一直以来都是影响我国电气工程自动化技术发展的两大因素。下面笔者针对这两大问题主要来阐述有效的解决对策。

3.1构建全面的自动化体系

工程自动化的运行需要基于良好的自动化体系而存在的，企业只有构建了全面有效的自动化管理体系以及平台，才能够更好的实现目标。

相关电气工程管理人员应当从电气工程自动化的日常管理入手，一方面从各个设备的日常维护和维修工作进行，重视对精密设备仪器的维护和养护工作，保证养护工作的标准性，通过构建相应的制度要求来保证设备仪器养护工作的规范化。另一方面在设备运行过程中，相关的管理人员应当根据实际的情况制定相应的设备运转体系，通过合理的控制设备的运行情况或选择恰当的设备运行方案等来达到最优化的节能效果，实现企业的可持续发展。

3.2重视网络结构的应用

电气工程及其自动化技术最重要的问题便是网络结构的应用。网络结构意味着信息数据的交换与共享，电气工程自动化技术基于良好的网络结构而运行能够实现高效的信息共享，与其他的产业和领域的自动化技术和水平相结合，能够实现电气工程的更好更快发展，同时也能够更好的实现对电气工程设备的监管和控制。

对网络结构的优化和设计还能够有助于提升电气工程的信息传输速度，使得工程自动化在发展的过程中立足于准确的数据传递而存在，实现数据的关联效果。

3.3 重视节能设计

电气工程及其自动化技术在实际发展的过程中需要重视节能方面的设计，电气工程及其自动化技术的影响范畴非常广泛，各行各业都有涉猎，因此保证电气工程自动化技术的节能设计将有助于企业的可持续发展。【1】

比如说，目前我国照明系统在大型企业当中占据了重要的能源损耗角色，很多企业照明系统耗费了大量的能源，而这些照明系统往往没有有效的发挥出作用效果，很多情况下都是在做无用功。因此针对照明系y存在的局限性，企业应当根据充分的借助自然环境的因素和效果，在设计的过程中将自然因素考虑在内，进而将照明系统的设计符合节能设计的标准，使其能够达到可持续发展的标准和要求。【2】

3.4 重视人员素质和管理能力的提升

电气工程自动化技术的发展还需要立足于良好的管理人员和技术人员，因此企业应当重视对人员的培养工作，定期的开展相应的讲座来帮助企业内部人员更好的了解与时俱进的技术发展，在应对一些技术上的难题过程中能够采取有效措施处理，实现电气工程自动化技术的有效发展。【3】

总结

综合上文所述，本文笔者主要从当前我国电气工程自动化技术发展过程中存在的局限性以及具体的解决对策入手进行分析探究。总结来说电气工程自动化技术的发展模式以及现状对于企业的生产等起到了非常重要的作用，不仅决定着企业的经济效益，同时也奠定了企业的市场竞争地位。企业在电气工程自动化技术的管理和实施中，应当充分的发挥其作用，同时降低不必要的能源损耗。

【参考文献】：

[1] 闫书畅.基于电气工程自动化的智能化技术应用探讨[J].科技创新导报，2013，（27）：96.

第14篇

关键词：变电； 自动化； 稳定性

Abstract: the substation automation is the future development of a kind of inevitable trend, its advantage in power quality, safe and reliable operation of the power distribution level were better reflect. This paper first introduces the substation automation system of several common structure, based on the automation system of network model are discussed, and then of the substation automation system of communication network in the detailed design. Conclusion, hierarchical and distributed integrated automation system for the convenience and flexibility system extension, and computer network technology is a kind of communication should be promotion system development mode, particularly suitable for large quantity of data communication construction project. This paper is a man of some opinions, but with counterparts to discuss.

Key words: the substation; Automation; stability

中图分类号：TM63文献标识码：A 文章编号：

前言

随着电力系统动态过程的分析越来越复杂，对系统自动控制的要求也越来越高。分层分布式综合自动化变电系统通过各种设备间相互交换信息、数据共享，实现对变电运行的自动监视、管理、协调和控制，从而提高了变电保护和控制性能，改善和提高了电网的控制水平。

一、现阶段的变电自动化系统分析

1、集中式结构：集中式结构是将系统设备按其功能归类划分，形成若干个独立系统，各系统分别采用集中装置来完成自身的功能。集中式结构一般由1个或2个CPU实现对整个变电系统的保护、监视、测量、远动的集中控制。集中式控制系统的优点是构成较简单、主机控制系统集中、便于分配调度各种实时任务、响应速度快、节省投资；缺点是主机系统负荷繁重、主机单CPU可靠性不高。为了提高可靠性，一般采用双系统互为备用。该系统可采用前置主机和后台辅机相结合的配置方式。前置主机完成模拟量和开关量以及脉冲量的采样输入、开关量输出控制（断路器跳合闸操作）与信号输出、向辅机传送数据等功能。辅机主要完成负荷显示、打印输出、远动通信和主机间的数据串行通信等功能。前置主机可采用STD总线工业控制机，后台辅机以管理为主，可采用PC机。为了提高系统可靠性，可采用双系统互为备用方案，2套STD系统通过管理器来协调运行。管理器采用可编程序控制器（PC机），系统正常运行时，一套系统与PC机通信，PC机监视其运行是否正常，一旦发现异常立即由控制回路启动另一套系统，使之投入运行，同时退出故障系统。

2、分散式结构：这种结构方式一般是按一次回路进行设计。首先将设备按一次安装单位划分成若干单元，将控制单元、微机保护单元、数据采集单元安装在户外高压断路器附近或户内开关柜内。然后将各分布单元用网络电缆互联，构成一个完整的分散式综合自动化系

统。其优点是各个功能单元上既有通信联系，又能相对独立，便于系统扩展，便于维护管理，当某一环节发生故障时，不至于相互影响；此外，它的抗电磁干扰能力强、可靠性高，在二次系统设计上能最大限度地减少二次设备的占地面积并节省大量电缆及接线。缺点是价格高。

3、集中与分散结合式结构：这种结构方式介于集中式与分散式两种结构之间，形式较多。目前国内应用较多的是分散式结构集中式组屏。这种结构方式具有分散式结构的全部优点，由于采用了集中式组屏，有利于系统的设计、安装与维护管理。

二、变电自动化系统的网络模型分析

1、假定电力网络中节点编号的次序先是各发电机节点，然后是负荷和其它节点。在此情况下消去全部负荷节点的注入电流，根据计算内容和要求的不同，选用适当的模型。由于在电网故障后功角的第一个摇摆周期内，各种调节器因为时滞来不及动作或动作很小，且在稳定性预测和早期控制中对时间要求很短暂，故一般采用电力系统的经典模型（如恒定阻抗负荷模型和暂态电抗后恒定电势的同步电机模型）；

2、在研究系统多个功角摇摆周期时段的动态稳定时，要考虑各个元件的反应特性。在电力系统运行方式处于稳定域边界处，由经典模型得出的结果与实际模型相差甚远，故需采用详细发电机等单元的数学模型（含励磁、调速系统模型，负荷考虑电压和频率特性）来研究。

三、变电自动化系统内的通信网络设计分析

构建一个快速、稳定、可靠和富有弹性的通信网络是变电自动化系统的基本要求，也是整个电力系统运行管理自动化的根本前提。基于网络技术的现场总线无论在通信速率和实时性，还是在可靠性和组网的灵活性上均远高于简单的串行通信技术，因此在很短时间内便成为变电自动化系统的主流通信技术，同时也使变电自动化系统的整体结构发生了本质的变化。自动化通信系统需要计算机网络技术，更需要带宽、通用性和符合国际标准的网络技术。在带宽、可扩展性、可靠性、经济性、通用性等方面的综合评估中，计算机网络技术必将成为自动化系统中通信技术发展的趋势。

四、变电自动化系统安全控制和稳定性分析与研究

处于稳定状态的电力系统受到某些扰动时，可能转入不稳定状态。通过一些必要的控制，如调整发电机电压或出力、切换线路等，使系统转为稳定状态。这种控制称为预防控制，也称为正常状态下的安全控制或静态安全控制。这种控制一般由电力系统调度部门的能量管理系统（EMS）进行实施。处于正常状态的电力系统受到较严重的扰动时，可能转为极不稳定状态。极不稳定状态可能出现以下两类危机：（1）稳定性危机（Stability crisis）：电力系统暂态过程积蓄的能量可能破坏其运行稳定性，即不能再回到初始状态或停留在一个允许的新状态。这一过程历时很短，如几秒钟。（2）持久性危机（Viability crisis）：局部或整个系统发电、送电和负荷不平衡，导致系统运行参数大幅度偏离正常值，可能破坏对用户的持续供电。这一过程历时较长，如几秒钟至几分钟。电力系统在极不稳定状态下为了维持稳定运行和持续供电，必须采取必要的控制措施。这种控制称为紧急控制（Emergency control）或预测控制（Predictive con－trol），也称为极不稳定状态下的安全控制或动态安全控制。对稳定性危机的紧急控制称为稳定性控制（Stabilitycontrol）。通过稳定性控制可能使系统恢复正常状态，也可能使系统暂时处于另一种稳定状态，即恢复状态。针对持久性危机的紧急控制，通常称为校正控制（Correc－tive control）。如控制电压和无功功率、切机或限制发电机出力、限制负荷和系统解列等，以便使系统恢复到正常状态或转为恢复状态，保持对用户的持续供电。恢复状态下系统的完整性一般会受到破坏，如某些发电机或负荷被切除，系统某些部分被解列等，而且安全储备通常也是不足的。因而需要进行恢复控制（Restorativecontrol）。恢复控制包括起动备用设备，增加发电机组的功率，重新投入被切机组、负荷和线路等。电力系统的预防控制、紧急控制和恢复控制总称电力系统安全控制（Security control）。安全控制是维持电力系统安全运行所不可缺少的部分。不过在电力系统发展的初始阶段，这种控制比较容易实现，一般可使用就地设置的比较简单的装置。随着电力系统的发展扩大，对安全控制提出越来越高的要求，安全控制成为电力系统运行和控制的一个极其重要的课题。

第15篇

摘要:如何进一步提高带有半导体器件的电气传动及自动化控制设备的可靠性一直是生产厂和用户十分关注的问题。对此，国家电控配电设备质量监督检验中心结合我国现状提出了电控及自动化设备的可靠性测试方法，以指导设计和工艺的改进。本文就此问题做以简单讨论。

关键词:电气 自动化 控制设备

如何进一步提高带有半导体器件的电气传动及自动化控制设备的可靠性一直是生产厂和用户十分关注的问题。国家电控配电设备质量监督检验中心为了评价我国生产的电控及自动化设备的可靠性，致力于找出影响可靠性指标的关键因素，以指导设计和工艺的改进，结合我国现状提出电控及自动化设备的可靠性测定和可靠性试验方法，以对产品的可靠进行研究。

1 可靠性测试的主要方法

要取得电控及自动化设备的可靠性等征量定量地评价其水平，首先要决定一个测试方法，根据国家电控配电设备质量监督检验中心提出的测试方法，当前常用的可靠性测试方法主要有以下几种。

1.1 试验室测试方法在试验室内，用一种规定的可控的工作条件和环境条件，模拟现场的使用条件，使被测设备如同现场所遇到的环境应力进行试验，将累计的时间和累计失效数等其它数据通过数理统计得到可靠性指标这是一种模拟可靠性试验，这种试验方法试验条件易于控制所得数据质量高所得试验结果可以再现，可以分析，但受试验条件的限制很难得到与真实情况相对应的数据，同时试验费用昂贵，由于这种试验一般都需要较多的试品，所以还要考虑到被试产品的生产批量与成本因素，因此这种试验方法比较适用于大批量生产的产品。

1.2 保证试验方法该方法是在产品出厂前将产品在规定条件下进行无故障的工作试验，俗称烤机，我们研究的电控设备通常由大量的元器件组成，它的故障模式是一种不以某几种故障为主的，随机的，多样化的形式来显现出来的，因此它的故障服从指数分布，也就是说它的失效率具有随着时间变化的特性。我们在试验室内对出厂前的产品进行烤机，实际上就是对产品的早期失效进行测试考核，通过对产品的改进，使失效率达到某一项规定指标后再出厂。这项试验主要是一种可靠性保证试验，而且所需的时间长，对大量生产的产品来说，它只能用于设备的样本，对小量，大系统生产的产品来说，它可用于所有产品。这种试验方法对电路复杂，可靠性要求较高台数又少的电控及自动化设备比较适用。

1.3 现场测试方法通过对设备在使用现场进行的可靠性测试记录各种可靠性数据，然后根据数理统计方法得出设备可靠性指标的一种方法。该方法的特点是试验需要的试验设备比较少，工作环境真实，其测试所得数据能真实反映产品，在实际使用情况下的可靠性，维护性等参数，且需要的直接费用少，受试设备可以正常工作使用。不利之处是不能在受控的条件下进行试验、外界影响因素繁杂，不可控，试验条件的再现性比试验室的再现性差。

现场测试分为三种情况:一种是在线测试，测试设备不停止运行；一种是停机测试，被测试设备停止运行；第三种为脱机测试，将被测部件从运行现场取出，放到专用的测试装备上进行测试。从测试技术角度上说，后二者更容易进行各种测试；对于复杂系统来说，往往故障和问题需要在设备运行时才能发现和定位，必须进行在线测试。究竟采取哪种方式进行现场测试，取决于故障状况和实际应用是否允许立即停机。

现场测试和试验室测试的最大区别就是测试设备难以安装和连接:线路板封闭在机箱中，测试信号线很难引入，即使设备外壳上留有测试插座，测试信号线也需要很长，传统的在线仿真器在现场测试中无法使用。另一方面，现场往往没有实验室里的各种测试仪器和设备，因此，必须有更好的方法和手段来完成测试。

2 可靠性测试方法的选择

如何选择可靠性测试方法，可以从试验场地、试验环境、试验产品、试验测试程序等几个方面来推断。

2.1 试验场地的选择：对于场地的选择还要遵循一定的原则，即如果要考核可靠性水平不低于某一指标时应选择最严酷的试验场地，如果是为了测定正常使用条件下的可靠性水平，则应选择工作环境最为典型的试验场地，如果为了提供可靠的可比性资料，则应选择有着相同或近似的试验条件的场地。

2.2 试验环境的选择：由于电控产品的工况差异很大，选择了非恶劣的场地，设备工作在一般应力下，以保证测试的客观性。

2.3 试验产品的选择：这方面的特点要有典型性。包含的品种也很多，造纸机电控设备、纺织机电控设备、矿井提升机电控设备。从性质上讲，产品属性有大型设备、中小型设备。从工作运行情况看，既有连续运行设备又有间断运行设备。

2.4 试验的测试程序：要有一个统一的试验程序，并由现场试验人员严格执行。如试验起始结束时间，时间间隔的确定，数据的采集，各种性能指标的记录，保障情况的汜录，保障的排除等。都应有严格规范，这样才能保证测试的准确性、可信性。