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隨著我國社會經濟的不斷發展,電力企業運用新的信息技術,提高電力工程的自動化水平,促進了電氣自動化的迅猛發展。電氣自動化技術就是運用了具有自動檢測功能與自動控制功能的電氣裝置,可以實時對電力系統進行遠程調節、控制、及監控。在信息化技術大力發展的同時,通過信息監測技術能夠實現對電力工程的遠程控制與管理。電氣自動化技術需要自動化的電網配置、配電網技術協同工作。在電氣自動化技術中,要充分利用網絡對電力工程的各項信息進行統計、收集、分析從而加強電電力系統的穩定運行。減輕了以往電力工作人員的工作強度,充分利用電力工程中的自動化設備進行監督,在面臨突發狀況時,能夠及時采取信息處理技術對電力系統進行有效地處理。而配電網技術可以配合電氣自動化技術改善城鄉配電網,加強城鄉電力網絡運行工作,完善電氣自動化技術在城鄉電網中的運用。電氣自動化技術的應用范圍廣泛,從電氣開關到電力工程都有電氣自動化技術的身影。電氣自動化技術的不斷提高也促進了電力工程的不斷發展。
2電氣自動化技術在電力系統中的應用
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
關鍵詞:調制解調器;調度自動化;數據庫
引言
現代電力系統同發電電網、變電所、輸配電線路和用電設備等組成。它包括了發電、輸電、配電和用電四個環節,即電能從生產到消費的全過程。由于電能難于存儲,因此在電能生產中,總是需要多少就生產多少,為了使發電、輸電等環節能隨時跟蹤用電負荷的變化,并保證對用戶的輸電質量,同時提高電力系統運行的安全性和經濟性,電力系統中除配備必要的自動裝置外,還設有國調、網調、省調和地調等各級調度中心,由它們監視發電、輸電和配電網的運行情況。本文以黑龍江大興安嶺供電公司電網自動化信息開展情況為例,淺析電網自動化信息問題。
1 當前電網信息自動化特點與趨勢
1.1 早期的電力系統調度,主要依靠調度中心和各變電站之間的聯系電話,這種調度手段,與電力系統中正常操作的快速性和出現故障的瞬時性相比,實時性極差,遠動技術進入電力系統后,便由安裝在調度中心和各變電站終端的遠動裝置,借助遠動信道自動傳遞信息。由于遠動裝置中信息的生成,傳輸和處理的速度非常快,適應了電力系統對調度工作的實時性要求,使電力系統的調度管理工作進入了自動化階段。
1.2 遠動裝置主要用于電力系統的調度自動化管理和企業單位的能源管理,用于變電所、發電電網的實時數據采集,經處理后遠傳。遠動裝置要完成的基本功能是遙測、遙信、遙控和遙調等。
1.3 遠動自動化工作人員在日常的工作中所做的大量工作是設備的維護工作。由于現在遠動技術發展很快,設備種類也很多,每一種設備都有各自不同的特點。
2 當明電網自動化信息現狀的調查
2.1 當前,大興安嶺供電公司地調中心遙控“無人值班”(少人值守)系統已經技術成熟。隨著近年來調度自動化系統的不斷發展,由原來單一的SCADA系統擴展為EMS、電網站自動化、電力市場技術支持系統和調度生產管理系統等。而電網調度自動化的最根本職責在于保證電網的安全穩定運行,保證對電網的監控準確、不間斷進行,所以調度自動化數據是電力調度系統中最重要業務。
2.2 電力網調峰、調頻、調相及事故備用任務,為了讓地區調度人員能夠全面、及時、可靠地掌握包括電力系統運行狀況,并在電力負荷高峰期給于準確地調峰命令,而且能夠在電力系統特別時期投入電網運行中去,以適應現在不斷的發展電力市場的要求。
2.3 RTU業務的特點是以數據處理為主,周期性傳輸,所占用信道帶寬不大。數據具有分布采集、分層傳輸、集中匯聚的特點。數據都在公司電網當地產生,送至對其直接調度的省調或地調,處理后按需向更高一級調度轉發。
2.4 這些實時監控業務的數據傳輸周期為秒級。國標規定,遙測數據傳送時間不大于3s,遙信數據變化傳送時間不大于2s,遙控、遙調命令傳送時間不大于4s,AGC命令發送周期為3s~15s。這些實時性要求我們的調度自動化設備必須具有較短的時延;這些實時監控業務除了反映電網運行工況外,更重要的是控制電氣設備的投入和退出,下達功率調節命令,對電力系統運行產生直接影響。
2.5 大興安嶺地區電網調度自動化,向地調傳送保流機組的信息量,各個機組的有功功率、無功功率;各個主變壓器及輸電線路的有功功率、電流;各個配電線路的有功功率、電流,各個變電站及開閉所的母線電壓、各個短路器的位置、各個隔離開關的位置、各個發電機組運行狀態信號。
3 電網信息自動化項目的實施與改造
3.1 第一部分:大興安嶺地區電網已安裝完成了LCU計算機監控系統,由于當時設計時只考慮到與省調通信(采用POLLING一對一方式)與地調現行通信規約不符,且通信接口唯一(已占用),于是公司對O備進行了改造,為它加裝了RS232一變四擴展器、電力專用調制解調器,并在LCU數據庫中為地調設備重新設置了數據庫信息。
(1)在LCU設備上位機的通訊處理機串口上加裝RS232一變四擴展
器,并要軟件中設成出電網設置。
(2)將電力調制解調器的COM1口與通信處理機的數據發送接口可靠連接。
(3)將電力調制解調器的移頻鍵控裝置口與通信通道連接。
(4)根據地區調度主站要求選擇中心頻點(2880HZ)及頻偏(±200HZ)。
(5)根據地區調度主站要求選擇全雙工。
(6)根據地區調度主站調制解調器的實際情況設置正邏輯。
(7)根據地區調度主站要求選擇速率為600波特。
(8)根據地區調度主站要求選擇DL451-91循環式遠動規約。
(9)在LCU設備上位機NC2000系統工程師工作站中增加一個向地調傳送信息的數據庫并設置相應的中心頻率、頻偏、波特率、規約方式。
3.2 第二部分:大興安嶺地區電網安裝了D20遠動RTU設備,基本具備了向地調傳送調度自動化信息的功能,在硬件上加裝一個地調發送信息的調制解調器就可以實現,主要改造環節均集中在設備的軟件上:
(1)將維護Download電纜將RTU維護口與電腦的串口進行連接,通過人機辦面對RTU的狀態進行維護。
(2)在現地RTU設備上進入組態軟件,進入DPA規約配置系統。
(3)進行串口COM配置、通訊同異步配置、波特率配置、LRU配置以及通訊時間等的配置。
(4)進入遙測配置表格,遙信量配置表格,將以下信息量加入:電站遙測量:各發電機P、Q、I,發電機母線電壓、220KVI、II頻率;遙測量:各臺發電機出口開關。生成可下裝的二進制文件,下載到RTU設備。
3.3 第三部分:新增電網RS232數據通道,調度自動化系統增加兩塊數據接口板分及調度模擬屏的相關組件。
(1)在數據庫將以下信息量加入:電網及變電站遙測量:各發電機、各線路、主變高低壓側P、Q、I,各等級V。遙信量:各發電機、各線路、主變高低壓側開關:電站遙測量:各發電機P、Q、I,發電機母線電壓、220KVI、II頻率;遙測量:各臺發電機出口開關。
(2)調度與電網進行數據對視。這樣通過增加一些相關的配件設備就完成了電網地調調度自動化信息的傳送。
結束語
關鍵詞:自動化專業;實踐教學體系;構建
0 引言
高等學校自動化專業教學指導分委員會將自動化學科專業分為“研究主導型”本科自動化專業、“工程研究應用型”本科自動化專業、“應用技術主導型”本科自動化專業和“技術技能型”專科自動化專業。而“應用技術主導型”本科自動化專業分布在地方非重點院校和新升本院校,相對于理論教學而言,實踐教學是教學過程中最薄弱的環節。實踐教學是整個教學體系中重要的組成部分,是“應用技術主導型”本科自動化專業教育中不可缺少的重要環節。
要改革人才培養模式,提高人才培養質量,增強畢業生的適應能力,教學內容和課程體系的改革是當前高等教育教學改革的重點和難點,通過對課程體系的整體優化來培養出“厚基礎、寬口徑、高素質、強能力”的創新人才,是高校所面臨的一個重大理論和實踐課題。高校要發展,必須以人才培養質量為生命線,而實踐教學環節是影響當前高校人才培養質量的最突出的環節。因此,構建實踐教學體系是高等院校教學基礎建設的重點。實踐教學體系建設的核心內容包括:系統科學的實踐教學模塊構建、內外結合的實踐教學基地建設、實踐教學教師隊伍建設等等。
近年來,我校在切實加強實踐教學體系建設方面進行了積極有益的探索與實踐,效果明顯。本文結合我校自動化專業教學內容和課程體系的整體優化,就實踐教學環節進行了闡述。
1、構建科學合理的實踐教學體系
根據自動化專業的培養目標,對實踐教學環節作精心梳理和研究,使各個實踐環節和相應的理論教學密切銜接。以培養學生實踐能力和創新能力為目標,遵循實踐教學先基礎后應用、四年實踐連成線的原則,加大實踐教學的比例,增加集中實踐周數,構建各個環節優化組合的新體系,實現實踐教學的層次化。實踐教學體系如圖1所示。
1.1入門層。入門層大學物理實驗是學生進入大學后接受系統實驗方法和實驗技能訓練的開端,是對學生進行科學實驗基本訓練的重要基礎,在激發學生的想象力、創造力,培養和提高學生獨立開展科學研究工作素質和能力方面具有重要的奠基作用。電工電子實訓安排在大學一年級結束后,在學生還沒有學習專業技術基礎課電工、電子技術前進行。通過有趣的且貼近生活的“電工電子實訓”項目,如家用電器安裝;簡易電子產品焊接、制作及安裝調試;計算機組裝(DIY);繼電控制柜裝配等項目,建立對電工、電子元器件、工藝流程、電器設備、電子儀器等的初步認識,激發學生學習電子電路工作原理、設計技巧的熱情,熱愛所學的專業,對后續技術基礎課和專業課學習有很強的促進作用。
1.2基礎層。基礎層以獨立設課的教學形式學習電路和電子技術,完成系列電工實驗、電子技術實驗。該層次要求學生理論聯系實際,完成嚴格的電工、電子實驗技能訓練。該層次中增加設計型、綜合型實驗內容的比例,有利于培養學生的分析問題解決問題的能力、創新能力,為后續拓展層的實驗教學打下堅實的理論和實踐基礎。
基礎層的基本要求是:培養學生基本工程素質、基本實驗技能和分析問題解決問題的能力。
1.3拓展層。拓展層是學生試驗和小型設計環節的核心層。學生要完成嚴格的專業課程的實驗技能訓練和設計能力鍛煉。
本層實驗系列主要包括:過程控制系統系列實驗、、計算機應用技術系列實驗。
過程控制系統系列實驗完成《自動檢測與儀表》、《過程控制工程》、《計算機控制技術》、《現場總線》、《自動控制系統》、《工業計算機網絡》和《自動化綜合實訓》等主干課程和教學環節的基本課程實驗和綜合實驗。
控制技術系列實驗完成電機與拖動實驗、電氣控制實驗、電力電子實驗、自動控制原理實驗、交流變頻調速實驗、檢測技術實驗、計算機控制技術實驗等。
計算機應用技術系列實驗完成單片機原理與應用實驗、嵌入式系統實驗、EDA實驗、DSP實驗、微機原理與應用實驗、程序設計實驗等等。
各課程的實驗內容可分為基本型、設計型、綜合型三種類型的實驗,可以有機組合,滿足實驗學時增加和設計型、綜合型實驗比例增加的要求。
本層課程設計系列主要包括電子技術課程設計(小型電子系統、電子產品的設計與制作)、PLC綜合設計、自動化技術綜合實訓、微機控制課程設計、控制系統課程設計、過程控制課程設計等。
拓展層的基本要求是:掌握扎實的專業實驗技能,具有系統分析、設計、應用的能力,特別是綜合運用所學知識的能力和創新能力,強調自主學習、自主實驗。
1.4提高層。提高層是學生綜合運用所學知識進行設計開發、技術應用研究的高層次實踐教學環節。包括開放性設計項目、畢業實習、畢業設計,也包括學生課外科技活動,全國電子設計大賽的培訓、參賽科技制作的實驗研究等。
提高層基本要求:自主設計、設計實驗、自主研究,培養學生的創新精神和創新能力,增強學生的工程設計和綜合應用素質。
2、結語
自動化實踐教學體系的建設是一項復雜的系統工程。隨著自動化專業教學改革的進一步深入,自動化實驗室的建設也在逐步前進。經過幾年來的實踐,培養了學生的實踐能力、實踐技能和創新能力,培養了學生的工程意識和創新精神,全面提高人才培養質量。有一批學生參加全國大學生電子設計競賽活動且獲獎,多位教師指導的畢業論文獲湖北省優秀學士學位論文。電子技術協會獲“全國高校甲等A級優秀社團”、湖北省大學生“優秀社團”榮譽稱號。雖然我們已取得了一些階段性的成果,但和我們制定的建設目標還有不小的差距,仍然需要不斷總結經驗,勇于進行新的探索和實踐,才能圓滿完成自動化實踐教學體系的建設任務。
參考文獻
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英文名稱:Journal of Guilin University of Electronic Technology
主管單位:桂林電子科技大學
主辦單位:桂林電子科技大學
出版周期:雙月刊
出版地址:廣西壯族自治區桂林市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1673-808X
國內刊號:45-1351/TN
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發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1981
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Caj-cd規范獲獎期刊
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【關鍵詞】控制工程機械電子工程應用
一、引言
隨著社會的不斷(國家經濟的快速)發展,科學技術在機械電子工程內得到了(更加)廣泛的運用,在此基礎上機械電子工程的發展越來越朝著現代化、多元化和智能化的方向前進。由此可見,控制工程在機械電子工程領域有著更好(十分廣闊)的發展前景和空間。為了實現機械電子工程更長久的發展,我們需要更加關注機械電子工程的發展方向,并努力實現將控制工程運用到機械電子工程的發展中去(這不僅能大大的提高工作效率,更加的節約成本,使電子工程得到更好的發展,也能加快推進我國經濟發展)。本篇論文主要根據這一現狀對當前控制工程在機械電子工程中的運用進行了深入的分析。
二、控制工程和機械電子工程的含義
1、控制工程。控制工程的含義是將計算機技術的理論概念和工程作為基礎,利用自動化的技術進行解決控制工程在實際操作中的問題。控制工程主要是探討輸出與輸入的問題,將非線性的設計和參數的問題進行深入研究。在當今社會控制工程得到了廣泛的發展和應用,今后在機械電子工程的發展中也能得到更加廣泛的發展和應用。2、機械電子工程。機械電子工程同時擁有電子信息和機械專業的特征,本篇論文中主要從設計的層面進行研究機械電子工程的含義,機械電子工程專業包含了各個學科和領域的的指示,在進行實際的操作的時候主要是用模塊化的方法。現在的機械電子工程與傳統的機械電子工程不同,現在的更加的簡易且體積小,并在科學技術發展的基礎上進行發展和提升,其內部的系統設置也越來越科學和復雜,所以將各種先進的科學技術和控制工程運用到機械電子工程中去,可以有效的促進其發展。
三、控制工程在機械電子工程中的實際應用
1、智能化的控制系統。在機械電子工程發展的過程中,控制工程在機械電子工程中有效的運用就是將職能化的系統與計算機技術進行有效結合運用到機械電子工程中去。在實際操作的過程中,利用人工職能的放大進行模擬操作的各種流程,在各個機械機器人的系統中設定一定的運轉系統,讓機械機器人能夠像人類一樣去工作。智能化的控制系統主要是參照人類大腦的運轉形式,所以當控制系統在實際的運轉和操作的時候能夠像人類一樣去收集、分析信息,實現工作的效率進一步提高,進一步提升生產的效率.2、集成化的自動控制系統。在當今機械電子工程的發展之中,我們最常見到的控制系統的運用就是集成化的自動控制系統。這種系統主要是基于原來的信息技術,并將其信息技術進行進一步的調整和優化,從而進一步完善了機械電子工程系統。在機械電子工程中進行使用集成化的自動控制,能夠實現將原來的信息技術與機械生產過程中的各種信息進行有效的結合,進一步強化集中的機械電子工程。集成化的自動控制系統,實現了將信息技術和電子生產技術進行了有效的結合,運用更加高效化、自動化和標準化的方法進行完成機械的工作。在科學技術發展的基礎上,現階段的機械電子工程的發展已經實現了將全部的機械電子工程自動化技術的柔性的自動的控制系統。這個系統的出現實現了智能化和自動化的技術的結合,實現了信息技術機械電子技術和計算機技術的進一步同和,在數控機床的的實際操作中進行了有效的運用,在事先將設置好的控制程序和生產程序,進一步提高生產過程的科學化和規范化,從而實現機械生產制造的高效率。3、魯棒控制系統。控制工程中有一種魯棒控制系統也是經常運用到機械電子工程中的一個系統,魯棒控制系統最大的優點就是能夠保持在外界的干擾時,實現其某一性能的不便性。所以說魯棒控制系統具有強大的穩定性能,所在在一些機械生產的制造過程中,更多的適用多個變量的魯棒系統,以保持其操作過程的穩定性。比如,在進行柔性比軌跡的制造時,在滑膜變結構控制法的基礎上,研究出了一種慢變的控制器,可以進行有效的調整整個系統的控制器結構。在對操作的軌跡進行模擬的實驗的時候,可以運用補償控制的算法進行計算具體補償的控制量,從而進一步提高控制系統在目標軌跡運轉過程中的穩定性、有效性和精準性。
關鍵詞:自動化生產線;教學方法;電機與電氣控制;PLC;課程設計
中圖分類號:G712文獻標識碼:B文章編號:1006-5962(2013)02-0027-02
高職機電一體化專業課程設置的培養目標是:面向工業企業生產現場,電氣控制系統制造公司、機電設備制造公司、機電設備、電氣設備、工控設備制造公司或公司、科技開發公司,培養適應社會需要,全面發展,適應本專業相對應職業崗位的高等技術應用性專門人才,主要崗位群定位是自動化設備安裝員、自動化設備調試員、中高級維修電工等,本專業有五個主干學科:電氣工程、電子工程、機械工程、計算機科學與技術、控制科學與工程,都是為了崗位需要設置的專業知識。其中《自動化生產線安裝與調試》作為一門核心專業課在第四學期進行了貫穿和綜合。
1自動化生產線的課程設置
機電一體化專業人才培養能力有:識圖繪圖能力、機電安裝調試維修能力、電控系統調試檢修能力、自動線調試維護能力、機電設備管理能力及機電產品營銷能力等。《自動化生產線安裝與調試》前序課程有PLC技術、傳感器技術、電機與控制,后序課程有機床維修等。在我們所要實現的教學目標中知識目標涉及到:機械手工作原理、握機械手控制原理、機械手氣動原理、熟悉安全操作規程;能力目標有:對已安裝的機械手機械部件進行測量;對機械手的氣路進行基本調試;根據故障現象判斷故障部位;檢查分析、找到故障點并分析解決故障;遵守安全操作規程;素質目標有嚴謹的職業態度、規范的操作習慣、創新精神、團結協作精神、自主學習精神及溝通能力。
此核心課程以項目驅動教學開展課程教學,提升學生的職業能力,以具體自動化生產線為載體,融合認知、安裝、調試和檢測等內容,實現教、學、做、評一體化教學,突出課程的職業性、實踐性和開放性。以學生為主體,采取多樣化教學方法。以自動化設備改造為工作過程,涉及電路圖分析、電氣圖設計、程序設計、設備組裝、設備運行調試、設備檢測、設備維護等行動領域,設置六個學習情境:零配件拆裝、傳感器檢測、氣路檢測、異步電機檢測、步進電機檢測、整體檢測調試,分成20個任務。
項目一:供料站的安裝,有機械拆裝、氣路拆裝、電器拆裝三個任務;項目二:加工站的安裝,設計任務有加工站組裝、光電傳感器檢測、限位傳感器檢測三個任務;項目三:裝配站的安裝,設計任務有裝配站組裝、電磁閥檢測、氣缸檢測三個任務;項目四 :分揀站的安裝,設計任務有分揀站組裝、傳送帶的檢測、異步電機的檢測、變頻器的檢測四個任務;項目五:輸送站的安裝,設計任務有輸送站組裝、光纖傳感器檢測、機械手檢測、步進電機的檢測、溜板檢測四個任務;項目六:整體運行調試,有PLC控制網絡構建、程序編寫、綜合調試三個任務。
2自動化生產線的教學方法與評價設計
2.1教學方法。
(1)講授法:講解項目任務,傳授項目任務相關的知識點,針對學生實施過程中出現的不足進行知識點的說明。
(2)現場教學法:在符合生產要求的工作環境中進行操作技能和維修應用能力實踐,提高職業氛圍,在工作過程中提升學生的職業道德、職業素養和崗位適應能力。
(3)任務驅動法:將教學過程融入項目任務中,讓學生自主討論分析實施,學生在工作過程中得到知識。
(4)小組討論法:學生每六~八人為一個小組,小組討論分析,討論解決,分工協作完成項目任務。
六步教學實施:明確任務、討論分析、制定方案、檢測故障、檢驗效果、總結分析。老師交代目標,注意觀察和記錄小組對現象分析情況,解答學生提出的問題,對跟主題分析偏離太遠的小組予以引導,讓學生自行摸索,在后期對學生可能會引起事故或損壞設備和工具的異常操作給予糾正,最后老師組織小組進行故障排除工作匯報,互評,并對每組進行考核評價,再引導學生自行總結。
2.2評價設計。
課程采用過程考核與期終考核相結合、企業考核與校內項目考核相結合、教師考核與學生考核相結合的多元化考核方式,利于理論聯系實際,有利于學生的學習創新和思考,更督促他們到實際中去發現和改進,去尋找合適自己的項目和課題。
課程考核為:校內項目,企業,綜合實訓三大類。當堂課的考核有:教師考核、小組互評、小組自評;教師考核內容為五項:任務分析情況,實施方案制定,任務完成質量、分工協作精神、故障檢測手段、安全操作規范、小組總結。
和很多專業課一樣,多種教學方法和全面的評價方案,有效保證了教學效果。
3相關課教學
3.1電機與電氣控制的教學。
本課程以發電機為主題,以工作任務為導向,以工廠實用型電氣控制系統設計、安裝、調試與維護情景教學為主線貫穿全課程,用實物進行直觀性教學,使學生感性認識強,理性認識夠。
典型的教學任務有三相異步電動機全壓啟動、三相異步電動機長動控制、三相異步電動機正反轉控制、三相異步電動機延時啟動控制(或三相異步電動機Y-降壓啟動)、機械手控制等。
課程特色是學生充分利用所學知識、網絡資源、閑瑕時間作為期三個月的“繼電控制課程設計”。任務書要求能夠根據功能要求選擇個元器件的類型及其型號;了解個元器件的工作原理和使用方法;把各元器件連接起來實現本課程設計的要求。設計內容和要求:兩臺電動機都存在重載啟動的可能,任何一級傳送帶停止工作時,其他傳送帶都必須停止工作,控制線路有必要的保護環節,有故障報警裝置。課程設計書要有課題介紹、題目、摘要、總體方案設計、設計目的、控制要求、設計要求、 硬件選型、主電路原理圖的設計、 控制電路原理圖的設計、重載保護電路設計、欠壓保護電路設計、總結。
3.2PLC教學。
PLC是可編程序邏輯控制器(Programmable Logic Controller)的簡稱,早期是一種開關邏輯控制裝置,隨著計算機技術和通信技術的發展,其控制核心采用微處理器,功能有了極大擴展,除了最廣泛的取代傳統的繼電器-接觸器控制的開關量邏輯控制外,還有過程控制,數據處理,通信聯網與顯示打印,PLC接口采用光電隔離,實現了PLC的內部電路與外部電路的電氣隔離,減小了電磁干擾。
PLC有5種編程語言:
(1)順序功能圖(SFC)。
順序功能圖常用來編制順序控制類程序,包含步、動作、轉換三個要素。順序功能編程法是將一個復雜的控制過程分解為小的工作狀態,這些狀態按順序連接組合成整體的控制程序。
(2)梯形圖(LD)。
梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式,是在常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎上簡化了符號演變而來的,形象、直觀、實用,電氣技術人員容易接受,要求用帶CRT屏幕顯示的圖形編程器才能輸入圖形符號,是目前用得最多的一種PLC編程語言。
(3)功能塊圖(FBD)。
功能圖編程語言是用邏輯功能符號組成的功能塊來表達命令的圖形語言,與數字電路中的邏輯圖一樣,極易表現條件與結果之間的邏輯功能。
(4)指令表(IL)。
采用經濟便攜的編程器將程序輸入到可編程控制器就用指令表,使用的指令語句類似微機中的匯編語言。指令表程序較難閱讀,其中的邏輯關系很難一眼看出,所以在設計時一般使用梯形圖語言。如果使用手持式編程器,必須將梯形圖轉換成指令表后再寫入PLC,在用戶程序存儲器中,指令按步序號順序排列。
(5)結構文本(ST)是文字語言。
編程語言的學習是PLC教學的一項重要內容,中間加以不同的應用實例:順序控制電路、常閉觸點輸入信號的處理,使用多個定時器接力定時的時序控制電路、三相異步電動機正反轉控制電路、鉆床刀架運動控制系統的設計,LED數碼管顯示設計,還經常根據繼電器電路圖設計梯形圖。
增加的學習情境還常有如下任務:洗手間的沖水清洗控制、進庫物品的統計、競賽搶答器裝置設計、彩燈或噴泉PLC控制;尋找數組最大值并求和運算、電熱水爐溫度控制等。
3.3單片機。
單片微型計算機就是將CPU、RAM、ROM、定時/計數器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計算機。用于示波器、報警系統、移動電話、彩電等日常方面,在智能儀器儀表、工業控制、家用電器、計算機網絡和通信領域、醫用設備領域、工商,金融,科研、教育,國防航空航天等領域也都有廣泛應用。
數據大都在單片機內部傳送,運行速度快,抗干擾能力強,可靠性高,微型單片化集成了如看門狗、AD/DA等更多的其它資源。教學內容以80C51為核心講授單片機的的引腳、存儲器組織結構、典型語句,以實例應用為線索:單燈受控閃爍、P1口外接8只LED發光二極管模擬彩燈、單片機做加、減、乘、除運算等項目。各子任務都作硬件電路及工作原理分析、主程序流程圖設計、源程序的編輯、編譯、下載、單片機的I/O接口分配及連接。
教學采用ISP-4單片機實驗開發板,可以完成大量的單片機學習、開發實驗,對學習單片機有極大的幫助。該板采用在線可編程的AT89S51單片機,有程序下載功能,可將編輯、編譯、調試好的單片機代碼下載到AT89S51單片機中。
3.4變頻器技術及應用。
變頻技術讓學生熟練掌握各種電力電子器件的工作原理、主要參數、驅動電路與保護技術;掌握交-直-交變頻器、交-交變頻器、諧振型變頻的工作原理和應用范圍;掌握脈寬調制控制、矢量控制和直接轉矩控制等先進技術;了解變頻器與感應電動機組成變頻調速系統、變頻器與雙饋電機組成調速系統、變頻器與同步電動機組成變頻調速系統,掌握電力電子電機系統的組成、工作原理、控制方法、運行特性等,是強電應用和現代技術推廣的有力體現。
3.5傳感器與自動檢測技術。
傳感器技術代替人的感觀,在各種環境下應用,檢測技術是一套有效的反應體系,包括信息的獲得、測量方法、信號的變換、處理和顯示、誤差的分析以及干擾的抑制、可靠性問題等。因此掌握常用傳感器的工作原理、結構、性能,并能正確選用,了解傳感器的基本概念和自動檢測系統的組成,對常用檢測系統有相應的分析與維護能力。對工業生產過程中主要工藝參數的測量能提出合理的檢測方案,能正確選用傳感器及測量轉換電路組成實用檢測系統的初步能力。
教學過程進行小論文制作,讓學生提高計算機應用水平,使學生從文字處理水平提高到辦公處理水平。對分節、目錄、文獻標識作嚴格要求。題目如數字顯示電子稱、基于霍爾傳感器的轉速表、單片機電子秤研究、光纖測溫儀、煙霧報警器、小車尋跡設計、電熨斗自動恒溫系統、電渦流探傷、電感測厚儀等。
4畢業論文指導分析
畢業論文專業聯系實際,通常小型自動化系統以單片機為主,大型自動化生產線以PLC為主,系統運行動力離不開電機,觀察離不開傳感器,調速可用變頻器,綜合所學,學生的論文涉及廣泛,有效教學可對應從如下方面側重指導。
4.1立意選題。
根據實際和研究方向做好側重和體現,如“觸摸屏控制的堿液配置系統”和“兩種液體混合裝置的PLC控制系統”的系統性和方向性,“車庫自動門的PLC自動控制”和“測速雷達信號處理系統”的檢測指標要求等。
4.2材料整合。
在任務要求明確的基礎上,首先確定相關技術指標,對應查找并列出論文結構,一份畢業論文至少含有三到五門課的內容,對應于研究方向進行相應編排和取舍。
4.3技術處理。
所搜集圖片的背景往往有水印,要去掉,圖片按要求進行不同方向的剪切。圖表里的文字應是五號或小五,注意表格標題要單獨標出等等格式要求。流程圖、梯形圖的設計與表現。
多種教學方法和理論聯系實際教出具有學習能力和創新能力的學生,系統的學習與應用創造練就出具有競爭力的學生,專業課的有效教學和畢業論文的順利設計將顯示本專業沉甸甸的含金量。
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論文關鍵詞:MPXV53GC6U,MSP430F149,單片機,便攜式,電子血壓計
0引言
血壓是人體重要的生理參數之一,對其進行精確測量,有利于早期發現和鑒別高血壓類型醫學檢驗論文,提出合理的治療建議。目前,臨床上對普通病人主要采用無創檢測的方法,它大致分為人工柯氏音法和示波法兩類,人工柯氏音法雖然比較準確,但操作困難,受主觀因素影響較大,而示波法雖然操作簡單醫學檢驗論文,但穩定性和個體適應性都比較差,不利于其在臨床應用上的普及和推廣。本文在示波法的基礎上,從硬件實現和軟件設計兩個方面,改進了原來的測量方法,并進行了比對測試
在研究國內外已有產品或設計構思的基礎上,使用先進的信號處理技術與智能控 制技術,盡量消除脈搏提取處理中的噪聲干擾與非線性失真醫學檢驗論文,提高血壓測量的準確性與穩定性,并提高了測量的自動化和智能化論文開題報告。
1系統的硬件設計
本設計采用Motorola公司的MPXV53GC6U硅壓式 傳感器和TI公司MSP430F149單片機為主要器件, 構成電子血壓計,系統構成如圖1。系統由MCU、 傳感器、LCD液晶顯示器、操作面板、充放氣控制電路、氣泵和氣閥、蜂鳴器、存貯器、電源等部分構成。
關鍵詞:多媒體,圖書館,管理模式
多媒體技術是指以數字化為基礎,能夠對多種媒體信息進行采集、加工處理、存儲、和傳遞,并能使各種媒體信息之間建立起有機的邏輯聯系,集成為一個具有良好交互性的系統技術。
多媒體技術具有三大特征:集成性、交互性、數字化。集成性指將多種媒體的有機結合,做到“圖、文、聲”的信息一體化,由于多媒體技術采用了數字信號,可以綜合處理文字、聲音、圖形、動畫、圖像、視頻等多種信息,并將這些不同類型的信息有機地結合在一起,實現了信息的集成化。免費論文,圖書館。。交互性是指人機交互,在多媒體技術下,信息以超媒體結構進行組織,可以方便地實現人機交互。換言之,人可以按照自己的思維習慣,按照自己的意愿主動地選擇和接受信息,擬定采納信息的內容和路徑,實現了人們個性化的信息需求。例如在播放多媒體影視信息時,可以通過人工干預,控制信息的播放過程,并截取有用的相關信息;數字化是指多種媒體信息都是以數字方式存貯的,只有以數字化方式才能使計算機對這些信息進行處理,并使這些信息按照一定的結構存貯起來,實現人、機交互,使計算機朝著人為接受和處理信息的最自然方式發展。
多媒體技術是計算機技術發展和社會需求相結合的產物,它為傳統的計算機系統、音頻和視頻設備帶來了巨大的變革。在我們跨入21世紀的今天,多媒體技術已廣泛應用于各個領域。多媒體技術在現代圖書館的建設和管理中也已經得到了廣泛的應用,多媒體技術的應用改變了傳統圖書館的管理模式,對現代圖書館的管理提出了新的要求。基于多媒體技術的圖書館管理模式的發展趨勢主要體現在以下幾個方面:
1.館藏信息的數字化發展
傳統的文獻信息的處理技術主要以印刷為主,因此傳統的圖書館大部分都以紙質典藏為主,紙質典藏方便攜帶,能夠滿足我們傳統的閱讀習慣,并且隨著印刷和版面設計技術的發展,紙質資源的表現形式也越來越多樣化,紙質的印刷品還將長期成為我們獲取信息的主要來源,但是隨著信息電子化的快速發展,人們對信息數量和信息分辨能力提出了更高的要求,紙質典藏信息量小、體積龐大、不便于交換、不便于檢索等弊端逐漸顯現,對于一個現代圖書館的建設和管理,數字化典藏的地位正逐步替代傳統的紙質典藏。
基于多媒體技術的圖書館管理服務,將以數字化信息館藏為主要服務產品。通過多媒體檢索系統、多媒體導讀系統、多媒體閱覽室等將電子書、數字報和各種專業信息網絡服務提供給客戶,滿足客戶的數字化服務需求,讓人們可以體驗形式多變的信息獲取感受。據統計,目前我國的電子圖書己有三十多萬種,網絡雜志用戶規模4000萬,用手機進行文字閱讀的用戶超過三千萬。據微軟公司的預測,到2020年,90%的圖書品種將同時采用電子和紙張的方式發行,而到2030年,90%的圖書都將是網絡版本。數字化信息形式多樣、易儲存、易分類、易檢索、不易變質成為現代信息交流的主要方式。基于多媒體技術的圖書館管理服務,不僅僅要求對傳統紙質信息實現數字信息的轉換,還應該不斷增加典藏電子信息的數量和種類,以更好的滿足不同讀者的需要。免費論文,圖書館。。通過購買信息資源,搭建信息平臺等方式實現典藏電子信息數量的增加和讀者服務的增值。
2.組織結構的扁平化發展
由于傳統圖書館主要依靠人管理,而不是依靠先進的多媒體技術管理,因此人員數量較多,組織結構比較復雜,管理上除了要處理圖書館管理的專業技術問題,還要進行大量的人員關系的協調,因此管理者能夠管理的幅度有限,這造成了圖書館組織的金字塔結構層級較高。較高的金字塔結構反過來有導致了組織內部信息的溝通障礙,加深了人際關系的矛盾,從而影響了組織運行的效率。
基于多媒體技術的圖書館管理,更加關注專業技術水平的提高,而不是人際關系的調整,隨著多媒體技術平臺的搭建和管理體系的建立,大部分傳統的服務項目由前臺轉向后臺,圖書館的管理人員更加專業化,圖書館的組織結構也更加簡單,同時由于管理者的管理也是基于多媒體技術的,因此大大提高了管理者的能力,使管理者的管理幅度加寬,從而實現了組織結構的扁平化。扁平化的組織結構進一步提高了組織管理的效率,在多媒體技術的支持下大大提高了圖書館管理的能力和效果。
3.管理人員專業化發展
由于傳統圖書館以紙質典藏和人工服務為主導,因此圖書館配備的人員數量較多,在工作職能上更多的呈現出“工勤化”的特點,上書倒架、搬運圖書、人工排序等工作占用了大部分工作時間。大量繁重的工勤工作占用了主要的工作時間,影響了服務質量,也嚴重的制約了圖書館工作人員的專業發展,很多圖書館信息專業的畢業生在傳統圖書館中也都成為“搬運工”而荒廢了專業知識的學習。
基于多媒體技術的圖書館管理,要求其管理人員必須具備相關領域的專業知識。基于多媒體技術的圖書館管理是在一定的電子技術平臺上進行的,大部分服務都將在多媒體技術平臺上進行管理和操作,這要求從業人員需要具備相應的技術知識。人員的專業化還體現在對讀者的個性化服務,以及以圖書館管理和服務為基礎的圖書信息情報學的研究上,基于多媒體技術的圖書館管理,將使圖書館服務人員的職能發生了重大的變化,使他們能夠騰出更多的時間進行相關學科的學習和研究,這將有助于我國圖書館專業領域的整體發展,同時也有助于管理人人專業化的發展。免費論文,圖書館。。免費論文,圖書館。。
4.服務形式后臺化發展
傳統的圖書館服務基本上是由人工完成的,主要包括借還書、索引和流通等環節。人工服務有助于加強服務人員和讀者之間的直接交流,使服務人員更好的掌握讀者的需求信息,但同時也容易增加讀者與服務人員之間的人際矛盾,經常由于服務人員的服務態度或者是服務質量等問題,引起爭執。隨著圖書館的管藏數量增加,圖書館服務人員的工作壓力日益增大,這更容易引起服務人員的情緒波動,進而影響服務質量;另一方面由于讀者數量增加,讀者的各種個性化服務需求也不斷增加,對于圖書館的服務人員也提出了更高的要求,而讀者數量的增加,也要求服務人員的數量大量增加,否則難以滿足人工“前臺化”服務對服務人員獨占的要求。
基于多媒體技術的圖書館管理將實現圖書館服務的“后臺化”轉變。一方面,基于多媒體技術的圖書館管理,將通過各種新的智能系統的引進,實現圖書館服務的自動化。如現代圖書館管理中,門禁系統實現了人員出入管理的自動化,電子掃描系統實現了圖書編目的自動化,編碼識別系統實現了借還系統的自動化,電子數據庫系統實現了管藏索引的自動化,文字識別系統實現了紙質信息和電子信息的互換,因特網實現了網際資源的互換和交流……,服務自動化不僅僅提升了圖書館的整體服務水平,同時也大大減少了圖書館的服務人員,并且將服務人員由前臺服務轉向了后臺服務。另一方面,基于多媒體技術的圖書館管理將通過“后臺化”服務,實現“以人為本”、“個性化”服務的服務需求。服務人員通過電腦、網絡等技術平臺,獲得顧客的需求信息,并按照顧客的要求信息提供個性化的服務,通過各種資源的整合,和服務水平的提升,圖書館的服務功能將向系統化、多元化的方面發展,讀者在圖書館不僅僅能夠享受到傳統圖書館的全部功能,還能實現預約服務、自助服務、專業化建議、個性化服務等等。通過各種多元化服務的提供和完善,不斷提升現代圖書館的服務水平,真正成為現代社會的咨詢服務中心。免費論文,圖書館。。
基于多媒體技術的圖書館管理模式的變革,不僅僅是基于多媒體技術的應用(簡單的硬件設施的補充),同時還需要對現代圖書館有一個清楚的定位,在管理理念上有一個清楚的認識,這樣才能有效的利用現代多媒體技術完善和發展圖書館的管理模式。免費論文,圖書館。。否則,多媒體技術的應用只能成為擺設,并最終與圖書館的管理模式產生沖突,影響圖書館的發展。
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