電氣與自動化工程論文大全11篇

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篇（1）

中圖分類號： TM712 文獻標識碼： A 文章編號：

一．引言

我國對電氣自動化技術的研究與發展始于上世紀50年代，它是一門綜合性較強的技術學科，也是生產現代化的一種標志，近些年，計算機技術、通信技術、電子技術及嵌入式技術迅猛發展，也促進了電氣自動化技術在各行各業的應用取得了很大的進展。也引發了工程領域的一場技術革命。電氣自動化讓各個行業都走進了現代的、先進的生產方式與管理領域，走入了自動化發展階段。電力系統的發展使對電力的生產、傳輸及計量等提出了更高的要求，因此，將自動化技術應用于電力系統是行業發展的必要，自動化技術也是電力行業的發展中發揮出越來越重要的作用。

二．自動化發展趨勢。

自動控制技術正趨向于智能化、最優化、協調化、適應化、區域化發展。在設計分析上日益要求面對多機系統模型來處理問題。在理論工具上越來越多地借助于現代控制理論。在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用，保證了控制操作的高可靠性。在研究人員的構成上益需要多“兵種”的聯合作戰。

自動化的發展則趨向于：

（1）. 由開環監測向閉環控制發展，例如從系統功率總加到AGC(自動發電控制)；

（2）. 由高電壓等級向低電壓擴展，例如從EMS(能量管理系統)到DMS(配電管理系統)；

（3）. 由單個元件向部分區域及全系統發展，例如SCADA(監測控制與數據采集)的發展和區域穩定控制的發展；

（4）. 由單一功能向多功能、一體化發展，例如變電站綜合自動化的發展；

（5）. 裝置性能向數字化、快速化、靈活化發展，例如繼電保護技術的演變；

（6）. 追求的目標向最優化、協調化、智能化發展，例如勵磁控制、潮流控制；

（7）. 由以提高運行的安全、經濟、效率為完成向管理、服務的自動化擴展，例如管理信息系統在電力系統中的應用。

三．機電自動化中電氣自動化技術應用方向。

1. 電力系統自動化實時仿真系統的應用。

該仿真系統在可提供大量實驗數據的前提下，還可多種電力系統的暫態及穩態實驗同步進行，還能用以協助科研人員測試新裝置，且多種控制裝置都能與其構成閉環系統，從而為靈活輸電系統及研究智能保護的控制策略提供了一流的實驗條件。電力系統數字模擬實時仿真系統的引進，方便了對電力系統負荷動態特性監測、電力系統實時仿真建模等方面進行深入研究，從而建成具備混合實時仿真環境的實驗室。

2. 綜合自動化技術與智能保護的應用。

目前，國內的綜合自動化領域的研究已達到國際先進水平，智能自動化保護技術領域的研究相對處于國際領先水平，研制的分層式綜合自動化裝置能夠適用于各種電壓等級電站。將國內外最新的人工智能、網絡通信、微機新技術、自適應理論、綜合自動控制理論等應用于電氣自動化保護裝置中，對電力系統自動化保護的新原理進行了研究，可以大大提高電力系統的安全水平，使得新型保護裝置具有智能控制的特點。

3. 電力系統中人工智能的應用。

電力系統及其元件的故障診斷、運行分析、規劃設計等方面將模糊邏輯、專家系統以及進化理論應用到實際研究，并且結合電力工業發展的需要，開展了電力系統智能控制理論與應用的研究，同時也開展了在上述實用軟件研究的基礎上以提高電力系統運行與控制的智能化水平。

4. 電力系統配電網自動化技術。

該技術采用的模型為最新國際標準公共信息模型，輸電網的理論算法采用與配網實際與高級應用軟件相結合，負荷預測時配合應用人工智能灰色神經元算法進行，最后進行潮流計算時采用配網遞歸虛擬流算法。電力系統配電網自動化技術取得了重大技術突破，主要表現在信息配網一體化、高級應用軟件、配網模型、中低壓網絡數字方面，最終，解決了載波正在配電網上應用的路由、衰耗等技術難題，正是因為采用數字信號處理技術，才得以提高了載波接收靈敏度。

四．電氣自動化在辦公自動化中的應用。

1. 辦公系統需要實現自動化。

辦公系統主要應用于企事業單位的管理系統等方面，構建企業自動化管理系統需要很多技術的支持，例如計算機技術，通信技術及自動化技術。自動化辦公系統是提高工作效率與管理效率的有效方法，因此，實施辦公自動化信息戰略是企事業實現現代化辦公的需求與趨勢。企業的辦公系統實現自動化可以基于軟件來實現，也可基于硬件與軟件相結合的方法來實現，但是要注意到系統的開放性，可擴充性及升級的簡易性。現行的辦公系統還要具有良好的兼容性，這樣可以有效的節約系統的資源，還可以節約成本，在實際的辦公自動系統中已經有了很多成功的案例。

2. 辦公自動化的技術平臺。

當前，有代表性的三種主流的辦公自動化技術主要有三種，既LotusDomino/Notes平臺上辦公自動化系統，它也是最早的辦公自動化應用系統；基于Microsoft平臺的辦公自動化系統模式，主要采用WinNT/2000操作系統，以ASP為開發語言提供內容存儲；還有就是基于基于Jsp/Java平臺的辦公系統，其實現原理與上一種技術基本是一樣的，只在是使用的開發語言上略有不同，且其在系統的維護上費用較高。這三種技術平臺在設計與實施辦公自動化系統上有不同的應用領域，也是推動辦公系統自動化進程的主要技術。現在已經演變出更多的技術來實現辦公自動化。

3. 辦公自動化系統的核心功能的實現。

辦公自動化系統的核心功能主要是公文的收文、批閱、流轉與存檔等。但在對公文處理一岙會涉及到公文的流轉，其過程實現是較為復雜的，在開發的過程中也會受到很多方面的制約。其中有公文的查閱權限調協，公文的、修改、刪除等操作，都要在辦公自動化系統中實現，其中的關鍵技術主要有數字簽名技術、傳輸加密技術以及審批身份驗證技術等。辦公自動化系統核心功能的劃分與實現要與客戶的需求分析為依據，其主要原則則是要達到理念優先、技術先進、功能齊全、性能優良、價格合理。這些也是辦公自動化系統發前的前景與方向。

五．電氣自動化在汽車性能設計上的應用。

近些年，我國的經濟取得了很大的發展，但是伴隨著汽車數量的增加與路況復雜程度的不斷提高，駕駛的難度也越來越高，并且開始逐漸融入人類的能力范疇。當前，汽車駕駛自動化的實現主要借助于計算機技術及控制技術來實現。現在，汽車的競爭已經進入了白熱化的狀態，汽車生產廠家都下大力氣在汽車性能的提升上，其中自動化就是它發展的一個重要方向。駕駛者可以在計算機的協助下將駕駛工作逐漸轉移到用自動化技術來實現，通過廠商的大力發展，自動化技術在提升道路利用率，降低車輛的制造成本及燃油消耗方面都取得了進展與突破，收獲了可觀的經濟效益。

六．發展前景。

1. 電氣自動化工程系統的統一化。統一電氣自動化工程系統對電氣自動化產品的設計、測試、開機、維護都有重要意義。能夠把開發系統從運行系統中獨立出來，這對電氣自動化工程控制系統來說，是跨越性的一步，能夠將系統通用化。系統的網絡應該保證現場的設施、監管體系、企業工程的管理數據保持共通。

2. 電氣自動化工程控制系統的市場化。產品想長久的發展，就要深化制造部門的體制改革，還要關注市場化的影響，以便保證產品能夠滿足市場的需要。同時，企業不僅要在技術的開發上投入，還要使零件的配套生產市場化、專業化。產業市場化是產業發展的必然趨勢，這對提升資源配置效率有著顯著的促進作用。

3. 電氣自動化控制系統的標準化接口。采用微軟公司的標準化技術后，工程的成本大大降低了，成功地實現了數據資源的共享。考慮到自動化系統策劃方案的重要，當企業進行系統連接時，必須采用微軟操作系統，那么這種情況下辦公室使用的就是 IP 系統，管理系統和自動化控制之間聯系的建立就是通過 PC 系統。程序標準化接口使廠家之間的數據交換有了保證，解決了通訊產生的難題。

4. 電氣自動化工程的生產將更加的安全。安全防范技術的集成化是電氣自動化工程控制系統的一個發展方向，重點就是保證系統的安全。在非安全狀態下，用戶要如何選擇才能實現安全。在分析我國市場的發展特性后，我們應該從最高安全級別開始，逐漸延伸到安全級別低的領域，硬件設備與軟件設備，公共設施層與網絡層，實現對此系統的安全設計的全面研究。

5. 電氣自動化工程控制系統的創新技術。在我國電氣自動化發展計劃的指導之下，隨著市場化的環境，不斷提升電氣自動化工程控制系統的創新能力。并且企業不斷吸收創新技術以提升自身的創新能力，而科研的投入，為電氣自動化的創新提供了更加廣闊的空間，加強政策上的扶持，健全、完善機制對創新都是非常有利的。目前我國企業主要生產一些中低檔次的產品，產品主要服務于中小型的項目，企業應該打開自主創新的新局面，轉換經濟增長模式，逐漸提升創新能力。

電氣自動化可以與地球數字化互相結合。此設想包含了自動化的創新經驗，可以把大量的相關數據整體為坐標，最終成為一個電氣自動化數字地球。將信息全部放入計算機中，與網絡結合，不管人們在什么地方，根據地球地理坐標，便能知道任何地方的數據信息。還可以加強企業與相關院校之間的合作。鼓勵企業到此專業的學校中建立車間，進行技術生產等，建立學習形生產培訓基地。還可以走入企業進行教學。將實踐能力和理論學習結合在一起。此外，還要與現代網絡聯系起來，積極利用已有的科學技術。加強專業培訓，提供研究人員水平等。

七．結束語

電氣自動化技術我國有幾十年的發展歷程，其中經過了多次變革與專業的調整，但是由于其應用范圍廣泛，在社會的各種生產層面都會有所應用，與其他科學技術相結合，也對推動了社會生產力的發展，促進了各個行業的發展。電氣自動化技術與其他科學技術的結合與滲透革新了傳統的方法與理念，必將為我國經濟發展起到了重要的作用。

參考文獻：

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篇（2）

中圖分類號： F406 文獻標識碼： A 文章編號：

一、前言

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

二、人工智能控制器的優點

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

三、電氣自動化智能控制系統在電氣工程中的設計理念

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

2. 利用遠程監控式設計理念在電氣工程中的應用

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

3.利用現場總線監控式設計理念在電氣工程中的應用

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

四、智能化技術在電氣工程自動化中的應用探討

1.電氣工程中電網調度的自動化

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

2. 電氣工程中發電廠分散測控系統

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

3.電氣工程中變電站的自動化

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

五、結束語

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

參考文獻：

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

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

篇（3）

摘 要：實踐教學是培養學生實踐能力、創新能力和綜合能力的關鍵環節，對于增強學生的綜合能力以及社會適應力都有重要作用。獨立學院作為應用型人才的培養基地，實踐教學的作用顯得尤為重要。本文總結廣州大學松田學院現行實踐教學中存在的主要問題，逐步分析問題形成的原因，在此基礎上結合電氣工程及其自動化專業本身特點，在實驗教學、畢業論文等多個方面提出新的改革方式，進而開展多層次、多渠道的實踐教學改革，對促進獨立學院教學工作具有重要意義。

關鍵詞：電氣工程及其自動化 實踐教學 實習基地 畢業設計

中圖分類號： G64文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（a）-0000-00

Exploration of teaching practice of the Independent College of electrical engineering and automation

Liao Ganzhou Ceng Xia Liu Yan

Guangzhou University sontan College Electrical and Automotive Engineering Department Guangdong Guangzhou 511300

Abstract： Practice teaching is the key to train students' practical ability， innovation ability and comprehensive ability， have an important role in enhancing students' comprehensive ability and social resilience. Independent colleges as applied talents training base， the role of practice teaching is particularly important . This article summarizes the main issues of Guangzhou University Sontan College teaching in current practice， and gradually formed the analysis of the problem， on the basis of combined electrical engineering and automation itself paper proposes a new experimental teaching reform in many areas， thesis， etc. way， and then carry out multi-level， multi-channel practice teaching reform has important significance to promoting independent college teaching.

Keywords： Electrical Engineering and Automation， practice teaching， practice base， graduation design

相對于理論教學，實踐教學更具直觀性、綜合性和創新性，具有不可替代的作用。電氣工程及其自動化專業主要是面向工程培養出基礎扎實、知識面寬、實踐能力強、具有創新能力的電氣工程，自動化工程、電子與計算機應用工程等領域的“寬口徑、復合型”高級技術人才。廣州大學松田學院無論在學生的培養目標或課程設置上，都非常重視學生的實踐能力。

1 現行實踐教學存在的主要問題

實踐教學主要包括各類實驗課程、課程設計、專業實習和畢業論文等。目前的實踐具有教學難以脫離課堂，與知識經濟時代對創新人才的需求不相稱等特點，且存在以下主要問題。

1.1 對實驗課程重視不夠

實驗課程是在掌握理論知識和老師幫助的基礎上，學生將所學理論知識應用于實踐，以提高分析問題和解決問題能力的訓練過程。目前，由于實驗設備不足、教師在備課時沒能將課程的實踐教有機地融入課程體系中等原因，在實驗環節只能簡單的完成驗證性實驗，難以培養學生創新創造能力；此外，由于實驗環節缺乏有效管理機制，甚至存在學生不參加實驗課程、偽造實驗數據，抄襲實驗報告敷衍了事等情況，以致實驗課程效果有限。

1.2 專業實習缺乏有效管理

由于本校采用“3+1”教學模式，學生大四在外進行專業實習、完成畢業論文，而缺乏學校的管理、老師的監督。久而久之學生容易產生倦怠心理，而在實習期間缺乏學校的幫助，接觸本專業先進技術機會較少。

1.3畢業論文選題過于形式

由于獨立學院工科的科研項目較少，在畢業論文選題上，教師只能自擬題目，導致有些選題過于陳舊，難以有突破；學生缺乏實驗條件，導致難以完成本專業畢業設計，選題往往只能停留在電子電路設計、計算機程序設計等對實驗條件要求較低的選題，不能和專業相結合，嚴重制約了學生的對畢業論文的積極性。

2 針對獨立學院存在的問題進行的探索研究

2.1 實驗教學方面

加大實驗室投入，在原有實驗室的基礎上，新建“電力控制實驗室”、“綜合控制實驗室”、“智能仿真實驗室”，滿足學生的實驗課程學習需求，提高學生學習積極性。完善實驗室管理制度，在原有制度的基礎上，進一步完善各種規章制度，建立實驗課程反饋機制，加強實驗課程考核制度，提高學生對實驗課程的重視程度。

2.2 加強校外實習基地的建設

增加實習基地的數量和質量，有助于學生更好地進行專業實習，使學生將所學理論知識與生產實踐有機地結合起來，增強學生感性認識。我系采用集中實習、自主實習結合的方式，學生的和實習基地可以通過雙向選擇的方式進行合作。加強實習管理，本系建立學生校外實習工作的監督機制，每年有5-6次的實習檢查安排，通過實習檢查，可以了解到學生的實習狀態、單位對學生的反饋意見，以便規范校外實習的相關管理制度、與實習基地建立起更緊密的合作關系。

2.3 強化畢業設計管理

畢業設計選題分為三類：與學生實習單位的相關的選題、指導教師科研題目和學生自擬題目，無論是何種選題，都必須具有一點的代表性，并且嚴格執行一人一題政策，一旦發現雷同或者抄襲，指導教師應及早制止并督促其獨立完成。學生分別進行15分鐘左右答辯，根據畢業論文以及答辯情況綜合評定成績。

3 結語

實踐教學對于電氣工程及其自動化專業有著極其重要的作用，在校內通過實驗課加強學生的動手能力，為校外實習提供基礎；在校外通過校外實習基地增強學生的實際工作能力，反之可以鞏固學生在校所學的知識；最后通過畢業設計（論文）檢驗學生的學習成果。通過本學期的實驗教學改革，學生的總體實驗能力明顯提高，對于校外實踐教學以及畢業論文具有一定的引導作用。

參考文件：

篇（4）

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）11（c）-0070-02

自動化控制技術對于現代工業發展起到了重要的推動作用，成為工業發展的基礎條件。而自動化控制則是借助于自動化設備或者裝置來實現操作的，包括機器、儀器以及儀表等裝置，從而代替人工操作[1]。信息技術則是現代化的信息傳輸方式，借助于計算機以及通信設備等來實現信息的快速傳播。在現代化工業生產過程中，綜合運用了自動化控制技術和信息技術，使其成為促進現代工業發展的重要推動力[2]。該論文主要是從研究自動化控制和信息技術綜合運用的角度出發，通過其技術發展探索，從而找出其未來發展趨勢，為技術的進步提供參考性意見。

1 自動化控制與信息技術分析

工業自動化控制技術對工業發展，社會進步都起到了重要作用，成為重要的推動力。分析整個工業發展進程可知，我國的傳統制造業自動化水平較低，對于技術的應用和融合不足，在現代化工業進程中發展較為緩慢；在社會發展變化的影響之下，我國工業也開始運用自動化控制技術，逐步實現了自動化進程。自動化控制技術在國民經濟發展方面做出了較大貢獻，尤其是信號制式改進技術，促進了現代化控制技術和信息化技術的進一步運用。有統計數據表明，工業自動化技術主要應用于現代化的工業設備預測診斷，設備資產管理和操作技術等方面，還具有廣闊的發展空間，需要進一步完善自動化技術的深廣應用。自動化儀表的闡釋，將自動化技術的應用推到了一個新的高度，目前的發展應用水平還較低，需要進一步加強應用[3]。

PLC技術是較為常用的工業自動化控制技術之一，通過編訂程序的方式實現對于電子系統的控制和操作，讓整個工業生產的過程都能夠處于自動化控制當中。這一技術的運作流程是，在編程存儲器內進行邏輯運算，以此實現對用戶進行計數，定時或者計算等方面的操作指令，而操作指令采用的是數字模擬來進行輸入和輸出的，進而實現現代工業控制操作。

另外，還運用到了DCS技g，也可以稱之為集散控制系統，采用網絡通信技術進行過程全面管控，促進現代化控制技術的升級運用。還應當注意的是，這些技術的運用還需要其他現代化高新技術的配合運用，綜合發揮作用才能夠確保自動化控制技術的有效運用，確保工業自動化控制能夠高效、開放運行，實現工業生產的分散控制，集中操作和分級管理以及靈活配置的功能。例如：工業PC，這是一種分布式的系統基礎技術，比原有的PLC，DCS系統更加先進，具有很強的替代性。具體來說，工業PC能夠實現私人定制，提供更具有針對性的服務器模式，兼容客戶機，服務器機，以通信網絡為基礎從而實現管控融合的自動化控制操作。這些技術的推廣應用，促進了現代化工業水平的提升，實現了工業企業內部的資源共享和信息交流，使得信息的作用得到了有效發揮[4]。

信息技術對于工業發展具有重要的推動作用，在現代化社會當中，更是必不可少的技術手段。但是，傳統工業也具有自身的優勢，在某些方面是自動化技術所不能取代的。國家的發展，尤其是工業的發展，代表著一個國家經濟發展的水平，在信息化時代，要充分運用信息化技術的手段來促進工業發展，提升工業的質量和水平，促進傳統工業與現代化技術的融合運用。

2 自動化控制與信息技術的有效結合應用研究

2.1 自動化控制與信息技術的有效結合在工程機械應用分析

（1）高精度GPS系統的應用。這一系統的技術優勢在于高精度，可以精細化到厘米級別，其技術應用基礎是GPS差分技術，并與其他多種技術相結合使用，包括全站儀，多傳感技術，激光以及超聲波等技術，同時，系統中的虛擬儀表又可以幫助實現對于施工工地的信息模擬功能，能夠在施工前提供工地的三維圖形，機器三維坐標等內容。因此，施工工地應用這一系統能夠提高施工效率和精準度，在大型施工現場中的多種機器同時作業過程中成效顯著。這也就帶來了施工管理方面的提升，促進了施工效率的有效提高[5]。

（2）閉路監視系統以及超聲波后障礙探測系統應用。這主要應用于大型工程機械中的系統，主要功能是：保證司機的安全高效作業，其工作原理是：隨時為司機提供音頻和視頻信號，與此同時，微機監控和自動報警集中系統這兩大系統，對于機器的故障處理方面具有明顯效果，主要表現在：縮短維修程序，提高效率。

（3）自動化控制的應用。中央微處理機是進行自動化控制的樞紐，其重要功能主要表現在：一方面，接收司機室中的所有操縱裝置的相關指令信息，這些信息的傳遞是通過電位計以電流的形式來傳送給中央微處理機的；另一方面，微處理機將所接收到的信號又進行了轉發，轉給各自對應的閥，從而利用這些信號來開啟閥。微處理機的功能實現依賴的是既定程序的芯片，通過芯片程序的啟動可以保證泵能夠具有足夠的功率。

2.2 自動化控制與信息技術的有效結合在電氣工程應用

（1）地球數字化技術。地球數字化技術是一種綜合運用的技術類型，表現為電氣自動化工程和信息技術兩大技術的結合，其功能實現途徑是：基于電氣自動化技術，可以實現將地球所有的數據信息都能夠以坐標的形式來呈現，這些信息的精準度非常高，這是基于信息技術來實現海量精準信息的動態多維呈現，最終使得地球通過技術形式轉化為電氣自動化數字的形式。這些信息在集中之后存儲進計算機網絡當中，那么，通過信息的調取和系統運行就可以獲取任何人的精準地理坐標，從而獲取詳細的數據信息內容。

（2）現場總線技術。這一技術的產生背景是，現場總線和以太網主導的計算機網絡技術是電氣自動化工程控制系統基礎應用，在不斷地應用處理過程中，促進了電氣設備的自動化和智能化發展趨勢，從而進一步產生了現場總線技術。因此，這一系統屬于經驗積累性的應用，相當于連接了企業基層設施的通信互聯，促進了上下溝通實現。

2.3 自動化控制與信息技術的有效結合在工業生產控制應用

（1）信息化技術呈現出過程檢測儀表和執行器往數字化，智能化和柔性智能化以及網絡化的發展趨勢。該技術的發展依托于人工智能理論和方法，通過擬人智能功能向固態傳感器以及智能傳送器發出信號，促進其精準化操作。智能閥門定位器由于是由微控制器所控制的，而這種控制器的精準度極高，可以實現的功能有：組態控制參數，線性分程控制和等百分比等特性修正，表現出極強的智能化操作特性。

（2）有很多控制軟件和控制系統都在進一步的完善和強化之中，主要包括：生產執行系統（MEC），供應鏈管理系統（SCM），企業資源計劃系統（ERP），CAD、CAM、CAP等，這些系統和技術的升級都不是單獨進行的，而是與其他系統相連同步升級的。

3 結語

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

參考文獻

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

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

篇（5）

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）09（a）-0127-01

1 電氣自動化的系統處理

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

2 自動控制技術優勢

2.1 快速高效自動控制技術

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

2.2 便于實現全過程全時段監控

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

2.3 安全性大大提高

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

3 電氣自動化控制系統的發展現狀

3.1 電氣自動化工程DCS系統

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

3.2 集中監控方式下的自動控制系統

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

3.3 信息集成化的電氣自動化控制系統

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

4 電氣系統自動化控制的發展趨勢

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

5 結語

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

參考文獻

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

篇（6）

中圖分類號：TM58；TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）14-0398-01

我國為了響應市場的需求對電氣工程的重視程度不斷加深。繼電器廣泛應用于電氣自動化低壓電器，是現今常用的電控制開關之一。自動化低壓電器設備是自動化工程不可或缺的設備之一，該設備根據對電路電壓、電流變量的控制，從而控制大型電路的斷開和閉合，實現保護電路的安全設備，但是在使用過程中仍然存在一定的缺陷，而繼電器可以很好的解決這一缺陷，因而被廣泛應用于電氣工程。

一、 繼電器的概述

1. 組成部分

繼電器由線圈和接觸點兩部分組成，其具有隔離功能的自動開關元件。繼電器都具有能夠反應輸入變量的感應機構，例如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度和光等變量；還具有對被控電路實施“閉合”、“斷開”控制的執行機構；還有處于輸出與輸入部分之間，并對輸入量進行耦合隔離，輸出部分驅動的中間機構。

2. 工作原理

繼電器在電氣工程自動化的電路中擔任電子控制器件的角色，其通過控制被控電路的小電流，從而控制其大電流，執行“閉合”和“斷開”的指令。繼電器的輸入量達到規定的數值時，就可以實現對被控電路的“閉合”或“斷開”；繼電器具有切斷電源以及隔離的功能，除此之外繼電器還可以結合感應機構，反應被控電路中電壓、電流等數據的變化量，因此被廣泛應用于電氣工程的自動化設備。

3. 類型以及特性

功率方向繼電器主要分為電氣量繼電器和非電氣量繼電器兩大類，具有反應快、壽命長、體積小等特點。被廣泛應用于電力保護、自動化、運動、遙控、測量和通訊等領域；電磁繼電器由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片組成。線圈在一定電壓的環境下產生一定電流，從而產生電磁效應。銜鐵在電磁力和彈簧拉力的相互抵消的過程中吸合，線圈斷電的情況下，電磁力消失，在彈簧拉力的作用下返回到原來的位置，從而實現電路的“閉合”和“斷開”。該繼電器分為低壓控制電路和高壓控制電路兩股電路；固態繼電器是兩個輸入端和兩個輸出端的四端器件。中間利用隔離器實現電隔離的效果。固態繼電器按照負載電源類型可分為交流型和直流型兩類，按開關形式分為常開型和常閉型兩類，按隔離型式分為混合型、變壓器隔離型和光電隔離型三類。該繼電器具有短路保護、過載保護、過熱保護功能，與組合邏輯固化封裝可以組成智能模塊，運用于控制系統。固態繼電器已經成功運用在工業自動化裝置、自動洗衣機、自動消防等系統；除此之外還有熱敏干簧繼電器、磁簧繼電器、光繼電器、時間繼電器、中間繼電器等不同類型的繼電器。

4. 主要作用

繼電器是具有隔離功能的自動開關控制器，被廣泛應用于自動控制系統，作為自動控制元件，其作用主要體現在以下幾個方面：一是擴大控制范圍的作用。例如在多觸點繼電器的運用過程中，當控制信號達到某一定值時，根據觸點組的不同形式，換接、開斷、接通多路電路；二是放大的作用。例如靈敏型繼電器、中間繼電器等，通過控制微小的變量，從而控制很大功率的電路；三是綜合信息的作用。例如當多個控制信息按規定的形式輸入多繞組繼電器時，通過對輸入信息的比較綜合，從而實現預期的控制目標；四是自動、遙控、監測的作用。例如在自動裝置系統中繼電器與其它電器組合，形成綜合的程序控制線路，從而實現自動化控制。

二、電氣工程自動化低壓電器中繼電器的運用要點

根據我國電氣工程自動化發展階段而言，繼電器已經廣泛應用于自動化系統，特別是在低壓電器中發揮顯著的作用，繼電器的可靠性，直接影響整機的可靠性，在家用電器、電氣工程、工業等多個領域廣泛應用。

1. 家用電器領域

繼電器在家用電器領域中廣泛應用，例如洗衣機、電加熱器、微波爐等電器。在各個電器的設計中繼電器的觸點負載各不相同，小負載包括繼電器線圈、驅動螺線管等負載；大負載包括220V、5000W的加熱器。根據電器的使用特性，普遍對家用電器中繼電器的使用壽命達到5年以上的要求；家用電器中繼電器的使用溫度一般控制在0-55℃的范圍類，電加熱器和微波爐等特殊家用電器除外，其繼電器應的使用溫度應控制在85℃；其繼電器的使用空間的相對濕度應控制在20%-95%。

2. 電氣工程自動化領域

繼電器這一控制元件的可靠性不僅僅與其元件本身的可靠性相關聯，還與其應用時的可靠息相關。繼電器控制元件本身的可靠性與產家的設計與生產質量的可靠性有著直接的聯系，其應用過程的可靠性與元件結構在整機的運作過程的協調性和其發揮最大作用的可靠性相關聯。為了保證其繼電器在使用過程總的可靠性，在保證其本身設計結構和質量可靠性的前提下，提高繼電器的運用環境，提高其作用的發揮效果。例如人們嚴格按照正確的操作規程正確操作；挑選高絕緣、強抗電性能的材料投入繼電器進行生產與組裝；保證繼電器的濕度、溫度、機械應力、密封性和低氣壓等外部條件的控制等。

3. 工業領域

在工業領域中電器的繼電器主要采用交流繼電器對其進行“閉合”和“斷開”的控制。工業領域的電器主要通過開關對繼電器觸電的“閉合”和“斷開”進行控制，再通過繼電器的“閉合”和“斷開” 來控制大型設備的“閉合”和“斷開”，從而控制大型機器的運轉和停止，例如六角車床和鉆床。

結束語

綜上所述，隨著我國科學技術的飛速發展，電氣自動化程度的不斷加深，繼電器被廣泛應用于自動化低壓電器。人們利用繼電器的特性，結合先進的科學技術，在電氣工程自動化低壓電器中充分發揮其作用，并開發其它新的功能，應用于新的領域的控制系統。在繼電器的發展道路上，我們不斷研究、創新和應用，實現高效率、低成本的目標，從而推動企業“更好、更快”的發展。

篇（7）

中圖分類號：F407.6 文獻標識碼：A 文章編號：

隨著世界能源的大規模使用及其不合理的浪費，能源的短缺越來越引起發達和發展中國家的普遍關注。其中，電力能源的耗費和電力設計也引起了人們的高度重視。人們在追求智能樓宇、博物館建筑、住宅樓和校園建筑的舒適、安逸、安全和人性化的同時，也開始注重電氣自動化工程的節能設計，既要做到合理、達到用戶使用需求，又要兼顧到節能設計。

1電氣工程設計原則

1.1優化供配電設計。促進電能合理利用

在做電氣工程設計時首先考慮的是適用性，就是要能為電氣設備的運行提供必要的動力：為在建筑物內創造良好的人工環境提供必要的能源；應該滿足用電設備對于負荷容量、電能質量與供電可靠性的要求；應能保證電氣設備對于控制方式的要求，從而使電氣設備的使用功能得到充分的發揮。做到供電系統高效、靈活、穩定、易控、多樣、便捷、暢通。其次考慮的是安全性，電氣線路應有足夠的絕緣距離、絕緣強度、負荷能力、熱穩定與動穩定的裕度；確保供電、配電與用電設各的安全運行：有可靠的防雷裝置：防雷擊技術措施；在特殊功能的場合下還應有防靜電、防浪涌的技術措施；按建筑物的重要性與火災潛在危險程度設置相應必要的技術措施。在滿足電氣工程的實用性和安全性的基礎上，利用先進的技術，優化供配電設計。促進電能合理利用。

1.2提高設備運行效率。減少電能的直接或間接損耗

在滿足建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下，盡可能減少建設投資，最大限度的減少電能與各種資源的消耗。選用節能設備、均衡負荷、補償無功、減少線路損耗、降低運行與維護費用，提高電源的綜合利用率，提高設備運行效率、減少電能的間接或直接損耗。

1.3合理調整負荷。

選取合理的設計系數，提高負荷率和設備利用率在滿足建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下，設計時盡可能提高電能質量、合理調整負荷、選取合理的設計系數、在特殊用電的情況下選擇合理的節能措施，提高負荷率和設備利用率節約電能。

2電氣自動化節能技術

在進行電氣自動化的技能設計時，主要就是希望能夠通過一些可靠的新技術和新思路來保證設備的安全運行和成本的有效控制。在實際的設計與施工過程中，可以從多個角度多個方面來實現，下文中分類簡述之。

2.1減少電能傳輸的損耗

電路線路上必然會存在電阻，因此只要有電流通過線路就會產生有功功率能耗，對于這樣一種形式的能量損失，我們就需要根據其能耗的機理來進行設計處理，考慮到線路上的電流是不允許改變的，因此就只能夠在線路的電阻上做文章，也就是說，只要能夠在不影響線路正常運行的狀況下減小線路上的電阻，就能夠有效的起到節能的作用。我們更進一步的來探討，與線路電阻有關的是線路自身的電導、線路截面和線路的長度，相應的節能方式也就可以分為三個大類：一是選用電導率比較小的金屬材質來作為線路的輸電導線；二是盡可能的減少線路的長度，這一點可以通過線路少走彎路、不走回頭路來實現；三是適當的增大導線截面的面積。

2.2無功補償

在電氣自動化系統中，無功功率占有供配電設備的很大一部分容量，因此增大了線路的損耗，從而造成電網的電壓下降，從而大幅度影響到電能質量和電網的經濟運行。因此，為了實現無功就地平衡，減少損耗，可以選用恰當的無功補償設備，這樣也能夠有效提高社會和經濟的雙重效益。具體而言，對無功補償設備有以下幾點要求：一是在使用電容器補償時，電容器容量的確定應該根據具體參數，如目標功率因數、配電電壓的容量、負荷等等，通過對這些參數的計算來確定；二是為了達到良好的補償效果，應該采用集調節平滑、跟蹤準確、適應面廣等優點為一體的模糊投切方式，因為以前的補償電容組中電容器的分擔方式、投切開關的方式、按編碼配置的方式、按比例分配的方式等，都不能達到現在我們想要的補償效果；三是最好選擇無功功率作為投切參數物理量，以有效防止投切振蕩、無功倒送等情況的發生。此外，無功補償裝置最好就地安裝，實行就地補償，這樣才能使線路上的無功傳輸減少，達到節能的目的。

2.3使用有源濾波器

為了有效避免與電網聯結電氣設備的誤動作，就必須消除諧波，而消除諧波最有效的方法就是使用有源濾波器。誤動作主要是由于電氣設備數量的增加，產生的諧波越來越多，又由于這些諧波電流在電網阻抗上產生的電壓與基波電壓重疊，就會引起電壓的畸變，從而造成電氣設備產生誤動作。概括起來，有源濾波器主要以下特性：具有優異的動態性能；反應快；能使功率范圍更寬大等，能使無功補償達到更好的效果。一般情況下，采用有源濾波器對產生的諧波進行過濾，在電氣設備誤操作之前就能夠將其阻止，使電氣設備的運行更加有效率，從而達到節能的目的。

2.4選擇電壓等級

電壓等級的合理配置同樣能夠起到較好的節能效果，一方面是處理好高壓和低壓配電的電壓等級選擇，另一方面就是在進行供電電壓的確定時，需要綜合性的考慮多方面的影響因素來進行，包括用電設備的性質、設計的前景規劃、電網的發展計劃以及供電回路的數量等。

2.5供配電系統的設計

通過供配電系統的合理設計來實現節能無疑是最為直接也最為有效的方式之一，具體來說可以從以下三個方面來著手進行：一是盡可能的減少配電的級別，這樣能夠有效的提高供配電系統的穩定性和可靠性；二是要要結合實際的用電狀況來對供配電的狀況進行確定，盡可能的保證變壓器處于負荷的中心位置，這樣就能夠最大程度的降低供電半徑，從而實現電力節能，并且，這樣一種節能方式還能夠一定程度上提高供電的質量。

2.6提高自然功率因數

自然功率因數就是在沒有配備無功補償裝置的供配電系統中有功功率與無功功率的比值。用電設備根據其性質可以分為直流、電感和電容三大類，而在實際的應用中通常這三種性質的電器都會同時存在，這時候系統中就會因為感性和容性電器的存在而產生一部分無功功率，我們所需要做的就是通過系統自身超前的無功引入將其抵消掉。從這樣一種狀況中我們就可以看到，提高功率因數的好處就在于能夠在保證負荷有功功率不發生任何變化的情況下降低無功功率來實現線損降低的目的。在實際的設計過程中，實現功率因數降低的方式有兩種：一是直接采用功率因數較高的同步電動機，二是采用電容器來實現補償。

2.7照明節能

在電氣自動化的節能設計中，還可以通過照明節能來實現，具體來說同樣是有兩種方式，一種就是直接利用高效光源，傳統的白熾燈雖然簡單便宜，但是其發光的效率比較低；另一種就是充分的利用自然光，這就需要對構筑物的門窗進行擴大，或者是對建筑物或者是構筑物選擇一個較好的朝向。

3結束語

社會還在不斷的發展，電氣系統也隨著社會的發展在不斷的進步，而對于電氣自動化中的節能技術而占也正處于發展階段。現在的節能技術能夠達到節能的效果，而今后研究的節能技術將會朝著更好的方向發展。而現在要做好電氣自動化的節能設計則應該從導線的選擇到最后安裝的完成都應該做到最好，并且還要讓節能技術在電氣系統中發揮到最好的效果。

參考文獻：

篇（8）

中圖分類號：TP317 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）22-0008-02

1 工程背景

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

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

2 閘門監控系統網絡架構

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

3 硬件設計

3.1 PLC控制系統電氣驅動設計

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

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

3.2 絕對值型編碼器設計

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

碼制轉換流程：

（1）將低位L8～L1轉換為二進制B8～B1（產生低位二進制碼）。

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

（2）將高位H7～H1轉換為二進制B7/～B1/（產生高位二進制碼）。

方法同（1）。

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

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

測試案例：

在原碼顯示時，19芯插頭各腳信號對應數據顯示值：

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

4 MCGS監視軟件設計

4.1 界面設計

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

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

4.2 MCGS數據處理策略

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

4.2.1 數據庫變量的建立

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

4.2.2 數據庫變量與PLC變量的通道連接

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

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

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

4.2.3 實時數據處理策略

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

5 結語

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

參考文獻

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

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

篇（9）

中圖分類號:G47

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)15-0146-02

目前我校資產公司擁有全資、控股、參股企業共31家,主要產品領域涉及土木設計及建筑、出版、機械、汽車、電子、新材料、儀器儀表、計算機軟硬件、生物醫藥、光電一體化等諸多產業,產業工作總體保持平穩發展的良好態勢。這幾年,在學校領導的領導下,資產經營有限公司主要進行了以下幾項工作。

1 以深入學習實踐科學發展觀活動為契機,積極探索,破解制約科技企業發展難題,謀劃科技企業發展方向

資產經營有限公司領導班子深入校辦企業,就有關校辦產業重大專題開展調查研究,查找校辦產業在科學發展上存在的突出問題和原因,及時與兄弟院校同仁交流調研成果,提高分析和解決實際問題的能力,更好的從理論和實踐的結合上加深對科學發展觀的認識。

在學習調研的基礎上,結合校辦產業工作實際和黨員干部的思想實際,開展形式多樣、特色鮮明的解放思想大討論,把學習調研成果自覺地轉化為科學發展的理念、思路和舉措。圍繞“積極發展、規范管理、改革創新”這一學習實踐活動的主題,資產公司領導班子形成四點共識:

(1)堅持“積極發展、規范管理、改革創新”的高校產業發展方針,加速校辦產業的規范化建設工作。以規范化建設工作為校辦產業的建設目標和工作重點,盡快建立校辦產業的新型管理體制,提高校辦企業經營與法律管理能力,規避校辦產業運營風險。

(2)堅持以學校的優勢學科為依托,促進學校科技成果產業化工作。依托學校學科優勢,促進產學研結合,為實現科技成果持續轉化提供強有力的支撐,辦好科技企業,是學校促進科技成果轉化和產業化工作的重要渠道,是學校科技創新體系的重要內容。

(3)堅持改革創新,破解改革發展難題。現代企業制度的建立和完善,是高校產業的重大改革創新,是理順學校資產關系、消除學校經營風險的基礎,同時也是校辦產業健康發展的原動力。

(4)處理好“穩定、規范、發展”的關系是建立和諧校園的重要保證。發展是硬道理,穩定是發展的基礎,規范是為了更快地發展。本著有利于校辦企業發展和調動各方積極性的精神,在規范化建設工作中堅持實事求是、以人為本,兼顧學校、企業、職工的利益,有計劃、有步驟地組織實施校辦企業的改組、改制。

領導班子在形成共識的基礎上,對產業存在的問題進行全面總結并深刻剖析其原因。并根據新形勢下的產業發展要求,明確工作思路、制定校辦產業發展目標。針對長期制約學校產業發展的難題,尋找破解良策,重點從兩方面有所重大突破。

(1)重新全面理解校辦產業的社會定位和在大學功能中的重要地位,著眼自主創新能力的提升和技術創新體系的建立,制定學校關于產業發展的中長期規劃。

(2)結合學校倡導的“工程基礎厚、工作作風實、創業能力強”的人才培養特色,在大學生創業服務、產學研合作等方面,進一步提升學校服務社會的水平與質量、服務社會的廣度與深度。

2 以推進校辦產業規范化建設工作為抓手,提升科技企業的綜合競爭力

資產經營有限公司領導班子積極探索,不斷提高對校辦產業規范化建設艱巨性和重要性的認識。把這項工作看作是校辦產業發展史上的一次歷史性機遇,看作應對國際金融危機對我國經濟的不利影響,強化學校企業風險管控的一個重要抓手。基于這樣的認識,我們推進校辦企業改制過程中,一方面充分估計困難和問題,另一方面始終堅定信心,嚴格按照教育部的要求,扎實深入地開展工作。抓重點、突難關、見成效。正確核準了我校企業的基本戶數;正確核準了校辦企業投資不到位、產權歸屬不清的企業戶數和資產總量;全面核準了多年來校辦企業所積累下來的不實資產狀況;對清產核資專項審計報告中所披露的學校與企業之間產權不清、投資不到位和財務管理不規范等問題。

根據校辦產業規范化建設的要求,學校于2005年組建了資產經營公司,學校74.6%經營性資產已劃轉到資產公司,學校80%的全資企業已改制。2009年成立學校經營性資產管理委員會,學校主要領導任主任委員。行使以下職能:履行資產經營公司出資人職能,行使資產經營公司股東權限。審議決定學校產業改革與發展戰略與規劃。制定對學校所投資企業的監督管理制度。制定學校國有經營性資產歸口統一管理制度。確定國有經營性資產保值增值目標。向資產經營公司派出董事會、監事會成員。從組織體制上保證了學校企業規范化建設工作有效開展。

在經營性資產管理委員會的領導下,制定校辦產業規范化建設實施辦法,明確工作內容與要求;制定了《資產公司議事規則》、制定了《校有企業及其從業人員考核辦法》、制定了《全資(控股)企業管理控制辦法》;完成了《物業管理制度匯編》、《財務制度匯編》和《產業政策匯編》。通過政策措施的制定與細化,積極引導和推動科技企業遵循社會主義市場經濟的客觀規律和科技成果產業化的一般規律;通過規范管理、改革創新,全面推進科技成果轉化和產業化,促進學校人才培養、科學研究和科技成果產業化協調發展,不斷提升科技企業的綜合競爭力。

3 發揮學校行業特色,提升學校科技企業在技術創新和服務地方經濟中的作用

作為實施科教興國戰略和人才強國戰略重要陣地的高校,要充分發揮自身優勢、積極推動產學研結合,成為國家技術創新體系的源泉,促進產業結構調整和經濟增長方式的轉變,肩負起推動產業更新換代、提升行業科技創新能力的重任。高校是國家知識創新的核心,是推動技術創新體系建設的生力軍。依托人才和科技優勢,培育、興辦科技型企業,特別是具有自主知識產權的科技企業,是高校實現綜合性人才培養、加快高校科技成果向現實生產力的轉化、提升高等教育的內涵、服務社會經濟建設的有效途徑。我校長期以來重視發揮學科優勢,始終堅持科學研究面向經濟建設主戰場,以突出應用性研究、深化產學研合作、加強自主創新為主線,明確基礎性研究與應用性研究并舉、以應用性研究為主的科技工作方針。讓一切有利于科技成果產業化的思想充分活躍起來,把一切有利于科技成果產業化的資源充分釋放出來,使一切有利于科技成果產業化的積極性充分發揮出來,以科技的最新成果服務地方經濟建設和造福社會。積極倡導把“論文寫在產品上、研究做在工程中、成果轉化在企業里”,推動并形成了鮮明的科研和產業特色。

近年來,我校依托優勢學科的主要科技成果組建了一批科技企業:

(1)依托建筑與藝術學院、資源與環境工程學院、土木水利工程學院相關學科,進一步推進土木建筑類企業資源整合與結構優化,打造以建筑設計研究院為龍頭的土木建筑類產業。

合肥工業大學建筑設計研究院持有多項甲級資質證書,被國家建設部確認為全國76家骨干設計單位之一。以設計院為龍頭,帶動巖土院、監理公司等相關單位,2007年產值過億,利稅近千萬元。在承接并完成的大量工程勘察設計與監理項目中,許多曾獲得國家和省、部級獎勵,在全國建筑方案競賽、投標中也多次獲獎、中標。

(2)依托機械與汽車工程學院、電氣與自動化工程學院優勢學科,打造以安徽江淮自動化裝備有限公司、合肥邦立電子有限責任公司為龍頭的汽車制造裝備及汽車零部件產業。

安徽江淮自動化裝備有限公司主要從事汽車及其零部件自動化生產線、汽車整車及零部件試驗裝備、工業機器人集成應用系統等研究開發和銷售,已形成一定規模,在全國的汽車制造業具有一定的知名度,現正進行股份制改造,為上市創造條件。

合肥邦立電子有限責任公司是科技部創新基金重點支持企業、合肥市首批科技創新視點企業,公司主導產品是汽車電子傳感器及各類控制器。2007年公司在柏堰科技園區購置了24.81畝土地,計劃用兩年時間建成300萬套汽車電子傳感器及汽車電子控制系統的生產基地。

(3)依托電氣與自動化工程學院、計算機與信息學院優勢學科,打造以合肥工大高科信息技術有限責任公司為龍頭的礦井安全生產技術裝備和鐵路信息化建設產業。

工大高科先后取得國家計算機信息系統集成三級資質、安徽省軟件企業、省級科研單位、安徽省建筑業企業、安徽省安全技術防范設施設計、安裝、維修資格等資質認定,產品主要面向我國煤炭、冶金、石化、礦山、軍工等大型企業的鐵路信息化建設及安全生產技術裝備改造,已形成以企業地面鐵路運輸安全調度和礦井移動目標監測與控制兩大系列產品,總體技術水平居國內領先,公司現正在做上市的準備工作。

(4)依托計算機與信息學院、電氣與自動化工程學院相關優勢學科,打造以合肥齊美檢測設備有限公司為龍頭的工業管道安全系統研究和檢測設備制造企業。

合肥齊美檢測設備有限公司成立以來,一直致力于信號高速精密無損檢測與安全評估及工業管道安全系統的研究,現享有大口徑鋼管漏磁高速檢測技術國家發明專利和其它管道檢測技術專利多項,是我國唯一以鋼管漏磁高速檢測設備生產單位參與國家漏磁檢測標準GB/T12606制定的成員。

篇（10）

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）37-0047-02

工業自動化技術作為21世紀現代制造領域中最重要的技術之一，其技術水平已成為衡量一個國家國民經濟發展水平和現代化程度的直奔。與發達國家相比，我國工業自動化比例依然不高，普遍缺乏自主創新能力。如何培養出具有創新能力的自動化人才是從事自動化教學的我們需要思考的主要問題，我校圍繞著以下幾個方面進行了自動化專業工程人才培養模式教學的改革。

一、深化教學研究，注重因材施教是改革的基礎

學生是學習的主體，因材施教是人才培養模式教學改革的根本。遼寧科技學院作為一所二本類地方院校，就業范圍主要面向冶金企業的操作、應用崗位。無論是就業單位的需求還是生源定位，都要求我校的自動化教學總體規劃上應輕理論、重實踐，即壓縮理論教學總課時，增加實踐教學課時，重視工程訓練及應用，逐步構建寬基礎、應用型、創新型工程人才培養模式。培養高級人才是理想，但一定要考慮生源情況，因材施教。我校生源質量與名牌重點院校相比是有較大差距的，數學基礎普遍較差，過多過深的自動化控制理論既占用了大量的學時，又增添了學生的學習負擔，造成學生厭學且收效甚微。理論教學強調以應用為目的，夠用、會用即可，要將教學重點轉移到實踐教學及工程訓練中去，讓學生在操作、實踐應用及工程訓練中對理論知識再理解、再學習，并逐漸具備獨立分析、解決生產實踐問題的能力，進而培養學生自學能力、創新能力。

二、改革教學方法，喚醒學生自主學習

教學方法直接影響著學生知識的獲得及合理的知識結構的形成，對學生多樣思維方式的培養起著至關重要的作用。我院自動化專業學生因生源問題，普遍自主學習能力較差，我們推出“思考參與”式課程教學與“引導鼓勵”式創新實踐相結合的教學模式，喚醒學生自主學習。

1.“思考參與”，所謂“思考”是指教師在課堂上對教科書內容融會貫通，并能夠將相關知識相互融合，邊講解、邊提問，引領學生去思考，發現并分析問題，利用多種渠道去解決問題，“思考”是讓學生走進知識，引領他們自主學習；所謂“參與”是學生主動提出問題，參與課堂、參與教學，與老師共同探討，提倡“百花齊放、百家爭鳴”，推崇多種學習思路、多種解決方案，充分調動學生對教學內容的追蹤、再認識。強調培養學生的創新型思維能力。

2.“引導鼓勵”，是指在實踐教學中，“引導”學生獨立分析、調試并解決實踐操作過程中的各種相關問題，并把啟發式、討論式、分層次、研究式等教學方法貫穿到具體的實踐教學環節；“鼓勵”學生自主開發適當的實踐環節，提出問題，并通過相關實踐獨立解決所提問題；“鼓勵”學生參加各種實踐比賽。從而喚醒學生自主學習。

三、以研促教，推進教學內容的改革是改革的核心

科研是教育發展的基礎和內在動力。以科研促發展已成為現代教育的一個重要標志。

1.以科研促教學，推進教學內容的改革。以教學創新為指導思想，將教師在本領域最新的研究成果融入教學內容中，將教學研究成果轉化成有特色的教材和創新性實驗項目。根據學生技能水平和創新能力培養規律，結合本校教學資源設計創新性實驗環節，同時把專業教師的優秀科研成果轉化成創新性實驗內容，這不僅實現了科研與教學的結合，還有利于教師對學生創新性實驗過程的針對性指導。

2.將本科畢業設計融入到教師科研項目中去，注重產學研結合，突出自動化創新應用特色。自動化專業畢業設計是在校期間最重要的綜合實踐，在畢業設計中，以科研項目和生產應用項目進行真題真做，使學生受到嚴格的工程實踐和科研訓練。

四、豐富完善考試形式是改革的有效措施

學校教育中考試對教與學都有很強的評價、導向、激勵和促進作用。在對多家企業進行的調查問卷中發現，企業對應屆學生的要求越來越高，包括專業能力、職業素養、創新能力等。當然，這需要在課程設置、課堂教學等環節進行多方位的調整，其中考試模式的調整也是關鍵的環節之一。合理的考試模式將有助于激發學習興趣，提高教學效果。以自動化的專業課《PLC原理及應用》為例，應加強上機測試，學生通過實際操作、調試運行，可增強學生獨立分析問題、解決問題的能力，比單一的閉卷筆試更能反映學生的真實水平。同時增強平時考核的比例（50%～70%），將口試、答辯、小論文、設計、實踐操作等納入到平時的考核體系，即豐富和完善了考試形式，又激發了學習積極性和創新性思維。

五、科研實踐是改革的有效途徑

學生的自動化工程應用能力形成的有效途徑就是科研實踐，我們從以下幾方面進行嘗試。

1.教師是學校的科研實踐的引領者。近幾年來，我校組建了多層次的科研團隊，加強中青年教師的科研能力；其次學校每年拿出專門經費資助中青年教師參加科研活動，鼓勵中青年教師積極申報科研課題；最后鼓勵并組織教師積極參與校企合作單位自動化項目研發與系統革新，加強教師自身的工程實踐能力。

2.實驗室開放教學。實驗是學生學以致用的第一步，例如，在《PLC原理及應用》教學中，面對對象的實踐操作是分析問題、解決問題的最好途徑。開放實驗室，學生隨時遇到問題、隨時解決。在鞏固理論知識的基礎上，開發他們的創造思維能力、實際動手能力。

3.積極鼓勵本科生早進課題、早進實驗室、早進團隊。通過本科生參與科研活動，早進課題，使學生從“要我學什么”變成“我要學什么”；對于自動化專業，實驗室是最好的學習場所，當學生學在實驗室時，既提升了學生的實驗研究與使用各類專業儀器設備的技能，又增強了學生的實踐能力與綜合運用所學知識解決問題的能力，培養了創新科研素養與團隊合作精神；邀請企業或共建單位的高級工程技術人員走進課堂、學術報告廳及畢業指導教師崗位，作為特聘教師，傳授第一手的自動化工程實踐專業知識、系統故障及解決辦法、安全操作規程、技術前沿及最新自動化技術成果等。把工程技術人員領進學校，使自動化人才培養面向工程實際，這對學生現代工程設計思想、方法的培養，以及綜合運用多方面的知識解決工程問題的能力的培養起到了強烈的促進作用。

通過遼寧省2013年省級試點專業的教學改革重點資助項目“自動化專業應用型人才培養的改革與實踐”各項措施的實施，通過實踐教學內容的調整完善，豐富的考試模式、科研實踐的穩步落實，使我院自動化專業學生具有更強的創新實踐能力，逐步符合并達到自動化專業創新應用型工程人才培養模式的需要。

參考文獻：

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[3]劉桂英，粟時平.電氣工程及其自動化專業大學生創新能力培養模式探討[J].CEPE中國電力教育，2009，（147）：44-47.

篇（11）

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

On the Combination of University Physics

Experiments and Professional Knowledge

LIU Jian

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

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

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

1 學學物理實驗，具有非常重要的意義

1.1 學科之間橫向發展，學科知識出現交叉

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

1.2 作為實驗基礎課程，可以為其他實驗課程打基礎

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

1.3 與其他專業課有必然聯系

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

2 物理實驗開設內容與專業聯系實例

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

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

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

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

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

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

3 結論

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

參考文獻

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