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根據(jù)生產(chǎn)線現(xiàn)場車間布局及功能區(qū)域分類,將預制混凝土構件生產(chǎn)線控制系統(tǒng)分為5個子系統(tǒng),分別為中央控制子系統(tǒng)、托盤循環(huán)子系統(tǒng)、邊模清洗及置放子系統(tǒng)、鋼筋網(wǎng)放置子系統(tǒng)和格構梁放置子系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)劃分及控制基本要求,整個系統(tǒng)采用3層網(wǎng)絡結(jié)構,其中上層網(wǎng)絡采用Ethernet,由交換機CU2008、中央控制子系統(tǒng)PC、各子系統(tǒng)控制器CP7202組成,實現(xiàn)中央控制子系統(tǒng)向各子系統(tǒng)發(fā)送接收數(shù)據(jù),實現(xiàn)整個系統(tǒng)的監(jiān)控,同時將上層網(wǎng)絡通過交換機CU2008接入Internet,用于對設備進行遠程診斷及維護,該診斷可以實現(xiàn)底層現(xiàn)場PLC級的診斷而無需為系統(tǒng)增添硬件設備;中間層控制網(wǎng)絡采用EtherCAT現(xiàn)場總線,由各子站橋接模塊EL6692和托盤循環(huán)系統(tǒng)Ether-CAT耦合模塊CU1128組成,完成托盤循環(huán)系統(tǒng)與各子系統(tǒng)之間的控制信號和數(shù)據(jù)的交換;底層設備控制采用EtherCAT現(xiàn)場總線,各子系統(tǒng)采用主從式網(wǎng)絡結(jié)構。系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲示意如圖3所示。中央控制子系統(tǒng)。由運行監(jiān)控系統(tǒng)的計算機、打印機、UPS電源組成。該系統(tǒng)主要用于預制混凝土構件生產(chǎn)過程的管理和控制。系統(tǒng)運行時,CAD數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)進行預處理,處理的數(shù)據(jù)在精確的時間內(nèi)被傳輸?shù)礁鱾€獨立設備中,由各設備根據(jù)數(shù)據(jù)進行生產(chǎn)。在產(chǎn)品生產(chǎn)期間,與生產(chǎn)過程相關的數(shù)據(jù)被存儲,同時對該數(shù)據(jù)進行分析,以便用于其他生產(chǎn)計劃以及ERP系統(tǒng)的控制。系統(tǒng)打印機可以對構件生產(chǎn)清單、班次產(chǎn)量、混凝土重量等信息進行打印,UPS電源為系統(tǒng)不間斷運行提供保障。托盤循環(huán)控制子系統(tǒng)。1個主站CP7202,25個由EK1100耦合器及安全控制器、安全型數(shù)字量輸入輸出模塊、數(shù)字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊組成的IO從站,19個SEW變頻驅(qū)動從站,1個SMC氣動閥從站。系統(tǒng)控制器CP7202中運行3個PLC,1#PLC主要完成托盤運輸固定、橫移車移動、傾卸、振搗、抹平、拉絲、翻轉(zhuǎn)、養(yǎng)護窯門開關;2#PLC主要完成堆垛機構控制;3#PLC主要完成混凝土布料機的控制。邊模清洗及置放子系統(tǒng)。1個主站CP7202,3個由EK1100耦合器及安全控制器、安全型數(shù)字量輸入輸出模塊、數(shù)字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊組成的IO從站,9個POSIDRIVE伺服驅(qū)動從站,1個SMC氣動閥從站。系統(tǒng)控制器CP7202中運行1個PLC,主要完成邊模和托盤底模的清洗、劃線、邊模的擺放,以及將清洗好的邊模放入邊模庫及取出。鋼筋網(wǎng)放置子系統(tǒng)。1個主站CP7202,4個由EK1100耦合器及安全控制器、安全型數(shù)字量輸入輸出模塊、數(shù)字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊組成的IO從站,16個POSIDRIVE伺服驅(qū)動從站。系統(tǒng)控制器CP7202中運行1個PLC,主要完成將生產(chǎn)完畢并儲存的鋼筋網(wǎng)放置到托盤中。格構梁放置子系統(tǒng)。1個主站CP7202,3個由EK1100耦合器及安全控制器、安全型數(shù)字量輸入輸出模塊、數(shù)字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊組成的IO從站,9個POSIDRIVE伺服驅(qū)動從站。系統(tǒng)控制器CP7202中運行1個PLC,主要完成將生產(chǎn)完畢的格構梁按要求切割,并放置到托盤中。
2控制系統(tǒng)主要功能實現(xiàn)
2.1安全功能
生產(chǎn)線的安全控制分兩種,即急停安全和機器安全,通過TwinSAFE安全PLC端子模塊EL6900,4通道故障安全輸入模塊EL1904,4通道故障安全輸出模塊EL2904實現(xiàn)。其中模塊EL6900集成了256個安全功能塊;安全輸出模塊EL2904可以開關最大電流達2A的24V直流執(zhí)行器[3]。急停安全由復位按鈕、急停按鈕、控制電源反饋觸點組成,2個急停為常閉觸點,且EstopIn1和EstopIn2之間為邏輯與關系,當操作員按下急停按鈕或控制電壓反饋觸點K24DC斷開時,急停輸出EstopOut斷開,控制電壓繼電器K24DC斷開,切換控制電源,設備停止,功能實現(xiàn)如圖4所示。機器安全實現(xiàn)時,其安全功能塊與急停功能塊相近,只是在安全外設選擇了安全光幕、雙手控制開關安全門限位和安全門進入確認按鈕,通過在功能塊中對這些安全輸入的失效時間(1s)進行監(jiān)控,當輸入點在規(guī)定的時間內(nèi)失效后,觸發(fā)監(jiān)控輸出,利用監(jiān)控輸出點實現(xiàn)相關動作的停止,保證機器安全。
2.2邊模取置自動控制功能
邊模取置通常采用自動劃線,人工取置邊模和噴油操作,由于人為的失誤可導致產(chǎn)品直接報廢,而采用伺服系統(tǒng)自動控制劃線和邊模取置,提高了系統(tǒng)的控制精度和重復精度,邊模置放精度達到±2mm。由于控制特點具有很強的流程性,因此采用邏輯控制流程圖法中的循環(huán)流程、條件分支和平行分支來實現(xiàn)設計[4],其控制功能流程圖如圖5所示。
3結(jié)論
論文摘要:介紹了電子設計自動化(EDA)實驗環(huán)境的建設與管理的經(jīng)驗,簡要分析了由此給教學產(chǎn)生的實際影響。
由于集成電路技術和計算機技術的高度發(fā)展,設計自動化的觀念和EDA工具的使用水平已成為度量工程師能力的一個重要方面。國內(nèi)各高校都投入了大量的人力物力建立EDA實驗室。EDA實驗環(huán)境的硬件、軟件和服務水平在某種程度上已成為衡量該校硬件水平、教學水平和辦學水平的一個重要標志。我校在教育部電工電子教學基地的建設過程中,始終對EDA的教學和實驗環(huán)境的建設給予了足夠地重視,專門成立了EDA(實驗)中心,旨在負責全校EDA實驗教學,EDA項目開發(fā)和新技術推廣工作。經(jīng)過近兩年的建設,EDA中心已初具規(guī)模,為全校的EDA教學提供了良好的實驗環(huán)境,促進了我校電類現(xiàn)代化課程教育的發(fā)展。
1EDA實驗環(huán)境的建設
EDA(實驗)中心的建設起始于1998年初,學校先后投入資金近百萬元,第一期工程建立起配備有40臺Pentium166MMX微機的多媒體實驗室和硬件實驗室各一個;1999年進行了第二期工程,又建起了一個包含40臺PentiumⅡ400微機和兩臺專用服務器的網(wǎng)絡實驗室和一個管理辦公室。并進行了軟件建設和有關實驗項目的開發(fā)。到目前為止已建立起的軟硬件環(huán)境如表1。
在EDA中心的建設中,我們遵循以下原則:
(1)創(chuàng)建一流具有EDA特色的實驗環(huán)境。EDA的實驗環(huán)境的好壞在某種程度上直接影響電類學生對現(xiàn)代化技術的掌握,同時EDA的實驗環(huán)境也是一個窗口,代表了一個學?,F(xiàn)代化教學的形象。EDA中心的建設不應等同于一般的計算中心或機房的建設,應該具有EDA特色,那就是要有豐富的EDA軟硬件支持,要有得力的指導開發(fā)力量。為了建設好一流的EDA實驗環(huán)境,我們成立了專家指導小組指導環(huán)境的建設,并多次派人到EDA教學較好的學校去參觀學習。為了體現(xiàn)時代的特點,我們將中心80臺機器內(nèi)部互連,整個內(nèi)部網(wǎng)絡完全按照Internet技術規(guī)范設計,能提供全套Internet服務。中心內(nèi)部網(wǎng)絡還通過Linux網(wǎng)關與校園網(wǎng)相連。服務器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安裝了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系統(tǒng)。
(2)嚴把質(zhì)量關,高質(zhì)量完成建設。EDA所有軟硬件設備的引進都經(jīng)過認真市場調(diào)查研究,并嚴格的檢測,對不合格的產(chǎn)品堅決清除。如曾進一批微機,檢測后發(fā)現(xiàn)配置與樣機不符,立刻退貨,重新購置。軟件的建設對EDA來說是體現(xiàn)特色的關鍵性建設,盡管EDA軟件投資較大,為保證實驗質(zhì)量,劃出專項資金,引進許多最新的正版EDA軟件。
(3)加強外聯(lián),尋求多方支持。EDA教學的開展需要許多方面的技術支持,為了做好這方面的工作,我們加強了校際之間的技術交流以及與EDA軟硬件開發(fā)商家的聯(lián)系,可以從中得到了許多必不可少的幫助,如東南大學贈送給我們不少非常有用的EDA軟件和設備,美國Altera公司通過其大學項目贈送給我們專業(yè)版和網(wǎng)絡版的Max+PlasⅡ軟件開發(fā)工具等。
(4)鼓勵師生開發(fā)EDA教學項目。我校EDA教學項目的開發(fā)進行得比較早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加強了這方面工作的開展,目前已自行開發(fā)并用于教學有ISP和FPGA等實驗裝置,全定制的A-SIC實驗環(huán)境也正在緊鑼密鼓地準備中。
(5)勤儉節(jié)約,變廢為寶。EDA的某些硬件實驗對微機要求并不高并且有可能對微機產(chǎn)生傷害,為此我們從校計算中心等地方找來約20臺淘汰了的386和486微機,建成了硬件機房,很好地解決了這類問題并節(jié)約了不少資金。
2EDA實驗環(huán)境的管理
我校的EDA實驗環(huán)境主要面向電子工程系和自動控制系學生,行政上掛靠電子工程系。為了便于協(xié)調(diào)管理,兩系分別任命了兼職正副主任負責中心的建設和日常管理。
在EDA(實驗)中心的日常管理中我們努力做到:
(1)全心全意為EDA教學服務。EDA(實驗)中心建立的主要目的之一就是為全校師生的EDA教學實驗提供方便。為了做好服務工作,我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過網(wǎng)絡授課,我們引進了Lanstar網(wǎng)絡教學系統(tǒng)軟件。有教師需要提供語音教學服務,我們購買了無線話筒。有一些國外引進的EDA軟件需要用英文操作系統(tǒng),中心工作人員經(jīng)過多次試驗,使中英文操作系統(tǒng)能夠方便地切換。中心的Internet網(wǎng)及打印機等設備也均向師生開發(fā)。
(2)開放式的實驗環(huán)境。中心除正常設備維護日外,保持全日制開放。開放時除了安排一般值班人員外,還經(jīng)常安排對EDA技術熟悉的教師或研究生進行現(xiàn)場指導,學生可以自由地上機實習。
(3)不斷推廣EDA新技術。EDA技術的發(fā)展速度非???我們利用中心與外界聯(lián)系較多的優(yōu)勢,不斷向師生推薦EDA新技術和新方法。如我們曾請經(jīng)銷商來介紹最新版本的PADS、EWB等EDA軟件的特點和使用方法,與東南大學EDA實驗中心合作舉辦了兩期全國性的EDA研討班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以來,已為電類專業(yè)的學生開設了“電路”、“電子線路”、“數(shù)字電路”、“信號與系統(tǒng)”等十多門課程的上百個實驗,部分實驗還延伸到非電類專業(yè)的“電工學”課程中;每年還有幾十名本專科生和研究生在這里進行畢業(yè)設計和課題上機。總上機時數(shù)已達4萬機時。
(2)EDA中心的構建,推動了我校多門類課程的教學內(nèi)容、教學方法的改革。就數(shù)字電子課程而言,迫切需要充實現(xiàn)代化的設計思想和設計方法,EDA中心的服務為此創(chuàng)造的必要的條件。由于EDA中心的大量工作,使教師可以在課常上集中精力和時間與學生一起共同體驗前人創(chuàng)造知識的途徑與方法,而把一些繁瑣的計算交給EDA工具,學生通過EDA工具的使用去實踐他們在課堂上學到的方法和思路。對電路分析、模擬電子線路、數(shù)字系統(tǒng)設計等課也起到了同樣的作用。
(3)開放式的管理,方便了學生,激發(fā)了學生的學習熱情和求知欲。如有一位在給電類提高班講課的教師發(fā)現(xiàn),原擬定通過Lanstar授課系統(tǒng)對學生講授EWB的使用方法,結(jié)果在現(xiàn)場卻發(fā)現(xiàn),不少學生已初步學會了EWB的使用,其原因是他們已主動地到EDA中心,通過自學,進入了EDA環(huán)境。這是一個學生主動學習的例子。通過這樣的學習客觀上提高了學生的自學能力,反映了他們高度的學習熱情和求知欲,這也為他們將來自行掌握更現(xiàn)代化、更復雜的EDA工具打下了基礎。
(4)EDA中心成為學生第二課堂的場地,培養(yǎng)學生從事科學研究的能力。如數(shù)字系統(tǒng)設計的老師利用EDA中心進行電子設計競賽,取得很好的效果,受到了學生的歡迎。
參考文獻:
一、倉儲管理工作當中的裝卸自動化技術的特點
(一)高層貨架儲存
在我國目前的倉儲管理工作當中,如果對其進行了一定的了解的話,其實就能發(fā)現(xiàn)非常顯著的一個特征,那就是倉庫當中的貨架都是比較高的,形成這種狀態(tài)的主要原因其實就是因為在裝卸自動化技術進行應用之后,倉儲管理工作無論是工作質(zhì)量還是效率都得到了比較大的提升,所以其承擔的任務量其實也是隨著時間而向上增長的,為了使用當前時代中比較大的任務量,就必須將倉儲工作當中的儲存空間進行一定的擴大化,而這正是國內(nèi)的倉儲管理工作的貨架都比較高的主要原因。
(二)自動地進行裝卸
裝卸自動化技術其實我們就可以從其字面的意義上進行理解,也就是說,這項技術可以將從前需要人工的部分改為自動的機械運動過程。在實際的工作過程當中,自動化裝卸技術就可以利用設備當中的部分,進行依次銜接且彼此之間有著特殊聯(lián)系的工作,將以往需要人工勞動的部分全部轉(zhuǎn)化為機械化的運動過程。而且,在實際的倉儲管理工作當中,裝卸自動化技術還可以按照電腦系統(tǒng)當中的擬定工作系統(tǒng)進行工作,也就是說,倉儲管理工作當中的裝卸自動化技術不是一成不變的,是可以根據(jù)擬定的電腦系統(tǒng)進行一定的改變的,在這種技術的幫助之下,甚至可以在一定的程度上將相關人員的體力勞動全部代替,而且其中的電腦擬定系統(tǒng)還可以將機械駕駛員的一部分腦力勞動代替,從這一點上來說,裝卸自動化技術對于倉儲管理工作自身的意義是非常大的。例如在洋山四期碼頭,初期將有100臺智能設備投入生產(chǎn),其中包括50臺自動導引車、10臺橋吊和40臺軌道吊。根據(jù)規(guī)劃,洋山四期碼頭最終將配置130臺自動導引車、26臺橋吊和120臺軌道吊,這些設備都隸屬于裝卸自動化的相關設備。
(三)計算機進行控制
其實對于這一點我們已經(jīng)進行了一定的介紹,那就是對于當今時代中的倉儲管理工作來說,其自動化的方向以及工作效率其實都是依靠著計算機來對其進行控制的。而且,倉儲管理工作當中非常重要的一項工作內(nèi)容就是儲存物的相關信息,而通過計算機來對裝卸自動化進行控制的話,其實在某種程度來說也是對儲存物的信息的一種控制。這種計算機進行控制的方式,不僅可以增加倉庫的儲藏貨物的速度,還可以將貨物的相關信息進行跟蹤的工作。
二、倉儲管理工作當中的裝卸自動化技術的價值和貢獻
(一)提高倉儲管理工作的效率
眾所周知,我們目前所生活的社會其實是一個節(jié)奏非??斓纳鐣?,在各種社會工作當中其實也是一樣的,而且這種特點在倉儲管理工作當中尤其顯得突出。而且根據(jù)相關的文獻記載來看,以往傳統(tǒng)的倉儲管理工作不能順應時代進行發(fā)展,就是因為其效率比較低,而在當今的社會當中,無論是物流方面的工作還是交通運輸方面的工作,其實多多少少的都與倉儲管理有著密不可分的關系,也就是說,當今時代要求倉儲管理的工作效率進行一定的提升,而裝卸自動化技術則能將這一點要求非常好地完成。例如,對于傳統(tǒng)的倉儲管理工作來說,其應用的幾乎都是人力資源,而人力資源的速度往往是比較緩慢的,而裝卸自動化技術的效率是非常高的,例如在需求明確的情況下,江蘇安方科技開始多方協(xié)作,先后解決了大場景圖像掃描識別、人工智能三維圖像識別等關鍵技術,獲得了7項國家專利。以下就是杭州倉儲自動化的相關流程圖。
(二)產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益
一個發(fā)展事業(yè)如果想要在當今的社會中進行生存和發(fā)展,那么其中產(chǎn)生的經(jīng)濟效益是非常重要的。傳統(tǒng)的倉儲管理所處的時代對其要求并不是非常的高,因為以往的時代當中,我國的各項社會工作其實還遠遠達不到發(fā)達的程度,但是隨著時間的推移,我國的社會發(fā)展已經(jīng)開始逐漸地接近世界當中的發(fā)達國家,各項工作都有了非常顯著的提高,其中一項工作其實就是倉儲管理工作,而其中的裝卸自動化技術其實是非常重要的,能夠后為這項工作帶來比較好的經(jīng)濟效益。例如在物流行業(yè)當中裝卸自動化技術就能產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益,2010年中國物流市場規(guī)模是122億元,而到了2016年已經(jīng)增長到722億元,從中就能看出這項技術的重要性了。
(三)使得倉儲管理工作具有良好的發(fā)展前景
在某種程度上來說,如果沒有裝卸自動化技術涉入的話,我國的倉儲管理工作是不能夠發(fā)展到當前的這種程度的。而裝卸自動化技術進行涉入之后,我國的倉儲工作無論是工作內(nèi)容還是工作量都有了比較顯著的提升,因此這項工作的發(fā)展?jié)摿ζ鋵嵰彩茄b卸自動化技術帶來的。
三、結(jié)論
綜上所述,就是目前為止的裝卸自動化技術對倉儲管理工作的價值和貢獻了,在文中我們對裝卸自動化技術的相關特點進行一定的介紹,也將在倉儲管理工作當中的價值和貢獻進行了一定的介紹。就目前來說,這項技術在倉儲管理工作當中的應用還是比較廣泛且熟練的,希望這項技術以及這項工作在未來都能夠得到一定的發(fā)展和突破。
【管理學博士論文參考文獻】
[1]顧平.自動化立體倉庫的優(yōu)化研究[J].科技展望,2017,27(6):141.
[2]陳怡暄,黃字宣.管控一體化系統(tǒng)在船運散糧自動化裝卸中的應用[J].糧食與食品工業(yè),2015,22(6):71-74.
機械電子自動化技術產(chǎn)生于20世紀20年代,當時被廣泛應用到機械批量生產(chǎn)冷加工方面,直至20世紀60年代左右,為了適應市場的變化及需要,提高機械生產(chǎn)的靈活性與反應能力,逐步創(chuàng)建了可以改變的自動化生產(chǎn)體系,也就是以電子計算機為核心推廣的柔性自動化。此種電子自動化是在生產(chǎn)體系不改變或者改變不大的前提下,在對生產(chǎn)及機械設備進行管理期間,可以利用信息處理、自行檢測、判定分析等方法對結(jié)構進行預先判斷,同時可以自行由生產(chǎn)一種零部件轉(zhuǎn)變到生產(chǎn)另一種零部件。經(jīng)過實踐驗證發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的機械自動化生產(chǎn)技術同當前很多企業(yè)的真實生產(chǎn)不相符,所以,相關工作人員應對其進行改進與探究。對于機械自動化來講,其技術水平不但同整體機械生產(chǎn)領域存在關聯(lián),同時也與社會經(jīng)濟存在密切聯(lián)系。因此,怎樣推動我國機械電子自動化技術的發(fā)展,成為當前制造領域需要深入探究的首要問題。
2當前我國機械電子自動化的情況
對于機械電子自動化技術來講,其開始于20世紀,到目前為止已經(jīng)獲取了極大的發(fā)展。尤其是最近幾年計算機集成化水平越來越高,極大促進了我國機械自動化的發(fā)展。盡管我國近些年機械電子自動化取得了一定進步,然而仍處在初級階段?,F(xiàn)今,全球除了西方少數(shù)經(jīng)濟較發(fā)達的國家外,很多國家的電子自動化水平較低。我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構不夠合理,發(fā)展較不平衡,自動化程度較低,與一些發(fā)達國家比較,在種類、質(zhì)量、應用等方面存在較大差距。想要發(fā)展我國機械電子自動化技術,不可能一蹴而就,而是需要一個漫長的過程,需要堅持不懈的努力、勇于嘗試、大膽創(chuàng)新,開拓進取,從而推動我國機械自動化更好發(fā)展。
3提高我國機械電子自動化水平的措施
隨著經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷加快,市場競爭越來越激烈,機械生產(chǎn)企業(yè)想要保證自身在激烈的競爭中得以生存并不斷發(fā)展,就需要提高機械電子自動化的能力及水平,具體可以從以下幾方面入手。
3.1同實際生活相結(jié)合,大力發(fā)展機械電子自動化技術
對于機械制造技術來講,其核心內(nèi)容在于使用。想要促進機械電子自動化水平的不斷提高,需要從企業(yè)生產(chǎn)技術發(fā)展的實際情況出發(fā)。唯有針對相應的商品生產(chǎn)選用配套的自動化生產(chǎn)形式,才能縮減成本投入,增加資金收益,提高企業(yè)市場競爭能力。所以,企業(yè)在發(fā)展機械電子自動化技術期間,應同實際相結(jié)合,關注應用,也就是生產(chǎn)的真實收益。相關工作人員應及時糾正盲目進行自動化的行為,如僅需1~2個月就可以完成的工作卻要進行自動化,不僅不會增加資金收益,同時還會降低工作效率。企業(yè)應將注意力放在效益方面,而不是僅僅關注速度。
3.2大力推廣見效快、成本低的機械自動化技術
大力推廣成本低的機械自動化技術,具有較大的潛力,并且投入較少,前景十分廣闊,同時具備較高的自動化水平,能夠取得事半功倍的效果,同我國當前發(fā)展需求相吻合。美國著名的麻省理工大學曾提出了精益生產(chǎn)的LP形式,也就是通過最低的資金投入,獲取最高的生產(chǎn)收益。同時,日本豐田公司提出了生產(chǎn)JIT、彈性作業(yè)、成組技術GT等生產(chǎn)形式,使很多自動化水平較低的企業(yè)收獲了較高的資金收益。在芬蘭,NOKOAData企業(yè)在生產(chǎn)車間創(chuàng)造了386、486等生產(chǎn)線,其不僅僅是由自動化的機械設備構成的,同時在其中也插入計算機指導及員工的參與,將原始工業(yè)生產(chǎn)形式同高新科技靈活、巧妙地結(jié)合起來,進而縮減生產(chǎn)過程中的資金使用,提高生產(chǎn)質(zhì)量及效率。其實,精益生產(chǎn)自身就代表由企業(yè)及國家的真實狀況出發(fā),借助外國機械制造領域發(fā)展低成本自動化的經(jīng)驗。我國很多機械制造企業(yè)存有大量的通用型設備,在大力發(fā)展機械電子自動化技術的同時,在可以給予原始設備的前提下,對機床的布局進行科學調(diào)整,盡可能少地加入數(shù)控設備,并且引進CAD技術,就可以全面發(fā)揮人員的創(chuàng)造性優(yōu)勢及電子計算機的管理特點,形成以人為核心,以計算機為先導的生產(chǎn)體系,為我國的機械生產(chǎn)領域開創(chuàng)一條資金投入低、效果好、資金收益高、同我國國情相吻合的機械電子自動化技術發(fā)展途徑。
3.3把握基礎,關注發(fā)展機械電子自動化的配套技術
在促進機械電子自動化技術的應用與發(fā)展期間,還需要做好該技術應用的基礎工作,并且基于實際情況進行推廣,不但應發(fā)展主要設備,同時還需要加大開發(fā)自動化軟件及相關配套控制系統(tǒng)的力度。電子計算機、微處理設備、新型刀具、傳感設備、可編程控制設備等必將是未來機械電子自動化技術的前提與基礎。配套設備的質(zhì)量同日后機械設備自動化發(fā)展水平之間存在密切的關聯(lián)。所以,相關工作人員應對其予以重視,不斷更新機械自動化的配套技術,進而推動我國現(xiàn)代自動化的發(fā)展。在應用其進行自動化加工期間,體系的自行檢測、控制、伺服等操作都不能缺少微電子技術;并且需要進行信息處理與交換,對數(shù)據(jù)進行計算,進而同計算機及信息處理技術又形成了密切關聯(lián)。對于現(xiàn)代的自動化技術來講,其涵蓋微電子、自動控制、機械技術等內(nèi)容。想要促進機械電子自動化水平的提高,就需要對電子學、計算機技術、機床裝料技術等給予高度重視,大量選用數(shù)控程序機床進行生產(chǎn),并且不斷改進并完善生產(chǎn)線,保證其穩(wěn)定性與安全性,同時加大對生產(chǎn)控制信息體系的重視程度。相關工作人員在應用并發(fā)展自動化技術期間,需要不斷提高自身的專業(yè)技能及綜合素養(yǎng),牢牢把握自動化的基礎,由真實情況出發(fā),不僅發(fā)展主要設備,同時發(fā)展配套技術,為后續(xù)工作夯實基礎,降低企業(yè)成本投入,增加企業(yè)資金收益,提高企業(yè)市場競爭能力。
3.4與我國的國情相結(jié)合,大力發(fā)展機械電子自動化技術
發(fā)展機械電子自動化技術,其是一個由低至高,由簡單至復雜,由存在缺陷到不斷改進及完善的過程。在通過自動控制設備操控機械生產(chǎn)期間,其生產(chǎn)的形式也由機械化水平逐步向機械控制自動化水平過渡,實現(xiàn)了計算機、數(shù)字化控制的自動化。唯有建設自動化廠房后,才能保證生產(chǎn)整體過程實施自動化,進而提高生產(chǎn)質(zhì)量及效率,增加企業(yè)資金收益。當前,我國的機械自動化水平相對較低,不可急于求成,需要逐步開展。對于我國這一處在發(fā)展期間的國家來講,對生產(chǎn)技術進行探究的前提是保證技術的適用性。例如:我國想要學習借鑒國外柔性制造系統(tǒng),則需要在柔性生產(chǎn)的基礎上,對人機工作界面進行優(yōu)化,創(chuàng)建比較全面的信息體系,提高人機管理的質(zhì)量及效率。在體系中,先進的自動化設備需要同普通裝置并存,在體系中各個環(huán)節(jié)都可以進行人工干預。這種方法密切結(jié)合的我國的國情,選用科學、先進的技術進行創(chuàng)新,以適用性為基礎,獲取經(jīng)驗,進行應用與推廣,從而增加企業(yè)資金收益,提高企業(yè)市場競爭能力。
4總結(jié)
1.1配電自動化配電自動化
就是借助網(wǎng)絡,通過計算機系統(tǒng)可以實時了解電力的相關參數(shù),并在此基礎上進行配電的設置。自動化技術的應用,一方面有利于降低勞動強度與投入資金,提高工作效率。配電自動化系統(tǒng)可以按照配電容量與規(guī)模分為三種:大型、中型以及小型配電自動化系統(tǒng)。通常說來,在進行智能配電自動化系統(tǒng)類型的選擇時,必須要與工程建設目標、要求以及未來的發(fā)展規(guī)模相結(jié)合,以確保其可擴展性、經(jīng)濟性以及安全穩(wěn)定性。配電自動化系統(tǒng)最為突出的優(yōu)點表現(xiàn)在:具有非常好的靈活性,并且在建設初期,可選擇中型配電自動化系統(tǒng)建設類型,裝設主站、子站和終端。在今后的發(fā)展中,如果需要擴建配電系統(tǒng),就需要對主站系統(tǒng)的數(shù)量有所增加,并且將其中一個主站當作中心站。在智能配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)建設過程中,自動化系統(tǒng)的作用是非常大的,但也有很高的要求,如開關設備符合標準要求,又滿足管理操作系統(tǒng),配電自動化系統(tǒng)建設過程中的相關技術指標,可參見標準文件。
1.2電網(wǎng)調(diào)度自動化電網(wǎng)調(diào)度自動化
就是利用計算機和網(wǎng)絡等一系列現(xiàn)代化高科技技術對電網(wǎng)進行自動的調(diào)控,所有操作通過軟件進行分析和決策,能夠做到比人工更加精準,同時也能避免一些意外事故的發(fā)生。我國的電網(wǎng)不僅能夠供應大量的電力,還要保障供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和監(jiān)管系統(tǒng)地安全性,因此電力自動化變逐漸扮演更重要的角色。
(1)SCADA應用系統(tǒng)SCADA系統(tǒng)即為數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制系統(tǒng)。在電力系統(tǒng)中,可以運行的SCADA系統(tǒng)的現(xiàn)場監(jiān)控設備,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設備控制、測量、參數(shù)調(diào)整和各種報警信號等功能,即我們所說的“四遙”功能。遠程終端單元和饋線終端單元是SCADA系統(tǒng)的重要組成部分,在目前的變電站綜合自動化建設中起到了相當重要的作用。
()AGC應用系統(tǒng)應用AGC系統(tǒng)自動發(fā)電控制系統(tǒng),能量管理系統(tǒng)是一個重要的功能。應用變頻調(diào)速系統(tǒng)AGC輸出模塊以滿足用戶不斷變化的需求,使電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行情況。AGC應用系統(tǒng)的基本功能有:負荷頻率控制、經(jīng)濟調(diào)度控制和備用容量監(jiān)視。AGC應用系統(tǒng)通過對電力系統(tǒng)安全運行的管控,可以對運行中的故障及時報警,然后運用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)對電力的運行質(zhì)量把關,以提高電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量和運行效果。
(3)仿真應用系統(tǒng)仿真應用系統(tǒng),根據(jù)系統(tǒng)分析各要素之間的關系的基礎上,建立系統(tǒng)的體系結(jié)構可以描述的行為或過程的仿真模型。在計算機中,運用系統(tǒng)仿真技術創(chuàng)建模擬電網(wǎng)模型,提供仿真環(huán)境,可供電力調(diào)度工作人員使用。此外,利用仿真應用系統(tǒng)有利于工作人員積累實際經(jīng)驗,提高操作技術。
(4)PAS軟件的應用PAS軟件主要是通過電網(wǎng)各種實時信息,分析電網(wǎng)運行狀態(tài),從而為調(diào)度員提供科學的據(jù)側(cè)依據(jù),使其制定出最優(yōu)的電網(wǎng)運行方案,有利于進一步提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟、可靠性。其中,電網(wǎng)各種實時信息主要包括了實時測量值、斷路器隔離開關的實時狀態(tài)等。
二電氣自動化的發(fā)展趨勢
1.平臺開放式的發(fā)展
電氣自動化發(fā)展的需要一個通用的平臺,先進的技術才可以發(fā)揮作用。電氣自動化的發(fā)展趨勢表明,使用標準化接口程序,按目前國家標準,規(guī)范使用IEC接口所有電氣設備和管理更加簡單方便,而且使設備運行編程過程縮短。標準化是電氣自動化具有統(tǒng)一接口和編程語法,以及利用互聯(lián)網(wǎng)技術在設備允許信息交流更容易。實際的操作方式為利用一個和外界相通的接口,實現(xiàn)對電力系統(tǒng)各個部件和相應系統(tǒng)的監(jiān)視調(diào)節(jié),實現(xiàn)有效的管理控制,是電力系統(tǒng)運動技術、信息管理方面的技術核心。
2.操作系統(tǒng)通用化發(fā)展
1泛化階段的動作特點
大腦皮層興奮擴散,處于泛化階段,內(nèi)抑制不夠,條件反射暫時聯(lián)系不穩(wěn)定。表現(xiàn)為學生做動作很吃力,緊張、不協(xié)調(diào),出現(xiàn)多余動作,缺乏控制力。該階段的任務是讓學生建立動作的正確表現(xiàn)和概念,防止和排除多余動作及錯誤動作,讓學生通過重復練習,粗略的掌握動作。
2分化階段動作特點
大腦皮層與抑制過程處于分化階段,興奮相對集中,內(nèi)抑制逐步發(fā)展鞏固,并逐步建立動力定型。表現(xiàn)為動作牽強、緊張現(xiàn)象和多余錯誤動作逐步消除,動作變得準確、協(xié)調(diào)和輕快。任務是進一步消除動作的牽強、緊張現(xiàn)象和多余與錯誤動作,加深理解動作各部分之間的內(nèi)在聯(lián)系,掌握動作的細節(jié),建立動作的動力定型,提高動作的協(xié)調(diào)與節(jié)奏,增強學生體力。
3動作達到自動化階段的動作特點
神經(jīng)活動高度集中,動作分化精細,運動性神經(jīng)與植物性神經(jīng)配合協(xié)調(diào)。表現(xiàn)完成動作精細優(yōu)美,如不用意識控制一樣,達到自動化程度。任務是進一步鞏固發(fā)展已形成的動力定型,使學生不僅能熟練省力、輕松的完成動作,而且能在各種變化的復雜條件下靈活自如的運用。
二、運動技能形成各階段的認知過程及教學方法
1泛化階段的認知過程及教學方法
第一,感知覺在泛化階段中是學生認識客觀事物的開端,在體育運動中學習各種技術和戰(zhàn)術都是從感知開始的。這個時期教師講解應簡明扼要,重點突出,示范要正確,力求熟練準確,輕快優(yōu)美,使學生開始就對動作的感覺上產(chǎn)生興趣。教師講解動作要領是,應充分利用模型教具、圖片、實物等工具使學生的知覺對象處于運動之中,激發(fā)學生學習的興趣。
第二,思維在泛化階段中,是初步感知某種具體形象實物基礎上的概括,是以感知事物為基礎進行初步概括的結(jié)果。這個階段是教學講解并示范完畢,學生模仿并想象、思維的過程,主要包括:分析與綜合。在泛化階段中,分析與綜合處在一個較低級的思維水平上,對動作要領的掌握是一個初級的水平,動作不協(xié)調(diào)等現(xiàn)象普遍存在;比較。由于各種動作技能掌握的不夠完善,學生應與教師和其他同學的動作進行比較,從而確定自己的動作要領,盡快掌握正確動作;抽象、概括和具體化。在泛化階段中,很難做到思維的抽象、概括和具體化,學生對新動作的控制力等方面還不夠完善,各種動作技術還會出現(xiàn)多余動作。
第三,記憶。在泛化階段學習中,感知過的事物和思考過的動作所產(chǎn)生的印象并不會全部消失,雖然動作技能各方面還未達到正確的動作定型,但其中的一部分要領在人腦中保留下來,以后的學習中和一定條件下,這些保留下來的動作技能還會在頭腦中重新反應出來,參加到后來的心理活動中去。泛化階段的記憶過程一般比較淺顯,只是粗略的記住動作的各個環(huán)節(jié),有時還會出現(xiàn)遺忘現(xiàn)象。
第四,注意。注意分為有意注意和無意注意兩種。在泛化階段學習中,教師應反復示范并且反復講解動作要領,強調(diào)技術動作的實用性及它的魅力所在,激發(fā)學生的無意注意。一方面,促使學生在有意學習動作的情況下記住動作并盡快地完成動作。另一方面在教師反復講解示范過程中促進學生無意的觀察或感知到某個技術動作,為分化階段打下良好的基礎。最好的教學方法就是運用兩種注意相互轉(zhuǎn)換的方式組織教學活動。例如:兒童學習游泳初次下水后不熟悉水性,有些膽怯,怕嗆水,怕別人笑話,但由于認識到游泳可以鍛煉身體,又有實用價值,于是為這個間接興趣所吸引。最后還是聽教師講解,看教師示范,克服困難,堅持下水學習,掌握動作要領。
2分化階段的認知過程及教學方法
第一,感知覺在分化階段過程中,由于所學的動作初步建立起動力定型,這時適當?shù)奶岣呋蚪档蛯W生的差別感受性是十分重要的,要求學生適應環(huán)境的變化。在教師講解動作要領時,在關鍵的地方提高音調(diào)、加重語氣。在示范時,關鍵動作適當放慢或加大用力程度,以便學生能更好的了解什么是關鍵的要領和動作。還可采取分解示范的方式,目的是使學生更清晰的感知動作的幅度和發(fā)現(xiàn),為達到動作的自動化打下基礎。例如:在體操前滾翻教學中,采取四步教學法。
(1)兩手扶地,兩腿蹬地。
(2)屈臂低頭,含胸提臀。
(3)前滾時后腦、肩、臀部一次著地。
(4)最后抱小腿團身呈蹲撐。目的是使學生清楚的感知各個部分的動作要領并初步建立正確的動力定型。
第二,思維在分化階段中是逐步感知到某種形象的具體事物基礎上逐漸加以概括的過程。教師仔細的講解并示范每一動作要領后,學生回憶并想象整個動作,然后逐漸實現(xiàn)自己新的動作。
(1)在分化階段中的分析與綜合的思維過程,是在思考中把一整個動作要領分解為各個部分或個別屬性,并把各個部分或個別屬性聯(lián)合為一個整體,逐步提高到高級分析綜合水平的過程。
(2)比較在分化階段中要做到與泛化階段相比較,錯誤動作與正確動作相比較,自己的動作與教師動作相比較,從而促進動作技能的發(fā)展。
(3)抽象、概括和具體化在,分化階段這一過程有所體現(xiàn),與泛化階段相比較,學習動作技能的過程也會找到一些共同屬性,將這些共性的東西相聯(lián)系,從中應用到具體化中去。例如腳背正面踢球和腳內(nèi)側(cè)踢球的助跑、大腿的蹬擺都是一樣的動作,只是觸球部位不相同。教師示范在思維活動中可以適當舉出學生易犯的錯誤動作,將錯誤動作在學生的思維活動中逐步移除,盡可能的建立并實現(xiàn)動作的正確性。
第三,記憶。在分化階段學習中,學習過的動作有很大一部分會作為經(jīng)驗在人腦中保留下來,在以后的學習或練習中還會在頭腦中反映出來。分化階段對于記憶過程是一個十分重要的階段,會為長時間的記憶效果打下基礎。這就要求教師在示范中反復強調(diào)動作要領及正確性,對學生易犯的錯誤采用恰當?shù)恼Z言將其糾正,從而達到學習動作的最優(yōu)化狀態(tài)。
第四,注意。分化階段中,學習動作技能主要以學生有意注意學習為主,教師在教學中應采取精講多練的方法,將學生的注意主要集中到糾正錯誤動作,逐步消除動作的緊張及牽強、多余、錯誤的動作,從而形成正確的動力定型。教師一方面要改進教法,一方面要提醒學生認真學習。應向?qū)W生說明,運動學習即是體力的也是智力的持久的勞動,既要學習感興趣的東西,也要學好暫時不感興趣的東西。教師還要培養(yǎng)學生的獨立工作能力,學生在自己獨立完成某些練習的過程中,就會逐步感到興趣和愉快。此外還要培養(yǎng)學生的自制力,用以自我監(jiān)督,自覺地、主動地克服主觀分心和客觀干擾,以保持注意的穩(wěn)定性。
3自動化階段的認知過程及教學方法
第一,感知覺在動作達到自動化階段由于大腦皮層對所學動作已經(jīng)建立起正確的動力定型,學生能更好的感知動作之間的區(qū)別并能較好的適應環(huán)境的變化。教師對正在練習的學生可采用語言、信號等有意識的強化刺激,使之成為有意識的動作,從而進一步改變動作質(zhì)量,使動作更加完美。這一階段,教師在講解示范時,要充分利用學生已掌握的知識經(jīng)驗,加深學生對動作的理解,為下一動作技能的學習打下良好的基礎。
第二,思維。自動化階段中,思維是已經(jīng)感知到某種具體事物并概括總結(jié)的階段。學生經(jīng)歷了泛化階段、分化階段的學習過程所達到動作的自動化階段,是一個從感性認識上升到理性認識,并通過真理、實踐去檢驗,從而運用到實際動作技能中去的過程。
(1)這一階段思維的分析與綜合是在經(jīng)歷了由泛化階段、分化階段基礎上而達到的高級的分析、綜合的水平。
(2)比較,是經(jīng)過了不同觀點、不同角度而取得的重要的動作。
(3)抽象、概括和具體化,都是在泛化階段、分化階段的基礎上進行思考并舍棄其非本質(zhì)的屬性,將本質(zhì)的屬性作為其學習的重點,并把抽象、概括出來的一般認識應用到具體的特殊的事物上。在自動化階段的動作示范中,教師要將整個動作完整、流暢的展示出來,并伴有音樂或拍子,將優(yōu)美的動作過程呈現(xiàn)在學生的思維活動中去。
第三,記憶。在動作達到自動化階段主要以長時記憶為主,學生可以無意識的流暢優(yōu)美的將動作展示出來。在動作示范中教師要強調(diào)動作的舒展度及面部表情等方面,并要求學生經(jīng)常復習,將完美的動作長時間的形成記憶。
第四,注意。在自動化階段,主要以無意注意為主,教師講解要系統(tǒng)、連貫,深入淺出,示范要突出關鍵,動作完美。正確的去運用無意注意組織教學活動,并采用比賽形式的練習手段喚起學生的注意力。
三、結(jié)論
配電自動化指:利用現(xiàn)代電子技術、通信技術、計算機及網(wǎng)絡技術與電力設備相結(jié)合,將配電網(wǎng)在正常及事故情況下的監(jiān)測、保護、控制、計量和供電部門的工作管理有機地融合在一起,改進供電質(zhì)量,與用戶建立更密切更負責的關系,以合理的價格滿足用戶要求的多樣性,力求供電經(jīng)濟性最好,企業(yè)管理更為有效。配電自動化是一個龐大復雜的、綜合性很高的系統(tǒng)性工程,包含電力企業(yè)中與配電系統(tǒng)有關的全部功能數(shù)據(jù)流和控制。從保證對用戶的供電質(zhì)量,提高服務水平,減少運行費用的觀點來看,配電自動化是一個統(tǒng)一的整體。通過一系列經(jīng)濟政策和技術措施,由供需雙方共同參與的供用電管理。包含負荷管理、用電管理及需方發(fā)電管理等。需求側(cè)管理的幾個內(nèi)容涉及電力供需雙方,甚至與電力管理體制有關,必須通過立法和制訂相應的規(guī)則,并最終由電力市場來調(diào)節(jié)??梢钥吹?,電力的供需雙方不僅僅是一種電力買賣關系,也是以雙方利益為紐帶的合作伙伴關系,在電力市場環(huán)境下,需求側(cè)管理必將被重視。
二、配電自動化發(fā)展新動向
變電站自動化的發(fā)展,使供電可靠性有了很大的提高,但是,要進一步縮短故障停電時間,很大一部分取決于饋線自動化的發(fā)展。必須在饋電線路上裝設電動開關,配置饋線終端設備FTU,對一些分支線路,還應裝設故障指示器,并利用通信系統(tǒng),向系統(tǒng)提供饋線運行數(shù)據(jù)和狀態(tài),執(zhí)行系統(tǒng)下達的饋線開關遙控操作命令。非線性負載、電動機直接起動、不平衡負載、焊接設備以及家用電器設備增多,降低了電壓質(zhì)量。電壓質(zhì)量對現(xiàn)代電子設備及計算機系統(tǒng)影響極大。為此,提出系統(tǒng)應對電壓進行連續(xù)測量和質(zhì)量分析,噪聲越限告警。同時,要根據(jù)實際需要選擇不同的無功補償方式。集成化、智能化和綜合化是一發(fā)展趨勢。早期配電自動化的實施采用發(fā)展獨立的、單項自動化系統(tǒng)來解決問題,如直接的負荷控制、大用戶的遠程抄表等,由于配電自動化的功能之間存在著不同程度的關聯(lián),其中大部分要求很難滿足,且還無法克服在擴大應用規(guī)模時確認所需投資的合理性所遇到的困難。這種按"功能定向"的方法,已造成綜合化水平非常低并帶來若干反面影響,如功能重疊、數(shù)據(jù)的重復、靈活性很差和維修費用高等。另外,配電自動化系統(tǒng)作為一個龐大復雜的、綜合性很高的系統(tǒng)性工程,包含眾多的設備和子系統(tǒng),各功能、子系統(tǒng)之間存在著不同程度的關聯(lián),其本身及其所用技術又處于不斷發(fā)展之中,對任一家制造商而言,根本不可能包攬一切。在饋線自動化方面,現(xiàn)有饋線終端設備不僅具有常規(guī)的遙測、遙信和遙控功能,且還集成了自動重合閘、饋線故障檢測和電能質(zhì)量的一些參數(shù)的檢測功能,甚至集成了斷路器的監(jiān)視功能,且有進一步與斷路器、開關相結(jié)合,機電一體化,發(fā)展成為智能化開關的趨勢。顯著地降低了建設、運行和維護的綜合成本,為提高供電可靠性,創(chuàng)造了有利的條件。
故障定位和自動恢復送電可以明顯地縮短停電時間。有效地解決這一問題,必須以數(shù)字式繼電保護、饋線自動化和DMS系統(tǒng)為基礎。對于故障定位,國外有人提出使用三種技術綜合處理:故障距離計算法、線路故障指示器法以及不同線路區(qū)間故障概率統(tǒng)計法,這些信息結(jié)合在一起進行模糊邏輯處理。
三、電力線載波技術取得重大突破
DPL技術是針對能夠加強本地、區(qū)域性以至全球范圍的家庭和中小型公司的數(shù)據(jù)訪問性能和響應性能,采用改進的因特網(wǎng)規(guī)約(IP)以及復雜的專用電子裝置來沿低壓配電電纜網(wǎng)絡傳輸MHz級的數(shù)字高頻信號,同時監(jiān)視導致信息失真的脈沖信號以及其他形式的電干擾,從而實現(xiàn)了利用配電網(wǎng)絡為家庭和中小公司提供數(shù)字電話、傳真及因特網(wǎng)通信服務的手段。該項技術的優(yōu)越性體現(xiàn)在:對于電力公司來說,配電網(wǎng)絡是現(xiàn)成的,因而應用DPL技術的投資遠小于其他寬帶通信系統(tǒng);由于配電系統(tǒng)連至千家萬戶,通過該網(wǎng)絡可為用戶提供極方便的因特網(wǎng)服務;該技術使得由調(diào)制的低壓網(wǎng)絡傳送的因特網(wǎng)和數(shù)據(jù)訪問的速度比目前最快的綜合數(shù)字服務網(wǎng)絡ISDN的速度提高了10倍,比與普通電話線連接的高速調(diào)制解調(diào)器快20倍;但目前推廣應用DPL技術存在一些因難:將變電站轉(zhuǎn)化為與因特網(wǎng)相連的網(wǎng)關,還需要在變電站中安裝開關以及異端高速回饋光纖網(wǎng)絡以承載變電站和因特網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸;DPL這項技術,還需要進一步發(fā)展和證實,而其他技術,如低能無線(low-powerradio)、電纜調(diào)制解調(diào)器或不對稱數(shù)字電話用戶線(asymmetricdigitalsubscriberline)等高速通信系統(tǒng)都已商業(yè)化或即將商業(yè)化,因而至少在最近兩年內(nèi),DPL技術是一項相對比較貴的選擇方案。
無論是固態(tài)補償器STATCOM還是動態(tài)電壓恢復器(DynamicVoltageRestorerDVR)直流儲能裝置的容量決定了對每次電壓下跌進行調(diào)節(jié)的持續(xù)時間,可以從幾個Hz到幾秒鐘。若應用超導儲能器(MicroSuper-conductingMagneticEnergyStoragy-SMES),可適用于短時間大功率的存儲和釋放場所。有了用戶電力設施,用電的質(zhì)量和可靠性仍需供電方和用電方合作解決,所以雙方的信息暢通和工況變化的透明度是十分重要的,這有賴于供電信息化程度的提高。用戶和供電者合作可以共同把擾動減少到幾乎沒有。不論是雷擊、開關切換還是負荷大變動等,都不使其干擾電力用戶的運作。
四、用戶電力技術的應用
用戶電力(CustomPower)技術是NarainG.Hingorani任職于美國電力科學研究院(EPRI)時和柔性輸電(FACTS)技術一起提出的。其核心內(nèi)容是電力電子設備的應用。該項技術可以解決電壓突升、突降和瞬時斷電等配電系統(tǒng)擾動所引起的種種問題,可補償電壓下降及短時斷電,對諧波進行有效濾波,補償相電流的不平衡,改進功率因素。其對提高供電質(zhì)量方面,有廣闊的前景,值得研究。
無論是固態(tài)補償器STATCOM還是動態(tài)電壓恢復器(DynamicVoltageRestorerDVR)直流儲能裝置的容量決定了對每次電壓下跌進行調(diào)節(jié)的持續(xù)時間,可以從幾個Hz到幾秒鐘。若應用超導儲能器(MicroSuper-conductingMagneticEnergyStoragy-SMES),可適用于短時間大功率的存儲和釋放場所。有了用戶電力設施,用電的質(zhì)量和可靠性仍需供電方和用電方合作解決,所以雙方的信息暢通和工況變化的透明度是十分重要的,這有賴于供電信息化程度的提高。用戶和供電者合作可以共同把擾動減少到幾乎沒有。不論是雷擊、開關切換還是負荷大變動等,都不使其干擾電力用戶的運作。
現(xiàn)階段,化工行業(yè)的不斷發(fā)展和進步,出現(xiàn)了很多種類工藝,各個化工企業(yè)具有不同種類的生產(chǎn)工藝,相比較于以往的安全化工生產(chǎn)工藝來說,我們研究和分析的安全生產(chǎn)工藝具有以下特點:一是,安全化工生產(chǎn)過程中具有一定的連續(xù)性,并且生產(chǎn)規(guī)模較大;二是,安全化工生產(chǎn)過程中具有很長的周期,而且始終處于滿負荷運行的情況,在進行生產(chǎn)的時候具有一定的安全性和穩(wěn)定性;三是,化工安全生產(chǎn)過程中需要一定的工藝條件,很難全部滿足高壓、高溫、易燃易爆、真空以及有毒害等條件,應用在生產(chǎn)過程中的介質(zhì)種類很多;四是,化工安全生產(chǎn)過程中需要很復雜的生產(chǎn)環(huán)境,一般來說都是處于易燃易爆、具有腐蝕性的環(huán)境下[1]。
2自動化控制及安全聯(lián)鎖在化工安全生產(chǎn)中的應用
(一)自動化控制在化工安全生產(chǎn)中的應用
自動控制實際上就是依據(jù)規(guī)定指令或者程序自動進行化工生產(chǎn)的一種新技術,依據(jù)運行過程中的自動化程度可以合理的分為全自動化控制和半自動化控制兩大類。這種新的控制技術可以合理的運用到機械制造、生產(chǎn)控制過程以及管理過程控制等多方面。我國運用這種自動控制技術,在化工生產(chǎn)過程中已經(jīng)發(fā)展了幾十年,主要包括創(chuàng)新和引進兩種開發(fā)方式。在發(fā)展的過程主要經(jīng)歷了三個階段,主要有手工操作、機械控制以及自動控制。自動控制技術從簡單的生產(chǎn)系統(tǒng)逐漸發(fā)展成為復雜的生產(chǎn)系統(tǒng)[2]。目前,在國內(nèi)大部分化工企業(yè)中,分散控制系統(tǒng)(DCS)、邏輯控制器(PLC)以及現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)應用的相對比較廣泛。其中邏輯控制器和分散控制系統(tǒng)是比較常見的。邏輯控制器是一種可以進行存儲的設備,一般來說是一類編程,可以適當作為內(nèi)部存儲程序,執(zhí)行邏輯、執(zhí)行定時、執(zhí)行順序控制以及執(zhí)行計算和算數(shù)的過程是基本主要功能。主要控制形式為模擬輸入、輸出方式或者數(shù)字輸出、輸入方式。邏輯控制器的主要特點有:一是具有很大性價比,功能比較強;二是維修過程比較方便和簡單;三是具有一定的抗干擾性和可靠性。主要適用于中小規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)控制過程中以及間歇性生產(chǎn)的控制過程。一般來說,具有比較大規(guī)模的化工生產(chǎn)控制過程主要使用的是分散控制系統(tǒng)。主要特點就是可以適當?shù)娜诤贤ㄓ?、計算機、自動控制,從而很好的實現(xiàn)自動監(jiān)控、自動生產(chǎn)、自動管理、自動操作以及分散控制,相比較于邏輯控制器來說,具有更加強大的功能,但是也具有很大的設備成本。分散控制系統(tǒng)的主要形式結(jié)構特點為多層分散、分散、自治合作以及危險分散,比較適合使用在化肥、石油以及大型空分制氧的生產(chǎn)過程中[3]。以上的運行系統(tǒng)應該保持與生產(chǎn)過程一致,從而全面實現(xiàn)自動控制,以便于可以科學、有效地進行設備的智能化、微型化、開放化、數(shù)字化的自動管理,這種現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)逐漸成為未來化工企業(yè)生產(chǎn)與管理的主要發(fā)展方向[4]。
(二)安全聯(lián)鎖在化工安全生產(chǎn)中的應用
安全聯(lián)鎖實際上是屬于一種安全技術,可以阻止排除安全隱患之前接觸存在危險區(qū)域的行為,或者在出現(xiàn)接觸危險區(qū)域的時候可以自動排除安全隱患?,F(xiàn)階段,在化工安全生產(chǎn)過程中比較常用的就是緊急停車系統(tǒng),可以讓設備在瞬間就能夠停止運行,從而保證不會發(fā)生一定的安全事故,為了有效地增加系統(tǒng)的安全性,一般把緊急停車系統(tǒng)有機結(jié)合PLC系統(tǒng)、FCS系統(tǒng)、DCS系統(tǒng),可以在系統(tǒng)出現(xiàn)壓力、溫度或者液位超過規(guī)定范圍或者毒害氣體超過標準的時候進行及時的報警,適當啟動安全聯(lián)鎖作用。
3結(jié)束語
EDA(實驗)中心的建設起始于1998年初,學校先后投入資金近百萬元,第一期工程建立起配備有40臺Pentium166MMX微機的多媒體實驗室和硬件實驗室各一個;1999年進行了第二期工程,又建起了一個包含40臺PentiumⅡ400微機和兩臺專用服務器的網(wǎng)絡實驗室和一個管理辦公室。并進行了軟件建設和有關實驗項目的開發(fā)。到目前為止已建立起的軟硬件環(huán)境如表1。
在EDA中心的建設中,我們遵循以下原則:
(1)創(chuàng)建一流具有EDA特色的實驗環(huán)境。EDA的實驗環(huán)境的好壞在某種程度上直接影響電類學生對現(xiàn)代化技術的掌握,同時EDA的實驗環(huán)境也是一個窗口,代表了一個學?,F(xiàn)代化教學的形象。EDA中心的建設不應等同于一般的計算中心或機房的建設,應該具有EDA特色,那就是要有豐富的EDA軟硬件支持,要有得力的指導開發(fā)力量。為了建設好一流的EDA實驗環(huán)境,我們成立了專家指導小組指導環(huán)境的建設,并多次派人到EDA教學較好的學校去參觀學習。為了體現(xiàn)時代的特點,我們將中心80臺機器內(nèi)部互連,整個內(nèi)部網(wǎng)絡完全按照Internet技術規(guī)范設計,能提供全套Internet服務。中心內(nèi)部網(wǎng)絡還通過Linux網(wǎng)關與校園網(wǎng)相連。服務器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安裝了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系統(tǒng)。
(2)嚴把質(zhì)量關,高質(zhì)量完成建設。EDA所有軟硬件設備的引進都經(jīng)過認真市場調(diào)查研究,并嚴格的檢測,對不合格的產(chǎn)品堅決清除。如曾進一批微機,檢測后發(fā)現(xiàn)配置與樣機不符,立刻退貨,重新購置。軟件的建設對EDA來說是體現(xiàn)特色的關鍵性建設,盡管EDA軟件投資較大,為保證實驗質(zhì)量,劃出專項資金,引進許多最新的正版EDA軟件。
(3)加強外聯(lián),尋求多方支持。EDA教學的開展需要許多方面的技術支持,為了做好這方面的工作,我們加強了校際之間的技術交流以及與EDA軟硬件開發(fā)商家的聯(lián)系,可以從中得到了許多必不可少的幫助,如東南大學贈送給我們不少非常有用的EDA軟件和設備,美國Altera公司通過其大學項目贈送給我們專業(yè)版和網(wǎng)絡版的Max+PlasⅡ軟件開發(fā)工具等。
(4)鼓勵師生開發(fā)EDA教學項目。我校EDA教學項目的開發(fā)進行得比較早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加強了這方面工作的開展,目前已自行開發(fā)并用于教學有ISP和FPGA等實驗裝置,全定制的A-SIC實驗環(huán)境也正在緊鑼密鼓地準備中。
(5)勤儉節(jié)約,變廢為寶。EDA的某些硬件實驗對微機要求并不高并且有可能對微機產(chǎn)生傷害,為此我們從校計算中心等地方找來約20臺淘汰了的386和486微機,建成了硬件機房,很好地解決了這類問題并節(jié)約了不少資金。
2EDA實驗環(huán)境的管理
我校的EDA實驗環(huán)境主要面向電子工程系和自動控制系學生,行政上掛靠電子工程系。為了便于協(xié)調(diào)管理,兩系分別任命了兼職正副主任負責中心的建設和日常管理。
在EDA(實驗)中心的日常管理中我們努力做到:
(1)全心全意為EDA教學服務。EDA(實驗)中心建立的主要目的之一就是為全校師生的EDA教學實驗提供方便。為了做好服務工作,我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過網(wǎng)絡授課,我們引進了Lanstar網(wǎng)絡教學系統(tǒng)軟件。有教師需要提供語音教學服務,我們購買了無線話筒。有一些國外引進的EDA軟件需要用英文操作系統(tǒng),中心工作人員經(jīng)過多次試驗,使中英文操作系統(tǒng)能夠方便地切換。中心的Internet網(wǎng)及打印機等設備也均向師生開發(fā)。
(2)開放式的實驗環(huán)境。中心除正常設備維護日外,保持全日制開放。開放時除了安排一般值班人員外,還經(jīng)常安排對EDA技術熟悉的教師或研究生進行現(xiàn)場指導,學生可以自由地上機實習。
(3)不斷推廣EDA新技術。EDA技術的發(fā)展速度非常快,我們利用中心與外界聯(lián)系較多的優(yōu)勢,不斷向師生推薦EDA新技術和新方法。如我們曾請經(jīng)銷商來介紹最新版本的PADS、EWB等EDA軟件的特點和使用方法,與東南大學EDA實驗中心合作舉辦了兩期全國性的EDA研討班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以來,已為電類專業(yè)的學生開設了“電路”、“電子線路”、“數(shù)字電路”、“信號與系統(tǒng)”等十多門課程的上百個實驗,部分實驗還延伸到非電類專業(yè)的“電工學”課程中;每年還有幾十名本專科生和研究生在這里進行畢業(yè)設計和課題上機。總上機時數(shù)已達4萬機時。
(2)EDA中心的構建,推動了我校多門類課程的教學內(nèi)容、教學方法的改革。就數(shù)字電子課程而言,迫切需要充實現(xiàn)代化的設計思想和設計方法,EDA中心的服務為此創(chuàng)造的必要的條件。由于EDA中心的大量工作,使教師可以在課常上集中精力和時間與學生一起共同體驗前人創(chuàng)造知識的途徑與方法,而把一些繁瑣的計算交給EDA工具,學生通過EDA工具的使用去實踐他們在課堂上學到的方法和思路。對電路分析、模擬電子線路、數(shù)字系統(tǒng)設計等課也起到了同樣的作用。
(3)開放式的管理,方便了學生,激發(fā)了學生的學習熱情和求知欲。如有一位在給電類提高班講課的教師發(fā)現(xiàn),原擬定通過Lanstar授課系統(tǒng)對學生講授EWB的使用方法,結(jié)果在現(xiàn)場卻發(fā)現(xiàn),不少學生已初步學會了EWB的使用,其原因是他們已主動地到EDA中心,通過自學,進入了EDA環(huán)境。這是一個學生主動學習的例子。通過這樣的學習客觀上提高了學生的自學能力,反映了他們高度的學習熱情和求知欲,這也為他們將來自行掌握更現(xiàn)代化、更復雜的EDA工具打下了基礎。
(4)EDA中心成為學生第二課堂的場地,培養(yǎng)學生從事科學研究的能力。如數(shù)字系統(tǒng)設計的老師利用EDA中心進行電子設計競賽,取得很好的效果,受到了學生的歡迎。
參考文獻:
[1]陳旭,王成華.建好電工電子基地培養(yǎng)面向21世紀的高素質(zhì)人才[A].國家工科基礎課程教學的基地建設研討會論文集[C].武漢:華中理工大學出版社,1999.4.(166).
[2]趙云娣等.電子技術教學基地的實驗室建設[J].高等工程教育研究,1999增刊(77)