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电气自动化类论文

时间:2023-03-27 16:55:58

电气自动化类论文

电气自动化类论文范文1

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)02-0044-02

电气信息类专业包括电气工程和自动化等与电相关的专业。该类专业的目标是让设备根据环境的变化自动调整运行,即通常所说的“智能化”。因此,该类专业大学生人才培养的主要任务是培养有能力胜任工业企业工作的高级电气人才。随着工业自动化水平的迅速提高和教育改革的不断深入,为适应工业界对具有实践性、创造性等综合能力强、素质高的技术人才的迫切需要,应重点关注学生工程实践和创新能力的培养,使大学生能够应用理论知识指导实践,而不仅仅局限于书本知识。

而目前在大部分高校中,对于低年级大学生一般设置课程设计、企业参观实习或鼓励学生参加各种科技竞赛来提高学生的实际动手能力;对于毕业生一般通过毕业论文环节培养学生具有较强的实践能力和理论联系实际的综合分析能力。[1]这些固然是电气信息类专业教学中不可缺少的重要环节,但是一般高校的“课程设计”大都沿用以前的传统,虽然随着科学技术的发展以及工业企业需求的改变有一定的更新,但是相对来说,对于学生创新能力的培养具有一定的局限性;企业参观实习可以让学生进一步了解实际设备运行过程,但是时间相对仓促,真正能够深入的有限;参加科技竞赛的学生数量有限,只能锻炼部分学生的实践和创新能力;毕业论文环节一般由导师根据研究方向选定,能够较好地锻炼学生的实践和创新能力,但毕竟时间较短。本文从电气信息类专业的专业定位、学科内涵、人才培养的目标和要求出发,在传统的教学模式中引入了“项目实习制”人才培养模式。

一、电气信息类专业定位和学科内涵

按照教育部电气信息类专业目录和定位,电气信息类专业方向涵盖电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术、电子科学与技术、生物医学工程等专业。

从学科内涵来看,电子信息类专业涉及的主干学科包括电气工程、控制科学与工程、计算机科学与技术、电子科学与技术、信息与通信工程。由此决定了电子信息类专业教学应遵循以下四个原则:以电气工程为背景;以控制理论为基础;以信号分析和处理为手段;以计算机、电子技术为核心。

二、人才培养目标和要求

从总体上来说,电气信息类专业大学生的人才培养目标是培养具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与引用、网络技术、电子技术和信息系统等基础知识,能从事与电气工程有关的系统运行、运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、信息处理、试验分析、管理与决策、电子与计算机技术应用、各类电子设备及信息系统的研究、设计、制造、集成、应用和开发等领域工作的宽口径“复合型”高级工程技术人才。[2,3]当然,对于归属于电气信息类专业下的各个子专业来说,根据其主干学科的侧重点不同,其人才培养目标各有侧重。

要实现上述人才培养目标,对电气信息类专业本科毕业生在业务、能力和素质方面应提出以下要求:掌握扎实的数学、物理、化学等自然科学基础知识,具备较高的管理科学、人文社会科学和外语综合能力,具有较高的军政素质;掌握电子信息类专业领域必要的技术基础理论知识,主要包含电工理论、电路理论、电子技术、信号处理、控制理论、计算机技术基本原理与应用等;系统分析、设计、开发及应用方面的工程实践训练,具有较熟练的与本专业相关的计算机软硬件开发能力;掌握本专业领域内1~2个研究方向的理论知识与实践技能,了解本专业学科的发展趋势;在本专业领域内具有一定的科学研究、科技开发、组织管理、团队合作的实际工作能力,同时要具有较强的工作适应能力。

三、电气信息类专业的人才培养模式探讨

目前,高校电气信息类专业课程体系设置主要包括公共课程、技术基础课程(又称专业基础课)、专业课程(简称专业课)三部分。[4]公共课程主要在低年级展开,包括文化课程类、工具课程类及能力培养课程类。公共课程是从学生可持续性发展的角度考虑,针对该类专业大学生必备的知识和基础,全面培养学生的基本素质,使学生获得较宽泛的公共基础学科的理论知识,从而为学生后续学习及工作打下坚实的基础。技术基础课程涵盖非常广,主要包括人才培养要求中提到的电路理论、电工理论、电磁场、电子技术、机械基础理论、计算机软硬件原理及对应的实验和设计等课程,使学生系统地掌握本专业领域必需的技术基础理论知识。专业课程根据电气信息类下属各专业特点选择相应的专业必修课、专业方向核心课以及专业拓展课,使学生掌握本专业方向的专业知识和技能,训练学生的专业设计、实践和创新能力,接触相应学科的学术前沿。

综上所述,从课程体系来看,各个高校电气信息类专业课程设置都是严格遵循该类专业的专业定位、学科内涵、人才培养目标和要求而设置的,为学生提供了丰富的自然科学和专业技术知识,同时也在一定程度上提高了学生的实践和创新能力。然而,这种“始终以教师为中心”的统一的教学培养模式也不利于学生自主解决与课程对应的实验、设计过程中出现的各种问题,不利于学生系统理解和掌握电气信息类专业的各种相关技术,同时在一定程度上也影响了学生实践和创新能力的锻炼效果。

因此,为了促进学生理论与实践相结合、培养学生的创新能力,必须在当前“以教师为中心”的培养模式中增加“以学生为中心”的培养模式,充分调动学生的积极性和主动性,激发他们的探索和研究精神,让学生在逐步深入的学习过程中构建自己的本专业知识框架体系。

为了充分调动学生的积极性和主动性,达到电气信息类大学生人才培养的目标和要求,应让学生根据自己的兴趣选择喜欢的课题,真正参与到一些没有借鉴的实际开发类项目中,与教师或学生共同讨论、设计并实施项目方案,了解电气信息类项目的整体实现过程以及可能出现的问题。如在新加坡国立大学电气与计算机工程学院,学校教师 在学校主页上本科学生招聘信息(包括:项目名称、项目实现目标和要求、具体负责任务、对所招收学生的要求、联系方式等等);学生可以通过网站在线查找学校教师的招聘信息,针对自己感兴趣的项目可以联系相应教师,申请相关职位;教师收到学生申请要求后,组织面试;学生面试通过后正式加入该教师项目组,与团队协作共同完成项目任务。在国内高校,近年大量出现“大学生暑期企业实习计划”,即各企业在相关网页上暑期实习职位,相关专业大学生递交个人简历,申请企业提供的实习职位;企业组织相关人员进行简历筛选、笔试以及几轮面试,通过的学生进入企业进行实习。这种“大学生暑期企业实习计划”不仅让大学生了解和掌握了就业的相关知识、技能,锻炼和培养了大学生的社会实践以及进入社会的适应能力。同时,对于能够进入企业进行实习的学生,还能锻炼其创新思维、灵活应变的能力、持续学习和掌握新知识的能力、不断适应新环境的能力以及团队合作精神等等。

由此可见,学生实践和创新等能力的提升需要实际的项目或任务支撑。为了更好地锻炼和培养电气信息类专业大学生的实践、创新能力,可以借鉴上述国外高校的人才培养方式以及“大学生暑期企业实习计划”,在本科生培养阶段可以引入“项目实习制”,引导学生尽早、更频繁地接触实际项目工作,感受专业氛围。

另外,目前国内高校中一些青年教师指导的学生比较少。一方面,没有指导的研究生或者研究生数目比较少;另一方面,本科生毕业设计有时间限制(与项目进展不同步,缺乏延续性),因此导致教师有实际的科研项目但是缺乏足够的人力资源去实现。“项目实习制”不仅可以培养学生的创新实践能力,同时也能解决青年教师项目人员缺少的现状,对于高校来说是一个双赢策略。

本文介绍的“项目实习制”具体如下:

1.实施方法

高校教师根据自身需求(如国家自然科学基金研发项目、企业横向项目等),通过各种渠道(如校内网站等)项目实习职位需求,相关专业的各年级大学生可以应聘感兴趣的职位,教师经过考核后聘用适合的学生。聘用后的学生要按项目进度完成教师交代的各项任务,出现问题可以查阅资料、与课题组其他组员以及教师商讨。以“水压试验机故障诊断”项目为例,学生首先需要到现场进行调研,了解水压试验机设备的运行原理和流程,学习PLC(可编程逻辑控制器)、WinCC等软件编程方法,同时针对该设备的故障诊断问题提出可行的解决方法。此外,还要考虑方法的时效特性。

2.管理方法

高校制定有关使“项目实习制”进入正规化渠道。学校制定学生实习津贴标准,根据学生的考核成绩划分为五档:A档(考核成绩 90分),B档(80分,考核成绩<90分),C档(70分,考核成绩<80分),D档(60分,考核成绩<70分),E档(考核成绩<60分)。根据学校规定的标准以及学生参与实习的时间,教师从项目人力资源经费中支出学生的津贴。

3.实施过程和效果

在项目实习的过程中,学生会遇到各种实际问题,通过自身所学理论知识、查阅相关资料、现场调研与高年级学生以及教师交流积极主动解决实际项目中出现的问题。“项目实习制”不仅能够培养学生技术方面解决实际问题的专业能力,而且对于学生个人综合素质(包括:创新思维、灵活应变的能力、持续学习和掌握新知识的能力、不断适应新环境的能力、良好的沟通能力、团队合作精神等)的培养也非常有益。相比而言,“项目实习制”比“大学生暑期实际计划”更加灵活,便于学生在项目实施的过程中发现问题,促进对书本知识的理解和运用。

综上所述,通过这种“项目实习制”人才培养方式,本科生可以跟随教师进行研究性学习,并且可以充分利用实验室设备以及博士、硕士资源,把课堂“填鸭式”教学扩展为现场教学,为本科生今后的工程实践打下良好的基础。同时,大学生可以在本科阶段接触多个研究方向,有利于学生对本专业主要的研究方向有一个较清晰的认识,进而明确自身爱好所在,为学生继续求学或就业指明方向。

四、结束语

在本科教学中引入“项目实习制”教学策略能够培养学生具有更强的工程实践能力、创新能力、表达能力、沟通能力、心理承受能力以及团队协作能力,使学生具备主动获取知识、主动参与自主创新的积极性和过硬的社会竞争力,对于满足岗位需求能力具有现实意义。

参考文献:

[1]李寒林,林洪贵,蔡振雄,等.毕业论文指导中的创新实践能力培养探析[J].集美大学学报,2012,13(1):126-128.

[2]邹逢兴,陈立刚,徐晓红,等.关于自动化专业电子信息类课程教学改革的探索与思考[J].中国大学教学,2011,(9):37-40.

电气自动化类论文范文2

【关键词】电气自动化;应用型人才;本科;培养方案

电气自动化类专业是机电类专业体系中的一个重要专业分支,是一项应用型专业课程。随着国家对应用型专业教育和技术人才培养的重视,高等教育的教学模式也进行了不断变革。面对社会对技术人才的日益增长,电气自动化类专业应用型本科人才的培养成为了众多高校的教学目标。本文就电气自动化类专业应用型本科人才的培养方案进行了探索。

1.对电气自动化类专业进行定位,明确专业的培养目标

1.1培养目标

电气自动化类专业是一门应用型技术课程,其主要的培养目标是让更多学生的德、智、体、美得到全面发展,从而更加适应社会的建设和发展。通过对课程的学习,让学生奠定更为扎实的知识基础,扩展学生的知识面,提高学生的实践操作能力,让学生的思维能力、创新意识以及综合素质得到提高,从而具备一定程度的发展潜力,使其能够有效地为社会的建设和发展做出贡献,将更多新型的技术和先进的理论进行应用,研究和发展更多的技术,提高国家的发展建设步伐。

1.2知识体系和能力水平

电气自动化类专业是一门理论与实践联系紧密的课程,其培养的对象要求具备完善的理论知识体系,能够熟悉相关的电气技术、控制技术以及计算机应用技术,同时具备一定程度的生产管理知识、营销知识以及社会科学知识。另外,在掌握理论知识的基础上,还需要具备一定的电气控制技术和计算机控制技术,熟练进行电气设备的安装、调试、维修以及运行。

2.制定有效科学的教学培养计划

2.1制定计划的原则要求

培养计划的制定要遵循合理科学的原则,保障培养对象的质量,从而满足社会的发展和需求。因此,院校单位应该组织人员对课程专业进行认真的调研,从而将专业课程的培养要求和方向进行合理定位,从而制定有针对性的培养方案。院校单位需要组织相关的专业人员对电气自动化类专业的人才需求和发展形势进行调查和分析;与其他的院校进行教学交流;对专业毕业生的就业情况进行调查,通过毕业生的就业信息反馈,把握本专业的理论知识和技术能力标准;开展相关的探讨会议,组织相关专家、政府人员以及企业单位进行交流沟通。通过这些调研工作,从而使专业培养计划得到科学指导。

2.2教学计划

结合对本专业的培养计划进行研究和分析,在满足制定计划原则的基础上,制定合理有效的电气自动化类专业教学计划。教学计划的制定过程中,要合理科学的安排专业的理论课程学时和实践教学学时,对于系内选修课和公共选修课也需要进行安排,丰富学生的理论体系。

3.人才培养的探索和实践

3.1完善人才培养计划

院校可以在每学期的结束阶段开展学期总结会议,对本学期的专业教学进行总结和分析探讨。另外组织学生开展座谈会议,认真倾听学生的建议和反馈,结合学生的反馈信息和学期的教学效果,对专业课程的教学模式进行调整,完善和健全人才培养计划。

结合本专业的性质属性,学生需要相关的技术能力,以下是相关能力的课程安排:

(1)学生需要具备围绕PLC可编程控制器为主要核心的电气控制系统实践能力,从而加深学生对电气控制系统的安装、设计、维修以及运行等技能的熟悉度和了解度。因此在PLC技术的课程安排上,可以制定以电路原理、电机原理与拖动、可编程控制器、组态软件与触摸屏等为主要内容的课程计划。

(2)单片机技术在电气自动化类专业中也属于一门重要技术,学生需要能够掌握单片机的系统结构,学会利用计算机对其进行程序编写、运行和调试等,因此在单片机的技术学习上可以建立以电子技术基础、单片机原理与应用、微机原理与应用、单片机应用系统以及数字逻辑系统等为主要内容的课程体系。

(3)计算机技术应用能力也是本专业的一些必学技术,学生通过对计算机的操作和软件使用,从而进行工业控制。在这门技术的课程设置上,主要有计算机语言、计算机网络、控制系统仿真与CAD以及程序设计等。

(4)供用电技术应用能力与本专业的实际应用息息相关,学生通过对供用电技术的认识和了解,从而能够对供用电系统进行设计、安装、运行、调试以及维修,主要课程包括了供电技术和相关的实习等。

通过对以上专业能力的课程设置,让专业的培养计划更具目的性,让学生在专业课程的学习中更加具有针对性,理论、实践与工程训练的三者结合,让学生不断完善自身的专业理论体系,提高自身的技术要求,使其更加适应社会的发展。

3.2合理变革教学手段,提高课程的教学质量

教师在课程的教学上需要结合学生的学习情况,适时对自身的教学模式进行变革。在目前,多媒体教学技术的应用,能够有效提高教师的教学效率和质量。由于电气自动化类专业的内容学习中,涉及了大量抽象和结构复杂的电气设备,多媒体技术的应用,能够有效地将这些抽象难懂的知识点转换成形象具体的图象,通过图象的演示,让学生能够更为清晰地认识和了解。另外,案例教学和现场教学的应用,能够让学生更加明白课程的培养目标和应用情况,从而加深对专业课程的认识和了解,实际的案例分析和现场的切身体验,让学生能够从中感受到本专业与实际应用的联系,同时也加强了学生的实践经验,加深了对知识的掌握,更好地将理论知识应用到实际生活中。

3.3班级导师制的落实

班级导师制的落实,能够有效发挥教师的主导地位和学生的主体地位,提高教学的质量。教师需要具备一定的品德素质和职业责任,有效指导学生学习,激发学生对专业学习的信心和积极性,帮助学生制定专业的就业规划,让学生顺利完成学业。

【参考文献】

电气自动化类论文范文3

关键词:电气工程 自动化 发展

中图分类号:TU855文献标识码: A 文章编号:

电气工程及其自动化是一个涉及电力电子技术、计算机技术、电机电器技术信息与网络控制技术等诸多学科的领域,是一个综合性很强的学科,内容丰富多样化,其特点为:强弱电结合、机电结合、软硬件结合,是解决电气工程技术分析与控制问题的前言科技学科。

电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,触角伸向各行各业,生活中的大小事务,均可见它的身影,与社会工业生产密切相关,发展十分迅速。

一、电气工程及其自动化发展历史

电气工程及其自动化的起源要追溯到18世纪,美国人富兰克林(B. Franklin,1760-1790)著名的“风筝实验”为人类解开来了电的神秘面纱,不仅如此,电在自然界中的存在,也为电气工程的发展奠定了最直接的受体。

19世纪初期,电流的磁效应、电磁感应定律相继被外国科学家研究出来。19世纪中后期,麦克斯发现的电磁理论,让电气工程的理论基础趋于完善。与20世纪交接的年代,西方发达国家陆续将电气工程专业植入大学课程,这是电气工程专业最早出现的地方。

对于前期闭关锁国的中国来说,一直到洋务运动时期,电气工程专业才被引进到我国,由南洋大学堂(交通大学前身)第一个引进理论,并且设置了电机专科,这是我国大学最早的电气工程专业,至今约莫一百年左右,可以说电气工程在我国的发展历程也是较有历史的。到20世纪中期,我国高校陆续开设电气工程专业,也逐步将电气工程纳入国家重点科研项目,大力培养相关人才。20世纪末端,因特网互联世界,电气工程不再是单纯的电力工程,而是一项与计算机信息技术相互交叉的一门前沿学科。进入21世纪后,电气工程及其自动化发张迅猛,成为涵盖人类生活最广的一门实用学科。

二、电气工程及其自动化发展现状

1.电气工程及自动化在电力系统中技术应用

在电气工程及其自动话主要在电力系统中应用,现代电力系统自动化的主要特征为:大机组、大电网、高度自动化。电气工程中自动化技术的在电力系统运用主要体现在电网调度自动化、发电厂自动化,变电站自动化和配电自动化这四个方面。

电网调度自动化主要通过安全分析与对策提出(SA)、数据采集与安全监控(SCADA)和自动发电控制(AGC)与经济调度控制(EDC)三个手段来实现对电网安全经济运行调整。发电厂自动化系统主要包括了动力机械自动控制、自动发电量控制系统(AGC)和自动电压控制系统(AVC)系统。发电厂自动化系统能自动对发电厂进行自动检测、电能预估、调节、监视和管理,提高发电厂运行效率。变电站综合自动化系统的5个子系统包括控制系统、继电子保护系统,电压、无功综合控制子系统、通信子系统和低频减负荷控制及备用电源自动投入子系统。通过计算机硬件系统或者自动化装置,代替人工进行各种运行作业,提高变电站运行水平和管理水平的自动化系统。配电系统自动化的主要功能是降低电网的损耗、监控配电网的运行状况、优化配电网的运行方式、提高配电网设备自身的可靠性运行能力以及减轻了运行人员的劳动强度以及维护费用。

2.电气工程及自动化在其他系统中技术应用

除了传统电气工程设计到的电力系统,现如今,电气工程是一门覆盖面广,内容丰富的交叉学科。电气工程还涉及到建筑物多项改造活动,对建筑物结构性能的变化有较大的影响。根据勘测结果显示,建筑物电气工程结构像设备运行、线路连接、现场操控等方面,均对建筑物本身有很大影响。

同时,信息技术作为推动电气工程及其自动化发展的原动力,理所当然会将电气工程及自动化的热门技术用在本行业。随着当今市场的需求驱动,电气自动化与IT平台实现了逐步的融合,而当前全球电子商务的普及将大大加速这一融合过程。

3.电气工程及其自动化热门技术

(1)电力智能控制系统

智能电网是由电力智能控制系统控制的新型电网结构,其主要特点包涵6点:坚强、自愈、兼容、经济、集成和优化。具有能够自动检测、分析故障,实现故障隔离和系统自我恢复的功能,有效抵御自然灾害或人为的外力破坏,保证电网安全可靠运行,并且实现资源合理配置,提高能源利用效率,减少电能损耗,降低投资成本和运行维护成本。具有良好的发展前景。

(2)基于全球定位系统(GPS)的动态安全监控系统

在电力系统中,利用GPS的光纤通信技术和同步相量测量技术,结合传统技术与新的安全监控技术相互结合,实现了精确的时间和地点相量控制。

(3)电力系统设备在线状态监测

电力设备在线监测系统由容性设备绝缘在线监测装置、避雷器绝缘在线监测装置、断路器在线监测装置组成,系统涵盖了变电站主要电气设备绝缘状态参数的监测,监测参量多、功能齐全。系统也可以灵活配置,由其中的一套或两套装置组成,必要时也可选配变压器油色谱监测装置。其特点为:配置灵活,扩展性好,数据可靠,安装简便,维护简单。

三、电气工程及自动化未来发展趋势

现代生产和科学技术的发展,随着工业化进程的飞速发展以及人民生活水平跳跃式发展,对自动化技术提出越来越高的要求, 同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。未来电气工程及其自动化趋向于更智能化、适应工业生产方向的控制系统上发展;趋向于多机模型处理问题的设计分析;趋向于日益增长的先进的控制原理以及趋向于信息技术化的自动化产品。

更为重要的是,电气工程及其自动化的应用范围不再局限于单纯的电力工程系统体系,而是更加广泛的融入人类生产活动中。例如企业的综合性自动化系统、交通控制自动化系统、经济管理自动化控制系统都将投入运行中。自动化将在更大程度上匹配当今社会飞速发展的速度,在最大程度上实现拟人化。

在新世纪中,自动化控制类学科将具有更加开阔的前景,研究内容将更加富有挑战性,覆盖范围将更加广阔,关注和学习电气自动化专业控制类课程的人员将不断地增加。

参考文献

[1 ]薛葵.发电厂电气监控系统Ⅲ.电力系统装备,2002,1:72—73.

电气自动化类论文范文4

【关键词】电气设备;开关量;自动化控制;人工智能

科学技术的飞速发展,使人工智能技术得以被广泛应用于人类生产生活中,并充分表现出其所具有的巨大应用价值及发展潜力。人工智能技术是一种新兴科学技术,其所具有的现实应用价值是非常广泛的,现代社会的发展也同样需要人工智能技术的推动。本文对人工智能技术进行相应的探讨,同时阐述基于电气自动化控制的人工智能技术的具体应用。

1人工智能技术概述

21世纪下,科技的飞速发展,使人工智能技术应运而生。人工智能技术是一种新兴的技术手段,极大推动了现代社会的发展。对于人工智能技术来说,是以计算机技术相关理论为主要支撑,通过多学科进行交叉而逐渐形成的一门综合性学科,人工智能技术是利用现代化技术手段来模拟人工,使机械设备能够代替人来完成各种复杂且危险的作业。现阶段,我国对人工智能技术的研究,主要集中在专家系统和机器人系统这两大领域,该技术对人类智能进行模拟时存在的主要问题是无法准确体现大脑活动,这是因为人类的大脑结构是非常精密且复杂的,要想对人类大脑进行模拟,就需要克服一系列的技术难关。目前,人工智能技术已经在诸多领域中得到了广泛的应用,并取得了较为理想的应用效果。在人类生产生活中也已逐步应用人工智能技术,不过该技术在发展与应用过程中仍旧有一些技术难题需要解决。在自动化控制理论不断完善的同时,基于电气自动化控制的人工智能技术应用,也将集中在运作效率、专家系统与模糊控制这三个方面的研究,考虑到模糊控制系统在操作方面较为简单,而且能够与设备进行高效的连接。因此,在电气自动化控制领域中,对人工智能技术的应用,仍旧是以模糊控制为主[1]。

2基于电气自动化控制的人工智能应用现状研究

随着现代化社会的发展,电气自动化控制已成为一种重要的推动力量。在电气自动化控制中,通过人工智能技术的应用,能够使电气自动化控制水平大幅提高,同时减少人力、物力成本的投入,这能够有效满足现代企业的发展要求。因此,将人工智能技术应用于电气自动化控制领域中具有重要的现实意义。

2.1人工智能优越性体现

对于人工智能技术来说,其在电气自动化控制中的优越性主要体现在信息收集、处理与反馈等方面[2]。利用人工智能技术,可使机械设备能够代替人从事各种复杂而危险的工作,因此,将人工智能技术应用于电气自动化控制领域中,必将推动该领域的跨越式发展。利用人工智能技术手段,可使我国现代工业的生产及流通等环节得到优化,从而真正实现现代工业的自动化发展。同时人工智能技术可利用机械代替人来进行工作,还可大幅节约人力与物力等成本的投入,使生产效率大幅提升,进而促进现代工业的产业结构升级,实现产业结构优化。

2.2人工智能应用现状

将人工智能技术应用于现代工业领域的电气自动化控制中,具体应用主要体现在以下几个方面:(1)需要利用人工智能技术对电气设备进行改造,使其能够对数据进行自动化采集与处理。(2)需要利用人工智能技术能够优化电气设备功能,以便于系统能够对各种电气设备进行实时化管理与故障预警,人工智能技术需要对电气系统的开关量进行模拟,以此对电气设备的运行状态变化情况进行实时记录与故障预警,这样能够在电气设备出现故障时第一时间进行通知与预警,从而实现对电气设备故障的快速处理。(3)应用人工智能实现电气设备的自动化操作与控制,设备操作人员可利用鼠标或键盘来自动化控制各种电气设备,而在自动化控制中,需要编写相应的控制程序,利用控制程序便可实现体积操作或同期并网带负荷,进而使电气设备的控制水平得以大幅提高。(4)利用人工智能技术来进行故障录波,电气设备在人工智能技术的支持下,可对故障波进行模拟,并可进行波形捕捉与顺序记录,有助于电气设备对故障波的智能化捕足,从而确保电气设备的可靠、安全运行。

3人工智能技术在电气自动化控制中的应用分析

随着人工智能技术在电气自动化控制中的深化应用,电气设备的功能实现了进一步拓展,这也使人工智能技术在电气自动化控制领域中发挥出越来越重要的应用价值。

3.1电气自动化应用

对于电气自动化系统来说,其内部结构是非常精密且复杂的,并且要应用到多个学科及领域的专业知识。因此,操作人员在对电气自动化设备进行操作时,不仅在综合素质上要有良好的表现,还要具备较强的专业能力与较高的知识水平。并且,电气自动化设备在结构及功能上的复杂性,必须要确保对电气设备进行有效操作,避免出现操作失误或违规操作等现象。而利用人工智能技术则可使上述问题得到彻底的解决,这是因为人工智能技术的理论核心是计算机理论,其利用控制程序来实现电气设备的自动化、智能化控制,而控制程序则可以根据实际需要进行人工编写。在人工智能技术的应用下,可使电气设备进行自动化、智能化操作,进而有效代替人来进行作业,大大降低了工人的劳动强度,同时也能节约成本投入。并且,利用人工智能技术使电气设备能够更加科学、高效地运行。

3.2电气控制应用

在基于电气自动化控制的人工智能技术应用中,其具体应用体现在模糊控制、专家控制以及神经网络控制这三个方面:(1)在模糊控制中,其将模糊语言、模糊推理作为实现电气设备模糊控制的重要理论基础,而控制规则则是以专家经验为依据,通过模糊控制器在被控对象上的应用,以此达成控制目的[3]。对于模糊控制而言,其推理规则是按照模糊逻辑进行执行的,利用模糊控制,可使电气自动化系统形成一种具备反馈通道的闭环式控制回路。(2)在专家控制中,其将专家系统理论作为主体,并对控制理论相关技术进行了有机结合,使电气设备能够通过效仿专家经验来实现自动化控制。将专家控制应用于电气设备控制中,能够使电气设备具备更强的控制灵活性,并且工作人员可结合控制需求来灵活选择不同的控制率,从而使电气设备能够适应各种复杂的工作环境,使设备运行效率极大提高。(3)在网络神经控制中,其通过对人类大脑中的神经元活动进行模拟,在逼近原理的指导下,以此建立对应的网络神经控制模型。现阶段,我国已经对网络神经控制进行了比较深入的研究,该技术的应用也变得愈发成熟,并且取得了非常理想的应用效果。为了对电气自动化控制领域中人工智能技术的应用作出更加深入的阐述,便将模糊控制作为研究实例来进行探讨。在电气控制中,模糊控制的作用是确保直流与交流传动的实现,Sugeno、Mamdani均是直流传动中的两种主要模糊推理模型结构。模糊控制器则是实现交流传动的关键。

3.3设备操作应用

现代工业的发展极大促进了人类文明的进步,人类的生产生活也与现代工业建立紧密的联系,这也使电气设备的安全、可靠运行变得至关重要。在对电气设备进行操作时需要严格按照相关流程及规范来执行,一直以来,人们对电气设备的操作都是比较复杂的,在此过程中需要花费很大的精力和时间,而且极易出现操作错误或失误等现象,导致电气设备极易出现故障,甚至还会因此引发严重的安全事故。而人工智能技术的发展,在电气行业掀起了一股新的技术革命,并使得电气设备的繁琐操作得到了有效简化,电气设备的操作效率也由此得到了显著提高。同时,人工智能技术的应用使电气设备一直存在的操作失误及违规操作等现象得以大幅减少甚至杜绝,进而有效避免了安全事故的发生,极大降低了电气设备故障的发生几率,电气自动化设备的运行效率也得以大幅提高。

3.4故障诊断中的应用

模糊控制理论、神经网络控制、专家系统都是人工智能中的核心技术手段,其在故障诊断领域中有着极高的应用价值。众所周知,电气设备在长时间运行过程中难以避免地出现故障,而这些故障会对电气设备的运行及安全造成很大影响。并且,在对电气设备的故障进行检修时也存在很大难度。传统的故障诊断方法不仅准确率较低、实施起来较为繁琐,而且也需要投入大量人力、物力与时间,而这难以满足我国现代工业的发展要求。例如,在诊断电气设备中的变压器故障时,需要收集和分析变压器中的气体,然后根据分析结果来判断其是否存在异常,在此过程中要浪费很多时间,并且取得的诊断效果也往往不够准确。而利用人工智能技术则可实时对电气设备的运行状态进行监测,当检测电气设备的运行参数发生变化时,系统会自动对这些参数进行分析,并以此判断出具体的故障位置及类型,然后将故障信息反馈给检修人员,帮助检修人员对故障进行有针对性的排除,同时也能防止故障进一步扩大而引发安全事故[4]。

电气自动化类论文范文5

关键词:通识教育;电气信息类学科;电磁理论与技术

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)15-0143-02

19世纪,欧美学者认为现代大学学术分科过于专门,知识分割严重,于是创造出了通识教育,使学生对不同的学科都能有所认识。通识教育与专业教育尽管只是教育模式的不同,但其本质上却是教育理念的不同。通识教育重在“育”而非“教”,是一种人文教育,超越了功利性与实用性。通识教育没有专业的硬性划分,它提供的选择是多样化的,学生们可以获得顺其自然的成长,

我国2015年教育部《普通高等学校本科专业目录》中共分哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学、管理学、艺术学等12个学科门类。每个门类下设若干个二级类,其中工学门类包括电气类、电子信息类、自动化类、计算机类等31个二级类。在2012年以前的分类中,电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术、电子科学与技术、生物医学工程均属电气信息类。电气信息类专业绝大部分教材或是专门介绍强电知识,或是专门介绍弱电知识,或是专门介绍某种技术,大多为“专精”知识,而非“博通”知识。

我们生活在信息时代,电气、电子、计算机、网络技术对日常生活的影响无处不在。现代人享受着它们带来的各种便利,但绝大多数人对这些技术发展的历史缺乏系统的了解。本文以电磁学及相关技术的发展历史为例,探讨了电气信息类专业通识教育内容的选取依据。

一、科学方法的重要性

电气信息类技术的发展离不开电磁学理论作支撑,而现有教材甚少介绍它们的起源。人类对电的认识始于3000年前希腊人记载的一种神秘现象,即琥珀被布摩擦后便可使头发竖起,也可吸起轻的羽绒和麦屑,这就是静电现象。对磁的认识要追溯到约2600年前希腊人发现的一种能够吸引含有铁质石屑的石头,即“磁铁”。静电及磁力跟其他很多自然现象一样,但是当时人们无法解释其基本原理。以亚里士多德为首的希腊学者崇尚用哲学的理性推论来解释这些现象,轻视实践,故对自然科学的探讨始终徘徊在知识的门外。后来天主教兴起,教会对自然科学的探讨严格地限制在很小的范围内,以致在接下来的2000多年里,人类对电及磁的认识相比古希腊时代并没有多少进步。在古代中国同样如此。公元前220年,古人第一次发现了磁石的方向性,即“司南”。古人虽然在指南针的制造技术上有所贡献,但1000多年来对磁的原理的研究基本上无人问津。古代中国的儒家治学态度跟亚里士多德的理性推论很相似,社会上的有才之士把精力和时间都花在了科举求仕、吟诗作对上,甚少关注自然科学。是什么促使了电与磁理论的发展呢?15世纪中叶到17世纪初,西方社会出现了“文艺复兴”,这是一场解放思想的杜会革命,最重要的是发展了一种新的方法――科学方法。“科学”在当时是指研究方法。用科学方法研究自然现象时,首先要观察自然界中的现象,然后演变成一个假说,再用实验证明该假说能否成立,而且实验条件和实验结果应具有可重复性。这种方法和亚里士多德的理性推论大不相同。电和磁现象神秘又复杂,在研究过程中很容易渗入玄虚的伪科学,但是借助于科学方法,西方国家的电磁科学与技术发展突飞猛进。中国虽有“格物致知”理论,和西方的科学方法有异曲同工之处,但在实践中并没有贯彻执行,这也阻碍了科学与技术的发展。在通识教育中,学生若能全面地了解这些内容,有助于他们解决实际的科研问题,并坚持唯物论的观点。

二、科学家的楷模作用

从伏特1800年发明电池到1888年赫兹发现无线电波,无数科学家在电磁理论和实验上都做出了贡献,更有法拉第和麦克斯韦这种奇才,承先启后,奠定了整个电磁学的科学基础,使得各种电磁技术难题的解决有了理论依据。伟大的科学家如何取得令人叹服的研究结果值得我们深思。以法拉第为例,他生于伦敦的一个贫苦家庭,年少时便对当时比较尖端的电、磁及化学等科学感兴趣。1821年,法拉第在英国皇家研究院通过一个简单而充满创意的实验,第一次向人们直接展示了电的能量可以转化成动能。当法拉第把实验结果发表后,皇家研究院首席科学家戴维对他甚是不满,因为法拉第认为戴维没有介入实验,对论文没有贡献,所以没有把他列为论文的作者。这也导致了戴维与法拉第的隔阂,以后十年中他都没让法拉第再涉足电与动能的实验。法拉第趁机做了电化学研究,建立了电池和电镀等应用化学理论,还发现了“苯环”。戴维逝世后,法拉第成了皇家研究院的主持人,又开始研究电磁和动能。1831年,法拉第通过实验验证了动能也可以转化成电能。法拉第不懂数学,但直觉超凡,勤奋刻苦,实验能力无人能及,一生做了将近600个实验,大多数是失败的,但在实验中却发现了电磁感应、抗磁性、顺磁性、磁光效应等重要现象。法拉第一生从未申请过专利权,他所发现的一切知识都为人类共同拥有。他的名言是“工作,完成,发表”,完全体现了科学研究者的精神。他热衷于教育,尤其对青少年更是关怀。他每年为皇家研究院圣诞节演讲的讲词被《大英百科全书》列为历史上最可读的文章系列之一。与法拉第相比,麦克斯韦1831年出生在苏格兰一个显耀的家族,是个数学天才,善于用数学语言来简洁精确地描述和解释自然现象。麦克斯韦28岁就到顶尖的剑桥大学当了助教,在全心投入电磁研究之前,已在控制理论、统计力学、热力学和光学物理等方面具有独特见解,甚至印出了世界上第一张彩色照片。1862年,英国皇家学院委托31岁的麦克斯韦把电磁学里各种单位统一起来。当时,法拉第对麦克斯韦寄予厚望,希望他用超凡的数学能力和对自然现象深刻的认识,把电磁学发扬光大。麦克斯韦综合了法拉第、安培、高斯、汤姆生(克耳文爵士)等科学家的想法,苦研多年后,于1873年发表了《Treatise on Electricity and Magnetism》,用4个微分方程式(原有20个方程,后由黑维塞简化成4个)概括了所有的电和磁现象,这是19世纪科学发展的登峰之作。更为震撼的是,这些方程式的答案中预测了一种电磁波的存在,而且这种电磁波在真空中传播的速度计算出来竟是光速。法拉第的直觉――光是一种电磁波因此得到证明。1888年,赫兹验证了麦克斯韦电磁波的存在。电气信息类专业本科生应以这些伟大的电磁科学家为榜样,学习他们深厚的科学素养与人文素质,开发、挖掘自身的潜质与精神气质,这也是通识教育的终极追求。

三、新工业发展的启迪作用

早期电磁理论和技术的发展促成了一些新工业,如电报、电话、无线电报、电灯与电气化等的出现。了解这些新工业的发展历程不仅能开拓学生的视野,还能引导他们全面分析问题,树立恰当的人生目标。以电报技术为例,推动电报诞生的有两位主要人物,一位是美国的摩斯,另一位是英国的柯克。摩斯的方法全球通用,创造了第一个以电为基础的新工业。1832年,绘画专业的四十一岁的摩斯偶尔听说欧洲有人正在研究以电流来进行通讯,于是他便很快研制了一架简陋的电报机,并精心策划了专利申请,同时还组成了团队共同研发新技术。摩斯带着他的发明到各地示范,寻求投资者,结果虽获好评,但技术太新,难以为大众所接受。摩斯的执着最终换来了由华盛顿到巴尔的摩两个城市间电报通讯示范工程的成功,这也成为电报发展的转折点。随后摩斯与肯道注册成立了公司,集资建造从纽约通往美国东部各大城市的电报系统;摩斯又接受了肯道的建议,将他的专利同时授权给多家公司,让他们在全美各地发展电报,他坐收授权费。从1844年开始,很多公司投入了电报行业,但大多数并不理会摩斯的专利,而拿了专利权限的公司也以各种理由不缴费用。摩斯在1849年控告这些公司侵权,而这些公司也联合起来挑战摩斯专利权的合法性。他们指出摩斯的很多技术是抄袭他人的发明。1854年,法院裁定摩斯是电报的发明人,判决书中声明摩斯虽采用了一些他人的知识,但他是第一个把这些知识整合在一起、成功应用到通讯技术上的人。这个判决奠定了摩斯在历史上的地位,也带给了他财富。1865年,世界上20个国家一起开会成立了国际电信联盟,来统一规范全世界电报的应用和技术。这也是历史上第一个世界性的技术组织。

从1844年摩斯第一次示范华盛顿到巴尔的摩的通讯,到1865年第二条大西洋电缆开始服务,短短21年间,电报覆盖了全世界。电报不仅为人类通讯的需求带来翻天覆地的改变,同时也推动了一波又一波的技术革新,一直延伸到今天。在电报发展的过程中摩斯的坚持,专利权的纷争,技术的不断创新以及新行业的衍生等都能够给学生很多人生启迪。

电气自动化类论文范文6

关键词:工程教育;专业认证;电气工程;课程设置

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)36-0080-02

为了构建工程教育质量监控体系和工程教育与工程界的联系机制,实现我国工程教育的国际互认,提升我国高等工程教育的国际竞争力[1],教育部于2006年3月正式启动了工程教育专业认证试点工作。作为四个试点认证专业之一,电气工程专业的认证筹备会议于2006年4月5日在北京召开,着手起草相关文件和认证标准等;随后的会议又进一步修改与完善了相关文件等[2]。

电气工程专业认证首要的关键问题是判断培养目标、课程设置及教学内容等是否符合专业认证通用标准[3]和补充标准[4]。为此,对照上述标准的要求,我校电气工程及其自动化专业进行了课程设置方面的相应改革,为顺利通过专业认证[5]奠定了基础。

一、学分规定与毕业要求学分

我校按照理论课程16学时对应1学分、独立设置的实验课程30学时对应1学分进行学分设置。根据培养计划,电气工程及其自动化专业学生必须修满168个学分方可毕业,包括理论教学学分和集中实践环节学分。理论教学占132学分、集中实践环节占36学分;其中,理论教学中的必修课为98学分,人文及社会科学选修课为6学分,其它选修课为28学分。

为了全面推进素质教育,激励学生树立创新意识,培养学生的实践能力和创新能力,提高学生综合素质,学校鼓励学生积极参加第二课堂活动,制定了《长沙理工大学第二课堂学分认定暂行办法》。第二课堂活动主要包括:各级各类竞赛,论文和科技成果,科研活动,各类过级考试和职业技能考核,社会实践活动,公益劳动等,“大学生素质拓展中心”或“阳光艺术团”组织的各类培训班,学生会或学生社团联合会组织的活动,各学院根据自身特点确定的活动或项目。学生参加上述各类活动并至少获得10学分方可毕业(第二课堂学分不包含在毕业总学分之中)。

二、教学计划的修订

我校对于教学计划修订有较为完善的制度,一般每隔4年左右就对培养方案进行一次修订,教学计划的修改随同进行。培养方案和教学计划一经确定,将保持一定的稳定性;其修订原则上根据国家或社会发展的要求进行。教学计划批准后,教学组织和实施严格按照教学计划表执行。

根据电力行业的发展需求,近年来,电气工程及其自动化专业分别于2006年、2008年、2010年和2013年对教学计划进行了修订,由专业负责人带头、骨干教师参与,广泛征询学生和相关行业的企事业单位意见,并经学校组织的校内外专家评审通过后才确定。2013年在遵循学校指导原则的大前提下,结合学院培养目标,尤其是在听取校外的企业专家对培养方案审核意见的基础上,为了更好的彰显专业特色,增强本专业人才培养的工程适应性与工程应用性,同时为了使课程之间的衔接更为合理,针对本专业培养方案细节进行了相应调整。例如,增加了本专业直接与工程应用紧密相关的几门最重要的专业课和专业平台课的学时:“发电厂电气部分”、“继电保护原理”、“电力系统暂态分析”三门课程的课时由原方案的56学时增加为64学时,“高电压技术”课程由原方案的40学时上升为48学时;另外,适当加强了与本专业工程应用联系较为紧密的基础课与专业基础课:“线性代数”由32学时调整为40学时,“电路理论A(上)”与“电机学A(上)”皆由48学时增加为56学时,并新增了一门选修课“工程力学”;为了使课程安排与衔接更为合理,将“线性代数”提前到第一学年的秋季学期,以便与课程“电路理论A”更好的衔接,将“发电厂动力部分”提前到第二学年春季学期,使其与“认识实习”更好的配合,将比较重要的专业限选课“电力系统自动控制技术”提前到第三学年春季学期,以加强其教学效果;将限选课“电力电子技术A”提前到第三学年秋季学期,以便与“电力系统自动控制技术”更合理的衔接;另外考虑到原方案中所设置的高电压专业方向的应用面较窄,往届学生选择该专业方向的很少,甚至无法开班,因此,本次方案中取消了高电压专业方向,但为了适当加强高电压技术方面的内容,增加了“高电压技术综合应用”这门选修课。

三、课程开设体系

根据专业认证通用标准[3]和补充标准[4],在电气工程及其自动化特色专业课程体系的基础上,根据本专业培养目标定位,其培养规格、培养途径和培养质量都以培养目标达成为导向,课程的开设也紧紧契合培养目标和毕业生能力要求。本专业课程体系称为“6+1”结构:由人文及社会科学类、数学与自然科学类、工程基础类、专业基础类、专业类、工程实践与毕业设计(论文)6个模块和课外教育活动模块组成,课程结构比例为:人文及社会科学类课程(含外语)占总学分的21.1%,数学与自然科学类课程占总学分的15.5%,工程基础类课程、学科专业基础类课程与专业类课程占总学分的43.2%,工程实践与毕业设计(论文)占总学分的20.2%;具体课程开设情况见表1,主要课程的先修关系如图1所示。课外教育活动主要考虑学生综合素质及个性化能力培养,在课堂之外可获得的创新学分(我校普教本科生第二课堂活动学分折算表见表2)。

四、课程体系的特点分析

通过对表1、表2和图1所示课程体系的分析,可以发现以下特点:

(1)通过人文及社会科学类课程,培养学生人文科学素养、社会责任感和职业道德,使之具备一定的经济和管理知识;并具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力;

(2)通过数学与自然科学类课程的学习,培养学生应用数学与自然科学知识解决本专业中工程问题的能力;

(3)通过工程基础类课程的学习,培养学生掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关国内外最新科技文献的能力;

(4)通过专业基础类课程的学习,掌握学科基础知识和专业基本理论知识,培养学生不断学习和适应发展的能力;

(5)通过专业类课程的学习,了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发,能正确认识电力技术对于国民经济和社会发展的影响;了解本专业的前沿发展现状和趋势;

(6)通过工程实践与毕业设计(论文)等工程实践环节,提高学生综合运用理论和技术手段解决实际问题的能力和追求创新的态度和意识;培养学生的组织管理能力、表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力。

显然,上述课程体系满足了《工程教育专业认证通用标准》[3]中培养学生“十大”能力的要求,同时通过专业基础、专业课的学习,满足《电子信息与电气工程类专业认证补充标准》[4]中知识要求、能力要求、工程要求和特别要求条款。通过选修课的设置,学生可根据自身实际及职业规划的需要有选择性的学习。

五、结束语

本文主要介绍了以电气工程及其自动化专业工程教育认证为导向的课程设置,涉及学分规定与毕业要求学分、教学计划的修订、课程开设体系、以及课程体系的特点分析等内容。上述认识和体会希望能为兄弟高校顺利通过电气工程及其自动化专业工程教育认证起到抛砖引玉的作用。

参考文献:

[1]倪凯,金尚忠,孙彩霞,等.发达国家高等工程教育认证体系及其启示[J].高等理科教育,2011,(5):51-55.

[2]程明.电气工程本科专业认证的实践与思考[J].高等工程教育研究,2008,(1):120-122.

[3]中国工程教育认证协会.通用标准. http:///column.php?cid=17.

电气自动化类论文范文7

【关键词】智能化技术;电气工程;自动化

1、前言

人工智能特殊性是由于其具备三种能力:行为能力、感知能力以及思维能力,因而,人工智能发展的潜力无限大。电气工程自动化作为一门电气信息类的新兴学科,主要应用于信息处理、控制运动、管理及决策、电子电力的技术、工业过程的控制、检测及自动化的仪表与电子及计算机技术等领域。智能化技术的应用促进电气工程自动化学科尤其是自动控制的领域发展,提升电气设备的运行智能化,有效增强控制系统稳定的性能,是生产技术又一次巨大的革新。

2、人工智能运用的理论

人工智能概念在1956年的时候首次提出后,其发展的状态一直良好,并且逐渐形成以计算机为核心,包括哲学、医学、生物学、心理学、自动化、控制论、信息论与数理逻辑的综合性科学,其属于计算机科学中重要的分支,对智能本质有较好的阐述,且生产了与人类的智能机器相仿的机器,实现了多种研究。随着科技的发展与进步,计算机编程技术可模仿人类的大脑,例如分析、收集、回馈、处理以及交换信息,因而,计算机以模仿人类大脑的形式,在一定的程度上促进电气工程的自动化发展的步伐。在日常生产、分配、流通与交换中,均需电气工程的自动化控制,并且通过电气工程自动化的控制,可有效实现自动化电气工程,提高工作的效率,进而促使生产与工作总体的效率有所提升[1]。

3、人工智能的控制优势

对于不同人工智能的控制,需运用不同方式进行探讨,由于部分人工智能的控制器,例如神经、模糊、模糊神经以及遗传算法均属于类非线形函数的近似器;采用此分类有利于了解总体,以及促进对人工智能控制策略综合性的开发,以上人工智能的函数近似器具备常规函数的估计器不具有的优点。

首先,在多数情况下,精确了解控制对象动态方程是相对比较复杂的,所以控制器设计实际的控制对象模型,通常会出现许多不确定因素,例如参数变化与非线性时等,往往无法掌握新的信息。但人工智能的控制器设计,可不需参照控制对象模型。按照鲁棒性、响应时间与下降的时间不一样,人工智能的控制器可经过适当调整以提升自身性能,例如,在下降的时间上,模糊逻辑的控制器可比PID控制器还要快四倍;在上升的时间上,模糊逻辑的控制器可比PID控制器还要快两倍。同古典的控制器比较,人工智能的控制器更具备易调节的特点。尽管缺少专家现场的指引,人工智能的控制器也可以采取响应数据进行设计。

此外,还可由相应的信息以及语言等形式开展设计工作,人工智能的控制器一致性极强,输入陌生数据便可以出现很高的估测,还可忽视驱动器对控制器的影响。针对部分控制对象而言,尽管目前未采取人工智能的控制器,也能有良好效果,不过对其他控制的对象而言,不一定能产生良好的效果,因而,设计时需遵守具体问题应具体分析原则。在模糊化与反模糊化的过程中,若运用隶属函数、规则库以及适合模糊神经的控制器,便可精确进行实时的确定[2]。

4、智能化技术的运用

由人工智能的技术不断发展,运用智能化技术控制的领域也逐渐广阔,包含人工智能运用在电气产品的优化设计、控制及保护、故障的预测与诊断等方面。

4.1电气产品的优化设计

电气产品优化设计的工作是相对比较复杂的,其主要综合了两方面内容:理论学科的知识与经验知识。电气产品传统的设计方式主要是设计经验综合大量实验手段的验证,缺少相关技术的支持,效率比较低,工作量比较大,难以设计出科学合理的方案。由计算机技术迅速发展,以及人工智能的技术应用,电气产品设计逐渐从手工转入计算机辅助的设计,从一定程度上而言,减少产品从构思至设计至生产时间,并使得设计逐渐迈向智能化、优质化以及高效化的时代。

在人工智能的技术运用在优化设计中,主要有两种主要方法:遗传算法与专家系统。遗传算法特征是直接操作结构对象,具备内在隐并行性与全局寻优的能力;可指导优化与自动获取搜索空间,以及自行调整搜索的方向,不需标准的要求。这些遗传算法的特征特别适合产品的优化设计,进而其广泛运用在电气产品人工智能的优化设计之中。专家系统运用于计算机技术与人工智能的技术,主要是依据某领域的一个或是多个专家提供经验与知识,进行合理的判断与推理,模仿人类专家决策的过程,以此处理需人类专家处理复杂的问题,并且其更是产品的优化设计重要的方式,但目前尚处于研究的阶段,实际的应用比较少,未来的发展前景较大。

4.2故障的诊断

电气设施故障具备非线性、复杂性以及不确定性等特征,运用传统方式进行的诊断效率较低、准确率低。人工智能的方式引进极大提升了故障的诊断准确率,而人工智能的技术运用在故障的诊断方式主要有三种:神经网络、模糊逻辑以及专家系统。例如,运用人工智能的技术,对电动机与发电机进行故障诊断的时候,结合神经网络与模糊理论,不但保留故障诊断的模糊性,更结合神经网络的学习能力强优势,共同对电机故障进行诊断,极大提升了故障的诊断准确率。

4.3人工智能控制技术

人工智能的控制技术将是未来生产的发展趋势,并且目前在电气工程的自动化方面也已广泛运用。控制的方式主要有模糊的控制、专家系统的控制以及神经网络的控制,主要运用的方面是:记录故障且实行在线分析;采集及处理全部模拟量与开关量实时的数据;实时智能的监视各个主要的设施与系统运行的状态;通过鼠标或是键盘达到控制系统的目的[3]。

5、小结

总而言之,人工智能的理论是经过对人的智能实行模拟、开发与延伸实现的理论,其体现电气自动化的特点。因而智能化技术运用于电气工程的自动化中,可发挥巨大的作用,促进电气优化的设计,及时诊断故障,并且还可实现智能控制,不断提升电气工程的效率,更好地服务于社会。

参考文献

[1]娅.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].科技致富向导,2012(27):217-217.

电气自动化类论文范文8

摘要:我国的高职教育正在飞速的发展, “以就业为导向”的办学指导思想已经发展成熟。高职毕业生能否达到培养目标的要求,顺利就业,已经成为高职院校考核评估的重要指标。但是如何通过考核来评价高职学生的培养质量,已经成为各个高职院校研究的重要目标。但目前各个高职院校的考核方法存在着严重的弊端,因此建立科学合理的考核评价方法已经迫在眉睫。电气自动化专业是我校高职的重点建设专业,经过我校电气自动化教研室全体教师共同努力,对电气自动化专业原有考核方法的优缺点进行了全面的分析,并在我校电气自动化专业的考核方案中引入了企业考核制度和职业资格制度。

关键词:考核方式; 企业考核制度; 职业资格制度

Abstract: the higher vocational education in our country is the rapid development, "the job-oriented guiding ideology of running school has developed mature. Graduates could meet the requirements of the training goal, smooth employment, has become the important higher vocational colleges evaluation index. But how to through the examination to evaluation of higher vocational students' training quality, higher vocational colleges has become all of the important research goal. But now all the evaluation of the higher vocational colleges has serious drawbacks, thus establishing a scientific and reasonable evaluation method is imminent. Electrical automation is the higher vocational of the key construction professional, through our electrical automation faculty research efforts, to the electric automation and the advantages and disadvantages of the original examination method carries on the comprehensive analysis, and in our school electrical automation professional inspection plan into enterprise appraisal system and professional qualification system.

Keywords: assessment way; Enterprise evaluation system; Vocational qualification system

中图分类号:C29文献标识码:A 文章编号:

一、 现有考核方法的弊端

1、考试方式单一

现行考试方式可划分为三类:面试、笔试与综合考试。三类考试形式各有利弊,应用范围不同,考试的侧重点也不同。在实际操作中,我们大多已习惯于闭卷笔试,而对于开卷笔试、半开卷半闭卷、口试、操作考试、演示考试及笔试与面试相结合等考试形式采用较少,即使采用了其它面试、演示考试等,又不注意和其它方式的结合,做到扬长避短,全面考核,导致学生学习单调、惧考,未能充分发挥主动性和创造性,也不能很好地检测学生的学习质量。

2、考试内容过分依附于教材

目前,高职高专教育的理论考核内容仍依附教材,以课堂、教师、教材为中心命题,助长了不少学生的惰性,也引起部分学生的心理不平衡,伤害学习积极性。部分机考或技能性考核的形式与内容也不尽合理。有些技能性考试内容与方法还有待商榷,在这方面还缺少经验。

3、考试试题简单标准化

标准化考试提高了考试的公平性、公正性、有效性,减少了人情分、关系分、误差分。但由于教师命题时并不能完全依照标准化考试的要求,只流于题型的标准化,使得命题只限于知识的检验,而忽视了学生分析问题、解决问题能力的培养,不利于学生口头表达能力、书面写作能力的培养,不利于学生发散性思维、创造性思维的培养。

二、 建立以企业为本位的考核方式引入职业证书制度

据调庆市各高职院校电气自动化专业毕业学生反馈数据,80%的同学认为他们的职业技能主要是在企业工作岗位上形成的。由此可见,学校本位的教学制约了综合职业能力的培养与提高。

而在国外职业培训都是以企业为主的,从学校到企业,企业实习是最有效的途径。当然,实习还可以采取勤工俭学或半工半读模式,以适应市场经济环境下学校、企业和学员接受职业培训的要求。

企业为学生提供了完备、真实的工作、实训环境,充足的实训耗材,完善的实训设备、工具。可以涵盖考核工种所有操作项目。使学生职业技能鉴定所需的训练、考核得以充分落实。所以建立以企业为本位的考核方式是改革电气自动化专业考试方法的必然途径。结合我校具体情况,制定了我校高职电气自动化专业的考核方案。

(一)基本指导思想

1、基本素质课:突出基本理论知识运用的考核;

2、专业素质课:既要考核理论知识的运用,又要考核操作技能;

3、岗位技能课:企业岗位能力考核和职业资格证书考试;

4、选修课:根据课程特点和教学内容要求,可采用以形成性检测考试为主的考核方法,突出学生个性化能力的考查。

(二)具体实施方案

类别 序号 课程名称 考试改革方案 备注

基本素质课 1 思想道德修养与法律基础 开卷考试或免试

2 思想、邓小平理论

和“三个代表”重要思想 开卷考试或免试

3 实用英语Ⅰ 闭卷考试

4 实用英语Ⅱ 全国大学英语B级考试(常见应用文写作) 如:自荐信、总结报告、请帖等等

5 计算机应用基础 全国计算机应用技术等级考试

6 就业指导 编写自己的求职简历

7 体育Ⅰ 学期单项竞赛

8 体育Ⅱ 学期单项竞赛

9 体育Ⅲ 学期单项竞赛

10 体育Ⅳ 学期单项竞赛

专业素质课 11 应用数学数学Ⅰ、Ⅱ 理论考试

12 电气CAD应用 课程设计(分组设计项目)

13 机械基础 理论考试

14 电工技术及应用 理论考试+实操(常见电工仪表的实用和电路基本实验抽考)

15 模拟电子技术及应用 理论考试+课程设计(设计模拟电子单元电路,出产品)

16 数字电子技术及应用 理论考试+课程设计(设计模拟电子单元电路,出产品)

17 电力电子技术及应用 理论考试+实验报告

18 传感器与检测技术 理论考试+实操

19 电机与电气控制及应用 理论考试+实操

20 Protel应用技术 Protel绘图员技能等级考试+电子生产线实习一个月、要求熟悉电子产品制作的全过程 能胜任企业岗位、由企业考评

岗位技能课 21 维修电工(中级) 职业资格考试+企业生产实习一个月

22 PLC系统集成 理论考试+企业顶岗实习 能胜任企业岗位、由企业考评

23 单片机原理及应用 机考+单片机设计大赛 参加校级和市级单片机设计大赛

24 可编程逻辑电路 机考+实操

25 机床电器维修 理论考试+企业顶岗实习 能胜任企业岗位、由企业考评

26 工厂供配电技术 理论考试+企业定岗实习 能胜任企业岗位、由企业考评

27 柔性制造 机考+企业顶岗实习 能胜任企业岗位、由企业考评

专业选修课 28 机械制图 理论考试+实操

29 液压与气动 理论考试+企业顶岗实习 能胜任企业岗位、由企业考评

30 变频技术 理论考试+实操

31 组态软件 机考+项目设计

32 电子线路设计 理论考试+实操

33 自动控制原理 理论考试

专业英语 翻译一专业文章

参考文献:

[1]电气自动化专业培养方案 重庆科创职业学院

[2] 电气自动化技术专业考试方案

[3] 工业电气自动化技术专业考试方案及课程考核纲要

电气自动化类论文范文9

关键词:电气自动化;工程控制系统;发展趋势;电气信息;现代信息技术 文献标识码:A

中图分类号:TM921 文章编号:1009-2374(2016)13-0068-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.13.032

近几年随着我国综合国力的逐渐提升,国家信息化技术水平也逐渐提升,其中电气自动化被广泛应用于各个领域之中。电气自动化又称为电气工程及其自动化,是高新技术产业中一个重要的组成部分。控制系统主要是指由控制主体和控制客体所构成的一种具有自身实现目标和功能的管理系统。电气自动化工程控制系统是利用电气自动化技术实现系统工程的控制,从而应用于人们的日常生活和生产中。

1 电气自动化工程控制系统相关理论研究

1.1 分布式控制系统理论

分布式控制系统主要是在现代系统建设的基础上根据我国社会发展的现状对其进行综合性分析和处理,从而实现当前我国电气自动化技术领域的长期发展。近几年随着我国信息技术的逐渐发展,现代电气自动化工程控制系统的发展中分布式控制系统在整个电气自动化工程控制系统中占有重要的位置。通过从不同的角度对其进行综合性分析能够发现,我国电气自动化工程控制系统中分布式控制系统的理论分析具有可靠性和实时性的特征。这两个特征的产生,充分地展示出我国电气自动工程控制系统的应用作用。

1.2 信息集成化理论

信息集成化理论主要是指电气自动化工程控制系统在其应用过程中需要依靠信息集成化理论才能够实现电气自动化工程控制。随着我国现代技术手段的不断发展,在不同领域中展示出不同的技术手段,其中信息集成化理论则被充分地应用于电气自动化工程控制系统中。在进行电气自动化工程控制系统的过程中需要对相关信息内容等进行集中管理,从而实现我国信息电气自动化工程控制系统的集成化管理。由此不难看出,我国电气自动化工程控制系统中应用信息集成化理论,实现了现代生产和生活的系统化。

1.3 集中监控控制系统理论

集中监控控制系统理论主要是指在电气自动工程系统控制中对其信息内容等进行监控,实时地对信息进行收集,从而实现对其整个系统的调控和管理。电气自动化工程控制系统的监控方式应用中主要呈现在其监控处理器中。监控人员对整个系统的运行进行监控处理,实现主机空间数据的转换,及时地在各个通路信息中传递信息功能,是实现高端信息技术手段的一种方式。通过应用集中监控控制系统理论能够实现当前我国社会发展的趋势,从而针对性地完善我国电气工程控制系统。

2 电气自动化工程控制系统的现状

2.1 电气自动化工程控制系统监控方式

电气自动化工程控制系统监控的方式主要是指在进行电气自动化工程控制系统监控的过程中采用监控系统对其进行集中操作。目前,我国电气自动化工程控制系统监控方式主要分为集中监控和远程监控两种方式。其中集中监控主要是指在将各种信息控制集中在一个处理器上对其进行操作,从而实现整个机器系统处理。在诸多集中监控处理过程中一般采用隔离刀闸和断路器联锁设备控制系统进行集中控制系统管理。其中远程监控方式主要是利用计算机网络技术对其进行远程操控,与传统的集中监控方式相比较,具有安装简单、费用低、可靠性高的特点。但是,在使用场合上具有一定的限制,更加适用于小型的电气自动化工程控制系统。

2.2 电气自动化工程控制系统的控制方式

根据当前我国电气自动化控制系统的控制方式进行分类,发现主要分为两种方式:第一种是集散控制系统,主要是将控制、计算机、显示、通讯等技术手段相结合的方式,对各行各业的化工制作流程进行控制。根据集散控制系统理论可以将其分为集散控制、集中控制、分级控制、组态控制等方式,在控制过程中存在可靠性高、开放性、灵活性、协调性、控制功能齐全等特点。因此,适用于各行各业的发展中;第二种是指可编制控制系统。可编制控制系统主要是指利用机械控制的原理对数字量进行控制的一种控制方式,也是电气自动化工程控制系统的主要控制方式。其工作原理主要是采用可编程的存储器,对其内部存储和执行功能等进行逻辑运算、顺序操作、定时、计数等计数指令的编程,从而通过数字模拟的形式运用于工作过程中。该种电气自动化工程控制系统的控制方式主要具有设计简单、安装方便、可调式、维护方便等特点。

2.3 电气自动化工程控制系统语言规范方式

电气自动化工程控制系统语言规范方式根据当前我国电气自动化工程控制系统进行合理的分类,可以将其分为Windows NT和IE两种语言规范形式。将电气自动化工程控制系统语言规范方式与计算机系统语言规范方式相结合,能够更好地实现电气自动化工程控制系统语言,从而实现人机语言的灵活转变,将其应用范围和实用性进行提升,应用于生产和生活中。此外,通过使用Windows NT和IE两种语言后能够更好地实现人类对电气自动化工程控制系统的维护,从而对其技术操作系统进行完善和改进。

3 电气自动化工程控制系统的发展趋势

3.1 技术创新化

随着我国技术创新和科技创新理念的逐渐发展,未来我国电气自动化工程控制系统也将沿着技术创新的方向不断进行发展和完善。面对当前我国各领域中技术创新的发展环境,在电气自动化工程领域中也逐渐在创建这种氛围,开始不断对其控制系统的操作和完善等进行技术创新。在不断追求发展产品的同时,也正在不断对其创新技术本身进行发展,以期通过技术创新化使我国电气自动化工程控制系统的技术发展到世界先进水平。因此,在其技术创新化发展过程中我国政府也应该不断为其创造环境,提供发展空间,促进其技术创新发展,为国家提供科研力量。

3.2 系统统一化

统一化电气自动工程控制系统的发展是未来我国电气自动化控制系统发展的必然趋势,其存在运行周期短、维护安全、开机可调式等优势,因此,在未来电气自动化工程系统发展的过程中必将实现系统统一化管理。在电气自动化工程控制系统的完善过程中还可以正确地对其运行系统进行独立设置,从而更好地满足客户需求,实现我国电气自动化工程控制系统统一化,在其未来工作过程中建立更广阔的计算机监管和现场施工管理体系,从而实现我国电气自动化工程控制系统运行的统一化,保证数据信息交流之间的顺畅。

3.3 系统标准化

未来我国电气自动化工程控制系统在发展过程中为实现缩短电气自动化工作时间,降低操作成本,必将对其接口进行处理和完善,从而实现电气自动控制工程系统运行时间最短化、成本最低化。因此,在其发展过程中建立电气自动化控制系统的标准化接口将成为我国电气自动化工程控制系统发展的趋势之一。在其发展过程中电气自动化工程控制系统可以利用计算机Windows 7系统对其进行完善,从而实现办公室自动化控制和管理系统的应用,使不同系统之间的中介为统一的Windows系统,实现整个电气自动化工程控制系统节后的标准化,为其操作和数据交换提供有效的基础保障。

3.4 市场产业化

随着我国经济的不断发展和全球经济一体化环境的建立,我国电气自动化工程行业在其领域发展过程中为适应当前竞争激烈的市场环境,必须对其产业内部进行优化,逐渐转变传统科研型产业结构,向市场产业转变,从而实现我国电气自动化工程产业的发展,带动其技术创新。因此,未来在电气自动化工程控制产业发展过程中逐渐提升产业内部装备自主创新,实现企业长期研究和发展,也必将是我国电气自动化工程控制系统发展的趋势,最终实现资源合理化配置。

3.5 生产安全化

生产安全化发展是我国自改革开放之初实现现代产业发展中一直强调的问题,也是我国和产业链及企业结构发展的必然趋势。未来我国电气自动化工程控制系统在其建设和完善过程中必须坚持这一战略方针,对其进行集中处理和完善,从而实现了我国社会主义安全建设。未来我国电气自动控制系统在对其生产安全化进行完善的过程中可以从如下三方面进行完善:第一,完善系统硬件安全化。通过对系统控制的硬件系统进行安全化处理,实现安全防护;第二,完善系统监控信息安全化。通过计算机安全处理对其进行操作信息安全化完善;第三,完善领域发展危险级别。从多角度对电气自动化产品和工程安全进行完善。

4 结语

电气自动化工程控制系统的建设实现了我国生产和生活的系统化、专业化。通过本文对其现状和未来发展趋势的研究,将现论技术与实践应用相融合,在其未来发展过程中会更加趋向于技术创新化、系统统一化、系统标准化、市场产业化和生产安全化五方面发展。电气自动化工程系统控制的产生能够实现我国现代信息技术的长期发展,提高我国的综合国力,促进我国社会主义的长期建设。

参考文献

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势[J].数字技术与应用,2014,11(1).

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[4] 杨玮琰.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋

势[J].新疆有色金属,2015,2(1).

[5] 颜乐平.试论电气自动化工程控制系统的现状和未来

电气自动化类论文范文10

关键词:电气自动化控制;智能技术;应用价值

在生活中的方方面面无不体现着科学技术的身影,同样在电气工程的施工中也存在智能技术的应用。人们在日常的生产生活中离不开科学技术,其为我们提供了更加便捷的生活。在电气施工中更是如此,随着科学技术的发展,电气工程的自动化施工有了更加广阔的发展平台,但是困扰我们的问题也随之而来,那就是如何在电气工程管理中更加有效地利用智能技术,本文就结合作者的相关经验以及相应资料的收集与整理,得出结论,进而促进电力行业的发展。

1 人工智能技术

要想探究智能技术是如何应用在电气工程中的,我们首先应该充分认识到人工智能技术的相关概念。其主要是通过先进的技术手段对人类进行模仿,并对其进行进一步的拓展,从而发展出与人类极为相似,却又比人类具有更高效率的智能技术。在对只能技术进行研发的过程中,主要是从以下几个方面考虑的,首先是节省人类的劳动力,在先进机器的帮助下,可以不费吹灰之力就完成复杂的施工,同时也不必担心人类的安全了。更为重要的是,以往浪费大量时间完成的工作,在智能技术的帮助下很快就能完成,有效的提高了工作效率。

人工智能是以人类智能为基础的,但是从一定程度上来说却没有人类的智慧。但是其存在的最主要的目的是帮助人类完成难度较高的工作,在危险性较大的工作中,运用人工智能技术能够有效地保证工作人员的安全。尤其是在电气工程的施工环节,人工智能技术突出表现在资料的收集与整理,具体有较高的实用性,因此智能技术在当今的电气施工中具有广阔的发展前景,更为重要的是,其应用价值能够在实际施工中得到最大化的发挥。

在当今的电力系统中,我们必须要重视其主导地位。但是电气工程在具体的施工中是一项复杂的工程,尤其是在过去,传统的施工技术往往要将一项工程延长至较长的时间才能完工。但是自从有了智能技术就不同了,其能够有效的保证避免发生危险性的情况,并且在解决电气工程中的问题时同样具有较高的水平。在今后的发展过程中,电气工程中智能技术必将发展得愈发强大,从节约人力、物力、财力等多个方面产生积极的影响。

2 人工智能技术在电气工程管理中的优势

2.1 过去,传统的控制器在收集数据与整理信息方面的速度较为缓慢,一定程度上延误了工程的施工速度,但是与现代化的智能技术相比,后者更加具有优势。智能技术在这方面的效率已经在实践中得到检验,不仅能够快速的收集与整理数据,同时在控制信息的语言方面也具有明显的优势。

2.2 在电气工程的控制过程中,智能技术始终保持着稳定的特性。由于控制对象需要根据实际情况进行计算得出结论,所以在传统控制算法的计算过程中,只能针对特定的对象进行控制,那么其他对象的控制就很难找到合适的方法。人工智能在这方面的表现同样十分突出,工作人员不必再担心选择特定的控制对象了,在缩短施工时间的同时也保证了控制效果达到相应的标准。

2.3 设计简单

传统的控制设备主要是通过控制对象的具体特点来进行设计,然而,很多不确定的问题会出现在模型建构过程中,进而加大模型设计的难度。使用人工智能技术,可以利用函数近似器对控制对象进行控制,简单易行。

2.4 可以对整个电气系统进行有效的控制

对电气工程自动化控制系统进行有效的调节是人工智能化控制器的一大优势,人工智能化控制器主要是通过响应、变化时间来实现这一调节。无论在何种情况下,人工智能控制器都要优越于传统的控制器。除此之外,人工智能控制器还有一大优势,即它在调节电气设备的时候,无需技术人员在场操作和监督,只需通过改动相关数据,尽可以实现自动调节。

2.5 无需建立控制模型

在电气工程自动化控制中,如果使用的是传统的控制器,一旦被控制对象出现比较复杂的动态过程,控制器就无法准确地掌握其变化过程,如果使用人工智能化控制器,完全可以避免这类问题,它不需要对被控制对象的模型进行设计,进而彻底杜绝了出现难以控制的现象。

3 人工智能技术在电气工程管理中的应用领域

3.1 在电气设备方面

电气设备的运行在电气工程中是一个较为复杂的过程,它牵涉到各个领域的相关知识,一般情况下,只有专业人才才能真正驾驭。如果在电气设备中使用人工智能技术对设备运行进行控制,就无需人类脑力劳作,这不仅仅可以节约人力资源,而且还可以大大提高设备运行的精确度,从而提高工作效率。

3.2 在事故诊断方面

电力系统是一项非常复杂的工程,在具体操作中,局部容易出现各种故障,如果不能及时解决,势必会影响整个电力系统的运行,最终造成极大的损失。传统的故障诊断方法步骤繁多,不够精确,经常出现误诊的现象,如果使用人工智能技术对故障进行诊断,不仅步骤简单,而且能够保证较高的 准确率。

3.3 在电气控制方面

电气控制对整个电气系统的运行起着决定性的作用,在电气控制中使用较多的人工智能技术主要有模糊控制以及神经网络专家软件两种,这两种技术不仅可以节约劳动力,降低成本,而且还可以提高电气系统的运行效率。

3.4 日常操作方面

电气系统对操作过程有着极高的要求,不仅如此,其操作过程极为繁杂,稍不留意就可能出错,从而导致重大事故的发生,造成巨大的经济损失。如果在电气系统日常操作过程中使用人工智能技术,不仅仅可以极大地简化操作步骤,而且还可以实现远程操控,进而突破地域限制,极大地提高工作效率。

结束语

智能技术在电气施工管理过程中应用得较为广泛,这一定程度上还需要感谢计算机技术的发展,可以说其是人工智能技术存在的基础,在今后随着科学技术发展得愈发强大,相信人们一定能够将这一技术拓展到工程施工中的各个环节。人工智能的主要特点就是在节省时间的前提下有效的缩短了收集与整理数据的时间,进一步对相关图形或文字进行分析,从而得到准确的结论。一方面,有效的提高了施工效率,另一方面,也节省了大量的人力、物力,企业的经济效益因此而提高。

参考文献

[1]杨齐安.电气工程自动化中智能技术的应用探讨[J].民营科技,2014(7).

电气自动化类论文范文11

【关键词】五年制高职 电气自动化 电工考证

【中图分类号】 G 【文献标识码】 A

【文章编号】0450-9889(2015)02C-0143-02

近年来,我国中、高等职业教育衔接的模式研究已经有了很大进展,从2012年起,广西为畅通技能型人才成长的“立交桥”,加快发展五年制高等职业教育,推出了5学年一贯制、“2+3”学年制、“3+2”学年制3种形式的五年制高职试点班。现已有第一批5学年一贯制、“2+3”学年制学生完成中职阶段课程的学习,开始进入高职学习阶段。电工类课程是电气自动化专业的核心课程,在学生参加教学实践、持“双证”毕业要求等方面均起到关键的作用,本文通过对五年制高职电气自动化专业学生考取电工证的必要性和电工类课程教学现状进行分析,探讨电工考证环节的一些教学具体实施策略。

一、职业院校电气自动化专业学生考取电工证的必要性

随着社会的进步,电气设备发展迅速,作为技术工种的电工就业前景十分广阔,几乎所有的企业都离不开电工。因此很多职业院校都把电工证作为电类专业学生必考的证书之一,五年制高职电气自动化专业的学生也不例外。电工证分为三大类,即电工职业资格证、电工特种作业操作证和电工进网作业许可证。电工职业资格证:全国通用,分为初级、中级、高级、技师、高级技师共五个等级,一般与工资定级挂钩。电工特种作业操作证:俗称上岗证,国家从保证人的生命和财产安全的角度出发,规定电工作业必须持证上岗,无证上岗是害人又害己。所以上岗证对于学生毕业前顶岗实习和就业后从事电工作业有重大的意义,也是用人单位招聘和录用的首要依据。电工进网作业许可证:由国家电力监管委员会颁发,只能在电工进网作业许可证确定的作业范围内从事进网作业(指在用户的受电装置或者送电装置上,从事电气安装、试验、检修、运行等作业),分低压、高压和特种三类。这对于想进电力部门(或企业)从事相关电工作业的学生来说,是一张必不可少的通行证。显而易见,职业院校电气自动化专业学生考取电工证是很有必要的。

二、五年制高职电气自动化专业电工类课程教学现状

(一)课程教学内容重复

通过比较高职院校电气自动化专业和中职学校电气运行与控制专业的人才培养方案,中、高职电工类课程的教学内容重复率相当高,比如都有电工基础、电气线路的安装调试与维修等课程,不仅教学内容重复,而且教材理论深度没有明显的前后递进和有效衔接, 无疑造成了教育投入的浪费和教育效益的低下。尤其是5学年一贯制形式的高职试点班,学生中职教育和高职教育5学年都在同一所学校连续学习,可能由于学生学习水平不一,部分学生没有完全达到中职教育目标;或者由于教师对中、高职课程教学目标的理解不到位,导致上到高职同类课程时会出现教学内容的大量重复,让学生有“炒旧饭”的感觉,也使学生失去了学习的兴趣和动力。

(二)课程教学目标不一致,评价形式单一

由于各所中职学校的教学资源完全不一样,教学硬件设施有的较完备,有的较落后,师资水平也是参差不齐,所以不同学校的课程教学目标没有一个统一的标准。教学硬件设施较完备的学校可能更重视学生实践技能的培养,而忽略了理论基础知识的理解和掌握;而有些学校由于教学硬件设施跟不上,就会侧重加强理论基础知识。正因为教学目标不同,课程考核标准也随之改变,有的学校侧重理论考试,有的学校侧重技能考核,对学生的评价方式缺乏统一标准。因此带来了中、高职教育相关课程的合理衔接问题。

(三)盲目追求考证通过率,为考证而考证

职业教育,无论是中、高职教育阶段,无疑都应该十分注重学生职业素养和职业技能的培养。由于国家推行职业院校学生实行“双证”毕业制度,所以考取相关专业职业资格证书成了学生毕业的拦路虎,考证通过率也成了教师教学的指挥棒。然而现在许多中、高职业院校盲目追求考证的通过率,为了考证而考证,忽略了最初设计的人才培养目标是真正适合企业需求的技能型人才,最终导致学生各类证书考试的通过率很高,但培养出来的操作工实际动手能力很差,职业素养偏低,缺乏解决实际问题的能力,无法满足社会的需求。

三、基于电工考证的教学策略

(一)做好与电工证有关电工类课程教学的有效衔接

1.明确中职与高职课程教学目标

由于中、高职教育都是培养工作在第一线的应用型技能人才,都强调实践能力的培养,所不同的是培养的层次不同:中职培养的是初中级技能人才(如初级电工、中级电工),高职培养的是高级技能人才(如高级电工)。所以在电工类课程教学目标上要分层次,并构建与课程教学目标相适应的教学内容。以电工类课程中电气设备这一知识模块为例,中职阶段重点学习电气设备的分类、用途及结构,电气设备的安装及操作使用,电气设备的工作原理,而高职阶段重点学习电气设备的故障分析及处理,以及电气设备的专业实习等。这样安排教学内容,不仅与人才培养目标、教学目标相适应,遵循了由浅到深、由易到难、由具体到抽象的教学规律,也符合学生的认知发展规律。

2.中职与高职课程教学考核体系多样化

由于五年制高职试点班的学生中职阶段在不同的学校接受教育,到高职阶段才接受统一的教学管理,因此中职生专业知识和技能水平不一,给高职阶段的教育教学管理带来一定的困难。为此,我们需要建立一个合理的课程教学考核体系,以便对学生进行恰当的评价,这也有利于学生在后续课程和专业进修中得到更好的发展。比如中职阶段电机与电气控制这门课程,考核办法可以有理论考试和技能操作考试,有条件的学校还可以直接以电工证通过成绩来作为该课程最终考核结果。当然通过初级电工职业资格证和特种作业操作证“双证”考试的学生总体评价又比通过“单证”考试的学生总体评价要高,而没法通过电工证考试的学生也要有一套评价方式,不能让单一且不合理的评价方式打击了学生的学习积极性。

(二)落实电工考证环节的具体指导工作

1.中、高职阶段电工考证实施策略

前面谈到五年制高职电气自动化专业学生考取电工证的必要性,这里有必要研究一下中职和高职阶段如何安排学生考取电工证,才更有利于学生的发展。在中职教育阶段,学生已有资格报名参加初级(有些地区可以直接报中级)电工职业资格证和电工特种作业操作证考试,一般安排在中职第二学年进行。尤其是“3+2”学年制形式的学生,只要3年中职阶段所有课程成绩合格,即可获得中职毕业证书,也可以提前就业。对于这类学生,应该安排学生参加电工特种作业操作证的考试,以便学生在就业后或者在假期打工时能够更好地从事电工作业,进一步加强学生专业实践能力的培养。在高职教育阶段的第四学年,由于经过一定的电工专业培训,学生除电工特种作业操作证外,可以同时报名参加中级(有些地区可以直接报高级)电工职业资格证考试。有条件的职业院校还可以组织学生报名参加电工进网作业许可证考试,因为这类考试几乎成了电力部门内部相关作业人员的培训会。总之,在中职和高职阶段均安排学生考取相应的职业资格证或上岗操作证,能够促使学生在顶岗实习和将来的就业岗位中做到学以致用,从而激发学生的学习积极性,为学生的继续深造和职业发展提供强有力的保障。

2.电工证考前培训阶段教学实施策略

在学生参加电工证考试前,一般都会安排为期2~4周的集中培训。安排这类培训的目的是使学生尽快达到国家相应等级电工的要求,满足用人单位对毕业生此项技能的综合性要求,而不仅仅是为了提高考证通过率。但不能因此就削弱了电工类课程在培养学生专业能力方面的主导作用,否则就是本末倒置。在电工类课程的教学中,若能把行业(职业)资格标准融入教学内容中,提高学生的基本知识和技能水平,将为学生考证打下良好的基础。而在考前培训阶段,则重点针对考试应知、应会模块进行综合训练,加强对每个应试学生的学习指导,查缺补漏。理论基础不牢固的,操作技能较弱的,安全意识淡薄的,都需要加强学习和训练。只有这样,才能为学生以后从事相关工作打下坚实的基础,也为国家和人民的生命和财产安全保驾护航。

总之,为加快五年制高等职业教育的发展,为更多的学生提供继续深造学习的机会,我们的课程教学应以国家职业标准为导向,合理设计不同学习层次的课程教学目标,为学生提供与其未来可能从事职业活动有关的知识与技能。

【参考文献】

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[3]毛艳秋.中高职煤矿电工类课程内容衔接探析[J].中国校外教育(理论),2011(z1)

【基金项目】2013年度广西高等教育教学改革工程项目(2013JGB426)

电气自动化类论文范文12

关键词:电气控制;PLC技术;自动化;无人值守

1 引言

随着可编程逻辑控制器(PLC)技术的逐渐发展,很多工业生产要求实现自动化控制的功能,都采用PLC来构建自动化控制系统,尤其是对于一些电气控制较为复杂的电气设备和大型机电装备,PLC在电气化和自动化控制方面具有独到的优势,如顺序控制,可靠性高,稳定性好,易于构建网络化和远程化控制,以及实现无人值守等众多优点。基于此,PLC技术逐渐成为工业电气自动化控制的主要应用技术。

本论文主要结合数控机床的电气化功能的改造,详细探讨数控机床电气化改造过程中基于PLC技术的应用,以及PLC技术在实现数控机床自动化控制功能上的应用,以此和广大同行分享。

2 数控机床的电气化改造概述

2.1 数控机床的主要功能

数控机床是实现机械加工、制造和生产中应用的最为广泛的一类机电设备。数控机床依托数控化程序,实现对零部件的自动切削和加工。但是目前我国仍然有超过近1000万台的数控机床,主要依靠手动控制完成切削加工,无法实现基本的电气化和自动化控制。为此,本论文的主要的目的是基于PLC控制技术,实现数控机床的电气化改造,主要实现以下功能:

(1) 数控机床的所有电机、接触器等实现基于PLC的自动化控制;

(2)数控机床的进给运动由PLC控制自动完成,无需人工手动干预;

(3) 自动检测零部件切削过程中的相关参数,如加工参数、状态参数等等;

(4) 结合上位机能够实现对数控机床的远程控制,以达到无人值守的目的。

2.2 电气化改造的总体方案

结合上文对于数控车床的电气化、自动化改造的功能要求,确定了采用上位机与下位机结合的自动化改造方案。该方案总体结构分析如下:

(1) 上位机借助于工控机,利用工控机强大的图像处理能力,重点完成数控车床的生产组态画面显示,以及必要的生产数据的传输、保存、输出,同时还要能够实现相关控制指令的下达,确保数控车床能够自动完成所有切削加工生产任务。

( 2)下位机采用基于PLC技术的电气控制模式,由传感器、数据采集板卡负责采集数控车床的生产数据、环境数据、状态数据等所有参数,由PLC实现对相关数据的计算,并传输给上位机进行相关数据的图形化显示和保存;另一方面,PLC控制系统还接收来自于上位机的控制指令,实现对数控车床的远程控制。

(3) 对于数控车床最为关键的控制――进给运动的控制,利用PLC+运动控制板卡的模式实现电气化和自动化的控制。具体实现方式为:选用合适的运动控制板卡,配合PLC的顺序控制,对进给轴电机实现伺服运动控制,从而实现对数控车床进给运动的自动化控制。

3 数控车床电气化自动控制改造的实现

3.1 系统改造结构设计

数控车床的电气化自动控制改造,其整体结构如下图1所示,其整体结构主要由以下几个部分构成:

3.1.1 底层设备

底层设备主要包括两个方面,首先是实现数控车床自动切削加工运转等基本功能的必要电气、机电设备,如电源模块、电机模块等,这些机电设备能够保证数控车床的基本功能的稳定可靠的实现;其次,底层设备还包括各类传感器,比如监测电机转速、温度的速度传感器和温度传感器,监测进给轴运动进给量的光栅尺等,这些传感类和数据采集类设备为实现数控车床自动化控制提供了基础数据源。

3.1.2 本地PLC站

本地PLC站主要负责接收底层传感设备传送过来的传感参数、状态参数及其他检测参数,通过内部程序的运算,判断整个数控车床的工作状态,并将其中的重点参数上传到远程控制终端进行数据的图形化显示、存储、输出打印等操作;另一方面,本地PLC站同时还接收来自于远程控制终端所下达的控制指令,比如停机、启动等控制指令,PLC站通过对相应执行器(比如电机)的控制,从而实现自动化控制的功能。

3.1.3 远程控制终端

远程控制终端主要是依赖于工控机实现的上位机数据管理和状态监控,需要专门开发一套面向数控车床加工、生产和自动控制的软件程序,以实现对数控车床的远程化、网络化、自动化控制,真正实现无人值守的功能。

基于PLC的数控车床电气自动化改造框图

3.2 PLC电气控制系统的设计实现

本研究论文以CK6140普通数量机床为具体研究对象,详细探讨其电气化、自动化控制的改造。通过上文对机床改造方案和结构功能的分析,可以确定整个机床电气化、自动化改造,一共需要实现14个系统输入,9个系统输出。结合控制要求,这里选用日本三菱公司的FX2N-48MR型PLC,输入回路采用24V直流电源供电方式。根据对数控机床的各模块控制功能的分析,选用合适的接触器、继电器、开关、辅助触点等电气控制元件,与PLC共同实现对电气设备的控制,比如PLC通过接触器控制电机模块,PLC通过继电器控制电磁阀等部件,从而完成基于PLC控制的数控车床电气化改造。

4 结语

随着电气设备的越来越复杂,工业生产对于电气控制的要求也越来越高,基于PLC的自动化控制技术得到了广泛的应用,逐渐成为了当前工业自动化生产控制中的主流技术之一。采用PLC技术最大的优势在于实现自动化控制同时具有较高的可靠性和抗干扰能力,极大的避免了由于采用单片机技术而造成的系统不稳定现象。本论文结合电气控制详细探讨了PLC自动化技术的应用,给出了具体的系统设计实例,对于进一步提高PLC自动化技术的工业化应用具有很好的指导和借鉴意义。