時間：2023-01-05 13:17:11
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電器工程及自動化論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：人工智能 電氣 自動化控制
人類智能主要要包括三個力面，即感知能力，思維能力，行為能力，而人工智能是指由人類制造出來的“機器”所表現出來的智能。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力。
1.人工智能應用理論分析
人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是門邊沿學科，屬于自然科學和社會科學的交叉。涉及哲學和認知科學、數學、心理學、計算機科學、控制論、不定性論，其研究范疇為自然語言處理，知識表現，智能搜索，推理，規劃，機器學習，知識獲取，感知問題，模式識別，邏輯程序設計，軟計算，不精確和不確定的管理，人工生命，神經網絡，復雜系統，遺傳算法等，應用于智能控制，機器人學，語言和圖像理解，遺傳編程。
當今社會，計算機技術已經滲透到生產和生活的方方面面，計算機編程技術的日新月異催生自動化生產、運輸、傳播的快速發展。人腦是最精密的機器，編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋，所以模仿模擬人腦的機能將是實現自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產、流通、交換、分配等關鍵一環，實現自動化，就等于減少了人力資本投入，并提高了運作的效率。
2.人工智能控制器的優勢
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但AI控制器例如：神經、模糊、模糊神經以及遺傳算法都可看成一類非線性函數近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解，也有利于控制策略的統一開發。這些AI函數近似器比常規的函數估計器具有更多的優勢，這些優勢如下
（1）它們的設計不需要控制對象的模型（在許多場合，很難得到實際控制對象的精確動態方程，實際控制對象的模型在控制器設計時往往有很多不確實性因素。例如：參數變化，非線性時，往往不知道。）
（2）通過適當調整（根據響應時間、下降時間、魯棒性能等）它們能提高性能。例如：模糊邏輯控制器的上升時間比最優PID控制器快1.5倍，下降時間快3.5倍。
（3）它們比古典控制器的調節容易。
（4）在沒有必須專家知識時，通過響應數據也能設計它們。
（5）運用語言和響應信息可能設計它們。論文格式，自動化控制。
（6）它們有相當好的一致性（當使用一些新的未知輸入數據就能得到好的估計），與驅動器的特性無關。論文格式，自動化控制。。現在沒有使用人工智能的控制算法對特定對象控制效果非常好，但對其他控制對象效果就不會一致性地好，因此對具體對象必須具體設計。
3.人工智能的應用現狀
（1）優化設計電氣設備的設計是一項復雜的工作，它不僅要應用電路、電磁場、電機電器等學科的知識，還要大量運用設計中的經驗性知識。傳統的產品設計是采用簡單的實驗手段和根據經驗用手工的方式進行的。因此，很難獲得最優方案。隨著計算機技術的發展，電氣產品的設計從手工逐漸轉向計算機輔助設計（CAD），大大縮短了產品開發周期。人工智能的引進，使傳統的CAD技術如虎添翼，產品設計的效率及質量得到全面提高。
用于優化設計的人工智能技術主要有遺傳算法和專家系統。遺傳算法是一種比較先進的優化算法，非常適合于產品優化設計，因此電氣產品人工智能優化設計大部分采用此種方法或其改進方法。
（2）智能控制的功能實現
①數據采集與處理：對所有開關量、模擬量的實時采集，并能按要求處理或存貯。
②畫面顯示：模擬畫面真實顯示一次設備和系統的運行狀態，可實時顯示電流、電壓等所有模擬量、計算量、隔離開關、斷路器等實際開關狀態及掛牌檢修功能，能生成歷史趨勢圖。
③運行監視：具有對各主要設備的模擬量數值、開關量狀態的實時智能監視，有事故報警越限和狀態變化事件報警，事件順序記錄、聲光、語音、電話圖象報警。
④操作控制：通過鍵盤或鼠標實現對斷路器及電動隔離開關的控制，勵磁電流的調整。按順控程序進行同期并網帶負荷或停機操作。系統對運行人員的操作權限加以限制，以適應各級運行值班管理。
⑤故障錄波：模擬量故障錄波，波形捕捉，開關量變位，順序記錄等（包括主要輔機）。論文格式，自動化控制。。
⑥在線分析：不對稱運行分析、負序量計算等。
⑦在線參數設定及修改：保護定值包括軟壓板的投退。
⑧運行管理：操作票專家系統，運行日志，報表的生成及存儲或打印，運行曲線等。
人工智能控制技術在自動控制領域的研究與應用已廣泛展開，但在電氣設備控制領域所見報道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3種：模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制。
4.恒壓供水案例簡析
恒壓供水在工業和民用供水系統中已普遍使用，由于系統的負荷變化的不確定性，采用傳統的PID算法實現壓力控制的動態特性指標很難收到理想的效果。在恒壓供水自動化控制系統的設計初期曾采用多種進口的調節器，系統的動態特性指標總是不穩定，通過實際應用中的對比發現，應用模糊控制理論形成的控制方案在恒壓系統中有較好的效果。在實施過程中選用了AI 一808人工智能調節器作為主控制器，結合FXIN PLC邏輯控制功能很好地實現了水廠的全自動化恒壓供水。對于單獨采用PLC實現壓力和邏輯控制方案，由于PLC的運算能力不足編寫一個完善的模糊控制算法比較困難，而且參數的調整也比較麻煩，所以所提出的方案具有較高的性價比。
本案例中只是一個人工智能在電氣自動化中的一個小小的應用，也是電氣元
件生產供給的一個方向，實現機械智能化是我們努力的追求，將人工智能的先進的最新成果應用于電氣自動化控制的實踐是一個誘人的課題。
人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能完成的復雜的工作，電氣自動化是研究與電氣工程有關的系統運行。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力，人工智能的應用體現在問題求解，邏輯推理與定理證明，自然語言理解，自動程序設計，專家系統，機器人學等方面。而這諸多方面都體現了一個自動化的特征，表達了一個共同的主題，即提高機械的人類意識能力，強化控制自動化。因此人工智能在電氣自動化領域將會大有作為，電氣自動化控制也需要人工智能的參與。
參考文獻：
關鍵詞：電氣工程及其自動化；工廠供電；教學方法
作者簡介：王筱珍（1963-），女，江西吉安人，廣東海洋大學信息學院，副教授；李一峰（1966-），男，山西孝義人，廣東海洋大學信息學院，副教授。（廣東 湛江 524088）
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）17-0045-02
電氣工程及其自動化專業是融電氣技術、自動化技術和計算機技術于一體的寬口徑應用型專業，在廣東海洋大學（以下簡稱“我校”）的人才培養方案中，“工廠供電”課程是該專業的一門重要課程，良好的教學效果對于培養電氣工程及其自動化領域的高級應用型技術人才是十分重要的。筆者從事“工廠供電”課程教學多年，一直堅持探索該課程的教學方法，至今已取得了較好的教學效果。借本文把多年來的教學方法總結出來，僅供同行參考。
一、上好首次課
要使學生對課程產生興趣，首先要讓學生明白學習課程的目的、意義以及實用性。課程的首次課是課程的開篇課，是激發學生對課程產生興趣的最佳時機。我們在首次課中不急于講授課程的具體內容，而是向學生介紹課程的內容構架及其相互之間的關聯關系、學習課程的目的和意義。緊接著布置課程設計任務——某機械廠供配電系統的初步設計。課程設計任務書中的設計內容應按設計順序列寫詳細，它們與教材目錄中的順序大致一致，例如：工廠的負荷計算；變配電所主接線方案的確定；短路計算；一次設備的選擇；繼電保護方案的確定及其整定計算；防雷保護及接地裝置設計。學生通過課程設計內容的解讀，可進一步體會課程內容構架及其相互間的關聯關系，并初步了解課程內容在工廠供配電系統設計中的應用。
二、課程設計與理論教學同步進行
傳統的課程設計是在課程的理論教學完成之后進行的，其缺點是：學生在理論學習時對課程內容缺乏實用性的認識。“工廠供電”課程是門實踐性很強的課程，需要學生一邊學習一邊練習。以前我們只要求學生做每章后的習題，但習題都是小題，且各章習題的練習內容之間沒有關聯，學生只是做些離散的習題。課程設計與理論教學同步進行，學生學到相關的知識內容就可進行課程設計中的相應內容的設計，學生就能及時地把理論知識與工程設計結合起來。這樣，一方面提高了學生學習的興趣性和積極性，另一方面以課程設計為綱，把課程內容有機地結合起來了。同時，課程學完之時，課程設計也基本完成，不需專門一周時間做課程設計，節約了學生的時間。有些好學或自學能力強的學生甚至提前通過自學來完成課程設計任務，達到創造性學習之目的。
三、采用多種教學模式
“工廠供電”課程內容多、涉及面廣，而且工程實踐性強，單一的教學模式和方法很難保證教學效果，應根據具體的教學內容采用相應的教學模式和方法。
（1）對負荷計算、短路電流計算、電氣設備選擇與校驗、導線截面選擇、繼電保護原理、無功補償等內容，仍采用傳統的教學方法，在課堂上講授基本原理和基本方法，讓學生課后通過課程設計去消化和擴展。
（2）對工廠變配電所及其一次系統、高低壓供電線路與敷設、防雷接地、變電所結構與布置等內容，則先在課堂上講授基本理論、重點、難點，然后把學生帶到學校的主變電房、圖書館變電房及工程訓練中心（金工實習廠）變電房參觀見習。
（3）對變壓器、高低壓電氣設備的結構、原理等內容，則主要在湛江變壓器廠和湛江高壓電器公司以實物教學為主，教師根據現場的電氣設備，介紹其結構、工作原理；通過參觀變壓器的制造生產線，學生對變壓器的制造工藝、材料、內部結構、出廠試驗等有較深刻的了解。
（4）通過廣東華德力電氣有限公司的現場教學，學生對工廠高低壓開關柜的種類、柜內設備配置及其接線方式、繼電保護的配置及自動裝置等有比較好的認識，同時，學生可見習工廠供配電系統中的多種一次設備。
采用課堂講授、實物教學、現場教學相結合的教學方法的優點是：將抽象的知識具體化、感性化，可使一些枯燥乏味的內容變得生動有趣，有利于學生較完整地建立起供電系統的概念；有利于充實“工廠供電”課程內容，提高教學效率和教學質量。
四、布置文獻查閱性的作業
由于學時的限制，不可能在課堂上把課程所涵蓋的內容都一一講清，特別是新設備、新技術發展很快，涉及面也很廣，很難在課堂上講得全面，只能是簡單介紹，而要求學生課后有一定的相關文獻資料閱讀量。為了監督學生查閱文獻資料，一般要求學生撰寫相關的小論文，比如：論電力系統中性點運行方式；論低壓配電系統接地型式；工廠高低壓開關的現狀及發展趨勢綜述；淺談環網供電技術的發展；論非金合金變壓器的發展。
學生通過查閱文獻，或對某一專題理解得較深，或對供配電系統的新設備、最新技術及發展前沿有較全面的了解。例如，通過做“論電力系統中性點運行方式”小論文，學生對電力系統中性點各種運行方式的特點及其使用范圍、目前10kV城市環網的中性點運行方式等就有較深的理解，其掌握的知識大大超過教材的內容；通過做“工廠高低壓開關的現狀及發展趨勢綜述”小論文，學生對工廠高低壓開關目前技術及未來的技術發展就有較全面的了解。
五、抓住實驗教學環節
我校根據實際情況提出了培養“能安心、能吃苦、能創業”的“三能”型人才。“能安心”是指扎根基層一線、熱愛本職工作的敬業奉獻精神；“能吃苦”是指能經受艱苦環境、艱苦崗位和各種困難的磨練，具有百折不撓的堅強意志；“能創業”是指具有扎實的科學基礎知識和實踐技能，并善于靈活運用于工作實踐的開拓創新能力。
“工廠供電”課程是一門實踐性和工程性很強的課程，有很多實踐技能和理論知識必須在實驗中得到學習和提高。因此“工廠供電”的教學，不僅要進行理論教學的改革，而且必須高度重視實驗教學。通過實驗教學和理論教學的有機結合，加深學生對相對抽象的理論知識的理解，同時也培養了學生的動手能力，更重要的是通過實驗教學能引導學生積極思維，主動尋求知識。
目前，我校開設的工廠供電實驗有：繼電器特性實驗；10kV線路過電流保護綜合實驗；電力變壓器差動保護實驗。此外，還有兩個拆裝實驗：繼電器拆裝，讓學生拆裝電流繼電器、電壓繼電器、時間繼電器、信號繼電器和中間繼電器等常見繼電器，使學生掌握常見繼電器的實際結構、工作原理；高壓斷路器、變壓器、PT、CT、低壓空開的拆裝，這些電氣設備中有的是從學校變電房退役下來的。
為了培養學生的創新能力，對于10kV線路過電流保護綜合實驗和電力變壓器差動保護實驗，我們只給出實驗內容和實驗目的，提供實驗設備，要求學生自己擬定實驗接線及步驟，經實驗指導教師審閱后，學生完成接線。對于實驗中出現的各種問題，讓學生提出見解、發表自己的意見，提出解決方案，并對這些學生給予表揚。這樣的實驗有利于拓寬學生的思路，在很大程度上提高實驗課的效果，提高了學生發現問題解決問題的能力。針對有興趣的學生，實驗室在正常上班時間之內都是開放的，學生可以根據課本上或者自己查閱的資料作實驗，進一步提高了學生的動手能力。
盡管拆裝實驗既累又臟，但在了解設備結構和工作原理方面，其他教學方法難以替代，同時也是符合我校“三能”型人才培養目標的。
六、抓好課程設計，強化學生能力培養
正如前述，在本課程的首次課中就下達課程設計任務，設計工作與理論教學同步進行，邊學邊練。課程設計不但能加深學生對課程內容及知識的全面理解和掌握，而且是對學生進行工程訓練非常重要的教學環節，是圍繞“工廠供電”課程內容所做的綜合訓練。在課程設計中，著重讓學生掌握工業企業供配電系統的設計步驟和基本工程設計方法，鍛煉學生的工程計算和設計能力；使學生初步掌握供配電系統設計方案的技術經濟比較方法；培養學生遵守電氣設計相應規范的意識。總之，通過課程設計使學生得到電氣設計工程師的初步訓練。
課程設計環節中，教師只下達設計任務書，給出題目、原始資料、設計內容及要求。設計工作以學生為主體，充分放手讓學生獨立思考，獨立設計。教師的指導重點是抓總體方案制定，抓進度，抓設計說明書的撰寫和圖紙的繪制，對學生設計中錯誤或不規范處加以引導，由學生自己糾正或改進。并且鼓勵學生多查閱文獻資料、設計規范，鼓勵提出多種設計方案，引導學生對不同方案進行技術經濟比較。
為保障課程設計的順利實施，在課程設計中安排學生到我校的主變電房、圖書館變電房及工程訓練中心（金工實習廠）變電房現場參觀見習，并看其設計圖紙。
七、結語
“工廠供電”課程內容多、涉及面廣，而且工程實踐性強，傳統的教學模式和方法很難保證教學效果。筆者在多年的教學實踐中，堅持“理論+實踐”的指導思想，在“工廠供電”課程教學方法上作了一些探索和實踐，并取得了較好的教學效果。通過努力，學生的“工廠供電”課程學得扎實，基礎牢靠，通過課程設計使學生得到了電氣設計工程師的初步訓練。這些都為學生畢業后從事工業企業供配電系統設計及維護管理工作打下了良好的基礎。
參考文獻：
關鍵詞：電氣工程及其自動化；電氣裝備；課程體系
中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）31-0160-02
一、引言
平頂山學院的電氣工程及其自動化專業為省級特色專業、河南省普通高等學校本科工程教育人才培養模式改革試點專業，所屬的電氣工程學科為校級重點學科。該專業多年來服務于平頂山地區的經濟發展，培養區域經濟發展所需要的電氣類專業人才。緊緊圍繞平頂山市重點發展裝備制造業的戰略部署，2013年，平頂山學院下發了《關于學科專業群的建設意見》，明確提出重點建設電氣信息類專業群。電氣信息類專業群的發展目標定位：建設服務于智能電力設備行業產業發展需要，富有地方特色的、優勢突出的應用型專業群；服務面向定位：立足平頂山，面向河南，對接智能電力設備行業產業，為區域經濟社會發展服務。2014年，學校將電氣信息類專業群中的電氣工程及其自動化、軟件工程、物聯網工程3個專業列入首批轉型試點，電氣工程及其自動化負責培養智能電力裝備的本體及硬件設計開發所需要的應用型人才。為此，電氣工程及其自動化專業的電氣裝備方向面臨著前所未有的機遇和挑戰。
課程體系的開設是培養人才的基礎。目前，我校電氣工程及其自動化專業的課程設置都是根據學科知識結構的內在邏輯來展開的，強調學科知識的系統性和完整性，強調全面掌握學科領域知識，忽視知識的實用性，整個課程體系學術性很強，技能性缺乏。課程設置幾屆甚至更長時間都固定不變，沒有結合當今科技與社會經濟發展的實際，只滿足于課堂教學，給學生提供動手的機會很少，缺乏應有的靈活性，不能根據學生的需求采用不同的技能訓練模式。雖然有畢業實習、金工實習、電工實訓、電子技術課程設計、專業綜合課程設計，但持續學習時間短，學生未能真正深入進去，專業見習更是走馬觀花，學生純粹是看熱鬧，沒有任何實質性學習。因此，教學效果不夠理想，對于學生的實踐動手能力的提高幫助有限。在科學技術日新月異、知識不斷更新的時代，這種課程體系無法應對新形勢的挑戰。
為滿足專業群建設的需要，培養應用型人才，平頂山學院電氣工程及其自動化專業在整合現有資源的基礎上，在實踐中開展多維調研與深度探究，積極構建電氣裝備方向的全新的課程體系。
二、構建電氣裝備方向課程新體系
通過到國內知名高校和平頂山地區的電力裝備制造企業進行調研以及對畢業生的跟蹤調查，得到企業對電氣工程及其自動化專業的畢業生的知識結構、能力素質的要求，從理論教學環節和實踐教學環節構建了電氣裝備方向的新的課程體系。
1.構建理論課程新體系。根據電氣工程及其自動化專業培養目標定位和專業應用型人才的知識結構要求，理論教學環節設置了通識必修課、學科基礎課、專業必修課和專業選修課。（1）通識必修課。通識必修課按照素質教育的理念，強調德、智、體、美相互滲透，設置的課程有：思想道德修養與法律基礎、中國近現代史綱要、基本原理、思想和中國特色社會主義理論體系概論、形勢與政策、大學英語、大學體育。學生通過通識必修課的學習，獲得必要的價值分析、探究方式與能力的訓練，形成合理的思維方式和準確的觀察判斷能力以及清晰的溝通表達能力。（2）學科基礎課。學科基礎課課程的設置是針對電氣信息類專業群所必需的知識和基礎，注意培養學生的基本素質，著眼于學生的可持續發展，著眼于為學生繼續學習打基礎，使學生獲得較寬厚的公共基礎學科、專業基礎學科的知識。設置的課程有：高等數學、線性代數、概率論與數理統計、大學物理、電路分析、模擬電子技術、數字電子技術。（3）專業必修課。我校電氣工程及其自動化專業設立了“電氣裝備”和“電氣控制”兩個專業方向，專業必修課是這兩個方向必修的課程，主要培養學生的基本專業技術和能力，使學生系統掌握電氣工程的基礎理論、基本知識。設置的課程有：電機學、電力電子技術、電氣控制及PLC技術、自動控制原理、電力工程基礎、單片機原理及應用、MATLAB在電氣工程中的應用、自動檢測技術、專業英語。（4）專業選修課。專業選修課是針對專業方向的需要安排的課程，根據應用型人才培養的要求以及課程的前后邏輯關系，按照“有用、可用、管用”的原則，根據“電氣裝備”方向的特點，精心設置了“電氣裝備”方向的課程：電氣CAD基礎、機械設計基礎、高電壓技術、電器學、高壓電器、電氣裝備的計算機控制技術、智能電器、電氣新技術講座。學生必須完整修完自己專業方向的課程，其他專業方向的課程可作為個性課程選修。另外，為高年級學生開設電氣新技術講座，聘請企業教授級高工、知名大學教授開講座，介紹學科研究熱點、發展趨勢，使學生了解學科發展的最新動態。
2.構建實踐課程新體系。據行業和企業專家的要求，結合專業群內現有人才培養資源，電氣工程及其自動化專業電氣裝備方向實行校企聯合培養和“3+1”人才培養模式。前3年在學校培養，注重人文，強化基礎，著重培養“自主學習、主動實踐、實學創新”的意識和能力；第4年進入合作企業，以企業為主，開展校企聯動的工程實踐教育，參與項目實訓和畢業設計，從而培養學生的工程實踐能力、運用專業知識解決實際問題的能力，熟悉工程項目的基本流程、過程管理及業務規范等方面的知識，培養團隊合作精神和創新意識。為此，在實踐課程新體系中，設置了獨立實驗課、集中實踐課、第二課堂。（1）獨立實驗課。減少驗證性實驗，增加研究性、設計性、綜合性實驗，盡可能模擬電氣工作的現實環境，在實驗中分配給學生一定的工作任務，學生得以找到寶貴的機會將所學知識提前應用到未來的工作中，達到真正提升學生素質和能力的目的。設置的獨立實驗課程有：大學物理實驗、電路分析實驗、電子技術實驗、電機學實驗、電器學實驗。其中，電路分析實驗、電機學實驗、電器學實驗等利用項目來進行教學，尋求的是以學生在課題和項目完成的過程中來自主形成電氣專業知識體系，綜合培養學生的知識、技能和工作的態度等。（2）集中實踐課。包括校內集中實踐和企業實踐兩部分。校內集中實踐強化基于項目的科學研究和工程實踐訓練，設置的環節有：軍訓、金工實習、電子技術課程設計、電氣測量實訓、電機控制實訓、電子技術課程設計、電力電子課程設計、電力工程課程設計、PLC課程設計。企業實踐，包括企業認知實習、企業專業實習和畢業設計等3個環節。①企業認知實習。這主要鍛煉學生綜合運用所學的科學理論方法和技術手段分析并解決工程實際問題的能力，培養學生的創新意識和進行產品開發與設計、技術改造與創新的初步能力。以《電力工程基礎》課程為例，該課程要求學生通過學習掌握供配電系統的結構及運行的基本知識，為達到上述要求，首先帶領學生到幾家不同企業進行參觀，了解供配電系統的線路及設備，讓學生總結各企業供配電網絡的特點，然后回到學校學習相關理論知識，在學校進行基本知識的學習后，再到企業去參觀實習，找出存在的問題并改進。②企業專業實習。目的是使學生了解和掌握本專業基本的生產實際知識及本專業的科技發展水平和方向；驗證、鞏固和豐富所學過的專業知識，培養學生在生產實際中發現問題、分析問題和解決問題的能力。這主要采用以下方式：參加企業技術培訓、擔任技術員助理、施工員助理、項目經理助理等。在上述多個崗位中，每個學生側重1個崗位，實際工作不少于2～3個月，以保證學生對相關崗位有足夠的認識和感受，能夠了解其中的精髓。③畢業設計。采用校內指導教師作為主導師、企業副高級以上職稱人員作副導師共同指導的方式，主要解決企業生產實際中遇到的問題，培養學生的創新意識和獨立工作的能力，使學生提前熟悉工程環境，為培養適合企業實際工程應用能力的人才打下基礎。（3）第二課堂。學生在大二、大三時通過進一步培訓就可以參加AutoCAD繪圖競賽、電機控制競賽、PLC程序設計競賽、單片機編程競賽、MATLAB程序設計競賽、電子設計大賽、大學生科技創新、創業活動等實踐；在暑假、寒假期間，安排一些學生到實踐教學基地和相關企業實習；鼓勵學生到我校的供配電實訓室和高壓智能開關工程技術研究中心進行開放實驗；請大公司的工程師來做講座、工程培訓，縮短畢業生進入企業的適應期，節省企業培訓成本和時間。第二課堂不但能提高學生的實踐能力、表達交流能力、自主學習能力、自我管理能力等，還可培養學生的工程意識、團隊合作意識。
三、結束語
課程體系的構建只是專業群建設的開端，該課程體系的順利實施還要依賴實踐教學平臺的建設和“雙師型”師資隊伍的建設等一系列具體舉措。在校、院兩級領導的推動下，實踐教學平臺和“雙師型”師資隊伍的建設已初具成效，相信在不久的將來，我院電氣裝備方向將會對平頂山乃至全國的電力裝備行業輸送大量優秀人才。
參考文獻：
[1]劉伯鴻，李國寧，等.構建鐵路特色專業課程新體系 提高人才培養質量[J].自動化與儀器儀表，2013，（4）：218-219.
[2]劉順新，黃文力.電氣工程及其自動化專業的課程設置與選修[J].中國電力教育，2011，（3）：185-186.
關鍵詞：工業以太網；工廠流水線；自動化控制；系統設計
中圖分類號：TH166 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）03-0027-02
在自動化控制領域，占絕對統治地位的是現場總線技術。盡管現場總線具有眾多優勢，但是隨著生產規模的一再擴大，現場機電裝備越來越多，需要實時監測和自動化控制的設備也越來越多，在這種背景下，現場總線已經無法完全滿足現場眾多機電裝備的監控需求，而且由于現場總線是具有針對性的工業自動化控制總線，往往使得各個機電裝備成為了“自動化控制孤島”，彼此無法兼容通訊，給設備的后期維護管理帶來不便。
隨著以太網通信技術的飛速發展，工業以太網逐漸以其低廉的組網價格、兼容性較好的通信協議，以及一體化的聯網技術而受到普遍應用，成為目前能夠替代現場總線的最好選擇之一。本論文主要結合汽車整車焊裝PLC自動化控制流水線生產控制系統，對基于工業以太網的自動化控制系統進行設計研究，以期能夠從中找到面向工廠流水線生產控制的工業以太網自動控制應用方式，并以此和廣大同行分享。
1 工業以太網概述
工業以太網在工業生產制造領域中，主要是作為生產制造自動化控制的基礎平臺，通過底層安裝的傳感設備，將機電裝備的工作狀態參數、工藝參數以及現場環境參數等關鍵參數檢測出來，并通過工業以太網所支持的網絡通信協議上傳到工業以太網中進行網絡傳輸。隨著工業自動化技術的日益發展與進步，很多工業生產流水線都逐漸提出了更高的自動化控制的要求，例如要求實現監測與控制的一體化，要求實現無人值守等等，這些高難度控制要求的提出，在一定程度上都促進了工業以太網在工廠自動化控制領域中的應用，尤其是將工業以太網與PLC控制相結合，能夠實現很多工廠自動化控制系統的功能建設需求。本課題重點以工業以太網和PLC相結合，以工廠流水線自動化控制為具體研究對象，深入探討工業以太網在工廠流水線自動化控制系統中的應用。
2 基于工業以太網的流水線自動控制系統設計
2.1 功能模塊設計
本論文以汽車整車焊裝作為具體的研究對象來探討工業以太網在流水線自動控制中的應用。汽車整車焊裝具有較多的工藝流程，而且機電裝備離散度較大，需要實時監測與控制的參數變量較大，因此采用工業以太網相較于采用現場總線具有很多優勢。縱觀整車焊裝的流水線工藝流程，基于工業以太網實現的流水線自動控制系統應當具有以下幾個主要功能：
①產品生產任務分派及調度。能夠根據生產進度適當的調整生產資源分配，根據任務變化自動完成對流水線生產工藝的更改，以適應不同車型的自動焊裝。
②電氣控制和分析。通過在底層安裝傳感監測設備，實現對流水線焊裝工藝流程的各個環節的監測與控制，并通過工藝數據庫的分析，實現相關生產工藝參數的自動匹配和優化。
③順序和邏輯控制功能。按照流水線自動化焊裝的工藝流程，對整個焊裝工藝流程實施順序控制，利用PLC作為順序邏輯控制器，實現眾多機電設備在流水線自動焊裝工藝過程中的順序聯動、啟停控制及互鎖等控制功能和邏輯判斷功能。
④監視報警功能、顯示功能。通過在監控終端開發專用的監控畫面，為用戶提供直觀的監控界面，通過人機交互接口的設計實現用戶對現場焊裝流水線的遠程自動化控制。
2.2 基于工業以太網的流水線自動控制系統設計
2.2.1 系統結構設計
由于整個流水線的設備量大、信號類型多、控制地點分散，不適合采用傳統的繼電器和控制開關為主要實現方式的本地控制模式，而且這種控制模式并不利于設備的后期維護管理，同時對于系統的擴容升級而言是十分不利的，為此，必須借助于工業以太網實現分布式控制管理模式（DCS模式），通過三級DCS功能的合理劃分與配置，能夠很方便的實現對整車焊裝流水線自動控制的遠程控制模式。本論文擬采用監控終端、本地PLC站和底層傳感設備三個層次的DCS控制模式實現基于工業以太網的整車焊裝流水線自動化控制。
①監控終端。監控終端設置在中央控制室內，供值班人員對全廠流水線自動化控制的工藝進行實時監控。監控終端內運行的是專門開發的上位機程序，通過友好的人機交互接口實現遠程控制，并且通過工業以太網實現與本地PLC站的數據信息的交互。
②本地PLC站。主要通過對開關量的檢測實現流水線生產工藝流程中各個環節的電氣監測，諸如限位開關、行程開關、電磁閥等。本地PLC站能夠通過對設備的工作狀態參數、工藝參數和環節參數的檢測和A/D轉換，將相關參數變量轉換為數字量進入工業以太網傳輸，從而實現上位機與下位機的一體化通信。
③底層傳感設備。現場傳感器主要是用以檢測現場監控點物理參數信號，變送器將采樣數據轉換成
4～20 mA的電流信號，經屏蔽電纜送到各子系統的PLC內。控制信號由PLC輸出后以4～20 mA電流形式送到執行機構。執行機構主要有氣動和電動執行機構等。
2.2.2 系統控制模式設計
①遠程遙控方式。在現場設備控制箱，將控制方式置于“遙控”控制方式，中央控制室的操作人員可以通過計算機監控軟件對現場設備進行遙控啟停。在這種控制方式下，監視界面可顯示設備的運行狀態及相關的工藝參數，操作員可根據選擇“手動或者自動”控制方式，通過設備控制按鈕啟停遠程設備，并能判斷設備運行是否正常，監測故障并發出報警提示，統計工藝數據，顯示模擬量趨勢曲線，打印故障報警及日志報表等。全部操作由中央控制室的操作人員通過鍵盤和鼠標完成。
②本地控制方式。在現場設備控制箱，將控制方式置于“本地”控制方式下，通過控制操作箱上的啟動/停止按鈕，對現場設備手動啟停控制。本地控制方式為系統的基本保留方式，在與中央控制室斷開聯系等任何情況下都可以完成整車焊接處理工藝要求的控制功能。
2.3 PLC自動系統設計
根據整車焊接處理廠工藝特點和現場的焊接設備分布及焊接機器人的作業范圍，可以將整車焊接車間流水線PLC下位機系統劃分為兩個PLC站點，各自負責不同的工藝流程。為此，需要統計全廠的I/O點分布情況，詳見表1。
由于本系統中的下位機PLC選用的西門子公司的S7-300系列的PLC產品，其網絡通訊功能的最大特色便是集成了MODBUS/TCP以太網通信協議。為此，本系統中下位機PLC控制系統的網絡通訊就基于MODBUS/TCP以太網通信協議實現，進而進一步降低了本自動控制系統的網絡通信集成成本。
2.4 工業以太網網絡系統設計
2.4.1 網絡拓撲結構選擇
本系統選用環型網絡拓撲結構，當某一節點出現故障時，它會自動旁路，而不影響環型網絡的信息傳輸。環型網絡結構的顯著特點是環路上的工作站在發送信息時，只能按照順序依次傳輸，所以不存在沖突問題。在光纖傳輸介質成本降低的今天，工業以太網的傳輸介質選用光纖組成雙環路雙冗余網絡是比較合適的方法。
2.4.2 系統組網方案設計
基于工業以太網的整車焊接流水線綜合自動化控制網絡系統可以劃分為三層：信息管理層、網絡傳輸層、傳感檢測及執行機構層。
①信息管理層。信息管理層主要是實現對整個工業以太網自下而上傳輸過來的流水線生產工藝的各個參數的管理，包括狀態參數的實時監測、越限報警；生產工藝參數的自動存儲、報表分析；設備控制指令的自動/聯動派發等等，這些功能的實現依賴于在信息管理層所開發的人機交互接口良好的專用自動化控制監控程序，通常可以采用組態程序實現。
②網絡傳輸層。網絡傳輸層就是指基于工業以太網所搭建起來的工業以太網傳輸網絡系統，同時通過配置交換機、操作站等輔助設備，能夠實現操作人員在網絡現場對網絡傳輸層的檢查、維護和管理。網絡傳輸層作為整個自動化控制網絡系統的數據傳輸平臺，對于整個系統的功能實現具有至關重要的作用。
③傳感監測及執行機構層。傳感監測及執行機構層主要有兩個作用，第一是通過傳感檢測設備，將流水線工藝流程中的各個參數實時檢測出來并發送到工業以太網上進行通訊，第二是通過安裝電氣開關、電磁閥等開關動作執行元件，接受來自頂層的中央信息管理層的遠程控制指令，實現對現場機電裝備或者流水線工藝流程的遠程自動化控制，傳感監測及執行機構層是面向整車焊接流水線生產和自動化控制的最底層，主要包括車間現場的各種監測、控制子系統，如焊接機器人控制子系統，滾床控制子系統，帶式輸送機控制子系統等。
3 結 語
隨著工業以太網在工廠自動化控制領域中的逐步廣泛應用，逐漸取代了過去傳統的以現場總線為基礎的自動控制模式。本論文對基于工業以太網的整車焊接流水線綜合自動化控制網絡系統展開了設計與研究，通過對網絡通信實時性的理論分析，建立了基于工業以太網的整車焊接流水線綜合自動化控制網絡系統，分別從下位機PLC自動化控制系統和上位機DCS以太網網絡系統兩個角度詳細探討構建了整個綜合自動化網絡控制系統的設計與實現，對于工業以太網在工廠自動化控制方面的應用，無論是在理論研究還是在實踐應用方面，都是具有較好的指導借鑒意義。
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關鍵詞：變電所；供電系統；接線原則；設計安裝
一、對電氣主接線的基本要求和原則
1.電氣主接線的基本要求
可靠性。所謂可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對用戶不間斷的供電。衡量可靠性的客觀標準是運行實踐。經過長期運行實踐的考驗，對變電所采用的主接線經過優選，現今采用主接線的類型并不多。主接線的可靠性不僅要考慮―次設備對供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護二次設備的故障對供電可靠性的影響。同時，可靠性不是絕對的，而是相對的。一種主接線對某些變電所是可靠的，而對另一些變電所可能是不可靠的。
靈活性。主接線的靈活性有以下幾方面要求：一是調度要求。可以靈活的投入和切除變壓器、線路、調配電源和負荷，能夠滿足系統在事故運行方式下、檢修方式下以及特殊運行方式下的調度要求。二是檢修要求。可以方便的停運斷路器、母線及其繼電保護設備，進行安全檢修，且不致影響對用戶的供電。三是擴建要求。可以容易的從初期過渡到終期接線，使在擴建時，無論一次和二次設備改建量最小。
2.電氣主接線的原則
考慮變電所在電力系統中的地位和作用。變電所在電力系統中的地位和作用是決定主接線的主要因素。變電所不管是樞紐變電所、地區變電所、終端變電所、企業變電所還是分支變電所，由于它們在電力系統中的地位和作用不同，對主接線的可靠性、靈活性、經濟性的要求也不同。
考慮近期和遠期的發展規模。變電所主接線設計應根據5―10年電力系統發展規劃進行。應根據負荷的大小和分布、負荷增長速度以及地區網絡情況和潮流分布，并分析各種可能的運行方式，來確定主接線的形式以及所連接電源數和出線回數。
考慮負荷的重要性分級和出線回數多少對主接線的影響。對一級負荷，必須有兩個獨立電源供電，且當一個電源失去后，應保證全部一級負荷不間斷供電；對二級負荷，一般要有兩個電源供電，且當一個電源失去后，能保證大部分二級負荷供電。三級負荷一般只需一個電源供電。
考慮主變臺數對主接線的影響。變電所主變的容量和臺數，對變電所主接線的選擇將產生直接的影響。通常對大型變電所，由于其傳輸容量大，對供電可靠性要求高，因此，其對主接線的可靠性、靈活性的要求也高。而容量小的變電所，其傳輸容量小，對主接線的可靠性、靈活性要求低。
考慮備用容量的有無和大小對主接線的影響。發、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電、適應負荷突增、設備檢修、故障停運情況下的應急要求。電氣主接線的設計要根據備用容量的有無而有所不問。例如，當斷路器或母線檢修時，是否允許線路、變壓器停運；當線路故障時允許切除線路、變壓器的數量等，都直接影響主接線的形式。
二、電氣主接線設計程序
1.電氣主接線的設計程序
電氣主接線的設計伴隨著變電所的整體設計，即按照工程基本建設程序，歷經可行性研究階段、初步設計階段、技術設計階段和施工設計階段等四個階段。在各階段中隨要求、任務的不同，其深度、廣度也有所差異，但總的設計思路、方法和步驟相同。
對原始資料進行分析，具體內容如下：一是本工程情況。主要包括：變電所類型；設計規劃容量；變壓器容量及臺數；運行方式等。二是電力系統情況。電力系統近期及遠景發展規劃（5―10年）；變電所在電力系統中的位置（地理位置和容量位置）和作用；本期工程和遠景規劃與電力系統連接方式以及各級電壓中性點接地方式等。三是負荷情況。負荷的性質及地理位置、電壓等級、出線回路數及輸送容量等。電力負荷在原始資料中雖已提供，但設計時應該認真地辯證地分析。因為負荷的發展和增長速度受政治、經濟、工業水平和自然條件等方面影響。如果設計時，只依據負荷計劃數字，而投產時實際負荷小了，就等于積壓資金，否則電量供應不足，就會影響其他工業的發展。四是環境條件。當地的氣溫、濕度、覆冰、污穢、風向、水文、地質、海拔、地震等因素對主接線中電器的選擇和配電裝置的實施均有影響。
2.擬定主接線方案
根據設計任務書的要求，在原始資料分析的基礎上，可擬定若干個主接線方案。因為對電源和出線回路數、電壓等級、變壓器臺數、容量以及母線結構等考慮的不同，會出現多種接線方案（近期和遠期）。應依據對主接線的基本要求，從技術上論證各方案的優缺點，淘汰一些明顯不合理的方案，最終保留2―3個技術上相當，又都能滿足任務書要求的方案，再進行可靠性定量分析計算比較，最后獲得技術合理、經濟可行的主接線方案。
3.主接線設計
主接線的基本形式，就是主要電氣設備常用的幾種形式，分為兩大類：有匯流母線的接線形式、無匯流母線的接線形式。
變電所電氣主接線的基本環節是電源（變壓器）、母線和出線（饋線）。各個變電所的出線回路數和電源數不同，且每路饋線所傳輸的功率也不一樣。在進出線數較多時（一般超過4回），為便于電能的匯集和分配，采用母線作為中間環節，可使接線簡單清晰，運行方便有利于安裝和擴建。但有母線后，配電裝置占地面積較大，使用斷路器等設備增多。無匯流母線的接線使用開關電器較少，占地面積小，但只適用于進出線回路少，不再擴建和發展的變電所。有匯流母線的接線形式主要有：單母線接線和雙母線接線。設計中僅以單母線接線為例。
由于斷路器具有開合電路的專用滅弧裝置，可以開斷或閉合負荷電流和開斷短路電流，故用來作為接通或切斷電路的控制電器。隔離開關沒有滅弧裝置.其開合電流能力極低，只能于設備停運后退出工作時斷開電路，保證與帶電部分隔離，起著隔離電壓的作用。所以，同一回路中在斷路器可能出現電源的一側或兩側均應配置隔離開關，以便檢修斷路器時隔離電源。若饋線的用戶側沒有電源時，斷路器通往用戶則可以不裝設線路隔離開關。但如果費用不大，為了防止過電壓的侵入，也可以裝設。
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論文摘要：本文介紹了利用SIEMENSS7系列PLC實現壓縮機油站控制的方案設計及現場應用情況，論述了油站信號的處理方法與DCS系統的信號聯鎖以及計算機通訊網絡的實現。
1引言
近年來，我國目前大中型化工廠工藝生產系統基本采用計算機控制系統，控制方式已由過去的儀表、繼電器或計算機單機小系統轉向了整個生產線的計算機集中操作與分散控制，但目前國內隨主機配套的油站電控產品，大多還停留在過去傳統的控制方式上，與當前的生產管理方式和控制水平不相適應。由于傳統方式控制柜均采用繼電器硬連線實現電控與聯鎖保護，存在著諸如可靠性低、聯鎖保護功能少及故障率高等許多問題；與計算機全線監控系統的信號聯鎖很少甚至沒有，影響了現場巡檢、中控集中操作管理；且在實際使用過程中，由于現場情況的變化，使得傳統方式下的控制柜安裝與調試存在較大難度。針對這種情況，我們采用可編程控制器(PLC)對油站進行控制，在實際生產中應用，取得了較為滿意的應用效果。
2油站系統的控制方案
中煤龍化哈爾濱煤制油有限公司生產規模為年產燃料油4萬噸，計算機監控采用浙大中控自動化有限公司生產的JX-300X集散控制系統(DCS)實現。該工藝生產系統有兩個壓縮機油站：循環氫壓縮機、解析氣壓縮機油站。
2.1循環氫壓縮機油站
循環氫壓縮機在其前后軸承各設置了一個油站，用強制循環給油方式進行。每個供油站備有1臺高壓泵和2臺低壓泵，兩個油站由一套PLC系統控制。
電機及壓縮機主要參數如下：
電機：型號YAKK710-16功率355kW轉速373r/min電壓6000V頻率50Hz
壓縮機：型號DW2.2/15～102轉速373r/min，輸入功率355kW，傳遞功率355kW。
為了保護壓縮機及主電機的安全運行，也設置了強制油站，各備有2臺低壓泵，兩個油站由一套PLC系統控制。
2.2解析氣壓縮機油站
電機及壓縮機主要參數如下：
電機：型號YAKK710-18功率315kW轉速331r/min電壓6000V頻率50Hz
壓縮機：型號DW1.53/81～102轉速331r/min輸入功率315kW傳遞功率315kW。
為了保護壓縮機及主電機的安全運行，也設置了強制油站，各備有2臺低壓泵，兩個油站由一套PLC系統控制。
為了確保壓縮機設備的安全運行，提高系統的可靠性，我們采用以SIEMENS公司S7PLC為主控器開發的油站控制系統，實現壓縮機及主電機油站電氣控制及聯鎖保護。
因生產現場條件差，電噪音干擾大，系統的輸入輸出模塊均采用高電壓等級模板，以避免干擾信號而產生誤動作，造成系統損壞。
為了實現數據共享，便于中控室的監控及管理，我們將油站控制系統與其他優化控制系統聯成了一個計算機通訊網絡。
3控制系統的組成及功能
3.1油站提供給JX-300X的信號
1)備妥信號2)允許啟動信號3)聯鎖停車信號
3.2JX-300X提供給油站的信號啟/停信號
3.3信號的處理
3.3.1備妥信號
包括以下內容：
1)“集中/機旁”控制方式中選擇開關置于“集中”位置；
2)總電源空氣開關的輔助接點閉合；
3)控制電源空氣開關的輔助接點閉合；
4)油泵主回路空氣開關的輔助接點閉合。
3.3.2允許啟動信號
“允許啟動信號”應由以下幾個條件組成：
1)高壓壓力建立并達到整定值；
2)低壓壓力建立并達到整定值；
3)油溫不低于下限；
4)油流不低于下限；
5)油位不低于下限。
3.3.3聯鎖停車信號
在一般的油站控制系統中，聯鎖停車信號是根據運行時“壓力低”建立的。
由于在本控制系統中采用了功能強、靈活性大的PLC，因此，我們也將壓縮機的保護功能編制到系統中。如在壓縮機油站系統中，我們將壓縮機溫度的上限報警信號引鎖停車中；將電機軸承溫度上限報警信號引鎖停車中。考慮到油壓波動情況以及溫度檢測出現瞬時干擾，對于跳閘信號，我們對其加以10s延時后再送出。3.3.4備泵控制
低壓備用泵的自動投運，一般是利用壓力信號來處理的，包括備泵起動壓力信號及備泵停止壓力信號，當油壓低于備泵起動壓力值時，啟動備泵；當油壓高于備泵停止壓力值時，關閉備泵。
3.4其他要點
油站在集中方式下的啟動及停車，應完全由中控人員決定。在正常情況下，油站只能順從地為主機服務，而不對上級控制有制約條件，如主機停車后油站自動停車。
由于DCS系統的SSR輸出模板普遍存在漏電流過大，致使信號關斷時仍存在電壓，因此，由JX-300X系統發送的油站啟停信號都采用中間繼電器加以隔離。
3.5通訊網絡
在一般的應用情況下，可單獨使用油站控制系統，但控制系統具備良好的開放性及網絡功能，可根據用戶的實際需求，聯成不同形式的通訊網絡。在我公司，我們建立了一條包括8個站點的MPI控制網絡，將現場油站信號參數引入中控室的上位監控系統。
多點接口MPI是一個集成在SIMATICS7-300CPU內的通訊接口，MPI能同時連接如下站點：
1)IBMPC兼容機；
2)編程器(PG)；
3)操作員界面(HMI)；
4)S7-300、M7-300；
5)S7-400、M7-400。
連網的CPU可利用“全局數據通訊”服務，周期性地相互交換數據。它最多可連接32個MPI站，其傳輸速度為187.5bps，且其相鄰的MPI站點的距離最大可為9100m，(使用10個中繼器)。
在使用過程中，我們發現：通訊電纜的敷設應引起重視，若通訊電纜與高壓電纜敷設在一起，會出現干擾，引起通訊錯誤，因此通訊電纜應單獨敷設，以提高系統的可靠性。
4上位監控系統
上位監控計算機采用PC總線工控機，配置SIMATICMPI通訊網卡，采用WINDOWS中文操作系統，通訊波特率為1.5Mbps。通過數據通訊對各油站數據進行檢測，并在上位機上實時顯示當前運行狀態，以便操作員對現場情況隨時進行處理。
5工程師工作站
為便于今后系統維護及監控，如對現場PLC控制柜中的程序進行修改、下裝等工作，我們利用公司原有的一臺DELLPentinum166MHz商用機，配置CP5411通訊卡，聯入MPI網，成為一個在線工程師工作站，工程師站采用Windows2000操作系統，安裝STEP7軟件包。
STEP7是用于S7系列PLC編程的應用軟件包，包括：
1)SIMATIC管理器；2)符號編輯器，用于定義符號名稱、數據類型等；3)硬件組態，用于為自動化系統組態和各模板參數設置；4)通訊，用于定義MPI、PROFIBUS或工業以太網的數據傳輸；5)程序編輯器。
允許使用梯形邏輯圖(LAD)、語句表(STL)和功能塊(FBD)任何一種來編寫程序，并進行在線調試及監控。
【論文摘要】：智能家居是未來家庭生活的發展趨勢，闡述了智能家居的基本概念，說明了智能家居中的總線技術的特點和意義，比較了幾種主要的總線技術，指出了項目研究的重點。
智能家居是現代社會最熱門的話題之一，它的目標是通過網絡等信息通信技術手段實現對家居電器等的智能控制，使其能夠按照人們的設定工作運行，而不論距離的遠近。智能化與遠程控制是智能家居的兩大特點。目前，已經有越來越多的機構和個人開始了對智能家居的研究。
1.智能家居的概念
智能家居（SmartHome）是以家為平臺，兼備建筑、自動化，智能化于一體的高效、舒適、安全、便利的家居環境。家居智能化技術起源于美國，最具代表性的是X-10技術，通過X-10通信協議，網絡系統中的各個設備便可實現資源的共享。因其布線簡單、功能靈活，擴展容易而被人們廣泛接受和應用。至今，X-10技術產品的銷售已超過兩億個，僅在美國一個國家，便有超過600萬個家庭在使用。自動化的智能家居不再是一幢被動的建筑，相反，成了幫助主人盡量利用時間的工具，使家庭更為舒適、安全、高效和節能。
隨著網絡技術的發展，特別是無線網絡的發展，網絡化智能家居系統可提供遙控、家電（空調，熱水器等）控制、照明控制、室內外遙控、窗簾自控、防盜報警、電話遠程控制、可編程定時控制及計算機控制等多種功能和手段，使生活更加舒適、便利和安全。
2.智能家居中的總線技術
要實現家居的智能化，就必須實現家居的網絡化，使家居內的大部分電器設備能夠通過一定的方式連入網絡，從而實現這些設備的遠程控制和自動控制。家居電器的上網實質是網絡最后接入的1公里之內的問題，此類問題要求網絡可靠性高、信心量少，多個設備之間的互操作性強。就智能家居而言，如何把結構和性能不一的電器設備接入網絡，如何能夠實現這些設備的相互通信是在構建智能家居時主要考慮的問題，所以說，智能家居的關鍵技術其實就是網關技術和總線技術。文章主要討論的是其中的總線技術。
總線技術在智能家居行業當中，目前可以算是應用最為廣泛的一種技術手段。在總線技術下生成的智能家居系統，最大的特點是具有可擴展性，工程安裝也不是很復雜。由于科學技術的不斷發展，新生成許多總線協議下的智能家居系統的價格也不是很高，目前市場的銷售情況也很不錯。
智能家居中的現場總線控制系統通過系統總線來實現家居燈光、電器及報警系統的聯網以及信號傳輸，采用分散型現場控制技術，控制網絡內各功能模塊只需要就近接入總線即可，布線比較方便。一般來說，現場總線類產品都支持任意拓撲結構的布線方式，即支持星型與環狀結構走線方式。燈光回路、插座回路等強電的布線與傳統的布線方式完全一致。"一燈多控"，在家庭應用比較普遍，以往一般采用"雙聯"、"四聯"開關來實現，走線復雜而且布線成本高。若通過總線方式控制，則完全不需要增加額外布線。是一種全分布式智能控制網絡技術，其產品模塊具有雙向通信能力，以及互操作性和互換性，其控制部件都可以編程。典型的總線技術采用雙絞線總線結構，各網絡節點可以從總線上獲得供電（24V/DC），亦通過同一總線實現節點間無極性、無拓撲邏輯限制的互連和通信，最高的信號傳輸速率和系統容量則分別為10KBPS和4G，完全能夠滿足現代智能家居的需要。
3.主要的總線技術比較
目前，國際上家庭總線的標準主要有以下幾種：前述的X-10，日本的家庭總線(HomeBus)，歐洲標準安裝總線(EIB)和BatiBus，美國Echelon公司的LonWorks，HP公司的IRDACONTRAL等。其中，最受業界關注，應用最廣的是X-10、LonWorks和消費總線（CEBus）這三種。
3.1X-10技術
X-10技術是世界上最早出現的，也是最簡單的智能家庭網絡系統，它的出現標志著家居智能化技術的成熟。在智能家居20多年發展過程中，X-10技術得到了極大的應用。它在美國的發展已經25年的歷史了，到目前為止美國的X-10用戶已經達到1000萬以上，X-10控制規格已成為當今美國家庭自動化控制規格的主要領導者。歐洲版的X-10發展也相當迅速并得到普及，漸漸的，這一技術開始進入亞洲。可以說，X-10是二十世紀最具代表性的家庭智能自動化產品。
X-10采用電力線作為其網絡通信介質，系統中的各個設備直接掛在電力線上就可以相互通信，X-10技術基于X-10協議，由發射器發出X-10控制信號，通過現有電力線網轉輸X-10信號到接收器，然后由接收器再對各燈具、用電器等用電設備進行控制。
但X-10采用的是電力線通信方式，容易受到干擾，系統的抗干擾性能比較差，且尋址空間小，對模擬量支持不夠，只能提供非常有限的功能。如果只要求這些有限功能，使用X-10可能是很合算的，但在需求日益豐富的今天，X-10有逐漸被取代的趨勢。
3.2LonWorks
LonWorks是美國Echelon公司于1991年推出的，LonWorks技術為設計、創建、安裝和維護設備網絡方面的許多問題提供解決方案：網絡的大小可以是兩個到32385個設備，并且可以適用于任何場合。LonWorks提供從收發器到協議到軟件API的一個完整的、端到端的控制網絡解決方案。
LonWorks網絡中設備的通信是采用一種稱為LonTalk的網絡標準語言實現的。LonTalk協議由各種允許網絡上不同設備彼此間智能通信的底層協議組成。LonTalk協議提供一整套通信服務，這使得設備中的應用程序能夠在網絡上同其他設備發送和接收報文而無需知道網絡的拓撲結構或者網絡的名稱、地址，或其他設備的功能。LonWorks協議能夠有選擇地提供端到端的報文確認、報文證實和優先級發送，以提供規定受限制的事務處理次數。對網絡管理服務的支持使得遠程網絡管理工具能夠通過網絡和其他設備相互作用，這包括網絡地址和參數的重新配置、下載應用程序、報告網絡問題和啟動/停止/復位設備的應用程序。LonWorks可以在任何物理媒介上通信，這包括電力線，雙絞線，無線（RF），紅外（IR），同軸電纜和光纖。
LonWorks也有其弱點，主要是價格太高，光電開關的體積太大，對此，Echelon公司開發了一個智能型收發器－－PL3120芯片組，其中整合了Echelon公司的PLT－22電力線實體層和8位的Neuron芯片核心，這使得LonWorks被越來越多的高級建筑所采用。
3.3CEBus
消費總線（CEBus）起源于1984年美國電氣工業協會的消費電器小組制定的家電互聯的規范，1992年，它被正式命名為CEBus規范(EIA600)。消費總線出現后，迅速得到IBM、HONEYWELL、MICROSOFT、INTEL-LON、DEMOSYS、LUCENT、PHILIPS、SIEMEMTS等國際著名公司的支持，在智能住宅和住宅自動化領域具有舉足輕重的影響。
消費電子總線網絡拓撲結構可以是總線型、星型、樹型或混合型。總線中的每個節點的地位是平等的，不需要一個主控設備。對于多節點競爭訪問網絡資源的解決方法是采用沖突檢測和沖突解決，網絡中各節點的控制關系通過綁定來實現，從而使整個家庭中的電器系統能成為一個智能的整體。
參照ISO的網絡協議建議書，消費電子總線可劃分為物理層、數據鏈路層、網絡層和應用層。CEBus在應用層定義了一種面向對象的、嚴格的設備描述語言CAL（CommonApplicationLanguage），簡稱公共應用語言，其內容涵蓋了家庭中可能擁有的家電。公共應用語言采用了面向對象的方法，把任意一個家電設備按照功能分解成幾個預定義的對象模型。在面向對象的編程語言中，一個對象由數據和操作這些數據的函數組成。在消費總線中，這些對象也由數據（稱為實例變量）和操作（稱為方法）組成，不同的設備可以采用相同的對象，用相同的方法操作，但是控制結果隨設備的不同而有不同的意義。
CEBus以其簡便的協議、日臻完善的技術正日益成為消費電子設備互操作的企業標準，CEBus通訊的低層功能已實現了芯片化，所以接入設備比較便宜。目前，市場上此類芯片有LM1893、ST7536、SSC-P485、CEWay-Ⅲ等。隨著載波通訊技術的進一步成熟，CEBus將在儀器儀表、家庭自動化、智能樓宇建設、智能小區建設以及工業廠區建設中得到更為廣泛的應用。但由于CEBus接口技術比較復雜，價錢非常昂貴，因此CEBus在中國的應用也不多見。
4.小結
隨著信息技術的高速發展，智能家居技術越來越受到人們的關注，是現代網絡技術研究的重點之一，而利用總線技術來實現智能家居又是智能家居技術發展的重要方向。文章中介紹的幾種主流總線技術都有各自的特點，就本項目而言，LonWorks網絡是一個不錯的選擇，是我們以后研究的重點方向之一。
參考文獻
論文摘要：最近幾年，國家電網正處于變電站綜合自動化改造工程的密集階段，結合阜陽供電公司在變電站綜自改造工作中繼電保護專業的經驗和體會，同大家一起探討，同時提出繼電保護專業在改造工程中應注意的一些問題及采取的措施。
論文關鍵詞：繼電保護；自動化改造；安全運行
近年來，隨著電網改造的深入開展，大量的變電站綜合自動化改造工程（以下簡稱“綜自改造”）的工作正在進行中。變電站的綜自改造與繼電保護及二次回路的改造關系密切，它主要表現在信號的傳送方面。對于老變電站來說，就是把一次設備的信息狀態通過二次回路和繼電保護裝置傳遞到網絡監控后臺機上，以達到減少運行人員對現場設備操作和巡視次數的目的。
一、變電站綜合自動化改造工程概述
綜自改造工程是一項復雜的工作。對于老變電站的改造來說，它牽扯到對用戶的停電、運行人員的操作、一次專業設備改造的工作和二次專業技術改造的工作。為了保障對用戶的可靠供電，電力生產者有義務對停電時間進行嚴格地規劃和控制。應提前對要進行綜自改造的變電站進行現場勘查工作，做好“三措一案”（組織措施、技術措施、安全措施和施工方案）后，對于需要停電的工作，就要制定停電計劃并報上級生產部門審批，然后在規定的時間內向運行方式部門提交停電申請，提前在規定的時間內通知用戶，并且與上級主管部門及相關專業進行溝通，確保施工過程中各專業工種之間的銜接配合，以最大化地縮短工期，減少停電時間，及時為用戶供應優質的電能。
綜自改造工程是一個需要多專業班組相互配合的復雜工作，以阜陽供電公司（以下簡稱“我公司”）為例，運行人員屬運行工區管轄；一次人員由修試所管轄，又分屬變壓器、開關、試驗和油化專業；二次專業人員由計量所和調度所管轄，在變電站的綜自改造二次回路中，表計由計量專業負責，計量回路以外的二次回路由調度所負責，而調度所又分為保護專業、自動化專業和通信專業。眾多的專業人員在同一個工作中同時出現，安全問題就成為了綜自改造工程的關鍵所在。
二、做好變電站綜合自動化改造工程的途徑和方法
結合筆者作為繼電保護工作者20年的工作經驗和體會，主要從保證人身安全、確保繼電保護裝置安全運行的設備安全和杜絕繼電保護“三誤”發生的角度論述如何做好變電站綜自改造工程工作。
1.防治人身觸電，確保工作人員的人身安全
在綜自改造工程施工開始前，為了確保工作人員的人身安全，必須按照《繼電保護及安全自動裝置現場保安規定》的要求做好開工前的各項準備工作，辦理相關手續，制定具有可操作性的“標準化作業指導書”和符合實際的“現場操作票”，具備經過審核符合實際的施工圖紙，工程施工所必需的設備、材料、施工風險分析，等確保人身安全和設備安全的措施。
工作負責人是現場工作的第一責任人。進入變電站實施變電站綜自改造工程后，確保人身安全，就要充分履行工作負責人的安全職責。工作負責人在開工前應做好以下幾點工作。
（1）開工前“三交待”：交待工作任務要清楚明了；交待安全措施要具體詳盡；交待技術要求要全面細致。
（2）接受任務“三明確”：工作任務明確，安全措施明確，操作步驟明確。
（3）嚴格執行現場工作“八不準”，即精神不振不能工作、應辦工作票而未辦工作票不準工作、應停電不停電不準工作、應驗電接地不驗電接地不準工作、不經許可不準工作、安全距離不夠不準工作、無人監護不準工作、安全措施不明確不準工作。
（4）要求對工作班成員進行“三查”，即查著裝是否符合要求，查精神狀態是否良好，查使用的安全工器具是否符合要求。
（5）工作許可人許可工作后，工作負責人要陪同工作許可人到現場再一次確認工作票所列安全措施是否符合現場實際和施工安全后，方可對工作班進行工作安全交底。待交待完現場工作任務、工作地點、人員分工、帶電部位、現場安全措施和注意事項后，確保每一個工作班成員均已知曉并簽字確認后方可對許可其工作。在施工過程中不準憑經驗工作，不得擅自擴大工作范圍和隨意變更安全措施，必須改變安全措施或擴大工作范圍的要重新辦理工作票并重新履行許可手續。
為了確保施工過程中的人身安全，必須要有工作負責人在現場監護。但也不能完全依賴工作負責人對工作班成員的監護，現場施工地點分散、工作班組混亂、人員分散，工作負責人不可能監護到每一名工作班成員，因此分工作負責人在綜自改造工作中是必不可少的。由各個專業設立本專業的工作小組負責人（為了有效區分工作負責人與分工作負責人，我公司的工作負責人穿印有“工作負責人”的紅馬甲，分工作負責人穿印有“專責監護人”的紅馬甲），該小組負責人對自己的專業工作任務和人員進行監護，工作人員之間互相提醒，以保證工作安全，由此達到人人有人監護的目的。
2.確保繼電保護裝置安全運行的設備安全
綜自改造施工往往時間短、任務重，小組之間的配合工作一定要做好，合理地安排工作順序是筆者總結出的重要經驗。在我公司，工作許可手續完成后，首先由修試人員進行一次設備的改造工作，同時保護及計量人員分別到保護室和端子箱拆除的需要拆除二次回路接線，自動化人員進行后臺調試，保護及計量拆除的二次線工作結束后，立即組織人員敷設電纜，大約修試所進行的一次設備工作結束，二次電纜基本敷設完成。一次人員撤離現場后，由二次人員在開關端子箱和保護室同時進行二次電纜工作，三個小組同時工作，互相配合，電纜頭制作、對線工作完成后，三個小組又分開，各自完成所屬專業的接線工作。最后進行調試和做傳動工作。在做繼電保護裝置調試的過程中，自動化專業小組聯系運行人員核對保護裝置上傳到后臺的信號與保護裝置發出的信號、集控站收到的信號是否一致，若不一致則再次更正。
為了保證在保護裝置調試過程中不發生微機保護裝置設備的損壞事故，結合筆者工作的實際經驗，主要應做到以下幾點。
（1）試驗前應仔細閱讀試驗大綱及有關說明書。
（2）盡量少拔插裝置模件，不觸摸模件電路，不帶電插拔模件。
（3）使用的電烙鐵、示波器必須與屏柜可靠接地。
（4）試驗前應檢查屏柜及裝置在運輸中是否有明顯的損傷或螺絲松動。特別是CT回路的螺絲及連片，不允許出現絲毫松動的情況。
（5）校對程序校驗碼及程序形成時間。
（6）試驗前對照說明書，檢查裝置的CPU插件、電源插件、出口插件上的跳線是否正確。
（7）試驗前檢查插件是否插緊。
（8）試驗前檢查裝置規約設置是否與后臺相匹配。
3.杜絕繼電保護“三誤”的發生
通過以上各點的嚴格執行，保護裝置本身基本上不會發生人為原因造成的設備損壞事故，但是這還不能保證繼電保護“三誤”不發生。要杜絕繼電保護“三誤”，還必須從以下幾個方面做好工作。
（1）防誤傳動：嚴禁使用短接出口接點的方法來傳動保護裝置，以防止不小心跑錯位置而誤動運行設備。插拔繼電器和插件，應先斷電，防止繼電器和插件插錯位置，嚴防繼電保護“三誤”事故的發生。
（2）防其它保護誤動作：保護裝置上電試驗前，應檢查接線是否正確，校驗功能、出口壓板是否正常。對交流回路加電流、電壓時，要注意把外回路斷開，防止反充電或引起其它保護裝置誤動。
（3）防誤整定：因為試驗的需要而修改定值，一定要牢記在調試工作結束時務必改回原定值。工作終結前會同運行人員對定值核對，確認無誤，并打印、雙方簽名并交運行人員存檔。
（4）防短路、短路和接地：在保護裝置試驗完畢后，將打開的二次回路、連片按照繼電保護安全票和措施票進行逐項恢復，并要求第二人進行核對，保證其正確性，防止出現開路、短路、斷路等可能影響安全運行的事故發生。
三、確保設備安全運行的具體措施
在變電站綜自改造工作調試試驗結束后，人身安全得到了保障，繼電保護裝置不會發生人為原因的設備事故。繼電保護“三誤”得到有效控制后，還應保證改造后的設備安全運行，工作人員還要進一步做一些工作，確保改造設備安全運行。
帶負荷測向量工作在改造工作完成后，是必不可少的一道工作程序，電力設備投運后，必須進行保護的帶負荷測向量檢查，通過向量圖分析交流回路接線，確認正確后，方可將保護投入運行。例如，筆者在進行110kV東平變電站綜自改造時，由于10kV高壓室內設備改造成保護測控裝置與開關柜一體工作，承包給安裝公司施工，在#1主變低壓側141開關改造結束后，#1主變保護投入運行前進行帶負荷測向量的工作中發現，#1主變低壓側差動保護回路和低壓側后備保護回路中電流回路的向量為反極性，給保護設備的正確動作帶來了隱患，因此保護班人員及時采取措施，將電流回路的極性及時調整回路，保證設備的安全穩定運行。
論文關鍵詞:繼電保護;自動化改造;安全運行
近年來,隨著電網改造的深入開展,大量的變電站綜合自動化改造工程(以下簡稱“綜自改造”)的工作正在進行中。變電站的綜自改造與繼電保護及二次回路的改造關系密切,它主要表現在信號的傳送方面。對于老變電站來說,就是把一次設備的信息狀態通過二次回路和繼電保護裝置傳遞到網絡監控后臺機上,以達到減少運行人員對現場設備操作和巡視次數的目的。
一、變電站綜合自動化改造工程概述
綜自改造工程是一項復雜的工作。對于老變電站的改造來說,它牽扯到對用戶的停電、運行人員的操作、一次專業設備改造的工作和二次專業技術改造的工作。為了保障對用戶的可靠供電,電力生產者有義務對停電時間進行嚴格地規劃和控制。應提前對要進行綜自改造的變電站進行現場勘查工作,做好“三措一案”(組織措施、技術措施、安全措施和施工方案)后,對于需要停電的工作,就要制定停電計劃并報上級生產部門審批,然后在規定的時間內向運行方式部門提交停電申請,提前在規定的時間內通知用戶,并且與上級主管部門及相關專業進行溝通,確保施工過程中各專業工種之間的銜接配合,以最大化地縮短工期,減少停電時間,及時為用戶供應優質的電能。
綜自改造工程是一個需要多專業班組相互配合的復雜工作,以阜陽供電公司(以下簡稱“我公司”)為例,運行人員屬運行工區管轄;一次人員由修試所管轄,又分屬變壓器、開關、試驗和油化專業;二次專業人員由計量所和調度所管轄,在變電站的綜自改造二次回路中,表計由計量專業負責,計量回路以外的二次回路由調度所負責,而調度所又分為保護專業、自動化專業和通信專業。眾多的專業人員在同一個工作中同時出現,安全問題就成為了綜自改造工程的關鍵所在。
二、做好變電站綜合自動化改造工程的途徑和方法
結合筆者作為繼電保護工作者20年的工作經驗和體會,主要從保證人身安全、確保繼電保護裝置安全運行的設備安全和杜絕繼電保護“三誤”發生的角度論述如何做好變電站綜自改造工程工作。
1.防治人身觸電,確保工作人員的人身安全
在綜自改造工程施工開始前,為了確保工作人員的人身安全,必須按照《繼電保護及安全自動裝置現場保安規定》的要求做好開工前的各項準備工作,辦理相關手續,制定具有可操作性的“標準化作業指導書”和符合實際的“現場操作票”,具備經過審核符合實際的施工圖紙,工程施工所必需的設備、材料、施工風險分析,等確保人身安全和設備安全的措施。
工作負責人是現場工作的第一責任人。進入變電站實施變電站綜自改造工程后,確保人身安全,就要充分履行工作負責人的安全職責。工作負責人在開工前應做好以下幾點工作。
(1)開工前“三交待”:交待工作任務要清楚明了;交待安全措施要具體詳盡;交待技術要求要全面細致。
(2)接受任務“三明確”:工作任務明確,安全措施明確,操作步驟明確。
(3)嚴格執行現場工作“八不準”,即精神不振不能工作、應辦工作票而未辦工作票不準工作、應停電不停電不準工作、應驗電接地不驗電接地不準工作、不經許可不準工作、安全距離不夠不準工作、無人監護不準工作、安全措施不明確不準工作。
(4)要求對工作班成員進行“三查”,即查著裝是否符合要求,查精神狀態是否良好,查使用的安全工器具是否符合要求。
(5)工作許可人許可工作后,工作負責人要陪同工作許可人到現場再一次確認工作票所列安全措施是否符合現場實際和施工安全后,方可對工作班進行工作安全交底。待交待完現場工作任務、工作地點、人員分工、帶電部位、現場安全措施和注意事項后,確保每一個工作班成員均已知曉并簽字確認后方可對許可其工作。在施工過程中不準憑經驗工作,不得擅自擴大工作范圍和隨意變更安全措施,必須改變安全措施或擴大工作范圍的要重新辦理工作票并重新履行許可手續。
為了確保施工過程中的人身安全,必須要有工作負責人在現場監護。但也不能完全依賴工作負責人對工作班成員的監護,現場施工地點分散、工作班組混亂、人員分散,工作負責人不可能監護到每一名工作班成員,因此分工作負責人在綜自改造工作中是必不可少的。由各個專業設立本專業的工作小組負責人(為了有效區分工作負責人與分工作負責人,我公司的工作負責人穿印有“工作負責人”的紅馬甲,分工作負責人穿印有“專責監護人”的紅馬甲),該小組負責人對自己的專業工作任務和人員進行監護,工作人員之間互相提醒,以保證工作安全,由此達到人人有人監護的目的。
2.確保繼電保護裝置安全運行的設備安全
綜自改造施工往往時間短、任務重,小組之間的配合工作一定要做好,合理地安排工作順序是筆者總結出的重要經驗。在我公司,工作許可手續完成后,首先由修試人員進行一次設備的改造工作,同時保護及計量人員分別到保護室和端子箱拆除的需要拆除二次回路接線,自動化人員進行后臺調試,保護及計量拆除的二次線工作結束后,立即組織人員敷設電纜,大約修試所進行的一次設備工作結束,二次電纜基本敷設完成。一次人員撤離現場后,由二次人員在開關端子箱和保護室同時進行二次電纜工作,三個小組同時工作,互相配合,電纜頭制作、對線工作完成后,三個小組又分開,各自完成所屬專業的接線工作。最后進行調試和做傳動工作。在做繼電保護裝置調試的過程中,自動化專業小組聯系運行人員核對保護裝置上傳到后臺的信號與保護裝置發出的信號、集控站收到的信號是否一致,若不一致則再次更正。
為了保證在保護裝置調試過程中不發生微機保護裝置設備的損壞事故,結合筆者工作的實際經驗,主要應做到以下幾點。
(1)試驗前應仔細閱讀試驗大綱及有關說明書。
(2)盡量少拔插裝置模件,不觸摸模件電路,不帶電插拔模件。
(3)使用的電烙鐵、示波器必須與屏柜可靠接地。
(4)試驗前應檢查屏柜及裝置在運輸中是否有明顯的損傷或螺絲松動。特別是CT回路的螺絲及連片,不允許出現絲毫松動的情況。
(5)校對程序校驗碼及程序形成時間。
(6)試驗前對照說明書,檢查裝置的CPU插件、電源插件、出口插件上的跳線是否正確。
(7)試驗前檢查插件是否插緊。
(8)試驗前檢查裝置規約設置是否與后臺相匹配。
3.杜絕繼電保護“三誤”的發生
通過以上各點的嚴格執行,保護裝置本身基本上不會發生人為原因造成的設備損壞事故,但是這還不能保證繼電保護“三誤”不發生。要杜絕繼電保護“三誤”,還必須從以下幾個方面做好工作。
(1)防誤傳動:嚴禁使用短接出口接點的方法來傳動保護裝置,以防止不小心跑錯位置而誤動運行設備。插拔繼電器和插件,應先斷電,防止繼電器和插件插錯位置,嚴防繼電保護“三誤”事故的發生。
(2)防其它保護誤動作:保護裝置上電試驗前,應檢查接線是否正確,校驗功能、出口壓板是否正常。對交流回路加電流、電壓時,要注意把外回路斷開,防止反充電或引起其它保護裝置誤動。
(3)防誤整定:因為試驗的需要而修改定值,一定要牢記在調試工作結束時務必改回原定值。工作終結前會同運行人員對定值核對,確認無誤,并打印、雙方簽名并交運行人員存檔。
(4)防短路、短路和接地:在保護裝置試驗完畢后,將打開的二次回路、連片按照繼電保護安全票和措施票進行逐項恢復,并要求第二人進行核對,保證其正確性,防止出現開路、短路、斷路等可能影響安全運行的事故發生。
三、確保設備安全運行的具體措施
在變電站綜自改造工作調試試驗結束后,人身安全得到了保障,繼電保護裝置不會發生人為原因的設備事故。繼電保護“三誤”得到有效控制后,還應保證改造后的設備安全運行,工作人員還要進一步做一些工作,確保改造設備安全運行。
論文關鍵詞：可編程控制器；教學方式；教學改革
“可編程控制器原理與應用”是在繼電器控制基礎上，綜合了計算機技術、自動化技術以及通訊技術而發展起來的新型工業控制裝置。它是自動化的三大支柱之一，因其功能性大、可靠性高、應用性廣、易于使用、便于設計及施工而被廣泛使用。“可編程控制器原理與應用”是高等院校機械制造以及電氣自動化等相關專業必修的一門重要課程。學院“可編程控制器原理與應用”課程是為自動化專業學生開設的一門專業課程，也是高級維修電工資格考試培訓的重要內容之一。然而傳統的重理論輕實驗的教育模式，填鴨式的教學方法已不適合實踐性、應用性很強的“可編程控制器原理與應用”課程，不能滿足社會對高素質工程技術人才的需求，尤其在近年的教學實踐中，學生普遍反映原課程教學模式側重理論，感覺“學習時好像會了，學完之后實踐時又什么都不會”，實驗課時偏少，缺少操作和實踐機會，導致工程實踐能力偏弱。教學改革和教學研究是學校教學過程的重要工作，為提高教學效果，促進學生就業，“可編程控制器原理與應用”課程的改革勢在必行。
一、理論授課
“可編程控制器原理與應用”這門課程在技術上集成了計算機技術、自動化技術的學科知識，面廣量雜，傳統的教學方式是以教師課堂教學為主、學生實驗實習為輔，教學過程枯燥、抽象使課程知識更加顯得乏味。學生在學習過程中對課程容易產生畏難情緒，授課教師要想在后面的課程中調動學生對本門課程的積極性和興趣比較困難；學生學起來不動腦筋，生搬硬套，學習效果不好，教學改革的核心就是要改變原有的單純接受式的學習。學習伊始，教師就列舉可編程控制器在生活生產中的實例，使學生了解可編程控制器應用的廣泛性，充分調動、發揮學生主體性的學習方式。
教師在制訂教學計劃的時候對現有的內容進行增減，在課時分配時提高實驗課學時數，增加實踐和實習機會，提高動手能力；在理論課堂上通過對日常生活中常見案例的剖析，增加趣味性和使用性強的案例。這就需要教師在教學過程中將理論知識和實際應用聯系起來，給學生任務，讓其參與項目，在實踐中提高學生理論及動手能力。
講授法是最傳統普遍的教學方式。教師按計劃講授學習內容，教案加板書。這種方式注重理論教學，不適合“可編程控制器原理與應用”學科特點，學生不能真正了解掌握可編程技術的核心及應用，有些復雜難懂的理論知識難以理解吸收。隨著現代化教學手段發展，多媒體已成為目前應用廣泛的教學手段。利用多媒體大大減少教師課堂畫圖、書寫梯形圖的時間。教師對多媒體課件進行完善，用多媒體動畫演示或生產視頻對這門課詳細地介紹，精講多練，以練為主，突出應用，使其內容更加豐富，形式更加易于被學生接受。
許多學生對硬件和編程語言有很大興趣和愛好，教師可以利用多媒體制作圖片、動畫、視頻，帶給學生較強的視覺、聽覺沖擊，把不容易理解的原理、方法通過實例和仿真實驗進行演示，這樣不但可以提高教學質量，也大大增強了學生的學習興趣。但避免使用過多動畫及視頻，把課堂學習變成觀看視頻，忽略重點，對于“可編程控制器”這樣一門理論性實踐性都很強的課程，必須結合多媒體和板書一起教學，解釋難點和重點，以產生較好的教學效果。
二、實驗實習授課
實驗實習環節要結合課堂理論教學，所以首先要制訂合理的實驗實習方案。因為實驗實習也是“可編程控制器原理與應用”這門課程的一個重要環節，通過該環節的學習以實現對學生動手能力、操作能力的培養，提高學生的創新能力和自主動手能力，便于其就業及更好地適應工作崗位。授課老師同時承擔理論和實驗教學，避免理論實驗脫節，學院所開設的實驗由易到難分為：一般驗證性實驗、綜合應用性實驗和設計創新性實驗，期間參與工廠生產現場實習。
一般驗證性實驗主要是學生按照實驗指導書上的操作得出實驗結果，以加強對所學的書本理論知識的掌握，提高相關理論水平，培養其基本動手能力；綜合應用性實驗要求學生具有扎實的理論基礎、較寬的知識面和分析解決問題的能力，對一些應用廣泛的案例在實驗室已有的基礎上進行設計和實現；設計創新性實驗則是對能力較強的學生組成興趣小組，結合校內外大學生競賽項目，根據所學知識和自己的興趣愛好，設計一些具有實際意義的實際系統，以學生為主，教師為輔。 在實驗實習中以項目為驅動，進一步培養學生的實際動手能力，以學習小組為單位，分配任務，從立項到設計再到實現，全程分步驟按計劃引導學生實驗；開放實驗室給學生，在項目中學生通過電路板繪圖和燒制、計算機編程軟件仿真、硬件安裝、調試等練習，也能夠進一步加深對可編程器件原理內容的了解和深入；同時，讓學生加入到教師科研課題中來，通過具體項目，將所學知識應用到實際，提高學生的科研能力和課程的實踐能力，為此，應結合實驗條件編寫合適的實驗指導書。
在學習后期，組織學生去工廠實習，增加柳工、柳鋼等企業的實習時間，在實習期間，分組安排學生跟班作業、輪流跟進，多接觸生產線、了解實際生產流程，多向工廠工程人員和工人學習操作，在實踐中檢驗知識、提高理論和實踐能力、學習積累工作經驗、培養團隊精神，為以后就業打下基礎。
在教學互動中，強化“雙師型”教師隊伍建設，滿足適應現代企業管理特點的自動化人才培養的師資要求；加強與用人單位的溝通，將企業最需要的教學內容納入日常教學體系；加強實訓基地的建設，校內外基地相互補充，保證自動化本科人才技能訓練的實習場所，切實加強實際應用能力的培養；探索產學研合作的道路，培養面向社會經濟發展，留得住、用得上、熟練掌握新型自動化技術的高級人才。
三、考核方法
以往課程考試主要以筆試為主，學生多重理論輕實踐，只記書本知識，忽視動手能力的培養。針對該學科實踐性強的特點，現在把考核分成三部分，平時學習占30%，理論考試30%，綜合實踐考試40%，其中綜合實踐考試以分配任務的方式，安排學習小組用兩周時間完成項目，小組內學生單獨給分。
現在學院注重實驗內容的考核，以檢驗學生實踐能力與創新能力。首先，規范實驗報告，不光要記錄實驗過程，還要能夠對實驗內容進行分析和總結。對實驗過程的實驗數據嚴格要求，準確無誤、實事求是。做綜合設計時，分析、流程、設計、測試、驗收，每一步都要詳細說明，使學生了解設計工作步驟，培養嚴謹的工作態度，指導學生撰寫科技論文。
此外，授課教師與招生就業處相協調，對自動化畢業生的就業去向、就業形式、單位情況進行大規模的調查，對用人單位的新要求、新標準進行分析歸納，并將研究結果納入到教學體系的改革中，不斷更新考試內容及考核方式。
四、總結
【關鍵詞】有載分接開關；油質在線檢測；凈化裝置；研究
【中圖分類號】TM 【文獻標識碼】A
【文章編號】1007-4309（2012）08-0086-2.5
當前電力系統變壓器分接開關在運行過程中，其主要絕緣介質絕緣油因內部故障、吸潮、消弧等原因，產生了影響設備安全運行的游離碳等顆粒雜質、甲烷等可燃氣體以及水分，深入分析了當前變電站使用分接開關頻繁調壓導致油質量下降，而使設備存在嚴重的安全隱患，甚至產生設備損壞、跳閘事故等的不良后果，明確本論文所設計的系統需要解決的問題。
一、研究現狀及存在問題
目前，不少國內外廠家研究生產真空濾油機，在變壓器油質凈化的性能上也起到主要作用，但其結構設計復雜、投資金額較大，操作和使用較為麻煩，最重要的是用該裝置進行變壓器濾油時，設備必須停電，進行離線操作，在當今社會經濟高速發展，用電負荷日益增加，工農業生產對電的依賴性越來越大，長時間設備停運，勢必影響電力用戶的電能供應，所以必須盡量縮短或減少設備的檢修期，實施“狀態”檢修，極力推行在線檢測、診斷和預防處理等手段，不僅減少維護和檢修量，而且可有效減緩設備的老化程度和降低設備故障率。
當前變壓器分接開關油質過濾技術方面存在以下不足：
（一）變壓器有載分接開關油質在線檢測技術尚不成熟
目前，大多凈油裝置采用的簡單的過濾方式，靠人工或定時操作，現場巡視來檢查設備的運行情況，有的利用分接開關輔助接點作為濾油機啟動信號，因此缺乏油室中油質的實時檢測和分析，對油的顆粒、水分、氣體等污染物含量是否超出或符合標準無法判斷，造成設備盲目運行。
（二）控制方法簡單，缺乏對油質數據的檢測和邏輯分析判斷功能
不具備對油質數據信息的采集，只是通過簡單濾油電機進行油室外旁路循環，迫使變壓器油通過除雜和除水過濾器，進行循環過濾，但油質污染物的含量和凈化效果，性能指標是否符合安全運行標準，能否保證設備的安全運行，無法得到驗證。
（三）凈油裝置的電氣控制部分，只是靠人工操作和定時啟動方式實現，不具備智能控制能力
采用簡單的接通或斷開接點方式進行啟動和停止控制電氣設備，不能實現對凈油裝置的自動控制和實時遠程監控，裝置啟動和停止，完全取決于運行人員的工作責任心，極大降低了凈油裝置使用效率。
（四）油質在線檢測與油凈化裝置沒有實現完全統一
當前，一方面研究油質在線檢測的工作開展很多，著重點放在變壓器油在運行過程中，對產生的顆粒和烴類氣體等污染物的分析上，開展了變壓器內部故障類型分析判斷的研究工作上面；另一方面進行純粹的油質凈化研究工作，不管油質合格與否，只是考慮對油質進行凈化過濾。兩方面的研究沒有統一起來，在線檢測油中污染物含量超標時，自動控制油質凈化裝置，達到及時清理和消除油中雜質目的，即實現油質的實時檢測又能有效提高設備運行的安全系數，才是目前需要研究的方向。
二、總體設計方案
變壓器有載分接開關的油質在線檢測與油凈化裝置總體系統圖如圖1所示。該裝置包括硬件與軟件兩大組成部分。從功能來看主要由PLC中央處理模塊、檢測模塊、濾油模塊、控制模塊、通信模塊、人機界面模塊與自我保護模塊構成。
其工作原理為：
在變壓器運行過程中，檢測模塊利用顆粒、水分、壓力、溫度等傳感器實時采集分接開關油質數據，進行數據歸類和整理后，通過A/D模數轉換，按照采樣頻率將采集的模擬量采樣值轉換成電流或電壓的數字量，進入PLC邏輯判斷單元，與EEPROM存儲單元的數據庫預設數值進行比較分析，若測量值大于設定值（標準值），則PLC控制模塊發出電機運轉、電磁閥開啟、數據顯示、遠程傳輸等執行指令，變壓器油凈化裝置利用外設旁路循環回路，通過凈油電機的動力驅動，帶動分接開關油室單向流動，通過出油管道、凈油電機、高密度及吸附性強的復合濾芯、進油管道等，對油中懸浮的游離雜質顆粒和水分子進行循環濾除和凈化，同時根據壓力值，及時發出報警信號，提醒運行人員檢查和更換濾芯，保證裝置的正常運行，以便得到最佳濾除效果，當油質達到預設數值時，滿足合格標準時，PLC控制模塊發出停止指令，凈油裝置停止運行。
氣體檢測數據只作用信息顯示和報警信號（如設定報警值），提醒運行和檢修人員設備可能存在安全隱患，提前對設備進行檢查，做好事故預想，避免事故擴大引起瓦斯繼電器保護動作。
三、硬件設計
本裝置硬件設備包括：PLC選型與配置、模擬量輸入模塊選擇、通信功能模塊選擇、人機界面模塊選擇以及氣體、微水傳感器選型及其電路設計、顆粒傳感器選型及其電路設計、壓力、溫度傳感器選型及其電路設計、液面傳感器選型及其電路設計、凈油電機供電及其控制回路設計、電磁閥選型及控制電路設計等。結合現場實際，設備的輸入量和控制量，確定采用三菱公司FX2N系列FX2N-48MR，硬件系統如圖2所示。
四、軟件設計
變壓器有載分接開關油質在線檢測與油凈化裝置，由PLC控制模塊控制，裝置的各處電磁閥通電開啟，顆粒、微水（氣體）等各類傳感器實時采集油質樣值，通過A/D模塊轉換成數字后，PLC控制模塊則利用FROM/TO指令讀取A/D緩沖存儲器數據信息，PLC根據存儲器中預設值與油質取樣數據進行比較和分析，當采樣值大于預設值時，輸出執行指令，出口繼電器線圈帶電，接通凈油裝置一次電路，裝置啟動運行，進入循環凈化過程，當檢測數據小于預設值時，PLC輸出停止指令，出口繼電器線圈失電，斷開凈油裝置一次電路回路，油凈化裝置停止運行，控制程序包括：主程序、數據采集程序、油凈化控制程序、顯示程序、通信程序等。主程序流程框圖3所示。
五、裝置安裝
為保證主變壓器設備的安全運行，應在主變設備停電情況下進行，在線凈油裝置的安裝調試及投入運行，其關鍵技術問題是解決濾油回路無殘留空氣進入切換油室，無輕瓦斯誤發信號和防止油流沖動發生有載分接開關重瓦斯誤動跳閘。傳感器等檢測裝置的接入不應導致被檢測設備或鄰近設備的安全隱患，如絕緣性能降低、密封破壞等；能夠承受油箱正常壓力，對變壓器油進行處理時產生的正壓與負壓不引起油滲漏；保證密封性，防止采樣部分引起的外界水分和空氣的滲入。在線凈油時回路密封閉合循環，對切換油室而言，出油與進油量相等處于平衡狀態，在氣體繼電器油管回路中沒有油量的流動，此時不會形成對氣體繼電器內部擋板的油流沖動而發生誤動作。運行實踐證明，當管路中變壓器額油額定流量為9L/min時，油流速度穩定，其沖擊力不會造成雜質突破濾芯介質，且凈油效果良好。
六、效果分析
我們在變電站#1主變有載分接開關上安裝了油質在線檢測與油凈化裝置，經過安裝調試后裝置投入試運行，應用過濾精度5μm，過濾比β≥1000的復合濾芯，該濾芯不僅能過濾凈化變壓器油，而且能提高絕緣油的耐壓強度。將清潔度大于12級的污油進行現場過濾效果試驗，過濾持續時間與凈化效果如下表所示。
通過一段時間的現場巡視和數據跟蹤，設備運行安全穩定，油樣抽檢預期效果良好，通過前后油樣的對比，可以看出凈油后油樣清澈明亮，油的質量得到了明顯改善，取得了良好效果。
七、總結
有載分接開關油質在線監測與油凈化裝置具有實時檢測油中顆粒、水分等污染物的含量，并根據邏輯運算自動啟動和停止該裝置凈化程序，具有在線數據分析、過濾精度高、凈化效果明顯等優點，并通過氣體含量檢測提醒運行人員，及時巡視和發現設備缺陷和隱患。利用擴展接口實現各模塊之間數據交換，同時具備RS232/485通信接口，并通過數據總線，上傳數據至集控和調度中心，實現遠程監控，在實際應用和運行中，不受環境和條件限制，具有運行可靠、維護簡便等特點。
隨著變電站自動化技術不斷增強，遙測、遙信、遙調等具備“五遙”功能后，已逐步向無人值守運行模式轉變，站內設備的運行狀態和工況主要依靠自動化技術手段對設備信息的收集、檢測、分析和判斷，為集控和調度中心提出準確、實時、可靠的決策依據，在當今大力提倡節能降耗、降本增效、低碳環保的時期要求和社會責任下，將會取得更加顯著的經濟效益和社會效益。
【參考文獻】
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關鍵詞：電工技師論文工藝性標準化
一、專業項目論文的工作觀
技師技能考核或鑒定首先應注重的是工作者專業素質——崗位工作能力水平的評價。寫作和提交論文是申報鑒定者應對技能考核鑒定的準備過程，同時是個人技能水平的展示過程。
技術工人的專業工作目的一般要求是：保證生產質量、提高生產率、降低物質消耗——有效益價值核算或向好性預期。憑借論文關于專業工作項目立論確定、技術路線解析、工藝方法選擇、調試過程記錄等的描述，充分顯示工作者的能力水平——專業規范把握、主流技術運用、工藝方法適當、工序工步明晰。
技師論文應該強調較高級工藝性內容，應該是工作技藝和業績展示、以專業文獻范式表述的文章，并不一定要用某效益指標來顯示工作價值。如工藝改進型課題論文，突出的是專業技巧水平；又如新技術應用型課題論文，突出的是對工程新技術或復雜工藝的理解和駕馭能力。
1.強調論文項目的工藝性價值。技能，應理解為專業工作的技能工藝能力。也許是簡稱，總易誤認為技能偏指技術能力，而忽視工藝能力。技術一般是指工業過程的方法論，即一般是可行性確定后在標準化設計前提下選材、加工手段、加工流程以盡可能的高效率獲得目標產品的方法。而工藝，可以理解為加工的“藝術”，強調工作過程中獲得目標產品的技巧性、保障性和完美性。技術工藝能力，可以理解為技術與工藝互滲而形成的知識型、技巧型、成熟型的生產力。
較高級的專業技能型人員的工作，應能體現技術工藝引人入勝的技巧性，工作項目論文也理所當然要求顯示出工藝性價值——論文應顯示出寫作者關于工作項目的基本技術理解能力和工藝質量層次。基本技術能力包括專業理論的引用或引證，工藝質量則涵括改進能力、工作技巧、專業理論與實際的連接和補足能力、安全防護構思能力、提高工作對象商品化的能力。工藝質量直接決定了目標產品的實用性、適用性和市場性。
2.注重專業性表述的標準化概念。技師的基本技術理論理解力是其工作的重要基礎之一，但其工作的方式、目標往往約束了專業理論的擴充速度和應用空間。許多長期在特殊電氣工程崗位工作、工藝經驗豐富的技藝型人員理論水平并不高，但他們的本職工作很出色，工作質量的工藝價值突現。一般認為長期的專職工作經驗中積累著較高的專業工藝悟性。應該看到，高專業工藝性主要表現為相對行業標準、生產規范有很強的理解力，對生產流程有很強的連接、補足、改進的能力。正是高的專業悟性使得技藝型人員與技術設計人員的工作配合相得益彰。
3.把握過程分析的理論深度。一些技師工作項目論文中，用大量篇幅闡述理論的依據——數理公式推導過程或教科書式論說，然后繪出基本原理圖，最后給出相當肯定的可行性結論。必須注意，這種論文往往是有缺陷的——項目的實施有效性沒有表達—作者的操作工藝技能水平得不到顯示。缺少相關工程經驗公式或者經驗系數（理論公式受客觀實際過程條件的約束），易使得項目實施性這一關鍵工藝環節受到鑒定評價者質疑。這類論文的缺陷在論文大辯的有限時間里難以彌補。
4.妥當運用“技術進步手段”、“技術創新理念”、“精湛工藝過程”。機電工程崗位特征——專業智能成分較多，技巧思維保持，非連續性非周期性的操作。視下述工作能力為工藝能力；把握專業標準和規范的運用方法、流暢的專業語言（術語，編程，工程圖，解析圖表等）表述、撰適用的工程文檔、規劃工作技巧和效率。
技術進步：在產業規范約束下，采用現代的、主流的專業技術成果。
技術工藝創新：在產業規范約束下的工作能夠在去除隱患、操作便捷、安全可靠、形式優化、節能提效、減污去噪、降低維護成本、智能化診斷運行等某些方面有顯明的特色成果。
基本完備和適配的資料：是指可以作為施工提綱或設備的檔案基本資料。
二、電學原理在工程運用中的本征性理解
機電技術中的電工技術是關于電能量分配和智能控制的技術，應用電工技術的基礎原理是歐姆定律和麥克斯韋電磁方程組。
1.本征性理解。客觀導電材料上的電量分析應劃分為以電壓（電動勢能信息）為主量的“信息變換及傳遞系統”和以電流為主量的“能量傳輸電路”。控制信息傳遞系統的第一要素是“保證信息的準確”，控制系統傳遞信息不一定依賴固形材料（例如可通過空間電磁場感應傳遞）。
使用電動機為電能耗用終端的設備繼電器線路形式控制電路主要形成運動控制“邏輯、時間、順序”機制，自保、互鎖、延時、中繼等都是形成控制信息的電路。
采用集成運放器為核心的信號電壓調節器主要解決比例（信號放大）、微分（信號即時變化率）、積分（信號的時間積累效應），而整流、檢波、限幅、隔離、跟隨、調零、保護等都是附加電路。
電能量傳輸的第一要素是電路成為回路，依賴有形的導電材料，再者就是能量規模（大小）和傳輸時間可控。因此，控制電路的關鍵功能是信息“變換（如電壓放大器）”和“調節”。
主電路的關鍵功能是能量的“被控”和“驅動”，而反饋電路則是對于完成基本運轉功能的、由基本控制器和驅動器（主電路）組成的開環系統輸出量檢測并形成修正信號的“智能化”部件。
現時的機電“主流技術”指由集成PID運算器件、邏輯運算器件（CPU）及大容量數據存儲器件為核心的控制器運用技術、由可高頻全控大功率無觸點開關元件為核心的驅動器運用技術及由新型傳感器為核心的傳感信號接收變換電路技術。
2.機電能量轉換技術離不開磁材料技術，也離不開磁路分析技術；傳統的磁路材料由于磁傳導敏感于溫度和介質成分，其電氣特性檢定比較困難。但是近些年來，新型合成磁性材料技術迅猛發展，其運用空間（特別是在機電技術領域）急速擴展。
再者，材料科學技術和信息技術是工業技術發展的雙引擎，感知設備運動狀態和形成系統信息的傳感器技術是智能系統的前端。
從對于控制方式本質的理解判斷機電控制技術的發展方向：以一個四端電路（網絡）為例，若以改變激勵能夠實現相應響應，則控制方式可分為：a.電流控制電流（控制機制參數體現為電流放大系數），b.電壓控制電流（控制機制參數體現為轉移電導（跨導）），c.電壓控制電壓（控制機制參數體現為電壓放大倍數），d.電流控制電壓（控制機制參數體現為轉移電阻（跨阻）），實現電能利用的機電設備的電路多以電流為被控量，所以上述a，b兩種控制方式是驅動器電路，c是信息處理電路，d不是機電設備電路優選形式（能量控制信號）。
上述a、b方式分別代表著兩個時代的電能傳輸電路（主電路、驅動器）形式。
a方式中，電流控制電流的中心技術是：實現小電流控制大電流、一路電流控制多路電流。代表性功能器件有三極管和繼電器。
三極管，響應速度高，無動作觸點，但控制電路與被控電路有公共支路，控制量與被控量的高次諧波相互影響或制約，而且可承受功率在瓦特級，一般不符合機電設備功率規模要求。
繼電器（接觸器），以電-磁-力形式驅動開關觸點動作，實現電流的小控大和一控多。但觸點動作時間不準、電弧現象、線圈斷電反電動勢高并形成高頻干擾源、體積大等固有弱點，長期以來被視為“非理想器件”。
b方式是經典控制技術體系中理想的控制方式——信息控制能量。
上世紀后半期，業界使用大功率半控型電子器件晶閘管加之PWM技術的移相觸發器實現有缺陷的“信息控制能量”方式于機電設備能量控制——主要是直流電動機的荷載調速。
上世紀末期大功率全控型電子器件IGBT（一種增強型絕緣柵場效應管器件）的商品化普及，機電設備用全控型的信息控制能量方式成為現實，例如在結構簡單價格低廉的交流電動機實現寬范圍荷載的變頻調速。
3.電氣主流技術發展的瞻望。機電設備機械構件的技術進步程度受制于材料技術發展及其成果的商品化程度。通用機電電工技術范疇的技術開發重點有：
電力電子技術：利用電力電子器件實現工業規模電能變換的技術，是建立在電子學、電工原理和自動控制三大學科上的新興學科成果。器件以半導體為基本材料，根據器件的特點和電能轉換的要求，開發電能轉換電路，包括各種控制、觸發、保護、顯示、信息處理、繼電接觸等二次回路及外圍電路。
電動機技術：強磁材料與低溫環境技術。
虛擬現實技術：軟件型傳感系統分析與儀表。
機電液智能控制技術：機械、液壓、電子融合控制技術使得機器的效率、性能、品質、可靠性等大大提升，如大型工程機械設備、深海或隧道的巨力液壓控制系統。
微機電系統技術：常規電氣系統元器件微型化組件化甚至實現“疊層組件—集成化”，即把微型化的敏感元器件、微處理器、執行器、各種機械構件、電動機、能源、光學系統等都集成于一個極小的幾何空間內，并且能像集成電路一樣大批量、廉價地生產。
電致流體相變技術：電場作用下電流變液（ERF，electrorheologicalfluid）可在“固”—“液”兩相之間轉換，轉換過程可控而且可逆，轉換時間為ms級，利用其電控力學行為，可以預期得到較之傳統力學元件更為理想的（機—電能量轉換控制的）響應指標。
磁致流體相變技術：磁流變液是由高磁導率、低磁滯性的微小軟磁性顆粒和非導磁性液體混合而成的懸浮體。在零磁場條件下呈現出低黏度的牛頓流體特性；而在強磁場作用下，則呈現出高黏度、低流動性。磁流變液在磁場作用下的流變是瞬間的、可逆的，而且其流變后的剪切屈服強度與磁場強度具有穩定的對應關系。
硅膠導電與絕緣的智能化控制技術；作為可以在電磁場發揮“柔性”功能的新型器件必將影響機電設備電路構造技術。導電硅膠是具備導電性能的硅膠制品，用于一些電子硅膠產品上發揮開關接通的作用，現時應用于一些電子設備、家用設備、辦公設備中，比如導電硅膠按鍵、電線連接管、影印機滾軸、電纜插頭、連接器襯墊等。
三、要強調通用電學知識與電工新技術運用銜接的工藝能力
機電設備技術標準（國家標準、國際電工委員會文件、超級公司企業標準）的意志和執行能力。標準化是機電設備可靠性的保障。國家標準中對機床的控制方式、接地方式、抗干擾、容錯、機械連鎖、危險部件防護等，作了較完善規定，有效保障了機床的安全可靠運轉。經驗證明，符合標準的機床，故障率較低，反之故障率則高，可靠的保護措施是防止器件和裝置損壞的重要方面。
當前的國家職業技能鑒定技師和高級技師考評體系強調了標準化水平是素質和技術能力的體現。如技術資料規范化編整能力、微機控制應用程序解析能力、逆向工程能力（逆向于在確定材料條件下設計制造的路徑對產品拆解—解析技術工藝特征，提交改進或改性方案，以期獲得結構或功能更優化的產品）、工程數學與物理運動現實的映射解釋能力。
四、提高論文的精致程度和新技術含量的著眼點
維修電工崗位工作的技術工藝核心領域（空間范圍，對象）。
維修電工崗位工作的主流技術、前端發展技術（如機器人，城市電動載人設備（電梯，搜索救生設備，無人駕駛運行設備，物流基地自動化設備等），注意：在機電前端技術領域；與電路系統運行規律模式相似的流體智能控制系統正在迅速地發生著微型化、精準化、多種指標信息傳遞同道化的技術水平提升。
機器的電氣系統運用主流技術改造的工藝路線和工步流程。
一些控制系統設計方案的實用性（技術改造方案的功能指標的得失）和適用性。
專業技術文獻資料的引用和“創新價值”的保障。
五、論文正文的編輯策略
通過這里的工作全過程的描述而展示個人的工作實力狀況，明喻達到專業技師水平。正文應涵括以下內容：
1.詳盡細致的立論表述：現實性、可行性、績效預期等。立論的過程是運用專業范疇的概念、判斷和推理等邏輯思維形式，簡述預期的項目工作的流程、效益目標、專業技術層次特征和工藝精華綜合；證明自己的主張。立論應具備論點、論據和論證三要素。
現實性：有重點而且簡單的描述工作環境，儀器工具，基礎性技術資料等工作先期條件，適配一些示意性插圖、流程框圖、曲線圖、簡表等。
可行性：有重點而且簡單的描述工作團隊情況，已經具備的知識基礎和經驗，主流技術采用的決定，需要增加的儀器工具，實施方案或技術工藝路線。
績效預期：有重點而且簡單的、與現實性情況可比較的談說，重點是預期的技術或形式先進性、工程安全性、設備的控制或運行可靠性、節能減排等的定性談說。
2.主流技術采用、工藝方案、實施過程等的詳述。例如：可編程序控制器（PLC）技術基于用計算機軟件實現繼電器電路中的中繼、延時、順序、串并邏輯、傳感信息處理等的硬件功能而提升了機電設備控制的可靠性。又如：基于用計算機軟件對全控型大功率電力電子器件編程控制而實現交流電源變頻控制，使得電動機“寬范圍、恒功率或恒轉矩的調速”成為普適技術。
工藝方案：展示工作者專業軟實力的平臺，以分類的技術工藝設計資料及對其簡單注解說明文字為主項。資料文件要符合專業規范，要基本完備，要適配。例如：機床設備電氣系統檔案基本資料文件一般有電路原理圖、電器件位置示意圖、接線圖、元件明細表、電氣原理說明或控制流程注解、維修或改造記錄等。
三項資料：工作對象技術改造之前的電路原理圖及工況表述、改進工程技術路線設計（流程圖與功能框圖）和主要零部件明細，是工藝方案論證的骨干依據。
對于要遵循物理規律，以推演、論證、解析為主要技術路線的項目論文，建議采用機電工程手冊為理論藍本，引用工程計算方法處理數據。
調試過程：調試工作的工序、工步羅列，調試過程狀況和數據的記錄。
3.結果與討論。這是全文的重心，應精心篩選技術工藝成果，把那些必要而充分的數據、現象、樣品、認識等選出來，寫進去，作為分析的依據。在對結果做定性和定量分析時，應說明數據的處理方法及誤差分析，說明現象出現的條件及其可證性。
概括項目工作的總結：所得結果與已有結果的比較；聯系實際結果，解說它的工程意義、應用價值和在實際中推廣應用的可能性；在本項目實施過程中尚存在的問題，對相關進程記錄資料進一步標準化編整的見解、意愿與建議。
參考文獻：
[1]王建，張文凡.電類技師論文的撰寫、答辯及點評.（ISBN9787111318422）.機械工業出版社，2012.
