自動化與電氣自動化的區別范文

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關鍵詞：電氣自動化、水電廠、技術革新、管理模式

簡述電氣自動化的歷程，其經歷了從無到有的電氣自動化技術是通過智能控制、電子術、信息網絡的飛速發展與信息技術和電子之間緊密結合在一起的一門關于電氣工程到應用技術學科直到發展逐漸成熟的發展過程。在20世紀50年代，電機或電力等產品的不斷出現從而催生了電氣自動化，這樣才使“自動化”一詞出現。但是，因為繼電器和接觸器的設定來完成提前安排好的邏輯和判斷功能的應用使得用機器就可以按照人的意志來實現工作，這種設計促使了電氣自動化的變革與發展。在20世紀60年代，現代控制理學理論開始出現，并隨著微型計算機在各種行業中逐步的推廣加之微型計算機在相關控制專業上的實際應用，促使生產過程的最優化控制和管理也推動自動化進入到一個全新且自動化的新階段。可見，電氣專業的自動化技術研究的飛速發展推動了其發生質的變化，這也是因為信息處理與自動控制相結合的結果造成的。

電氣自動化，是主要涉及電力電子技術，計算機技術，電一體化技術與網絡控制技術，機電機電器技術信息等諸多領域。水電廠的電氣自動化也是如此。信息技術、計算機技術及網絡技術的快速發展，給水電廠電氣自動化系統無論在功能上還是在結構上，都開拓了一個供其發展的廣闊舞臺。水電廠的電氣自動化工作在我國新時期，新發展形勢的指引下也必須適應我國新的發展需要，促進其更好的發展。當前，水電廠電氣自動化系統應該使之成為一個集計算機、通信、控制、電力電子及網絡為一體的科學綜合的系統。這樣的綜合系統不但可以完成對單一電廠，還可以更進一步的實現對跨級流域、甚至梯級域的水電廠群的安全監控和安全進行。

1.電氣自動化技術發展的影響因素

1.1.信息技術對電氣自動化的決定性影響。

信息技術主要是世界范圍高速寬帶計算機網絡、計算機及通訊技術，從廣泛上講，信息技術是指人類開發并利用信息的所有手段的這些技術手段，其目的主要是用來傳感、處理、存儲和用來顯示多種信息等的相關支持技術的統一體。簡述信息技術的發展程度，在很大部分上取決于在電氣自動化中的眾多學科領域間不斷的技術創新信息技術，所以其對電氣自動化的快速發展具有重要的支配性影響。反言之，信息技術的發展與進步又同時為電氣自動化領域的創新技術給予更加科學且先進的工業基礎。

1.2.電氣自動化與物理科學理論的聯系日益密切。

在20世紀后半葉，對電氣工程和水電廠工業的成長起到了的重大的促進作用。另外，因為大規模集成電路制造技的發展術和三極管的發明，促進了電氣自動化與物理科學理論間的聯系日益密切和交叉，仍然是使日后電氣自動化發展的關鍵，而且將逐步拓寬到生物系統、微機電和光子學系統中。

1.3.現代技術的飛速發展促進電氣自動化技術的發展。

現代技術的飛速發展和相關的分析方法一定會帶動著主要依靠現代技術的電氣自動化和設計方法的迅速發展起來。

2.水電廠電氣自動化控制系統的設計方案

2.1.水電廠的現場總線監控方式

目前，對于現場總線、以太網等的計算機網絡技術已被普遍的應用于變電站的綜合自動化系統中去，且已初步積累了大量的運行經驗，在智能化的電氣設備方面也有了較快速的發展，可以見得，水電廠的電氣自動化控制系統也可以應用其中。這些都為應用于水電廠的電氣系統奠定了必要的基礎。對于現場總線監控的方式使水電廠的控制系統的設計更具針對性，另外，針對不同的間隔有不同的功能，這樣就可以根據不同的間隔情況進行區別性設計。

2.2.水電廠采取集中監控的管理方式

這種水電廠監控方式的優點是安全維護和運行方便，對于監控站的防護要求并不高，而且系統設計較容易。但是也有一定的弊端，因為集中式監控的主要特點是將控制系統的各個功能同時集中到同一個處理器中進行處理，這樣會使處理器所承受的任務很繁重，使處理的速度會受到影響。因為水電廠的電氣設備需進入監控，隨之而來就會是電纜數量增加，主機冗余的下降，投資成本加大，對于一些長距離的電纜引入的干擾也有一定可能會影響系統的可靠性。

2.3.水電廠的遠程監控的管理方式

對于遠程監控的管理方式，可以節約大量的電纜、節約材料、節省安裝成本、可靠性強、組態較靈活等多方優點。但是，因為水電廠的各種現場總線的通訊速度并不算很高，而水電廠放入電氣部分通訊量比較大，所以這種管理方式適合用于小系統的管理監控，而不適應于全水電廠的電氣自動化系統的體系構建。

在新時期下，我國的電力企業要想促進其管理方式的不斷革新，就要進行電氣自動化的技術革新，促進企業更好的可持續發展。

參考文獻：

[1]張軍，李楠.《淺談電氣控制系統（ECS）的應用和發展》.[J].自動化博覽.2004.

[2]范輝、陸學謙.《電氣監控系統納入DCS的幾點體會》.[J].電力自動化設備.2001.

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關鍵詞：電廠；電氣自動化技術；監控系統；應用

1 電廠電氣自動化系統概述

1.1 電廠電氣自動化系統

電廠電氣自動化系統包含了監控、檢測、保護、通信等功能設備，其系統目的是對所有電廠電氣設備進行檢測、保護、管控制及信息管理。在國內，一些較為落后的傳統電氣系統由于自身限制無法使用集散控制系統進行自動化運行，只能通過連接一些自動化水平比較低的專業硬件及相關的監控設備進行一對一的監控，無法同時監控多個電氣設備。

1.2 電廠電氣自動化系統的構成

電廠電子動化系統基本分為三個層面，即間隔層、網絡通訊層、站控層。間隔層內的設備間隔布置，以此來改變信號、控制、測量等設備之間的電纜的放置位置，將廠電保護、測試與控制裝置由主控室轉移到開關層，減少了設備之間的直接聯系，僅依靠現場總線與網絡，就可讓設備之間的通訊得以實現，有效增強了設備相互之間的獨立性，精減了二次接線的數量，節省了電廠的成本開支，也避免了讓員工在安裝過程中的多次調試，減輕了員工的工作量。網絡通訊層的設備包含通訊管理裝置、網絡交換機、網絡中繼器等，主要作用是讓各個設備或子系統之間能有效進行交流與信息傳遞。站控層包含操作員、工程師、服務器、UPS等設備，通過分布式與開放式結合的方式，對電廠的設備進行監控和管理以及發揮其他方面的作用。

1.3 電氣自動化與熱工DCS控制系統的關聯

電氣系統與熱工自動化相比，在運行中存在著很大的區別。DCS既具備傳統控制、集中化信息管理、操作顯示等功能，還具備強大的數據采集處理、通信功能，是先進程控技術得以實現的重要保證，具有獨立性、協調性、友好性、靈活性等特點。而在電氣控制中，電氣設備的控制對象要少于熱工設備，操作的頻率較低。在電氣設備出現異常時，需要立即進行處理，在中央信號系統被取消后，只有在系統發出警告，監控人員通過明確的指示時才能采取措施。電氣設備保護自動裝置對于可靠性有著極高的要求，并且要求動作快捷、靈敏。電氣量相比于熱工量，沒有特別要求常規控制需要的模件類別以及性能，當電氣控制系統要求具備非常高的可靠性，需要獨立的電氣控制器，便于實際工作的順利開展。在電廠電氣自動化的發展過程中，熱工DCS控制系統有助于進一步提升電廠的自動化水平，便于電廠電氣自動化的運行管理，將熱工DCS控制系統納入到電氣自動化控制中，可有效提升電廠的運行效益。

2 電氣自動化技術應用的意義

電廠電氣自動化技術在很大程度上減輕了設備操作人員的工作負擔，讓設備的運行效率得到極大提升，也讓電廠的工作效率變得更高。通過電廠電氣自動化技術的應用，提高電廠工作中的安全管理工作效率，降低安全事故發生的可能性，規避因為安全事故的產生而帶來的負面影響，讓員工的人身安全得到保障，為企業減少不必要的經濟損失。同時，通過自動化系統，可以監控、跟蹤、搜集與整理設備運行中產生的數據，讓相關人員能隨時了解設備運行中的具體情況，及時發現設備中可能隱藏的問題與故障，確保電廠機組能安全的運行，為設備維修與保養人員提供了科學而全面的參考依據。

3 電氣自動化技術在電廠的應用

3.1 自動監控模式

電廠主要通過分層分布模式和集中模式實現監控的自動化。在分層分布模式中，通過電氣間隔設計間隔層，將測控單元、保護單元與開關柜或其他一次設備設置在一起。網絡層對相關的光纖活動電纜、通信管理機等設備進行設置，結合電廠現場的總線技術，集中、規約轉換、傳動所有設備采集的數據，傳達控制命令。站基層在通信網絡的基礎上，對間隔層進行管理，并交換信息。集中模式同樣是采用直接連接方式，將強信號轉變為弱點信號，并結合標準直流信號與空節點方式，分別將電器模擬量和開關量信號連接到輸入輸出端口模件柜中，而這個端口所連接的系統是分布式控制系統，通過系統進行組態，以此來實現對長點所有電器設備的監控。這種方式更有利于采集集中主屏，便于電廠工人的管理操作，但是也有可能出現速度的不穩定，可靠性較低，需要提高。

3.2 自動化監控的關鍵技術

自動化監控存在三個關鍵性技術，分別是檢測保護單元、通信網絡、監控主站。首先是間隔層終端檢測保護單元，現場將檢測保護單元配置在間隔層一次設備單位中。保護單元是確保電廠用電系統安全與運行穩定的最有效技術，因此該單元需要配置專用、特殊的保護裝置，確保其擁有較強的可靠性、靈敏性和速動性與選擇性。其次是通信網絡，它是電廠電氣自動化系統中非常關鍵的組成部分，對自動化系統功能的實現有著直接影響。最后是監控主站，一般被安置在站級監控層，以確保對電廠電氣主要設備的監控和管理。通過發電機組容量以及運行管理要求來確定配置的設備與規模，既有單機、雙機也有多機系統進行配置。

4 電氣自動化技術應用中存在的問題分析

首先，需要采用直流電源與交流電源進行電廠監控系統的電源設置，而在中，而需要采用雙電源與無擾電源進行自動化和監控系統裝置。其次，在監控系統中，一般是采用開關進行接口控制，所以需要確保開關接口與交換的信號相對應。雖然這種方法能直觀化線路的連接，便于問題出現時的及時處理。但是會造成接線數量過多，不利于對其中一些功能的調整，極易影響到整個系統的運行。第三，在進行電廠電氣自動化系統和監控系統的調節中，需要重點關注自動化系統，將使用監控作為其輔助。最后，在電廠電氣自動化系統中，一般采用的方法是對事件和事故進行記錄，但由于采樣速度與電機內存等因素的存在，所記錄事件的波形無法達到分析要求，形成對信號的重復收集，而收集的信號也缺乏完整度，影響電纜的布置。

5 電廠電氣自動化技術的發展趨勢

電廠電氣自動化技術包含了監控、測量與保護，讓現場總線技術的系統一體化得以實現。為了實現更高層次的信息搜集，解決下層使用功能受限于上層的問題，需要采取分層分布的方式進行系統監控。監控技術在電廠內能夠與相關系統數據進行轉換，讓電廠電氣系統的運行生產活動得到有效管理。電廠電氣自動化系統中的技術創新，讓監控運行一體化得以實現。在整體機組信息與使用情況的分析、匯總中，系統能提供完整的數據，讓機組中存在功能得到最大發揮，達到系統控制功能的最優化效果。單元化統一火電機組讓信息的采集與提供變得更加便利，在很大程度上增強了對電網的系統管理，工作效率提升。在電廠電氣自動化系統中，可以運用計算機系統進行實時保護與調整，及時發現其中隱藏的問題，并快速解決，保證自動化電氣系統安全而良好地運行。當前的電廠電氣自動化系統還無法全部達到全通信電氣控制的要求，各系統之間仍舊需要部分硬接線。因此，需要對連鎖熱工工藝開展深入研究，讓電氣系統后臺應用水平得到提升。當前，電氣自動化控制技術正在不斷進步，電廠運行變得更加安全和穩定。因此，在電廠電氣的自動化系統運行中，需要采取有效的控制與保護策略。在電廠電氣自動化的安全維護和穩定控制中，采取自動化技術，讓電氣系統的整體保護功能得到提升。

參考文獻

[1]李如紅，關衛紅.電廠電氣自動化技術應用分析[J].科技視界，2014（19）.

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[關鍵詞]電廠；電氣設備；運行；效率

中圖分類號：TN954 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）29-0145-02

近年來，工業行業發展迅猛，但在現有機械化發展體制下，工業行業現有的發展速度仍難以滿足社會發展的需要，因而需要從多個方面提升其基本的運行與生產效率，以此達到滿足社會需求的基本目的，提高電廠電氣設備的運行效率是保障其穩定的發展的關鍵要素，必須以現有的電氣生產條件為基礎，在不同的角度開展電氣設備運行效率的提升工作，從而使電廠電氣設備運行效率得到穩固提升。

一、電廠電氣自動化系統概述

電廠的電氣自動化是提高電廠電氣生產效率的基本保障，同時是現代化發展的基本目標，所以電氣自動化不僅為企業提供了基本的經濟效益，也在大環境下提高了其社會效益，使企業在市場中的重要性不斷突出，進而為企業的發展創造了有利空間。現代的電氣自動化是推動電廠邁向標準化與機械化發展的動力來源，對于保障電廠的穩定發展具有不可替代的作用，因而需要在未來的發展過程中，不斷的進行深入的優化與研究，使其能夠為提高電廠電氣設備的運行效率奠定堅實的基礎。

在現代電廠工作效率的提升過程中，電廠電氣自動化系統的應用為其奠定了牢固的基礎，自動化系統結構如圖1所示。為了工作人員的勞動強度，電廠電氣自動化系統對其進行了較大程度的減輕，同時在電廠生產的全過程中的監控工作，電氣自動化系統也體現了強大的優勢。在電廠生產的整個過程中，電廠自動化系統可以更好的使每一個環節都在自動系統的監控中進行，這樣就使系統故障的發生頻率降低，從而保障了企業的效益。并且，通過收集、歸檔機組運行信息，電氣自動化系統的應用還可以提供更加詳實的數據，為機組的維修及養護提供數據。通過對機組的運行信息和運行情況進行分析，可以更好的對電廠機組的穩定及安全運行進行保障。我國的電力系統技術水平也因為電廠電氣自動化系統的應用進行了完善，也對我國電力市場化完善產生了促進作用，同時還使技術潛力的挖掘提供了基礎。

二、電廠電氣設備故障檢修的重要性

如圖2所示，電廠的電氣設備總體可分為：發電機與控制設備、電力傳輸與控制設備和用電負荷與控制設備。電廠為要求是比較高的，因為電廠輸出的電壓比較高而且電流較大。電廠的安全運行不僅取決于設備的質量、設備的選型，它還要求設備在安裝時的接線要牢固、正確，固定設備的螺絲一定要旋緊、儀表設備固定架的焊接要牢固等。為保證電廠電氣設備的安全運轉對電氣設備進行檢查和修理是必要的，應該通過健全的檢修控制體系來監控電器設備的整個運行過程。尤其是目前傳輸電壓的升級，發電廠電力設備的安全性就應該相應提升，高壓電氣設備如果發生老化和其他形態的故障，將影響整個電廠的效益也將影響社會經濟的發展。因此，加強電廠電氣設備的檢修工作，是電力設備能夠安全并可靠運行的保證。

三、電氣設備運行問題的探討

1.電氣設備運行技術影響

技術是電氣設備運行的核心，是電廠穩定運行的基本條件，電氣設備運行技術必須符合相關的技術標準，并能夠為企業提供有效的技術支持，以便其能夠在企業內部發揮其重要作用。電氣設備運行技術不僅要以相關標準作為執行目標，同時需要在維持電廠基本需求的基礎上，對電廠現有的技術進行深度的分析與研究，在電氣設備的關鍵技術方面要做重點的優化與調整，使電氣設備在技術的幫助下，以盡可能少的能源消耗，提供更多的電氣生產效率，從而使企業能夠從技術層面獲取更大的經濟價值。電氣設備運行技g問題不僅是技術部門單方面所面臨的問題，電氣設備運行技術影響較為廣泛，任何受到技術影響的部門，均應積極的對技術問題進行重視，使基礎成為推動電氣設備穩定運行與發展的新動力。

2.設備檢修技術研究

設備檢修技術研究應從人與技術雙方面入手，首先要提高技術人員的執行力，使技術能夠有效的應用于設備檢修過程中，之后要確立嚴格的設備檢修技術標準，使設備檢修能夠切實的發揮作用。最后要將人與技術相融合，使技術與人員不再是單一對立的概念，而是統一的協作關系。設備檢修技術研究要重點處理細節方面的問題，按照科學合理的方式，制定可行的設備檢修計劃，使設備的每一個環節均能得到有效的維護，對存在重大使用隱患與故障的部分，需要進行專項的技術研究，從而使設備檢修技術能夠在設備檢修過程中全面的發揮出更為良好的效果。

3.人員控制能力因素研究

人員控制能力是人員管理的重點，人員管理的核心要素是有效的對人員進行分配，從而避免人力資源的浪費，使有限的人力資源能夠發揮出更好的作用。在進行人員分配前，要對現有設備技術需要方向進行整理，而后根據實際的人員控制管理模式進行分析，使每一個設備檢修及相關崗位均能安排適宜的專業技術人員。企業要根據實際發展的需要，做好人員的控制，在電氣設備運行強度較高的情況下，可適當的增加相關人員控制密集度，使設備在高強度的運行過程中，仍能保持較為良好的運行效果。人員控制不僅要符合設備安全運行的標準，同時也要時刻為電氣設備的正常運行提供便利，從而使人員控制能力也能在技術領域發揮重要作用。

四、提升電廠電氣設備檢修與管理質量的途徑

1.對電廠電氣設備的檢修管理進行強化

電廠的電氣設備檢修與管理極為重要，首先是電廠電氣設備的檢修方面，要制定詳細的檢修計劃，并做好定期的電氣設備檢修，以此將電廠電氣設備的故障排除在電氣設備使用前。同時要對存在問題的電氣設備加強關注，時刻準備對設備作全面的維修工作。在設備運行前，做好相關的設備故障預案，以便在設備出現相關故障時，能夠在最短的時間內對設備進行維修工作。其次是設備管理方面的問題，要將設備管理問題納入設備維護的主要項目，設備的管理要制定輪班管理制度，使設備能夠在24時候均能得到有效的維護，確保設備在運行時，能夠保持相對良好的狀態，進而讓設備的運行保持在相對良好的環境下。

2.氣設備檢修人員的綜合能力需要提升

個人能力發展不平衡問題在電廠電氣設備檢修人員中較為常見，造成該問題的主要原因是企業過于重視專業技能培養，未能將電氣設備檢修人員全面發展問題考慮在內，使相關電氣設備檢修人員難以對電氣設備檢修養成良好的習慣，進一步促使問題的發生。例如常用元器件的溫度方面如表1所示，檢修人員應熟記各個元器件的溫度指標，一旦發現問題應及時解決。企業在未來的發展過程中，需要培養電氣設備檢修人員的全面發展，在保障其基礎專業技術符合相關標準的前提下，提升電氣設備檢修人員的綜合能力，同時要將現有的企業升職制度作適量的修改，從而使相關電氣設備檢修人員能夠獲得平等的競爭環境，進而讓電氣設備檢修人員能夠主動的提升自身的綜合能力。

3.電廠電氣設備的檢修制度要進行更好的完善

制度是對人員最好的約束，不僅能使相關的專業人員的檢修工作更為規范，同時使電廠的電氣設備檢修工作能夠向標準化邁進，對于保障電氣檢修工作的正常進行具有不可替代的重要作用。各電廠間的實際情況有所不同，所以需要根據本電廠的實際情況進行電氣設備檢修制度的制定，以便使相關制度能夠在電廠電氣設備檢修中發揮重要作用。在制度設立時，應將獎勵模式將入到規范制度中，以此對電氣設備檢修人員形成較好的激勵作用，從而提高其工作效率，進而達到事半功倍的目的。

五、提升電廠電氣設備的運行效率的有效措施

1.對電廠電氣設備管理工作要加強重視

相關企業對電廠電氣設備管理工作重視程度較低也是導致其問題產生的主要原因，因此需要在后期的發展過程中，提高對電廠電氣設備的管理的重視程度，并設立相關的設備管理部門，使電廠的電氣設備管理真正成為一項電廠不可或缺的重要工作，以此提高現有的電廠電氣設備管理水平。提高對電廠電氣設備的管理，一方面可有效的提高電廠的運行穩定性，避免因電氣設備故障而導致停滯正常生產運轉。另一個方面則有效的為企業節約了設備成本，使設備的使用壽命有所延長，進為企業創造更高的經濟效益。

2.電氣設備人員的綜合素質必須加以提高

電氣設備檢修人員綜合能力較低問題普遍存在于多個電廠中，尤其在電氣設備檢修方面，相關人員主要以半路出家為主，相關的專業知識較為匱乏不滿足現階段電氣設備檢修的需要，所以需要對現有的電氣設備檢修團隊的整體水平進行提升。檢修人員綜合能力的提升主要分為三個階段，第一，需要制定詳細的人員培訓計劃，使所有電氣設備檢修人員均能得到專業電氣檢修培訓，第二，要定期的進行電氣設備檢修人員的考核工作，使電氣人員的專業水平能夠保持在相對較高的水平上，第三，要建立完善的個人水平評定機制，根據個人的實際專業水平，來進行薪資與獎金的發放，從而使電氣設備檢修團隊的檢修人員整體水平有較大幅度的提升。

3.積極創新優化管理

在電廠電氣設備檢修過程中，需要區別常規檢修與非常規檢修的概念，由于設備使用過程中，容易產生設備磨損的問題，所以需要將定期的進行非常規式的全面檢修，以確保在細節方面也能夠保證設備萬無一失。常規檢修需要制定定期的檢修計劃，通過在檢修過程中所總結的經驗，優化現有的電廠電氣設備檢修模式，并及時的做好創新，使電氣設備的檢修與管理能夠做到與時俱進，從而保障現有的電氣設備檢修符合電廠發展的需要。

六、結語

電廠電氣設備運行效率的提升需要從不同的方面進行解決，人員問題、技術問題及設備問題等，均是提高電氣設備運行效率的重點要素，以上要素需要及時的得到企業內部有關部門的重視，并提高各部門的間的合作能力，使其能夠在同心協力的條件下，做好單方面質量的提升，從而達到整體效率提升的目的，以此作為提升電廠電氣設備運行效率的基礎。

參考文獻

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關健詞：機電一體化；可持續發展；培養目標；定位

作者簡介：高安邦，淮安信息職業技術學院特聘教授，原哈爾濱理工大學碩士生導師、教授。

中圖分類號:G712文獻標識碼:A文章編號：1001-7518（2008）04-0041-03

一、機電工業要求生存、謀發展必須走“機電一體化”之路

現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，促進了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透，已使機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系都發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展新階段。

“機電一體化”就是將機械、電子與信息技術進行有機結合，以實現工業產品和生產過程整體最優化的一種高新技術。它的發展，使傳統的機械如虎添翼，超越了操作機械和動力機械的范疇，進入了智能化、柔性化、信息化、多功能化、全自動化、綠色化、微機數字化和遠程網絡化控制的新時代，不僅極大地解放了人類的體力勞動，還極大地解放了人類的腦力勞動。因此，“機電一體化”已成為當今世界工業發展的主要趨勢，也帶動了傳統機械工業的一場新的革命。其典型產品為：數控機床、智能機器人、新型武器裝備和作戰指揮系統、高精尖的航空航天飛行器、以及用微電子（尤其微機）技術裝置了的自動化生產設備、動力設備、交通運輸設備、生產過程自動化設備、通信設備、辦公設備和家用電器等等。這些都是當今世界高新技術的核心和應用成果的集中體現。機電工業要求生存、謀發展必須走“機電一體化”之路,而世界各國都將“機電一體化”前沿技術作為國家高新技術發展的重要方向。我國高新技術研究發展計劃綱要，即863計劃也將“機電一體化前沿技術作為國家高新技術重要發展領域。和世界上先進的發達國家相比，我國目前的“機電一體化”技術整體水平還相對落后。要開發大西北、振興東北老工業基地、富民強國奔小康、實現中華民族的偉大復興，就必須要刻不容緩地緊緊抓住這歷史賦予的大好發展機遇，大力發展我國的“機電一體化”技術，搶占“機電一體化”前沿技術的制高點，加快提高我國的綜合實力。而建立在高新技術發展基礎之上的“機電一體化”新專業大學生的培養目標定位必然是、也必須是要造就出大批高素質、高技能復合型機電創新人才。尤其是當前國家要重點和優先發展的高職院的任務也不是培養普通的熟練工和勞動力，高職教育特定的培養目標，是面向生產、建設、服務和管理第一線需要的技術應用性人才，尤其是當前加快發展先進制造業和現代服務業急需的高技能人才（未來的藍領人才）。這也是我國當前教育工作的頭等大事，更是我們職業教育工作者神圣而光榮的責任和義務！

二、“機電一體化”新專業理應歸口于電氣自動化技術專業

機電一體化技術是在大規模集成電路和微型計算機為代表的微電子技術高度發展，向傳統機械工業領域迅速滲透、機械與電子控制技術深度結合的現代工業基礎上，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、信息技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術、信號變換技術以及軟件編程技術等群體集成技術。機電一體化技術已不是機械與電子簡單的疊加，而是在信息論、控制論和系統論的基礎上把兩者有機組合起來的高端應用技術。由于引進了微電子技術，現代工業生產已從機械自動化跨入了機電一體化的新階段，使機械產品的技術結構、產品結構、產品功能和構成、生產方式和管理體制均發生了根本性的巨大變化。機電一體化技術還賦予機械產品一些新的功能，如自動檢測、自動顯示、自動記錄、自動處理信息、自動調節控制、自動診斷、自動保護等，從而使機械設備具有智能化的特征。如果說傳統機械主要是代替和放大人的體力，而機電一體化技術則能取代并延伸人的部分智力。

“機電一體化”技術實際上是自動化技術高度發展的一個階段和必然產物，它是自動化領域中機械技術與電子技術有機地結合應運而生的一種高新技術，更是鑄造創新人才的最熱門技術領域。機電一體化技術得以發展的根本原因，就在于生產的高速發展和科學技術的跨越進步，其別是自動化技術與計算機科學起到了最重要的決定性作用。第二次世界大戰以后，幾乎是同時誕生的系統工程、控制論和信息論這三門科學既是工業自動化與機電一體化的理論基礎，也是機電一體化技術的方法論。而微電子技術的迅猛發展，半導體大規模集成電路制造技術的快速進步，則為機電一體化與工業自動化技術奠定了物質基礎。反過來，機械制造技術也為微電子學和自動化技術做出了重大貢獻，如大規模集成電路芯片的制造就是以超精密機械加工為基礎的，而這種加工設備本身又是一種計算機控制的自動化系統，即機電一體化的系統。由此可見，機電一體化技術的產生既是微電子技術與自動化技術不斷發展的結果，又是信息論、控制論和系統工程付諸生產實踐的結果。已形成以機械為主體，以微電子尤其是微機和自動化控制為技術核心，“機械+電氣+計算機”三分天下的實際格局。

為此，國家專業技術委員會已將“機電一體化”專業列入自動化技術專業的范疇，理應歸口于電氣自動化技術為宜。

實際上也正應如此,目前全國凡是“機電一體化”新專業放在機械專業中來辦的,沒看到那所高校的“機電一體化”新專業的現行課程設置是真正按照““機械+電氣+計算機””三分天下的格局安排教學的，要么還是機械和電氣嚴格分家，各辦各的；要么就是執行傳統老機械專業的教學計劃，電氣與計算機只是機械的陪襯或者是沽名釣譽的點綴；“電控和計算機”類課程的比重遠遠不夠；更沒有跟上高新技術的快速發展。有些學校的“機電一體化”新專業更是名不符實，有的甚至就連“機電一體化”新專業的核心基礎課“自動控制技術”與核心專業課“計算機控制”都不開，還談什么“機電一體化”？

三、“機電一體化”新專業，應按照“機械+電氣+計算機”三分天下的格局安排教學，加速培養國家急需緊缺的機電復合型創新人才

按照國家人事部最新統計預測，“機電一體化”專業技術人才是我國教育市場今后幾年急需緊缺的最熱門專業人才之一。21世紀內中國將發展成為世界現代制造業加工中心，“機電一體化”技術就是加工制造業為了適應現代生產環境及市場的動態變化，將微電子技術、計算機技術、信息技術、自動控制技術綜合應用于制造加工生產全過程的高新復合技術群，是21世紀國民經濟發展所急需的優勢學科方向，是我國開發大西北和振興東北老工業基地以及出口創匯等重大戰略決策的重要科技支撐。21世紀中國將需要一大批掌握先進控制技術，能從事數控機床、加工中心、智能機器人、航天航空和先進武器裝備制造以及其他新型機電一體化技術和產品的設計、安裝、調試、操縱、編程與開發的高素質、高技能應用型機電創新人才。

“機電一體化”高新技術是一個大系統工程，其“主體”是機械，“核心”是控制和計算機。發展“機電一體化”所面臨的共性關鍵技術主要有“精密機械技術”、“傳感檢測技術”、“信息處理技術”、“伺服驅動技術”、“機電接口技術”、“自動控制技術”、及“系統總體技術”，已形成“機、電、計算機”三分天下的實際格局。要開辦“機電一體化”新專業，就必須針對其關鍵技術，按照國家對“機電”工作的重點安排開展教學。國家現階段對“機電”工作的重點安排為兩個層次：一是狠抓用微電子技術改造傳統產業；二是集中人財物力抓緊抓好數字化、自動化、智能化機電產品的開發應用。三個重點：數控裝置、新型工業控制系統、第二代電力電子產品系列。八類產品：經濟型數控系統、中檔數控系統、新型工業控制系統、可編程序控制器、發電設備自動控制系統、交流調速系統、智能化儀表、電力電子產品。四項配套產品和技術：集成電路、傳感器、CAD與CAM、CAT。一個前沿技術：智能機器人。由此可見，沒有相當數量和相應質量的“機電”專業技術人員就沒有“機電一體化”事業的發展。它與傳統老機械的不同在于增添了檢測和自動化控制（即測控）等核心精尖技術，賦予工業產品更多更好更新的功能和柔性，是硬結構和軟技術相互協調統一的一個信息處理系統。它既區別于機械設計與制造專業，又不同于電氣自動化專業。前者的理論基礎是機械結構設計、固體力學、切削原理，缺乏電子與控制技術。后者的理論基礎是電力電子、電機傳動、測控與計算機技術，對機械設計、力學分析涉及較少。這兩類專業都很難適應對現代化高科技機電產品的設計、制造、使用、維護、開發和改造，更難勝任大量引進先進新技術與新設備的消化吸收和國產化。要辦好“機電一體化”新專業，就要進行真正意義上的“機、電、計算機三分天下”的教學改革。

現在的問題是沒看到哪所高校的現行課程設置是真正按照“機、電、計算機三分天下”的格局安排的，仍是傳統老機械專業的教學計劃。“電氣和計算機”類課程的比重遠遠不夠，更沒有跟上高新技術的快速發展。要辦好“機電一體化”新專業，就必須重新修訂“機電一體化”新專業的教學大綱和計劃，真正按照“機、電、計算機三分天下”的格局安排“機電一體化”新專業的教學；大幅度增加現代高新技術的教學內容。

四、辦好“機械電子工程”新專業的幾點建議

現在“機電一體化”新專業已在全國各高校蓬勃發展起來了，可是要真正辦好“機電一體化”新專業，我們目前所面臨的棘手問題還很多，為此，我對辦好“機械電子工程”新專業提出幾點建議：

（一）按時代要求確立“機電一體化”新專業大學生高素質、高技能復合創新人才的培養目標和科學定位，一方面進行高素質、高技能創新人才培養理論和方法的深入研究與探討；另一方面整合學校優勢資源,構建高素質高技能創新人才培養多樣化的模式，搭建各種科技創新平臺，營造創新人才培養的環境，通過各種實踐教學環節,采用多渠道多方式,腳踏實地地培養出一批機電專業高素質、高技能復合創新人才參加人才市場競爭，檢驗高素質、高技能創新人才的培養效果。

（二）要辦好“機械電子工程”新專業，就必須將“機電一體化”新專業從傳統的機械老專業的禁錮束縛中徹底解脫出來，獲得自主發展的新空間。按照國家對“機電一體化”工作的重點安排，重新調整專業結構和培養方向，安排學習內容，突出“機電”結合的特色和高科技新知識的內涵，發揮機械、電子、測控、計算機等多學科交叉和結合的優勢，體現出與時俱進、開拓創新的辦學特點。

（三）要辦好“機械電子工程”新專業，就必須重新修訂教學大綱和教學計劃，真正按照“機、電、計算機三分天下”的實際格局進行教學規劃，大幅度增加電控和計算機教學的比重，突出高新技術的含量，體現出“機電一體化”技術是以機械為主體，以電氣控制和計算機為技術核心的內涵。

（四）徹底摒棄應試教育、奴化教育的傳統觀念；改變填鴨式死背硬記的教育方法；改變現行應試教育模式下的考試制度，加強對學生自主創新和綜合素質、技能考核的力度；真正樹立以學生為主體，給大學生營建主動學習、創新實踐和個性發展、充分展示才華與綜合素質能力的環境空間，真正從行動上能變應試教育為素質教育，而不是停留在口頭和口號上。

（五）從學校的長遠發展考慮，為體現高校辦學與時俱進的時代特征，高校的專業課教師不能只充當教書匠、搶學時、撈工作量，多年不變地照本宣科，紙上談兵式地只會講授枯燥乏味的條文，不會動手搞實踐；要投入足夠的精力和時間從事科研創新活動，進行工程實踐，學用結合、理論聯系實際，才能更有效地培養出素質技能型創新人才。名師出高徒，一個本身都不能從事科研創新實踐的老師，是無論如何也教不出高素質、高技能的大學生的。隸屬于高新技術的“機電一體化”專業課教師更是如此，教師從事科研創新實踐更是責無旁貸。

（六）高職院校的職業技能培訓應該努力創造提升高新技術的含金量，絕不能再津津樂道于低技能低水平的“正反轉”、“Y/Δ”和“指針式萬用表的使用”了，對這種上個世紀20年代就開始使用的落后技術、初級電工都能掌握的基本技能，一個高職大學生還要花錢考證，即使拿到“特優證”，又能說明什么？應該多開展諸如“單片機”、“PLC”、“變頻調速”、“現代智能網絡測控”、“電機綜合控制”等新技術知識的職業技能培訓，才有實用價值。

（七）高職院校的專業教材編寫應該是工學結合、學用一致、理論密切聯系生產實際、加強創新性、實用性和實踐性的知識和技能，決不是所謂的“夠有”的“膚淺化”和“概論化”；未來的“藍領”人才也需要掌握高深的技術理論知識和具備高技能。“膚淺”的和“概論性”的教材培養不出高素質高技能的“藍領”人才！

（八）要辦好“機電一體化”新專業，必須多方面多渠道的培養和引進專業人才；不拘一格選人才；并能真正做到政策、感情、事業、環境、條件等留住人才；這里不僅是要用政策吸引外來人才，更要能留住現有人才，機電專業的能人目前是太缺乏了。

篇5

關鍵詞：工程施工；設備；船閘工程；機電一體化

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：

1 概述

機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據系統功能目標和優化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統，則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。

機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。機電一體化技術是指從系統觀點出發，綜合運用機械技術、自動控制技術、計算機技術、微電子技術、信息技術、接口技術、傳感測控技術等群體技術，根據優化組織目標以及系統功能目標，對各功能單元進行合理布局與配置，以實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。

“機電一體化”包含了“技術”和“產品”兩個方面。但機電一體化技術不同于機械技術、微電子技術以及其他新技術的簡單拼湊組合，而是基于上述的群體技術的相融合而成的一種綜合技術。智能化是機電一體化與傳統機械電器化在功能上的本質區別。

隨著時代的發展，機電一體化技術的應用越來越廣泛，不僅局限與單臺或者數臺設備，而是數量龐大的各種設備的集成，綜合智能化的使用，已達到滿足人們日益增長的質量、舒適、便捷等要求。

下文筆者提出了工程施工中機電一體化設備的使用，并就如何做好船閘工程中機電一體化項目的施工，提出了自己的幾點看法。

2 機電一體化設備的使用

2.1實現設備使用和運行的合理化管理

現在很多設備己經裝置有電子自動記錄裝置，利用電子自動記錄裝置，可以自動記錄施工機械的工作時間、作業量、燃料和油及油脂的消耗量、發動機轉速與轉矩、機械的車速與牽引力、變速箱各檔使用情況、制動器使用情況和車體振動情況等。通過這些自動記錄資料，可以用來分析施工方法、機械作業方法和運行管理方法，決定機械修理、保養及更新合理周期，并可以計算施工機械的使用費用，進行成本核算。

2.2提高安全性，防止事故發生

做好施工設備的安全工作。為使施工機械安全運轉，采用裝配了傳感器等裝置檢測車體各部位的狀態的機械，當即將出現危及人身和設備的重大事故時，報警裝置立即報警并自動停機。例如，國外塔式、輪式起重機上已大多裝有微機控制力矩限制器，有效地防止了翻車和斷臂事故的發生。在狹窄地區工作時，有的起重機裝有轉臺轉角和動臂轉角范圍設定和限位裝置，以免發生碰撞事故。有的起重機裝有接近高壓電線時的自動報警裝置，能防止觸電事故的發生。

2.3進行機械的故障診斷

機械設備的狀況如何，是否需要修理更換，對于工程項目具有非常重大的重要性。電氣一體化，產生了電子故障診斷裝置的發明和應用。電子故障診斷裝置用于論斷現場工作的施工機械是否有故障、性能是否降低、零部件是否過于磨損，能及早防止事故擴大，從而提高機械出勤率，降低修理費用。這些論斷裝置包括：對發動機、液壓傳動系統的油液金屬微粒含量自動進行分析，探求故障和金屬磨耗產生的原因的原子吸收儀；用于檢測油質，從而確定油更換期的紅外線光譜分析儀；按規定的時間間隔或在異常狀態時自動采油的裝置；預先在計算機中貯存液壓泵或變速箱的正常振動波形，然后測定使用過程中液壓泵或變速箱的振動波形，對兩者加以比較并自動判斷是否異常的振動分析儀；還有結構件超聲波探傷儀和裝有電子檢測裝置與微型計算機的綜合診斷車等。

3 機電一體化設備在船閘工程施工中應注意的幾點問題

3.1環境溫度

環境因素對施工設備的影響非常重要，尤其是對其中對溫度較敏感的部位。很多重要元件對施工環境的溫度有一個限度要求，不可過高或者過低。在施工時，一定要注意工作的溫度，及時有效的做好溫度的控制工作，這樣才能保護好設備，提高它的壽命和使用效率，同時保證工程項目的順利完工。

3.2密封性能

施工機械是以泥、沙、石為對象的作業設備，要確保設備的密封性能，防止污物和水分侵入。并時時檢查，防止帶砂石工作，造成磨損。

3.3振動預防

施工設備作業過程中，有動力源、液壓裝置造成的振動，工作裝置作業時往往產生隨機性沖擊負荷等。對于行走式作業的施工設備，還有行走顛簸振動。要控制設備的震動在設備的可承受范圍之內。

3.4防腐蝕

由于施工設備大多與土壤接觸，要求耐腐蝕和密封性好。

3.5抗干擾

機電一體化系統的可靠性不僅取決系統組成各單元的性能、系統配置的好壞，還取決于對外部干擾信號（噪聲）的抵抗能力。干擾源有電、磁、火花、雷電和無線電波等。這些干擾信號通過電纜或底板等直接傳遞，也有通過輻射、感應和照射傳遞。干擾信號的消除是系統設計的主要內容之一。

提高系統干擾能力的主要措施有：接口采用可靠的信號隔離措施，如光電隔離：系統接地，形成接地環路，確保系統處于零電位；采用屏蔽措施，以防電氣干擾信號侵入系統內部；系統設計時，采用消噪聲電路或新型連接技術，如吸收電路、調制解調、光纖連接、光學隔離、雙端平衡電連接等。

4 機電一體化系統施工

隨著電控技術的發展，市場對機電產品的電氣自動化要求日益提高，作為項目業主，應做到以下幾點：

（1）樹立機電一體化系統的思想觀念，提高自身的專業水平，建立起高效、專業的人才隊伍。才能更好的做好各個項目的管理工作。

（2）與施工方和設計方建立起技術聯系，搭建高效的信息交流通道，盡量做到在項目動工之前，積極的參與到項目的設計等階段中去，以充分的了解熟悉項目的情況，將工程設計做到最優化。在項目施工時如果產生疑問，及時與相關方進行聯系。務必解決后方才進行下一步施工。

（3）一個成熟完整的機電一體化系統，涉及到的專業包括普通系統設計、電氣控制設計等等。如果產生分包，各專業之間必須建立起充分的協調合作關系，相互之間緊密聯系配合。才能更好的更高效的完成項目的施工，才能充分的實現各方的最大利益。

（4）一個復雜的機電一體化系統，必須制定詳細完備的調試方案。包括階段性的，整體性的。完成一個，調試一個，做到井然有序。否則會因為其中某個部分產生的問題，從而影響到整個項目。這將大大拖延時間，浪費大量的工程資源。

結語

生產力的日益提高，人民生活水平的不斷向前邁進。機電工程的設計、安裝的機電一體化進程勢必越來越快，越來越復雜。如何在時代的潮流中站穩腳跟，乘風破浪，是我們首先需要思考的問題。只有做好迎接機電一體化時代的準備，才能在日益市場化的今天，不斷的進步和提高。

參考文獻：

[1].芮延年，機電一體化系統設計［M］．北京：機械工業出版社，2004．