發(fā)布時(shí)間：2023-04-01 10:12:45
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的自動(dòng)化設(shè)備論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
1智能建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)總體構(gòu)建框架
1.1智能建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)框圖（圖1）
1.2智能建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)
簡(jiǎn)要介紹上圖為智能建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)框圖，在智能建筑監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)六個(gè)子系統(tǒng)（照明、供配電、冷熱源、空調(diào)、給排水、電梯）的監(jiān)控，并可控制其運(yùn)行。由中央控制器統(tǒng)一全分布式控制運(yùn)行，但由于每個(gè)子系統(tǒng)都由路由器分開(kāi)，所以也可獨(dú)立運(yùn)行，控制系統(tǒng)涉及智能建筑各個(gè)系統(tǒng)設(shè)備自動(dòng)化控制，可實(shí)現(xiàn)高檢測(cè)功能。
1.3各設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的功能
1.3.1供配電系統(tǒng)
主要功能為智能建筑提供電力。樓層配電設(shè)備分布在各樓層，電設(shè)備一般放置在建筑底層。監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)配電設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、配電電源、每個(gè)電源蓄電池的工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)變化進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)對(duì)各樓層電設(shè)備電源運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，若發(fā)生故障會(huì)產(chǎn)生警報(bào)并記錄故障數(shù)據(jù)。
1.3.2照明系統(tǒng)
主要功能是為智能建筑照明。其設(shè)備建設(shè)于建筑物的各個(gè)平面上，方便實(shí)現(xiàn)各角度全方位照明。照明監(jiān)控分為室內(nèi)和室外兩部分，室外照明分為公共照明部分，通過(guò)監(jiān)控可根據(jù)室外照度值設(shè)定開(kāi)關(guān)時(shí)間，也可通過(guò)更改程序?qū)崿F(xiàn)不同照明燈具的啟動(dòng)時(shí)間。室內(nèi)照明監(jiān)控可通過(guò)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，采用總線控制方式，設(shè)定程序?qū)Σ煌瑘?chǎng)景開(kāi)啟不同的照度。
1.3.3冷熱源系統(tǒng)
為智能建筑供給冷源和熱源，其噪音較大，設(shè)備一般置于建筑底層地下室內(nèi)。通過(guò)對(duì)冷熱源系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和冷熱源供給量的監(jiān)控和分析，可通過(guò)程序控制實(shí)現(xiàn)不同季節(jié)冷熱源供給量和供給時(shí)間。
1.3.4空調(diào)系統(tǒng)
保障智能建筑的環(huán)境溫度處于適宜狀態(tài)，空調(diào)設(shè)備一般置于各樓層高處位置，地下室也可以配置?？刂谱酉到y(tǒng)主要對(duì)空調(diào)機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤(pán)管的工作參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，控制和設(shè)定主機(jī)房的溫度、濕度和運(yùn)行時(shí)間。同時(shí)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)還具備空調(diào)漏水監(jiān)視功能，可有效實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的漏水監(jiān)測(cè)和控制。
1.3.5給排水系統(tǒng)
既能為智能建筑提供水源，又能排除建筑產(chǎn)生的污水，排水設(shè)備一般置于建筑物的地下室或建筑頂層，也可設(shè)置在樓宇?yuàn)A層位置。監(jiān)控系統(tǒng)可監(jiān)控水泵的工作狀態(tài)，并對(duì)水池的液位隨時(shí)檢測(cè)，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障或者水池液位異常時(shí)，子監(jiān)控系統(tǒng)就會(huì)向中央控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并將故障數(shù)據(jù)記錄反饋，自動(dòng)顯示故障發(fā)生區(qū)域和故障詳細(xì)情況。1.3.6電梯系統(tǒng)是為高層建筑提供上下交通的便利系統(tǒng)，設(shè)備一般置于建筑的垂直豎井內(nèi)。電梯監(jiān)控子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)視電梯啟動(dòng)、停止、方向等，動(dòng)態(tài)顯示出電梯實(shí)時(shí)狀況，一旦發(fā)生故障，監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)對(duì)電梯設(shè)備電動(dòng)機(jī)、電磁制動(dòng)器等進(jìn)行檢測(cè)，自動(dòng)報(bào)警并顯示故障地點(diǎn)、狀態(tài)、時(shí)間等信息，并將故障記錄記憶并反饋給中央控制器。
2建筑設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要素
2.1各監(jiān)控子系統(tǒng)控制功能參數(shù)明細(xì)
將上文中所述設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)功能要求進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和匯總，確認(rèn)各子系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)的分布位置和分布數(shù)量，將子系統(tǒng)的監(jiān)控點(diǎn)設(shè)置類(lèi)型、數(shù)量、相關(guān)設(shè)備、安裝需求、使用地點(diǎn)等詳細(xì)列出，并備份保留。依據(jù)各子監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)備實(shí)際特點(diǎn)，以系統(tǒng)高效性、可靠性、實(shí)用性為前提，以滿足子系統(tǒng)功能需求為標(biāo)準(zhǔn)，以建筑設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的節(jié)能環(huán)保為核心，以建筑設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)便捷性和低成本性為主要指標(biāo)，詳細(xì)將設(shè)備子系統(tǒng)的各種功能參數(shù)、控制參數(shù)、技術(shù)參數(shù)列出并進(jìn)行歸檔，為日后整體系統(tǒng)搭建安裝提供依據(jù)。
2.2監(jiān)控系統(tǒng)控制器、傳感器和執(zhí)行器的確定
按照監(jiān)控系統(tǒng)被控設(shè)備的控制標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量，結(jié)合安裝現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置和篩選，設(shè)計(jì)出被控設(shè)備安裝現(xiàn)場(chǎng)控制器控制區(qū)域內(nèi)部的監(jiān)控點(diǎn)分布圖，并根據(jù)實(shí)際要求確定選擇現(xiàn)場(chǎng)控制器。除了現(xiàn)場(chǎng)控制器，還要確定現(xiàn)場(chǎng)傳感器和執(zhí)行器使用標(biāo)準(zhǔn)，傳感器和執(zhí)行器是對(duì)被監(jiān)控設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集的基本組成部分，傳感器可監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)和數(shù)據(jù)變化，執(zhí)行器對(duì)此進(jìn)行分析和反饋，可以說(shuō)兩者在自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)中屬于核心構(gòu)件。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)備特性，對(duì)關(guān)鍵設(shè)備要采用高精度和高可靠性的智能型傳感器和執(zhí)行器，以提高整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的控制質(zhì)量。非關(guān)鍵設(shè)備上可以采用傳統(tǒng)傳感器和執(zhí)行器，如此可減少成本，降低整個(gè)系統(tǒng)造價(jià)。
2.3建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)
網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建智能建筑設(shè)備自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)整體網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建如上圖2所示，建筑設(shè)備LON現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)是現(xiàn)實(shí)意義上實(shí)現(xiàn)了分布式監(jiān)控。此系統(tǒng)不同類(lèi)型的控制器節(jié)點(diǎn)都具備高智能化特性和網(wǎng)絡(luò)通訊能力。由于控制器各節(jié)點(diǎn)具備通訊能力，能夠使節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)相互通訊功能，構(gòu)成完整的通訊網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)中的控制機(jī)構(gòu)和管理機(jī)構(gòu)可以通過(guò)總線現(xiàn)場(chǎng)連接為一個(gè)整體，彼此之間可以相互協(xié)作，共同完成自動(dòng)化監(jiān)控任務(wù)，兩者可實(shí)現(xiàn)控制數(shù)據(jù)和信息的共享。
2.4建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)硬件支持
智能建筑自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建必須有硬件支持，在硬件方面，主要選用以下器件：中央監(jiān)控器（計(jì)算機(jī)，監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分，處理子系統(tǒng)反饋的綜合數(shù)據(jù)下達(dá)控制指令）；監(jiān)控顯示屏（將監(jiān)控圖像實(shí)時(shí)顯示，便于觀察和分析故障狀況）；鍵盤(pán)（更改程序或設(shè)定程序，典型的輸入設(shè)備）；鼠標(biāo)（輸入設(shè)備）；不間斷電源（為監(jiān)控中央系統(tǒng)和子系統(tǒng)供電，保障監(jiān)控系統(tǒng)不間斷運(yùn)行，保證整體系統(tǒng)的可靠性）；網(wǎng)絡(luò)路由器（中繼器、橋接器、配置型路由器等聯(lián)合使用，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分布）；控制總線（無(wú)屏蔽雙絞線、控制總線LON）；控制節(jié)點(diǎn)（視具體情況而定）。
2.5建筑設(shè)備自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)軟件支持
建筑設(shè)備自動(dòng)化中央監(jiān)控器軟件功能具備操作級(jí)別和身份識(shí)別管理功能。軟件系統(tǒng)采用8位通行字進(jìn)行鑒別和管理，對(duì)操作人員實(shí)現(xiàn)權(quán)限設(shè)置，只允許有權(quán)限操作人員在一定范圍內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)瀏覽，并對(duì)訪問(wèn)者身份信息、訪問(wèn)時(shí)間、訪問(wèn)內(nèi)容進(jìn)行識(shí)別和記錄，且具備交互式菜單，為操作人員提供清晰的數(shù)據(jù)目錄，節(jié)省操作時(shí)間，便于高效作業(yè)；中央控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)還具備邏輯格式數(shù)據(jù)顯示功能，可描述短語(yǔ)、數(shù)值、單位等數(shù)據(jù)，對(duì)不正常數(shù)據(jù)報(bào)警顯示；具有高效數(shù)據(jù)分離終端，控制特定數(shù)據(jù)在特定端口運(yùn)行，只允許一個(gè)操作人員或打印機(jī)進(jìn)行處理；具備特殊指令操作功能，響應(yīng)命令，邏輯顯示并進(jìn)行標(biāo)識(shí)。
3結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞：電力通訊；自動(dòng)化設(shè)備；載波通訊；微波通訊；光纖通訊
一、電力通訊自動(dòng)化設(shè)備
（一）載波通訊設(shè)備
一個(gè)完整的載波通訊系統(tǒng)，按功能劃分，大體分為調(diào)制系統(tǒng)、載供系統(tǒng)、自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)、振鈴系統(tǒng)和增音系統(tǒng)。其中前四部分是載波機(jī)的主要組成。
1．載波機(jī)。電力線載波機(jī)概括起來(lái)由四部分組成：自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)、載供系統(tǒng)、調(diào)制系統(tǒng)和振鈴系統(tǒng)。載波機(jī)類(lèi)型不同，各自系統(tǒng)的構(gòu)成原理、實(shí)現(xiàn)方式等都有所不同。調(diào)制系統(tǒng)：雙邊帶載波機(jī)傳輸?shù)氖巧舷聝蓚€(gè)邊帶加載頻信號(hào)，只要經(jīng)過(guò)一級(jí)調(diào)制即可將原始信號(hào)搬到線路頻譜；單邊帶載波機(jī)傳輸?shù)氖菃芜厧б种戚d頻的信號(hào)，一般要經(jīng)過(guò)兩級(jí)或三級(jí)調(diào)制將原始低頻信號(hào)搬往線路頻譜。自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)：此系統(tǒng)的設(shè)置是為補(bǔ)償各種因素所引起的傳輸電平的波動(dòng)。在雙邊帶載波機(jī)中，載頻分量是常發(fā)送的，在接收端，將能夠反映通道衰減特性變化的載頻分量進(jìn)行檢波、整流，而后去控制高載放大器的增益，即可實(shí)現(xiàn)此目的；單邊帶載波機(jī)，設(shè)置中頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)，發(fā)信端的中頻載頻一方面送往中頻調(diào)幅器，另一方面經(jīng)高頻調(diào)幅器的放大器送往載波通路，對(duì)方收信支路用窄帶濾波器選出中頻，放大后，一方面送中頻解調(diào)器進(jìn)行同步解調(diào)另一方面作為導(dǎo)頻，經(jīng)整流后，再去控制收信支路的增益或衰減，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)電平調(diào)節(jié)。振鈴系統(tǒng)：為保證調(diào)度通訊的迅速可靠，電力線載波機(jī)均設(shè)置樂(lè)自動(dòng)交換系統(tǒng)以完成振鈴呼叫自動(dòng)接續(xù)的任務(wù)。雙邊帶載波機(jī)是利用載頻分量實(shí)現(xiàn)自動(dòng)呼叫，單邊帶載波機(jī)則設(shè)有專(zhuān)門(mén)的音頻振鈴信號(hào)。載供系統(tǒng)：其作用是向調(diào)制系統(tǒng)提供所需載頻頻率。在雙邊帶載波機(jī)中，發(fā)信端根據(jù)調(diào)制系統(tǒng)的需要，一般設(shè)有中頻載頻和高頻載頻，而且收信端除設(shè)有一個(gè)高頻載頻振蕩器外，中頻解調(diào)器的載頻則主要靠對(duì)方端送過(guò)來(lái)的中頻載頻，以實(shí)現(xiàn)載頻的“最終同步”。
2．音頻架、高頻架。在載波通訊中，如果調(diào)度所和變電站相距較遠(yuǎn)，為了保證撥號(hào)的準(zhǔn)確性和通訊質(zhì)量，在調(diào)度所側(cè)安裝音頻架，而在變電站側(cè)安裝高頻架，兩架之間用音頻電纜連接起來(lái)。載波機(jī)按音頻架、高頻架分架安裝后，用戶(hù)線很短，通訊質(zhì)量明顯提高，另外給遠(yuǎn)動(dòng)通路信號(hào)電平的調(diào)整也帶來(lái)方便。同時(shí)，話音通路四線端亦在調(diào)度所，便于與交換機(jī)接口組成專(zhuān)用業(yè)務(wù)通訊網(wǎng)。
（二）微波通訊設(shè)備
根據(jù)微波站的作用，所承擔(dān)任務(wù)的不同，微波站分為不同類(lèi)型。根據(jù)站型的不同，其設(shè)備也有所不同。但一般來(lái)說(shuō)，包括以下設(shè)備：終端機(jī)、收發(fā)信機(jī)、天饋線、微波配線架、電源、蓄電池、鐵塔等。
1．收、發(fā)信機(jī)。微波收、發(fā)信機(jī)的主要任務(wù)就是在群路信號(hào)與微波信號(hào)之間進(jìn)行頻率變換。在發(fā)信通道，頻率變換過(guò)程是將信號(hào)的頻率往高處變（群路信號(hào)變?yōu)槲⒉ㄐ盘?hào)），即上變頻。在收信通道，頻率變換過(guò)程是將信號(hào)的頻率往低處變（微波信號(hào)變?yōu)槿郝沸盘?hào)），即下變頻。
2．終端機(jī)。微波通訊系統(tǒng)中，必須有復(fù)用設(shè)備作為終端機(jī)，其作用是：在發(fā)信端，將各用戶(hù)的話路信號(hào)，按一定的規(guī)律組合成群頻話路信號(hào)；在收信端，將群頻話路信號(hào)，按相應(yīng)規(guī)律解出各個(gè)話路信號(hào)。
（三）光纖通訊設(shè)備
光纖通訊系統(tǒng)主要包括光端機(jī)和光中繼機(jī)以及脈沖編碼調(diào)制PCM數(shù)字通訊設(shè)備。
1．光端機(jī)。光端機(jī)是光纖通訊系統(tǒng)中主要設(shè)備。它由光發(fā)送機(jī)和光接收機(jī)組成。在系統(tǒng)中的位置介于PCM電端機(jī)和光纖傳輸線路之間。光發(fā)送機(jī)由輸入接口、光線路碼型變換和光發(fā)送電路組成。光接收機(jī)由光接收定時(shí)再生、光線路碼型變換和輸出接口等組成。光端機(jī)中還有其他輔助電路，如公務(wù)、監(jiān)控、告警、輸入分配、倒換、區(qū)間通訊、電源等。在實(shí)際應(yīng)用中，為了提高光端機(jī)的可靠性，往往采用熱備用方法，使系統(tǒng)在主備狀態(tài)下工作，正常情況下主用部分工作，當(dāng)主用部分發(fā)生故障時(shí)，可自動(dòng)切換到備用部分工作，目前應(yīng)用較多的是一主一備方式。光端機(jī)各主要組成部分作用如下：輸入接口：將PCM綜合業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)送來(lái)的信號(hào)變成二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。光線路碼型變換：簡(jiǎn)稱(chēng)碼型變換，將輸入接口送來(lái)的普通二進(jìn)制信號(hào)變換為適于在光纖線路中傳送的碼型信號(hào)。光發(fā)送電路：包括光驅(qū)動(dòng)電路、自動(dòng)光功率控制電路和自動(dòng)溫度控制電路。光驅(qū)動(dòng)電路將碼型變換后的信號(hào)變換成光信號(hào)向?qū)Ψ絺鬏?。光接收電路：將通過(guò)光纖送來(lái)的光脈沖信號(hào)變換成電信號(hào)，并進(jìn)行放大，均衡改善脈沖波形，清除碼間干擾。定時(shí)再生電路：由定時(shí)提出和再生兩部分組成，從均衡以后的信號(hào)流中抽取定時(shí)器，再經(jīng)定時(shí)判決，產(chǎn)生出規(guī)則波形的線路碼信號(hào)流。光線路碼型反變換：簡(jiǎn)稱(chēng)碼型反變換。將再生出來(lái)的線路信號(hào)還原成普通二進(jìn)制信號(hào)流。光端機(jī)一般采用條架結(jié)構(gòu)，單元框方式。不同速率下工作的光端機(jī)，單元框的組成情況也不同。
2．光中繼機(jī)。在進(jìn)行長(zhǎng)距離光傳輸時(shí)，由于受發(fā)送光功率、接收機(jī)靈敏度、光纖線路衰耗等限制，光端機(jī)之間的最大傳輸距離是有限的。例如34Mbit/s光端機(jī)的傳輸距離一般在50～60km的范圍，155Mbit/s光端機(jī)的傳輸距離一般在40～55km的范圍，若傳輸距離超過(guò)這些范圍，則通常須考慮加中繼機(jī)，相當(dāng)于光纖傳輸?shù)慕恿φ?，這樣可以將傳輸距離大大延長(zhǎng)。由于光中繼機(jī)的作用可知，光中繼機(jī)應(yīng)由光接收機(jī)、定時(shí)、再生、光發(fā)送等電路組成。一般情況下，可以看成是沒(méi)有輸入輸出接口及線路碼型正反變換的光端機(jī)背靠背的相連。因此，光中繼機(jī)總的來(lái)說(shuō)比光端機(jī)簡(jiǎn)單，為了實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，在中繼站，每個(gè)傳輸方向必須設(shè)置中繼，對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)的光中繼機(jī)的兩套收、發(fā)設(shè)備，公務(wù)部分是公共的。
3．?dāng)?shù)字通訊設(shè)備。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)字通訊設(shè)備包括PCM基群和高次群復(fù)接設(shè)備。PCM基群設(shè)備是將模擬的話音信號(hào)通過(guò)脈沖編碼、調(diào)制，變成數(shù)字信號(hào)，再通過(guò)數(shù)字復(fù)接技術(shù)，將多路PCM信號(hào)變成一路基群速率為2048Mbit/s信號(hào)進(jìn)行傳送，以及將收到的PCM基群信號(hào)通過(guò)相反的處理過(guò)程，還原成模擬的話音信號(hào)的一種設(shè)備。
二、電力通訊網(wǎng)絡(luò)的工作模式
通訊的目的是為了傳送、交換信息。雖然信息有多種形式（如語(yǔ)音，圖像或文字等），但一般通訊系統(tǒng)的組成都可以概括為：信源是指信息的產(chǎn)生來(lái)源，這些信息都是非電信息，要轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，需要一種變換器，即輸入設(shè)備。交換設(shè)備是溝通輸入設(shè)備與發(fā)送設(shè)備的接續(xù)裝置。它可以經(jīng)濟(jì)地使用發(fā)信設(shè)備，提高發(fā)信設(shè)備的利用率。發(fā)送設(shè)備的任務(wù)是將各種信息的電信號(hào)經(jīng)過(guò)處理（如調(diào)制、濾波、放大等）使之滿足信道傳輸?shù)囊?，并?jīng)濟(jì)有效地利用信道。載波通訊中，載波機(jī)的發(fā)信部分就是一種發(fā)送設(shè)備。信道是信息傳輸?shù)拿浇?，概括地講分有線信道和無(wú)線信道。信號(hào)在傳輸過(guò)程中，還會(huì)受到來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)部噪聲和外界各種無(wú)用信號(hào)的干擾各種形式的噪聲集中在一起用一個(gè)噪聲源表示。接收設(shè)備和輸出設(shè)備的作用與發(fā)送設(shè)備和輸入設(shè)備作用相反，它們是接收線路傳輸?shù)男畔?，并把它恢?fù)為原始信息形式，完成通訊。在電力工業(yè)中，現(xiàn)已形成以網(wǎng)局及省局為中心的專(zhuān)用通訊網(wǎng)，并且已開(kāi)通包括全國(guó)各大城市的跨省長(zhǎng)途通訊干線網(wǎng)絡(luò)。在現(xiàn)行的通訊網(wǎng)中光纖通訊已占主導(dǎo)地位。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，大電站、大機(jī)組、超高壓輸電線路不斷增加，電網(wǎng)規(guī)模越來(lái)越大；通訊技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，裝備水平不斷提高，更新周期明顯縮短。數(shù)字微波、衛(wèi)星通訊、移動(dòng)通訊、對(duì)流層散射通訊、特高頻通訊、擴(kuò)展頻譜通訊、數(shù)字程控交換機(jī)以及數(shù)據(jù)網(wǎng)等新興通訊技術(shù)在電力系統(tǒng)中會(huì)得以逐漸推廣與應(yīng)用。
三、結(jié)語(yǔ)
在合理規(guī)劃、設(shè)計(jì)和實(shí)施各種網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，如何為電力系統(tǒng)提供種類(lèi)繁多、質(zhì)量可靠的服務(wù)，就成為擺在電力通訊部門(mén)面前的一個(gè)重要課題，而建立一個(gè)綜合、高效的電力系統(tǒng)通訊資源管理系統(tǒng)則是解決這一問(wèn)題的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)工程，具有十分重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；調(diào)度自動(dòng)化設(shè)備；狀態(tài)在線報(bào)警
中圖分類(lèi)號(hào)：F407.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)模式，通常是監(jiān)控中心人工監(jiān)控和微機(jī)自動(dòng)化設(shè)備監(jiān)控，但是由于調(diào)度自動(dòng)化設(shè)備眾多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)性不夠，使工作人員在在執(zhí)行監(jiān)測(cè)的時(shí)候，難免出現(xiàn)失誤，出現(xiàn)問(wèn)題不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理。
而經(jīng)過(guò)技術(shù)改造，利用設(shè)備狀態(tài)在線報(bào)警技術(shù)，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了人為工作的失誤，同時(shí)也強(qiáng)化設(shè)備運(yùn)行可靠性，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)。
設(shè)計(jì)應(yīng)用背景以及目的
傳統(tǒng)的調(diào)度自動(dòng)化的運(yùn)行維護(hù)方式有兩種：其一是調(diào)度自動(dòng)化值班人員定期地對(duì)自動(dòng)化機(jī)房環(huán)境、電源、空調(diào)設(shè)備、電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)軟件進(jìn)程、廠站通信狀態(tài)等進(jìn)行人工逐項(xiàng)巡查；其二是出現(xiàn)問(wèn)題之后，等待調(diào)度、監(jiān)控人員匯報(bào)缺陷后立即處理。這兩種方法的弊端顯而易見(jiàn)，前者運(yùn)行人員的任務(wù)量過(guò)大，導(dǎo)致效率低下，而后者是失效差，雖然效率高，但是此時(shí)問(wèn)題已經(jīng)發(fā)生。倘若系統(tǒng)中某個(gè)監(jiān)控軟件退出，監(jiān)控人員疏忽不知，導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)和處理問(wèn)題出現(xiàn)時(shí)間上的延誤，從而影響了安全生產(chǎn)。
因此，在原有的基礎(chǔ)上，對(duì)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化重新設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的在線自動(dòng)監(jiān)視，提高了系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行效率和系統(tǒng)的可靠性。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路
電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)考慮到Internet/Intranet高科技技術(shù)對(duì)電力企業(yè)的影響，設(shè)計(jì)成為具有一體化平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)化、多功能系統(tǒng)。 在系統(tǒng)硬件上，采用最新的高可靠性的微型計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)，搭建好系統(tǒng)系統(tǒng)工作服務(wù)的硬件平臺(tái)。在軟件上采用最新的正版操作軟件Microsoft Windows等。
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路要求。方便性：集到有用的重要信息，采集到的數(shù)據(jù)結(jié)果，按照預(yù)先設(shè)定的的報(bào)警值進(jìn)行分析處理，而且報(bào)警結(jié)果可以直觀明了反饋給運(yùn)行人員。可靠性：系統(tǒng)提供了多種界面進(jìn)行報(bào)警值限定，當(dāng)超過(guò)上限和下限值時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，但是要防止系統(tǒng)因?yàn)樵O(shè)定數(shù)值設(shè)定問(wèn)題導(dǎo)致報(bào)假警或者是頻繁報(bào)警現(xiàn)象發(fā)生，讓維護(hù)人員集中精力，關(guān)心處理重要信息。高效性：系統(tǒng)必須能夠進(jìn)行高效的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理，報(bào)警信息通過(guò)手機(jī)短信和語(yǔ)音電話等方式即時(shí)傳送給值班人員。
設(shè)計(jì)思路架構(gòu)圖
三、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)
調(diào)度自動(dòng)化設(shè)別狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)采用了分模塊化的設(shè)計(jì)方式。包括信息采集和變換系統(tǒng)，信息通信設(shè)備傳送系統(tǒng)和信息調(diào)度中心系統(tǒng)。這三個(gè)模塊之間采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，各個(gè)模塊設(shè)計(jì)相對(duì)獨(dú)立，某個(gè)模塊的內(nèi)部更改不影響另外模塊的正常運(yùn)行。
信息采集和交換系統(tǒng)
信息采集和交換系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)收集、處理電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)時(shí)信息，通過(guò)人機(jī)聯(lián)系系統(tǒng)把電網(wǎng)運(yùn)行狀況集中而有選擇的顯示出來(lái)進(jìn)行監(jiān)控。電網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括電網(wǎng)的總負(fù)荷、總出力以及其他的一些重要的遙測(cè)以及遙信等狀態(tài)數(shù)據(jù)。這一類(lèi)數(shù)據(jù)和各應(yīng)用系統(tǒng)之間有密切的關(guān)聯(lián)。先進(jìn)的調(diào)度自動(dòng)化設(shè)備狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)具備有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口平臺(tái)，可以統(tǒng)一管理各系統(tǒng)接口，而且個(gè)系統(tǒng)之間并不相互干擾，有效提高了數(shù)據(jù)獲取效率。在信息交換方面，考慮了各個(gè)系統(tǒng)之間的差異性，對(duì)各操作系統(tǒng)的不同信息接口進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)的基礎(chǔ)架構(gòu)。
信息通信設(shè)備傳送系統(tǒng)
采集到的信息按照文件傳輸協(xié)議（FTP）通過(guò)根據(jù)配置文件信息，將指定的文件按照指定模式發(fā)送到指定目錄。信息傳送模塊主要包括兩個(gè)部分，一部分是配置文件，另外一部分是守護(hù)進(jìn)程。通過(guò)這兩個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)了將調(diào)度自動(dòng)化狀態(tài)信息上送和配置信息下傳的目的。
信息調(diào)度中心系統(tǒng)
信息調(diào)度中心系統(tǒng)（系統(tǒng)管理模塊）包括了主機(jī)配置模塊、進(jìn)程監(jiān)控模塊、報(bào)警日志模塊。系統(tǒng)管理監(jiān)視平臺(tái)、文件接收監(jiān)控模塊等，是整個(gè)系統(tǒng)的大腦，提供系統(tǒng)管理功能。
主機(jī)模塊（系統(tǒng)）：主機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)里面儲(chǔ)存了系統(tǒng)運(yùn)行所需的所有信息，可以通過(guò)主機(jī)界面停止或者開(kāi)啟管理應(yīng)用進(jìn)程。
進(jìn)程管理模塊（系統(tǒng)）：進(jìn)程管理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)監(jiān)控運(yùn)行應(yīng)用進(jìn)程的運(yùn)行狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)進(jìn)程有異常，就可以立刻采取關(guān)閉或者重啟該系統(tǒng)，并且生成報(bào)警信息。
報(bào)警日志模塊（系統(tǒng)）：該系統(tǒng)主要是講日常中系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)視情況自動(dòng)生成表格，列出詳細(xì)的日志信息，運(yùn)行管理人員可以通過(guò)日志發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障問(wèn)題。
系統(tǒng)管理監(jiān)視界面：通過(guò)這個(gè)界面，運(yùn)行管理人員可是實(shí)時(shí)監(jiān)視目前系統(tǒng)的運(yùn)行情況，如果出現(xiàn)報(bào)警就可以立刻實(shí)施處理。
另外，調(diào)度自動(dòng)化設(shè)備狀態(tài)在線報(bào)警系統(tǒng)，為了及時(shí)把系統(tǒng)出現(xiàn)的異常情況發(fā)送給指定的運(yùn)行工程師，采用了一個(gè)報(bào)警系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)保證系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性。當(dāng)監(jiān)測(cè)對(duì)象發(fā)生異常時(shí)，報(bào)警展示模塊就會(huì)向用戶(hù)發(fā)出手機(jī)短信息，提供報(bào)警數(shù)據(jù)。
調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)基本功能
系統(tǒng)實(shí)施關(guān)鍵問(wèn)題
跨平臺(tái)問(wèn)題：調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)復(fù)雜，各個(gè)操作系統(tǒng)組成的軟件操作系統(tǒng)和硬件配置構(gòu)成都不同，如何保證設(shè)備報(bào)警系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)良好的跨平臺(tái)作業(yè)，是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。
監(jiān)測(cè)對(duì)象信息獲取問(wèn)題：系統(tǒng)檢測(cè)的對(duì)象較多，一般主要采用三種辦法：利用監(jiān)測(cè)對(duì)象提供的使用接口提取信息；通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)商用接口直接進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)；通過(guò)操作系統(tǒng)底層應(yīng)用編程接口獲取信息。
參考資料：
隨著微處理器、計(jì)算機(jī)和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制已經(jīng)擴(kuò)展到了幾乎所有的工業(yè)領(lǐng)域。在化工行業(yè)，民爆器材的生產(chǎn)，尤其是危險(xiǎn)有害工序，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、自動(dòng)化，做到遙控操作已成為不可阻擋的趨勢(shì)。其中，PLC應(yīng)用面積廣、功能強(qiáng)大、使用方便，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制系統(tǒng)中。實(shí)現(xiàn)了危險(xiǎn)有害工序從人工操作到自動(dòng)化生產(chǎn)線的轉(zhuǎn)變，減少了人的因素對(duì)生產(chǎn)的影響，為安全生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。本論文結(jié)合公司實(shí)際生產(chǎn)，介紹PLC技術(shù)在民爆企業(yè)安全生產(chǎn)中的應(yīng)用現(xiàn)狀。
一、 PLC的概念與優(yōu)點(diǎn)
PLC（Programmable Logical Controller，PLC）是為了在工業(yè)環(huán)境下使用而設(shè)計(jì)的一種可編程邏輯控制器系統(tǒng)，是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是繼電器控制技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及通信技術(shù)相結(jié)合制作的自動(dòng)控制裝置。目前國(guó)內(nèi)使用的較多的是日本三菱、歐姆龍以及德國(guó)西門(mén)子的產(chǎn)品。
它具有體積小、質(zhì)量輕、能耗低、可靠性高、功能強(qiáng)、使用和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，因此越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各行業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中。
編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)[3]。梯形圖是使用得最多的PLC的編程語(yǔ)言，其電路符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器電路原理圖相似，形象直觀，易學(xué)易懂。
功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高。一臺(tái)小型PLC內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶(hù)使用的編程元件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。
可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。所有的I/O口均采用光電隔離，有效使內(nèi)部電路與外部隔離，其各模塊均采用屏蔽措施，采用性能良好的開(kāi)關(guān)電源，具有良好的自診斷功能。
結(jié)合公司的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，雷管的感度較高，設(shè)備發(fā)生故障更容易造成安全隱患。我公司事業(yè)部選用PLC作為微處理器，提高了生產(chǎn)線的安全程度。
靈活易操作，采用模塊化結(jié)構(gòu)，方便組合。編程簡(jiǎn)單易學(xué)，程序的輸入直接可顯示，更改程序的操作也可以直接根據(jù)所需要的地質(zhì)編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或程序?qū)ふ?，然后進(jìn)行更改，給設(shè)計(jì)程序、維修設(shè)備帶來(lái)方便。
我公司炸藥車(chē)間膨化炸藥硝銨儲(chǔ)罐出現(xiàn)進(jìn)料、出料控制失靈的處理為PLC的這一特點(diǎn)提供了說(shuō)服力。在我們進(jìn)行排除故障的過(guò)程中，通過(guò)梯形圖這個(gè)直觀易懂的語(yǔ)言，屢清可能對(duì)故障點(diǎn)造成影響的輸入量，同時(shí)，PLC上的發(fā)光二極管可以顯示輸出信號(hào)的狀態(tài)。通過(guò)觀察、調(diào)試，以最短的時(shí)間排除設(shè)備故障，提高生產(chǎn)效率。
二、 PLC在民爆企業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀
20 世紀(jì)60 年代以來(lái)，PLC 發(fā)展極為迅速。在近半個(gè)世紀(jì)的旅途中，PLC 從無(wú)到有，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控制領(lǐng)域接線邏輯到存儲(chǔ)邏輯的飛躍；其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步；隨著生產(chǎn)技術(shù)的提高及效率要求的提高，其在產(chǎn)業(yè)控制中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛?，F(xiàn)代PLC 應(yīng)用綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，形成了生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)代化和自動(dòng)化[2]，提高了生產(chǎn)線的安全。
在國(guó)際行情以及國(guó)家政策的驅(qū)使下，我國(guó)民爆行業(yè)在炸藥的連續(xù)化和自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)方面已經(jīng)日漸成熟。而PLC在電氣自動(dòng)化中又具有巨大功能和優(yōu)勢(shì)[4]，這就促使PLC技術(shù)在民爆行業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。
在我公司，多種設(shè)備都采用了PLC控制方式。比如雷管半自動(dòng)裝填線以及乳化炸藥包裝系統(tǒng)等。以乳化炸藥裝藥機(jī)為例，該設(shè)備使用了伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、變頻器、防爆電機(jī)以及氣動(dòng)元件在以電和壓縮空氣為動(dòng)力作用下，與PLC控制器配合實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的程序化、智能化，降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。當(dāng)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)高溫、高壓時(shí)，設(shè)備瞬間檢測(cè)、自動(dòng)報(bào)警停機(jī)，為安全生產(chǎn)奠定了基石。
PLC為民爆生產(chǎn)自動(dòng)化設(shè)備提供了可靠穩(wěn)定的控制應(yīng)用。主要特點(diǎn)如下：1、模擬量的控制：工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制中，常常存在一些難以控制的模擬量，比如如溫度！壓力等，而PLC對(duì)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制中的這些模擬量能夠進(jìn)行很好地控制，可以有效地提高一些過(guò)程控制系統(tǒng)的精度。一般來(lái)說(shuō)，PLC進(jìn)行模擬量控制時(shí)需要將不同的模塊組裝成相應(yīng)的控制系統(tǒng)，比如如主機(jī)模塊、I/O模塊、通信模塊以及模擬量控制模塊等，這為生產(chǎn)線的安全連鎖提供著主要依據(jù)。2、開(kāi)關(guān)量控制：PLC對(duì)于自動(dòng)開(kāi)關(guān)量的控制是傳統(tǒng)繼電器所不可比擬的，其具有更高的可靠性和可維護(hù)性，可以構(gòu)成邏輯控制范圍更大！系統(tǒng)集成度更高的控制系統(tǒng)，被廣乳化炸藥生產(chǎn)線之中。3、位置控制：位置控制在一般的工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中占據(jù)著十分重要的位置，要利用PLC進(jìn)行精確的位置控制就需要采用步進(jìn)電機(jī)，通過(guò)脈沖電流控制步進(jìn)電機(jī)來(lái)進(jìn)行精確地位移。4、是系統(tǒng)集中控制：PLC有強(qiáng)大通信能力，其一可以有效控制生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)化設(shè)備，同時(shí)也可以對(duì)自身系統(tǒng)進(jìn)行控制，比如控制系統(tǒng)的故障診斷。其二PLC能夠利用組態(tài)軟件與計(jì)算機(jī)和觸摸屏組成強(qiáng)大的人機(jī)界面便于遠(yuǎn)程控制及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。
雖然許多民爆企業(yè)在生產(chǎn)設(shè)備上都有了改進(jìn)，自動(dòng)化程度越來(lái)越高。但是國(guó)內(nèi)的自動(dòng)化水平，特別是與國(guó)外相比仍然有較大的差距。行業(yè)存在自動(dòng)化程度較差，生產(chǎn)率低，材料浪費(fèi)嚴(yán)重等問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)多家科研單位開(kāi)展了生產(chǎn)自動(dòng)化設(shè)備的研制工作，但是目前未見(jiàn)成熟的全自動(dòng)化的生產(chǎn)設(shè)備投入使用[5]。國(guó)內(nèi)的這種生產(chǎn)現(xiàn)狀說(shuō)明自動(dòng)化技術(shù)在民爆行業(yè)中的應(yīng)用處于一個(gè)不斷發(fā)展但同時(shí)相對(duì)滯后的水平，面對(duì)全球經(jīng)濟(jì)自動(dòng)化程度越來(lái)越高的形勢(shì)，民爆行業(yè)亟需對(duì)導(dǎo)爆管生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化升級(jí)改造。這不僅僅是時(shí)展的需要、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的措施，更是保證民爆這一高危行業(yè)安全生產(chǎn)的必經(jīng)之路。
【關(guān)鍵詞】采油企業(yè) 配網(wǎng)自動(dòng)化 發(fā)展 任務(wù)
配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)是電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的一個(gè)重要過(guò)程，配網(wǎng)自動(dòng)化一般需要上一級(jí)的電網(wǎng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。數(shù)據(jù)顯示我國(guó)的輸電網(wǎng)絡(luò)基本上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)監(jiān)控和變電的自動(dòng)化。配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)主要應(yīng)用于中低壓線路，是配電網(wǎng)絡(luò)充分高效運(yùn)行的保證。利用配網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)中低壓線路的優(yōu)化完善，既可以保證電力線路穩(wěn)定高效運(yùn)行，又可以充分的利用電能，保證了電能的高質(zhì)量不間斷的供應(yīng)。配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量穩(wěn)定電能的輸送，保證了客戶(hù)對(duì)于用電質(zhì)量的需求，同時(shí)又可以有效地緩解用電需求高低峰的問(wèn)題，充分的利用電能，減小電壓不穩(wěn)定、和諧波等因素給電力輸送帶來(lái)的不良后果。
1 配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展
國(guó)外配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)起步早，發(fā)展也較為迅速。例如美國(guó)的配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，截止到二十世紀(jì)末期，就已經(jīng)達(dá)到較高的水平，配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的比例逐年增加。日本的配網(wǎng)自動(dòng)技術(shù)發(fā)展也非?？欤谏蟼€(gè)世紀(jì)七十年代就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了配網(wǎng)自動(dòng)化的就地控制，并且研發(fā)出了多種遠(yuǎn)程控制開(kāi)關(guān)。國(guó)外的配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)得到了大量的推廣應(yīng)用，實(shí)施應(yīng)用效果好，配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備更新和維護(hù)也較好。配網(wǎng)自動(dòng)化信號(hào)的傳輸方式主要采用無(wú)線和有線兩種，在配網(wǎng)自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)置方面，進(jìn)行了充分的優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)需要設(shè)置監(jiān)控設(shè)備，既能夠保證配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的順利實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還能節(jié)約技術(shù)應(yīng)用的成本，提高該技術(shù)的性?xún)r(jià)比。近年來(lái)，我國(guó)的配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展迅速，但是由于起步比較晚，以及設(shè)備材料工藝等方面的限制，配網(wǎng)自動(dòng)化的覆蓋范圍還是較低的。我國(guó)最初的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，只采用分段器等設(shè)備，而不采用信號(hào)傳輸和計(jì)算機(jī)控制設(shè)備。這一個(gè)階段配電網(wǎng)自動(dòng)化的程度較低，不能做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，更不能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的優(yōu)化控制，而且主要采用人工操作，配網(wǎng)自動(dòng)化的效率低，效果不明顯。隨著計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)配網(wǎng)自動(dòng)化程度越來(lái)越高。上個(gè)世紀(jì)九十年代，我國(guó)開(kāi)展了配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用試點(diǎn)工作，逐漸加大電網(wǎng)的建設(shè)和改造投資，為配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。通過(guò)利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)，管理者可以及時(shí)有效的獲取電網(wǎng)的實(shí)時(shí)信息，根據(jù)這些實(shí)時(shí)信息，分析配電網(wǎng)的使用和運(yùn)行情況，再根據(jù)分析的結(jié)果對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，形成了一整套完善的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，提高了配電網(wǎng)的運(yùn)行效率及配電的自動(dòng)化程度。
2 電力自動(dòng)化主要的任務(wù)內(nèi)容分析
配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)包括配電線路的自動(dòng)化、變電站自動(dòng)化、用戶(hù)自動(dòng)化和配電管理自動(dòng)化等內(nèi)容。該技術(shù)包含的內(nèi)容多，涉及的范圍廣，綜合程度高。配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了電力輸送過(guò)程中實(shí)時(shí)有效的控制，又包含了對(duì)于電力用戶(hù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，需要投入大量的人力和物力。
首先，配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)包含配電線路的自動(dòng)化。配電線路包括高、中、低壓線路，目前配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的研究與應(yīng)用主要指的是中低壓線路。中壓輸電線路主要的載荷為下一級(jí)的變壓器或者電力用戶(hù)，低壓輸電線路的主要載荷一般為下一級(jí)的用電戶(hù)。配電線路的自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)線路的檢測(cè)、控制和優(yōu)化。
其次，變電站自動(dòng)化技術(shù)也是配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的主要內(nèi)容。變電站在輸電網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著重要的作用，變電站自動(dòng)化技術(shù)可以有效的提高輸電線路的傳輸效率。變電站既是上一級(jí)輸電線路的負(fù)載，也是下一級(jí)電網(wǎng)的電源，發(fā)揮著重要的樞紐作用，因此要加強(qiáng)變電站自動(dòng)化技術(shù)的推廣應(yīng)用。變電站自動(dòng)化技術(shù)的任務(wù)主要包括保證變電站裝置的正常運(yùn)行，工作參數(shù)的穩(wěn)定，有效的將遠(yuǎn)程控制信號(hào)轉(zhuǎn)化為變電站的控制動(dòng)作。
用戶(hù)自動(dòng)化技術(shù)也是配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的任務(wù)之一，用戶(hù)的自動(dòng)化技術(shù)主要指的是對(duì)于用戶(hù)的管理，既可以通過(guò)國(guó)家相關(guān)的法律法規(guī)，也可以通過(guò)用戶(hù)和電力市場(chǎng)的相互作用，來(lái)保證用戶(hù)自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。
配電管理的自動(dòng)化技術(shù)是配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的重要內(nèi)容，是實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化的重要保證。配電管理的自動(dòng)化可以有效的提高配電管理的效率，減少配電管理的時(shí)間和管理成本。配電管理的自動(dòng)化技術(shù)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，也需要采用相應(yīng)自動(dòng)化設(shè)備。配電管理的自動(dòng)化技術(shù)主要包括的是信息的采集、傳輸、處理、控制和反饋的過(guò)程，需要采用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)和操作者相互協(xié)作來(lái)完成配電管理自動(dòng)化的任務(wù)。集中式的配電管理系統(tǒng)是配電管理自動(dòng)化的主要內(nèi)容，系統(tǒng)利用配電自動(dòng)化站，通過(guò)配電自動(dòng)化站完成配電線路參數(shù)的讀取，而且可以將變電站和用戶(hù)等結(jié)合成統(tǒng)一的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一個(gè)主站，多個(gè)二級(jí)站和其他下一級(jí)的子站，每一級(jí)的系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的處理和采集也是相互分開(kāi)的，該系統(tǒng)可以完成多項(xiàng)功能，例如數(shù)據(jù)的采集處理、配電線路的監(jiān)控、計(jì)費(fèi)管理等任務(wù)。3 結(jié)束語(yǔ)
配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)是電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的重要內(nèi)容，通過(guò)應(yīng)用該技術(shù)可以充分的利用電力資源，減小電力輸送的成本，提高電能輸送的效率。國(guó)外配網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展以及取得的成果對(duì)于我國(guó)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展具有重要的借鑒意義，我國(guó)在配電網(wǎng)自動(dòng)化方面雖取得了一定的成果，但是還需要進(jìn)一步的研究應(yīng)用。電力配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)具有巨大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，需要加強(qiáng)配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的研究，加大我國(guó)配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的推廣和應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1] 余棟斌.配網(wǎng)自動(dòng)化的規(guī)劃及實(shí)施[J].廣東科技，2009
【關(guān)鍵詞】互動(dòng)教學(xué)法；中職教育；電氣自動(dòng)化；運(yùn)用
當(dāng)前中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人才起到了巨大的推動(dòng)作用。國(guó)家適時(shí)提出了“人才是第一生產(chǎn)力”的觀念，使得人才培養(yǎng)得到了越來(lái)越多的關(guān)注，人才培養(yǎng)模式以及教育模式改革也成為當(dāng)前教育界研究的焦點(diǎn)。在這種形勢(shì)下，中職院校采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式已然不能滿足新形勢(shì)下對(duì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的社會(huì)需求。在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)互動(dòng)教學(xué)法在中職院校的教學(xué)活動(dòng)中效果顯著，教學(xué)水平明顯提高。下文將結(jié)合中職電氣控制和自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)素質(zhì)要求對(duì)互動(dòng)教學(xué)法在中職電氣控制和自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)中的運(yùn)用進(jìn)行詳細(xì)分析。
1 中職電氣控制和自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)素質(zhì)要求
中等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展，具有綜合職業(yè)能力，在生產(chǎn)、服務(wù)、技術(shù)和管理第一線工作的高素質(zhì)勞動(dòng)者和中初級(jí)專(zhuān)門(mén)人才。目標(biāo)核心是以素質(zhì)為基礎(chǔ)、以能力為本位。結(jié)合中等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)，從電氣控制和自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，該專(zhuān)業(yè)的中職學(xué)生需要具備以下幾點(diǎn)職業(yè)素質(zhì)：
一是專(zhuān)業(yè)能力。專(zhuān)業(yè)能力的培養(yǎng)包括培養(yǎng)學(xué)生的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安裝調(diào)試能力、電氣自動(dòng)化設(shè)備的維護(hù)維修能力、電氣自動(dòng)化設(shè)備的技術(shù)改造能力以及其后的生產(chǎn)組織能力、質(zhì)量管理能力等等。
二是實(shí)踐能力。實(shí)踐能力包括方法能力和社會(huì)能力兩個(gè)部分。方法能力是指學(xué)生應(yīng)當(dāng)掌握識(shí)圖繪圖、計(jì)算機(jī)、信息處理等學(xué)習(xí)方法；社會(huì)能力則是指培養(yǎng)學(xué)生與他人合作的能力和遇到困難解決問(wèn)題的能力。
2 互動(dòng)教學(xué)法在中職電氣控制和自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)中的運(yùn)用
2.1 理論與實(shí)踐相結(jié)合，提升教學(xué)水平
在傳統(tǒng)的電氣控制和自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教學(xué)中，教師是將理論知識(shí)教學(xué)和實(shí)踐操作教學(xué)分開(kāi)的，雖然一定程度上保證了理論知識(shí)的傳授，但是以這種教學(xué)方式獲得的知識(shí)相對(duì)抽象，無(wú)法給學(xué)生留下深刻的印象，課堂氛圍相對(duì)枯燥。運(yùn)用互動(dòng)教學(xué)法，把課堂引入實(shí)驗(yàn)室，在教師講課的同時(shí)學(xué)生在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行操作演示，將課堂上所掌握的理論知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能及時(shí)進(jìn)行鞏固。學(xué)生遇到的理論理解和操作技能疑問(wèn)能夠的得到及時(shí)解答，理論與實(shí)踐融會(huì)貫通。與此同時(shí)，教師可以根據(jù)學(xué)生的課堂反饋適時(shí)調(diào)整自己的教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度，教學(xué)更加有的放矢。運(yùn)用互動(dòng)教學(xué)法，不僅課堂氛圍變得輕松熱烈，教師的教學(xué)水平也得到了質(zhì)的飛躍。
2.2 調(diào)動(dòng)課外學(xué)習(xí)熱情，開(kāi)展專(zhuān)業(yè)技能競(jìng)賽
在將理論與實(shí)踐相結(jié)合的互動(dòng)教學(xué)法運(yùn)用中，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到激發(fā)，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和探索性也得到了提升。而互動(dòng)教學(xué)法除了可以運(yùn)用在課堂教學(xué)中，也可以在課外以開(kāi)展專(zhuān)業(yè)技能競(jìng)賽的形式得到體現(xiàn)。開(kāi)展專(zhuān)業(yè)技能競(jìng)賽主要以創(chuàng)新發(fā)明的形式展開(kāi)，既鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)明新事物新方法，也鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)前人的發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)行改良改進(jìn)。這樣，在課外開(kāi)展專(zhuān)業(yè)技能競(jìng)賽，不但使得互動(dòng)教學(xué)法在課堂教學(xué)中的運(yùn)用成果得到體現(xiàn)，而且也進(jìn)一步調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性。課內(nèi)課外相輔相成，使互動(dòng)教學(xué)法在中職電氣控制和自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)中的運(yùn)用 效果加倍放大，達(dá)到1+1>2的理想效果。同時(shí)專(zhuān)業(yè)技能競(jìng)賽的展開(kāi)，也滿足了中等職業(yè)教育以能力為本位的培養(yǎng)要求，有利于學(xué)生的就業(yè)，使之成為適應(yīng)電氣控制和自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)素質(zhì)要求的高技能人才。
2.3 分層教學(xué)，提高學(xué)生整體水平
每一個(gè)學(xué)生都有自己的特點(diǎn)，有的學(xué)生天資聰穎，接受新事物能力強(qiáng)，有的學(xué)生相對(duì)笨拙，無(wú)法獨(dú)立完成任務(wù)。因此在互動(dòng)教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)該根據(jù)每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)因材施教，區(qū)別對(duì)待。例如有這樣一位學(xué)生，通常很簡(jiǎn)單的一個(gè)電氣改造，他總是有各種各樣奇怪的問(wèn)題，有時(shí)甚至他提出的問(wèn)題老師也沒(méi)有想到?？吹竭@位學(xué)生如此強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，筆者推薦他去查看一些專(zhuān)業(yè)期刊論文資料，了解專(zhuān)業(yè)的最新研究成果，并且竭力推薦他去參加校內(nèi)外開(kāi)展的電氣控制和自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新活動(dòng)，最終都取得了令人滿意的成績(jī)
還有一位學(xué)生則非常懶惰，不能及時(shí)完成老師布置的任務(wù)，喜歡拖拉。對(duì)于這樣的學(xué)生，老師應(yīng)該以更加嚴(yán)厲的要求去規(guī)范他們，督促他們改掉自己的不足。通過(guò)這樣的分層教學(xué)，每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)和長(zhǎng)處都得到了最大的發(fā)揮，學(xué)生整體水平得到提高。
2.4 加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)與企業(yè)之間的合作
理論與實(shí)踐相結(jié)合，不僅要求理論知識(shí)與實(shí)踐操作相結(jié)合，還要求理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合。二者的區(qū)別在于將電氣控制和自動(dòng)化教學(xué)從課堂搬到了企業(yè)生產(chǎn)車(chē)間，使得學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)得的理論知識(shí)進(jìn)行更深刻、更具有現(xiàn)實(shí)意義的實(shí)踐。為此可以以加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)與企業(yè)之間合作的方式開(kāi)展互動(dòng)教學(xué)。一方面可以加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，提高專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力；另一方面可以為學(xué)生提供良好的實(shí)習(xí)環(huán)境，豐富就業(yè)履歷，使學(xué)生成為符合中職電氣控制和自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)素質(zhì)要求，適應(yīng)社會(huì)、企業(yè)要求的人才。
機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)從上個(gè)世紀(jì)20年代首先在機(jī)械制造冷加工大批量生產(chǎn)過(guò)程中開(kāi)始發(fā)展應(yīng)用，上世紀(jì)60年代后為適應(yīng)市場(chǎng)的需求和變化，為增強(qiáng)機(jī)械制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)靈活快速反應(yīng)的能力，開(kāi)始建立可變性自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)，即圍繞計(jì)算機(jī)技術(shù)的柔性自動(dòng)化。它是在制造系統(tǒng)不變或變化較小的情況下，機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)管理過(guò)程通過(guò)自動(dòng)檢測(cè)、信息處理、分析判斷自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的操作或某種過(guò)程，并能夠自動(dòng)地從制造一種零件轉(zhuǎn)換到制造另一種不同的零件。社會(huì)實(shí)踐證明，這種定義下的制造系統(tǒng)自動(dòng)化與當(dāng)代大多數(shù)企業(yè)的實(shí)際不相容。目前，世界各國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化水準(zhǔn)除少數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的某些生產(chǎn)部門(mén)外，大多數(shù)還處于操作階段的自動(dòng)化。我國(guó)也不例外，需要循序漸進(jìn)，不斷努力，創(chuàng)造條件，向自動(dòng)化的高級(jí)理想階段邁進(jìn)。
二、我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化的現(xiàn)狀
機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)從上個(gè)世紀(jì)20年代開(kāi)始發(fā)展應(yīng)用以來(lái)，已經(jīng)得到了迅速的發(fā)展，特別是近年來(lái)計(jì)算機(jī)的高度集成化，開(kāi)始采用了計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，大大加快了機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展，但我國(guó)仍處于初級(jí)操作階段的自動(dòng)化。目前，世界各國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化水準(zhǔn)除少數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的某些生產(chǎn)部門(mén)外，大多數(shù)還處于操作階段的自動(dòng)化。我國(guó)也不例外，我國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次低。我國(guó)機(jī)械制造業(yè)目前有11.4萬(wàn)個(gè)企業(yè)，發(fā)展很不平衡，有大量落后于現(xiàn)代水準(zhǔn)的產(chǎn)業(yè)，大部分企業(yè)還比較落后，手工勞動(dòng)占有相當(dāng)?shù)谋戎?，我?guó)能獨(dú)立開(kāi)發(fā)現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的企業(yè)可以說(shuō)沒(méi)有；我國(guó)機(jī)械制造業(yè)企業(yè)中自動(dòng)化裝備少、水準(zhǔn)低，不僅在數(shù)量上同世界先進(jìn)國(guó)家有較大差距，而且在品種上、質(zhì)量上、使用上，同世界先進(jìn)水準(zhǔn)也存在階段性差距。實(shí)現(xiàn)我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，不可能一蹴而就。需要循序漸進(jìn)，不斷努力，創(chuàng)造條件，向自動(dòng)化的高級(jí)理想階段邁進(jìn)。當(dāng)前，我國(guó)還處在社會(huì)主義初級(jí)階段，經(jīng)濟(jì)、財(cái)力、生產(chǎn)力水準(zhǔn)、國(guó)民素質(zhì)等，與世界主要國(guó)家的差距是很大的；我國(guó)有豐富的勞動(dòng)力資源，每年城鎮(zhèn)新增就業(yè)人口達(dá)兩千多萬(wàn)，且今后每年的就業(yè)人數(shù)還會(huì)增加。機(jī)械自動(dòng)化最大限度地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，勞動(dòng)力的過(guò)剩和分工的轉(zhuǎn)移就是一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。
三、我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展之路探索
（一）結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)
先進(jìn)制造技術(shù)的全部真諦在于應(yīng)用。發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，應(yīng)以企業(yè)的生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的實(shí)際需要及具體條件為導(dǎo)向。只有對(duì)合適的產(chǎn)品采用與之相適應(yīng)的自動(dòng)化方式進(jìn)行生產(chǎn)，才能收到良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際，注重實(shí)用，即對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生實(shí)際效益。那種盲目搞自動(dòng)化、搞自動(dòng)線的做法，全年生產(chǎn)任務(wù)只需1～2個(gè)月就完成的低負(fù)荷率生產(chǎn)也要搞的傾向應(yīng)當(dāng)糾正，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)不產(chǎn)生顯著促進(jìn)、效率低下的要緩搞。我們要的是效益，而不單純是速度。國(guó)產(chǎn)造型生產(chǎn)線因產(chǎn)品質(zhì)量差、可靠性低、實(shí)用性差，開(kāi)工率一般僅在50％～60％。而能在生產(chǎn)中長(zhǎng)期服役的主力生產(chǎn)線很少，像第一汽車(chē)制造廠的01線、第二汽車(chē)制造廠的BMD線等具有全年開(kāi)工業(yè)績(jī)的線更是鳳毛麟角。這種現(xiàn)象不屬偶然或局部，而是帶有普遍性。據(jù)調(diào)查，我國(guó)引進(jìn)的弧焊機(jī)器人，完全正常運(yùn)轉(zhuǎn)、充分發(fā)揮效益的只占1/3；另外1/3處于負(fù)荷不滿或不能完全正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；還有1/3不能正常使用，直接影響了用戶(hù)使用更多機(jī)器人的信心。
（二）發(fā)展投資少、見(jiàn)效快的低成本自動(dòng)化技術(shù)
發(fā)展低成本自動(dòng)化技術(shù)，潛力大，前景廣，投資省，見(jiàn)效快，提高自動(dòng)化程度，可以收到事半功倍的經(jīng)濟(jì)效果，適合我國(guó)現(xiàn)階段的發(fā)展需要和國(guó)情。美國(guó)麻省理工學(xué)院提出的精節(jié)生產(chǎn)LP模式，就是以最小的投入，取得最大的產(chǎn)出的具體表現(xiàn)。日本豐田公司采用適時(shí)生產(chǎn)JIT、全面質(zhì)量管理TQC和成組技術(shù)GT、彈性作業(yè)人數(shù)和尊重人性為支柱的精節(jié)生產(chǎn)方式，使自動(dòng)化程度不高的工廠取得了良好的效益。芬蘭NOKOAData機(jī)工廠的組裝車(chē)間內(nèi)擁有一條能制造286、386和486微機(jī)的靈活生產(chǎn)線，它并不完全由自動(dòng)化設(shè)備組成，中間穿插著借助計(jì)算機(jī)指導(dǎo)的人工參與，將高新技術(shù)與原有工藝基礎(chǔ)巧妙靈活地結(jié)合在一起，從而使這種生產(chǎn)線的造價(jià)較低，同時(shí)卻具有柔性制造系統(tǒng)的性能。實(shí)際上精節(jié)生產(chǎn)本身就意味著從國(guó)情和企業(yè)實(shí)際情況出發(fā)，借鑒國(guó)外發(fā)展機(jī)械制造業(yè)低成本自動(dòng)化技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)是有益的。我國(guó)機(jī)械制造業(yè)各企業(yè)有大量的通用設(shè)備，在發(fā)展現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，若以原有的設(shè)備為主，合理調(diào)整機(jī)床布局，添加少量的數(shù)控設(shè)備，引入CAD／CAM技術(shù)，就能充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)自動(dòng)化管理的優(yōu)勢(shì)和人的創(chuàng)造性，共同構(gòu)成一個(gè)以人為中心、以信息自動(dòng)化為先導(dǎo)、樹(shù)立自主的單元化生產(chǎn)系統(tǒng)，為我國(guó)機(jī)械制造業(yè)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用提供了一條投資少、見(jiàn)效快、效益高、符合我國(guó)國(guó)情的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用新途徑。
（三）注重配套發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)
現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用就是在控制理論的指導(dǎo)下，對(duì)生產(chǎn)的物流和人的作用進(jìn)行綜合的研究，涉及到機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)等。發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，必須主要地關(guān)注電子學(xué)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、零件檢測(cè)和機(jī)床裝料自動(dòng)化，廣泛采用程序數(shù)控機(jī)床，以及研制高效的和可靠的自動(dòng)化生產(chǎn)線、計(jì)算機(jī)應(yīng)用于生產(chǎn)的信息系統(tǒng)和自動(dòng)化控制系統(tǒng)等。發(fā)展應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，要扎扎實(shí)實(shí)地抓好自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目的基礎(chǔ)工作和從實(shí)際出發(fā)的推廣應(yīng)用工作，既要發(fā)展主機(jī)，也要配套發(fā)展自動(dòng)化元件及控制系統(tǒng)。可編程控制器、微處理機(jī)、各種傳感器、新型刀具、控制系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件、電子計(jì)算機(jī)等，這些都將是今后機(jī)械自動(dòng)化的主要技術(shù)基礎(chǔ)。
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關(guān)鍵詞：柔性線路板 機(jī)器視覺(jué) 產(chǎn)業(yè)調(diào)整 工業(yè)制造
中圖分類(lèi)號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2015）05-0000-00
1 FPC現(xiàn)狀
信息化是衡量一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化水平和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志，與電子制造業(yè)的普及、推廣和發(fā)展密切相關(guān)[1-3]。全球電子工業(yè)在上世紀(jì)90年代得到了迅速的飛躍發(fā)展，已逐步形成了經(jīng)濟(jì)信息化為核心的電子信息產(chǎn)業(yè)，并成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性支柱產(chǎn)業(yè)。
在電子元器件產(chǎn)業(yè)中，柔性線路板（FPC）占據(jù)非常重要地位。目前，全球FPC生產(chǎn)主要集中在亞洲和美國(guó)，而亞洲主要以日，韓，臺(tái)和大陸地區(qū)為主。其中，Mektron， Fujikura， Nitto Denko等幾家占據(jù)全球60%的柔性板市場(chǎng)。
近些年，F(xiàn)PC板在PCB行業(yè)中所占的比重穩(wěn)步增長(zhǎng)，到2010年已超過(guò)18%以上[7]。但中國(guó)本土企業(yè)規(guī)模相對(duì)較小，企業(yè)在產(chǎn)品、技術(shù)和管理方面與世界先進(jìn)水平還有不少差距。隨著勞動(dòng)力成本的不斷攀升和歐美大國(guó)的機(jī)器人革命倒逼中國(guó)制造產(chǎn)業(yè)升級(jí)，中國(guó)FPC制造業(yè)面臨重大技術(shù)革新挑戰(zhàn)，需要大規(guī)模引入自動(dòng)化生產(chǎn)線，全面提高行業(yè)的自動(dòng)化水平。
一般地，柔性電路板[4，5]是用柔性的絕緣基材制成的印刷電路，具有許多硬性印刷電路板不具備的優(yōu)點(diǎn)。易彎曲、卷繞、折疊。但由于柔性電路板具有易變形的特點(diǎn)，在加工的過(guò)程中易由靜電和空氣壓力等因素產(chǎn)生彎曲，卷繞或缺陷，導(dǎo)致許多工序過(guò)程依靠人工解決，行業(yè)的自動(dòng)化水平偏低。近年來(lái)，隨著技術(shù)的發(fā)展，部分工序逐漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)[6-9]，如焊接，電鍍等，但仍有相當(dāng)多工序依靠人工完成，如缺陷檢測(cè)。
2 機(jī)器視覺(jué)在柔性板行業(yè)的應(yīng)用
機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用非常廣泛，目前已應(yīng)用在印刷、沖孔、貼片、測(cè)量和缺陷檢測(cè)等諸多環(huán)節(jié)：
2.1印刷
在印刷方面，傳統(tǒng)手工控制印刷質(zhì)量，需要熟練工，多層印刷難以對(duì)齊。采用基于機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的自動(dòng)校正平臺(tái)，通過(guò)多個(gè)相機(jī)識(shí)別柔性板上的參照點(diǎn)，控制多軸電機(jī)移動(dòng)印刷平臺(tái)，使得多層材料之間充分對(duì)齊，能顯著提高印刷精度4-8倍。
2.2沖孔
沖孔是必須環(huán)節(jié)，可用于后續(xù)的印刷、貼膜和對(duì)齊等工藝操作。傳統(tǒng)沖孔由人工完成。采用專(zhuān)業(yè)沖孔機(jī)，通過(guò)多相機(jī)精確定位，并通過(guò)電機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)并行進(jìn)料，并行檢測(cè)、多料平移校正及沖壓。一般地，平均每3-4秒可沖一張柔性板，系統(tǒng)效率較以往提升3-5倍，完全可以取代人工沖孔。
2.3 貼片
貼片機(jī)是電子制造中常用設(shè)備之一，機(jī)械硬件和軟件設(shè)計(jì)異常復(fù)雜，內(nèi)部運(yùn)用了大量的自動(dòng)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)。貼片機(jī)一般包含2個(gè)過(guò)程，點(diǎn)膠和貼片。點(diǎn)膠主要通過(guò)機(jī)器視覺(jué)設(shè)備檢測(cè)MARK點(diǎn)位置，并以此為參照定位點(diǎn)膠位置，通過(guò)針孔點(diǎn)膠，包括導(dǎo)電膠和粘膠。貼片則是在點(diǎn)膠處貼上LED燈，包括單燈和雙燈。
2.4測(cè)量
在線路板加工過(guò)程中，諸多環(huán)節(jié)需要嚴(yán)格檢測(cè)，限于人工成本，部分環(huán)節(jié)僅進(jìn)行抽查。在柔性板加工后期，接口的通電測(cè)試必不可少，關(guān)系到線路板內(nèi)部電路是否完好無(wú)損。目前部分企業(yè)采用了鍵盤(pán)接口檢測(cè)設(shè)備，利用自動(dòng)化設(shè)備對(duì)材料進(jìn)行接口固定，檢測(cè)，平移，然后是壓料，通電測(cè)試，依據(jù)測(cè)試結(jié)果判斷線路是否工作正常。由于鍵盤(pán)接口的線寬較窄，在視覺(jué)校正平移過(guò)程中，往往需多次的校正平移。
2.5缺陷檢測(cè)
由于企業(yè)關(guān)注的特性標(biāo)準(zhǔn)不同，缺陷檢測(cè)的具體目標(biāo)較多，如常見(jiàn)的斷線檢測(cè)，短路檢測(cè)、線路過(guò)細(xì)或吸嘴檢測(cè)。此類(lèi)檢測(cè)一般區(qū)域較大，且需逐個(gè)檢測(cè)，系統(tǒng)平臺(tái)往往采用多相機(jī)采集檢測(cè)。如果前期缺陷沒(méi)充分檢測(cè)，可能導(dǎo)致整片柔性板報(bào)廢，原料成本損失很高。
3不足
從工藝控制角度，視覺(jué)技術(shù)在該行業(yè)應(yīng)用還存在技術(shù)難題，需重點(diǎn)解決，主要體現(xiàn)在： （1）企業(yè)工藝流程差異較大，機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)目標(biāo)檢測(cè)手段都有一定的差異。（2）與電路板不同，柔性線路板屬軟板，加工過(guò)程容易產(chǎn)生輕微變形，識(shí)別難度增加。（3）缺陷檢測(cè)技術(shù)不成熟，缺乏全面有效的檢測(cè)算法，而人工檢測(cè)僅抽樣檢測(cè)，成本高。（4）行業(yè)利潤(rùn)偏低，設(shè)備成本控制較嚴(yán)，對(duì)技術(shù)成本有更高的要求。
4 結(jié)語(yǔ)
國(guó)內(nèi)的機(jī)器視覺(jué)技術(shù)經(jīng)過(guò)二十多年的快速發(fā)展，逐漸成為應(yīng)用諸多領(lǐng)域的綜合性技術(shù)。柔性電路板在電子制造行業(yè)中占據(jù)重要地位，工藝逐漸向小型化，高密化發(fā)展，工藝要求越來(lái)越嚴(yán)格，應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣；另一方面，勞動(dòng)力成本逐年提升，傳統(tǒng)勞動(dòng)密集型企業(yè)的自動(dòng)化工藝必須提升以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。
機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)方法具有非接觸、無(wú)損傷、測(cè)量精確，適合檢測(cè)非規(guī)則物體等優(yōu)勢(shì)，是未來(lái)中國(guó)制造繼續(xù)深化的關(guān)鍵因素之一。隨著機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的逐漸成熟和國(guó)內(nèi)自動(dòng)化設(shè)備制造業(yè)的技術(shù)不斷提升，智能化設(shè)備將更廣泛應(yīng)用于柔性線路板行業(yè)，實(shí)現(xiàn)從個(gè)別工藝的改進(jìn)到企業(yè)全自動(dòng)化流水線的建立，由初期的低端轉(zhuǎn)向高端制造業(yè)，這是未來(lái)制造業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)，從中國(guó)制造變成中國(guó)智造。
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