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一、电工技师论文的作用及分类
电工技师(高级技师)论文是其在总结研究本职业(工种)领域中的有关技术或业务问题时，表达其工作或研究过程及其成果的综合实用性文章，是维修电工技师从事本职业(工种)的学识、技术能力的基本反映，是科学研究成果和工作经验总结的文字体现，也是个人劳动成果、经验和智慧的升华。技师专业论文是社会实践活动的产物，是撰写者在长期的社会生产实践中不断总结经验，努力学习理论知识，不断追求和探索所取得的研究成果的文字存在形式，撰写技师专业论文是培养人才、选拔人才和保证人才质量的重要途径之一。
按电类技师本身的内容和性质不同，一般电类技师论文分为：专题型、论辩型、综述型和综合型。按电类技师论文具体涉及内容的主要有：维修电气经验总结类、技术革新类、新产品开发类和四新技术推广类。
二、电工技师论文撰写的要求
撰写电工技师专业论文，既是一个艰苦的思考、探究和再学习的过程，又是一种复杂的创造性劳动，需要对工作实践、技术革新和技术改造等做出客观的评价。
1.注意论文的科学性。科学性是指电工技师专业论文的基本观点和内容能够反映事物内在的基本规律。电工技师专业论文的科学性来自对客观事物周密而详实的调查研究，掌握大量丰富而切合实际的材料，使之成为研究论述的基础。
2.注意论文的翔实性。电工技师专业论文要求作者所提出的观点、见解确实是属于自己的。那么，要使自己的观点能够得到普遍的承认，就一定要拿出有说服力的论据来证明自己的观点是正确的。这样，就应该在已掌握的大量材料中选择具有典型性、代表性的关键证据来证明。
3.内容正确、语言简明。撰写技师专业论文应当力求言简意赅，无多余的字句。对论文的内容不要进行艺术性渲染和夸张；切忌不适当地夸大个人在技术革新和技术改造中的贡献；更不能将技术问题的争论引入政治观点。同时，在撰写技师论文时，要注意按照撰写格式进行撰写，并熟练应用。
三、电工技师毕业设计论文的选题
论文的选题必须立足于总结工作成果与实践紧密联系上。在对已获得的大量素材进行分析、归纳和研究的基础上，提出问题，确定写作的基本方向。
1.论文的选题原则：准确恰当、提高创新和可行实用。
(1)准确恰当。论文的选题要提得准确恰当，面向实际，着眼于社会的需要，确实是生产实践中亟需解决的问题。选题一定要与生产实践相结合，与自己的工作领域相结合。
(2)提高创新。创新性原则是指选题要有新颖性、先进性，有所发明，有所发现，以推动本职业(工种)的发展。遵循这一原则，选题时必须注意选择位居本职业(工种)较前沿的并具有普遍意义的课题；选择填补空白的课题；选择补充前人学说的课题；选择突破禁区的课题；选择借他山之石可以攻玉的课题，即借用其他学科的新理论、新技术、新工艺和新材料，从新的角度进行研究、验证或论证来解决本职业(工种)中的老问题或疑难问题的课题。
(3)可行实用。可行实用性原则是指要选择有利于发挥个人的聪明才智，有完成的把握，同时也符合自己的志趣、适合个人能力的论题。
2.论文的选题方法
(1)选择能发挥本人特长的论题。申报电工技师(高级技师)的人员，都具有相当长的本职业(工种)专业工作的经历，在理论与实践的结合上有自己的独到之处和技术特长；而预备技师在学校学习4～5年，理论知识特别是新技术的知识非常充实，但实践经验欠缺。
(2)选择具有突破性的论题。申报电工技师(高级技师)的人员长期工作在第一线，对于生产实践中出现的问题最有发言权。如果敏锐地抓住问题的关键处，加以研究，就能形成应用性极强的专业论文。
(3)选择具有普遍性的论题。所谓具有普遍性的论题是指在生产实践中有广泛的用武之地的课题。例如，用现代电气技术改造机床的电气控制问题、变频技术在中央空调系统的应用问题及电梯的技术改造和维修技术问题等。有些问题看似简单，但实际上有很多需要进一步研究总结的内容，这些都属于具有普遍意义的论题。
3.论文的推荐选题
(1)典型PLC控制系统的设计、安装与调试。机械手的PLC控制系统设计、安装与调试；组合机床PLC控制系统设计、安装与调试；立体车库控制系统设计、安装与调试；材料分拣装置的PLC控制系统设计、安装与调试。(2)典型低压电气柜的设计。两台三相异步电动机动力控制电气柜的设计、安装与调试；变频调速控制柜的设计、安装与调试；总计量配电箱设计、安装与调试。(3)供配电系统的设计。某通用机械厂供配电系统的电气设计、安装与调试；某学校生活区配电系统设计、安装与调试。(4)电子技术应用设计。三相正弦波变频电源的设计、安装与调试；晶闸管串级调速系统的设计、安装与调试。(5)典型单片机控制系统的设计。基于单片机和LCD的电子钟的设计；数字钟的设计与制作等。(6)机床电气控制系统改造。Z3050型摇臂钻床PLC改造；M1432A型万能外圆磨床PLC改造；T68型卧式镗床PLC改造；B2012A型龙门刨床PLC、变频器改造等。(7)楼宇自动化技术及维修。电梯控制线路的安装与维修；无塔供水系统控制线路的安装与维修等。
总之，加强对电工技师毕业论文的指导，可使他们通过论文的写作，在以后的工作岗位上更好地发挥技术带头人的作用，为高层次实践经验和科研成果转化成现实生产力打下坚实的基础。
参考文献:
[1]王建.国家职业资格证书取证问答[M].机械工业出版社,2006,3.
斗轮堆取料机是一种广泛应用于钢厂、电厂、港口、码头等地的大型散料连续输送机械，用于物料（矿石、煤、焦碳、砂石）的堆取[1]。斗轮机构是整个机器的核心部件，其稳定性直接影响机器的安全可靠性。本文分析了目前斗轮机构电气控制方法，发现其在使用的过程中的不足，对其进行了改进。
1 斗轮机构传统电气控制方法
斗轮机构驱动方式一般有两种：液压马达-斗轮轴，液压马达驱动成本高，应用较少，大部分斗轮机构采用电机驱动；电机驱动方式的组成为：电机液力耦合器减速器斗轮驱动轴斗轮机构。驱动的时候直接控制驱动电机，目前斗轮机构工作的时候只能一个方向转动，不能反转。斗轮堆取料机工作是依靠斗轮机构的旋转挖取堆放于料场的物料，物料通过前臂架皮带机运输到料斗系统，最终到达底面皮带输送系统，通过底面皮带输送系统到达物料处理系统。由于多方面的原因料场的料堆形状是不规则的，斗轮机构取料到形状不规则处时，斗轮机构的整个斗子会嵌入料堆里面。这时候操作是先停大车，前臂架水平运动将斗轮机构从料堆里面带出。由于斗轮机构的一个斗子完全嵌入料堆里面，由于斗子嵌入不规则形状物料太深，当斗子从料堆取出的时候，前臂架变形很大，前臂架振动厉害，影响机器的使用寿命，并且料堆可能塌陷。
2 斗轮机构新的电气控制方法
从上面的分析可以看出，目前斗轮堆取料机的的斗轮机构由于不能反转，对斗轮机构的正常使用和寿命造成影响。为此在电器控制系统设计的时候，在原有电路的基础上，增加一个交流接触器KM2，以实现斗轮电机的正反转，如图1所示。在斗子嵌入形状不规则的料堆的时候，先停大车，斗轮机构反转，前臂架水平运动将斗轮机构从料堆里面带出，这样降低前臂架的变形及振动，也可避免料堆的塌陷。
3 结语
对斗轮堆取料机的斗轮驱动电气控制部分进行了分析，使斗轮堆取料机得斗轮机构可以正反转，从而解决了取料时由于料堆形状不规则斗轮嵌入料堆而前臂架需要水平移动带来的振动及对机器结构件造成的损坏。
参考文献：
1 引言
随着可编程逻辑控制器（PLC）技术的逐渐发展，很多工业生产要求实现自动化控制的功能，都采用PLC来构建自动化控制系统，尤其是对于一些电气控制较为复杂的电气设备和大型机电装备，PLC在电气化和自动化控制方面具有独到的优势，如顺序控制，可靠性高，稳定性好，易于构建网络化和远程化控制，以及实现无人值守等众多优点。基于此，PLC技术逐渐成为工业电气自动化控制的主要应用技术。
本论文主要结合数控机床的电气化功能的改造，详细探讨数控机床电气化改造过程中基于PLC技术的应用，以及PLC技术在实现数控机床自动化控制功能上的应用，以此和广大同行分享。
2 数控机床的电气化改造概述
2.1 数控机床的主要功能
数控机床是实现机械加工、制造和生产中应用的最为广泛的一类机电设备。数控机床依托数控化程序，实现对零部件的自动切削和加工。但是目前我国仍然有超过近1000万台的数控机床，主要依靠手动控制完成切削加工，无法实现基本的电气化和自动化控制。为此，本论文的主要的目的是基于PLC控制技术，实现数控机床的电气化改造，主要实现以下功能：
（1） 数控机床的所有电机、接触器等实现基于PLC的自动化控制；
（2）数控机床的进给运动由PLC控制自动完成，无需人工手动干预；
（3） 自动检测零部件切削过程中的相关参数，如加工参数、状态参数等等；
（4） 结合上位机能够实现对数控机床的远程控制，以达到无人值守的目的。
2.2 电气化改造的总体方案
结合上文对于数控车床的电气化、自动化改造的功能要求，确定了采用上位机与下位机结合的自动化改造方案。该方案总体结构分析如下：
（1） 上位机借助于工控机，利用工控机强大的图像处理能力，重点完成数控车床的生产组态画面显示，以及必要的生产数据的传输、保存、输出，同时还要能够实现相关控制指令的下达，确保数控车床能够自动完成所有切削加工生产任务。
（ 2）下位机采用基于PLC技术的电气控制模式，由传感器、数据采集板卡负责采集数控车床的生产数据、环境数据、状态数据等所有参数，由PLC实现对相关数据的计算，并传输给上位机进行相关数据的图形化显示和保存；另一方面，PLC控制系统还接收来自于上位机的控制指令，实现对数控车床的远程控制。
（3） 对于数控车床最为关键的控制――进给运动的控制，利用PLC+运动控制板卡的模式实现电气化和自动化的控制。具体实现方式为：选用合适的运动控制板卡，配合PLC的顺序控制，对进给轴电机实现伺服运动控制，从而实现对数控车床进给运动的自动化控制。
3 数控车床电气化自动控制改造的实现
3.1 系统改造结构设计
数控车床的电气化自动控制改造，其整体结构如下图1所示，其整体结构主要由以下几个部分构成：
3.1.1 底层设备
底层设备主要包括两个方面，首先是实现数控车床自动切削加工运转等基本功能的必要电气、机电设备，如电源模块、电机模块等，这些机电设备能够保证数控车床的基本功能的稳定可靠的实现；其次，底层设备还包括各类传感器，比如监测电机转速、温度的速度传感器和温度传感器，监测进给轴运动进给量的光栅尺等，这些传感类和数据采集类设备为实现数控车床自动化控制提供了基础数据源。
3.1.2 本地PLC站
本地PLC站主要负责接收底层传感设备传送过来的传感参数、状态参数及其他检测参数，通过内部程序的运算，判断整个数控车床的工作状态，并将其中的重点参数上传到远程控制终端进行数据的图形化显示、存储、输出打印等操作；另一方面，本地PLC站同时还接收来自于远程控制终端所下达的控制指令，比如停机、启动等控制指令，PLC站通过对相应执行器（比如电机）的控制，从而实现自动化控制的功能。
3.1.3 远程控制终端
远程控制终端主要是依赖于工控机实现的上位机数据管理和状态监控，需要专门开发一套面向数控车床加工、生产和自动控制的软件程序，以实现对数控车床的远程化、网络化、自动化控制，真正实现无人值守的功能。
基于PLC的数控车床电气自动化改造框图
3.2 PLC电气控制系统的设计实现
本研究论文以CK6140普通数量机床为具体研究对象，详细探讨其电气化、自动化控制的改造。通过上文对机床改造方案和结构功能的分析，可以确定整个机床电气化、自动化改造，一共需要实现14个系统输入，9个系统输出。结合控制要求，这里选用日本三菱公司的FX2N-48MR型PLC，输入回路采用24V直流电源供电方式。根据对数控机床的各模块控制功能的分析，选用合适的接触器、继电器、开关、辅助触点等电气控制元件，与PLC共同实现对电气设备的控制，比如PLC通过接触器控制电机模块，PLC通过继电器控制电磁阀等部件，从而完成基于PLC控制的数控车床电气化改造。
4 结语
中图分类号：TS958文献标识码： A
首先，它可应用于建筑。智能化建筑的发展必然离不开电气自动化,随着我国国民经济的飞速发展以及数字电子化科技发展,高档智能化建筑无疑已经成为当今建筑界的主要发展方向。自然达到合理利用设备,在资源方面，人力的节省就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的电子设备与布线系统。这些电子设备及布线系统一般都属耐压等级低,防干扰要求高,是最怕受到雷击的部分。智能建筑多属于一级负荷,应该设计为一级防雷建筑物,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。
其次，它也可以应用于净化空调设备。净化空调系统控制自动监控装置,可以设计成单个系统的测量、控制系统,也可以设计成以数字计算机控制管理的系统。在温度控制方面，净化空调系统采用DDC控制。装设在回风管的温度传感器所检测的温度送往DX一9100,与设定点比较,用比例加积分、微分运算进行控制,输出相应电压信号,控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作,控制回风温度应保持在18-16度之间,从而使得洁净室温度符合GMP要求。在湿度控制方面。装设在同风管内的湿度传感器所检测的湿度,送往控制器与设定湿度比较,用比例加积分运算控制,输出电JK信号,控制蒸汽电动调节阀的动作,控制回风湿度应该保持在45%-65%之间,这样洁净室湿度方能满足GMP要求。
一、建筑电气概述
建筑电气技术是以电能、电子、电器设备及电气技术为手段来创造、维持和改善人民居住或工作的生活环境的电、光、声、冷和暖环境的一门跨学科的综合性的技术科学。它是强电和弱电与具体建筑的有机结合。
随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，人们对有关供配电、照明、消防、防雷地通信、网络等系统的要求越来越高，使得建筑开始走向高品质、多功能领域，并进一步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展。
建筑电气设计是在认真执行国家技术经济政策和有关国家标准和规范的前提下，进行工业与民用建筑建筑电气的设计，并满足保障人身、设备及建筑物安全、供电可靠、电能节约、技术先进和经济合理。
二、建筑电气设计的概念
1.1设计的概念
设计是一个构思表达、再构思表达、反复推敲、不断深入发展和进行评价的过程。基本上可以概括为博览、创意、构思、表达等几个阶段。设计过程从一开始到深入下去，各阶段思维的广度、深度都不同，表达方式、工具也可能是多样化的。表达方式和工具要适应思维的速度，推动思维发展成熟。
1.2服务的对象
设计是为甲方（业主）的功能需要服务的，也是为施工单位的施工需要服务的。在满足国家有关规定的前提下，设计人员应树立服务意识、树立合作观念、树立敬业精神。对建筑电气专业的设计人员而言，妥善处理与各个专业之间的关系是十分重要的事情，在协调上所用的时间甚至可能超过埋头设计的时间。
部分工程（特别是规模较小的工程）不按建设程序办事，私雇资质等级不符合要求的设计人员及施工单位（或个体户）设计或承包工程。由于设计和施工人员技术水平有限，致使一些安装工程达不到规定指标的要求。
三、电气自动化控制系统设计的一般原则和设计思想
（一）设计原则
1、最大限度满足生产机械和工艺对电气控制的要求。生产机械和工艺对电气控制系统的要求是电气设计的依据，这些要求常常以工作循环图、执行原件动作节拍表、检测元件状态表等形式提供，对于有调速要求的场合，还应给出调速技术指标。其他如启动，转向、制动、照明、保护等要求，应根据生产需要充分考虑；2、在满足控制要求的前提下，设计方案应力求简单，经济；3、妥善处理机械与电气的关系。很多生产机械是采用机电结合控制方式来实现控制要求的，要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用维护方便等方面协调处理好二者的关系；4、正确合理地选用电器元件；5、确保使用安全、可靠；6、制造美观、使用维护方便。
（二）设计思想
1、集中监控方式。集中监控方式不但运行维护方便，控制站的防护要求也不高，而且系统设计也很容易。但由于这种方式是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，所以处理器的任务相当繁重，处理速度也会受到一定的影响。由于电气设备全部进入监控，致使主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，这也会造成设备无法操作。这种接线的二次接线比较复杂，查线也不方便，而大大增加了维护量，还存在在查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。
2、远程监控方式。远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、节约材料、可靠性高和组态灵活等优点。但由于各种现场总线的通讯速度不是很高，使得电厂电气部分通讯量相对又比较大，所以这种方式大都用于小系统监控，而在全厂的电气自动化系统的构建中却不适用。
3、现场总线监控方式。目前，对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，而且已经拥有了丰富的运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展，这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了坚实的基础。现场总线监控方式使系统设计更加具有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样就可根据间隔的情况进行设计。这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，节省了大量控制电缆，节约了很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。此外，各装置的功能相对独立，组态灵活，使整个系统具有可靠性而不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 转贴于 中国论文下载
四、结束语
近年来我国经济发展迅速，建设项目日益增多。随着人们生活水平的提高，电气安装工程的质量要求也越来越高，它不仅要满足照明、家电用电量、安全用电等需求，更注重其美观、实用、方便的使用效果。这就要求设计师在设计时就要设身处地的为人们的实际生活考虑，力求设计的完美和实用效果。
参考文献
中图分类号：U664.5 文献标识码：A
1 前言
随着国内经济的飞速发展，挖泥船的应用越来越广泛，挖泥船大量用于河道疏通、挖沙清淤、吹填造地、筑路等，且随着工程需要，通过泥泵离合器智能控制系统控制本地泥泵执行机构，实现挖泥、吹泥等不同的工况。现在大多数耙吸式挖泥船多采用主机“一拖三模式”，采用双速比齿轮箱驱动泥泵，然后通过泥泵离合器智能控制系统操作合排，使主机驱动泥泵，进而实现多工况操作，本文就是针对这种双速比齿轮箱离合器研究开发出的一套智能控制系统，该系统将获取的状态信号进行采点、运算、诊断后执行对泥泵的控制，该智能控制系统不但能很好的控制高低速档合排、脱排，而且对合排过程中出现的故障能进行识别，并自行在诊断界面弹出故障点，能对离合器状态实时监控，此外在合排前后能配合功率管理系统实施功率管理。
2 智能控制系统的设计研究
2.1 控制对象
泥泵离合器是耙吸式挖泥船泥泵传动的中间连接核心部件，其结构如图1所示。泥泵通过主机，以离合器为纽带，通过控制驱动离合器合排使得泥泵实现转速输出。本文把离合器作为控制对象设计开发出一套智能控制系统，实现泥泵高、低速不同转速切换输出。
2.2 系统构成
根据系统的结构和控制不同特点，离合器控制系统可分气压系统和电气系统两大部分构成。
2.2.1 气压系统
气压控制是对离合器上的进气通路进行控制以响应相应高速档或低速档气路通断的操作，系统由滤器、压力表、恒压器、蓄能器、压力开关、电磁阀组件、消音器等组成，如图2为气压控制系统的工作原理图。其中，压力表示气源压力，滤器是将空气中的杂质过滤掉，通过减压阀把压力调到工作值，有一个安全阀保证气源压力不要过高，同时通过一个压力检测装置监测低于工作压力值时报警，按下合排按钮后控制空气通过两位两通阀和两位三通阀和节流阀后进入蓄能器瓶，其中压力监测装置监测高速合排时压力，压力监测装置监测低速合排时压力，当满足高速合排压力或者低速合排压力后，分别操作高速合排按钮和低速合排按钮进行合排操作，当有应急情况时，按下应急停止按钮控制两位两通阀泄放控制空气，离合器自动脱排。
2.2.2 电气系统
该电气系统通过采集功率管理系统、PCU主机推进系统、主机系统、液压PLC系统、MIMIC系统、泥泵离合器系统、泥泵齿轮箱系统、泥泵系统、AMS全船报警系统等各系统发出的信号来获得整个离合器的工作状态，如图3为电气系统框图。在对各个状态做出判定后，可操作相应的离合器动作。电气控制系统设计为三处控制模式，即可在机舱-离合器箱机旁控制，又可在集控室控制，也可在驾驶室-疏浚台远程遥控控制。离合器电气系统为了确保可靠性，有DC24V及AC220V电路，控制系统的电源均为UPS电源，保障系统在主配电板失电情况下依然能保持工作及监视状态，离合器系统信号均被采集到泥泵控制系统PLC柜，供全船的监控系统使用，此外系统还具有各种信号的报警功能，包括离合器电源故障、离合器主空气压力低、离合器控制空气压力低、离合器堵塞、离合器滑差、离合器紧急停止、离合器装置故障等。
2.3 软件系统
系统控制软件是整个智能控制系统的控制神经中枢，是系统的重要组成部分，根据不同船型选用合适的PLC控制模块作为控制单元，并能与上位机构成复杂的控制系统，离合器的合排/脱排联锁由泥泵控制系统PLC执行，泥泵离合器智能控制系统服务器方将各个系统信号采集处理后传送到泥泵PLC柜控制中枢的客户方，客户可在SCADA界面监测到整个系统状态图，进而进行操作。
2.3.1 系统设计的安全性-诊断保护
为了确保整个“一拖三”泥泵离合器智能控制系统的安全性，避免误操作引起离合器及相关设备损坏，在实际设计中采用多信号互相联锁诊断控制，只有在满足条件情况下方能操作离合器高低速档合排，只要有脱排操作条件，离合器将合排不成功。
2.3.2 系统高低速合排操作执行
智能控制系统对离合器的控制过程就是采集各系统发出的信号进行逻辑运算与判断，再根据不同工况来控制各个电磁阀的得电与失电，实现高速档或低速档气路的通与断，从而充气泥泵气胎离合器，推动泥泵齿轮箱和主机连接共同运动，完成输出泥泵转速的过程。当离合器合排条件吻合后，按下“低速”合排按钮，低速比离合器将合上；按下“高速”合排按钮，离合器高速档将合上。
3 应用情况
广州文冲船厂为上海航道局建造的科技含量非常高的万方大型耙吸式挖泥船 “新海牛”、“新海马”，分别于2009年11月、2010年2月交付使用，而后同类型挖泥船“新海虎4”、“新海虎5”也分别于2011年9月、2011年12月交付使用。该4艘挖泥船参加了长江口深水航道治理、唐山曹妃甸、天津临港工业区等重点工程项目建设，并成功进入美洲等海外地区，4艘挖泥船均采用了本文所述的泥泵离合器智能控制系统，该系统性能安全稳定，施工可靠，操作和诊断方便，达到了国际同类产品的先进水平，船东对此智能控制系统及诊断流程十分满意。
该系统具有如下特点：模块化设计；采用PLC程序；控制箱采用可靠的UPS电源，保障断电情况下泥泵离合器不会脱排导致泥浆罐在泥管里；具有多处控制操作功能，可在本地机旁控制、集控室控制、驾驶室控制；系统具有简单友善的诊断界面，减少工作人员故障诊断反应和处理时间等，大大提高了设备使用的安全性，减少工作人员劳动强度。
4 结论
随着船舶自动化程度越来越高和设备的增加，原有的控制系统设计已满足不了设备的兼容性和存在安全漏洞，为有效的减少设备操作流程，减轻施工人员工作量及提高系统安全性，我们研制了本文所述的离合器智能控制系统，它很好的适应了目前耙吸式挖泥船双速泥泵齿轮箱的特点，既具有高、低速合排诊断功能，又有泥泵在单泵高档、单泵低档、双泵高低档串并联控制诊断功能，并给疏浚台操作人员提供简洁的可视化信息界面和故障处理信息界面，由于简化了施工和故障诊断操作，劳动效率大大提高，进而缩短了施工项目完成时间，为船东产生了巨大效益，同时也产生了巨大的社会效益。
参考文献
[1] 于再红， 刘厚恕.国内外中小型耙吸式挖泥船动力配置综述[J]. 上海造船， 2010， （5）.
[2] 刘厚恕. 耙吸挖泥船在我国的发展及大型化展望[J]. 上海造船， 2003，（1）.
[3] 王永华. 现代电气控制及PLC应用技术（第2版）[M]. 北京： 北京航天航空大学出版社， 2008.
[4] 高伟. 国内外疏浚挖泥设备的对比与分析[J]. 中国港湾建设， 2009， （2）.
[5] 田俊峰， 丁树友. 软件与计算机辅助疏浚系统[A]. 中国土木工程学会第十届年会论文集[C]， 2002.
[6] 张贻飞，王晓明. LT型高弹性摩擦离合器在挖泥船泥泵传动中的应用[J]. 船舶工程， 1997， （02）.
中图分类号：G712文献标识码：B文章编号：1006-5962（2013）02-0027-02
高职机电一体化专业课程设置的培养目标是：面向工业企业生产现场，电气控制系统制造公司、机电设备制造公司、机电设备、电气设备、工控设备制造公司或公司、科技开发公司，培养适应社会需要，全面发展，适应本专业相对应职业岗位的高等技术应用性专门人才，主要岗位群定位是自动化设备安装员、自动化设备调试员、中高级维修电工等，本专业有五个主干学科：电气工程、电子工程、机械工程、计算机科学与技术、控制科学与工程，都是为了岗位需要设置的专业知识。其中《自动化生产线安装与调试》作为一门核心专业课在第四学期进行了贯穿和综合。
1自动化生产线的课程设置
机电一体化专业人才培养能力有：识图绘图能力、机电安装调试维修能力、电控系统调试检修能力、自动线调试维护能力、机电设备管理能力及机电产品营销能力等。《自动化生产线安装与调试》前序课程有PLC技术、传感器技术、电机与控制，后序课程有机床维修等。在我们所要实现的教学目标中知识目标涉及到：机械手工作原理、握机械手控制原理、机械手气动原理、熟悉安全操作规程；能力目标有：对已安装的机械手机械部件进行测量；对机械手的气路进行基本调试；根据故障现象判断故障部位；检查分析、找到故障点并分析解决故障；遵守安全操作规程；素质目标有严谨的职业态度、规范的操作习惯、创新精神、团结协作精神、自主学习精神及沟通能力。
此核心课程以项目驱动教学开展课程教学，提升学生的职业能力，以具体自动化生产线为载体，融合认知、安装、调试和检测等内容，实现教、学、做、评一体化教学，突出课程的职业性、实践性和开放性。以学生为主体，采取多样化教学方法。以自动化设备改造为工作过程，涉及电路图分析、电气图设计、程序设计、设备组装、设备运行调试、设备检测、设备维护等行动领域，设置六个学习情境：零配件拆装、传感器检测、气路检测、异步电机检测、步进电机检测、整体检测调试，分成20个任务。
项目一：供料站的安装，有机械拆装、气路拆装、电器拆装三个任务；项目二：加工站的安装，设计任务有加工站组装、光电传感器检测、限位传感器检测三个任务；项目三：装配站的安装，设计任务有装配站组装、电磁阀检测、气缸检测三个任务；项目四 ：分拣站的安装，设计任务有分拣站组装、传送带的检测、异步电机的检测、变频器的检测四个任务；项目五：输送站的安装，设计任务有输送站组装、光纤传感器检测、机械手检测、步进电机的检测、溜板检测四个任务；项目六：整体运行调试，有PLC控制网络构建、程序编写、综合调试三个任务。
2自动化生产线的教学方法与评价设计
2.1教学方法。
（1）讲授法：讲解项目任务，传授项目任务相关的知识点，针对学生实施过程中出现的不足进行知识点的说明。
（2）现场教学法：在符合生产要求的工作环境中进行操作技能和维修应用能力实践，提高职业氛围，在工作过程中提升学生的职业道德、职业素养和岗位适应能力。
（3）任务驱动法：将教学过程融入项目任务中，让学生自主讨论分析实施，学生在工作过程中得到知识。
（4）小组讨论法：学生每六～八人为一个小组，小组讨论分析，讨论解决，分工协作完成项目任务。
六步教学实施：明确任务、讨论分析、制定方案、检测故障、检验效果、总结分析。老师交代目标，注意观察和记录小组对现象分析情况，解答学生提出的问题，对跟主题分析偏离太远的小组予以引导，让学生自行摸索，在后期对学生可能会引起事故或损坏设备和工具的异常操作给予纠正，最后老师组织小组进行故障排除工作汇报，互评，并对每组进行考核评价，再引导学生自行总结。
2.2评价设计。
课程采用过程考核与期终考核相结合、企业考核与校内项目考核相结合、教师考核与学生考核相结合的多元化考核方式，利于理论联系实际，有利于学生的学习创新和思考，更督促他们到实际中去发现和改进，去寻找合适自己的项目和课题。
课程考核为：校内项目，企业，综合实训三大类。当堂课的考核有：教师考核、小组互评、小组自评；教师考核内容为五项：任务分析情况，实施方案制定，任务完成质量、分工协作精神、故障检测手段、安全操作规范、小组总结。
和很多专业课一样，多种教学方法和全面的评价方案，有效保证了教学效果。
3相关课教学
3.1电机与电气控制的教学。
本课程以发电机为主题，以工作任务为导向，以工厂实用型电气控制系统设计、安装、调试与维护情景教学为主线贯穿全课程，用实物进行直观性教学，使学生感性认识强，理性认识够。
典型的教学任务有三相异步电动机全压启动、三相异步电动机长动控制、三相异步电动机正反转控制、三相异步电动机延时启动控制（或三相异步电动机Y-降压启动）、机械手控制等。
课程特色是学生充分利用所学知识、网络资源、闲瑕时间作为期三个月的“继电控制课程设计”。任务书要求能够根据功能要求选择个元器件的类型及其型号；了解个元器件的工作原理和使用方法；把各元器件连接起来实现本课程设计的要求。设计内容和要求：两台电动机都存在重载启动的可能，任何一级传送带停止工作时，其他传送带都必须停止工作，控制线路有必要的保护环节，有故障报警装置。课程设计书要有课题介绍、题目、摘要、总体方案设计、设计目的、控制要求、设计要求、 硬件选型、主电路原理图的设计、 控制电路原理图的设计、重载保护电路设计、欠压保护电路设计、总结。
3.2PLC教学。
PLC是可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller）的简称，早期是一种开关逻辑控制装置，随着计算机技术和通信技术的发展，其控制核心采用微处理器，功能有了极大扩展，除了最广泛的取代传统的继电器-接触器控制的开关量逻辑控制外，还有过程控制，数据处理，通信联网与显示打印，PLC接口采用光电隔离，实现了PLC的内部电路与外部电路的电气隔离，减小了电磁干扰。
PLC有5种编程语言：
（1）顺序功能图（SFC）。
顺序功能图常用来编制顺序控制类程序，包含步、动作、转换三个要素。顺序功能编程法是将一个复杂的控制过程分解为小的工作状态，这些状态按顺序连接组合成整体的控制程序。
（2）梯形图（LD）。
梯形图沿袭了继电器控制电路的形式，是在常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变而来的，形象、直观、实用，电气技术人员容易接受，要求用带CRT屏幕显示的图形编程器才能输入图形符号，是目前用得最多的一种PLC编程语言。
（3）功能块图（FBD）。
功能图编程语言是用逻辑功能符号组成的功能块来表达命令的图形语言，与数字电路中的逻辑图一样，极易表现条件与结果之间的逻辑功能。
（4）指令表（IL）。
采用经济便携的编程器将程序输入到可编程控制器就用指令表，使用的指令语句类似微机中的汇编语言。指令表程序较难阅读，其中的逻辑关系很难一眼看出，所以在设计时一般使用梯形图语言。如果使用手持式编程器，必须将梯形图转换成指令表后再写入PLC，在用户程序存储器中，指令按步序号顺序排列。
（5）结构文本（ST）是文字语言。
编程语言的学习是PLC教学的一项重要内容，中间加以不同的应用实例：顺序控制电路、常闭触点输入信号的处理，使用多个定时器接力定时的时序控制电路、三相异步电动机正反转控制电路、钻床刀架运动控制系统的设计，LED数码管显示设计，还经常根据继电器电路图设计梯形图。
增加的学习情境还常有如下任务：洗手间的冲水清洗控制、进库物品的统计、竞赛抢答器装置设计、彩灯或喷泉PLC控制；寻找数组最大值并求和运算、电热水炉温度控制等。
3.3单片机。
单片微型计算机就是将CPU、RAM、ROM、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。用于示波器、报警系统、移动电话、彩电等日常方面，在智能仪器仪表、工业控制、家用电器、计算机网络和通信领域、医用设备领域、工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域也都有广泛应用。
数据大都在单片机内部传送，运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高，微型单片化集成了如看门狗、AD/DA等更多的其它资源。教学内容以80C51为核心讲授单片机的的引脚、存储器组织结构、典型语句，以实例应用为线索：单灯受控闪烁、P1口外接8只LED发光二极管模拟彩灯、单片机做加、减、乘、除运算等项目。各子任务都作硬件电路及工作原理分析、主程序流程图设计、源程序的编辑、编译、下载、单片机的I/O接口分配及连接。
教学采用ISP-4单片机实验开发板，可以完成大量的单片机学习、开发实验，对学习单片机有极大的帮助。该板采用在线可编程的AT89S51单片机，有程序下载功能，可将编辑、编译、调试好的单片机代码下载到AT89S51单片机中。
3.4变频器技术及应用。
变频技术让学生熟练掌握各种电力电子器件的工作原理、主要参数、驱动电路与保护技术；掌握交-直-交变频器、交-交变频器、谐振型变频的工作原理和应用范围；掌握脉宽调制控制、矢量控制和直接转矩控制等先进技术；了解变频器与感应电动机组成变频调速系统、变频器与双馈电机组成调速系统、变频器与同步电动机组成变频调速系统，掌握电力电子电机系统的组成、工作原理、控制方法、运行特性等，是强电应用和现代技术推广的有力体现。
3.5传感器与自动检测技术。
传感器技术代替人的感观，在各种环境下应用，检测技术是一套有效的反应体系，包括信息的获得、测量方法、信号的变换、处理和显示、误差的分析以及干扰的抑制、可靠性问题等。因此掌握常用传感器的工作原理、结构、性能，并能正确选用，了解传感器的基本概念和自动检测系统的组成，对常用检测系统有相应的分析与维护能力。对工业生产过程中主要工艺参数的测量能提出合理的检测方案，能正确选用传感器及测量转换电路组成实用检测系统的初步能力。
教学过程进行小论文制作，让学生提高计算机应用水平，使学生从文字处理水平提高到办公处理水平。对分节、目录、文献标识作严格要求。题目如数字显示电子称、基于霍尔传感器的转速表、单片机电子秤研究、光纤测温仪、烟雾报警器、小车寻迹设计、电熨斗自动恒温系统、电涡流探伤、电感测厚仪等。
4毕业论文指导分析
毕业论文专业联系实际，通常小型自动化系统以单片机为主，大型自动化生产线以PLC为主，系统运行动力离不开电机，观察离不开传感器，调速可用变频器，综合所学，学生的论文涉及广泛，有效教学可对应从如下方面侧重指导。
4.1立意选题。
根据实际和研究方向做好侧重和体现，如“触摸屏控制的碱液配置系统”和“两种液体混合装置的PLC控制系统”的系统性和方向性，“车库自动门的PLC自动控制”和“测速雷达信号处理系统”的检测指标要求等。
4.2材料整合。
在任务要求明确的基础上，首先确定相关技术指标，对应查找并列出论文结构，一份毕业论文至少含有三到五门课的内容，对应于研究方向进行相应编排和取舍。
4.3技术处理。
所搜集图片的背景往往有水印，要去掉，图片按要求进行不同方向的剪切。图表里的文字应是五号或小五，注意表格标题要单独标出等等格式要求。流程图、梯形图的设计与表现。
多种教学方法和理论联系实际教出具有学习能力和创新能力的学生，系统的学习与应用创造练就出具有竞争力的学生，专业课的有效教学和毕业论文的顺利设计将显示本专业沉甸甸的含金量。
参考文献
[1]吕景全.《自动化生产线安装与调试》，中国铁道出版社，2010年7月
[2]马玉春.《电机与电气控制》，北京交通大学出版社，2011年1月
Abstract: As one of the important basic industries of national economy, power industry plays an extremely important role in the national economic development strategy. At the same time, as the million-kilowatt-class large-scale power plant system, stable operation and economic benefit of power plant electrical system and is closely related to the. Therefore, in order to make the large power plant safe and reliable operation and good economic benefits, it is necessary for the electrical system wiring, equipment selection, following aspects of protection, control, analysis, and design a scientific and effective electrical control system.
Key words: power plant; electrical system; effective control
中图分类号：TM62文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
伴随当今发电技术的迅猛发展，由于我国的人均可利用的能源资源比较缺乏，因此，亟待发展大容量、高效率、节能环保的百万千瓦级大型发电机组。同时，又因为电气系统对电厂的生产运行作用巨大。所以，为使发电机自动化水平得到提高，并实现其安全可靠运行和较高的生产效益，就必须进一步加强对电厂电气系统的有效控制。
一、发电厂电气系统设计所要遵循的基本原则
1.发电厂电气主接线形式的选择所要遵循的基本原则。发电厂电气主接线在满足灵活性、经济性以及可靠性等基本要求之外，还需以以下几项内容作为设计所要遵循的依据：第一，在电力系统中发电厂所起的作用及其地位；第二，分期以及最终建设发电厂的规模；第三，负荷的重要性及其大小；第四，电气系统备用容量的大小；第五，电气主接线由电气系统专业所提供的具体资料。
2.发电厂主变压器容量的选择所要遵循的基本原则。首先，主变压器的容量可以按照扣除厂用变压器计算负荷后的发电机最大连续容量来加以选择。其次，主变压器的容量可以在扣除本机组的厂用负荷并留出10％裕度的发电机额定容量来加以选择。
3.发电厂主变压器阻抗的选择所要遵循的原则。首先，变压器的阻抗实际上就是产生于绕组之间的漏抗，其大小主要有变压器的材料及其结构所决定。并且，当变压器的材料、结构以及所采取的的类型、变比一定时，其阻抗大小受变压器容量的影响便很小。其次，从供电质量及电力系统稳定性两方面分析，对变压器的阻抗要求尽量偏低；然而变压器阻抗偏低却又可能造成系统的短路，而导致电流急剧增大，从而造成选择高压及低压电气设备变得困难。此外，发电厂主变压器阻抗的大小与变压器并联运行的要求密切相关。
4.发电厂用电接线形式选择所要遵循的基本原则。首先，为避免出现因一台故障机停运或出现电气故障而导致对另一台的正常运行产生影响，因此，要保持各机组厂用电系统之间相互独立。其次，要对机组启动及停运过程的供电要求加以充分考虑，如配备可靠的备用/启动电源；尽量减少机组启动、停用或发生事故时的切换操作。再次，要对厂用电系统在电厂分期建设及连续施工过程的运行方式加以充分考虑，尤其是需要对厂用电系统给公用负荷供电所带来的影响加以格外注意。最后，为保证在全厂停电时，变压器能够持续运行，则需要在2机组中设置容量足够大的交流事故保安电源，并保证保安电源的供电装置不能间断【1】。
二、发电厂电气系统控制的基本方式
通常在当前大型火力发电厂中，采取DCS（Distributed Control System）集散控制的电气控制系统。该系统高度整合通信技术、控制技术、屏幕显示技术以及计算机技术，是网络控制以及计算机高速发展并有效结合的产物，在诸如化工、电厂、炼钢、制药等诸多领域都有广泛的应用。一般来说，依据结构层次对集散控制系统进行分类，其主要包括上位管理层、监督控制层、现场控制层以及生产现场四类，并且该系统的结构图如图所示。
图1 集散控制系统DCS的结构图
1.集散控制系统的现场控制层。现场控制层在DSC结构层次中处在最低端，其主要完成的功能是：首先，采集过程数据，即对现场的状态开关量以及各种物理量加以采集，并适当采取转换及滤波设备对数据加以处理。其次，监测并诊断装置设备情况及其运行的状态。最后，使得开环及闭环控制得以实现，并尽可能地对顺序逻辑控制功能或DDC控制功能加以完成，逐渐将一些自动控制技术包括仿真智能控制、专家系统控制、预测控制以及自适应控制等投入到集散控制系统当中。
2.集散控制系统的监督控制层。监督控制层主要是用来对现场控制层发出的实时数据及状态信息加以接受，然后将下一步操作指令向下级进行。其主要功能包括：处理事故报警以及对装置加以监视；各类报表的打印工作；提供集散控制工作的操作界面；使得优化控制、自适应控制以及其他各类的先进控制策略得以实现；完成数据通信等。
3.集散控制系统的上位管理层。从功能层次上看，上位管理层主要包括调度层和决策管理层两类。其中调度层主要是依据市场调查的情况，完成对生产计划的制定工作，并然后使生产优化的调度与管理得以实现。在此过程中，能够获得工厂级制定的统计报表以及实时的监测数据。而决策管理层则是为方便上层管理人员能够方便科学地进行决策管理，所以从调度层获得相关的统计信息及监测数据等【2】。
三、发电厂电气系统的有效控制方案选择
（一）发电厂电气主接线有效方案的选择
发电厂电气主接线通常选用两种接线方式：一台半断路器接线和双母线接线。
1.一台半断路器接线包括六台断路器，有两个完整串，其接线图如图2所示。
图2 一台半断路器接线图
采用一台半断路器接线的优点包括，第一，供电具有极高的可靠性，因为在每一条回路均有2台断路器进行供电，因此，一旦母线发生故障，只需将所有与此母线相连的断路器跳开，便可保证认可回路电路运行正常。并且在对回路进行事故检修时，停电回路要低于两回。
第二，运行调度非常灵活，通常情况下，全部断路器及两组母线均被置入工作之中，形成多环形供电的模式，因此对其运行的调度非常灵活。
第三，对检修的操作非常方便，线路中的隔离开关只用作检修，无需被当做倒闸操作电器。
而采用一台半断路器接线的缺点是，因为一台半断路器接线中一条回路中被接入两台断路器，并且中间断路器的两端各连着一条回路，因此，将二次回路和继电保护变得异常复杂。
此外，500kV配电装置采取一台半断路器接线，其占地面积为208。
2.双母线接线包括五台断路器，且中间没有分段，其接线图如图3所示。采用双母线接线的优点包括，第一，供电比较可靠，为防止供电中断，可以将两组母线的隔离开关用作倒闸操作电器，以便对母线进行轮流检修。并且一旦一组母线出现故障，可以迅速将供电恢复正常，同时在对任意一回路的母线隔离开关进行检修时，只需将该回路停运即可。
第二，运行调度比较灵活，可以任意将各个回路负荷及电源箱某一组母线分配，从而能够使运行中对各种潮流变化的需要而进行的调度操作变得更加灵活。
采用双母线接线的缺点是，第一，在检修母线出现故障的过程中，将隔离开关当成了倒闸操作电器使用，因而，容易出现操作上的失误。
第二，在今后将双母线接线扩建成双母线双分段或者双母线单分段的接线方式，会增加更多的设备，因而，使得其运行的可靠性与灵活性比一台半断路器接线方式要差。
其中，500kV配电装置采取双母线接线，其占地面积为。
图3 双母线接线图
综合考虑两种接线方式的优缺点、占地面积及经济性特点，依据发电机出口是够装设机组的启动（备用）电源以及GCB断路器，当接入500kV配电装置时，得出两种发电厂电气系统的主接线有效方案。其一，是将断路器装设在发电机与主变压器之间，并在每四台机组配置一台高压备用变压器；其二，是不在发电机与主变压器之间设断路器，而在美两台机组中设置两台高压启动（备用）变压器。
（二）发电厂发电机出口断路器的有效选择
1.发电机出口断路器技术性能的分析。发电机出口断路器一般在绝缘性能、电气性能和机械性能上鱼通用型断路器基本一致。其与后者主要的区别是，发电机出口断路器对直流分量及衰减时间常数的要求比较严格。这是因为发电机的电感值相对较大，因而导致在瞬间断路器所承受的衰减时间常数及直流分量急剧增加。
2.发电机出口断路器的有效选择。当前国际通用的ANSI/IEEEC37-013规定，对发电机出口断路器型式的选择主要考核系统源短路以及发电机源短路时断路器的开断与关合。首先，系统源短路是断路器的开断与关合试验，通常情况下，发电机出口断路器的工作是在非自动重合闸操作顺序之下，直流分量包括DC％＞20％和DC％＜20％，其瞬间恢复的电压峰值是发电机最高工作电压的1.7倍，而瞬态恢复电压达3.5Kv/us的上升率；而通用型断路器通常是在自动重合闸操作顺序之下工作，其直流分量为DC％＜20％，瞬间恢复电压峰值为额定工作电压的1.71倍，而瞬态恢复电压的上升率仅仅为0.34Kv/us。
其次，发电机源短路的开端与关合，发电机源短路时，依照国际标准规定，其直流分量的值为DC％=130％，远远高出通用型断路器的直流分量。
综上所述，发电机出口断路器的选择主要从断路器在电力系统中的作用、发电机源短路及系统源短路的可靠性数据的计算、电厂接入系统的方式等多方面进行考虑【3】。
此外，在变压器的选择过程中，除却要遵循其变压器容量及阻抗选择的原则之外，通常还要对变压器的可靠性要求、运输条件及制造条件等多方面综合考虑，从三相变压器或者单相变压器组中进行合理选择。尤其是大型变压器，则更需对其运输的可能性进行考察。
结束语：基于电气系统与电厂的稳定运行及经济效益之间的密切关系，电气系统的有效控制包括电气系统主要设备如断路器以及主变压器等的合理选择、对电气主接线形式的合理选择、电气系统的继电保护以及控制等的科学有效，在保证大型发电厂的电气系统为发电厂提供安全、可靠、经济的生产环境方面，均具有极其重要的意义。
参考文献:
高等教育是我国教育系统的重要组成，高校则是我国提高科研水平的重要场所。随着我国高等教育事业的快速发展，我国高校的占地面积增长迅速。目前，高校是区域内电力资源的占有和消耗大户，电费支出在办公成本支出中一直占较大的比例，随着全国各个高校规模的不断扩大，在校生人数大幅度增加，图书馆、教学楼、办公楼和学生宿舍等与学生学习、生活密切相关的配套设施也迅速扩张。对于这些关键建筑，采用传统的电气控制系统不仅造成资源的大量消耗，也致使高校的管理运营成本大幅度增加，高校的财政不堪重负。本论文旨在高校普遍采用的电气系统上，初步建立一套适合高校的电气智能控制系统，为校园节能管理和绿色校园的建设提供一种新途径。
1 高校楼宇电气智能控制系统原理
电力是高校校园内的主要能源种类，用于各类功能建筑的照明、动力、教学、生活等设施。高校电气智能控制系统的核心是能源自动化监控和管理，由能源监管中心、远程传输网络、现场控制网络、三相/单相电力监控终端、网关、传感器、定时器、智能化计量仪表、能源监管系统软件等组成。
2 高校楼宇电气智能控制系统设计
在校园里，图书馆、实验室、教学楼和学生宿舍是电力供应的重点区域。目前数字化校园已在全国的高校推广。利用数字化校园网络建立校园能源自动化监管系统，既可以省去网络的拓扑费用，也可以使能源监管和数字化校园结合起来，统一管理。
校园能源自动化监管系统的核心是能源监管中心，通过数字化校园的局域网系统将现场控制器、传感器、监视器、三相/单相电力智能终端等设备整合起来。
2.1 系统结构设计
系统结构示意图见图1，系统结构特点为：
（1）图书馆、教室等公共区域的照明控制系统与监管中心联动，通过红外线感应系统，实现无人时自动关闭，也可切换成监管中心或现场手动控制，每个控制器的开闭情况都能在监管中心的数字化管理平台上显示出来。
（2）分体、中央空调系统通过温度感应和红外感应系统与监管中心连接，实现每个房间、每个封口的单独控制和无人关断，每个房间的温度、空调的运转情况都能够通过监管软件查询。
（3）校园供水系统增加变频控制设备，并通过数字化校园网络连接至监管中心。
（4）对学生宿舍区更换成智能计量电表，并连接至监管中心，实现分室供电计量、负载限制、定时断电、短路、过流保护、故障报警、数据分析、数据保护计费等功能。
2.2 控制器的设计
控制器中采用DDSI1129型单相或三相智能控制器，可完成用电系统的电压和电流采集、智能调节、数据实时返回、数据同步等控制；监测器采用红外线人员检测器，可完成有人员动作时可手动控制，无人员动作时自动关断。为增强系统运行的可靠性和安全性，系统中的控制器和监测器都具备数据实时回传功能，保证系统运行参数不会因断电而丢失。
对于室外照明系统，设置室外照度计，能源监管中心自动读取室外照度计的照度值，当照度低于系统设定的照度值时，系统自动开启外场照明等，而不管定时开启时间是否到。这种控制方式适用于天气突变时，监控工作站检测到照度低于设定值时，自动发出照明开启命令至照明监控终端，开启照明设备。
3 智能控制系统应用效果
某高校针对图书馆、教学楼和公共照明系统进行了电气智能控制系统改造，针对照明回路、空调回路增加控制器、监测器、温度传感器和室外照度计等，能源监测管理软件使用成熟产品，全部改造成本约为150万元与2013年底完成。
2013年该高校月平均总用电量为352万度，图书馆、教学楼和公共照明系统月平均用电量为212万度；改造完成后，经过三个月的试运行，月平均总用电量降低至331万度，图书馆、教学楼和公共照明系统月平均用电量降至175万度，节省电费33.3万元，节电效果明显。
4 结论
通过实测得到，该系统在保证正常用电需求的前提下，可节约能源17%，且该系统具有强大的网络监测功能，不仅能够实现监管中心对总体用电情况的全面掌握，提高用电质量，保证用电安全，又能够降低能源消耗。
通过高校楼宇电气智能控制系统帮助高校削减能源消费，避免能源浪费，提高能源利用效率，实现校园建筑设施的用能成本核算，完善用能收费体制和制度建设，是建设绿色校园的重要推手。
参考文献
[1]刘经伟.科技创新与应用[J].建筑科学，2013（28）：242.
[2]张丽，张利明，罗永红.科学之友[J].应用技术，2011（11）：15-18.
[3]原甲，龚敏，王云星.智能建筑与城市信息[J].技术与应用，2013（9）：82-83.
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）04-0027-03
在生产领域中，产品的质量以及生产过程的稳定性与原料的配比精度有着最为直接的关系，而PLC的称重给料控制系统的设计，不仅可满足其精度要求，而且有利于生产效率的提高和产品质量的提高，从根本上实现企业的效益。因此，对PLC的称重给料控制系统的设计进行探讨有其重要的价值和意义。
1 系统的设计原理
基于PLC的称重给料控制系统，其所用到的方法和原理相对简单，而且具有很强的适应性。在设计时，其主要通过模拟调节器来进行，结合相关的数字运算，确定其相关的给定值，具体的计算方法如下：
式中：PVnf为当前滤波输入值；Dn为微分运算值；EVn为当前偏差；EVn-1为前一次偏差；KP为比例常数；Dn-1为上一次微分运算值；SV为设定值；PVn为当前采样值；α为输入滤波常数。
根据以上的程序设定，当系统发出指令时，若是输入值PVnf比设定值大时，那么就要通过正作用执行PID算法，反之，则通过反作用执行PID算法。
2 系统设计
基于PLC的称重给料控制系统是一种用于工农业（如水泥、钢铁、玻璃、煤矿、制药、饲料等行业）自动化称重配料设备的控制系统，通常是由带有自动配料算法软件的计算机（微机）组成，该系统的应用，既可以节省大量的劳动力，提高企业生产效率，而且可以为企业的生产带来巨大的效益。另外，在实际生产与应用中，还可以根据不同物料的配料，定制和设计相应的控制系统，为企业发展提供完善的解决方案，满足企业的发展需求，具体的设计如图1所示：
图1 系统设计图
2.1 系统操作程序
在工矿企业中经常遇到这样的原料入库配料系统，工艺流程图如图1所示，系统中所用原料分别是粉矿岩、铁粉、石灰石，它们均来自各自的原料堆场；混合料来自预配料系统，混合料实际上是石灰石和粉砂岩按一定比例混合得到的。在实际运行中，粉砂岩、石灰石、铁粉三种原料均由皮带输送机1从各自的堆场送到分叉溜子2，再由可逆皮带机3将物料分别送至4、7、10号料仓中。可逆皮带机正转（向右），且分叉溜子2在右边下料，则石灰石物料送入料仓10中，若可逆皮带机反转（向左），且分叉溜子在左边下料，则粉砂岩或铁粉进入料仓4或7中。混合料单独由皮带机21直接送入混合料仓22中。料仓下设备5、8、23为出料皮带机，该皮带机的转速可调，从而调节入库的喂料量，即调节物料的下料量。
出料皮带机下设备6、9、12、24为称重喂料机，称重喂料机的称重信号经质量自动控制系统来调节出料皮带机的转速，从而自动调节入库喂料量及几种喂料量之间的比例。称重喂料机下为入库皮带机25，经过可逆皮带机31，再经回转阀32，物料喂入粉库内。可逆皮带机25正转（向右），使物料喂入粉库，可逆皮带机反转（向左），物料流入装料汽车。正常情况下，喂料输送系统运行时，混合喂料装置21、23、24及铁粉喂料设备1、3、8、9工作。下料皮带机23与称重皮带机24组成闭环系统，保持混合料下料恒定。下料皮带机8与称重皮带机9组成闭环系统，保持铁粉下料恒定。
物料在分库内混合时，其成分为细度和化学成分合格的生料粉。对生料粉取样化验，若符合要求，则系统稳定运行。若化学成分不满足要求，系统必须调整，偏差较小时，可改变混合料或铁粉的下料量，偏差较大时，可增加一定数量的石灰石或粉砂岩，此时，石灰石或粉砂岩系统投入运行，使出库生粉达到规定值。
2.2 监测系统
在设计监测系统时，需要结合以下控制要求来完成：
2.2.1 物料流程要求：各个设备之间联锁，起动顺序逆着物料流向，各设备的起动有一定的时间间隔。停止顺序顺物料流向，相互之间也有一定的时间间隔，停车时，前后两个设备的时间间隔由一个设备的运行速度及设备长度决定。总之，在正常停车后，希望各设备上的物料全部输送完毕。
2.2.2 正常运行时，入库物料为混合料及铁粉，此时设备21-25、1-3、8-9、31-32运行，分叉溜子打开左边，皮带机3反转。
2.2.3 当需要调整物料配料时，若设备5、6运行，粉砂岩原料入料，设备11、12运行，高品位石灰石原料入库。
2.2.4 粉砂岩、铁粉、石灰石是否需要，根据选择开关而定，可逆皮带机31的运行方向也需选择而定。
另外，在具体的设计时，第一，要根据控制要求，进行原料入库系统的PLC控制系统设计，
I/O连线图以及PLC硬件配置电路；第二，要根据控制要求，编制原料入库系统PLC控制应用程序；第三，编写设计说明书，内容包括：设计过程和有关说明；基于PLC的原料入库系统的I/O连线图；PLC控制程序（梯形图和指令表），并调试直至符合要求；另外，其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题以及解决方法、对本次设计的认识和建议等。5、8、11、23――下料皮带机；6、9、12、24――称重喂料机；1、21、3――入料仓皮带机；25――入库皮带机；31――可逆皮带机；33、34――喂料皮带机；35――密封风机；2――分叉溜子；36――库分传动；32――回转阀。
2.3 电气控制系统
初始状态：初始状态各阀门关闭，传感器H.I.L为OFF启动操作：按下启动按钮SB1定时器开始计时，同时阀门X1打开，3s后液体到达液面L，低液面显示L1亮（传感器L=ON），3s后液体到达液面I，中液面显示L2亮（传感器L=ON），控制阀门X1关闭，阀门X2打开注入液体B，在经过3s后，到达液面H，高液面显示L3亮（传感器H=ON），控制阀门X2关闭，搅拌机开始工作，显示灯L5闪烁3s后，搅拌结束，控制阀门X3打开，液面下降，7s后液体放空，控制阀门X3关闭，一周工作结束，控制阀门X1打开继续循环工作。停止操作：按下停止按钮SB2后，在当前的混合液操作处理完毕后才停止操作。
3 优化系统设计
3.1 优化程序设置
由于PLC的运行主要通过程序来实现，并且与各种传感器结合，全面完成整个系统的监控，一旦系统出现故障时，需要仔细确定输入点和正常时的区别与不同，或者使用编程软件进行监视，以此确定不能配料，PLC正常运行，上位机对数据可以读/写，PLC输出点有输出。
3.2 优化系统模块
首先，系统重量检测模块的设计需要采用压力传感器来检测，要求其主要的输出电压范围在0～21.6mV之间，采用A/D变换模式，将输出电阻控制在351，并且通过AD623芯片，将系统所需要的信号放大50倍。其次，数据转换功能模块的设计要通过变频器将PLC计算得到的数据进行转换，使其成为模拟信号，控制下料电机的转速。最后，参数检测模块在电机运行时经过485接口，将相关的功率、电流以及效率等数据进行转换，并且传送给上位机以及PLC。
4 结语
总而言之，基于PLC的称重给料控制系统主要是以PLC为控制中心，配置相关的操作程序，保证系统的自动运行，实现系统的自动监测。一般而言，整体系统属于一个闭环控制，利用编程方法，结合功能扩展，优化流程设计与接口设计。
参考文献
[1] 董军豪，杨孝虎，刘彦滔，马光，赵晨.可编程控制器在煤矿应用的安全性研究[A].煤矿自动化与信息化――第21届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第3届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集（下册）[C].2011.
[2] 李克俭，侯鸿佳，蔡启仲，李丹丹.PLC装置用户基本指令编码与测试[A].中南六省（区）自动化学会第二学术年会论文集[C].2011.
在电机的组装中，法兰与轴承的组装是其中的一个重要工序。用手工安装方式，效率低下，成品不良率高，人工成本高。本文设计了一种法兰与轴承自动组装的装置，用于提升产品生产效率和质量。
一、法兰与轴承自动组装的方案设计
（一）系统的控制要求。在本设计中为了实现法兰与轴承自动组装能够顺利完成自动组装的任务，主要应用了传感器和可编程控制器来进行系统控制。法兰与轴承自动组装机动作过程是上电后，检查法兰部分气缸、轴承部分气缸与组装部分气缸是否在原点，工装是否正确，总气源压力正常，门开关正常。轴承与法兰搬运机构将法兰与轴承搬送到组装工位，然后由组装机构进行压入组装，最后将成品排出。
（二）控制方案的确定。基于PLC控制的自动组装机应符合系统的动作要求和实际应用性。在自动组装机装置中，需要的控制元件很少，采用可编程控制器结合传感器作为开关元件的控制系统，这种系统控制简单、廉价、可靠性好，而且接线固定，编程方便，适用范围广。
二、法兰与轴承自动组装结构设计
（一）机架本体与组装工件。法兰与轴承自动组装机上部的机架是铝型材构成以及由压克力构成的面板，台面是铁制面板，表面镀镍处理，底座是铁制底座，表面刷漆。组装工件是法兰与轴承零件，法兰的长度约为50mm，宽约为40mm，轴承的内径约为7mm。
（二）法兰输送以及移载结构。法兰输送机构主要组件有法兰零件、圆盘式振动盘、直线式振动盘、法兰振盘压紧缸、检测传感器。法兰搬送机构的基本动作是振动盘启动法兰输送到搬送振盘出口出口接近感应（同时法兰振盘压紧缸下压）法兰移载平移气缸前伸前伸到位法兰移载升降气缸下降下降到位底部吸盘带有的接近感应真空电磁阀动作吸盘吸气（动作保持）下降保持2s并一直保持吸气法兰移载升降缸上升上升到位法兰移载平移缸后退后退到位法兰移载升降缸下降下降到位真空电磁阀断电吸盘无气法兰移载升降缸上升旋转缸旋转同时法兰移载机构前伸搬运法兰。
（三）轴承输送以及移载结构。轴承输送机构主要组件有轴承零件、圆盘式与直线式振动盘、轴承切料气缸、轴承顶升气缸、检测传感器。轴承移载机构主要组件有轴承移载升降气缸、轴承移载平移气缸、轴承移载夹爪气缸。轴承搬送机构的基本动作是轴承送到切料治具取料光纤感应轴承切料气缸前伸轴承升降缸下降轴承顶升气缸上顶轴承升降缸上升轴承移载平移气缸前伸轴承升降缸下降轴承移载夹爪气缸松开回复到原点。
（四）法兰轴承组装结构。法兰轴承组装机构主要组件有组装下压气缸、压力传感器、组装工位的旋转气缸、脱料气缸、检测接近开关、槽型光电、轴承振盘出口光纤（装载在旋转气缸的两个工位上，用来检测法兰的有无，槽型光电的作用是作为压力测试点）。
三、硬件选型
（一）可编程控制器PLC的选型。本设计采用了基恩士PLC在此设计中所采用的是KV-NANO系列的，根据本设计的要求及输入、输出点的分配合理性，本设计将选用KV Nano系列小型可编程控制器：KV-N60AT。
（二）传感器的选型
1.光电传感器。在此设计中选用了对射型光电和扩散反射型光电。在轴承振盘满料光电和不良检出光电两个部位选用了对射型光电传感器。在法兰与轴承振动盘空料光电两个部分选用了扩散型光电传感器。
2.光纤传感器，由于在轴承振盘出口与轴承取料检测的精度要求较高，所以在这两部分选用了光纤传感器。
3.压力传感器，设计中所选用的压力传感器也称为称重传感器，其类型有许多种，在此设计中选用了电阻应变式的压力传感器。
（三）气动部分元器件的选型。在本设计中气动部分元器件的选型包括、气缸的选型、电磁阀的选型、真空吸盘的选型，
1.气缸的选型。在本设计中一共使用了11个气缸，在法兰部分有振动盘压紧缸、法兰移载升降缸、法兰移载平移缸，由于振动盘压紧缸没有什么特殊要求，因此选用了SMC薄型CQ2系列的气缸，法兰移载升降缸的选用要求轻巧，所以选择了SMC MG系列带导杆薄型气缸，法兰移载平移缸根据其运动的要求选用了SMC气动滑台气缸MXS系列；在轴承部分有上顶气缸、轴承移载平移缸、轴承移载升降缸、夹爪气缸、轴承切料缸，上顶气缸的作用是将切料缸中的轴承顶入夹爪中，所以要求不高，可以选用SMC型CQ2系列薄型气缸，轴承移载平移缸和轴承移载升降缸均选用了SMC带导杆薄型气缸，切料缸所要求的行程较短所以选用了SMC薄型气缸CQ2系列；在组装部分使用了脱料气缸、下压缸、旋转缸，脱料缸的作用是保证法兰搬运到位后不跑位，所以要求也不高，选用了双作用气缸，下压缸的要求与其他气缸不一样，要求下压时带缓冲，所以选用SMC带缓冲的薄型气缸。旋转气缸根据机械要求选用SMC带导杆MGP系列的气缸。
2.电磁阀的选型。根据选型原则和参照设计要求，设计选择了三通袖珍电磁阀，电磁阀体积小，流通能力大，节省空间，低成本；响应时间短；功率仅为0.5W，可靠性高，安装方便，电压选择DC24较为方便。
3.真空吸盘的选型。在此设计中运用真空吸盘主要实现两个功能。一是实现法兰的搬运和推动法兰在振动盘上前进。二是吸取法兰，将法兰零件搬送到组装工位和将已组装好的成品搬送到良品盒中。
（四）振动盘和直线振动器的选型。振动盘是一种自动组装机械的辅助设备，本设计的主要动作要求是通过两个振动盘的振动分别将无序的法兰和轴承有序定向排列整齐、准确的输送到直线料道。由于需要定向整理，且法兰和轴承有一定的形状和尺寸，所以选择圆盘式振动盘。
电气控制系统设计
本设计中最主要的程序就是组装平台的控制程序，由于篇幅所限，在此只给出程序的流程图。
本文设计的法兰与轴承自动组装机，具有结构简单，安装方便，工作稳定，工作效率高等优点。在实际的使用中提高了产品的良品率，节约了人力成本，就有较好的实用价值。
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）07（b）-0063-02
1 研究背景
我国的经济在持续的发展，同样，人们对健康的要求也逐渐提高，药品的生产和制造为人们的健康做了很大贡献，我国已成为世界十大医药生产国和原料出口国之一。从实际情况上来说，对于医药相关类产品的包装，我国的水平还落后于发达国家，最早的药品的生产和包装是靠手工，手工业从劳动强度和速度上都有很大的缺陷，进而影响产品的质量，从而使效益也变差。后来，用一些设备代替了一部分手工业，这样也加快了效率。以前的设备控制主要是采用继电器系统，继电器中的时间继电器、速度继电器也使控制实现多样化。但是复杂的控制和适应产品的多样化控制再采用继电器系统会有很大的弊端，如接线复杂、改进小问题需要较大改进控制系统的逻辑，所以找到能实现继电器系统的控制，又能使接线简单，改进方便的系统成为各大领域急需解决的问题。可编程序控制器的出现使这一问题变得简单，用CPU、存储器、输入输出模块组成了一个控制器，向存储器编写程序，由CPU计算，进而实现控制，是这一控制机的最大特点。自动药品包装机的控制系统采用PLC控制，既可以控制整个生产线对药品进行包装，又能根据产品要求随时调整生产方式。
2 袋成型自动药品包装机的机械结构以及工作原理
袋成型自动药品包装机结构包括用于塑化材料的加热器、用于压制的卡盘、用于检测包装位置的传感器。传感器主要是采用光电传感器，当产品是满装的状态，光电传感器会根据发射光和反射光的数据判断包装是否填满。如反射率高，说明包装未填充满药品；如反射率低，则说明药品是满的。使包装进行密封是通过具有加热装置的夹盘，当传感器检测到药品盒装满以后，加热盘将加热，达到塑封温度，进行动作，通知包装机进行包装。整一个一套药品包装好后，用传送带将产品运走。12个组为一套，完成交工后，一套药品由拉膜机构塑封，打捆成型。在打捆中，涉及到速度的参数、时间的参数。由此，一整套系统完成生产线的操作涉及到个数、时间、速度的控制。针对以上要求，选用的三菱FX2N38M的PLC，对应输入输出接口上连接输入设备，如启动按钮、停止按钮、急停按钮等，在输出接口上连接制袋装置、计数装置、剪切装置、缝合装置等，实现一整套过程。一台设备上自动完成制袋成型、计量充填、封合剪切等全过程的自动包装设备。该机主要由计量装置、拉膜机构、纵封机构、横封机构、纠偏机构等组成。机构袋成型药品自动包装机整机运行时，拉膜电机启动，通过传动机构带动拉膜带恒速连续运行，拉膜带的速度可以按照包装速度设定值自动调整。整个设计总共分为两步，第一部按照要求，连接输入和输出设备，列出输入输出分配表，第二部根据要求设计程序。
3 PLC输入输出点分配
I/O点分配如表1所示。
控制系统的主程序如图1所示。
4 结语
此论文完成了电气控制系统硬件和软件的设计工作，可以实现手动、回原点、单步、单周期、连续各种工作方式的切换，能够按照预期的目标正常地运行。程序设计时结构清晰，易于检查和修改，而且为以后软件的维护和改进提供了方便。对系统的可靠性进行了充分考虑，加入了各种的保护措施，尽量消除了各种可能的事故隐患。
PLC非常有利于小型自动化系统的实现，用PLC作为下位机实现现场的信号输入和实时控制，是执行可靠，而且有效地实现了分散控制。
