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隨著信息技術的飛速發(fā)展,辦公自動化迅速應用在各行各業(yè),大大提高了生產(chǎn)力、工作效率和管理水平,同時也產(chǎn)生了大量的紙質文件、電子文檔、影像檔案資料,這就給檔案管理工作提出了更多、更復雜的要求。只有對各類檔案資料進行更加科學、規(guī)范的管理,不斷提高檔案管理工作的規(guī)范化和標準化,才能更好地與辦公自動化協(xié)調發(fā)展。因此,事業(yè)單位檔案管理辦公自動化建設既是大勢所趨也是必然要求。
一、當前我國事業(yè)單位檔案管理中存在的突出問題
1.檔案管理模式較為落后,造成檔案管理工作效率的低下
從目前我國大多數(shù)事業(yè)單位的檔案管理工作現(xiàn)狀可以看出,檔案管理模式仍然較為落后,主要表現(xiàn)為:檔案管理工作方法落后,仍然是以傳統(tǒng)手工整理檔案資料的工作方法為主,沒有普及應用計算機信息設備,工作效率低下。雖然有些單位引進了較為先進的信息系統(tǒng),但是應用層面膚淺,沒有實現(xiàn)全面的信息化、數(shù)字自動化建設。檔案內容資料不合理。在篩查檔案內容資料過程中不夠細致、深入,對于需要更新、刪除的檔案資料也沒有及時進行修改,導致檔案資料內容不完整,實際應用價值不高。
2.檔案管理意識守舊,信息化程度不高
隨著辦公自動化程度的逐漸加深,人們也漸漸意識到檔案管理工作的重要性,但是由于對檔案管理工作的認識尚且不足,對檔案管理沒有一個明確的定位,將其僅僅視為是資料存儲、查閱的地方。由于檔案管理意識的守舊、落后,因此缺乏對檔案工作的系統(tǒng)管理,檔案管理工作制度嚴重缺失。
此外,事業(yè)單位檔案管理工作的信息化程度也不高,缺少先進的網(wǎng)絡硬件設施的支撐,計算機信息技術軟件應用也不到位,檔案管理工作與信息化建設之間缺少必要的適應融合。
3.檔案管理人員的綜合業(yè)務能力有待進一步提高
當前事業(yè)檔案管理中還存在一個突出問題就是檔案管理人員的綜合業(yè)務能力較低。在信息化時代,檔案資料的形式呈現(xiàn)出多樣化的特點,對檔案管理人員的綜合業(yè)務要求也是越來越高,要求其基本多元化的業(yè)務能力,如寫作能力、檔案管理能力、信息應用能力、學習創(chuàng)新能力和應急應變能力。但通過分析目前我國事業(yè)單位檔案管理工作現(xiàn)狀就可以看出,大多數(shù)檔案管理人員不具備這些綜合能力,與當今時展需求嚴重脫節(jié)。
二、實現(xiàn)檔案管理自動化建設的途徑思考
1.建立健全檔案管理制度,實現(xiàn)檔案管理的現(xiàn)代化和自動化
健全、完善的檔案管理制度是實現(xiàn)事業(yè)單位檔案管理自動化建設的重要制度保障。完善的檔案管理制度就是依據(jù)本單位實際工作情況,制定出文檔資料生成、收集、整理、歸類、編序、立檔、保管、檢索、查閱等一系列基礎性的規(guī)章制度。
明確了檔案管理的制度保障之后,就是要不斷嘗試和變革檔案管理的方法和手段,努力實現(xiàn)檔案管理的現(xiàn)代化和自動化。在實現(xiàn)這一現(xiàn)代化、自動化的過程中需要從以下幾方面著手探索:一是采用科學的檔案管理方法。文書、檔案的一體化管理可以提高二者的兼容性和互補性,大大減少了檔案管理工作中的漏洞;建立數(shù)據(jù)信息中心,不進可以大大延伸檔案資料的覆蓋面,還把檔案、書籍、多媒體資料、市場輿情等各項工作貫穿起來,實現(xiàn)了信息的一體化管理,更方便了信息的互通與共享。二是強化組織結構,提高工作效率,充分發(fā)揮檔案管理的的職能效應。
2.積極轉變思維模式,加快檔案管理的信息化建設步伐
檔案管理的自動化建設是事業(yè)單位檔案管理工作中的重要內容,也是事業(yè)單位實現(xiàn)辦公自動化的重要組成部分,因此,各事業(yè)單位應當引起高度重視,認識到檔案管理信息化、自動化建設的重要性。
首先是加強檔案資料的網(wǎng)絡防護。安裝防火墻和殺毒軟件,并保持時刻開啟狀態(tài),防止檔案資料外泄。檔案資料要設置加密,重要數(shù)據(jù)要做好備份工作。在查閱一些重要檔案資料時,要對查閱人員進行權限設置,防止出現(xiàn)越級查閱。
其次是檔案管理自動化系統(tǒng)的開發(fā)要有檔案人員的參與。檔案人員是直接從事檔案管理工作的,也是最熟悉檔案工作流程的,只有檔案人員的參與才能夠設計開發(fā)出既適合本單位工作實際,又符合檔案管理業(yè)務需要的自動化軟件系統(tǒng)。
3.盡快提高檔案從業(yè)人員的綜合業(yè)務水平和能力
檔案從業(yè)人員綜合業(yè)務水平和能力的高低直接決定著事業(yè)單位檔案管理自動化建設的成敗。檔案管理自動化建設不僅要求從業(yè)人員懂得基礎性的檔案管理業(yè)務知識,同時還要求他們具有較強的計算機信息技術、安全責任意識和應急應變能力。
一是檔案從業(yè)人員要提高安全意識和責任意識。檔案資料的安全性非常重要,面對日益復雜化的網(wǎng)絡環(huán)境,檔案從業(yè)人員要不斷提高自己的網(wǎng)絡安全意識和責任意識,時刻保持警惕,妥善管理好各類檔案資料。
二是提高檔案從業(yè)人員的業(yè)務素質。檔案管理工作有著其專屬的工作流程、業(yè)務標準和管理模式,這就要求檔案從業(yè)人員具有較高的業(yè)務能力,才能勝任工作。對于業(yè)務能力較差的檔案從業(yè)人員可以轉崗,也可以進行脫崗業(yè)務培訓。
三是信息化技術與實際工作的結合。檔案管理自動化建設要求檔案從業(yè)人員要具備相應的計算機信息技術知識,通過與實際工作的結合,這也是適應檔案管理現(xiàn)代化的發(fā)展需要。
Design and Application of the Teaching Case of "Configuration Software Technology" Course in Higher Vocational Colleges
ZHAN Changyi
(Anhui Institute of Career Academy, Tongling, Anhui 244000)
Abstract This paper discusses how to design and implement a practical course project teaching case, and the integration of theory and practice in the course of teaching case study. At the same time, the article also analyzes and studies the process of the curriculum evaluation method.
Key words configuration software; PLC; teaching case
0 概述
隨著工業(yè)自動化水平的迅速提高,計算機在工業(yè)領域的廣泛應用,人們對工業(yè)自動化的要求越來越高,種類繁多的控制設備和過程監(jiān)控裝置在工業(yè)領域的應用,使得傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件已無法滿足用戶的各種需求。通用工業(yè)自動化組態(tài)軟件的出現(xiàn)為解決上述實際工程問題提供了一種嶄新的方法,因為它能夠很好地解決傳統(tǒng)工業(yè)控制軟件存在的種種問題,使用戶能根據(jù)自己的控制對象和控制目的的任意組態(tài),完成最終的自動化控制工程。組態(tài)軟件,又稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件,即Supervisory Control and Data Acquisition(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制),它是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件。它們處在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境,使用靈活的組態(tài)方式,為用戶提供快速構建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件的應用領域很廣,可以應用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領域。
“組態(tài)軟件技術”課程是高職電類專業(yè)的專業(yè)課,是一門以應用為主的工程應用類課程。本課程的學習內容是工業(yè)控制網(wǎng)絡基礎系統(tǒng)中的一個組成部分,是工業(yè)自動化工程項目中數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的軟件平臺,可對所監(jiān)視的工業(yè)自動化過程中的各種資源進行配置、處理數(shù)據(jù)報警和系統(tǒng)報警、提供報表輸出、提供腳本供二次開發(fā)等。通過本課程的學習,使學生基本掌握一種組態(tài)軟件的應用技術,并能應用所學知識進行工業(yè)控制系統(tǒng)過程可行性、可視化的設計,為在工業(yè)自動化過程以及其他領域的監(jiān)控、檢測過程中的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控應用打下良好的基礎。同時,“可編程控制器與應用”、“組態(tài)軟件技術”、“現(xiàn)場總線技術”這三門課程是將工業(yè)控制網(wǎng)絡系統(tǒng)為對象而展開研究的,因此在課程教學過程中要注意它們之間的協(xié)調和連貫。本文通過分析案例教學的特點,結合目前高職院校實驗實訓設備的普遍現(xiàn)狀以及高職學生的特點,設計切實可行的教學案例,探討“組態(tài)軟件技術”課程的理論與實踐一體化教學以及案例項目的過程實施。
1 “組態(tài)軟件技術”課程可行性教學案例的設計原則
案例教學是由美國哈佛法學院前院長克里斯托弗?哥倫布?朗代爾于1870年首創(chuàng),并從美國迅速傳播到世界許多地方,被認為是代表未來教育方向的一種成功教育方法。鑒于案例教學的特點,在“組態(tài)軟件技術”課程教學中進行案例設計,需要遵從以下幾個原則:
首先,案例設計以明確的教學計劃為前提。在“組態(tài)軟件技術”課程教學中,要根據(jù)電類專業(yè)的需求制定明確的教學計劃,主要包括教學任務要求、教學目的、具體的教學效果和對案例教學過程的整體設計及其實施過程控制。教學計劃來源于教學大綱,案例、教材與教學計劃互相聯(lián)系,共同反映教學任務內容。因此,案例選取時,內容可能需要進一步加工,使之滿足教學內容的需要。
其次,在教學案例的設計中,要選擇適合的案例,使案例具有典型性、針對性、實用性、先進性和可行性。所有的案例設計都是為滿足“組態(tài)軟件技術”課程的教學目的編寫的,因此選擇案例一定要考慮案例的著眼點。案例的來源可以是工業(yè)企業(yè)的典型控制應用,比如某過程控制系統(tǒng)的監(jiān)控,也可以是日常生活中很常見,比如路通燈控制、停車場車位監(jiān)控、道路車流量控制等等。
再次,教學案例的設計符合教室、實驗實訓設備的要求?!敖M態(tài)軟件技術”課程的實踐性和操作性比較強,在案例教學過程中的班級不宜過大,因為學生人數(shù)太多會影響討論的效果;教學過程中要充分利用板書、多媒體投影、電子教室、活動掛布等各種輔助設施;實驗實訓設備須夠用,盡量保證每人擁有相應的設備器材。
最后,教學案例的設計要考慮高職學生的特點。高職學生的學情特點為理論基礎普遍薄弱,對感興趣的東西學習積極性較高,而對于內容枯燥的內容則學習效率較低。因此,在案例的設計中要注意所選案例的內容與學生實踐經(jīng)驗的關聯(lián)性。
2 可行性教學案例設計實例及教學過程實施
下面以“基于組態(tài)王Kingview6.53和PLC的四路搶答器控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)”案例為例,闡述“組態(tài)軟件技術”課程教學案例設計的可行性及教學過程實施。
2.1 案例背景
現(xiàn)有的實訓設備為THPFSL-2型可編程控制器技能實訓裝置,本案例中硬件配置如表1:
表1
設備外形圖及搶答器實訓掛件面板如圖1:
圖1 實訓臺外形圖
圖2 搶答器實訓掛件面板
該教學案例的選取貼近生活,因為競賽娛樂節(jié)目中經(jīng)常有搶答器的使用,在前期課程的教學中也進行過搶答器PLC控制系統(tǒng)的設計(如圖2所示),學生對此不陌生,難度也不大,易于接受,在該實訓設備上能夠實現(xiàn)課程教學內容的實施。案例設計符合實用性、針對性等原則,切實可行。
2.2教學過程實施
教學過程中采用理實一體化教學的步驟,實現(xiàn)對四路搶答器控制系統(tǒng)的控制要求進行分析,引導學生思考回顧該控制系統(tǒng)的PLC硬件I/O接線圖,PLC程序設計,PLC控制系統(tǒng)的仿真與調試等項目任務。在完成上述內容后進一步講解組態(tài)王軟件的基本操作以及本案例中組態(tài)軟件的知識點,主要有:組態(tài)王軟件的安裝步驟,軟件界面概述,組態(tài)一個工程項目的步驟,工程管理器,工程瀏覽器,變量定義與管理,I/O設備管理,創(chuàng)建組態(tài)畫面動畫鏈接等等。
在相應的知識點講解演示過程中,不時針對知識點提出相關的問題讓同學們思考,使他們帶著問題學習,教學過程中將學生應知應會的理論知識融入到具體的案例教學項目中,以案例為載體,以項目任務為驅動,使學生在“教中學,學中做,做中學”。案例教學實現(xiàn)了理實一體教學,提升學生的學習興趣,幫助學生提高動手技能,自學能力、創(chuàng)新能力以及崗位能力等各項素質。
通過該案例的教學,最終形成與實驗掛件相匹配的組態(tài)監(jiān)控畫面,如圖3。雖然畫面簡單,但是教學過程完全滿足了教學任務的要求,當搶答器PLC控制系統(tǒng)模塊在運行時,計算機的組態(tài)畫面能夠實時監(jiān)視,同時也可以直接在組態(tài)畫面上對搶答器PLC控制系統(tǒng)模塊的實時控制,實現(xiàn)了監(jiān)控一體化。當然,這時可以進一步要求學有余力的同學對組態(tài)監(jiān)控畫面進行完善,使畫面更逼真,功能更符合實際。
圖3 搶答器控制系統(tǒng)控制組態(tài)界面
案例教學項目的考核采用步進式考核方式,將考核貫穿于與任務的實施過程中,評價的手段和形式應多樣化,將過程評價與結果評價相結合,定性與定量相結合,充分關注學生的個性差異,發(fā)揮評價的啟發(fā)激勵作用,增強學生的自信心,提高學生的實際應用技能。最后在小組和教師都完成工作案例任務總結以后,各小組必須對自己的工作崗位進行“整理、整頓、清掃、清潔、安全、素養(yǎng)”等“6S”處理,歸還所借的工量具和實習工件,培養(yǎng)學生的職業(yè)能力與職業(yè)素養(yǎng)。
在案例的教學中主要采用如下教學方法與手段:演示法、討論法、實踐教學法、實訓作業(yè)法等。
課程的組織形式與方法參照工作過程來完成,體現(xiàn)出教學過程的“咨詢、決策、計劃、實施、檢查、評價”六個步驟,采用合理的教學手段。豐富的教學方法和手段,激發(fā)了學生的學習熱情和興趣,增強了學生的感性認識,教學實施過程取得了很好的教學效果。
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2.3 案例教學實施效果總體評價
對案例教學實施效果總體評價可以分為兩種途徑:一是讓學生評課對學生進行教學評價。通過學生對案例任務的理解、分析以及解決實施的情況,發(fā)現(xiàn)該案例項目的教學目標達成程度。通過對教學實施效果的多元量化考核,以便讓學生能夠不斷看到自己的進步與提升以及今后的學習目標,進而培養(yǎng)其學習的主動性和積極性。二是教師對案例教學實施過程的自我分析。通過教學課后記的方式,回顧案例教學目標的完成度、學生學習中的積極性、學生學習主體性的發(fā)揮、學生對案例知識點內容的領悟程度以及案例實施過程中師生互動情況,通過分析,不斷地歸納、總結,進一步完善和創(chuàng)新案例。
3 結論
關鍵詞:可編程控制器;電氣控制;應用意義
自改革開放以來,我國一直高度重視在現(xiàn)代工業(yè)各領域廣泛應用的工程技術,如電子計算機工程技術、電氣工程技術、電子信息工程技術等的科學研究與推廣應用。在這些先進技術中,機械與工業(yè)電氣系統(tǒng)自動化控制技術是對推動我國現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟建設發(fā)展起到重大戰(zhàn)略影響的一項核心工程科學基礎技術,關于工業(yè)電氣控制自動化過程控制的先進技術研究始終沒有停止,為了不斷加強工業(yè)電氣控制,出現(xiàn)了以現(xiàn)代計算機控制技術應用為重要主導的先進控制技術手段,如可編程電氣控制器??删幊屉娮涌刂破骷哂畜w積小、重量輕、抗干擾能力強的特點,器件維護和質量管理方便,并且具有很強的經(jīng)濟實用性,這些主要優(yōu)勢都是使可編程控制器在電氣控制中被廣泛應用的重要原因[1]。
1 可編程控制器概念及其發(fā)展趨勢
1.1 可編程控制器概念
可編程控制器是一種新型的通用自動化控制裝置,其設計時的一個基礎部件是通用計算機本身,且具有控制微處理器的能力??删幊炭刂破骺赏ㄟ^直接利用其微計算器的多種處理技術,對各個設備的實際運行情況進行自動計算、定時和自動控制,使可編程控制器能夠按照使用人的實際需求自動完成各種設備的運行??删幊炭刂破髯畛醯幕究刂颇芰H包括邏輯運算、計數(shù)以及順序控制等幾個基本功能,而目前的各種可編程控制器均隨著科學信息技術的不斷發(fā)展、升級和逐步完善,擁有了更多的實用功能,能有效滿足包括現(xiàn)代家庭企業(yè)自動化管理應用、公共事業(yè)管理應用以及現(xiàn)代商業(yè)和民用工業(yè)等在內的多個不同應用領域的巨大應用需求,為人們日常生活和工作提供更多樣的便利,也在社會經(jīng)濟自動化和工業(yè)智能化發(fā)展中發(fā)揮著極大的技術推動作用。
1.2 可編程控制器發(fā)展趨勢
可編程控制器在未正式出現(xiàn)之前,各大工業(yè)領域的自動控制管理系統(tǒng)大多由自動繼電器和接觸器設備進行自動控制,雖然該自動控制管理系統(tǒng)在設備的日??刂苹顒臃矫姘l(fā)揮著一定的自動控制主導作用,但是由于該控制系統(tǒng)需要用戶通過直接固定互相連接的軟硬件設備來正確完成固定控制目標,其工作體積還非常龐大,在實際使用控制過程中還普遍存在設備耗電大、壽命短以及設備故障發(fā)生率高等諸多缺點,而可編程控制器具有產(chǎn)品體積小、使用壽命長、故障機的發(fā)生率相對較低、比較靈活以及安裝操作簡單方便等特點。因此,可編程控制器在推出后很短的一段時間內,就直接通過取代傳統(tǒng)繼電器和接觸器進一步控制電子系統(tǒng),成為多個電子控制應用領域的主要電子控制系統(tǒng)設備[2]。
2 電氣控制系統(tǒng)概念及其功能
2.1 電氣控制系統(tǒng)概念
電氣控制系統(tǒng),廣泛指由若干個大型電氣控制單元及其元件組合而成,可對一個或數(shù)個電氣對象設備進行各種指令式的控制,從而確保一個被控制的設備統(tǒng)能夠安全、可靠、正常地運行的系統(tǒng)。電氣控制系統(tǒng)的基本功能結構包括系統(tǒng)自動化故障控制、設備安全保護、監(jiān)視與故障測量。
2.2 電氣控制系統(tǒng)功能
電氣控制系統(tǒng)功能的主要內容如下:在自動控制系統(tǒng)功能方面,其可對本身線路含有高工作電壓、大工作電流的大型民用電氣設備的相關操作系統(tǒng)線路進行自動控制開閘、自動控制切斷相關電路等各種自動控制保護操作;在安全保護管理功能方面,電氣設備與相關線路的正常運行管理過程中,一旦設備發(fā)生線路故障,就會使得線路電壓表的電壓等效值超過電氣設備與相關線路的正常工作電壓閾下限值,則系統(tǒng)電氣控制管理系統(tǒng)很可能會根據(jù)線路故障報警信號對電氣設備和相關線路操作進行自動調整、斷開、切換等保護操作,從而達到實現(xiàn)安全保護電氣設備的主要目標;在監(jiān)測處理功能方面,若相關工作人員無法準確判斷1 臺電氣設備的狀態(tài)是否處于電路控制通路的工作狀態(tài),電氣控制處理系統(tǒng)就會通過各種新的視聽消息信號,如傳統(tǒng)燈光和其他音像等,對該設備狀態(tài)進行各種電氣狀態(tài)監(jiān)測;在聲音測量處理功能方面,其以比傳統(tǒng)燈光和其他音像視聽信號更有效、準確的測量方式,明確地反映1 臺電氣設備的實際工作運行情況[3]。
3 可編程控制器在電氣控制中的應用意義
可編程控制器在電氣控制中的應用意義如下:首先,可編程控制控制器的中央處理器、存儲器等,會在控制電氣設備的各個i/o控制電路端口時發(fā)揮重要效用,對使用者輸入的操作程序要求進行數(shù)據(jù)錄入、映象解析、采樣和映象處理,然后按照既定的操作程序要求進行相關程序的錄入、輸出,并且連接至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,隨后將數(shù)據(jù)存入由i/o控制的數(shù)據(jù)映象處理區(qū)域并執(zhí)行具體操作;其次,可編程控制器是一種集工業(yè)自動化、機械、通信及電子計算機等高精尖電控技術于一體的新型綜合性電控技術,具有諸多技術上的時代超前性與技術優(yōu)勢性;最后,隨著我國科學信息技術水平的不斷穩(wěn)步發(fā)展、創(chuàng)新,工業(yè)產(chǎn)能的逐步增加與芯片技術的廣泛普及應用程度顯著提高,微處理器與芯片相關技術的實際應用成本、開發(fā)成本將會顯著降低,能發(fā)展成為被廣泛應用的一種實用技術。
4 可編程控制器在電氣控制中的實際應用
可編程控制器可對1 個或數(shù)個電氣對象設備進行多個指令過程控制,從而對該對象設備的性能進行完全自動化過程控制、設備安全保護、監(jiān)視與性能測量。在原子電氣工程與通用電子技術應用領域中,可編程自動控制器單元是一種常用的通用功能電子工程控制設備單元,其主要能通過控制計算機的可編程將控制工作程序直接鍵入控制設備的中央處理設備單元,使該處理設備在既定的工作程序下開始自動運行,從而實現(xiàn)設備運行時的自動控制。除此之外,電氣設備的生產(chǎn)使用過程需要同時考慮多種環(huán)境因素,因為其進行設備自動控制與系統(tǒng)操作的技術難度較高。總之,為了能夠實現(xiàn)所有電氣設備的系統(tǒng)運行自動可控且完全自動化,可應用可編程控制器進行系統(tǒng)自動化操作程序碼的編寫、鍵入,從而使所有電氣設備在既定的操作程序下實現(xiàn)設備運行的自動控制[4]。
5 可編程控制器的未來發(fā)展方向
隨著可編程控制器的不斷改進與發(fā)展,其在人們的日常生活和各領域工業(yè)中的應用越來越廣泛。例如,可編程智能控制器在建筑自動化新型樓宇機電照明控制系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)及其輸變電控制系統(tǒng)等遠程控制方面均得到了有效應用,不僅能夠對這些新型樓宇機電系統(tǒng)設備進行有效遠程控制,而且能夠對該系統(tǒng)的所有功能狀態(tài)進行嚴密遠程監(jiān)察和實時檢測,除了能有效使樓宇機電設備生產(chǎn)能源利用的消耗成本顯著降低,還能夠大大提高樓宇機電設備生產(chǎn)投資的經(jīng)濟效益。在現(xiàn)代電子技術不斷快速發(fā)展的大背景下,電子產(chǎn)品發(fā)展呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展狀態(tài),人們日常生活中所使用的電冰箱、洗衣機及中央空調等均可以通過各種可編程電子控制器系統(tǒng)進行自動控制。例如,自動洗衣機在日常運行過程中,可編程自動控制器系統(tǒng)能夠對自動洗衣機的啟動、進水、清洗、脫水及自動排水等各功能過程進行有效編程控制,以實現(xiàn)自動洗衣機的全過程自動化。在現(xiàn)代科學信息技術和通用電子產(chǎn)品不斷快速發(fā)展和技術不斷更新的時代,可編程控制器的應用領域將更加廣闊,自動化質量控制應用程度也將不斷穩(wěn)步提高。
6 結束語
綜上所述,在現(xiàn)代化的工業(yè)背景下,實現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的全面自動機械化和完全電控化的自動化,是我國現(xiàn)代工業(yè)基礎建設在今后相當長一段時間內的主要工業(yè)發(fā)展規(guī)劃方向和戰(zhàn)略目標。為此,作為工業(yè)機械化工程技術和工業(yè)自動化工程技術發(fā)展中的一個核心組成要素――可編程控制器,將其廣泛應用在我國電氣設備的工業(yè)自動化生產(chǎn)運行安全管理中,可以有效確保我國電氣設備在生產(chǎn)運行管理過程中的穩(wěn)定運行,從而加強我國電氣工業(yè)生產(chǎn)的安全管理。
參考文獻
[1]楊帆.機械電氣控制中可編程邏輯控制器技術的應用[J].設備管理與維修,2019(1):125-127.
[2]李思豪.可編程控制器在電氣自動化控制中的應用技術分析[J].當代旅游(高爾夫旅行),2018(2):150.
關鍵詞 火電廠;自動化系統(tǒng);應用研究
中圖分類號TM6 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)95-0047-02
0引言
電的產(chǎn)生需要多個復雜的綜合過程,電力系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)和人們日常生活起到的是無可替代的作用,關系到國民經(jīng)濟的命脈所在。科技的日趨發(fā)達,帶來的是發(fā)電廠機器、設備操作的高科技化,控制系統(tǒng)的進一步改進,常規(guī)人工模式的缺陷在現(xiàn)代化科技系統(tǒng)中顯露無疑,很難優(yōu)化龐雜的電力調度。因此,自動化控制系統(tǒng)應運而生,本文結合多部文獻和實踐經(jīng)驗,在介紹火電廠控制系統(tǒng)的基礎上,著重對自動化系統(tǒng)的應用研究加以分析,以及介紹主要應用于當代中國新建或擴建的大中型火電廠中微機分散控制系統(tǒng)(DCS)。
1 火電廠自動化控制系統(tǒng)的分類和研究分析
電力建設隨著電力體制改革和電力市場化的推進,要求新舊電廠普及先進的自動化技術和產(chǎn)品在市場浪潮中激流勇進,在這樣大的時代呼吁里自動化水平必須要得到整體提高,火電廠的信息化、數(shù)字化也將會上一個新的臺階。本文通過介紹傳統(tǒng)集散控制系統(tǒng)的基礎上,對火電廠電氣自動化控制(ECS)以及一體化趨勢下,實現(xiàn)火電廠管控一體化的探討。
1.1火電廠傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)分析
上世紀80年代里,電廠電氣控制系統(tǒng)大多是I/O信息接入機組DCS系統(tǒng),其實現(xiàn)方式是由DCS設置單獨的電氣控制器(DPU),經(jīng)由I/O模件的硬鏈接方式,在這個傳統(tǒng)的ECS系統(tǒng)中,電氣的特殊控制功能與DCS并無關聯(lián),是由獨立的電氣自動裝置完成的。該種控制系統(tǒng)優(yōu)勢在于方式成熟、現(xiàn)場反應快、觀察直接、可控制性強,但是隨著計算機通信的臻熟,接入量的增大使得設備條件嚴重受限,很難完成綜合自動化,影響了火電廠的云新管理工作。因此是需要加以改進和完善的,必須在各自獨立的基礎上加以整合和納入一體化范疇。
第二種常見的模式就是90年代末初變電站綜合自動化系統(tǒng)中的現(xiàn)場總線技術,按照火電廠工藝環(huán)節(jié)構成控制網(wǎng)絡,保留關鍵硬接線的DAS方式的電氣控制系統(tǒng)。在DAS中,我們能夠通過現(xiàn)場總線實現(xiàn)電氣部分的信息采集和控制。ECS可以通過通信網(wǎng)關將電氣信息提供給火電廠的其他子系統(tǒng),包括SIS和輸煤等輔助車間系統(tǒng),這一步驟也讓ECS成為火電廠數(shù)字化監(jiān)管和控制的基礎系統(tǒng)之一。
這一電氣控制系統(tǒng)在變電站和水電站以及各大電廠中的自動化系統(tǒng)和控制層中也都初步取得了良好的效果并得到了推廣和應用,但是現(xiàn)場間隔層的通信網(wǎng)絡會導致節(jié)點有限、傳輸效率低、網(wǎng)絡拓撲結構不合理,局限性也在多次出現(xiàn)管理機故障中暴露。
1.2新型基于以太網(wǎng)技術的火電廠電氣自動控制系統(tǒng)
隨著微機保護的發(fā)展,電氣綜合保護測控裝置已經(jīng)可以實現(xiàn)基于交流采樣的保護、測量、錄波、控制和通信,這些新型的保護測控往往是采用工業(yè)以太網(wǎng)技術組成網(wǎng)絡。工業(yè)以太網(wǎng)憑借傳輸速度高、容量大、成本低、開放性好、網(wǎng)絡拓撲結構靈活等優(yōu)勢彌補的上述兩種主要火電廠電氣控制系統(tǒng)的不足之處,成為主導的網(wǎng)絡應用。在這樣的大環(huán)境中,嵌入式以太網(wǎng)成為了火電廠自動化系統(tǒng)隔層局域網(wǎng)的必然趨勢。
火電廠電氣自動化系統(tǒng)完全通過通信方式介入DCS系統(tǒng)中,把嵌入式100M工業(yè)以太網(wǎng)應用于現(xiàn)場間隔層,站控層和間隔層通過雙光纖以太網(wǎng)進行通信,去掉了通信管理機,大大提高了網(wǎng)絡通信的速率和開放性。站控層的通信子站專門負責和廠級DCS系統(tǒng)的信息交換,可通過多臺子站、多個100M以太網(wǎng)通道和IEC60870-5-104規(guī)約實現(xiàn)和DCS通信,從而把火電廠的電氣系統(tǒng)完全融入廠級DCS系統(tǒng)。實際上,采用工業(yè)以太網(wǎng)作為大型工業(yè)自動化的成功案例在近年來還是很多的,經(jīng)過了多年的運行經(jīng)驗技術支持方面已經(jīng)很成熟。這種模式是一種深層次的一體化控制方案,電氣控制系統(tǒng)(ECS)實現(xiàn)過程做到了與傳感、采集和執(zhí)行息息相關,參與到DCS中。這種配置結構與DAS存在本質區(qū)別,在減少了投資的同時,理順了DCS與ECS之間的關系,促進了兩個大型系統(tǒng)向融合自動化方面邁進。這種模式已經(jīng)成為火電廠自動化電氣控制的主流。
2自動化新技術的引進
火電廠的自動化控制系統(tǒng)不僅需要各個上述系統(tǒng)的引進和改革,更加離不開新技術的應用。大型火力發(fā)電廠的自動化控制系統(tǒng)在具體實踐操作中越來越要求機爐電的一體化,同時自動化是實現(xiàn)火電機組安全高效運行的必經(jīng)之路和重要措施,因此,火電廠行業(yè)對于自動化新技術的關注是迫切和急需的。在日新月異的高科技下,在自動控制層面也有智能控制、MATLAB仿真和高壓變頻器等新穎技術的支持;許多自動檢測裝備,比如光纖傳感器、火焰圖像檢測器和軟技術測量等等都已經(jīng)出現(xiàn),代替人工,實現(xiàn)了安全、精準、快速和經(jīng)久耐用的目的。
2.1自動控制技術和設備在自動化控制系統(tǒng)的運用
火電廠熱控對象數(shù)學模型的復雜性和難以測量性使技術人員轉向了智能控制的途徑。而我們在當前國內外火電廠自動控制應用領域中,我們可以大致了解到主要以我國的模糊控制和國外的專家系統(tǒng)為主。在循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制系統(tǒng)、中儲式磨煤機控制系統(tǒng)和再熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)中我們都可以看到模糊控制的成功案例。
眾所周知,火電廠對安全性的要求是特別高,是不可能讓無關人員接觸的,對控制系統(tǒng)的分析研究和自動化生產(chǎn)人員的技能培訓往往是不能夠實地操作,只能仿真進行,這樣加大了安裝維修費用和投資力度較大。而MATLAB軟件的推出加快了大型火電機組熱工自動控制系統(tǒng)的調試速度,促進了火電廠自動化系統(tǒng)的控制優(yōu)化結構。
2.2自動檢測技術和設備咋自動化控制系統(tǒng)的運用
光纖傳感器包括半導體光纖溫度計,這種儀器主要應用在超高變壓器熱點溫度的直接測量上,因為變壓器線圈最熱點的絕緣會因為過熱而老化,輕則變壓器損壞,重則釀成重大事故。這一新的測量技術的引進能夠使得變壓器得到充分利用,提高經(jīng)濟效益,處于最佳的運行狀態(tài),為系統(tǒng)其它元素的正常工作提供了可能,也是自動化的步驟之一。
3 結論
火電廠控制自動化已經(jīng)成為工業(yè)信息時代的一個焦點和熱點,如何使火電廠增強出廠電價、降低成本、提高安全保障是我們研究分析自動化控制系統(tǒng)的應用本質目標。
參考文獻
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關鍵詞:瓦楞紙板;生產(chǎn)線;技術改造;包裝印刷行業(yè);生產(chǎn)設備 文獻標識碼:A
中圖分類號:TB484 文章編號:1009-2374(2016)10-0032-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.10.015
現(xiàn)代社會的進步要求瓦楞紙箱的質量能不斷提升,于是紙箱生產(chǎn)為了適應這樣的變化就需要不斷研發(fā)產(chǎn)品并實現(xiàn)企業(yè)的升級轉型生產(chǎn)。因此,學習和實踐瓦楞紙板生產(chǎn)線的最前沿的、新興的技術意義深遠。
1 瓦楞紙板生產(chǎn)線的結構與原理
瓦楞紙板生產(chǎn)線(如圖1所示)簡稱瓦線,是卷筒原紙經(jīng)過壓制瓦楞、上膠、粘合定型、分紙壓線、橫切成各種規(guī)格的紙板,最后經(jīng)堆碼、輸出等工序構成的流水作業(yè)線。
圖1 瓦楞紙板生產(chǎn)線設備
瓦楞紙板是由面紙、里紙、芯紙和加工成波形瓦楞的瓦楞紙通過粘合而成。瓦楞紙板可以根據(jù)產(chǎn)品的包裝需要而被制作成一、三、五、七層等不同層數(shù)的瓦楞紙板。瓦楞紙板的層數(shù)不同,其主要用途也不盡相同,有的作為護板起保護和緩沖作用,有的意旨宣揚和點綴產(chǎn)品,以增加產(chǎn)品的外在吸引力。目前,瓦楞紙箱因其輕便環(huán)保的特點,在紙箱包裝中占據(jù)著舉足輕重的地位。
結合圖1和瓦楞紙板的生產(chǎn)工藝進行分析,瓦楞紙板生產(chǎn)線主要可以分成兩大部分,分別是濕部機器部分和干部機器部分。其中濕部機器部分的主要結構組成有原紙架、預熱器、瓦楞機、涂膠機和雙面機等。瓦楞紙板的楞型或組合都是通過濕部機器部分加工完成的;干部機器部分的主要結構組成又分紙壓線機、橫切機和堆碼機等,它可以跟蹤訂單,并根據(jù)訂單的需要完成分切壓線和堆碼等工作。
2 瓦楞紙板生產(chǎn)線的新興技術
為了探究瓦楞紙板生產(chǎn)線的技術改造和實踐,總結相關的新興技術與改造方法,具體如下:
2.1 真空吸附技術
真空吸附技術就是利用真空與大氣之間存在的壓力差,從而實現(xiàn)吸附物品的目的。工業(yè)自動化過程中,常常利用真空吸附技術為加工零件的上升、夾緊、保持等提供動力。由于真空吸附具有干凈、穩(wěn)定、不損壞加工零件表面的優(yōu)點,真空吸附技術廣泛應用于各個領域,包括應用于瓦楞紙板生產(chǎn)線,不僅能加快瓦楞紙板生產(chǎn)線的自動化進程,還能提高瓦楞紙板的質量和速度。
2.2 觸壓棒技術
觸壓棒技術是指用觸壓棒代替?zhèn)鹘y(tǒng)的壓力輥的一項新興技術。這種新型的觸壓棒是由彈力結構和耐磨壓板組成,根據(jù)彈力結構的不同,一般可以分為彈簧式和自動調壓式。不管是哪一種方式的觸壓棒,它都能自動適應紙板的厚度和瓦楞類型的變化,且能實現(xiàn)涂膠時不影響瓦楞的形狀并平均分布膠水。
2.3 熱壓板技術
熱壓板技術是指用熱壓板代替載物輥實現(xiàn)傳熱烘干的一項新興技術。熱壓板的工作原理與觸壓棒十分相似,其主要結構也是由彈力結構和耐磨板組成,通常使用彈簧作為其彈力結構。在彈簧的作用下,即使加熱板變形或有凹凸現(xiàn)象,熱壓板都能彈性適應加熱板的這些變化,保證瓦楞紙板均勻受熱。
2.4 自動化控制技術
自動化控制技術是一項綜合集成技術,一般應用于工業(yè)生產(chǎn)過程中,結合PLC、傳感器、變頻器、CPU、儀器儀表等,實現(xiàn)電腦數(shù)字化生產(chǎn)、檢測、控制與管理等一系列非人手工完成的生產(chǎn)過程。隨著科技的進步,勞動力成本的增加,各大企業(yè)紛紛向工業(yè)自動化方向發(fā)展,提升生產(chǎn)效率、控制生產(chǎn)成本、降低生產(chǎn)勞動強度等以適應新時代的變化。
2.5 生產(chǎn)管理系統(tǒng)
生產(chǎn)管理系統(tǒng)是指能協(xié)助企業(yè)的生產(chǎn)與管理的軟件,它能夠為企業(yè)制定個性化的生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫,從而幫助管理者隨時隨地掌握本企業(yè)的全部生產(chǎn)、庫存、財務等實時情況的變化,使管理更科學、更規(guī)范、更細致、更具有可控性。
3 瓦楞紙板生產(chǎn)線的技術改造實踐的案例分析
根據(jù)上文對瓦楞紙板生產(chǎn)線的結構與原理的剖析以及對新興技術的探究結果,瓦楞紙板生產(chǎn)線的技術改造可以從濕部機器部分的瓦楞機、涂膠機、雙面機和干部機器部分等結構上進行技術改造。具體改造方法與實踐案例結果如下:
3.1 真空吸附技術應用于瓦楞機的技術改造實踐
單面機也稱瓦楞機,是瓦楞紙板生產(chǎn)線的關鍵組成部分。傳統(tǒng)的瓦楞機采用機械導爪式,利用導爪將已經(jīng)成型的瓦楞紙托住并在楞齒上完成涂膠,與面紙粘合。時至今日,瓦楞機已從最原始的機械導爪式進化為真空無導爪式,成功實現(xiàn)將真空吸附技術應用于瓦楞機的技術改造實踐中,并形成真空內吸式、真空外吸式和氣墊正壓式等多種方式,可見真空吸附技術在瓦楞機的技術改造中的重要性。盡管科技發(fā)展的步伐如此快,舊的機械導爪式瓦楞機因其成本低、投入生產(chǎn)周期短的特點,目前仍然在國內占有相當可觀的數(shù)量,但機械導爪式瓦楞機存在導爪磨損快、安裝調試難、生產(chǎn)不穩(wěn)定等明顯的缺陷,也將導致其難逃被拋棄的命運。而新型的真空無導爪式瓦楞機是利用真空吸附技術代替機械式托紙的方法,擁有清潔干凈、無機械磨損、安裝調試簡單、生產(chǎn)性能穩(wěn)定的優(yōu)勢。未來,新型的瓦楞機的發(fā)展空間非常大,其必將取代機械導爪式瓦楞機,成為新一代的主流瓦楞機。
3.2 觸壓棒技術應用于涂膠機的技術改造實踐
舊的涂膠機是利用壓力輥將瓦楞紙壓在涂膠輥上完成涂膠工序的,在這個過程中壓力輥與涂膠輥之間的間隙調整要求十分精確,因此調整十分困難,稍有不慎就會出現(xiàn)壓壞瓦楞、增加膠漿的用量、破壞瓦楞紙板的強度等不良現(xiàn)象;長時間使用會造成壓力輥和涂膠輥的磨損,導致瓦楞紙板的整體涂膠不均勻,瓦楞紙板容易出現(xiàn)中部脫膠起泡、彎曲變形等各種質量問題。在涂膠機的技術改造過程中,利用新興的觸壓棒技術,取代傳統(tǒng)涂膠機中的壓力輥。由于觸壓棒的彈性與耐磨性的同時存在,耐磨材料從根本上解決了壓力輥的磨損問題,而其彈性調節(jié)間隙的功能同時解決了因涂膠輥磨損而出現(xiàn)的涂膠不均勻等一系列問題。因此,在涂膠機的技術改造實踐案例中,觸壓棒技術的應用頗具成效。
3.3 熱壓板技術應用于雙面機的技術改造實踐
傳統(tǒng)的雙面機采用載物輥滾動接觸加熱板,從而完成對瓦楞紙板的施壓與加熱烘干工序,在這個過程中載物輥與加熱板會因為長期磨損或熱脹冷縮等原因,不能與加熱板保持一致,導致瓦楞紙板整體受力或受熱不均勻、烘干速度不一致,于是瓦楞紙板容易出現(xiàn)中部脫膠起泡、彎曲變形等各種質量問題。另外,由于載物輥與加熱板是線接觸,接觸面積小,存在傳熱效率低、加熱速度慢等缺陷。
在雙面機的技術改造過程中,利用新興的熱壓板技術取代傳統(tǒng)雙面機中的載物輥。新型的熱壓板能彈性調整以適應加熱板變形或凹凸不平的變化,保證瓦楞紙板均勻受熱。另外,熱壓板能增加瓦楞紙板與加熱板的接觸面積,提高傳熱效率和加熱速度,加快瓦楞紙板的烘干進程。因此,在雙面機的技術改造實踐案例中,熱壓板技術的應用效果顯著,得到廣大紙板生產(chǎn)廠的認可。若能將熱壓板技術與觸板棒技術同步應用于瓦楞紙板生產(chǎn)線的技術改造中,效果將會更好。
3.4 自動化技術應用于干部機器部分的技術改造實踐
干部機器部分主要包括分紙壓線機、橫切機、堆碼機等。其中,如傳統(tǒng)的分紙壓線機需要手動排刀生產(chǎn),適用大批量生產(chǎn);而現(xiàn)代的生產(chǎn)多數(shù)以小批量為主,因此傳統(tǒng)的干部機器部分已經(jīng)不適應當前的生產(chǎn)需求。于是,在干部機器部分的技術改造過程中,可以利用新興的自動化技術,用電腦和氣動等自動化控制模式取代傳統(tǒng)的手工操作模式,從而實現(xiàn)精細化、高效率、低成本的生產(chǎn)目標。
3.5 瓦楞紙板生產(chǎn)線新增生產(chǎn)管理系統(tǒng)
由于生產(chǎn)管理系統(tǒng)能夠實時監(jiān)控生產(chǎn)過程,幫助管理者隨時掌握本企業(yè)的全部生產(chǎn)、庫存、財務等實時情況的變化;在瓦楞紙板生產(chǎn)線的技術改造過程中,引入生產(chǎn)管理系統(tǒng),關注濕部機器部分和干部機器部分的運行是否正常;利用生產(chǎn)管理系統(tǒng)的電腦信息技術,能有效節(jié)省人工、提高產(chǎn)能,并實現(xiàn)全生產(chǎn)線的同步生產(chǎn)。
4 結語
隨著科技的發(fā)展和進步,社會對瓦楞紙箱的質量要求越來越高,因此,廣大的紙箱生產(chǎn)廠家需要不斷學習和實踐最前沿的、新興的科學技術,結合瓦楞紙板生產(chǎn)線的結構和原理特點,將新興的技術應用于瓦楞紙板生產(chǎn)線的技術改造和實踐過程中,如瓦楞機的真空吸附技術改造、涂膠機的觸壓棒技術改造、雙面機的熱壓板技術改造、干部機器部分的自動化技術改造、生產(chǎn)管理系統(tǒng)的技術引入等,相信持續(xù)不斷的研發(fā)和實踐,廣大的紙箱生產(chǎn)廠家都能找到一條屬于自己的升級轉型之路,從而不斷提高瓦楞紙板生產(chǎn)線的自動化程度和生產(chǎn)管理水平,推動瓦楞紙板生產(chǎn)邁向現(xiàn)代化、信息化和數(shù)字化。
參考文獻
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