發(fā)布時間：2023-04-01 10:12:45
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的自動化設備論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
1智能建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)總體構(gòu)建框架
1.1智能建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)框圖（圖1）
1.2智能建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)
簡要介紹上圖為智能建筑設備監(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)主要實現(xiàn)對六個子系統(tǒng)（照明、供配電、冷熱源、空調(diào)、給排水、電梯）的監(jiān)控，并可控制其運行。由中央控制器統(tǒng)一全分布式控制運行，但由于每個子系統(tǒng)都由路由器分開，所以也可獨立運行，控制系統(tǒng)涉及智能建筑各個系統(tǒng)設備自動化控制，可實現(xiàn)高檢測功能。
1.3各設備監(jiān)控子系統(tǒng)應該實現(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。樓層配電設備分布在各樓層，電設備一般放置在建筑底層。監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)對配電設備運行參數(shù)、配電電源、每個電源蓄電池的工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)變化進行監(jiān)控，同時對各樓層電設備電源運行狀態(tài)進行監(jiān)控，若發(fā)生故障會產(chǎn)生警報并記錄故障數(shù)據(jù)。
1.3.2照明系統(tǒng)
主要功能是為智能建筑照明。其設備建設于建筑物的各個平面上，方便實現(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，通過監(jiān)控可根據(jù)室外照度值設定開關(guān)時間，也可通過更改程序?qū)崿F(xiàn)不同照明燈具的啟動時間。室內(nèi)照明監(jiān)控可通過監(jiān)控數(shù)據(jù)，采用總線控制方式，設定程序?qū)Σ煌瑘鼍伴_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，設備一般置于建筑底層地下室內(nèi)。通過對冷熱源系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)和冷熱源供給量的監(jiān)控和分析，可通過程序控制實現(xiàn)不同季節(jié)冷熱源供給量和供給時間。
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)主要對空調(diào)機組、風機盤管的工作參數(shù)和運行狀態(tài)進行監(jiān)測，并通過監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，控制和設定主機房的溫度、濕度和運行時間。同時監(jiān)測子系統(tǒng)還具備空調(diào)漏水監(jiān)視功能，可有效實現(xiàn)對空調(diào)系統(tǒng)的漏水監(jiān)測和控制。
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，排水設備一般置于建筑物的地下室或建筑頂層，也可設置在樓宇夾層位置。監(jiān)控系統(tǒng)可監(jiān)控水泵的工作狀態(tài)，并對水池的液位隨時檢測，當設備出現(xiàn)故障或者水池液位異常時，子監(jiān)控系統(tǒng)就會向中央控制器發(fā)出報警信號，并將故障數(shù)據(jù)記錄反饋，自動顯示故障發(fā)生區(qū)域和故障詳細情況。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)主要實現(xiàn)對電梯設備運行狀態(tài)，監(jiān)視電梯啟動、停止、方向等，動態(tài)顯示出電梯實時狀況，一旦發(fā)生故障，監(jiān)控系統(tǒng)會對電梯設備電動機、電磁制動器等進行檢測，自動報警并顯示故障地點、狀態(tài)、時間等信息，并將故障記錄記憶并反饋給中央控制器。
2建筑設備自動化控制系統(tǒng)設計要素
2.1各監(jiān)控子系統(tǒng)控制功能參數(shù)明細
將上文中所述設備監(jiān)控子系統(tǒng)功能要求進行統(tǒng)計和匯總，確認各子系統(tǒng)監(jiān)控點的分布位置和分布數(shù)量，將子系統(tǒng)的監(jiān)控點設置類型、數(shù)量、相關(guān)設備、安裝需求、使用地點等詳細列出，并備份保留。依據(jù)各子監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)和系統(tǒng)設備實際特點，以系統(tǒng)高效性、可靠性、實用性為前提，以滿足子系統(tǒng)功能需求為標準，以建筑設備自動控制系統(tǒng)設計的節(jié)能環(huán)保為核心，以建筑設備維護保養(yǎng)便捷性和低成本性為主要指標，詳細將設備子系統(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)被控設備的控制標準和監(jiān)控點數(shù)量，結(jié)合安裝現(xiàn)場實際情況，對現(xiàn)場控制點進行設置和篩選，設計出被控設備安裝現(xiàn)場控制器控制區(qū)域內(nèi)部的監(jiān)控點分布圖，并根據(jù)實際要求確定選擇現(xiàn)場控制器。除了現(xiàn)場控制器，還要確定現(xiàn)場傳感器和執(zhí)行器使用標準，傳感器和執(zhí)行器是對被監(jiān)控設備現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的基本組成部分，傳感器可監(jiān)測設備狀態(tài)和數(shù)據(jù)變化，執(zhí)行器對此進行分析和反饋，可以說兩者在自動監(jiān)控系統(tǒng)中屬于核心構(gòu)件。根據(jù)系統(tǒng)設備特性，對關(guān)鍵設備要采用高精度和高可靠性的智能型傳感器和執(zhí)行器，以提高整個自動化系統(tǒng)的控制質(zhì)量。非關(guān)鍵設備上可以采用傳統(tǒng)傳感器和執(zhí)行器，如此可減少成本，降低整個系統(tǒng)造價。
2.3建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)
網(wǎng)絡構(gòu)建智能建筑設備自動化監(jiān)控系統(tǒng)整體網(wǎng)絡構(gòu)建如上圖2所示，建筑設備LON現(xiàn)場總線設備自動化控制系統(tǒng)是現(xiàn)實意義上實現(xiàn)了分布式監(jiān)控。此系統(tǒng)不同類型的控制器節(jié)點都具備高智能化特性和網(wǎng)絡通訊能力。由于控制器各節(jié)點具備通訊能力，能夠使節(jié)點與節(jié)點之間實現(xiàn)相互通訊功能，構(gòu)成完整的通訊網(wǎng)絡。系統(tǒng)中的控制機構(gòu)和管理機構(gòu)可以通過總線現(xiàn)場連接為一個整體，彼此之間可以相互協(xié)作，共同完成自動化監(jiān)控任務，兩者可實現(xiàn)控制數(shù)據(jù)和信息的共享。
2.4建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)硬件支持
智能建筑自動化監(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（計算機，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)下達控制指令）；監(jiān)控顯示屏（將監(jiān)控圖像實時顯示，便于觀察和分析故障狀況）；鍵盤（更改程序或設定程序，典型的輸入設備）；鼠標（輸入設備）；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)不間斷運行，保證整體系統(tǒng)的可靠性）；網(wǎng)絡路由器（中繼器、橋接器、配置型路由器等聯(lián)合使用，實現(xiàn)網(wǎng)絡分布）；控制總線（無屏蔽雙絞線、控制總線LON）；控制節(jié)點（視具體情況而定）。
2.5建筑設備自動化監(jiān)控系統(tǒng)軟件支持
建筑設備自動化中央監(jiān)控器軟件功能具備操作級別和身份識別管理功能。軟件系統(tǒng)采用8位通行字進行鑒別和管理，對操作人員實現(xiàn)權(quán)限設置，只允許有權(quán)限操作人員在一定范圍內(nèi)進行數(shù)據(jù)瀏覽，并對訪問者身份信息、訪問時間、訪問內(nèi)容進行識別和記錄，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)省操作時間，便于高效作業(yè)；中央控制系統(tǒng)設計還具備邏輯格式數(shù)據(jù)顯示功能，可描述短語、數(shù)值、單位等數(shù)據(jù)，對不正常數(shù)據(jù)報警顯示；具有高效數(shù)據(jù)分離終端，控制特定數(shù)據(jù)在特定端口運行，只允許一個操作人員或打印機進行處理；具備特殊指令操作功能，響應命令，邏輯顯示并進行標識。
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞：電力通訊；自動化設備；載波通訊；微波通訊；光纖通訊
一、電力通訊自動化設備
（一）載波通訊設備
一個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的主要組成。
1．載波機。電力線載波機概括起來由四部分組成：自動電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)、載供系統(tǒng)、調(diào)制系統(tǒng)和振鈴系統(tǒng)。載波機類型不同，各自系統(tǒng)的構(gòu)成原理、實現(xiàn)方式等都有所不同。調(diào)制系統(tǒng)：雙邊帶載波機傳輸?shù)氖巧舷聝蓚€邊帶加載頻信號，只要經(jīng)過一級調(diào)制即可將原始信號搬到線路頻譜；單邊帶載波機傳輸?shù)氖菃芜厧б种戚d頻的信號，一般要經(jīng)過兩級或三級調(diào)制將原始低頻信號搬往線路頻譜。自動電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)：此系統(tǒng)的設置是為補償各種因素所引起的傳輸電平的波動。在雙邊帶載波機中，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行檢波、整流，而后去控制高載放大器的增益，即可實現(xiàn)此目的；單邊帶載波機，設置中頻調(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)器進行同步解調(diào)另一方面作為導頻，經(jīng)整流后，再去控制收信支路的增益或衰減，從而實現(xiàn)自動電平調(diào)節(jié)。振鈴系統(tǒng)：為保證調(diào)度通訊的迅速可靠，電力線載波機均設置樂自動交換系統(tǒng)以完成振鈴呼叫自動接續(xù)的任務。雙邊帶載波機是利用載頻分量實現(xiàn)自動呼叫，單邊帶載波機則設有專門的音頻振鈴信號。載供系統(tǒng)：其作用是向調(diào)制系統(tǒng)提供所需載頻頻率。在雙邊帶載波機中，發(fā)信端根據(jù)調(diào)制系統(tǒng)的需要，一般設有中頻載頻和高頻載頻，而且收信端除設有一個高頻載頻振蕩器外，中頻解調(diào)器的載頻則主要靠對方端送過來的中頻載頻，以實現(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，為了保證撥號的準確性和通訊質(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。載波機按音頻架、高頻架分架安裝后，用戶線很短，通訊質(zhì)量明顯提高，另外給遠動通路信號電平的調(diào)整也帶來方便。同時，話音通路四線端亦在調(diào)度所，便于與交換機接口組成專用業(yè)務通訊網(wǎng)。
（二）微波通訊設備
根據(jù)微波站的作用，所承擔任務的不同，微波站分為不同類型。根據(jù)站型的不同，其設備也有所不同。但一般來說，包括以下設備：終端機、收發(fā)信機、天饋線、微波配線架、電源、蓄電池、鐵塔等。
1．收、發(fā)信機。微波收、發(fā)信機的主要任務就是在群路信號與微波信號之間進行頻率變換。在發(fā)信通道，頻率變換過程是將信號的頻率往高處變（群路信號變?yōu)槲⒉ㄐ盘枺?，即上變頻。在收信通道，頻率變換過程是將信號的頻率往低處變（微波信號變?yōu)槿郝沸盘枺?，即下變頻。
2．終端機。微波通訊系統(tǒng)中，必須有復用設備作為終端機，其作用是：在發(fā)信端，將各用戶的話路信號，按一定的規(guī)律組合成群頻話路信號；在收信端，將群頻話路信號，按相應規(guī)律解出各個話路信號。
（三）光纖通訊設備
光纖通訊系統(tǒng)主要包括光端機和光中繼機以及脈沖編碼調(diào)制PCM數(shù)字通訊設備。
1．光端機。光端機是光纖通訊系統(tǒng)中主要設備。它由光發(fā)送機和光接收機組成。在系統(tǒng)中的位置介于PCM電端機和光纖傳輸線路之間。光發(fā)送機由輸入接口、光線路碼型變換和光發(fā)送電路組成。光接收機由光接收定時再生、光線路碼型變換和輸出接口等組成。光端機中還有其他輔助電路，如公務、監(jiān)控、告警、輸入分配、倒換、區(qū)間通訊、電源等。在實際應用中，為了提高光端機的可靠性，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，當主用部分發(fā)生故障時，可自動切換到備用部分工作，目前應用較多的是一主一備方式。光端機各主要組成部分作用如下：輸入接口：將PCM綜合業(yè)務接入系統(tǒng)送來的信號變成二進制數(shù)字信號。光線路碼型變換：簡稱碼型變換，將輸入接口送來的普通二進制信號變換為適于在光纖線路中傳送的碼型信號。光發(fā)送電路：包括光驅(qū)動電路、自動光功率控制電路和自動溫度控制電路。光驅(qū)動電路將碼型變換后的信號變換成光信號向?qū)Ψ絺鬏?。光接收電路：將通過光纖送來的光脈沖信號變換成電信號，并進行放大，均衡改善脈沖波形，清除碼間干擾。定時再生電路：由定時提出和再生兩部分組成，從均衡以后的信號流中抽取定時器，再經(jīng)定時判決，產(chǎn)生出規(guī)則波形的線路碼信號流。光線路碼型反變換：簡稱碼型反變換。將再生出來的線路信號還原成普通二進制信號流。光端機一般采用條架結(jié)構(gòu)，單元框方式。不同速率下工作的光端機，單元框的組成情況也不同。
2．光中繼機。在進行長距離光傳輸時，由于受發(fā)送光功率、接收機靈敏度、光纖線路衰耗等限制，光端機之間的最大傳輸距離是有限的。例如34Mbit/s光端機的傳輸距離一般在50～60km的范圍，155Mbit/s光端機的傳輸距離一般在40～55km的范圍，若傳輸距離超過這些范圍，則通常須考慮加中繼機，相當于光纖傳輸?shù)慕恿φ?，這樣可以將傳輸距離大大延長。由于光中繼機的作用可知，光中繼機應由光接收機、定時、再生、光發(fā)送等電路組成。一般情況下，可以看成是沒有輸入輸出接口及線路碼型正反變換的光端機背靠背的相連。因此，光中繼機總的來說比光端機簡單，為了實現(xiàn)雙向傳輸，在中繼站，每個傳輸方向必須設置中繼，對于一個系統(tǒng)的光中繼機的兩套收、發(fā)設備，公務部分是公共的。
3．數(shù)字通訊設備。一般來說，數(shù)字通訊設備包括PCM基群和高次群復接設備。PCM基群設備是將模擬的話音信號通過脈沖編碼、調(diào)制，變成數(shù)字信號，再通過數(shù)字復接技術(shù)，將多路PCM信號變成一路基群速率為2048Mbit/s信號進行傳送，以及將收到的PCM基群信號通過相反的處理過程，還原成模擬的話音信號的一種設備。
二、電力通訊網(wǎng)絡的工作模式
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)生來源，這些信息都是非電信息，要轉(zhuǎn)換成電信號，需要一種變換器，即輸入設備。交換設備是溝通輸入設備與發(fā)送設備的接續(xù)裝置。它可以經(jīng)濟地使用發(fā)信設備，提高發(fā)信設備的利用率。發(fā)送設備的任務是將各種信息的電信號經(jīng)過處理（如調(diào)制、濾波、放大等）使之滿足信道傳輸?shù)囊?，并?jīng)濟有效地利用信道。載波通訊中，載波機的發(fā)信部分就是一種發(fā)送設備。信道是信息傳輸?shù)拿浇?，概括地講分有線信道和無線信道。信號在傳輸過程中，還會受到來自系統(tǒng)內(nèi)部噪聲和外界各種無用信號的干擾各種形式的噪聲集中在一起用一個噪聲源表示。接收設備和輸出設備的作用與發(fā)送設備和輸入設備作用相反，它們是接收線路傳輸?shù)男畔?，并把它恢復為原始信息形式，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用通訊網(wǎng)，并且已開通包括全國各大城市的跨省長途通訊干線網(wǎng)絡。在現(xiàn)行的通訊網(wǎng)中光纖通訊已占主導地位。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，大電站、大機組、超高壓輸電線路不斷增加，電網(wǎng)規(guī)模越來越大；通訊技術(shù)發(fā)展突飛猛進，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、移動通訊、對流層散射通訊、特高頻通訊、擴展頻譜通訊、數(shù)字程控交換機以及數(shù)據(jù)網(wǎng)等新興通訊技術(shù)在電力系統(tǒng)中會得以逐漸推廣與應用。
三、結(jié)語
在合理規(guī)劃、設計和實施各種網(wǎng)絡的基礎(chǔ)上，如何為電力系統(tǒng)提供種類繁多、質(zhì)量可靠的服務，就成為擺在電力通訊部門面前的一個重要課題，而建立一個綜合、高效的電力系統(tǒng)通訊資源管理系統(tǒng)則是解決這一問題的一項重要基礎(chǔ)工程，具有十分重要的理論意義和應用價值。
參考文獻:
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；調(diào)度自動化設備；狀態(tài)在線報警
中圖分類號：F407.61 文獻標識碼：A 文章編號：
電網(wǎng)系統(tǒng)運行監(jiān)測模式，通常是監(jiān)控中心人工監(jiān)控和微機自動化設備監(jiān)控，但是由于調(diào)度自動化設備眾多，結(jié)構(gòu)復雜，而且整個監(jiān)測系統(tǒng)協(xié)調(diào)性不夠，使工作人員在在執(zhí)行監(jiān)測的時候，難免出現(xiàn)失誤，出現(xiàn)問題不能及時發(fā)現(xiàn)處理。
而經(jīng)過技術(shù)改造，利用設備狀態(tài)在線報警技術(shù)，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了人為工作的失誤，同時也強化設備運行可靠性，簡化了生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)。
設計應用背景以及目的
傳統(tǒng)的調(diào)度自動化的運行維護方式有兩種：其一是調(diào)度自動化值班人員定期地對自動化機房環(huán)境、電源、空調(diào)設備、電網(wǎng)關(guān)鍵設備運行狀態(tài)、系統(tǒng)軟件進程、廠站通信狀態(tài)等進行人工逐項巡查；其二是出現(xiàn)問題之后，等待調(diào)度、監(jiān)控人員匯報缺陷后立即處理。這兩種方法的弊端顯而易見，前者運行人員的任務量過大，導致效率低下，而后者是失效差，雖然效率高，但是此時問題已經(jīng)發(fā)生。倘若系統(tǒng)中某個監(jiān)控軟件退出，監(jiān)控人員疏忽不知，導致發(fā)現(xiàn)和處理問題出現(xiàn)時間上的延誤，從而影響了安全生產(chǎn)。
因此，在原有的基礎(chǔ)上，對調(diào)度自動化系統(tǒng)進行優(yōu)化重新設計，開發(fā)自動報警系統(tǒng)，實現(xiàn)系統(tǒng)運行狀態(tài)的在線自動監(jiān)視，提高了系統(tǒng)設備的運行效率和系統(tǒng)的可靠性。
系統(tǒng)設計思路
電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)應考慮到Internet/Intranet高科技技術(shù)對電力企業(yè)的影響，設計成為具有一體化平臺的網(wǎng)絡化、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算機硬件技術(shù)，搭建好系統(tǒng)系統(tǒng)工作服務的硬件平臺。在軟件上采用最新的正版操作軟件Microsoft Windows等。
系統(tǒng)的設計思路要求。方便性：集到有用的重要信息，采集到的數(shù)據(jù)結(jié)果，按照預先設定的的報警值進行分析處理，而且報警結(jié)果可以直觀明了反饋給運行人員?？煽啃裕合到y(tǒng)提供了多種界面進行報警值限定，當超過上限和下限值時，系統(tǒng)就會自動報警，但是要防止系統(tǒng)因為設定數(shù)值設定問題導致報假警或者是頻繁報警現(xiàn)象發(fā)生，讓維護人員集中精力，關(guān)心處理重要信息。高效性：系統(tǒng)必須能夠進行高效的實時數(shù)據(jù)處理，報警信息通過手機短信和語音電話等方式即時傳送給值班人員。
設計思路架構(gòu)圖
三、設計結(jié)構(gòu)
調(diào)度自動化設別狀態(tài)報警系統(tǒng)采用了分模塊化的設計方式。包括信息采集和變換系統(tǒng)，信息通信設備傳送系統(tǒng)和信息調(diào)度中心系統(tǒng)。這三個模塊之間采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，各個模塊設計相對獨立，某個模塊的內(nèi)部更改不影響另外模塊的正常運行。
信息采集和交換系統(tǒng)
信息采集和交換系統(tǒng)，主要負責收集、處理電網(wǎng)運行實時信息，通過人機聯(lián)系系統(tǒng)把電網(wǎng)運行狀況集中而有選擇的顯示出來進行監(jiān)控。電網(wǎng)的實時數(shù)據(jù)包括電網(wǎng)的總負荷、總出力以及其他的一些重要的遙測以及遙信等狀態(tài)數(shù)據(jù)。這一類數(shù)據(jù)和各應用系統(tǒng)之間有密切的關(guān)聯(lián)。先進的調(diào)度自動化設備狀態(tài)報警系統(tǒng)具備有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口平臺，可以統(tǒng)一管理各系統(tǒng)接口，而且個系統(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，考慮了各個系統(tǒng)之間的差異性，對各操作系統(tǒng)的不同信息接口進行編程，實現(xiàn)了跨平臺的基礎(chǔ)架構(gòu)。
信息通信設備傳送系統(tǒng)
采集到的信息按照文件傳輸協(xié)議（FTP）通過根據(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部分，一部分是配置文件，另外一部分是守護進程。通過這兩個模塊實現(xiàn)了將調(diào)度自動化狀態(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）包括了主機配置模塊、進程監(jiān)控模塊、報警日志模塊。系統(tǒng)管理監(jiān)視平臺、文件接收監(jiān)控模塊等，是整個系統(tǒng)的大腦，提供系統(tǒng)管理功能。
主機模塊（系統(tǒng)）：主機數(shù)據(jù)庫里面儲存了系統(tǒng)運行所需的所有信息，可以通過主機界面停止或者開啟管理應用進程。
進程管理模塊（系統(tǒng)）：進程管理系統(tǒng)主要負責監(jiān)控運行應用進程的運行狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)某個進程有異常，就可以立刻采取關(guān)閉或者重啟該系統(tǒng)，并且生成報警信息。
報警日志模塊（系統(tǒng)）：該系統(tǒng)主要是講日常中系統(tǒng)運行監(jiān)視情況自動生成表格，列出詳細的日志信息，運行管理人員可以通過日志發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障問題。
系統(tǒng)管理監(jiān)視界面：通過這個界面，運行管理人員可是實時監(jiān)視目前系統(tǒng)的運行情況，如果出現(xiàn)報警就可以立刻實施處理。
另外，調(diào)度自動化設備狀態(tài)在線報警系統(tǒng)，為了及時把系統(tǒng)出現(xiàn)的異常情況發(fā)送給指定的運行工程師，采用了一個報警系統(tǒng)，這個系統(tǒng)保證系統(tǒng)具有良好的可擴展性。當監(jiān)測對象發(fā)生異常時，報警展示模塊就會向用戶發(fā)出手機短信息，提供報警數(shù)據(jù)。
調(diào)度自動化系統(tǒng)基本功能
系統(tǒng)實施關(guān)鍵問題
跨平臺問題：調(diào)度自動化系統(tǒng)復雜，各個操作系統(tǒng)組成的軟件操作系統(tǒng)和硬件配置構(gòu)成都不同，如何保證設備報警系統(tǒng)可以實現(xiàn)良好的跨平臺作業(yè)，是一個關(guān)鍵問題。
監(jiān)測對象信息獲取問題：系統(tǒng)檢測的對象較多，一般主要采用三種辦法：利用監(jiān)測對象提供的使用接口提取信息；通過標準商用接口直接進入數(shù)據(jù)庫；通過操作系統(tǒng)底層應用編程接口獲取信息。
參考資料：
隨著微處理器、計算機和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機控制已經(jīng)擴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)，尤其是危險有害工序，實現(xiàn)連續(xù)化、自動化，做到遙控操作已成為不可阻擋的趨勢。其中，PLC應用面積廣、功能強大、使用方便，已經(jīng)廣泛地應用在各種機械設備和生產(chǎn)過程的自動控制系統(tǒng)中。實現(xiàn)了危險有害工序從人工操作到自動化生產(chǎn)線的轉(zhuǎn)變，減少了人的因素對生產(chǎn)的影響，為安全生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。本論文結(jié)合公司實際生產(chǎn)，介紹PLC技術(shù)在民爆企業(yè)安全生產(chǎn)中的應用現(xiàn)狀。
一、 PLC的概念與優(yōu)點
PLC（Programmable Logical Controller，PLC）是為了在工業(yè)環(huán)境下使用而設計的一種可編程邏輯控制器系統(tǒng)，是微機技術(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)、計算機技術(shù)及通信技術(shù)相結(jié)合制作的自動控制裝置。目前國內(nèi)使用的較多的是日本三菱、歐姆龍以及德國西門子的產(chǎn)品。
它具有體積小、質(zhì)量輕、能耗低、可靠性高、功能強、使用和維護方便等優(yōu)點，因此越來越廣泛地應用于各行業(yè)自動控制系統(tǒng)中。
編程方法簡單易學[3]。梯形圖是使用得最多的PLC的編程語言，其電路符號和表達方式與繼電器電路原理圖相似，形象直觀，易學易懂。
功能強，性能價格比高。一臺小型PLC內(nèi)有成百上千個可供用戶使用的編程元件，有很強的功能，可以實現(xiàn)非常復雜的控制功能。
可靠性高，抗干擾能力強。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，采用性能良好的開關(guān)電源，具有良好的自診斷功能。
結(jié)合公司的生產(chǎn)來說，雷管的感度較高，設備發(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。編程簡單易學，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)編號或接點號進行搜索或程序?qū)ふ遥缓筮M行更改，給設計程序、維修設備帶來方便。
我公司炸藥車間膨化炸藥硝銨儲罐出現(xiàn)進料、出料控制失靈的處理為PLC的這一特點提供了說服力。在我們進行排除故障的過程中，通過梯形圖這個直觀易懂的語言，屢清可能對故障點造成影響的輸入量，同時，PLC上的發(fā)光二極管可以顯示輸出信號的狀態(tài)。通過觀察、調(diào)試，以最短的時間排除設備故障，提高生產(chǎn)效率。
二、 PLC在民爆企業(yè)中的應用現(xiàn)狀
20 世紀60 年代以來，PLC 發(fā)展極為迅速。在近半個世紀的旅途中，PLC 從無到有，實現(xiàn)了工業(yè)控制領(lǐng)域接線邏輯到存儲邏輯的飛躍；其功能從弱到強，實現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進步；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)控制中的應用越來越廣泛?，F(xiàn)代PLC 應用綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和網(wǎng)絡通信技術(shù)，形成了生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)代化和自動化[2]，提高了生產(chǎn)線的安全。
在國際行情以及國家政策的驅(qū)使下，我國民爆行業(yè)在炸藥的連續(xù)化和自動化生產(chǎn)技術(shù)方面已經(jīng)日漸成熟。而PLC在電氣自動化中又具有巨大功能和優(yōu)勢[4]，這就促使PLC技術(shù)在民爆行業(yè)中發(fā)揮越來越大的作用。
在我公司，多種設備都采用了PLC控制方式。比如雷管半自動裝填線以及乳化炸藥包裝系統(tǒng)等。以乳化炸藥裝藥機為例，該設備使用了伺服驅(qū)動器、伺服電機、變頻器、防爆電機以及氣動元件在以電和壓縮空氣為動力作用下，與PLC控制器配合實現(xiàn)了設備的程序化、智能化，降低了操作者的勞動強度。當生產(chǎn)過程中出現(xiàn)高溫、高壓時，設備瞬間檢測、自動報警停機，為安全生產(chǎn)奠定了基石。
PLC為民爆生產(chǎn)自動化設備提供了可靠穩(wěn)定的控制應用。主要特點如下：1、模擬量的控制：工業(yè)現(xiàn)場控制中，常常存在一些難以控制的模擬量，比如如溫度！壓力等，而PLC對于工業(yè)現(xiàn)場控制中的這些模擬量能夠進行很好地控制，可以有效地提高一些過程控制系統(tǒng)的精度。一般來說，PLC進行模擬量控制時需要將不同的模塊組裝成相應的控制系統(tǒng)，比如如主機模塊、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、開關(guān)量控制：PLC對于自動開關(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)自動化生產(chǎn)中占據(jù)著十分重要的位置，要利用PLC進行精確的位置控制就需要采用步進電機，通過脈沖電流控制步進電機來進行精確地位移。4、是系統(tǒng)集中控制：PLC有強大通信能力，其一可以有效控制生產(chǎn)現(xiàn)場的自動化設備，同時也可以對自身系統(tǒng)進行控制，比如控制系統(tǒng)的故障診斷。其二PLC能夠利用組態(tài)軟件與計算機和觸摸屏組成強大的人機界面便于遠程控制及現(xiàn)場監(jiān)控。
雖然許多民爆企業(yè)在生產(chǎn)設備上都有了改進，自動化程度越來越高。但是國內(nèi)的自動化水平，特別是與國外相比仍然有較大的差距。行業(yè)存在自動化程度較差，生產(chǎn)率低，材料浪費嚴重等問題，目前國內(nèi)多家科研單位開展了生產(chǎn)自動化設備的研制工作，但是目前未見成熟的全自動化的生產(chǎn)設備投入使用[5]。國內(nèi)的這種生產(chǎn)現(xiàn)狀說明自動化技術(shù)在民爆行業(yè)中的應用處于一個不斷發(fā)展但同時相對滯后的水平，面對全球經(jīng)濟自動化程度越來越高的形勢，民爆行業(yè)亟需對導爆管生產(chǎn)設備進行自動化升級改造。這不僅僅是時展的需要、提高勞動生產(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)自動化 發(fā)展 任務
配網(wǎng)自動化技術(shù)是電力行業(yè)實現(xiàn)自動化的一個重要過程，配網(wǎng)自動化一般需要上一級的電網(wǎng)已經(jīng)實現(xiàn)了自動化。數(shù)據(jù)顯示我國的輸電網(wǎng)絡基本上實現(xiàn)了自動化，可以同時實現(xiàn)電網(wǎng)監(jiān)控和變電的自動化。配網(wǎng)自動化技術(shù)主要應用于中低壓線路，是配電網(wǎng)絡充分高效運行的保證。利用配網(wǎng)自動化實現(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。配網(wǎng)自動化技術(shù)可以實現(xiàn)高質(zhì)量穩(wěn)定電能的輸送，保證了客戶對于用電質(zhì)量的需求，同時又可以有效地緩解用電需求高低峰的問題，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的不良后果。
1 配網(wǎng)自動化技術(shù)發(fā)展
國外配網(wǎng)自動化技術(shù)起步早，發(fā)展也較為迅速。例如美國的配網(wǎng)自動化技術(shù)隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，截止到二十世紀末期，就已經(jīng)達到較高的水平，配網(wǎng)自動化技術(shù)應用的比例逐年增加。日本的配網(wǎng)自動技術(shù)發(fā)展也非?？?，在上個世紀七十年代就已經(jīng)實現(xiàn)了配網(wǎng)自動化的就地控制，并且研發(fā)出了多種遠程控制開關(guān)。國外的配網(wǎng)自動化技術(shù)已經(jīng)得到了大量的推廣應用，實施應用效果好，配網(wǎng)自動化設備更新和維護也較好。配網(wǎng)自動化信號的傳輸方式主要采用無線和有線兩種，在配網(wǎng)自動化監(jiān)控設置方面，進行了充分的優(yōu)化設計，根據(jù)需要設置監(jiān)控設備，既能夠保證配網(wǎng)自動化技術(shù)的順利實現(xiàn)，同時還能節(jié)約技術(shù)應用的成本，提高該技術(shù)的性價比。近年來，我國的配網(wǎng)自動化技術(shù)發(fā)展迅速，但是由于起步比較晚，以及設備材料工藝等方面的限制，配網(wǎng)自動化的覆蓋范圍還是較低的。我國最初的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)，只采用分段器等設備，而不采用信號傳輸和計算機控制設備。這一個階段配電網(wǎng)自動化的程度較低，不能做到實時監(jiān)控，更不能實現(xiàn)電網(wǎng)的優(yōu)化控制，而且主要采用人工操作，配網(wǎng)自動化的效率低，效果不明顯。隨著計算機和通信技術(shù)的不斷發(fā)展，我國配網(wǎng)自動化程度越來越高。上個世紀九十年代，我國開展了配網(wǎng)自動化技術(shù)應用試點工作，逐漸加大電網(wǎng)的建設和改造投資，為配網(wǎng)自動化技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。通過利用先進的計算機和通信技術(shù)，管理者可以及時有效的獲取電網(wǎng)的實時信息，根據(jù)這些實時信息，分析配電網(wǎng)的使用和運行情況，再根據(jù)分析的結(jié)果對電網(wǎng)進行優(yōu)化，形成了一整套完善的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)，提高了配電網(wǎng)的運行效率及配電的自動化程度。
2 電力自動化主要的任務內(nèi)容分析
配網(wǎng)自動化技術(shù)包括配電線路的自動化、變電站自動化、用戶自動化和配電管理自動化等內(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)自動化技術(shù)不僅實現(xiàn)了電力輸送過程中實時有效的控制，又包含了對于電力用戶的實時監(jiān)控，需要投入大量的人力和物力。
首先，配網(wǎng)自動化技術(shù)包含配電線路的自動化。配電線路包括高、中、低壓線路，目前配網(wǎng)自動化技術(shù)的研究與應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的變壓器或者電力用戶，低壓輸電線路的主要載荷一般為下一級的用電戶。配電線路的自動化技術(shù)可以實現(xiàn)線路的檢測、控制和優(yōu)化。
其次，變電站自動化技術(shù)也是配網(wǎng)自動化技術(shù)的主要內(nèi)容。變電站在輸電網(wǎng)絡中發(fā)揮著重要的作用，變電站自動化技術(shù)可以有效的提高輸電線路的傳輸效率。變電站既是上一級輸電線路的負載，也是下一級電網(wǎng)的電源，發(fā)揮著重要的樞紐作用，因此要加強變電站自動化技術(shù)的推廣應用。變電站自動化技術(shù)的任務主要包括保證變電站裝置的正常運行，工作參數(shù)的穩(wěn)定，有效的將遠程控制信號轉(zhuǎn)化為變電站的控制動作。
用戶自動化技術(shù)也是配網(wǎng)自動化技術(shù)的任務之一，用戶的自動化技術(shù)主要指的是對于用戶的管理，既可以通過國家相關(guān)的法律法規(guī)，也可以通過用戶和電力市場的相互作用，來保證用戶自動化技術(shù)的實現(xiàn)。
配電管理的自動化技術(shù)是配網(wǎng)自動化技術(shù)的重要內(nèi)容，是實現(xiàn)配電自動化的重要保證。配電管理的自動化可以有效的提高配電管理的效率，減少配電管理的時間和管理成本。配電管理的自動化技術(shù)可以通過計算機和通信技術(shù)來實現(xiàn)，也需要采用相應自動化設備。配電管理的自動化技術(shù)主要包括的是信息的采集、傳輸、處理、控制和反饋的過程，需要采用相應的計算機控制系統(tǒng)，通過計算機和操作者相互協(xié)作來完成配電管理自動化的任務。集中式的配電管理系統(tǒng)是配電管理自動化的主要內(nèi)容，系統(tǒng)利用配電自動化站，通過配電自動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等結(jié)合成統(tǒng)一的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一個主站，多個二級站和其他下一級的子站，每一級的系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的處理和采集也是相互分開的，該系統(tǒng)可以完成多項功能，例如數(shù)據(jù)的采集處理、配電線路的監(jiān)控、計費管理等任務。3 結(jié)束語
配網(wǎng)自動化技術(shù)是電力行業(yè)實現(xiàn)自動化的重要內(nèi)容，通過應用該技術(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。國外配網(wǎng)自動化發(fā)展以及取得的成果對于我國配電網(wǎng)自動化技術(shù)的發(fā)展具有重要的借鑒意義，我國在配電網(wǎng)自動化方面雖取得了一定的成果，但是還需要進一步的研究應用。電力配網(wǎng)自動化技術(shù)具有巨大的技術(shù)優(yōu)勢，需要加強配網(wǎng)自動化技術(shù)的研究，加大我國配網(wǎng)自動化技術(shù)的推廣和應用。
參考文獻
[1] 余棟斌.配網(wǎng)自動化的規(guī)劃及實施[J].廣東科技，2009
【關(guān)鍵詞】互動教學法；中職教育；電氣自動化；運用
當前中國社會經(jīng)濟快速發(fā)展，人才起到了巨大的推動作用。國家適時提出了“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前教育界研究的焦點。在這種形勢下，中職院校采用傳統(tǒng)的教學模式已然不能滿足新形勢下對創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的社會需求。在實踐教學過程中發(fā)現(xiàn)互動教學法在中職院校的教學活動中效果顯著，教學水平明顯提高。下文將結(jié)合中職電氣控制和自動化專業(yè)素質(zhì)要求對互動教學法在中職電氣控制和自動化專業(yè)中的運用進行詳細分析。
1 中職電氣控制和自動化專業(yè)素質(zhì)要求
中等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標是培養(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、技術(shù)和管理第一線工作的高素質(zhì)勞動者和中初級專門人才。目標核心是以素質(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，從電氣控制和自動化專業(yè)發(fā)展趨勢來看，該專業(yè)的中職學生需要具備以下幾點職業(yè)素質(zhì)：
一是專業(yè)能力。專業(yè)能力的培養(yǎng)包括培養(yǎng)學生的電氣自動化系統(tǒng)的安裝調(diào)試能力、電氣自動化設備的維護維修能力、電氣自動化設備的技術(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。
二是實踐能力。實踐能力包括方法能力和社會能力兩個部分。方法能力是指學生應當掌握識圖繪圖、計算機、信息處理等學習方法；社會能力則是指培養(yǎng)學生與他人合作的能力和遇到困難解決問題的能力。
2 互動教學法在中職電氣控制和自動化專業(yè)中的運用
2.1 理論與實踐相結(jié)合，提升教學水平
在傳統(tǒng)的電氣控制和自動化專業(yè)教學中，教師是將理論知識教學和實踐操作教學分開的，雖然一定程度上保證了理論知識的傳授，但是以這種教學方式獲得的知識相對抽象，無法給學生留下深刻的印象，課堂氛圍相對枯燥。運用互動教學法，把課堂引入實驗室，在教師講課的同時學生在教師的引導下進行操作演示，將課堂上所掌握的理論知識和專業(yè)技能及時進行鞏固。學生遇到的理論理解和操作技能疑問能夠的得到及時解答，理論與實踐融會貫通。與此同時，教師可以根據(jù)學生的課堂反饋適時調(diào)整自己的教學內(nèi)容和進度，教學更加有的放矢。運用互動教學法，不僅課堂氛圍變得輕松熱烈，教師的教學水平也得到了質(zhì)的飛躍。
2.2 調(diào)動課外學習熱情，開展專業(yè)技能競賽
在將理論與實踐相結(jié)合的互動教學法運用中，學生的學習興趣得到激發(fā)，學習的主動性和探索性也得到了提升。而互動教學法除了可以運用在課堂教學中，也可以在課外以開展專業(yè)技能競賽的形式得到體現(xiàn)。開展專業(yè)技能競賽主要以創(chuàng)新發(fā)明的形式展開，既鼓勵學生發(fā)明新事物新方法，也鼓勵學生對前人的發(fā)明創(chuàng)造進行改良改進。這樣，在課外開展專業(yè)技能競賽，不但使得互動教學法在課堂教學中的運用成果得到體現(xiàn)，而且也進一步調(diào)動了學生的學習熱情和積極性。課內(nèi)課外相輔相成，使互動教學法在中職電氣控制和自動化專業(yè)中的運用 效果加倍放大，達到1+1>2的理想效果。同時專業(yè)技能競賽的展開，也滿足了中等職業(yè)教育以能力為本位的培養(yǎng)要求，有利于學生的就業(yè)，使之成為適應電氣控制和自動化專業(yè)素質(zhì)要求的高技能人才。
2.3 分層教學，提高學生整體水平
每一個學生都有自己的特點，有的學生天資聰穎，接受新事物能力強，有的學生相對笨拙，無法獨立完成任務。因此在互動教學過程中，教師應該根據(jù)每個學生的特點因材施教，區(qū)別對待。例如有這樣一位學生，通常很簡單的一個電氣改造，他總是有各種各樣奇怪的問題，有時甚至他提出的問題老師也沒有想到。看到這位學生如此強烈的好奇心和求知欲，筆者推薦他去查看一些專業(yè)期刊論文資料，了解專業(yè)的最新研究成果，并且竭力推薦他去參加校內(nèi)外開展的電氣控制和自動化專業(yè)創(chuàng)新活動，最終都取得了令人滿意的成績
還有一位學生則非常懶惰，不能及時完成老師布置的任務，喜歡拖拉。對于這樣的學生，老師應該以更加嚴厲的要求去規(guī)范他們，督促他們改掉自己的不足。通過這樣的分層教學，每個學生的特點和長處都得到了最大的發(fā)揮，學生整體水平得到提高。
2.4 加強專業(yè)與企業(yè)之間的合作
理論與實踐相結(jié)合，不僅要求理論知識與實踐操作相結(jié)合，還要求理論知識與生產(chǎn)實踐相結(jié)合。二者的區(qū)別在于將電氣控制和自動化教學從課堂搬到了企業(yè)生產(chǎn)車間，使得學生能夠?qū)⑺鶎W得的理論知識進行更深刻、更具有現(xiàn)實意義的實踐。為此可以以加強專業(yè)與企業(yè)之間合作的方式開展互動教學。一方面可以加深學生對理論知識的理解，提高專業(yè)技術(shù)能力；另一方面可以為學生提供良好的實習環(huán)境，豐富就業(yè)履歷，使學生成為符合中職電氣控制和自動化專業(yè)素質(zhì)要求，適應社會、企業(yè)要求的人才。
機械自動化技術(shù)從上個世紀20年代首先在機械制造冷加工大批量生產(chǎn)過程中開始發(fā)展應用，上世紀60年代后為適應市場的需求和變化，為增強機械制造業(yè)對市場靈活快速反應的能力，開始建立可變性自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，即圍繞計算機技術(shù)的柔性自動化。它是在制造系統(tǒng)不變或變化較小的情況下，機器設備或生產(chǎn)管理過程通過自動檢測、信息處理、分析判斷自動地實現(xiàn)預期的操作或某種過程，并能夠自動地從制造一種零件轉(zhuǎn)換到制造另一種不同的零件。社會實踐證明，這種定義下的制造系統(tǒng)自動化與當代大多數(shù)企業(yè)的實際不相容。目前，世界各國的機械自動化水準除少數(shù)工業(yè)發(fā)達國家的某些生產(chǎn)部門外，大多數(shù)還處于操作階段的自動化。我國也不例外，需要循序漸進，不斷努力，創(chuàng)造條件，向自動化的高級理想階段邁進。
二、我國機械自動化的現(xiàn)狀
機械自動化技術(shù)從上個世紀20年代開始發(fā)展應用以來，已經(jīng)得到了迅速的發(fā)展，特別是近年來計算機的高度集成化，開始采用了計算機集成制造系統(tǒng)，大大加快了機械自動化的發(fā)展，但我國仍處于初級操作階段的自動化。目前，世界各國的機械自動化水準除少數(shù)工業(yè)發(fā)達國家的某些生產(chǎn)部門外，大多數(shù)還處于操作階段的自動化。我國也不例外，我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次低。我國機械制造業(yè)目前有11.4萬個企業(yè)，發(fā)展很不平衡，有大量落后于現(xiàn)代水準的產(chǎn)業(yè)，大部分企業(yè)還比較落后，手工勞動占有相當?shù)谋戎兀覈塥毩㈤_發(fā)現(xiàn)代機械自動化技術(shù)的企業(yè)可以說沒有；我國機械制造業(yè)企業(yè)中自動化裝備少、水準低，不僅在數(shù)量上同世界先進國家有較大差距，而且在品種上、質(zhì)量上、使用上，同世界先進水準也存在階段性差距。實現(xiàn)我國機械自動化技術(shù)是一個長期的過程，不可能一蹴而就。需要循序漸進，不斷努力，創(chuàng)造條件，向自動化的高級理想階段邁進。當前，我國還處在社會主義初級階段，經(jīng)濟、財力、生產(chǎn)力水準、國民素質(zhì)等，與世界主要國家的差距是很大的；我國有豐富的勞動力資源，每年城鎮(zhèn)新增就業(yè)人口達兩千多萬，且今后每年的就業(yè)人數(shù)還會增加。機械自動化最大限度地提高勞動生產(chǎn)率，勞動力的過剩和分工的轉(zhuǎn)移就是一個現(xiàn)實問題。
三、我國機械自動化發(fā)展之路探索
（一）結(jié)合生產(chǎn)實際發(fā)展機械自動化技術(shù)
先進制造技術(shù)的全部真諦在于應用。發(fā)展機械自動化技術(shù)，應以企業(yè)的生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的實際需要及具體條件為導向。只有對合適的產(chǎn)品采用與之相適應的自動化方式進行生產(chǎn)，才能收到良好的技術(shù)經(jīng)濟效益和社會經(jīng)濟效益。我國發(fā)展機械自動化技術(shù)，應結(jié)合實際，注重實用，即對國民經(jīng)濟產(chǎn)生實際效益。那種盲目搞自動化、搞自動線的做法，全年生產(chǎn)任務只需1～2個月就完成的低負荷率生產(chǎn)也要搞的傾向應當糾正，對國民經(jīng)濟不產(chǎn)生顯著促進、效率低下的要緩搞。我們要的是效益，而不單純是速度。國產(chǎn)造型生產(chǎn)線因產(chǎn)品質(zhì)量差、可靠性低、實用性差，開工率一般僅在50％～60％。而能在生產(chǎn)中長期服役的主力生產(chǎn)線很少，像第一汽車制造廠的01線、第二汽車制造廠的BMD線等具有全年開工業(yè)績的線更是鳳毛麟角。這種現(xiàn)象不屬偶然或局部，而是帶有普遍性。據(jù)調(diào)查，我國引進的弧焊機器人，完全正常運轉(zhuǎn)、充分發(fā)揮效益的只占1/3；另外1/3處于負荷不滿或不能完全正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)；還有1/3不能正常使用，直接影響了用戶使用更多機器人的信心。
（二）發(fā)展投資少、見效快的低成本自動化技術(shù)
發(fā)展低成本自動化技術(shù)，潛力大，前景廣，投資省，見效快，提高自動化程度，可以收到事半功倍的經(jīng)濟效果，適合我國現(xiàn)階段的發(fā)展需要和國情。美國麻省理工學院提出的精節(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，使自動化程度不高的工廠取得了良好的效益。芬蘭NOKOAData機工廠的組裝車間內(nèi)擁有一條能制造286、386和486微機的靈活生產(chǎn)線，它并不完全由自動化設備組成，中間穿插著借助計算機指導的人工參與，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)線的造價較低，同時卻具有柔性制造系統(tǒng)的性能。實際上精節(jié)生產(chǎn)本身就意味著從國情和企業(yè)實際情況出發(fā)，借鑒國外發(fā)展機械制造業(yè)低成本自動化技術(shù)的經(jīng)驗是有益的。我國機械制造業(yè)各企業(yè)有大量的通用設備，在發(fā)展現(xiàn)代機械自動化技術(shù)時，若以原有的設備為主，合理調(diào)整機床布局，添加少量的數(shù)控設備，引入CAD／CAM技術(shù)，就能充分發(fā)揮計算機自動化管理的優(yōu)勢和人的創(chuàng)造性，共同構(gòu)成一個以人為中心、以信息自動化為先導、樹立自主的單元化生產(chǎn)系統(tǒng)，為我國機械制造業(yè)自動化技術(shù)發(fā)展應用提供了一條投資少、見效快、效益高、符合我國國情的機械自動化技術(shù)發(fā)展應用新途徑。
（三）注重配套發(fā)展機械自動化技術(shù)
現(xiàn)代自動化技術(shù)在機械制造中的應用就是在控制理論的指導下，對生產(chǎn)的物流和人的作用進行綜合的研究，涉及到機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制理論和計算機技術(shù)等。發(fā)展機械自動化技術(shù)，必須主要地關(guān)注電子學、電子計算機技術(shù)、零件檢測和機床裝料自動化，廣泛采用程序數(shù)控機床，以及研制高效的和可靠的自動化生產(chǎn)線、計算機應用于生產(chǎn)的信息系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)等。發(fā)展應用機械自動化技術(shù)，要扎扎實實地抓好自動化技術(shù)應用項目的基礎(chǔ)工作和從實際出發(fā)的推廣應用工作，既要發(fā)展主機，也要配套發(fā)展自動化元件及控制系統(tǒng)?？删幊炭刂破?、微處理機、各種傳感器、新型刀具、控制系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件、電子計算機等，這些都將是今后機械自動化的主要技術(shù)基礎(chǔ)。
參考文獻：
[1]馬志平.機械自動化的未來與現(xiàn)狀[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003.5.
[2]張世昌.先進制造技術(shù)[M].天津：天津大學出版社，2004.
[3]王先逵.機械制造工藝學[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.1.
關(guān)鍵詞：柔性線路板 機器視覺 產(chǎn)業(yè)調(diào)整 工業(yè)制造
中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）05-0000-00
1 FPC現(xiàn)狀
信息化是衡量一個國家現(xiàn)代化水平和綜合國力的重要標志，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90年代得到了迅速的飛躍發(fā)展，已逐步形成了經(jīng)濟信息化為核心的電子信息產(chǎn)業(yè)，并成為國民經(jīng)濟戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、先導性支柱產(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，而亞洲主要以日，韓，臺和大陸地區(qū)為主。其中，Mektron， Fujikura， Nitto Denko等幾家占據(jù)全球60%的柔性板市場。
近些年，F(xiàn)PC板在PCB行業(yè)中所占的比重穩(wěn)步增長，到2010年已超過18%以上[7]。但中國本土企業(yè)規(guī)模相對較小，企業(yè)在產(chǎn)品、技術(shù)和管理方面與世界先進水平還有不少差距。隨著勞動力成本的不斷攀升和歐美大國的機器人革命倒逼中國制造產(chǎn)業(yè)升級，中國FPC制造業(yè)面臨重大技術(shù)革新挑戰(zhàn)，需要大規(guī)模引入自動化生產(chǎn)線，全面提高行業(yè)的自動化水平。
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。易彎曲、卷繞、折疊。但由于柔性電路板具有易變形的特點，在加工的過程中易由靜電和空氣壓力等因素產(chǎn)生彎曲，卷繞或缺陷，導致許多工序過程依靠人工解決，行業(yè)的自動化水平偏低。近年來，隨著技術(shù)的發(fā)展，部分工序逐漸實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)[6-9]，如焊接，電鍍等，但仍有相當多工序依靠人工完成，如缺陷檢測。
2 機器視覺在柔性板行業(yè)的應用
機器視覺應用非常廣泛，目前已應用在印刷、沖孔、貼片、測量和缺陷檢測等諸多環(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，多層印刷難以對齊。采用基于機器視覺技術(shù)的自動校正平臺，通過多個相機識別柔性板上的參照點，控制多軸電機移動印刷平臺，使得多層材料之間充分對齊，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、貼膜和對齊等工藝操作。傳統(tǒng)沖孔由人工完成。采用專業(yè)沖孔機，通過多相機精確定位，并通過電機控制，實現(xiàn)并行進料，并行檢測、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
貼片機是電子制造中常用設備之一，機械硬件和軟件設計異常復雜，內(nèi)部運用了大量的自動視覺檢測技術(shù)。貼片機一般包含2個過程，點膠和貼片。點膠主要通過機器視覺設備檢測MARK點位置，并以此為參照定位點膠位置，通過針孔點膠，包括導電膠和粘膠。貼片則是在點膠處貼上LED燈，包括單燈和雙燈。
2.4測量
在線路板加工過程中，諸多環(huán)節(jié)需要嚴格檢測，限于人工成本，部分環(huán)節(jié)僅進行抽查。在柔性板加工后期，接口的通電測試必不可少，關(guān)系到線路板內(nèi)部電路是否完好無損。目前部分企業(yè)采用了鍵盤接口檢測設備，利用自動化設備對材料進行接口固定，檢測，平移，然后是壓料，通電測試，依據(jù)測試結(jié)果判斷線路是否工作正常。由于鍵盤接口的線寬較窄，在視覺校正平移過程中，往往需多次的校正平移。
2.5缺陷檢測
由于企業(yè)關(guān)注的特性標準不同，缺陷檢測的具體目標較多，如常見的斷線檢測，短路檢測、線路過細或吸嘴檢測。此類檢測一般區(qū)域較大，且需逐個檢測，系統(tǒng)平臺往往采用多相機采集檢測。如果前期缺陷沒充分檢測，可能導致整片柔性板報廢，原料成本損失很高。
3不足
從工藝控制角度，視覺技術(shù)在該行業(yè)應用還存在技術(shù)難題，需重點解決，主要體現(xiàn)在： （1）企業(yè)工藝流程差異較大，機器視覺檢測目標檢測手段都有一定的差異。（2）與電路板不同，柔性線路板屬軟板，加工過程容易產(chǎn)生輕微變形，識別難度增加。（3）缺陷檢測技術(shù)不成熟，缺乏全面有效的檢測算法，而人工檢測僅抽樣檢測，成本高。（4）行業(yè)利潤偏低，設備成本控制較嚴，對技術(shù)成本有更高的要求。
4 結(jié)語
國內(nèi)的機器視覺技術(shù)經(jīng)過二十多年的快速發(fā)展，逐漸成為應用諸多領(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，工藝要求越來越嚴格，應用領(lǐng)域越來越廣；另一方面，勞動力成本逐年提升，傳統(tǒng)勞動密集型企業(yè)的自動化工藝必須提升以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。
機器視覺檢測方法具有非接觸、無損傷、測量精確，適合檢測非規(guī)則物體等優(yōu)勢，是未來中國制造繼續(xù)深化的關(guān)鍵因素之一。隨著機器視覺技術(shù)的逐漸成熟和國內(nèi)自動化設備制造業(yè)的技術(shù)不斷提升，智能化設備將更廣泛應用于柔性線路板行業(yè)，實現(xiàn)從個別工藝的改進到企業(yè)全自動化流水線的建立，由初期的低端轉(zhuǎn)向高端制造業(yè)，這是未來制造業(yè)發(fā)展的重要趨勢，從中國制造變成中國智造。
參考文獻
[1]陳世哲.微電子產(chǎn)品視覺檢測中關(guān)鍵技術(shù)研究.哈爾濱工業(yè)大學博士學位論文，2006.
[2]龍緒明，王李，程，黃昊.先進電子制造技術(shù)的發(fā)展.電子工業(yè)專用設備，2009，172 （5）：1-10.
[3]工業(yè)和信息化部，關(guān)于集成電路產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃，2011.
[4]張家亮.全球撓性印制板的市場及其技術(shù)研究.印制電路信息，2011， 10（1）：7-15.
[5]馮培聰，陳安，胡躍明.FPC自動安裝設備嵌入式視覺系統(tǒng)設計.制造業(yè)自動化，2010， 32（10）：38-41.
[6]徐麗，基于虛擬儀器的柔性線路板電鍍生產(chǎn)線電流監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)，蘇州大學學報， 2005，25（6）：44-47.
[7]黃杰賢，李迪，葉峰，張舞杰.撓性印制電路板焊盤表面缺陷的檢測.光學精密工程， 2010，18（11）：2443-2453.
