時間：2023-02-28 16:00:19
序論：速發表網結合其深厚的文秘經驗，特別為您篩選了11篇電氣控制系統設計論文范文。如果您需要更多原創資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯系，希望您能從中汲取靈感和知識！
一、電工技師論文的作用及分類
電工技師(高級技師)論文是其在總結研究本職業(工種)領域中的有關技術或業務問題時，表達其工作或研究過程及其成果的綜合實用性文章，是維修電工技師從事本職業(工種)的學識、技術能力的基本反映，是科學研究成果和工作經驗總結的文字體現，也是個人勞動成果、經驗和智慧的升華。技師專業論文是社會實踐活動的產物，是撰寫者在長期的社會生產實踐中不斷總結經驗，努力學習理論知識，不斷追求和探索所取得的研究成果的文字存在形式，撰寫技師專業論文是培養人才、選拔人才和保證人才質量的重要途徑之一。
按電類技師本身的內容和性質不同，一般電類技師論文分為：專題型、論辯型、綜述型和綜合型。按電類技師論文具體涉及內容的主要有：維修電氣經驗總結類、技術革新類、新產品開發類和四新技術推廣類。
二、電工技師論文撰寫的要求
撰寫電工技師專業論文，既是一個艱苦的思考、探究和再學習的過程，又是一種復雜的創造性勞動，需要對工作實踐、技術革新和技術改造等做出客觀的評價。
1.注意論文的科學性。科學性是指電工技師專業論文的基本觀點和內容能夠反映事物內在的基本規律。電工技師專業論文的科學性來自對客觀事物周密而詳實的調查研究，掌握大量豐富而切合實際的材料，使之成為研究論述的基礎。
2.注意論文的翔實性。電工技師專業論文要求作者所提出的觀點、見解確實是屬于自己的。那么，要使自己的觀點能夠得到普遍的承認，就一定要拿出有說服力的論據來證明自己的觀點是正確的。這樣，就應該在已掌握的大量材料中選擇具有典型性、代表性的關鍵證據來證明。
3.內容正確、語言簡明。撰寫技師專業論文應當力求言簡意賅，無多余的字句。對論文的內容不要進行藝術性渲染和夸張；切忌不適當地夸大個人在技術革新和技術改造中的貢獻；更不能將技術問題的爭論引入政治觀點。同時，在撰寫技師論文時，要注意按照撰寫格式進行撰寫，并熟練應用。
三、電工技師畢業設計論文的選題
論文的選題必須立足于總結工作成果與實踐緊密聯系上。在對已獲得的大量素材進行分析、歸納和研究的基礎上，提出問題，確定寫作的基本方向。
1.論文的選題原則：準確恰當、提高創新和可行實用。
(1)準確恰當。論文的選題要提得準確恰當，面向實際，著眼于社會的需要，確實是生產實踐中亟需解決的問題。選題一定要與生產實踐相結合，與自己的工作領域相結合。
(2)提高創新。創新性原則是指選題要有新穎性、先進性，有所發明，有所發現，以推動本職業(工種)的發展。遵循這一原則，選題時必須注意選擇位居本職業(工種)較前沿的并具有普遍意義的課題；選擇填補空白的課題；選擇補充前人學說的課題；選擇突破禁區的課題；選擇借他山之石可以攻玉的課題，即借用其他學科的新理論、新技術、新工藝和新材料，從新的角度進行研究、驗證或論證來解決本職業(工種)中的老問題或疑難問題的課題。
(3)可行實用。可行實用性原則是指要選擇有利于發揮個人的聰明才智，有完成的把握，同時也符合自己的志趣、適合個人能力的論題。
2.論文的選題方法
(1)選擇能發揮本人特長的論題。申報電工技師(高級技師)的人員，都具有相當長的本職業(工種)專業工作的經歷，在理論與實踐的結合上有自己的獨到之處和技術特長；而預備技師在學校學習4～5年，理論知識特別是新技術的知識非常充實，但實踐經驗欠缺。
(2)選擇具有突破性的論題。申報電工技師(高級技師)的人員長期工作在第一線，對于生產實踐中出現的問題最有發言權。如果敏銳地抓住問題的關鍵處，加以研究，就能形成應用性極強的專業論文。
(3)選擇具有普遍性的論題。所謂具有普遍性的論題是指在生產實踐中有廣泛的用武之地的課題。例如，用現代電氣技術改造機床的電氣控制問題、變頻技術在中央空調系統的應用問題及電梯的技術改造和維修技術問題等。有些問題看似簡單，但實際上有很多需要進一步研究總結的內容，這些都屬于具有普遍意義的論題。
3.論文的推薦選題
(1)典型PLC控制系統的設計、安裝與調試。機械手的PLC控制系統設計、安裝與調試；組合機床PLC控制系統設計、安裝與調試；立體車庫控制系統設計、安裝與調試；材料分揀裝置的PLC控制系統設計、安裝與調試。(2)典型低壓電氣柜的設計。兩臺三相異步電動機動力控制電氣柜的設計、安裝與調試；變頻調速控制柜的設計、安裝與調試；總計量配電箱設計、安裝與調試。(3)供配電系統的設計。某通用機械廠供配電系統的電氣設計、安裝與調試；某學校生活區配電系統設計、安裝與調試。(4)電子技術應用設計。三相正弦波變頻電源的設計、安裝與調試；晶閘管串級調速系統的設計、安裝與調試。(5)典型單片機控制系統的設計。基于單片機和LCD的電子鐘的設計；數字鐘的設計與制作等。(6)機床電氣控制系統改造。Z3050型搖臂鉆床PLC改造；M1432A型萬能外圓磨床PLC改造；T68型臥式鏜床PLC改造；B2012A型龍門刨床PLC、變頻器改造等。(7)樓宇自動化技術及維修。電梯控制線路的安裝與維修；無塔供水系統控制線路的安裝與維修等。
總之，加強對電工技師畢業論文的指導，可使他們通過論文的寫作，在以后的工作崗位上更好地發揮技術帶頭人的作用，為高層次實踐經驗和科研成果轉化成現實生產力打下堅實的基礎。
參考文獻:
[1]王建.國家職業資格證書取證問答[M].機械工業出版社,2006,3.
斗輪堆取料機是一種廣泛應用于鋼廠、電廠、港口、碼頭等地的大型散料連續輸送機械，用于物料（礦石、煤、焦碳、砂石）的堆取[1]。斗輪機構是整個機器的核心部件，其穩定性直接影響機器的安全可靠性。本文分析了目前斗輪機構電氣控制方法，發現其在使用的過程中的不足，對其進行了改進。
1 斗輪機構傳統電氣控制方法
斗輪機構驅動方式一般有兩種：液壓馬達-斗輪軸，液壓馬達驅動成本高，應用較少，大部分斗輪機構采用電機驅動；電機驅動方式的組成為：電機液力耦合器減速器斗輪驅動軸斗輪機構。驅動的時候直接控制驅動電機，目前斗輪機構工作的時候只能一個方向轉動，不能反轉。斗輪堆取料機工作是依靠斗輪機構的旋轉挖取堆放于料場的物料，物料通過前臂架皮帶機運輸到料斗系統，最終到達底面皮帶輸送系統，通過底面皮帶輸送系統到達物料處理系統。由于多方面的原因料場的料堆形狀是不規則的，斗輪機構取料到形狀不規則處時，斗輪機構的整個斗子會嵌入料堆里面。這時候操作是先停大車，前臂架水平運動將斗輪機構從料堆里面帶出。由于斗輪機構的一個斗子完全嵌入料堆里面，由于斗子嵌入不規則形狀物料太深，當斗子從料堆取出的時候，前臂架變形很大，前臂架振動厲害，影響機器的使用壽命，并且料堆可能塌陷。
2 斗輪機構新的電氣控制方法
從上面的分析可以看出，目前斗輪堆取料機的的斗輪機構由于不能反轉，對斗輪機構的正常使用和壽命造成影響。為此在電器控制系統設計的時候，在原有電路的基礎上，增加一個交流接觸器KM2，以實現斗輪電機的正反轉，如圖1所示。在斗子嵌入形狀不規則的料堆的時候，先停大車，斗輪機構反轉，前臂架水平運動將斗輪機構從料堆里面帶出，這樣降低前臂架的變形及振動，也可避免料堆的塌陷。
3 結語
對斗輪堆取料機的斗輪驅動電氣控制部分進行了分析，使斗輪堆取料機得斗輪機構可以正反轉，從而解決了取料時由于料堆形狀不規則斗輪嵌入料堆而前臂架需要水平移動帶來的振動及對機器結構件造成的損壞。
參考文獻：
1 引言
隨著可編程邏輯控制器（PLC）技術的逐漸發展，很多工業生產要求實現自動化控制的功能，都采用PLC來構建自動化控制系統，尤其是對于一些電氣控制較為復雜的電氣設備和大型機電裝備，PLC在電氣化和自動化控制方面具有獨到的優勢，如順序控制，可靠性高，穩定性好，易于構建網絡化和遠程化控制，以及實現無人值守等眾多優點。基于此，PLC技術逐漸成為工業電氣自動化控制的主要應用技術。
本論文主要結合數控機床的電氣化功能的改造，詳細探討數控機床電氣化改造過程中基于PLC技術的應用，以及PLC技術在實現數控機床自動化控制功能上的應用，以此和廣大同行分享。
2 數控機床的電氣化改造概述
2.1 數控機床的主要功能
數控機床是實現機械加工、制造和生產中應用的最為廣泛的一類機電設備。數控機床依托數控化程序，實現對零部件的自動切削和加工。但是目前我國仍然有超過近1000萬臺的數控機床，主要依靠手動控制完成切削加工，無法實現基本的電氣化和自動化控制。為此，本論文的主要的目的是基于PLC控制技術，實現數控機床的電氣化改造，主要實現以下功能：
（1） 數控機床的所有電機、接觸器等實現基于PLC的自動化控制；
（2）數控機床的進給運動由PLC控制自動完成，無需人工手動干預；
（3） 自動檢測零部件切削過程中的相關參數，如加工參數、狀態參數等等；
（4） 結合上位機能夠實現對數控機床的遠程控制，以達到無人值守的目的。
2.2 電氣化改造的總體方案
結合上文對于數控車床的電氣化、自動化改造的功能要求，確定了采用上位機與下位機結合的自動化改造方案。該方案總體結構分析如下：
（1） 上位機借助于工控機，利用工控機強大的圖像處理能力，重點完成數控車床的生產組態畫面顯示，以及必要的生產數據的傳輸、保存、輸出，同時還要能夠實現相關控制指令的下達，確保數控車床能夠自動完成所有切削加工生產任務。
（ 2）下位機采用基于PLC技術的電氣控制模式，由傳感器、數據采集板卡負責采集數控車床的生產數據、環境數據、狀態數據等所有參數，由PLC實現對相關數據的計算，并傳輸給上位機進行相關數據的圖形化顯示和保存；另一方面，PLC控制系統還接收來自于上位機的控制指令，實現對數控車床的遠程控制。
（3） 對于數控車床最為關鍵的控制――進給運動的控制，利用PLC+運動控制板卡的模式實現電氣化和自動化的控制。具體實現方式為：選用合適的運動控制板卡，配合PLC的順序控制，對進給軸電機實現伺服運動控制，從而實現對數控車床進給運動的自動化控制。
3 數控車床電氣化自動控制改造的實現
3.1 系統改造結構設計
數控車床的電氣化自動控制改造，其整體結構如下圖1所示，其整體結構主要由以下幾個部分構成：
3.1.1 底層設備
底層設備主要包括兩個方面，首先是實現數控車床自動切削加工運轉等基本功能的必要電氣、機電設備，如電源模塊、電機模塊等，這些機電設備能夠保證數控車床的基本功能的穩定可靠的實現；其次，底層設備還包括各類傳感器，比如監測電機轉速、溫度的速度傳感器和溫度傳感器，監測進給軸運動進給量的光柵尺等，這些傳感類和數據采集類設備為實現數控車床自動化控制提供了基礎數據源。
3.1.2 本地PLC站
本地PLC站主要負責接收底層傳感設備傳送過來的傳感參數、狀態參數及其他檢測參數，通過內部程序的運算，判斷整個數控車床的工作狀態，并將其中的重點參數上傳到遠程控制終端進行數據的圖形化顯示、存儲、輸出打印等操作；另一方面，本地PLC站同時還接收來自于遠程控制終端所下達的控制指令，比如停機、啟動等控制指令，PLC站通過對相應執行器（比如電機）的控制，從而實現自動化控制的功能。
3.1.3 遠程控制終端
遠程控制終端主要是依賴于工控機實現的上位機數據管理和狀態監控，需要專門開發一套面向數控車床加工、生產和自動控制的軟件程序，以實現對數控車床的遠程化、網絡化、自動化控制，真正實現無人值守的功能。
基于PLC的數控車床電氣自動化改造框圖
3.2 PLC電氣控制系統的設計實現
本研究論文以CK6140普通數量機床為具體研究對象，詳細探討其電氣化、自動化控制的改造。通過上文對機床改造方案和結構功能的分析，可以確定整個機床電氣化、自動化改造，一共需要實現14個系統輸入，9個系統輸出。結合控制要求，這里選用日本三菱公司的FX2N-48MR型PLC，輸入回路采用24V直流電源供電方式。根據對數控機床的各模塊控制功能的分析，選用合適的接觸器、繼電器、開關、輔助觸點等電氣控制元件，與PLC共同實現對電氣設備的控制，比如PLC通過接觸器控制電機模塊，PLC通過繼電器控制電磁閥等部件，從而完成基于PLC控制的數控車床電氣化改造。
4 結語
中圖分類號：TS958文獻標識碼： A
首先，它可應用于建筑。智能化建筑的發展必然離不開電氣自動化,隨著我國國民經濟的飛速發展以及數字電子化科技發展,高檔智能化建筑無疑已經成為當今建筑界的主要發展方向。自然達到合理利用設備,在資源方面，人力的節省就有了建筑設備的自動化控制系統。智能化建筑內有大量的電子設備與布線系統。這些電子設備及布線系統一般都屬耐壓等級低,防干擾要求高,是最怕受到雷擊的部分。智能建筑多屬于一級負荷,應該設計為一級防雷建筑物,組成具有多層屏蔽的籠形防雷體系。
其次，它也可以應用于凈化空調設備。凈化空調系統控制自動監控裝置,可以設計成單個系統的測量、控制系統,也可以設計成以數字計算機控制管理的系統。在溫度控制方面，凈化空調系統采用DDC控制。裝設在回風管的溫度傳感器所檢測的溫度送往DX一9100,與設定點比較,用比例加積分、微分運算進行控制,輸出相應電壓信號,控制加熱電動調節閥或冷水電動調節閥的動作,控制回風溫度應保持在18-16度之間,從而使得潔凈室溫度符合GMP要求。在濕度控制方面。裝設在同風管內的濕度傳感器所檢測的濕度,送往控制器與設定濕度比較,用比例加積分運算控制,輸出電JK信號,控制蒸汽電動調節閥的動作,控制回風濕度應該保持在45%-65%之間,這樣潔凈室濕度方能滿足GMP要求。
一、建筑電氣概述
建筑電氣技術是以電能、電子、電器設備及電氣技術為手段來創造、維持和改善人民居住或工作的生活環境的電、光、聲、冷和暖環境的一門跨學科的綜合性的技術科學。它是強電和弱電與具體建筑的有機結合。
隨著科學技術的發展和人民生活水平的不斷提高，人們對有關供配電、照明、消防、防雷地通信、網絡等系統的要求越來越高，使得建筑開始走向高品質、多功能領域，并進一步向多功能的縱深方向和綜合應用方向發展。
建筑電氣設計是在認真執行國家技術經濟政策和有關國家標準和規范的前提下，進行工業與民用建筑建筑電氣的設計，并滿足保障人身、設備及建筑物安全、供電可靠、電能節約、技術先進和經濟合理。
二、建筑電氣設計的概念
1.1設計的概念
設計是一個構思表達、再構思表達、反復推敲、不斷深入發展和進行評價的過程。基本上可以概括為博覽、創意、構思、表達等幾個階段。設計過程從一開始到深入下去，各階段思維的廣度、深度都不同，表達方式、工具也可能是多樣化的。表達方式和工具要適應思維的速度，推動思維發展成熟。
1.2服務的對象
設計是為甲方（業主）的功能需要服務的，也是為施工單位的施工需要服務的。在滿足國家有關規定的前提下，設計人員應樹立服務意識、樹立合作觀念、樹立敬業精神。對建筑電氣專業的設計人員而言，妥善處理與各個專業之間的關系是十分重要的事情，在協調上所用的時間甚至可能超過埋頭設計的時間。
部分工程（特別是規模較小的工程）不按建設程序辦事，私雇資質等級不符合要求的設計人員及施工單位（或個體戶）設計或承包工程。由于設計和施工人員技術水平有限，致使一些安裝工程達不到規定指標的要求。
三、電氣自動化控制系統設計的一般原則和設計思想
（一）設計原則
1、最大限度滿足生產機械和工藝對電氣控制的要求。生產機械和工藝對電氣控制系統的要求是電氣設計的依據，這些要求常常以工作循環圖、執行原件動作節拍表、檢測元件狀態表等形式提供，對于有調速要求的場合，還應給出調速技術指標。其他如啟動，轉向、制動、照明、保護等要求，應根據生產需要充分考慮；2、在滿足控制要求的前提下，設計方案應力求簡單，經濟；3、妥善處理機械與電氣的關系。很多生產機械是采用機電結合控制方式來實現控制要求的，要從工藝要求、制造成本、結構復雜性、使用維護方便等方面協調處理好二者的關系；4、正確合理地選用電器元件；5、確保使用安全、可靠；6、制造美觀、使用維護方便。
（二）設計思想
1、集中監控方式。集中監控方式不但運行維護方便，控制站的防護要求也不高，而且系統設計也很容易。但由于這種方式是將系統的各個功能集中到一個處理器進行處理，所以處理器的任務相當繁重，處理速度也會受到一定的影響。由于電氣設備全部進入監控，致使主機冗余的下降、電纜數量增加，投資加大，長距離電纜引入的干擾也可能影響系統的可靠性。同時，隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯鎖采用硬接線，由于隔離刀閘的輔助接點經常不到位，這也會造成設備無法操作。這種接線的二次接線比較復雜，查線也不方便，而大大增加了維護量，還存在在查線或傳動過程中由于接線復雜而造成誤操作的可能性。
2、遠程監控方式。遠程監控方式具有節約大量電纜、節省安裝費用、節約材料、可靠性高和組態靈活等優點。但由于各種現場總線的通訊速度不是很高，使得電廠電氣部分通訊量相對又比較大，所以這種方式大都用于小系統監控，而在全廠的電氣自動化系統的構建中卻不適用。
3、現場總線監控方式。目前，對于以太網(Ethernet)、現場總線等計算機網絡技術已經普遍應用于變電站綜合自動化系統中，而且已經擁有了豐富的運行經驗，智能化電氣設備也有了較快的發展，這些都為網絡控制系統應用于發電廠電氣系統奠定了堅實的基礎。現場總線監控方式使系統設計更加具有針對性，對于不同的間隔可以有不同的功能，這樣就可根據間隔的情況進行設計。這種監控方式除了具有遠程監控方式的全部優點外，還可以減少大量的隔離設備、端子柜、模擬量變送器等，而且智能設備就地安裝，與監控系統通過通信線連接，節省了大量控制電纜，節約了很多投資和安裝維護工作量，從而降低成本。此外，各裝置的功能相對獨立，組態靈活，使整個系統具有可靠性而不會導致系統癱瘓。因此現場總線監控方式是今后發電廠計算機監控系統的發展方向。 轉貼于 中國論文下載
四、結束語
近年來我國經濟發展迅速，建設項目日益增多。隨著人們生活水平的提高，電氣安裝工程的質量要求也越來越高，它不僅要滿足照明、家電用電量、安全用電等需求，更注重其美觀、實用、方便的使用效果。這就要求設計師在設計時就要設身處地的為人們的實際生活考慮，力求設計的完美和實用效果。
參考文獻
中圖分類號：U664.5 文獻標識碼：A
1 前言
隨著國內經濟的飛速發展，挖泥船的應用越來越廣泛，挖泥船大量用于河道疏通、挖沙清淤、吹填造地、筑路等，且隨著工程需要，通過泥泵離合器智能控制系統控制本地泥泵執行機構，實現挖泥、吹泥等不同的工況。現在大多數耙吸式挖泥船多采用主機“一拖三模式”，采用雙速比齒輪箱驅動泥泵，然后通過泥泵離合器智能控制系統操作合排，使主機驅動泥泵，進而實現多工況操作，本文就是針對這種雙速比齒輪箱離合器研究開發出的一套智能控制系統，該系統將獲取的狀態信號進行采點、運算、診斷后執行對泥泵的控制，該智能控制系統不但能很好的控制高低速檔合排、脫排，而且對合排過程中出現的故障能進行識別，并自行在診斷界面彈出故障點，能對離合器狀態實時監控，此外在合排前后能配合功率管理系統實施功率管理。
2 智能控制系統的設計研究
2.1 控制對象
泥泵離合器是耙吸式挖泥船泥泵傳動的中間連接核心部件，其結構如圖1所示。泥泵通過主機，以離合器為紐帶，通過控制驅動離合器合排使得泥泵實現轉速輸出。本文把離合器作為控制對象設計開發出一套智能控制系統，實現泥泵高、低速不同轉速切換輸出。
2.2 系統構成
根據系統的結構和控制不同特點，離合器控制系統可分氣壓系統和電氣系統兩大部分構成。
2.2.1 氣壓系統
氣壓控制是對離合器上的進氣通路進行控制以響應相應高速檔或低速檔氣路通斷的操作，系統由濾器、壓力表、恒壓器、蓄能器、壓力開關、電磁閥組件、消音器等組成，如圖2為氣壓控制系統的工作原理圖。其中，壓力表示氣源壓力，濾器是將空氣中的雜質過濾掉，通過減壓閥把壓力調到工作值，有一個安全閥保證氣源壓力不要過高，同時通過一個壓力檢測裝置監測低于工作壓力值時報警，按下合排按鈕后控制空氣通過兩位兩通閥和兩位三通閥和節流閥后進入蓄能器瓶，其中壓力監測裝置監測高速合排時壓力，壓力監測裝置監測低速合排時壓力，當滿足高速合排壓力或者低速合排壓力后，分別操作高速合排按鈕和低速合排按鈕進行合排操作，當有應急情況時，按下應急停止按鈕控制兩位兩通閥泄放控制空氣，離合器自動脫排。
2.2.2 電氣系統
該電氣系統通過采集功率管理系統、PCU主機推進系統、主機系統、液壓PLC系統、MIMIC系統、泥泵離合器系統、泥泵齒輪箱系統、泥泵系統、AMS全船報警系統等各系統發出的信號來獲得整個離合器的工作狀態，如圖3為電氣系統框圖。在對各個狀態做出判定后，可操作相應的離合器動作。電氣控制系統設計為三處控制模式，即可在機艙-離合器箱機旁控制，又可在集控室控制，也可在駕駛室-疏浚臺遠程遙控控制。離合器電氣系統為了確保可靠性，有DC24V及AC220V電路，控制系統的電源均為UPS電源，保障系統在主配電板失電情況下依然能保持工作及監視狀態，離合器系統信號均被采集到泥泵控制系統PLC柜，供全船的監控系統使用，此外系統還具有各種信號的報警功能，包括離合器電源故障、離合器主空氣壓力低、離合器控制空氣壓力低、離合器堵塞、離合器滑差、離合器緊急停止、離合器裝置故障等。
2.3 軟件系統
系統控制軟件是整個智能控制系統的控制神經中樞，是系統的重要組成部分，根據不同船型選用合適的PLC控制模塊作為控制單元，并能與上位機構成復雜的控制系統，離合器的合排/脫排聯鎖由泥泵控制系統PLC執行，泥泵離合器智能控制系統服務器方將各個系統信號采集處理后傳送到泥泵PLC柜控制中樞的客戶方，客戶可在SCADA界面監測到整個系統狀態圖，進而進行操作。
2.3.1 系統設計的安全性-診斷保護
為了確保整個“一拖三”泥泵離合器智能控制系統的安全性，避免誤操作引起離合器及相關設備損壞，在實際設計中采用多信號互相聯鎖診斷控制，只有在滿足條件情況下方能操作離合器高低速檔合排，只要有脫排操作條件，離合器將合排不成功。
2.3.2 系統高低速合排操作執行
智能控制系統對離合器的控制過程就是采集各系統發出的信號進行邏輯運算與判斷，再根據不同工況來控制各個電磁閥的得電與失電，實現高速檔或低速檔氣路的通與斷，從而充氣泥泵氣胎離合器，推動泥泵齒輪箱和主機連接共同運動，完成輸出泥泵轉速的過程。當離合器合排條件吻合后，按下“低速”合排按鈕，低速比離合器將合上；按下“高速”合排按鈕，離合器高速檔將合上。
3 應用情況
廣州文沖船廠為上海航道局建造的科技含量非常高的萬方大型耙吸式挖泥船 “新海牛”、“新海馬”，分別于2009年11月、2010年2月交付使用，而后同類型挖泥船“新海虎4”、“新海虎5”也分別于2011年9月、2011年12月交付使用。該4艘挖泥船參加了長江口深水航道治理、唐山曹妃甸、天津臨港工業區等重點工程項目建設，并成功進入美洲等海外地區，4艘挖泥船均采用了本文所述的泥泵離合器智能控制系統，該系統性能安全穩定，施工可靠，操作和診斷方便，達到了國際同類產品的先進水平，船東對此智能控制系統及診斷流程十分滿意。
該系統具有如下特點：模塊化設計；采用PLC程序；控制箱采用可靠的UPS電源，保障斷電情況下泥泵離合器不會脫排導致泥漿罐在泥管里；具有多處控制操作功能，可在本地機旁控制、集控室控制、駕駛室控制；系統具有簡單友善的診斷界面，減少工作人員故障診斷反應和處理時間等，大大提高了設備使用的安全性，減少工作人員勞動強度。
4 結論
隨著船舶自動化程度越來越高和設備的增加，原有的控制系統設計已滿足不了設備的兼容性和存在安全漏洞，為有效的減少設備操作流程，減輕施工人員工作量及提高系統安全性，我們研制了本文所述的離合器智能控制系統，它很好的適應了目前耙吸式挖泥船雙速泥泵齒輪箱的特點，既具有高、低速合排診斷功能，又有泥泵在單泵高檔、單泵低檔、雙泵高低檔串并聯控制診斷功能，并給疏浚臺操作人員提供簡潔的可視化信息界面和故障處理信息界面，由于簡化了施工和故障診斷操作，勞動效率大大提高，進而縮短了施工項目完成時間，為船東產生了巨大效益，同時也產生了巨大的社會效益。
參考文獻
[1] 于再紅， 劉厚恕.國內外中小型耙吸式挖泥船動力配置綜述[J]. 上海造船， 2010， （5）.
[2] 劉厚恕. 耙吸挖泥船在我國的發展及大型化展望[J]. 上海造船， 2003，（1）.
[3] 王永華. 現代電氣控制及PLC應用技術（第2版）[M]. 北京： 北京航天航空大學出版社， 2008.
[4] 高偉. 國內外疏浚挖泥設備的對比與分析[J]. 中國港灣建設， 2009， （2）.
[5] 田俊峰， 丁樹友. 軟件與計算機輔助疏浚系統[A]. 中國土木工程學會第十屆年會論文集[C]， 2002.
[6] 張貽飛，王曉明. LT型高彈性摩擦離合器在挖泥船泥泵傳動中的應用[J]. 船舶工程， 1997， （02）.
中圖分類號：G712文獻標識碼：B文章編號：1006-5962（2013）02-0027-02
高職機電一體化專業課程設置的培養目標是：面向工業企業生產現場，電氣控制系統制造公司、機電設備制造公司、機電設備、電氣設備、工控設備制造公司或公司、科技開發公司，培養適應社會需要，全面發展，適應本專業相對應職業崗位的高等技術應用性專門人才，主要崗位群定位是自動化設備安裝員、自動化設備調試員、中高級維修電工等，本專業有五個主干學科：電氣工程、電子工程、機械工程、計算機科學與技術、控制科學與工程，都是為了崗位需要設置的專業知識。其中《自動化生產線安裝與調試》作為一門核心專業課在第四學期進行了貫穿和綜合。
1自動化生產線的課程設置
機電一體化專業人才培養能力有：識圖繪圖能力、機電安裝調試維修能力、電控系統調試檢修能力、自動線調試維護能力、機電設備管理能力及機電產品營銷能力等。《自動化生產線安裝與調試》前序課程有PLC技術、傳感器技術、電機與控制，后序課程有機床維修等。在我們所要實現的教學目標中知識目標涉及到：機械手工作原理、握機械手控制原理、機械手氣動原理、熟悉安全操作規程；能力目標有：對已安裝的機械手機械部件進行測量；對機械手的氣路進行基本調試；根據故障現象判斷故障部位；檢查分析、找到故障點并分析解決故障；遵守安全操作規程；素質目標有嚴謹的職業態度、規范的操作習慣、創新精神、團結協作精神、自主學習精神及溝通能力。
此核心課程以項目驅動教學開展課程教學，提升學生的職業能力，以具體自動化生產線為載體，融合認知、安裝、調試和檢測等內容，實現教、學、做、評一體化教學，突出課程的職業性、實踐性和開放性。以學生為主體，采取多樣化教學方法。以自動化設備改造為工作過程，涉及電路圖分析、電氣圖設計、程序設計、設備組裝、設備運行調試、設備檢測、設備維護等行動領域，設置六個學習情境：零配件拆裝、傳感器檢測、氣路檢測、異步電機檢測、步進電機檢測、整體檢測調試，分成20個任務。
項目一：供料站的安裝，有機械拆裝、氣路拆裝、電器拆裝三個任務；項目二：加工站的安裝，設計任務有加工站組裝、光電傳感器檢測、限位傳感器檢測三個任務；項目三：裝配站的安裝，設計任務有裝配站組裝、電磁閥檢測、氣缸檢測三個任務；項目四 ：分揀站的安裝，設計任務有分揀站組裝、傳送帶的檢測、異步電機的檢測、變頻器的檢測四個任務；項目五：輸送站的安裝，設計任務有輸送站組裝、光纖傳感器檢測、機械手檢測、步進電機的檢測、溜板檢測四個任務；項目六：整體運行調試，有PLC控制網絡構建、程序編寫、綜合調試三個任務。
2自動化生產線的教學方法與評價設計
2.1教學方法。
（1）講授法：講解項目任務，傳授項目任務相關的知識點，針對學生實施過程中出現的不足進行知識點的說明。
（2）現場教學法：在符合生產要求的工作環境中進行操作技能和維修應用能力實踐，提高職業氛圍，在工作過程中提升學生的職業道德、職業素養和崗位適應能力。
（3）任務驅動法：將教學過程融入項目任務中，讓學生自主討論分析實施，學生在工作過程中得到知識。
（4）小組討論法：學生每六～八人為一個小組，小組討論分析，討論解決，分工協作完成項目任務。
六步教學實施：明確任務、討論分析、制定方案、檢測故障、檢驗效果、總結分析。老師交代目標，注意觀察和記錄小組對現象分析情況，解答學生提出的問題，對跟主題分析偏離太遠的小組予以引導，讓學生自行摸索，在后期對學生可能會引起事故或損壞設備和工具的異常操作給予糾正，最后老師組織小組進行故障排除工作匯報，互評，并對每組進行考核評價，再引導學生自行總結。
2.2評價設計。
課程采用過程考核與期終考核相結合、企業考核與校內項目考核相結合、教師考核與學生考核相結合的多元化考核方式，利于理論聯系實際，有利于學生的學習創新和思考，更督促他們到實際中去發現和改進，去尋找合適自己的項目和課題。
課程考核為：校內項目，企業，綜合實訓三大類。當堂課的考核有：教師考核、小組互評、小組自評；教師考核內容為五項：任務分析情況，實施方案制定，任務完成質量、分工協作精神、故障檢測手段、安全操作規范、小組總結。
和很多專業課一樣，多種教學方法和全面的評價方案，有效保證了教學效果。
3相關課教學
3.1電機與電氣控制的教學。
本課程以發電機為主題，以工作任務為導向，以工廠實用型電氣控制系統設計、安裝、調試與維護情景教學為主線貫穿全課程，用實物進行直觀性教學，使學生感性認識強，理性認識夠。
典型的教學任務有三相異步電動機全壓啟動、三相異步電動機長動控制、三相異步電動機正反轉控制、三相異步電動機延時啟動控制（或三相異步電動機Y-降壓啟動）、機械手控制等。
課程特色是學生充分利用所學知識、網絡資源、閑瑕時間作為期三個月的“繼電控制課程設計”。任務書要求能夠根據功能要求選擇個元器件的類型及其型號；了解個元器件的工作原理和使用方法；把各元器件連接起來實現本課程設計的要求。設計內容和要求：兩臺電動機都存在重載啟動的可能，任何一級傳送帶停止工作時，其他傳送帶都必須停止工作，控制線路有必要的保護環節，有故障報警裝置。課程設計書要有課題介紹、題目、摘要、總體方案設計、設計目的、控制要求、設計要求、 硬件選型、主電路原理圖的設計、 控制電路原理圖的設計、重載保護電路設計、欠壓保護電路設計、總結。
3.2PLC教學。
PLC是可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller）的簡稱，早期是一種開關邏輯控制裝置，隨著計算機技術和通信技術的發展，其控制核心采用微處理器，功能有了極大擴展，除了最廣泛的取代傳統的繼電器-接觸器控制的開關量邏輯控制外，還有過程控制，數據處理，通信聯網與顯示打印，PLC接口采用光電隔離，實現了PLC的內部電路與外部電路的電氣隔離，減小了電磁干擾。
PLC有5種編程語言：
（1）順序功能圖（SFC）。
順序功能圖常用來編制順序控制類程序，包含步、動作、轉換三個要素。順序功能編程法是將一個復雜的控制過程分解為小的工作狀態，這些狀態按順序連接組合成整體的控制程序。
（2）梯形圖（LD）。
梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式，是在常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎上簡化了符號演變而來的，形象、直觀、實用，電氣技術人員容易接受，要求用帶CRT屏幕顯示的圖形編程器才能輸入圖形符號，是目前用得最多的一種PLC編程語言。
（3）功能塊圖（FBD）。
功能圖編程語言是用邏輯功能符號組成的功能塊來表達命令的圖形語言，與數字電路中的邏輯圖一樣，極易表現條件與結果之間的邏輯功能。
（4）指令表（IL）。
采用經濟便攜的編程器將程序輸入到可編程控制器就用指令表，使用的指令語句類似微機中的匯編語言。指令表程序較難閱讀，其中的邏輯關系很難一眼看出，所以在設計時一般使用梯形圖語言。如果使用手持式編程器，必須將梯形圖轉換成指令表后再寫入PLC，在用戶程序存儲器中，指令按步序號順序排列。
（5）結構文本（ST）是文字語言。
編程語言的學習是PLC教學的一項重要內容，中間加以不同的應用實例：順序控制電路、常閉觸點輸入信號的處理，使用多個定時器接力定時的時序控制電路、三相異步電動機正反轉控制電路、鉆床刀架運動控制系統的設計，LED數碼管顯示設計，還經常根據繼電器電路圖設計梯形圖。
增加的學習情境還常有如下任務：洗手間的沖水清洗控制、進庫物品的統計、競賽搶答器裝置設計、彩燈或噴泉PLC控制；尋找數組最大值并求和運算、電熱水爐溫度控制等。
3.3單片機。
單片微型計算機就是將CPU、RAM、ROM、定時/計數器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計算機。用于示波器、報警系統、移動電話、彩電等日常方面，在智能儀器儀表、工業控制、家用電器、計算機網絡和通信領域、醫用設備領域、工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領域也都有廣泛應用。
數據大都在單片機內部傳送，運行速度快，抗干擾能力強，可靠性高，微型單片化集成了如看門狗、AD/DA等更多的其它資源。教學內容以80C51為核心講授單片機的的引腳、存儲器組織結構、典型語句，以實例應用為線索：單燈受控閃爍、P1口外接8只LED發光二極管模擬彩燈、單片機做加、減、乘、除運算等項目。各子任務都作硬件電路及工作原理分析、主程序流程圖設計、源程序的編輯、編譯、下載、單片機的I/O接口分配及連接。
教學采用ISP-4單片機實驗開發板，可以完成大量的單片機學習、開發實驗，對學習單片機有極大的幫助。該板采用在線可編程的AT89S51單片機，有程序下載功能，可將編輯、編譯、調試好的單片機代碼下載到AT89S51單片機中。
3.4變頻器技術及應用。
變頻技術讓學生熟練掌握各種電力電子器件的工作原理、主要參數、驅動電路與保護技術；掌握交-直-交變頻器、交-交變頻器、諧振型變頻的工作原理和應用范圍；掌握脈寬調制控制、矢量控制和直接轉矩控制等先進技術；了解變頻器與感應電動機組成變頻調速系統、變頻器與雙饋電機組成調速系統、變頻器與同步電動機組成變頻調速系統，掌握電力電子電機系統的組成、工作原理、控制方法、運行特性等，是強電應用和現代技術推廣的有力體現。
3.5傳感器與自動檢測技術。
傳感器技術代替人的感觀，在各種環境下應用，檢測技術是一套有效的反應體系，包括信息的獲得、測量方法、信號的變換、處理和顯示、誤差的分析以及干擾的抑制、可靠性問題等。因此掌握常用傳感器的工作原理、結構、性能，并能正確選用，了解傳感器的基本概念和自動檢測系統的組成，對常用檢測系統有相應的分析與維護能力。對工業生產過程中主要工藝參數的測量能提出合理的檢測方案，能正確選用傳感器及測量轉換電路組成實用檢測系統的初步能力。
教學過程進行小論文制作，讓學生提高計算機應用水平，使學生從文字處理水平提高到辦公處理水平。對分節、目錄、文獻標識作嚴格要求。題目如數字顯示電子稱、基于霍爾傳感器的轉速表、單片機電子秤研究、光纖測溫儀、煙霧報警器、小車尋跡設計、電熨斗自動恒溫系統、電渦流探傷、電感測厚儀等。
4畢業論文指導分析
畢業論文專業聯系實際，通常小型自動化系統以單片機為主，大型自動化生產線以PLC為主，系統運行動力離不開電機，觀察離不開傳感器，調速可用變頻器，綜合所學，學生的論文涉及廣泛，有效教學可對應從如下方面側重指導。
4.1立意選題。
根據實際和研究方向做好側重和體現，如“觸摸屏控制的堿液配置系統”和“兩種液體混合裝置的PLC控制系統”的系統性和方向性，“車庫自動門的PLC自動控制”和“測速雷達信號處理系統”的檢測指標要求等。
4.2材料整合。
在任務要求明確的基礎上，首先確定相關技術指標，對應查找并列出論文結構，一份畢業論文至少含有三到五門課的內容，對應于研究方向進行相應編排和取舍。
4.3技術處理。
所搜集圖片的背景往往有水印，要去掉，圖片按要求進行不同方向的剪切。圖表里的文字應是五號或小五，注意表格標題要單獨標出等等格式要求。流程圖、梯形圖的設計與表現。
多種教學方法和理論聯系實際教出具有學習能力和創新能力的學生，系統的學習與應用創造練就出具有競爭力的學生，專業課的有效教學和畢業論文的順利設計將顯示本專業沉甸甸的含金量。
參考文獻
[1]呂景全.《自動化生產線安裝與調試》，中國鐵道出版社，2010年7月
[2]馬玉春.《電機與電氣控制》，北京交通大學出版社，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
中圖分類號：TM62文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2013）
伴隨當今發電技術的迅猛發展，由于我國的人均可利用的能源資源比較缺乏，因此，亟待發展大容量、高效率、節能環保的百萬千瓦級大型發電機組。同時，又因為電氣系統對電廠的生產運行作用巨大。所以，為使發電機自動化水平得到提高，并實現其安全可靠運行和較高的生產效益，就必須進一步加強對電廠電氣系統的有效控制。
一、發電廠電氣系統設計所要遵循的基本原則
1.發電廠電氣主接線形式的選擇所要遵循的基本原則。發電廠電氣主接線在滿足靈活性、經濟性以及可靠性等基本要求之外，還需以以下幾項內容作為設計所要遵循的依據：第一，在電力系統中發電廠所起的作用及其地位；第二，分期以及最終建設發電廠的規模；第三，負荷的重要性及其大小；第四，電氣系統備用容量的大小；第五，電氣主接線由電氣系統專業所提供的具體資料。
2.發電廠主變壓器容量的選擇所要遵循的基本原則。首先，主變壓器的容量可以按照扣除廠用變壓器計算負荷后的發電機最大連續容量來加以選擇。其次，主變壓器的容量可以在扣除本機組的廠用負荷并留出10％裕度的發電機額定容量來加以選擇。
3.發電廠主變壓器阻抗的選擇所要遵循的原則。首先，變壓器的阻抗實際上就是產生于繞組之間的漏抗，其大小主要有變壓器的材料及其結構所決定。并且，當變壓器的材料、結構以及所采取的的類型、變比一定時，其阻抗大小受變壓器容量的影響便很小。其次，從供電質量及電力系統穩定性兩方面分析，對變壓器的阻抗要求盡量偏低；然而變壓器阻抗偏低卻又可能造成系統的短路，而導致電流急劇增大，從而造成選擇高壓及低壓電氣設備變得困難。此外，發電廠主變壓器阻抗的大小與變壓器并聯運行的要求密切相關。
4.發電廠用電接線形式選擇所要遵循的基本原則。首先，為避免出現因一臺故障機停運或出現電氣故障而導致對另一臺的正常運行產生影響，因此，要保持各機組廠用電系統之間相互獨立。其次，要對機組啟動及停運過程的供電要求加以充分考慮，如配備可靠的備用/啟動電源；盡量減少機組啟動、停用或發生事故時的切換操作。再次，要對廠用電系統在電廠分期建設及連續施工過程的運行方式加以充分考慮，尤其是需要對廠用電系統給公用負荷供電所帶來的影響加以格外注意。最后，為保證在全廠停電時，變壓器能夠持續運行，則需要在2機組中設置容量足夠大的交流事故保安電源，并保證保安電源的供電裝置不能間斷【1】。
二、發電廠電氣系統控制的基本方式
通常在當前大型火力發電廠中，采取DCS（Distributed Control System）集散控制的電氣控制系統。該系統高度整合通信技術、控制技術、屏幕顯示技術以及計算機技術，是網絡控制以及計算機高速發展并有效結合的產物，在諸如化工、電廠、煉鋼、制藥等諸多領域都有廣泛的應用。一般來說，依據結構層次對集散控制系統進行分類，其主要包括上位管理層、監督控制層、現場控制層以及生產現場四類，并且該系統的結構圖如圖所示。
圖1 集散控制系統DCS的結構圖
1.集散控制系統的現場控制層。現場控制層在DSC結構層次中處在最低端，其主要完成的功能是：首先，采集過程數據，即對現場的狀態開關量以及各種物理量加以采集，并適當采取轉換及濾波設備對數據加以處理。其次，監測并診斷裝置設備情況及其運行的狀態。最后，使得開環及閉環控制得以實現，并盡可能地對順序邏輯控制功能或DDC控制功能加以完成，逐漸將一些自動控制技術包括仿真智能控制、專家系統控制、預測控制以及自適應控制等投入到集散控制系統當中。
2.集散控制系統的監督控制層。監督控制層主要是用來對現場控制層發出的實時數據及狀態信息加以接受，然后將下一步操作指令向下級進行。其主要功能包括：處理事故報警以及對裝置加以監視；各類報表的打印工作；提供集散控制工作的操作界面；使得優化控制、自適應控制以及其他各類的先進控制策略得以實現；完成數據通信等。
3.集散控制系統的上位管理層。從功能層次上看，上位管理層主要包括調度層和決策管理層兩類。其中調度層主要是依據市場調查的情況，完成對生產計劃的制定工作，并然后使生產優化的調度與管理得以實現。在此過程中，能夠獲得工廠級制定的統計報表以及實時的監測數據。而決策管理層則是為方便上層管理人員能夠方便科學地進行決策管理，所以從調度層獲得相關的統計信息及監測數據等【2】。
三、發電廠電氣系統的有效控制方案選擇
（一）發電廠電氣主接線有效方案的選擇
發電廠電氣主接線通常選用兩種接線方式：一臺半斷路器接線和雙母線接線。
1.一臺半斷路器接線包括六臺斷路器，有兩個完整串，其接線圖如圖2所示。
圖2 一臺半斷路器接線圖
采用一臺半斷路器接線的優點包括，第一，供電具有極高的可靠性，因為在每一條回路均有2臺斷路器進行供電，因此，一旦母線發生故障，只需將所有與此母線相連的斷路器跳開，便可保證認可回路電路運行正常。并且在對回路進行事故檢修時，停電回路要低于兩回。
第二，運行調度非常靈活，通常情況下，全部斷路器及兩組母線均被置入工作之中，形成多環形供電的模式，因此對其運行的調度非常靈活。
第三，對檢修的操作非常方便，線路中的隔離開關只用作檢修，無需被當做倒閘操作電器。
而采用一臺半斷路器接線的缺點是，因為一臺半斷路器接線中一條回路中被接入兩臺斷路器，并且中間斷路器的兩端各連著一條回路，因此，將二次回路和繼電保護變得異常復雜。
此外，500kV配電裝置采取一臺半斷路器接線，其占地面積為208。
2.雙母線接線包括五臺斷路器，且中間沒有分段，其接線圖如圖3所示。采用雙母線接線的優點包括，第一，供電比較可靠，為防止供電中斷，可以將兩組母線的隔離開關用作倒閘操作電器，以便對母線進行輪流檢修。并且一旦一組母線出現故障，可以迅速將供電恢復正常，同時在對任意一回路的母線隔離開關進行檢修時，只需將該回路停運即可。
第二，運行調度比較靈活，可以任意將各個回路負荷及電源箱某一組母線分配，從而能夠使運行中對各種潮流變化的需要而進行的調度操作變得更加靈活。
采用雙母線接線的缺點是，第一，在檢修母線出現故障的過程中，將隔離開關當成了倒閘操作電器使用，因而，容易出現操作上的失誤。
第二，在今后將雙母線接線擴建成雙母線雙分段或者雙母線單分段的接線方式，會增加更多的設備，因而，使得其運行的可靠性與靈活性比一臺半斷路器接線方式要差。
其中，500kV配電裝置采取雙母線接線，其占地面積為。
圖3 雙母線接線圖
綜合考慮兩種接線方式的優缺點、占地面積及經濟性特點，依據發電機出口是夠裝設機組的啟動（備用）電源以及GCB斷路器，當接入500kV配電裝置時，得出兩種發電廠電氣系統的主接線有效方案。其一，是將斷路器裝設在發電機與主變壓器之間，并在每四臺機組配置一臺高壓備用變壓器；其二，是不在發電機與主變壓器之間設斷路器，而在美兩臺機組中設置兩臺高壓啟動（備用）變壓器。
（二）發電廠發電機出口斷路器的有效選擇
1.發電機出口斷路器技術性能的分析。發電機出口斷路器一般在絕緣性能、電氣性能和機械性能上魚通用型斷路器基本一致。其與后者主要的區別是，發電機出口斷路器對直流分量及衰減時間常數的要求比較嚴格。這是因為發電機的電感值相對較大，因而導致在瞬間斷路器所承受的衰減時間常數及直流分量急劇增加。
2.發電機出口斷路器的有效選擇。當前國際通用的ANSI/IEEEC37-013規定，對發電機出口斷路器型式的選擇主要考核系統源短路以及發電機源短路時斷路器的開斷與關合。首先，系統源短路是斷路器的開斷與關合試驗，通常情況下，發電機出口斷路器的工作是在非自動重合閘操作順序之下，直流分量包括DC％＞20％和DC％＜20％，其瞬間恢復的電壓峰值是發電機最高工作電壓的1.7倍，而瞬態恢復電壓達3.5Kv/us的上升率；而通用型斷路器通常是在自動重合閘操作順序之下工作，其直流分量為DC％＜20％，瞬間恢復電壓峰值為額定工作電壓的1.71倍，而瞬態恢復電壓的上升率僅僅為0.34Kv/us。
其次，發電機源短路的開端與關合，發電機源短路時，依照國際標準規定，其直流分量的值為DC％=130％，遠遠高出通用型斷路器的直流分量。
綜上所述，發電機出口斷路器的選擇主要從斷路器在電力系統中的作用、發電機源短路及系統源短路的可靠性數據的計算、電廠接入系統的方式等多方面進行考慮【3】。
此外，在變壓器的選擇過程中，除卻要遵循其變壓器容量及阻抗選擇的原則之外，通常還要對變壓器的可靠性要求、運輸條件及制造條件等多方面綜合考慮，從三相變壓器或者單相變壓器組中進行合理選擇。尤其是大型變壓器，則更需對其運輸的可能性進行考察。
結束語：基于電氣系統與電廠的穩定運行及經濟效益之間的密切關系，電氣系統的有效控制包括電氣系統主要設備如斷路器以及主變壓器等的合理選擇、對電氣主接線形式的合理選擇、電氣系統的繼電保護以及控制等的科學有效，在保證大型發電廠的電氣系統為發電廠提供安全、可靠、經濟的生產環境方面，均具有極其重要的意義。
參考文獻:
高等教育是我國教育系統的重要組成，高校則是我國提高科研水平的重要場所。隨著我國高等教育事業的快速發展，我國高校的占地面積增長迅速。目前，高校是區域內電力資源的占有和消耗大戶，電費支出在辦公成本支出中一直占較大的比例，隨著全國各個高校規模的不斷擴大，在校生人數大幅度增加，圖書館、教學樓、辦公樓和學生宿舍等與學生學習、生活密切相關的配套設施也迅速擴張。對于這些關鍵建筑，采用傳統的電氣控制系統不僅造成資源的大量消耗，也致使高校的管理運營成本大幅度增加，高校的財政不堪重負。本論文旨在高校普遍采用的電氣系統上，初步建立一套適合高校的電氣智能控制系統，為校園節能管理和綠色校園的建設提供一種新途徑。
1 高校樓宇電氣智能控制系統原理
電力是高校校園內的主要能源種類，用于各類功能建筑的照明、動力、教學、生活等設施。高校電氣智能控制系統的核心是能源自動化監控和管理，由能源監管中心、遠程傳輸網絡、現場控制網絡、三相/單相電力監控終端、網關、傳感器、定時器、智能化計量儀表、能源監管系統軟件等組成。
2 高校樓宇電氣智能控制系統設計
在校園里，圖書館、實驗室、教學樓和學生宿舍是電力供應的重點區域。目前數字化校園已在全國的高校推廣。利用數字化校園網絡建立校園能源自動化監管系統，既可以省去網絡的拓撲費用，也可以使能源監管和數字化校園結合起來，統一管理。
校園能源自動化監管系統的核心是能源監管中心，通過數字化校園的局域網系統將現場控制器、傳感器、監視器、三相/單相電力智能終端等設備整合起來。
2.1 系統結構設計
系統結構示意圖見圖1，系統結構特點為：
（1）圖書館、教室等公共區域的照明控制系統與監管中心聯動，通過紅外線感應系統，實現無人時自動關閉，也可切換成監管中心或現場手動控制，每個控制器的開閉情況都能在監管中心的數字化管理平臺上顯示出來。
（2）分體、中央空調系統通過溫度感應和紅外感應系統與監管中心連接，實現每個房間、每個封口的單獨控制和無人關斷，每個房間的溫度、空調的運轉情況都能夠通過監管軟件查詢。
（3）校園供水系統增加變頻控制設備，并通過數字化校園網絡連接至監管中心。
（4）對學生宿舍區更換成智能計量電表，并連接至監管中心，實現分室供電計量、負載限制、定時斷電、短路、過流保護、故障報警、數據分析、數據保護計費等功能。
2.2 控制器的設計
控制器中采用DDSI1129型單相或三相智能控制器，可完成用電系統的電壓和電流采集、智能調節、數據實時返回、數據同步等控制；監測器采用紅外線人員檢測器，可完成有人員動作時可手動控制，無人員動作時自動關斷。為增強系統運行的可靠性和安全性，系統中的控制器和監測器都具備數據實時回傳功能，保證系統運行參數不會因斷電而丟失。
對于室外照明系統，設置室外照度計，能源監管中心自動讀取室外照度計的照度值，當照度低于系統設定的照度值時，系統自動開啟外場照明等，而不管定時開啟時間是否到。這種控制方式適用于天氣突變時，監控工作站檢測到照度低于設定值時，自動發出照明開啟命令至照明監控終端，開啟照明設備。
3 智能控制系統應用效果
某高校針對圖書館、教學樓和公共照明系統進行了電氣智能控制系統改造，針對照明回路、空調回路增加控制器、監測器、溫度傳感器和室外照度計等，能源監測管理軟件使用成熟產品，全部改造成本約為150萬元與2013年底完成。
2013年該高校月平均總用電量為352萬度，圖書館、教學樓和公共照明系統月平均用電量為212萬度；改造完成后，經過三個月的試運行，月平均總用電量降低至331萬度，圖書館、教學樓和公共照明系統月平均用電量降至175萬度，節省電費33.3萬元，節電效果明顯。
4 結論
通過實測得到，該系統在保證正常用電需求的前提下，可節約能源17%，且該系統具有強大的網絡監測功能，不僅能夠實現監管中心對總體用電情況的全面掌握，提高用電質量，保證用電安全，又能夠降低能源消耗。
通過高校樓宇電氣智能控制系統幫助高校削減能源消費，避免能源浪費，提高能源利用效率，實現校園建筑設施的用能成本核算，完善用能收費體制和制度建設，是建設綠色校園的重要推手。
參考文獻
[1]劉經偉.科技創新與應用[J].建筑科學，2013（28）：242.
[2]張麗，張利明，羅永紅.科學之友[J].應用技術，2011（11）：15-18.
[3]原甲，龔敏，王云星.智能建筑與城市信息[J].技術與應用，2013（9）：82-83.
中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）04-0027-03
在生產領域中，產品的質量以及生產過程的穩定性與原料的配比精度有著最為直接的關系，而PLC的稱重給料控制系統的設計，不僅可滿足其精度要求，而且有利于生產效率的提高和產品質量的提高，從根本上實現企業的效益。因此，對PLC的稱重給料控制系統的設計進行探討有其重要的價值和意義。
1 系統的設計原理
基于PLC的稱重給料控制系統，其所用到的方法和原理相對簡單，而且具有很強的適應性。在設計時，其主要通過模擬調節器來進行，結合相關的數字運算，確定其相關的給定值，具體的計算方法如下：
式中：PVnf為當前濾波輸入值；Dn為微分運算值；EVn為當前偏差；EVn-1為前一次偏差；KP為比例常數；Dn-1為上一次微分運算值；SV為設定值；PVn為當前采樣值；α為輸入濾波常數。
根據以上的程序設定，當系統發出指令時，若是輸入值PVnf比設定值大時，那么就要通過正作用執行PID算法，反之，則通過反作用執行PID算法。
2 系統設計
基于PLC的稱重給料控制系統是一種用于工農業（如水泥、鋼鐵、玻璃、煤礦、制藥、飼料等行業）自動化稱重配料設備的控制系統，通常是由帶有自動配料算法軟件的計算機（微機）組成，該系統的應用，既可以節省大量的勞動力，提高企業生產效率，而且可以為企業的生產帶來巨大的效益。另外，在實際生產與應用中，還可以根據不同物料的配料，定制和設計相應的控制系統，為企業發展提供完善的解決方案，滿足企業的發展需求，具體的設計如圖1所示：
圖1 系統設計圖
2.1 系統操作程序
在工礦企業中經常遇到這樣的原料入庫配料系統，工藝流程圖如圖1所示，系統中所用原料分別是粉礦巖、鐵粉、石灰石，它們均來自各自的原料堆場；混合料來自預配料系統，混合料實際上是石灰石和粉砂巖按一定比例混合得到的。在實際運行中，粉砂巖、石灰石、鐵粉三種原料均由皮帶輸送機1從各自的堆場送到分叉溜子2，再由可逆皮帶機3將物料分別送至4、7、10號料倉中。可逆皮帶機正轉（向右），且分叉溜子2在右邊下料，則石灰石物料送入料倉10中，若可逆皮帶機反轉（向左），且分叉溜子在左邊下料，則粉砂巖或鐵粉進入料倉4或7中。混合料單獨由皮帶機21直接送入混合料倉22中。料倉下設備5、8、23為出料皮帶機，該皮帶機的轉速可調，從而調節入庫的喂料量，即調節物料的下料量。
出料皮帶機下設備6、9、12、24為稱重喂料機，稱重喂料機的稱重信號經質量自動控制系統來調節出料皮帶機的轉速，從而自動調節入庫喂料量及幾種喂料量之間的比例。稱重喂料機下為入庫皮帶機25，經過可逆皮帶機31，再經回轉閥32，物料喂入粉庫內。可逆皮帶機25正轉（向右），使物料喂入粉庫，可逆皮帶機反轉（向左），物料流入裝料汽車。正常情況下，喂料輸送系統運行時，混合喂料裝置21、23、24及鐵粉喂料設備1、3、8、9工作。下料皮帶機23與稱重皮帶機24組成閉環系統，保持混合料下料恒定。下料皮帶機8與稱重皮帶機9組成閉環系統，保持鐵粉下料恒定。
物料在分庫內混合時，其成分為細度和化學成分合格的生料粉。對生料粉取樣化驗，若符合要求，則系統穩定運行。若化學成分不滿足要求，系統必須調整，偏差較小時，可改變混合料或鐵粉的下料量，偏差較大時，可增加一定數量的石灰石或粉砂巖，此時，石灰石或粉砂巖系統投入運行，使出庫生粉達到規定值。
2.2 監測系統
在設計監測系統時，需要結合以下控制要求來完成：
2.2.1 物料流程要求：各個設備之間聯鎖，起動順序逆著物料流向，各設備的起動有一定的時間間隔。停止順序順物料流向，相互之間也有一定的時間間隔，停車時，前后兩個設備的時間間隔由一個設備的運行速度及設備長度決定。總之，在正常停車后，希望各設備上的物料全部輸送完畢。
2.2.2 正常運行時，入庫物料為混合料及鐵粉，此時設備21-25、1-3、8-9、31-32運行，分叉溜子打開左邊，皮帶機3反轉。
2.2.3 當需要調整物料配料時，若設備5、6運行，粉砂巖原料入料，設備11、12運行，高品位石灰石原料入庫。
2.2.4 粉砂巖、鐵粉、石灰石是否需要，根據選擇開關而定，可逆皮帶機31的運行方向也需選擇而定。
另外，在具體的設計時，第一，要根據控制要求，進行原料入庫系統的PLC控制系統設計，
I/O連線圖以及PLC硬件配置電路；第二，要根據控制要求，編制原料入庫系統PLC控制應用程序；第三，編寫設計說明書，內容包括：設計過程和有關說明；基于PLC的原料入庫系統的I/O連線圖；PLC控制程序（梯形圖和指令表），并調試直至符合要求；另外，其他需要說明的問題，例如操作說明書、程序的調試過程、遇到的問題以及解決方法、對本次設計的認識和建議等。5、8、11、23――下料皮帶機；6、9、12、24――稱重喂料機；1、21、3――入料倉皮帶機；25――入庫皮帶機；31――可逆皮帶機；33、34――喂料皮帶機；35――密封風機；2――分叉溜子；36――庫分傳動；32――回轉閥。
2.3 電氣控制系統
初始狀態：初始狀態各閥門關閉，傳感器H.I.L為OFF啟動操作：按下啟動按鈕SB1定時器開始計時，同時閥門X1打開，3s后液體到達液面L，低液面顯示L1亮（傳感器L=ON），3s后液體到達液面I，中液面顯示L2亮（傳感器L=ON），控制閥門X1關閉，閥門X2打開注入液體B，在經過3s后，到達液面H，高液面顯示L3亮（傳感器H=ON），控制閥門X2關閉，攪拌機開始工作，顯示燈L5閃爍3s后，攪拌結束，控制閥門X3打開，液面下降，7s后液體放空，控制閥門X3關閉，一周工作結束，控制閥門X1打開繼續循環工作。停止操作：按下停止按鈕SB2后，在當前的混合液操作處理完畢后才停止操作。
3 優化系統設計
3.1 優化程序設置
由于PLC的運行主要通過程序來實現，并且與各種傳感器結合，全面完成整個系統的監控，一旦系統出現故障時，需要仔細確定輸入點和正常時的區別與不同，或者使用編程軟件進行監視，以此確定不能配料，PLC正常運行，上位機對數據可以讀/寫，PLC輸出點有輸出。
3.2 優化系統模塊
首先，系統重量檢測模塊的設計需要采用壓力傳感器來檢測，要求其主要的輸出電壓范圍在0～21.6mV之間，采用A/D變換模式，將輸出電阻控制在351，并且通過AD623芯片，將系統所需要的信號放大50倍。其次，數據轉換功能模塊的設計要通過變頻器將PLC計算得到的數據進行轉換，使其成為模擬信號，控制下料電機的轉速。最后，參數檢測模塊在電機運行時經過485接口，將相關的功率、電流以及效率等數據進行轉換，并且傳送給上位機以及PLC。
4 結語
總而言之，基于PLC的稱重給料控制系統主要是以PLC為控制中心，配置相關的操作程序，保證系統的自動運行，實現系統的自動監測。一般而言，整體系統屬于一個閉環控制，利用編程方法，結合功能擴展，優化流程設計與接口設計。
參考文獻
[1] 董軍豪，楊孝虎，劉彥滔，馬光，趙晨.可編程控制器在煤礦應用的安全性研究[A].煤礦自動化與信息化――第21屆全國煤礦自動化與信息化學術會議暨第3屆中國煤礦信息化與自動化高層論壇論文集（下冊）[C].2011.
[2] 李克儉，侯鴻佳，蔡啟仲，李丹丹.PLC裝置用戶基本指令編碼與測試[A].中南六省（區）自動化學會第二學術年會論文集[C].2011.
在電機的組裝中，法蘭與軸承的組裝是其中的一個重要工序。用手工安裝方式，效率低下，成品不良率高，人工成本高。本文設計了一種法蘭與軸承自動組裝的裝置，用于提升產品生產效率和質量。
一、法蘭與軸承自動組裝的方案設計
（一）系統的控制要求。在本設計中為了實現法蘭與軸承自動組裝能夠順利完成自動組裝的任務，主要應用了傳感器和可編程控制器來進行系統控制。法蘭與軸承自動組裝機動作過程是上電后，檢查法蘭部分氣缸、軸承部分氣缸與組裝部分氣缸是否在原點，工裝是否正確，總氣源壓力正常，門開關正常。軸承與法蘭搬運機構將法蘭與軸承搬送到組裝工位，然后由組裝機構進行壓入組裝，最后將成品排出。
（二）控制方案的確定。基于PLC控制的自動組裝機應符合系統的動作要求和實際應用性。在自動組裝機裝置中，需要的控制元件很少，采用可編程控制器結合傳感器作為開關元件的控制系統，這種系統控制簡單、廉價、可靠性好，而且接線固定，編程方便，適用范圍廣。
二、法蘭與軸承自動組裝結構設計
（一）機架本體與組裝工件。法蘭與軸承自動組裝機上部的機架是鋁型材構成以及由壓克力構成的面板，臺面是鐵制面板，表面鍍鎳處理，底座是鐵制底座，表面刷漆。組裝工件是法蘭與軸承零件，法蘭的長度約為50mm，寬約為40mm，軸承的內徑約為7mm。
（二）法蘭輸送以及移載結構。法蘭輸送機構主要組件有法蘭零件、圓盤式振動盤、直線式振動盤、法蘭振盤壓緊缸、檢測傳感器。法蘭搬送機構的基本動作是振動盤啟動法蘭輸送到搬送振盤出口出口接近感應（同時法蘭振盤壓緊缸下壓）法蘭移載平移氣缸前伸前伸到位法蘭移載升降氣缸下降下降到位底部吸盤帶有的接近感應真空電磁閥動作吸盤吸氣（動作保持）下降保持2s并一直保持吸氣法蘭移載升降缸上升上升到位法蘭移載平移缸后退后退到位法蘭移載升降缸下降下降到位真空電磁閥斷電吸盤無氣法蘭移載升降缸上升旋轉缸旋轉同時法蘭移載機構前伸搬運法蘭。
（三）軸承輸送以及移載結構。軸承輸送機構主要組件有軸承零件、圓盤式與直線式振動盤、軸承切料氣缸、軸承頂升氣缸、檢測傳感器。軸承移載機構主要組件有軸承移載升降氣缸、軸承移載平移氣缸、軸承移載夾爪氣缸。軸承搬送機構的基本動作是軸承送到切料治具取料光纖感應軸承切料氣缸前伸軸承升降缸下降軸承頂升氣缸上頂軸承升降缸上升軸承移載平移氣缸前伸軸承升降缸下降軸承移載夾爪氣缸松開回復到原點。
（四）法蘭軸承組裝結構。法蘭軸承組裝機構主要組件有組裝下壓氣缸、壓力傳感器、組裝工位的旋轉氣缸、脫料氣缸、檢測接近開關、槽型光電、軸承振盤出口光纖（裝載在旋轉氣缸的兩個工位上，用來檢測法蘭的有無，槽型光電的作用是作為壓力測試點）。
三、硬件選型
（一）可編程控制器PLC的選型。本設計采用了基恩士PLC在此設計中所采用的是KV-NANO系列的，根據本設計的要求及輸入、輸出點的分配合理性，本設計將選用KV Nano系列小型可編程控制器：KV-N60AT。
（二）傳感器的選型
1.光電傳感器。在此設計中選用了對射型光電和擴散反射型光電。在軸承振盤滿料光電和不良檢出光電兩個部位選用了對射型光電傳感器。在法蘭與軸承振動盤空料光電兩個部分選用了擴散型光電傳感器。
2.光纖傳感器，由于在軸承振盤出口與軸承取料檢測的精度要求較高，所以在這兩部分選用了光纖傳感器。
3.壓力傳感器，設計中所選用的壓力傳感器也稱為稱重傳感器，其類型有許多種，在此設計中選用了電阻應變式的壓力傳感器。
（三）氣動部分元器件的選型。在本設計中氣動部分元器件的選型包括、氣缸的選型、電磁閥的選型、真空吸盤的選型，
1.氣缸的選型。在本設計中一共使用了11個氣缸，在法蘭部分有振動盤壓緊缸、法蘭移載升降缸、法蘭移載平移缸，由于振動盤壓緊缸沒有什么特殊要求，因此選用了SMC薄型CQ2系列的氣缸，法蘭移載升降缸的選用要求輕巧，所以選擇了SMC MG系列帶導桿薄型氣缸，法蘭移載平移缸根據其運動的要求選用了SMC氣動滑臺氣缸MXS系列；在軸承部分有上頂氣缸、軸承移載平移缸、軸承移載升降缸、夾爪氣缸、軸承切料缸，上頂氣缸的作用是將切料缸中的軸承頂入夾爪中，所以要求不高，可以選用SMC型CQ2系列薄型氣缸，軸承移載平移缸和軸承移載升降缸均選用了SMC帶導桿薄型氣缸，切料缸所要求的行程較短所以選用了SMC薄型氣缸CQ2系列；在組裝部分使用了脫料氣缸、下壓缸、旋轉缸，脫料缸的作用是保證法蘭搬運到位后不跑位，所以要求也不高，選用了雙作用氣缸，下壓缸的要求與其他氣缸不一樣，要求下壓時帶緩沖，所以選用SMC帶緩沖的薄型氣缸。旋轉氣缸根據機械要求選用SMC帶導桿MGP系列的氣缸。
2.電磁閥的選型。根據選型原則和參照設計要求，設計選擇了三通袖珍電磁閥，電磁閥體積小，流通能力大，節省空間，低成本；響應時間短；功率僅為0.5W，可靠性高，安裝方便，電壓選擇DC24較為方便。
3.真空吸盤的選型。在此設計中運用真空吸盤主要實現兩個功能。一是實現法蘭的搬運和推動法蘭在振動盤上前進。二是吸取法蘭，將法蘭零件搬送到組裝工位和將已組裝好的成品搬送到良品盒中。
（四）振動盤和直線振動器的選型。振動盤是一種自動組裝機械的輔助設備，本設計的主要動作要求是通過兩個振動盤的振動分別將無序的法蘭和軸承有序定向排列整齊、準確的輸送到直線料道。由于需要定向整理，且法蘭和軸承有一定的形狀和尺寸，所以選擇圓盤式振動盤。
電氣控制系統設計
本設計中最主要的程序就是組裝平臺的控制程序，由于篇幅所限，在此只給出程序的流程圖。
本文設計的法蘭與軸承自動組裝機，具有結構簡單，安裝方便，工作穩定，工作效率高等優點。在實際的使用中提高了產品的良品率，節約了人力成本，就有較好的實用價值。
中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）07（b）-0063-02
1 研究背景
我國的經濟在持續的發展，同樣，人們對健康的要求也逐漸提高，藥品的生產和制造為人們的健康做了很大貢獻，我國已成為世界十大醫藥生產國和原料出口國之一。從實際情況上來說，對于醫藥相關類產品的包裝，我國的水平還落后于發達國家，最早的藥品的生產和包裝是靠手工，手工業從勞動強度和速度上都有很大的缺陷，進而影響產品的質量，從而使效益也變差。后來，用一些設備代替了一部分手工業，這樣也加快了效率。以前的設備控制主要是采用繼電器系統，繼電器中的時間繼電器、速度繼電器也使控制實現多樣化。但是復雜的控制和適應產品的多樣化控制再采用繼電器系統會有很大的弊端，如接線復雜、改進小問題需要較大改進控制系統的邏輯，所以找到能實現繼電器系統的控制，又能使接線簡單，改進方便的系統成為各大領域急需解決的問題。可編程序控制器的出現使這一問題變得簡單，用CPU、存儲器、輸入輸出模塊組成了一個控制器，向存儲器編寫程序，由CPU計算，進而實現控制，是這一控制機的最大特點。自動藥品包裝機的控制系統采用PLC控制，既可以控制整個生產線對藥品進行包裝，又能根據產品要求隨時調整生產方式。
2 袋成型自動藥品包裝機的機械結構以及工作原理
袋成型自動藥品包裝機結構包括用于塑化材料的加熱器、用于壓制的卡盤、用于檢測包裝位置的傳感器。傳感器主要是采用光電傳感器，當產品是滿裝的狀態，光電傳感器會根據發射光和反射光的數據判斷包裝是否填滿。如反射率高，說明包裝未填充滿藥品；如反射率低，則說明藥品是滿的。使包裝進行密封是通過具有加熱裝置的夾盤，當傳感器檢測到藥品盒裝滿以后，加熱盤將加熱，達到塑封溫度，進行動作，通知包裝機進行包裝。整一個一套藥品包裝好后，用傳送帶將產品運走。12個組為一套，完成交工后，一套藥品由拉膜機構塑封，打捆成型。在打捆中，涉及到速度的參數、時間的參數。由此，一整套系統完成生產線的操作涉及到個數、時間、速度的控制。針對以上要求，選用的三菱FX2N38M的PLC，對應輸入輸出接口上連接輸入設備，如啟動按鈕、停止按鈕、急停按鈕等，在輸出接口上連接制袋裝置、計數裝置、剪切裝置、縫合裝置等，實現一整套過程。一臺設備上自動完成制袋成型、計量充填、封合剪切等全過程的自動包裝設備。該機主要由計量裝置、拉膜機構、縱封機構、橫封機構、糾偏機構等組成。機構袋成型藥品自動包裝機整機運行時，拉膜電機啟動，通過傳動機構帶動拉膜帶恒速連續運行，拉膜帶的速度可以按照包裝速度設定值自動調整。整個設計總共分為兩步，第一部按照要求，連接輸入和輸出設備，列出輸入輸出分配表，第二部根據要求設計程序。
3 PLC輸入輸出點分配
I/O點分配如表1所示。
控制系統的主程序如圖1所示。
4 結語
此論文完成了電氣控制系統硬件和軟件的設計工作，可以實現手動、回原點、單步、單周期、連續各種工作方式的切換，能夠按照預期的目標正常地運行。程序設計時結構清晰，易于檢查和修改，而且為以后軟件的維護和改進提供了方便。對系統的可靠性進行了充分考慮，加入了各種的保護措施，盡量消除了各種可能的事故隱患。
PLC非常有利于小型自動化系統的實現，用PLC作為下位機實現現場的信號輸入和實時控制，是執行可靠，而且有效地實現了分散控制。
