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1.1智能化控制系統(tǒng)的概述。隨著我國社會生產(chǎn)速度的加快,我國智能化控制生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提升。其智能性主要包括以下幾個方面。(1)就當(dāng)前而言,工業(yè)企業(yè)朝向大型化、一體化以及智能化的方向發(fā)展,而智能化生產(chǎn)技術(shù)極大程度地滿足了工業(yè)企業(yè)這一生產(chǎn)要求。智能化技術(shù)的應(yīng)用有利于實(shí)現(xiàn)安全、環(huán)保、循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念。(2)在企業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用智能化生產(chǎn)技術(shù),這有利于實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營管理信息的高度集成化與一體化。(3)智能化技術(shù)的應(yīng)用有利于控制生產(chǎn)過程,通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就能控制裝備的運(yùn)行情況。(4)在生產(chǎn)過程中應(yīng)用智能化技術(shù),這有利于促進(jìn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)以及經(jīng)營過程都實(shí)現(xiàn)柔性化、虛擬化的目的。(5)實(shí)現(xiàn)科研、生產(chǎn)、工程、經(jīng)營方式的數(shù)字化、自動化以及網(wǎng)絡(luò)化。(6)促進(jìn)公司供應(yīng)商、合作關(guān)系以及客戶之間業(yè)務(wù)之間的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。1.2智能化控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的實(shí)際應(yīng)用。1.2.1促進(jìn)生產(chǎn)過程自動化。社會經(jīng)濟(jì)在不斷發(fā)展,工業(yè)化發(fā)展速度在加快,有效結(jié)合機(jī)械、電氣以及自動化裝置,這有利于推動我國工業(yè)實(shí)現(xiàn)全面自動化生產(chǎn)。在工業(yè)前進(jìn)與發(fā)展過程中,我國出現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床、自動化倉庫以及智能化機(jī)器人等新生事物,這也提升了生產(chǎn)管理以及信息化管理的自動化水平。1.2.2促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動化管理。推動工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動化管理,這有利于推動企業(yè)人力資源、辦公、財(cái)務(wù)管理工作的開展。在處理信息的基礎(chǔ)上,將計(jì)算機(jī)、通信以及相關(guān)的控制學(xué)科融合起來,并應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)過程中,這有利于創(chuàng)造一個速度快、配置水平高以及具有大量信息處理能力的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備。實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的自動化管理有利于幫助企業(yè)管理人員做好企業(yè)決策工作,有利于企業(yè)工作順利進(jìn)行。
2企業(yè)智能化控制系統(tǒng)的發(fā)展特征
企業(yè)智能化控制系統(tǒng)的發(fā)展特征主要表現(xiàn)在以下幾個方面:2.1智能化。工業(yè)自動化儀表實(shí)現(xiàn)智能化以及模塊化發(fā)展,主要是在其中應(yīng)用了微處理器、集成電路以及嵌入軟件等一系列高科技手段,其能有效地調(diào)控與管理工業(yè)生產(chǎn)過程,具備智能化的特征,最終完成對各個生產(chǎn)過程中的控制與處理,促進(jìn)生產(chǎn)過程更加正確與精準(zhǔn)。2.2虛擬化。工業(yè)智能化化儀表的虛擬化主要是借助計(jì)算機(jī)等網(wǎng)絡(luò)平臺,以工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況與需要為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)特殊的應(yīng)用軟件,結(jié)合應(yīng)用虛擬化儀表硬件與軟件,對生產(chǎn)過程進(jìn)行模擬,最終確保數(shù)據(jù)采集、傳輸以及現(xiàn)實(shí)等工作得到充分地發(fā)揮,最終達(dá)到自動化控制的目的,順利地完成各項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)。2.3網(wǎng)絡(luò)化。在促進(jìn)生產(chǎn)過程自動化管理的過程中,要實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng),不斷地提升工業(yè)儀表的應(yīng)用效率。擴(kuò)展性好,具有相互連接的作用,這是自動化儀表的主要優(yōu)勢,其能進(jìn)一步豐富產(chǎn)品結(jié)構(gòu),最終形成一個系統(tǒng)性比較強(qiáng)、操作性比較高,具有開放性的高效網(wǎng)絡(luò)體系。
3智能化控制系統(tǒng)與企業(yè)信息化管理
企業(yè)信息化管理主要是企業(yè)實(shí)行信息化管理的過程。企業(yè)信息化管理主要包括企業(yè)運(yùn)作管理、信息資源管理、信息設(shè)備管理以及企業(yè)運(yùn)作方式管理等。在當(dāng)代社會,企業(yè)在管理過程中仍然沿用傳統(tǒng)的管理方式,這顯然是不合時宜的。因此,企業(yè)需要實(shí)現(xiàn)順應(yīng)社會發(fā)展趨勢,實(shí)現(xiàn)信息化管理,將電子商務(wù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等應(yīng)用到企業(yè)信息化管理過程中去。在企業(yè)信息化管理過程中充分發(fā)揮自動化控制系統(tǒng)的作用,這有利于實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化管理的高效性。IJRP軟件屬于自動化控制系統(tǒng)的高層管理軟件,這種管理軟件能為企業(yè)信息化管理提供更多基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)以及信息。通過智能化系統(tǒng)軟件,企業(yè)高層管理人員就能詳細(xì)地了解到企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)狀況,并獲得企業(yè)生產(chǎn)的重要數(shù)據(jù)信息。管理人員在掌握這些數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上,結(jié)合企業(yè)的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r制定出更加長期的發(fā)展規(guī)劃以及戰(zhàn)略目標(biāo),最終促使企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,提升企業(yè)的綜合競爭能力。開放性高,具有較好的擴(kuò)展性,這是自動化控制系統(tǒng)的主要發(fā)展優(yōu)勢,這能為企業(yè)信息化管理提供更多的數(shù)據(jù)信息。企業(yè)在獲得更多數(shù)據(jù)的同時,有利于其建立以及豐富更加詳細(xì)的信息化管理結(jié)構(gòu),這也為企業(yè)信息化管理提供更加有利的保障。企業(yè)信息化管理過程中應(yīng)用智能化系統(tǒng),這有利于促進(jìn)企業(yè)業(yè)務(wù)流程的自動化,為其工作的順利開展提供有利的動力支持。
4結(jié)語
綜上所述,在經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展的新形勢下,企業(yè)在管理過程中要順應(yīng)社會發(fā)展的步伐。在實(shí)現(xiàn)信息化管理過程中充分地利用智能化控制系統(tǒng),充分發(fā)揮智能化控制系統(tǒng)的發(fā)展優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息管理的智能化,為企業(yè)發(fā)展與決策提供有效的借鑒意見,最終推動企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展。
作者:梁曉龍 單位:四川省西南醫(yī)科大學(xué)信息與統(tǒng)計(jì)部
參考文獻(xiàn)
2復(fù)合智能控制
不同智能控制系統(tǒng)具有不同的優(yōu)缺點(diǎn),復(fù)合智能系統(tǒng)就是將各種不同種類的控制系統(tǒng)進(jìn)行綜合使用,這樣可以在克服各個控制系統(tǒng)缺點(diǎn)的同時,實(shí)現(xiàn)各個系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)的綜合。目前常用的復(fù)合系統(tǒng)主要是有模糊滑模控制、模糊專家控制以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊控制。模糊專家系統(tǒng)。該系統(tǒng)是種特殊的專家系統(tǒng),即在知識獲取、表示、處理的整個環(huán)節(jié)中都加入了模糊技術(shù)。該系統(tǒng)的特點(diǎn)就是,即使初始信息獲取的不夠完整或者準(zhǔn)確,但該系統(tǒng)還是可以較為有效的人類專家思維模擬,在既有的不完整的信息下提出最優(yōu)化的解決方案。模糊專家系統(tǒng)是模擬人類有關(guān)專家進(jìn)行有關(guān)問題解決的思路,因此是一種較容易開發(fā)應(yīng)用的復(fù)合系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊系統(tǒng)。該系統(tǒng)起源于上世紀(jì)九十年代的日本,它有效的利用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊網(wǎng)絡(luò)各自的優(yōu)點(diǎn),即可實(shí)現(xiàn)任意函數(shù)映射,具有良好的學(xué)習(xí)性,可處理殘缺、粗糙、模糊的信息。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊系統(tǒng)是兩種系統(tǒng)的有效結(jié)合,它在實(shí)現(xiàn)模糊邏輯利用少量信息進(jìn)行知識表達(dá)的同時,也可通過聯(lián)想進(jìn)行有關(guān)知識的應(yīng)用,這使得該控制方法實(shí)現(xiàn)了表達(dá)和學(xué)習(xí)能力的綜合提升。模糊滑模控制。滑模控制最大的優(yōu)點(diǎn)就是不受系統(tǒng)不確定性的影響,魯棒性較佳;其缺點(diǎn)主要體現(xiàn)在未建模動態(tài)及補(bǔ)償干擾的高控制增益,此外在高頻轉(zhuǎn)換時易產(chǎn)生一定的抖振。綜合模糊系統(tǒng)以后的模糊滑模控制就很好的克服了這些問題,它將二者不依賴性及魯棒性好的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了一定的結(jié)合,因而可以有效實(shí)現(xiàn)控制對象的轉(zhuǎn)換。該控制方法具有很好的應(yīng)用前途。
3智能控制在火電廠熱工自動化的應(yīng)用
3.1對單元機(jī)組負(fù)荷的控制
非線性、不確定、時變以及耦合等是單元機(jī)組負(fù)荷控制的難題所在,對此,可以設(shè)計(jì)出建立在機(jī)跟爐與爐跟機(jī)上的具有自適應(yīng)性的兩種神經(jīng)元模擬負(fù)荷控制系統(tǒng)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)下各權(quán)系數(shù)學(xué)習(xí)收斂明顯提速,且效果自適應(yīng)性及控制性均較理想。此外,結(jié)合神經(jīng)元控制與模糊邏輯算法并將其應(yīng)用在單元機(jī)組負(fù)荷控制上,此時控制系統(tǒng)的自適應(yīng)性、抗干擾性、魯棒性都有顯著的增強(qiáng),系統(tǒng)的響應(yīng)速度也明顯提升。
3.2對過熱汽溫的控制
過熱汽溫對于鍋爐的正常運(yùn)行有著極為重要的意義。改變減溫水是實(shí)施鍋爐過熱汽溫控制的常用方法,大慣性、時滯性,以及動態(tài)特性的隨便是該系統(tǒng)主要面對的問題。隨著智能控制技術(shù)的發(fā)展,人們逐漸將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)引入到過熱汽溫系統(tǒng)中來,這使得系統(tǒng)的運(yùn)行狀況、控制質(zhì)量及適應(yīng)性都有了明顯的提升。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制下的過熱汽系統(tǒng)魯棒性較優(yōu),即使在調(diào)峰機(jī)組變工時也可以實(shí)行很好的運(yùn)行和控制,因此有效的克服了原先過熱汽溫控制的時滯及不穩(wěn)定問題。
3.3對鍋爐燃燒過程的控制
鍋爐燃燒易受到煤種煤質(zhì)、變量耦合、時滯等多種因素的干擾,且其燃燒率很難實(shí)行頸椎的測區(qū)。將專家控制應(yīng)用到鍋爐燃燒過程的控制中以后,通過專家系統(tǒng)逐次的判斷、分析和推理,可實(shí)現(xiàn)前進(jìn)式的系統(tǒng),具體包括對緊急事故、工況判斷子集、送風(fēng)調(diào)節(jié)子集、執(zhí)行機(jī)構(gòu)診斷子集、煤厚調(diào)節(jié)子集等多內(nèi)容的判斷。此外,將模糊控制融入鍋爐燃燒系統(tǒng)以后能夠有效解決原系統(tǒng)不確定性問題,并同時提升系統(tǒng)的魯棒性與控制質(zhì)量。
3.4對中儲式制粉系統(tǒng)的控制
磨負(fù)荷信號較難測量、數(shù)學(xué)建型復(fù)雜以及被控參數(shù)耦合,是中儲式制粉系統(tǒng)主要的問題所在,此時就可以利用模糊語言規(guī)則克服其延遲與非線性的問題,具體內(nèi)容包括,將操作人員的經(jīng)驗(yàn)以數(shù)據(jù)的形式存入計(jì)算機(jī)并進(jìn)行計(jì)算,然后通過預(yù)測和分級進(jìn)行兩種模糊控制。此外,將神經(jīng)元解耦及模糊控制融入到磨煤機(jī)控制系統(tǒng)中,這樣以來,球磨機(jī)制粉時滯以及耦合的問題就得到了很好的解決。
3.5對給水加藥的控制
給水加藥工作主要涉及的是氨與聯(lián)胺的加入,前者可以使給水與高凝結(jié)水處于較高的堿性,避免酸性水腐蝕高低壓給水設(shè)備;而后者是通過聯(lián)胺的化學(xué)作用控制水內(nèi)氧和二氧化碳的含量,從而避免相關(guān)設(shè)備出現(xiàn)腐蝕、生垢等問題。實(shí)際生產(chǎn)中加藥量的大小易受到水處理工況、蒸發(fā)量等因素的影響,因此很難對其實(shí)現(xiàn)有效的控制。在給水加藥系統(tǒng)中使用模糊控制系統(tǒng),這樣以來,專家有關(guān)經(jīng)驗(yàn)的信息就會融入到控制系統(tǒng)中,從而使系統(tǒng)控制的質(zhì)量得到大大的提升。在變頻器輸出頻率的控制中使用模糊控制,能夠有效的進(jìn)行加藥泵機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)整,這種融入模糊控制的給水加藥系統(tǒng)能夠避免人工加藥引起的各種不良后果,從而提高了給水加藥的工作質(zhì)量。此外,模糊控制下的假藥系統(tǒng)具有較好的魯棒性,其動態(tài)響應(yīng)也比較快速,因此具有很好的使用經(jīng)濟(jì)性。
2機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用
(1)機(jī)電一體化系統(tǒng)中的智能控制工作都是根據(jù)長時期的總結(jié)與改進(jìn)而得出的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)定,操作人員只需要定時、定序的輸入相關(guān)的工作指示,機(jī)電一體化系統(tǒng)中的各項(xiàng)板塊就會自動按照相應(yīng)的流程進(jìn)行工作。因此只要工作人員輸入的指令不存在任何的錯誤,那么智能控制系統(tǒng)就會具有較高的可靠性。(2)機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能控制應(yīng)用的領(lǐng)域相當(dāng)廣泛,涉及社會生產(chǎn)與生活活動的方方面面。機(jī)電一體化逐漸演變成為智能控制背景下的機(jī)電一體化,這是時展所需要的,同時也是科學(xué)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)水平長期發(fā)展的產(chǎn)物。
機(jī)械制造業(yè)的重點(diǎn)在于是否能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)電一體化,這是提高機(jī)械制造產(chǎn)品質(zhì)量和效率的重要途徑。目前最為科學(xué)的機(jī)械制造方法就是實(shí)現(xiàn)智能控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)兩者之間的聯(lián)合,實(shí)現(xiàn)從人工管理到智能控制過渡的目標(biāo)。同時,智能控制技術(shù)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)計(jì)算的方法對機(jī)械制造的現(xiàn)狀進(jìn)行動態(tài)地模擬,通過傳感器融合技術(shù)將采集的信息進(jìn)行預(yù)處理,從而修改控制模式中的參數(shù)數(shù)據(jù)。不僅如此,智能控制監(jiān)管的部分還包括機(jī)械事故發(fā)生檢測管理工作、檢測與監(jiān)督管理工作以及智能協(xié)調(diào)控制工作等等方面。機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能控制應(yīng)用還體現(xiàn)在建筑工程領(lǐng)域中。智能控制系統(tǒng)在建筑實(shí)施過程中運(yùn)用的方面比較廣泛,主要集中在照明系統(tǒng)中和保暖制冷系統(tǒng)中,從而提高資源的利用率,減少能源資源的使用。照明智能控制系統(tǒng)主要是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)實(shí)現(xiàn),能夠有效的調(diào)節(jié)照明區(qū)域、照明時間、照明資源節(jié)能等方面。
機(jī)電一體化系統(tǒng)中智能控制應(yīng)用于數(shù)控技術(shù)中。伴隨著生產(chǎn)能力的提高和科學(xué)技術(shù)水平的提高,各行各業(yè)的發(fā)展已經(jīng)離不開機(jī)電一體化系統(tǒng),尤其對數(shù)控技術(shù)要求越來越高。數(shù)控技術(shù)要實(shí)現(xiàn)智能功能,還需要擴(kuò)展、模擬、延伸等新的智能功能,從而使得數(shù)控技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)智能編程、智能監(jiān)控、建立智能數(shù)據(jù)庫等目標(biāo),運(yùn)用智能控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。例如一些比較復(fù)雜的工程問題或者是大型機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障,人工無法進(jìn)行實(shí)際檢測,那么只有利用數(shù)控技術(shù)對其進(jìn)行演算與推理,這樣才能夠得到一些具體性與操作性較強(qiáng)的改進(jìn)意見。
1概述
1.1引言
隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,社會高度信息化,新的高科技技術(shù)不斷應(yīng)用到各個方面中,使得智能化已成為一種發(fā)展的必然趨勢。智能化也往往是從設(shè)備自動化系統(tǒng)開始。本文主要針對我們本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)《智能化小型中央空調(diào)》闡述PLC控制設(shè)計(jì)與智能化中央空調(diào)(冷凍站)系統(tǒng)的關(guān)系。
1.2系統(tǒng)及工藝簡介
現(xiàn)介紹如下:我們本次的設(shè)計(jì)中有兩套中央空調(diào)系統(tǒng),由三臺冷卻水泵、三臺冷凍水泵、一臺冷卻塔風(fēng)機(jī)、兩臺冷水機(jī)組等主要設(shè)備組成兩套制冷系統(tǒng)(因系統(tǒng)小,冷卻塔功率大,實(shí)驗(yàn)室要求等,本系統(tǒng)較一般兩套制冷系統(tǒng)不同的是兩臺冷水機(jī)組卻只選擇一個冷卻塔,經(jīng)計(jì)算核定,這并不影響其效果)其中冷水機(jī)組是由設(shè)備生產(chǎn)廠成套供應(yīng)的。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室要求,我們選擇了2*5匹全封閉式壓縮機(jī)冷水機(jī)組。它一般是根據(jù)空氣調(diào)節(jié)原理及規(guī)律等由微處理器自動控制。冷水機(jī)組由壓縮機(jī)、冷凝器與蒸發(fā)器組成。壓縮機(jī)把制冷劑壓縮,壓縮后的制冷機(jī)進(jìn)入冷凝器,被冷卻水冷卻后,變成液體,析出的熱量由冷卻水帶走,并在冷卻塔里排入大氣。液體制冷劑由冷凝器進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)吸收熱量,使冷凍水降溫,然后冷凍水進(jìn)入冷風(fēng)機(jī)盤管吸收空氣中的熱量。如此循環(huán)不已,把室內(nèi)的熱量帶出,達(dá)到降低環(huán)境溫度的目的。因此,中央空調(diào)冷凍系統(tǒng)的工藝控制要求為:
(1)測量冷凍水供回水溫度及流量,從而計(jì)算空調(diào)實(shí)際的冷負(fù)荷,根據(jù)實(shí)際的冷負(fù)荷來決定冷水機(jī)組的開啟臺數(shù),達(dá)到最佳節(jié)能狀態(tài)。
(2)各設(shè)備的程序聯(lián)動:啟動:冷卻塔風(fēng)機(jī)——冷卻水泵——冷凍水泵——冷水機(jī)組。停止:冷水機(jī)組——冷凍水泵——冷卻水泵——冷卻塔風(fēng)機(jī)。當(dāng)其中一臺冷卻水泵/冷凍水泵出現(xiàn)故障時,備用冷卻水泵/冷凍水泵會自動投入工作。
(3)測量冷凍水系統(tǒng)供回水管的壓差P=P1-P2控制其旁通閥(TV)的開口度,使其維持壓差。
(4)因我們本次設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室的目的是為給同學(xué)們更形象生動的學(xué)習(xí)理解中央空調(diào)系統(tǒng),所以設(shè)計(jì)過程中,我們還會考慮到在合適并重要的位置處裝上便于觀察制冷劑或水流情況的窺視鏡。
1.3PLC原理及應(yīng)用
中央空調(diào)冷凍系統(tǒng)的控制有3種控制方式:早期的繼電器控制系統(tǒng)、直接數(shù)字式控制器DDC以及PLC(可編程序控制器)控制系統(tǒng)。繼電器控制系統(tǒng)由于故障率高,系統(tǒng)復(fù)雜,功耗高等明顯的缺點(diǎn)已逐漸被人們所淘汰,直接數(shù)字式控制器DDC雖然在智能化方面有了很大的發(fā)展。但由于DDC其本身的抗干擾能力問題和分級分步式結(jié)構(gòu)的局限性而限制了其應(yīng)用范圍。相反,PLC控制系統(tǒng)以其運(yùn)行可靠、使用與維護(hù)均很方便,抗干擾能力強(qiáng),適合新型高速網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)這些顯著的優(yōu)點(diǎn)使其逐步得到廣泛的應(yīng)用。
可編程控制器是計(jì)算機(jī)家族中的一員。于上個世紀(jì)中后葉被發(fā)明后,在機(jī)床、各種流水線的輸送機(jī)械、發(fā)電、化工、電子等行業(yè)工藝設(shè)備的電氣控制方面得到了廣泛的應(yīng)用,早期的可編程控制器被稱作可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController),即簡稱為PLC。
PLC具有功能強(qiáng)大、使用可靠、維修簡便等許多優(yōu)點(diǎn)。對于傳統(tǒng)的繼電器電路來說,它難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜邏輯功能的和數(shù)字式控制,而且要實(shí)現(xiàn)一定規(guī)模的邏輯控制功能不僅設(shè)計(jì)繁瑣,難以實(shí)現(xiàn)升級,并易發(fā)故障,維修復(fù)雜,現(xiàn)在已被大中型設(shè)備的控制系統(tǒng)所拋棄。而PLC正被廣泛的應(yīng)用并且已逐步取代了繼電器電路的邏輯控制。隨著科學(xué)技術(shù)不斷的飛躍發(fā)展,PLC也不斷得到完善和強(qiáng)大,同時它的功能也大大超過了邏輯控制的范圍,如聯(lián)網(wǎng)通信功能和自診斷功能等。因此今天這種裝置被我們稱作可編程控制器,不過我們還是習(xí)慣簡稱這種裝置為PLC。
2PLC的體系結(jié)構(gòu)
2.1PLC結(jié)構(gòu)圖
PLC實(shí)質(zhì)上是一種被專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī),其硬件結(jié)構(gòu)和微機(jī)是基本一致的。如圖2.1.1所示:
圖2.1.1PLC硬件的基本結(jié)構(gòu)
PLC主要是模塊式的,包含CPU模塊、I/O模塊等,PLC一端接傳感器,另一端接執(zhí)行器,從傳感器得到的數(shù)據(jù)經(jīng)PLC讀、運(yùn)算等處理下達(dá)給執(zhí)行器,執(zhí)行器動作。PLC相當(dāng)于繼電器的作用,其好處是可靠性高,自動化程度高、可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化等。
2.2PLC的選型及設(shè)置
為了滿足以上所介紹的空調(diào)工藝要求,整個控制系統(tǒng)需要可編程序控制器的輸入、輸出點(diǎn)分別是112點(diǎn)和32點(diǎn),其中模擬量輸入、輸出為6點(diǎn)和4點(diǎn)。根據(jù)PLC的I/O原理使用原則,即留出一定的I/O點(diǎn)以做擴(kuò)展時使用,以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)中實(shí)際所需的I/O點(diǎn)數(shù)。選用華光電子工業(yè)有限公司的SU-5/B型。主機(jī):SU-5/B;輸入模塊:U-25N、U-01AD;輸出模塊:U-05T、U-01DA。這種機(jī)型的I/O點(diǎn)數(shù)為256點(diǎn),有RS-422通訊端口,其編程指令有143條,并配有相應(yīng)的編程軟件S-62P,不僅可以通過手持編程器對其編程。而且可以通過PC機(jī)對其進(jìn)行編程輸入。該軟件還能在PLC運(yùn)行時監(jiān)控其運(yùn)行狀況。
2.3軟件設(shè)計(jì)
制冷系統(tǒng)的啟動/停止是用于制冷系統(tǒng)的手動啟動/停止控制。也可以通過溫度設(shè)定,依據(jù)冷負(fù)荷的需要自動開啟制冷系統(tǒng)。每臺設(shè)備均設(shè)有自動、手動、備用三種運(yùn)行狀態(tài),自動用于聯(lián)鎖集中控制;手動用于調(diào)試或檢修;備用狀態(tài)用于熱備用。三臺水泵二工一備。其中備用泵循環(huán)輪換,提高設(shè)備的保養(yǎng)率。各臺設(shè)備按工藝要求順序自動啟動/停止時,采用每臺設(shè)備啟動后經(jīng)15s左右延時,再啟動下一臺設(shè)備。一是考慮水泵穩(wěn)定運(yùn)行有個過程,二是避免數(shù)臺電動機(jī)同時啟動,沖擊變壓器,影響供電質(zhì)量。
為提高中央空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性及可維護(hù)性,需采用控制產(chǎn)品對中央空調(diào)系統(tǒng)的各個設(shè)備進(jìn)行控制。早期的中央空調(diào)控制器多為就地式專用控制器和DDC控制器,它們具有控制功能簡單、不易聯(lián)網(wǎng)及信息集成度不高等缺點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在的中央空調(diào)系統(tǒng)都傾向于采用先進(jìn)、實(shí)用、可靠的可編程控制器(PLC)來進(jìn)行控制。
3PLC控制系統(tǒng)主要功能與特點(diǎn)
3.1PLC控制系統(tǒng)功能說明
如空氣處理機(jī)PLC控制原理簡圖所示:
1.當(dāng)啟動空氣處理機(jī)時,PLC發(fā)出控制指令。首先開戶回風(fēng)門和新風(fēng)門到設(shè)定位置,然后啟動送風(fēng)機(jī),同時通過控制變頻器,從而調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
2.露點(diǎn)溫度與系統(tǒng)設(shè)定值相比較后,用PID方式調(diào)節(jié)冷水電動閥,控制冷水流量,使送風(fēng)溫度達(dá)到設(shè)定值。
3.送風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢是由回風(fēng)溫度與系統(tǒng)設(shè)定值相比較后,用PID方式控制變頻器,從而調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,達(dá)到調(diào)節(jié)回風(fēng)溫度的目的。
4.當(dāng)過濾網(wǎng)前后壓差超出設(shè)定值時,PLC發(fā)出過濾堵塞報(bào)警信號。
5.當(dāng)空氣處理機(jī)停止運(yùn)行后,新風(fēng)門、回風(fēng)門和冷水電動閥回復(fù)到全關(guān)位置,并關(guān)停冷水環(huán)泵。
上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要完成對工藝參數(shù)的檢測、各機(jī)組的協(xié)調(diào)控制以及數(shù)據(jù)的處理、分析等任務(wù),下位PLC主要完成數(shù)據(jù)采集、現(xiàn)場設(shè)備的控制及連鎖等功能。除此以外,PLC系統(tǒng)還有如下功能:
數(shù)據(jù)顯示功能
顯示機(jī)組的運(yùn)行參數(shù),包括冷水出口溫度、冷水入口溫度、冷卻水出口溫度、冷卻水入口溫度、蒸汽壓力、蒸汽閥門開度,以及溶液泵、冷劑泵等所有屏蔽泵的運(yùn)行狀態(tài)和各種故障報(bào)警的詳細(xì)信息。
歷史數(shù)據(jù)的存儲及檢索功能
對重要的數(shù)據(jù)進(jìn)行在線存儲,數(shù)據(jù)的存儲時間最長為10年。可以通過歷史報(bào)表或者歷史趨勢曲線的方式檢索歷史數(shù)據(jù)。
控制功能
根據(jù)設(shè)定的參數(shù),并考慮經(jīng)驗(yàn)運(yùn)行數(shù)據(jù),PLC應(yīng)用反饋數(shù)據(jù)(如室內(nèi)溫度等)進(jìn)行PID調(diào)節(jié),以保證運(yùn)行參數(shù)滿足系統(tǒng)要求。控制系統(tǒng)有三種運(yùn)行方式:就地手動、軟手動和自動。就地手動就是通過就地手動操作設(shè)備對機(jī)組進(jìn)行控制,軟手動是通過PLC對機(jī)組進(jìn)行手動控制,自動則是根據(jù)編好的控制程序自動控制相關(guān)設(shè)備的啟、停及調(diào)節(jié)量。采用程序控制方式,杜絕冷劑污染,有效便捷地實(shí)現(xiàn)冷水、冷卻水的變頻控制。通過有效合理地開、停控制,達(dá)到啟動速度快、停機(jī)時間短的目的,即能節(jié)省能耗,還能避免結(jié)晶,從而提高中央空調(diào)系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
連鎖與保護(hù)功能
各機(jī)組相關(guān)設(shè)備的啟、停具有一定的連鎖關(guān)系和時間順序,該功能由PLC的連鎖程序完成。同時,為保證機(jī)組的可靠運(yùn)行,對相關(guān)參數(shù)采取了一定的保護(hù)措施,如冷水、冷卻水與機(jī)組的連鎖控制、冷卻水系統(tǒng)與冷卻塔的連鎖控制等。
3.2系統(tǒng)特點(diǎn)
靈活性
本控制系統(tǒng)選用可利用公司的小型一體化PLC代替?zhèn)鹘y(tǒng)空調(diào)主機(jī)控制系統(tǒng)中的單片機(jī),較大程度地提高了系統(tǒng)配置及控制的靈活性,能更好地滿足不同用戶的不同需求。同時,明顯縮短了程序開發(fā)周期。
高可靠性
PLC控制核心能夠在惡劣的環(huán)境中長期可靠、無故障運(yùn)行,并且易接線、易維護(hù)、隔離性好、抗腐蝕能力強(qiáng),能適應(yīng)較寬的溫度變化范圍,平均無故障時間間隔(MTBF)大于15年。
強(qiáng)大的功能
現(xiàn)代的PLC的編程語言遵從易學(xué)、易懂、易用的標(biāo)準(zhǔn)。除了具備傳統(tǒng)PLC助記符和梯形圖編程功能外,還具有結(jié)構(gòu)化語言和順序功能圖編程功能。PLC提供各種功能模塊,包括各種通訊功能選擇、通訊參數(shù)設(shè)置,以及可以具體到某年、某月、某日、某個時刻的多種定時器和超長定時器等,方便了各種功能的實(shí)現(xiàn),有利于縮短開發(fā)周期和節(jié)省程序容量。
優(yōu)良的開放性
上位軟件Focsoft3.1支持DDE、OPC、ODBC、SQL,并提供豐富的API編程接口,方便接入其它系統(tǒng)。
4控制方法
4.1
對于冷凍水系統(tǒng),其出水溫度取決于蒸發(fā)器的設(shè)定值,而回水溫度取決于蒸發(fā)器接收的熱量,中央空調(diào)冷凍水出水溫度與冷凍水的回水溫度設(shè)計(jì)最大溫差為:5℃(比如:出水7℃,回水12℃),現(xiàn)采用在蒸發(fā)器出水管和回水管上裝有檢測其溫度的變送器、PID溫差調(diào)節(jié)器和變頻器組成閉環(huán)控制系統(tǒng),通過冷凍水溫差(如:T=5℃)控制,即可使冷凍水泵的轉(zhuǎn)速相應(yīng)于熱負(fù)載的變化而變化。
冷水機(jī)組系統(tǒng)PLC電路控制簡圖
4.2
對于冷凍水系統(tǒng),由于低溫冷凍水的溫度取決于冷卻塔的工作情況,我們只需控制高溫冷凍水(冷凝器出水)的溫度,即可控制溫差。現(xiàn)采用溫差變送器、PID調(diào)節(jié)器和變頻器組成閉環(huán)控制系統(tǒng),冷凝器出水的溫度控制在T2(如:37℃),使冷卻水泵的轉(zhuǎn)速相應(yīng)于熱負(fù)載的變化而變化。
4.3
在管道中取壓力信號采樣和溫差變送器,通過PID調(diào)節(jié)器進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算,通過PLC控制變頻器,以此控制3臺水泵電機(jī)的運(yùn)行,系統(tǒng)啟動開始工作,當(dāng)?shù)?臺電機(jī)運(yùn)行至工頻狀態(tài)時,如管網(wǎng)壓力不夠,變頻器控制第2臺電機(jī)開始工作,若工作到工頻狀態(tài)時管網(wǎng)管壓仍不夠時,變頻器自動切換至第3泵使其變頻運(yùn)行,第1、2臺電機(jī)工頻運(yùn)行,直至管網(wǎng)所需管壓。當(dāng)外部需求降低,管網(wǎng)管壓提高時,第3臺運(yùn)行停止,變頻器自動切換至第2泵,使其工作在變頻狀態(tài)下若還達(dá)不到要求,再切換至第1電機(jī),如此周而復(fù)始,始終讓系統(tǒng)工作在最優(yōu)、最佳、最省的工作狀態(tài)。
5系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用總結(jié)
由于整個實(shí)驗(yàn)室正在逐步籌劃和建設(shè)的過程中,許多設(shè)計(jì)還處于探討之中,眾多功能還未付諸實(shí)施。
現(xiàn)在本文就系統(tǒng)改造實(shí)現(xiàn)情況作簡單介紹:本文的系統(tǒng)調(diào)試應(yīng)分為兩步,設(shè)備電氣控制系統(tǒng)調(diào)試和中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)調(diào)試。我們就已完成的設(shè)備電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試及使用情況作一下說明:針對實(shí)驗(yàn)室的要求:要求電氣系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,感溫精確度高,維護(hù)方便壽命長,并能聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行管理。除此之外在實(shí)際使用中系統(tǒng)的故障報(bào)警部分設(shè)計(jì)還不夠完善,許多功能還未開發(fā)。本文經(jīng)過對設(shè)備狀況和同學(xué)們對中央空調(diào)學(xué)習(xí)認(rèn)識的調(diào)研,本文認(rèn)為可采用三菱公司的A系列PLC作為設(shè)備的控制系統(tǒng)核心。它不僅具備普通PLC可編程控制器的各種優(yōu)點(diǎn),而且能夠利用以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模塊(B2/B5)組建MELSECNET網(wǎng)絡(luò),最終達(dá)到建成先進(jìn)的分布式控制系統(tǒng),既實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備之間的聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和管理。
當(dāng)然系統(tǒng)基本達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求,它不僅具備基本邏輯控制功能,還具有聯(lián)網(wǎng)通信功能和管理功能等。另外相對與老的控制系統(tǒng),它工作穩(wěn)定、故障率低,并能進(jìn)行系統(tǒng)自動報(bào)警,操作及維護(hù)十分簡便,維修綜合成本(待機(jī)時間等)大大降低。
6結(jié)束語
在智能化中央空調(diào)冷凍系統(tǒng)中,采用PLC控制系統(tǒng)是切實(shí)可行的,中央空調(diào)冷凍系統(tǒng)用PLC控制可以有效地保證其工作穩(wěn)定、可靠,便于維護(hù),且性能價格比高。同時以PLC為核心的高可靠的監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對空調(diào)主機(jī)的控制及兩臺主機(jī)之間的協(xié)調(diào)控制,具有先進(jìn)、可靠、經(jīng)濟(jì)、靈活等顯著特點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
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3.三菱公司,三菱微型可編程控制器編程手冊,2000
錢七虎院士在中國地下工程安全風(fēng)險管理進(jìn)展、挑戰(zhàn)及對策中指出隧道工程建設(shè)信息化技術(shù)的發(fā)展方向,包括開展基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的TBM/盾構(gòu)施工的分析與控制研究,以及數(shù)字隧道向智慧隧道的發(fā)展,提出智慧隧道“智”體現(xiàn)四個方面:透徹感知、全面互聯(lián)、深度整合、智能服務(wù)。
巖土工程施工工序復(fù)雜、工種繁多,施工事故不僅與設(shè)計(jì)、操控有關(guān),還與地層、地下水、環(huán)境等因素相聯(lián)系,造成很多事故機(jī)理難以完全摸清,且在風(fēng)險評估過程中,由于人類本身經(jīng)驗(yàn)的相對缺乏、風(fēng)險評估的時間不充裕,或者風(fēng)險管理實(shí)施者主觀的不確定性等原因,可能造成風(fēng)險因素識別不全面、風(fēng)險評估可參考性不強(qiáng)、風(fēng)險對策不合理等后果,從而使得風(fēng)險管理達(dá)不到其原定的目標(biāo),甚至失效。為了充分、有效地利用人類以前的風(fēng)險評估經(jīng)驗(yàn),吸取以往的事故教訓(xùn),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、(BR( (ase-Based Reasoning,案例推理)、RBR( Rule-Based Reasoning,規(guī)則推理)等智能化分析工具應(yīng)用于巖土工程施工安全評估能夠很好地解決風(fēng)險評估過程中時間、經(jīng)驗(yàn)不足的問題。
華中科技大學(xué)的劉博基于案例(((BR)和基于規(guī)則((RBR)混合模式設(shè)計(jì)地鐵施工安全事故案例庫的結(jié)構(gòu)化模型,其搜集了國內(nèi)外(國內(nèi)為主)71個地鐵工程施工安全事故案例,分析典型案例的表示形式、內(nèi)容特征及統(tǒng)計(jì)規(guī)律,并通過對特征的相似性、案例庫的有效性和可操作性分析,論證歷史案例重用的可行性。葉婷婷等將案例推理的原則應(yīng)用到構(gòu)建集成情境的地鐵施工安全動態(tài)辨識知識庫中,運(yùn)用案例推理和專家識別的方法構(gòu)建知識庫的主要運(yùn)轉(zhuǎn)方式,分別運(yùn)用案例推理、專家識別實(shí)現(xiàn)知識庫自動識別器、人機(jī)識別器的運(yùn)轉(zhuǎn),并通過雙方相互融合、相互促進(jìn)實(shí)現(xiàn)知識庫運(yùn)轉(zhuǎn)。李興高針對泥餅等盾構(gòu)掘進(jìn)中典型事故,基于典型事故掘進(jìn)參數(shù)數(shù)據(jù),利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)故障識別和分析,對于泥餅故障,文獻(xiàn)選用了扭矩、推力、推進(jìn)速度、閘門壓力、出土溫度作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入指標(biāo),以事故發(fā)生與否作為輸出指標(biāo)。
林鵬研發(fā)了一種在混凝土壩區(qū)為工人提供安全保護(hù)和各種服務(wù)的實(shí)時隧道定位系統(tǒng),基于該系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)在線、實(shí)時跟蹤、智能識別功能,還具有工人緊急呼叫、跟蹤歷史和位置查詢等功能,現(xiàn)場應(yīng)用表明,該算法可靠、準(zhǔn)確(3-5米精度),可提供實(shí)時定位服務(wù)。
l概述
隨著我國移動通信事業(yè)的飛速發(fā)展,各大運(yùn)營商的移動通信基站的數(shù)量日益增加,身處城鄉(xiāng)結(jié)合部或偏遠(yuǎn)山區(qū)的移動通信基站因常年無人值守成為盜竊分子的光顧目標(biāo),基站的各種附屬設(shè)備如蓄電池、鐵塔角鋼、空調(diào)外機(jī)、銅地線(排)、饋線等設(shè)備也成了盜賊的主要偷竊目標(biāo)。目前,如何確保基站內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行安全及防盜,已成為基站維護(hù)的首要難題。
2目前基站的現(xiàn)狀
目前,茂名聯(lián)通基站環(huán)境監(jiān)控設(shè)備仍為老式的環(huán)控箱接人監(jiān)控,通過采集模擬量輸入到基站主設(shè)備上,從而完成上報(bào),且只能上報(bào)簡單的停電、開門、高溫、積水和煙霧等告警,無法遠(yuǎn)程測量和調(diào)整參數(shù)。另外,環(huán)控箱的告警上報(bào)依賴于主設(shè)備的運(yùn)行,一旦BTS斷站,其便無法工作。為緩解日益緊張的人員及維護(hù)工作的壓力,從根本上提高動力設(shè)備維護(hù)水平和效率,達(dá)到監(jiān)控智能化的目的,建設(shè)一套高水平的基站動力設(shè)備及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)是十分必要的。
3需求分析和設(shè)計(jì)思路
對茂名聯(lián)通新建的動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng),除了要達(dá)到基本的監(jiān)控目的以外,更重要的是實(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)控要求。它包括以下三個方面:
(1)交、直流動力系統(tǒng)。監(jiān)控對象包括:配電箱、開關(guān)電源、蓄電池等。監(jiān)控范圍包括:市電輸入三相電壓、三相電流、功率因數(shù)、頻率、有功功率、電度、整流模塊單體輸出電流、總負(fù)載電流、蓄電池充電電流、市電狀態(tài)(市電有/無,缺相,欠壓/過壓)、蓄電池組總電壓、每組蓄電池充、放電電壓等。通過對動力系統(tǒng)實(shí)時不間斷的監(jiān)控,了解每個基站電源輸入輸出、整流模塊設(shè)備的運(yùn)行情況,對電源設(shè)備出現(xiàn)的問題和故障能在最短的時間內(nèi)做出反應(yīng)和處理;蓄電池是整個直流供電系統(tǒng)的后備電源,我們通過監(jiān)控,對蓄電池組總電壓以及每組電池充、放電電壓進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析,對有問題的電池及時進(jìn)行更換,真正做到有備無患。
(2)空調(diào)、環(huán)境系統(tǒng)。監(jiān)控內(nèi)容包括:機(jī)房智能空調(diào)系統(tǒng)、基站分體空調(diào)(開關(guān)機(jī)、工作狀態(tài)指示、空調(diào)工作電流)、溫度、濕度、水浸地濕、嫻霧告警以及動態(tài)圖像等。保證設(shè)備運(yùn)行在恒溫恒濕的環(huán)境中。
(3)門禁系統(tǒng)。監(jiān)控內(nèi)容包括:遠(yuǎn)程開門、修改門禁內(nèi)部的各種工作和控制參數(shù)、授權(quán)、刪除用戶、用戶的準(zhǔn)進(jìn)時段管理,以及各種報(bào)警記錄、進(jìn)、出門記錄、刷卡、出門按鈕開門事件、門禁內(nèi)部參數(shù)被修改的記錄等。
4拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
茂名聯(lián)通基站動力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)采用逐級匯接的結(jié)構(gòu),由省公司監(jiān)控中心(PSC)、地市公司監(jiān)控中心(SC)、監(jiān)控單元(SU)和監(jiān)控模塊(SM)構(gòu)成,采用監(jiān)控中心(sc)與監(jiān)控單元(su)直聯(lián)的方式。具體結(jié)構(gòu)如下:
省監(jiān)控中心(PSC)主要對地市監(jiān)控中心(sc)進(jìn)行監(jiān)督、維護(hù)管理。監(jiān)控中心配有數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,各地市監(jiān)控中心(SC)的數(shù)據(jù)直接上傳省監(jiān)控中心。
茂名監(jiān)控中心(sc)主要對本地區(qū)的各個監(jiān)控單元(su)進(jìn)行管理,是本區(qū)域監(jiān)控系統(tǒng)的管理中心,完成全網(wǎng)的監(jiān)控信息的統(tǒng)計(jì)分析及處理,并對遠(yuǎn)端監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行遙測、遙調(diào),對監(jiān)控對象(機(jī)房設(shè)備、環(huán)境、圖像)進(jìn)行管理,同時,還具有強(qiáng)大的門禁管理功能。所有的監(jiān)控中心均可以通過D接口與廣東聯(lián)通綜合網(wǎng)管系統(tǒng)相連。
監(jiān)控單元(su)是集數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、傳輸為一體的智能化模塊化單元,能夠完成一個獨(dú)立的物理通信基站內(nèi)所有監(jiān)控模塊(SM)的管理工作,并將采集的數(shù)據(jù)集中通過1條2M電路上傳到監(jiān)控中心(SC)。
監(jiān)控模塊(SM)是面向具體的監(jiān)控對象,具有完成數(shù)據(jù)采集和必要控制的功能。按照監(jiān)控對象類型的不同,可分為:防盜、積水、電源管理、空調(diào)管理等模塊。
5參考規(guī)范
(1)中國聯(lián)通集團(tuán)公司2009年3月《中國聯(lián)通移動網(wǎng)基站動力及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)總體技術(shù)要求》;(2)《通信電源和空調(diào)集中監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求》(XDN023—96);(3)《通信局(站)電源系統(tǒng)總技術(shù)要求》(YD/T1051—2000);(4)《通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(YD/T5027—2005);(5)《通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范》(YD/T5058—2005);(6)《通信開關(guān)電源系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》(YD/TI104—2001);(7)《通信局(站)電源、空調(diào)及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(GF006—2000)。
6具體功能和意義
(1)實(shí)時監(jiān)控告警。無論基站距離遠(yuǎn)近,一旦設(shè)備產(chǎn)生告警都能在數(shù)秒內(nèi)將告警信息上報(bào)至監(jiān)控中心。值班人員能在第一時間發(fā)現(xiàn)告警并做通知相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行處理。例如深夜情況下基站上報(bào)防盜告警,這時值班人員可以通過轉(zhuǎn)動攝像頭觀察站內(nèi)環(huán)境,從而判斷是否有盜賊入侵,并及時通知代維和l1O前往。
(2)數(shù)據(jù)采集分析。本監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)υO(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行24小時連續(xù)記錄,能真實(shí)可靠地反映設(shè)備的運(yùn)行情況。這些數(shù)據(jù)是設(shè)備障礙分析的得力工具。比如在蓄電池維護(hù)方而。密封式閥控電池對均浮充電壓和溫度條件要求較高。通過監(jiān)控系統(tǒng)就可以隨時查看電池電壓和環(huán)境溫度,省去了大量的現(xiàn)場測量工作。通過對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,還可以從中判斷哪些基站的電池單體存在問題并及時加以解決。
(3)加強(qiáng)維護(hù)管理。本監(jiān)控系統(tǒng)徹底改變了舊的電源、空調(diào)等設(shè)備的維護(hù)模式。以前的維護(hù)方式是等設(shè)備出現(xiàn)問題后進(jìn)行應(yīng)急搶修,現(xiàn)在可以運(yùn)營商可以真正掌握所有電源、空調(diào)設(shè)備24小時的運(yùn)行狀況,實(shí)現(xiàn)有的放矢的主動維護(hù),真正做到設(shè)備的預(yù)檢預(yù)修。這種管理從根本上改變了過去維護(hù)的被動局面,對設(shè)備的故障告警可以實(shí)現(xiàn)派單式的閉環(huán)流程管理。
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3.目錄
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1XXX--章級層次
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6.圖
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9.參考文獻(xiàn)
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機(jī)械工程師職稱論文范文欣賞
論文題目:淺談我國機(jī)械制造發(fā)展現(xiàn)狀和前景趨勢
摘要機(jī)械制造的技術(shù)水平是衡量國家的現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)度的有效指標(biāo)之一,是每一個國家國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的不斷發(fā)展,各行業(yè)間的競爭也在不斷加劇,國際市場競爭現(xiàn)象越演越烈,如何將高科技融入機(jī)械制造中,增強(qiáng)企業(yè)的市場競爭力成為了我國機(jī)械制造業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)。
關(guān)鍵詞機(jī)械制造技術(shù);特點(diǎn);現(xiàn)狀;趨勢
1機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)
1.1機(jī)械制造的系統(tǒng)性
機(jī)械制造技術(shù)主要包括了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)、感應(yīng)技術(shù)、信息管理技術(shù)以及新開發(fā)材料技術(shù)的運(yùn)用,特別是對產(chǎn)品的設(shè)計(jì),銷售網(wǎng)絡(luò)、組織管理等等方面已經(jīng)具有相當(dāng)成熟的現(xiàn)代技術(shù)運(yùn)用。機(jī)械制造技術(shù)需要將傳統(tǒng)的制造加工技術(shù)與現(xiàn)代科技技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,從而將制造技術(shù)貫穿于整個生產(chǎn)制造過程。
1.2機(jī)械制造的綜合性
機(jī)械制造技術(shù)不僅局限于機(jī)械加工制造的本身過程,它的產(chǎn)品面向整個市場,并且涉及到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)、加工、銷售以及售后的各個環(huán)節(jié),并形成一個完整的體系。機(jī)械制造的終極追求是產(chǎn)品投放進(jìn)市場后的應(yīng)用情況,先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)可以提高企業(yè)的行業(yè)競爭力,提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,并能夠推動一個國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,從而實(shí)現(xiàn)社會效益與經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。
1.3現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)體現(xiàn)了市場競爭要素
市場競爭力的核心就是產(chǎn)品生產(chǎn)率,隨著經(jīng)濟(jì)市場化的不斷發(fā)展,全球經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展速度也越來越快,制造業(yè)的市場競爭矛盾已經(jīng)逐漸向質(zhì)量、時間和成本三者綜合考慮的矛盾。先進(jìn)的制造業(yè)技術(shù)可以將三者進(jìn)行有效結(jié)合,從而提升制造企業(yè)的核心市場競爭力。
2我國機(jī)械自動化技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀
2.1管理模式落后
在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家,管理模式已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)代替人為管理,并且尤其重視對體制的改革和生產(chǎn)流水線模式的更新。已經(jīng)全面提出了精益生產(chǎn)、高效生產(chǎn)、準(zhǔn)時生產(chǎn)的管理思想,但由于我國進(jìn)入信息時代時間較短,對于先進(jìn)管理模式還處于正在發(fā)展的階段,對計(jì)算機(jī)管理模式的運(yùn)用并不廣泛,還是以人為管理為主的管理模式。
2.2自動化技術(shù)落后
與國外的先進(jìn)制造技術(shù)相比較,我國還存在著許多不足之處,首先,我國還沒有掌握自動化的核心技術(shù),設(shè)計(jì)的產(chǎn)品方案相對較為落后,僅僅是簡單利用自動化技術(shù),目前還無法真正做到將機(jī)電進(jìn)行有機(jī)結(jié)合;其次,我國使用的機(jī)械自動化還是傳統(tǒng)的加工方式,并且,已有的自動化的設(shè)備數(shù)量太少,導(dǎo)致我國自動化整體水平較低;第三,我國的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)還相對較為落后,還不能有效利用計(jì)算機(jī)技術(shù),機(jī)械自動化發(fā)展進(jìn)度較為緩慢;最后,我國的機(jī)械種類選擇的局限性比較大,質(zhì)量也無法達(dá)到國際普遍執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn),使用的范圍也不夠普遍、廣泛。因此,我國的機(jī)械自動化還處在初級階段,隨著中國制造2025的不斷推進(jìn),發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
3機(jī)械制造自動化技術(shù)的發(fā)展前景與趨勢
3.1機(jī)械制造自動化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化融合
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,市場環(huán)境也發(fā)生了相應(yīng)的轉(zhuǎn)變。將機(jī)械制造自動化技術(shù)融入網(wǎng)絡(luò)化是工業(yè)機(jī)電設(shè)備一體化發(fā)展的主要趨勢。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)普及的市場大環(huán)境下,監(jiān)視技術(shù)與遠(yuǎn)程控制技術(shù)也得到了迅猛發(fā)展,遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備就是機(jī)械制造的產(chǎn)品,因此,將機(jī)械自動化融入網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展是勢在必行的,這有利于提升企業(yè)的市場競爭力。除此之外,局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還將運(yùn)用到大量的家電設(shè)備中,逐步滲入人們的生活,人們利用計(jì)算機(jī)技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)足不出戶的生活模式,正常與外界進(jìn)行交流和溝通,給人們的生活帶來了很大的便利,同時,這也是機(jī)械制造自動化技術(shù)的主要發(fā)展趨勢之一。
3.2以智能化為依托,發(fā)展實(shí)用型機(jī)械自動化技術(shù)
人類的社會進(jìn)步一直伴隨對智能的開發(fā),機(jī)械制造自動化技術(shù)的發(fā)展也會隨著人類社會進(jìn)步的腳步進(jìn)行智能化發(fā)展。智能化的機(jī)械制造自動化技術(shù)是與傳統(tǒng)機(jī)械制造自動化最大的區(qū)別,也是工業(yè)一體化發(fā)展的主要方向。具體體現(xiàn)在控制論的基礎(chǔ)上運(yùn)用生理學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、心理學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)進(jìn)行人工智能模擬、自動編程、人機(jī)接口和對話,在加工過程中對所涉及的問題進(jìn)行分析、判斷、決策,從而取代部分人類腦力勞動,對人類的職能進(jìn)行收集,從而達(dá)到更高的控制目標(biāo)。機(jī)械制造自動化技術(shù)向智能化層次的發(fā)展是未來機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢之一。我國的智能化機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)當(dāng)以企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展實(shí)際需要作為導(dǎo)向,采取與之相應(yīng)的自動化方式進(jìn)行生產(chǎn),只有將企業(yè)發(fā)展需求作為核心原則進(jìn)行機(jī)械自動化技術(shù)發(fā)展,才能將機(jī)械自動化技術(shù)產(chǎn)生的利益最大化,從而取得高效地經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
3.3以新材料為支撐,進(jìn)行綠色化發(fā)展
隨著社會環(huán)境受到各方的關(guān)注,綠色化發(fā)展是工業(yè)改革的必經(jīng)之路。傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展需要耗費(fèi)大量的資源,依靠掠奪環(huán)境資源進(jìn)行自我發(fā)展,但地球上的能源有限,不能滿足人類持續(xù)發(fā)展的需求,因此,工業(yè)發(fā)展必須走綠色發(fā)展道路,從而改變高投入低收入的局面,必須高效利用有限的資源走可持續(xù)的綠色發(fā)展道路,是機(jī)械自動化技術(shù)發(fā)展面臨和迫切需要解決的問題。我國的機(jī)械制造業(yè)給我國生態(tài)環(huán)境帶來了巨大影響,所以,必須保持生態(tài)環(huán)境與機(jī)械制造發(fā)展的平衡,才能走可持續(xù)發(fā)展道路。
3.4光機(jī)電一體化發(fā)展
近些年來,光機(jī)電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展,在民用工業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此,光機(jī)電一體化技術(shù)成為當(dāng)今機(jī)械工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個主要趨勢。
1.光機(jī)電一體化技術(shù)特征
光機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由動力、機(jī)構(gòu)、執(zhí)行器、計(jì)算機(jī)和傳感器五個部分組成,相互構(gòu)成一個功能完善的柔性自動化系統(tǒng)。其中計(jì)算機(jī)軟硬件和傳感器是光機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成要素。與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品比較,光機(jī)電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。
1.1體積小,重量輕,適應(yīng)性強(qiáng),操作更方便
光機(jī)電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進(jìn)行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式,可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序,任何一臺光機(jī)電一體化裝置的動作,可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實(shí)現(xiàn),甚至實(shí)現(xiàn)操作全自動化和智能化。
1.2功能增加,精度大幅提高
光機(jī)電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動化、智能化機(jī)構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制水平提高,運(yùn)算速度加快,通過電子自動控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動作,其自行診斷、校正、補(bǔ)償功能可減少誤差,達(dá)到靠單純機(jī)械方式所不能實(shí)現(xiàn)的工作精度。同時,由于機(jī)械傳動部件減少,機(jī)械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。
1.3部分硬件實(shí)現(xiàn)軟件化,智能化程度提高
傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機(jī)電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進(jìn)行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補(bǔ)償、自診斷、自動保護(hù)直至自動記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序,指令等軟件內(nèi)容而無需改動硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能,使機(jī)械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。
1.4產(chǎn)品可靠性得到提高,使用壽命增長
傳統(tǒng)的機(jī)械裝置的運(yùn)動部分,一般都伴隨著磨損及運(yùn)動部件配合間隙所引起的動作誤差,導(dǎo)致可動摩擦、撞擊、振動等加重,嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用,使裝置的可動部件減少,磨損也大為減少,像集成化接近開關(guān)甚至無可動部件、無機(jī)械磨損。因此,裝置的壽命提高,故障率降低,從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。
1.5融合了多種學(xué)科新技術(shù),衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新產(chǎn)品
光機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究開發(fā)涉及到許多學(xué)科和專業(yè)知識,包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計(jì)算機(jī)科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機(jī)、彩色印像機(jī)等,就是一種由機(jī)、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機(jī)電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機(jī)械技術(shù)各自的優(yōu)勢結(jié)合起來,衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新一代技術(shù)裝備。
1.6產(chǎn)品系統(tǒng)性增強(qiáng),各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高
光機(jī)電一體化是一門學(xué)科的邊緣科學(xué)技術(shù),多種技術(shù)的綜合及多個部分的組合,使得光機(jī)電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴(yán)格的要求,這就要求各種技術(shù)揚(yáng)長避短,提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。
2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
2.1研究現(xiàn)狀
自從我國實(shí)行改革開放以來,科技領(lǐng)域急起直追,我國的光機(jī)電一體化技術(shù)已取得明顯的成效,數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高,尤其是經(jīng)濟(jì)型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快,是我國特有的經(jīng)濟(jì)實(shí)用產(chǎn)品,不但適用國內(nèi)市場的需要,部分產(chǎn)品還隨主機(jī)配套出口。國內(nèi)的機(jī)械產(chǎn)品采用可編程控制器(PC)和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來越多,覆蓋面也日益擴(kuò)大,從紡織機(jī)械、軸承加工設(shè)備、機(jī)床、注塑機(jī)到橡膠輪胎成型機(jī)、重型機(jī)械、輕工業(yè)機(jī)械都是如此,我國自行研制和生產(chǎn)的光機(jī)電設(shè)備,在質(zhì)量上也有重大突破,為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。
2.2發(fā)展趨勢
光機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個學(xué)科、領(lǐng)域,成為一種新興的學(xué)科,并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè),而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)越來越受到高度重視。從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來看,光機(jī)電一體化技術(shù)的未來技術(shù)熱點(diǎn)主要包括:
(1)激光技術(shù)
1)高單色性,利用激光高單色性作精密測量時,可極大地提高測量精度和量程。
2)高方向性,因具有很遠(yuǎn)距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力,從而可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離激光通信、激光測距、激光雷達(dá)、激光導(dǎo)航以及遙控。
3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦點(diǎn)附近可產(chǎn)生幾千到幾萬度的高溫,可使照射點(diǎn)物體熔化或汽化,對各種各樣材料和產(chǎn)品進(jìn)行特種加工。
4)相干性,由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計(jì)算機(jī)的研制,而在實(shí)際運(yùn)用中也會通過一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性,應(yīng)用范圍更廣。
(2)傳感檢測技術(shù)
1)激光準(zhǔn)直,能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三維空間的基準(zhǔn)測量。
2)激光測距,其探測距離遠(yuǎn),測距精度高,抗干擾性強(qiáng),體積小,重量輕,但受天然影響大。
3)光纖探測器,在目標(biāo)很小,間隔受限或危險的環(huán)境中,最常選用的是光纖探測器。
其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。
(3)激光快速成型技術(shù)
激光快速成型是利用計(jì)算機(jī)將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層,將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié),由點(diǎn)、線構(gòu)造零件的面(層),然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場,極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對市場的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競爭能力。
(4)光能驅(qū)動技術(shù)
利用光致變形材料可制作光致動器和光機(jī)器人。現(xiàn)已研制成功一種光致動器,其工作原理是將光照在形狀記憶合金上,反復(fù)地通、斷使材料伸縮,再利用感溫磁性體的溫度特性,將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性,加上光的通斷便能實(shí)現(xiàn)所要求的動作。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,該致動器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于初級階段,如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動態(tài)物質(zhì),則可使光能驅(qū)動技術(shù)廣泛應(yīng)用。
3.結(jié)語
技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機(jī)電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機(jī)械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾腚娮蛹夹g(shù),產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實(shí)現(xiàn)光機(jī)電一體化,便具有很高的功能水平和附加價值,將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]劉志,朱文堅(jiān).光機(jī)電一體化技術(shù),現(xiàn)代制造工程,2001(12)
[2]梁進(jìn)秋.微光機(jī)電系統(tǒng)國內(nèi)外研究進(jìn)展.光機(jī)電信息,2000(8)
近些年來,光機(jī)電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展,在民用產(chǎn)業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此,光機(jī)電一體化技術(shù)成為當(dāng)今機(jī)械產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個主要趨向。
1.光機(jī)電一體化技術(shù)特征
光機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由動力、機(jī)構(gòu)、執(zhí)行器、計(jì)算機(jī)和傳感器五個部分組成,相互構(gòu)成一個功能完善的柔性自動化系統(tǒng)。其中計(jì)算機(jī)軟硬件和傳感器是光機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成要素。和傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品比較,光機(jī)電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。
1.1 體積小,重量輕,適應(yīng)性強(qiáng),操縱更方便
光機(jī)電一體化技術(shù)使得操縱職員擺脫了以往必須按規(guī)定操縱程序或節(jié)后頻繁緊張地進(jìn)行單調(diào)重復(fù)操縱的工作方式,可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操縱程序,任何一臺光機(jī)電一體化裝置的動作,可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實(shí)現(xiàn),甚至實(shí)現(xiàn)操縱全自動化和智能化。
1.2 功能增加,精度大幅進(jìn)步
光機(jī)電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動化、智能化機(jī)構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制 水平進(jìn)步,運(yùn)算速度加快,通過電子自動控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動作,其自行診斷、校正、補(bǔ)償功能可減少誤差,達(dá)到靠單純機(jī)械方式所不能實(shí)現(xiàn)的工作精度。同時,由于機(jī)械傳動部件減少,機(jī)械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。
1.3 部分硬件實(shí)現(xiàn)軟件化,智能化程度進(jìn)步
傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機(jī)電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進(jìn)行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補(bǔ)償、自診斷、自動保護(hù)直至自動記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序,指令等軟件內(nèi)容而無需改動硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能,使機(jī)械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨向向"軟件化"和"智能化"。
1.4 產(chǎn)品可靠性得到進(jìn)步,使用壽命增長
傳統(tǒng)的機(jī)械裝置的運(yùn)動部分,一般都伴隨著磨損及運(yùn)動部件配合間隙所引起的動作誤差,導(dǎo)致可動摩擦、撞擊、振動等加重,嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用,使裝置的可動部件減少,磨損也大為減少,像集成化接近開關(guān)甚至無可動部件、無機(jī)械磨損。因此,裝置的壽命進(jìn)步,故障率降低,從而進(jìn)步了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。
1.5 融合了多種學(xué)科新技術(shù),衍生出很多功能更強(qiáng)、性能更好的新產(chǎn)品
光機(jī)電一體化產(chǎn)品的探究開發(fā)涉及到很多學(xué)科和專業(yè)知識,包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計(jì)算機(jī)科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機(jī)、彩色印像機(jī)等,就是一種由機(jī)、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機(jī)電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)和機(jī)械技術(shù)各自的上風(fēng)結(jié)合起來,衍生出很多功能更強(qiáng)、性能更好的新一代技術(shù)裝備。
1.6 產(chǎn)品系統(tǒng)性增強(qiáng),各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求進(jìn)步
光機(jī)電一體化是一門學(xué)科的邊沿科學(xué)技術(shù),多種技術(shù)的綜合及多個部分的組合,使得光機(jī)電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴(yán)格的要求,這就要求各種技術(shù)揚(yáng)長避短,進(jìn)步系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。
2.探究目前狀況和發(fā)展趨向
2.1探究目前狀況
自從我國實(shí)行改革開放以來,科技領(lǐng)域急起直追,我國的光機(jī)電一體化技術(shù)已取得明顯的成效,數(shù)控產(chǎn)品有了很大的進(jìn)步,尤其是經(jīng)濟(jì)型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快,是我國特有的經(jīng)濟(jì)實(shí)用產(chǎn)品,不但適用國內(nèi)市場的需要,部分產(chǎn)品還隨主機(jī)配套出口。國內(nèi)的機(jī)械產(chǎn)品采用可編程控制器(PC)和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來越多,覆蓋面也日益擴(kuò)大,從紡織機(jī)械、軸承加工設(shè)備、機(jī)床、注塑機(jī)到橡膠輪胎成型機(jī)、重型機(jī)械、輕產(chǎn)業(yè)機(jī)械都是如此,我國自行研制和生產(chǎn)的光機(jī)電設(shè)備,在質(zhì)量上也有重大突破,為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。 【
2.2 發(fā)展趨向
光機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個學(xué)科、領(lǐng)域,成為一種新興的學(xué)科,并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè),而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)越來越受到高度重視。
從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來看,光機(jī)電一體化技術(shù)的未來技術(shù)熱門主要包括摘要:
(1)激光技術(shù)
1)高單色性,利用激光高單色性作精密丈量時,可極大地進(jìn)步丈量精度和量程。
2)高方向性,因具有很遠(yuǎn)間隔傳輸光能和傳輸控制指令的能力,從而可以進(jìn)行遠(yuǎn)間隔激光通訊、激光測距、激光雷達(dá)、激光導(dǎo)航以及遠(yuǎn)控。
3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦點(diǎn)四周可產(chǎn)生幾千到幾萬度的高溫,可使照射點(diǎn)物體熔化或汽化,對各種各樣材料和產(chǎn)品進(jìn)行特種加工。
4)相干性,由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通訊、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計(jì)算機(jī)的研制,而在實(shí)際運(yùn)用中也會通過一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性,應(yīng)用范圍更廣。
(2)傳感檢測技術(shù)
1)激光準(zhǔn)直,能夠丈量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三維空間的基準(zhǔn)丈量。
2)激光測距,其探測間隔遠(yuǎn),測距精度高,抗干擾性強(qiáng),體積小,重量輕,但受自然影響大。
3)光纖探測器,在目標(biāo)很小,間隔受限或危險的環(huán)境中,最常選用的是光纖探測器。
其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。
(3)激光快速成型技術(shù)
激光快速成型是利用計(jì)算機(jī)將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層,將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié),由點(diǎn)、線構(gòu)造零件的面(層),然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場,極大地進(jìn)步了汽車生產(chǎn)企業(yè)對市場的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競爭能力。
(4)光能驅(qū)動技術(shù)
利用光致變形材料可制作光致動器和光機(jī)器人。現(xiàn)已研制成功一種光致動器,其工作原理是將光照在外形記憶合金上,反復(fù)地通、斷使材料伸縮,再利用感溫磁性體的溫度特性,將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性,加上光的通斷便能實(shí)現(xiàn)所要求的動作。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,該致動器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于低級階段,假如能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光功能特性的動態(tài)物質(zhì),則可使光能驅(qū)動技術(shù)廣泛應(yīng)用。
3.結(jié)語
技術(shù)上的改革和和之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機(jī)電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機(jī)械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾M(jìn)電子技術(shù),產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實(shí)現(xiàn)光機(jī)電一體化,便具有很高的功能水平和附加價值,將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1 劉志,朱文堅(jiān). 光機(jī)電一體化技術(shù),現(xiàn)代制造工程,2001(12)
[2 梁進(jìn)秋. 微光機(jī)電系統(tǒng)國內(nèi)外探究進(jìn)展. 光機(jī)電信息,2000(8)
[3 宋云奪編譯. 光機(jī)電一體化業(yè)的未來. 光機(jī)電信息,2003(12)
人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法 技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個分支 它企圖了解智能的實(shí)質(zhì),并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應(yīng)的智能機(jī)器.該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人.語言識別、圖像識別 自然語言處理和專家系統(tǒng)等。電氣自動化是研究與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動控制,電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)分析 研制開發(fā)以及電子與計(jì)算機(jī)應(yīng)用等領(lǐng)域的一門學(xué)科。實(shí)現(xiàn)機(jī)械的自動化,讓機(jī)械部份脫離人類的直接控制和操作自動實(shí)現(xiàn)某些過程是電氣自動化和人工智能研究的交匯點(diǎn)。積極運(yùn)用人工智能的新成果無疑有利于電氣自動化學(xué)科特別是自動控制領(lǐng)域的發(fā)展.也有利于提高電氣設(shè)各運(yùn)行的智能化水平.對改造電氣設(shè)備系統(tǒng),增強(qiáng)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性.加快生產(chǎn)效率都有重大意義。
1、人工智能應(yīng)用理論分析
人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬,延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個分支,它企圖了解智能的實(shí)質(zhì).并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應(yīng)的智能機(jī)器 該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語言識別、圖像識別 自然語言處理和專家系統(tǒng)等。自從1956年“人工智能 一詞在Dartmouth學(xué)會上提出以后,人工智能研究飛速發(fā)展,成為以計(jì)算機(jī)為主.涉及信息論.控制論, 自動化、仿生學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、數(shù)理邏輯、語言學(xué)、醫(yī)學(xué)和哲學(xué)的一門學(xué)科。人工智能研究的一個主要目標(biāo)是使機(jī)器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復(fù)雜的工作。
當(dāng)今社會,計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)滲透到生產(chǎn)生活的方方面面.計(jì)算機(jī)編程技術(shù)的日新月異催生自動化生產(chǎn),運(yùn)輸 傳播的快速發(fā)展。人腦是最精密的機(jī)器,編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋.所以模仿模擬人腦的機(jī)能將是實(shí)現(xiàn)自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強(qiáng)生產(chǎn).流通、交換、分配等關(guān)鍵一環(huán).實(shí)現(xiàn)自動化,就等于減少了人力資本投入,并提高了運(yùn)作的效率。
2、人工智能控制器的優(yōu)勢
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但Al控制器例如:神經(jīng)、模糊、模糊神經(jīng)以及遺傳算法都可看成一類非線性函數(shù)近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解.也有利于控制策略的統(tǒng)一開發(fā)。這些Al函數(shù)近似器比常規(guī)的函數(shù)估計(jì)器具有更多的優(yōu)勢.這些優(yōu)勢如下:
(1)它們的設(shè)計(jì)不需要控制對象的模型(在許多場合,很難得到實(shí)際控制對象的精確動態(tài)方程,實(shí)際控制對象的模型在控制器設(shè)計(jì)時往往有很多不確實(shí)性因素,例如:參數(shù)變化,非線性時,往往不知道)。
(2)通過適當(dāng)調(diào)整(根據(jù)響應(yīng)時間 下降時間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如模糊邏輯控制器的上升時間比最優(yōu)PID控制器快1.5倍 ,下降時間快3.5倍, 過沖更小。
(3)它們比古典控制器的調(diào)節(jié)容易。
(4)在沒有必須專家知識時.通過響應(yīng)數(shù)據(jù)也能設(shè)計(jì)它們。
(5)運(yùn)用語言和響應(yīng)信息可能設(shè)計(jì)它們。
總而言之,當(dāng)采用自適應(yīng)模糊神經(jīng)控制器、規(guī)則庫和隸屬函數(shù)在模糊化和反模糊化過程中能夠自動地實(shí)時確定。有很多方法來實(shí)現(xiàn)這個過程,但主要的目標(biāo)是使用系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的解,并且找到最簡單的拓樸結(jié)構(gòu)配置.自學(xué)習(xí)迅速,收斂快速。
3、人工智能的應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,許多高等院校及科研機(jī)構(gòu)就人工智能在電氣設(shè)備的應(yīng)用方面展開了研究工作,如將人工智能用于電氣產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì),故障預(yù)測及診斷、控制與保護(hù)等領(lǐng)域。
3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)
電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作 它不僅要應(yīng)用電路、電磁場、電機(jī)電器等學(xué)科的知識,還要大量運(yùn)用設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)性知識。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)是采用簡單的實(shí)驗(yàn)手段和根據(jù)經(jīng)驗(yàn)用手工的方式進(jìn)行的.因此很難獲得最優(yōu)方案。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)從手工逐漸轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD),大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。人工智能的引進(jìn).使傳統(tǒng)的CAD技術(shù)如虎添翼.產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率及質(zhì)量得到全面提高。用于優(yōu)化設(shè)計(jì)的人工智能技術(shù)主要有遺傳算法和專家系統(tǒng)。遺傳算法是一種比較先進(jìn)的優(yōu)化算法,非常適合于產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)。因此電氣產(chǎn)品人工智能優(yōu)化設(shè)計(jì)大部分采用此種方法或其改進(jìn)方法。
3.2 故障診斷
電氣設(shè)備的故障與其征兆之間的關(guān)系錯綜復(fù)雜,具有不確定性及非線性.用人工智能方法恰好能發(fā)揮其優(yōu)勢。已用于電氣設(shè)備故障診斷的人工智能技術(shù)有:模糊邏輯、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
變壓器由于在電力系統(tǒng)中的特殊地位而備受關(guān)注,有關(guān)方面的研究論文較多。目前對變壓器進(jìn)行故障診斷最常用的方法是對變壓器油中分解的氣體進(jìn)行分析.從而判斷變壓器的故障程度。人工智能故障診斷技術(shù)在發(fā)電機(jī)及電動機(jī)方面的研究工作也較為活躍。
3.3智能控制
人工智能控制技術(shù)在自動控制領(lǐng)域的研究與應(yīng)用已廣泛展開.但在電氣設(shè)備控制領(lǐng)域所見報(bào)道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3種:模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)控制。由于模糊控制是其中最為簡單、最具實(shí)際意義的方法.因而它的應(yīng)用實(shí)例最多。
4、結(jié)語
人類智能主要包括三個方面.即感知能力.思維能力 行為能力。而人工智能是指由人類制造出來的 機(jī)器”所表現(xiàn)出來的智能。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力。人工智能的應(yīng)用體現(xiàn)在問題求解.邏輯推理與定理證明,自然語言理解 自動程序設(shè)計(jì).專家系統(tǒng),機(jī)器人學(xué)等方面,而這諸多方面都體現(xiàn)了一個自動化的特征.表達(dá)了一個共同的主題,即提高機(jī)械人類意識能力,強(qiáng)化控制自動化.因此人工智能在電氣自動化領(lǐng)域?qū)笥凶鳛椋姎庾詣踊刂埔残枰斯ぶ悄艿膮⑴c。
作者簡介:單甘霖(1962-),男,江蘇如東人,軍械工程學(xué)院二系,教授;趙誠(1982-),男,河北寧晉人,軍械工程學(xué)院二系,助教。(河北
石家莊?050003)
中圖分類號:G642?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)25-0047-02
工程碩士專業(yè)學(xué)位是我國研究生教育體系中的一個重要組成部分,其設(shè)置適應(yīng)了國家經(jīng)濟(jì)體制的改革,適應(yīng)了在崗人員進(jìn)一步提高自身能力素質(zhì)的需要。工程碩士與工學(xué)碩士相比,它們雖然處于同一層次,但由于其生源的顯著差異,其培養(yǎng)目標(biāo)、知識結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)模式等均有較大不同。要使工程碩士成為高層次技術(shù)和管理人才,符合未來社會發(fā)展的需要,就必須貫徹“以人為本,因材施教”的教育原則,制訂一套科學(xué)、合理的培養(yǎng)方案,并建立與之相適應(yīng)的培養(yǎng)模式。
為了提高工程碩士培養(yǎng)質(zhì)量、規(guī)范培養(yǎng)模式和培養(yǎng)流程、明確評估辦法等,2005年7月召開了第二屆全國工程領(lǐng)域教育協(xié)作組組長全體會議,提出“建立規(guī)范化的工程碩士學(xué)位標(biāo)準(zhǔn)”的設(shè)想,并選擇了控制工程等五個領(lǐng)域,以課題研究的形式,率先開展工作。2007年全國控制工程領(lǐng)域工程碩士教育協(xié)作組頒布了“控制工程領(lǐng)域工程碩士專業(yè)學(xué)位標(biāo)準(zhǔn)(試行)”,對我院控制工程領(lǐng)域工程碩士的培養(yǎng)起到了很好的指導(dǎo)性作用。考慮我院控制工程領(lǐng)域工程碩士的培養(yǎng)主要是面向部隊(duì)、基地等情況,在對“專業(yè)學(xué)位標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施細(xì)則”修訂中,培養(yǎng)方案在符合學(xué)科內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,要兼顧生源單位需求,在研究方向的確定、課程設(shè)置等方面突出應(yīng)用性、針對性,切實(shí)使培養(yǎng)的工程碩士在相應(yīng)的工作崗位上發(fā)揮應(yīng)有的作用。
一、以武器控制系統(tǒng)為中心確定培養(yǎng)方案的主要研究方向
現(xiàn)代兵器裝備的特點(diǎn)是精確化、遠(yuǎn)程化、智能化,以導(dǎo)彈、無人機(jī)、指揮系統(tǒng)等為代表的武器裝備更突出了這一特點(diǎn),這些特點(diǎn)的基礎(chǔ)之一是自動化技術(shù)。根據(jù)我院生源主要分別來自武器裝備論證、武器裝備試驗(yàn)、軍代表、部隊(duì)技術(shù)保障、部隊(duì)裝備管理單位等崗位特點(diǎn),依托控制工程領(lǐng)域培養(yǎng)工程碩士,應(yīng)該以武器裝備為大背景,在控制工程學(xué)科內(nèi)涵的基礎(chǔ)上緊緊以武器控制系統(tǒng)為中心,來確定相應(yīng)的研究方向,因此我院控制工程領(lǐng)域工程碩士專業(yè)研究方向確定的基本思路是:涵蓋我軍武器控制系統(tǒng)分析論證、試驗(yàn)優(yōu)化與質(zhì)量監(jiān)控、武器控制系統(tǒng)性能測試與故障診斷、武器控制系統(tǒng)信息化管理等方面,為軍代表系統(tǒng)、武器裝備試驗(yàn)基地、部隊(duì)修理所、部隊(duì)裝備管理等單位培養(yǎng)具有我軍特色的高層次應(yīng)用型、復(fù)合型工程技術(shù)和管理人才。具體如下:
1.武器控制系統(tǒng)分析論證、試驗(yàn)優(yōu)化與質(zhì)量監(jiān)控
該方向以提高復(fù)雜武器控制系統(tǒng)綜合戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能為目標(biāo),以數(shù)學(xué)、力學(xué)、控制理論、系統(tǒng)科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),研究武器控制系統(tǒng)分析論證、試驗(yàn)優(yōu)化與質(zhì)量監(jiān)控的方法。主要研究內(nèi)容包括:火控、指控、無人機(jī)和導(dǎo)彈等復(fù)雜武器控制系統(tǒng)分析論證、試驗(yàn)優(yōu)化與質(zhì)量監(jiān)控的方法及武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效能評估等。
2.武器控制系統(tǒng)性能測試與故障診斷
該方向以提高武器系統(tǒng)技術(shù)保障人員的裝備保障能力、試驗(yàn)技術(shù)人員的工程實(shí)踐能力為目標(biāo),以自動測試技術(shù)、故障診斷技術(shù)、信號處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等為基礎(chǔ),研究武器系統(tǒng)的性能檢測、故障診斷的技術(shù)與方法及靶場試驗(yàn)中技術(shù)保障的關(guān)鍵技術(shù)。主要研究內(nèi)容包括:新標(biāo)準(zhǔn)測試總線的應(yīng)用、測試系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)、武器系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測與診斷、測試診斷設(shè)備研制等。
3.武器系統(tǒng)信息化管理
該方向以提高各級裝備保障管理人員的管理自動化、信息化、智能化水平為目標(biāo),以人工智能、裝備保障理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等為基礎(chǔ),研究裝備保障管理的自動化、信息化、智能化技術(shù)和系統(tǒng)。主要研究內(nèi)容包括:研究制訂適合裝備保障信息化管理的標(biāo)準(zhǔn)體系,研究建立統(tǒng)一的適合裝備保障管理信息化的數(shù)據(jù)交換代碼,基于裝備的狀態(tài)信息、故障信息、維修信息等進(jìn)行研究裝備保障領(lǐng)域的全程可視化信息管理系統(tǒng)。
二、以適應(yīng)培養(yǎng)方向要求為出發(fā)點(diǎn)確定適宜的課程體系
課程教學(xué)是工程碩士培養(yǎng)的一個重要環(huán)節(jié),它對于構(gòu)建合理的知識結(jié)構(gòu)、打下扎實(shí)的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)的專業(yè)知識起著相當(dāng)重要的作用。當(dāng)今社會,科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,知識更新不斷加快,只有打下牢固的基礎(chǔ),才能自如地實(shí)現(xiàn)向新領(lǐng)域的轉(zhuǎn)變,才具有可靠的應(yīng)變能力的堅(jiān)實(shí)后勁;只有在頭腦中存儲了大量的知識、事例和經(jīng)驗(yàn),才能運(yùn)用它們來進(jìn)行創(chuàng)造性思維。課程設(shè)置在整個課程教學(xué)工作中起著基石性和原本性的作用,只有合理的課程設(shè)置才有可能使研究生具有合理的知識結(jié)構(gòu),才有可能在課程學(xué)習(xí)過程中激發(fā)研究生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力。
考慮到工程碩士的培養(yǎng)模式是“進(jìn)校不離崗”,邊工作邊學(xué)習(xí),在職攻讀學(xué)位的特點(diǎn),在課程學(xué)習(xí)上,我院采取的是“兩階段”學(xué)習(xí)方式,即第一階段主要學(xué)習(xí)公共和領(lǐng)域必修課程,在學(xué)院集中學(xué)習(xí);第二階段主要學(xué)習(xí)選修課,采取先寄發(fā)教材供學(xué)員自學(xué),再到學(xué)院集中輔導(dǎo)兩次,每次為期兩周,最后集中進(jìn)行考試。因此課程設(shè)置一方面要充分考慮這些特點(diǎn)、安排,另一方面更要考慮所設(shè)置課程應(yīng)與各培養(yǎng)方向相適宜。對控制工程領(lǐng)域工程碩士研究生來說,應(yīng)具備以控制論、系統(tǒng)論、信息論原理為核心的知識結(jié)構(gòu)。同時,還要具備基于與數(shù)學(xué)方法、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、各種傳感器和執(zhí)行器等相結(jié)合的、針對具體應(yīng)用方向的知識面。這些知識結(jié)構(gòu)、知識面要通過一類課程群的設(shè)置來落實(shí)。由于培養(yǎng)時間、教學(xué)時數(shù)的限制,課程的門數(shù)設(shè)置受到了約束,這樣就要求對課程的選擇必須反復(fù)斟酌,切實(shí)使選擇的課程具有較強(qiáng)的針對性,有利于學(xué)生建立合理的知識結(jié)構(gòu),有利于學(xué)生進(jìn)行后續(xù)的學(xué)位論文研究工作。我院工程碩士專業(yè)學(xué)位課程設(shè)置包含兩大部分。一部分是適用各個研究方向的必修課,包括公共必修課和領(lǐng)域必修課。公共必修課主要包含自然辯證法、英語、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、科技信息檢索。領(lǐng)域必修課主要有線性系統(tǒng)理論、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、自動測試系統(tǒng)。另一部分是為不同研究方向設(shè)置的選修課。選修課設(shè)置的基本思想是在保證對一個控制工程領(lǐng)域工程碩士研究生而言,至少應(yīng)掌握一個課程群的知識要求的基礎(chǔ)上,引入專題講座形式來開闊學(xué)生視野,增大學(xué)生知識面。根據(jù)學(xué)科培養(yǎng)方案設(shè)置的三個研究方向,結(jié)合部隊(duì)崗位需求,我們按優(yōu)化、控制類課程群、控制系統(tǒng)故障檢測與診斷課程群、信息傳輸與處理類課程群的要求設(shè)置領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)類選修課課程。
具體地講,為三個研究方向設(shè)置的選修課程分別是:
為武器控制系統(tǒng)分析論證、試驗(yàn)優(yōu)化與質(zhì)量監(jiān)控研究方向設(shè)置了優(yōu)化、控制類為主的課程,包含軍事運(yùn)籌分析、系統(tǒng)決策與建模、智能控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、防空武器系統(tǒng)效能分析以及專題講座。
為武器控制系統(tǒng)性能測試與故障診斷研究方向設(shè)置了故障檢測與診斷為中心的課程,包含測試與接口技術(shù)、軍用電子系統(tǒng)測試、電子系統(tǒng)故障診斷、故障分析與預(yù)測、人工智能原理以及專題講座。
為武器系統(tǒng)信息化管理研究方向設(shè)置了信息傳輸與處理為中心的課程,包含數(shù)字信號處理、戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)及其應(yīng)用、圖像工程、多媒體技術(shù)、人工智能原理以及專題講座。
三、結(jié)束語
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,武器控制系統(tǒng)性能不斷的提高,武器裝備涉及高新技術(shù)的增多,控制工程領(lǐng)域工程碩士專業(yè)學(xué)位標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施細(xì)則也需要進(jìn)行相應(yīng)的修訂,在這其中最需要關(guān)注的是培養(yǎng)方案的修訂,特別是涉及的研究方向和課程設(shè)置。在相對穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,其應(yīng)該是動態(tài)的、開放性的,以適應(yīng)工程碩士培養(yǎng)單位崗位發(fā)展的需要。