自动化设备原理范文第1篇

关键词：高压电气设备；自动化控制原理；电气调试技术；电力事业；电力能源有效策略 文献标识码：A

中图分类号：TM401 文章编号：1009-2374（2016）26-0030-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.26.015

现阶段，随着我国科学技术水平的不断提高，我国自动化技术也得到了空前的发展，而且已经广泛应用于各个领域，特别是电力领域，由此可见掌握高压电气设备的自动化控制原理显得尤为重要。就目前而言，我国电网已经覆盖了全国各地，这无形中增加了电气设备的自身压力，因此只有不断提高电气调试技术，才能实现电力企业经济效益和社会效益的最大化，满足广大用户的用电量，促进我国电力企业的稳定持续发展。

1 我国高压电气设备的自动化控制原理

1.1 高压电气设备直接启动的自动化控制原理

高压电气设备直接启动自动化控制主要包括控制保护器和真空接触器两部分，因此要想实现高压电气设备直接启动自动化，就要将二者有机结合，从而通过利用零序电和TA电两种电路，提高高压电气中电流循环的效率，同时还能将其直接送入到信号传输设备中，这样就能够实现自动化控制。在实际应用的过程中，一旦出现了漏电或者断电、短路等情况，就可以通过使用真空接触器进行修复，切断整个通路的电源，然后对产生故障的原因进行系统的研究和分析，最后将其传输到高压电气控制中心，这样不仅能够提高高压电气设备直接启动的自动化水平，同时还能避免不良事件的发生，一旦遇到危险情况能够在第一时间进行处理和安排。通常情况下，高压电气设备的转速一般在100r/min左右，由此可见高压电气设备的转速与其频率二者之间是呈现一种正比例关系的，而且其载波的频率还要远远高于其自身频率，一般稳定在10～30kHz，同时还要选取绝缘晶体管进行串联，这样才能确保高压电器在低频率的时候也能够正常运转。

1.2 高压电气设备变频运行的自动化控制原理

整个高压变频设备就是综合运用了较大功率的绝缘设备对电气设备进行直接的管理和控制，主要就是将高压、中压、低压三种不同的电压形式进行叠加，从而产生出一种新型的变频设备，在逐渐的应用过程中，这种变频设备已经得到广泛的应用和处理。通过高压变频器，将大功率的高压电直接传输到二极管上，然后再使用三相高压电进行整合和交流，这样就会产生人们日常生活中最常见的直流电源，只有这样才能确保其能够顺利安全运行，从而提高我国电网系统的整体质量和水平。高压电器变频运行主要是利用互联网技术进行控制，将电脑的电子数据进行系统、全面的处理，从而实现高压电气设备变频运行的自动化控制。值得注意的是，在整个高压电气运行的过程中，其电压的输出频率一般保持在100～500Hz不等，由此可见，高压电气设备是否会出现碰车的情况与变频运行有着十分密切的关系，因此在检修的过程中应该更加认真、细心，一旦出现问题要及时断电监察故障，避免出现不安全事件。而且在整个高压电气设备运行的过程中，要将点单片机作为其控制的核心部分进行调试，从而加以控制和修订，这样才能从根本上调整高压电气设备的输入与输出环节，采用智能化的管理和控制才能实现管理和判定，当将其进行处理和隔离之后，就能够使用驱动芯进行大规模、系统化、大功率的分析和整理，从而将晶体管进行重新的修订和驱动，能够将三相电直接转化为交

流电。

2 高压电气设备中的电气调试技术

2.1 高压电气设备中的电气调试技术作用

利用电气调试技术能够从根本上保障所有高压电气设备能够正常运转，这样才能实现电气调控的发展，就目前我国发展而言，大多都是采用电气调试技术进行研究和处理，由此可见电气调试技术对于高压电气设备的重要性十分明显，它不仅能够提高整个高压系统的稳定性和工作效率，同时还能使电气调试技术更好地为高压电气设备的自动化服务。

2.2 高压电气设备中的电气调试技术内涵

当对高压电气设备进行保护和处理的时候，其参数不是随意就能设置的，而是要根据高压电气设备的出厂说明进行严格的调试，并且按照其详细的规定进行设置，如果其中没有标明固定的技术参数，就需要根据实际运行设备来进行设定，这种方法具有一定的可操作性，因此在实际验收的过程中，必须对高压电气设备进行系统的维护和调试，确保其合格，只有这样才能达到标准要求。一般情况下，对于整个高压电气设备中的变频控制情况而言，主要是适合将变频设备转化成低频或者是高频设备，只有这样才能有效调节其内部结构以及铁心的材料，从而使二者能够达到平衡的状态，而对于低频的电气设备或者是普通的电气设备，采用变频技术就是不合适的，这主要是因为它们的材质和性能不同，其中低频的电气设备的频率低于高压电气设备，其发出的电波主要是奇波，利用设备自身进行发热，而普通的电气设备的频率高于高压电气设备，其无法承载较为高速或者是快速的运转，因此会造成很严重的损伤。因此只有将变频技术应用于高压电气设备中，它才能发挥自身的价值。

只有当高压电气设备的转速持续在100r/min左右、摇表的转速持续在60r/min左右，才能进行数据的读取和处理，最终将高压电气设备的数值做好详细的记录，进行进一步的分析和处理，这样才能避免在检测的过程中出现不良事件，与此同时，在进行检测的过程中，要首先将实验表笔拿走，然后利用摇表转速进行测试，这样才能减少其出现损伤情况，最后将触点与高端主触点二者有机结合，才能完成整个高压电气设备的正常运行。

2.3 高压电气设备中的电气调试技术分析

当高压电气设备进入调试的区域后，要在实验的区域明确设置相关的警示牌，明令禁止一切与实验无关的人员入内，并且还要送入隔离区域，这样做的目的就是确保其他非实验人员的生命安全，同时也是符合国家规定和标准的。在对高压电气设备进行检测的过程中，一定要符合绕组性原理，将三相电流与高压电气设备进行统一实验，对直流电电流大小进行准确的掌控，利用此结果对高压电气设备进行研究，具体操作步骤如下：首先，对变压器进行调整和处理，使之成为试验电源然后接入实验台中，通过升压或者是降压的方法对高压电气设备进行检测，要做好接地工作，防止出现意外，只有在确认无误后才能进行下一步工作；其次，在进行调试检测的过程中一定要将电源断开，这样才能避免出现意外，使实验台上的调压器的指数变为零，才能够开始检测，确保数据的准确性；最后，要检查地线的连接情况，只有将上述问题逐一排查，确定没有其他问题后才能进行实验的处理和分析，仔细观察高压电流表的变化情况，是否升高或者降低，是否出现闪动情况，只有做好完整实验记录之后才能将其通电，整个检测实验告一段落。值得注意的是，在整个检测的过程中，绝缘电阻一定要符合国家的固定标准，操作人员也不能随意对高压电气设备进行提压或者是穿击，不能随意对相关数据进行更改和修订，只有按照固定的要求才能提高其工作的整体质量和效率，从而确保相关电子设备能够符合高压的测试，每一种高压电气设备参数的标准都是各有差异的，因此只有因地制宜地进行分析和处理，才能确保检测实验的科学性和有效性，进一步提高我国高压电器的安全性和可靠性。

3 结语

综上所述，目前，在经济全球化趋势的影响下，一方面我国高压电气设备受到的一定的挑战，另一方面这对我国高压电器设计自动化的发展也是新的机遇，因此只有真正做到与时俱进、开拓创新，在实践的基础上创新，在创新的基础上实践，清楚并且熟练地掌握高压电气设备直接启动的自动化控制原理、高压电气设备变频运行的自动化控制原理、高压电气设备中的电气调试技术的应用范围和规律等方面，才能提高整个高压电气设备的工作效率和工作质量，从而将高压电气设备广泛应用于电力领域。在未来我国高压电气设备自动化控制和电气调试技术将朝着多样化、智能化、科技化方向发展，这不仅是顺应科学技术时代的必然趋势，同时也是我国科学技术迅猛发展的一种体现。总之，要想对高压电气设备的自动化控制原理及电气调试技术进行深入的研究和发展，需要党和政府、电力企业以及相关科研工作人员三者共同努力，只有这样才能提高我国高压电气设备自动化控制水平，创新电气调试技术方法，从而实现电力企业的又好又快发展。

参考文献

[1] 翟晓文.电厂热工控制系统应用中的抗干扰分析[J].才智，2009，22（9）.

[2] 刘瑞强.电厂热工控制系统应用中的抗干扰问题处理[J].产业与科技论坛，2012，20（8）.

[3] 黄泽山.浅谈电厂热工控制系统应用中的抗干扰分析[[J].中国电力教育，2011，36（10）.

[4] 高成龙.高压电气设备的自动化控制原理及电气调试技术[J].科技展望，2015，（18）.

[5] 邓宝玉.综述高压电气设备自动化控制原理及电气调试的技术[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（28）.

[6] 宋治国.高压电气设备的自动化控制原理及电气调试技术浅析[J].中华民居，2013，（27）.

自动化设备原理范文第2篇

关键词：仪表；自动化设备；故障

中图分类号：TS736文献标志码：A文章编号：1672-3872（2015）12-0062-01

1仪表自动化设备故障成因分析

在工业生产过程中，比较常见仪表自动化设备有温度仪表、压力仪表、流量仪表以及液位仪表等等。受运行环境等因素的影响，使得这些仪表设备在运行过程中，时常会出现各种故障问题，下面就其故障成因进行分析。

1.1温度仪表设备故障原因

1）仪表指示值出现异常，突然变至最大值或最小值。造成此类故障问题的原因有变压器放大器损坏、导线断线等等。2）仪表指示出现快速振荡现象。造成此类故障问题的原因主要是控制参数PID调整不到位。3）仪表指示出现大幅度缓慢波动。这种故障现象可能是因为工艺操作发生变化所致。若是工艺操作并未出现变化，则可能是仪表设备自身发生故障。

1.2压力仪表设备故障原因

1）当工艺操作出现变化时，压力仪表的数值未出现任何变化，仪表指示死线。此类问题多为测量系统故障引起的，如引压导管系统堵塞、压力变送器故障等。2）仪表指示出现快速振荡波动变化。这种现象一般都是因为工艺操作发生变化所指，如果在工艺操作无任何变化的前提下出现此类现象，则可能是PID参数调整不当所致[1]。

1.3流量仪表设备故障原因

1）流量指数出现异常波动变化，此时可以对控制方式进行切换，即由自动控制改为手动控制，如果指数并未恢复正常，则表明该故障问题是工艺操作原因引起的。若是指数的波动变化幅度减小，则可能是仪表本身故障或是PID参数设置不当所致[2]。2）流量仪表的指示值突然达到最大，通过手动的方式对远程调节阀的大小进行调整后，如果流量指示值减小，则该故障问题是由工艺操作原因引起的，若是指示值并未出现任何变化，则可能是流量仪表设备本身出现故障，如信号传输系统、测量引压系统等等。3）流量仪表的指示值突然降至最低，如果位于现场的仪表也显示最低，且调节阀开度为零，则可能是流量调节装置出现故障，若是调节阀的开度处于正常，则可能是管道堵塞、物料结晶或是压力不足所致。

1.4液位仪表设备故障原因

1）液位仪表的指示值在最大或是最小时，如果现场仪表的指示值处于正常状态，可将自动化仪表系统从原本的自动控制改为手动调控，观察液位是否出现变化，若液位可以在某个范围内保持稳定，则证明是仪表出现故障，若是无法保持稳定，则表明是工艺操作原因引起的故障[3]。2）液位仪表的数据出现异常波动变化，此时可按照设备容量对故障原因进行判断，容量较大的设备，一般是仪表本身出现故障问题；容量较小的设备可能是工艺操作发生变化所致。

2仪表自动化设备故障问题的解决建议

通过上文分析可知，导致仪表自动化设备故障问题的原因较多，其中除了设备本身的故障外，工艺操作和参数设置是较为主要的原因，为此，应当从管理和技术两个方面采取有效的措施，解决仪表故障。

2.1技术措施

针对各类自动化仪表设备的故障问题，可采取以下技术措施加以解决处理：1）自动诊断技术。目前，仪表设备自动诊断技术日益完善，可将该技术合理运用到自动化仪表设备当中，由此不但能够进一步减轻仪表设备的维护工作量而且还能借助自动诊断信息，为检修和维护计划的制定提供依据。2）合理运用防雷防腐技术。由于自动化仪表设备会受到运行环境的影响，如雷电流干扰、腐蚀性介质等等，这样会导致设备的使用寿命降低，故障发生几率增大。因此，可以针对不同的自动化仪表设备，采取有效的防雷和防腐蚀措施，借此来减轻外界因素对仪表设备运行的影响，确保设备正常运行。

2.2管理措施

1）做好设备的及时更换。由于自动化仪表设备是有一定使用年限的，随着使用时间的不断推移，设备故障问题的发生几率会逐步增大，因此，可对即将达到服役期的仪表设备进行更换，虽然这样会使生产成本有所增加，但却能降低仪表设备的故障发生几率，进而减少停机检修次数，由此不但能降低维护检修费用，而且还能确保生产的有序进行。在采购自动化仪表设备时，应当对设备的型号及其最长使用年限进行记录，为设备更换提供参考依据。2）加强维护管理。所有仪表设备的管理工作均应当严格按照相关规定要求执行，山岗前，应对操作人员进行技术培训，使他们了解并掌握仪表设备的工作原理，熟悉操作流程，降低工艺操作原因引起的仪表设备故障[4]。

3结束语

综上所述，自动化仪表设备在工业生产中的应用越来越广泛，其重要性随之不断提升，一旦仪表设备出现故障，不但会影响正常生产，而且还会增大维修成本。参考文献：

[1]樊磊.安装化工仪表自动化设备应注意的安全问题[J].化工安全与环境,2011,(6):54-56.

[2]李文锋.由仪表接地问题引发的系统故障及其排除方法[J].石油化工自动化,2014,(7):98-101.

[3]林涛.石油化工企业仪表装置故障的分析与对策[J].科技创新向导,2013,(10):104-106.

[4]黄勇.仪表自动化设备故障与维护技术分析[J].科技创新导报,2015,(6):61.

自动化设备原理范文第3篇

摘要：化工原理课程设计是与化工原理课程相配套的一个必修的实践性教学环节。文章从理论学习、实验设计、设备选型、工程设计、创新能力的培养等4个方面 总结 了化工原理课程设计在提升化工原理教学质量中的作用。

化工原理主要介绍化工生产过程中的动量、热量和质量传递理论(三传理论)以及常用单元操作中典型设备的工作原理、基本结构及设计 计算 等知识ti.-i，教学内容中包含大量理论公式的推导和经验公式的运用。化工原理课程设计是学生在学完化工原理课程的相应教学内容后所安排的教学环节，不仅与化工原理课程的内容紧密相连，还要运用计算机编程.autoc ad机械制图、化工仪表自动化及操作控制、化_l设备机械基础、化工制图等先修课程的知识，是一项综合性实践训练阴。该教学环节主要培养和锻炼学生以下3个方面的能力和素质:(1)系统训练学生的基本计算技能和 文献 资料利用能力，逐步培养其工程意识;(2)培养学生综合运用所学知识解决二(.程实际问题的能力;(3)塑造学生良好的设计理念。

在完成课程设计的过程中，学生需掌握厂程技术人员所必需具备的基本技能和工程素质，比如工具书、国家标准和规范的使用，经验公式和经验数据的选择，专业文献资料的查阅、设计成果的分析判断等等，因此课程设计可培养学生对综合知识的运用能力和对_l程问题的解决能力，是对学生的一次综合训练，也是对所学专业基础知识的一次总结，更是对化工原理和化工设备课程教学效果的一次检验。本文主要通过以下4个方面总结了课程设计在提升化工原理教学质量中的作用。

1 加深学生对“三传理论”和单元操作的理解

动量、热量和质量传递理论(三传理论)以及常用单元操作是化工原理的主要教学内容，虽然在平时的课堂教学中可通过多媒体教学、动画演示、课堂实验、课后练习、练习辅导等方面增强学生对化工原理基本理论和基本操作的感性认识和理解，但由于课堂教学的内容多，理论知识比较抽象，学习任务较繁重，学生自觉完成课程学习的动力明显不足，教学效果差强人意。课程设计要求学生在指定的时间内完成一个单元操作的设计，愁一个设计任务一般均涉及物料衡算、热.衡算、相平衡关系、传热传质速率关系等典型单元操作的基本内容，经历流程设计到!几艺设计计算、主体设备结构设计和附属装置的选用等过程，因此学生在具体设计中必须全而理解和应用“三传理论”，并选用合适的单元操作过程。过程必然影响结果，课程设计作为一个教学环节在实践中有效地督导学生加强对理论学习内容的消化，从而加深学生对理论知识的理解。

2培养实验设计和设备选型能力

实验设计能力和设备选型能力的培养是化工原理课程教学的基本目标之一。学习化工原理课程时，通过讲解、动画演示和参观等教学手段，学生熟悉了常用设备的基本操作规程，但大部分同学的实验设计能力和设备选型能力较差。为解决这一问题，在确定课程设计内容时，有针对性地选用部分化工原理中常用的单元操作，给学生下达一个明确的任务，让学生围绕任务所确定的主题在指定时间内完成具体的设计_l作。如，为加强学生对干燥单元操作的理解，可要求学生设计一套离心喷雾干燥塔或设计气流干燥器。课程设计的内容要求涵盖一个完整的工段，为此学生需完成不同艺的方一案选择、设备选型论证、工艺计算，并根据计算与生产经验进行主体设备结构设计，然后确定设备总体尺寸、管口尺寸与方位，还要求进行辅助设备选型与计算，最后绘制主体设备图及带控制点的工艺流程图。过程训练效果表明，学生的实验设计和设备选型能力得到了有效的培养。

3提高工程设计能力

化工原理课程设计是为培养学生设计能力设置的一个教学实践环节，也是使学生完成从理论知识到实际应用的重要一环。每一个设计任务均涉及相应单元操作的基本理论，并经历流程设计到艺设计计算、主体设备结构设计和附属装置的选用等过程。由于安排课程设计中只有任务而没有参数和条件限制，学生在设计过程中可根据自己的兴趣和知识背景选择设计线路，设定和收集操作参数，完成具体的设计工作:

经济 效益是判断设计质量的重要指标，其中设备建设费和使用操作费是其中的关键，而设备费和操作费的综合考虑也是贯穿于化原理课堂教学中的一个重要问题。比如，精馏操作是化_工生产中常用的单元操作，其中物料的回流比是一个非常关键的操作参数c合理的物料回流比应使操作费用和设备折旧费用之和最低在该单元操作中，操作费用主要取决干再沸器中加热蒸汽消耗量及冷凝器中冷却水的消耗量，随着回流比的增大而增大。设备折旧费主要取决于精馏塔中再沸器、冷凝器等设备的投资费，一般随着回流比的增大而降低。为此，在设计过程中必须综合考虑设备折旧费和操作费的关系。通过课程设计的训练，学生不仅进一步提高了公式应用和数据运算能力，同时学会了主动寻求解决实际问题的方法，缩短了理论与实践的距离，也体会到理论在解决实际问题中的重要作用，提高了理论课程的教学质量。

4培养创新能力

在完成化工原理理论课和实验课的同时，为了满足部分学有余力，且对化工原理问题确有兴趣的学生的学习需要，教学小组创造条件为其提供进一步学习的平台，即结合科研任务的需要设计一定数量的课程设计题目，鼓励学生以小组的形式参与。在设计过程中严格坚持“以课题研究为平台，以创新为目标”的原则，有效地将课程设计、课程教学与科研有机地结合起来。在完成工艺设计 计算 之后、整理设计说明书之前，要求全体课题组进行交流和 总结 ，即每个设计课题组里选派1-2名学生代表，将本组设计情况在交流会_[向全体同学和指导老师进行汇报。交流时要求主讲人用图表、数据、结论等工程术语表达自己的设计，并在规定时间内着重讲解自己设计的特点，对设计结果进行技术经济分析，突出自己的创造性。交流过程中，指导老师也主动指点设计要领，并对进行设计进行合理评价。这样的师生互动使学生的收获不仅局限于自己所做的课题，对其它设计课题也有一定程度的了解，更有效地开拓了学生的设计思路。

自动化设备原理范文第4篇

一、化工原理实验教学现状

化工原理实验方法主要包括演示性实验、验证化工单元操作原理的实验、综合应用三传原理的实验和培养学生创新意识和能力的实验四种类型。目前我校开设的化学教育、应用化学、制药工程、环境工程等化学化工相关专业都需要开设化工原理及实验这门课程。由于我校从师范类院校转型而来，化工原理实验条件薄弱，主要表现在：（1）仪器设备类型不够，特别新型单元操作设备少，不能满足现代化工单元操作技术进展教学的需要。化工原理实验室虽然包含了流体流动与输送、过滤、吸收、传热、精馏、干燥等"三传"传统的基本单元操作，但是象萃取精馏、液膜分离、固体膜分离等新型分离实验设备基本没有。（2）能结合工业应用的实验设备少。目前的实验室中化工原理实验设备主要是验证性实验设备，难以满足综合性实验和创新性实验的需要，也缺乏与工业对接的实验设备和能进行单元操作研究的设备。（3）实验设备台数有限。单个实验的设备台数都不超地两台，基本上是一个实验一台仪器，不能保证实验课程中每个学生都有独立的操作机会。设备种类、台数有限的情况下，化工原理实验教学效果必然受到影响。基于化工原理实验条件薄弱的现状难以在短时间内改变的现状，我们探索了一些提高教学效果的方法。

二、提高化工原理教学效果的实践

1. 分组循环实验提高实验设备利用率

针对化工单元操作种类多，各单元操作的实验设备台数有限的情况，我们摒弃上完一章理论课就做相应单元操作实验的传统方法，改为集中进行化工原理实验的方式。为此，在化工原理理论课程教学中介绍一些验证性实验方法和实验室设备。比如，在化工原理理论课中讲解流体动形态时，展示实验室雷诺实验仪器的现场照片，对雷诺实验仪器进行说明，并适当介绍实验室以外其他类型雷诺实验仪器设备的设计原理和优缺点。实践证明，这种教学方法不仅有利于学生对实验原理、方法的理解，也有利于学生通过理论与实践的结合，加深对单元操作理论的理解。集中进行化工原理实验时，学生分成多个小组，协同完成一个实验，做完一个实验后，小组与小组间交换实验仪器做另一个实验。分小组实验充分利用了仪器设备，每小组人数较少，能保证每位学生都能相对独立地完成各个实验，避免了分批次实验人数太多很多学生在实验中开小差、当旁观者的现象。由于部分实验，比如填料塔精馏实验，需要两人以上配合才能完成，分小组实验的方法也能很好地培养学生的团队协作精神。当然，分小组循环实验过程中由于需要同时解答多个小组实验过程中遇到的问题，大大地增加了教师工作量和工作强度，指导教师经常会处理分身无术的状态。

2. 开放实验室提高学生学习兴趣

开放性实验对于提高学生学习兴趣和自主学习能力，培养学生创新精神都有积极意义[3]。在实验设备不足的条件下，实验室开放可便于学生利用实验课堂之外的时间自主开展实验，不仅可以弥补实验课时数有限，解决实验课中学生对实验原理、方法等掌握不够深入的问题，还能充分发挥实验设备作用，还可满足对有部分单元操作特别有兴趣的学生进行探究式实验，培养这些学生的创新意识和创新能力。

3. 利用相关实验设备完成化工原理实验

化工原理课程针对化工过程中的物理加工过程，除了本门课程以外，化学化工相关专业开设的其他课程所采用的仪器设备也可以借用为化工原理实验课程使用。比如干燥实验需要进行物料含水率测定，可以借用应用化学专业实验的红外快速水分测定仪完成；精馏实验需要分析两种液体组成比例，可以利用物化实验室的折光仪来完成。通过适当借用，可以减少化工原理实验室专门配置相应的仪器所需资金。结合科研实践进行化工原理实验教学对培养学生创新意识和创新能力特别有益[4，5]。为此，我们借用自已科研工作中所用的与单元操作相关的仪器设备，设计部分创新性实验，增加学生对先进单元操作方法和设备的了解，培养学生创新能力。

4.利用验证性实验仪器设置综合性、创新性实验

化工原理实验以演示性、验证性实验仪器为主，综合性实验仪器较少。为提高化工原理实验对培养学生实验技能的效果，可以在既有仪器基础上开发一些综合性实验。比如，利用填实塔精馏实验仪，不仅可以进行精馏过程实验、理论塔板数测定等简单的实验，我们还指导学生自主设计混合液体系，利用精馏完成混合物分离的实验。学生在实验方案设计和实验实施过程中，不仅强化了对精馏过程的理解，而且提高了分析解决工业化分离过程中问题的能力，充分发挥了实验仪器设备的效益。问卷调查表明，90%以上的学生对这种自主设计、实施实验的方法表示非常欢迎。

5.改革考试方式，提高学生实验主动性

在仪器设备台数限制条件下，实验过程中难免有部分学生缺乏主动实验和独立分析、解决问题的动力。由于学生人数较多，指导教师也不可能随时盯住每一个学生。为此，一些教师化工原理实验课程考核方式进行了改革探索[6]。对我们改革了考核方法，采取平时实验记录学生表现和期末独立操作考试的方式。平时学生实验表现主要考查学生分析解决问题、动手实验的主动性、有效性，因为学生人数多，只能对特别优秀和特别不认真的学生加以区分。期末考核时要求每个学生逐个上机操作随机选定的实验项目，观察其操作是否规范，并就所选实验项目相关的理论和操作进行随机提问，以操作正确性、完成操作所花的时间以及回答问题正确性分项打分求和为期末成绩。实践证明，实验课中认真实验的学生能快速、规范地完成实验，而在小组中当旁观者的，往往不能在规定的时间能完成操作，甚至不能正确完成实验操作，水平高低立现。为考试及格，化工原理实验课中学生基本上不再需要指导教师监督就能主动完成实验。

自动化设备原理范文第5篇

关键词：变电站综合自动化；教学改革；课程设计；综合实验；毕业设计

作者简介：黎静华（1982-），女，广西博白人，广西大学电气工程学院，副教授。（广西?南宁?530004）

基金项目：本文系“国家自然科学基金项目”（项目编号：50907012）的研究成果。

中图分类号：G642.1?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）24-0040-02

“变电站综合自动化”一直是广西大学电气工程学院本科生的专业限选课，共36个学时。该课程主要包括变电站综合自动化系统的结构形式，数字量和模拟量I/O通道的组成和原理，交流采样常用算法的分析，低频减载备用自投等智能装置，微机保护装置，数据通讯原理和技术，提高变电站综合自动化系统可靠性措施等。其目的是让学生掌握变电站设备的工作原理及运行特点，使学生掌握变电运行岗位所需要的相关技术、规章制度、设备巡视的方法及要求，具有对变电站异常和事故处理的能力。然而，仅靠课堂的理论讲授，是不可能让学生真正掌握如此多的内容。且其中涉及到现场的实际设备的运行，大部分学生对现场设备很陌生，“填鸭式”的讲授让课堂显得枯燥无味，教学效果差，难以达到教学目的。因此，经过几年的教学实践，不局限于课堂的讲授，将变电站综合自动化的内容融入参观实习、理论讲授、课程设计、综合实验与毕业设计等多个教学环节中，调度学生的学习积极性，真正参与其中的设计及实验，不仅减轻了学生“抽象”学习的压力，且学生能在设计环节中感受到学习乐趣，增加学习的兴趣，进一步启发学习的思维，部分学生还能有所创新，收到良好的教学效果。

一、变电站参观

“百闻不如一见”，让学生在学习之前现对设备进行认识，引发学生学习的好奇心，增强学习的兴趣。主要参观和认识变压器、互感器、刀闸、开关等一次设备及监控系统、微机保护、备用自投及低频减载等二次设备，掌握变电站运行的安全知识，体验现场运行工作环境。参观分为观前准备、参观及观后总结三个环节。观前准备主要目的是加强参观的效果，主要包括搜集整理变电站主要一、二次设备以及变电站运行方面的相关知识和资料，熟悉变电站电气主接线、主要电气设备构成，了解电气设备的布置，了解电气运行的有关知识。参观内容设置如表1所示。观后总结是必要和关键的一环，让学生进一步加深对整个参观过程的理解和认识，认真思考变电站运行的特点，从而起到事半功倍的作用。

二、理论讲授

综合自动化是一门实践性很强的课程，平淡的叙述往往会让学生感到枯燥无味，课堂气氛沉闷。教师应充分利用现代教学中多媒体的直观性、图文声像及动态性等优势，向学生提供丰富、清晰及真实的背景资料，反映知识在实际中运用的方法，以便学生形成自己的认知结构。如在讲述时，可以用相机拍下具体装置元件部分的照片，辅以说明，这样可以增强学生的视觉效果，而且让学生有种真实的感觉，从而更容易接受教师所讲述的内容。

例如，在介绍变电站微机保护硬件装置时，介绍完微机保护硬件逻辑图（图1），应辅以实际的硬件图（图2）。以加深学生的理解，加强其理论与实际的联系，缩短认识上的差距。

理论讲述的内容主要包括：变电站综合自动化概述、变电站综合自动化信息的测量和采集，变电站的通信系统，变电站监控系统，变电站微机保护，变电站低频减负荷控制、变电站电压和无功功率控制，备用电源自投入装置，小电流接地系统单相接地故障检测，变电站综合自动化系统的可靠性问题。

三、课程设计

课程设计是学习专业技术课所需的必要教学环节，学生运用所学的基础理论和专业知识通过课程设计的实践，巩固和掌握专业知识，并为今后的毕业设计做好必要的准备。通过课程设计使学生接触和了解局部设计从收集、方案比较、计算、绘图的过程。培养学生的计算和绘图的设计能力。表2为作者设计的关于变电站综合自动化的课程设计方案，供广大师生参考。

四、综合实验

综合实验的目的是通过实验环节巩固和加深对电力系统相关理论课程的理解，达到对学生进行实验方法和操作技能训练的目的。鉴于数据通信是综合自动化系统中一个非常重要的环节，因此设置了如表3所示的两个通信实验。

五、毕业设计

本科生毕业设计的基本教学目的是培养学生综合运用所学知识和技能的能力，提高分析和解决问题的能力，初步掌握科学研究的基本方法。通过综合自动化毕业设计教学环节，要求学生得到以下多方面能力的培养。

设计题目一：变电站综合自动化系统的设计

目的：

（1）了解变电站综合自动化的基本概念及重要意义；

（2）熟悉变电站综合自动化的基本结构及要求；

（3）掌握变电站综合自动化的基本结构及要求；

（4）掌握变电站综合自动化监控系统的功能、结构；

（5）掌握变电站综合自动化系统的微机保护功能及其工作原理。

任务：

（1） 根据变电站的一次电气接线图，设计一个合理的综合自动化系统；

（2）根据要求设计变电站综合自动化系统的结构；

（3） 设计监控系统，并根据实际情况对系统设备进行选型；

（4）设计微机保护系统，并根据实际情况对系统设备进行选型；

（5）设计其他智能装置，并根据实际情况对系统设备进行选型；

（6） 绘制所设计的变电站综合自动化系统的结构及原理图。

设计题目二：基于通用组态软件的变电站监控系统的设计

目的：

（1）掌握变电站运行的特点；

（2）掌握变电站的基本操作内容；

（3）掌握变电站监控系统的结构；

（4）掌握变电站监控系统的功能。

要求：

（1） 灵活使用通用组态软件；

（2）利用通用组态软件绘制变电站一次接线图；

（3） 实现站内各数据量的采集；

（4） 实现采集数据与数据库的链接；

（5） 实现图形界面与数据库的链接；

（6） 实现Web信息功能。

六、结语

变电站是电力网中的线路连接点，是用来变换电压、功率和汇集、分配电能的设施，是电力系统中输配电的重要一环。变电站综合自动化是实现电气设备监视、控制和保护自动化、智能化，提高保护、控制的可靠性和电力系统的安全运行水平的重要保障，该课程是电力系统及其自动化专业学生的重要专业课程。本文通过设置变电站认知实习、理论讲授、课程设计、综合实验和毕业设计等多个教学环节，加深学生对变电站一次、二次设备的理解，缩短理论与实践的差距，从而达到良好的教学效果。

参考文献：

[1]张成林,杨茂涛.从高职评估探讨变电站综合自动化课程教学改革[J].中国电力教育,2009,(3).

[2]丁书文.变电站综合自动化原理与应用[M].北京:中国电力出版社,