時間：2022-12-09 13:27:54
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隨著社會經濟的飛速發展，居民和各類企業對供電質量和可靠性的要求日益提高，從改善電能質量和節約人力方面比較電壓無功優化自動控制裝置具有不可比擬的優勢，已逐步取代原來通過值班員手動調節檔位和投切電容器來調整電壓的方式，在維系電力系統穩定中的作用已充分展示出來。論文參考，自動化。電壓無功優化自動控制裝置由大量的數據采集、數據計算、數據傳輸、數據控制、程序執行元件組成，通過一系列自動化技術將其功能整合在一起，因此，了解電壓無功優化自動控制中的自動化原理對于研究電壓無功優化自動控制有著十分重要的作用。為此本文著重分析了電壓無功優化控制中的自動化技術。
一、自動控制系統的結構
（一）調壓方式
無功優化控制系統設計在設置母線電壓限定范圍后，自動對高峰負荷時段、低谷負荷時段的電壓值進行適當調整，以保證在合格范圍內的電壓滿足逆調壓方式。論文參考，自動化。當電壓超出額定范圍時，則與同級和上級變電所的電壓進行比較，然后判斷出應該調節同級還是上級變電所的主變檔位。
（二）調整策略
電壓無功優化自動控制包含兩個方面，分別是電壓優化和無功優化：
1、電壓優化
當母線電壓超上限時，首先下調主變的檔位，當不能滿足要求時才切除電容器；當母線電壓超下限時，首先投入電容器，當不能滿足要求時再上調主變檔位，總之要確保電容器最合理的投入。
2、無功優化
當系統電壓保持在限定范圍內后，通過系統的自動控制，決定各級變電所電容器的先后投入，使得無功功率的流向最平衡，最能提高功率因數。
二、自動化數據采集、計算和傳輸
作為一個自動控制系統，全面的數據采集是整個控制過程最關鍵的一部，其采集數據的精度和安全直接影響整個系統的精度和安全。論文參考，自動化。一個完善的無功優化自動控制系統應該能實時自動的從調度中心、各監控站采集電網電壓、功率、主變檔位、電容器運行狀態等數據并能確保當遙測遙信值不變時不與SCADA系統進行數據傳輸，減少系統資源占用。
在采集到實時數據后，過往的自動控制系統都是通過“專家系統”對數學模型進行簡化和分解，然后利用潮流計算和專家系統等方法進行求解。隨著自動化技術的高速發展，自動控制系統能夠突破優化計算難于尋找工程解的難題，采用模糊控制的算法，充分考慮諧波，功率因數擺動，電壓波動和事故閉鎖等因素，通過一系列精密芯片的配合計算出使電網電能損耗最小的變壓器檔位、電容器投入量和電網最優運行電壓以供控制部件執行。
系統在數據傳輸上使用只與內存交互數據而不存取硬盤的內存數據庫技術，既提高了數據的存取速度，又節省了硬盤使用。為了提高傳輸效率，系統還會根據傳輸數據的類型和要求的不同，自動采用不同的傳輸協議：使用TCP/IP協議傳輸大量的重要數據，使用UDP協議傳輸少量的廣播數據。在數據傳輸準確度方面，子站在接受到數據后會自動向主站發送反校信號，以驗證所受數據的準確性。
三、系統的自動控制
電壓無功優化控制的基本過程如下：首先是主站控制系統進行電壓無功計算，然后把計算得到的各級變電所的功率因數、電壓的區域無功定值結果通過光纖通道傳達至各級變電所的電壓無功控制系統。各級變電所的控制系統周期性的把本站的功率因數、電壓和接收到的定值結果比較，以判斷是否越限。
為了保證電網損耗最低，主站的控制系統要不斷跟緊電網運行方式的變化，隨時計算出最新的區域無功定值結果并傳達至各級變電所的電壓無功控制系統。由于主站的控制系統計算最初的區域無功定值時需要一定的時間，這就會造成各級變電所從啟動控制系統至接收到第一個信號間有一個時間段，系統定義這段時間內的定值是按照本地系統運行的。論文參考，自動化。
當主站系統遇到特殊情況（如有影響電網拓撲結構的遙信變位發生）時，能夠即時撤銷子站控制系統當前正在執行的區域無功定值。子站控制系統即以本地無功定值運行，待再次受到主站重新計算的定值時才轉以新定值運行。論文參考，自動化。子站控制系統實時監視主站的定值下傳通道是否正常，通信異常時，立即改為執行本地定值，直至通道恢復正常。論文參考，自動化。
四、系統自動化的安全保證
目前國內的一些系統僅僅只做到了一層閉環控制，安全可靠性根本無法保證。而隨著自動化技術的發展，最新的系統則是采用主站和子站同時的雙層實時閉環反饋控制結構。實驗證明由于采用了雙層實時閉環反饋控制結構，當運行中發生用戶定義的需要閉鎖的異常事件時，控制系統能夠立即執行閉鎖，符合電網結構和調度運行特點，適合各種大小電網的安全可靠運行，能更有利地保證提高電網的電能質量，其具體的安全策略如下：
自動估算電網電壓，使電容器平穩投切，避免出現振蕩；自動估算電壓調節后的無功變化量，使主變檔位平穩調整，避免出現振蕩。
當需要調節的變電所的主變并聯運行時，為了避免出現其中一臺主變頻繁調節的情況，首先調節據動率較高的那臺主變的檔位。應對于主變和電容器出現的異常情況，系統能夠自動減少主變檔位調整次數，使設備壽命增加，電網安全得到保證。當遭遇設備異常時，系統自動閉鎖，而且必須人工手動來解除封鎖。具體的異常情況有：電容器或主變檔位異常變位；系統需要采集的數據異常；系統數據不刷新。特別的當發生10kV單相接地時，系統自動閉鎖電容器的投切。為避免采集到的數據不準確，系統采用同時判斷遙測數據和遙信數據的方式，提高了采集數據的準度。
五、結論
本文通過對電壓無功優化控制系統的淺要介紹，分析了其包含的自動化技術，從一個側面反映了我國電力系統自動化科技的發展，也展現了電力行業專業人才的卓越才能。本文對電壓無功優化控制系統從設計思想，系統構成方面進行的論述，可作電力專業的教輔材料，也可供電壓無功優化控制裝置設計和運行參考。
參考文獻
關鍵詞:自動控制原理課程;考試改革;方案
Key words: automatic control theory;examination reform;program
中圖分類號:G42文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)15-0177-01
1自動控制原理課程考試改革的目的和意義
自動控制原理作為自動化及相關專業的一門重要的專業基礎課,是一門理論性很強的課程。同時,該門課所研究的領域也是學生從未接觸過的知識。為了使得學生能夠在學好理論的同時將其運用到實際中,激發興趣,強調過程考核,并且提高考試成績和及格率,突出教學重點,對這門課實施考試改革以配合教學改革[1]。通過考試改革可以帶動教學改革進程,構建融會貫通、緊密配合、有機聯系的課程體系。
2自動控制原理課程考試改革的內容
2.1 課程內容的整合與優化。為了培養學生的學習能力和實踐能力,同時檢查教學效果,在一些章節后組織編排綜合型的題目,讓學生以小論文的形式提交,將其成績記錄到期末總成績的平時成績中。這門課的教學內容可以分成兩大部分內容的研究:前三章為控制系統的時域分析,偏重經典理論的研究;后兩章為控制系統的頻域分析,偏重工程實際應用。針對這樣的內容特點,安排兩次大作業,讓學生對一個生產生活中的實例從時域分析和頻域分析方法入手分析系統的穩態過程和暫態過程。針對這樣的能力考核,在平時教學中,從基本概念、基本分析方法入手,結合生產和生活中的實例,以時域分析方法為主線,時域分析和頻域分析并進,利用直觀的物理概念,使學生充分理解系統參數與系統指標之間的內在聯系,由淺入深地引導學生理解和掌握古典控制理論的精髓。把知識能力的考核放在首位。
2.2 由考試改革決定的教學方法和手段的改進措施。實踐環節中改變以往由教師命題的一貫做法,在學期末,安排一次綜合性實驗,題目學生可自選,也可從教師提供的試題庫中抽題,所選題目需具有一定的綜合性,采取自愿參加考試的方式。該部分的成績由五個等級構成,即不及格不加分,及格、中、良好、優秀會分別在在期末總成績中加相應的分數,建立一個具體的評價指標體系。這樣的考核方式可以給一部分在及格線邊緣的學生一次到達及格線的機會,給一部分要提高成績績點的學生一次提高總成績的機會,給一部分爭取獎學金的學生一次到達優秀成績的機會,給分布在每一個分數段的學生一次積極改進的機會,激發他們的學習熱情,同時能夠有效的提高及格率。
2.3 知識點的考核。筆試考試由全閉卷改為半開卷:改變原有的純粹的理論考試,把筆試試卷分成兩部分:試卷一,基本理論知識的考核,閉卷,占試卷成績的50%;試卷二,綜合能力運用的考核,開卷,可以帶查閱過的相關資料占試卷成績的50%?；纠碚撝R的考核包括:①基本知識模塊;②數學模型的建立與求解模塊;③線性連續系統的時域分析模塊;④線性連續系統的頻域分析與設計。
3 考試改革的進程安排
3.1 進行自動控制原理課程考試改革的調研。
3.2 制定出自動控制原理課程綜合應用能力考核的評價指標體系。
3.3 編制自動控制原理課程綜合性實驗試題庫。
3.4 在2007級自動控制原理期末考試中進行考試改革方案的試驗。
3.5 進行課程考試改革方案實施的初步總結,寫出課程考試改革方案實施的初步總結報告。
3.6 修改課程綜合應用能力考核的評價標準。
3.7 修改自動控制原理課程綜合性實驗試題庫。
3.8 撰寫自動控制原理課程考試改革的探索的論文。
3.9 在2008級自動控制原理教學中實施課程考試改革方案。
3.10 進行自動控制原理課程考試改革方案實施的總結,寫出課程考試改革方案實施的總結報告。
3.11 寫出自動控制原理課程考試改革方案的結題報告。
4自動控制原理課程考試改革的預期成果
4.1 學生學習的主動性得到增強,通過設置選做實驗,學生學習會更加主動,鼓勵學生提高綜合知識運用能力,不再像以前期末考試前幾天死記硬背,造成學的好不如背的好的怪現象。
4.2 學生的創造性思維能力得到了培養,通過完成大作業網上查閱資料的能力明顯提高,大量查閱資料后會超出教師布置的題目范圍,大部分學生會對教師的題目給出多種分析結果,甚至會超出所學的范圍,突破了思維定勢,即教師告訴什么就知道什么的現象。
4.3 學生撰寫科技論文的能力得到提高,為以后做畢業設計撰寫畢業論文打好基礎。
4.4 學生獨立分析問題的能力將得到提高。通過采取半開卷的模式,學生不但需要掌握基本理論,還要學會更好的利用基本理論解決實際問題,強調提高學生的分析,設計能力,及尋求一題多解的發散性思維,強調工程應用背景,立意考查靈活運用所學知識解決實際問題和創新思維的能力,改善了以往學生認為“學了也沒有用”的想法。
4.5 制定出課程考核能力與技能的評價指標體系。
4.6 撰寫課程考試改革實施效果的調研報告。
4.7 撰寫教改論文:自動控制原理課程考試改革的探索。
4.8 提交自動控制原理課程考試改革的結題報告。
自動化立體倉庫中出入庫傳輸設備自動控制系統中的重點是貨品運動控制系統。動態對貨品運動進行路由分配，自動化立體倉庫調度系統能夠實現對倉庫出入庫任務進行管理和調度以及避免系統中并發任務時發生路由沖突等相應的功能，這樣就簡化了倉庫中貨品運動控制系統。
自動化立體倉庫中自動化設備的主流控制系統有兩種解決方案：（1）PLC集中控制系統；（2）FieldBus控制系統。目前自動化立體倉庫中堆垛機自動控制系統使用最為廣泛的是PLC集中控制系統。PLC集中控制系統的核心是PLC，上位機通過通信借口和PLC進行信息傳遞，收集來自設備傳感器系統的各類信息，PLC控制軟件做出相應的控制輸出，對需要進行出入庫操作的自動化設備進行控制，從而實現倉庫中貨品的流通和存取。將倉庫運行的實時信息通過通信借口回饋給上位機，使得倉庫實時監控系統對倉庫中自動化設備的實時監控。
1 倉庫管理與控制系統基本組成結構
物流管理信息系統主要是對貨品在倉庫中各種信息的管理。有貨品出入庫管理，以及貨品數量的盤點等信息。
倉庫自動化設備監控系統主要是對自動化立體倉庫中自動化設備的運行狀態，運行位置等相關信息進行實時管理的子系統。
設備自動化控制系統主要是對自動化設備的運行狀態進行控制。
根據客戶以及貨品的具體情況對倉庫儲區和貨位進行分配；根據倉庫中自動化設備的分布和運行狀態對出入庫任務進行合理的調度；對倉庫中自動化設備的運行狀態進行實時監控；對物流中各設備進行實時控制；通過通信網絡對倉庫進行實時通信。根據信息流動和處理過程的不同，自動化立體倉庫管理與控制系統又可以分為貨品管理模塊、出入庫管理模塊、倉庫通信模塊以、倉庫實時監控模塊以及自動化設備控制模塊。
（1）倉庫貨品管理系統。倉庫貨品管理系統主要包括倉庫基本信息系統和出入庫操作兩個子系統。倉庫中貨品的出入庫是根據倉庫中儲位中貨品的實時狀態信息進行操作的，并且提供了ERP借口。這部分的主要功能有貨品以及供應商等倉庫基本信息數量的統計和報警；倉庫出入庫信息和貨品等信息查詢和報表生成；倉庫中儲區和儲位信息查詢；倉庫中各種信息的備份和恢復；貨品出入庫操作；數據庫基本信息的維護；自動化設備接口模塊；倉庫手持終端系統；以及系統的維護。
（2）倉庫調度系統。倉庫路由系統的主要功能是對倉庫貨品管理信息系統所下達的出入庫任務根據倉庫中的自動化設備（巷道式堆垛機和出入庫傳輸設備等）的運行軌跡和設備當前位置以及設備運行狀態，對出入庫任務動態的進行調度和實時跟蹤管理，從而使得倉庫中自動化設備之間協同運作的效率達到最大化，并且避免并發任務的路由沖突。
2 倉庫自動化設備監控系統
倉庫自動化設備監控系統主要是實時監控整個立體倉庫中各部分中的自動化立體設備的運行狀態，實時現實堆垛機以及倉庫出入庫傳輸設備的運行位置，以及出入庫任務的當前運行狀態，也可以獨立控制倉庫中自動化設備的運行。這部分的基本功能有統計目前正在運行和接收到的任務；各任務中設備的運行參數；整個倉庫的通信狀態；自動化設備位置以及運行狀態顯示；儲位中貨品數量的顯示；儲位上物流箱號的顯示等。
（1）設備自動控制系統。堆垛機和傳輸設備是自動化立體倉庫中的基本設備。它們又有各自自動控制的子系統。
堆垛機自動控制系統有控制器、通信設備、傳感器系統、速度、尋址控制、以及PLC控制軟件等組成。
傳輸設備自動控制系統主要有單片機控制器、通信設備、傳感器系統、設備運動軌跡控制、以及傳輸設備控制軟件等組成。
堆垛機自動控制系統尋址控制、速度以及控制器是關鍵部分，使用先進的高精度堅持設備構建系統傳感器系統，如激光測距和RFID射頻數量校對等。使用先進的變頻控制技術控制速度和位置。各模塊使用閉環控制系統，使得堆垛機能夠準確高速的運作。
自動化立體倉庫設備控制系統的解決方案中目前最為先進的是FieldBus控制系統。FieldBus控制系統使用的是分布式控制系統，其關鍵技術是目前先進的現場總線技術。它是使用FieldBus組網技術將倉庫中總線控制器、傳感器系統、輸入輸出系統以及與上位機進行通信借口等組合在一起。這個系統的特點是倉庫中布線簡單；維護方便；系統集成度高；抗干擾能力強，倉庫運作的可靠性以及準確性得到了很大的提升；以及設備信息獲取的更加便捷等。
與上位機的通信主要是通過通信模塊實現的。上位機和操作器輸入的信息傳遞給自動化設備，并實時將設備的運行信息返回。
設備控制模塊主要是準確可靠控制自動化設備完成接收到的任務，它同時也可以進行相應的智能化控制和處理。
當倉庫中設備或者某個模塊和系統出現了錯誤，故障檢查與處理模塊負責查找出錯誤的原因并有一定的保護和自我恢復的功能，確保自動化立體倉庫正常的運作。
（2）設備自動控制系統。根據倉庫的實際的不同倉庫的計算機系統結構的配置也會不同。倉庫的計算機系統結構要綜合倉庫的容量、倉庫的自動化設備的類型和數量、倉庫的工作模式、倉庫的物流流程、技術水平以及投入的資金等多方面的因素。目前，主流的自動化立體倉庫有兩種。
第一種是三級管理與控制結構，上位管理級、中位管理級和下位管理級是三級管理與控制結構的三級。當倉庫容量大而且自動化設備比較多的時候適合使用三級管理與控制結構，例如一些大型的第三方物流倉庫。另外一種就是二級管理與控制結構，與三級管理與控制結構不同的是，它管理機中可以兼容監控功能，就不用再設置監控級了。
3 總結
自動化立體倉庫中能夠大幅提高自動化立體倉庫運作效率的自動化立體倉庫設備控制軟件，同時它也是倉庫中自動控制系統的核心。對倉庫進行管理與控制都是通過管理機把相關地址循環掃描，然后進行信息的交換實現的。二級管理與控制結構綜合使用了先進的通信技術和計算機技術，有較高的軟件水平，并且硬件的配置相對簡單，節省了投入資金，已經廣泛應到在計算機集成制造系統和柔性制造系統的自動化立體倉庫中。
參考文獻
[1]朱文真.自動化立體倉庫試驗平臺設計與開發.南京航空航天大學碩士論文，2010（09）.
[2]唐吉成.自動化立體倉庫監控與管理系統開發.南京航空航天大學碩士論文，2010（09）.
[3]張曉川.現代倉儲物流技術與裝備.北京：化學工業出版社，2003.
THE CULTIVATION MECHANISM WITH PRACTICE ABILITY AND INNOVATION SPIRIT OF AUTOMATION MAJOR
Zhang Tao
（North China Institute of Science & Technology， Sanhe， Hebei， 065201）
Abstract： The application type and innovation type cultivation mechanism of automation major in my university has been improved and matured by construction for several years. The paper summarizes and analyses the constructer， contents， styles and effects of application type and innovation type cultivation mechanism of automation major in my university. The paper especially expounds the cultivation effects， organization relation and mechanism characteristic of the application type and innovation type cultivation mechanism of automation major in my university. The practice teaching system has useful significance for others.
Key words： Automation Major； Practice Ability； Innovation Spirit； Cultivation Mechanism.
0 引言
華北科技學院是國家安全生產監督管理總局惟一直屬的普通高等學校，始建于1984年，其前身是北京煤炭管理干部學院分院，1993年經原國家教委批準改建為華北礦業高等?？茖W校，2002年初經教育部批準升格為本科院校。學院面向全國招收普通全日制本、?？茖W生。學校設置有37個本科專業，涉及工學、理學、文學、法學、經濟學、管理學、教育學等七大門類學科，已經形成以全日制本科教育為主，?？平逃⒊扇藢W歷教育、安全培訓、函授教育并存的多學科、多層次、多形式的辦學體系。
我校的自動化（?？疲I成立于1999年，2003年升格為自動化（本科）專業，面向全國招生。目前，自動化（本科）專業包括本科、專接本科、第二學位本科等多種本科辦學形式，共有4個年級、20個班級，645名學生。
經過幾年的發展，自動化專業的綜合實力逐漸增強，教學質量和辦學水平逐年提高。2007年，自動化專業被華北科技學院批準成為首批校級重點與特色專業建設點。2009年，自動化專業被教育部批準成為國家級特色專業建設點（編號：TS1Z214）。
本文就自動化專業學生的實踐能力與創新精神的培養機制的建立、運行、完善等方面進行了闡述，并對具有我校特色的自動化專業實踐能力與創新精神培養機制的培養效果進行了總結與分析。
1 自動化專業人才培養計劃
1.1 自動化專業簡介
自動化專業主要研究的是自動控制的原理和方法，自動化單元技術和集成技術及其在各類控制系統中的應用。它以自動控制理論為基礎，以電子技術、電力電子技術、傳感器技術、計算機技術、網絡與通信技術為主要工具，面向工業生產過程自動控制及各行業、各部門的自動化。它具有“控（制）管（理）結合，強（電）弱（電）并重，軟（件）硬（件）兼施”鮮明的特點，是理、工、文、管多學科交叉的寬口徑工科專業。學生在畢業后能夠從事自動控制、自動化、信號與數據處理及計算機應用等方面的技術工作。
1.培養目標
本專業培養的學生要具備電工技術、電子技術、控制理論、自動檢測與儀表、信息處理、系統工程、計算機技術與應用和網絡技術等較寬廣領域的工程技術基礎和一定的專業知識，能在運動控制、工業過程控制、電力電子技術、檢測與自動化儀表、電子與計算機技術、信息處理、管理與決策等領域從事系統分析、系統設計、系統運行、科技開發及研究等方面工作的高級工程技術人才。
2.培養要求
本專業學生主要學習電工技術、電子技術、控制理論、信息處理、系統工程、自動檢測與儀表、計算機技術與應用和網絡技術等方面的基本理論和基本知識，受到較好的工程實踐基本訓練；具有系統分析、設計、開發與研究的基本能力。
1.2 自動化專業的課程設置
自動化專業的課程設置應該能夠體現自動化專業的培養目標和培養要求，使學生掌握本專業領域必需的、較寬的技術基礎理論知識，并受到較好的工程實踐基本訓練，在本專業領域內具備一定的科學研究、科技開發和組織管理能力，具有較強的工作適應能力。
1.自動化專業的主干課程
自動化專業的主干課程包括電路、模擬電子技術、數字電子技術、電力電子、電機拖動、直流控制系統、交流控制系統、自動控制原理、過程控制、微機原理、計算機控制系統等課程。自動化專業的學生必須深入理解和掌握這些課程的理論及其實踐。
2.自動化專業的課程設置
自動化專業的課程設置包括通識基礎教育課程、專業基礎教育課程和專業方向教育課程三個方面的課程，每一方面的課程又包括理論教學課程和實踐教學課程兩大部分。自動化專業課程體系的設置如圖1所示。
2 自動化專業人才培養過程中的教學改革
2.1 教學內容改革
為適應21世紀對人才的基本要求，在認真研究和借鑒以前運行的人才培養計劃的經驗和做法，并結合我校的辦學定位和實際情況，我們對自動化專業的教學內容進行了多次研討論證，主要包括教學課程設置的合理性、開課時間、理論學時與實踐學時的分配、實驗項目的設置、實踐項目等內容。
教學內容改革的具體做法是：
一是根據實際條件的變化，適當增加實驗課程的學時，適當調整實驗課程的內容。例如《信號與系統分析》課程，因實驗條件的改善，將原教學計劃理論教學32學時、實驗教學0學時，調整為理論教學28學時、實驗教學4學時。
二是根據專業發展現狀和發展趨勢，適當增加專業選修課程的學時，適當調整專業選修課程的內容。例如《自動化仿真技術》、《自動化組態技術》兩門專業選修課程，就是考慮到自動化專業技術的發展現狀，突出自動控制系統仿真和組態方面的教學而增設的。
2.2 教學方法改革
正確靈活的教學方法將有助于深化提高教學效果，起到事半功倍的作用。教學方法改革的主要內容包括：
一是積極推進課堂討論教學法，讓學生在課外網絡上查找資料，然后在課堂教學過程中引導學生對學習內容進行研討、推理，適時讓學生在課堂上進行發言討論，最后總結得到合理的結論和推理。通過討論，調動學生學習的積極性，教會學生怎樣掌握新知識、探索新知識、獲取新知識，并會運用新知識解決新問題，從而培養學生獨立的探索精神和獨立的創新意識與創新能力，提高綜合素質。
二是創造和諧的師生關系，為促進提高教學效果奠定基礎。師生關系是對立統一的，教師處于矛盾的主要方面，在運動變化中起著主導作用。因此，構建良好的師生關系關鍵在于教師，但同樣也離不開學生的密切配合和積極響應。關于如何建立良好和諧的師生關系，請參考作者的相關論文《大學和諧師生關系的構建策略研究》（華中師范大學學報（人文社會科學版），2007）。
2.3 教學手段改革
在課堂教學過程中，講授教學內容時可以采用黑板板書與多媒體相結合的教學手段。應該盡可能地利用多媒體教學這一現代化教學手段，因為多媒體教學可以對抽象的微觀結構采用形象生動的動畫，生動地展示教學內容，幫助學生理解抽象的概念，擴大教學內容的有效信息量，從而提高教學效果。
在大學教學過程中，采用多媒體教學也存在其有利的一面和不利的一面。對此，作者進行了研究，請參考作者的相關論文《大學中采用多媒體技術對教學的影響》（華北科技學院學報，Vol.4，2007）。同時，該論文獲華北科技學院“深化教學改革，提高教學質量”研討會優秀論文二等獎，并在大會上進行了宣讀交流，論文的獲獎證書如圖2所示。
3 我校自動化專業學生的實踐能力與創新精神的培養機制
3.1 培養學生實踐能力的途徑--實踐教學體系
為提高學生的實踐動手能力以不斷適應社會經濟發展的要求，我校自動化專業特別重視實踐教學方面的投入和改革。目前，在我校自動化專業已經形成多層次開展、多學科綜合、并具有安全特色的實踐教學體系。
我校自動化專業的實踐教學體系的內容豐富、層次合理，主要包括：
（1）實驗類：各類課程的附屬實驗課程。
（2）設計類：各類課程的課程設計。
（3）訓練類：各類技能訓練。
（4）實習類：認識實習、生產實習。
（5）綜合類：畢業實習、畢業設計。
3.2 培養學生工程素質的途徑――工程訓練平臺
為實現高等工程本科教育的培養目標，達到目標所要求的學生應具備的工程素質，我們認為，一是要求具備良好的師資隊伍，二是要對學生進行工程素質訓練。
師資隊伍建設應從以下幾個方面著手進行：進一步提高師資隊伍成員的職稱和學歷，加強“雙師型”教師的培養；按照“學有所長，利用所長”的原則，使師資隊伍成員不斷進行專業方向凝練；推出“自動化專業學術論壇”，加強學術交流合作，濃厚團隊學術研究氛圍。
對學生進行工程素質訓練應采取循序漸進的訓練策略。首先，立足于河北省高校實驗教學示范中心-華北科技學院電工電子實驗中心的豐富實驗資源，引導學生以嚴謹務實、認真仔細的態度對待每一個實驗環節，在實驗當中體驗科學研究的全過程。其次，利用實驗、實習、科研、畢業設計（論文）、工程實訓等各個環節對學生進行工程素質訓練，不斷提高學生的工程素質和能力。圖3為學生正在進行電動機PLC控制系統訓練的過程照片。
3.3 培養學生創新精神的途徑――科技創新機制
培養學生創新精神是一項長期性、系統性的工程，我們認為，培養學生創新精神一是要有相應的機制保證，二是要有具體的實施措施，這兩方面缺一不可。
培養學生科技創新的機制建設包括：分別成立學生科技創新領導小組、學生科技創新指導教師團隊、學生科技創新活動小組；學校提供科技創新所必需的活動場地、設備器材、經費支持等。
培養學生科技創新的具體措施包括：一是進行實驗室開放，鼓勵學生到開放的實驗室進行各種教學實驗和研究實驗；二是設立創新實驗室，鼓勵和引導學生在創新實驗室開展各種科技創新活動，圖4為我校設置的學生科技創新實踐室。
3.4 自動化專業學生的實踐能力與創新精神培養效果
經過自動化專業相關部門和教師的共同努力，自動化專業學生的培養情況良好，在招生、就業、考研、科技創新活動等各方面取得了一系列重要的成績。
自2003年開始招收自動化專業本科學生以來，自動化專業的辦學規模在穩步發展。近幾年，每年的自動化專業招生計劃均為210人，入學報到在190人以上，編為6個班級。
自動化專業學生的就業情況良好，一次就業率較高。特別地，自動化專業作為華北科技學院煤炭主體專業，著力突出煤礦安全自動化這一行業特色，自動化專業畢業生積極響應號召，投身于煤炭相關企業、為突出我校的安全生產特色方面做出了重要貢獻。
自動化專業學生積極進行科技創新活動，取得多項科技創新成果。僅在2011年，獲得全國大學生電子設計大賽全國二等獎2項；飛思卡爾杯智能車競賽全國一等獎1項，全國二等獎2項；全國挑戰杯大賽河北省二等獎1項。圖5為學生制作的科技創新作品（激光識別智能車），該作品獲得2011年全國大學生電子設計大賽全國二等獎。
自動化專業學生的考研情況良好，考研錄取率一直位居前列，表1為近幾年自動化專業學生考取研究生情況匯總表。
4 總結與建議
作者認為，只有堅持循序漸進的培養策略，才能保證學生培養質量的不斷提高。學生能力培養的層次關系應為：實踐能力的基本標準，工程素質是最低要求，創新精神是最高追求，三者的層次關系如圖6所示。
經過幾年的發展，我校自動化專業學生的實踐能力與創新精神的培養機制已經逐步完善、成熟，其特點可以歸納為以下幾點：
（1）在完成教育部規定培養目標的前提下，進行教學內容改革、教學方法改革和教學手段改革，不斷提高和強化教學效果。
（2）構建自動化專業的實踐教學體系，豐富實踐教學內容，合理布局實踐教學層次，加強實踐基礎能力培養。
（3）構建自動化專業的工程訓練平臺，通過PLC工程實訓項目和單片機工程實訓項目等途徑，使學生掌握自動控制系統的研究、設計、制作、檢驗等步驟的全部過程。
（4）構建自動化專業的科技創新機制，鼓勵和引導學生在開放實驗室、創新實驗室開展各種科技創新活動，取得科技創新成果。
同時，我校自動化專業學生的實踐能力與創新精神的培養機制還應進一步進行改革、充實、提高、完善，以不斷滿足人才培養的需求和社會經濟發展的需要。
例如，訓練類實踐教學課程是提高自動化專業學生動手能力的重要手段和途徑，對培養學生的理論聯系實踐的能力和實際動手能力有明顯的幫助作用。因此，訓練類實踐教學課程的下一步改革思路是：教師提出更有難度的訓練題目，學生可以采用多種方法實現訓練題目的目標，進一步提高學生利用自動控制理論來解決實際問題的能力，最大程度地發揮訓練類實踐教學課程促進教學的良好作用。
參考文獻
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Abstract: along with the development of social development and progress, and pay attention to the press automation control system has important significance. This paper mainly introduces the squeezing automation control system in sugar refinery, the application of related content.
Keywords: squeezing automation control application system
中圖分類號： TS754 文獻標識碼：A 文章編號：
引言
在國內，制糖企業的信息化管理則是一個陌生的名詞，不用說與歐美國家相比，就是與國內其它行業比較也已經遠遠落后。一般來說，糖廠的自動化水平與技術裝備是成正相關的，但凡設備精良的糖廠其自動化程度也高，歐洲和東南亞一些新建糖廠正是如此。而美國的情況卻不太一樣，很多美國的原糖廠設備并不比我國先進，但自動化程度卻相當高，也就是說，自動化可以使糖廠的陳舊設備煥發出新的活力。技術裝備的更新換資巨大，是一個緩慢過程，如果學習美國經驗，對中國的糖廠進行自動化方面的改造，挖掘舊裝備的潛能，減少人為因素，就會在降低生產成本、減少過程損失、提高勞動生產率等方面發揮重要作用，而且自動化方面的投入相對于設備投入來說，投資少，見效快。
1、控制原理和優點
1#榨機的控制原理：入榨的蔗料進入高位槽，設定料位的高度在40％左右，1#榨機衡速運轉，當來料不均衡時SRI的高位槽感測元件發出電信號給和利時的DCS系統，DCS將電信號數字化處理再向ABB調速裝置發出指令，ABB調整三級輸送帶的電機轉速，從而達到均勻進榨的目的(優點之一)。一旦發生1#榨機扭矩超出負荷的限點，SRI的扭矩監測裝置發出信號給DCS，DCS向高位槽擋板的電控執行器系統發出指令，減小擋板的開度，控制入料量，從而對齒輪箱和榨機起到保護作用(優點之二)。
2#一6#榨機的控制原理：蔗料由齒耙機分別送入2#--6#高位槽，設定料位的高度在40％左右，與1#榨機不同的是2#--6#榨機的轉速可調，當來料不均衡時SRI的高位槽感測元件發出電信號給DCS，DCS將電信號數字化處理再向ABB調速裝置發出指令，ABB調整本座榨機的轉速，保證固定的料位高度和通過榨機的蔗層厚度，使滲透過程均勻，其結果是負荷平穩并提高抽出率和減少蔗渣的水分含量(優點之三)。
均勻滲透和蔗汁泵送原理：DCS系統根據入榨量向ABB調速系統發出指令，調節滲透水比例、水溫和混合汁液位流量等，其結果是各榨機蔗層均勻滲透并能穩定混合汁錘度和泵送量(優點之四)。
纖維進榨原理：均勻進榨有兩種理念，一是像國內普遍采用的基于核子稱信號自動或手動控制入蔗帶速度，以保證進入第一座榨機的甘蔗重量。由于甘蔗纖維分的瞬時變化導致榨機持蔗能力的變化，在手控的情況下需要榨機經常保持“開快車”狀態，在自控的情況下需要調節第一座榨機的轉數，兩種情況均帶來榨機負荷的波動。另一種是國外普遍采用的以高位槽料位調節入蔗帶速度，維持第一座榨機轉數恒定。此時通過榨機的纖維量不變，入榨的甘蔗量隨纖維分的變化略有波動。我們采用國外這種用纖維量恒定代替甘蔗量恒定的均勻入榨模式，在維持榨機負荷穩定的前提下，提高了榨量(優點之五)。另有其它優點不再贅述。
2.壓榨控制系統結構
為實現壓榨全自動化控制，該系統博采國內外頂尖技術和裝置，由四個公司合作完成。
2．1高位槽設計
像國內大多數糖廠一樣，貴糖的榨機列原來只有在第1座壓榨機上方裝有垂直高位槽，其它5座榨機僅裝有敞口斜溜槽。為實現壓榨間全自動控制，在澳大利亞SRI公司的技術指導下，貴糖的工程技術人員自行設計加工了其它五座呈10度傾斜角的密閉式垂直高位槽，高度2．3米，厚度0．6米。在高位槽的旁板上安裝兩條有機玻璃視窗，順高度方向固定了lO個檢測料位高度的電子元件。第l和第6座高位槽的后槽板設計成能夠自由頂入150mm的活頁檔板，由電動執行器根據榨機扭矩的保護需要，瞬時減小擋板開度。此時的高位槽有幾個作用：
1)作為流動物料的緩沖容器，便于自控系統檢測元件的工作，以實時料位高度作為榨機自動調速的給定信號；2)一定高度的料位對壓榨機的入蔗產生壓力，提高了榨機的持蔗能力；3)料位的緩沖作用可避免蔗層厚薄不勻或兩端不勻，減少了壓榨機的負荷和扭矩的波動；4)在同等負荷甚至較低負荷下，由于蔗層均勻導致了高榨量和高抽出；5)活動擋板在扭矩瞬時增大到限點時被立即頂入，減少入蔗，當扭矩恢復后，立即釋放擋板。
2．2檢測單元
壓榨自控系統的主要檢測元件和裝置都是由澳大利亞SRI(Sugar Research International)公司提供，包括高位槽傳感器和扭矩監控系統。
2．2．1高位槽傳感器
高位槽傳感器通過測量槽壁10個電極的導電性進行工作，當蔗渣自上而下流過這些電極時，就開始測其導電性。該傳感器測試每一個電極中的微小電流，并檢測此電流是否超過表明電極已被覆蓋的臨界值。由于電極鑲在玻璃板上與槽壁絕緣，當蔗渣中的水分引起電極與槽壁之間通電并超過臨界值，說明蔗渣已覆蓋在某一電極所處的高度上。將最低到最高電極的覆蓋率轉換成10―100％的料位高度，再用4―20毫安電流輸出模擬信號。
2．2．2扭矩監控系統
扭矩監控系統是一種短程遙感系統，它采用變形儀監測轉動的榨機軸扭矩，該系統可直接安裝在現存系統榨機軸上。它主要由四部分組成，主控系統、電磁感應環、發射裝置、一對350歐姆變形儀。主控系統由幾個插入式模塊組成，包括提供24伏AC電源的供電模塊，給電磁感應環提供動力的驅動模塊，破譯來自電磁感應環的信號并產生與榨機扭矩大小成正比例電流信號的接收器模塊，以及將接收器模塊的輸出信號轉換成4―20毫安輸出信號的調節器模塊。電磁感應環由內外兩個環組成，內環裝在榨機軸上隨軸轉動，外環固定并由主控系統通過屏蔽電纜驅動。發射裝置模塊裝在內環上，該單元上包括一個變形儀放大器、一個校準橋和遙感元件，從外環接受電磁感應驅動并返回遙感信號。
變形儀焊在榨機軸上，并用導線與發射器相連，兩套變形儀分別裝在榨機軸相對兩面。扭矩監控系統功能的描述為：在主控系統中，驅動模塊提供給電磁感應外環一個交流電源，在內外環之間引發一交流電壓，該電壓經調節用于驅動變形儀和發射裝置。在發射裝置內部，變形儀校準橋的輸出經變形儀放大器放大，轉換成變頻遙感信號，該信號穿過電磁感應外環和現場電纜到達主控系統。主控系統里的接收裝置將遙感信號轉換成交流信號，再經信號調節模塊轉換成4―20毫安輸出信號。
2．3 DCS系統
壓榨自動化的核心DCS控制系統由北京和利時系統工程股份有限公司開發并提供。
2．3．1 自動控制系統
自動控制系統將采用以微處理器為基礎的分散控制系統，主要有下列特點：
(1)系統設置3臺以PC機為基礎的操作員站，所有系統運行的參數、設備狀態及工藝流程圖，將在操作員站的CRT上以不同的畫面形式顯示。所有設備的啟動／停止或開／關操作，也在操作員站上利用鍵盤完成。只有極少量重要參數或設備控制設有后備儀表與操作開關。各臺操作員站可以獨立完成各項監控功能，也可起到互為備用的作用。
(2)系統內設有冗余的通訊速率為100Mbps的高速以太網。操作員站與各控制器，以及控制器之間的信息交換，全由該通訊網絡以數據通訊的方式完成?？刂葡到y還可以通過該網絡與其他生產車間的控制系統以及公司生產管理部門與領導進行數據通訊，隨時收集并提供所需的各項信息。
(3)系統內設有3臺現場控制站(柜)。每臺現場控制站內設有冗余配置的主控單元或PLC，各項輸入／輸出參數將通過各類智能的I／0模塊與主控單元連接，實現各項監控功能。現場控制站是用來完成現場信號采集、工程單位變換、控制和聯鎖控制算法、控制輸出、通過系統網絡將數據和診斷結果傳送到操作員站等功能。
(4)系統設有工程師站，供系統組態、檢查或修改之用，并完成所有的數據下裝和增量下裝等。
(5)系統軟件平臺采用WINDOWS NT。配備各種符合國際標準的組態軟件。系統具有很好的開放性，可以與其他控制系統或設備方便地連接。系統在運行過程中，可以在授權范圍內在線修改各項組態，不會引起系統擾動。
2．3．2 自動調節系統
為了實現蔗料的平衡輸送和均衡壓榨，需要自動調節的項目包括：
(1)輸蔗帶速度調節
根據第l座高位槽的料位高度，自動調節三級輸蔗帶速度，杜絕空槽或漲槽的現象。各臺輸蔗帶的速度將按隨動的原理協調調節，保持進蔗量的均衡。
(2)壓榨機轉數自動調節
壓榨機列的自動調節是靠保持各高位槽穩定料位來實現，第1座壓榨機根據榨量要求保持某一固定轉速，由三級帶的調速維持高位槽的料位穩定，保證均衡進榨。2―6座壓榨機是靠自身的瞬時調速來穩定各自高位槽的料位，從而保證通過各榨機的蔗層厚度均勻，達到高榨、高抽出、低負荷的目的。
(3)滲透水與入榨甘蔗量比例調節
根據核子秤檢測到的甘蔗入榨量，按生產需要合理地整定滲透水與蔗比配比值，由計算機自動控制變頻器調節泵轉速，實現滲透水加入量自動控制，使滲透水與蔗比保持在最佳值。
(4)滲透水水箱液位及滲透水溫度調節
滲透水水箱液位調節，用液位變送器連續檢測滲透水箱的液位，控制冷水加入量保持滲透水箱液位基本恒定，同時，水位超限，系統自動報警；
滲透水溫度調節，用溫度變送器連續檢測滲透水的溫度，并考慮冷水加入量，自動控制熱水閥，保持滲透水溫度基本恒定，控制精度優于給定值的±5℃。水溫超限，系統自動報警。
(6)設置完善的連鎖保護系統
各級輸蔗帶、齒耙機、榨機列連鎖關停，保證任何一臺設備在任何情況下停機時，前面的齒耙機和輸蔗帶立即隨停。
2．3．3 集中監視
壓榨系統要實現集中控制，其前提必須是在集中控制室內值班人員能對系統的運轉情況進行集中監視。監視的內容主要分為兩類：一類是系統運行的參數，包括：各輸蔗帶速度(或馬達轉速)及迸蔗量，各壓榨機的轉速及馬達的電流，滲透水、混合汁和送出蔗的流量，滲透水溫度，壓榨機油壓，馬達軸承溫度，壓榨機面輥的升降距離等等。另一類是機械設備運轉情況，如壓榨機高位槽料位、各水箱和物料箱液位等。集控室除了工業電視的監視器與操作員站的CRT以外，基本上不裝設常規的模擬儀表。對于核子秤這類特殊儀表則將其測量信號輸入統一的監控系統，作為顯示、累計、自動調節的原始信號。在集中監視系統中，可以對各項參數如電流等設置報警限值，一旦越限，自動報警。自動控制系統的記錄功能有：報警記錄、操作記錄、定時制表、事故順序記錄(SOE)。各項測量參數可以根據要求作為歷史數據保存下來，以備事故追憶查詢及榨季后檢修設備的依據。
結束語
壓榨自動控制系統在糖廠中的成功應用，系統集計量控制管理為一體，采用核子稱自動計量，采用電腦自動控制壓榨機轉速、料位、輸蔗機、壓榨機中間輸送帶、壓榨機軸承溫度、滲透水添加、物料均勻輸送等的技術，將現代自動控制理論和計算機控制技術相結合，通過系統建模和模糊控制技術等先進控制算法，使甘蔗壓榨過程按下達的指令均勻、恒定入榨，自動控制，機械設備平穩運行，減少尖鋒負荷對設備的沖擊，減少了能源消耗，減少設備損耗，甘蔗糖分抽出率穩定提高，為工廠創造更大的經濟效益，真正體現了信息化對工業生產融合帶來的好處。
參考文獻
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中圖分類號：TL372 文獻標識碼： A
引言
自動控制學科是近幾十年來了發展起來的一門很重要的學科。它的發展很迅速，特別是計算機的快速發展，更加快了它的發展，尤其是工業自動化技術近年來的發展。自動化學科研究的范圍也是很廣泛的，對實現我國工業、農業、國防和科學技術現代化、對迅速提升我國綜合國力具有重要和積極作用。
自動控制（automatic control）是指在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設備或裝置，使機器、設備或生產過程的某個工作狀態或參數自動地按照預定的規律運行。
自動控制是相對人工控制概念而言的。指的是在沒人參與的情況下，利用控制裝置使被控對象或過程自動地按預定規律運行。自動控制技術的研究有利于將人類從復雜、危險、繁瑣的勞動環境中解放出來并大大提高控制效率。 自動控制是工程科學的一個分支。它涉及利用反饋原理的對動態系統的自動影響，以使得輸出值接近我們想要的值。從方法的角度看，它以數學的系統理論為基礎。我們今天稱作自動控制的是二十世紀中葉產生的控制論的一個分支。 基礎的結論是由諾伯特?維納，魯道夫?卡爾曼提出的.
自動控制技術是能夠在沒有人直接參與的情況下，利用附加裝置使生產過程或生產機械（被控對象）自動地按照某種規律（控制目標）運行，使被控對象的一個或幾個物理量（如溫度、壓力、流量、位移和轉速等）或加工工藝按照預定要求變化的技術。它包含了自動控制系統中所有元器件的構造原理和性能，以及控制對象或被控過程的特性等方面的知識；自動控制系統的分析與綜合；控制用計算機（能作數字運算和邏輯運算的控制機）的構造原理和實現方法。自動控制技術是當展迅速，應用廣泛，最引人矚目的高技術之一；是推動新的技術革命和新的產業革命的核心技術；是自動化領域的重要組成部分。
自動控制技術有很強的應用背景，無論是在煉鋼、軋鋼、化工、石油、電力等工業上，或是造紙、紡織、皮革和食品等工業上；無論是在航空、航海、汽車和鐵路運輸工業和國防工業上，或是圖書資料的管理、實驗室技術設備上都得到廣泛應用。自動控制技術對導彈和人造地球衛星是非常重要的，對于研究原子能的應用，研究飛機和導彈的空氣動力和結構強度也是有用的。沒有應用背景的“控制理論”就缺乏生命力。如何巧妙地運用控制的基礎理論來解決實際問題是和研究控制理論本身不同的另一種創造性工作。
一、自動化控制原理
自動化控制有半自動與全自動化
例如：機器、設備可以按照生產的要求和目的，進行自動化生產；全自動人只需要作為操作員，確定控制的要求和程序，不用直接參與生產過程的控制技術；半自動化控制要人通過設施、設備、機械、儀器或手工等勞動力的參與。
自動化控制技術廣泛用于工業、農業、軍事、科學研究、交通運輸、商業、醫療、服務和家庭等方面。采用自動化控制不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環境中解放出來，而且能擴展人的器官功能，極大地提高勞動生產率，增強人類認識世界和改造世界的能力。因此，自動化控制是工業、農業、國防和科學技術現代化的重要條件和顯著標志。
自動化控制理論是自動化專業的重要學習課程。
二、自動化控制的應用
2.1過程自動化
石油煉制和化工等工業中流體或粉體的化學處理的自動化控制。一般采用由檢測儀表、調節器和計算機等組成的過程控制系統，對加熱爐、精餾塔等設備或整個工廠進行最優控制。采用的主要控制方式有反饋控制、前饋控制和最優控制等。
2.2機械制造自動化
這是機械化、電氣化與自動控制相結合的結果，處理的對象是離散工件。早期的機械制造自動化是采用機械或電氣部件的單機自動化或是簡單的自動生產線。20世紀60年代以后，由于電子計算機的應用，出現了數控機床、加工中心、機器人、計算機輔助設計、計算機輔助制造、自動化倉庫等。研制出適應多品種、小批量生產型式的柔性制造系統（FMS）。以柔性制造系統為基礎的自動化車間，加上信息管理、生產管理自動化，出現了采用計算機集成制造系統（CIMS）的工廠自動化控制系統。
2.3管理自動化
工廠或事業單位的人、財、物、生產、辦公等業務管理的自動化控制，是以信息處理為核心的綜合性技術，涉及電子計算機、通信系統與控制等學科。一般采用由多臺具有高速處理大量信息能力的計算機和各種終端組成的局部網絡。現代已在管理信息系統的基礎上研制出決策支持系統（DSS），為高層管理人員決策提供備選的方案。
三、自動化控制系統
自動化控制系統是指能夠實現自動控制任務的系統，由控制器與控制對象所組成。
自動化控制系統的概念
自動化控制是一種現代工業、農業、制造業等生產領域中機械電氣一體自動化集成控制技術和理論。
自動控制（automatic control）是指在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設備或裝置，使機器、設備或生產過程的某個工作狀態或參數自動地按照預定的規律運行。
四、自動控制系統特點
自動控制能自動調節、檢測、加工的機器設備、儀表，按規定的程序或指令自動進行作業的技術措施。其目的在于增加產量、提高質量、降低成本和勞動強度、保障生產安全等。
自動控制系統理論
自動控制是相對人工控制概念而言的，指的是在沒人參與的情況下，利用控制裝置使被控對象或過程自動地按預定規律運行。自動控制技術的研究有利于將人類從復雜、危險、繁瑣的勞動環境中解放出來并大大提高控制效率。
自動控制是工程科學的一個分支，它涉及利用反饋原理的對動態系統的自動影響，以使得輸出值接近我們想要的值。從方法的角度看，它以數學的系統理論為基礎。我們今天稱作自動控制的是二十世紀中葉產生的控制論的一個分支。
結束語：
隨著科技的發展，自動化控制已經廣泛應用到各行各業。直流調速器在數控機床、造紙印刷、紡織印染、光纜線纜設備、包裝機械、電工機械、食品加工機械、橡膠機械、生物設備、印制電路板設備、實驗設備、焊接切割、輕工機械、物流輸送設備、機車車輛、醫設備、通訊設備、雷達設備、衛星地面接受系統等行業都有應用。相信不久的將來會帶給人們更多的便利。
長久以來，對電廠有關機組控制工作中，使用的主要控制方式就是PID，但是PID控制器在實際工作的過程中，各類參數整定途徑不同，有些方式需要進行理論計算，有些方式則需要依靠經驗來進行，加上很多常規PID控制難以收到到良好的控制效果，這就需要工作人員不斷的分析控制技術。就現階段來看，我國關于智能控制的研究還相對較少，這種智能控制方式也是業界的一個新型研究范疇，智能控制技術的發展可以為電廠熱工自動化提供完善的理論指導，該種控制技術經過了神經網絡專家、模糊專家的深刻，證實是一種理想的控制策略。
2、智能控制技術的主要方式
2.1 模糊控制方式
模糊控制方式源自于1965年Zadeh教授的模糊集理論，在1974年，英國教授Mamdani成功的將模糊集理論應用在蒸汽機以及鍋爐的控制工作中，隨后的多年來，該種控制方式呈現出一種良好的發展態勢，也得到了十分廣泛的應用。該種理論基于人的思維模式發展而來。有關的研究調查顯示，模糊控制方式可以對數學模型對象進行精準的控制，模糊控制理論是以模糊語言、模糊數學知識來表示模糊規則的理論，并使用計算機技術控制閉環結構的控制系統。模糊控制方式具有幾個特點，即其控制系統的設計需要操作數據與人員的控制經驗，并不需要數學模型，因此，具有很好的魯棒性，能夠解決傳統PID難以解決的時變性、非線性以及時滯性，整個推理過程使用不精確推理的形式，能夠模仿人的思維，因此，可以處理十分復雜的系統。
2.2 專家控制方式
專家控制方式即將專家控制技術與理論的整合，在運行過程中，對專家的智能進行模仿，這樣即可實現系統控制，其主體主要包括推理機構與知識庫，通過對知識的組織與調動，按照既定的策略對規則進行推理的過程。專家控制方式具有靈活性高、空置率靈活的形式，能夠適應各種環境的變化。根據控制系統的復雜程度，專家控制方式包括專家式控制器與專家控制系統兩種方式，這兩種方法均具有完善的結構系統、知識處理功能以及可靠功能，也得到了廣泛的應用。
3、智能控制在電廠熱工自動化的應用
電廠熱工自動化是減輕勞動強度、改善勞動條件、保證設備安全的技術措施，智能控制在電廠熱工自動化的應用已經成為研究的熱點問題之一。
3.1 單元機組負荷控制
單元機組負荷控制系統是一種具備時變性、非線性以及不確定性的多變量系統，難以建立精確的數學模型，采取傳統的控制系統很難收受到既定的效果。有關專家學者針對該種情況設置了以機跟爐與以爐跟機為基礎的負荷控制系統，效果顯示，這兩種系統有著良好的控制品質以及自適應能力。
3.2 過熱汽溫控制
過熱汽溫是電廠鍋爐在運行過程中的運行質量評價標準之一，就目前來看，一般使用改變減溫水量的控制方式，這種控制方式在實際的應用過程中表現出較大的時滯性與慣性，在科技水平的發展下，人們也將智能控制系統引進汽溫控制過程中，很好的改善了控制系統的品質與適應性。有關的文獻顯示，將神經網絡模糊控制系統引入過熱汽溫控制過程中，即時在大范圍變負荷運行的過程中，整個系統依然能夠保持良好的運行態勢與運行性能，也可以很好的解決電廠過熱汽溫控制對象的不穩定性與延遲性。
3.3 中儲式制粉系統的控制
中儲式制粉系統的控制難點包括磨負荷信號測量的復雜性、參數之間的耦合性、數學模型的復雜性等等，有關的專家針對這一特征，使用模糊語言規則，總結好運行經驗，使用預測模糊控制與分級模糊控制相結合的方式，在電廠磨球機中進行了應用，運行效果顯示，使用預測模糊控制與分級模糊控制相結合的方式，可以很好的提升磨機運行的安全性與穩定性，也很好的解決了磨機運行過程中的大時滯的耦合問題，提升了電廠的經濟效益與社會效益。
3.4 給水加藥的控制
電廠鍋爐給水加藥一般為加氨與聯氨，加氨目的是為了提升給水PH值與凝結水PH值，并減少酸性物質對水系統產生的腐蝕。加聯氨的目的是為了去除水中的氧與二氧化碳，防止鍋爐中鐵垢與銅垢的生成。影響給水加藥的因素很多，水處理工況、鍋爐蒸發量都會對其產生一定的影響，因此，傳統的PID往往難以實現目標調節效果。使用變頻模糊加藥系統可以很好的克服人工加藥系統中存在的不足，也可以很好的提升給水的質量，具有動態響應快、魯棒性強的優點，取得了良好的經濟效益。
4、結語
可以說，智能控制系統可以很好的解決傳統系統不確定性、復雜性以及高度非線性的不足之處，智能控制系統在電廠熱工自動化中的應用已經取得了良好的效益，在未來，也有著良好的應用前景，相信隨著基礎理論的發展與應用方法的成熟，智能控制系統將會得到更加完善的發展，電廠熱工自動化水平也會得到不斷的提升。
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中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）21-0014-02
河南理工大學（以下簡稱“我?！保┑摹白詣涌刂葡到y”課程經過30多年的教學改革和發展，取得了突出成果，于2008年評為國家級精品課程。近幾年來，本課程教學組在整合原有資源的基礎上，在師資建設、教學手段、實踐環節、考試方式等方面進行了改革和實踐，進一步加強精品課程建設，獲得了課程教師和學習該課程的學生的肯定和一致好評。
一、課程教材建設
教材的選取和教材建設是決定教學質量的關鍵因素之一，它直接影響著教學內容與學生知識結構的合理性與科學性。[1]
我?！白詣涌刂葡到y”課程始于1972年，是國內較早開設該課程的高校之一。在教材的建設上共進行了6次修編和選取。隨著電力電子技術、計算機技術的發展，交流電力拖動控制技術取得了突破性進展，一些先進的控制理論和方法在交流電力拖動系統中得以實現。從1996年起為適應國家教育部“面向21世紀教學內容和課程體系改革計劃”的要求，將課程內容進行拓展，并結合我校與煤礦結合緊密的特點，增加交流調速控制學時，引入VC、DTC等先進控制策略的相關知識，以適應自動化專業人才培養的需要。2004年，根據我校特點的需要，再次對以往使用教材進行了修編，出版了“十五”國家級規劃教材“自動控制系統”。根據課程發展的需要，今年再次對教材進行修訂，進一步增加了交流調速內容在課程中的比重和課時。
二、教學方法建設
“自動控制系統”具有綜合性強的特點，這門課程涉及的領域廣泛，是電機學、電力拖動自動控制原理、微型計算機控制技術以及電力電子技術等多門課程的綜合和升華，也是與工程實際接合非常緊密的一門專業課程。[2]在講授課程的過程中，主要從以下幾個方面著手：
1.培養學生的學習興趣
“自動控制系統”課程是一門綜合性和實踐性很強的課程，培養學生對該課程的學習興趣尤為重要。課程教學中始終貫穿課程內容的實用性是激發學生學習興趣的關鍵所在。例如在課程開始就給學生先舉一些很有吸引力的、多個領域的交直流調速系統應用實例，例如電力機車的啟動、調速、停止過程和龍門刨床切削工件的過程，讓學生直觀形象地了解到本門課程在實際中的具體應用及重要地位，增加學生對電機調速系統的感性認識，通過這些例子用“調速”兩個字來概括本課程的學習內容，讓學生了解本課程的學習目的。然后從19世紀開始談交直流的發展歷史，比較交直流調速的優缺點進而讓學生認識到交直流調速的發展趨勢，使學生對本課程有一個宏觀概念上的了解，清楚本課程的重要性，培養學生對本課程的學習興趣。
2.鼓勵學生自學、主講，調動學生學習的積極性
課堂教學過程中，對于較難的章節可以以教師主講形式進行，在本節課結束后，把本節課講到的調速系統的缺點總結出來，提到下節課的調速方式可以解決存在的問題，讓學生在課前自學，預先提醒下節課可以由學生來講。在下節課時請學生來主講，根據學生的理解，針對關鍵問題，回顧所學內容，對學習過的內容進行敘述，交流自己掌握的知識及學習體會。教師在聽取學生講課和回答問題的過程中，可以摸清學生對知識點的理解和掌握程度，對其中的錯誤概念和理解及時給予指導、糾正。在課程內容的講授中，以控制方法作為主線，貫穿課程始終。按提出問題、分析問題、解決問題的方式，循序漸進、由淺入深地組織研討型教學，充分調動學生的學習積極性。
3.精心選擇教學內容，適當補充新的知識點
教學過程中應根據本課程的特點，使教學內容與該領域的先進技術同步，激發學生的學習興趣。隨著電力電子技術與自動控制技術的進步，應逐步增加交流調速的教學內容，減少直流調速的內容。其次，由于自動控制系統課程的講授內容較多，要根據不同專業分配的課時合理選擇講授的內容，處理好教學內容和教學專業、教學課時之間的矛盾，做到由簡入繁，重點突出。
另外還可以適當引入和教材理論相關的生產實踐的例子。例如在交流調速部分很多教材只介紹變頻器的算法，很少提及變頻器的應用。作為以培養應用型人才為目標的本科院校，應在教學過程中適當介紹幾種當前比較先進的變頻器的參數設置和使用場合，如ABB、SIEMENS等的應用實例，有利于培養學生的解決實際問題能力。
4.適當使用多媒體教學
改革傳統的“黑板+粉筆”的教學方式，引入多媒體教學是目前在高校教學中普遍采用的一種教學手段。[3]但是過多地使用多媒體教學會限制學生的想象力，不利于學生創造性思維的發展，也缺少教學過程中的靈活性和同步性，同時也不利于教師主導課堂教學。[4]因此在自動控制系統的教學過程中，教師首先要合理規劃好哪些章節使用多媒體課件教學，對于使用多媒體教學的章節一定要按照自己的思路對課件進行整理或自己制作課件。
一般來講對于內容枯燥而要提高學生學習興趣或圖形較多的章節內容可以用多媒體教學，比如緒論、電樞可逆有環流調速系統制動過程分析等章節推薦使用多媒體講解，使用多媒體講解時也可以加上適當的板書。對常規內容、公式原理的推導等用板書完全可以滿足教學要求。
5.加強實踐環節教學
通過實踐或實驗環節可以加強學生對課本所學內容的理解。教學過程中注重課堂教學與課外創新實踐活動相結合，在課堂上鼓勵學生積極思考、提問和回答問題；在實驗課將理論驗證與綜合設計、自主創新結合起來，給學生更多發揮個人創造力的機會；在課外積極鼓勵、指導學生參加學校“大學生科技創新基地”的科技活動，通過此類活動反過來促進課堂教學，學生的創新實踐能力得到加強。鼓勵學生參加一些自動控制系統設計開發類的比賽和項目。近幾年，我校學生參加飛思卡爾汽車大賽的熱情不斷高漲，在全國大賽上也取得了較好的名次。學有余力的同學也參加了自動化研究所教師承擔的一些科研項目，在實踐中得到了鍛煉。
6.引入MATLAB進行輔助教學
利用MATLAB仿真工具設計自動控制輔助教學軟件，通過Simulink生動再現了系統的動態響應過程，化解難點，同時增強學生探究式學習的興趣。MATLAB軟件可以搭建虛擬系統，實現系統的仿真任務，把這個軟件引入到教學活動中，已經被越來越多的老師所采用。例如在講授轉速、電流雙閉環直流調速系統的動態特性分析時，在MATLAB/SIMULINK環境下根據具體的系統參數設計該雙閉環調速系統，仿真觀察其動態特性，改變各調節器參數，由虛擬示波器得到不同的曲線，分析仿真結果，使學生直觀地認識到所研究的雙閉環系統的特點。在課程設計過程中，可以鼓勵學生使用MATLAB軟件對設計的系統進行仿真驗證，克服了傳統教學中枯燥、抽象、難以理解等弊端，達到良好的教學效果。
7.作業和考試方式上的改革
靈活布置和批改作業，提高教學效果。在課程教學中，根據重點、難點內容并結合實際調速系統發展現狀與趨勢，適當布置一些具有實踐性、挑戰性的作業，以啟迪學生的創新思維能力，進一步拓展知識、開闊思路。此外，還布置學生撰寫科技論文，培養學生查閱文獻、分析歸納資料、書寫論文、進行初步科學研究的意識和能力。
靈活運用多種考核形式，綜合評定課程學習成績?？荚囆问接校阂钥荚嚍橹?，在課程網站上公布考試題目的類型，正確引導學生的復習方法和內容，強調考查學生運用知識分析問題，綜合解決問題的能力，變單純考核記憶能力的考試方式為重能力、求創新的考試方式。考試題目上有30分左右的英文題目，要求學生用英語作答，加強本課程的雙語教學力度。對學生實驗、課堂發言與科技論文寫作考慮權重加權求和，給出課程的綜合評價。
三、課程教學的預備和輔助工作建設
加強課程教學的師資隊伍、網絡教學環境和實踐性教學準備工作屬于課程教學的預備和輔助工作建設，為課程教學提供強有力的保障。
1.課程教學團隊的建設
自動控制系統課程的一個特點是實踐性強。任課教師的科研與工程實踐方面的經驗與能力對教學過程和教學效果的影響至關重要。由于課程的內容大量涉及到工程實際，而大多數新教師的學習經歷都是從學校到學校，沒有現場實際工作經驗，缺少實際系統設計、安裝調試經驗，理論教學和實際脫節，對課程內容的理解深度受到限制，從而影響實際的教學效果。[5]近幾年，課題組加強對教師的實踐能力培養，提高教師自身的科研素質，提高對新技術的敏感性。具體的做法有：選擇合適的工礦企業，派教師到這些單位參與生產和產品研發，掌握實際中應用的最先進技術，提高教師的工程實踐能力和科研能力；鼓勵新教師申請、主持或參與橫向項目；聘請在工礦企業有工作經歷的具有豐富實踐經驗的高級職稱人員兼職教師進行授課，指導學生進行工程實踐。通過教學團隊建設，教師互通有無，帶動整個教學團隊的教學、科研、工程實踐能力的提高。
2.網絡教學環境建設
為適應教學網絡化和信息化的發展趨勢，先后投入大量資金和人力，依托國家級、省級精品課程建設及重點學科建設，建設了“自動控制系統”精品課程教學網站。在網站原有內容的基礎上，不斷吸納校內、校外以及國外專家、同行、學生在利用精品課程資源學習過程中提出的意見和建議，來優化精品課程建設方案，從而調整和補充精品課程的教學內容，促進精品課程建設者與使用者的互動。[6]目前正在以虛擬仿真實驗、遠程監控和直流控制電路板制作三個實踐性環節作為整個教學系統實踐部分的核心開發網上遠程實驗系統平臺，為學生進行綜合實驗提供了良好的網絡學習環境。
3.實踐性教學環境建設
自動控制系統的另一個特點是通用性強。課程內容不是專門針對某一種專門控制系統的工程技術，而是適用于很多控制系統和裝置。以國家級實驗教學示范中心“電工電子實驗中心”和電力電子與自動控制系統實驗中心作為依托，構建了“自動控制系統”實驗教學新體系，建立了“立體化”實踐教學模式；形成了“主導、自主、開放、創新”的實驗教學理念；建成了能夠進行“驗證、設計、研究、創新等實驗以及學生競賽、科研活動等一條龍”的實踐教學平臺。自行研制設計開發了多功能調試平臺、微控制器開發系統、機器人控制、三級倒立擺等實驗教學設備，為培養學生的理論聯系實際和系統綜合設計能力創造了良好的條件。我校國家級電工電子教學示范中心和電力電子與自動控制系統實驗室是開放實驗室，全天候開放，為“自動控制系統”課程相關實驗的開設提供了充分的保障。
在實踐教學方面，根據實際科研中的經驗，把大型項目分解成若干個子項目，給學生創設具有思考性、創新性的問題，培養學生的創新思維、創新意識，做到以科研促教學；在日常的教學活動中，注重把新技術、新成果引入課堂教學，鼓勵優秀的學生參加教師的科研項目，使教學和科研有機地結合起來，激發學生科學研究的意識，培養學生的創新意識和創新能力。
四、結語
根據自動控制系統課程的特點，結合本校培養人才社會服務對象的實際，自動控制系統精品課程課題組進行教學內容的精練、教學手段的豐富和教學實踐的完善，從學科特色、教學理念、教學內容及教學方式等方面入手，充分利用多媒體及網絡技術的普及性及便利性，加強了精品課程建設。在本精品課程的示范和激勵下，電氣工程及其自動化專業的主干課程“供電技術”在2010年成果申報為國家級精品課程，自動化專業的主干課程“電力電子技術”“自動控制原理”課程也相繼建設成為了省校級精品課程，[7]從而推動了自動化和電氣工程及其自動化專業及學科的整個課程體系的發展，提高了電氣工程與自動化學院各個專業的教育教學的質量，為高校培養高質量、高素質人才提供了強有力的保障。
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中圖分類號：U664.9+2文獻標識碼：A 文章編號：
一、污水處理廠的工藝選擇
我國污水處理廠工藝選擇繁多，處理效果差異較大。當前，污水處理新工藝、新技術不斷出現并具有極大的優越性和吸引力，一些設計單位片面追求工藝新，追求工藝時髦，而不考慮當地的進水水質、處理水量以及出水用途的問題，將污水處理廠建成污水處理新工藝實驗廠。如有的地區本來進水水質比較低，還要選擇AB法，結果不能得到充分的利用，造成設施設備的閑置;有的地區經處理的再生水直接用于農業灌溉，還過分強調除磷脫氮，采取A/A/0法，增大了建設投資，也提高了日常運轉成本。
筆者認為設計者不應僅僅考慮到達標排放的問題，還必須合理把握工藝的先進性和成熟性(可靠性)的辯證關系，一方面應當重視技術經濟指標的先進性，第二就是必須要適合中國國情和工程性質。城市污水處理工程不同于一般點源治理項目，它作為城市基礎設設施工程，具有規模大、投資高的特點，應該確保百分之百的成功，工藝選擇必須注重成熟性和可靠性。因此應強調技術的合理，把技術的風險降到最小程度，而不是簡單地提倡技術先進。城市污水處理的技術政策規定“對在國內首次應用的新工藝，必須經過中試和生產性試驗，提供可靠設計參數后再進行應用”，也是強調了可靠性原則。在選擇城市污水處理廠的處理工藝時，主要控制的條件有用地范圍、尾水排放、污泥出路、地質條件、發展余地、管理水平、運行費用、工程投資、環境影響等諸方面。在滿足出水水質各項指標前提下，應著重研究運行費用與管理水平。已一些污水廠建成后，由于運行費用高而無法正常運轉，而另一些處理廠引進高級監控儀表設備，由于缺乏具有一定水平的維護人員，這些儀表設備被閑置。所以，要從目前國內的現狀出發，選擇合適的處理工藝，切忌盲目跟風。筆者認為，中小規模污水處理廠選用氧化溝、SBR法具有明顯的優點，而大型污水處理廠推流式活性污泥法仍是首選方案。同時在同一地區有多個污水處理廠建時，工藝選擇在保證處理效果的前提下，盡量選擇相同或相近工藝，這樣可增加污水處理廠之間管理經驗的互通，提高管理運行水平。
二、污水處理廠的廠址選擇
污水處理廠位置的選擇，應符合城市總體規劃和排水工程總體規劃的要求，并根據下列因素綜合確定:廠址必須位于集中給水水源下游，并應設在城市工業區、居住區的下游。為保證衛生要求廠址應與城市工業區居住區保持約300m以上距離;廠址宜設在城市夏季最小頻率風向的上風側，及主導風向的下風側;結合污水管道系統布置及納污水域位置，污水處理廠選址宜設在城市低處，便于污水自流，沿途盡量不設或少設提升泵站;有良好的交通、運輸和水電條件，有良好的工程地質條件，廠區地形不受水淹，有良好的防洪、排澇條件;盡量少拆遷、少占農田，同時因廠區規劃有擴建的可能，應預留遠期發展用地仁。在擬建新的污水處理廠時，一般由建設單位提出2~3個污水處理廠備選地址，由設計部門從中比較選擇。這就要求設計人員不要盲目遷就建設單位的意見，應親自考察當地實際情況，在全面分析的基礎上提出合適的廠址。
三、自動控制系統問題
當前各類污水處理工藝對自動控制系統的要求越來越高，向T型氧化溝、ICEAs工藝、sBR工藝都需要自動控制來保證運行。許多污水處理廠都配備了自動控制系統。但調查發現，不少污水處理廠自動控制系統根本沒有使用或使用效果不理想，其原因在于有的控制參數設置不合理，運行問題較多;有的自控設備落后，損壞后無法更換，造成自控系統閑置。自動控制系統應與污水處理廠同步設計，分批建設。待污水處理廠調試完成，達到處理要求后，再根據實際情況確定控制參數。自控設備盡量選擇具有可替換性的設備，防止出現因某個設備無法替換而造成整個自控系統癱瘓的現象。
四、污泥的處理與處置
污水處理廠在水處理過程中會截流與排出一定量的柵渣、沉砂和污泥。對城市污水廠而言，其數量大約為進水量的0.5%~1.5%。目前部分設計單位在污水處理廠設計中對污泥處置重視程度不夠，大部分中小型污水廠產生的污泥，經濃縮、機械脫水后直接外運，這些污泥實際上均未達到穩定要求，是否會帶來環境的二次污染是值得注意的。因此設計部門應加強對污泥處置的設計與研究，目前常用的污泥穩定方法有污泥中溫消化、污泥好氧消化、污泥投加石灰、污泥焚燒等方法；污泥綜合利用的試驗研究已有各種報道，例如利用污泥制磚、制陶瓷等用作建筑材料，甚至從污泥中提煉維生素B，等等，但大部分是實驗室試驗，與實際應用還有相當距離。城市污泥的最終出路，還是用作綠化或農田肥料，改良土壤，這似乎是較現實的綜合利用方案，但目前尚缺少組織推廣應用的機構，在政策上也缺少支持。事實上，城市污水廠污泥作為“綠色植物”的天然有機肥料是具有廣闊前途的。一個城市若有多座污水處理廠，可把各處理廠污泥集中起來，建一座具有相當規模的污泥處理廠，包括處理下水道清通過程中產生的污泥、化糞池污泥等等。當污泥處理廠達到一定規模后，可減少單位投資，降低日常費用，也便于污泥綜合利用。
總之，城市污水處理廠的建設由于投資大、牽涉部門多，設計人員平時應該多留心積累污水處理廠操作運行管理中出現的問題，在設計之前主動、深人地進行實際調查，虛心聽取建設單位，尤其是污水處理廠一線運行管理人員的意見，在全面考慮的基礎上，設計投資運行費用低、處理效果好、操作管理方便、對環境影響小的污水處理廠，避免污水廠的頻繁改造給國家造成經濟損失，同時也更有利于設計院自身增強競爭力。
作者簡介：唐艷麗，專業環境工程，單位肥西縣環境保護局
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一、自動控制的基本概念
在現代科學技術的許多領域中，自動控制技術得到了廣泛的應用。所謂自動控制，是指在無人直接參與的情況下，利用控制裝置操縱受控對象，使被控量等于給定值或給定信號變化規律去變化的過程?？刂蒲b置和受控對象為物理裝置，而給定值和被控量均為一定形式的物理量。自動控制系統由控制裝置和受控對象構成。對自動控制系統的性能進行分析和設計則是自動控制原理的主要任務。
二、自動控制系統的基本構成及控制方式
1.開環控制控制裝置與受控對象之間只有順向作用而無反向聯系時，稱為開環控制。2.閉環控制?？刂蒲b置與受控對象之間，不但有順向作用，而且還有反向聯系，既有被控量對控制過程的影響，這種控制稱為閉環控制，相應的控制系統稱為閉環控制系統。3.反饋控制。反饋控制是在外部的作用下，系統的被控量發生變化后才做出相應調節和控制的，在受控對象具有較大時滯的情況下，其控制作用難以及時影響被控量，進而形成快速有效的反饋控制。
三、自動控制理論發展簡述
雖然現代控制理論的內容很豐富，與經典控制理論相比較，它能解決更多更復雜的控制問題，但對于單輸入、單輸出線性定常系統而言，用經典控制理論來分析和設計，仍是最實用最方便的。
真正優良的設計必須允許模型的結構和參數不精確并可能在一定范圍內變化，即具有魯棒性。這是當前的重要前沿課題之一，。另外，使理論實用化的一個重要途徑就是數學模擬和計算機輔助設計?？傊?，自動控制理論正隨著技術和生產的發展而不斷發展，而它反過來又成為高新技術發展的重要理論根據和推動力。它在工程實踐中用得最多，也是進一步學習自動控制理論的基礎
四、自動檢測技術
自動檢測是學一個重要分支科學，是在儀器儀表的使用、研制、生產、的基礎上發展起來的一門綜合性技術。1. 自動檢測的任務：自動檢測的任務主要有兩種，一是將被測參數直接測量并顯示出來，以告訴人們或其他系統有關被測對象的變化情況，即通常而言的自動檢測或自動測試；二是用作自動控制系統的前端系統，以便根據參數的變化情況做出相應的控制決策，實施自動控制。2. 自動檢測技術主要的研究內容：自動檢測技術的主要研究內容包括測量原理、測量方法、測量系統、及數據處理。3.測量系統：確定了被測量的測量原理和測量方法后，就要設計或選用裝置組成測量系統。目前的測量系統從信息的傳輸形式看，主要有模擬式和數字式兩種。
1.術的基本概念。檢測技術是以研究自動檢測系統中的信息提取、信息轉換以及信息處理的理論和技術為主要內容的一門應用技術學科。 廣義的講，檢測技術是自動化技術四個支柱之一，從信息科學角度考察，檢測技術任務尋找與自然信息具有對應關系的種種表現形式的信號，以及確定二者間的定性、定量關系；從反映某一信息的多種信號表現中挑選出在所處條件下最為合適的表現形式，以及尋求最佳采集、變換、處理、傳輸、存貯、顯示等方法和相應的設備。信息采集是指，自然界諸多被檢查與測量量中提取有用信息。 信息變換是將所提取出的有用信息進行電量形式幅值、功率等的轉換。信息處理的任務，視輸出環節的需要，可將變換后的電信號進行數字運算、模擬量-數字量變換等吃力。 信息傳輸的任務是在排除干擾的情況下經濟的、準確無誤的把信息進行遠、近距離的傳遞。雖然檢測技術服務的領域非常廣泛，但是從這門課程的研究內容來看，不外乎是傳感器技術、誤差理論、測試計量技術、抗干擾技術以及電量間互相轉換的技術等。提高自動檢測系統的檢測分辨率、精度、穩定性和可靠性是本門技術的研究課題和方向。自動檢測技術已成為一些發達國家的最重要的熱門技術之一，它可以給人們帶來巨大的經濟效益并促進科學技術飛躍發展，因此在國民經濟中占有極其重要的地位和作用。自動檢測系統是自動測量、自動計量、自動保護、自動診斷、自動信號等諸多系統的總稱.在上述系統中，都包含有被測量，敏感元件和電子測量電路，它們之間的區別僅在于輸出單元。如果輸出單元是顯示器或記錄器，則該系統叫做自動測量系統；如果輸出單元是計數器或累加器，則該系統叫做自動計量系統，如果輸出單元是報警器，則該系統是自動保護系統或自動診斷系統；如果輸出單元是處理電路，則該系統是部分數據分析系統、自動管理系統或自動控制系統。2.感器與傳感器的分類 。2.1傳感器。傳感器是一種以一定的精確度把被測量轉換為與之有確定對應關系的、便于應用的某種物理量的測量裝置。2.2傳感器的組成。傳感器的功用是一感二傳，即感受被測信息，并傳送出去。傳感器一般由敏感元件、轉換元件、轉換電路三部分組成。最簡單的傳感器由一個敏感元件組成，它感受被測量時直接輸出電量，如熱電偶。有些傳感器由敏感元件和轉換元件組成，沒有轉換電路，如壓電式加速度傳感器，其中質量塊是敏感元件，壓電片是轉換元件。有些傳感器轉換元件不只一個，要經過若干次轉換。
三、傳感器的分類
目前傳感器主要有四種分類方法：根據傳感器工作原理分類方法；根據傳感器能量轉換情況分類法；根據傳感器轉換原
中圖分類號 TV737 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-（2013）012-0129-01
1 國內外理論研究現狀
國內外針對發電機理論的研究主要體現在一下三個方面：
第一、國外研究理論主要集中在通過對振動區域內的機組之間的相互關系闡述和論證，定義一個可調區域的模式，通過控制水電廠可調區域數量，提供一個有效的總有功目標值，通過這個數值來判定可行性以及可靠性。
第二、國內的研究主要是集中在對發電機組的振動區穿越區的研究之上。一般都是給出了可調區域表述的水電廠振動區穿越判斷依據，主要通過分析可行目標值，以此來研究最少穿越次數，本論文主要體現在第三節中的穿越模式的快速解決方案，通過這個方案提出幾個具體的分配策略。
第三、基于多個水電機組聯合運行有利于減少穿越振動區次數的分析結論，提出了利用虛擬調整電廠的概念在調度主站層面的建模方法與處理振動區的策在看次數。
2 水電廠調節振動區案例分析
我們這里提供的案例是以一個水電廠中的發電機組為例，案例中的我們假設I為發電機組中的第i個機組的振動區個數，其中第k個振動區是P，P的取值有兩個，一個是最小值，另外一個是最大值，我們通過這兩個值把振動區分成了兩個邊界，最小值是下邊界，最大值是上邊界。
把機組AGC調節的命令死區設置成P1，機組目前的出力是Pi，該機組穿越振動區的判斷依據的物理意義是機組目前的出力還沒有進入振動區，不過可以明確的是目標出力落在振動區的相反一面的最邊緣處，機組需要穿越振動區，這樣可以達到目標出力。
這里我們選取一個控制區域為某發電站發電機組在夏季滿荷運行下的數據作為分析利用第三節中的提出的主站建模方法所提出的策略，我們通過聯絡線對水電廠振動區進行一定的調整，為它分配一個目標出力值，采用一階低通進行處理高頻段的分量。離散因子選擇0.5，對多個水電廠進行并行調整振動區。通過仿真軟件我們可以得到如下數據表。
從表1可以看出，通過使用我們第三節的處理策略可以是穿越振動次數降低到30次，而實際穿越的次數應為128次，可見穿越次數在使用了新的的調整策略之后有很大的縮小，這是我們可以預見的結果。
3 調度主站建模方法與振動區處理策略
3.1 虛擬調整電廠建模
根據前面的分析，顯而易見的會想到這樣一個思路的可靠性和可行性，如果讓更多的水電廠參與到系統的整個調整之中。是否能夠減少單個調整廠導致的機組穿越振動區的次數。
如果將單個水電廠視為一個虛擬機組，我們可以這樣考慮把這個虛擬機組和實際機組同樣看待，因為它也有額定的容量和振動區，它的額定容量是整個發電廠所有運行機組的總裝機容量，不過它的振動區就是我們上節所論述的聯合振動區，不過參與系統調整的多個水電廠可從整體上視為一個虛擬調整電廠，其中的每個虛擬機組均對應一個實際的調整廠。
需要注意的是，虛擬機組各個可運行區域的模式，直接取為該虛擬機所對應水電廠的相應可調區域的模式。
3.2 虛擬調整電廠的振動區處理策略
該虛擬調整電廠的運行機組臺數為虛擬機組數量，總額定容量為各個虛擬機組容量之和，同樣，最大，最小可調出力分別為各個虛擬機組最大，最小可調出力之和。
類似的，可以利用前面提及的求解水電聯合振動區的方法，根據各個虛擬機組的振動區，計算出這一虛擬調整電廠的全廠可調區域，進而將全廠可調區域在全廠最大，最小可調出力范圍取補集，得到其聯合振動區。
對于這一虛擬調整電廠的聯合振動區，振動區穿越判斷依據，可行目標值的最小穿越次數以及目標出力值在各個虛擬機組間的分配策略等與實際水電廠完全相同。對于各個虛擬機組目標出力的校對核對，與實際機組的校核有所區別。
4 結論
本論文首先通過對國內外研究理論進行了比較詳細的綜述，通過第二節的數據模擬分析，進行典型案例的分析和數據結果對比，為第三節提出的兩個策略理論提供的比較豐富的實踐論據，通過對發電機組振動區的調整策略的研究，為今后實際工作中我們更加有效的工作和創造更多的效益提供了有力的技術理論支持。
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