CIR(WTZJ-I型)日常维护
CIR日常维护要确保设备处于正常的工作状态,对设备故障准确定位,利用指示灯、自检和CIR库检设备对故障模块作出判断,并对故障进行处理。CIR库检设备可完成CIR检测。CIR自检时会把自检结果通过频点以FFSK(快速移频键控)调制方式发送给库检台,在显示器上显示自检结果。建立台账后也可通过“地面遥测”启动CIR检测各功能模块,并接收自检结果。CIR自检过程如下:在MMI操作终端按“设置”键,进入设置界面,再进入维护界面中,设置库检IP和库检电话。在设置界面选中“0.出入库检测”,按“确认”键进入出入库检测界面,再选中“1.自检”,按“确认”键选择库检IP,开始自检,自检结束后,MMI上对于配置设备均应显示检测成功,如若出现检测失败,应检查相应相关单元模块。人机操作界面及故障处理人机操作界面是GSM-R机车综合无线通信设备与运营维护人员的交流平台,通过打印终端、扬声器、MMI操作终端、送受话器等设备完成信息显示、人机信息交流和控制操作传输等工作。MMI操作终端常见故障有MMI液晶屏不亮、MMI按键无反应、MMI扬声器无声音、送受话器挂机MMI无反应、送受话器PTT无反应等;送受话器则出现按键不起作用、对方听不到声音或听不到对方的声音、有杂音等故障。
检查处理方法如下:
①MMI液晶屏不亮:应检查电源供电是否正常或MMI内部连接线有无松动;再检查逆变器、液晶屏、工控板是否完好,不好则更换;
②扬声器无声音:若喇叭完好,应是功放芯片D9和音频通道故障,更换相应芯片;
③打印终端:可能是打印机电缆松动、打印机机芯、打印机控制板故障;
④送受话器:听不到对方声音可能是喇叭损坏或电线虚焊;对方听不到本机声音则可能是MIC头、芯片D3、耦合电容C1、C5损坏。
CIR主机主要内部模块功能及故障处理
(1)450MHz单元模块450MHz单元模块在主控单元的控制下完成450MHz调度通信所规定的机车电台功能及承载的数据传输功能。设备不能正常工作:若电源模块输出和CPU供电都正常时,可能是晶振或CPU坏;无发射功率:先检查控制线连接是否正常,再检查信道机、转接板、控制板是否正常,如不正常则更换;调度不能呼叫机车:检查信道机接收、转接板、接收载频、呼入信令解码是否正常,如不正常更换故障模块及外围元件;呼叫正常、查询列尾风压故障:检查发送FFSK是否正常,如正常,应是接收FFSK故障。
(2)800MHz单元模块800MHz机车电台单元(LBJ单元)具有向KLW(旅客列车尾部安全防护装置)查询列车尾部风压和控制KLW排风制动的功能,具有发送和接收列车防护报警信息等功能。CIR已安装内置式LBJ单元,但MMI未显示CIR含有该设备(MMI操作界面未显示“报警”两字):此类问题可能是CIR主机对LBJ供电出现故障,即LBJ电源接口与CIR主机供电接口连接不好、LBJ电源接口尾缆存在断路或开焊、LBJ与CIR设备通讯连接不牢靠、内置式LBJ单元主控板接口芯片故障等。CIR关机后,LBJ未正常关机(CIR断电之后,MMI未提示“LBJ三分钟后关机”):备用电池连接电缆松动、断路及连接处断裂。LBJ通讯不畅,多数功能无法使用:故障原因是800MHz天线与CIR主机连接不良、800MHz内部天线连接电缆、800MHz天线及馈线故障。
(3)GSM-R语音单元模块、GSM-R数据单元模块、GPS单元模块GSM-R语音单元故障:网络信号正常但不能送话。SIM卡坏;无网络信号可能是模块坏或SIM卡坏。GSM-R数据单元故障:无法获取有效的本机IP。电源LED灯灭,后又慢慢亮起。网络指示LED会闪烁、快闪。如果MMI上的机车号和路局的APN(AccessPointName)正确,应是SIM卡坏或GPRS模块坏或天线与设备连接不良。GPS单元故障:设备上电后指示灯不亮可能是GPS单元模块电源配件、指示灯或晶体器件损坏,CPU供电不正常;开电1~3min后运行灯亮5s、灭5s周期循环,应是GPS天线或天馈不良或被遮挡。
(4)电源及电池单元模块A单元电源单元模块故障有:开关损坏、开关部分引入线虚焊、无110V电源输入、短路、熔丝烧毁、无电压输出。如果测试点S无电压或测试点G电压低于25V,判定模块V8损坏,更换V8即可;如果测试点S电压约等于输入电压,且输出无电压,判定芯片N1损坏,更换N1即可;有输出(发光二级管HL1绿灯亮),但无19V电压:如果设备能够正常启动,并且在450MHz模式下,功能正常使用,但在GSM-R模式下,语音模块、数据模块都无法工作,有可能是没有19V电压造成的;故障点:电阻R13、芯片N2或V15已损坏。
(5)记录单元模块记录单元使用录音功能时,面板上“录音”指示灯不闪烁应是电控信号故障。处理方法:用万用表测量芯片D5管脚1电压,当有电控信号时,正常约为5V,不正常则更换三极管V2;用示波器查看D5管脚3的波形,正常时能检测到1kHz方波,不正常则更换D5。记录单元使用数据记录时,“数据”指示灯不闪烁则主控单元数据接口故障,应更换器件D11。
(6)主控单元模块CIR主机上电后,控制单元“电源”指示灯不亮:若CIR主机其他单元存在同样的问题,外部供电可能异常,检查CIR主机供电有无110V直流,供电正常情况下检查CIR主机电源电缆是否完好;若主机电源单元异常,更换主机电源单元,若单元内其他指示灯存在同样的问题,可能是单元接插件未与主机可靠接触,应检查控制单元96芯插座是否与CIR主机可靠连接,若单元内其他指示灯显示均正常,则是指示灯的发光二极管坏,更换二极管。
(7)接口单元模块接口板故障:录音通道不通(XS11),应是变压器T5烧坏;终端A语音通道不通(XS19),应是变压器T1(MIC),T2(SP)烧坏;终端B语音通道不通(XS20)应是变压器T3(MIC),T4(SP)烧坏。汇接板故障:测试点+电压不正常应是24N1损坏;XS11(DMIS)的4脚上送245mV/100Hz的信号,若测试点DDML-IN、FSKIN1无信号应是芯片N25损坏。接口单元故障:数据1灯不正常可能是发光二级管HL2或芯片D11损坏;数据2灯不正常可能是发光二级管HL3损坏或芯片D12损坏;数据3灯不正常可能是发光二级管HL4或芯片D13损坏;TDCS(列车调度指挥系统)入灯不正常可能是发光二级管HL7或芯片D6损坏;调度命令灯不正常可能是发光二级管HLI或芯片D20损坏。
分散控制系统，即以多个微处理器为核心的过程控制采集站。分散控制系统之所以能够广泛应用在我国的火电厂自动化控制中，主要得益于分散控制系统较为成熟的应用经验和运行业绩。人们对分散控制系统的特性有了越来越多的认识，并且逐渐接受和认可。火电厂对分散控制系统的应用，有利于火电厂的单元机组热工自动化水平的提高，能够适应如今电力需求连年增大的发展需要。
1分散控制系统的现状及发展
1）分散控制系统的起源。DSC应用试点最早出现在美国，1985年的时候，那时选用的是网厅电厂300MW机组，这就是分散系统控制的开端。经过20多年的不断发展，分散控制系统在不断地改进实践中积累了许多成熟经验，更是推陈出新，打破了DSC的应用只局限在锅炉和汽轮机的热工监视的局面，相关供应商掌握了愈加成熟和系统的经验和技术。经过充分的实践经验证明，分散控制系统是可行并且科学的。我国通过对DCS的不断改进，最终也达到了国际的DCS水平，在火电厂得到广泛应用。2）分散控制系统的应用。分散控制系统的实际运用价值比较高，功能相对分散、数据可共享、可靠性较高等优点让其在与其他控制技术相比之下有明显优势，被电厂和变电厂所广泛接受。我国火电厂使用过的DCS数以百计，至今，使用过的DCS可大概分成3类：多功能控制器型、可编程序控制器基础型、PC机总线基础型。我们也不排除今后可能产生其他分散控制系统，比如以现场总线为基础的控制系统，或者以电厂信息监控管理为基础的控制系统，这也将进一步扩大DCS应用的功能。3）分散控制系统的发展。分散控制系统目前有两个功能性的扩展，现场总线技术的出现，就是其在纵向扩展上面的体现。开放性、数字化、多借点是现场总线的几个显著特点。为避免只靠电缆单一传输的弊端，现场总线技术还可以帮助现场的设备实现在运行中的数字量信息交换，达到双方的共享和控制。现有的现场仪表模拟技术弊端日益凸显，主要是速度慢、精准度低、成本高，不仅不能准确监控，而且浪费大量的物资，得不偿失，在此时，现场总线技术的出现就自然而然了。并且现场仪表的模拟技术与计算机控制的数字技术不符，还可能会出现使用问题，而现场总线技术则能有效改善这方面的问题，但现场总线技术发展还不够稳定成熟，还需进一步的改进和推广。
2分散控制系统特点
1）高可靠性。分散控制系统是建立在分散结构的理念上的，这能够对系统的可靠性形成一个保障。分散结构不仅包含系统功能的分散，还包含地理位置的分散。采用分散结构的分散控制系统可以分散系统的危险性。如果一个设备的某一个部分发生了故障，并不会对该设备的其他部分的正常运行造成影响。并且运用分散控制系统还可以对关键设备进行冗余配置，这也在一定程度上保障了系统的运行的可靠性。在DCS系统中，也不乏一些旧有的模块化、标准化的软件，也帮助系统的可靠性形成一道屏障。2）监视性能好。分散控制系统能够运用高智能操作站来监视和操作过程现场，并且分散控制系统的人际交互界面比较友好，操作员完全可以进行直观观测，监控性能较好。3）扩展性能好。分散控制系统在一般情况下都是采用递阶数据通信网络，可以实现通信的分层化。分散控制系统的系统构成灵活，硬件高度集成化，设备接口模块化、标准化，这都给分散控制系统提供了较好的扩展性能。4）编程容易。分散控制系统采用控制图形界面和功能码控制组态来编程的，这样可以自动生成执行文件。这种编程方法对用户的编程能力要求不高，用户只需要掌握填表、作图等进行组态的方法就能编程，并且这种编程应用程序的质量还是比较可靠地。5）系统维护方便。分散控制系统的微处理器具有自诊断功能，应用程序在执行的时候还可以同时运行自侦段程序，扫描硬件的运行状态。发现异常现象时可以及时发出警报，对出现异常的部位和异常性质作出提示，并且系统维护的时间比较短，模件是可带电插拔、接插结构，磨剑种类少，维护较简便。
3分散控制系统在火电厂电气自动化中的应用分析
1）火电厂电气自动化的功能及特点。火电厂电气自动化是一种能够保持主控室机、炉、电的协调一致，并且便于集中的管理控制和信息数据共享的多方位系统，火电厂电气自动化能够有效提高火电厂的工作效率，当前面临的问题是，电气自动化的运行管理水平跟不上火电厂电气自动化技术的发展速度和电力市场的不断推进的速度。如何运用分散控制系统提高电气自动化的运行管理水平，是各方专家讨论研究的重点。监控和控制设备是火电厂电气自动化系统的主要功能，并且这个系统还能反馈信号在数据交换中的变化和提供部分特殊数据。这种系统的设备数量较多，布置也较为复杂。2）火电厂电气自动化的现状及趋势。火电厂电气自动化的发展也在跟随着科学技术的步伐不断向前。在数据的采集方面有了新的突破，火电厂的电气监控自动化开始纳入信息化管理。因为计算机技术和网络技术的发展，ESC系统开始取代传统操作系统，间隔层的保护和测量以及控制装置，电气自动化都能够实现独立化操作，整个系统的控制单元正在朝着一体化的方向发展。在未来，我们可以预见的是：电气自动化将不再只满足于这些基本功能，相互操作性和强大的扩展性、高度的可靠性是其新的发展方向和目标。这种突破，极有可能在商业和工业领域都得到极大规模的应用。3）分散控制系统在火电厂电气自动化中的应用。火电厂的电气运营管理必须要走电气自动化的必由之路，电气自动化系统不仅提高了火电厂的自动化水平，促进火电厂的发展，并且在相关领域也有运用空间。而分散控制系统可以提供综合化自动技术，是自动化系统的一个典型代表。火电厂实现电气自动化扩展了分散系统的纵向延伸空间，将电厂所有过程和环节纳入管控之下。电力企业只有不断地补充DCS的内容才能帮助实现科学化管理，推动整个行业的生产管理与发展。
4结论
通过本文的研究探析，我们深入了解了分散控制系统，分散控制系统是一项发展日趋成熟的技术，将其与电厂的电气自动化的功能与特点有机结合，以实现二者的整合运用，能够推动电气自动化系统进一步改进升级，优化电厂的系统管理和经济发展。
摘 要：
数控机床的核心就是CNC系统（简称数控系统），从自动控制的角度看，数控系统就是一种轨迹控制系统，即其本质上是以多执行部件（各运动轴）的位移量为控制对象并使其协调运动的自动控制系统，是一种配有专用操作系统的计算机控制系统。
关键词：
数字控制系统 发展 CNC
1、数控系统的发展史
自从20世纪50代世界上第一台数控机床问世至今已经历50余年。数控机床经过了2个阶段和6代的发展历程。
第2阶段是软件数控（CNC）：第4代1970年的小型计算机，中小规模集成电路;第5代1974年的微处理器，大规模集成电路。
常见的电子管是真空式电子管：不管是二极，三极还是更多电极的真空式电子管，它们都具有一个共同结构就是由抽成接近真空的玻璃（或金属，陶瓷）外壳及封装在壳里的灯丝，阴极和阳极组成。直热式电子管的灯丝就是阴极，三极以上的多极管还有各种栅极。以电子管收音机为例，这种收音机普遍使用五六个电子管，输出功率只有1瓦左右，而耗电却要四五十瓦，功能也很有限。打开电源开关，要等1分多钟才会慢慢地响起来。如果用于数控机床可想而知其耗电量、控制速度。
晶体管是用来控制电路中的电流的重要元件。1956年，晶体管是由贝尔实验室发明的，荣获诺贝尔物理学奖，创造了企业研发机构有史以来因技术发明而获诺贝尔奖的先例，晶体管的发明对今后的技术革命和创新具有重要的启示意义。晶体管的发明，终于使由玻璃封装的、易碎的真空管有了替代物。同真空管相同的是，晶体管能放大微弱的电子信号;不同的是，它廉价、耐久、耗能小，并且几乎能够被制成无限小。
晶体管是现代科技史上最重要的发明之一，究其原因有三个方面。第一，它取代了电子管，成为电子技术的最基本元件，原因是性能好、体积小、可靠性大和寿命长。第二，它是微电子技术革命的发动者，而信息时代至今的发展就是由微电子技术、光子技术和网络技术三次技术革命组成的，所以它的出现成为报晓信息时代的使者。第三，晶体管是集成电路和芯片的组成单元， 也是光电器件和集成光路的基本组成单元，更是网络技术的基础，只不过光电子晶体管是微电子晶体管的演变或发展罢了。由于这三方面的原因，晶体管的发明在信息科技的迅速发展中起了决定性的重要作用，它的意义远远超出了一种元器件的发明范围，而成为揭开现代技术新领域和变革几乎各种技术基础的关键。所以晶体管发明过程中的突出特点，对于其他科技的产生和发展有重要的参考和启示意义。
小规模集成电路：晶体管诞生后，首先在电话设备和助听器中使用。逐渐地，它在任何有插座或电池的东西中都能发挥作用了。将微型晶体管蚀刻在硅片上制成的集成电路，在20世纪50年代发展起来后，以芯片为主的电脑很快就进入了人们的办公室和家庭。
2、计算机数控（CNC）阶段（1970年~现在）
到1970年，通用小型计算机业已出现并成批生产。于是将它移植过来作为数控系统的核心部件，从此进入了计算机数控（CNC）阶段（把计算机前面应有的_通用_两个字省略了）。
到1971年，美国INTEL公司在世界上第一次将计算机的两个最核心的部件——运算器和控制器，采用大规模集成电路技术集成在一块芯片上，称之为微处理器（MICROPROCESSOR），又可称为中央处理单元（简称CPU）。
到1974年微处理器被应用于数控系统。这是因为小型计算机功能太强，控制一台机床能力有富裕（故当时曾用于控制多台机床，称之为群控），不如采用微处理器经济合理。而且当时的小型机可靠性也不理想。早期的微处理器速度和功能虽还不够高，但可以通过多处理器结构来解决。由于微处理器是通用计算机的核心部件，故仍称为计算机数控。
到了1990年，PC机（个人计算机，国内习惯称微机）的性能已发展到很高的阶段，可以满足作为数控系统核心部件的要求。数控系统从此进入了基于PC的阶段。最常用的形式：CNC嵌入PC型，在PC内部插入专用的CNC控制卡。
CNC与NC相比有许多优点，最重要的是：CNC的许多功能是由软件实现的，可以通过软件的变化来满足被控机械设备的不同要求，从而实现数控功能的更改或扩展，为机床制造厂和数控用户带来了极大的方便。
3、结语
总之，计算机数控阶段也经历了三代。即1970年的第四代——小型计算机;1974年的第五代——微处理器和1990年的第六代——基于PC（国外称为 PC—BASED）。基于PC的运动控制器，目前最流行的是PMAC。（PMAC（Program Multiple Axises Controller）是美国delta tau 公司生产制造的多轴运动控制卡）。
【摘要】单片机加上适当的外围器件和应用程序，构成的应用系统成为最小系统。文章对变频控制系统单片机外围电路的设计进行了探讨。
【关键词】变频控制；单片机；外围电路
本次设计采用选择PHILIPS半导体公司带手动复位功能的产品MAX708。MAX708还可以监视第二个电源信号，为处理器提供电压跌落的预警功能，利用此功能，系统可在电源跌落时到复位前执行某些安全操作，保存参数，发送警报信号或切换后备电池等。
另外，系统还扩展了可编程外围芯片PSD303。由于系统的 I/O口数量与实际所需数量还有很大的差距，故系统又扩展了两片8255A，一片用于接键盘和显示电路，一片用于接触发信号、紧急停车信号等。
一、键盘与显示电路
在本次设计中，设置了一个9按键的操作电路，以代替实际现场的操作按钮。6位的LED显示电路用于显示转速、电流、以及调试时的相关项的显示。
另外，为了便于现场工作之便，设置了5×4的矩阵式键盘，用于当系统软件等出现错误，而又不便直接对程序进行修改时的调试之用。
二、变频系统设计
现代变频技术中主要有两种变频技术：交-直-交变频技术和交-交变频技术。交-直-交变频技术为交-直-交变频调速系统提供变频电源。交-直-交变频的组成电路有整流电路和逆变电路两部分，整流电路将工频交流电整流成直流电，逆变电路再将直流电逆变为频率可调的交流电。根据变频电源的性质可分为电压型和电流型变频。
本次设计用交-交变频电路是不通过中间直流环节，而把电网固定频率的交流电直接变换成不同频率的交流电的变频电路。这种变频电路广泛应用于大功率交流电动机调速传动系统，实际使用的主要是三相输出交-交变频电路。这种电路的特点：（1）因为是直接变换，没有中间环节，所以比一般的变频器效率要高；（2）有与其交流输出电压是直接由交流输入电压波的某些部分包络所构成，因而其输出频率比输入交流电源的频率低，输出波形也好；（3）因受电网频率限制，通常输出电压的频率较低，为电网频率的三分之一左右；（4）功率因数较低，特别是在低速运行时更低，需要适当补偿。
三相变频电路就较单相复杂，其电路接线方式主要有公共交流母线进线方式和输出型联结方式。具体说来，其主电路型式有：3脉波零式电路、6脉波分离负载桥式电路、6脉波非分离负载桥式电路、12脉波桥式电路、3脉波带中点三角形负载电路、3脉波环形电路。
本次设计选用较为简单的一种—3脉波零式电路。
三、同步电路设计
同步电路的功能是，在对应的晶闸管承受正向阳极电压的初始点（即控制角α的起算点）发出一个CPU能识别是哪一相同步信号的中断脉冲Utpi和要求的α角进行延时控制，输出相应的触发脉冲。三相同步电压信号经同步变压器、滤波、稳压、放大和光电隔离后分别接至单片机的、和管脚。另外，由于此处直流电源和触发电路中所用的电源不能共用，且光电耦合器输入输出端的地端亦不能共用，为了以示区别，它们的符号均有不同。
Ua、Ub、Uc 与可控硅组件的三相交流电压同相位。Ua、Ub、Uc经R3，C3滤波电路波形变换光耦隔离整形电路后输出三相方波电压，记为 KA、KB、KC，三相方波分别送给 80C196单片机的P2口的 、、端。CPU根据KA、KB、KC的值判断三相交流电源的相位。
四、触发电路
在设计中，三相电路中每相均有正反两组晶闸管，每组均采用三相半波式接法，即每组用三个管子，所以一共有18个晶闸管，这样，触发脉冲也应有18路。三极管V为输出级功率放大晶体管；电容C为加速电容，与R构成微分电路，可提高脉冲前沿的陡度；为兼顾抗干扰能力和脉冲前沿陡度，一般取C为μF。为保护脉冲变压器，在脉冲变压器两端并联电阻R和二极管D的串联电路，一般R阻值取为1K。电阻R为假性电阻负载。另外，为了隔离输入输出信号，加入了光电耦合器，考虑到应有足够的脉冲强度使晶闸管导通，输出极电压设为15V。在出发电路中，为了得到足够的脉冲宽度，而且使脉冲前沿尽量陡，后沿下降快，故采用了脉冲变压器T～T。另外，为了达到电气隔离作用，亦加入了光电偶合器。再者，为便于单片机对触发电路的控制，在同步变压器1~18的输入端，分别引入了紧急封锁信号（由 引入）和 555 定时器构成的多谐振荡器信号，而多谐振荡器的控制信号则由单片机的 控制。这样，当电机输入紧急停车信号时，单片机通过其 输出高电平，这样就使得触发电路输入端口的或非门被封锁，也即封锁了变频装置的触发脉冲，使电机快速停车。
五、保护电路设计
为了提高控制系统的可靠性和安全性，在交流电力系统的设计和运行中，都必须考虑到有发生故障和不正常工作情况的可能性。在三相交流电力系统中，最常见和最危险的故障是各种形式的短路，其中包括三相短路、两相短路、一相接地短路以及电机和变压器一相绕组上的匝间短路，当然也有其它形式的保护措施。具体保护形式有：电流型保护，电压型保护等。为简单起见，这里仅采用电流型保护中的短路保护和过电流保护，并在每个电机的定子输入端均接入了正反向交流接触器。另外，为防止意外情况的发生，引入了紧急停车信号，当按下紧急停车按键时单片机通过中间继电器关断接触器 KM2-KM8。
六、反馈环节设计
本系统中引入了电流反馈。电流反馈采用三相交流互感器，经三相桥式整流电路及滤波电路，最后经限流、滤波及限幅电路反馈回单片机的 口。
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1功能
电气自动化控制系统在今天的社会中被广泛应用于各个领域，是随处可见的社会单元，而这一现象的实现与它自身的功能是密不可分的。一个事物的社会普遍化的背后一定潜藏着更深层次的原因。电气自动化控制系统的核心也是主要功能在于它的自动控制、保护功能。以实时监测为基础实现设备各个部件之间的联动，实现整体功能的开关、制动等功能，这就是所谓的自动控制的实现，这也是电气自动化的最为重要的功能。我们可以举一个简单的例子:在特定的触发机制下，实现整个系统的自动化操作，简单来说就是自动开启与关闭。一定的电气设备被我们通过各种各样的模拟信号、磁场信息、电流等外在刺激形成关联，当这些外在刺激达到一定程度后，会触发相应电气设备机制，从而带动设备完成既定的机械运动，这就是电气设备功能。而机械装置在整个运行的过程之中遇到问题，产生故障，进而导致整体的崩溃，这时装置能够自行检测出问题所在，进而发出警报信号然后完成对于装置整体的临时应对，是为保护。我们需要注意的是，上述的一切行为机制完成的前提是监视监测机制的健全无误。上述功能的实现是电气自动化控制系统得以正常运行的前提，正是凭借着这些功能，电气自动化控制系统才能够在借助动力控制系统和网络之后，实现与整个社会生产之间的链接，进而生成控制网，这种控制网是多种多样的。
2电气自动化控制系统的发展现状概述
我国近年来，随着改革开放程度的进一步推进，以及与国际接轨的日益加深，我国的经济发展水平不断攀升，经济是科学技术进步的源动力，在经济发展的刺激下，我国的电气自动化水平得到了长足的发展。但这只是纵向的比较，只是与我国过去的比较，同世界发达国家进行横向比较时，我们能够清晰的发现我国电气自动化水平的稚嫩。经济在发展，社会在进步，随之而来的是我国电气自动化技术的不断完善，但是我们同样能够清晰的感受到的是在这一领域竞争压力的扩大化。因此，我们在研究电气自动化控制系统是必须立足于实际生活，不可脱离实际，空谈理论，一切理论只有付之于实践才有意义。分布式自动化控制系统首先我们要认识一个名词DCS，这是一种分布式的电气自动化控制系统。它具有良好的实时性，并且结构可靠。但是也具有致命的缺陷，那就是维护难度高，而且企业生产标准难以达到要求。集中式自动化控制系统这一系统与分布式自动控制系统等其他控制系统相比，解决问题速度慢，这一缺陷归根是控制方式的问题，这一缺陷会影响整个控制系统的运行速度。
3电气自动化控制系统在日常生活中的应用
（1）交通领域的应用。电气自动化在交通领域应用很多，汽车自动化开关、安全气囊等都是这一技术的应用。（2）服务行业的应用。典型的应用就是POS机的推广应用，保障了资金安全、提高了交易效率。
4电气自动化的未来发展趋势
（1）标准的统一化。信息、制作规格等各个方面标准的统一化能够降低工程成本以及能够进一步促进电气自动化的发展。（2）智能化。全面提升电气自动化控制系统的智能化水平，使之能够更加便捷的接受外界的信号刺激，进而快速做出反应。
摘要：对太古集中供热控制系统进行了介绍，归纳总结了太古集中供热控制系统的故障，并通过分析其故障产生的原因，从控制服务器故障处理、通讯故障处理、ＵＰＳ故障处理等方面，提出了针对性的解决措施，从而更好的保障集中供热自动控制系统的持续稳定高效运行。
关键词：集中供热；自动控制；故障处理
１概述
随着社会经济的发展和科技的进步，自动化控制设备在集中供热系统的应用更加广泛，集中供热系统的自控运行管理也趋于完善。通过自控系统的深入实施和热网的集中管理，使得热网资源的利用率得到持续提高。本文以太古集中供热系统为例，介绍了太古供热的自动控制系统以及总结运行以来常见故障以及处理方法［１］。太古集中供热系统涉及热源、热网、换热站和热用户，随着供热规模的扩大，供热系统复杂程度不断提高，原有的人工调整方式严重制约城市大热网的精细化控制。必须借助先进的自动化控制技术和设施设备来实现集中控制。集中供热系统热网自动化控制是在各个热网换热站、关键管线节点上安装自动控制设备，建设自动化控制总站，并对热网传递上来的数据信息进行综合分析研判，并执行相应的调整。太古集中供热自动控制系统包括机电设备层、就地仪表层、现场控制层、通信网络层、中央监控层、信息管理层（见图１），自动控制能够实现热网运行系统的自动精细控制，使得城市集中供热系统的热量实现均衡输出，减少了资源、能源的消耗，提升了供热服务质量［２］。
２太古集中供热控制系统
太古集中供热自动化控制系统包括高温网系统和一级网系统，一般涉及电动阀门的开度控制、变频器的频率调整等内容［３］。
２.１太古一级网系统
太古集中供热一级网系统通过全网平衡控制系统进行控制，以温度和热量为控制目标，通过调节阀门开度和分布式回水加压泵的频率进行流量控制，实现温度和热量的控制。在系统运行的过程中，现场ＰＬＣ采集并计算二次循环水的温度变化，并上传计算结果，服务器对比目标参数与现场参数差异，下达阀门开度要求到对应的现场控制器上，现场根据接收到的指令信息来完成对电动阀门开度的调整。常规换热站自控设备设置见图２［４］。
２.２高温网系统
３太古集中供热控制系统的故障
太古集中供热控制系统已经安全平稳运行５个采暖季。对投运以来的故障进行统计分类，归纳如下。
３.１通讯故障
各泵站与调度中心之间的数据和操控指令传输通过电信城域网的通讯方式进行传输（如图４所示），通讯系统是整个系统的“传输神经”，如果在运行时期调度中心机房服务器与泵站发生通讯故障，调度中心人员无法实时监测生产数据，相当于失去了“眼睛”，不能做出及时准确的判断，并且操作指令无法下发，长时间通讯终端还会影响其他关联工作站、操作控制系统的运行。通过多年的运行观察，导致通讯出现故障的原因一般是交换机、路由器故障及通讯光缆中断。
３.２ＵＰＳ故障
电是控制系统的动力之源。控制系统除了接入市电外，自控系统ＰＬＣ柜、计算机、服务器和通信设备等均需要接入ＵＰＳ，在市电发生故障时，电源无扰切换至ＵＰＳ电源供电，确保系统可以继续稳定运行，不会骤然停车，保证有足够时间执行紧急停运和处理故障，ＵＰＳ的常见故障有：１）ＵＰＳ电池使用时间严重超过服役年限。２）ＵＰＳ电池长期未进行充放电测试。３）误将ＵＰＳ的极性接反，从而会导致逆变器的损毁。４）连接好电池后没有将电池的开关打开。５）线路维修更改了原本的相序，导致ＵＰＳ电源不能正常启动。
３.３ＰＬＣ模块故障
ＰＬＣ模块是控制系统的“功能器官”，ＰＬＣ模块故障是一种常规故障，一般ＰＬＣ显示屏可显示模块故障代码。ＰＬＣ模块常见故障有：１）外围电路元器件故障。自动控制系统的ＰＬＣ模块控制一旦出现元器件损伤，整个控制柜系统就会停止工作。同时，ＰＬＣ控制柜输出端子带负载能力是有限的，一旦超过了规定的最大数值，就需要及时对外接继电器或接触器才能够重新恢复工作。２）输入端烧毁或输入卡损坏。现场仪器或传感器送来ＰＬＣ的模拟输入信号在显示屏上的数据不正常，用标准信号发生器替换模拟输入信号数据也显示不正常。３）输出卡出现故障。ＰＬＣ或控制器的模拟输出有问题，利用显示屏的数据输入功能给该模拟输出端输出一个固定的模拟信号，如果还是有问题，即可初步判定该输出卡有故障。
３.４接线端子接触不良
接线端子是连接器的一种，是连接自控设备和导线的专用设备，外部的电压、电流、信号传递到与之匹配的连接器接触件上。因此，要求接触件具备优良的结构。但是由于接触件结构设计不合理、材料选用错误、模具不稳定、加工尺寸、表面粗糙等都会引发端子接线的接触不良。端子接线接触不良一般会在工作一段时间后显示出来。具体表现机理是控制柜配线出现缺陷或者使用中震动加剧会引发接触不良的问题。
３.５传感器故障
传感器是控制系统的“感知器官”。集中供热系统中常见的传感器有压力、温度、流量、液位传感器，这些设备是热网运行的重要数据来源，在系统运行过程中常会出现的故障如下：１）传感器不显示数值。可能的原因为电源线路断路、电源故障、ＰＬＣ模拟输入通道问题或仪表本体电路损坏。２）数值误差大。可能的原因为量程设定、取源位置、ＰＬＣ模拟输入通道问题或仪表本体电路损坏，同时这些仪表要定期进行校准。
３.６电动调节阀故障
电动调节阀在系统运行过程中常会出现的故障有指令给定开度和阀门实际开度不一致、阀门反馈信号错误。故障原因可以从以下几方面进行判定：给定通道模拟量输出是否正常、反馈通道模拟量输入是否正常、阀体是否有异物卡住、重新上电复位阀门或者手动校准阀门、查看执行器与阀体是否匹配、阀门本体有没有进水、控制线缆有没有中断等。
４自动控制系统故障的解决对策
自动控制系统的正常稳定运行对太古集中供热系统尤其是太古高温网系统至关重要，因此在自控系统出现故障时，根据故障现象分析故障原因，快速找到故障办法，保证供热系统的正常运行。当出现因自控系统故障而导致系统停止，需要维保人员快速查找原因，采取相应的解决对策。结合近几年采暖季发生的故障，总结了以下几点故障处理措施［６－７］。
４.１控制服务器故障处理
控制服务器为整个供热自控系统的核心大脑，当发生故障时，不能正常反映现场的运行参数，操作指令无法下发。为防止故障的发生，控制系统服务器设置两台服务器互为冗余，当主服务器发生故障时，系统会自动切换至备用冗余服务器，待自控人员处理完故障时，再将服务器切换至主服务器，期间对控制系统不会产生任何影响。并且，在日常运行过程中，定期对服务器进行点检，检查服务器硬盘容量，保证服务器正常运行；定期对两台服务器进行手动切换，确保备用服务器一直处于工作状态，在主服务器故障时无缝衔接。
４.２通讯故障处理
当调度中心与各泵站发生通讯故障时，各泵站数据在调度中心丢失，但泵站本地控制计算机数据正常。此时，要求各泵站将权限切至泵站本地控制，并且报告调度中心目前的运行情况。维保人员检查相关设备，如果属于通讯设备故障或损坏，及时更换备品备件，如果经分析是运营商通讯故障，通知运营商进行处理。故障处理后，再将各泵站操作权限切至调度中心控制。
４.３ＵＰＳ故障处理
ＵＰＳ电池是易耗物品，按照规定每三年更换一次电池，以确保电池电量能够维持市电故障时的应急时间。为了保证ＵＰＳ电池的使用寿命，电池保养必不可少。根据供暖行业的时间特殊性，每年的停暖之后和供暖前期都会彻底对ＵＰＳ电池进行充放电，保持电池的有效利用率。在供暖期间，定期对ＵＰＳ进行检查，如果发现ＵＰＳ故障，将ＵＰＳ的供电无扰切换到市电，根据面板上的故障信息进行对应的处理，处理完毕后将供电方式切换ＵＰＳ供电，此操作对系统无影响。
４.４ＰＬＣ柜及模块故障处理
根据５ａ的运行经验，ＰＬＣ柜发生的故障大多数是柜内的模块与接线端子故障，当调度中心显示车间某台水泵就地ＰＬＣ柜故障时，需将这台水泵的控制权限切换到变频器控制，然后根据报的故障情况进行ＰＬＣ柜的维修，更换模块、尾纤或者紧固端子线。待处理完故障后，再将水泵权限切到调度中心控制。
４.５现场仪表与阀门故障处理
现场仪表主要包括压力、温度、热量表、液位计等。当调度中心显示某一仪表故障时，维保人员排查现场仪表的接线，与ＰＬＣ柜的通讯，如仪表本身故障，需要及时更换备品备件。电动阀门故障处理需要先将阀门控制切到阀门本体控制，这样保证在阀门故障的情况下，阀门不会自动执行开关动作，然后对阀门控制器进行检查维修。
４.６及时更换备用件
自控系统的主要功能原件都是电子原件，工作环境中温度、湿度以及灰尘等都会影响电子原件的寿命。因此在发现故障的原因之后要及时替换备用件。需要注意的是，在更换备用件的时候要始终保持设备处于断电的状态，并在更换电子原件的时候及时记录和检查原件的开关状态，如果是需要区分正负极的供电设备，安装时要注意，避免电极反接损坏设备。
５结语
太古集中供热系统的自控系统能够实现调度中心与热源和各个热力站运行参数的一致性调节，实现了按需供热的精细化调整。为了能够更好的促进集中供热系统的稳定运行，自控维保要结合实际加强对集中供热自动控制系统运行故障的分析，快速判断故障原因，采取有针对的解决对策，从而更好的保障集中供热自动控制系统的持续稳定高效运行。
［摘要］实验教学是初中物理教学的关键。优化实验教学，用灵活、个性化的方式开展物理教学，能更好地发挥教师和学生的潜力。基于整合理念，巧妙结合物理模型、信息技术、生活情境等手段优化物理实验教学，能让物理课堂充满生机和活力，更有利于学生物理学科核心素养的提升。
［关键词］初中物理；实验教学；有效策略
物理课程立足于帮助学生从物理学视角认识自然，理解自然，建构关于自然界的物理图景；引导学生经历科学探究过程，使用科学研究方法，养成科学思维习惯，增强创新意识和实践能力；引领学生认识科学的本质以及科学技术社会环境（ＳＴＳＥ）的关系，形成科学态度、科学世界观和价值观，为做好有责任感的未来社会公民奠定基础。初中物理教学是学生物理知识体系构建的奠基阶段，对学生进入后续物理学习，培育核心素养，实现全面发展有着非常关键的作用。当前的初中物理教学还存在一些弊病，比如教学形式僵化、课堂气氛不够活跃、课堂思维含量不高、学习趣味性不浓等问题，影响了学生的学习效率和学习积极性。如何有效提高课堂教学效率？优化物理实验是关键，以实验教学为突破口，引领课堂教学的改革与创新，是提高初中物理教学质量的必由之路，这就迫切要求教师对物理实验教学进行创新。基于整合理念，落实以下策略，可以有效提升物理实验教学的质量。
一、结合信息技术开展实验教学，实现优势互补
兴趣永远是学生最好的老师。信息技术的迅猛发展给物理教学带来了更多的选择，教师完全可以将实验教学与多媒体技术相结合，使教学智慧化、数字化。从心理学的角度来说，多媒体多样的技术手段和生动的表现形式，非常适合初中生好动、注意力不集中和好奇心强的学习心理特性，对提高教学效率非常有帮助。如果只是单纯地照本宣科，对学生灌输长篇大论的理论知识，会令课堂变得枯燥无味。物理实验本来就具有新奇活泼的优势，在实验教学中运用信息技术增强表现力，能够更好地激发学生的探究兴趣。例如，在“凸透镜成像规律”的教学中，因为凸透镜成像的规律，对初中生来说，非常复杂，有点类似于数学中的分段函数，成像结果分为三种情况：有实像和虚像、放大和缩小、正立和倒立，还有物距和像距的动态变化规律、物距和像距的大小关系，更有一倍焦距和二倍焦距特殊点的成像性质，以及光路可逆知识点的融入。面对这样复杂的知识点，实验教学的重要性更是体现得淋漓尽致，优化凸透镜成像规律的实验探索是本课教学的关键。同时，针对这一教学难点，在实验得出成像规律后，或者是第二课时教学中，用凸透镜成像规律的Ｆｌａｓｈ动画课件再一次演示凸透镜成像的几种情况，既可有效进行巩固复习，也更有利于将学生头脑中零碎的实验片段组合成整体，进而动态并整体地把握凸透镜成像的各种情况，实现真正意义上的深入理解。在突破这样的教学难点时，多媒体课件辅助实验教学，利用虚拟实验的高效、动态功能，实现传统实验与信息化手段的优势互补，是优化实验教学的一种有效手段。又如，学生首次接触“光的折射”的概念时，光靠课本上的简单内容和教师的简单演示并不足以让学生完全掌握各种物理现象的特点。教师可以在课前制作好教学ＰＰＴ，并通过多媒体设备展现出来。如在“光的折射”教学中，可以顺势让学生联想站在岸上看水中物体的情景，利用多媒体制作动画，展示光路的传播路径和成像，这样能够让学生对光的折射以及在生活中的应用有更深入的理解。多媒体技术支持下的虚拟实验，能够让实验教学变得更加有趣，也更高效。
二、配合物理模型开展实验教学，提升推理能力
教学的较高境界，不是让教师成为课堂的中心，而要把课堂的主动权交还给学生，充分发挥学生的主体作用。在物理实验教学过程中，教师要鼓励学生发挥想象力和联想能力。科学推理不是毫无根据的胡思乱想，但也不必太过拘泥于形式，只要是有道理的、比较符合情理的，即使猜测有些偏差，也应该给予充分的肯定。为了便于学生理解，还可以在需要时使用物理模型辅助实验教学。例如，水在固态、液态和气态三种形态上的变化是一个比较容易混淆的问题，但它又是一个必须掌握的重点知识。这种知识光靠一遍遍地重复强调是没有用的，只有学生自己理解了才能准确掌握。为了培养学生的推理能力，笔者在课前要求学生讲讲自己对“水是怎么凝结成冰”和“水是怎么变成水蒸气的”这两个问题的理解。有学生用热胀冷缩的生活经验来解释：冷的时候水分子缩成一团就变成了固态，受热膨胀散开后就成了气态。还有学生补充说：水分子之间应该有相互吸引力，冷的时候吸引力变强，热的时候吸引力变弱。这些推测虽然不完全正确，但是却比较合理，所以笔者首先肯定了它们合理的地方，然后抛出正确的思路让学生再去思考。在这个过程中，用了水分子的模型，模拟水的变化，每个水分子用一个小圆球来表示，水分子间的相互吸引力用一根小木棍来表示。在低温时表现为吸引力，所以水的形态是相对稳定的固态和液态，而随着温度升高，水分子获得了足够的内能后，分子间的力转化为斥力，分子间的距离增大就变成了气态。在这样的启发下，学生的探究积极性得到了极大的提高，都争先恐后地提出了自己的想法，这样的课堂思维活跃，教学效果很好。
三、联系生活情景开展实验教学，培养物理思维
思维能力是学生解决物理问题的关键。教学过程中培养学生的物理思维就显得非常重要了。初中物理课堂中培养物理思维，以下两个方面必不可少：直觉思维的培养和生活化的物理探究。例如，在“光的折射和反射”教学中，就可以渗透直觉思维的培养：关于光线在折射现象和反射现象中的夹角关系，不妨先由教师给学生做演示，通过直接观察做出猜测。大部分学生都会发现，反射现象中反射角和入射角的大小是一样的。而在折射现象中，有一些学生观察不太仔细，因此误以为折射角和入射角一样大或更小。随后经过实践证明，学生能够快速地纠正自己的错误，同时观察同类型的现象时也形成了更准确的直觉思维。对生活化的物理探究，以学生理解漫反射和镜面反射之间的区别为例，可以采取将实验教学与实际生活相联系的方式进行。比如老式的电影放映机，投影仪的光照射到幕布上，因为幕布的表面并不是光滑的，光线在粗糙的表面上发生了漫反射，所以坐在任何位置的人都能欣赏到电影。而如果取一面镜子，用激光笔把一束光打在镜面上，此时发生的却是镜面反射，所以只有站在特定方向上的人才能看到镜子上的光点。这样通过与实际生活相结合，就能够把实验教学融入真实的生活情境中，帮助学生探究实际生活中的物理现象。综上所述，教师在物理实验教学过程中要善于运用多媒体技术、构建物理模型、结合生活情境等，充分发挥学生的想象力，促使学生自主学习，培养学生的物理思维能力，在有限的课堂时间里，优质高效地完成教学目标，用智慧设计课堂，用兴趣引领学习，用灵性升华教学。优化物理实验教学，对提高教学效率、完成既定的教学目标和培养学生的科学素养，都有非常重要的作用。
［参考文献］
1.胡建乐．浅析教学实验在初中物理教学中的巧妙应用［Ｊ］．中学物理，２０１６（４）.
摘要：水利工程是当前一项十分重要的社会工程，对社会上各个方面发展均有着十分重要的作用。为能够使水利工程作用得到发挥及保证其正常运行，水利工程管理是十分重要的一项工作，在当前水利工程管理中，自动化控制系统的应用使管理工作质量及水平得到很大程度的提高，促进水利工程管理进一步发展。
关键词：水利工程管理；自动化控制系统；应用
水利工程管理是当前保证水利工程正常运行的基础条件，并且也是关键内容，随着现代信息技术及自动化技术的不断发展，在水利工程管理中自动化控制技术也得到越来越广泛的应用，并且对水利工程管理有很大帮助。因此，在水利工程管理过程中，为能够使工作质量得到提高，应当对自动化控制系统应用进行科学分析，并且充分掌握，从而使水利工程管理得以更好发展。
1自动化控制系统工作原理
调水工程中需要使用大量水泵及其辅助设备来组成泵站系统，由于泵站机组容量的不断增大、泵站工程的安全可靠性和节约能源的要求不断提高。为了实现水资源的合理调配与使用，需要发挥泵站的最大效益。为了提高泵站运行的安全性和可靠性，需要有现代化的手段来对泵站的运营进行管理。因此，泵站实施自动化和信息化建设，是泵站日常运行管理工作科学化、规范化、现代化的重要举措，是为了上述目标的重要手段。同时对提高泵站运行管理工作效率，保证泵站长期高效、可靠的运行有重要意义。该系统的运用能够使泵站运行管理人员大大减轻其工作强度，另外还能够使泵站机电设备的综合使用效率以及寿命均得到有效提高，还能够使工作人员对泵站综合运行情况进行直接查询及了解，便于远程管理调度，对水利工程自动化管理水平提高有着十分重要的促进作用。
2水利工程管理中自动化控制系统的应用
利用自动化控制系统监测控制水泵机组
水泵机组在泵站中属于十分重要的一种能源转换设备，其组成主要包括两大系统，即同步电动机与水泵。在水泵机组使用过程中，当开机时自动化控制系统首先应当将防洪闸门打开，同时将清污机启动，使其运行，并且应当对同步电动机组内的励磁系统进行动态检测，对其实际运行状态进行观察，注意是否良好。自动化控制系统内部存在自动判断程序，其能够对各类启动条件进行判断，在确定均与预设参数要求满足情况下，才能够继续进行开机控制。在水泵机组实际运行过程中，自动控制系统便开始进行实施监测，利用有关传感器元件对机组内部各个相关机构元件情况进行动态监测，利用内部运算程序能够对相关数据进行动态分析判断，可随时进行记录，并且实时进行调节，从而使机组运行能够保证处于最佳状态。在自动监测过程中，若有系统故障发生，自动控制系统可对相应执行机构进行实施操作，从而将报警或者事故跳闸等相关动作完成。
利用自动化控制系统监测励磁控制系统
在机组启动以及实际运动过程中，对于励磁装置中晶闸管元件相关运行参数，利用自动化控制系统中上位机可实时显示，并且能够进行记录。在上位机上，相关工作人员依据调度参数可对任何闭环进行调节，从而能够实时调节切换机组恒电流运行、恒功率因素运行以及恒无功率运行状态。对于自动化控制系统而言，其所设置的为综合调节方式，即中控及现地相互备用。当自动化控制系统中上位机有故障出现时，运行人员可选择现地励磁综合控制单位执行，在现地单位中利用可视化人机互通触摸屏系统借助触摸软电子按钮或者键盘直接调节励磁系统，从而使机组运行可靠性得到有效提高。在系统实际运行过程中，当同步电动机有故障出现时，对于自动化控制系统而言，其不但能够利用上位监控系统通过声光等有关方式对中控运行人员进行报警提醒，使其及时排查相关故障单元，另外在现地触摸屏系统中还能够显示报警，避免工作人员出现误操作情况。
利用自动化控制系统可视化监视泵站全局
对于自动化控制系统而言，其上位机中的可视化人机互通界面中，设置整个泵站层次重叠菜单的画面，其包括主变监视、电气主接线、开机及停机判断闭锁流程图、水泵机组单元监视以及油气水等，另外还包括闸门控制系统。在泵站运行管理过程中，相关工作人员只要利用鼠标对上位机各个功能菜单选项直接进行选择，便能够全方面了解整个泵站系统运行状态以及相关数据信息，从而能够将合理高效运行调度计划制定出来。为能够使管理工作更加方便，在自动化控制系统中，对于每个管理人员而言，其均设置密码，在管理界面上只有将正确个人信息输入，然后才能够利用自动控制系统管理整个泵站。另外，在自动化控制系统中，还有多层防护闭锁程序的设置，可有效避免出现人为误操作事故，使整个系统都能够保证高效稳定运行。
3结语
在水利工程管理过程中，为能够使管理工作水平及效率得到有效提高，应当对自动化控制系统进行合理应用，该系统的应用能够实现对水利工程中各个方面的自动化管理控制，对水利工程自动化管理水平的提高十分有利。相关水利工程管理人员应当对自动化控制系统应用熟练掌握，并且合理应用。
参考文献：
[1]徐建芳.自动化控制系统在水利工程管理中的运用[J].中国资源综合利用,20xx(7).
[2]王伟.水利工程自动化控制应用趋势[J].科技创新导报,20xx(6).
[3]王乐.水利工程自动化控制应用趋势[J].科技创新导报,20xx(10).
摘要：随着经济与科技的不断发展，教育已经成为了当前社会最为重视的问题之一。近几年信息技术进步飞快，电子技术演示实验的应用率越来越高。本篇文章将阐述当前电子技术演示存在的不足，探讨基于虚拟仪器的电子技术演示实验，并列举具体案例进行详细分析。
关键词：虚拟仪器；演示实验；多媒体
引言
电子技术本身是一门具有较强实践性的课程，在实际教学的过程中往往有大量实验教学。这其中应用价值最强的便是演示实验，对于学生的学习兴趣和积极性的激发有着非常重要的影响。为此，教师理应针对这一方面进行深入研究，在了解其不足的基础上对其不断改进。
一、电子技术演示存在的不足
（一）实物演示的方式
实物演示方法是最为传统的一种方法，同时也是最具说服力的方法，学生们能够直接观察到最原始的实验结果。但是，由于电子技术实验需要使用大量实验仪器，且这些仪器非常笨重，不便于搬运，同时由于显示器过小，实验观察难度较大。
（二）视频演示的方式
视频演示主要依靠教师提前录制好的视频配合相应的解说以及字幕，之后通过多媒体设备在课堂中进行播放。这种实验方式本身观察效果较强，同时也具有较强的真实性。但是实验操作的灵活性较差，教师无法掌控全局。
（三）CAI课件演示的'方式
CAI课件演示主要依靠多媒体工具将具体实验过程做成相关课件，并由教师在课堂中进行播放。这种方式的表现形式与视频演示的方式十分接近，知识实验本身过于抽象化和理想化，缺乏一定的可信度。
（四）计算机仿真演示的方式
模拟仿真主要依靠相关软件代替原编号实验的具体操作，能够对实验的各个环节进行模仿和确定，拓宽了原本实验教学的思路。但是尽管其已经具备了足够的仿真度，但是仍然无法达到具体实验的效果[1]。
二、基于虚拟仪器的电子技术演示实验
（一）虚拟仪器的概念
所谓虚拟仪器，主要是指在传统以电脑作为主要核心的硬件平台上，按照用户自身的设定所形成的全新仪器系统，里面包括虚拟仪器面板以及测试功能。这其中，“虚拟”的概念主要是指仪器面板本身以及依靠软件完成仪器的测量工作。在某种程度上可以说，虚拟仪器的技术中将电脑本身的软硬件资源全部发挥了出来，并将相关软件作为基础平台，在挡墙电脑屏幕中虚拟出与仪器本身十分类似的显示面板。使用者可以依靠键盘以及鼠标的方式对其进行操作，调整开关和旋钮，完成仪器虚拟运行的工作，同时还能了解仪器目前的使用状态，并对之前的实验结果进行读取。基本上虚拟仪器能够完成传统仪器中的所有功能，从某种意义上可以将其称之为传统仪器的模块化以及软件化表现[2]。
（二）基于虚拟仪器的演示实验系统
现如今最为常用的演示实验系统主要为NIELVIS，其主要将原本LabVIEW编程作为基础，将实验中常用的仪器功能进行集成。因此，NIELVIS可以算是一种多功能数据采集的设备，内部主要是一个完全自定义的工作台，在其上方有一个实验面板。一般而言，其主要功能为信号的分析、数字万用表、信号源、定时以及直流电源。从上述可以发现，虚拟仪器系统可以将传统实验中的大部分功能完全代替，并完成电子技术课程的绝大多数实验演示。不仅如此，还可以对原有功能进行拓展，从而满足更多不同实验的具体需求。在实际教学的过程中，当教师需要进行实验的时候，可以先将NIELVIS安装在电脑的PCI插槽位置，之后再进行线路的搭建工作，并完成具体实验的操作。如此一来，只需要将实验演示的内容投到教室的大屏幕上，学生们便能够清晰地观察整个实验的所有操作以及实验结果，促使实验的演示效果进一步提升。而且由于电路本身有实验元件直接搭建，使得实验的可信度也得到了相应的提升。
三、电子技术演示实验应用的具体案例
本次案例的课程选取的实验内容为反向放大电路实验，以此对利用虚拟仪器技术进行实验教学演示进行详细说明。在实验开始之前，教师可以先向学生们播放多媒体视频，促使学生们对于本次实验所需要使用的元器件有所了解。本次实验所需要用到的元器件为741运算放大器、10千欧的电阻R1、100千欧的电阻RF以及若干导线。当元器件全部展示完毕之后，教师可以安排一名学生在虚拟仪器面板上进行电路的搭建工作，具体过程可以利用视频的方式进行展现，促使学生们能够观察到搭建的所有操作内容。电路内部的输入信号往往由虚拟信号的发生器产生出来，所以可以用导线将其中一端与工作台的“FGENFUNC_OUT”的引脚位置进行连接，而另一端则需要与“GROUND”相连接。同时，输出端则需要与“ACH0”相连接，以此当做虚拟示波器的主要输入信号，并将另一端与“GROUND”相连接。在进行实验的过程中，首先需要打开工作面板，利用鼠标对信号发生器进行调整，将其调到1kHZ的正弦波，而实际幅度可以调整到200mV。之后可以将示波器的面板打开，并开启CHA以及CHB两条通道，将第一个的“Source”设置为“ACH0”，而第二个的“Source”需要设置为“FGENFUNC_OUT”。如此一来，CHA主要负责信号的具体输出工作，而CHB则主要负责信号的输入工作。此时可以对其输出的波形颜色进行调整，从而能够对其予以区别。此时具体输入电压的数值为200mV，实际输出的电压为2V，所以反相放大器的具体放大倍数可以达到10倍左右，同时波形的具体相位差距则达到了180度左右。这一结果与理论中提出的要求基本上相吻合。从该实验能够发现，依靠虚拟仪器替换传统的工作仪器，方便了课前准备操作，教师不再需要提前将种类繁多且非常笨重的仪器带入教室，减轻了工作量。另外，由于虚拟仪器的内部显示面板全部集中在显示器中，教师便可以利用多媒体将具体实验操作以及实验结果的数据资料传到大屏幕上，增加了实验效果的可见性。不仅如此，由于电脑本身具备较强的储存功能，可以将具体实验现象保存到电脑之中，当进行课堂复习以及知识巩固的时候，能够将其随时调出来进行观看。如此一来，学生们的学习积极性大幅度提高，课堂教学的质量也随之提升。
四、结束语
综上所述，虚拟仪器在当前电子技术课程中有着较强的应用价值，能够模拟绝大多数实验内容。因此教师们应该对其继续研究，并予以推广。
参考文献：
[1]李文联.虚拟仪器在电子技术演示实验中的应用[J].实验室研究与探索，20xx，23（1）：20-22.
[2]范蕴秋.电子技术演示实验中虚拟仪器的应用研究[J].电子技术与软件工程，20xx（20）：184-185.
