摘要：电气自动化是电气工程中的一个分支，全称为电气工程及其自动化，其在各个行业都有着非常广泛的应用。本文笔者结合自身工作实践经验，从电气工程与电气自动化设计原则与设计特点、电气自动化应用的构成形式、电气自动化在电气工程中的应用以及电气工程中自动化技术的应用优势等方面对电气自动化在电气工程中的应用进行了探讨，希望对相关从业人员具有借鉴意义。
关键词：电气自动化 电气工程 应用
前言：电气自动化技术作为一项知识密集型技术，其需要工程师有着较高的技术水平。不断地从电气系统的实际应用出发，深入研究电气自动化装置，熟悉其构成，在遵守规程的基础上，不断地完善该自动化装置的图纸，让系统更加的严密、富有逻辑性。同时，还要加强实际应用中对该装置运行规律的进一步探索和经验积累，让电气自动化更加完善、更加成熟。
1 电气工程与电气自动化设计原则与设计特点
电气工程中电气自动化应用的设计原则
首先最大程度满足生产产品和工艺在电气自动化的要求，这是电气自动化设计的总原则。其次电气自动化设计需要妥善处理好电气与机械之间的关系，这就是电气自动化设计的目标，即实现自动化设计的要求。再者设计中要正确选用电子设备，尽可能保证自动化设计的美观与质量可靠，操作简单安全。
电气自动化的设计特点
电气自动化设计的原则在于经济实用，更好的服务于人们的生活以及各个行业领域的生产。那么自动化设计的特点在于通过电子设备的相应连接，实现相关功能的自动化。通过微型计算机的连接，实现控制与管理的智能化与人性化，为现代化的生活创造便利。
2 电气自动化应用的构成形式
电气自动化系统的构成
一般的电气自动化系统包括以下几个方面，首先是传输信号的接收部分，通过相应的简单操作来实现电气设备信号的输入;其次为设备的信号处理部分，对于相应的传输信号进行处理;最后为电气设备的信号输出部分，用作输出处理信号。
电气自动化系统中微型计算机的导入
微型计算机导入自动化系统，可以实现系统的自动化记录与分析自动化系统的运转反馈，并根据相应的运行趋势进行判定其误差与内部发展情况。此外，计算机的应用越来越广泛，基本应用于各个领域之中，在电气自动化系统中也不例外，同过微型计算机的引入，使得电气自动化系统的控制更加的智能化与人性化，更加适应于电气自动化系统的发展。
3 电气自动化在电气工程中的应用
电气自动化电网调度的应用
电气工程中电网调度是指通过电网调度的服务器以及相应的电气自动化系统来实现电网的调度自动化。这种自动化系统设计的主要功能有，首先通过对于电网运行中的经济调度实现电网的安全稳定运行;其次通过对于相应的电力生产过程数据的监测、分析，实现电力系统负荷的自动预测;另外通过相关数据的显示，可以迅速有效的确定电网系统的故障点，使得排除故障的过程更加的有效率。
电气自动化在发电厂发散监控系统的应用
发电厂的分散监控系统通过以太网、过程控制单元以及相应的数据通讯网来实现，在实际运行中，发电厂的发散监控系统一般使用分层结构布置。其中，发电厂发散监控系统中过程控制单元是指实际运行生产中的单元，通过监控生产单元的热电阻、脉冲量等信号，通过对相应单元的实时监控，对于所监测信号的及时处理，对于一些相应的数据进行及时处理，最终实现整个发电厂生产过程的检测与控制。
电气自动化在变电站中的应用
变电站中自动化技术的应用主要是指通过变电站中通过结合应用信息处理技术与自动化控制技术以及相关的传输技术，通过计算机装置的引入，形成的变电站的运行管理的自动化系统。这种系统的主要特点在于：通过微机化的设备来取代之前的电磁时设备;以智能化的操作界面代替原来的实时人工操作;以高效安全的生产理念取代原有的不发达的生产状况。变电站中电气自动化系统主要包括自动测量装置、自动监控设备、以及简单的开关操作设备，通过电气自动化的加入，也使得变电站的发展更趋向于综合自动化方向。
电气自动化在继电保护中的'应用
对于继电保护装置而言，其主要功能就是当电气系统发生了故障或者出现了过载、短路等情况时，可以在第一时间传递出警示的信号，并能够快速的切断线路连接的装置。众所周知，传统的继电保护装置较为容易发生拒动以及误动等故障，而利用继电自动化装置则可以进行实时监测，有效地控制好电气系统各设备的运行参数。同时，其还可以进行远程控制，可以实现长时间的带电工作。通常情况下，继电保护装置可以有效地检测到电气系统中全部线路或者某些电气设备中可能会出现的异常或者故障等问题。同时，其还可以对电气系统中某些相对特定的范围内部分电气设备或者线路进行实时的监测，一旦监测到范围内有电气设备或者线路有故障或者异常情况的出现，继电保护自动化装置就可以在第一时间做出连续的解救反应。
如某电气设备或者线路出现过载或者短路等问题，继电保护自动化装置能够立刻切断和它相连接的线路，进而通过传递危险信号的方式来上报此故障。但是，因为继电保护装置的主要作用是在电气系统中发挥预防的功效，所以，其能够真正直接发挥功效的机会和条件并不多。而对于继电保护自动化装置的运行特点，其主要有误动和拒动两种故障方式。
对于误动而言，其主要指的是在电气系统没有发生异常或者故障时，继电保护自动化装置却发出错位的信号或者错误的动作;而对于拒动而言，其是继电保护自动化装置在电气系统出现异常或者故障时，没有在第一时间发现该故障或者异常情况，无法有效的处理故障或者异常，起不到其应该发挥的功效。另外，相比较与传统的继电保护装置，继电保护自动化装置能够对于特定的电气设备或者线路进行较长时间的带电实时监测，能够对于其所监测到的电气设备运行参数作控制。
4 电气工程中自动化技术的应用优势
电气自动化的监测优势一般的电气设备如变压器、断路器等等都需要进行实时的监测，以对于一些临时发生的故障进行及时的调整与排除，通过电气自动化设备就可以实现这种实时监测的要求。通过对于电气设备的一些关键参数进行监测，通过相应的反馈进行监视，可以迅速的判断出设备的故障原因并进行及时措施的采取。
电气自动化有助于实现电气工程设备的智能化现代化生活所需要的是一种现代化的管理方式，随着电气自动化系统的广泛应用于各个行业领域，对于人们生活的智能化管理、对于工业生产的自动化运行提供了便利。人们也对于这种智能化与人性化的管理模式越来越习惯。由于电气系统中对于微型计算机的完美结合，实现了生活生产的智能化，因此电气自动化在电气工程中尤其得天独厚的优势。
5 结语
综上所述，电气工程是一个国家现代化文明发展水平的重要标志，而电气自动化水平则是现代化生活生产水平的重要体现，不但支撑着现代电气工程的发展，更是一切工业发展的前提与原动力。正因如此，近些年来，电气工程中电气自动化的应用也有了十分迅速的发展，并广泛应用于各个行业领域之中。
参考文献
[1] 黄雪芬 . 探讨电气工程中自动化技术的应用 [J]. 广东科技 ,20xx,(13):48-56.
[2] 唐杰 , 牟佳媛 . 电气工程中自动化技术的运用 [J]. 科技创新与莹莹 ,20xx,(1):63.
[3] 楚力 . 电气自动化在电气工程中的应用分析 [J]. 广东科技 ,20xx,(9):38-53.
[4] 梁素友 . 论电气工程与自动化控制 [J].科技导向 ,20xx,(21):182
摘要:随着时代的进步,社会开始普及机器人产品,产品性能直接影响社会发展水平,需要及时改造和创新机器人技术。航空航天、工业生产等行业中已经广泛应用工业机器人,因此，未来发展研究六自由度工业机器人运动控制系统尤为重要。
关键词:六自由度；工业机器人；运动控制系统
自动化工业系统中工业机器人是一种不可或缺的设备,为人类社会进步和历史发展奠定基础。随着社会生产力的全面提升,越来越多的劳动力被需要,这就使得逐渐凸显出重复劳动力的问题,为了有效解决上述问题,机器人是一种良好措施。虽然工业机器人研究方面具备一定成绩,但是相比国外发达国家来说,还是具备一定差距,为此需要进一步研究六自由度工业机器人,集中阐述运动控制系统。
1设计运动控制系统基本方案
基于六自由度工业机器人基本系统的基础上来构建控制系统,六自由度工业机器人运动控制系统主要包括两个部分：软件和硬件。软件主要就是用来完成机器人轨迹规划、译码和解析程序、插补运算,机器人运动学正逆解,驱动机器人末端以及所有关节的动作,属于系统的核心部位。硬件主要就是为构建运动控制系统提供物质保障[1]。
2设计硬件控制系统
在六自由度工业机器人的前提下,利用ARM工控机来设计系统方案。下位机模块是DMC-2163控制卡。通过以太网工控机能够为DMC-2163提供相应的命令,依据命令DMC-2163执行程序,并且能够发出控制信号。利用伺服放大器对系统进行放大以后,驱动设备的所有电机进行运转,保障所有环节都能够进行动作。工业机器人通过DMC-2163输送电机编码器的位置信号,然后利用以太网来进行反馈,确保能够实时监控和显示机器人的实际情况。第一,DMC-2163控制卡,设计系统硬件的时候,使用Galil生产的DMC控制器,保障能够切实满足设计的性能和精度需求,选择DMC-2163控制器来设计六自由度工业机器人,依据系统API来二次开发工控机。第二,嵌入式ARM工控机。实际操作中为了满足系统高性能、可靠、稳定的需求,使用嵌入式FreescaleIMx6工控机,存在主频率。Cortex-A9作为CPU，拥有丰富的硬件资源,能够全面满足设计六自由度机器人的需求[2]。
3设计和实现控制系统软件
实现NURBS插补依据系统给定的控制顶点、节点矢量、权因子来对NURBS曲线进行确定,插补NURBS曲线的关键实际上就是利用插补周期范围内存在的步长折线段来对NURBS曲线进行逼近,因此,想要实现NURBS插补就需要切实解决密化参数和轨迹计算两方面内容。第一,密化参数。实际上就是依据空间轨迹中给定的补偿来对参数空间进行映射,利用给定步长来计算新点坐标和参数增量。第二,轨迹计算。实际上就是在具体体现空间回轨迹的时候合理应用参数空间坐标进行反向映射,以便于能够得到对应的映射点,也就是插补轨迹新点坐标。为了有效提升插补实时性以及速度,需要进行预处理,确保可以降低计算量。通过阿当姆斯算法,有机结合前、后向差分来进行计算,保障能够防止计算隐式、复杂的方程。为了确保可以有效地进行插补计算,设计过程中通过Matlab平台进行仿真处理[3]。实现ARM工控机基于ARM工控机来展现六自由度工业机器人运动控制系统的软件,实际操作中开发软件环境是首要问题,把Linux系统安装在FreescaleIMx6中,构成ubuntu版本的控制系统,并且系统中移入嵌入式Qt,并且在ubuntu中移入DMC控制器中的Linux库[4]。利用图形用户界面来设计软件,构件主体框架的时候合理应用QMainWindows,为了能够全面实现系统所有模块的基本功能,需要合理应用QDialog、QWidget类,通过Qt信号、配置文件、事件管理、全局变量等来展现模块的信息交流功能。控制软件系统包括以下几方面内容：第一,文档管理模块。文档管理模块能够保存文件、重新构建文件,是一种可以被DMC-2163解析的文档二字符指令集,以便于能够简单控制代码测试机器人的轴[5]。第二,与下位机通讯模块,这部分实际上就是通过DMCComandOM()函数来对编码器数值进行关节转角数据的获取,计算运动轨迹的时候应用正逆运动学,同时利用DMCdownloadFile()函数,在控制器中下载运动指令。第三,人机界面模块。这种模块主要就是用来更新和显示机器人运动状态的,此外也能够设置用户输入的数据,保障能够实时监控和控制机器人的基本情况。第四,运动学分析模块,在已经获取末端连杆姿态和位置的基础上,来对机器人转角进行计算的方式就是逆解。在已经计算出关节转动角度的基础上,来对空间中机器人姿态和位置进行求解的方式就是运动学正解。机器人想要正确运行的前提就是运动学分析模块,并且对机器人目标点是否符合实际情况进行分析,保障能够及时更改错误。第五,轨迹规划模块。这种模块可以为完成基本运动作业提供依据,不仅可以完成圆弧运动和直线运动,也能够进行NURBS插补,保障能够自由地进行曲线运动。第六,机器人在完成十分复杂的再现和示教操作的时候,利用再现模式界面来对示教动作进行自动操作。第七,设置系统。设计的过程中应该对系统进行合理设置,如限制运动权限、进入系统的密码、机器人系统参数等。在设置系统参数的时候,能够在六自由度工业机器人中来实现控制系统软件的基本作用,以此来保障控制软件系统设计的通用性。第八,状态显示模块。这种模块可以具体显示完成作业的进度、机器人安装的姿态和位置、控制器I/O。第九,设置机器人参数,一般来说主要包括伺服驱动倍频比/分频比、运动学DH参数,六自由度工业机器人设计结构取决于DH参数;机器人DMC控制卡输送单个脉冲过程中的关节转动角度取决于倍频比/分频比[6]。运行系统软件软件控制系统设计中成功测试各模块以后,在程序主框架中进行合理应用,以便于设计实现机器人系统。成功测试系统软件以后具备运动控制系统的基本功能。
4结语
综上,在基于目前已经存在的六自由度机器人系统上来设计运动控制系统,嵌入式ARM工控机和DMC-2163控制卡是硬件系统设计的关键。在Ubuntu的基础上构建Qt平台,此时合理科学地设计软件系统。此外把NUBRS插补计算方式融入到控制系统中,保障在轨迹空间中机器人末端能够形成自由曲线轨迹。运动控制系统为机器人提供图形界面,能够为系统运行提供比较好的扩展性、高通用性,并且操作也十分方便,因此这种运动控制系统应用具备广阔的前景。
参考文献
[1]张鹏程,张铁.基于矢量积法的六自由度工业机器人雅可比矩阵求解及奇异位形的分析[J].机械设计与制造,20xx(8):152-154.
[2]张鹏程,张铁.基于包络法六自由度工业机器人工作空间的分析[J].机械设计与制造,20xx(10):164-166.
[3]倪受东,丁德健,张敏，等.视觉功能六自由度工业机器人的研制[J].制造业自动化,20xx,34(24):1-4,9.
[4]吴应东.六自由度工业机器人结构设计与运动仿真[J].现代电子技术,20xx(2):74-76.
[5]田东升,胡明,邹平，等.基于ANSYS的六自由度工业机器人模态分析[J].机械与电子,20xx(2):59-62.
[6]栾本言,孙首群,田科技，等.六自由度工业机器人位姿误差的补偿方法[J].信息技术,20xx(1):191-194.
摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用，并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。
关键词 机电一体化 技术 应用
1 机电一体化技术发展
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
智能化
即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
模块化
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
网络化
由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
微型化
微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。
集成化
集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。
带源化
是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。
绿色化
科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。
2 机电一体化技术在钢铁企业中应用
在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面：
智能化控制技术(IC)
由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢---连铸---轧钢综合调度系统、冷连轧等。
分布式控制系统(DCS)
分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的.功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。
开放式控制系统(OCS)
开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。
(CIMS)
钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。
现场总线技术(FBT)
现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4～20mA，DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。
交流传动技术
传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。
参考文献
1 杨自厚． 人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[J]．冶金自动化，1994（5）
2 唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的研究[J]．冶金自动化，1996（4）
3 王俊普． 智能控制[M]． 合肥：中国科学技术大学出版社，1996
4 林行辛． 钢铁工业自动化的进展与展望[J]．河北冶金，1998（1）
5 殷际英． 光机电一体化实用技术[M]．北京：化学工业出版社，20xx
6 芮延年． 机电一体化系统设计[M]． 北京：机械工业出版社，20xx．
针对现有瓜果采摘机械手不但成本较高，且所占空间大，在使用过程不尽人意的诸多缺点，通过改进机械臂设计原理及方法，创制了能在任意空间目标点采摘瓜果的机械臂，这种机械臂设计不仅结构简单紧凑，采摘范围广而所占空间较少，且操作的灵活度高。
此外，新创制的瓜果采摘机械臂生产所使用的材料简单易得，生产成本大为降低。对新创制的机械臂进行了试验，结果表明：新创制的机械臂能准确到达目标采摘范围中的任意位置
并且在采摘过程中工作稳定、机器本身无明显抖动现象，能满足瓜果采摘的任务需要。这无疑说明新创制的机械臂是合理且有效的，只是机械臂在精准定位瓜果的空间位置时存在一些误差，这需要在以后的工作做进一步研究和改进。
参考文献：
[1].赵金英，张铁中，杨丽.西红柿采摘机器人视觉系统的目标提取[J].农业机械学报，2006，37(10)：200～203.
[2]郭峰，曹其新，崔永杰等，用于草莓收获机器人的果实定位和果柄检测方法[J].农业工程学报，2008，24(10)：89～94.
[3]宋健.茄子采摘机器人结构参数的优化设计与仿真[J].机械设计与制造，2008，6(6)：166～168.
[4]孙杏初.关节型机器人主连杆(手臂)参数的优化设计[J].北京航空航天大学学报，1996，22(4)：509～512.
【摘要】
随着电子技术的快速发展，早期的数字电子技术实验教学不再适应时代的发展，EDA技术逐渐在数字电子实验中被引用。本文通过对EDA技术含义、框架的阐述，分析其在数字电子技术实验中运用的意义，并为EDA技术在数字电子技术实验中的具体运用提供策略指导。
【关键词】EDA技术；数字电子技术实验；运用
数字电子技术是各类院校中电子信息专业开设的一门必修课，具有很强的理论性和实践性。高校数字电子技术实验的教学环境和形势发生了深刻的变化，传统的数字电子技术实验教学在很多方面跟不上现代教育形势的发展，是现代化教育和人才培养的阻力。本文对EDA技术在数字电子技术实验中的运用进行具体分析。
1、EDA技术含义
EDA技术又叫电子设计自动化技术，是在电子电路技术和CAD技术结合的基础上发展起来的一门新兴的技术，主要借助计算机软件进行实验教学。具体可以从以下几个方面描述：EDA技术是以大规模可编程器件作为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要方式，以计算机、大规模的可编程器件开发软件及实验系统为设计工具，通过有关软件的开发，自动实现用软件的方式设计电子硬件系统的一门技术。
2、EDA技术的实验构架
现阶段国内开发出的虚拟实验台能够实现数字电子技术实验，EDA技术赋予了虚拟实验丰富的内容，能够实现在操作中的电子模拟实验。
虚拟数字电子技术实验构架
虚拟数字电子技术实验平台包含两部分：①实验仿真功能模块，这种模块属于以EDA为基础的学习平台；②虚拟实验平台，这种实验平台主要是对实验平台信息的管理和功能评估。
虚拟数字电子技术各模块构建
虚拟数字电子技术实验平台仿真功能包括以下四部分：项目信息采集、基础教育、虚拟实验开展以及实验结果后期处理。虚拟数字电子技术的基础学习包括四个元素：软件编程语言学习、EDA工具、实验仪器使用说明以及理论知识储备。通过在局域网对完整数字实验设计案例的下载，能够获得详细的设计思路、系统的重要技术，从而提升技术水平。管理模块主要包络实验项目审批、实验内容发布、实验信息汇总管理和实验项目进度跟踪四个部分。
3、EDA技术设计流程
EDA技术设计流程主要体现在以下几个方面：①设计输入。由于电子和电路设计是不同源文件构成的，因此，电子、电路的设计文件可以生成图像，也可以生成文本。②设计综合。在EDA技术综合设计中，其应用的是软件和硬件结合的方式，能够利用综合器、通过将软件转化为硬件的形式，实现源文化的统一。③设计适配。EDA技术主要采用的是FPGA布局的方法进行适配设计，这种设计能够将文件进行统一，之后按照目标实现逻辑的映射，对底层的硬件进行配置。在适配之后实现对时序的仿真，从而便于各类文件的下载。④仿真设计。仿真设计是在对编程软件下载之后，利用EDA软件分析对适配结果进行分析，之后将分析的结果形成仿真。⑤编程下载。编程下载主要是将模拟和仿真确定的实验思路利用适配方法，将下载的文件运用电缆线连接到器件上，从而实现对硬件的调制，及时更改错误编程。
4、EDA技术的实践教学案例
EDA技术实验分为验证型、设计型和创新型三种，基于EDA技术的数字电子技术实验教学的思路明确，能够避免大量不必要的重复工作，本文以具体的实验教学案例分析EDA技术的优越性。
全加器验证型实验
1.机电一体化技术在煤矿机电中的应用
电控牵引采煤机煤矿生产过程中，电控牵引采煤机的应用十分普遍。它具有一些显著特点，比如牵引性能，可以为采煤机移动提供牵引助力，减少工人劳动量，使得采煤机消除大部分阻力，轻易向前移动，同时也可以在不同地形下产生滑动助力，依靠发电实现制动，同时荧幕会反映出所剩电能与续航时间。电控牵引的操作系很高，能够适应连续工作，不易损坏，使用周期长，它与液压牵引不用，电控牵引只需电能支持，比液压牵引易于成本控制，损耗部件只有整流器和电刷，可随时更换，在其余零件没有受到严重损坏的情况下，仍然能坚持工作，并且系统故障几率低，工作寿命长，维修简单快捷。电控牵引采煤机的反应速度快，制动灵敏，机动性高，可以在采煤作业中随时对系数进行调整或设定，操作难度低，作业效率高。在机械制动方面，电控牵引采煤机具有结构简单的特点，重量轻便，体积适中，制动效率接近100%，高出液压采煤机近30%。现阶段，国产采煤机在我国煤矿机电一体化进程中占有很大比重，长期处于应用主导地位，像太原矿山机械厂、鸡西煤机厂、西安煤机厂等国内采矿及生产企业，正不断对电控牵引采煤机进行技术更新与研发。网带输送机网带输送机是煤矿机电技术中的重要组成部分，现有许多国产品牌专门为煤矿行业提供网带输送机，根据不同价格定位以及项目实际需求，网带输送机的传导方法与安装拆卸性能不尽相同，为煤矿承包方提供了更多选择。井下煤矿，由于项目自身特点，对网带输送机的要求主要是距离长、功率大，各机械企业针对各类煤矿项目做出了周密的分析，新产品的`应用价值趋于多元化，定制研发能力持续攀升。比如大倾角网带输送机，它的距离长度可以适应大部分井下作业，整套设备易于运输和安装，传送带可伸缩，传递速度均匀。我国在输送机领域内投入很大，以至于改变了缺乏相关技术的现状，并且自主生产研发网带输送机所需的一系列配件和制动理论，切实有效地研制出了多款起动和制动装置，另外还有以PLC为核心的数控编程装置，以自动化为前提的驱动系统以及齿轮减速器、调速型、液力耦合器等。目前煤矿采集领域大范围应用具有调速功能的网带输送机，以软起动方式运行的液力耦合器性能发挥全面，解决长距离材料输送难题的同时，也促进了机电一体化在煤矿机电技术中的应用。其他煤矿机电一体化设备除上述机电一体化设备外，还另有一些机电设备也在投入使用。比如供电设备，煤矿需要稳定的电能支持，对供电的要求非常高，除了质量、连续性、稳定性外，还要能够符合大功率设备使用要求，因此供电设备选择显得尤为重要。节能型供电设备具有就地补偿和集中补偿同时运行的特点，对增强功率因数、降低供电系统浪费效果显著，高压控制装置连续作业时间长、维护投入少、寿命长，并且可以兼容电子计算机技术，具有网络通信功能，煤矿外的工作人员能够远程对设备进行监控和微调，在发生矿难时，又可以发挥重大作用，为搜救工作提供位置信息。
2.机电矿井提升设备
矿井提升机设备正字向数字化发展，尤其是内装提升机，如今它已形成了滚动和驱动合二为一的结构整体，极大程度上对机械结构实现了简化，可以说矿井提升机是机电一体化设备中的经典类型。数字化提升机可以进行故障自检，重复搜寻故障原因，生成系统日志，给维修人员提供准确的故障诊断，并且具有一定通信能力，可以在故障初期发出预警，对工作人员发出提示。现阶段提升机内部多采用总线方式，降低了电气安装难度，硬件配置兼容性强，选择面广泛，易损耗部件少，工作人员可以轻易对其进行软启动或者软件控制，甚至瞬间改变速度，当前全数字化提升机已经作为各煤矿首选提升机类型，我国对数字化提升机拥有知识产权，成功研制了多款全数字化直流提升机，它的核心部分是由ASCS计算机系统组成，配以双CPU架构。数字化提升机充分利用了计算机技术，让系统保护工作更加完备，具体特征表现为两台计算机装置同时运行，每台都有各自独立的传感装置和测量装置，两台计算机装置共享数据处理系统，实现了数据同步、相互检测、为对方备用等，提升路径采取间接测量与直接测量相结合的位置探测模式，两台计算机互相进行比对和校准，完全展现了自动化提升效果，因此安全性能充分得到加强，对制动回路、电源驱动回路、安全回路可以全过程检测。
3.煤矿安全作业监控系统
随着矿井安全要求越来越高，煤矿机电一体化技术开始引入了安全作业监控系统，更加贴合相关法律法规对矿井作业的约束。安全作业监控系统在我国应用的时间还不长，经过多次矿难伤亡教训，国家煤炭部门开展了多次大规模整改，处理了许多安全保障低下的黑煤窑，数量之庞大、惩罚之严厉前所未见，与此同时组织专家学者远赴欧洲交流学习，引入了大量国际先进监控技术，逐步建立起了符合我国煤矿业特点的监控体系，从波兰、英国、德国、日本先后邀请了多支专业煤矿监控队伍，从根本上扭转了国内煤矿安全监控系统缺失的现状。经过大量经验总结与丰富的实践，我国煤矿安全作业监控系统趋于完善，紧随国际发展趋势，自主研发了大量具有国际尖端水平的监控设备，并且当即投入试运行，收效颇丰，时至今日，90%以上的煤矿都已经具备了煤矿安全作业系统，和国家监管部门对接，为煤矿作业安全提供了保障。
4.结语
总之，我国煤矿机电一体化应用已经迈上了新的高度，在智能化、信息化领域中摸索出了一条符合自身发展的路径。机电一体化设备拥有安全可靠、性能卓越、维修简单、操作性强等特点，在煤炭生产中得到了广泛应用，减轻工作人员劳动量的同时，也为煤矿工人提供了可靠的安全保障，促进了煤矿生产能力以及经济效益。
0 引言
传统有轨电车在二十世纪前三十年得到了快速的发展，但随着汽车工业的崛起，传统有轨电车因其噪音、灵活性和效率等诸多劣势逐步退出历史舞台。现代有轨电车采用电力驱动、低地板列车和自动控制等新技术，以较大的载运量、绿色环保、城市景观效果好及投资规模小等综合优势得以快速发展，近30 年仅在法国有超过十个城市近30 条现代有轨电车线路投入运营，近年来也逐步进入中国，在上海张江开发区、天津滨海新区和沈阳浑南新区建成投运，也有很多城市在规划建设中。
1 现代有轨电车信号系统
信号系统是现代有轨电车的运行指挥系统，有轨电车由司机驾驶，遵照信号灯及操作控制道岔设备信号的指示，按照行车运行计划和规则行驶。信号系统为了保证基本行车安全和尽可能高的行车效率，采用各种技术实现列车的定位、车地通信、信号设备的自动控制和调度的信息化。信号系统主要解决的几个问题:
( 1) 运营调度，在控制中心进行行车计划的编制和下发，对实际列车运行情况跟踪监督。( 2) 车地之间，车上司机对地面道岔进行遥控从而实现走行方向的选择，道岔响应司机的操作指令并且进行线路占用条件的判断，符合安全逻辑的条件下转动到位并且联动控制地面信号灯指示，反馈车上司机运行许可信号。( 3) 列车与控制中心之间，控制中心需要掌握所有列车运行的位置，控制中心需要将运行计划下发至列车。( 4) 控制中心与地面信号之间，控制中心需要地面设备的实际状态信息和故障报警信息以便快速做出反应，控制中心也可以根据运行计划和列车运行位置远程控制道岔设备的动作从而提高运行效率。现代有轨电车信号系统的运营制式并非完全一致，根据具体线路和路权的设计存在差异性。
2 正线道岔控制系统
总体分析，现代有轨电车信号控制系统分为正线道岔控制系统和运营调度两大子系统。正线道岔控制系统是信号系统中唯一涉及安全的子系统，并且作为主要的地面控制设备与道岔转辙机、信号机、计轴等信号设备直接连接，还需通过无线和有线通信接口与车载设备、控制中心进行通信数据交互。正线道岔控制系统的核心设备是在每个有轨电车车站安装轨旁的道岔控制柜。
道岔控制柜中配置核心逻辑运算单元，运算单元通过通信总线与其他控制接口设备交互，接收控制命令，采集地面信号设备状态，进行联锁逻辑运算，向控制接口板发送指令控制地面信号设备动作，同时向车载和控制中心发送信号设备实时状态信息。基于安全性的考虑，核心运算单元在硬件上应该采用二取二制式。
驱动控制设备有道岔控制单元和信号机控制单元。道岔控制单元要能够驱动转辙机动作并采集转辙机的表示状态。在传统的铁路信号控制领域，转辙机驱采控制采用的是重力式继电器组合，触点控制方式，控制设备规模较大并且设备连接需要进行焊线，轨旁控制柜根本无法容纳如此笨重的控制设备，所以道岔控制采用电子化、模块化和无触点的控制板卡设备是必然的选择。电子化道岔控制设备可以采用电力电子开关技术、二取二控制校核方法、闭环检测方法、冗余通信总线技术来保证其安全性和可靠性。一个道岔控制单元控制一台转辙机，电气特性方面目前国内有轨电车转辙机多采用AC380V 和AC220V 驱动两种制式。有轨电车信号机一组有三个灯位显示，分别是红色禁止灯光，绿色直行指示灯光，黄色转向指示灯光，一个信号机控制单元可设计为驱动一组或两组信号机，信号机采用LED 信号灯，控制单元输出AC220V 驱动电源与信号点灯变压器连接。道岔控制单元和信号控制单元设计要遵循基本的“故障—安全”原则，比如信号机控制单元在通信中断的情况自动点亮红灯，道岔控制单元操动道岔启动后无论任何条件变化都要持续驱动到位。接口设备有通信接口单元和轨道状态检测单元。通信接口单元又分为车地通信接口单元，控制中心通信接口单元，接口单元负责将核心运算单元的通信数据转换为其他有线或无线方式的通信数据传输至车载和控制中心。
核心运算单元与道岔控制单元、信号机控制单元、通信接口单元、轨道状态检测单元之间采用通信总线方式连接，CAN 总线最为常用，也可采用串行或CPCI 总线等。
3 道岔控制逻辑
道岔路口的行车规则、道岔控制逻辑与有轨电车具体线路的路权设计、运营规划有关系，这里设计一种兼顾安全与效率的方案。
1#、2#、3#为路口号，对应位置设计为车地通信有效进入范围。A、B、C 点设计为区段占用检测点，用作检测列车占用或通过。进路处理逻辑如下:
( 1) 初始状态下，即在系统上电复位后，进路区段即道岔区段处于占用状态，信号灯XI、XII、XIII 处于红灯状态，道岔区段占用状态通过在车载设备或现地操作盘上进行确认复位后恢复正常即出清状态。
( 2) 列车行至1#路口时，司机根据信号灯XI 显示行车，信号灯显示红灯、进路区段出清、未排列进路，此种情况下，司机根据行车需要通过车载设备排列直行或右行进路，道岔转动到位后信号灯开放，直行开放绿灯，右行开放黄灯，道岔锁闭，以XI 为始端的进路排列成功。
( 3) 信号开放后列车驶入道岔区段，A 点检测到区段占用后信号关闭，进路状态改变为进路占用，列车驶过道岔区段后原进路信号自动开放，道岔保持锁闭状态，后续同向列车不需要再排列进路，根据信号开放显示行车。
( 4) 进路开行方向与计划行车方向不一致的时候，司机需要取消已排进路后再根据需要排列新的进路。
( 5) 已排列了以XI 信号机为始端的进路时，如果列车行至2#路口即XII 信号机前方并计划由2#路口行至1#路口，或者计划实施直行折返作业行至3#路口方向，计划行进方向与已排进路方向相反，此时确认道岔区段无车后通过取消进路操作后再排列需要的进路，已排进路取消后XI 信号机随即关闭转向红灯。
( 6) 三个路口的信号灯在同一时间最多只能有一个信号机处于开放状态。
该设计方法中，引入进路和信号灯防护的概念，相比完全由司机人工判断行车大幅提高了安全性; 列车驶入，信号关闭，列车驶出，信号自动开放，后续列车无需操作连续行进，保证了较高的效率。
4 车地通信技术
目前的信号系统方案中，车地通信采用了多种技术实现方式，主要有802. 11 无线网络WLAN 通信加电子标签定位方式、感应式通信环线技术、RFD 射频识别技术。更为先进的发展方向是采用4 G 移动通信LTE 技术，通过采用基于LTE 技术的超大带宽的传输平台，建立无线通信专用网络系统，不仅可用于车地双向通信，还可为其他如旅客引导系统、视频监控系统提供网络传输平台。
道岔控制柜与控制中心通信多采用光网有线通信方式，为了提高可靠性，也可采用工业环网设计。
4. 1 无线网络加电子标签方式
道岔控制柜作为WLAN 通信的局部中心端，车载设备配置有无线AP，列车进入WLAN 信号范围后通过验证自动接入，接入后就可以收到地面控制单元发送的呼叫信息从而实现与地面的通信。但是为了防止非法用户接入和前后多趟列车同时接入后对道岔的无序操作，需要确认先到达列车和对列车的操作授权，此时需要使用电子标签。无源电子标签可以存储道岔标识号、路口号和相关的位置信息，电子标签埋置于轨间，并且在岔前、岔后和弯股三个接近道岔区段的位置设置，列车接近道岔区段，可以从电子标签读入该道岔的识别信息，将该识别信息和该列车的车次号组合编码，通过WLAN 通信发送给道岔控制柜进行校验，说明该列车是最先接近道岔区段的，核心运算单元接收到该信息后校验道岔识别号正确并且道岔区段处于完全空闲状态，即可给该车次号列车授权进行道岔控制，可以响应该列车的道岔操动指令，该授权的有限期一直延续到列车压入道岔区段并且全列通过后道岔区段恢复空闲终止，在此期限内不再向其他进入道岔控制范围的列车进行授权和响应其操作指令。
4. 2 感应式通信环线方式
感应环线数据通信方式是采用环形布置的电缆作为发射天线的一种无线数据传输方式。感应环线通信系统包括轨间环线电缆、车载天线和地面车载的数据收发设备三部分。道岔控制柜中，核心运算单元通过感应环线通信接口板主动发送呼叫信息数据，数据经过接口板调制为FSK 信号，发送到轨间的环线电缆，列车驶入信号机前方接近区段的通信环线铺设范围，依据电磁感应原理，通过车载天线感应到来自地面的呼叫信号，此信号被送入车载设备的环线通信接口板，经过谐振、放大、滤波和解调，最终还原为有效的数据信息，接口板将信息转送给车载控制单元处理，车载控制单元收到呼叫信息意味着进入道岔控制区域范围，并且从呼叫信息中获知路口号、前方进路信息和道岔位置信息，此时车载单元要回传包含路口号的应答信息给地面道岔控制柜，道岔操作指令也包含在应答信息中，应答信息传输过程与呼叫信息传输过程正好相反，地面控制单元收到应答信息后校验路口号回传一致并读取该趟列车车次号，解析道岔控制命令进行运算执行。在该趟列车未完全驶过该路口的情况下不再响应其他应答信息，防止列车连续跟进造成道岔误动作。
感应通信环线实现车地之间的双向通信，采用微距通信和专用频率，相对开放式的WLAN 通信方式，具有安全性高、数据无延迟、通信对象唯一、准确和快速的优势。
5 列车定位技术
传统铁路中多采用的轨道电路列车定位技术，在开放式和嵌入地面的有轨电车线路上是不适用的，现代有轨电车多采用计轴、重力感应环、感应通信环线、GPS 定位等方式进行列车的定位追踪。正线道岔控制子系统中，分为接近区段、道岔区段和离去区段轨道占用情况检测，需要配置符合“故障—安全”原则的定位设备，一般采用组合技术实现，比如车地通信中介绍的感应通信环线也可作为检测列车接近和离去的手段，信标加WLAN 通信的方式也可以作为另一种接近和离去区段占用检测手段，道岔区段一般采用安全性较高的计轴设备，或者也可以采用基于安全设计加至少两点检查安全逻辑判断的重力感应环设备，计轴和重力感应环设备布置点类似。
6 结束语
正线道岔控制系统作为现代有轨电车信号系统中唯一涉及安全的子系统，目前国内开通线路多采用国外技术集成设备，比如西门子的全套系统。但就一套可靠高效的信号系统的各项集成技术目前在国内都有成熟的国产化的应用实例，比如全电子化道岔及信号控制技术、计轴设备实现列车定位、二取二的安全计算平台都通过了欧标SIL4 级认证并在国铁和地铁应用，感应式通信环线实现车地通信也已应用于高铁线路。基于国内传统铁路复杂联锁关系的研究应用经验，联锁安全方面也是国际领先的。所以在有轨电车信号系统方面，应该坚持走完全国产化的道路，降低成本，推动现代有轨电车系统的推广应用。
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】随着教育改革的持续向前推进，对于中职教育来说，在培养优秀的专业人才方面具有自身的职能和作用，而推进教学模式创新也越来越受到广泛的重视，利用信息技术开展教学工作更具有重要的价值，因而应当与课程教学进行整合。本文重点从电子技术课程教育模式创新出发，就如何与信息技术进行整合教学进行了探讨，首先对其重要价值进行了简要的分析，在此基础上就如何进行科学有效的整合、提升教学质量提出了一些教学策略。
【关键词】中职教学；电工电子技术；信息技术；整合教学
科技信息化的快速发展，使中职教学能够有效的应用信息技术开展教学工作，这不仅有利于教学模式的创新，同时也有利于提升学生的学习兴趣，特别是通过将课程教学与信息技术进行整合，能够推动“互联网+教学”的深入开展。特别是对于中职电工电子技术课程来说，由于理论性很强，如果只是用说教的方式进行，学生无法更好的理解，而与信息技术进行整合，比如更多的开展多媒体教学，比如让学生在网络上进行自学等等，都能够提升教学质量，同时也能够培养学生的综合能力，因而应当将此进行深度整合，着力提升教学质量以及教学水平。
一、整合教学的价值
在当前形势下，中职电工电子技术课程教学发生了深刻的变化，不仅要提升学生的理论素养，更重要的是培养学生的实践能力，使学生在学习课程的过程中能够全面发展，这就需要对教学模式进行创新，而在教学过程中更好的应用信息技术、将二者进行有效整合具有十分重要的价值，突出体现两个方面：一方面，在电工电子技术课程中应用信息技术并进行深度整合，有利于推动课程教学模式创新，这主要是由于中职电工电子技术具有很强的技术性，因而学生的理解能力如何至关重要，特别是中职学生自身的能力和素质相对不高，在课程教学中应用信息技术，可以更加直接的进行教学，学生可以更有效的理解知识点，特别是能够开展一些互动教学，学生参与到教学当中，学生的兴趣会十分深厚，因而对于电工电子技术课程教学来说，将信息技术整合其中，能够极大的推动中职电工电子技术专业学生的就业和创新，这主要是由于将信息技术应用于教学当中，能够使学生接受更多前沿的技术，特别是通过网络教学模式的应用，学生可以更多的了解电工电子技术的应用策略，进而为学生未来就业创造有利的条件。
二、整合教学的策略
信息技术的快速发展，使信息技术广泛应用于教学当中，对于中职电工电子技术课程教学来说，一定要采取更加有效措施和策略，推动与信息技术的整合，只有这样，才能使电工电子技术课程教学取得更好的成效，重点要在以下四个方面突破。
一是创新整合理念。在电工电子技术课程教学当中开展“互联网+教学”、实现与信息技术的有效整合，首先必须创新整合理念，这有赖于广大教师的认识以及能力素质，特别是通过将二者的整合，着力提升学生的综合素质，要深刻认识到将二者整合，不仅有利于教学创新，而且也有利于提升学生的信息素养，而信息素养与电工电子技术息息相关，在这样的理念下，教师必然会更好的创新整合模式。在具体的整合过程中，要坚持“以人为本”，要把学生的实际需求以及未来发展作为重要的整合目标，着力提升学生的综合素质，只有这样，才能为学生未来发展奠定基础，同时也有利于拓展学生的思维，使学生在未来的工作和发展方面能够实现更大的突破。
二是重点整合资源。对于中职教学来说，中职学校的各类资源十分丰富，无论是信息技术课程资源，还是中职电工电子技术课程资源，这些丰富的资源将有利于推动整合教学的开展，因而一定要重视对相关资源的整合，特别是教学资源的整合，这将有利于提升教学的质量。要对现有的先进资源进行有效的整合，使其能够向信息化、数字化转变，这样能够为整合教学奠定坚实的资源基础，这一点要引起高度重视，需要信息技术教师与电子课程教师的合作。在此基础上，一定要利用“大数据”的模式以及“云存储”的模式，建立整合数据库，对于相关的教学资料应当统一资源库，使相关的信息不仅能够通过共建的方式扩大资源量，而且还要通过共享的方式提供教学创新资源。
三是科学设置课程。从总体上来看，中职学生无论是在学习基础方面、还是在学习兴趣方面以及在学习能力方面，相对都比较薄弱，要想使二者更有效的进行整合，实现整合教学的目标，最为重要的就是要对相关的课程进行科学的设置，使其更具有相关性，这样就会使会学生更好的接受两个方面的知识。要高度重视相关理论知识的整合，要从学生的实际出发，本着“因材施教”的思路，根据学生的具体情况、兴趣爱好、发展方向，科学设备相关的课程体系，比如在具体的整合过程中，应当更加重视学生实践能力的培养，让学生学习基础理论的基础上，能够使学生参加更多的实训课程，最大限度提升学生的实践能力，课程的设置一定要循序渐进，同时还要具有相关性，否则就会制约整合教学的开展，甚至出现割裂的现象。
四是优化整合方法。推动信息技术与中职电工电子技术课程教学的整合，还要高度重视方法的融合，无论是信息技术的创新性教学方法，还是中职电工电子技术课程的创新性教学方法，都应当进行科学的整合，同时还要引导教师进行教学方法创新。比如在具体的教学过程中，可以将探究式教学作为重要的整合教学方法，引导学生对整合教学内容进行探讨和研究，这将有利于使学生通过自身的主观能动性培养自身的探究意识和能力；要积极探索案例教学模式的应用，特别是对于具有整合特点的教学案例，应当多运用，学生不仅可以了解二者之间的关系，而且通过整合案例让学生能够更好的进行学习。要加强多媒体教学的应用，多媒体本身就是信息技术的重要组成部分之一，因而更具有指引性，并且可以在教学过程中让学生自己制作多媒体课件。
综上所述，在当前“互联网+”战略下，“互联网+教学”已经成为一种重要的发展趋势，具有十分强大的辅助教学功能。在开展中职电工电子技术课程教学的过程中，一定要将“互联网+教学”引入到教学体系中，使其能够与信息技术进行有效的整合，特别是要在创新整合理念、重点整合资源、科学设置课程、优化整合方法四个方面实现新的更大的突破，推动整合教学取得成效。
参考文献
[1]单义.浅谈信息技术与中职电子电工专业教学的有效整合[J].科技展望,20xx(08).
[2]曹艳莉.浅析信息技术与电工电子专业的课程整合[J].电子制作,20xx(16).
