电气工程和集成电路的关系精选(九篇)
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第1篇：电气工程和集成电路的关系范文
【关键词】建筑电气；风机；水泵；智能建筑；控制模块；继电器控制系统；控制盒
一、前言
近年来，我国在建筑电气工程设计中对风机和水泵类设计的多年研究和设计，得出了很好的效果和设计方式。电气控制设计中的控制模块是创新理念的一次突破，经过工程的实践检验，得出了控制模块的先进性、实用性和可靠性。
二、控制模块的简介
集成电路和其他元件共同组成了控制模块，根据国家的规范和标准要求，按照风机和水泵的特点，通过多年的工程实践经验，把国内建筑管理和安装施工的实践情况进行参照，让其适用性和针对性更大。
2.1 控制模块结构
控制模块主要是端子板、面板、主板和塑料机壳组成。
（1）主板。主板是由0K～3K继电器和1IC～6IC集成电路组成。其中0K是消防设备结果自保继电器，1K是起动继电器，2K是运行继电器，而3K则是故障继电器。1IC是HIC-4多媒体输入接口专用混合集成电路，3IC是HIC-5A的手动接口专用混合集成电路，而4IC则是HIC-13零损耗待机和抗干扰的专用混合集成电路，而5IC是HIC-8的故障识别专用混合集成电路，6IC是HIC-3声响报警专用的混合集成电路。
（2）面板。HA为蜂鸣器，AX是消声轻触按钮，AS是声响报警试验轻触按钮，1SA是系统状态选择开关，1SB是手动起动轻触按钮，2SA是手动机旁、柜体选择开关，2SB是手动停止轻触按钮，K1～K3都是非消防和消防设备选择数码开关，端口5红LED是起动指示灯，端口5红闪是故障指示灯，端口5白LED是电源指示灯，端口绿LED是运行指示灯。
（3）48位端子板。端口38～39是机旁反馈无源触点，端口23～26是FA反馈无源触点，端口17～20为DDC反馈无源触点，端口45～46是起停输出无源触点，端口3～10是多媒体输入接口，端口1～2是AC13V电源输入。
2.2 模块的功能
（1）一般功能。一般功能有系统故障反馈、运行、启动和状态，故障指示、运行和起动，控制起停等。
（2）特殊功能。消防设备故障的时候报警不停机，非消防设备故障时候报警并且停机，都是由数码开关进行现场设置。具备结果自保功能，在集成电路运行时损坏，消防泵可以继续运行，让消防灭火不断开。双速风机根据高速排烟指定进行优先原则。
2.3 模块的特点
（1）使用自主研发的电磁抗干扰和电子抗干扰，并且具备超强抗干扰的功能，让软起动、高次谐波和变频器情况下的可靠运行得到保证。
（2）不需要软件，只需要硬件。风机和水泵的各种起动运行程序可通过N种专用的混合集成电路合成。这种不同的组合可以构成四十多种控制模块。
（3）多媒体输入接口。控制指令分别由持续电平或脉冲，三线或二线控制，有源和无源触点。输入指令有闭锁和优先的功能。
（4）监测、运行和起动使用闭环控制，并且拥有欠载报警的保护。
（5）设备由于类别的兼容性强，方便使用、安装、维修和订货。非消防设备和消防设备都使用同一电路结构，让操作人员在使用的时候通过数码开关进行设定。
三、建筑电气中的风机和水泵控制方式和其他方式的对比
建筑电气中的风机和水泵控制系统由计算机控制电路和继电器控制电路两种组成。计算机控制是应用在工业控制的使用可编程控制器。但是由于性价比和对环境需求过高，导致在建筑电气电机控制里并无法普遍运用。继电器是通过电磁机构触点元件组成，其组成的电气控制线路广泛应用于传统电气设计中。
3.1 可编程控制器与其对比
可编程控制器是通过软件和硬件共同组成。硬件是由输出和输入接口、存储器和微处理器等组成，而主要的控制单元则是由转换接口、时间脉冲电路、时序逻辑电路、组合逻辑电路和基本逻辑单元等组成。PLC控制器结构复杂，但是功能强，并且它是无触点控制电路。
PLC的操作是使用软件指令，执行过程中内部比较复杂，但程序的编制很简单。PLC的可靠性主要取决于硬件电路，也和软件的编制有一定关系。可靠性和硬件电路成反比，电路多，可靠性就不好。而为了达到控制的通用型，一般PLC都使用多借口的输出和输入。
建筑电气中的风机和水泵的控制特点是干扰源很多，设备安装的环境也不好，控制的主元件功耗较大，控制信号也不多，设备分散很大，操作维护也需要简便。而现在的风机和水泵专用的PLC并没有生产。
风机和水泵控制的专用模块和PLC比较，线路简单并且针对性强，它不需要编程、性价比高、抗干扰能力较强、可靠性和功能性高等特点。
3.2 传统控制系统与其对比
和传统控制系统进行比较，它拥有更多的优点，主要有：
（1）兼容性大，接口的样式多，可以使用二、三线制联动的控制。起停指令是持续或脉冲电平。同时让不同指令闭锁功能，使用各子系统的接线端口，而继电器的电路都无法实现这些。
（2）继电器是执行元件和电磁机构促成的。而电磁机构里会因为灰尘或是空气湿度导致锈蚀，最终让机械引起故障，耐冲击性和抗振动性能也受到影响。电力电子模块是通过集成电路组合而成的，没有机械部分，因此使用寿命和电子器件一样。所以，继电器故障可靠性不高，并且故障率非常高。
（3）继电器电路是触点控制电路，并且触点之间都有电阻。这些电阻分别是收缩电阻和膜电阻。触点形式决定收缩电阻，而膜电阻则是因为硫化或是氧化随时间而变大。控制模块是无触点的控制电路，信息则是无触点的传输，并没有接触电阻。即便有输出接口使用部分继电器，它的结构也是密封型的小型继电器，并不会对系统造成影响。但继电器的线圈功率消耗大，当控制线路很长，就会让继电器无法在正常电压下进行工作，让它的可靠性受到影响。
（4）控制模块的兼容性好。继电器搭接的控制回路具有惟一性。控制模块的标准化让工程现场需要调整模式时，满足了工程需要的多变化需求。
（5）模块的高度集成化。由于模块的故障、反馈、显示和集控制等功能集于一身，让维修、调试、安装和使用都非常方便。
（6）模块使用安全低电压，让使用非常的安全，并且模块体积较小，因此使用时没有噪音，并且简洁、美观和重量小。
（7）因为继电器控制电路无法形成组合型逻辑电路，所以建筑工程的发展要求无法达到满足，因此继电器控制系统无法满足现代工程技术的要求。
（8）控制模型的抗干扰功能并没有继电器电路好，但使用了电子抗干扰措施，特别是特殊的电磁抗干扰可以和继电器电路抗干扰拥有同样的性能。
四、风机及水泵控制模型在建筑电气中的应用分析
（1）通过风机及水泵控制模型的，能够将系统的实际运行状态接近理想的调节和变速，避免系统中的无用功发生，有很强的节能作用，使得调节效果显著提高。
（2）控制模型提供了丰富的输人输出信号端子，利用这些端子，可方便地实现电机的启停、调速，再加上速度检测回路，形成闭环控制，很容易实现自动化控制。变频器在调速范围、加减速性能、速度、精度等方面的优势和其增速特性，可使生产效率显著提高。
（3）可容易地实现工频电网运行与变频器运行之间的切换，当变频器发生故障的时候，可以退出运行状态，并且改成工频电网直接运行的方式，不影响风机和泵的运行状态，使得风机和泵能够保持连续的连续的运行状态。
（4）实现软停止和软启动的同步进行。
（5）当需要对设备进行维护或者改造的时候，不会对电动机和泵造成任何影响，很容易的就能完成对设备的维护改造工作，并且停机改造的时间很短，对整个工程造成的影响也较小。
（6）安装地点不受电动机转轴端和靠近处的限制，这就赋予了安装工作灵活性。发生故障的时候，处理起来也十分方便。
五、结束语
建筑电气设计中的控制设计中的控制模块是近年来一种新的控制方式，它具备了其他方式的特点，因此它是建筑内点击控制设备的重要控制元件。也让智能建筑中强弱电系统连接得到了较好的平台和解决方案。让控制模块在建筑电气电机系统中受到了更多的关注。
参考文献：
[1]单有枝.浅谈合理设计民用建筑电气的各个系统[J].企业技术开发（下半月），2009，28（4）.
[2]董枫.建筑设备监控系统采用的分布式控制系统[J].智能建筑电气技术，2007，1（2）.
[3]虞京波.谈北京世贸商业中心的电气设计与施工[J].工程建设与设计，2009（7）.
第2篇：电气工程和集成电路的关系范文
该学科在国内具有很高的学术地位和广泛的影响。九五期间，该学科始终关注国际上电工理论与新技术研究领域的前沿，并结合我国电力工业实际和发展需要，在电力系统电磁兼容、电磁场理论及其应用、电网络理论分析与电力信息分析、现代电磁测量、电气设备状态监测和故障诊断技术基础等研究领域开展了卓有成效的研究，并取得了一批高水平的科研成果。
该学科积极开展国际学术合作和交流，除了积极参加国际学术会议外，与日本、俄罗斯、美国、英国、澳大利亚、加拿大、瑞士等国的大学和有关科研机构建立了合作关系。互派学者访问学习、进修和讲学，开展了国际合作研究项目，并聘请了多名本学科的国外知名专家为本学科的顾问教授。
一、电工电子技术基本理论
（一）直流电路
1. 电路的定义：就是电流通过的途径；
电路的组成：电路由电源、负载、导线、开关组成
内电路：负载、导线、开关
外电路：电源内部的一段电路
2. 负载：所有电器
3.电源： 能将其它形式的能量转换成电能的设备
4.基本物理量：电流，电压、电动势，电阻
5.部分电路欧姆定律
全电路欧姆定律
6.电路的连接：串连、并连、混连
7.电功
8.电流的热效应、短路
（二）交流电路
1.单相交流电路
2.交流电与直流电的比较： 输送方便、使用安全，价格便宜。
3.交流电的基本物理量
纯电阻电路
纯电感电路
纯电容电路
4.三相交流电路
①三相交流电的定义
②三相交流电的特点
③电源的连接（在实际连接中）
④三相电路的功率计算
（三）电磁和电磁感应
1.磁的基本知识
2.磁场
3.磁材料
4.电流的磁效应
磁效应的作用
5.电磁感应
（四）常用电工仪表和测试的认识及应用
1.电工仪表的基本原理
2.常用的测量仪表
（五）互感器的选用
1.选用穿互感器的匝数必须满足母线电流，小于允许电流；
2.购买配套仪表：例如选用1匝150/5，则选用150/5仪表
二、电子设备现状与发展
“十二五”期间，随着政策环境的不断完善、战略性新兴产业的快速发展，国际国内市场迅速增长、新兴增长点不断涌现、应用领域进一步拓宽，为我国电子专用设备仪器产业发展提供了广阔的空间和坚实的政策支持。但全球经济形势存在的不确定性、国产设备仪器推广应用难度的加大，也使产业发展面临较大挑战。
随着我国继续加快发展战略新兴产业，加大对“极大规模集成电路装备制造技术及成套工艺”“新一代宽带无线移动通信网”等重大科技专项的支持，新能源、新材料等新兴产业的发展以及量大面广的电子元器件的需求，将为电子专用设备仪器企业的进一步发展创造良好的发展机遇。同时，产业也面临着制造企业对于采购本地设备仪器的积极性不高，在采购本土设备时需要面对工艺与设备的融合，新工艺开发缺乏技术支持等一系列问题。为本地开发的专用设备仪器提供良好的市场销售环境和政策支持，进一步降低国产设备仪器的使用成本，提升本土产品的配套率，提升本土产品的竞争优势，提振用户对国产设备仪器信心，是“十二五”期间需重点关注和解决的问题。
第3篇：电气工程和集成电路的关系范文
关键词：模拟电子技术；教学改革；教学模式
作者简介：王国新（1980-），男，蒙古族，辽宁建平人，黑龙江科技大学电气与控制工程学院，讲师；张桂凤（1976-），女，内蒙古牙克石人，黑龙江科技大学电气与控制工程学院，讲师。（黑龙江 哈尔滨 150022）
基金项目：本文系黑龙江省新世纪教学改革项目（项目编号：JG2012010556）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）28-0084-02
建设创新型国家需要培养大批具有创新精神的优秀人才，而高等学校作为培养学生创新意识和创新能力的重要基地，一直在积极探索有益于培养学生创新精神的教学模式。“模拟电子技术”是工科电气工程及电子信息类专业的重要基础课程，具有很强的理论性和实践性。由于该课程概念抽象、原理难懂，电子新技术又不断涌现，因此“模拟电子技术”课程常常被学生称为“魔电”。如何让晦涩难懂的知识变得容易理解，同时激发学生的学习兴趣，培养学生的创新能力，是各高等学校努力改革的方向。黑龙江科技大学（以下简称“我校”）采用“教师为主导，学生为主体，兴趣驱动，重在能力”的教学模式，取得了良好的效果。本文将教学改革中采取的几点措施和体会进行简要的介绍。
一、“模拟电子技术”课程现状
“模拟电子技术”包括了半导体器件、基本放大电路、功率放大电路、集成运算放大电路、信号处理与变换电路、信号产生电路、反馈放大电路、直流电源等知识，内容多、难度大并且学时少。在传统的教学模式中，教师往往重视知识的理论性，轻视知识的实践性；重视语言的逻辑性，轻视语言的趣味性；重视分立元件放大电路的分析，轻视各种模拟集成电路的应用。为适应当前电子技术发展的形势，陈旧的教学内容应该进行更新，传统“填鸭式”的教学方式应该改进，单一依靠板书或多媒体课件的教学手段应该得以丰富，注重创新能力培养的实验教学改革应该进一步深化。
二、优化“模拟电子技术”教学内容
高等学校的教学内容应该与时俱进，注意更新与丰富。目前在实际中应用较多的是各种规模的集成电路，然而在传统的“模拟电子技术”课程里，半导体器件内部的载流子运动，分立元件构成的共射、共基、共集放大电路等内容均为教学重点，因此我校对此部分教学内容的学时进行了压缩，内容精炼，注重实用。例如略讲了三极管内部载流子的运动过程，而增加了实际应用中三极管类型的判别方法等内容，在减少对分立元件构成的放大电路内容讲解的同时加强了对集成电路外特性及应用的介绍。我校新编的教材在注重基础的同时，吸收了很多新教材中的新思想、新理论和新技术，较好地处理了实用性和先进性之间的关系，可满足“应用型本科学生”的培养目标。该教材已被机械工业出版社于2013年出版，并被列入普通高等教育“十二五”规划教材。
三、改革“模拟电子技术”教学方法与手段
1.重视语言的艺术性
苏霍姆林斯基曾言：“教师的语言素养在极大程度上决定着学生在课堂上脑力劳动的效率。”在传统的教学过程中，教师往往作为课堂上的主体，用严谨且逻辑性很强的语言将知识传授给学生，而学生只能被动接受，结果使很多学生认为“模拟电子技术”课程内容枯燥难懂，逐渐失去了学习这门课程的兴趣。笔者认为教师的语言不仅应准确、精练且逻辑性强，还应风趣幽默，这样可以缩短师生之间的距离，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习效率。例如在三极管放大电路中既有直流信号又有交流信号，很多同学对此不理解，教师则可以用“直流搭台，交流唱戏”八个字总结，语言诙谐幽默又起到了画龙点睛的作用。对于硅二极管两端加0.5V电压时的状态则可用“小荷才露尖尖角”这句诗来描述，枯燥的课堂顿时变成生动的、有吸引力的课堂。此外，教师作为主导，学生作为课堂上的主体，积极采用启发式和讨论式教学模式可以启迪学生的智慧、挖掘学生的创新意识，同时也对学生学习以后的专业课程有着潜移默化的影响。
2.丰富多媒体教学的多样性
首先，制作高质量的幻灯片。多媒体课件作为易于展示图片和动画效果的教学工具，应该充分利用它的优势，弥补板书授课方式的不足，提高课堂教学质量。例如，在讲解PN结形成的过程及晶体管内部载流子运动规律的内容时，单一用板书授课会让学生普遍感觉听起来很累，不便于学生理解，并且增加了此部分内容的授课时间。用多媒体动画的方式让PN结及晶体管内部载流子真正“运动起来”，学生观看起来感觉轻松、直观、生动，提高教学效果的同时又节省了此部分内容的授课时间。
其次，合理利用视频播放。在课堂上用适当的时间播放一些电子新技术的视频，可以满足学生的好奇心，拓宽学生的视野，也有益于学生创新能力的培养。此外，我校将教师做过的一些科研项目以及一些学生做过的优秀作品制作成视频，在讲授到相关内容的时候进行播放，大大提高了学生动手实践的积极性，改变了过去学生学完理论知识不知道有什么用以及怎样用的状况。
再次，将仿真技术引入课堂。Multisim仿真软件具有操作界面简单，元器件资源丰富，运行速度快等优点，利用Multisim仿真软件进行课堂教学是对传统教学手段有益的补充。一方面，可以利用软件提供的各种分析方法增强学生对教学内容的理解。例如，用Multisim 仿真软件演示晶体管放大电路的工作波形与静态工作点位置之间的关系，只需要调节相应电阻的阻值，便可以实时观察输出信号波形出现了顶部削平或者底部削平的现象，然后结合理论对现象进行分析，学生会很容易理解。另一方面，具有丰富资源的实验环境是培养创新能力和创新意识的重要保障。电子技术日新月异，然而由于条件限制，各高等学校的实验条件却不可能随时更新。充分利用Multisim仿真软件对单元电路和设计电路进行仿真，打破了传统实验教学中时间和空间对学生的限制，是培养学生创新能力和创新意识的有效途径。
3.提高实物展示的实效性
实物展示是学生非常感兴趣的一个环节，是对理论知识最好的总结，也是鼓励学生创新的好方法。展示的实物既可以是元器件，也可以是一个相对复杂的系统。例如，在讲二极管和三极管内容的时候，可以将各种类型的二极管和三极管进行展示，同时对实际应用中常常遇到的问题进行介绍。在讲解反馈这部分的时候，我校将学生自己制作的一个温度控制系统进行了演示，在讲直流稳压电源时展示了由往届学生制作的手机充电器等等。利用适当的时间，选择适合展示的实物，有益于学生对理论知识的理解及实践能力的培养，进一步提高了教学质量。
四、创新“模拟电子技术”实验与实践教学
模拟电子技术实验教学与实践教学是课程体系中不可缺少的一个重要教学环节。我校的实验教学环节采取开放式教学，电子技术实验室从每天早上八点半到晚上十点开放，学生可根据每个人的具体情况选择做实验的时间。在开放的时间内，学生既可以选择实验计划中的实验内容，也可以按照个人的兴趣自行选择实验项目，经教师审核通过后便可实施，教师可根据实验的完成情况及是否有创新进行评分。在实验过程中教师真正起到导向的作用，从而提高了学生动手实践的能力。
模拟电子技术课程实践环节以我校的国家级精品课——电气工程实践基地为依托，进一步提高了学生理论联系实际的能力。在电子工程实践教学基地，学生可以利用我校自行开发的电子工程实验箱进行电子电路的设计，增强了学生调试电子电路的能力；通过在电子工艺实践教学基地的学习，学生增强了进行手工焊接和贴片焊接的能力；在EDA工程实践教学基地的学习可以使学生熟练进行电路原理图的设计及实现印制电路板的版面设计；在应用电子工程实践教学基地，学生可以锻炼对复杂电子线路系统（如电视机等）的故障分析的能力；学生必须在每一个实践教学基地学习并通过考试，这也加强了学生对实践教学的重视，在培养学生的创新意识和提高综合能力方面取得了良好效果。
五、结语
近年来我校对模拟电子技术课程在教学内容、教学方法与手段、实验实践教学等方面进行了有益的改革尝试，总结出一整套教学改革方法与措施。通过教学改革，学生在全国大学生电子设计竞赛和黑龙江省电子设计竞赛等比赛中均取得了优异的成绩，学生的综合素质得到显著提高。
参考文献：
第4篇：电气工程和集成电路的关系范文
第一阶段：建国后，在六十年代，我国已经拥有了较为完善的关于继电保护的体系，其中包括了继电保护的设计、制造、研究及运行等。无疑，在这一阶段，为我国继电保护技术的发展起到了推波助澜的作用。
第二阶段：到了八十年代，晶体管继电保护得到了快速发展，如由南京自动化设备厂与天津大学合作研发的500kV晶体管方向高频保护，成功运用在葛洲坝500kV线路上，这代表着我国继电保护取得了重大成功。
第三阶段：到了九十年代初期，起主导地位的是集成电路保护的研发、生产及应用。例如：由南京电力自动化研究院所研发的集成电路工频变化量方向高频保护，便起到了巨大作用。
第四阶段：九十年代初期之后，继电保护在我国呈现了高速的发展势态。其中的微机线路保护装置，是在一九九一年通过鉴定的，它是由南京电力自动化研究院研制成功的。微机相电压补偿式方向高频保护则是在1993年通过鉴定的，它是由天津大学和南京电力自动化设备厂合作研发而成的。当然，原理不同与机型不同的微机线路及主设备保护，均有着各自的优势，它们为电力系统提供了性能及质量优化的继电保护装置。在微机保护装置的致力研究背景下，基于微机保护软件及算法等方面均获得了较为显著的理论成果。显然，自九十年代后，我国继电保护技术所呈现的发展趋势是微机保护。
2电气工程智能系统结构分析
在此系统当中，将专家系统引进电气CAD当中，所使用的语言是编译型TurboPROLOG语言，同时还采取了另外两种语言与交互的方式编制引入电气ICAD系统，这两种语言即为：AutoLISP语言和FOR－TRAN77语言。如此一来，便能够使各类语言本身的优势得到充分利用，同时也使程序的编制更加简便。在用户菜单的设计的基础上，进而使系统提供的能力得到了有效补充，并将无功功率补充专家系统，进而以嵌入的方式到达CAD系统当中。通过用户菜单，用户能够非常方便地对自己的工作方式进行选择。该系统具备的显著的特点包括：简洁、直观且容易被用户接受等。还能够让用户在短时间之内对操作方法进行充分掌握，对相应的子模块极为便利地使用。另外，还降低了设计的成本，使设计效率得到有效提高，从而使设计者的负担得到很大程度减轻。
3数据结构的改进探究
专家系统对设计的数据结构及类型知识的描述，表现出了一些明显的缺陷，主要体现为过于简单化，不能使系统的通用性与扩展性得到充分满足。因此，针对这方面的不足，提出通用的知识表示方法便显得极为重要。基于宏观层面分析，电气设计属于一个正向推理的过程，使部分初始数据来驱动推理机，进一步实现规则匹配及冲突的解决，最终得出相应的结论。对于继电保护系统设计，这些初始数据便是一次系统当中的结构及参数对保护系统的设计要求。对于一些主设备的继点保护的初步设计而言，如变压器等，所使用的以此系统初始数据参数种类使用关联组元进行表达。其中，关联组员表达形式为：（对象名：属性名＝属性值），它与孤立对象属性概念的描述相适应；关系谓词表示形式为：（主体对象名，客体对象名：谓词属性名＝属性值），在对事实等一系列知识进行表示的情况下，不但具备对象实体的属性，而且也具备多个对象间所维系的关系。对于一个变压器保护系统框架的主要构成，主要包括：系统级、保护方式级以及故障类型保护级等。对于每一级的框架，都拥有相似的结构，同时每一个框架都归属于一个更高级的框架。为系统当中一个电流继电器框架的具体描述过程。此框架表示的对象实体是CR继电器，系统编号是56，归属46号低压过流保护方式框架。其中最为简单的属性槽是“相数＝1”，它的属性值在设计推理中的赋值是由规则以直接的方式决定的。能在推理过程中以直接的方式赋值的是“Iset=”，或者，在需计算的情况下通过ISETO的调用对赋值进行计算，另外还能够对定值列表Ilist有用户进行调出，然而以自行的方式对赋值进行选择。位于框架槽的是“型号=DL233/6”，它能够对具体继电器DL233/6进行引出。框架所表现出来的嵌套关系能够对整体保护系统的描述发挥重要作用。此框架系统形成了具有复杂特性的语义网络。当中的子框架能够对父框架的槽值约定进行更改或继承。如此一来，不但能够使表示的信息能够节省，从而降低数据冗余；而且还能够非常简单地使信息的一致性得到有效维持。
4结束语
第5篇：电气工程和集成电路的关系范文
关键词： 电气工程；改造；自动化；趋势研究
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
引言：从社会主义科学发展观角度思考，工业经济改革也应朝着更加先进的方向迈进。实施电气工程改造既可以提升电力行业的科技实力，也能为广大用户创造更加有力的条件。本文主要分析了电气工程自动化改造的相关问题。
1 电气工程及其自动化
1.1 信息技术
信息技术广泛地定义为包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通讯系统，以及用来传感、处理、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合。信息技术对电气工程的发展具有特别大的支配性影响。信息技术持续以指数速度增长在很大程度上取决于电气工程中众多学科领域的持续技术创新。反过来，信息技术的进步又为电气工程领域的技术创新提供了更新更先进的工具基础。
1.2 操控系统
由于三极管的发明和大规模集成电路制造技术的发展，固体电子学在20世纪的后50年对电气工程的成长起到了巨大的推动作用。电气工程与物理科学间的紧密联系与交叉仍然是今后电气工程学科的关键，并且将拓宽到生物系统、光子学、微机电系统（MEMS）。21世纪中的某些最重要的新装置、新系统和新技术将来自上述领域。技术的飞速进步和分析方法、设计方法的日新月异，使得我们必须每隔几年对工程问题的过去解决方案重新全面思考或审查。
2 电气工程的实际运用情况
2.1 智能建筑
智能化建筑的发展必然离不开电气自动化，随着我国国民经济的飞速发展以及数字电子化科技发展，高档智能化建筑无疑已经成为当今建筑界的主要发展方向。自然达到合理利用设备，在资源方面，人力的节省就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的电子设备与布线系统。这些电子设备及布线系统一般都属耐压等级低，防干扰要求高，是最怕受到雷击的部分。智能建筑多属于一级负荷，应该设计为一级防雷建筑物，组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。
2.2 净化系统
净化空调系统控制自动监控装置，可以设计成单个系统的测量、控制系统，也可以设计成以数字计算机控制管理的系统。在温度控制方面，净化空调系统采用DDC控制。装设在回风管的温度传感器所检测的温度送往DX一9100，与设定点比较，用比例加积分、微分运算进行控制，输出相应电压信号，控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作，控制回风温度应保持在18度-16度之间，从而使得洁净室温度符合GMP要求。
3 电气自动化控制系统的设计
3.1 集中监控方式
集中监控方式不但运行维护方便，控制站的防护要求也不高，而且系统设计也很容易。但由于这种方式是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，所以处理器的任务相当繁重，处理速度也会受到一定的影响。由于电气设备全部进入监控，致使主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，这也会造成设备无法操作。这种接线的二次接线比较复杂，查线也不方便，而大大增加了维护量，还存在在查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。
3.2 远程监控方式
远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、节约材料、可靠性高和组态灵活等优点。但由于各种现场总线的通讯速度不是很高，使得电厂电气部分通讯量相对又比较大，所以这种方式大都用于小系统监控，而在全厂的电气自动化系统的构建中却不适用。
3.3 现场总线监控方式
目前，对于以太网（Ethernet）、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，而且已经拥有了丰富的运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展，这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了坚实的基础。现场总线监控方式使系统设计更加具有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样就可根据间隔的情况进行设计。这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，节省了大量控制电缆，节约了很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。此外，各装置的功能相对独立，组态灵活，使整个系统具有可靠性而不会导致系统瘫痪。因此，现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。
4 电力系统自动化改造的趋势
4.1 功能多样化
传统电力系统的重点功能集中于发电、输电，在传输期间对电能值大小的转换缺乏足够的功能。电力系统自动化改造之后，系统功能日趋多样化，电压转变、电能分配、用电调控等功能均会得到明显的改善，系统自动化状态，符合了系统高负荷运行状态的操作要求。
4.2 结构简单化
结构问题是阻碍电力系统功能发挥的一大因素，多种设备连接于系统导致操作人员的调控质量下降，部分设备在系统运行时发挥不了作用。系统自动化改造后结构得到了充分的简化，且功能也明显优越于传统模式，促进了电力行业的持续发展。
4.3 设备智能化
电力设备是系统发挥作用的载体，电厂发电、输电、变电等各个环节都要依赖于设备运行。早期人工操控设备的效率较低，自动化改造之后可利用计算机作为控制中心，利用程序代码指导电力设备操作，智能化执行设备命令，以逐渐提升作业效率。
4.4 操控一体化
当电力系统设备实现智能化之后，系统操控的一体化便成为现实。如：机械一体化、机电一体化、人机一体化等模式，都是电力系统自动化改造的发展趋势。电力系统一体化操控“省力、省时、省钱”，也为后期继电保护装置的安装运用创造了有利的条件。
5 继电保护运用于自动化改造
5.1 针对性
由于电力系统自动化改造属于技术改造范畴，需要对系统潜在的故障问题检测处理。继电保护具有针对性的处理功能，可根据系统不同的故障形式采取针对性的处理方案。如：电力设备出现短路问题，继电保护可立刻把设备从故障区域隔离；线路保护拒动作时，继电保护可将线路故障切除，具有针对性的故障防御处理功能。
5.2 稳定性
继电保护对电力系统的稳定性作用显著，特别是在故障发生之后可维持系统的稳定运行，以免故障对设备造成的损坏更大。良好的运行环境是设备功能发挥的前提条件，如：继电保护装置能快速地切除故障，减短了设备及用户在高电流、低电压运行的时间。通过模拟仿真，保证了系统在故障状态下的稳定运行，防止系统中断引起的
损坏。
5.3 可靠性
对电力系统实施自动化改造的根本目的是满足广大用户的用电需求，系统能否可靠地运行也决定了用户或设备的用电质量。继电保护装置的运用为系统可靠性提供了多方面的保障，如：安全方面，强大的故障处理功能保障了人员、设备的安全；效率方面，多功能的监测方式可及时发现异常信号，提醒技术人员调整系统结构。
8 结论
总之，电气工程是社会现代化发展的重点工程，关系着我国工业经济及科学技术水平的进步情况。深入研究电气工程改造及其自动化趋势，是企业未来发展的必然要求。面对电气工程自动化改造活动，企业应加强多方面的调控管理，确保改造工程达到预期的成效，提升电气工程的运行水平。
参考文献
[1]李艳.继电保护设备的实时数字仿真测试系统综述[J].电气应用,2008,12(05):30-31.
第6篇：电气工程和集成电路的关系范文
【关键词】继电保护；状态检修；二次设备；监测
0.前言
对于在运行中或正打算投入运行的继电保护装置，要按照《继电保护及电网安全自动装置检验条例》和有关微机继电保护装置检验规程进行定期检验和其他各种规定的检验工作，检验的工作要和被保护的一次设备同时进行。安排好年、季、月的装置检验计划。要求各调度部门配合统筹安排，并应保证检验质量。掌握进度，及时完成，从而能减少对系统安全运行的影响。
1.状态检修概述
状态检修阶段第三阶段是以设备状态监测和故障诊断为基础的状态检修（CBM，Condition Based Maintenance）或者预知性维修（PDM，Predictive Diagnostic Maintenance）。状态检修是一种以设备状态为基础、以预测设备状态发展趋势为依据的检修方式。它根据对设备的日常检查、定期重点检查、在线状态监测和故障诊断所提供的信息，经过分析处理，判断设备的状态与发展趋势，并在设备故障发生前及性能降低到不允许的极限前有计划地安排检修。这种检修方式的目的是实现按需检修，更具有针对性，因而，在提高设备的可用率的同时，可以减少不必要的检修费用。但是这种检修也有一定的缺点，首先是安装检测设备价格昂贵，同时对故障诊断技术要求较高。20世纪80年代在美国开始引入一种新的检修策略以可靠性为中心的维修（RCM，Reliability-CenteredMaintenance）。其维修思想源于美国航空业对飞机维修方式的反思和探索。早在20世纪60年代，由于波音747的产生，这种技术先进的飞机给维修体制提出了严峻的考验。如果还是依照传统的维修体制，高额的维修费用将使用户没有利润可言。这就促使航空公司努力尝试新的检修策略，并在20世纪70年代末形成了以可靠性为中心的维修策略。这种策略一改传统定期维修的只凭经验和推断以及上级规定来确定维修计划的模式，而是根据可靠性评价的结果和保持设备功能的需要来确定维修计划，较好地避免了维修不足和维修过度的问题。不仅控制了维修费用，而且还有效地提高了设备的可用率和可靠性，使传统的只考虑“要做哪些维修工作”的思想拓展成为进一步考虑“为什么和是否需要做这些维修工作”。
2.继电保护状态检修若干问题
传统的继电保护，是依据《继电保护及电网安全自动装置检验条例》的要求，对继电保护、安全自动装置及二次回路接线进行定期检验，以确保装置元件完好、功能正常，确保回路接线及定值正确的，若保护装置在两次校验之间出现故障，只有等保护装置功能失效或等下一次校验才能发现。如果两次检验期间电力系统发生故障，保护将不能正确动作。保护装置异常是电力系统非常严重的问题，因此，电气二次设备同样需要状态监测，实行状态检修模式，和一次设备保持同步，以适应电力系统发展需要。继电保护状态检修若干问题主要包括以下方面：
2.1电气二次回路监测问题
电气二次设备从结构上可分为电气二次回路和保护（或自动）装置两部分。目前，保护装置的微机化，使之已经较容易实现状态监测。而电气二次回路是由若干继电器和连接各个设备的电缆所组成，点多、分散，要通过在线监测继电器触点的状况、回路接线的正确性等则很难，也不经济。所以，对于电气二次回路，应重点从设备管理的方面着手，如设备的验收管理、离线检修资料管理，结合在线监测，来诊断其状态。
2.2电力系统二次设备的电磁抗干扰监测问题
由于大量微电子器件、高集成电路在电气二次设备中的广泛应用，故电气二次设备对电磁干扰越来越敏感，极易受到电磁干扰。电磁波对二次设备的干扰会造成采样信号失真、自动装置异常、保护误动或拒动，甚至元件损坏。虽然国际电工委员会（1EC）及国内有关部门对继电保护制定了相关的电磁兼容（EMC）标准，但目前，对现场电磁环境的监测和管理没有纳入检修范围，也没有合适的监测手段。对二次设备进行电磁兼容性考核试验是二次设备状态检修的一项很重要的工作。对不同发电厂、变电站的干扰源、耦合途径、敏感器件要进行监测和管理，如对二次设备屏蔽接地状况检查，对微机保护装置附近使用移动通信设备（如手机）的管理等。
2.3二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系
一次设备的检修与二次设备检修不是相互完全独立的。许多情况下，二次设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。在作出二次设备状态检修决策时要考虑一次设备的情况，做好状态检修技术经济分析，既要减少停电检修时间，减少停发（供）电造成的经济损失，减少检修次数，降低检修成本，又要保证二次设备可靠正确的工作状况。
3.继电保护状态检修的改进措施
3.1严格继电保护装置及其二次回路的巡检
巡视检查设备是及时发现隐患，避免事故的重要途径。对继电保护巡视检查的内容有：保护压板、自动装置均按调度要求投入：开关、压板位置正确：各回路接线正常，无松脱、发热现象及焦臭味存在；熔断器接触良好：继电器触点完好，带电的触点无大的抖动及烧损，线圈及附加电阻无过热；TA、TV回路分别无开路、短路：指示灯、运行监视灯指示正常：表计参数符合要求：光字牌、警铃、事故声响情况完好：等等。微机保护动作后应检查报告的时间及参数，当发现报告异常时，及时通知继保人员处理。
3.2搞好保护动作分析
保护动作跳闸后，严禁运行人员随即将掉牌信号复归，而应检查动作情况并判明原因，做好记录，在恢复送电前，才可将所有掉牌信号全部复归，并尽快恢复电气设备运行。事后应做好保护动作分析记录及运行分析记录，内容包括专业分析及评价、结论等，凡属不正确动作的保护装置，及时组织现场检查和分析处理，找出原因，提出防范措施，避免重复性事故的发生。
3.3加强技术改造工作
在技术改造中，针对直流系统不稳定引起的微机保护等装置的工作发生不正常的现象，可将原硅整流装置改造为整流输出交流分量小、可靠性高的集成电路硅整流充电装置。针对雨季及潮湿天气经常发生直流失电现象，可首先将其户外端子箱中的易老化端子排更换为陶瓷端子，提高二次绝缘水平，然后核对整改二次回路，使控制、保护、信号、合闸及热工回路逐步分开。另外，还可考虑在开关室加装熔断器分路开关箱，便于直流失电的查找与处理，也避免直流失电时引起的保护误动作。有条件时，加大整体更换力度，可以有效地提高继电保护运行质量，从根本上解决运行不稳定的情况。
4.结语
根据设备运行时的情况，进行制定符合时机的预知性检修就是状态检修，状态检修的精髓就是“应修必修”。状态检修不是说想什么时候去检修就去检修，也不是出了什么问题才去检修。实施状态检修一定要要贯彻“预防为主”的指导方针，适时检修，既可以提高继电保护装置的正确动作率，还能提高保护装置的运行安全可靠性。 [科]
【参考文献】
第7篇：电气工程和集成电路的关系范文
【关键词】建筑电气节能；设计运用
随着科技技术的发展建筑设计领域的进步，人们对供电、配电、照明、消防安全、通信、网络等系统的要求也在提高。在我国国民生活水平飞速发展的今天，全民单位GDP总量竟是美国的3倍以上，与邻国日本相比竟达到6倍之多。剧统计，单指建筑行业对原材料的消耗就已达到全球消耗量的百分之50%以上，照明用电量也约占全国发电总量的10%至15%，所以，能源超负荷消耗造成的能源危机正步步逼近，节能减排势在必行。在建筑设计领域，可以通过电气工程设计等方面，在满足建筑设计需求的情况下采用相应的技术方法和措施，以达到降低能源消耗且提高能源力用率的目的。
在建筑领域，针对建筑电气节能有三项基本原则：一是满足建筑物的功能，二是考虑实际的经济效益，三是节省无谓消耗的能量。只有充分结合实际，建立一套科学的节能系统服务于电气建筑工程，才能更有效地引导建筑节能以健康有序的模式发展，并且增加建筑使用效率。从建筑电气节能的源头来说，建筑电气设计是节能的源头之一。因此，节能应从源头开始，而节能的方法有很多种，本文从供配电系统的节能设计、设计中降低线路电器的功率损耗、调节动力设备，提高节能效果、照明方面节能、引进新的节能技术等方面提出具体办法，促进节能减排。
一、供配电系统的节能设计
在进行供配电系统的设计时，应当对系统的科学性以及设备和供电线路的损耗进行充分的考虑，其中应当包括：
①对用电负荷的计算和分配进行有效的优化，选择最为科学的变压器负载率，以此来减轻变压器的负载容量，降低变压器的损耗。
②无功补偿的方式一般可以根据实际情况选择集中或者是分散的补偿方式，这样能够提升低压侧功率因素，减少对变压器和输电线路的损耗。
③对于配电点的位置，要进行详细的计算和科学的确定，保证配电间与负荷中心的距离处于最佳，以此来减少对电压和电能造成的损耗。
④利用峰谷调节对能量进行控制，减少不必要的浪费。
二、降低线路电器的功率损耗
供配电系统中存在多种用电设备，如电动机、变压器等，同时居民日常应用的家用电器也具有电感性，在使用的过程中会产生一定的无功电流，并且从高压输电线路传输到用电设备的末端，增加线路损耗，造成了能源的耗损。通常可以采取以下措施：在进行回路的设计时尽量使用电阻值较小的导线，并且尽量使用直线的方式进行敷设，尤其是在低压配电系统中应当避免走回头路线。变电所的位置应当尽量的靠近负荷中心，以此来缩短供电半径，增强供电线路的传输速率。同时可以考虑增加导线截面积的做法，最然会在一定程度上增加费用，但是却在系统运行的过程中实现了能耗的节约，进而减少了大量的运行费用。如果保持输送功率不变，这时在额定的电压内可以通过调高的方式来达到节能的目的。对于用电设备，应当在电气设计中选择功率因素较高的用电设备。
在供配系统设计时，应该遵循“简单、实用、可靠”的原则。并且配电级数不应该太高。也要按照供配电系统的统一规定：“同一电压等级的配电级数高压不宜多于两级，低压一般不多于三级，三级负荷不宜多于四级。为使变压器能够深入负荷中心，就应该合理选择变配电室具置，以达到缩短半径、降低能耗和提高供电质量的目的。对于提高电能的使用效率和供电质量都有帮助。
三、动力设备节能措施
动力设备的节能措施一般可以从以下几方面考虑：
（一）提高电动机的运行效率，以此来减少能量损耗。提高电动机的功率，通过调整电机温度，来降低损耗。
（二）改进设备的控制方式，能够有效的提高运行效率。与传统的标准电动机相比，使用高效的机械设备能够有效的减少设备的能量损耗，通过对控制方式的改进，能够对电动机的运转、定子频率等进行有效的变更，这样能够直接的看到节能的效果。防止空转，减小不必要的耗电量及改善动力传递方式，提高运行效率等。
（三）调速设备的改进。近年来，由于电子技术及现代控制理论的发展和各种大功率半导体器件、集成电路及微型计算机的出现，交流调速技术得到飞速发展，直流调速优于交流调速的看法开始转变。不但可以节约大量电能，还可提高控制质量，是实现机电一体化的重要手段。
四、照明节能措施
在照明设备的节能方面，一般应当从下几方面进行考虑：
第一、光源的选择。以往的照明设备中，白炽灯使用的最为广泛，而且成本较低，但是其按最大的弊端就是发光率较低，有些对光率要求较高的环境中根本无法满足，因此，当前出现的具有较高发光率，而且光色较好的新能源成为了照明设备的首选。
第二、应当对自然光源充分利用，比如使用透光性较高的玻璃门窗等，使室外的光线能够充分进入到室内，并且利用灯光调节装置对其进行调节，能够达到节能的目的。
第三、需要频繁的开关，而且与人流大小有密切关系的部分，可以利用电调光，对开关进行自动控制，也能够达到节能的目的。
五、引进新的节能技术
建筑节能技术经过不断的发展与进步，已经取得了一定的成绩，而且也出现了多种新的节能技术。一是变频调速技术，我国国内大部分工厂设备中都使用了该技术，其能够根据不同的负荷要求，对电气设备的工作频率以及电压等进行随时的调整，使其处于一个最佳运行状态。二是冰蓄冷技术，冰蓄冷技术的运用并不是为了节能，因为其具有对用电符合进行调整的功能，而一般的建筑物集中用电大多在上午8时到晚上21时，这一时间段的用电量较大，而其他的时间段则较小，因此，昼夜用电存在着一个不平衡的现象，而利用冰蓄冷技术便能对低谷阶段进行制冷制冰，将能量出巡，而在高峰段则将其融化，充分利用。三是热电冷连供。通过对能源的阶梯利用，当燃料经过电联装置时，便将其变位低频的热量，为人们的生活用电和取暖等提供热量，也能够达到一定的节能效果。
六、结束语：
技术的不断发展，运用新的科学技术来计划能源，节约能源，已是我们电气设计人员迫在眉睫的任务。在建筑电气的施工图设计过程中最重要的部分还是要从工程实际出发、深入了解现场情况及建设方意图，规范性地进行施工图设计，并加强施工图质量的审查和控制。制订出一套科学合理的施工图设计程序与管理体系，对保证整个工程质量也至关重要。
参考文献：
[1]张广丽. 夏热冬冷地区居住建筑冷热原经济性分析[J]. 制冷与空调，2011，06.
[2]杨洁. 项目教学法在《建筑电气控制技术》课程中的应用研究[J]. 教育教学论坛，2012，06.
第8篇：电气工程和集成电路的关系范文
关键词：自来水厂；电气自动化；应用
中图分类号：F407文献标识码： A
引言
自来水是指通过自来水处理厂净化、消毒后生产出来的符合国家饮用水标准的供人们生活、生产使用的水。它主要通过水厂的取水泵站汲取江河湖泊及地下水，地表水不可能是矿泉水。地下水如果水质好并含有大量的有益元素可以用于生产矿泉水。并经过沉淀、消毒、过滤等工艺流程，最后通过配水泵站输送到各个用户。自来水厂是城市重要的服务性基础设施，直接关系到广大人民群众工作、生活和社会各个方面。在自来水厂中，对于电气自动化的应用十分迫切。对于生产来说，实现水厂与供水调度系统电气自动化是保证供水安全、优质的关键，同时又是使供水生产实现科学性、高效性和合理性的有效措施；对于供水管理来说，实现供水企业内部协调一致是供水企业发展的关键，同时又是使供水企业更好地发挥供水作用、保证供水的发展的必不可少的手段。利用当今飞速发展的计算机技术、网络技术、通讯技术、工业控制等先进的技术，把我们的供水现代化生产、管理推向一个新的高度，同时也对我们提出了更加严峻的考验和更高的要求。
1、某水厂控制系统的组成
某水厂整个控制系统由取水站、加氯站、加药站、污泥浓缩站、型滤池站、送水站、中央控制室站几个工段构成，各个子站对相应的控制设备和仪表进行监控。具体系统结构图如下所示：
图1 自来水厂系统结构图
根据本系统的特点，人机界面软件用旗下的组态软件。软件是完全开放的软件，并且可以采集几乎所有市面上主流的控制系统的数据，也能够向几乎所有市面上主流的数据库软件提供数据，可以满足开放性的要求，就算将来水厂还需要改造，也不用担心新的控制系统数据无法与原有系统通信，从而形成信息孤岛。所提供的软件带有功能说明、数据流程图、使用说明书和相关全部手册，具备很高的可靠性和一定的实时性，采用成熟、先进的开发平台，许多工业标准技术，使其具备良好的开放性及可扩展性，开发系统时更为简单方便。广泛的运用分布处理及冗余技术，具有良好的可移植性，可扩展性和联网功能，便于功能和系统的扩充和升级，并充分保护用户投资，使系统能够满足用户需要增加更多功能以及扩大规模等要求。该控制系统每个工段控制点数不多，但是对控制系统的可靠性和通信能力要求较高。考虑到可靠性和成本因素的综合平衡，该控制系统的几个工段全部选用（冗余的）控制器。
该控制系统可实现的功能有集相关数据并进行相应的处理，进行实时监控及动态显示。利用中央控制室的工业控制计算机接收各个子站的实时数据，通过组态画面等进行监控和管理，将相关数据用曲线或是图形进行表示、对比，并且及时的处理生产过程中发生的各种报警故障等情况；自动实现报警功能。当某一子站在生产过程中出现超出报警设限值、设备出现故障或是运行异常等状况时，能够实现自动的报警，以保证工作人员了解生产过程的正常运行和设备的状况，并能够及时的查看问题和维修相关设备；自动生成报表。能够实现自动生成报表的功能，并能够输出打印报表以及历史数据的存储功能；通讯功能。能够实现中控室和各个工作子站间进行网络通信和数据交换；自动控制功能。实现各工作子站，如取水站、加氯站、加药站等的自动控制功能，并且能够及时的将各种数据传送到中央控制室。
2、自来水厂电气自动化应用的主要设备
2.1、视频监控设备
监控设备主要由摄像机、硬盘录像机和监视器所组成，在这些组成设备中，对于摄像机的要求较高，需要高性能、而且经国家防爆认证的品牌摄像机，而对于室内使用的摄像机则以一体化快球摄像机为主，室外则以彩色低照度摄像机为主。这样对于系统稳定、可靠的运行具有极其重要的意义。1.2监控系统。主机监控系统主机对自来水厂所有电气自动化系统进行实时监视、控制和数据采集，其主要功能有：通过通信通道向各个RTU采集主要工艺参数及运行状态；向各被控站发送控制指令，通过站控系统执行完成运行参数采集及状态、动态趋势、历史趋势和模拟流程显示；运行事件、资料的存储和记录；运行报表和事故状态报告打印；数据处理；系统故障检测和报警。
2.2、水厂滤池工艺反冲洗电气自动化应用
水厂虹吸滤池反冲洗手动操作过程，是通过人工在巡检中观察到滤池水位达到反冲洗水位时，并准备进行滤池反冲洗操作。过程为：检查系统是否完好，确定真空系统完好，各种阀门、控制系统完好投入运行。关闭虹吸进水管进气阀，启动真空泵，同时打开进水虹吸管抽气阀，待进水虹吸管出水口有大量清水涌出时，关闭此阀，同时关闭真空泵，滤池开始反冲洗。水厂三套六组共32个滤池，滤池反冲洗周期为8-72小时一次。加上三套六组反应沉淀池，按规定的排泥周期进行排泥，高浊期4-8小时排泥一次，低浊期12-72小时排泥一次，员工的劳动强度很大。电气自动化控制系统分集中监控方式、远程监控方式、现场总线监控方式。现场总线监控方式的优点是它可使系统设计更加有针对性，不同的间隔有不同的功能。因此，可以根据间隔的情况进行设计，采用这种监控方式不但具有远程监控的全部优点外，还能减少大量的隔离设备、端子柜、I/O卡件、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装与监控系统通过通信线连接，因此节省大量控制电缆，和安装维护工作量，从而降低成本。它的各装置功能相对独立，装置之间通过网络连接，并且网络组态灵活，大大提高了整个系统的可靠性。某一装置故障只影响相应元件，不会导致整个系统瘫痪。因此，水厂滤池反冲洗工艺采用现场总线监控方式。系统动作开始后，对滤池水位进行监测，以监测值为依据，由控制机确定滤池水位达到给定值，发出控制命令至滤池反冲洗完成。
2.3、数据采集卡
根据实际需要和对各种PCI型号的数据采集卡进行比较，最后选择PCI1711这种数据采集卡。PCI-1711是12位的低损耗多功能采集卡，具有独特的电路设计和完善的数据采集与控制功能，支持即插即用，具有FIFO的高速缓存，可灵活设定输入类型和范围，具有16通道单端模/数输入。16通道数字I/O和2通道数模输出，采集速率可达100kHz，可编程的计数/计时器可作为A/D转换的速度触发，同时具有通道自动搜索功能。内部结构主要有单端模拟输入通道、模拟输出通道和触发源连接三部分。用户可以根据每个通道不同的输入电压类型来进行相应的输入范围设定，所选择的增益值将储存在SRAM中。这种设计保证了为达到高性能数据采集所需的多通道和高速采样。
2.4、传感器
对压力监测时采用DPM100数字压力表。DPM100数字压力表主要由压力传感器和信号处理电路组成，压力传感器性能优越，具有精度高，抗腐蚀，抗冲击，抗震动，高稳定性，无充油介质等优点，信号处理电路采用最新超低功耗处理器和信号处理芯片及电源管理芯片组成，采用大容量6V高性能锂电池以保证仪表精度，性能和工作时间，设计合理，精妙。对传感器进行了非线型校正和温度补偿的同时具备高效率和超低功耗等特性。
3、电气自动化发展无极限
经济发展逐步全球化，外资企业、合资企业不断进入中国，这些企业起点高，技术新，有大量的设备都是电气自动化控制。与此同时，很多大中型企业为了提高产品质量和数量以加大竞争力，进行技术改造，也引进先进设备，机电一体化的设备、PLC控制技术、现场总线技术、变频技术、计算机集散控制技术（DCS）、微电子技术等以满足社会科学发展的需要。1946年，世界第一台电子数字计算机(ENIAC)在美国诞生。至今计算机从第一代更新到第四代。从最出的算盘、计算尺、手摇机械计算机、电子管、晶体管到现在采用的大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）为主要电子器件制成的计算机，无不透视出计算机产品更新的步伐。在自动化不断完善和发展的今天，自动化水平已经成为衡量企业现代化水平的一个重要标准，我国的自动化发展也经历了以“观测”为主的第一阶段；“观测”加“人为反应”的第二阶段；以“自动测量自动反应”的第三阶段。而今以智能控制作为现代控制理论，已经广泛应用于各个自动化领域。为满足自动化用户的需求，实现设备与网络技术相结合，实现自动化管控一体化。
4、电气自动化人才培养
自来水厂电气自动化的应用过程中其维护具有极其重要性，维护方法中极为重要的一部分即是需要加强对电气自动化人才的培养。自来水厂电气自动化系统安装完成后，在后期的使用过程中维护工作极其重要。这就需要具有高素质和高技术水平的电气自动化人才，这才是确保电气自动化能够稳定运行的关键。对电气自动化人才培养的最好的办法就是在电气自动化系统安装时，让员工直接接触控制设备。与安装人员一起经历自动化系统安装、调试的整个过程。这将使员工对新系统增强感性认识，操作人员能更好理解系统为何按某一特定方式安装。为应付突然出现的故障及恶劣运行环境下维护做好准备。另外，培养员工掌握自动化控制基本理论，掌握自动化控制系统的分析和常用生产控制系统的设计方法，具备电气设备的安装、调试、运行和维修能力是现阶段供水企业的重要问题。
5、结语
如何把先进的电气自动化技术应用到我们的供水企业中，让其更好的为我们的各项生产和工作服务，在应用中增加经济效益、提高工作效率和工作质量，需要我们不断努力去探索。
参考文献
[1]李高建.探讨化工生产中电气自动化的应用[J].电子技术与软件工程,2013,22:261.
[2]谢禄江.电力系统中电气自动化的应用分析[J].企业技术开发,2012,32:106-107.
[3]胡克强.电气自动化在电气工程中的应用[J].中国高新技术企业,2013,05:40-42.
第9篇：电气工程和集成电路的关系范文
关键词：教材建设；多元化；立体化；电子技术
作者简介：宋婀娜（1973-），女，河北滦南人，黑龙江科技大学电气与信息工程学院，副教授；王振龙（1968-），男，黑龙江肇东人，黑龙江科技大学电气与信息工程学院，讲师。（黑龙江 哈尔滨 150022）
基金项目：本文系黑龙江科技大学校级重点项目“基于电子技术课程的专业技术基础课多元化教材建设的研究与探索”、黑龙江省教育规划课题省重点课题“基于NCBE教育培训模式的应用型本科院校专业基础课程的教学研究”（课题编号：GBB1212057）的研究成果。
中图分类号：G644 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）23-0043-02
高校教材是传授知识、培养技能的重要工具，在人才培养过程中扮演着重要角色。教材建设将关系到教学秩序的稳定、教学质量的提高等多方面，同时推动教学内容的创新及人才培养目标的实现。
本文分析了高校教材的特点，结合黑龙江科技大学（以下简称“我校”）的“电子技术”课程教材建设，确定“多元化、立体化”的教材建设原则，总结教材建设中取得的成效及存在的问题，以推进高校教材建设和发展。
一、高校教材的特点
1.指导性强，可作为工具书使用
在本科高等院校中，教育的目的是使受教育者掌握本科专业所需要的基础理论、专业知识和实际技能，将其培养成为社会所需要的人。教育目标不只是对知识本身的掌握，而是培养形成一种学习方法和对知识体系的归纳总结。[1]而教材在这个过程中将起到一个长期的指导作用，学生无论是在学习的过程中，还是将来走向工作岗位，曾使用的教材将成为其手中一本重要的技术工具书，可随时查阅。
2.专用与通用相统一
对于不同专业的特殊要求，同一课程对于教材也会有不同的要求，要求教材能够充分反映出本专业的专业特点，这就是高校教材的专用性；同时各专业之间又存在相同或相近的理论基础，这就使教材又具有一定的通用性，不必考虑学科、地区及学校等因素而产生的差别，也是由于该特点，许多优秀教材脱颖而出，被推广使用。
3.变化与稳定相统一
高校教材中的很多内容是经过人们长期实践与研究总结的结果，形成一定的规律，这些内容是相对稳定的。而同时随着现代科学技术的飞速发展，需要将大量的新成果、新技术补充进教材，这就要求教材在结构、内容上不断变化、不断更新。但变化与稳定二者是紧密相连的，相互统一。高校基础课的教材相对而言稳定性更高一些。
二、高校教材存在的问题
一是人才培养层次的划分及学科专业计划的变更，使高校教材出现极不适应甚至是滞后的情况。
二是学生自由购买教材的意愿及教材供应市场化也极大影响了高校教材的建设。
三是基础类的教材重复现象较为严重。
四是在教材使用过程中，忽略了教师和学生对教材的评价和意见反馈。
三、建设多元立体化的高校教材
高校教材建设必须以服务人才培养为目标，提高教材质量，实施精品战略，为提高教学质量和人才培养质量发挥作用。
我校在“电子技术”课程的教材建设的过程中，紧跟教育发展的现状，关注信息化条件下高校教材的建设，推进立体化教材建设。所谓立体化教材，也称“多元化教材”，就是要为学校提供一种教学资源的整体解决方案，最大限度地满足教学需要，满足教育市场需求，形成教学能力，促进教学改革。具体的教材多元立体化建设从三方面展开。
1.教材形式建设的多元立体化
纸质教材依然是目前使用的主要教材形式。在编写教材的过程中，要符合学生思维发展的规律，教师要提高文字水平，将重点、难点内容讲得清晰透彻，使教材层次分明，从而在一定程度上减轻了学生学习的负担。
但纸质教材并不是学生获得知识的唯一途径。随着现代化教学手段的应用，教材的形式还包括电子教材、网络教材等。
在“电子技术”课程中，既包含基础理论，又与实践联系紧密。如果只靠纸质教材上的文字介绍和教师的口头讲述，学生往往很难准确把握。任课教师将声音、文字、图像、动画和视频集于一体，制成电子教案、多媒体课件，并在教学过程中不断修改完善。这类形式的教材能模拟电路的工作过程，将抽象的知识具体化，直观地展现电路不可视的工作过程，使学生了解电路的特性，较快较好地掌握专业基础知识，寓教于乐，提高学生的学习兴趣和效率。同时缓解了高校课程中普遍存在的课时少、内容多而带来的教与学之间的矛盾，保证了在规定的时间内高质量完成教学任务。
随着现代网络技术的发展与应用普及，网络教材的建设已成为教材建设的重要内容。网络教材的使用提高了学生自主学习的效率，符合现代学生个性化的特点。“数字电子技术”和“模拟电子技术”课程分别建设了课程网站。以“数字电子技术”课程网站为例，网站包括课程描述、教学队伍、教学档案、课件下载、动画学习、双语教学、项目设计、学习园地、教师互动等板块。网站具有模块化、可视化、多样化等特点。网络教材的使用相当于开辟了一个第二课堂，学生可随时进行自主学习，打破了传统的教师与学生间面对面的言传教学，加强了学生与教师、学生与学生之间的互动。
2.教材内容建设的多元立体化
教材的内容就是教学内容，教学内容的改革一直是教学改革的中心问题。
我校任课教师在数字电子技术教材编写过程中，内容上注重基础，充分吸收了很多最新教材中的新思想、新理论和新技术。在教材内容上争取实现多元立体化，满足各高校“应用型本科学生”的培养目标。该教材内容建设上形成了自身的特点：[3]
（1）精简与实用并重。删减了对集成门电路内部电路的分析，侧重数字集成电路的逻辑功能和应用，重点介绍数字电路的分析和设计方法，注重教材使用者对实用性的要求。
（2）理论与实际并重。在数字电路的介绍中，采用当前的主流芯片，引入工程实例，解决实际问题，提高学生学习兴趣。
（3）基础与系统并重。教材强调对基本知识点的覆盖，降低知识点的难度与深度，有利于学生的学习和掌握；同时又强调“数字电子技术”知识的系统性。
（4）中文与英文并重。对于数字电子技术中常用的专用名词和专业术语给出了对应的英文解释，为学生学习专业英语打下了一定的基础，同时有助于学生对全英文教材的阅读和理解。
3.教材贯穿教学环节建设的多元立体化
我校人才培养注重技术理论与生产实践的有机结合，培养的是既具有工程研究能力，又掌握生产技能，能解决生产一线的实际问题的应用型本科人才。人才培养目标的实现反映在教材建设上，就是要求教材贯穿教学各个环节。[2]我校“电子技术”课程教材根据不同的教学环节，进行相应的建设，形成了多元立体化教材网络，如图1所示。
三、教材建设的成果
几年来，我们以转变教育观念为先导，深入进行教材的建设工作。通过不断的努力，初步形成了包括理论教材、实践教材、网络教材等在内的多元立体化的系列教材，涉及教材形式、教材内容及教材的使用，取得了明显成效，真正实现教材为师生提供教学方案、教学资源、教学服务的作用。
1.理论教材
由我校教师编写的《数字电子技术基础》、《模拟电子技术基础》两本教材，在试用后已由机械工业出版社出版，并被确定为十二五规划教材。
2.实验实践教材
实验教材——《电子实验与实践》，由高等教育出版社出版；实践教材——《电子工程实践技术》，由化学工业出版社出版。这两部教材获得了全国煤炭教育成果一等奖和黑龙江省高等教育成果一等奖。
3.网络教材
我校教师制作的《电气工程实践实训》多媒体课件在2012年教育部主办的全国多媒体课件大赛中获高校工科组一等奖，《数字电子技术》获三等奖，《模拟电子技术》获优秀奖，得到了专家评委的好评。
教材建设来源于教学实践，教材建设所取得的各项成果，也都将服务于教学实践，相互促进。
四、结束语
教材建设是高校教学基本建设任务，它是一项系统工程。一部好的教材具有无穷的示范力，能给教者和学者一定的研究空间；一部好的高校专业基础课程教材，能使学生了解专业知识及本专业相关的领域，为其他专业课的学习打下一定的基础。
教材建设工作任重道远，要将教材建设与教育改革创新相结合，与学科、专业、课程建设相结合，与服务社会相结合，建设特色教材、精品教材、品牌教材。
参考文献：
[1]徐宏.立体化教材建设的多维度思考[J].中国电力教育，2008，（11）.
