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在教学过程中,教师应当清楚地意识到:自己的“教”是为了促使学生的“学”,所以教师应当积极转变思想观念,始终保持对学生负责的态度,围绕课程教学目标进行高效教学,使学生可以在丰富理论知识的前提条件下,掌握一定的实践操作技能,以便能够充分满足社会发展的需要。在电工电子课堂教学过程中,教师应当认识到课堂的主体是学生,而自身仅仅是引导者。教师可以采取各种方式与手段对学生进行有效地引导,使其能够不断思考,并且对于相同的现象,允许学生有不一样的意见与见解,进而有效调动学生学习的兴趣与热情,从而主动展开学习与探索。例如在讲解“半导体二极管”时,教师可对学生进行引导,使其对家用电器的电子线路展开分析与探究,进而激发学生学极管与半导体的积极性与主动性,从而真正参与到课堂教学活动中。
2.采取多媒体教学。
众所周知,电工电子学科当中涉及到许多概念与基本原理,且极为抽象,倘若采取传统的教学方式对学生进行讲解,他们可能无法完全理解甚至熟练掌握,进而影响到学生今后的学习。在这种状况下,可以引入多媒体教学技术,教师能够通过多媒体课件,将一些复杂、抽象的概念与原理形象化,进而帮助学生理解。例如,教师在对学生讲解“三极管的放大作用”时,其中的重、难点为“电流的分配与放大作用”,学生在学习这部分内容时,往往在理解上存在一定的难度,而倘若教师向学生展示模拟电流在三极管输入回路中,是以微小的电流量流动,在输出回路中构成的电流量却比较大,这种电流流动方向与电流量必定会留给学生极为深刻的印象,而在此基础上,教师对电流的分配与放大进行说明,学生就比较容易理解,在将“抽象”的事物具体化之后,他们就能有效地总结出与其有关的规律。
3.加强实践教学。
(1)增加实验教学内容的实用性。众所周知,中等职业教育的主要目标是促使中职生掌握一门过硬的技术与技能,以便为今后的就业打下坚实的基础。所以,采取以往传统的教学方式是远远不够的,教师应当不断对教学方式与手段进行优化创新。传统的实验课内容,基本上都是为了强化理论知识学习的认识性和验证理论的准确性而设定的,这种内容安排缺少实用性,对学生实践操作能力的提升极为不利。所以,在安排电工电子实验课内容时,应当强调电工电子的实际运用,多增设一些机床电气控制方面的实验,减少一些基础性的实验内容。(2)成立兴趣小组、开放实验室。中职学校应当充分运用实验室内的各种资源开展各种小实验,尤其是一些学生都比较感兴趣的实验,比如维修收音机、设计电子钟表等等。通过这种方式能够给一些成绩比较好、学有余力的学生一个良好的发展空间,进而通过他们有效地激发其他学生学习的主动性。在中职学校实行开放实验室的教学形式,能够使中职生进一步明确自身的学习目标,从被动学习向主动学习转变,发散思维、开拓视野,进而在一定程度上提升实验设备的使用率。实施开放实验室的教学形式,是进一步推进教学改革,提升电工电子实验教学水平的一种重要渠道。当然,在中职学校实施开放实验室的教学模式,必须有一定的人力、物力作支撑,即拥有实践教学丰富的教师队伍,实验设备齐全。因此,中职学校应当采取各种有效措施,打造一支具备较高素质的师资队伍,例如定期组织学校教师到企业参与实践,或者是聘请具备“双师”资格的教师到校任教。另外,还应当加强实验设备的投资力度,以建设出满足实验教学需要的实验室。
1.1电工电子技术不良因素
电工电子技术虽然经过十几年的发展进步已经形成了比较完善的体系,但是科学的发展永远不缺少障碍,电工电子技术的障碍就是理论说明少于实践经验。我国的电工电子技术发展的势头虽然让人欢喜但是和发达国家相比还是有一定的差距的,在使用电工电子技术的时候没有最大程度的发挥其效用。怎样利用电工电子技术提高生产效率是促进我国电工电子技术进步的最大动力。
1.2电工电子技术运用存在的问题
电工电子技术的显著的特点就是提供生产率,因此很多企业都希望通过对本企业内部进行技术改革全面运用电工电子技术,但是正是因为电工电子技术的飞速发展在现在的市场上充斥着各种型号优劣不同的电工电子设备,因此怎么选择适合企业自身的设备就成了一个大问题。有的企业因为效益的原因选择价钱低廉的电工电子设备但是这样又不能最大限度的提高企业的生产率;有的企业虽然高额购进电工电子设备但是企业自身的生产作业线不能满足电工电子的设备的要求,其实就是生产线较为落后没有能力发挥最大的效用。
二、电工电子技术的多领域的运用
2.1在电气领域的运用
在社会经济和企业发展以利益最大化为目标的大背景下,怎样增加企业的利益是各个企业的的当务之急,因此降低生产成本提升电气设备是有效措施之一。但是电气设备因其型号的不同、价钱的不同、质量的不同、使用方式和使用环境的不同都会对电气设备的使用和维修造成不同的影响。因此企业应加大对电气设备的管理成本,并且要时刻对电气设备进行监控和定期检查。这样做不仅能有效的避免电气设备出现问题的机会还大大降低了维修成本并且在为企业效益方面有显著提升。
2.2在通讯领域的运用
随着科技的发展通讯领域也在飞速发展,其中最大的助力就是电工电子技术。如今的通讯已经普遍使用3G网络同时还实现了无线通讯。在数字化时代的今天,通讯领域的发展的每一个方面有存在着电工电子技术的踪迹。电工电子技术的是通技术的基础,没有电工电子技术的奠基通讯领域的不会有现在这样的成就。
2.3在电力领域的运用
电工电子技术在电力领域的应用主要是在高压直流输电和柔流输电两方面:在高压直流输电系统中电工电子可以使设备结构简化并且降低工程造价减少换流站的占地面积,利用电工电子技术的时候可以保证在输出电流的时候维持输出系统的稳定不会中断;至于柔流输电系统中可以保证系统的正常运行。
2.4在紧急供电中的运用
电力自动化系统运行的安全保障就是USP紧急供电是否可以正常使用。紧急供电也是维持计算机、通讯系统以及不能中断供电的企业所具备和必需的一种质量高、性能好、可靠性强的电源。
三、电工电子技术的新技术预测
3.1新型太阳能技术
科学家们预测在不不久的将来塑料也可以成为太阳能电池的一种。随着世界科技的发展和每个国家的大肆开掘,资源情况是每况愈下因此为了解决资源的问题科学家们发现只要将二氧化钛和一种能够吸收阳光的染料涂抹覆盖在塑料薄膜的表面,当接收到光源的时候染料吸收到的光可以刺激激发二氧化钛中的电子从而发电。而这种新技术主要将运用在例如:手机、笔记本等便携小巧的电子设备方面和电动车的车身以及安装在居民的屋顶以供日常生活的正常使用。
3.2无线漫游技术
无线漫游技术主要是致力于解决无线领域混乱的情况。在无线领域中,手机通信、军用和民用无线通讯、局域无线通讯是各自在出厂时就设定好的频段里进行使用,所以各国的手机在本国内是可以畅通无阻的使用但是出了国就是不可以使用的了。因此为了解决这个问题科学家们用软件替换硬件来达到国国通讯无障碍的目的。
四、结语
1电网项目投资计划是根据工程建设进度安排,结合工程概算或估算,按年度测算出的工程投资额度。财务预算基本上是在投资计划基础上按财务的格式和形式展现的,具体执行中各行其道。由于对工程项目的构成、安排以及投资额的计列依据不甚明了,造成预算管控“靶心”不准,其间容易脱节。根据有关统计数据分析,投资计划和财务预算与工程实际存在偏差。财务预算简单照搬投资计划造成预算偏松,浪费财务资源。
2从内外部监督检查中发现,公司投资管理存在薄弱环节,一方面说明概算水平偏松、控制标准偏低、存在操作空间;另一方面则说明财务预算的精益化程度不够,缺乏对各类工程项目、成本费用额度、费用支出标准的准确把握。
3预算是对企业各类资源的优化配置,是企业一切经济活动的统筹安排,是实现发展战略和当期经营目标的制度保障。受宏观经济形势影响,电量中低速增长将成为常态,以往依靠投资带动电量、收入增长的发展方式将难以为继。各单位发展还不平衡,有的单位电网投资能力与投资需求之间存在较大矛盾,这就要求我们通过全面预算管理科学安排电网投资规模,从严编制投资计划,准确编制电网基建工程投资预算,加强投资效益引导,进一步挖潜增效,确保公司稳定、健康发展。实行电网基建工程投资预算管理,是公司进一步提升投资管理水平、财务管理水平的客观要求和必然选择,有利于提高财务预算与投资计划的准确性,促进两者有机融合和无缝衔接,增强预算管控针对性;有利于提升投资控制和管理规范化水平,从严从紧控制投资,切实规范工程成本费用开支行为;有利于发挥预算资源统筹配置作用,进一步降本增效,确保公司稳定、健康发展。
二、如何推进工程投资预算管理
1电网基建工程投资预算是公司全面预算的重要组成部分,是对电网基建工程投资作出的财务资源安排,其核心在于投资管理模式的调整和确定、成本费用标准的测定、管控流程的确定、业务财务的协同,主要有五项推进举措。电网基建工程投资预算管理是一项跨部门、跨专业的系统工程,应切实加强各单位电网基建工程投资预算管理工作的组织领导,强化发展、基建、物资及财务业务的衔接协同。要按照公司预算编制工作统一安排,及时、准确、完整编报电网基建工程投资预算。严格落实国网公司批复的投资预算方案,认真做好各项指标的分解细化,将投资预算分解到责任部门、基层单位,细化至具体工程和成本费用项目。按照预算管理办法,做好电网基建工程投资预算的执行、控制,严控预算外开支,增强预算执行刚性和严肃性,有效提升工程成本费用管理水平。
2依据工程总投资预算,加强招标采购、工程结算、竣工决算等环节成本控制,确保决算不超预算;依据年度投资预算,加强工程成本费用发生的过程跟踪和动态管控,确保总投资预算目标实现。深化月度预算管理,强化工程成本费用支出审核把关,有效落实年度投资预算。按照工程其他费用分类管理要求,统筹工程支出、固定资产零购和生产成本,防止重复计列、多头开支、混淆使用。严格执行工程竣工决算分级审核审批制度,按照投资预算确定的开支范围与标准,剔除不合理和不实成本费用支出,实现工程价值闭环管理。
3预算执行情况分析是采取调整纠偏措施的前提,是确保预算目标实现的关键环节。注重电网基建工程投资预算执行情况的总结分析,对比电网基建工程累计成本支出与总投资预算、当年成本支出与年度投资预算,从需求提报、招标采购、合同签订、合同履约、物资领用、项目结算等关键节点,分析差异产生原因,采取有针对性的管理措施,加以纠正和解决。进一步健全完善预算考核指标体系和计分办法,通过加强电网基建工程投资预算执行过程控制及分析,不断提高电网基建工程投资预算管理工作质量。
4电网基建工程投资预算管理涉及财务管控模块、套装软件等多个系统,相互关联、紧密耦合,交织成为保障投资预算高效编制、有效管控的统一平台。
5电网基建工程投资预算的编制,要遵循“一项目一表单”原则,以工程概算或估算为基础,按照基建标准成本和工程其他费用管控措施确定工程总投资预算,进而结合工程预计进度和财务预计支出形成年度投资预算。按国网公司总部统一要求,尽快完成有关系统功能部署和数据治理,通过ERP、财务管控、项目规划计划等系统集成数据和手工录入相结合的方式,编报电网基建工程投资预算表中各项数据,保证填报质量与效率。根据公司总部通过财务管控系统下达的电网基建工程投资预算批复方案,在进行分解细化、上报备案的同时,将工程总投资预算和年度投资预算按期至ERP系统,深化应用预算控制功能,实行工程成本支出强控制,落实电网基建工程投资预算管理的各项要求,确保充分发挥投资预算管控作用。因客观条件变化确需调整预算的,应按照公司预算调整程序办理。
多功能电轮
时间飞,转眼就到了2025年,这时我已经成为了一位世界著名的科学家。这时我已经发明了很多东西,如多功能磁铁、除雪机、魔力扫帚、变音铅笔、催眠铃铛、百宝袋等一些发明……多的不可计数,这不,我又发明了一样——多功能电轮,我在晚上的新闻会上,将这一发明告知全世界。
“多功能电轮相当于一种变形机器。它的功能变化特别多,它可以变成汽车,可以变成船,可以变成潜艇,可以变成飞机,还可以变成宇宙飞船……”这时,有一位美国记者打断了我的话,用不太通顺的中国话说:“这——这东西虽——虽然好,但——但是否——否安全呢?”“这正是我要说的,在电轮的边上有一两个带有166666666660V的电压圈,坏蛋如果来了,它会将电量放小,电晕坏蛋,并用装在底部的机械爪将坏蛋抓起来,通过里面的自动报警机给主人和警局报警,等待警察来抓坏蛋。”美国记者高兴的说:“good!”然后我又把电轮另外的数十种功能作了介绍,最后,新闻会在一片掌声中结束……
“快起床,小懒虫,都11点了!”妈妈一下子把我拉了起来,我一看,哪有什么新闻会呀!原来是我做了一场梦,不过我相信,不久的将来一定会有多功能电轮的,要买就来2025年订购吧!
1.1管控成本,降低工程项目经费开支做好成本管理控制,对电子通信行业提升经济水平,实现资金的良性循环有重要的意义。首先,应由电子通信工程的实施方案入手,优选先进的技术工艺与方法,最大化的降低项目成本,使生产率全面增加。另外,应强化电子通信工程款项经费的结算管理。在价款契合政策要求的前提下,通过有关财务机构的全面审核,明确支付单据的真实合法性,而后才能办理有关审批手续。应注重在计划内,加强工程资金结算管理控制,预防引发超支问题。应采用多元化的管理方式。例如,预留尾款、进行数次定额的支付款项、加长支付的期限等,确保经费的合理化有效应用。另外,对于工程项目材料应用以及劳动用工方面的经费,应加强管理,预防引费问题。工程建设前期,应依据项目任务量,作出合理的员工安排,通过有效的方式,开展施工建设,预防员工在实践过程中形成徒劳消耗使劳动效率值出现浪费的问题。另外,材料应用,应确保规范性,制定合理有效的管控制度。针对作业现场形成的较多辅材,可通过承包施工的模式,对承包对象的资质信誉进行细致的评估、分析,强化技术审核管理。通过审核后,方能履行承包环节。再者,对于劳务人员的市场价格水平,应做好细化的调查,做到有效合理的选择,尽量避免应用临时工,影响项目工程质量水平,导致员工出现铺张浪费的问题。对于一些可利用租赁形式使用的机械设施以及周转材料,应尽可能地通过租赁完成,而后,利用有效合理的方法,做好主要设施应用效率的管控。完成使用后应快速及时的归还,预防形成多余的租赁经费。电子通信工程实施方案的设计环节,应遵循我国相关行业规范,做好层级审批管理,预防施工阶段中由于方案的不科学性,形成施工中断的问题,引发不必要的浪费。
1.2加强电子通信工程质量管理工程质量为一切项目的重要核心,倘若无法保证质量,则即便前期做的再完美,也会毫无价值。因而,电子通信工程管理应加强质量控制,有目标有计划的以建设方案为根本,引导各环节的工作任务。首先应做好工程建设前期的充分准备,细化分析图纸内容,有效核对工程数量,编定合理的调查任务书以及作业指导材料。针对电子通信工程建设阶段中使用的各类机械设备或是仪器仪表等,应认真细致的核查,保证不存在隐患故障后依据应用说明,面向技术员工再次强调操作规范。另外,应强化工序流程管理,创建责任问及体制,使各项工作职责全面落实到位,掌控好各个工作环节,确保技术、工作方案、相关记录、管理验收、工程项目变更等流程的及时布控管理。建设完成后应做好自我检查,而后对电子通信工程项目存在的薄弱环节以及相关的隐蔽项目进行分项分布的细致核查,依据我国工程质量标准,验收合格后方能上交至监督管理机构,实施后续验收工作,进而预防电子通信工程存在质量问题,形成不断返工延误工期的问题。
1.3做好电子通信工程进度管理由广义层面来说,工程进度控制管理,应依据现实状况制定进度计划安排。编定过程中应全面考量各类不可控要素。例如环境气候要素等,而后合理的调节进度安排。再者,应全面熟悉了解工程建设图纸,联合现场施工操作人员配合参与计划的制定。电子通信工程各类应用材料的管理配置、施工人员的安排、各机械设备的应用等需要全面囊括进来,而后应依据合同标准形成有关材料。应通过日报以及周报的模式,完成电子通信工程进度的跟踪汇报,确保合理的施工调度与快速的现场问题应对处理。应创建行政职能管理控制工作制度行,政管理应围绕项目经理为核心,通过层级管理,使各项任务落实到施工班组与一线人员之中,强化对他们思想意识以及操作行为的控制管理。在此之上应做好施工建设考核管理工作,将质量、工期进度、安全施工、成本管理视为具体标准,参照员工完成的实际情况、考核的成绩进行奖励。应用材料上应制定细化标准,对电子通信工程各类生产资源进行合理有效的安排,使需要的建设设备机械等囊括到准备计划之中进行备用。配备物资材料的环节中,应依据电子通信工程现实的需要,编制出具体的采购计划,采集有关主材以及辅材。还应依据工程项目的现实状况,分析是否需要创建临时的货库。对于原材料的采购,应集中做好,配货发货、物资流通的清单记录管理,实施价格的详细评估,进而为电子通信工程顺利地建设实施做好充分的准备。
2结语
人工智能经过了一个漫长的发展环节,在计算机刚刚出现的一段时间,人工智能的应用范围还十分有限,没有对社会的发展产生影响。但在信息技术高速发展的今天,计算机得到了普及,人工智能发生了巨大变化,正在不断完善中,逐渐的从单一的个体行为转变为分布主体行为。人工智能转对信息数据传递产生了一定影响。现代社会已经来的了信息化时代,人工智能技术的应用得到了进一步加强,在人们生活中扮演的角色也越来越重要,尤其是在故障预控、故障排查、生产建模中的应用,使工作得到了进一步简化。从机械电子工程的发展情况来看,其离不开人工智能技术对其的支持,为此人们加强了对人工智能技术的研究,经过多年的研究,人工智能技术已经能够做出简单的映射发展,但在逻辑思维上的能力还没有得到体现。因此在研究过程中,要不断创新,只有这样才能使人工智能满足机械电子工程发展的实际需求。
2.电子机械工程中对人工智能的应用
社会的发展需要物质和信息的推动,在人类社会文明的最初阶段,受生产力水平限制,社会的关注点都在物质上,信息的传递方式过于单一。随着人类文明的逐渐发展,人们发现了信息船体的重要性,而近年来人们进入到了电子信息社会。电子信息社会需要人工智能技术的支撑,不论是建立模型和使对模型进行控制,对故障进行诊断,在机械电子工程中,人工智能对信息处理都有着重要作用。机械电子系统本身的稳定性较差,因此对电子信心系统的输出与输入的描述就变的额外困难,传统的描述方法主要有以下三种:(1)数学方程推导。(2)拼成知识。(3)建设规则库。传统的数学解析精确、严密,但只能在简单的系统中应用,例如,线性定常系统,如果系统过于复杂,则无法给出对应的数学解析式,因此在实际工作中只能通过操作实现。现代的社会越来越发展,设备经常需要对不同类型的信息进行处理,例如传感器需要传递的专家语言和数字信息。因为人工智能在信息出来上具有复杂性、不确定性、因此在机械电子工程中利用人工智能信息处理代替解析数学。通过人工智能而建立的系统通常分为以下两类:(1)神经网络系统,人工智能是计算机的一个分支,在研究过程中利用计算机对人行为和思维过程进行模拟,可以实现对计算的高层次应用。神经网络主要是利用神经元的兴奋将信息分布在网络上,同时可以实时的进行动态相互作用。人工神经网络主要具有分布式存储信息和协同处理信息特点,虽然其功能有限、结构简单,但通过神经元而构建的神经网络可以实现许多行为,满足人们在生产过程中的需求。此外,通过神经网络能够实现对大脑结构进行模拟,对数字信号进行分析,并提供参考值,同时可以利用相关的网络形式实现连续函数。神经网路系统在映射上采用的点对点的方式,进行数据输入时,每个神经元之间都会存在固定的联系,输出输入都具有较高的精准度,且计算量大。(2)模糊推理系统,模糊集合论是模糊推理系统的基础,模糊理论是设计的主要工具,能够对模糊信息进行处理,是一种功能强大的系统。随着科技的高速发展,模糊推理系统已经在数据处理、自动化控制方面得到了广泛应用,并取得了不错的成效。机械电子系统中,模糊推理系统主要通过对人大脑功能进行模拟,实现对语言信号的分析,同时通过网络结构无限接近连续函数,这与神经网络系统十分相近。模糊推理系的物理意义十分明确,在信息的存储上通过域到域的映射方式完成,但此系统的计算量较小,不存在固定连接,因此同神经网络系统相比输出和输入的精准度更低。
3.结束语
电子式多功能电能表主要针对国内市场三相用电的工业用户。随着电力行业改革深入,工业三相用电对多功能电能表的需求大量增加。目前国内多功能表种类少、价格较高、功能不完善,往往仅是针对某些地区的特定要求开发,缺乏通用性,某些产品未能完全达到国标的要求。本文介绍的电子式多功能电能表正是为了适应这种市场需求而设计的。
这是一款智能型高科技电能计量产品,该表可以同时计量正/反向有功电能、正/反向无功电能、四象限无功电能,还具有多费率控制,负荷曲线记录,各相失压、过压、频率超限记录,数据LCD显示等多种功能。主站可以通过RS-485总线或手持红外抄表器对该电表进行查表、设表、抄表等操作。
软件代码全部采用C/C++语言编写,编码效率高,可维护性好,便于实现模块化设计,可根据用户的需求方便地对功能模块进行裁剪。而且代码经过优化,其生成的目标代码大小和执行效率已与汇编代码相差无几。该产品的技术指标全面符合GB/T17215-1998《1级和2级静止式交流有功电度表》、DL/T614-1997《多功能电能表》和DL/T645—1997《多功能电能表通信规约》的要求。
多功能电能表的总体结构和硬件设计
多功能表总体结构
电子式多功能电能表硬件的核心MCU主控制器,它负责按键输入扫描、工作状态检测,计量数据的读入、计算和存储、电表参数的现场配置以及与外界的通信控制等。其主要功能单元包括MCU主控制器单元、电量计量模块、红外和RS—485通信模块、校表模块、EEPROM存储阵列等;其他辅助模块主要有:时钟日历电路、工作异常报警电路、按键输入电路、复位和看门狗电路、开关电源模块和后备电池电路、大屏幕液晶显示模块和LED显示模块。多功能表总体结构框图如图1所示。
高性能主控制器单元
主控制器采用NEC公司8位单片机中的高档产品uPD78P0338。该款单片机为120脚QFP封装,单片集成有60KBFlash、一个异步通信串行口、40x4段LCD驱动器、高达10MHz的总线时钟和10路10位精度的ADC,并可通过简单的接口进行在系统编程,极大地方便在线调试和软件升级。并且支持高级语言,较好地满足了多功能表任务繁多、数据量庞大、算法较复杂的功能要求。
串口复用通信单元
通信电路模块主要包括TSOPl838红外接收头、红外发射二极管、载波电路、MAX487专用485收发电路、驱动/开关二极管和其他元件。
本电能表为便于用户抄表,设计有红外本地抄表和RS-485集中抄表两种串行抄表方式,因为uPD78F0338仅有一个串口,故通信电路设计时采用串口复用技术。由9012、9014和若干电阻等器件组成互补开关,由MCU的一个I/O口来控制红外和RS-485通信方式的切换,如图2所示。
高精度电量计量模块
计量模块由高精度专用电能计量芯片SA9904,电流互感器和其他电路元件组成。SA9904是Sames公司生产的一款三相双向功率/电能计量芯片,可以计量有功/无功功率、电压、频率、相序异常等,可以单独计量每一相的用电信息,符合IEC521/1036标准,可达到1级交流电能表的精度要求,各数据寄存器具有24位精度,可通过三线SPI接口与CPU交换数据。从而可以较好地适应多功能表需要计量多种电量数据的要求。SA9904引脚及其电路图如图3所示。
其中,CLK、DO、DI构成与MCU控制器的接口,用于传输控制命令和测得的电量数据,IIps、IIPt、IIPr用来对电流取样,IVPl、IVP2、IVP3用来对电压取样。
时钟日历模块
时钟电路采用EPSON生产的RTC-4553实时时钟芯片。内部集成了32.768kHz的石英晶体振荡器,简化电路,并可以根据需要进行自由设置以得到较高的频率;同时集成有时钟和日历计数器,可选择24或12小时显示模式,时钟可通过软件方式进行间隔30秒的调整,并提供0.1Hz或1024Hz的定时脉冲输出,以便于在电能表的外部对时钟精度进行定期检查。RTC-4553引脚及其电路图如图4所示。
其中,SCK、Sin、Sout与主处理器接口,用于发送控制指令或者传输日期时间数据,本系统日历时钟模块采用电池作后备电源,以确保在停电状态下,日期时间的准确无误。
多功能电能表的软件设计
数据结构设计
多功能电能表涉及的数据类型种类繁多。按字节分包括单字节、双字节、三字节、四字节和六字节等,按表征的意义分有时间、时刻、电压、电流、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、次数、功率因数、门限、状态字、系数、表号等。复杂的数据类型对数据结构的设计提出了较高的要求,本实现方案通过采用多种数据寻址方式和多种类型存储器较好地解决了这一问题。
数据结构设计要点
系统的数据存放方式有:内部ROM、RAM和外挂EEPROM。
内部ROM用来存放大量的常数表格,RAM用于存放临时变量和堆栈,本方案需要2.5KB左右的RAM,串行EEPROM则存储各种用户电量数据和设表参数,通过12C总线与CPU交换数据,电能表按设计需求的最大要求大约需要250KB的EEPROM,本方案采用8片256位EEPROM通过级联来实现。
数据寻址方式
EEPROM数据访问采用两种方式;直接地址访问,通过数据的EEPROM地址直接读写数据;数据ID寻址,通过数据的编码读写数据。
通信口复用功能设计
红外通信和RS-485共用一个串行口(RxD/TxD)通信,由于串行口通信开始都有一低电平位(0),因此将红外接收端(与485接收端用一三极管隔开)引到一中断引脚INTP1,通过其引发的中断可判断串行口数据是否来自红外。发送时按时应方式发送,使其不互相干扰。由于红外通信和遥控接收用同一接收管,因此在判断红外来源的中断中启动定时器INTTM4检测红外接收端,如果检测到脉冲宽度为9ms或0.56ms,则判断为红外遥控,并根据定时检测遥控编码;否则判断为红外产生的串行口接收中断,并将定时检测关闭。
红外38.4kHz调制信号由CPU内部分频输出(P05/PCL)。f=fx/27=4.9152/128=38.4kHz。
因红外发送字节之间可选有15~20ms的延时,而485通信则不需要延时。数据发送在发送中断中进行,红外通信在发送操作后立即关闭发送中断允许,待延时时间到后再允许发送中断。
多功能表程序流程图
合适的教学方法可使教学效果事半功倍。除了刚开始强调本门课的重要性以及告诉学生学习方法之外,教师要充分发挥智慧,运用各种教学方法随时调动学生的学习积极性并学有所成。在六年的《汽车电工电子基础》教学过程中我用到的行之有效的方法主要有以下几种:
(一)案例情景教学法
每讲一个新的知识点之前,不急于把核心内容一股脑儿抛给学生,先举案例,比如在讲《电磁现象及其应用》章节之前,给学生做个继电器(常开和常闭)实验,给线圈通电,另一条路通过灯泡演示其通断情况。在学生惊奇的叫声中提问:“继电器在汽车电路中起什么作用?”对学生的回答进行点评并告诉学生继电器在汽车电路中是随处可见的,比如点火继电器、起动机继电器、风扇继电器等等,他们的作用都是一样的,就是以小电流控制大电流,保护开关触点。有了这个案例,在跟学生讲授有关电磁现象的知识,学生就不会觉得很突然,而且学习积极性也大大提高了。
(二)项目教学法
项目教学法是一种以学生自主探索为基础,采用科学研究及实践方法,促进学生主动接受知识的教学方式。教师应将需要解决的问题或任务以项目的形式布置给学生,以小组协作方式,在教师指导下由学生自己按照工作的完整程序,共同制定计划,团体协作完成整个项目,使学生理解和把握专业知识和相关技能,培养分析和解决问题的能力,以及团体协作精神。《汽车电工电子基础》有很多章节可以利用项目教学法,比如在讲电动机与发电机这一章节,将学生分成5组,每组8个学生,每组分配一台汽车起动机与发电机,课时安排是三次课,六课时,让学生完成几个问题:1.通过调研、查资料,说出电动机与发电机在汽车上的应用有哪些(1课时)?2.通过自学、拆卸起动机与发电机、查资料,弄清楚起动机与发电机各部分名称及工作原理(3课时)。3.分析电动车窗、雨刮、鼓风机、门锁电路的工作原理(2课时)。组织每组学生通过合作、分工完成任务,每组派一个代表叙述任务完成情况、同组其他成员可以补充,根据每组完成的情况给予点评、评分,指出任务完成情况及不足,对于回答错误的给予纠正。最后总结并指出本章重要知识点。在学生完成任务的过程中,学生是主角,教师是配角,是向导和顾问,引导学生如何在实践中发现新知识、掌握新内容。实践证明,项目教学法能最大限度调动学生的学习积极性,提高了学生的理论水平和实操技能,增强了学生的自信心和成就感,培养了学生合作、解决实际问题的能力,达到了人才培养的目标。项目完成后,95%以上的学生都觉得任务很有挑战性,完成后很有成就感。
(三)课堂互动
课堂互动是调动学生学习积极性另一个很重要的方法,如果是传统的“满堂灌”,学生很容易走神,特别是跟不上的同学,很可能就趴着睡觉或玩手机。所以随时调动学生的学习积极性很重要,教师除了对重点、难点知识点要讲清、讲慢之外,可通过个别提问、小组讨论、做习题、小测等形式考查学生的学习情况,对于表现好的同学给予加分奖励并记入平时分,最大限度调动学生学习热情。对于表现差的学生课后应及时谈话,如果是知识点没掌握,应单独辅导,如果是情绪不对,应给予足够的关心及帮助,确保每个同学都能掌握最基础的知识。
(四)实践教学
合理的安排实践教学环节能够巩固学生对所学知识点的理解、增强他们的信心。《汽车电工电子基础》实验安排共20课时,除了一些认识和验证性实验之外,我还安排了一些创新性实验,如让学生利用二极管的单向导电性自己设计一个整流器并进行焊接实验、利用门电路设计一个简单的抢答器并说明其工作原理等,可提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。
二、成绩考核与评价
成绩考核与评价是检验学生学习成果的一个重要环节。成绩考核与评价办法在一定程度上决定了学生对该部分的重视程度。比如实验分数如果比例很低,那么学生对实验可能就不够重视;同理,平时纪律分如果不强调,可能会使学生养成拖拉的习惯等等。因此期末成绩构成要合理,既要达到大纲人才培养要求,也要有一定的灵活性。我们学院《汽车电工电子基础》总共80学时,其中理论课60学时,实践课20学时。期末成绩构成是平时考核占50%,期末考核占50%,平时分包括平时作业及表现25%,实验实训15%,考勤10%(旷课超过总课时三分之一不能参加期末考试及补考)。加大考勤分的比例是为了让学生养成不迟到、不早退、不随意旷课的良好学风,有了学风的保证学生学习才有保障。
三、结论
1.1电力电气自动化的运用意义
不管是电力工程,还是自动化本身技术,将电气自动化渗透在电力系统中都具有很强的现实意义,其主要表现在:推动电力系统自动化水平上。它本身属于高科技的范畴,在电力应用中,以电力设施与技术更新为主,当然也能带动电力工程信息化水平,特别是电力设施权限上;具体如:电气设施模糊化,同时运用范围日渐加宽也极大的推动了电气自动化技术水平的提高。将自动化技术应用到电力工程中,具有明显的优势。同时,电气自动化和计算机有着密切的联系,在相关设施维护时,只要经过计算机就能达到要求;然后再由工作人员结合数据信息,利用计算机运行以达到对相关设备运行的维护,同时这也是控制工作人员工作强度的有效方式。将电气自动化技术运用在电力工程中,能够有效提高管理效率。为了满足电气自动化应用要求,电力设施与技术管理都需要不断调整。就目前的电气自动化相关设备来看:由总线连接构成,其连接过程简单,在总线控制的过程中,同时也是对整个过程进行有效管理的方法。
1.2电气自动化技术的设计原则
目前,大多数电力系统已经带有自动保护装置,故在设备选型时,通常会优先选择自动化综合系统,其选型接线方式比较简单,结合继电保护就能实现自动化设备的有效应用。从总体来看,电气自动化技术必须遵循的原则,主要包括以下方面:电气自动化控制设施的连线形式必须结合原有的系统设计,即使使用的是监测系统也必须添加设备数量与种类,并且在图纸设计中详细说明,以保障设备连接的精确性。在计算机远程开关中,必须使用远程闭闸、开闸智能开关,以确保远程操作中的自动化控制顺利实现。利用计算机实现开关监控,在接点打开的情况下,将其纳入监控体系。如果是低压开关,必须设置辅助接点。在设置与安装继电保护设施时,必须整合综合电气与变压保护技术。
2电力电气自动化在电力工程的应用
2.1变电站自动化
变电站自动化,是利用站内电气设施监控,在计算机替代传统监控设施的环境,确保二次设施的数字化与集成化;变电站利用光纤替代传统的电缆传输,以提高信息传输效率在自动化技术的运用,同时它还可以在计算机截面上进行操作,以统一记录运行状态。另外,变电站自动化也能满足各种电气设施的运行要求,它在电网自动化中发挥了很好的作用。
2.2PLC系统
PLC作为计算机技术与继电接触整合的产物,通过电力系统,它实现了工作指令的信息记录与自动编程,在有效控制电力系统信息运算和记录的同时,减小电力系统耗能,让整个系统更加灵活、轻便。PLC在电力系统数据分析、转换、整合、采集、传递、转换等方面都具有得天独厚的优势,在吸纳到电力系统进行有效控制的同时,对不份额柔性操作进行智能控制。利用电力系统中的独立模块,以及总线信息中的通信连接,不仅能保障电力系统正常控制,对促进电力系统相关工作协调化也有重大作用。
2.3电网调度
电网调度组成,主要包含电网调度中心控制中的工作站、计算机网络、打印设施、显示器等。在电网调度自动化中,利用电力系统的广域网与专用网进行连接,由电网调度范围、中心控制内的终端和发电厂构成。在电力生产中,它不仅能满足数据采集、调度自动化,还能对电网监控进行有效分析。另外,它在估算电力状态、预测电力负荷时也有很大作用,电网自动化不仅有助于调动经济调度与发电控制功能,对满足电力市场运营要求也有很大作用。
2.4发电厂测控
在单元控制过程中,控制单元一般由智能模件与主控模件构成。其PCU能直接面对生产中的热电偶、变送器、电气量、脉冲量、开关量等各种信号接收。在处理运算中,通过实时显示运算设施与参数,在打印好输出信号与执行机构后,以完成过程生产的控制、监测与联锁保护。其中,工程师与运行员为其准备好人机接口,工程师主要负责组态修改与设置,以确保系统维护与诊断;运行员接收PCU的信息,为其提供良好的控制与监视手段。
2.5计算机
计算机作为整个电气自动化最主要的技术之一,它的应用对象主要有电力系统的变电、配电和供电环节。而智能电网则是电力系统应用最广的技术,调动电网的技术是电力系统应用计算机技术最典型的代表之一,同时也是现行电力系统自动化最主要的部分,它不仅能实现国家电网相关信息的收集工作,同时还能对各个区域、省市、县级电网进行自动调控与调动。
3结语