Electric Automation 电气自动化
ELECTRIC AUTOMATION DEVICE AND METHOD FOR ADJUSTING THE FUNCTIONS OF THE ELECTRIC AUTOMATION DEVICE
The invention relates to an electric automation device comprising a control unit that is controlled by a computer. In order to create an automation device that can be set to predefined functions in a particularly flexible manner while requiring less testing, a computer hardware component (2) is provided with control software comprising a basic functional area which includes an operating system (3), a device driver (4), and communication modules (5) so as to form a basic automation device (1) while the basic automation device (1) is complemented with any application modules (7a, 7b, 7c, 8, 9) that can be connected to the basic functional area via a software interface (6) in order to obtain the automation device. The invention also relates to a method for producing or adjusting the functions of such an electric automation device.
电气自动化专业介绍
一、专业概况
随着高新技术的发展和生产自动化程度的提高，我国国民经济发展，正在和继续需要大批技术应用型实用人才。电气自动化技术是现代制造技术中不可缺少的重要技术门类，也是一个国家科技实力乃至综合竞争力的综合反映，在工业发展中具有前导地位。电气自动化技术，集机、电、计算机、信息处理等多学科于一体，是多学科相互交叉、渗透、结系淖酆涎Э疲?诠?窬?媒ㄉ柚姓加兄匾?牡匚弧R虼耍?梢运档缙?远??际跏嵌ヌ炝⒌氐氖乱担?枪?窬?梅⒄购腿嗣裆?钏?教岣叩奈镏侍跫?? ?br>
（一）、培养目标本专业培养德、智、体、美、劳全面发展，具有良好职业道德和综合业务素质，具备较强的创新意识和创业能力，掌握电气自动化技术、计算机控制技术的基础理论，能在生产、建设、管理、服务第一线从事常用电气自动化设备、常用电气设备、供配电系统和装置、计算机控制系统、PLC控制系统的安装、调试、运行和维护的实用型高技能专门人才。
（二）、培养要求及职业能力分析
1、培养要求：本专业主要学习电气自动化的专业技术知识，应具有较强的本专业技术应用能力。
2、职业能力分析
（1）具有良好的身体素质、职业道德和人文素质，较强的语言文字表达能力和一定的社会交往能力及继续学习能力。
（2）具有较强的用英语进行人际和人机交流能力，具有阅读和翻译本专业有关英文资料的能力。
（3）具有较强的在信息化社会中工作、学习、生活所必备的计算机应用能力；熟练使用电子电气CAD软件；掌握一门程序设计语言。
（4）具有分析和测试常见的电工电子线路，能设计一般电工电子应用线路，能熟练使用常规电工电子仪器、仪表，具有熟练的电工基本操作技能。
（5）熟悉常用低压电器的基本原理及使用；能熟练阅读电气控制线路的原理图与接线图；具有对常规电气设备、供配电设备等电气控制系统进行安装、调试、维护能力。
（6）具有正确选用、安装、调试、维护电力电子装置和典型交、直流调速系统的能力。
（7）具有熟练的可编程控制器应用能力。
（8）具有以嵌入式计算机数字控制技术为核心的新技术基本应用能力，对相应控制系统具有调试维护能力。
（9）具有对一般的机械零件图、产品装配图与机械、液压和气压传动系统回路的识读能力，了解常用机械设备的结构特点及工艺过程，了解常见的机械和电气的配合关系。
（10）了解企业管理的基本知识，具有一定的质量意识。
（三）、课程设置
课程设置共分五部分：公共必修课、专业必修课、专业限定选修课、专业选修课及公共选修课。
1、公共必修课包括：思想道德修养、法律基础、邓小平理论、马克思主义哲学、体育、英语、高等数学、计算机操作基础等。
2、专业必修课包括：电工基础、模拟电子技术、数字电子技术、电机及拖动基础、机械制图及公差、机械工程基础、嵌入式计算机原理及应用、C语言程序设计、自动检测与转换技术、现代电力电子技术、可编程序控制器应用、自动控制原理与系统、C语言、工厂电气控制技术、电子电气CAD、变配电技术、变频调速原理与应用、工业控制网络、DSP原理与应用及专业英语等。其中主干课程为：电工基础、模拟电子技术、数字电子技术、电机及拖动基础、嵌入式计算机原理及应用、自动检测与转换技术、现代电力电子技术、可编程序控制器应用、自动控制原理与系统等。
3、专业限选课包括：计算机控制技术、工业自动化仪表、控制电机、智能控制等。
4专业任选课包括：电工电子工艺、多媒体技术、楼宇自动化、计算机系统仿真、计算机维修、程序设计（VB）等。
5、公共选修课包括：包括两个能力模块：经济管理科学类和人文与社会科学类。
（四）、实践教学环节
1、专业主要实践教学包括：电工实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、电机与电力拖动实验、可编程序控制器应用实验、嵌入式计算机原理实验、现代电力电子技术实验、电工基础课程设计、电子技术课程设计、嵌入式计算机原理课程设计、可编程序控制器应用课程设计、自控系统课程设计、综合系统实训、金工实习、电工电子实习、专业参观、综合生产实习、毕业设计等。
2、非专业实践教学包括：入学教育、军训、暑期社会实践、社团活动、体育活动、文艺活动等。
（五）、职业技能证书
本专业证书包含三个方面：
1、公共必修证书：PET、计算机一级证书。
2、专业必修证书：CAD初级、维修电工中级。
3、任选证书：CET四级证书、计算机三级证书(单片机方向）、CAD中级证书、维修电工高级证书、气液电控制技术。
（六）、本专业师资力量
学院拥有一支学术造诣高、教学经验丰富、实践能力强的师资队伍。电气自动化技术专业现有师资26人，其中副高职称以上有17人，“双师型”教师10人。能够满足公共基础课、专业基础课和专业课的理论及实践教学的需要。
二、职业前景
1、对口行业
电气自动化技术是传统而具有新内涵的专业，本专业培养拥护党的基本路线，德、智、体、美等全面发展，具备从事电气自动化技术所需要的理论知识和职业技术能力，主要在生产、建设、服务和管理等第一线工作的高级技术应用性专门人才。本专业的毕业生可就职于国防、航天、航空、航海、铁道、机械、轻工、化工、电子、电力、电信、钢铁、石油、矿山、煤炭、地质、勘测等广泛的工业、农业、科学研究领域，也可就职于现代物流及现代服务业。
2、就业前景
在上海市经济委员会的《上海制造业战略升级的行动纲要》中指出：加快推动制造业的战略升级是贯彻党的十六大精神，坚定地走新型工业化道路，实现向制造业强国转变的国家战略需要，也是上海建立新型产业体系，提高城市综合竞争力，坚持“四个中心”的客观要求。上海制造业战略升级的重点包括：高新技术产业重点发展电子信息和现代生物与现代医药制造业；交通运输设备制造业重点发展汽车、轨道交通、船舶、民用飞机；装备制造业重点发展大型成套设备、电站设备、新能源和新型环保设备制造业；原材料制造业重点发展石油化工和精细化工、精品钢材制造业；生产性服务业重点发展制造业物流、技术服务等产业；大力发展就业广、清洁型的都市型工业。根据电气自动化的内涵，上述产业无不包含电气自动化技术，同时也对电气自动化技术专业的人才提出了更高的要求。据上海市政府组织的《面向新世纪上海紧缺人才需求趋势与开发研究对策》的报告显示，复合型技术人才是紧缺的专业人才，而电气自动化技术专业是培养复合型技术人才的有效载体。可以预见在未来数年内，电气自动化专业毕业生就业前景良好。
Abstract are getting a rapid development with the development and application
of science and technology, electrical engineering, automation control, electrical engineering construction of power system operation quality in some extent plays a decisive role. In order to ensure the healthy development of the overall electrical engineering, enhance electrical engineering and automation control level of the industry as a whole, intelligent technology is referenced to the electrical engineering automation control and management. Now mainly on intelligent technology theoretical basis, technical superiority and in electrical engineering and automation control in the process of practical application in are analyzed and discussed.
Electric Power Systems 电力系统
The modern society depends on the electricity supply more heavily than ever before. 现代社会的电力供应依赖于更多地比以往任何时候。 It can not be imagined what the world should be if the electricity supply were interrupted all over the world. 它无法想象的世界应该是什么，如果电力供应中断了世界各地。 Electric power systems (or electric energy systems), providing electricity to the modern society, have become indispensable components of the industrial world. 电力系统（或电力能源系统），提供电力到现代社会，已成为不可缺少的组成部分产业界的。
The first complete electric power system (comprising a generator, cable, fuse, meter, and loads) was built by Thomas Edison – the historic Pearl Street Station in New York City which began operation in September 1882. 第一个完整的电力系统（包括发电机，电缆，熔断器，计量，并加载）的托马斯爱迪生所建-站纽约市珍珠街的历史始于1882年9月运作。 This was a DC system consisting of a steam-engine-driven DC generator supplying power to 59 customers within an area roughly 1.5 km in radius. The load, which consisted entirely of incandescent lamps, was supplied at 110 V through an underground cable system. 这是一个半径直流系统组成的一个蒸汽发动机驱动的直流发电机面积约1.5公里至59供电范围内的客户。负载，其中包括完全的白炽灯，为V提供110通过地下电缆系统。 Within a few years similar systems were in operation in most large cities throughout the world. With the development of motors by Frank Sprague in 1884, motor loads were added to such systems. This was the beginning of what would develop into one of the largest industries in the world. In spite of the initial widespread use of DC systems, they were almost completely superseded by AC systems. By 1886, the limitations of DC systems were becoming increasingly apparent. They could deliver power only a short distance from generators.
在一个类似的系统在大多数大城市在世界各地运行数年。随着马达的弗兰克斯普拉格发展在1884年，电机负载被添加到这些系统。这是什么开始发展成为世界上最大的产业之一。在最初的直流系统广泛使用尽管如此，他们几乎完全被空调系统所取代。到1886年，直流系统的局限性也日益明显。他们可以提供功率只有很短的距离从发电机。
To keep transmission power losses ( I 2 R ) and voltage drops to acceptable levels, voltage levels had to be high for long-distance power transmission. Such high voltages were not acceptable for generation and consumption of power; therefore, a convenient means for voltage transformation became a necessity. 为了保持发射功率损失（我2 R）和电压下降到可接受的水平，电压等级，必须长途输电高。如此高的电压不发电和电力消耗可以接受的，因此，电压转换成为一个方便的手段的必要性。
The development of the transformer and AC transmission by L. Gaulard and JD Gibbs of Paris, France, led to AC electric power systems. 在发展的变压器，法国和交流输电由L.巴黎戈拉尔和JD吉布斯导致交流电力系统。
In 1889, the first AC transmission line in North America was put into operation in Oregon between Willamette Falls and Portland. 1889年，第一次在北美交流传输线将在俄勒冈州波特兰之间威拉梅特大瀑布和实施。
It was a single-phase line transmitting power at 4,000 V over a distance of 21 km. With the development of polyphase systems by Nikola Tesla, the AC system became even more attractive. By 1888, Tesla held several patents on AC motors, generators, transformers, and transmission systems. Westinghouse bought the patents to these early inventions, and they formed the basis of the present-day AC systems.这是一个单相线路传输功率为4,000公里，超过21 V系统的距离。随着交流的发展多相系统由尼古拉特斯拉，成为更具吸引力的。通过1888年，特斯拉举行交流多项专利电动机，发电机，变压器和输电系统。西屋公司购买了这些早期的发明专利，并形成了系统的基础，现在的交流。
In the 1890s, there was considerable controversy over whether the electric utility industry should be standardized on DC or AC. By the turn of the century, the AC system had won out over the DC system for the following reasons: 在19世纪90年代，有很大的争议或交流电力行业是否应该统一于直流。到了世纪之交的，在交流系统赢得了原因出在下面的直流系统为：
（1）Voltage levels can be easily transformed in AC systems, thus providing the flexibility for use of different voltages for generation, transmission, and consumption. （1）电压水平可以很容易地改变了空调系统，从而提供了传输的灵活性，发电用不同的电压和消费。
（2）AC generators are much simpler than DC generators. （2）交流发电机简单得多比直流发电机。
（3）AC motors are much simpler and cheaper than DC motors. （三）交流电机和电机便宜简单得多，比直流。
The first three-phase line in North America went into operation in 1893——a 2,300 V, 12 km line in southern California. 前三个阶段的美国北线投产于1893年- 1 2300五，南加州12公里路线研究。 In the early period of AC power transmission, frequency was not standardized. 在电力传输初期交流，频率不规范。 Many different frequencies were in use: 25, 50, 60, 125, and 133 Hz. 有许多不同频率的使用：25，50，60，125，和133赫兹。 This poses a problem for interconnection. Eventually 60 Hz was adopted as standard in North America, although 50 Hz was used in many other countries. 这对互连的问题。最后60赫兹标准获得通过，成为美国在北美，虽然是50赫兹在许多其他国家使用。
The increasing need for transmitting large amounts of power over longer distance created an incentive to use progressively high voltage levels. To avoid the proliferation of an unlimited number of voltages, the industry has standardized voltage levels. In USA, the standards are 115, 138, 161, and 230 kV for the high voltage (HV) class, and 345, 500 and 765 kV for the extra-high voltage (EHV) class. In China, the voltage levels in use are 10, 35, 110 for HV class, and 220, 330 (only in Northwest China) and 500 kV for EHV class . 较长的距离越来越需要大量的电力传输多激励他们逐步使用高压的水平。为了避免电压增殖数量无限，业界标准电压水平。在美国，标准是115，138， 161，和230千伏的高电压（高压）类，345，500和765千伏级的特高电压（超高压）。在中国，各级使用电压为10，35，110级高压， 220，中国330（仅在西北）和500千伏超高压类。
The first 750 kVtransmission line will be built in the near future in Northwest China. 第一个750 kVtransmission线将建在不久的将来在中国西北地区。
With the development of the AC/DC converting equipment, high voltage DC (HVDC) transmission systems have become more attractive and economical in special situations. 随着交流的发展/直流转换设备，高压直流高压直流（HVDC）传输系统已经成为更具吸引力的经济和情况特殊。 The HVDC transmission can be used for transmission of large blocks of power over long distance, and providing an asynchronous link between systems where AC interconnection would be impractical because of system stability consideration or because nominal frequencies of the systems are different. 在高压直流输电可用于输电块以上的大长途电话，并提供不同系统间的异步连接在AC联网系统将是不切实际的，因为稳定考虑，或因标称频率的系统。
The basic requirement to a power system is to provide an uninterrupted energy supply to customers with acceptable voltages and frequency. 基本要求到电源系统是提供一个不间断的能源供应，以客户可接受的电压和频率。 Because electricity can not be massively stored under a simple and economic way, the production and consumption of electricity must be done simultaneously. A fault or misoperation in any stages of a power system may possibly result in interruption of electricity supply to the customers. 由于电力无法大量储存在一个简单的方法和经济，电力的生产和消费必须同时进行。系统的故障或误操作的权力在任何阶段可能导致电力供应中断给客户。 Therefore, a normal continuous operation of the power system to provide a reliable power supply to the customers is of paramount importance. 因此，一个正常的电力系统连续运行的，提供可靠的电力供应给客户的重要性是至关重要的。
Power system stability may be broadly defined as the property of a power system that enables it to remain in a state of operating equilibrium under normal operating conditions and to regain an acceptable state of equilibrium after being subjected to a disturbance. 电力系统稳定，可广泛定义为干扰财产的权力系统，可继续经营的状态下正常运行的平衡条件和后向遭受恢复一个可以接受的平衡状态。
Instability in a power system may be manifested in many different ways depending on the system configuration and operating mode. 在电力系统的不稳定可能会表现在经营方式和多种不同的方式取决于系统配置。
Traditionally, the stability problem has been one of maintaining synchronous operation. Since power systems rely on synchronous machines for generation of electrical power, a necessary condition for satisfactory system operation is that all synchronous machines remain in synchronism or, colloquially "in step". This aspect of stability is influenced by the dynamics of generator rotor angles and power-angle relationships, and then referred to " rotor angle stability ". 传统上，稳定性问题一直是一个保持同步运行。由于电力系统的发电电力，一个令人满意的系统运行的必要条件是，依靠同步电机同步电机都留在同步或通俗的“步骤”。这一方面是受稳定的发电机转子的动态角度和功角的关系，然后提到“转子角稳定”。
自动化或工业自动化控制系统的使用,如计算机或plc控制工业机械和工艺,减少需要人的干预。自动化发挥着日益重要的作用,在全球经济。工程师们努力结合自动化的设备与数学和组织工具创建复杂系统为迅速扩大的应用范围和人类的活动。这里有一些简单的例子的自动化。
自动化的停车场
我们正在处理一个简单的系统,这个系统可以控制在最大的100辆车(Fig.20-1)。每次一辆车进入,PLC自动加入到了总额中发现其他的汽车开进车库。每一辆车,那就会自动起飞。当100辆汽车公园,信号将打开一个车库signalizing满并通知其他司机不得入内,因为没有的可用空间。
在信号从一个传感器IR200.00泊位入口设置点。这一点是一个条件执行以下两指令的程序。第一个指令重置提点(它总是CY前做一些其他的计算,这将影响它),另加一到一个指令在字(词)HR00私家车的数量,又被储存在总和HR00。HR00内存空间被选中为存储总人数的汽车,因为这使地位甚至在供应停止。" # "符号在加法和减法指令定义十进制常数是被加上或减去整百从私家车的数量已在车库里。
为了执行指令条件比较CPM总是执行SR253.13总是因为一点;实际上,这意味着,比较不会做的每一个周期,无论是汽车已进入或离开车库。信号灯的饱”为“车库IR010.00被连接到一个输出。工作灯的控制是通过EQ(平等)的国旗插在地址SR255.06和GR(大于)的国旗插在地址SR255.05。两个位元是在或连接
