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【摘要】分析我院在電氣工程訓(xùn)練實踐教學(xué)中存在的不足,提出一項教學(xué)改進措施,即對原有的實踐教學(xué)內(nèi)容進行提煉和整合,增加有關(guān)電子產(chǎn)品制作方面的內(nèi)容,加強電工電子技術(shù)在訓(xùn)練中的應(yīng)用,推進實踐教學(xué)和現(xiàn)代生產(chǎn)實踐的緊密結(jié)合。
【關(guān)鍵詞】電工電子技術(shù)實踐教學(xué)生產(chǎn)實踐
1引言
電氣工程訓(xùn)練是我院面向工科非電專業(yè)及大文科專業(yè)開設(shè)的一門公共實踐課程,學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容就是安全用電常識和基本的電工電子技術(shù)知識及實踐操作技能。
2實踐教學(xué)的現(xiàn)狀和改進措施
(1)實踐課程簡介
根據(jù)專業(yè)的不同,電氣工程訓(xùn)練有兩個教學(xué)模式。對于工科非電專業(yè),開設(shè)電氣工程訓(xùn)練A,共40學(xué)時;圍繞三相籠型異步電動機的控制,訓(xùn)練工科學(xué)生一些簡單的電氣控制方法、控制手段,使之理解電氣控制方面的基本知識和操作技能,了解電氣控制在工程中的應(yīng)用。對于大文科專業(yè),開設(shè)電氣工程訓(xùn)練B,共40學(xué)時;通過室內(nèi)照明電路的設(shè)計、安裝、調(diào)試與檢修實踐,讓學(xué)生懂得安全用電,學(xué)習(xí)常用電工工具和儀表的使用,掌握最基本的電工技能。
(2)實踐教學(xué)存在的不足之處
從近三年的教學(xué)實踐過程看,存在的不足之處有兩點:
第一,教學(xué)內(nèi)容不夠充實,學(xué)生做起來前緊后松。為期一周的電工訓(xùn)練,前三天的實踐內(nèi)容是理論教學(xué)和基礎(chǔ)實踐;后兩天的內(nèi)容是創(chuàng)新設(shè)計,占用時間偏長。
第二,教學(xué)實踐內(nèi)容和現(xiàn)代生產(chǎn)實踐結(jié)合度不夠,電工電子技術(shù)含量偏低。電氣工程訓(xùn)練A的實踐內(nèi)容是交流電動機的交流接觸器控制線路;電氣工程訓(xùn)練B的實踐內(nèi)容是照明電路的安裝實踐,在電路中用的是電感式鎮(zhèn)流器。在科技發(fā)展日新月異的今天,這些電路已不是最常用的電路了。
(3)實踐教學(xué)改進措施
針對在電氣工程訓(xùn)練中存在的現(xiàn)狀,對原有的實踐教學(xué)內(nèi)容進行提煉和整合,在電氣工程訓(xùn)練中增加電子產(chǎn)品制作的內(nèi)容。對于非電專業(yè)的學(xué)生,可以選擇制作一些和已有的實踐項目相關(guān)且簡單實用的電氣產(chǎn)品。參加電氣工程訓(xùn)練A的學(xué)生,可以選作PLC控制器;參加電氣工程訓(xùn)練B的同學(xué),可以選作電子鎮(zhèn)流器。學(xué)生在電工實踐過程中,通過對電氣產(chǎn)品的研制、組裝和調(diào)試的親身體驗,了解電工電子技術(shù)的應(yīng)用,探知最前沿的科學(xué)技術(shù),推進實踐教學(xué)和現(xiàn)代生產(chǎn)實踐的緊密結(jié)合。
3實踐教學(xué)改進后的實施方案
(1)實踐教學(xué)內(nèi)容
電氣工程訓(xùn)練實踐經(jīng)過改進后的教學(xué)內(nèi)容可概括為四個教學(xué)環(huán)節(jié)、六大教學(xué)模塊。四個教學(xué)環(huán)節(jié)包括理論教學(xué)、基礎(chǔ)實踐、創(chuàng)新設(shè)計和產(chǎn)品制作;六大教學(xué)模塊包括元器件認(rèn)識、工具儀表使用、電路原理和電路設(shè)計、線路板制作、組裝和配線、調(diào)試和檢修。
在教學(xué)實踐過程中,六大教學(xué)模塊的實施是滲透在四個教學(xué)環(huán)節(jié)中完成的??梢钥闯?和電氣工程訓(xùn)練B相比,電氣工程訓(xùn)練A的電工電子技術(shù)信息含量大、實踐操作難度高。
(2)教學(xué)實施方案
教學(xué)內(nèi)容的難易程度以及時間安排不是一成不變的,在教學(xué)過程中需要把握三點:
第一,理論與實踐相結(jié)合。理論教師在理論教學(xué)環(huán)節(jié)主要講解安全用電常識、元器件認(rèn)識與檢測、電氣原理圖識圖、實踐操作技能四方面知識。脫離實踐操作的理論知識不用講,和實踐操作聯(lián)系不大的理論知識要少講。通過理論教學(xué),學(xué)生可以運用掌握的理論知識指導(dǎo)自己的電氣工程實踐,這才是理論教學(xué)的真正目的。
第二,因材施教。專業(yè)不同,采用的教學(xué)方法和教學(xué)手段就不同,講授的教學(xué)內(nèi)容也不同;專業(yè)相同基礎(chǔ)不同,教學(xué)內(nèi)容的側(cè)重點就不同,對三表學(xué)生要突出應(yīng)用能力和實踐技能的[培養(yǎng),對素質(zhì)高、學(xué)習(xí)能力強的學(xué)生要進行精英培養(yǎng)。
第三,課內(nèi)教學(xué)與課外活動相結(jié)合。對于參加電氣工程訓(xùn)練興趣高、產(chǎn)品制作有獨到見解的學(xué)生,教師要積極引導(dǎo),把課內(nèi)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生課外科研活動、素質(zhì)教育活動有機結(jié)合起來,并給予必要的指導(dǎo)。
(3)激發(fā)學(xué)生興趣的方法
為了更好地完成教學(xué)任務(wù),實現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)目標(biāo),要充分調(diào)動學(xué)生參與實踐的主觀能動性,激發(fā)學(xué)生的興趣和培養(yǎng)創(chuàng)新意識。
第一,確定靈活、直觀的教學(xué)方法。在理論和實踐教學(xué)過程中,結(jié)合板書、多媒體課件及實物展示等教學(xué)手段,采用演示教學(xué)和漸進式啟發(fā)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式,在激發(fā)學(xué)生興趣、培養(yǎng)自學(xué)和獨立思考能力等方面下功夫,使教學(xué)效果不斷提升。對于基礎(chǔ)實踐項目,主要以演示教學(xué)為主,通過演示教學(xué),學(xué)生把容易理解和接受的感性知識上升為可以指導(dǎo)自己實踐操作的理性知識。對于創(chuàng)新實踐項目,主要以漸進式啟發(fā)教學(xué)為主。通過啟發(fā)教學(xué),開闊學(xué)生的思路,培養(yǎng)同學(xué)們獨立完成實踐項目的能力。
第二,采用不同的考核標(biāo)準(zhǔn)。在教學(xué)過程中,要根據(jù)不同專業(yè)、不同基礎(chǔ)的學(xué)生,調(diào)整實踐項目在量和質(zhì)上的要求,制定相應(yīng)的考核標(biāo)準(zhǔn),讓每個學(xué)生都能體驗到完成實踐項目的成就感,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生有了興趣,教學(xué)目的就容易達(dá)到了。
第三,實行多方位的獎勵制度。在基礎(chǔ)實踐環(huán)節(jié),可以把一個班級分成幾組,組和組之間比賽,哪個組完成的又快又好,哪個組就有額外加分,并把名次寫在黑板上。這樣就能激發(fā)學(xué)生之間團結(jié)合作、協(xié)同作戰(zhàn)的意識和動力。在產(chǎn)品制作實踐環(huán)節(jié),可以把課內(nèi)教學(xué)和課外的素質(zhì)教育活動相結(jié)合,給成績優(yōu)異者頒發(fā)獲獎證書和獎金,鼓勵學(xué)生參加科研活動。
鋼鐵冶煉系統(tǒng)中,節(jié)能技術(shù)的問題,主要表現(xiàn)在方法單一上。我國鋼鐵冶煉行業(yè)運營中,節(jié)能一直是社會關(guān)注的問題,雖然鋼鐵冶煉行業(yè)積極提倡節(jié)能,但是其在實際節(jié)能中,仍舊采用的是單一的節(jié)能技術(shù),無法在根本上降低鋼鐵冶煉的能源消耗,很難提高鋼鐵冶煉生產(chǎn)的效率。鋼鐵冶煉系統(tǒng)中,如果要引入先進的節(jié)能途徑,就要以冶煉系統(tǒng)的整體為主,需要消耗大量的資金,如果缺乏資金支持,鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù),就無法落實到位。鋼鐵冶煉行業(yè),綜合考慮到鋼鐵利用率、節(jié)能減排指標(biāo)等,已經(jīng)注意到成本投入在冶煉系統(tǒng)節(jié)能中的重要性,關(guān)鍵問題是,社會對鋼鐵的利用率,不能為鋼鐵冶煉行業(yè)帶去足夠的資金效益,進而阻礙了節(jié)能新技術(shù)的發(fā)展,增加了鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能壓力。
2電氣工程及其自動化中存在的問題
2.1能耗大。雖然電氣工程自動化技術(shù)的出現(xiàn)為人類的發(fā)展進步做出了巨大貢獻,但是我們不能因此就看不到其本身存在的弊端,其中,擺在當(dāng)前最為棘手的問題就是對于能源的消耗過大。在電氣工程自動的發(fā)展系統(tǒng)本身帶有復(fù)雜性,被應(yīng)用的范圍逐步擴大,對于能源的需求量也與日俱增。電氣自動化是以消耗電能為主,作為當(dāng)下最為先進的技術(shù)之一,對其本身最為基礎(chǔ)的要求就是要做到在運作過程中保證誤差小,并且準(zhǔn)確有效,所以,就需要大批量的電氣設(shè)備共同運作,如此,對于電能的消耗可謂是不計其數(shù),與我們國家提出的走綠色節(jié)能的可持續(xù)發(fā)展道路存在差距。2.2質(zhì)量水平較低。就現(xiàn)階段的發(fā)展而言,電氣工程自動化技術(shù)已經(jīng)得到的飛速的提升,但縱觀整體發(fā)展情況而言,其質(zhì)量水平還處在發(fā)展低端。尤其是最近幾年,人們對于生活追求的品質(zhì)不斷攀升,相應(yīng)地也加大了對電氣自動化水平的要求,但是我國對這一領(lǐng)域研究的時間還不是很長,對于相應(yīng)的管理流程和先進的發(fā)展模式還不能很好的予以把控,特別是在自動化工廠的生產(chǎn)環(huán)節(jié),相關(guān)人員只關(guān)心結(jié)果而忽略過程中的質(zhì)量問題。但是,眾所周知的是,如果電氣的生產(chǎn)質(zhì)量得不到有效的保證,就會發(fā)生一系列的用電事故,嚴(yán)重的會造成爆炸、火災(zāi)等重大安全事故出現(xiàn),需要引起人們的深思。2.3集成化程度低?!☆櫭剂x,集成化的主要運作原理就是把所有需要的東西做還集合工作,上文已經(jīng)提到過,雖然電氣工程自動化近年來的發(fā)展勢頭迅猛,但由于起步過晚, 雖然在努力的向集成化方面靠攏,確切的來說,現(xiàn)在還處于自動化階段,技術(shù)水平發(fā)展有限,集成化技術(shù)還不成熟,各個體系和功能之間還無法做到有效的集成連接。所以,還達(dá)不到及時實現(xiàn)資源的有效共享,在一定程度上影響了電氣自動化功能的發(fā)揮,使電氣自動化工程技術(shù)滯后。
3對電氣自動化工程中節(jié)能設(shè)計技術(shù)
3.1減少線路傳輸產(chǎn)生的耗損。由于無法對線路上的電流做出改變,所以也只能通過減少電阻來有效降低電能在傳輸中產(chǎn)生的耗損。所以,可以從這幾方面做起,減少導(dǎo)線電阻:(1)使用功率較小導(dǎo)線;(2)使用相對較短的導(dǎo)線。這樣做可以避免在布線過程中少走彎路,減少人員的工作量,有效減少電能耗損,同時在安裝變壓器時候與負(fù)荷中心保持較短的距離,也是減少供電的距離;(3)使用截面積大較大的導(dǎo)線,如果條件允許,可以選用較大截面積的導(dǎo)線,有效減少電阻產(chǎn)生的耗損。3.2無功補償。電力系統(tǒng)在運行的過程中,配電設(shè)備中的無功功率占有較大的容量,所以存在較為嚴(yán)重的電能耗損的情況,不僅影響到電壓,還對整個電能的質(zhì)量造成不良的影響。對使用者來說,無功功率主要表現(xiàn)在功率低,尤其是當(dāng)功率過低的時候,用戶需要向相關(guān)部門繳納一定的罰款,因此如果說能夠使用合適的無功補償設(shè)備,就可以保證功率的平衡,有效提高供電質(zhì)量。工作人員在操作中要盡量減少對電能不必要的耗損,從而確保電氣工程的安全運行。如果導(dǎo)線受到電阻的影響,那么由電機產(chǎn)生的電能就不能被變壓器更好的吸收,同時沒被吸收的那些電能在電流傳輸?shù)倪^程中會被釋放出來。同時由于無功功率產(chǎn)生了一定的作用,因此可以讓電容器和無功功率進行抵消。利用電氣相關(guān)設(shè)備在進行無功補償時候,有幾處要格外注意:(1)利用電容器在進行無功補償?shù)臅r候,一定要根據(jù)電壓容量,電壓負(fù)荷,自然功率,目標(biāo)功率等參數(shù)來確定電容器的容量,同時如果在無功補償?shù)沫h(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了諧波,需要通過串聯(lián)定量電抗器來消除諧波;(2)以參數(shù)的物理量來確定無功的電流,功率的參數(shù),從而有效避免投切振蕩現(xiàn)象。
4結(jié)束語
綜上所述,電氣自動化對于節(jié)能設(shè)計的要求是為了響應(yīng)綠色生產(chǎn)的理念,也是為了響應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的需求,同時也是時展的必然趨勢。雖然我國現(xiàn)階段在電氣自動化的節(jié)能設(shè)計中取得了顯著的進步,但是隨著社會的發(fā)展,電氣自動化節(jié)能技術(shù)仍然需要進行不斷完善和發(fā)展,不斷優(yōu)化配電設(shè)計,在科學(xué)利用電力資源的同時,還需要不斷提高電力系統(tǒng)的運行效率,并最終達(dá)到節(jié)能的目的。
作者:吳尚坤 單位:山東鋼鐵集團日照有限公司
參考文獻
[1]陸偉.電氣自動化的節(jié)能設(shè)計技術(shù)研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2015(07).
1.1先進控制
1.1.1先進控制的特點在化工的生產(chǎn)當(dāng)中,往往生產(chǎn)過程較為復(fù)雜多樣,這樣就很難的建立起數(shù)學(xué)模型。一旦沒有完善的數(shù)學(xué)模型,就會導(dǎo)致預(yù)測和推斷的失誤。與傳統(tǒng)的控制技術(shù)相比,先進的控制技術(shù)能夠更加的抓準(zhǔn)將要預(yù)測和推斷的難點。
1.1.2先進控制的應(yīng)用
先進控制的應(yīng)用在當(dāng)今的自動化技術(shù)當(dāng)中得到過廣泛的應(yīng)用,與傳統(tǒng)的技術(shù)水平相比,現(xiàn)如今的技術(shù)手段不僅僅應(yīng)用到了信息化技術(shù)手段,還應(yīng)用到了很多數(shù)學(xué)模型之類的知識。因為只有建立了完善的數(shù)學(xué)模型,才能夠?qū)Σ杉降淖兞窟M行精確的統(tǒng)計和計算。再加上信息化的先進技術(shù),這些是保障先進控制應(yīng)用的有效技術(shù)手段之一。
1.2現(xiàn)場總線
1.2.1現(xiàn)場總線的特點
現(xiàn)場總線具有將所有的線路連接起來的功能,現(xiàn)場總線將所有的自動化系統(tǒng)和只能現(xiàn)場設(shè)備進行了連接,使得這些智能化設(shè)備能夠聽從統(tǒng)一的號令,這種管理方式既能夠節(jié)省大量的人力和物力,還能夠在很大程度上使得系統(tǒng)的管理變得更具有自動化和智能化。線路總線基于計算機網(wǎng)絡(luò)自動化技術(shù),使得系統(tǒng)的單回路調(diào)節(jié)器、現(xiàn)場變送器、現(xiàn)場執(zhí)行器、可編程序控制器等設(shè)備能夠與總線進行連接,進而對化工生產(chǎn)當(dāng)中的一些設(shè)備進行更好的控制和調(diào)整。
1.2.2現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
現(xiàn)場總線系統(tǒng)能夠在化工生產(chǎn)和電氣自動化的生產(chǎn)當(dāng)中保證成本的最低化和投資以及安裝費用的最低化,這些費用對于任何一個商家來說都是應(yīng)當(dāng)精打細(xì)算的,只有注重每一個細(xì)節(jié),才能夠使得企業(yè)不斷的變得強大起來?,F(xiàn)場總線的控制還能夠減少工人的工作量,在保證質(zhì)量的情況下增加了工作的效率。
2化工生產(chǎn)中電氣自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢
化工生產(chǎn)中電氣自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢已經(jīng)越來越趨向于國際化,因為我國目前的電氣化發(fā)展已經(jīng)采用了很多先進的科學(xué)技術(shù)和技巧,現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)與先進的技術(shù)是完全分不開的,其中以電子信息技術(shù)為最主要的技術(shù)手段。現(xiàn)如今在這個二十一世紀(jì)當(dāng)中,更多的事業(yè)都趨向于信息化和國際化。自從研發(fā)出了電氣自動化技術(shù)在化工廠當(dāng)中的應(yīng)用,對于提高信息系統(tǒng)的處理能力就有著很高的要求,然而信息系統(tǒng)的運行和應(yīng)用又完全離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。通過電氣自動化的運行和應(yīng)用可以加快我國現(xiàn)有工業(yè)的發(fā)展,從節(jié)約資源入手,盡最大的可能去降低生產(chǎn)的成本和費用,保證少成本就可以獲得更多的經(jīng)濟效益。能夠合理并且高效的應(yīng)用現(xiàn)代化信息技術(shù)是縮短我國與其他國家之間差距的一個保障之一,只有促進全國的經(jīng)濟發(fā)展才能夠讓更多的百姓擁有現(xiàn)代化的生活。
3結(jié)語
電氣工程自動化技術(shù)的實現(xiàn)可以有效提升員工的工作效率,并實現(xiàn)企業(yè)效益最大化。與此同時通過電氣工程自動化技術(shù)的使用可以增強員工工作的安全系數(shù)。電氣工程自動化技術(shù)可以給處于激烈市場競爭中的相關(guān)企業(yè)提供強有力的支撐。目前,我國的電氣工程自動化技術(shù)還處于發(fā)展的初期階段,存在一些不足,將對今后電氣工程自動化技術(shù)的發(fā)展造成一定的影響。
(1)在電氣工程自動化技術(shù)應(yīng)用的過程中會出現(xiàn)安全問題。在電氣工程自動化技術(shù)應(yīng)用的最初領(lǐng)域是工業(yè)領(lǐng)域,該項技術(shù)通過在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用得到了不段的發(fā)展與完善。隨著電氣工程自動化技術(shù)的逐步發(fā)展與日益完善,該項技術(shù)已經(jīng)越來越多的應(yīng)用在商業(yè)領(lǐng)域中,但是在商業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的過程中,數(shù)據(jù)與信息的安全傳輸就顯得尤為重要。
(2)在電氣工程自動化技術(shù)應(yīng)用的過程中出現(xiàn)人為干擾。在電氣工程自動化技術(shù)使用、設(shè)計期間,由于不用的工作人員對技術(shù)的理解與運用不同,而且在技術(shù)的運用方面并沒有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),這就使得電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用與設(shè)計主要以相應(yīng)工作人員的理念為依據(jù)進行,這使得相應(yīng)平臺的建設(shè)存在著一定的不同,會導(dǎo)致運營費用增加,同時也會增加系統(tǒng)的負(fù)荷。
(3)木有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)對電氣工程網(wǎng)絡(luò)進行約束。就目前來看電氣工程自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢是使得電器工程與自動化系統(tǒng)更簡便、搞笑的為企業(yè)服務(wù)。但是在現(xiàn)在的企業(yè)中存在這一個影響電氣工程自動化技術(shù)發(fā)展的障礙,那就是在一個企業(yè)中其網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架存在不同,由于電氣工程自動化技術(shù)主要通過網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架進行運轉(zhuǎn),這就制約了電氣工程自動化技術(shù)的發(fā)展。并且,在一部分企業(yè)中,由于一些產(chǎn)品的程序接口不同,嚴(yán)重影響了企業(yè)的數(shù)據(jù)傳輸,使得電氣工程自動化技術(shù)沒有用武之地,稱為一種"名不副實"的技術(shù)。
(4)電氣工程自動化技術(shù)與企業(yè)的實際需要有差異。目前我國電氣工程自動化技術(shù)的現(xiàn)狀并不是一個獨立的技術(shù)系統(tǒng)。在系統(tǒng)運行的期間,需要相關(guān)的設(shè)計人員在已有的技術(shù)基礎(chǔ)上結(jié)合自己的工作經(jīng)驗進行設(shè)計,會導(dǎo)致各項成本增加。
(5)需要提升電氣工程自動化的工作效率。在電氣工程自動化技術(shù)應(yīng)用的時,首先要注重提高企業(yè)的工作效率,在社會高速發(fā)展節(jié)奏較快的今天,較高的工作效率往往會給企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟效益,甚至影響到一個企業(yè)的生存發(fā)展。所以在應(yīng)用電氣工程自動化技術(shù)時一定要以提高工作效率為首要任務(wù)。
2電氣工程自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢
(1)做到數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)的對接。在進行數(shù)據(jù)對接的過程中要首先確保在電氣工程自動化相關(guān)設(shè)備具有較高安全性。
(2)電氣工程自動化體現(xiàn)開放性。開放性主要指的是和外界建立接口,使系統(tǒng)與外界網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)連接。計算機網(wǎng)絡(luò)可以進行信息的實時交換,實現(xiàn)信息的共享。
(3)注重信息化。信息化指的是在電氣工程自動化中,凸顯信息化的地位。在設(shè)計以及運行電力設(shè)備的過程中,運用計算機技術(shù),采用人工智能分析的方法,使用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),凸顯信息技術(shù)的地位。
(4)建立通用的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在電氣工程自動化中建立通用的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),可以對資源進行優(yōu)化配置,商業(yè)信息交流安全性得到保證。企業(yè)需要進行設(shè)備的控制,對技術(shù)進行監(jiān)管,如果優(yōu)化配置企業(yè)的資源,采用網(wǎng)絡(luò)進行連接。建立通用網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的交換更加高效,促進企業(yè)的發(fā)展。
(5)要發(fā)展具有較高科技含量的電氣工程技術(shù)。電氣工程實現(xiàn)科技化主要指的是在電氣自動化發(fā)展的過程中,應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生新的技術(shù)以及產(chǎn)品。以創(chuàng)新為基礎(chǔ),注重節(jié)能,應(yīng)用新的技術(shù)、工藝等,對于材料以及技術(shù)的使用進行創(chuàng)新,加大信息技術(shù)、自動化技術(shù)的應(yīng)用,不斷開發(fā)出新的產(chǎn)品。
3結(jié)語
工業(yè)電氣自動化主要是針對產(chǎn)品的選材、加工、裝配等工序,在我國經(jīng)濟發(fā)展過程中是極為重要的,但是隨著近年來我國工業(yè)電氣自動化的不斷發(fā)展,工業(yè)電氣自動化獲得了廣闊的發(fā)展空間。隨著我國工業(yè)電氣自動化規(guī)模的不斷擴大,對于工業(yè)電氣自動化水平的提高還是需要一定的加強。我國的工業(yè)電氣自動化的水平與國外工業(yè)電氣自動化的水平相比還存在一定差距,就當(dāng)前我國工業(yè)電氣自動化的生產(chǎn)狀況而言,我國的工業(yè)電氣自動化產(chǎn)品還是處于中低檔的產(chǎn)品。隨著工業(yè)電氣自動化發(fā)展,工業(yè)電氣工程以及自動化系統(tǒng)雖得到了深入發(fā)展,但是其沒有針對實際問題進行針對發(fā)展,幾乎所有工業(yè)項目都是采取的一個集成控制系統(tǒng),這往往與工程的實際需要相違背,根據(jù)已有的技術(shù)進行系統(tǒng)設(shè)計,但是系統(tǒng)模式并沒有很大的變化,這也導(dǎo)致了生產(chǎn)成本的上升,而且我國對工業(yè)電氣工程以及自動化的設(shè)計并沒有創(chuàng)新性,多數(shù)都是引進國外的設(shè)計,缺乏相關(guān)專業(yè)人才,如果要進行工業(yè)電氣工程及其自動化系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計則會消耗過多時間。工業(yè)電氣工程以及自動化系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)布線以及應(yīng)用軟件設(shè)計上還存在以下問題:網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)不佳、軟件設(shè)計時間過長、系統(tǒng)安全性低等,對系統(tǒng)成功運行直接產(chǎn)生影響。此外系統(tǒng)運行的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,難以操作,應(yīng)用起來容易因為操作不規(guī)范對系統(tǒng)穩(wěn)定性造成一些干擾,再加上控制技術(shù)所需要的精確性、準(zhǔn)確性與網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的復(fù)雜性。
2工業(yè)電氣自動化數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用情況
2.1數(shù)字技術(shù)在航空工業(yè)中的應(yīng)用
航空市場發(fā)展問題對于我國的經(jīng)濟發(fā)展都是極為重要的,就我國當(dāng)前的航空市場現(xiàn)狀而言,已經(jīng)存在許多的航空巨頭,但是我國實際的航空技術(shù)水平與國外航空技術(shù)水平相比還是存在一定差距的,盡管隨著我國航空技術(shù)也在迅速發(fā)展,差距正在不斷縮小,但是對于一些高科技技術(shù)缺乏相應(yīng)的自主創(chuàng)新產(chǎn)權(quán),多數(shù)需要依靠國外技術(shù)。對于大多數(shù)的航空機械加工都是需要高精度的工業(yè)技術(shù)來實現(xiàn),但是我國明顯還是無法實現(xiàn)的,如果通過人工也是無法實現(xiàn)的,實際航空機械器件所使用的合金就是我國當(dāng)前工業(yè)技術(shù)無法實現(xiàn)的,所以加強我國工業(yè)電氣自動化中數(shù)字技術(shù)的發(fā)展對于我國航空技術(shù)的發(fā)展十分重要。
2.2數(shù)字技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人們生活水平的不斷提高,汽車的使用量不斷提高,這對于汽車工業(yè)的發(fā)展無疑是一個巨大的發(fā)展機會。我國當(dāng)前工業(yè)電氣自動化的生產(chǎn)水平要想滿足當(dāng)前汽車工業(yè)的發(fā)展,應(yīng)加強數(shù)字技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用,提高汽車工業(yè)生產(chǎn)力的發(fā)展,提高我國汽車工業(yè)加工效率,通過應(yīng)用數(shù)字技術(shù)發(fā)展汽車工業(yè)的柔性生產(chǎn)線,此外,還需要結(jié)合虛擬工業(yè)技術(shù)、集成控制技術(shù)等。
2.3數(shù)字技術(shù)的高性價比
把數(shù)字技術(shù)大量地運用到實際的工業(yè)電氣中去,從而實現(xiàn)工業(yè)電氣自動化,這樣就能夠讓設(shè)備實現(xiàn)最大化地高效運行等智能化工作狀態(tài)。運用數(shù)字技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)資料收集一體化等功能,實現(xiàn)設(shè)備智能化控制和工作。數(shù)字技術(shù)能夠為企業(yè)節(jié)約大量的時間和成本。例如,用儀器設(shè)備進行數(shù)據(jù)收集分析時,可以利用數(shù)字技術(shù)中的測試、樣品分析定位,在線數(shù)據(jù)分析和結(jié)果評估來進行數(shù)據(jù)的收集和分析,這樣就能夠在設(shè)備收集的數(shù)據(jù)和分析出的數(shù)據(jù)之間進行很好的比較和分析,并且還可以運用多項數(shù)字技術(shù)來進行多設(shè)備之間的數(shù)據(jù)收集和相互比較,這可以大大節(jié)約因為多設(shè)備數(shù)據(jù)量大而造成的工作量大容易失誤等問題。在工業(yè)電氣自動化中運用數(shù)字技術(shù)可以大大提升設(shè)備的精確度,實現(xiàn)最大化的設(shè)備性價比的提升。
3數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化的發(fā)展趨勢
數(shù)字技術(shù)對于工業(yè)發(fā)展有著重要作用,所以在工業(yè)電氣自動化中加強應(yīng)用數(shù)字技術(shù)對于工業(yè)電氣自動化的發(fā)展是極為重要的。在未來數(shù)字技術(shù)的發(fā)展中,數(shù)字技術(shù)主要用于智能化系統(tǒng)的發(fā)展,通過數(shù)字技術(shù)控制各個模塊進行工業(yè)生產(chǎn),對于工業(yè)效率的發(fā)展需要重視應(yīng)該數(shù)字技術(shù)。在未來數(shù)字技術(shù)主要是用于智能化控制,例如電機參數(shù)的自適應(yīng)控制、自動識別負(fù)載控制、自動選型控制等智能化控制,所以數(shù)字技術(shù)的發(fā)展主要是向智能化控制方向發(fā)展。只有不斷加深數(shù)字技術(shù)在工業(yè)自動化方面的影響,才能夠推進我國工業(yè)電氣自動化的發(fā)展和創(chuàng)新。
4結(jié)語
一、日常維護
設(shè)備使用過程中,單位定期對電氣設(shè)備使用情況、設(shè)備狀況進行檢查,確保設(shè)備處于完好狀態(tài)運行,發(fā)現(xiàn)問題及時排除。單人使用的設(shè)備實行專責(zé)制。主要設(shè)備實行包機制(包運轉(zhuǎn)、包維護、包檢修)。設(shè)備使用實行定人、定機,憑證操作。主要管、線纜裝置,實行區(qū)域負(fù)責(zé)制,分片包干的管理辦法,嚴(yán)格執(zhí)行日常保養(yǎng)(維護)和定期保養(yǎng)(維修)制度。以操作工人為主,維修工配合,進行設(shè)備的及時檢查,處理日常保養(yǎng)無法處理的缺陷。定期保養(yǎng)完后,由電氣設(shè)備技術(shù)人員與設(shè)備管理員進行驗收評定,填寫好保養(yǎng)記錄。確保設(shè)備保持整齊、清潔、、安全經(jīng)濟運行。主要重點設(shè)備應(yīng)定期進行精度、性能測試,做好記錄,發(fā)現(xiàn)精度、效能降低,應(yīng)進行調(diào)整或檢修。對主要重點設(shè)備的關(guān)鍵部位要進行日常點檢和定期點檢,并做好記錄。
二、設(shè)備維修
現(xiàn)代電氣設(shè)備制造通過引進不少國外先進的技術(shù)、裝備和管理,使得因此電力系統(tǒng)的裝備水平得到較大的改善。設(shè)備技術(shù)狀況、技術(shù)管理水平,電氣設(shè)備的外部環(huán)境如溫度、濕度、污染、紫外線、日照等對設(shè)備有較大的影響不同。因此給在電氣設(shè)備的維修工作帶來許多新的問題。因此要對電氣設(shè)備的維修進行調(diào)整,變時間周期為基礎(chǔ)的定期維修方式為以狀態(tài)為基礎(chǔ)的維修方式。針對設(shè)備的實際情況編制修理計劃,安排修理力量,進行修理前技術(shù)鑒定,依據(jù)機況監(jiān)測的結(jié)果及臨時發(fā)生的故障,確定某一部分更換或修理,也可結(jié)合定期保養(yǎng)進行。必須建立主修責(zé)任制,主修人員應(yīng)具有相應(yīng)資格,并對其主修設(shè)備的質(zhì)量及安全技術(shù)性能負(fù)責(zé)。無論內(nèi)部或委外大修,車間機修人員必須隨機進行監(jiān)修。設(shè)備大修后的性能參數(shù)、技術(shù)指標(biāo)、使用功能應(yīng)與原設(shè)備規(guī)定要求相符,正常大修范圍以外的事故修理,修理內(nèi)容根據(jù)實際機況確定,由公司主管領(lǐng)導(dǎo)審批后施行。在電氣設(shè)備的修理中要注意:由于電氣設(shè)備的初始狀況和現(xiàn)場設(shè)備的運行狀況有很大差異,即現(xiàn)場設(shè)備的“健康”狀況好壞相差甚大,在維修結(jié)果上,要注意避免維修過剩和維修不足的情況出現(xiàn)。
1.1內(nèi)部電氣安裝技術(shù)
對于0.4千伏的配電電氣工程的安裝與集成技術(shù)來說,電氣施工與安裝人員要在墻體砌筑前將隔實線及水平線仔細(xì)的檢查核實以遍,然后根據(jù)此水平線的位置與高度確定電管的預(yù)埋位置,及各種燈具、開關(guān)盒、插座的位置與高度,對于墻體來說,要在抹灰之前,要對照墻體事先留出的隔墻線和水平線,仔細(xì)核實所有應(yīng)用于電氣工程的所有預(yù)留的孔洞,進過對比檢查,與設(shè)計要求相符合后才可以將箱合及面板固定于預(yù)留孔洞中。另一方面,要細(xì)致的檢查并掃通所有管路,然后拉好帶線,把管盒堵好。在進行墻體抹灰時,要注意配電箱的收口,確保箱盒光滑平整。對于電氣工程在安裝的過程中,也要注意對工程的監(jiān)理,以確保電氣工程所用材料符合建設(shè)設(shè)計的要求標(biāo)準(zhǔn),杜絕避免在電氣工程的安裝中與設(shè)計中出現(xiàn)偷工減料現(xiàn)象的發(fā)生,以及不按照規(guī)范進行操作的現(xiàn)象的發(fā)生。
1.20.4千伏配電電氣工程技術(shù)中配電箱的安裝與應(yīng)用
配電箱作為0.4千伏配電電氣工程中的一個重要的安裝器件,它對整個電氣工程安裝的正常運行起著決定性的作用,因為配電箱是接受電能,把電能按需求分配出去的配電的樞紐,其設(shè)計安裝的質(zhì)量的好壞,直接關(guān)系到電氣工程中的照明、動力和弱電載荷正常的工作。另一方面,因為電氣工程中配電箱的數(shù)量較多,且型號復(fù)雜,其比較容易受到建筑物、消防等弱電體的影響和制約,以致使電氣施工人員容易弄混。且由于電氣工程受土建工程等諸多不確定因素的影響,使得在電氣工程的施工與安裝中會經(jīng)常收到一些設(shè)計的變更,這給電氣工程技術(shù)的安裝和施工帶來了一定的不確定性,以致使配電箱中的回路和裝置要經(jīng)過反復(fù)的修改和改變。
1.3交錯工程施工技術(shù)
對于0.4千伏配電電氣工程技術(shù)來說,要協(xié)調(diào)好不同施工專業(yè)間的交錯施工與調(diào)試,只有在配合好各種施工過程與進度,才能確保整個工程的質(zhì)量得到保障,并確保安全。例如在電磁屏蔽工程在進行施工掛網(wǎng)時,要協(xié)調(diào)好風(fēng)、水、電工程,以及土建工程。如果各工程只考慮本工程施工范圍內(nèi)的事物,各自互不相干,就會導(dǎo)致各種配套協(xié)調(diào)的施工工作無法進行和開展,所以要加強交錯工程施工技術(shù)的應(yīng)用,工程監(jiān)理要深入現(xiàn)場協(xié)調(diào)各種專業(yè)間的相互協(xié)調(diào)、交錯施工等,以促使不同不同施工工種之間的配合與協(xié)調(diào),提高工程建設(shè)的效率和質(zhì)量。
20.4千伏配電電氣工程施工管理
2.1施工前的準(zhǔn)備工作
對于施工前的準(zhǔn)備階段,首先,要組織不同部門和專業(yè)的技術(shù)人員、管理人員、項目部的工作人員對施工圖紙進行共同的審核,全面掌握施工圖紙中各個施工細(xì)節(jié)問題,根據(jù)實際的施工情況對于不合理的設(shè)計進行協(xié)調(diào)修改,特別是施工難度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的電氣工程,要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶ζ涫┕D紙進行審核,同時還要綜合分析電氣工程的質(zhì)量控制、施工難度、施工進度,平衡好這三者之間的關(guān)系。對于在審核圖紙的過程中,發(fā)現(xiàn)的遺漏和錯誤問題,要及時的反饋與設(shè)計部門,加強與設(shè)計部門的協(xié)調(diào)溝通,確保問題得到有效的解決。
2.2施工階段的施工管理和質(zhì)量控制
做好電氣工程施工過程中的協(xié)調(diào)環(huán)節(jié),并加強對施工進度的管理和控制,是保證電氣工程按時完成的關(guān)鍵。電氣工程的施工過程包括強電電氣施工和弱電電氣施工兩個部分,在施工過程中要明確這兩個部分之間的界限,并在電氣工程施工圖紙中作明確的標(biāo)注。施工管理人員要根據(jù)施工圖紙,合理的分配施工中的人力資源,根據(jù)不同施工的需求,分配不同工種的技術(shù)施工人員,進行協(xié)調(diào)配合施工,同時要規(guī)劃強電和弱電的施工順序,加強施工過程中的質(zhì)量管理與控制,確保電氣工程的質(zhì)量控制在一定的范圍內(nèi)。
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞:建筑電氣工程;質(zhì)量控制;安裝過程
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,建筑工程建設(shè)的需求也越來越大。現(xiàn)代社會,人們對于建筑物各項的要求也越來越高,不僅要求建筑外部美觀、結(jié)實耐用,還要求建筑物內(nèi)部各類設(shè)施齊全,能更好為自己服務(wù)。而電氣設(shè)備作為建筑內(nèi)部不可或缺的部分,其施工建設(shè)愈加受到人們的重視。這也使建筑電氣施工的質(zhì)量面臨著巨大的挑戰(zhàn),而且建筑電氣施工質(zhì)量會直接影響后期建筑內(nèi)部各類設(shè)施的運轉(zhuǎn),對于建筑整體的質(zhì)量有著重要的影響。因此,在現(xiàn)代建筑工程建設(shè)中,施工單位應(yīng)高度重視建筑電氣施工質(zhì)量問題,建立完善的施工管理體系,加大對建筑電氣施工質(zhì)量的控制及管理力度,從而確保建筑電氣施工的質(zhì)量和效率。
1施工前對電氣工程的質(zhì)量控制
1.1做好對施工圖紙的設(shè)計、審查,編制好施工方案
施工前要認(rèn)真設(shè)計圖紙,使其符合建筑設(shè)計和現(xiàn)場的實際情況,并與土建相關(guān)人員一起核對土建與電氣的施工圖紙,明確兩者間的交叉檢查施工部分,避免交叉部位的沖突。審閱圖紙時,就建筑工程而言,要根據(jù)建筑的標(biāo)準(zhǔn)、構(gòu)造及布局,和供電方式、電壓等級、線路走向、鋪設(shè)方式等,做出合理說明和建議。施工方案的編制,要跟施工單位商議,配合施工進度,對有關(guān)基礎(chǔ)性部件進行預(yù)埋,如線路保護管的預(yù)埋、支撐架的預(yù)埋和基礎(chǔ)型鋼的預(yù)埋。
1.2電氣設(shè)備與材料質(zhì)量的控制
電氣設(shè)備與各類電氣材料要符合國家標(biāo)準(zhǔn),要避免不合格產(chǎn)品對建筑電氣的用電安全造成危害。如一些電線存在著抗腐蝕性能力差、耐熱耐壓性差、電阻過小的問題,空氣斷電器和漏電開關(guān)存在質(zhì)量問題,供電設(shè)備老化和保護措施不當(dāng),這些都會嚴(yán)重影響建筑電氣系統(tǒng)的正常運行,甚至引發(fā)重大的安全事故。所以一定要對電氣設(shè)備及材料進行質(zhì)量檢查,核對出廠合格證或質(zhì)量證明書,必要時,去相關(guān)檢測部門進行檢驗,合格后方可使用。
1.3對施工人員的崗前培訓(xùn)和指導(dǎo)
要培養(yǎng)合格的技術(shù)人員,使其具備豐富的專業(yè)知識和一些工作經(jīng)驗,對施工的各個部分深入了解,對每一道工序都能嚴(yán)格按照要求和相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。在項目開工前,技術(shù)人員應(yīng)先熟悉建筑電氣施工方案和設(shè)計圖紙,并能同土建人員進行溝通,共同配合好建筑工程的實施。還要根據(jù)施工方案,對施工人員的工作進行分配,使其掌握自己部分的工作,并能配合整體工程,這樣能管控好電氣工程施工質(zhì)量的人為因素。
2施工階段的質(zhì)量控制
2.1施工基礎(chǔ)階段
施工過程中,電氣工程的質(zhì)量控制更為復(fù)雜。首先,在基礎(chǔ)施工階段,就要做好各類工程材料的預(yù)埋工作,及時協(xié)同土建單位完成強弱電進戶電纜的穿墻管道與防水板預(yù)埋、預(yù)留工作。對于預(yù)埋部件如吊卡、吊桿的基礎(chǔ)螺栓、配電柜的基礎(chǔ)和建筑防雷接地引下線等做好防護和焊接工作。其次,檢查各個專業(yè)的配套部件的位置結(jié)構(gòu)的合理性。例如敷設(shè)管線的布設(shè),要與結(jié)構(gòu)墻、吊頂位置、地面的墊層配合好,避免管線的浪費。最后,要考慮電氣設(shè)備與材料的安裝和其他建筑施工的部件的配置的合理性。如對給水排水管道、熱力通風(fēng)管道和通信布線等與電氣設(shè)備的位置和配合防護都要充分考慮。
2.2施工主體階段的質(zhì)量控制
在施工主體階段,電氣施工的質(zhì)量體系的建立和運行需要進行分類管理。可以從大到小,從整體到局部,先給電氣工程分項,如照明工程、線路工程等,然后給各項工程再分成幾個部分,如照明工程是由管具、燈具、開關(guān)、配電盤以及進外戶線的安裝構(gòu)成。所以在主體施工前,首先,要對其涉及到施工環(huán)節(jié)的主次進行確定分類,實現(xiàn)各設(shè)備的交接協(xié)調(diào),如確定電力纜線、供配電裝置、配電箱三個重點設(shè)備交接配合,根據(jù)規(guī)范超前控制,達(dá)到對工程質(zhì)量的預(yù)控。其次,對重點設(shè)備,尤其是影響建筑電氣施工質(zhì)量的因素,予以重點關(guān)注。如等電位系統(tǒng)必須保證良好接連,使建筑物內(nèi)所有導(dǎo)線位置始終處于零電位,避免人們受到電擊傷害;防雷接線時,盡量減少均壓環(huán)、引下線及避雷帶的連接處的焊瘤、虛焊等問題,防止其影響引雷效果,焊接部分也要做防銹漆處理,增加使用壽命;管線敷設(shè)要根據(jù)設(shè)計圖紙和實際情況進行,避免在穿線時出現(xiàn)纜線太多、管道過細(xì)等問題,以免造成管線浪費,線體散熱不足,影響使用,增加花費;開關(guān)、插座的安裝要穩(wěn)固,線盒不要埋設(shè)過深,根據(jù)用戶的使用要求對開關(guān)和插座的位置調(diào)整。最后,要配合好土建施工。依據(jù)土建施工的進程與工序要求,完成管線的敷設(shè),并給予一些保護措施,如在電線穿越樓板時,用足夠長鋼管加以保護;在通過伸縮縫時,埋設(shè)補償盒,管線鋪設(shè)略微寬松。澆筑混凝土?xí)r,注意對電氣管道的防護,防止混凝土振搗時對管道造成損害或使其移位,影響以后電氣的使用。
2.3施工裝修階段的質(zhì)量控制
電氣施工時,要遵循室外線管地下化、室內(nèi)線路暗敷化的原則,做到隱蔽安裝、美觀實用的要求。在裝修階段,對于設(shè)計中的漏項和客戶增加的要求,要及時補救,但不能采用重新打洞,明敷線路的辦法。電氣安裝后,要再次檢查,并且驗證其使用是否正常。還要做到對成品的保護,提高人員成品保護意識,并設(shè)專人定期檢查。明確各道工序每個人的責(zé)任,在驗收期間,做好交接手續(xù)。
3施工后驗收質(zhì)量控制
制定嚴(yán)格的質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙和技術(shù)規(guī)范,認(rèn)真進行質(zhì)量檢查程序,這是對建筑電氣施工質(zhì)量控制的最后一道程序,必須遵循先自檢、后互檢、在進行交接檢、隱檢等。嚴(yán)格把握工程驗收,對于管線,電線、電氣設(shè)備以及固定設(shè)備連接處的各類固定材料都要進行認(rèn)真檢驗,還要有嚴(yán)格的電氣設(shè)備的性能測試,如嚴(yán)格絕緣測試、接地測試等。對于按照檢驗操后不合格的,要堅決不予驗收,并責(zé)令施工方限期修改,這樣才能保證電氣施工質(zhì)量的最后一道防線。
4結(jié)束語
通過上述對建筑電氣工程各個程序的分析,要提高電氣安裝工程的質(zhì)量,首先,嚴(yán)格把握建筑電氣安裝的工作要點。比如管線走向、開關(guān)和插座的位置要根據(jù)用電設(shè)備所處位置進行安裝;暗線敷設(shè)時必須配備管線,以保護電線;電源線的配線要滿足最大功率;電源線與通訊線不能穿在同一根管道中,管內(nèi)總線根數(shù)不能超過八根等。其次,建筑電氣設(shè)備與材料必須嚴(yán)格符合國家標(biāo)準(zhǔn),保證安裝設(shè)施的安全有效。一般要根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB50303-2002《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收》進行檢驗驗收。最后,電氣工程的施工要能配合其他建筑工程施工。這樣不僅能保證建筑整體施工的順利進行,還能保證電氣施工在有些環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。綜上所述,建筑工程中的電氣施工是一項復(fù)雜的工作,需要施工中各部分的規(guī)劃、配合、執(zhí)行。要做到對電氣工程的質(zhì)量控制就需對電氣工程的各個程序進行監(jiān)控,從一開始的工程設(shè)計、人員配備、施工準(zhǔn)備到后來電氣施工過程和后續(xù)檢驗都需嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn),進行質(zhì)量控制。通過嚴(yán)格的施工管理、有效的施工配合組織和高標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量控制,才能確保電氣施工安裝及使用的有效安全,從而保證建筑工程整體的安全,提高工程質(zhì)量。
作者:劉 瑩 單位:廣州市機電安裝有限公司
參考文獻
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[2]林育龍.淺析電氣工程的質(zhì)量控制和安全管理[J].價值工程,2010,29:67-68.
前導(dǎo)0計數(shù)器電路實現(xiàn)的功能:從數(shù)據(jù)的高位往低位計算連續(xù)0的個數(shù),若出現(xiàn)1,則停止計數(shù).
1.1設(shè)計理論本文設(shè)計一個108位前導(dǎo)0計數(shù)器電路,采用2位分組的并行計數(shù)算法,電路設(shè)計原理如下:如圖2所示,前導(dǎo)0計數(shù)電路將數(shù)據(jù)位寬平分為高半位和低半位兩個部分,然后分別對兩部分前導(dǎo)0個數(shù)進行計算,在下一級計數(shù)邏輯對上面兩個計數(shù)器結(jié)果進行匯總.當(dāng)n=2時,相當(dāng)于4位前導(dǎo)0計數(shù)電路;當(dāng)n>2時,相當(dāng)于2n位前導(dǎo)0計數(shù)電路.
1.24位前導(dǎo)0電路設(shè)計如圖3所示,Count[1:0]可以表示Data[3:0]不全為0時前導(dǎo)0個數(shù);當(dāng)Data[3:0]全為0時,前導(dǎo)0的個數(shù)為4,Count[1:0]最多也只能表示3,因此需要Z信號作為Count的拓展位[4].當(dāng)Data[3:0]全為0時,前導(dǎo)0個數(shù)是4,拓展位Z=1,count[1:0]=2′b00,Z與Count[1:0]組成3位二進制計數(shù)值,為3′b100,正好可以表示Data[3:0]全為0時前導(dǎo)0的個數(shù)4.
1.38位前導(dǎo)0電路設(shè)計8位前導(dǎo)0電路是在兩個4位前導(dǎo)0得出的計數(shù)結(jié)果后再做一次選擇,對前面兩個4位前導(dǎo)0的計數(shù)結(jié)果進行匯總.8位前導(dǎo)0的電路結(jié)構(gòu)如圖4所示.圖4中,左上方電路計算高4位前導(dǎo)0個數(shù),右上方電路計算低4位前導(dǎo)0個數(shù).當(dāng)高4位全為0時,則需將高4位前導(dǎo)0個數(shù)與低4位前導(dǎo)0個數(shù)相加;當(dāng)高4位不全為0,則只需輸出高4位前導(dǎo)0個數(shù)即可.當(dāng)Data[7:0]不全為0,Count[2:0]即可表示前導(dǎo)0的個數(shù);當(dāng)Data[7:0]全為0,則Count[2:0]=3’b0,Z=1,構(gòu)成二進制1000可以表示成8個0.從8位前導(dǎo)0電路結(jié)構(gòu),再結(jié)合4位前導(dǎo)0電路結(jié)構(gòu),由此找出前導(dǎo)0電路設(shè)計規(guī)律,為108位前導(dǎo)0電路設(shè)計提供結(jié)構(gòu)的拓展.將8位前導(dǎo)0電路結(jié)構(gòu)進行模塊層次化,如圖5所示.圖5所示,淺灰色模塊(四端口模塊)是1個NR2D和1個INVD,深灰色模塊(三端口模塊)是1個AN2D,上一級的白色模塊是3個MUX2D,下一級白色模塊(五端口模塊)是5個MUX2D.在大位寬前導(dǎo)0電路設(shè)計中,每向下增加一級模塊,模塊的個數(shù)就會增加一倍,白色模塊的MUX2D就會增加2個,淺灰色和深灰色模塊的邏輯單元不變.
1.4108前導(dǎo)0電路設(shè)計將64位、32位和12位這三個前導(dǎo)0電路進行拼接,組成的108位前導(dǎo)0電路結(jié)構(gòu)如圖6所示.如圖6所示,從上到下分別是第一級模塊、第二級模塊、第三級模塊、第四級模塊、第五級模塊、第六級模塊、第七級模塊.各個模塊的內(nèi)部邏輯電路如圖7所示,其中白色模塊n(n≥2)是指模塊的級數(shù)。
2電路優(yōu)化
2.1Z信號樹邏輯優(yōu)化圖6中深灰色模塊(三端口模塊)是Z信號樹邏輯模塊,Z信號樹經(jīng)過優(yōu)化之后如圖8所示.
2.2Count樹邏輯優(yōu)化圖6中白色模塊(五端口模塊)構(gòu)成Count樹,Count樹由MUX2D邏輯單元構(gòu)成.由于MUX2D標(biāo)準(zhǔn)單元存在傳輸管,導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)單元延時大,以及單元驅(qū)動能力弱的情況[5].因此需要將傳輸管邏輯單元優(yōu)化成速度快、穩(wěn)定性好的CMOS互補邏輯單元。將MUX2D傳輸管邏輯單元通過邏輯換算,使之成為互補的CMOS邏輯單元,可以有效提高Count樹的計算速度和穩(wěn)定性.根據(jù)Count樹中白色模塊(五端口模塊)所處的模塊級數(shù),分奇偶兩種情況分別進行邏輯換算和重組,優(yōu)化之后的邏輯結(jié)構(gòu)如圖9所示.從圖9發(fā)現(xiàn),優(yōu)化后的邏輯電路中有反相器存在,并且隨著模塊級數(shù)增加,反相器個數(shù)也在增加.因此有必要將反相器提取出來,以一個大尺寸的反相器來代替這些分散的反相器,這樣既可以滿足驅(qū)動的需要,也可以用來減少面積.于是進一步優(yōu)化之后的電路結(jié)構(gòu)如圖10所示.
2.3單元尺寸優(yōu)化在同一級有關(guān)聯(lián)的相鄰兩個模塊,由于扇出不同造成負(fù)載不一樣,因而不同模塊內(nèi)部單元尺寸的調(diào)整順序也不一樣.108位前導(dǎo)0電路邏輯單元尺寸調(diào)整的順序如圖11所示.從圖11可以看出,首先優(yōu)化第1條路徑的尺寸,按照阿拉伯?dāng)?shù)字依次增大的順序,依次進行不同路徑的模塊單元尺寸調(diào)整,最后優(yōu)化第13條路徑.每條路徑都是順著箭頭的方向,對各個模塊依次進行單元尺寸的調(diào)整.
3性能比較
在108位前導(dǎo)0電路設(shè)計完成過后,提取電路設(shè)計的網(wǎng)表進行PT分析,通過PT分析獲得到時序和面積結(jié)果.然后分別與傳統(tǒng)前導(dǎo)0計數(shù)器的RTL級代碼[6]進行DC綜合的結(jié)果,以及8位分組的RTL級代碼進行DC綜合的結(jié)果進行比較,如表1所示.通過比較發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)前導(dǎo)0的RTL級代碼進行DC綜合的時序和面積都太大,相對而言8位分組前導(dǎo)0的RTL級代碼進行DC綜合的時序卻要比它要好得多,這也是當(dāng)前一直使用8位分組前導(dǎo)0的RTL級代碼的原因.然而本文設(shè)計的2位分組的108位前導(dǎo)0電路,進行PT分析的時序比8位分組DC綜合的時序少了19%,但面積卻比8位分組的差了20%.由于計數(shù)器的運算速度對浮點加法的運算是至關(guān)重要的,在面積相差不大的情況下這個電路設(shè)計仍然是非常成功的.
4結(jié)束語