基于PLC冗余控制的微机励磁调节控制系统设计

为满足中小型水电站智能化建设对水轮发电机励磁调节控制系统提出的高可靠性要求,有效解决基于单CPU的PLC励磁调节控制系统“死机”问题,基于西门子S7-1500系列具有冗余功能的PLC设计了水轮发电机励磁调节控制系统。系统采用2台CPU 1513R组成冗余控制器,并通过MRP冗余环网和分布式I/O实现对发电机励磁调节的过程控制。励磁调节采用PLC内部集成且具有抗积分饱和的PID控制器,通过定时中断方式对励磁调差计算结果进行PID运算,得到晶闸管控制角后再与机端电压同步信号合成控制脉冲,完成对励磁主回路晶闸管的控制。

基于超星教学平台的“电力生产过程”课程设计与应用

“电力生产过程”课程是高职供用电技术专业一门专业基础课,该课程的内容多,知识面广,同时电力企业有严格的安全生产准入制度,难以到现场开展课程教学,而传统教学模式又无法满足现代职业教育要求。课程教学团队在行业企业专家指导下,将课程内容重构为4大部分17章,在认真研究超星教学平台课程资源建设和使用流程基础上,收集、设计、制作、上传了大量的教学课件、现场实物图片、教学视频、微课、实际生产案例、演示动画等课程资源,同时积极研究并实践课程课前、课中、课后线上线下混合式教学和利用教学平台开展课程考核,研究教师便捷的建课方法和学生简练的使用方法。实践证明,利用教学平台开展课程教学,可帮助教师从繁重的考勤签到、作业批改、数据统计等教学辅助工作中解脱出来,把更多的时间和精力放在教学资源设计制作、教学方法改革、教学过程实施、师生交流互动等方面来,从而更有利于提升课程教学质量。实践结果可以为工科类其他课程应用超星学习平台开展课程建设与教学提供有价值的参考。

塘仙水电站水轮机增效改造的研究与实践

塘仙水电站因历史原因,电站工作水头发生了较大变化,加权平均水头比原设计额定水头下降了9 m,水轮机长期工作在低水头工况下,效率低,振动大,机组需要每半年进行一次机组轴线调整,每两年进行一次机组大修。针对上述问题,首先对原水轮机转轮选型进行复核,结果表明原转轮是符合设计要求的,但在电站工作水头变更后,原水轮机会长时间工作在低效率及空化特性恶化区域,并严重影响到电站的安全运行,为此,提出水轮机增效改造方案,根据电站现有水轮机引水结构及部件尺寸和电站变更后的工作水头,确定水轮机转轮直径及额定转速,通过技术方案比对,从两种可行的水轮机转轮方案中,优选HLA551H型转轮并进行详细的能量特性计算,绘制新转轮的运转综合特性曲线,分析水轮机工作范围及各特征点的出力,论证了新转轮在原设计工作水头及变更后的工作水头下均能达到原设计额定出力并具有较高的工作效率和较宽的高效率运行区,实际运行数据也验证改造取得了成功,相关成果可作为机组运行方案制定的依据。

“11+22+33”阶梯递进模式下高职劳动教育与专业教育融合的探索

以“水利机电设备智能管理”专业为例,通过对在岗实习的学生劳动调查和学习的课程融合程度,探讨基于“11+22+33”递进式的高职劳动教育的效果,并分析高职院校的劳动教育设计方案的可行性。结果发现,“11+22+33”阶梯递进式的劳动教育实施能有效地提高了学生的劳动技能、强化劳动意识并端正劳动态度,培养了学生的团队精神;此外,实训课程的教学和实践操作的配合也为学生的劳动教育提供了更好的实践环境。随着社会和经济的快速发展,越来越多的高职院校开始注重劳动教育这一方面的教学实践,“水利机电设备智能管理”专业作为水利大类中的一个有代表性的专业,其劳动教育实施也得到了越来越多的关注。高职院校在劳动教育实施过程,可参考这种阶梯递式与实践教学的协调配合来提升学生的综合素质和职业能力,为高职院校的劳动教育具体实施和相关领域研究提供了一些思路。

基于S7-PLCSIM Adv的工业机器人集成系统仿真技术的创新应用

在中国制造2025的推动下,许多企业引进先进的工业机器人集成系统,生产模式初显智能化特征。但是其产线所使用的编程、调试软件相互独立,只能用于系统的单个设备的使用,无法实现在同一个系统下相互通讯,系统不能在虚拟仿真平台进行远程监控和生产线调试,自动化生产受到一定的制约。虚拟仿真推动了数字化资源的升级换代,使生产场景呈现可视化、立体化,但不同的仿真软件之间缺少信号通信设置,无法读取到对方的信号数据,为此,在S7-PLCSIM Adv的仿真软件以及RobotStudio软件仿真运行时,利用电脑编程语言在系统中开发相关通讯组件,使这两个不同的软件能实现相关数据能被对方识别,从而实现在虚拟仿真运行两个不同类型的设备程序时,集成的信号能实现实时交互,从而创新实现了两个不同软件在同一台工控机虚拟环境中仿真设备的运行的交互性,提高设备调试效率,提升企业智能化水平。

“自动化生产线安装与调试”课程教学改革研究与实践

“自动化生产线安装与调试”是机电类专业必学的一门综合性极强的核心课程,尤其是机电一体化技术和工业机器人技术等以控制技术为培养目标的专业,对该课程的课时、教学设备、教学质量要求也较高。由于该课程对电工电子技术、液压与气动技术、PLC控制技术、电机及电力拖动、工业组态控制技术、单片机技术、传感检测控制技术、机械设计基础等前导课程的要求较高,需要通过本课程的学习将这些前导课程连贯起来,形成知识体系。因此,在教学过程中要求任课教师的知识全面、需要不断回顾和引用专业基础知识。为解决课程教学困难,从课程目标、教学改革、教学评价3个方面对课程进行了研究与实践。通过设计教学项目、采用多样化教学方式、改革考核评价方式有助于学生提升学习积极性,将接近真实生产设备的实训设备与虚拟实训平台+超星教学平台相结合,加强了理论学习,强化训练学生的动手实践能力和增强核心竞争力,为同类课程的教学改革提供参考。

广西水电的建设与发展综述

水电建设与发展关乎国计民生,在经济社会发展中扮演着十分重要的角色。广西河流及其水力资源丰富,在新时代背景下,广西水电如何继续为广西经济社会发展保驾护航,是值得思考的问题。为此,综述广西水电建设与发展的简要情况,重点介绍广西水电发展史上具有重要标志的西津水电站、天湖水电站、百色水利枢纽水电站、长洲水利枢纽水电站等多座水电站建设情况,以及红水河的天生桥一级和二级水电站、平班水电站、龙滩水电站、岩滩水电站、大化水电站、百龙滩水电站、乐滩水电站、桥巩水电站、大藤峡水电站等十大梯级水电站的开发建设最新概况和统计结果,各大型水电站在建设过程中碰到的突出问题及对中国乃至世界水电发展史的影响。展望广西水电未来发展的方向,认为抽水蓄能电站建设和水电站智能化改造是广西水电未来将重点发展的两个方向,广西已确定在南宁市武鸣区太平镇和兴宁区昆仑镇境内建设着个抽水蓄能电站——南宁抽水蓄能电站,将会以电网与电站协调发展的“无人值班,少人值守”模式为基础,构建以通信平台为支撑,以信息化、自动化、互动化为特征,实现“电力流、信息流、业务流”高度一体化融合的智能化水电站改造,助力广西达成碳达峰、碳中和目标。

“岗课赛证”背景下高职机电专业教学改革研究

“岗课赛证”融合人才培养模式及教学模式的改革是高职教育为适应社会经济发展而采取的新举措。“岗课赛证”融合背景下,需要对课程体系、课程教学模式乃至课程标准进行彻底的改革,在把握理论知识深度和广度、确保实践教学有效度、教学过程与工作过程相衔接、教学内容与岗位对接的同时,也促进了以教师、教材、教法为基础的“三教”改革,有效地提高人才培养质量,尤其是在优秀毕业生培养和拔尖技术技能人才的选拔中做出突出贡献。通过“以岗定课”构建满足岗位需求、便于工学结合的课程体系,理清理论内容的深度和广度及课程与专业培养目标的关系;“课证融合”促进课程教学改革,明晰课程教学目标和寻求教学载体,帮助课程衔接,提高课程教学效果,课程学习过程便是能力训练和考证培训过程,课程结束即可考取技能证书,提高学生的满足感;“以赛促学”激发学生的学习积极性,备赛参赛过程的学习有的放矢,使学生的学习动力十足,在竞赛中取胜还提高了学生的获得感,同时也促进了教师的成长。

高职机电类专业“精益生产实训”课程的开发

精益生产是现代企业提升产品市场竞争力的重要手段,也是高职机电类人才培养的需要。通过校企合作,精心设计融入机械拆装基本技能训练和典型机电产品装配生产线的“精益生产实训”课程,确定了相应的培训载体,建设了相应的实训基地,制定了具体的培训方案,确定了详细培训内容和安排,并在机电一体化技术专业第1学期中开设该课程,让学生入校即接触和认知精益生产的基本概念、管理目标和实施方法,建立起团队意识、质量意识、效率意识、安全意识和“5S”管理意识,对激发学生专业学习的主动性和积极性,养成整理、整顿、清扫、清洁、素养的良好习惯发挥了重要作用。经过5年实践,无论在校期间学习生活,还是到企业顶岗实习和正式入职走上工作岗位,学生的职业素养、规范化操作、标准化作业、生产管理意识和能力、主动作为等方面均得到企业高度评价,建议具备条件的高职院校在机电类专业中开设该课程。

高职院校水机专业教学资源库建设研究与实践

为了提高高职院校的教学效果和教学效率,帮助学生自主学习,减轻教师的工作负担,探讨建设高职院校水机专业教学资源库。水机专业教学资源库的建设依托超星尔雅平台,按照“一体化设计、结构化课程、颗粒化资源”的思路,建设内容包括教材建设、课程教学资源建设、教学标准三大部分,课程教学资源包括电子教案、课程教学PPT课件、案例教学活页、知识点动画或视频和实物图片或课程录像、相关知识点技术资料以及日常教学用作业库、过程考核用试题库等资源;教学标准部分是结合内部教学质量诊断与改进工作的要求,不断修订和完善各课程的教学标准,以促进课程教学质量的上升。建设重点在于结合水电站生产用设备开展案例式教学资源建设,实训基地建设也应加以配套,从而提高核心课程的“教学做”一体化教学的质量。专业教学资源库除了提高教师的课程建设水平、信息化技术水平外,还可以整合优质教学资源,实现资源共享,减少重复性工作,为教师和学生创造跨越时间、空间的教学环境,有效的帮助教学,提高教学质量。专业教学资源库可以规范和统一教学手段、教学内容、教学标准,彰显和传承职业教育特色,完善教学环境的同时,还可以为校企合作、校企资源共享提供合作载体,借助具有资源集成、网络传播、用户服务功能的超星学习平台,还可以持续更新教学内容、补充前沿技术和知识。

基于Fluidsim仿真的津头泵站排水蝶阀液压系统设计

为了保证排水蝶阀能顺利可靠地启闭,南宁津头泵站计划将原来老化的电动蝶阀改造升级为液控蝶阀。在升级改造前,对液控蝶阀的液压系统进行设计研究,并利用Fluidsim软件进行仿真验证。仿真结果表明,所设计的液压系统能完成正常情况下电控开、关阀,也能在停电且备用电源也失效的非常状态下,利用储能器存储的能量完成手动开、关阀。

轴流式水轮机转轮叶片数控加工受力分析

水轮机转轮叶片由于壁厚不均、型面复杂等原因,加工过程中容易出现变形、应力集中等问题,利用软件建立叶片3D模型和2种不同类型夹具模型,通过仿真模拟,对叶片在2种不同类型夹具结构支撑下开展仿真分析,获得叶片的总位移、米塞斯应力和单元应变能等分布情况,得出采用蜂窝型夹具对叶片加工变形量和残余应力更小的结论。经实际加工表明,采取蜂窝型夹具加工的叶片综合质量较好,为轴流式水轮机转轮叶片数控加工的夹具设计提供参考。

工业机器人行走装置设计制作及仿真

随着物联网的不断发展,对机械行业提出了新的挑战。利用机器人及其行走装置实现物料转运和“自动上下料”是智能制造重要的环节之一。工业机器人的出现使无人车间、无人生产成为了可能。机器人除了能够替代人力完成上下料、搬运货物外,还可以进行焊接、参与有害物质的生产、抢险救灾、探险等工作,是未来发展的重要方向。通过综合过程控制系统、现代控制技术、单片机控制理论、机械传动原理等多领域的技术,针对工业机器人的行走精度、传动效率等需求,设计了一种用于自动化生产线、机床上下料的工业机器人行走装置(简称数控小车),实现通过性强、转弯半径小,具有直线行驶、转弯、摩擦力低、运动精度高和数字控制、遥控等功能。并利用三维建模与动作仿真验证了小车的动作流程及其可行性,完成了小车机械结构的设计和控制系统设计。通过生产安装、组装调试、移动试验,验证了小车结构及数字控制系统的有效性,为改善工业机器人运动精度和生产效率提供支持。

催化精馏技术在石油化工中的应用

催化精馏技术由于具有成本较低、反应速度快等优点,在石油化工行业中受到人们重点关注与研究。基于此,文章首先对催化精馏技术的基本概念与技术特征进行简单阐述,随后对催化精馏技术在石油化工行业中的具体应用进行研究,如异构化反应、醚化反应、烷基化反应等。

化工生产中降低能耗精馏技术的思路

在化工生产中,对各种科学技术的应用,极大地提升了化工生产水平,促使化学生产更好地创新和发展。化工生产中能源的消耗问题,是制约着其高质量发展的主要问题之一,为有效降低能耗,应对关键技术环节进行必要的优化和改善。降低精馏技术的能耗,无疑是促进化工生产高质量发展的关键举措之一。文章结合精馏技术概述、化工生产中精馏技术的应用、影响精馏技术应用的因素,以及降低精馏技术能耗的思路等方面进行探究。

基于中小型水电站盘车的数据采集及分析优化

传统的各中小型水电站均已实现了“无人值班、少人值守”,在机组检修过程中,通过缩短盘车的数据采集、分析过程,可有效提高工作效率。针对中小型电站实现这一诉求,通过对校内实训场的小型立式水轮发电机组的机组研制智能盘车系统,对过程中数据信息采集进行研究。文章探索并论证了一种能够连续、自动测量,并可将采集到的相应数据能以粒子群算法进行数据拟合,直观给出调整建议的盘车数据采集分析办法。经验证,该系统适合中小型立轴悬式机组的盘车智能化,可提高检修的效率及质量,缩短检修时间,提高经济效益。

“机床电气控制应用”课程教学改革研究与实践

为了有效解决电气控制类课程教学中高投入、高损耗、高风险的难点,提高课程教学效果,围绕“机床电气控制应用”课程的教学改革展开研究,通过课程项目化改造,以超星教学平台为基础、依靠现代信息化技术建设“机床电气控制应用”课程和优化课程体系,使学生在目标清晰的情况下,通过具体的工作过程,借助教学平台上的课程视频资源和其他资料,便可清晰准确地掌握电气设备安装与调试的工作方法、作业标准和作业流程,有利于学生按行业企业标准学习操作技能,解决设备安装与调试难以再现、高风险的痛点。机床电气控制应用课程教学改革的过程需要建设超星网络课程、技能培训仿真资源,结合电气设备安装等岗位的典型工作任务设计教学项目和学习型工作任务,优化课程的教学内容和教学手段,通过项目引导、任务驱动、混合式教学、理实一体项目化教学以及过程考核与结果考核相结合,明显提升学生及受训人员对岗位任务的深入认识和整体学习效果,提高学生及受训人员的综合技术水平。

溶液型磷酸酯钕催化体系合成Cis-1,4-聚异戊橡胶研究

文章使用的催化剂为溶液型磷酸酯钕盐(简称“磷酸酯钕”)。将磷酸酯钕用于催化反应,聚合得到“聚异戊橡胶”。以丙二醇为原料,制备催化物质,再将催化物质添加在磷酸酯钕中。此种配制方式,可高效处理磷酸酯钕的非均相问题。此种催化方法较为简单,可省略皂化反应,控制废水量。结合催化剂组成的变化形式、聚合反应条件,分析异戊二烯聚合的效果。经研究发现:催化剂的组合形式为:异戊二烯+三异丁基铝(简称“三异”)+磷酸酯钕+二乙基氯化铝(简称“二乙”);[异戊二烯]与[磷酸酯钕]、[三异]与[磷酸酯钕]的比值均为10,[二乙]与[磷酸酯钕]的比值为2;制备此催化剂的最佳陈化温度为10℃、陈化时间为3 h;使用此催化剂获得的聚异戊橡胶的顺式1,4结构含量不小于98%,分子量分布不大于2.5。