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摘要：电气自动化技术是一种运用计算机技术、信息科技、仪器仪表和控制理论对整个工业生产过程进行控制、管理和优化，以达到提高生产效率、提高可靠性和安全性、降低成本和提高产品质量等目的的综合技术。目前各个高校的电气自动化实验室常见的三种类型：PLC 硬件系统型、虚拟仿真型、网络及远程型。开发新电气自动化实验平台有其必要性。
关键词：电气自动化；实验平台；必要性
一、电气自动化简介
电气自动化技术是一种运用计算机技术、信息科技、仪器仪表和控制理论对整个工业生产过程进行控制、管理和优化，以达到提高生产效率、提高可靠性和安全性、降低成本和提高产品质量等目的的综合技术。
人机界面包括触摸屏和工业控制计算机。触摸屏是近些年来市场上应用越来越广泛的一种设备，触摸屏的特点是操作简单、信息直观、安静、省电、可靠性和稳定性强。因为其有这样的特点，现在在工业控制领域也得到广泛的应用，触摸屏使得工业控制更加直观和方便。触摸屏以其可以编程的特点在取代传统按键后使得整个控制系统在变动和更新时变得更加方便，成本更加低廉。
在工业控制领域，计算机也同样得到了应用，这就是所谓的工业 PC 机。可编程逻辑控制器简称 PLC，它与机器人和 CAD/CAM 一起被公认为现代工业自动化的三大支柱，而 PLC 是三大支柱之首。PLC 实际上就是一种小型的计算机，通过软件可以进行编程，通过程序的运行PLC 接受输入信号并控制输出信号来实现工业控制。工业组态软件的应用和现场总线控制技术的融合是可编程逻辑控制器近些年发展的趋势。组态软件的通信功能非常强大，几乎所有的控制设备都可以找到能与其通信的组态软件，这使得组态软件的应用范围非常广泛，组态软件允许用户自定义控制系统界面，可以创建复杂的实时控制系统动态监控画面，通过实时通信连接完成控制系统的流程实时监控，并且具有报警、记录历史数据、仿真等功能。现在有许多可编程控制器具备现场总线主站控制功能，可以方便的总线型控制设备组建系统，使得系统的布线、安装和维护都更加简洁，同时降低成本提高稳定性，程序开发也更加简单快捷。总线型运动控制器在多轴运动控制场合有广泛应用价值。
二、关于电气自动化的实验教学现状
电气自动化技术在现今自动化生产领域所起的作用之大已经毋庸置疑，而且自动化新技术的更新速度是非常迅速的，因此，电气自动化行业对人才的需求也是非常大，对人才的要求也是越来越高。近些年来，从大专、本科、硕士到博士，凡是电气自动化相关专业的毕业生始终保持高就业率也说明了这一点。
目前，各个高校电气自动化相关专业的理论教学都大同小异，所开设的课程，教学的方式以及考核的方式基本都差不多。在所开设的课程方面基本上都是讲了很多年的内容，能够加入电气自动化最新技术和最新硬件的教材并不多。电气自动化控制学科属于工科，工科有个特点就是真正能学会学好这一门技术就必须动手去做实验。现在的电气自动化设备包括 PLC、运动控制器、触摸屏、变频器和伺服系统等，倘若组建一个设备齐全，功能完善并且有一定规模的实验室需要一笔不小的资金。因此，现在各个高校的工业控制实验室的差距是非常大。有些高校的实验室已经使用过很多年，其硬件设备都是很多年前的，这个跟现在的新技术新设备有的会差距很大。现在技术发展飞快，系统集成化越来越高，最新的工控硬件与实验室老设备相比甚至不是新旧的问题，可以说是发生了质变，这些都大大影响了教学效果。计算机仿真在一定程度上解决了这一问题，不少高校采用计算机仿真技术模拟 PLC 等工控设备的运行、编程和调试等，相比更新实验室硬件来说，这种方式成本更低。下面展开阐述目前各个高校的电气自动化实验室常见的三种类型。
第一，PLC 硬件系统型。整个实验系统均采用实际硬件组成，主要包括 PLC 和有指示功能的被控对象。此种类型是最传统的，也是目前各学校最为常见的类型，其优点是基本能够直观的对被控对象效果进行演示，通过实验清晰的理解 PLC 的原理和应用方法，不足之处是实验被控对象较为固定且种类较少，二次开发能力较弱，实验台之间以及实验台和外界少有通信。
第二，虚拟仿真型。这种类型的平台是在传统的 PLC 硬件系统型实验平台逐渐暴露出局限性时诞生的，它的組建思路完全与硬件型系统相反，即采用软件虚拟仿真来代替硬件，最终实现硬件系统所能达到的实验效果。虚拟仿真型 PLC 实验平台大体可以分为两种。一种采用 PLC 硬件结合被控对象的软件虚拟仿真，这种情况虚拟的对象主要是 PLC 的被控对象；另一种采用计算机软件技术将 PLC 连同其被控对象等整个系统进行虚拟仿真，此时实验平台完全脱离电气自动化控制硬件，只需要软件即可虚拟仿真出硬件系统的实验效果。
第三，网络及远程型。此类型的实验平台主要是将硬件实验平台做了进一步的开发，搭建了本地局域网和服务器，并设计了自己的网站，就将整个实验室的在线状态连接到了Internet 互联网。
三、开发新电气自动化实验平台的必要性
电气工程、自动化技术的发展需要大量的既适应时代特点的具有专业理论知识，又具有专业操作技能的复合型、实用型、现代型专业技术人员。目前，学校现有的电气传统实验室、电力工程实验室、计算机控制实验室等专业实验室只能满足基本教学的要求，需要建立与社会对人才的要求相适应的高水平实验室。
把培养工程应用能力和创新能力贯穿于实践教学的全过程，让学生接触到电气工程及电气自动化领域的最先进技术，给他们带来更多宝贵的培训、实习和实践机会，可有效锻炼学生的工程实践能力和专业综合能力，有助于培养学生的创新精神和综合素质，使在校学生在走向社会之前拥有实际系统设计及应用的经验，为学生将来走上工作岗位打下坚实的基础。既保证学生接受厚基础宽口径的扎实的基础理论教育，又受到良好的工程师的训练。可培养出创新型电气及自动化高素质高级工程应用人才。
电气自动化控制所涉及的设备很多，仅仅是 PLC 的实验并不能给学生带来更多的认识。运动控制器可以实现多轴运动控制、电子凸轮、电子齿轮和虚轴等复杂控制，现场总线技术可以轻松简单的组建多电机伺服系统，以太网通信组网可以构建网络实现PLC 群控，高度集成的智能电机启动器可以实现智能电机启动等等。随着计算机技术和数字网络通讯技术的发展，网络通讯的速度和安全可靠性越来越高，具备了全面实现电气自动化的条件，实现系统自动化，并与 DCS系统实现信息、资源共享，提高了运行人员对电气系统参数的集中监视和控制手段，此外，这些也是适应市场、提高经济运行水平和自动化水平的必然趋势。
【参考文献】
[1]姜维芳.高职电气自动化技术专业建设与改革的探讨[J].才智.2008（03）
[2]丁红，李庆国.电气自动化专业课程备课工作问题探析[J].湖南农机，2008（03）
[3]张天旻.电气自动化研究进展[J].黑龙江科技信息，2009（06）
[4]裴帮富，韩金玲.由验证性到创新性——电气自动化技术专业实验教学改革与实践[J].技术与市场，2009（03）
[5]徐梅.高职电气自动化专业实践教学体系的探索[J].中国电力教育，2009（19）
关键词：电气自动化；实验平台；必要性
一、电气自动化简介
电气自动化技术是一种运用计算机技术、信息科技、仪器仪表和控制理论对整个工业生产过程进行控制、管理和优化，以达到提高生产效率、提高可靠性和安全性、降低成本和提高产品质量等目的的综合技术。
人机界面包括触摸屏和工业控制计算机。触摸屏是近些年来市场上应用越来越广泛的一种设备，触摸屏的特点是操作简单、信息直观、安静、省电、可靠性和稳定性强。因为其有这样的特点，现在在工业控制领域也得到广泛的应用，触摸屏使得工业控制更加直观和方便。触摸屏以其可以编程的特点在取代传统按键后使得整个控制系统在变动和更新时变得更加方便，成本更加低廉。
在工业控制领域，计算机也同样得到了应用，这就是所谓的工业 PC 机。可编程逻辑控制器简称 PLC，它与机器人和 CAD/CAM 一起被公认为现代工业自动化的三大支柱，而 PLC 是三大支柱之首。PLC 实际上就是一种小型的计算机，通过软件可以进行编程，通过程序的运行PLC 接受输入信号并控制输出信号来实现工业控制。工业组态软件的应用和现场总线控制技术的融合是可编程逻辑控制器近些年发展的趋势。组态软件的通信功能非常强大，几乎所有的控制设备都可以找到能与其通信的组态软件，这使得组态软件的应用范围非常广泛，组态软件允许用户自定义控制系统界面，可以创建复杂的实时控制系统动态监控画面，通过实时通信连接完成控制系统的流程实时监控，并且具有报警、记录历史数据、仿真等功能。现在有许多可编程控制器具备现场总线主站控制功能，可以方便的总线型控制设备组建系统，使得系统的布线、安装和维护都更加简洁，同时降低成本提高稳定性，程序开发也更加简单快捷。总线型运动控制器在多轴运动控制场合有广泛应用价值。
二、关于电气自动化的实验教学现状
电气自动化技术在现今自动化生产领域所起的作用之大已经毋庸置疑，而且自动化新技术的更新速度是非常迅速的，因此，电气自动化行业对人才的需求也是非常大，对人才的要求也是越来越高。近些年来，从大专、本科、硕士到博士，凡是电气自动化相关专业的毕业生始终保持高就业率也说明了这一点。
目前，各个高校电气自动化相关专业的理论教学都大同小异，所开设的课程，教学的方式以及考核的方式基本都差不多。在所开设的课程方面基本上都是讲了很多年的内容，能够加入电气自动化最新技术和最新硬件的教材并不多。电气自动化控制学科属于工科，工科有个特点就是真正能学会学好这一门技术就必须动手去做实验。现在的电气自动化设备包括 PLC、运动控制器、触摸屏、变频器和伺服系统等，倘若组建一个设备齐全，功能完善并且有一定规模的实验室需要一笔不小的资金。因此，现在各个高校的工业控制实验室的差距是非常大。有些高校的实验室已经使用过很多年，其硬件设备都是很多年前的，这个跟现在的新技术新设备有的会差距很大。现在技术发展飞快，系统集成化越来越高，最新的工控硬件与实验室老设备相比甚至不是新旧的问题，可以说是发生了质变，这些都大大影响了教学效果。计算机仿真在一定程度上解决了这一问题，不少高校采用计算机仿真技术模拟 PLC 等工控设备的运行、编程和调试等，相比更新实验室硬件来说，这种方式成本更低。下面展开阐述目前各个高校的电气自动化实验室常见的三种类型。
第一，PLC 硬件系统型。整个实验系统均采用实际硬件组成，主要包括 PLC 和有指示功能的被控对象。此种类型是最传统的，也是目前各学校最为常见的类型，其优点是基本能够直观的对被控对象效果进行演示，通过实验清晰的理解 PLC 的原理和应用方法，不足之处是实验被控对象较为固定且种类较少，二次开发能力较弱，实验台之间以及实验台和外界少有通信。
第二，虚拟仿真型。这种类型的平台是在传统的 PLC 硬件系统型实验平台逐渐暴露出局限性时诞生的，它的組建思路完全与硬件型系统相反，即采用软件虚拟仿真来代替硬件，最终实现硬件系统所能达到的实验效果。虚拟仿真型 PLC 实验平台大体可以分为两种。一种采用 PLC 硬件结合被控对象的软件虚拟仿真，这种情况虚拟的对象主要是 PLC 的被控对象；另一种采用计算机软件技术将 PLC 连同其被控对象等整个系统进行虚拟仿真，此时实验平台完全脱离电气自动化控制硬件，只需要软件即可虚拟仿真出硬件系统的实验效果。
第三，网络及远程型。此类型的实验平台主要是将硬件实验平台做了进一步的开发，搭建了本地局域网和服务器，并设计了自己的网站，就将整个实验室的在线状态连接到了Internet 互联网。
三、开发新电气自动化实验平台的必要性
电气工程、自动化技术的发展需要大量的既适应时代特点的具有专业理论知识，又具有专业操作技能的复合型、实用型、现代型专业技术人员。目前，学校现有的电气传统实验室、电力工程实验室、计算机控制实验室等专业实验室只能满足基本教学的要求，需要建立与社会对人才的要求相适应的高水平实验室。
把培养工程应用能力和创新能力贯穿于实践教学的全过程，让学生接触到电气工程及电气自动化领域的最先进技术，给他们带来更多宝贵的培训、实习和实践机会，可有效锻炼学生的工程实践能力和专业综合能力，有助于培养学生的创新精神和综合素质，使在校学生在走向社会之前拥有实际系统设计及应用的经验，为学生将来走上工作岗位打下坚实的基础。既保证学生接受厚基础宽口径的扎实的基础理论教育，又受到良好的工程师的训练。可培养出创新型电气及自动化高素质高级工程应用人才。
电气自动化控制所涉及的设备很多，仅仅是 PLC 的实验并不能给学生带来更多的认识。运动控制器可以实现多轴运动控制、电子凸轮、电子齿轮和虚轴等复杂控制，现场总线技术可以轻松简单的组建多电机伺服系统，以太网通信组网可以构建网络实现PLC 群控，高度集成的智能电机启动器可以实现智能电机启动等等。随着计算机技术和数字网络通讯技术的发展，网络通讯的速度和安全可靠性越来越高，具备了全面实现电气自动化的条件，实现系统自动化，并与 DCS系统实现信息、资源共享，提高了运行人员对电气系统参数的集中监视和控制手段，此外，这些也是适应市场、提高经济运行水平和自动化水平的必然趋势。
【参考文献】
[1]姜维芳.高职电气自动化技术专业建设与改革的探讨[J].才智.2008（03）
[2]丁红，李庆国.电气自动化专业课程备课工作问题探析[J].湖南农机，2008（03）
[3]张天旻.电气自动化研究进展[J].黑龙江科技信息，2009（06）
[4]裴帮富，韩金玲.由验证性到创新性——电气自动化技术专业实验教学改革与实践[J].技术与市场，2009（03）
[5]徐梅.高职电气自动化专业实践教学体系的探索[J].中国电力教育，2009（19）