游走在夜晚的都市街道上,十字路口的紅綠燈、高樓大廈前的霓虹燈、LED大屏幕上清晰而逼真的畫(huà)面、商場(chǎng)里的電梯……電氣設(shè)備讓城市的夜晚有了一種動(dòng)態(tài)之美。
但電氣并不是人們所想象的那樣,僅僅是通電就能驅(qū)動(dòng)的。比如高樓大廈前的霓虹燈從下至上亮起,猶如一束煙花,最后在樓頂綻放,每個(gè)炫目的圖案的出現(xiàn),都不是偶然,這其中每一盞燈的點(diǎn)亮、熄滅、閃爍以及它們各自所需的時(shí)間都是事先通過(guò)自動(dòng)化控制編寫(xiě)的程序設(shè)定好的——這些,都是電氣工程師的功勞。
選準(zhǔn)專(zhuān)業(yè)專(zhuān)攻方向
電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)可以分為三個(gè)階段。第一階段是掌握基礎(chǔ)知識(shí),學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)、CAD制圖軟件、計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言等。不難看出,這個(gè)階段主要是對(duì)輔助工具軟件的學(xué)習(xí),我們常說(shuō)“工欲善其事,必先利其器”,因此,這些學(xué)科被我們稱(chēng)為“工具學(xué)科”。第二階段是掌握專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ),這是學(xué)好專(zhuān)業(yè)課的關(guān)鍵階段,也是最難的階段,因?yàn)檫@些課程的專(zhuān)業(yè)性和綜合性都很強(qiáng),而且大多以理論知識(shí)為主,例如工程力學(xué)、電路分析等。第三階段是專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí),包括可編程控制技術(shù)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)PLC)、單片機(jī)、電力電子技術(shù)等,每個(gè)人都可以從中選擇一個(gè)自己喜歡的專(zhuān)業(yè)方向繼續(xù)學(xué)習(xí)。就一個(gè)大學(xué)生僅有的精力而言,我們很難把每一門(mén)專(zhuān)業(yè)課都學(xué)好,但選對(duì)專(zhuān)業(yè)方向,著重發(fā)展強(qiáng)勢(shì)學(xué)科十分重要,這個(gè)選擇關(guān)乎畢業(yè)后的個(gè)人就業(yè)方向。
以我個(gè)人為例,我選擇的方向是PLC。在大學(xué)前兩年,當(dāng)別人在網(wǎng)上熱絡(luò)地聊天、看電影、玩游戲時(shí),我就開(kāi)始在網(wǎng)上搜索最新的行業(yè)動(dòng)態(tài)。周末一有時(shí)間,我就去招聘會(huì)現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),假扮應(yīng)聘者,探探市場(chǎng)的人才動(dòng)態(tài)和供求狀況。不僅如此,我還常厚著臉皮跑到招生就業(yè)處,跟那里的老師聊聊天、取取經(jīng)。我了解到,PLC在工廠中的應(yīng)用很廣泛,涉及的領(lǐng)域很多。在平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中,我也早已對(duì)這門(mén)專(zhuān)業(yè)課產(chǎn)生了濃厚的興趣,并且在實(shí)驗(yàn)中感受到這門(mén)技術(shù)的強(qiáng)大。比如說(shuō),它可以輔助設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)大型設(shè)備,并且讓設(shè)備按照人的意志去做動(dòng)作。如工廠里大型機(jī)床的傳統(tǒng)操控模式是一對(duì)一,甚至是多對(duì)一,即每臺(tái)機(jī)床都需要人去監(jiān)督。24小時(shí)無(wú)間歇的運(yùn)作將耗費(fèi)很大的人力財(cái)力,而如果用PLC將其進(jìn)行數(shù)控化之后,就能實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的操控模式——只需一個(gè)人、一臺(tái)計(jì)算機(jī),再加上相應(yīng)的設(shè)備即可。PLC將實(shí)際電路中的元器件用軟件來(lái)代替,既省時(shí)又省錢(qián),工作效率自然就提高了。如果往電氣方向發(fā)展,則對(duì)專(zhuān)業(yè)理論的要求較高,相較而言,我更愿意選擇操作性強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)方向來(lái)發(fā)展。
因此,在選擇專(zhuān)業(yè)方向時(shí),我們可依據(jù)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn):一是自己的興趣愛(ài)好,二是職場(chǎng)現(xiàn)狀。早了解、早準(zhǔn)備、早選擇,你就會(huì)比別人先走一步,就業(yè)時(shí)也會(huì)比別人有更多的選擇。
實(shí)驗(yàn)——最有趣的環(huán)節(jié)
我們都見(jiàn)過(guò)自動(dòng)感應(yīng)門(mén),當(dāng)我們靠近門(mén)時(shí),它就會(huì)自動(dòng)打開(kāi),當(dāng)我們遠(yuǎn)離它時(shí),它又會(huì)自動(dòng)關(guān)閉,這得益于自動(dòng)化技術(shù)。傳感器是自動(dòng)感應(yīng)門(mén)的大腦,當(dāng)傳感器感測(cè)到有物體接近的時(shí)候,它就會(huì)工作,進(jìn)而接通電路令電動(dòng)機(jī)工作,實(shí)現(xiàn)門(mén)的打開(kāi),反之亦然。傳感器技術(shù)是一門(mén)大科學(xué),對(duì)于我們專(zhuān)業(yè)而言,只要學(xué)會(huì)運(yùn)用它來(lái)開(kāi)發(fā)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)就行了。
這就引出了實(shí)驗(yàn)。沒(méi)錯(cuò),這就是大三專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)中最重要,也是最有趣的環(huán)節(jié)。我們不僅有設(shè)計(jì)與控制類(lèi)實(shí)驗(yàn),還有很多驗(yàn)證類(lèi)實(shí)驗(yàn),比如說(shuō)驗(yàn)證某種電子器件的工作原理,驗(yàn)證某個(gè)專(zhuān)用電路的效果等。其中,用PLC來(lái)設(shè)計(jì)自動(dòng)飲料售貨機(jī)操作系統(tǒng)就是一個(gè)很好的例子。比如現(xiàn)在有兩種飲料可以出售,一種是5元的,一種是6元的;投幣口有兩種投幣方式,一種是1元硬幣,一種是10元紙幣?,F(xiàn)在需要考慮的問(wèn)題有(1)怎樣識(shí)別幣種,(2)如何計(jì)數(shù),也就是如何識(shí)別已投入錢(qián)幣的金額,(3)如何把金額數(shù)顯示在售貨機(jī)的LED屏幕上,(4)如何選擇飲料的種類(lèi),(5)如何找零。如果解決了這些問(wèn)題,一臺(tái)簡(jiǎn)單的自動(dòng)飲料售貨機(jī)的控制系統(tǒng)就設(shè)計(jì)好了。對(duì)于第一個(gè)問(wèn)題,我們?cè)O(shè)計(jì)了兩個(gè)常開(kāi)軟元件,一個(gè)用來(lái)識(shí)別1元硬幣,一個(gè)用來(lái)識(shí)別10元紙幣;對(duì)于第二個(gè)問(wèn)題,可以通過(guò)對(duì)軟元件發(fā)出的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù),每投一個(gè)硬幣就計(jì)一次數(shù),這樣就達(dá)到識(shí)別金額數(shù)的目的;第三個(gè)問(wèn)題,可以用LED數(shù)碼管將累計(jì)金額的數(shù)目顯示出來(lái);第四個(gè)問(wèn)題,設(shè)計(jì)兩個(gè)軟元件,一個(gè)控制5元的飲料,一個(gè)控制6元的飲料;最后一個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)計(jì)算機(jī)的減法運(yùn)算來(lái)判斷是否需要找零,或者該找多少。
有電的地方就有用武之地
電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣,可以毫不夸張地說(shuō),只要有電存在的地方,就一定有我們的用武之地。強(qiáng)電領(lǐng)域的電機(jī)電器設(shè)計(jì)、制造、控制運(yùn)行維護(hù)和生產(chǎn)管理工作,電力系統(tǒng)與電氣裝備的運(yùn)行、供電系統(tǒng)和高層建筑的電氣設(shè)計(jì)與運(yùn)行維護(hù)的工作,建筑電氣領(lǐng)域的電氣設(shè)計(jì)、綜合布線(xiàn)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工程建設(shè)與管理工作,還有電氣傳動(dòng)等技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)工作等,無(wú)一不是和我們的生產(chǎn)生活息息相關(guān)。