大三夏季学期生产实习报告

电气工程及自动化学院 生产实习报告院 系： 电气工程及自动化 班 级： 学 号： 姓 名： 哈尔滨工业大学2016年7月一、前言生产实习是电气工程及其自动化专业教学计划的重要组成部分，是我们学生在校期间理论联系实际，增长实践知识的重要手段和方法之一。通过实习，使我们可以充分发挥自己所学专业知识，了解现代的生产方式，更好的接触社会，通过实地工作，提高自己的专业水平，沟通能力和处事方法，培养自己独立思考、发现问题、解决问题的能力。让所学知识与生产实际相结合，综合运用所学知识解决生产实际中遇到的问题。通过实践，我们可以验证、巩固和深化所学的理论知识，培养我们分析问题和解决问题的能力，是我们更加系统的了解专业情况，加深对专业知识的全面理解。实践是大学生的第二课堂，是大学生锻炼成长的有效途径。一个人的知识和能力只有在实践中才可以发挥作用，才能得到丰富、发展和完善。这次实习是我第一次步入社会，接触真正的工作，使我体会到只有把书本上的知识很好的应用到实践中才算掌握，在工作中我接触了很多的人和事，让我认识到一些做人的态度和很多处事的方法，这次实习中我不仅在专业知识方面有很大提高而且收获了很多人生经验，沟通能力有了一定的提高，并且在工作中我深深感到团队合作的重要性，我认为不仅是在工作中，做任何事情时都要有团对精神。这次实习将成为我人生中的一笔宝贵财富。二、实习流程2016年7月11日 实习动员大会2016年7月11日 哈尔滨电机厂和哈尔滨安泽科技实习讲座2016年7月12日上午 特通电气有限公司2016年7月12日下午 哈尔滨安泽科技2016年7月15日 哈尔滨电机厂2016年7月18日-22日 中国一汽（长春）2016年7月25日-29日 实习总结三、实习内容1）哈尔滨电机厂哈尔滨电机厂有限责任公司(原哈尔滨电机厂)始建于1951年6月，主要产品有水轮机、水轮发电机、汽轮发电机、风力发电机、电站控制设备以及滑动轴承。公司水轮发电机组的制造能力达到10000MW/年，最大单机容量达到800MW;汽轮发电机的制造能力为30000MW/年，最大单机容量达到1000MW，并具备制造单机容量1000MW水轮发电机组和1200MW级核能发电机的能力。在三峡水电站的修建上，哈尔滨电机厂也有很多贡献。作为右岸机组的主承包商，哈电将法国的发动机空气冷却振动技术由94%的效率进行改进后提升到97%，并且主要制造了三峡电站直径13.76m的巨型导水机。我们在7月11日听了哈尔滨电机厂工程师的讲座，主要是关于哈电的历史，主要产品和发电的一些基础知识，如电站的结构，电机的各种类型等，另外也讲了一些制造发电机的流程和所用到的专业知识。水力发电是一种重要的发电形式，这就涉及到水电站的知识，如图1所示是世界最大水电站三峡水电站。水电站是能将水能转换为电能的综合工程设施 。一般包括由挡水、泄水建筑物形成的水库和水电站引水系统、发电厂房、机电设备等。水库的高水位水经引水系统流入厂房推动水轮发电机组发出电能，再经升压变压器、开关站和输电线路输入电网。如图2是水电站组成框图。图1 三峡水电站 图2 水电站组成框图 图3 水轮机结构图 水力发电的优点是可再生、清洁、可靠、低廉和多用途。水电站所用到的发电机叫水轮发电机，水轮发电机由水轮机驱动。它的转子短粗，机组的起动、并网所需时间较短，运行调度灵活，除一般发电外，特别宜于作为调峰机组和事故备用机组。水轮发电机组的最大容量已达80万千瓦。水轮发电机按轴线位置可分为立式与卧式两类。水轮发电机组分为混流式、斜流式、轴流式、贯流式和冲击式，其中混流式使用最多，如三峡水电站就是32（台）*70万千瓦的混流式水轮发电机。我们于7月15日去哈尔滨电机厂进行参观，主要参观了水轮发电机和汽轮发电机的各部件的制造。由于实际生产过程中发电机都很大，并不像课本所叙述的那样我们认为的标准大小，所以有些部件需要在离港口近的地方建造，以至于可以走水路运到目的地。哈尔滨电机厂制造的部件并不是一个电机的所有部件，电机厂的数控机床很多，数控机床在质量上和速度上比人工制造有很大优势，我们参观发电机的生产过程，有专门的工作人员进行讲解，这样我们就更加快速的了解这一工序。所有部件都非常大，如外壳，水轮机叶片等，在水轮机片的制造过程中，他们用到了无缝焊接技术，说这是运用了哈工大的无缝焊接技术。另外还有硅钢片的安装过程，我们亲眼见到的硅钢片很大，不同于我们认为的那样。还有一点，大型设备中的电线都是类似厚钢片的形式，然后线路的连接时用螺丝进行相连的。在参观过程中，很多东西都让我们惊讶，如此复杂的设备，无论其外形如何，原理确是一样的。2）哈尔滨安泽科技集团哈尔滨安泽科技有限责任公司成立于2009年7月，是依托于哈尔滨工业大学机电工程学院和光机电一体化研究所创建的高科技项目产业化实体。与白俄罗斯国立技术大学关于电解质-等离子抛光工艺及设备联合研发项目被列入国家科技部重大国际合作专项，图4和图5分别是40KW额100KW的电解质-等离子抛光机床。 图4 电解质等离子抛光机床40KW 图5 电解质等离子抛光机床100KW电解质等离子抛光的基本模型如图6所示，抛光工件作为加工阳极，抛光液3和抛光槽作为加工阴极。在抛光过程中保持合适的电压值（250400V），此时抛光工件1表面可形成完全隔离抛光液3和抛光工件1的气层2，气层2被击穿时放电通道会更多地在工件表面微观凸起的位置形成，从而使凸起位置的材料去除量大于其他位置，实现抛光。 图6 电解质等离子抛光基本模型在7月11日，我们听了电解质等离子抛光系统的基本原理的讲解讲座，另外老师附加给我们讲了一些安全用电的知识，如接零保护和接地保护的区别和应用，还有一些我们在工作和生活容易忽略的知识，如在同一系统的接零保护和接地保护不能同时使用，即在同一系统中不准采用部分设备接零保护，部分设备接地保护同时混合使用；严禁在保护接零的中线上装设熔断器之类的切电装置。这些讲解都令我受益匪浅。在7月12日下午我们去哈尔滨安泽科技集团进行参观，老师现场讲解抛光机床各部件的作用，以及结合各部件又给我们讲解前一天PPT中一些知识点，让我们在实际中更直观的掌握所学知识。还在现场讲解有关PLC编程的有关知识，可编程逻辑控制器（PLC），是一种采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。3）特通电气有限公司黑龙江特通电气股份有限公司成立于2013年10月24日，公司主营产品分为三大类：第一类为电能质量治理产品；第二类为大功率变流装置；第三类为电源系列。如图8所示是特通电气电能质量治理系列产品。在大功率变流方面，充放电装置主要应用于军工领域。如图9所示，充放电装置已在中国海军基地安全可靠的运行十余年。在电源系列产品方面，为世界最大的蓝宝石晶体生产企业奥瑞德提供晶体生长电源及控制系统。2016年7月12日我们由张相军和杨华老师带队来到黑龙江特通电气股份有限公司参观实习。由特通工作人员从电力电子行业发展、企业产品及服务，以及未来同学们关心的就业方向几个方面给我们做了详尽的讲解。听完精彩的讲解后由特通工作人员分组带领我们参观了企业的研发中心，研发实验室，生产装配车间以及检验验收等方面，让我们对自己在大学里书本里面的知识有了更系统化和具体化的认知。图7 我们参观特通电气车间 图8 特通电气电能质量治理系列产品 图9 电池充放电系列产品4）中国第一汽车集团公司（FAW of China）中国第一汽车集团公司（原第一汽车制造厂）简称“中国一汽”或“一汽”，英文品牌标志为FAW，FAW就是第一汽车制造厂的英文缩写。是中央直属国有特大型汽车生产企业，一汽总部位于长春市，前身是第一汽车制造厂，毛泽东主席题写厂名。伴随着新中国前进发展的脚步，几代一汽人走过了史诗般的创业拼搏历程，在新中国汽车工业发展史上写下了可歌可泣的壮丽篇章。第一次创业，一汽人发扬艰苦创业、刻苦学习的精神，在荒原上创造了三年建厂并投产的奇迹，结束了中国不能制造汽车的历史；第二次创业，一汽人弘扬愚公移山、务求必胜的精神，在不停产不减产的前提下闯出一条产品换型和工厂改造的新路，甩掉了“解放”卡车“三十年一贯制”的帽子；第三次创业，一汽人传承“学习、创新、抗争、自强”的企业精神，成功实现上轻型车、上轿车，形成中、重、轻、轿、客、微产品系列格局，开辟了企业全面发展的新局面。如图10是中国一汽的标志。它以“1”字为视觉中心，由“汽”字构成展翅的鹰形，构成雄鹰在蔚蓝天空的视觉景象，寓意中国一汽鹰击长空，展翅翱翔。图10 中国一汽标志我们于7月17日星期日到达长春，来到中国一汽工厂。在接下来的五天里我们的安排行程如下：星期一（7月18日）参加一汽讲座和安全知识讲座；星期二（7月19日）参观一汽解放卡车车桥厂，包括前后桥； 星期三（7月20日）参观一汽解放卡车变速箱厂；星期四（7月21日）参观一汽解放卡车薄板厂（冲压厂和焊接厂）和总装车间；星期四（7月21日）晚上 参加关于新能源汽车技术分析讲座。7月18日安全知识讲座，在机械类实习中，安全问题始终是保持在第一位的。为了保证在实习期间同学的人身安全及公司的利益接待人员提出一些我们应该遵守的要求，如下： 1. 实习现场不许照相 2. 进入工厂必须戴好安全帽 3. 各个组织需要统一服装 4. 不准在厂区内吸烟 5. 不许在厂区内打闹 6. 参观时要走绿色通道 7. 不要乱碰乱摸工件设备 8. 对于窄小的加工工位处不要靠近7月19日，我们参观了一汽的后桥和前桥车间，总的来说，这个车间比较大。后桥，又称后轴，是汽车的重要组成部分。卡车一般选择后桥作为驱动桥，主要包括减速器，差速器，半轴，桥壳等。后桥主要起承载汽车重量、减速、差速的作用。因为零件比较多的缘故，我们参观未免有些走马观花，只能着重看一个或两个零件的加工工序。这样一来，有了重点之后也能在这简短的时间内学到些有用的东西。 7月20日，我们参观了变速箱厂，变速器是汽车传动系中最主要的部件之一。变速器的作用是：改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利(功率较高而油耗较低)的工况下工作； 在发动机旋转方向不变情况下，使汽车能倒退行驶； 利用空挡，中断动力传递，以发动机能够起动、怠速，并便于变速器换档或进行动力输出。当我们进入到车间内部，随处可见的是各种齿轮，因为用来组成变速箱的正是这些齿轮。由于齿轮的齿数模数的不同，使传动比发生改变总而才能达到增速或减速的目的。之前都是在书本上学习齿轮的一些特性、参数以及加工方法等，总是纸上得来终觉浅啊，这次借着这个实习的机会才真正的触摸到了各种齿轮，见识了各种加工齿轮的刀具，同时对齿轮的加工方法加工工艺有了一定的认识。7月21日，我们参观了一汽的薄板车间，一汽解放汽车有限公司卡车厂薄板车间是专业冲压生产单位。还没有进入车间便可以听见金属撞击的声音，当我们排着长队走在车间内部时，首先进入我们视野的是全自动的冲压生产线。在整个流程中几乎看不到工人的身影，一个个机械手，来去的自动天车，一道道井然有序的工位让我第一次见识到了什么才是自动化，相信随着技术的不断改进，科学的飞速发展，未来的工厂生产就是一个无人的全自动的机械化的生产。由于冲压厂生产的机械化程度比较高，所以危险性也较其他的车间大，此外我们还参观了焊接车间，对卡车所需的一些焊接和焊接的方法也有了一些了解。在总装车间里，工人们一个车位一个车位进行装配卡车，在最后，整个车装配完成后，一辆崭新的卡车就成功生产出来了。7月21日晚上，我们听了一场关于新能源汽车技术分析的讲座，讲解人讲解了关于新能源汽车领域的许多专业知识，我们由于不是很了解这一方面的知识，只是对他讲解的东西有一个感性的认识，但也使我们对新能源汽车有了一个感念性的认识。四、实习思考题1、论述PLC在自动化生产线中的应用现状；随着社会工业领域的进步与发展,自动化生产进程已经逐步形成,工业自动化生产线开始大规模使用,在未来一直呈现上升趋势。PLC控制技术是集成编译系统,能够在诸多领域中发挥其控制作用。在工业领域中,尤其是机械制造业中发挥着非常大的作用。PLC电子单元通过在工业中的应用,完全实现了自动化生产线的建立。通过设备的PLC系统嵌入,可以对生产设备以及生产流程进行自动化控制，从而在一定程度上实现了全自动化的生产环境。从技术层面分析,PL的自动生产线应用主要通过中央处理器的控制,由PLC具备写入功能,因此可以通过程序编译的功能,对处理系统进行编译处理,从而编译满足需求的生产程序。进而实现在生产过程中的编译化生产,生产设备在PLC的控制下进行生产,实现了自动化的生产线。 实际的技术应用流程为。写入编译程序,将工业自动化生产线的生产程序进行编译,然后经过写入操作写入PLC的控制器内。输入数据,通过输入设备进行程序的 输入,从而实现生产流程的自动化。中央处理器进行编译处理。将输入数据进行分析处理,从而发出输出指令,对设备进行操控处理。逻辑循环操作。工业生产都是处于一种循环操作的模式之下的,因此,需要进行逻辑的循环操作。总之,PLC的自动化生产线工业环境中的应用,主要是利用其控制的输入与输出,从而进行一系列的标准化生产。在一定程度上,PLC控制系统能够减少人工输出,加快生产的进程,提高生产效率。2、PLC与嵌入式系统以及工控机系统三者相比，优势和劣势如何；传统工控机系统：采用PLC设计，各厂牌相容性不佳、扩充不易。功能性往往因地制宜，工控机组态软件修改，受制于厂商，並不适用于IT行业使用。工控机DVR系统品牌众多。目前厂商无法有效解決监控图像和窄带传输的整合。系统级Web软件量身定做，价格不一。与以上各系统皆不相容。工控机组态软件整合极为困难，并无法提供数据库以供连接。工控机体积比较大，功耗大，移动性差，因为美国微软公司windows操作系统，所以容易受病毒侵染。此外它的抗震、防尘能力也比较差，对环境要求比较高。嵌入式系统：一体设计，随插即用，将需要监控点的传感器接上即可。符合大型机房监控需求、扩充性佳。单一Web界面系统软件，专为IT行业所需设计，一键安裝，数据可提供与SQL等大型Database连接。将嵌入式监控设备上架后设定IP后经过Internet，总部即可远程监控。监控用的工作站使用普通PC价格低,建设成本、维护成本和扩容成本都低。功耗低、可靠性高、性价比高、抗冲击性、防异物和病毒侵入，占用空间小、在工业领域特别是一些对系统体积有很高要求的高科技领域，如宇航，交通以及环境比较恶劣的地方，都有它的身影。而且它在网络方面也有很大的优势，组网能力强，能组成大型的网络监控系统。PLC(Programmable Logic Controller)产生于上世纪70年代初。最早的PLC是以替换继电器系统的角色出现，其主要实现的功能仅仅是逻辑简单的顺序控制功能。PLC一经出现，就以其高可靠性、小体积和直观的编程模式而显示出强大的生命力，成为自动控制领域的“明星”。PLC具有体积小、功耗低、抗干扰能力强；具有很高的可靠性，其平均无故障率时间间隔 （MTBF）可达50万、甚至100万个小时；具有简单直观的编程模式(如梯形图)；具有内部实时时钟。而PC-based具有大运算能力；具有开放标准的系统平台和PCI接口；精美且低成本的显示技术；丰富的组网能力。但系统的可靠性略差，如性能较好的IPC的平均无故障时间间隔约5万小时。3、在非正弦电流和电压的条件下，功率因数的定义是怎样的，谐波治理一般都有哪些方法，电力电子技术在电网治理领域的应用如何；在非正弦电流情况下功率三角形的关系，即 已经不复存在。因而功率因数只能根据如下定义计算 此时的视在功率S是由三项组成：有功功率P、无功功率Q和虚功功率V。根据产生它们的电流相互正交的特点，下列关系式成立 或 目前谐波治理方法常用的有： 1)增大供电系统对谐波的承受能力：提高系统短路容量，采用较高电压等级供电； 2)减小谐波发生量：增加整流装置的脉波数，增大换向电抗器、改善触发对称度；同类非线性负荷尽量集中供电，利用不同谐波源自身相位不同互相抵消； 3)避免谐波放大和谐振：选择合适的电容器组参数或采用合适参数串联电抗器；(无源滤波方式) 。4)安装电力谐波滤波装置：包括上面的无源滤波设备，还有采用电力电子技术的有源滤波设备。电力电子技术在电力系统中的应用涉及到提高 输电能力、改善电能质量、 提高电网运行稳定性、可靠性、控制的灵活性及降低损耗等重大问题。但电力电子技术在推动电力系统发展的同时,又成为电力系统中最主要的谐波源,并且电力电子装置所产生的谐波污染已成为阻碍电力电子技术发展的重大障碍。它迫使电力电子领域研究人员对谐波问题进行更为有效的研究,以治理谐波污染。4、大功率电力电子装置常用的功率半导体开关器件都有哪些，IGBT和晶闸管在应用和驱动方面在哪些不同；常用的控型电力电子器件：晶闸管、IGBT、电力MOSFET、GTO、GTR。晶闸管只能触发导通，不能触发关断，属于半控型器件；IGBT可以触发导通，也可以触发关断，称为全控型器件。晶闸管的驱动信号波形是脉冲，而IGBT的驱动信号波形是电平；晶闸管是电流驱动，而IGBT是电压驱动。在应用方面，晶闸管的额定电流大，在很多大电流领域目前用的最多的还是晶闸管，IGBT由于控制方便，已经广泛应用于家用电器、交通运输、电力工程、可再生能源和智能电网等领域。在工业应用方面，如交通控制、功率变换、工业电机、不间断电源、风电与太阳能设备，以及用于自动控制的变频器。在消费电子方面，IGBT用于家用电器、相机和手机。5、论述抽水蓄能电站的运行原理和意义；运行原理：利用夜间的低谷电能将下游水库抽到上游水库，在白天用电高峰时刻再放水至下游水库发电，起到了削峰填谷的作用，还可应用于电网调频、事故备用等 。抽水蓄能电站应有上水库、高压引水系统、主厂房、低压尾水系统和下水库。抽水蓄能电站有上、下两个水库。上水库的进出水口，发电时为进水口，抽水时为出水口;下水库的进出水口，发电时为出水口，抽水时为进水口。常规水电站一般仅有一个水库，仅有一个发电进水口和一个出水口。意义：抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。又称蓄能式水电站。它可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，还适于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压，且宜为事故备用，还可提高系统中火电站和核电站的效率。6、电动汽车的发展现状如何，电力电子和电力传动技术在电动汽车中有哪些应用；目前，各大研究机构和汽车制造商针对汽车的研发和推广，主要集中发展三类电动汽车，分别是蓄电池纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车。蓄电池纯电动汽车使用电动机作为动力，以蓄电池作为能源存储单元，用电力作为能源。蓄电池纯电动汽车的特点是无排放