电气工程及其自动化：现代城中的霓虹幻影

游走在夜晚的都市街道上，十字路口的红绿灯、高楼大厦前的霓虹灯、LED大屏幕上清晰而逼真的画面、商场里的电梯……电气设备让城市的夜晚有了一种动态之美。

但电气并不是人们所想象的那样，仅仅是通电就能驱动的。比如高楼大厦前的霓虹灯从下至上亮起，犹如一束烟花，最后在楼顶绽放，每个炫目的图案的出现，都不是偶然，这其中每一盏灯的点亮、熄灭、闪烁以及它们各自所需的时间都是事先通过自动化控制编写的程序设定好的——这些，都是电气工程师的功劳。

选准专业专攻方向

电气工程及其自动化专业的学习可以分为三个阶段。第一阶段是掌握基础知识，学习高等数学、CAD制图软件、计算机汇编语言等。不难看出，这个阶段主要是对辅助工具软件的学习，我们常说“工欲善其事，必先利其器”，因此，这些学科被我们称为“工具学科”。第二阶段是掌握专业基础，这是学好专业课的关键阶段，也是最难的阶段，因为这些课程的专业性和综合性都很强，而且大多以理论知识为主，例如工程力学、电路分析等。第三阶段是专业课程的学习，包括可编程控制技术（以下简称PLC）、单片机、电力电子技术等，每个人都可以从中选择一个自己喜欢的专业方向继续学习。就一个大学生仅有的精力而言，我们很难把每一门专业课都学好，但选对专业方向，着重发展强势学科十分重要，这个选择关乎毕业后的个人就业方向。

以我个人为例，我选择的方向是PLC。在大学前两年，当别人在网上热络地聊天、看电影、玩游戏时，我就开始在网上搜索最新的行业动态。周末一有时间，我就去招聘会现场转转，假扮应聘者，探探市场的人才动态和供求状况。不仅如此，我还常厚着脸皮跑到招生就业处，跟那里的老师聊聊天、取取经。我了解到，PLC在工厂中的应用很广泛，涉及的领域很多。在平时的学习过程中，我也早已对这门专业课产生了浓厚的兴趣，并且在实验中感受到这门技术的强大。比如说，它可以辅助设计一个自动化系统驱动大型设备，并且让设备按照人的意志去做动作。如工厂里大型机床的传统操控模式是一对一，甚至是多对一，即每台机床都需要人去监督。24小时无间歇的运作将耗费很大的人力财力，而如果用PLC将其進行数控化之后，就能实现一对多的操控模式——只需一个人、一台计算机，再加上相应的设备即可。PLC将实际电路中的元器件用软件来代替，既省时又省钱，工作效率自然就提高了。如果往电气方向发展，则对专业理论的要求较高，相较而言，我更愿意选择操作性强的专业方向来发展。

因此，在选择专业方向时，我们可依据两个标准：一是自己的兴趣爱好，二是职场现状。早了解、早准备、早选择，你就会比别人先走一步，就业时也会比别人有更多的选择。

实验——最有趣的环节

我们都见过自动感应门，当我们靠近门时，它就会自动打开，当我们远离它时，它又会自动关闭，这得益于自动化技术。传感器是自动感应门的大脑，当传感器感测到有物体接近的时候，它就会工作，进而接通电路令电动机工作，实现门的打开，反之亦然。传感器技术是一门大科学，对于我们专业而言，只要学会运用它来开发电气自动化系统就行了。

这就引出了实验。没错，这就是大三专业学习中最重要，也是最有趣的环节。我们不仅有设计与控制类实验，还有很多验证类实验，比如说验证某种电子器件的工作原理，验证某个专用电路的效果等。其中，用PLC来设计自动饮料售货机操作系统就是一个很好的例子。比如现在有两种饮料可以出售，一种是5元的，一种是6元的;投币口有两种投币方式，一种是1元硬币，一种是10元纸币。现在需要考虑的问题有（1）怎样识别币种，（2）如何计数，也就是如何识别已投入钱币的金额，（3）如何把金额数显示在售货机的LED屏幕上，（4）如何选择饮料的种类，（5）如何找零。如果解决了这些问题，一台简单的自动饮料售货机的控制系统就设计好了。对于第一个问题，我们设计了两个常开软元件，一个用来识别1元硬币，一个用来识别10元纸币;对于第二个问题，可以通过对软元件发出的脉冲进行计数，每投一个硬币就计一次数，这样就达到识别金额数的目的;第三个问题，可以用LED数码管将累计金额的数目显示出来;第四个问题，设计两个软元件，一个控制5元的饮料，一个控制6元的饮料;最后一个问题可以通过计算机的减法运算来判断是否需要找零，或者该找多少。

有电的地方就有用武之地

电气工程及其自动化专业的应用领域非常广，可以毫不夸张地说，只要有电存在的地方，就一定有我们的用武之地。强电领域的电机电器设计、制造、控制运行维护和生产管理工作，电力系统与电气装备的运行、供电系统和高层建筑的电气设计与运行维护的工作，建筑电气领域的电气设计、综合布线、系统设计、工程建设与管理工作，还有电气传动等技术领域的研发工作等，无一不是和我们的生产生活息息相关。