導語：如何才能寫好一篇控制設計論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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將電感線圈串入控制儀中如圖3所示的串聯諧振回路中，對于這個回路，其輸出電壓USC隨傳感器電感線圈電感量L變化的關系曲線可用圖4來表示。

2主動測量控制儀的工作電路設計

2.1振蕩器電路的設計振蕩器電路的設計見圖6。由于在設計時始終使L0在整個工作區域內大于3.6mH，故實際工作時，選用了右半邊曲線，即隨著工件內孔的磨削，L0逐漸地增大，而USC則逐漸地減小，至此，被加工工件尺寸的變化就轉變為電壓的變化而輸出了。1.3電信號的處理電信號的處理可用圖5所示的框圖來表示。振蕩器作為LC串聯諧振回路的交流電源，產生幅度(有效值)為1.1V，頻率為20kHz的正弦波，采用的是LC回路選頻振蕩。整個振蕩器分三級:第一級由晶體管BG101及選頻回路(振蕩線圈T1的初級及電容C104)構成;第二級由晶體管BG102、BG103構成的復合管所組成的功率放大級組成，這樣可以提高振蕩器的帶負載能力;第三級是由大功率晶體管BG104所組成的輸出級。開機后，+12V電壓經過電阻R101限流，使穩壓管產生6V的穩定電壓，流過穩壓管D101的電流。這一穩定的6V電壓作為振蕩管BG101集電極的電源，C101的作用是消除穩壓管工作時的噪聲。這一6V的電壓經過電阻R102的作用使BG101基極電位升高，基極電位的升高使發射極的電位也升高，發射極通過發射極電阻R103使選頻回路得電，于是，LC選頻回路就開始產生電磁振蕩，產生各種高次諧波。而其他頻率的振蕩則被抑制掉了。由于振蕩線圈的初級是在同一個磁芯上相同方向連續繞制而成的，所以任何瞬間點B的電壓都比點A的電壓高。正反饋電容C103的作用是使BG101的基極電壓繼續上升，這樣就形成了正反饋的作用，故振蕩器得以工作。電容C102與電阻R103的作用均是負反饋，用以改善正弦波的波形。正弦波經振蕩線圈耦合到次級，送到后級功率放大，電阻R104與電阻R105構成BG102的直流偏置電路，BG102的基極電壓:由于BG103發射極電位為5.14V，而正弦波的最大值為槡1.12=1.56V，故二極管D102始終處于導通狀態，其作用是隔離，使信號無法倒流，電容C110將輸出波形中的直流分量隔去，使送到傳感器中去的為不含直流成分的正弦波。另外，電容C108、電位器W102組成基準點取樣電路，基準點的大小可調整W102得到，基準點的大小決定了傳感器的前行程量(前行程量為控制儀電表示值，為0μm時二測點之間的距離與傳感器為自由狀態時二測點之間距離差的絕對值)。傳感器電壓線圈的信號經耦合線圈T2，由信號取樣電位器W104的中心抽頭輸出。輸出信號也是純凈的正弦波，其幅度隨被加工工件尺寸的變化而變化。

2.2振蕩器輸出信號的整流濾波振蕩器輸出信號的整流濾波電路見圖9。由于輸出指示電表采用的是直流電流表，故需把電位器Wl04中心抽頭輸出的正弦波整流成直流信號，才能去電表指示，二極管D201A與二極管D202A及電容C204、C205就組成了整流濾波電路，三極管BG201、BG202組成的復合管如前所述一樣是功率放大器，信號經電容C201耦合至BG201的基極，基極電位。信號由BG202的發射極輸出，該點的直流電位為7.2－1.4=5.8V。電容C203為隔直電容，將純凈的正弦波信號電壓送到二極管D201A、D202A去整流，電阻R204與R205組成整流二極管D202A的偏置電路，使D202A與D201A始終處于導通狀，導通后，D202A的正極電位為1.4V(直流)，這樣可提高檢波的靈敏度。信號電壓由電容C204取出后，由電阻R206、R207送到相加器IC201的反相端，振蕩板上的基準電壓經過另外一路反向極性的整流濾波電路，由電容C210取出后經電阻R216、R208也送到相加放大器的反相端，與信號電壓相加后經運算放大器IC201作反相放大后由運算放大器的6腳輸出。

2.3直流輸出信號的再處理振蕩器的輸出信號經整流濾波后，由運算放大器IC201的6腳輸出，其輸出信號分4路，分別為高低精度量程轉換電路、指示電路、線性補償電路及發訊電路。運算放大器IC201的6腳輸出的一路進行高低精度量程的電平比較轉換，該控制儀采用單電表來代替雙電表指示，故電表指針的二次回程中，電表滿刻度所代表的量程是不同的(相差10倍)，第一次回程時，電表滿刻度為500μm(每小格刻度為10μm)，第二次回程時，電表滿刻度為50μm(每小格刻度為1μm)，指針在50μm處實現量程的轉換。指示電路用發光二極管指示，指示高低量程擋位，指示磨削尺寸等。線性補償電路帶可調電位器，安裝在儀表板上供操作者調節。

發訊電路共有4擋，粗磨、精磨、光磨及到尺寸發訊，由于其發訊電路完全一樣，故只需取其中1路發訊為例，其余3路類推。由電阻R301、電位W301及電阻R302組成了發訊點的取樣電路，調節W301，可使該路的發訊點隨之而變。當調節好W301中心抽頭的電位以后，運放IC301的同相輸入端3腳的電位也就同時確定了，由于磨削開始時，IC201的輸出端6腳的電壓總是高于IC301的3腳電平，故IC301的輸出端6腳為低電平(－12V)，此時三極管BG301的發射結處于反偏，BG301不導通，J1不吸合，隨著磨加工的進行，IC201的輸出端6腳(即IC301的反相輸入端2腳)的電壓逐漸下降，當下降至IC301的2腳電壓低于3腳電壓時，IC301的輸出端6腳由原來的－12V變為+12V，此時，一方面使BG301的發射極處于正偏而導通，使繼電器J1動作，另一方面使正反饋回路中的二極管D301導通，而使同相輸入端3腳的電位高于原設定值約0.23V(可通過計算得到)，從而使輸出端6腳的電位更加穩定，這樣可使機械執行機構的動作穩定。此電路中，二極管D305為保護二極管，當IC301輸出端6腳為負時，D305導通，使三極管BG301的發射結的反偏電壓箝在0.7V，從而使BG301不至于因反偏電壓過大而損壞，二極管D309為泄放二極管，為繼電器線圈提供放電回路。

3主動測量控制儀的應用及性能指標

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1.1液壓容腔

液壓系統主要包括液壓元件與管路，一般情況下，液壓元件自身具有若干油口，同時和管路相連，由上述元件組成的即為液壓容腔。所以，在進行數字仿真的過程中，本文通過節點法塑造液壓系統的數學模型，也就是將液壓管路的匯交點看作節點，塑造所有節點的流量平衡方程，從而對節點壓力與進出該節點流量之和的聯系進行描述，獲取一組方程。對每個元件的油口進行標號，從而直觀地對液壓元件的不同油口進行判斷。完成每個容腔壓力-流量方程的塑造之后，依次對每個液壓元件的特性方程進行塑造，獲取每個油口的流量計算公式，即可實現液壓控制過程動態特性的有效描述。

1.2液壓控制元件

液壓控制元件主要包括定量泵、溢流閥、平衡閥以及換向閥。下面對上述元件在液壓控制中的動態特性進行分析。

2液壓控制過程的優化設計

2.1改進遺傳算法

基于上節獲取的液壓過程數學模型，采用改進的自適應遺傳算法，使得交叉概率與變異概率可自動隨適應值變化，獲取數學模型的最優解，為塑造液壓控制過程的仿真模型提供可靠的依據。

2.2基于simulink的液壓控制過程的仿真模型

對液壓控制過程中所涉及到的元件進行數學建模后，即可通過Simttlink提供的仿真模塊對所有元件的數學模型進行描述，一個子模塊可描述一個元件。再將所有組成元件的Simulink仿真子模塊之間相應的輸入輸出相連。Simulink可為液壓控制過程的仿真建模提供需要的全部子模塊。所以，本文首先塑造能夠反映所有元件特征的微分方程，再通過Simulink對其進行描述。同時通過Simulink中非線性模塊對液壓控制過程中常見的某些非線性因素進行保存，從而獲取存在非線性環節的仿真模型，使得液壓控制過程的仿真模型更加精確。前文所述的元件子模塊均未經封裝，在對液壓控制過程進行仿真時，若需調整某個參數值，只需打開其所處的子系統進行調整。經過封裝的元件子模塊，可通過一個參數對話框實現與外界的通信，更加便于使用，適用于已經定型的仿真模塊。

3仿真實驗分析

本實驗依據自適應交叉與變異概率思想，采用群體規模是100，最大進化代數是200的改進遺傳算法完成優化。給出每個變量的取值范圍，獲取優化參數值集，分別采用優化后與優化前的參數值完成液壓控制過程中幾個元件的仿真，獲取動態響應仿真曲線。

4結論

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系統構成，以夏季空調制冷為例：通常中央空調的循環水系統關鍵是包括著兩個水循環系統，也就是使用敞開式系統冷卻水循環系統以及使用封閉式系統冷凍水循環系統，以及制冷機組和風機盤管與冷卻塔。需要進行降溫的房間之內會裝設風機，這里的風機關鍵是進行冷空氣吹入至房間，進而能夠促使房間內熱交換程度加快便于實現降溫。工作原理，為了能夠促使室內溫度保持在一個非常舒適的范圍之內，冬季的室內溫度過低時中央空調體系會把循環熱水送進風機盤管中，再將室外的低溫空氣進行循環經過風機盤管時，對應低溫空氣同樣是和風機盤管鋁片實行熱交換來把風機盤管鋁片熱量傳送于低溫空氣中，促使低溫空氣在進行加熱之后送進房間之內，促使其室內溫度得以有效升高；在夏季的室溫過高時，中央空調系統就會運用水泵把經過制冷器主機所提供的冷凍水循環式送進風機盤管內，以便于在溫度降低時風機盤管之內鋁片及循環進的室外高溫空氣進行接觸時能夠展開熱交換，最終將所得到的冷空氣送進室內進行降溫。

2基于LonWorks的中央空調智能控制系統

該空調機組所控制的相關現場總線系統工作原理是溫濕度控制器測出溫度以及濕度之后，再經過運算得到對應閥門調節輸出，此時的輸出是經過Lon網絡送至對應智能閥處以產生閥門開度。智能閥數量以及空調系統結構有著極大的關聯。開關量控制器是用在啟停機組上的，以便于有效監測空調實時狀態以及進行警報。

2.1系統硬件設計

關于智能閥門設計，相關智能閥門應該是直接連接于Lon網絡之上的，并經過Lon總線接收其閥門的開度指令，此指令是以網絡對應變量形式出現的。智能閥門關鍵硬件設計，從某種程度上來講智能閥門是要求對應運算量和儲存容量較少的，所以運用了神經元NeuronMC143120芯片和FTT-10A式的雙絞線變壓器耦合收發器，還有其電源是運用了LM2575式的降階電壓調節器芯片，其在進行濾波之后可以獲得非常穩定的+5V電壓，串行A/D轉換器是使用TCL1549芯片，這樣可以充分的滿足于對應閥門開度有效控制精確度，繼電器是使用了JGX-1F型式的固態繼電器，該型號的繼電器驅動能力較大且生命周期較長。

2.2溫濕度控制程序軟件有效實現

溫濕度控制器是最關鍵的主控制器，其是要求具備較大儲存空間以及處理能力，所以是使用了3150CPU模塊。關于溫濕度控制程序軟件的實現應該分為兩大部分，節點內部功能，這包括著相關模擬量采集以及處理和顯示，并且具有四個PID回路，可以充分的達到參數修改以及運算和網絡變量形式輸出結果至其余控制器或者是智能閥處；還有就是主控制器，也就是溫濕度控制器務必要具有及上位機可以通信的功能。依據其工藝技術的要求，溫濕度控制器之內具有專門開辟的儲存區域，這是存放上位機組態之后所形成的相關程序鏈，并且控制器經過詳細分析程序能夠對儲存區域之內各類數據展開分析，再合理的調用子程序來充分實現各類功能及完成控制。

3中央空調節能理論分析

中央空調系統是經由制冷主機以及冷卻泵和冷凍泵，還有冷卻塔風機和風機盤管所組成的。應該說其制冷主機是經過壓縮機來促使制冷劑快速冷凍循環水溫度降低，通常通過制冷主機進行制冷之后的水溫度大約是7攝氏度，這也是中央空調的冷源提供場所。冷凍水泵主要是將冷凍水進行加壓至空調系統的對應末端系統，冷卻水是經過冷卻水泵將對應制冷主機中熱量充分帶走，通過冷卻塔將這些熱量有效的釋放至空氣中，之后就會回到冷水機組中。冷卻風機能夠合理的帶動空氣進行快速運動，經過空氣帶走冷卻水熱量，同時能夠有效促使蒸發以致水溫迅速降低。溫度降低之后相關冷卻水會進行再次循環，并進入制冷主機中，再次帶走制冷機所存在的多余熱量。中央空調系統可以說是多變量復雜且時變的系統，相關過程要素主要是非線性以及大滯后、強耦合的關系。模糊控制是基于模糊集合論以及模糊語言變量、模糊邏輯推理的計算機智能化控制理論，能夠充分的適應于中央空調各個方面控制要求及需求。模糊控制下的變頻調速技術能夠充分達到中央空調水系統極好的溫差變以及壓差變和流量變的運行模式，可以促使控制系統具備極高跟隨性以及應變能力，還能夠依據相對被控制的動態過程特性識別來自主調節其運行參數，以便于得到最優化控制效果。模糊控制能夠充分地適應于多變性特征，不過也正是因為該類復雜非線性才促使模糊控制極好地控制并克服了對應被控中央空調各個方面的要求及需求，進而實現極高的控制能力以及最佳運行狀態。停機控制也就是確保空調區域完成運作后還能夠具備較為舒適的環境，并有效計算出能夠提前停止空調的最長時間。并且，在停止運用空調區域之前就有效控制區域空調關閉。

4結束語

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關鍵詞：家庭控制器自動監控安全防范

l引言

隨著國民經濟和科學技術水平的提高，特別是計算機技術、通信技術、網絡技術、控制技術的迅猛發展與提高，促使了家庭實現了生活現代化，居住環境舒適化、安全化。這些高科技已經影響到人們生活的方方面面，改變了人們生活習慣，提高了人們生活質量，家居智能化也正是在這種形勢下應運而生的。

2智能家居控制系統概述

智能家庭控制系統是以HFC、以太網、現場總線、公共電話網、無線網的傳輸網絡為物理平臺，計算機網絡技術為技術平臺，現場總線為應用操作平臺，構成一個完整的集家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范等功能的控制系統。

智能家居控制系統的總體目標是通過采用計算機技術、網絡技術、控制技術和集成技術建立一個由家庭到小區乃至整個城市的綜合信息服務和管理系統，以此來提高住宅高新技術的含量和居民居住環境水平。

系統通常由系統服務器、家庭控制器(各種模塊)、各種路由器、電纜調制解調器頭端設備CMTS、交換機、通訊器、控制器、無線收發器、各種探測器、各種傳感器、各種執行機構、打印機等主要部分組成。

3智能家居控制系統功能

智能家庭控制系統的主要功能包括家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范三個方面。

3．1家庭通信

家庭通信可采用電話線路、計算機互聯網、CATV線路、無線局域網等方式。

(1)電話線路

通過電話線路實現雙向傳輸語音信號和數據信號。

(2)計算機互聯網

通過互聯網實現信息交互、綜合信息查詢、網上教育、醫療保健、電子郵件、電子購物等。

(3)CATV線路

通過CATV線路實現VOD點播和多媒體通信。

(4)無線局域網

通過無線收發器、天線、各種無線終端，實現雙向傳輸數據信號。

3．2家庭設備自動監控

家庭設備自動監控包括電器設備的集中、遙控、遠距離異地(通過電話或Internet)的監視、控制及數據采集。

(1)家用電器的監視和控制

按照預先所設定程序的要求對熱水器、微波爐、視像音響等家用電器進行監視和控制。

(2)熱能表、燃氣表、水表、電度表的數據采集、計量和傳送根據小區物業管理的要求所設置數據采集程序，通過傳感器對熱能表、燃氣表、水表、電度表的用量進行自動數據采集、計量，并將采集結果遠程傳送給小區物業管理系統。

(3)空調機的監視、調節和控制

按照預先所設定的程序，根據時間、溫度、濕度等參數對空調機進行監視、調節和控制。

(4)照明設備的監視、調節和控制按照預先設定的時間程序，分別對各個房間照明設備的開、關進行控制，并可自動調節各個房間的照度。

(5)窗簾的控制

按照預先設定的時間程序，對窗簾的開啟／關閉進行控制。

3．3家庭安全防范

家庭安全防范主要包括多火災報警、可燃氣體泄漏報警、防盜報警、緊急求救、多防區的設置、訪客對講等。家庭控制器內按等級預先設置若干個報警電話號碼(如家人單位電話號碼、手機電話號碼、尋呼機電話號碼和小區物業管理安全保衛部門電話號碼等)，在有報警發生時，按等級的次序依次不停地撥通上述電話進行報警(可報出家中是哪個系統報警了)。同時，各種報警信號通過控制網絡傳送至小區物業管理中心，并可與其它功能模塊實現可編程的聯動(如可燃氣體泄漏報警后，聯動關閉燃氣管道上的電磁閥)。

(1)防火災發生

通過設置在廚房的感溫探測器和設置在客廳、臥室等的感煙探測器，監視各個房間內有無火災的發生。如有火災發生家庭控制器發出聲光報警信號，通知家人及小區物業管理部門。家庭控制器還可以根據有人在家或無人在家的情況，自動調節感溫探測器和感煙探測器的靈敏度。

(2)防可燃氣體泄漏

通過設置在廚房的可燃氣體探測器，監視燃氣管道、灶具有無燃氣泄漏。如有燃氣泄漏家庭控制器發出聲光報警信號，并聯動關閉燃氣管道上的電磁閥，同時通知家人及小區物業管理部門。

(3)防盜報警

防盜報警的防護區域分成兩部分，即住宅周界防護和住宅內區域防護。住宅周界防護是指在住宅的門、窗上安裝門磁開關，在對外的玻璃窗、門附近安裝玻璃破碎探測器；住宅內區域防護是指在主要通道、重要的房間內安裝被動紅外探測器或被動紅外／微波雙技術探測器。當家中有人時，住宅周界防護的防盜報警設備(門磁開關、玻璃破碎探測器)設防，住宅內區域防護的防盜報警設備(紅外探測器或被動紅外／微波雙技術探測器)撤防。當家人出門后，住宅周界防護的防盜報警設備(門磁開關、玻璃破碎探測器)和住宅內區域防護的防盜報警設備(被動紅外探測器或被動紅外／微波雙技術探測器)均設防。當有非法侵入時，家庭控制器發出聲光報警信號，并通知家人及小區物業管理部門。另外，通過程序可設定報警裝置的等級和報警器的靈敏度。

(4)訪客對講

住宅的主人通過訪客對講設備與來訪者進行雙向通話或可視通話，確認是否允許來訪者進人。住宅的主人利用訪客對講設備，可以對大樓入口門或單元門的門鎖進行開啟和關閉控制。

(5)緊急求救

當遇到意外情況(如疾病或有人非法侵入)發生時，按動報警按鈕向小區物業管理部門進行緊急求救報警。緊急求救信號在網絡傳輸中具有最高的優先級別，由于是人在緊急情況下的求救信號，其誤報的可能性很小。

智能家居控制系統類型

4．1系統類型

智能家庭控制系統可分成采用公共電話網的智能家庭控制系統、HFC的智能家庭控制系統、以太網的智能家庭控制系統、LonWorks的智能家庭控制系統、KS485的智能家庭控制系統、無線網的智能家庭控制系統等類型。

4．2基本特點、功能、適用范圍

(1)采用公共電話網的智能家庭控制系統采用公共電話網的智能家庭控制系統圖參見國家建筑標準設計<智能家居控制系統設計施工圖集》03X602第14頁。

·基本特點：家庭智能控制器內配置了與電話線連接的收發器，利用電話網絡作為信息傳輸網。該系統不僅在功能上能完全滿足要求，而且大大地簡化了布線，可以節省布線的投資。

·系統組成：系統由系統服務器、家庭控制器(內置了與電話線連接的收發器)、路由器、收發器、各種探測器、各種傳感器、各種執行機構、打印機等組成。

·系統功能：實現家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。

·適用范圍：該系統適用于新建、擴建的智能化住宅(小區)工程，且特別適用于改造的智能化住宅(小區)工程，利用原有的電話線就可實現數據信號的共網傳輸。

(2)采用HFC的智能家庭控制系統

采用HFC的智能家庭控制系統圖參見國家建筑標準設計<智能家居控制系統設計施工圖集》03X602第15頁。

·基本特點：家庭智能控制器內配置了CableModem，利用有線電視的HFC網絡作為信息傳輸網。該系統不僅在功能上能完全滿足要求，而且大大地簡化了布線，可以節省布線的投資。

HFC網絡采用共享方式，其共享帶寬為36Mbps。當上網人數較多時，上網的速度會變慢。由于CableModem設備費用較高，用戶網絡的開通費用高。

·系統組成：系統由系統服務器、家庭控制器(內置了CableModem)、路由器、電纜調制解調器頭端設備CMTS、有線電視傳輸網絡、各種探測器、各種傳感器、各種執行機構、打印機等組成o

·系統功能：實現家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。

·適用范圍：該系統適用于新建、擴建的智能化住宅(小區)工程，且特別適用于改造的智能化住宅(小區)工程，僅將原有的有線電視HFC網絡進行雙向改造，就可實現數據和圖像信號的共網傳輸。

(3)采用以太網的智能家庭控制系統

采用以太網的智能家庭控制系統圖參見國家建筑標準設計<智能家居控制系統設計施工圖集》03X602第16、17頁。

·基本特點：家庭智能控制器內配置了以太網網卡，利用以太網作為信息傳輸網。以太網同時支持住戶計算機和智能家庭控制系統。該系統不僅在功能上能完全滿足要求，而且大大地簡化了布線，可以節省布線的投資。

以太網傳輸速率較高，傳輸速率有10Mbps、100Mbps等。根據傳輸距離的要求，由小區物業管理中心至各樓交換機采用5類以上4對對絞線、多模光纜或單模光纜，由交換機至家庭控制器采用超5類4對對絞電纜。

·系統組成：系統由系統服務器、家庭控制器、路由器、交換機、各種探測器、各種傳感器、各種執行機構、打印機等組成。

·系統功能：實現家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。

·適用范圍：該系統適用于新建、擴建和改造的智能化住宅(小區)工程，用以太網實現數據和圖像信號的雙向傳輸。

(4)采用LonWorks的智能家庭控制系統采用LonWorks的智能家庭控制系統圖參見國家建筑標準設計《智能家居控制系統設計施工圖集如3X602第21、22、23頁。

·基本特點：采用一個覆蓋全部ISO／OSI標準七層通信協議、開放性的LonWork總線技術，一臺系統服務器最多可連接127臺LONWorks路由器，一臺LonWorks路由器最多可連接63臺家庭控制器。每臺家庭控制器為LonWork一個通道上的網絡節點，每個網絡節點包括有神經元(NEURON)芯片、振蕩器、電源、一個通過媒介通信的收發器和與監控設備接口的I／O設備(電路)、存儲器等。

LonWorks直接通信距離可達2700m(雙絞線、78Kbps)，其通信傳輸速度最大可達1．25Mbps(此時有效傳輸距離為130m)。LonWorks路由器至小區物業管理中心線路長度超過2700m時，需在總線上加裝中繼器。傳輸線通常采用雙絞線，根據需要也可采用同軸電纜或電力線。

·系統組成：由系統服務器、家庭控制器、路由器、LonWorks路由器、交換機、各種探測器、各種傳感器、各種執行機構、打印機等組成。

·系統功能：實現家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。

·適用范圍：該系統特別適用于新建、擴建的智能化住宅(小區)工程。

(5)采用KS485的智能家庭控制系統

采用KS485的智能家庭控制系統圖參見國家建筑標準設計<智能家居控制系統設計施工圖集>03X602第18、19、20頁。

·基本特點：KS485串行接口總線為主從式網絡，它的通信為半雙工、采用雙向單信道連接方式。RS485串行接口總線的傳輸介質采用雙絞線，它可以高速地進行遠距離傳輸，傳輸速度與傳輸距離的技術指標如下：傳輸速率為10Mbit／s時，最大傳輸距離是12m；傳輸速率為1Mbit／s時，最大傳輸距離是120m；傳輸速率為100kbit／s時，最大傳輸距離是1200m。

·系統組成：由系統服務器、家庭控制器、路由器、通訊器、控制器、各種探測器、各種傳感器、各種執行機構、打印機等組成。

·系統功能：實現家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。

·適用范圍：該系統特別適用于新建、擴建的智能化住宅(小區)工程。

(6)采用無線網的智能家庭控制系統

采用無線網的智能家庭控制系統圖參見國家建筑標準設計<智能家居控制系統設計施工圖集>03X602第24、25頁。

·基本特點：利用無線作為信息傳輸網，該系統不僅在功能上能完全滿足要求，而且從系統服務器至家庭控制器、家庭控制器至各種現場末端裝置均采用無線傳輸方式，小區、樓內、戶內無需布線，施工簡單，可以節省施工的投資。

無線網的工作頻率符合IEEE802．11b標準要求。

·系統組成：由系統服務器、家庭控制器、無線收發器、各種探測器、各種傳感器、各種執行機構、打印機等組成。

·系統功能：實現家庭通信、家庭設備自動控制、家庭安全防范。

·適用范圍：該系統適用于新建、擴建的智能化住宅(小區)工程，且特別適用于改造的智能化住宅(小區)工程，不用敷設線路就可實現數據信號的傳輸。

5系統設計及產品選用要點

5．1智能家庭控制系統類型的選用

新建、擴建的智能化住宅(小區)工程，宜采用LonWorks的智能家庭控制系統、以太網的智能家庭控制系統或采用RS485的智能家庭控制系統。改造的智能化住宅(小區)工程，宜采用公共電話網的智能家庭控制系統、HFC的智能家庭控制系統或無線網的智能家庭控制系統。

5．2家庭控制器的選用

家庭控制器的選用主要包括功能、總線技術及模塊化設計、擴展功能、可按用戶的基本要求進行配置等方面的選用要求。

(1)家庭控制器功能的選用

家庭控制器通常具有以下功能：

·家庭防盜報警；

·家庭火災報警；

·家庭燃氣泄露報警；

·家庭緊急求助；

·遠程設防與撤防；

·遠程報警；

·訪客對講；

·家用電器監控；

·家用表具數據采集及處理；

·空調機監控；

·接入網接口；

·小區電子公告；

·信息查詢；

·家用設備報修等。

(2)家庭控制器功能的選擇

在工程設計中，家庭控制器功能的選擇可參見下表所示。

5．3總線技術及模塊化設計

·家庭控制器要求采用總線技術，如LonWorks、R5485、BACnet、C^NBlls、CEBus、X一10；

·家庭控制器要求采用模塊化設計，以便用戶可以根據需求選擇不同的模塊完成不同的功能。

5．4擴展功能

家庭控制器要有一定的擴展功能，考慮能適應今后發展的需要。

5．5可按用戶的基本要求進行配置應能根據用戶提出有哪些被控設備及監視控制要求(功能要求)等因素，來對家庭控制器組成進行配置，包含模塊種類的選擇和各種模塊數量的選擇。設備的安裝

6．1交換機、路由器、控制器、放大箱、分配箱、電話分線箱

2．在住戶內安裝入侵報警探測器。

具有語音對講及控制開啟樓道人口處防盜門功能。

1~2點

熱能表、燃氣表、水表、電度表的自動抄收及遠傳、超限判斷、自動檢查、分時計費、實時計量、管理功能。

提高級(2A)

在室內安裝可燃氣體泄

漏自動報警裝置。且能就地

發出聲光報警信號。

1．在住戶內兩處安裝緊急按鈕開關。

2．在住戶內安裝入侵報警探測器，在戶門、及用臺、外窗安裝

人侵報警裝置。

具有語音對講及控鑭開啟樓道人口處防盜門功能。可實

現住戶與安防監控中心的直接聯系。

2點以上

熱能表、燃氣表、水表、電度表的自動抄

收及遠傳、超限爿斷、自動檢查、分時計費、實時計量、管理功能。

先進級(3A)

1．在室內安裝可燃氣體泄漏自動報警裝置，當燃氣體泄漏報警后能自動切斷氣源、打開捧氣裝置，且能就地發出聲光報警信號。

2．在住戶內設置火災自動報警裝置。

1．在住戶內不少于兩處安裝緊急按鈕開關。

2．在住戶內安裝入侵報警探測器，在戶門及陽臺門、外窗安裝入侵報警裝置。

具有語音、可視對講及控翻開啟樓道入口處防盜門功能，可實現住戶與安防監控中心的直接聯系。

2點以上

熱能表、燃氣表、水表、電度表的自動抄收及遠傳、超限判斷、自動檢查、分時計費、實時計量、管理功能。

這些設備均應安裝在電氣豎井內或公共走道的墻上(內)。

6．2家庭控制器

暗裝(或明裝)在墻內(上)，其底邊距地面1．4m左右。家庭控制器應設置在住戶大門附近(宜距戶門0．5m以內)，且容易操作(包括設防與撤防)的地方。

6．3可燃氣體探測器

安裝在廚房內的燃氣管道、灶具附近，當住戶使用的是天然氣，燃氣探測器吸頂棚安裝在距頂棚300ram以內的地方；當住戶使用的是液化石油氣，燃氣探測器安裝在距地面300mm以內地方。

6．4感溫探測器設置在廚房內，它吸頂棚安裝。

6．5感煙探測器設置在起居室、臥室等房間內，它吸頂棚安裝。

6．6緊急按鈕開關

設置在起居室沙發和主臥室床頭附近的墻上，及衛生間的墻上。緊急按鈕開關暗裝在墻內，其底邊距地面0．5m~1．2m。

6，門(窗)磁開關

安裝在門扇和門框內或窗扇和窗框內。

6．8玻璃破碎探測器

安裝在窗戶和玻璃門(陽臺)附近的墻上或吸頂棚安裝。

6．9被動紅外侵入探測器和被動紅外／微波雙技術探測器

安裝在住戶的主要通道、重要的房間內，它吸頂棚安裝或安裝在頂棚的墻角處。

6．10紅外遙控器

安裝在被控電器設備正面附近的墻上，距離不能超過紅外線工作范圍，且與電器設備之間沒有遮擋。

7工程設計實例

以二室戶型為例介紹戶內的智能家庭控制系統設計，設計標準采用康居住宅先進級(3A)。采用以太網的家居控制系統，家庭控制器與戶內各模塊之間采用R．$485總線，家庭控制器可通過電話線或計算機網絡接收控制指令、發出信息，所選用的家庭控制器具有可視訪客對講功能。家居控制系統圖參見國家建筑標準設計<智能家居控制系統設計施工圖集>03X602第17頁，二室戶型家居控制平面圖參見圖1、2所示，家庭控制器與室內設備的連接參見圖3所示。

在起居廳、臥室設置了感煙探測器，廚房設置了感溫探測器、可燃氣體探測器，各房間的窗戶、陽臺推拉門上及附近設置了門(窗)磁開關和玻璃破碎探測器，起居廳設置了被動紅外侵入探測器，起居廳、臥室、衛生間設置了緊急按鈕開關。對電、水、燃氣進行計量；可對餐廳、起居廳、臥室的燈進行控制；當可燃氣體探測器探測到有燃氣泄漏后，聯動控制關閉燃氣管道上電磁閥、開啟排煙風機；當有各種探測器報警后，聯動警報發聲器發出報警聲音。

家庭控制器共提供13路輸入：電度表(電度表安裝在照明配電箱內)、燃氣表、熱能表、可燃氣體探測器、感溫探測器、感煙探測器、緊急按鈕開關、被動紅外侵入探測器、玻璃破碎探測器各1路，水表、門(窗)磁開關各2路。

家庭控制器共提供7路輸出：警報發聲器控制1路、燃氣管道上電磁閥控制1路、排煙風機控制1路、照明控制4路。

三室戶型、復式結構、別墅的智能家庭控制平面圖及家庭控制器與室內設備的連接參見國家建筑標準設計<智能家居控制系統設計施工圖集》03X602。

篇5

[關鍵詞]微小型無人直升機單片機姿態控制系統

一、控制系統總體方案

整個微小型無人直升機控制系統可分為機載部分和地面部分，機載部分負責維持飛機的穩定飛行并提供圖像信息給地面，地面部分根據飛機的姿態及得到的圖像信息做出下一步飛行的指令并發給機載部分。考慮到使用環境的復雜情況，由人使用遙控器現場操作可以較好控制飛行，并可對飛行中出現的各種情況及時處理，確保飛行的安全。地面部分與機載部分之間有兩條數據鏈路：一條負責傳送圖像，一條負責傳送飛行狀態和指令。圖像傳送的數據鏈路通過無線攝像頭解決。地面部分可以分為地面工作站和圖像處理平臺，前者與機載飛行控制器通訊以發送控制命令并獲得飛機的飛行狀態信息，后者獲取機載攝像頭的圖像并對圖像進行處理用以輔助判斷，幫助操作者進行遙控操作。機載部分系統包括：飛行姿態測量控制系統模塊、圖像設備模塊、數據鏈路以及執行舵機群等。地面部分包括控制器、工作站、和圖像處理平臺。

二、姿態控制系統

微小型無人直升機姿態控制系統的主要功能是穩定直升機的飛行姿態，或者說是穩定直升機的角運動。主要實現方式是在微小型直升機的控制回路上加上一個用于姿態測量的反饋回路，通過傳感器得到微小型直升機的姿態信號，然后與要求控制的姿態信號進行比較，通過設計的反饋控制規律使輸出的控制信號控制微小型直升機穩定在預期的姿態角度上。微小型直升機姿態測量控制系統包括傾角傳感器、控制電路、多個舵機、接收機及遙控接收器等硬件部分。

其中控制電路的功能是接收接收機的操控信號和傾角傳感器的輸出信號，可以直接輸出接收機的信號或者切換到輸出遙控信號與傳感器反饋信號疊加處理的結果，然后舵機接收控制電路的PWM信號控制直升機的旋翼。傾角傳感器實時接收直升機的姿態信號，輸出到控制電路。

三、控制系統的硬件實現

對于一般微小型無人直升機而言，其測控系統采用單片機作為控制單元是一種理想的選擇，因為其成本低，體積和重量小。本設計采用混合系統級MCU芯片——C8051F320型單片機作為控制中心的姿態控制系統，選用的傳感器是雙軸的加速度傳感器ADXL202，它可在兩個方向上檢測無人機在姿態上的變化，并輸出PWM信號給單片機進行處理。由行有3個姿態角，所以要用2片ADXL202。

單片機處于系統的主導地位，是實現控制算法、完成信號采集和信號轉化的核心器件。所有的傳感器信號和遙控指令都由單片機來識別和處理。單片機將這些數據按照一定的控制算法運算后，將數據結果轉化為控制信號輸出到舵機，或者利用數據傳輸模塊，傳回到地面接收裝置，從而完成對飛行器的航向的測控。由于單片機對電源有要求，為了保證其電源的穩定性，我們還設計了電源穩壓保護電路。

直升機的飛行姿態有相互關聯的3對方向(航向，橫滾和俯仰)，每對方向都是關系飛機飛行姿態的直接因素。ADXL202型加速器的測量信號和接收機發送的信號混合控制直升機的姿態。控制電路將加速器的測量信號和遙控器發送的信號進行比較，得到的控制信號來控制舵機的轉速。微小型直升機在飛行過程中若受到外力的干擾產生方向的偏差，由加速器測量輸出PWM信號發送給控制電路，經過單片機處理和接收機信號比較后輸出，采用單片機脈沖計數的方法，向舵機輸出PWM類型的控制指令，操縱舵機的變化，控制保持飛機的姿態。

在基于單片機的姿態測控系統中，選用舵機作為執行器件，控制執行結構的轉角和位移。在舵機控制中，一方面需要完成單片機的控制指令輸出，從而控制航向變化和航向保持，另一方面需要參考原始的控制指令和加速度的反饋信號完成姿態控制的算法。盡管這兩者來源不同，但是對舵機而言并無太大區別。控制信號對舵機的控制就是改變PWM信號的占空比，利用PWM信號占空比的變化改變舵機的位置。

四、軟件設計及調試

微小型無人直升機姿態控制系統的軟件包括C8051F單片機的初始化、各通道數據的獲得、控制算法的實現、輸出PWM信號給舵機。C8051F單片機的初始化包括端口管腳的配置、定時器的初始化、PCA初始化。C8051要接收5個通道的PWM信號，即遙控器的三通道PWM信號，ADXL202的2個通道的PWM信號。控制算法是最關鍵的，首先根據遙控器輸入的第三個通道PWM數值進行切換，比如接收到的第三個通過的PWM數值小于150(1.5ms)就切換到輸出信號不受ADXL202影響的狀態，即輸出信號是遙控器的輸入信號，中間不經過處理；如果數值大于150(1.5ms)就切換到輸出信號是遙控器的輸入信號和ADXL202的信號反饋到遙控器的輸入信號，如果ADXL202測得有加速度證明航向角度偏離了預期的角度，就要通過修正輸出信號保證旋翼保持在預期的轉速。

PWM模塊有C8051的PCA模塊配置為高速輸出方式，當PCA0H的值與該模塊的寄存器PCA0CPLn和PCA0CPHn中的常數值相等時，CEXn引腳上的邏輯電平發生一次跳變，同時觸發一次中斷，實現PWM功能。為了試驗設計出的印刷電路板是否能夠滿足輸出控制信號的要求，設計了試驗程序，來生成固定循環的能夠控制舵機按照要求的方向來轉動。設計的要求是舵機能夠向左以固定頻率轉動，然后轉回平衡位置，以此來循環轉動。以此來檢驗以單片機為核心的控制電路是否能夠產生控制信號并且驅動舵機來按要求轉動。經過調試，用數字式示波器證明舵機完全按照單片機的輸出控制命令進行轉動，方向和延遲都正確。

參考文獻：

篇6

課程設計是對課程內容的應用性訓練環節，是學生應用所學知識進行階段性的專業訓練過程，也是對理論教學效果的檢驗。通過這一環節使學生在查閱資料、理論計算、數據處理等方面得到基本訓練，培養學生綜合運用理論知識分析、解決實際問題的能力和嚴謹的工作作風，樹立正確的規劃、設計思想。

課程設計論文準備

（1）課程設計（論文）開始前應準備好教學大綱、任務書和指導書等必要

的教學文件，以及教學參考資料、范例等。

（2）在滿足教學大綱和教學基本要求的前提下，課程設計選題應使學生得

到較全面的能力訓練，達到培養學生實踐技能的目的。題目的深度、廣度和難度要適當，使學生能在規定時間內完成任務。必須明確每個學生獨立完成的部分，做到參數、指標或側重點不同，避免因工作任務雷同而出現抄襲現象。

2、課程設計（論文）指導教師的配備和職責

（1）指導教師應在課程設計（論文）開始時向學生下達任務書并公布具體

考核方式。

（2）指導教師應檢查和監督學生的出勤、工作進度，保證足夠的指導時間，

對學生遇到的問題要及時指導，注重啟發、引導、鼓勵學生提出獨立見解，適當組織討論，充分發揮學生的主體作用，發掘學生的創新潛能。

（3）指導教師應認真審查學生完成的設計論文，客觀公正地評價學生成績；

將課程設計論文資料整理齊全，按要求存檔，并填寫有關報表。

3、課程設計論文的任務書和指導書

（1）課程設計（論文）任務書和指導書由指導教師擬訂、撰寫，經系主任

審查后，在布置課程設計（論文）任務時印發給學生。

（2）課程設計（論文）任務書的內容應包括：設計（論文）題目、已知技

術參數（題目背景）、設計（論證、調研）要求、設計（分析）方法、指導教師與系主任簽字。

（3）課程設計（論文）指導書應包括設計步驟、設計要點、主要技術步驟

和關鍵分析、方案比較內容等。

4、成績評定與資料歸檔

（1）學生課程設計論文完成后，由學生按要求裝訂成冊，指導教師應組織

評審。課程設計論文成績根據學生的考勤、課程設計論文完成質量綜合評定，其權重由教學基層單位確定。成績采用五級分制評定。

（2）指導教師在課程設計論文工作結束后填寫《內蒙古科技大學課程設計

（課程論文）工作總結表》。

（3）課程設計（論文）成果及相關材料由學院保留四年。對于優秀課程設

計（論文），保管期限可適當延長或移交學校檔案室存檔。

課程設計論文要求

課程設計論文的內容應包括：

1．封面

2．任務書

3．目錄

4．正文

（1）．論文題目；

（2）．技術參數、設計步驟；

（3）．設計理論分析方法

（4）．設計結論及其分析

5．參考文獻

注意：絕不允許課程設計論文雷同，一經發現全部計為零分！ （即便課程設計的內容相同或相近，在文字敘述中也要有自己獨有的文字表達出 來，所有的圖都要自己畫，一旦發現報告中出現網絡下載的圖片取消成績） 課程設計論文的格式要求：

論文使用A4紙打印，中文字符一律使用宋體，西文字符一律使用Times New Roman字體

一級標題采用小三號字加粗，兩端對齊，段后空一行；二級標題采用四號字加粗，兩端對齊；三級標題采用小四號字加粗，兩端對齊；正文采用小四號字，兩端對齊，1.5倍行距，首行縮進2字符。題目、目錄、附錄、參考文獻等標題采用小三號字加粗，居中對齊，段后空一行。

圖標題應在一級編號下順序編號，如圖1.1、圖1.2、圖2.1、圖2.2??，居中置于圖的正下方，段后空一行。

表標題應在一級編號下順序編號，如表1.1、表1.2、表2.1、表2.2??，居中置于表的正上方，段前空一行。

頁眉采用五號字居中注明“內蒙古科技大學課程設計論文”字樣，頁腳采用五號字居中標注頁碼（摘要和目錄采用羅馬數字，其它采用阿拉伯數字）。

（1）篇幅

課程設計論文的篇幅為3--4千字左右。

（2）裝訂

論文按封面、任務書、目錄、正文、附錄、參考文獻的順序裝訂成冊。

題目：

篇7

關鍵詞：單按鍵；自鎖；設計；控制

常規電動機的啟動、停止需要2個按鈕，在多點控制中，按鈕引線較多。利用一個按鈕多點遠程控制電動機的啟停，則可簡化控制線路。電動機多地控制一般用于應急停機，即出現異常情況后，如果到現場停機會造成大的事故或損失，那么采用電動機多地控制則可避免事故或損失的發生。例如：某公司的膠帶運輸機長500m，若不多設幾個控制點，易出現事故。離廠區較遠的泵也會用到多地控制。在控制線路中，所有停止按鈕串接，所有啟動按鈕并接，如果按正常設計即設置2個按鈕控制電機啟停，則需要2倍的導線及按鈕，而采用單按鈕控制則可節省一半材料。

1單按鍵自鎖控制電路設計理念

單按鈕控制電動機啟停，主要用于多點控制電動機啟停或遠距離控制電動機急停。設計理念為：設計一個單按鈕控制電動機啟停電路，解決遠距離控制電機急停或多點控制問題。具體任務是：借助接觸器或接觸器與中間繼電器結合，用一個按鈕控制電動機起停；按下按鈕，電動機起轉，再次按下按鈕，電動機停轉；要求有短路保護、熱保護。先設計按下按鈕電機起轉，同時為再次按下按鈕電機停轉做準備，由中間繼電器或接觸器控制另一路停止電路。整個控制步驟見圖1。中間繼電器實質上是一種電壓繼電器，特點是觸點數目較多，電流容量可以增大，起到中間放大（觸點數目和電流容量）的作用。用于轉換控制信號的中間電器與接觸器類似，通過線圈的通電與斷電控制各觸頭的接通與斷開，實現電氣控制線路控制。中間繼電器觸頭數量較多，各觸頭額定電流相同。當其他繼電器觸頭數量或容量不夠時，可借助中間繼電器擴充觸頭數目或增大觸頭容量，起中間轉換作用。將多個中間繼電器相組合，還能構成各種邏輯運算電器或計數電器。中間繼電器各部件的圖形文字符號見圖2。

2單按鈕控制電動機啟停電路原理

單按鈕控制電動機的啟動和停止，與2個按鈕控制相比，特別是在多點控制和遠距離控制時，可以大大節省引接導線。設計時，先滿足按下按鈕電動機啟動，再次按下按鈕時電機即停，這樣第一次按下按鈕時，可為第二次按下按鈕時電動機停轉做準備。設計有別于2個按鈕控制電動機啟停的控制電路，具體控制電路如圖3所示。工作原理為：接通電源，即合上空氣開關QF，按下啟動按鈕，SB常開閉合，常閉斷開；控制電路FR常閉、SB常開閉合、KM2常閉、KM1線圈這條通道暢通，即KM1線圈得電，KM1主觸頭閉合，電機得電，開始工作，KM1輔助常開觸點閉合，實現自鎖；KM2，KM3常開控制KM2、KM3線圈均不得電；松開按鈕，SB回位，常開觸點、常閉觸點均恢復常態，KM3常閉、KM1自鎖及SB常閉、KM2常閉使得KM2線圈得電，KM2常開閉合，實現KM2線圈自鎖，同時為KM3線圈得電做好準備；工作期間，KM1線圈、KM2線圈一直得電，電機正常工作。當工作結束或需要臨時停機時，再次按下啟動按鈕，這時SB常開閉合，常閉斷開，KM3線圈通過SB常開、KM2常開閉合得電，KM3常開閉合，常閉斷開，使得KM1線圈斷電，電機停轉，而KM2線圈一直得電，直到松開按鈕，整個線路全部失電，完成單按鍵控制電機的起停。由上述分析不難看出，此設計表面上完成單按鈕控制電機啟停，但實質上沒有實現預先的設想。因為實際控制中用按鈕聯動，接線時用雙線連接才能實現，不能達到通過單按鍵控制實現減少材料的目的。

3單按鈕控控制電動機啟停電路

為真正實現一對電纜完成多地控制電機啟停，需進一步研究完善。改進后的電路原理如圖4所示。工作原理為：合上總電源開關QF，按下按鈕SB，繼電器K1線圈得電，兩個常開觸頭吸合，一個完成自鎖并保證K1線圈始終得電，另一個保證控制電動機得電的接觸器KM線圈得電，其主觸頭閉合，電動機M起動運轉。KM的兩個輔助常開觸頭閉合，一個完成自鎖，松開按鈕電動機持續運轉；一個為繼電器K2線圈得電做準備。KM的輔助觸頭常閉觸點斷開，為電動機停轉做準備。在繼電器K1線圈得電的同時，K1常閉觸頭斷開。在KM線圈得電時，繼電器K2線圈不能得電，這樣可以保證電動機一直運轉，直到需要電動機停轉。當需要電動機停轉時，再按下按鈕SB，繼電器K2線圈得電，K2常開觸頭閉合，完成自鎖，兩個常閉觸頭斷開，控制電動機的接觸器線圈失電，其主觸頭斷開，電動機停轉。

4結論

電機自動控制是電氣自動化技術的基礎。根據工作環境及條件調整電機控制方式，設計不同的控制電路，是電氣控制技術人員必備能力之一。在職業教育教學中，通過任務驅動教學法充分發揮師生的創造力，設計既能適應多地控制又能節約材料的單按鍵控制電路。電路的實際接線大大簡化，節省材料成本，使電路更加經濟合理、安全可靠，具有很高的實用價值。與單片機和PLC相比，它還具有簡單實用、成本低廉、穩定性好的優勢。

作者:尚東升 單位:遼寧工程職業學院

參考文獻

［1］高揚．基于三菱FX3U系列PLC的幾種單按鍵啟停控制程序設計方法［J］．科技創新與應用，2012（22）：24．

篇8

可編程控制器課程單元，是對于在電子電器以及拖動設備中設置的邏輯控制單元原理和應用方式進項簡潔介紹的課程單元，早期的PLC只能做些開關量的邏輯控制，因而叫PLC。近年來，PLC采用微處理器作為中央處理單元，不僅有邏輯控制功能，還有算術運算、模擬量處理甚至通信聯網功能，正確應稱為PC。但為了與個人計算機有所區別，仍稱其為PLC。盡管功能在逐步強大，但是由于該技術是依托于成熟的儲存模塊，通過寫入讀出進行控制過程設置的一項實用性技術，其現實應用雖是集通信技術、計算機技術以及自動化技術為一體的新型自動控制裝置，但組裝方便，編程簡單，適合大規模格式化應用，因此對學習者的基礎要求和編程能力沒有特殊要求，可以作為一種實用性技術作為教學目標。尤其是對于學習電力自動化和電子電器的學生，學好可編程自動化課程對于熟悉自動化控制原理以及將來在工作實踐中，能夠得心應手的處理電器問題以及簡單設計一些控制單元有著決定性的作用，因此對于中等職業學校的可編程控制器教學單元課程設計的好壞，不僅決定了學校自動化控制專業的水平，也同時決定了學校的畢業生是否能夠順應社會，成為社會上可造之材的關鍵課程，不得不引起電子電器以及自動化控制專業的專業課程所重視，并花大力氣解決教學課程設計等工作。

2可編程控制器教學的主要課程目標

可編程控制器技術，是現代工業自動化三大支柱之一，其目標就是實現設計意圖和設備運行的即時通信。隨著教育的發展，教會學生了解可編程控制器的原理，以及工作特點是課程的首要任務，也是教育要面向未來的最基本要求，這是現代工業對對課程設計的主要現實要求。而對課程目標而言，就是要順應這一時代要求，把這一體積小、組裝維護方便、編程簡單、可靠性高、抗干擾能力強的實用技術方法傳授給學生，使得學生能夠按照從業需求掌握相關知識和技能。

3教學課程的設計重點選擇

課程設計的基礎來源于所教授單元的結構體系，對于可編程控制器技術而言，它是設備電氣系統的心臟和交互傳輸中心，可編程控制器就是這一完整單元的承載者和實現者，而對于中等職業學校的學生而言，控制原理主要作為了解，而控制輸入單元的設計和運行原理就需要加大力度去了解，并加以熟練掌握，達到能夠簡單設計和故障排除的職業需求。同時對于中等職業學校的學生而言，執行機構由控制元件和開關系統指揮各類機械的運行對于這類學生是主要的學習目標，因此重中之重應該安排這部分的教學設計。

4課程設計的主要方法和教學途徑分析

4.1入門教育

可編程控制器科目的學習，對于中等職業技術學校的學生而言，很容易產生畏難情緒，以為像計算機編程語言一樣晦澀難懂，從而產生畏難情緒。因此初始教案的設計就應當有針對性的進行設計，從學生的興趣愛好入手，充分利用學生對知識的渴望和新鮮感，加以正確有效的引導。從身邊的PLC應用入手，講解相應專業同可編程控制器應用的關系，給學生描繪可編程控制器在城市便捷交通控制、生活設施，以及市場上流行的數控加工中心、機械手，甚至3D打印機應用的廣泛實例，激發學生獲取知識的欲望和好奇心，覺得它就在我們身邊。同時教師還可以配合激勵機制聯系就業市場的需求（有較多單位提出“懂得PLC者優先”），從而激發了學生的學習欲望。

4.2課程進度設計要素

根據學生素質參次不齊的現狀，中等職業教育可控制編程器課程單元應當是從簡單應用入手，增加學生學習的信心和勇于探索的內在需求。在現代科技飛速發展的今天，信息的來源層出不窮，充分發揮校園信息平臺，利用互聯網和各類科學技術講座，不斷灌輸自動化對生活的改變，讓學生身處可編程控制器帶來的驚喜改變中，把課程設計融入學生的個人生活中去，循序漸進讓學生從內心里接受知識，接受不斷進取、不斷獲取新知識新技能的內在動力。在享受科技發展帶來的便利和科技進步之余，也將自己融入科技進步的洪流中去，真正成為知識的主人。

4.3把課堂教學變成互動參與的知識殿堂

教學的主體最終還是學生自身，因此在課程設計上需要著重增加學生的主動性和參與度，可以采用老師下課題，分組收集相關知識點的方式，讓學生對所學內容進行外延和內涵的擴展活動，從學生收集的圖片資料和其他應用范例中獲取營養，在獲取知識的同時培養同學之間的合作意識和競爭意識，增添了學生學習的信心和對課程的濃厚興趣。對于可編程控制器這一實用但略顯枯燥的課程而言，直觀教學的方法無疑可以帶來良好的課程效果，在增加感性認識的同時，可以拓寬學生的知識視野，同時可以培養學生的觀察能力，同時也可以采用互動環節，讓同學們自助設計和制作示教板和器具以及簡易控制單元，從而使學生對理論知識，學生在感性直觀教學中易于理解、掌握。

4.4充分利用多媒體教學手段

中等職業技術學校的生源一般都來自城市周邊，對于工業化的理解并不直觀，尤其對于大型設備，大型流水線以及數控加工中心的認識一般都缺乏必要的認識。在實習和學習之前，充分利用多媒體輔助教學，就可以解決這一難題，充分利用多媒體技術制作教案，用豐富的設備設施充分體現可編程控制器的應用。同時對于晦澀難懂的理論也可以直觀的分化出來，把編程輸入和控制流程，直到各種控制動作的實現都一一展現在學生的面前，達到控制過程直觀呈現的效果，充分理解可編程控制器的控制原理，細化程序的設計理念和操作方法，摒棄枯燥的填鴨教學以避免給學生帶來畏難情緒。

4.5利用好實驗手段，展示課程魅力，提高學生學習興趣

眾所周知，實驗課是電子電器類課程最能吸引學生好奇心和創造性的科目，不但可以起到理論課的補充作用，更是強化學習效果的重要手段，在現代教學理念中還把實驗課作為檢驗學生學習能力和動手能力的主要考察方向，因此做為一個良好的課程設計，可謂不能不加以充分認識和利用。通過實驗，學生們充分的動手實驗，觀察現象和結論，不僅可以加深理解所學的基礎知識，同時通過實際的模擬實驗，可以直接了解將來工作中手動編程器的使用情況，是學生們走上社會后直接面對工作的捷徑，從而提高學生的社會適應性，增強學生的就業競爭力；而不單單是一種學習知識了解技能的工具。因此對于以造就實用型復合人才為培養目標的中等職業學校，充分利用好實驗手段，是教學課程設計的關鍵命題。

5結語

篇9

該單位采購業務情況

該公司的采購物資主要有原材料、五金配件、包裝材料等。其采購業務分別由供給科、生產科、包裝車間三個不同的部門負責，三個部門各自負責自己采購物資的保管。我們分別對以上三個部門的內部控制制度進行了請購單制度的測試、定貨控制制度的測試、貨物驗收制度的測試、退貨和折讓控制制度的測試，并和各個環節的相關人員進行訪談。從表面上看，三個單位本身的內部控制較好：能依據公司下達的生產計劃進行采購；根據生產計劃調研市場，在此基礎上書寫調研報告并將調研報告交給主管領導批復；采購、過磅或驗點入庫、質檢、統計等崗位已分開且相互牽制；大型設備的采購也在事先作到了可行性分析和招投標。但是經過細心分析判定和進一步的訪談后，我們發現內控設計方面還存在著很多缺陷：

1.機構設置和主管領導的職責劃分

采購分別由三個部門進行，多頭采購現象嚴重，增加了設立機構和人員的重置成本，也增加了內控對采購業務的控制難度和在采購中存在舞弊行為的可能性；采購物資的質檢分別由三個采購部門為主來驗收，使采購物資的質量高低難有保證；三個采購部門分別將采購物資存放在自己的倉庫內，可能失去采購和倉儲的相互制約，如盤盈、盤虧時若兩者合二為一會增加舞弊的可能性；包裝車間領用本車間保管的包裝物，而包裝過程中具體的損耗又由自己核算，這樣領用多少、生產損耗多少就無相應的制約和牽制。

2.具體內控環節方面

生產計劃制定的參和部門只包括經理、生產部門和銷售部門的主管領導，無廣泛的參和性和民主性，這樣制定的生產計劃難免缺少科學性；雖有市場調研報告，但由采購部門自己書寫，內容簡單且無外部證據來證實其公證性；長期由幾個老客戶供給包裝物，可能會失去應有的競爭，如價格和質量；對于大型設備的采購內控設計和執行都較好，但對于日常五金配件的采購則由生產經理隨意指派生產部門、設備管理部門甚至個人進行采購，存在多頭采購現象，對于少量和日常五金配件的采購存在內控上的空白。

我們為其提供的完善采購內控策略

1.機構重組和主管領導之間職責的重新劃分

（1）成立單獨的倉儲部門以收回供給處、生產科、包裝車間、銷售部門的倉庫保管職能，倉庫保管的人員由新成立的倉儲部門來管理，并對這些倉庫保管人員進行定期的輪流以減少串通舞弊行為。

（2）成立專門的供給中心負責全公司的物資采購收回供給處、生產科、包裝車間的采購職能，供給中心職能只是調研市場和物資采購。

（3）成立價格委員會或由一獨立的部門根據采購部門的市場調研報告及自己的核實情況，由生產部門、采購部門、銷售部門、財務部門共同參和來選擇供給商。

（4）質檢科改為一個中立部門，并賦予相應明確的權責，如無質檢報告倉儲部門不能收貨入庫，財務不能開票、付款。

（5）對于主管經理人員的職責，應根據不相容職務不能混崗的原則作出的調整，以達到相互制約的目的。我們認為，倉儲部門、質檢科、供給中心、價格委員會應當歸屬于不同的主管經理領導。

2.采購內控環節的完善

（1）生產計劃指定的參和部門應包括：請購部門、預算管理部門、倉儲部門、供給部門、銷售部門、財務部門。同時建立采購申請制度，依據購置物品的類型，確定歸口管理部門，授予相應的請購權，并明確相關部門和人員的職責。公司再根據請購物品的類型和數量、價值來判定是否由公司集體來決定。

（2）在進行市場調研報告時應附供給商的價格表、質量等級、供給量、電話、地址，并需經企管部門審核其真實性和全面性。企管部門還應定期對目前供給商的信譽、價格、質量進行評估，并向另外一些有實力和能力的供給商發出詢證函索要價格表。企管部門應建立供給商檔案內容包括：地址、電話、價格、質量指標、折扣和付款條件、以往采購數量、價格等，以便及時核對和查找。

（3）將經審核后的市場調研報告交給某一機構或專門成立的委員會（可由采購、企管、使用、財務等部門參加）來批復供給商和價格時，不能由采購部門單獨決定。

（4）通常用的大宗原材料、包裝物和五金配件的采購則應進行招投標通過招標委員會來選擇供給商。并且，每年應引入一定的新供給商，以增強供給商之間的競爭意識。

（5）質檢人員、財務人員不準和客戶見面，以減少舞弊和付款時的人情付款或者由使用部門、采購部門、質檢科及指定技術人員到場，按計劃單、合同書驗收，如一項不合格則不予接受。驗收時采購人員回避，但驗收結果應通知采購人員，便于及時解決新問題。

（6）五金配件的使用和采購必須經過設備管理部門的認可和主管經理審批之后應提交給財務或預算部門，如在預算范圍之內則予以批準。并將批準文件視情況分交采購或倉儲部門，之后才能予以采購或配件更換。

（7）設備非凡是五金配件應交給專門采購部門或由采購部門、設備管理部門、生產部門共同參和進行采購，對于金額較大的設備則應成立相應的專門采購小組負責采購。

幾點啟示

1.有關材料采購控制點的設立

目前一般認為，在材料采購方面一般由五個控制點進行控制，即申請、計劃、合同、驗收、入庫。設立這五個控制點無疑是正確的。但是市場經濟下，各種經濟成分同時并存和價格機制調節功能的日益加強，采購業務也應根據實際情況引入市場調研和招標投標這一控制點。這樣可以通過對供給商的信用、規模、質量、價格等方面的了解避免上當受騙，如期履行合同；可買到物美價廉的材料設備；還可杜絕不正之風。

引入這一控制點，企業可先將采購的數量、規格、質量要求、采購原則通過信函、電話、網絡等方式告訴供給商；供給商會發函或派人將有關產品說明書、產品質量檢驗證實、價格表等送給企業；企業再從中篩選出規模大的、質量好的、價格低、歷史悠久的供給商進行考察；而后企業將了解的信息匯總，擬訂招投標，并最終選定供給商。企業對于原材料的采購可進行每年一次的招投標，以增強現有供給商的競爭意識。這就是許多企業推崇的揚出去、收回來、走出去、定下來的采購方法。因此，我們認為，對于企業的采購環節可增加市場調研和招標投標這一控制點。如無這一環節，就難以降低材料的高成本和避免采購中的不正之風，即便是后五個控制點設計和執行都很好。

2.有關采購的內部控制

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1電梯控制系統設計的基本情況

國民經濟的迅速發展直接催生了房地產開發的熱潮，因此電梯行業也從中受益。面臨巨大的市場機遇，如何在已趨成熟的電梯行業里獨樹一幟獲得更多的消費者，使公司更好更快的發展。在電梯自動控制系統研究方面應該主抓三個方面：

（1）了解電梯自動系統的控制要求，在研制初期首先要明確該電梯的使用環境、容積、載重等基本情況。

（2）電梯自動控制系統的配置。根據配置的不同在控制系統設計時應該有相應的區別，配置是整個控制系統的核心部件，確保電梯能夠正常的工作。

（3）軟件的設計。在要求和配置都明確之后就是要對該系統的軟件開發以及研制，軟件程序的開發主要有三個內容：圖紙設計、核心程序的設計、電梯運行靈活性的設計等，該軟件所要考慮的問題趨于全面，應能解決在使用過程中遇到的問題。

2電梯運行原理

在電梯的設計中最底層和最高層均會有信號傳遞按鈕，在中間樓層內均由兩個信號傳遞按鈕，這四個按鈕在電梯正常運行時是有明確分工的，最高層的信號傳遞按鈕在接到信號時將信號向下傳遞，而當電梯在最底層時若高層或者中間層有信號輸入時，那么底層的信號按鈕把信號向上傳遞，而當電梯位于中間樓層時，有信號輸入后，兩個信號傳遞按鈕會一個向下傳遞信號，一個向上傳遞信號。當乘客進入轎廂之后通過內選信號來選擇樓層，在通過指定或者轎廂內部的關閉按鈕將廂門關閉，在即將達到目標樓層時減速裝置開始啟動，在電梯運行過程中接受到正向的呼叫信心時則會在相應的樓層時開門等待，若接收到反向的呼叫時，電梯仍按照目前的運行方向繼續工作直至此項任務完成之后再去響應呼叫指令。

3電梯控制系統的主要結構和內容

可編程控制器（簡稱PLC），它的特點是運用起來很靈活，同時數字語言也比較清晰，因此廣泛應用于電梯自動控制系統。電梯的運行指令主要是由兩個控制程序來實現，其一是自身內部運行控制程序，其二是外部呼叫信號，外部呼叫信號具有隨機性，因此在控制的過程中不能單純的依靠順序或者邏輯控制方法，應該由邏輯和隨機相結合的控制系統設計方案。

3.1系統的控制要求

電梯自動控制模擬系統由機械裝置和PLC控制系統組成，對于電梯的基本運行采用順序邏輯控制模式進行，電梯的運行控制是根據電梯目前的運行狀態和隨機信號狀態進行控制的。在電梯的運行控制中，每一個樓層都要設置一個接近開關其目的是檢測當前轎廂的準確位置，還有就是能明確知道轎廂的運行方向。電梯運行的狀態、承載的情況、所到達的樓層均通過LED顯示屏顯示出來。另外還要設置電梯運行方向的互鎖功能以及電梯的安全保障措施，確保電梯在運行過程中安全穩定可靠。

3.2PLC與系統的配置

在進行硬件配置時我們選用了FXIN型可編程控制器，主要是考慮其具有幾個獨特的優點：（1）FXIN的控制器非常靈活，除過主機單元還可以進行擴展，比如A/D模塊、D/A模塊、I/0模塊，這些模塊的都具有一些特殊功能。在I/0模塊中需要設計30個點，分別是14個輸入點和16個輸出點，主機方面一般采用FX1N-40MR等小型的基本單元即可。（2）FX1N型號的控制器指令方面的功能相對較多，包括有27個基本指令附加有89條功能性指令，在指令的執行速度方面也較快。（3）FX1N型號的控制器內部設有狀態繼電保護器、輔助繼電保護器、寄存器、定時器和計數器，直接能夠滿足電梯控制系統的需要。（4）該種控制器的編程可以使用第三方編程軟件，在編程的過程中可以使用相關指令或者梯形圖語言來進行。

3.3軟件設計的主要特點

（1）在進行軟件的設計時在同方向運行應優先考慮就近原則，這個原則在設計的過程中依據的電梯的運行方向以及具體的位置，若轎廂的運行方向是向上，但是在轎廂目前位置上方有外部呼叫信息，那么呼叫樓層所對應的繼電保護器此時的狀態顯示為開，直到電梯到達所呼叫的樓層，繼電保護裝置隨之關閉，就這樣反復操作的過程中，繼電器保護裝置和呼叫開關相互合作可以完成電梯運行的所有操作。

（2）隨機+邏輯控制方式。如果電梯在想某一個樓層運行時，那么所要達到的樓層有檢測系統的開關，它的作用就是準確無誤的對這一樓層實施判斷，判斷的主要內容包括該樓層的之前的呼叫信號，如果檢測有呼叫信號，那么應該減速運轉停止運行，如果沒有檢測到呼叫信號，那么轎廂將繼續沿著原先的目標樓層運行。

（3）軟件顯示技術。通過軟件顯示技術可以清楚的判斷轎廂的運行樓層載重情況，并將這些情況轉化成SCD碼然后實行數據輸出，再通過硬件設備和軟件系統將具體的數字顯示在LED顯示屏上。如果電梯在運行過程中發生故障，那么可編程控制器能夠對電機實施有效的控制，將所有指令瞬時終止。

4結束語