机电一体化技术及其应用研究 摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用，并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。关键词 机电一体化 技术 应用1 机电一体化技术发展机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 数字化微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 智能化即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 模块化由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 网络化由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 人性化机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 微型化微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。 集成化集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。 带源化是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 绿色化科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。2 机电一体化技术在钢铁企业中应用在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面： 智能化控制技术(IC)由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 分布式控制系统(ＤCS)分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。ＤCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。ＤCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 开放式控制系统(OCS)开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。 计算机集成制造系统(CIMS)钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。 现场总线技术(ＦBT)现场总线技术(Ｆieｄ Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术 (如4～20mA，ＤC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致ＤCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。 交流传动技术传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。参考文献1 杨自厚． 人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[Ｊ]．冶金自动化，1994（5）2 唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的研究[Ｊ]．冶金自动化，1996（4） 3 唐怀斌． 工业控制的进展与趋势 [Ｊ]．自动化与仪器仪表，1996（4） 4 王俊普． 智能控制[M]． 合肥：中国科学技术大学出版社，1996 5 林行辛． 钢铁工业自动化的进展与展望[Ｊ]．河北冶金，1998（1）6殷际英． 光机电一体化实用技术[Ｍ]．北京：化学工业出版社，20037 芮延年． 机电一体化系统设计[Ｍ]． 北京：机械工业出版社，2004． 来源：[ ]机电之家·机电行业电子商务平台！
法兰盘的机械加工工艺分析与铣夹具设计 论文摘要 I第一章 机械加工工艺与机床夹具概论 机械加工工艺过程概述 生产过程和工艺过程 机械加工工艺过程的组成 安装与工位 机床夹具及其功用 机械夹具的概念 机床夹具的组成 机床夹具的分类 工件的定位 工件定位的基本原理 常用定位元件及选用 定位误差分析 定位误差产生的原因 7第二章 法兰盘零件机械加工工艺设计 法兰盘的工艺分析 法兰盘的工艺规程设计 确定毛坯的制造形式 基面的选择 制定工艺路线 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 铣削加工用量及工时定额计算 13第三章 法兰盘铣削加工专用夹具设计 铣床夹具概述 直线进给铣床夹具 圆周进给铣床夹具 靠模铣床夹具 法兰盘铣削加工定位方案设计 定位方案设计 定位方案比较分析 法兰盘铣削加工夹紧机构设计 夹紧装置的组成与基本要求 夹紧力的方向与作用点 法兰盘铣削加工夹紧机构设计 22第四章 论文总结 24参考文献 25
机电一体化技术及其应用研究 摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用，并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。关键词 机电一体化 技术 应用1 机电一体化技术发展机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 数字化微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 智能化即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 模块化由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 网络化由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 人性化机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 微型化微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。 集成化集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。 带源化是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 绿色化科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。2 机电一体化技术在钢铁企业中应用在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面： 智能化控制技术(IC)由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 分布式控制系统(ＤCS)分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。ＤCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。ＤCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 开放式控制系统(OCS)开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。 计算机集成制造系统(CIMS)钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。 现场总线技术(ＦBT)现场总线技术(Ｆieｄ Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术 (如4～20mA，ＤC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致ＤCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。 交流传动技术传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。参考文献1 杨自厚． 人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[Ｊ]．冶金自动化，1994（5）2 唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的研究[Ｊ]．冶金自动化，1996（4） 3 唐怀斌． 工业控制的进展与趋势 [Ｊ]．自动化与仪器仪表，1996（4） 4 王俊普． 智能控制[M]． 合肥：中国科学技术大学出版社，1996 5 林行辛． 钢铁工业自动化的进展与展望[Ｊ]．河北冶金，1998（1）6殷际英． 光机电一体化实用技术[Ｍ]．北京：化学工业出版社，20037 芮延年． 机电一体化系统设计[Ｍ]． 北京：机械工业出版社，2004． 来源：[ ]机电之家·机电行业电子商务平台！
论机电一体化技术的应用及其开展趋向摘要：机电一体化是一种复合技术，是机械技术与微电子技术、信息技术相互浸透的产物，是机电工业开展的必然趋向。本文简述了机电一体化技术的根本构造组成和主要应用范畴，并指出其开展趋向。关键词：机械工业机电一体化数控模块化 现代科学技术的开展极大地推进了不同窗科的穿插与浸透，惹起了工程范畴的技术改造与反动。在机械工程范畴，由于微电子技术和计算机技术的疾速开展及其向机械工业的浸透所构成的机电一体化，使机械工业的技术构造、产品机构、功用与构成、消费方式及管理体系发作了宏大变化，使工业消费由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的开展阶段。 一、机电一体化的中心技术 机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处置单元和驱动单元等局部组成。因而，为加速推进机电一体化的开展，必需从以下几方面着手： （一） 机械本体技术 机械本体必需从改善性能、减轻质量和进步精度等几方面思索。现代机械产品普通都是以钢铁资料为主，为了减轻质量除了在构造上加以改良，还应思索应用非金属复合资料。只要机械本体减轻了重量，才有可能完成驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量耗费，进步效率。 （二） 传感技术 传感器的问题集中在进步牢靠性、灵活度和准确度方面，进步牢靠性与防干扰有着直接的关系。为了防止电干扰，目前有采用光纤电缆传感器的趋向。对外部信息传感器来说，目前主要开展非接触型检测技术。 （三） 信息处置技术 机电一体化与微电子学的显著进步、信息处置设备（特别是微型计算机）的提高应用严密相连。为进一步开展机电一体化，必需进步信息处置设备的牢靠性，包括模/数转换设备的牢靠性和分时处置的输入输出的牢靠性，进而进步处置速度，并处理抗干扰及规范化问题。 （四） 驱动技术 电机作为驱动机构已被普遍采用，但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前，正在积极开展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。 （五） 接口技术 为了与计算机停止通讯，必需使数据传送的格式规范化、规格化。接口采用同一规范规格不只有利于信息传送和维修，而且能够简化设计。目前，技术人员正努力于开发低本钱、高速串行的接口，来处理信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、规范化等问题。 （六） 软件技术 软件与硬件必需谐和分歧地开展。为了减少软件的研制本钱，进步消费维修的效率，要逐渐推行软件规范化，包括程序规范化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。 二、机电一体化技术的主要应用范畴 （一） 数控机床 数控机床及相应的数控技术经过40年的开展，在构造、功用、操作和控制精度上都有疾速进步，详细表如今： 1、 总线式、模块化、紧凑型的构造，即采用多CPU、多主总线的体系构造。 2、 开放性设计，即硬件体系构造和功用模块具有层次性、兼容性、契合接口规范，能最大限度地进步用户的运用效益。 3、 WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和完成二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、含糊控制等智能机制。 4、 大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不只丰厚了数控功用，同时也增强了CNC系统的控制功用。 5、 能完成多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的才能，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。 6、 系统的多级网络功用，增强了系统组合及构成复杂加工系统的才能。 7、 以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成构造紧凑的数控安装。 （二） 计算机集成制造系统（CIMS） CIMS的完成不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它突破原有部门之间的界限，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，完成从运营决策、产品开发、消费准备、消费实验到消费运营管理的有机分离。企业集成度的进步能够使各种消费要素之间的配置得到更好的优化，各种消费要素的潜力能够得到更大的发挥。 （三） 柔性制造系统（FMS） 柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它能够随机地、实时地、按量地依照装配部门的请求，消费其才能范围内的任何工件，特别适于多种类、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量消费。 （四） 工业机器人 第1代机器人亦称示教再现机器人，它们只能依据示教停止反复运动，对工作环境和作业对象的变化缺乏顺应性和灵敏性；第2代机器人带有各种先进的传感元件，能获取作业环境和操作对象的简单信息，经过计算机处置、剖析，做出一定的判别，对动作停止反应控制，表现出低级智能，已开端走向适用化；第3代机器人即智能机器人，具有多种感知功用，可停止复杂的逻辑思想、判别和决策，在作业环境中独立行动，与第5代计算机关系亲密。 三、机电一体化技术的开展前景 纵观国内外机电一体化的开展现状和高新技术的开展意向，机电一体化将朝着以下几个方向开展： （一） 智能化 智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一，也是21世纪机电一体化的开展方向。近几年，处置器速度的进步和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法发明了条件，有力地推进着机电一体化产品向智能化方向开展。智能机电一体化产品能够模仿人类智能，具有某种水平的判别推理、逻辑思想和自主决策才能，从而取代制造工程中人的局部脑力劳动。 （二） 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系构造进一步采用开放式和形式化的总线构造。系统能够灵敏组态，停止恣意的剪裁和组合，同时寻务实现多子系统谐和控制和综合管理。表现特征之二是通讯功用大大增强，普通除RS232等常用通讯方式外，完成远程及多系统通讯联网需求的部分网络正逐步被采用。将来的机电一体化愈加注重产品与人的关系，如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可依据一些生物体优秀的结构研讨某种新型机体，使其向着生物系统化方向开展。 （三） 微型化 微型机电一体化系统高度交融了微机械技术、微电子技术和软件技术，是机电一体化的一个新的开展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸普通不超越1cm3，并正向微米、纳米级方向开展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵敏等特性，可进入普通机械无法进入的空间并易于停止精密操作，故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等范畴，都有宽广的应用前景。目前，应用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。 （四） 模块化 模块化也是机电一体化产品的一个开展趋向，是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产种类类和消费厂家繁多，研制和开发具有规范机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事，它需求制定一系列规范，以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品消费企业可应用规范单元疾速开发新产品，同时也能够不时扩展消费范围。 （五） 网络化 网络技术的飞速开展对机电一体化有严重影响，使其朝着网络化方向开展。机电一体化产品的品种很多，面向网络的方式也不同。由于网络的提高，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备自身就是机电一体化产品。 （六 ） 绿色化 工业的兴旺使人们物质丰厚、生活温馨的同时也使资源减少，生态环境遭到严重污染，于是绿色产品应运而生。绿色化是时期的趋向，其目的是使产品从设计、制造、包装、运输、运用到报废处置的整个生命周期中，对生态环境无危害或危害极小，资源应用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指运用时不污染生态环境，报废时能回收应用。绿色制造业是现代制造业的可持续开展形式。 综上所述，机电一体化技术是众多科学技术开展的结晶，是社会消费力开展到一定阶段的必然请求。它促使机械工业发作战略性的革新，使传统的机械设计办法和设计概念发作着反动性的变化。鼎力开展新一代机电一体化产品，不只是改造传统机械设备的请求，而且是推进机械产品更新换代和开拓新范畴、开展与复兴机械工业的殊途同归。 【参考文献】： 1、 李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社,2003. 2、 芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社,2004. 3、 王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制综述[J].根底自动化,2006(6). 4、 章浩,张西良,周士冲.机电一体化技术的开展与应用[J].农机化研讨,2006(7). 5、梁俊彦,李玉翔.机电一体化技术的开展及应用[J].科技资讯,2007(9).
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论文关键词：矿山 机电设备 管理 论文摘要：矿山机电工作的管理必须从基础做起，以提高机械设备安全性为中心， 以经济手段为杠杆，扎扎实实的做好矿山机电设备管理工作，确保矿山高效运行、可持续发展，本文就围绕矿山机电设备管理提出一点浅见。 一、矿山机电设备管理的重要性 随着矿山机械化程度的日益提高，矿山机电设备管理工作占据着越来越重要的位置。据相关数据统计，在每年的矿山安全生产过程中，由于机电设备故障造成的事故占总事故的六成，一旦机电设备停止运转，不仅会影响到矿山企业的正常运作和生产，还会对矿山工作人员构成人身安全的威胁，特别是煤矿企业，一旦井下通风设备停止运转，那么就会导致井下通风不良，有害气体大量集聚，从而严重威胁到矿工的人身安全。因此加强机电设备的科学管理工作、正确合理的使用机电设备，对于保证矿山安全、提高企业经济效益都有着十分重要的作用。 二、矿山机电设备管理中存在的问题 （一）机电设备管理机构不完善 很多矿山企业的机电设备管理机构都不完善，没有形成相应的管理体系，日常工作中，设备的维护和保养仅靠电工负责，在实际操作过程中，电工的主要精力全部放在应付生产中，根本谈不上机电设备的管理。而很多矿山的负责人在观念中对于矿山机电设备的管理还不够重视，对于机电设备管理工作认识不到位，没有建立健全的机电专业管理组织，职能管理意识淡薄，甚至供电系统的施工都没有按照设计进行，而是仅凭电工人员的工作经验，而对于机电设备的性能也没有按要求进行测试，仪器仪表的校验也不按照规定来办，总之，矿山企业的机电管理机构还有很大一部分的欠缺。 （二）机电设备管理人员素质较低 一般在矿山从事机电设备管理的技术人员，真正科班出身的只有微不足道的几个人，很多矿山企业没有专职的机电专业技术人员，导致技术管理无法与生产相结合，而仅有的几个机电技术人员又是仅凭经验相当然的进行原始操作，机电专业的理论知识非常贫乏，并且也受到经验的局限，无法应付日益加大的设备故障率。 （三）矿山机电设备认识不到位 在矿山进行设备采购入厂时，无论是配套设施还是安装调整试都没有做到位，盲目的把设备投入到生产中来，于是造成本该发挥最大效益的机电设备因为人为的盲目性，没有发挥出最大的作用。 三、如何有效的管理矿山机电设备 （一）建立健全的管理制度 规范矿山机电设备的管理行为，制定科学完善的管理制度，充分发挥制度的作用，在进行机电设备管理时做到有章可循、严格贯彻执行。也有矿山企业具有相当的设备管理意识，制定了一系列的规章制度，比如《机电设备点检标准书》、《机电设备隐患治理管理办法》、《机电设备操作、维护、检修规程》等，从各方面建立维护、检修、操作机电设备的相关规章制度，为了保证这些规章制度的落实执行，还配套制定了相关的考核细则，违者重罚。这样真正做到制度面前人人平等，才能维护制度的权威和公信度，才能将制度真正落到实处。 （二）及时对隐患进行处理 日常工作中对于机电设备的点检一定不能放松，要认真细致的检查，以便及时的发现和治理安全隐患，从而避免事故的发生。隐患如果不及时处理很有可能在下一次就酿成惨痛的事故，因此企业的各个阶层、每个员工都要有强烈的安全隐患意识。在企业的各个一线部门都设置专业的点检站，各组配备点检员，全面负责本部门的机电设备点检工作。 （三）提高设备的安全性能 确保设备资金的投入，加大机电设备技术改造和更新的力度。现代社会科技越来越发达，很多诸如变频技术、自动化控制技术、遥控技术等高新科技都在不断的应用于各行各业的生产中，这些层出不穷的新设备安全性能好、工作性能高，不仅为机电设备的技术改造提供了技术参考和保证，对于企业的经济效益、安全效益也有着极大的帮助。 （四）加强机电设备的维修管理 矿山的机电设备与其它行业的设备维修不同，主要表现在以下两个方面：设备工作环境多样复杂，因此维修作业也就相应的多样复杂；另一方面，作业条件会限制机电设备的结构设计，导致在一些特殊环境下作业的机电设备结构设计并不是很合理，往往很难保证维修质量，或者干脆就无法维修。因此对于机电设备我们矿山企业的员工要加强安全意识和主人翁意识，适当的采取设计检修通道、预防零部件变形、脱落、改进设备结构等一系列措施，提高机电设备维修作业的安全性，确保设备的安全运行。 （五）建立相应的激励机制 经济社会、信息社会的发展，使人们的思维模式发生了质的变化，过去的干多干少一个产、干好干坏一个样的旧观念已经被人们所摒弃，因此奖励机制、良性的竞争机制涉及到每个员工的切身利益。 无论管理层还是一线基层，都建立起相应的激励机制进行经济的“软约束”。激励机制所涉及到的方面可以包括设备的操作、维修和保养，也可以包括对新设备性能、质量的掌握等，让每个员工在激励机制的约束中逐渐形成机电设备安全管理的意识。 （六）加强人员培训 人力资源是现代企业中的一项重要的可再生资源，而对于矿山企业来说，员工的整体素质普遍偏低是一个不容忽视的问题。因此企业领导要加强对于一线操作员工安全管理知识的培训，不断提高企业的整体素质，增强员工的责任感和安全意识。 总之，矿山机电设备管理工作必须从基础做起，强化意识、转变观念，努力提高机电设备的安全可靠性，以保证矿山企业的长效发展。
维修电工技师论文摘 要 ：在 传 统 的 接 触 器 控 制 电 路 中 往 往 因 为 电 器 元 件 过 多 ，使 设 备 运 行 可 靠 性 下 降 ， 维 护 人 员 工 作 量 增 加 、 维 修 费 用 上 升 ， 本 文 使 用 了 PLC 可 编 程 控 制 器 代 替 传 统 的 接 触 器 控 制 ，并 阐 述 了 中 央 空 调 系 统 的 运 行 及 保护要求。 关 键 词 ： PLC、 梯 形 图 、 中 央 空 调 。 PLC 在 中 央 空 调 控 制 系 统 中 的 应 用前言随着我国经济的不断发展，社会高度信息化，新的高科技技术不断应用到 各 个 方 面 中 ，使 得 智 能 化 已 成 为 一 种 发 展 的 必 然 趋 势 。智 能 化 也 往 往 是 从 设 备 自 动 化 系 统 开 始 我 公 司 于 1996 年 安 装 了 4 台 单 螺 杆 冷 水 机 组 ， 其 制 冷 剂 为 R22,冷 却 方 式 为 水 冷 。 安 全 保 护 有 ： 相 序 保 护 、 蒸 发 器 水 流 保 护 、 冷 凝 器水流保护、冰点保护、过载保护、电机热保护、高、低压保护等，由 于设备所用元器件过多，如接触器、中间继电器、时间继电器等，使控 制电路复杂，在使用五、六年后系统便经常性不能正常运行，维护过程 又烦琐复杂，维护费用直线上升，为使设备能正常运行，减少维护人员 工作量，降低维护费用，改善工作环境，于是决定对其控制系统进行改 造 ， 由 于 PLC 控 制 具 有 可 靠 性 高 ， 抗 干 扰 能 力 强 ， 通 用 性 强 ， 容 易 扩 充 功能不需改变线路、结构紧凑、体积小、重量轻、功耗低、维修工作量 少 ， 现 场 连 接 方 便 等 优 点 ， 所 以 公 司 决 定 将 原 控 制 电 路 改 成 PLC 控 制 。 1、 空调运行的保护及要求的分析 首 先 ，此 单 螺 杆 冷 水 机 组 ，要 求 开 机 前 必 须 将 空 调 机 组 的 电 加 热 器 送 电 预 热 ， 以 使 冷 冻 油 油 温 在 40℃ 以 上 ， 使 冷 冻 油 的 粘 度 降 低 ， 同 时 使 冷 冻 油 和 制 冷 剂 分 离 （ 约 24 小 时 ） 因 加 热 器 功 率 较 小 ， 设 备 的 金 属 外 壳 吸 收 热 量 散 热 ，所 以 加 热 器 可 长 期 加 热 ，不 必 担 心 油 温 过 高 ，当 电 机 运 行 时 ，切 断 电 加 热 器 ，冷 冻 油 吸 收 电 机 产 生 的 热 量 。电 源 要 有 相 序 保 护 ， 电 源 相 序 必 须 正 确 ， 压 缩 机 电 机 不 得 反 转 ， 压 缩 机 电 机 要 求 Y-? 起 动 ， 电 机 过 载 时 热 继 电 器 要 动 作 ， 电 机 温 度 不 得 高 于 90℃ ， 当 电 机 过 热 时 电 机 内 热 保 要 动 作 ，要 有 高 、低 压 保 护 ，吸 气 压 力 和 排 气 压 力 应 在 至 之 间 ， 空 调 运 行 时 必 须 有 冷 却 水 流 和 冷 冻 水 流 ， 压 力 为 至 左 右 ，且 进 出 水 水 压 差 要 为 左 右 ，还 要 有 冰 点 保 护 ， 当 设 备 运 行 后 冷 冻 水 温 比 设 定 水 温 小 2℃ 时 ， 设 备 应 停 机 ， 如 果 该 系 统 失 灵 ， 水 温 下 降 到 4℃ 时 必 须 停 机 ， 防 止 冰 堵 ， 冻 坏 设 备 ，当 设 备 运 行 后 冷 冻 水 温 到 设 定 温 度 +2℃ 时 ，设 备 能 自 动 起 停 ，每 次 停 机 后 在 10 分 钟 内 机 组 不 能 2 次 运 行 。 按 下 设 备 起 动 按 钮 后 ， 能 量 电 磁 阀 MV 4 与 MV 1 要 打 开 ， 经 240 秒 延 时 后 ，电 机 Y 型 起 动 5 秒 后 电 机 ? 型 运 行 ，运 行 6 秒 后 ，要 关 闭 能 量 电 磁 阀 MV 1 同 时 打 开 能 量 电 磁 阀 MV 2 压 缩 机 加 载 为 40%运 行 ， 运 行 5 分 钟 后 ， 量 电 磁 阀 MV 3 打 开 同 时 关 闭 能 量 电 磁 阀 MV 2 压 缩 机 电 机 加 载 能 为 70%运 行 ，再 运 行 10 分 钟 后 ，能 量 电 磁 阀 MV 3 关 闭 压 缩 机 电 机 加 载 为 100%运 行 ， 当 冷 冻 水 温 大 于 水 温 设 定 值 2℃ 时 ， 设 备 减 载 ， 压 缩 机 1 电 机 为 70%负 载 运 行 ，当 冷 冻 水 温 达 到 设 定 水 温 时 ，设 备 再 次 减 载 ，压 缩 机 电 机 为 40%负 载 运 行 ，当 冷 冻 水 温 小 于 设 定 值 2℃ 时 ，设 备 自 动 停 机 ， 当 冷 冻 水 温 回 升 到 大 于 设 定 值 2℃ 且 停 机 10 分 钟 以 上 时 ， 设 备 要 能自动启动。 当系统出现任一可能损坏设备的情况时都要求设备立刻停机并报 警 。 当 设 备 有 异 常 现 象 时 可 按 下 急 停 按 钮 SEM， 设 备 强 行 停 机 。 2、 图 形 设 计 1、 主 电 路 图 见 图 ① 2、 梯 形 图 见 图 ② 3、 主 要 元 器 件 见 表 ① 4、 PLC 的 输 入 、 输 出 继 电 器 及 控 制 对 象 见 表 ② 5、 能 量 电 磁 阀 动 作 与 能 量 对 照 表 见 表 ③ 6、 程 序 清 单 见 表 ④ 3、 空 调 设 备 的 运 行 准 备 工 作 1、 在 准 备 开 起 空 调 前 一 天 将 空 调 电 源 送 上 使 电 加 热 器 工 作 将 冷 冻 油 加 热 至 40℃ 以 上 (约 要 24 小 时 )油 温 到 40℃ 时 油 温 保 护 器 常 开 触 点 闭 合 使 PLC 输 入 继 电 器 X502 断 开 。 2、 主 机 电 源 相 位 正 确 ， 相 位 继 电 器 动 作 使 PLC 输 入 继 电 器 X501 断开。 3、 打 开 所 有 水 流 阀 门 4、 调 节 风 管 阀 门 使 集 气 箱 风 机 打 循 环 风 (可 以 进 少 量 新 空 气 )。 5、 起 动 集 气 箱 风 机 、 冷 却 塔 风 机 、 冷 冻 水 泵 和 冷 却 水 泵 ， 当 蒸 发 器 和 冷 凝 器 有 水 流 时 且 水 流 压 力 和 压 力 差 达 到 设 备 允 许 值 时 ，蒸 发 器 水 流 开 关 和 冷 凝 器 水 流 开 关 闭 合 使 PLC 输 入 继 电 器 X503、 X504 断 开 。 6、 水 温 开 关 均 为 常 开 ， 当 水 温 低 于 开 关 设 定 温 度 时 开 关 闭 合 ， 电 机 过 热 保 护 、 热 继 电 器 均 为 常 开 ， 高 压 保 护 开 关 设 定 为 ， 高 压 大 于 开 关 闭 合 ， 低 压 保 护 开 关 设 定 为 ， 低 压 低 于 低 压 开 关 闭 合 。 7、 冷 冻 水 温 开 关 设 定 到 需 要 值 (暂 且 把 冷 冻 水 温 开 关 设 定 到 7℃ ， 把 其 余 两 温 度 开 关 ， 水 温 上 限 值 和 下 限 值 分 别 设 为 9℃ 和 5℃ )。 起 动 空 调 当 一 切 准 备 工 作 就 绪 ， PLC 辅 助 继 电 器 M101 失 电 ， 报 警 灯 熄 灭 ， 设备此时可以起动运行。 由 于 时 间 继 电 器 T455 早 在 设 备 加 热 时 就 得 电 并 在 10 分 钟 后 动 作 ， 所 以 时 间 继 电 器 T455 的 常 开 触 点 早 已 闭 合 不 影 响 设 备 起 动 。 按 下 起 动 按 钮 SB 1 ， PLC 的 输 入 继 电 器 X400 得 电 常 开 触 点 闭 合 使 辅 助 继 电 器 从 M100 得 电 ， M100 的 常 开 触 点 闭 合 自 锁 ， 同 时 使 输 出 继 电 器 Y530 得 电 自 锁 ，Y530 常 开 触 闭 合 使 输 出 继 电 器 Y430、Y431 得 电 并 锁 ， Y530 常 开 触 点 闭 合 使 交 流 接 触 电 器 KM 3 得 电 使 星 型 接 点 闭 合 ， Y431 常 开 闭 合 使 时 间 继 电 器 T450 得 电 ， T450 开 始 计 时 ， 输 出 继 电 器 Y430、 Y431 得 电 又 使 能 量 电 磁 阀 MV 4 、 MV 1 得 电 打 开 ， 当 时 间 继 电 器 T450 延 时 240 秒 后 ， T450 常 开 触 点 闭 合 ， 使 输 出 继 电 器 Y432 得 电 并 自 锁 ， Y432 得 电 使 交 流 接 触 器 KM 1 动 作 ， 压 缩 机 电 机 开 始 起 动 ， Y432 2 常 开 触 点 闭 合 又 使 起 动 指 示 灯 H 2 亮 ， 时 使 时 间 继 电 器 T455 失 电 复 位 ， 同 接 触 器 KM 1 的 一 组 控 制 加 热 器 的 常 闭 触 点 断 开 使 电 加 热 器 停 止 工 作 ， 冷 冻 油 吸 收 电 机 产 生 的 热 量 ，Y432 得 电 又 使 时 间 继 电 器 T451 得 电 ，压 缩 机 电 机 起 动 5 秒 后 ，时 间 继 电 器 T451 动 作 ， 输 出 继 电 器 Y530 失 电 ， 使 使 交 流 接 触 器 KM 3 失 电 断 开 星 型 接 点 ， 同 时 时 间 继 电 器 T451 常 开 闭 合 使 输 出 继 电 器 Y433 得 电 ， Y433 得 电 自 锁 ， 使 时 间 继 电 器 T452 得 电 ， T452 开 始 计 时 ，Y433 得 电 又 使 交 流 接 触 器 KM 2 得 电 ，压 缩 机 电 机 开 始 正常运行， Y433 动 作 又 使 起 动 指 示 灯 H 2 熄 灭 同 时 使 运 行 指 求 灯 H 3 亮 ， 时 间 继 电 器 T452 得 电 在 压 缩 机 电 机 运 行 6 秒 后 时 间 继 电 器 T452 动 作 ， T452 常 闭 触 点 断 开 使 输 出 继 电 器 Y431 失 电 ， Y431 失 电 使 能 量 电 磁 阀 MV 1 失 电 闭 合 ，T452 常 开 触 点 闭 合 使 输 出 继 电 器 Y434 得 电 ，使 能 量 电 磁 阀 MV 2 得 电 打 开 、压 缩 机 电 机 加 载 为 40%运 行 ，时 间 继 电 器 T452 的 另 一 组 常 开 触 点 闭 合 ， 时 间 继 电 器 T453 得 电 ， 缩 机 电 机 再 运 行 300 使 压 秒 后 ， 时 间 继 电 器 T453 动 作 使 输 出 继 电 器 Y435 得 电 ， 使 能 量 电 磁 阀 MV 3 得 电 打 开 ， T453 动 作 又 使 输 出 继 电 器 Y434 失 电 使 能 量 电 磁 阀 MV 2 失 电 关 闭 ， 缩 机 电 机 加 载 为 70%运 行 ， 压 T453 的 另 一 组 常 开 触 点 闭 合 ， 时 间 继 电 器 T454 得 电 压 缩 机 电 机 再 运 行 600 秒 后 ， 时 间 继 电 器 T454 动 作 ， T454 断 开 输 出 继 电 器 Y435， Y435 失 电 使 能 量 电 磁 阀 MV 3 失 电 关 闭 、 压 缩 机 电 机 加 载 100%运 行 ， 在 运 行 一 段 时 间 后 当 冷 冻 水 温 下 降 到 9℃ 时 ， 9℃ 水 温 开 关 闭 合 使 输 入 继 电 器 X402 动 作 ， X402 常 闭 触 点 断 开 ，使 时 间 继 电 器 T451、T452、T453、T454 断 电 复 位 ，输 入 继 电 器 X402 的 常 开 闭 合 ， 输 出 继 电 器 Y435 得 电 使 能 量 电 磁 阀 MV 3 得 电 打 开 ， 使 压 缩 机 电 机 减 载 为 70%运 行 ， 当 冷 冻 水 温 下 降 到 7℃ 时 ， 7℃ 温 控 开 关 闭 合 ，输 入 继 电 器 X505 动 作 ，X505 常 闭 触 点 断 开 ，使 输 出 继 电 器 Y435 断 电 ，Y435 断 电 又 使 能 量 电 阀 MV 3 失 电 关 闭 ，X505 常 开 触 点 闭 合 使 输 出 继 电 器 Y434 得 电 ，Y434 得 电 又 使 能 量 电 阀 MV 2 得 电 打 开 ，同 时 压 缩 机 电 机 减 载 为 40%运 行 ， 当 冷 冻 水 温 继 续 下 降 到 5℃ 时 ， 5℃ 温 控 开 关 闭 合 使 输 入 继 电 器 X403 得 电 ， X403 常 闭 触 点 断 开 ， 输 出 继 电 器 Y430、 使 Y434 失 电 ， 使 能 量 电 阀 MV 4 、 MV 2 失 电 闭 合 ， X403 常 开 触 点 闭 合 ， 使 输 出 继 电 器 Y431 得 电 ， Y431 得 电 自 锁 并 使 能 量 电 阀 MV 1 得 电 打 开 ， X403 常 开 触 点 闭 合 同 时 使 输 出 继 电 器 Y437 得 电 动 作 ， Y437 的 常 闭 触 点 断 开 使 输 出 继 电 器 Y432、 Y433 失 电 使 交 流 接 触 器 KM 1 、 KM 2 压 缩 机 电 机 停 机 ，Y432 失 电 又 使 Y434、Y435、Y437 失 电 ，输 出 继 电 器 Y432、 Y433 失 电 又 使 运 行 指 示 灯 H 3 熄 灭 ，当 KM 1 失 电 常 闭 触 点 闭 合 又 使 电 加 热 器 工 作 (如 果 冷 冻 水 温 下 降 到 比 设 定 值 小 2℃ 时 ， 限 水 温 控 制 器 不 动 下 作 ， 冷 冻 水 温 将 继 续 下 降 ， 当 冷 冻 水 温 下 降 到 4℃ 时 ， 冰 点 保 护 开 关 常 开 闭 合 ， 输 入 继 电 器 X406 常 开 闭 合 ， 辅 助 继 电 器 M101 得 动 作 M101 使 使 的 常 闭 触 点 断 开 使 辅 助 继 电 器 M100 和 输 出 继 电 器 Y530 失 电 ， M100 失 电 使 输 出 继 电 器 Y430、 Y431、 Y432、 Y433、 Y434、 Y435 失 电 使 交 流 接 触 器 KM 1 、 2 断 电 ， 缩 机 电 机 强 行 停 机 ， 关 闭 所 有 能 量 电 磁 阀 ， KM 压 并 同 时 从 M101 的 常 开 触 点 闭 合 使 输 出 继 电 器 Y534 得 电 报 警 指 示 灯 H 4 亮 ， 此 时 设 备 无 法 再 起 动 运 行 ， 只 有 当 故 障 排 除 后 ， 辅 助 继 电 器 M101 失 电 复 位 ， 报 警 指 示 灯 H 4 熄 灭 ， 设 备 才 可 以 起 动 运 行 )， 当 冷 冻 水 温 回 升 到 5℃ 时 ， 5℃ 温 控 开 关 断 开 ， 输 入 继 电 器 X403 常 开 触 点 断 开 ， 输 出 继 电 3 器 Y437 失 电 ， Y437 触 点 复 位 ， 当 水 温 回 升 到 7℃ 时 ， 7℃ 温 控 开 关 复 位 ，当 水 温 回 升 到 9℃ 时 ，9℃ 温 度 开 关 复 位 ，输 入 继 电 器 X402 失 电 复 位 ，如 果 此 时 已 停 机 10 分 钟 ，时 间 继 电 器 T455 已 动 作 ，那 么 ，输 出 继 电 器 Y530 将 得 电 动 作 ， 使 交 流 接 触 器 KM 3 得 电 闭 合 ， 设 备 进 入 下 一 轮 运行。 注意在设备运行过程中有任一保护器动作或设备的运行条件变化 到 允 许 值 以 外 ， 那 么 辅 助 继 电 器 M101 都 将 动 作 使 设 备 强 行 停 机 报 警 ， 并 使 报 警 指 标 灯 H4 亮 ， 只 有 在 故 障 消 除 后 设 备 方 可 运 行 。 停 机 空调设备停机最好等空调压缩机电机自动停机后，按下停止按钮 SB 2 ，这 样 可 以 减 轻 因 压 缩 机 电 机 突 然 停 时 产 生 的 大 电 流 对 设 备 和 电 气 元件的损伤。 按 下 停 止 按 钮 SB 2 ，使 输 入 继 电 器 X401 闭 合 ，使 输 出 继 电 器 Y436 得 电 动 作 ， 断 开 辅 助 继 电 器 M100， M100 常 开 触 点 断 开 使 输 出 继 电 器 Y430、 Y431、 Y432、 Y433、 Y434、 Y435 压 缩 机 电 机 停 机 所 有 能 量 电 磁阀关闭，运行指示灯熄灭，当压缩机停机后，在没有特殊情况下， 集所箱风机、冷却塔以及冷却水泵和冷冻水泵应继续开启，在冷凝器 和蒸发器中的水温接近常温后再停机，以减少因水温过高和过低对设 备造成损伤。 4、 结 论 设 备 在 改 造 后 经 过 一 年 多 的 运 行 ，未 出 现 过 故 障 ，运 行 稳 定 ，达 到 了 预 期 的 效 果 ，减 轻 了 维 修 人 员 的 工 作 量 ，为 公 司 节 约 了 大 量 的 维 修 费 用，也改善了公司的工作环境。 5、 主 要 元 器 件 表 ： 主要元器件表① 元器件符号 PLC MV 1 —MV 4 SEM FR 1 R1 RCP 元器件名称 三 菱 F1-40MR 能量电磁阀 急停按钮 热继电器 电加热器 相序保护器 元器件符号 FU 1 —FU 5 KM 1 —KM 3 M H 1 —H 4 T Q1 元器件名称 熔断器 交流接触器 压缩机电机 指示灯 变压器 空气开关 PLC 输入、输出继电器及控制对象表② 输入、输出继电器及控制对象表② 输入继电器符号 X400 X401 控制对象 起动按钮 SB1 停止按钮 SB2 输入继电器符号 Y430 Y431 被控制对象 能量电磁阀 MV4 能量电磁阀 MV1 4 X402 X403 X404 X405 X406 X407 X500 X501 X502 X503 X504 X505 开机温控 停机温控 电机内热保 热继电器 冰点保护 高压保护 低压保护 相序保护 油温开关 蒸发水流开关 冷凝水流开关 温度设定开关 Y432 Y433 Y434 Y435 Y530 Y532 Y533 Y534 交流接触器 KM1 交流接触器 KM2 能量电磁阀 MV2 能量电磁阀 MV3 交流接触器 KM3 起动指示灯 H2 运行指示灯 H3 报警指示灯 H4 能量电磁阀动作与能量对照表③ 能量电磁阀动作与能量对照表③ OPEN OR CLOSE MV1 1 0 0 0 1 0 MV2 0 1 0 0 0 0 MV3 0 0 1 0 0 0 MV4 1 1 1 1 0 0 能量 启动 40% 70% 100% 运行停止 停机 注：1、“1”表示能量电磁阀打开，“0”表示能量电磁阀关闭。 2、MV1、MV2、MV3、MV4 为能量电磁阀。 3、运行停止是指冷冻水温到了设定值后设备自动停机。 5 6 7 程序清单表④ 程序清单表④ 序号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 指令 LD OR ANI ANI OUT LD OUT LD AND ANI OR ANI ANI ANI OUT LD OR ANI ANI AND OUT LD OR OR ANI AND OUT LD AND OUT K LD OR 元件号 X400 M100 Y436 M101 M100 X401 Y436 M100 T455 X402 Y530 T451 M101 Y433 Y530 Y530 Y430 Y436 X430 M100 Y430 Y530 Y431 X403 T452 M100 Y431 Y431 Y530 T450 240 T450 Y432 序号 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 指令 AND ANI ANI OUT LD ANI OUT K LD OR AND ANI ANI ANI OUT LD ANI OUT K LD OR ANI ANI ANI AND OUT LD OUT K LD OR ANI ANI 元件号 M100 Y436 Y437 Y432 Y432 X402 T451 5 T451 Y433 M100 Y436 Y437 Y530 Y433 Y433 X402 T452 6 T452 X505 T453 X403 Y431 Y432 Y434 T452 T453 300 T453 X402 T454 X505 序号 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 指令 ANI AND OUT LD OUT K LD AND OUT LDI OUT K LD ANI OUT LD AND OUT LD OUT LD OR OR OR OR ORI ORI ORI ORI OUT END 元件号 Y431 Y432 Y435 T453 T454 600 X403 Y432 Y437 Y432 T455 600 Y432 Y433 Y532 Y432 Y433 Y533 M101 Y534 X404 X405 X406 X407 X500 X501 X502 X503 X504 M101 8 总结 随着我国经济的不断发展，社会高度信息化，新的高科技技术不断 应 用 到 各 个 方 面 中 ，使 得 智 能 化 已 成 为 一 种 发 展 的 必 然 趋 势 。智 能 化 也 往 往 是 从 设 备 自 动 化 系 统 开 始 。本 文 主 要 针 对 我 们 本 次 的 毕 业 设 计《 智 能 化 小 型 中 央 空 调 》阐 述 PLC 控 制 设 计 与 智 能 化 中 央 空 调 (冷 冻 站 )系 统 的关系。 现在本文就系统改造实现情况作简单介绍：本文的系统调试应分为 两 步 ，设 备 电 气 控 制 系 统 调 试 和 中 心 网 络 系 统 调 试 。我 们 就 已 完 成 的 设 备电气控制系统设计、 试及使用情况作一下说明： 对实验室的要求： 调 针 要 求 电 气 系 统 运 行 稳 定 ，感 温 精 确 度 高 ，维 护 方 便 寿 命 长 ，并 能 联 网 进 行管理。除此之外在实际使用中系统的故障报警部分设计还不够完善， 许 多 功 能 还 未 开 发 。本 文 经 过 对 设 备 状 况 和 同 学 们 对 中 央 空 调 学 习 认 识 的 调 研 ，本 文 认 为 可 采 用 三 菱 公 司 的 A 系 列 PLC 作 为 设 备 的 控 制 系 统 核 心 。它 不 仅 具 备 普 通 PLC 可 编 程 控 制 器 的 各 种 优 点 ，而 且 能 够 利 用 以 太 网 网 络 模 块 （ B2/B5） 组 建 MELSECNET 网 络 ， 最 终 达 到 建 成 先 进 的 分 布 式控制系统，既实现各种设备之间的联网，实现远程控制和管理。 我们本次的设计中有两套中央空调系统，由三台冷却水泵、三台冷 冻 水 泵 、一 台 冷 却 塔 风 机 、两 台 冷 水 机 组 等 主 要 设 备 组 成 两 套 制 冷 系 统 （ 因 系 统 小 ，冷 却 塔 功 率 大 ，实 验 室 要 求 等 ，本 系 统 较 一 般 两 套 制 冷 系 统 不 同 的 是 两 台 冷 水 机 组 却 只 选 择 一 个 冷 却 塔 ，经 计 算 核 定 ，这 并 不 影 响 其 效 果 ）其 中 冷 水 机 组 是 由 设 备 生 产 厂 成 套 供 应 的 。根 据 本 次 设 计 的 实 验 室 要 求 ，我 们 选 择 了 2*5 匹 全 封 闭 式 压 缩 机 冷 水 机 组 。它 一 般 是 根 据 空 气 调 节 原 理 及 规 律 等 由 微 处 理 器 自 动 控 制 。冷 水 机 组 由 压 缩 机 、冷 凝器与蒸发器组成。 缩机把制冷剂压缩， 缩后的制冷机进入冷凝器， 压 压 被 冷 却 水 冷 却 后 ，变 成 液 体 ，析 出 的 热 量 由 冷 却 水 带 走 ，并 在 冷 却 塔 里 排 入 大 气 。液 体 制 冷 剂 由 冷 凝 器 进 入 蒸 发 器 蒸 发 吸 收 热 量 ，使 冷 冻 水 降 温，然后冷冻水进入冷风机盘管吸收空气中的热量。 如此循环不已， 把室内的热量带出，达到降低环境温度的目的。 当 然 系 统 基 本 达 到 了 设 计 的 要 求 ，它 不 仅 具 备 基 本 逻 辑 控 制 功 能 ，还 具 有联网通信功能和管理功能等。 外相对与老的控制系统， 工作稳定、 另 它 故 障 率 低 ，并 能 进 行 系 统 自 动 报 警 ，操 作 及 维 护 十 分 简 便 ，维 修 综 合 成 本（待机时间等）大大降低。 在 智 能 化 中 央 空 调 冷 冻 系 统 中 ， 采 用 PLC 控 制 系 统 是 切 实 可 行 的 ， 中 央 空 调 冷 冻 系 统 用 PLC 控 制 可 以 有 效 地 保 证 其 工 作 稳 定 、可 靠 ，便 于 维 护 ， 且 性 能 价 格 比 高 。 同 时 以 PLC 为 核 心 的 高 可 靠 的 监 控 系 统 实 现 了 对 空 调 主 机 的 控 制 及 两 台 主 机 之 间 的 协 调 控 制 ，具 有 先 进 、可 靠 、经 济、灵活等显著特点。 9 参考文献 1．《中央空调工程设计与施工》，吴继红、李佐周编著，高等教育出版社 2．《制冷空调自动控制》，张子慧等编著，科学出版社 1 3. 三菱公司，三菱微型可编程控制器编程手册，2000 4. 《可编程控制器原理及应用》，顾战松、陈铁年编著，国防工业出版社，1996 5. 肖海亮等编著，实现微机和 PLC 在以太网中的通信，电气自动化， 6. 宋伯生编著，可编程控制器配置、编程、联网，中国气象出版社，
随着社会的发展和社会对人才的需求,计算机类课程已成为一门所有专业的公共课程。下面是我为大家整理的计算机类 毕业 论文5000字，希望对大家有帮助。
谈计算机病毒与防护 措施
【摘要】本文从计算机病毒的概念入手,分析了如何判断计算机是否感染病毒,以及计算机感染病毒的表现。阐述了计算机病毒的来源,并对计算机病毒的种类进行了技术分析,针对不同的计算机病毒提出了多种防范措施。
【关键词】计算机病毒;复制;英特网;病毒来源;防护计算机病毒
随着计算机的广泛普及,家用电脑用户的不断扩大,以及网络的迅猛发展,计算机病毒对电脑的攻击与防护技术也在不断更新。全球遭受计算机病毒感染和攻击的事件数以亿计,不仅严重的影响了正常的工作和生活,同时也给计算机系统带来了很大的潜在威胁和破坏。目前,计算机病毒已经波及到社会的各个领域,人尽皆知,所以计算机病毒的防护已成为计算机工作者和计算机使用者的一个重要问题,解决问题刻不容缓。
怎样才能彻底防范计算机病毒的攻击呢?首先我们要了解计算机病毒是什么?所谓知彼知己百战不殆,那么到底计算机病毒是什么呢?计算机病毒是一个人为编写的程序,或一段指令代码。我们强调这里的人为性,计算机病毒具有独特的复制能力。因为计算机病毒的可复制性,所以计算机病毒得以迅速地蔓延,并且往往难以根除。计算机病毒能把自身附着在各种类型的文件上,这就是我们所说的寄生性,就像我们学习生物的中的寄生虫一样。当文件被复制或从一个用户传送到另一个用户时,它们就随同文件一起扩散开来。所以说计算机病毒的最本质的功能就是复制功能。
当然,如果计算机出现故障,并不完全是计算机病毒的原因。家用电脑使用过程中出现各种故障也有很多原因是因为电脑本身的软件或是硬件故障引起的,如果是网络上的故障,也有一些是因为涉及到权限问题引起的。所以我们只有充分地了解两者的区别与联系,才能够做出正确的判断,以便根据故障原因进行处理。
一、如何判断计算机是否感染病毒
1、电脑感染病毒最明显的特点就是电脑运行速度比平常慢。例如,上午打开一个网页还很快,下午开机打开网页的速度明显变慢,最大可能就是感染病毒。特别是有些病毒能控制程序或系统的启动程序,所以开机系统启动或是打开一个应用程序,这些病毒就执行他们的动作,因此会需要更多时间来打开程序。如果你的电脑在使用过程中出现了以上现象,很有可能是感染了计算机病毒,需要进行全盘查毒和杀毒。
2、在电脑的运行过程中经常出现 死机 的现象:这种现象应该是我们最常见的,是什么原因呢?原因就是计算机病毒打开了多个文件或是占用了大量内存空间,运行了大容量的软件,测试软件的使用也会造成一定的硬盘空间不够等等。
3、计算机 操作系统 无法启动:原因是计算机病毒修改了硬盘的引导信息,或是一些启动文件被破坏或是被删除。引导区病毒会破坏硬盘引导区信息,使电脑无法正常启动,硬盘分区丢失,或是人为地操作错误,误删除了系统文件等原因造成的系统无法启动。
4、系统经常出现提示信息显示内存不够:计算机病毒非法占用了大量内存空间;打开了大量的软件;运行了需内存资源的软件;系统配置不正确等。
5、文件打不开:引起文件打不开的原因可能是计算机病毒篡改了文件格式;文件链接位置因为计算机病毒发生改变。文件遭到损坏;硬盘受到损坏;文件快捷方式所对应的链接位置发生了改变;原来编辑文件的软件被删除了等。
6、系统提示硬盘空间不够:因为计算机病毒具有复制性这个特点,所以计算机病毒复制了大量的病毒文件,以至于影响了内存空间的大小,所以安装软件时系统就出现提示信息硬盘空间不够。硬盘的分区太小,并且安装了一些大容量的软件,这些软件都集中安装在一个硬盘分区中,或是硬盘本身容量就小等等原因造成的。
7、电脑中出现了大量来历不明的文件:计算机病毒复制文件;可能是一些软件安装中产生的临时文件;也或许是一些软件的配置信息及运行记录等。
8、启动黑屏:计算机病毒感染, 显示器 故障; 显卡故障 ; 主板故障 ;超频过度;CPU损坏等等原因。
9、数据丢失:计算机病毒删除了文件;硬盘扇区损坏;因恢复文件而覆盖原文件;如果是上传到网络上的文件,其他用户的误删除也会导致数据的丢失。
综上所述,除以上几种原因外,还有一种重要的原因,因特网引入了新的病毒传送机制。随着网络的出现,电子邮件被作为一个重要的信息工具,计算机病毒借助网络的广泛传播得以迅速蔓延。附着在电子邮件中的计算机病毒,瞬间就可以感染整个企业的电脑系统,甚至可以让整个公司在生产上遭受巨大损失,在清除病毒方面开花费数百万元。
二、计算机病毒的主要来源
1、学习、从事、 爱好 计算机专业的人员并非出于恶意而制造出来的小病毒。例如像圆点一类的良性病毒。
2、一些软件公司及用户为保护自己的软件不被复制,进而采取的非善意的措施。原因是他们发现对产品软件上锁,和在其软件中隐藏病毒对非法复制软件者的打击更大,正是由于这样的原因就更加助了计算机病毒的传播。
3、攻击和摧毁计算机信息系统和计算机系统而制造的病毒——就是蓄意进行破坏。
4、用于科学研究或是用于设计的程序: 由于某种人为因素或是非人为因素的原因而失去了控制,或是产生了意想不到的结果。例如,千年虫病毒。
三、如何防范计算机病毒
1、不用原始软盘或其他介质引导计算机,对系统等原始盘实行保护。
2、不随意使用外来软盘或其他介质,对外来软盘或其他介质必须先查毒后使用。
3、做好系统软件,应用软件的备份,一些重要的文件或数据定期进行数据文件备份,供系统恢复使用。
4、计算机的使用要做到专机专用,特别是一些工作用机,要避免使用盗版软件,如游戏软件等,以便减少被病毒感染几率。
5、网上接收或是传送数据的时候,要养成好的习惯,先检查后使用,接收邮件的计算机要与系统计算机区别开来。
6、定期对计算机进行查毒杀毒,对于联网的计算机应安装实时检测病毒软件,以便防范计算机病毒的感染。
7、如发现有计算机被病毒感染,需立即将该计算机从网上撤下,防止计算机病毒继续蔓延。
总之,以上 总结 了对计算机病毒的一些看法和防范措施。这是信息技术的发展所带来的切身感受。作为一名计算机工作者,与计算机病毒的斗争将更加严峻,我们必须不断努力学习,提高自身专业知识。相信未来的计算机病毒会更加厉害,防不胜防。但是,更加相信邪不胜正,总有解决它的办法。尽管现在的病毒种类各种各样,杀毒软件也逐步更新。但病毒的更新,换代速度也非常之快,我们不要掉以轻心。要树立良好的安全意识,才能在计算机病毒的防护方面做到尽量避免损失。
谈计算机信息处理技术
【摘要】随着网络化技术的不断发展,办公自动化已经成为人们生活、工作和学习必不可少的系统。本文主要从计算机信息处理技术和办公自动化概念出发,对计算机信息处理技术在办公自动化上的应用进行了探讨,并对计算机信息处理技术在办公自动化上应用的发展趋势进行了分析。
【关键词】计算机;信息处理技术;办公自动化
引言
所谓的办公室从信息处理的角度来说,其就是一个产生和处理各种信息的地方。由于目前社会的进程的不断的加快,人们需要面对和处理的信息也是不断的庞大,面对着庞大的信息量,传统的信息处理手段已经不能够满足人们的需求了。随着计算机技术的发展,企业等为了提高效率,办公自动化逐渐的被人们所重视。办公自动化是指融计算机技术、 网络技术 、通信技术以及系统科学和行为科学等各种现代化技术于一体,使人们的各种工作活动依赖于这些设备,这些办公设备和工作人员组成服务于企业目标的人机处理系统。目前,随着办公自动化以及办公数字化的普及,管理组织结构得到了优化,管理体制得到,有效的调整,极大的提高了效率,增加了办公的协同能力,加强了决策的一致性,从而真正实现了决策高效能。
当今社会,随着计算机技术、网络技术的高速发展。基于网络的数字化信息处理平台逐渐的被企业、行政单位所应用。这种办公自动化不仅极大地提高了办公的效率。而且能够实现更快的决策。由此可见,计算机信息处理技术在办公自动化中起着极为重要的作用。
一、计算机信息处理技术及办公自动化概念
所谓的计算机信息处理技术就是集获取、输送、检测、处理、分析、使用等为一体的技术,其主要作用是对信息进行处理和管理。计算机信息处理技术主要由传感技术、通信技术、计算机技术及微电子技术、网络技术等构成的。因此,也被称为信息和通信技术;办公自动化是在计算机技术、网络技术基础上发展起来的,办公自动化是集计算机技术、网路技术、通信技术、行为科学及组织科学等组成的现代化技术为一体新型技术。办公自动化是利用现代化技术和设备将现实生活中的办公活动真实的展现出来,并由相应的工作人员和现代化设备共同组成活动和目的的人机处理系统。在这里值得注意的是,使用办公自动化系统时,必须具备人和相应的机器设备,同时相应的软硬件设备也是必须具备的。
二﹑信息技术与办公自动化
信息技术是研究信息的获取、传输、处理、检测、分析和利用的技术,主要用于管理和处理信息,由传感技术、计算机技术、通信技术、微电子技术结合而成,常被称为“信息和通信技术”,有时也叫做“现代信息技术”。办公自动化是近年随着计算机科学发展而提出来的新概念,应用计算机技术、通信技术、网络技术以及系统科学、行为科学等多种技术,不断使人们的公务管理活动物化于各种设备中,并由这些设备与办公人员构成服务于各种目标的人机处理系统。这一人机系统,人,机,缺一不可。而设备方面,硬件及必要软件都需齐备。
办公自动化是20世纪70年代中期发达同家迅速发展起来的一门综合性技术,而我国OA经过80年代末至今10多年的发展,已从最初提供面向单机的辅助办公产品。发展到今天可提供面向应用的大型协同工作产品通过实现办公自动化,实现数字化办公。可以优化现有的管理组织结构,调整管理体制,在提高效率的基础上,增加协间办公能力,强化决策的一致性,最终提高决策效能更加的有效。
三﹑预测未来办公自动化的发展特点
对于未来的办公室和办公自动化发展很难有一个统一确切的描述,但从信息技术的发展趋势来看,本人以为未来办公自动化发展有以下特点:
视频技术的大量应用。
随着视频技术和压缩技术的发展,诸如视频会议等得到大力推广。在微软总部举行的未来办公品展览上推广之一就是通过摄像头全方面地看到与会者参加会议的情况,甚至还可以看到每一位发言人的表情,并进行互动式的讨论:随着信息社会的不断发展。视频技术也将更加进步,将逐步实现无线视频技术,目前市场上无线视频传输技术大多采用GPRS和CDMA技术,技术还不成熟,但可以肯定的是未来无线视频技术将被人们广泛使用。
无限的无线办公场所。
随着向wi-6技术的发展,基于网络的通讯方式迅速在工作领域兴起,这些通过手机. 笔记本 电脑等一些电子产品实现的通讯方式包括电子邮件、即时通讯、视频会议等应用得到了一次技术性的飞跃。封闭办公室的概念已不复存在,人们可以在机场、广场、饭店随时办公。员工无论身在何处,企业园区、异地出差、家庭办公等都可以轻松实现移动办公。企业内部还可以根据实用权限建立不同的应用级别,以设定不同的处理优先级,从而保证上网的安全性。 无线网络 的方便快捷大大提高了办公的效率。
更灵活的工作流。
电子文件在网络中传输,比起纸质文件的传送效率要高出几个数量级,不仅可以包括过去的纸质公文,而且还可以包含图像、动画、声音等多种影像资料,传递的知识更加丰富,对电子文件进行及时的收集和归档还可以使之得到长期保存,简单方便大大的提高了工作效率,成为办公人员的“宠儿”。
办公的非专业化。
一般的工作人员通过一些办公软件也能进行熟练的文件处理,所以要完善办公自动化环境,使普通用户可以通过输入数据和知识,然后制作出能读的文件.可以即时检索,瞬间向世界发送。虽然质量上比不上专家,但数量上肯定是很大的。如今发布在互联网的内容大约有数千亿,这样的庞大信息可以通过检索高效选择。
四﹑计算机B/S型结构和技术
B/S(Browser/Server)模式又称B/s结构。
这个模式是随着因特网技术的兴起,是对C/S模式的扩展。在这种结构下,工作面是通过IE等浏览面来实现的。用户通过浏览器向网络上的服务器发出请求,服务器对请求进行处理,再讲用户所需信息返回到浏览器。B模式最大的好处是运行维护比较简单,能实现不同的人员,从不同的地点,以不同的接人方式访问和操作共同的数据。最大的缺点是对企业外网环境依赖性太强,由于各种原因引起企业外网中断都会造成系统瘫痪。
B/S其本质是三层体系结构C/S模式:
第一层客户机是用客户和整体系统的接口。客户的应用程序精简到一个通用的浏览器软件,如软件公司的IE等。浏览器将HTML代码转换成图文并茂的网页。网页还具有一定的教互功能,允许用户在网页提供的申请表上填写信息提交后给后台,并提出处理请求。这个后台就是第二层的Web服务器。
第二层Web服务器将启动相应的进程来响应这一请求,并动态生成一窜HTML代码,其中嵌人处理的结果,返回给客户机的浏览器:如果客户机提出的请求包括数据的存取,Web服务器还需与数据服务器协同完成这一处理[作。
第三层数据库服务器的任务是负责协调不同的Web服务器发出的SQL请求,管理数据库。
基于B/S结构的通信结构,客户机只要安装一个浏览器(Bmwser)。如Intemet Explorer,服务器安装SQL Senver数据库。浏览器通过Web Server同数据库进行数据交互。对用户的技术要求比较低,对前端机的配置要求也较低,而且界面丰富、客户维护量小、程序分发简单、更新维护方便。它容易进行跨平台布置,容易在局域网和广域网之间进行协调,尤其适宜电子商务的应用。
技术。
随着信息流通量迅速增大,导致了商务本质的变化,这促使我们的上作方式也必须随之改变,以适应商务领域的高速成长。理光株式会社提出了时代全新的未来办公窒概念。 已不是单纯的软件话题,而已经涉及到新的商务模式,现在已经有开发的交流的平台,服务器、内容以及各式各样的服务。已经实现了服务的链接,从而提供了更为综合的服务。已经习惯互联网的一代新人,将在这样的环境中建立起他们的生活方式和工作方式。
在缩短企业和用户之间的鸿沟的同时,也改变着我们的办公环境。企业不仅可以借助绝佳的互动性,更好的满足用户的要求。而且企业自身的办公模式也正随着改变。普适计算技术的出现无疑将令随时随地迅速访问到自己所需信息的梦想得以实现,而这更将推动Web时代高效、轻松、愉快的工作方式演进。
五﹑未来办公自动化的发展趋势
计算机技术发展的迅速使得未来的办公室自动化将会有一个难以预测的发展趋势。但是,就目前的计算机技术,网络技术的发展趋势来看,未来的办公自动化将会具有以下的特点:
大量的应用视频技术。
伴随着压缩技术和视频技术的发展,视频会议等诸如此类的方面就会得到大力的推广和使用。通过摄像头,与会者不仅能够通通畅的表达自己的想法,还能够全方位的看到会议的现场情况,以及每一位与会者的表情,并能够进行有效的互动讨论。随着技术的不断的改进,未来的无线视频技术也必将成为办公自动化的重要组成部分。这样极大的减少的会与人员在交通道路上所浪费的时间,为与会者提供了一个更为广阔的信息交流平台,改善了传统的信息交流模式.极大的方便了大家的交流。
无线办公环境。
随着wi-fi技术的发展,网络通讯迅速的在办公领域兴起。这种网络办公使得传统的封闭式办公室不在成为必须,工作者可以利用网络和计算机技术随时随地的进行办公,例如:机场,饭店,异地出差以及家中等等。此外,为了保障企业内部的信息安全,企业可以依据使用权限设置不同的应用级别,设定小同的处理优先权,保障这种网络办公的安全性。这种无线网络极大的提高了办公的效率。改善了办公的环境。
灵活的工作程序。
电子传输的速度远远地大于传统的纸质文件的传输,而且,其不仅仅能够传输文字还能够有效的实现音频,视频的传输,极大的丰富传送的文件的形式,并且其还能够实现永久的保存。却不占用任何的空间。
六﹑结束语
计算机处理信息技术比人手办公更加迅速、准确,对价值信息能实现完善的管理,它可以高效能、大容量地收集、处理文件信息,帮助办公人员及时有效的完成工作,并促进单位掌握管理系统的全面情况,为下一步决策提供数据参考。随着计算机技术的大量使用,人们对办公室的自动化的要求与日俱增,现代办公室自动化与各种信息技术、多媒体技术相结合,为科学管理和决策服务,从而提高工作效率。
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计算机论文 范文 一：认知无线电系统组成与运用场景探析
认知无线电系统组成
认知无线电系统是指采用认知无线电技术的无线通信系统，它借助于更加灵活的收发信机平台和增强的计算智能使得通信系统更加灵活。认知无线电系统主要包括信息获取、学习以及决策与调整3个功能模块，如图1所示[3]。
认知无线电系统的首要特征是获取无线电外部环境、内部状态和相关政策等知识，以及监控用户需求的能力。认知无线电系统具备获取无线电外部环境并进行分析处理的能力，例如，通过对当前频谱使用情况的分析，可以表示出无线通信系统的载波频率和通信带宽，甚至可以得到其覆盖范围和干扰水平等信息;认知无线电系统具备获取无线电内部状态信息能力，这些信息可以通过其配置信息、流量负载分布信息和发射功率等来得到;认知无线电系统具备获取相关政策信息的能力，无线电政策信息规定了特定环境下认知无线电系统可以使用的频带，最大发射功率以及相邻节点的频率和带宽等;认知无线电系统具备监控用户需求并根据用户需求进行决策调整的能力。如表1所示，用户的业务需求一般可以分为话音、实时数据(比如图像)和非实时数据(比如大的文件包)3类，不同类型的业务对通信QoS的要求也不同。
认知无线电系统的第2个主要特征是学习的能力。学习过程的目标是使用认知无线电系统以前储存下来的决策和结果的信息来提高性能。根据学习内容的不同， 学习 方法 可以分为3类。第一类是监督学习，用于对外部环境的学习，主要是利用实测的信息对估计器进行训练;第2类是无监督学习，用于对外部环境的学习，主要是提取外部环境相关参数的变化规律;第3类是强化学习，用于对内部规则或行为的学习，主要是通过奖励和惩罚机制突出适应当前环境的规则或行为，抛弃不适合当前环境的规则或行为。机器学习技术根据学习机制可以分为:机械式学习、基于解释的学习、指导式学习、类比学习和归纳学习等。
认知无线电系统的第3个主要特性是根据获取的知识，动态、自主地调整它的工作参数和协议的能力，目的是实现一些预先确定的目标，如避免对其他无线电系统的不利干扰。认知无线电系统的可调整性不需要用户干涉。它可以实时地调整工作参数，以达到合适的通信质量;或是为了改变某连接中的无线接入技术;或是调整系统中的无线电资源;或是为了减小干扰而调整发射功率。认知无线电系统分析获取的知识，动态、自主地做出决策并进行重构。做出重构决策后，为响应控制命令，认知无线电系统可以根据这些决策来改变它的工作参数和/或协议。认知无线电系统的决策过程可能包括理解多用户需求和无线工作环境，建立政策，该政策的目的是为支持这些用户的共同需求选择合适的配置。
认知无线电与其他无线电的关系
在认知无线电提出之前，已经有一些“某某无线电”的概念，如软件定义无线电、自适应无线电等，它们与认知无线电间的关系如图2所示。软件定义无线电被认为是认知无线电系统的一种使能技术。软件定义无线电不需要CRS的特性来进行工作。SDR和CRS处于不同的发展阶段，即采用SDR应用的无线电通信系统已经得到利用，而CRS正处于研究阶段，其应用也正处于研究和试验当中。SDR和CRS并非是无线电通信业务，而是可以在任何无线电通信业务中综合使用的技术。自适应无线电可以通过调整参数与协议，以适应预先设定的信道与环境。与认知无线电相比，自适应无线电由于不具有学习能力，不能从获取的知识与做出的决策中进行学习，也不能通过学习改善知识获取的途径、调整相应的决策，因此，它不能适应未预先设定的信道与环境。可重构无线电是一种硬件功能可以通过软件控制来改变的无线电，它能够更新部分或全部的物理层波形，以及协议栈的更高层。基于策略的无线电可以在未改变内部软件的前提下通过更新来适应当地监管政策。对于较新的无线电网络，因特网路由器一直都是基于策略的。这样，网络运营商就可以使用策略来控制访问权限、分配资源以及修改网络拓扑结构和行为。对于认知无线电来说，基于策略技术应该能够使产品可以在全世界通用，可以自动地适应当地监管要求，而且当监管规则随时间和 经验 变化时可以自动更新。智能无线电是一种根据以前和当前情况对未来进行预测，并提前进行调整的无线电。与智能无线电比较，自适应无线电只根据当前情况确定策略并进行调整，认知无线电可以根据以前的结果进行学习，确定策略并进行调整。
认知无线电关键技术
认知无线电系统的关键技术包括无线频谱感知技术、智能资源管理技术、自适应传输技术与跨层设计技术等，它们是认知无线电区别传统无线电的特征技术[4，5]。
频谱检测按照检测策略可以分为物理层检测、MAC层检测和多用户协作检测，如图3所示。物理层检测物理层的检测方法主要是通过在时域、频域和空域中检测授权频段是否存在授权用户信号来判定该频段是否被占用，物理层的检测可以分为以下3种方式:发射机检测的主要方法包括能量检测、匹配滤波检测和循环平稳特性检测等，以及基于这些方法中某一种的多天线检测。当授权用户接收机接收信号时，需要使用本地振荡器将信号从高频转换到中频，在这个转换过程中，一些本地振荡器信号的能量不可避免地会通过天线泄露出去，因而可以通过将低功耗的检测传感器安置在授权用户接收机的附近来检测本振信号的能量泄露，从而判断授权用户接收机是否正在工作。干扰温度模型使得人们把评价干扰的方式从大量发射机的操作转向了发射机和接收机之间以自适应方式进行的实时性交互活动，其基础是干扰温度机制，即通过授权用户接收机端的干扰温度来量化和管理无线通信环境中的干扰源。MAC层检测主要关注多信道条件下如何提高吞吐量或频谱利用率的问题，另外还通过对信道检测次序和检测周期的优化，使检测到的可用空闲信道数目最多，或使信道平均搜索时间最短。MAC层检测主要可以分为以下2种方式:主动式检测是一种周期性检测，即在认知用户没有通信需求时，也会周期性地检测相关信道，利用周期性检测获得的信息可以估计信道使用的统计特性。被动式检测也称为按需检测，认知用户只有在有通信需求时才依次检测所有授权信道，直至发现可用的空闲信道。由于多径衰落和遮挡阴影等不利因素，单个认知用户难以对是否存在授权用户信号做出正确的判决，因此需要多个认知用户间相互协作，以提高频谱检测的灵敏度和准确度，并缩短检测的时间。协作检测结合了物理层和MAC层功能的检测技术，不仅要求各认知用户自身具有高性能的物理层检测技术，更需要MAC层具有高效的调度和协调机制。
智能资源管理的目标是在满足用户QoS要求的条件下，在有限的带宽上最大限度地提高频谱效率和系统容量，同时有效避免网络拥塞的发生。在认知无线电系统中，网络的总容量具有一定的时变性，因此需要采取一定的接入控制算法，以保障新接入的连接不会对网络中已有连接的QoS需求造成影响。动态频谱接入概念模型一般可分为图4所示的3类。动态专用模型保留了现行静态频谱管理政策的基础结构，即频谱授权给特定的通信业务专用。此模型的主要思想是引入机会性来改善频谱利用率，并包含2种实现途径:频谱产权和动态频谱分配。开放共享模型，又称为频谱公用模型，这个模型向所有用户开放频谱使其共享，例如ISM频段的开放共享方式。分层接入模型的核心思想是开放授权频谱给非授权用户，但在一定程度上限制非授权用户的操作，以免对授权用户造成干扰，有频谱下垫与频谱填充2种。认知无线电中的频谱分配主要基于2种接入策略:①正交频谱接入。在正交频谱接入中，每条信道或载波某一时刻只允许一个认知用户接入，分配结束后，认知用户之间的通信信道是相互正交的，即用户之间不存在干扰(或干扰可以忽略不计)。②共享频谱接入。在共享频谱接入中，认知用户同时接入授权用户的多条信道或载波，用户除需考虑授权用户的干扰容限外，还需要考虑来自其他用户的干扰。根据授权用户的干扰容限约束，在上述2种接入策略下又可以分为以下2种频谱接入模式:填充式频谱接入和下垫式频谱接入。对于填充式频谱接入，认知用户伺机接入“频谱空穴”，它们只需要在授权用户出现时及时地出让频谱而不存在与授权用户共享信道时的附加干扰问题，此种方法易于实现，且不需要现有通信设备提供干扰容限参数。在下垫式频谱接入模式下，认知用户与授权用户共享频谱，需要考虑共用信道时所附加的干扰限制。
在不影响通信质量的前提下，进行功率控制尽量减少发射信号的功率，可以提高信道容量和增加用户终端的待机时间。认知无线电网络中的功率控制算法设计面临的是一个多目标的联合优化问题，由于不同目标的要求不同，存在着多种折中的方案。根据应用场景的不同，现有的认知无线电网络中的功率控制算法可以分成2大类:一是适用于分布式场景下的功率控制策略，一是适用于集中式场景下的功率控制策略。分布式场景下的功率控制策略大多以博弈论为基础，也有参考传统Adhoc网络中功率控制的方法，从集中式策略入手，再将集中式策略转换成分布式策略;而集中式场景下的功率控制策略大多利用基站能集中处理信息的便利，采取联合策略，即将功率控制与频谱分配结合或是将功率控制与接入控制联合考虑等。
自适应传输可以分为基于业务的自适应传输和基于信道质量的自适应传输。基于业务的自适应传输是为了满足多业务传输不同的QoS需求，其主要在上层实现，不用考虑物理层实际的传输性能，目前有线网络中就考虑了这种自适应传输技术。认知无线电可以根据感知的环境参数和信道估计结果，利用相关的技术优化无线电参数，调整相关的传输策略。这里的优化是指无线通信系统在满足用户性能水平的同时，最小化其消耗的资源，如最小化占用带宽和功率消耗等。物理层和媒体控制层可能调整的参数包括中心频率、调制方式、符号速率、发射功率、信道编码方法和接入控制方法等。显然，这是一种非线性多参数多目标优化过程。
现有的分层协议栈在设计时只考虑了通信条件最恶劣的情况，导致了无法对有限的频谱资源及功率资源进行有效的利用。跨层设计通过在现有分层协议栈各层之间引入并传递特定的信息来协调各层之间的运行，以与复杂多变的无线通信网络环境相适应，从而满足用户对各种新的业务应用的不同需求。跨层设计的核心就是使分层协议栈各层能够根据网络环境以及用户需求的变化，自适应地对网络的各种资源进行优化配置。在认知无线电系统中，主要有以下几种跨层设计技术:为了选择合适的频谱空穴，动态频谱管理策略需要考虑高层的QoS需求、路由、规划和感知的信息，通信协议各层之间的相互影响和物理层的紧密结合使得动态频谱管理方案必须是跨层设计的。频谱移动性功能需要同频谱感知等其他频谱管理功能结合起来，共同决定一个可用的频段。为了估计频谱切换持续时间对网络性能造成的影响，需要知道链路层的信息和感知延迟。网络层和应用层也应该知道这个持续时间，以减少突然的性能下降;另外，路由信息对于使用频谱切换的路由发现过程也很重要。频谱共享的性能直接取决于认知无线电网络中频谱感知的能力，频谱感知主要是物理层的功能。然而，在合作式频谱感知情况下，认知无线电用户之间需要交换探测信息，因此频谱感知和频谱共享之间的跨层设计很有必要。在认知无线电系统中，由于多跳通信中的每一跳可用频谱都可能不同，网络的拓扑配置就需要知道频谱感知的信息，而且，认知无线电系统路由设计的一个主要思路就是路由与频谱决策相结合。
认知无线电应用场景
认知无线电系统不仅能有效地使用频谱，而且具有很多潜在的能力，如提高系统灵活性、增强容错能力和提高能量效率等。基于上述优势，认知无线电在民用领域和军用领域具有广阔的应用前景。
频谱效率的提高既可以通过提高单个无线接入设备的频谱效率，也可以通过提高各个无线接入技术的共存性能。这种新的频谱利用方式有望增加系统的性能和频谱的经济价值。因此，认知无线电系统的这些共存/共享性能的提高推动了频谱利用的一种新方式的发展，并且以一种共存/共享的方式使获得新的频谱成为可能。认知无线电系统的能力还有助于提高系统灵活性，主要包括提高频谱管理的灵活性，改善设备在生命周期内操作的灵活性以及提高系统鲁棒性等。容错性是通信系统的一项主要性能，而认知无线电可以有效改善通信系统的容错能力。通常容错性主要是基于机内测试、故障隔离和纠错 措施 。认知无线电对容错性的另一个优势是认知无线电系统具有学习故障、响应和错误信息的能力。认知无线电系统可以通过调整工作参数，比如带宽或者基于业务需求的信号处理算法来改善功率效率。
认知无线电所要解决的是资源的利用率问题，在农村地区应用的优势可以 总结 为如下。农村无线电频谱的使用，主要占用的频段为广播、电视频段和移动通信频段。其特点是广播频段占用与城市基本相同，电视频段利用较城市少，移动通信频段占用较城市更少。因此，从频率域考虑，可利用的频率资源较城市丰富。农村经济发达程度一般不如城市，除电视频段的占用相对固定外，移动通信的使用率不及城市，因此，被分配使用的频率利用率相对较低。由于农村地广人稀，移动蜂窝受辐射半径的限制，使得大量地域无移动通信频率覆盖，尤其是边远地区，频率空间的可用资源相当丰富。
在异构无线环境中，一个或多个运营商在分配给他们的不同频段上运行多种无线接入网络，采用认知无线电技术，就允许终端具有选择不同运营商和/或不同无线接入网络的能力，其中有些还可能具有在不同无线接入网络上支持多个同步连接的能力。由于终端可以同时使用多种 无线网络 ，因此应用的通信带宽增大。随着终端的移动和/或无线环境的改变，可以快速切换合适的无线网络以保证稳定性。
在军事通信领域，认知无线电可能的应用场景包括以下3个方面。认知抗干扰通信。由于认知无线电赋予电台对周围环境的感知能力，因此能够提取出干扰信号的特征，进而可以根据电磁环境感知信息、干扰信号特征以及通信业务的需求选取合适的抗干扰通信策略，大大提升电台的抗干扰水平。战场电磁环境感知。认知无线电的特点之一就是将电感环境感知与通信融合为一体。由于每一部电台既是通信电台，也是电磁环境感知电台，因此可以利用电台组成电磁环境感知网络，有效地满足电磁环境感知的全时段、全频段和全地域要求。战场电磁频谱管理。现代战场的电磁频谱已经不再是传统的无线电通信频谱，静态的和集重视的频谱管理策略已不能满足灵活多变的现代战争的要求。基于认知无线电技术的战场电磁频谱管理将多种作战要素赋予频谱感知能力，使频谱监测与频谱管理同时进行，大大提高了频谱监测网络的覆盖范围，拓宽了频谱管理的涵盖频段。
结束语
如何提升频谱利用率，来满足用户的带宽需求;如何使无线电智能化，以致能够自主地发现何时、何地以及如何使用无线资源获取信息服务;如何有效地从环境中获取信息、进行学习以及做出有效的决策并进行调整，所有这些都是认知无线电技术要解决的问题。认知无线电技术的提出，为实现无线环境感知、动态资源管理、提高频谱利用率和实现可靠通信提供了强有力的支撑。认知无线电有着广阔的应用前景，是无线电技术发展的又一个里程碑。
计算机论文范文二：远程无线管控体系的设计研究
1引言
随着我国航天事业的发展,测量船所承担的任务呈现高密度、高强度的趋势,造成码头期间的任务准备工作越来越繁重,面临着考核项目多、考核时间短和多船协调对标等现实情况,如何提高对标效率、确保安全可靠对标成为紧迫的课题。由于保密要求,原研制的远程标校控制系统无法接入现有网络,而铺设专网的耗资巨大,性价比低,也非首选方案。近些年来,无线通信已经成为信息通信领域中发展最快、应用最广的技术,广泛应用于家居、农业、工业、航天等领域,已成为信息时代社会生活不可或缺的一部分[1],这种技术也为解决测量船远程控制标校设备提供了支持。本文通过对常用中远距离无线通信方式的比较,择优选择了无线网桥,采用了桥接中继的网络模式,通过开发远程设备端的网络控制模块,以及相应的控制软件,实现了测量船对远程设备的有效、安全控制。
2无线通信方式比较
无线通信技术是利用电磁波信号在自由空间中进行信息传播的一种通信方式,按技术形式可分为两类:一是基于蜂窝的接入技术,如蜂窝数字分组数据、通用分组无线传输技术、EDGE等;二是基于局域网的技术,如WLAN、Bluetooth、IrDA、Home-RF、微功率短距离无线通信技术等。在中远距离无线通信常用的有ISM频段的通信技术(比如ZigBee以及其他频段的数传模块等)和无线 网络技术 (比如GSM、GPRS以及无线网桥等)。基于ISM频段的数传模块的通信频率为公共频段,产品开发没有限制,因此发展非常迅速,得到了广泛应用。特别是近年来新兴的ZigBee技术,因其低功耗、低复杂度、低成本,尤其是采用自组织方式组网,对网段内设备数量不加限制,可以灵活地完成网络链接,在智能家居、无线抄表等网络系统开发中得到应用[2]。但是,对于本系统的开发而言,需要分别研制控制点和被控制点的硬件模块,并需通过软件配置网络环境,开发周期长,研制成本高,故非本系统开发的最优方案。
GSM、GPRS这种无线移动通信技术已经成为人们日常生活工作必不可少的部分,在其他如无线定位、远程控制等领域的应用也屡见不鲜[3],但是由于保密、通信费用、开发成本等因素,也无法适用于本系统的开发。而无线网桥为本系统的低成本、高效率的研发提供了有利支持,是开发本系统的首选无线通信方式。无线网桥是无线网络的桥接,它可在两个或多个网络之间搭起通信的桥梁,也是无线接入点的一个分支。无线网桥工作在2•4GHz或5•8GHz的免申请无线执照的频段,因而比其他有线网络设备更方便部署,特别适用于城市中的近距离、远距离通信。
3系统设计
该远程控制系统是以保障测量船对远端标校设备的有效控制为目标,包括标校设备的开关机、状态参数的采集等,主要由测量船控制微机、标校设备、网络控制模块、主控微机以及无线网桥等组成。工作流程为测量船控制微机或主控微机发送控制指令,通过无线网桥进行信息传播,网络控制模块接收、解析指令,按照Modbus协议规定的数据格式通过串口发给某一标校设备,该标校设备响应控制指令并执行;网络控制模块定时发送查询指令,并将采集的状态数据打包,通过无线发给远程控制微机,便于操作人员监视。网络通信协议采用UDP方式,对于测量船控制微机、主控微机仅需按照一定的数据格式发送或接收UDP包即可。网络控制模块是系统的核心部件,是本文研究、设计的重点。目前,常用的网络芯片主要有ENC28J60、CP2200等,这里选用了ENC28J60,设计、加工了基于STC89C52RC单片机的硬件电路。通过网络信息处理软件模块的开发,满足了网络信息交互的功能要求;通过Modbus串口协议软件模块的开发,满足了标校设备监控功能,从而实现了系统设计目标。
组网模式
无线网桥有3种工作方式,即点对点、点对多点、中继连接。根据系统的控制要求以及环境因素,本系统采用了中继连接的方式,其网络拓扑如图1所示。从图中可以清晰看出,这种中继连接方式在远程控制端布置两个无线网桥,分别与主控点和客户端进行通信,通过网络控制模块完成数据交互,从而完成组网。
安全防范
由于是开放性设计,无线网络安全是一个必须考虑的问题。本系统的特点是非定时或全天候开机,涉密数据仅为频点参数,而被控设备自身均有保护措施(协议保护)。因此,系统在设计时重点考虑接入点防范、防止攻击,采取的措施有登录密码设施、网络密匙设置、固定IP、对数据结构体的涉密数据采取动态加密等方式,从而最大限度地防止了“被黑”。同时,采用了网络防雷器来防护雷电破坏。
网络控制模块设计
硬件设计
网络控制模块的功能是收命令信息、发状态信息,并通过串口与标校设备实现信息交互,其硬件电路主要由MCU(微控制单元)、ENC28J60(网络芯片)、Max232(串口芯片)以及外围电路组成,其电原理图如图2所示。硬件设计的核心是MCU、网络芯片的选型,本系统MCU选用的STC89C52RC单片机,是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,可直接使用串口下载,为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。ENC28J60是由M-icrochip公司出的一款高集成度的以太网控制芯片,其接口符合协议,仅28个引脚就可提供相应的功能,大大简化了相关设计。ENC28J60提供了SPI接口,与MCU的通信通过两个中断引脚和SPI实现,数据传输速率为10Mbit/s。ENC28J60符合的全部规范,采用了一系列包过滤机制对传入的数据包进行限制,它提供了一个内部DMA模块,以实现快速数据吞吐和硬件支持的IP校验和计算[4]。ENC28J60对外网络接口采用HR911102A,其内置有网络变压器、电阻网络,并有状态显示灯,具有信号隔离、阻抗匹配、抑制干扰等特点,可提高系统抗干扰能力和收发的稳定性。
软件设计
网络控制模块的软件设计主要包括两部分,一是基于SPI总线的ENC28J60的驱动程序编写,包括以太网数据帧结构定义、初始化和数据收发;二是Modbus协议编制,其软件流程如图3所示。
的驱动程序编写
(1)以太网数据帧结构符合标准的以太网帧的长度是介于64~1516byte之间,主要由目标MAC地址、源MAC地址、类型/长度字段、数据有效负载、可选填充字段和循环冗余校验组成。另外,在通过以太网介质发送数据包时,一个7byte的前导字段和1byte的帧起始定界符被附加到以太网数据包的开头。以太网数据包的结构如图4所示。(2)驱动程序编写1)ENC28J60的寄存器读写规则由于ENC28J60芯片采用的是SPI串行接口模式,其对内部寄存器读写的规则是先发操作码<前3bit>+寄存器地址<后5bit>,再发送欲操作数据。通过不同操作码来判别操作时读寄存器(缓存区)还是写寄存器(缓冲区)或是其他。2)ENC28J60芯片初始化程序ENC28J60发送和接收数据包前必须进行初始化设置,主要包括定义收发缓冲区的大小,设置MAC地址与IP地址以及子网掩码,初始化LEDA、LEDB显示状态通以及设置工作模式,常在复位后完成,设置后不需再更改。3)ENC28J60发送数据包ENC28J60内的MAC在发送数据包时会自动生成前导符合帧起始定界符。此外,也会根据用户配置以及数据具体情况自动生成数据填充和CRC字段。主控器必须把所有其他要发送的帧数据写入ENC28J60缓冲存储器中。另外,在待发送数据包前要添加一个包控制字节。包控制字节包括包超大帧使能位(PHUGEEN)、包填充使能位(PPADEN)、包CRC使能位(PCRCEN)和包改写位(POVERRIDE)4个内容。4)ENC28J60接收数据包如果检测到为1,并且EPKTCNT寄存器不为空,则说明接收到数据,进行相应处理。
协议流程
本系统ModBus协议的数据通信采用RTU模式[5],网络控制模块作为主节点与从节点(标校设备)通过串口建立连接,主节点定时向从节点发送查询命令,对应从节点响应命令向主节点发送设备状态信息。当侦测到网络数据时,从ENC28J60接收数据包中解析出命令,将对应的功能代码以及数据,按照Modbus数据帧结构进行组帧,发送给从节点;对应从节点响应控制命令,进行设备参数设置。
4系统调试与验证
试验调试环境按照图1进行布置,主要包括5个无线网桥、1个主控制点、2个客户端、1块网络控制模块板以及标校设备等,主要测试有网络通信效果、网络控制能力以及简单的安全防护测试。测试结论:网络连接可靠,各控制点均能安全地对远端设备进行控制,具备一定安全防护能力,完全满足远程设备控制要求。
5结束语
本文从实际需要出发,通过对当下流行的无线通信技术的比较,选用无线网桥实现远控系统组网;通过开发网络控制模块,以及相应的控制软件编制,研制了一套用于测量船远程控制设备的系统。经几艘测量船的应用表明,采用无线网桥进行组网完全满足系统设计要求,具有高安全性、高可靠性、高扩展性等优点,在日趋繁重的保障任务中发挥了重要的作用。本系统所采用的无线组网方法,以及硬件电路的设计方案,对其他相关控制领域均有一定的参考价值。
改革开放以来，我国化工行业发展迅速，为国民经济发展做出了重要贡献。同时，我国化工行业经营环境也日趋复杂，面临的风险和安全隐患也越来越大。下面是我为大家推荐的化工类 毕业 论文，供大家参考。
化工类毕业论文 范文 一：化学工程学科集群分析
一、我国化学工程与技术专业学科集群现象
经过调查统计,我国共有100多所高校招有化学工程与技术专业硕士研究生,该专业研究方向过多,一个专业出现87个研究方向。研究方向的划分有的甚至是跨学科的。如化学工程与技术专业是属于工学的,应用化学专业是属于理学,可应用化学居然是化学工程与技术专业的一个研究方向。同属于一个研究方向,研究方向的名称也是多样化的,缺乏统一标准,如安徽大学、南昌大学的绿色化学工程,上海大学就称为绿色化学与工艺。为了解决上述问题,我们请教了化工领域的专家,给这87个研究方向做一个归类,分为9个大的方向(表1)。由表1可以发现我国化学工程与技术专业是存在学科集群现象的,表现在:专业的学科建设,已经不单是化学工程的问题,而涉及到了化学化工研究的所有领域,包括应用化学、环境化工、工业催化、资源与材料工程、新能源技术、生物工程与技术、过程系统工程、油气加工及石油化工等。我国化学工程与技术专业学科集群的力度较大,表现在:各个高校的研究方向基本上都比较多,如清华大学、中国矿业大学、北京工业大学、北京理工大学、华南理工大学、华东理工大学、上海大学等高校,其研究方向都是传统与现代并存,传统化学化工的研究方向所占比例较大,如化学工程,包含的研究方向较多。部分代表21世纪化学化工发展方向的研究方向,在很多学校都受到重视,如资源与材料工程,研究方向也比较多。
二、化学工程与技术专业学科集群的创新及竞争优势
本文选择山西省高校做研究,分析其师资力量情况,以分析化学工程与技术专业集群的创新及竞争优势。山西省作为我国化工3大生产基地,化学化工产业是山西省的支柱产业,化学化工专业是山西省高校、特别是工科院校的学科优势之一。选择山西大学、中北大学、太原理工大学的化学化工学院为样本(见表2),按照前文对学科集群的认识,这些学院都有9个以上相关专业和研究方向,已经形成了一定的学科集群规模。其中论文指该学院教师被SCI、EI、ISTP3大检索刊物收录的论文数。中北大学的数据包含了CA论文。山西大学的数据不包括ISTP论文。专著指该学院教师出版的学术专著数,不包括教材。项目及奖项指该学院教师申请的省部级以上项目、经费及省部级以上奖项。发明专利指:该学院教师申请并且授权的发明专利。3所高校的化学化工学院拥有一定数量的教授和博士生导师,博士学位的教师也占到了较大比例。3所学院教师的科研成果也较为可观,被3大检索刊物收录的论文数量较多,出版了一定数量的专著,申请了一定数量的国家自然科学基金项目。山西大学化学化工学院承担了国家自然科学基金的重大攻关项目,以及“863”项目,甚至获得了国家科技进步奖和国家技术发明奖二等奖各1项。中北大学化学与环境学院承担过“973”项目,获得过国家技术发明二等奖1项,三等奖2项,国防科学技术一等奖2项。中北大学和山西大学还拥有发明专利十几项。从师资力量来看,应该说学科集群让山西省高校化学化工领域的创新取得了一定的成就,使得山西省高校化学化工专业在全国具有了一定的竞争优势和影响力。
三、化学工程与技术专业学科集群的协同创新模式
山西大学至今已与国内20余所高校、科研院所建立了学术交流与合作关系;与日本岩手大学、香港浸会大学等国家和地区的高校及科研单位签订协议,开展交流。在校企合作方面,与山西三维集团股份有限公司、太原钢铁(集团)公司、天脊集团等大型企业,在产品研发、岗位培训等多方面进行了良好的合作。太原理工大学与山西化工研究所建立了山西省化学工程技术中心,还与山西焦化集团公司等6个企业建立了长期稳定的产学研合作关系。中北大学安全工程系与航天一院、航天三院、北京理工大学、南京理工大学、第二炮兵工程学院、西安近代化学研究所等科研机构和相关生产企业进行了卓有成效的科研项目合作。从产学研合作角度来看,三所高校都与国内外相关院校、科研院所和企业建立了良好的产学研合作关系。从企业合作的视角来看,在研发方面,与山西省的产业集群密切相关,合作领域主要为新能源技术、环境化工、生物工程与技术。3所高校的化学工程与技术学科集群与山西省的产业集群具有一定的协同关系,构建了学科集群与产业集群协同创新的模式,围绕着山西省的产业特色,为山西省地方经济服务。
四、我国化学工程与技术专业集群的路径
从以上3所高校的情况来看,基本上已经完成了单个高校某个学科的集群,在3所高校内部相关专业之间建立了学科集群,集群的方式是建立化学化工学院,统筹化学化工各个专业,从多学科、多专业、多研究方向的角度,进行学科集群。关于区域性学科集群,即单个高校与该高校所在地高校、研究所和企业之间的集群,3所高校都作出了一定的努力,也取得了一定的实效。集群的方式是产学研合作,与山西省高校、科研院所和企业建立合作关系,从而服务地方经济。关于跨区域性学科集群,即单个高校与该高校所在地之外高校、研究所和企业之间的集群,中北大学有一定的建树,却没有进一步深入。中北大学之所以能够有一定建树的原因是该校原来是部属院校,与其他部属院校具有一定的合作关系。因此,中北大学的跨区域学科集群,仅仅局限于与兄弟院校的合作,还没有进一步深入到与其他省份企业的合作上。
五、结论
第一,我国高校化学工程与技术专业有87个研究方向,扩散性较强,涉及到了化学化工的各个领域,表明该专业的建设具有学科集群现象,并且已经以建院的形式,完成了单个高校某个学科的集群。第二,学科集群有利于团队建设,从而能够产生一定的创新成果,与产业集群一样,使得高校学科建设具有一定的竞争优势和影响力。第三,学科集群与高校所在地产业集群存在一定的协同关系,也就是说,学科集群首先必须与高校所在地经济发展特色密切相关。只有这样,才能实现产学研结合,服务地方经济。第四,从学科集群的路径来看,单个高校某个学科的集群已经完成,区域性学科集群也具有了一定的规模,跨区域性学科集群还有待于进一步发展。当然,我们相信,在区域性学科集群发展到一定程度后,必然会走向跨区域性学科集群。
化工类毕业论文范文二：生物质化学人才培训思考
一、生物质化学工程人才的需求分析
能源是人类社会赖以生存和发展的基础。随着经济的飞速发展,我国能源消耗快速增长,已跃居世界第二大能源消费国。我国能源总量和人均占有量却严重不足,石油供需约缺口1亿吨,天然气供需约缺口400亿标准立方米。而且,由于清洁利用的技术难度较大,化石能源在使用过程中引发了诸多的环境问题。生物质能是第四大一次能源,又是唯一可存储和运输的可再生能源。发展生物质能将缓解能源紧缺的现状和减少化石能源造成的环境污染。我国幅员辽阔,又是农业大国,生物质资源十分丰富。据测算,我国目前可供开发利用的生物质能源约折合亿吨标准煤。国家“十一五”发展规划明确提出“加快发展生物质能”。同时,随着化石资源日益枯竭,化学工业的原料也将逐步由石油等碳氢化合物向以生物质为代表的碳水化合物过渡。目前,世界各国纷纷把发展生物质经济作为可持续发展的重要战略之一。以生物质资源替代化石资源,转化为能源和化工原料的研究受到普遍重视。政府、科研机构和道化学、杜邦、中石油、中石化、中粮等大型企业争相研发和储备相关技术,并取得了一系列重大进展。海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和龙岩卓越新能源发展有限公司,依托我国自主知识产权的生物柴油生产技术,相继建成规模超过万吨的生产线,产品达到了国外同类产品的质量标准,各项性能与0#轻质柴油相当,经济效益和社会效益俱佳。我国对以生物质为原料生产化学品(即生物基化学品)极为重视,已列入科技攻关的重点。例如,生物柴油生产过程中大量副产的甘油是一种极具吸引力的非化石来源的绿色化工基础原料。从甘油出发生产1,2-丙二醇、1,3-丙二醇和环氧氯丙烷等大宗化工产品,已经实现或接近产业化。新兴产业的发展,最根本的是靠科技的力量,最关键的是要大幅度提高自主创新能力,其核心是人才的竞争。浙江是经济大省和能源小省,能源资源低于全国平均水平,一次能源消费自给率仅为5%;而气候条件优越,是我国高产综合农业区,森林覆盖率达60%,生物质资源居全国前列。浙江省乃至全国的生物质能源产业和生物质化学工业的蓬勃发展,对生物质化学工程人才的需求十分迫切。
二、生物质化学工程人才的知识结构
生物质化学工程(专业)模块是一个新生事物,并未包含在《全国普通高等学校本科专业目录》之中。在《专业目录》中与之接近的是生物工程专业。生物工程专业培养掌握现代工业生物技术基础理论及其产业化的原理、技术 方法 、生物过程工程、工程设计和生物产品开发等知识与能力的高级专业人才。生物工程专业重点关注围绕生物技术进行的工程应用,而生物质化学工程重点关注通过化学工程技术(包括生物化工技术)对生物质资源进行加工利用的工业过程。可见,生物质化学工程(专业)模块与生物工程专业的人才培养目标和知识体系存在着明显差异,其人才培养模式仍处于探索之中。生物质的组织结构与常规化石资源相似,加工利用化石资源的化学工程技术无需做大的改动,即可应用于生物质资源。但是,生物质的种类繁多,分别具有不同的特点和属性,利用技术远比化石资源复杂与多样。可见,生物质化学工程人才必须具有扎实的化学工程基础,并熟悉各类生物质资源的特点、用途和转化利用方式。因此,浙江工业大学将生物质化学工程人才的培养目标定位为:既能把握和解决各种化工过程的共性问题,胜任化工、医药、环保和能源等多个领域的科学研究、工艺开发、装置设计和生产管理等工作;又能将化学工程的基础知识灵活运用于生物质资源的转化利用和生物质化工产品的生产开发等领域,胜任生物质能源和生物质化工等新兴行业的工作。
三、生物质化学工程人才培养的探索与实践
(一)组织高水平学术会议,营造人才培养氛围
2007年4月,浙江工业大学与中国工程院化工、冶金与材料工程学部和浙江省科技厅共同主办了“浙江省生物质能源与化工论坛”。中国工程院学部工作局李仁涵副局长分析了我国能源技术的发展状况,强调了发展生物质能需注意工艺过程的绿色化。浙江省科技厅寿剑刚副厅长介绍了浙江省能源消费状况和新能源技术研发动态,鼓励省内外的科技工作者为改善浙江省能源紧缺现状而努力工作。浙江工业大学党委书记汪晓村回顾了浙江工业大学的发展历程,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域的科学研究特色和人才培养思路。浙江工业大学的计建炳教授和石油化工科学研究院的蒋福康教授主持了学术交流与讨论。闵恩泽、李大东、舒兴田、岑可法、沈寅初、汪燮卿等六位院士分别从我国发展生物能源的机遇与挑战、我国生物质能源产业发展状况、生物质燃料(清洁汽柴油、生物柴油)利用技术、生物柴油联生产物利用技术和以生物质为原料进行化工生产等几个方面进行了精辟论述。2009年4月,浙江工业大学承办了“中国工程院工程科技论坛第84场———生产生物质燃料的原料与技术”。浙江工业大学副校长马淳安教授在开幕式上致辞,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域开展的科学研究和人才培养工作。浙江省可再生能源利用技术重大科技专项咨询专家组组长、浙江工业大学化工与材料学院生物质能源工程研究中心主任计建炳教授主持了学术交流与讨论。国家最高科学技术奖获得者、两院院士闵恩泽做了题为“21世纪崛起的生物柴油产业”的 报告 ,重点阐释了我国发展生物能源和生物质化工的机遇与挑战。在两次会议上,来自石油化工研究院、清华大学、浙江大学、浙江工业大学、浙江省农业科学院、中国林业科学研究院和中粮集团等单位的专家学者分别介绍了生物质原料植物的选育、生物质原料的收储运物流供应体系、生物质原料的梯级利用、生物质液体燃料的制取技术、生物柴油的生产实践及其副产物综合利用和生产生物柴油的反应器技术等方面的研究进展。会议期间,闵恩泽院士等人应邀参加了浙江工业大学化学工程与工艺专业建设暨生物质化学工程专业方向建设研讨会。闵恩泽院士指出,迈入21世纪以来,针对日趋严峻的能源危机和环境危机,国家高度重视能源替代战略的发展和部署,新能源代替传统能源、优势能源代替稀缺能源、可再生资源代替非可再生资源是大势所趋;因此,化学工程与工艺专业根据国家发展需求调整学科设置、进一步促进交叉学科的发展也势在必行。闵恩泽院士认为,在降低能耗和保护环境的时代背景下,生物质能源和生物质化工的产业发展为生物质化学工程人才提供了广阔的发展空间,生物质化学工程(专业)方向的建设思路符合当今化工产业的发展趋势。近距离接触学术泰斗,聆听专业领域的前沿进展,极大地激发了学生们的学习兴趣。通过组织高水平学术会议,浙江工业大学营造了培养生物质化学工程人才的良好氛围。
(二)理论与实验课程体系
根据人才培养目标定位,浙江工业大学将生物质化学工程(专业)模块的主干学科确定为化学工程与技术,针对生物质资源加工利用过程的特点,对化工原理、化学反应工程、化工热力学、化学工艺学、化工设计、分离工程和化工过程分析与合成等主干课程的教学内容进行了梳理。此外,增设了生物质化学与工艺学和生物质工程两门专业课程。生物质化学与工艺学重点讲授糖类、淀粉、油脂、纤维素、木质素、甲壳素、蛋白质、氨基酸等生物质的结构、性质、用途,以及加工转化为化工产品的生产工艺。生物质工程从原料工程学、转化过程工程学和产品工程学等角度出发,为学生讲授生物质资源转化利用过程中的工程原理、工程技术和生产实例。化学工程与工艺国家特色专业综合实验室在中央与地方共建高等学校共建专项资金的资助下,为生物质化学工程(专业)方向增设了酯交换法制备生物柴油和生物质热解制备生物原油两个实验,并在积极筹备开设生物柴油品质测定、淀粉基两性天然高分子改性絮凝剂的制备和易降解型纤维素-聚乙烯复合材料的制备等实验。
(三)实习、实践和毕业环节
生物质化学工程模块依托化学工程省级重点学科和生物质能源工程研究中心建设,师资力量雄厚,拥有专职教师14人。其中,正高职称5人,副高职称7人,11人具有博士学位,7人具有海外 留学 经历。生物质化学工程模块教师的科研成果成功实现产业转化,与企业建立了良好的合作关系。生物质化学工程模块不断加强产学研合作,与宁波杰森绿色能源科技有限公司、温州中科新能源科技有限公司等企业签订了共建大学生创新实践基地的合作协议,设立了企业专项奖助学金,拓展了实习实践 渠道 ;还依托化工过程模拟基地,引入计算机模拟实习、沙盘模拟等方式,丰富了生产实习环节的教学手段。同时,生物质化学工程模块修订完善生产实习教学大纲和教学计划,根据实习厂和仿真软件编写实习手册,强化对实习的质量监控与反馈,建立科学合理的考评体系;增加“内培外引”师资的力量,加快实习指导师资队伍建设;从实习方式、实习内容、考核办法和师资队伍等多个角度出发,确保生产实习教学质量的全面提高,强化学生的工程意识和实践能力,培养学生的创新意识和创新能力。生物质化学工程模块教师承担了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金、浙江省科技厅重大招标项目、浙江省科技计划项目和企业委托开发项目数十项。从这些科研和工程开发项目中选取的毕业环节课题,更加贴近科学研究、工程设计或工业生产的实际情况,能够全面检验学生所学的理论知识及其综合运用能力,全方位增强学生结合工程实际,发现问题、分析问题和解决问题的能力,为学生步入工作岗位打下良好基础。依托实践教学平台,从“产品工程”的理念出发,选取若干个恰当的产品,串联实验、课程设计、实习、毕业环节和课外科技活动等教学内容,帮助学生理顺知识体系,建立起绿色化学和节能环保的基本理念。以生物柴油为例,核心反应是酯交换反应,可以采用水力空化等技术强化反应过程;产物需要采用精馏方法分离,生产废水需要采用电渗析等方法加以分离;生产过程中还涉及流体流动和传热等问题;生物柴油这一产品可以将多个实验内容组合成一个有机整体,有效降低实验原料的消耗。教学可以选取其中部分内容作为单元设备设计进行,可以将生物柴油生产车间作为化工设计的教学内容,可以选取部分内容作为学科课外科技项目或毕业环节的研究内容,还可以将生物柴油生产作为创业大赛的竞赛内容。学生可以到生物柴油生产企业进行实习,将工艺革新、过程强化和产品工程融为一体,并通过实验室规模与工业化规模的对比,强化工程意识。
随着科技负效应的显现,工程伦理越来越受的人们的重视。化学工程有着与其他工程不同的特点。下面是我为大家整理的化学工程应用 毕业 论文，供大家参考。
《 化学工程中计算流体力学应用分析 》
摘要：计算流体力学是以多种计算方程为基础，在多种化学反应设备中进行能量、质量和动量的综合计算，分析出不同守恒定律中，这些变量的主控形式和变化规律，从而优化工程设计和工艺设备，提高化学反应中正向变化的进行，提高热量交换和原材料的反应速率等。从化学工程经济效益的角度分析，有利于工程成本的节约，提升了经济回报。 文章 计算流体力学的基本原理进行分析，并 总结 了其砸你化学工程中搅拌、热交换、精馏塔和化学反应工程的具体应用。
关键词：计算流体力学;求解;基本原理;化学工程;应用
化学工程在我国具有较长的研究与应用历程，并在实际的生产与生活中取得到巨大的应用成效，不仅能够供给正常的生活需求，同时根据新材料的开发，能够满足现代型环保材料的使用。在化学工程中，较多的反映环境和反应机制都是在溶液中进行的，具有质量守恒和热量守恒定律的应用。而这种质量与能量的关系正是计算流体力学的主要原理。通过对实际应用环境和原理的分析，能够优化工程设计和工艺改进，提高化学工程的生产效率。
1计算流体力学在化学工程中的基本原理
计算流体力学简称CFD，是通过数值计算 方法 来求解化工中几何形状空间内的动量、热量、质量方程等流动主控方程，从而发现化工领域中各种流体的流动现象和规律，其主要以化学方程式中的动量守恒定律、能量守恒定律及质量守恒方程为基础。一般情况下，计算流体力学的数值计算方法主要包括数值差分法、数值有限元法及数值有限体积法，其也是一门多门学科交叉的科目，计算流体力学不仅要掌握流体力学的知识，也要掌握计算几何学和数值分析等学科知识，其涉及面广。
针对计算流体力学的真实模拟，其主要目的是对流体流动进行预测，以获得流体流动的信息，从而有效控制化工领域中的流体流动。随着信息技术的发展，市场上也出现了计算流体力学软件，其具有对流场进行分析、计算、预测的功能，计算流体力学软件操作简单，界面直观形象，有利于化学工程师对流体进行准确的计算。
2计算流体力学砸你化学工程中的实际应用
在搅拌中的应用分析
在搅拌的化学反应中，反映介质之间的流动性比较复杂，依据传统的计算形式根本无法解决，并在化学试剂在搅拌中存在不均匀扩散的特点，在湍流的形式中能量的分布状况也存在着空间特点。若是依据实验手段测得反映中物质、能量和质量的变化规律，其得出的结构往往存在较差时效性，实验骗差加大。
通过对二维计算流体力学的应用，能够对搅拌中流体的形式进行模拟，并进行质量、能量等数据的验证。但是流体的变化，不仅与化学试剂的浓度、减半速度有关，还与时间、容器的形状等有着之间的联系，需要建立三维空间模拟形式进行计算流行力学。随着科学技术和研究水平的提高，在通过借助多普勒激光测速仪后，已经对三维计算形式有了较大的突破，这对于化工工程中原料的有效应用和工程成本的减低具有促进的作用，但是在三维计算流体力学中还存在一定的缺陷，需要在今后的研究中不断的完善。
在化学工程换热器中的应用分析
换热器是化学工程中主要的应用设备，通过管式等换热器、板式换热器、冷却塔和再沸器等的应用，能够有效的控制化学试剂在反应中的温度变化。其中根据换热器的形式不同，计算流体力学的方式也就不同。在管式换热器中主要是通过流体湍流速度的改变，增加换热速率的。在板式换热器中是通过加大流体的接触面积，提高换热效率的。而在冷却塔和再沸器中，热量交换的形式更为复杂，但是却群在重复性换热的特点，增加了换热的时间，提高了换热的效果。从总体上分析，计算流量力学中，需要对温度变化、流体的速度变化、热交换面积变化和时间变化进行分析。通过CFD计算流体力学的应用，能够计算出不同设备的热交换效果，并根据生产的实际需求进行换热器的选择使用。
在精馏塔中的应用
CFD已成为研究精馏塔内气液两相流动和传质的重要工具,通过CFD模拟可获得塔内气液两相微观的流动状况。在板式塔板上的气液传质方面,Vi-tankar等应用低雷诺数的k-ε模型对鼓泡塔反应器的持液量和速度分布进行了模拟,在塔气相负荷、塔径、塔高和气液系统的参数大范围变化的情况下,模拟结果和现实的数据能够较好的吻合。
Vivek等以欧拉-欧拉方法为基础,充分考虑了塔壁对塔内流体的影响,用CFD商用软件FLUENT模拟计算了矩形鼓泡塔内气液相的分散性能,以及气泡数量、大小和气相速度之间的关系,取得了很好的效果。在填料塔方面,Petre等建立了一种用塔内典型微型单元(REU)的流体力学性质来预测整塔的流体力学性质的方法,对每一个单元用FLUENT进行了模拟计算,发现塔内的主要能量损失来自于填料内的流体喷溅和流体与塔壁之间的碰撞,且用此方法预测了整塔的压降。
Larachi等发现流体在REU的能量损失(包括流体在填料层与层之间碰撞、与填料壁的碰撞引起的能量损失等)以及流体返混现象是影响填料效率的主要因素,而它们都和填料的几何性质相关,因此用CFD模拟计算了单相流在几种形状不同的填料中流动产生的压降,为改进填料提供了理论依据。CFD模拟精馏塔内流体流动也存在一些不足,如CFD模拟规整填料塔内流体流动的结果与实验值还有一定的偏差。这是由于对于许多问题所应用的数学模型还不够精确,还需要加强流体力学的理论分析和实验研究。
在化学反应工程中的应用研究
在化学反应工程中，反应物和生成物的化学反应速率与反应器、温度和压力等有着较大的联系，在实际的反应中可以利用计算流体力学进行数据的获取。但是这数据的获取具有一定的温度限制，当反应中温度过大，就会造成分子的剧烈运动，其运动轨迹的变化规律就会异常，在利用计算流体力学的模型计算中，计算数据与实际情况会发生较大的偏差。由于高温中分子的运动轨迹和运动速度难以获取，在计算流体力学的实际计算中，就要借助FLUENT进行三维建型，并利用测速反应器进行速度的测量，通过综合的比较分析，利用限元法进行数据的计算。可以得出不同环境下的反应器的流线、反应器内部的浓度梯度及温度梯度。通过CFD软件预测反应器的速度、温度及压力场，可以更进一步理解化学反应工程中的聚合过程，详细、准确的数据可以优化化学反应中的操作参数。
3结束语
计算流体力学对于化学工程的应用具有实际意义，并在经济效益的提高上具有重要的价值，在近几年，化学工程技术人员不断的计算流体力学中展开研究，以二维空间计算和模拟为基础，不断的完善三维空间的流量计算，并得出了一系列的流体流动规律。根据计算流体力学在化学工程中的广泛应用，在今后的化学工程发展中，应加强此类学科的教学与延伸，提供出更有效的反应设备和工艺操作。
参考文献
[1]余金伟,冯晓锋.计算流体力学发展综述[J].现代制造技术与装备,2013(06).
[2]舒长青,王友欣.计算流体力学在化学工程中的应用[J].化工管理,2014(06).
《 能源化学工程专业化工热力学教学思考 》
[摘要]《化工热力学》是能源化学工程专业一门理论性和逻辑性较强的专业基础课，文章阐述了作者在《化工热力学》课程教学过程中如何提高学生对学习本课程兴趣的教学实践和教学体会。通过明确教学内容和教学主线，改变传统的单一的课堂教学，将课堂教学与学科动态及工程实践密切结合，激发学生学习兴趣，培养学生自主学习能力和工程意识，以满足培养能源化学工程领域领军人物的要求。
[关键词]化工热力学;能源化学工程;教学实践;教学体会
化工热力学是化工类学生的专业必修课程之一，主要讲述热力学定律在化学工程领域的应用，包括化工过程中各种形式的能量之间相互转换规律及过程趋近平衡的极限条件等。它是培养学生分析和解决实际化工问题思维方法的重要专业理论基础课[1-3]。然而该课程的课程内容抽象、计算繁琐，学生感到非常难学又缺乏实际应用，在课程学习过程中学生产生恐惧和厌学心理，达不到良好的教学效果，因此，我们对该课程的教学内容和 教学方法 进行一些改革和尝试，希望激发学生学习的兴趣，进而更好地掌握这门课程，为后续专业课程的学习夯实基础。
武汉大学2013年新开设的能源化学工程专业是由1958年原武汉水利电力学院开办的“电厂化学”专业发展而来，主要面向电力行业及高效洁净能源领域(包括超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等)，培养掌握化学与化工基础理论及能源化学专业知识和技能的未来行业发展的领军人物。
目前，本专业主要有水处理、材料腐蚀与防护、化学监督与控制、能源化学四个主要研究方向。为了适应学校对新专业发展和一流学科建设的要求，2015年在本专业大三学生中新增设了《化工热力学》这门化工类专业的专业基础课程。如何调动学生的课堂积极性，培养学生的创新能力，夯实学生的专业基础，使他们在54学时的学习过程中理解并掌握本门课程的基本概念，并且将抽象的理论与实际的能源化学过程联系起来是本课程的核心教学任务。本文结合我校能源化学工程专业的培养目标，浅谈《化工热力学》的教学体会，着重对教学方式进行了探索和实践，为培养能源化学工程领域的领军人物奠定基础。
1明确教学内容与课程主线
结合我校《化工热力学》课程以工程应用为中心、专业研究方向覆盖面广等特点，我们选用了朱自强等编著、化学工业出版社出版的《化工热力学》作为教材[4]，同时，也鼓励学生使用部分参考教材(《化工热力学》，冯新等编，2008;《化工热力学(第二版)》，陈钟秀等编，2000;《化工热力学导论(原著第七版)》，.史密斯等编，刘洪来等译，2007)[5-7]。化工热力学发展时间较长，已形成较完整的知识体系，如何在54学时内有效地把关键知识点教授给学生是本课程教学实践的关键。
由于本专业学生在大二《物理化学》课程中已经系统学习了理想气体相关的状态方程及其应用，因此在本课程教学中不再赘述，而是重点介绍工程实际应用较多的二参数状态方程、化工热力学分析、溶液热力学、流体相平衡和化学反应平衡等。在教学实践中，首先，详细分析《化工热力学》教材结构，围绕主线内容合理编排知识点;其次，建立好各知识点之间的逻辑关系，让学生在大脑中建立化工热力学框架图;最后，根据能源化学工程专业的需要，适当删减补充了教材内容，结合学科动态，增强化工热力学的应用能力，如燃料电池开路电压的计算、水/二氧化碳共电解制合成气过程中气体组成的计算等。
2改变单一课堂教学模式，培养学生自主学习能力
化工热力学课程设计的公式多而繁杂，学生在开始学习阶段容易产生恐惧厌学心理，传统的单一课堂教学模式具有“教师主导学生学习”的特点，与本课程“教师引导学生学习”的教学目的存在较大偏差。因此，应改变传统单一课堂讲授模式，充分采用“启发式”和“参与式”相结合的教学方法。
首先，教师在 课前预习 阶段设疑(提出问题)，促使学生思考，复习旧知识，预习新知识;其次，教师在教学实践过程中采用多媒体和板书相结合的教学方式解疑(解决问题)，并通过对例题和习题的讲解加深学生对化工热力学原理、方法和应用的理解，同时，教学过程中应避免陷于抽象的说教和枯燥的公式推导之中，重点讲述化工热力学知识点的应用条件和物理意义;最后，课堂教学结束后，教师主动与学生面对面交流答疑(探讨问题)，并设置思考题让学生查阅相关资料。通过“设疑—解疑—答疑”的渐进式教学方法达到对关键知识点举一反三的目的，同时，吸引学生注意力，培养学生自主学习能力，提高学生学习的积极性和主动性。
3课堂教学与工程实践密切结合，培养学生初步的工程观点
化工热力学由于理论性较强、基本概念多且抽象，而且本科生在学习过程中接触科研课题及工程实践的机会较少，将课堂教学内容与科研课题及工程实践紧密结合起来，建立“以应用为中心”、“探究式”的特色教学模式，紧密联系我校在能源化学工程领域(特别是超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等方面)开发利用的化学工程实际问题，把学科前沿领域的科研成果带入课堂，可以使他们强化科研思想、激发听课兴趣、培养创新能力;同时，可以让学生获取利用化工热力学基本原理解决工程实际问题提供思路和方法，培养学生初步的工程观点。
4考核方式方法研究
传统的期末一张考卷为准的考试方式不利于学生能力的培养，也不能全面地体现学生对所学知识的掌握程度，为了更加系统全面地评价学生对课程内容的认识情况，我们对课程的考核方式方法进行了改革探索。目前，课程成绩总评包括平时成绩和期末成绩两部分，其中平时成绩包括学生的课堂综合表现、课程预习、作业三个部分，各占10%;期末考试采用开卷方式考试，考试的题目偏重于对知识点的理解和其在能源化学过程中的应用。然而由于该课程的课程内容抽象、计算繁琐，教学过程中发现仍有部分学生存在畏惧厌学心理，因此，在今后的教学实践中应考虑进一步激发学生的学习兴趣，增强学生的主观能动性，在课堂教学中引入分组讨论，开展导向性的专题研究，将课程内容与能源化学过程(特别是学科动态)相结合，培养学生查阅资料和分工协作的能力，为学生下一步学习专业课程夯实基础。
5结束语
在《化工热力学》课程的教学实践和尝试中，首先要明确教学内容与主线，打破单一的学生被动听讲的模式，理论联系实际应用，调动学生学习的积极性和主动性，激发学生对教学内容的兴趣，并且在教学的过程中对教学方法进行改革创新，因材施教，为学生下一步学习更专业的能源化学工程知识和从事新能源行业工作奠定扎实的基础。
参考文献
[1]陆小华，冯新，吉远辉，等.迎接化工热力学的第二个春天[J].化工高等 教育 ，2008，3：19-21.
[2]梁浩，刘惠茹，王春花.《化工热力学》教学实践与尝试[J].广东化工，2010，37(1)：157-158.
[3]李兴扬，唐定兴，沈凤翠，等.化工热力学教学改革与体验[J].化工高等教育，2011，3：71-73.
[4]朱自强，吴有庭.化工热力学(第三版)[M].北京：化学工业出版社，2009.
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[6]陈钟秀，顾飞燕，胡望明.化工热力学(第二版)[M].北京：化学工业出版社，2000.
[7]史密斯JM，范内斯HC，阿博特MM，等编;刘洪来，陆小华，陈新志，等译.化工热力学导论(原著第七版)(IntroductiontoChemicalEngineeringThermodynamics，SevenEdition).北京：化学工业出版社，2007.
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MATLAB在化学工程与工艺实验数据处理中的应用*摘要]本文对MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行了初步的尝试,传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。本文以“化工原理”实验为例,利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。[关键词]化学工程与工艺;专业实验;数据处理;Matlab一、引言化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。专业实验不同于基础实验,其目的不仅仅是为了验证一个原理、观察一种现象或是寻求一个普遍适用的规律,而应当是为了有针对性地解决一个具有明确工业背景的化学工程与工艺问题。[1]化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。由于人力、物力、时间等条件的限制,任何实验所能完成的实验点都是有限的,如何根据这些有限的实验点归纳出各参数之间的关系,便是实验数据的处理问题。由于化工过程的复杂性,实验过程中各参数之间的关系往往是非线性的,数据处理或数据拟合的工作量往往比较大,且计算过程也比较繁琐。若能利用计算机进行数据处理,不仅处理结果的准确度很高,而且还会省下很多不必浪费的人力和时间,大大提高了工作效率。Matlab是集数学计算、结果可视化和编程于一身,能够方便地进行科学计算和大量工程运算的工程软件。它具有简单易用、人机界面良好,能使繁琐的科学计算和编程变得日益简单和准确有效。[2]本文以两个化工原理实验为例,阐述利用Matlab软件处理化工实验数据与人工处理相比较带来的方便,而且数据的结果更精确,误差更小。Matlab软件是一种简单易学的编写语言。它具有支持多平台操作系统(Windows、Unix等)、编写效率高、用途广泛、功能超强、程序极容易维护等等优点。二、数据处理程序的设计(一)程序框图由于化工实验有很多,而且每一个实验数据的处理的步骤、公式都不一样,所以很难用一个程序来描述。但是,每一个实验都有类似之处,因此每一个程序都可以用如图2-1来描述。这样则可以利用Matlab中的polyfit()函数进行线性拟合,此即为本文编写数据处理程序的基本原理。3.基本数据库从文献中只能查出特殊温度下的物性数据。例如:10℃、20℃、30℃等。但是工业生产中的温度就不可能那么凑巧和文献符合,因此,需要我们进行计算。平时学习中遇到这样的问题,我们往往是选两个相近的数据近似认为它们是线性关系,然后采用内插或外推法计算出工作温度下的物性常数。本文中所编写的程序把温度与密度、温度与粘度进行多项式拟合,使它们之间有两两对应关系。即在程序运行后,只需输入工作温度,程序就可以得到该温度下所需的物性常数。(三)程序的调试与运行结果1.流体阻力原始数据输入三、结论在化学工程与工艺实验中用Matlab软件处理实验数据是很有必要的。以本文中的化工原理实验为例,每一次实验都有大量的数据要处理,我们只要处理自己的原始数据,但教师在批改时就要把我们所有的实验数据都要计算,这个工作量是很大的。有了数据处理程序,教师只需要输入原始数据,运行程序后,就可了解学生的实验是否做得好、实验数据处理结果是否准确,这就可以节省很多的时间。在实际工程中,需要处理的数据更多,计算公式更加复杂,有时为了导出计算公式,还需要建立复杂的数学模型,手工计算基本是不可能完成的。因此,把Matlab软件应用到化学工程与工艺实验中进行实验数据的处理是十分必要的。(责任编辑:张明德)参考文献:[1]房鼎业,乐清华,李福清主编.化学工程与工艺专业实验[M].北京:化学工业出版社,2000.[2]李丽,王振领编著.MATLAB工程计算机应用[M].北京:人民邮电出版社,2001.[3]黄华江编著.实用化工计算机模拟———MATLAB在化学工程中的应用[M].北京:化学工业出版社,2004.[4]姚玉瑛主编.化工原理(新版)(上册)[M].天津:天津大学出版社,2003.