自动控制技术论文范文

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主要是用作配电网的改造，其广阔的覆盖范围和迅速的传播速度使配电效率得到大幅度提升。计算机技术在发电、配电、变电、输电等环节起到十分重要的作用，形成了主站、子站、光纤终端组成的网络系统，这种合理化的格局，能够有效提升传输速度。（3）变电系统能使高负荷供电站运行更加稳定，自动化技术主要通过现代通信技术、信号处理和计算机技术实现对设备的检测，实现功能的优化和重组，有效控制电力系统的安全运行。

2计算机远动控制技术的应用分析

计算机远动控制技术的应用主要是通过遥测、遥信、遥控以及遥调等功能实现的，计算机远动控制技术是电力系统自动化技术中的核心技术，其在电力系统运行中发挥着重要的作用，尤其是在电力系统中的数据采集、通信传输以及信道编译码等环节中占据着重要的地位。其中，计算机远动控制技术的工作原理如图1所示。2．1远动控制技术中的数据采集技术远动控制技术中的数据采集技术主要有A／D技术和变送器技术等，其处理的信号多数为0～5V的TTL电平信号，而在电力系统自动化技术中，多数采用大功率参数，为了实现采用远动控制技术处理电力系统中的信号，只有通过变送器将大功率参数转变为TTL电平信号，从而达到遥信信息的编码和遥测信息的采集任务。其中在电力系统中，其遥信信息需要经过采集遥信对象的状态，将采集到的描述遥信对象状态的二进制位编进具体的遥信码中这2个途径进行传送，然后再通过数字多路开关将电力系统各路的遥信状态输出到接口电路中，最后通过接口电路将遥信信息送入到CPU系统中进行处理，从而实现遥信信息编码。2．2信道编译码技术分析在计算机远动控制技术中的信道编译码技术主要有编码、译码以及信息传输协议（规约）等。在电力系统自动化控制中，想要实现采用远动控制技术进行信息采集，则必须通过通信信道传输到调控中心才能使用。因此在电力系统自动化控制中，为了进一步保证传送的信息具有非常好的抗干扰能力，必须要对信息进行信道编译码，其中数字传输系统模型如图2所示。在上述电力系统自动化系统中，通过采用远动控制进行数字传输中，其干扰是不可避免的，而通过信道编译码能够有效克服通道中的干扰，其中，信道编译码的方法主要采用线性分组码中的循环码进行编译码。2．3循环式数据传送规约远动控制技术在变电站、电厂以及调度中心的数据通信应用中，首先需要在信道编译码前，预先设定通信方式和数据格式，也就是通信信息传输协议（规约），以保证电力系统中数据通信的可行性。另外，在电力系统远动控制技术中，其数据传输主要是以帧结构的形式进行传输的，其中重要的遥测信息主要安排在A帧，次要遥测信息安排在B帧，一般遥测信息安排在C帧。通过采用帧格式进行包装后，电力系统中的数据就能够有效按照规约进行传送，从而实现信道全部编译工作，实现对电力系统的全方位监控。

3电力系统自动化技术的发展及建议

对于电力系统自动化的发展方向，应从以下几点出发：（1）兼顾提高经济效益和改善自动化服务水平，我们追求的自动化技术应向着更优化、更具实效性、更加智能化、区域覆盖更广的方向前进。（2）加强电力自动化系统的设备稳定性，有效保障其安全运行，尽量减少大面积停电，建立一系列行之有效的处理机制，将停电损失降到最低。（3）开拓电力系统自动化的数字化之路，使数据更加全面，数字更加精准，力求节省更多时间和人力。（4）随着科技的不断进步，各种先进设备相继出现，对电力企业的工作人员提出了更高的要求，加强电力企业人员的技能培训和技术队伍建设，注重对新技术高素质人才的引进和吸收，培养全面发展的技术人才，鼓励员工以先进的理论知识和丰富的实践武装自身，投入更多精力到电力自动化的发展中去，推进电力自动化的发展进程。（5）在全球能源危机的严峻形势下，正是挑战电气自动化进程的关键时期，要以可持续的发展观，改善传统的管理模式，从整体化逐步转变为分布式、集约化的运营模式，实现能源利用的最大化、功耗的最小化、资金节约化。

4结语

篇2

关键词：机械制造数控技术

引言

在机械制造业中，数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧，传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。面对多品种小批量生产比重的加大，产品交货质量和成本要求的提高，要求现代的制造技术具有很高的柔性。如何能增强机械制造业对外界因素的适应能力以及产品适应市场的变化能力，就需要我们能利用现代数控技术的灵活性，最大限度的应用于机械制造行业。将机械设备的功能、效率、可靠性和产品质量提高到一个新的水平，从而满足现代市场的竞争需求。

一、技术特点

数控技术是用数字信息对机械加工和运动过程进行控制的技术。它是集传统的机械制造技术、计算机技术、传感检测技术、网络通信技术、光机电技术于一体的现代制造业基础技术，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点。

目前是采用计算机控制，预先编程然后利用控制程序实现对设备的控制功能。由于计算机软件的辅助功能替代了早期使用纯硬件电路组成的数控装置，使得输入数据的存储、处理、判断、运算等功能均由现场可编辑的软件来完成，这样极大的增强了机械制造的灵活性，提高设备的工作效率。

二、机械制造中数控技术的应用

2.1工业生产工业机器人和传统的数控系统一样是由控制单元、驱动单元和执行机构组成的。主要运用机器设备的生产线上，或者运用于复杂恶劣的劳动环境下下，完成人类难以完成的工作，很大程度上改善了劳动条件，保证了生产质量和人身安全。

在实际操作中，控制单元是由计算机系统组成，指挥机器人按照写入内核的程序向驱动单元发出指令，完成预想的操作，同时同步检测执行动作，一旦出现错误或发生故障，由传感系统和检测系统反馈到控制单元，发出报警信号和相应的保护动作。而执行机构是由伺服系统和机械构件组成。有动力部分向执行机构提供动力，使执行机构在驱动元件的作用下完成规定操作。

2.2煤矿机械现代采煤机开发速度快、品种多，都是小批量的生产，各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件，传统机械加工难以实现单件的下料问题，而使用数控气割，代替了过去流行的仿型法，使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料，从而优化套料的选用方案。使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势，一些零件的焊接坡口可直接割出，这样大大提高了生产效率。同时，数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置。它允许对构件的实际轮廓进行程序控制，好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调节切缝的补偿值来精确的控制毛坯件的加工余量。

2.3汽车工业汽车工业近20年来发展尤为迅猛，在快速发展的过程中，汽车零部件的加工技术也在快速发展，数控技术的出现，更加快了复杂零部件快速制造的实现过程。

将高速加工中心和其它高速数控机床组成的高速柔性生产线集“高柔性”与“高效率”于一体，既可满足产品不断更新换代的要求，做到一次投资，长期受益，又有接近于组合机床刚性自动线的生产效率，从而打破汽车生产中有关“经济规模”的传统观念，实现了多品种、中小批量的高效生产。数控加工技术中的快速成形制造技术在复杂的零部件加工制造中可以很轻易方便的实现，不仅如此，数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术等等，在汽车制造工业中都得到了广泛深入的应用。21世纪的汽车加工制造业已经离不开数控加工技术的应用了。

2.4机床设备机械设备是机械制造中的重中之重，面对现代机械制造业的需求，具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力，即把计算机控制装置运用到机床上，也就是用数控技术对机床的加工实施控制，这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上，从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需零件。

三、数控技术的发展

从第一台数控机床开发成功到现在已有50多年的历史，由传统的封闭式数控系统发展到现今的开放式PC数控系统。传统的计算机数控系统，由于采用封闭的体系结构，它的通用性、软件移植性、功能扩展和维修都比较困难；开放式体系结构的计算机数控系统的发展，使传统的计算机数控系统的市场正在受到挑战。开放式计算机数控系统，采用软件模块化的体系结构，显示了优良的性能，能适应各种计算机的软件平台，具有统一风格的用户交互环境，操作、维护、更新换代和软件开发都比较方便，具有较高的性能价格比，已成为数控系统发展的方向。

四、结束语

机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节。PC机进入数控领域，极大的促进了数控技术的发展，也为我国在数控生产领域赶超发达国家提供了机遇。跟上发展先进数控制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施，尽快缩小与发达国家的差距，在激烈的市场竞争中立于不败之地。同时，数控加工技术的发展孕育产生大量的数控专业技术人才，进而推动我国现代机械制造业进一步走向繁荣。

参考文献：

马岩.中国木材工业数控化的普及[J].木材工业.2006(02).

陈光明.基于数控加工的工艺设计原则及方法研究[J].制造业自动化.2005(09).

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关键词：西门子；S7-300PLC；提升机；测控系统

中图分类号：TN77文献标识码：A

1引言

提升机在矿井生产中素有咽喉设备之称，提升机对于矿井的安全生产有着至关重要的作用。提升机电力传动系统复杂，控制系统要实现的控制功能较多，因此对于提升机的控制系统的设计，需要能够满足提升机频繁制动和不同工作状态相互转换的功能需求。针对提升机如此复杂的控制要求，传统的电气控制难以实现，因此，必须借助于PLC自动控制实现。

本论文主要结合西门子S7-300在副井提升机自动控制系统上的应用，对提升机自动控制系统进行详细的分析设计研究，以期从中能够找到合理可靠的提升机控制系统设计应用方法，并以此和广大同行分享。

2矿井提升机控制系统应用现状分析

(1) 我国提升机控制技术应用现状

我国矿井提升机一直承担着井下与地面之间输送人员或者货物的重任，因此一直素有矿井咽喉设备之称。我国矿井提升机控制技术相较于国外处于落后阶段，国外已经发展到智能实时监控提升机并实现故障智能诊断技术，而目前我国提升机控制系统的技术，还普遍停留在原始的电气控制阶段，对于数字化控制技术、计算机智能控制技术目前还处于研究探索阶段。纵观我国的提升机电控系统控制技术的应用，发展缓慢，多数是借鉴或者仿制国外的电控系统，并且电控系统在实际应用中也存在一定的问题。

(2) 我国提升机控制系统应用中存在的问题

① 我国提升机电控系统没有专业的生产厂家。这是我国目前提升机控制系统和控制技术发展的最大瓶颈。我国的提升机电控系统，要么直接从国外公司进口，这样成本十分高昂，且后期设备维护维修十分不便；国内现有的提升机电控系统均是高校科研院所自发研制的电控系统，多数并不具备通用性。

② 我国提升机电控技术落后。目前仅仅在一些大型煤矿上的先进提升机才采用了计算机、PLC或者数字控制技术，传统的提升机电控系统都是采用电气化控制系统，继电器、接触器控制广泛使用，导致能耗过高，控制不可靠，严重制约了我国提升机电控系统的发展应用。

③ 我国提升机控制系统安全性和可靠性较差。目前我国矿井提升机仅仅在上下井口端采用切除电阻的方法实现提升机运行速度的制动，制动能耗过高，造成提升机电控系统负荷太大，由此导致我国提升机控制系统安全性和可靠性较差。对于提升机运行过程中的关键工作参数、状态参数及运行参数根本没有实现实时监控，经常发生过卷或者超速等安全事故。

鉴于以上问题，我国必须要大力发展提升机在运行过程中的电控系统的自动化、智能化控制，逐步形成具有自主知识产权的提升机电控系统。

3西门子S7-300在副井提升机上的应用分析

3.1 基于PLC的控制系统设计

利用西门子S7-300构建提升机电控系统，根据提升机的工作模块，将PLC电控以网络化模式进行布控，分为主控PLC、监控PLC和信号PLC三个主从式控制PLC，其具体结构原理图如图1所示。

如图1所示，信号PLC作为整个电控系统的信号管理站，负责对提升机工作过程中的状态参数、环境参数及其必要参数做信号管理，统一发送至控制主站；监控PLC主要对提升机的关键控制参数，如井深、进口提升速度等指标进行实时监控，并受主控PLC统一调度管理；主控PLC一方面实现对监控PLC和信号PLC的控制管理，并对由监控PLC和信号PLC发送过来的数据信号进行整合管理，并发送至上位机进行集中管理、显示、数据存储等功能，以提高提升机工作过程的管理效率；另一方面主控PLC通过交流变频调速装置实现对同步电机的控制，进而实现提升机速度的电气化控制，同时将提升机的工作参数再反馈回信号PLC和监控PLC，从而实现了PLC网络控制系统对提升机的闭环控制。

3.2 基于PLC实现的提升机速度控制应用

提升机控制系统最为关键、也是最难实现的技术要点，就是对提升机运行速度的控制。借助于西门子S7-300的PLC，能够很方便的实现对提升机速度的控制。

基于PLC实现的提升机运行速度的具体控制方案设计如下：

(1)（1）在井口与井底分别放置接近传感器，一旦提升机到达接近传感器，即可认定提升机即将到达井口或者井底，从而进入预定的制动阶段。

(2)（2）利用光电传感器和深度指示器配合使用，实时监控提升机当前所处巷道中的位置，并将位置转化为数字量传送至监控PLC，利用监控PLC与主控PLC的通信实现对提升机位置的实时监控。

(3)（3）一旦提升机触发接近传感器，由主控PLC发出调速指令给交流变频调速装置，由交流变频调速装置实现对电机转速的调节，进而实现对提升机运行速度的调节与控制。

(4)（4）主控PLC利用监控PLC监测到的提升机当前运行速度与深度指示器的位置信号进行交叉运算，得出调速幅度，并将调速幅度指令传输给交流变频调速装置，从而实现无极调速；另一方面，监控PLC通过实时监测提升机的运行速度并反馈回主控PLC，主控PLC根据反馈回来的运行速度和程序中的预设值进行对比，结合PID调节算法实现对提升机运行速度的闭环调节与控制。

结语

提升机作为矿井安全生产的枢纽设备，其安全性对于整个矿山生产的安全起着举足轻重的作用。我国目前提升机电控系统理论研究较为深入，但是实际技术应用还有待进一步提高和挖掘。本论文结合西门子PLC对提升机控制系统进行了设计分析，对于提升机电控系统及其控制技术的应用研究，不论是在理论研究方面，还是在实际技术应用方面，都具有一定的指导意义。当然，关于提升机电控系统方面的更多技术，还有赖于广大矿井科技工作人员的共同努力，才能够最终实现我国提升机电控系统及其控制技术的提高应用。

参考文献

[1]姚书波.浅议我国矿井提升机电气传动系统的发展[J].科技信息,2007,(19):227.

[2]任雪振.矿井提升机电控设备的现状及发展[J].矿山机械,2001,(9):26-27.

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关键词：中央空调；节能技术

中图分类号：S210文献标识码： A

引言

近年来，伴随着人们追求更高的物质文化生活水平，要求创造舒适而健康的室内空气环境，中央空调势必成为21世纪健康环境不可或缺的重要组成部分之一。但中央空调系统运行耗能很大，在某些工业发达国家，供暖和空调系统的能源消耗约占国家总能源消耗的1/3。因此，提高空调系统的能源利用效率已成为空调工程技术的一项重要课题。为了降低空调系统的能耗，在世界能源日益紧张、环境保护日益重要的今天，探讨空调系统的节能环保问题意义重大。

一、中央空调的特点

1、对象特性

不同的被控对象,在相同的干扰作用下,被控量随时间的变化过程也不同。空调自控系统的任务就是克服这些干扰因素,维持空调房间一定的温、湿度和空气品质。但温、湿度的控制效果不仅取决于自控系统,更是取决于空调系统的合理性及空调的对象特性。

2、温湿度相关性

多数情况下，空调控制主要是对空调房间内温度和湿度的控制,这两个参数常常是在一个调节对象里同时进行调节的两个被调量，且这两个参数在调节过程中又相互影响。

3、干扰性

空调系统运行中,由于气温、太阳辐射、风、晴、雨、雪等外部条件和空调房间中设备、投入运行的多少,以及人员的增减等内部条件的变化,都会干扰空调系统的运行。

4、整体控制性

空调自动控制系统一般是以空调房间内的空气温度和相对湿度控制为中心,通过工况转换与空气处理过程每个环节紧密联系在一起的整体控制系统。空调系统中空气处理设备的启停都要根据系统的工作程序,按照有关的操作规程进行,处理过程的各个参数调节及联锁控制都是与室内温、湿度密切相关的。

5、多工况运行及转换控制

由于空调系统是在全年的室内外条件变化下,按照一定的运行方式(即工况)进行调节的。同时在内外条件发生显著变化时要改变运行调节方式,即进行运行工况的转换。

二、中央空调系统节能的意义

1、建筑节能法规要求空调系统降低能耗

长期以来，当季节变化、昼夜温差变化、温室效应和空调实际使用工况发生变化时，中央空调系统在传统的运行模式下，能源浪费很大。就我国情况而言，现代建筑中采用中央空调的民用、公用及商用建筑，中央空调能耗约占整个建筑总能耗的50％左右，商场和综合大楼等的能耗甚至可能高达60％以上。我国属能源消耗大国，能源有限，利用率不高且依赖性强。近年来能源短缺的现实迫使国家把公共建筑节能提升到战略高度，相应制定了节约能源法，对公共建筑能耗国家实施国家节能标准。

2、产业办公楼宇的发展对空调系统节能提出了更高的要求

现阶段，产业办公楼从发展初期的以“产权式商铺”为主要销售模式逐渐被经营持有型物业所取代，从投资者的经济效益来说，过去一段时间由于利润的实现，产业办公楼多以出售为主，受短期利益的驱动，往往只追求建设阶段的低成本和销售时的高收益，对后期实际使用阶段的效果和运营成本很少考虑，后期往往中央空调系统效率低、能耗大。而目前越来越多的项目——主要为商业办公地产，以持有物业持续经营为主要赢利模式，这势必使投资者及发展商从一开始就关注能耗问题。现阶段我国中央空调能耗现状概述我国现阶段中央空调系统的应用中，更多的关注的是空调系统温湿度控制效果及空气品质控制效果，往往忽略了空调系统的能耗情况。

三、中央空调节能环保技术

1、太阳能空调

太阳能是一种可持续利用的清洁能源。利用太阳能供热与制冷是近年来国内外新能源研究领域的热点课题。利用太阳能真空集热管与溴化锂双效吸收式制冷技术的有机结合，形成夏季制冷、冬季供热和全年生活热水供应的空调热水机组，做到一机多用，从而可以显著提高太阳能空调系统的利用率和经济性。

太阳能空调热水系统的优点：季节适应性好。太阳能空调系统的制冷能力是随着太阳辐射能量的增加而增大的，这正好与夏季人们对空调的迫切要求相匹配；太阳能吸收式空调热水系统以不含氟氯烃化合物的溴化锂为工作介质，无臭、无毒，减少了温室气体的排放量，有利于环境保护。

2、变频空调系统

变频空调是指采用变频原理得到可变化交流电源来控制压缩机的转速，从而根据需要控制空调器的输出能力。在中央空调系统中目前运行使用的大部分空调输送系统，大都按传统方法设计运行，即根据空调的最大负荷设计水系统和风系统，而空调系统大部分时间处于部分负荷状态，一般水系统通过阀门节流，风系统通过再加热等措施以适应部分负荷运行的需要，而采用此种调节方式能量浪费严重。有资料统计表明，此类调节方式中，定速泵和风机所耗电能有60％一70％消耗于调节阀、节流控制压降等处，因此改变空调输送系统的流量调节方式，节能潜力巨大，而变频调速技术的发展成熟，可将其应用于空调输送系统中，当空调负荷下降时，通过变频装置调节水泵(风机)的转速，从而减少水(风)量，节省电机的耗电量，达到节能目的。

3、智能控制技术

智能控制技术是自动化技术发展到高级阶段的产物，融合了控制技术、信息技术和人工智能等多种技术，包括模糊控制技术和神经网络控制技术等。对于现代空调日益复杂的系统，传统控制技术难以实现精确、可靠且有效的控制，智能控制技术因此应运而生。

（1）模糊控制技术

模糊控制是模糊数学、人工智能和计算机科学等多种学科相互渗透而产生的一种具有很强理论性的控制技术。模糊控制系统的理论基础是模糊集合论、模糊逻辑推理规则和模糊语言变量，计算机控制技术是其系统的主要实现形式，其核心为智能模糊语言控制器。这种控制系统具有智能性和自学习性，并且并不需要建立精确的系统数学模型，适用于复杂的系统和过程。目前模糊控制已经在中央空调的定风量空调系统和变风量空调系统中得到了应用。

利用模糊控制技术对空调回风温度和湿度进行自动调节，可以受到不错的节能效果。利用温度传感器将测得的回风温度信号输入到模糊语言控制器中，并与给定值进行比较，根据比较结果自动调节回水调节阀的开度，以实现控制冷冻水流量的目的，从而使室内温度稳定在设定值。对于这个自动控制系统，新风温度的变化是系统的一个干扰量，为了提高系统的控制精确性，可以将新风温度传感器的信号作为一个反馈信号加入到系统中。采用模糊控制的回风湿度自动控制系统与回风温度自动控制系统工作原理相类似。

（2）神经网络控制。神经网络控制融合了人工神经网络理论和系统控制理论，属于智能控制的另一个分支。其原理是模拟人脑神经系统的工作方式，以大量简单的处理单于相互连接，构成一种复杂的网络。神经网络的结构可分为输入层、隐含层、和输出层。在中央空调的控制系统中，采用神经网络代替原来的控制器或辨识器，就构成了神经网络控制系统。这种控制方式对于复杂的、不确定的系统具有良好的控制效果，整个控制系统可以获得较高的稳定性和动静态性能。并且对于变化的环境有着良好的适应性。基于这些优秀的性能，神经网络控制技术在中央空调的控制系统中也得到较多的应用。

结束语

我国的建筑施工中的中央空调的施工建设已经取得了长足地发展，节能环保技术成为施工技术中控制的重点，同样的现今我国的很多的施工建设都是和节能相关联，我国的科学家也在不断地研究和探索节能的新理念，相信我国的中央空调的建设施工会更好的实现节能和环保这两个目标。

参考文献

[1]谭胤.张德源智能中央空调节能系统设计实现[期刊论文]-工业控制计算机2013.

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论文摘 要： 概括说明机械电子控制产业发展的情况，重点介绍计算机技术在机械电子控制产业领域以及工业生产制造和人们日常生活中的广泛应用。

0 引言

现代科学技术的发展极大地推动了机械工业领域的变革，同时给相关生产产业带来了巨大的影响，提高了生产水平和技术。随着各种技术之间相融合的发展，以计算机电子技术、机械技术为核心的机电控制领域将给工业及科研等领域带来更多的实际应用。

1 计算机技术与机电控制技术的发展概况

1.1 计算机控制理论的形成与技术的发展

忽略数字信号的量化效应，可以将计算机控制系统看成采样控制系统，在这一系统中，将其中连续的环节离散化，则整个系统又可看成由不同的离散系统构成。计算机控制理论的发展主要是将采样理论、差分方程、变换理论、状态空间理论和系统辨识自适应控制等理论综合应用到控制技术中，使计算机控制系统有了初步发展。对于结构复杂、时变的非线性系统，控制系统则融入了鲁棒控制、模糊控制、预测控制等多种新型理论，逐步形成了工业过程控制系统的一个新方向。

自世界第一台电子计算机问世后，计算机首先被用来自动检测化工生产过程的过程参量并进行相关的数据处理，同时也研究了计算机的开环控制。到二十世纪六十年代，出现了用于过程控制的计算机，实现了直接数字控制。后经集中式计算机控制系统发展到现在的以微处理器为核心的分层式控制系统控制，通过计算机对生产过程进行集中监视、操作和管理控制等。伴随着计算机处理器等技术的发展，计算机控制技术也随之发生相应的变革，最终应用到工业生产中并对其产生巨大影响。

1.2 机械和电子控制技术的发展和现状

在生产、科研等诸多领域里，有大量的物理量需要按某种变化规律进行控制。在二十世纪三十年代之前，工业生产多处于手工操作的状态。最初采用基地式仪表控制压力温度等在一恒定范围内，初步有了对工业生产的机械控制实践。随着电子技术的迅速发展和计算机控制系统的出现，直接实现了工业生产中各参量和过程的数字控制。计算机的微型化使控制技术更加智能化，同时将机械、电子、计算机技术和控制技术有机结合的机电一体化技术也得到迅猛发展，且越来越被广泛的应用到各生产领域。目前主要形成并应用的机电控制技术主要有pid控制，pid是经典控制理论的代表，它吸收了智能控制思想并利用计算机的优势，形成了自适应pid和非线性pid等更利于控制的变种pid控制器。另外还有模糊控制（flc）、变结构控制等，均随着计算机领域的发展在不断地拓宽。

2 机电一体化的发展及在工业上的广泛应用

2.1 机电一体化的简介和生产应用

机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及计算机软件系统集合起来所构成的系统总称，综合运用机械技术、微电子技术、计算机技术、电力电子技术等对各生产领域的控制过程进行监督操作。它主要应用领域有数控机床，通过相应的数控技术，在工业操作上结构、功能、操作精度上都有明显的提高。采用多cpu和多主线的体系结构，丰富了数控功能，也提高了生产效率。

柔性制造系统的应用是计算机技术和制造系统在机电控制工业的应用，是计算机化的制造系统。它主要由计算机、数控机床、自动化仓库等组成。在工业上，它可以随机地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，更适用于多品种，小批量等的离散零件的批量生产。

交流传动技术的发展也是随着电子技术和计算机技术的发展在工业上有了重要的应用，尤其是在钢铁工业中，使复杂的矢量控制技术得以实现，无论是大容量电机还是小容量电机现均可使同步电机或者异步电机实现可逆滑调速。也使交流传动系统在轧钢生产中得到广泛的应用。

可编程控制器（plc）是集计算机技术和自动控制化技术于一体的新型控制系统。这一系统解决了工业控制系统中大量开关控制的问题，逐渐取代了耗能多、故障率高的继电器控制系统。随着plc技术的进步，其应用领域更是不断扩大，可采集存储数据，还可对控制系统进行监控。plc能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。这种过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。此外，随着工厂网络自动化的发展，plc可实现通信及联网功能，更有助于工业生产的控制过程的监控。如今，plc技术已经被广泛应用于冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保以及文化娱乐等各行各业。

2.2 计算机在机械和电子控制产业的应用实例

计算机技术和机械电子控制技术一体化的有机结合，不断使相关的新技术应用到更多的领域中去，这些应用到的领域已经不再局限于工业的生产，更多技术是切身关系到我们日常的工作和生活。下面举几个具体实例来介绍计算机技术和机电控制相结合的实际应用。

plc实现了机械手移动工件的控制过程。随着世界经济和技术的发展，人类活动的范围不断扩大，机器人的应用正迅速向社会生产和生活的各个领域扩展，并从制造领域转向非制造领域，各种各样的机器人产品随之出现。随着机器人的生产和大量应用，很多领域，许多单一、重复的机械工作由机器人（也称机械手）来完成。工业机器人是一种能进行自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作机，广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本有重要意义。与计算机及网络技术相结合应用的工业机器人的广泛使用正在日益改变着人类的生产和生活方式。

农业方面，机械作业过程中驾驶室内的仪表盘正迅速由电子监视仪表取代并逐步由单一参数显示方式向智能化信息显示终端过渡，以此来改善人机交互界面。这种智能化显示终端又被称为虚拟化仪器显示终端（virtual display terminal），它代表了当代仪器与控制装置发展的主流方向。它可通过屏幕任意选择显示机组中不同部分的终端信息，在屏幕上按操作者的需求，调用数据库信息，显示数据、图形、语音等多媒体信息。另外，还可以将数据信息动态存入类似信用卡尺寸大小的高密度智能化数据存储卡，将农业作业过程的数据信息通过智能卡带回办公室，由计算机应用高级软件进行处理。也可以将管理者的决策和操作指令通过智能卡传送到拖拉机上的智能控制终端，实现自动控制农机的操作。

plc在自动售货机中的应用。自动售货机通过顾客选择商品开关，投入的硬币值由plc驱动数码管显示，经过光传感器识别，通过判断，进行下一步操作，经过plc的系统控制和信号输出完成售卖过程。计算机技术和机电自动控制在自动售货机中的这项应用极大方便了人们的生活，也使plc的应用更加广泛。

交通信号灯系统也是微机软件应用到电子控制系统中的典型实例。通过主要应用plc技术控制十字路口的信号灯动作。准确无误的完成信号灯的变灯动作来控制时间，这项应用更是极大方便了人们日常生活工作的出行。

电脑横机中计算机技术的应用给机械编织行业带来了巨大的变革。现在的电脑横机是一种涉及到计算机、机械、电子、控制等诸多领域的复杂系统。电脑横机的编织是一个极其复杂的过程，最初的横机是手动横机，只能胜任比较简单的编织过程。随着计算机技术应用到电脑横机中，通过电脑的自动控制，设计人员可对编织花型进行数字化设计，通过计算机数字直接控制机械的退圈、垫沙、脱圈、弯沙等相应的机械编织动作，由计算机指令控制系统完成整个设计的编织，极大地提高了工业生产效率。

与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，以机械技术、微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势。

3 总结

在机械生产领域，电子技术和计算机技术的融入发展，机电一体化的形成是机械工业中的重要变革。通过不断发展的计算机技术，使机电一体化相关的技术在诸多领域中得到了广泛的应用。

参考文献：

[1]张东宝，工程机械与控制技术[m].筑路机械与施工机械化，2007.

[2]马增强等，数据采集系统的研究，微计算机信息，1998.

[3]王立新，浅谈数控技术的发展趋势[j].赤峰学院学报，2007.

[4]杨明等，机电一体化的研究现状及发展趋势，农机化研究，2006.

篇6

关键词：压榨 自动化 控制 应用 系统

Abstract: along with the development of social development and progress, and pay attention to the press automation control system has important significance. This paper mainly introduces the squeezing automation control system in sugar refinery, the application of related content.

Keywords: squeezing automation control application system

中图分类号： TS754 文献标识码：A 文章编号：

引言

在国内，制糖企业的信息化管理则是一个陌生的名词，不用说与欧美国家相比，就是与国内其它行业比较也已经远远落后。一般来说，糖厂的自动化水平与技术装备是成正相关的，但凡设备精良的糖厂其自动化程度也高，欧洲和东南亚一些新建糖厂正是如此。而美国的情况却不太一样，很多美国的原糖厂设备并不比我国先进，但自动化程度却相当高，也就是说，自动化可以使糖厂的陈旧设备焕发出新的活力。技术装备的更新换资巨大，是一个缓慢过程，如果学习美国经验，对中国的糖厂进行自动化方面的改造，挖掘旧装备的潜能，减少人为因素，就会在降低生产成本、减少过程损失、提高劳动生产率等方面发挥重要作用，而且自动化方面的投入相对于设备投入来说，投资少，见效快。

1、控制原理和优点

1#榨机的控制原理：入榨的蔗料进入高位槽，设定料位的高度在40％左右，1#榨机衡速运转，当来料不均衡时SRI的高位槽感测元件发出电信号给和利时的DCS系统，DCS将电信号数字化处理再向ABB调速装置发出指令，ABB调整三级输送带的电机转速，从而达到均匀进榨的目的(优点之一)。一旦发生1#榨机扭矩超出负荷的限点，SRI的扭矩监测装置发出信号给DCS，DCS向高位槽挡板的电控执行器系统发出指令，减小挡板的开度，控制入料量，从而对齿轮箱和榨机起到保护作用(优点之二)。

2#一6#榨机的控制原理：蔗料由齿耙机分别送入2#--6#高位槽，设定料位的高度在40％左右，与1#榨机不同的是2#--6#榨机的转速可调，当来料不均衡时SRI的高位槽感测元件发出电信号给DCS，DCS将电信号数字化处理再向ABB调速装置发出指令，ABB调整本座榨机的转速，保证固定的料位高度和通过榨机的蔗层厚度，使渗透过程均匀，其结果是负荷平稳并提高抽出率和减少蔗渣的水分含量(优点之三)。

均匀渗透和蔗汁泵送原理：DCS系统根据入榨量向ABB调速系统发出指令，调节渗透水比例、水温和混合汁液位流量等，其结果是各榨机蔗层均匀渗透并能稳定混合汁锤度和泵送量(优点之四)。

纤维进榨原理：均匀进榨有两种理念，一是像国内普遍采用的基于核子称信号自动或手动控制入蔗带速度，以保证进入第一座榨机的甘蔗重量。由于甘蔗纤维分的瞬时变化导致榨机持蔗能力的变化，在手控的情况下需要榨机经常保持“开快车”状态，在自控的情况下需要调节第一座榨机的转数，两种情况均带来榨机负荷的波动。另一种是国外普遍采用的以高位槽料位调节入蔗带速度，维持第一座榨机转数恒定。此时通过榨机的纤维量不变，入榨的甘蔗量随纤维分的变化略有波动。我们采用国外这种用纤维量恒定代替甘蔗量恒定的均匀入榨模式，在维持榨机负荷稳定的前提下，提高了榨量(优点之五)。另有其它优点不再赘述。

2.压榨控制系统结构

为实现压榨全自动化控制，该系统博采国内外顶尖技术和装置，由四个公司合作完成。

2．1高位槽设计

像国内大多数糖厂一样，贵糖的榨机列原来只有在第1座压榨机上方装有垂直高位槽，其它5座榨机仅装有敞口斜溜槽。为实现压榨间全自动控制，在澳大利亚SRI公司的技术指导下，贵糖的工程技术人员自行设计加工了其它五座呈10度倾斜角的密闭式垂直高位槽，高度2．3米，厚度0．6米。在高位槽的旁板上安装两条有机玻璃视窗，顺高度方向固定了lO个检测料位高度的电子元件。第l和第6座高位槽的后槽板设计成能够自由顶入150mm的活页档板，由电动执行器根据榨机扭矩的保护需要，瞬时减小挡板开度。此时的高位槽有几个作用：

1)作为流动物料的缓冲容器，便于自控系统检测元件的工作，以实时料位高度作为榨机自动调速的给定信号；2)一定高度的料位对压榨机的入蔗产生压力，提高了榨机的持蔗能力；3)料位的缓冲作用可避免蔗层厚薄不匀或两端不匀，减少了压榨机的负荷和扭矩的波动；4)在同等负荷甚至较低负荷下，由于蔗层均匀导致了高榨量和高抽出；5)活动挡板在扭矩瞬时增大到限点时被立即顶入，减少入蔗，当扭矩恢复后，立即释放挡板。

2．2检测单元

压榨自控系统的主要检测元件和装置都是由澳大利亚SRI(Sugar Research International)公司提供，包括高位槽传感器和扭矩监控系统。

2．2．1高位槽传感器

高位槽传感器通过测量槽壁10个电极的导电性进行工作，当蔗渣自上而下流过这些电极时，就开始测其导电性。该传感器测试每一个电极中的微小电流，并检测此电流是否超过表明电极已被覆盖的临界值。由于电极镶在玻璃板上与槽壁绝缘，当蔗渣中的水分引起电极与槽壁之间通电并超过临界值，说明蔗渣已覆盖在某一电极所处的高度上。将最低到最高电极的覆盖率转换成10―100％的料位高度，再用4―20毫安电流输出模拟信号。

2．2．2扭矩监控系统

扭矩监控系统是一种短程遥感系统，它采用变形仪监测转动的榨机轴扭矩，该系统可直接安装在现存系统榨机轴上。它主要由四部分组成，主控系统、电磁感应环、发射装置、一对350欧姆变形仪。主控系统由几个插入式模块组成，包括提供24伏AC电源的供电模块，给电磁感应环提供动力的驱动模块，破译来自电磁感应环的信号并产生与榨机扭矩大小成正比例电流信号的接收器模块，以及将接收器模块的输出信号转换成4―20毫安输出信号的调节器模块。电磁感应环由内外两个环组成，内环装在榨机轴上随轴转动，外环固定并由主控系统通过屏蔽电缆驱动。发射装置模块装在内环上，该单元上包括一个变形仪放大器、一个校准桥和遥感元件，从外环接受电磁感应驱动并返回遥感信号。

变形仪焊在榨机轴上，并用导线与发射器相连，两套变形仪分别装在榨机轴相对两面。扭矩监控系统功能的描述为：在主控系统中，驱动模块提供给电磁感应外环一个交流电源，在内外环之间引发一交流电压，该电压经调节用于驱动变形仪和发射装置。在发射装置内部，变形仪校准桥的输出经变形仪放大器放大，转换成变频遥感信号，该信号穿过电磁感应外环和现场电缆到达主控系统。主控系统里的接收装置将遥感信号转换成交流信号，再经信号调节模块转换成4―20毫安输出信号。

2．3 DCS系统

压榨自动化的核心DCS控制系统由北京和利时系统工程股份有限公司开发并提供。

2．3．1 自动控制系统

自动控制系统将采用以微处理器为基础的分散控制系统，主要有下列特点：

(1)系统设置3台以PC机为基础的操作员站，所有系统运行的参数、设备状态及工艺流程图，将在操作员站的CRT上以不同的画面形式显示。所有设备的启动／停止或开／关操作，也在操作员站上利用键盘完成。只有极少量重要参数或设备控制设有后备仪表与操作开关。各台操作员站可以独立完成各项监控功能，也可起到互为备用的作用。

(2)系统内设有冗余的通讯速率为100Mbps的高速以太网。操作员站与各控制器，以及控制器之间的信息交换，全由该通讯网络以数据通讯的方式完成。控制系统还可以通过该网络与其他生产车间的控制系统以及公司生产管理部门与领导进行数据通讯，随时收集并提供所需的各项信息。

(3)系统内设有3台现场控制站(柜)。每台现场控制站内设有冗余配置的主控单元或PLC，各项输入／输出参数将通过各类智能的I／0模块与主控单元连接，实现各项监控功能。现场控制站是用来完成现场信号采集、工程单位变换、控制和联锁控制算法、控制输出、通过系统网络将数据和诊断结果传送到操作员站等功能。

(4)系统设有工程师站，供系统组态、检查或修改之用，并完成所有的数据下装和增量下装等。

(5)系统软件平台采用WINDOWS NT。配备各种符合国际标准的组态软件。系统具有很好的开放性，可以与其他控制系统或设备方便地连接。系统在运行过程中，可以在授权范围内在线修改各项组态，不会引起系统扰动。

2．3．2 自动调节系统

为了实现蔗料的平衡输送和均衡压榨，需要自动调节的项目包括：

(1)输蔗带速度调节

根据第l座高位槽的料位高度，自动调节三级输蔗带速度，杜绝空槽或涨槽的现象。各台输蔗带的速度将按随动的原理协调调节，保持进蔗量的均衡。

(2)压榨机转数自动调节

压榨机列的自动调节是靠保持各高位槽稳定料位来实现，第1座压榨机根据榨量要求保持某一固定转速，由三级带的调速维持高位槽的料位稳定，保证均衡进榨。2―6座压榨机是靠自身的瞬时调速来稳定各自高位槽的料位，从而保证通过各榨机的蔗层厚度均匀，达到高榨、高抽出、低负荷的目的。

(3)渗透水与入榨甘蔗量比例调节

根据核子秤检测到的甘蔗入榨量，按生产需要合理地整定渗透水与蔗比配比值，由计算机自动控制变频器调节泵转速，实现渗透水加入量自动控制，使渗透水与蔗比保持在最佳值。

(4)渗透水水箱液位及渗透水温度调节

渗透水水箱液位调节，用液位变送器连续检测渗透水箱的液位，控制冷水加入量保持渗透水箱液位基本恒定，同时，水位超限，系统自动报警；

渗透水温度调节，用温度变送器连续检测渗透水的温度，并考虑冷水加入量，自动控制热水阀，保持渗透水温度基本恒定，控制精度优于给定值的±5℃。水温超限，系统自动报警。

(6)设置完善的连锁保护系统

各级输蔗带、齿耙机、榨机列连锁关停，保证任何一台设备在任何情况下停机时，前面的齿耙机和输蔗带立即随停。

2．3．3 集中监视

压榨系统要实现集中控制，其前提必须是在集中控制室内值班人员能对系统的运转情况进行集中监视。监视的内容主要分为两类：一类是系统运行的参数，包括：各输蔗带速度(或马达转速)及迸蔗量，各压榨机的转速及马达的电流，渗透水、混合汁和送出蔗的流量，渗透水温度，压榨机油压，马达轴承温度，压榨机面辊的升降距离等等。另一类是机械设备运转情况，如压榨机高位槽料位、各水箱和物料箱液位等。集控室除了工业电视的监视器与操作员站的CRT以外，基本上不装设常规的模拟仪表。对于核子秤这类特殊仪表则将其测量信号输入统一的监控系统，作为显示、累计、自动调节的原始信号。在集中监视系统中，可以对各项参数如电流等设置报警限值，一旦越限，自动报警。自动控制系统的记录功能有：报警记录、操作记录、定时制表、事故顺序记录(SOE)。各项测量参数可以根据要求作为历史数据保存下来，以备事故追忆查询及榨季后检修设备的依据。

结束语

压榨自动控制系统在糖厂中的成功应用，系统集计量控制管理为一体，采用核子称自动计量，采用电脑自动控制压榨机转速、料位、输蔗机、压榨机中间输送带、压榨机轴承温度、渗透水添加、物料均匀输送等的技术，将现代自动控制理论和计算机控制技术相结合，通过系统建模和模糊控制技术等先进控制算法，使甘蔗压榨过程按下达的指令均匀、恒定入榨，自动控制，机械设备平稳运行，减少尖锋负荷对设备的冲击，减少了能源消耗，减少设备损耗，甘蔗糖分抽出率稳定提高，为工厂创造更大的经济效益，真正体现了信息化对工业生产融合带来的好处。

参考文献

1.Yangsheng Lu.Jens Thomsen 甘蔗糖料压榨系统的现况及新技术方案[期刊论文]-广西蔗糖 2009(4)

2.麦志光甘蔗糖厂压榨高位槽自动控制[论文]-广西轻工业 2008(11)

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单片机是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等部分于一体的器件，只需要外加电源和晶振就可实现对数字信息的处理和控制。因此，单片机广泛用于现代工业控制中。

本论文侧重介绍“单片机温度控制系统”的软件设计及相关内容。论文的主要内容包括：采样、滤波、键盘、LED显示系统，加热控制系统，单片机MCS-51的开发以及系统应用软件开发等。作为控制系统中的一个典型实验设计，单片机温度控制系统综合运用了微机原理、自动控制原理、模拟电子技术、数字控制技术、键盘显示技术等诸多方面的知识，是对所学知识的一次综合测试。

关键词：MCS-51;8051;温度控制;PID

ABSTRACT

With scientific constant progress, in industrial production, electric current, voltage, temperature, pressure are mainly commonly used. especially in the heat treatment industry, the accurate test and controlling of temperature is very important. In a lot of fields, for example: In metallurgical industry, chemical production, power engineering, machine manufactures, food processing, family and industry heat etc. people need to heating furnace, heat-treatment furnace and all kinds of response stove and boiler temperature measure and control, through software design, to reach the intelligent control finally and realize the interactive function.

Adopt Single-Chip Microcomputer is it control convenient, simple, flexibility advantage such as being heavy to have not merely to control to go on to temperature to come, and can raise by technical indicator not to accuse of temperature by a large margin, thus can big improvement quality and the quantity of products. So the control problem to the temperature of Single-Chip Microcomputer is the control problem constantly be able to encounter in the industry manufacture.

This thesis introduces the design and debugging of “the temperature control system by microcomputer”. As a typical experimental design in control system, it uses much control knowledge and comprehensively tests student’s ability in control system.

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关键词：电力拖动自动控制系统；课程；实验；改革

中图分类号：TN921-4 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 02-0000-02

电气工程和自动化专业的发展由来已久，但是为了适应21世纪的社会需求和国家教育模式的改革，需要对高等学校的教育模式改革，培养出具有全面的知识体系和创新能力以及高素质的综合性人才。电子技术和计算机控制技术以及改造的能力等是电气工程及自动化专业的学生必须具备的能力，为其以后从事与电气工程专业相关的工作和研究打下基础。为了培养出全面的高素质综合性人才，就需要对现有的教学模式进行改革。

一、课程难度剖析

在学习电力拖动自动控制系统时，学生必须了解直流电动机的工作原理和直流电动机系统中的电磁量以及机械量之间的相互转换关系；了解可控直流电源的产生方法，知道在控制系统中，可以根据控制对象来控制某一控制量的算法和衡量控制系统性能的基本指标；掌握单片机的原理等。而要实现学生对上面的知识的掌握，就要学习很多的知识，如自动控制理论和电机以及计算机控制技术等多门学科，所以，电力拖动自动化控制系统的知识面很广，要求的专业基础背景高。而这对于学生来说，都是很难的课程，且要在学校这段有限的时间学会，学透是很不容易的。

二、教学内容的改革，加强工程的应用

电气工程和自动化专业的课程教学内容主要是课程教学与实验以及课程设计。课程教学的目标是以电机作为对象和电力电子功率变换器为弱电控制强电的媒介，以及自动控制理论为分析和设计的基础来掌控运动控制系统的控制规律和设计方法。把课程的设计和综合实验结合起来，可以巩固课程的理论知识，提高学生的操作能力。为了加强工程的运用，可以通过加强位置控制系统和张力控制系统以及数字控制系统来增加工程的运用。位置控制系统即位置随动系统，在使用这个系统时，可以将应用广泛的伺服电机控制系统和数字控制结合起来介绍驱动器的工作原理和参数设置，为以后参加工作打好基础。张力控制系统在加工带材和线材的过程中，保持卷的进出的张力，使带材卷的整齐和紧致。数字控制系统包括数字控制的硬件电路和软件流程。

三、教学方法的探讨

课程教学的环节包括课堂教授和学生自学以及实验等，在教授理论课时，可以运用多媒体教学在其中加入动态演示的图像，让学生对内容更容易理解；在教授对交流和直流控制的软件系统时，就可以结合仿真软件，通过在课堂上建立起模型和课堂以及课后的仿真，使学生更加了解对系统的控制。而对于培养应用型的人才，由于学生没有真正的参加过工作，所以没有经验，这就使得学生对于课堂学习的知识不够理解或不感兴趣。这些问题教师在备课时都需要考虑到，如为了提高学生的兴趣，可以在教授电力拖动系统时增加其应用背景。在教学过程中逐渐改变学生的态度和思想，使其不在抱着应付考试的心态去学习，而是发自内心的真正喜欢这门学科。

四、加强实验教学中的工程实践能力

（一）理论与实验结合

“电力拖动自动控制系统”是一门在实际生活中运用广泛的课程，所以它的教学方式不应该仅仅局限于理论知识的学习，还应该将理论与实验相结合，增加学生的应用能力。在上实验课程时，应该让学生自己动手操作，根据实验的目的拟定实验的路线和选择合适的仪器仪表以及确定实验的步骤，然后进行数据的测试，并根据得出的数据进行分析。还有就是在上实验课时，可以尽量让学生掌握一些电气测量的方法和实验设计以及工程的运用结合。在学生实验的过程中，可以加深学生对理论知识的理解，对于实验时获得的数据，可以为学生以后写毕业论文时提供依据。

（二）课程设计强化实践能力

课程设计的目的在于培养学生的自主理解能力，将课程上所学到的理论知识与实践技能相结合，解决工程问题。在课程设计课上，可以选择几个与工程运用相关的主题，如变频器控制交流电动机调速的应用和设计PWM控制直流电动机调速系统设计以及无刷直流电动控制器设计等。在这些主题中，由学生选择其中的一个，然后进行分组来完成，并且提出相应的要求，如系统设计方案论证和系统指标测试以及硬件开发等。限定学生完成课程设计的时间在3周以内，而且设计的内容要包括根据题目设计相应的电路和参考文献以及显示输出电路等。在这一系列的过程中，学生及掌握了系统开发设计的流程和方法，也提高了自己的操作能力和创新能力。

五、结束语

专业教学长期探讨的问题包括如何有效的激发学生学习的兴趣和积极性以及引导学生学会自主学习和思考。本文就结合电力拖动自动控制的实际教学情况，通过分析其面临的问题，改革教学内容和教学方法以及实践环节，提高了学生学习的积极性和操作技能以及创新的能力，提高了学生的综合素质。

参考文献：

[1]李新德，郝立，孟正大.电力拖动与运动控制系统课程教学方法探讨[J].电气电子教学学报，2010（06）.

[2]洪乃刚，洪小平，黄松清.电力电子和电力拖动系统虚拟实验的开发和应用[J].实验室研究与探索，2010（05）：338-339.

[3]钱晓耀，陈卫民，蔡慧.“电力拖动自动控制系统”课程教学改革探讨[J].中国电力教育，2011（07）：61-62.

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【关键词】自动控制；滴灌技术；农业建设

1引言

水是生命的根本，是不可代替的资源，同时也是农业发展不可或缺的因素。近年来，随着城市现代化的发展，经济水平和人口的不断提升，水资源的不合理运用现象越来越严重，许多地区缺水大旱，农业得不到水的灌溉，而且农业灌溉效率低下现象也普遍存在。这一系列问题都警示水资源的不合理运用将会对人类和社会造成越来越不可估量的危害。因此，国家实施了滴灌技术，改变了传统的灌溉方式，发展节水灌溉技术，科学应对水资源短缺问题，使灌溉技术脱离人工控制，运用自动化的技术进行农业灌溉。从而降低了农业生产成本，改善农业生产方式，是一项利国利民的节水技术。

2自动控制精准滴灌技术概述

自动控制滴灌技术是针对高效利用水资源而实施的一项技术，对农业的可持续发展和保护生态方面有重要的意义和作用。而且脱离了人工的控制，自动控制的滴灌技术更加提高了农业灌溉的效率，节约成本。

2.1自动控制精准滴灌技术的含义

节约水资源是自动控制精准滴灌技术的直接目的，这种技术改变了传统的灌溉技术，高效率用水资源，通过现代化科学技术来改变水资源浪费和农业灌溉不合理的现状。自动控制精准滴灌技术通过滴头，每次用小量的水准确直接的对土壤进行灌溉，避免不必要的浪费。自动控制精准滴灌技术不仅完善了灌溉技术的不足，同时也促使灌溉技术的进一步发展。

2.2自动控制精准滴灌技术的发展现状

农业灌溉技术的发展出现了不同的灌溉技术，以喷灌和滴灌最为普遍。我国也大力推广滴灌技术，自动控制滴灌技术得到越来越多的应用，随着电子、科技的发展，自动控制滴灌技术也将进一步得到发展。滴灌技术在世界上也得到广泛应用，一百多个国家实行节水灌溉技术。自动控制精准滴灌技术农业发展、国民经济和社会发展都有推动作用。这项技术在国内的发展前景也会越来越好。

3自动控制精准滴灌技术在农业建设的应用研究

自动控制滴灌技术的发展应用在农业上，推动了农业的科技化发展，自动化的灌溉技术，不仅减少了药物对农作物的伤害、保护了生态环境，同时也节约了人力物力。广西农田智能化灌溉系统中滴灌自动控制系统设计方案和南宁市府城镇百香果滴灌实践技术为案例具体介绍自动控制精准滴灌技术在农业建设的应用研究。

3.1以广西农田智能化灌溉系统中滴灌自动控制系统设计方案为例

广西农田智能化灌溉系统中滴灌自动控制系统采用了自动控制滴灌技术，运用网络和自动控制相结合的技术对土壤进行控制。实现了水资源的最大化利用。通过计算机远程控制，为实验基地的每块土壤进行精准的灌溉和管理。

3.1.1滴灌系统规划布置

滴灌系统规划布置的首要因素是泵站位置的选择，位置不能选择贫瘠的土壤，相对集中靠近路边的位置是最佳选择，其次输水管道的选择也应该合理，项目资金节约化，管道的内径和长度要适宜。设备选择先进、适用、合理的这样能更大的发挥滴灌技术的作用。管道的选择要考虑土地、水源等，尽量使管道系统相对均衡。

3.1.2控制调节和保护设备

自动控制滴灌要控制好设备的保护和技术的控制，电磁阀的设置要考虑便于管理、控制流量等，在首部水泵前安装逆止阀。排气阀要安装在干管始端。压力表、阀门箱要安装在合理的位置，便于维修和使用，同时也避免受冻。

3.1.3滴灌系统电路设计

电路的设计很关键，采用交流电磁阀控制，控制滴灌电磁阀配送和输出电。

3.2以南宁市府城镇百香果种植基地自动化控制滴灌工程为例

南宁市府城镇百香果种植基地于2013年就开始建设，经过几年的灌溉项目建设，积累了丰富的节水用水经验，使用了自动化控制滴灌技术，为其他地区的自动化滴灌技术的发展起了带头作用。

3.2.1项目建设情况

南宁市府城镇百香果种植基地启用了自动控制的滴灌技术，主要农作物是百香果。其灌溉采用的是两种方式结合灌溉，冬季采用周边山塘水进行大水漫灌，在农作物生长期则采用滴灌技术。

3.2.2自动化控制系统的组成及功能

自动控制灌溉技术能够将水资源和化肥平均的分配到土壤中，让农作物更好的平衡吸收。自动化的控制会对流程中每个步骤进行严格的检验，使之保持在合理范围内。系统自动记录每个灌溉系统的运行时间和总水量，还安装了防盗装置，对设备故障自动检查对系统运行中的破坏还可以进行警报，准确的指出故障位置和故障类型，对湿度和降雨量准确测量。

3.2.3自动化控制滴灌工程建设对南宁市府城镇百香果种植基地的作用

自动控制滴灌技术由机器对农作物的灌溉进行控制，摆脱了认为的控制，也就避免了人为因素的误差，更有利于农作物更好的生长。自动控制滴灌是农业灌溉与时代接轨的标志，是农业现代化的必然结果，农业要想产量高、效率高必须运用现代化技术带动发展。自动控制灌溉更加便于操作，更加有效的控制了灌溉时间，从而节约了水资源和劳动力。实验区自动控制滴灌技术的实施，同时也为实验区积累了经验，为其他地区提供了借鉴的经验。

4自动控制精准滴灌技术在农业建设中存在的问题

自动控制滴灌技术有其优势也必然存在弊端，这项科技化技术在其他设备保护、造价和控制精准度等等方面都存在着不足。

4.1田间设备的保护问题

自动控制滴灌技术的实施运行需要通过无线进行数据传输，无线设备容易被损坏，在设备运用过程中很可能对无线传输进行不必要的干扰，造成数据传输不准确。同时线路也容易受到人为的破坏，导致线路传输工作无法正常运行。

4.2系统造价过高

自动控制滴灌技术需要通过计算机进行控制，是一项现代化技术，需要人力物力以及资金的支持，而很多地区无法大面积使用这项技术也是这个原因。这是自动控制滴灌技术存在的一个弊端。

4.3水肥监测精度与控制精度的统一性不够

要进行自动控制滴灌技术就要配合进行土壤水分检测，而检测由于资金并不能覆盖大面积，这就造成数据是能反映部分土壤情况，不能代表大部分。养分监测和作物监测同样不能覆盖大部分，因此水肥监测精度与控制精度无法统一。

5结语

自动控制精准滴灌技术不仅推动了我国农业的专业化发展，同时也推动了现代化、科学化的进步。作为现代的灌溉方式，自动控制精准滴灌技术必须发挥其优势，完善其不足，扬长避短，不断的在实践中发展。同时也要根据农业具体实践来相应的改变技术的实际应用，推动自动控制精准滴灌技术的进一步推广和发展。

参考文献

[1]闻珍霞,何龙,杨海清.发展自动控制精准滴灌技术加快节约型农业建设[J].农业装备技术,2010(3).

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材料成型及控制工程专业主要课程

1、主干学科：机械工程、材料科学与工程。

2、主要课程：高等数学、大学物理、基础外语、哲学原理、计算机应用、机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、电工电子技术、金属学、金属工艺学、材料冶金与成型工艺、材料成型设备及方法、材料成型微机应用、先进制造技术、检测技术与控制工程、技术经济、CAD/CAM基础、表面工程学等。

3、实践教学：包括军训，金工、电工、电子实习，认识实习，生产实习，社会实践，课程设计，毕业设计(论文)等，一般应安排40周以上。

材料成型及控制工程专业就业前景

材料成形及控制工程专业既不完全是按照行业特点设立的专业，也不是按照学科特征设立的专业，因此其发展具有其特殊性。

按照本专业的情况及市场需求情况进行分析，估计本专业今后的发展将主要表现为以下几个方面：

1.先进制造技术将成为本专业今后的主导技术发展方向。

2.厚基础、宽专业将成为本专业人才培养的主要模式。

3.在今后一段时期内，分类培养仍将占据主要的地位。

材料成型及控制工程专业培养目标