电气自动化技术研究方向范文
时间：2023-12-29 17:53:32
导语：如何才能写好一篇电气自动化技术研究方向，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词：职业标准；维修电工；电气自动化技术专业；学习领域课程开发
【中图分类号】G71
基于工作过程的学习领域课程的开发，已成为近年来高等职业教育课程改革的热点。基于工作过程的学习领域课程的实质，在于课程的内容和结构追求的不是学科架构的系统化，而是工作过程的系统化。职业教育的课程开发必须打破传统学科系统化的束缚，将学习过程、工作过程与学生的能力和个性发展联系起来，将“工作过程的学习”和“课堂上的学习”整合为一个整体，将职业资格研究（包括职业分析、工作分析、企业生产过程分析）、个人发展目标分析与教学分析和教学设计结合在一起。
高职电气自动化技术专业中维修电工的考证及学习是重要项目之一，该专业的核心能力对应的职业是维修电工。因此，以“维修电工”国家职业资格为标准、以高职人才培养为目标，将维修电工职业标准有机地融合到专业学习领域课程开发中，以项目为导向、工作任务为载体，重建专业方向课程体系，以解决专业教学与“维修电工”考证相互脱节的问题。
一、确立专业及其面向的职业岗位分析
根据企业调研，维修电工在不同工业部门如机械与设备制造、汽车与配件工业、电子工业，从事自动化生产。除操作自动化生产设备以外，这些设备的维护成为其专业工作的重点。此外，维修电工参加生产设备的建造和改造，进行电子维修，在车间维修并制造电子、自动化和信息技术的组件和仪器。符合专业要求的工具、测量仪器和测试材料、旨在有效完成任务的工作和工作岗位设计以及与同事进行符合专业要求的交流，都属于维修电工的任务要求。同时，还要考虑经济、社会和生态的不同要求以及由此引起的对职业行动的要求。维修电工能对任务进行整体性观察并在完整性的工作过程背景下对其进行组织，也就是说，借助其企业关联知识关注过程的衔接并与其他部门（机械保养、物流、制造计划等）合作。
二、提取、划分、分析典型工作任务学习难度范围
电气自动化技术专业中以电气设备的运行、安装、调试与维护及营销服务等职业岗位为导向，重点突出技能培养，根据职业能力要求提炼难度1-4级的典型工作任务。
（一）职业定向的工作任务（学习难度范围1）
工厂车间照明设备的安装与维修、普通机床电气设备的安装与维修、电机的安装与维修、小型电子设备的调整与改装、工厂供电系统的计划与实施、做计算机控制系统的计划与实施、印刷电路板的设计与制作、现场总线与工业以太网的构建与维护。
（二）系统的工作任务（学习难度范围2）
交直流调速系统的安装与调试、设备运行的检测与控制、电气设备控制的安装于调试、生产过程的组织与实施。
（三）蕴含问题的特殊工作任务（学习难度范围3）
电气设备的调整与改装、数控设备的维护。
（四）无法预测的工作任务（学习难度范围4）
生产设备的调整及生产质量保障。
三、构建电气自动化技术专业维修电工方向教学计划
根据典型的工作任务，提炼支撑课程，形成了12门理实一体化的学习领域课程。
学习领域课程编号 学习领域课程 基准学时
小计 第一学年 第二学年 第三学年
1 电工基本技能 2周 2周
2 电气设备安装与维护 4周 4周
3 电子技术应用实训 4周 4周
4 电气绘图技术实训 8周 8周
5 PLC应用技术 5周 5周
6 组态控制技术 2周 2周
7 传感器技术及应用 4周 4周
8 交直流调速系统与应用 3周 3周
9 集散控制与现场总线 3周 3周
10 单片机应用技术 4周 4周
11 自动化课程综合实训 5周 5周
12 自动化课程设计 2周 2周
合计学时 1196 468 286 442
四、建立学习领域课程教学计划（举例）
以《自动化课程综合实训》学习领域课程为例，建立讲授单元和行动单元学习任务和内容。讲授单元主要对PLC的组成与基本工作原理；PLC的编程软件及编号范围；基本逻辑指令表示方法及其应用方法；掌握梯形图的绘制原则及PLC设计原则、步骤和方法；对典型生产线工业控制对象进行系统的意见设计、系统的软件设计、安装调试设计，共计150课时。
行动单元中建立五个子学习领域课程：
1、控制方案的初步设计（学时：12），学生根据项目设计要求对现有自动化生产线及需改造的生产线进行调查，并据此形成初步控制方案，讨论并完善，最后提交具体可操作性的控制方案。
2、交流电机的PLC变频控制（学时：48），根据项目设计要求对交流电机的控制所需器件进行选型，了解并掌握器件使用完成交流电机的PLC变频控制子系统，并进行系统测试调试，最后提交相关技术文档。
3、物料分控系统的PLC控制（学时：24），根据控制方案要求对物料分控所需器件进行选型，了解并掌握器件的使用方法，完成物料分控子系统，并进行系统测试调试，最后提交相关技术文档。
4、机械手的PLC控制（学时：30），根据控制方案要求，了解并掌握机械手的使用方法，完成机械手控制子系统，并进行测试与调试，最后提交相关技术文档。
5、系统综合计划与调试（学时：36），根据控制方案要求，对全系统进行联合调试，分析并找出其中的问题，完成全系统了，并提交相关技术文档。
将维修电工职业标准融合到高职电气自动化技术专业的学习领域进行课程开发中，解构原有的基于知识储备的学科体系架构课程，重构基于知识应用的行动体系架构课程，凝练工作过程要素，在现实的职业资格基础上，培养学生普适的职业资格，为未来的职业资格奠定基础，提升学生的“职业竞争力”。通过学习领域课程的开发研究，可有效的优化学校课程资源，在有限的课时内发挥课程最大的作用；可优化课程结构，提高人才培养质量，体现高等职业教育人才培养的特色；为相关专业的课程结构的改革提供思路，使之更加适应培养学生综合职业能力和全面素质的需求。
参考文献：
[1]王平均，王伟，韩宝如.基于工作过程的课程考核评价体系研究――以高职维修电工实训课程为例[J].辽宁高职学报2013(5):49-51.
[2]刘勇,段保才.高职教育课程模式的选择――基于工作过程系统化的学习领域课程模式.中国高教研究,2011(6):85-89.
篇2
关键词：电气自动化；节能技术；应用；必要性
中图分类号：F407文献标识码： A
电气自动化节能技术在目前的电气自动化设计中应用广泛，在提高电气使用效率的同时，也有效避免了电气使用过程中的能源浪费。随着科技的发展，电气自动化节能技术也得到了飞速的发展，了解电气自动化节能设计的主要技术方向，并将电气自动化节能技术应用到电气设计过程当中，是发挥电气自动化节能效果的重要手段。
一、 电气自动化节能技术应用的必要性
电气自动化节能技术应用是社会发展的需要，也是电气自动化发展的必然途径。电气自动化节能技术一方面要考虑地能源的消耗，另一方面也要从单位能量的效益和能源消耗的简化方面来考虑，最终在满足企业的经济效益的同时，满足社会效益。电气自动化节能技术设计的作用比较广，能够最大限度的对电能节约进行潜力挖掘，同时可以对电力供需紧张的情况进行缓解，促进电能自动化利用以健康的方式发展，因此，电气节能技术的发展及应用非常有必要。在电气自动化节能技术应用时，一定要注意以经济效益为基础，对电气设备的节能技术进行科学合理的选择，提高节能效率，避免不必要的能源消耗，以最大限度的降低电气使用中的能源成本。
二、 电气自动化节能应该考虑的技术方向
对于电气自动化的节能技术研究方向，主要根据目前对电气自动化的影响因素来分析。城市电网的扩大使得电力不断增容，变频器及整流器的使用造成谐波的产生，对电网产生危害，因此，电气自动化节能设计的技术方向应该有以下几点：（1）尽量降低电能在传输过程中的损耗，主要从减小导线的电阻方面来入手，对导线的材料、长度及变压器的位置等方面进行节能技术设计，以减少能源消耗，达到节能的目的；（2）考虑变压器的选择，最好选择变压器功率较小，且自身损耗较小设备，以减少能源的损耗；（3）从无功补偿的角度进行分析，因为在电气自动化系统中，无功功率在配电设备中占有非常大的一部分，这一部分功率产生的损耗非常大，影响电能的质量和电网的经济运行。因此，要选择合适的无功补偿设备，以提高经济效益和社会效益；四、在电气自动化节能技术应用考虑因素中，还要考虑到消除谐波的情况，避免电网联接设备的错误动作，以提高能源的节约效率。
三、 电气自动化节能技术的应用分析
1. 电气自动化供电系统的节能技术应用
电气自动化节能技术在供电系统中的应用主要体现在以下几个方面：（1）变压器中的技能技术应用。变压器在供配电系统中应用的非常广泛，变压器在应用的过程中造成的能源浪费也是非常严重的，主要通过空载损耗及负载损耗等原因而导致。变压器的节能则主要从降低空载损耗和负载损耗两个方面入手，同时要对变压器的运行方式进行改善，以达到节能的效果。减少变压器的空载损耗主要通过改变变压器的设计及制造工艺，在选择变压器时尽量选择品质比较好的变压器。减小负载损耗主要是通过改变变压器的绕组电流和绕组电阻，因此要选择组织较小的绕组变压器；（2）线路传输过程中的能耗控制技术，即降低线路的电阻损耗的技术。一方面，选择导电率比较小的导线材质，减少电路上的能源损失，另一方面，要控制导线的长度及横截面积，尽量使长度短而横截面积大，以减少电能的损耗，而减少电路长度可以通过设置合理的变压器位置来解决，通过合理的位置选择，以缩短线路的距离，从而降低能源的损耗；（3）提高供电系统的功率，降低能源的损耗，这一技术的运用主要是通过减少线路的无功损耗来实现。在进行电气设计的过程中，尽量使用功率比较高的电气设备，利用静电容无功补偿技术来降低负载及无功电流，降低电流损耗，提高功率；（4）针对电气自动化应用过程中因三相电不平衡而造成变压器的铜损增加的现象，在电气自动化设计的过程中，要平衡三相电负荷，尽量避免三相电之间电流值不平衡的现象，减少铜损和铁损，以达到节约能源的目的。
2. 电气自动化照明系统的节能技术应用
电气自动化照明系统节能技术应用非常关键，因为照明系统是电气设备应用广泛且普遍的系统，加强对照明系统节能技术的应用是提高电气自动化水平的重要方面。其主要技术应用体现在以下几个方面：首先，在照明中要充分利用自然光，照明技术在节能中的应用的最主要部分就是充分利用自然光，科学合理的使用自然光是有效节约能源的重要措施，也是电气自动化节能技术应用重点实施方向。主要方法是科学的制定照明标准，采用合理的采光方式，以有效的结合人工光源和自然光源，白天使用自然光照明以节约能源，同时可以稳定照明的效果。通过自然光远的使用也可以充分的发挥自然光源的优势，达到充分的挖掘能源潜能的目的；其次，在对照明方式的选择上要注意科学合理。一方面，要对照明方式进行选择，根据指标的不同及建筑物各个场合照明要求不同采用不同的照明方式，如果对照明的亮度要求比较高，则尽量使强弱光源能够有机的结合。如果照明要求比较集中，则采用单一的光源照明，避免强度过高而造成的能源浪费。如果对照明的要求比较分散，则需要对相应的建筑物进行照明分区，不同的区域采用不同强度的照明方式，在满足照明需求的同时，尽量节约能源。另一方面，则要制定相应的标准，通过评估采用合理的照明指标，以提高照明系统的效率，对照明的质量也要进行综合的考虑，确保达到照明质量又不会造成能源的浪费。再者，电气自动化节能技术在照明系统中的应用，还体现在节能灯具的使用上。由于传统的灯具能耗比较大，是能源浪费的重要原因，因此使用节能灯具对于节约能源有非常重要的作用。目前，节能灯具已经被成熟的研发并广泛的应用于电气自动化系统当中，满足了低碳环保的要求。同时，节能灯具使用寿命较长，使用的安全系数也比较高，在电气自动化节能技术应用中发挥着非常重要的作用。
3. 电气自动化设备系统的节能技术应用
电气自动化设备系统的节能技术应用也非常关键，其应用主要体现在两个方面。一方面，电动机的节能技术应用。由于电动机的工作效率是影响电气自动化系统中能源消耗的关键因素，因此，要尽量使用高效率的电动机，避免电动机能源消耗，提高电动机的工作效率。高效率电动机使用不仅可以节省大量的电力资源，而且还能够提高电动机自身的工作效率。合理对电动机的交流变频调控装置进行使用，推广交流电机调速变电技术，使得电动机在使用过程中变频调速的转速能够根据负载自动调节，使得自动转速和负载的变化能够很好的配合，以最大限度的实现电动机的节能。另一方面，使用软启动器，以实现节能。软启动器的使用可以实现对可控器件的硅原子期间的导通角根据启动时间长短来进行调节，从而达到控制电压变化的目的，软启动器的使用不仅可以使得电气设备能够平稳启动，而且能够使得电气设备在频繁使用的过程中实现能源的节约。从而提升电气自动化系统工作中节能技术应用的效果。
四、 结束语
通过本文的分析，对电气自动化节能技术应用的必要性有了详细的了解，明确了电气自动化节能应该考虑的方向，并对电气自动化节能技术的实际应用进行了探讨，为电气自动化节能技术的发展及推广奠定了基础。有效的保障了电气使用过程中的节能及环保，最大限度的适应社会发展对电气使用所倡导的理念。
【参考文献】
[1]刘阳，刘祺.小议电气自动化节能技术[J].世界家苑，2013（4）.
篇3
【关键词】火电厂；自动化控制系统；应用
作者简介：张伟（1981—），男，陕西咸阳人，大学本科，工程师，现供职于内蒙古能源发电投资集团有限公司电力工程技术研究院，研究方向：火电厂的自动化应用
电能从生产到应用的过程较为复杂，并成为人们生产生活中不可缺少的重要力量，电的应用对国民经济增长有极大的促进作用。在科技发展的带动下，火电厂发电设备也实现了高科技，控制系统也得以改进，以往的人工模式中存在较大缺陷，难以调度电力，为解决这种情况，自动化控制系统被应用到火电厂中，因此，有必要分析与研究火电厂自动化控制系统。
1火电厂自动化控制系统分类研究
1.1火电厂传统电气控制系统
上世纪八十年代我国火电厂所应用的控制系统主要为以I/O为基础的微机分散系统，其利用危机分散系统设置了单独控制器，并通过I/O接口传递控制命令。该时期的电气自动化控制中微积分散系统并不具有直接控制电气的能力，对其控制则是由独立电气自动装置来完成的，这种控制方式较为成熟，现场运行期间也可以快速反映，且可以边控制边观察控制结。但随着计算机通讯技术的发展，电力系统接入用户也在增多，现有设备条件受到很大限制，难以满足自动化处理，极大的影响到系统管理效率，因此，就要做好控制系统改进与完善工作，将控制装置整合在一起[1]。上世纪九十年代末期，火电厂所应用的自动化系统为现场总线技术，联系现有火电厂工艺形成控制网络，在该模式中也含有数据采集系统的硬接线内容，其中的信心采集与系统控制都需要利用现场总线完成。而输煤系统等要获得电气信息也要依赖于ECS通信网，也是ECS成为了火电厂自动化控制与监管的系统之一,并被广泛应用于各处，但该控制系统传输效率却很低，网络拓扑结构也出现设计部合理情况，导致通讯节点过少，很容易发生故障，给系统运行带来较大影响[2]。
1.2以工业以太网技术为基础的火电厂电气自动化控制系统
随着微电子技术发展，电气综合保护测控能力得以显著提升，基本实现了以交流采样为基础的保护、滤波以及通信，但这些测控能力却较为重视于工业以太网技术，该技术所需成本较少、容量较大，传输效率也很高，整体拓扑结构相对较好，同时有具有开放性，有效弥补来了原有控制系统的不足，可见，以太网技术应用到火电厂自动化控制中有很大益处。将微积分散系统应用到火电厂自动化控制中，可以不仅减少了通信管理机的应用，还使得控制系统传输效率得以显著提升。微积分散系统与其他系统之间的联系是通过站控层通信子站来实现的，其中有多台子站，同时，还有以太网通信等，很多火电厂都是利用以太网实现了自动化，并经过多年发展，以太网自动控制技术也趋于成熟，不仅减少了投资成本，还优化了微积分散系统与ECS之间的联系，使得系统不断融合，整个系统都实现了自动化[3]。
2微机分散自动化控制系统
2.1微机分散控制子系统
微积分散控制系统在不受软硬件制约的条件下，各功能模块也在发生变化，能够满足不同火电厂的不同需求。常用微积分散子系统主要有以下几种：首先，数据采集子系统，它能够利用在线传输技术可以将各部分的信号连接在一起，同时也可以独立出来，成为上下机位于一体的结构。它也可以构成小型集散系统，真正实现网络实时控制。该系统还可以为热力系统提供流程图，并检测运行数据，如果发现有异常情况便会发出警报，此外，还可以将其中的系统参数变化趋势记录下来，预测出系统运行情况，并记录系统参数，以供日后查阅；其次，模拟量控制系统，它所体现的是机组自动化水平，通过对锅炉等设定的调控与运行，可以使系统工艺水平得以提升，在减少投入成本时，也使系统运行效率得以提升；最后，顺序控制系统。顺序控制系统的应用极大的减少了人工操作，相关工作人员只要按照指示按动按钮即可完成工作，不需要人工切换，工作人员也可以在自动运行期间根据自身需求选择想要的信息，并通过自检程序了解系统运行情况，防范以外事件的发生，真正实现保护系统的目的。
2.2微机分散控制系统优点
通过调查研究得知，微机分散控制系统主要有以下三大特点：
第一，微积分散系统可靠性较高，该系统主要结构为拓扑结构，可以将系统控制能力分散到合适的操作点中，既实现了相互独立，又保证了它们之间的联系，确保一处发生故障以后，其他站点也可以正常运行，而不会出现性能丧失的情况。
第二，微积分散控制系统具有开放性，其开放性体现在该系统的设计上，在设计该系统时十分注重标准化与模块化，同时，其兼容性与可扩展性较好，便于微积分散控制系统接入，还不会出现兼容问题，即便卸载原有系统也不会有不良影响出现[4]。
第三，微积分散系统功能多样化，微积分散控制系统所具有的功能较为多样，既有顺序控制，还有连续控制与处理控制，同时也可以满足各种特殊要求。此外，该系统的灵活性与协调性也很好。在经济与科技发展的带动下，微积分散控制系统无论是在功能上还是在结构上都得以完善，尽管在实际运行中依然会有部分问题存在，但整体影响并不大，为减少问题出现，还需要采取有效措施加以改进，以便适应工程需要。只要不断研究与探索，微积分散系统将在火电厂自动化控制系统应用中发挥更大作用。
参考文献
[1]石一.火电厂自动化控制系统应用与研究[J].电子技术与软件工程,2014,11:267-268.
[2]朱朝柱.热工自动化控制系统在火电厂的应用[J].电子技术与软件工程,2014,23:237.
[3]杜晓伟.关于火电厂电气自动化中分散控制系统的应用[J].科技传播,2011,24:130+133.
篇4
【关键词】电气控制 PLC技术 探析
PLC从外观来讲，具有体积小质量轻的特点，小型的PLC底部尺寸一般不超过100mm，质量不超过150g，所以在安装方便，和电气系统组装容易。PLC应用范围广泛，一般的电气控制场所都可以使用，尤其是数据应用能力在数字控制方面的运用更为广泛。另外，抗干扰技术的应用更使电气控制系统运行的安全性和可靠性提供了有力保障。PLC外部检测系统的设置，为自身内部和系统外部的故障检验提供了良好的条件。而且，PLC的安装操作简单易懂，对于从事电气控制方面的人员来说掌握起来也比较容易。储存逻辑是PLC技术在实际应用中所使用的，接线比较简单，这样也方便日后维修和改造，在减少工作量的同时又提高了工作效率。
1 PLC技术与电气控制融合后的工作流程
电气控制主要是通过对电气设备一次和二次回路控制来确保设备正常运行，其在现代工业自动化方面已经成为一个不可缺少的重要角色，更是推进工业自动化发展的重要武器。而PLC技术的实质就是一个控制器，专门用于专业控制，主要利用计算机、通讯技术、自动化等技术发展起来的通讯控制器。PLC技术与电气控制技术融合可以生成强大的抗干扰能力和自我诊断能力，完善电气的控制系统的同时有效排除系统中故障。
目前，PLC技术在电气控制行业的应用十分广泛，很多企业开始逐渐重视这些外来技术的引进，作为现代电控行业中的重要角色，PLC技术的应用将会在很大程度上推动电气控制行业的发展。同时，想要PLC技术与电气控制合理融合就必须要对PLC技术有一定的掌握和了解，这是PLC技术能够更好的运用于实际的前提条件和重要基础。此外，PLC技术在工业体系中也有着广泛应用，如石油、建材、钢铁、化工、电力、机械制造、汽车、交通运输等。
结合PLC的工作流程，根据实际工作经验，将PLC技术与电气控制融合后的工作流程划分为三个阶段。主要有收集和输入原始数据、用户程序执行、刷新输出。
（1）采取收集数据是PLC工作进程的第一步。通过扫描的方式依次读取并存储输入状态点和数据，同时存入I/O映像区中的相应单元。完成后，进入用户程序执行和输出的刷新阶段。在这一阶段，I/O映像区中相应单元的状态和数据不发生改变。
（2）在第一步完成的基础上，对用户程序按照由上到下的顺序扫描。用户程序是执行阶段，具体的实施中，先扫描用户程序左边的控制线路，同时依然遵守由上到下和由左到右的顺序对触点构成的的控制线路进行逻辑运算。同样，在I/O映像区内单元中的状态和数据也不会发生变化，但其他输出点和软设备在I/O映像单元区域或系统RAM存储区域的状态和数据都可能会发生变化。
（3）PLC工作流程的最后阶段，即输出刷新阶段。在用户程序扫描结束后，PLC就会进入输出刷新阶段。此阶段中，CPU按照I/O映像区相应的状态和数据刷新所有输出锁存电路之后再由输出电路完成相应设备的驱动设置是PLC的最后输出过程。
PLC的工作流程与大部分其他的机械设备相似，是一个周期循环的过程。这三个工作阶段是循环运行的，每进行三个阶段为一个周期。PLC技术与电气控制技术的融合在提高工作效率的同时又节省了故障和开发研究的开销。
2 PLC技术在电气控制应用中常见的问题
系统控制出现故障。可能由于线路老化、周围环境破坏等原因造成控制出现故障，进而无法将信号传递给系统内部，也就无法完成对数据的接收、加载和转换，同时对系统发出的其他执行命令也没办法接收。
数据收集和传输故障也可能是由于开关一类的设备操作不到位造成的，例如打开、闭合不彻底，致使无法接收或接收错误信息，造成控制运作出现错误，系统无法正常运行，即造成了PLC无法接收信号控制系统出现故障。
设备开关和现场变送器的自身故障也是使PLC技术无法正常工作的原因，引发故障的原因可能是接线接触不良，出现破损等，同样也会造成以上PLC控制分析系统无法接收数据和进一步的处理。此外，人为操作出错也是造成系统故障的原因之一。
3 PLC技术问题相应的解决方法
对输入PLC控制系统信号的可靠性加强注意。保证所有的现场设备和相关部件的性能完好，杜绝由于设备自身零部件问题造成信号无法正常传送和接收的现象发生。此外，更新改进主界面功能模块设置也有利于减少控制的出错。
完善系统设置，使其更加具有可靠性、自动化、网络一体化。在PLC电气控制系统遭受破坏或出错时，起到预警系统的报警作用，这项功能在PLC系统控制里十分重要，能够有效的对工作情况进行监控，减少了由于指令出错带给系统的损失。确保PLC周围的运行环境，及时排除干扰因素，实施24小时监控。
加强人员的技术培训，提高业务能力和自身素质修养，鼓励员工学习新技术、新的方法和技巧来提高工作质量。
4 总结
面对如今高科技迅猛发展的形势，在任何领域如果想要健康长远的发展，就必须不断的学习掌握新的技术，只有对新技术和设备做好充分的了解和学习并合理应用，才会真正的有所收获。PLC在电气控制方面发挥着巨大的推动作用，二者的融合将会在很大程度上促进电气控制行业的进步发展。
参考文献
[1]牛云.先进飞机电气系统计算机控制与管理系统主处理机关键技术研究[D].西北工业大学，2006.
[2]陈实. MW级风力发电系统单机电气控制技术研究――无功补偿和偏航控制系统[D].南京航空航天大学，2004.
[3]周石强，郭强，朱涛，刘旭东.电气控制与PLC应用技术的分析研究[J].中华民居（下旬刊），2014，01：199.
[4]付焕森，李元贵.基于工程应用型人才培养的项目驱动教学与研究――以电气控制与PLC技术项目课程为例[J].大众科技，2012.
作者简介
张车（1981-），男，江苏省张家港市人。本科学历。中级工程师。研究方向为电气自动化控制。
篇5
关键词：自动化；机械设计；机械制造
近年来，随着科学技术的不断发展，机械领域已经基本全面普及了自动化技术，这项技术的应用，使得机械相关的企业获得了更高的经济效益。为此，作为企业而言，必须根据自身的实际情况，来对现有的机械设计制造自动化技术进一步研发和创新，确保企业能够拥有更大的发展空间，进而不断提高企业产品的生产效率和生产质量。
1自动化技术在机械设计及制造领域中应用的重要性
1.1降低资源成本。在自动化技术普及之前，传统的机械设计制造领域的粗放现象极为常见，造成大量资源的无端浪费，不仅不符合可持续发展理念，而且也造成企业成本居高不下，对于资源节约和企业发展都较为不利。而自动化技术的推广应用则克服了这一问题，其不仅能够提高机械设计和制造中的精确度，还能实现生产废料的重新利用，有效降低了以往浪费程度高和成本高的问题[1]。1.2提高生产效率。随着我国经济社会的不断发展，现如今，各行各业对于机械设计与制造领域都有着越来越高的需求和要求，由此，在机械设计制造领域中应用自动化技术已成为大势所趋[2]。自动化技术的应用，能够显著提高生产效率和生产质量，从而提高企业在市场中的竞争力，推进企业更好发展。1.3推动产业结构升级。随着自动化技术的不断推广应用，以往机械设计制造中大量采用人工操作的情况已不复存在，企业由劳动密集型向技术密集型的方向转变，如今的机械设计制造领域的竞争点也相应转变为技术水平上的竞争。由此，机械领域开始着力提高设备的精密度。虽然这看似仅仅是一方面的技术在发展和升级，但实际上，这项技术的不断发展，带动了整个机械设计制造行业的产业优化转型和升级，在此基础上，更多的技术壁垒也将在未来被逐个击破。
2自动化在机械设计及制造领域的发展现状
2.1制造工艺现状。机械的制造工艺水平是机械产品品质的根本保证，从目前来看，虽然自动化技术已经在我国绝大多数机械制造企业当中得以普及，但各企业之间的普及程度却参差不齐，一部分企业的自动化技术应用尚处于初级阶段，在精细化和智能化上的发展还较为欠缺，相较于国内外的一些先进企业而言，还有着明显的差距。除此之外，这些企业在激光加工、复合加工和纳米加工等方向也往往存在诸多不足之处，对于这些方面的技术仍需要进一步提升，在未来的相关研究中，这些也将成为重要的研究方向[3]。2.2自动化技术的现状。目前，自动化技术已经贯穿于机械设计和机械产品生产的全过程，特别是在机械产品设计的环节当中，采用自动化技术，能够为新产品的设计增添灵感，并能够从不同的维度整理相关的设计信息，不断推陈出新，满足企业和用户多方面的实际需求。
3以汽车制造领域为例浅析自动化在机械设计制造中的应用发展
3.1集成化应用。目前，机械设计与制造领域已经与各种新技术实现了一定程度的融合，在这一背景之下，原有的自动化技术得以不断提升，在汽车制造领域中，通过自动化技术的集成应用，有效突破了传统汽车结构的局限性。目前，一部分汽车制造企业应用这方面的技术，已经实现了集成生产的自主化制造系统，能够更好满足实际的生产需求，乃至部分客户的个性化定制需求[4]。3.2智能化应用。在汽车领域的机械设计制造工作当中，自动化技术的智能化应用得到了较为明显的体现。在自动化控制系统中，安全防护的技术水平得到了很大进步，汽车制造的流程得到了进一步的优化，这是以往人工操作模式下所不具备的。具体来看，自动化技术应用的关键则体现在自动化系统、机械制造系统和人工智能三部分，机械设计制造及自动化中的智能化应用则主要用于将各种先进的信息技术融合到机械设计和制造的环节当中，使得生产流水线能够按照预定好的程序来完成生产任务，在机械制造的过程中，通过智能化技术，能够对生产流水线的情况进行实时的准确分析，并随时进行调整。就目前而言，在国内的机械设计制造领域，自动化技术已经在一定程度上具有了智能化的特点，这显著提高了机械产品的生产质量和生产效率。与此同时，智能化技术也能够实时监控和协调生产过程中的各个参数，及时纠正生产过程中发生的错误，并针对不足之处进行改善，将可能出现的隐患及时清除。3.3虚拟化应用。在过去的汽车机械部件设计中，通常需要先确认基本方案，而后再使用CAD进行图纸的绘制，这一过程不但非常繁琐，而且也很容易因微小的失误导致功亏一篑。如果能够将自动化技术有效应用其中，就可以进行汽车机械产品的虚拟化设计，避免以往设计工作中可能出现误差的问题，从而缩短设计时间，提升产品质量[5-6]。目前，在这一设计过程中，传统的CAD技术与近年来新兴的CAPP等计算机技术得到了有机结合，其利用计算机进行虚拟化和智能化的设计，实现了自动化的绘图，如在绘图过程中发现失误，则会及时提醒设计人员修正，避免错误问题的累积，实现更为精确的设计图纸。整体来看，使用该项技术后，其不仅能够获得更为精确的产品设计尺寸和设计质量，还能有效降低汽车机械部件设计环节的成本开支，提高企业的经济效益。3.4与大数据技术结合应用。在大数据技术和云计算等一系列先进技术不断发展的大背景之下，机械设计制造的自动化技术也开始与大数据技术之间进行结合应用。大数据技术的融入，显著提高了机械设计制造及自动化技术中的数据收集、数据分析和处理等方面的能力，特别是在车用传感器、仪表和网络等方面，大数据分析技术的应用使得这些部件的智能化程度更高。目前新兴的无人驾驶汽车就是一个典型的案例，无人驾驶汽车是在大数据、自动化技术和人工智能技术等基础上发展起来的，其应用这些技术，将传感器、监控视频和GPS定位技术等有机结合，通过大数据分析，合理规划行进路线，达到无人驾驶的目的。3.5实际应用案例。目前，随着电动汽车领域的发展，自动化技术在电动汽车的机械设计制造领域也得以广泛应用。在电动汽车中，电机驱动系统是其最为核心的关键部件之一，其主要作用是将蓄电池的电能转换为动能，来驱动汽车行进，同时，电机驱动系统也能将汽车制动时产生的能量重新转换为电能传输给蓄电池，完成整个电气部分的自动化控制任务。由此可见，在电机驱动系统的设计中，其复杂性较为突出，对其进行自动化控制也需要涵盖大量的硬件模块。具体来看，其包括油门踏板信号控制电路、电池电压信息调理电路、电机电流信号电路、DSP电源电路、DSP通信电路、以及ROM晶振电路等。除了硬件方面的设计之外，自动化控制还需要软件方面的支撑，其控制软件主要分为主程序、中断程序和其他程序三部分，涵盖了系统初始化、位置检测、速度检测、故障保护、换向调节和转速计算等多方面的内容。在整体的电动汽车电气自动化控制系统中，主程序中“系统初始化”的作用在于对系统参数、中断逻辑等内容进行设置，同时，主程序需要与控制面板之间建立可靠的通信协议，确保能够及时获取电机转速和转向等关键数据信息。中断程序主要针对系统服务出现中断故障后的具体情况进行收集和分析，为后续进行故障排除操作提供重要依据。其他程序模块中，电机转速测量是相对较为重要的环节。随着电动汽车领域的不断发展，传统的燃油车辆将逐渐被取代，而这种电机在未来也就随之得到更广泛的发展。3.6未来发展趋势。3.6.1汽车机械设计及制造领域将更为智能。随着自动化技术在汽车机械设计及制造领域的不断深入应用，汽车行业未来必将有着更高的智能化程度，汽车机械设计制造领域将具有更高的技术含量，与此同时，用户在操作车辆的过程中，也将更为简便快捷。自动化技术在汽车机械设计及制造中的应用，能够逐步颠覆传统汽车制造领域中的思维定式，让整体的汽车制造不断朝向智能化的方向发展。当然，从目前来看，国内仍有一部分汽车企业在智能化发展方面有所欠缺，在实际操作中，仍有相当一部分岗位需要人工操作。在这种情况之下，仍需要企业内的技术人员积极创新，不断加强最新技术在汽车制造中的应用。3.6.2未来的自动化技术将朝着高端方向发展。虽然当前的自动化技术在汽车机械设计与制造领域体现出诸多优势，但其带来的一些弊端问题也在所难免。针对这种情况，对自动化技术进行改进则是有必要的，通过对自动化技术的不断优化改进，以往的问题将逐步得到解决，汽车产品的生产效率和产品质量也必将得到显著提升。由此可见，未来自动化技术在汽车制造领域的应用，必将朝着更加高端的方向发展，从而推进汽车性能不断提升，满足公众的更高需求。3.6.3由“线性自动化。”转向“模块自动化”目前，随着环保理念在世界各国的不断深入人心，新能源汽车行业不断发展，而在新能源汽车当中，占比最高的莫过于电动汽车，其在很多国家的保有量都在不断上升，随着电动汽车的大量普及和传统燃油车辆的逐渐减少，作为能源补充设施，加油站也将逐渐为充电桩所取代。预计，随着自动化技术的不断发展，未来的汽车设计中，将以模块化设计为主要设计形式，而在能源补充上，也很可能会采取模块化的能源替换形式，以解决现存的“充电焦虑”问题。由此可见，自动化技术也会随之更具备灵活可调的性能，以满足更高的发展需求。
4结束语
总的来看，自动化领域在机械设计及制造领域中发挥着举足轻重的作用，对于推动相关领域的发展有着重要的现实意义。为此，相关的企事业单位工作人员都应当对此给于足够的重视，及时关注行业内的最新前沿动态，对现有的技术不断优化创新，实现自身行业的更好发展。
参考文献：
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[4]王红雨.机械自动化设计与制造存在的问题及改进方法[J].内燃机与配件，2021（02）：152-153.
[5]宗晓霞.简析机械设计制造及其自动化技术要点[J].内燃机与配件，2021（02）：191-192.
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关键词：配电网；电力电子装备；互联与网络化技术
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.171
0 前言
现阶段通信技术与电力电子技术的结合逐渐成为配电网络的发展趋势，而且电力电子技术的广泛应用，将引起配电网系统以及电能用户端相应的变革。电力电子技术与通信技术的融合，促使电力电子装备进化为一体化集成系统，有利于推进配电网网络化发展，因此对电力电子装备的互联与网络化技术进行探讨具有一定现实意义。
1 电力电子装备技术
1.1 半导体开关器件
半导体开关器件是电力电子装备技术的基础，主要包括IGBT、IGCT、SCR 等器件[1]。提升现有半导体开关器件的水平与性能，并开发新型半导体开关器件是现阶段电力电子装备技术研究的重要课题。在半导体开关器件研究过程中，对器件材料的选取、对器件工艺的选择都会对整体电路性能产生较大的影响。通过对半导体开关器件的磁性元件与绝缘材料进行改进，可以在降低能耗的基础上减小器件体积。
1.2 变换器
变换器作为电能功率的处理器，可以将某种幅度、某种频率的电能输入形式，通过相应的变换操作转变成另一种幅值与频率的电能，从而确保电能可以适用于多样化的配电系统与电能用户端，保证配电网络的顺利配电。
1.3 电子电力系统
在配电系统中大型的电力电子装备通常需要较多的变换器以及辅助电路完成配电工作，这些半导体开关器件、辅助电路以及转换器就构成了电子电力系统。在电子电力系统整体中，会设置多个变换器对电能进行相应处理，同时变换器存在级联、并联、串联等多种连接方式。
2 电力电子装备的互联和网络化技术
2.1 电力电子装备互联和网络化技术概述
现阶段电力电子装备技术被广泛的应用到我国智能电力系统的发电、输电以及配电环节，而配电系统中的电力电子装备技术尤为重要，然而配电网对于各个电力电子装备的运行缺乏有效的协调，导致配电网的电能管理难以得到有效的控制[2]。配电网中电子电力装备的互联与网络化技术主要是通过通信技术以及互联网技术将各个电力电子装备进行连接，从而实现电力电子装备间的连接、通过将各电力电子装备的实时状态数据进行收集并向中枢区域发送节点指令，可以在整体上对电力电子装备的运行进行有效协调，而这种利用互联网技术对电力电子设备进行调控的技术，被称为电力电子互联网技术。
2.2 电力电子装备互联和网络化技术三要素
2.2.1 即插即用的功率接口
即插即用的功率接口可以有效地将储能电池、普通用电器等各种电气设备以及分布发电等终端接入配电系统。即插即用的功率接口主要通过将系统内部各种设备不同电能输入形式进行合理转换，使其电能输入形式与电网相匹配。从这一方面讲，即插即用的功率接口本质上也是一个电力电子设备，同时随着现代化信息技术的发展，即插即用的功率接口还应当具备相应的通信接口，并通过支持标准操作协议实现网络的连接，可以将终端设备的运行信息上传至网络端口，从而接受调控指令。
2.2.2 能量路由器
能量路由器是整个电力电子装备网络化技术中的智能管理模块，同时也是低压区域网与中压配电网和低压区域网的相应接口，在运行过程中可以实现电能的双向流动，不仅可以提供可再生能源的电力电子设备使用，还可以提供相应的低压直流母线[3]。与此同时，能量路由器也应当具备相应的通信接口，并通过支持标准操作协议实现网络的连接，可以将终端设备的运行信息上传至网络端口，从而接受调控指令。对指令值的确定由终端设备的实际工作状态所决定，能量路由器可以有效地限制故障电流、保证低压穿越，并完成维持低压配电网的电压稳定的任务。由于在配电过程中实际面对的电能用户有所不同，能量路由器的功率等级以及电压等级存在差异性。
2.2.3 标准的操作系统
电力电子装备互联网技术中的基础内容是信息流与能量流，同即插即用的功率接口、能量路由器相同，标准的操作系统是一个通用的网络协议，可以利用即插即用的功率接口以及能量路由器对电子电力装备互联网中所有电力电子装备进行识别与检测，并对各个电力电子设备进行统一协调。
3 结论
总而言之，电力系统通常分为发电系统、输电系统以及配电系统三部分，其中配电系统面向电能用户，主要从输电系统接收电能分配给电能用户。作为一个时变性系统，配电网电力电子装备技术主要是通过电力电子装备的运行实现电能的变化，通过互联网通信技术与电力电子装备技术相结合，有利于推进我国智能电网建设。
参考文献：
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关键词：电力电子技术；变压器；应用
新世纪电力电子技术不断提升，尤其是微电子技术的革新，使得电力电子技术的世界日新月异，带动许多关键技术引领尖端科学技术的潮流。电力电子技术发展迅猛，应用能力广泛，与其他学科的交叉应用性强，是目前颇具焦点性的一个专业领域。
通过半导体器件、计算机科技、电路科技、控制智能科技等等平台构成电力电子技术，通过将近五十年时间的发展，其已经不断融入生活、工作的方方面面，在新世纪中伴随电力电子技术新的理论、实践应用发展，成为了关键性的技术。目前，电力电子技术相关的研究，在国际上仍处于较为初级的阶段，虽然为我们带来了巨大的便利，但其仍有许许多多方面的理论和实际应用有待人们的开发与研究，相信在不久的将来，电力电子技术将成为我们生活中不可或缺的一部分。
本文基于电力电子技术在变压器中的应用，通过其相关的理论与原理的阐述，设计电力电子变压器的仿真，致力于提升电力质量，实现电力电子变压器的优越性。
1 相关定义与原理
1.1 电力电子变压器定义
电力电子变压器，又叫做固态、柔性变压器，通过对目前在用的电力电子变压器进行结构研究，可以阐述为电力电子变压器是一种将带有电力特性的能量向另一种带有电力特性的能量进行转变的设备，而上述的两种能量具有不同的频率、相位等等特征。
1.2 电力电子变压器原理
电力电子变压器通过两种不同的功率变换器实现变频，属于交-交式的转化。它的工作原理主要是将一种电压，经过一定的转换器，变换为另一种交流的电压，利用高频电压进行耦合，经变换器转换为所需电压。其可以利用增强变压器的功率实现体积的缩小。运用目前的电力电子技术以及合理的工作技术，实现高频交流电的"制造"，再利用电压器进行电压的交互，实现工频交流电的"制造"，减少、减轻变压器的体积，如此往返，即为电力电子变压器的工作原理。
当前，因在用的基本所有电力系统相关器件，耐压性与输电系统方面都比较薄弱，因此电力电子变压器需要在配电领域进行一定的技术开发，相较于常规的电力变压器，配电系统的变压器其电源两侧的绕组将固定为一次侧，与高频电压器的绕组将固定为二次侧，它们之间由高频变压器作为载体进行联结，详见图1。
图1 配电用电力电子变压器基本原理
2 电力电子变压器电路类型分析
2.1 斩控式电力电子变压器
1995年，美国电科院首先研制出了电力电子变压器的斩控式样机，它选取了BUCK结构的电路，其简单实用，易于调节变压，但缺点是控制性不强，并不含有变频的功能，还不能进行电气隔离，以及无法对输入的电流与功率进行相关的抑制作用，所以，该斩控式电力电子变压器无法在输配电工作中发挥交大的作用。
2.2 交-交-交变换电力电子变压器
M・Kang（美国德州大学）在1999年，研制出一种新型交-交-交变换电力电子变压器，其由初、次两级功率进行交互变频变压器组成，通过两种功率的转换，连接功率器件，实现双向流动电能的作用。其优势为传送容量增加，体积相对小，缺点为相关器件繁复，结构复杂。
2.3 反激式电力电子变压器
反激式电力电子变压器结构简洁，装置器件较少，避免了较多的中介环节，因此比前面两种变压器结构有更大的进步。其优势为相关器件少，电感与电容组成电路，简化了电能质量不足的缺陷。但其开关反应能力偏大，很难在高电压环境下使用，还容易因漏感产生交稿的尖峰电压，对电压应力造成较大的压力，因此电磁相关的干扰颇为明显。
3 电力电子变技术在变压器中的仿真应用
3.1 电力电子变压器在改善电能质量中的应用
电能质量在国际上的基本既定为：运用电力相关设施设备无法进入工作，以及使得其出现问题的电流、电压或者频率等等误差，其基本内容以电压波动与闪变、频率偏移及短时供电中断等等内容为主，其次还有电压的偏差、电流波形的畸变以及三相电压不平衡等等问题，本文主要以前面两种为主要仿真目标进行研究。说明其常规变化与故障隔离等等作用，对电能质量进行一定的改善。
3.1.1 电压波动与闪变
在电压波动与闪变的问题中，由于电力系统的母线出现非整数倍的影响，假设PET一次侧的母线频率是10Hz，幅值为10%左右的和谐波，使得母线电压有异常的波动，具体的仿真结果图如图2所表示。
（1）PET输入相电压 （2）PET输出相电压
图2母线电压波动时的仿真结果
从图2可见，由于实验中有一定的间谐波影响，使得PET一次侧的母线电压有较大明显的波幅，而另外的二次侧电压未受到一定的影响，还是可以对负荷提供有效的供电，对母线电压闪变有交大的影响。
3.1.2 电压跌落及供电中断
本文所实验的仿真条件为0.2s（10周波）的持续时间，额定值为40%的跌幅，时间为0.3s-0.5s左右的跌落时间，电网电压跌落供电中断的特定问题。按照美国电力研究协会的报告指出，电压跌落幅值一般小于40%，具体的实验仿真图详见图3，在电网电压出现跌落的间隙，PET的相关数值仍然保持较为未定的状态，也就是其输出电压并未受到影响，保证一定的输出。
（1）PET输入相电压 （2）PET输出相电压
图3 电网电压跌落时仿真结果
根据上述的仿真实验图可得，电力电子不进可以操作电压器的转换与系统的隔离等等功能，还能对电能质量起到良好的控制作用。如图3（1）中显示，电网电压即使出现一定的闪变、不对称或者跌落，二次侧的输出电压仍然保持相对稳定的状态，进行可靠的供电功能。
3.2 电力电子变压器进行微电网孤岛应用研究
从上述的研究可得，如电压短时供电不足，或者出现一定的跌落，电力电子变压器的输出仍然处于稳定的状态，对于点电能的质量也能给予满足。通过对电能质量的影响研究，发现频率偏差，将大幅度的影响电能的质量，尤其是电网中出现可再生能源的时候。
近年来，我国对于可再生能源的重视可见一斑，不断的有新的可再生能源进入电网中，另外微电网、发电等科研技术广泛的得到发展，其在电网出现故障以及电能的质量无法达到用电需求的期间，能够运用孤岛方案，持续不间断的功能，对供电的安全性和可靠性提供了很大的保证，基本微电网结构图见图4。
图4 微电网的基本结构
由于微电网的容量不大，功率波动性大，使得其频率的控制偏繁复，尤其是主网和微电网分开以后，其功率的波动性就很大，稳定性不强，对于频率要求高、敏感性强的功能负荷带来比较严重的影响。
通过对可再生能源的研究，主要的一种能源即为风能，通过风能发电，在可再生能源的比例占据越来越高的比重。其中，风力发电机有风能和风机相关理论、异步发电机的参数以及电路设计等等问题，风力发电主要包含了双馈感应发电机、 普通异步发电机以及多极同步电机等等。
作为一种新型的、智能型的变压器，电力电子变压器运用相关器件以及高频交流变压器进行交互，充分展示了不同于传统型的电力变压器的工作效用和功能，最大限度的保持了下述三种优势：（1）给予较为稳定、安全的二次侧输出电压，不受负荷的影响，输出电压可控性强，稳定性强；（2）如一次侧电压有一定的故障、电压跌落、闪动、暂停等问题，也不会受太大的影响，恒定性强，保障性强；（3）不断吸收、发出武功，使得无功率处于电网中有较小的线损，降低成本。
时代不断进步，社会不断发展，不同的、新型的变压器层出不穷，要使得电能质量有一定的保障、电的负荷得到保障，尤其的配电系统的质量保障，是目前变压器相关研究中最为重要的问题。电力电子变压器在上述问题中均能得到较好的体现，解决了许多以前存在的问题，通过无功补偿、APF等等功能进行电能质量的调节。相信不久的将来，电力电子变压器将更加良好的运用于配电系统中，这将在很大程度上帮助调节电能质量，降低相关费用，取得良好的收益。
参考文献
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关键词：单片机；智能数据采集系统；分析
中图分类号：TP274.2
在当今较为成熟的电子技术基础之上开发形成的智能数据采集系统，其应用情况已经逐步渗透到国内部分领域之中，其中包括信号、设备、数据指示装置等领域。随着我国科学技术的腾飞以及信息技术的不断成熟，智能数据收集系统也日趋完善。相比过去而言，现今各个领域所使用的智能数据采集系统其具有运行速度快、信息储存量大、数据传输通道多等特点。而当将单片机运用到智能数据采集系统内之后，其性能优势显得尤为突出，包括工作状态稳定、扩展性强、结构紧凑等。也正因如此，越来越多的领域开始对单片机控制下的智能数据采集系统及其发展予以高度的重视。然而，我们在看到该系统突出的性能的同时，也应加大对其的研究力度，对其中依然存在的不足进行补充，使其向着更为优化的方向发展，为国民经济的提升做出更大的贡献。
1 智能数据采集系统
在国外的多数领域以及企业当中，智能数据采集系统已然实现了全面的渗透，尤其是其工业领域，该类技术相对较为成熟，也在一定程度上带动了其工业水平的提高。放眼于国内，随着智能数据采集系统的日趋完善，其使用的覆盖率也明显上升，技术型的企业也逐步提高对智能数据采集系统的改善工作的重视程度，为智能数据采集系统的发展奠定基础。
所谓的单片机，其实质是在集成电路的基础之上，融合了中央处理器，随机以及只读存储器、定时器等功能的一种电路芯片。该类芯片还包括了显示驱动、脉宽调制等多种电路，简而言之，该类芯片就是一种集成规模较大的微型计算机系统。一般而言，单片机控制下的智能数据采集系统具有计算机以及人工智能等多种技术，涉及传感器处理等数种数据处理方式，并运用PID技术对数据进行采集工作。该类系统的应用范围相对较广，其中包括飞机仪表的控制、儿童电子玩具中相关数据的控制等。
2 单片机控制下智能数据采集系统分析
在对单片机控制下的智能数据采集系统进行设计的过程中，应注意以下几点问题：第一，在对PC机进行选择以及实际运用的过程中，应对其系统所设计期间所运用的编程语言进行充分利用，发挥其可视等特点，将图片的设计融入其中，形成相关的控制软件。一般而言，该类软件应既能实现与所选用的单片机的正常匹配，还应能同其他型号的单片机实现兼容，从而能够最大限度的发挥该软件的设计效果；第二，在单片机控制下的智能数据采集系统进行实际设计的过程中，应充分借助单片机的特性，例如成本低、兼容性强等，从而实现采集系统与单片机相互通用的特点，使得单片机能够在智能数据采集系统实现相对独立的运行，从而当对单片机进行替换之后，对整个系统的功能以及使用性能不产生影响；第三，在完成硬件电路的设计工作时，应将各个接口的线路独立连接，增加公共接口的使用频率，降低相关硬件对整个电路的影响。
2.1 系统分析
单片机控制下的智能数据采集系统通常由两部分组成，其一为硬件系统，其二为软件系统。其硬件系统一般包括传感器、单片机、显示装置等。而在众多的硬件当中，单片机处于核心的地位，其主要作用在于对相关数据进行采集，并完成信号之间的转换，之后将经过处理的数据通过显示装置，进行呈现。在此过程中，通讯接口的主要功能在于对数据的采集过程进行辅助，实现将数据以较快的速度，传输到PC，之后借助PC较快的处理速度以及强大的储存功能，对数据进行进一步处理。而软件部分则包括数据采集系统的主要程序、对各个数据处理过程起到监测作用的软件等。
在单片机控制下的智能数据采集系统日常运行的过程中，只有当硬件系统以及软件系统相互配合，共同作用的情况下，该系统才能完成对数据相关采集以及处理工作。因此，在对单片机控制下的智能数据采集系统进行设计以及完善的过程中，相关技术人员应将硬件系统以及软件系统进行协调，共同研究，才能使得该系统在研发完成之后完成预定的工作。例如，在对硬件系统进行设计的过程中，应对其功能以及软件的匹配方面进行充分的考虑。总而言之，单片机控制下的智能数据采集系统相对较为复杂，因而在设计过程中，只有将两者之间的关系进行深入分析，并将其联合设计，才能使得单片机控制下的智能数据采集系统实现正常运行。
2.2 硬件系统分析
对于单片机控制下的智能数据采集系统的而言，其所使用的硬件系统是整个系统的基础部分。在对相关电路进行设计的过程中，应降低所设计电路的复杂程度，使其能够满足不同型号单片机的使用要求。对于线路数量相对较多、复杂程度相对较大时，就应对硬件系统的负荷进行充分的考虑，避免负荷过大而对硬件系统产生不良影响。同时，在对硬件系统进行设计的过程中，由于有电路的存在，相关工作人员应充分考虑到因电场而产生的磁场对硬件的影响，对硬件的材质也应加以判断、选择。
A/D的设计主要借助SPI转换器，其使用的技术主要是数字模拟的技术。相对而言，该类转换器主要包括输入方式多、数据处理速度快、其图像结果的分辨率相对较高等。一般而言，该种转换器所占用的内存相对较低，因而在运用单片机对整个系统进行控制的过程中，其拥有的内存完全能够担负其正常工作的负载。
2.3 软件系统分析
一般而言，软件系统包括单片机的设计系统、硬件设备的运行系统以及客户端的相关系统等。第一，单片机的设计系统。通常情况下，在对单片机的运行系统进行设计的过程中，其相关程序是借助C语言进行编写的，其程序的编写质量也将直接影响到单片机的运行情况。其相关作用包括以下几个方面：其一，对相关数据进行采集工作；其二，对相关显示信号进行筛选以及控制；其三，对相关程序反馈的请求进行处理等。单片机的主要程序包括初始部分、数据处理环节、显示环节以及连接环节。其中初始环节主要是当系统开始运行期间，对相关设置进行初始化配置；而数据处理环节，则是对相关数据进行采集以及处理；显示环节则主要负责对筛选后的信息进行及时显示，而连接环节则是对相关信息进行传递；第二，硬件设备的运行系统。硬件设备的运行系统，即为相关硬件的驱动，其主要任务则是为硬件以及软件提供交流的虚拟平台。在系统启动之后，该系统将会对各个驱动进行识别，保证其正常工作；第三，客户端系统。对该系统进行设计期间，其使用的技术为Driver，在打开窗口之后，新建界面，之后对源代码进行设计，最终形成正常运行程序，从而能够为客户提供良好的使用平台。
3 结束语
总而言之，在对单片机控制下的智能数据采集系统进行设计的过程中，应将其所使用的电路尽可能的简化，编写的软件系统具有较强的兼容性，从而能够增加整个系统的通用性能。相关研究工作者应致力于研发以及改良目前现有的单片机控制下的智能数据采集系统，对其功能进行进一步完善，使得该系统能够为国内各个领域的进步提供有力的支持。
参考文献：
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