控制设计论文范文

导语：如何才能写好一篇控制设计论文，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。

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关键词：小水电控制电路二次设计

1变电站联络线路的油断路器控制回路改进

1.1典型合闸回路及缺陷

中小型变电站的联络线路两侧都装设油断路器。对于35KV、10KV油断路器的控制，典型设计是在电站側装设同期装置，在变电站側只设普通合闸回路，普通合闸回路的原理如图1所示：操作控制开

关SA，其②-④触点接通，经过防跳继电器的常闭触点KM2和断路器的常闭触点DL，接通合闸接触器线圈HO，使断路器合闸。这种设计简洁，常为工程设计人员所采用。在具体操作中，按先合变电站側断路器、再合对側断路器的操作顺序进行。但在小水电系统网络中，因受地形、容量等技术条件的限制，建设不甚规范，特别是有些联络线路上还接有负载，当出现某种故障造成变电站側油断路器跳闸，此时的对側断路器可能还在合闸位置，如要对联络线路进行合闸，因不知对侧是否有电，必须等到调度命令或接到汇报后才能进行操作，加至有些地段通讯不畅，经常耽误时间，影响工农业生产用电；由于典型回路本身不能检测线路是否有电压，又无防范不规范操作的技术措施，如果误操作SA发出合闸命令，就会造成非同期合闸事故，给人们生命财产带来重大损失。

1.2改正后的合闸回路

为了防止事故的发生，对原典型合闸回路进行了如下改进（见图1中虚线所示）：即在线路电压互感器二次側增设一只电压继电器KV，用以检测线路电压，并将其常闭触点KV1串入本站油开关合闸回路中。当线路有电压时，就是误操作SA发出了合闸命令，因KV1触点断开了合闸操作回路，无法启动合闸接触器，达到了防止非同期合闸的目的。同时，考虑到联络线路的可靠性，在KV1触点两端设计并联一连接片LP，以便该电压继电器检修或需该线路供给变电站负荷时好操作。正常情况下，连接片LP处在断开位置。

还将电压继电器的常开触点KV2与合闸位置继电器HWJ的常闭触点（或跳闸位置继电器TWJ的常开触点）串联，以接通“线路有电压”光字牌的信号回路，当断路器在断开位置，线路有电压，该光字牌亮，提醒运行人员不得进行合闸操作。在信号回路中，串联跳（合）闸位置继电器触点的作用是为了在该线路运行时断开光字牌，以免光字牌长期带电。电压继电器KV可选DJ—121型，继电器校验方法与其他电压继电器相同。

2水电站压力装置的控制回路改进

2.1典型油压装置自动回路及缺陷

调速器、高低压气机等是水电站中常见的压力设备，在油（气）装置的自动回路中，一般采用电接点压力表(如YX—150型)来反映油（气）罐中压力的变化，进而控制油（气）泵电机。压力表上可设置上、下两个值限，上限用红针指示，下限用黄针指示，实际压力值用黑针指示。油压装置自动投入的动作过程如图2所示：

当压力罐油压降到压力下限时，压力表黑针与黄针接触，即触点YLJ1

闭合，使中间继电器1KA动作并自保持，因转换开关SA在自动位置，其②-④触点接通，启动接触器KM，使电机接通电源，带动油泵向压力罐打油，压力逐渐上升，当到工作压力值上限时，压力表黑针与红针接触，即上限触点YLJ2接通，使中间继电器2KA动作，断开1KA的自保持回路，油泵电机自动停止工作。对于这种典型设计，压力表的上、下限触点一直串在控制回路中，并带有相应负载，特别是在启动和停止过程中，压力变化呈波动状态，使触头抖动不已，无法可靠接触，常常生火花，由于压力罐补压（气）是通过自动回路完成的经常性的工作，压力变化频繁，使压力表的触头接触也相应频繁，从开始的产生火花，到逐渐烧坏触头（或触头粘连），继而造成压力罐压力消失，严重影响了机组的安全运行。

2.2改进后的控制回路

为了克服上述设计中存在的问题,对典型电路进行了如下改动(见图2中虚线所示):即在压力下限回路中串联一个接触器KM的常闭辅助触点KM1,当压力罐压力下降到压力下限时,压力表下限触头YLJ1闭合,通过常闭辅助触头KM1起动1KA并自保持,使接触器动作,启动油泵打油;尽管在油泵电机启动之初,压力出现波动,YLJ1触头发生抖动,但由于在此回路中已串入了接触器常闭触头KM1,接触器动作后立即断开了此回路,此时的下限触头无需承担任何负载,避免了触头的烧坏;又在压力上限回路中串联了接触器的常开辅助触头KM2,当油压力达到上限值时,随着2KA的启动,使接触器失电返回,其常开辅助触点KM2立即断开压力上限回路。不管在这个过程中压力如何变化，压力表的上、下限触点YLJ1、YLJ2总在回路不带负载的情况下抖动，避免了负载过程中电火花对触头的损坏，提高了安全运行的可靠性，同时也减少了因油压装置失压而造成的运行成本。

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1.1主控系统

主控系统采用欧姆龙公司的可编程控制器CP1H型PLC，该类型的PLC具备与各种组件连接的相容性，因为它的工具有USB端口，还可以扩展2个串行端口，可方便同时连接多种组件。最大可安装2个串行通信选件板（RS－232C×1端口或RS－422A／485×1端口）。

1.2多传感器系统

1.2.1水位控制系统全量机械液位计WFH－2编码型传感器是通过浮子感测水位的，该仪器根据轴角编码进行编码。在进行闸门上下游水位测量时，安装一个浮子，作为水位传感元件；当水位变化时，浮子水位产生变化，从而带动水轮做圆周运动，并准确地转成相应的角位移量；水轮转动轴编码器是一个输入轴，所以当水轮旋转时，轴编码器的电平已转换成相应的数字代码D，这种数字代码D通过多芯电缆并行输出，并在监测站的显示器上显示，即在人机界面上显示。该浮子在转换过程中采用的机械编码是格雷码转换，测量范围为40m，分辨率为1cm。1.2.2温湿度控制系统PT100铂热电阻温度传感器精度高、稳定性好，使用方便，温度范围为－200℃～650℃。IH3605型湿度传感器测量相对湿度（RH）范围为0％～100％，环境温度为0℃～85℃。该电路配有集成放大电路，输出电压为0V～10V，具有温度补偿和调零功能。其工作原理都是把电阻值转化成电压或电流再显示。其系统信号传输流程如图2所示。1.2.3电压电流控制系统电流、电压传感器均选用珠海仪器仪表公司生产的HR－WP－AC系列交流电压表、电流表。电机电压电流的测量、温度的测量、湿度的测量以及管道压力的测量都是由PLC通过扩展I／O单元口采集传感器送来的信号，然后进行A／D转换和标度变换。以4mA～20mA模拟信号输出为例，其A／D转换如图3所示。4mA～20mA的电流输入对应于16进制数（10进制数）为0000～1770（0000～6000）。完整的数据输出范围是16进制数FED4～189C（对应的10进制数为－300～6300）。软件编程时输入电流在3．2mA～4mA之间时使用补码来表示转换数据。如果输入的电流小于3．2mA时，断线检测功能将被激活并且转换数据变为8000。

1.3系统人机界面的设计

1.3.1人机界面画面设计和数据管理（1）电气参数界面：显示测得的水泵电压、电流和转动频率。（2）参数设定界面：设定采集数据的标准值以及模拟数据采集。（3）数据采集界面：显示从外界采集并且处理完的相关数据，包括1＃、2＃、3＃田的温度、湿度和农田中水源的水位。（4）历史数据显示画面：显示采集的1＃、2＃、3＃田的温度、湿度，并以表格的形式显示出来，在此画面上，还设置了可以通过下拉菜单选择日期查看前一天和当天的历史数据，以及可以跳转到趋势图画面的功能。（5）田间情况界面：该画面可以看到农田中的总体情况和农田的整个画面。（6）监控状况界面：该界面主要实现对田间的相关设备如水泵、电动阀的开和关设置以及相关的报警显示的设置。（7）历史数据趋势界面：该界面主要显示采集到的历史数据的趋势图，从而有助于分析采集到的数据，使得采集到的数据更形象化地呈现在用户面前。1.3.2人机界面的报警设计人机界面中的报警设置使用事件登录来进行系统报警。例如事件记录文件名称为EL＿20070915．evt，即表示此文件记录2007年9月15日所发生的事件。1.3.3人机界面的通讯MT8000所提供的穿透通讯功能允许PC上的应用程序透过HMI直接连接PLC，此时HMI所扮演的角色类似转接器（converter），具体通讯如图5所示。数据目标端口（DestinationCOMPort）是指MT8000与PLC连接的端口，数据来源端口（SourceCOMPort）是指MT8000与PC连接的端口。在使用穿透功能时，需正确设定这两个端口的属性。串行通讯口使用的是9针D型公座。PLC软件设置时需要设置通讯端口的通讯协议为Hostlink。

2软件系统设计

2.1系统软件总体设计结构

该软件部分功能如下：先采集外部各传感器的信号并在人机界面上显示相关数据，然后判断是手动还是自动；如果是手动，则执行手动部分的程序；否则，则执行自动部分的程序。总的软件流程图如图6所示。

2.2各参数检测软件设计

在该系统中的自动控制模式下，由水位传感器将田间水位参数变化成格雷码形式输出，传到控制单元，然后将此格雷码送入PLC中经两步转换后成为BCD码与设置的水位上下限（BCD码）进行比较，如果实测田间水位小于设置的启动水位，则阀门开启，过45s阀门全开之后再自动开启泵；如果实测田间水位大于设置的停止水位，则此时泵关闭，阀门经过45s延时后全关闭。在手动控制系统模式中，只需将相应的阀门开关按钮按下即可控制阀门的开启和关闭，同时阀门开启之后才能开启泵。在实际系统中，为防止泵开启之后管道压力过大造成管道破裂，可以设计成阀门开启至少3台之后才能开启泵，从而实现保护管路的效果。其他参数如温度、湿度、电压电流的采集及软件处理和水位的检测方法类似。软件编程系统外部总接线图如图7所示。

3测试结果

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系统构成，以夏季空调制冷为例：通常中央空调的循环水系统关键是包括着两个水循环系统，也就是使用敞开式系统冷却水循环系统以及使用封闭式系统冷冻水循环系统，以及制冷机组和风机盘管与冷却塔。需要进行降温的房间之内会装设风机，这里的风机关键是进行冷空气吹入至房间，进而能够促使房间内热交换程度加快便于实现降温。工作原理，为了能够促使室内温度保持在一个非常舒适的范围之内，冬季的室内温度过低时中央空调体系会把循环热水送进风机盘管中，再将室外的低温空气进行循环经过风机盘管时，对应低温空气同样是和风机盘管铝片实行热交换来把风机盘管铝片热量传送于低温空气中，促使低温空气在进行加热之后送进房间之内，促使其室内温度得以有效升高；在夏季的室温过高时，中央空调系统就会运用水泵把经过制冷器主机所提供的冷冻水循环式送进风机盘管内，以便于在温度降低时风机盘管之内铝片及循环进的室外高温空气进行接触时能够展开热交换，最终将所得到的冷空气送进室内进行降温。

2基于LonWorks的中央空调智能控制系统

该空调机组所控制的相关现场总线系统工作原理是温湿度控制器测出温度以及湿度之后，再经过运算得到对应阀门调节输出，此时的输出是经过Lon网络送至对应智能阀处以产生阀门开度。智能阀数量以及空调系统结构有着极大的关联。开关量控制器是用在启停机组上的，以便于有效监测空调实时状态以及进行警报。

2.1系统硬件设计

关于智能阀门设计，相关智能阀门应该是直接连接于Lon网络之上的，并经过Lon总线接收其阀门的开度指令，此指令是以网络对应变量形式出现的。智能阀门关键硬件设计，从某种程度上来讲智能阀门是要求对应运算量和储存容量较少的，所以运用了神经元NeuronMC143120芯片和FTT-10A式的双绞线变压器耦合收发器，还有其电源是运用了LM2575式的降阶电压调节器芯片，其在进行滤波之后可以获得非常稳定的+5V电压，串行A/D转换器是使用TCL1549芯片，这样可以充分的满足于对应阀门开度有效控制精确度，继电器是使用了JGX-1F型式的固态继电器，该型号的继电器驱动能力较大且生命周期较长。

2.2温湿度控制程序软件有效实现

温湿度控制器是最关键的主控制器，其是要求具备较大储存空间以及处理能力，所以是使用了3150CPU模块。关于温湿度控制程序软件的实现应该分为两大部分，节点内部功能，这包括着相关模拟量采集以及处理和显示，并且具有四个PID回路，可以充分的达到参数修改以及运算和网络变量形式输出结果至其余控制器或者是智能阀处；还有就是主控制器，也就是温湿度控制器务必要具有及上位机可以通信的功能。依据其工艺技术的要求，温湿度控制器之内具有专门开辟的储存区域，这是存放上位机组态之后所形成的相关程序链，并且控制器经过详细分析程序能够对储存区域之内各类数据展开分析，再合理的调用子程序来充分实现各类功能及完成控制。

3中央空调节能理论分析

中央空调系统是经由制冷主机以及冷却泵和冷冻泵，还有冷却塔风机和风机盘管所组成的。应该说其制冷主机是经过压缩机来促使制冷剂快速冷冻循环水温度降低，通常通过制冷主机进行制冷之后的水温度大约是7摄氏度，这也是中央空调的冷源提供场所。冷冻水泵主要是将冷冻水进行加压至空调系统的对应末端系统，冷却水是经过冷却水泵将对应制冷主机中热量充分带走，通过冷却塔将这些热量有效的释放至空气中，之后就会回到冷水机组中。冷却风机能够合理的带动空气进行快速运动，经过空气带走冷却水热量，同时能够有效促使蒸发以致水温迅速降低。温度降低之后相关冷却水会进行再次循环，并进入制冷主机中，再次带走制冷机所存在的多余热量。中央空调系统可以说是多变量复杂且时变的系统，相关过程要素主要是非线性以及大滞后、强耦合的关系。模糊控制是基于模糊集合论以及模糊语言变量、模糊逻辑推理的计算机智能化控制理论，能够充分的适应于中央空调各个方面控制要求及需求。模糊控制下的变频调速技术能够充分达到中央空调水系统极好的温差变以及压差变和流量变的运行模式，可以促使控制系统具备极高跟随性以及应变能力，还能够依据相对被控制的动态过程特性识别来自主调节其运行参数，以便于得到最优化控制效果。模糊控制能够充分地适应于多变性特征，不过也正是因为该类复杂非线性才促使模糊控制极好地控制并克服了对应被控中央空调各个方面的要求及需求，进而实现极高的控制能力以及最佳运行状态。停机控制也就是确保空调区域完成运作后还能够具备较为舒适的环境，并有效计算出能够提前停止空调的最长时间。并且，在停止运用空调区域之前就有效控制区域空调关闭。

4结束语

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关键词：家庭控制器自动监控安全防范

l引言

随着国民经济和科学技术水平的提高，特别是计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高，促使了家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们生活习惯，提高了人们生活质量，家居智能化也正是在这种形势下应运而生的。

2智能家居控制系统概述

智能家庭控制系统是以HFC、以太网、现场总线、公共电话网、无线网的传输网络为物理平台，计算机网络技术为技术平台，现场总线为应用操作平台，构成一个完整的集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范等功能的控制系统。

智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统，以此来提高住宅高新技术的含量和居民居住环境水平。

系统通常由系统服务器、家庭控制器(各种模块)、各种路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、交换机、通讯器、控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等主要部分组成。

3智能家居控制系统功能

智能家庭控制系统的主要功能包括家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范三个方面。

3．1家庭通信

家庭通信可采用电话线路、计算机互联网、CATV线路、无线局域网等方式。

(1)电话线路

通过电话线路实现双向传输语音信号和数据信号。

(2)计算机互联网

通过互联网实现信息交互、综合信息查询、网上教育、医疗保健、电子邮件、电子购物等。

(3)CATV线路

通过CATV线路实现VOD点播和多媒体通信。

(4)无线局域网

通过无线收发器、天线、各种无线终端，实现双向传输数据信号。

3．2家庭设备自动监控

家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。

(1)家用电器的监视和控制

按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。

(2)热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序，通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量，并将采集结果远程传送给小区物业管理系统。

(3)空调机的监视、调节和控制

按照预先所设定的程序，根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制。

(4)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序，分别对各个房间照明设备的开、关进行控制，并可自动调节各个房间的照度。

(5)窗帘的控制

按照预先设定的时间程序，对窗帘的开启／关闭进行控制。

3．3家庭安全防范

家庭安全防范主要包括多火灾报警、可燃气体泄漏报警、防盗报警、紧急求救、多防区的设置、访客对讲等。家庭控制器内按等级预先设置若干个报警电话号码(如家人单位电话号码、手机电话号码、寻呼机电话号码和小区物业管理安全保卫部门电话号码等)，在有报警发生时，按等级的次序依次不停地拨通上述电话进行报警(可报出家中是哪个系统报警了)。同时，各种报警信号通过控制网络传送至小区物业管理中心，并可与其它功能模块实现可编程的联动(如可燃气体泄漏报警后，联动关闭燃气管道上的电磁阀)。

(1)防火灾发生

通过设置在厨房的感温探测器和设置在客厅、卧室等的感烟探测器，监视各个房间内有无火灾的发生。如有火灾发生家庭控制器发出声光报警信号，通知家人及小区物业管理部门。家庭控制器还可以根据有人在家或无人在家的情况，自动调节感温探测器和感烟探测器的灵敏度。

(2)防可燃气体泄漏

通过设置在厨房的可燃气体探测器，监视燃气管道、灶具有无燃气泄漏。如有燃气泄漏家庭控制器发出声光报警信号，并联动关闭燃气管道上的电磁阀，同时通知家人及小区物业管理部门。

(3)防盗报警

防盗报警的防护区域分成两部分，即住宅周界防护和住宅内区域防护。住宅周界防护是指在住宅的门、窗上安装门磁开关，在对外的玻璃窗、门附近安装玻璃破碎探测器；住宅内区域防护是指在主要通道、重要的房间内安装被动红外探测器或被动红外／微波双技术探测器。当家中有人时，住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关、玻璃破碎探测器)设防，住宅内区域防护的防盗报警设备(红外探测器或被动红外／微波双技术探测器)撤防。当家人出门后，住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关、玻璃破碎探测器)和住宅内区域防护的防盗报警设备(被动红外探测器或被动红外／微波双技术探测器)均设防。当有非法侵入时，家庭控制器发出声光报警信号，并通知家人及小区物业管理部门。另外，通过程序可设定报警装置的等级和报警器的灵敏度。

(4)访客对讲

住宅的主人通过访客对讲设备与来访者进行双向通话或可视通话，确认是否允许来访者进人。住宅的主人利用访客对讲设备，可以对大楼入口门或单元门的门锁进行开启和关闭控制。

(5)紧急求救

当遇到意外情况(如疾病或有人非法侵入)发生时，按动报警按钮向小区物业管理部门进行紧急求救报警。紧急求救信号在网络传输中具有最高的优先级别，由于是人在紧急情况下的求救信号，其误报的可能性很小。

智能家居控制系统类型

4．1系统类型

智能家庭控制系统可分成采用公共电话网的智能家庭控制系统、HFC的智能家庭控制系统、以太网的智能家庭控制系统、LonWorks的智能家庭控制系统、KS485的智能家庭控制系统、无线网的智能家庭控制系统等类型。

4．2基本特点、功能、适用范围

(1)采用公共电话网的智能家庭控制系统采用公共电话网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集》03X602第14页。

·基本特点：家庭智能控制器内配置了与电话线连接的收发器，利用电话网络作为信息传输网。该系统不仅在功能上能完全满足要求，而且大大地简化了布线，可以节省布线的投资。

·系统组成：系统由系统服务器、家庭控制器(内置了与电话线连接的收发器)、路由器、收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。

·系统功能：实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。

·适用范围：该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程，且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程，利用原有的电话线就可实现数据信号的共网传输。

(2)采用HFC的智能家庭控制系统

采用HFC的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集》03X602第15页。

·基本特点：家庭智能控制器内配置了CableModem，利用有线电视的HFC网络作为信息传输网。该系统不仅在功能上能完全满足要求，而且大大地简化了布线，可以节省布线的投资。

HFC网络采用共享方式，其共享带宽为36Mbps。当上网人数较多时，上网的速度会变慢。由于CableModem设备费用较高，用户网络的开通费用高。

·系统组成：系统由系统服务器、家庭控制器(内置了CableModem)、路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、有线电视传输网络、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成o

·系统功能：实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。

·适用范围：该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程，且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程，仅将原有的有线电视HFC网络进行双向改造，就可实现数据和图像信号的共网传输。

(3)采用以太网的智能家庭控制系统

采用以太网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集》03X602第16、17页。

·基本特点：家庭智能控制器内配置了以太网网卡，利用以太网作为信息传输网。以太网同时支持住户计算机和智能家庭控制系统。该系统不仅在功能上能完全满足要求，而且大大地简化了布线，可以节省布线的投资。

以太网传输速率较高，传输速率有10Mbps、100Mbps等。根据传输距离的要求，由小区物业管理中心至各楼交换机采用5类以上4对对绞线、多模光缆或单模光缆，由交换机至家庭控制器采用超5类4对对绞电缆。

·系统组成：系统由系统服务器、家庭控制器、路由器、交换机、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。

·系统功能：实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。

·适用范围：该系统适用于新建、扩建和改造的智能化住宅(小区)工程，用以太网实现数据和图像信号的双向传输。

(4)采用LonWorks的智能家庭控制系统采用LonWorks的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计《智能家居控制系统设计施工图集如3X602第21、22、23页。

·基本特点：采用一个覆盖全部ISO／OSI标准七层通信协议、开放性的LonWork总线技术，一台系统服务器最多可连接127台LONWorks路由器，一台LonWorks路由器最多可连接63台家庭控制器。每台家庭控制器为LonWork一个通道上的网络节点，每个网络节点包括有神经元(NEURON)芯片、振荡器、电源、一个通过媒介通信的收发器和与监控设备接口的I／O设备(电路)、存储器等。

LonWorks直接通信距离可达2700m(双绞线、78Kbps)，其通信传输速度最大可达1．25Mbps(此时有效传输距离为130m)。LonWorks路由器至小区物业管理中心线路长度超过2700m时，需在总线上加装中继器。传输线通常采用双绞线，根据需要也可采用同轴电缆或电力线。

·系统组成：由系统服务器、家庭控制器、路由器、LonWorks路由器、交换机、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。

·系统功能：实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。

·适用范围：该系统特别适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程。

(5)采用KS485的智能家庭控制系统

采用KS485的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集>03X602第18、19、20页。

·基本特点：KS485串行接口总线为主从式网络，它的通信为半双工、采用双向单信道连接方式。RS485串行接口总线的传输介质采用双绞线，它可以高速地进行远距离传输，传输速度与传输距离的技术指标如下：传输速率为10Mbit／s时，最大传输距离是12m；传输速率为1Mbit／s时，最大传输距离是120m；传输速率为100kbit／s时，最大传输距离是1200m。

·系统组成：由系统服务器、家庭控制器、路由器、通讯器、控制器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。

·系统功能：实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。

·适用范围：该系统特别适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程。

(6)采用无线网的智能家庭控制系统

采用无线网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集>03X602第24、25页。

·基本特点：利用无线作为信息传输网，该系统不仅在功能上能完全满足要求，而且从系统服务器至家庭控制器、家庭控制器至各种现场末端装置均采用无线传输方式，小区、楼内、户内无需布线，施工简单，可以节省施工的投资。

无线网的工作频率符合IEEE802．11b标准要求。

·系统组成：由系统服务器、家庭控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。

·系统功能：实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。

·适用范围：该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程，且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程，不用敷设线路就可实现数据信号的传输。

5系统设计及产品选用要点

5．1智能家庭控制系统类型的选用

新建、扩建的智能化住宅(小区)工程，宜采用LonWorks的智能家庭控制系统、以太网的智能家庭控制系统或采用RS485的智能家庭控制系统。改造的智能化住宅(小区)工程，宜采用公共电话网的智能家庭控制系统、HFC的智能家庭控制系统或无线网的智能家庭控制系统。

5．2家庭控制器的选用

家庭控制器的选用主要包括功能、总线技术及模块化设计、扩展功能、可按用户的基本要求进行配置等方面的选用要求。

(1)家庭控制器功能的选用

家庭控制器通常具有以下功能：

·家庭防盗报警；

·家庭火灾报警；

·家庭燃气泄露报警；

·家庭紧急求助；

·远程设防与撤防；

·远程报警；

·访客对讲；

·家用电器监控；

·家用表具数据采集及处理；

·空调机监控；

·接入网接口；

·小区电子公告；

·信息查询；

·家用设备报修等。

(2)家庭控制器功能的选择

在工程设计中，家庭控制器功能的选择可参见下表所示。

5．3总线技术及模块化设计

·家庭控制器要求采用总线技术，如LonWorks、R5485、BACnet、C^NBlls、CEBus、X一10；

·家庭控制器要求采用模块化设计，以便用户可以根据需求选择不同的模块完成不同的功能。

5．4扩展功能

家庭控制器要有一定的扩展功能，考虑能适应今后发展的需要。

5．5可按用户的基本要求进行配置应能根据用户提出有哪些被控设备及监视控制要求(功能要求)等因素，来对家庭控制器组成进行配置，包含模块种类的选择和各种模块数量的选择。设备的安装

6．1交换机、路由器、控制器、放大箱、分配箱、电话分线箱

2．在住户内安装入侵报警探测器。

具有语音对讲及控制开启楼道人口处防盗门功能。

1~2点

热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄收及远传、超限判断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。

提高级(2A)

在室内安装可燃气体泄

漏自动报警装置。且能就地

发出声光报警信号。

1．在住户内两处安装紧急按钮开关。

2．在住户内安装入侵报警探测器，在户门、及用台、外窗安装

人侵报警装置。

具有语音对讲及控镧开启楼道人口处防盗门功能。可实

现住户与安防监控中心的直接联系。

2点以上

热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄

收及远传、超限爿断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。

先进级(3A)

1．在室内安装可燃气体泄漏自动报警装置，当燃气体泄漏报警后能自动切断气源、打开捧气装置，且能就地发出声光报警信号。

2．在住户内设置火灾自动报警装置。

1．在住户内不少于两处安装紧急按钮开关。

2．在住户内安装入侵报警探测器，在户门及阳台门、外窗安装入侵报警装置。

具有语音、可视对讲及控翻开启楼道入口处防盗门功能，可实现住户与安防监控中心的直接联系。

2点以上

热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄收及远传、超限判断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。

这些设备均应安装在电气竖井内或公共走道的墙上(内)。

6．2家庭控制器

暗装(或明装)在墙内(上)，其底边距地面1．4m左右。家庭控制器应设置在住户大门附近(宜距户门0．5m以内)，且容易操作(包括设防与撤防)的地方。

6．3可燃气体探测器

安装在厨房内的燃气管道、灶具附近，当住户使用的是天然气，燃气探测器吸顶棚安装在距顶棚300ram以内的地方；当住户使用的是液化石油气，燃气探测器安装在距地面300mm以内地方。

6．4感温探测器设置在厨房内，它吸顶棚安装。

6．5感烟探测器设置在起居室、卧室等房间内，它吸顶棚安装。

6．6紧急按钮开关

设置在起居室沙发和主卧室床头附近的墙上，及卫生间的墙上。紧急按钮开关暗装在墙内，其底边距地面0．5m~1．2m。

6，门(窗)磁开关

安装在门扇和门框内或窗扇和窗框内。

6．8玻璃破碎探测器

安装在窗户和玻璃门(阳台)附近的墙上或吸顶棚安装。

6．9被动红外侵入探测器和被动红外／微波双技术探测器

安装在住户的主要通道、重要的房间内，它吸顶棚安装或安装在顶棚的墙角处。

6．10红外遥控器

安装在被控电器设备正面附近的墙上，距离不能超过红外线工作范围，且与电器设备之间没有遮挡。

7工程设计实例

以二室户型为例介绍户内的智能家庭控制系统设计，设计标准采用康居住宅先进级(3A)。采用以太网的家居控制系统，家庭控制器与户内各模块之间采用R．$485总线，家庭控制器可通过电话线或计算机网络接收控制指令、发出信息，所选用的家庭控制器具有可视访客对讲功能。家居控制系统图参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集>03X602第17页，二室户型家居控制平面图参见图1、2所示，家庭控制器与室内设备的连接参见图3所示。

在起居厅、卧室设置了感烟探测器，厨房设置了感温探测器、可燃气体探测器，各房间的窗户、阳台推拉门上及附近设置了门(窗)磁开关和玻璃破碎探测器，起居厅设置了被动红外侵入探测器，起居厅、卧室、卫生间设置了紧急按钮开关。对电、水、燃气进行计量；可对餐厅、起居厅、卧室的灯进行控制；当可燃气体探测器探测到有燃气泄漏后，联动控制关闭燃气管道上电磁阀、开启排烟风机；当有各种探测器报警后，联动警报发声器发出报警声音。

家庭控制器共提供13路输入：电度表(电度表安装在照明配电箱内)、燃气表、热能表、可燃气体探测器、感温探测器、感烟探测器、紧急按钮开关、被动红外侵入探测器、玻璃破碎探测器各1路，水表、门(窗)磁开关各2路。

家庭控制器共提供7路输出：警报发声器控制1路、燃气管道上电磁阀控制1路、排烟风机控制1路、照明控制4路。

三室户型、复式结构、别墅的智能家庭控制平面图及家庭控制器与室内设备的连接参见国家建筑标准设计<智能家居控制系统设计施工图集》03X602。

篇5

[关键词]微小型无人直升机单片机姿态控制系统

一、控制系统总体方案

整个微小型无人直升机控制系统可分为机载部分和地面部分，机载部分负责维持飞机的稳定飞行并提供图像信息给地面，地面部分根据飞机的姿态及得到的图像信息做出下一步飞行的指令并发给机载部分。考虑到使用环境的复杂情况，由人使用遥控器现场操作可以较好控制飞行，并可对飞行中出现的各种情况及时处理，确保飞行的安全。地面部分与机载部分之间有两条数据链路：一条负责传送图像，一条负责传送飞行状态和指令。图像传送的数据链路通过无线摄像头解决。地面部分可以分为地面工作站和图像处理平台，前者与机载飞行控制器通讯以发送控制命令并获得飞机的飞行状态信息，后者获取机载摄像头的图像并对图像进行处理用以辅助判断，帮助操作者进行遥控操作。机载部分系统包括：飞行姿态测量控制系统模块、图像设备模块、数据链路以及执行舵机群等。地面部分包括控制器、工作站、和图像处理平台。

二、姿态控制系统

微小型无人直升机姿态控制系统的主要功能是稳定直升机的飞行姿态，或者说是稳定直升机的角运动。主要实现方式是在微小型直升机的控制回路上加上一个用于姿态测量的反馈回路，通过传感器得到微小型直升机的姿态信号，然后与要求控制的姿态信号进行比较，通过设计的反馈控制规律使输出的控制信号控制微小型直升机稳定在预期的姿态角度上。微小型直升机姿态测量控制系统包括倾角传感器、控制电路、多个舵机、接收机及遥控接收器等硬件部分。

其中控制电路的功能是接收接收机的操控信号和倾角传感器的输出信号，可以直接输出接收机的信号或者切换到输出遥控信号与传感器反馈信号叠加处理的结果，然后舵机接收控制电路的PWM信号控制直升机的旋翼。倾角传感器实时接收直升机的姿态信号，输出到控制电路。

三、控制系统的硬件实现

对于一般微小型无人直升机而言，其测控系统采用单片机作为控制单元是一种理想的选择，因为其成本低，体积和重量小。本设计采用混合系统级MCU芯片——C8051F320型单片机作为控制中心的姿态控制系统，选用的传感器是双轴的加速度传感器ADXL202，它可在两个方向上检测无人机在姿态上的变化，并输出PWM信号给单片机进行处理。由行有3个姿态角，所以要用2片ADXL202。

单片机处于系统的主导地位，是实现控制算法、完成信号采集和信号转化的核心器件。所有的传感器信号和遥控指令都由单片机来识别和处理。单片机将这些数据按照一定的控制算法运算后，将数据结果转化为控制信号输出到舵机，或者利用数据传输模块，传回到地面接收装置，从而完成对飞行器的航向的测控。由于单片机对电源有要求，为了保证其电源的稳定性，我们还设计了电源稳压保护电路。

直升机的飞行姿态有相互关联的3对方向(航向，横滚和俯仰)，每对方向都是关系飞机飞行姿态的直接因素。ADXL202型加速器的测量信号和接收机发送的信号混合控制直升机的姿态。控制电路将加速器的测量信号和遥控器发送的信号进行比较，得到的控制信号来控制舵机的转速。微小型直升机在飞行过程中若受到外力的干扰产生方向的偏差，由加速器测量输出PWM信号发送给控制电路，经过单片机处理和接收机信号比较后输出，采用单片机脉冲计数的方法，向舵机输出PWM类型的控制指令，操纵舵机的变化，控制保持飞机的姿态。

在基于单片机的姿态测控系统中，选用舵机作为执行器件，控制执行结构的转角和位移。在舵机控制中，一方面需要完成单片机的控制指令输出，从而控制航向变化和航向保持，另一方面需要参考原始的控制指令和加速度的反馈信号完成姿态控制的算法。尽管这两者来源不同，但是对舵机而言并无太大区别。控制信号对舵机的控制就是改变PWM信号的占空比，利用PWM信号占空比的变化改变舵机的位置。

四、软件设计及调试

微小型无人直升机姿态控制系统的软件包括C8051F单片机的初始化、各通道数据的获得、控制算法的实现、输出PWM信号给舵机。C8051F单片机的初始化包括端口管脚的配置、定时器的初始化、PCA初始化。C8051要接收5个通道的PWM信号，即遥控器的三通道PWM信号，ADXL202的2个通道的PWM信号。控制算法是最关键的，首先根据遥控器输入的第三个通道PWM数值进行切换，比如接收到的第三个通过的PWM数值小于150(1.5ms)就切换到输出信号不受ADXL202影响的状态，即输出信号是遥控器的输入信号，中间不经过处理；如果数值大于150(1.5ms)就切换到输出信号是遥控器的输入信号和ADXL202的信号反馈到遥控器的输入信号，如果ADXL202测得有加速度证明航向角度偏离了预期的角度，就要通过修正输出信号保证旋翼保持在预期的转速。

PWM模块有C8051的PCA模块配置为高速输出方式，当PCA0H的值与该模块的寄存器PCA0CPLn和PCA0CPHn中的常数值相等时，CEXn引脚上的逻辑电平发生一次跳变，同时触发一次中断，实现PWM功能。为了试验设计出的印刷电路板是否能够满足输出控制信号的要求，设计了试验程序，来生成固定循环的能够控制舵机按照要求的方向来转动。设计的要求是舵机能够向左以固定频率转动，然后转回平衡位置，以此来循环转动。以此来检验以单片机为核心的控制电路是否能够产生控制信号并且驱动舵机来按要求转动。经过调试，用数字式示波器证明舵机完全按照单片机的输出控制命令进行转动，方向和延迟都正确。

参考文献：

篇6

课程设计是对课程内容的应用性训练环节，是学生应用所学知识进行阶段性的专业训练过程，也是对理论教学效果的检验。通过这一环节使学生在查阅资料、理论计算、数据处理等方面得到基本训练，培养学生综合运用理论知识分析、解决实际问题的能力和严谨的工作作风，树立正确的规划、设计思想。

课程设计论文准备

（1）课程设计（论文）开始前应准备好教学大纲、任务书和指导书等必要

的教学文件，以及教学参考资料、范例等。

（2）在满足教学大纲和教学基本要求的前提下，课程设计选题应使学生得

到较全面的能力训练，达到培养学生实践技能的目的。题目的深度、广度和难度要适当，使学生能在规定时间内完成任务。必须明确每个学生独立完成的部分，做到参数、指标或侧重点不同，避免因工作任务雷同而出现抄袭现象。

2、课程设计（论文）指导教师的配备和职责

（1）指导教师应在课程设计（论文）开始时向学生下达任务书并公布具体

考核方式。

（2）指导教师应检查和监督学生的出勤、工作进度，保证足够的指导时间，

对学生遇到的问题要及时指导，注重启发、引导、鼓励学生提出独立见解，适当组织讨论，充分发挥学生的主体作用，发掘学生的创新潜能。

（3）指导教师应认真审查学生完成的设计论文，客观公正地评价学生成绩；

将课程设计论文资料整理齐全，按要求存档，并填写有关报表。

3、课程设计论文的任务书和指导书

（1）课程设计（论文）任务书和指导书由指导教师拟订、撰写，经系主任

审查后，在布置课程设计（论文）任务时印发给学生。

（2）课程设计（论文）任务书的内容应包括：设计（论文）题目、已知技

术参数（题目背景）、设计（论证、调研）要求、设计（分析）方法、指导教师与系主任签字。

（3）课程设计（论文）指导书应包括设计步骤、设计要点、主要技术步骤

和关键分析、方案比较内容等。

4、成绩评定与资料归档

（1）学生课程设计论文完成后，由学生按要求装订成册，指导教师应组织

评审。课程设计论文成绩根据学生的考勤、课程设计论文完成质量综合评定，其权重由教学基层单位确定。成绩采用五级分制评定。

（2）指导教师在课程设计论文工作结束后填写《内蒙古科技大学课程设计

（课程论文）工作总结表》。

（3）课程设计（论文）成果及相关材料由学院保留四年。对于优秀课程设

计（论文），保管期限可适当延长或移交学校档案室存档。

课程设计论文要求

课程设计论文的内容应包括：

1．封面

2．任务书

3．目录

4．正文

（1）．论文题目；

（2）．技术参数、设计步骤；

（3）．设计理论分析方法

（4）．设计结论及其分析

5．参考文献

注意：绝不允许课程设计论文雷同，一经发现全部计为零分！ （即便课程设计的内容相同或相近，在文字叙述中也要有自己独有的文字表达出 来，所有的图都要自己画，一旦发现报告中出现网络下载的图片取消成绩） 课程设计论文的格式要求：

论文使用A4纸打印，中文字符一律使用宋体，西文字符一律使用Times New Roman字体

一级标题采用小三号字加粗，两端对齐，段后空一行；二级标题采用四号字加粗，两端对齐；三级标题采用小四号字加粗，两端对齐；正文采用小四号字，两端对齐，1.5倍行距，首行缩进2字符。题目、目录、附录、参考文献等标题采用小三号字加粗，居中对齐，段后空一行。

图标题应在一级编号下顺序编号，如图1.1、图1.2、图2.1、图2.2??，居中置于图的正下方，段后空一行。

表标题应在一级编号下顺序编号，如表1.1、表1.2、表2.1、表2.2??，居中置于表的正上方，段前空一行。

页眉采用五号字居中注明“内蒙古科技大学课程设计论文”字样，页脚采用五号字居中标注页码（摘要和目录采用罗马数字，其它采用阿拉伯数字）。

（1）篇幅

课程设计论文的篇幅为3--4千字左右。

（2）装订

论文按封面、任务书、目录、正文、附录、参考文献的顺序装订成册。

题目：

篇7

关键词：单按键；自锁；设计；控制

常规电动机的启动、停止需要2个按钮，在多点控制中，按钮引线较多。利用一个按钮多点远程控制电动机的启停，则可简化控制线路。电动机多地控制一般用于应急停机，即出现异常情况后，如果到现场停机会造成大的事故或损失，那么采用电动机多地控制则可避免事故或损失的发生。例如：某公司的胶带运输机长500m，若不多设几个控制点，易出现事故。离厂区较远的泵也会用到多地控制。在控制线路中，所有停止按钮串接，所有启动按钮并接，如果按正常设计即设置2个按钮控制电机启停，则需要2倍的导线及按钮，而采用单按钮控制则可节省一半材料。

1单按键自锁控制电路设计理念

单按钮控制电动机启停，主要用于多点控制电动机启停或远距离控制电动机急停。设计理念为：设计一个单按钮控制电动机启停电路，解决远距离控制电机急停或多点控制问题。具体任务是：借助接触器或接触器与中间继电器结合，用一个按钮控制电动机起停；按下按钮，电动机起转，再次按下按钮，电动机停转；要求有短路保护、热保护。先设计按下按钮电机起转，同时为再次按下按钮电机停转做准备，由中间继电器或接触器控制另一路停止电路。整个控制步骤见图1。中间继电器实质上是一种电压继电器，特点是触点数目较多，电流容量可以增大，起到中间放大（触点数目和电流容量）的作用。用于转换控制信号的中间电器与接触器类似，通过线圈的通电与断电控制各触头的接通与断开，实现电气控制线路控制。中间继电器触头数量较多，各触头额定电流相同。当其他继电器触头数量或容量不够时，可借助中间继电器扩充触头数目或增大触头容量，起中间转换作用。将多个中间继电器相组合，还能构成各种逻辑运算电器或计数电器。中间继电器各部件的图形文字符号见图2。

2单按钮控制电动机启停电路原理

单按钮控制电动机的启动和停止，与2个按钮控制相比，特别是在多点控制和远距离控制时，可以大大节省引接导线。设计时，先满足按下按钮电动机启动，再次按下按钮时电机即停，这样第一次按下按钮时，可为第二次按下按钮时电动机停转做准备。设计有别于2个按钮控制电动机启停的控制电路，具体控制电路如图3所示。工作原理为：接通电源，即合上空气开关QF，按下启动按钮，SB常开闭合，常闭断开；控制电路FR常闭、SB常开闭合、KM2常闭、KM1线圈这条通道畅通，即KM1线圈得电，KM1主触头闭合，电机得电，开始工作，KM1辅助常开触点闭合，实现自锁；KM2，KM3常开控制KM2、KM3线圈均不得电；松开按钮，SB回位，常开触点、常闭触点均恢复常态，KM3常闭、KM1自锁及SB常闭、KM2常闭使得KM2线圈得电，KM2常开闭合，实现KM2线圈自锁，同时为KM3线圈得电做好准备；工作期间，KM1线圈、KM2线圈一直得电，电机正常工作。当工作结束或需要临时停机时，再次按下启动按钮，这时SB常开闭合，常闭断开，KM3线圈通过SB常开、KM2常开闭合得电，KM3常开闭合，常闭断开，使得KM1线圈断电，电机停转，而KM2线圈一直得电，直到松开按钮，整个线路全部失电，完成单按键控制电机的起停。由上述分析不难看出，此设计表面上完成单按钮控制电机启停，但实质上没有实现预先的设想。因为实际控制中用按钮联动，接线时用双线连接才能实现，不能达到通过单按键控制实现减少材料的目的。

3单按钮控控制电动机启停电路

为真正实现一对电缆完成多地控制电机启停，需进一步研究完善。改进后的电路原理如图4所示。工作原理为：合上总电源开关QF，按下按钮SB，继电器K1线圈得电，两个常开触头吸合，一个完成自锁并保证K1线圈始终得电，另一个保证控制电动机得电的接触器KM线圈得电，其主触头闭合，电动机M起动运转。KM的两个辅助常开触头闭合，一个完成自锁，松开按钮电动机持续运转；一个为继电器K2线圈得电做准备。KM的辅助触头常闭触点断开，为电动机停转做准备。在继电器K1线圈得电的同时，K1常闭触头断开。在KM线圈得电时，继电器K2线圈不能得电，这样可以保证电动机一直运转，直到需要电动机停转。当需要电动机停转时，再按下按钮SB，继电器K2线圈得电，K2常开触头闭合，完成自锁，两个常闭触头断开，控制电动机的接触器线圈失电，其主触头断开，电动机停转。

4结论

电机自动控制是电气自动化技术的基础。根据工作环境及条件调整电机控制方式，设计不同的控制电路，是电气控制技术人员必备能力之一。在职业教育教学中，通过任务驱动教学法充分发挥师生的创造力，设计既能适应多地控制又能节约材料的单按键控制电路。电路的实际接线大大简化，节省材料成本，使电路更加经济合理、安全可靠，具有很高的实用价值。与单片机和PLC相比，它还具有简单实用、成本低廉、稳定性好的优势。

作者:尚东升 单位:辽宁工程职业学院

参考文献

［1］高扬．基于三菱FX3U系列PLC的几种单按键启停控制程序设计方法［J］．科技创新与应用，2012（22）：24．

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1．1直接成本控制一般指建筑工程项目设计施工过程中直接消耗的成本的控制，主要包括对建筑工程施工过程中材料费用控制、设备及配件租赁使用费用控制、施工过程工人劳动费用控制等。间接成本控制一般指建筑工程在进行准备、组织及管理过程中的成本控制，主要包括现场管理费用控制、财务费用控制等。

1.2建筑工程设计与施工过程中成本控制的特点建筑工程设计与施工过程中成本控制是建筑企业持续发展的重要内容，是企业的利润中心，其主要特点为成本控制具有能动性、事先性和系统性，可以避免项目出现重大失误，具有连续性，不能被孤立、片面。因此在进行建筑工程成本控制时要把企业资金管理、质量管理、安全管理、技术管理等相结合，把所有相关管理对象、要素综合考虑到成本控制中，才能充分发挥其综合性和能动性，达到实时对建筑工程项目的监督、控制和修正，从而实现设计与施工过程的动态控制。

2建筑工程设计与施工过程的成本控制原则及实施步骤

2．1建筑工程设计与施工过程的成本控制原则

建筑工程的设计与施工过程的成本控制原则是企业成本管理的基础工作，也是核心工作，在进行建筑工程成本控制时，必须遵循如下原则:建筑工程成本最低化原则。在遵循成本最低化原则时，必须考虑成本降低的合理性，不能为了降低成本而降低成本，要一方面发挥各项降低成本的可能，并使之转为实际。另一方面要从建筑工程项目实际出发，确定符合当前工程实际的合理科学的最低成本指标。建筑工程全面进行成本控制的原则，即进行全企业、全过程和全员工的管理，保证企业各方面的成本控制，以免出现成本控制人人不管的现象。建筑工程动态控制的原则，在项目准备阶段就应该根据项目施工组织设计中具体方案进行确立项目的成本目标，并进行计划成本，制定相应方案，为项目的开展提供基础，达到从项目准备到完结的全过程动态控制。建筑工程目标管理的原则，通过对建筑工程管理目标的设定并分解，将其责任到为，并强化执行力、定期检查其执行结果，对结果进行评价并修正，从而形成了成本目标的计划、实施、检查、处理(即PDCA)循环。建筑工程责、权、利结合的原则，在开展项目过程中，不仅给予项目各单位、部门的相关权利，也应明确其责任，进行有效的业绩评定，实行项目奖惩制度，只有真正做到建筑工程的责、权、利结合的成本控制，才会达到成本控制的效果。

2.2建筑工程设计与施工过程的成本控制实施步骤

在建筑工程设计与施工过程中的成本控制主要分为设计、预测、决策、计划、控制、核算、分析和考核。设计过程中成本控制，在建筑工程设计阶段对于整个建筑工程进行把握，对于工程施工阶段的成本进行预算，以指导后期的建筑工程施工过程中的成本控制。施工前成本预算、决策、计划是对建筑工程施工项目未来的成本水平及成本发展进行预算、决策和计划。对于建筑工程施工项目的各项成本进行合理分析，运用一定的科学方法并结合决策人员的能力进行决策和计划。施工过程中的成本控制是对影响建筑工程施工的各项因素进行有效控制，对于实际的消耗与计划进行严格控制，并及时反馈，降低施工过程中的浪费。施工结束成本核算是对建筑工程施工后各项消耗进行核算，采用科学的核算方法计算施工过程中成本消耗。建筑工程施工项目成本考核是将建筑工程各项消耗与成本进行对比、核算及分析，了解各项费用使用情况，分析消耗变动因素，从而降低成本。

3建筑工程设计与施工过程中成本控制策略

3.1施工费用策略施工过程中的成本控制是建筑工程设计与施工过程中成本控制最关键的内容，必须对施工费用进行严格控制，通过控制施工材料费用、人工费和机械租赁费用等进行降低成本，采用合理的统一的招标手段进行采购，以便用更低价格获取更高质量的材料。充分了解市场需求，根据市场情况进行控制成本，选择合理经济的运输方式减少成本，对于材料的采购根据市场规律进行采购。

3.2施工组织策略建筑工程的成本控制是企业全员性的工作，要明确各级部门的责任，坚决落实各项成本控制的要求，保证人人有责，人人负责，明确各级人员责任。在施工过程中合理进行施工组织，在各级组织管理人员与施工人员共同协调下开展，有租住的进行成本控制，不断提高建筑工程项目的效益。在成本控制过程中要编制合理科学的计划和方案，充分考虑各项影响成本控制的风险因素，对于施工过程中影响成本控制的主要因素进行加以控制，降低成本控制的风险，以实现最优配置。

3.3施工技术策略建筑工程的成本控制还要注意对施工技术的使用，综合考虑施工技术与经济消耗的关系，在提高技术的前提下提升建筑工程的成本效益。在进行工程前就应该结合建筑工程实际情况，充分了解其规模、机械设备、工期以及材料等情况，因地制宜，选取合适的施工技术进行施工，对项目的施工组织设计方案进行深入研究，选择最优方案，从而达到成本控制的目的。

4结论

篇9

该单位采购业务情况

该公司的采购物资主要有原材料、五金配件、包装材料等。其采购业务分别由供给科、生产科、包装车间三个不同的部门负责，三个部门各自负责自己采购物资的保管。我们分别对以上三个部门的内部控制制度进行了请购单制度的测试、定货控制制度的测试、货物验收制度的测试、退货和折让控制制度的测试，并和各个环节的相关人员进行访谈。从表面上看，三个单位本身的内部控制较好：能依据公司下达的生产计划进行采购；根据生产计划调研市场，在此基础上书写调研报告并将调研报告交给主管领导批复；采购、过磅或验点入库、质检、统计等岗位已分开且相互牵制；大型设备的采购也在事先作到了可行性分析和招投标。但是经过细心分析判定和进一步的访谈后，我们发现内控设计方面还存在着很多缺陷：

1.机构设置和主管领导的职责划分

采购分别由三个部门进行，多头采购现象严重，增加了设立机构和人员的重置成本，也增加了内控对采购业务的控制难度和在采购中存在舞弊行为的可能性；采购物资的质检分别由三个采购部门为主来验收，使采购物资的质量高低难有保证；三个采购部门分别将采购物资存放在自己的仓库内，可能失去采购和仓储的相互制约，如盘盈、盘亏时若两者合二为一会增加舞弊的可能性；包装车间领用本车间保管的包装物，而包装过程中具体的损耗又由自己核算，这样领用多少、生产损耗多少就无相应的制约和牵制。

2.具体内控环节方面

生产计划制定的参和部门只包括经理、生产部门和销售部门的主管领导，无广泛的参和性和民主性，这样制定的生产计划难免缺少科学性；虽有市场调研报告，但由采购部门自己书写，内容简单且无外部证据来证实其公证性；长期由几个老客户供给包装物，可能会失去应有的竞争，如价格和质量；对于大型设备的采购内控设计和执行都较好，但对于日常五金配件的采购则由生产经理随意指派生产部门、设备管理部门甚至个人进行采购，存在多头采购现象，对于少量和日常五金配件的采购存在内控上的空白。

我们为其提供的完善采购内控策略

1.机构重组和主管领导之间职责的重新划分

（1）成立单独的仓储部门以收回供给处、生产科、包装车间、销售部门的仓库保管职能，仓库保管的人员由新成立的仓储部门来管理，并对这些仓库保管人员进行定期的轮流以减少串通舞弊行为。

（2）成立专门的供给中心负责全公司的物资采购收回供给处、生产科、包装车间的采购职能，供给中心职能只是调研市场和物资采购。

（3）成立价格委员会或由一独立的部门根据采购部门的市场调研报告及自己的核实情况，由生产部门、采购部门、销售部门、财务部门共同参和来选择供给商。

（4）质检科改为一个中立部门，并赋予相应明确的权责，如无质检报告仓储部门不能收货入库，财务不能开票、付款。

（5）对于主管经理人员的职责，应根据不相容职务不能混岗的原则作出的调整，以达到相互制约的目的。我们认为，仓储部门、质检科、供给中心、价格委员会应当归属于不同的主管经理领导。

2.采购内控环节的完善

（1）生产计划指定的参和部门应包括：请购部门、预算管理部门、仓储部门、供给部门、销售部门、财务部门。同时建立采购申请制度，依据购置物品的类型，确定归口管理部门，授予相应的请购权，并明确相关部门和人员的职责。公司再根据请购物品的类型和数量、价值来判定是否由公司集体来决定。

（2）在进行市场调研报告时应附供给商的价格表、质量等级、供给量、电话、地址，并需经企管部门审核其真实性和全面性。企管部门还应定期对目前供给商的信誉、价格、质量进行评估，并向另外一些有实力和能力的供给商发出询证函索要价格表。企管部门应建立供给商档案内容包括：地址、电话、价格、质量指标、折扣和付款条件、以往采购数量、价格等，以便及时核对和查找。

（3）将经审核后的市场调研报告交给某一机构或专门成立的委员会（可由采购、企管、使用、财务等部门参加）来批复供给商和价格时，不能由采购部门单独决定。

（4）通常用的大宗原材料、包装物和五金配件的采购则应进行招投标通过招标委员会来选择供给商。并且，每年应引入一定的新供给商，以增强供给商之间的竞争意识。

（5）质检人员、财务人员不准和客户见面，以减少舞弊和付款时的人情付款或者由使用部门、采购部门、质检科及指定技术人员到场，按计划单、合同书验收，如一项不合格则不予接受。验收时采购人员回避，但验收结果应通知采购人员，便于及时解决新问题。

（6）五金配件的使用和采购必须经过设备管理部门的认可和主管经理审批之后应提交给财务或预算部门，如在预算范围之内则予以批准。并将批准文件视情况分交采购或仓储部门，之后才能予以采购或配件更换。

（7）设备非凡是五金配件应交给专门采购部门或由采购部门、设备管理部门、生产部门共同参和进行采购，对于金额较大的设备则应成立相应的专门采购小组负责采购。

几点启示

1.有关材料采购控制点的设立

目前一般认为，在材料采购方面一般由五个控制点进行控制，即申请、计划、合同、验收、入库。设立这五个控制点无疑是正确的。但是市场经济下，各种经济成分同时并存和价格机制调节功能的日益加强，采购业务也应根据实际情况引入市场调研和招标投标这一控制点。这样可以通过对供给商的信用、规模、质量、价格等方面的了解避免上当受骗，如期履行合同；可买到物美价廉的材料设备；还可杜绝不正之风。

引入这一控制点，企业可先将采购的数量、规格、质量要求、采购原则通过信函、电话、网络等方式告诉供给商；供给商会发函或派人将有关产品说明书、产品质量检验证实、价格表等送给企业；企业再从中筛选出规模大的、质量好的、价格低、历史悠久的供给商进行考察；而后企业将了解的信息汇总，拟订招投标，并最终选定供给商。企业对于原材料的采购可进行每年一次的招投标，以增强现有供给商的竞争意识。这就是许多企业推崇的扬出去、收回来、走出去、定下来的采购方法。因此，我们认为，对于企业的采购环节可增加市场调研和招标投标这一控制点。如无这一环节，就难以降低材料的高成本和避免采购中的不正之风，即便是后五个控制点设计和执行都很好。

2.有关采购的内部控制

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1电梯控制系统设计的基本情况

国民经济的迅速发展直接催生了房地产开发的热潮，因此电梯行业也从中受益。面临巨大的市场机遇，如何在已趋成熟的电梯行业里独树一帜获得更多的消费者，使公司更好更快的发展。在电梯自动控制系统研究方面应该主抓三个方面：

（1）了解电梯自动系统的控制要求，在研制初期首先要明确该电梯的使用环境、容积、载重等基本情况。

（2）电梯自动控制系统的配置。根据配置的不同在控制系统设计时应该有相应的区别，配置是整个控制系统的核心部件，确保电梯能够正常的工作。

（3）软件的设计。在要求和配置都明确之后就是要对该系统的软件开发以及研制，软件程序的开发主要有三个内容：图纸设计、核心程序的设计、电梯运行灵活性的设计等，该软件所要考虑的问题趋于全面，应能解决在使用过程中遇到的问题。

2电梯运行原理

在电梯的设计中最底层和最高层均会有信号传递按钮，在中间楼层内均由两个信号传递按钮，这四个按钮在电梯正常运行时是有明确分工的，最高层的信号传递按钮在接到信号时将信号向下传递，而当电梯在最底层时若高层或者中间层有信号输入时，那么底层的信号按钮把信号向上传递，而当电梯位于中间楼层时，有信号输入后，两个信号传递按钮会一个向下传递信号，一个向上传递信号。当乘客进入轿厢之后通过内选信号来选择楼层，在通过指定或者轿厢内部的关闭按钮将厢门关闭，在即将达到目标楼层时减速装置开始启动，在电梯运行过程中接受到正向的呼叫信心时则会在相应的楼层时开门等待，若接收到反向的呼叫时，电梯仍按照目前的运行方向继续工作直至此项任务完成之后再去响应呼叫指令。

3电梯控制系统的主要结构和内容

可编程控制器（简称PLC），它的特点是运用起来很灵活，同时数字语言也比较清晰，因此广泛应用于电梯自动控制系统。电梯的运行指令主要是由两个控制程序来实现，其一是自身内部运行控制程序，其二是外部呼叫信号，外部呼叫信号具有随机性，因此在控制的过程中不能单纯的依靠顺序或者逻辑控制方法，应该由逻辑和随机相结合的控制系统设计方案。

3.1系统的控制要求

电梯自动控制模拟系统由机械装置和PLC控制系统组成，对于电梯的基本运行采用顺序逻辑控制模式进行，电梯的运行控制是根据电梯目前的运行状态和随机信号状态进行控制的。在电梯的运行控制中，每一个楼层都要设置一个接近开关其目的是检测当前轿厢的准确位置，还有就是能明确知道轿厢的运行方向。电梯运行的状态、承载的情况、所到达的楼层均通过LED显示屏显示出来。另外还要设置电梯运行方向的互锁功能以及电梯的安全保障措施，确保电梯在运行过程中安全稳定可靠。

3.2PLC与系统的配置

在进行硬件配置时我们选用了FXIN型可编程控制器，主要是考虑其具有几个独特的优点：（1）FXIN的控制器非常灵活，除过主机单元还可以进行扩展，比如A/D模块、D/A模块、I/0模块，这些模块的都具有一些特殊功能。在I/0模块中需要设计30个点，分别是14个输入点和16个输出点，主机方面一般采用FX1N-40MR等小型的基本单元即可。（2）FX1N型号的控制器指令方面的功能相对较多，包括有27个基本指令附加有89条功能性指令，在指令的执行速度方面也较快。（3）FX1N型号的控制器内部设有状态继电保护器、辅助继电保护器、寄存器、定时器和计数器，直接能够满足电梯控制系统的需要。（4）该种控制器的编程可以使用第三方编程软件，在编程的过程中可以使用相关指令或者梯形图语言来进行。

3.3软件设计的主要特点

（1）在进行软件的设计时在同方向运行应优先考虑就近原则，这个原则在设计的过程中依据的电梯的运行方向以及具体的位置，若轿厢的运行方向是向上，但是在轿厢目前位置上方有外部呼叫信息，那么呼叫楼层所对应的继电保护器此时的状态显示为开，直到电梯到达所呼叫的楼层，继电保护装置随之关闭，就这样反复操作的过程中，继电器保护装置和呼叫开关相互合作可以完成电梯运行的所有操作。

（2）随机+逻辑控制方式。如果电梯在想某一个楼层运行时，那么所要达到的楼层有检测系统的开关，它的作用就是准确无误的对这一楼层实施判断，判断的主要内容包括该楼层的之前的呼叫信号，如果检测有呼叫信号，那么应该减速运转停止运行，如果没有检测到呼叫信号，那么轿厢将继续沿着原先的目标楼层运行。

（3）软件显示技术。通过软件显示技术可以清楚的判断轿厢的运行楼层载重情况，并将这些情况转化成SCD码然后实行数据输出，再通过硬件设备和软件系统将具体的数字显示在LED显示屏上。如果电梯在运行过程中发生故障，那么可编程控制器能够对电机实施有效的控制，将所有指令瞬时终止。

4结束语