時(shí)間：2023-01-10 10:16:45
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇控制設(shè)計(jì)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
CPAC和其中一個(gè)客戶(hù)端構(gòu)成的銀行自動(dòng)化存取控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)。控制系統(tǒng)由上位機(jī)和下位機(jī)兩部分組成。上位機(jī)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包含控制中心計(jì)算機(jī)、客服端計(jì)算機(jī)及打印機(jī)、磁卡閱讀器與密碼鍵盤(pán)等配套設(shè)備；下位機(jī)是CPAC、端子板及存取機(jī)械手與取箱口所用的6個(gè)伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器。由于CPAC只能控制8個(gè)伺服電機(jī)，控制存取機(jī)械手與取箱口1已經(jīng)占用了6個(gè)接口，而一個(gè)取箱口遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足客戶(hù)的需求。當(dāng)取箱口數(shù)量超過(guò)一個(gè)后，用PLC控制其余出箱口，PLC與CPAC之間通過(guò)RS485總線(xiàn)通訊，由CPAC作為主控制器協(xié)調(diào)PLC實(shí)現(xiàn)存取保管箱操作。整個(gè)系統(tǒng)工作在由交換機(jī)組建的星形局域網(wǎng)中，各部分之間基于TCP／IP協(xié)議進(jìn)行通訊。
2控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1控制過(guò)程安全機(jī)制
2.1.1限位
為避免因軟件錯(cuò)誤或硬件故障導(dǎo)致的執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的運(yùn)行失控，保護(hù)硬件設(shè)備與操作人員的安全，在存取機(jī)械手與取箱口的每個(gè)控制軸上除了在導(dǎo)軌的兩端安裝有硬件限位塊外，還必須使用限位開(kāi)關(guān)來(lái)限制各軸的運(yùn)動(dòng)范圍。軟限位與硬限位配合使用，可以有效地防止運(yùn)動(dòng)部件跑出導(dǎo)軌。
2.1.2報(bào)警
當(dāng)檢測(cè)到驅(qū)動(dòng)器報(bào)警信號(hào)以后，CPAC將關(guān)閉該軸的伺服使能，急停該軸的伺服電機(jī)，同時(shí)該軸報(bào)警觸發(fā)標(biāo)志位置。程序中檢測(cè)到報(bào)警觸發(fā)標(biāo)志位以后，將故障狀態(tài)報(bào)告控制中心，同時(shí)點(diǎn)亮報(bào)警燈并開(kāi)啟蜂鳴器，等待人工處理。
2.2運(yùn)行速度的規(guī)劃
在本控制系統(tǒng)中，CPAC工作采用點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)模式。在運(yùn)動(dòng)控制中，梯形速度曲線(xiàn)以耗能低、速度快、容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)成為常用的速度控制曲線(xiàn)。其速度與加速度的變化曲線(xiàn)如圖3所示。然而由于梯形速度曲線(xiàn)采用線(xiàn)性加速方式，其對(duì)應(yīng)的加速度曲線(xiàn)不連續(xù)，因此存在柔性沖擊，導(dǎo)致執(zhí)行機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的平穩(wěn)性能差。為了既獲得平滑的加速度，又不失去梯形速度曲線(xiàn)的優(yōu)勢(shì)，將梯形速度曲線(xiàn)加以改進(jìn)得到S型速度曲線(xiàn)。S型速度曲線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程由加加速段、勻加速段、減加速段、勻速段、加減速段、勻減速段、減減速段組成。本控制系統(tǒng)采用該速度曲線(xiàn)作為存取機(jī)械手各軸的速度控制曲線(xiàn)，避免了柔性沖擊因素。S型速度曲線(xiàn)由CPAC通過(guò)設(shè)置各軸運(yùn)動(dòng)參數(shù)中的平滑時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)。
2.3控制系統(tǒng)作業(yè)方式
在銀行保管箱自動(dòng)存取系統(tǒng)中，存取機(jī)械手執(zhí)行任務(wù)時(shí)可以選擇單一作業(yè)方式或復(fù)合作業(yè)方式。單一作業(yè)方式是：存取機(jī)械手從原點(diǎn)位置出發(fā)運(yùn)行到任務(wù)指定的保管箱位置，將保管箱取出并送到取箱口，客戶(hù)操作完成后從取箱口處把保管箱送回箱架，然后返回原點(diǎn)位置。復(fù)合作業(yè)方式是：存取機(jī)械手接收到一批存／取保管箱任務(wù)后，從原點(diǎn)位置出發(fā)運(yùn)行到第一個(gè)任務(wù)指定的保管箱位置，將保管箱取出并送到取箱口，客戶(hù)操作完成后從取箱口處把保管箱送回箱架，之后存取機(jī)械手不返回原點(diǎn)，而是直接執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)，不斷循環(huán)直到完成所有任務(wù)。
2.4CPAC運(yùn)動(dòng)控制
CPAC的運(yùn)動(dòng)控制部分是整個(gè)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心部分。CPAC運(yùn)動(dòng)控制軟件主要由系統(tǒng)初始化模塊、用戶(hù)界面模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、數(shù)據(jù)讀寫(xiě)模塊和網(wǎng)絡(luò)通信模塊組成。運(yùn)動(dòng)控制程序首先調(diào)用系統(tǒng)初始化模塊，然后檢查有無(wú)故障，如果系統(tǒng)運(yùn)行正常，則通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接控制中心，查詢(xún)CPAC的控制方式，如果為手動(dòng)模式，則進(jìn)入手動(dòng)模式運(yùn)動(dòng)控制子程序，否則進(jìn)入自動(dòng)模式運(yùn)動(dòng)控制子程序。用戶(hù)界面模塊為客戶(hù)提供登錄界面、圖形化的存／取保管箱命令，并顯示系統(tǒng)執(zhí)行結(jié)果。運(yùn)動(dòng)控制模塊通過(guò)在OtoStudio軟件中調(diào)用CPAC運(yùn)動(dòng)控制庫(kù)GUC－X00－TPX．lib中的運(yùn)動(dòng)控制函數(shù)執(zhí)行以下功能：設(shè)置伺服電機(jī)的速度、加速度、移動(dòng)距離（脈沖數(shù)）；讀取光電開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的數(shù)字輸入口獲取光電開(kāi)關(guān)的觸發(fā)狀態(tài)；往數(shù)字輸出口寫(xiě)“1”、“0”來(lái)打開(kāi)、關(guān)閉電磁開(kāi)關(guān)。通過(guò)控制存取機(jī)械手、取箱口的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、拉板以及拉勾的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)保管箱的自動(dòng)存取操作。數(shù)據(jù)讀寫(xiě)模塊通過(guò)RS485總線(xiàn)控制激光條形碼閱讀器，讀取條形碼掃描結(jié)果。網(wǎng)絡(luò)通信模塊使CPAC通過(guò)以太連接控制中心，接收控制中心的命令與保管箱在箱架中的位置數(shù)據(jù)，并返回運(yùn)行結(jié)果與報(bào)警信息。
3結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞：變壓器；冷卻控制系統(tǒng)；硬件
1變壓器冷卻控制系統(tǒng)控制模塊的設(shè)計(jì)總體思想
本文所進(jìn)行的就是對(duì)變壓器冷卻控制系統(tǒng)控制器模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中包括了可以對(duì)主變壓器風(fēng)扇投入與切除的溫度范圍進(jìn)行自行設(shè)定，也可以按照用戶(hù)的要求而變化。在傳統(tǒng)控制方式中，風(fēng)扇投切的溫度限制值是不能改變的，此外，風(fēng)扇電機(jī)的啟動(dòng)和停止溫度有一余量，不像傳統(tǒng)的控制方式中是一個(gè)定值，避免了頻繁啟動(dòng)的缺陷，此外還有運(yùn)行、故障保護(hù)及報(bào)警等信號(hào)的顯示及其與控制中心或調(diào)度中心的通訊，上傳這些信息，如變壓器油溫、風(fēng)扇運(yùn)行狀態(tài)有無(wú)故障等。至于風(fēng)扇的分組投切設(shè)置是為了節(jié)約電能，具有一定的經(jīng)濟(jì)意義，但這個(gè)分組數(shù)不宜過(guò)多，以免控制復(fù)雜，且散熱效果不佳。
控制器主要由AT89CS1單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器、鍵盤(pán)控制芯片，輸出模塊、通訊模塊以及自動(dòng)復(fù)位電路等組成，其中單片機(jī)是控制器的核心，AID轉(zhuǎn)換器是把輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
2變壓器風(fēng)扇控制系統(tǒng)的硬件接線(xiàn)
基于以上的要求，我們?cè)O(shè)計(jì)的風(fēng)扇控制器的硬件線(xiàn)路圖如下頁(yè)圖1所示。變壓器風(fēng)扇控制中對(duì)控制模塊進(jìn)行改進(jìn)是本文研究的重點(diǎn)，其中包括主要芯片的選用以及一些抗干擾元件的使用。所以在本章節(jié)中，我們重點(diǎn)將要介紹變壓器風(fēng)扇冷卻控制模塊中的主要硬件芯片的作用、選用以及它們之間的連接力一法。
（1）單片機(jī)AT89C51（如圖1）。
AT89C51是Atmel公司生產(chǎn)的一種低功耗，高性能的8位單片機(jī)，具有8k的flash可編程只讀存儲(chǔ)器，它采用Atmel公司的高密度不易丟失的存儲(chǔ)器技術(shù)，并且和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的80c51和80c52的指令集合插腳引線(xiàn)兼容，其集成的flash允許可編程存儲(chǔ)器可以在系統(tǒng)或者通用的非易失性的存儲(chǔ)器編程中進(jìn)行重新編程。AT89C51集成了一個(gè)8位的CPU，8K的flash。256字節(jié)的EDAM，32位的I/0總線(xiàn)。三個(gè)16字節(jié)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，兩級(jí)六中段結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工的串行口，振蕩器及時(shí)鐘電路。AT89C51是完成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)控制的核心，所有其它器件都受其控制或?yàn)槠浞?wù)。
在本文中，經(jīng)過(guò)TLC1543A/D轉(zhuǎn)換器后輸出的數(shù)字量輸入到AT89C51單片機(jī)中，同時(shí)在進(jìn)行了溫度參數(shù)的設(shè)置以后，進(jìn)行它的輸出控制，其中包括了變壓器的溫度顯示、狀態(tài)顯示、以及聲音報(bào)警設(shè)備等等，也就是我們所研究的變壓器冷卻控制系統(tǒng)的核心部分。
（2）變壓器的溫度采集及溫度處理模塊。在變壓器的風(fēng)扇冷卻自動(dòng)控制系統(tǒng)中，第一步進(jìn)行的就是對(duì)變壓器上層油溫進(jìn)行的溫度采集工作。變壓器的溫度采集是由變壓器的溫度控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其中包括鉑電極、傳感器以及變送器。經(jīng)過(guò)溫度控制器輸出的信號(hào)進(jìn)入變送器，變送器送出一個(gè)4一20毫安的電流信號(hào)，然后將此電流信號(hào)通過(guò)控制芯片上的電阻元件實(shí)現(xiàn)電流電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的電壓是在0.4一2（伏特）之間，然后將此電壓信號(hào)輸入到TLC1543數(shù)模轉(zhuǎn)換器，進(jìn)行信號(hào)處理。變送器輸出信號(hào)有電流和電壓信號(hào)兩種，考慮到變壓器安裝的位置（室外）距本控制裝置（室內(nèi)）有一定的距離，電流信號(hào)不易損失，故選擇了4一20毫安的電流信號(hào)。（3）11通道10位串行A/D轉(zhuǎn)換器丁LC1543。
TLC1543A/D轉(zhuǎn)換器是美國(guó)TI公司生產(chǎn)的眾多串行A/D轉(zhuǎn)換器中的一種，它具有輸入通道多、轉(zhuǎn)換精度高、傳輸速度快、使用靈活和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，是一種高性?xún)r(jià)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。TLC1543是CMOS，10位開(kāi)關(guān)電容逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器。它有三個(gè)輸入端和一個(gè)3態(tài)輸出端：片選（CS），輸入/輸出時(shí)鐘（I/0CLOCK），地址輸入和數(shù)據(jù)輸出（DATAOUT）。這樣通過(guò)一個(gè)直接的四線(xiàn)接口與卞處理器或的串行口通訊。片內(nèi)還有14通道多路選擇器可以選擇11個(gè)輸入中的任何一個(gè)三個(gè)內(nèi)部自測(cè)試（self-test）電壓中的一個(gè)。
（4）BC7281128段LED顯示及64鍵鍵盤(pán)控制芯片。
BC7281是16位LED數(shù)碼管顯示器鍵盤(pán)接口專(zhuān)用控制芯片，通過(guò)外接移位寄存器（典型芯片如74HC164，74LS595等），最多可以控制16位數(shù)碼管顯示或128支獨(dú)立的LED。BC7281的驅(qū)動(dòng)輸出極性及輸出時(shí)序均為軟件可控，從而可以和各種外部電路配合，適用于任何尺寸的數(shù)碼管。
BC7281各位可獨(dú)立按不同的譯碼方式譯碼或不譯碼顯示，譯碼方式顯示時(shí)小數(shù)點(diǎn)不受譯碼影響，使用方便；BC7281內(nèi)部還有一閃爍速度控制寄存器，使用者可隨時(shí)改變閃爍速度。
BC7281芯片可以連接最多64鍵C8*8）的鍵盤(pán)矩陣，內(nèi)部具有去抖動(dòng)功能。它的鍵盤(pán)具有兩種工作模式，BC7281內(nèi)部共有26個(gè)寄存器，包括16個(gè)顯示寄存器和10個(gè)特殊（控制）寄存器，所有的操作均通過(guò)對(duì)這26個(gè)寄存器的訪(fǎng)問(wèn)完成。
BC7281采用高速二線(xiàn)接口與MCU進(jìn)行通訊，只占用很少的I/O資源和主機(jī)時(shí)間。
BC7281在本系統(tǒng)中主要用于驅(qū)動(dòng)變壓器溫度顯示的LED以及顯示風(fēng)扇運(yùn)行狀態(tài)的指示燈。
前已提及，BC7281芯片內(nèi)部共有26個(gè)寄存器，包括16個(gè)顯示寄存器和10個(gè)特殊功能寄存器，共用一段連續(xù)的地址，其地址范圍是OOH-19H，其中OOH-OFH為顯示寄存器，其余為特殊寄存器。
（5）使用MAX232實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的通訊。
①M(fèi)AX232芯片簡(jiǎn)介
MAX232芯片是1VIAX工M公司生產(chǎn)的低功耗、單電源雙RS232發(fā)送/接收器，適用于各種E工A-232E和V.28；V.24的通信接口，1VIAX232芯片內(nèi)部有一個(gè)電源電壓變換器，可以把輸入的+5V電源變換成RS-2320輸出電平所需±10V電壓，所以采用此芯片接口的串行通信系統(tǒng)只要單一的+5V電源就可以。
我們的設(shè)計(jì)電路中選用其中一路發(fā)送/接收，RlOUT接MCS一51的RXD，T1工N接MCS一51的TXD，TlOUT接PC機(jī)的RD，Rl工N接PC機(jī)的TD1。因?yàn)镸AX232具有驅(qū)動(dòng)能力，所以不需要外加驅(qū)動(dòng)電路。
系統(tǒng)中使用了此技術(shù)之后就實(shí)現(xiàn)了變壓器風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制，工作人員可以在控制室對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行控制，可以達(dá)到方便、準(zhǔn)確、快捷的日的，這也是我們對(duì)傳統(tǒng)的風(fēng)扇冷卻控制系統(tǒng)而做的一個(gè)重要的改進(jìn)。
②串行通訊
在此實(shí)現(xiàn)中，我們必須要對(duì)MCS-51串行接日和PC機(jī)串行接日的串行通訊要有一定的了解，串行通信是指通信的發(fā)送方和接收方之間數(shù)據(jù)信息的傳輸是在單根數(shù)據(jù)線(xiàn)上，以每次一個(gè)二進(jìn)制位移動(dòng)的，它的優(yōu)點(diǎn)是只需一對(duì)傳輸線(xiàn)進(jìn)行傳送信息，囚此其成本低，適用于遠(yuǎn)即離通信；它的缺點(diǎn)是傳送速度低；串行通信有異步通信和同步通信兩種基本通信方一式，同步通信適用于傳送速度高的情況，其硬件復(fù)雜；而異步通信應(yīng)用于傳送速度在50到19200波特之間，是比較常用的傳送方式，本文中使用的就是異步通訊方式。
（6）“看門(mén)狗”電路DS1232
在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，為了避免因干擾或其他意外出現(xiàn)的運(yùn)行中的死機(jī)的情況，“看門(mén)狗電路”DS1232會(huì)自動(dòng)進(jìn)行復(fù)位，并且能夠重讀EEPROM中的設(shè)置，以保證系統(tǒng)可以安全正常的運(yùn)行。
美國(guó)Dallas公司生產(chǎn)的“看門(mén)狗”（WATCHDOG）集成電路DS1232具有性能可靠、使用簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的特點(diǎn)，應(yīng)用在單片機(jī)產(chǎn)品中能夠很好的提高硬件的抗干擾能力。
DS1232具有以下特點(diǎn)：
①具有8腳DIP封裝和16腳SOIC貼片封裝兩種形式，可以滿(mǎn)足不同設(shè)計(jì)要求；
②在微處理器失控狀態(tài)卜可以停止和重新啟動(dòng)微處理器；
③微處理器掉電或電源電壓瞬變時(shí)可自動(dòng)復(fù)位微處理器；
④精確的5%或10%電源供電監(jiān)視；
在本變壓器冷卻控制系統(tǒng)中，DS1232作為一定時(shí)器來(lái)起到自動(dòng)復(fù)位的作用，在DS1232內(nèi)部集成有看門(mén)狗定時(shí)器，當(dāng)DS1232的ST端在設(shè)置的周期時(shí)間內(nèi)沒(méi)有有效信號(hào)到來(lái)時(shí)，DS1232的RSR端將產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)以強(qiáng)迫微處理器復(fù)位。這一功能對(duì)于防止由于干擾等原因造成的微處理器死機(jī)是非常有效的，因?yàn)榭撮T(mén)狗定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間由DS1232的TD引腳確定，在本設(shè)計(jì)中，我們將其TD引腳與地相接，所以定時(shí)時(shí)間一般取為150ms。
3結(jié)論
本裝置實(shí)現(xiàn)了通過(guò)單片機(jī)自動(dòng)控制冷卻器的各種運(yùn)行狀態(tài)并能精確監(jiān)測(cè)變壓器的油溫和冷卻器的各種運(yùn)行、故障狀態(tài)，顯示了比傳統(tǒng)的控制模式的優(yōu)越性。（1）能夠?qū)ψ儔浩饔蜏剡M(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制；（2）實(shí)現(xiàn)了變壓器冷卻器依據(jù)不同油溫的分組投切，延長(zhǎng)了冷卻器的使用壽命，有較好的經(jīng)濟(jì)意義；（3）實(shí)現(xiàn)了冷卻系統(tǒng)的各種狀況，如油溫、風(fēng)扇投切和故障等信息的上傳，便于值班員、調(diào)度員隨時(shí)掌握情況。
由于固態(tài)繼電器實(shí)現(xiàn)了變壓器的無(wú)觸點(diǎn)控制，解決了傳統(tǒng)的控制回路的弊端，同時(shí)此控制裝置具有電機(jī)回路斷相與過(guò)載的保護(hù)功能。由于使用了單片機(jī)，因而具有一定的智能特征，實(shí)現(xiàn)了油溫、風(fēng)扇的投入、退出和故障等信號(hào)的顯示以及上傳等。通過(guò)實(shí)際運(yùn)行表明，該裝置的研制是比較成功的。但今后，我們還應(yīng)該對(duì)固態(tài)繼電器本身的保護(hù)進(jìn)行一些研究，以免主回路因電流過(guò)大而造成固態(tài)繼電器的損壞，以使變壓器風(fēng)扇冷卻控制回路更加完善。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：家庭控制器自動(dòng)監(jiān)控安全防范
l引言
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)水平的提高，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)的迅猛發(fā)展與提高，促使了家庭實(shí)現(xiàn)了生活現(xiàn)代化，居住環(huán)境舒適化、安全化。這些高科技已經(jīng)影響到人們生活的方方面面，改變了人們生活習(xí)慣，提高了人們生活質(zhì)量，家居智能化也正是在這種形勢(shì)下應(yīng)運(yùn)而生的。
2智能家居控制系統(tǒng)概述
智能家庭控制系統(tǒng)是以HFC、以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)、公共電話(huà)網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)為物理平臺(tái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為技術(shù)平臺(tái)，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)為應(yīng)用操作平臺(tái)，構(gòu)成一個(gè)完整的集家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范等功能的控制系統(tǒng)。
智能家居控制系統(tǒng)的總體目標(biāo)是通過(guò)采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)和集成技術(shù)建立一個(gè)由家庭到小區(qū)乃至整個(gè)城市的綜合信息服務(wù)和管理系統(tǒng)，以此來(lái)提高住宅高新技術(shù)的含量和居民居住環(huán)境水平。
系統(tǒng)通常由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器(各種模塊)、各種路由器、電纜調(diào)制解調(diào)器頭端設(shè)備CMTS、交換機(jī)、通訊器、控制器、無(wú)線(xiàn)收發(fā)器、各種探測(cè)器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等主要部分組成。
3智能家居控制系統(tǒng)功能
智能家庭控制系統(tǒng)的主要功能包括家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范三個(gè)方面。
3．1家庭通信
家庭通信可采用電話(huà)線(xiàn)路、計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)、CATV線(xiàn)路、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)等方式。
(1)電話(huà)線(xiàn)路
通過(guò)電話(huà)線(xiàn)路實(shí)現(xiàn)雙向傳輸語(yǔ)音信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)。
(2)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)
通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息交互、綜合信息查詢(xún)、網(wǎng)上教育、醫(yī)療保健、電子郵件、電子購(gòu)物等。
(3)CATV線(xiàn)路
通過(guò)CATV線(xiàn)路實(shí)現(xiàn)VOD點(diǎn)播和多媒體通信。
(4)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)
通過(guò)無(wú)線(xiàn)收發(fā)器、天線(xiàn)、各種無(wú)線(xiàn)終端，實(shí)現(xiàn)雙向傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。
3．2家庭設(shè)備自動(dòng)監(jiān)控
家庭設(shè)備自動(dòng)監(jiān)控包括電器設(shè)備的集中、遙控、遠(yuǎn)距離異地(通過(guò)電話(huà)或Internet)的監(jiān)視、控制及數(shù)據(jù)采集。
(1)家用電器的監(jiān)視和控制
按照預(yù)先所設(shè)定程序的要求對(duì)熱水器、微波爐、視像音響等家用電器進(jìn)行監(jiān)視和控制。
(2)熱能表、燃?xì)獗怼⑺怼㈦姸缺淼臄?shù)據(jù)采集、計(jì)量和傳送根據(jù)小區(qū)物業(yè)管理的要求所設(shè)置數(shù)據(jù)采集程序，通過(guò)傳感器對(duì)熱能表、燃?xì)獗怼⑺怼㈦姸缺淼挠昧窟M(jìn)行自動(dòng)數(shù)據(jù)采集、計(jì)量，并將采集結(jié)果遠(yuǎn)程傳送給小區(qū)物業(yè)管理系統(tǒng)。
(3)空調(diào)機(jī)的監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制
按照預(yù)先所設(shè)定的程序，根據(jù)時(shí)間、溫度、濕度等參數(shù)對(duì)空調(diào)機(jī)進(jìn)行監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制。
(4)照明設(shè)備的監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間程序，分別對(duì)各個(gè)房間照明設(shè)備的開(kāi)、關(guān)進(jìn)行控制，并可自動(dòng)調(diào)節(jié)各個(gè)房間的照度。
(5)窗簾的控制
按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間程序，對(duì)窗簾的開(kāi)啟／關(guān)閉進(jìn)行控制。
3．3家庭安全防范
家庭安全防范主要包括多火災(zāi)報(bào)警、可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警、防盜報(bào)警、緊急求救、多防區(qū)的設(shè)置、訪(fǎng)客對(duì)講等。家庭控制器內(nèi)按等級(jí)預(yù)先設(shè)置若干個(gè)報(bào)警電話(huà)號(hào)碼(如家人單位電話(huà)號(hào)碼、手機(jī)電話(huà)號(hào)碼、尋呼機(jī)電話(huà)號(hào)碼和小區(qū)物業(yè)管理安全保衛(wèi)部門(mén)電話(huà)號(hào)碼等)，在有報(bào)警發(fā)生時(shí)，按等級(jí)的次序依次不停地?fù)芡ㄉ鲜鲭娫?huà)進(jìn)行報(bào)警(可報(bào)出家中是哪個(gè)系統(tǒng)報(bào)警了)。同時(shí)，各種報(bào)警信號(hào)通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)傳送至小區(qū)物業(yè)管理中心，并可與其它功能模塊實(shí)現(xiàn)可編程的聯(lián)動(dòng)(如可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警后，聯(lián)動(dòng)關(guān)閉燃?xì)夤艿郎系碾姶砰y)。
(1)防火災(zāi)發(fā)生
通過(guò)設(shè)置在廚房的感溫探測(cè)器和設(shè)置在客廳、臥室等的感煙探測(cè)器，監(jiān)視各個(gè)房間內(nèi)有無(wú)火災(zāi)的發(fā)生。如有火災(zāi)發(fā)生家庭控制器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門(mén)。家庭控制器還可以根據(jù)有人在家或無(wú)人在家的情況，自動(dòng)調(diào)節(jié)感溫探測(cè)器和感煙探測(cè)器的靈敏度。
(2)防可燃?xì)怏w泄漏
通過(guò)設(shè)置在廚房的可燃?xì)怏w探測(cè)器，監(jiān)視燃?xì)夤艿馈⒃罹哂袩o(wú)燃?xì)庑孤Ｈ缬腥細(xì)庑孤┘彝タ刂破靼l(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并聯(lián)動(dòng)關(guān)閉燃?xì)夤艿郎系碾姶砰y，同時(shí)通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門(mén)。
(3)防盜報(bào)警
防盜報(bào)警的防護(hù)區(qū)域分成兩部分，即住宅周界防護(hù)和住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)。住宅周界防護(hù)是指在住宅的門(mén)、窗上安裝門(mén)磁開(kāi)關(guān)，在對(duì)外的玻璃窗、門(mén)附近安裝玻璃破碎探測(cè)器；住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)是指在主要通道、重要的房間內(nèi)安裝被動(dòng)紅外探測(cè)器或被動(dòng)紅外／微波雙技術(shù)探測(cè)器。當(dāng)家中有人時(shí)，住宅周界防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備(門(mén)磁開(kāi)關(guān)、玻璃破碎探測(cè)器)設(shè)防，住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備(紅外探測(cè)器或被動(dòng)紅外／微波雙技術(shù)探測(cè)器)撤防。當(dāng)家人出門(mén)后，住宅周界防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備(門(mén)磁開(kāi)關(guān)、玻璃破碎探測(cè)器)和住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備(被動(dòng)紅外探測(cè)器或被動(dòng)紅外／微波雙技術(shù)探測(cè)器)均設(shè)防。當(dāng)有非法侵入時(shí)，家庭控制器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門(mén)。另外，通過(guò)程序可設(shè)定報(bào)警裝置的等級(jí)和報(bào)警器的靈敏度。
(4)訪(fǎng)客對(duì)講
住宅的主人通過(guò)訪(fǎng)客對(duì)講設(shè)備與來(lái)訪(fǎng)者進(jìn)行雙向通話(huà)或可視通話(huà)，確認(rèn)是否允許來(lái)訪(fǎng)者進(jìn)人。住宅的主人利用訪(fǎng)客對(duì)講設(shè)備，可以對(duì)大樓入口門(mén)或單元門(mén)的門(mén)鎖進(jìn)行開(kāi)啟和關(guān)閉控制。
(5)緊急求救
當(dāng)遇到意外情況(如疾病或有人非法侵入)發(fā)生時(shí)，按動(dòng)報(bào)警按鈕向小區(qū)物業(yè)管理部門(mén)進(jìn)行緊急求救報(bào)警。緊急求救信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)傳輸中具有最高的優(yōu)先級(jí)別，由于是人在緊急情況下的求救信號(hào)，其誤報(bào)的可能性很小。
智能家居控制系統(tǒng)類(lèi)型
4．1系統(tǒng)類(lèi)型
智能家庭控制系統(tǒng)可分成采用公共電話(huà)網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)、HFC的智能家庭控制系統(tǒng)、以太網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)、LonWorks的智能家庭控制系統(tǒng)、KS485的智能家庭控制系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)等類(lèi)型。
4．2基本特點(diǎn)、功能、適用范圍
(1)采用公共電話(huà)網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)采用公共電話(huà)網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見(jiàn)國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集》03X602第14頁(yè)。
·基本特點(diǎn)：家庭智能控制器內(nèi)配置了與電話(huà)線(xiàn)連接的收發(fā)器，利用電話(huà)網(wǎng)絡(luò)作為信息傳輸網(wǎng)。該系統(tǒng)不僅在功能上能完全滿(mǎn)足要求，而且大大地簡(jiǎn)化了布線(xiàn)，可以節(jié)省布線(xiàn)的投資。
·系統(tǒng)組成：系統(tǒng)由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器(內(nèi)置了與電話(huà)線(xiàn)連接的收發(fā)器)、路由器、收發(fā)器、各種探測(cè)器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成。
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)適用于新建、擴(kuò)建的智能化住宅(小區(qū))工程，且特別適用于改造的智能化住宅(小區(qū))工程，利用原有的電話(huà)線(xiàn)就可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的共網(wǎng)傳輸。
(2)采用HFC的智能家庭控制系統(tǒng)
采用HFC的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見(jiàn)國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集》03X602第15頁(yè)。
·基本特點(diǎn)：家庭智能控制器內(nèi)配置了CableModem，利用有線(xiàn)電視的HFC網(wǎng)絡(luò)作為信息傳輸網(wǎng)。該系統(tǒng)不僅在功能上能完全滿(mǎn)足要求，而且大大地簡(jiǎn)化了布線(xiàn)，可以節(jié)省布線(xiàn)的投資。
HFC網(wǎng)絡(luò)采用共享方式，其共享帶寬為36Mbps。當(dāng)上網(wǎng)人數(shù)較多時(shí)，上網(wǎng)的速度會(huì)變慢。由于CableModem設(shè)備費(fèi)用較高，用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)通費(fèi)用高。
·系統(tǒng)組成：系統(tǒng)由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器(內(nèi)置了CableModem)、路由器、電纜調(diào)制解調(diào)器頭端設(shè)備CMTS、有線(xiàn)電視傳輸網(wǎng)絡(luò)、各種探測(cè)器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成o
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)適用于新建、擴(kuò)建的智能化住宅(小區(qū))工程，且特別適用于改造的智能化住宅(小區(qū))工程，僅將原有的有線(xiàn)電視HFC網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向改造，就可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和圖像信號(hào)的共網(wǎng)傳輸。
(3)采用以太網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)
采用以太網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見(jiàn)國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集》03X602第16、17頁(yè)。
·基本特點(diǎn)：家庭智能控制器內(nèi)配置了以太網(wǎng)網(wǎng)卡，利用以太網(wǎng)作為信息傳輸網(wǎng)。以太網(wǎng)同時(shí)支持住戶(hù)計(jì)算機(jī)和智能家庭控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅在功能上能完全滿(mǎn)足要求，而且大大地簡(jiǎn)化了布線(xiàn)，可以節(jié)省布線(xiàn)的投資。
以太網(wǎng)傳輸速率較高，傳輸速率有10Mbps、100Mbps等。根據(jù)傳輸距離的要求，由小區(qū)物業(yè)管理中心至各樓交換機(jī)采用5類(lèi)以上4對(duì)對(duì)絞線(xiàn)、多模光纜或單模光纜，由交換機(jī)至家庭控制器采用超5類(lèi)4對(duì)對(duì)絞電纜。
·系統(tǒng)組成：系統(tǒng)由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器、路由器、交換機(jī)、各種探測(cè)器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成。
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)適用于新建、擴(kuò)建和改造的智能化住宅(小區(qū))工程，用以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和圖像信號(hào)的雙向傳輸。
(4)采用LonWorks的智能家庭控制系統(tǒng)采用LonWorks的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見(jiàn)國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)《智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集如3X602第21、22、23頁(yè)。
·基本特點(diǎn)：采用一個(gè)覆蓋全部ISO／OSI標(biāo)準(zhǔn)七層通信協(xié)議、開(kāi)放性的LonWork總線(xiàn)技術(shù)，一臺(tái)系統(tǒng)服務(wù)器最多可連接127臺(tái)LONWorks路由器，一臺(tái)LonWorks路由器最多可連接63臺(tái)家庭控制器。每臺(tái)家庭控制器為L(zhǎng)onWork一個(gè)通道上的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括有神經(jīng)元(NEURON)芯片、振蕩器、電源、一個(gè)通過(guò)媒介通信的收發(fā)器和與監(jiān)控設(shè)備接口的I／O設(shè)備(電路)、存儲(chǔ)器等。
LonWorks直接通信距離可達(dá)2700m(雙絞線(xiàn)、78Kbps)，其通信傳輸速度最大可達(dá)1．25Mbps(此時(shí)有效傳輸距離為130m)。LonWorks路由器至小區(qū)物業(yè)管理中心線(xiàn)路長(zhǎng)度超過(guò)2700m時(shí)，需在總線(xiàn)上加裝中繼器。傳輸線(xiàn)通常采用雙絞線(xiàn)，根據(jù)需要也可采用同軸電纜或電力線(xiàn)。
·系統(tǒng)組成：由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器、路由器、LonWorks路由器、交換機(jī)、各種探測(cè)器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成。
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)特別適用于新建、擴(kuò)建的智能化住宅(小區(qū))工程。
(5)采用KS485的智能家庭控制系統(tǒng)
采用KS485的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見(jiàn)國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集>03X602第18、19、20頁(yè)。
·基本特點(diǎn)：KS485串行接口總線(xiàn)為主從式網(wǎng)絡(luò)，它的通信為半雙工、采用雙向單信道連接方式。RS485串行接口總線(xiàn)的傳輸介質(zhì)采用雙絞線(xiàn)，它可以高速地進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，傳輸速度與傳輸距離的技術(shù)指標(biāo)如下：傳輸速率為10Mbit／s時(shí)，最大傳輸距離是12m；傳輸速率為1Mbit／s時(shí)，最大傳輸距離是120m；傳輸速率為100kbit／s時(shí)，最大傳輸距離是1200m。
·系統(tǒng)組成：由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器、路由器、通訊器、控制器、各種探測(cè)器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成。
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)特別適用于新建、擴(kuò)建的智能化住宅(小區(qū))工程。
(6)采用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)
采用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見(jiàn)國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集>03X602第24、25頁(yè)。
·基本特點(diǎn)：利用無(wú)線(xiàn)作為信息傳輸網(wǎng)，該系統(tǒng)不僅在功能上能完全滿(mǎn)足要求，而且從系統(tǒng)服務(wù)器至家庭控制器、家庭控制器至各種現(xiàn)場(chǎng)末端裝置均采用無(wú)線(xiàn)傳輸方式，小區(qū)、樓內(nèi)、戶(hù)內(nèi)無(wú)需布線(xiàn)，施工簡(jiǎn)單，可以節(jié)省施工的投資。
無(wú)線(xiàn)網(wǎng)的工作頻率符合IEEE802．11b標(biāo)準(zhǔn)要求。
·系統(tǒng)組成：由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器、無(wú)線(xiàn)收發(fā)器、各種探測(cè)器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成。
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)適用于新建、擴(kuò)建的智能化住宅(小區(qū))工程，且特別適用于改造的智能化住宅(小區(qū))工程，不用敷設(shè)線(xiàn)路就可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸。
5系統(tǒng)設(shè)計(jì)及產(chǎn)品選用要點(diǎn)
5．1智能家庭控制系統(tǒng)類(lèi)型的選用
新建、擴(kuò)建的智能化住宅(小區(qū))工程，宜采用LonWorks的智能家庭控制系統(tǒng)、以太網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)或采用RS485的智能家庭控制系統(tǒng)。改造的智能化住宅(小區(qū))工程，宜采用公共電話(huà)網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)、HFC的智能家庭控制系統(tǒng)或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)。
5．2家庭控制器的選用
家庭控制器的選用主要包括功能、總線(xiàn)技術(shù)及模塊化設(shè)計(jì)、擴(kuò)展功能、可按用戶(hù)的基本要求進(jìn)行配置等方面的選用要求。
(1)家庭控制器功能的選用
家庭控制器通常具有以下功能：
·家庭防盜報(bào)警；
·家庭火災(zāi)報(bào)警；
·家庭燃?xì)庑孤秷?bào)警；
·家庭緊急求助；
·遠(yuǎn)程設(shè)防與撤防；
·遠(yuǎn)程報(bào)警；
·訪(fǎng)客對(duì)講；
·家用電器監(jiān)控；
·家用表具數(shù)據(jù)采集及處理；
·空調(diào)機(jī)監(jiān)控；
·接入網(wǎng)接口；
·小區(qū)電子公告；
·信息查詢(xún)；
·家用設(shè)備報(bào)修等。
(2)家庭控制器功能的選擇
在工程設(shè)計(jì)中，家庭控制器功能的選擇可參見(jiàn)下表所示。
5．3總線(xiàn)技術(shù)及模塊化設(shè)計(jì)
·家庭控制器要求采用總線(xiàn)技術(shù)，如LonWorks、R5485、BACnet、C^NBlls、CEBus、X一10；
·家庭控制器要求采用模塊化設(shè)計(jì)，以便用戶(hù)可以根據(jù)需求選擇不同的模塊完成不同的功能。
5．4擴(kuò)展功能
家庭控制器要有一定的擴(kuò)展功能，考慮能適應(yīng)今后發(fā)展的需要。
5．5可按用戶(hù)的基本要求進(jìn)行配置應(yīng)能根據(jù)用戶(hù)提出有哪些被控設(shè)備及監(jiān)視控制要求(功能要求)等因素，來(lái)對(duì)家庭控制器組成進(jìn)行配置，包含模塊種類(lèi)的選擇和各種模塊數(shù)量的選擇。設(shè)備的安裝
6．1交換機(jī)、路由器、控制器、放大箱、分配箱、電話(huà)分線(xiàn)箱
2．在住戶(hù)內(nèi)安裝入侵報(bào)警探測(cè)器。
具有語(yǔ)音對(duì)講及控制開(kāi)啟樓道人口處防盜門(mén)功能。
1~2點(diǎn)
熱能表、燃?xì)獗怼⑺怼㈦姸缺淼淖詣?dòng)抄收及遠(yuǎn)傳、超限判斷、自動(dòng)檢查、分時(shí)計(jì)費(fèi)、實(shí)時(shí)計(jì)量、管理功能。
提高級(jí)(2A)
在室內(nèi)安裝可燃?xì)怏w泄
漏自動(dòng)報(bào)警裝置。且能就地
發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
1．在住戶(hù)內(nèi)兩處安裝緊急按鈕開(kāi)關(guān)。
2．在住戶(hù)內(nèi)安裝入侵報(bào)警探測(cè)器，在戶(hù)門(mén)、及用臺(tái)、外窗安裝
人侵報(bào)警裝置。
具有語(yǔ)音對(duì)講及控鑭開(kāi)啟樓道人口處防盜門(mén)功能。可實(shí)
現(xiàn)住戶(hù)與安防監(jiān)控中心的直接聯(lián)系。
2點(diǎn)以上
熱能表、燃?xì)獗怼⑺怼㈦姸缺淼淖詣?dòng)抄
收及遠(yuǎn)傳、超限爿斷、自動(dòng)檢查、分時(shí)計(jì)費(fèi)、實(shí)時(shí)計(jì)量、管理功能。
先進(jìn)級(jí)(3A)
1．在室內(nèi)安裝可燃?xì)怏w泄漏自動(dòng)報(bào)警裝置，當(dāng)燃?xì)怏w泄漏報(bào)警后能自動(dòng)切斷氣源、打開(kāi)捧氣裝置，且能就地發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
2．在住戶(hù)內(nèi)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置。
1．在住戶(hù)內(nèi)不少于兩處安裝緊急按鈕開(kāi)關(guān)。
2．在住戶(hù)內(nèi)安裝入侵報(bào)警探測(cè)器，在戶(hù)門(mén)及陽(yáng)臺(tái)門(mén)、外窗安裝入侵報(bào)警裝置。
具有語(yǔ)音、可視對(duì)講及控翻開(kāi)啟樓道入口處防盜門(mén)功能，可實(shí)現(xiàn)住戶(hù)與安防監(jiān)控中心的直接聯(lián)系。
2點(diǎn)以上
熱能表、燃?xì)獗怼⑺怼㈦姸缺淼淖詣?dòng)抄收及遠(yuǎn)傳、超限判斷、自動(dòng)檢查、分時(shí)計(jì)費(fèi)、實(shí)時(shí)計(jì)量、管理功能。
這些設(shè)備均應(yīng)安裝在電氣豎井內(nèi)或公共走道的墻上(內(nèi))。
6．2家庭控制器
暗裝(或明裝)在墻內(nèi)(上)，其底邊距地面1．4m左右。家庭控制器應(yīng)設(shè)置在住戶(hù)大門(mén)附近(宜距戶(hù)門(mén)0．5m以?xún)?nèi))，且容易操作(包括設(shè)防與撤防)的地方。
6．3可燃?xì)怏w探測(cè)器
安裝在廚房?jī)?nèi)的燃?xì)夤艿馈⒃罹吒浇?dāng)住戶(hù)使用的是天然氣，燃?xì)馓綔y(cè)器吸頂棚安裝在距頂棚300ram以?xún)?nèi)的地方；當(dāng)住戶(hù)使用的是液化石油氣，燃?xì)馓綔y(cè)器安裝在距地面300mm以?xún)?nèi)地方。
6．4感溫探測(cè)器設(shè)置在廚房?jī)?nèi)，它吸頂棚安裝。
6．5感煙探測(cè)器設(shè)置在起居室、臥室等房間內(nèi)，它吸頂棚安裝。
6．6緊急按鈕開(kāi)關(guān)
設(shè)置在起居室沙發(fā)和主臥室床頭附近的墻上，及衛(wèi)生間的墻上。緊急按鈕開(kāi)關(guān)暗裝在墻內(nèi)，其底邊距地面0．5m~1．2m。
6，門(mén)(窗)磁開(kāi)關(guān)
安裝在門(mén)扇和門(mén)框內(nèi)或窗扇和窗框內(nèi)。
6．8玻璃破碎探測(cè)器
安裝在窗戶(hù)和玻璃門(mén)(陽(yáng)臺(tái))附近的墻上或吸頂棚安裝。
6．9被動(dòng)紅外侵入探測(cè)器和被動(dòng)紅外／微波雙技術(shù)探測(cè)器
安裝在住戶(hù)的主要通道、重要的房間內(nèi)，它吸頂棚安裝或安裝在頂棚的墻角處。
6．10紅外遙控器
安裝在被控電器設(shè)備正面附近的墻上，距離不能超過(guò)紅外線(xiàn)工作范圍，且與電器設(shè)備之間沒(méi)有遮擋。
7工程設(shè)計(jì)實(shí)例
以二室戶(hù)型為例介紹戶(hù)內(nèi)的智能家庭控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用康居住宅先進(jìn)級(jí)(3A)。采用以太網(wǎng)的家居控制系統(tǒng)，家庭控制器與戶(hù)內(nèi)各模塊之間采用R．$485總線(xiàn)，家庭控制器可通過(guò)電話(huà)線(xiàn)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接收控制指令、發(fā)出信息，所選用的家庭控制器具有可視訪(fǎng)客對(duì)講功能。家居控制系統(tǒng)圖參見(jiàn)國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集>03X602第17頁(yè)，二室戶(hù)型家居控制平面圖參見(jiàn)圖1、2所示，家庭控制器與室內(nèi)設(shè)備的連接參見(jiàn)圖3所示。
在起居廳、臥室設(shè)置了感煙探測(cè)器，廚房設(shè)置了感溫探測(cè)器、可燃?xì)怏w探測(cè)器，各房間的窗戶(hù)、陽(yáng)臺(tái)推拉門(mén)上及附近設(shè)置了門(mén)(窗)磁開(kāi)關(guān)和玻璃破碎探測(cè)器，起居廳設(shè)置了被動(dòng)紅外侵入探測(cè)器，起居廳、臥室、衛(wèi)生間設(shè)置了緊急按鈕開(kāi)關(guān)。對(duì)電、水、燃?xì)膺M(jìn)行計(jì)量；可對(duì)餐廳、起居廳、臥室的燈進(jìn)行控制；當(dāng)可燃?xì)怏w探測(cè)器探測(cè)到有燃?xì)庑孤┖螅?lián)動(dòng)控制關(guān)閉燃?xì)夤艿郎想姶砰y、開(kāi)啟排煙風(fēng)機(jī)；當(dāng)有各種探測(cè)器報(bào)警后，聯(lián)動(dòng)警報(bào)發(fā)聲器發(fā)出報(bào)警聲音。
家庭控制器共提供13路輸入：電度表(電度表安裝在照明配電箱內(nèi))、燃?xì)獗怼崮鼙怼⒖扇細(xì)怏w探測(cè)器、感溫探測(cè)器、感煙探測(cè)器、緊急按鈕開(kāi)關(guān)、被動(dòng)紅外侵入探測(cè)器、玻璃破碎探測(cè)器各1路，水表、門(mén)(窗)磁開(kāi)關(guān)各2路。
家庭控制器共提供7路輸出：警報(bào)發(fā)聲器控制1路、燃?xì)夤艿郎想姶砰y控制1路、排煙風(fēng)機(jī)控制1路、照明控制4路。
三室戶(hù)型、復(fù)式結(jié)構(gòu)、別墅的智能家庭控制平面圖及家庭控制器與室內(nèi)設(shè)備的連接參見(jiàn)國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集》03X602。
1.1下位從控機(jī)
因?yàn)橄到y(tǒng)中的每一個(gè)倉(cāng)室運(yùn)行中所承受的負(fù)荷都時(shí)不同的，所以在系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，現(xiàn)場(chǎng)控制的時(shí)候就需要除塵設(shè)備的每一個(gè)艙室都能夠獨(dú)立的運(yùn)行，這樣就可以保證一個(gè)倉(cāng)室出現(xiàn)故障的時(shí)候，系統(tǒng)還可以維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行設(shè)置的過(guò)程中還要能夠根據(jù)運(yùn)行的需要去更改設(shè)備的某些控制參數(shù)，同時(shí)每一個(gè)倉(cāng)室都應(yīng)該有一個(gè)可以對(duì)倉(cāng)室運(yùn)行情況進(jìn)行反饋的裝置，這樣就可以讓每一個(gè)倉(cāng)室都可以獨(dú)立完成噴吹操作，這是因?yàn)椋總€(gè)倉(cāng)室所承受的負(fù)荷不同也會(huì)使得相應(yīng)的噴吹參數(shù)也產(chǎn)生非常大的變化。每個(gè)倉(cāng)室在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中也應(yīng)該設(shè)置不同的控制模式。為了讓現(xiàn)場(chǎng)的工作人員進(jìn)行手動(dòng)除塵的時(shí)候可以更加的方便，手動(dòng)控制器上要設(shè)置一個(gè)可以控制開(kāi)關(guān)的磁閥，這樣就可以在出現(xiàn)緊急狀況的情況下及時(shí)的通過(guò)這個(gè)閥門(mén)對(duì)倉(cāng)室進(jìn)行控制。當(dāng)然也可以按照所有倉(cāng)室之間具體的壓差情況進(jìn)行倉(cāng)室的排序，對(duì)靠前的倉(cāng)室要首先除塵，同時(shí)也可以按照壓差的具體情況對(duì)開(kāi)閥的時(shí)間和噴吹的時(shí)間間隔進(jìn)行更加有效的控制，也可以對(duì)倉(cāng)室的噴吹方式和噴吹的周期進(jìn)行有效的調(diào)整。
1.2上位主控機(jī)
上位主控制系統(tǒng)包括工廠(chǎng)中心控制室和值班室控制等。主控機(jī)作為分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的上位機(jī)管理層接入CAN網(wǎng)絡(luò)中.其主控機(jī)的設(shè)計(jì)功能包括：①遠(yuǎn)程監(jiān)控和設(shè)定功能。在使用的過(guò)程中，用戶(hù)可以憑借這一功能在主控機(jī)的工作室完成所有的控制工作，而且，上機(jī)位還可以借助網(wǎng)絡(luò)的力量對(duì)設(shè)備運(yùn)行的情況進(jìn)行異地監(jiān)控，在監(jiān)控的過(guò)程中，工作人員可以看到現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的一切，同時(shí)這一系統(tǒng)中還設(shè)置了不同的用戶(hù)口令，這樣就很好的劃定了管理的范圍，更加有效的提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全。②趨勢(shì)變化分析功能。在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，這一功能占據(jù)著非常重要的位置，上機(jī)位的管理功能就主要體現(xiàn)在了它可以經(jīng)過(guò)一定的程序你會(huì)指出除塵過(guò)程中設(shè)備運(yùn)行的趨勢(shì)曲線(xiàn)和報(bào)警記錄等非常重要的內(nèi)容，同時(shí)它還可以用不同的方式展現(xiàn)給相關(guān)的人員。③監(jiān)控功能，在除塵設(shè)備的阻力正常變化的情況下。人們通過(guò)肉眼也是可以看到煙霧的排放量不斷增加的，無(wú)論阻力是上升和還是下降，都證明局部的布袋出現(xiàn)了破損，而想要解決這一問(wèn)題，最好的方法就是測(cè)量倉(cāng)室內(nèi)外口的壓力差，這種壓差式的方式可以很好的減少?lài)姶档念l率，同時(shí)也對(duì)過(guò)濾袋產(chǎn)生了非常有效的保護(hù)作用，進(jìn)而也降低了設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的能源消耗，延長(zhǎng)了設(shè)備運(yùn)行的時(shí)間和壽命。
2各模塊功能簡(jiǎn)介
2.1主控制器監(jiān)控部分
主控制器是系統(tǒng)的主要控制部分，本系統(tǒng)采用ARM芯片做主控芯片。晶振電路，電源電路，復(fù)位電路等構(gòu)成了ARM微處理器的最小系統(tǒng)運(yùn)行所需要的基本電路。ARM微處理器參與系統(tǒng)工作的全過(guò)程，它控制系統(tǒng)各個(gè)部分的啟動(dòng)、停止、控制等工作以及各部分運(yùn)行的協(xié)調(diào)。主機(jī)模塊是整個(gè)控制系統(tǒng)的大腦，它負(fù)責(zé)向觸摸屏輸入各種數(shù)據(jù)，還有讀取輸入狀態(tài)，并對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將處理好的數(shù)據(jù)發(fā)給從控機(jī)進(jìn)行操作，它還接收從控機(jī)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)除塵設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視，接收下位機(jī)采集的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)處理后通過(guò)控制程序，發(fā)送有效的控制信號(hào)，為適合不同工作環(huán)境，調(diào)節(jié)現(xiàn)場(chǎng)工作參數(shù)，并且顯示現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)功能包括報(bào)錯(cuò)、顯示以及控制等，負(fù)責(zé)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)顯示、設(shè)置以及故障提示，初始化完成后系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程的故障提醒，和對(duì)數(shù)據(jù)的查詢(xún)等。其中報(bào)錯(cuò)通過(guò)蜂鳴聲、LED光和屏幕閃爍報(bào)錯(cuò)，并提供故障信息。假如某一分系統(tǒng)運(yùn)行故障或程序出錯(cuò)將在顯示屏上顯示出錯(cuò)信息，同時(shí)通過(guò)蜂鳴聲報(bào)警和LED光閃爍提示。在數(shù)據(jù)采集完成后可以通過(guò)觸摸屏來(lái)查詢(xún)處理過(guò)的參數(shù)數(shù)值，并可修改設(shè)置。
2.2從控機(jī)數(shù)據(jù)采集與動(dòng)作執(zhí)行部分
壓差傳感器用來(lái)比較從進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口兩個(gè)地方傳輸過(guò)來(lái)的氣壓值，進(jìn)風(fēng)口的氣壓值一般來(lái)說(shuō)不變，隨著濾袋灰塵加厚出風(fēng)口的氣壓值會(huì)減小，可以設(shè)定一個(gè)壓差值即在出風(fēng)口氣壓值和進(jìn)風(fēng)口氣壓值相差為多少時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)發(fā)出信號(hào)，要求開(kāi)通電磁閥進(jìn)行噴吹除塵。可以說(shuō)壓差采集電路相當(dāng)于整個(gè)系統(tǒng)的觸手，觸手的感覺(jué)是否準(zhǔn)確，靈敏，決定了控制系統(tǒng)處理信號(hào)的準(zhǔn)確度和反應(yīng)速度，因此這部分在系統(tǒng)中極為重要。
2.3CAN總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)從機(jī)與主機(jī)的連接
CAN總線(xiàn)是一種串行通信網(wǎng)絡(luò)，它能實(shí)現(xiàn)分布式與實(shí)時(shí)控制，可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)或者全局廣播的方式通信；CAN總線(xiàn)通信距離非常遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)可達(dá)到10km，并且保證速率為5Kb/s以上，在距離為40m時(shí)最高速率可以達(dá)到1Mb/s，由于目前CAN收發(fā)器的驅(qū)動(dòng)能力有限，最多只能掛接110個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)，但已經(jīng)夠用了。CAN通信方式中，我們主要考慮實(shí)時(shí)性和抗干擾性。CAN節(jié)點(diǎn)的抗干擾設(shè)計(jì)中需要收發(fā)器與控制器之間的光耦隔離、連接線(xiàn)間電容、信號(hào)濾波等，對(duì)傳輸介質(zhì)也有一些考慮因素如：線(xiàn)長(zhǎng)、波特率、抗外界干擾、有效電阻等。按照CAN總線(xiàn)的長(zhǎng)度計(jì)算傳輸速率，確定通訊周期，看是否符合性能要求來(lái)調(diào)整線(xiàn)的長(zhǎng)度、連接方式和總線(xiàn)上的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)。
3結(jié)語(yǔ)
1 減緩城市問(wèn)題
由于城市過(guò)多的鋼筋混凝土構(gòu)成的建筑物等的建成，城市的固有地形受到較大損壞。城市水循環(huán)系統(tǒng)效率降低。通過(guò)新型雨洪控制系統(tǒng)可以有效恢復(fù)城市的水循環(huán)系統(tǒng)，改善生態(tài)環(huán)境。新型雨洪控制系統(tǒng)在一定程度上可以減輕城市內(nèi)澇、下游洪水的沖擊、河道侵蝕、水污等城市問(wèn)題。為城市不可或缺的水循環(huán)系統(tǒng)做出重大貢獻(xiàn)。為居民的正常生活和生活質(zhì)量的提高做出有力促進(jìn)。
2 增強(qiáng)園林魅力
同時(shí)新型雨洪控制系統(tǒng)的構(gòu)建還應(yīng)考慮是否能夠?qū)@林進(jìn)行有效的生態(tài)防護(hù)和環(huán)境美化。這樣不僅能為居民帶來(lái)安全便捷的生活條件還可以為居民提供良好舒適的娛樂(lè)休憩之處。既能提高人們的興奮性，提高做事效率又可以為城市帶來(lái)一定的客流量以增加城市的收入，提高經(jīng)濟(jì)效益。
3 經(jīng)濟(jì)節(jié)能
基于新型雨洪控制系統(tǒng)的城市園林設(shè)計(jì)具有雨水資源節(jié)約、節(jié)地、經(jīng)濟(jì)節(jié)約、節(jié)能的特征。通過(guò)對(duì)城市用地中的雨水進(jìn)行控制、凈化、調(diào)蓄利用，有效地節(jié)約了地下水源，避免了地下水資源的污染。從一定程度上節(jié)省了對(duì)于污染水源的高額治理費(fèi)用，從城市發(fā)展的綜合效益而言具備經(jīng)濟(jì)節(jié)約性。此外，由于對(duì)雨水的凈化合理調(diào)用能達(dá)到節(jié)水目的。減少了政府供水消耗量，節(jié)省了構(gòu)建、使用供水設(shè)備的成本。其經(jīng)濟(jì)效益不容小覷。城市風(fēng)景園林設(shè)計(jì)中的新型雨洪控制利用的發(fā)展與實(shí)踐，縱觀(guān)國(guó)內(nèi)外許多城市，新型雨洪控制系統(tǒng)的身影處處可見(jiàn)。在美國(guó)的很多地區(qū)，如：華盛頓州、馬里蘭州、弗吉尼亞州、俄勒岡州、馬里蘭州等一些城市都運(yùn)用了新型雨洪控制系統(tǒng)。其雨水塘、雨水濕地、綠色屋頂?shù)瘸蔀槌鞘幸坏懒聋惖娘L(fēng)景。德國(guó)是世界上最早構(gòu)建雨洪系統(tǒng)的國(guó)家。德國(guó)柏林廣場(chǎng)的雨水收集利用下凹式綠地、植被滲溝等方式，利用景觀(guān)設(shè)計(jì)收集、調(diào)蓄雨水。新西蘭奧克蘭北岸市雨水花園處理道路徑流的實(shí)例，就體現(xiàn)了新型雨洪控制系統(tǒng)的美化環(huán)境，生物防護(hù)的功能。我國(guó)的北京、寧波、天津、杭州、成都等地也將城市雨洪控制系統(tǒng)有效納入園林設(shè)計(jì)體系中。
4 總結(jié)
基于城市風(fēng)景園林設(shè)計(jì)的新型雨洪控制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外已得到廣泛利用。其強(qiáng)大的環(huán)境保護(hù)和美化以及減緩城市問(wèn)題創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)勢(shì)已使他成為城市生活中不可或缺的一部分。新型雨洪控制系統(tǒng)在日益城市化的今天越來(lái)越能凸顯其對(duì)于居民生活的重大意義。希望人們能越發(fā)重視雨洪控制系統(tǒng)的重要性，為我國(guó)城市的發(fā)展出言獻(xiàn)力！
作者：卜祥海 單位：黑龍江省齊齊哈爾市消防支隊(duì)
1．1傳感器信號(hào)采集
本系統(tǒng)的傳感器采用電位器(見(jiàn)圖2)，它通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)和軸承與提升臂相連接，與提升臂旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)同軸［4］。當(dāng)耕深改變時(shí)，拖拉機(jī)的下拉桿隨之上下運(yùn)動(dòng)，與下拉桿連接的提升臂也會(huì)有一個(gè)相應(yīng)的轉(zhuǎn)角變化;同時(shí)，電位器的轉(zhuǎn)軸也在連桿機(jī)構(gòu)的作用下隨提升臂同步轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)電位器阻值的變化檢測(cè)出提升臂轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，從而根據(jù)對(duì)應(yīng)的幾何關(guān)系所建立起的數(shù)型間接檢測(cè)出此時(shí)的耕深［5］;微機(jī)接收到反饋信號(hào)后，把該信號(hào)和預(yù)設(shè)耕深信號(hào)進(jìn)行分析對(duì)比，然后控制步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)耕深。
1．2微機(jī)控制
本系統(tǒng)控制模塊采用微芯公司的PIC18F23K20系列單片機(jī)作為微機(jī)控制單元。該單片機(jī)運(yùn)行速度快、功耗較低，并且其內(nèi)部集成A/D轉(zhuǎn)換器模塊、增強(qiáng)型CCP模塊以及單片機(jī)通信需要的USART模塊等，從而大大減少了外接的專(zhuān)業(yè)電路模塊，簡(jiǎn)化了整個(gè)控制電路，能夠?qū)崟r(shí)、高效地實(shí)現(xiàn)該裝置所需的各種功能的控制［6］。本系統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片是東芝公司生產(chǎn)的TA8435H，其電路簡(jiǎn)單、工作可靠。該芯片是單片正選細(xì)分二相步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)專(zhuān)用芯片，具有以下特點(diǎn):1)工作電壓范圍在10～40V;2)輸出電流平均可達(dá)1．5A，峰值可達(dá)2．5A;3)運(yùn)行方式有整步、半步、1/4細(xì)分和1/8細(xì)分多種選擇;4)采用的是脈寬調(diào)試式斬波驅(qū)動(dòng)方式;5)具有正反轉(zhuǎn)控制功能，帶有復(fù)位和時(shí)能引腳;6)可選擇使用單時(shí)鐘輸入或雙時(shí)鐘輸入［7］。微機(jī)和步進(jìn)電機(jī)聯(lián)合控制的程序流程如圖3所示。系統(tǒng)對(duì)PIC18F23K20單片機(jī)的各個(gè)模塊進(jìn)行初始化設(shè)置，然后通過(guò)電位器進(jìn)行耕深檢測(cè)。當(dāng)提升臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電位器轉(zhuǎn)軸隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，引起電位器內(nèi)部阻值變化，進(jìn)而引起電壓值的變化，通過(guò)線(xiàn)路傳給微機(jī)處理。微機(jī)把反饋信號(hào)和預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較、分析，如果實(shí)測(cè)值在預(yù)設(shè)值范圍內(nèi)，則繼續(xù)檢測(cè);如果實(shí)測(cè)值不在預(yù)設(shè)值范圍內(nèi)，且比標(biāo)準(zhǔn)值小，則微機(jī)發(fā)送控制信號(hào)控制步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)調(diào)整實(shí)測(cè)值大小，直到實(shí)測(cè)值在預(yù)設(shè)值范圍內(nèi);同理，若實(shí)測(cè)值比預(yù)設(shè)值大，則控制步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。
1．3執(zhí)行機(jī)構(gòu)
本系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(見(jiàn)圖4)是在原液壓懸掛系統(tǒng)的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)加裝步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)聯(lián)合控制。步進(jìn)電機(jī)通過(guò)鉸鏈安裝在拖拉機(jī)上，可以隨著分配器操縱桿轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)桿上安裝1根絲桿，當(dāng)微機(jī)控制信號(hào)控制電機(jī)動(dòng)作時(shí)，電機(jī)的正反轉(zhuǎn)可以推動(dòng)操作手桿移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)分配器油液的流量和流向的改變，進(jìn)而調(diào)節(jié)農(nóng)具耕深。聯(lián)合控制如圖5所示。當(dāng)需要手動(dòng)控制耕深時(shí)，斷開(kāi)步進(jìn)電機(jī)與操縱桿鏈接即可。
2試驗(yàn)與分析
為了檢測(cè)該系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，在西南大學(xué)農(nóng)機(jī)試驗(yàn)田里進(jìn)行了田間試驗(yàn)。試驗(yàn)工具采用西南大學(xué)農(nóng)機(jī)實(shí)驗(yàn)室的福田雷沃M1200－D型拖拉機(jī)，配套的農(nóng)具為西南大學(xué)農(nóng)機(jī)實(shí)驗(yàn)室的東方紅1LH－535鏵式犁。根據(jù)農(nóng)藝要求，試驗(yàn)前預(yù)設(shè)耕深范圍為0～20cm，安裝好本裝置的拖拉機(jī)在實(shí)驗(yàn)田進(jìn)行直線(xiàn)行駛作業(yè)后，通過(guò)多點(diǎn)實(shí)測(cè)耕深，得到試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，該系統(tǒng)在使用中基本可以反映田間實(shí)測(cè)耕深，且在預(yù)設(shè)耕深允許的范圍內(nèi)。
3結(jié)論
1.1線(xiàn)路設(shè)計(jì)控制方式通用化原則
通用化指的就是制定的線(xiàn)路設(shè)計(jì)方案，可以使生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備加工不同性質(zhì)對(duì)象。所以，在電氣控制線(xiàn)路設(shè)計(jì)過(guò)程中，一定要盡可能選擇滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，并且在實(shí)踐活動(dòng)中可以普遍運(yùn)用的線(xiàn)路設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而符合生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備、工藝等方面的要求，保證電氣控制線(xiàn)路設(shè)計(jì)工作的有序完成。
1.2線(xiàn)路設(shè)計(jì)控制電路電源可靠性原則
電路電源是電氣控制工程中確保機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行的基礎(chǔ)與前提，一定要予以高度重視。在進(jìn)行線(xiàn)路設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要對(duì)配電方案、接地回路、線(xiàn)路布局等因素進(jìn)行全面的考慮，確保電路電源負(fù)載處在標(biāo)準(zhǔn)范圍以?xún)?nèi)。與此同時(shí)，一定要加強(qiáng)控制系統(tǒng)各電路的設(shè)置，避免其互相影響，并且，防止出現(xiàn)振蘊(yùn)、電路過(guò)熱等問(wèn)題。除此之外，當(dāng)線(xiàn)路控制非常簡(jiǎn)單的時(shí)候，可以選擇電網(wǎng)電源；當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化程度比較高的時(shí)候，可以選擇直流電源。
2強(qiáng)化電氣控制線(xiàn)路設(shè)計(jì)的策略
2.1盡可能減少連接導(dǎo)線(xiàn)
在設(shè)計(jì)電氣控制線(xiàn)路的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員一定要充分考慮各元器件的位置設(shè)定，盡可能減少配線(xiàn)連接導(dǎo)線(xiàn)。如圖1（a）所示線(xiàn)路連接是不合理的，主要原因就是，一般按鈕是安裝在操作臺(tái)上的，而接觸器是安裝在電氣柜中的，也就是說(shuō)，在設(shè)計(jì)控制線(xiàn)路的時(shí)候，需要從電氣柜中二次引出連接導(dǎo)線(xiàn)，使其和操作臺(tái)進(jìn)行連接，所以，一般而言，均是將啟動(dòng)按鈕和停止按鈕進(jìn)行直接相連，這樣就可以減少一次引出連接導(dǎo)線(xiàn)。如圖1（b）所示線(xiàn)路連接是合理的。
2.2確保連接電器的線(xiàn)圈正確
一般而言，電壓線(xiàn)圈是禁止串聯(lián)使用的，如圖2（a）所示線(xiàn)路連接是不正確的，主要原因就是，其阻抗不相同，進(jìn)而非常容易導(dǎo)致出現(xiàn)兩個(gè)線(xiàn)圈電壓分配不均衡的現(xiàn)象。盡管兩個(gè)線(xiàn)圈型號(hào)一致，外加電壓是其額定電壓之和，那也線(xiàn)路也不可以進(jìn)行這樣的連接，因?yàn)椴还苁侨绾芜B接導(dǎo)線(xiàn)，所有電器動(dòng)作總是存在著先后之分，而當(dāng)其中一個(gè)接觸器動(dòng)作的時(shí)候，其線(xiàn)圈阻抗就會(huì)逐漸增加，進(jìn)而造成該線(xiàn)圈的電壓也隨之增加，進(jìn)而出現(xiàn)另一個(gè)接觸器無(wú)法吸合的情況，出現(xiàn)線(xiàn)圈被燒壞的問(wèn)題。如果是兩個(gè)電感量相差較大的電器線(xiàn)圈，也是不可以進(jìn)行并聯(lián)的。如圖2（b）所示的直流電磁鐵YA、繼電器KA并聯(lián)，在此連接形式下，接通電源之后，能夠進(jìn)行正常運(yùn)行，但是切斷電源之后，就會(huì)因?yàn)殡姶盆F線(xiàn)圈電感量大于繼電器線(xiàn)圈電感量，出現(xiàn)繼電器電感量釋放快的情況，但是電磁鐵線(xiàn)圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)就會(huì)致使繼電器出現(xiàn)吸合現(xiàn)象，導(dǎo)致繼電器出現(xiàn)誤動(dòng)作。如圖2（c）所示線(xiàn)路連接是正確的。
3結(jié)束語(yǔ)
系統(tǒng)由上位機(jī)和下位機(jī)組成。其中，上位機(jī)安裝了組態(tài)軟件服務(wù)器，負(fù)責(zé)接收發(fā)回來(lái)的數(shù)據(jù)和發(fā)送相應(yīng)的命令;下位機(jī)由網(wǎng)關(guān)和節(jié)點(diǎn)組成。其中，節(jié)點(diǎn)是由電源模塊、ZigBee模塊、傳感器、太陽(yáng)能板、電磁閥等部分組成。在稻田池塊處放置節(jié)點(diǎn)，根據(jù)水稻生長(zhǎng)時(shí)期和土壤狀況確定傳感器埋設(shè)深度，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)池塊變化。設(shè)計(jì)時(shí)，在池塊中布置8個(gè)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)與節(jié)點(diǎn)中采用ZigBee樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò)通訊，網(wǎng)關(guān)與上位機(jī)采用GPRS通訊，系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)和節(jié)點(diǎn)都通過(guò)太陽(yáng)能板供電。節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)采集傳感器的數(shù)值，經(jīng)ZigBee傳輸?shù)骄W(wǎng)關(guān)，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在組態(tài)屏上，網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)融合后由GPRS傳送到上位機(jī)。上位機(jī)軟件接收并處理數(shù)據(jù)，根據(jù)相應(yīng)的預(yù)設(shè)參數(shù)和采集回來(lái)的參數(shù)，會(huì)自動(dòng)控制電磁閥啟停功能。同時(shí)，網(wǎng)關(guān)還可以監(jiān)測(cè)電池電量的參數(shù)，并傳送至上位機(jī)。
2系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2．1網(wǎng)關(guān)控制芯片的設(shè)計(jì)
STC12C5A60S2/AD/PWM系列單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘/機(jī)器周期(1T)的單片機(jī)，是高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8～12倍;內(nèi)部集成了MAX810專(zhuān)用復(fù)位電路、2路PWM、8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換(250K/s)，針對(duì)電機(jī)控制，適用于強(qiáng)干擾場(chǎng)合。
2．2節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)
采用驅(qū)動(dòng)繼電器控制電磁閥的方式。為了提高系統(tǒng)的可靠性，采用5V繼電器。繼電器使用ULN2803驅(qū)動(dòng)，ULN2803使用5V供電，STV12C5A60S2的輸出信號(hào)經(jīng)74HC14傳輸?shù)経LN2803。
2．3傳感器的選擇
傳感器測(cè)量部分包括土壤水分、池塊溫度和池塊水位。各部分的選型如下:1)測(cè)量池塊溫度。選用DSl8B20溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻不同，其可直接將被測(cè)溫度轉(zhuǎn)換為串行數(shù)字信號(hào)，供單片機(jī)處理。測(cè)量溫度范圍為－55～+125°C，在－10～+85°C范圍內(nèi)精度為±0．5°C，適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量。2)測(cè)量池塊水位。選用GB2100A液位傳感器，供電范圍5～12V，具有信號(hào)隔離放大、截頻干擾設(shè)計(jì)及抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。根據(jù)寒地水稻控制灌溉技術(shù)規(guī)范，水稻生育轉(zhuǎn)換期要提前曬田，并在生育期轉(zhuǎn)換問(wèn)題上提出“時(shí)到不等苗苗到不等時(shí)”的調(diào)控方法。“時(shí)到不等苗”，即不管水稻處于哪個(gè)生育期(分蘗末期除外)，土壤水分到了土壤控制下限則灌水至上限，土壤水分未達(dá)到控制下限，不需要灌水;“苗到不等時(shí)”即水稻生長(zhǎng)發(fā)育到分蘗末期，不管土壤水分是否控制到下限，都要及時(shí)排水曬田。過(guò)了分蘗末期，到了拔節(jié)孕穗期，(需水敏感期)則必須灌水至土壤水分上限。因此，采用HS－102STR土壤水分傳感器，它是一款基于頻域反射原理，利用高頻電子技術(shù)制造的高精度、高靈敏度的測(cè)量土壤水分的傳感器，通過(guò)測(cè)量土壤的介電常數(shù)，能直接穩(wěn)定地反映各種土壤的真實(shí)水分含量。
2．4ZigBee網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)
ZigBee網(wǎng)絡(luò)采用TI公司最新一代ZigBeeSOC芯片，芯片供電電壓為3．3V，內(nèi)部已集成了一個(gè)8051微處理器與高性能的RF收發(fā)器。該芯片在無(wú)外加功放情況下通信距離可以達(dá)到1600m。采用TI公司的ZigBee2007/PRO協(xié)議棧作為開(kāi)發(fā)背景，在IAREmbeddedWorkbench環(huán)境下開(kāi)發(fā)。啟動(dòng)網(wǎng)關(guān)后允許采集節(jié)點(diǎn)與其連接，接收節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息;然后，數(shù)據(jù)通過(guò)ZigBee傳送至網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)將其打包成規(guī)定的數(shù)據(jù)幀格式，經(jīng)由GPRS傳送至上位機(jī)。
2．5通訊協(xié)議
在網(wǎng)關(guān)與上位機(jī)之間通過(guò)GPRS通訊，設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)格式參考了常見(jiàn)的Modbus－RTU協(xié)議的格式，由設(shè)備地址、功能碼、數(shù)據(jù)、結(jié)束符組成。采用求和校驗(yàn)方式，即將功能碼和數(shù)據(jù)位的5個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)(BIT2－BIT6)相加求和，取低16位寫(xiě)入校驗(yàn)位。設(shè)備地址為設(shè)定的網(wǎng)關(guān)地址，在本設(shè)計(jì)中定義為4A01，功能碼用于區(qū)分實(shí)現(xiàn)不同的功能，包括繼電器控制、讀取采集節(jié)點(diǎn)數(shù)值、讀取電池電量等。其中，功能碼4B1x用于實(shí)現(xiàn)繼電器控制，數(shù)據(jù)位000000表示繼電器閉合，F(xiàn)FFFFF表示繼電器斷開(kāi);讀取電池電量檢測(cè)功能碼531x，即數(shù)據(jù)位000000表示電量低，F(xiàn)FFFFF表示電量高;采集傳感器數(shù)據(jù)功能碼73xx，即功能碼7311代表1號(hào)節(jié)點(diǎn)的1號(hào)溫度傳感器。例如，上位機(jī)發(fā)送:4A014B110000005C0D0A，即表示發(fā)送繼電器1閉合命令。
2．6節(jié)點(diǎn)供電電路的設(shè)計(jì)
對(duì)于分散在池塊的采集節(jié)點(diǎn)，由于距離控制室較遠(yuǎn)，因此供電采用太陽(yáng)能電池板與鉛蓄電池相結(jié)合的方式。在陽(yáng)光良好、太陽(yáng)能電池板輸出充足的時(shí)候，采用太陽(yáng)能電池板供電，同時(shí)對(duì)鉛蓄電池進(jìn)行浮充;當(dāng)太陽(yáng)能電池板輸出不足或者出現(xiàn)故障時(shí)，切換到鉛蓄電池端，利用電池進(jìn)行供電。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，采用一只1N5819二極管作為太陽(yáng)能電池板與鉛蓄電池的切換開(kāi)關(guān):當(dāng)太陽(yáng)能電池板輸出充足時(shí)，則太陽(yáng)能電池板具有優(yōu)先權(quán);當(dāng)太陽(yáng)能電池板輸出不足不能為系統(tǒng)正常供電時(shí)，則二極管導(dǎo)通，采用鉛蓄電池供電，以保證系統(tǒng)能夠連續(xù)工作。
2．7系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)軟件主要是靠對(duì)單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)。其中，對(duì)上位機(jī)無(wú)線(xiàn)通信時(shí)，響應(yīng)幀在上位機(jī)鏈接單元中自動(dòng)生成，在單片機(jī)中無(wú)需用戶(hù)再編寫(xiě)通信程序。因此，單片機(jī)編程主要解決的是現(xiàn)場(chǎng)電磁閥的開(kāi)啟和關(guān)閉控制、模擬量的數(shù)據(jù)的采集和處理，同時(shí)也可接收上位機(jī)發(fā)送的控制指令完成相應(yīng)的控制操作。系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)可以讓操作員位于監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)終端，進(jìn)行遠(yuǎn)程手動(dòng)、半自動(dòng)和全自動(dòng)控制，各項(xiàng)操作無(wú)需人進(jìn)行，節(jié)省了人力資源，操作的準(zhǔn)確性、連貫性比以往得到顯著提高，從而大幅度提高了生產(chǎn)效率。
2．8上位機(jī)組態(tài)程序設(shè)計(jì)
MCGS是北京昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件科技有限公司研發(fā)的一套基于Windows平臺(tái)的、用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)。該產(chǎn)品以搭建戰(zhàn)略性工業(yè)應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)為目標(biāo)，可以為企業(yè)提供一個(gè)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總、分析及管理的有效平臺(tái)，使企業(yè)能夠及時(shí)有效地獲取信息，及時(shí)地做出反應(yīng)，以獲得最優(yōu)化的結(jié)果。MCGS軟件具有網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和處理、趨勢(shì)曲線(xiàn)、報(bào)表輸出、動(dòng)畫(huà)顯示等功能，同時(shí)支持多種GPRS模塊，能夠在灌溉遠(yuǎn)程控制中發(fā)揮其優(yōu)越性。
3安裝調(diào)試
本研究選用方正研究院的試驗(yàn)地塊，地勢(shì)較平坦，選取8個(gè)下位機(jī)基站對(duì)水稻內(nèi)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，檢驗(yàn)系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo)。節(jié)點(diǎn)無(wú)線(xiàn)通訊模塊的天線(xiàn)高度為1．5m，與上位機(jī)間距分別為45～55m，每個(gè)工作節(jié)點(diǎn)下設(shè)1個(gè)溫度傳感器、1個(gè)液位傳感器和1個(gè)土壤水分傳感器，分別監(jiān)測(cè)池塊的溫度、水位和土壤水分。
4結(jié)果與分析
對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)7天試驗(yàn)，運(yùn)行狀況良好，當(dāng)時(shí)為水稻分蘗前期。
5結(jié)論
OPC作為微軟公司的對(duì)象鏈接和嵌入技術(shù)應(yīng)用于過(guò)程控制領(lǐng)域，為工業(yè)自動(dòng)化軟件面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)提供一項(xiàng)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，解決了應(yīng)用軟件與各種設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序之間的通信問(wèn)題。它把硬件廠(chǎng)商和應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)商分離開(kāi)來(lái)，為基于Windows的應(yīng)用程序和現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制應(yīng)用建立了橋梁，大大提高了雙方的工作效率。應(yīng)用程序與OPC服務(wù)器之間必須有OPC接口，OPC規(guī)范提供了兩套標(biāo)準(zhǔn)接口:Custom標(biāo)準(zhǔn)接口和OLE自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)接口，通常在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用OLE自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)接口。OLE自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)接口定義了以下3層接口，依次呈包含關(guān)系。OPCServer(服務(wù)器):OPC啟動(dòng)服務(wù)器，獲得其他對(duì)象和服務(wù)的起始類(lèi)，并用于返回OPCGroup類(lèi)對(duì)象。OPCGroup(組):存儲(chǔ)由若干OPCItem組成的Group信息，并返回OPCItem類(lèi)對(duì)象。OPCItem(數(shù)據(jù)項(xiàng)):存儲(chǔ)具體Item的定義、數(shù)據(jù)值、狀態(tài)值等信息。3層接口的層次關(guān)系如圖2所示。
2菇棚溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2．1菇棚的溫度控制原理
寧夏南部山區(qū)杏鮑菇生產(chǎn)基地采用大棚式培養(yǎng)方式，作為對(duì)杏鮑菇生長(zhǎng)起最重要影響的因素，溫度顯得尤為重要［8］。菇棚溫度采用自動(dòng)記錄儀對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè)，利用空調(diào)對(duì)菇棚溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于溫度控制系統(tǒng)具有大時(shí)變、非線(xiàn)性、滯后性等特點(diǎn)，采用模糊控制非常合適［9－10］。本文對(duì)菇棚的溫度進(jìn)行了控制設(shè)計(jì)，最終采用模糊PID控制方案，達(dá)到對(duì)溫度的實(shí)時(shí)控制，從而將出菇階段的溫度控制在14～17℃的范圍之內(nèi)。菇棚溫度控制系統(tǒng)的原理如圖3所示。圖3中，虛線(xiàn)框內(nèi)的部分在工業(yè)控制環(huán)境中大多由PLC等控制設(shè)備完成，而這些設(shè)備很難實(shí)現(xiàn)模糊PID的控制功能。因此，將虛線(xiàn)框部分在Simulink中實(shí)現(xiàn)，把在Simulink中創(chuàng)建的模糊PID控制器直接應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中。菇棚實(shí)時(shí)溫度控制系統(tǒng)原理圖如圖4所示。圖4中，該系統(tǒng)以PCACCESS軟件作為OPC服務(wù)器，用MATLAB/OPC工具箱中的OPCWrite模塊和OPCRead模塊與Simulink進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。傳感變送裝置檢測(cè)溫度后將電信號(hào)傳送給S7－200PLC的模擬量輸入模塊EM231，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后得出溫度值;PCACCESS軟件從PLC中讀取溫度值，通過(guò)OPCRead模塊傳送給Simulink;在Simulink中與設(shè)定的溫度值進(jìn)行比較后，進(jìn)行模糊PID計(jì)算，將結(jié)果通過(guò)OPCWrite模塊傳送給PCACCESS軟件，經(jīng)PCACCESS軟件寫(xiě)入到PLC中，計(jì)算分析得出數(shù)字量，輸出到模擬量輸出模塊EM232，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換為電信號(hào)送給溫控裝置(空調(diào))，實(shí)現(xiàn)對(duì)菇棚溫度的模糊PID控制。
2．2模糊PID控制系統(tǒng)
2．2．1模糊PID控制器的設(shè)計(jì)菇棚的溫度控制系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的非線(xiàn)性系統(tǒng)，很難建立精確的數(shù)學(xué)模型，而常規(guī)的PID控制則需建立被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型，對(duì)被控過(guò)程的適應(yīng)性差，算法得不到滿(mǎn)意的控制效果。單純使用模糊控制時(shí)，控制精度不高、自適應(yīng)能力有限，可能存在穩(wěn)態(tài)誤差，引起振蕩［11－12］。因此，本文針對(duì)PID控制和模糊控制的各自特點(diǎn)，將兩者結(jié)合起來(lái)，設(shè)計(jì)了模糊PID控制器，可以利用模糊控制規(guī)則對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行在線(xiàn)修改，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)菇棚溫度的實(shí)時(shí)控制，將出菇階段的溫度控制在14～17℃的范圍之內(nèi)。基于上述分析，將菇棚溫度作為研究對(duì)象，E、EC作為模糊控制器的輸入，其中E為設(shè)定溫度值與實(shí)際溫度值的差值。PID控制器的3個(gè)參數(shù)KP、KI、KD作為輸出。設(shè)輸入變量E、EC和輸出變量的KP、KI、KD語(yǔ)言值的模糊子集均為{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}={負(fù)大，負(fù)中，負(fù)小，零，正小，正中，正大}，誤差E和誤差變化率EC的論域?yàn)閧－30，－20，－10，0，10，20，30}，KP的論域?yàn)閧－0．3，－0．2，－0．1，0，0．1，0．2，0．3}，KI的論域?yàn)閧－0．06，－0．04，－0．02，0，0．02，0．04，0．06}，KD的論域?yàn)閧－3，－2，－1，0，1，2，3}。為了論域的覆蓋率和調(diào)整方便，均采用三角形隸屬函數(shù)。根據(jù)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的分析和工程設(shè)計(jì)人員的技術(shù)知識(shí)和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，得出KP、KI、KD的模糊控制規(guī)則表，如表1所示。利用Simulink工具箱，建立系統(tǒng)的模糊PID控制器的模型，如圖5所示。2．2．2系統(tǒng)的仿真菇棚溫度的傳遞函數(shù)采用G(s)=e－τsαs+k。其中，α為慣性環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù)，α=10．3s/℃;k=0．023;τ=10s，為純滯后時(shí)間。設(shè)定菇棚溫度值為15℃，常規(guī)PID控制器的仿真結(jié)果如圖6所示，模糊PID控制器的仿真結(jié)果如圖7所示。結(jié)果表明，菇棚溫度控制系統(tǒng)采用模糊PID控制器具有超調(diào)小、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，能較好地滿(mǎn)足系統(tǒng)的要求。
3Simulink與S7－200PLC數(shù)據(jù)交換的實(shí)現(xiàn)
PCACCESS軟件是專(zhuān)用于S7－200PLC的OPC服務(wù)器軟件，它向作為客戶(hù)機(jī)的MATLAB/OPC客戶(hù)端提供數(shù)據(jù)信息。在菇棚溫度控制系統(tǒng)中，模糊PID控制器的輸出值和反饋值就是Simulink與S7－200PLC進(jìn)行交換的數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的具體步驟如下:1)打開(kāi)軟件PCACCESSV1．0SP4，在“MicroWin(USB)”下，單擊右鍵設(shè)置“PC/PG”接口，本文選用“PC/PPI(cable)”。然后，右鍵單擊“MicroWin(USB)”進(jìn)入“新PLC”，添加監(jiān)控S7－200PLC，本文默認(rèn)名稱(chēng)為“NewPLC”。右鍵單擊所添加的新PLC的名稱(chēng)，進(jìn)入“NewItem”添加變量，本文為輸出值“wendu1”和反饋值“wendu2”，設(shè)置完成，如圖8所示。PCACCESS軟件自帶OPC客戶(hù)測(cè)試端，客戶(hù)可以將創(chuàng)建的條目拖入測(cè)設(shè)中心進(jìn)行測(cè)試，觀(guān)察通信質(zhì)量，如圖9所示。測(cè)試后的通信質(zhì)量為“好”。2)打開(kāi)MATLAB，在工作空間輸入命令“opctool”后，將彈出OPCTool工具箱的窗口，在該窗口的MAT-LABOPCClients對(duì)話(huà)框下單擊右鍵，進(jìn)入“AddClient”添加客戶(hù)端，用戶(hù)名默認(rèn)“l(fā)ocalhost”，ServerID選擇“S7200．OPCServer”;與PCACCESS軟件連接成功后，在“S7200．OPCServer”中添加組和項(xiàng)，把在PCACCESS軟件中創(chuàng)建的兩個(gè)變量“wendu1”和“wendu2”添加到項(xiàng)中，操作完成后結(jié)果如圖10所示。3)新建Simulink文件，導(dǎo)入模糊PID控制器模型，調(diào)用OPCWrite模塊、OPCRead模塊和OPCConfigura-tion模塊，設(shè)置OPCWrite模塊和OPCRead模塊的屬性，把OPC工作組中的變量“wendu1”添加到OPCWrite模塊中，把變量“wendu2”添加到OPCRead模塊中，設(shè)置完成后兩個(gè)模塊與控制器相連，如圖11所示。這樣，基于Simulink和S7－200PLC的模糊PID實(shí)時(shí)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就完成了。
4結(jié)論
【關(guān)鍵詞】?jī)?nèi)部控制；控制環(huán)境；內(nèi)控設(shè)計(jì)
根據(jù)2007年1月1日起開(kāi)始實(shí)施的中國(guó)注冊(cè)會(huì)計(jì)師審計(jì)準(zhǔn)則（以下簡(jiǎn)稱(chēng)新審計(jì)準(zhǔn)則）第1211號(hào)《了解被審計(jì)單位及其環(huán)境并評(píng)估重大錯(cuò)報(bào)風(fēng)險(xiǎn)》的規(guī)定，內(nèi)部控制是被審計(jì)單位為了合理保證財(cái)務(wù)報(bào)告的可靠性、經(jīng)營(yíng)的效率和效果以及對(duì)法律法規(guī)的遵守，由治理層、管理層和其他人員設(shè)計(jì)和執(zhí)行的政策和程序。內(nèi)部控制作為防范各種錯(cuò)誤與舞弊的第一道防線(xiàn)，其設(shè)計(jì)是否合理與執(zhí)行是否到位至關(guān)重要，應(yīng)從五個(gè)方面進(jìn)行構(gòu)建。
一、完善企業(yè)的控制環(huán)境
控制環(huán)境要素很多，有價(jià)值觀(guān)、組織結(jié)構(gòu)、控制目標(biāo)、員工能力、激勵(lì)與誘導(dǎo)機(jī)制、管理哲學(xué)與經(jīng)營(yíng)風(fēng)格、規(guī)章制度和人事政策等等。這些要素對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，不是短時(shí)間內(nèi)就能改變或形成的。要改善企業(yè)內(nèi)部控制環(huán)境，首先要做好如下幾項(xiàng)工作：
（一）加快現(xiàn)代企業(yè)產(chǎn)權(quán)制度改革
真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)權(quán)明晰、權(quán)責(zé)清楚、管理科學(xué)、政企分開(kāi)的現(xiàn)代企業(yè)制度，從產(chǎn)權(quán)制度上保證內(nèi)部控制制度有效建立。
（二）要有明確的內(nèi)部控制主體和控制目標(biāo)
控制主體解決了由誰(shuí)進(jìn)行內(nèi)部控制的問(wèn)題，而控制目標(biāo)則解決了為什么要進(jìn)行控制的問(wèn)題。科學(xué)的企業(yè)組織結(jié)構(gòu)在企業(yè)內(nèi)部應(yīng)包含四個(gè)層次的經(jīng)濟(jì)主體，而這四種控制主體都有各自的控制目標(biāo)，股東的目標(biāo)是財(cái)富最大化，經(jīng)營(yíng)者的目標(biāo)是不斷增加經(jīng)營(yíng)效益；管理者的目標(biāo)是完成責(zé)任目標(biāo)、獲得業(yè)務(wù)運(yùn)行的真實(shí)報(bào)告；普通員工的目標(biāo)是遵從企業(yè)的內(nèi)部規(guī)章制度，不斷提高企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效率。
（三）要有先進(jìn)的管理控制方法和高素質(zhì)的管理人才
具有先進(jìn)的管理控制方法，還需輔以積極的人事政策，要能培養(yǎng)和引進(jìn)一批具有高素質(zhì)、掌握先進(jìn)的管理方法的人才隊(duì)伍，來(lái)改善企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理觀(guān)念、方式和風(fēng)格，培養(yǎng)全體員工良好的道德觀(guān)、價(jià)值觀(guān)和全員控制意識(shí)，從而形成一個(gè)特定的企業(yè)文化氛圍。
二、進(jìn)行全面的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
控制環(huán)境中包括的要素很多，但考慮成本效益原則，需要對(duì)那些會(huì)影響有關(guān)控制目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的要素的風(fēng)險(xiǎn)程度進(jìn)行合理的評(píng)估，對(duì)那些風(fēng)險(xiǎn)水平較高的可控因素實(shí)施控制，按以下流程進(jìn)行評(píng)估:工作目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估控制風(fēng)險(xiǎn)的措施。以工作目標(biāo)為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的起點(diǎn)，找出控制環(huán)境諸要素中可能導(dǎo)致工作目標(biāo)不能如期實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵控制點(diǎn)，通過(guò)對(duì)其風(fēng)險(xiǎn)程度的評(píng)估，并采用科學(xué)控制風(fēng)險(xiǎn)的措施，積極有效地加以控制，從而保證其工作目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
三、設(shè)計(jì)有效的控制活動(dòng)
（一）人員控制
1.職責(zé)分離。職責(zé)分離是現(xiàn)代企業(yè)內(nèi)部控制的基本要求，對(duì)于單位的一切交易或事項(xiàng)都應(yīng)嚴(yán)格按照不相容職務(wù)相分離的原則，科學(xué)地劃分各職責(zé)權(quán)限，形成相互制衡機(jī)制。
2.工作流程。明確每個(gè)崗位的職責(zé)，使每一個(gè)人的工作能自動(dòng)地相互檢查另一個(gè)人或更多人的工作，從而達(dá)到相互牽制的目的。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，可以采用對(duì)每一個(gè)崗位設(shè)計(jì)工作流程圖的辦法，在工作流程圖中明確規(guī)定每個(gè)人應(yīng)該做什么、如何做、何時(shí)做以及正確進(jìn)行工作的結(jié)果等。工作流程圖設(shè)計(jì)的目的應(yīng)達(dá)到使管理的過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化。
3.票據(jù)與記錄控制。票據(jù)是證明交易發(fā)生和交易的價(jià)格、性質(zhì)及條件的證據(jù)。實(shí)行票據(jù)保管、收款與會(huì)計(jì)記錄人員的崗位分離;對(duì)所有票據(jù)(包括發(fā)票、支票、收據(jù)、工時(shí)記錄等)進(jìn)行預(yù)先編號(hào)，在此制度下，所有作廢的票據(jù)都要妥善保存，對(duì)已經(jīng)使用的票據(jù)有會(huì)計(jì)人員進(jìn)行定期消號(hào)，并及時(shí)與票據(jù)保管人員進(jìn)行核對(duì)，以防止交易漏記或重復(fù)記錄現(xiàn)象，保證全部收入、結(jié)算款項(xiàng)等能夠及時(shí)準(zhǔn)確入賬。4.資產(chǎn)接觸與記錄使用。資產(chǎn)接觸與記錄使用主要是指限制接近資產(chǎn)和接近重要記錄，以保證資產(chǎn)和記錄的安全。保護(hù)資產(chǎn)和記錄安全的重要措施是采用實(shí)物和技術(shù)防護(hù)措施。
5.績(jī)效考評(píng)。為了實(shí)現(xiàn)既定的工作目標(biāo)，應(yīng)實(shí)施有效的激勵(lì)、獎(jiǎng)懲機(jī)制，激勵(lì)全體員工參與企業(yè)管理和控制，以充分發(fā)揮各自的主觀(guān)能動(dòng)性。
（二）信息控制系統(tǒng)
信息系統(tǒng)已成為現(xiàn)代企業(yè)管理不可或缺的部分，隨著電子商務(wù)的發(fā)展，信息系統(tǒng)的作用越來(lái)越重要。在信息系統(tǒng)的日常使用中，信息系統(tǒng)產(chǎn)生的舞弊現(xiàn)象比在手工操作下更具隱蔽性，因而對(duì)信息系統(tǒng)的控制也十分重要，具體應(yīng)通過(guò)采取權(quán)限控制、數(shù)據(jù)錄入/輸出控制、手工憑證的控制等方式，各個(gè)崗位應(yīng)通過(guò)設(shè)置密碼口令來(lái)防止別人越權(quán)使用自己的權(quán)限，沒(méi)有權(quán)限的人絕對(duì)不允許對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查閱或修改。
四、建立廣泛的信息與交流系統(tǒng)
信息與交流，就是向企業(yè)內(nèi)各級(jí)主管部門(mén)(人員)、其他相關(guān)人員，以及企業(yè)外的有關(guān)部門(mén)(人員)及時(shí)提供信息，通過(guò)信息交流，使企業(yè)內(nèi)部的員工能夠清楚地了解企業(yè)的內(nèi)部控制制度，知道其所承擔(dān)的責(zé)任，并及時(shí)取得和交換他們?cè)趫?zhí)行、管理和控制企業(yè)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中所需的信息。要建立一個(gè)廣泛而有效的信息與交流系統(tǒng)，應(yīng)該遵循以下原則：
（一）一個(gè)有效的內(nèi)控系統(tǒng)需要充分的和全面的內(nèi)部財(cái)務(wù)、經(jīng)營(yíng)和遵從方面的數(shù)據(jù)，以及關(guān)于外部市場(chǎng)中與決策相關(guān)的事件和條件的信息。這些信息應(yīng)當(dāng)可靠、及時(shí)、可獲，并能以前后一致的形式規(guī)范地提供使用
（二）有效的內(nèi)控需要建立可靠的信息系統(tǒng)，涵蓋公司的全部重要活動(dòng)
（三）有效的內(nèi)控系統(tǒng)需要有效的交流渠道，確保所有員工充分理解和堅(jiān)持現(xiàn)行的政策和程序，影響他們的職責(zé)，并確保其他的相關(guān)信息傳達(dá)到應(yīng)被傳達(dá)到的人員
五、加強(qiáng)內(nèi)部控制的監(jiān)督與評(píng)審
一是應(yīng)當(dāng)不斷地在日常工作中監(jiān)督評(píng)審內(nèi)控的總體效果。對(duì)主要風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)督評(píng)審應(yīng)當(dāng)是公司日常活動(dòng)的一部分。
二是對(duì)內(nèi)控系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行有效和全面的內(nèi)部審計(jì)。內(nèi)審要獨(dú)立進(jìn)行，應(yīng)得到適合的培訓(xùn)，并配備稱(chēng)職和得力的人員。內(nèi)審作為內(nèi)控系統(tǒng)監(jiān)督評(píng)審的一部分，應(yīng)當(dāng)向董事會(huì)或其審計(jì)委員會(huì)直接報(bào)告工作。
關(guān)鍵詞：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）；指導(dǎo)；因材施教
內(nèi)蒙古科技大學(xué)坐落在“草原鋼城”包頭，1956年建校，1960年更名為包頭鋼鐵學(xué)院，隸屬原冶金工業(yè)部，1998年劃歸管理，2003 年更名為內(nèi)蒙古科技大學(xué)。它定位于一所教學(xué)研究型普通高等學(xué)校，以冶金工程、材料工程、礦業(yè)工程等優(yōu)勢(shì)學(xué)科為依托，形成以工科為主，建設(shè)在冶金、材料、礦業(yè)、機(jī)電、建筑、能源等領(lǐng)域具有優(yōu)勢(shì)的學(xué)科專(zhuān)業(yè)體系，培養(yǎng)“上手快、留得住、后勁足”，具有實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)業(yè)精神的高級(jí)應(yīng)用型專(zhuān)門(mén)人才[1]。
我校材料成型與控制工程系始創(chuàng)于建校伊始的1956年，由軋鋼這個(gè)具有相當(dāng)長(zhǎng)歷史的老專(zhuān)業(yè)發(fā)展和演變而來(lái)，專(zhuān)業(yè)改造后在名義上這一老專(zhuān)業(yè)方向不存在了，但新專(zhuān)業(yè)傳承了軋鋼這一老專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)與內(nèi)涵。本專(zhuān)業(yè)是我校傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)學(xué)科，1996年獲得材料加工工程碩士學(xué)位授予權(quán)，2004年獲得材料工程領(lǐng)域工程碩士授予權(quán)，目前是材料科學(xué)與工程博士學(xué)位支撐點(diǎn)建設(shè)學(xué)科。1998年教育部進(jìn)行高等院校本科專(zhuān)業(yè)目錄調(diào)整時(shí)，設(shè)立了材料成形與控制工程這樣一個(gè)新的本科專(zhuān)業(yè)，從該專(zhuān)業(yè)在我校的演變歷史可以看出其專(zhuān)業(yè)范圍重點(diǎn)還是傳統(tǒng)的軋鋼專(zhuān)業(yè)，以側(cè)重于為鋼鐵工業(yè)培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才為主要目的，畢業(yè)生的去向也主要集中在鋼鐵企業(yè)[2]。
一、當(dāng)前畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中存在的主要問(wèn)題
（一）設(shè)計(jì)(論文)的命題
命題是畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的起航點(diǎn)，立題不當(dāng)，可能會(huì)使整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性和目的性黯然失色[3]。實(shí)際畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中選題不當(dāng)常有發(fā)生，其原因各異。
有些命題過(guò)于陳舊，這尤其體現(xiàn)在畢業(yè)設(shè)計(jì)的命題上。按照我校本專(zhuān)業(yè)的傳統(tǒng)，畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是針對(duì)鋼鐵企業(yè)軋鋼廠(chǎng)的生產(chǎn)車(chē)間進(jìn)行設(shè)計(jì)。隨著我國(guó)的鋼鐵工業(yè)近10年來(lái)迅猛發(fā)展，發(fā)生了天翻地覆的變化，新的裝備和控制手段被大量的應(yīng)用到現(xiàn)代化的鋼鐵生產(chǎn)線(xiàn)上，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生的更本的變化，很多傳統(tǒng)的觀(guān)點(diǎn)和思維被打破[4]。在這種背景下，部分命題仍然按照10年以前的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)制定，就顯得有些更不上時(shí)代，不僅如此，還會(huì)造成學(xué)生可能存在抄襲現(xiàn)象，影響了對(duì)學(xué)生的鍛煉效果。
青年教師不能很好的把握畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目難度，這一點(diǎn)在筆者身上顯得尤為突出。筆者在博士畢業(yè)后，第一次指導(dǎo)學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)，在給部分學(xué)生制定畢業(yè)論文題目時(shí)，沒(méi)有考慮到學(xué)生本身的知識(shí)結(jié)構(gòu)的局限，題目超出了學(xué)生所能承受的范圍，在完成畢業(yè)論文的過(guò)程中遇到了很多問(wèn)題，影響了畢業(yè)論文的順利進(jìn)行。
（二）學(xué)生投入不足
1、就業(yè)對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)投入的影響。就業(yè)對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)投入的影響是本專(zhuān)業(yè)近期才出現(xiàn)的問(wèn)題，是一個(gè)新問(wèn)題。鑒于我校本專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生擁有較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性，在2008年以前我國(guó)鋼鐵工業(yè)迅速發(fā)展期間，本專(zhuān)業(yè)大四學(xué)生一般在秋季學(xué)期就找到了相應(yīng)的工作。然而近3年來(lái)，隨著鋼鐵工業(yè)整體的不景氣，我校本專(zhuān)業(yè)學(xué)生的就業(yè)形勢(shì)也受到不少影響，很多學(xué)生在大四的春季學(xué)期即進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)期還沒(méi)有能夠確定工作，尤其是女生。由于存在就業(yè)的壓力，迫使學(xué)生將更多的精力放在聯(lián)系工作之上，真正投入到畢業(yè)設(shè)計(jì)中的精力和時(shí)間有限，畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)心不在焉，出現(xiàn)懈怠情緒。筆者所帶的學(xué)生中就存在這種現(xiàn)象，在整個(gè)期間，主要的精力放在聯(lián)系工作上，對(duì)整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程影響嚴(yán)重。
2、考研對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)投入的影響。近些年來(lái)，隨著就業(yè)壓力的增加，為了緩解這種壓力不少學(xué)生選擇考研，一般初試成績(jī)約在3月份出來(lái)，那些過(guò)了初試需要準(zhǔn)備復(fù)試的學(xué)生，在此期間難以全心去做畢業(yè)設(shè)計(jì)，這種狀態(tài)一般會(huì)持續(xù)到5月中旬，在研究生入取基本結(jié)束后，這部分學(xué)生才可能完全集中精力去準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)。
此外還有一部分學(xué)生是那種本身學(xué)習(xí)成績(jī)較差，在最后一學(xué)期不僅有就業(yè)壓力而且更重要的是還要疲于應(yīng)付各種掛科的清考。這一類(lèi)的學(xué)生本身基礎(chǔ)比較差，在理論學(xué)習(xí)階段就養(yǎng)成了對(duì)學(xué)習(xí)不認(rèn)真、得過(guò)且過(guò)的習(xí)慣，在就業(yè)和清考雙重壓力之下，只能有很少的精力投入到畢業(yè)設(shè)計(jì)中。這類(lèi)學(xué)生在筆者所帶的學(xué)生中也存在，也是另筆者最頭疼的學(xué)生。
3、學(xué)生投入不足，也有部分原因是學(xué)生對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的重要性認(rèn)識(shí)不夠。部分同學(xué)對(duì)研究題目認(rèn)識(shí)不足，準(zhǔn)備不充分，設(shè)計(jì)過(guò)程往往流于形式，其表現(xiàn)往往是應(yīng)付了事。這是一種普遍的心態(tài)，具有普遍性。
二、相關(guān)問(wèn)題的改進(jìn)
（一）完善命題
命題是指導(dǎo)教師的最重大的任務(wù)，為了保證質(zhì)量，在命題是筆者認(rèn)為需要在以下幾個(gè)方面把關(guān)：首先從專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，設(shè)計(jì)的內(nèi)容應(yīng)與本行業(yè)最新的發(fā)展趨勢(shì)密切相關(guān)，這需要指導(dǎo)教師密切關(guān)注當(dāng)下國(guó)內(nèi)外鋼鐵工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)；其次設(shè)計(jì)(論文)題目難度應(yīng)適中，尤其是青年教師需要盡量避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，針對(duì)青年教師容易出現(xiàn)這樣的問(wèn)題，個(gè)人認(rèn)為系主任要對(duì)青年教師制定的題目進(jìn)行審核，對(duì)研究和設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行把關(guān)，以確保學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和現(xiàn)有條件在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)；最后，還需保證題目的多樣性，不僅要保證學(xué)生1人1題，更重要的是要避免題目重復(fù)出現(xiàn)。
（二）因材施教
學(xué)生經(jīng)過(guò)大學(xué)四年的學(xué)習(xí)，個(gè)體存在很大的差異，且新時(shí)期的學(xué)生每個(gè)人所追求的目標(biāo)亦不相同，自身想法很多，因此在面對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，學(xué)生心中所想也不盡相同，當(dāng)然最終的基本目的還是一致的即能夠完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，順利畢業(yè)。
鑒于不同學(xué)生各自擁有不同客觀(guān)條件和自身追求，因此作為指導(dǎo)教師在面對(duì)學(xué)生是不能采用一刀切的方式進(jìn)行指導(dǎo)，而是需要客觀(guān)的面對(duì)學(xué)生所固有的個(gè)體差異，因材施教，以確保每個(gè)學(xué)生都能完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，順利畢業(yè)。
為此作為指導(dǎo)教師，首先應(yīng)該主動(dòng)了解學(xué)生的基本情況。在初見(jiàn)學(xué)生的時(shí)候，明確學(xué)生的就業(yè)情況，是否簽約，簽約的意向以及將來(lái)擬從事工作的類(lèi)型；了解學(xué)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)成績(jī)，是否存在補(bǔ)考和最后的清考；學(xué)生的考研狀況，報(bào)考的學(xué)校和專(zhuān)業(yè)。
其次在明確學(xué)生的相關(guān)背景之后，充分考慮到學(xué)生的個(gè)體化差異，為不同學(xué)生量身定做其畢業(yè)設(shè)計(jì)或論文的內(nèi)容。具體的指導(dǎo)思想是重點(diǎn)培養(yǎng)對(duì)本學(xué)科有興趣的學(xué)生且精力足夠，將來(lái)要從事鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)或者研究領(lǐng)域的學(xué)生，按照評(píng)優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)去要求這些學(xué)生，激發(fā)這類(lèi)學(xué)生的潛力，這類(lèi)學(xué)生以做畢業(yè)論文為主，提前培養(yǎng)他們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力，讓他們能夠?qū)W以致用；對(duì)于需要找工作，且將來(lái)樂(lè)于從事鋼鐵工業(yè)的學(xué)生要重點(diǎn)幫扶，這類(lèi)學(xué)生以做畢業(yè)設(shè)計(jì)為主，我校本專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)以軋鋼車(chē)間設(shè)計(jì)為主，整體套路成熟，但是缺乏創(chuàng)新性。讓這類(lèi)學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)可以讓學(xué)生了解軋鋼生產(chǎn)基本流程，設(shè)備狀況，了解車(chē)間設(shè)計(jì)的目的和意義，對(duì)將來(lái)熟悉工作環(huán)境打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。對(duì)于能力有限（主要是那些基礎(chǔ)課程成績(jī)很差，還需要參加補(bǔ)考和清考的學(xué)生），則需要重點(diǎn)照顧，適當(dāng)降低對(duì)他們的要求，讓需要補(bǔ)考的學(xué)生有足夠的時(shí)間去準(zhǔn)備補(bǔ)考，同時(shí)指導(dǎo)教師要花更多的時(shí)間去跟蹤指導(dǎo)他們的設(shè)計(jì)，以避免學(xué)生過(guò)于放松設(shè)計(jì)；對(duì)于那些完全無(wú)意于從事本專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，則不能再專(zhuān)業(yè)方面對(duì)他們施加過(guò)大的壓力，因?yàn)閷W(xué)生已經(jīng)對(duì)本專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)沒(méi)有興趣也就沒(méi)有做好畢業(yè)設(shè)計(jì)的動(dòng)力，對(duì)于這樣子的學(xué)生，個(gè)人認(rèn)為應(yīng)該盡量的幫助他們完成最基本的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容，確保順利畢業(yè)。
（三）嚴(yán)格紀(jì)律
當(dāng)然，對(duì)待不同的背景的學(xué)生采用不同的指導(dǎo)思想，并不是說(shuō)放松對(duì)學(xué)生的要求。嚴(yán)格紀(jì)律仍然是不可或缺的，是畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利完成是一個(gè)重要保障。
指導(dǎo)教師在充分考慮學(xué)生個(gè)體差異情況下制定研究和設(shè)計(jì)內(nèi)容后，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的開(kāi)始就要明確畢業(yè)設(shè)計(jì)的紀(jì)律，以嚴(yán)格的出勤、過(guò)程監(jiān)控、結(jié)果檢查、畢業(yè)答辯規(guī)章制度以及考核辦法，使學(xué)生認(rèn)識(shí)和重視畢業(yè)設(shè)計(jì)，端正畢業(yè)設(shè)計(jì)態(tài)度，認(rèn)真完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。
此外，認(rèn)真做好畢業(yè)設(shè)計(jì)的教育、動(dòng)員和宣傳工作，使學(xué)生充分重視畢業(yè)設(shè)計(jì)在教學(xué)中的重要地位，亦是不可缺少的過(guò)程。
三、總結(jié)
綜上所述，本科畢業(yè)設(shè)計(jì)工作是高等學(xué)校人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，在面對(duì)新的環(huán)境下出現(xiàn)的系列問(wèn)題，指導(dǎo)教師一方面需要加強(qiáng)在命題科學(xué)性，前瞻性以及合理性方面的探索，另一方面要充分考慮學(xué)生自身的背景以及興趣愛(ài)好，在指導(dǎo)學(xué)生時(shí)因材施教，充分發(fā)揮每個(gè)學(xué)生的積極性，并輔之以嚴(yán)格的紀(jì)律，使學(xué)生順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，提高能力，為將來(lái)的工作和進(jìn)一步深造打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
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1如何激發(fā)學(xué)生參與畢業(yè)設(shè)計(jì)的熱情
目前學(xué)生普遍存在對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)積極性不高的問(wèn)題，通過(guò)調(diào)查分析，一部分學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)不感興趣，將來(lái)也不愿意從事本專(zhuān)業(yè)方面的工作，另一部分打算將來(lái)考公務(wù)員或考特崗教師，所以，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)只是參與而沒(méi)有積極性，特別是在民族學(xué)生中這種現(xiàn)象普遍存在。針對(duì)這些問(wèn)題，指導(dǎo)教師應(yīng)該從新疆大化工大石油的角度，特別是我國(guó)的能源建設(shè)，從政策、資金等方面已向新疆傾斜的現(xiàn)實(shí)出發(fā)，向?qū)W生講明本專(zhuān)業(yè)在新疆經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要性，鼓勵(lì)學(xué)生去化工企業(yè)就業(yè)，并向?qū)W生介紹新疆的化工企業(yè)，從思想上轉(zhuǎn)變學(xué)生的就業(yè)觀(guān)，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)感興趣，進(jìn)而提高對(duì)本專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的重視。如果條件允許，應(yīng)該請(qǐng)化工企業(yè)的技術(shù)人員到學(xué)校向?qū)W生做專(zhuān)業(yè)方面的宣講，讓學(xué)生聽(tīng)一聽(tīng)來(lái)自生產(chǎn)一線(xiàn)的最新信息。目前，在新疆境內(nèi)只有新疆大學(xué)開(kāi)設(shè)有過(guò)程設(shè)備與控制工程本科專(zhuān)業(yè)，每年畢業(yè)一個(gè)民族班一個(gè)漢族約60名學(xué)生，而新疆境內(nèi)的化工、石油、煤化工等國(guó)有及民營(yíng)企業(yè)正不斷發(fā)展壯大，人才應(yīng)該是供不應(yīng)求。2014年新疆大學(xué)過(guò)程裝備與控制工程專(zhuān)業(yè)被評(píng)為新疆緊缺專(zhuān)業(yè)，投入400萬(wàn)元資金作為專(zhuān)業(yè)建設(shè)經(jīng)費(fèi)，因此，不論從外部環(huán)境，還是從學(xué)校內(nèi)部環(huán)境，本專(zhuān)業(yè)的發(fā)展都有廣闊的前景。作為畢業(yè)設(shè)計(jì)教師應(yīng)該把這些優(yōu)勢(shì)向?qū)W生講清楚，教師本人也應(yīng)該身體力行，積極主動(dòng)尋找有實(shí)踐背景的設(shè)計(jì)題目，使學(xué)生畢業(yè)后能迅速適應(yīng)企業(yè)的工作環(huán)境。
2校企聯(lián)合指導(dǎo)畢業(yè)生的構(gòu)想
在實(shí)踐教學(xué)基礎(chǔ)上，應(yīng)該聘請(qǐng)企業(yè)工程人員與學(xué)校教師共同指導(dǎo)畢業(yè)生，使理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來(lái)，課堂知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)不至于產(chǎn)生脫節(jié)，使學(xué)生的理論水平與實(shí)踐技能得到同步提高。如果畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是源于生產(chǎn)實(shí)際的題目，企業(yè)指導(dǎo)教師提供的資料和文件都是企業(yè)經(jīng)過(guò)多方調(diào)研或從生產(chǎn)實(shí)踐總結(jié)的內(nèi)部資料，學(xué)生知道題目的真實(shí)性又與今后的工作有密切聯(lián)系，則會(huì)使學(xué)生更加熱愛(ài)真刀真槍地鍛煉，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)可以深入企業(yè)調(diào)研和實(shí)踐，可大大提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。
3指導(dǎo)教師言行對(duì)學(xué)生選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)的影響
我校過(guò)程裝備與控制工程專(zhuān)業(yè)，每年由指導(dǎo)教師出畢業(yè)題目，再由學(xué)生選擇題目和指導(dǎo)教師，平時(shí)給學(xué)生印象較好的教師，比較容易得到學(xué)生的青睞，學(xué)生比較跟這類(lèi)教師做畢業(yè)設(shè)計(jì)，相反，學(xué)生不太喜歡平時(shí)講課平淡或?qū)W(xué)生要求及其嚴(yán)格的教師，學(xué)生的這種心理是可以理解的，學(xué)生就怕設(shè)計(jì)不過(guò)關(guān)，拿不上畢業(yè)證。因此指導(dǎo)教師應(yīng)該不斷提高自己的業(yè)務(wù)水平和改善自己的管理水平，做到為人師表，人性化管理，充分參與到學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作中，不能認(rèn)為為難學(xué)生，特別是民族學(xué)生，由于漢語(yǔ)水平較低，普遍存在懼怕畢業(yè)設(shè)計(jì)的心理狀態(tài)。
4指導(dǎo)教師職稱(chēng)職務(wù)對(duì)學(xué)生選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)的影響
學(xué)生中普遍存在愿意選擇職稱(chēng)高、學(xué)歷高的教師做為自己的指導(dǎo)教師的現(xiàn)象，我校化學(xué)與化工學(xué)院過(guò)程裝備與控制工程專(zhuān)業(yè)目前有9名教師，其中副教授3名，講師4名，實(shí)驗(yàn)員1名，學(xué)歷均為本科及碩士，總體來(lái)說(shuō)，本教研室教師學(xué)歷和職稱(chēng)偏低，所以，教師應(yīng)有一種緊迫感，爭(zhēng)取盡快晉升職稱(chēng)，才能取得學(xué)生的進(jìn)一步認(rèn)可和信任，更好地為教學(xué)服務(wù)。
5總結(jié)
通過(guò)對(duì)新疆大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院過(guò)程裝備與控制工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生選擇畢業(yè)題目的分析，可以得出以下結(jié)論和建議：(1)好的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題能滿(mǎn)足社會(huì)的需求，能反映專(zhuān)業(yè)的最新技術(shù)進(jìn)步，能激發(fā)學(xué)生的興趣，精心編制的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，在滿(mǎn)足本科畢業(yè)設(shè)計(jì)目的的前提下，將學(xué)生的畢業(yè)去向、用人單位現(xiàn)階段的任務(wù)、指導(dǎo)教師的科研項(xiàng)目及學(xué)生的興趣有機(jī)結(jié)合，充分體現(xiàn)課題的綜合性，實(shí)際性，前沿性，這樣才能引起學(xué)生的興趣，興趣是成功之母，學(xué)生有了興趣，才能保質(zhì)保量完成設(shè)計(jì)任務(wù)。(2)教師的業(yè)務(wù)水平要隨著時(shí)代技術(shù)的發(fā)展而提高，教師應(yīng)不斷提高自己的講課水平和自己的管理教育水平，因材施教，做學(xué)生的知心朋友，在學(xué)生中樹(shù)立良好形象。(3)教師應(yīng)有上進(jìn)心和緊迫感，多爭(zhēng)取科研課題，多與企業(yè)聯(lián)系，并盡快晉升職稱(chēng)，職稱(chēng)是衡量教師水平的重要指標(biāo)。
作者：孫紅梅 努蘭·蘇力坦汗 單位：新疆大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院
