简单的除法器设计系统
除法器设计
摘要: 本设计要求设计一个简单的除法器,根据要求采用乘法器BG314与运算放大器3554AM以及外部电源共同实现除法器功能.乘法器用以实现乘法运算,然后通过运算放大器工作于负反馈状态实现信号的放大,并由自制电源电路供电.通过对系统各模块进行仔细的分析,了解了各器件的性能与用途后,便可将其运用到自己的设计当中去.电路设计完成后,开始对系统进行测试,方法有两种,可以通过对系统电路在Multisim软件下仿真测试,也可以做出相应的印制电路板来进行测试.在本设计中,通过仿真测试与实物测试相结合的综合测试后,发现系统基本能达到设计要求.
关键字: 乘法器运算放大器电源Multisim 印制电路板Summary: This design requests to design a simple division machine, adopting the multiplication machine BG314 and the operation enlarger 3554 AMses and the exterior power supplies according to the request to carry out the division machine function together.The multiplication machine carries out the multiplication operation in order to, then pass to operate the enlarger work to carry out the signal to enlarge in the negative feedback appearance, and from the self-control power supply electric circuit power supply.Pass to carry on the careful analysis to each mold of system piece, after understanding the function and uses of each machine piece, can make use of it to own design then in the middle.The electric circuit is after design complete, starting carrying on the test to the system, the method have two kinds of, can pass to imitate the true test to the system electric circuit under the software of Multisim, can also do a homologous of print and make circuit board to carry on the test.In this design, after passing to imitate the comprehensive test that the true test and real objects test combine together, discover that the system is basic and can attain design to request.
Key word: The multiplication machine operation enlarger power supply Multisim prints to make the circuit board
目录
1、系统方案设计与论证 (1)
1.1 设计要求 (1)
1.2 系统基本方案 (1)
1.2.1 各模块方案选择与论证 (1)
(1) 乘法器模块 (1)
(2) 运算电路模块 (2)
(3) 电源模块 (2)
(4) 显示模块 (2)
1.2.2系统各模块的最终方案 (3)
2、系统的硬件设计与实现 (3)
2.1 系统硬件的基本组成部分 (3)
2.2 主要单元电路设计 (3)
2.2.1 乘法器电路设计 (3)
2.2.2 运算电路设计 (5)
2.2.3 电源电路设计 (9)
2.2.4 显示电路的设计 (13)
3、系统测试与优化 (13)
3.1 电源部分测试 (13)
3.2 其他部分测试 (14)
3.3 系统实现的功能 (15)
4 结论 (15)
4．1 评价 (15)
4．2 心得 (15)
5 参考文献 (16)
6附录 (16)
6.1 器件清单 (16)
6.2 系统原理图 (16)
1、系统方案设计与论证
1.1 设计要求
设计一个简单的除法器(Vx=0.2V Vy=0.5V K=1 可用集成芯片做)
1.2 系统基本方案
根据题目要求,系统可以划分为集成乘法器模块、集成运算放大器模块和12V电源模块.模块框图如图1.2所示.为实现各模块的功能,分别做了几种不同的设计方案并进行了论证.
图1.2 除法器基本模块方框图
1.2.1 各模块方案选择与论证
(1) 乘法器模块
根据题目要求,模拟乘法器主要用于实现两个互不相关的模拟信号间的相乘的功能.
对乘法器的选择有以下两种方案:
方案一:采用集成模拟乘法器BG314. 集成模拟乘法器是实现两个模拟信号相
乘的器件，它广泛用于乘法、除法、乘方和开方等模拟运算，同时也广泛用于信息传输系统作为调幅、解调、混频、鉴相和自动增益控制电路，是一种通用性很强的非线性电子器件，目前已有多种形式、多品种的单片集成电路，同时它也是现代一些专用模拟集成系统中的重要单元.该集成模拟乘法器不仅功能强大而且外部电路简单,工作原理易理解.
方案二:采用分离元件组合电路.分离元件组合电路参数可自行调节,但是精度
较差,在使用过程中难度较大.而且由于电路较复杂,增加了焊接的难度.
根据以上论述,考虑到各方面的因素,在本设计中,采用简单、方便、可靠的集成模拟乘法器来实现.
(2) 运算电路模块
根据题目要求,运算电路主要用于实现信号的放大功能.对于运算放大器的选择有以下三种方案:
方案一:采用单运放集成芯片3554AM.这是一款较老的芯片,在平时的电路设
计当中常常要用到,主要是因为它是同类芯片当中功能相似但电路结构却相对简单的一种.
方案二:采用单运放集成芯片LM741.这是曾经学到过的一种芯片,我们对它较
熟悉,而且对其内部结构和功能也有所了解.它的各参数都较稳定,有较高的共模抑制比,也是需要15V的双电源供电.
方案三:采用双运放集成芯片LM358.这也是一款较常用到的芯片,由于是双运放,所以功能也相应的有所加强,但是我们所用到的电路比较简单,结果可能使它的很多功能都没有得到运用,导致对资源的浪费.
在本设计中,对各方案进行比较论证之后,我们采用熟悉简单而且性能优良的单运放集成芯片3554AM来实现对信号的放大.
(3) 电源模块
电源模块主要用于实现对各模块供电的功能.对于电源模块的选择有以下三种方案: 方案一:采用1.5V常用电池串接而成.这种方法简单易懂,但是精确度不够,稳
定度也不高,当电池里面的电用光之后,便不在具有供电功能.
方案二:采用直接购买电源的方法.在市场上可以直接买到相应的电源,但是考虑到经济上的原因,显然这并不合适.
方案三:采用自制整流电路.这种方法简单可行,可以得到精确的电压值,而且稳
定度高,可以长期使用.正好可以让自己所学的知识在实践中得到很好的运用.其方框图如图1.3所示:
图1.3 整流电路方框图
根据以上论述,考虑到经济、实用等方面因素,在本设计中选择方案三,采用自制整流电路来实现.
(4) 显示模块
根据不同的需要,显示模块可以有以下三种不同的方案可供选择:
方案一:使用数码管显示时间和温度.数码管具有低功耗、低压、寿命长、耐老
化、防晒、防潮、防火、防高低温等优点,对外界环境要求低,易于维护,同时其精度比较高,操作简单.另外,数码管采用BCD码显示数字,程序编译简单,资源占用较少.
方案二:使用液晶显示屏显示. 液晶显示屏(LCD)具有轻薄短小,低耗电量,无辐射危险,平面直角显示以及影象稳定不闪烁,可视面积大等优势.
方案三:采用数字电压表进行直接测量.数字电压表读数精确,是常用器件,使用起
很方便.而且性能稳定,读数方便.
根据以上论述,由于我们暂时对LCD还不是很熟悉,对其性能还不是很了解,而使用数码管会使电路变的复杂,而且还要通过编程来实现,因此我们在设计中选择直接用数字电压表进行测量显示读数.
1.2.2 系统各模块的最终方案
经过仔细的分析与论证,决定了系统各模块的最终方案如下:
(1)乘法器模块:采用集成模拟乘法器BG314实现;
(2) 运算电路模块: 采用单运放集成芯片LM741;
(3) 电源模块: 采用自制整流电路实现;
(4) 显示模块: 采用数字电压表进行直接测量.
系统的基本框图如图1.4所示.
图1.4 系统的基本框图
模拟乘法器主要用于实现两个互不相关的模拟信号间的相乘的功能,而运算电路主要用于实现对信号的放大.其工作过程如下:
电源加电后, 经过整流电路的整流以后可以得到运放所需要的+(-)15V电压,从乘法器输入端输入被处理电压,经过运放电路处理后便可在数字电压表上看到经过除法器处理过后的电压值了.
2、系统的硬件设计与实现
2.1 系统硬件的基本组成部分
本题是一个除法器的综合设计,在设计中运用了模拟乘法器处理技术、电压整流技术. 2.2 主要单元电路设计
2.2.1 乘法器电路设计
(1) 模拟乘法器的基本特性
模拟乘法器是一种完成两个模拟信号（连续变化的电压或电流）相乘作用的电子器
件，通常具有两个输入端和一个输出端，电路符号如图2.1所示。
图2.1 模拟乘法器的电路符号
若输入信号为x u , y u ,则输出信号o u 为：
o u =k y u x u
式中： k 为乘法器的增益系数或标尺因子，单位为V 1
.
根据两个输入电压的不同极性，乘法输出的极性有四种组合，用图2.2所示的工作象限来说明。
图2.2 模拟乘法器的工作象限
若信号x u 、y u 均限定为某一极性的电压时才能正常工作，该乘法器称为单象限乘法器；若信号x u 、y u 中一个能适应正、负两种极性电压，而另一个只能适应单极性电压，则为二象限乘法器；若两个输入信号能适应四种极性组合，称为四象限乘法器。
(2) BG314内部结构如图2.3所示，外部电路如图2.4所示：
图2.3 BG314内部电路
图2.4 BG314 外部电路
(3) BG314主要技术参数
表1 BG314技术参数
(4) BG314 内部结构分析
输出电压o u =k x u y u 式中 k=
y
x ox c
R R I R 2为乘法器的增益系数。
a 当反馈电阻x R 和y R 足够大时，输出电压o u 与输入电压x u 、y u 的乘积成正比，具有接近于理想的相乘作用；
b 输入电压x u 、y u 均可取正或负极性，所以是四象限乘法器；
c 增益系数k 由电路参数决定，可通过调整电流源电流ox I 进行调节，
BG314增益系数的典型值为k=0.1V 1
;
d k 与温度无关，因此温度稳定性较好。
当然，乘法器的输入信号动态范围还是有限的。特别是当输入信号幅度增大而负反馈电阻x R 、y R 又不够大时，同时考虑到晶体管的电压——电流关系并不是完全理想的指数规律特性因素，输入信号动态范围受到限制。理论上讲，允许的输入信号电压的极限值为：max i u 若取ox I =1mA, x R =10kΩ,则输入信号动电压的极限值为10V. (5) BG314外部电路参数确定 a ． 恒流源偏置电阻R 3和R 13的估算 为了减小功耗，并保证其内部晶体管工作正常，恒流源电流一般取在0.5~2 mA,取I ox =i 3R =1mA ，则R 3= R 13= 3 7.0R EE i V V --500Ω b. 反馈电阻x R 、y R 的估算 为使乘法器有满意的线性，应使x R 、y R 满足下列条件，即 x i ≤ 3 2ox I ; y i ≤32 oy I 前已选定ox I =oy I =1mA ，再要求x u 和y u 的动态范围 max x u =max y u =± 5V ，则 x R =y R =Iox Ux 2 max c. 负载电阻R c 的估算 取k=0.1V 1 -，则根据k= y x ox c R R I R 2可求R c . d. R 1的估算 由图3-12-3可知，当max x x u u =时，x 通道差分对管B A V V 11和的集 电极电压应比max x u 高出2~3V ，以保证输出级晶体管工作在放大区，则有： ox x cc I V V u V R 2) 7.03(max 1++-= (6) 乘法器电路仿真 如图2.5所示在Multision7环境下设计的乘法器电路仿真电路图。 图2.5乘法器电路仿真图 仿真开始后电压表的读数如图2.6所示。从图中可以看出，电压已经很稳定，没有起伏变化。输出电压为8.6V,达到了设计的要求。 图2.6 乘法器仿真后电压表读数 2.2.2 运算电路设计 (1) 单运放集成芯片3554AM基本特性 利用模拟乘法器与集成运放相配合，可组成平方、除法、平方根等运算电路。 3554AM内部结构如图2.7所示,引脚图如图2.8所示： 图2.7 3554AM内部结构 图2.8 3554AM引脚图(2) 除法运算电路基本特性 图2.9为反相输入除法运算电路。 图2.9 反相输入除法运算电路图2.10 为同相输入除法电路 图2.10 同相输入除法运算电路(3) 除法电路设计 图2.11 除法运算电路 如图2.11所示,信号源Vx经过运算放大器放大后与Vy一起经过乘法器处理后 再反馈到运算放大器的输入端,最后从运算放大器的输出端输出,得到相应的结 果. (3) 除法电路主要理论参数 从运放的反相输入端加入，除法器的输入阻抗较低。如要求提高除法器的输入阻抗，可采用图2.10所示的同相端输入除法电路。同样地，要求Ur（V1）为正极性电压。由图可推导出电路输出电压为 式中K为乘法器相乘增益。仿真运行图2.12电路，可得输出电压Uo＝8.001V（K＝1）,如仿真结果图2.13所示，满足关系。 图2.12 除法运算电路仿真图 图2.13除法运算电路仿真结果 2.2.3 电源电路设计 (1) 设计中电源的设计只是为了给运放提高相应的工作电压,以保证运放 的正常工作,在这里我们采用整流电路来实现.具体电路如图2.14所示 . 图2.14 12V 输出电源电路 (2) 电源电路仿真 如图2.15所示在Multision7环境下设计的电源电路仿真电路图。 图2.15 电源电路仿真图 仿真开始后电压表的读数如图2.16所示。 从图中可以看出，电压已经很稳定，没有起伏 变化。输出电压分别为12.592V 和-12.665V 达到了设计的要求。 图2.16仿真后电压表读数 2.2.4 显示电路的设计 在本设计中,为简化过程,采用电压表对电压进行直接测量.数字电压表的内部电路如图2.17所示. 图2.17 数字电压表内部电路 3、系统测试与优化 为了确定系统与题目要求的符合程度,我们对系统中的关键部分进行了实际的测试. 3.1 电源部分测试 利用DXP画图软件,我们画出电源电路的PCB板图,如图3.1所示,然后可以做出相应的实际电路板,按上对应的器件,接通电源,便可以直接用电压表测量出电源电路是否正常工作. 《自动化控制系统设计实例》课程教学大纲 课程代码：060032005 课程英文名称：Automation Control System Design Examples 课程总学时：16学时讲课：16学时实验：0学时上机：0学时 适用专业：自动化 大纲编写（修订）时间：2017.11 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 自动化控制系统设计实例是自动化专业的专业基础选修课。通过对该课程的学习，使学生建立起“系统”概念，了解自动化系统主要的控制方法、控制技术，为后续专业课学习奠定基础。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 通过实例教学，针对不同的控制对象，全方位、多视角介绍采用单片机、自动化仪表、工控机、PLC组建不同工业流程的设计实例和实施过程；要求学生了解自动化控制系统的设计原则、设计步骤，建立起“控制”与“系统”的概念，了解自动化控制系统的主流技术和前沿技术。 （三）实施说明 在讲授具体内容时，从一个具体的被控对象分析入手到合理的控制要求的形成，从控制装置、元器件部件选型到控制方案的产生，从硬件结构到电路细节，从软件框图到控制算法以及实施过程一一进行分析讲解；培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力。 （四）对先修课的要求 本课程的先修课是《自动控制原理》和《C语言程序设计》。 （五）对习题课、实验环节的要求 无。 （六）课程考核方式 1．考核方式：考查 2．考核目标：考核学生对自动化控制系统的了解程度；考核学生自动化产品研发思路和独立思考能力。 3．成绩构成：本课程的学生成绩采用二级制（通过、不通过）。成绩由学术报告和平时成绩相结合的方法确定。其中：平时成绩由考勤及课堂表现组成，占总的40% ；学术报告成绩占总的60%。 （七）主要参考书目: 1. 《自动化系统工程设计与实施》，林敏等编，电子工业出版社，2008。 2. 《过程控制系统》，俞金寿孙自强编著，机械工业出版社，2009。 3. 《PLC编程及应用》（第4版），廖常初编著，机械工业出版社，2015。 二、中文摘要 本课程是自动化专业学生的一门实践性很强的专业基础选修课程。课程通过对精选实例的自动化控制系统的设计、选型、研制、调试和实施等讲授，使学生建立“控制”与“系统”的概念，了解自动化系统的主流技术和发展趋势。本课程将全方位、多视角地介绍单片机、自动化仪表、工控机、PLC等组建不同工业流程的设计实例和实施过程，本课程将为后续自动化专业课程的学习奠定基础。 《控制系统设计》 重点 一 1. 频谱概念 傅里叶级数的系数表示了各次谐波的幅值和相位，这些系数的集合成为频谱。 2. 线状谱，连续谱 周期信号对其求傅里叶级数，可得到其频谱，周期信号的频谱是离散的； 非周期信号一般可视为T →∞的周期信号，对其取傅氏变换得到频谱，一般来说，其频谱是连续的。非周期信号可以进行周期延拓，这时它的频谱就是对应周期信号的频谱的包络线，但幅值有可能不同。 3. 典型频谱特性（阶跃谱，常值谱，脉冲谱，余弦谱） 脉冲信号的频谱是一常值A 且包含所有的频率，频谱丰富。 余弦谱若输入为t A 1cos ω，则其线谱为 -1δ处的两个f f ±=函数（脉冲函数） 构成，脉冲函数的面积为2A ，即幅值是2A 。 常值谱在所有的频段上均为零，仅在零频率（直流）上有一个-δ函数。 阶跃谱有一个连续变化的部分和一个-δ函数，-δ函数代表直流分量，其他各次谐波构成以连续谱，连续谱随频率增加很快衰减。（P18） 4. 离散，快速傅里叶变换的区别 ①DFT 为离散傅里叶变换，是用数值计算的方法求信号的频谱。其一般公式为： ()()1 -1,0,/2-1 -0 * N k e n f k F N jnk p N n ?==∑=π 对一段给定的信号，在一个周期内取N 个采样点，求其离散傅里叶变换，再除以N 就可得对应的线谱。 求频谱 ：将其乘上?t就可以得到所求频谱的值 求线谱 ：在一个周期内取N 个采样值，求其离散傅立叶变换，再除以N ②FFT 为快速傅里叶变换，它是为了提高DFT 的计算效率而提出的。对FFT 而言，一般要求时间点数为2的整数次方，即r N 2=。 龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/371797358.html, 会议集中控制系统设计 作者：景赟 来源：《数字技术与应用》2015年第08期 摘要：通过会议集中控制系统，将不同会议室、不同品牌会议终端、不同控制协议的摄像机、以及会议室内的其它设备实现统一控制，通过配置数字音频矩阵和视频矩阵，在计算机上就可完成视音频信号同步传输，不同会议室之间自由交互，足不出户便可完成会议控制工作。会议集中控制系统不仅解决了多个会场实时监听和控制的难题，也大幅减轻了会议控制人员的工作量。 关键词：集中控制音频视频会议 中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）08-0000-00 为了实现不同会议室、不同会议终端之间的视音频信号自由交互、不同品牌视频终端和会议摄像机、多会议室设备集中控制、不同会议室的视频画面和音频集中监看、监听等功能，通过会议集中控制系统进行统一管理。本次会议集中控制系统设计包括：视频会议室5个，视频集中控制室1个，视频会议终端品牌2种。 1总体目标 视频系统：各个会议室建设高分辨率（不低于1920*1280）的大屏显示系统及摄像系统，各会议室可同时参与远程视频会议，显示内容平滑切换。 集中控制系统：每个会议室都集中到中央控制室集中控制，包括视频信号的切换、音频集中控制、摄像系统集中控制；将2个不同品牌的视频终端软件的通过PC机进行衔接，实现终端设备的视音频信号相互传递；各视频会议室达到高清视频会议标准；实现各视频会议室之间的视音频信号交互，信号同步通讯；实现由集控室统一控制各会议室会议操作工作，可自由切换各会议室的视频传输信号，音频传输信号；实现会议室房间的音频在本会场扩音效果的同步；视音频信号、网络信号的互联互通以及集中控制；各视频会议室都可以召开主会场高清视频会议，也可作为分会场参加召开的视频会议；集控室可以对各视频会议室的视音频信号进行监看、监听。 2实现方案 2.1视频系统 在中央控制室配置一台32X32的YPbPr的矩阵，各个会议室都配备一台8X16的YPbPr的矩阵，以控制室为核心，采用树型结构，接收各会议室视频信号，并且能把任意信号发送到指定会议室。各个会议室会场内前后各有一个摄像机，通过各会议室8X16的YPbPr的矩阵把视 一种简单实用的水位自动控制系统设计 发表时间：2010-03-10T16:21:22.827Z 来源：《中小企业管理与科技》2010年2月上旬刊供稿作者：周玲钟义广[导读] 近年来对城市供水提出了更高的要求，水塔水位控制自动化系统被不断地改造，以适应社会的发展和人民生活水平的提高周玲钟义广（广西机电职业技术学院） 摘要：本文介绍一种简单实用的水箱水位自动控制系统的基本组成及工作原理，通过对该系统组装测试，达到预期效果，正式应用于乡镇供水系统中。实践证明，该水位控制系统设计方案合理，运行效果好，具有低成本、高使用价值的优点。关键词：水位自动控制系统 0 引言 近年来对城市供水提出了更高的要求，水塔水位控制自动化系统被不断地改造，以适应社会的发展和人民生活水平的提高，满足及时、准确、安全和保证充足供水。目前水位自动控制系统有很多成熟的产品，控制手段主要有单片机监控、比较电路监控、利用PLC和传感器构成水塔水位恒定的控制系统等，运行可靠，可实现远程监控和无人值守。在许多偏远地区，特别是居住相对分散的农村地区，供水问题也待解决。如果仍然沿用人工方式，劳动强度大，工作效率低，安全性难以保障。本文针对乡镇和偏远农村家庭供水的特点，设计一款简单实用、符合要求的水位自动控制系统。 1 水箱水位自动控制系统的组成 针对偏远农村分散居住，取水不方便（包括从水井取水）的特点，考虑到农民生活消费水平不高，设计的供水系统必须是既方便农民的生活，又经济实惠等特点的水箱水位自动控制系统。水箱水位自动控制系统的组成。 由图中可知，水位自动控制系统电路主要由主电路和控制电路两大部分组成。主电路是一台抽水水泵，由220V交流电源电压供电。控制电路由包括整流、滤波、稳压电路、感应电路及限流限压电路组成。 2 水箱水位自动控制系统的设备 水位自动控制系统的设备只需选用价格低廉、安全可靠的设备。 由设备表可知，所有的设备都是简单而常用的小型设备，价格低廉，控制和维护简单易于掌握，对远离城市的偏远地区非常适用。传统的水位控制系统通常使用传感器进行上、下限控制，以保证水位在上、下限之间。此设计中只用三根导线来代替传感器放置在上、下限水位之间，利用水的导电特性完成上、下限水位的自动控制，节省了购买传感器的费用，也不必考虑传感器的故障，进一步降低成本，提高系统的可靠性。 常见的生活用水供应系统工作形式是由外来补充水源（一次水源）向一个高位水塔和一个低位水池补水，再由高位水塔和低位水池（二次水源）向各用户供水。此设计主要考虑针对家庭供水系统（或者某些单独取用水之处），因此只需用（储）水箱而非水塔供水。系统供水是由水箱直接供应，不用考虑由位置高度所形成的压力来进行供水，不用气压供水，不必在屋顶上设置水箱，也不用单独建筑水塔，仅在厨房或需用水的地方放置一足够大的（储）水箱即可满足供水要求。 3 水箱水位自动控制系统的控制原理 该水箱水位自动控制系统结构简单，控制原理如下：系统上电后，交流电源经整流、滤波、稳压后，由电位器调节获得12V直流工作电压。当水箱水位低于下限时，接触器线圈失电，其常闭触头使水泵接通工作，抽水到水箱中；当水位上升到上限时，接触器线圈得电，常闭触头断开，常开触头闭合，水泵停止抽水。 V1、V2用来保护LM317输出端电压为安全电压，使其免受短路电流的影响；V3用来保护三极管，同时避免触电事故的发生。水位的上、下限可通过调整三根导线的位置设定。 4 测试应用 该设计经安装调试，结合实验室给排水系统进行测试，效果良好。正式应用于某乡镇几个家庭的日常用水装置中已将近两年，至今未发生故障。该系统在运行期间稳定性高，完全符合预先规定的标准，只需将控制电路稳压输出调整在10V-12V之间，可投入使用。可用交流变压器供电，也可以用直流供电。 5 结束语 设计的水箱水位控制系统因价格便宜，结构简单，使用方便，不易发生故障，可用于要求不高的给排水系统中，特别适用于城镇及偏远山区取水装置。 参考文献： [1]布挺，王帆.基于西门子PLC的水塔水位自动控制系统[J].科技信息，2009年第12期. [2]曹琦.一种节能的变压变频供水系统[J].变频器世界，2006（7）：133-137. [3]朱晓青主编.过程检测控制技术与应用.北京，冶金工业出版社，2002年. 第四章机电控制系统的总体设计 本章教学要点和要求 1、掌握机电控制系统的设计方法 2、掌握机电控制系统的总体设计内容 3、掌握机电控制系统的总体设计步骤 第一节机电控制系统总体设计的概念 一、总体设计的概念 机电控制工程是一门涉及光、机、电、液等综合技术的一项系统工程。机电控制系统设计是按照机电控制的思想、方法进行的机电控制产品设计，它需要综合应用各项共性关键技术才能完成。 随着大规模集成电路的出现，机电控制产品得到了迅速普及和发展，从家用电器到生产没备，从办公自动化设备到军事装备机与电紧密结合的程度都在迅速增强形成了一个纵深而广阔的市场。市场竞争规律要求产品不仅具有高性能．而且要有低价格这就给产品设计人员提出了越来越高的要求。另一方面，种类繁多、性能各异的集成电路、传感器和新材料等，给机电控制系统设计人员提供了众多的可选方案，使设计工作具有更大的灵活性。如何充分利用这些条件，应用机电控制技术开发出满足市场需求的机电控制产品，是机电控制总体设计的重要任务。 系统的总体设计概念： 机电控制系统的总体设计是应用系统总体技术，从整体目标出发，综合分析产品的功能要求和机电控制系统各组成模块的特性，选择最合理的模块组合方案，实现机电控制系统整体优化。 第二节机电控制工程总体设计的类型和方法 一机电控制工程总体设计的类型 机电控制产品设计一般可分为三种类型，即开发性设计、适应性设计和变异性设计。 开发性设计：是在没有参照产品的情况下进行的设计，仅仅是根据抽象的设计原理和要求，设计出在质量和性能方面满足目的要求的产品。例：最初的录像机、摄像机、电视机等的设计就属于开发性设计。开发性设计要求设计者具备敏锐的市场洞察力、丰富的想象力和广泛而扎实的基础理论知识。 例：料位器就是开发性设计 适应性设计：在总的方案原理基本保持不变的情况下，对现有产品进行局部更新，或用微电子技术代替原有的机械结构或成为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计，以使产品的性能和质量增加某些附加值。例：电子式照相机采用电子快门代替手动调 智能集中控制系统功能 √ 提供无线液晶触摸显示屏控制被控设备功能 √ 提供音视频矩阵信号任意切换等功能 √ 提供控制VGA矩阵信号任意切换等功能 √ 提供控制RGB矩阵信号任意切换等功能 √ 提供实现实物展台控制等功能 √ 提供控制投影机/等离子屏的打开、关闭、切换视频信号、VGA信号，RGB信号的等功能 √ 提供控制DVD的播放、停止、前进、后退、暂停、前曲、后曲、声道切换、字幕切换、菜单选择等功能 √ 提供控制LD/CD/MD/DAT的播放、停止、前进、后退、暂停、前曲、后曲等功能 √ 提供控制录像机的播放、停止、前进、后退、暂停、频道及录像等功能选择 √ 提供控制卡座的播放、停止、前进、后退、暂停、频道选择及录像等功能 √ 提供实现会议系统和摄像系统的联动控制等功能 √ 提供控制摄像机左右移/上下移/变焦/聚焦/预设/调用预设等功能 √ 提供控制电视/监视器开关及选台等功能 √ 提供控制电动幕的上升、暂停、下降等功能 √ 提供控制投影机吊架的上升、暂停、下降等功能 √ 提供控制电灯吊架的上升、暂停、下降等功能 √ 提供控制窗帘的打开、暂停、关闭等功能 √ 提供控制舞台灯光的明暗调节，调用预设模式等功能 √ 提供控制灯光的打开或关闭等功能 √ 提供控制其它第三方照明灯光系统，实现开关控制、调光控制并能预设场景模式等功能 √ 提供控制机柜设备所需电源供应，并能成之按要求顺序开关，以保护设备等功能 √ 提供其它能实现一键多能或保护设备的程序等功能 √ 提供设备网上下载固件升级硬件等功能 √ 因为本系统具有极强的开发能力软件架构，控制功能强大，因此所能实现功能不能罗列周全…… 界面简介 为了让您更直观地了解本系统触摸屏人性化和简单易懂的界面，现在我们假设您的触摸屏的几个页面。至于方案的最后实施，我们将根据您的实际情况和具体需要做更多的沟通，直至它能真正满足您的需要。我们假设您的触摸屏的初始页面如图1所示： PLC控制系统总体设计 在控制系统设计之前，需要对系统的方案进行论证。主要是对整个系统的可行性作一个预测性的估计。在此阶段一定要全面地考虑到设计和实施此系统将会遇到的各种问题。如果没有做过相关项目的经验，应当在实地仔细考察，并详细地论证设计此系统中的每一个步骤的可行性。特别是在硬件实施阶段中，稍有不慎，就会造成很大的麻烦，轻则系统不成功，重则会造成严重的人员和财产的损失。工程实施的过程中的阻碍，往往都是由于这一步没有做足工夫而导致的。 系统的总体设计关系到整个系统的总体构架，每个细节都必须经过反复斟酌。首先要能够满足用户提出的基本要求；其次是确保系统的可靠性，不可以经常出现故障，就算出现故障也不会造成大的损失；然后在经济性等方面予以考虑。 一般来说，在系统总体设计时，需要考虑下面几个问题： （1）确定系统是用plc单机控制，还是PLC联网控制；确定系统是采用远程I/O还是本地I/O。主要根据系统的大小及用户要求的功能来选择。对于一般的中小型过程控制系统来说，PLC单机控制已基本能够满足功能要求。但也可借鉴集散控制系统的理念，即将危险和控制分散，管理与监控集中。这样可以大大提高系统的可靠性。 （2）是否需要与其它部分通信。一个完整的控制系统，至少 会包括三个部分：控制器、被控对象和监控系统。所以对于控制器来说，至少要跟监控系统之间进行通讯。至于是否跟另外的控制单元或部门通讯要根据用户的要求来决定。一般来说，如果用户没有要求，也都会留有这样的通讯接口。 （3）采用何种通信方式。一般来说，在现场控制层级用PROFIBUS DP；而从现场控制层级到监控系统的通讯用PROFINET。但有时候也可互相通用，根据具体情况选择合适的通信方式。 （4）是否需要冗余备份系统。根据系统的所要求的安全等级，选择不同的办法。在数据归档时，为了让归档数据不丢失，可以使用OS服务器冗余；在自动化站（Automation Station，AS），为了使系统不会因故障而导致停机或不可预知的结果，可以使用控制器冗余备份系统。选择适当的冗余备份，可以使系统的可靠性得到大幅提高。 在进行控制系统选型之前，首先考虑系统的网络结构是怎样搭建的。 确定系统的操作站、过程控制站的数目和位置，相互之间是怎样连接的。是否需要工业以太网交换机。 一般情况下，现场控制室和主控制室与电气控制柜分别安放在两个地方，且距离较远，为保证信号的稳定可靠，会考虑用光缆来连接各自的交换机。同时，为了通讯线路的冗余，会考虑选用带荣誉管理功能的工业以太网交换机，将现场操作站和过程控制站组成一个光纤环网。这样，即使有一个方向的通讯断开，也可通过另一个方向继续通讯。 电气工程学院课程设计说明书电气控制与PLC 设计题目：铸造机控制系统设计 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 教师职称： 电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：电气控制与PLC 基层教学单位：指导教师： 学号学生姓名（专业）班级设计题目铸造机控制系统设计(70起评） 设计技术参数1.设计内容见附页（33） 2.使用组态王实现上位控制 3.公共实践（四层电梯） 4.公共实践（邮件分拣）（选作） 5.查阅资料（变频器） 设计要求 采用PLC进行设计。画出系统图，采用梯形图编程，并给出相应的组态控制工程（附主画面）。结合公共实践部分，完成设计说明书。 参考资料“电气控制”类图书及论文资料“可编程控制器”类图书及论文资料 周次20周应 完成内容分析设计要求、查资料、确定方案，设计梯形图、设计上位组态撰写课程设计说明书，答辩 指导教师签字基层教学单位主任签字 说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。 2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。 电气工程学院教务科 摘要 本课题介绍的是铸造机的PLC电控系统，电气采用日本三菱FX2N型课编程序控制器（PLC）进行控制设计，其目的是提高系统运行的可靠性和自动化程度，减轻操作工人的劳动强度和电气维修工人的工作量及维护时间，以提高产品的质量和劳动生产率。 近年来，随着可编程控制器（PLC)应用技术的发展，其在工业生产中的应用也越来广泛；根据工业现场的需要和PLC自身的特点，可编程控制器在工业生产中也被广泛采用，使工业控制变得更为灵活、方便，也使得生产效率大大提高。 在工程生产领域，我们也运用到了PLC，例如，在压铸机上我们运用它帮助我们完成了多个人的工作，实现了压铸机的智能化控制，从而降低了生产成本，提高了劳动效率。在工业上应用PLC是我们以后发展的必然方向，它将成为代替原始机械控制的有效控制装置。在工业生产中采用可编程控制器PLC，可利用其硬件和软件上采取的一系列抗干扰措施，使它可以直接安装于工业现场而稳定可靠地工作。 本小组进行了分工合作，分工情况如下：邢永跃，朱恩多和王延强负责主程序的编写，材料整理和说明书的编写；卢小召和张天亮负责学习并使用组态王完成操作过程的复现；我负责硬件的制作和调试。 简单控制系统的设计 【教材分析】 普通高中通用技术课程《技术与设计2》第4章，控制与设计的内容。通过学习控制系统中的控制目标，控制的过程，和控制的机理，控制与设计的知识，有助于我们运用简单的控制方法解决现实生活中遇到的相关问题，发展学生良好的逻辑思维品质。 【教学目标】 1.知识与技能：理解控制的含义及其在生产和生活中的应用，了解手动控制，自动控制，熟悉简单的开环闭环控制系统的基本组成，和简单的工作过程，并能够分析典型的案例。了解控制系统的设计，对整个设计产生的重要影响，了解简单的被控制对象的基本特征，能确定被控量控制量，画出控制系统的方框图，并形成初步的控制设计方案。 2.过程与方法：通过案例分析，学会多角度的思考问题，发展辩证思维能力。 3.情感态度与价值观：培养对控制系统设计的兴趣和想象力，理解控制系统技术设计在艺术中的魅力，提高审美情趣。 【教学重难点】 能根据开环控制系统的设计方案，制作一个控制装置，或者能根据简单闭环控制系统的设计方案，进行实施或模拟实施，学会调试运行，提出改进方案。 【教学课时及地点】 两课时。一课时在教室学习理论，一课时在实验室实践活动。【教学过程】 引入。通过上一节的学习，我们知道，任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节就构成了一个系统，称为控制系统，控制系统通常又分为开环控制系统和闭环控制系统，其中闭环控制系统在日常生活和生产中，有着广泛的应用。 新课讲授。 简单控制系统设计概论。控制系统是一项大而专业的工程，光概论都是一本厚厚的书，今天我们只作为入门了解一下简单控制系统的涵义和设计步骤。简单控制系统其实就是单回路反馈控制系统，仅对一个被控变量进行控制，特点是结构简单、投资少、易于调整、易于运行，因此适用于被控过程的纯滞后和惯性小、负荷和扰动变化比较平缓、控制质量要求不太高的场合。 控制系统设计的一般步骤如下： 一、确定控制的目的。 二、确定系统的被控量，即控制系统要控制什么。一般情况下，系统的控制目的就是系统的被控量，但有些控制系统的控制目的与系统的被控量就可能不同。 三、明确系统被控量应达到的精度指标。 四、选定控制系统的结构。 五、建立系统各环节的模型。 六、确定待调参数。 城市交通信号集中控制系统 技术方案 目录 1、系统设计依据 (2) 2、系统的组成 (3) 3、功能与特点： (6) 4、系统指标 (7) 4.1 中心计算机配置指标: (7) 4.2、通讯系统 (8) 4．3 、交通信号机的技术指标： (9) 4.4、环行线圈车辆检测器的技术指标： (9) 5、组成设备介绍 (10) 5.1、UTC1000集中协调式交通信号控制机 (10) 5．2、环形线圈车辆检测器： (12) 5．3、GIS地理信息系统（可选）： (14) 5．4、通讯计算机系统 (14) 5．5、中心软件 (15) 5．5．3、操作台软件基本功能说明: (18) 附件1、信号机基础件： (44) 附件2、信号机外型图： (45) 附件3、信号机实际效果图： (1) 城市交通集中协调式控制系统（UTCS, Urban Traffic Control System）是现代城市智能交通系统（ITS ）的重要组成之一，主要用于城市道路交通的控制与智能化管理。 交通信号控制系统主要功能是自动协调和控制区域内交通信号灯的配时方案，均衡路网内交通流运行，使停车次数、延误时间及环境污染等减至最小，充分发挥道路系统的交通效益。必要时，可通过指挥中心人工干预，直接控制路口信号机执行指定相位，强制疏导交通。 通过安装在道路上的车辆检测器，智能信号控制系统可以优化交通信号灯网络的交通方案，使其适应交通流变化条件，从而使在控路网中运行的车辆的延误和停车次数达到最小，交通信号控制系统全面实施以后，在控制区域内应达到：行车延误减少15％以上、行车速度提高10%以上，停车次数减少15%以上。 1、系统设计依据 依据国家和行业相关标准、相关研究成果等资料进行本设计，具体如下： 《全面推进公安交通管理信息系统建设和应用工作的意见》 《道路交通信号机标准》（GA47-2002） 《道路交通信号控制系统术语》（GA/T509---2004） 《公安交通指挥系统工程设计规范》（GA/T515---2004） 《城市道路交通信号控制方式适用规范》（GA/T527-2005） 《交通信号控制机与上位机间的数据通信协》 （GB20999-2007-T）《倒记时显示器》（GAT508-2004） 《计算机信息系统安全保护等级划分准则》（GB17859） 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198） 简单控制系统 §5.1 简单控制系统设计原则 简单控制系统（单回路控制系统）是指由一个受控对象、一个测量变送器、一个控制器和一个执行机构（控制阀）所组成的闭环控制系统。 一、被控变量的选择 被控变量选择方法 方法一：选择能直接反映生产过程中产品产量和质量又易于测量的参数作为被控变量，称为直接参数法。 方法二：选择那些能间接反映产品产量和质量又与直接参数有单值对应关系、易于测量的参数作为被控变量，称为间接参数法。 选择被控变量的原则 1. 选择对产品的产量和质量、安全生产、经济运行和环境保护具有决定性作用的、可直接测量的工艺参数为被控变量。 2. 当不能用直接参数作为被控变量时，可选择一个与直接参数有单值函数关系并满足如下条件的间接参数为被控变量。 ⑴满足工艺的合理性 ⑵具有尽可能大的灵敏度且线形好 ⑶测量变送装置的滞后小。 二、操纵变量的选择 选择操纵变量，就是从诸多影响被控变量的输入参数中选择一个对被控变量影响显著而且可控性良好的输入参数，作为操纵变量，而其余未被选中的所有输入量则视为系统的干扰。 1. 对象静态特性对控制质量的影响 ＫＯ应适当大些。 扰动通道放大倍数K f越小越好。Ｋf小表示扰动对被控变量的影响小，系统可控性好。 小结：选择操纵变量构成控制系统时，从静态角度考虑，在工艺合理性的前提下，扰动通道的放大倍数Ｋf越小越好，控制通道放大倍数ＫＯ希望适当大些，以使控制通道灵敏些。 2. 对象动态特性的影响 对象的动态特性一般可由时间常数Ｔ和纯滞后τ来描述。 设扰动通道时间常数为Ｔf，纯滞后为τf；控制通道的时间常数为Ｔo，纯滞后为τo。下面我们分别进行讨论。 ⑴对扰动通道特性的影响 Ｔf对控制质量的影响 (此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 武汉科技大学 智能控制系统 学院：信息科学与工程学院 专业：控制理论与控制工程 学号： 姓名：李倩 基于MATLAB的智能控制系统的介绍与设计实例 摘要 现代控制系统，规模越来越大，系统越来越复杂，用传统的控制理论方法己不能满控制的要求。智能控制是在经典控制理论和现代控制理论的基础上发展起来的，是控制理论、人工智能和计算机科学相结合的产物。MATLAB是现今流行的一种高性能数值计算和图形显示的科学和工程计算软件。本文首先介绍了智能控制的一些基本理论知识，在这些理论知识的基础之上通过列举倒立摆控制的具体实例，结合matlab对智能控制技术进行了深入的研究。 第一章引言 自动控制就是在没有人直接参与的条件下，利用控制器使被控对象(如机器、设备和生产过程)的某些物理量能自动地按照预定的规律变化。它是介于许多学科之间的综合应用学科，物理学、数学、力学、电子学、生物学等是该学科的重要基础。自动控制系统的实例最早出现于美国，用于工厂的生产过程控制。美国数学家维纳在20世纪40年代创立了“控制论”。伴随着计算机出现，自动控制系统的研究和使用获得了很快的发展。在控制技术发展的过程中，待求解的控制问题变得越来越复杂，控制品质要求越来越高。这就要求必须分析和设计相应越来越复杂的控制系统。智能控制系统(ICS)是复杂性急剧增加了的控制系统。它是由控制问题的复杂性急剧增加而带来的结果，其采用了当今其他学科的一些先进研究成果，其根本目的在于求解复杂的控制问题。近年来，ICS引起了人们广泛的兴趣，它体现了众多学科前沿研究的高度交叉和综合。 作为一个复杂的智能计算机控制系统，在其建立投入使用前，必要首先进行仿真实验和分析。计算机仿真(Compeer Simulation)又称计算机模拟(Computer Analogy)或计算机实验。所谓计算机仿真就是建立系统模型的仿真模型进而在计算机上对该仿真模型 多媒体网络控制系统 一、设计背景： 智能网络集中控制系统是多媒体教学系统的控制中心。随着各院校多媒体教室数量的持续增加，传统的中控设备已经不能满足管理信息化的需求，如何高效地实现多媒体教室装备的智能化集中安全管理是时代的要求与呼唤。 设计思路：保证系统完整性，满足广大教师的使用需求 1、系统设计先进性原则，授课教师操作简单、智能（插卡即用， 拔卡即走） 2、易管理，减少管理教师工作量（无需专人每日开关教室设备， 远程维护既保障教师授课进度，又可减少管理教师工作量）3、减少多媒体教室设备损耗，节省维护费用（系统自动开关教室 设备电源，减少人为因素造成的设备损害，不但保证教室设备的正常运行，还可以保证设备最大使用寿命） 4、设备易耗用品使用状态统计（投影机灯泡等易耗品的使用时间 统计，及时更换维护，保证教学正常进行） 5、系统自动进行教学统计（统计教师学期出勤状态，课时进度） 6、系统安全保障，设备防盗设计（智能讲台全封闭钢制设计，除 管理教师外任何人无法直接接触到教室设备，减少了人为因素引起的系统及设备故障；防盗报警设计既可独立运行，又可与学校保卫部门联动，高效地保证学校设备资产的安全） 7、节省人力资源成本（学校多媒体教室数量不断增加，设备维护 管理强度大，管理维护人员紧张，系统设计以最大限度减少或不增加维护管理教师，节省学校的人力资源成本支出） 二、系统介绍： 随着多媒体教学的深入、普及，普通教室更多地被改造成了多媒体教室。多媒体教室的增加和电教管理人员缺乏的矛盾日趋明显，迫切需要一套多媒体教室综合管理方案，以解决在多媒体教室设备的使用、维护、防盗和管理中所碰到的各类问题。多媒体教室综合解决方案必须满足以下条件： 1、使用简单：教室设备的使用简单、操作方便，外带设备连接直观明了，上课教师不 需要专门培训即可独立使用。 2、维护方便：故障报警、故障排除自动化程度高，故障现象一目了然，大部分故障可 以通过远程协助解决。 3、防盗报警：投影机和讲台柜门具有防盗报警功能。 4、统计分析：可按时间段查询设备使用信息、故障信息和各种设备检测信息等记录， 并进行统计分析。 新一代网络集中控制系统采用了先进的互联网技术和多媒体技术结合先进的管理理念，构建出一套全新的教学管理模式，真正做到了： 设备使用简单化：插卡即用，拔卡即走。一张多媒体教学卡，即可实现控制台电控门锁、投影机、电脑等的自动开启，银幕自动降下，系统瞬间进入多媒体教学状态；设备切换操作简单，声音、图象一键到位；课程结束，拔卡后系统自动关闭，所有设备恢复至保管状态。 设备防盗自动化：系统将除投影机、银幕以外所有设备集中于全封闭的钢制控制台内。多媒体讲台完整的设计方案，使普通讲台与多媒体讲台融为一体，实现设备的全封闭管理。若投影机被盗或发生其它意外事件时，网络中控会自动向主控室或保卫室报警。 设备管理智能化：网络中控可以进行远程管理，实现智能化。可以远程控制教室端各种设备的动作，可远程检测教室设备的工作状态、参数设置等。可按照课表安排教室内设备的定时开关，实现设备的无人值守。能对教室设备工作状态进行实时监测、记录投影机工作时间。可按时间段查询设备使用信息、故障信息和各种设备检测信息等记录，并进行统计分析。 语音对讲网络化：系统故障，教师可以通过IP电话与控制室的管理员通话，实时解决问题。 视频监控数字化：在教室安装网络摄象机，教室的视频图象通过TCP/IP网络传输到控制中心，管理员可以在查看教室设备运行状态的同时实时观察教室图象。 自控系统介绍 一、概述 随着科技的不断发展和进步，现代化的建筑物迅速崛起及发展，已成为国民经济迅速增长的必然条件。而现代化建筑物的大型化、智能化和多功能化，必然导致建筑物内机电设备种类繁多，技术性能复杂，维修服务保养项目的不断增加，管理工作已非人工所能应付。因此，采用自动化监控系统技术及计算机管理已成为现代建筑最重要的管理手段。它可以大量的节省人力、能源、降低设备故障率、提高设备运行效率、延长设备使用寿命、减少维护及营运成本，提高建筑物总体运作管理水平。 建筑自动化监控系统（Building Automation System，简称BAS），实质上是一套中央监控系统（Central Control Monitoring System, 简称CCMS）,有时称为综合中央管理系统。现阶段已广泛应用于各类建筑领域，以提供对各类建筑物内设备进行高效率管理与控制的有效途径。 BA系统的主要功能是： 对机电设备实现以最优控制为中心的过程控制自动化； 以运行状态监视和计算为中心的设备管理自动化； 以安全状态监视和灾害控制为中心的安全管理自动化； 以节能运行为中心的能量管理自动化。 机房集中监控系统是智能建筑系统中最重要的子系统之一，这可以从以下几方面看出： 智能建筑设备控制中机房设备相对比例较大，控制流程和技术较复杂，涉及自动控制、通信、计算机、图形及显示技术等。 机房集中监控系统，它不仅涉及对大厦的电、风、水等设备进行控制，而且与大厦的IT（信息技术）应用了有紧密的联系。 机房集中监控系统技术发展十分迅速，控制网络技术的突破性进展给楼宇控制领域带来巨大的影响。 机房集中监控系统是智能化工程中投资较大的部分。 1、系统的必要性 随着计算机技术的发展和普及，计算机系统数量与日俱增，其配套的环境设备也日益增多，计算机房已成为各大单位的重要组成部分。机房的环境设备（供配电、 UPS、暖通设备、等）必须时时刻刻为计算机系统提供正常的运行环境。一旦机房设备出现故障，就会影响到计算机系统的运行，对数据传输、存储及系统运行的可靠性构成威胁，如事故严重又不能及时处理，就可能损坏硬件设备，造成严重后果。所以机房的集中管理更为重要，一旦系统发生故障，造成的经济损失更是不可估量。尤其目前国内普遍缺乏机房环境设备的专业管理人员，在许多地方的机房不得不安排软件人员或者不太懂机房设备管理甚至根本不懂机房设备维护的人员值班，这对机房的安全运行无疑又是一个不利因素。正是为了解决上述问题，本自控方案实现了机房设备的统一监控，减轻了机房维护人员负担，提高了系统的可靠性，实现了机房的科学管理。 锅炉集中控制系统 班级：电气08-11班 姓名：孙琛智 学号：7号 日期：2010年11月7日 1．燃煤锅炉的工作原理： 首先除氧水通过给水泵进入给水调节阀，通过给水调节阀进入省煤器，冷水在经过省煤器的过程中被由炉膛排出的烟气预热，变成温水进入汽包，在汽包内加热至沸腾产生蒸汽，为了保证有最大的蒸发面因此水位要保持在锅炉上汽包的中线位置，蒸汽通过主蒸汽阀输出。空气经过鼓风机进入空气预热器，在经过空气预热器的过程中被由炉膛排出的烟气预热，变成热空气进入炉膛。燃料进入炉膛被前面的火点燃，在燃烧过程中发出热量加热汽包中的水，同时产生热烟气。在引风机的抽吸作用下经过省煤气和空气预热器，把预热传导给进入锅炉的水和空气。通过这种方式使锅炉的热能得到节约。降温后的烟气经过除尘器除尘，去硫等一系列净化工艺通过烟囱排出。锅炉微机控制系统，一般由以下几部分组成，即由锅炉本体、一次仪表、控制系统、上位机、手自动切换操作、执行机构及阀、电机等部分组成，一次仪表将锅炉的温度、压力、流量、氧量、转速等量转换成电压、电流等送入微机。控制系统包括手动和自动操作部分，手动控制时由操作人员手动控制，用操作器控制变频器、滑差电机及阀等，自动控制时对微机发出控制信号经执行部分进行自动操作。微机对整个锅炉的运行进行监测、报警、控制以保证锅炉正常、可靠地运行，除此以外为保证锅炉运行的安全，在进行微机系统设计时，对锅炉水位、锅炉汽包压力等重要参数应设置常规仪表及报警装置，以保证水位和汽包压力有双重甚至三重报警装置，以免锅炉 发生重大事故。 2．燃煤锅炉的组成 锅炉按燃料种类分，大致有燃油锅炉，燃煤锅炉和燃气锅炉。所有的这些锅炉，虽然燃料及供给方式不同，但其结构大同小异，蒸汽发生系统和蒸汽处理系统是基本相同的。列举一个燃煤锅炉如图所示。 该系统所用的锅炉是以煤为燃料，两台20T/H的热水炉，一台 10T/H的热水炉和一台6T／H蒸汽量的水管锅炉，属中小型锅炉。以6T／H的蒸汽锅炉为例，工艺流程图所示，它由以下几个部分构成 1．汽包：由上下锅筒和沸水管组成。水在管内受管外烟气加热，因而在管簇内发生自然循环流动，并逐渐汽化，产生的饱和蒸汽聚集在锅筒罩面。为了得到干度比较大的饱和蒸汽，在上锅筒还装有汽水分离设备，下锅筒做为连接沸水管之用，同时储存水和水垢。 医院智能集中控制系统设计方案 一、医院智能化的必要性 1、项目的选址和定位 作为一所集医疗、科研、保健、康复为一体、具有鲜明特色优势的现代化综合性高档医院，XX医院本身的项目选址与定位就决定了其与众不同和卓越非凡的品质。 项目位于经济发达、富人众多的深圳市内。随着改革开放的继续深入，深圳人们的生活水平已经步入了一个新的高度。在这里，人们经济实力雄厚，对健康的重视程度较高。因此，一所国际化的、高品位的智能化医院就成为人们的迫切需求了。 另一方面，XX医院本身就是一所综合性的高档医院，其面临的客户都是一些社会中上层人士，他们有身份有地位，对生活的要求也非常高。所以建造智能化医院，提高医疗环境和水平，不断的加强医院的品牌建设，才能创造一流医疗场所，符合项目的自身定位。 2、智能建筑发展的大势所趋 随着我国经济的高速发展，为适应社会信息化和经济国际化的需要，我国出现了不少智能建筑，比如：智能小区、智能酒店、智能办公大厦等等。同样，在医疗建筑领域，智能技术也逐步进入。它不仅改变了医院传统的管理模式、医疗习惯，也极大的影响到了医院的服务水平、能源耗费、经 济效益回报等各项因素。因此，顺应时代发展的潮流，采用智能集中控制技术对医院进行智能化建设已然成了大势所趋。 建筑采用智能化控制的案例： 1、深圳市孙逸仙心血管医院共投入智能建筑改造资金48万元，改造前后期实地测算数据显示，通过系统的改造，医院年节省能耗开支达42万余元。其中空调主机系统比改造前同期节电30%，循环系统节电率达35%以上，月平均减少开支4万元左右。照明系统节电率31.7%，月平均减少开支5千余元。为患者提供了更舒适的医疗环境，为医护人员提供更好的工作环境，全院医护人员和患者普遍反映良好。实践经验证明，通过建筑智能改造，在提高医院能源使用效率，降低服务成本的同时，医院的空调照明环境整体舒适度也将得到明显的提高。 2、万科、中海、华侨城等大型地产公司都积极倡导智能化建设，比如：百仕达的红树西岸、卓越的后海维港、海润的金盾蓝湾等等，也都对大型楼盘项目进行了智能设计。其中，百仕达的红树西岸以数字家居为重要依托，创下了当时高价记录。卓越的后海维港项目采用Walltech?智能设计后，销售价格提升为3万—6万元/平方米。 本11机制毕业生毕业论文题目:基于PLC的矿井皮带运输系统设计 院系名称：电子电气工程系专业班级： 学生：学号： 指导教师：教师职称： 2012年9 月5日 摘要 煤矿的运输系统对保证矿井正常生产起着非常重要的作用。为了保证煤矿运输系统可靠安全运行，对带式输送机进行集中监视和控制很必要。本文以新疆哈密煤矿主斜井及地面胶带输送机为背景，设计出了以PLC技术为核心的集中控制系统，提高了运输系统的监测和控制水平。 文中首先介绍了本次设计的背景，然后设计了胶带输送机集中控制系统的结构和应具有的控制功能，参数的检测和故障保护装置，确定了各故障检测传感器的类型及安装位置。在此基础上采用SIEMENS的S7-300系列PLC对系统进行硬件和软件设计，其中包括PLC的模块配置及外部连线，梯形图程序设计。最后提出PLC控制系统的主要干扰源，并设计了抗干扰的措施。 关键词：胶带输送机；S7-300；集中控制系统 Abstract Coal transport system to ensure normal production of mine played a very important role. In order to guarantee coal mine safety and reliable operation of the transport system, the belt conveyor to focus on surveillance and control is necessary. In this paper, the Xinjiang Hami Coal Mine inclined conveyor belt and the ground as the background, to design the PLC technology as the core of the centralized control system to improve the transport system of monitoring and control level. First introduced in the text of this design background, and then design a conveyor belt on the structure and control system should have the control, fault detection and parameters of the protection device, identified the fault detection sensors and installation of the type of position. On this basis the use of SIEMENS S7-300 series PLC to the system hardware and software design, including the PLC module configuration and external connections, ladder program design. Finally, PLC control system the main source of interference and the design of the anti-jamming measures. Keywords:Belt conveyor；S7-300；Centralized control system 环保厕所智能控制系统设计方案 一、环保厕所控制技术现状 经调研和分析，现在已经使用的由昆明惠云夜光工程有限责任公司研制的发泡式环保厕所存在以下几点缺陷： 1、发泡式环保厕所控制分散，操作不便 发泡式环保厕所设备控制较为分散，仅控制柜就有5个之多。在厕所实际运行和维护过程中，较多的控制柜和烦杂的连线，不仅提高了产品的成本，而且会造成施工、维修、维护上的极大不便。同时，就美观性而言，这样的设计也会使产品的外观大打折扣，难于上档次。操作上也不方便。 2、坑位发泡控制器与信息显示屏的连线较多 发泡式环保厕所的每个坑位发泡控制器都要通过4根连线与厕所的信息显示屏相连，可想而知，随着厕所规模的扩大，坑位的增加，与显示屏的连线数量是惊人的，这不仅会增加成本、提高故障率、造成施工的不便，而且也不符合控制的实用性和先进性，造成系统升级换代，产品智能化的极大制约。 3、无故障自诊断功能 随着企业的发展和市场的扩大，发泡式环保厕所的应用量也会逐渐扩大，厕所维护的工作量也会更为加大，仅靠人力去处理运行中出现的问题，不仅增加维护成本，还费时费力。随着产品的升级，更智能化、现代化的产品的逐步推出，产品急需高可靠性、且具有故障自诊断功能，不仅可以提升产品的档次，而且节省产品的维护成本，从而提高产品的竞争力。 4、无远程监控功能 调查中发现，对于厕所的主管部门或相关单位有时需要了解环保厕所的运行情况或故障排查情况，但又不能立刻到达现场，这就需要各个环保厕所能与相关部门实现远程通信，使得相关的人员不必到达现场也可以完成相应的工作，提高工作效率，符合信息化发展的方向。 二、现有技术改造方案分析 针对以上缺陷，昆明惠云夜光工程有限责任公司，昆明贝灵电子有限责任公司提出了下一代环保厕所设备中央控制系统技术改造方案，经研究，我们认为，这一技术改造方案采用集中控制的方法，由一台中央处理器来完成信号采集、处理和设自动化控制系统设计实例教学大纲-2017
控制系统设计学长总结
会议集中控制系统设计
一种简单实用的水位自动控制系统设计
第四章 机电控制系统的总体设计
智能集中控制系统
PLC控制系统总体设计方案
13组 铸造机控制系统设计
简单控制系统的设计教案
交通信号集中控制系统技术方案
简单控制系统
基于MATLAB的智能控制系统的介绍与设计实例最新毕业论文
多媒体网络集中控制系统方案
中央空调自动控制系统设计说明概要
锅炉集中控制系统设计
医院智能集中控制系统设计方案剖析
基于某PLC的皮带集中控制系统设计(定稿子)—2012
环保厕所智能控制系统设计方案