發布時間:2022-05-17 03:28:37
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,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1篇電子計算機論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
儀器分析法是以對物質多重物理屬性的測量為基礎的分析方法。隨著科學技術的迅猛發展,儀器分析在方法與技術上都呈現出巨大的變化,例如:摒棄舊儀器,采用新儀器;拋棄原先的落后技術,采用先進的高新科學技術等。現代的儀器分析技術正朝著高科技、智能化的方向進行不斷的發展,并且與電子計算機技術進行了有效的結合,表現為:以微電子的應用技術為基礎對儀器自動化進行分析,對數控技術進行有效科學的采集、統計及運算,實現對數字圖像進行高度發達的處理的效果。在現今社會的科學儀器使用中,計算機技術扮演著至關重要的角色,下文將對電子計算機技術在不同領域儀器分析中的使用狀況進行詳細的探討,希望能夠提供一定的借鑒與幫助。
一、電子計算機的技術用于金屬分析儀
電子計算機的技術在金屬分析儀中的應用較為普遍,其作用表現為以下幾個方面:
第一,計算機技術能夠對金屬分析儀進行控制與計算,對金屬的相關濃度值進行計算,然后利用串口將計算出的數據傳送到主機中,最終將這些數據進行有效處理及有序分析。與此同時,上述功能在運行時并不會對其他的軟件產生干擾,完全的安全與放心。
第二,金屬分析儀具有非常簡潔的操作界面及較強的操作性能,其在菜單的設計方面十分的簡單明晰,例如:其主界面上的子菜單十分的清晰,通過對切換鍵的點擊轉向任務的界面,再次點擊又會轉向其他的選項,方便了用戶的操作與使用。與此同時,用戶能夠對儀器的狀態進行實時監控,看其是否處在正常的狀態。對于共享數據而言,將文件格式與存儲路徑進行統一的設置可以避免混亂的保存與發送,確保了數據傳輸的安全可靠性。
此外,數據存儲軟件向用戶提供了方便快捷的查詢功能,即使數據量再大,在操作與存儲方面也十分的方便快捷,無需擔心空間不足。對軟件界面進行適當的升級能夠對數據進行理想的篩選,獲取理想的數據。所以,計算機技術的融入使用節約了大量的人力、物力和財力,將其自身的優點發揮得淋漓盡致,對錯誤率進行了最大程度的降低,對工作效率進行了大幅度的提升。
二、電子計算機的技術用于血液分析儀
血液分析儀能夠對人體的血液(血糖、膽固醇及乳酸的含量等)進行檢查,這一儀器的使用對孕婦及糖尿病患者而言意義深遠。我國傳統的血液分析儀在使用范圍方面涉獵較少,比如說:有的血液分析儀只能對人體的膽固醇含量以及血糖含量進行測試,操作起來十分繁瑣,獲取結果的等待時間較長,對于人體血液方面的檢查并不適用。因此,全新的血液分析儀應運而生,其通過對電子計算機技術的采用,對傳統血液分析儀中的不足進行了彌補,解決了上述問題。在新型的血液分析儀中包含了較多的內容,比如說單片機、網絡通信接口以及液晶顯示等,如圖一所示。此種儀器能夠對多種項目進行同時的測量,使得所有的指標全部展現在用戶的面前。新型的血液分析儀具有操作容易的優勢,能夠將指標進行任意的組合測量。此外,新型的血液分析儀的分析時間較短、操作簡單,其不僅可以對用戶的血糖及膽固醇含量進行準確的計算,還能夠準確地判斷出各項含量是否超出標準值或者正常范圍,一旦超出,即刻提醒。
上述的操作通過在軟件開發的程序中設置一些通過專業臨床檢驗的標準化參數,當進行測量所得的結果呈現后,新型的血液分析儀能夠自行地與已經保存好的參數相對比,進而獲取準確的判斷。然后,新型的血液分析儀利用通信接口將測量所得的結果傳向計算機,十分的簡單快捷。
三、電子計算機的技術用于心音分析儀
心音分析儀在對信號進行處理的方面具備自身的特點,例如對信號進行采集、存儲,對波形進行顯示以及對量化進行分析等。在對信號進行采集的過程中,用戶只能看到圖形化之后的軟件界面,容易進行理解與操作,用戶只需依據菜單的引導步驟對信號進行采集,然后以音頻的格式將采集好的信號保存到相應的數據庫中。當信號顯示波形時,用戶能夠對波形進行操作,既可選擇對特殊測量進行分析,又可選擇對詳細測量進行分析。與此同時,心音分析儀能夠適當地量化信號,使得分析與診斷更加的細化,采用計算機技術對此過程的算法進行處理將變得十分容易。此外,計算機配有打印機接口,相關數據經過接口向打印機進行傳送,打印機依據設計好的格式進行數據的打印,十分便捷。
心音分析儀對計算機的便捷與數據處理能力等優勢進行了充分的利用,不僅可以檢測心臟及血管的相關情況,還可以給用戶及相關醫護人員在攜帶與保管方面帶來方便。因此,把電子計算機技術融入到臨床醫學中具有非同小可的價值。
結語
電子計算機的領域浩瀚無邊,其日后的發展定將更加的方便與快捷。所以,我們只有進行不斷的研究,將電子計算機技術融入儀器分析中,使得儀器分析逐漸朝著智能化且自動化的方向發展與完善。不管處于何種領域,科技的發展時刻要求儀器分析技術實現自動化、高靈敏度以及強適應性。只有將電子計算機技術與綜合學科的新理念、新方法、新思維進行系統的考慮,并且在此基礎上對現有的儀器分析進行適當的調整與更新,才能獲得更加完善的儀器分析技術。此外,電子計算機技術的采用還可以對錯誤發生率進行最大程度的降低,對數據進行更為精確的篩選與計算,在處理中獲取更加可靠安全的信息數據,值得大力推廣和使用。
【摘要】 計算機的發展已經成為推動醫學發展的主要動力,它使醫療系統從舊模式向新模式變革,尤其是隨著計算機網絡的普及,遠程會診成為極其可靠的新型就診方式,它有力地帶動了傳統治療方式的改革和進步,為醫療走向區域擴大化、服務國際化提供了堅實的基礎和有力的條件,嵌入式系統的應用更是提高了醫療儀器的實時性和可靠性,是現代醫學電子儀器的研究熱點和發展趨勢。
【關鍵詞】 計算機; 醫學; 遠程會診; 嵌入式系統
計算機以其高精度、高速度,自動化及大存儲容量的無可比擬的優點被廣泛應用到各個領域,它在醫學系統中的應用更是隨處可見,通常被用到醫療系統的信息管理、醫學資料的查詢、醫療信息的存儲、臨床醫學的診斷和監護、醫藥的專家系統、計算機輔助放射治療、計算機輔助斷層攝影、人工器官的計算機控制基礎醫學等各個方面。它促使醫療系統從舊模式向新模式進行變革,有效的提高了醫院的醫療水平,逐漸成為推動醫學發展的主要動力。
1 醫學系統中的改革
電子計算機在本世界50年代末開始應用在醫學領域,而我國始于70年代中期,計算機最初僅用來實現醫學的管理[1]。經過幾十年的快速發展,電子計算機已經深入到醫學系統的各個領域,可以利用它檢索、存儲、傳輸、處理等各種醫學信息,醫學與計算機技術的結合對醫學的發展起著重要的推動作用,它使整個醫療系統正經歷以計算機為中心的技術革命。
1.1 在基礎醫學方面的改革
在基礎醫學領域,醫院的行政管理、收費系統、財務系統、人事系統、藥品庫存管理和患者的住院病案管理等,均離不開電子計算機的處理,而且,近年來隨著計算機網絡的飛速發展,網絡的應用在醫學系統中更是發揮著舉足輕重的作用,比如:用戶之間通過郵件的方式自由的交換信息,許多非正式的專家討論組通過Internet進行網絡會議,使人們可以從網絡共享大量的信息。
目前,在基礎醫學方面經常利用計算機聯機處理各種醫學實驗信息,模擬病變過程的生理變化、模擬人體對外界刺激的反應,對研究生物的微觀機構、神經活動、癌細胞的發生機理等,都起到了促進作用,進而達到揭示數據所蘊含的生物學意義的目的。在醫院的綜合管理方面,利用計算機來實現對整個醫療系統進行管理,比如:完善病例存儲、藥品管理、財務管理、辦公自動化等,可使管理人員從繁重的勞動中解脫處理,從而大大提高了醫院的管理水平。
1.2 在病歷方面的改革
在早期的醫生會診患者時,先通過傳統的手寫病歷了解病情,病歷是醫生和患者之間的主要溝通方式,也是醫生制定醫療方案的主要依據,這種傳統的會診方式存在很多弊端,一是紙質的病歷不易長期保存容易丟失,而且醫院每天就診的患者很多,病歷的數量很大,種類復雜多樣,要想及時的查找某位患者的病歷是件工作量很大的工作。二是病例資料不容易共享,當患者面對不同醫生時,必須攜帶其病例資料。三是各醫院使用的醫學術語和病歷格式不統一,有些醫生寫的病歷字體潦草模糊,其他醫生難以辨認。因此傳統的病歷管理方式已不能適應現代醫學發展的需求。先進的醫療保健體系必須建立地區性以及全國性的醫療信息系統。而由電子計算機形成的電子病歷,可以很好的克服手寫病歷存在的缺點,它和傳統病歷一樣,包含了患者的所有診斷信息,通過信息的數字化處理保存在計算機上,便于查詢,不易丟失,還可以在網絡的支持下,方便的實現資源共享,能進行遠距離的信息傳輸,使不同地區的醫學專家能對同一個患者進行會診,方便醫生對患者進行共同討論,從而縮短患者的治療時間,提高診斷的效率。
1.3 輔助醫學診斷的改革
傳統診斷的第一步是通過詢問患者的主觀感應來得到病例資料,這份資料對診斷起到了定向作用,并為診斷提供了線索。醫生利用感官檢查就診者的身體,獲得評價資料,然后在該資料的基礎上進行分析、推理、判斷,來制定診斷方案,對于所獲取到的資料,不論是否齊全,都需要醫生運用已有的知識和經驗,進行歸納、剖析、聯想、推理,進而產生診斷,由于這些過程增加了醫生的工作強度,容易產生誤診和漏診現象。
電子計算機具有邏輯判斷和信息加工的能力,利用計算機進行分析、判斷,從而實現診斷的過程又稱為“電腦醫生”。計算機輔助檢測與診斷(computer aided detection/diagnosis)是指通過影像學、醫學圖像處理技術以及其他可能的生理、生化手段,結合計算機的分析計算能力,輔助發現病情,提高診斷的準確率[2]。當今流行的CAD技術,又被稱為醫生的“第三只眼”,主要是指基于醫學影像學的CAD技術,計算機輔助檢測是計算機輔助診斷的必然階段,檢測的結果是診斷的依據。CAD技術的廣泛應用有助于提高醫生診斷的敏感性和特異性。計算機實現診斷的過程是利用程序設計,將醫生的臨床經驗和診斷標準,輸入到計算機,再將患者的詢問、體檢、化驗的病例資料也輸入到計算機,計算機通過快速的分析處理并與標準對比,最后作出診斷。例如體表標測心電圖就是利用體表多電極信號,來記錄體表各部位心臟興奮形成的電位差,計算機根據自動采集的體表各部位的瞬時電位變化數據,進行分析處理,繪制成等位標冊圖,它能獲得比常規心電圖或心電向量圖更豐富的信息,有助于認識心臟激動的空間電位分布和體表電位分布的關系。
1.4 圖像處理技術方面的改革
近20年來,醫學影像技術的飛速發展,已在醫學系統形成相當大的規模,隨著計算機圖形學技術的發展,醫生診斷工作站(Review Station)代替了原始的膠片與膠片燈,數字影像資源共享(Image Distribution)代替了傳統的膠片郵遞,醫學影像正從二維醫學圖像向三維可視化技術轉化[3],在傳統的影像醫療系統中,醫生通過分析一組二維切片圖像來發現病變體,然后依靠醫生的經驗判斷,得到需要的信息,而僅靠觀察二維切片圖像是很難確切知道病變體空間位置、大小、幾何形狀、及與四周生物組織的空間關系,因此,傳統的二維圖像技術已經不能滿足需求。現在的分子醫學通過利用計算機的醫學影像圖形處理技術對所展現的分子層面的物質結構進行分析處理,在分子層面上研究各種疾病的現象、機理和治療方法。醫學影像技術還可實現對人體器官、軟組織和病變體的分割提取、切片圖像掃描、三維重建和三維顯示,合成完全數字化的三維人體模型,來輔助醫生對病變體及其他感興趣的區域進行定性及定量的分析,比如:應用于超聲圖象處理、脈象處理及腦血流圖分析等,均為醫學提供了大量的現代化診斷手段,大大提高了醫療診斷的準確性和可靠性。
醫學圖像處理技術包括很多方面,比如:圖像分割、圖像融合、圖像配準、紋理分析等[4],這種多維、多參數以及多模式圖像在臨床診斷與治療中發揮著巨大的作用。與此同時,核共振成像、數字射線照相術、超聲成像、核素成像及發射型計算機成像等也在逐步發展,計算機和醫學圖像處理技術的結合是影像技術的發展基礎,帶動著現代醫學診斷走向一個新臺階。
2 遠程會診的改革
隨著計算機技術的快速發展,尤其是Internet網絡的應用,網絡和醫學的關系也注定是密不可分的。遠程醫療會診技術在這個大背景下也是發展的必然趨勢,它是遠程醫學中最主要的業務活動,是極其方便、診斷極其可靠的治療方式。通過利用網絡技術的優點,它與郵購緊密配合,建立各種類型的遠程電子病歷系統,通過三維可視化技術為遠程醫學提供一個完整的多層次、多維度索引的電子病歷集成視圖[5],完成遠程醫學的患者門診、住院的臨床資料的收集、歸檔、檢索和顯示,有力地帶動了傳統治療方式的改革和進步。并能與遠程醫學影像、遠程病理進行互動,支持遠程醫學集成終端,實現遠程醫學會診平臺的各種診療服務,讓會診室的醫生和遠程醫療的醫生均能有效的獲得患者的第一手資料,便于主治醫生的診斷,為醫療走向區域擴大化、服務國際化提供了堅實的基礎和有力的條件。同時預防和減少了醫療錯誤,節約了患者大量的時間和費用,改善了會診質量,提高了會診效率,促進了遠程醫學的快速健康發展。
在遠程會診中,信息在網絡中傳輸要求低抖動、低延時,因此采用流媒體技術來傳輸影像資料[6]。它是指采用流式傳輸的方式在網絡中播放媒體格式,利用流媒體的形式將患者的PACS影像傳遞到遠程會診終端屏幕,以完成醫學影像資料的共享[7]。隨著3G的普及,移動無線終端也可采用流媒體技術訪問遠程醫學影像。流媒體技術的應用,突破了局域網的限制,醫生可隨時了解住院患者的情況并給予及時的診斷處理,提高了診斷的效率。遠程會診模式在醫生之間建立了高效影像綜合信息傳輸平臺,通過使用公共網絡通信資源,保證醫生之間和醫患之間迅速有效的交流。即使一些醫院在條件不具備、經驗不豐富、技術不成熟的情況下,只要通信網絡通暢,都能迅速傳輸患者的影像資料信息到會診專家的數字終端上,進而得到專家的指導性意見。解決了因技術能力不平衡帶來的看病難的問題,提供了一個符合中國國情的理想解決方案,也為規范醫療市場、完善醫療服務體系、評價醫療質量標準、交流醫療服務經驗提供了新的準則和工具。
3 嵌入式系統在醫學中的應用
嵌入式系統是以應用為中心,以計算機技術為基礎,軟件硬件可裁剪,適應于應用系統,對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統[8]。它是計算機技術、通信技術、半導體技術、微電子技術、語音圖像數據傳輸技術、傳感器等先進技術和具體應用對象相結合后的產物。計算機廠家向用戶提供產品的插件形式,再由用戶根據自己對產品的特定要求選擇合適的CPU板、存儲器及各式輸入輸出插件板,將其嵌入到自己的系統設備中,從而構成專用的嵌入式系統,它是為特定應用而設計的專用計算機系統,它具有體積小、功能集中、可靠性高等優點[9],設計人員能夠根據需要對它進行優化,減小尺寸,降低成本。嵌入式系統與醫學領域的結合是現代醫學電子儀器的研究熱點和發展趨勢。
嵌入式醫療儀器是先進的嵌入式技術和生物醫學的融合,是生物醫學和計算機技術、電子技術相結合的產物,反映了當代最新技術的先進水平,如:心臟起搏器、放射設備、分析監護設備、藥劑控制系統等大型設備;經顱多普勒、彩超、腦電、心電等電子設備;免疫測試系統及全自動生化分析系統等檢測設備,都需要嵌入式系統的支持[10]。嵌入式系統中的控制計算機與一般用于科學計算或信息管理的計算機不同,需要有較高的實時性和可靠性,在實際應用中不允許它發生異常現象,因此,在嵌入式系統的設計過程中,首先要考慮其安全性,選用高性能的控制計算機,對所控制的對象設計成雙機系統,能對內部和外部事件的請求做出及時地響應,不丟失信息,不延誤操作。另外,隨著醫療傳感器技術的發展,嵌入式設備在醫療保健方面也逐漸被應用,如家用心電監測設備、家庭遠程診斷設備。由于數字信息技術的飛速發展,現代醫療系統要求嵌入式醫療儀器具有更強大的處理和存儲能力以及高可靠性和高實時性等性能,同時又要能夠達到更高級別的環保要求,因此,如何進一步使醫療儀器專業化、小型化、智能化、便攜式、低成本,將成為以后研究的方向[11],這也為嵌入式系統在醫療儀器中的應用提供了更廣闊的應用平臺和更高的性能需求。
在信息技術發展的今天,醫學系統離不開計算機技術,計算機對醫療事業的推動有著不可替代的作用,尤其是網絡的高速發展和嵌入式系統的應用,使不同地區的醫療信息實現網絡共享,使人們能快速的將臨床醫學系統、醫學影像處理技術,網絡信息傳輸系統、醫院管理信息系統、遠程醫療系統相結合,同時,隨著信息的數字化越來越被人重視,嵌入式系統的軟件開發已經成為數字化產品設計創新和軟件增值的關鍵因素,是未來市場競爭力的重要體現[12]。總之,計算機在醫療系統中的廣泛應用為全人類的健康提供了更加可靠的保障,同時促進了醫學信息事業健康、有序、持續和穩定的發展。
摘 要: 目前我國鐵路普遍使用6502電氣集中聯鎖設備和計算機聯鎖系統設備,計算機聯鎖系統雖然引進了計算機技術和網絡技術,但是繼電器執行電路卻不能完全取消,這就成了計算機聯鎖系統向智能化和信息化發展的重要制約因素。全電子計算機聯鎖技術已經逐漸被提出和設計,本文簡單闡述了CAN總線在全電子計算機聯鎖系統技術中的應用情況,希望我國鐵路車站聯鎖設備能夠邁向更高、更先進臺階。
關鍵詞:CNA 計算機聯鎖系統
全電子計算機聯鎖系統是在傳統基于繼電器作為執行控制電路的計算機聯鎖系統的基礎上發展而來的,系統采用智能的全電子執行單元代替執行繼電器,既能避免繼電器的觸點粘連與機械結構容易卡死的問題,又解決了計算機聯鎖系統設備既需要維護計算機系統又要定期檢修繼電器的重復作業問題,具有良好的發展前景。由于全電子計算機聯鎖系統要采集鐵路車站現場信號機、轉轍機和軌道電路等大量信號設備的狀態信息并且對這些信息的實時性要求也很高,所以采用FCS(Fieldbus Control System,FCS)控制系統,利用現場總線組成分布式智能控制和采集系統。
CAN是控制器局域網絡(Controller Area Network,CAN)的簡稱,是一種有效支持分布式控制或實時控制的串行通信網絡,是由德國BOSCH公司首先研發生產的一種現場總線,它因為具有高的可靠性和良好的錯誤監測能力而在工業自動化、船舶、醫療設備和工業設備等多個方面得到了廣泛的運用。典型的分散式控制系統由現場設備、接口、計算機設備以及通信設備組成,能夠滿足過程控制的需要,被譽為是自動化領域的計算機局域網。因為CAN總線具有通信率高、可靠性強、連接方便、性價比高等諸多優勢,因此全電子計算機聯鎖系統采用了CAN總線為現場總線,實現分散的鐵路信號現場設備智能化控制和網絡化連接,能夠實現聯鎖功能集中,執行設備分散的管理模式,同時可以使設備的故障進一步達到分散、透明,以便于鐵路車站站場的改造和重建重組。
一、基于CAN總線的全電子計算機聯鎖系統總體設計
執行單元與聯鎖機之間采用兩路相同的CAN總線全雙工通信接口,聯鎖機可以通過CAN總線實時訪問任何一個執行模塊,兩路通道中的任意一個通道損壞,模塊將處于停止執行命令狀態。
1.采用高可靠性的工業控制計算機和智能通信板組成聯鎖機,以實現聯鎖功能,完成聯鎖邏輯運算,進行信號設備狀態的采集與控制,與監控機交換信息。聯鎖機與執行單元之間采用現場總線,形成分布控制方式,能夠較大的提升控制效果,而且豐富了傳輸的控制信息。
2.控顯機即控制臺,能夠從聯鎖機獲得設備信息,實時全面真實的反映鐵路車站現場的各種信號設備及其狀態,車站值班員在控制臺上操縱進路,控制現場信號設備。
3.維修監測機與執行單元單獨組網,使用同一個模塊地址,采用現場總線技術、智能化的采集單元技術和計算機網絡通信技術實施監測并記錄信號設備的瞬間運行狀態并放映車站值班員的操作信息,能夠提高鐵路電務部門的維護水平和維修效率,保證運輸生產的正常進行。
4.執行單元使基于CAN總線的智能執行單元,按照閉環控制、抗干擾防護、硬軟件雙重校和、控制電路雙斷等安全技術進行產品設計,符合故障-安全原則,采用控制、監督、監測一體化和雙CPU“二取二”工作模式,嚴格執行聯鎖機指令,并把現場信息上傳給聯鎖機,通過監測通道向維修監測機提供道岔電流、道岔動作時間等數據。
二、系統硬件設計
全電子計算機聯鎖系統采用智能化的設備,設備控制的智能化是車站信號聯鎖控制系統的一個重要技術特點。智能化設備能夠處理、識別和控制各種信息,智能的轉轍機、信號機和軌道電路可以在接收現場總線傳輸的控制命令,同時在執行命令時對命令的信息學屬性和設備當前狀態進行分析判斷,以保證設備的安全和命令的執行。
基于信息技術的智能化和網絡化的全電子計算機聯鎖系統,可以實現對現場信號設備的安全控制,同時可以向調度指揮系統和調度集中系統提供列車運行的進程信息,以實現安全控制。系統采用現場總線之后,相比傳統的通信系統而言,可以從現場得到的信息量變大了,但是傳輸信息的電纜數量卻減少了,這就要求在提升電纜信息傳輸能力的同時盡可能的在現場信號設備處就地處理信息,減少現場與聯鎖機之間的信息傳輸。從另一個角度上來說,使用現場總線的本質就是信息的現場處理。要對信息進行現場處理,就要減少傳輸線路上的信息往返,因此在網絡設計和系統組態時要以此為原則,這樣也可以改善系統的響應時間。
三、系統軟件設計
完成CAN通信的重要步驟是CAN控制器的初始化,CAN初始化的主要工作是設置CAN通信參數,包括CAN寄存器讀子程序、CAN寄存器寫子程序和CAN總線初始化子程序,使其達到理想的通信要求。需要進行初始化的寄存器主要包括總線定時寄存器、接收代碼寄存器、屏蔽寄存器、輸出控制寄存器和控制寄存器等。CAN總線通信的目的是將全電子執行模塊的相關信息傳輸給聯鎖上位機或者接收聯鎖上位機下達的控制命令,并將控制命令傳輸給MCU進行處理。CAN通信協議采用CAN本身具有的數據鏈路層功能,使用短信包的方式進行信息的發送和接收,這種方式系統響應時間短,抗干擾能力強等特點。信息周期循環的傳輸,聯鎖機是主站,每個一定時間就呼叫各個執行單元模塊一次,全電子執行單元模塊是從站,只有被主站呼叫之后才能將應答數據發送出去,如果通信時間超時就會使輸出導向安全側,保證系統符合故障-安全原則。
四、總結
本文主要闡述了CAN總線在全電子計算機聯鎖系統中的信息數字化傳輸,將全電子計算機聯鎖系統設備的控制功能分散到現場,將聯鎖功能集中到室內,提出信號設備逐漸向智能化方向發展,將執行控制功能進一步向鐵路車站站場信號設備的頂端分散。系統使用無觸點式電力電子開關作為執行單元的主要設備取消了計算機聯鎖系統中的安全型繼電器,采用可靠的冗余與糾錯方式,初步嘗試自檢測糾錯手段,能夠有效的解決故障安全問題,力圖使用智能設備分散信息傳輸總量,提高信息傳輸能力,增強系統的可靠性。
[摘要]隨著我國科學技術的穩定發展,電子計算機已經成為人類生活、工作、學習中必不可少的基本工具,使信息的傳播具有及時性、高效性等特點。對于電子計算機來說,組成其整體的是多種多樣、不同功能的電子零部件,只有將其按照設計要求正確的組裝在一起,才能發揮其主要的應用功能。因此,電子計算機的裝配技術是十分重要的。計算機的調試工作則是對系統進行優化的過程,減少故障率。本文將對計算機的裝配與調試技術進行研究。
[關鍵詞]電子計算機;裝配技術;調試技術;研究
對于電子計算機的組裝技術來說,主要是運用一定的技術將電子零部件按照設計標準組裝成整機的集合。在電子產品的構成中占有十分重要的地位。將設備進行合理的裝配,是將通過科學的結構安排、簡潔的組裝理論作為組裝品嘗的技術要求指標,生產出運行安全、可靠的電子產品。我們足可以看出電子計算機裝配技術的重要性,同時需要創造力融入,是生產一流產品的技術支持。對于計算機的調試技術而言,是實現電子產品系統功能優化的過程。
一、電子計算機的零部件選擇及裝配
(一)網卡的選購及網卡的安裝技術。(1)網卡的選購技術。對于網卡的選購來說,我們首先知道其選購的方式,一般來說,制作的工藝網卡歸屬于電子產品的領域,制作工藝的好壞根據焊接的質量分析以及板面的光潔度與否。焊點的大小勻稱、焊腳潔凈、焊接整體質量良好的,就屬于好的電路板。與之相反,在質量惡劣的電路板上,我們可以觀察到堆焊、虛焊、焊點大小不一,甚至出現微小的氣眼。選取優質的晶振作為網卡的材料,將會使其整體穩定性增強,劣質的產品則會造成數據丟失現象。(2)網卡的安裝技術。將機箱進行開啟,找到相應的插槽,將網卡插入其中,并平衡的將網卡推入到插槽中,直至其完全進行插槽內,最后采用螺絲將其固定,仔細的檢查網卡的位置是否正確。
(二)調制解調器的安裝和調試方法:(1)調制解調器的安裝:對于體制解調器的安裝,其內部的硬件安裝方式與聲卡的安裝方式不交相近。要求電子計算機處于關機的狀態,在機箱后面的板上,有一個插槽邊的擋板,需要用尖嘴鉗進行去除;(2)安裝技術,需要注意的是,在進行調試解調器的安裝之前,保障以將網卡以正確的方式安裝完畢。在進行安裝調制調節器的計算機上插入網卡。在進行調制解調器安裝的時候,會使用到一根電話線,目的是將信號分離器發射出的高頻信號進行接收,并接入到調制解調器的ADSL插孔內。與此同時,使用另一根電話線,再一端連接到ADSL Modem的10BaseT插孔,另一端將與計算機中的網線插口相連接。
二、電子計算機中裝配與調試運用的主要技術
(一)進行計算機裝配時,要認真負責,需要注意一些問題。(1)將產品的零部件進行有效保護,防止其在安裝時發生損壞,采用正確的操作規程進行裝配。(2)要隨時觀察具有電氣性的電氣的連接狀態,是處于導通狀態,還是絕緣狀態。接觸電阻與絕緣電阻將會影響到產品的功能使用及質量要求。(3)在進行一些機械強度較大的產品組裝之前,要進行仔細的檢查,看是否在運輸或者轉移的過程中由于機械振動發生損壞的現象。(4)在進行產品安裝時,一些電子零部件需要考慮到傳熱、電磁屏蔽等要求。
(二)電子計算機系統的裝配方法。(1)優化整體運行系統;(2)將系統做備份與恢復處理;(3)系統的裝配需要一定的工藝流程支持,雖然采用自動裝配技術一般情況下不受限制,且方便、靈活,各種工序與領域中均會采用個,但是其具有效率低、出現問題的可能性大、組裝速度慢等劣勢。自動裝配一般用于半自動插件機和自動定位機等設備。自動裝配和手工裝配的過程基本上是一樣的。自動裝配要求限定元器件的供料形式,整個插裝過程由自動裝配機完成,元器件裝配的一系列工藝措施都必須適合于自動裝配特殊要求,對于被裝配的元器件,要求它們的形狀和尺寸盡量簡單一致,有互換性等。對于手工裝配沒有什么限制,也沒有什么根本差別。總裝的一般順序及對裝配件的質量要求。電子整機總裝的一般順序與備組成部分裝配件的裝配質量是相關聯的。未經檢驗合格的裝配件不得安裝,嚴格遵守總裝的一般順序,防止前后順序顛倒,注意前后工序的銜接,遵循準備、裝聯、調試、檢驗的順序。
三、進行調試技術應用的設計方案
(一)基本調試,能夠優化系統狀態;使用網絡監視器監測網絡狀況;掌握網絡配置與性能關系。
(二)系統調試能夠對操作系統、設備驅動程序 進行安裝,用軟件測試計算機部件,建立系統備份,掌握微型計算機常用操作系統的基本命令,調試外部設備的安裝和設置方法,用相關軟件清除病毒和預防病毒,并且有能夠快速故障的能力。在計算機的后續維護中,計算機及網絡系統的機房環境、電網電壓、溫度濕度都要求達標,同時還要做好機房管理和防止網絡防病毒,系統維護分為對系統設備的維修,需要選擇元器件進行替換或替代元器件替換或替代知識。計算機系統優化調試的作用很多,它可以清理WINDOWS臨時文件夾中的臨時文件,釋放硬盤空間;可以清理注冊表里的垃圾文件,減少系統錯誤的產生;它還能加快開機速度,阻止一些程序開機自動執行;還可以加快上網和關機速度;可以用它把系統個性化。打開IE瀏覽器,依次選擇菜單欄中“工具”/“Internet選項”,在出現的對話框中選“常規”選項卡,點擊“Internet選項”區域的“刪除文件”按鈕即可刪除上網留下的LJ文件。清理LJ文件時,可以使用一些優化工具,如“windows優化大師”、“超級兔子魔法設置”等,進行LJ文件清理。對系統基本的清理,可以在桌面上依次選擇“開始”/“附件”/“系統工具”/“磁盤清理”命令,啟動磁盤清理工具,選擇要清理的盤符,勾選“清理”選項,點“確定”后開始清理。這種調試能清理出的空間并不多,其意義在于避免這些太零碎的小文件影響系統的性能和效率。XP默認的視覺效果很漂亮,但同樣也消耗系統資源。在“我的電腦”圖標點擊鼠標右鍵,依次選擇“屬性”/“高級”選項卡“性能”區域,點“高級”按鈕,選擇“視覺效果”選項卡中的“調整為最佳性能”,使其恢復到同2000之前系統一樣的式樣。如果你想看著XP的式樣,又想進行優化,倒有個“魚和熊掌可以得兼”的辦法:在“視覺效果”選項卡中選擇“自定義”,在下面的欄目中,只勾選“在窗口和按鈕上使用視覺樣式”、“在桌面上為圖標標簽使用陰影”和“在文件夾中使用常見任務”三個選項即可。
四、結語
對于計算機來說,其之所以被人類廣泛使用,是由于其簡單、便捷、效率高等優勢。計算機的組成系統具備一定的復雜性,因此,在進行電子零部件的裝配與調試的過程中,工作人員會面臨多樣性的問題,甚至在使用階段故障也是不可避免的。因此,牢固的掌握計算機的基本理論同時,要將專業技術水平相應的提升,以適應市場的需求。
【摘 要】隨著網絡發展的日益完善,計算機網絡工程控制軟件也正在發生改變,在市場上網絡控制軟件的類型日益增加,同時也帶來了各種問題,因此如何加強對計算機工程網絡控制軟件的改進,完善網絡控制軟件的功能是計算機工作者應該注意解決的問題。
【關鍵詞】電子計算機 網絡 控制軟件 改進
隨著計算機和網絡的不斷進步,信息技術飛速發展,互聯網的普及與應用為人們的生活、學習、交流帶來了極大方便,但與此同時網絡安全入侵事件卻屢見報端,如果對于計算機網絡應用中的控制軟件應用不加以改進和提升就會使網絡安全問題更加突出,給網絡用戶帶來更大的安全隱患,所以,加強網絡安全,保證網民的正常生活,確保網絡秩序的正常化是網絡工作者現實需要面對的非常棘手的問題。
一、相關概念界定
(一)網絡控制。所謂網絡控制,是指通過一系列的通信信道網絡控制裝置構成一個或多個閉環控制,隨著信號處理,優化和控制決策函數的操作功能。網絡控制系統被應用于―系列通信網絡的不同物理部件之間,進行處理系統交換信息和控制分配系統的信號,并且控制器可以被分散在網絡中的不同位置。
(二)網絡軟件。網絡軟件是指,在計算機網絡環境中,用于支持數據通信和各種網絡活動的軟件。連接到計算機網絡的系統,通常是基于系統本身的特性,容量和服務對象,配置不同的網絡應用系統,目的是用戶與其他系統共享網絡資源,或是把本地系統的功能和資源提供給其他網絡用戶共享使用。網絡軟件通常包括網絡協議和協議軟件,網絡通信軟件,網絡操作系統軟件,網絡管理軟件和網絡應用軟件幾種。
(三)網絡控制軟件。網絡控制軟件是網絡軟件之一,即通過支持該軟件的行為,來提高網絡的工作效率,是專門為網絡管理人員設計,以幫助網絡管理人員對網絡進行自動化監控和管理,最終達到減少故障,提高IT效率的目標。
二、網絡控制軟件的應用及弊端
網絡管理軟件應用程序的范圍很廣,主要可以分為廣義和狹義兩個方面。從廣義上來說,任何有網絡的地點都需要網絡管理,網絡管理軟件就用在這些領域內。從實際的應用來看,電信,銀行,金融等眾多行業都使用網絡管理軟件。在狹義的角度來看,網絡管理軟件有不同的劃分方式。根據網絡管理軟件管理的對象來分,它可分為系統管理軟件和設備管理軟件。系統管理軟件是對全面的整個網絡,深入的監控和管理的軟件(包括服務器,網絡設備和應用程序);設備管理軟件是各種網絡設備廠商推出的,可以很好地管理他們的網絡的設備(如華為設備管理軟件)。雖然網絡控制軟件通過網絡使得人們的工作、學習和生活都帶來了巨大的方面,讓網絡用戶通過網絡可以實現各種各樣的遠程操作,但是也同樣存在著弊端,例如由此會產生一些網絡系統的安全問題;計算機運行的速度問題;由于網絡帶寬的問題導致的信息在傳輸過程中的阻塞等現象,這就需要電子計算機網絡工作者加強對網絡控制軟件的改進和完善。
三、電子計算機工程網絡控制軟件改進應采取的措施
目前,隨著人們對網絡需求的提高,網絡規模急劇擴充的現實已經越來越不充分,因此計算機工程網絡控制軟件的另一趨勢是智能化,集成化的網絡管理的方發展方向。
(一)注重對網絡安全的建設。我們可以有效地利用網絡設備和網絡系統,對網絡進行安全性測試,如果發現該系統漏洞和安全風險后,進行排除。由于系統本身不可避免的存在一些漏洞,這時可以使用各種軟件的“補丁”對漏洞進行修補,更多的系統軟件服務,就更容易發生多的系統漏洞,因此,應該要避免運行過多的軟件,提高電腦速度,減少漏洞風險,經常性的進行漏洞掃描,以提升網絡系統的安全性,有效地保證計算機網絡的安全性。用戶可以通過授權和其他方法來對數據進行加密,以此保護網絡系統的安全性。對系統中的所有數據,可以通過現代數據加密技術進行保護,除了指定的網絡設備和網絡用戶,沒有人可以解密加密數據。加密技術主要體現在系統運營和維護,以及開發軟件和應用方面,有效的實了現端到端的網絡安全保障,是網絡安全問題最有效和最可靠的解決方案。
(二)優化配置。配置應用程序為用戶提供了寫訪問的資源,配置應用程序可分為以下幾種形式:(1)有關當前資源分配信息。可以使用SNMP來詢問如路由表,接口表,地址表和ARP表等。(2)通過管理協議更改配置。通過SNMP協議服務中的Set服務來更改配置信息。這里的一個困難是由于SNMP安全問題,許多制造商不允許寫訪問的資源。這時可以通過登錄系統進行配置。設備制造商允許用戶登錄到系統中直接更改系統配置工具。
(三)電子計算機工程網絡控制實現分布式管理。優秀分布式對象的目的是解決跨平臺的連接和互動的問題,以實現分布式應用系統。分布式網絡管理是建立多域名管理,域名管理負責管理域對象的管理進程的進程,同時進程間進行協調與互動,以完成全球網絡的管理。這不僅降低了在中央網絡管理的負荷,并降低了信息傳送的延遲時間,達到更有效管理的目的。目前,分布式技術的研究主要來自兩個方面:一是使用CORBA技術的,另一種是利用移動技術。
(四)深入研究和拓展智能網絡控制系統。智能控制是一類無需人工干預就能夠通過自主駕駛智能機實現其目標的過程,是機器模擬人類智能的一個重要領域。智能控制,包括學習控制系統,分級分級智能控制系統,專家系統,模糊控制和神經網絡控制系統。應用智能控制技術,實現自動控制理論和先進的電腦控制系統,將促進科學技術進步和提高工業生產系統的自動化水平,加快計算機技術智能控制的發展研究方法。
四、結束語
總之,為了提升計算機工程網絡控制軟件的計算機工程網絡控制軟件的性能,必須使其朝著智能化、網絡化和集成化的方向發展,并加以改進,從而促進計算機控制系統的發展進程和計算機控制系統的應用。
作者簡介:
孟祥才(1982-),男,漢族,就職于內蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司,2006年7月畢業于哈爾濱工業大學,計算機科學與技術專業,畢業后一直從事網絡管理及維護工作。
【摘 要】電子計算機的組裝技術是將電子零部件按設計要求裝成整機的多種技術的綜合,是電子產品生產構成中極其重要的環節電子,設備裝配的目的,就是以合理的結構安排,最簡化的工藝實現整機的技術指標,快速有效地制造出穩定可靠的產品。所以電子計算機的裝配工作不僅重要,也具有創造性,是制造世界上一流產品的關鍵之一。計算機調試則是按照產品設計要求實現產品功能和優化的過程。掌握安裝技術工藝知識和調試技術對電子產品的設計、制造、使用和維修都是不可缺少的。
【關鍵詞】電子計算機;裝配調試;技術
一、計算機主要元器件的選購與安裝
(一)網卡的選用與安裝技術分為。(1)網卡的選購。制作工藝網卡屬于電子產品,它的制作工藝主要體現在焊接質量、板面光潔度。好的電路板焊點大小均勻,焊腳干凈,焊接質量良好;劣質網卡會出現堆焊或虛焊等現象,焊接點看上去不均勻,有時可以看見細小的氣眼。晶振材料好的網卡選用優質的晶振,能保證數據傳輸的可靠性進一步增加。劣質網卡的準確性不高,極易造成傳輸過程中的數據丟失的情況。(2)網卡的安裝。打開機箱,將網卡插入機箱中對應的插槽內,使網卡平衡地將網卡向下壓入插槽中,直到網卡的“金手指”全部壓入插槽中為止。用螺絲將網卡固定好,并觀察是否發生了錯位。
(二)調制解調器。需要掌握調制解調器的選購、安裝和調試方法:(1)調制解調器的選購:調試內置的硬件安裝與聲卡的安裝類似,在關機情況下,將機箱后面板上PCI插槽邊的檔板用尖嘴鉗拆掉;(2)安裝,在安裝ADSL Modem之前,電腦中需要安裝好網卡。準備網卡在需要安裝ADSL Modem的電腦上安裝好網卡。安裝ADSL Modem 用一根電話線將來自于信號分離器的ADSL高頻信號接入ADSL Modem的ADSL 插孔。再用一根一端連接ADSL Modem的10BaseT插孔,另一端連接電腦網卡中的網線插孔。
二、電子計算機裝配與調試要點
(一)裝配時的注意事項。(1)不損傷產品零部件.裝配時,防止由于操作不當,造成損壞所安裝的零件;(2)注意電氣性能電器連接的導通與絕緣,接觸電阻和絕緣電阻都和產品性能、質量緊密相關;(3)保證機械強度產品組裝中要考慮到有些零部件在運輸、搬動中受機械振動作用而受損的情況;(4)保證傳熱、電磁屏蔽要求某些零部件安裝時必須考慮傳熱或電磁屏蔽的問題。
(二)系統的裝配方法。(1)系統優化;(2)系統的備份與恢復;(3)裝配工藝流程,主要是自動裝配雖然可以不受各種限制,靈活方便而廣泛應用于各道工序或各種場合,但其速度慢,易出差錯,效率低。自動裝配一般用于半自動插件機和自動定位機等設備。自動裝配和手工裝配的過程基本上是一樣的。自動裝配要求限定元器件的供料形式,整個插裝過程由自動裝配機完成,元器件裝配的一系列工藝措施都必須適合于自動裝配特殊要求,對于被裝配的元器件,要求它們的形狀和尺寸盡量簡單一致,有互換性等。對于手工裝配沒有什么限制,也沒有什么根本差別。總裝的一般順序及對裝配件的質量要求。電子整機總裝的一般順序與備組成部分裝配件的裝配質量是相關聯的。未經檢驗合格的裝配件不得安裝,嚴格遵守總裝的一般順序,防止前后順序顛倒,注意前后工序的銜接,遵循準備、裝聯、調試、檢驗的順序。
三、調試方案設計
(一)基本調試,能夠優化系統狀態;使用網絡監視器監測網絡狀況;掌握網絡配置與性能關系。
(二)系統調試能夠對操作系統、設備驅動程序 進行安裝,用軟件測試計算機部件,建立系統備份,掌握微型計算機常用操作系統的基本命令,調試外部設備的安裝和設置方法,用相關軟件清除病毒和預防病毒,并且有能夠快速故障的能力。在計算機的后續維護中,計算機及網絡系統的機房環境、電網電壓、溫度濕度都要求達標,同時還要做好機房管理和防止網絡防病毒,系統維護分為對系統設備的維修,需要選擇元器件進行替換或替代元器件替換或替代知識。計算機系統優化調試的作用很多,它可以清理WINDOWS臨時文件夾中的臨時文件,釋放硬盤空間;可以清理注冊表里的垃圾文件,減少系統錯誤的產生;它還能加快開機速度,阻止一些程序開機自動執行;還可以加快上網和關機速度;可以用它把系統個性化。打開IE瀏覽器,依次選擇菜單欄中“工具”/“Internet選項”,在出現的對話框中選“常規”選項卡,點擊“Internet選項”區域的“刪除文件”按鈕即可刪除上網留下的LJ文件。清理LJ文件時,可以使用一些優化工具,如“windows優化大師”、“超級兔子魔法設置”等,進行LJ文件清理。對系統基本的清理,可以在桌面上依次選擇“開始”/“附件”/“系統工具”/“磁盤清理”命令,啟動磁盤清理工具,選擇要清理的盤符,勾選“清理”選項,點“確定”后開始清理。這種調試能清理出的空間并不多,其意義在于避免這些太零碎的小文件影響系統的性能和效率。XP默認的視覺效果很漂亮,但同樣也消耗系統資源。在“我的電腦”圖標點擊鼠標右鍵,依次選擇“屬性”/“高級”選項卡“性能”區域,點“高級”按鈕,選擇“視覺效果”選項卡中的“調整為最佳性能”,使其恢復到同2000之前系統一樣的式樣。如果你想看著XP的式樣,又想進行優化,倒有個“魚和熊掌可以得兼”的辦法:在“視覺效果”選項卡中選擇“自定義”,在下面的欄目中,只勾選“在窗口和按鈕上使用視覺樣式”、“在桌面上為圖標標簽使用陰影”和“在文件夾中使用常見任務”三個選項即可。
四、結語
計算機系統是一項比較復雜的現代科學技術,在裝配、調試乃至使用過程中會出現各種各樣的問題,要想快速準確的裝配、調試、排除計算機系統的故障,除掌握必要的基本理論外,還需具備一定技術。本文主要分析了計算機裝配、調試的過程,介紹了如何利用軟件調試來修復計算機系統故障方法和技巧。
作者簡介:李邕(1969.12- ),男,漢族,本科,講師,研究方向:教育技術與傳播。
【摘要】本文研究了FlexRay總線的主要特性,并將其應用在全電子計算機聯鎖系統中。在滿足故障-安全的設計原則上,提出了以內嵌FlexRay總線協議的MC9S12XF512為處理器優秀的全電子執行單元通信接口硬件組成及軟件設計,實現全電子執行單元與聯鎖機、維修監測機之間數據的安全、可靠通信。
【關鍵詞】FlexRay總線;全電子執行單元;通信接口;硬件結構;軟件設計
1.引言
在基于二乘二取二全電子計算機聯鎖系統中信號設備全電子執行單元與聯鎖機及維修監測機之間采用CAN總線進行數據通信[1],但CAN總線本身傳輸速率不高,最高只達1Mbits/s,且通信格式采用短幀格式(每幀數據段不超過8個字節),數據容量較小。此外CAN總線采用事件觸發方式,高優先級的消息先于低優先級消息訪問總線,低優先級消息不可避免產生傳輸延時。隨著高優先級消息數目的增多,響應時間呈逐漸上升趨勢,實時性降低。FlexRay總線作為新一代的汽車總線通信協議,克服了CAN總線的不足,以其自身的優勢被譽為是可以逐步取代CAN總線協議的新一代的汽車總線[2]。
2.FlexRay總線主要特性
FlexRay與傳統的CAN總線相比,在通信速率、實時性、容錯性及有效數據容量等方面具有巨大的優勢。
(1)通信速率高。FlexRay總線單通道速度可達10Mbits/s,雙通道在傳輸不同的信息時,速率可達到20Mbits/s。通過對總線控制器的配置,總線亦可在8Mbits/s、5Mbits/s、2.5Mbits/s的速率下工作,提高了帶寬的靈活性[3]。
(2)實時性好。FlexRay總線采用周期循環通信,周期循環中的靜態段基于時間觸發技術,可傳輸實時性要求較高的特定消息,消息在周期循環中擁有固定的位置,即接收器已預知消息到達的時間,且到達時間的臨時偏差幅度較小[4]102。
(3)容錯性強。單通道通信時可接獨立的物理層總線監控器,當節點發生故障不能正常接收或發送數據時,總線監控器將通信控制器和總線斷開,不影響其他節點工作;雙通道通信通過傳輸相同的信息來實現冗余容錯,保證系統正常運行不影響系統的穩定性。
(4)有效載荷數據容量大。FlexRay幀數據結構復雜,單幀高達254字節的數據容量,更加適合多信息的消息傳輸,能實現比CAN幀更多的功能。
3.全電子計算機聯鎖系統
3.1 FlexRay通信網絡結構設計
全電子執行單元與聯鎖機、維修監測機之間通信采用總線型拓撲。
道岔、信號機、軌道電路等全電子執行單元作為FlexRay網絡子節點,聯鎖機作為主控節點。采用冗余總線FlexRay A,FlexRay B通信,分別接收聯鎖運算結果,進行與邏輯控制輸出,并實時采集設備狀態反饋給聯鎖主機。此外,通過檢測總線FlexRay C將設備各種狀態參數傳送給維修監測機。如圖1所示。
圖1 全電子計算機聯鎖FlexRay總線拓撲
3.2 基于FlexRay總線的全電子執行單元通信節點硬件組成及軟件設計
信號設備全電子執行單元包括道岔執行單元,信號執行單元,軌道執行單元等[5]。以道岔執行單元做一個詳細的介紹,其他執行單元類似。
3.2.1 道岔執行單元通信節點硬件組成
基于FlexRay總線的道岔執行單元與基于二乘二取二全電子計算機聯鎖系統中信號設備全電子執行單元最根本的區別在于通信接口結構的不同。如圖2所示。
圖2 道岔執行單元通信接口基本結構
MCU采用Freescale公司的內建單/雙通道FlexRay V2.1的新系列16位車用微控制器MC9S12XF512,它集成了FlexRay通信控制器和獨立總線控制器,一方面簡化可硬件和軟件設計,另一方面,提高了硬件電路的抗干擾性,滿足系統對于高性能,高可靠性和高穩定性的要求[6];總線收發器采用Philips公司的TJA1080,它集成了總線監視器和總線驅動器;在MCU和總線收發器之間加入光電耦合器,實現良好的電氣隔離。
3.2.2 道岔執行單元通信節點軟件設計
道岔執行單元通信節點參與總線通信之前,需要對其進行一系列的初始化操作,包括FlexRay模塊配置,FlexRay協議參數配置和信息緩沖器配置[7]。
FlexRay模塊配置主要完成三項主要任務,一是FlexRay模塊及其存儲器的基址映射的配置;二是配置通信信道單雙與否、選擇時鐘信號以及同步幀濾波;三是復位通信控制器。然后POCR_POCCMD=0x0010使能FlexRay模塊,進入協議配置狀態POC:config。
FlexRay協議參數配置是將協議參數配置到PCR0-PCR30著31個協議參數寄存器中.協議參數包括通信周期;通信速率;靜態段;動態段、標識窗的時間寬度;MT的時長;μT的時長等。所有的參數的最終確定需根據實際系統調試測試結果進行必要的優化。
信息緩沖器配置包括獨立的信息緩沖器配置,接收屏蔽緩沖器配置和先入先出緩沖器(FIFOS)配置。以便確定有效數據幀的接收和發送。
配置結束后,POCR_POCCMD=0x0100,并等待進入POC:ready狀態,此時便完成了道岔模塊FlexRay節點的初始化,并整合進電子計算機聯鎖系統的FlexRay通信網絡中,等待主節點聯鎖機發出有效操作命令。FlexRay模塊的初始化的軟件流程圖如圖3所示。
4.總結
FlexRay總線作為新一代總線,已經在寶馬5系及奧迪A8等中實現應用,本文將其傳輸速率高,實時性好,傳輸數據容量大等優勢應用于全電子計算機計算機聯鎖系統中,以提高系統的實時性,可靠性和安全性。
【摘 要】隨著科技的不斷發展,電子計算機技術被普遍的應用在各個領域。本文從加強電子計算機在物資供應管理中的必要性、物資供應管理信息系統在工業企業中的特點及電子計算機在物資供應管理信息系統的應用等方面進行了分析。
【關鍵詞】電子計算機;供應管理;應用
一、前言
物資供應管理信息系統的不斷完善,使得電子計算機技術引起了人們的重視。我國在此方面也取得了一定的成績,但是依然存在不足和需要改進的地方。所以,我們要加強對電子計算機在物資供應管理信息系統應用中的分析。
二、加強電子計算機在物資供應管理中的必要性
當今社會的一大主題是發展,其內容包括社會的進步和技術的進步,而技術進步是社會進步的前提。目前,技術進步的主要標志是社會的高度信息化。在物流管理行業中有一句行話:“三分技術,七分管理,十二分數據”,因此,準確、統一、規范的基礎數據以及必要的代碼化處理是系統建立的前提。
三、物資供應管理信息系統在工業企業中的特點
在工業企業生產經營活動中,主要貫穿著兩種運動,一種是物流;另一種是信息流。物流是企業最基本的運動過程。要達到經濟效果好,必須促進物流的加速運動,以縮短儲備周期,生產周期。物資供應管理工作,由編制計劃、合同訂貨、驗收入庫、出庫、整個過程產生的信息,是業務、統計、會計核算的基礎。
四、信息技術在企業物資供應管理中的應用
(一)物資供應信息的分類、特征和要求。按照所起的作用不同,物流信息分為:訂貨信息、庫存信息、生產指示信息(采購指示信息)、發貨信息、物資管理信息。物資管理信息具有下列一些特征:物資供應管理信息涉及多方面,而且絕對量多,每天發生信息的單位大;信息發生的來源、處理場所、傳達對象分布在很廣的地區;與企業內部其他部門的關系密切;物資供應管理對信息的要求主要表現在信息充足、信息準確和通訊順暢三個方面。
(二)物資管理系統的信息處理流程。為了滿足物資管理者的信息需求,信息系統需要完成大量的信息處理工作。信息系統的基本流程可以概括為以下幾個方面:一是數據收集,二是數據傳輸,三是數據加工,四是物流信息的解釋,五是信息的輸出。
(三)信息技術對物資管理信息化的支持作用。物資管理信息化主要表現為物管信息收集的數據化和代碼化,物管信息處理的電子化和計算機化、物管領域網絡化的基礎也是信息化。這些都需要現代化的信息技術予以強力支持。
五、物資供應管理系統軟件
(一)物資供應采購管理系統可分為四大功能模塊
(1)采購計劃管理。制定各單位物資申請領用計劃、自制與外出訂購物資計劃,完成對物資計劃的查詢、修改、匯總等工作。本模塊還可根據歷年消耗情況采用加權平均法進行預算,為制定下年物資消耗計劃提供輔助依據。
(2)采購合同管理。完備對訂貨合同的修改、匯總、查詢等工作,建立合同卡片,進行合同跟蹤、履行、變更情況分析,可隨時看到合同的到貨情況,并打印合同注銷、變更便函,確保每一份合同按“經濟合同法”有關規定辦理。其中包括完整的“廠家通訊錄”及供應商的資質、實力、信譽程度等資料的管理功能。
(3)供應商的管理。對每一類物資建立供應商產品名錄庫(包括物資名稱、規格、型號、最小訂貨量、最低報價),同時可對每一種物資在各類供應名錄庫下建立其供應子庫,實現采購物資的最優值,從而節省采購資金和采購費用。
(4)采購到貨管理。對到達的貨物按合同進行物資名稱、規格、批次、數量、價格的系統化管理。
(二)庫存管理
以靈州物資公司供應系統為例。
(1)入庫登記管理。依照到貨物資驗收人庫辦法,以“驗收單”的錄人形式,完成人庫登記工作。其中記錄了供貨廠家名稱、物資名稱、規格、型號、到貨數量、驗收情況、訂購價格、運雜費處理情況等有關數據,為財務核算提供了原始的數據。
(2)出庫登記管理。按開據“領料單”這種形式,完成物資出庫登記工作。其中記錄了領料單位名稱、領用物資名稱、規格、型號、“請發數量”、“實發數量”、開票人、提貨人、提貨日期、單據編號等數據。完成微機自動開票工作,單據經過保管員發料后返回錄人,可自動將數據登記到帳本上。
(3)物資調撥和借出管理。在生產經營中,會經常發生物資的調撥和借出,對這一環節的管理,通過本系統可自動跟蹤每一種物資的調撥和借出情況,系統將顯示調撥和借出物資的狀態,做到了調撥到哪里,借出單位及借出歸還情況,通過對工作人員權限的管理。
(4)物資庫存盤點管理。系統隨時查詢和統計物資庫存的核算功能,自動結余各種物資庫存數量、領用數量、借出數量及其價值。自動平衡賬表,做到賬實相符,自動完成盤盈、盤虧處理。
(5)統計查詢管理。打印與查詢經匯總運算生成的各種報表中數據的備份、刪除、恢復、排序、索引及物資編碼庫、廠家通訊錄的修改、增刪。企業領導根據數字和報表,了解和掌握企業經營管理水平、結構、發展變化。
(6)系統維護。完成系統參數設置、打印機選擇、系統數據的備份、刪除、恢復、排序、索引、物資編碼庫、廠家通訊錄的修改、增刪。
(7)聯網通訊。完成各倉庫與供應公司之間數據通訊工作,無需再派專人送報表。
(三)會計處理
(1)庫存財務管理、帳本管理。此功能模塊可單獨使用,特別適合倉庫保管員使用,在此模塊中有一套獨立的出人庫記帳方法,使用起來方便、靈活、直觀,將以往的“手工記帳”模擬出來,呈現在用戶面前,使得每筆帳目井井有條、歷歷在目。
(2)報表管理。下設庫存明細表、資金匯總表、各單位物資使用明細表。
(3)物資帳薄的查詢。建立了庫房保管帳、材料明細帳、材料差異帳,以及采購物資到貨和采購資金的日報和月報,供隨時查詢和統計。
(4)轉帳處理。每一種物資,從編制采購計劃一簽訂合同一到貨人庫一領用(借出、調撥)一歸還等,各種報表就隨每一流動環節自動生成,供領導隨時掌握資金占用情況,加快資金周轉,為制定計劃提供參考,方便并加強了采購管理和庫房管理。
六、結束語
綜上所述,電子計算機物資供應管理信息系統可以促使企業取得較好的經濟效益和社會效益。所以,在今后的物資供應管理信息系統中我們要加強電子計算機技術的應用。確保企業的發展。
【摘 要】隨著市場經濟的發展,電子計算機在企業管理中的應用越來越廣泛。根據現代管理中電子計算機的應用現狀和需求,對當前企業管理中計算機應用出現的問題進行分析研究,指出相關有助于加強企業信息化管理的一些措施,可以幫助企業管理中計算機技術獲得廣泛的應用。
【關鍵詞】電子計算機 管理 應用
當代計算機技術發展非常迅速,企業也發現了計算機可以帶給企業優秀競爭力和高速的工作效率,因此,為了提高自身的管理和生產水平紛紛啟用了電子計算機的應用。但是,當前計算機技術的發展跟不上企業需求的腳步,所以,目前最迫切解決的問題是企業的需求和計算機技術發展無法滿足企業需求之間的矛盾。
一、當前電子計算機在企業管理中的應用現狀
從上個世紀71年代中期開始電子計算機的應用開始出現在我國的企業里面。主要是以單機操作為主實行單項業務的數據處理輔助管理為主。之后一些諸如人事、工資、庫存、生產調度、計劃等管理子系統也逐漸建立起來。現在ERP開始出現在國內的企業中。大型企業的信息管理系統已經逐漸的從單項業務管理系統轉變向集成管理系統。但是中小型的企業對于計算機系統的應用不是很理想,主要是因為資金缺乏和信息基礎薄弱。目前,我國有超過95%的大型企業應用管理軟件。其中98%以上應用財務軟件。40%左右應用ERP.60%應用商務和業務軟件。
二、企業管理需求計算機的原因
企業管理中需要計算機的原因有如下幾點:
第一,計算機收集信息的能力很大。企業管理所需的詳細的,全面的數據資料,計算機都可以收集到,這些數據資料可以為企業的決策提供依據。我們可以利用計算機能夠存儲大量信息的能力,將生產線上各種資料和數據第一時間傳輸到計算機里邊,并且長期儲存,然后進行分類的加工處理,這樣就可以為各個部門準備其需要的資料。
如果某個部門需要參考信息,我們就不用再翻閱文字資料,而是直接去計算機中檢索即可。還可以通過計算機直接打印所需要的資料。這樣企業的管理人員可以及時的根據這些資料進行決策。
第二,計算機可以實行高速的運算和數據處理。現代化生產力發展要求企業要快速的進行決策,而決策也是管理的實質。信息是否準確也決定了決策是否準確。企業依據計算機匯總處理匯編的數據,及時采取有效的措施,就能夠保證各個生產環節協調有節奏的進行。計算機這種高效運算的能力就成為了企業管理的有效工具。
第三,企業管理者使用計算機便于管理。企業的各種信息和資源都可以通過計算機軟件集成到一起,計算機可以將企業的各個部門聯系到一起。企業的高級管理層也可以通過計算機來掌控整個公司的運作情況。根據各個部門的運營情況作出統籌的規劃。
第四,現代化市場經濟的發展會把傳統的企業管理模式淘汰掉。人工管理信息是傳統企業的管理模式,需要消耗掉很多的時間和人力,企業發展壯大之后,企業需要管理的對象和產品逐漸增多,變化也會增多,因此對管理的要求就越來越嚴格,所以,造成了管理中的信息量過大,人工無法承受,傳統的企業管理模式則要被淘汰掉。而電子計算機技術則可以解決這些難題。
三、計算機在企業管理中的作用
計算機在企業管理中的應用在國際上已經有30年的歷史了,這期間經歷了簡單到復雜、單一到綜合的發展過程。計算機在企業管理中的作用主要有如下幾個方面:
第一,在五十年代初期的時候,計算機只是執行了進行事務處理的實際應用,比如:計算工資和會計作業,這些可以讓事物處理的工作效率得到有效的提高。
第二,用于控制對原材料、設備、配件的存儲,是訂貨管理的主要依據。把存儲控制和預測技術結合在一起,并采用簡單的預測模型,為訂貨管理奠定了基礎。
第三,用于核算產品的成本。種類繁瑣的企業,生產和銷售的產品種類非常多,造成財會人員的工作量很大,這時候,采用計算機對原始的數據進行錄入,然后按照一定的關系式進行運算,便可以自行的比較成本。
第四,計算機可以用于進行決策的輔助。計算機在企業中獲得新發展是在六十年代以后,全企業數據管理網的建設,讓計算機成為企業決策的助手。
通過計算機輔助管理的企業獲得收益也較大,歸納起來,計算機在企業管理中獲得的效益有如下幾個方面:
第一,收集和處理信息。管理的介質就是信息。任何一個企業信息的變化都會關系到企業的管理。企業的經營決策都是需要根據這些信息作出改變的。計算機可以把零散的信息進行歸類,這樣就可以提高信息的利用率。
第二,可以讓決策更加科學合理。計算機可以建立科學管理方法庫和解決優化管理問題的模型庫,這樣管理人員在進行決策的時候就可以合理的進行比較。
第三,讓管理人員的素質得到提升。電子計算機的應用涉及到的知識非常廣泛,管理人員也必須具備同樣的可以駕馭電子計算機的能力。因此,管理人員不僅僅需要精通本職工作,還需要了解電子計算機相關知識并提高使用電子計算機的管理能力。
四、結束語
現代的企業如果想提升自己的競爭力,必須要重視電子計算機在企業管理中的作用。這樣才能在新時期的市場競爭中獲得一席之地。
【摘 要】21世紀是信息時代,計算機軟件和網絡技術從技術角度看它們要比硬件如計算機組裝更勝一籌。本文對計算機主要配件的選購與安裝進行了說明,闡述了裝配與調試的要點,以及計算機的調試技術。
【關鍵詞】計算機 裝配 調試
組裝技術是將電子零部件按設計要求裝成整機的多種技術的綜合,是電子產品生產構成中極其重要的環節電子,設備裝配的目的,就是以合理的結構安排,最簡化的工藝實現整機的技術指標,快速有效地制造出穩定可靠的產品。所以電子設備的裝配工作不僅重要,也具有創造性,是制造世界上一流產品的關鍵之一。調試則是按照產品設計要求實現產品功能和優化的過程。掌握安裝技術工藝知識和調試技術對電子產品的設計、制造、使用和維修都是不可缺少的。
一、計算機主要元器件的選購與安裝
(一)網卡的選用與安裝技術
1.網卡的選購。制作工藝網卡屬于電子產品,它的制作工藝主要體現在焊接質量、板面光潔度。好的電路板焊點大小均勻,焊腳干凈,焊接質量良好;劣質網卡會出現堆焊或虛焊等現象,焊接點看上去不均勻,有時可以看見細小的氣眼。晶振材料好的網卡選用優質的晶振,能保證數據傳輸的可靠性進一步增加。劣質網卡的準確性不高,極易造成傳輸過程中的數據丟失的情況。
2.網卡的安裝。打開機箱,將網卡插入機箱中對應的插槽內,使網卡平衡地將網卡向下壓入插槽中,直到網卡的“金手指”全部壓入插槽中為止 。用螺絲將網卡固定好,并觀察是否發生了錯位。
(二)調制解調器。需要掌握調制解調器的選購、安裝和調試方法
1.調制解調器的選購
調試內置的硬件安裝與聲卡的安裝類似,在關機情況下,將機箱后面板上PCI插槽邊的檔板用尖嘴鉗拆掉。
2.安裝。在安裝ADSL Modem之前,電腦中需要安裝好網卡。準備網卡在需要安裝ADSL Modem的電腦上安裝好網卡。安裝ADSL Modem 用一根電話線將來自于信號分離器的ADSL高頻信號接入ADSL Modem的ADSL 插孔。再用一根一端連接ADSL Modem的10BaseT插孔,另一端連接電腦網卡中的網線插孔。
二、電子計算機裝配與調試要點
(一)裝配時的注意事項
1.不損傷產品零部件.裝配時,防止由于操作不當,造成損壞所安裝的零件。
2.注意電氣性能電器連接的導通與絕緣,接觸電阻和絕緣電阻都和產品性能、質量緊密相關。
3.保證機械強度產品組裝中要考慮到有些零部件在運輸、搬動中受機械振動作用而受損的情況。
4.保證傳熱、電磁屏蔽要求某些零部件安裝時必須考慮傳熱或電磁屏蔽的問題。
(二)系統的裝配方法
1.系統優化。通過對系統進行“開啟”、“禁用”,選擇菜單和放棄一些不必要功能為代價,并重新分配硬件資源用以提高系統整體運行速度。系統優化可以加快開機速度.也可以美化視覺效果使程序比較有序運行,速度比較快,垃圾文件能很快清理,可以更好的保護計算機。
2.系統的備份與恢復。備份前,要轉移或刪除頁面文件,關閉和刪除暫時不需要的臨時文件,掃描磁盤和整理磁盤碎片,可以將硬盤中的系統分區備份成映像文件,如果出現系統崩潰文件會恢復系統可以將整個硬盤備份成映像文件存儲在光盤、移動硬盤或U盤中實現整個硬盤的恢復,也可以在局域網環境下可以實現對多臺電腦進行批量備份或恢復。
3.裝配工藝流程。主要是自動裝配雖然可以不受各種限制,靈活方便而廣泛應用于各道工序或各種場合,但其速度慢,易出差錯,效率低。自動裝配一般用于半自動插件機和自動定位機等設備。自動裝配和手工裝配的過程基本上是一樣的。自動裝配要求限定元器件的供料形式,整個插裝過程由自動裝配機完成,元器件裝配的一系列工藝措施都必須適合于自動裝配特殊要求,對于被裝配的元器件,要求它們的形狀和尺寸盡量簡單一致,有互換性等。對于手工裝配沒有什么限制,也沒有什么根本差別。總裝的一般順序及對裝配件的質量要求。 電子整機總裝的一般順序與備組成部分裝配件的裝配質量是相關聯的。因此,在總裝之前對所有裝配按技術要求進行配套和檢查。未經檢驗合格的裝配件不得安裝,嚴格遵守總裝的一般順序,防止前后順序顛倒,注意前后工序的銜接,遵循準備、裝聯、調試、檢驗的順序。每個裝配工人完成各自負責的操作項比并按規定順序把機件傳送給下一道工序的裝配工人繼續操作,形似流水般不停地自首至尾逐步完成整機的總裝的作業法。
三、試方案設計
(一)基本調試
能夠優化系統狀態;使用網絡監視器監測網絡狀況;掌握網絡配置與性能關系。
(二)系統調試
1.系統軟件調試。能夠對操作系統、設備驅動程序 進行安裝,用軟件測試計算機部件,建立建立系統備份,掌握微型計算機常用操作系統的基本命令,調試外部設備的安裝和設置方法,用相關軟件清除病毒和預防病毒,并且有能夠快速故障的能力。計算機及網絡系統的機房環境、電網電壓、溫度濕度的要求要達標,做好機房管理和防止網絡防病毒。
2.系統維護。對系統設備的維修,需要選擇元器件進行替換或替代元器件替換或替代知識。同時利用新知識、新產品、新工藝、新技術解決問題計算機領域的問題。
摘要:隨著計算機技術的不斷發展,其社會影響范圍也在不斷擴大。本文首先分析了電子計算機輔助技術對機械制造業的影響,然后重點闡述了機械制造業中電子計算機輔助技術的應用。
關鍵詞:計算機輔助技術;機械制造業;應用
1電子計算機輔助技術對機械制造業的影響
1.1計算機輔助技術是機械制造業設計制造技術革命的重要標志。隨著計算機輔助設計、輔助制造以及輔助工程等相關技術應用范圍的不斷擴大,為自動化流水線的實際運用創造了有利的技術條件,這也在一定意義上預示著機械制造業在產品研發、生產技術、生產能力等方面發生巨大變革。自動化流水線適宜信息作為導向,以現代化信息技術為動力,同時依托于計算機輔助技術,影響范圍廣泛涉及到機械制造企業生產過程的各個環節;
1.2計算機輔助技術推動了機械領域的交流互動。當前很多機械制造企業已經對交互式多媒體網絡的重要性有了充分認識,借助連接技術,進一步強化了與供應商以及承包商之間的交流和溝通;不少制造企業依托于互聯網平臺,使產品研發制造周期大大縮短,諸如新產品研發、生產安排及控制、人力資源配置等均離不開信息交換,而借助計算機輔助技術可以在很大程度上減輕工作負擔及壓力。隨著世界經濟一體化趨勢的不斷強化,借助計算機多媒體會議系統這一現代化“以太”會場,全球各地的機械制造廠家進行交流變得更加密切。多媒體會議作為網絡系統,可以實現對聲音、數據以及視頻等的實時準確描述,在工業領域的影響越來越大。世界一體化交互以及網絡會議系統實施的重要基礎就是計算機多媒體傳輸及處理技術占據主流地位。
2機械制造業中電子計算機輔助技術的應用
2.1產品研發
利用性能優異的計算機,可以促進研發設計過程中的繁重工作量的大大降低。在計算機輔助設計中利用多媒體技術,圖像圖形處理將會變得十分輕松,新產品的研發設計效率也會得到很大程度的提升。在計算機輔助設計方面,比較具有代表性的一個軟件就是AUTOCAD,此軟件不論是在之前的DOS版本上還是目前的32位平臺中,一致都是計算機輔助設計的領軍者。
首先,運用CAD進行設計計算,確定主要幾何參數,受力分析、強度和壽命計算、剛度計算,然后根據給定的設計條件和功能要求對機械部件的許多主要參數進行數值選擇。最后,合理布置各部件的相對位置,繪制二維或三維圖形。
包含產品生命周期理念在內的計算機輔助工程實現了產品單一研發向系統工程管理的過渡,立足于產品生命周期對諸如成本、利潤以及價值等技術經濟因素相互間的關系進行深入研究,在此基礎上分析預測產品的市場競爭力,確保在當前條件下,通過全面評估,獲取最大效益。在此背景下,計算機輔助技術勢必充當新產品研發利器。從一定意義上講,計算機輔助技術為計算機輔助設計及計算機輔助工程的發展奠定了堅實的技術基礎,并為二者占據計算機輔助設計軟件的基礎性地位提供有力保障。
在機械制造業的新產品研發過程中,對應于虛擬設計技術的虛擬現實技術通過與計算機輔助技術的有效結合,對虛擬產品設計帶來了極為深遠的影響,使該過程中人與計算機的交互方式得到一定程度的改善。舉例來說,在計算機輔助設計中引入虛擬現實技術,一方面,可以在進行模擬開發時對新產品的部分性能加以模擬提供便利,另一方面,設計人員修改產品設計方案的難度也會有很大程度的降低。對于具備技術條件的企業而言,在設計虛擬產品的過程中,設計人員可以以當前的計算機輔助設計系統構建起相應的模型,之后再向虛擬環境轉移,并為設計人員及準客戶提供體驗機會;除此之外,設計人員還可以在虛擬現實系統基礎之上對新產品的設計方案進行相應的調整和完善。比如,在設計汽車時,設計人員所處的就屬于交互式環境,借助頭盔顯示器、專業數據手套以及位置追蹤儀等專業化設備,可以將視覺、聽覺以及觸覺等連接到虛擬概念產品上,不但能夠有身臨其境的感受,而且可以十分便捷的檢查并評估虛擬產品設計方案,對于發現的不足之處及時加以調整和完善。
2.2生產控制
在機械制造領域,比較具有代表性的生產控制就是圍繞產品質量控制這一中心內容的有限次PDCA循環,對生產過程的能力、質量以及產品質量實施有效控制是其主要目的。簡單而言,借助計算機輔助技術實現的機械制造業新產品生產過程的控制可以歸結為:輸入、轉換、檢查、及時反饋、修正以及輸出等。對于批量生產自動化流水線而言,計算機控制系統實時反饋性能具有重要意義。對信息及數據進行反饋,也就是對數據的自動化處理以及對加工參數的及時修正是計算機控制系統的中心內容。通過向計算機控制系統中引入多媒體及相關技術,將會在很大程度上提升系統描述性能,這樣,之前極為抽象乏味的數字描述形式將會被更加直觀和形象的圖形圖像以及仿語音形式所代替,從而在一定程度上提高生產人員及控制人員對實際生產過程、過程質量以及產品質量的變化掌握能力,一旦發現問題及時采取相應的解決對策,以確保機械制造生產過程狀態的穩定性及最佳性。舉例來說,在計算機輔助技術占據計算機控制系統主流地位的背景之下,模具的加工控制過程的難度將會大大降低。在之前諸如凹面加工等掌握及控制難度相當大的信息及數據,如今可以比較輕松的在控制終端以相應的截面圖形或者是三維影像的形式準確的展示出來,這樣對于生產及控制人員,整個生產工序將會變得更加直觀。
對于機械制造業的生產過程而言,借助計算機多媒體信息系統,即使是非同一領域的工作人員也可以為實現相同工作目標而合作。比較具有代表性的計算機集成制造系統遠程監控主要是借助多媒體技術得以實現的,對于操作人員而言,能夠在同一時間對處于相同制造單元中的幾臺機器進行操控。借助圖形用戶界面以及一套能夠具備互相作用性能的多媒體信息傳輸機制,可以達到對交換結果進行適當強化的效果,除此之外,還可以針對具體產品設計制造過程給出相應的解釋。比如,借助計算機多媒體音像視頻可以較為詳細的進行操作示范;同時,如果在運行過程中發生超差情況,多媒體控制系統還會自動向操作人員發出通知,使其可以及時采取措施,確保設備處于正常狀態。
除此之外,機械制造行業中計算機輔助技術的實際應用還體現在企業員工的培訓方面,利用計算機輔助技術針對企業員工進行技能培訓主要具有以下幾方面的優勢:可以組織大量員工開展專業技能培訓,效果也更加明顯;教學方式及手段有所改進;員工對培訓的興趣得以激發,參與積極性高。
3結束語
綜上所述,隨著現代化計算機輔助技術的飛速發展,其影響范圍日益擴大,對傳統機械制造業的發展產生了極為深遠的影響。機械制造業中計算機輔助技術的實際運用,為制造業實現進一步發展提供了動力;與此同時,機械制造業現代化及自動化程度的不斷提高,對計算機輔助技術的要求也相應提升。當前形勢下,應努力尋求傳統產業與高新技術產業的有效結合點,促進二者實現有機結合,相輔相成,進而實現健康穩步發展,機械制造業的世界一體化趨勢也會逐步加強,在今后發展過程中,占據主流地位的將會是集成化程度以及自動化程度均更高的產品研發、生產以及營銷模式,而計算機輔助技術為這一目標的順利實現奠定了堅實的技術基礎。
1 問題的提出
“零地電壓”是電子信息系統機房供電系統的一項技術要求。零地電壓過高,計算機系統不但容易“死機”,而且還會影響通信,造成數據傳輸的誤碼率增大,甚至會損壞網絡設備。所以有些設備(如服務器、小型機等)設置有零地電壓檢測電路,一旦零地電壓高于某一規定值就不能開機。在電子信息系統機房的接地系統中,為了保證系統運行的安全可靠,必須盡量設法降低或消除零地電壓。
不同的電子信息設備對零地電壓有不同的要求,如調制解調器要求不大于5V,衛星通信技術要求小于3V,個別重要的服務器(如金融系統)甚至要求小于1V。根據國家強制性標準《GB 50174-2008 電子計算機房設計規范》中有關電子信息設備供電電源的質量要求,零地電壓應小于2V。
表1 強電數據匯總(某單位提供)
根據某單位提供的《強電數據匯總》(見表1),只有21F的01、02機柜的零地電壓滿足要求。2F的4個機柜和3F的2個機柜均不滿足《GB 50174》規定的要求。
為此,我公司特提出本報告,對該問題作一分析。
2 產生零地電壓的可能原因
低壓交流供電系統產生零地電壓過大的主要原因有:
(1)三相電路負載分配嚴重的不平衡。三相電路負載的不平衡會造成零線電流過大。由于零線阻抗的存在,零線電流會在阻抗上產生電壓降。這樣,零線上遠離進線端的點,相對于地電位就可能產生較高的零地電壓。
(2)三相不平衡且零線斷線或接地不良導致中性點位移。這時,各相負荷所承受的電壓變大或變小,中性點電位發生變化。
(3)零線中有較多的高次諧波電流通過。供電系統中的諧波電流通過電網會在阻抗上產生諧波壓降,從而導致諧波電壓的產生,從而使零地電壓抬高。
(4)磁場干擾。當零線與其它線路構成較大回路,且受磁場干擾,零線中會產生感應電壓。這在零線線纜較長時表現更為明顯。
(5)接地電阻不符合要求。共用接地時,零線接地電阻、地線重復接地電阻要求小于4歐姆,若接地電阻太大或與大地接觸不良,受電流在接地電阻上產生電壓降的影響,零地電壓可能抬高。
(6)PE線中存在有較大的接地電流。系統正常工作時,PE線中不應有電流,但若出現以下情況就有可能導致PE線中有電流,從而導致零地電壓的產生。
1)用電設備漏電,如相線與外殼絕緣不良、碰殼、相地接反,這時PE線中就有較大的漏電流通過。
2)PE線與N線接錯或在某一點PE與N線短接。PE線與N線混接時,PE線中雜散電流最大,在N線中的一部分工作電流也會流入PE線。
3)PE線各重復接地點的電位不等。由于電位差的存在,PE線中會有電流產生。
4) PE線附近有直流大電流流動。雜散電流會通過大地流入PE線。如上海地鐵牽引電源為1500V直流電源,直流電可能通過大地泄漏到PE線中形成雜散電流。
(7)接地線長度不合乎要求。高頻電子設備的接地線要求必須小于λ/4(λ為高頻波的波長),否則會產生駐波 ;由于駐波存在波腹與波節(即電壓的最高點和最低點),所以接地線兩端可能存在電位差。
(8)UPS選用不當 。UPS的功率因數較低,因而有較多的諧波成分,從而導致零地電壓抬高。此外,有些UPS不帶有隔離變壓器,不能有效地抑制零地電壓。
3 降低零地電壓的方法
針對上述分析,分別提出以下解決方案。
(1)當三相負荷不平衡造成零線電流較大時
1)調整三相負荷平衡的同時,也要考慮到用電設備功率因數的不同,盡量兼顧有功功率和無功功率均能平衡分布。
2)對N線在負載部分進行重復接地,N線重復接地可以抑制零電位漂移。但不能與PE線的重復接地合用一個接地極,且N線的重復接地線與PE線的重復接地線絕緣,不得有電氣聯結。
3)使用可調整不平衡電流功率因數補償裝置。該裝置用控制器控制,通過在相間以及相與零線之間接入不同數量的單相電力電容器來校正三相不平衡電流,從而補償了功率因數。
4)采用新一代智能UPS產品(如艾默生的Paradigm)實現對中線電流進行實時監控。這樣,可以通過實時匹配整流器的三相電流從而將零線上的合成電流降為零。
5)在零、地電位漂移不太大的情況下加粗零線,從而使導線阻抗下降。
6)使用無流零線。不過線路較長時,費用也相當可觀。
(2)檢查中線有無接觸不良或斷線,并可設置中線斷線保護。一旦發生斷線而使中性點電位漂移,保護裝置就會動作跳閘。
(3)防止和減少諧波電流的產生。
諧波電流產生的原因包括:
1)經調查顯示:樓宇中產生的諧波占到總諧波量的40%以上。特別是樓宇中日光燈、氣體放電燈等的大量應用會產生大量三次諧波,從而對電網構成污染。
2)在用戶供電系統中,并聯電容器組作為無功功率補償設備得到廣泛應用。然而電容器的諧波阻抗小,諧波電壓會產生較大的諧波電流。
為此,應該:
1)增加整流裝置的相數。增加整流裝置的相數是限制高次諧波的基本和常用方法之一。多相整流變壓器二次繞組進行不同組合,可實現6相、12相、24相或48相整流。采用多相整流可顯著減小低次諧波含有率,但高次諧波仍然存在。
2)使用電力諧波濾波器,當增加整流裝置相數仍不滿足要求時,可考慮采用電力濾波器。有源電力濾波器有良好的使用效果。
(4)改善電磁環境。采取各種措施(如機房屏蔽以及電纜的屏蔽)以抑制各種電磁耦合。
(5)降低接地電阻值。保證工作接地與重復接地接地良好。
(6)加強相線間絕緣。防止設備的漏電流通過地線形成回路;杜絕零地混接以減小雜散電流;地線各重復接地的位置不能置于不同的地電位處。在有較大直流電流動的附近,應該使地線對大地絕緣,并使其單點接地。
(7) 對零地電壓要求非常高的機房,供配電系統中的重復接地宜和中性線接地采用同一材料接地極,最好都使用銅材料。
(8) 高頻系統的接地線應該在1/10λ到1/20λ(λ為高頻波波長)之間,此時,導線兩端不會產生明顯的電位差。
(9)采用新一代智能UPS產品。這種UPS實現了對中性線電流實時監控,可以通過實時匹配整流器的三相電流從而將零線的合成電流降為零,減少了由于零線的壓降導致零地電壓升高。對于大型機房,應該采用功率因數大,諧波少的UPS。如三相6脈沖整流時UPS的輸入功率因數約為0.8,諧波電流為30%左右,三相12脈沖時UPS的輸入功率因數可以作到0.95,但仍有10%的諧波電流成分。
摘要:改革開放以來,隨著社會不斷向前發展,電子計算機技術也在不斷向前發展著,不斷推動著科學技術的發展,給世界帶來巨大的變化。電子計算機技術在儀器分析領域當中成為重要的一部分。高新科學技術和儀器分析密不可分,現在儀器分析已經全面改革,不斷向智能、全面、精準等方面向前發展著,這是由于電子計算機的良好發展而演變的。文章從電子計算機技術中的幾個方面展開,分別闡述其在儀器分析中的作用。
關鍵詞:電子計算機;儀器分析
當今社會計算機已經十分普及,從開始到現在已經有50多年的發展歷史了,雖然對地球和人類發展史來說還是很短暫的時間,但是計算機對整個人類來說,作用是巨大的,完全的改變了人們生活,讓人們進入了電子時代。電子計算機從機械計算、電磁式計算機、電子數字計算機、微處理器、多媒體計算機,一直發展到現在,將計算機和現代網絡技術完美結合。
計算機技術又叫電子計算機技術,這項技術是非常系統又非常復雜的綜合性技術。電子計算機技術包含的范圍非常廣泛,其分支技術有很多種,其中包括如,運算方法、計算機接口設計、處理器設計等等。計算機從開始到現在,集存儲能力、運算能力、管理能力、控制能力等為一體,目前已經成為世界許多領域當中的優秀技術支持。于此同時,計算機軟件和硬件產業的蒸蒸日上也為計算機相關技術做出了貢獻。計算機技術分為幾個方面:部件技術、器件技術、組裝技術、計算機的系統技術,而計算機系統技術又包括圖像處理技術、數據庫技術、軟件工程的技術等等:其開發計算機和相關部件技術就是為了提供給計算機硬件的支持,通常包括、信息的存儲技術、控制技術和運算能力、計算機接口的技術等;組裝電子計算機的技術通常用于對計算機的管理和維修及調試。它們之間既單獨存在又密不可分,綜合說來大概就是計算機技術的容貌。文章以科學儀器分析為例,研究計算機技術在儀器分析當中起到的作用。
1 心音分析儀器當中計算機的應用
心音分析儀器是當代非常先進的醫學上的分析儀器,其作用是為了觀測大血管和人體心臟等相關運轉狀態,具有臨床推廣價值,其意義非常具有影響。傳統的心音分析儀一般都是以模擬電路產生其顯示圖像來進行觀察,但傳統心音分析作用非常小、效果不明顯、功能較少、但隨著計算機技術不斷向前發展,使得心音分析儀在計算機技術幫助下,解決其傳統心音分析存在的一系列問題。
1.1 心音分析儀當中結構
心音分析儀硬件設施:計算機、音箱、傳感器、信號處理模塊等,如圖1所示。傳感器的功能就在要把心音信號傳遞到信號處理模塊當中,其就像聽診器功能作用,但是要比傳統聽診器要高級和專業很多。大家都知道想要獲取更好的心音信號,就要周圍環境及噪音降低到最小,就好像醫生判斷心音時候采用聽診器,但由于周圍環境噪音的影響,會讓醫生在診斷時受到影響。其中降低周圍噪音最佳辦法就是過濾聲波,心音分析儀使用計算機技術,在心音分析儀當中加上預處理的一個裝置,這個裝置分為濾波器和放大器。除此之外,除周圍環境噪音對分析儀造成影響以外,在患者心音非常微弱時候,使用傳統的心音儀很難捕捉到其信號,為了解決心音微弱這個問題,可以采用調節增益來幫助其解決這個問題,其作用就是要增加心音儀的高頻成分。
1.2 心音分析儀信號處理
心音分析儀處理信號有自己的一些特點,其中包括如;信號采集、波形顯示、儲存、量化分析等等。在采集信號的環節當中,使用者看到的呈現出圖像的軟件界面,非常容易理解和能輕易操作,只要求按照相應菜單指導下標準的步驟來采集對其信號,信號采集完畢后,采用音頻格式的存儲方式將信號存儲到數據庫當中。在信號的波形顯示時,用戶可以對其進行具體操作,使用者可以采用特殊測量分析,還可以采用詳細測量的分析。另外,心音分析儀可以用量化處理方式對其進行信號處理,進而達到診斷和更專業的分析研究的目的,在運用這個方法過程中,通過計算機的處理能變得更加容易。不但如此,打印機設置的打印機接口就是通過計算機來完成的,通過計算機數據傳送到打印機當中,按照已經設計好的程序用編輯好的數據將其打印出來,這樣會讓用戶操作打印機和整理數據時更加方便快捷。
心音分析儀運用的就是計算機的專業處理數據的功能和計算機的簡單操作特點,不僅僅使醫生在對其大血管和心臟等狀態的觀察,并且讓醫護人員和用戶等在使用時攜帶更加方便,對其更能進行妥善保管。因此表明,把臨床醫學和計算機技術的有效結合在一起,其具有重大意義影響。
2 在血液分析儀當中計算機的應用價值
血液分析儀當中包括了對人體血液的檢查,如膽固醇、血糖、乳酸等含量,這是對糖尿病患者及孕婦等相關人群有著深遠的意義。之前國內大多數的血液分析儀使用范圍能力有限,有的只能測試人體膽固醇、血糖這兩樣,并且其操作非常麻煩及復雜,等待結果時間較長,不適用于對人體血液的檢查。當前,一種全新型的血液分析儀代替了傳統血液分析儀器,全新型血液分析儀基礎就是采用了計算機技術,解決了上述當中存在的問題。全新型血液分析儀里面包括,如控制信號當中的環節、單片機、液晶顯示、網絡通信的接口。新型的血液分析儀可以實現同時進行多項測量項目,使用戶沒想到的和想了解的指標都一目了然,非常清楚,而且,用戶可依據自身情況有目的的進行選擇測量,新型血液分析儀操作非常簡單,可是把指標任意的進行組合測量。還有就是,在測量時間上,使用新型分析儀會大大的縮短其時間,并且操作簡單易懂,新型分析儀不單單能夠精準的檢查出膽固醇、血糖的含量,并且在測量結果上可以精準判斷當中含量是否超標,超出其正常范圍,并且發出警告。上述就是因在軟件開發程序上一些標準參數的設置,這些參數是經過專業的臨床試驗得出的結果,在測量結果出來后新型分析儀會自動和保存的參數進行比較,得到精準的判定。最后,使用新型分析儀就能把測量結果通過通信的接口傳遞給計算機,非常簡便快捷。這樣就會大大的增加儀器的實用性,因其計算機會對測量數據進行查詢和保持。
如圖2,新型血液分析儀當中硬件組成部分,其中包括控制信號當中的環節、單片機、液晶顯示、網絡通信的接口等。
由圖2可以知道,在血液分析儀當中計算機起到的作用是采集信號、接口、運算數據是用單片機來完成的,所以本文只能討論能否在計算機上使用通信接口功能。新型分析儀的通信接口能在連接計算機時非常方便快捷,就好比我們在照相設備中圖片使用數據線可以上傳到計算機當中,通信的接口作用就是通過串口里面的蕊片有效地將計算機和分析儀連接到一起,兩者通過其數據間相互交換,不單單解決了在新型分析儀當中出現的關于數據查詢和保存當中復雜的操作,并且因為其計算機里面有數據庫的存在,所以可以使分析儀占用的空間得到一定程度上的減少,就會讓測量結果產生的時間大大的縮短。上述表明,血液分析儀采用計算機技術來進行測量結果,可以更加的方便快捷。采用人為計算會因周圍環境影響和自身因素影響,非常容易出現疏漏和錯誤的發生,使用計算機技術運用就可以避免這種現象發生,是錯誤率降低到最小。
3 在金屬分析儀當中計算機的應用價值
金屬分析儀采用計算機的目的是為了計算器和控制器,來對分析儀進行控制,對金屬的濃度來進行計算。在分析儀測量出的數據結果使用串口的通信技術來進行處理,以此來獲得濃度。計算機當中的分析軟件其功能非常強大,對分析儀可以進行操控,能夠對上傳數據及信息能有效的進行處理。還有就是金屬的濃度超標,其計算機軟件還能發出警報。除此之外。采用計算機當中軟件的運行和其他軟件的運行不發生沖突,并且邏輯性非常強,能按照用戶的要求將數據傳到其他設備及軟件。
綜上所述,分析儀這類儀器具有非常嚴密和精細的技術,非常容易導致其發生誤判和疏漏,這就需要采用計算機技術來幫助其解決問題。計算機技術在分析數據當中非常方便快捷,處理和上傳數據明了化、具有保存數據的功能,但是不能全面的滿足社會對科學儀器的要求,所以我們不能停下腳步,應向前不斷創新研究,要能夠做到具體問題要具體分析,不斷為科學儀器分析找到最新的技術支持。
摘 要:隨著科學技術的進步,隨著社會信息化及電子政務的出現和發展,檔案管理與社會各行各業一樣,必將由傳統的手工方式向現代化過渡,不斷完成更新發展的進程,最終實現檔案管理現代化。
關鍵詞:檔案 管理 現代化
檔案管理現代化,是要樹立先進的管理思想,學習科學的管理理論,繼而采用與之相適應的組織機構、組織行 、管理方法和手段,以達到預期目的面對我國檔案事業建設與發展的新形勢、新任務,必須樹立依靠科技進步和科技管理的概念。檔案信息化,建設是項耗資巨、復雜的系統工程,必須明確目標,抓住機遇,加強協調,統一建設,重視培養一支高素質的檔案管理人員隊伍,確保檔案資源電子計算機技術是當今新技術革命的先導技術。
電子計算機具有運算速度快,精確度高,存貯信息和邏輯判斷能力強以及自動進行運算等特點,在文件的管理上,運用計算機進行文件的接收、查找、借閱、歸還,以及辯識到期應銷毀的文件等檔案的歸檔利用和管理工作。在檔案管理上,運用計算機進行檔案的收集、整理、編制檢索工具、內容介紹和編制內目錄,還可用于庫房的管理。用于特殊的檔案工作項目,如編制大型索引、為檔案的編研工作提供服務以及檔案統計等工作。
一、檔案管理現代化的目的
我們進行檔案管理現代化建設,就是要取得檔案管理總目標的最佳效果。檔案管理總目標體現在兩個方面:一是要安全、可靠、有效地保存和保護好各類檔案實體,最大限度地延長檔案壽命;二是充分開發檔案信息資源,最大限度地為社會各界服務,也就是要迅速、準確地提供一切可能提供的檔案信息為社會進步和經濟發展服務。在檔案管理現代化過程中,檔案信息化是主要組成部分,涵蓋了上述目標的兩個方面,做好檔案信息化建設是檔案管理現代化的基礎任務。全省各級檔案部門、省級各大機關開展了對重要檔案的數字化工作,檔案信息化建設正在全面推進。加強檔案信息化建設已經成為全體檔案工作者的共識,信息化帶動戰略正在各級檔案部門穩步實施,推動著檔案管理現代化的發展。
二、檔案管理現代化的內容
檔案管理現代化是一個大概念,涉及到檔案的收集整理、檔案的保存及保管條件、檔案保護技術、計算機應用技術、檔案管理數字化、檔案信息資源開發利用的方法和途徑、電子文件的收集積累、整理歸檔及開發利用等領域,內容非常豐富。概括起來主要有3方面的工作:一是如何最大限度地延長檔案壽命;二是如何利用計算機及其網絡技術開發檔案信息資源,為社會各界服務;三是在電子文件日益成為社會文件主導形式時,如何收集、積累、整理、形成檔案,豐富館藏,做好新類型增量檔案的管理。這三方面工作不是孤立的,而是有相互依存和相互制約的關系。第一方面工作是基礎,如果沒有檔案保存和壽命延長,就談不上檔案信息的開發利用;做好第二方面的工作,可以更好地體現第一方面工作的意義;如果沒有第三方面的工作,在電子文件成為社會文件主導形式時,檔案就失去了繼續豐富館藏的源泉,變成無源之水、無本之木,其后果也不堪設想。也就是說,在社會信息化的新形勢下,第一方面工作望繼續深化,第二方面工作要不斷發展,都要依靠第三方面的工作,或者說都受第三方面工作的制約。第三方面工作是第一方面工作在社會信息化的新形勢下的繼續,也是第二方面工作在社會信息化的新形勢下的繼續發展和拓展。
三、電子計算機技術發展在檔案管理現代化的運用
運用快速發展的計算機技術,實現檔案管理的現代化驗室 1、努力使檔案信息化建設與本地區或本單位信息化建設同步。2、把信息化作為檔案基礎業務建設的重點內容。出于信息技術的廣泛采用和電子政務的快速推進,使檔案基礎業務建設的重心向檔案信息化建設轉移。3、堅持檔案信息化建設“發展、服務、安全”三項基本原則。(1)堅持把檔案信息資源建設作為檔案信息化建設的基礎工程和優秀任務。檔案信息資源建設,應該建立對現有館藏資料、檔案和文件的數據庫;對文件目錄實現機檢。由于計算機的普及使用,電子文檔成為新時期檔案工作的對象,所以管理人員在工作中要對電子形式的文件、檔案采用科學的方法和技術管理好,否則電子文檔的丟失的損失是巨大的。管理和利用電子文件,是今后檔案管理工作的重心。(2)堅持把實現檔案信息資源共享、提高檔案信息利用服務水平作為檔案信息化建設的根本目的。(3)堅持把建立和完善檔案信息安全保障體系作為檔案信息化建設的關鍵環節。
計算機檔案管理系統一般具有輸入、輸出、修改、插入、打印、統計、檢索、查詢、刪除等功能,同時計算機還具有判別、診斷、篩選的功能,利用這些功能可進行檔案的鑒定工作。運用計算機進行檔案的現代化管理具有占用空間小、 儲存信息量大、應用能力強、傳輸速度快等特點,能及時、大量地提供檔案信息,提高了工作效率,是檔案管理史上的一大飛躍。電子文件作為一新型的信息載體出現在檔案領域,以磁性材料和光學材料為載體的電子檔案,將逐步替代傳統的紙質檔案載體,在檔案領域占主導地位,給檔案工作注入生機和活力。 運用計算機管理檔案工作,須加速實現檔案工作人員素質現代化,檔案工作人員素質現代化的主要內容是管理思想的現代化。如果檔案人員沒有現代化意識,就會影響檔案管理現代化的進程。檔案工作的性質決定了檔案工作者既是專業型人才,又是管理型人才,只有擁有一批具有高素質的新型檔案人才隊伍,檔案事業才能不斷興旺發達。 檔案工作人員要熟悉檔案業務,認真學習、深刻領會和掌握檔案行業標準,樹立高度的工作責任心,做好檔案 據的錄入工作,積極參與檔案學術研究,不斷提高理論研究水平。檔案工作者肩負著歷史的職責,有義務將接收的所有檔案運用計算機管理,豐富科技信息資源,推動科研事業的發展。實踐證明計算機管理檔案既提高了科技檔案的管理水平,也促進了管理工作進一步向科學化、系統化和規范化方向發展。
四、檔案信息化建設的重要意義
信息化為檔案事業發展帶來了前所未有的挑戰和發展機遇。廣大檔案工作者普遍認識到,加強檔案信息化建設,是檔案事業適應時代相社會發展的必然選擇,是加強檔案管理現代化的客觀要求,是提高檔案信息服務水平的必由之路。檔案信息化建設是國家信息化建設的一個重要織成部分。檔案信息化建設對于檔案事業的新發展具有十分重要的現實意義和深遠的歷史意義。
[摘要]美國的電子計算機研究是由軍事部門開始的。20世紀40年代,由J.普雷斯特·埃克特(J·Presper Eckert)和教授約翰·W·莫克利(John W·Mauchly)二人共同開發的第一臺計算機叫電子數字積分計算機(ENIAC),后來約翰·馮·諾依曼(John von Neumann)參與其中,使計算機得到改進。計算機是由美國政府和軍隊投資的,成批生產后,首先主要售給了政府和軍隊,后來才逐步用于商業。美國軍隊有意把計算機技術傳播到民間,因而大學變成計算機研究的主要基地,促進了計算機科學的飛速發展。
[關鍵詞]20世紀 電子計算機 美國政府 軍隊
龐帥(1987-),男,內蒙古鄂爾多斯人,同濟大學碩士研究生。研究方向:軟件工程。
早在第二次世界大戰期間,為了戰爭的需要,美國的軍事科研部門組織了大規模的高速計算機的開發項目,其目的是為軍事服務,經過一系列的研究,終于有了結果,在20世紀40年代,第一臺電子計算機誕生了。這臺電子計算機的準確名字叫“電子數字積分計算機”,英文叫“ENIAC”,計算機界一般認為,它是第一部真正意義上的電子計算機。這臺電子計算機的研制是由陸軍軍械部投資的,開始的時候,與炮兵的發射計算距離有關。電子數據積分計算機是由美國賓夕法尼亞大學的教授J.普雷斯特·埃克特(J·Presper Eckert)和教授約翰·W·莫克利(John W.Mauchly)二人共同開發的。電子數據積分計算機處理數據時,依靠的是硬件,沒有軟件的概念。直到1944年,約翰·馮·諾依曼(John von Neumann)教授參與到正在從事的新的機器——電子積分數字計算機的研制隊伍中,他們三人夜以繼日地潛心研究,終于研制出新的替代硬件概念的存儲程序的電子計算機,這種計算機非常有利于對存儲的內容進行修正。
約翰·馮·諾依曼對存儲程序的計算機這一抽象概念的提出,基本奠定了后來計算機發展的邏輯基礎,并得到了快速的推廣。雖然約翰·馮·諾依曼基本理論體系在20世紀50年代很快在全美國的計算機界非常流行,但在這時,計算機的硬件仍然與軟件捆綁在一起,密不可分。到了1970年以后,與硬件分離的真正意義上的軟件才出現并慢慢得以發展。
美國第一臺可操作的有使用價值的計算機SEAC是在1950年被開發出來的,后來又造出了不少的改進版計算機。計算機公司把這些批量生產的計算機賣給了聯邦政府和軍隊。下面是一些典型的例子:
例一,旋風(Whirlwind)計算機,是在1949年由麻省理工學院開發出的計算機,這款計算機被20世紀50年代美軍的SAGE戰略航空防御系統所采用。這套防御系統,是當時世界上最先進的防御系統。
例二,航空科學學院計算機,1951年由高級學習研究所的馮·諾依曼根據他的EDVAC計算機模型和后來的一些研究開發出來,這項研究經費是由美軍的陸軍部、海軍部和無線電公司等單位提供的,計算機生產出來后,賣給了軍隊。
例三,國際商用機器(IBM)701,1953年由IBM公司研制成功,IBM公司把大多數的計算機賣給國防部,國防部把這種計算機當做科學儀器使用。
例四,通用自動計算機(UNIVAC),是在1953年由雷明頓·蘭德(Remington Rand)公司研制成功,這款計算機被美國政府機構、美國人口普查局以及私營企業買走,大大提高了美國政府機構的辦事效率。
以上說的是計算機硬件,下面說一說計算機的軟件。計算機的軟件工業在發展的早期,和計算機的硬件一樣,大部分都賣給了聯邦政府機構和軍隊。下面,是美國國防部從1959年到1990年31年間采購計算機軟件部分支出數據。
上表反映的數據是美國國防部在計算機軟件上的支出,從1959年到1990年31年間增長了80多倍。
從以上論述可以看出,在計算機發展的初期,美國在投資和購買兩個方面,都以政府機構和軍隊為主,但20世紀80年代以后,商業購買的計算機數量逐步超過了政府和軍隊,成為市場的主體。
在計算機的研究和生產方面,美國軍隊一直有這樣的理念,迫切希望計算機技術廣泛流傳到民間,希望大學及民間人士參與其中,希望更多的機構和人員參與到計算機的研究、制造和銷售的渠道中,在這種思想指導下,美國有許多機構和個人進入到計算機這個行業,在這種情況下,產生了許多“克隆品”,例如ILLIAC,數學分析器數值積分器MANIAN,AVIDAC,等等。但這并不是美國計算機的主流。恰恰相反,美國軍隊對于計算機技術的開放態度,極大地激發了計算機研制和進步的活力。首先表現在美國各大學對計算機的研究,發揮了中流砥柱的優秀作用。在20世紀的美國,大學是對計算機的硬件和軟件進行基礎性研究和應用性研究的最重要的基地。促進了硬件和軟件的源源不斷推陳出新,不斷進步。大學又是培養計算機行業高級工程師和科學家的搖籃,在計算機技術公開和開放的環境中,研究人員之間不斷地交流、切磋,使大學成為名符其實的計算機工業傳播和創新的基地。
在這種公開、開放的環境中,美國的大學常常為工廠和大學之間,也為軟件和計算機科學的國防研究和民用研究之間提供了取長補短、優勢互補以及信息交流的渠道,這樣,促使美國的計算機產業成為全民的產業,成為欣欣向榮、飛速發展的產業。相比之下,蘇聯、英國、日本等國家,在20世紀,把計算機當做保密的軍事技術,參與的人數少,缺乏競爭的活力,被美國遠遠地甩到后面,望塵莫及。對于軍事工業和民用工業的關系,美國人的做法值得我們借鑒。