時間：2022-09-24 23:08:43
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12篇電氣控制設計論文，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。
在家庭照明設計上，根據人們的日常生活習慣，對家庭照明進行規劃、改造設計。大多數人的習慣是:晚上回家開門后，直接在門口開啟門廳照明燈，根據情況開啟廚房或客廳照明燈(這些均在有照明情況下進行，為節省投資，這部分不做改動)。吃過飯后，在客廳看一會電視，然后有的直接睡覺，有的進入書房看書或上一段時間的網再睡覺。
因此，根據實際需求，在客廳配置控制面板1，在原有照明控制開關的基礎上進行改造。控制面板主要配置:客廳射燈、燈帶、主照明燈開關、餐廳燈帶、門廳照明燈開關、主臥照明燈控制按鈕、書房照明燈控制按鈕、防盜控制開關、鬧鈴控制開關。上述設計可實現主人在離開客廳時開啟主臥或書房的照明燈，關閉客廳照明燈。在書房門旁4配置主臥燈控制按鈕、書房燈控制按鈕，主人在書房完成工作后，開啟主臥照明燈，關閉書房照明燈，進入主臥室。主臥門旁和床頭配置照明燈控制按鈕5，在臥室內對照明燈進行開、關控制。
在廚房配置燃氣泄漏檢測開關2，檢測到泄漏信號進行報警，報警設計為鈴聲報警10秒。在次臥配置床頭求助按鈕3，當家中有臥床老人時，通過按鈕進行鈴聲求助;對于家中有幼兒的，也可改為夜晚被子未蓋好的檢測信號，如被子偏離位置過大，檢測開關則進行鈴聲求助。
在入戶門、陽臺、各個窗戶上安裝檢測開關，在主人入睡后啟動午夜時段報警，當有人非正常從門、窗進入時啟動防盜10秒報警;在主人離家時，合上客廳控制面板上的防盜控制開關，10分鐘后啟動防盜報警程序，報警設計為鈴聲報警10秒。
在主人上班或孩子上學期間，合上客廳控制面板上的鬧鈴控制開關，通過手機與LOGO!通訊軟件或LOGO!操作鍵設定早晨起床時間和午休起床時間，進行5秒鐘鈴聲叫醒服務。
設計部分插座具有現場手動與遠程自動通電控制功能，利用手機進行遠程控制，比如在廚房設計帶旁通開關控制的插座，節假日主人在家，合上開關利用該插座插上電飯煲進行煮飯。在上班時間，斷開該開關，利用LOGO!的輸出二端點與此控制開關二端點并聯，淘好米放入電飯鍋后加入適量水，把電飯鍋插在該插座上，快下班時，主人可通過手機與LO-GO!通訊，控制LOGO!的輸出進而控制此插座通電進行煮飯。
根據產品功能介紹，該款家用多功能安防與電氣控制系統需要8路數字量輸入和三路數字量輸出。系統控制器采用西門子LOGO!230RC控制器，控制器有8個數字量輸入4個數字量輸出。根據客戶定制需求，可選用擴展模塊采用一個LOGO!DM8/24R(四個數字量輸入端口，四個數字量輸出端口)。系統數字量輸入資源分配為:I1主臥按鈕，客廳、書房、主臥等處四個主臥按鈕并聯后接入，單次操作為開主臥照明燈，雙次操作為關主臥照明燈;I2書房按鈕，客廳、書房二個主臥按鈕并聯后接入，單次操作為開書房照明燈，雙次操作為關書房照明燈;I3次臥床頭求助按鈕或蓋被檢測拉線開關，有信號時進行3秒求助鈴聲報警;I4燃氣檢測開關，有信號時進行10秒鈴聲報警，通過手機可進行遠程監控、信息查詢;I5防盜檢測，門、窗等處七個檢測開關并聯后接入，有信號時進行10秒鈴聲報警，通過手機可遠程進行信息監控查詢;I6鬧鈴開關，有信號且達到設定時間則進行5秒叫醒鬧鈴服務;I7與I8防盜開關，I7有信號則進行時段報警，即主人入睡后當I5防盜檢測到信號則進行10秒鈴聲報警，I8有信號則進行全天候報警，當I5防盜檢測到信號則進行10秒鈴聲報警，報警信息通過手機可遠程監控、查詢，當I7與I8均有信號時，具有時段報警與全天候報警功能。系統數字量輸出資源分配為:Q1主臥照明燈控制，Q2書房照明燈控制，Q3鈴聲控制，Q4插座控制。
3家用電氣控制系統調試
(1)主臥與書房照明燈異地控制，采用單次按鈕接通為開啟照明燈，雙次按鈕接通為關閉照明燈。
(2)次臥床頭求助按鈕3，當家中有臥床老人時，通過按鈕進行3秒鈴聲求助;對于家中有幼兒的，也可改為夜晚被子未蓋好的檢測信號，如被子偏離位置過大，檢測開關則動作，進行3秒鈴聲求助。
(3)廚房燃氣泄漏檢測，檢測到泄漏信號進行報警，報警設計為鈴聲報警10秒。采用LOGO!0BA7模塊，通過通訊主人可以利用手機遠程進行信息查詢。
(4)門窗檢測開關，在主人入睡后啟動午夜時段報警，當有人非正常從門、窗進入時啟動防盜10秒報警;在主人離家時，合上客廳控制面板上的防盜控制開關，10分鐘后啟動防盜報警程序，報警設計為鈴聲報警10秒。采用LOGO!0BA7模塊，通過通訊主人可以利用手機遠程進行信息查詢。
(5)合上鬧鈴控制開關，通過手機與LOGO!0BA7模塊通訊軟件或LOGO!操作鍵設定早晨起床時間和午休起床時間，進行5秒鐘鈴聲叫醒服務。
(6)廚房安裝旁通開關控制插座，旁通開關斷開時，插座受LOGO!的輸出控制，程序采用利用存儲器數據進行比較，當大于某數據時LOGO!產生輸出信號接通插座通電，根據實際情況確定通電一段時間后自動修改存儲器數據，使插座斷電，以防電器通電時間過長產生安全事故。如，電飯鍋由于使用年限較長，飯煮好后不能自動斷電，長時間通電引起電飯鍋導線過熱絕緣損壞，很容易造成火災。主人可通過手機與LOGO!通訊，改寫存儲器的數據，進而達到控制LOGO!的輸出使插座通電。
4結語
[關鍵詞]電工技師論文論文撰寫要求
一、電工技師論文的作用及分類
電工技師(高級技師)論文是其在總結研究本職業(工種)領域中的有關技術或業務問題時，表達其工作或研究過程及其成果的綜合實用性文章，是維修電工技師從事本職業(工種)的學識、技術能力的基本反映，是科學研究成果和工作經驗總結的文字體現，也是個人勞動成果、經驗和智慧的升華。技師專業論文是社會實踐活動的產物，是撰寫者在長期的社會生產實踐中不斷總結經驗，努力學習理論知識，不斷追求和探索所取得的研究成果的文字存在形式，撰寫技師專業論文是培養人才、選拔人才和保證人才質量的重要途徑之一。
按電類技師本身的內容和性質不同，一般電類技師論文分為：專題型、論辯型、綜述型和綜合型。按電類技師論文具體涉及內容的主要有：維修電氣經驗總結類、技術革新類、新產品開發類和四新技術推廣類。
二、電工技師論文撰寫的要求
撰寫電工技師專業論文，既是一個艱苦的思考、探究和再學習的過程，又是一種復雜的創造性勞動，需要對工作實踐、技術革新和技術改造等做出客觀的評價。
1.注意論文的科學性。科學性是指電工技師專業論文的基本觀點和內容能夠反映事物內在的基本規律。電工技師專業論文的科學性來自對客觀事物周密而詳實的調查研究，掌握大量豐富而切合實際的材料，使之成為研究論述的基礎。
2.注意論文的翔實性。電工技師專業論文要求作者所提出的觀點、見解確實是屬于自己的。那么，要使自己的觀點能夠得到普遍的承認，就一定要拿出有說服力的論據來證明自己的觀點是正確的。這樣，就應該在已掌握的大量材料中選擇具有典型性、代表性的關鍵證據來證明。
3.內容正確、語言簡明。撰寫技師專業論文應當力求言簡意賅，無多余的字句。對論文的內容不要進行藝術性渲染和夸張；切忌不適當地夸大個人在技術革新和技術改造中的貢獻；更不能將技術問題的爭論引入政治觀點。同時，在撰寫技師論文時，要注意按照撰寫格式進行撰寫，并熟練應用。
三、電工技師畢業設計論文的選題
論文的選題必須立足于總結工作成果與實踐緊密聯系上。在對已獲得的大量素材進行分析、歸納和研究的基礎上，提出問題，確定寫作的基本方向。
1.論文的選題原則：準確恰當、提高創新和可行實用。
(1)準確恰當。論文的選題要提得準確恰當，面向實際，著眼于社會的需要，確實是生產實踐中亟需解決的問題。選題一定要與生產實踐相結合，與自己的工作領域相結合。
(2)提高創新。創新性原則是指選題要有新穎性、先進性，有所發明，有所發現，以推動本職業(工種)的發展。遵循這一原則，選題時必須注意選擇位居本職業(工種)較前沿的并具有普遍意義的課題；選擇填補空白的課題；選擇補充前人學說的課題；選擇突破禁區的課題；選擇借他山之石可以攻玉的課題，即借用其他學科的新理論、新技術、新工藝和新材料，從新的角度進行研究、驗證或論證來解決本職業(工種)中的老問題或疑難問題的課題。
(3)可行實用。可行實用性原則是指要選擇有利于發揮個人的聰明才智，有完成的把握，同時也符合自己的志趣、適合個人能力的論題。
2.論文的選題方法
(1)選擇能發揮本人特長的論題。申報電工技師(高級技師)的人員，都具有相當長的本職業(工種)專業工作的經歷，在理論與實踐的結合上有自己的獨到之處和技術特長；而預備技師在學校學習4～5年，理論知識特別是新技術的知識非常充實，但實踐經驗欠缺。
(2)選擇具有突破性的論題。申報電工技師(高級技師)的人員長期工作在第一線，對于生產實踐中出現的問題最有發言權。如果敏銳地抓住問題的關鍵處，加以研究，就能形成應用性極強的專業論文。
(3)選擇具有普遍性的論題。所謂具有普遍性的論題是指在生產實踐中有廣泛的用武之地的課題。例如，用現代電氣技術改造機床的電氣控制問題、變頻技術在中央空調系統的應用問題及電梯的技術改造和維修技術問題等。有些問題看似簡單，但實際上有很多需要進一步研究總結的內容，這些都屬于具有普遍意義的論題。
3.論文的推薦選題
(1)典型PLC控制系統的設計、安裝與調試。機械手的PLC控制系統設計、安裝與調試；組合機床PLC控制系統設計、安裝與調試；立體車庫控制系統設計、安裝與調試；材料分揀裝置的PLC控制系統設計、安裝與調試。(2)典型低壓電氣柜的設計。兩臺三相異步電動機動力控制電氣柜的設計、安裝與調試；變頻調速控制柜的設計、安裝與調試；總計量配電箱設計、安裝與調試。(3)供配電系統的設計。某通用機械廠供配電系統的電氣設計、安裝與調試；某學校生活區配電系統設計、安裝與調試。(4)電子技術應用設計。三相正弦波變頻電源的設計、安裝與調試；晶閘管串級調速系統的設計、安裝與調試。(5)典型單片機控制系統的設計。基于單片機和LCD的電子鐘的設計；數字鐘的設計與制作等。(6)機床電氣控制系統改造。Z3050型搖臂鉆床PLC改造；M1432A型萬能外圓磨床PLC改造；T68型臥式鏜床PLC改造；B2012A型龍門刨床PLC、變頻器改造等。(7)樓宇自動化技術及維修。電梯控制線路的安裝與維修；無塔供水系統控制線路的安裝與維修等。
總之，加強對電工技師畢業論文的指導，可使他們通過論文的寫作，在以后的工作崗位上更好地發揮技術帶頭人的作用，為高層次實踐經驗和科研成果轉化成現實生產力打下堅實的基礎。
參考文獻:
[1]王建.國家職業資格證書取證問答[M].機械工業出版社,2006,3.
[2]機械工業技師考評培訓教材編審委員會[M].維修電工技師培訓教材.機械工業出版社,2001,3.
【關鍵詞】石英；拉管；電氣控制系統
1電氣控制系統設計
1.1電氣控制系統原理簡介
電氣控制系統的實質就是它可以按照操作者所需要的方法是機器、內部結構和其它任意的可以改變的因素改變運作方式，從而實現操作者的運作需求。它的基本的工作原理就是通過檢測出被輸出量的實際數值，然后將它與輸入數據進行比較獲得之間的差值的過程。通過差值的比較然后進行具體的調控作用進而消除這種差值。從而實現輸出值與輸入值相對應。電氣控制系統主要包括每個部分開關的合、分，開關狀態和設備狀態報告和報警設置，模擬系統的及時顯示。我們可以運用電氣的控制運行原理來進行簡單的操作，有助于我們細致的分析電信線路，從而有助于準確的排除電路故障。PLC一般情況下由CPU、儲存器、輸入和輸出接口、電源等幾個部分構成。比較經典的是西門子的CUP為八路輸入和六路輸出，它可以實現定量的模擬量的調控，以及不同模塊的擴展，尤其是在點位比較少的情況下應用及其廣泛。
1.2新型電氣控制設備的工作原理
因為采取了合理的系統電氣控制系統，合理的解決了原始系統內部現有的各方面的不合理之處，新型的電氣掌控裝置的熱度維持效果更好。精確控制溫度的高低，精確掌握數字的精確度，利用智能化電氣裝置操作設置上位機接口和記錄儀器的接口，使用熱力感應的升溫方式，保溫性能比較強，溫度控制穩定。一次性整體焊接，速度快，而且節約能源省電，操作簡單易上手，受熱均勻。新型原理的設備的電氣控制設備節約能源程度更高，效率高。在條件相同的工作環境下，僅需要配置1臺中頻率電源和若干部通用型熱感應增溫器，達到在不同環境下升溫的最終目的。
2爐前變壓器
2.1爐前變壓器的的功能和工作原理
前變壓器不是傳統概念下的標準工作設備，它的工作原理就是將輸入前是四百伏的電壓轉化為24伏的電流的性能。以達到加熱爐體可以調制為2300攝氏度高溫的最終目的。通常被安裝在電線桿或者店所內使用，一般情況下可以實現將六～一千伏的電壓進行降低到四百伏左右。配電電力變壓器是靜態的電氣控制設備，它可以實現將某個確定的準確地電壓值的交流電壓（電流）變成和它頻率相等的另一種或幾組任意的數值不同的電壓（電流）的設備。
2.2爐前變壓器的設置
非標爐前變設備規格明細如下：調控信號的輸入以及輸出：4-20mA、0-10mA、,0-5V、0-10V、1-5V、2-10V、PWM等相同信號輸入，輸入阻抗：120Ω（4-20mA輸入方式時）負載額定電壓范圍：240V、360V、420V、640V、1180V。降溫方法：10A~30A自動冷卻，50-1200A風能冷卻，1000A-3000A風吹冷卻、自動冷卻。掌控方法：調壓移相和過零周波調功一體化技術，可實現平衡電流、平衡電壓、平衡電功率等閉環調控以及雙閉環三相整流直流電源。
3總結
隨著研究的的不斷發現和新的進展，石英拉管設備和其他大部分相同類型設備的不同之處在于對系統運行的穩定性提出了很高的要求。普通的石英拉管生產線假設出現了問題，就可以對系統提出暫停運行的工作要求。然后工作人員進行維修和護理，但是如果是屬于高端的石英產品出現技術環節的故障和失衡，則有可能導致財產損失，然而石英拉管熔爐設備出現系統上的工作失衡現象，就可能出現坩堝炸裂以及有可能對工作人員的身體健康造成嚴重的損害。所以石英生產線設備必須具備非常穩定的安全性。石英連熔爐設備與以往間歇式熔爐設備相比，具有明顯得進步之處和不同之處，最近幾年石英拉管設備的應用一直是國內甚至國外同行業的關注熱點。然而目前階段國內石英行業對石英熔爐設備的研究還處于剛開始時間階段。研究連熔爐設備一直是石英拉管開發技術的開發重點，在未來石英設備的應用及開發具有較大的實用價值和實踐價值。
參考文獻
[1]徐利華.熱工基礎與工業窯爐[M].西安：冶金工業出版社,2006(06).
[2]張美杰，程玉寶.無機非金屬材料工業窯爐[M].西安：冶金工業出版社,2006(01).
[3]王學濤,曹玉春,蘭澤全.工業窯爐節能技術[M].天津：化學工業出版社,2009(07).
[4]胡國林，陳功備.窯爐砌筑與安裝[M].武漢：武漢理工大學出版社,2005(05).
[5]陳金方.玻璃電熔窯爐技術[M].天津：化學工業出版社,2007(08).
[6]張浩運.單晶硅生長用石英坩堝[M].北京：中國建材工業出版社,2007(10).
[7]王玉芬.石英玻璃[M].天津：化學工業出版社,2007(01).
[8]丁富榮.輻射物理[M].北京：北京大學出版社,2004(10).
【關鍵詞】電氣控制 PLC技術 教學實踐
可以把“電氣控制與PLC技術”看做是“工廠電氣控制”和“可編程控制器（PLC）”兩門課組合而成，該課程是高校電氣工程類及機電一體化類專業的一門重要專業課程，它具有很強的實踐性和綜合性，既講理論，又重實踐與運用，對不少學生的就業有著重要的影響，因此，這門課程的教學實踐值得探究。
一、整合課程教學內容，突出技術能力培養
《電氣控制與PLC技術》是《電氣控制技術》與《PLC技術》的整合。課程教學內容的整合是實踐教學模式改革的核心，我們堅持從技術應用能力和綜合素質培養的角度出發，實現“知識本位”向“應用能力本位”的轉變。精簡、整合理論教學內容，強化實踐能力訓練。
本課程需解決的技術能力是：電氣控制技術應用能力、PLC基本原理與應用技術、SFC編程能力、功能指令應用能力、系統設計與維護能力。按這些應用能力，重新構建了實踐教學內容體系，提高實踐教學比重到60％。
因此，在課程內容教學安排上，注重相關課程（如電機及拖動、單片機控制技術、傳感器與測試技術系統等）在本課程中的融會貫通，采用循序漸進的方式，分析現代設備的結構、電氣控制原理、電氣控制主回路及控制回路、局部電路及整體分析、原理設計及工藝設計，從實驗到實訓，由易到難，逐步建立起現代設備電氣控制原理分析和故障診斷的方法。
二、多種教學方法并舉，有效增強教學效果
（一）啟發型教學模式
教學手段應靈活多樣，課堂教學和開放教學相結合，鼓勵學生自主學習，培養個性化。應當把“啟發式教學”作為指導思想，力爭做到“三個結合”（即理論講授與實踐教學相結合，教師講授與師生討論相結合，課內教學與課外研究相結合）。圍繞課程的重點內容、重要概念，師生共同提出新問題、進行新思考和討論，達到互相啟發，激發創新思維的火花，培養學生強烈的創新意識。
（二）采用多媒體課件的教學方式、增加教學直觀性和趣味性
充分利用多媒體圖文并茂，聲形相映，活潑有趣等優點，利用其交互給人以身臨其境的感覺，使教學過程變得簡單而有趣，更具有吸引力和趣味性，進而提高學生的學習積極性，激發學生自主學習的欲望，變被動學習為主動學習，進而提高教學質量。
在教授低壓電器元件模塊中，利用動畫課件演示電器元件的結構和工作過程，講解電器元件的功能和工作原理，學生從視覺上獲得了直觀的感性認識后，理解起來可以達到事半功倍的效果。如在講授熱繼電器在電動機過載保護作用時，對于發熱元件的熔斷、傳動結構的連鎖、觸點的動作等問題，學生理解起來一直有相當的難度，但利用多媒體的動畫技術將熱繼電器過載保護的動作過程動態地展現出來后，學生很容易地就接受了。
三、增加不同機型和多種編程軟件的教學
PLC的機型很多，在該課程中只安排了一種機型，即三菱FX系列PLC的學習，為了擴展學生的知識面，以及為了和以后的就業崗位接軌，必須要了解和學習其他機型。不同的機型之間雖然有相通的地方，但各有特色，即使是二菱FX系列PLC，也有著多種相關的軟件，如FXGP／WIN—C編程軟件、MCGS組態軟件、FX—PCS—DU／WIN—C畫面創建軟件、GX Developer和GX一Simulator軟件等。所以，通過多媒體課件，豐富了這部分的內容，學生可以自主的學習相關的知識，為學生課后進行自我學習提供了一個很好的學習平臺。本課件設計的大量的動畫、視頻和圖片能有效地解決教學中的難點和重點，豐富教學內容。
四、加強“雙師型”師資隊伍的培養
高職教育由于教學時空跨度大，學生起點與目標也存在較大差距，這就決定了從事高職教育的教師必須是“雙師素質”型的。由于當前教育管理體制的局限性，教師一般都是完成高等教育后便開始了教育工作，幾乎脫離了生產實踐，缺乏實際操作的經驗和技能，缺乏實際動手能力。要解決這個問題，可以通過兩個途徑：一方面通過一些鼓勵性的政策措施，分期、分批將有系統理論知識的教師送到企業生產第一線中去頂崗實踐，在實踐中掌握實際運用技能，提高自身的實際動手能力，通過從企業獲得的直接信息反饋，推動教育體系和教學內容的改革。另一方面可以從行業或企業中引進具有豐富實踐經驗、相關職業能力強的技術人員作專職或兼職教師，以此優化高職教師隊伍的知識素質和專業技能結構，使理論型與技能型教師相互轉化，從而推動“雙師素質”型教師的培養與建設。
五、加強實踐教學
為提高電氣控制及PLC課程的教學質量，教師除了在課堂上要深入理論知識的教學外，還要更加注重實踐教學環節的教學。為此，應采取如下措施：
（一）利用現成的教學模型進行二次開發
建立PLC實驗室，購置先進的教學模型，如機械手控制模型、立體倉儲模型、四層電梯模型、八層變頻調速電梯模型、挖掘機控制模型、吊車模型等單機PLC控制的模型，但為了避免學生對這些模型失去興趣，為了充分利用這些價值不菲的教學模型，可以研發現代化物流倉儲控制系統、基于現場總線的PLC實訓實驗室。這些二次開發的新的教學裝置與企業現場的實際控制接近，學生的興趣高，教學效果好，由于是在原來的模型的基礎上進行的二次開發，所以成本低。
（二）重教改實踐，強能力培養
以技術應用能力和綜合素質培養為目的，構建實踐性教學模式，通過校企合作，將校內外實訓基地作為平臺，強調學以致用。畢業生通過在企業生產的第一線的實踐，提高實際操作能力和技術應用水平，綜合提升學生的專業能力、個人能力、方法能力。教師以工程案例為核心實例，教和練有機結合，調動學生學習積極性，使這一課程易學、易懂和易運用。
在與一些小型高科技企業的合作過程中，青年教師進企業進行訪問工程師培訓，擔任企業技術顧問，鍛煉了教師的實踐能力，在與企業共同研制實訓設備的開發過程中，鍛煉了開發創新能力，激發了教師們教學改革和教學研究的積極性；在積累豐富改革經驗的基礎上，爭取發表教學研究論文，活躍學術氣氛，取得科研成果。
（三）積極采用基于工作過程的項目教學法
實施項目教學法能實現以實踐為導向，學生為主體，是從職業的實際出發選擇具有典型性的案例作為教學內容的教學方法。在教學過程中，通過教師的指導，學生按照問題的要求搜集、選擇信息資料，通過小組的共同研究，創造性地去解決問題，得出結論或完成任務。項目教學法改變了傳統教學方法中教師為主體的局面，學生由被動、應付地學習轉變為主動探究。
例如，在PLC實現電動機的Y一啟動項目中，由于項目的實施涉及原理圖繪制、梯形圖設計、接線圖繪制、接線和調試等方面，學生既沒有時間也沒有精力把一個項目所有內容全部做完。因此，可考慮分組實施。為了確保每個學生能夠在各個方面都得到訓練，可進行交叉分組。即在不同項目的實施中，讓學生參與到不同的分組之中，扮演不同角色以便在各個方面都得到鍛煉。
【參考文獻】
［1］孫平，張德升.從實踐性教學改革出發探索綜合應用人才的培養[J]. 河南機電高等專科學校學報，2000（3）：96.
關鍵詞：單片機系統 , 污水處理,數據通信,智能儀表
Abstract: environmental protection inevitably involves the sewage treatment plant, and sewage treatment is effective and reasonable of related units of a difficult problem. We can use the computer system of the sewage treatment process of intelligent control, monitoring and management. Among them with the level of single chip microcomputer system as the core system, using intelligent instrument, and the opening of frequency conversion governor valve process control, is responsible for the control of all motor, electromagnetic valve switch quantity. Level 2 network system is responsible for data to take, and through the A/D converter and sensor of measurement and control system, accept control instrument all data, then processed data the data communication uploaded to PC network system level. Level 1 network PCS for the VC software program, real-time control and display of sewage treatment process, and all kinds of data quantity change value.
Keywords: SCM system, sewage treatment, data communication, intelligent instrument
中圖分類號：U664.9+2文獻標識碼：A 文章編號：
正文
1 研究需求
隨著我國工業生產的迅速發展，各種污染廢水隨意排放嚴重地影響著人們的生存環境。因此，污水的處理檢測系統在環境保護及經濟建設中顯得越來越重要。在工業污水處理系統中，為保證污水處理的正常進行，使排放的污水達到國家有關標準，電氣控制系統在其中起著關鍵作用。
好的電氣控制系統能保證在惡劣的工作環境中也能穩定、可靠、準確地進行污水處理監控工作，同時實現日常管理的信息化。對所控制的信息數據，如溶解氧、液位、pH值、電導率、溫度等能夠實現有效的檢測與控制。
2系統的設計
該系統采用二級計算機網絡系統分別負責監測、控制、管理，即采用一級和二級計算器網絡結構系統。系統采用分級控制結構，使控制參數的預置和現場狀況的數據測試控制由一級網絡系統實現。系統的總體結構如圖1所示。
圖1系統總體結構圖
2.1一級網絡系統
一級網絡系統采用微控制處理器，用高級語言VC++編制界面軟件。顯示單元能動態地顯示電機、泵、閥門所處的工作狀態、停止狀態和故障狀態。污水路、凈化水路采用不同顏色動態顯示。故障狀態可顯示故障產生的部位，pH值、溫度、溶解氧、液位等參數以直方圖形式顯示。圖形界面能實現現場工作狀態的同步監視，并可隨時打印所需要的各種數據。一級網絡微控制器的核心部分可與二級系統進行有效通訊，執行污水處理工藝要求的總體控制。
2.2二級系統
二級系統是由復合傳感器組成，負責各種相關數據的采集。它具有掉電保護數據存取區，可長期完整地保存相關參數及各種重要參數。二級系統的控制器，即智能儀表具有單獨的輸入按鍵及顯示器，能獨立完成信號，如pH值、溫度、溶氧、液位的采集工作。傳感器采用PH值、溫度、溶解氧、液位的復合傳感器，能直接測取相關數據。測量的數據經過A/D轉換傳送到數據處理單元，經處理的數據經過射頻單元傳送到一級網絡中心。
3系統的主要構成單元
電氣控制系統所涵蓋單元主要有操作控制單元、顯示單元、通信單元、傳感器單元等。系統里有很多數據需要檢測，按照設置的程序對數據進行處理，有效控制信號的輸入輸出。
（1）操作控制單元，操作控制單元單片機控制中心，負責所有流程的控制。
（2）顯示單元，顯示所有的監測數據，一般采用觸摸屏或者人機界面。
（3）通信單元，負責信號的傳輸，主要負責將二級網絡采集到的信息數據傳送到一級網絡中心和將一級網絡的控制命令信息傳送到二級節點。
4參數檢測
采用復合傳感器直接測取液位數據、PH值數據、溫度數據、溶解氧數據。
在污水池中，測量時通過被測液體內部的靜壓變化測量液位數據。在液位靜壓變化的作用下傳感器產生電壓信號，經溫度補償、電壓放大、轉換電路將信號轉換成標準信號從液體內輸送到液體外數據處理中心[1]。
溫度傳感器采用鉑熱電阻，傳感器侵入污水池中。在傳感器距離控制儀表很近的情況下，采用三線電路進行測量。測量的過程為：首先將得到的溫度信號通過轉換器變成電壓信號，經放大、A/D，然后分別送到三路控制中：一路主要做用是報警和控制，是一個控制信號，控制繼電器的輸出；一路為BCD碼和位控制掃描信號控制LED顯示；一路經D/A轉換為4~20 mA的標準信號，將這一信號送入控制器中，以此來控制電動調節閥，調節熱蒸氣量，進行閉環控制[2]。
pH值通過測量電極上有特殊的反應靈敏的玻璃觸頭，當玻璃觸頭和氫離子接觸時產生電位。電位由在氯化銀溶液中的銀絲作為參比電極測到。pH值的輸出信號很微弱，經放大后，將信號轉換成頻率信號傳送給控制器。
在生物污水處理廠中，它使用的是活性污泥，溶氧量的測量是非常重要的。對氧含量進行測量，不僅有利于尋找出最優的污水凈化方法，也有利于經濟的曝氣池配置的選擇。采用隔膜將氧量測量傳感器覆蓋起來，這樣就形成了工作電極的陽極和陰極，同時，陽極也能夠起到反電極以及參比電極的功能。隔膜能夠隔離電極與被測量的液體，可以有效的保護傳感器，不僅密封住電解質，同時也能夠阻止其他物質對其造成的污染。通過風機的鼓風，能夠增加污水中的溶氧量， [3]。
生物污水凈化系統的另一重要環節是電導的測量。通過將鹽、酸或堿等電解質加入溶液中，來改變電導，電導的測量是通過與侵入溶液中的電子線路，采用電導分析系統來進行的，將一個交變電壓信號加到傳感器上，通過分析器來測量信號的大小。在實際的調試過程中得知，對儀器進行準確的溫度補償，可以獲得較為準確的電導測量值，根據該測量值控制改變液體的含鹽量，從而對電導進行控制[4]。
5結束語
本文介紹了污水處理廠的控制系統設計，討論了二級計算機網絡控制系統，實現了污水處理的自動化管理。該設計可供一般污水處理廠電氣控制設計者參考，本設計系統經操作簡單，設計結構清楚，對污水處理起到良好的控制與監測作用。
參考文獻:
[1]程玉華，西門子S7-200工程應用實例分析[M].北京：電子工業出版社，2008.1.
[2]何獻忠.工業污水處理的PLC控制應用[J].湖南冶金職業技術學院學報，2004，43（4）：86-87.
[3]常曉玲.電氣控制系統與可編程控制器[M].北京：機械工業出版社，2004.1.
關鍵詞：三坐標測量機，坐標系，檢測，ZCR-CAD
三坐標測量機（CoordinateMeasuring Machining，簡稱CMM）是20世紀60年展起來的一種新型高效的精密測量儀器。它的出現，一方面是由于自動機床、數控機床高效率加工以及越來越多復雜形狀零件加工需要有快速可靠的測量設備與之配套；另一方面是由于電子技術、計算機技術、數字控制技術以及精密加工技術的發展為三坐標測量機的產生提供了技術基礎。目前，CMM在生產測試中得到了廣泛應用，它幾乎可以對生產中的所有三維復雜零件尺寸、形狀和相互位置進行高準確度測量，成為現代工業檢測和質量控制不可缺少的萬能測量設備。
CMM在檢測批量產品或單件產品時，通過編程可以提高測量速度，降低勞動強度。然而，在編程中坐標系的建立是后續測量的基礎，建立了錯誤的坐標系將致測量錯誤的尺寸，因此建立一個正確的參考方向即坐標系是非常的關鍵和重要的，它直接影響測量速度和數據精度。1 測量系統的組成
本文所用的數據化采集系統為CHXY-30-17-15CTJ型三坐標測量儀及相關軟件，系統結構包括三坐標測量機、電氣控制硬件系統、計算機以及測量軟件等，有X、Y、Z三個運動方向。電氣控制裝置包括主控制單元、電機驅動電路、數據傳送接口、電源和電源保護電路等。它與測量機和計算機連接，接收測量機的位置檢測信號后傳送給計算機。系統采用ZCR-CAD和Industry3DCam軟件，完成各種三維空間曲面的數據測量和造型設計工作。
2 坐標系的建立
ZCR-CAD 提供有三種建坐標系方法，我們可以按照設計和加工基準來建立嚴格準確的工件坐標系，在工件坐標系下直接測量，與工件在測量臺上的位置、方位完全無關。
2．1 3-2-1法
3-2-1法是最基本的建坐標方式，以平面元素為主要基準，適用于箱體類機加零件; 按照此方法確定一個坐標系，需要若干基準元素。典型的情況是：1、需要兩個方向矢量作為工件坐標系的兩個軸，第三個軸按右手法則自動算出。2、需要1-3個坐標點，確定工件坐標系的原點（3個分量）。在建坐標系的對話框上（圖1），相應地用第一軸、第二軸、原點(X，Y，Z) 對應于各個基準元素的選擇操作。
典型的建坐標系的過程分如下兩個階段：
第一階段：為了在零件上建立三軸垂直的坐標系，測量機軟件首先利用面元素確定第一軸，因為面元素的方向矢量始終是垂直于該平面的，當我們利用投影到該平面上的一條線來建立第二軸時，第一軸和第二軸就保證絕對是垂直的，這樣測量機軟件就建立了互相垂直的、符合直角坐標系原理的零件坐標系。具體方法如下：使第一軸選擇框為選中態；從元素列表框或圖形窗口選擇元素，使其索引名自動填入到對應的編輯框中。碩士論文，檢測。方法一：在對話框上選擇。用鼠標雙擊列表框內的元素索引名，該元素即被填入到第一軸的編輯框內，表示該元素已被選上。方法二：CAD圖形選取。將光標焦點從測量對話框移到CAD圖形窗口；框選測量元素，看到表示選中的藍色小框出現；光標焦點移回到測量對話框，點擊選取“CAD”，即可看到元素索引名自動填入到第一軸編輯框內的結果。
論文摘要：控制系統應滿足生產機械的工藝要求，在設計之前必須對生產機械的：性能、結構特點和實際情況有充分的了解，并在此基礎上來考慮控制方式，起動、反門設置各種聯鎖及保護裝置。
生產機械電氣控制系統是生產機械不可缺少的組成部分，它對生產機械能否正確與可靠地工作起著決定性的作用。一般，電氣控制系統應滿足生產機械加工工藝的要求，線路安全可靠操作和維護方便，設備投資少等。為此，必須正確地設計控制電路，合理地選擇電器元件。
對于比較簡單的控制線路，往往直接采用交流380V~220v電壓，不用控制電源變壓器口采用這一方案。動力電源電路中的過電壓將直接引進控制線路，這對元件的可靠工作不利。另外，由于控制線路電壓較高，對維護與安全不利，因此必須引起注意。對干比較復雜的控制線路，當機床電氣系統的電磁線圈超過5個小時，控制電路應采用控制電源變壓器，將控制電壓降到10v或24V。這種方案對維修與操作元件的作用可靠均有利。對于操作比較頻繁的直流電力傳動的控制線路，常用直流電源供電。若控制電壓過高，在電器線圈斷電的瞬間將產生很高的過電壓（可達額定電壓的十倍以上），這將對電器的作可靠性及使用壽命有影響。若控制電壓過低時，電器觸頭不易可靠地接通，影響系統的正常工作。直流電磁鐵及電磁離合器的控制線路，常用24V直流電源供電。
在保證控制線路工作的可靠性上，電器應可靠、牢固、穩定并符合使用環境條件，電器元件的工作時間要小（需延時的除外），如線圈的吸引和釋放時間應不影響線路的工作。電器元件要正確聯接電器的線圈，觸頭聯接不正確，會使控制線路發生誤動作，有時造成嚴重的事故。
線圈的連接兩個交流接觸器串聯接干交流電路中，由于接觸器線圈上的電壓是依線圈阻抗大小正比分配的，即便是兩個型號相同的交流接觸器也不能按串聯后接于其兩倍額定電壓的交流電源上，這是因為當其中一個接觸器先工作后，這個接觸器的阻抗要比沒吸合的接勉器的阻抗大，這個接觸器線圈電壓達不到共額定電壓而不吸合。同時線路電流將增加，有可能將線圈燒毀，所以，應將線圈并聯后再纏到其額定電壓值的交流電源上。觸頭的聯接設計時應分布在不同位置。電器觸頭盡量按到同一組上，以免在電器觸頭上引起短路。交流接觸器是兩個行程控制線路，在電器控制線路中，應盡量將所有電器的聯觸頭按在線圈的左端，線圈的右端直接按到電源。這樣，可以減少在線路內產生虛假回路的可能性，還可以簡化控制屏的出線和外部連接。
在設計控制線路，應考慮電器觸頭的接通和分斷能力。如果容量不夠，可在線路中加接中間繼電器，增加線路中觸頭數目。增加接通能力用多觸頭并聯，增加分斷能力用多觸頭串聯。控制線路的換接應當盡可能在電流較小的控制電路內進行，這樣安全可靠。
減少被控制的負載或電器在接邁時所經過酶觸頭數、電器的觸頭發生故障電路，就不能正常工作，這可通過觸頭韻合理布置來達到，每二一繼電器的接通就只需經過一對觸頭，工作較為可靠，盡量減少控制線路所用的控制電器數量和觸頭數量在滿足動作要求的條件下，所用的電器越少、觸頭越少，控制線路的故障機會率就越低，工作的可靠性也就越高。經過合并后都可以減少而簡化成線路，但是在合并觸頭時應當注意觸頭的額定電流是否允許利用轉換觸頭。兩對觸頭可以合并一對轉換觸頭而成為右線路。這種方法只適用干有轉換觸頭的中間繼電器。利用半導體二極管的單向導電性可以有效地減少觸頭數。所示電路是等效的。由干b和d應用了半導體二極管，減少了觸頭數目。這種方法用于弱電電器控制線路中既經濟又可靠。目前已在自動化磨床上應用。減少連接導線設計控制線路時，將各電器觸頭的位置合理安排，可以減少連接導線的數量。特別要注意，同一電器的不同觸頭在線路中應盡可能具有更多的公共連接線，這樣可以簡化接線上減少導線段數和縮短導線的長度。行程開關是裝在機床上的多繼電器與時間繼電器，是裝在控制盤上的要經過較長的距離。防止寄生電路控制電路在正常工作或事故情況下，發生意外接通的電路稱為寄生電路。若控制電路中存在寄生電路將破壞電器和線路的工作順序，造成誤動作。具有指示燈和熱保護的電動機正，反轉時控制線路丁在正常情況工作時，能完成起動、正反轉和停止的操作控翻。信號燈可以指示電動機的工作狀態在電動機過熱使觸頭斷開，會出現寄生電路。因電動機不能得到過熱保護口如把觸頭移到它串聯，可防止觸電路。
繼電按觸式控制線路在事故情況，應保證操作人員的安全和電氣設備、生產機械的安全，并有效地制止事故的擴大。在設計控制線路時，為了避免由干線路故障引起事故的可能性，必須在線路內采取一定的保護措施以確保安全。常用的保護措施有短路保護、過熱過電流保護飛零電壓保護、終端保護、聯鎖保護、油壓保護及其一些事故信號等。
電氣控制設備應考慮操作衙車、維修安全方便，有隔離電器、避免帶電檢修。控制線路可迅速而方便地由一種控制方式轉換到另一種控制方式，電器元件應留有備用觸頭，應留有備用電器元件，以便檢修、調整和改接線用。
在滿足生產要求的前提下，控制線路應力求簡其和經濟。盡量選用標準的環節，在保證正常工作的前提盡量減少元件的連接導線數量。
參考文獻
[1] 魏秉國. RC暫態過程演示板的制作[J]. 濮陽教育學院學報 ， 2001，（02）
[2] 李海. 建立暫態過程微分方程的一種方法[J]. 雁北師范學院學報 ， 1995，（06）
[3] 侯新杰， 李興毅， 趙曄. 串聯漏阻電容器暫態過程解的簡單計算和討論[J]. 物理通報， 1997，（07）
[4] 汪建民. “暫態過程”損失機械能[J]. 數理天地（高中版） ， 2008，（03）
【關鍵詞】全自動洗衣機；PLC；編程設計；步進指令；運行功能
Completely automatic washer control circuit PLC automatic control
Luo Jihong
（Hunan commerce professional technology institute，Hunan Changsha 410205）
Abstract：In view of the typical completely automatic washer actual control request，step-by-steps the STL instruction programming method using the Mitsubishi PLC sequential control，in the I/O assignment foundation，carries on the PLC trapezoidal chart programming，and analyzes the explanation to the procedure movement function.After the PLC hands-on simulation debugging，is completely consistent with the actual control request.
Key word：Completely automatic washer；PLC；Programming design；Step-by-steps the instruction；Movement function
1.引言
可編程控制器（PLC）是以計算機技術為核心的通用工業自動化裝置，它將傳統的繼電器控制系統與計算機技術結合在一起，具有高可靠性、靈活通用、易于編程和使用方便等特點，近年來在工業自動控制、機電一體化以及改造傳統產業等方面得到了廣泛的應用，被譽為現代工業生產自動化的三大支柱之首[1]。本論文針對全自動洗衣機的實際控制要求，運用三菱PLC技術中的經驗設計法，在I/O分配的基礎上，將整個全自動洗衣機實際控制系統分解為進水、攪拌、排水和清洗四個部分[2]，進行PLC梯形圖程序設計和程序功能分析。
2.控制要求
全自動洗衣機分為洗滌和清洗兩大工作過程，其工作周期和控制要求相同，故整個控制要求如下：
2.1 接通電源，開進水按鈕，等待到達額定水位，關進水閥門；
2.2 正轉洗3s停機1s反轉洗3s停機1s，反復100次；
2.3 開排水閥門，排水1min；
2.4 繼續開著排水閥門，高速正轉2min；
2.5 關排水閥門，開進水閥門，等待到達額定水位，關進水閥門；
2.6 正轉洗3s停機1s反轉洗3s停機1s，反復100次；
2.7 開排水閥門，排水1min；
2.8 繼續開著排水閥門，高速正轉2min停機。
3.I/O分配
全自動洗衣機的I/O分配，見表1。
4.I/O接線圖
5.狀態轉換圖
6.程序梯形圖
7.程序功能分析
7.1 洗衣機進水
當PLC處于等待狀態S0時，按下進水按鈕X0，計數器C1復位，同時狀態繼電器S20置位，輸出繼電器Y0得電，打開進水電磁閥；當到達額定水位X1時，狀態繼電器S21置位。
7.2 攪拌機正反轉
STL S21閉合后，輸出繼電器Y0失電，關進水電磁閥；同時輸出繼電器Y1得電，攪拌機開始正轉，3s之后，狀態繼電器S22置位，Y1失電攪拌機停止，1s之后，狀態繼電器S23置位，Y2得電攪拌機開始反轉，3s之后，狀態繼電器S24置位，Y2失電攪拌機停止，計數器C0計正反轉1次；當計數器C0未達到100次時，狀態繼電器S21置位，進入下一個攪拌正反轉周期。
7.3 洗衣機排水
當計數器C0達到100次時，狀態繼電器S25置位，輸出繼電器Y3得電，打開排水閥門，1min之后狀態繼電器S26置位，輸出繼電器Y3、Y4得電，打開排水閥門，并啟動高速正轉電動機，2min之后，計數器C1計數1次，排水完畢，洗濟周期結束。
7.4 洗衣機清洗周期
此時計數器C1未達到2次時，狀態繼電器S20置位，輸出繼電器Y0得電，打開進水電磁閥；當到達額定水位X1時，計數器C0復位，同時狀態繼電器S21置位，進入洗衣機清洗周期，完成攪拌機正反轉100次之后，再進行排水，排水完畢，計數器C1達到2次，PLC返回等待狀態S0。
8.結束語
以上全自動洗衣機的PLC程序經過上機模擬調試，與實際控制要求完全一致，方便實用。在程序設計上，本系統還可采用PLC基本指令編程法或經驗設計法。另外，由于論文篇幅原因，沒有繪制本系統的外部接線圖，讀者可對照I/O分配表進行設計（輸入接PLC內部工作電源，輸出接外部負載工作電源）。
參考文獻
[1]孫振強,王暉,孫玉峰.可編程控制器原理及應用教程[Z].清華大學出版社,2008(1).
[2]吳存宏.淺談PLC在全自動洗衣機中運用[J].家用電器科技,2000(8).
[3]蔣金周.全自動洗衣機的PC智能控制[J].機電一體化,2004(8).
[4]胡學林.可編程控制器教程(實訓篇)[Z].電子工業出版社,2004,168.
[5]石玉明,張屏.基于PLC的自動洗衣機控制系統[J].機械工程與自動化,2007(3).
[6]王盛.用PLC實現洗衣機的“一鍵式”全自動控制[J].硅谷,2008(11).
PLC的課程教學涵蓋電氣控制原理圖中主電路和控制電路的設計與維護、PLC控制程序的編寫與現場調試、整個PLC控制系統運行可靠性的測試等等，具有很更強的綜合性和實際應用性［3］。課程建設應該從教學內容、教學方法、實踐教學和實踐考核幾個環節鞏固和加強理論基礎知識的學習;在掌握基本知識的基礎上，通過實踐教學環節提高學生的實際操作能力，以迎合自動化專業領域的要求［4］。因此，加強實踐教學環節的課程建設具有非常重要的地位。傳統的實踐教學環節存在課時量少、形式單一、驗證性實驗較多等缺點，學生僅僅是對現有的程序進行驗證性測試，僅僅關注測試的現象而忽略實驗過程的中間環節，實驗報告形式單一，嚴重削弱學生對本課程的學習興趣，限制了學生實踐能力的培養。為了提高實踐教學環節的效率通過實踐教學和實踐考核兩方面進行改革和實踐，探索PLC應用技術課程在提高自動化專業實踐能力方面的有效性［5］。
2PLC實踐教學改革探索
2.1實驗教學環節的改革
PLC的實驗教學環節主要包括演示性、驗證性、綜合設計性三部分。傳統的實驗教學往往很少涉及綜合設計性這部分內容，只停留在主觀現象上，教師應該打破傳統實驗在時間和空間上的限制，增加綜合設計比例，同時將實驗延伸到課外科技活動中，開闊學生視野。比如，在“天塔之光模擬控制”試驗中，學生可以自行設計顯示造型，相當于自行提出設計方案，根據方案進行程序編寫呈現出不同的顯示效果;在“水塔水位控制”試驗中，針對一些故障的處理比如缺水、水溢出等的處理，讓學生盡可能針對細節性的環節進行程序的控制，增強學生解決問題的能力等等。課外科技活動的引入可增強學生對PLC應用的認識。鼓勵學生參加各項PLC競賽，比如全國信息技術應用水平大賽、校內的課外科技作品等等。以團隊的形式進行各項賽事，不但提高學生的實踐能力同時提高學生的團隊協作能力。從近幾年就業形式來看，參加過校外科技活動的學生工作能力較強，適應性較強，受到公司領導的好評［7］。
2.2實訓教學環節的考核
實訓也稱作課程設計，主要目的在于鍛煉學生發現問題和解決問題的能力。主要涉及電氣控制線路的設計、安裝及利用PLC完成相應控制要求的整體過程。根據課程進度及學生掌握的程度進行選題，然后分組測試。以往的課程設計主要集中在整個調試過程僅是專業成績較好的同學，其他的基礎知識較差的同學難以跟上整個進度，所以可以考慮在分組的時候成績好的帶動成績差的，或者針對基礎知識稍差的同學分配相對簡單點的題目，使每位同學都能參與到實際的操作中。具體過程如下:每個班級根據設備數量分成兩組以方便管理，每組時間為一周，分組方式采取強弱組合或者自由組合，這樣在選題的時候盡量做到難度適中，兩位同學共用一臺PLC實驗裝置。選題非常重要，需要代課老師根據學生實際情況選擇合適的題目以供學生選題。選題后進行任務分工，主要包括項目實施計劃，時間安排和任務分工，電氣控制線路的設計，PLC的選型論證，輸入輸出地址分配，PLC的輸入輸出接線圖，程序的編寫及調試等，完全按照工程設計的整體過程進行監控。教師在整個過程中僅起到指導和管理的作用［9］，這樣有助于學生團隊協作、自主學習及解決問題能力的鍛煉。
3PLC實踐考核的改革
3.1PLC實驗教學環節的考核改革
實驗環節的考核應該從單一到多元化方向改革，不是僅關注學生的實驗結果，而是整個的實驗過程［11］。對于驗證性和演示性實驗，考核環節及所占比重為:實驗預習(主要是對控制要求及控制程序的掌握情況)占20%，實際操作過程(主要是軟件的熟練使用及程序的調試過程等)占50%，實驗結果的驗收(主要是實驗報告中對電氣控制線路的設計、地址分配、程序編寫及調試等)占30%;對于綜合設計性實驗主要監控學生進行自主設計的整體過程，最終以答辯形式占60%及論文上交占40%的形式進行。
3.2PLC實訓教學環節的考核改革
實訓環節不同于實驗環節，更偏重學生的實踐和應用能力的培養，在考核方式上也有別于實驗教學環節［12］。主要采取實訓結束后進行現場答辯的方式驗收，答辯老師3－4個，具體環節涉及控制方案如何確定、程序編寫思路、現場系統調試及現場提問方式進行。學生先以PPT進行課程設計的介紹時間控制在5分鐘，教師現場提問時間在10分鐘左右。答辯過程涉及學生的實際動手能力的體現及完成情況成績占到60%，平時考核及課程設計報告占到40%進行驗收。
4結束語
關鍵詞：可編程控制器 車停位檢測傳感器 輔助停車裝置 紅外檢測預警
中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）06-0017-02
1 引言
隨著我國邁入小康社會，停車難的問題縈繞在每個人的心頭。通過對松江區的萬達商業廣場等多個地下停車庫進行實地調研，發現在照明昏暗的情況下很難發現地面上的白色車位邊界線，這對司機停車造成了困擾，降低了司機停車的效率；另外，在司機停車過程中并沒有對車輛的運行位置進行監控，也沒有對駛出左右邊界的車輛進行提示，這樣很容易導致剮蹭事故。本裝置屬于電氣控制技術領域，特別涉及一種車庫運行管理系統中的車位輔助停車電氣控制裝置。
2 項目設計要求
車庫車位按照某種功能分為若干區域，各區域有若干車位；每個停車位的下方放置停車壓力傳感器用于檢測該位置是否擁有車停放，車停位檢測傳感器與控制器相連，將停車位信息傳送至控制器；停車車位邊界指示有若干個嵌入地下的指示燈構成，所有指示燈距離分布在停車車位邊界上，當有汽車需要停入該車位時，車位邊界指示燈點亮，司機可以非常清晰的看到車位邊界；車位邊界檢測采用紅外線檢測對車停過程中的車行位置進行實時檢測，車位邊界檢測的檢測裝置與控制器相連，將檢測信號傳送給控制器，當停車過程中出現待停車輛駛出車位邊界線時啟動聲光報警器，提醒司機及時調整停車路徑。車庫車位平面圖如圖2.1所示。
3 基于PLC的車庫車位輔助停車裝置的設計
3.1 功能描述
基于PLC的車庫車位輔助停車裝置示意圖如圖3.1所示，主要功能器件包括車停位檢測傳感器、停車位邊界指示裝置、車位邊界內、外檢測、聲光報警器、LED指引燈。
功能1：當控制器接收到選位信號后，車行指示燈以流水燈的工作方式點亮指引車輛進入待停車位。
功能2：停車車位邊界指示由若干個嵌入地下的指示燈組成，所有指示燈等距離分布在停車車位邊界上。當停車車位邊界指示處于工作狀態時，指示燈點亮，待停車輛的駕駛員能清晰地看清楚地面的停車位邊界線，照明光線和積水帶來的視覺干擾被極大地降低，有利于駕駛員安全的泊車。當檢測車輛停放到位后，經過一定時間的延時，停車車位邊界指示燈熄滅，恢復待機狀態。
功能3：在駕駛員泊車過程中，車位邊界檢測將全程監控車行的位置是否在停車位的安全范圍內。車位邊界檢測采用紅外線檢測，檢測裝置包含內、外兩側。內側邊界檢測進行預警，外側邊界檢測進行報警。車位邊界檢測的檢測裝置與控制器相連，將檢測到的車行信號送給控制器。當內側邊界檢測器檢測到待停車輛行駛信號時，報警燈低頻閃爍，報警器發出低頻預警聲，說明該車輛的位置已經偏離了停車安全范圍，駕駛員應當及時調整停車的行車方向；當外側邊界檢測器檢測到待停車輛行駛信號時，聲光報警器報警燈高頻閃爍，并發出高頻報警聲，說明該車輛的位置已經超出了停車安全范圍，駕駛員應當立即調整停車操作，以免發生待停車輛與左右兩邊車輛的剮蹭事故。
功能4：當車停位檢測傳感器檢測停車位車輛停放時間超過5分鐘未發生變化，視為泊車操作結束，相應的停車車位邊界指示、車位邊界檢測和聲光報警器的工作狀態復位。
3.2 輸入輸出端子分配
本裝置設計包括車庫的所有車位的功能，各區域可采用工業控制網絡來實現信號的傳輸并實現功能控制。本文主要對某一特定庫位的功能實現進行設計與實現。以1號庫位為例，經過分析確定輸入信號為內側紅外檢測等6個信號，輸出控制端包括停車位邊界指示燈等7個信號，共計13個信號，如表3.1所示，所以確定可編程序控制器的型號為FX2N64MR，每個PLC可實現對4個庫位的控制。
3.3 基于PLC的車庫車位輔助停車裝置結構框圖
“基于PLC的車庫車位輔助停車裝置”的控制涉及PLC控制技術、工業控制網絡、LED顯示技術，傳感器技術等，系統控制框圖如圖3.2所示。
3.4 基于PLC的車庫車位輔助停車裝置控制功能實現
整個控制裝置以接收到選位控制信號為啟動，車位邊界指示燈點亮，同時Y1～Y4以1S間隔流水燈狀態工作指引車輛入庫；當車位停車檢測傳感器檢測到信號超過5S，表示車輛在車位中停放靜止狀態；當車位內側檢測裝置檢測到信號時，系統發出周期為1S的低頻聲光預警；當車位外側檢測裝置檢測到信號時，系統發出不間斷的聲光報警。裝置控制功能部分程序實現如圖3.3所示。
4 結語
本裝置實現了對待停車輛指引到位、車停位檢測、車位邊界指示、停車過程預警和出界報警等功能，使停車過程更加安全和人性化。整個控制使用三菱FX2N可編程序控制器控制，通過對實驗設備進行調試，最終實現了設計要求。本裝置進行簡單額改進就可以應用于別墅中的獨立私家車庫；地面行車指引機構也可以用于高架路、高速公路等道路交通，尤其是在陰雨天晚上，地面有積水的路況下能夠有效的提高行車的安全性。
參考文獻
[1]張靜之，劉建華.PLC編程技術與應用[M].北京：電子工業出版社，2015.
[2]范國偉.三菱可編程序控制器技術與應用[M].北京：人民郵電出版社，2010.
[3]沈益明，金娣.車位引導系統[J].現代建筑電氣，2012年10期.
[4]孫博.智能車庫系統的研究與實現[D].昆明理工大學碩士論文，2014.4
（大連海洋大學 應用技術學院，遼寧 大連 116000）
摘 要：專業課的教學內容的改革，是當今應用技術學院專業培養方向問題，大勢所趨.因此，針對機械類專業必須從授課內容、學時、教學方法，建立新的評價體系，開展科研活動，加強培養專業型、實踐型和動手能力型學生諸方面進行探討.
關鍵詞 ：教學改革；專業知識的應用；實踐動手能力；能力素質
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1673-260X（2015）04-0234-03
應用技術院校的專業教學，應在理論知識夠用情況下，加強學生專業技術的能力培養．而專業實踐動手能力的培養，是向社會輸送合格的應用技術人員的關鍵.國家科學發展規劃著重強調要注重學生能力素質的培養和提高結合我院應用技術的教學情況，針對機械類專業理論和實踐教學情況，談談《機床電氣控制》專業課的教學改革問題.
1 調整授課內容和學時安排
1.1 授課內容的調整
應用技術學院的教學方向：為社會培養專業技術應用的人才，注重的專業技術應用，而不是強調理論深度和廣度的學習，針對原有高等職業教育的教學計劃，必須及時調整和改革.另外，學生的生源也發生了變化，主要來自中專升本的學生，學生的自身條件（理論學習的能力偏低，突出培養就業能力既專業動手的實踐能力）更注定了教學必須要及時調整和改革，基于以上情況，我們對《機床電氣控制》教學大綱內容進行了調整：例如：電氣控制部分，第一章：常用低壓電器和第二章：接觸器基本控制環節，減少課堂理論課的授課學時，強化在實驗室完成教學任務，做到理論授課和現場實際動手及時結合在一起，提高學生的專業動手能力.第三章：電氣控制在實際中得應用，主要針對學生在機械制造實習過程中接觸到、熟悉使用的普通車床、磨床、鉆床、銑床電器控制為例，到現場結合實物實施現場教學，提高現場解決問題的能力.針對《可編程控制器》部分，由于該技術在數控系統應用和自動化技術應用領域的廣泛使用，而機械類專業學生參加工作要接觸最多的就是數控設備和機械制造設備，《可編程控制器》就是必修的一門課程，要著重學習硬件知識和指令系統，學會下載、調試、編程、遠程監控等技能，要結合實際應用有目的旋轉學習內容，如，數控系統的刀庫管理程序的學習、普通機床PLC改造程序、自動化流水線等，通過這樣的調整之后，提高學生學習的興趣，動手操作能力得到提高，就業的面廣了，達到了預期的教學效果.
1.2 授課學時的安排
為了真正提高學生的專業動手的實際操作能力，必須對原有的授課學時進行調整，在理論知識夠用的情況下，加大實踐教學的環節和學時，力爭達到實踐教學時間超過理論教學時間，具體實施通過以下幾個方面來實現：(1)注重實驗室的授課效果、質量.要求指導教師和實驗員親自、認真輔導學生做實驗，以利于學生除了掌握理論知識，同時提高動手能力.(2)強化實訓內容的安排和實際操作能力的鍛煉.在實訓環節里，實訓內容貼近實際現場，在指導教師的指導下，題目學生自己選擇，教師提供其必須的條件和設備，根據實際要求獨立完成現場的安裝、調試、編程、通訊、監控等能力鍛煉，達到一個工程電氣工程師基本能力的培訓.(3)校外實習內容緊湊，做到難易結合.專業技能鍛煉全面.力爭在實習期間讓學生除了解、掌握、加深所學的專業知識外，培養學生濃厚的專業學習氣氛，養成終身學習的好的習慣.
2 改進教學方法提高學生就業能力
2.1 授課方法的改進
要實現應用技術教學目的，傳統的教學方法已經無法滿足當今社會讀應用技術人才的要求，要培養學生自主學習的興趣和愛好，要讓學生清楚學習本專業課程內容，將來能夠從事的社會應用領域和方向.專業教師在教的時候，一定要強調每個知識點將來用在實際現場的具體的方方面面，甚至在課堂上用實例和圖片來指導學生，在實驗室和實訓室實踐教學中在充分體現出來，讓學生真正體會現場感和應用感.教師隊伍專業素質、教學手段的高低與教育質量的好壞有很大的關系.應用技術教育要求培養實用型高技能型人才.因此，必須加強理論教學與實踐教學方法的研究，這樣才能提高育人質量.
《機床電氣控制》教學內容在實訓室、實驗室、實際工作現場授課，生動直觀、理論結合實際講解專業知識；結合先進的教具組織實施教學.改進以往的課堂教學的傳授模式，將課堂教學的理論知識結合實際教學環節的內容，同時放在實驗室和實訓室去完成，這樣實施的主要優點是：真正做到理論聯系實際，讓實踐動手最快的去驗證和體會理論得到的結果，很好地完成、理解、掌握當學科的理論知識，為學生就業打下良好基礎.到實踐中去組織實施專業教學，更方便學生的學習和領悟專業知識，同時結合生動的實際應用例子，讓學生學習過程更加貼近實際.可以說改進教學方法是應用技術學院教學改革的突出的重點問題.
2.2 提高學生就業能力
應用技術教育就是為社會培訓掌握先進的應用技術的人才.作為一個代表學校培育的“對象”——學生，其素質好壞，能力如何？能否經得住社會考驗，能否滿足社會需要、適應各個行業的專業需要，適應專業崗位，為企業貢獻自己所學習的技能？這對一個學校來說非常重要.而對學校而言，學生素質、專業能力的高低就是學校生存的前提和保障．針對應用技術院校來說，學生的實踐動手能力的提高是我們辦學的一個方向，隨著科技的不斷進步，從事專業教學的教師就應該時刻跟蹤社會和科技發展的步伐，緊緊盯著先進技術的應用，同時不斷改進自己的教學方法，培養出得專業應用型的學生能夠在在社會這個大“舞臺”中能夠通過考核，經得起社會檢驗，能夠適應社會各行業對應用技術人才的要求，讓學生和家長滿意，讓社會滿意.
3 注重專業教師實踐業務能力的提高
3.1 加強專業教師的素質的培養
作為一個專業授課教師，僅僅具有深度和廣度的理論知識是無法滿足應用技術教學的要求，沒有很強的專業實際動手能力，沒有接觸到社會實際應用現場的經驗，也是合格的.任何一所大學和研究所，沒有很好實驗和實訓教學設備，沒有專業服務社會的應用能力和過程，試無法及時掌握先進的應用技術，也就無法建立健全先進的實驗實訓設備，也就無法很好地完成教學任務.
脫離實踐應用的理論是空洞的、無味的理論，沒有理論指導的實踐是沖動的、盲目的實踐.
高等教育的專業教師應該能夠承擔一定的社會技術支持工作等科研服務和研究工作，應該廣泛提倡和資金政策上的支持，鼓勵專業教師為社會服務，這樣，不僅提高教師的專業素質，鍛煉實踐能力，更主要的是能夠及時掌握先進的應用技術，為專業教學打好基礎、做好儲備，看看當今的世界各大名校，為什么在世界領域有那么高地知名度，不是靠是寫幾篇論文、編寫幾本教材就能做到的，哪個不是在實驗室和實訓室里結合社會需求，解決社會無論工業還是農業應用領域，以及航空航天領域的實際問題，從而名揚世界的！應用技術學院從事專業教學的老師，必需具備相當強的實際動手、實踐教學能力，這主要是因為應用技術教育的特點決定的.社會需要從事專業教學的教師必須有較高的素質和水平.如果專業教師不掌握當今社會所需的專業知識；并且是前沿的技術、先進的科技知識和應用技術，那么又如何掌握時代的脈搏，培養出高素質和能力的學生呢？
專業教師要及時不斷地進行自我知識的更新和提高、完善，特別是能夠到實際的工作環境中，通過到社會一些行業中承擔一些科研和實際工程任務，帶領指導學生解決現場的一些科研任務，解決實際應用的諸多課題，專業教學過程才能做到“用實際任務的實例組織教學，把完成實際任務組織學習”，能力的培養過程，是“學”出來的，也是“干”出來的.例如，東北是老工業基地，設備老化，好多機床需要改進，通過電氣和PLC改進，就可以大大提高加工效率，如果在增加數控系統，改進傳動系統，就可以大幅度提高加工工藝，提升產品質量等.因此，專業教師的業務素質、實踐能力以及先進的教學理念，將直接影響教學質量及學院的生存發展.
3.2 評價標準評估專業教學質量
專業教學質量的評估，必須通過學生來考核.每個專業教師，針對每個學科，都非常清楚：本學科理論教學達到什么程度和高度；實踐動手能力考核指標也能夠提出非常細致的標準.
針對《機床電氣控制》學科，要求學生達到的標準如下：
第一章 常用低壓電器
課堂理論教學：要求學生能夠掌握常用電器的用途、原理、主要技術參數型號、圖形符號和文字符號，更重要的是清楚如何選擇使用，了解主要結構組成.
實踐動手能力方面要求：在實驗室和實訓室里，針對各種電器熟悉結構和型號，學會選擇使用，掌握主要參數等.
第二章 基本控制環節
課堂理論教學：掌握電器控制電路分析的方法和控制規律，具體就是電動機的工作狀態和實現的各種控制方法和規律（邏輯關系）.
實踐動手能力方面要求：在實驗室和實訓室里，在教師指導下，獨立完成實際接線，通電運行，分析整個電器的運行規律和實現方法.掌握現場排除故障分析問題的專業技能，提高動手能力.
第三章 電器控制的實際應用
課堂理論教學：課堂完成分析常用的機床的工藝、運動情況分析、電氣控制電路的分析，故障的分析和排除，各自的主要的控制特點環節分析.
實踐動手能力方面要求：到設備的現場教學，掌握理解電氣控制實現的方法和實際操作能力，以及熟悉各電器的實際位置，設置故障點，讓學生分析和排除故障.同時讓學生清楚，掌握本門專業知識對以后再這個領域工作的重要性.如，所有的工藝都需要運動來完成，而運動時由電動機來實現，但是如何控制電動機的各種運行狀態，實現加工工藝的要求，這是技術人員必須掌握的一門技術，便于工藝改進，技術改進，提高效率，都需要電氣控制支持，提升自我，為企業做貢獻！！
其他方面的教學內容就不一一闡述.
學生專業課程學習考核標準，絕對不能僅僅通過理論試卷來評價一個學生的學習好壞的標準，而更應該注重實踐教學的考核標準來評估該學生的專業能力.而在學生考核體系上要有特色和標準.改進對學生考核評價方式將能大大推進教育教學改革和增強學生學習興趣，提高專業技能，基礎能力要扎實，專業能力水平要強，并且有綜合技能，才是評價學生學習專業好壞的一個尺度.
總之，針對應用技術學院的教學工作，機械類專業《機床電氣控制》專業課的教學改革問題是一個關于培養學生的方向問題，應用技術學院培養的學生就是為社會各行業輸送掌握先進應用技術的人才，實現這個目的，不僅要求我們專業教師要改革教學內容和教學方法，更主要的是不能停留理論知識方面教學過程，更要有實踐教學的能力和業務素質，并且及時掌握先進應用技術的發展和應用，職業以來，就要求專業教師要緊密的聯系社會各個行業的需求和發展，為企業提供先進的技術服務和支持，產學研的教學理念更應該具體落實到實處，做到走進社會、接觸社會、服務社會，教學過程理論結合實際，加強實踐教學環節，注重培養學生的專業能力，讓企業滿意學生，讓學生和家長肯定學校，那樣，應用技術院校的發展將進一步提高，才能在辦學競爭中占有自己生存的空間.
參考文獻：
【關鍵詞】電氣信息 電子信息工程 專業調整 培養方案
1 課題背景
電氣信息類覆蓋了電氣工程、控制科學與工程、信息與通訊工程、電子科學與技術等眾多主干學科[1]，其專業特點是強電與弱電結合、軟件與硬件結合、電子技術與電工技術結合、元件與系統相結合[2，3]。電氣信息學科作為我校電氣工程學院教學改革的重點學科，其改革思路為，面向電力系統智能化變電站、直流輸電及綠色能源等專業領域，按弱電向強電滲透、強弱電兼顧、注重信息技術等原則來制定新的專業發展規劃。新專業的設立和發展，首先要定位專業人才的培養目標，如何從高等教育的整體形勢、電力系統行業發展特點和人才需求等方面出發，明確專業定位，探索人才培養模式和專業發展規劃至關重要。本論文以電氣信息學科電子信息工程專業的專業調整與人才培養方案改革為課題研究的主線，重新設置該專業的教學計劃，優化其課程體系，以使學生加強專業基礎理論、拓寬知識面、培養創新意識，使之具有較強的適應電力行業發展和更新知識的能力。
2 電子信息工程專業現有專業設置及培養方案的分析
2.1現有專業設置情況
電子信息工程專業成立于2003年，該專業面向電子信息工程領域，側重于培養與電力系統自動化相關的電子技術和信息系統的基礎知識，畢業生能夠較系統地掌握本專業領域寬廣的技術基礎理論知識，熟悉電子電路的基本理論和實驗技術，并以信息的獲取、編碼、傳輸、存儲與處理為專業方向，具備分析和設計電子設備的基本能力，具有一定的科學研究和實際工作的能力，能夠從事各類電子設備和信息系統的研究、設計、制造、應用、開發管理和教學工作。
從專業發展方向和課程設置來看，該專業課程是以信號獲取的工具、手段和處理的方法以及整個系統的硬件電路設計和軟件編程為主線設置的，是以寬口徑人才培養模式為導向，并有意識地與電力系統方向接軌。
2.2現有專業人才培養方案的分析
電子信息工程專業是一個電子和信息工程方面的較寬口徑專業，并加強了電力系統自動化方面的知識，主要學習信號的獲取與處理、電子設備與信息系統等方面的專業知識，受到電子與信息工程實踐的基本訓練，具備設計、開發、應用集成電子設備和信息系統的基本能力。目前專業方向雖然考慮到要向電力系統靠攏，但仍未找到具體的發展方向，采用的仍是寬口徑方式。通過集中、收集、分析和評價現有培養方案的實施效果，總結其所存在的問題有：1）理論課程銜接有問題，理論課程無實驗環節驗證，學生難以理解課程內容；2）實驗課時安排不當，綜合設計型實驗數量少，學生的動手能力未得到足夠訓練；3）課程設計中電力系統的應用范例少，經費不足，內容簡單，未引起學生的足夠重視；4）畢業設計中的小課題設計研究范圍過于狹窄，缺乏針對性和整體考慮，電力系統應用方面的課題少。
3 專業新人才培養方案的建立
3.1人才培養方案改革的總體設想
為了及時把握新能源發電領域所提供的機遇，制定符合我校人才培養特色的新的電子信息工程專業培養方案及課程體系，結合該專業的特點和我院電氣專業人才培養方案制訂的成功經驗，以“重基礎、強能力、重實踐、突特色”為原則，合理確定專業培養目標、定位及特點。新的培養目標要求學生具備較強的實踐能力、創新意識和創業精神，能夠在電子信息領域從事電子設備和信息系統的研究、設計、集成、制造、開發、技術支持等工作。同時，將專業發展方向調整為綠色能源領域，該領域是我國電力系統重點發展方向，也符合我校辦學特點和發展方向。制定和落實符合新專業發展方向的人才培養規劃，不僅可以解決畢業生的就業問題，同時也可以占據行業發展的有利位置。
3.2 新人才培養方案的構建
為構建適應新專業發展方向的人才培養方案，針對現有專業設置所存在的問題，將工作重點放在主干課程和實踐環節，對部分課程進行增減，確定實踐環節的任務和內容。具體的修改體現在：1）大幅修改了課程體系；2）注重實踐環節對專業方向的針對性，畢業設計和課程設計均以電力系統應用為主要設計內容。
總之，在新培養方案的模式下，教學思想和課程設置主要側重于培養電氣工程領域中電子技術、計算機科學與技術、通信工程等方面的高素質應用型人才。
4 結論
本論文針對電氣信息學科電子信息工程專業的專業調整，提出了面向綠色能源的新的專業人才培養方案，該方案注重理論與實踐的結合，強調了對特定專業方向的針對性。新的人才培養方案的實施與推廣，將有助于我院在培養大學生的過程中，明確發展方向，建立科學合理的教學計劃及課程體系，與國內電力行業的發展趨勢相適應，從而培養出技術合格、專業特色較強的21世紀高科技人才。
【參考文獻】
[1]趙天正，李煒，段曉燕等. 自動化專業實踐教學改革的思考與探索. 電氣電子教學學報，2009（S2）：134-137.
