引論：我們?yōu)槟砹?3篇控制設(shè)計論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

市政工程建設(shè)是市民的社會公益性事業(yè)，基本上是政府投資的項(xiàng)目，重慶市每年投入的城市建設(shè)資金達(dá)上百億元甚至達(dá)千億元。因此，對市政建設(shè)工程造價的控制，提高政府城建資金的使用效益是市政工程建設(shè)者必須努力探索和不斷追求的方向。

一、加強(qiáng)設(shè)計階段造價控制的重要性

工程造價控制應(yīng)貫穿于項(xiàng)目建設(shè)的全過程，而在建設(shè)程序的各個階段中，設(shè)計階段對工程造價的影響最為突出，至初步設(shè)計結(jié)束，影響工程造價的程度約為75%，至施工圖設(shè)計階段，影響工程造價的程度約為35%。因此，加強(qiáng)設(shè)計階段造價的控制和管理，是至關(guān)重要的。

二、設(shè)計階段造價控制的現(xiàn)狀

1、設(shè)計概算的深度不夠

由于方案設(shè)計、初步設(shè)計時基礎(chǔ)資料不準(zhǔn)確，深度不夠，導(dǎo)致概算編制時無依據(jù)，只能粗估，概算與施工圖預(yù)算差距過大，概算人員與設(shè)計脫節(jié)，又與施工脫節(jié)，工程量計算差距大。

2、業(yè)主提高設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致概算超估算

在實(shí)際工作中，一般業(yè)主委托設(shè)計的投資都偏低，這主要是業(yè)主為了立上項(xiàng)目，在投資決策階段的估算偏低，而在立項(xiàng)之后的設(shè)計階段，提高了設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果造成概算超估算。

3、時間概念模糊不清，造價編制質(zhì)量不高

市政工程由于本身特點(diǎn)，設(shè)計人員做完設(shè)計后不但要提供設(shè)計圖紙，還需要提供與設(shè)計圖紙相配套的工程量給造價編制人員。在這個過程中，由于有些項(xiàng)目時間緊，任務(wù)重，設(shè)計人員無法按設(shè)計任務(wù)書上要求的時間向造價人員提供圖紙和工程量，造成造價人員無法按正常程序復(fù)核工程量，工程量的正確與否無法確定，再加上編制時間緊，因而編制質(zhì)量差。

4、設(shè)計人員與造價人員基礎(chǔ)薄弱，造價無法控制

有些設(shè)計人員自身基礎(chǔ)較差，在進(jìn)行設(shè)計的時候，盲目采用新工藝、新技術(shù)，而不管工程造價，認(rèn)為那是造價人員的事，導(dǎo)致造價偏高。某些造價人員由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，只會按圖紙?zhí)锥~進(jìn)行概預(yù)算的編制，對工程涉及的有關(guān)專業(yè)技術(shù)知之甚少，或根本不懂，這樣的概預(yù)算人員，在進(jìn)行設(shè)計造價控制的過程中，無法為設(shè)計人員提供重要的可采納的意見。

5、閉門造車，造價控制與現(xiàn)場情況不符

目前絕大部分設(shè)計院只安排相關(guān)的設(shè)計人員進(jìn)行現(xiàn)場踏勘。造價人員未去過現(xiàn)場，在進(jìn)行土石方調(diào)配的時候存在很多問題，有些項(xiàng)目由于自身原因，只能將廢棄的土石方運(yùn)至較遠(yuǎn)的地方，而造價人員因?yàn)椴涣私猬F(xiàn)場情況，只按平時編制的方式送至附近的地方進(jìn)行處理即可，造價不合情理。

6、設(shè)計招標(biāo)不盡全面

只注重了方案設(shè)計階段的招標(biāo)，忽略了技術(shù)設(shè)計階段和施工圖設(shè)計階段的招標(biāo)工作。一旦方案中標(biāo)，技術(shù)設(shè)計和施工圖設(shè)計就成為方案中標(biāo)單位一攬子工程，由于在后面的設(shè)計中缺少競爭機(jī)制，設(shè)計單位沒有壓力，控制造價的積極性就不會很高。

7、現(xiàn)行設(shè)計取費(fèi)方式不甚合理

設(shè)計費(fèi)的多少取決于工程總造價的高低，致使有的設(shè)計單位為追求利潤，盲目擴(kuò)大工程規(guī)模，設(shè)計方案可以優(yōu)化的不進(jìn)行優(yōu)化，甚至有的設(shè)計人員隨意提高混凝土強(qiáng)度等級，增加配筋量，從而人為地提高了工程造價。為此，筆者認(rèn)為，設(shè)計過程要有效的控制工程造價，必須對現(xiàn)有的控制措施和方法加以完善和創(chuàng)新。

三、工程設(shè)計階段造價控制的措施

1、設(shè)計前要有準(zhǔn)確的資料作為設(shè)計依據(jù)，避免造價無法控制

設(shè)計基礎(chǔ)資料如勘察資料、測量資料及現(xiàn)場情況對設(shè)計方案及造價有很大的的影響。我們經(jīng)常碰到的市政工程，如施工時發(fā)現(xiàn)橋梁基礎(chǔ)的地質(zhì)情況與勘察報告有很大的差異，這樣使得結(jié)算價遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于初設(shè)概算和施工圖預(yù)算，造價突破限額。導(dǎo)致這種結(jié)果的原因是設(shè)計依據(jù)的地質(zhì)資料的不準(zhǔn)確性，地質(zhì)勘探質(zhì)量不高，沒有為設(shè)計提供科學(xué)的依據(jù)。地質(zhì)勘察的費(fèi)用不到工程造價的0.5%，可是地質(zhì)勘察對工程設(shè)計的造價影響程度卻占到30%左右。因此，市政設(shè)計院對地質(zhì)勘察的資料要有嚴(yán)格的要求，地質(zhì)勘察的范圍和深度應(yīng)得到保證。

2、積極推行限額設(shè)計限額設(shè)計是按照批準(zhǔn)的投資估算控制初步設(shè)計，按照批準(zhǔn)的初步設(shè)計總概算控制施工圖設(shè)計，同時各專業(yè)在保證滿足使用功能的前提下，按分配的投資限額控制設(shè)計，嚴(yán)格控制技術(shù)設(shè)計和施工圖設(shè)計的不合理變更，保證總投資限額不被突破，從而達(dá)到控制投資的目的。

筆者認(rèn)為，在確保使用功能前提下，將工程按設(shè)計部門各專業(yè)進(jìn)行投資分配，確定各專業(yè)的投資限額，防止總投資超過限額投資。在設(shè)計開始前按照設(shè)計過程的估算、概算、預(yù)算的不同階段，將工程投資按專業(yè)進(jìn)行分配，并分段考核。為此，應(yīng)賦予設(shè)計單位及設(shè)計單位內(nèi)部各科室及設(shè)計人員，對所承擔(dān)設(shè)計具有相應(yīng)的決定權(quán)、責(zé)任權(quán)，并建立起限額設(shè)計的獎懲機(jī)制，改進(jìn)和完善限額設(shè)計的不足之處，按照市場經(jīng)濟(jì)要求，積極推行限額設(shè)計，使工程造價得到有效控制。

3、設(shè)計人員要了解造價基本知識

市政工程涉及的范圍廣，有城市道路、橋梁、給水排水、電照工程等，每個專業(yè)的設(shè)計人員應(yīng)該了解本專業(yè)的造價基本知識，比如城市主干道、次干道、支路（二層水泥穩(wěn)定級配碎石基層、三層瀝青砼面層）每平方米的造價，橋梁按不同類型的結(jié)構(gòu)型式每平方米的造價又不一樣，給水排水和電照工程的每公里造價與道路的路幅寬度有關(guān)。針對這些情況，筆者專門制定了《工程指標(biāo)估算綜合單價表》，對不同的專業(yè)和不同類型的單位工程制定了綜合單價，這樣不僅方便經(jīng)營人員外出談判，也為設(shè)計人員提供了設(shè)計參考依據(jù)。

4、認(rèn)真對待工程量計算與定額的套用

工程建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計方案一旦確定，各專業(yè)設(shè)計工程數(shù)量計算的準(zhǔn)確與否，是直接影響工程造價和設(shè)計概算質(zhì)量的關(guān)鍵。進(jìn)行工程量計算的有關(guān)專業(yè)設(shè)計人員，一定要熟知設(shè)計規(guī)范、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的施工規(guī)范，特別是應(yīng)熟知本專業(yè)的工程量計算規(guī)則，避免在工程設(shè)計過程中，任意提高安全系數(shù)，加大構(gòu)件截面，增加鋼筋含量等現(xiàn)象的發(fā)生。對于無工程量計算規(guī)則的有關(guān)專業(yè)，除要熟知概預(yù)算子目所包括的工作內(nèi)容及適應(yīng)條件外，還應(yīng)了解單位工程、分部分項(xiàng)工程各子目的設(shè)計意圖及工程量計算規(guī)則等，以便準(zhǔn)確套用定額。工程量算完后，應(yīng)與類似工程進(jìn)行對照分析，發(fā)現(xiàn)工程量計算錯誤或發(fā)生重列和漏算的現(xiàn)象時，對出現(xiàn)異常的工程數(shù)量要查找原因，及時糾正偏差，將存在的問題消滅在設(shè)計之中，確保計算的工程數(shù)量準(zhǔn)確無誤。

5、提高設(shè)計概算質(zhì)量

概算人員做好設(shè)計概算，需要與設(shè)計人員溝通，搞清圖紙上不清楚、不完整的地方，避免與設(shè)計圖紙脫節(jié)，造成漏算，少算。其次，概算人員需要多收集有關(guān)資料，如人工、材料、機(jī)械臺班的消費(fèi)量及價格，以免與實(shí)際工程脫節(jié)。此外，概算人員平時應(yīng)該加強(qiáng)道路、橋梁、給排水、電照、金融及會計等專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，提高自己的綜合素質(zhì)。

6、造價人員應(yīng)及時和設(shè)計人員進(jìn)行溝通，避免造價偏離正常軌道。

筆者在做四川一條城市快速道路初步設(shè)計概算的過程中，碰到一座預(yù)制T梁，由于設(shè)計人員加大了工程量的安全系數(shù)，造成每平方單位造價比同類型結(jié)構(gòu)的橋梁高出一倍左右，筆者將此情況反饋給了設(shè)計人員，并建議設(shè)計人員將鋼筋量及砼量降低，適當(dāng)?shù)臅r候?qū)蛄哼M(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。經(jīng)過溝通交流，造價得以合理控制。

四、結(jié)語

市政工程設(shè)計階段工程造價的控制管理在我國尚處于初步階段，相應(yīng)的外界環(huán)境還不太成熟，存在著諸多的缺陷與不足。希望通過本文能夠提高人們對設(shè)計階段造價控制重要性的認(rèn)識，并從中掌握有效控制的手段，使設(shè)計階段的工程造價得到較為合理的控制。

篇2

關(guān)SA，其②-④觸點(diǎn)接通，經(jīng)過防跳繼電器的常閉觸點(diǎn)KM2和斷路器的常閉觸點(diǎn)DL，接通合閘接觸器線圈HO，使斷路器合閘。這種設(shè)計簡潔，常為工程設(shè)計人員所采用。在具體操作中，按先合變電站側(cè)斷路器、再合對側(cè)斷路器的操作順序進(jìn)行。但在小水電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，因受地形、容量等技術(shù)條件的限制，建設(shè)不甚規(guī)范，特別是有些聯(lián)絡(luò)線路上還接有負(fù)載，當(dāng)出現(xiàn)某種故障造成變電站側(cè)油斷路器跳閘，此時的對側(cè)斷路器可能還在合閘位置，如要對聯(lián)絡(luò)線路進(jìn)行合閘，因不知對側(cè)是否有電，必須等到調(diào)度命令或接到匯報后才能進(jìn)行操作，加至有些地段通訊不暢，經(jīng)常耽誤時間，影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電；由于典型回路本身不能檢測線路是否有電壓，又無防范不規(guī)范操作的技術(shù)措施，如果誤操作SA發(fā)出合閘命令，就會造成非同期合閘事故，給人們生命財產(chǎn)帶來重大損失。

1.2改正后的合閘回路

為了防止事故的發(fā)生，對原典型合閘回路進(jìn)行了如下改進(jìn)（見圖1中虛線所示）：即在線路電壓互感器二次側(cè)增設(shè)一只電壓繼電器KV，用以檢測線路電壓，并將其常閉觸點(diǎn)KV1串入本站油開關(guān)合閘回路中。當(dāng)線路有電壓時，就是誤操作SA發(fā)出了合閘命令，因KV1觸點(diǎn)斷開了合閘操作回路，無法啟動合閘接觸器，達(dá)到了防止非同期合閘的目的。同時，考慮到聯(lián)絡(luò)線路的可靠性，在KV1觸點(diǎn)兩端設(shè)計并聯(lián)一連接片LP，以便該電壓繼電器檢修或需該線路供給變電站負(fù)荷時好操作。正常情況下，連接片LP處在斷開位置。

還將電壓繼電器的常開觸點(diǎn)KV2與合閘位置繼電器HWJ的常閉觸點(diǎn)（或跳閘位置繼電器TWJ的常開觸點(diǎn)）串聯(lián)，以接通“線路有電壓”光字牌的信號回路，當(dāng)斷路器在斷開位置，線路有電壓，該光字牌亮，提醒運(yùn)行人員不得進(jìn)行合閘操作。在信號回路中，串聯(lián)跳（合）閘位置繼電器觸點(diǎn)的作用是為了在該線路運(yùn)行時斷開光字牌，以免光字牌長期帶電。電壓繼電器KV可選DJ—121型，繼電器校驗(yàn)方法與其他電壓繼電器相同。

2水電站壓力裝置的控制回路改進(jìn)

2.1典型油壓裝置自動回路及缺陷

調(diào)速器、高低壓氣機(jī)等是水電站中常見的壓力設(shè)備，在油（氣）裝置的自動回路中，一般采用電接點(diǎn)壓力表(如YX—150型)來反映油（氣）罐中壓力的變化，進(jìn)而控制油（氣）泵電機(jī)。壓力表上可設(shè)置上、下兩個值限，上限用紅針指示，下限用黃針指示，實(shí)際壓力值用黑針指示。油壓裝置自動投入的動作過程如圖2所示：

當(dāng)壓力罐油壓降到壓力下限時，壓力表黑針與黃針接觸，即觸點(diǎn)YLJ1

閉合，使中間繼電器1KA動作并自保持，因轉(zhuǎn)換開關(guān)SA在自動位置，其②-④觸點(diǎn)接通，啟動接觸器KM，使電機(jī)接通電源，帶動油泵向壓力罐打油，壓力逐漸上升，當(dāng)?shù)焦ぷ鲏毫χ瞪舷迺r，壓力表黑針與紅針接觸，即上限觸點(diǎn)YLJ2接通，使中間繼電器2KA動作，斷開1KA的自保持回路，油泵電機(jī)自動停止工作。對于這種典型設(shè)計，壓力表的上、下限觸點(diǎn)一直串在控制回路中，并帶有相應(yīng)負(fù)載，特別是在啟動和停止過程中，壓力變化呈波動狀態(tài)，使觸頭抖動不已，無法可靠接觸，常常生火花，由于壓力罐補(bǔ)壓（氣）是通過自動回路完成的經(jīng)常性的工作，壓力變化頻繁，使壓力表的觸頭接觸也相應(yīng)頻繁，從開始的產(chǎn)生火花，到逐漸燒壞觸頭（或觸頭粘連），繼而造成壓力罐壓力消失，嚴(yán)重影響了機(jī)組的安全運(yùn)行。

2.2改進(jìn)后的控制回路

篇3

緒論

單片機(jī)利用大規(guī)模集成電路技術(shù)把中央處理器和數(shù)據(jù)存儲器（RAM）、程序存儲器（ROM）及其他I/O通信口集成在一塊芯片上，構(gòu)成一個最小的計算機(jī)系統(tǒng)。而現(xiàn)代的單片機(jī)則加上了中斷單元、定時單元及A/D轉(zhuǎn)換等更復(fù)雜、更完善的電路，使得單片機(jī)的功能越來越強(qiáng)大，應(yīng)用更廣泛。

第1章單片機(jī)空調(diào)控制系統(tǒng)

隨著中國人民環(huán)境的改善和人民生活質(zhì)量的提高，公共建筑和住宅的供熱和空調(diào)已成為普遍的需求，建筑能耗占全社會總能耗的比例巨大且持續(xù)增長。據(jù)統(tǒng)計，2001年中國建筑能耗已達(dá)到3.76億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占總能耗的27.6%，年增長比例是5%。在發(fā)達(dá)國家中，供熱和空調(diào)的能耗很大，可占到社會總能耗的25%-30%。有資料統(tǒng)計，辦公樓中空調(diào)系統(tǒng)耗能量占總能量的25%左右，所以空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計始終是建筑環(huán)境與設(shè)備領(lǐng)域中的重要研究課題之一。

1.1當(dāng)前國內(nèi)研究情況

1）在城市現(xiàn)代化建設(shè)過程中，用電結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，其中用在建筑物空調(diào)系統(tǒng)的電力負(fù)荷比例日益增加。據(jù)不完全統(tǒng)計，北京已有250余幢賓館、辦公樓和50余家大商場采用中央空調(diào)，其空調(diào)用電負(fù)荷達(dá)40萬kW。相當(dāng)于華北電網(wǎng)為了調(diào)峰，耗資27億元而興建的十三陵抽水蓄能電站的1/2裝機(jī)容量。以廣東省為例，現(xiàn)有裝機(jī)容量已達(dá)30萬kW,并以每年30%的速度遞增，其用電負(fù)荷已占總共電量的40%以上。

2）改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民物質(zhì)生活水平的不斷提高，對電力供應(yīng)不斷提出新的挑戰(zhàn)。盡管我國發(fā)電裝機(jī)容量已超過2億Kw,年發(fā)電量已突破9000億kWh。然而，目前我國電力供應(yīng)仍很緊張。突出的矛盾是電網(wǎng)峰谷負(fù)荷差加大，夜間至清晨谷段負(fù)荷率低，而高峰段電力嚴(yán)重不足，有的電網(wǎng)峰谷負(fù)荷之差達(dá)25%-30%，造成白天經(jīng)常拉閘限電，夜間有電送不出的現(xiàn)象。

3）由于空調(diào)用電負(fù)荷一般在電力谷段用量甚少，對城市點(diǎn)昂具有很大的“肖鋒填谷“潛力，而在中央空調(diào)中，制冷系統(tǒng)的用電量通常占整個空調(diào)系統(tǒng)用電量的40%-50%，如以商場為例，每10萬m2空調(diào)制冷系統(tǒng)的須用電功率約為7000-9000KW。因此，空調(diào)蓄冷系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，并將日益展示他廣闊的應(yīng)用前景

1.2空調(diào)控制系統(tǒng)的組成以及基本工作原理

空調(diào)系統(tǒng)的基本組成形式可分為三大組成部分，分別是：冷熱源設(shè)備（主機(jī)）、空調(diào)末端設(shè)備、附件及管道系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有制冷、制熱、除濕、自動4種工作模式，包括定時、睡眠、風(fēng)向、智能化霜、應(yīng)急運(yùn)轉(zhuǎn)、試運(yùn)轉(zhuǎn)以及5種可調(diào)室內(nèi)風(fēng)速等控制功能；在定時開機(jī)時，可根據(jù)訪間溫度作智能判斷，自動調(diào)整定時開機(jī)時間，避免開機(jī)時太冷或太熱；另外，可對設(shè)定溫度和房間溫度兩種溫度的10個溫度值進(jìn)行同時指示，以及完整的抗干擾和系統(tǒng)保護(hù)功能。

1.2.1控制器原理

該系統(tǒng)具有制冷、制熱、除濕、自動4種工作模式，包括定時、睡眠、風(fēng)向、智能化霜、應(yīng)急運(yùn)轉(zhuǎn)、試運(yùn)轉(zhuǎn)以及5種可調(diào)室內(nèi)風(fēng)速等控制功能；在定時開機(jī)時，可根據(jù)訪間溫度作智能判斷，自動調(diào)整定時開機(jī)時間，避免開機(jī)時太冷或太熱；另外，可對設(shè)定溫度和房間溫度兩種溫度的10個溫度值進(jìn)行同時指示，以及完整的抗干擾和系統(tǒng)保護(hù)功能。

本系統(tǒng)硬件簡單可靠，軟件具有更完善的控制功能和抗干擾能力。系統(tǒng)具有很高的性能價格比

系統(tǒng)CPU根據(jù)遙控器或按鍵輸入的命令，對采集到的溫度進(jìn)行智能判斷，然后作出相應(yīng)的制冷、制熱或除溫運(yùn)行。再通過接口電路，驅(qū)動壓縮機(jī)、換向閥、風(fēng)向電機(jī)和室內(nèi)風(fēng)機(jī)作相應(yīng)動作，并對溫度用LED指示。系統(tǒng)的原理框圖如圖1所示。

1.3軟件設(shè)計

軟件設(shè)計采用模擬化處理，主控程序包括以下幾個部分：程序的初始化、試運(yùn)轉(zhuǎn)、數(shù)據(jù)和信號的采集與處理、溫度LED指示、室內(nèi)風(fēng)機(jī)的閉環(huán)積分控制、室內(nèi)風(fēng)向電機(jī)的步進(jìn)控制。功能子程序包括制冷、制熱、除濕、自動四種運(yùn)行模式。中斷程序包括遙控接收。各種定時的中斷查詢處理、速度檢測等。系統(tǒng)的主控程序流程如圖4所示。

1.4硬件設(shè)計

1.4.1單片機(jī)的選擇

系統(tǒng)有3路溫度模擬信號輸入，還有1路電壓和1路電流模擬輸入，共5路模擬輸入要求；而模擬信號要轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號才能用單片機(jī)CPU處理。為提高系統(tǒng)的性能價格比，應(yīng)采用含有A/D轉(zhuǎn)換器的單片機(jī)。經(jīng)過各方面的綜合比較，我們選用了美國Microchip公司的PIC16C72單片機(jī)作為控制核心。它具有5路模擬量輸入的A/D轉(zhuǎn)換器，恰好滿足系統(tǒng)的模擬輸入要求。另外，它在1塊芯片上集成了1個8位邏輯運(yùn)算單元和工作寄存器、2KB程序存儲器、128個數(shù)據(jù)存儲器、3個端口（A口、B口、C口）共22條I/O線、3個定時器/計數(shù)器。另外，只有35條易學(xué)易用而高效的RISC（精簡指令集計算機(jī)）指令，同時，芯片具看門狗功能，并提供對軟件運(yùn)行出錯的保護(hù)。

1.4.2模擬輸入電路

本系統(tǒng)直接用熱敏電阻進(jìn)行測溫，再加一級電容濾波。對外交換溫度檢測電路，因其干擾較大，特加上二極管限幅保護(hù)。對傳感器的不同電阻值，將其所對應(yīng)的不同分壓值輸入至PIC單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換口，在單片機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。該檢測電路結(jié)構(gòu)簡單，性能價格比高。又因采用的單片機(jī)為8位，所以溫度轉(zhuǎn)換精度高，可為0.5℃，完全滿足了空調(diào)的信號檢測精度要求。對過流信號的檢測，不用經(jīng)過比較器，節(jié)約了資源；而是采用模擬信號整流分壓后直接輸入，通過單片機(jī)自帶的A/D轉(zhuǎn)換器，每500μs對其進(jìn)行一次檢測，并進(jìn)行軟件比較，以確認(rèn)是否過流。對過零電壓信號的檢測，也是采用模擬信號整流分壓后直接輸入。因兩個半的過零點(diǎn)都要檢測，所以用橋式整流。模擬輸入電路如圖2所示。

1.5單片機(jī)控制系統(tǒng)的調(diào)試

1.5.1硬件調(diào)試

根據(jù)設(shè)計的原理電路做好實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，便進(jìn)入硬件調(diào)試階段。調(diào)試工作的主要任務(wù)是排除樣機(jī)故障，其中包括設(shè)計錯誤和工藝性故障。

1）脫機(jī)檢查

用萬能表或邏輯測試筆逐步按照邏輯圖檢查機(jī)中各器件的電源及各引腳的連接是否正確，檢查數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線是否有短路等故障。有時為保護(hù)芯片，先對各管座的電位（或電源）進(jìn)行檢查，確定其無誤后再插入芯片檢查。

1.5.2仿真調(diào)試

暫時排除目標(biāo)板的CPU和EPROM，將樣機(jī)接上仿真機(jī)的40芯仿真插頭進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試各部分接口電路是否滿足設(shè)計要求。這部分工作是一種經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)的工作，一般來說，設(shè)計制作的樣機(jī)不可能一次性完好，總是需要調(diào)試的。通常的方法是，先編調(diào)試軟件，逐一檢查調(diào)試硬件電路系統(tǒng)設(shè)計的準(zhǔn)確性。其次是調(diào)試MONITOR程序，只有MONITOER程序正常工作才可以進(jìn)行下面的應(yīng)用軟件調(diào)試。

1.5.3硬件電路調(diào)試的一般順序

1）檢查CPU的時鐘電路。通過測試ALE信號，如沒有ALE信號，則判斷是晶體或CPU故障，這稱之為“心臟”檢查。

2）檢查ABUS/DBUS的分時復(fù)用功能的地址鎖存是否正常。

3）檢查I/O地址分配器。一般是由部分譯碼或全譯碼電路構(gòu)成，如是部分譯碼設(shè)計，則排除地址重疊故障。

4）對擴(kuò)展的RAM、ROM進(jìn)行檢查調(diào)試。一般先后寫入55H、AAH，再讀出比較，以此判斷是否正常。因?yàn)檫@樣RAM、ROM的各位均寫入過‘0’、‘1’代碼。

5）用戶級I/O設(shè)備調(diào)試。如面板、顯示、打印、報警等等。

1.5.4軟件調(diào)試

軟件調(diào)試根據(jù)開發(fā)的設(shè)備情況可以有以下方法：

1）交叉匯編

用IBMPC/XT機(jī)對MCS—51系列單片機(jī)程序進(jìn)行交叉匯編時，可借助IBMPC/XT機(jī)的行編輯和屏幕編輯功能，將源程序按規(guī)定的格式輸入到PC機(jī)，生成MCS—51HEX目標(biāo)代碼和LIST文件。

2）用匯編語言

現(xiàn)在有些單片STD工業(yè)控制機(jī)或者開發(fā)系統(tǒng)，可直接使用匯編語言，借助CRT進(jìn)行匯編語言調(diào)試。

3）手工匯編

這種方法是最原始，但又是一種最簡捷的調(diào)試方法，且不必增加調(diào)試設(shè)備。這種方法的實(shí)質(zhì)就是對照MCS—51指令編碼表，將源程序指令逐條地譯成機(jī)器碼，然后輸入到RAM重新進(jìn)行調(diào)試。在進(jìn)行手工匯編時，要特別注意轉(zhuǎn)移指令、調(diào)用指令、查表指令。必須準(zhǔn)確無誤地計算出操作碼、轉(zhuǎn)移地址和相對偏移量，以免出錯。

4）以上3種方法調(diào)試完成以后，即可通過EPROM寫入器，將目標(biāo)代碼寫入EPROM中，并將其插至機(jī)器的相應(yīng)插座上，系統(tǒng)便可投入運(yùn)行。

硬件、軟件仿真調(diào)試經(jīng)過硬件、軟件單獨(dú)調(diào)試后，即可進(jìn)入硬件、軟件聯(lián)合仿真調(diào)試階段，找出硬件、軟件之間不相匹配的地方，反復(fù)修改和調(diào)試。實(shí)驗(yàn)室調(diào)試工作完成以后，即可組裝成機(jī)器，移至現(xiàn)場進(jìn)行運(yùn)行和進(jìn)一步調(diào)試，并根據(jù)運(yùn)行及調(diào)試中的問題反復(fù)進(jìn)行修改。

1.5.5調(diào)試

單片機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，其核心技術(shù)是單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計。對工程技術(shù)人員來說，抓住系統(tǒng)的原理構(gòu)成、軟件設(shè)計、硬件設(shè)計以及系統(tǒng)調(diào)試方法的要點(diǎn)是十分必要的。根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)，前面敘述的系統(tǒng)調(diào)試方法將會有助于從事這方面工作的技術(shù)人員及本專業(yè)的學(xué)習(xí)者。

第2章單片機(jī)的空調(diào)控制系統(tǒng)技術(shù)和量化要求

2.1空調(diào)控制系統(tǒng)的數(shù)字化控制

（以Infineon的8位單片機(jī)C504/C508）為例

2.1.1模糊智能控制

與普通空調(diào)的運(yùn)行方式不同，變頻空調(diào)的壓縮機(jī)需要連續(xù)運(yùn)行。其速度調(diào)節(jié)變得更加重要，要確保室內(nèi)溫度波動限制在較小范圍內(nèi)。事實(shí)上永磁直流無刷電機(jī)是一個多變量，非線性，強(qiáng)耦合的對象，需要智能控制才能取得比較滿意的效果?？紤]到8位單片機(jī)的資源有限，本系統(tǒng)采用模糊控制來實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。因?yàn)镃504/C508的CCU單元的通道0在塊交換模式下降了參與電機(jī)換相外，還可用來完成捕獲動作，故這個通道可以同時用于電機(jī)速度檢測。系統(tǒng)所用的模糊控制規(guī)則如下式：U=αE+（1-α）E式中，E為位速度誤差，Ec為速度誤差變化率，α為加權(quán)系數(shù)，在0和1之間取值，U為控制器輸出。通過調(diào)整加權(quán)系數(shù)，本系統(tǒng)可以對控制規(guī)則進(jìn)行在線修正。

2.1.2功率變換電路

功率變換電路及其驅(qū)動和保護(hù)是直流無刷電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的最核心的部分。功率變換電路主要是整流橋和逆變橋。目前在國內(nèi)變頻空調(diào)產(chǎn)品中這部分電路的角色主要是由智能功率模塊（IPM）來充當(dāng)。所謂IPM，就是將功率變換電路，驅(qū)動，保護(hù)，檢測，輔助電源都集成在一個模塊內(nèi)。

2.1.3單片機(jī)控制系統(tǒng)中控制算法

(1)直接數(shù)字控制

當(dāng)被控對象的數(shù)學(xué)模型能夠確定時，可采用直接數(shù)字控制。所謂數(shù)學(xué)模型就是系統(tǒng)動態(tài)特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式，它表示系統(tǒng)輸入輸出及其內(nèi)部狀態(tài)之間的關(guān)系。一般多用實(shí)驗(yàn)的方法測出系統(tǒng)的特性曲線，然后再由此曲線確定出其數(shù)學(xué)模型?，F(xiàn)在經(jīng)常采用的方法是計算機(jī)仿真及計算機(jī)輔助設(shè)計，由計算機(jī)確定出系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，因而加快了系統(tǒng)模型的建立。當(dāng)系統(tǒng)模型建立后，即可選定上述某一種算法，設(shè)計數(shù)字控制器，并求出差分方程。計算機(jī)的主要任務(wù)就是按此差分方程計算并輸出控制量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制。

(2)數(shù)字化PID控制

由于被控對象是復(fù)雜的，因此并非所有的系統(tǒng)均可求出數(shù)學(xué)模型，有些即使可以求出來，但由于被控對象環(huán)境的影響，許多參數(shù)經(jīng)常變化，因此很難進(jìn)行直接數(shù)字控制。此時最好選用數(shù)字化PID（比例積分微分）控制。在PID控制算法中，以位置型和增量型2種PID為基礎(chǔ)，根據(jù)系統(tǒng)的要求，可對PID控制進(jìn)行必要的改進(jìn)。通過各種組合，可以得到更圓滿的控制系統(tǒng)，以滿足各種不同控制系統(tǒng)的要求。

2.2單片機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)字化

2.21采用數(shù)字化負(fù)荷隨動控制理論

運(yùn)用現(xiàn)代化計算機(jī)技術(shù)、數(shù)字化自動控制技術(shù)，對中央空調(diào)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行綜合、優(yōu)化；針對中央空調(diào)主機(jī)和輔機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的工況和末端負(fù)荷的變化，采集其瞬間多種變化參數(shù)，對負(fù)荷進(jìn)行隨動跟蹤；自動、準(zhǔn)確、及時地對冷凍（溫）水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集，對系統(tǒng)各設(shè)備自動進(jìn)行實(shí)時優(yōu)化控制，使中央空調(diào)主機(jī)運(yùn)行環(huán)境得以優(yōu)化，使得主機(jī)工質(zhì)和輔機(jī)系統(tǒng)各種流量跟隨末端負(fù)荷的變化而同步變化，確保中央空調(diào)系統(tǒng)在滿足舒適性的前提下，大幅度降低系統(tǒng)的能源消耗。即把負(fù)荷運(yùn)行所不需要的，而系統(tǒng)運(yùn)行又將會產(chǎn)生的這部分多余的冷量節(jié)省下來。

2.22中央空調(diào)數(shù)字化負(fù)荷隨動節(jié)能控制系統(tǒng)

控制精度高，同頻精度和穩(wěn)定性好，可使中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能達(dá)到20%以上。該技術(shù)、產(chǎn)品在國內(nèi)、國外處于領(lǐng)先水平，具有高效節(jié)能、安全、舒適和方便管理的顯著效果。

第3章結(jié)論

單片機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，其核心技術(shù)是單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計。對工程技術(shù)人員來說，抓住系統(tǒng)的原理構(gòu)成、軟件設(shè)計、硬件設(shè)計以及系統(tǒng)調(diào)試方法的要點(diǎn)是十分必要的。隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增長，開發(fā)新產(chǎn)品的思路上過去那種過多注重價格因素而使新產(chǎn)品開發(fā)上不了檔次的弱點(diǎn)有所改善，開始注意使用當(dāng)前最先進(jìn)的單片機(jī)開發(fā)高檔次的產(chǎn)品。由于單片機(jī)的開發(fā)手段目前仍以仿真器為主，公司能否提供廉價的仿真器，提供方便的技術(shù)服務(wù)與培訓(xùn)，較之能否提供高性能、低價位的單片機(jī)有著同等的重要性。各單片機(jī)廠商在開發(fā)工具以及技術(shù)服務(wù)方面也進(jìn)行著激烈的競爭。這種競爭與推出新型的單片機(jī)以顯示高技術(shù)方面的優(yōu)勢是相輔相成的。競爭的結(jié)果是為單片機(jī)應(yīng)用工程師提供更廣闊的選擇空間，而最終受益的是單片機(jī)產(chǎn)品的消費(fèi)者，由于單片機(jī)對各行各業(yè)都有用，這種電子技術(shù)的進(jìn)步導(dǎo)致各行各業(yè)的進(jìn)步，也帶動了人類文明的進(jìn)步。

【參考文獻(xiàn)】

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[6]吳金戌、沈慶陽、郭庭吉《8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用》清華大學(xué)出版社2002.

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[12]李玉峰，倪虹霞.MCS-51系列單片機(jī)原理與接口技術(shù).人民郵電出版社2004-5

第5章致謝

本論文設(shè)計在（）老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成，從課題選擇到具體的寫作過程，無不凝聚著（）老師的心血和汗水，在我的畢業(yè)論文寫作期間，（）老師為我提供了種種專業(yè)知識上的指導(dǎo)和一些富于創(chuàng)造性的建議，沒有這樣的幫助和關(guān)懷，我不會這么順利的完成畢業(yè)論文。在此向（）老師表示深深的感謝和崇高的敬意。

篇4

(一)處理客戶需求的方法

在產(chǎn)品開發(fā)階段，所有的開發(fā)人員都要面對客戶所提出來的各種要求。如何快速有效的解決客戶需求，是一個棘手的問題。作為企業(yè)方來說，大部分的企業(yè)都比較傾向于全盤接收客戶需求。因?yàn)椴徽撌琼?xiàng)目的開發(fā)研究還是產(chǎn)品的生產(chǎn)，都需要客戶的支撐來進(jìn)行。處理客戶需求一旦不妥當(dāng)，就很有可能會造成客戶的流失。但是如果全盤接收客戶的需求，不去考慮現(xiàn)實(shí)問題，很有可能就會造成產(chǎn)品的不穩(wěn)定性。還有的企業(yè)則是有選擇性地接收客戶需求，選擇他們認(rèn)為有用的，摒棄無用的。同時也不乏第三種企業(yè)，他們對于客戶的需要棄之不理，只按照企業(yè)自身的標(biāo)準(zhǔn)來做產(chǎn)品。從客戶的角度來看，他們希望在產(chǎn)品保持優(yōu)良的同時也能夠降低成本。提高工作效率，完成成本的控制，實(shí)現(xiàn)雙方的各自利益。

(二)如何正確處理客戶需求

處理客戶需求，是一個需要全面考慮的事情。從發(fā)展的眼光來看，如果在處理客戶需求的時候，結(jié)果不能讓客戶滿意，那么就會降低企業(yè)的實(shí)力認(rèn)可。因此，要正確的認(rèn)識客戶需求?？蛻艚o予的價格是否能夠保證與產(chǎn)品的質(zhì)量成正比，是否能夠使得條件的對立面互相成立，這都是需要企業(yè)從客戶的角度去思考的問題。只有從源頭的本身出發(fā)，結(jié)合客戶需求，使用不卑不亢的態(tài)度，用合理的成本去完成產(chǎn)品生產(chǎn)到出售的整個過程，同時也保證售后與后勤的各項(xiàng)服務(wù)，這才是成本控制的關(guān)鍵所在。

三、產(chǎn)品開發(fā)階段，影響成本高低的誤區(qū)

(一)過分追求產(chǎn)品質(zhì)量，忽略產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性

很多設(shè)計師在設(shè)計產(chǎn)品的時候，也許是因?yàn)槁殬I(yè)習(xí)慣，他們時常容易將所負(fù)責(zé)的產(chǎn)品作為一個科技品來進(jìn)行設(shè)計，這就使得他們陷入一種只追求產(chǎn)品美觀和性能的誤區(qū)，而沒有真實(shí)考慮產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的成本。就用日常生活中最常見的空調(diào)舉例，很多空調(diào)設(shè)計師在做空調(diào)設(shè)計的時候，沒有全面了解市場環(huán)境，受眾需求等客觀因素，就推出了冷暖保濕多功能空調(diào)。而空調(diào)的銷售市場集中在溫度濕度都高的南方沿海地區(qū)。這就導(dǎo)致市場對這種空調(diào)的需求量不大，甚至完全沒有興趣?？照{(diào)這一例子說明，功能最多，性能最高的產(chǎn)品并不一定就是銷量最多的產(chǎn)品。一個產(chǎn)品的研發(fā)和設(shè)計，需要考慮到受眾需求，價格，文化水平等多種因素。

(二)重復(fù)開發(fā)設(shè)計，忽視設(shè)計通用性

很多產(chǎn)品的功能和部件都是質(zhì)量上乘，也受大眾歡迎的。但是有很多企業(yè)都看重產(chǎn)品的設(shè)計，他們在追求同一款產(chǎn)品的時候，希望做到最新最先進(jìn)，于是不斷的設(shè)計新的產(chǎn)品，來迎接市場的考驗(yàn)。對一款產(chǎn)品重新設(shè)計，需要的經(jīng)費(fèi)和精力投資是不小的付出。有的企業(yè)為了追求產(chǎn)品的精益求精，不顧現(xiàn)實(shí)的考慮，盲目購買許多高質(zhì)量的材料。這也是一種成本的浪費(fèi)。

(三)過度追求完美，忽視功能再設(shè)計

十全十美的產(chǎn)品是不可能在設(shè)計初期就達(dá)到的，畢竟其中有很多影響因素存在。而且有的產(chǎn)品在研發(fā)階段的時候能夠保證產(chǎn)品的完美，但是一旦投放進(jìn)市場，就會發(fā)現(xiàn)其本身存在的問題，從而需要設(shè)計者重新對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計，通過不斷的修改來呈現(xiàn)出一款產(chǎn)品的最佳功能性。市場上稱對這些不斷設(shè)計修改的產(chǎn)品為升級版。我們不難看出，新產(chǎn)品面市，出現(xiàn)小問題是不可避免的。關(guān)鍵是在出現(xiàn)問題之后，企業(yè)能夠通過修改設(shè)計，重新更新產(chǎn)品的功能。另外，再設(shè)計已經(jīng)被很多商家所注意并且利用。重新開發(fā)產(chǎn)品的功能，發(fā)掘產(chǎn)品的潛力并加以利用。比如說一款手機(jī)的研發(fā)成功，最開始的時候是有普通版，之后就會在市場中推出升級版，豪華版等多個版本。設(shè)計師通過再設(shè)計來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的價值，其最終的目的就是滿足顧客的各種需求。

(四)產(chǎn)品設(shè)計太過保守

設(shè)計人員在設(shè)計產(chǎn)品的時候，沒有考慮到產(chǎn)品的與時俱進(jìn)，設(shè)計出來的產(chǎn)品太過刻板和保守。市場對產(chǎn)品不感興趣，即使在后期發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)品的缺陷，但因?yàn)楫a(chǎn)品本身太過死板，修改更新都無法彌補(bǔ)。最后只能是徹底放棄或者花費(fèi)更大的投資來修復(fù)這款產(chǎn)品。產(chǎn)品本身的設(shè)計失敗，給產(chǎn)品設(shè)計的成本增加了很重的負(fù)擔(dān)。

四、產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)階段應(yīng)該注意的事項(xiàng)

(一)建立完善的立項(xiàng)，審批制度，清晰定位新產(chǎn)品的功能，售價，消費(fèi)群

企業(yè)在實(shí)施新產(chǎn)品開發(fā)之前，企業(yè)相關(guān)的職能部門（如市場部、研發(fā)中心）必須進(jìn)行充分的調(diào)查，經(jīng)公司相關(guān)職能部門書面論證,只有產(chǎn)品功能及價格有足夠的消費(fèi)群體的項(xiàng)目才予以立項(xiàng)、批準(zhǔn)。切忌個別領(lǐng)導(dǎo)或個別部門想當(dāng)然閉門造車，造成新產(chǎn)品不能滿足市場需求或沒有足夠的消費(fèi)群體。在市場調(diào)研環(huán)節(jié)，本文強(qiáng)調(diào)研發(fā)人員的參入，如條件許可的企業(yè)，可以實(shí)行研發(fā)人員和營銷人員定期輪換（如兩年一次）,此舉可以使研發(fā)人員非常了解市場的需求，同時市場銷售人員更能把握產(chǎn)品的性態(tài)。當(dāng)然，企業(yè)如資源有限，也可以將此項(xiàng)工作外包給相關(guān)的專業(yè)咨詢服務(wù)公司進(jìn)行調(diào)研，但該環(huán)節(jié)必須得以保證。只有進(jìn)行充分市場調(diào)研、論證、按流程審批后，開發(fā)出來的產(chǎn)品才是有生命力的產(chǎn)品，否則，只會浪費(fèi)公司資源，嚴(yán)重時企業(yè)會因此破產(chǎn)。

(二)設(shè)定目標(biāo)利潤，倒推目標(biāo)成本并進(jìn)行相應(yīng)控制

企業(yè)在設(shè)定產(chǎn)品功能、售價及目標(biāo)消費(fèi)群體后，接下來就是要結(jié)合公司的現(xiàn)狀，進(jìn)行效益分析，設(shè)定產(chǎn)品的目標(biāo)利潤,并由此而確定產(chǎn)品的目標(biāo)成本。該目標(biāo)成本一經(jīng)論證確定，就要作為設(shè)計階段的剛性約束，在保證產(chǎn)品既定基本功能的前提下,其他均圍繞該目標(biāo)展開。在進(jìn)行此控制時，需要營銷、技術(shù)、財務(wù)、工程、采購等部門的通力合作，企業(yè)最好在此階段也最好組建臨時的跨職能部門的成本控制小組?，F(xiàn)代企業(yè)的競爭，在某種意義上講，是不同供應(yīng)鏈之間的競爭。所以,企業(yè)在此階段還可以借助供應(yīng)商、客戶的資源達(dá)成目標(biāo)。另外，傳統(tǒng)的目標(biāo)成本控制往往限于產(chǎn)品的制造成本，忽略產(chǎn)品其他環(huán)節(jié)的成本耗費(fèi)（如：售后服務(wù)成本等）。但作為企業(yè)，制造環(huán)節(jié)1個單位成本的支付,與其他環(huán)節(jié)1個單位成本的支付是等同的資源耗費(fèi)。所以企業(yè)應(yīng)該對產(chǎn)品其他環(huán)節(jié)的成本進(jìn)行預(yù)估（如：使用壽命期，或三包期內(nèi)的成本耗費(fèi)）,在設(shè)計階段就引入全成本控制的理念。

篇5

園林綠化工程造價是指為建設(shè)一項(xiàng)園林綠化工程，在土地市場、設(shè)備市場、技術(shù)勞務(wù)市場以及承包市場等交易活動中所形成的園林綠化建設(shè)工程價格。園林綠化工程造價是項(xiàng)目決策的工具，是制定園林綠化投資計劃和控制投資的有效工具，也是落實(shí)園林綠化建設(shè)資金的依據(jù)，同時也是評價園林投資效果的重要指標(biāo)。園林綠化工程造價管理包括兩方面內(nèi)容，一是園林綠化建設(shè)工程投資費(fèi)用管理，一是園林綠化工程價格管理。下面，我們就對當(dāng)前園林綠化工程造價存在的問題進(jìn)行了分析，并就如何控制園林綠化工程造價談幾點(diǎn)看法。

1.投資決策多由行政拍板缺乏科學(xué)性經(jīng)濟(jì)性

由于園林綠化工程多屬市政公益工程，大多由政府投資建設(shè)，其實(shí)施的好壞會對園區(qū)功能和日常生活產(chǎn)生深刻的影響。但由于部分地方的長官意識作崇，在進(jìn)行項(xiàng)目可行性研究時，缺乏科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，更別提廣泛調(diào)查研究、多方案比選了，而是由一些領(lǐng)導(dǎo)拍板定案，靠人脈關(guān)系取勝，一些技術(shù)先進(jìn)、功能可靠、經(jīng)濟(jì)合理的建設(shè)方案得不到重用。在這種情況下，要做好工程造價的控制就十分困難。

2.講求藝術(shù)性與投資金額控制的矛盾

因園林綠化工程具有藝術(shù)性、方式多元化、衡量尺度不一等特征，實(shí)用性弱于美學(xué)需求，所以設(shè)計師作品真實(shí)意圖的表達(dá)很容易因投資人設(shè)計任務(wù)書的局限性受到禁錮。由于目前園林設(shè)計方案未完全進(jìn)入招投標(biāo)市場，存在不透明性，設(shè)計師的作品過度依賴投資人狹隘的觀點(diǎn)和錯誤的信號，設(shè)計主體思想缺乏統(tǒng)一，導(dǎo)致最優(yōu)化、最合理、最科學(xué)的設(shè)計方案被人為肢解，只考慮作品的標(biāo)新立異、方案的奢華和惟美，無暇顧及經(jīng)濟(jì)技術(shù)問題，最終造成園林綠化項(xiàng)目的投資成本不斷遞增，投資金額與建設(shè)成效無法成正比。

3.精通造價的人員奇缺導(dǎo)致園林綠化工程造價不合理

相對其他城市公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，城市園林綠化建設(shè)投資金額相對較少，有限的市場份額使得設(shè)計隊伍建設(shè)進(jìn)退兩難，設(shè)計單位在有限的設(shè)計業(yè)務(wù)中很難在專業(yè)劃分及階段分工上花更多地精力去設(shè)置細(xì)化。園林設(shè)計隊伍中部分設(shè)計人員不熟悉本專業(yè)的概預(yù)算定額、建筑材料市場價格，而預(yù)算人員對工程技術(shù)問題往往不太熟悉，同時受市場份額和企業(yè)運(yùn)作人力資源承受能力的影響，園林工程在具體專業(yè)分工上又不夠細(xì)化，專業(yè)技術(shù)力量上在設(shè)計階段的分布存在嚴(yán)重缺位或配置不合理，導(dǎo)致設(shè)計階段造價控制不嚴(yán)或造價失控。在具體造價實(shí)施中，園林綠林項(xiàng)目設(shè)計費(fèi)的多少取決于工程總造價的高低和建設(shè)面積的大小，致使有的設(shè)計單位為了追求利潤，盲目擴(kuò)大工程規(guī)模和提高單位面積建造成本，特別在綠化苗木中使用大規(guī)格苗木，增加苗木種植密度，過多采用珍稀名貴植物，非常奢侈地使用昂貴的建筑材料，超強(qiáng)度地進(jìn)行非常規(guī)建筑設(shè)計等，從而人為地提高了工程造價。

4.設(shè)計前期調(diào)查工作不到位導(dǎo)致造價控制難度加大

其一，城市園林綠化工程多為城市配套工程或在地質(zhì)條件較為惡劣的山巒、崖壁、灘涂、濱水區(qū)等進(jìn)行建設(shè)，其城市地下管網(wǎng)、地質(zhì)水文、周邊環(huán)境、服務(wù)對象等都直接影響工程建設(shè)成本，前期調(diào)查的環(huán)境基礎(chǔ)資料不到位直接影響造價控制。

其二，園林綠化工程不僅具有感官休憩功能，更重要的是體現(xiàn)一種精神意境、歷史文化底蘊(yùn)和人文氣息，所以設(shè)計前必須認(rèn)真地對當(dāng)?shù)氐臍v史脈絡(luò)、風(fēng)土人情、地方特色進(jìn)行翔實(shí)地調(diào)查研究。如果前期調(diào)查不夠深入，也會影響園林綠化設(shè)計的正確定位，使設(shè)計主題偏離，導(dǎo)致設(shè)計階段造價無法把握和工程施工階段造價無法控制。

5.搞好園林綠化造價控制的措施

5.1要多角度地科學(xué)決策，推行招投標(biāo)機(jī)制，形成投資最高限額

園林綠化工程設(shè)計通過公開、公平的招投標(biāo)競爭，能促進(jìn)設(shè)計單位自覺按設(shè)計要求提交實(shí)用、安全、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計方案。在評標(biāo)過程中，引入價值工程分析方法，按各評價指標(biāo)的重要程度分配權(quán)重，可選擇出最優(yōu)設(shè)計方案，有利于工程投資的控制。同時，應(yīng)積極推行限額設(shè)計。限額設(shè)計是按照批準(zhǔn)的可行性研究報告及投資估算控制設(shè)計，在保證使用功能的前提下，各專業(yè)按分配的投資額進(jìn)行設(shè)計，以使總投資不被突破。在推行限額設(shè)計中，依靠技術(shù)創(chuàng)新控制工程造價是最有效的手段，提高初步設(shè)計概算的精確度，使之成為設(shè)計階段控制造價的依據(jù)，是對投資估算的第一次細(xì)化；設(shè)計人員和工程經(jīng)濟(jì)人員要密切配合，應(yīng)用價值工程原理，做好多方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，力爭用最低的成本，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的必要功能。

5.2對園林綠化設(shè)計方案進(jìn)行公開評審、論證、公示以控制造價

設(shè)計信息后，建設(shè)單位首先應(yīng)組織專家、相關(guān)技術(shù)人員、相關(guān)部門及主管領(lǐng)導(dǎo)對收到的設(shè)計方案進(jìn)行評審，通過技術(shù)比較、經(jīng)濟(jì)分析、效果評價，力求選擇經(jīng)濟(jì)合理?xiàng)l件下確保使用功能，在滿足使用功能條件下追求造型美觀，確定以最少的投入創(chuàng)造最大的經(jīng)濟(jì)與社會效益的設(shè)計方案為中標(biāo)方案。同時對入選方案和中標(biāo)方案進(jìn)行公示，聽取社會意見。

5.3加強(qiáng)設(shè)計變更管理，實(shí)行限額動態(tài)控制

在園林工程建設(shè)中設(shè)計變更是不可避免的，如果在設(shè)計階段進(jìn)行變更，修改圖紙即可，若在施工中進(jìn)行變更，必將造成投資方重大的損失。該情況園林綠化工程建設(shè)中表現(xiàn)尤為突出，例如投資方為了達(dá)到立竿見影的建設(shè)效果或者施工方為了彌補(bǔ)在投標(biāo)過程中因不平衡報價損失而采取更改設(shè)計的辦法（增加綜合報價較高的苗木的種植密度、加大苗木規(guī)格、更改苗木品種等），使工程的整個投資造價飚升。倘若進(jìn)行限額設(shè)計，實(shí)行限額動態(tài)控制，在方案及施工圖經(jīng)濟(jì)合理的前提下，人為要求進(jìn)行設(shè)計變更的行為將大大減少。

5.4加強(qiáng)園林綠化工程實(shí)施階段的造價管理

在園林綠化工程項(xiàng)目的實(shí)施階段，工程預(yù)、結(jié)算審核方面的控制及管理可分為三個階段：招標(biāo)管理階段、施工管理階段和結(jié)算階段。在招投標(biāo)管理階段中，招標(biāo)文件應(yīng)對工程造價的計價方式、定額及費(fèi)用的取定、增加工程的結(jié)算方式等有明確規(guī)定。項(xiàng)目實(shí)施階段，必須要按照合同辦事，樹立法律意識，做好各項(xiàng)資料的記錄和收集工作，全面履行合同內(nèi)容，有效地控制工程造價。提供的工程量清單，要按照國家或地方頒布的計算規(guī)則即統(tǒng)一的工程項(xiàng)目劃分方法、統(tǒng)一的計量單位及統(tǒng)一的工程量計算規(guī)則，根據(jù)設(shè)計圖紙計算并予以統(tǒng)計、排列，從而得出清單。對工程量清單中的工程項(xiàng)目應(yīng)具有調(diào)試的概括性，條目要簡明，同時不能出現(xiàn)漏項(xiàng)、錯項(xiàng)，應(yīng)保證計價項(xiàng)目的正確性。要將不同等級要求的工程區(qū)劃分開，將情況不同、可能要進(jìn)行不同報價的項(xiàng)目分開。這就要求清單編制人員在編制時，認(rèn)真研究設(shè)計圖紙，分析招標(biāo)文件中所包括的工作內(nèi)容及不同的技術(shù)要求，熟悉所有工作的程序，并且要認(rèn)真勘測現(xiàn)場情況，盡是預(yù)測在施工中可能遇到的情況，對將要影響報價的項(xiàng)目予以劃分。另外，因?yàn)楣こ塘壳鍐沃杏嬎愠龅墓こ塘繛椴煌暾こ塘?，考慮建設(shè)單位的利益，應(yīng)明確中標(biāo)價中的綜合單價為不變價，工程量清單的數(shù)量按實(shí)際施工實(shí)做實(shí)計。

5.5控制材料用量，合理確定材料價格

在工程造價的控制中材料價格的控制是主要的，材料費(fèi)在工程中往往占有很大的比重，一般占預(yù)算費(fèi)用的70%，占直接費(fèi)的80%左右。因此必須在施工階段嚴(yán)格按照合同中的材料用量控制，合理確定材料價格，從而有效地控制工程造價。市場經(jīng)濟(jì)為材料的供應(yīng)提供了多種渠道，而且材料品種價格繁多，造價管理人員應(yīng)密切注意市場行情，隨著工程進(jìn)展情況深入現(xiàn)場、市場，掌握第一手的施工情況及材料信息，為竣工決算提供有力的依據(jù)。

5.6嚴(yán)把變更關(guān)，將園林綠化工程預(yù)算控制在概算內(nèi)

在園林綠化施工中引起變更的原因很多，如工程設(shè)計粗糙，使工程實(shí)際與發(fā)包時提供的圖紙不符；當(dāng)前市場供應(yīng)的材料規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)不符合設(shè)計要求等，這些問題的產(chǎn)生給工程造價留下活口因素。所以在施工過程中，必須嚴(yán)把變更關(guān)，嚴(yán)禁通過設(shè)計變更擴(kuò)大建設(shè)規(guī)模，提高設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，增加建設(shè)內(nèi)容等，最好實(shí)行“分級控制、限額簽證”的制度。對必須發(fā)生的設(shè)計變更，尤其是涉及到費(fèi)用增減的設(shè)計變更，必須經(jīng)設(shè)計單位代表、建設(shè)單位現(xiàn)場代表、監(jiān)理工程師共同簽字，而且應(yīng)盡是提前實(shí)現(xiàn)這類型變更，減少損失，因?yàn)橐淹瓿苫虿糠滞瓿傻墓こ虄?nèi)容還需拆除，勢必造成重大變更損失。為此，應(yīng)指派工程造價管理專業(yè)人員常駐施工現(xiàn)場，隨時掌握、控制工程造價的變化情況。

5.7嚴(yán)格現(xiàn)場簽證管理，掌握工程造價變化

在施工過程中，建設(shè)單位要加強(qiáng)現(xiàn)場施工管理，督促施工方按圖施工，嚴(yán)格控制變更洽商、材料代用、現(xiàn)場簽證、額外用工及各種預(yù)算外費(fèi)用，對必要的變更，應(yīng)做到先算賬，后花錢，變更一旦發(fā)生就及時計算因工作量變更而發(fā)生增減的費(fèi)用，隨時掌握項(xiàng)目費(fèi)用額度，避免事情積壓成堆，對工程造價心中無數(shù)。建設(shè)單位的現(xiàn)場代表要督促施工方做好各種記錄，特別是隱蔽工程記錄和簽證工作，減少結(jié)算時的扯皮現(xiàn)象。許多工程就是由于現(xiàn)場簽證不嚴(yán)肅，給工程結(jié)算帶來非常大的麻煩，導(dǎo)致相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)損失，因此嚴(yán)格現(xiàn)場簽證管理，是施工階段控制工程造價的關(guān)鍵。

5.8加強(qiáng)結(jié)算管理，嚴(yán)格把好審核關(guān)

在工程竣工決算時，審核人員應(yīng)堅持按合同辦事，對工程預(yù)算外的費(fèi)用嚴(yán)格控制，對于未按圖紙要求完成的工作量及未按規(guī)定執(zhí)行的施工簽證一律核減費(fèi)用；凡合同條款明確包含的費(fèi)用，屬于風(fēng)險費(fèi)包含的費(fèi)用，未按合同條款履行的違約等一律減費(fèi)用，嚴(yán)格把好審核關(guān)。對工程量的審核應(yīng)根據(jù)施工承包合同要求，對施工過程中出現(xiàn)的設(shè)計變更、現(xiàn)場簽證等進(jìn)行審核，不能多算或不按規(guī)則計算，在要求施工企業(yè)報送相應(yīng)的工程計算式和材料用量明細(xì)表的同時，造價管理單位也要編制一份完整的結(jié)算書和材料用量明細(xì)，這樣比照審核，才能做到客觀、公正、合理，準(zhǔn)確進(jìn)行計量審核。其次，在結(jié)算審核中，還應(yīng)注意審核項(xiàng)目的單價、結(jié)算書中分項(xiàng)的正確性及程序及準(zhǔn)確性，結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況分析計算。

6.結(jié)語

園林工程設(shè)計階段的造價控制管理，涉及面廣、環(huán)節(jié)多，相應(yīng)的外部環(huán)境還不成熟，要做好這項(xiàng)工作應(yīng)從規(guī)范行業(yè)做起，在政府有關(guān)部門的支持下加強(qiáng)管理，科學(xué)引導(dǎo)，使廣大園林工作者充分認(rèn)識到設(shè)計階段造價控制管理的重要意義。

篇6

鐵路沿線的各站點(diǎn)都裝設(shè)有用于照明的大型燈塔。目前對燈塔的控制一般采用集中控制方式，在控制室中使用多個閘刀對燈塔進(jìn)行一對一控制。因燈塔和控制室常位于鐵路兩側(cè)，所以施工較困難，而且電纜的投資大，自動化水平也不高。采用電力線載波通信技術(shù)，在現(xiàn)成的電力線路上傳輸數(shù)據(jù)，無需裝設(shè)通信線路，也不占用無線通信頻道資源，可很好地解決這個問題。但由于電力線上存在高衰減、高噪聲、高變形等問題，它不是一個理想的通信媒介。因此要在電力線上實(shí)現(xiàn)可靠的載波通信，必須選用基于擴(kuò)頻技術(shù)的抗干擾能力強(qiáng)的電力線載波專用Modem芯片來設(shè)計鐵路燈塔控制系統(tǒng)。

鐵路燈塔控制系統(tǒng)由一個主站和若干個子站構(gòu)成，主站和子站掛接在單相或三上低壓電力線上。主站安裝于控制室內(nèi)，子站安裝于各燈塔底座的控制箱內(nèi)。主站和子站以擴(kuò)頻電力線載波通信方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

系統(tǒng)中站和子站的載波通信網(wǎng)絡(luò)接口控制器選用美國Intellon公司的SSCP300芯片。該芯片是一個高度集成的電力線收發(fā)器和信道存取接口，提供了CEBus（用戶電子總線）總線標(biāo)準(zhǔn)。CEBus是EIA（美國電子工業(yè)協(xié)會）制定并頒布的一種通信標(biāo)準(zhǔn)，目前為EIA-600。CEBus標(biāo)準(zhǔn)是一種應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的開放式通信協(xié)議，采用節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的通信方式，數(shù)據(jù)傳輸速率為10kbps。CEBbus協(xié)議采用ISO/OSI協(xié)議中的四層：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。一個CEBus信息由報頭和數(shù)據(jù)包組成，如圖1所示。報頭是載波偵聽多路訪問/沖突檢測（CSMA/CDCR）協(xié)議的一部分，發(fā)送方用監(jiān)聽傳輸介質(zhì)中是否有其它發(fā)送方占用信道，以獲取對傳輸通道的控制權(quán)。CEBus采用擴(kuò)頻載波（SSC）技術(shù)，形成“Chirp”掃頻信號，對報頭采用ASK調(diào)制，數(shù)據(jù)包采用PRK調(diào)制，頻率范圍為100kHz～400kHz。

2硬件結(jié)構(gòu)

2.1主站及子站的硬件結(jié)構(gòu)

主站及子站的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。

主站以PIC16F877單片機(jī)為核心，由指示、鍵盤、RS232接口、在線編程接口、通信接口等單元組成。指示單元用74LS164串/并轉(zhuǎn)換芯片實(shí)現(xiàn)，接到PIC16F877單片機(jī)的RB5和RB4引腳。鍵盤單元用74LS165并/串轉(zhuǎn)換芯片實(shí)現(xiàn)，接到PIC16F877單片機(jī)的RA3、RA4和RA5引腳。主站定義了具有如下功能的按鍵：（1）一個燈塔的東西南北燈組選擇；（2）子站地址選擇；（3）鎖鍵盤；（4）運(yùn)行命令。在線編程接口單元利用PIC16F877單片機(jī)的/MCLR、RB3、RB6、RB7四個引腳對CPU的在系統(tǒng)程序及定值進(jìn)行修改。主站利用MAX202實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)RS232通信接口，可與上位監(jiān)控PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，也可外接Modem來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信。

子站由PIC16F877單片機(jī)、指示、在線編程接口。固態(tài)繼電器出口、地址編碼、通信接口等單元組成。地址編碼用于設(shè)置本子站的地址碼，用一個八位開關(guān)與PIC16F877單片機(jī)的RD口連接，共有256個編碼。每個子站裝有四個固態(tài)繼電器，用于開啟和關(guān)閉一個燈塔的東西南北四個方向的燈組。

2.2通信接口

主站和子站的通信接口原理如圖3所示。

SSCP300網(wǎng)絡(luò)控制器提供了一個與SPI兼容的主處理器接口，將PIC16F877的RC3（SCK）、RC4（SDO）、RC5（SDI）引腳定義用于SPI串行通信，分別與SSCP300的SCLK、SDI、SDO連接。SSCP300的片選信號/CS、復(fù)位信號/RST及中斷信號/INT分別連接與PIC16F877的RB3、RB2及RB1引腳。由SSCP300產(chǎn)生的“Chirp”波形輸出到其SO管腳，經(jīng)放大、三級濾波、SSCP111媒介接口IC放大后，被傳輸?shù)诫娏€耦合電路并送至電力線。由電力線經(jīng)耦合電路來的“Chirp”波形經(jīng)無源六級LC構(gòu)成的濾波器后，被傳輸?shù)絊SCP300的SI引腳。耦合電路采用鐵氧體磁環(huán)作為耦合變壓器的磁芯，變比為1：1，初次級線圈的匝數(shù)均為7。采用TVS來抑制較大幅度或較大加速度的瞬間電壓。

3軟件結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)的軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，主要包括初始化模塊、輸出控制模塊、鍵盤掃描模塊、通信模塊等。整個軟件分為主站軟件和子站軟件兩部分。下面以通信模塊軟件的設(shè)計為例來說明程序設(shè)計方法。

SSCP300向與之連接的PIC16F877單片機(jī)提供CEBus服務(wù)。PIC16F877單片機(jī)通過SPI接口對SSCP300進(jìn)行初始化、層信息設(shè)置、數(shù)據(jù)鏈路的存取控制設(shè)置等操作。完成以上步驟后，可進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。

PIC16F877單片機(jī)與SSCP300間各種形式的數(shù)據(jù)交換由控制命令來實(shí)現(xiàn)。常用的控制命令、十六進(jìn)制碼及功能如表1所示。一般情況下，命令后緊跟數(shù)據(jù)長度，接著為數(shù)據(jù)信息。

表1常用控制命令

命令碼命令值命令名稱功能

RST

LR

LW

IR

PR

PT

WRS-460X01

0X02

0X03

0X04

0X08

0X09

0X46Reset

Layer_Management_Read

Layer_Management_Write

Interface_Read

Packet_Receive

Packet_Transmit

Write_Register_46復(fù)位

讀層信息

寫層信息

讀標(biāo)志位

接收分組

發(fā)送分組

設(shè)置數(shù)據(jù)鏈路控制

3.1SSCP300的初始化

當(dāng)電源接通或執(zhí)行復(fù)位命令時，SSCP300將執(zhí)行一個內(nèi)部診斷和建立序列。直到此序列被執(zhí)行完畢，命令才能被送至SSCP300。在對SSCP300進(jìn)行初始化之前，PIC16F877要完成I/O口的初始化、片內(nèi)RAM初始化以及SPI接口的初始化。

3.2層信息設(shè)置

初始化完成后可進(jìn)行層信息設(shè)置。層信息設(shè)置的數(shù)據(jù)長度為7個字節(jié)，字節(jié)0為控制方式，一般設(shè)為數(shù)據(jù)鏈路（DLL）方式；字節(jié)1為組地址的低八位；字節(jié)2為組地址的高八位；字節(jié)3為設(shè)備地址的低八位；字節(jié)4為設(shè)備地址的高八位；字節(jié)5為系統(tǒng)地址的低八位；字節(jié)6為系統(tǒng)地址的高八位。在設(shè)置地址時應(yīng)注意某些段內(nèi)的地址為保留地址，不要使用，如0x0000為廣播地址。

在層信息設(shè)置的過程中，首先單片機(jī)向SSCP300寫入LW命令及數(shù)據(jù)長度“0X07”,然后確定好0～6字節(jié)的數(shù)據(jù)信息。層信息設(shè)置完成后，應(yīng)用LR命令讀回，判斷讀回信息與寫入信息是否一致。如果一致則說明設(shè)置成功，否則應(yīng)重新初始化后再設(shè)置層信息。

3.3數(shù)據(jù)鏈路存取控制設(shè)置

若節(jié)點(diǎn)之間的通信采用地址應(yīng)答方式ADRACK或地址非應(yīng)答方式ADRUACK，則應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈路存儲控制設(shè)置，由命令WRS-46來實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)長度為1?？稍O(shè)置的內(nèi)容為：（1）在主處理器的每個發(fā)送期內(nèi)需要發(fā)送ADRUACK的次數(shù)；（2）在信道間存取的時間；（3）對于ACK和ADRUACK，是否需要嘗試多信道存取。

3.4數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收

篇7

本文所進(jìn)行的就是對變壓器冷卻控制系統(tǒng)控制器模塊進(jìn)行設(shè)計，其中包括了可以對主變壓器風(fēng)扇投入與切除的溫度范圍進(jìn)行自行設(shè)定，也可以按照用戶的要求而變化。在傳統(tǒng)控制方式中，風(fēng)扇投切的溫度限制值是不能改變的，此外，風(fēng)扇電機(jī)的啟動和停止溫度有一余量，不像傳統(tǒng)的控制方式中是一個定值，避免了頻繁啟動的缺陷，此外還有運(yùn)行、故障保護(hù)及報警等信號的顯示及其與控制中心或調(diào)度中心的通訊，上傳這些信息，如變壓器油溫、風(fēng)扇運(yùn)行狀態(tài)有無故障等。至于風(fēng)扇的分組投切設(shè)置是為了節(jié)約電能，具有一定的經(jīng)濟(jì)意義，但這個分組數(shù)不宜過多，以免控制復(fù)雜，且散熱效果不佳。

控制器主要由AT89CS1單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器、鍵盤控制芯片，輸出模塊、通訊模塊以及自動復(fù)位電路等組成，其中單片機(jī)是控制器的核心，AID轉(zhuǎn)換器是把輸入信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

2變壓器風(fēng)扇控制系統(tǒng)的硬件接線

基于以上的要求，我們設(shè)計的風(fēng)扇控制器的硬件線路圖如下頁圖1所示。變壓器風(fēng)扇控制中對控制模塊進(jìn)行改進(jìn)是本文研究的重點(diǎn)，其中包括主要芯片的選用以及一些抗干擾元件的使用。所以在本章節(jié)中，我們重點(diǎn)將要介紹變壓器風(fēng)扇冷卻控制模塊中的主要硬件芯片的作用、選用以及它們之間的連接力一法。

（1）單片機(jī)AT89C51（如圖1）。

AT89C51是Atmel公司生產(chǎn)的一種低功耗，高性能的8位單片機(jī)，具有8k的flash可編程只讀存儲器，它采用Atmel公司的高密度不易丟失的存儲器技術(shù)，并且和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的80c51和80c52的指令集合插腳引線兼容，其集成的flash允許可編程存儲器可以在系統(tǒng)或者通用的非易失性的存儲器編程中進(jìn)行重新編程。AT89C51集成了一個8位的CPU，8K的flash。256字節(jié)的EDAM，32位的I/0總線。三個16字節(jié)的定時器/計數(shù)器，兩級六中段結(jié)構(gòu)，一個全雙工的串行口，振蕩器及時鐘電路。AT89C51是完成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)控制的核心，所有其它器件都受其控制或?yàn)槠浞?wù)。

在本文中，經(jīng)過TLC1543A/D轉(zhuǎn)換器后輸出的數(shù)字量輸入到AT89C51單片機(jī)中，同時在進(jìn)行了溫度參數(shù)的設(shè)置以后，進(jìn)行它的輸出控制，其中包括了變壓器的溫度顯示、狀態(tài)顯示、以及聲音報警設(shè)備等等，也就是我們所研究的變壓器冷卻控制系統(tǒng)的核心部分。

（2）變壓器的溫度采集及溫度處理模塊。在變壓器的風(fēng)扇冷卻自動控制系統(tǒng)中，第一步進(jìn)行的就是對變壓器上層油溫進(jìn)行的溫度采集工作。變壓器的溫度采集是由變壓器的溫度控制器來實(shí)現(xiàn)的，其中包括鉑電極、傳感器以及變送器。經(jīng)過溫度控制器輸出的信號進(jìn)入變送器，變送器送出一個4一20毫安的電流信號，然后將此電流信號通過控制芯片上的電阻元件實(shí)現(xiàn)電流電壓信號的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的電壓是在0.4一2（伏特）之間，然后將此電壓信號輸入到TLC1543數(shù)模轉(zhuǎn)換器，進(jìn)行信號處理。變送器輸出信號有電流和電壓信號兩種，考慮到變壓器安裝的位置（室外）距本控制裝置（室內(nèi)）有一定的距離，電流信號不易損失，故選擇了4一20毫安的電流信號。（3）11通道10位串行A/D轉(zhuǎn)換器丁LC1543。

TLC1543A/D轉(zhuǎn)換器是美國TI公司生產(chǎn)的眾多串行A/D轉(zhuǎn)換器中的一種，它具有輸入通道多、轉(zhuǎn)換精度高、傳輸速度快、使用靈活和價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，是一種高性價的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。TLC1543是CMOS，10位開關(guān)電容逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器。它有三個輸入端和一個3態(tài)輸出端：片選（CS），輸入/輸出時鐘（I/0CLOCK），地址輸入和數(shù)據(jù)輸出（DATAOUT）。這樣通過一個直接的四線接口與卞處理器或的串行口通訊。片內(nèi)還有14通道多路選擇器可以選擇11個輸入中的任何一個三個內(nèi)部自測試（self-test）電壓中的一個。

（4）BC7281128段LED顯示及64鍵鍵盤控制芯片。

BC7281是16位LED數(shù)碼管顯示器鍵盤接口專用控制芯片，通過外接移位寄存器（典型芯片如74HC164，74LS595等），最多可以控制16位數(shù)碼管顯示或128支獨(dú)立的LED。BC7281的驅(qū)動輸出極性及輸出時序均為軟件可控，從而可以和各種外部電路配合，適用于任何尺寸的數(shù)碼管。

BC7281各位可獨(dú)立按不同的譯碼方式譯碼或不譯碼顯示，譯碼方式顯示時小數(shù)點(diǎn)不受譯碼影響，使用方便；BC7281內(nèi)部還有一閃爍速度控制寄存器，使用者可隨時改變閃爍速度。

BC7281芯片可以連接最多64鍵C8*8）的鍵盤矩陣，內(nèi)部具有去抖動功能。它的鍵盤具有兩種工作模式，BC7281內(nèi)部共有26個寄存器，包括16個顯示寄存器和10個特殊（控制）寄存器，所有的操作均通過對這26個寄存器的訪問完成。

BC7281采用高速二線接口與MCU進(jìn)行通訊，只占用很少的I/O資源和主機(jī)時間。

BC7281在本系統(tǒng)中主要用于驅(qū)動變壓器溫度顯示的LED以及顯示風(fēng)扇運(yùn)行狀態(tài)的指示燈。

前已提及，BC7281芯片內(nèi)部共有26個寄存器，包括16個顯示寄存器和10個特殊功能寄存器，共用一段連續(xù)的地址，其地址范圍是OOH-19H，其中OOH-OFH為顯示寄存器，其余為特殊寄存器。

（5）使用MAX232實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的通訊。

①M(fèi)AX232芯片簡介

MAX232芯片是1VIAX工M公司生產(chǎn)的低功耗、單電源雙RS232發(fā)送/接收器，適用于各種E工A-232E和V.28；V.24的通信接口，1VIAX232芯片內(nèi)部有一個電源電壓變換器，可以把輸入的+5V電源變換成RS-2320輸出電平所需±10V電壓，所以采用此芯片接口的串行通信系統(tǒng)只要單一的+5V電源就可以。

我們的設(shè)計電路中選用其中一路發(fā)送/接收，RlOUT接MCS一51的RXD，T1工N接MCS一51的TXD，TlOUT接PC機(jī)的RD，Rl工N接PC機(jī)的TD1。因?yàn)镸AX232具有驅(qū)動能力，所以不需要外加驅(qū)動電路。

系統(tǒng)中使用了此技術(shù)之后就實(shí)現(xiàn)了變壓器風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制，工作人員可以在控制室對冷卻系統(tǒng)進(jìn)行控制，可以達(dá)到方便、準(zhǔn)確、快捷的日的，這也是我們對傳統(tǒng)的風(fēng)扇冷卻控制系統(tǒng)而做的一個重要的改進(jìn)。

②串行通訊

在此實(shí)現(xiàn)中，我們必須要對MCS-51串行接日和PC機(jī)串行接日的串行通訊要有一定的了解，串行通信是指通信的發(fā)送方和接收方之間數(shù)據(jù)信息的傳輸是在單根數(shù)據(jù)線上，以每次一個二進(jìn)制位移動的，它的優(yōu)點(diǎn)是只需一對傳輸線進(jìn)行傳送信息，囚此其成本低，適用于遠(yuǎn)即離通信；它的缺點(diǎn)是傳送速度低；串行通信有異步通信和同步通信兩種基本通信方一式，同步通信適用于傳送速度高的情況，其硬件復(fù)雜；而異步通信應(yīng)用于傳送速度在50到19200波特之間，是比較常用的傳送方式，本文中使用的就是異步通訊方式。

（6）“看門狗”電路DS1232

在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，為了避免因干擾或其他意外出現(xiàn)的運(yùn)行中的死機(jī)的情況，“看門狗電路”DS1232會自動進(jìn)行復(fù)位，并且能夠重讀EEPROM中的設(shè)置，以保證系統(tǒng)可以安全正常的運(yùn)行。

美國Dallas公司生產(chǎn)的“看門狗”（WATCHDOG）集成電路DS1232具有性能可靠、使用簡單、價格低廉的特點(diǎn)，應(yīng)用在單片機(jī)產(chǎn)品中能夠很好的提高硬件的抗干擾能力。

DS1232具有以下特點(diǎn)：

①具有8腳DIP封裝和16腳SOIC貼片封裝兩種形式，可以滿足不同設(shè)計要求；

②在微處理器失控狀態(tài)卜可以停止和重新啟動微處理器；

③微處理器掉電或電源電壓瞬變時可自動復(fù)位微處理器；

④精確的5%或10%電源供電監(jiān)視；

在本變壓器冷卻控制系統(tǒng)中，DS1232作為一定時器來起到自動復(fù)位的作用，在DS1232內(nèi)部集成有看門狗定時器，當(dāng)DS1232的ST端在設(shè)置的周期時間內(nèi)沒有有效信號到來時，DS1232的RSR端將產(chǎn)生復(fù)位信號以強(qiáng)迫微處理器復(fù)位。這一功能對于防止由于干擾等原因造成的微處理器死機(jī)是非常有效的，因?yàn)榭撮T狗定時器的定時時間由DS1232的TD引腳確定，在本設(shè)計中，我們將其TD引腳與地相接，所以定時時間一般取為150ms。

3結(jié)論

本裝置實(shí)現(xiàn)了通過單片機(jī)自動控制冷卻器的各種運(yùn)行狀態(tài)并能精確監(jiān)測變壓器的油溫和冷卻器的各種運(yùn)行、故障狀態(tài)，顯示了比傳統(tǒng)的控制模式的優(yōu)越性。（1）能夠?qū)ψ儔浩饔蜏剡M(jìn)行監(jiān)測與控制；（2）實(shí)現(xiàn)了變壓器冷卻器依據(jù)不同油溫的分組投切，延長了冷卻器的使用壽命，有較好的經(jīng)濟(jì)意義；（3）實(shí)現(xiàn)了冷卻系統(tǒng)的各種狀況，如油溫、風(fēng)扇投切和故障等信息的上傳，便于值班員、調(diào)度員隨時掌握情況。

由于固態(tài)繼電器實(shí)現(xiàn)了變壓器的無觸點(diǎn)控制，解決了傳統(tǒng)的控制回路的弊端，同時此控制裝置具有電機(jī)回路斷相與過載的保護(hù)功能。由于使用了單片機(jī)，因而具有一定的智能特征，實(shí)現(xiàn)了油溫、風(fēng)扇的投入、退出和故障等信號的顯示以及上傳等。通過實(shí)際運(yùn)行表明，該裝置的研制是比較成功的。但今后，我們還應(yīng)該對固態(tài)繼電器本身的保護(hù)進(jìn)行一些研究，以免主回路因電流過大而造成固態(tài)繼電器的損壞，以使變壓器風(fēng)扇冷卻控制回路更加完善。

篇8

2.1機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備安全評估的基本模式

機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備安全評估要從一系列邏輯控制管理出發(fā)，不斷進(jìn)行機(jī)械設(shè)計優(yōu)化，讓機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備能夠符合安全評估的基本要求，對風(fēng)險評估的各種模式進(jìn)行分析，對自動化設(shè)備的安全控制會產(chǎn)生積極的作用，通過對安全設(shè)備進(jìn)行全面的分析和管理，提高安全設(shè)備的綜合控制和管理水平[1]。機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備安全控制需要按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)積極開展工作，保證各項(xiàng)工藝能夠在設(shè)備安全性設(shè)計的工程中得到全面的應(yīng)用，通過模式優(yōu)化達(dá)到自動化系統(tǒng)設(shè)計安全控制的目標(biāo)。

2.2機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備安全評價

機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備安全評價要對風(fēng)險進(jìn)行全面的分析，對機(jī)械設(shè)備風(fēng)險評定中的信息進(jìn)行全面的優(yōu)化，提高機(jī)械設(shè)備的綜合安全判斷能力，為機(jī)械設(shè)備的安全控制管理和設(shè)計優(yōu)化創(chuàng)造良好的條件。機(jī)械設(shè)計過程中需要把設(shè)計方案和設(shè)備控制模式緊密結(jié)合在一起，提高機(jī)械設(shè)備的綜合控制管理水平。機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備安全控制要進(jìn)行風(fēng)險評估，對機(jī)械自動化設(shè)備的風(fēng)險關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行分析，從而能夠?qū)C(jī)械自動化設(shè)備進(jìn)行安全判斷，提高機(jī)械設(shè)備的安全控制管理水平。機(jī)械設(shè)備自動化控制管理中要對安全限制進(jìn)行確定，在不同的機(jī)械壽命階段進(jìn)行機(jī)械設(shè)備安全控制管理，保證機(jī)器能夠正確的操作和使用，提高機(jī)械設(shè)備的綜合安全判斷和控制能力[2]。通過對機(jī)械的正確使用和正確操作，可以發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備安全性問題，從而能夠?qū)C(jī)械設(shè)備的安全進(jìn)行分析，提高機(jī)械設(shè)備的安全控制管理水平。機(jī)械設(shè)備自動化控制管理要進(jìn)行定量化分析，保證不同的安全控制指標(biāo)能夠符合安全管理的要求，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的綜合控制管理。機(jī)械設(shè)計中自動化設(shè)備安全控制需要從影響風(fēng)險的因素出發(fā)，對故障情況進(jìn)行全面的分析，對自動化設(shè)備安全控制進(jìn)行類型分析，確保自動化設(shè)備能夠符合安全風(fēng)險管理的具體要求。機(jī)械設(shè)計中對自動化設(shè)備安全風(fēng)險評判需要從三個參數(shù)進(jìn)行分析，其一為損傷嚴(yán)重度，通過對事故的后果分析，可以對機(jī)械設(shè)備自動化控制進(jìn)行分析，確保機(jī)械損傷情況符合安全控制管理的要求。機(jī)械設(shè)計中設(shè)備危險的時間和頻次要進(jìn)行控制，通過對不同的時間周期進(jìn)行分析，提高機(jī)械設(shè)計中自動化設(shè)備的安全控制管理能力，為機(jī)械設(shè)備的安全評估創(chuàng)造良好的內(nèi)部條件和外部條件。機(jī)械設(shè)備安全自動化控制要從操作周期角度出發(fā)，不斷優(yōu)化方案。其二要從安全管理的風(fēng)險指標(biāo)出發(fā)，對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行全面的安全檢測。其三要從避開風(fēng)險管理的可能性角度出發(fā)，確保機(jī)械設(shè)備能夠得到有效的識別。通過對機(jī)械設(shè)備的風(fēng)險評估，提高機(jī)械設(shè)備的風(fēng)險等級管理，對風(fēng)險評估的全過程進(jìn)行安全管理，實(shí)現(xiàn)對機(jī)械設(shè)備的自動化優(yōu)化。

2.3機(jī)械設(shè)計中自動化設(shè)備的風(fēng)險評定

機(jī)械設(shè)計中要對設(shè)備進(jìn)行自動化安全風(fēng)險評定，才能更好的減少安全風(fēng)險，對機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行創(chuàng)造良好的條件。隨著機(jī)械自動化水平越來越高，機(jī)械設(shè)備的風(fēng)險評價迭代過程越來越復(fù)雜，需要從風(fēng)險識別的全過程出發(fā)，不斷加強(qiáng)自動化設(shè)備安全管理，提高機(jī)械設(shè)備的安全自動化控制能力。機(jī)械設(shè)計中自動化設(shè)備的風(fēng)險識別要從信息確認(rèn)開始，保證機(jī)械設(shè)計風(fēng)險自動化迭代符合安全控制的要求。

3機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備安全控制的基本原則

3.1機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備安全控制要符合機(jī)械功能要求

機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備安全控制要從設(shè)計的基本原則出發(fā)，保證各項(xiàng)安全自動化控制功能符合機(jī)械設(shè)備的具體要求[3]。機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備安全控制要符合核心功能的要求，保證機(jī)械信息和設(shè)備控制能夠符合技術(shù)指標(biāo)的要求。機(jī)械設(shè)備實(shí)施的過程中要從制造、設(shè)計、安全管理的要求出發(fā)，提高機(jī)械設(shè)備的自動化安全控制管理水平。

3.2機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備安全控制要利用先進(jìn)技術(shù)

機(jī)械設(shè)計自動化安全控制必須要建立在先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)之上，確保機(jī)械設(shè)計能夠符合安全管理的要求，完成各項(xiàng)機(jī)械設(shè)備的基本功能，提高機(jī)械設(shè)備的綜合控制管理能力。機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備安全管理不管從產(chǎn)品還是從系統(tǒng)角度出發(fā)，不斷提高機(jī)械設(shè)備自動化安全控制能力。機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備安全控制要以技術(shù)為主，才能保證機(jī)械能夠完成智能化功能，同時能夠滿足人性化的安全管理要求[4]。機(jī)械設(shè)計自動化安全設(shè)備管理要對各種加工設(shè)備的框架進(jìn)行優(yōu)化，從安全管理的角度出發(fā)，不斷增加輸出設(shè)備的功能。在能量轉(zhuǎn)換機(jī)械設(shè)備的過程中需要保證各種能量轉(zhuǎn)換能夠安全可靠，提高機(jī)械設(shè)備的安全控制能力。

3.3機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備安全控制效率提升

機(jī)械設(shè)計自動化控制系統(tǒng)管理過程中要對各種信息進(jìn)行優(yōu)化的控制，保證各種自動化產(chǎn)品和設(shè)備能夠符合安全功能的要求，從多方面提高安全控制效率，這是機(jī)械設(shè)計的重要原則之一，必須要從機(jī)械設(shè)備的實(shí)際特點(diǎn)出發(fā)，加強(qiáng)其對信息處理的基本能力。機(jī)械設(shè)備信息控制管理要和機(jī)械綜合管理的模式緊密結(jié)合在一起，提高對機(jī)械設(shè)備的綜合控制管理水平，為機(jī)械設(shè)備的全面優(yōu)化創(chuàng)造良好的條件。機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備的安全控制，可以提高機(jī)械的自動化能力，可以節(jié)省機(jī)床的數(shù)量，不斷提高機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率。

3.4機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備控制要堅持安全性和可靠性原則

機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備控制要從產(chǎn)品故障管理角度出發(fā)，保證機(jī)械設(shè)備能夠進(jìn)行自動化故障處理，提高機(jī)械設(shè)備的控制管理能力。機(jī)械自動化控制與產(chǎn)品優(yōu)化是緊密結(jié)合在一起，機(jī)械自動化產(chǎn)品要和安全智能化控制緊密融合，保證各種機(jī)械設(shè)備的診斷、處理和監(jiān)控能夠符合安全控制的基本原則[5]。機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備控制要從操作環(huán)節(jié)出發(fā)，減少機(jī)械事故發(fā)生的幾率，通過對機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備的安全控制，可以提高機(jī)械設(shè)備的靈敏度。機(jī)械設(shè)備安全控制管理要從方便操作的角度出發(fā)，不斷優(yōu)化設(shè)計方案，全面保證操作機(jī)制能夠符合操作方案的要求。機(jī)械設(shè)備中各種自動化產(chǎn)品的功能要進(jìn)行有效的監(jiān)控，保證操作流程能夠符合設(shè)備控制管理的要求。通過對機(jī)械設(shè)備各種安全程度的控制，達(dá)到優(yōu)化操作的總體目標(biāo)，從而能夠全面實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的自動化控制和管理。機(jī)械設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的安全指標(biāo)要從不同的周期出發(fā)，積極引進(jìn)新的技術(shù)方案，從而能夠?qū)Π踩刂频拇胧┻M(jìn)行全面的分析，提高機(jī)械設(shè)備的綜合管理水平。

篇9

1.2激光旋轉(zhuǎn)控制電路設(shè)計

激光發(fā)射電路主要由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路、激光發(fā)射控制電路、光耦隔離電路及細(xì)分電路構(gòu)成，如圖4所示。激光發(fā)射器控制電路主要完成控制激光發(fā)射器發(fā)射和轉(zhuǎn)動，保證其發(fā)射的激光能實(shí)時完成激光接收靶跟蹤，使農(nóng)田平地機(jī)被實(shí)時控制。由單片機(jī)輸出的激光發(fā)射器發(fā)射信號通過光耦隔離電路后輸入激光發(fā)射器控制電路。其中，JG為單片機(jī)P46端口的控制輸出端，U17為電路的光耦隔離器。激光發(fā)射器的旋轉(zhuǎn)由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路控制，由單片機(jī)輸出信號控制THB6128的使能、脈沖及方向端從而控制激光發(fā)射器的旋轉(zhuǎn)。

1.3電源電路設(shè)計

電路選擇采用簡單高效電源芯片LM2576，該穩(wěn)壓器是單片集成電路，能實(shí)現(xiàn)熱關(guān)斷和電流限制保護(hù)，能驅(qū)動3A負(fù)載。控制核心的電源設(shè)計如圖5所示。在直流電源輸入端加入TVS瞬變電壓抑制二極管PK6E22A，該二極管能在收到反向瞬態(tài)高能量沖擊時，迅速將兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，同時吸收高達(dá)數(shù)千瓦的浪涌功率，有效地保護(hù)電子電路中的電子元器件免受浪涌脈沖的破壞［4］。為了防止功率地跟信號地之間的互相干擾，在電源電路設(shè)計中，功率地和信號地之間加入了電感L2進(jìn)行隔離。

2系統(tǒng)軟件設(shè)計

由于農(nóng)田平地機(jī)激光發(fā)射平臺調(diào)平控制系統(tǒng)的工作環(huán)境的惡劣性，易對數(shù)據(jù)的采集造成干擾，再加上傾角傳感器自身存在的溫度漂移等，會加大傾角數(shù)據(jù)采集的誤差。因此，對傾角傳感器采集的數(shù)據(jù)時，先采用基于限幅濾波法和遞推算術(shù)平均值濾波算法相結(jié)合的復(fù)合濾波法算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理［5］，接著采用角度偏移與溫度變化的三次曲線對傾角傳感器溫度漂移進(jìn)行補(bǔ)償，提高數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性［6］。另外，由于步進(jìn)電機(jī)的非線性特征，對其非線性參數(shù)進(jìn)行整定較困難，而常規(guī)的PID算法由于參數(shù)整定過程繁瑣，實(shí)施起來較復(fù)雜，并且在越接近預(yù)設(shè)的目標(biāo)值時，越容易產(chǎn)生超調(diào)而抖動，影響其控制效果的進(jìn)一步提高。因此，采用基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID算法控制器對步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，能保證步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的響應(yīng)性能提升，響應(yīng)時間縮短，動態(tài)性能、自適應(yīng)性和魯棒性更佳。系統(tǒng)總體流程圖，如圖6所示。系統(tǒng)初始化后，首先進(jìn)行傾角數(shù)據(jù)采集，系統(tǒng)采集當(dāng)前的平臺的傾角數(shù)據(jù)后，經(jīng)過濾波和補(bǔ)償處理，直接交給單片機(jī)進(jìn)行判斷:如果到達(dá)調(diào)平的預(yù)設(shè)值，則結(jié)束。沒到達(dá)預(yù)設(shè)值的話，如果是大于預(yù)設(shè)值，則電機(jī)正轉(zhuǎn)，控制平臺支腿進(jìn)行相應(yīng)的伸縮調(diào)整平臺的傾斜度，再重新進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;如果小于預(yù)設(shè)值，則電機(jī)反轉(zhuǎn)，控制平臺支腿進(jìn)行相應(yīng)的伸縮調(diào)整平臺的傾斜度，再重新進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。如此反復(fù)進(jìn)行平臺調(diào)整，直至達(dá)到預(yù)定的平臺傾斜度為止。

3試驗(yàn)分析

本文設(shè)計的農(nóng)田平地機(jī)激光發(fā)射平臺調(diào)平控制系統(tǒng)主要是為提高農(nóng)田平地機(jī)的雙激光源定位系統(tǒng)的精度做準(zhǔn)備，在雙激光源定位系統(tǒng)中發(fā)揮重要的作用。而整個調(diào)平過程中，由于傾角傳感器和調(diào)平電機(jī)的特性，此控制系統(tǒng)主要受溫度影響。所以，本試驗(yàn)在激光發(fā)射器校準(zhǔn)完成后，設(shè)計了在加入基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制方法對電機(jī)控制，并在不同溫度環(huán)境下的試驗(yàn)。將調(diào)整平臺置于不同的溫度環(huán)境中，同時讓激光器支座處于允許的任意傾斜角度狀態(tài)，分別測試支座在大傾角(20°～30°)和小傾角(10°左右)狀態(tài)下系統(tǒng)調(diào)整的可靠性。

1)13℃時，大角度調(diào)平試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖7所示。

2)13℃時，小角度調(diào)平試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖8所示。由圖7、圖8可知，采用基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制調(diào)平時，在農(nóng)平地過程中調(diào)平過程的前期，調(diào)平速度快，當(dāng)角度越接近目標(biāo)角度時，速度明顯減慢;若達(dá)到調(diào)平要求的預(yù)設(shè)精度值0．03°時，調(diào)平停止;而且在調(diào)平過程中很少出現(xiàn)超調(diào)和振蕩，當(dāng)傾斜角度較小時，調(diào)平完成的時間相對較短。

3)25℃，大角度調(diào)平試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖9所示。

4)25℃，小角度調(diào)平試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖10所示。由圖9和10可知，當(dāng)溫度變化時，平臺大傾斜角度和小傾斜角度的調(diào)平規(guī)律與圖7和8相似。這說明經(jīng)過加入基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制方法后此系統(tǒng)受溫度影響不大。

篇10

根據(jù)樣例飛行控制計算機(jī)的內(nèi)部總線FlexRay通信協(xié)議可知，內(nèi)部總線通信時間為5ms，每個時隙為50μs，F(xiàn)lexRay總線最大幀長為127字［7］。本設(shè)計中1553B幀長度最大為54個字節(jié)，頻率最高為100Hz，故使用上述FlexRay總線通信協(xié)議能夠符合1553B總線通信要求。本設(shè)計中，1553B傳感器數(shù)據(jù)的頻率為50Hz和100Hz，而FlexRay總線通信頻率為200Hz，內(nèi)部總線通信速率高于外部傳感器速率。故1553B板卡在內(nèi)部總線通信過程中，當(dāng)有傳感器數(shù)據(jù)更新時，F(xiàn)lexRay總線傳輸最新的數(shù)據(jù);而當(dāng)沒有數(shù)據(jù)更新時，F(xiàn)lexRay總線傳輸當(dāng)前的傳感器數(shù)據(jù)。為保證數(shù)據(jù)的完整性及減少占用總線時隙數(shù)量，本設(shè)計共使用總線三個時隙，每個時隙具體傳輸內(nèi)容如表4所示，時隙2、7、15傳輸內(nèi)容分別為慣導(dǎo)傳感器無線電高度傳感器和大氣數(shù)據(jù)機(jī)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)幀大小分別為54字節(jié)、32字節(jié)、12字節(jié)。

3、1553B通信單元軟件設(shè)計

3.1驅(qū)動軟件的IP核封裝與實(shí)現(xiàn)

在嵌入式FPGAEDK設(shè)計中，為了簡化用戶開發(fā)難度，Xilinx公司提供了一個封裝了的接口，即IPIF(IPinterface，IP接口)作為介于PLB總線與用戶邏輯模塊之間的接口緩沖［8］。IPIF將PLB總線操作封裝起來，而留給用戶一個邏輯接口。本文軟件設(shè)計采用模塊化設(shè)計思想。其設(shè)計步驟如下:首先，將每個硬件模塊對應(yīng)編寫一個驅(qū)動軟件程序;其次，將相應(yīng)驅(qū)動軟件封裝成通用IP核;最后，將IP核掛載到PowerPC內(nèi)部總線PLB上。模塊之間的通信主要通過PLB總線和OPB總線實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)中各模塊通過這兩種總線連接至PowerPC內(nèi)核上，而PowerPC通過內(nèi)部總線讀寫機(jī)制實(shí)現(xiàn)對各個模塊的讀寫與控制。如圖4所示為1553B通信單元的硬件平臺總體架構(gòu)圖，主要由PowerPC內(nèi)核、1553BIP核、FlexRay總線對應(yīng)GPIOIP核集合、串口IP核、BRAM模塊IP核及相應(yīng)的中斷控制IP核組成。

3.21553B總線接口驅(qū)動軟件設(shè)計

如圖5所示為1553B總線接口IP核結(jié)構(gòu)圖，整個驅(qū)動分為三個模塊:總線讀寫模塊，初始化模塊和數(shù)據(jù)緩存模塊。系統(tǒng)上電，該IP核激活，進(jìn)行總線初始化操作，發(fā)送初始化完成信號并查詢PLB讀寫信號，等待PowerPC405的讀寫操作。當(dāng)讀控制信號使能時，PowerPC405讀取數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù);當(dāng)寫控制信號使能時，總線讀寫模塊將數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)發(fā)送至總線上。

3.31553B通信算法設(shè)計

1553B通信單元的調(diào)度主要由外部1553B總線的數(shù)據(jù)接收，內(nèi)部FlexRay總線的數(shù)據(jù)通信組成。本設(shè)計采用模塊化設(shè)計，將系統(tǒng)功能劃分為頂層應(yīng)用和底層數(shù)據(jù)通信。底層數(shù)據(jù)通信主要包括外部數(shù)據(jù)流通信及內(nèi)部數(shù)據(jù)流通信，外部數(shù)據(jù)流通信主要由1553BIP核實(shí)現(xiàn)，內(nèi)部總線也由FlexRay驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)通信;而內(nèi)核PowerPC主要實(shí)現(xiàn)頂層應(yīng)用，即數(shù)據(jù)調(diào)度及總線故障切換功能的實(shí)現(xiàn)。如圖6所示為節(jié)點(diǎn)通信程序流程圖，系統(tǒng)上電后，首先對FlexRay總線及1553B總線節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的初始化，進(jìn)而查詢1553B對應(yīng)FIFO滿輸出引腳，當(dāng)接收到數(shù)據(jù)時，節(jié)點(diǎn)讀取FIFO內(nèi)容，并寫入相應(yīng)的總線發(fā)送緩沖區(qū)中。進(jìn)而查詢MFR4310的中斷引腳信號，當(dāng)發(fā)送中斷有效時，執(zhí)行發(fā)送中斷子程序，將接收到1553B總線數(shù)據(jù)通過1553B總線發(fā)送出去;當(dāng)接收中斷有效時，執(zhí)行接收中斷子程序，通信節(jié)點(diǎn)接收CPU發(fā)送來的控制信號。系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)調(diào)度后，進(jìn)而進(jìn)行總線故障檢測。由于1553B總線的基本周期為10ms，故本設(shè)計中總線檢測周期為10ms。當(dāng)定時器的10ms定時時間到，總線進(jìn)行一次總線檢測。當(dāng)接收到總線切換指令，通信單元進(jìn)行總線切換，并更新總線狀態(tài);進(jìn)而判斷是否接受到傳感器的1553B總線應(yīng)答信號，如果有，將總線故障計數(shù)清零，倘若沒有，將故障計數(shù)加1，當(dāng)故障計數(shù)大于6，進(jìn)行總線切換，并更新總線狀態(tài)。

4、總線網(wǎng)絡(luò)通信測試與結(jié)果分析

(1)FlexRay總線測試結(jié)果將FlexRay通信周期設(shè)置為5ms，靜態(tài)時隙長度為50μs，將CPU板卡與1553B板卡進(jìn)行通信實(shí)驗(yàn)，從總線上讀出輸出波形。FlexRay總線通信時，在總線上截取的波形如圖7所示，從圖中可以看出通信周期為5ms，與預(yù)設(shè)值一致。如圖8所示為一個周期時隙輸出波形，時隙2、7、15傳輸傳感器數(shù)據(jù)。由圖8可知，時隙2與時隙7相差250μs，時隙7與時隙15相差350μs，與預(yù)設(shè)值一致。FlexRay總線通信6小時，進(jìn)而進(jìn)行連續(xù)總線數(shù)據(jù)傳輸測試，經(jīng)過6個小時的總線測試結(jié)果如表5所示，通信過程中，丟幀、錯幀計數(shù)均為0，表明1553B通信單元FlexRay總線設(shè)計正確，可以滿足飛行控制計算機(jī)通信的基本要求。(2)1553B總線測試結(jié)果由前面可知，1553B數(shù)據(jù)通信周期為10ms，即100Hz。如圖9～12分別為1553B通信單元與CPU單元模擬大氣數(shù)據(jù)機(jī)傳感器數(shù)據(jù)幀發(fā)送數(shù)據(jù)8字節(jié)，進(jìn)行通信2小時、4小時、6小時、10小時的通信仿真圖。其通信幀數(shù)分別為719999，1439998，2160023，3599991。期間在2小時～4小時，4小時～6小時，6小時～10小時通信期間，丟幀數(shù)分別為1，1，0，合計丟幀率約為5.56×10－7，符合飛行控制計算機(jī)通信要求。(3)測試結(jié)論以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，1553B通信單元的各個模塊通信正常，與飛行控制計算機(jī)CPU板卡通信正常，能夠符合飛行控制計算機(jī)的通信要求。

篇11

1系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及工作過程

智能家居系統(tǒng)由系統(tǒng)主機(jī)、系統(tǒng)分機(jī)、Internet服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)接口等部分組成。其中系統(tǒng)主機(jī)通過服務(wù)器（個人計算機(jī)）連入Internet，并通過自己的PSTN公用電話交換網(wǎng)接口電路連入PSTN。其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。主機(jī)與分機(jī)通過無線傳輸組成星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。系統(tǒng)主機(jī)通過本地?zé)o線傳輸網(wǎng)絡(luò)同系統(tǒng)分機(jī)進(jìn)行通訊、傳輸控制命令和反饋信息。

該系統(tǒng)正常工作時，用戶可以通過Internet和PSTN兩種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問，當(dāng)通過Internet訪問時，本系統(tǒng)可提供一個界面友好的終端軟件，用戶只需登陸到運(yùn)行在家中的服務(wù)器即可對家中的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；當(dāng)通過PSTN訪問時，本系統(tǒng)將為用戶提供語音操作界面。其工作流程如圖2所示。

2系統(tǒng)的硬件構(gòu)成

本系統(tǒng)的硬件主要有系統(tǒng)主機(jī)與系統(tǒng)分機(jī)兩大部分。系統(tǒng)主機(jī)由單片機(jī)AT89C52和各種接口電路組成，如圖3所示。系統(tǒng)分機(jī)由單片機(jī)AT89C52和各種接口電路、傳感器單元電路、固態(tài)繼電器控制電路組成，并由固態(tài)繼電器控制具體設(shè)備，具體硬件組成框圖如圖4所示。

通過系統(tǒng)主機(jī)的各種接口電路可將主機(jī)CPU從繁忙的計算中解脫出來，以便把主要精力運(yùn)用在控制和信息傳遞上。系統(tǒng)主機(jī)主要依照各個功能電路的輸出結(jié)果進(jìn)行邏輯判斷和控制命令的輸出。系統(tǒng)分機(jī)的各種接口電路和主機(jī)相似，只是根據(jù)設(shè)備的不同（傳感器單元）有著細(xì)節(jié)上的變化。下面主要介紹系統(tǒng)主機(jī)的各種接口電路。

2．1nRF401無線數(shù)據(jù)傳輸電路

無線數(shù)據(jù)傳輸電路由Nordic公司的單片UHF無線數(shù)據(jù)收發(fā)芯片nRF401及其電路構(gòu)成。nRF401采用FSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)，其工作效率可達(dá)20kbit／s，且有兩個頻率通道供選擇，并且支持低功耗和待機(jī)模式。它不用對數(shù)據(jù)進(jìn)行曼徹斯特編碼，其天線接口設(shè)計為差分天線，因而很容易用PCB來實(shí)現(xiàn)。

2．2看門狗電路

看門狗電路由MAX813L及其元件組成。通常，在單片機(jī)的工作現(xiàn)場，可能有各種干擾源。這些干擾源可能導(dǎo)致程序跑飛、造成死機(jī)或者程序不能正常運(yùn)行。如果不及時恢復(fù)或使系統(tǒng)復(fù)位，就容易造成損失?？撮T狗電路的作用就是在程序跑飛或者死機(jī)時，能有效地使系統(tǒng)復(fù)位以使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，在程序中定期給P1．5送入看門狗信號，就可以保證在程序運(yùn)行異常時，由MAX813L使單片機(jī)復(fù)位。

2．3DS1307時鐘接口電路

DS1307時鐘芯片是美國DALLAS公司生產(chǎn)的I2C總線接口實(shí)時時鐘芯片。DS1307可以獨(dú)立于CPU工作，它不受晶振和電容等的影響，并且計時準(zhǔn)確，月積累誤差一般小于10秒。此芯片還具有掉電時鐘保護(hù)功能，可自動切換到后備電源供電。同時還具有閏年自動調(diào)整功能，可以產(chǎn)生秒、分、時、日、月、年等數(shù)據(jù)，并將其保存在具有掉電保護(hù)功能的時間寄存器內(nèi)，以便CPU根據(jù)需要對其進(jìn)行讀出或?qū)懭搿Ｓ捎趩纹瑱C(jī)AT89C52沒有I2C總線接口，因此，要驅(qū)動DS1307，就必須采用單主機(jī)方式下的I2C總線虛擬技術(shù)。在此方式下，以單片機(jī)為主節(jié)點(diǎn)（主器件），主器件永遠(yuǎn)占有總線而不出現(xiàn)總線競爭，且可以用兩根I／O口線來虛擬I2C總線接口。I2C總線上的主器件（單片機(jī)）可在時鐘線（SDL）上產(chǎn)生時鐘脈沖，在數(shù)據(jù)線（SDA）上產(chǎn)生尋址信號、開始條件、停止條件以及建立數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠骷Ｈ魏伪贿x中的器件都將被主器件看成是從器件。在這里，DS1307作為I2C總線的從器件。I2C總線為同步串行數(shù)據(jù)傳輸總線，其內(nèi)部為雙向傳輸電路，端口輸出為開漏結(jié)構(gòu)，因此，需加上拉電阻。

2．4MT8880C雙音頻編解碼電路

由于單片機(jī)是通過MT8880C芯片得到PSTN網(wǎng)絡(luò)的雙音頻信號解碼輸出，也就是說，單片機(jī)可以識別來自PSTN網(wǎng)絡(luò)的控制信號，用戶可以根據(jù)系統(tǒng)的語音提示進(jìn)行按鍵選擇以實(shí)現(xiàn)用戶身份的識別與遠(yuǎn)程控制。因此，利用MT8880C的雙音頻編碼功能，系統(tǒng)可以在緊急時刻將用戶預(yù)置的緊急電話打到PSTN網(wǎng)絡(luò)，從而把損失減少到最低。

2．5ISD4004語音錄放電路

ISD4004是美國ISD公司生產(chǎn)的一種語音錄放芯片。它可錄制8～16分鐘的語音信號。該芯片可提供SPI標(biāo)準(zhǔn)接口和單片機(jī)進(jìn)行接口，其語音的錄放控制均通過單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)。該芯片的一個最大特點(diǎn)是可以按地址編程錄放，因而可由ISD4004和單片機(jī)編程控制來構(gòu)成本系統(tǒng)與PSTN網(wǎng)絡(luò)用戶的語音平臺。由于ISD4004的INT和RAC腳輸出為開漏結(jié)構(gòu)，因此需要加上拉電阻。

2．6MAX202串行通訊電路

通訊電路可由串行通訊專用芯片MAX202組成，通過此電路可以方便地與PC機(jī)進(jìn)行串行通訊。

2．7鈴流檢測與摘掛機(jī)控制電路

當(dāng)系統(tǒng)被呼叫時，電話交換機(jī)發(fā)出鈴流信號。振鈴為25±3V的正弦波，失真小于10％，電壓有效值為90±15V。振鈴信號以5秒為周期，即1秒送，4秒斷。由于振鈴信號電壓比較高，所以先要通過高壓穩(wěn)壓二極管進(jìn)行降壓，然后輸入至光耦。再經(jīng)光耦隔離轉(zhuǎn)換后，從光耦輸出時通時斷的正弦波，最后經(jīng)RC回路進(jìn)行濾波以輸出標(biāo)準(zhǔn)的方波。該方波信號可以直接輸出至單片機(jī)的定時器1進(jìn)行計數(shù)，以實(shí)現(xiàn)對鈴流的檢測。

由于程控電話交換機(jī)在電話摘機(jī)時電話線回路電流會突然變大（約30mA），因此，交換機(jī)檢測到回路電流變大就認(rèn)為電話機(jī)已經(jīng)摘機(jī)。自動摘掛機(jī)電路可以通過單片機(jī)的P1．7來控制一個固態(tài)繼電器，固態(tài)繼電器的控制端應(yīng)連接一個大約300Ω的電阻后再接入電話線兩端，從而完成模擬摘掛機(jī)。

3系統(tǒng)軟件編制

本系統(tǒng)軟件主要由系統(tǒng)主機(jī)和系統(tǒng)分機(jī)的C51程序和系統(tǒng)與Internet網(wǎng)絡(luò)通訊程序組成。

3．1系統(tǒng)主機(jī)程序的編制

系統(tǒng)主機(jī)程序主要用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的總體功能。包括無線數(shù)據(jù)傳輸程序、看門狗程序、時間戳程序、雙音頻編解碼程序、語音錄放程序、串行通訊程序、鈴流檢測與摘掛機(jī)控制程序、系統(tǒng)初始化程序、意外事件處理程序等。程序編制以消息驅(qū)動為主導(dǎo)思想。消息由計數(shù)器中斷1、外部中斷0和串行中斷產(chǎn)生，在中斷服務(wù)程序中，應(yīng)將相應(yīng)的狀態(tài)位置位，而在消息循環(huán)中則應(yīng)按相應(yīng)的狀態(tài)位調(diào)用功能函數(shù)，然后由功能函數(shù)將相應(yīng)的狀態(tài)位清0并完成所需功能，并最后返回到消息循環(huán)中。其程序流程如圖5所示。該系統(tǒng)的分機(jī)程序和主機(jī)類似，故此不再詳述。

3．2系統(tǒng)與Internet網(wǎng)絡(luò)通訊程序的編制

這部分通訊程序分為服務(wù)器和客戶端兩個程序，主要通過Internet網(wǎng)絡(luò)完成用戶的控制功能。

服務(wù)器程序主要完成客戶端與系統(tǒng)主機(jī)通訊的中轉(zhuǎn)，即將客戶端發(fā)來的控制或者查詢命令翻譯成系統(tǒng)主機(jī)能識別的格式，或者將系統(tǒng)主機(jī)收到的報警等信息上傳到客戶端。服務(wù)器程序使用Socket與客戶端進(jìn)行Internet通訊。

篇12

2.1系統(tǒng)設(shè)計

基于AT89C51單片機(jī)的水溫控制系統(tǒng)采用了當(dāng)前應(yīng)用廣泛的AT89C51單片機(jī)，以AT89C51單片機(jī)做為核心部件，以匯編語言對其進(jìn)行編程控制其它輔助系統(tǒng)，用PID算法來控制PWD波的產(chǎn)生，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)溫度的控制。

2.2硬件設(shè)計

基于單片機(jī)水溫控制系統(tǒng)硬件主要由單片機(jī)基本系統(tǒng)、溫度傳感器、電爐、繼電器、顯示電路、報警電路、鍵盤等組成。

（1）單片機(jī)基本系統(tǒng)。單片機(jī)基本系統(tǒng)采用了AT89C51芯片，它由基本供電電路、時鐘電路和復(fù)位電路組成。鍵盤、顯示電路、報警電路將信號輸入到單片機(jī)基本系統(tǒng)當(dāng)中，單片機(jī)基本系統(tǒng)根據(jù)溫度傳感器采集到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理，得到相應(yīng)的控制信號，由控制信號驅(qū)動繼電器工作，從而達(dá)到控制電爐工作的結(jié)果，最終達(dá)到控制溫度的目標(biāo)。

（2）溫度傳感器。溫度傳感器的作用是對水溫進(jìn)行溫度的檢測，并實(shí)時將數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)基本系統(tǒng)，以供其進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

（3）繼電器。繼電器的作用是控制電爐工作，它通過接收單片機(jī)基本系統(tǒng)的控制信號，實(shí)現(xiàn)對于電爐的控制。

（4）電爐。電爐是用來實(shí)現(xiàn)對水加熱的功能，由繼電器根據(jù)控制信號對其進(jìn)行控制。

（5）鍵盤。本設(shè)計采用61板自帶按鍵，不需要另外連接硬件即可使用。

（6）顯示電路。由六個八段數(shù)據(jù)管以及數(shù)碼管的驅(qū)動電路組成，前三段用于顯示控制溫度，后三段用于顯示實(shí)際測量溫度。

（7）報警電路。報警系統(tǒng)是出于電爐的安全考慮進(jìn)行設(shè)計的。溫度傳感器獲得數(shù)據(jù)傳遞給單片機(jī)基本系統(tǒng)，單片機(jī)基本系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)后，當(dāng)水溫過高或過低，即達(dá)到預(yù)設(shè)最大值與最小值時，單片機(jī)驅(qū)動報警電路，實(shí)現(xiàn)報警功能。以上各組件與單片機(jī)芯片引腳連接方式為：溫度傳感器輸入端連接到P3.1口，按鍵接在P3.1、P3.2、P3.3，分別控制設(shè)定溫度的十位、個位和小數(shù)位，單片機(jī)的輸出控制信號由P3.5輸出；實(shí)際水溫顯示的字型碼是由P0口送出，十位、個位和小數(shù)位分別由P1.0、P1.1、P1.2選通；設(shè)定溫度顯示的字型碼是由P2口送出，十位、個位和小數(shù)位分別由P1.3、P1.4、P1.5選通。

2.3軟件設(shè)計

（1）主程序設(shè)計：系統(tǒng)采用匯編語言進(jìn)行編程，由主程序進(jìn)行控制。即由主程序調(diào)用子程序。其功能主要對傳感器采集的數(shù)據(jù)送入單片機(jī)定單元，然后一方面進(jìn)行在LED顯示，另一部分與設(shè)定值進(jìn)行比較，通過PID算法得到控制量并經(jīng)由單片機(jī)輸出去控制電動調(diào)節(jié)閥進(jìn)行水溫調(diào)節(jié)。

（2）子程序設(shè)計：主要由顯示子程序、鍵盤中斷子程序、進(jìn)制轉(zhuǎn)換子程序、溫控子程序、報警子程序等組成。顯示子程序用于顯示實(shí)際溫度和設(shè)定溫度；鍵盤中斷子程序用于對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)定控制；進(jìn)制轉(zhuǎn)換子程序用于把采集的溫度信號換算為對應(yīng)的溫度值；溫控子程序把采集的實(shí)際溫度與設(shè)定溫度值比較，調(diào)用PID算法，輸出控制信號；報警子程序用于控制非法輸入溫度值。3.4溫度控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型溫度控制系統(tǒng)可采用采用比例積分調(diào)節(jié)器來校正，按照一定采樣周期采集r(k)和F(k),其偏差值為e(k)=r(k)-F(k)（1）根據(jù)偏差值來計算輸出u(k)，其對應(yīng)差分方程為：u(k)=u(k-1)+a0e(k)-a1e(k-1)（2）其中：a0=Kp(1+T/T1)a1=Kpe（k）=（rk）-F（k）

篇13

2．1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

綜合包衣機(jī)的工作流程，整個檢測控制系統(tǒng)主要由包衣機(jī)控制主板、多傳感器信號檢測板、執(zhí)行器控制板和液晶觸摸屏構(gòu)成

。多傳感器信號檢測板實(shí)現(xiàn)對稱重傳感器和液位傳感器信號的采集;執(zhí)行器控制板可實(shí)現(xiàn)對電機(jī)設(shè)備啟停的開關(guān)量控制;用戶通過液晶觸摸屏進(jìn)行包衣參數(shù)設(shè)置、包衣過程啟停、包衣狀態(tài)顯示等操作。包衣機(jī)控制主板采用RS－485方式與多傳感器信號檢測板和執(zhí)行器控制板進(jìn)行通訊，采用RS－232方式與液晶觸摸屏進(jìn)行通訊。

2．2包衣機(jī)控制主板

包衣機(jī)控制主板選用RealARM6410開發(fā)板。該開發(fā)板以ARM11內(nèi)核的S3C6410芯片作為控制核心，包含電源模塊、晶振模塊、復(fù)位電路、485通信模塊和232通信模塊等外部設(shè)備，可以裝載和運(yùn)行LINUX操作系統(tǒng)，具有處理運(yùn)算能力強(qiáng)、耗電低、擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)。將RealARM6410開發(fā)板作為包衣機(jī)的控制主板，可以很好地保證系統(tǒng)在包衣過程中的可靠性和穩(wěn)定性。

2．3多傳感器信號檢測板

多傳感器信號檢測板選用意法半導(dǎo)體公司出產(chǎn)的32位高性能STM32F103C6T6作為微控制器。該微控制器的核心是ARMCortex－M3處理器，最高CPU時鐘為72MHz，具有良好的精密性、可靠性和運(yùn)算速度。本設(shè)計中針對供種量和進(jìn)液量兩種參數(shù)信息，分為兩個檢測模塊進(jìn)行硬件開發(fā)。

2．3．1供種量檢測模塊

供種量檢測模塊包含2路稱重傳感器信號放大電路用以檢測稱重桶中種子的質(zhì)量，原理如圖3所示。本設(shè)計中采用上海大和衡器有限公司出產(chǎn)的UH－53型稱重傳感器，該傳感器具有準(zhǔn)確度高、抗偏載能力強(qiáng)和長期穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。為了增加檢測模塊的抗干擾性，保證種子質(zhì)量的檢測精度，采用AnalogDe-vices公司具有低噪聲、低失調(diào)電壓和高共模抑制比特點(diǎn)的AD8608型CMOS精密運(yùn)算放大器構(gòu)成兩級差分放大電路。放大電路第一級由兩個同相輸入運(yùn)算放大器電路并聯(lián)，第二級串聯(lián)一個差分輸入的運(yùn)算放大器。這樣的連接方式可以很好地抑制輸入電壓中的共模成分。參照稱重傳感器的額定輸出，可以取放大倍數(shù)為500倍。為了減少第二級運(yùn)放共模誤差造成的影響，第一級運(yùn)放的增益要盡可能高。因此，將第一級放大倍數(shù)設(shè)定為500。經(jīng)過取值和計算。放大電路的輸出端經(jīng)過一個分壓電路后，接入STM32芯片上帶有A/D轉(zhuǎn)換通道的I/O接口。

2．3．2進(jìn)液量檢測模塊

進(jìn)液量檢測模塊包含上液位和下液位傳感器檢測電路。Uup為上液位傳感器信號，Udown為下液位傳感器信號。Control1為控制主板發(fā)送的補(bǔ)液信號，Control2為控制主板發(fā)送的加液信號。動作執(zhí)行之前Control1、Control2都為低電平，以加液動作為例，當(dāng)液面高于上液位傳感器時，Uup、Udown都為低電平。Uup通過光耦開關(guān)電路，在PA3處輸出高電平到STM32芯片的I/O接口上;Udown通過光耦開關(guān)電路，在PA4處輸出低電平到到STM32芯片的I/O接口上。此時Control2發(fā)送一個高電平信號，使RS鎖存器2輸出高電平，經(jīng)過繼電器驅(qū)動電路后使加液電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn);然后使Control2變回低電平，在液面介于上下液位傳感器之間時，Uup為高電平、Udown為低電平，PA4處仍為低電平，使RS鎖存器2的輸出保持之前的高電平狀，加液電機(jī)保持運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)液面低于下液位傳感器時，Uup、Udown都為高電平，PA4變?yōu)楦唠娖?，使RS鎖存器2輸出低電平，加液電機(jī)停止;在此過程中補(bǔ)液電機(jī)一直保持停止?fàn)顟B(tài)，直到單片機(jī)通過Control1發(fā)送補(bǔ)液信號時再進(jìn)入補(bǔ)液動作。通過采用主板信號控制動作啟動、傳感器檢測電路直接控制動作結(jié)束的方式，可以有效避免藥液的過量添加，保證了進(jìn)液控制的穩(wěn)定性。

2．4液晶觸摸屏

液晶觸摸屏采用廣州微嵌計算機(jī)科技有限公司的WQT系列產(chǎn)品，它由400MHz的ARM9高速CPU、數(shù)字LED背光顯示和高精度電阻式觸摸屏等部分構(gòu)成，有良好的兼容性和友好的人機(jī)操作界面。該液晶屏具備數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)監(jiān)控和觸摸控制等基本功能，并且采用雙口獨(dú)立通訊，可通過自定義的通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)與主板之間的信息傳輸。

2．5執(zhí)行器控制板

執(zhí)行器控制板采用與傳感器信號采集板相同的STM32F103C6T6微控制器，通過設(shè)計繼電器驅(qū)動電路，實(shí)現(xiàn)對加粉、門控等電機(jī)啟停的開關(guān)量控制。開關(guān)量控制信號經(jīng)由一階RC低通濾波器和線性光電耦合器組成的電路后，可有效地濾除信號中的干擾成分。控制信號通過三極管進(jìn)行放大，可驅(qū)動繼電器的開合。

3檢測控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

包衣機(jī)在開啟電源并初始化完成后，通過液晶觸摸屏設(shè)置包衣流程的總批次、種子質(zhì)量以及種藥混合時間等包衣參數(shù)。在包衣機(jī)控制主板系統(tǒng)平臺上進(jìn)行軟件開發(fā)，每隔一定時間在485總線上采用輪詢的方式與多傳感器信號檢測板和執(zhí)行器控制板進(jìn)行通信;系統(tǒng)參照用戶設(shè)定的各項(xiàng)參數(shù)以及稱重和液位傳感器實(shí)際檢測到的參數(shù)信息，發(fā)送電機(jī)控制命令，進(jìn)行各批次的種子包衣處理動作;每個動作之間通過適當(dāng)?shù)难訒r銜接，可實(shí)現(xiàn)包衣機(jī)各工作部件的有機(jī)組合和包衣流程的有序進(jìn)行。