引論：我們為您整理了13篇控制管理論文范文，供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發您的創作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

機床以太網監控網絡要求數控系統在硬件上具有以太網功能，即具有以太網卡或快速以太網卡，在“軟件”方面則要求CNC具有內置的以太網函數。其內部通訊處理機制如圖2所示。對于內置以太網卡，通訊過程的處理是通過CNC的CPU。這就意味著CNC的運行條件會影響內置以太網卡的通訊，相應地，內置以太網卡的通訊狀況也會影響CNC的處理過程。

內置以太網函數的處理優先級低于如下操作：自動循環或手動方式下每個主軸的運動控制。因此，在自動運行期間，通訊速度將會降低。另一方面，由于內置以太網函數的優先級高于CNC的屏幕顯示操作、C語言執行器(除高級任務)、宏命令執行器(除執行宏)。在執行內置以太網的通訊時，這些操作將會被延時處理。

由以太網方式聯接的網絡傳輸速度明顯地較串口高，每秒傳輸速率可以達到10M、100M。并且，由于加工中心的CNC系統內置了一些函數接口，使以太網聯接可以實現控制計算機和數控系統的直接通訊。也就是說，在這種方式下不但可以實現通訊數據的快速傳輸，而且可以在主控計算機端自動獲得完全的設備信息、生產信息、遠程控制加工中心，為自動化生產創造更完備的條件。

數控機床網絡控制系統要更好的適應生產的需要，在傳統DNC軟件的功能基礎上還需具備四個功能模塊：NC程序管理模塊、現場監控模塊、遠程監控模塊以及基于Internet進行遠程訪問的數據通信部分。

功能模塊

NC程序管理模塊

NC程序作為加工過程中重要資源之一，對其進行高效的數據化管理已經成為DNC軟件不可缺少的一部分。NC程序的管理根據管理目標對象，分為對程序進行生命周期內的管理和NC程序內部信息管理。

在本模塊中對NC程序的整個生命周期進行了嚴格的管理，從NC程序的生成到消亡都提供一套嚴格的管理手段。在不同時期，對NC程序的狀態可設置為編輯、審核、定型三種，其工作過程如圖3所示。程序的最初狀態是可以自由編輯的，經過審核後可以開始進行試加工。而程序一旦經試切驗證完成后就到達定型狀態，不能再進行編輯，直至消亡。

對NC程序的內部屬性進行管理主要包括程序號、程序注釋、零件圖號、所加工的零件號、加工工序號、加工范圍、機床、用戶信息等進行管理。在本系統中可對程序根據圖號、零件名稱、工序、機床等進行多種條件的復合查尋，同時對加工程序編輯歷程、所用刀具清單、工藝卡片等進行管理。

現場監控模塊

現場監控模塊是實現遠程監控系統的基礎。通過五類線或超五類線與具有以太網功能的數控機床直接聯接，可以實現控制、監測和對數控機床的診斷。此外，目前市場上有一些軟件生產商把只具有串口通訊功能的加工中心以以太網方式甚至是無線方式聯接。這兩種方式在本質上是區別于以太網聯接的，它們只是通過轉接口變換了聯接方式，將串行數據轉變成以太網方式傳輸，其通訊的瓶頸依然存在于串口通訊。但這種做法可以克服工廠施工條件惡劣、布線不便等問題。

本模塊與CNC進行通訊，可以實時采集數控機床的加工狀態、聯網狀態、刀具信息、操作履歷，以及對刀具壽命進行管理。并且通過一定的權限確認，可以在線修改各種設備參數和運行參數，從而實現底層設備的完全監控。通過對采集到的工況數據進行處理，可以及時獲取加工業績、機床利用率等生產管理所需要的數據，如圖4所示。

遠程監控模塊

遠程監控模塊是利用計算機技術和網絡技術，提供廣域范圍內共享資源的平臺，并為實時監測監控、故障診斷提供支持。用戶可以隨時通過網絡查詢設備運行狀態以及設備現場的工況，對生產過程進行實時的遠程監控，如圖5所示。甚至可以將機床的梯形圖傳送至遠程的控制主機，用梯形圖實施機床故障的遠程診斷。為保證生產的安全性，梯形圖必須用密碼保護，以防無關人員修改。

基于Internet的數據通訊模塊

由于生產狀況的千變萬化，生產過程中會出現很多隨機的情況，因此不同地點、不同部門的專業人員要對同一設備進行工作，就需要有一個自由交流的平臺，通過網絡實現信息交互、經驗交流，最終實現設備的遠程監控。本模塊在基于網絡技術的基礎上，為客戶提供了文字交流的平臺，如圖6所示。

FANUC系統的以太網功能是通過以太網卡或FANUC快速以太網卡遵循TCP/IP協議實現的。網絡控制軟件要與數控機床進行正常通訊，需進行以下設置：

設置控制計算機側的TCP/IP協議；

設置CNC側的以太網卡和內置以太網函數；

物理連接個人計算機和CNC。

篇2

一般的觀念里，單件小批量生產不具有成本控制的優勢，只有批量大的生產才有成本控制優勢。但是，經濟形勢發生了變化，現代企業產品中的科技含量的增加，使得產品的制造成本并非與產品生產數量直接相關，或者說至少不是只與產品數量直接相關。

那么，為什么這樣說吶？準確控制產品的成本，就應該從成本的多重動因入手。產品成本的發生，有些與產品數量（生產工時）相關，有的與非產品數量相關，那么，我們就必須按與成本發生相關的其它因素去追溯計算成本。而不是單純從產品數量上判斷，那什么是成本動因呢？是企業的各項作業，而不是產品本身導致消耗（成本）的發生。如何有效地控制成本，使企業的資源利用達到最大的效益，就應該從作業入手，力圖增加有效作業，提高有效作業的效率，同時盡量減少以至于消除無效作業，這是現代成本控制各方法的基礎理念。

一、國內企業成本管理的現狀分析

美國企業注重策略成本管理和價值鏈分析，中國企業偏向單一成本控制。

在市場上，真正有意義的是整個經濟過程的成本，企業須清楚與產品有關的整個價值鏈中的所有成本。因此，公司需要從單純核算自身的經營成本，轉向核算整個價值鏈的成本，與處于價值鏈上的其他廠商合作共同控制成本，尋求最大收益。

美國企業在成本管理上，能夠運用信息論和控制論方法，實行以價值鏈分析為主要內容的策略成本管理模式，所謂價值鏈分析就是通過分析和利用公司內部與外部之間的相關活動來達成整個公司的策略目的，實現成本的最低化，它把影響產品成本的每一個環節，從項目調研、產品設計、材料供應、生產制造、產品銷售、運輸到售后服務都作為成本控制的重點，進行逐一的作業成本分析，使管理人員對產品的生產周期和每一環節的控制方法都有充分的了解，從而使產品的利潤在整個生產周期最大化。盡管我國國有企業一直在尋找一條有效的成本降低途徑，許多企業都提出全員、全方位、全過程的成本管理模式，而在成本管理的現實操作中，大部分企業把成本降低的著力點放在對生產成本的單一控制上，忽視了項目調研、工藝設計、產品設計對產品成本的影響，實際上以上三階段決定了產品成本的90％，足以決定企業命運。

“盡可能少的成本付出”與“減少支出、降低成本”在概念是有區別的?！氨M可能少的成本付出”，不就是節省或減少成本支出。它是運用成本效益觀念來指導新產品的設計及老產品的改進工作。如在對市場需求進行調查分析的基礎上，認識到如在產品的原有功能基礎上新增某一功能，會使產品的市場占有率大幅度提高，那末，盡管為實現產品的新增功能會相應地增加一部分成本，只要這部分成本的增加能提高企業產品在市場的競爭力，最終為企業帶來更大的經濟效益，這種成本增加就是符合成本效益觀念的。

二、如何控制成本

對于單件小批量生產企業而言，由于生產一種產品的工藝、工裝設備投入相對比較多，無疑增加了產品的成產成本。不能從批量和規模上取得優勢，要降低成本。如何來控制？筆者建議可以從以下幾個方面考慮：

（1）產品設計階段的成本控制

第一次就把事情作對，首先在產品設計階段充分考慮工藝的制造成本，采用工藝性好的產品設計方案，這需要在產品設計時工藝人員的早期參與時必不可少的，采取并行工程的方法，優化產品的設計從而降低成本。

美國企業在成本管理上，能夠運用信息論和控制論方法，實行以價值鏈分析為主要內容的策略成本管理模式，所謂價值鏈分析就是通過分析和利用公司內部與外部之間的相關活動來達成整個公司的策略目的，實現成本的最低化，它把影響產品成本的每一個環節，從項目調研、產品設計、材料供應、生產制造、產品銷售、運輸到售后服務都作為成本控制的重點，進行逐一的作業成本分析，使管理人員對產品的生產周期和每一環節的控制方法都有充分的了解，從而使產品的利潤在整個生產周期最大化。盡管我國國有企業一直在尋找一條有效的成本降低途徑，許多企業都提出全員、全方位、全過程的成本管理模式，而在成本管理的現實操作中，大部分企業把成本降低的著力點放在對生產成本的單一控制上，忽視了項目調研、工藝設計、產品設計對產品成本的影響，實際上以上三階段決定了產品成本的90％，足以決定企業命運。

降低成本可以有兩種實現方式，一種是在既定的經濟規模、技術條件、質量標準條件下，通過降低消耗、提高勞動生產率等措施降低成本。這種方式的成本降低以現有條件為前提，是日常成本管理的重點內容。降低成本的第二種方式是改變成本發生的基礎條件。在既定條件下，成本改善會有一個極限幅度，在這個幅度內，改進的逐步增加最后可能會達到收益遞減點，最后使得降低成本異常艱難。在這種條件下，進一步的成本改進有賴于新的技術和新的觀念。改變成本發生的基礎條件為進一步的成本降低提供新的基礎。企業成本優勢最常見的來源就是采用與競爭對手有顯著差異的價值鏈。正因如此，所以企業進一步降低成本常依賴于第二種方式，依賴于新技術和新觀念，依賴于重構價值鏈。產品設計包含著重新設計諸多重構價值鏈的因素，如改變生產工藝、采用新的原材料等，因此產品設計對成本控制有著關鍵性的影響，是系統成本管理的核心。因為產品成本的20％—80％在設計階段已經確定，待產品投入生產后，降低成本的潛力并不太大。為了最大限度的壓縮成本，產品設計必須著眼于目標成本和目標利潤。若完成產品全部作業成本低于目標成本，則該產品設計是可行的，否則不行。只有這樣才能控制成本，最終才能保證產品在市場上的競爭力。（2）原材料采購階段的成本控制

其次，在原材料的采購階段，由于單件生產在原材料的采購方面也不具有規模優勢，所以，原材料的成本也是居高不下。如果，把產品的原材料分成幾類：通用原材料，可委托中間商進行采購，利用他們的渠道優勢來降低成本；特殊材料，可以和同行進行聯合采購，來降低成本。

在企業里，采購部門常?？刂浦?0％—50％的銷售金額，減少材料成本也許是整個降低成本計劃中最有效的一步。所有經營者應明三個關鍵性的采購原則：

①不要害怕采購部門。要學習各種成本降低方法，學習采購。最重要的是，不要使自己和采購部門及采購負責人隔離開來，要參與進去。

②把力量集中在“一號”部件上。要保證你的采購部門在代價較高的“一號”部件的選擇、交貨和周轉上花費最多的時間。在這方面，有效的采購、替代或重新設計會產生大的影響。

③不要超速完成采購。要允許企業的采購部門運用其創造力，想象力和專業經驗，以盡可能低的價格采購部件和材料。不要像你定一份咖啡那樣對待采購部門。不要根據蹩腳的預測或因為缺少正確的銷售和生產制造計劃而讓采購部門迅速辦理。

④不要吊死在一棵樹上。對采購部門來說，往往習慣于和一個特定的供應商維持關系，因為他們在一起做生意已有多年了。事實上，經營者完全可以挑起供應商之間的競爭，這樣可以刺激他們降低某些材料的價格。

⑤能作出準確的預測。企業必須能對原材料未來的走向及產品的趨勢作出預測，特別是那些較為短缺的原材料，許多往往需要進口，短缺常會發生。如果經營者不能準確地預測，采取相應的措施，也許最需要一種材料的時候，正是它價格最高的時候。

（3）產品制造過程中的成本控制

在制造構成中的成本控制，則是靠企業的管理基礎水平的提升才能夠見到效益的。在制造過程中的成本控制，與企業的質量管理和交貨期的聯系比較緊密?？梢酝ㄟ^幾種主線來推進成本控制工作。

傳統的成本降低基本是通過成本的節省來實現的，即力求在工作現場不浪費資源和改進工作方式以節約成本將發生的成本支出，主要方法有節約能耗、防止事故、以招標方式采購原材料或設備，是企業的一種戰術的改進，屬于降低成本的一種初級形態。

但是，這種的成本降低是治標不治本的，只是成本管理的一種改良形式?，F代企業需要尋求新的降低成本的方法，力圖從根本上避免成本的發生?，F代的JIT（JustInTime，適時生產系統），以“零庫存”形式避免了幾乎所有的存貨成本；TQC（TotalQualityControl，全面質量控制），以“零缺陷”的形式避免了幾乎所有的維修成本和因產品不合格帶來的其它成本。成本避免的思想根本在于從管理的角度去探索成本降低的潛力，認為事前預防重于事后調整，避免不必要的成本發生。這種高級形態的成本降低需要企業在產品的開發、設計階段，通過重組生產流程，來避免不必要的生產環節，達到成本控制的目的，是一種高級的戰略上的變革。

（4）通過嚴格成本核算管理控制成本

在成本核算管理上，全力推行全員成本核算與層層控制，抓好單件產品核算，真正了解每種產品的制造成本，從原材料、水、電、氣的消耗到工時訂額等的核算，作到準確，這是成本管理的基礎和成本控制的根本點。

在庫存的控制上，爭取消除中間庫，采取公司集中統一的庫存與物流配送體系，從內部的資源集中配置的角度，提高效率，壓低庫存，降低庫存資金的占用。同時，控制在制品的數量。

（5）工藝設計上的成本控制

工藝設計上盡量考慮工藝方法的通用性、標準化，采用合理的加工手段，提高材料及設備的利用率，嚴格審核確保工藝方案的合理性。

（6）質量成本控制

對于不良品損失的控制，防止為了只追求交貨期和產品質量而不顧及產品的成本的提升。嚴格控制質量成本，把內部損失和外部損失降到最低，作到質量、成本和交貨期三方面協調推進。如果是實行項目管理方式為主的企業，建議采取項目經理全權負責的方式對質量指標、成本費用指標和交貨期統一考核，建立完善的獎懲機制。

三、我國企業采用現代成本管理方法應注意的問題

產生于日本及歐美的現代成本管理理念與方法已逐漸被我國企業所采用，實踐證明，我國企業在運用這些方法時要注意以下幾點：

（1）要以人為本。在現代成本管理這個系統工程中，人是具有主觀能動性的。企業如何設計適當的激勵制度以調動全體員工的能動性是管理者運用現代成本管理方法首先要考慮的問題。無論如何完美無缺的管理方法，如果不能使員工自愿、積極主動參與，也只會適得其反。因此，現代成本管理方法一定要與“以人為本”的現代管理思想相結合。

（2）注意全面性。成本管理活動是復雜的系統工程，在進行成本管理系統設計時，一定要注意全面性，要全員參加，落實到生產和管理的全過程，不能采取武斷的命令下達式，特別是作業成本法制度設計，必須取得各級管理人員和基層車間工人的全力支持才能順利進行。

篇3

1.2高校缺乏完善的內控會計制度

高校缺乏完善的內部會計控制制度，不重視會計制度設計，財務的主要職責是核算、監督以及管理。大部分高校財務只履行基本的核算職能，缺乏內部控制制度或者存在滯后的內部控制制度，不能有效約束相關人員和適應時代的發展，導致高校經常發生經濟糾紛，嚴重損害了高校的經濟效益和社會效益，也影響了高校正常的教學科研活動以及黨風廉政建設等。

1.3高校缺乏良好的內部審計

高校傳統的內部審計已經不能適應時代的發展，高校沒有認清內部審計工作的重要性，主要體現在職責定位模糊、工作制度不規范、審計觀念落后、審計方法單一、人員素質不高等方面。有些人認為高校并非生產經營性單位，內部審計并不重要，且和其他部門的職能產生沖突。這些問題嚴重阻礙了高校在現代社會的發展。

1.4高校缺乏風險管理

風險指的是某一行動具有不確定的結果。高校過去處于計劃經濟體制中，由國家統一安排教育經費、招生計劃，學生事業支出不要求核算培養成本，也不用考慮辦學效益，所以高校缺乏較高的風險意識和風險防范能力?？墒亲罱鼛啄?，高校不斷深化體制改革，其所處的內部和外部環境也發生了很大的轉變，國內外高校之間的競爭非常激烈，特別是招生和就業壓力不斷增加，高校面臨很大的風險，特別是財務風險。所以高校要提高風險管理意識，并且采取有效措施，提高自身的綜合實力。

2高校內部控制管理的完善措施

2.1構建完善的法律體系

市場經濟的快速發展促使我國既要不斷總結國內內部控制理論，還要廣泛研究國外內部控制理論的實際執行情況，以目前的《內部會計控制規范——基本規范（試行）》為基礎，不斷完善其他具體操作規范，構建一個完整的內部控制規范和法律體系，指導和規范組織內部控制制度建設。

2.2加強內部控制意識

高校領導者要樹立內部控制意識，不斷更新自己的觀念，加強管理。首先，高校要成立專門的財經領導小組，精心組織和審核學校重大經濟事項，規范財務管理活動；其次，高校要重視財務管理崗位，將財務管理崗位作為一個重要的技術崗位，提升財務人員業務水平。

2.3健全高校內部審計

高校要創設良好的內部審計環境。高校應重視審計工作，關心和支持審計工作，加強宣傳內部審計工作，提高每一個職工的內部審計意識。不斷完善內部審計規章制度，依照有關法律進行審計和開展高校的各項活動；同時，建立健全內部審計的激勵和責任機制，使內部審計工作更加法制化、制度化和規范化。此外，高校要拓展內部審計的領域。高校內部審計以后勤管理、教學管理為中心，為教師和學生提供更好的服務。此外，還要加強離任審計、工程項目審計、績效審計，提高審計效果，有效發揮預防、引導、監督以及服務職能，不斷深化改革，切實提高辦學效果。

2.4加強高校的風險管理

為了有效發揮內部控制對高校的推動作用，使高校發展更加健康和快速，高校自身要加強風險意識和風險管理。有效控制財務風險的重點在于維持一個相對合理的負債水平。第一，高校為了拓展自身的規模和增加辦學投入，可以充分利用舉債發展這個辦法；第二，避免高校因為過度負債而面臨巨大風險。因此，高校有必要提高外籌決策機制的規范性，加強對籌資項目立項、評估、決策以及實施等環節的控制，降低財務風險。而高校在控制其他內部風險時可以采取各種防范措施，建立健全內部控制制度，有效管理風險。此外，高校還要不斷建設財務人才隊伍，因為任何制度都需要由人來執行。高校要有計劃地聘用和選擇財務人員，也要加強對這些人員的培訓，全面提高他們的素質，確保高?？梢杂行绦懈鞣N內控制度。

篇4

warningcontrolsysteminhighbuidings

Abstract：Thisarticleanalysesthecharacteristicsofthefireantomaticwarningsystemandtheintelligentfirewarningcontrolsystem.Byusingthesytemalotoftraditionalproblemscanbesolved,includingusingalotofprobesbutcotrollingolnyarelalivelysmallarea.

Keywords:highrisedbuiding;fireautomaticwarningsystem;probe;intelligentcontrol;coordinatedcontrolsystem

隨著我國經濟建設的發展，現代高層建筑及重要建筑的防火問題引起了國家消防部門及設計院等社會各界的高度重視。國家制定了一系列防火規范，從而促進火災自動報警設備的研究和推廣使用。高層建筑建設規模大，裝修標準高，人員密集，各種電氣設備使用頻繁，因而存在著火災隱患，在建筑電氣設計中必須嚴格依照規范要求設計火災報警控制系統。但選擇何種控制系統，使該系統充分有效地發揮功能，是設計中十分重要的問題。

1火災自動報警系統的主要部件及特征

火災自動報警系統的基本形式有三種，即：區域報警系統、集中報警系統的控制中心報警系統。高層建筑和大型建筑主要采用控制中心報警系統，這是一種復雜的火災自動報警系統，主要由觸發器件、火災報警裝置、消防控制設備及電源組成。該系統從通報火災到啟動滅火系統和控制各種消防設備，基本實現自動化。

觸發器件主要包括火災探測器和手動火災報警按鈕。火災探測器是對火災參數（如煙、溫、光、火焰輻射、氣體濃度等）響應，并自動產生火災報警信號的器件。按響應火災參數的不同，火災探測器分為感溫火災探測器、感煙火災探測器、氣體火災探測器、感光火災探測器和復合火災探測器五種基本類型。

火災報警裝置在火災自動報警系統中用以接收、顯示和傳遞火災報警信號，并能發生控制信號和具有其它輔助功能的控制指標設備。

火災報警裝置在火災自動報警系統中用以發出區別于環境聲、光的火災警報信號的裝置，如火災警報器，它是一種基本的火災警報裝置，以聲、光音響方式向報警區域發出火災警報信號。

消防控制設備在火災自動報警系統中當接收到來自觸發器件的火災報警信號，能自動或手動啟動相關消防設施并顯示其狀態的設備。主要包括：火災報警控制器；自動滅火系統的控制裝置；室內消火栓系統的控制裝置；防排煙系統及空調通風系統的控制裝置；常開防火門、防火卷簾的控制裝置；電梯回降控制裝置以及火災應急廣播、火災警報裝置、消防通信設備、火災應急照明與疏散指示標志的控制裝置等十類控制裝置。每個系統根據工程的需要應具有十類控制裝置的部分或全部。

電源火災自動報警系統屬于消防用電設備，主電源采用消防電源，備用電源采用蓄電池，保證不間斷供電。

設計中消防控制設備主要設置在消防控制中心，便于實行集中統一控制，有些消防控制設備可設在消防設備現場，而動作信號必須返回消防控制中心，實行集中與分散相結合的控制方式。但該探測器有誤報現象、控制器容量較小。

2智能火災報警控制系統工作原理

智能火災報警控制系統與火災自動報警系統不同之處在于：將發生火災期間所產生的煙、溫、光等，以模擬量形式連同外界相關的環境參量一起傳送給報警器，報警器再根據獲取的數據及內部存貯的大量數據，利用火災判據來判斷火災是否存在。

智能火災報警器中編址單元包括：智能控測器、智能手動按鈕、智能模塊、探測器并聯接口、總線隔離器和可編程繼電器卡等。新型的智能火災探測器，又稱模擬量火災探測器，這種探測器給出的輸出信號是代表被響應的火災參數值的模擬量信號或其等效的數字信號。傳統探測器稱為有閾值火災探測器，而智能火災探測器沒有閾值，卻設有專用芯片，智能火災探測器的應用提高了報警系統的準確性和智能化程度。

在火災報警時，報警控制器通過控制模塊啟動相應的外探設備，如排煙閥、送風閥、卷簾門等，需要接受外控設備的反饋信號時，應加一個監視模塊，控制模塊和監視模塊一樣，聯接在報警回路總線上，安裝在所控設備的附近。模塊內設十進制編碼開關，可現場編號，各占用回路總線上一個地址。通過報警控制器顯示控制模塊和監視模塊的具體地址，用聲、光報警可反映聯動設備的工作狀態。

可編程繼電器卡，通過編程可實現對風機、水泵等大型設備的二級聯動控制。智能控制是一種無需人的干預就能夠自主地驅動智能機器實現其目標的過程。

3工程實例

3.1火災自動報警系統的設計應用

筆者1992～1993年參與設計的海南省物資局金屬大廈，該大廈是座地下1層，地上22層，建筑高度70多米，建筑面積1.2萬平方米的寫字樓。根據《高層民用建筑設計防火規范》的規定，建筑高度超過50m的辦公樓屬于一類防火建筑，因此該大廈要設火災自動報警系統。

設計中選擇了國產火災自動報警系統，這種系統在當時較普遍，僅有一臺主機控制器，因而適用于中、小型建筑。

大廈消防控制中心設在1層，每層設層顯示器。地下室作設備用房有變電室、空調機房、水泵房，機房內設有防排煙風機、消防水泵等消防設備，當火災發生時，溫度達到一定值排煙風機自動啟動，并打開排煙閥，開始排煙（圖1）。

圖1排煙風機控制原理

該工程地下室是消防聯動控制的集中點，將地下室的防排煙風機、排煙閥等控制線均引至消防中心的聯動控制器。消防泵、噴淋泵、正壓風機、排煙風機、消防電梯等卻屬于外控設備，均由聯動控制器控制。整個火災自動報警系統設計合理、運行可靠。

3.2智能火災報警系統的設計應用

隨著科學技術的發展，智能火災報警系統問世，從傳統型走向智能型是國內外火災報警系統技術發展的必然趨勢，工程設計人員必須予以充分重視。

徐州某大型建筑群由三棟塔樓組成，一棟為25層，一棟13層和一棟12層的塔樓由4層裙樓連接而成，建筑面積6萬平方米，建筑高度85m，主要功能：1至4層為商場，5層以上為寫字樓。由于該大廈建筑面積大，探測區域廣，探測器數量非?？捎^。傳統的火災自動報警系統已無法滿足需要，因此，在設計中，經過反復的方案比較，選擇了采用主—從式網結構的智能火災報警控制系統，該系統利用大容量的控制矩陣交叉查尋軟件包，以軟件編程代替硬件組合，滿足了大型工程的適用性，提高了消防聯動的靈活性和可修改性。系統由主機、從機、復示器等構成。該工程消防控制中心設于1層，主機和消防聯動控制柜設在消防中心，從機與復示器分設于樓層內。

智能探測器數量的確定設計時先根據《火災自動報警器系統設計規范》的規定確定探測器的布局和設置。其規定探測區域內的每個房間至少應設置一只火災探測器。感煙、感溫探測器的保護面積和保護半徑應按表1確定。表中列出的是一個感煙探測器或感溫探測器的保護面積和保護半徑。建筑物內往往一個探測區域的面積較大，超過一只探測器的保護面積，這時需要計算一個探測區域內所需設置的探測器數量，可按下式計算：

式中：N為一個探測區域內所需設置的探測器數量（只），N取整數；S為一個探測區域的面積（m2）；A為探測器的保護面積；K為修正系數，重點保護建筑取0.7～0.9，非重點保護建筑取1.0。

根據上式計算結果，可確定一個探測區內的智能探測器的安裝數量。

選擇控制器容量計算該系統控制器為主—從式網絡結構，每個主—從機系統，只能有一臺主機，從機數量根據工程要求確定，一般按探測器數量計算，從機數量最多為15臺。

表1感煙、感溫探測器的保護面積和保護半徑

火災探測

器的種類地面面積

S

(m2)房間高度

H

(m)探測器的保護面積A和保護半徑R

屋頂坡度θ

θ≤15°15°＜θ≤30°θ＞30°

A

(m2)R

(m)A

(m2)R

(m)A

(m2)R

(m)

感煙探測器S≤80h≤12806/7807.2808.0

S＞806＜h≤12806.71008.01209.9

h≤6605.8807.21009.0

感溫探測器S≤30h≤8304.4304.9305.5

S＞30h≤80203.6304.9406.3

每臺控制器最大有四個回路，每個回路容量均為198個地址，其中99個智能探測器，99個編址模塊。因此一臺主機或從機的最大容量為4×99=396個智能探測器，4×99=396個編址模塊。

該工程經過計算，選用了一臺主機和四臺從機，每臺控制器都按四個回路設計。主機N控制1～4層商場內的所有探測器，手動報警按鈕，控制按鈕，水流指示器等消防設備，從機N1控制地下室的所有探測器、送風閥、排煙閥、防火閥等消防設備，從機N2控制13層和12層兩座連通塔樓的5～13層的消防設備，N3、N4分別控制25層塔樓的5～13層和14～25層的消防設備。

整個大廈智能火災報警控制系統設計比較合理，充分考慮到建筑群的特點，選用一臺主機、四臺從機控制了6萬平方米的建筑，如果用傳統火災自動報警系統則需要幾套控制系統分別控制，現有系統設計即經濟實用，又準確可靠。

4結論

綜合上述工程設計與實踐研究，可以得出以下幾點認識與結論。

1）傳統的火災自動報警系統適合于中、小型建筑，它的特點是探測器屬于閥值型，控制器僅有主機一臺。而智能火災報警控制系統，采用模擬量探測器，控制系統采用主—從式網絡結構，適應性強，尤其適合大型建筑的火災報警系統。

2）智能火災報警系統，克服了傳統火災自動報警系統存在的漏報和誤報的難題，提高了報警系統的準確性、可靠性。在設計中可靈活應用，根據工程需要選擇適當的從機數量，使工程設計最經濟、最合理。

3）為了防患于未然，火災報警系統的設計和應用十分重要，設計人員應根據不同的建筑工程，優化設計方案。

參考文獻：

［1］蔡自興，徐光礻右.人工智能及其應用［M］.北京：清華大學出版社，1996,329～360

篇5

3做好市場材料及市場工藝價格的，建立尋價體系

項目的工程材料費一般要占圬工工程總成本的60%左右，顯然材料成本是成本控制的重頭戲。項目開發過程中，建設單位為控制成本及確保材料質量，對某些材料均會采用甲方指定或限價方式。首先，企業應系統關注機構公布的價格，與社會咨詢機構保持聯系。建立起企業自身的價格信息網絡，保持信息渠道的暢通，及時準確地把握不同地區及不同規格的材料、半成品的價格信息，保證工作人員可隨時隨地地調用及監督，做到資源共享。需強調一點，政府公布的價格是市場的平均價，詳細的價格管理遠不能簡單停留在這一深度，要進一步利用長期與商家建立起的經濟往來關系和社會公開渠道，尋找物美價廉的產品；其次，控制材料的采購單價，企業還應把握大勢，在系統價格的基礎上，定期繪制主要材料時間——價格曲線圖。

分析材料的周期變化規律，結合技術曲線的分析及市場經濟的運行狀況，委托人的通貨膨脹或通貨收縮狀態，研究判斷不同地區、不同材料的短期及中斯走向，在參照價格信息的基礎上，增加理性分析的因素，把握材料的走向趨勢，將其分析成果應用在開發生產中。

4建議采用工程量清單形式確定工程造價

工程量清單是指按照招標文件和施工圖紙的要求與規定，依據統一的工程量計算規則，結合現行預算定額子目分項要求，將擬建招標工程的全部項目和內容，按工程部位、性質或構件分部分項，并計算實物工程量，列成清單，作為招標文件的組成部分，供投標單位受苦填寫單價的一種工程量計價方法。目前市場上常用形式是將腳手架使用費、遇、模板使用費等非實體性消耗費用，以及企業管理費、利潤和此部分的稅金列于開辦費中，一般開辦費為總價包干不變，工程量清單中的單價只包含了實體性消耗中的直接費及其稅金，此部分價款隨工程量的培養而變化。采用工程量清單的形式，對建設單位而言，首先工程單價易與市場價進行競爭性比較，擠掉單價中的水份，堵住漏洞；其次可控制設計變更引起的工程價款的增加，變更培養的工程量，只能引起實體性消耗中的直接費及其稅金部分的變化，非實體性消耗費用及企業管理費、利潤及此部分的稅金，仍保持原有水平?？傊?，采用工程量清單對于建設單位來說是一項既易于操作，又利于成本控制的有效途徑。

5做好反索賠工作

篇6

一、基于公司治理的內部控制層次

內部控制的主體有哪些，這涉及到內部控制層次問題，需要首先加以明確。兩權分離的公司，內部控制有兩個層次：一是所有者或授權人對經營者監控，通過制定績效目標，對經營者激勵、監督，促使其努力經營、正確決策；二是經營者對公司經營活動和財務活動監控，解決經營者的經營管理能力問題，目的是實施有效管理并實現績效目標。因此，公司制企業內部控制主體有兩大類：一類是作為投資者的股東，一類是作為經營管理者的經理階層。按照AICPA審計程序委員會《審計程序公告第29號》對內部控制概念的重新表述，內部控制可以分為內部會計控制和內部管理控制。其中內部會計控制與財產安全和財務記錄可靠性有直接的聯系，包括授權與批準制度、從事財務記錄和審核與從事經營或財產保管職務分離的控制、財產的實物控制和內部審計；內部管理控制主要與經營效率和貫徹管理方針有關，通常只與財務記錄有間接關系，一般包括統計分析，時動研究即工作節奏報告、業績報告、員工培訓計劃和質量控制等。盡管內部控制“二分法”之后，人們認識到會計控制與管理控制的密不可分性，但此處我們基于公司治理的不同層次的內部控制目標的不相同，暫且將其割裂開來。筆者認為，在現代兩權分離的公司制企業，不同層次主體的內部控制目標及內容是不相同的。作為第一個層次主體的股東最關心的是其投入企業資本的安全性和收益性，要求實現其資本保值、增值目標。他們期望獲得真實、可靠的會計信息，據此客觀評價企業的經營成果，正確估價企業的財務狀況以便進行正確的投資決策，因此股東進行內部控制的主要目標是規范經營者行為，保證會計資料真實、完整，提高會計信息質量。其主要內容是會計控制。經營者層次的內部控制主體最關心的是如何加強企業內部經營管理，全面履行其受托經管責任，實現企業經濟效益最大化，確保企業經營管理目標的實現。因此，經營者實施內部控制所要達到的目標主要是：建立和完善符合現代經濟管理要求的內部管理組織結構，形成科學的決策機制、執行機制和監督機制，確保企業經營管理目標的實現；建立行之有效的風險控制機制，強化風險管理，確保企業各項業務活動的健康運行；堵塞漏洞、消除隱患，防止并及時發現和糾正各種舞弊行為，保護企業資產的安全完整；及時向所有者提供財務報告及其他會計信息，以解脫其受托責任。因此，企業經營者的內部控制應同時包括會計控制與管理控制，且在控制過程中使二者有機結合起來。

二、公司內部控制外部化問題

現代公司兩權分離導致其內部控制的雙層次性：一是所有者（股東）或授權人對經營者的控制；二是經營者對公司經營管理活動進行的控制。因此，公司內部控制主體有兩大類：一類作為投資者的股東，一類是作為經營管理者的經理階層。這是從理論上對于內部控制的“應該是什么”的分析。事實上，公司管理層負責內部控制，可自主決定內部控制機構的設立、人員配置，工作的中心和范圍等重要內容，這就決定了內部控制的內向型服務性質。這是實踐中內部控制“其實是什么”的分析。關于內部審計定位，當前主要有以下幾種情況：由監事會領導；由董事會領導；由高級管理層領導。從理論上講，由于監事會向股東大會負責，其控制權限較大受到的阻力相對較小，由其領導內部審計具有較高的獨立性；由董事會或高級管理層領導的內部審計則獨立性相對較弱。但是，現實中我國大多數公司都采用后兩種形式的內部審計，因而其內部控制的監督很大程度上只是董事會或高級管理者對中、下層職能管理部門的監督控制，而對高層管理者自身缺乏約束。即便由監事會作為內部審計的領導機構，也難以保證其人員在實質與精神上的獨立性，因而內部控制的獨立性和審計結論的可靠性往往受到懷疑。這也是我國目前公司制企業內部控制存在的最大問題：即內部控制對經營者有效對股東無效的矛盾狀態。所以，當前公司主要以經營管理者為主體的內部控制本身是不完整的，企業的投資者（股東）相對獨立于經營管理之外，他們在很大程度上只能依靠企業的控制機制對公司經營決策加以監督，而他們所希望的控制不僅是針對企業一般管理者的行為，而且也能對高層管理者甚至是董事會的管理、決策行為進行有效的控制。這種要求對于當前我國公司制企業自身而言是很難解決的。因此，對于這個層次的內部控制應提倡內部控制外部化，即采用外部控制程序（比如政府對于內部控制規范的制定等）替代內部控制，以達到其特殊的控制效果。關于內部控制外部化重點應放在對公司高層管理者的控制上，其內容主要是對企業經營管理合規性進行控制。通過內部控制外部化，一方面可以提高公司管理的專業化程度和管理效率，促進內部控制質量的提高，另一方面也為外部控制提供更多的業務空間，所以內部控制外部化是一條有益于提高當前我國公司控制水平的重要途徑。

三、公司內部控制與資本結構優化

內部控制是保證企業目標得以實現的一系列方法、措施和程序，而資本結構是企業各種資金來源的數量及其構成比例關系，二者之間似乎沒有什么聯系。但是，由于資本市場與內部控制存在緊密的聯系，同時內部控制對資本市場也產生反作用，使得內部控制通過影響資本市場進而影響企業資本結構成為一種必然。自從莫迪格萊尼（Modigliani）和米勒(Miller)兩位學者提出MM資本結構理論以來，尋求最佳資本結構便成為企業進行籌資決策的最終核心目的。按照MM資本結構理論，最佳資本結構是在一定時期使公司綜合資本成本最低且使公司價值最大的資本結構。即在最佳資本結構下，綜合資本成本（也稱加權平均資本成本）Kw達到最低，同時公司價值V達到最大。但是，現實社會存在許多不完美因素，完全市場不存在，諸多因素的限制使得公司只能從數量上得到一個Kw或V，卻不可能真正達到絕對資本結構最優。但是，公司卻能夠通過多種措施和手段，在既定限制范圍之內盡可能優化資本結構，即通過降低Kw或提高V使資本結構得到優化，有效的內部控制將會起到這種作用。

讓我們來看代表資本結構的兩個指標：

Ⅰ.綜合資本成本，即Kw=ΣKiWi=Kb（1-T）Wb+KsWs+KhWh[1]

Ⅱ.公司價值，即V=B+S+H

其中：Kb——債務利率

Wb——債務資金占總資金比重

Ks——公司普通股的資本成本

Ws——股票市值占總資金比重

Kh——人力資本成本

Wh——人力資本占總資金比重

B——債務價值

S——普通股市值

H——人力資本價值

T——所得稅稅率

和V相比較，綜合資本成本Kw=Kb（1-T）Wb+KsWs+KhWh沒有考慮風險因素，因此，我們將對資本結構優化的研究主要限定在企業價值V上。即看企業內部控制怎樣影響公司價值V。

篇7

步進電機是數字控制系統中的一種重要執行元件，廣泛應用于各種控制系統中。它是一種將電脈沖信號轉換為位移或轉速的控制電機，輸入一個脈沖信號，電機就轉動一個角度或前進一步。其機械角位移和轉速分別與輸入電機繞組的脈沖個數和脈沖頻率成比例，可以通過改變脈沖頻率在大范圍內調速，易于與計算機或其它數字元件接口，適用于數字控制系統。隨著超大規模集成電路技術的迅速發展，DSP（DigitalSignalProcessor數字信號處理器）的性能價格比得到很大提高，使得DSP在電機控制領域的應用愈來愈廣泛。本文介紹由美國TI公司的數字信號處理器TMS320LF2407和SGS公司的步進電機驅動芯片PBL3717A構成的兩相混合式步進電機的控制系統。

1DSP性能簡介

美國TI公司的TMS320LF2407A是專為馬達控制而設計的一款DSP。它采用高性能靜態CMOS技術，使得供電電壓降為3.3V，減少了控制器的功耗；40MIPS的執行速度使指令周期縮短到25ns(40MHz)，從而提高了控制器的實時控制能力。兩個事件管理器模塊EVA和EVB，每個包括：2個16位通用定時器；CAN總線接口模塊；16位的串行外設（SPI）接口模塊；基于鎖相環的時鐘發生器；內置正交編碼脈沖（QEP）電路；3個捕獲單元；16通道A/D轉換器；8個16位的脈寬調制（PWM）通道。它們能夠實現：三相反相器控制；PWM的對稱和非對稱波形；當外部引腳PDPINTx出現低電平時，快速關閉PWM通道；可編程的PWM死區控制以防止上下橋臂同時輸出觸發脈沖；事件管理器模塊適用于控制交流感應電機、無刷直流電機、開關磁阻電阻、步進電阻、多級電機和逆變器。

2PBL3717A原理與步距控制方法

2.1PBL3717A的原理簡介

PBL3717A是SGS公司設計生產的步進電動機單相繞組的驅動電路，內部采用的是H-橋脈寬調制電路。利用外部邏輯電路構成的邏輯分配器或微處理器分配信號，由若干片這種電路和少量無源元件可組成一個完整的多相步進電動機驅動程序，可實現整步（基本步距）、半步或微步距控制?？刂品绞绞请p極性、固定OFF（關斷）時間的斬波電流控制。下面簡要介紹一下PBL3717A的各引腳功能。如圖1所示，它采用16腳雙列直插塑料封裝。1腳（OUTPUTB）和15腳（OUTPUTA）為輸出端，分別接一相繞組線圈的兩端；2腳（PULSETIME）外接RC定時元件；3、14腳（Vs）是繞組線圈供電電源，可在10～46V的范圍內選擇；4、5、12、13腳（GND）接地端，可接至熱片；6腳（Vss）是IC供電電源接+5V；7、9腳（INPUT1，INPUT0）用于選擇繞組線圈電流；8腳（Phase）為相位輸入端，用于控制轉動方向；16腳（SenseResistor）外部繞組電流采樣電阻，采樣信號通過RC低通濾波器送至10腳（ComparatorInput），與內部電壓比較器的基準電壓進行比較；11腳（Reference）外接參考電壓，改變Reference可實現微步距控制，例如用1片單片機和2片DAC08088bitD/A轉換電路即可實現256細分控制。在整步、半步、1/4步工作方式下，REFERENCE接固定的+5V，本文僅討論這種情況。

2.2PBL3717A的步距控制方法

本文所設計的是兩修配混合式步進電機的控制系統，具體驅動電路如圖2所示。其中，PHASE、INPUT1、INPUT0（圖中簡寫為PH、I1、I0）為輸入端，OUTPUTA、OUTPUTB（圖中以MA、MB表示）為輸出端。因為本文不考慮細分的情況，所以可以把圖中的DAC（11引腳）直接接+5V電源。

PHASE的作用是控制步進電動機定子繞組中電流的方向。當PHASE=0時，電流從MB流向MA；當PHASE=1時，電流從MA流向MB。PBL3717A對步距的控制是通過選擇I1、I0的不同組合，從而控制繞組電流，達到步距控制的目的。電流的具體數值由VR、RS決定。計算公式如下：Im=(Vr*0.083)/Rs[A],100%級別；

Im=(Vr*0.050)/Rs[A],60%級別；

Im=(VR*0.016)/Rs[A],20%級別。

PBL3717A能實現三種運行方式。在以下討論中，以A、B表示二相繞組正向電流工作，以A、B表示二相繞組反向電流工作。

（1）基本步距（整步）工作方式

可用二相激勵四拍方式，即ABABABAB實現，也可用單相激勵四拍方式，即ABAB實現。

（2）半步距工作方式

半步距方式采用二相，單相交替激勵的二相八拍方式，即ABBABAABBABA，這種工作方式是兩相激勵和單相激勵交替出現，每一找不到的轉距不相等。在二相激勵時的轉距是單相的1.4倍，這是因為二相激勵時的轉距是單相激勵時轉距的矢量合成。如果兩相激勵時，采用I1I0=01方式，使電流降到60%，由于磁路原先有飽和效應，此時每相轉距可能增大到70%左右，兩相合成的轉距接近于1。這樣電機就可以近似實現恒轉距運行。圖3示出了在第一象限的轉矩矢量圖。

（3）1/4步距工作方式

為了實現1/4步距工作方式，要在整步與半步間插入一個1/4步的狀態（如圖3）。例如上方的1/4步狀態，A相繞組取100%電流，B相繞組取20%電流。在第一象限由半步A狀態到半步B狀態要經過4步，即AA0.2BAB0.2ABB。知道第一象限的矢量圖不難推出其它三個象限的矢量圖，一個循環需6步完成，即AB0.2ABB0.2ABABA0.2BAA0.2BAB0.2ABB0.2ABABA0.2BAA0.2B，其中0.2A、0.2B分別表示A相、B相繞組取20%電流。

3硬件部分

因為DSP采用3.3V供電，而PBL3717A的工作電壓是+5V，所以要考慮3.3V和5V的電平轉換問題。如圖4所示，為5VCMOS，5VTTL和3.3VTTL電平的轉換標準。其中，VOH表示輸出高電平的最低電平，VIH表示輸入高電平的最低電平，VIL表示輸入低電平的最高電壓，VOL輸出低電平的最高電壓。從圖中可以看出5VCMOS和3.3VTTL的電平轉換標準不同，因此，3.3V器件（LVC）引腳不能直接與5VCMOS器件引腳相連接。在這種情況下，可以采用雙電壓（一邊是3.3V供電，另一邊是5V供電）供電的驅動器，如TI公司的SN74ALVC164245，SN74LV4245等。而5VTTL和3.3VTTL的電平轉換標準相同，所以它們可以直接相連。因為PBL3717A是TTL兼容電路，所以可以直接將DSP的I/O口和PBL3717的相應引腳相連。在這里，我們選DSP的端口B中的IOPB0，IOPB1，IOPB2，IOPB3，IOPB4，IOPB4分別與PBL3717A的I1B，I0B，I1A，I0A，PhaseA,PhaseB相連接（見圖5）。

4軟件部分

本文以步進電機工作在1/4步為例設計DSP控制軟件。DSP控制軟件采用C語言編寫。從第一拍到第十六拍的控制字分別為：0x0000、0x0004、0x000c、0x0014、0x0010、0x0011、0x0013、0x0031、0x0030、0x0034、0x003C、0x0024、0x0020、0x0021、0x0023、0x0001。將以上數值存放到數組Run_Table[]中，可通過循環程序調用數組中的相應值賦給端口B的數據和方向控制寄存器PBDATDIR，從而通過DSP的端口B來驅動控制PBL3717A的相應引腳來實現步進電機旋轉運行。通過修改run_delay(intcount)延時子程序的count的值可改變電機的運轉速度。下面給出了兩相步進電機1/4步方式下正轉的控制程序清單。

/*Filename:Step.c*/

/*IOPB0=I1B,IOPB1=I0B,IOPB2=I1A,IOPB3=10A,IOPB4=PhaseA,IOPB5=PhaseB*/

#include"f2407_c.h"

staticintRun_Table[]={0x0000,0x0004,

0x000C,0x0014,0x0010,0x0011,0x0013,0x0031,0x0030,0x0034,0x003C,0x0024,0x0020,

0x0021,0x0023,0x0001};

voidmain()

{inti;

InitCPU();

while(1)

{

for(i=0;i<=15;i++)

{

*PBDATDIR=Run_Table[i]|0xff00;

run_delay(10);

}

}

篇8

隨著社會的發展和進步，高效低耗的技術已愈來愈受到人們的關注。在空壓機供氣領域能否應用變頻調速技術，節省電能同時改善空壓機性能、提高供氣品質就成為我們關心的一個話題。結合生產實際，我們選擇了一臺美國壽力LS-10型固定式螺桿空壓機進行了研究。

2空壓機加、卸載供氣控制方式簡介

作者以美國壽力LS-10型固定式螺桿空壓機電控原理圖(如圖3所示)為例,對加、卸載供氣控制方式進行簡單介紹。

SA1轉至自動位置，按下起動按鈕SB2，KT1線圈得電，其瞬時閉合延時斷開的動合觸點閉合，KM3和KM1線圈得電動作壓縮機電機開始Y形起動;此時進氣控制閥YV1得電動作，控制氣體從小儲氣罐中放出進入進氣閥活塞腔，關閉進氣閥，使壓縮機從輕載開始起動。當KT達到設定時間(一般為6秒后)其延時斷開的動斷觸點斷開，延時閉合的動合觸點閉合，KM3線圈斷電釋放，KM2線圈得電動作，空壓機電機從Y形自動改接成形運行。此時YV1斷電關閉，從儲氣罐放出的控制氣被切斷，進氣閥全開，機組滿載運行。(注:進氣控制閥YV1只在起動過程起作用，而卸載控制閥YV4卻在起動完畢后起作用。)

若所需氣量低于額定排氣量，排氣壓力上升，當超過設定的最小壓力值Pmin(也稱為加載壓力)時，壓力調節器動作，將控制氣輸送到進氣閥，通過進氣閥內的活塞，部分關閉進氣閥，減少進氣量，使供氣與用氣趨于平衡。當管線壓力繼續上升超過壓力調節開關(SP4)設定的最大壓力值Pmax(也稱為卸載壓力)時，壓力調節開關跳開，電磁閥YV4掉電。這樣，控制氣直接進入進氣閥，將進氣口完全關閉;同時，放空閥在控制氣的作用下打開，將分離罐內壓縮空氣放掉。

當管線壓力下降低于Pmin時，壓力調節開關SP4復位(閉合)，YV4接通電源，這時通往進氣閥和放空閥的控制氣都被切斷。這樣進氣閥重新全部打開，放空閥關閉，機組全負荷運行。

3加、卸載供氣控制方式存在的問題

3.1能耗分析

我們知道，加、卸載控制方式使得壓縮氣體的壓力在Pmin～Pmax之間來化。Pmin是最低壓力值，即能夠保證用戶正常工作的最低壓力。一般情況下，Pmax、Pmin之間關系可以用下式來表示:

Pmax＝(1＋δ)Pmin(1)

δ是一個百分數，其數值大致在10%～25%之間。

而若采用變頻調速技術可連續調節供氣量的話，則可將管網壓力始終維持在能滿足供氣的工作壓力上，即Pmin附近。

由此可知，在加、卸載供氣控制方式下的空壓機較之變頻系統控制下的空壓機，所浪費的能量主要在2個部分:

(1)壓縮空氣壓力超過Pmin所消耗的能量

在壓力達到Pmin后，原控制方式決定其壓力會繼續上升(直到Pmax)。這一過程中必將會向外界釋放更多的熱量，從而導致能量損失。

另一方面，高于Pmin的氣體在進入氣動元件前，其壓力需要經過減壓閥減壓至接近Pmin。這一過程同樣是一個耗能過程。

(2)卸載時調節方法不合理所消耗的能量

通常情況下，當壓力達到Pmax時，空壓機通過如下方法來降壓卸載:關閉進氣閥使電機處于空轉狀態，同時將分離罐中多余的壓縮空氣通過放空閥放空。這種調節方法要造成很大的能量浪費。

關閉進氣閥使電機空轉雖然可以使空壓機不需要再壓縮氣體作功，但空壓機在空轉中還是要帶動螺桿做回轉運動，據我們測算，空壓機卸載時的能耗約占空壓機滿載運行時的10%～15%(這還是在卸載時間所占比例不大的情況下)。換言之，該空壓機10%的時間處于空載狀態，在作無用功。很明顯在加卸載供氣控制方式下，空壓機電機存在很大的節能空間。

3.2其它不足之處

(1)靠機械方式調節進氣閥，使供氣量無法連續調節，當用氣量不斷變化時，供氣壓力不可避免地產生較大幅度的波動。用氣精度達不到工藝要求。再加上頻繁調節進氣閥，會加速進氣閥的磨損，增加維修量和維修成本。

(2)頻繁采用打開和關閉放氣閥，放氣閥的耐用性得不到保障。

4恒壓供氣控制方案的設計

針對原有供氣控制方式存在的諸多問題，經過上述對比分析，本人認為可應用變頻調速技術進行恒壓供氣控制。采用這一方案時，我們可以把管網壓力作為控制對象，壓力變送器YB將儲氣罐的壓力P轉變為電信號送給PID智能調節器，與壓力設定值P0作比較，并根據差值的大小按既定的PID控制模式進行運算，產生控制信號送變頻調速器VVVF，通過變頻器控制電機的工作頻率與轉速，從而使實際壓力P始終接近設定壓力P0。同時，該方案可增加工頻與變頻切換功能，并保留原有的控制和保護系統，另外，采用該方案后，空壓機電機從靜止到旋轉工作可由變頻器來啟動，實現了軟啟動，避免了啟動沖擊電流和啟動給空壓機帶來的機械沖擊。

具體的控制系統流程圖如圖1所示。

變頻與工頻電源的切換電路如圖2所示;空壓機電控原理圖如圖3所示;變頻調速控制系統接線圖見圖4。

5系統元器件的選配及系統的安裝與調試

5.1元器件的選型

(1)變頻器

LS-10型固定式螺桿壓縮機電機型號:LS286TSC-4，功率22kW，頻率50Hz，額定電壓380V，額定電流42A，4極，轉速1470r/min，我們選用一臺“臺達牌”VFD300B43A型變頻器。因為LS-10型空壓機是一種大轉動慣量負載，因此選用加大一級變頻器(30kW)，變頻器的外部接線如圖5所示。

a)變頻器的主要參數

l輸出:最大適用電機輸出功率30kW，輸出額定容量45.7kVA，輸出額定電流60A，輸出頻率范圍0.10~400Hz，過載能力為額定輸出電流的150%，運行60s，最大輸出電壓對應輸入電源。

l輸入:3相，380~460VAC，50/60Hz，電壓容許變動范圍±10%，頻率容許變動范圍±5%。輸入電流60A，采用強迫風冷。

(2)該變頻器的主要特點:

a)采用了新一代電力元件IGBT作為驅動交流電動機的核心元件，應用高速微處理器實現正弦波脈寬調制(SPWM)技術，具有無傳感器矢量控制及電壓/頻率(V/f)控制。

b)配有RS-485接口，可與計算機聯結，構成計算機監控、群控系統。

c)自動轉矩補償。e)禁止電機反轉。

d)自動調整加減速時間。f)帶過載(過熱保護)。

(2)PID智能控制器

蘭利牌PID智能控制器一個，型號:AL808，單路輸入、輸出，輸出為4~20mA模擬信號，測量精度0.2%，廠家:深圳市亞特克電子有限公司。

(3)壓力變送器

壓力變送器一個型號:DG1300-BZ-A-2-2，量程:0~1Mpa，輸出4~20mA的模擬信號。精確度0.5%FS。廠家:廣州森納士壓力儀器有限公司。

1)安裝

控制柜安裝在空壓機房內，與原控制柜分離，但與壓縮機之間的主配線不要超過30m?？刂苹芈返呐渚€采用屏蔽雙絞線，雙絞線的節距在15m以下。另外控制柜上裝有換氣裝置，變頻器接地端子按規定不與動力接地混用，以上措施增強了系統的穩定性、可靠性。

(2)調試

a)變頻器功能設定

00-09設定為00(V/f電壓頻率控制)

01-00最大操作頻率:設定為50Hz(對應最大電壓380V)

01-01最大頻率:設定為50Hz(等于電機額定頻率)

01-07上限頻率:設定為48Hz

01-08下限頻率:設定為40Hz

01-09第一加速時間:設定為10S

01-10第一減速時間:設定為10S

02-00設定為02，即由外部4~20mA輸入(ACI)

02-01設定為01:運行指令由外部端子控制

02-02設定為00(以減速制動方式停止)

02-04設定為01:禁止反轉

02-07設定為00:ACI斷線時減速至0Hz

06-04設定為:150%(過載保護)，其它功能遵照變頻器出廠設定值。

b)PID參數的整定

由于用于控制變頻器，根據在不允許輸出信號頻繁變化的應用系統中應選擇PI調節方式原則，因此只能采用PI調節方式，以減少對變頻器的沖擊。

在對PID進行參數整定的過程中，我們首先根據經驗法，將比例帶設定在70%，積分時間常數設定在60s;為不影響生產，我們采取改變給定值的方法使壓力給定值有個突變(相當于一個階躍信號)，然后觀察其響應過程(即壓力變化過程)。經過多次調整，在比例帶P=40%，積分時間常數Ti=12s時，我們觀察到壓力的響應過程較為理想。壓力在給定值改變5min左右(約一個多周期)后，振幅在極小的范圍內波動，對擾動反應達到了預期的效果。

(3)調試中其他事項

從圖4可以看出，整套改造裝置并不改變空壓機原有控制原理，也就是說原空壓機系統保護裝置依然有效。并且工頻/變頻切換采用了電氣及機械雙重聯鎖，從而大大的提高了系統的安全、可靠性。

我們在調試過程中，將下限頻率調至40Hz，然后用紅外線測溫儀對空壓機電機的溫升及管路的油溫進行了長時間、嚴格的監測，電機溫升約3~6℃之間，屬正常溫升范圍，油溫基本無變化(以上數據均為以原有工頻運行時相比較)。所以40Hz下限頻率運行對空壓機機組的工作并無多大的影響。

6結束語

經過一系列的反復調整，最終系統穩定在40.5~42.5Hz的頻率范圍，管線壓力基本保持在0.62Mpa，供氣質量得到提高。改造后空壓機的運行安全、可靠，同時達到了水廠用氣的工藝要求。

參考文獻

[1]張燕賓.變頻調速應用實踐[M].北京:機械工業出版社,2000.

[2]吳忠智,黃立培,吳加林.調速用變頻器及配套設備選用指南[M].北京:機械工業出版社,2000.

[3]袁任光.交流變頻調速器選用手冊[M].廣州:廣東科技出版社,2002.

篇9

果茶場也是省城第一座以品茶、園藝、垂釣為主題的農業觀光園。這里空氣清新，景色怡人。春有草莓、櫻桃、“明前”茶；夏有枇杷、蘋果、葡萄、桃、李、楊梅、無花果與瓜類；秋有板栗、柿、棗、梨、獼猴桃；冬有柑桔、橙類等。一年四季。百果飄香，是個名副其實的“百果園”。

該廠第二期工程將于2003年完成，面積將擴至1000多畝。年生產優質果茶苗木將達到1000萬株，優質果茶產品產量也將成倍增加，更多的農業高新技術將落戶該場。果茶苗木和產品的生產、檢測、采后處理、加工和多種農業觀光設施將全部完善和配置。屆時，一個全新的高科技生態農業示范、觀光園將會展現在你的面前。

百果園是農業高科技的結晶，而滴灌系統是其中的重中之重。百果園現建成的620畝果園，全部由從以色列引進的先進滴噴灌系統控制，該園地勢起伏較大，最高處海拔達86.60m，最低處64.72m，傳統灌水方式很難進行，而先進的滴灌系統由于對地形的適應能力強，而且特別適應山地丘陵地區，所以滴灌正好大施其能，由低處水庫中取水，經過過濾加壓，然后由遍布全園的各種管道把帶有肥料、除蟲劑的水準確地送到每片需水地園中，保證果樹的正常需水。不過其系統自動化程度不高，全園僅能使用微機控制電磁閥的開啟，不能精確實現作物的輪灌、對灌水時間和灌水量還不能實現有效的控制，有望進一步提高。

2滴灌系統

滴灌就是滴水灌溉技術，它是利用低壓管道系統，使滴灌水成點滴地、緩慢地、均勻而又定量地浸潤作物根系最發達的區域，使作物主要根系活動區的土壤始終保持在最優含水狀態。滴灌不同于傳統的地面灌溉濕潤全面積土壤，因此滴灌有節約灌溉用水量、促進作物生長和提高產量的作用，是一種很有發展前途的局部灌水技術。

百果園主要種植柑桔、葡萄、水蜜桃、茶等低矮果樹，如果采用其它灌水方法，不僅浪費水資源，而且很難保證滿足果樹的需水量，而滴灌具有省水節能、省工省地省肥、操作簡單，易于實現自動化、對土壤地形適應性強、保護和保持生態環境等優點，所以滴灌成為了百果園地首選。

2.1百果園滴灌系統的組成

百果園滴灌系統主要由水源、首部樞紐、輸配水管網和尾部設備灌水器以及流量、壓力控制部件和測量儀表等組成，如圖所示。全園滴灌系統組成示意圖：

1.水源2．水泵3.供水管4.蓄水池5.逆止閥6.施肥開關7.灌水總開關8.壓力表

9.主過濾器10.水表11.支管12.微噴頭13.滴頭14.毛管(滴灌帶、滲灌管)

15.滴灌支管16.尾部開關(電磁閥)17.沖洗閥18.肥料罐19.肥量調節閥20.施肥器21.干管

2.1.1水源

江河、湖泊、水庫、井、渠、泉等水質符合微灌要求的均可作為水源，百果園采用從園中的水庫中取水。

2.1.2首部樞紐

百果園的首部樞紐包括泵組、動力機、肥料罐、過濾設備、控制閥、進排氣閥、壓力表、流量計等。其作用是從水庫中取水增壓并將其處理成符合微灌要求的水流送到系統中去。百果園中采用五級加壓式離心泵，在水庫中取水，現取現用，計劃建一水塔蓄水。

2.1.3輸配水管網

輸配水管網的作用是將首部樞紐處理過的水按照要求輸送分配到每個灌水單元和灌水器。包括干、支管和毛管三級管道，毛管是微灌系統末級管道，其上安裝或連接灌水器。微灌系統中直徑小于或等于63毫米的管道常用聚乙烯(PE)管材，大于63毫米的常用聚氯乙烯（PVC）管材。百果園中干、支管采用PVC管和UPVC管，毛管采用PE管。

2.1.4尾部設備

尾部設備是微灌系統的關鍵部件，包括微管和與之相聯的灌水器(小微管、滴頭、微噴頭、滴灌帶、滲灌頭、滲灌管等)插桿等。灌水器將微灌系統上游所來的壓力水消能后將水成滴狀、霧狀等施于所需灌溉的作物根部或葉面。

2.2百果園滴灌灌溉系統

灌溉系統的第一期工程是由以色列的普拉斯托公司負責承建，全園采用先進的滴、噴灌相結合的微灌節水技術，是我國南方發展節水農業的典范，其具體情況見下：

2.2.1設計原則

滴灌灌溉系統設計除了滿足節水、節能、省力等之外，通常應遵循以下主要原則：

①必須滿足果園果樹生長對水分的要求；

②灌溉系統設計應結合耕作實際，便于操作；

③應使所選擇的灌水方法既能滿足作物的灌溉要求，又不因灌溉而造成病害、蟲害的發生；

④在盡可能的情況下，灌溉系統設計時應考慮施肥及噴藥裝置；

⑤在盡可能的情況下，應使灌溉系統在滿足灌溉要求的同時，工程建設的綜合造價最小。

2.2.2設計步驟

2.2.2.1資料的收集在系統設計時，必須掌握以下資料：

①地形資料：根據實際情況測繪大比例尺地形圖，其中包括果園的平面布置、道路、水源位置、高差等。

②土壤資料：主要是土壤理化性質、地下水埋藏深度和土層厚度等。土壤理化性質主要包括土壤類別、干容重、含鹽情況、土壤田間持水率等。

③氣象資料：區域年均降雨量及季節分布、平均氣溫、極端氣溫（包括最高、最低氣溫）、最大凍土層深度、無霜期、蒸騰蒸發資料等。

④水源資料：水源屬性（個人或集體）、種類、水源位置、水質、含沙情況、水位、供水能力、利用和配套情況等。若水源為機井時，還應調查機井的靜水位和動水位，當地下水水位較淺時，一定要調查清楚地下水位及其周年變化規律。若水源為渠水時，應調查清楚水源的含泥沙種類、含沙量、水位、供水時間、可能的配水時間等。同時，還應特別注意水源的保證率問題，不論是只用于果園的水源還是與周圍大田混用的水源，都應考慮這個問題。

⑤百果園作物種植資料：其中包括作物的種類、種植密度（其中最主要的是行距和株距）等。

⑥百果園的環境資料：包括百果園周圍的地形、交通和供電等。

2.2.2.2灌水方法的選擇灌水方法選擇適當與否，除了影響工程投資外，還直接影響著灌溉系統的效益發揮和灌溉保證率。因此，應根據作物種類、作物的種植制度、種植季節、水源情況、果園設施情況、工程區社會經濟情況等，合理地選擇相對投資較省、灌溉保證率較高且有利于果園果樹生長的灌水方法。百果園灌溉系統的灌水方法采用以滴灌為主，滴噴灌相結合的方式。

2.2.2.3滴灌系統布置，百果園滴灌系統的管道分干管、支管和毛管等三級，布置時干、支、毛三級管道要求盡量相互垂直，以使管道長度和水頭損失最小。通常情況下，園內一般出水毛管平行于種植方向，支管垂直于種植方向。

2.2.2.4滴灌灌溉制度的擬定

①灌水定額：是指作為滴灌系統設計的單位面積上的一次灌水量，如果用灌水深度表示，可用式（4-8）計算，即

H——計劃濕潤層深度（米），一般蔬菜0.20-0.30米深根蔬菜或果樹0.3-1.0米；

p——土壤濕潤比，70%-90%。

②設計灌水周期：滴灌設計灌水周期是指按一定的灌水定額灌水后，在作物適宜土壤含水率的條件下，保障作物正常生長的可能延續時間T，用式（4－9）計算，即

③一次灌水延續時間：一次灌水延續時間是指把設計灌水定額水量，在不產生徑流的條件下，均勻分布于果園田間所用的灌水時間，用式（4－10）計算，即

i.輪灌區數目的確定：（a）對于固定式滴灌系統，輪灌區數目可按式（4-11）計算：（b）對于移動式滴灌系統，則有：

ii.一條毛管的控制灌溉面積：（a）對于固定式滴灌系統，毛管固定在一個位置上灌水，控制面積為

f=SeL(4-13)

式中f——每條毛管控制的灌溉面積（平方米）

L——毛管長度（米），移動式滴灌系統中為出流毛管長度。

（b）對于移動式滴灌系統，一條毛管控制的灌溉面積為

2.2.2.5滴灌系統控制灌溉面積大小的計算在灌溉水源能夠得到充分保證的條件下，滴灌面積的大小取決于管道的輸水能力。對于水源流量不能滿足整個區域需要時，滴灌面積為

2.2.2.6管網水力計算滴灌系統各級管道布置好以后，即可從最末端或最不利毛管位置開始，逐級推算各級管道的水頭損失（包括沿程水頭損失和局部水頭損失）。在設計中，同一條支管上的第一條毛管最前端出水孔處水頭與最末一條毛管最末端出水孔處水頭之間的差值，不超過滴頭設計工作壓力的20％，流量差值不超過10％；對于采用壓力補償式滴水器時，僅要求區域內滴頭流量差值不超過10％，并據此確定支、毛管的最大設計長度；在滴灌中，由于管網中水流壓力通常小于0．3兆帕，所以多選用PVC塑料管道。管道中水流在運動過程中的壓力損失通常包括沿程阻力損失和局部阻力損失。工程設計中塑料管道的沿程阻力損失常選用式（4－16）、（4－17）計算，局部阻力損失常用式（4－18）計算。①沿程阻力損失hf

當管道有多個出水口時，管道的沿程阻力應考慮多口出流對沿程阻力的折減問題，多口出流折減系數k，對應計算公式

②局部阻力hj

工程設計中為了計算方便，局部阻力損失也常按沿程阻力損失hf的10％估算。

2.2.2.7管道系統設計包括各級管道的管材與管徑的選擇、各級固定管道的縱剖面設計、管道系統的結構設計。

①管材的選擇：可用于灌溉的管道種類很多，應該根據滴灌區的具體情況，如地質、地形、氣候、運輸、供應以及使用環境和工作壓力等條件，結合各種管材的特性及適用條件進行選擇。一般情況下，對于地理固定管道，可選用鋼筋混凝土管、鋼絲網水泥管、石棉水泥管、鑄鐵管和硬塑料管。鋼管易銹蝕和腐蝕，最好不要選用。隨著材料工業的發展，地埋管道多選用塑料管。選用塑料管時一定要注意，不同材質的塑料管在幾何尺寸相同的情況下可承受的工作壓力相差甚遠，特別是在使用低密度聚乙烯管（PE管）時，一定要注意管壁的厚度是否達到了能承受系統所要求壓力的厚度，若沒有達到，千萬不能使用，否則將會埋下隱患，造成運行時管道發生爆破，甚至導致整個管道系統癱瘓。用于滴灌地埋管道的塑料管，最好選用硬聚氯乙烯管（UPVC管）。對于口徑150毫米以上的地埋管道，硬聚氯乙烯管在性能價格比上的優勢下降，應通過技術經濟分析選擇合適的管材。塑料管經常暴露在陽光下使用，易老化，縮短使用壽命。因此，地面移動管最好不采用塑料管。

②管徑的選擇：當輪灌編組和輪灌順序確定之后，各級管道在每一輪灌組所通過的流量即可知道。通常選用同一級管道在各輪灌組中可能通過的最大流量，作為本級管道的設計流量，依據這個設計流量來確定管道的管徑。若某一級管道，其最大流量通過的時間占管道總過水時間的比例甚小，也可選取一個出現次數較多的次大流量，作為管道的設計流量來確定管徑。同一級管道的不同管段通過的最大流量不同時，可分段確定設計流量。（a）支管管徑的確定：支管是指直接安裝豎管和滴頭的那一級管道。支管管徑的選擇主要依據灌溉均勻的原則。管徑選得越大，支管運行時的水頭損失就越小，同一支管上各滴頭的實際工作壓力和灌水量就越接近，灌溉均勻度就越接近設計狀況。但這樣增大了支管的投資，對移動支管來說還增加了拆裝、搬移的勞動強度。管徑選得小，支管投資減少，移動作業的勞動強度降低，但由于運行時支管內水頭損失增大，同一支管上各滴頭的實際工作壓力和灌水量差別增大，結果造成果園各處受水量不一致，影響滴灌質量。為了保證同一支管上各滴頭實際出水量的相對偏差不大于20％，國家標準GBJ85-85規定：同一支管上任意兩個滴頭之間的工作壓力差應在滴頭設計工作壓力的20％以內。顯然，支管若在平坦的地面上鋪設，其首末兩端滴頭間的工作壓力差應最大。若支管鋪設在地形起伏的地面上，則其最大的工作壓力差并不見得發生在首末滴頭之間?？紤]地形高差Z的影響時上述規定可表示為

許的水頭損失即為從式（4－20）

可以看出：逆坡鋪設支管時，允許的hw的值小，即選用的支管管徑應大些；順坡鋪設支管時，因Z的值本身為負值，其允許的hw的值可以比0.2hp大些，也就是說因支管順坡鋪設時，因地形坡降彌補了支管內的部分水力坡降，選用的支管管徑可適當的小些。當一條支管選用同管徑的管子時，從支管首端到朱端，由于沿程出流，支管內的流速水頭逐次減小，抵消了局部水頭損失，所以計算支管內水頭損失時，可直接用沿程水頭損失來代替其總水頭損失，即h''''f=hw，式（4－20）可改寫為

滴頭選定后，滿頭的設計工作壓力可從滴頭性能表中查得。兩滴頭進水口高程差（實際上就是兩滴頭所在地的地面高差）可以從系統平面布置圖中查取。則h''''f即可求出。利用公式h''''f=FfLQm／db，在其他參數已知的情況下反求管徑d，d就是該支管可選用的最小管徑的計算值。因管材的管徑已標準化、系列化。因此，還需按管材的標準管徑將計算出的管徑規范取整。對滴灌系統的支管，考慮到運行與管理的方便，最大的管徑一般不超過100毫米，并且應盡量使各支管取相同的管徑，至少也需在一個作業區中統一。對于固定管道式滴灌系統，地理支管的管徑可以不同，但規格不宜太多，同一條支管一般最多變徑兩次。（b）支管以上各級管道管徑的確定：一般情況下，這些管道的管徑是在滿足下一級管道流量和壓力的前提下按費用最小的原則選擇的。管道的費用常用年費用來表示。隨著管徑的增大，管道的投資造價（常用折舊費表示）將隨之增高，而管道的年運行費隨之降低。因此，客觀上必定有一種管徑，會使上述兩種費用之和為最低，這種管徑就是我們要選擇的管徑，稱之為經濟管徑。經濟管徑中對應的流速稱為經濟流速。圖4-7就是用最小年費用法計算經濟管徑的原理示意圖。用這種方法確定管徑概念清楚，但計算相當繁瑣，往往需要分別計算出多種管徑的年投資和年運行費，比較后再確定。隨著科學技術的進步，計算機技術的飛速發展，許多優化設計方法，如微分法、動態規劃法等已在管道灌溉管網的設計中得到應用，具體方法可參閱有關書籍。對于規模不太大的滴灌工程，也可用式（4－22）、式（4－23）的經驗公式估算管道的直徑：

應該指出的是，由于管道系統年工作小時數少，而所占投資比例又大。因此，一般在灌溉系統壓力能得到滿足的情況下，選用盡可能小的管徑是經濟的，但管中流速應控制在2.5～3米／秒以下。

③管道縱剖面設計：管道縱剖面設計應在系統平面市置圖繪制后進行，設計的主要內容是確定各級固定管道在平面上的位置及各種管道附件的位置。管道的縱剖面應力求平順，減少折點，有起伏時應避免產生負壓。

ⅰ埋深及坡度：地埋管的埋深指管徑距地面的垂直距離，埋深應根據當地的氣候條件、地面荷載和機耕要求確定。一般管道在公路下埋深應為0.7～1.2米；在農村機耕道下埋深為0．5～0．9米。地埋管的坡度主要視地形條件而定，同時也應考慮地基好壞及管徑大小。一般在地形條件許可的情況下，管徑小、基礎穩定性好的管道坡度可陡一點；反之應緩些。總的來說，管道坡度不得超過1:1，通?？刂圃?:1.5～1:3以下。

ⅱ管道連接及附件：地埋管道的連接多采用承插或黏接的形式，轉向處用彎頭，分水處用三通或四通接頭，管徑改變處采用異徑接頭，管道末端用堵頭。為方便施工和安裝，同類管件應考慮其規格盡量統一。

為了按計劃進行輸水、配水、管道系統上應裝置必要的控制閥。白果園中為了實現灌水的有效控制,設置了30多個電子閥.而且各級管道的首端還設了進水閥或水分閥；當管道過長或壓力變化過大時，設置節制閥。為保證管道的安全運行，還安裝一些附設裝置。自壓系統的進水口和各類水泵吸水管的底端應分別設置攔污棚和濾網，管道起伏的高處應設排氣裝置，自壓系統進水閥后的干管上設高度高出水源水面高程的通氣管，管道起伏的低處及管道末端設泄水裝置，管道可能發生最大水錘壓力處設置安全閥。

2.3評價

從整體上來看,XX白果園的滴灌系統是建設的比較完善的一套滴水灌溉系統,設計施工都符合現代滴灌的要求,是一套先進的現代化滴水灌溉系統，而且產生了很好的經濟效果。不過當時考慮到經濟條件的限制，其毛管采用了單行直線布置，灌水均勻度不高，鑒于對多種毛管布置形式的比較分析，筆者認為百果園應改進為雙行毛管平行布置；而且其控制系統自動化程度不高，全園僅能使用微機控制電磁閥的開啟，不能精確實現作物的輪灌、對灌水時間和灌水量都不能實現有效的控制，故需進一步對其控制系統加以設計改進。正在建設的二期工程應該吸收一期工程中的好的經驗，改進一期工程中的不足，特別是應該實現灌水的全自動控制。

3灌溉自動化控制系統

灌溉中的滴灌系統，能很方便實現自動化控制，灌水的自動化控制能有效的實現節水灌溉，也是農業實現現代化的要求。對微灌的自動化控制，根據控制系統運行的方式不同，一般可分為手動控制、半自動控制和全自動控制三類：

①手動控制系統

系統的所有操作均由人工完成，如水泵、閥門的開啟、關閉，灌溉時間的長短，何時灌溉等等。這類系統的優點是成本較低，控制部分技術含量不高，便于使用和維護，很適合在我國廣大農村推廣。不足之處是使用的方便性較差，不適宜控制大面積的灌溉。

②全自動控制系統

系統不要人直接參與，通過預先編制好的控制程序和根據反映作物需水的某些參數可以長時間地自動啟閉水泵和自動按一定的輪灌順序進行灌溉。人的作用只是調整控制程序和檢修控制設備。這種系統中，除灌水器、管道、管件及水泵、電機外，還包括中央控制器、自動閥、傳感器（土壤水分傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、水位傳感器和雨量傳感器等）及電線等。

③半自動控制系統

系統中在灌溉區域沒有安裝傳感器，灌水時間、灌水量和灌溉周期等均是根據預先編制的程序，而不是根據作物和土壤水分及氣象資料的反饋信息來控制的。這類系統的自動化程度不等，有的一部分實行自動控制，有的是幾部分進行自動控制。

為了對先進的滴灌自動化控制系統有具體認識和了解，下面我們將對滴灌的自動化控制作詳細介紹：

3.1滴灌首部控制樞紐

滴灌自動化系統的基本控制方法有：時間控制、水量控制和反饋控制三種。時間控制系統是按預定好的時間放水或關水；水量控制系統是按照設計的配水量放水或關水；反饋控制系統是根據灌區內濕度感受器的反應，然后將信號傳送到首部控制樞紐部分來關水或放水。滴灌系統更便于完全實現自動化，這在地多人少、勞力緊張的邊遠地區，沙漠地帶的防護林區，鐵路路基沿線，經濟力量雄厚的城郊蔬菜種植區顯得特別重要。目前，國外發達國家在滴灌區普遍使用了計算機管理系統，并通過專用的滴灌系統軟件來控制和檢測作物生長、土壤狀況和氣象趨勢，取得了良好的效果。大大提高了現代化的土壤水分、作物生長測定技術的可能性和實用性，具有農藝上的綜合性，為人們充分利用現代化儀器設備在滴灌系統中應用提供了巨大的潛力。滴灌系統軟件根據作物對水分的需求和土壤墑情制定出合理的灌溉計劃和作物管理計劃。

3.2作物生產管理計劃制定

控制軟件系統應能提供一套科學的管理系統，它通過提高作物產量和品質以及減少用水量來提高水分利用效率，能給農民及有關用戶提供一套針對灌溉方案制定作物生產管理的先進、完善的管理系統，用戶能夠使用它獲得他們的每一塊農田的土壤水分狀況圖，方便的數據資料存取能夠得到每一塊農田的準確土壤水分含量，還能夠確定準確的日水分利用量，能夠給每塊農田制定出合理的灌溉管理決策，能夠根據每一塊農田各自的灌水量需求對不同農田進行灌溉優先排序，以便制定優化灌溉計劃使農場或用戶獲得整體最高產量。

控制軟件系統應能允許灌溉管理者根據作物水分需求和作物對灌溉的反應制定合理的灌溉計劃，作為一個完整的灌溉計劃和作物生產管理軟件包，它能夠對灌溉決策的制定和作物管理進行數據資料存儲、運算處理、顯示輸出。土壤水分數據資料主要由中子探測儀、石膏電阻塊和張力計測定獲得。天氣數據資料由自動氣象站獲得，作物生長資料如籽粒大?。ㄖ睆剑⒅旮吆腿~片硝酸鹽含量等可直接田間測定，根據相應的作物響應，作物生長資料結合土壤水分資料能夠制定出合理的灌溉計劃，通過實際調查能夠提高作物產量、品質和水分利用效率的管理技術能夠詳細地驗證作物生長、土壤水分和氣候之間的關系，因此能很好地解決一些灌溉管理和作物生長問題，其中包括過量灌溉導致的灌溉水排滲問題、肥料向根部以下淋溶損失問題以及為了達到高產穩產目標的籽粒重和穗粒數或結果率的控制管理問題。

3.3滴灌系統灌溉計劃制定

滴灌系統灌溉計劃一般是指確定何時進行灌溉及應該的灌溉量，灌溉計劃的應用可消除代價巨大的不可預測的農業災害，如在作物生長臨界期由于土壤類型和作物自身生長能力，不同的農田具有不同的土壤水分虧缺量和日水分利用量，因此不同的農田需要不同的灌溉計劃。農民通過土壤水分測定技術利用軟件處理和顯示不同層次土壤水分特征，能加深對發生于土壤內的各種過程的理解，以便進行更精細的灌溉計劃和灌溉管理決策的制定，以確保土壤水分總是保持作物生長所需的最佳含水量。

當土壤水分和被作物利用的水分的準確數量被測定后，通過軟件可以計算下一次滴灌的日期和準確的灌水量，它將考慮當前每天水分利用狀況、天氣變化和歷史資料來幫助管理者制定以后的灌水計劃。它把農田從最干到最濕分為不同等級。了解需要灌溉補充的水量有助于協調不同用戶之間和同一用戶內部的水分供給，充分了解雨后何時開始灌溉能使農民最大限度地利用自然降水，而把灌水過多和灌水不及造成地危險減到最小。

3.4土壤水分時間圖和深度圖的應用

3.4.1時間圖時間顯示某一指定土壤容積含水量、根區土壤含水量或作物響應隨時間的變化。時間圖的基本顯示：直線表示根區土壤含水量的飽和點和需灌溉補充點；供給的和有效的灌溉和降雨情況；箭頭指示預測的灌溉日期；關于水分飽和點、需灌溉補充點、當前和過去的土壤水分測定值及計劃安排的灌水日期和灌水量的總結表；作物生長及其對灌溉管理技術措施的響應；該軟件所做的時間圖可進行大小調整，通過調整縱坐標軸上的最大值和最小值及橫坐標上的日期范圍能夠把圖形中用戶想要的區域或作物生長期內的某特定階段的圖形放大。圖形能夠進行疊加來同時比較不同地點的田塊或不同年份的數據。當季和前季的作物的生長，土壤水分和天氣資料的疊加圖形比較灌溉管理達到高度的協調一致。用戶可以選擇任何關鍵數據來建立相互作用關系圖。

3.4.2深度圖深度圖顯示土壤容積含水量沿土壤剖面隨深度的變化而變化的情況，通過該軟件和現代化儀器結合能夠迅速直接測定和分析土壤水的剖面分布情況。根區吸收水分模式可以在深度圖中看到，對深度圖分析能使農民確定每一種農作物包括塊根作物在土壤剖面中被研究的土壤體積范圍和土壤剖面的每一深度層的作物利用的水分數量、土壤緊實度、土壤質地變化、高石灰巖含量、地下水位和鹽分等問題能夠通過對根部活動的仔細分析而發現。深度圖也可以用來確定滲入和排出土壤剖面的水分的運動狀況及深度和數量，從中能夠給定灌溉飽和點和需灌溉補充點的準確設計值。灌溉或降水后從土壤的根區排出的水分數量能夠通過深度圖準確測定，根據可以調節灌溉所用時間以避免水分從土壤剖面排出而損失，控制土壤剖面排出水的數量將防止地下水水位地升高和土壤養分的淋溶損失，同時也將降低灌水及滴灌水及抽水的成本。深度圖是一個非常有用的工具，能夠解決在不同類型土壤中灌溉水的水平和垂直運動的關鍵問題，通過分別繪制灌溉前和灌溉后距滴管不同距離的各個點的土壤水分含量圖可比較灌溉水的運動狀況，用戶能夠利用研究所得的結果來減少水分和肥料排滲，同時確保作物根系能夠一直得到適量的水分。

3.5軟件的程序特點

3.5.1程序結構滴管軟件的數據存儲于一個樹狀結構，這使得制定灌溉方案是查詢數據資料非常方便。管理人員可能負責管理幾個農場或幾塊農田，每個農場或農田可能有許多檢測點，每一個檢測點都有一套不同時間收集的實際測定的讀數記錄。輸入的數據經過計算機軟件處理，能顯示有關每一單個田塊的詳細資料，還能夠向農民分別顯示每一年的作物種植的詳細資料。能夠顯示農場的每個監測田塊或某一年份的每一監測點的情況，指明灌溉飽和點和需灌溉補充點，當前作物日水分使用情況，土壤水分平衡和預測出的三次灌溉的日期，土壤水分含量和作物日用水量的測定值，對未來作物在整個生長季節的長期的用水量作出估算。顯示某一具體的時期的每一深度層的土壤水分含量的讀數記錄和根區的總水分含量，同時顯示土壤水分需要量，中子儀測定并估算的日水分使用量。利用滴灌軟件可進行數據資料綜合分析，從中總結重要的信息形成報告，以幫助制定每日的管理決策方案。同時也可以編輯出前幾個生長季的作物生長、水分管理。土壤等數據資料，并進行綜合分析，為以后的灌溉方案制定提出更合理更完善的評價標準。該軟件程序的所以結構層次能為所選擇的農場、監測點和某一日期建立報告。報告分為五種：深度圖、時間圖、記錄讀數報告。監測點報告和灌溉計劃報告。用戶可以根據自己的需要已及自己微機系統對程序進行修改編譯，選擇公制和英制計量單位進行數據資料綜合分析，將田間測定得到的數據讀數記錄自動粘貼到沒一個具體的農場欄、監測點欄和日期欄。每一個監測點的測定日期，時間及估計的水分日利用量能夠在粘貼之前輸入。

3.5.2數據輸入在讀數記錄屏幕中可以人工錄入和顯示田間實際收集的數據，如土壤水分張力計的讀數、作物籽粒大小。有關作物的數據可以測定得到，作物生長參數與土壤水分含量相關聯可以確定作物生長期的水分需求量。氣候數據資料可以人工輸入或由氣象站自動裝載。天氣數據參數的個數沒有限制，它可以與任一個作物生長測定值和任一水平的土壤水分含量相關聯制作相互作用關系圖。從氣象數據資料中可以得到蒸發損失的總水分量的數據并且把它與測定的日水分使用量相比較來調整該地區的作物灌溉計劃。

3.5.3軟件的數據處理利用滴管軟件可以計算使土壤剖面達到灌溉飽和點所需的準確時間數。同時計算自從播種或其他生長時期（如發芽、開花等）以來的天數，使土壤水分能夠與過去多年的作物生長資料數據參數同步分析，以確定作物水分利用效率。使用作物累積日水分方程。能夠很好地評估作物總產量，尤其是對于玉米、小麥和棉花?？梢酝ㄟ^作物－水分方程和氣象資料估算理論產量。通過速率方程，計算作物生長速率。計算作物當前日水分利用量占整個生長季日水分利用量地比例。同時也可計算不同水分含量地土壤水分變化速率，這些速率地變化表明土壤緊實問題和土壤干旱地程度。滴灌軟件可以分析某一作物在生長季內日水分利用狀況地資料。結合現代先進地土壤水分測定儀器使用，該軟件能夠指導我們最有效地利用有限的水資源獲得最大農業效益。例如能夠確定每次灌溉的準確時間和灌水量。同時減小過量灌溉和水分不足對產量的影響。建立各種不同作物之間水分利用及水分利用效率的差異；建立如不同品種、土壤緊實情況、不同的耕作史等不同條件下水分利用及水分利用效率的差異；建立現代耕作技術和傳統耕作技術條件下的水分利用效率的關系。確定灌溉和降水的利用效率，用以觀察分析根系吸收水分模式。有助于合理管理地下水和鹽化問題，能夠減少土壤養分的淋溶損失問題。建立土壤水分含量、作物長勢及天氣狀況的數據庫以使作物產量和質量獲得持續穩定的提高，使高效農業可持續發展。

3.6灌溉自動化控制系統

要實現灌水的自動化，必須有自動灌溉控制器，該裝置由土壤濕度傳感器、控制器和電磁閥組成，能夠按土壤墑情和作物需水特性實施自動灌溉（溝灌、噴灌、滴灌、滲灌），達到高產、高效、和節水的目的。適用于庭院花圃、苗圃、果園、菜地和農地。隨著經濟發展，庭院花圃、苗圃水分的自動灌溉倍受歡迎。它能省水省事，使花木生長更好。一畝庭院花圃、苗圃地投資1.0－1.5萬元，可以建立自動灌溉控制系統。自動灌溉控制系統可以實現科學灌溉，節能、省水，使菜地和農地產量和質量明顯提高。智能化，精準化灌溉技術是伴隨著計算機應用技術、傳感器制造技術、塑料工業技術的提高而逐步實現的

自動化計算機灌溉控制系統大約在80年代初由雨鳥公司、摩托羅拉等幾家公司開發、研制成功，并投入使用。由于技術復雜、應用難度大，價格高昂，這種控制設備最早應用于高爾夫球場灌溉系統的控制上。90年代，計算機工業的硬件、軟件飛速發展，使得灌溉系統中央計算機系統操作難度越來越小，功能越來越豐富，價格也逐漸降了下來。這種系統在園林綠化上用得也越來越多了起來，雨鳥公司針對不同用途，研制、開發出了中央計算機控制系統：Maxicom

智能化灌溉中央計算機控制系統具有如下功能：

①
動采集各種氣象數據，計算并記錄蒸發蒸騰量ET；

②
根據前一天的ET值自動編制當天灌溉程序并實施灌溉；

③
可由連接的土壤濕度傳感器、風速傳感器、雨量傳感器等干涉程序，啟動、關閉、暫停灌溉系統；

④
連接流量傳感器可自動監測、記錄、警示由于輸水管斷裂引起的漏水及電磁閥故障；最大限度利用管網輸水能力；

⑤
運行程序而不起動灌溉系統（干運行），測試程序合理性，不合理時預先修改；

⑥
自動記錄、顯示、儲存各灌溉站的運行時間；自動記錄、顯示、儲存傳感器反饋數據，以積累資料，修改程序，修改系統等。

⑦
頻繁灌溉功能：可將設計好的灌水延續時間分成若干時段，以便提供足夠的土壤入滲時間，減少坡地或粘性土地地面徑流損失。

⑧
一套中央計算機系統可控制無數臺田間控制系統（稱為衛星站），一套中央計算機控制系統可控制小到一個公園，大到上百個公園，甚至全城的所有灌溉系統。

⑨
儲存數百套灌溉程序；一臺田間控制器（衛星站）可使4個輪灌區獨立灌溉或同時灌溉。

⑩
手動干涉灌溉系統：可在閥門上手動啟、閉系統，可在田間衛星站上手動控制系統，也可在計算機上手動啟、閉任何一站，任何一個電磁閥。可控制灌溉系統以外的其它設備，如：道路或公共場所燈光，大門、噴泉、水泵等

自動化中央計算機控制系統主要由中央計算機，集群控制器(CCU)，田間控制器（衛星站），電磁閥構成。中央計算機可裝置在任何一個地方。比如：一套中央計算機系統控制50個公園的灌溉系統。中央計算機可安裝在市園林局認為合適的位置。CCU安裝在各個公園內。中央計算機與CCU之間的通訊，可采用有線連接（近距離），無線連接，電話線連接或移動通訊方法連接。一臺CCU最多可連接28個田間控制器。CCU與田間控制器之間同樣可選上述數種通訊方式。由中央計算機到終端電磁閥的工作過程為：中央計算機編程，并將程序下達到CCU。CCU將各輪灌區灌溉控制程序再發到相關田間控制器。田間控制器依中央計算機制作的程序啟閉各輪灌區電磁閥。如下圖所示：

中央計算機上的初始程序由控制人員編制，之后，計算機每日自動收集由氣象站采集的氣象數據，計算ET值，并不斷對原有程序自動修改。如遇傳感器傳來異常信息（如降雨，過分干燥，系統漏水...），自動中斷或暫停程序，待異常情況排除后，繼續恢復程序運行。

如果將智能泵站連接到中央計算機控制系統上，則效果會更好。這樣從水泵到電磁閥之間復雜的系統將由一個高度智能化的系統管理起來，可做到最大限度地節水、節能，最大限度地保護系統設備運行，避免灌溉系統常發生的下列幾種問題：

①
過量灌溉或灌水不足，浪費水資源或不能滿足植物需水；

②
管網破裂，漏失水；

③
系統運行壓力不合理；

④
水泵運行效率低下；

⑤
地形起伏不平時或土壤入滲率低產生地面徑流，浪費寶貴的水資源；

⑥
降雨時，灌溉系統照常灌溉；

⑦
管理、維護成本高。

3.7百果園灌溉的自動化控制設計

百果園一期工程灌水基本實現了半自動化控制，可以使用電腦控制各電磁閥的開啟。我們可在其基礎上加以改進與提高，使其實現灌水的全自動化，具體見下：

3.7.1控制原理

自動化控制采用電子技術對田間土壤溫濕度、空氣溫濕度等技術參數進行采集，輸入計算機，按最優方案，控制各個閥門的開啟及水泵的運行狀態，科學有效地控制灌水時間、灌水量、灌水均勻度，為項目區作物提供一個良好的地、水、肥、氣、熱條件，促使其高產、穩產。同時進行控制軟件及優化灌溉制度的研究，最終形成灌溉專家決策系統。另外，通過變頻器控制改變電機轉速，調節管道壓力，為管道、滴灌等其他灌溉工程的自動化提供依據。具體包括以下幾個方面：

①田間土壤含水量、鹽分、地溫、空氣溫度、濕度、降水、風速、管道壓力等參數的自動化采集

②自動化控制設計安裝

③監控軟件設計

④變頻系統設計，通過改變水壓力，為微噴、滴灌等工程的自動化提供依據

⑤系統運行管理模式評價，包括系統評價、灌水指標、灌溉制度等

3.7.2控制系統的組成

欲實現真正意義上的全自動控制，需要控制田間參數及對象很多，例如土壤濕度、鹽分、空氣溫度、相對濕度、降水量、風速、管道壓力、閥門開啟、水泵電機旋轉等，都要送入控制器?？紤]到要控制的對象較多，又要滿足良好的人機界面要求，可以采用工業控制計算機作為整個控制系統的核心，來協調各部分的工作。

系統的組成如下圖所示,整個系統的工作主要工控機和變頻器兩部分來控制，其中變頻器主要用于控制水泵電機的旋轉，工控機主要用來采集田間土壤及氣象指標，按照設定的程序，控制各地塊中電磁閥的開啟，并通過變頻器控制電機的運行狀態，協調整個系統的工作。

3.7.3監控軟件監控軟件是工控機能夠完成控制功能的重要基礎，監控軟件設計的好壞直接關系到整個系統的質量和可靠性。根據項目要求及滴灌的特點，筆者建議百果園采用雨鳥公司的“Maxicom”中央控制系統，該軟件只需用戶輸入各地塊種植作物種類及種植日期，系統便會自動計算當前作物所處生育期，確定出各自要求的土壤狀況及氣象信號，控制水泵電機的運行狀態及閥門的開啟，自動完成整個灌水過程，完全不需要人工干預，實現全自動控制。

該控制軟件在此所完成的主要功能及特點如下：

①自動采集田間數據：系統根據軟件中所預先設定的時間，自動地采集土壤濕度、溫度風速、雨量等參數，進行相應的處理后，實時顯示在屏幕上。

②作物生育期的判斷：當管理人員輸入各地塊所種植的作物及種植日期后，系統便根據計算機時鐘自動計算出各種作物已種植的天數，判斷出作物所處的生育期，自動查找資料庫中所存的原始資料，確定出當前作物最適宜的土壤含水量及灌水定額。

③滴灌的全自動控制：系統采集田間及氣象數據后，將當前各地塊土壤含水量與作物適宜含水量相比較，若土壤實際含水量小于作物要求下限值，便自動開啟該地塊的第一個電磁閥。進行灌溉。達到所需灌水定額后，自動關閉第一個電磁閥，同時開啟下一個電磁閥，直到完成整個地塊的灌溉任務。灌溉過程中，若出現溫度過低、風速過大以及降雨過程等天氣時，系統會自動暫停當前的灌溉任務，并保存當前狀態。當氣象條件滿足時，繼續進行未完成的任務。

④形式多樣的控制方式：全自動控制外，系統還允許管理人員采用半自動、手動等控制方式。全自動方式只需運行人員輸入各地塊的作物信息，系統便會根據作物、土壤、氣象等條件自動完成灌溉的全過程，無需人工干預。所謂半自動方式，是指系統允許用戶根據實際情況控制開停機。用戶可人為啟動某個閥門，或某個地塊，甚至是所有地塊均輪灌一次。當然這些操作全部都是通過鍵盤或鼠標來完成的，而且在工控機屏幕上均有明顯的提示。所謂手動方式是指人工去開啟各個電磁閥，筆者建議百果園選用美國雨鳥公司生產的電磁閥：手動、電動兩用閥門，既可手動，又可電動，使用非常方便。當手動打開某個電磁閥時，噴頭出水，主干管道壓力開始下降，系統會自動通過變頻器升高水泵電機轉速，維持管道壓力的恒定，直到完成灌溉任務。

⑤豐富的辦公自動化功能：系統在運行過程中，可自動生成各種定時、日、月、年報表，并通過打印機打印出來。其內容包括各種氣象及土壤參數，可從各報表中得到土壤濕度變化曲線、日最高風速、月平均氣溫、全年總降水量等原始資料，為用戶研究當地的氣象及土壤變化情況提供翔實的依據。

⑥良好的可維持性：可維護性是衡量軟件質量好壞的重要指標之一，在編寫本系統時我們也充分考慮了這一點，例如用戶在種植一類新作物時，可能系統的資料庫中并沒有該作物，便無法確定其適宜土壤含水量和灌水定額。此時，用戶可按自定義按鈕，通過鼠標各鍵盤輸出這些參數，系統便會根據用戶所定義的數值運行。另外，用戶還可很方便地修改灌水定額、管道壓力等參數，滿足實際情況的需要。

⑥友好的人機界面：系統中大部分界面均為示意圖形，實時顯示各傳感器送來的數值及系統當前的運行狀態，一目了然。需要用戶操作的部分全部為中文界面，工作人員無需學習便可完成所有操作。另外，在任一界面下，用戶都可以通過按幫助按鈕得到相應的提示，指導用戶完成相應的功能。

3.7.4效果

百果園通過增加自動化控制系統后，灌水時間、灌水量和灌溉周期等完全根據果樹某些需水參數自動啟閉水泵和自動灌溉，人的作用僅僅是調整控制程序和檢修控制設備。既提高了水的有效利用率，又節省了人力，同時也提高了果樹的產量，可以產生良好的經濟效果。

3.8第二期工程的設想

正在建設第二期工程計劃今年完工，第二期工程的滴灌系統我建議基本上參照第一期工程建設，也采用滴噴灌相結合的方式，其水源計劃應采用水塔蓄水，用以緩解枯水期水庫少水的矛盾，該可以區采用先進的電腦全自動控制方式，實行精確灌水，管道布置采用固定式（干管、支管）和移動式（毛管）的有機結合。二期工程應該吸收一期工程中的好的經驗，改進一期工程中毛管布置形式的不足，還特別是應該增加灌水的全自動控制部分，實現灌水的全自動化，精確控制作物的有效灌水。

4存在的問題及建議

通過對滴灌系統的學習與認識，筆者系統的學習了滴灌這種先進的果園節水灌溉方法，在實踐的基礎上深化了理論，并對滴灌和滴灌系統有一些不成熟的認識與建議。

4.1滴灌的優缺點

4.1.1百果園滴灌的優點

4.1.1.1水的有效利用率高，在滴灌條件下，灌溉水濕潤部分土壤表面，可有效減少土壤水分的無效蒸發。同時，由于滴灌僅濕潤作物根部附近土壤，其他區域土壤水分含量較低，因此，可防止雜草的生長。滴灌系統不產生地面徑流，且易掌握精確的施水深度，節水效果達50%-90%。

4.1.1.2環境濕度低，滴灌灌水后，土壤根系通透條件良好，通過注入水中的肥料，可以提供足夠的水分和養分，使土壤水分處于能滿足作物要求的穩定和較低吸力狀態，灌水區域地面蒸發量也小，這樣可以有效控制保護地內的濕度，使果園中作物的病蟲害的發生頻率大大降低，也降低了農藥的施用量。

4.1.1.3提高作物產品品質，由于滴灌能夠及時適量供水、供肥，它可以在提高農作物產量的同時，提高和改善農產品的品質，使果園的農產品商品率大大提高，經濟效益高。

4.1.1.4滴灌對地形和土壤的適應能力較強，由于滴頭能夠在較大的工作壓力范圍內工作，且滴頭的出流均勻，所以滴灌適宜于地形有起伏的地塊和不同種類的土壤。同時，滴灌還可減少中耕除草，也不會造成地面土壤板結。

4.1.2百果園滴灌的缺點

4.1.2.1滴灌的滴頭很容易堵塞和磨損，產生灌水的不均，嚴重影響節水效果。

4.1.2.2滴灌的各管道的壓力有所差異，會產生局部壓力過高而使管道容易損壞，滴頭的壓力不均甚至會產生霧化，損壞滴頭，浪費水資源。

4.1.2.3滴灌一般僅潤濕作物根系區土體的一部分，所以作物根系的發展可能限制在圍繞每一滴頭的濕潤區，這樣容易產生作物根系的腐爛，進而引起作物倒伏。

4.1.2.4滴灌的管道布置要充分利用當地地勢與地形，在原則的基礎上加以靈活運用，如干管的布置、毛管的布置，取水方式等。

4.2滴灌的建議

4.2.1百果園應加強灌水的自動化控制，保證各種果樹的精準灌水，實現精確的節水灌溉

4.2.2滴灌的水量應該有保證，應該建一水塔蓄水，確?？菟诟鞣N果樹的需水要求

4.2.3滴灌的毛管布置應采用單行帶環形狀態管布置和雙行平行布置相結合，確保果樹灌水均勻度。

4.2.4滴灌技術的應用應該和其他節水灌溉技術相結合，互相補給，更好的發揮優勢。

篇10

1.控制環境失敗

COSO報告認為，控制環境是指對建立、加強或削弱特定政策、程序及其效率產生影響的各種因素，具體包括企業的重事會，企業管理人員的品行、操守、價值觀、素質與能力，管理人員的管理哲學與經營觀念，企業文化，企業各項規章制度、信息溝通體系等。企業控制環境決定其他控制要素能否發揮作用，是內部控制其他要素發揮作用的基礎，直接影響到企業內部控制的貫徹和執行以及企業內部控制目標的實現，是企業內部控制的核心。那么，鄭亞集團的內部控制環境如何呢？

（1）經營者品行、操守、價值觀

（簡稱“海南商聯”），鄭亞集團沒有投資，法人代表是王xx本人。鄭亞集團公司重事會作出決定，委托海南商聯管理和經營鄭亞集團股份公司；并在鄭亞集團董事會1995年6月28目的會議紀要中，明確規定“董事會同意公司經營者（海南商聯）按銷售額1%的比例提取管理費。于是就形成了海南商聯受托經營鄭亞集團的運作模式，并與鄭亞集團一套人馬，兩塊牌子，總部設在廣州。從此總經理在外地遙控實施對鄭亞集團和商場的管理。王xx既是海南商聯的法人代表，又是鄭亞集團的總經理，可以隨意抽調人員與資金。這種制度安排的結果是亞細亞的信譽和人員被海南商聯利用，亞細亞的經營利潤被海南商聯占有，而這一切都是無償的。？1992年11月，亞細亞商場總經理王xx就在海南注冊了”海南亞細亞商聯總公司。

又如，南陽亞細亞商場借到貸款兩千萬元，股東高xx卻要了600萬元，詢撥到成都給其一位朋友做房地產生意，結果全虧，以兩棟樓房抵債。抵債手續尚未辦妥，高xx卻對欠債人說，你不要向南陽還債了，你把兩棟樓房給我，南陽的錢由我還。最終，南陽亞細亞分文未得。

上述事實只是鄭亞集團暴露出來的極小部分，但已能說明鄭亞集團經營者的品行與操守狀況。

（2）董事會

COSO報告認為，企業內部控制環境的一個重要要素是董事會，并認為企業應該建立一個強有力的董事會，董事會要能對企業的經營管理決策起到真工監督引導的作用。在鄭亞集團公司內部，董事會一直處于癱瘓狀態。鄭亞集團公司的注冊日期是1993年10月，但直到1995年6月才最后確立。在近兩年的時間里，集團公司決策層一直處于不斷演變的狀態之申，沒有按章程規范化運作，董事會從未召集董事們就重大決策進行過表決，凡事都由總經理王xx一人拍板。1995年初，亞細亞的主要股東中原不動產公司董事長易人，新任重事長認為前任批準的股權轉讓造成公司資產流失，不予承認，表示股權糾紛問題不解決就不參加董事會。從此，鄭亞集團最高決策機構、監督機構陷于癱瘓。比如，冠名權展于無形資產，其轉讓照理應該經董事會討論通過，但實際上是王xx一個人說了算，只要他簽字同意，別人就可建個“亞細亞”，如許昌、安陽、洛陽、商丘的亞細亞都是他簽字同意的。在鄭亞集團，總經理成了國王，董事會如同虛設。

（3）人事政策與員工素質

COSO報告認為，人是企業最重要的資源，亦是重要的內部控制環境因素。那么，鄭亞集團的人事政策與員工素質如何呢？

1.以貌取人。1995年底，廣州、上海、北京三地大型商場相繼開業，管理人員嚴重不足。亞細亞從西安招聘了幾百名青年，經過短期培訓后，準備派往三地。由于不了解個人情況，只好對名觀相，五官端正、口齒清楚的派往廣州、上?；虮本┑纳虉霎斀浝砘蛱庨L，其他人員則當營業員。

2.隨意用人。亞細亞商場藝術團的報幕員周XX，不值管理不會看帳，被任命為開封亞細亞商場的總經理。

3.任人唯親。亞細亞某領導的一位表弟，原鄭州市郊的農民，被任命為北京一家大型商場總經理；某領導的兩位妻弟，山東農民，也被委以重任；就連他家的小保姆也被任命為亞細亞集團配送中心的財務總監。

4.排斥異己。亞細亞曾有四位年輕的副總，因他們不附和總經理的意見，在1990年借故被派往外地辦事處。1991年夏，亞細亞駐外辦事處撤銷，四位副總返回商場時，他們的位置已被別人取代，接著半年閑試，被調離商場。

這就是亞細亞的人事政策。

（4）企業產權關系及組織結構鄭亞商場是由河南省建行租賃公司和中原不動產公司共同出資200萬元設立的股份制企業，其中，租賃公司102萬元，占51%的股份，中原不動產公司98萬元，占49%的股份。由于鄭亞商場計劃在1992年改組成股份有限公司，面向社會公眾發行股票。按照有關規定，上市公司的股東必須在5家以上才具備上市資格。由于種種原因，改建的鄭州亞細亞股份有限公司上市未獲成功。1993年9月，經河南省體改委批準，僅僅有過渡意義的鄭州亞細亞股份有限公司正式更名為鄭州亞細亞集團股份有限公司。于是，亞細亞上市未能做成，但虛擬的股權轉讓己被河南省體改委等政府職能部門認定，即河南建行租賃公司51%的股權轉讓給海南大昌實業發展公司18%，轉讓給廣西北海巨龍房地產公司10%；中原不動產公司49%的股權轉讓給海南三聯企業發展公司18%，轉讓給海南匯通信托投資公司18%.由于股權受讓方未按協議及時把購股資金兌付，從此埋了了一個巨大的資金隱患。特別是后來中原不動產公司新任董事長認為前任批準的股權轉讓造成公司資產流失，不予承認。鄭亞集團產權關系混亂局面就此形成。

鄭亞集團設有一個“貨物配送中心”，其職能是為鄭亞商場本店和四家直接連鎖店配貨，該中心負責向廠家直接定貨，目的是降低進貨成本并防止各商場自行進貨時吃回扣。但該中心配送給各大商場的所有商品，價格不但比批發市場上的批發價高出許多，甚至高于自由市場上的零售價！“貨物配送中心”實際上成了一個大黑洞。

上述四個方面較清楚地說明了鄭亞集團的控制環境情況。其內部控制環境若此，其最終結局亦在意料之內。

2.風險意識不強COSO報告認為，環境控制和風險評估，是提高企業內部控制效率和效果的關鍵。鄭亞集團如何進行環境控制和風險評估呢？原鄭亞集團總經理王XX，對以往的經營失誤總結了六大教訓，其中有四條涉及到對風險的認識和把握問題。

第一是“對市場認識不足，對形勢認識不足”。在我們前進的過程中，不但遇到了國內商業同行的壓力，而且國外零售業的大舉進入也給我們造成了很大的沖擊，導致我們認為較先進的經營模式一下子就被沖得體無完膚。

第二是“過于自信、樂觀、想當然，其結果是驕兵必敗”。

第三是“面對零售業艱難的狀況，我們的應變能力差，整個經營進入死胡同，最后到了山窮水盡的地步”。

第四是“抗風險能力差，一近事陣腳就亂了?！边@幾個教訓說明，在鄭亞集團管理層的思想中缺乏風險概念，沒有設置風險管理機制，因此抗險能力極低。

3.缺乏適當的控制活動COSO報告認為，控制活動是確保管理層的指令得以實現的政策和程序，旨在幫助企業保證其針對“使企業目標不能達成的風險”采取必要行動。鄭亞集團運作中幾乎不存在控制活動，或者即使存在所謂的政策和程序，也是名存實亡，未實際發生作用。且看一組數據：亞細亞一年一度的場慶花費都超70萬元；集團某股東從鄭亞商場借出8叨萬元，連借條也沒有，后來歸還300萬元，剩余5山萬元商場帳面和收據顯示是“工程款”；集團另一個股東1993年借走商場57萬元，也無人催要盯997年，鄭亞商場管理費用就高達18.6億元。鄭亞集團的控制活動若此，何以確保管理層的指令得以實現？

4.信息溝通不順暢COSO報告認為，一個良好的信息與溝通系統有助于提高內部控制的效率和效果。企業須按某種形式在某個時間之內，辨別、取得適當的信息，并加以溝通，使員工順利且行其職責。在鄭亞集團內部，信息溝通系統幾乎不存在。據稱，集團內部一不需要成本信息二不計算投資回收期及投資回報率，三不收集市場方面的信息。會計信息系統由管理層隨意控制隊資金被大量挪用，卻不知去向何方。在鄭亞集團，T息系統已經不再是一個管理和控制的工具，而是上層管理人員的話筒，信息隨其意愿而變。

5.內部監督缺乏COSO報告認為，企業內部控制是一個過程，這個過程系通過納人管理過程的大量制度及活動實現的。要確保內部控制制度切實執行且執行的效果良好、內部控制能夠隨時適應新情況等，內部控制必須被監督。在亞細亞，自開業以來，沒有進行過一次全面徹底的審計。偶爾的局部的內部審計中曾發現幾筆幾百萬元資金被轉移出去的事，后來也不了了之。任何事情都是總經理說了算，屬下當然包括內部審計人員在內，全無發言權，可見內部監督極度缺乏是既成事實。

二、由“亞細亞”引發的思考：改進我目企業內部控制

由亞細亞，內部控制的五要素皆存在問題，必然最終走向倒閉之路。盡管它只是我國企業的一個個案，但這種現象卻頗具普遍性。目前，我國加入WTO在即，來自外部世界特別是跨國公司的激烈競爭，給中國企業的壓力越來越大，面臨的挑戰越來越嚴峻。若以“亞細亞。狀況去應對競爭，其結果不難預料。因此，如何提高自身的競爭力，如何以一種更積極的狀態參與到世界競爭的潮流中去將是我國企業面臨的主要問題和難題。經濟現實迫切要求我國企業早日建立健全企業內部控制，提高企業內部控制的效率和效果。從現實看，我國企業經營效益普遍較差；會計造假行為嚴重，財務報告嚴重失真；企業違法違規現象愈演愈烈，進而成為普遍現象。造成這些現象的原因是多方面的，但內部控制的缺失與缺陷難逃其咎。問題還在于，我國很多企業還未意識到內部控制的重要性，對內部控制還存有很多誤解，以為內部控制就是十堆堆的手冊、文件和制度，或者認為內部控制就是內部成本控制、內部資產安全性控制等，甚至對企業內部控制根本沒有概念。現狀函需改變！

我們認為，對我國企業內部控制的改進，可從兩方面人手，其一是由權威部門制定內部控制的標準體系；其二是對企業內部控制的審計作出強制性的安排，做到二者并舉。

1.建立內部控制標準體系

首先，建立內部控制標準體系是一項國際慣例。長期以來，內部控制一直被視為企業內部事務，屬企業管理當局責任范圍內之事。縱觀美國注冊會計師協會（AICPA）歷年來對內部控制的定義、解釋、修改、再修改的過程，不難發現，MCPA過去一直認為內部控制目標是為了保護企業資產、檢查會計信息的準確性、提高經營效率、推動企業執行既定的管理方針等，不管對這些目標如何進行排列與組合，為企業內部的管理與經營服務是其共同特征。以往對內部控制的研究也大部分集中在制度的設計和審計方面，重在改進內部控制的方法與提高審計的質量和效率。直到1973年，美國國會通過了《反國外賄賂法》（ForeignCorruptPracticesAct，簡稱FCPA），該法案規定，每個企業應建立內部控制制度以防范這種行為發生。該法案在其會計標準條款中AccountingStandardsProvision）規定，業如達不到美國審計準則委員會提出的內部控制目標，可被罰款1萬美元、責任者受5年以下的監禁。至此，建立和強化內部控制已成為企業應履行的一種法律責任。1991年11月，美國聯邦委員會發表的判決指南指出，如果發現公司即使有一個雇員犯罪，該公司將受到強制性罰款，罰金數額可高達數十萬至兒百萬美元。這一法規的出臺，強化了管理者對遵守法規的重視，遵循適當的法規、規避可能的罰款所帶來的損失也成為企業內部控制的重要組成部分。1992年，曲美國注冊會計協會（AICPA）、國際內部審計師協會（IIA）、財務經理協會（FEI）、美國會計學會（AAA）、管理會計學會（IMA）共同組成的專門委員會（即COSO委員會）提出了內部控制綜合框架公告，認為“內部控制是受企業董事會、管理當局和其他職員的影響，旨在取得（1）經營效果和效率（2）財務報告的可靠性（3）遵循適當的法規等目標而提供合理保證的一種過程?！辈炔靠刂谱髁诵碌臄U展，提出了內部控制的五要素。美國注冊會計師協會認為該報告的提出，具有劃時代的意義，“其作用如同早期的公認會計原則，其未來在管理界的地位也如今日的公認會計原則一樣”。COSO報告很快受到了廣泛的認可，世界各國及各專業團體紛紛效仿COSO報告對內部控制進行重新研究，并采COSO報告的最新理念，了自己的文告。可見，建立一套有關內部控制的標準體系，已成為一項國際慣例。

其次，建立內部控制標準體系是保證財務報告可靠性與企業遵循法律法規的重要條件?，F代企業的典型特征就是所有權與經營權相分離。由于股權較為分散，企業所有者（包括權益所有者、債權所有者及人力資本所有者等）及其他利害關系人一般只能通過企業對外出具的財務報告等資料了解企業的經營管理情況，所有者、政府部門、材料供應商等作為外部人與作為內部人的經營者之間存在嚴重的信息不對稱。因此，內部控制的目標之一是保證財務報告的可靠性，其二是保證企業法律法規的遵循性。從這兩個目標可以看出，加強企業內部控制不僅僅是企業一種自愿自覺的行為，也是企業的一種責任與義務，是企業對外部利益集團負責的一種表現形式。因此，建立一套完備的內部控制標準體系，作為企業管理行為的規范標準，是達成內部控制目標的重要條件。

最后，建立內部控制標準體系有利于統一看法，更新觀念。目前，我國會計理論與實務界對企業內部控制的認識還停留在內部牽制制度、內部控制制度或內部控制結構階段，認識還很不統一，甚至還有不少錯誤認識。而且，企業界、司法界、會計界等不同行業與部門對內部控制的理解不一，彼此就此進行溝通時，缺乏共同“語言”。即使在注冊會計師職業界，對內部控制的理解也多局限于其對審計工作的影響。因此，建立內部控制標準體系，不僅可以為各方人士的溝通與理解提供統一的基礎，還可為企業評估和改進其內部控制提供標準與方法?；谝陨险J識，我們建議，有關部門應及時組織力量加強對內部控制的研究。我國的立法機關應該聯合我國各有關方面的力量，包括理論界、實務界、各種職業團體、協會、中介機構等，在COSO報告的基礎上，對企業內部控制進行全面深人的研究，建立一套如COSO報告那樣內涵與外延統一、可操作性強的內部控制標準體系，并準則或提出指南，使企業管理當局或注冊會計師等有據可依、有章可循。而且要將內部控制的全新理念與精神傳達給所有相關人員，盡量使管理當局用以評估內部控制的標準、注冊會計師用以審計內部控制的標準與投資者用以審視內部控制的標準相統一，以減少可能的期望差距。

2.對內部控制實施強制性審計內部控制標準體系建立之后，企業能否建立完善的內部控制系統并切實予以實施，需要外都力量予以保證。為此，美國審計鑒證準則（SSAE）第六號與臺灣《公開發行公司建立內部控制制度實施要點》等要求企業對外界公眾出具內部控制報告，并要求注冊會計師對其進行審計，出具審計報告及有重大問題報告，爾后，注冊會計師對企業內部控制進行審計，對企業的一般做法是，企業首先對自身內部控制進行全面而深入的自我評估，出具對外報告，包括無重大問題報告，企業內部控制報告發表審計意見。雖然不同國家對內部控制審計的要求與做法不一，而且對于內部控制是否不再只是企業內部事務的觀點也存在爭議，但不管如何，對內部控制進行審計帶來的效用是顯見的。因為，企業對外出具內部控制報告，注冊會計師對企業內部控制報告出具審計意見，加重了企業管理當局及注冊會計師的責任，而責任一旦加重，企業管理當局出于減輕自身責任及企業長期利益的考慮不得不在注冊會計師的協助下真正關注內部控制的缺陷與缺失，實實在在地不斷健全與完善企業的內部控制，注冊會計師也會為降低自身的風險而督促企業改進內部控制。這樣就帶來了另一方面的效用，即降低企業營運的風險，提高企業營運的效率和效果，進而保護投資者的利益，同時提高企業對外出具的財務報告及其他披露信息的可靠性，增加證券市場及其他資本市場的透明度和有效性。

篇11

為了達到提高燃燒效率這個目的，采用HoneywellS9000系統構建集散控制系統，建立一個鍋爐、汽機和電網、熱網的監控系統，對系統中狀態實施全面監測，無疑是一個很好的解決辦法。該系統可將監測數據存入管理數據庫，以便操作人員快速準確地了解系統運行狀態，同時也使得管理人員能夠分析運行情況，做出生產管理決策。通過對一些主要的過程變量實施自動控制，使得整個系統通史完全、有效地運行。在此基礎上，對節能影響很大的鍋爐燃燒系統建立穩態參數優化模型，并求得鍋爐燃燒穩態優化模型參數。在這個優化結果的指導下，便可進行鍋爐燃燒優化控制。

1基于HoneywellDCS的鍋爐、汽機、電網、熱網運行參數監控系統

美國Honeywell模塊自動化控制系統是一種介于大型集散系統、單回路控制器可編程控制器之間的中小型控制系統。S9000系統是基于9000系列多回路控制器的優秀系統，它集所有主要控制硬件于一體，從而在一個使用方便且有效的單元中實現回路控制、邏輯控制、數據采集以及操作員接口等功能。Honeywell系統的網絡通訊功能為開放式系統提供了靈活性，操作員/工程師以及過程控制器由基于TCP/IP協議的Ethernet網絡連接，它們之間可以互通信息，也可與上層的工廠級計算機通訊。通過這一開放式系統的通訊平臺容易建立管理級應用，與上層的工廠計算機系統資源進行信息交換，可以隨時獲得整個系統的信息。這一重要特性增強了用戶快速做出有效決策的能力。所以采用HoneywellS9000系統對熱電廠汽機、鍋爐和電網、熱網的運行參數進行監控，用四個監視屏幕顯示各種監控參數的實時數據、歷史趨勢圖、故障報警等。

汽機主要監控參數有：轉速、功率、主蒸汽溫度、主汽門前壓力、主汽門后壓力、蒸汽流量、蒸汽流量累計、抽汽壓力、抽汽流量累計、抽汽溫度、抽汽流量、排汽真空、過冷度、排汽溫度、凝結水溫等；鍋爐主要監控參數有：汽包壓力（控制）、主蒸汽壓力（控制）、給水壓力、主蒸汽流量、給水流量、減溫水前流量、減溫水后流量、汽包水位（控制）、爐膛負壓（控制）、爐膛溫度、爐膛出口溫度、含氧量、低溫預熱器左壓力、低溫預熱器右壓力、高溫預熱器左壓力、高溫預熱器右壓力、一次風壓力（控制）、二次風壓力、燃油流量、回油流量、燃油壓力、排汽溫度、燃油溫度、引風機開度、引風機電流、送風機開度、送風機電流、給煤機電流、給煤機轉速等；電網主要監控參數有：各汽機電壓、電流和有功功率、電網電流、電壓、有功功率、無功功率等；熱網主要監控參數有：主要用戶的蒸汽流量、蒸汽壓力等。

2鍋爐燃燒系統穩態參數優化

鍋爐燃燒系統的狀態好壞直接決定了能源利用率的高低，而鍋爐穩態運行是否處在優化狀化，對燃燒系統來說具有重要的作用。為保證系統能夠高效運行，可以采取兩方面的措施：一是采用自動控制系統保證系統長時間穩定地運行；另一是保證系統穩態的最優狀態，對鍋爐燃燒系統穩態運行參數進行優化。

2.1優化模型及其求解

由燃料燃燒及熱工控制的研究和實際實踐可知，保持煤與風的合理配比，可以提高鍋爐的熱效率；控制與鼓風量相適應的引風量，使鍋爐具有適宜的爐膛負壓，可以避免因噴火或漏風而引起的熱效率降低。當燃燒效率最高、熱損失最小時，可得到最大的節能效果，對環境的污染也最小。由此可見，如何使燃燒過程工作在最佳燃燒區，從而達到最大熱效率是燃燒控制的根本任務和難點所在。由燃煤鏈條鍋爐的運行特點可知，燃燒過程的優劣主要取決于煤層厚度、鏈條運行速度和送風量、引風量的合理控制。

為此，構造一個優化模型，主要輸入量是送風量、引風量和給煤量，輸出量是氧含量、爐膛負壓和主蒸汽壓力。其目標函數是追求能量消耗最小，決策量是送風量（送風擋板開度）、引風量（引風擋板開度）和給煤量。在進行優化的過程中要滿足鍋爐運行的基本約束，即各個決策變量在一定的范圍以內變化，且主蒸汽壓力要控制在一個給定的范圍之內。優化模型為：

minz=c1x1+c2x2+c3x3(1)

其中，yf_min<x1<yf_max

sf_min<x2<sf_max

mei_min<x3<mei_max

ly_min<yl=f(x1,x2,x3,fh)<yl_max

c1,c2,c3分別為送風量、引風量、給煤量的單位價格；

x1,x2,x3分別為送風量、引風量、給煤量；

yl是主蒸汽壓力，它是x1,x2,x3和主蒸汽流量的函數；

函數f（x1,x2,x3,fh）是一個用BP神經網絡表示的模型；

yf_min、yf_max分別表示送風量的最小、最大限制值；

sf_min、sf_max分別表示引風量的最小、最大限制值；

mei_min、mei_max分別表示給煤量的最小、最大限制值；

yl_min、yl_max分別表示主蒸汽壓力的最小、最大限制值。

在這個優化模型中，主蒸汽壓力和送風量、引風量、給煤量以及主蒸汽流量之間的關系是一個非線性關系，使用一個四層的前饋神經網絡來描述。而當優化出決策變量，求得最佳氧含量和爐膛負壓之值時，也需要構造一個神經網絡，通過建立氧含量和送風量、引風量、給煤量以及主蒸汽流量之間的關系，爐膛負壓之值時，也需要構造一個神經網絡，通過建立氧含量和送風量、引風量、給煤量以及主蒸汽流量之間的關系，爐膛負壓送風量、引負量、給煤量以及主蒸汽流量之間的關系來進步求得它們的最佳值。

使用罰函數方法求這個模型的解時，需將上面的模型重新寫為如下的無約束最小化形式：

公式

其中，g1(x1,x2,x3,yl)=x1-yf_min

g2(x1,x2,x3,yl)=yf_max-x1

g3(x1,x2,x3,yl)=x2-sf_min

g4(x1,x2,x3,yl)=sf_max-x2

g5(x1,x2,x3,yl)=x3-mei-min

g6(x1,x2,x3,yl)=mei_max-x3

g7(x1,x2,x3,yl)=yl-yl_min

g8(x1,x2,x3,yl)=yl_max-yl

Mi(i=1,2,…，8)是罰函數系數。

優化模型（1）的求解步驟為：

（1）取Mi(i=1,2,…，8)初始值為1000，允許誤差為ε，k=1；

（2）求無約束極值問題優化模型（2）的最優解；

（3）對其一個j(1≤j≤8)，有：-gj(x1,x2,x3,yl)≥ε，則：

Mk+1,j=10×Mk,j，令k=k+1，轉第2步，否則停止迭代。

2.2四層前饋神經網絡模型及其訓練

函數f(x1,x2,x3,fh)是一個用神經網絡表示的BP模型，表示主蒸汽壓力和送風量、引風量、給煤量以及主蒸汽流量之間的關系。這個神經網絡是一個4×10×10×1的前饋神經網絡：輸入層有四個輸入量（送風量、引風量、給煤量以及主蒸汽流量）；第四層輸出層，有一個輸出量（主蒸汽壓力）；第二和第三層是中間層，各有十個神經元。網絡的訓練就是確定網絡的連接權，使代價函數量小，采用的是變步長反向傳播（BackPropagation）的學習算法。

在優化程序中，使用主蒸汽壓力和送風量、引風量、給煤量以及主蒸汽流量之間的關系模型作為一個結束參加優化。同時在獲得了模型的優化結果以后，為了同底層控制系統連接，通過建立含量和送風量、引風量、給煤量以及主蒸汽流量之間的關系模型，爐膛負壓和給煤量、引風量、送風量以及主蒸汽流量之間的關系模型獲得底層控制系統的給定值。這兩個模型也是使用同樣的神經網絡模型來表示的。算法完成一樣，僅僅是輸入輸出數據不一樣，訓練出來的模型表示了不同的關系。

3實時控制系統及其穩態優化

實時控制部分由Honeywell系統構成。為了保證系統長期穩定運行，燃燒控制采用模糊控制律。系統框圖如圖1所示。主蒸汽壓力控制采用壓控制方式；送風量控制保證空氣預熱后送風壓力在一定范圍內，在送風壓力允許的條件下，按照風煤比偏差調節送風量，維持煙氣氧含量在一定的范圍內，風煤比根據負荷的變化而變化，實現經濟燃燒；引風量控制使爐膛負壓保持常值。其中，隨負荷變化的最優風煤比是通過鍋爐穩態優化程序計算再加上實際經驗得到的。

圖1鍋爐燃燒控制框圖

在控制算法的選擇上，為了保證控制系統穩定運行，使用了模糊控制算法。實際控制作用有三種形式：（1）手動操作，在這種情況下，基準控制量跟隨閥位信號變化；（2）設置偏差死區及變化率死區，當被控制參數偏差及其變化率在死區范圍內時，投入后自動按照前饋變量進行控制；（3）偏差或者偏差變化率超過死區以后，進行模糊控制。所有控制方式在計算實際輸出時都采用加權輸出，即按照下式計算：

Xc=Xco+KeXce+KcXcc+KfXt（3）

式中，Xc為控制變量；Ke為偏差權值；Kc為變化率權值；Kf為前饋權值；Xce、Xcc、Xt分別為按偏差、變化率及前饋變量查找控制表格所得的控制變量。

采用設置偏差死區及其變化率死區措施，使系統允許被控制量參數在一定范圍內變化，從而使執行機構避免不必要的頻繁動作；采用權值輸出，使系統可以進一步設置權值表，針對不同情況進行處理，改善控制品質。

4鍋爐燃燒系統穩態參數優化運行結果

鍋爐燃燒系統穩態參數優化程序具備如下功能：

·建立爐膛負壓風送風量、引風量、給煤量和主蒸汽流量之間的關系模型；

·建立煙汽氧含量同送風量、引風量、給煤量和主蒸汽流量之間的關系模型；

篇12

隨著數字信息家用電器應用的普及，洗碗機已經廣泛進入人民大眾的家庭之中，從而使得人們能夠從繁雜的家務勞動中逐步解放出來。作為一種家庭自動化設備，洗碗機一般需要實現諸如自動控制進水、自動加洗滌劑、冷洗、自動加溫洗、清洗、排水、殺菌消毒，以及定時和故障報警等功能。從被控制量角度出發，一個洗碗機通常需要滿足圖1所示的一些具體要求，其中涉及的開關量信號有兩種，一種是傳感器的高、低電平信號檢測，如機門開關、水位高低、溫度調節保護器和行程開關等；另一種開關信號經由固態繼電器控制強弱電壓信號的斷開和加載，如進水電磁閥門的開合、恒溫加熱器的開合、瞬間加熱器的開合、清潔劑控制盒和消毒劑控制盒的工作等。圖1中所涉及的模擬量信號主要用于實現以下幾方面的功能：

（1）用溫度傳感器實現水溫／消毒水溫度檢測；

（2）通過人機接口的顯示輸出、鍵盤輸入和聲音輸出等實現水溫顯示、洗滌過程顯示以及故障類型顯示等；

（3）根據用戶需要通過設置鍵選擇洗滌模式，并通過功能鍵啟動相關功能；

（4）機器使用情況統計、清潔劑和消毒劑劑量的使用情況計數等；

（5）故障報警以及、洗滌完成報告等。

2洗碗機控制系統的硬件設計

針對上述功能及可靠性、成本和方便使用維護等因素，筆者設計了圖2所示的洗碗機控制系統。

單片機最小系統采用與MCS－51兼容的AT-MEL公司低功耗高性能CMOS芯片AT89LS8252設計，其中片內8k字節在線可編程閃存用以存放系統程序，可通過SPI接口來下載程序；而2k字節的EEPROM則用以存放關鍵參數，如開機維護密碼、產品的序列號、開機次數、洗滌設置參數等；256字節的RAM用來存放臨時變量。

鑒于本洗碗機有較多的開關量信號，故此，設計中使用并行芯片8255來擴展I／O接口，以配合P1和P3口部分管腳的使用，其輸出和輸入的比例為21／14，其中蜂鳴器由P1．3控制。從可靠性角度出發，輸入和輸出部分都采用光電隔離措施。考慮到部分驅動信號所要求的驅動電流較大，因此，本設計選用功率驅動器件ULN2803來驅動。

溫度采集有兩種方案：一是使用熱敏電阻配合芯片MAX150進行AD轉換，然后通過存放在程序存儲器里的表格來求得當前溫度；二是使用三端溫度傳感器DS18B20進行采集，直接得到溫度數據。相比之下，后一種方案較為經濟簡捷。

鍵盤和LED顯示選用HD7279A3來進行控制，其電路圖如圖3所示。HD7279A無需元件即可直接驅動8位共陰式LED數碼管；引腳DIG0～3對應0～3位數字輸出驅動；引腳SA～SG和DP則對應于段a～g及小數點的驅動輸出；各位可獨立控制譯碼／不譯碼及消隱和閃爍等屬性。

該芯片共有三種類型的指令：第一種是6條不帶數據的8位純指令，如復位、測試、左／右（循環）移位等；第二種是7條16位帶數據指令，包括下載數據按方式0／1譯碼、下載不譯碼、閃爍、消隱、段點亮、關閉等；第三種是讀取鍵盤數據指令。它們均采用串行方式與AT89LS8252進行通訊，串行數據從DATA引腳送入芯片并由CLK端同步。當片選信號CS變為低電平后，DATA引腳上的數據將在CLK引腳的上升沿時被寫入HD7279A的緩沖寄存器。

此外，HD7279內含有去抖動電路，可控制64鍵鍵盤矩陣。圖3中，元件JKEY為4×4鍵盤接口，當有鍵按下時，KEY引腳輸出低電平，發光二極管LED1發亮，該狀態一直保持到按鍵松開。此時如果接收到“讀鍵盤”指令15H，在指令前半段，DATA引腳將處于高阻狀態以接受來自微處理器的指令。而在指令后半段，DATA引腳則從輸入狀態轉為輸出狀態，用以輸出所按下的鍵代碼值。

3洗碗機控制系統的軟件設計

本系統功能模塊按洗碗過程可分為六個階段：進水過程、加溫過程、注入清潔劑過程、控制電機旋轉清洗過程、注入消毒水消毒過程和排水過程。同時為確保洗碗機正常工作，對容易出故障的過程，系統還設置了故障報警或停機功能。系統軟件可按照洗碗機的工作流程進行編寫。主要的軟件模塊有開機自檢、狀態初始化、顯示當前默認狀態，進入鍵盤掃描狀態并等待操作鍵按下，以及根據操作鍵轉入相應流程等，其主程序流程見圖4所示。

圖3

用戶使用前，應首先檢查洗碗機狀態是否正常，若狀態正常，按下弱電源開關，根據洗滌要求設置洗滌模式（或使用默認方式），將碗放入清洗室，然后關上機門，按下開始鍵。之后，控制器檢測水位高低和水溫，以決定是否進水與恒溫加熱，至此準備工作完成，啟動電機進行清洗。接下來再把清潔劑注入清洗室，同時檢測水位高低，若水位較低，則立即進水，以保證清洗效果。清洗完成后，等碗上的水空一段時間后，洗碗機再注入高溫消毒水進行消毒。洗滌完成后，蜂鳴器鳴叫，表明洗滌完成，同時控制器回到用戶初始設置模式。洗滌中每一過程和按鍵均對應有一發光二極管的亮滅，用以顯示過程和按鍵的正常與否。洗滌完成后，用戶打開機門，取出碗盤，然后斷電即可結束整個洗碗過程。

在該系統軟件子程序中，需要對鍵盤／顯示管理模塊進行說明，包括初始化子程序、發送子程序、接收子程序、中斷子程序、顯示子程序等。其中用戶通過鍵盤設置模塊可以設定洗滌模式、每一過程的時間長短以及洗滌劑量大小，也可隨時按相應的功能鍵暫?；蛑兄瓜礈爝^程。技術維護人員可以通過鍵盤／顯示管理模塊輸入正確密碼來查詢機器的使用狀況，如機器序列號、機器的使用次數等，也可對關鍵參數根據實際情況進行設置。

篇13

隨著社會經濟的發展，城市交通問題越來越引起人們的關注。人、車、路三者關系的協調，已成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。城市交通控制系統是用于城市交通數據監測、交通信號燈控制與交通疏導的計算機綜合管理系統，它是現代城市交通監控指揮系統中最重要的組成部分。

隨著城市機動車量的不斷增加，許多大城市如北京、上海、南京等出現了交通超負荷運行的情況，因此，自80年代后期，這些城市紛紛修建城市高速道路，在高速道路建設完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。然而，隨著交通量的快速增長和缺乏對高速道路的系統研究和控制，高速道路沒有充分發揮出預期的作用。而城市高速道路在構造上的特點，也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路與普通道路耦合處交通狀況的制約。所以，如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費巨資修建的城市高速道路，緩解主干道與匝道、城區同周邊地區的交通擁堵狀況，越來越成為交通運輸管理和城市規劃部門亟待解決的主要問題。為此，筆者進行了深入的研究，以下就城鄉交通燈控制系統的電路原理、設計計算和實驗調試等問題來進行具體分析討論。

圖1

2交通燈控制系統設計

城市路通信號控制系統大體上分為三種類型：定周期的信號機、多時段且具有無電纜協調功能的微電腦型信號機以及聯網式自適應多相位智能型信號機。具體采用哪種類型，應根據其應用場合及特點加以確定。其中，第一種類型以其成本低，設計簡單，安裝及維護方便等特點得到了廣泛應用。本文討論的城鄉交通燈控制系統就屬于該種類型。該交通燈控制系統主要由時間發生器電路、光電檢測電路、控制電路等幾個部分組成。其系統原理圖如圖1所示。

1.1時間發生器電路

時間發生器電路由一片74191、時鐘脈沖產生電路和幾個門電路構成，其中時鐘脈沖產生電路如圖2所示。時鐘脈沖產生電路用一片555定時器業構成多諧振蕩器，設計脈沖周期為4s,其計算公式為：T1=(2R2+R1)Cln2=0.7×5.7MΩ×1μF，以此信號作為74191的CP。74191的四個狀態輸出端QAQBQCQD可用四個門電路進行譯碼。當QAQBQCQD=0000時，電路輸出低電平信號給D觸發器和控制電路的IO輸入端；而當QAQBQCQD=1000時，電路輸出高電平信號給黃燈驅動電路。74191接成減計數工作狀態，LD信號由控制電路的O1提供，應將置數輸入端A、C接高電平Vcc,B、D端接D觸發器的輸出端，還可根據D觸發器的不同輸出狀態置入數5和數15。

2.2控制電路

控制電路主要由單穩態觸發器、RC電路和反相器構成、電路如圖3所示。該電路有兩個輸入端和三個輸出端。當QAQBQCQD=0000時，輸入端IO為低電平，此時信號將直接經O1輸出給LD以進行異步置數，因此74191的0000狀態持續時間很短暫。輸入端I1由光電檢測電路的輸出信號提供，當有車輛時，輸出低電平；無車輛時輸出高電平。輸出信號O1=I1，而輸出信號O2而由I1經反相器、RC電路和一單穩態電路得來。O1的作用是當鄉間道無車輛時，保持主干道綠燈亮，鄉間道紅燈亮。當主干道綠燈變亮并檢測到鄉間道有車輛（即I1=0）時，O2觸發單穩態電路并維持主干道綠燈亮66s,即T2=RCln3=1.1×6MΩ×10μf=66(s)。

圖3

2.3光電檢測電路

光電檢測電路由光源和光電三極管構成，該電路可根據需要選擇現成產品，如CP850系列的CP851，該器件的光電傳感器輸距離可達15m。

2.4交通燈控制及驅動電路

交通燈控制電路由一個D觸發器、一個三輸入或門和兩個反相器組成，其電路如圖3所示。D觸發器的作用是在鄉間道非常繁忙時，對紅綠燈的轉換進行控制。三輸入端或門的作用是當鄉間道無車輛和主干道綠燈剛亮而鄉間道就有車通過時維持主干道綠燈亮時間大于60s。