系统设计论文精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇系统设计论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

管理信息系统（MIS）是安徽农业大学物流工程专业的一门专业基础课，培养学生信息系统分析、设计、开发能力，同时要求学生具有较强的动手实践能力。通过这门课程的实验及实践课教学，培养学生综合运用知识和开发应用系统的初步能力。该课程的实验及实践课程具有演示性、设计性、综合性的特点，要求学生灵活运用所学知识进行实际操作实验。通过已开设实验项目的练习，学生虽然理解了基本知识，但其综合应用能力较差。因此，必须以学生的计算机综合应用能力为中心，增设综合性、设计性实验项目，有针对性地开展实验教学活动，使学生能够及时巩固所学知识点，将各知识点融会贯通，提高MIS的综合应用及设计能力，为今后的学习和工作打下坚实的基础。综上，在前期实验项目的基础上，有必要再开设综合性和设计性实验项目，进一步深入了解开发任何一个管理信息系统分析、设计与开发必须经历的主要过程，以及在开发过程的各个阶段上，作为开发者应当完成的各项工作内容和应当提交的书面成果。例如，人事管理信息系统、物业收费管理系统、旅游资源管理系统等。本文以在线考试系统设计与开发为例，简明阐述信息系统的分析方法和MIS开发流程，促使学生能够更好的理解、掌握和应用计算机软件，设计出满意的作品。

2开发背景

对于高校教师来说，组织一场考试是一项十分繁重的工作，而考试又是必不可少且频繁的事务，他们在上课之余需要考虑如何出一份合理的试卷，考试结束以后更加需要花费大量时间去批改试卷、统计分数，如果能够利用信息技术为教师建立一个轻松、快捷、高效的考试环境无疑会带来事半功倍的效果，对于教师来说，可以从繁重的劳动中解脱出来，对于学生来说，考试结束以后不仅可以更快的知道自己的考试成绩，并且不会对自己的考试成绩产生更多质疑。在信息技术飞速发展的当今时代，利用信息系统可以很轻松的完成这项工作，将教师从繁重的工作中解脱出来。从当前形势来看，各大高校无一例外的建立了自己的校园局域网络，这就为本系统的建立提供了很好的开发环境，一个基于C/S模式的完善的在线考试系统的成功开发，不仅可减轻教师的工作量，还可以在课程结束之后提供给学生使用，使得可以及时自检，发现学习过程中的不足之处，从而补缺补差，最大程度上提高学习效率。因此，为了适应新形势的发展要求，支持学校在局域网内进行在线考试，建立一个基于网络的“在线考试系统”非常必要，即可辅助考试管理，也可支持学生在线练习。在线考试系统应具备以下功能：自动生成试卷、提交试卷、考试成绩的生成等，同时，为了实现网络考试的自动化，建立一套成熟完善的题库可让今后的工作省时省力。基于此，本文主要介绍如何利用VisualBasic6.0和SQLServer2008快速开发一个在线考试系统。

3系统分析

首先是可行性分析，从技术角度来说，各个学校的局域网建设已经相当成熟，完全符合VisualBasic6.0和SQLServer2008使用的环境，这两款软件的结合使用，给基于C/S模式的应用程序开发提供了良好的软硬件环境，因此，从技术上来说，实现在线考试系统的开发是完全可行的。从经济可行性角度分析，在线考试系统的成功开发，可以自动完成试题随机生成、试卷提交以及成绩批阅等工作，教师只需要设计题目，完成题库的制作，后续进一步加以完善即可，大大减少了教师的工作量；另一方面，基于试卷的随机性，监考人员配备或可减少。综上所述，都大大减少了财政支出，其经济型不言而喻。信息系统开发过程中的非常核心的一环就是系统分析，在很大程度上决定了系统的成败。在线考试系统的开发者需根据事先制定的规划要求，将用户的需求以及解决方法确定下来，在了解现有组织管理状况的基础上，能够明确用户对信息系统功能的需求，及时发现问题和薄弱环节，并绘制业务流程图、数据流程图；明确管理功能并建立数据指标体系等。

4系统设计

根据系统分析的结果，并在系统分析报告已经获得通过的基础上，结合开发者的知识与经验即可进行系统设计。为下一阶段的系统实现（如编程、调试、试运行等）制定蓝图。

4.1系统总体结构设计登录模块

根据不同的用户身份，系统赋予其不同的权限和操作，考生和管理员都只能进入各自的考生界面与管理界面。考生模块：此模块对于没有考试的学生，可以参加考试、根据管理员设置修改密码；对于已经提交试卷的考生可以在系统设置允许的前提下查询自己的测试成绩。考试模块：在题目类型与分值由教师设定好的前提下，考生可以根据自己的答题爱好选择答题顺序，在考试过程中可以修改已经录入的答案、恢复误操作的试题，同时，系统显示剩下的时间并能提前警示，时间倒计时结束以后强制考生提交试卷。管理模块：对管理员和进行实际操作的教师来说，可以进行管理用户、题库的维护、设定与考试有关的参数、查询等操作。

4.2数据库设计

在开发在线考试系统之前，考虑到考生考试方面的数据较多，试题库、每个考生的试卷、答卷等数据量都比较大，数据量分析结论是本系统要占用大量的数据空间，因此选择MicrosoftSQLServer2008数据库存储这些信息，在进行数据库概念设计的基础上，根据概念设计的E-R图在数据库中创建了7个数据表用于存储不同的信息，分别为：考试试卷表、学生试卷表、学生成绩表、用户信息表、试题类型表、试题题库表、系统参数表。

4.3模块及窗体设计

在本系统中创建了一个实现代码重用的公共模块，建立它达到节省系统资源的目的。其次，系统启动后首先进入一个启动引导界面，然后进入系统登录界面，根据身份的不同可以判断用户的权限、登录相应的界面。用户登录时用户的身份用组合框CombBox限制，可以从文本框TextBox中输入文本，也可以从列表框ListBox中选取列表项。以考生身份登录系统的用户进入考生界面，可以修改其登录密码、开始考试等。以管理员身份登录系统的用户进入管理界面，可以进行用户管理、考试参数管理、试题管理查分等操作。学生主窗体：以考生身份通过系统登录界面进入系统后显示学生主窗体，该窗体可以修改密码、模拟考试、查询成绩等。如果考生已经提交试卷就不能再次进入考试窗体，只能查询相关课程的成绩；同理，没有参加考试的考生只能参加考试不能查分。考试窗体：考试模块是主要的功能模块，具有生成试卷、显示时间、试卷（强制）提交、成绩批阅等功能。考生通过单击“开始考试”按钮或按回车键进入考试窗体后系统将自动按照设定的参数随机生成一套试题，由于每个考生所答的试题都不完全相同，确保了考试的公平性与安全性。目前设计的试题类型为客观题，分别是选择（单项、多项）、判断与填空，分别在不同的选项卡中显示。在窗体的上方显示考试的已用时间、剩余时间及当前时间等信息。考生在完成之后单击“提交”按钮提交试卷，系统将自动判卷，显示客观题的得分，主观题由教师自主阅卷。如果考试结束时间已到，那么仍未提交试卷的考生将被强制提交。考试过程中，管理员可以根据实际情况酌情延长考试时间、更换机器，考生也可以单击“退出考试”按钮暂时退出考试界面、单击“清除操作”重新做某道题。管理员窗体：管理员的主要任务集用户管理、查分、系统参数设定和题库管理于一体。他进入相关的管理界面后，可以查询题库中的试题、可以使用菜单操作的功能等等，具有最高的权限。试题修改窗体：为了考试更加正确、合理与公平，题库的完整性、正确性与考试的质量密切相关，一旦考试试题中出现了错误，就要及时进行检查与更改，所以说修改试题是题库维护的关键。

5系统实施

系统实施是指将分析、设计阶段完成后所形成的新系统方案转换成可执行的应用软件系统，即将纸面上的、类似于设计图式的方案在计算机上进行实现。编写完成的应用程序的相关文件是很分散的，在没有经过编译之前是不能在没有VisualBasic开发环境的计算机中运行的，如果想让编写好的应用程序在其他计算机上能够正确运行，还需要将这些相关的文件进行打包，形成一个setup可执行安装包文件。这样，在其他没有VB环境的计算机上，通过执行安装包文件，应用程序就能正常地在该计算机中运行。只要掌握了在线考试系统的出卷、组卷和评卷三大部分的开发过程，那么在线考试系统的系统构成和开发思路也就不难理解了，其他的辅助功能都是对这三大功能的补充设计，是完善系统的一部分。

6结束语

篇(2)

（一）功能的分区

从目前涠洲岛的旅游资源特点大概可以分为如下几大类别：一是自然景观，如火山岩自然风景（最为特色）、滴水丹屏、五彩滩等亚热带海滩风光；二是历史人文景观，如哥特式天主教堂、妈祖庙等宗教文化；三是客家生活体验，如农家乐、渔家乐等民风民俗；四是海洋旅游度假体验，如潜水看珊瑚、沙滩游乐、海鲜餐饮、海洋观光等。从涠洲岛现有的资源入手进行整合与分类，根据景点资源的特色来进行针对性的设计。

（二）突出地域文化的基因

涠洲岛独特的地域文化，便是本岛的客家文化与外来西方宗教文化的融和，传统渔猎文明与现代海洋旅游结合，传统与现代，东方与西方文化在这不足25平方公里的小岛上和谐共存。设计师们在设计具有涠洲岛文化气质的导视系统时，就必须融入涠洲岛独特的地域文化，塑造出个性化名片。这是让人能够用来区分不是在韩国济州岛、美国夏威夷，或是塞班岛的一个重要举措。综合涠洲岛的地域文化特征，在进行旅游景点导视系统设计时要突出三大文化基因，即客家文化基因、宗教文化基因、海洋文化基因，其中客家文化是主导，宗教文化是补充，海洋文化是基础。因此，在进一步认清涠洲岛旅游发展所拥有的独特文化优势、区位优势、气候优势、资源优势的前提下，方能形成不可替代、不可复制的产品优势，这种发掘与整合使得使涠洲岛更具独特魅力。

（三）视觉元素的国际化特色

随着全球经济一体化进程的深化，涠洲岛作为国际旅游岛的发展定位已逐步清晰，而作为视觉符号呈现出来的景点导视系统设计，更是成为外国游客了解涠洲岛最为直观、便捷的方式。视觉导视的国际化定位设计，即在图形符号、语言文字、色彩设计、构成方式等视觉要素的设计时要考虑国际化趋势。在突出涠洲岛独特的地域文化优势的基础上，还能结合当下时尚要素和国际化潮流，能将设计的感觉和理性结合起来，能将中国东方古老文明用时尚化视觉元素表现出来。

二、传统材料与现代技术结合在现代导视装置中的体现

篇(3)

1.1节能设计中的注意事项

首先是一次水的相关注意事项。从锅炉房中流出的水称之为一次水。当一次水从锅炉房中流出的时候，水温要保证达到115℃，同时保证回水温度要达到80℃。一次水的管网选择有两种形式，第一种是树状形式，第二种是环状形式。为了最大限度地节约能耗，一次水的管网最好选用环状形式。其次是二次水的相关注意事项[2]。从换热区域中流出来的水称之为二次水。二次水要保证回水温度达到95℃。换热设备实际的供热面积要控制在100000㎡以下，否则输送到用户手中的水温便无法保持均匀。二次水的管网跟一次水的管网一样，也最好选用环状形式。再次是一次水、二次水管网敷设时的注意事项。二次水的管网最好选用直埋敷设方式。而一次水的管网与二次水的管网不同，它的管径不仅更大并且面临的地下水位也往往偏低，所以一次水的管网最好选用地沟敷设这种方式。另外，管网管道所具备的保温性能与其保温材料密切相关。所以，管道外部往往需要添加一层保温壳来实现保温的功能。保温管壳的材料一般有以下几种：一是矿棉岩棉；二是玻璃棉；三是聚氨酯。最后是供暖效果的注意事项。事实证明：居民在运用供暖系统的时候最不满意的就是水温不均匀情况的发生。所以为了保障供暖效果处于最佳状态，如何改善水温不均的情况就成了重要的注意事项。设计中通常需要在散热器的支管、干管处分别设置恒温阀。为了避免个别用户肆意调节恒温阀的温度，小区最好选用无法调整温度的恒温阀。当前，市面上的恒温阀有进口与国产两种，进口恒温阀的性能更好但价格更贵，国产恒温阀的效果不如进口恒温阀但价格实惠，所以小区可根据自身经济情况来选择。杨硕北京博大开拓热力有限公司北京100176

1.2智能供暖设计的注意事项

智能化供暖是在计算机迅猛发展的背景下诞生的，这种系统的先进与稳定使之成为了当今供暖系统的主流趋势。在实际设计智能供暖设备系统的时候，一定要保障这套系统有三种基本的功能设备，这三种功能设备具体如下：一是上位机监控设备系统；二是下位机监控设备系统；三是系统。上位机监控设备系统的现实作用是：把每个监控点所具备的热量需求、流量及温度信息迅速而准确地收集起来，并及时而准确地处理这些信息，从而形成准确的指令。下位机监控设备系统直接受到上位机监控设备系统的控制，它根据上位机监控设备系统发出来的指令命令，对锅炉流量及锅炉温度加以控制，让其充分满足小区每位居民的现实需求。系统由以下几部分共同组成：一是燃烧器；二是锅炉本体；三是泵；四是各种阀门。

1.3水平双管设计中的注意事项

现实中，供暖系统通常会选用双立管并联的形式，这种形式特别容易引发垂直失调的相关问题。所以，为了真正解决这个问题，很多小区选用了水平双管这种设计方式。这种设计方式的本质是：让小区每家每户都拥有一个单独的系统，这种设计不仅让热量表安装变得更加方便，还让散热器能实现个体化的调节。这样，每家每户的居民都可根据自身需求来调节散热器，既能节省一定的能耗，又不至于影响到其它居民用户的供暖情况。但需要特别注意的是：系统必须配备一定数量的三通调节阀，同时三通调节阀的数量要跟散热器组数配对。

1.4热负荷计算、散热器布置及变流问题的注意事项

根据以往的经验，热负荷计算也是供暖设计中应当特别注意的一个问题。以往，小区通常会尽量提高热负荷值，为的是避免供暖不热情况的发生。但是，热负荷值的大力提升使得散热器的实际安装面积太大，小区内经常会出现水温不均的情况。所以，热负荷值应当根据现实情况来合理取值。小区在布置散热器的时候，一定要注意为散热器选择合适的位置。否则，一旦散热器的位置安装得不够合理，那么水平管线毫无疑问会增加，管线明装便会占用一定的空间。这样，室内装修将受到一些影响，家具布置将受到一定的影响，同时阳台设置也会受到一定的影响。小区内供暖通常都是采用分户计量的方式，所以小区热负荷会频繁变化，这就是变流量所产生的问题。为了克服变流量问题，供热系统必须具备跟踪热负荷不停变化并自动调整实际供热量的作用。为了让供热系统具备这样的功能，小区需要在换热站中设置一套装置，这套装置的根本目的是控制压差的大小，让供热系统实现跟踪和调整的功能。

2结束语

篇(4)

数控技术利用数字信号控制执行机构完成某种功能，实现自动化。随着我国计算机技术的变革，微小型计算机数字控制CNC是当今制造高精度、高质量以及形状复杂产品的基础设施，属于制造技术的关键环节。对于一般数控系统组织，运算器接收、运算、处理输入装置的指令或数据，并不断向输出装置送出运算结果。控制器能根据指令控制运算器和输出装置来实现各种操作及控制整机的循环工作，使数控系统执行所要求的运动，其中伺服驱动把来自控制器的脉冲信号经过功率放大、整形后，转换成执行部件的平移、进给或旋转等运动，主要包括驱动装置和执行结构两大部分。驱动装置由进给驱动单位电机、主轴驱动单元等组成，步进电机、直流和交流伺服电机是常用的伺服元件。执行机构根据控制器发出的指令信号，完成驱动装置对系统旋转和进给运动的控制。作为数控系统改进生产设备的实例，数字喷印技术是非接触印刷技术的主流，以低廉的价格和精美的印刷质量越来越受到用户的青睐。数字喷印吸收喷墨打印等新技术，墨水经过喷腔组件的小孔射出，喷印器在基材上方以高速度喷射墨水，同时晶体振荡器高速纵向振荡，使墨线分裂成一系列大小和间距相等的墨点，机器内部微处理器监视回馈的信号，随着物体的移动，更多的墨点打在物体表面就形成了字符或图线。经调研，市场上还没有针对薄膜开关制造工艺而开发的专业喷印设备，部分生产厂家引入用于广告喷印的喷墨打印设备进行面板的喷墨印刷，主要有2种：热泡式喷墨打印机和平板式喷绘机。深圳某公司生产的热泡式喷墨打印机，采用爱普生配件，底座同步，并采用步进交流电机和IC芯片控制模块化。由于该打印机源于办公打印机技术，墨量不厚，所以不能采用UV油墨，不能立体打印，且印制速度慢，无法满足规模化生产。广州某公司生产的平板喷印机，采用陶瓷压电式工业高速Konic，XAAR等喷头，由多色喷头组成单模组，且UV光跟随固化，可形成立体墨痕和喷印彩色图案，但不能用于电路喷印。由于该打印机在制造中各工序对位困难，故不能完全满足彩色面板、上电路、绝缘层、下电路的套印，工序切换速度慢，不符合一次流水套打的工艺要求。为了提高定位精度，采用计算机视觉定位技术、MARK高精度光学影像定位系统及图像AOI技术，印制精细度达0.1mm，对位精度≤0.2mm。采用多喷头阵列高速流水喷印技术，以4—12个喷头为1组并行喷印，从而实现高速输出。为消除喷头间喷印干扰，对12个喷头的喷印进行同步控制。采用2套独立控制电路，分组传输，每组喷头数不超过6个，从而能保证一般的4色彩油墨、金属导电油墨、特色工艺油墨的喷印阵列。DSP的定位圆图像采集及参数提取更进一步提高了定位精确度和喷印速度。设计的阵列双模式喷印平台基于数字控制器现场可编程门阵列（FPGA），DSP，PC及软件，由程序协调操作FPGA等多芯片运作，同时解决数据分配、时分信号和信号优化等数据处理问题。在数控系统中可以利用FPGA处理接口板与上位主控板之间的数据传输，接收下位伺服的反馈信号，监测伺服电机的工作状态。针对x，y，z和w方向的移动，利用可靠性、可编程多轴控制器构建精确位置控制系统。以PLC控制变频电机为执行元件，通过RS-485通信实现驱动单元的远程控制，提高系统的集成度与可靠性。基于以上设计和工艺，集成高速、柔性、精密配套技术以及制造工艺，利用数控系统的核心技术，喷印平台简化了传统工艺流程，只需改变电气参数就能完成不同的喷印任务，不需要为新产品的每一次改动而制作网版。设计的阵列喷印流水式装置通过交错及斜装阵列组合模式，由12通道静态喷头阵列与4通道动静双模式喷印模组构造，双模式构造能保证喷印清晰度和速度，解决缝接及拉线等问题。该装置能快速完成维护和喷头更换，提高了设备的灵活性和生产效率，其平台抗震、抗干扰能力较好，符合IP54标准。

2阵列双模式喷印平台的控制模块

2.1主要控制单元

作为一种典型的控制不同组合对象的多参数数控喷印平台系统，既有平移、旋转运动控制和图像识别辅助控制，又有喷墨头的温度、流量等过程控制。为保证高速阵列多喷印头的数据协调、时控合理，核心控制模块采用WDM类设备驱动程序架构和MINIPort层间驱动协议，驱动程序用VC编写和调试，使其达到4路USB准同步数据传输，时间关键帧技术保证操作系统达ms级响应。发挥硬件和软件的开放性，实现数控系统和伺服控制系统间的通讯、加工代码的自动生成、最佳模切顺序和最短空程路径。模块化设计后则重点关注控制器、数据处理、I/O系统、驱动接口等子模块，以上位机数控系统来扩展网络控制系统，使用计算机数控系统与FPGA控制器完成接口驱动，控制模块见图2。喷印控制电路系统重点包括基于FPGA的主控部分、基于DSP的定位圆图像采集及参数提取部分。采用现有控制技术的理论方法和技术条件，以FPGA嵌入式为主控制系统，FPGA有丰富的逻辑硬件资源，CycloneIIFPGA芯片有DSP系统、硬件协处理器、接口系统、通信系统、存储电路以及普通逻辑电路等功能子系统，能解决传统宽幅喷印机对大量图像数据在上下位机之间和系统内部传输速度的瓶颈。利用DSP实现复杂的电气控制算法，提高对字车电机和走纸电机运动的精度控制，从而提高宽幅喷印机的喷印精度。系统还开发了FPGA的时钟同步系统，在上位机获取时间戳并通过FPGA硬件电路矫正晶振频率的动态补偿，实现数控系统的精确时钟同步。FPGA主控部分主要包括USB接口模块、喷印数据处理模块、喷头驱动模块、温度控制模块、驱动电压调整模块、喷印图像存储及纠偏模块与DSP接口模块等7部分。

2.2模组控制单元的数据处理

FPGA接收数据并处理数据，发送数据到喷嘴、电机、相机等数字终端，数据缓冲区则使用多片DDR2，以加快数据传输速度。对输入数据进行分组，基于FPGA内核改变时钟域意味着整个喷墨头的处理在1个时钟周期内实现多目标的同步时钟系统。通过使用VHDL编写的时序程序发送控制字到FPGA的UART接收模块，根据控制字的不同，调整相应的数据，电机模块根据控制字产生相应的脉冲和控制信号，控制喷头电机的启停、方向和速度等数值，利用FPGA实现复杂的逻辑时序的控制信号。事件驱动控制的机电驱动系统也在FPGA实现，由有限状态机（FSM）定义所有可能的实现方向数据。其中，USB接口模块在每批次喷印开始前用于接收计算机发送下来的原始喷印图像，并将存储在外部缓存当中的定位原图像上传至计算机，用于在人机界面上检查初始标定参数是否正确。当喷印过程开始后，USB接口模块用于与计算机交互喷印过程中的实时参数，喷印数据处理模块用于将待喷印图像的像素数据进行拆解，并重新封装成适合喷头喷印的数据格式。喷头驱动模块用于计算时设置的有关喷印参数信息转化为适合喷头喷印的时序，以此时序来精确控制喷头的喷印。温度控制模块用于实时调整并显示喷头的温度，驱动电压调整模块用于实时调整喷头驱动电压的幅值及幅宽，存储喷印图像及工艺MARK参数信息处理，可以保证喷印位置的准确性。利用CycloneIIFPGA的并行执行特点，对2—4排喷嘴的数据进行处理及分配，实现实时喷射控制、装置控制逻辑与状态管理。多排喷嘴的数据收发1次，先将此行像素拆分成奇数像素数据和偶数像素数据，再将这2部分像素以相反的顺序发送至喷头，就能喷印1行完整的像素点矩阵。此时，将首先在存储中开辟一个动态的全局缓存，存放所要喷印的一排像素数据，再为若干个喷头分别开辟单独的缓存区和独立的进程，这些独立的进程将通过一定的交换机制，与其他相关进程进行数据交换，所有与喷头相关的进程完全并行，因此整个过程除了USB数据的接收外，其他部分所消耗的时间只相当于处理一个喷头数据所消耗的时间，从而提高数据处理的速度。

3结语

篇(5)

1.1主机选型

可编程控制器的种类和型号可根据系统的大小和稳定性的要求进行调整。三菱﹑西门子﹑欧姆龙的小型机一般可以满足要求，这里选用三菱FX2N系列，其体积小﹑配置灵活﹑价格适中，很适于在机电一体化产品中使用。因本系统只有数字量开关输入，无模拟量输入，故凭可编程控制器本身的抗干扰能力已能满足要求，而不必另外增加其他抗干扰措施。

1.2传感器选择

土壤温度传感器：测试温度的传感器有很多种，较普遍使用的是热电偶和热电阻传感器。本文采用热电阻Pt100温度传感器进行土壤温度的数据采集，热电阻的优点是线性度好、精度高，有较好的长期稳定性，工作温度范围大，只要经过适当的数据处理就可以传输、显示并记录其温度输出。土壤湿度传感器选择由中国科学院南京土壤研究所生产的FJA－10型负压式土壤湿度计。该湿度计的测量范围为0kPa～100kPa，测量精度为±2．5kPa；输出电压信号为0V～5V，供电电源为交流220V。雨量传感器选用型号为FDY－01的翻斗型雨量传感器，其输出信号为单干式舌簧管通断，工作强度为0℃～50℃。

2系统实现

该灌溉系统的控制方式分为手动模式和自动模式，用户可以通过按钮自由选择。自动工作模式可根据不同植物的灌溉要求设定好参数，满足灌溉条件即可自动进行灌溉，并可根据温、湿度传感器的参数自动停止灌溉。手动控制模式通过按钮手动进行各植物的灌溉和停止。当降雨量达到一定值，或土壤中水份充足时，或供水水管断流时，报警系统启动。这时出现问题的种植区域报警灯点亮，发出报警声音信号，提醒操作人员。解决问题后，可以按下“消音”按钮以解除铃响。

2.1硬件设计

2.1.1I／O点估算

输入信号共需17个输入信号点，考虑到以后可能会对系统进行调整与扩充，所以留15％的备用点，应取3个点备用，这样共需20个输入点。输出信号：共需要14个输出点，考虑到以后可能会对系统进行调整与扩充，所以留15％的备用点，应取2个点备用，这样共需16个输出点。

2.2软件设计

系统控制程序流程图接通电源，按下总启动按钮，系统启动，人工选择是自动工作方式还是手动工作方式。若选用自动工作模式，首先确认程序的时间设定有无错误，如设定值正确，程序继续将往下执行，否则，则检查电磁阀是否打开。程序运行过程中遇到下雨或水泵断水等情况，报警系统启动，哪个种植区域出现问题，哪个区域报警指示灯亮。等消除报警音之后，程序可以继续正常运行，直到程序结束。当按下手动总开按钮，自动运行模式停止，手动运行开始，手动运行指示灯亮。通过各种植区域手动和停止按钮来控制水泵和每个种植区域的电磁阀运行。

2.3人机界面

MCGS即“监视与控制通用系统”，是一套基于Windows操作系统可用来快速构造和生成上位机监控系统的组态触屏软件系统。组态技术在节水灌溉控制系统中的应用能够形成可视化人机界面，并能够对灌溉的运行情况进行实时、有效、便捷的监控。同时，组态王软件具有良好的扩展性和设备硬件无关性，能够根据不同的现场控制需要方便快捷地建立动画画面和监控系统以及形成各种数据报表。监控画面由主画面、点动控制、自动控制、报警记录及留言板等画面组成，如图3所示。主画面为系统启动画面，由各功能按键进入各种植区域对应的子画面，进行各功能参数的设定和系统监控。

3结语

篇(6)

1系统组成分析

控制要求及技术指标，系统采用单片机控制方式，选用光电编码器实时采集电机脉冲信息、计算钢筋长度，并与设定长度比较，来控制电磁阀切割钢筋；采用两排数码管分别显示批次、长度、根数设定值和实时数据。硬件电路主要包括人机交互模块、长度测量模块、输出控制模块、报警模块和电源模块。系统框图如图1所示。

2硬件电路系统设计

2.1主控模块考虑到系统对运行速度的要求，系统主控芯片选用STC12C5A16S2。该芯片是宏晶公司生产的单时钟/机器周期（1T）单片机，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但是速度快8～12倍。片内程序存储器空间为16KB，数据存储器除了在内部集成了256字节的RAM外，还集成了1024字节的扩展RAM，可以用来存储多批次数据。

2.2电源模块为了避免外界信号对单片机的干扰，系统对主控单元和输入输出设备分别供电。主控单元电源电路如图2所示。图中AC220V经过220V/9V的降压变压器后送给全波整流电路，首先将交变的电流变成脉动直流电，经过电解电容C1（470UF/35V）提高电路的可靠性；然后由L1、C2和C3组成电感π型滤波电路，降低纹波；再在7805稳压芯片之前并联TVS管，当有突然的大电压发生时TVS管短路，从而使大电压导入TVS管，不致破坏后面线路，待电路电压正常时TVS管恢复高阻抗；最后经过C4和C5滤波输出5V电源。输入输出电路的供电电源是在电气柜中系统设计了一个220V/12V的变压器，然后变压器的输出12V经过7809稳压管得到9V的直流电给继电器供电，再经过7805得到5V给编码器供电。由于主控单元和输入输出电路分别采用独立电源供电，避免了系统的电磁干扰。

2.3人机交互模块人机交互模块主要涉及键盘和显示。系统设计键盘时考虑到操作的人性化及简易性，分为数字键、调节键及功能键等25个键，显示由两组共20个数码管组成，分别显示设定数据和运行数据。显示部分由两片串联的74HC595给两排数码管送字型码，用串联的另一片74HC595和P1.0，P1.1作为数码管的10个位选，两排共用位选。其中一排数码管电路如图3所示。按键部分用数码管的位选线com1-com7兼做按键的列线，P2.0～P2.3做按键的行线，组成行列式按键。另外，在每个按键两端并联电容，由于电容两端电压不能突变，在按键抖动的时候，让端口的电压平滑上升、平滑下降，消除毛刺，进行硬件去抖。由于按键和显示电路采用IO复用方法，共用了9根IO线，大大节省了单片机的IO口。

2.4长度测量模块全自动钢筋调直切断机的精度主要取决于钢筋长度的准确测量。在机械结构上采用主动轮带动从动轮来使钢筋前进，将编码器装在从动轮上，从动轮的转动圈数乘以周长便可得到钢筋的长度。单片机要实时采集编码器脉冲信号，因此将Z相接在INT0，A相接在INT1，B相接普通IO口。A相调理电路如图4所示。编码器信号先通过上拉电阻与TVS管进行电源保护，用瓷片电容接地来滤除高频及脉冲干扰；再经过光电耦合器PIC817进行隔离，采用单路光耦避免了透光时相邻信号之间的干扰，提高电路可靠性；最后经过反相器接入单片机。

2.5输出控制模块控制器对电机的控制实质就是对继电器的控制。点动前进控制电路如图5所示。控制信号从单片机输出后先经过光耦电路隔离，再经过ULN2003扩流提高驱动能力，接到继电器线圈的一端；继电器的常开触点连在主电路接触器的线圈回路中，当继电器线圈得电时，常开触点吸合，接触器线圈得电，电机顺转。

3软件系统设计

根据实际工作要求及需求分析，在程序系统设计时考虑了“插入批次”功能，将紧急加工的生产任务插在当前批次的下一批优先加工，同时系统设计了以下功能：1）“长度修正”功能设置长度+、长度-和切刀时间三个按键来修正误差；2）计算出刀时刻在程序中对调直电机速度进行采集，据此计算出刀时刻，以精确切断符合设定长度的钢筋；3）点动功能系统设计了前进、后退、切刀点动键和禁切键，方便维修和调试；4）声光报警用以提醒工作异常或完成任务。软件主要由主程序及设定菜单、运行菜单、长度修正和点动子程序组成。

3.1设定菜单子程序通过设定菜单设置工作任务的批次、长度和根数的数据。设定程序系统流程图如图6所示。在程序系统设计时，借助变量确认键次数confirm_num来实现长度栏和根数栏的闪烁。当confirm_num为0时，长度栏闪烁，为1时根数栏闪烁。长度栏和根数栏的闪烁判断条件如下：if(t>500&&confirm_num==0)//长度闪烁{//长度栏不亮}if(t>500&&confirm_num==1)//根数闪烁{//根数栏不亮}if（t<500）{//正常显示}设定菜单操作过程是按设定键进入设定功能，操作过程如下：首先系统自动设定第一批次并闪烁长度设定栏，输入长度值按确认键后闪烁根数设定栏，输入根数数据按确定键进入下一批的设定，最大可输入20批数据，按设定完成键退出设定功能。如果按插入键进入设定功能时，具体设置和设定功能一样，只是插入当前加工批次的下一批次数据，存储数据时先把当前批次后的数据后移，然后再存储新设定的数据。此外，还设有清除键和取消键。清除键用于清除个位数据，其余数据后移一位；取消键用于清除正在设定的当前批次的数据。

3.2长度计算子程序钢筋长度的计算是保证设备精度的一个重要方面。我们选用400线三相旋转编码器，其中A、B相为两个相位差90?的方波信号，Z相为零位脉冲信号。旋转编码盘每转一圈（360?）产生一个Z脉冲信号，产生400个A、B相脉冲信号，AB之间的相位关系标志码盘的转向，即当A相超前B相90?时，标志码盘正转，当B相超前A相90?时，标志码盘反转。三相脉冲如图7所示。采用光电编码器测量长度时，由于存在不可避免的单圈测量误差，随着运行时间的增加，测量误差将累积，影响产品质量。在软件系统设计中添加对编码器Z相的检测，每检测到Z一次（第一次除外），表示编码器转了一圈，不管所计脉冲数是多少，都认为是400脉冲，消除了因打滑现象、干扰脉冲、丢失脉冲等因素造成的单圈误差，从而消除了累积误差，提高了系统精度。系统总的脉冲计数为：Pulse_num=pulse_fst+400×n+pulse_lst式中，Pulse_num为总脉冲数，pulse_fst为第一圈的脉冲数，n为圈数，pulse_lst为最后一圈的脉冲数。钢筋的长度为：Length=(Pulse_num/400)×circum式中，circum为从动轮的周长。

3.3出刀时间计算切割钢筋时，调直电机是一直前进的，故需要提前发出切割指令，而提前的时间和调直电机速度有关，因此需要实时采集调直电机速度，并据此计算出刀时刻，以精确切断符合设定长度的钢筋。如图8所示，其中lE为出刀时钢筋长度，2l为出刀时刀口距钢筋的距离，2v为出刀速度，1v为钢筋行进速度。图8切刀动作示意图设lD为钢筋切断长度，那么需要提前动作的时间为22l/v，则：根据以上公式编写程序，计算切刀准确动作时间，实现精确切断钢筋。

4结束语

篇(7)

1.1原理

辅助提升系统仅用于紧急情况下的提升，主要在供电故障或主系统故障的情况下救援提升困在罐笼或井底人员，所以机械传动、控制系统设计尽可能简单。齿圈通过高强度螺栓把合到主轴装置制动盘的联接板上；交流变频电动机通过联轴器与变速箱联接或直接在变速箱上预装交流变频电动机；变速箱安装在基础底座上，并且能够在底座上沿轴向移动；变速箱输出端与小齿轮轴联接或者直接在变速箱输出轴上加工配合齿轮。正常工作时，齿轮轴与大齿圈通过在底座上的滑动，使其脱开；当出现紧急工况时，将变速箱沿底座轴向移动，使齿轮轴与大齿圈良好啮合，通过变频电动机驱动，使主机按设计提升参数运行。

1.2功能

辅助传动系统对安装空间要求较小，一般卷筒直径φ3.5m及其以上规格摩擦式提升机在现有基础即可加装；也可在订货时直接配套使用，减小改造时安装难度。由于正常工作时，小齿轮与大齿圈处于脱开状态，辅助传动系统不参与正常提升运行工况，故对正常运行安全无影响。提升系统正常工作时，常规电源给整个电控系统供电，控制主传动驱动提升机正常运转。若全矿突然出现供电故障或主传动系统损坏等导致提升机停止运行的事故时，提升系统安全制动，提升机停止运行。此时提升容器存在被卡在井筒中间的可能，倘若为提人的罐笼，则相当危险。在这种情况下，可以借助辅助传动系统按照设定的参数运行，将困在井筒中的罐笼内人员提升到井口。同时，如果供电系统故障或者短期内无法排除，该系统还能往复运行，也可将被困井底的人员缓慢提升至井口。辅助传动系统运行步骤如下：启动后备电源，其正常工作后，供电切换到后备电源；后备电源通过低压配电柜给部分系统供电，如计算机柜、操作台、液压站、位置开关、编码器等，主传动柜、站等则不予供电；通过操作台进行应急开车操作，使提升机工作处于应急工作方式；启动液压站，选方向，推闸手柄、速度控制手柄，应急变频器驱动变频电动机，带动卷筒按照系统设定参数安全运行。

2电控系统

提升设备机房的低压两回路380V电源为：一路正常工作电源直接引自矿井工业场地10kV变电所380V低压母线；另一路380V电源引自现场的后备电源。后备电源容量假定为80kV•A，故障后手动切换。此外，辅助提升系统应具有一个硬接线地安全连锁回路(辅助回路)，这个回路需要的保护功能有：过卷、过速、机房所有急停开关、井筒外所有急停开关、辅助提升控制急停开关、辅助提升限位开关、辅助提升断路器监控等。

3结语