時間:2023-03-20 16:18:05
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇自動化論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
(一)、引言及相關背景
自動化在各行各業、各個領域都發揮了其巨大的作用,同時也走入了我們的家庭。隨著電子技術的發展,家庭自動化時代的來臨,消費電子產品(ConsumerElectronics)已與咨訊(Computer)、通訊(Communication)兩項產品的技術結合在一起,成為目前所通稱的3C產品,并使家用電子電器產品邁向家庭自動化(HomeAutomation)的方向。
隨著全球經濟的不斷發展,我國的市場經濟也飛速發展,人民生活水平不斷提高,家庭自動化系統在美國以及國際市場都具有廣闊的前景,在中國市場也是快速形成期,這些提高人類生活質量的產品將構成世界范圍內后PC時代的新興IT市場。
(二)、任務描述1、專案背景
項目名稱:家庭自動化系統(HomeAutomationSystem,簡稱HAS)
項目委托單位:XXX智能家居設備公司
軟件開發單位:蘭州商學院06級計算機科學與技術(1)班軟件開發小組
2、目的
本系統要求能夠實現家庭住宅中各個設備的自動管理和人工個性管理,該系統能控制、監視和協調家電(如室內外照明、家庭保安系統、家庭環境控制系統、空調、電視機等)。該系統會在相應的時間內各個設備發出相應的指令,完成各個設備的自動化管理。該系統應該是可以適應變化的,因此,必須偵測環境的變化,而且通過識別本系統中的變化來轉變,并且所識別出的變化應該在系統中被實現。系統可以是自動適應變化或是手工適應變化。系統控制的任何設備發生異常,必須通過適當的信息來通知用戶并進行異常處理。該系統必須有一個數據庫,內含所有該系統所控制的設備的信息,包括每一種設備連接到系統的日期,系統用戶所的重要動作等信息。
3、運行環境
本系統是設備控制類系統,由主機通過相應的接口部件監聽和控制各個硬設備。數據庫服務器由SQLServer實現。操作系統:windows2000、windowsxp以上;數據庫服務器端軟件SQLServer2005。
(三)、功能描述
本系統由“燈光控制”、“保安控制”、“環境控制”、“家電控制”、“用戶登錄及管理”等各模塊組成。
燈光控制:實現對室內外所有燈光的時間周期性控制和用戶的直接控制;
保安控制:實現對室內外所有視頻監控設備的周期性工作控制及異常處理,和防盜防火設備的控制及異常處理;
環境控制:實現對家庭環境設備(包括花園、陽臺、室內溫濕度報告)的時間周期性控制以及各設備的異常處理;
家電控制:實現對家庭中各個智慧家用電器的人性化控制及各設備的異常處理;
用戶登錄及管理模塊:實現用戶對各個模塊中所用設備的時間周期性定義以及對各個設備的直接管理和控制。
二、可行性分析
(一)、可行性研究的前提
家庭是高薪技術的下一個前沿陣地。對家庭中遙控、自動化和娛樂的要求呈上升態勢。消費者希望自己的日常生活更簡便、更安全。當然,優秀的家庭自動化產品應給具有以下的特性:
(1)、標準化:家庭自動化產品應依照國際上流行的相關協議進行設計,充分保證各廠家產品間的兼容性和相互操作能力。
(2)、開放性:家庭自動化系統應該具有開放的協議,統一的接口。
(3)、模塊化:采用模塊化的設計可以適應各種場合的需要,保障用戶的利益,并允許系統的逐步到位。
(4)、實用性:家庭自動化產品應該切實地為用戶提供各種實用化的功能和服務。
(5)、普及化:家庭自動化系統應該面向低成本,高性能的目標設計,住戶對價格較為敏感,所以智能住宅采用的技術要較為經濟。同時,家庭自動化系統應該能最大程度兼容用戶原有的電器設備,保護用戶投資。
(6)、簡潔易用:好的家庭自動化產品應該簡便易用、用戶接口友好,并且不需要使用者花上太多的精力就能掌握。
(二)、優越性
在國內家庭自動化是一個較新的概念,雖然越來越多的廠家開始投入到家庭自動化的來發和生產中,但是由于沒有統一的標準,尚處于一家一戶自行開發的局面。而隨著房屋的商品化,從而加強了人們對居家的要求,希望一步到位或者具有開放的協議,統一的接口,這樣來保證產品能不斷地適應未來發展趨勢,而本系統就是基于統一的標準和接口設計的,具有充分的發展潛力。
(三)、基本的數據流圖
圖1、HAS的基本數據流模型圖
圖2、HAS的一級數據流模型圖
圖3、HAS的二級數據流模型圖
(四)、經濟可行性
1、支出
構建系統時的金費主要有:用戶在要購買日常生活中的家電及各種電子產品是花費一定數額的資金,在購買組成系統的一些小型物理器件時會有資金的支出。
2、效益
可以高效,快捷的管理生活家電設施,提高生活的質量。
3、收益、投資比良好、可行。(五)、技術可行性
本系統有許多不同的傳感器,單片機和輸出報警系統以及一些異常的自動處理系統和接入的各種家電設備組成。物理設備在市場上均有售,因此,物理設備上不用多考慮,我們主要實現將不同設備按照一定的結構連接起來,使之能夠完成我們的預期目標
(六)、社會因素可行性分析
1、法律因素
申請法律保護或相關保險。
法律可行性是考慮要開發系統是否存在任何侵犯、妨礙和責任問題,用戶操作可行性考慮待開發軟件的運行方式在用戶組織內是否行得通,現行管理制度、人員素質、操作知識是否可行。
由于在本系統中是有合同作為雙方合作的基礎,所以不會存在任何侵犯、妨礙和責任問題。即使存在了,也可以根據合同進行分析,一定有人會負責任,所以此系統完全可以進行開發。
2、用戶使用可行性
本系統面向中高階層的人們消費,主要用于用戶實現對家電的統一管理,進行各種相關操作并對家電的狀態進行實時檢測。
由以上經濟、技術、操作和法律四方面的分析可以看出,本系統的開發時機成熟,從多種角度考慮,都是可行的。
(七)、結論
經過以上經濟可行性、技術可行性以及法律因素各個方面的研究分析得出,本系統可行。
三、需求分析
(一)、家庭自動化系統工作流程分析
(1)、在用戶登錄時進行檢查,控制不同的用戶使用系統的權限;
(2)、對用戶的管理,包括對用戶信息的增加、刪除和修改;
(3)、對指定時間內的操作記錄進行管理,包括查看操作記錄、手工刪除操作記錄、記錄一次操作以及對失效的記錄進行自動清除;
(4)、查看設備的狀態,包括對連接到系統控制中的所有設備的狀態以及是否出現異?,F象進行查看;
(5)、控制子系統接受主系統發送的信息;以及向主系統發送信息;控制子系統將主系統發送的信息,發送給指定的設備;
(6)、對設備進行監控,包括啟動監控設備、停止監控設備、監控設備;
(7)、對系統中的設備進行管理,包括增加設備以及刪除己經連接到系統中的設備;
(二)、家庭自動化系統需求分析
1、家庭自動化系統的非功能性需求分析
設計家庭自動化系統的目的是完成對家電產品以及相關設備的管理和控制,達到遠程控制和使用家電設備的目的,其最終目的是提高人類的生活質量,因此需要具備良好的性能,滿足實際工作的需要是十分必要的。
家庭自動化系統的具體性能目標如下:
(1)、系統的快速反應
家庭自動化系統首先要保證的就是系統的反應速度。在設計與實施中采用先進的網絡技術和系統,并在應用軟件的選擇或編制中盡可能采用先進的技術,最大限度地提高系統的響應速度,以便于快速查詢。
(2)、系統良好的可維護行和開放性
系統設計應面向未來的發展,提供各種必要的標準接口,以使用戶可以根據需要隨時添加必要的設備和系統,擴充系統功能。要充分考慮到家庭自動化的發展趨勢以及不斷變化。
(3)、充分保證系統的安全性
家庭自動化系統中設備的使用具有安全性要求,因此,必須建立一整套的系統安全保密措施,規定一系列訪問系統的不同級別的權限,杜絕非法訪問。
(4)、友好的人機界面
系統的用戶不可能是專業的計算機技術人員,甚至對計算機了解甚少,所以要提供清晰、友好的系統接口,提高系統的可操作性和人機交互功能,最大限度地方便用戶的使用。同時系統應能提供的方便的聯機再現幫助功能。
(5)、考慮家庭自動化系統中設備發生變化以后的集成
家庭自動化要實現真正的信息化,必須考慮以后系統的集成問題,這樣才能使系統不至于很快的就被淘汰。
2、家庭自動化系統的功能模塊分析
家庭自動化系統旨在開發出一個符合人類生活需求的家庭自動化模擬系統,該系統主要分為五個子系統:用戶登錄子系統,燈光控制子系統,家電控制子系統,環境控制子系統和保安控制子系統。
(三)、數據描述1、靜態數據
系統中預存的各種標準數據。
2、動態數據
(1)、輸入數據
系統所采集的各個實體設備的信息流。
(2)、輸出數據
經過各個子系統處理后的對應到各種設備的具體操作的信息流。
3、數據詞典。
數據名稱:家庭自動化系統
簡述:由系統管理員來負責對連接在系統中的各種家電實施具體動作。
數據條目:
系統管理要求=[用戶管理|燈光控制|家電狀態監測|環境監測|保安控制]
用戶管理=登錄+用戶信息+用戶權限
燈管控制=室內燈光+室外燈光
家電狀態監測=接入家電數目+家電功能+家電當前狀態
環境監測=溫度+濕度+調節
保安控制=門窗監控+視頻監控
數據文件={用戶管理+燈光控制+家電狀態監測+環境監測+保安控制+核心子系統+日常報表|文件}
數據量:2000次/天
峰值:每天18:00—20:00有1000次
圖4、HAS的層次方框圖
圖5、家庭自動化系統的數據流圖
四、總體設計
(一)、處理流程
(1)在用戶登錄時進行檢查:控制不同的用戶使用系統的權限。
(2)對用戶的管理:包括對用戶信息的增加、刪除和修改。
(3)對指定時間內的操作記錄進行管理:包括查看操作記錄、手工刪除操作記錄、記錄一次操作以及對失敗的操作記錄進行自動清除。
(4)查看設備的狀態:包括對連接到系統控制器中的所有設備的狀態以及是否出現異常現象進行查看。
(5)控制子系統接受主系統發送的信息;以及向子系統設備發送信息;控制子系統將子系統發送的信息發送給指定的設備。
(6)對設備進行監控:包括啟動監控設備、停止監控設備、監控設備中。
(7)對系統中的設備進行管理:包括增加新設備以及刪除已經連接到系統中的設備。
(二)、總體結構和模塊外部設計
在應用系統總體設計中,以Servlets為前端控制器,負責管理用戶的登錄,以及數據的獲取等。以會話Bean實現系統的工作流,將會話Bean作為一個外觀,來封裝應用程序的業務邏輯,業務邏輯再通過實體Bean組件來操作相關數據,從而形成HAS系統的總體結構體系。
圖6、系統總體設計結構
(三)、接口設計1、用戶接口
本系統的用戶界面如下所示:
SHAPE\*MERGEFORMAT
圖7、用戶登錄界面
2、外部接口
本系統采用基于C/S模式的系統主機和系統終端的結構,接口設備不僅要完成系統主機與各個終端之間的標準化物理連接之外,還要完成數據在系統主機和各個終端之間的傳送。故接口采用集成式、標準化的設備來完成,實現其功能。
(四)、數據結構設計
1、數據庫三級模式結構
數據庫系統的三級模式結構是指數據庫系統是由外模式、模式和內模式三級構成。
其中模式也稱邏輯模式,是數據庫中全體數據的邏輯結構和特征的描述,是所有用戶的公共數據視圖。外模式也稱子模式或用戶模式,它是數據庫用戶(包括應用程序員和最終用戶)看見和使用的局部數據的邏輯結構和特征的描述,是數據庫用戶的數據視圖,是與某一應用有關的數據的邏輯表示。內模式也稱存儲模式,它是數據物理結構和存儲結構的描述,是數據在數據庫內部的表示方式。數據庫的三級模式是對數據的三個抽象級別,它把數據的具體組織留給DBMS管理,使用戶能邏輯的抽象的處理數據,而不必關心數據在計算機中的具體表示方式與存儲方式。為了能夠在內部實現這三個抽象層次的聯系與轉換,數據庫系統在這三級模式之間提供了兩層映像:外模式|模式映像和模式|內模式映像。正式這兩層映像保證了數據庫系統中的數據能夠具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性。
影響一個系統性能的主要因素是數據庫性能和客戶端程序設計,所以進行數據庫的設計與整個系統的性能、升級等都息息相關,在數據庫設計時,要考慮的主要原則有:
(1)、命名的格式規范:為了便于系統適應不同的數據庫,數據庫中各種對象的命名應采用大小寫敏感的形式。
(2)、索引的使用:合理使用索引,如表的規模不大、表需要頻繁更新、以及查詢字段不確定時,盡量不用索引。
(3)、數據的一致性和完整性:為了提高系統的響應速度,合理的冗余是必要的,所以設計時,要用有效手段保證數據的一致性和完整性。
(4)、數據庫性能的調整。
2、主要表結構
將對象模型映射成數據庫模型,也就是向數據表轉換。轉換方式如下:
(1)、一個對象類可以映射為一個以上的庫表,當類間有一對多的關系時,一個表也可以對應多個類。
(2)、關系的映射可能有多種情況,但一般映射為一個表,也可以在對象類表間定義相應的外鍵。對于條件關系的映射,一個表至少應有三個屬性。
(3)、減少表之間的冗余字段。
(4)、映射后的表進行冗余控制調整,使其達到合理的安息范式,一般達到3NF即可。
在映射應用對象時,除關系映射規范化后可能出現一對多的表映射外,大多數應用對象與表對象是一一對應的??梢詫⒁幏痘幚砗?,有一個應用對象映射出來的多個表看成一個數據庫對象。因此當部分應用需求變更時,首先,系統修改可以不涉及需求不變更的部分,其次,變更部分的修改可以基本上只限于追加或刪除程序模塊或追加新庫表,而基本上不必修改原有程序代碼或原有庫表定義,從而大大減少了工作量,降低了工作難度。
根據對系統所進行的分析,以及對未來系統的擴展考慮,確定數據庫中的主要數據表有以下幾個:
表1、用戶信息表(user–info)
(五)、運行設計
(1)、系統用戶或者一般用戶通過登錄程序Login登錄到HAS系統中。
(2、用戶通過菜單(主菜單main;以及用戶菜單user;家電設備管理菜單appliance;操作記錄日志管理菜單log)選擇要執行的操作。
(3)、用戶從子系統傳送過來的請求,通過服務器端控制程序HASServer進行解析,并且發送到相應的類,并將處理結果返回給主系統。
(六)、出錯處理設計
當系統在執行中間發現有異常情況發生或被要求執行異常操作,系統要能自動檢測到并進行相應的處理或形成報告返回給用戶進行相關處理會恢復操作。
1、出錯輸出信息
在系統進行完相關解析后形成日志保存,并有提示信息被顯示給用戶或系統操作員。
2、出錯處理對策
(1)、聯機事務處理(OLAP)是建立在TCP/IP協議上,有多階段事務處理響應控制,保證事務處理前后臺一致性。
(2)、數據庫處理事務失敗自動回滾技術,保證數據庫表的數據一致性和完整性。
(3)、重要數據的校驗檢查。
(4)、各個子系統的操作監控,異常情況報告;并提供報表等跟蹤記錄。
(5)、提供友好的用戶界面和幫助信息及配合嚴格的檢查,減少用戶出錯機會。
五、詳細設計
(一)、軟件結構
圖9、系統用例圖
(二)、程序描述
面向對象程序設計的基本思想
(1)、面向對象的由來和發展
對象代表著待處理問題中的一個實體,在處理問題過程中,一個對象可以以某種形式與其他對象通信。從概念上講,一個對象是既包含數據又包含處理這些數據操作的一個程序單元。類用來描述特性相同或相近的一組對象的結構和行為。該語言還支持類的繼承,可將多個類組成為層次結構,進而允許共享結構和行為。
后來出現的Smalltalk語言是第一個比較成功的面向對象語言,對后來面向對象語言的發展產生過重大影響。該語言豐富了Simula中類和對象的概念,信息也更加隱蔽,程序設計就是向對象發送信息。20世紀80年代以后,面向對象的程序設計語言廣泛應用于程序設計,并且有許多新的突破。特別是隨著操作系統和軟件項目日益龐大,人們日益需要一種更高效的開發方式,這更加推動了面向對象語言的發展。
(2)、面向對象的要素
面向對象的系統包含了3個要素:對象、類和繼承,這3個要素反映了面向對象的傳統觀念。面向對象的語言應該支持這3個要素。首先,應該包括對象的概念。對象是狀態和操作的封裝體,狀態是存儲操作結果的。滿足這一點的語言被認為是基于對象的語言。其次,應該支持類的概念和特征,類是以接口和實現來定義對象行為的樣板,對象是由類來創建的。支持對象和類的語言被認為是基于類的語言。最后,應該支持繼承,已存在的類具有建立子類的能力,進而建立類的層次。支持上述3個方面的語言稱為面向對象的語言。
(三)、功能
本系統由燈光控制、保安控制、環境控制、家電控制、用戶登錄及管理等各模塊組成。
燈光控制:實現對室內外所有燈光的時間周期性控制和用戶的直接控制;保安控制:實現對室內外所有視頻監控設備的周期性工作控制及異常處理,和防盜防火設備的控制及異常處理;環境控制:實現對家庭環境設備(包括花園、陽臺、室內溫濕度報告)的時間周期性控制以及各設備的異常處理;家電控制:實現對家庭中各個智慧家用電器的人性化控制及各設備的異常處理;用戶登錄及管理模塊:實現用戶對各個模塊中所用設備的時間周期性定義以及對各個設備的直接管理和控制。
本系統將采用面向對象程序設計的基本思想編寫各個模塊的程序,實現其應用的各項功能。
(四)、程序邏輯
圖10、用戶登錄模塊程序流程圖
圖11、燈光控制模塊程序流程圖
圖12、家電控制模塊程序流程圖
(五)、接口
本系統采用基于C/S模式的系統主機和系統終端的結構,接口設備不僅要完成系統主機與各個終端之間的標準化物理連接之外,還要完成數據在系統主機和各個終端之間的傳送。故接口采用集成式、標準化的設備來完成,實現其功能。
(六)、測試要點
本系統的最終實現是將各個信號作用于各個實體,即各個家電設備包括照明燈、空調、灑水噴頭、門窗監聽器、攝像頭等具體設備。所以系統測試時,可模擬具體設備的狀態信號,將這些模擬的狀態信號作用于本系統中,達到測試的目的。
六、軟件測試
(一)、測試計劃
1、測試方案
本系統的最終實現是將各個信號作用于各個實體,即各個家電設備包括照明燈、空調、灑水噴頭、門窗監聽器、攝像頭等具體設備。所以系統測試時,可模擬具體設備的狀態信號,將這些模擬的狀態信號作用于本系統中,達到測試的目的。
2、測試項目
主要對各個控制子系統進行模擬測試,包括燈光控制子系統、家電控制子系統、環境控制子系統和保安控制子系統。
(二)、測試用例
1、輸入
輸入各種模擬設備所能出項的所有信號量值,查看系統反饋。
2、輸出
首先列出對應的輸入所預期的系統輸出值,再從系統中獲取的實際值做比較,分析誤差。
3、允許偏差
給出實測結果與預期結果之間允許偏差的范圍。
(三)、評價
最終經測試得出本系統良好。
七、總結和展望
(一)、總結
針對目前國內的現狀,房屋的商品化,人民的生活水平日益提高,信息化產業深入到各行各業,智能家具的要求越來越高,人民希望生活在一個以住宅為平臺、服務、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環保的居住環境。本系統就是利用先進的計算機技術將與家居生活有關的各種設備、家電有機地結合在一起,通過統籌管理,讓家居生活更加舒適、安全、有效。通過該系統可以模擬對空調等家用設備的控制。
本課題創建一個系統控制的家庭自動化系統HAS。是家庭自動化系統的一個原型。該系統能控制、監控和協調家電(如空調、灑水裝置),同時該系統能適應變化的。通過識別出HAS中的變化來轉變,而且所識別出的變化應該在系統中被實現。本中系統用自動適應變化和手工適應變化兩種方式來實現。對于發生了故障的家電,系統通過適當的信息來通知進行故障處理。
(二)、展望
該系統還存在一系列需要優化和改善的地方,如該系統能實現的家電控制目前僅僅添加了三種家電,而且家庭自動化系統不僅僅要實現對家電和設備的管理,還應該能夠和其他系統進行連接。如小區的報警系統等。以及火警的監控等。系統對硬件方面涉及較少,如家居系統的布線等。
希望本系統的進一步開發能使國內企業在生產過程中,縮短研制周期,加快產品上市時間,減小前期投資風險,從而在激烈的市場競爭中取得優勢地位。同時希望本系統的開發能起到一個拋磚引玉的作用,在不久的將來,市場上能看到國內廠商生產的優秀的自動化產品。
參考文獻
[1]李云洪.《家庭自動化系統的研究與實現》[A].同濟大學工程碩士學位論文,2006
[2]張海藩.《軟件工程導論》[M].北京:清華大學出版社,2008.2-5
機電自動化產品的功能十分強大,可以進行自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調節、自動保護等多種功能,實現了智能化,因此可以滿足人們的多種應用需求,可以在多種場合、多種領域得到使用。強大的功能使得機電自動化產品具有很大的靈活性,因此應變能力較強。機電自動化產品的生產以及不斷革新,大大改變了人們的生產與生活方式,將人們從繁重的工作壓力中解放出來,有助于改善勞動條件,推動自動化生產的進行,提高生產效率與生產能力等。自動化的生產可以更好實現資源優化配置,并能夠在不斷實踐中不斷改革工藝與生產技術等,不斷減少耗材。
2機電自動化技術的發展趨勢
2.1智能化21世紀是一個信息化的時代,計算機技術以及網絡技術的發展極大地改變了人們的思維方式,促使了人工智能概念的提出以及技術的發展。目前,人工智能是人們重點研究的方向之一,越來越受到人們的重視,將人工智能運用到機電領域,實現人機智能化是一個重大突破。智能化就是在機器行為等一切理論基礎上,運用人工智能,計算機、動力學等學科,使其逐漸成為自動化產品的智能,但是要想使它完全達到人類智能幾乎是不可能的,但是通過一些高性能,速度的微處理器,運用多學科的知識,賦予其較低等級的智能卻是完全可以實現的,因此在未來,機電自動化技術會逐步實現智能化,由低等級的智能逐步向較高等級的智能水平發展。
2.2網絡化網絡技術的發展以及普及,將全球各地的人們聯系在一起,基于網絡技術產生了多種控制技術,其遠程控制終端更是為自動化本身產品量身定做的。隨著網絡和總線技術的推廣與應用,網絡化的趨勢已經無可阻擋,采用采用家庭網絡技術連接電器就可以有效實現計算機家庭化,因此在未來,網絡化必將會成為機電自動化技術的發展趨勢。
2.3模塊化機電自動化技術涵蓋很多方面,從機電自動化技術可以衍生出多種多樣的產品,因此生產機電自動化產品是一個相當艱巨的過程。工作人員研制和開發一定程度上的標準機械接口、電氣接口等的機電自動化技術產品單元是很困難的,如果擁有標準的單元,就可以在標準單元的基礎上迅速進行產品研發要創新,也可以迅速擴大機電自動化產品的生產規模,這就需要進行模塊化,并要在這基礎上制定出每個模塊的生產原則以及標準等,從而確保生產出的產品合乎要求。
2.4人性化機電自動化產品制造出來的目的是為人類服務,在未來,機電自動化產品會更加注重設計與功能實現的人性化。要使機電自動化產品更加具有人性化就要重點思考兩個問題:一是如何給自動化的實現更加人性化的一些功能?這個問題實際上是要求機電自動化產品的設計與制造更加凸顯人機一體化技術,如制造家用機器人等。二:如何模仿生物機理,研制出各種機電自動化技術產品?
2.5微型化20世紀80年代末掀起了一股微型化風潮,MEMS就代表微電子機械系統,也就是使機電系統逐步朝著微米、納米級方向發展,這樣生產出的機電自動化產品體積小,便于懈怠,靈活性比較好,消耗的能量比較少,因此可以廣泛應用到軍事、醫療等多個領域,并有著舉足輕重的作用。
2.6綠色化綠色產品要求產品從設計到生產制造的全過程都貫徹綠色環保的理念,在今天具有相當高的利用率。機電自動化產品的綠色化主要表現在無污染、能夠進行回收利用,因此,設計與生產有效的綠色機電化產品會具有廣闊的前景。
3結語
機械自動化技術從上個世紀20年代首先在機械制造冷加工大批量生產過程中開始發展應用,上世紀60年代后為適應市場的需求和變化,為增強機械制造業對市場靈活快速反應的能力,開始建立可變性自動化生產系統,即圍繞計算機技術的柔性自動化。它是在制造系統不變或變化較小的情況下,機器設備或生產管理過程通過自動檢測、信息處理、分析判斷自動地實現預期的操作或某種過程,并能夠自動地從制造一種零件轉換到制造另一種不同的零件。社會實踐證明,這種定義下的制造系統自動化與當代大多數企業的實際不相容。目前,世界各國的機械自動化水準除少數工業發達國家的某些生產部門外,大多數還處于操作階段的自動化。我國也不例外,需要循序漸進,不斷努力,創造條件,向自動化的高級理想階段邁進。
二、我國機械自動化的現狀
機械自動化技術從上個世紀20年代開始發展應用以來,已經得到了迅速的發展,特別是近年來計算機的高度集成化,開始采用了計算機集成制造系統,大大加快了機械自動化的發展,但我國仍處于初級操作階段的自動化。目前,世界各國的機械自動化水準除少數工業發達國家的某些生產部門外,大多數還處于操作階段的自動化。我國也不例外,我國的產業結構層次低。我國機械制造業目前有11.4萬個企業,發展很不平衡,有大量落后于現代水準的產業,大部分企業還比較落后,手工勞動占有相當的比重,我國能獨立開發現代機械自動化技術的企業可以說沒有;我國機械制造業企業中自動化裝備少、水準低,不僅在數量上同世界先進國家有較大差距,而且在品種上、質量上、使用上,同世界先進水準也存在階段性差距。實現我國機械自動化技術是一個長期的過程,不可能一蹴而就。需要循序漸進,不斷努力,創造條件,向自動化的高級理想階段邁進。當前,我國還處在社會主義初級階段,經濟、財力、生產力水準、國民素質等,與世界主要國家的差距是很大的;我國有豐富的勞動力資源,每年城鎮新增就業人口達兩千多萬,且今后每年的就業人數還會增加。機械自動化最大限度地提高勞動生產率,勞動力的過剩和分工的轉移就是一個現實問題。
三、我國機械自動化發展之路探索
(一)結合生產實際發展機械自動化技術
先進制造技術的全部真諦在于應用。發展機械自動化技術,應以企業的生產和技術發展的實際需要及具體條件為導向。只有對合適的產品采用與之相適應的自動化方式進行生產,才能收到良好的技術經濟效益和社會經濟效益。我國發展機械自動化技術,應結合實際,注重實用,即對國民經濟產生實際效益。那種盲目搞自動化、搞自動線的做法,全年生產任務只需1~2個月就完成的低負荷率生產也要搞的傾向應當糾正,對國民經濟不產生顯著促進、效率低下的要緩搞。我們要的是效益,而不單純是速度。國產造型生產線因產品質量差、可靠性低、實用性差,開工率一般僅在50%~60%。而能在生產中長期服役的主力生產線很少,像第一汽車制造廠的01線、第二汽車制造廠的BMD線等具有全年開工業績的線更是鳳毛麟角。這種現象不屬偶然或局部,而是帶有普遍性。據調查,我國引進的弧焊機器人,完全正常運轉、充分發揮效益的只占1/3;另外1/3處于負荷不滿或不能完全正常運轉狀態;還有1/3不能正常使用,直接影響了用戶使用更多機器人的信心。
(二)發展投資少、見效快的低成本自動化技術
發展低成本自動化技術,潛力大,前景廣,投資省,見效快,提高自動化程度,可以收到事半功倍的經濟效果,適合我國現階段的發展需要和國情。美國麻省理工學院提出的精節生產LP模式,就是以最小的投入,取得最大的產出的具體表現。日本豐田公司采用適時生產JIT、全面質量管理TQC和成組技術GT、彈性作業人數和尊重人性為支柱的精節生產方式,使自動化程度不高的工廠取得了良好的效益。芬蘭NOKOAData機工廠的組裝車間內擁有一條能制造286、386和486微機的靈活生產線,它并不完全由自動化設備組成,中間穿插著借助計算機指導的人工參與,將高新技術與原有工藝基礎巧妙靈活地結合在一起,從而使這種生產線的造價較低,同時卻具有柔性制造系統的性能。實際上精節生產本身就意味著從國情和企業實際情況出發,借鑒國外發展機械制造業低成本自動化技術的經驗是有益的。我國機械制造業各企業有大量的通用設備,在發展現代機械自動化技術時,若以原有的設備為主,合理調整機床布局,添加少量的數控設備,引入CAD/CAM技術,就能充分發揮計算機自動化管理的優勢和人的創造性,共同構成一個以人為中心、以信息自動化為先導、樹立自主的單元化生產系統,為我國機械制造業自動化技術發展應用提供了一條投資少、見效快、效益高、符合我國國情的機械自動化技術發展應用新途徑。
(三)注重配套發展機械自動化技術
現代自動化技術在機械制造中的應用就是在控制理論的指導下,對生產的物流和人的作用進行綜合的研究,涉及到機械技術、微電子技術、自動控制理論和計算機技術等。發展機械自動化技術,必須主要地關注電子學、電子計算機技術、零件檢測和機床裝料自動化,廣泛采用程序數控機床,以及研制高效的和可靠的自動化生產線、計算機應用于生產的信息系統和自動化控制系統等。發展應用機械自動化技術,要扎扎實實地抓好自動化技術應用項目的基礎工作和從實際出發的推廣應用工作,既要發展主機,也要配套發展自動化元件及控制系統??删幊炭刂破?、微處理機、各種傳感器、新型刀具、控制系統及系統軟件、電子計算機等,這些都將是今后機械自動化的主要技術基礎。
參考文獻:
[1]馬志平.機械自動化的未來與現狀[M].北京:機械工業出版社,2003.5.
[2]張世昌.先進制造技術[M].天津:天津大學出版社,2004.
[3]王先逵.機械制造工藝學[M].北京:機械工業出版社,2006.1.
論文摘要:介紹了電子設計自動化(EDA)實驗環境的建設與管理的經驗,簡要分析了由此給教學產生的實際影響。
由于集成電路技術和計算機技術的高度發展,設計自動化的觀念和EDA工具的使用水平已成為度量工程師能力的一個重要方面。國內各高校都投入了大量的人力物力建立EDA實驗室。EDA實驗環境的硬件、軟件和服務水平在某種程度上已成為衡量該校硬件水平、教學水平和辦學水平的一個重要標志。我校在教育部電工電子教學基地的建設過程中,始終對EDA的教學和實驗環境的建設給予了足夠地重視,專門成立了EDA(實驗)中心,旨在負責全校EDA實驗教學,EDA項目開發和新技術推廣工作。經過近兩年的建設,EDA中心已初具規模,為全校的EDA教學提供了良好的實驗環境,促進了我校電類現代化課程教育的發展。
1EDA實驗環境的建設
EDA(實驗)中心的建設起始于1998年初,學校先后投入資金近百萬元,第一期工程建立起配備有40臺Pentium166MMX微機的多媒體實驗室和硬件實驗室各一個;1999年進行了第二期工程,又建起了一個包含40臺PentiumⅡ400微機和兩臺專用服務器的網絡實驗室和一個管理辦公室。并進行了軟件建設和有關實驗項目的開發。到目前為止已建立起的軟硬件環境如表1。
在EDA中心的建設中,我們遵循以下原則:
(1)創建一流具有EDA特色的實驗環境。EDA的實驗環境的好壞在某種程度上直接影響電類學生對現代化技術的掌握,同時EDA的實驗環境也是一個窗口,代表了一個學?,F代化教學的形象。EDA中心的建設不應等同于一般的計算中心或機房的建設,應該具有EDA特色,那就是要有豐富的EDA軟硬件支持,要有得力的指導開發力量。為了建設好一流的EDA實驗環境,我們成立了專家指導小組指導環境的建設,并多次派人到EDA教學較好的學校去參觀學習。為了體現時代的特點,我們將中心80臺機器內部互連,整個內部網絡完全按照Internet技術規范設計,能提供全套Internet服務。中心內部網絡還通過Linux網關與校園網相連。服務器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安裝了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系統。
(2)嚴把質量關,高質量完成建設。EDA所有軟硬件設備的引進都經過認真市場調查研究,并嚴格的檢測,對不合格的產品堅決清除。如曾進一批微機,檢測后發現配置與樣機不符,立刻退貨,重新購置。軟件的建設對EDA來說是體現特色的關鍵性建設,盡管EDA軟件投資較大,為保證實驗質量,劃出專項資金,引進許多最新的正版EDA軟件。
(3)加強外聯,尋求多方支持。EDA教學的開展需要許多方面的技術支持,為了做好這方面的工作,我們加強了校際之間的技術交流以及與EDA軟硬件開發商家的聯系,可以從中得到了許多必不可少的幫助,如東南大學贈送給我們不少非常有用的EDA軟件和設備,美國Altera公司通過其大學項目贈送給我們專業版和網絡版的Max+PlasⅡ軟件開發工具等。
(4)鼓勵師生開發EDA教學項目。我校EDA教學項目的開發進行得比較早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加強了這方面工作的開展,目前已自行開發并用于教學有ISP和FPGA等實驗裝置,全定制的A-SIC實驗環境也正在緊鑼密鼓地準備中。
(5)勤儉節約,變廢為寶。EDA的某些硬件實驗對微機要求并不高并且有可能對微機產生傷害,為此我們從校計算中心等地方找來約20臺淘汰了的386和486微機,建成了硬件機房,很好地解決了這類問題并節約了不少資金。
2EDA實驗環境的管理
我校的EDA實驗環境主要面向電子工程系和自動控制系學生,行政上掛靠電子工程系。為了便于協調管理,兩系分別任命了兼職正副主任負責中心的建設和日常管理。
在EDA(實驗)中心的日常管理中我們努力做到:
(1)全心全意為EDA教學服務。EDA(實驗)中心建立的主要目的之一就是為全校師生的EDA教學實驗提供方便。為了做好服務工作,我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過網絡授課,我們引進了Lanstar網絡教學系統軟件。有教師需要提供語音教學服務,我們購買了無線話筒。有一些國外引進的EDA軟件需要用英文操作系統,中心工作人員經過多次試驗,使中英文操作系統能夠方便地切換。中心的Internet網及打印機等設備也均向師生開發。
(2)開放式的實驗環境。中心除正常設備維護日外,保持全日制開放。開放時除了安排一般值班人員外,還經常安排對EDA技術熟悉的教師或研究生進行現場指導,學生可以自由地上機實習。
(3)不斷推廣EDA新技術。EDA技術的發展速度非???我們利用中心與外界聯系較多的優勢,不斷向師生推薦EDA新技術和新方法。如我們曾請經銷商來介紹最新版本的PADS、EWB等EDA軟件的特點和使用方法,與東南大學EDA實驗中心合作舉辦了兩期全國性的EDA研討班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以來,已為電類專業的學生開設了“電路”、“電子線路”、“數字電路”、“信號與系統”等十多門課程的上百個實驗,部分實驗還延伸到非電類專業的“電工學”課程中;每年還有幾十名本專科生和研究生在這里進行畢業設計和課題上機。總上機時數已達4萬機時。
(2)EDA中心的構建,推動了我校多門類課程的教學內容、教學方法的改革。就數字電子課程而言,迫切需要充實現代化的設計思想和設計方法,EDA中心的服務為此創造的必要的條件。由于EDA中心的大量工作,使教師可以在課常上集中精力和時間與學生一起共同體驗前人創造知識的途徑與方法,而把一些繁瑣的計算交給EDA工具,學生通過EDA工具的使用去實踐他們在課堂上學到的方法和思路。對電路分析、模擬電子線路、數字系統設計等課也起到了同樣的作用。
(3)開放式的管理,方便了學生,激發了學生的學習熱情和求知欲。如有一位在給電類提高班講課的教師發現,原擬定通過Lanstar授課系統對學生講授EWB的使用方法,結果在現場卻發現,不少學生已初步學會了EWB的使用,其原因是他們已主動地到EDA中心,通過自學,進入了EDA環境。這是一個學生主動學習的例子。通過這樣的學習客觀上提高了學生的自學能力,反映了他們高度的學習熱情和求知欲,這也為他們將來自行掌握更現代化、更復雜的EDA工具打下了基礎。
(4)EDA中心成為學生第二課堂的場地,培養學生從事科學研究的能力。如數字系統設計的老師利用EDA中心進行電子設計競賽,取得很好的效果,受到了學生的歡迎。
參考文獻:
摘要:遠程自動化控制閘門單片機
閘門調節是灌區工程中經常采用的手段,閘門控制的探究對于節約能源、確保水利工程的正常運行、提高水資源的利用效率和節約用水具有重要的意義。目前國內大部分灌區已基本實現流量數據的自動采集和監測,并把數據傳輸到管理部門,但是在根據有關數據進行遠程自動監測和控制方面成熟的經驗非常少。國外非凡是歐美等先進國家在這方面已經達到較高的水平,如美國的SRP灌區自動化澆灌系統,可以同時采集100多點的水位、閘門開度和其他信息,通過計算機處理后,控制幾百座閘門、150多處泵站的運行。本文以國內某大型灌區為例,對閘門的自動監控進行了探究。
1、系統的總體設計
本系統采用無線數據傳輸技術,分一個主站和若干個子站,通過無線調制解調器構成一個無線通訊網絡,對多個斷面的數據信息進行采集、傳輸、處理和控制。系統的總體結構圖如圖1所示。下位機中的傳感器把引水渠中的水位值和各閘門的開度值經轉換后送給編碼器,編碼器對水位及閘門開度信號進行編碼,在通過避雷器將編碼信號傳給數采儀,數采儀將數據進行初步加工和處理后由無線調制解調器傳給上位機,上位機即系統主站,可分別和不同的子站建立聯系,查詢各測點的數據,并按照用戶的要求對各閘門進行控制,下位機中的控制箱接收到此信息,經過計算,發出控制信號自動控制閘門到一定的開度,達到自動控制的目的。
圖1閘門遠程自動監測和控制結構圖
2、下位機系統設計
設計下位機重點在于閘門自動控制箱的設計,本文提出閘門的運行控制模式,并進行可靠性處理,然后利用無線傳輸設備和上位機進行通訊,傳輸數據。
2.1下位機硬件電路設計
本系統采用AT89系列單片機,采用矩陣式鍵盤進行輸入數據,鍵盤提供切換鍵、時間設置鍵、控制鍵三個按鍵,通過三個按鍵顯示水位、流量、閘門開度、日期和時間。切換鍵實現上述四個功能的轉換,時間設置鍵用于修改日期和時間,控制鍵用于對電機啟停進行控制。
2.2閘門控制系統設計
本系統下位機接收到上位機傳來的要求流量值(或水位值),當要求的流量值(或水位值)和系統所測的流量值(或水位值)不一致時,單片機啟鍵閉合,閘門電動裝置控制箱自動啟動電機,提升或下降閘門,當所要求的流量值(或水位值)和當前所測流量值(或水位值)相等時,單片機閉鍵閉合,電機自動停止,達到自動控制的目的。
閘門的運行控制模式有實時型控制模式和定時型控制模式兩種,在實時型控制模式中,上位機根據用戶要求的流量,利用流量—水位關系曲線把要求的流量換算成要求的水位,然后和下位機聯系,下位機接到信號后,由電動裝置控制箱控制電機的正反轉,達到要求時停止轉動。定時控制模式要求用戶輸入所期望的流量值和要求閘門動作的時間,下位機的控制箱在規定的時間里自動開啟和關閉閘門,進行控制。
2.3無線通訊設備SRM6100調制解調器
SRM6100無線調制解調器原是美國Data-LincGroup公司生產的軍用產品,現應用于民用。它提供最可靠和最高性能的串行無線通訊方法,在2.4GHz-2.483GHz頻段應用智能頻譜跳頻技術,在無阻擋物的情況下,兩調制解調器之間的通訊距離可達32.18公里,可實現PLC(可編程控制器)和工作站之間的無線連接。SRM6100應用跳頻,擴頻和32位誤碼矯正技術保證數據傳輸的可靠性。無需昂貴的射頻點檢測技術。射頻數據傳輸速率為188kbps。并且不需要FCC點現場許可證。SRM6100支持多種組態,包括點對點通訊和多點通訊。多點通訊對子站數目無限制。并且SRM6100可做為中繼器工作,以達到擴展通訊距離或克服阻擋物通訊的目的。
2.4下位機可靠性處理
為了精確控制電動閘門的關閉,避免電動閘門在工作中出現過載破壞或關閉不嚴的現象,本系統在電動軸上安裝了轉矩傳感器,用來監測閘門輸出軸的轉動力矩,以判定閘門是否關嚴、是否被卡住。閘門電動裝置用于檢測和控制閘門的開度,本系統在轉動軸上安裝了光電碼盤,考慮到閘門可能出現頻繁的正反轉交替,為了避免錯位和丟碼,采用雙光耦技術,光耦輸出的兩路信號經74221雙單穩觸發器進行整形,89C51的INT0和INT1對其進行計數、計時,并判定轉動方向,計算閘門開度。電動閘門在工作中若出現異?,F象,系統會自動報警,切斷電機電源并顯示故障情況。
2.5下位機軟件設計
下位機的軟件設計分為閘門自動裝置控制箱程序設計和串行口中斷服務程序設計兩部分。閘門自動裝置控制箱程序設計主要完成數據采集、存儲、顯示、按鍵操作等功能,串行口中斷服務的程序完成下位機向上位機數據的傳送和用戶設定參數的接收??刂葡涑绦虻闹骺驁D如下摘要:
圖2、閘門自動控制程序流程圖
3、上位機設計
上位機的軟件部分采用VB6.0為開發工具,將各個功能模塊化,分別解決相應新問題,再將各個模塊組裝,構成上位機軟件系統的核心,上位機軟件系統的結構如圖3所示,通信模塊位于最底層,其余模塊功能的實現都直接或間接建立在此模塊的基礎上,本文利用VB的API函數編寫串口通訊程序,程序的框圖如圖4所示。數據管理模塊的主要功能就是為水位、流量、閘位等建立數據庫,并對其進行管理。
圖3、上位機軟件系統結構圖
圖4、通信模塊程序流程圖
4、結語
本文以國內某灌區為例,全面分析了灌區閘門自動化控制系統的整體結構及其設計,對其軟件開發和硬件選擇作了全面闡述,并總結了提高自動化系統可靠性的經驗,為提高灌區現代化管理水平提供了有利的工具,具有較高的使用價值和廣泛的應用前景。
參考文獻摘要:
[1、水利水文儀器介紹,水利部南京水利水文自動化探究所,1997。
現場教學方法就是要求教師在開展實訓課程教學的過程中,通過真實或仿真的機械環境讓學生學習專業知識和操作技巧的方法,現場教學法為學生增加實際生產經驗有著最直接的意義。為此,中職院校應該為機械制造與自動化專業學生提供必需的真實或仿真的生產現場和工作現場,為本專業學生提供必不可少的設備和物料,在真實的環境下,教師立足于課本,為學生講解知識,同時引導學生對設備進行正確操作。學生在動手操作的過程中,教師應該不斷對操作注意事項進行明確,確保學生能夠準確無誤地掌握操作技能。另一方面,為了引導學生進入真實的生產氛圍中,在現場教學中,教師應該做好實訓教師車間化和實訓學生工人化,在教育學生學習專業知識的同時進行職業安全教育和職業道德教育。
2示范教學的方法
示范教學法是中職機械制造與自動化專業實訓課程教學中最常用的方法之一,示范教學法在引導學生正確操作機械設備,正確掌握操作要求方面有著不可替代的作用。示范教學法,顧名思義就是教師在實訓教學過程中引導學生回顧理論知識并進行示范操作的方法。在實訓課程示范教學的過程中,教師應該把握操作進度,盡量把速度放慢,引導學生跟進思路,同時要注意操作順序應該遵循由易到難、由簡到繁、由單一到綜合的原則,實現規范操作、標準操作。另外,教師在示范教學的過程中,應該對錯誤操作行為進行示范,讓學生明確錯誤操作的危害,提高警惕。另一方面,在進行示范教學過程中,教師應該因材施教,對基礎差的同學進行個性化的指導,對操作難度較大的工序也要不斷示范,確保每一位學生都能夠掌握扎實的操作技能,不斷提高動手操作能力。
3任務驅動教學的方法
教學過程中,應該將學習知識、增加技能、提高能力有機結合起來,不斷適應新時代的就業需求。在專業實訓課程教學過程中,可以運用任務驅動教學的方法,將實訓內容進行項目化處理,為學生規定相應的工作項目和工作任務,以達到學以致用的目的,提高學生自主學習能力和動手實踐能力。比如在《機械零部件設計與制造基礎》課程的實訓課堂上,教師可以將實訓課堂進行項目化處理,形成資訊、決策、計劃、實施、檢查、評價的一體化工作流程,同時將學生劃分不同的工作小組,完成小組工作任務。在任務驅動教學的過程中,能夠有利于學生主體地位和學生個性發展的實現。在工作任務完成之后,教師和學生共同進行對工作過程、工作成果的評價,確定實訓成績。
4完善實訓課程教學考核制度
在中職機械制造與自動化專業實訓課程的教學過程中要注意實訓質量的提高。為此,建立完善的實訓課程教學考核制度是保證教學質量的重要手段。對于學生實訓成績的評估,要本著公正、公平、客觀、準確的原則進行評定,使學生能夠真正了解到自身的操作不足。為此,一方面,在每一次實訓項目結束后就應該根據教師評價和學生自我總結為依據進行實訓成績評定。另一方面,建立完善的學生實訓反饋表,對學生的出勤、生產操作、思想表現等狀況進行詳細記錄,并作為期末實訓成績評定的一部分。此外,實訓教師應該對每一位學生的實訓狀態進行觀察,保證成績評定的全面性和客觀性。
5結語
機械自動化是指在無人干預的狀態下,設備裝置根據預先制定的指令或者工序自動完成操作或者控制的全過程,機械自動化即通過控制設備或裝置來實現對過程的制動化控制。機械工程是指通過提升設備來進行機械工程的建設,而在生產中,機械設備是必需的工具,包括粉碎設備、搬運機械及交通運輸機械等。當前,在機械工程工作中,機械設備根據不同的制造方法與原理,包括不同的機械工程內容,也就是節能工程及其相互銜接的分支系統,比如機械應用與維護系統、機械制造系統和設計系統等。工程系統間的交叉重疊,可大幅提高技術融合的效果,也能夠保證生產作業逐步邁向高層次。而在機械工程建設中,自動化技術是指在生產過程中,根據預設指令及程序,完成機械操作及控制的技術。機械工程自動化技術可提高運行效益,并提高工程系統間的控制水平。在未來的機械工程發展中,自動化技術將貫穿于工程中,這是必然的發展趨勢和方向。
2機械工程中的自動化技術發展
從整體上看,機械工程自動化技術的發展,是由簡單到復雜、從低級到高級,在這一發展歷程中,自動化技術水平得以顯著提升。在自動化技術發展過程中,其理念逐步滲透到機械工程中,并產生和完善了自動化控制中的程控技術框架、數控機床框架,建立了一套完整的控制單元標準。同時,在建設機械過程中,結構層次中的自動化組合安裝完全實現,且構建了微型化控制裝置,實現了機械自動化和一體化的建設目標。在電子計算機技術不斷發展的背景下,自動化技術向多元化方向發展,且精細度明顯提升。但是,當前的機械工程自動化技術,處于單子自動化階段,在智能效果和整體集成化方面還比較欠缺。同時,機械工程自動化建設規模也比較小,技術含量不高,主要是缺乏自主知識產權和創新能力,束縛了自動化技術的發展。而國外的這一技術已比較成熟,實現了操作階段即內容的自動化控制,效果顯著。不過在發展中尚缺乏具有特色的高端產品,競爭實力比較弱。
3機械工程建設中的自動化技術
3.1機械工程建設中自動化技術的形式
當前,自動化技術水平不斷提升,促進了機械工程建設的快速發展。在機械工程建設中,自動化技術主要表現在信息流的自動化控制、加工生產過程的自動控制、物流運輸系統的自動化控制以及監測操作的自動化控制、系統設備的自動化控制。其中,信息流的自動化控制,是根據產品數據管理的需求,完成各項計算機輔助制造或者控制。數據產品中包含著大量的信息,自動化技術綜合集成上述信息流,進而實現對產品的處理和控制,這也是實現信息處理與操作的關鍵所在。完成信息處理與控制后,在計算機設計的輔助下,自動化系統可不斷優化設計理念和內容,經繪圖及設計來構件機械工程自動化系統,最終大幅提升信息控制的可靠性和有效性。而對物流運輸系統的自動化控制,主要包括系統設計和控制物料運輸兩個方面;系統設備的自動化控制是在生產過程中,合理調整參數以實現設備與零件的組建與成套生產;加工過程的自動化控制是通過加工循環設計與輔助設備的控制,實現加工件操作或設備的加工操作。最后,監測操作的自動化控制是經自動化控監測,提高系統運行的安全性與可控性,提高監測工作的整體效益。
3.2機械工程建設的主要內容
1)基于柔性自動化技術的機械工程建設內容。在機械工程建設過程中,柔性自動化技術的應用,是指建設人員將自動化技術看做構建機械功臣公共點基礎,進而提升系統操作的有效性。其中,設計人員需對機械設備加工的目的加以明確,而在一般的機械工程操作上,實現設計的自動化,同時借助自動化操作設備和計算機技術,實現柔性自動化設計。在機械工程建設過程中,將提高生產效益作為建設主體,采取有效的措施,提高生產的數量和效益,同時也大幅降低工作強度,通過建立和完善高端計算機自動控制體系,將各項產品的效益提高到新水平。綜上所述,數控技術為柔性自動化機械工程的核心,在明確高端計算機內容的基礎上,通過合理設置設備與布線,最大程度上提高柔性控制的效益。
2)基于集成自動化技術的機械工程建設內容。在機械工程建設中,集成自動化技術的應用是指設計人員先行確定設計目標,并根據操作與內容,設計出完整的框架。這要求設計人員了解和掌握生產流程,并明確生產中所需的各種信息,拓寬收集信息的途徑,進而提高自動化控制的有效性。同時,將工程集成化效果視作設計主體,并綜合運用高精度、集成性的設備,根據收集與監控原理,合理設置設備。在集成自動化建設中,明確工業系統設計內容,按照機械工程環境的變化,持續改進完善,最大程度上發揮集成控制的效益。
3)基于智能自動化技術的機械工程建設內容。在機械工程建設中,智能自動化控制技術是借助人工智能網絡與神經網絡原理,建設自動化控制體系。在構建自動化體系的過程中,設計人員需強化數據收集與分析的內容,有效提升智能化效果。同時,選取智能化設備,交叉應用智能技術與智能機械,并明確兩者之間的交叉關系,進而形成一個統一的、集成化的機械核心。此外,在構建自動化系統過程中,還必須強化和提高神經網絡的識別能力及機械制造的適應能力,注重控制的質量與效益,并及時分析與處理突發事件以及問題。
4結語