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序論:在您撰寫自動化設(shè)計論文時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
35kV變電站無人值守自動化系統(tǒng)的設(shè)計原則就是通過智能電網(wǎng)的理念,對整個縣級電網(wǎng)進行建模,得到安全可靠的設(shè)計方案,以保證電網(wǎng)穩(wěn)定運行。35kV變電站無人值守自動化系統(tǒng)最重要的設(shè)備是集控站,其負責(zé)整個系統(tǒng)的監(jiān)控管理、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理等[4]。無人值守系統(tǒng)較常規(guī)系統(tǒng)相比增加了微機自動巡視和跟蹤功能(見圖1)。受控子站主要包括測控通訊模塊、遠動通信模塊、微機五防模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、保護測控模塊、視頻監(jiān)控模塊等,由這些子站實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時采集、通信、終端控制等功能。這些受控子站的分布模式主要有集中式、集中分布式、分散式3種[5]。本設(shè)計中采用的是許繼集團CBZ8000自動化系統(tǒng),包括站控層、通訊層、裝置層3部分(見圖2)。整個系統(tǒng)采用面向?qū)ο笤O(shè)計,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,不設(shè)置總控單元,測控單元均為模塊化結(jié)構(gòu)并分散式安裝。無人值守自動化控制系統(tǒng),在遙測和遙信的基礎(chǔ)上實現(xiàn)遙控和遙調(diào)功能。集控主站內(nèi)的電氣設(shè)備主要有:接地裝置、35kV進線、斷路器、無功補償裝置、電源、主變壓器、10kV饋線等。
2后臺監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
CBZ8000自動化系統(tǒng)支持WindowsXP操作系統(tǒng),利用SQLServer2000構(gòu)造數(shù)據(jù)庫,基于VisualBasic語言編制程序。實現(xiàn)無人值守自動化模型,需要得到正確的網(wǎng)絡(luò)拓撲連接,實現(xiàn)系統(tǒng)實時分析。上述算法即為網(wǎng)絡(luò)拓撲連通性的驗證,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點矩陣自動生成可以大大降低計算工作量。進入監(jiān)控系統(tǒng)前要完成登陸,系統(tǒng)設(shè)計時一定要根據(jù)不同的用戶組設(shè)置不同的權(quán)限,進入登陸系統(tǒng)后就可以查詢各個子系統(tǒng)的狀態(tài),還可以查看整個變電站的運行數(shù)據(jù)(見圖3)。監(jiān)控系統(tǒng)還可以查看變壓器和進線的調(diào)度,如感性有功電度、感性無功電度、容性有功電度、容性無功電度等。變電站出現(xiàn)故障后,會彈出報警界面,同時記錄下超限值和發(fā)生故障的時間,工作人員需要查看上邊的提示,通過保護裝置進行操作。本設(shè)計采用的終端設(shè)備是WYD—800系列RTU,由測控設(shè)備完成初始數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理,經(jīng)以太網(wǎng)由終端設(shè)備傳輸?shù)郊卣?。較以往系統(tǒng)相比,本次設(shè)計中改進了微機五防操作系統(tǒng),主機可以基于規(guī)則庫中的數(shù)據(jù)對實際數(shù)據(jù)進行邏輯對比,并生成相應(yīng)的操作程序。操作票專家系統(tǒng)設(shè)置了5種開票方式:圖形開票、專家?guī)扉_票、調(diào)用典型票、手工開票、歷史操作票。
3遙視系統(tǒng)設(shè)計及測試
現(xiàn)有變電站一般都具有四遙系統(tǒng),本設(shè)計在這個基礎(chǔ)上增加了遙視系統(tǒng),即遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)。此系統(tǒng)可以實現(xiàn)以下功能:監(jiān)控35kV變電站變壓器和主要設(shè)備情況;對周圍環(huán)境進行監(jiān)控并實現(xiàn)消防系統(tǒng)報警;對門禁情況進行中心控制;輔助電力生產(chǎn)減少工作量。變電站遙視系統(tǒng)設(shè)備主要有:可控攝像機、煙霧傳感器、紅外傳感器、電源、計算機、交換機、服務(wù)器等(見圖4)[6]。中心監(jiān)控服務(wù)器是本系統(tǒng)的核心,承擔(dān)著工作人員與前端設(shè)備聯(lián)絡(luò)的任務(wù),其可以實現(xiàn)服務(wù)器模塊管理、監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置、身份認證、權(quán)限管理、視頻設(shè)備管理、鏡頭分組、報警和聯(lián)動、中心錄像、數(shù)據(jù)檢索、電子地圖等功能。遙視系統(tǒng)應(yīng)用時,工作人員可以在集控站對變電站受控設(shè)備進行遠程巡視,實現(xiàn)無人值守變電站的自動控制功能,并結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng)和圖像監(jiān)視系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù),遠程控制現(xiàn)場球形攝像機(見表1)。
4結(jié)語
論文摘要:介紹了電子設(shè)計自動化(EDA)實驗環(huán)境的建設(shè)與管理的經(jīng)驗,簡要分析了由此給教學(xué)產(chǎn)生的實際影響。
由于集成電路技術(shù)和計算機技術(shù)的高度發(fā)展,設(shè)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(nèi)各高校都投入了大量的人力物力建立EDA實驗室。EDA實驗環(huán)境的硬件、軟件和服務(wù)水平在某種程度上已成為衡量該校硬件水平、教學(xué)水平和辦學(xué)水平的一個重要標(biāo)志。我校在教育部電工電子教學(xué)基地的建設(shè)過程中,始終對EDA的教學(xué)和實驗環(huán)境的建設(shè)給予了足夠地重視,專門成立了EDA(實驗)中心,旨在負責(zé)全校EDA實驗教學(xué),EDA項目開發(fā)和新技術(shù)推廣工作。經(jīng)過近兩年的建設(shè),EDA中心已初具規(guī)模,為全校的EDA教學(xué)提供了良好的實驗環(huán)境,促進了我校電類現(xiàn)代化課程教育的發(fā)展。
1EDA實驗環(huán)境的建設(shè)
EDA(實驗)中心的建設(shè)起始于1998年初,學(xué)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(wù)器的網(wǎng)絡(luò)實驗室和一個管理辦公室。并進行了軟件建設(shè)和有關(guān)實驗項目的開發(fā)。到目前為止已建立起的軟硬件環(huán)境如表1。
在EDA中心的建設(shè)中,我們遵循以下原則:
(1)創(chuàng)建一流具有EDA特色的實驗環(huán)境。EDA的實驗環(huán)境的好壞在某種程度上直接影響電類學(xué)生對現(xiàn)代化技術(shù)的掌握,同時EDA的實驗環(huán)境也是一個窗口,代表了一個學(xué)?,F(xiàn)代化教學(xué)的形象。EDA中心的建設(shè)不應(yīng)等同于一般的計算中心或機房的建設(shè),應(yīng)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(dǎo)開發(fā)力量。為了建設(shè)好一流的EDA實驗環(huán)境,我們成立了專家指導(dǎo)小組指導(dǎo)環(huán)境的建設(shè),并多次派人到EDA教學(xué)較好的學(xué)校去參觀學(xué)習(xí)。為了體現(xiàn)時代的特點,我們將中心80臺機器內(nèi)部互連,整個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)完全按照Internet技術(shù)規(guī)范設(shè)計,能提供全套Internet服務(wù)。中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)還通過Linux網(wǎng)關(guān)與校園網(wǎng)相連。服務(wù)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(tǒng)。
(2)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),高質(zhì)量完成建設(shè)。EDA所有軟硬件設(shè)備的引進都經(jīng)過認真市場調(diào)查研究,并嚴(yán)格的檢測,對不合格的產(chǎn)品堅決清除。如曾進一批微機,檢測后發(fā)現(xiàn)配置與樣機不符,立刻退貨,重新購置。軟件的建設(shè)對EDA來說是體現(xiàn)特色的關(guān)鍵性建設(shè),盡管EDA軟件投資較大,為保證實驗質(zhì)量,劃出專項資金,引進許多最新的正版EDA軟件。
(3)加強外聯(lián),尋求多方支持。EDA教學(xué)的開展需要許多方面的技術(shù)支持,為了做好這方面的工作,我們加強了校際之間的技術(shù)交流以及與EDA軟硬件開發(fā)商家的聯(lián)系,可以從中得到了許多必不可少的幫助,如東南大學(xué)贈送給我們不少非常有用的EDA軟件和設(shè)備,美國Altera公司通過其大學(xué)項目贈送給我們專業(yè)版和網(wǎng)絡(luò)版的Max+PlasⅡ軟件開發(fā)工具等。
(4)鼓勵師生開發(fā)EDA教學(xué)項目。我校EDA教學(xué)項目的開發(fā)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(fā)并用于教學(xué)有ISP和FPGA等實驗裝置,全定制的A-SIC實驗環(huán)境也正在緊鑼密鼓地準(zhǔn)備中。
(5)勤儉節(jié)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(chǎn)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(jié)約了不少資金。
2EDA實驗環(huán)境的管理
我校的EDA實驗環(huán)境主要面向電子工程系和自動控制系學(xué)生,行政上掛靠電子工程系。為了便于協(xié)調(diào)管理,兩系分別任命了兼職正副主任負責(zé)中心的建設(shè)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(xué)服務(wù)。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(xué)實驗提供方便。為了做好服務(wù)工作,我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過網(wǎng)絡(luò)授課,我們引進了Lanstar網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)軟件。有教師需要提供語音教學(xué)服務(wù),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(tǒng),中心工作人員經(jīng)過多次試驗,使中英文操作系統(tǒng)能夠方便地切換。中心的Internet網(wǎng)及打印機等設(shè)備也均向師生開發(fā)。
(2)開放式的實驗環(huán)境。中心除正常設(shè)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(jīng)常安排對EDA技術(shù)熟悉的教師或研究生進行現(xiàn)場指導(dǎo),學(xué)生可以自由地上機實習(xí)。
(3)不斷推廣EDA新技術(shù)。EDA技術(shù)的發(fā)展速度非???我們利用中心與外界聯(lián)系較多的優(yōu)勢,不斷向師生推薦EDA新技術(shù)和新方法。如我們曾請經(jīng)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(xué)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(yè)的學(xué)生開設(shè)了“電路”、“電子線路”、“數(shù)字電路”、“信號與系統(tǒng)”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(yè)的“電工學(xué)”課程中;每年還有幾十名本??粕脱芯可谶@里進行畢業(yè)設(shè)計和課題上機??偵蠙C時數(shù)已達4萬機時。
(2)EDA中心的構(gòu)建,推動了我校多門類課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革。就數(shù)字電子課程而言,迫切需要充實現(xiàn)代化的設(shè)計思想和設(shè)計方法,EDA中心的服務(wù)為此創(chuàng)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(xué)生一起共同體驗前人創(chuàng)造知識的途徑與方法,而把一些繁瑣的計算交給EDA工具,學(xué)生通過EDA工具的使用去實踐他們在課堂上學(xué)到的方法和思路。對電路分析、模擬電子線路、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計等課也起到了同樣的作用。
(3)開放式的管理,方便了學(xué)生,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲。如有一位在給電類提高班講課的教師發(fā)現(xiàn),原擬定通過Lanstar授課系統(tǒng)對學(xué)生講授EWB的使用方法,結(jié)果在現(xiàn)場卻發(fā)現(xiàn),不少學(xué)生已初步學(xué)會了EWB的使用,其原因是他們已主動地到EDA中心,通過自學(xué),進入了EDA環(huán)境。這是一個學(xué)生主動學(xué)習(xí)的例子。通過這樣的學(xué)習(xí)客觀上提高了學(xué)生的自學(xué)能力,反映了他們高度的學(xué)習(xí)熱情和求知欲,這也為他們將來自行掌握更現(xiàn)代化、更復(fù)雜的EDA工具打下了基礎(chǔ)。
(4)EDA中心成為學(xué)生第二課堂的場地,培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的能力。如數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的老師利用EDA中心進行電子設(shè)計競賽,取得很好的效果,受到了學(xué)生的歡迎。
參考文獻:
本文主要是針對模具在板材成型加工領(lǐng)域的應(yīng)用進行了研究,板材成型并不是片面的只是平面板材,常見的薄壁型材例如管裝型材都是屬于板材加工的范疇的,板材成型具有十分悠久的發(fā)展史,它的發(fā)展是同各個行業(yè)的制造需求緊密結(jié)合在一起的,像汽車、航空以及航天等重要的領(lǐng)域會包括著大量的板材加工零部件,這些行業(yè)的不斷發(fā)展促使的板材成型的技術(shù)要不斷驚醒提升和改進,隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,對汽車行業(yè)的產(chǎn)量要求不斷提高,對質(zhì)量的要求同樣也是不可或缺的,同時,在航空航天領(lǐng)域也要保持在國際領(lǐng)先的地位,因此,對板材成型的技術(shù)需求愈加強烈,這就促使了這一技術(shù)不得不向前創(chuàng)新與發(fā)展,傳統(tǒng)的板材成型技術(shù)在很大程度上已經(jīng)不能夠繼續(xù)滿足這些行業(yè)的迫切需求,隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展,板材成型技術(shù)的發(fā)展也尋找到了契機,那就是與計算機技術(shù)相互融合產(chǎn)生新的技術(shù),模具的自動化技術(shù)因此也就應(yīng)運而生,在板材成型領(lǐng)域也的確取得了巨大的經(jīng)濟效益。
2模具設(shè)計自動化發(fā)展趨勢
CAD/CAM/CAE等技術(shù)是隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而逐漸出現(xiàn)的,并且在模具設(shè)計與制造行業(yè)得到了普遍的應(yīng)用,隨著新世紀(jì)的到來,各個國家的經(jīng)濟逐漸融為一體,模具行業(yè)作為工業(yè)的一個基礎(chǔ)支撐行業(yè)必然會朝著自動化的方向不斷發(fā)展,這樣才能在全球化的工業(yè)領(lǐng)域中起到其自身的重要作用,隨著各個國家的工業(yè)發(fā)展聯(lián)系更加緊密,模具行業(yè)不單單只是局限的某個國家,大多數(shù)情況下是需要多國外某些行業(yè)提供先進的模具產(chǎn)品,這不僅對模具的設(shè)計水平、制造質(zhì)量以及制造效率提出了更高的要求,而且還推動著模具的自動化的進一步向前發(fā)展,只有這樣才能夠適應(yīng)不斷發(fā)展的經(jīng)濟。當(dāng)前,模具的自動化發(fā)展趨勢主要可以概括為以下幾個主要方面,下面分別進行詳細的研究。
2.1模具產(chǎn)品發(fā)展將大型化、精密化
隨著模具自動化技術(shù)的不斷發(fā)展與進步,模具的產(chǎn)品也出現(xiàn)了兩個十分重要的發(fā)展方向,也就是模具的大型化發(fā)展與精密化發(fā)展,所謂大型化發(fā)展并不是指單個模具的尺寸逐漸變大,而是指將多個零件的模具集中到一個模具上進行生產(chǎn),也就是一個模具往往會有多個模具腔,這樣就可以提高零件的生產(chǎn)效率,模具的精密化與模具的大型化并不是沖突的,它是與零件的微型化有著一定的關(guān)系的,模具的精密化主要是為了提高產(chǎn)品的
2.2模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛
模具的自動化發(fā)展的主要目的之一就是為了提高模具的制造效率,傳統(tǒng)的模具制造行業(yè)對于每個新的產(chǎn)品都要單獨設(shè)計模具然后再去加工,加工過程中還要對模具的質(zhì)量進行監(jiān)測,這樣大大降低了效率,模具標(biāo)準(zhǔn)件的出現(xiàn)可以使得一部分模具不用再去重新設(shè)計,通過將某些模具的組成部分設(shè)計成標(biāo)準(zhǔn)化的模塊并制定出相應(yīng)的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),對于模具的自動化發(fā)展具有很大的推動作用。
2.3在模具設(shè)計制造中將全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)
隨著計算機技術(shù)的出現(xiàn)并應(yīng)用到模具領(lǐng)域,模具設(shè)計的開始出現(xiàn)自動化的發(fā)展趨勢,各種先進技術(shù)包括CAE、CAD、CAM以及CNC都被應(yīng)用到模具的設(shè)計和制造,目前許多的計算機輔助設(shè)計的軟件在模具的設(shè)計過程中可以直接對模具的加工過程生成完成并且可靠的數(shù)控加工程序,不僅提高了模具加工的效率,而且提高了模具加工的質(zhì)量。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展,CAD/CAM/CAE等相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用軟件成本也開始逐年降低,從而降低了許多中小型企業(yè)的門檻,這幾項技術(shù)作為模具自動化發(fā)展技術(shù)的里程碑,推動了模具發(fā)展質(zhì)的飛躍。
3模具設(shè)計的自動化
模具設(shè)計的自動化是一個比較完整的生產(chǎn)模具的過程,通過CAD軟件對模具進行設(shè)計的周期中,可以不斷對所設(shè)計的模具進行質(zhì)量上的改進,找出設(shè)計過程中存在的問題并且進行修正,對于實際中應(yīng)用的模具對其進行信息的完整收集然后將其體現(xiàn)在CAD模型之中,并可以在企業(yè)內(nèi)部進行文件的共享從而幾種多名設(shè)計人才的智慧對設(shè)計的模具進行改進,最后可以生成模具的生產(chǎn)文件,實現(xiàn)整個模具設(shè)計到制造的自動化過程。
3.1輸入產(chǎn)品模型,生成高質(zhì)量實體模型
在模具設(shè)計與制造的自動化過程中,模具的產(chǎn)品模型輸入是最為基礎(chǔ)的一個步驟,只有得到十分完整的實體模型才可以保證整個模具設(shè)計過程的可靠性,然而當(dāng)前的狀況就是常用的一些造型軟件雖然在造型方面具有很好的使用功能,但是在進行數(shù)據(jù)交互的過程中往往會出現(xiàn)一系列的問題,在進行數(shù)據(jù)交互過程中最容易出現(xiàn)問題的部分就是曲面部分,很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象,因此在進行數(shù)據(jù)交互的過程中就需要對導(dǎo)入的產(chǎn)品模型進行相應(yīng)的處理過程,處理過程大多數(shù)情況是針對的造型公差,當(dāng)造型間隙相對公差較大的情況下常常采用的造型處理方法有兩種,一種方法稱為愈合處理,另一種方法是公差處理模型,前一種方法的應(yīng)用比較受限,并不是所有的情況都可以用該方法進行處理,后一種方法是在實際應(yīng)用中使用較多并且最終效果也比較好的處理方法,因此常常采用該方法。
3.2完備產(chǎn)品模型
在模具設(shè)計與制造的自動化過程中,模具的產(chǎn)品模型的完備是模具廠家需要完成的一個十分重要的步驟,之所以還需要對設(shè)計好的模型進行完備是因為許多模型在設(shè)計的過程中是不需要將整個模型完整地繪制出來的,有時候僅僅給出模具的一個簡單的外觀,而內(nèi)部的結(jié)構(gòu)則需要模具的廠家進行細化,這種情況在汽車行業(yè)比較普遍出現(xiàn),就算設(shè)計人員最終給出的產(chǎn)品的模型是完整的,模具廠家也需要完成另一部分工作,那就是將模具進行分離,也就是分為型芯和型腔兩個部分,只有這樣設(shè)計出的模具才能夠進行使用,因此,不管設(shè)計人員最終給出的產(chǎn)品的模型是不是完整的,該模型都需要進行不得處理,也就是模型的完備。
3.3產(chǎn)生模具
在模具設(shè)計與制造的自動化過程中,模具的產(chǎn)生是在產(chǎn)品模型完備以后需要進行的下一個步驟,在模具的產(chǎn)生過程又可以細化為兩個部分,一部分就是型芯和型腔的產(chǎn)生,這是模具的主要部分,另一部分就是模架等附件,又可以稱之為模具的輔助部分,很多模具設(shè)計的人員希望通過實體造型的CAD應(yīng)用軟件來完成這項工作,然后在實際操作中往往是不能夠完成的,這是因為模具產(chǎn)生設(shè)計過程中應(yīng)用到最多的就是曲面造型這一功能,而這些現(xiàn)有的應(yīng)用軟件往往很難達到使用的要求。
3.4加工準(zhǔn)備
模具加工前的準(zhǔn)備是在模具設(shè)計與制造的自動化過程最后一個關(guān)鍵步驟,這一步驟同樣十分關(guān)鍵,它既涉及到模具的設(shè)計,也涉及到模具的制造,整個模具的生產(chǎn)過程并不是單一的切削就可以完成的,有時候還需要特殊的加工方式來進行配合,最常見的就是放電加工,對于需要切削加工的表面需要選擇對應(yīng)的刀具來進行加工,而對于需要放電加工的表面就比較復(fù)雜,首先需要對放電加工的部分設(shè)計對應(yīng)的電極模型,這一步驟有時候會占據(jù)整個模具設(shè)計的大部分時間,而電極模型的設(shè)計原理就是對需要進行加工的部分進行求逆的過程。
3.5板材成型模具設(shè)計
自動化的模具設(shè)計時可以遵循上面闡述的四個步驟,此外還需要得到一些材料的特性參數(shù)、與模具相關(guān)的邊界條件以及速度均方差的計算方法等等。其中,vi是考察截面上i節(jié)點處的流動速度,v是所有考察節(jié)點的平均速度,n是考察節(jié)點總數(shù)。
4結(jié)論
1.1學(xué)生因素
1)主觀積極性。作為畢業(yè)設(shè)計的主體,學(xué)生的態(tài)度積極與否直接影響了畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量,然后近年來普遍存在著學(xué)生重視程度不夠的問題。很多學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計(論文)的目的和要求缺乏足夠的認識,不少學(xué)生把畢業(yè)設(shè)計僅僅作為一門功課來看待,甚至認為其它功課已經(jīng)通過,自然畢業(yè)設(shè)計肯定也會順利通關(guān),這種典型的應(yīng)試式思維導(dǎo)致思想上的不重視。隨著大規(guī)模的擴招,就業(yè)越來越難,學(xué)生要找忙于工作,投入畢業(yè)設(shè)計上的精力大大減少。在歷年的畢業(yè)設(shè)計中也存在著前期文獻調(diào)研與設(shè)計工作不努力,等到答辯前期突擊的現(xiàn)象。
2)基礎(chǔ)不扎實。畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)教學(xué)過程的最后階段采用的一種總結(jié)性的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生綜合運行所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能,分析與解決實際問題的能力,使學(xué)生獲得從事實際工作所必須的基本訓(xùn)練和進行科學(xué)研究工作的初步能力。因此,學(xué)生對基礎(chǔ)理論和專業(yè)課程的掌握水平直接影響畢業(yè)設(shè)計工作的開展。例如,我系部分學(xué)生由于平時對基礎(chǔ)理論與專業(yè)課程的學(xué)習(xí)不夠重視,看不懂專業(yè)的參考文獻,系統(tǒng)方案設(shè)計不出來,經(jīng)過指導(dǎo)老師耐心指導(dǎo),仍有些同學(xué)一竅不通。涉及仿真,有一部分同學(xué),連Matlab工具軟件都還要現(xiàn)學(xué)。這些現(xiàn)象都體現(xiàn)學(xué)生的基礎(chǔ)不夠扎實,嚴(yán)重制約畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)水平。
1.2教師因素
1)主觀積極性。教師方面,由于不僅要承擔(dān)繁重的教學(xué)任務(wù),還需開展科研工作,帶學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計只是眾多工作中的一項,用于畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)工作的時間和精力不足。我系教師教學(xué)任務(wù)尤其多,在畢業(yè)設(shè)計開展期間,多數(shù)教師還承擔(dān)了課題教學(xué),課程設(shè)計探索提高熱工自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計教學(xué)質(zhì)量謝七月(長沙理工大學(xué)能源與動力工程學(xué)院)等教學(xué)工作。這幾年績效改革不鼓勵超工作量,畢業(yè)設(shè)計工作又持續(xù)周期長,學(xué)生知識結(jié)構(gòu)又層次不齊,因而有些教師對畢業(yè)設(shè)計態(tài)度不是很積極,指導(dǎo)效果明顯受影響。
2)指導(dǎo)老師隊伍本身的專業(yè)素養(yǎng)。熱工自動化專業(yè)方向比較細,開設(shè)熱工自動化專業(yè)的高校很有限,我系極少教師本科專業(yè)是熱工自動化的。由于教師資源相對緊張,即使缺乏系統(tǒng)的工程化培訓(xùn)與實踐的新進教師也承擔(dān)了指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)任務(wù)。甚至有的教師雖然沒有能力指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計,但為了完成學(xué)校規(guī)定的教學(xué)任務(wù),也只好勉強上陣,這也在一定程度上導(dǎo)致了畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的下滑。而且現(xiàn)有的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師隊伍單一,不能很好的因材施教。
1.3客觀因素
1)畢業(yè)設(shè)計時間過短,很大程度上影響了畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量。畢業(yè)設(shè)計一般安排在大學(xué)最后一個學(xué)期,我校還在該學(xué)期安排畢業(yè)實習(xí),部分同學(xué)還要忙于找工作、考研等各類事情,用于畢業(yè)設(shè)計的時間有限,滿打滿算僅僅14周,也就三個多月。而要在三個月內(nèi)完成文獻調(diào)研、文獻翻譯、開題、設(shè)計、實驗、論文寫作、答辯等一系列工作,很難保證還能有充足的時間對畢業(yè)課題做深入的研究。據(jù)我系歷年數(shù)據(jù),不能完成畢業(yè)設(shè)計要求的全部內(nèi)容的學(xué)生多達40%,而能在短短三個多月內(nèi)做出較好結(jié)果的學(xué)生不足10%,這類學(xué)生往往是提前參加了相關(guān)課題或是有扎實的基礎(chǔ),而基本完成任務(wù)書內(nèi)容的學(xué)生將近50%。
2)畢業(yè)設(shè)計的考核方式單一,難以激勵學(xué)生很好地完成畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)。目前畢業(yè)設(shè)計的考核主要以答辯為主,盡管在畢業(yè)設(shè)計過程已經(jīng)按前期檢查、中期檢查、畢業(yè)答辯三個階段分別開展了檢查考核,而且也制定了各階段的階段性指標(biāo),但指標(biāo)不夠具體,考核過程有時候流于形式,并沒有嚴(yán)格考核。即便將考核模式向以實物、圖紙、程序、科技論文、專利、競賽結(jié)果為主的綜合考核模式轉(zhuǎn)變,但因這些內(nèi)容無法在三個月內(nèi)實現(xiàn),因此,無實際全面實施考核的可能性。
3)管理機制已經(jīng)不能完全適應(yīng)畢業(yè)分類指導(dǎo)的需要,在一定程度上也影響了畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量。學(xué)校和學(xué)院現(xiàn)有的教學(xué)管理模式是針對大多數(shù)學(xué)生的情況制定的,不夠靈活,既難以充分發(fā)揮優(yōu)秀學(xué)生的創(chuàng)造力,也難以提高落后學(xué)生的綜合能力。對分類指導(dǎo)、因材施教的考慮不周全,畢業(yè)設(shè)計的整體教學(xué)水平難以提高。
4)其它客觀因素。影響畢業(yè)設(shè)計的客觀因素還有很多,例如,實驗條件緊缺,企業(yè)合作較虛,大部分設(shè)計電廠自動化的實驗缺乏實現(xiàn)條件。
2提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的改革措施
2.1畢業(yè)設(shè)計時間的調(diào)整
從本屆畢業(yè)設(shè)計開始,我校開始調(diào)整畢業(yè)設(shè)計的時間安排,把前期工作安排在第七學(xué)期最后三周,要求在這三周內(nèi)完成文獻調(diào)研,英文文獻翻譯以及開題報告。然后希望學(xué)生能夠利用部分寒假時間進行畢業(yè)設(shè)計的后續(xù)工作,為開學(xué)初的畢業(yè)實習(xí)做準(zhǔn)備工作,從而使得學(xué)生能夠帶著畢業(yè)設(shè)計中的問題參加畢業(yè)實習(xí),增強畢業(yè)實習(xí)的針對性,最終提高畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。為了進一步的落實分類指導(dǎo)與因材施教,我系將根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績安排給與更為合理的畢業(yè)設(shè)計時間。對于成績前10%的特別優(yōu)秀的學(xué)生,可以在第六學(xué)期初結(jié)合畢業(yè)后的計劃開始進行畢業(yè)設(shè)計選題,在這學(xué)期內(nèi)進行文獻調(diào)研與英文文獻的翻譯工作,爭取在第六學(xué)期末進行開題,利用大四一年時間完成具體設(shè)計和論文撰寫,鼓勵結(jié)合設(shè)計結(jié)果撰寫與發(fā)表學(xué)術(shù)論文,畢業(yè)設(shè)計總時長達到三個學(xué)期,這個時間相當(dāng)于目前2.5年制的研究生用于研究的時間,從而保障這部分優(yōu)秀學(xué)生有充分的時間將畢業(yè)設(shè)計做的更加深入。對于成績前30%左右的學(xué)生,則可在第七學(xué)期初選題、開題,畢業(yè)設(shè)計總時長為兩個學(xué)期。對于成績一般以及成績特別差的學(xué)生,采用學(xué)校統(tǒng)一安排的畢業(yè)設(shè)計時間,第七學(xué)期中后期選題,第七學(xué)期末畢業(yè)設(shè)計開題,畢業(yè)設(shè)計總時長保持在半年以上。而對于動手能力特別強和參加各類課外科技競賽的學(xué)生,可在第五學(xué)期完成選題,開題并將其畢業(yè)設(shè)計與競賽結(jié)合,總時長為四個學(xué)期。
2.2指導(dǎo)方式改革探索
由于教師資源相對不足,為了更好指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計,我系正探索指導(dǎo)方式的改革。一方面,我系2014屆和2015屆畢業(yè)生均在120人左右,而現(xiàn)有專職教師只有15人,平均每位教師指導(dǎo)8名學(xué)生。另一方面,由于自動控制學(xué)科的發(fā)展日新月異,熱工過程自動化也得到了快速發(fā)展,涉及的領(lǐng)域不斷延伸,幾乎包羅萬象,不可能要求每位教師都對每個領(lǐng)域均有深入的認識。因此,在畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)過程中,應(yīng)該充分發(fā)揮教研團隊的優(yōu)勢,探索集體指導(dǎo)和個人指導(dǎo)相結(jié)合的指導(dǎo)方式尤為重要。鑒于在畢業(yè)設(shè)計過程中,學(xué)生通常會遇到一系列的問題,尤其是面臨工程實際方面的問題時,感到無所適從,急盼有教師的指導(dǎo)。因此,指導(dǎo)教師每周安排一次答疑與討論,每個工作日下午安排一名教師開展集體指導(dǎo)。提前安排時間與地點,即時通知學(xué)生,學(xué)生既可得到指導(dǎo)教師的指導(dǎo),還可根據(jù)自己的問題,選擇相關(guān)領(lǐng)域的教師參加集體指導(dǎo)。
2.3畢業(yè)設(shè)計選題模式的探索
我校已使用畢業(yè)設(shè)計選題系統(tǒng),先由教師命題上網(wǎng),然后由學(xué)生上網(wǎng)選擇,每位學(xué)生可以選擇兩個題目,最后指導(dǎo)教師確認。為了更好地因材施教,我系對選題工作進行了探索。首先從命題上把好質(zhì)量關(guān)。要求指導(dǎo)教師分別在題目命題來源、命題類型、命題質(zhì)量等方面下功夫,并對不同層次的學(xué)生采用不同的畢業(yè)設(shè)計命題。我系成立了畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)小組,在選題期間,組織教師對命題應(yīng)在一定范圍內(nèi)進行嚴(yán)格評審打分,只有通過評審的題目才能予以通過。對于特別優(yōu)秀的學(xué)生,尤其是保研的學(xué)生,將他們作為創(chuàng)新拔尖人才培養(yǎng)的主力,命題可以結(jié)合國家和省部級重點科研項目,從項目中抽取部分有一定深度和難度且?guī)в星罢靶缘恼n題,鍛煉其科研能力和動手能力,沖刺校優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計。對于成績在前30%左右的學(xué)生,從科研項目中抽取部分動手和鍛煉工作能力較強的課題,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與能力。對于成績一般和較差的學(xué)生,命題結(jié)合生產(chǎn)實踐,鍛煉其在實際工作中解決問題的能力。而針對考研學(xué)生,可以選取一些相對難度較小的科研題目進行研究,注重科研能力的訓(xùn)練與培養(yǎng),為將來研究生的深造打好基礎(chǔ)。對于力爭進入特別優(yōu)秀學(xué)生的選題,系畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)小組將組織面試考核,考核成績供命題教師參考。學(xué)生在選題期間,即時向指導(dǎo)教師匯報學(xué)習(xí)情況,命題教師根據(jù)選題學(xué)生的具體情況,選擇與命題要求相吻合的學(xué)生,確定選題學(xué)生。
2.4管理制度方面的改革
為了加強對畢業(yè)設(shè)計的管理,根據(jù)學(xué)校與學(xué)院對畢業(yè)設(shè)計的管理規(guī)定,我系制定了管理細則,探索從制度建設(shè)方面保障畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量,主要改革方面如下:
1)加強對學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計期間的管理。在畢業(yè)設(shè)計動員大會上,畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)小組給學(xué)生闡明畢業(yè)設(shè)計的嚴(yán)肅性,明確指出畢業(yè)設(shè)計將從嚴(yán)把關(guān),從而使得學(xué)生端正畢業(yè)設(shè)計的學(xué)習(xí)態(tài)度。畢業(yè)設(shè)計過程中,學(xué)生必須在指導(dǎo)教師指定的場所開展工作,從而便于指導(dǎo)教師檢查與指導(dǎo),規(guī)定學(xué)生每個工作日必須在指定場所,無特殊情況不得請假,由指定學(xué)生負責(zé)每天的考勤,系指導(dǎo)小組將不定期進行考勤檢查,從而改變以往懶散的作風(fēng)。學(xué)生每周參與答疑,即時匯報畢業(yè)設(shè)計進展,指導(dǎo)教師將記錄每周的答疑情況。指導(dǎo)教師嚴(yán)格根據(jù)學(xué)生的平時表現(xiàn)評定學(xué)生的平時成績。
2)加強對指導(dǎo)教師的督查工作。為了督促教師積極參與畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)工作,學(xué)校與學(xué)院有教學(xué)督導(dǎo)會進行常規(guī)的教學(xué)檢查。我系將加強這方面的督查,每周向?qū)W生調(diào)查指導(dǎo)教師的指導(dǎo)情況。為了充分調(diào)動指導(dǎo)教師的積極性,將設(shè)立經(jīng)費進行獎勵,對認真負責(zé)的指導(dǎo)教師要予以獎勵,為了公平起見,對于指導(dǎo)非特別優(yōu)秀學(xué)生獲得優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計的教師,系將加大力度獎勵。對于指導(dǎo)不力的指導(dǎo)教師,限制下年的指導(dǎo)人數(shù)。
3)嚴(yán)格考核畢業(yè)設(shè)計過程的各個階段。為了使得學(xué)生和教師高度重視畢業(yè)設(shè)計,有必要加強對畢業(yè)設(shè)計過程各階段的考核,而不是只注重畢業(yè)設(shè)計的最后結(jié)果。將整個畢業(yè)設(shè)計過程分三階段進行檢查考核:第一階段(畢業(yè)設(shè)計工作初期):檢查師資配備和設(shè)備條件、課題審查情況及學(xué)生選題結(jié)果。第二階段(中期):深入教學(xué)現(xiàn)場,進行實地檢查,通過觀察、提問,考察學(xué)生的工作狀況;了解學(xué)生對教學(xué)工作的反映;同時檢查教師的工作狀況,依據(jù)畢業(yè)設(shè)計管理細則對教師與學(xué)生的各項指標(biāo)進行打分。第三階段(后期):這個階段重點抓好答辯資格審查工作與成績評定工作。學(xué)生答辯前,要進行答辯資格審查。學(xué)生按規(guī)定時間完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù),經(jīng)“審閱”、“評閱”合格后,方可參加答辯。畢業(yè)設(shè)計成績由“審閱”“評閱”“答辯”三個環(huán)節(jié)組成,各環(huán)節(jié)成績占總成績的比例分別為40%、30%、30%。由指導(dǎo)教師、評閱教師、答辯小組分別寫出評語并給成績,最后綜合評定學(xué)生的成績。為了避免教師擔(dān)心自己帶的學(xué)生成績偏低或答辯通不過給自己帶來麻煩,系指導(dǎo)小組將協(xié)調(diào)后續(xù)工作,使得指導(dǎo)教師能客觀評分。為了客觀公正進行評閱,采用集體交叉盲審形式。嚴(yán)格按程序組織答辯,避免走過場。
3結(jié)束語
關(guān)鍵字:歸檔,恢復(fù),帶庫,存儲池,策略域,層次存儲管理
1.引言:
帶庫是理論上的無限量存儲,適用于大容量視頻數(shù)據(jù)的存儲,在視音頻服務(wù)器基礎(chǔ)之上增加帶庫存儲是一種更加高效安全的方式。
2.系統(tǒng)優(yōu)勢分析:
2.1可靠性:視頻節(jié)目以數(shù)字的形式存儲,不會象傳統(tǒng)的錄象帶存儲方式那樣因為天長日久而有損失或失真;同時采用的多級故障自恢復(fù)技術(shù),可以保證任一個服務(wù)器壞了,均可以用其余的視音頻服務(wù)器把丟失的數(shù)據(jù)毫無損失的恢復(fù)出來,保證安全播出。
2.2效率:帶庫讀出的數(shù)據(jù)通過SCSI通道進入帶庫管理系統(tǒng),并行地按20MB/S存入緩沖區(qū),然后通過DataMover把并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行的16OMb/S,再通過數(shù)據(jù)分配器,分別到100Mb/S自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)通道上進入視音頻服務(wù)器。此種方式的速度是普通方式的3-20倍,若用12Mb/S播出方式,可達3-10倍的素材歸檔和恢復(fù)速度。
2.3跨平臺:HDTV,SDI的MPEG-2的壓縮數(shù)據(jù)流或DVB、ATSC的數(shù)據(jù)流均可按規(guī)定的格式正確地解讀,裝載到視音頻服務(wù)器上用于播出。帶庫僅僅是存儲數(shù)據(jù),從帶庫至視頻服務(wù)器的數(shù)據(jù)流通道并不改造數(shù)據(jù)。在我們早期準(zhǔn)備的過程中發(fā)現(xiàn)不管是普通的VCD文件還是DVD文件,異或是MPG格式,均可正常播放,但是在傳送的過程中,不可以對視頻文件進行壓縮,否則文件會丟失或由于另一種策略導(dǎo)致文件增大許多,不能達到預(yù)期的效果。
2.4管理策略:多種管理策略以保證存儲的安全與有效,比如層次存儲管理是把歸檔池,備份池,空間管理池,磁盤池按一定的層次進行存儲,如果某個存儲池空間不夠,那么文件將直接存儲到它的下一個層次存儲池,這樣就避免當(dāng)某個存儲池由于空間不足而造成的文件丟失或損壞。策略域管理,它定義歸檔/備份文件的保存時間,當(dāng)再次歸檔/備份時是否將原來的文件覆蓋,存儲的目的地是哪一個存儲池,存儲過程中文件可否更改,歸檔/備份文件與哪種管理類相聯(lián)系,當(dāng)存儲池中所存儲的文件占用已達到總?cè)萘康亩嗌俨艑⑽募D(zhuǎn)移到帶庫中。這些都是策略域規(guī)定好的,并不需要人手動執(zhí)行,非常高效方便。
2.5網(wǎng)絡(luò)化播出:充分利用現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢,通過網(wǎng)絡(luò)把素材完全共享,讓一個客戶端上載的素材供多個用戶使用,這樣的系統(tǒng)也會易于擴充。在網(wǎng)絡(luò)上傳輸速度每秒可達1.5MB,感覺就象使用本地機器一樣。通過網(wǎng)絡(luò)存儲管理服務(wù),提供自動的,中心預(yù)定的,策略管理的備份,歸檔及空間管理。這樣不僅可以提高工作人員效率,減少人力物力,保證節(jié)目的播出效果,還可對節(jié)目進行安全有效的管理。
3.系統(tǒng)實現(xiàn)方案:
此套系統(tǒng)是在視音頻服務(wù)器的基礎(chǔ)上增加了帶庫服務(wù)器,還有相關(guān)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
3.1軟件平臺:服務(wù)器端是:WindowsNTServer4.0,SybaseSystem11,TivoliStorageManager。工作站端是:WindowsNTWorkstation,SybaseSystem11,VisualC++6.0,Delphi4.0,Infopower4.0。
3.2硬件平臺框架圖:
3.2.1主備服務(wù)器
它是網(wǎng)絡(luò)中心數(shù)據(jù)庫。由眾多的數(shù)據(jù)模型組成。為了保證高可靠性,采用了雙機熱備份方式。主備機運行時互相實時檢測。任何一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障時,可完成自動檢測,自動切換,再線修復(fù)。
3.2.2主備播出機
為了保證高可靠性,每個播出頻道均采用主備播出機同步播出控制。主備播出機在未進行播出前,它與服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)相連,可以服務(wù)器中調(diào)出播出表單,也可在播出機上現(xiàn)做播出單,一旦主備播出機開播,播出站自動與網(wǎng)絡(luò)斷開,網(wǎng)絡(luò)中的任何異常均不會影響播出控制的正常進行。
3.3.3.準(zhǔn)備站
可有多臺準(zhǔn)備站。它主要完成以下幾項任務(wù):視音頻服務(wù)器和檔案庫中的素材是大量的??蛇_幾萬或十幾萬條索引素材庫管理維護,如何維護管理,方便使用極為重要。準(zhǔn)備站中有專門的素材庫管理,提供了素材的編輯、檢索、預(yù)覽等功能,更好的管理資產(chǎn),最大限度的發(fā)揮投資效益。或把帶庫中的素材根據(jù)播出需求上載到視音頻服務(wù)器中,用于準(zhǔn)備播出。
4.軟件包功能模塊舉例:數(shù)據(jù)上載軟件包(VTR驅(qū)動、素材信息入庫)
5.軟件界面介紹:界面一,素材之間進行交換,使用兩個視音頻服務(wù)器可以減少素材的多次上載,提高空間利用率。界面二,素材歸檔,把目前不需要的視頻素材傳送到帶庫中,等到將來需要的時候再重新上載。歸檔過程如下,文檔管理系統(tǒng)接受自動播出系統(tǒng)的歸檔命令后,首先在視頻服務(wù)器中查找要歸檔的文件,并作好歸檔準(zhǔn)備;向數(shù)字中心存儲帶庫查詢空間,并檢索是否有重復(fù)的歸檔文件;建立讀寫DMA處理;歸檔處理。完畢后,向自動播出控制系統(tǒng)返回應(yīng)答信號。界面三是素材恢復(fù),把在帶庫中存在而視頻服務(wù)器上目前沒有的素材送回視音頻服務(wù)器恢復(fù)數(shù)據(jù)過程與歸檔動作序列是類似的,區(qū)別在于數(shù)據(jù)的方向是從數(shù)據(jù)中心存儲帶庫進入文檔管理系統(tǒng)緩沖區(qū),再從該緩沖區(qū)進入視音頻服務(wù)器。事實上,歸檔與恢復(fù)過程可并行同時進行。
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6.結(jié)束語:為了提高播出效率,自動化控制,網(wǎng)絡(luò)化播出是未來發(fā)展的趨勢,它不僅在可靠性上,而且在中心控制、數(shù)據(jù)共享、多頻道播出、使用便捷等眾多方面均比單機自動播出控制具有絕對優(yōu)勢。網(wǎng)絡(luò)化自動播出控制系統(tǒng),它可同時兼容模擬和數(shù)字的播控系統(tǒng)。國內(nèi)北京有線電視臺已經(jīng)采用它,在國外大中電視臺已得到廣泛應(yīng)用,也必將在國內(nèi)逐步普及。
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[8]董雋著《Delphi4使用與開發(fā)指南》人民郵電出版社1998.11
1.1實驗系統(tǒng)的內(nèi)容
該電子設(shè)計自動化實驗系統(tǒng),不僅要能夠?qū)崿F(xiàn)基本數(shù)字電路功能,而且還要能夠?qū)崿F(xiàn)部分中規(guī)模和大規(guī)模的數(shù)字電路功能。具體設(shè)計內(nèi)容包括以下這些:(1)數(shù)字時鐘的設(shè)計。(2)LED16×16點陣控制器的設(shè)計。(3)數(shù)字頻率計的設(shè)計。(4)實現(xiàn)搶答器數(shù)字系統(tǒng)。(5)實現(xiàn)電子密碼鎖數(shù)字系統(tǒng)。(6)實現(xiàn)三色交通指揮燈控制器的數(shù)字系統(tǒng)。(7)實現(xiàn)簡易電子琴的數(shù)字系統(tǒng)。(8)實現(xiàn)三層電梯控制器的數(shù)字系統(tǒng)。
1.2實驗系統(tǒng)的設(shè)計方案
該電子設(shè)計自動化實驗開發(fā)系統(tǒng)是基于FPGA/CPLD器件,主要包括四部分,即信號發(fā)生模塊、輸出信息的顯示模塊、擴展模塊、FPGA/CPLD芯片通用適配座及芯片編程下載電路。該實驗系統(tǒng)設(shè)計,采用了通用適配板與系統(tǒng)功能板分離的結(jié)構(gòu)方式。通用適配板具有完整的下載電路,既可插在系統(tǒng)功能底板上使用,也可單獨工作。
1.3實驗系統(tǒng)的電路設(shè)計
根據(jù)電路功能,將其劃分為兩部分,即通用適配板電路和系統(tǒng)功能板電路。這兩部分通過芯片適配接口進行連接。1.3.1系統(tǒng)功能板電路設(shè)計系統(tǒng)功能板電路設(shè)計如圖1,下面是各個模塊的介紹:(1)7段數(shù)碼管模塊,用于實現(xiàn)各種數(shù)字顯示,例如計數(shù)器計數(shù)結(jié)果的顯示、頻率計的頻率顯示、數(shù)字鐘表的時問顯示及搶答器的倒計時顯示等。(2)紅綠燈電路模塊,用于紅綠燈的電路實驗。(3)LED指示電路模塊,用來顯示組合邏輯電路實驗的輸出電平的高低。(4)點陣模塊,用來顯示點陣輸出。(5)時鐘電路,提供時序邏輯電路的CLK。(6)狀態(tài)機電路,由FPGA相應(yīng)的I/O口和狀態(tài)指示電路組成,用于序列信號發(fā)生器、告警器等的設(shè)計。(7)蜂鳴器模塊。一部分是音樂片電路,當(dāng)有人搶答時該電路可以放一小段音樂來告知有人搶答;第二部分是電子琴電路,由FPGA送出一定的樂譜頻率,在揚聲器上發(fā)出相應(yīng)的譜音。音樂片和電子琴電路通過一個DIP2的撥動開關(guān)來選擇。(8)鍵盤電路模塊,該模塊用于選擇電子琴的數(shù)字系統(tǒng)實驗、搶答器數(shù)字系統(tǒng)實驗、電子密碼鎖數(shù)字系統(tǒng)實驗等實驗項目。(9)DIP開關(guān)電路,提供輸入端的高、低電平。(10)液晶顯示電路。2.3.2通用適配板的電路設(shè)計通用適配板由CPLD芯片、下載電路、擴展接口電路等部分組成。通用適配板結(jié)構(gòu)框圖見圖2。
2結(jié)束語
作為我國經(jīng)濟發(fā)展以及各部門裝備的主要來源,機械制造業(yè)具有重要的作用,我國的工業(yè)體系在機械制造業(yè)的不斷推動下得以完善和發(fā)展。在近些年來,我國開始逐步的將現(xiàn)代化的自動化思想引入機械設(shè)計制造中,并通過逐步的研究應(yīng)用,取得了相應(yīng)成果。但是該進步仍舊落后于發(fā)達國家。在我國,機械自動化的相關(guān)系統(tǒng)以及技術(shù)都開始逐步的成熟與穩(wěn)定,但是其基礎(chǔ)理論仍舊需要進一步予以完善,下面便針對我國的機械設(shè)計制造的發(fā)展方向進行了分析。
1智能化。在控制理論中,智能化方向主要進行人類智能的模擬,通過對新方法以及新思想的吸收,提高機器的邏輯思維能力以及判斷力,并進行自主的動作,從而提高控制效率,推動智能化的進一步發(fā)展。
2機電一體化。該項發(fā)展是自動化的進一步延伸,通過對機電一體化的研究,并通過充分的實踐,可以證明,機械工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,需要機電一體化的應(yīng)用,從而支撐和推動機械工業(yè)的發(fā)展。
3模塊化。受到生產(chǎn)廠家以及產(chǎn)品的多樣性影響,我國單獨的進行標(biāo)準(zhǔn)機各類接口的產(chǎn)品單元相對較難,但是該項研究具有重要的意義。例如通過對統(tǒng)一的動力單元的研究,通過集合電動機、智能減速以及集減速等,使得控制單元具有測距識別以及視覺和圖像處理功能呢,這樣可以進一步擴大新產(chǎn)品的研制規(guī)模,有利于新產(chǎn)品的開發(fā),促進機械設(shè)計制造企業(yè)的發(fā)展和進步。
4網(wǎng)絡(luò)化。20世紀(jì)90年代,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展,機械自動化產(chǎn)品也不斷走向網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)促進了經(jīng)濟全球化的發(fā)展,只要具備良好性能和質(zhì)量,機械自動化的新產(chǎn)品必將在全球推廣應(yīng)用。目前,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)測技術(shù)發(fā)展迅猛,機械自動化產(chǎn)品在其中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。例如利用家庭網(wǎng)絡(luò)將各種家用電器連接成以計算機為中心的集成家電系統(tǒng),使人們不出門便可充分利用各種高科技生活和娛樂,豐富人們的日常生活。
5微型化。20世紀(jì)80年代末機械自動化也不斷走向微觀領(lǐng)域,微機械自動化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活,可以大大減少資源的浪費和成本的降低,其在生物醫(yī)療、軍事、信息等領(lǐng)域優(yōu)勢明顯,但其發(fā)展的最大阻礙是微機械技術(shù),其產(chǎn)品的加工需運用精細加工技術(shù),難度較高,這一技術(shù)的運用和科學(xué)開展還需進一步探究。
6綠色化。隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展,環(huán)境污染不斷加劇,資源不斷減少,人們呼吁保護資源和生態(tài)環(huán)境,倡導(dǎo)綠色環(huán)保,綠色產(chǎn)品概念應(yīng)運而生,這一概念是時展的必然,體現(xiàn)了人們對于環(huán)保的重視。綠色產(chǎn)品以環(huán)境保護和人類健康為出發(fā)點,倡導(dǎo)綠色環(huán)保理念,旨在減少生態(tài)環(huán)境的污染,提高資源的利用率。而設(shè)計綠色的機械自動化產(chǎn)品,符合社會發(fā)展需求,有利于環(huán)境保護,產(chǎn)品報廢后可以回收利用,節(jié)約資源,符合可持續(xù)發(fā)展理念。
7人格化。在未來,機械自動化已經(jīng)成為了必然的發(fā)展趨勢,并且在機械設(shè)計制造中會更加注重人機關(guān)系,即將自動化的機械進行人格化。由于機械的服務(wù)對象為人,因而可以通過對其進行智能、人格以及情感的賦予,提高設(shè)備服務(wù)的針對性。此外,對機械進行人格化設(shè)置還能夠使得其進行生物機理的模仿。人格化的發(fā)展使得機械設(shè)計制造以及機械自動化的發(fā)展有了更進一步的擴展。
二、結(jié)語