自动化制造系统的人机一体化设计

自动化制造系统的人机一体化设计

摘要：为了使制造系统达到效率最大化、经济最优化，我们发展适度的自动化制造系统，具体研究了自动化制造系统的人机一体化设计。该系统是在三个层面上实现一体化，即感知和信息交互层面、控制层面和执行层面，这三个层面有机的结合，就构成了人机一体化制造系统的总体结构。在设计过程中，我们解决人机一体化的运行机制以及相关安全预防，即可实现最优化的自动化制造系统。

关键词：自动化制造系统，人机一体化，感知，控制，执行，人机一体化运行机制，预防

Abstract:In order to make munufacture systems efficiency and economically,we develop automamation of manufacture systems within measure.And detailed study man-machine all-in-one. The system is at three levels on the integration of Interaction sensing and information level, control level and implementation level. Under their combination appropriately, they constitute a man-machine integration of the overall structure of manufacturing systems . In the design process, we address the human-machine integration of the operating mechanism and the relevant safety precautions, you can optimize the implementation of automated manufacturing systems.

Key word: Automation of manufacture systems, man-machine all-in-one, Sensing, control, implementation, integration human-computer operating mechanism, prevention

1. 引言

自动化制造系统，尤其是柔性自动化制造系统的出现和大量使用，导致使用者与制造系统之间的关系发生了根本的变化。早期许多自动化制造系统的设计者片面追求系统的自动化和无人化，反而降低了系统运行的可靠性和经济性，最终导致系统的运行失败。

沉痛的训迫使人们重新认识人在自动化制造系统中的重要地位和使用，而且提出发展适度自动化的制造系统——人机一体化的制造系统的概念。近年来随着全球制造业的快速发展和向中国的转移，我国制造业迎来难得的发展机遇。然而如何根据中国国情，快速发展人机一体化的制造系统，是摆在我们面前的一个新课题。

2. 自动化制造系统的人机一体化的概述

自从有了制造系统，就有了人与制造系统的关系，无论制造系统的自动化程度如何，它终究是一种生产工具，而掌握生产工具的是人而不是机器。因此，任何制造系统必定是一个人机一体化的系统。为此，我们给出了人机一体化制造系统如下定义：“所谓人机一体化制造系统，就是人与具有适度自动化水平的制造装备和控制系统共同组成的一个完善系统，各自执行自己最擅长的工作，人与机器（制造装备）共同决策、共同作业，从而突破传统自动化制造系统将人排除在外的旧格局，形成新一代人机有机结合的适度自动化制造系统。”在此处，主要强调人在制造系统中的重要地位，人机功能的最优匹配，以实现制造系统经济高效、安全可靠的运行，使整个制造系统取得最优的社会经济效益。

3.自动化制造系统的人机一体化总体结构

3.1 感知层面上的人机联合作用

人机一体化制造系统感知层面人的五官感知系统和机器的信息显示系统共同组成，一方面由人感知外界对系统的输入信息，如被加工零件的工艺文件、毛坯信息、作业计划指令和机床参数等，另一方面由机器通过传感器感知制造系统内外部的物理信息，如机床工作状态、排屑状态、加工精度、环境温度、照明、在制品暂存等，并由数据转换系统把这些信息转化为人能感知的形式，由显示形式传达给人，达到信息交互的目的，用于人机间信息交互的载体有文字、数码、图形、语音、声光信号等。

人机感知的联合作用体现在：自动化制造系统中机器系统可精确感知系统输入信息，环境信息，人及机器本身的定量信息，并可通过拓宽感知范围感知人类不能感知的信息（如微波、红外、超声波等）；而人类则利用自身创造性思维与模糊综合判断决策能力的优势，

对机器感知和决策出来的信息作一次综合感知，正确识别、判断自动化制造系统所需要的正确输入信息与反馈信息。（人类感知与机器感知的比较：表1）

因此，通过人机联合感知多维综合信息，充分利用计算机视野广阔、定量感知精确，人对复杂现象模糊定性感知和创造性思维、预判能力强的特点，提高自动化制造系统信息感制的全面性、可靠性和准确性，为系统智能定量控制提供支持，从而提高整体系统的可控性，改善系统的综合性能。

3.2 控制层面上采用人机共同决策

在制造系统中，人主要从事形象思维，灵感思维等创造性思维活动，人的中枢神经系统通过对人、机、环境所感知信息的综合处理、判断和决策，向人的肢体运动系统下达执行指令或向机器智能决策系统提供必要信息；机器的智能决策系统根据机器对人、机、环境感知的综合信息进行复杂数据的快速计算和严密的逻辑推理，向人显示运算结果，等候人的进一步指令；或在特殊情况下自动做出必要决策，驱动控制系统或执行系统去执行必要的操作任务。（人类思维和机器思维的比较：表2）自动化制造系统能根据加工任务信息进行制造过程的动态仿真，并将加工仿真结果显示给人，由人判断该加工方法是否能达到加工要求，若能达到，则可按此方法加工直至达到要求为止这一过程就充分体现了人机联合决策控制制造系统工作的执行效果。

控制层面上的人机联合控制有三种控制策略如下：

第一种为“机主人辅”控制策略。人在信息综合分析、定性问题处理、模糊控制以及灵巧动作的执行等方面有远远高于机器的能力。所以，制造系统在处理较复杂的加工活动时，特别是有机器处理非结构化、非线性化、模糊性及随机性强的事件时，往往都要得到人的帮助。另外，在有些情况下，让机器完成复杂控制活动需付出巨大代价，这是“机主人辅”的控制策略就起着减少这种代价的作用。

第二种为“人主机辅”控制策略。即由机器的智能决策系统来辅助人进行控制，机器完成人类感知范围以外的信息处理，大规模数据定量处理及严密的快速逻辑推理等工作。如工艺仿真系统，将辅助人完成被加工零件的工艺方案的可视化、动态工程显示和工艺方案的优化。

第三种为“人机耦合”控制策略。在人机联合控制的系统中，由于这样或那样的原因，人或机器的单独决策都可能出现失误，因此，人机耦合控制，可在人或机器出现失误时，系统自动切换到另一种控制方式，两者有机配合，从而保证系统的稳定性和可靠性。如客运飞机的有人驾驶和无人自动驾驶系统的配合就属于这种情况。

3.3 执行层面上人机交互协作、取长补短、充分发挥各自优势

人在制造系统种主要从事灵巧性、协调性、创造性强的操作活动（如发出指令、操作控制台、编写加工程序、机器系统监测、维修以及意外时间的应急处理等），而机器系统则主要完成功率大、定位精度高、动作频率高或一些超出人能力范围的操作活动，如数控机床的操作。但是，人在系统中应该始终处于主导地位，应当充分发挥人在系统中的主导作用。

表2 人类思维和机器思维的比较

表3 人与机器执行能力的比较

4.1 自动化制造系统的人机一体化运行机制

在人机一体化制造系统中，特别强调人在系统中的主导作用，以及人与机器系统的有机配合，通过人机界面的设计，协调一致地工作。因此，自动化制造系统的运行机制是人体一体化的集成模式。以FMS 为例其运行机制特点体现在：切削加工、生产调度、工件及刀具贮运、换刀、托盘交换、排屑等工作都由加工中心、机械手、托盘贮运装置、计算机控制系统等完成，人负责对系统进行监控管理、意外事故处理、维修、工件及刀具进出站装卸、预调及安全巡视等工作。整个FMS 的运行处在人的监控状态下进行。因此，在自动化制造系统的运行过程中，人的监控能力是设计自动化制造系统时必须考虑的重要因素。所谓人的监控能力，是指一个人通过计算机能监控多少台加工中心和物流设备。一个经典的人机一体化FMS 运行模式如图1所示。

4.2 自动化制造系统中的作业安全要求

自动化制造系统的安全性可采用以下措施来保障：①系统管理软件中应有安全防护的控制部分；②采用电子、电气和机械装置连锁防护；③在机器人、自动装夹设备、自动更换工件和道具设备的工作区外，设置安全防护围栏，钢丝罩等；④机器人和其它自动运送设备的控制系统中，应设计有安全互锁装置，防止停机检修时的意外启动和运转；⑤在有危险的设备和运动部件上⑥安全培训，对作业员工进行安全作业的技术教育和防护措施培训，使他

们严格按照安全规程作业。

4.3 自动化制造系统中的疲劳及事故预防

4.3.1 监控作业中的疲劳预防

在自动化制造系统中，随着自动化程度的不断提高，人的作业变得单调、乏味、监控任务减少。单调作业和低负荷，使人的监控警觉性降低，产生信号脱漏，并导致脑力疲劳产生。处于这种状态的人，在自动化制造系统的监控活动中，极易出现操作错误或失误，甚至引起严重事故。可采取以下措施来避免：①使操作内容相当复杂化；②定期变化工作内容或作业岗位；③良好的作业环境。

4.3.2 系统中的事故预防

（一）事故的物理条件因素：1.作业者与机器功能分配不适当；2.工具、作业场所等设计失误；3.缺少必要的安全装置与防护装置；4.物理环境对人造成的生理和心理压力。

（二）事故的人为因素：1.一方面是人的主观行为因素2.另一方面是人的生理与心里客观因素。

（三）导致事故的人的行为因素：1.训练和技巧，训练的标准不安全；2.记忆疏忽，全部忘记或记忆错误导致操作无效。

（四）导致事故的人的生理与心理因素：1.性格；2.生理和生物节律；3.作业疲劳。

5.结论

在新的时代来临之际，人机一体化这一模式强调人与机器系统的最佳匹配，充分发挥人在制造系统中的控制和管理作用，并考虑制造系统与社会、经济环境和人力资源等更大范围的匹配，使自动化制造系统的运行取得最佳的综合效益。

参考文献

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Yao Yonggang. Electricaldrive and control technique[M]. Beijing:China Light Industry Press ,

2005

变电站综合自动化系统结构设计(报告)

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自动化制造系统系统设计作业

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2.2零件工艺分析及工艺规程 2.2.1零件特点 如下图所示： 车架可拆分成9个独立构件，分组分类进行加工，共有3根长直管编号为1、2、3号，2根短直管编号为4、5号和4根弯管为6号。 车架示意图 零件原材料：不同直径的无缝钢管 生产纲领：中小批量 2.2.2 工艺内容 加工工艺有：切割、弯曲、焊接、修整、涂装等。

2.3人机系统分析 由设计指导思想可知，规划中的自动化制造系统应是一个以人为中心的适度自动化系统，人的作用主要体现在以下几方面： 1）装夹零件毛坯几存放在制品是由工人在平面仓库内进行的，还有对零件毛坯质量、加工质量进行全面检查。 2）本系统毛坯入线，工序与工序之间的重新调整，成品出线，均由人工介入，需要配置好人机接口，生产调度也应考虑合理安排工人的劳动强度和劳动量。 3）对零件精度的检测，仅在加工单元只配置较简单的检测装置进行在线测量，精确的检测主要靠人工离线进行。 4）其它如切屑的清除与回收、工件清洗等等也都采用人工干预的方法。 由于在自动化制造系统中融入了人的力量，使系统的可靠性增强，降低了资金的投入，提高了系统的经济效益。 3主要制造单元和制造设备 1)切割单元 本单元的主要任务是将无缝钢管按要求切断成不同的尺寸，并将部分管件进行相贯线的切割，为下一个制造单元焊接做准备。 需要设备:普通数控切割机3台，等离子切割机1台 2）弯曲单元 本单元是和切割相贯线同时进行的，同样也是为下一步焊接做准备。 需要设备：数控弯管机1台 3）焊接单元 需要设备：焊接机器人 4）修整单元 本单元是采取的人工修整，故不需要专用设备。 5）涂装单元 涂装线工艺流程分为：前处理、喷粉涂装、加热固化。大批量之流水作业，

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随着当今社会向着信息化发展，办公自动化越来越为国家机关、企事业单位所重视，而计算机技术、网络技术、软件技术的发展，为开展办公自动化工作提供了良好的前景，政府上网工程、金卡工程的实施，带动了社会的信息化进程。因此我们结合辽阳市政府的实际情况，本着提供最优的解决方案和保护用户投资的原则，结合当今先进的计算机技术，以及我们先期为其他客户提供解决方案成功经验的基础上，提出以下辽阳市政府办公自动化系统整体解决方案。 辽阳市政府办公自动化系统实现目标： 1、公共信息管理子系统（政府办、各处） 包括辽阳市政府简介处室基本情况等。 组织机构岗位编制、部门组成、部门职责范围 管理人员岗位职责、责任。 基本工作制度 辽阳市政府发展计划，中长期目标。 综合经营发展计划 2、计财管理子系统（计财） 年度计划（财务收支、工程岁修、设备购置、供水、发电、综合经营）计划完成情况（月完成及累计情况） 部门生产、工作完成情况） 损益情况 部门经费使用情况 3、人事劳资、安全管理子系统（人事劳资部）

职工情况统计 技术干部档案 工资管理 安全管理 4、固定资产管理子系统（机关服务中心） 5、双文明建设、党务工作（党群工作部） 双文明考核办法 考核情况统计 党务工作管理（党办、纪检、工会、团委等） 综合治理 6、办公自动化文档 文件工作流 档案管理 通知 会议纪要 辽阳市政府大事记 7、现行法规、标准 8、电子政府,INTERNET信息发布,网上政府 以上需求应提炼共有部分，按照计算机软件工程学的设计理论，规划辽阳市政府办公自动化系统，实现最小冗余，达到部门分工合作，数据共享。 建设总原则如下： 1）、为辽阳市政府的领导决策、行政管理服务。 2）、统筹规划、统一标准，联合建设，充分利用计算机科学和网络技术优势，建立辽阳市政府信息网络系统，实现无纸化办公，全局宏观决策,提高

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办公自动化系统总体设 计方案 第一部分需求分析 现代办公需要先进的现代化办公系统。电子化、无纸化以及协同办公，都已成为提高办公效率，加强管理的有效手段。是市的供电管理单位，每天都有大量的公文往来，同时还有各种会议等管理工作，因此需要一套先进的、高效率的、覆盖全企业的办公自动化软件来代替以往的手工传递作业，提供更好的文件管理功能，充分发挥协同办公的威力。同时也为与世界先进的办公机制接轨打下良好的基础。 一、系统概况 为了满足当前办公业务的实际需求，满足企业现代化发展需要，进一步提高企业办公效率，加快企业信息化的进程，达到增收节支的目的，急须建设的办公自动化系统，使办公自动化系统覆盖从机关到基层的各个单位，使企业围每个人之间都可以通过电子快速、安全地通讯，为企业建立一个安全、强壮的通讯基础设施，并在此基础之上扩充办公自动化系统应用的功能和围，把主要办公业务流程计算机化、网络化，实现文件电子化，无纸办公，形成企业办公网络，从而使工作人员之间可以更快地交换信息、更好地协同工作，提高办公效率，降低企业开支，建立一个采用先进技术的、流程控制完备的、达到国先进水平的办公自动化系统。 为了实现这一目标，办公自动化系统应该采用世界领先水平的办公自动化系统技术和开发工具，IBM的Lotus Notes正是这样一个办公自动化平台。 Lotus Notes是Lotus(莲花)公司的软件产品，Lotus公司在群件（用于工作组协同工作的软件）方面居于世界领先水平，领导着群件的标准和发展。1996年被IBM公司强行收购,耗资30亿美元，成为IBM的子公司。Lotus Notes是全球应用最为广泛的群件产品。到1996年，该软件的用户数已经达到900万个，全球500家最大企业中有423家使用该软件作为办公系统平台，在中国，有超过500家政府和企业级用户，包括国务院办公厅、信息产业部、劳动部、国家信息中心、中国人民保险公司、中国人民银行等。 目前，Lotus Domino/Notes(Lotus Notes 4.6)是Lotus Notes的最新版本，办公自动化系统将采用此版本作为办公自动化系统平台。Lotus公司简介和市场情况见附录B。Lotus Domino/Notes功能概述见附录C。 办公自动化系统应该利用Lotus Notes先进的工作流程自动化技术快速把当前的主要

变电站综合自动化系统设计方案

变电站综合自动化系统设计方案 1.1.2 研究现状 变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。 如今变电站综合自动化已成为热门话题，研究单位和产品也越来越多，国具有代表性的公司和产品有：四方公司的CSC 2000系列综合自动化系统，南瑞集团公司的BSJ2200计算机监控系统，南瑞继电保护电气的RCS一9000系列综合自动化系统，国电南自PS 6000系列综合自动化系统、国测GCSIA变电站综合自动化系统、许继电气公司的CBZ一8000系列综合自动化系统。国外具有代表性的公司和产品有：瑞典ABB的MicroSCADA自动化系统等。现在的变电站自动化系统将站间隔层设备（包括微机继电保护及自动装置、测控、直流系统等）以互联的方式与主机实现数据交换与处理，从而构成一种服务于电网安全与监测控制，全分散、全数字化和可操作的自动控制系统。 本系统站控层用的软件工具是瑞典ABB公司开发的用于变电站自动化系统的MicroSCADA和COM500，COM500作为前置机，它是整个系统数据采集的核心，MicroSCADA用于后台监控；间隔层测控装置用的主要是芬兰ABB公司生产的是REF54_系列和瑞典ABB公司生产的REC561等自动化产品，远动装置用的是创维自动化工程自主研发CWCOM200。

(完整word版)自动化制造系统

自动化制造系统 第一次作业 一、论述题； 1.论述人机一体化自动化制造系统的主要特征。 自动化制造系统是由一定范围的被加工对象、一定的制造柔性和一定自动化水平的各种设备和高素质的人组成的一个有机整体。它接受外部信息、能源、资金、配套件和原材料等，在人和计算机控制系统的共同作用下，实现一定程度的柔性自功化制造，最后输出产品、文档资料、废料和对环境的污染。 自动化制造系统具有五个典型的组成部分：1.具有一定技术水平和决策能力的人2.一定范围的被加工对象3.信息流及其控制系统4.能量流及其控制系统5.物料流及物料处理系统。 2.应该从哪些方面评价自动化制造系统？ 任何一个人造系统都是为某一特定目的而设计建造的。为了对设计方案进行优化选择，评价是否达到预定目标，就需要对系统进行评价。我们从六个方面进行评价，这六个方面称为制造系统的六要素。 1）生产率生产率是自动化制造系统的主要衡量指标之一。提高生产率也是建造自动化制造系统的主要目的之一。 2）产品质量制造系统的输出应是高质量的产品，否则系统就失去其存在价值。自动化制造系统在产品质量方面追求的最高目标是实现"零缺陷”生产。 3）经济性提高制造系统的经济性可以提高企业的经济效益；可以降低产品的销售价格；减轻用户的负担。 4）寿命周期可靠性自动化制造系统在其寿命周期内应能够可靠地工作，经常出故障的系统会给企业带来很大的损失。 5）制造柔性未来自动化制造系统面对的是多品种、小批量生产。这种生产模式要求系统具有很大的柔性，才能适应外部环境快速改变的需求。 6）可持续发展特性在制造系统规划和运行过程中实施"清洁化生产”战略，追求的对环境的"零污染”和对资源的"零浪费”，实现资源的优化利用。 制造系统的可持续发展特性已成为自动化制造系统的主要评价指标。 二、名词解释题： 1.制造：是人类按照市场需求，运用主观掌握的知识和技能，借助于手工或可以利用的客观物质和工具，采用有效的方法，将原材料转化为最终物质产品并投放市场的全过程。 2.制造业：是所有与制造有关的企业机构的总体。它一方面创造价值，生产物质财富和新知识，另一方面为国民经济各个部门包括国防和科学技术的进步与发展提供先进的手段和装备。 3.制造系统：是为了达到预定的制造目的而构造的物理或组织系统，制造系统具有构成系统的一切特征。 4.自动化制造系统：是由一定范围的被加工对象，一定的制造柔性和一定自动化水平的各种设备和高素质的人组成的一个有机整体，它接受外部信息、能源、资金、配套件和原材料等作为输入，在人和计算机控制系统的共同作用下，实现一定程度的柔性自动化制造，最后输出产品、文档资料、废料和对环境的污染。 5.加工中心：是在一般数控机床的基础上增加刀库和自动换刀装置而形成的一类更复杂，但用途更广，效率更高的数控机床。加工中心机床具有工序集中、可以有效缩短调整时间和搬运时间，减少在制品库存，加工质量高等优点。 第二次作业 一、判断题： 1.在自动化制造系统中，人主要从事控制、感知、决策和切屑加工等方面的工作。（错） 2.自动化制造系统中，机器系统可以精确感知系统输入信息，比如微波、红外、超声波等。（对） 3.在自动化制造系统中，人机工程学评价方法有总体模糊综合评价法、人体模型评价法、图表法等。（对） 4.机一体化制造系统中，不再强调人在系统中的主导作用，更加重视机器的作用。（错） 5.自动化制造系统的作业空间就是指空位。（错） 第三次作业 一、填空题： 1.柔性制造系统的基本组成部分包括自动化加工设备、工件储运系统、刀具储运系统、多层计算机控制系统。 2.一般数控机床的特点有柔性高、自动化程度高、加工精度高、生产效率高、具有刀具寿命管理功能、具有通信功能。

办公自动化系统设计

办公自动化系统设计 一、系统设计目标与原则 ㈠系统设计目标 办公自动化系统设计阶段的任务是根据逻辑模型提出物理实现的具体方案。因此，在开始进行物理设计时，应该以系统分析报告中所提供的数据流程图为依据，即从抽象的信息处理功能开始考虑问题，而不管在现行系统中这些工作是利用哪些物理手段实现的。办公自动化系统设计的优劣，应该从系统设计的目标来加以衡量。因此，明确办公自动化系统设计目标十分重要。通常系统设计的目标应从以下几个方面考虑： ⒈系统实用性 系统设计的逻辑模型必须符合用户的要求，完成系统方案提出的目标和功能，这是系统设计阶段最根本的要求。 ⒉系统运行效率 系统运行的效率可以从三个方面表示。 ⑴运行能力，即单位时间内处理的业务量。 ⑵运行时间，即具有同样大小工作量的一批作业运行一次所用的时间。 ⑶响应时间，即用户在终端上按下“进入”键，提出要求，一直到计算机在终端上应答所用的时间。 ⒊系统可靠性 这是指系统在工作时抵抗各种外界干扰的能力。例如，对于错误的输入数据，系统的反应是能够及时检查出来，并予以适当处理；还是无法检查，让错误数据进入系统，以致破坏文件，使整个系统失控。还有，系统中的数据及系统本身的信息能否被外人窃取或修改。再如，操作人员的一个误操作，对系统的运行将会发生什么影响等。在系统设计时，对上述可能发生的情况都应预先考虑，尽量避免出错。当出错时，应能及时发现及修正，使系统不至失常，这样的系统的可靠性就较好。反之，如果对这些问题考虑不周，一旦问题发生，就会造成数据出错或系统损坏的严重后果，这样的系统的可靠性就不好。 ⒋系统交互性和易操作性 对于办公自动化系统的设计，特别强调友好的人机界面，即便于不熟悉计算机操作的管理人员使用，最好是不需要经过专门培训就能够使用系统。因此在设计时要采用图形界面，屏幕显示美观清晰，数据的输入、输出、处理以及查询的可操作性好，并提供较强的人机交互手段，使用户能方便灵活地使用系统。此外，还需提供简便的汉字输入手段，减少输入工作量。 ⒌系统可变性和易维护性 由于系统的环境不是固定不变的，系统本身有生命周期，也需要不断地修改和完善。因此，系统的修改维护工作总要不断进行。然而，系统修改的难易程度是极不相同的。一个结构清晰、分工明确的系统，修改起来比较容易。反之，修改起来就困难得多，不但需要更多的人力、物力和时间，而且会造成系统的不一致，以致会越改越乱，不可收拾。因此，系统是否易于修改，应作为衡量系统优劣的重要指标。 以上五个目标要求在进行系统设计时应该客观地考虑系统性能。但这五个目标往往是相互矛盾的。例如，可靠性强的系统，往往运行效率要降低；高运行效率的系统往往可变更性较差等。对于系统设计者来说，系统的易读性是第一位的，其理由是系统维护的费用非常高，如果一个系统易读、比较容易修改，那么，其质量就高，在整个运行维护期间就能大大节省人力、物力和时间。 ㈡系统设计原则 办公自动化系统的开发是一项系统工程。为了保证系统的质量，设计人员必须遵守共同的设计原则。 ⒈系统性 系统是作为统一的整体存在的。因此，在系统设计中，要从整个系统的角度考虑以下因素：系统的代码要统一，设计规范要标准，传递语言要尽可能一致，对系统的数据采集要做到数出一处、全局共享。 ⒉可靠性

自动控制系统毕业设计..

目录 摘要…………………………………………………………………第1章任务要求和方案设计…………………………………… 1.1 任务要求……………………………………………………… 2.1 总体方案确定及元件选择…………………………………….. 2.1.1 总体设计框图……………………………………………… 2.1.2 控制方案确定………………………………...…………… 2.1.3 系统组成……………………………………………… 2.1.4 单片机系统……………………………………….. 2.1.15 D/A转换........................................................................... 2.1.5 晶闸管控制………………………………………... 2.1.6 传感器……………………………………………… 2.1.7 信号放大电路………………………………………. 2.1.8 A/D转换……………………………………………. 2.1.9 设定温度及显示……………………………………. 第2章系统硬件设计……………………….…………………2.1 系统硬件框图……………………………………………2.2 系统组成部分之间接线分析…………………………… 第3章系统软件设计…………………………………………. 3.1程序流程图..…………………………………..…………… 第4章参数计算……………………………..………………... 4.1 系统各模块设计及参数计算 4.1.1、温度采集部分及转换部分

4.1.2、传感器输出信号放大电路部分:........................... 4.1.3、模数转换电路部分:............................ 4.1.4、ADC0804芯片外围电路的设计：....................... 4.1.5、数值处理部分及显示部分:............................. 4.1.6、PID算法的介绍....................................: 4.1.7、A/D转换模块.......................................... 4.1.7、A/D转换模块................................... 4.1.8 单片机基本系统调试............................... 4 .1. 9 注意事项：................................................................ 第5章测试方法和测试结果 5.1 系统测试仪器及设备 5.2 测试方法 5.3 测试结果 结束语........................................... 参考文献.…………………………………….……….……………

网络课程设计--办公自动化系统的设计与实现

软件生产实习报告书 办公自动化系统的设计与实现 学号：0905010422 姓名：常勇 指导老师：姜磊 完成日期：2013年3月15日

目录 第一章前言---------------------------------------------------1 第二章可行性分析-------------------------------------------1 1、社会可行性分析---------------------------------------------1 2、使用可行性分析---------------------------------------------1 第三章系统分析----------------------------------------------1 1、性能需求------------------------------------------------1 2、功能需求------------------------------------------------2 3、用户需求------------------------------------------------------2第四章系统总体设计-----------------------------------------2 1、功能描述------------------------------------------------2 2、系统操作流程图-----------------------------------------3 第五章系统详细设计--------------------------------------4 1、数据库设计---------------------------------------------4 2、系统模块设计-------------------------------------------5 第六章系统测试--------------------------------------------9 1、测试环境-----------------------------------------------9 2、主要模块测试及结果-------------------------------------9 总结-----------------------------------------------------10参考文献------------------------------------------------------11

水电站综合自动化系统设计(一)

水电站综合自动化系统设计(一) 简介：为了适应自动化发展和电力体制改革的需要，水电站综合自动化系统具有越来越重要的作用。建立以计算机监控系统为基础，包括水文测报、工业电视监视、消防计算机监控系统等的全方位自动监测控制系统，即为水电站综合自动化系统。 关键字：水电站自动化系统相关站中站：防火分区 1.水电站综合自动化系统的意义及应用 随着我国国民经济的快速发展和人民群众物质文化生活水平的不断提高，社会对电力的需求日益增强，对电能质量的要求也越来越高。我国电力行业长期存在自动化水平低下，难以满足社会对高质量电能的要求，为了提高电能质量和发电效率，需对老式水电站中以常规控制、人工操作为主的控制模式进行以计算机监控系统为基础的综合自动化改造；对新建水电站应按综合自动化要求进行设计并实施，使水电站逐步实现少人值班，最终达到无人值班(或少人值守)的目标。 水电站大多地处偏僻山区，远离城镇，职工长期生活在较差的环境之中。对水电站进行综合自动化改造的另一个目的就是为了改善广大水电职工的工作和生活环境，用计算机监控系统来代替人工操作及定时巡回检查、记录等繁杂劳动，实现无人值班(或少人值守)。 根据国家电力体制改革的要求，实现“厂网分开，竞价上网”后，水电站如果没有综合自动化系统，而是依靠传统的人工操作控制，将难以满足市场竞争的需要。不了解实时行情，参与竞价将非常困难。即使争取到了发电上网的机会，又因设备陈旧落后而不能可靠运行，既影响电网供电，又使自身效益受损，最终也失去了好不容易才争取到的发电机遇。所以，电力体制改革也促使我们要实现综合自动化。 令人欣慰的是，近年来随着我国电力科学技术的不断发展和计算机监控水平的不断提高，许多新建水电站都设计了以计算机监控系统为主的高性能的综合自动化系统，一些老式水电站也逐步进行了以实现综合自动化为目标的改造，并都取得了很好的效果。 2.综合自动化系统设计简介 水电站的综合自动化是建立在以计算机监控系统为基础之上的，对整个电站(甚至梯级电站或整个流域)从水文测报；机组启、停控制，工况监视；辅助、公用设备的启、停控制，工况监视；负荷的分配，直到输电线路运行全过程的自动控制，并能准确地与上一级调度部门进行实时数据通信等全方位自动监测的控制系统。一般包括5个子系统。 2.1计算机监控系统 2.1.1概述 这部分是综合自动化系统的核心和基础。根据计算机在水电站监控系统中的作用及其与常规监控设备的关系，一般有以下三种模式： （1）以常规控制设备为主，计算机为辅； （2）以计算机为主，常规控制设备为辅； （3）取消常规控制设备的全计算机监控系统。 根据水电站的装机容量大小、在电网中的作用和各自的具体情况可分别选用不同模式的监控系统。一般新建电站和具备条件(资金、技术和发电许可等条件)的电站适合选择第三种模式，以便达到一步到位的目的。对于受其它条件限制的老式水电站的改造，可分别考虑第一、第二两种模式作为过渡。这其中各种模式针对各自电站的具体情况，在设计时也略有不同。2.1.2实例 值得说明的是，随着多媒体技术在水电站的应用，语音、动画、可视化、视像功能也用于计算机监控系统。设计时应根据多媒体系统的结构，解决好与监控系统的连接问题。 2.1.3计算机监控系统的主要功能 梯级电站中心计算机监控系统应具备遥测、遥控、遥信、遥调(即“四遥”)的功能。

制造系统自动化技术

制造系统自动化技术综合性作业指导书 卢泽生周亮 王广林路勇 哈尔滨工业大学 2018年3月

目录 1.前言 (1) 2.第一作业操纵自动化技术 (2) 作业题搬运机械手运动操纵系统设计 3.第二作业物料传输自动化技术 (4) 作业题自动导引式物料搬运小车系统设计 4.第三作业检测自动化技术 (6) 作业题零件质量的自动化检测系统设计 5.第四作业装配自动化技术 (8) 作业题滚动组件自动装配系统设计 6. 附录 (10)

1. 前言 《制造系统自动化技术》是机械设计制造及其自动化专业的主干必修课, 通过系统全面的课堂教学和直观生动形象的实验教学,让学生全面深入地把握制造系统自动化技术知识。通过新知识的猎取和以往所学知识的综合应用,培养学生分析和解决制造系统自动化问题的能力。本课程作业设计是培养同学们进行制造系统自动化设计能力、综合运用所学知识能力、解决实际制造系统中问题能力的一个重要环节。通过本作业的训练可使同学进一步把握和了解制造自动化系统中各个环节的设计过程与方法，熟悉制造自动化技术的设计规范以及各种自动化机构、操纵方法、检测元器件等的运用，为解决制造系统中的实际问题打下基础。 本课程作业涉及四个方面的技朮，分别为操纵自动化技术、物料传输自动化技术、检测自动化技术和装配自动化技术。 要求同学严格地按着作业的设计内容来完成，要求结构合理、图纸规范、文字简练、书写工整。作业内容和数量依照具体情形而定，一样要求每位同学完成两个以上作业。 编者 2018年3月

2. 第一作业 搬运机械手运动操纵系统设计 一、搬运机械手功能示意图 二、差不多要求与参数 本作业要求完成一种二指机械手的运动操纵系统设计。该机械手采纳二指夹持结构，如图1所示，机械手实现对工件的夹持、搬运、放置等操作。以夹持圆柱体为例，要求设计运动操纵系统及操纵流程。机械手通过升降、左右回转、前后伸缩、夹紧及松开等动作完成工件从位置A 到B 的搬运工作，具体操作顺序：逆时针回转(机械手的初始位置在A 与B 之间)—>下降—>夹紧—>上升—>顺时针回转—>下降—>松开—>上升，机械手的工作臂都设有限位开关SQ i 。 设计参数： A B 工件 SQ 1 SQ 4 SQ 6 夹紧 松开

办公自动化系统总体设计方案

……………………………………………………………最新资料推荐………………………………………………… 办公自动化系统总体设计方案 项目名称：综合办公自动化系统 清华创新信息系统有限公司 二零零零年一月 本报告及其报告中包含的信息属于且仅属于清华创新信息系统有限公司、所有。在任何情况下，没有以上机构的许可，不得在这个机构之外的地方进行印刷、复制。违者必究。 前言 本报告为综合办公自动化系统的总体设计方案说明。 版本历史：

目录 第一部分需求分析4 一、系统概况5 二、系统总体目标6 2-1通用性6 2-2实用性6 2-3网络化6 2-4先进性6 2-5安全性6 2-6可扩充性7

三、系统边界7 3-1职能边界7 3-2地理边界7 3-3功能边界7 四、系统功能结构描述9 第二部分概要设计9 系统的建设目标9 系统性质分析9 系统的开发方法和工具10 7-1以最终用户为主的开发方法10 7-2系统开发工具10 系统功能设计10 8-1收文管理子系统10 8-2 发文管理子系统12 8-3档案管理子系统13 8-4会议管理子系统15 8-5电子邮件子系统19 8-6公告栏子系统19 8-7论坛子系统错误!未定义书签。 8-8专题信息子系统错误!未定义书签。 界面设计错误!未定义书签。 9-1概述错误!未定义书签。 9-2界面划分错误!未定义书签。 9-3个人办公界面错误!未定义书签。 9-4子系统专用界面错误!未定义书签。 第三部分总体规划错误!未定义书签。 N OTES系统总体方案错误!未定义书签。 10-1 Notes/Web服务器错误!未定义书签。 10-2 Notes/Web Client错误!未定义书签。 10-3移动用户和拨号服务器错误!未定义书签。 10-4各Notes系统之间的连接错误!未定义书签。 第四部分系统的投资概算和效益分析错误!未定义书签。 第五部分系统实施方案错误!未定义书签。 一、Notes系统设计错误!未定义书签。 二、市局Notes系统管理员和开发人员的培训错误!未定义书签。 三、分局Notes系统管理员培训错误!未定义书签。 四、安装办公自动化试运行系统错误!未定义书签。

自动化控制系统及设计 陈超

自动化控制系统及设计陈超 发表时间：2018-08-06T15:47:02.043Z 来源：《电力设备》2018年第10期作者：陈超[导读] 摘要：近些年来，经济和社会不断进步，人们越来越希望关注生产力的提高，电气自动化控制就变得至关重要。 （厦门瑞骏电力监理咨询有限公司福建厦门 361000）摘要：近些年来，经济和社会不断进步，人们越来越希望关注生产力的提高，电气自动化控制就变得至关重要。本文首先介绍了电气自动化控制系统的概念，然后从目前研究热点技术——智能技术出发。最后，分析了电气自动化控制系统的发展趋势。 关键词：电气自动化；控制系统；智能技术 1电气自动化的现状 首先，电气自动化系统信息化。信息技术在纵向和横向上向电气自动化进行渗透，纵向上，信息技术从管理层面对业务数据处理进行渗透，利用信息技术可以有效存取财务等管理数据，对生产过程动态监控，实时掌握生产信息并确保信息的全面、完整和准确；横向上，信息技术对设备、系统等进行渗透，微电子等技术的应用使控制系统、PLC等设备界线从定义明确逐渐变得模糊，而软件结构、组态环境、通讯能力等的作用日益凸显，网络、多媒体等技术得到了广泛应用。 其次，电气自动化系统使用、维护与检修简易化。WindowsNT等已经成为实施电气自动化控制平台、规范以及语言的标准，基于Windows的人机界面成为了电气自动化的主流，并且基于Windows的控制系统有着灵活、易于集成等优势，也得到了广泛的应用。采用Windows操作平台使得电气自动化系统的使用、维护和检修更加简单、方便。 最后，实现分布式控制应用。电气自动化系统通过串行电缆连接中央控制室、PLC、现场，将工业计算机、PLC的CPU、远程I/O站、智能仪表、低压断路器、变频器、马达启动器等连接，将现场设备的信息收集到中央控制器。分布式控制应用通过数字式分支结构的串行连接自动化系统与相关智能设备的双向传输通讯总线，将PLC、现场设备与相应的I/O设备连接起来，使输入输出模块发挥现场检查和执行的作用。 2电气自动化控制系统设计思想 2.1集中监控 集中监控这个方式的最大的优点是控制站的运行保养方便、防护要求低和简便的系统设计方法。不过这也给集中监控带来了缺陷，即这样把控制系统种的每个重要的功能都放到一个处理器里面去操作，大大增加了处理器的工作任务量，降低了系统的运行速度，不利于工作效率。在监控所有的电气控制设备时，每次增加监控对象时主机冗余下降，还需要企业增加投资，增加电缆的数量而且电缆运输距离的加长也会影响控制系统的稳定性和可靠性。电缆距离的加长，使电缆查线任务加大，因此增大维护量，还存在着由于接线复杂，造成在查线或者传动过程中的操作失误的可能。所以，在使用集中监控方式前，要认真处理好以上的问题。 2.2远程监控 伴随科技的发展，远程视频、远程监控和远程会议等技术已经渐渐成熟，远程监控方式的优势在于节省电缆、安装费用少、节省材料、提高可靠性、组态比较灵活。不过这种监控方式不能在全场的电气自动化系统构建中使用，主要是现场总线的传输速度比其他的方式要低，而且电厂的电气通讯量过于多，所以远程监控方式一般情况下只适用玉小型的监控系统，在设计电子自动化控制系统的要重要考虑的地方。 2.3现场总线监控 目前现场总线这些电脑网络技术和以太网已经在变电站综合自动化控制系统中的到了广泛的应用。现在研究智能化的日新月异和智能化设备的不断更新，加上在多年来应用上已经积累的丰富的经验，都大大加速了电气自动化控制系统的更新。现在的现场总线监控不仅可以针对已定间隔的情况设定功能，还可以面向不同的间隔进行合适的设计，而且对于智能化设备的安装也十分快捷方便，同时还具备远程监控方式的所有优势，控制模拟量变送器、隔离设备等的使用数量，从而节约大量的费用和安装维护的工作量，降低企业的投入，减少企业的成本。 3电气自动化控制系统的设计要点 3.1 智能化设计 电气自动化控制系统的智能化设计是借助软件模块的设计来实现的。如发电厂电气自动化控制系统的数据采集系统是由多线程在线可编程并行数据参数设计实现，以及PLC控制器作为控制系统的单机控制系统，集中控制系统和分布式控制系统等。无论是哪一种的PLC控制系统，都要根据实际需要，在编辑器内进行自动化参数设置，然后通过操作系统和应用软件对智能化的PLC模块进行激活，因此在电气自动化控制系统的设计上，较为重要的一点是软件的设计。 3.2 节能化设计 电气自动化控制系统的设计需要体现节能的特点，由于目前我国加强对环境的保护政策，提供低碳节能，因此在设计要点上同样要体现节能化，在能源紧张的世界格局下，人类越发地珍惜历史给人们留下的这部分财产，每用一点都要小心翼翼，生怕浪费，当节能成为所有这些行为的发生基础时，我们就不得不在能源使用上另辟蹊很苦。 3.3 可靠性设计 电气自动化控制技术无论是PLC控制技术，现场总线技术，还是变频技术以及DCS技术，微电子技术，在控制系统设计上都要考虑可靠性。尽管这些新的电气自动化控制技术具有较高的可靠性和安全性，但一旦出现问题，往往会给用户带来极大的损失，因此在设计上要加强可靠性措施，提高控制系统的可靠性。 3.4 规范化统一设计 由于电气化控制系统应用于各行各业，它的规范化，标准化是促进设计科学合理的有效手段，为了更好地将控制模块应用于各行各业，在自动化模块设计上要充分实现规范化设计。总结典型的设计思路，从而使典型设计起到部分标准和规范性的作用。PLC控制系统应用在企业自动化控制中时，同一企业或系统应尽量使用同一机型或同一生产厂家的PLC，因为这样的PLC的接口，标准以及对软件的兼容性要强于不同厂家的PLC备件，同时PLC外部设备和工具软件还可以共享，降低成本。 4探讨电气自动化控制系统的发展趋势