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。

篇(1)

（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。可以將規范化處理后，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

篇(2)

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

篇(3)

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。可編程控制器、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：

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[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.

篇(4)

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,代表了一個學校現代化教學的形象。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技術的發展速度非常快,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:

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關鍵詞：清洗設備小型半自動化

一、工藝流程

人工上件清洗液噴洗壓縮空氣吹干熱風烘干人工卸件。

二、主要結構

本裝置由機身、箱體、氣動門、輸送機構、水箱、清洗液噴洗系統、壓縮空氣吹干系統、清洗液加熱系統、熱風烘干系統和電氣控制系統等組件共同組成，機體外形尺寸:控制在1800*900*1500mm(長*寬*高)之內。

2.1機身機身采用結構件形式，全部由鋼板焊接而成，是基礎部分，箱體中各工作腔以及輸送機構等其他組件均設置其上，為了接收清洗液而將水箱擺放在其底部的膛內。臺面上為便于設置輸送機構的滑軌和推桿導向槽以及回水孔等，采用不小于40毫米厚的鋼板，機身兩端面/側面、地腳和筋板為15毫米厚的鋼板。輸送推桿導向槽深30毫米，寬45毫米，縱向貫通整個臺面，回水孔兩處，位于噴洗吹干腔的下方，該處設置接水漏斗將清洗液引回水箱，烘干腔下方開設熱風導引口亦將熱風引入水箱散熱。

2.2箱體采用結構件形式，由Q235板材焊接組裝而成，該部分是本裝置工作的核心部分，外形根據實際需要設定，其由隔板分隔成兩個工作腔，按照工藝流程，首先是清洗液噴洗和壓縮空氣吹干共用工作腔，另一個是熱風烘干工作腔。箱體的兩個端面和中間隔板的底部中間位置開設通道門，在輸送方向上相互貫通米。各工位之間在輸送通道上由設置在箱體上的三個氣動門相通斷，各連接處做到密封不滲漏。

2.3氣動門在箱體的端面外側和烘干腔隔板一側，設有由氣缸控制的氣動門，共三個，尺寸自行設定。氣缸采用前法蘭型，帶有緩沖，立式安裝于箱體的上蓋板上，用J型接頭與門體連接，門體由臺階壓板導向。氣動管路并聯連接，共同動作，氣缸帶動門體沿臺階壓板導向進行上升下降，由此形成各工作腔之間以及裝卸工位之間的輸送通道的互通與隔斷。三個氣缸上均設有磁性開關并互鎖，與輸送機構實現順序動作，在進氣處設有氣動三聯件，電磁換向閥等進行控制。

2.4水箱水箱單獨設置，由扶手來拖動，以便清洗液的更換和排放，擺放于機身底部空膛內，與機身和箱體采用軟管連接。，水泵根據實際情況選用，側面設有電加熱管、液位計和進排水接口等。考慮到清洗液溫度需控制在40-60℃，可不設隔熱層。

2.5輸送機構采取步伐輸送方式，每個工步間隔自定，該裝置由氣缸、滑動導軌、推桿和料筐等共同組成。兩條半圓形滑動導軌，平行固定在機身臺面上的推桿槽兩側，推桿放置在推桿導向槽內，上面與臺面平，其上設置軸承和單方向棘爪，由氣缸帶動，氣缸采用軸向底座型帶有磁性開關，用Y型接頭與推桿連接。氣缸帶動推桿向前，推桿上的棘爪沿滑動導軌方向推動料筐向下一個工位進給，進給到位后，氣缸帶動推桿退回，推桿上的棘爪在料筐的重力作用下壓下，不再起作用，為此料筐停留在進給后的工位上，不跟隨推桿往回退。氣缸前進后退一次，料筐前進一個工步，氣缸帶動推桿如此往返動作，一步一步地將裝有料筐從一個工位輸送到下一個工位。2.6清洗液噴洗系統該系統由水泵、電磁截止閥、盤型噴頭、軟管和立式前法蘭氣缸等組成，立式前法蘭氣缸設置于噴洗吹干工作腔的上蓋板上，行程自定，其管路中設節流閥，以調節氣缸動作速度的快慢，氣缸動作帶動噴頭做上下往復運動，噴頭上均勻開設無數個小細孔。當輸送到位后，氣動門關閉，電磁閥切換到噴洗狀態，對放置于料筐內的工件進行上下掃描式噴淋沖洗，以便將油污濕潤-滲透-乳化-分散而完成清洗過程。噴洗完后，水泵切換至卸荷，清洗液直接流回水箱，管路內換成壓縮空氣，進入吹氣狀態。

2.7壓縮空氣吹干系統為確保工件在烘干之前表面水珠較少，在噴洗完成之后，用干凈的壓縮空氣進行吹干。從外形尺寸上考慮，為避免占用空間太大，將吹干和噴洗兩道工序布置在了同一個工作腔內進行，當噴洗完后，通過電磁換向閥換向，讓水泵卸荷，同時打開壓縮空氣，壓縮空氣利用清洗液噴洗管路和噴頭，先將管道內的清洗液吹掉，同時仍由氣缸帶動噴頭做上下往復運動，對工件進行掃描式吹氣。

2.8熱風烘干系統采用電熱管加熱和軸流風機送風，放置烘干腔的頂部，電熱管周圍加裝隔熱層，烘干腔內溫度常溫至120℃可調，由熱電偶反饋控制，工件靠熱風的吹佛將其表面的水氣烘干，在烘干腔底部用銅管將熱風引入水箱作為通路，借助于銅管的散熱，也可以對水箱內的清洗液起到加熱的作用，最后將熱風引出水箱之外。

2.9清洗液加熱系統采用不銹鋼電加熱方式.溫度控制采用熱電偶和數顯式溫控儀控制，溫度在20-90℃之間連續可調，電加熱管設置在水箱內，自動控制水箱內清洗液的溫度。

2.10電氣控制系統采用PLC控制，設有手動調整和自動工作兩種工作狀況，電器接線盒設置于機身端面，上件工位設置電器控制盒，在裝卸工位均設有急停按鈕，以保證發生故障時緊急停止，確保安全。自動工作應保證順序動作和互鎖，以便于工作循環的順利完成。

篇(6)

關鍵詞：水廠自動化設備管理自控設備

我國水廠自動化在20世紀80年代得到了較大規模的發展，特別是隨著外資的引入，大量國外先進的自動化控制技術與設備進入我國，建成了一批全引進的水廠，使我國水廠自動化進程大大加快，自動化水平也快速提高。近年來，在我國一些發達地區，建成了少量測控管一體化的現代化水廠，對推動水廠實現綜合自動化功能起到了積極的促進作用。但由于歷史和現實的原因，我國水廠自動化的總體發展水平還不高，發展也不平衡。大中城市的水廠特別是發達地區的大型水廠，自動化程度很高，而小城市和城鎮的水廠特別是落后地區的小型水廠，自動化程度較低，甚至還是空白。而且，在一些已實現自動化的水廠中，雖然其自動化系統和設備與其他行業如化工、電力等相比并不差甚至更先進，但是，其功能并未充分發揮出來。有的自控系統從未運行過，一直處于閑置狀態；有的運行一段時間后變為了手動，甚至處于癱瘓狀態，造成了自動化系統和設備的極大浪費。根據對近40個引進水廠自動化設備的調查資料表明：單項設備運行情況基本良好的占78.3％，基本運行正常的占11.7％，設備故障極多已被拆換替代的占5.7％，設備從未投入使用的占4.3％［1］。對于這些水廠自動化中出現的問題，究其原因，與目的、設計、設備和管理等多種問題有關。

1水廠自動化的目的

對水廠實施自動化的根本目的認識不夠全面或出現偏向，是造成一些水廠自動化系統未能充分發揮作用的一個原因。水廠實現自動化的根本目的是提高生產的可靠性和安全性，實現優質、低耗和高效供水，獲得良好的經濟效益和社會效益。但是，有的水廠實現自動化是為了趕時髦，將其作為一種點綴；有的水廠是迫于形勢，在大批水廠紛紛實現自動化的情況下，自己也不能不上；有的水廠使用的自動化功能過于復雜，特別是在考察自動化水平較高的水廠后，更是盲目地提高標準；有的水廠則自動化功能過于簡單，主要是對自動化不熟悉，缺乏必要的信心，怕造成麻煩；有的水廠是為了湊合貸款數，不得已而配置自動化系統和設備。這些不正確想法的存在，使水廠實現自動化的根本目的發生了偏向，造成了自動化設計不切合水廠實際，不注重生產過程特別是關鍵工藝環節的自動化，并忽略了在運行和管理模式方面的相應改革，從而導致自動化未能充分發揮作用，甚至建成后處于閑置狀態。

2水廠自動化的設計

2.1未解決的相關理論問題

在水廠自動化中，工藝理論對自動化提出的控制要求本身存在未解決的理論問題或理論不夠完善，使控制未能達到規范化和最優化，系統運行達不到理想的控制狀態，從而影響了自動化的實際運行效果。

（1）絮凝理論不夠完善。加藥系統是一個大延時、強耦合、干擾因素多的非線性系統，目前廣泛采用的控制方法為：用原水流量按比例前饋調節計量泵的頻率，用流動電流儀（SCD）反饋調節計量泵的沖程，從而構成加藥復合控制系統。由于凝聚作用本身有多種理論，決定加藥量多少的水質成分因素在理論上還不夠完善，如原水濁度、溫度、pH、污染因素以及非膠體顆粒干擾因素等參數變化都對SCD有很大影響，而在SCD反饋調節方法中，只采用了反映水中膠體穩定度的參數ζ電位來代表全部水質因素，因此該控制方法并不完全符合生產實際。同時，傳感器縫隙小易造成堵塞，加藥后不易形成絮粒，特別是滯后反應和水質變化對SCD影響較大，導致該方法適應性較差，準確度不夠，達不到優化自動加藥的要求，實際使用效果并不理想［1］。在有的系統中，雖然采用了智能技術如專家系統、自學習模糊控制等方法，取得了一定效果，但并未完全解決加藥量優化控制的問題。

(2)加氯系統理論問題。在加氯系統中，傳統的控制方法為：前加氯采用流量比例控制，后加氯采用余氯反饋控制。由于影響加氯效果的因素很多，如水質、天氣、水廠的具體工藝特點等，而且后加氯存在時間滯后問題，同時對控制方法和投加氯氨存在的問題目前有不同的看法，特別是對水射器安裝位置和余氯取樣位置的規范化確定目前尚無完整的理論［1］，從而使加氯系統不夠規范，實際運行效果也不是十分理想。在有的系統中，雖然采用了一些其他控制方法，如采用雙因子控制方式（用流量和余氯控制前加氯和后加氯）或多參數非線性控制方式，取得一定的效果，但并未完全解決加氯系統存在的問題。

(3)其他理論問題。如變頻供水泵和定速供水泵的臺數比例確定、變頻供水泵的自動調節方法以及供水泵的科學調度等問題，理論上還未完全解決，管理上還有待進一步研究。

2.2技術規范和設計標準問題

到目前為止，我國在供水行業自動化控制方面，除《城市供水行業2000年技術進步發展規劃》等少量規劃性技術文件之外，尚無制定供水行業自動化控制方面的技術規范和設計標準，致使水廠在實施自動化過程中，技術上缺乏統一的規范性，設計上存在一定的盲目性和隨意性，不同類型的水廠自動化分別應該達到的主要功能和主要技術指標不明確，影響了自動化系統配置的科學性和合理性。而在其他行業，如水電行業，國家有關部門早已經頒布了相關的技術規范和設計標準，這對該行業的自動化設計和實施起到了積極的促進作用。

2.3專著和文章問題

我國供水行業的自動化起步較晚，總體發展水平也不高，致使在供水自動化方面發表的文章數量有限，總體質量也不太高，出版的專著更少，既不利于在實施自動化時提供必要的理論指導和技術參考，也不利于行業內的技術交流和經驗交流，影響了自動化知識普及和提高的速度。而在其他行業，如電力，除有大批專著可供參考外，還有大量的文章可供參閱。另外，每年還舉行眾多的技術研討會和交流會，這對提高該行業的自動化水平起了很大地推動作用。當然，這與該行業從業人數多、技術力量雄厚、期刊數量大等多種因素有關。

2.4設計中存在的一些具體問題

水廠的生產過程是一個較為復雜的連續過程，對于其自動化系統的設計要求較高，涉及眾多技術和設備，設計本身具有一定的難度，故在有些水廠自動化設計中存在的問題較多，影響了自動化功能的發揮，甚至影響了系統的正常運行。

（1）缺乏統一的發展規劃。在有些水廠自動化設計中，對控制系統的持久性和未來發展規劃一致性考慮不夠全面，導致控制系統開放性和擴展性不夠，造成系統很快落后于生產發展的需要。

（2）功能設置過于復雜。在有些水廠自動化設計中，由于片面追求高標準，致使功能設置過于復雜，而忽略了水廠的實際工藝情況和管理水平，使系統的故障率增高，而維護管理又跟不上，導致關鍵工藝的自動控制得不到保證。

（3）功能設置過于簡單。在有些水廠自動化設計中，工藝過程的功能設置過于簡單，達不到控制要求，特別是關鍵工藝的控制要求，造成雖有自動化系統，但關鍵工藝(如投藥等)仍由手動完成的現象，失去了實現自動化的實際意義。

（4）設置過多的手動功能。有些設計為了在自動化系統故障時不影響生產，而設置了過多的手動操作功能，從設計上就將自動化系統置于可有可無的地位，既造成了設備的重復投資，也使生產人員產生了不正確的依賴心理，加上運行管理改革力度不夠，出現了自控設備擱置不用而仍由人工手動操作的現象。

（5）設計人員水平不夠。水廠的自動化設計涉及眾多技術和設備，要求設計人員既要掌握先進的控制技術，又要熟悉生產工藝過程，同時對設備也要有相當的了解。但在有些設計中，由于設計人員對生產實際情況或對進口設備的性能了解不夠，導致設計與實際生產有出入或出現設備選擇不當，滿足不了工藝要求，造成了自動化系統局部失敗。如有的設計中濾池出水閥選擇了兩位閥，雖配置了完備的自動化控制設備，但卻無法實現濾池水位的自動調節功能。

3水廠自控設備存在的問題

設備方面存在的問題也是影響水廠自動化系統正常運行的一個主要因素，具體表現在如下幾個方面：

（1）質量問題。水廠中有些設備容易出現質量問題，如堿度計、氯氨測定儀、溶解氧測定儀、濃度測定儀、壓差變送器、加氯機、計量泵、調節閥、電磁流量計等，這些質量問題有的是設備本身的質量不過關，有的則是安裝或維護質量達不到要求，但均影響了自動化系統的正常運行。

（2）配套問題。在有的水廠自動化系統中，設備如傳感器、測量儀表及執行機構本身并無質量問題，而是精度不夠或穩定性達不到系統要求，即與系統配套不合理，也是影響自動化系統正常運行的一個原因。

（3）備品備件問題。有些設備發生故障后，由于缺乏備品備件而一時無法修復，這對進口設備尤為明顯。如果由原產品供應商修理，則時間長、費用高，特別是有的產品已更新換代而根本無法得到備品備件，造成了這些設備的檢修十分困難，從而導致這些設備長時間處于癱瘓狀態，影響了自動化系統的正常運行。

（4）檢修和改造問題。對于部分進口設備如網絡設備，由于外商對通信協議和通信軟件的公開性不夠，且本身的技術要求也較高，既增加了這些設備的維護和檢修難度，也降低了自動化系統的開放性，影響了系統的正常更新和改造工作。而且很多進口通信設備較難與國內設備互聯，致使更新和改造困難，從而降低了自動化系統的合理性和統一性。

4管理方面存在的問題

水廠自動化系統建立后，管理水平滯后是影響自動化功能正常發揮的一個重要因素。由于管理人員受自身素質和傳統觀念的束縛，未能在管理方面進行及時的調整和改革，導致管理水平落后，無法適應水廠自動化的發展需要。如何提高管理水平和管理人員素質是自動化水廠目前面臨的一個重要課題。

（1）不注重設計、安裝、調試過程的人員參與。很多水廠在建設自動化系統時，由于受人員和素質的限制，常采用交鑰匙工程的方式，這樣在建設時輕松省事，但后患無窮，由于沒有自己的技術力量參與設計、安裝、調試過程，導致投產后出現很多問題，影響了系統的實際運行效果。

（2）對自動化系統和設備不夠熟悉。由于值班人員缺乏必要的技術知識，對自動化系統和設備不夠熟悉或掌握不夠，導致設備得不到正常的保養、調校和檢修，造成儀表精度降低或設備故障；導致軟件得不到必要維護和調整，造成因一些小軟件故障得不到及時處理而影響系統正常運行；有的甚至出現誤操作或引起人為故障。

（3）缺乏完善的自動化管理規程。水廠實現自動化后，其運行管理和維護管理已和傳統水廠不一樣，但不少水廠在這方面的改革力度不夠，缺乏滿足自動化生產需要的管理規程，如崗位職責、運行管理制度、操作規程和設備維護保養及檢修規程等，致使運行管理滿足不了生產需要，維護管理達不到要求。

（4）缺乏專業的、穩定的維護隊伍。自動化系統和設備雖然具有較高的可靠性，但也會出現故障，需要維護人員盡快排除。同時，設計情況與實際運行情況不一定完全一致，即使與投入運行時一致，過一段時間后也會有所變化，另外經過一段時間的實際運行后，一般都需要對系統中存在的某些缺陷進行改進，以使系統更加優化，這就要求維護人員對自動化系統和設備進行必要維護和調整，特別是當生產工藝變化后，需要對控制系統進行相應修改和開發。但是，由于缺乏專業的、穩定的維護隊伍，使一些小的軟硬件故障得不到及時的修復和處理，漸漸由小問題變成大問題，甚至導致自動化系統癱瘓。

篇(7)

機械制造作為我國基礎產業，我國對其一直具有很高的重視程度，機械制造的發展狀態不僅僅關乎我國工業的生產，經濟的發展狀態，同時對我國的綜合國力也有著一定程度的影響。傳統的機械設計制造，方案太過于落后，而且需要花費大量的材料，設備太過于笨重，同時生產速率低，常有機械事故發生，機械的維護和修理工作也太過于麻煩，嚴重的制約了我國工業的經濟發展。自動化技術的誕生有效的改善了這一不良現狀，使機械設計方案越來越科學，同時及多項功能與一身，不僅有效的節省了機械設備生產需要花費的材料，同時加快了機械設備工作的速率，減免了不必要人力的花費。我國機械設計制造領域已經由傳統的笨重機械向著自動化機械、智能化機械轉型。

2我國機械設計制造自動化技術發展的現狀分析

機械設計制造以及實現工業生產的自動化需要做很多的準備工作，其中包括要擁有良好的產品設計模塊、保證產品的加工具有系統性、對于產品的銷售要具有規劃和策略，同時對現有機械制造體系進行整體的改造和完善，保證行業能夠具有一定的競爭力，在國際競爭市場中可以站穩腳步。機械設計制造以及自動化的實現離不開先進技術的支持，對于發達國家而言該技術已經較為成熟，但我國目前能處于發展階段，相應的技術體系還需要進一步完善。針對我國目前機械制造及自動化工業發展的實際情況而言，我國一直都在加強對其的研究力度，具體的來說，CIMS技術在我國的應用越來越為廣泛，我國目前建有很多關于該技術的實驗室，并且通過一定的實際操作對該技術體系不斷進行改良和完善，我國先后開展了很多關于CIMS技術的研究項目，對CIMS工程軟件不斷進行更新，優化。機械設計制造行業與IMS軟件有著很大的聯系，可以說二者相互影響，相互制約，因為會涉及到企業產品設計自動化的實現，工藝設計自動化的實現。加強對制造業質量技術的改善，建立良好的信息數據庫，可以為我國機械制造行業經濟的發展增加源源不斷的動力。目前我國仍有許多機械制造企業的管理信息系統存在很多缺陷，導致先進的CAD技術不能與企業的機械制造相融合，最總導致企業的自動化生產水平不高，數控機床技術的廣泛應用，制造行業的技術和設備也需要進行一場巨大的更新。二十一世紀是信息時代，也是機械制造領域需要大跨步的時代，一方面給我國國名經濟的發展帶來了巨大的機遇，另一方面也對我國機械制造行業的發展帶來了巨大的沖擊，因為我國機械制造領域的自動化水平與西方發達國家相比較仍有一定的差距，如果不能夠改變成產技術落后，制備工藝落后的現狀，則會對我國工業的國際市場競爭力帶來極其不良的影響。可以說實現全球化、科學化、自動化等模式是我國機械設計制造領域發展的必然趨勢。

3關于機械設計制造及其自動化技術應用環節的多元化分析

3.1機械設計制造及其自動化技術的應用趨勢

為了保證我國機械制造企業的長期發展，落實好基礎環節的自動化模塊是非常必要的，從而進行機械加工體系的健全，進行可編程控制器、工業機器人的有效應用，立足于我國經濟的發展情況，進行制造業基礎工作體系的健全，實現其內部各個環節的協調，以應對機械設計及其制造的國際化潮流。在當今國際科技應用背景下，進行先進性的制造技術的應用是必要的，這涉及到機械制造自動化技術、信息技術、傳感技術等的應用，保證現代系統管理體系的健全，積極做好相關的生產組織管理工作，進行高新技術的普及，讓制造及其自動化技術真正實現其系統性、整體性，從而保證我國制造業國際競爭力的提升。這對于機械制造成本提出了更高的要求，其產品開發模塊、工藝設計模塊、加工制造模塊等面臨著巨大的挑戰。如何做好機械制造體系的整體性應用工作，這是當下制造業發展所必須要解決的問題。機械制造業的市場競爭核心，就是生產率的提升，保證其市場全球化的拓展，進行勞動生產率提升，進行生產成本的控制，保證其制造成本、制造質量等的優化，這離不開對先進機械制造及其自動化技術的更新。

3.2關于機械設計制造及其自動化技術的多途徑分析