發(fā)布時間：2022-11-12 19:14:13
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的自動化技術設計論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
1.兩者閱讀載體有很大的差異
傳統(tǒng)書籍的閱讀載體是紙質，主要記載了圖片、文字等信息，而電子書籍則是以光盤、U盤等為載體，主要記載了動畫、文字、圖像還有聲音等信息。傳統(tǒng)書籍由于受到紙質媒介的限制，其形態(tài)主要是以印刷輸出，比較固定，而電子書籍則是通過手機顯示屏、MP5、掌上閱讀器和電腦等電子載體顯示書籍內容，其中信息更加豐富，除了文字、圖片等，還有活動影響和聲音等，更加靈活。除此之外，電子書籍還具有快速查詢功能和快速檢索功能，從傳播速度上來說，電子書籍也更加的快捷，給人們的閱讀帶來了很大的方便。甚至有專家預言，隨著電子科學技術的繼續(xù)發(fā)展，之后電子書籍將會完全取代傳統(tǒng)書籍。
2.兩者閱讀習慣有很大的差異
傳統(tǒng)書籍的記載由于受到紙質的限制，記錄方式比較抽象，人們閱讀起來需要對書籍中的文字和詞語等進行深層次的理解、組織和思考，很難獲得閱讀的愉悅感。而電子書籍則能夠直觀的表達思想內容，并通過影像、聲音、圖片等給人們的視覺和聽覺造成直接的刺激，變抽象為具體，變復雜為簡單，從而更有助于讀者進行理解和接受。在科學技術發(fā)展的推動下，社會呈現(xiàn)信息化的趨勢，在這種背景下，人們開始追求文化速食、新奇時尚以及感官上的愉悅，電子書籍正好滿足了人們的這一需求，因此逐漸開始取代傳統(tǒng)書籍。而閱讀模式與閱讀思維是相輔相成的，閱讀模式發(fā)生轉變必將會對人們的閱讀思維產(chǎn)生影響，在信息化時代下，人們將會逐漸改變文字類邏輯表達的思維方式，而開始以來電子書籍提供的圖像、視聽類信息，從而轉變閱讀思維模式。
二、動漫電子書籍情感化設計的措施分析
1.本能水平的情感吸引
本能情感是指瞬時的情感效果，也就是說當人們在第一眼看到事物的時候心里所產(chǎn)生的情感。在人的行為趨向中，本能情感具有較強的支配能力。人們首先對事物進行觀察，如果本能情感是喜歡，就會產(chǎn)生好感，并對其表現(xiàn)出巨大的興趣和熱情，進而產(chǎn)生主動與之發(fā)生進一步交流和互動的欲望，然而如果本能情感是討厭，那么就會產(chǎn)生消極的心理，缺乏與其發(fā)生深層次的交流和互動的趨向和意圖。動漫電子書籍設計中，情感設計是一個基礎環(huán)節(jié)，在設計中，要以讀者為出發(fā)點，根據(jù)他們的喜惡，在書籍的整體外觀設計上尋找突破點，從而能夠激發(fā)讀者的閱讀興趣，使他們產(chǎn)生本能喜愛，進而產(chǎn)生強烈的情感吸引。動漫電子書籍的外觀形態(tài)是它的第一傳遞信息，它往往是讀者本能情感的決定性因素。一般來說，動漫電子書籍的閱讀對象都是年齡較小的兒童，他們熱愛大自然以及小動物和花鳥蟲魚等，同時也喜歡童話世界。那么在設計中我們就可以運用仿形法模仿、加工并創(chuàng)造孩子們喜愛的形象，更容易獲得讀者的喜愛。例如在動漫作品《小鯉魚歷險記》電子書籍的設計中，可以將外形設計成兒童喜歡的小鯉魚的形象，并將電子書籍的功能按鈕設計成小水母美美、海馬阿酷等與小鯉魚一起歷險的朋友們的形象，這樣就容易使讀者覺得更加有趣，情感上也更加親切，從而激發(fā)主動、積極的閱讀興趣。
2.行為水平的情感化設計
行為情感主要是指在使用過程中，產(chǎn)品的功能設計給人帶來的情感體驗。也就是人們的使用產(chǎn)品的過程中所產(chǎn)生的切身感受，在產(chǎn)品的設計中要求產(chǎn)品不僅要具有易用性，同時也要具有趣味性，只有這樣的設計才能使人在使用中產(chǎn)生愉悅的情感體驗。動漫電子書籍中的行為水平的情感設計也是一個非常重要的設計環(huán)節(jié)，同時也是設計中的一個中心環(huán)節(jié)，它能夠將書籍的閱讀功能、趣味功能以及娛樂功能完美的結合在一起，不僅具有承上的作用，同時還具有啟下的作用，因此非常關鍵。在以行為水平的情感為基礎的設計中，要求動漫電子書籍一方面要讀者提供全方位的多功能閱讀服務，發(fā)揮電子書籍的功能優(yōu)勢，另一方面還要根據(jù)讀者的年齡特點和情感特點，在書籍設計中靈活的運用游戲等方式，加強書籍閱讀與讀者之間的互動性，從而使讀者獲得完美的閱讀情感體驗。從色彩設計上來說，首先色彩要有利于保護讀者的視力健康，并且色彩搭配要以恰當、和諧、適度為原則，要符合人的色彩審美標準。除此之外，還要對文字與圖像等之間的呈現(xiàn)關系進行巧妙的處理和融合。另外，在設計中還要注意為讀者提供方便、快捷、舒適的全方位視聽服務，充分利用數(shù)字多媒體功能，運用情感化的設計語言，將書籍動態(tài)設計與靜態(tài)設計有機結合起來，加強動漫意境的情感表達，使讀者產(chǎn)生身臨其境之感。最后電子書籍還可以開設一個自我創(chuàng)作的版面，在這個版面中，讀者可以自主的根據(jù)自己的喜好來對圖畫進行描繪，然后將作品保存起來，可用作舉辦個人畫展等，從而使讀者更好的享受現(xiàn)代科技給他們帶來的獨特情感體驗和全新閱讀感受。
3.反思水平的情感記憶
數(shù)字化時代，對電子書籍設計者提出了更高的要求,要與時俱進，豐富自身的藝術修養(yǎng)，才能使電子書籍設計更好地發(fā)揮自身的優(yōu)勢，創(chuàng)造出新時代的特征。由產(chǎn)品本身引發(fā)的用戶情感共鳴以及感動等，就是我們所說的反思情感。反思情感是產(chǎn)品本身對用戶的一種感動，往往決定了一個人對產(chǎn)品的總體印象和評價。例如，迪士尼卡通形象作為動漫中永恒不變的經(jīng)典，它受到了一代又一代人的喜愛，這主要是因為它滿足了兒童對美好事物的幻想，能夠帶給他們深刻的情感共鳴和情感記憶。動漫電子書籍在情感設計中也要充分運用這一設計思想，要力圖帶給讀者一份感動和永恒不變的情感記憶，給讀者留下美好的、深刻的印象。這就要求動漫電子書籍在設計中，在本能情感吸引和行為情感體驗的基礎之上，還要對讀者的內心最深處的情感需求進行探索和研究，將書籍作者想要表達的情感與書籍情感設計完美的融合在一起，并以讀者最容易理解和接受的方式表達出來，從而實現(xiàn)書籍與讀者之間的更深層次的情感互動和交流，為讀者創(chuàng)造他們喜歡的閱讀情境，在游戲中體會現(xiàn)代閱讀的快樂，最終達到情感設計的目的。
三、結束語
論文摘要：當今世界，在變電站自動化領域中，智能化電氣的發(fā)展，特別是智能化開關、光電式互感器等機電一體化設備的出現(xiàn)，變電站自動化技術即將進入數(shù)字化新階段。本文論述了數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的特征、結構及功能劃分等。
經(jīng)過幾十年的發(fā)展,變電站自動化技術已經(jīng)達到了一定的水平，在我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造與建設中不僅中低壓變電站采用了自動化技術實現(xiàn)無人值班，而且在220kV及以上的超高壓變電站建設中也大量采用自動化新技術，從而大大提高了電網(wǎng)建設的現(xiàn)代化水平，增強了輸配電和電網(wǎng)調度的可能性，降低了變電站建設的總造價，這已經(jīng)成為不爭的事實。然而，技術的發(fā)展是沒有止境的，隨著智能化開關、光電式電流電壓互感器、一次運行設備在線狀態(tài)檢測、變電站運行操作培訓仿真等技術日趨成熟，以及計算機高速網(wǎng)絡在實時系統(tǒng)中的開發(fā)應用，勢必對已有
的變電站自動化技術產(chǎn)生深刻的影響，全數(shù)字化的變電站自動化系統(tǒng)即將出現(xiàn)。
一數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的特點
(1）智能化的一次設備
通常一次設備被檢測的信號回路和被控制的操作驅動回路采用微處理器和光電技術設計，簡化了常規(guī)機電式繼電器及控制回路的結構，數(shù)字程控器及數(shù)字公共信號網(wǎng)絡取代傳統(tǒng)的導線連接。換言之，變電站二次回路中常規(guī)的繼電器及其邏輯回路被可編程序代替，常規(guī)的強電模擬信號和控制電纜被光電數(shù)字和光纖代替。
(2)網(wǎng)絡化的二次設備
變電站內常規(guī)的二次設備，如繼電保護裝置、防誤閉鎖裝置、測量控制裝置、遠動裝置、故障錄波裝置、電壓無功控制、同期操作裝置以及正在發(fā)展中的在線狀態(tài)檢測裝置等全部基于標準化、模塊化的微處理機設計制造，設備之間的連接全部采用高速的網(wǎng)絡通信，二次設備不再出現(xiàn)常規(guī)功能裝置重復的I/O現(xiàn)場接口，通過網(wǎng)絡真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、資源其享，常規(guī)的功能裝置在這里變成了邏輯的功能模塊。
(3)自動化的運行管理系統(tǒng)
變電站運行管理自動化系統(tǒng)應包括電力生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)、狀態(tài)記錄統(tǒng)計無紙化；數(shù)據(jù)信息分層、分流交換自動化；變電站運行發(fā)生故障時能即時提供故障分析報告，指出故障原因，提出故障處理意見；系統(tǒng)能自動發(fā)出變電站設備檢修報告，即常規(guī)的變電站設備“定期檢修”改變?yōu)椤盃顟B(tài)檢修”。
二數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的結構
在變電站自動化領域中，智能化電氣的發(fā)展，特別是智能開關、光電式互感器機電一體化設備的出現(xiàn)，變電站自動化技術進入了數(shù)字化的新階段。在高壓和超高壓變電站中，保護裝置、測控裝置、故障錄波及其他自動裝置的I/O單元，如A/D變換、光隔離器件、控制操作回路等將割列出來作為智能化一次設備的一部分。反言之，智能化一次設備的數(shù)字化傳感器、數(shù)字化控制回路代替了常規(guī)繼電保護裝置、測控等裝置的I/O部分；而在中低壓變電站則將保護、監(jiān)控裝置小型化、緊湊化，完整地安裝在開關柜上，實現(xiàn)了變電站機電一體化設計。
數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的結構在物理上可分為兩類，即智能化的一次設備和網(wǎng)絡化的二次設備；在邏輯結構上可分為三個層次，根據(jù)IEC6185A通信協(xié)議草案定義，這三個層次分別稱為“過程層”、“間隔層”、“站控層”。
過程層是一次設備與二次設備的結合面，或者說過程層是指智能化電氣設備的智能化部分。過程層的主要功能分三類：（1）電力運行實時的電氣量檢測；（2）運行設備的狀態(tài)參數(shù)檢測；（3）操作控制執(zhí)行與驅動。間隔層設備的主要功能是：（1）匯總本間隔過程層實時數(shù)據(jù)信息；（2）實施對一次設備保護控制功能；（3）實施本間隔操作閉鎖功能；（4）實施操作同期及其他控制功能；（5）對數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計運算及控制命令的發(fā)出具有優(yōu)先級別的控制；（6）承上啟下的通信功能，即同時高速完成與過程層及站控層的網(wǎng)絡通信功能。必要時，上下網(wǎng)絡接口具備雙口全雙工方式，以提高信息通道的冗余度，保證網(wǎng)絡通信的可靠性。
站控層的主要任務是：（1）通過兩級高速網(wǎng)絡匯總全站的實時數(shù)據(jù)信息，不斷刷新實時數(shù)據(jù)庫，按時登錄歷史數(shù)據(jù)庫；（2）按既定規(guī)約將有關數(shù)據(jù)信息送向調度或控制中心；（3）接收調度或控制中心有關控制命令并轉間隔層、過程層執(zhí)行；（4）具有在線可編程的全站操作閉鎖控制功能；（5）具有（或備有）站內當?shù)乇O(jiān)控，人機聯(lián)系功能，如顯示、操作、打印、報警，甚至圖像，聲音等多媒體功能；（6）具有對間隔層、過程層諸設備的在線維護、在線組態(tài)，在線修改參數(shù)的功能；（7）具有（或備有）變電站故障自動分析和操作培訓功能。
三數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)中的網(wǎng)絡選型
網(wǎng)絡系統(tǒng)是數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的命脈，它的可靠性與信息傳輸?shù)目焖傩詻Q定了系統(tǒng)的可用性。常規(guī)變電站自動化系統(tǒng)中單套保護裝置的信息采集與保護算法的運行一般是在同一個CPU控制下進行的，使得同步采樣、A/D轉換，運算、輸出控制命令整個流程快速，簡捷，而全數(shù)字化的系統(tǒng)中信息的采樣、保護算法與控制命令的形成是由網(wǎng)絡上多個CPU協(xié)同完成的，如何控制好采樣的同步和保護命令的快速輸出是一個復雜問題，其最基本的條件是網(wǎng)絡的適應性，關鍵技術是網(wǎng)絡通信速度的提高和合適的通信協(xié)議的制定。
如果采用通常的現(xiàn)場總線技術可能不能勝任數(shù)字化變電站自動化的技術要求。目前以太網(wǎng)（ethernet）異軍突起，已經(jīng)進入工業(yè)自動化過程控制領域，固化OSI七層協(xié)議，速率達到100MHz的嵌入式以太網(wǎng)控制與接口芯片已大量出現(xiàn)，數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的兩級網(wǎng)絡全部采用100MHz以太網(wǎng)技術是可行的。
四數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)發(fā)展中的主要問題
在三個層次中，數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的研究正在自下而上逐步發(fā)展。目前研究的主要內容集中在過程層方面，諸如智能化開關設備、光電互感器、狀態(tài)檢測等技術與設備的研究開發(fā)。國外已有一定的成熟經(jīng)驗，國內的大專院校、科研院所以及有關廠家都投入了相當?shù)娜肆M行開發(fā)研究，并且在某些方面取得了實質性的進展。但歸納起來，目前主要存在的問題是：（1）研究開發(fā)過程中專業(yè)協(xié)作需要加強，比如智能化電器的研究至少存在機、電、光三個專業(yè)協(xié)同攻關；（2）材料器件方面的缺陷及改進；（3）試驗設備、測試方法、檢驗標準，特別是EMC（電磁干擾與兼容）控制與試驗還是薄弱環(huán)節(jié)。
關鍵詞：PLC；液壓實驗臺；控制系統(tǒng)
中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）18-0026-02
液壓傳動是一種傳統(tǒng)的動力傳動方式，相較于電力傳動和氣壓傳動而言，液壓傳動的最大優(yōu)點就在于液壓系統(tǒng)能夠提供穩(wěn)定的大功率負載能力，而這是氣壓和電力傳動系統(tǒng)所無法比擬的優(yōu)勢。隨著機電一體化技術的發(fā)展，現(xiàn)在單獨的液壓系統(tǒng)已經(jīng)越來越少，而是將液壓控制系統(tǒng)與電力、機電控制技術相結合，逐漸成為機電液一體化系統(tǒng)。因此目前全國各個高校的機電專業(yè)都普遍開設了液壓傳動、液壓控制系統(tǒng)、電液伺服控制技術等專業(yè)課程，而這些專業(yè)課程需要配套的實驗臺或者實驗控制系統(tǒng)進行實驗；另一方面，目前我國的液壓實驗臺控制技術仍然遠遠落后于國外發(fā)達國家，由此導致了我國對于液壓控制系統(tǒng)的研發(fā)，核心技術仍然受制于國外發(fā)達國家，對于電液伺服控制技術、高精密液壓伺服技術等高新技術領域仍然缺乏合適的實驗研究裝備。因此，集成液壓技術、電力控制技術、自動化控制技術及計算機技術等，開發(fā)設計有針對性的液壓綜合實驗臺是十分有必要的。
文章在傳統(tǒng)的液壓缸實驗、液壓回路實驗的基礎上，將自動化控制技術、計算機遠程技術等結合起來，充分利用液壓和電力控制相結合的優(yōu)勢，開發(fā)面向機電液一體化的綜合實驗臺裝備，為我國液壓實驗臺裝備的研發(fā)與設計提供可供借鑒的理論和實踐指導意義。
1 液壓實驗臺的功能需求分析
作為面向液壓類專業(yè)性、工業(yè)性實驗的需求，該實驗臺應當能夠滿足以下幾個方面的功能需求：
①滿足液壓控制系統(tǒng)的各項測試功能。液壓實驗臺的首要功能就是應當能夠滿足液壓控制系統(tǒng)的各個測試功能，包括測試液壓元件的性能參數(shù)，測試液壓閥的性能曲線，液壓控制系統(tǒng)的負載特性測量，液壓泵的實驗等等，面向各類液壓元件、液壓類設備或者裝備開展的各項測試、測量實驗，這是液壓實驗臺的首要功能。
②滿足自動化測量與控制的功能。傳統(tǒng)的液壓實驗臺幾乎都是手動控制，因此，必須要將手動控制改為全自動控制，要能夠自動實驗對液壓元件、液壓系統(tǒng)的相關液壓參數(shù)的采集、測量、計算、分析、處理，以及對輸出執(zhí)行元件的自動化控制、加載、卸載及對機電液一體化裝備的動力傳輸和傳遞，這些是機電液一體化設備自動化測量與控制必須要滿足的功能。
③要具備良好的人機交互功能。過去提到液壓實驗臺，給人的第一印象就是油乎乎、臟兮兮，很多液壓實驗臺由于缺乏良好的人機交互性，使得操作人員不愿意去操作實驗臺，為此，本研究課題所設計的液壓實驗臺應當采用基于計算機技術實現(xiàn)的虛擬采集、測量與控制系統(tǒng)，為操作人員提供友好的人機交互系統(tǒng)和體驗，這也是液壓實驗臺控制系統(tǒng)的必然發(fā)展趨勢之一。
3 基于PLC的液壓實驗臺控制系統(tǒng)的設計
3.1 實驗臺的結構設計
本研究課題所提出的基于PLC實現(xiàn)的液壓實驗臺控制系統(tǒng)，主要由以下幾個部分構成。
3.1.1 液壓類傳感器與液壓元件
為了完成液壓類測試實驗，必要的傳感器與液壓元件必不可少，比如壓力傳感器、溫度傳感器、液位傳感器、液壓比例閥、液壓伺服閥、管道壓力表、功率計、流量計等，這些基本設備共同構成了液壓實驗臺的底層數(shù)據(jù)源。
3.1.2 自動化采集與測量PLC
本液壓實驗臺最大的核心就在于采用了模塊化設計的PLC模塊，直接采用模擬量擴展模塊和數(shù)字量擴展模塊，實現(xiàn)對實驗臺底層數(shù)據(jù)源的采集與測量，將相關數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭簤簩嶒炁_的控制中心。
3.1.3 控制中心――工控機
工控機作為液壓實驗臺的控制中心，一方面為整個液壓實驗臺提供數(shù)據(jù)加工處理功能，另一方面為用戶提供良好的人機交互體驗，通過專門開發(fā)的組態(tài)程序，直接讀取來自于PLC的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)按照用戶的需求進行處理和顯示，極大的簡化了液壓實驗臺上位機的程序開發(fā)設計的工作量。
3.2 控制系統(tǒng)設計
3.2.1 選用PLC控制的優(yōu)點
PLC又稱可編程邏輯控制器，具有非常高的可靠性，其抗干擾能力遠勝于單片機系統(tǒng)，因此采用PLC作為實驗臺控制系統(tǒng)的下位機，實驗臺的測試檢驗質量得到了可靠的保障；同時，PLC還具有操作簡單，擴展容易，模塊化設計等優(yōu)勢，即使是初學人員也能夠快速上手，這就決定了該實驗臺后期的維護保養(yǎng)成本比較小。另外，采用PLC作為控制系統(tǒng)的一部分，通過擴展模擬量模塊和數(shù)字量模塊，能夠方便的接入各種液壓元件、傳感器及液壓類裝置，這使得液壓實驗臺具有一定的通用性，大大的提高了液壓實驗臺的應用范圍。
3.2.2 控制系統(tǒng)結構
本液壓實驗臺采用PLC+PC機的主從控制系統(tǒng)模式，即PLC作為下位機，主要負責對各類液壓元件、傳感器及液壓裝置的數(shù)據(jù)、參數(shù)的采集與測量；PC機作為上位機，利用PC機強大的圖形、數(shù)據(jù)處理能力及良好的人機交互能力，實現(xiàn)液壓試驗的各項數(shù)據(jù)按照操作人員的需求進行數(shù)據(jù)處理及顯示，并提供各項數(shù)據(jù)管理功能，極大的豐富了液壓實驗臺的功能及操作互動能力。
3.2.3 控制系統(tǒng)硬件設計
控制系統(tǒng)的硬件主要包括實驗臺控制系統(tǒng)硬件的選型設計及電氣設計兩個部分。
①硬件選型設計?？刂葡到y(tǒng)的硬件主要是對PLC的選型及PC機的選型。本研究課題中，PLC選用西門子的S7-200系列PLC，該PLC功能強大，性能穩(wěn)定可靠，在市場上一直處于領先地位，對于用戶而言開發(fā)難度也不高，容易實現(xiàn)各項控制功能的開發(fā)與維護；PC機選用研華工控機，極大的提高了上位機系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
②電氣設計。電氣系統(tǒng)主要是針對下位機PLC控制系統(tǒng)而言的，由于PLC屬于弱電工程，因此需要為下位機配置專門的PLC控制機柜及電氣設計。電氣系統(tǒng)設計主要是要為PLC控制部分設計24 V直流開關電源，斷路器，短路保險絲等，以確保下位機能夠順利可靠的實現(xiàn)對液壓元件及傳感器數(shù)據(jù)的采集，以及對液壓實驗臺狀態(tài)參數(shù)、性能參數(shù)的實時監(jiān)測。
3.2.4 控制系統(tǒng)軟件設計
液壓實驗臺控制系統(tǒng)的軟件，主要包括下位機PLC程序和上位機組態(tài)程序兩個部分。
①下位機PLC程序。PLC程序采用梯形圖設計，由于該程序主要是面向各類模擬量和數(shù)字量進行設計，主要的任務是實現(xiàn)對液壓元件和傳感器等數(shù)據(jù)源的采集，因此下位機PLC程序的開發(fā)難度較低，只需要處理好數(shù)據(jù)源的點位與寄存器的關系即可。
②上位機組態(tài)程序。上位機組態(tài)程序采用與西門子PLC相配套的WINCC組態(tài)程序進行開發(fā)，利用組態(tài)程序最大優(yōu)勢在于無需開發(fā)面向過程或者面向對象的復雜語言程序，僅需要按照液壓實驗臺的實際操作流程組織好相關數(shù)據(jù)流，就能夠為所有采集到的液壓實驗臺數(shù)據(jù)提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)分析、計算及處理、顯示等數(shù)據(jù)管理功能，并且能夠利用組態(tài)程序實現(xiàn)對液壓實驗臺工作狀態(tài)的實時監(jiān)控，實現(xiàn)故障診斷，極大的降低了后期維護保養(yǎng)的難度。
4 結 語
液壓實驗臺在實際工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的用途，普遍作為液壓泵、液壓缸以及其他液壓類元件或者設備出廠質量檢驗的重要設備之一，液壓實驗臺的質量、可靠性直接決定了液壓元件及液壓設備的質量和穩(wěn)定性、可靠性。因此，對于液壓實驗臺的設計，在很大程度上能夠體現(xiàn)一個國家液壓工業(yè)生產(chǎn)制造的真正水平。
本論文主要是將PLC自動化控制技術應用于液壓實驗臺的設計研發(fā)中，結合了計算機集成技術設計了具有良好人際交互性的液壓實驗臺，能夠滿足對各類液壓元件及設備的質量檢測、參數(shù)檢驗等功能需求，是具有一定的實用價值，因此值得推廣和應用。本論文對液壓實驗臺控制系統(tǒng)的設計，在理論和設計方面做了一些探討，對于進一步提高我國液壓實驗臺的生產(chǎn)設計水平具有較好的指導借鑒意義。
參考文獻：
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關鍵詞：污水處理；PLC；自動控制；系統(tǒng)設計
中圖分類號：X7 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）6-0005-02
自來水生產(chǎn)過程中，沉淀池排泥、濾池沖洗等工藝會產(chǎn)生大量污水。過去，通常對這些污水做直接排放處理。隨著環(huán)保要求的提高，以及水資源成本的不斷增加，越來越越多的水廠建立了污水處理系統(tǒng)，對生產(chǎn)過程產(chǎn)生的污水進行回收利用，污水處理的流程如圖1所示。根據(jù)筆者的調研，我國目前超過半數(shù)的城市自來水廠的污水處理都依賴于觀察法，依靠工人手動調節(jié)，很難實現(xiàn)完全自動化處理。污水處理不能完全自動化，一方面降低了污水處理的效率，造成了水資源不能充分利用；另一方面也容易對自來水廠供水的水質造成影響。
鑒于此，本文集中探討污水處理的自動化處理技術，以PLC技術為載體設計基于以太網(wǎng)的遠程自動化處理控制系統(tǒng)，以期能夠實現(xiàn)污水處理的全過程自動化，并以此和廣大自動化控制同行分享。
1 基于以太網(wǎng)的污水自動處理系統(tǒng)總體設計
1.1 系統(tǒng)功能
基于以太網(wǎng)的自來水廠污水自動處理控制系統(tǒng)，其主要功能包含以下幾個方面。
1.1.1 污水處理工藝監(jiān)測
污水處理是一套復雜的工藝過程，要實現(xiàn)污水處理質量達標，就必須要對各個工藝環(huán)節(jié)進行監(jiān)測，例如對含泥量、加藥量、脫水機運行等工藝過程的監(jiān)測。
1.1.2 設備運行狀態(tài)監(jiān)測
污水處理需要眾多機電裝備的運行，需要整個自動控制系統(tǒng)能夠自動監(jiān)測設備運行狀態(tài)，包括設備的環(huán)境參數(shù)和運行狀態(tài)參數(shù)。
1.1.3 遠程聯(lián)網(wǎng)管理
包括遠程聯(lián)網(wǎng)調度機電設備的運行、遠程聯(lián)網(wǎng)控制污水處理工藝以及遠程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測污水處理水質等全過程自動化管理。
1.1.4 系統(tǒng)故障管理
自來水污水處理自動控制管理系統(tǒng)應當具備一定的智能性，當系統(tǒng)發(fā)生故障時，能夠自動實現(xiàn)故障定位，并給出可能的故障原因以及故障解決建議。
1.1.5 數(shù)據(jù)管理
污水處理自動控制系統(tǒng)要能夠自動記錄污水處理的相關數(shù)據(jù)，包括原料的耗用情況，水質的檢測數(shù)據(jù)，以及各個機電設備的運行功率、投入和產(chǎn)出數(shù)據(jù)等。
1.1.6 安全管理
污水自動控制系統(tǒng)支持安全預警機制，當設備出現(xiàn)異常時能夠自動報警，并切斷系統(tǒng)的運行，保證生產(chǎn)車間的安全運行。
1.2 網(wǎng)絡拓撲結構
網(wǎng)絡的拓撲結構有很多種，選擇合適的網(wǎng)絡拓撲結構，對于污水自動處理控制系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)運行的可靠性具有重要影響。目前主要有以下幾種拓撲結構：
1.2.1 總線型
總線型網(wǎng)絡拓撲結構簡單靈活，組網(wǎng)成本低；但是總線型結構網(wǎng)絡故障診斷較為困難。
1.2.2 網(wǎng)型
網(wǎng)型拓撲結構的容錯性較好，可靠性非常高，但是組網(wǎng)成本非常高昂，后期管理維護成本較高。
1.2.3 環(huán)型
環(huán)型網(wǎng)絡結構結構簡單，組網(wǎng)成本低，同時后期維護成本較低，對組網(wǎng)空間距離不敏感。
綜上所述，自來水廠污水處理控制系統(tǒng)適合采用環(huán)型網(wǎng)絡拓撲結構構建遠程自動控制系統(tǒng)，并且遠程控制實時性較好，易于后期功能的擴展升級。
2 污水處理自動控制管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
2.1 系統(tǒng)運行模式
基于以太網(wǎng)的遠程自動控制系統(tǒng)，目前主要有兩種系統(tǒng)模式，分別是B/S模式和C/S模式。
2.1.1 B/S模式
所謂B/S模式，就是瀏覽器/服務器模式，這種模式無需開發(fā)專用人機交互軟件，借助于瀏覽器實現(xiàn)人機交互，但是服務器負荷較大。
2.1.2 C/S模式
所謂C/S模式，就是客戶端/服務器模式，需要專門設計的人機交互軟件，開發(fā)工作量較大，但是大大減輕了服務器的負荷，系統(tǒng)的穩(wěn)定性有所提高。
鑒于上述兩種系統(tǒng)模式各有優(yōu)缺點，本自動化控制系統(tǒng)采用兩種模式的結合模式，即系統(tǒng)前端借助瀏覽器實現(xiàn)人機交互，以此減輕整個系統(tǒng)的開發(fā)工作量；同時系統(tǒng)后臺增加一臺服務器，用于程序的響應與控制，將數(shù)據(jù)集中在另一臺服務器上，這樣既可以減輕服務器的負荷，同時又提高了系統(tǒng)的健壯性，提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。
2.2 系統(tǒng)硬件電氣設計
基于PLC的污水自動處理控制系統(tǒng)，最主要的硬件就是PLC，這里選用以可靠性高出名的西門子S7-200系列PLC，核心CPU選用S7-224，該CPU具有14個數(shù)字量輸入和10個數(shù)字量輸出，能夠滿足中小型污水處理的應用需求。
除了選擇PLC外，還需要設計配電柜，選擇熔斷器、空氣開關等電氣設備，將配電柜安置在污水處理設備車間內，通過環(huán)型以太網(wǎng)組網(wǎng)的設計，實現(xiàn)底層機電設備與控制器的聯(lián)網(wǎng)。
關于主電路的設計，應當考慮到污水處理的日產(chǎn)量，以及實際的電機數(shù)量、水泵數(shù)量進行合理設計。通常主電氣回路使用交流接觸器KM1、KM2、KM3分別接回流泵、風機和進水泵，以此構成污水處理的閉環(huán)控制。
2.3 系統(tǒng)架構設計
污水處理自動控制系統(tǒng)的架構，主要從以下三個層次進行架構設計。
2.3.1 傳感器檢測層
傳感器檢測主要布置在最低層，也就是直接利用傳感器檢測污水處理設備的工作狀態(tài)參數(shù)以及環(huán)境參數(shù)，利用傳感器采集到的數(shù)據(jù)對污水處理的相關數(shù)據(jù)進行計算，實現(xiàn)對污水處理工藝的自動化監(jiān)測。
2.3.2 網(wǎng)絡傳輸層
傳感器將采集到的監(jiān)測數(shù)據(jù)，利用環(huán)型以太網(wǎng)進行傳輸，傳輸給PLC控制器。環(huán)型以太網(wǎng)采用光纖結構布置，在提高網(wǎng)絡通信實時性的同時也能夠提高網(wǎng)絡系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性。
2.3.3 PLC控制器
PLC控制器的主要任務是接收來自底層傳感器傳輸?shù)谋O(jiān)測數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的分類分析和計算整理，將相關數(shù)據(jù)信息發(fā)送給頂層——數(shù)據(jù)信息管理層。
2.3.4 數(shù)據(jù)信息管理層
數(shù)據(jù)信息管理層主要是通過基于windows系統(tǒng)開發(fā)的可視化人機交互界面實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的顯示、存儲、分析和打印等需求；另一方面，當數(shù)據(jù)出現(xiàn)異?；蛘邫C電設備出現(xiàn)故障時，該控制中心也能夠發(fā)出報警，同時依靠專家系統(tǒng)給出故障診斷結論和建議。
以狀元水廠污水處理系統(tǒng)為例，其結構如下：系統(tǒng)設一PLC主站和遠程IO子站，采用施耐德Quantum系列PLC，現(xiàn)場設操作員站負責所有設備的監(jiān)控。PLC主站通過光纖冗余MB+環(huán)網(wǎng)連接至控制主網(wǎng)。PLC主站、遠程IO子站以及現(xiàn)場單元之間通過MB+協(xié)議實現(xiàn)通訊，如圖2所示。
2.4 系統(tǒng)軟件設計
系統(tǒng)的軟件設計，主要包含兩個方面。
2.4.1 PLC程序的設計
PLC 的程序設計主要是利用梯形圖進行程序開發(fā)。由于選用的是西門子的S7-200系列的PLC，因此在程序設計上可以選用STEP7軟件進行梯形圖的繪制，這里不予贅述。
2.4.2 數(shù)據(jù)管理層的可視化程序設計
數(shù)據(jù)管理層是基于Windows實現(xiàn)的可視化界面，能夠實現(xiàn)良好的人機交互。在程序開發(fā)商，主要是利用可視化軟件（如Visual Basic）設計人機交互界面，利用計算機的聯(lián)網(wǎng)通信能力實現(xiàn)與PLC的聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換，從而將最底層的傳感器檢測數(shù)據(jù)在可視化界面上顯示出來，以實現(xiàn)良好的人機交互的目的。
3 結 語
隨著城市化進程的加快，城市自來水顯得愈來愈珍貴，如何實現(xiàn)生產(chǎn)污水的大規(guī)模自動化處理，實現(xiàn)水資源的有效利用，這是每一個自來水廠都需要面對的問題。基于PLC實現(xiàn)的污水自動處理已經(jīng)比較成熟，但是將污水自動處理控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運行并實現(xiàn)無人值守，這是本論文所設計的污水自動處理控制系統(tǒng)的亮點所在。從實際的應用效果來看，該套系統(tǒng)能夠滿足污水自動處理的全過程工藝要求，并且減輕了工人的勞動強度，是值得推廣應用的。對于自來水廠污水自動控制系統(tǒng)的設計應用，無論是在理論方法還是在實際應用方法，都具有較好的指導借鑒意義。
參考文獻：
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[3] 高志強，閻兆林.可編程控制器在水處理控制中的應用[J].制造業(yè)自動化，2003，（3）.
關鍵詞：科研檔案；功能模塊；數(shù)據(jù)庫；設計
中圖分類號：TP315文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)03-0729-03
Design and Implementation of Management Platform of Scientific Research Archives in Colleges Based on Java
MIAO Xing-hua, CHEN Lu
(Taizhou Polytechnic Institute, Taizhou 225300, China)
Abstract: The paper introduces how to design and implement management platform of scientific research archives in colleges on the basis of Java. Based on the analysis of the system requirements, the system’s design goal, design of system function modules and database design are debated. Finally several key problems in system implementation are discussed also.
Key words: scientific research files; function models; database; design
科研檔案是科研人員在從事科學研究過程中形成的具有保存價值的文字、圖表、數(shù)據(jù)、聲像等各種載體的科技資料，是高職院校檔案中的重要組成部分，是科研活動的真實記錄。近年來，隨著我國高等教育事業(yè)的不斷發(fā)展，高校對科研工作的重視程度也不斷提升，科研檔案管理的科學化、規(guī)范化將直接影響科研管理的整體水平和工作效率。
1系統(tǒng)需求分析
1.1開發(fā)背景與目標
當前高校的科研檔案管理機制，多數(shù)還只是一個上傳下達的行政性管理機構。其主要工作仍然局限于傳統(tǒng)的對科研項目、科研經(jīng)費、科研成果登記鑒定、報獎等的被動管理，很少進行科研信息、科技服務信息的搜集、加工和傳遞等方面的工作。在人們越來越習慣于利用網(wǎng)絡獲取所需的服務的新形勢下，高校科研管理需要更新觀念，變革科研管理人員思維方式，強化“管理就是服務”的服務職能，必須樹立信息觀念，擴大信息來源，加強信息管理，提供信息服務，加強與社會的全方位聯(lián)系。同時，高?？蒲许椖颗c成果的規(guī)范化、信息化管理，對于提升高校綜合實力也有著極其重要的意義。由此可見，提高管理效率、減輕科研管理的工作量，降低科研管理人員的勞動強度，開發(fā)和運用科研檔案管理平臺，實現(xiàn)科研檔案管理的自動化、信息化、網(wǎng)絡化，是科研管理部門急需解決的問題。
本文設計與實現(xiàn)的基于java的高校科研檔案管理平臺（以下簡稱平臺），是針對我院科研檔案管理的實際情況而研制的。該平臺服務于我院的科研管理工作，可以實時動態(tài)科研信息，提供科研信息檢索渠道，為我院的各級科研機構、科研人員提供便利，為輔助領導進行科研管理決策提供有力的信息支持，有助于我院整體科研工作水平的提高。
通過該平臺，可以實現(xiàn)我院科研工作的網(wǎng)絡化管理，形成一個新的科研數(shù)據(jù)中心和科研管理溝通平臺，全面、實時、準確提供學校的有關科研信息，為學校領導有關科研決策提供輔助支持，為學校教師開展科研活動提供方便快捷的服務，為全院科研信息交流提供良好平臺，使科研管理人員從事務性的工作中脫離出來，將更多精力投入到課題策劃、成果推廣中去，全面提高科研服務水平。1.2系統(tǒng)體系結構及運行環(huán)境
本系統(tǒng)基于J2EE基本技術體系，采用B/S應用體系結構，表現(xiàn)層則采用JSP頁面、靜態(tài)HTML、AJAX等多種表現(xiàn)形式，數(shù)據(jù)庫服務器系統(tǒng)、Web服務器系統(tǒng)和應用服務器系統(tǒng)可以運行于包括Windows NT/2000/XP、Unix和Linux等多個操作系統(tǒng)平臺。普通科研人員、科研秘書、管理員等各級用戶通過Internet即可登陸并使用系統(tǒng)，克服了時間、地域的限制，大大提高了科研管理的效率。
系統(tǒng)運行硬件支持環(huán)境：Web服務器一臺、客戶端Web瀏覽器若干臺、數(shù)據(jù)庫服務器一臺。系統(tǒng)運行軟件支持環(huán)境：Web服務器（Windows XP + Tomcat 6.0.16）、數(shù)據(jù)庫服務器（Windows XP + Access 2003）。
2系統(tǒng)設計
2.1功能模塊
本文設計的科研檔案管理平臺主要分十大功能模塊：科研機構管理、人員管理、科研項目管理、科研成果管理、科研考核管理、 學術活動管理、技術服務管理、項目申報和評審、網(wǎng)站管理、系統(tǒng)維護等。
1)科研機構管理：本平臺所設科研機構包括院系所、研究機構、重點研究基地等三類，可以列表顯示這些機構的基本情況、人員構成、在研項目以及已經(jīng)取得的成果等。對于普通科研人員僅給予瀏覽的權限，各單位的科研秘書可以編輯各機構的基本情況，而對于機構的人員構成、項目情況及成果情況則由系統(tǒng)根據(jù)相應的功能模塊中的數(shù)據(jù)自動生成。
2)人員管理：本平臺設定的人員有三類：科研人員（指從事科研工作的人員）、科研秘書（指各科研機構的科研管理人員）以及管理員。該模塊可以實現(xiàn)人員新增、人員列表、人員檢索等功能。人員列表和人員檢索功能中，不僅可以顯示人員的基本信息，同時可以顯示該人員所有的項目和成果信息，這些數(shù)據(jù)從項目和成果管理模塊中自動獲取。管理員可以對人員的信息設定修改權限，科研人員只能修改自己的基本信息，科研秘書可以修改本機構人員的信息，管理員則擁有最高權限。系統(tǒng)初始運行時，由管理員設定初始賬號、密碼、所屬機構等人員的基本信息，然后由科研人員本人通過普通用戶的身份登錄，輸入屬于自己的信息。人員庫建立后，可以及時掌握學校科研人員的基本情況，并可以相應的生成學校的專家?guī)斓取?/p>
3)科研項目管理：科研項目指已經(jīng)立項后的項目，包括不同來源、不同級別、橫向縱向等各類項目。主要由新增項目、檢索項目、列表項目、經(jīng)費管理等子模塊組成。項目管理的權限設定類似人員管理，但經(jīng)費管理的權限僅對管理員開放。
4)科研成果管理：科研成果一般可以分為科研論文、著作、鑒定成果、專利、獲獎等。平臺提供輸入界面，由科研人員分門別類輸入這些數(shù)據(jù)。
5)科研考核管理：科研考核主要是通過建立科研工作量化指標和設置崗位考核指標，通過對科研項目、科研成果、科研獎勵、學術交流等信息的綜合分析，計算科研人員和科研機構的科研工作量。考核管理只對管理員開放。
6)學術活動管理：學術活動指學校主辦或者參與的學術會議、發(fā)表的會議論文、國內國外的學術交流等。本模塊主要完成三個功能，一是科研處主動在網(wǎng)上最新學術活動的通知，二是科研處根據(jù)各科研機構上報的學術活動計劃定時學術活動通知，三是科研處在每個學期統(tǒng)計各科研機構學術活動的開展情況，作為學院考核各科研單位的依據(jù)。
7)技術服務管理：技術服務主要是指學校為地方企事業(yè)單位等解決的技術難題。本模塊主要完成三個功能，一是科研處主動在網(wǎng)上最新技術服務需求，二是各科研機構上報各自在每個學期的技術服務情況，三是科研處每學期統(tǒng)計各科研機構技術服務開展情況，作為學院考核各科研單位的依據(jù)。
8)項目申報和評審：通過平臺可以完成校級項目的在線申報、項目中期檢查、項目結題評估評審等工作。
9)網(wǎng)站管理：此項功能僅由管理員使用。
10)系統(tǒng)維護：對于管理員來說，在系統(tǒng)維護模塊中可以進行數(shù)據(jù)初始化、數(shù)據(jù)導出、數(shù)據(jù)清除、用戶維護、數(shù)據(jù)庫維護等工作，而對普通用戶來說，則只能維護自己的個人信息。2.2數(shù)據(jù)庫設計
數(shù)據(jù)庫設計是本平臺的核心部分。大量的數(shù)據(jù)都存放在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫設計不合理會嚴重影響系統(tǒng)的正常運行。在開發(fā)前應先規(guī)劃好每個數(shù)據(jù)表，不但要使其關聯(lián)合理，而且每個數(shù)據(jù)表中的字段設計也要合理、規(guī)范。
本系統(tǒng)采用Access作為數(shù)據(jù)庫，使用鏈接字符串與數(shù)據(jù)庫相連，數(shù)據(jù)庫的名稱是kygl.mdb，根據(jù)實際處理的數(shù)據(jù)情況和系統(tǒng)的功能在數(shù)據(jù)庫內創(chuàng)建了人員信息表(tzy_ryxx)、科研機構表(tzy_kyjg)、科研項目表(tzy_kyxm)、論文表(tzy_lunwen)、著作表(tzy_shu)、研究報告表(tzy_report)、專利表(tzy_zhuanli)、獲獎情況表(tzy_hjqk)、科技服務表(tzy_kjfw)、學術交流表(tzy_xsjl)、通知公告表(tzy_notice)等用來存放科研檔案管理的基本數(shù)據(jù)。
3系統(tǒng)實現(xiàn)
3.1基本界面
平臺的首頁如圖1所示。
圖1系統(tǒng)首頁
除了平臺的首頁外，不同權限的用戶在用戶區(qū)登錄后將進入各自可操作的頁面。如科研人員登錄后將進入科研人員頁面，可進行個人基本信息維護、項目申報、項目查看、獎項申報等。
3.2 ActionForm類
ActionForm類是Struts框架的核心組件之一，是Struts的關鍵視圖組件。ActionForm本質上是一種JavaBean，是專門用來傳遞表單數(shù)據(jù)的DTD(Data Transfer Object,數(shù)據(jù)傳遞對象)。它包括用于表單數(shù)據(jù)驗證的validate()方法和用于數(shù)據(jù)復位的reset()方法。本系統(tǒng)利用ActionForm Bean在視圖組件和控制器組件之間傳遞HTML表單數(shù)據(jù)，通常每個HTML表單對應一個ActionForm Bean，HTML表單中的字段和ActionForm Bean中的屬性一一對應。利用ActionForm Bean的Validate()方法對用戶輸入的數(shù)據(jù)進行合法性驗證。
表單驗證是ActionForm的主要功能之一。要實現(xiàn)這個功能，需要采取4個步驟：1)重寫validate()方法；2)在資源文件Applica? tionResources.properties中設置可能的驗證錯誤的標識；3)要在配置文件struts-config.xml中，把元素的validate屬性設置為true（默認已經(jīng)是true），并添加元素以指明資源文件的存放路徑；4)在相應輸入頁面的相應位置加入錯誤標記< html:errors>，以輸出可能的驗證錯誤。
3.3 Action類
Action類是用來處理業(yè)務邏輯的一個類，負責單個事件的流程控制。在收到相應的請求后，ActionServlet會為該請求選擇適當?shù)腁ction，在必要的時候會創(chuàng)建一個Action實例，調用Action的perform()方法。如果ActionServlet不能找到有效的映射，它會調用默認的Action類(定義在配置文件中)；如果找到了有效映射，ActionServlet將適當?shù)腁ctionMapping類轉發(fā)給Action，這個Action使用Ac? tionMapping找到本地轉發(fā)，然后獲得并設置ActionMapping屬性。
4結束語
基于Java的高?？蒲袡n案管理平臺集科研管理和信息服務為一體，適用于高校的科研管理部門，具有科研機構管理、人員管理、科研項目管理、科研成果管理、學術活動管理、技術服務管理等多項功能，既實現(xiàn)了科研管理的自動化，又利用網(wǎng)絡的優(yōu)勢信息，方便了教師的研究，方便了工作人員各種表格的填寫，大大提高了工作效率，使學院的科研管理水平上了一個新的臺階。
參考文獻：
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【論文摘要】基于xml的新一代互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)管已經(jīng)成為當今網(wǎng)絡軟件中間件管理發(fā)展的新趨勢，越來越多的設備、服務及平臺都宣稱支持xml技術。它是一種數(shù)據(jù)交換格式，允許在不同的系統(tǒng)或應用程序之間交換數(shù)據(jù)，通過一種網(wǎng)絡軟件中間件化的處理機構來遍歷數(shù)據(jù)，每個網(wǎng)絡軟件中間件節(jié)點存儲或處理數(shù)據(jù)并且將結果傳輸給相鄰的節(jié)點。
xml是一種使用標記來標記內容以傳輸信息的簡單方法。標記用于界定內容，而xml的語法允許我們自行定義任意復雜度的結構。它是一組用于設計數(shù)據(jù)格式和結構的規(guī)則和方法，易于生成便于不同的計算機和應用程序讀取的數(shù)據(jù)文件。這使得xml具有以下特性：
（1）通過使用可擴充標記集提供文檔內容的更準確說明
（2）可用標準化語法來驗證文檔內容
（3）使用戶與應用程序之間文件交換更容易
（4）支持高級搜索
（5）將文檔結構與內容分開，易于用不同形式表現(xiàn)相同內容
（6）xml改進用戶響應、網(wǎng)絡軟件中間件負載和服務器負載
（7）xml支持unicode
xml還有其他許多優(yōu)點，比如它有利于不同系統(tǒng)之間的信息交流，完全可以充當網(wǎng)際語言，并有希望成為數(shù)據(jù)和文檔交換的標準機制。
由于xml具有以上諸多特性，使得它的實際應用范圍十分廣泛。采用基于xml的網(wǎng)絡軟件中間件管理技術采用xml語言對需交換的數(shù)據(jù)進行編碼，為網(wǎng)絡軟件中間件管理中復雜數(shù)據(jù)的傳輸提供了一個極佳的機制。xml文檔的分層結構可以對網(wǎng)絡軟件中間件管理應用中的管理者-模式提供良好的映射，通過xslt（extensible stylesheet language transformations）樣式表可以對xml數(shù)據(jù)進行各種格式的重構和轉換，加上xml已經(jīng)被廣泛應用于其它領域，各種免費和商業(yè)的xml開發(fā)工具發(fā)展異常迅速，因此使用xml來定義管理信息模式和處理管理信息十分便利。
1.插件技術設計
我們已經(jīng)習慣于一個人獨立進行軟件開發(fā)，每個人都使用自己的風格進行程序設計，但隨著工程項目變大或者是對時間要求比較緊時，就需要幾個人，十幾個人，甚至是上百個人協(xié)作進行軟件開發(fā)與設計，這時一個比較棘手的問題就是如何將若干人所編寫的軟件代碼（有可能是鏈接庫、組件）進行無縫地集成，縱然進行源代碼集成是個比較傳統(tǒng)也比較成熟的方式，適當使用鏈接庫或組件，也可減少源代碼的泄露，但經(jīng)常的情況是每一次的程序集成和代碼維護都需要重新編譯與鏈接源代碼和重新新軟件，這種工作有時又是非常麻煩的。那么就有疑問產(chǎn)生，能不能有一種方法將需要開發(fā)的目標軟件分為若干功能部件，各部件之間遵循著標準接口規(guī)定，這樣在各個部件按要求開發(fā)之后，在進行整個軟件集成時只是將需要的部件進行組裝，而不是集成各源代碼或鏈接庫進行編譯與鏈接，需要新的功能組件時也是按規(guī)定開發(fā)，之后只進行組裝軟件就可以使用，這就是使用一種二進制的軟件集成方法。這就是平臺+插件的軟件設計方法。
1.1 軟件插件中間件技術流程
軟件插件技術是現(xiàn)代軟件設計思想的體現(xiàn)，著名的photoshop、word、excel都或多或少的利用了插件技術。插件技術改變了以前的單窗體、多窗體界面，實現(xiàn)了不同功能模塊的無縫結合。插件技術更易于造就一個龐大復雜的軟件。各用戶軟件領域所應用的插件技術可分為三種類型：
一是類似批命令的簡單插件（文本插件）。事實上這種插件的自由度非常低。使用這種方法的軟件有win hacker等，運行這種插件后，會一步步要求用戶進行選擇/輸入，最后根據(jù)用戶的輸入來執(zhí)行一系列事先定義好的操作。這種插件一般是文本文件。功能比較單一，可擴展性極小。優(yōu)點是插件做起來非常方便，即使是對程序設計了解不多的人也可以制作。如winamp的skin。
二是使用一種特殊的腳本語言來實現(xiàn)的插件（腳本插件）。這種插件比較難寫，需要軟件開發(fā)者自己制作一個程序解釋內核。比如微軟惹了很多麻煩的宏就是這種類型的。microsoft office就提供了開發(fā)者用于擴展輔助功能的內置vbscript（vba）。這種方法的優(yōu)點在于無需使用其它工具來制作插件，軟件本身就可以實現(xiàn)，普 遍出現(xiàn)于各種辦公自動化軟件中。
三是利用已有的程序開發(fā)環(huán)境來制作插件（程序插件）。例如photoshop等軟件使用的方法。使用這種方法的軟件在程序主體中建立了多個自定義的接口，使插件能夠自由訪問程序中的各種資源。這種插件的優(yōu)勢在于自由度極大，可以無限發(fā)揮插件開發(fā)者的創(chuàng)意，這種插件是狹義范圍的插件，也是真正意義上的插件。而這種插件機制的編寫相對復雜，對于插件接口之間的協(xié)調比較困難，插件的開發(fā)也需要專業(yè)的程序員才能進行。
1.2 插件技術在中間件系統(tǒng)的應用模式
網(wǎng)絡中間件管理系統(tǒng)的多處設計都使用了插件技術，比如在：數(shù)據(jù)采集方面即使用了java script，也用了程序插件；在配置管理方面使用了簡單插件；在故障管理的處理行為方面使用了程序插件。
總之，管理平臺本身已實現(xiàn)一種通用的平臺+插件軟件開發(fā)的框架模式，通過實踐證明這種思路和設計方法可行，可以應用到具體軟件開發(fā)上。通過這種方式可以很好地解決軟件合作開發(fā)與集成問題，對有版本級別的軟件開發(fā)更為有用。高級版的軟件安裝有高級版的插件，低級版的軟件不安裝高級版的插件，這就給程序分發(fā)和開發(fā)帶來極大的便利。對于有系列化功能的軟件，系列化功能由插件實現(xiàn)。
2.netflow技術設計
netflow技術首先被用于網(wǎng)絡軟件中間件設備對數(shù)據(jù)交換進行加速，并可同步實現(xiàn)對高速轉發(fā)的ip數(shù)據(jù)流（flow）進行測量和統(tǒng)計。經(jīng)過多年的技術演進，netflow原來用于數(shù)據(jù)交換加速的功能已經(jīng)逐步由網(wǎng)絡軟件中間件設備中的專用asic芯片實現(xiàn)，而對流經(jīng)網(wǎng)絡軟件中間件設備的ip數(shù)據(jù)流進行測量和統(tǒng)計的功能也已更加成熟，并成為了當今互聯(lián)網(wǎng)領域公認的最主要的ip/mpls流量分析，統(tǒng)計和計費行業(yè)標準。netflow技術能對ip/mpls網(wǎng)絡軟件中間件的通信流量進行詳細的行為模式分析和計量，并提供網(wǎng)絡軟件中間件運行的詳細統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
為對運營商網(wǎng)絡軟件中間件中不同類型的業(yè)務流進行準確的流量和流向分析與計量，首先需要對網(wǎng)絡軟件中間件中傳輸?shù)母鞣N類型數(shù)據(jù)包進行區(qū)分。由于ip網(wǎng)絡軟件中間件的非面向連接特性，網(wǎng)絡軟件中間件中不同類型業(yè)務的通信可能是任意一臺終端設備向另一臺終端設備發(fā)送的一組ip數(shù)據(jù)包，這組數(shù)據(jù)包實際上就構成了運營商網(wǎng)絡軟件中間件中某種業(yè)務的一個數(shù)據(jù)流（flow）。如果管理系統(tǒng)能對全網(wǎng)傳送的所有數(shù)據(jù)流進行區(qū)分，準確記錄傳送時間、傳送方向和數(shù)據(jù)流的大小，就可以對運營商全網(wǎng)所有業(yè)務流的流量和流向進行分析和統(tǒng)計。
由于netflow技術支持所有類型的網(wǎng)絡軟件中間件端口類型，所以每臺內置有netflow功能的網(wǎng)絡軟件中間件設備都可以作為網(wǎng)絡軟件中間件中一臺能夠測量、采集和輸出網(wǎng)絡軟件中間件流量和流向管理信息的數(shù)據(jù)采集器。而且因為netflow實現(xiàn)的管理功能是由網(wǎng)絡軟件中間件設備本身完成的，所以運營商無需購買額外的硬件設備，也無需為安裝這些硬件設備占用寶貴的網(wǎng)絡軟件中間件端口或改變網(wǎng)絡軟件中間件鏈路的連接關系。這些都將轉化成對網(wǎng)絡軟件中間件運營成本的大幅度降低，對運營商級的大型網(wǎng)絡軟件中間件優(yōu)勢尤其明顯。
3.業(yè)務流程中間件技術
業(yè)務流程技術從出現(xiàn)發(fā)展到現(xiàn)在，已逐漸發(fā)揮越來越重要的作用。它已成為信息化建設方案中必不可少的內容之一。從簡單的辦公自動化系統(tǒng)的開發(fā)，到企業(yè)erp系統(tǒng)的實施，再到為提高企業(yè)運營效率而出現(xiàn)的bpr及bpm系統(tǒng)，工作流技術都發(fā)揮了相當重要的甚至是關鍵的作用，工作流技術為實現(xiàn)應用層而的集成提供了有力的支撐。
從故障維護的角度來看，使用目標、業(yè)務功能、限制等來代替流程所需資源信息對故障流程進行描述是非常重要的。在流程設計過程中，需要用戶與流程設計人員之間經(jīng)常進行交流，以保證流程管理的順利實施。
4.總結
業(yè)務流程技術為故障流程維護提供了一種有效的決策輔助方法，保證流程的靈活性和一致性，而不必考慮更多的細節(jié)問題。能夠迅速使流程調整通過流程概念和流程目標等形式付諸實施，并且這些實施幾乎可以是實時進行。能夠從領導管理的角度對任何業(yè)務流程的調整進行分析和評價，找出流程中的瓶頸點。
參考文獻
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關鍵詞:智能系統(tǒng)控制;探究式教學;人工智能;研究課題
隨著我國素質教育的全面推行和智能科學技術的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的教學模式受到強烈的沖擊,不少學校已嘗試推行網(wǎng)絡教學模式、交互式教學模式等教學改革,并且收到一些明顯的效果。這些新教學模式得到了老師、學生和家長的關注,越來越多的教師開始應用這些教學改革成果。根據(jù)“因材施教”原則和智能技術的原理,我們設計了智能系統(tǒng)控制課程的探究式教學方法[1]。
1智能系統(tǒng)控制課程探究式教學設計
智能系統(tǒng)控制課程與智能信息處理課程分別是我院的必修課程和選修課程,其探究式教學平臺主要包括網(wǎng)絡課程、講義下載、學生論文/程序演示等模塊。智能系統(tǒng)控制課程的探究式教學是指教師利用課堂的知識傳授和網(wǎng)絡的開放資源,安排學生分課題組,邊進行科研合作邊學習的教學模式。因此,探究式教學具有學生積極性高、師生/學生之間交互強、學生體驗印象深和師生互相學習等特點。本課程的探究式教學模式設計的步驟有探究式教學模式設計、網(wǎng)絡課程網(wǎng)站設計和實踐展示平臺的設計。
1.1探究式教學模式設計
傳統(tǒng)教學模式往往沒有提供可供學生自主選擇的學習方法,但并不是所有的學生都適合此種教學方式[2]。因此,有必要研究可供學生自主選擇學習進度的探究式教學模式,以實現(xiàn)因材施教。
本課程的探究式教學模式具體來說,是指根據(jù)每個學生的專業(yè)、基礎、潛力和特點劃分幾個合適的課題組,幫助每個學生選定自己的小課題;接著,在老師指導和組長帶領下分組調研、討論、設計、編程和交流,同時可以利用教學網(wǎng)絡中的各種教學資源;最后,將成果總結為PPT和程序,在課堂上交流,再在網(wǎng)絡上演示。例如,先根據(jù)學生學習智能系統(tǒng)控制課程的不同目的和學生的專業(yè)基礎,將眾多學生分為自動化組和通信組。然后,由各大組的組長和組員根據(jù)專業(yè)基礎和興趣探討課題題目和研究子方向,保證每個學生都有具體研究小課題。進而,學生調研、探討、研究、合作、交流,進行PPT陳述。再如,有的學生想學智能控制的理論知識,有些學生則想重點學習智能控制的應用技術,因此將智能系統(tǒng)控制網(wǎng)絡課程分為理論教學和應用教學。
1.2網(wǎng)絡課程網(wǎng)站設計
智能系統(tǒng)控制網(wǎng)絡課程的主要功能是在教學網(wǎng)頁上向學生展示智能系統(tǒng)控制的各種課程知識,要求以邏輯性強、易于理解的方式向學生傳授知識,這是學生自主學習的重要環(huán)節(jié)。知識點頁面的設計要求排版清楚美觀,色調適合統(tǒng)一,圖文并茂,以多媒體的形式展示知識。為了讓學生及時了解自己的學習進度并能實現(xiàn)知識點頁面的隨意轉換,設計了動態(tài)跟隨目錄,以便于學生隨時選擇課程的學習內容。對智能系統(tǒng)控制課程設計了進度參考值,以便于學生知道其學習快慢,從整體上把握學時規(guī)劃。
1.3實踐展示平臺的設計
在智能系統(tǒng)控制課程的實踐展示平臺中,習題的存儲和管理都在數(shù)據(jù)庫中進行,章節(jié)自測題的功能模塊如圖1所示[3-4]。學生每學完一章就可通過練習來鞏固該章的知識,了解其對本章節(jié)知識的掌握情況。
在課后習題的設計中,特別增加了顯示失分題并列出正確答案的功能以及留言功能。學生利用前一功能了解自己錯誤理解的那些知識點并改正錯誤,學生通過后一功能提交對答案的任何質疑或更好的建議方案,并由專業(yè)老師予以點評,如圖2所示。這些功能能提高學生的積極性,增加老師與學生之間的互動性,為學生學習本課程提供了很好的智能助手[5-6]。
智能系統(tǒng)控制課程實踐展示平臺的另一重要功能是利用Java技術等網(wǎng)絡工具展示智能技術的演示程序,促進學生的學習交互性和實踐效果。對于人工智能和智能控制課程中每種能演示程序的知識點,都可以用Java等技術編程實現(xiàn)交互演示實例,也可以推薦學生設計相關的演示程序,開設學生作品的演示區(qū)。
2結語
智能系統(tǒng)控制課程的探究式教學方法可以彌補傳統(tǒng)智能控制教學過程中的一些不足,讓任何學生都可以在任何時間、任何地點選擇一種自己想學的教學模式,以自己喜歡的學習方式和學習進度進行學習。學生根據(jù)自身的條件選擇一種教學模式,然后進行自主學習。每章最后會設置章節(jié)自測題,查看學生對本章節(jié)的掌握情況,更主要的目的是鞏固學生本章所學知識。隨著智能網(wǎng)絡技術的發(fā)展,智能技術的教學將會更加人性化和個性化[7-8]。
參考文獻:
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Research on Exploring Teaching of Intelligent System Control Course
GONG Tao1, ZHOU Jia-jia2
(1. College of Information Science and Technology, Donghua University, Shanghai 201620, China; 2. Engineering Research Center of Digitized Textile & Fashion Technology for Ministry of Education, Donghua University, Shanghai 201620, China)
【關鍵詞】EPC，總承包模式，建筑工程，項目管理，分析探討
中圖分類號：K826.16 文獻標識碼：A 文章編號：
一、前言
EPC總承包工程項目管理模式是指業(yè)主將項目施工全部委托給一家公司來完成的工程項目管理模式。改革開放以后，在政府主管部門政策推動之下，我國建筑業(yè)在工程項目管理方面進行了積極大膽的探索和實踐，越來越多的企業(yè)在不斷地創(chuàng)新著項目管理的新模式和新方法。EPC模式已成為目前我國工程承包市場上大力推行的總承包模式之一。
二、EPC總承包工程項目管理模式的內涵、特征、優(yōu)勢
EPC總承包工程項目管理模式是指業(yè)主將設計與施工全部委托給一家公司來完成的工程項目管理模式，其中還包括設備和材料的選擇和采購。采用這種模式的時候，業(yè)主在招標和訂立合同時以總價合同為基礎，選擇EPC的總承包商，EPC總承包商對整個項目的總成本負責，它可以自行設計或選擇一家設計公司進行技術設計，然后采取招標的形式選擇分包商和設備材料供應商，亦可以充分利用自己的設計和施工能力完成大部分的設計和施工工作。
1.特征
(一)EPC總承包商在項目實施過程中始終處于核心位置。EPC模式給承包商的主動經(jīng)營帶來機會的同時也使其面臨更嚴峻的挑戰(zhàn)，因為承包商需承擔更多的風險責任。
(二)業(yè)力會受到更多的限制。EPC承包商有按自己選擇的方式工作的自由，而業(yè)主只對承包商的工作進行有限的控制，一般情況下不應進行干預。
(三)業(yè)主易于管理項目。因全部設計和工程的實施，以至于業(yè)主在工程實施過程中的合同管理皆由承包商承擔，因此對業(yè)主來說管理相對簡單，極大地減少了業(yè)主的工作量。
2. EPC模式的優(yōu)勢
EPC模式的優(yōu)勢在于，業(yè)主只需要進行一次招標，選擇一個EPC總承包商，不需要對設計和施工分別招標，這樣既減少了招標的費用，又可以使業(yè)主方管理和協(xié)調的工作大大的減少，而且由于設計和施工是一家單位，就可以進行有條件的邊設計邊施工，工程變更也會相應減少許多，工期較短。而且對業(yè)主來說，另一個優(yōu)勢就是風險主要由EPC承包商來承擔。眼下EPC模式的應用非常廣泛，對于那些工期緊，技術復雜，而又不想增加協(xié)調管理和其它工作量的工程項目比較適用。
另外，EPC總承包工程項目管理模式順應了“小業(yè)主，大監(jiān)理”的發(fā)展趨勢。承包商可以充分發(fā)揮自己的技術和管理優(yōu)勢，追求最大經(jīng)濟效益；業(yè)主為了提高項目管理的效率并減少參與力度，必然要追求項目的最終價格并要求工期具有更大程度的確定性，對工程造價進行合理確定和有效控制有利于合理使用建設資金，提高投資效益，維護有關各方的經(jīng)濟利益。
三、EPC總承包模式下的工程項目管理探討
1.選擇合格的項目經(jīng)理
項目的成敗很大程度上依賴于項目經(jīng)理的工作是否合格, 這種依賴關系和項目經(jīng)理在項目中擔當?shù)穆氊熡嘘P, 強矩陣的項目經(jīng)理擔當?shù)穆氊熥畲? 依賴性最大, 弱矩陣的項目經(jīng)理擔當?shù)穆氊熥钚? 依賴性最小。項目管理的主要職能是“協(xié)調”, 而 EPC 工程的工作量比進行單一的 E、P 或者 C 的工作量要多的多, 加上矩陣組織機構雙重領導的特點, 使得項目的協(xié)調和溝通工作量增大。不管哪種矩陣組織, 項目經(jīng)理都是項目內信息的最大接收和者, 他要對橫跨多個職能線的活動進行協(xié)調和整合。這就要求 EPC 工程的項目經(jīng)理首先是一個“外交家”, 具備很強的溝通和人際交往能力: 向高層管理者匯報項目進展及存在問題; 和部門經(jīng)理協(xié)調跨部門的沖突; 和項目成員了解項目信息, 解決項目內部問題; 向業(yè)主、監(jiān)理匯報項目的實際狀態(tài), 并最大程度的為項目爭取利益。
2.加強EPC總承包工程項目管理模式的宣傳力度，使人們正確認識此模式的本質內涵。
工程總承包之所以推行難度比較大，是因為政府管理部門、行業(yè)主管部門、業(yè)主對工程總承包的認識不夠到位。在這情況下就必須加強對推行工程總承包的宣傳力度，一是向社會宣傳報道工程總承包的特點、優(yōu)勢和典型事例，使工程總承包逐步得到社會的認可；二是與有關部門以及企業(yè)管理協(xié)會等單位，開展不同層次的EPC總承包研討會、研討班，對業(yè)主進行培訓。
3．完善EPC總承包工程項目管理模式內部機制。
對于企業(yè)自身來說，應當重整組織結構，建立適合EPC管理的組織機構和管理體系，并多多學習國外經(jīng)驗，大力培養(yǎng)滿足EPC管理需要的復合型人才，積極開展工程總承包項目管理的國際交流與合作。要重視對工程總承包項目經(jīng)理的培訓，以適應國內外工程建設市場的需要。此外還要培養(yǎng)和造就一批具有工程實踐經(jīng)驗的工程設計、設備采辦、HSE控制等方面的人才。企業(yè)內部還應該建立起控制體系，通過規(guī)范項目管理運作，提高工程總承包管理水平，形成標準化管理。
4. 實施變更管理和控制
EPC工程總承包項目有兩種不同性質的變更。一是業(yè)主(用戶)提出或引起的變更,叫用戶變更;二是承包商責任引起的變更,叫項目變更。對于這兩種變更都應實施管理和控制。對于用戶變更,管理和控制的目的是評估變更對工程進度和費用的影響,根據(jù)合同規(guī)定向業(yè)主索賠工期的延長、新增的費用、以及合理的利潤。
對于項目變更,管理和控制的目的是除評估變更所需的工期和費用外,還應審查變更的原因和必要性,因為項目變更引起的工期延誤和費用增加要由承包商負擔。除了強制性變更之外,應盡量減少項目變更。
項目經(jīng)理的任務之一,應盡可能把項目變更轉換為用戶變更,取得用戶的批準,爭取由業(yè)主負擔工期的延誤和新增費用。對已經(jīng)發(fā)生的項目變更應總結經(jīng)驗,避免類似的變更在以后重復出現(xiàn)。
5.理清與各分包商的關系
受 EPC 總承包商自身業(yè)務的限制, 一個總承包公司不可能把所有設計、施工、采購的工作都由本公司自己單獨來完成, 或多或少的要把其中的一部分承包給多家外單位來完成。對總承包商來說, 不能因為這部分工作外包給分包商而把它們從總承包范圍內劃出去, 因為它們和工程的業(yè)主不存在任何合同關系, 而分包工作是否順利完成將直接影響整個 EPC 工程是否能順利完成。因此, 要把對分包商的管理納入到自己的矩陣組織結構中來, 把分包商當作在項目執(zhí)行期間公司的一個特殊的臨時部門進行管理。一方面要讓分包商按雙方合同要求給項目提供合格的產(chǎn)品或服務, 另一方面在項目業(yè)主提出高于總承包合同的不合理要求時, 總包商應當去拒絕這些條件, 而不是讓分包商去面對他業(yè)主的業(yè)主, 否則容易造成項目的額外支出, 或者造成分包商不積極配合總承包商工作, 影像項目質量和進度。
四、結束語
EPC總承包工程項目管理模式雖然存在一些現(xiàn)實性的問題，但其前景是非常廣闊的，它多集中在石油化工、制造業(yè)、交通運輸和電力工業(yè)等領域。這些領域的工程項目具有以設計為主導、投資額巨大、技術復雜、管理難度大等特點。我們必須清楚地意識到EPC工程總承包市場將是一個規(guī)模大、具有很強吸引力的市場，EPC總承包工程項目管理模式是我國建筑業(yè)積極參與國際競爭的必然選擇。
參考文獻：
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