自动化专业论文优秀
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篇1:自动化专业论文优秀
我们在近几年的教学实践中,根据不同性质的专业课通过不同的方式方法实践“专业理论与专业技能的双向同步教学法”教学模式,努力贯彻“按需施教,学用一体”的原则,积极探索教学方法与教学手段改革的新路子,不断研究和尝试行之有效的教学方法,取得了良好的教学效果,对于培养学生的创新能力和实践能力提供了比较好的教学方法与教学手段。
1 自动化教学方法分析
1.1 启发式教学
采用启发式教学可以调动学生的主动性、积极性和创造性,使课堂教学充满活力,我们把它归纳为由浅入深式启发、思考性启发、实践性启发、总结式启发的教学方法。比如:通过举出浅显的例子启发学生理解抽象的概念:采用提问的方式巧妙地引入新课;在课内实训中,由实际现象启发学生去理解课堂教学中的理论问题;而课堂小结、阶段总结总能启发学生进行温故知新的回顾,取得了良好的教学效果。
1.2 融合式教学
融合式教学是融“理论、演示、练习、反馈”于一体,提高学生学习兴趣与效果。比如<单片机技术及应用》课程就是在实验教学中,运用仿真软件,让学生编程并运行,观察内部RAN的'内容变化以及内部寄存器的内容变化,将理论运用于实际中;在视频展台,展示老师在演示实验中的运行效果,以演示来直观地反映教学内容;在实训教学中,运用单片机仿真器和接口目标板,仿真运行接口程序,通过练习掌握学习的难点,加深对硬件的了解和学会简单的编程。
1.3 行为导向式教学
行为导向式教学就是通过规范的实训,培养学生的某一方面专业技能。比如<设备电气控制与维修)课程中,由专业教师自行研制的40台实训柜,为学生实践技能训练创造了规范、仿真的教学环境。教学实施过程中厩有理论教学、随堂实践教学,还有专用实践训练周。其中,随堂实践教学方法灵活、课时充足,实践技能训练按照“简单一复杂一综合”的顺序进行。实践课时与理论课时的比例达到了l:1,与实践得到了充分的结合,学生在该项知识技能方面基本可以实现零距离就业,用人单位对该课程的教学表示满意。
1.4案例式教学
案例式教学就是通过举一反三的案例教学,培养学生的归纳与演绎能力。
利用教学电梯进行案例教学,为提高学生对PLC技术的应用能力,专门编制了3层3站简易教学电梯的实训课题,结合电梯生产厂家的实际生产图纸,培养学生对PLC课题的设计思路和设计方法,对照教学电梯,学生很容易了解电梯的控制原IN,明白控制要求,能够按要求编制控制电路梯形图,提高了学生学习PLC的兴趣和系统调试能力。运用机床电气排障柜进行案例式教学,为了使学生能在模拟的实践环境中练习机床电气控制线路中常见故障的排除,以实际机床控制线路为例,进行故障排除的分析和练习。例如,采用N7120平面磨床主电路和控制电路以及照明电路和信号电路、c650-2车床电气原理图等实际控制电路进行分析,并在实训柜上进行配线,实现相应控制,使学生能结合实际直观地进行演练。
在工厂供电课程中的案例教学,在介绍完基本的供配电系统设计和计算知识以后崴们以我校新实训楼供配电系统为实例,借用学校档案室的图纸,让同学了解实训楼的供配电系统组成,相关设备,如:变压器、母线等的选型办法,供电线路等。并结合对工厂配电站现场的参观增加学生的感性认识。
2 多种教学手段的应用
2.1制作多媒体课件进行<电力电子技术》、《可编程控制器》和《单片机技术)的部分内容的教学。
2.2在<工厂供电》课程中采用投影仪进行实物教学,以直观形象地讲解提高学生的学习兴趣。
2.3在《工厂供电》课程中讲解发电内容时,放映录像片,让学生了解从发电到用电的整个过程,更好地将理论与实践相结合。
2.4对于专业课程的教学内容。采用课堂教学、课内实验、课外实训、毕业设计、毕业实习相结合的方式,使学生能够融会贯通地掌握专业知识,提高综合运用专业知识的能力。
小结
总之,理论联系实际,既是教学原则,又是教学方法,切实抓好理论教学,就要抓好理论联系实际的结合点,它不仅可培养学生的学习兴趣,而且还是加深理解,巩固所学理论知识的好方法,教师可借助具体事物或形象,帮助学生理解抽象的理论,使学生掌握比较完全的知识从而用来指导实践。
通过对专业理论与专业技能的双向同步教学的研究,可以推动自动化专业的快速发展。使课程体系更加合理,教学模式更能体现出职业教育的特色,使专业理论教学与专业技能教学比例恰当,教学方法更加灵活生动,增加学生学习兴趣,便于学生理解,降低学习难度,使学生全面系统科学规范掌握专业知识艘学生在理论与技能两方面同时提高,培养学生的职业能力,提高就业能力,为我国技能短缺人才的培养做出贡献。
篇2:机器人自动化专业论文
机器人自动化专业论文
摘 要:本设计是根据机器人系统与PLC控制系统的之间的逻辑控制为准则,对两者之间信号的编码组合,然后提出汽车焊接系统集成行业自动程序标准化的方案,能够使用户程序做到可移植性,易读性,准确追踪故障点。
关键词:PLC;机器人;标准化
1 引言
随着工业技术发展,工业机器人自动化生产线已成为当前智能化装备的主流及发展方向。机器人多用在自动工位上, 由外围设备控制用户程序启动和运行, 实现自动控制,提高了工厂的生产效率,降低损耗、实现效益扩大化。本文主要介绍着FANUC系统机器人由三菱PLC实现自动标准化控制方案。
2 控制系统
2.1 系统结构设计
本系统的结构由机器人系统和PLC控制系统组成,采用CC-Link分散型I/O控制方案,系统结构如图1所示。PLC完成机器人的用户程序控制和现场总线信号采集,HMI完成显示信号状态、报警、控制管理等功能[1] 。
2.2 系统工作原理
本系统是基于CC-Link现场总线的工业过程控制局域网,PLC对机器人的控制属于自动控制,通过PLC实现不同条件时对机器人不同用户程序的调用与控制,实现同一台机器人完成不同工作的柔性化控制。同时机器人程序运行过程中,PLC对机器人的特定段进行分段控制,对进入特定运动区域进行信号互锁与禁止保护,同时PLC处理采集机器人和外围设备信号反映到人机交互界面,供现场操作人员判断机器人的运行状态和故障处理[2] 。
3 标准化程序设计
3.1 标准化程序概念
在自动化系统集成行业中,标准化程序就是规范用户程序结构和逻辑,能够使用户程序结构清晰、简明易懂、缩短维护周期、可移植性提高,减少故障等。
3.2 标准化信号编码
首先我们对PLC与机器人(Robot在表中简称R)之间信号进行处理[3],对工装夹具的车型及机器人的每个程序,每条路径做一些编码。如表格1所示。
3.3 标准化程序工作流程设计
在一个机器人和周围工装夹具的工作站的'焊接过程中,分为两步:一是任务开始验证,在一个周期内每次程序运行,PLC都会对机器人的准备位做出判断,如果不在准备位,就会调用回到准备位的程序,让机器人回到准备位,这时准备位的验证任务关闭。二是任务开始,机器人给PLC发送一个请求继续(Request to Continue)的信号,然后PLC回馈机器人请求继续完成(Continue OK)的信号,这样就可以调用焊接程序,焊接程序的调用要根据每个工装夹具的车型号不同来调用。焊接完成之后,机器人回到原点,PLC会对当前工位的一些信号关闭,再关闭所有的信号,然后等待下一个开始工作的脉冲信号到来。如图2所示,机器人运动周期所有的信号处理和程序调用规则流程。
3.4 验证结果
本方案的设计已经在江苏北人机器人系统股份有限公司的部分项目上得到验证,在稳定性,可移植性,故障排除效率上得到现场维护工程师的首肯,在后期项目的方案设计上将逐步应用这套方案,并加以细节完善。
4 结束语
总的来说,首先要理顺控制系统的结构及其原理,然后参照一些机器人系统的信号处理规则,提出PLC对机器人控制的一些标准,对两者之间的控制信号进行编码,设计出一个周期的工作流程图,使用户程序的逻辑顺序更清晰。并可以使项目可移植性,减少企业成本和维护周期。
参考文献:
[1]张正兵,李晓娜.机器人在焊接中的应用[J].电焊机,2008(06):44-47.
[2]杨秀文.自动化生产线中CC-Link总线技术及工业机器人通讯[J].机器人技术,2014(04).
[3]FANUC工业机器人编程手册[K].
篇3:楼宇自动化专业论文
楼宇自动化专业论文
摘要:智能建筑的概念和楼宇自动化系统简介,并列举了当今几大楼宇自控生产厂商的自控系统功能简介和实际运用。
关键词:智能建筑 楼宇自动化系统 概念
一 关于智能建筑
智能建筑的概念,在本世纪末诞生于美国。第一幢智能大厦于1984年在美国哈特福德 (Hartford)市建成。我国于90年代才起步,但迅猛发展势头令世人瞩目。
智能建筑是信息时代的必然产物,建筑物智能化程度随科学技术的发展而逐步提高。当今世界科学技术发展的主要标志是4C技术(即Computer计算机技术、Contro控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术)。将4C技术综合应用于建筑物之中,在建筑物内建立一个计算机综合网络,使建筑物智能化。4C技术仅仅是智能建筑的结构化和系统化。
智能建筑应当是:
“通过对建筑物的4个基本要素,即结构、系统、服务和管理,以及它们之间的内在联系,以最优化的设计, 提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助大厦的主人,财产的管理者和拥有者等意识到,他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。”
建筑智能化结构是由三大系统组成:楼宇自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)和通信自动化系统(CAS)
二、楼宇自动化系统简介
楼宇自动化系统也叫建筑设备自动化系统(BuidingAutomationSystem简称BAS),是智能建筑不可缺少的一部分,其任务是对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制等,以提供一个既安全可靠,又节约能源,而且舒适宜人的工作或居住环境。
三、楼宇自动化系统的组成与基本功能:
建筑设备自动化系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。根据我国行业标准,BAS又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。一般情况下,这两个子系统宜一同纳入BAS考虑,如将消防与安全防范子系统独立设置,也应与BAS监控中心建立通信联系以便灾情发生时,能够按照约定实现操作权转移,进行一体化的协调控制。
建筑设备自动化系统的.基本功能可以归纳如下:
(1)自动监视并控制各种机电设备的起、停,显示或打印当前运转状态。
(2)自动检测、显示、打印各种机电设备的运行参数及其变化趋势或历史数据。
(3)根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,使之始终运行于最佳状态。
(4)监测并及时处理各种意外、突发事件。
(5)实现对大楼内各种机电设备的统一管理、协调控制。
(6)能源管理:水、电、气等的计量收费、实现能源管理自动化。
(7)设备管理:包括设备档案、设备运行报表和设备维修管理等。
四、楼宇自动化控制系统的原理
楼控系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统,也称分布式控制系统(Distributedcontro systems简称DCS)。它的特征是“集中管理分散控制”,即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)完成被控设备的实时检测和控制任务,克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。安装于中央控制室的中央管理计算机具有CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能,能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务,避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点,保证设备在最佳状态下运行。
五、楼宇自动化系统设备的发展历史及相关产品简介
楼宇设备自动化系统到目前为止已经历了四代产品:
第一代:CCMS中央监控系统(20世纪70年代产品)
BAS从仪表系统发展成计算机系统,采用计算机键盘和CRT构成中央站,打印机代替了记录仪表,散设于建筑物各处的信息采集站DGP(连接着传感器和执行器等设备)通过总线与中央站连接在一起组成中央监控型自动化系统。DGP分站的功能只是上传现场设备信息,下达中央站的控制命令。一台中央计算机操纵着整个系统的工作。中央站采集各分站信息,作出决策,完成全部设备的控制,中央站根据采集的信息和能量计测数据完成节能控制和调节。
第二代:DCS集散控制系统(20世纪80年代产品)
随着微处理机技术的发展和成本降低,DGP分站安装了CPU,发展成直接数字控制器DDC。配有微处理机芯片的DDC分站,可以独立完成所有控制工作,具有完善的控制、显示功能,进行节能管理,可以连接打印机、安装人机接口等。BAS由4级组成,分别是现场、分站、中央站、管理系统。集散系统的主要特点是只有中央站和分站两类接点,中央站完成监视,分站完成控制,分站完全自治,与中央站无关,保证了系统的可靠性。
第三代:开放式集散系统(20世纪90年代产品)
随着现场总线技术的发展,DDC分站连接传感器、执行器的输人输出模块,应用ON现场总线,从分内部走向设备现场,形成分布式输入输出现场网络层,从而使系统的配置更加灵活,由于onWorks技术的开放性,也使分站具有了一定程度的开放规模。BAS控制网络就形成了3层结构,分别是管理层(中央站)、自动化层(DDC分站)和现场网络层(ON)。
第四代:网络集成系统(21世纪产品)
随着企业网Intranet建立,建筑设备自动化系统必然采用Web技术,并力求在企业网中占据重要位置,BAS中央站嵌入Web服务器,融合Web功能,以网页形式为工作模式,使BAS与Intranet成为一体系统。
网络集成系统(EDI)是采用Web技术的建筑设备自动化系统,它有一组包含保安系统、机电设备系统和防火系统的管理软件。
EBI系统从不同层次的需要出发提供各种完善的开放技术,实现各个层次的集成,从现场层、自动化层到管理层。EBI系统完成了管理系统和控制系统的一体化。
目前,规模和影响较大的楼宇设备供应公司有美国霍尼维尔公司、江森公司、KMC公司、德国西门子公司等。
结束语
楼宇自动化控制技术在我国还是一个新兴的技术领域,随着更多智能建筑的出现,将有更加先进的技术补充到这一领域中,使这一技术更加成熟、完善。
篇4:自动化专业优秀简历
基本信息
姓名:李东
国籍:中国
目前所在地:北京
民族:汉族
户口所在地:九江
身材:176 cm 83 kg
婚姻状况:已婚
年龄:39 岁
求职意向及工作经历
人才类型:普通求职
应聘职位:机械/设备维修类:设备部经理 工业/工厂类 电气工程师
工作年限:20职称:初级
求职类型:全职可到职-随时
月薪要求:3500--5000希望工作地区:北京
个人工作经历:
20xx-20xx 九江啤酒有限责任公司 设备科 科长
20xx-20xx 九江啤酒有限责任公司 动力车间 主任
20xx-20xx 某摩托车技术有限公司 工程设备部 主管
20xx-至今 某中型玻璃厂 设备部 部长
教育背景
毕业院校:南昌航空工业学院
最高学历:大专毕业-1997-07-01
所学专业一:工业电气自动化所学专业二:机械制造与电子控制
受教育培训经历:1987-1990 江西机械职业大学 工业电气自动化专业
1993-1997 南昌航空工业学院 机械制造与电子控制专业
语言能力
外语:英语 一般
国语水平:一般粤语水平:一般
工作能力及其他专长
本人熟悉机械加工常识,头脑灵活,接受能力强。,做事要认真、勤快、能全心做好每一件事。运用的por/E2001、por/E野火版和AutoCAD2004软件在产品设计、绘图中已取得一定的成就。在钣金设计方面取得成绩最明显。
本人有一定的管理理论与经验,在人力资源管理方面与有一定的管理培训项目,管理方法有自己独特的做法。也有成功的经验。再者,熟悉劳动法,熟悉人事管理流程,能独立开展人事管理工作,能很好地处理部门间关系及人与人之间的关系。
组织能力强,口才好,有耐性,人际关系好,适合从事人事/行政/办公室组织管理工作。
熟练运用office等办公软件,熟练运用传真机、扫描仪、刻录机、打印机等仪器。
详细个人自传
1自信且有极强的团队合作精神
2做事沉稳,严谨,细心,待人极具耐心,且具有预见性和长远的眼光,富有开拓精神
3工作勤奋,有上进心,诚实而率直原则强,组织管理,责任感强烈
篇5:自动化专业优秀简历
基本信息
姓名:李东
国籍:中国
目前所在地:北京
民族:汉族
户口所在地:九江
身材:176 cm 83 kg
婚姻状况:已婚
年龄:39 岁
求职意向及工作经历
人才类型:普通求职
应聘职位:机械/设备维修类:设备部经理 工业/工厂类 电气工程师
工作年限:20职称:初级
求职类型:全职可到职-随时
月薪要求:3500--5000希望工作地区:北京
个人工作经历:
20xx-20xx 九江啤酒有限责任公司 设备科 科长
20xx-20xx 九江啤酒有限责任公司 动力车间 主任
20xx-20xx 某摩托车技术有限公司 工程设备部 主管
20xx-至今 某中型玻璃厂 设备部 部长
教育背景
毕业院校:南昌航空工业学院
最高学历:大专毕业-1997-07-01
所学专业一:工业电气自动化所学专业二:机械制造与电子控制
受教育培训经历:1987-1990 江西机械职业大学 工业电气自动化专业
1993-1997 南昌航空工业学院 机械制造与电子控制专业
语言能力
外语:英语 一般
国语水平:一般粤语水平:一般
工作能力及其他专长
本人熟悉机械加工常识,头脑灵活,接受能力强。,做事要认真、勤快、能全心做好每一件事。运用的por/E2001、por/E野火版和AutoCAD2004软件在产品设计、绘图中已取得一定的成就。在钣金设计方面取得成绩最明显。
本人有一定的管理理论与经验,在人力资源管理方面与有一定的管理培训项目,管理方法有自己独特的做法。也有成功的经验。再者,熟悉劳动法,熟悉人事管理流程,能独立开展人事管理工作,能很好地处理部门间关系及人与人之间的关系。
组织能力强,口才好,有耐性,人际关系好,适合从事人事/行政/办公室组织管理工作。
熟练运用office等办公软件,熟练运用传真机、扫描仪、刻录机、打印机等仪器。
详细个人自传
1自信且有极强的团队合作精神
2做事沉稳,严谨,细心,待人极具耐心,且具有预见性和长远的眼光,富有开拓精神
3工作勤奋,有上进心,诚实而率直原则强,组织管理,责任感强烈
1.自动化专业的简历模板
2.自动化专业本科生简历模板
3.工业自动化专业简历模板
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5.工业电器自动化专业简历模板
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7.2015自动化专业毕业生简历模板
8.2014机械自动化专业个人简历模板
9.2017电气工程及其自动化专业简历模板
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篇6:电气工程及自动化专业改革论文
随着科技的发展,电气工程的学科结构、研究领域、技术领域发生了很大变化。
电气工程愈来愈多地应用信息技术、计算机技术、通信技术、电力电子技术和自动化技术,电气工程及其自动化专业内涵也发展演变为强电和弱电结合、电工技术和电子技术结合、软件和硬件结合、元件和系统结合。
要求培养的学生具有解决电气工程与自动控制技术问题的基本能力。
电气工程学科的主要任务是提高电力系统和用电设备的技术含量和运行质量,提高运行的合理性和可靠性,提高运行效率。
弱电知识需要越来越多,强弱电融合是电气工程专业教育的必然趋势。
篇7:电气工程及自动化专业改革论文
1.1 根据培养目标确定对学生知识结构和能力结构的要求
根据培养目标,学生应该具备的主要知识结构和能力结构为:第一点是要求掌握比较扎实的数学、物理等自然科学的基础知识,具有较好的人文社会科学基础和外语综合能力;第二点是要具有系统地掌握电路理论、电子技术、电力拖动与控制、计算机基础及应用等专业知识,具有解决和处理企、事业单位中日常电气控制与运行的技术能力;第三点是应获得较好工程实践训练,具有较熟练的计算机应用能力和较强的工作适应能力,具备一定的`科学研究、技术开发、实际工作能力;第四点是掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的市场分析和决策能力,通过锻炼能够在企、事业单位从事管理与决策工作。
1.2 如何构建课程体系
按专业培养目标和培养方向,结合用人单位对专业人才素质、知识和技能的要求,要根据学生应具备和达到的知识结构和能力结构构建课程体系,课程的设置和专业教学内容不是毫无联系的排列,研究课程的内在联系,形成条块清晰而又相互融合的专业体系结构是必需的。
根据本专业特点,除了公共基础课程大平台外,涉及本专业的课程可划分为四个课程群:电子技术课程群、计算机应用技术课程群、自动控制课程群、电机与电能系统课程群。
电气工程学科的快速发展与应用离不开电子技术的飞速发展,所以本专业应加强电子技术课程设置并优化其教学内容,特别是应加强集成电路、超大规模集成电路、可编程超大规模集成电路CPLD等内容的学习。
由于自动化的发展一直都是借助计算机技术的发展而发展的,所以工业自动化的前途在于计算机技术服务于控制技术的发展,因此从小的控制装置到大型的控制系统都要应用计算机技术。
课程设置包括计算机应用基础、程序设计、微机原理及应用、单片机原理与接口技术、嵌入式处理器及操作系统、数字信号处理器(DSP)原理及应用、工业计算机网络等。
另外工业工程系统实现的重要原理及技术,对于促进学生专业思想的形成,理解专业构建的体系以及对今后的控制工程应用都是十分重要的。
按照学生学习过程中的认知规律和实践教学自身的客观规律,与学习的不同阶段相对应,研究建立了四层次结构实践教学体系。
它的层次性体现于从低年级到高年级循序渐进、由浅入深,从认识性实践,到验证性、设计性、综合性及创新实践。
培养具有工程素质、创新能力和较强动手能力,能独立分析解决实际问题的应用型高级人才,不仅在理论教学中应致力于理论的应用,更重要的是加强实践环节,建立知识和能力并重、实验教学与理论教学有机结合,而且相对独立的实验教学体系。
2 加强实践教学管理
首先通过对课程的优化,减少验证性实验,增加综合性、设计性实验和系统性的实习环节。
通过开放性实验和创新学分平台,开展个性化实践教学改革,让学生根据自己就业意向、实习兴趣和特长,选择实验内容和设计方案,组织实验和实习教学。
在系统的实习过程中要求学生完成从元件的选择到系统的组装,从单元电路调试到系统调试,使其具有系统实践应用能力。
2.1 要抓紧实践教学的质量
在合理构建实践教学体系中,努力建设相对完整、与理论教学联系紧密的实践教学体系。
实践教学内容的更新,必须注重加强对学生创新思维和综合能力的培养。
要对现有的实验教学内容进行整合,进一步减少验证性实验,增加综合性、设计性及研究创新型实验。
要充分利用网络等现代化技术及先进的教学手段,积极使用计算机教学软件和多媒体教学课件,推广运用虚拟仿真技术和实践相结合,并逐步建立以学生为主体、以学生自我学习和训练为主的实践教学开放教学体系,并逐步扩大开放教学的比例。
不同类型的实践教学环节(实验、实习、课程计、生产实习、毕业论文与毕业设计等)在教学计划中的学分、顺序及时间分配等方面要符合培养目标要求,要与相关课程保持协调一致的关系。
2.2 要保证实践教学基本条件
我们一方面要聘请基地所在单位的专家、专业技术人员和管理干部一起参与实习教学环节的管理和指导;另一方面积极帮助基地所在单位开展员工技术培训、科技开发和科研等工作,使实习基地同时成为科技开发和人才培训基地。
在互惠互利的基础上,不断拓展校外实习基地建设的新道路。
以实现加快实验室建设步伐,逐步实现实验教学条件现代化的目的。
实践教学各环节的规范化管理是保证实践教学质量的基本前提。
理顺管理体制,建立与完善实践教学评价体系,是提高实践教学质量的重要措施。
篇8:电气工程及自动化专业改革论文
【摘 要】针对在人才培养上的应用型特色,在学生的知识构建上应该认真把握通识教育与专业教育的关系,强调知识体系的完整、系统和科学性,要有较强的动手能力、技术创新和技术的二次开发能力。
电气工程及其自动化专业涉及电工技术、电子技术、电力技术、电器技术、自动控制技术、计算机及其应用技术等诸多领域,是通用性强的“宽口径大专业”。
各高校根据国家经济发展对电气信息类人才的需求,依据各院的实际情况和办学条件,确定了彼此不同的专业方向、人才培养的方案和模式,体现出各校的办学特色。
【关键字】电气工程及自动化;应用型人才;实践教学
电气工程专业主要特点是强弱电结合、软件与硬件结合、理论知识学习与实践应用能力培养相结合。
随着社会经济和科学技术的发展,对于电气工程及其自动化专业学生的知识结构而言,培养范围不仅要有一级学科“电气工程”的特色,应具备“强弱电”的知识结构,而且也应当具备较广的人文、社会等方面的知识,有较强的实践动手能力。
因此要加快实验室建设步伐,逐步实现实验教学条件现代化,必须积极开拓,建好一批有层次、相对稳定的实习教学基地。
篇9:电气工程及自动化专业改革论文
基础课一定要给较多学时,让学生牢固掌握,为后续课程的学习和自主学习提供有力的保障。
专业课的门数较多,学时较少,主要给学生介绍专业内容和国内外发展动向。
在重点、难点讲解的基础上,激发学生的学习兴趣,培养学生的自学能力和终生学习思想。
电气工程专业在一定程度上要进一步拓宽专业口径,新的强电专业的人才必须掌握更多的信息技术、自动化技术和计算机技术。
遵照教育要“面向现代化,面向世界,面向未来”的精神,贯彻德智体全面发展, 培养基础理论扎实,知识面宽,重视理论联系实际,强化实践动手能力,重视自学能力、创新能力和“复合型”“应用型”人才的培养。
针对电气自动化技术的不断发展变化,理论教学内容也应进行适当调整,删除一些陈旧落后的技术课程,加入一些最新技术和当前应用比较广泛的技术作为课堂教学内容。
为使我们培养的人才能顺利进入市场参与竞争,高等学校的毕业证书和学位证书是毕业生获得从事相应专业工作的必备的两张准入证。
专业人员职业资格证书(高级维修电工)是毕业生获得从事相应专业工作的又一准入证。
在此基础上学生走向社会,经一段时间的工作锻炼,可向注册工程师等有关的专业技术人员职业岗位的资格认证努力。
4 结语
世界科学技术迅猛发展和信息时代的到来,对我国高等人才的规格和质量要求也越来越高。
另外,我国社会主义现代化进程及经济发展的需要,使高等人才的培养面临着新的挑战。
在人才培养过程中,我们应注重强电与弱电结合、软件与硬件结合、元件与系统结合、运行与制造结合,使学生毕业后的就业有很强的适应性,既可以从事电力系统及其相关领域的工作,也可以在自动化及信息技术领域从事工程设计、研究开发、系统运行等其他方面的工作。
参考文献:
[1]黄振跃,杨泽斌.电气工程及其自动化国家特色专业建设的探索与实践[J].科技创新导报,2009.4
[2]杨中秋.课程设计教学质量监控评估方案的研究与探索[J].实验技术与管理, 2006,23(7): 105-107
篇10:自动化专业的研究论文
摘要
本文阐述了国内电气自动化的现状,并结合国外的一些新发展,对其发展状况进行了展望。
关键词
电气自动化 发展现状 趋势
1 电气自动化概述
电气自动化运用电力电子技术、微机控制技术和计算机网络技术来实现电气自动控制,以计算机技术实现程序控制,并且通过系统集成实现自动控制电力系统和运行维护功能。其明显特征是集成化、智能化和综合化、故障反映迅速自动化。
电气自动化范围较广,包括配电自动化、变电站自动化、馈线自动化。配电自动化包括配电系统所有硬件设施和控制流程,通过输电、配电和用电实现配电自动化流程。变电站自动化通过馈电自动化实现系统监控和管理。而馈电自动化方面,则是高度集成化,除了常规的遥测、遥信和遥控,包括自动重合闸、馈线故障监测、电能质量等监测,还集成了断路器监视功能,逐步发展成为智能化开关。
2 电气自动化发展史
伴随着电子技术和信息技术的飞速发展,电气自动化已经走出了工厂,并且在办公、交通等多个领域得到了广泛的应用。
(1)全控型电力电子开关时期。在上个世纪五十年代晶闸管出现,标志了运动控制新纪元的开始。继后出现了交流变频技术和全控制式器件GTR等,即电力电子器件第二代。第三代器件包括IGBT和MGT这类复合型电力电子器件。而第四代器件则由功率集成电路PIC构成。
(2)电路低频向高频发展。随着电力电子器件的更新,变换器电路也随之改变。在普通晶闸管时期,整流控制主要由直流传动变换器完成。交流变频传动由交-直-交变频器完成。在第二代时期,PWM变换器得到广泛的应用。PWM技术可以提高工作效率,并且减少高次谐波对电网的影响,可以改善电动机低频转矩脉动问题。
(3)交流调速理论发展。德国学者F99Blasche提出了交流电机磁场定向远离市,并得到德国大学教授Depenbrock的继承和发展。教授D继F99Blasche提出了直接转矩控制思想,并将他推广到了弱磁调速范围。这一控制思想具有结构简单、思想新颖、信号处理物理概念明确的特点,属于高静动态性能的新型交流调速方法。
(4)通用变频时期。通用变频器是一种系列化、批量化和占市场量最大的中小功率变频器,经历了由普通功能型U/F控制型到高功能U/F型再到高动态性能适量控制型的发展过程。
(5)单片机发展。由于占主导地位的MCS-51单片机的8位机功能简单,指令短小,后来就有了适合大批量生产的PIC系列单片机的推广和使用,其可靠性和保密性都非常高。
3 国内电气自动化现状
3.1平台开放式发展
OPC技术的出现,Microsoft Windows平台的广泛应用和IEC61131的颁布,为电气技术的发展奠定了良好基础。基于PC技术的人机界面已经成为主流趋势,而基于PC技术的控制系统具有灵活和易于集成特点也正在被广泛的采纳和应用。
3.2 现场总线和分布式控制技术
现场总线是一种串行的连接智能设备和自动化系统的数字式、双向传输分支结构的通讯总线。包括位于中央控制室内的计算机、监视控制软件和PLC的CPU以及位于现场的远程的I/O站、智能仪表、低压断路器和变频器等构成,中央控制室和现场通过一根串行电缆连接,并且将这些现场设备的大量信息采集传输到中央控制室。而信息化技术的发展必将导致基于网络集成自动化系统的基础信息系统的发展。
3.3 IT技术与电气自动化
市场需求的发展促进了电气自动化和IT技术平台的融合,信息技术对工业的影响主要分两个方面:一是纵向渗透管理层;二是横向扩展到自动化的设备、机器和系统中。其中,信息技术纵向渗透能够帮助企业对当前生产数据进行实时的存取,提高管理数据处理系统工作效率。横向,信息技术已经渗透到了产品的所有层面,包含传感器和执行器,也包含控制器和仪表。
4 国外电气自动化发展新方向
法国ICC技术又称用户通信接口试验,能够实现实时读表、停电控制和远程管理功能,并且能够帮助广大用户群众实时了解电价,为用户实现用电优化管理提供了条件。优化用电是指用户根据实时电价制度,合理选着自己的用电设备和用电时间段,或者是在不同时间段用部分设备。
意大利开发了家庭用电智能助理,借助用户的电视机实现供电信息实时显示和控制,便于供电服务信息随时查询。这不仅便利了居民的生活,同时便于供、用双方互动,供方可以记住此平台向用户发布各类通知,并且帮助用方进行节能降耗方案建议,用方不仅可以得到实时的电价信息和供电服务,还可以从中节约用电,减少经济消耗。这种功能的实现还可以节能减耗,保护环境。
西班牙和法国共同研发的系统,可以帮助家庭优化电能应用和管理,他借助部分咨询配置机和用电能量管理系统实现对用户提供最优配置建议和削峰填谷功能。他可以根据不同用户的生活习惯和要求,为不同用户提供既优化经济又舒适满意的用电建议。
国外这些先进、人性化的设备代表了现代电气自动化实时性、自动化和管理功能发展的方向,这可以改进供电可靠性和电能质量,还可以对用户的供电服务质量,在未来高科技社会中将有优越的经济性和良好的社会综合效益。
5 电气自动化发展趋势
未来电气自动化的发展趋势具有分布式、开放式和信息化三大特点。分布式是指能够确保网络中每个智能的模块都能够独立工作的网络结构,能够完成系统危险分散的功能;开放化是指系统具有与外界联通的接口,能够实现系统与外界网络系统的连接功能;信息化则是指系统信息具有综合处理能力,实现与网络技术相结合的网络自动化和管理控制一体化。
(1)系统监控综合化。现代电气设备逐步向通用化、模块化及系列化发展,能够实现组态灵活特点。由于计算机技术的所有功能都能够通过屏幕软件按钮直接完成,系统监控的综合化得到很大提高。采用综合化监控,能够完成双重或者多重的冗余,可以为系统改善和可靠性提高做出贡献。
(2)系统网络化。为了提高系统的可靠性,控制网络大多采用冗余结构,能够完成数字化和高效自动化代替繁琐复杂的人工操作,大大提高了工作效率,减轻了工作人员的工作量,改善了工作人员的工作环境。同时,高度自动化还能够减少频繁操作,减少误操作率,进一步提高系统可靠性。
(3)系统人性化。伴随交互式网络发展,供用双方信息互动更为方便。通过人性化、自动化的电气自动装置,供方能够实时了解用方信息,为用方提供更加实用、经济、安全的用电建议,也可以更多的掌握用户用电信息,为系统的稳定可靠运行提供数据。用方可以借助高科技的技术,更加详细的了解自己的用电情况,结合供方信息,改善个人生活舒适度,提高生活经济性。
6 结语
电气自动化技术虽然已经广泛应用,并深入到国民经济各个领域,但他仍然在不断革新和发展。在市场竞争越来越激烈的形势下,为了在经济上取得利益,我们必须积极吸取先进的经验和技术,为实现自主研发创造条件。
篇11:自动化专业的研究论文
【摘要】
工业控制自动化技术是一种现代生产技术,他综合了精密仪器、计算机软件技术、控制论、统筹学等多种学科技术,通过对工业生产过程实施检测、修正、调整、优化和管理等,不断提高工业生产效率,以最少的工业投入收到更高的产出,不断提高产品质量。工业自动化控制系统主要由三个部分组成:即工业自动化软件、工业机械和信息系统。通过发挥工业控制自动化技术能够有效提高工业生产效率,帮助企业不断优化生产流程,提升综合生产效益。工业自动化技术的出现,是工业化水平提高的重要标志。今天,自动化技术已得到十分广泛的应用,在机械设计、机床加工、石化冶炼、信息科技、建筑施工以及航空航天等领域都有他的影子。本文将全面分析工业自动化技术以及其的未来发展方向。
【关键词】
工业自动化控制;系统组成;趋势;分析
一、工业自动化简介
工业自动化以生成活动中的各项参数为基础,采用现代管理技术和设备对整个生产过程实施控制,通过大量使用现代工业设备和技术不断降低人力资本投入,充分利用人以外的生产性资源来组织生产活动,这就是工业自动化生产模式,而工业生产过程自动化就是工业自动化。
1、我国工业自动化的发展过程
随着经济、科技发展水平的不断提高,我国工业自动化水平也得了快速提升,如今在多个生产部门和领域都应用到了工业自动化技术。自动化技术是实现工业生产完全自动化或者部分自动化的基础,他可以有效节省工业生产人力资本的投入。自动化技术涉及到多个学科知识和内容,例如机械、力学、电子信息、软件等。当前,工业自动化技术应用水平成为衡量一国工业化水平的重要指标和尺度,也是提高工业生产效率的重要手段。我国工业自动化主要经历了三个主要阶段,即20世纪40年代至60年代,以单机自动化加工设备出现为标志的初级发展阶段;20世纪60年代中至70年代初期,以流水线工业自动化技术应用为标志的阶段;20世纪70年代中期至今,以高科技技术为应用的现代发展阶段。
2、工业自动化控制系统组成
自动化控制技术是一种现代化工业生产技术,在多个行业和领域得到了充分的利用和发展,在农业、教育、加工业等行业中都可以看到他的影子,他是集机械、电子、信息以及电气等学科知识为一体的综合性应用技术。工业控制系统则是指工业生产设备、控制系统以及自动化设备和技术的统称。
3、工业自动化控制系统产品
(1)可编程序控制器(PLC):按功能及规模可分为大型PLC,中型PLC及小型PLC。(2)分布式控制系统(DCS):按功能及规模亦可分为多级分层分布式控制系统、中小型分布式控制系统、两级分布式控制系统。
(3)工业PC机:在一些生产环境比较恶劣地方比较使用,他通过与各种控制指令输入输出接口相结合组成综合性工控机。
(4)嵌入式计算机及OEM产品,包括PID调节器及控制器
二、工业自动化控制的现状
1、PLC
PLC主要是指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器,他可全程监控和控制工业生产全过程。他配置了可自动编程的开发系统,能够自动存储和利用各种存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC是工业自动化控制的核心部分,好比人的神经中枢。
2、DCS
在国内工业领域,DCS也被称作集散式综合控制系统。他是一个综合性的多级信息通信计算系统,主要由过程控制级和过程监控级组成,主要组成部分有微机、通信网络、输出终端和控制调配器等多项科技技术,其主要工作原理是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。DCS具有诸多优点,例如高稳定性、灵活性和兼容性等。可以用一句话来简单概括DCS的主要功能特点:分散控制,集中管理。
3、工业PC
工业PC主要有两种类型:IPC工控机和CompactPCI工控机。工业自动化技术应用对工业PC的运行提出了更高的要求,对其的工作稳定性、冗余配置以及兼容性给出了苛刻的技术要求。过去的IPC技术逐渐难以满足现代工业自动化生产的要求,慢慢退出了历史舞台。多种不同的PC机能够兼做服务器和客户机,并形成了按区域划分的工业PC机群,依靠网络形成了集管理和控制为一体的综合系统,实现了企业内部之间的信息交换和沟通。
三、工业自动化控制的未来发展趋势
1、未来PLC
自面世以来,PLC就一直没有停止创新和发展的脚步,他通过利用当前最新的微处理技术和电子信息技术可以实现快速扫描。从技术应用趋势来看,电脑软件技术将会在程序化控制器的设计和生产上得到更多的应用,未来必然会出现存储功能强大、运算速度更快、智能化水平更高的PLC产品。一个小型的PLC相当于8-10个继电器,具有十分广泛的应用空间。从产品规模上看,会进一步向超小型及超大型方向发展;从产品的配套性上看,产品的品种丰富、规格齐全,完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应工业控制的需求。从市场上看,少数几个品牌垄断国际市场,会出现国际通用的编程语言。
2、控制系统正在向现场总线方向发展
现场总线是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线,他主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。由于现场总线简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点。现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。现场总线使测控设备具备了数字计算和数字通信能力,提高了信号的测量、传输和控制精度,提高了系统与设备的功能、性能。他不仅是一个基层网络,而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。国内现场总线的发展趋势是:①多种现场总线在国内展开激烈竞争,竞争的重点是应用工程;②自己开发的现场总线产品开始投入市场;③各行业的现场总线应用工程迅速发展。
3、工业自动化控制软件的发展趋势
IDE为每个应用程序组件提供了一种历史记录审核跟踪机制,包括用户标识符、时期与时间戳、以及关于变化的详细的摘要信息。IAS对用户而言可显著降低工程成本,为简化分布式自动化的开发、部署、维护与管理提供了基础。最近的工业自动化软件系统正利用先进的软件技术朝着集成化、网络化、平台化、综合管理等方向发展。
四、结束语
总体而言,现代工业自动化技术的应用和普及,将会显著提升社会总体生产效率,同时也会加快促进传统产业结构的优化和升级。借助现代工业自动化控制技术,可以大大节约工业生产过程中人力资本的投入、不断提高恶劣环境下的生产安全性、有效提高工业生产效率和质量。随着工业自动化技术的不断发展和普及,人类改造世界的能力将会不断增强,促进社会经济的快速发展。
篇12:农业机械化及其自动化专业论文开题报告
农业机械化及其自动化论文开题报告要怎么写呢?请看下文。
科学意义:
目前,在我国北方广大农村,小型农副产品深加工企业日益增多,葵花籽的深加工如榨油、食品加工等小企业、小作坊也十分普及。葵花籽的剥壳是葵花籽在取油之前的一道重要生产工序。如采用不经脱壳直接榨油的工艺,不但出油率低,而且油的质量也难以保证。因此研制适合我国农村现状的葵花籽剥壳设备,对于提高剥壳的效率、减少人力和物力资源的浪费、提高劳动生产率有重要意义。
国内外研究概况、水平和发展趋势:
国外葵花籽剥壳机的发展已经有上百年的历史,以美国、原苏联、英国、法国、瑞士等国家发展较快。国外厂商根据用户的不同需求,可在剥壳机上配备多种工作装置。国外葵花籽剥壳机用途广,市场大,且投入生产的剥壳机多为离心式的。
我国葵花籽剥壳机的研制自1965年原八机部下达剥壳机的研制课题以来,已有几十种葵花籽剥壳机问世。只进行单一剥壳功能的葵花籽剥壳机结构简单,价格便宜,以小型家用为主的剥壳机在我国一些地区广泛使用。但能够完成脱壳、分离、清选功能的较大型的葵花籽剥壳机由于经济性,技术性等原因,还未能在全国范围内推广。
应用前景:
我国正处于葵花籽剥壳机械化发展初期,葵花籽剥壳机在全国范围内的保有量不高,发展葵花籽剥壳机既节省了劳动力,又提高了生产率和经济效益,有着极为广阔的市场和应用前景。
研究内容
完成离心式葵花籽剥壳机设计,此设计包括离心式葵花籽剥壳机总体方案、机架的选用、水平转盘、打板、挡板、转动轴、进出料斗及传动装置的设计及计算。
具体内容有:
1.总体方案设计
2. 机架的选用的选用
3. 水平转盘、打板、挡板、转动轴、进出料斗的设计
4.传动机构的设计
其中3、4为重点。
拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
1 研究方法
收集查阅国内外葵花籽剥壳机的有关文献,研究和分析葵花籽剥壳机的现状及特点,通过对目前市场上优秀剥壳机的各部分构成进行分析,确定适合离心式葵花籽剥壳机的总体设计方案;对离心式葵花籽剥壳机的零部件进行规格型号的选择,设计最优方案,并绘制出详细的总装图和部装图。
2 技术路线
3 实验方案:查阅农业机械设计手册分别对离心式葵花籽剥壳机工作部分的机构、传动机构进行结构设计和参数优化,论文保证所选方法最优,数据查阅准确,计算正确。最后对整机结构进行结构设计和参数的优化,保证所设计机械的可行性。
4 可行性分析:
1.通过查阅大量相关文献,参考目前国内外优秀葵花籽剥壳机,所设计出的方案具有充分的理论依据。
2.了解葵花籽剥壳机的工作原理,根据工作环境的要求,进一步优化相关参数和总体方案。
3.葵花籽剥壳机的普及能够大大提高劳动生产率和经济效益,并有较好的社会市场前景。
研究计划及预期成果
1、12月-3月8日:文献资料收集、外文翻译资料的准备;撰写设计说明书的前言、完成外文翻译、并完成开题报告;思考设计的初步思路和技术路线。
2、203月9日-4月15日:确定总体设计方案;进行整体结构设计、主要参数的设计与校核;完成装配图草图、关键部件草图;完成中期检查报告;
3、2011年4月16日-4月30日:绘制零件图和装配图图纸;撰写不少于10000字的毕业设计说明书;
篇13:电气工程及其自动化专业论文开题报告
电气工程及其自动化专业论文开题报告
题 目:基于单片机的输液监护器的设计
1文献综述
1.1 本课题的意义
随着科学技术的发展和牛活水平的提高,人们对各种医疗产品性能要求也越来越高。在传统的输液过程中存在着输液过程中需要人工监护,输液速度不精确等弊端。输液精度得不到可靠保证,因此需要一种自动输液监护系统以满足人们的需求[1]。
输液是当前治疗疾病的最基本的医疗方法之一,医院在对病人进行输液治疗过程中,需要根据输液的药物和患者的病情选择合适的静脉输液滴流速度。目前对静脉输液的监控普遍采用人工方式,由护士根据经验,将滴速调至合适值。当液体输完时,如床旁无陪护或医护人员未及时换药或拔针头,将会出现空气进入血管内形成空气栓塞、凝血堵针头等情况[2]。为此患者家属需要陪同病人并且不断地观察输液情况,这样容易导致交叉感染,患者也得不到良好的休息,影响治疗质量和患者康复。同时,护士也需要不停地巡视病房,增加工作负荷,有时还会产生医疗纠纷。为了提高输液过程的安全性和降低输液过程中的劳动强度,提出了基于单片机和蓝牙无线通信技术的自动输液监护系统设计[3]。
因此针对目前国内医院在输液监控方面的缺陷,设计了一种基于光电检测和蓝牙无线传输的监护系统。系统从站以AT89C51单片机为核心对输液监控仪器进行设定并对输液过程进行监控[4]。在监测数据的传输过程中采用蓝牙技术,消除了电缆连接,增加了监测系统的小型性和便携性。该系统不仅可以应用在输液监控管理中,还可以适当改造应用于其他领域,如医院其他监控管理和小区安全网络监控,具有重要的实用价值[5]。
1.2 国内外发展状况
国外对智能型输液装置的研究较早,如日本、美国和德国等国家上世纪八十年代末就进行了智能型输液装置的研制。早在几年前,发达国家许多住院床位就已经配备了输液泵。输液泵是一种多功能输液控制器,能够较为精确地控制输液速度,并实现输液阻塞、气泡混入和输液完成报警[6]。我国只是在一些大医院才有部分配备,且大多是国外产品,类型多样,性能较好,如日本JMS株式会社的OT.601型输液泵(控制精度为10%)和SP一500型注射泵,美国、德国、以色列等国家也有性能较好的产品。但是价格普遍比较昂贵,在两万元人民币左右,使大部分三级甲等以下医院望尘莫及。国内对输液装置的研制起步较晚,大都在九十年代中期开始研究,市场上也有一些国产输液装置,如北京科力丰高科技发展有限责任公司的ZNB系列产品[7]。不过总体来说其功能也只是侧重于精确输液控制,种类较少,性能也需改进,加上不菲的价格,所以也只能是和进口输液泵争一点市场份额,未能在各级医院大面积的推广普及。由于规范操作下,输液阻塞、气泡混入是可以避免的,因此输液速度的控制和输液完成报警成为了人们更为关心的问题[8]。而且输液完成报警器的研制也成为近年来的一个热门课题,根据前年对国家知识产权局专利信息的查询,已有67种输液完成报警器专利技术,但由于各专利技术或多或少都存在着这样或那样的缺陷,诸如安全性、可靠性、成本及可操作性等问题,致使真正转化为产品的专利并不多。作为一种医疗器械,安全性、可靠性是基础,作为一种只有普及到每一位输液病人才有实际意义的产品,使用方便和足够低的价格又是一种基本要求,所以,这种产品即便安全性、可靠性得到了充分保证,但如果没有简便的操作和足够低的价格作支撑,想要顺利推广也是不可能的[9]。
我国是世界上拥有医院最多的国家,具有庞大的消费群体。近几年来,由于政府的支持,医疗器械发展迅速。医疗器械是壁垒较高的行业,并且属于国家重点鼓励发展的行业。按照原国家经贸委指定的《医疗器械行业“十五”发展规划》,到2010年我国医疗器械总产值将达到1000亿元,在世界医疗器械市场上的份额将占到5%;到2050年这一份额将达到25%,成为世界一流的医疗器械制造强国[10]。
1.3 未来发展趋势
静脉输液是临床医学中的一个重要的治疗手段和医学监护的一项重要内容,在各个医院的医疗工作中被广泛应用,据统计住院输液率为70%~80%。它不仅是一种重要的给药途径,而且还是给患者补充体液、营养的重要方法。在输液过程中,输液速度是一个很重要的参数,一般要根据患者年龄、病情和药物种类等因素来分别确定[11]。同时,在静脉输液过程中,必须有人陪护,以防鼓包等事故发生,尤其对术后几乎需要24小时不问断输液的患者的监护,更是让护理者身心憔悴[12]。当护理者发生困倦时,极易发生事故。通过调查得知,目前几乎所有医院因种种原因仍没有采用输液监控系统,而是采用传统的输液方法,即将液体容,器挂在一定高度,利用液体静压原理与大气压的作用使液体下滴,将大量灭菌药液直接滴入静脉内,从而达到治疗目的。用软管夹对软管夹紧和放松控制滴速,医护人员按药剂特性对滴速进行控制。由于这种滴速控制是通过肉眼观察进行估计的,需要根据经验来调节,使得点滴流速不够准确,影响了治疗效果,以至危害病人健康。当液体输完时,如床旁无陪护或医护人员未及时换药或拔针头,将会出现回血等情况[13]。为此患者家属需要陪同病人并且不断地观察输液情况,这样容易导致交叉感染,患者也得不到良好的休息,影响治疗质量和患者康复。同时,护士也需要不停地巡视病房,增加工作负荷,有时还会产生医疗纠纷。基于以上情况,设计实现一种智能输液监控系统,对治疗过程采用自动化监控和管理是发展的必然趋势[14]。
参考文献
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3. 求是科技.单片机通信技术与工程实践[M].北京:人民邮电出版社,2008.
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6. 江勇,马琨.基于AT89C51的输液远程监控系统的研究[M].昆明:昆明理工大学出版社,2007.
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9. 曹海建 庞英. 静脉输液制动控制装置的设计[J].青岛大学学报(工程技术版)2004.6(2):89~90.
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11. AlnyJ.Murtha.ThedevelopmentofaCofigurationeontrolT001.Maryland 2007.6.
12. Allen W.Scott.RF Measurements for Cellular Phones and Wireless DataSystems.Wiley-IEEE Press,2008.
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14. Allen W.Scott.RF Measurements for Cellular Phones and Wireless DataSystems.Wiley—IEEE Press,2008.
2.本课题要研究或解决的问题和采用的研究手段及途径。
2.1 系统的设计要求
1)要求:
用单片机监视并控制输液器的输液速度,各个相关参数由LED动态显示,并能实现数据的掉电保护和电脑的集中监控。
①单片机系统能够准确地设定输液器的输液速度,并通过光电开关传感器检测输液器的输液速度,在LED显示器上显示出来,在速度过快、过慢或停止时予以报警。
②单个输液器的输液情况可以通过无线通讯的方式传送给电脑,监控电脑能监测并设定输液器的输液速度。
③监测参数由LED动态显示。
④实现测量参数的掉电保护。
⑤测量和控制的误差范围为:<10%。
⑥采用电池作为供电电源,功耗低,体积小,重量轻,使用方便。此外还要求安全可靠,计量准确,适应实际应用的要求。
2)设计内容
①根据设计要求确定系统中输入/输出信号的种类、数量和特点。
②确定CPU的选型与硬件的接口等的配置。
③进行硬件的设计,主要是整个系统的电路原理图的绘制和对应的PCB板的布线设计。
④进行软件设计,根据控制要求编写控制系统的控制程序和监控程序。
⑤绘制电气原理图和接线图。
2.2 系统的总体设计方案
输液监控系统以AT89C51单片机为中心,单片机需要电源电路、复位电路、振荡电路来保证其正常工作。系统的默认速度设定值为60滴/min,可以通过键盘来修改设定值。采集装置通过光电开关传感器对速度进行检测,并以电信号的形式传给单片机,经运算、分析、处理后单片机将数据传给LCD显示模块,实现输液速度的显示。通过对设定值和实际值的比较来控制电动机的正、反转,从而带动输液器上的控制齿轮上升下降,达到控制输液速度的目的。另外,当采集装置通过光电开关传感器检测到的速度值过低或过高时,直接起动声报警装置。若声报警持续1min后无人复位,则由单片机发出信号控制电动机,使输液器上的小滑轮处于无液滴滴出的状态,这样可以大大提高输液的安全性。采用nRF905无线通信芯片把主站和多个从站连接成一个系统,实现主机与从机的远程通信,即远程控制。
2.3 系统设计实现途径
设计采用光电检测与单片机控制,通过蓝牙无线传输实现对病人输液过程的控制。其主要功能是:⑴设定输液的速度与输液的时间;⑵通过蓝牙远程监控输液的速度;⑶当输液临近结束或在输液过程中出现异常时发出警报;⑷采用分布式主、从站设计对各输液过程进行集中管理和控制。
系统主要分为两大部分:⑴主站(监控中心),由PC机和蓝牙设备组成,收集各从站的实时信息,进行远程监控及报警,同时通过数据库了解病人的基本信息。⑵从站(指多个分站),由单片机系统构成,完成对某一具体输液过程的控制。它包括:键盘与显示模块、滴速检测模块、滴速控制模块、声光报警模块及蓝牙传输模块。