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根據生產線現場車間布局及功能區域分類,將預制混凝土構件生產線控制系統分為5個子系統,分別為中央控制子系統、托盤循環子系統、邊模清洗及置放子系統、鋼筋網放置子系統和格構梁放置子系統。根據系統劃分及控制基本要求,整個系統采用3層網絡結構,其中上層網絡采用Ethernet,由交換機CU2008、中央控制子系統PC、各子系統控制器CP7202組成,實現中央控制子系統向各子系統發送接收數據,實現整個系統的監控,同時將上層網絡通過交換機CU2008接入Internet,用于對設備進行遠程診斷及維護,該診斷可以實現底層現場PLC級的診斷而無需為系統增添硬件設備;中間層控制網絡采用EtherCAT現場總線,由各子站橋接模塊EL6692和托盤循環系統Ether-CAT耦合模塊CU1128組成,完成托盤循環系統與各子系統之間的控制信號和數據的交換;底層設備控制采用EtherCAT現場總線,各子系統采用主從式網絡結構。系統網絡拓撲示意如圖3所示。中央控制子系統。由運行監控系統的計算機、打印機、UPS電源組成。該系統主要用于預制混凝土構件生產過程的管理和控制。系統運行時,CAD數據傳輸到監控系統進行預處理,處理的數據在精確的時間內被傳輸到各個獨立設備中,由各設備根據數據進行生產。在產品生產期間,與生產過程相關的數據被存儲,同時對該數據進行分析,以便用于其他生產計劃以及ERP系統的控制。系統打印機可以對構件生產清單、班次產量、混凝土重量等信息進行打印,UPS電源為系統不間斷運行提供保障。托盤循環控制子系統。1個主站CP7202,25個由EK1100耦合器及安全控制器、安全型數字量輸入輸出模塊、數字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊組成的IO從站,19個SEW變頻驅動從站,1個SMC氣動閥從站。系統控制器CP7202中運行3個PLC,1#PLC主要完成托盤運輸固定、橫移車移動、傾卸、振搗、抹平、拉絲、翻轉、養護窯門開關;2#PLC主要完成堆垛機構控制;3#PLC主要完成混凝土布料機的控制。邊模清洗及置放子系統。1個主站CP7202,3個由EK1100耦合器及安全控制器、安全型數字量輸入輸出模塊、數字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊組成的IO從站,9個POSIDRIVE伺服驅動從站,1個SMC氣動閥從站。系統控制器CP7202中運行1個PLC,主要完成邊模和托盤底模的清洗、劃線、邊模的擺放,以及將清洗好的邊模放入邊模庫及取出。鋼筋網放置子系統。1個主站CP7202,4個由EK1100耦合器及安全控制器、安全型數字量輸入輸出模塊、數字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊組成的IO從站,16個POSIDRIVE伺服驅動從站。系統控制器CP7202中運行1個PLC,主要完成將生產完畢并儲存的鋼筋網放置到托盤中。格構梁放置子系統。1個主站CP7202,3個由EK1100耦合器及安全控制器、安全型數字量輸入輸出模塊、數字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊組成的IO從站,9個POSIDRIVE伺服驅動從站。系統控制器CP7202中運行1個PLC,主要完成將生產完畢的格構梁按要求切割,并放置到托盤中。
2控制系統主要功能實現
2.1安全功能
生產線的安全控制分兩種,即急停安全和機器安全,通過TwinSAFE安全PLC端子模塊EL6900,4通道故障安全輸入模塊EL1904,4通道故障安全輸出模塊EL2904實現。其中模塊EL6900集成了256個安全功能塊;安全輸出模塊EL2904可以開關最大電流達2A的24V直流執行器[3]。急停安全由復位按鈕、急停按鈕、控制電源反饋觸點組成,2個急停為常閉觸點,且EstopIn1和EstopIn2之間為邏輯與關系,當操作員按下急停按鈕或控制電壓反饋觸點K24DC斷開時,急停輸出EstopOut斷開,控制電壓繼電器K24DC斷開,切換控制電源,設備停止,功能實現如圖4所示。機器安全實現時,其安全功能塊與急停功能塊相近,只是在安全外設選擇了安全光幕、雙手控制開關安全門限位和安全門進入確認按鈕,通過在功能塊中對這些安全輸入的失效時間(1s)進行監控,當輸入點在規定的時間內失效后,觸發監控輸出,利用監控輸出點實現相關動作的停止,保證機器安全。
2.2邊模取置自動控制功能
邊模取置通常采用自動劃線,人工取置邊模和噴油操作,由于人為的失誤可導致產品直接報廢,而采用伺服系統自動控制劃線和邊模取置,提高了系統的控制精度和重復精度,邊模置放精度達到±2mm。由于控制特點具有很強的流程性,因此采用邏輯控制流程圖法中的循環流程、條件分支和平行分支來實現設計[4],其控制功能流程圖如圖5所示。
3結論
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:
一、倉儲管理工作當中的裝卸自動化技術的特點
(一)高層貨架儲存
在我國目前的倉儲管理工作當中,如果對其進行了一定的了解的話,其實就能發現非常顯著的一個特征,那就是倉庫當中的貨架都是比較高的,形成這種狀態的主要原因其實就是因為在裝卸自動化技術進行應用之后,倉儲管理工作無論是工作質量還是效率都得到了比較大的提升,所以其承擔的任務量其實也是隨著時間而向上增長的,為了使用當前時代中比較大的任務量,就必須將倉儲工作當中的儲存空間進行一定的擴大化,而這正是國內的倉儲管理工作的貨架都比較高的主要原因。
(二)自動地進行裝卸
裝卸自動化技術其實我們就可以從其字面的意義上進行理解,也就是說,這項技術可以將從前需要人工的部分改為自動的機械運動過程。在實際的工作過程當中,自動化裝卸技術就可以利用設備當中的部分,進行依次銜接且彼此之間有著特殊聯系的工作,將以往需要人工勞動的部分全部轉化為機械化的運動過程。而且,在實際的倉儲管理工作當中,裝卸自動化技術還可以按照電腦系統當中的擬定工作系統進行工作,也就是說,倉儲管理工作當中的裝卸自動化技術不是一成不變的,是可以根據擬定的電腦系統進行一定的改變的,在這種技術的幫助之下,甚至可以在一定的程度上將相關人員的體力勞動全部代替,而且其中的電腦擬定系統還可以將機械駕駛員的一部分腦力勞動代替,從這一點上來說,裝卸自動化技術對于倉儲管理工作自身的意義是非常大的。例如在洋山四期碼頭,初期將有100臺智能設備投入生產,其中包括50臺自動導引車、10臺橋吊和40臺軌道吊。根據規劃,洋山四期碼頭最終將配置130臺自動導引車、26臺橋吊和120臺軌道吊,這些設備都隸屬于裝卸自動化的相關設備。
(三)計算機進行控制
其實對于這一點我們已經進行了一定的介紹,那就是對于當今時代中的倉儲管理工作來說,其自動化的方向以及工作效率其實都是依靠著計算機來對其進行控制的。而且,倉儲管理工作當中非常重要的一項工作內容就是儲存物的相關信息,而通過計算機來對裝卸自動化進行控制的話,其實在某種程度來說也是對儲存物的信息的一種控制。這種計算機進行控制的方式,不僅可以增加倉庫的儲藏貨物的速度,還可以將貨物的相關信息進行跟蹤的工作。
二、倉儲管理工作當中的裝卸自動化技術的價值和貢獻
(一)提高倉儲管理工作的效率
眾所周知,我們目前所生活的社會其實是一個節奏非常快的社會,在各種社會工作當中其實也是一樣的,而且這種特點在倉儲管理工作當中尤其顯得突出。而且根據相關的文獻記載來看,以往傳統的倉儲管理工作不能順應時代進行發展,就是因為其效率比較低,而在當今的社會當中,無論是物流方面的工作還是交通運輸方面的工作,其實多多少少的都與倉儲管理有著密不可分的關系,也就是說,當今時代要求倉儲管理的工作效率進行一定的提升,而裝卸自動化技術則能將這一點要求非常好地完成。例如,對于傳統的倉儲管理工作來說,其應用的幾乎都是人力資源,而人力資源的速度往往是比較緩慢的,而裝卸自動化技術的效率是非常高的,例如在需求明確的情況下,江蘇安方科技開始多方協作,先后解決了大場景圖像掃描識別、人工智能三維圖像識別等關鍵技術,獲得了7項國家專利。以下就是杭州倉儲自動化的相關流程圖。
(二)產生良好的經濟效益
一個發展事業如果想要在當今的社會中進行生存和發展,那么其中產生的經濟效益是非常重要的。傳統的倉儲管理所處的時代對其要求并不是非常的高,因為以往的時代當中,我國的各項社會工作其實還遠遠達不到發達的程度,但是隨著時間的推移,我國的社會發展已經開始逐漸地接近世界當中的發達國家,各項工作都有了非常顯著的提高,其中一項工作其實就是倉儲管理工作,而其中的裝卸自動化技術其實是非常重要的,能夠后為這項工作帶來比較好的經濟效益。例如在物流行業當中裝卸自動化技術就能產生良好的經濟效益,2010年中國物流市場規模是122億元,而到了2016年已經增長到722億元,從中就能看出這項技術的重要性了。
(三)使得倉儲管理工作具有良好的發展前景
在某種程度上來說,如果沒有裝卸自動化技術涉入的話,我國的倉儲管理工作是不能夠發展到當前的這種程度的。而裝卸自動化技術進行涉入之后,我國的倉儲工作無論是工作內容還是工作量都有了比較顯著的提升,因此這項工作的發展潛力其實也是裝卸自動化技術帶來的。
三、結論
綜上所述,就是目前為止的裝卸自動化技術對倉儲管理工作的價值和貢獻了,在文中我們對裝卸自動化技術的相關特點進行一定的介紹,也將在倉儲管理工作當中的價值和貢獻進行了一定的介紹。就目前來說,這項技術在倉儲管理工作當中的應用還是比較廣泛且熟練的,希望這項技術以及這項工作在未來都能夠得到一定的發展和突破。
【管理學博士論文參考文獻】
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[2]陳怡暄,黃字宣.管控一體化系統在船運散糧自動化裝卸中的應用[J].糧食與食品工業,2015,22(6):71-74.
機械電子自動化技術產生于20世紀20年代,當時被廣泛應用到機械批量生產冷加工方面,直至20世紀60年代左右,為了適應市場的變化及需要,提高機械生產的靈活性與反應能力,逐步創建了可以改變的自動化生產體系,也就是以電子計算機為核心推廣的柔性自動化。此種電子自動化是在生產體系不改變或者改變不大的前提下,在對生產及機械設備進行管理期間,可以利用信息處理、自行檢測、判定分析等方法對結構進行預先判斷,同時可以自行由生產一種零部件轉變到生產另一種零部件。經過實踐驗證發現,傳統的機械自動化生產技術同當前很多企業的真實生產不相符,所以,相關工作人員應對其進行改進與探究。對于機械自動化來講,其技術水平不但同整體機械生產領域存在關聯,同時也與社會經濟存在密切聯系。因此,怎樣推動我國機械電子自動化技術的發展,成為當前制造領域需要深入探究的首要問題。
2當前我國機械電子自動化的情況
對于機械電子自動化技術來講,其開始于20世紀,到目前為止已經獲取了極大的發展。尤其是最近幾年計算機集成化水平越來越高,極大促進了我國機械自動化的發展。盡管我國近些年機械電子自動化取得了一定進步,然而仍處在初級階段。現今,全球除了西方少數經濟較發達的國家外,很多國家的電子自動化水平較低。我國的產業結構不夠合理,發展較不平衡,自動化程度較低,與一些發達國家比較,在種類、質量、應用等方面存在較大差距。想要發展我國機械電子自動化技術,不可能一蹴而就,而是需要一個漫長的過程,需要堅持不懈的努力、勇于嘗試、大膽創新,開拓進取,從而推動我國機械自動化更好發展。
3提高我國機械電子自動化水平的措施
隨著經濟發展速度的不斷加快,市場競爭越來越激烈,機械生產企業想要保證自身在激烈的競爭中得以生存并不斷發展,就需要提高機械電子自動化的能力及水平,具體可以從以下幾方面入手。
3.1同實際生活相結合,大力發展機械電子自動化技術
對于機械制造技術來講,其核心內容在于使用。想要促進機械電子自動化水平的不斷提高,需要從企業生產技術發展的實際情況出發。唯有針對相應的商品生產選用配套的自動化生產形式,才能縮減成本投入,增加資金收益,提高企業市場競爭能力。所以,企業在發展機械電子自動化技術期間,應同實際相結合,關注應用,也就是生產的真實收益。相關工作人員應及時糾正盲目進行自動化的行為,如僅需1~2個月就可以完成的工作卻要進行自動化,不僅不會增加資金收益,同時還會降低工作效率。企業應將注意力放在效益方面,而不是僅僅關注速度。
3.2大力推廣見效快、成本低的機械自動化技術
大力推廣成本低的機械自動化技術,具有較大的潛力,并且投入較少,前景十分廣闊,同時具備較高的自動化水平,能夠取得事半功倍的效果,同我國當前發展需求相吻合。美國著名的麻省理工大學曾提出了精益生產的LP形式,也就是通過最低的資金投入,獲取最高的生產收益。同時,日本豐田公司提出了生產JIT、彈性作業、成組技術GT等生產形式,使很多自動化水平較低的企業收獲了較高的資金收益。在芬蘭,NOKOAData企業在生產車間創造了386、486等生產線,其不僅僅是由自動化的機械設備構成的,同時在其中也插入計算機指導及員工的參與,將原始工業生產形式同高新科技靈活、巧妙地結合起來,進而縮減生產過程中的資金使用,提高生產質量及效率。其實,精益生產自身就代表由企業及國家的真實狀況出發,借助外國機械制造領域發展低成本自動化的經驗。我國很多機械制造企業存有大量的通用型設備,在大力發展機械電子自動化技術的同時,在可以給予原始設備的前提下,對機床的布局進行科學調整,盡可能少地加入數控設備,并且引進CAD技術,就可以全面發揮人員的創造性優勢及電子計算機的管理特點,形成以人為核心,以計算機為先導的生產體系,為我國的機械生產領域開創一條資金投入低、效果好、資金收益高、同我國國情相吻合的機械電子自動化技術發展途徑。
3.3把握基礎,關注發展機械電子自動化的配套技術
在促進機械電子自動化技術的應用與發展期間,還需要做好該技術應用的基礎工作,并且基于實際情況進行推廣,不但應發展主要設備,同時還需要加大開發自動化軟件及相關配套控制系統的力度。電子計算機、微處理設備、新型刀具、傳感設備、可編程控制設備等必將是未來機械電子自動化技術的前提與基礎。配套設備的質量同日后機械設備自動化發展水平之間存在密切的關聯。所以,相關工作人員應對其予以重視,不斷更新機械自動化的配套技術,進而推動我國現代自動化的發展。在應用其進行自動化加工期間,體系的自行檢測、控制、伺服等操作都不能缺少微電子技術;并且需要進行信息處理與交換,對數據進行計算,進而同計算機及信息處理技術又形成了密切關聯。對于現代的自動化技術來講,其涵蓋微電子、自動控制、機械技術等內容。想要促進機械電子自動化水平的提高,就需要對電子學、計算機技術、機床裝料技術等給予高度重視,大量選用數控程序機床進行生產,并且不斷改進并完善生產線,保證其穩定性與安全性,同時加大對生產控制信息體系的重視程度。相關工作人員在應用并發展自動化技術期間,需要不斷提高自身的專業技能及綜合素養,牢牢把握自動化的基礎,由真實情況出發,不僅發展主要設備,同時發展配套技術,為后續工作夯實基礎,降低企業成本投入,增加企業資金收益,提高企業市場競爭能力。
3.4與我國的國情相結合,大力發展機械電子自動化技術
發展機械電子自動化技術,其是一個由低至高,由簡單至復雜,由存在缺陷到不斷改進及完善的過程。在通過自動控制設備操控機械生產期間,其生產的形式也由機械化水平逐步向機械控制自動化水平過渡,實現了計算機、數字化控制的自動化。唯有建設自動化廠房后,才能保證生產整體過程實施自動化,進而提高生產質量及效率,增加企業資金收益。當前,我國的機械自動化水平相對較低,不可急于求成,需要逐步開展。對于我國這一處在發展期間的國家來講,對生產技術進行探究的前提是保證技術的適用性。例如:我國想要學習借鑒國外柔性制造系統,則需要在柔性生產的基礎上,對人機工作界面進行優化,創建比較全面的信息體系,提高人機管理的質量及效率。在體系中,先進的自動化設備需要同普通裝置并存,在體系中各個環節都可以進行人工干預。這種方法密切結合的我國的國情,選用科學、先進的技術進行創新,以適用性為基礎,獲取經驗,進行應用與推廣,從而增加企業資金收益,提高企業市場競爭能力。
4總結
(一)人工和機械化倉儲
20世紀,我國的倉儲管理還處于人工與機械化階段,無論是在運輸、控制還是管理上,主要依靠人力的作用進行,機械化水平還不能滿足所有倉儲的需求,只能作為人力的輔助作用。在企業倉庫管理中,相關機械的操作只能通過人工操作進行控制,比如機械手、傳送帶、升降機等,在操作期間通過行程開關和機械監視器對人工操作進行監控。該階段倉儲模式的優勢是在獲取存取和搬運中能獲得較高的數據精度,但速度慢、重復性高。
(二)自動化倉儲
隨著科學技術的進步,企業倉儲管理逐漸向自動化方向發展,企業倉庫可以在自動化技術的作用下自主的完成控制與獨立應用等任務。在計算機相關技術的發展與革新中,倉儲管理在自動化系統配置中也有了較大的進步,計算機技術完美融合于數據采集、機械設備控制中,將數據和信息更加直觀的反饋在主機上,通過對倉庫主機進行查詢就可以獲得倉庫管理的信息,比如貨物達到時間、庫存量等,有利于企業管理人員隨時對資源進行調配。
(三)智能化倉儲
在經濟日益發展的今天,自動化倉儲技術已經難以滿足社會各領域的發展需求,不斷探索、不斷創新成為了業界人士重點關注的課題。近年來,人工智能系統的開發,使企業倉儲智能化成為了現實,以巷道式推垛機為主的立體型倉庫存取逐漸被投入使用,智能化倉儲技術尤其是交通部門和物流中心得到了廣泛的推廣與應用。智能化倉儲對提高物流運輸的速度、精度以及智能性具有十分重要的作用,實現了倉庫各環節管理工作環環相扣,有利于獲取信息與數據的及時性和準確性,大大降低了人工勞動強度,真正實現了企業倉儲智能化。
二、自動化倉儲管理
自動化倉儲管理系統以集中服務為切入點,針對企業倉儲管理特點與發展需求進行了節點移動,有利于對倉庫各環節管理基本數據和信息的采集與檢驗,有利于對倉儲過程中各項工作指令數據進行采集,從而確保倉儲管理工作達到標準,提高數據錄入的真實性、完整性和及時性。在一定的范圍內,企業倉儲采取自動化管理,為工作人員提供了完整的物品信息,有利于掌握物品準確的位置,從而提高企業倉儲管理的質量與效率。自動化倉儲管理在物品運輸、管理,以及最大限度利用倉庫空間、及時獲得精準數據等方面有比較突出的優勢。根據自動化倉儲管理的特點,可以設定一個多層、大容量的貨物存放倉庫系統,超過30m高度設置高中低三層面系統,在貨物存放有變動的情況下,按照企業發展需求隨時進行調整。多層面立體倉儲設計大大節省了倉庫空間,有利于出入輸送機對貨物的移動與搬運,從而提高貨架層的利用率。另外,自動化倉儲管理實現了貨品種類、數量等信息的自動核對和記錄,企業管理人員只需要對倉庫計算機進行查詢,就可以獲取需要的信息與數據。
三、自動化倉儲管理解決方案分析
自動化倉儲管理實質就是在企業倉庫管理中,構建一個自動化倉儲系統,從而真正實現企業倉儲管理的自動化和標準化。自動化倉儲系統包括兩大部分,即硬件和軟件,完整的自動化倉儲管理系統在設計與構建上分為管理層、服務層、監控層以及執行層,解決方案是通過服務層對系統服務器進行數據的反饋,幫助管理層和局域網對物品信息進行核實和檢驗,利用執行層實現與監控系統的信息共享。管理層主要任務是對整個系統進行管理,以此實現自動化倉儲系統貨位管理,并進行貨物報表查詢、貨物出入庫次數管理、系統故障分析以及日常維護保養等工作,有利于及時下達指令進行信息傳遞和交互,實現企業倉庫監控管理。監控層作為倉庫管理的心臟,主要承擔著管理系統指令的控制、接收、轉發和分解等重任,平衡企業其他設備執行命令控制。為更好的對信息進行跟蹤和處理,需要在執行層對倉儲管理各環節執行作業指令,并依次完成各項指令任務。
(一)貨存管理功能
貨存管理功能主要包括:建立備品貨位明細表、周期庫存資金統計表、出入庫信息記錄表、采購計劃表等,建立貨物編碼、部門、用戶編碼、庫存量等檔案,建立運行記錄,比如設備故障和報警記錄、作業執行情況等。
(二)貨位管理功能
為提高系統運行的自動性和靈活性,分析貨位安排的合理性,確保貨位存取始終處于高層貨架受力均衡和高效運行狀態中。作業計劃功能是接受備品出入庫和供應商材料等信息,從而制定出合理的生產計劃,單項處理或批量處理作業單。作業調度功能有效的提高了堆垛機的效率,避免因一臺機器出現故障而影響企業倉庫相關環節的作業,同時預測備品的儲存周期,針對推垛機出入庫特點,合理的分配貨位。
(三)監控系統功能
首先將接收的作業信息、堆垛機狀態、故障信息等以動態圖形的形式顯示在監控界面中,并將接收到的倉庫管理系統的作業單轉化為指令,村入至待發任務隊列中,并向推垛機發送。其次針對企業倉儲管理實際需求,通過自動化倉儲管理系統,封鎖某條巷道或者通過指令使推垛機停止和返回。最后,通過計算機屏幕和聲卡,系統或者設備故障發生聲光報警。部分故障發生后,故障設備會自動停用并封鎖,并及時將故障信息傳遞給倉庫管理員,有利于管理員迅速的調整作業計劃,避免故障設備打亂正常工作流程,并通知維修人員盡快維護。
四、結束語
1泛化階段的動作特點
大腦皮層興奮擴散,處于泛化階段,內抑制不夠,條件反射暫時聯系不穩定。表現為學生做動作很吃力,緊張、不協調,出現多余動作,缺乏控制力。該階段的任務是讓學生建立動作的正確表現和概念,防止和排除多余動作及錯誤動作,讓學生通過重復練習,粗略的掌握動作。
2分化階段動作特點
大腦皮層與抑制過程處于分化階段,興奮相對集中,內抑制逐步發展鞏固,并逐步建立動力定型。表現為動作牽強、緊張現象和多余錯誤動作逐步消除,動作變得準確、協調和輕快。任務是進一步消除動作的牽強、緊張現象和多余與錯誤動作,加深理解動作各部分之間的內在聯系,掌握動作的細節,建立動作的動力定型,提高動作的協調與節奏,增強學生體力。
3動作達到自動化階段的動作特點
神經活動高度集中,動作分化精細,運動性神經與植物性神經配合協調。表現完成動作精細優美,如不用意識控制一樣,達到自動化程度。任務是進一步鞏固發展已形成的動力定型,使學生不僅能熟練省力、輕松的完成動作,而且能在各種變化的復雜條件下靈活自如的運用。
二、運動技能形成各階段的認知過程及教學方法
1泛化階段的認知過程及教學方法
第一,感知覺在泛化階段中是學生認識客觀事物的開端,在體育運動中學習各種技術和戰術都是從感知開始的。這個時期教師講解應簡明扼要,重點突出,示范要正確,力求熟練準確,輕快優美,使學生開始就對動作的感覺上產生興趣。教師講解動作要領是,應充分利用模型教具、圖片、實物等工具使學生的知覺對象處于運動之中,激發學生學習的興趣。
第二,思維在泛化階段中,是初步感知某種具體形象實物基礎上的概括,是以感知事物為基礎進行初步概括的結果。這個階段是教學講解并示范完畢,學生模仿并想象、思維的過程,主要包括:分析與綜合。在泛化階段中,分析與綜合處在一個較低級的思維水平上,對動作要領的掌握是一個初級的水平,動作不協調等現象普遍存在;比較。由于各種動作技能掌握的不夠完善,學生應與教師和其他同學的動作進行比較,從而確定自己的動作要領,盡快掌握正確動作;抽象、概括和具體化。在泛化階段中,很難做到思維的抽象、概括和具體化,學生對新動作的控制力等方面還不夠完善,各種動作技術還會出現多余動作。
第三,記憶。在泛化階段學習中,感知過的事物和思考過的動作所產生的印象并不會全部消失,雖然動作技能各方面還未達到正確的動作定型,但其中的一部分要領在人腦中保留下來,以后的學習中和一定條件下,這些保留下來的動作技能還會在頭腦中重新反應出來,參加到后來的心理活動中去。泛化階段的記憶過程一般比較淺顯,只是粗略的記住動作的各個環節,有時還會出現遺忘現象。
第四,注意。注意分為有意注意和無意注意兩種。在泛化階段學習中,教師應反復示范并且反復講解動作要領,強調技術動作的實用性及它的魅力所在,激發學生的無意注意。一方面,促使學生在有意學習動作的情況下記住動作并盡快地完成動作。另一方面在教師反復講解示范過程中促進學生無意的觀察或感知到某個技術動作,為分化階段打下良好的基礎。最好的教學方法就是運用兩種注意相互轉換的方式組織教學活動。例如:兒童學習游泳初次下水后不熟悉水性,有些膽怯,怕嗆水,怕別人笑話,但由于認識到游泳可以鍛煉身體,又有實用價值,于是為這個間接興趣所吸引。最后還是聽教師講解,看教師示范,克服困難,堅持下水學習,掌握動作要領。
2分化階段的認知過程及教學方法
第一,感知覺在分化階段過程中,由于所學的動作初步建立起動力定型,這時適當的提高或降低學生的差別感受性是十分重要的,要求學生適應環境的變化。在教師講解動作要領時,在關鍵的地方提高音調、加重語氣。在示范時,關鍵動作適當放慢或加大用力程度,以便學生能更好的了解什么是關鍵的要領和動作。還可采取分解示范的方式,目的是使學生更清晰的感知動作的幅度和發現,為達到動作的自動化打下基礎。例如:在體操前滾翻教學中,采取四步教學法。
(1)兩手扶地,兩腿蹬地。
(2)屈臂低頭,含胸提臀。
(3)前滾時后腦、肩、臀部一次著地。
(4)最后抱小腿團身呈蹲撐。目的是使學生清楚的感知各個部分的動作要領并初步建立正確的動力定型。
第二,思維在分化階段中是逐步感知到某種形象的具體事物基礎上逐漸加以概括的過程。教師仔細的講解并示范每一動作要領后,學生回憶并想象整個動作,然后逐漸實現自己新的動作。
(1)在分化階段中的分析與綜合的思維過程,是在思考中把一整個動作要領分解為各個部分或個別屬性,并把各個部分或個別屬性聯合為一個整體,逐步提高到高級分析綜合水平的過程。
(2)比較在分化階段中要做到與泛化階段相比較,錯誤動作與正確動作相比較,自己的動作與教師動作相比較,從而促進動作技能的發展。
(3)抽象、概括和具體化在,分化階段這一過程有所體現,與泛化階段相比較,學習動作技能的過程也會找到一些共同屬性,將這些共性的東西相聯系,從中應用到具體化中去。例如腳背正面踢球和腳內側踢球的助跑、大腿的蹬擺都是一樣的動作,只是觸球部位不相同。教師示范在思維活動中可以適當舉出學生易犯的錯誤動作,將錯誤動作在學生的思維活動中逐步移除,盡可能的建立并實現動作的正確性。
第三,記憶。在分化階段學習中,學習過的動作有很大一部分會作為經驗在人腦中保留下來,在以后的學習或練習中還會在頭腦中反映出來。分化階段對于記憶過程是一個十分重要的階段,會為長時間的記憶效果打下基礎。這就要求教師在示范中反復強調動作要領及正確性,對學生易犯的錯誤采用恰當的語言將其糾正,從而達到學習動作的最優化狀態。
第四,注意。分化階段中,學習動作技能主要以學生有意注意學習為主,教師在教學中應采取精講多練的方法,將學生的注意主要集中到糾正錯誤動作,逐步消除動作的緊張及牽強、多余、錯誤的動作,從而形成正確的動力定型。教師一方面要改進教法,一方面要提醒學生認真學習。應向學生說明,運動學習即是體力的也是智力的持久的勞動,既要學習感興趣的東西,也要學好暫時不感興趣的東西。教師還要培養學生的獨立工作能力,學生在自己獨立完成某些練習的過程中,就會逐步感到興趣和愉快。此外還要培養學生的自制力,用以自我監督,自覺地、主動地克服主觀分心和客觀干擾,以保持注意的穩定性。
3自動化階段的認知過程及教學方法
第一,感知覺在動作達到自動化階段由于大腦皮層對所學動作已經建立起正確的動力定型,學生能更好的感知動作之間的區別并能較好的適應環境的變化。教師對正在練習的學生可采用語言、信號等有意識的強化刺激,使之成為有意識的動作,從而進一步改變動作質量,使動作更加完美。這一階段,教師在講解示范時,要充分利用學生已掌握的知識經驗,加深學生對動作的理解,為下一動作技能的學習打下良好的基礎。
第二,思維。自動化階段中,思維是已經感知到某種具體事物并概括總結的階段。學生經歷了泛化階段、分化階段的學習過程所達到動作的自動化階段,是一個從感性認識上升到理性認識,并通過真理、實踐去檢驗,從而運用到實際動作技能中去的過程。
(1)這一階段思維的分析與綜合是在經歷了由泛化階段、分化階段基礎上而達到的高級的分析、綜合的水平。
(2)比較,是經過了不同觀點、不同角度而取得的重要的動作。
(3)抽象、概括和具體化,都是在泛化階段、分化階段的基礎上進行思考并舍棄其非本質的屬性,將本質的屬性作為其學習的重點,并把抽象、概括出來的一般認識應用到具體的特殊的事物上。在自動化階段的動作示范中,教師要將整個動作完整、流暢的展示出來,并伴有音樂或拍子,將優美的動作過程呈現在學生的思維活動中去。
第三,記憶。在動作達到自動化階段主要以長時記憶為主,學生可以無意識的流暢優美的將動作展示出來。在動作示范中教師要強調動作的舒展度及面部表情等方面,并要求學生經常復習,將完美的動作長時間的形成記憶。
第四,注意。在自動化階段,主要以無意注意為主,教師講解要系統、連貫,深入淺出,示范要突出關鍵,動作完美。正確的去運用無意注意組織教學活動,并采用比賽形式的練習手段喚起學生的注意力。
三、結論
配電自動化指:利用現代電子技術、通信技術、計算機及網絡技術與電力設備相結合,將配電網在正常及事故情況下的監測、保護、控制、計量和供電部門的工作管理有機地融合在一起,改進供電質量,與用戶建立更密切更負責的關系,以合理的價格滿足用戶要求的多樣性,力求供電經濟性最好,企業管理更為有效。配電自動化是一個龐大復雜的、綜合性很高的系統性工程,包含電力企業中與配電系統有關的全部功能數據流和控制。從保證對用戶的供電質量,提高服務水平,減少運行費用的觀點來看,配電自動化是一個統一的整體。通過一系列經濟政策和技術措施,由供需雙方共同參與的供用電管理。包含負荷管理、用電管理及需方發電管理等。需求側管理的幾個內容涉及電力供需雙方,甚至與電力管理體制有關,必須通過立法和制訂相應的規則,并最終由電力市場來調節。可以看到,電力的供需雙方不僅僅是一種電力買賣關系,也是以雙方利益為紐帶的合作伙伴關系,在電力市場環境下,需求側管理必將被重視。
二、配電自動化發展新動向
變電站自動化的發展,使供電可靠性有了很大的提高,但是,要進一步縮短故障停電時間,很大一部分取決于饋線自動化的發展。必須在饋電線路上裝設電動開關,配置饋線終端設備FTU,對一些分支線路,還應裝設故障指示器,并利用通信系統,向系統提供饋線運行數據和狀態,執行系統下達的饋線開關遙控操作命令。非線性負載、電動機直接起動、不平衡負載、焊接設備以及家用電器設備增多,降低了電壓質量。電壓質量對現代電子設備及計算機系統影響極大。為此,提出系統應對電壓進行連續測量和質量分析,噪聲越限告警。同時,要根據實際需要選擇不同的無功補償方式。集成化、智能化和綜合化是一發展趨勢。早期配電自動化的實施采用發展獨立的、單項自動化系統來解決問題,如直接的負荷控制、大用戶的遠程抄表等,由于配電自動化的功能之間存在著不同程度的關聯,其中大部分要求很難滿足,且還無法克服在擴大應用規模時確認所需投資的合理性所遇到的困難。這種按"功能定向"的方法,已造成綜合化水平非常低并帶來若干反面影響,如功能重疊、數據的重復、靈活性很差和維修費用高等。另外,配電自動化系統作為一個龐大復雜的、綜合性很高的系統性工程,包含眾多的設備和子系統,各功能、子系統之間存在著不同程度的關聯,其本身及其所用技術又處于不斷發展之中,對任一家制造商而言,根本不可能包攬一切。在饋線自動化方面,現有饋線終端設備不僅具有常規的遙測、遙信和遙控功能,且還集成了自動重合閘、饋線故障檢測和電能質量的一些參數的檢測功能,甚至集成了斷路器的監視功能,且有進一步與斷路器、開關相結合,機電一體化,發展成為智能化開關的趨勢。顯著地降低了建設、運行和維護的綜合成本,為提高供電可靠性,創造了有利的條件。
故障定位和自動恢復送電可以明顯地縮短停電時間。有效地解決這一問題,必須以數字式繼電保護、饋線自動化和DMS系統為基礎。對于故障定位,國外有人提出使用三種技術綜合處理:故障距離計算法、線路故障指示器法以及不同線路區間故障概率統計法,這些信息結合在一起進行模糊邏輯處理。
三、電力線載波技術取得重大突破
DPL技術是針對能夠加強本地、區域性以至全球范圍的家庭和中小型公司的數據訪問性能和響應性能,采用改進的因特網規約(IP)以及復雜的專用電子裝置來沿低壓配電電纜網絡傳輸MHz級的數字高頻信號,同時監視導致信息失真的脈沖信號以及其他形式的電干擾,從而實現了利用配電網絡為家庭和中小公司提供數字電話、傳真及因特網通信服務的手段。該項技術的優越性體現在:對于電力公司來說,配電網絡是現成的,因而應用DPL技術的投資遠小于其他寬帶通信系統;由于配電系統連至千家萬戶,通過該網絡可為用戶提供極方便的因特網服務;該技術使得由調制的低壓網絡傳送的因特網和數據訪問的速度比目前最快的綜合數字服務網絡ISDN的速度提高了10倍,比與普通電話線連接的高速調制解調器快20倍;但目前推廣應用DPL技術存在一些因難:將變電站轉化為與因特網相連的網關,還需要在變電站中安裝開關以及異端高速回饋光纖網絡以承載變電站和因特網之間的數據傳輸;DPL這項技術,還需要進一步發展和證實,而其他技術,如低能無線(low-powerradio)、電纜調制解調器或不對稱數字電話用戶線(asymmetricdigitalsubscriberline)等高速通信系統都已商業化或即將商業化,因而至少在最近兩年內,DPL技術是一項相對比較貴的選擇方案。
無論是固態補償器STATCOM還是動態電壓恢復器(DynamicVoltageRestorerDVR)直流儲能裝置的容量決定了對每次電壓下跌進行調節的持續時間,可以從幾個Hz到幾秒鐘。若應用超導儲能器(MicroSuper-conductingMagneticEnergyStoragy-SMES),可適用于短時間大功率的存儲和釋放場所。有了用戶電力設施,用電的質量和可靠性仍需供電方和用電方合作解決,所以雙方的信息暢通和工況變化的透明度是十分重要的,這有賴于供電信息化程度的提高。用戶和供電者合作可以共同把擾動減少到幾乎沒有。不論是雷擊、開關切換還是負荷大變動等,都不使其干擾電力用戶的運作。
四、用戶電力技術的應用
用戶電力(CustomPower)技術是NarainG.Hingorani任職于美國電力科學研究院(EPRI)時和柔性輸電(FACTS)技術一起提出的。其核心內容是電力電子設備的應用。該項技術可以解決電壓突升、突降和瞬時斷電等配電系統擾動所引起的種種問題,可補償電壓下降及短時斷電,對諧波進行有效濾波,補償相電流的不平衡,改進功率因素。其對提高供電質量方面,有廣闊的前景,值得研究。
無論是固態補償器STATCOM還是動態電壓恢復器(DynamicVoltageRestorerDVR)直流儲能裝置的容量決定了對每次電壓下跌進行調節的持續時間,可以從幾個Hz到幾秒鐘。若應用超導儲能器(MicroSuper-conductingMagneticEnergyStoragy-SMES),可適用于短時間大功率的存儲和釋放場所。有了用戶電力設施,用電的質量和可靠性仍需供電方和用電方合作解決,所以雙方的信息暢通和工況變化的透明度是十分重要的,這有賴于供電信息化程度的提高。用戶和供電者合作可以共同把擾動減少到幾乎沒有。不論是雷擊、開關切換還是負荷大變動等,都不使其干擾電力用戶的運作。
現階段,化工行業的不斷發展和進步,出現了很多種類工藝,各個化工企業具有不同種類的生產工藝,相比較于以往的安全化工生產工藝來說,我們研究和分析的安全生產工藝具有以下特點:一是,安全化工生產過程中具有一定的連續性,并且生產規模較大;二是,安全化工生產過程中具有很長的周期,而且始終處于滿負荷運行的情況,在進行生產的時候具有一定的安全性和穩定性;三是,化工安全生產過程中需要一定的工藝條件,很難全部滿足高壓、高溫、易燃易爆、真空以及有毒害等條件,應用在生產過程中的介質種類很多;四是,化工安全生產過程中需要很復雜的生產環境,一般來說都是處于易燃易爆、具有腐蝕性的環境下[1]。
2自動化控制及安全聯鎖在化工安全生產中的應用
(一)自動化控制在化工安全生產中的應用
自動控制實際上就是依據規定指令或者程序自動進行化工生產的一種新技術,依據運行過程中的自動化程度可以合理的分為全自動化控制和半自動化控制兩大類。這種新的控制技術可以合理的運用到機械制造、生產控制過程以及管理過程控制等多方面。我國運用這種自動控制技術,在化工生產過程中已經發展了幾十年,主要包括創新和引進兩種開發方式。在發展的過程主要經歷了三個階段,主要有手工操作、機械控制以及自動控制。自動控制技術從簡單的生產系統逐漸發展成為復雜的生產系統[2]。目前,在國內大部分化工企業中,分散控制系統(DCS)、邏輯控制器(PLC)以及現場總線控制系統(FCS)應用的相對比較廣泛。其中邏輯控制器和分散控制系統是比較常見的。邏輯控制器是一種可以進行存儲的設備,一般來說是一類編程,可以適當作為內部存儲程序,執行邏輯、執行定時、執行順序控制以及執行計算和算數的過程是基本主要功能。主要控制形式為模擬輸入、輸出方式或者數字輸出、輸入方式。邏輯控制器的主要特點有:一是具有很大性價比,功能比較強;二是維修過程比較方便和簡單;三是具有一定的抗干擾性和可靠性。主要適用于中小規模連續生產控制過程中以及間歇性生產的控制過程。一般來說,具有比較大規模的化工生產控制過程主要使用的是分散控制系統。主要特點就是可以適當的融合通訊、計算機、自動控制,從而很好的實現自動監控、自動生產、自動管理、自動操作以及分散控制,相比較于邏輯控制器來說,具有更加強大的功能,但是也具有很大的設備成本。分散控制系統的主要形式結構特點為多層分散、分散、自治合作以及危險分散,比較適合使用在化肥、石油以及大型空分制氧的生產過程中[3]。以上的運行系統應該保持與生產過程一致,從而全面實現自動控制,以便于可以科學、有效地進行設備的智能化、微型化、開放化、數字化的自動管理,這種現場總線控制系統逐漸成為未來化工企業生產與管理的主要發展方向[4]。
(二)安全聯鎖在化工安全生產中的應用
安全聯鎖實際上是屬于一種安全技術,可以阻止排除安全隱患之前接觸存在危險區域的行為,或者在出現接觸危險區域的時候可以自動排除安全隱患。現階段,在化工安全生產過程中比較常用的就是緊急停車系統,可以讓設備在瞬間就能夠停止運行,從而保證不會發生一定的安全事故,為了有效地增加系統的安全性,一般把緊急停車系統有機結合PLC系統、FCS系統、DCS系統,可以在系統出現壓力、溫度或者液位超過規定范圍或者毒害氣體超過標準的時候進行及時的報警,適當啟動安全聯鎖作用。
3結束語
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:
[1]陳旭,王成華.建好電工電子基地培養面向21世紀的高素質人才[A].國家工科基礎課程教學的基地建設研討會論文集[C].武漢:華中理工大學出版社,1999.4.(166).
[2]趙云娣等.電子技術教學基地的實驗室建設[J].高等工程教育研究,1999增刊(77)