分布式禽舍环境检测控制系统
合泰杯单片机应用设计竞赛初赛报告书(范本)
参赛编号：学校：天津工业大学
作品名称：分布式禽舍环境监测控制系统
指导老师：荣锋
参赛队员：刘晓勇，谢艳娜，
采用单片机型号： HT66F70A
日期：2015 年12 月20 日
一、作品摘要
家禽生产受养殖品种、饲料、疫病、生长环境和管理水平等因素的共同影响，其中环境因素所起的作用占20%~30%。适宜的养殖环境可以充分发挥畜禽的生产潜力，增强动物抵抗力，减少疾病的发生，继而提高畜牧业的生产效益。目前，国内对畜禽养殖环境的监测主要靠养殖人员的人工观测，其调节有滞后性，生产效率低，占用人力资源多，不能适应规模化、集约化的发展。
本设计提出了一种分布式禽舍环境监测控制系统，并详细说明了系统的软硬件实现方案。系统综合了嵌入式技术、传感器技术等，对禽舍多种环境参数进行多点同步连续监测，根据设定的逻辑和阈值自动地控制环境调控设备，将禽舍环境参数控制在设定的范围，并具有锂电池充放电功能，给系统提供了双电源供电方案。
分布式禽舍环境监测控制系统主要包括以HT66F70A为主控芯片的人机交互模块和以增强型51单片机为控制芯片的环境参数测量和调控设备控制模块。人机交互模块主要实现的功能就是设定环境参数，并实时的显示各种环境参数的值，以及环境调控设备的运行状态；环境参数测量和调控设备控制模块主要是对禽舍环境中温度等关键参数进行周期性地采集，然后根据采集到的数据，按照一定的基准进行加热、风机组等的控制，并且实现高温、低温、过流和停电报警功能。用户在认为有必要的情况下，可以人为强制性开关控制系统，从而达到对禽舍环境的有效控制。
本设计方案已经和相关公司签订合同协议，并依据公司要求设计出样机，已经在部分禽舍试用，下一步将对生产出的样机进行功能的改进和完善。
关键字：禽舍；环境监控；充放电管理；HT66F70A
二、作品介绍
随着我国经济的快速发展和人民生活水平的逐步提高，特别是国际市场对肉食品需求多元化的发展趋势，促进了我国畜禽养殖业的快速发展。同时，由禽舍环境问题造成畜禽大量死亡带来的巨大经济损失，使人们越来越重视禽场的环境质量及管理。目前，我国畜禽养殖业正处于由千家万户小规模、分散饲养为主向规模化、科学化养殖转型阶段，而大中型养殖场家禽种类繁多，每种家禽在不同的生长周期对生长环境的要求又不相同，使得大中型养殖场管理复杂、混乱，需要投入大量的人力、物力资源，从而增加了生产成本。
针对上述问题，设计的分布式禽舍环境监测控制系统是一款集干烧式锅炉、通风、冷却、照
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明及报警控制于一体的智能禽舍环境温度控制器，内置共12路继电器控制，分为7路通风风机控制、1路冷却控制、1路照明控制和3个锅炉控制（引风机、鼓风机1、鼓风机2），并具有高低温、过流和停电报警功能。仪表内部自带7.4v，2200mAH的新动力锂电池，并可以进行自动充放电管理，当外部供电电源断电后可以提供超响警报输出，电池电力不足时自动关闭。本机采用液晶屏与数码管同步显示，全部参数均汉字显示，而且禽舍温度采用醒目的数码管显示，可极大方便用户使用。本机可进行2路禽舍温度和1路炉温测量和控制，所有探头均可提供断线自动检测与报警功能。本机以实用、可靠及低成本为原则，将锅炉控制、通风冷却控制与过温停电报警三机合一，倾力为禽畜养殖户打造禽畜自动化养殖的优化选择。
三、作品功能与实用性
现在的养殖场家禽种类繁多，每种家禽在不同的生长周期对生长环境的要求又不相同，而且对于温度的波动极为敏感，并且希望禽舍内的温度会自动调整，这就需要一款全新的、智能的禽舍环境检测控制系统。
本设计将嵌入式技术、传感器技术相结合，设计了一种分布式禽舍环境监测控制系统，能够实现对多种环境参数进行多点同步连续监控，根据设定的逻辑和阈值自动控制环境调控设备，将禽舍环境参数控制在设定的范围。
本系统采用PT100温度传感器测量禽舍内空气温度，该传感器的温度范围为0到100℃，精度可以达到±0.1℃，很好的适应了禽畜养殖的苛刻温度要求。炉温采用的K型热电偶传感器，测试范围0到600℃，精度可以达到±1℃。同样很好的满足了禽舍的功能要求。在系统工作过程中，提供高、低温报警、传感器探头损坏等报警提示，并在显示界面将具体损坏的探头显示出来。报警采用的是超响报警器报警，足够引起养殖户的注意，在养殖户按下任意键，报警停止。系统同时还带有锂电池充放电模块以及双电源切换模块，使得在有市电给系统供电时，锂电池不供电，当市电断电时，立即切换到锂电池供电状态，并提供断电报警功能。
本系统创新性的增加了降温曲线设置，用户只需要选择使用降温曲线功能，只需要设置首日温度：xx.x℃，即上鸡第一天的禽舍目标温度，主要是用于曲线降温时的降温开始温度，然候设置好降温阶段和每阶段的降温度数，系统便会每天自动降低禽舍目标温度，并将饲养日龄及禽舍目标温度显示到液晶屏第二行右侧。系统还有断电保护数据功能，利用控制芯片内置的EEPROM，使得数据数据在断电市得以保存，并在重新上电时，重新读取保存在EEPROM里的数据。
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HT66F70A
主控模块
室温节点1室温节点2
增强型51单片机控
制模块
电源模块
显示模块
报警模块
按键模块
继电器模块
锂电池充放电
模块
图1 系统总体框图
该系统的建立可以优化禽舍内环境，有效地对家禽的疾病进行预防，提高禽业的科技水平和综合能力，促进家禽养殖业的增产、增收和增效，实现家禽养殖自动化管理，还可减少现场管理人员的劳动强度，提高企业的劳动生产率，提升企业的经济效益，有很好的实用性。
四、设计原理
分布式禽舍环境监测控制系统主要是为了给广大禽畜养殖用户提供一款智能的环境控制系统，该系统的核心控制芯片是HT66F70A，主要负责将环境检测控制模块检测到的数据，包括禽舍内部空气温度、水温度以及锅炉温度等实时地显示在人机交互界面上。环境控制模块采用增强型51单片机STC12LE5A60S2作为核心控制单元，内部集成有10位A/D 转换功能，分别采用PT100温度传感器和K型热电偶传感器测量禽舍温度、水温和锅炉温度。
禽舍温度——禽舍内的实时温度，数码管显示的温度即为禽舍平均温度。如果室内有2个温度探头，可以通过直接按“→”键在液晶屏上查看探头1、2的温度值。
液晶屏显示——屏幕首行左侧显示的日期是当前的日期，用户可以手动设置；屏幕首行右侧的数字，指的是炉子风道内的实时温度；屏幕第二行左侧显示的是当前的具体时间，同样用户可以手动设置；屏幕第二行右侧显示的饲养的天数（第xx天），则其后的数字为用户自主设定的禽舍的目标温度或者是按照降温曲线设置后的第xx天的禽舍目标温度。
指示灯显示——电源：控制仪内部的电源指示；引风机：锅炉引风机运行指示；鼓风机1：禽舍鼓风机1运行指示；鼓风机2：禽舍内鼓风机2运行指示；冷却水泵：冷却水泵的运行指示；照明:照明灯运行指示；风机组1-7：1到7号风机组运行指示灯；报警：探头故障或停电、过流、过温指示。
键盘——通常显示界面下，按设定键后进入参数设置，允许用户进行各项参数设定。在参数设定时按下此键，退出参数设定。
‘+’键，参数设定时，按此键光标处数字加1。‘-’键，参数设定时，按下此键，光标处
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数字减1。“→键”：通常界面显示下，按此键显示探头1、2的温度值；参数设定时，按下此键光标右移一位，移到最右一位后再按此键光标将回到最左边的数字位。‘↑’键，通常界面下，按此键显示完整的日历时钟；参数设定时，按此键返回上一参数设置。确认键，通常界面下按此键进入加密参数设定，用户只有输入正确的操作口令后才能进入相应的参数设置。在参数设定时按此键后所设本项参数的数值将被保存到仪器中，并显示下一项参数。
报警处理：当禽舍温度大于等于目标温度加高温报警温差或者少于目标温度减高温报警温差时，蜂鸣器连续报警。禽舍温度探头1、探头2或者炉温探头有损坏的，蜂鸣器连续鸣响，报警器鸣响，并在液晶屏上具体显示“探头xx坏”。过流保护装置动作及停电时，超响警报器鸣响。要解除警报，只需按一下任意键。
液晶背光源：通常界面下按“设定键”和“→”键，或者在菜单设置界面下按任意键，背光源点亮，30秒后关闭。
数码管显示：通常界面下，数码管显示禽舍平均温度，按“→键”可以查看禽舍内探头1、2温度，延时3秒后返回禽舍内平均温度值显示。
设置控制参数：本机参数分为加密参数设定与不加密参数设定两部分：不加密参数可以在通常显示界面下按“设定”键进入参数设置，加密参数则必须在通常显示界面下按“确认”键后输入正确的操作口令才能进入相应的参数设置。加密参数又分为两类，一类有工厂技术人员在出厂或安装时进行设定；另一类是由用户输入密码后进行设定。具体的参数值设置参见上节的键盘部分本机参数在需要设定时，只需要在通常显示界面下按“设定”键进入参数设置。具体的参数值设置参见上节的键盘部分，在此将举例说明，以便用户能尽快掌握。如某参数显示00.0，现在需要改为24.7。首先需要说明的是光标在哪一位即表示哪一位是正在修改的参数位，任何参数修改前光标总在最左边的第一位上。现在我们按下2次“+”键，此时第1位变成了2，然后再按“→”键把光标移到第2位上，按下4次‘+’键后第2位变成了4，然后再按下“→”键光标会自动跳到非数字位移到第3位数字位上，按7次‘+’键或者按下3次‘-’键第3位变成了7，然后按下确认键，至此，参数数字输入完成，仪器自动显示下一条参数。如果你觉得刚才的数字输入错误的话，可以按‘↑’键返回刚才的参数，重新设定。其他参数类型的设置，同理。参数设置期间，如果你超过了1分钟不按任何键的话，仪器将自动退出参数设定。
4.1控制温度
禽舍目标温度：xx.x℃，设置的禽舍预期温度。注意：本机很多差值类参数，都是与此设定值的差值。
目标温度温差：x.x℃，禽舍实际温度低于禽舍目标温度，且相差值大于此温差值时，禽舍开始加热；禽舍实际温度高于禽舍目标温度，且相差值大于此温差值时，禽舍开始加热。例如：禽舍目标温度为30.5℃，目标温度温差是0.3℃，则禽舍温度达到30.8℃时，禽舍停止加热；当禽舍温度达到30.1℃时，禽舍加热开始。
时控温度：xx.x℃，设置的禽舍预期最低温度，当禽舍实际温度大于此值时，最小风机组会按照设定的最小通风间隔时间和最小通风运行时间进行工作，直到禽舍实际温度低于时控温度，最小风机组停止工作。例如：时控温度设置为26.5℃，当禽舍实际温度大于26.5℃时，最小风机组会按照设定的运行状态工作，直到禽舍实际温度小于等于26.5℃时，最小风机组停止工作。具体的通风设置，请看4.3节通风设置。
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4.2温度超限报警
低温报警温差：x.x℃，禽舍温度低于禽舍目标温度，且相差值大于此温差值时，蜂鸣器鸣响，报警喇叭鸣响，并在液晶屏幕上显示“低温报警”。
高温报警温差：x.x℃，禽舍温度高于禽舍目标温度，且相差值大于等于此值时，蜂鸣器鸣响，报警喇叭鸣响，并在液晶屏幕上显示“高温报警”。
4.3通风设置
最小通风风机组：x。本仪器指定1-7个风机组中的某一个风机组作为最小通风风机组使用，用户可以自行设定。
最小通风间隔时间：xx分xx秒，当禽舍温度低于目标温度，且差值小于风机组1长转温差时，风机组1作为最小通风风机组使用，即停一会儿，转一会儿，停止的时间就是最小通风间隔时间，转动的时间就是最小通风运行时间。例如：禽舍目标温度为30.5℃，风机组1长转温差0.5℃，最小通风间隔时间为03分30秒，最小通风运行时间为01分20秒，则禽舍温度达到31.0℃时，风机组1长转（持续通风）；当禽舍温度低于31.0℃时，风机组1将停3分30秒转1分20秒，如此循环进行下去。
最小通风运行时间：xx分xx秒，见最小通风间隔时间中的解析。
风机组1的长转温差：x.x℃，禽舍温度高于禽舍目标温度的值大于等于此值时，风机组1长转（持续通风）。
风机组2的长转温差：x.x℃，禽舍温度高于禽舍目标温度的值大于等于此值时，风机组2长转（持续通风）。
风机组3的长转温差：x.x℃，禽舍温度高于禽舍目标温度的值大于等于此值时，风机组3长转（持续通风）。
风机组4的长转温差：x.x℃，禽舍温度高于禽舍目标温度的值大于等于此值时，风机组4长转（持续通风）。
风机组5的长转温差：x.x℃，禽舍温度高于禽舍目标温度的值大于等于此值时，风机组5长转（持续通风）。
风机组6的长转温差：x.x℃，禽舍温度高于禽舍目标温度的值大于等于此值时，风机组6长转（持续通风）。
风机组7的长转温差：x.x℃，禽舍温度高于禽舍目标温度的值大于等于此值时，风机组7长转（持续通风）。
4.4冷却设备设置
冷却开始温度：xx.x℃，禽舍温度达到此值时，冷却设备进入循环运行模式，即转一会儿停一会儿。停止的时间就是冷却间隔时间，转动的时间就是冷却运行时间，例如：冷却开始温度设为35.5℃，冷却间隔时间为10分30秒，冷却运行时间为04分20秒，则禽舍温度达到35.5℃时，冷却水泵运行4分20秒，停止10分30秒后再运行4分20秒…，循环往复直到温度低于35.5℃结束。
冷却间隔时间：xx分xx秒，见冷却开始温度中的解析。
冷却运行时间：xx分xx秒，见冷却开始温度中的解析。
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4.5降温曲线设置
上鸡首日温度：xx.x℃，上鸡第一天的禽舍目标温度，主要是用于曲线降温时的降温开始温度。
饲养天数：xx日。此值只能设置为0或者1。
若设为0，则取消曲线降温功能，也就是不再按照预设的降温阶段表每天自动更新禽舍目标温度。日龄可调节。
若设为1，开始曲线降温，每天自动降低禽舍目标温度，并将饲养日龄及禽舍目标温度显示到液晶屏第二行右侧。如果是很多天前上的鸡，将饲养天数设为1，启动降温曲线，将上鸡时刻设为上鸡当天的时刻。那么此后液晶屏上显示的饲养日龄是从上鸡当天算起的。
上鸡时刻：年月日时分，xxxxxxxxxx，进鸡的准确时间，从左到右为年月日时分，每项占两位数字。曲线降温时每天自动更新日龄及目标温度时，都是以此时间开始的。
饲养第1-9降温阶段：x天x.x℃，曲线降温各阶段的自动降温幅度表，最多允许设定9个阶段，每阶段最大的降温幅度为9.9℃。每阶段的降温幅度除以该阶段的天数，就是该阶段每天的降温幅度。把天数设为0，将取消该降温阶段。举例：例如阶段1:7天2.2℃；阶段2:8天2.4℃；阶段3:7天2.0℃；阶段4:6天0.0℃；阶段5:7天2.2℃；阶段6:0天2.0℃；阶段7:6天2.0℃；阶段8:0天2.2℃；阶段9:7天2.2℃。此设置的阶段6和阶段8无效。第7阶段实际变成了第6阶段，第9阶段实际变成了第8阶段。对于第1阶段7天降2.2℃，前6天每天降0.3℃，第7天降0.4℃。第3阶段7天降2.0℃，前6天每天降0.3℃，第7天降0.2℃。阶段4,6天降0摄氏度，意思是这6天禽舍目标温度保持不变。曲线阶段天数结束后，若用户不重新设置降温曲线，则禽舍目标温度会一直保持为最后一阶段的最后一天的目标温度。注意: 降温阶段最长只能计数99天。
4.6时钟设置
时钟年月日设定：xx年xx月xx日，时钟校准。
时钟时分秒设定：xx时xx分xx秒，时钟校准。
4.7锅炉设置
关引风机炉温：xxx℃，炉温大于等于此值时，引风机关闭。
引风机温差：xx℃，炉温低于关引风机炉温，且差值小于此温差，引风机开启。如：引风机炉温设为120℃，引风机温差设为20℃，则炉温达到120℃时引风机关闭，当炉温低到99℃时，引风机启动。
开鼓风机1炉温：xxx℃，禽舍加热期间，炉温大于等于此值时，鼓风机1启动。
鼓风机1炉温差：xx℃，炉温低于开鼓风机1炉温与此值之差，鼓风机1关闭。如：开鼓风机1炉温设为80℃，鼓风机1炉温差设为5℃，则炉温达到80℃时，鼓风机1运行，当炉温低到74℃时，鼓风机1关闭。
开鼓风机2炉温：xxx℃，禽舍加热期间，炉温大于等于此值时，鼓风机2启动。如果只有1个鼓风机时，此值应设大，如600℃。
鼓风机2炉温差：xx℃，炉温低于开鼓风机2炉温与此值之差，鼓风机2关闭。
强制降炉温温度：xxx℃，禽舍不需要加热时，如果炉温大于等于此值，鼓风机1运行，防止炉温过高造成锅炉损坏。不需要时可把此值设大，如900℃。
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降炉温温差：xx℃，降炉温时，炉温低于强制降炉温温度与此值之差，鼓风机1,2停止，降炉温结束。
照明关闭时间：xx小时xx分，照明灯关闭的时间。本机照明灯采用定时控制方式，即停一段时间，亮一段时间（照明开启时间）。
照明关闭时间：xx小时xx分，照明灯开启的时间。
锅炉冬夏模式：冬或夏，设为冬季模式时，不管禽舍是否需要加热，水温与炉温总保持在不低于设定值的下限。设为夏季模式时，只要禽舍不需要加热就关闭引风机。按‘+’或‘-’键进行转换。
4.8舍温探头选择及各测温探头温度校正
操作口令：8543。输入8543后按“确认”键，进入用户加密参数设定。
舍温探头选择：针对相应的探头选择“是”或者“否”。选择“是”表示使用该探头，选择“否”表示不使用该探头。对于正常工作的探头，其温度显示为实测温度；对于不能正常工作或者未使用的探头，其温度显示为0℃。
注意：在使用2个室内温度传感器探头时，如果其中一个坏了，控制器会将它自动舍弃，并读取那个好的传感器数值继续工作，同时将损坏探头的温度数显示位0℃。
舍温探头1-2校正：±x.x℃，如果禽舍温度探头的显示值高于标准温度此值为负，低于标准温度为正。例如：本机显示1号探头温度为25.6℃，而水银标准温度计指示的是25.2℃，那么1号探头的校正值就是-0.4℃。
炉温探头校正：±xx℃，方法同上。
注意：本机所用探头均为高精度温度探头，一般不用校正，用户校正时一定要采用水银标准温度计，与探头放在一起，并至少40分钟以上，并在温度稳定时进行。
4.9通风温差
操作口令：8543，输入口令后，按“确认”键，进入此种设定。
通风结束温差：x.x℃，风机组通风降温幅度，此值适用于除最小风机组之外的所有通风风机组。例如，设定风机组5长转温差为1.2℃，禽舍目标温度设为30℃，通风结束温差设为0.3℃，当禽舍温度达到31.2℃是风机组5开始运转，当降温到30.8℃时，风机组5关闭。
五、实作设计结构
分布式禽舍环境监测控制系统可以分为2层，第一层是环境信息采集和继电器控制层，第二层是环境信息显示层。第一层的控制芯片采用的是增强型的51微控制器，自带10位A/D转换功能和EEPROM存储功能，可以提供环境数据的实时保存，并提供报警功能，第二层中的控制单元采用HT66F70A，外接环境检测控制模块、时钟模块、报警模块，人机交互模块等；外加的锂电池充放电模块可以充当环境检测系统的后备电池，当有市电或者市电转化的稳压电源供电时，锂电池不给系统供电，当市电断电时，由锂电池给系统供电，便形成了双电源供电系统。
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HT66F70A
主控模块
人机交互模块
时钟模块
报警模块
环境检测控制
模块
锂电池充放电
模块
双电源切换模
块
图2 系统方案设计框图
HT66F70A
主控模块
室温节点1室温节点2
增强型51单片机控
制模块
电源模块
显示模块
报警模块
按键模块
继电器模块
锂电池充放电
模块
第一层
环境信息采集和继电器控制层
第二层
环境信息显示层
UART
图3 系统结构设计
5.1基于HT66F70A的环境信息显示层的设计方案
主控单元模块采用HT66F70A作为主控制器芯片。该芯片自带EEPROM，为断电时需要保护的数据提供了很好的保存方法；通过串口可以很好的和环境检测控制模块通信，对得到的环境数据信息进行处理、显示等并在出现紧急情况时报警。该层包括电源模块，按键模块，显示模块，报警模块，锂电池充放电模块。
显示模块使用的是12864液晶与8段数码管共同显示。液晶屏上显示当前的时间，炉温的温
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度，禽舍内的目标温度等。在常规显示界面下，当按下“→”键时，会显示禽舍内两个温度传感器的温度值。数码管显示的两个温度传感器温度的平均值。
按键模块可以设置系统的各项温度参数，这些参数设置好后会通过UART 接口传递给环境信息采集和继电器控制层，从而控制相应的继电器打开或者关闭。 UART 接口
HT66F70A
主控模块
电源模块
显示模块
报警模块
按键模块锂电池充放电模块
图4 环境信息显示层的结构图
5.2基于增强型51单片机的环境信息采集和继电器控制层的设计方案
环境信息采集和继电器控制层采用STC12LE5A60S2芯片作为主控制器。主要是实现炉温节点、室温节点1、室温节点2等的温度采集以及根据设定的逻辑和阈值自动控制环境调控设备，将禽舍环境参数控制在设定的范围。 室温节点1室温节点2
增强型51单片机控
制模块
继电器模块
UART 接口
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图5 环境信息采集和继电器控制层设计结构
测试炉温节点的传感器采用的是K 型热电偶传感器，并配合以集成冷结温度补偿的精密热电偶放大器，使得传感器的温度测试范围0到660℃，精确范围达到±1℃。很好地适应了炉温测试温度范围广，测试精度较高的要求。
测试室温节点的传感器采用的是PT100温度传感器，采用分压式的原理测得对应的电压，进而求得相对应的电阻，然后根据传感器的电阻与温度对照表，求得相应的温度。测温的范围从0到100℃，精确范围达到±0.1℃。
以上两种传感器都是模拟传感器，通过利用STC12LE5A60S2芯片内部集成的10位A/D 转换器，从而得到相应的数字量，进而得到相应的温度。
5.5软件结构的设计方案
分布式禽舍环境监测控制系统的软件设计流程图， 开始
结束初始化
检测环境参数
逐个分析环境参数
(和预设的阈值比较)
显示参数值
调控相应的设备并显示
设备工作状态
超出阈值
是否触发警报
不报警输出
报警输出N
N
Y
Y
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图6 软件设计流程图 返回中断中断
保护现场
接收地址是否符
合本机
返回本机地址
接收命令字
命令分类
要求发送要求接收
发送数据接收数据发送是否完毕
接收是否完毕要求结束
等待结束命令恢复现场
N
Y Y
N
Y N
图7 多机通信从机中断服务程序流程图
5.5系统的创新点
1. 分布式禽舍环境监测控制系统设计了自动降温曲线设置，无需人工每天设置禽目标舍温度，很好地节省了大量的人力，物力等，为规模化的养殖提供了很好的解决方案。
2.本系统设计了一种锂电池充放电的电路结构，为系统提供了双电源供电，并提供了断电报警功能，使得养殖户及时的发现问题，避免造成严重的损失。
3.采用了PT100和K 型热电偶温度传感器，使得温度测量的精度很高，很好地满足了实际养殖过程中用户对温度的敏感性要求。
六、 参考文献
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分布式控制系统
题，才能使计算机自动化真正起到其应有的作用。
1975-1980年，在这个时期集散控制系统的技术特点表现为：
从结构上划分，DCS包括过程级、操作级和管理级。过程级主要由过程控制站、I/O 单元和现场仪表组成，是系统控制功能的主要实施部分。操作级包括：操作员站和工程师站，完成系统的操作和组态。管理级主要是指工厂管理信息系统（MIS系统），作为DCS更高层次的应用，目前国内纸行业应用到这一层的系统较少。 DCS的控制程序：DCS的控制决策是由过程控制站完成的，所以控制程序是由过程控制站执行的。 过程控制站的组成： DCS的过程控制站是一个完整的计算机系统，主要由电源、CPU（中央处理器）、网络接口和I/O组成 I/O：控制系统需要建立信号的输入和输出通道，这就是I/O。DCS中的I/O一般是模块化的，一个I/O模块上有一个或多个I/O通道，用来连接传感器和执行器（调节阀）。 I/O单元：通常，一个过程控制站是有几个机架组成，每个机架可以摆放一定数量的模块。CPU所在的机架被称为CPU单元，同一个过程站中只能有一个CPU单元，其他只用来摆放I/O模块的机架就是I/O单元。 国内外应用 分散控制系统 1975 年美国最大的仪表控制公司Honeyw ell 首次向世界推出了它的综合分散控制系统TDC—2000 ( Toal Distributed Control-2000),这一系统的发表,立即引起美国工业控制界高度评价，称之为“最鼓舞人心的事件”。世界各国的各大公司也纷纷仿效，推出了一个又一个集散系统，从此过程控制进入了集散系统的新时期。 在此期间有日本横河公司推出的CEN TUM,美国泰勒仪表公司的MO SË,费雪尔公司的DCÉ —400,贝利公司的N —90,福克斯波罗公司的Cpect rum 和德国西门子公司的Telepermm。 随着计算机特别是微型计算机与网络技术的飞速发展，加上各制造商的激烈竞争，使DCS 很快从70 年代的第一代发展到90 年代初的第三代DCS。尽管在这之前的集散系统的技术水平已经很高，但其中存在着一个最主要的弊病是：各大公司推出的几十种型号的系统，几乎都是该公司的专利产品，每个公司为了保护自身的利益，采用的都是专利网络，这就为全厂、全企业的管理带来问题。 随着计算机的发展与网络开发使各控制厂商更多地采用商业计算机的技术，80年代末许多公司推出新一代的集散系统，其主要特征是新系统的局部网络采用MA P 协议；引用智能变送器与现场总线结构；在控制软件上引入PLC 的顺序控制与批量控制，使DCS 也具有PLC 的功能。 至90 年代初各国知名的DCS 有：3000,Bailey 的IN F I—90,Ro semoun t 的RS—3,W est Hoo se 的WDPF,L eeds &Non th rup 的MAX—1000,Foxbo ro 的IöA S,日本横河的CEN TUM。这里所提到的均为大型的DCS,为了适应市场的需要各厂商也开发了不少中小型的DCS 系统如S—9000,MAX—2,LXL,A 2 PACS 等等。
基于Git的分布式版本控制系统的设计与实现 摘要本文简要介绍了版本控制管理在软件项目开发过程中的重要性，以及主流版本控制工具Git在大型软件项目版本控制管理中的优点与缺点，并在保留Git原有优势的前提下，设计了一套版本控制系统，弥补Git的不足，使它能满足大型软件项目版本控制的需求。 关键词版本控制；Git；分支管理；代码审核 0引言 现在的软件项目开发中，必然涉及版本控制。 版本控制的功能在于跟踪记录整个软件的开发过程，包括软件本身和相关文档。在空间上可以保证完成集中统一管理，解决一致性和冗余问题。在时间上全程跟踪记录工具将会自动记录开发过程中的每个更改细节，和不同时期的不同版本，以便对不同阶段的软件及相关文档进行表示并进行差别分析，对软件代码进行可撤消的修改，便于汇总不同开发人员所做的修改，辅助协调和管理软件开发团队。 1 为什么选择Git 1.1 Git的优势 相对于其他流行的软件版本开源管理软件，Git的优势在哪里呢？ 1.1.1 对网络的依赖性更低 虽然现在网络非常普及，但是并不是随时随地都有高速网络，低速的网络会让人心情烦躁，有时候就呆呆地盯着屏幕上的提交进度，什么事情也干不了。而Git的绝大部分操作在本地完成，不用和集中的代码管理服务器交互，只有最终完成的版本才需要向一个中心的集中的代码管理服务器提交。 1.1.2 方便的原子提交跟踪 Git的每次提交都会根据SHA-1算法生成唯一的commit id。而不像CVS那样都是对单个文件分别进行版本的更改。所以当你跟踪以前某次提交的代码时，不用考虑到底提交了哪些文件，所有的变动代码会一次性的取出来。 1.1.3 更方便的分支合并操作 Git的分支管理相对CVS 等系统容易多了，无论是建立新的分支，还是在分支之间切换都一条命令完成，不需要建立多余的目录。分支之间合并时，不仅代码会合并在一起，提交历史也会保留，这点非常有助于分支的管理与追踪。 1.2 Git的缺点 对于一个大型项目而言，在项目管理的过程中，只依靠Git原有的功能来进行版本控制管理是远远不够的。Git无法满足大型项目的管理要求。 1.2.1对创建仓库、分支等操作的管理权限分级 Git是分布式版本控制工具，任何人都可以将自己的本地创建的分支、标签等注入到中央代码仓库中，极大的提高了中央仓库的维护成本。不利于大型项目的协同开发。 1.2.2对多个仓库进行同步管理。 Git的每个仓库都是独立的，无法做到跟踪软件本身的同时，对软件相关文档也进行跟踪，无法对不同阶段的软件及相关文档进行差别分析，不利于团队协作和管理。 1.2.3保护中央代码仓库以防污染
课题一、三相异步电动机Y/Δ换接启动及正反转控制 一、实验目的 在电机进行正反向的转、换接时，有可能因为电动机容量较大或操作不当等原因使接触器主触头产生较为严重的起弧现象，如果在电弧还未完全熄灭时，反转的接触器就闭合，则会造成电源相间短路。用PLC来控制电机起停则可避免这一问题。 二、实验要求 1、掌握自锁、互锁、定时等常用电路的编程 2、利用基本顺序指令编写电机正反转和Y/△启动控制程序。 3、掌握电机星/三角换接启动主回路的接线。 学会用可编程控制器实现电机星/三角换接降压启动过程的编程方法。 课题二、十字路口交通灯控制 一、实验目的 本实验作为综合性设计实验，要求学生观察某十字路口的交通灯运行状态，自行设计十字路口交通灯控制的实际动作，并根据动作要求设计I/O接口，可连接指示灯模拟交通灯动作。也可以在实验箱的十字路口交通灯控制实验区完成本
实验。以下给出参考方案。 二、实验要求 熟练使用各基本指令，根据控制要求，掌握PLC的编程方法和程序调试方法，使学生了解用PLC解决一个实际问题的全过程。 课题三、电梯控制系统
三层楼电梯工作示意图 说明：本实验作为综合性实验，要求学生自行设计电梯运行的实际动作，并根据动作要求设计I/O接口，可连接指示灯模拟电梯动作。也可以在实验箱的电梯控制系统实验区完成本实验。以下给出参考方案。 一、实验目的 1、通过对工程实例的模拟，熟练的掌握PLC的编程和程序测试方法。 2、进一步熟悉PLC的I/O连接。 3、熟悉三层楼电梯自动控制的编程方法。 二、控制要求 实验内容 完成对三层楼电梯的自动控制，电梯上、下由一台电动机驱动：电机正转则电梯上升；电机反转则电梯下降。 每层楼设有呼叫按钮SB1、SB2、SB3，呼叫指示灯HL1、HL2、HL3和到位行程开关LS1,LS2和LS3。 电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向呼叫均无效。 响应呼叫时呼叫楼层的呼叫指示灯亮，电梯到达呼叫楼层时指示灯熄灭；呼叫无效时，呼叫楼层的指示灯不亮。三层楼电梯的自动控制要求如下：（1）当电梯停于1F或2F时，如果按3F按钮呼叫，则电梯上升到3F，由
https://www.doczj.com/doc/0b14016432.html,/video/play/id/2810 表于 2013-02-04 14:01:25 我想评分回到列表收藏此帖 作者：宜宾职业技术学院邹必文钟虎郑欣桐 指导教师：彭永杰 作品简介 开发背景： 随着科学技术、生产条件、生活水平的改善和提高，建筑结构的封闭化室内办公人员的增加，Indoor Air Quality(IAQ)室内空气品质的研究吸引了越来越多人的关注。 在这种情况下，设计开发一套智能办公室环境监测自动化系统是有现实意义的。目前，对于室内环境监测具仪表已经有很多种，但是绝大数产品只是用来监测不能起到改善作用，不具备自动控制调节室内空气质量、温湿度、排出二氧化碳以及对空气加湿和防范火灾的能力。实际上，单纯的监测不能提供经济可行的设备措施，因此只有以控制作为监测的后备支持，监测工作才可以更深入持久地开展下去，才能达到监测和控制的有机结合，尽快为人们创造良好的室内环境。 因此，本设计基于改善办公环境的自动化监测，提出“智能办公环境监测”系统，此系统旨在实现对室内空气温度、湿度、有害气体的预警监测、调节温度防范灭火措施及自我适应智能调节，利用MCU进行数据采集保证了前台数据的及时、准确，有利于进行全方位的监测，为人类办公环境打造一个健康的室内生存空间 功能说明： 本系统有两部分组成，一说基于Freescale PK10DN512ZVLL10控制的硬件系统，二说办公环境模拟以及其他驱动设备。
本系统结构简单，能够实现5种功能，分别是温湿度调节，热释电LED光控、空气质量监测、二氧化碳浓度含量监测以及车位监测显示。由于本系统是属于模拟系统，故系统中的各个功能模块皆由其他小型电子产品代替。 1、温湿度调节主要由加湿器、风扇、发光二极管、电磁水阀模拟，调节室内的温度升高、下降，湿度的加湿、减湿并显示温湿度数据和灭火。 2、热释电LED光控电路监测到有人时，控制LED的亮灭和光暗变化。 3、空气质量有TPM-300E采集有多种害气体以及异味时输出TTL信号，通过PWM控制风扇对室内空气进行调节并显示等级。 4、二氧化碳监测到气体浓度高于预设值时，控制风扇调节二氧化碳浓度并在显示屏上显示数据。 5、车位监测显示采用红外对管发射电路获取车位信息，将信号送入单片机，并在显示屏上显示。 平台选型说明 选用Freescale MK10DN512ZVLL10嵌入式开发板。
出入口停车管理系统 系统概述 随着社会的不断进步，小区、大厦A级智能化包含了车辆（库）智能管理系统。根据提供的图纸及现场情况，经过分析在七都别墅区的停车场方案设置为：在别墅区的主入口一套一进一出全配置标准停车场收费管理系统。其主要功能包括临时车自动发卡机、临时车收费等功能。 固定车辆凭一张经授权发行的感应式IC卡，只需在车库入出口读卡控制机上的读卡区内感 IC 1.3 设计依据 本设计根据中华人民共和国建设部和公安部行业管理要求标准，依据下列标准和规定设计：《安全防范工程程序与要求》 GA／T75－94 《民用建筑电器设计规范》 JGJ/T16-92 《办公建筑设计规范》 GBJ67-89 《中国电气装置安装工程施工及验收规范》 GBJ232-82 《总线局域网标准》 IEEE802.3 《停车场收费管理系统技术规范》捷顺企业标准
1.4 收费体制及标准 在收费体制方面，由于捷顺JSZN-2001型停车场管理系统设计思想上的先进性、可靠性、灵活性，用户可以需求自由设置收费体制。在收费标准方面，投资管理者凭授权卡在软件中进行设置调整即可。 1.5 系统功能概述 本智能停车场系统具有以下的特点: ?使用方便快捷。 1.6 ?临时车全自动出卡，减少人员操作，自动化程度高。 ?独特的车牌号录入、显示系统，大大提高停车场防盗措施。 ?出卡系统存卡量不足自动提示。 ?车辆入、出全智能逻辑自锁控制系统，严密控制持卡者进、出场的行为符合“一卡 一车”的要求。 ?具有防抬杆、全卸荷、光电控制、带准确平衡系统的高品质挡车道闸。 ?高可靠性和适应性的数字式车辆检测系统。
系统设计 1.7 系统组成 一进一出标准停车场管理系统主要由： （1）、系统管理中心：包含系统管理电脑、系统收费管理软件、RS485通讯卡、IC卡发行器/临时卡计费器以及报表打印机/票据打印机、UPS不间断电源等。 （2）、入口管理设备：自动挡车道闸、数字式车辆检测器（地感线圈）、入口读卡控制机（含：IC卡读写装置、PLC控制器、自动出卡机、机箱）。 （ （含： 入场： 闭。 出场： 电脑自动记录、扣费，并在显示屏显示车牌，供值班人员与实车牌对照，同时进行图像对比，以确保“一卡一车”制及车辆安全；感应过程完毕，如不能出场，会显示原因；道闸自动升起，司机开车离场；出场后道闸自动关闭。 临时泊车者： 司机将车驶至车场出场收费处；将IC卡交给值班员；值班员将IC卡在临时卡计费器的感应区读卡,收费电脑根据收费程序自动计费;计费结果自动显示在电脑显示屏及读卡机盘面的中文显示屏上，同时作语音提示；票据打印机自动打印票据，司机付款拿票；值班人员按电脑确
Git版本控制系统的使用方法 一、Git简介 Git是一个分布式版本控制系统，是用来追踪计算机文件的变化的工具，也是一个供多人使用的协同工具。每个人都可以拥有一个完整的版本库。分布式版本控制系统的几乎所有操作包括查看提交日志、提交、创建里程碑和分支、合并分支、回退等都可以直接在本地完成而不需要网络连接。 二、Git客户端的下载和安装 Git官方客户端为Git Bash，Git bash是以命令行的形式来操作的，另外本使用方法中可视化软件采用了sourcetree，Git bash和sourcetree的使用请自行选择，用户需先下载Git和sourcetree。 1.Git的下载和安装： 1) 官网地址：https://https://www.doczj.com/doc/0b14016432.html,/ 进入Git官网，由于电脑是Windows系统，选择Downloads for Windows。 2) 右键以管理员身份运行下载的安装包。
3) 选择安装路径 4) 一直点击Next按钮，当出现下图情况时选择“Use Windows’default console window”，然后点击“Next”
5) 继续点击“Next”，最后点击“Install”，等待安装完成。 6) 在开始菜单中打开Git CMD 在CMD中输入Git，出现Git的相关提示说明安装成功，如下图所示： 参考文档：https://www.doczj.com/doc/0b14016432.html,/s?id=1601036689157983619&wfr=spider&for=pc
2.Sourcetree下载和安装： 1)首先，下载windows版本的企业版sourceTree。直接进入官网 https://https://www.doczj.com/doc/0b14016432.html,/enterprise下载 2)进入下载保存sourceTree的目录，双击SourceTreeEnterpriseSetup_3.0.17.msi文件进行 安装
分布式温室控制系统
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分布式温室控制系统 摘要 针对农业环境自动化控制的需要,研制了“分布式智能型温室计算机控制系统”。该系统体系结构为中心计算机和单片机智能控制仪的主从式结构,系统采用实时多任务操作系统和农业温室专家系统的人工智能技术，对温室内外环境因子进行实时监测和智能化决策调节，为农作物创造最优化的生长条件。实时多任务系统使系统的通信,环境参数采集，控制可以同时进行：由于现场情况的复杂性和多变性，依靠精确数学模型的传统控制已经无法很好地解决问题，因此,本系统采用存储大量现场经验和知识的专家系统来达到控制的目的。采用专家系统从理论上去验证和分析系统,保证了系统运行的稳定性和可扩展性,降低了开发难度。系统硬件主要由环境因子实时监测模块、智能决策模块组成。软件部分采用CＯM组态方式实现，包括数据库管理模块、人工控制模块等几部分构成，具有操作简便，可靠性高,便于升级扩充等特点,已实现产品化。本系统软件采用组态方式实现，文中介绍了如何利用COM来实现用于工业控制系统的组态软件。传统的面向对象的设计思想已经难以适应现在的分布式软件模型的要求,组件化的程序设计思想是为了提高软件的可重用洼,可扩展性而出现的。组态软件则是为了满足控制系统现场情况的多变性而出现的。为了提高软件的可重用性.减少控制软件设计中的重复劳动，所以控制软件设计成为组态方式成为一种趋势。利用CＯM的思想，采取模块
包装的方式来实现组态软件使得这样的软件能够直用于不同的控制系统。 关键词:温室专家系统人工智能组态软件单片机 1绪论 二十一世纪是生命科学的世纪。加强以现代农业生物技术为主体的农业高科技的研究与开发，是下个世纪我国农业领域能否掌握科技进步主动权的关键。发展农业高科技产业是促进我国农业高科技研究开发及其与经济建设紧密结合的重要途径。温室设旌的自动检测和控制技术能为作物创造良好的生长环境,同时温室内的高温、高湿作业环境，又需要作业的自动化技术。随着温室面积的扩大以及自动化装备的应用,如何进行温室的群管理，以降低运行成本、提高效率、实现环境的精确控制成为目前研究的关键问题。针对温室环境的自动控制技术、智能管理技术、温室群管理技术正在逐步得到应用，并正向无人化方向发展。．从计算机局域网到互联网，已形成了世界范围的计算机网络。由于信启．资源量大、更新传递速度快、遍及世界各地等特点,近年来它的应用取得了飞速的进展，同时在农业领域的应用也越来越广泛。近几年来，随着低价格、高性能计算机的普及应用以及计算机网络的低价格和高速度,人们在寻求将温室的计算机检测控制信息形成网络化，利用网络的优势来实现温室群的高效率栽培管理,环境控制的精确化、节能化以及设备成本的降低。本文主要介绍并分析远程分布式控制系统设计技术在温室环境控制上的应用。 国外研究现状
简答题 1、典型的分布式控制系统主要包括哪几个部分？ 一个典型的DCS系统包括四大部分组成：至少一个现场控制站(完成系统的运算处理控制)，至少一个操作员站(完成人机界面功能、供操作员操作监视)，一台工程师站（用于离线组态、在线修改和操作系统开发。也可以利用一台操作员站兼做工程师站）和一条通信系统 2、分布式都有哪几种冗余结构？各有什么优缺点？为什么要采 用冗余结构？ 1)分布式控制有两种冗余结构，一种是整体式冗余结构，另一种 是分离式冗余结构。 2)整体式系统是由早期单回路调节器和PLC组成，因本身有操 作器，常采用仪表盘备用方式；分离式冗余结构常采用多重化 冗余结构：配备冷备用数据库，操作器热备用，CRT远程遥控 备用等。整体式冗余结构可以实现完全与系统分离备用，系统 受干扰较小，但是系统成本较高，自动化水平较低；分离式冗 余结构可以选择重要部件备用，投资较小。 3)分布式控制系统是实时在线控制系统，搞可靠性是评价分布式 控制系统的主要指标，通常要求MTBF达到99.9999%以上， 就必须对系统采用冷备用，热备用等方式。通常通信系统全部 冗余，控制站中主控部件热备用，电源N+1:N热备用，子模 件和端子板N+1:N冷备用。
3、简述最小拍控制系统的特点。 1)若参数不变，可以实现时间最优控制； 2)本质是开环控制； 3)加反馈可实现闭环最优控制。 4、为什么说分布式控制是递阶控制系统？ 1)分布式控制系统具有以下特点： 2)网络结构，将各个子系统通过总线连接起来； 3)分层结构，有工程师站，操作站和控制站等构成； 4)主从结构，集中操作、分散控制，控制站部又分主从部件。 5)基于以上三点，分布式控制系统是递阶控制系统。 5、人机界面的要求主要包括哪些容？ 人机接口主要是CRT的操作站。对他们主要要环境要求，输入特性和图形特性的要求； 1)化境要求首先指人机接口设备对环境的要求：有耐冲击和振动 的特性；环境要求的第二部分是对供电的要求，它包括供电电 压等级、类型和容量及允许的极限值等，也涉及到供电方式， 冗余配置等容；环境要求的第三部分是对互联设备的通信距离 限制； 2)输入特性的改善使操作员的操作容和方式发生根本变化； 3)图形特性是人机接口的重要特性：采用图形用户界面（GUI）、 图形处理器（GP）和图形缓冲（GB）使人机接口的图形特性 得到极大的提高。
分布式控制课程设计 设计题目：课题八：3台电动机的顺序控制 学校：上海工程技术大学 院系：机械工程学院
二任务描述： 在现代工业生产中，电动机自动与手动正反转的设置得到了广泛的应用。设计三台电动机的顺序控制程序的原则是： （1）自动每隔离十分钟启动一台电机，中间可急停，到了八小时后都自动关闭。 （2）手动顺序启动，手动反序停止。 设计四段程序，第一段是自动顺序启动三台电机，由SB1总起T0,T1延时触发。第二段程序是到点自动停止，每个电机配备一个定时器加计数器来实现。第三段程序是手动顺序启动由SB2总起，T5,T6延时触发。第四段程序是手动反序停止由中间继电器M1.0,M1.1,M1.2线圈触发，而在第三段程序的起停保电路中用它们的常闭触点来实现。 控制任务和要求： （1）启动操作：按启动按钮SB1，电动机M1启动，10s后电动机M2自动启动，又经过8s，电动机M3自动启动。 （2）停车操作：按停止按钮SB2，电动机M3立即停车；5s后，电动机M2自动停车；又经过4s，电动机M1自动停车。 （3）要求启动时，每隔10min依次启动1台，每台运行8h后自动停车。在运行中可用停止按钮将3台电动机同时停机。 三电动机及其PLC控制器的介绍 1.系统设计功能 1）电路设计 本课题的三台电动机应满足以下要求 （1）自动时，当第二台电动机延时启动时，不关闭第一台电动机。当第三台电动机延时启动时，不关闭第一，第二台电动机。且三者自各自启动就开始计数器计时，准备 关闭。 （2）用急停按钮使三台电动机同时停移，但时间必须在自动停止时间范围内。 （3）手动时，当第二台中动机延时启动时，必须等三台电动机按顺序都启动后才可以按下手动反序停止按钮，使他们各自停止。 2）主电路设计 由三台电机组成，启动电路由自动开关QF0.，接触器KM0-KM3.热继电器FR1-FR3各台电
内容目录 1核心观点 (3) 1.1核心推荐逻辑 (3) 1.2我们区别于市场的观点 (3) 2分布式存储将成为下一代互联网基础设施 (3) 2.1以IPFS 协议为代表的分布式存储带来新思路 (3) 2.2分布式存储将带来互联网基础架构变革 (7) 3分布式存储开辟互联网基础设施产业新格局 (9) 3.1分布式存储开发新的存储市场 (9) 3.2分布式存储已和传统存储不断融合应用 (10) 4分布式存储面临的技术瓶颈与发展机遇 (12) 4.1数据价值分层是分布式存储经济激励的关键 (12) 4.2I/O 性能瓶颈需要底层和应用层联合优化解决 (13) 4.3服务质量保障 (15) 4.4在应用、运营层面中心化组织与分布式存储将进一步融合 (15) 图表目录 图表1：IPFS 协议的分布式系统 (4) 图表2：IPFS 协议构架 (4) 图表3：集中化的版本控制系统 (5) 图表4：分布式版本控制系统 (5) 图表5：Merkle DAG 数据结构及功能特点 (6) 图表6：DHT 网络工作原理 (6) 图表7：全球数据圈每年规模 (7) 图表8：IPFS 协议关注的基础问题 (7) 图表9：IPFS 与HTTP 协议的对比 (8) 图表10：IPFS 与HTTP 寻址方式对比 (8) 图表11：全球数据量增长状况 (9) 图表12：中国云存储市场规模及增速 (9) 图表13：中国公有云市场规模及增速 (9) 图表14：个人云盘行业用户渗透率及MAU (10) 图表15：储迅部分合作伙伴 (11) 图表16：高性能分布式文件系统 (11) 图表17：CRUST 技术架构：工作量证明层MPoW、区块链共识层GPoW 及分布式云存储/计算层 (12) 图表18：CRUST 部分合作伙伴 (12) 图表19：数据价值分层是分布式存储经济激励的关键 (13) 图表20：IPFS 与HTTP 性能对比：远程读取操作的平均延迟 (14) 图表21：IPFS 与HTTP 性能对比：远程读取操作的延迟范围 (14) 图表22：IPFS 与HTTP 性能对比：远程读取操作的吞吐量 (14) 图表23：分布式存储面临的技术瓶颈与发展机遇 (15)
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/0b14016432.html, 嵌入式环境监测及控制系统设计 作者：接柏皓郭俊磊付美丽杨自恒 来源：《科技创新导报》2017年第27期 摘要：现代人们生活在互联网时代，由物联网进入“互联网+”时代，人们对室内环境的详细参数也有了更高的要求。室内家居环境是人们日常休息和家人放松的地方，因此对室内环境的监测不仅仅是个人健康的要求，也是对家人负责的态度。但是现在室内装修和使用的各类家居都大量使用各类漆类和胶类物质，这些物质挥发后会产生很多有害物质。本设计采用以STM32微控制器为中心，通过传感器采集环境各类信息加以处理，通过不同的决策命令来控 制各类调节器调节室内环境。 关键词：嵌入式环境监测动态控制 中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）09（c）-0129-02 1 系统设计 系统采用STM32微控制器-STM32f407zgt6。该芯片采用最新的ARMcortex-m4内核架构，工作频率可以达到168MHz，内置1M的Flash和196的RAM可以满足多数的控制类应用。基于STM32F407ZGT6微控制器的室内环境监测及控制系统的总体设计设计框图如图1所示。 该系统主要包含以下模块。 1.1 显示模块 用于显示室内环境参数和实时控制的状态，用于本地控制。 1.2 传感器采集模块 用于连接传感器，通过各种传感器采集环境参数并上传至控制器中。本设计传感器模块包含温度、湿度、PM2.5各个子模块。 微控制器模块：该设计系统的主要部分，完成对传感器上传的数据进行处理分析，生成相应的控制命令，同时完成各个模块之间的衔接沟通功能，是系统设计的核心。 控制器模块：用于将微控制器生成的命令进行实行的模块，该模块包含指示灯、蜂鸣器、各类通信接口，用于控制各个环境调节执行器。
目录 1.系统概述 (1) 2.系统需求分析 (1) 3.编制依据 (1) 4.方案设计 (1) 4.1系统总体结构 (2) 4.1.1管理层 (2) 4.1.2控制层 (2) 4.1.3执行层 (2) 4.2系统架构图 (2) 4.3设备选型及优势 (3) 4.3.1双门互琐功能 (3) 4.3.2双人同进同出功能 (3) 4.3.3读卡器选型 (3) 4.3.4信号传输 (3) 4.3.5系统控制 (4) 4.3.6持卡人管理 (4) 4.3.7门禁模式管理 (4) 4.4系统设备主要性能指标 (4) 4.4.1Pro3000双门控制器 (5) 4.4.2智能感应卡读卡器JT-MCR-45-32 (6) 4.4.3Winpak门禁控制管理软件 (7) 4.5门禁系统功能 (11) 4.5.1门禁控制 (11) 4.5.2编程管理 (12) 4.5.3卡及持卡人管理 (12) 4.5.4在线监控和报警功能 (12) 4.5.5数据和事件记录查询及生成报表 (13) 4.5.6电子巡更管理 (13)
4.5.7电子地图控制 (13) 4.5.8集成联动 (13) 4.5.9通信及连接 (14)
1.系统概述 门禁系统主要由识别卡、前端设备（读卡器、门状态探测设备、锁具、门禁控制器等）、传输设备、系统管理服务器、管理控制工作站、制卡设备（制卡数码照相机、卡证打印机、制卡工作站）及相关应用软件组成。 2.系统需求分析 门禁系统是保证授权人自由出入、限制未授权人进入未获授权区域、对强行闯入的行为进行报警，从而保证门禁控制区域的安全。门禁系统应该对医院的出入人员进行管理，确保医院的安全、有序是十分必要且必须的。门禁系统需要满足省医院各部门的系统的独立管理，并且实现远程联网管理。医院门禁系统需要与监控系统、报警系统相联动，当门禁系统正常开门时，报警系统撤防，工作人员可以自由工作，当门禁系统非正常开门时，报警系统布防，将报警图像在监控中心的工作站上显示出来，并进行录像。 3.编制依据 《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB50303-2002） 《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001） 《智能建筑工程质量验收规范》（GB50339-2003） 《安全防范系统验收规则》（GA308-2001） 《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）《安全防范系统通用图形符号》（GA/T74-2000） 4.方案设计 本系统在楼内的药库，出入院收费处，计算机室、ICU、NICU、中心供应、手术部等净化区域以及病房护理单元出入口均设门禁控制器，共设置201套出入口控制点。此系统可通过系统设置，完成在紧急情况下，如消防报警发生时，自动开启相关受控门的功能，以便人员及时疏散，确保人身安全。若有人非法进入这
分布式控制系统的七个功能和应用 一、处理复杂的过程 在工业自动化结构中，PLC编程逻辑控制器用于对高速要求的过程参数进行控制和监视。但是由于I / O设备数量的限制，PLC不能处理复杂的结构。因此，对于复杂的控制应用而言，DCS是具有更多专用控制器的I / O的首选。这些用于多个产品的设计在多个过程（例如批量过程控制）中的制造过程中。 二、系统冗余 DCS可以在各个层面通过冗余功能提高系统的可用性。在任何停电后恢复稳态运行，无论是有计划的还是无计划的，与其他自动化控制设备相比都有所改善。 在系统运行过程中，即使在某些异常情况下，冗余系统也可以持续保持系统运行，从而提高了系统的可靠性。
三、很多自定义的功能块 四、强大的编程语言 它提供了更多的编程语言，如梯形图，功能块，顺序等，用于创建基于用户兴趣的自定义编程。 五、更复杂的HMI 与SCADA系统类似，DCS也可以通过HMI（人机界面）进行监控，为操作人员提供充足的数据，为各种过程充电，充当系统的核心。但是这种类型的工业控制系统覆盖了很大的地理区域，而DCS则覆盖了密闭区域。 DCS完全把整个加工厂作为PC窗口控制室。人机界面的趋势记录和图形表示提供了有效的用户界面。DCS强大的报警系统可以帮助操作员更快速地响应设备状况。
六、可扩展平台 通过在通信系统中添加更多的客户端和服务器，并在分布式控制器中增加更多的I / O模块，DCS的结构可以根据从小到大的服务器系统的I / O数量来扩展。 六、系统安全 获得控制各种过程导致工厂安全。DCS设计提供完善的安全系统来处理系统功能，从而实现更好的工厂自动化控也提供不同级别的安全性，如工程师级别，企业家级别，操作员级别等。 分布式控制系统的应用 DCS系统可以在一个简单的应用程序中实现，如使用微控制器网络的负载管理。这里的输入是从一个键盘给一个微控制器，与另外两个微控制器通信。其中一个微控制器用于显示过程的状态以及负载，另一个微控制器控制继电器驱动器。继电器驱动器又驱动继电器来操作负载。
门禁及出入口控制设计 方案 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
门禁及出入口控制系统设计方案
目录
1.概述 出入口控制系统的建设将基于计算机网络技术、感应式IC卡技术，将大厦的管理和服务设施全面纳入智能化管理系统，所有人员只凭借一张经过授权的IC感应卡，便可以通过该系统强大的软件功能组合和完善的硬件配套设施，实现建筑内的门禁出入控制、访客管理、电梯控制、停车场管理等“一卡通”应用，并能扩展员工考勤、保安巡更等功能。系统将以门禁控制为平台，在门禁系统数据库的基础上，拓展集成其他的应用子系统，并能与视频监控系统、防盗报警系统等实现集成与联动，提高工作效率。 2.系统设计方案 2.1系统总体规划 本方案的设计侧重于主要出入口及通道门的控制、访客的出入控制与管理、电梯控制、车辆出入管理及车位引导，以及与其它第三方系统的集成与联动等。具体规划如下： 出入凭证：内部工作人员采用感应式IC卡（兼工作证）作为身份识别 凭证，实现主要出入口、办公区域等门禁点的通行识别。该卡同时可用于搭乘电梯、车辆出入等功能。 门禁管理：系统在主要出入口、各办公室、会议室等处设置门禁点，安装感应读卡器及电锁设备。所有人员通过刷卡识别进入，出门使用出门按钮。 速通门控制：在各层电梯厅出入口设置防跟随通道闸设备，采用门禁系统设备统一控制，闸机内嵌感应读卡器或条码阅读器，人员通过刷卡 （或验证条码）识别进出，并确保每次刷卡仅限1人通过，防止非法尾随进入。
访客管理：在首层大堂设置访客登记点，在地下各层电梯厅出入口设置自助访客机。对于外来访客，需在前台处办理访客登记手续，领取临时访客卡（或二维条码）才能通行。开车来访的人员通过地下室进入，需在自助访客机领取访客卡（或二维条码），经通道闸验证方可进入。 电梯控制：电梯轿厢内设置前端识读设备，人员刷卡（或验证条码）后方可选择楼层，可控制人员在什么时间可以出入哪些楼层，以防止无关人员随意走访，打扰办公环境。 停车场管理：停车场采用视频车牌识别+纸票（月卡）验证方式进行控 制，内部员工采用“月卡+视频车牌自动识别方式”识别进入；外来车 辆采用临时“纸票+视频车牌自动识别方式”进入，并根据系统指引实 现快速停车及找车，车辆出场时车牌识别无误（即：“全视频车牌验证方式”）即可离开。 2.2门禁管理系统 门禁管理系统已成为安全防范系统中极其重要的一部分，门禁管理系统之所以能在众多安防产品中脱颖而出，根本原因是因为其改变了如闭路监控，入侵报警等被动的安防模式，以主动地控制替代了被动的监视，通过对建筑物的
研究·技术与应用 52 引言 近几年，随着移动互联网和新媒体技术的发展，在传媒领域、商业领域、政务和民生服务领域涌现出大量的客户端。在一个报业集团可能会有多个新闻客户端、网站。这些客户端、网站往往是由不同厂商开发实施的，不但造成了系统重复建设和衔接问题，还增加了业务流和数据流的管理难度。 管控平台的建设目的首先是打造灵活高效的新一代发布体系架构，提供客户端和网站产品的建设标准与接口规范，统一管理系统和业务的接入，避免信息孤岛和烟囱式系统。 管控平台提供第三方服务的接入支持。集团系统平台的各服务模块不仅可以面向集团自建的客户端提供服务，也支持向合作伙伴的客户端提供服务。客户端与服务端的解耦，可以自由升级、替换、插拔服务，实现不更新客户端，动态发布新的功能到客户端。通过组合各种业务服务快速开发新的客户端、网站应用。 管控平台能够支持多个发布终端和网站的管理，多个终端和网站可以独立管理，每个终端和网站拥有自己的独立域名、栏目、用户等；针对不同的终端和网站可以使用新的域名，进行在同一个后台相对独立的管理，可以调用多个后台模块支持；可以为每个站点指定不同的用户，授权不同的管理员负责管理、发布不同的站点，满足不同规模用户的多级管理需要 ；支持不同终端之间的数据共享。1.总体架构 管控平台架构遵从现有工作流程出发，充分考虑系统管理和操作人员的简捷性、灵活性等方面的具体要求，利用先进的主流技术架构，确保系统的强壮性和可升级性，系统总体架构设计如图1所示。 1.1管控平台的模块化、分布式部署和版本控制 管控平台采用模块化、组件化、面向对象设计。通过合理的架构设计，具备良好的集成和扩充能力，实现多种不同资源的嵌入整合，满足今后各系统的管理、升级、扩充和增加接入等要求。 管控平台采用分布式部署，各模块操作功能以插件安装的形式进行配置、删除，任意模块的操作功能都可分布至一 组服务器，模块可独立升级、替换。具备良好的兼容能力，支持平滑的、方便的系统升级与扩容，并发用户数不受应用系统本身限制，网络带宽及服务器性能的影响能够采用CDN 和分布式部署解决。 管控平台充分考虑足够的可扩展性和互连性，满足现有的网络与硬件资源和扩展及系统二次开发的需要，并支持未来可能出现的新业务的需要。 管控平台具有接入系统版本控制功能，以应用商店的模式展示接管系统的新版本功能，提供线上升级、一键更新等功能。第三方系统按照管控平台的接口规范开发版本升级功能。各系统模块的版本号独立，提供实时查询，支持新老版本并行和切换。 1.2管控平台的微服务架构 微服务架构（Microservice Architect）是一种架构模式，它提倡将单体架构的应用划分成一组小的服务，服务之间互相协调、互相配合，为用户提供最终价值。每个服务运行在其独立的进程中，服务与服务之间采用轻量级的通信机制互相沟通。每个服务都围绕着具体业务进行构建，并且能够被独立地部署到生产环境、类生产环境等。 微服务架构支持技术多样性，系统具有弹性、易扩展、易部署、便于组合和优化置换的特点，管控平台在充分吸收微服务架构的优点后，在设计、开发、测试、部署、运维上采用了微服务架构。 基于“多对多”服务的综合管控平台建设 摘 要：建设综合系统管控平台，实现服务模块化,由管控平台统一调度，建立全新的内容管理发布体系。从原先后台到前端“一对一”的管理模式，变为“多对多”的管理，即通过管控平台的配置，后台的多个模块化服务同时为多个客户端和网站提供服务，支持多个客户端和网站的管理和发布。关键词：微服务；分布式部署；多客户端发布 中图分类号：TP316.8 文献标识码：A 文章编号：1671-0134（2017）12-052-02 DOI：10.19483/https://www.doczj.com/doc/0b14016432.html,ki.11-4653/n.2017.12.014文/ 章劲松 图1
出入口控制系统方 案
目录 1.系统概述 (1) 2.系统需求分析 (1) 3.编制依据 (1) 4.方案设计 (1) 4.1系统总体结构 (2) 4.1.1管理层 (2) 4.1.2控制层 (2) 4.1.3执行层 (2) 4.2系统架构图 (2) 4.3设备选型及优势 (3) 4.3.1双门互琐功能 (3) 4.3.2双人同进同出功能 (3) 4.3.3读卡器选型 (3) 4.3.4信号传输 (3) 4.3.5系统控制 (4) 4.3.6持卡人管理 (4) 4.3.7门禁模式管理 (4) 4.4系统设备主要性能指标 (4) 4.4.1Pro3000双门控制器 (5) 4.4.2智能感应卡读卡器JT-MCR-45-32 (6) 4.4.3Winpak门禁控制管理软件 (7)
4.5门禁系统功能 (11) 4.5.1门禁控制 (11) 4.5.2编程管理 (12) 4.5.3卡及持卡人管理 (12) 4.5.4在线监控和报警功能 (12) 4.5.5数据和事件记录查询及生成报表 (13) 4.5.6电子巡更管理 (13) 4.5.7电子地图控制 (13) 4.5.8集成联动 (13) 4.5.9通信及连接 (14)
系统概述 门禁系统主要由识别卡、前端设备（读卡器、门状态探测设备、锁具、门禁控制器等）、传输设备、系统管理服务器、管理控制工作站、制卡设备（制卡数码照相机、卡证打印机、制卡工作站）及相关应用软件组成。 系统需求分析 门禁系统是保证授权人自由出入、限制未授权人进入未获授权区域、对强行闯入的行为进行报警，从而保证门禁控制区域的安全。门禁系统应该对医院的出入人员进行管理，确保医院的安全、有序是十分必要且必须的。门禁系统需要满足省医院各部门的系统的独立管理，而且实现远程联网管理。医院门禁系统需要与监控系统、报警系统相联动，当门禁系统正常开门时，报警系统撤防，工作人员能够自由工作，当门禁系统非正常开门时，报警系统布防，将报警图像在监控中心的工作站上显示出来，并进行录像。 编制依据 《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB50303- ） 《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300- ） 《智能建筑工程质量验收规范》（GB50339- ）
过程控制系统试卷C卷 一、填空题（每空1.5分）（本题33分） 1、过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程和测量变送等环组成。 2、过程控制系统由工程仪表和被控过程两部分组成。 3、压力检测的类型有三种，分别为：弹性式压力检测、应变式压力检测、压阻式压力检测。 4、气动执行结构主要有薄膜式和活塞式两大类。 5、根据使用的能源不同，调节阀可分为气动调节阀、电动调节阀和液动调节阀三大类。 6、过程数学模型的求取方法一般有机理建模、试验建模和混合建模。 7、积分作用的优点是可消除稳态误差(余差)，但引入积分作用会使系统稳定性下降。 8、在工业生产中常见的比值控制系统可分为单闭环比值控制、双闭 环比值控制和变比值控制三种。 9、造成积分饱和现象的内因是控制器包含积分控制作用，外因是控制器长 期存在偏差。 二、名词解释题（每小题5分）（本题15分） 1、过程控制：指根据工业生产过程的特点，采用测量仪表、执行机构和计算机等自动化工具，应用控制理论，设计工业生产过程控制系统，实现工业生产过程自动化。 2、串级控制系统：值采用两个控制器串联工作，主控制器的输出作为副控制器的设定值，由副控制器的输入去操纵调节阀，从而对住被控变量具有更好的控制效果。 3、现场总线：是指将现场设备与工业控制单元、现场操作站等互联而成的计算机网络，具有全数字化、分散、双向传输和多分枝的特点，是工业控制网络向现场级发展的产物。 三、简答题（每小题8分）（本题32分） 1、什么是PID，它有哪三个参数，各有什么作用?怎样控制？ 答：PID是比例-积分-微分的简称。其三个参数及作用分别为：（1）比例参数KC，作用是加快调节，减小稳态误差。（2）积分参数Ki，作用是减小稳态误差，提高无差度（3）微分参数Kd，作用是能遇见偏差变化趋势，产生超前控制作用，减少超调量，减少调节时间。 2、前馈与反馈的区别有哪些？ 答：（1）控制依据：反馈控制的本质是“基于偏差来消除偏差”，前馈控制是“基于扰动消除扰动对被控量的影响”。
华年校园分布式图书管理学习系统 立项报告 安徽辛普信息科技有限 2013年01月23日
一、项目简介 1.1项目背景与意义 近年来, 随着我国普及九年义务教育的实施和基础教育课程改革的深入,在各级教育行政部门的领导下，经过各方面的共同努力,我国中小学图书馆建设取得了历史性的成就，为普及九年义务教育和教育改革，提供了强有力的支持和保障。中小学图书馆正在成为实施素质教育，培养学生学习能力的重要资源和场所。 但是我们也要明确地认识到图书管理上的落后和藏书结构的不合理以及其 他因素造成很多中小学图书馆非常冷清甚至被闲置。要想充分发挥学校图书馆的作用，对图书馆加强管理，对学生的读书活动进行有针对性的指导是非常重要的。 首先要在全校范围里营造浓厚的读书氛围，随处可读书。图书馆不是藏书馆，要变成读书馆。作为图书馆的一个延伸，把书籍摆放到教室、寝室甚至过道，学生可以随借随还，不受时间距离的影响，这种借还手续的便利以及书籍的无处不在将会极大提高学生的阅读热情，从而使图书馆变成真正意义上的“第二课堂”。 其次信息管理系统将图书馆和这些分布在教室、寝室以及楼道的“图书橱柜”连接起来，图书借还信息集中共享，甚至和学校教学教务管理系统互联，通过管理系统的数据抽取，可分析学生的阅读行为，挖掘出阅读习惯和学习成绩、素质教育的深层次关系，为学校管理和教育管理提供实在的数据支撑。 1.2项目目标 利用最新的RFID技术与软件技术，结合校园一卡通，通过学校局域网连接的一体化解决方案。系统包含图书管理服务器端软件一套和一体化智能书柜若干。书柜摆放到每个教室，图书的借阅与归还操作控制在教室内，无需管理人员现场值守，借阅信息则通过局域网传送至服务器端统一管理和分析。既方便了学生借阅，又方便了学校管理，以及为深度数据分析，挖掘学生学习行为奠定数据基础。 二、总体功能结构图 2.1结构图