炼钢实验室自动化检测系统及光谱分析研究
发表时间：2018-05-31T10:11:07.067Z 来源：《基层建设》2018年第10期作者：杨菲
[导读] 摘要：随着我们国家经济建设的迅猛发展，国家的综合国力得到了极大的提升，人们的生活或质量和生活的水平都得到了极大的提高，但是人们对于物质文化的需求程度也越来越高，为了满足人们日益增长的物质文化需求，保障我们国家在激烈竞争当中的发展速度，我们必须要大力的进行一些建设的发展，提高建设的技术水平，不断的提高对当前高科技手段的应用效率，实现最快最稳的发展，实现我们国家的发展目标。
河钢承钢自动化中心河北承德 067000
摘要：随着我们国家经济建设的迅猛发展，国家的综合国力得到了极大的提升，人们的生活或质量和生活的水平都得到了极大的提高，但是人们对于物质文化的需求程度也越来越高，为了满足人们日益增长的物质文化需求，保障我们国家在激烈竞争当中的发展速度，我们必须要大力的进行一些建设的发展，提高建设的技术水平，不断的提高对当前高科技手段的应用效率，实现最快最稳的发展，实现我们国家的发展目标。
关键词：炼钢；实验室；自动化；检测；系统；光谱；分析研究
1.引言
本文主要研究分析的就是炼钢实验室自动化检测系统及光谱，随着国家的经济建设的迅速发展，国家对于一些炼钢自动化关注的程度非常高，随着科学技术的不断发展，冶金行业对炼钢炉前实验室的认识也由浅到深，炼钢实验室成为人们关注的重要环节，在初级阶段，我们国家的实验室主要进行的就是手工的操作，这种操作非常的复杂，工作的数量非常的庞大，手工进行单元素的分析，随着不断的发展，变成了仪器进行的分析，仪器的出现代替了手工操作，减少了人们的大量工作，提高了工作的效率，具有非常重要的意义。
2.实验室的自动化发展的重要意义
实验室的自动化具有非常重要的价值，能够极大的提高国家的发展速度，具有非常重要的应用价值，在提高了工作内容的时候，不仅能够提高我们国家实验室的发展，还能够提高实验室对一些物质的分析速度，促进国家加强对这些元素的应用，帮助国家进一步的发展，当前国家已经进入了信息的时代，随着信息技术的不断提高，现在的实验室自动化程度越来越高，现在的大规模的整体的实验室实现了无人操作，整体都是机械进行的，充分的满足了当前的生产需求，最大限度的提高了生产效率。
当前我们国家的炼钢实验室自动化检测系统及光谱分析研究还是缺乏较多的经验，我们国家的发展起步本来就是非常的晚，尤其是现在的一些技术水平不断提高了，国家之间的竞争也是越来越激烈，直接的造成了国家发展的压力，我们国家想要提高发展的速度，缩短与发达国家之间的差距，必须要努力的实现当前的最高的科学技术，实现炼钢实验室自动化检测系统及光谱分析研究，能够是的我们国家得到较大的经济效益和社会的效益，具有重要的研究价值，我们国家给与的重视也是足够的，如果能够实现炼钢实验室的自动化，提高检验和分析系统的能力，就能够保障日益增长的炼钢需求，就能够提高我们国家钢材的产量，钢材具有非常广泛的应用，我们国家许多的行业都需要使用到钢材，但是刚才的数量不够，就会直接的影响到工业的进步与发展，阻碍我们国家的进步，就是非常不利于经济建设发展的，不利于实现我们国家的发展目标，所以说炼钢实验室自动化检测系统及光谱分析研究对促进我们国家的发展至关重要。
炼钢实验室自动化检测系统还会分成较多的分块，每个分块的内容都是非常的重要，必须要保障每个工作的质量，首先就是炉前快速检验分析的实验室，这个系统的实验室，主要的工作内容就是一种临线分析实验室，就是进行自动光谱的分析和收集，这种实验室可以看成是一个收集光谱的箱子，它可以进行光谱收集的操作，因此，可以放置在转炉和精炼的一些场地，还能够放置在一些重要的场地，在进行放置的时候需要工作人员的手工操作，将其放置在系统的入口处，然后系统就会对样品进行自动的一些分析，自动的进行图纸的绘制，还会进行光谱仪的自动分析，将最终的结果传送到制定的位置，这种实验室的操作优势就是结构非常的紧凑，并且分析的速度非常快，能够节约大量的时间，能够提高工作的效率。
还有就是半自动检验分析中心，这个类型的实验室，主要的工作是一种离线分析的方式，当样品在送入到实验室之后，需要进行人工的操作，将样品放入到制样机当中，进行光谱仪的组合分析，这个实验室分析出来的结果，需要送至生产的场所，输送的数据通过传输系统，这种实验室的优势主要就是设备运行的环境都是非常的好，工作的环境也非常的好，分析的过程非常的稳定，节约了大量的成本，具有非常重要的应用价值。
全自动检验分析中心也是一个非常重要的实验室，这种分析的自动化是基于半自动上实现的全自动，样品在炉前自动的进行输送，自动的传送至实验室，自动的进行样品的分配，还能自动的进行分析，自动的将分析的结果输送到制定的订房，这种实验室又分成两种，一种是中心机械手传输方式，还有一种就是线性传输带方式。
我们国家的实验室发展越来越快，逐渐的实现了全自动的分析，随着国家之间的交流越来越多，在炼钢实验室自动化检测系统及光谱分析研究上得到的成果越来越多了，但是分析的要求也越来越严格，一些城市正在不断的引进实验室自动分析的系统，希望能够实现全自动的样品分析，将系统成功的应用到各种行业，提高工业发展的速度，具有重要的应用价值。
3.光谱分析的研究价值
在进行光谱分析的进程当中，光电谱的分析仪器是实验室一个非常重要的设备，并且还是一种非常重要的分析技术，分析的优势主要就是准确，具有非常快的分析速度，还有多元素同时进行测量的方式，将其应用于实验室的自动监测系统当中，具有非常好的应用效果，能够实现全自动的分析效果。
自动化的分析效果非常高，具有许多方面的分析，首先就是对状态的分析，状态的分析对于炼钢的质量具有非常重要的影响，但是这种状态的分析主要是针对铝进行的，铝当中含有的一些物质直接影响了炼钢的效果，所以对状态进行有效地分析，能够提高炼钢的工艺手段，还能准确的提高炼钢的质量，这种光谱分析能够测量一些物质当中的元素状态，找到合适炼钢的材料，对于不适合炼钢的材料应用到其他的方面，能够减少浪费的现象出现，保护我们国家的重要资源，具有重要的应用价值。虽然这种使用非常的方便，但是使用的结果不是非常的理想，在进行分析的时候不能准确的得出物质当中的元素，因此这种光谱分析的系统需要加强改进，提高分析的准确度。在进行锻炼的时候，不同的工艺手段需要进行不同含量的控制，因此在实际分析的时候，需要充分的考虑分析的影响，充分的考虑当前的状态，保障炼钢的顺利进行。
还有就是痕量元素分析、气体元素分析、高合金元素分析、标准样品分析等等，这些物质都会对炼钢产生影响，需要进行详细的分
哈尔滨工业大学 制造系统自动化技术作业 题目：零件质量的自动化检测系统设计 班号： 学号： 姓名： 作业三零件质量的自动化检测系统设计
PS 一、零件结构图 二、自动检测项目 （1）孔是否已加工？ 如图1所示，利用光电传感器来检测孔是否已加工。1PS 、2PS 、3PS 三个光电 传感器接受光信号，其中1PS 和3PS 检测从凸台两侧反射回来的光信号，2PS 检测从凸台中心线出反射回来的光信号。当孔已加工则所测得的波形如图3中2PS 所示，若孔还没有加工 则2PS 所测得的波形和1PS 、3PS 所测得的波形相同，故可以通过波形来确认孔是否已加工。 2 工件检测示意图图 3 检测波形图 ）面A 和B 是否已加工？ 图4为检测A,B 面是否加工的检测原理图，光电传感器发射装置发射脉冲， PG 2
若两个面均已经加工，则接收装置可以在工件经过时候接收到光电脉冲。若A,B 面没有加工，则在工件经过时检测不到光电脉冲。 图4 工件检测图 （3）孔φ15±0.01精度是否满足要求？ 方向设计一个类似于塞规的测定杆，在测定杆的圆周上沿半径方向放置三只电感式位移传感器。测量原理如图所示。假设由于测定杆轴安装误差，移动轴位置误差以及热位移等误差等导致测定杆中心O1与镗孔中心O存在偏心e，则可通 过镗孔内径上的三个被测点W1，W2，W3测出平均圆直径。在测定杆处相隔τ，φ 角装上三个电感式位移传感器，用该检测器可测量出间隙量y 1,y 2 ，y 3 。已知测 定杆半径r，则可求出Y1=r+y1,Y2=r+y2,Y3=r+y3。根据三点式平均直径测量原理，平均圆直径D0=2×(Y1+aY2+bY3) 1+a+b ,公式中a,b为常数，由传感器配置角决定，该测量杆最佳配置角度取τ=φ=125°，取a=b=0.8717。偏心e的影响完全被消除，具有以测定杆自身的主机算环为基准值测量孔径的功能，可消除室温变化引起的误差，确保±2μm的测量精度。 图5 孔径测定原理图
实验室检测系统性能验 证 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
实验室检测系统性能验证 检测系统是指完成一个检验项目所涉及的仪器、试剂、校准品、检验程序、保养计划等的组合。随着检验医学的发展和对质量要求的提高，人们开始认识和关注检测系统的重要性。新添置的检测系统，虽然仪器厂商已经提供了仪器性能的初步参数，但由于地区、实验室之间的差异，个实验室在仪器正式用来检测患者样品和发检验报告前，应重新进行性能评价。这是保证检验质量的一个重要措施，也是实验室认可的要求。实验室如使用的检测系统是公司的系列产品，即使用的是厂商提供的原检测系统，则只需做基本的性能验证。具体方法如下： 一．精密度验证 1.批内精密度：根据CLSI EP15-A文件，取2个水平的标本，同一批次尽可能短时间内连续重复测定20次，CV值必须小于或等于厂家的要求。标准差=方差的算术平方根=s=@sqrt(((x1-x)^2 +(x2-x)^2 +......(xn-x)^2)/(n-1))；CV%=SD/mean(x1...xn)*100%. 2.批间精密度：参照CLSIEP5-A文件，选取正常水平(Citrol-1)、异常水平(Citrol-2)，分别分装成5份，冻存于-20℃冰箱内。每天取出2个水平的质控，分别测定2批次，每批次测2遍，2次间隔大于2h，连续测定5天，计算SD和CV，CV值必须小于或等于厂家的要求。 二．准确度验证 分别取2个水平的定值质控品(Citrol-1，Citrol-2)验证凝血四项的准确度，D-二聚体专用质控品验证其准确度，每个结果重复测定3次，结果应在质控品标识的可控范围内，偏倚应在厂家标识的±10%范围内；同时结合当年卫生部临检中心凝血室间质量评价结果进行评价。 三．检测限验证 只验证以浓度为结果的项目，将FBG和D-Dimer的标准品分别使用配套的OVB 稀释液稀释到厂家标识的浓度检测底限值附近，重复检测10次，记录结果，计算CV，应在厂家标识的±20%范围内，该浓度即为该项目的检测下限。 四．线性验证 只验证以浓度为结果的项目，选取1份接近预期上限的高值血浆样本（H），分别按100%、80%、60%、40%、20%、10%的比例进行稀释，每个稀释度重复检测3次，计算均值。将实测值与理论值作比较（偏离应小于10%），计算回归方程Y=aX+b，厂家要求a在1±范围内，相关系数r≥.
【精编推荐】MES网络型模块式柔性自动化生产线实验系统介绍
目录 第一章 MES网络型模块式柔性自动化生产线实验系统介绍 (3) 第一节系统结构 (3) 第二节自动化生产线教学系统可进行的培训 (5) 第二章实验项目 (6) 第一节 STEP 7 MICROWIN编程 (6) 第二节上料检测站（第一站） (8) 第三节搬运站（第二站） (9) 第四节加工站（第三站） (11) 第五节搬运分拣站（第四站）、传送带站（第五站） (12) 第六节安装站（第六站） (13) 第七节安装搬运站（第七站） (14) 第八节步进电机控制 (16) 第九节分类站（第八站） (18) 第十节八站联网 (19) 第十一节触摸屏监控 (29) 第十二节 MCGS组态监控 (34) 附录一：THWSPX-3型 MES网络型模块式柔性自动化生产线实验系统使用说明书 (36) 附录二：网络通信使用说明书 (48) 第一节硬件介绍 (48) 第二节软件介绍 (49) 附录三：触摸屏HITECH ADP软件的安装说明 (55)
第一章 MES网络型模块式柔性自动化生产线实验系统介绍 第一节系统结构 柔性自动化生产线实验系统是我公司为提高学生动手能力和实践技能而设计、生产的一套实用性实验设备。该装置由六套各自独立而又紧密相连的工作站和一套监控站组成。这六站分别为：上料检测站、搬运站、加工站、安装站、安装搬运站和分类站。 该实验装置的一大显著特点是：具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制。将六个模块分开培训可以容纳较多的学员同时学习。在基本单元模块培训完成以后，通过组建PLC网络，又可以将相邻的两站、三站……直至六站连在一起，学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。 由于该系统囊括了机电一体化等专业学习中所涉及的诸如电机驱动、气动、PLC（可编程控制器）、传感器等多种技术，给学生提供了一个典型的综合操作平台，使学生将学过的各门专业知识在这里得到全面认识、综合训练和相互提升。 一、各站简介 1.上料检测站 由料斗、回转台、工件滑道、提升装置、检测工件和颜色的光电开关、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、直流减速电机、电磁阀及SMC气缸组成，主要完成回传上料台将工件依次送到检测工位，提升装置将工件提升并检测工件颜色。 2.搬运站 由机械手、气爪、回转台、电感式传感器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、多种类型电磁阀及SMC气缸组成，主要完成将工件从上站搬至下一站。 3.加工站 由回转工作台、打孔电机组件、检测缸组件、检测工件转台到位传感器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、直流减速电机、多种类型电磁阀及SMC气缸组成，主要完成用回转工作台将工件在四个工位间转换，钻孔单元打孔，检测打孔深度。 4.安装站 由吸盘机械手、上下摇臂部件、料仓换位部件、工件推出部件、真空发生器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、多种类型电磁阀及SMC气缸组成，主要完成选择要安装工件的料仓，将工件从料仓中推出，将工件安装到位。 5.安装搬运站 由平移工作台、回转工作台、塔吊臂、机械手、气爪、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、多种类型电磁阀及SMC气缸组成，主要完成将上站工件拿起放入安装工位，将装好工件拿起放下一站。 6.分类站 由滚珠丝杠、滑杠推出部件、分类料仓、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、步进电机及驱动器、直流减速电机、电磁阀及SMC气缸组成，主要完成按工件类型分类，将工件
流水线实时检查的图像处理解决方案 2020我们已经进入工业4.0时代，但是许多制造装配线仍然依靠肉眼来查找和分析输送线上的次品。而解决的方法是可以引入一个全面的机器视觉系统，该系统可以帮助维持装配线下的产品质量。通过正确的嵌入式计算和摄像头部署这些视觉解决方案，从长远来看，可能会节省金钱和时间。 让我们进一步了解用于流水线检查的机器视觉系统的功能和特性。 通过视觉系统保持流水线质量 智慧工厂为企业增效 如今，机器视觉（MV）系统正在使用的最受欢迎的领域之一是制造过程，特别是在装配线中。MV用更快，更准确的自动视觉系统代替了人眼，该系统可以实时获取和处理通过生产线的产品的图像。 在生产车间，视觉系统解决方案应由以下组件组成：具有正确照明的摄像头/传感器，带有MV软件的图像处理平台以及执行器（例如机器人）。 该系统可以实时检查装配线，同时还可以触发通过/失败等动作机制，以剔除某些存在缺陷，不规则和其他制造缺陷的产品。除了简单的“是或否”结果外，这些系统还可以配置为对整个装配线进行复杂的分析和控制，甚至对有缺陷的产品进行修复或分级。 视觉系统可以检查哪些产品特性？ 为了确保产品的质量，视觉系统可以检查组装线并检测以下产品特征： 正在检测存在。只需检测产品中是否存在物体或零件，例如，拉环即可拉罐。 确定零件是否正确放置，例如包装密封件或电缆布线。 在邮箱，信件等中阅读标签，例如打印错误。 查找不规则或缺陷，例如划痕，污染，生产线错误，变色等。这些轻微的不规则很难找到，因为它们是意外的和随机的。视觉系统使用一种称为“黄金模板”的东西来实时比较其他物品并发现这些不规则之处。 如果将系统放置在生产线的正确位置，则可以帮助节省大量资源。视觉系统无需在生产线末端发现成品中的缺陷，而可以检测中间零件的有缺陷的零件，将其剔除并通知。这样，可以固定产品并将其放回生产线上。 视觉系统：如何检查装配线中的产品？ 检查解决方案因产品和要求而异。指定复杂应用程序的检查过程可能具有挑战性。但是，简单的检查很容易分解为以下几个步骤。 图像采集>图像处理>其他操作。 图像采集。视觉系统使用单个或一组IP摄像机自动在装配线上拍摄每个产品的图像。为了帮助系统像肉眼那样检查产品，必须有正确的周围闪电，相机镜头，快门配置，相机方向等。一旦以2D或3D格式获取图像，就将其发送到本地平台（或嵌入式计算机）进行进一步的分析和图像处理。 图像处理。机器视觉算法可以帮助检测获得的图像中的特定边缘和图案，以找到特定的对象，例如罐的拉环。一旦将对象定位在图像中，便会创建一个锚点。该定位点减小了进一步图像处理的范围，从而节省了时间和资源。从现在开始，可以对隔离的对象进行不同的分析，例
万方数据
第４期王小利，等：单片机自动检测系统的设计 ５３ 统中采用按键选择单片机类型，驱动继电器开关电路选择不同的测试电路来改变下载模式以完成支持不同类型的单片机。检测过程中，控制命令由ＣＰＬＤ发出，分析按键选择状态，控制继电器的跳变及ＬＥＤ灯点亮的情况，与单片机进行串行通信，将数据写入单片机的Ｉ／Ｏ接口；同时ＣＰＬＤ从单片机Ｉ／０日读出数据，分析读写数据之间的关系，来完成ＣＰＬＤ对单片机故障的检测旧。。具体如图１所示。 图１ 系统整体结构框图 ２．１ ＣＰＬＤ控制模块的设计 本模块为检测单片机的核心模块，它需要实现与单片机串行通信、ＬＥＤ控制、按键输入模式控制、继电器跳变控制，共需５２个输出控制端口，若采用单片机来进行控制，会大大增加电路设计的复杂度以及电路的功耗和体积等。故在设计中采用了ＣＰＬＤ。ＣＰＬＤ具有高集成度、高可靠性以及硬件逻辑结构的可描述性等特点。在本模块中，ＣＰＬＤ主模块包含核心芯片、时钟电路和ＪＴＡＧ编程端口，主芯片选用Ａｈｅｒａ公司 ＭＡＸ ＩＩ系列中的ＥＰＭｌ２７０Ｔ１４４Ｃ５芯片，该芯片拥有 １ ２７０个宏单元，内部最高工作频率达到３０４ ＭＨｚ，１４４ 脚ＰＬＣＣ封装，可以提供１１６个可用Ｉ／Ｏ接口（见图 ２）。 Ｒ翮 Ｉ 模块 Ｉ 时钟模块电源模块 按键模式选择模块继电器控制模块 图２控制模块设计单元结构框图 ２．２ ＪＴＡＧ并口下载模块 并口下载模块（图３）使用７４ＨＣ２４４芯片，它为１个３态输出的８组数据缓冲器和驱动芯片，具有：①执行下载操作时，令ＤＢ２５的Ｄ３Ｄ２＝００，７４ＨＣ２４４各 个缓冲器均处于工作状态，Ｐｃ机并口上的Ｄ４、Ｄ５、 Ｄ７、ＡＣＫ几个信号分别通过各自的缓冲器与单片机上 ＳＣＫ（ＰＩ．７）、ＭＯＳＩ（Ｐ１．５）、ＲＥＳＥＴ、ＭＩＳＯ（Ｐ１．６）几个 引脚相接，传输数据。下载完成后，Ｄ３Ｄ２＝ｌｌ，７４ＨＣ２４４等缓冲器处于高阻态，即用于转换输入、输 出的信号电平，从而保证单片机与计算机间通信的准确性，真正实现在线编程功能。②增大了并口的驱动能力在实际电路中，常将几个缓冲器并联起来当作一个使用，以进一步增强缓冲器的驱动能力‘５引。 图３并ＬＪＦ载模块 ２．３ 串口收发／程序下载模块 为了实现单片机的自动监测，在本模块中，采用 ＣＰＬＤ与单片机进行串行通信，在串行通信中，遵循串 行数据传输协议（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ／ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ，ＵＡＲＴ），当总线处于空闲时为高电平，开始传送数据时首先发送１个低电平的起始位，起始位后面是数据位，数据位的传送顺序是低位在前，高位在后，数据位后面可以有奇偶校验位，最后是停止位，停止位可以是ｌ、１．５、２位的高电平。除了数据的传输和接受２个信号线以外，ＲＳ２３２还有握手信号和振铃信号，在本设计中采用了无硬件握手的传输方式，即只使 用ＲＸＤ和ＴＸＤ２个信号线。硬件的主要功能在 哪锨［激 嬲磊一 万方数据
1.实验室信息管理系统（LIMS）主要功能 1）样品的管理（Sample Management） 是指样品进入实验室到分配检测项目直至完成并认可检测结果出具证书的过程。样品被登录到LIMS 后，系统将严格按照预先定义好的有关规范对其实行管理。样品登录后，系统将自动分配一个按照一定规则命名的sample ID作为该样品在实验室中唯一的标识，并打印出条码。所有与样品有关的信息在样品登录时都将被记录下来，如送样单位付款单位接收报告单位的信息、需要出报告的日期、检测的项目及要求、样品的状态及描述、接收样品的日期部门及人员等。样品登陆后，根据检测项目的不同会自动给相关的技术小组下达工作任务，即自动分配样品。检测结果可以从仪器直接传输或者人工键盘输入，并且会有三级审核认可的过程，只有通过认可的结果才可以进行发布和产生分析证书。 2) 质量控制的管理(Quality Control Management) LIMS 应该提供相关的功能模块为实验室建立一套完善的质量管理体系，对影响实验室质量的诸要素进行有效的管理和控制，并严格规范实验室的标准操作流程（SOP）。为了保证分析数据的准确性、分析结果的可靠性和监测测试仪器的稳定性，过程质量控制中的数据进行统计分析。并通过对质控样品的数据分析，自动评价实验室总体或者个体的质量状况。通过对一定时间内样品关键质量数据的分析，预测其质量的趋势。 3) 仪器集成(Instrument Interface) 将测试仪器跟LIMS 集成，实现从测试仪器到LIMS 的自动数据传输代替测试和质量控制结果的键盘输入，从而大大提高工作的效率和减少错误率，缩短样品在实验室中的生命周期。 4）统计报表。 提供报表软件，生成准确反应实验室需求的报表，包括统计、计算等。通过开放式数据库连接，同时保持数据的一致性和安全性。 5) 厂家的管理。 包括厂家基本信息、厂家意见反馈、厂家送样历史记录、厂家样品监测信息、厂家与实验室业务往来统计、费用统计和厂家信誉额度等信息。
摘要 (2) 一：概述 (3) 二：自动化生产线监控系统的方案设计 (3) 2.1、研究的目的、意义 (3) 2.2、自动化监控系统的控制要求 (4) 三、自动化生产线监控系统电路设计 (4) 3.1、设备选型 (4) 3.1.1、命令输入设备选型 (4) 3.1.2、传感器设备选型 (4) 3.1.3、计算机选型 (4) 3.1.4、I/O选型 (4) 3.2、系统方框图 (5) 3.3、FX2N-48MR 的I/O分配表： (5) 3.4、系统接线图 (5) 3.5、系统软件选型 (6) 四、系统软件的设计与调试 (6) 4.1、建立工程 (6) 4.2、定义变量 (9) 4.2.1变量的分配 (9) 4.2.2变量定义的步骤 (9) 4.3画面的设计与编辑 (12) 4.4 动画连接和调试 (15) 4.5 控制程序的编写 (16) 4.5.1 事件命令语言程序的编制 (16) 4.5.2应用程序命令语言程序的编制 (17) 五、程序的模拟运行遇调试 (18) 5.1 配置画面 (18) 5.2程序的模拟调试 (19) 六、软硬件联调。 (19) 6.1 系统的电路连接 (19) 6.2 FX2N-48MR 型PLC通信参数设置 (19) 6.3 在组态王中进行三菱FX2N-48MR型设备配置 (19) 6.3.2 将I/O变量与设备进行连接 (21) 6.3.3 系统软、硬件的联调 (21) 七、结论 (21) 八、致谢：..................................................................................错误！未定义书签。参考文献. (22) 附录： (23)
控制系统综合课程 设计报告 姓名: 学号： 学院(系):计算机 专业:自动化 指导教师: 2013 年 6 月
自动化生产线检测系统设计 1 概述 自动化生产线是能实现产品生产过程自动化的一种机器体系，通过采用一套能自动进行加工、检测、装卸、运输的机器设备,组成高度连续的、完全自动化的生产线，来实现产品的生产，从而提高工作效率。降低生产成本、提高加工质量、快速更换产品，是机械制造业竞争和发展的基础，也是机械制造业技术水平的标志，它的发展趋势是提高可调性，扩大工艺范围，提高加工精度和自动化程度，同计算机结合实现整体自动化车间与自动化工厂。 自动生产线是在流水线的基础上逐渐发展起来的，它不仅要求线体上各种机械加工装置能自动地完成预定的各道工序，达到相应的工艺要求，生产出合格的产品，为了能够实现这个目标，可以采用自动输送和其他一些辅助装置，根据工艺顺序把不同的机械加工装置组成一个整体，各个部件之间的动作是通过气压系统和电气制动系统组合起来的，使它能够实现规定的程序而进行自动工作，这种自动工作的机械装置系统被我们称为自动生产线。 现在科学技术日新月异，在工业生产中自动化生产技术也使用得非常的普遍了，并且在电子和机械制造等领域已经研究并生产出许多各种类型的自动生产线，正是因为这些自动生产线的飞速发展和广泛使用，提高了我们的生产效率及产品的质量、改善了工作的条件、降低了能源的损耗、节约了材料等等，在各方各面都获得了显著的效果。 自动生产线能构成一个完整的系统，是由于它是综合了传感技术、驱动技术、机械技术、接口技术、计算机技术等技术，自动生产线在各国有着各种生产的需要，有效的综合及组织，来优化整体的设备，自动生产线虽然是源于传统的流水生产线，但它的功效是远远优于传统流水生产线，并且还有着多种显著的区别，其主要的特点是自动生产线有非常高的自动化控制，还有传统流水生产线所没有的精密的生产节奏，它是一个统一的自动控制系统，其工作要按照规定的工序顺序来完成。 在各个不同的应用领域,不同种类的自动线的结构不同，大小也不同，功能
楚秀科技监测系统设计方案 前言 一.为什么要监控报警？ 随着市场的发展，生物、医学、制药、农业、食品、冷链物流等行业对温湿度的规范管理需求越来越大，我国对温湿度的监管已逐步进入规范化，并出台了GSP等相关法规政策。 1）过程需要：这些行业的物料（原料、检测试剂、中间产品、成品等）在研发、生产、储运、流转过程中，往往需要严格控制温度、湿度、气体浓度等参数。例如：疫苗生产、动物细胞、血液、组织等生物样本储存温度必须严格控制，否则就有可能变质而失效…… 2）法规要求：有些特殊行业，如制药、医疗器械、诊断试剂等行业，国家出台了一系列强制性法律法规，对研发、生产、储运过程的温湿度等参数加以限定和监控，以保障产品质量和人们生命健康安全。 3）安全防范需要：在企业管理过程中，存在各种不确定因素，如意外断电、设施设备老化或发生故障、人员在操作过程中发生失误……从而导致有温度、湿度等参数要求的环境设施设备出现意外，从而产生重大经济损失和安全事故的可能性时刻存在，监控报警措施对于安全防范必不可少。尤其对冰箱或液氮罐储存重要物品、SPF级的实验动物房来说，由于以上任何一个原因出了问题，后果将不堪设想。 4）监管需要：对于以上行业，以往，相关主管部门只能通过到现场抽查或要求相关单位送样品检测的方法加以监管，这种方法无法实时地反映相关行业各个环节的实际情况。 5）法律问责需要：有些行业，商家之间互相合作时，经常会发生一些说不清的责任，以海鲜运输为例，如果物流公司采用了带GPS定位功能的温度监控报警系统，雇主和物流公司都能实时看到冷藏车当前位置及温度变化，并且可以保存历史记录，即使出了问题，责任自然清晰。 二.为什么要互联网+？ 传统的温湿度监测采用人工监测的方式，耗费大量精力和时间，控制的精度很低，实时性也很差，难以及时发现问题，风险无法控制。传统的监控报警已经在各行各业广泛应用并发挥作用，例如传统的中控室、中控台，但一个非常严峻的问题是，它严重地束缚了人的活动空间，要想发挥作用，必须有人在中控室24小时值班，以防止意外断电或设备故障，而其他不在现场的人员尤其是管理人员只能通过值班人员的汇报才能了解现场的情况，极大地增加了沟通成本，浪费了大量的时间和资源。 所以，将监控报警功能与互联网结合，通过手机、Pad或电脑等各种高科技手段实时监控查询，异常情况通过更专业更便捷的方式实时报警变得非常有意义。 基于互联网+的实验室智能监控报警系统要解决的问题：远程实时监控实验室环境设施设备，以便在下班后、假期中也能够远程实时监控现场环境设施设备的运行情况，实时跟踪环境设施设备的温度、湿度等参数变化；避免由于断电、设备故障、损毁、老化、人为过失等原因造成不必要的损失及危险。
自动化生产线管理系统 V1.0 设计说明书 目录
1引言 (3) 1.1开发背景 (3) 1.2条码技术与RFID技术的对比 (4) 2系统整体设计说明 (5) 2.1系统简介 (5) 2.2系统总体框架设计 (7) 2.2.1系统总体架构 (7) 2.2.2网络拓扑结构 (9) 2.3系统运行流程设计 (10) 2.4系统设计方案 (12) 统一规范的编码体系 (12) 基础信息平台 (13) 生产线RFID设备配置方案 (13) 生产线自动识别实现方案 (14) 2.5系统设备介绍 (16) 2.5.1 RFID电子标签 (16) 2.5.2 RFID固定读写器 (16) 2.5.3 RFID手持机 (18) 3系统功能介绍 (20) 3.1生产过程控制 (20) 3.2工厂计划及作业管理 (21) 3.3质量管理/SPC分析 (22) 3.4报表中心 (23) 4参考资料 ..................................................................................................... 错误！未定义书签。
1引言 1.1开发背景 随着经济的全球化发展趋势，传统密集型加工制造业，如服装、电子等行业，单品制造费用越来越高，加工利润越来越低，为提升企业的整体利润率，优化企业管理流程，通过信息化改造来提升生产效率成为有效的手段之一。 在传统的制造企业的生产流程中，大部份生产模式以单件流生产模式为主，这种生产线模式的最大缺点是通常在某些瓶颈工序会积压大量半制成品，如果工序繁复且生产环节多，这种现象将更加严重。 目前在传统加工企业的管理中普通存在着如下问题： 1）整体生产效率低下，现场管理无从下手； 2）生产过程数据量大，生产线积压严重，不能形成自动化流转和自动化采集数据； 3）需要手工录入大量数据，准确率和工作效率较低，可靠性不能保证； 4）可控性差，对加工进度的掌握不精确，生产现场状态监控能力不足； 5）质量损耗严重，返修率过高，无法进行质量追溯； 6）订单生产进度和车间在制品、完工数据等不清楚，无法准确计算成本； 7）经营数据的分析和统计无法做到准确及时，难以挖掘出有价值的信息以指导未来生产计划。 这些问题削弱了管理人员对生产周期的预测、控制及应变能力，已越来越难以应付定单规格多，且交货期短的市场要求。 自动化生产线管理系统V1.0（简称生产线管理系统），使用RFID电子标签作为信息载体，以局域网、互联网为信息渠道，建立一套完整的信息化管理系统，能够对整个生产线管理的每个环节进行全程的记录，实现在制品的自动识别和实时管理，从而实现对企业生产线上的物流和信息流的实时跟踪，提高企业生产管理的工作效率和服务水平。
临床检验实验室自动化流水线的应用 全实验室自动化是将临床实验室中各种独立的自动化仪器以特殊的物流传送设备串联 起来，在信息流的主导控制下，构成流水线作业的组合，形成大规模的全实验室常规 检验过程的自动化，国内也有称自动化临床实验室流水线。 一、生化免疫流水线引进的效益 首先，流水线的引进推进了数字化医院的建没。配合流水线的需求，实现了标本 管理的条码化及检验申请的无纸化，实现了资源整合，流程的优化。降低了运行成本，提高了服务质量、工作效率和管理水平。 其次，医学实验室生物安全的现状是对分析前和分析后处理过程中的生物安全缺 少有效的控制手段，而流水线的引进改善了生化、免疫检验T作的生物安全状况，实 现了检验分析全过程的生物安全控制，减少了职业暴露。 最后，流水线的引进促进了检验科检测设备的自动化、品牌化和集约化，减少了 人为差错，优化了人力资源配置，增加了检验人员的自信心，增强了临床和患者的满 意度；同时改进了实验定工作流程，免去了生化、免疫检验工作中的人工离心，分杯，样本装载、卸载和复检等环节，减少了人工环节出错的可能， 二、拓展流水线模式的应用，优化与再造门诊检验流程 1．标本管理条码化：构建门诊条码生成系统，增加患者登记和标本签收环节， 增设检验助理岗位，整合门诊抽血站工作。门诊条码生成系统的应用，优化了门诊检 验流程，提高了工作效率，保证了检验结果的准确性和可靠性；标本窗口签收，检测 后台操作，减轻了员工压力，降低了医疗隐患；解决了窗口及取单处排队拥挤状况， 改善了就诊环境，对缩短患者等候时间、提高患者满意度有较大作用。 2．检验分析模块化：临床实验室自动化管理系统也称模块化，临床实验室检验流 水线化，每个步骤进行模块化，形成一个完整系统。通过改进工作流程，重新调整实 验室布局，使检验工作人员明确自己所处的流水线位置，检验技术人员只从事标本的 检验工作，实现了临床实验室设备及人力资源效益最大化。 3．标本传输自动化：设计开发了标本运输机械轨道和标本点对点识别系统，使标 本能够分门别类的自动、及时、准确传送，各类标本在轨道上运行后分别进入不同的 分析领域，避免交叉感染，使整个工作流变得快速和稳定。标本传输自动化使患者就 诊环境与检验工作环境得到了有序分隔。 4．数据管理网络化：实验室信息系统和医院信息系统，涉及各个分析仪工作站、 采样工作站、流水线控制工作站甚至医生临床工作站与实验室信息系统和医院信息系 统的通讯和管理，改造实验室信息系统，应用条形码技术，让分析仪与实验室自动化 系统双向对话，使患者样品登记、实验数据存取、报告审核、打印分发、实验数据统 计分析等繁杂的操作过程实现智能化、自动化和规范化；通过设计报告发放系统，增 设终端显示屏和语音呼叫系统，将门诊报告的发放工作整合到发单处。 三、流水线引进后的管理
GSP温湿度自动监控系统 使用说明 前言 我司GSP自动监控系统是基于Windows平台下开发的自动化监控系统，拥有强大的多线程，多核处理器，系统稳定性高。适用于Win2000XP、Win2003、Vista、Win7操作系统。 基础功能包括：实时监控数据显示、超线自动报警、实时记录监控数据和报警数据、实时曲线图、历史数据查询打印、自动生成历史曲线图、历史数据导出、数据自动备份、系统运行日志、用户权限管理。 支持多种数据采集通讯方式，如RS232、485、422、无线电台、TCP以太网、GPRS远程无线通讯。 系统要求 CPU：主频2.1G以上 内存：1G以上 硬盘空间：可用空间不小于1G
基本功能操作说明： 一、主界面 软件主界面，采用温度、湿度组合方式进行显示，显示更直观有序。 二、用户登陆： 默认用户密码：0000，选择用户登陆（如图，初始密码为0000）注意：为了安全起见，建议在第一次登录后修改系统操作员密码，
并妥善保存其密码，选择【自动登陆】后，下一次用户可以直接进入系统，无需再次输入用户名和密码，不建议选择【自动登陆】。 三、修改公司名称和标题： 主要修改主界面的显示标题，用户可根据自己的实际填写。 四、退出系统： 退出系统时系统会有提示，询问用户是否真想退出，防止用户无意中退出系统，并且如果选择退出时输入密码选项，在退出系统时，还提示输入密码，密码验证后才能退出系统。
输入密码并且正确后才可以推出该自动监控系统软件。 五、选择基本设置。
数据采集间隔：数据采集间隔是指监控软件向温湿度监测设备定时发送数据请求命令的周期，单位可以是秒、分钟、小时。根据监测点的多少调节数据采集间隔，一般情况无需用户调节该选项，采用默认60秒即可。 数据保存间隔：是将采集到的温湿度数据及状态数据保存到数据库中的周期，利于数据长久保存，可虑到数据容量、数据的完整性及数据与温湿度监测设备的一致性系统采用默认数据保存间隔为10分钟，10分钟也满足GSP要求，不建议用户修改该选项，确实需要修改间隔，请联系该系统技术人员。 冷藏车数据保存间隔：根据GSP要求，冷藏车监测数据保存间隔要求间隔短，我们采用默认2分钟记录间隔，能够很好满足GSP 要求，同时能够保证数据的规律性，不建议用户修改该选项，确实需要修改冷藏车的数据保存间隔，请联系该系统技术人员。 报警记录间隔：报警记录间隔是指在某个监测点在报警期间对数据的记录间隔，GSP要求在报警期间加快报警数据记录频率，该项默认采用2分钟记录间隔，用户无需修改。 允许通讯失败次数：由于通讯本身存在线路不通的现象，该参数就是说明在通讯连续失败几次就认为确实线路有问题，需要检查线路或设备，软件会提示通讯异常，一般也不建议用户修改该参数，采用默认4次比较合理。 六、报警设置
实验室检测系统性能验 证 The manuscript was revised on the evening of 2021
实验室检测系统性能验证 检测系统是指完成一个检验项目所涉及的仪器、试剂、校准品、检验程序、保养计划等的组合。随着检验医学的发展和对质量要求的提高，人们开始认识和关注检测系统的重要性。新添置的检测系统，虽然仪器厂商已经提供了仪器性能的初步参数，但由于地区、实验室之间的差异，个实验室在仪器正式用来检测患者样品和发检验报告前，应重新进行性能评价。这是保证检验质量的一个重要措施，也是实验室认可的要求。实验室如使用的检测系统是公司的系列产品，即使用的是厂商提供的原检测系统，则只需做基本的性能验证。具体方法如下： 一．精密度验证 1.批内精密度：根据CLSI EP15-A文件，取2个水平的标本，同一批次尽可能短时间内连续重复测定20次，CV值必须小于或等于厂家的要求。标准差=方差的算术平方根=s=@sqrt(((x1-x)^2 +(x2-x)^2 +......(xn-x)^2)/(n-1))；CV%=SD/mean(x1...xn)*100%. 2.批间精密度：参照CLSIEP5-A文件，选取正常水平(Citrol-1)、异常水平(Citrol-2)，分别分装成5份，冻存于-20℃冰箱内。每天取出2个水平的质控，分别测定2批次，每批次测2遍，2次间隔大于2h，连续测定5天，计算SD和CV，CV值必须小于或等于厂家的要求。 二．准确度验证 分别取2个水平的定值质控品(Citrol-1，Citrol-2)验证凝血四项的准确度，D-二聚体专用质控品验证其准确度，每个结果重复测定3次，结果应在质控品标识的可控范围内，偏倚应在厂家标识的±10%范围内；同时结合当年卫生部临检中心凝血室间质量评价结果进行评价。 三．检测限验证 只验证以浓度为结果的项目，将FBG和D-Dimer的标准品分别使用配套的OVB 稀释液稀释到厂家标识的浓度检测底限值附近，重复检测10次，记录结果，计算CV，应在厂家标识的±20%范围内，该浓度即为该项目的检测下限。 四．线性验证 只验证以浓度为结果的项目，选取1份接近预期上限的高值血浆样本（H），分别按100%、80%、60%、40%、20%、10%的比例进行稀释，每个稀释度重复检测3次，计算均值。将实测值与理论值作比较（偏离应小于10%），计算回归方程Y=aX+b，厂家要求a在1±范围内，相关系数r≥.
《工业自动化系统设计与调试》 指导书 福建工程学院自控教研室
目录 机电一体化自动生产线系统使用说明 实践项目一送料装置（装配一站） 实践项目二加盖单元（装配二站） 实践项目三穿销单元（装配三站） 实践项目四模拟单元（装配四站） 实践项目五检测单元（装配五站） 实践项目六分检单元（装配六站） 实践项目七升降梯与立体叠层仓库单元（装配七站）实践项目八废料处理单元（装配八站） 实践项目九总控编程
机电一体化自动生产线系统使用说明现代工业是计算机、信息技术、现代管理技术、先进工艺技术的综合与集成，涵盖了产品设计、生产准备、制造执行等多方面，是国家建设和社会发展的重要支柱之一。在“十六大政府工作报告”中先进制造技术被列为首要的发展方向之一。为了加强学生面向新世纪的挑战能力，抓住我国加入“WTO”的机遇，提高机、光、电一体化的理论水平与实践能力刻不容缓，重点建设机电类工程柔性加工实验综合平台，更具有迫切性和现实意义。 机电一体化自动生产线系统从简单到复杂，从零部件到整机，采用不同的机械和电气设计，学生可以学到更多的实践知识，拓展思维，提高动手和实际操作的能力，以适应现代机电一体化技术的要求。 一、机电一体化自动生产线系统的功能 涵盖课程：微机、数控、组态编程、工业总线、测试与控制技术、气动、机械制动、传感器、气动机器人等课程 特点：以自动化物料传输和加工装置为对象体现常用的控制，机械传动原理的应用，装置的选择、调试和系统的总调。 二、开创任意的组合与开发理念 涵盖课程：机械原理、装配设计、质量控制、加工技术等课程
特点：展示制造过程的本质，包含装置的优化、不同的组合、位置的检测等内容。 三、项目的技术内容 1、基本机械传动原理包括： “O”型皮带传动、齿轮齿条差动机构、齿轮减速传动机构、螺旋升降机构、间歇送料机构、链轮链条差动机构、同步齿型带动机构、滚珠丝杠传动机构、 2、电器技术： 总线技术PROFIBUS、变频调速技术、可编程控制器的应用、电机传动、各种传感器的应用、步进电机控制、气动控制、伺服电机控制、继电器控制、计算机组态、计算机控制的技术 四、本装置具体组成 1、总电气控制部分 总电源箱、总控制器、总开关盒、总气源开关及气泵、总报警指示灯 2、机电柔性自动循环部分、送料单元（装主体）、加盖单元（装上盖）、穿销单元（穿销钉）、直线单元、转角单元、检测单元、分检单元、模拟单元、高架叠层立体仓库、废料处理单元、主控平台 七、本装置组成具体说明 1、总控电气部分 1）总电源箱
某水库大坝安全监测自动化系统设计与施工 摘要：本文重点从某水库大坝的安全监测自动化系统的实施，谈到了对测位的布置、信号传输及设计、施工，同时也对防雷等问题做了分析。 关键词：水库大坝；监测；自动化；设计实施 0 前言 在土石坝安全监测自动化系统中，基础土建是其重要组成部分，往往由于认识的不足和工程应用研究较少，造成系统脆弱，成为水利自动化推广普及以及向深层次发展的屏障。为此，应重视并研究水利自动化系统的基础土建问题，为新建、改建及扩建的自动化工程建立可行的基础条件。 １测位布置 测位的布设原则是在满足大坝安全监测需求的基础上与自动化建设过程及长期稳定运行相适应的综合建设体系。某水库枢纽工程由土坝、溢洪道、输水洞和水电站等组成。土坝坝型为粘土心墙坝，最大坝高63m，坝顶长267m。目前实施的主要测点及监测项目有：大坝渗流压力、浸润线、绕坝渗流、上游坝坡渗透压力、心墙渗透压力、坝基渗透压力、排水导渗降压效能、地下水位、渗流量、库水位、温度场等。主要监测方法为测压管传感器法。主要监测设备为测压管、渗压计、投入式压力传感器、超声波水位流量计、电磁流量计、铂电阻温度传感器等。自动化系统的设计要求是将各测点采集的监测数据传送到监测中心站，由监测中心站完成数据处理与存储过程，实现土坝安全监测的自动化。 2 信号传输 大坝安全监测自动化系统是国内外近年来发展较快的应用技术，其系统的土建设计与施工目前还缺乏想应的行业规范，实施中遇到的主要问题有传输路径研究、设备保护、线路防护等，防护过程包括防止人为破坏、气候因素造成的破坏、电磁干扰及雷电轰击等。过去的水库管理中，曾有过自动化的雏形，如单一的远传水位计或坝体内预埋传感器等，信号传输路径通常是线路直埋或配合部分架空敷设，多数设备不可避免地在外力场、温度及电磁场的作用下很快夭折。总结其破坏形式，主要是外力破坏（如剪刀、拉力等）、生物破坏（如鼠嗑、虫灾等）、雷击破坏等；而内力破坏则不多见。这种系统一般只适应单测点的场合，而且不能改变结构，极易造成系统报废。 当前实施的土石坝安全监测自动化系统是一个具有相当规模的综合系统，是集多项目、多测位和多传感器于一体的自动化工程系统。从国际坝工管理发展趋势和我国水库水资源在现化国民经济中的重要地位考虑，在一改过去粗放型管理模式，朝着美化、细化和人文化的方向发展的基础上，建立经济、可靠、运行稳定的实用型信号线敷设和传感器仪表箱设计安装等方面是值和研究的。从多种传
案卷号 日期 ＜实验室设备管理系统＞ 测试用例报告 作者： 完成日期： 签收人： 签收日期： 修改情况记录： 版本号修改批准人修改人安装日期签收人 目录
1........................................................................... (1) 引言 1编写目的...................................................................................................................................... 1.1 1背景.............................................................................................................................................. 1.2 1........................................................................... ................................................................... 2 测试设计 5........................................................................... ................................................................... 3 测试用例 5 ............................................................................................................... 用例1：用户登录页面3.1 6 ............................................................................................................... 用例2：用户注册页面3.2 8 ....................................................................................................... 用例3：用户找回密码页面3.3 014：用户退出..................................................................................................................... 3.4用例..................................................................................................... 11：一般用户操作界面用例53.5 21...................................................................................... 3.6用例6：一般用户修改个人信息界面41...................................................................................... 用例7：一般用户书写个人日志界面3.7 6..................................................................................... 18：一般用户查询个人信息界面.3.8用例 7 ................................................................................................. 13.9用例9：管理员浏览信息界面9..................................................................................... 1：管理员管理教师操作界面.3.10用例10 12 ...................................................................................... 用例3.1111：管理员修改个人资料界面 32 .......................................................................... 3.12用例12：管理员浏览实验室人员信息界面52.......................................................................... 3.14用例14：管理员管理实验室设备操作界面7..................................................................................... 215：管理员仪器设备报损界面.3.15用例 92 ：管理员贵重仪器购置操作界面.............................................................................. 3.16用例16 13：系统帮助界面......................................................................................................... 用例3.1717 3 ................................................................................................................. 3用例3.1818：系统备分 43 ......................................................................... ................................................................... 4 测试评估4 ............................................................................................................................ 34.1测试任务评估 43 ............................................................................................................................ 测试对象评估4.2 1 引言 1.1 编写目的 该文档的目的是描述实验室设备管理系统的测试设计，其主要内容包括：