温度控制系统项目设
计方案
1 EWB简介
EWB软件，全称为ELECTRONICS WORKBENCH EDA，是交互图像技术在九十年代初推出的EDA软件，用于模拟电路和数字电路的混合仿真，利用它可以直接从屏幕上看到各种电路的输出波形。EWB是一款小巧，但是仿真功能十分强大的软件。
相对其它EDA软件而言，它是个较小巧的软件，只有16M，功能也比较单一，就是进行模拟电路和数字电路的混合仿真，但你绝对不可小瞧它，它的仿真功能十分强大，可以几乎100%地仿真出真实电路的结果，而且它在桌面上提供了万用表、示波器、信号发生器、扫频仪、逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑转换器等工具，它的器件库中则包含了许多大公司的晶体管元器件、集成电路和数字门电路芯片，器件库中没有的元器件，还可以由外部模块导入，在众多的电路仿真软件中，EWB是最容易上手的，它的工作界面非常直观，原理图和各种工具都在同一个窗口，未接触过它的人稍加学习就可以很熟练地使用该软件，对于电子设计工作者来说，它是个极好的EDA工具，许多电路你无需动用烙铁就可得知它的结果，而且若想更换元器件或改变元器件参数，只需点点鼠标即可，它也可以作为电学知识的辅助教学软件使用。
图1-1 EWB启动页面
2 设计的技术指标及要求
2.1设计任务及要求
2.1.1设计任务
根据技术要求和所给条件，完成对温度控制系统的设计，装配与调试。
2.1.2 设计要求
一、设计任务
利用温度传感器件、集成运算放大器和Tec(Thermoelectric Cooler，即半导体致冷器)等设计一个温度控制器。
二、要求
（1）控制密闭容器空气温度
（2）容器容积>5cm*5cm*5cm
（3）测温和控温围： 0℃~室温
（4）控温精度±1℃
三、发挥部分
（1）测温和控温围： 0℃~（室温+30℃）
2.2设计思想
本次设计使用温度传感器收集当前密室的温度，然后经过各部分电路处理，与所要控制的电路进行比较。电路根据比较的结果决定是否对密室空气进行降温，如果需要制冷会自动开启半导体制冷片。当温度低于所控制的温度后，控制部分要断开制冷电路。在不制冷的情况下，密室会自动升温，当温度上升到控制温度以下的时候电路就会依照以前的步骤重新来一遍，然后对密室进行降温，然后循环往复执行这样一个周期性的动作，从而达到把温度控制在一定围的目的。
3 选定方案的论证及整体电路的工作原理
3.1设计方案选择
3.1.1可行方案：
方案一：
通过集成运放构成的比例器，把温度传感器获得的信号放大，再将信号传输给功放，带动半导体制冷片工作，从而实现对温度的控制。功放采用乙类双电源互补对称功率放大电路。测温部分通过测温度传感器输出端与基准端的电压，在转化为相应的温度值。其中，基准端的电压有事先调试好。
方案二：
利用集成运放在非线性工作区（即饱和区）的输出端电压为正负电源电压的特性，构造温度比较器，将温度信号离散成为高电平和低电平，高电平时制冷，低电平时加热，从而实现对温度的控制。其中功放采用乙类双电源互补对称功率放大电路。测温部分方案同方案一。
方案三：
用温度传感器将采集到的温度转换成电压信号，通过集成运放构成放大器，将微弱的电压信号放大成所需要的电压信号，再通过电压比较器将温度信号离散成为高电平和低电平，高电平时制冷，低电平时加热，从而实现对温度的控制，并用LED指示灯指示半导体的工作状态。
3.1.2方案的讨论与选择：
方案一可行，可是存在着许多缺点，如反应慢，且温度相近时，灵敏度也降低了。
方案二可行，它将变化的温度信息转变为离散的高电平和低电平，通过功放的作用，从而实现对温度的控制。但是半导体制冷片一直工作在较大功率条件下，耗能较多，且加热器和制冷器始终有其一在工作中，所以会造成资源浪费，电路也相对复杂。
方案三可以很好得实现对温度的控制和测量，虽然方案三使用的电子器件较多且繁杂，电路也较复杂，但是对于控制电路来说更加准确，迅速，因为不需要对电路进行加热，则这个电路是不错的。
综合考虑之后，采用方案三作为具体实现方案。
3.2 选定方案的论证
3.2.1选定温度传感器的论证
根据设计要求，可以测量并控制0到室温的温度，精度要达到±1℃。也就是说基本要求为传感器可以测量0到室温的温度，并且具有很好的稳定性。再结合性能以及价格方面的原因，选择了集成温度传感器LM35。
LM35温度传感器在-55～150摄氏度以是非常稳定的。当它的工作电压在4到20v之间是可以在每摄氏度变化的时候输出变化10mv。它的线性度也可以在高温的时候保持得非常好。因此LM35完全符合设计要求。
3.2.2选定继电器的论证
继电器是低压控制高压的部分，它的开启电压以及稳定性相当重要。因为选用的电源电压是12V的，所以继电器的开启电压应当适当低于12V当接近它，因此选用开启电压为9V的比较适合。另外，由于加热部分的电流比较大，所以继电器的承受电流要大，一般1000W的加热装置电流为4.5A，选择4.5A×2=9A以上的比较适合。
3.2.3选定运算放大器的论证
本设计对放大器的要求只是有较好的虚短和虚断特性，作为比较器时输出可以接近电源电压。因此通用型的运算放大器便可满足要求。因此选用通用型的
ua741.
3.3 整体电路的工作原理
电路设计的总体思想是测温——比较——控温如图3.1所示
图3.1 电路设计的整体框图
4单元电路的设计计算、元器件选择及电路图
4.1 测温单元
图4.1.1 测温单元电路图
温度传感器需要放入水中，所以应该在电路中引出一个出口来接温度传感器。LM35有三个引脚，其中0接正电源，2接地，这样在1脚就会输出随温度而
现行变化的电压。具体是每变化1摄氏度，输出电压变化10mV 。信号采集单元电路如图4.1.1所示。
4.2 信号处理单元
LM35输出端的电压因温度改变1摄氏度而改变10mv ，很难检测。所以必须经过一定的处理方可成为测量以及控制部分所使用的信号。处理方法也就是将它无损的放大一定的倍数。
因控制或测量温度在30摄氏度的时候，LM35输出电压为300mv 。温度在0摄氏度的时候输出为0mv 。经下面计算：
max v ×A 12V V ≤
min v ×A 0V V ≥
得
max
120V V
V A V ≤≤
即0< Av < 40
考虑计算的方便，以及最后输出测量的方便，放大倍数为20 为宜。电路如图4.2.1
图4.2.1 信号处理单元电路
4.3 温度比较单元
知道了所输出的电压的大小，然后与所给的电压进行比较，从而知道电压是偏高还是偏低，即温度是偏高还是偏低。当控制温度为30度时，
V=300mv*20=6V,
所以，比较电压就选择6V。
图4.3.1 比较单元电路图
4.4 控制单元
控制单元的作用是通过接收来自传感器处理后的信号，判别是否需要对当前的水体进行加热。因此控制电路处的比较基准电压应该从负电源中索取。
电位器选择计算：
为了使电位器在阻值最小的时候电路中电流在1.5mA以下，选择固定电阻R 为2k。控制温度需要达到30摄氏度，而温度传感器是将1°的温度装换为10mV 的电压，而经过放大器后，又电压放大20倍，所以最后输出电压值为6V，比较器比较的电压也为-6V。
Vo =300mV × 20= 6 V
因此电位器选择10k为宜。具体电路图如图4.4.1
图4.4.1 控制单元
控制电路是一个比较器，如图4.4.1所示。输出为6V，而继电器没有正负，所以必须使比较器输出负电压的时候继电器截止，因此把继电器和一个二极管串联，这样当电压为负的时候继电器就会很快地断开了。
继电器部是一个磁线圈，在断电的时候会有很大的电流，为了保护电路需要在继电器两端并联一个二极管，以使继电器断电后它的保留电流可以在二极管和电阻中快速消完。
5 单元电路的仿真及结果
5.1 信号放大电路
图5.1.1 信号放大电路仿真图
在输入电压为0.1V时，输出电压为2.035V，
在输入电压为0.4V时，输出电压为8.062V，如图5.1.2所示
图5.1.2 输入电压为0.1V和0.4V时，输出电压的值
所以，放大电路实现了放大20倍的功能。
5.2 控制电路
控温为30度，所以比较电压为-6V，与放大器输出的电压相加，放大器输出大于6V，就输出负电压，负电压的大小由稳压管两端的电压大小决定，放大器输出的电压小于6V，就输出正电压。图5.2.1正式放大器输出电压小于6V时，比较器输出电压为19.98V。
图5.2.1 控制电路仿真图
仿真时，输入电压为0.1V时，输出值为20.79V;
输入电压为0.4V时，输出值为-20.97V。结果如图5.2.3所示。
图5.2.3 输入电压为0.1v和0.4V时的输出结果
仿真结果与实际值相符
5.3 隔离及指示电路
隔离电路是一个射极跟随器，输入阻抗很大，能将前后级电路分开，以免后面的指示电路影响控制电路的输出电压。由于发光二级管的只有在 1.1-1.3V 电压和0.5mA电流下才能正常工作，所以需要一个保护电阻。总体电路如图5.3.1所示，电压表测得是二极管两段的电压，达到了预定值。
输入电压为0.1V时，表示室温为10°，低于30°，此时要控制加热装置发热，并且加热时指示灯发光，由仿真图5.3.1可以看出，此时二极管发光，复合预期结果。
输入电压为0.4V时，表示室温为40°，高于30°，此时要控制加热装置制冷，并且制冷时指示灯不发光，由仿真图5.3.1可以看出，此时二极管不发光，复合预期结果。
时电路仿真图
图5.3.1 输入电压为0.1V
6 整体电路图、元件及器件明细
6.1 整体电路图
电路如图6.1.1所示
图6.1.1 温度控制系统整体电路图
6.2元件及器件明细
元件及器件明细如表6.2.1所示
元件器件明细
继电器1个，9V 开启，28A
二极管1N4007 4个
LM35 1个，每1摄氏度输出变化10mV LED 3个，2个黄，1个红
uA741 3个
电位器1个，10k
普通开关1个
若干，有的需要串并联得到
电阻（10kΩ，100kΩ，5kΩ，1kΩ，2k
Ω……）
7 设计小结
7.1 成果的评价
在电路的设计和制作中，使我无形中加深了对模拟电子技术基础的理解和运用能力，对课本及以前学过的知识有了一个更好的总结。在电路的实物连接中出现了一些问题，需要不断的解决，所以这几周下来，我对问题的排查能力有了很
大的提高；再次，通过此次课程设计，我对设计所用到的集成块有了更加深刻地了解，这对我们以后的工作和学习的帮助都很有用处。
7.2 本设计的特点
本设计中采用的是价格便宜且又有较好的线性度的温度传感器LM35，并采用运算放大器几乎无损放大，非常准群反映了所测量的温度。另外由于比较器比较好的开关特性。
7.3 存在的问题和改进的意义
温度的调控能力和传感器的反应速度有非常大的关系。如果温度传感器对温度的敏感速度非常低，控制器就无法及时得在欲控制温度处停止降温，这样就起不到控制温度的目的了。LM35的反应速度也不是非常快，当我用热水进行试验的时候，温度滞后可以达到3到4度。于是我使其贴附在散热片上，这样它对温度的反应速度才提高到控制精度为1度以。
然而，如果控制的密室温度上升速度再快点，或者密室再大点，控制的精度就又会降下来的。因此，在温度传感器方面必须进行改进。我的改进意见是加大传感器的表面积，或者是跟换效果更好的传感器，这样就会在更苛刻的条件下也可以有较大的精度了。
参考文献
[1]吴友宇. 模拟电子技术基础. ：清华大学，2009.
[2]康华光．模拟电子技术基础．：高等教育，2005.7．
[3]舒庆莹，凌玲．模拟电子技术基础实验．：理工大学，2008.2．
[4]徐. 电子技能实训教程. : 航空航天大学，2006
[5]自美. 电子线路设计. 第三版. : 华中科技大学，2006
[6]万嘉若，林康运. 电子线路基础. : 高等教育，2006
本科生课程设计成绩评定表
指导教师签字：
年月日
2015年全国职业院校技能大赛现代电气控制系统安装与调试 （总时间：240分钟） 工 作 任 务 书 场次号工位号
注意事项 一、本任务书共17页，如出现缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判示意，进行任务书的更换。 二、在完成工作任务的全过程中，严格遵守电气安装和电气维修的安全操作规程。电气安装中，低压电器安装按《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范（GB50254-96）》验收。 三、不得擅自更改设备已有器件位置和线路，若现场设备安装调试有疑问，须经设计人员（赛场评委）同意后方可修改。 四、竞赛过程中，参赛选手认定竞赛设备的器件有故障，可提出更换，器件经现场裁判测定完好属参赛选手误判时，每次扣参赛队3分；若因人为操作损坏器件，酌情扣5-10分；后果严重者（如导致PLC、变频器、伺服等烧坏），本次竞赛成绩计0分。 五、所编PLC、触摸屏等程序必须保存到计算机的“D: \工位号”文件夹下，工位号以现场抽签为准。 六、参赛选手在完成工作任务的过程中，不得在任何地方标注学校名称、选手姓名等信息。
请按要求在4个小时内完成以下工作任务： 一、按“动车空调系统控制说明书”，设计电气控制原理图，并按图完成器件选型计算、器件安装、电路连接（含主电路）和相关元件参数设置。 二、按“动车空调系统控制说明书”，编写PLC程序及触摸屏程序，完成后下载至设备PLC及触摸屏，并调试该电气控制系统达到控制要求。 三、参考X62W铣床电气原理图，排除X62W铣床电气控制电路板上所设置的故障，使该电路能正常工作，同时完成维修工作票。
动车空调系统控制说明书 一、动车空调系统运行说明 在CRH 动车组的车厢均配置有独立的空调系统，空调装置（压缩机、冷凝机）安装在地板下，空气处理单元（通风排风装置）车厢随着气压变化、温度进行通风换气，如图1所示。 图1 动车空调系统结构示意图 动车空调系统主要由以下电气控制回路组成，压缩机M1控制回路【M1为单速电机，由变频器进行多段速控制,变频器参数设置为第一段速为15Hz ，第二段速为30Hz ，第三段速为40Hz ，第四段速为50Hz ，加速时间0.3秒,减速时间1秒】。冷凝风机M2、M3控制回路【M2为三相异步电机（不带速度继电器），M3为三相异步电机（带速度继电器），需要考虑过载、联锁保护，只进行单向正转运行】。通风机M4控制回路【M4为双速电机】。车辆运行电机M5控制回路【M5为伺服电机；伺服电机参数设置如下：伺服电机旋转一周需要1000个脉冲，正转转速为1圈/秒，反转转速2圈/秒；】，通过编码器检测动车行驶路程。竞赛以电机旋转“动车右移动为正向,动车左移动为反向”为准。 二、动车空调系统安装方案要求 1、本系统使用三台PLC ，网络指定Q0CPU/S7-300/S7-1500为主带变频压缩机 通风单元 冷凝机
沈阳利源轨道交通设备有限公司暖通空调自控系统项目 HVAC暖通空调自控系统 技术方案设计书
一. 总体设计方案 根据用户对项目要求，并结合沈阳建筑智能化建筑现状，沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调自控系统项目是屹今为止整个沈阳所有建筑物厂区当中智能化程度要求较高的。沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调自控系统项目里面分布着大量的暖通空调机电设备。 ？如何将这些暖通空调机电设备有机的结合起来，达到集中监测和控制，提高设备的无故障时间，给投资者带来明显的经济效益； ？如何能够使这些暖通空调机电设备经济的运行，既能够节能，又能满足工作要求，并在运行中尽快的将效益体现出来； ？如何提高综合物业管理综合水平，将现代化的的计算机技术应用到管理上提高效率。 这是目前业主关心的也是我们设计所侧重的。 沈阳利源轨道交通装备有限公司暖通空调楼宇自动化控制系统的监测和控制主要包括下列子系统： 冷站系统 空调机组系统 本暖通空调楼宇自动化控制系统之设计是依据沈阳利源轨道交通设备有限公司暖通空调自控系统项目的设计要求配置的，主体的设计思想是结合招标文件及设计图纸为准。 1.1冷站系统 （1）控制设备内容 根据项目标书要求，暖通自控系统将会对以下冷站系统设备进行监控：监控设备监控内容 冷却水塔（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态。 冷却水泵（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手
自动状态、水流开关状态； 冷却水供回水管路供水温度、回水温度， 冷水机组（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态； 冷冻水泵（2台）启停控制、运行状态、故障报警、手 自动状态、水流开关状态； 冷冻水供回水管路供水温度、回水温度、回水流量； 分集水器分水器压力、集水器压力、压差旁通 阀调节； 膨胀水箱高、低液位检测； 有关系统的详细点位情况可参照所附的系统监控点表。 （2）控制说明 本自控系统针对冷站主要监控功能如下： 监控内容控制方法 冷负荷需求计算根据冷冻水供、回水温度和回水流量测量值，自动计算建筑空 调实际所需冷负荷量。 机组台数控制根据建筑所需冷负荷自动调整冷水机组运行台数，达到最佳节 能目的。 独立空调区域负荷计算根据Q=C*M*(T1-T2) T1＝分回水管温度，T2＝分供水总管温度， M＝分回水管回水流量 当负荷大于一台机组的15%，则第二台机组运行。 机组联锁控制启动：冷却塔蝶阀开启，冷却水蝶阀开启，开冷却水泵，冷冻 水蝶阀开启，开冷冻水泵，开冷水机组。停止：停冷水机组， 关冷冻泵，关冷冻水蝶阀，关冷却水泵，关冷却水蝶阀，关冷 却塔风机、蝶阀。 冷却水温度控制根据冷却水温度，自动控制冷却塔风机的启停台数，并且自
中央控制系统设计方案 随着我国经济的迅猛发展，当前专业A V技术的突飞猛进,最近这几年来的表现尤为突出，最明显的就是大屏幕投影显示设备的广泛而迅速的铺开，视迅会议、监控中心等自然不在话下，在机场、街头、广场、商场、娱乐等大型商业设施，大屏幕就如雨后春笋般冒了出来，正在日益逼近老百姓的日常工作和生活起居，大屏幕投影显示设备已经是任何有规模的会议厅、监控中心、现场演出和音乐会及娱乐场所的必备装置；无论是大屏幕前投还是背投，在教育、商务、政府、娱乐等方面都获得广泛应用，在显示效果和规模上体现用户单位的形象和实力，更表现用户单位在先进科技的应用方面已达到国内一流水平。 本系统采用SONY产品系列VPL-PX40高性能数字投影机, 组成大屏幕投影显示系统, 选用彩讯图像信号控制器, 它是特别设计适用于1x2的显示模式, 控制器可输入3组视频信号, 在配套的控制软件操控下, 可将计算器信号或视频信号放至全屏, 形成大画面, 或打开多组窗口, 形成Multi-Window的画面, 展现实时的图像。 本公司的智能集控系统更可使系统操作化烦为简, 操作者只要在一个5.7’彩色触摸屏上“一触即可“，十分简捷方便。如果需要扩展控制更多的设备（如，窗帘、灯光或其他红外、串口控制设备等），只要
增加相应的扩展模块即可。 大屏幕规格: 本技术方案中的大屏幕显示系统是基于SONY公司的VPL-PX40系列的LCD投影机为主体组合而成．VPL-PX40系列LCD投影机采用3片XGA ( 1024x768) 液晶板, 最新的数字TFT技术使投影机具极高的亮度透过率, 提供高亮度输出. 系统配置选用具有高分辨率的投影机、SVS专业背投影显示屏幕、RGB 解像度的图像处理器、A V 矩阵切换器、中央集中控制系统（专用控制软件和无线控制触摸屏）及相关外围设备等组成。 100英寸SVS大屏幕显示屏总体尺寸：2083 mm(宽) x 1575 mm(高), 长宽比为4:3 单屏尺寸：2083 mm(宽) x 1575 mm(高) 组合尺寸：4166mm(宽) x 1575 mm(高) 根据实际工程实施经验，我们建议屏幕底座高度高于80厘米左右，控制台到大屏幕的观看距离不小于4 - 6米。同时，为了方便安装维护，需要提供 4 米以上的安?空间。根据实际场地要求，配备一次反射光学镜，安装空间可减少60%。投影机配备相对应的广角镜头，还可以将安装空间缩短至1.1米左右。 系统功能： 本系统是根据现代化大屏幕显示系统的技术要求和设计目标、场地因素，结合国内现代化显示系统的特点，以及本公司在众多实际大
目录 摘要 (4) 第1节课题任务要求 (5) 第2节总体方案设计 (5) 2.1 总体方案确定 (6) 2.1.1 控制方法选择 (6) 2.1.2 系统组成 (7) 2.1.3 单片机系统选择 (7) 2.1.4 温度控制 (7) 2.1.5 方案选择 (7) 第3节系统硬件设计 (8) 3.1 系统框图 (8) 3.2 程序流程图 (12) 第4节参数计算 (16) 4.1 系统模块设计 (16) 4.1.1 温度采集及转换 (16) 4.1.2 传感器输出信号放大 (17) 4.1.3模数转换 (18) 4.1.4 外围电路设计 (19) 4.1.5 数值处理及显示部分 (19) 4.1.6 PID算法介绍 (19) 4.1.7 A/D转换模块 (20) 4.1.8 控制模块 (21) 4.2 系统硬件调试 (21) 第5节 CPU软件抗干扰 (24) 5.1 看门狗设计 (24) 第6节测试方法和测试结果 (27) 6.1 系统测试仪器及设备 (27) 6.2 测试方法 (27) 6.3 测试结果 (27) 结束语 (29)
参考文献 (30) 基于单片机的水温控制系统设计 摘要： 本系统以AT89C51，AT89C2051单片机为核心，主要包括传感器温度采集，A/D模/数转换，按扭操作，单片机控制，数码管数字显示等部分。本系统采用PID算法实现温度控制功能，通过串行通信完成两片单片机信息的交互而实现温度设定、控制和显示。本设计还可以通过串口与上位机（电脑）连接，实现电脑控制。系统设计有体积小、交互性强等优点。为了实现高精度的水温控制，本单片机系统采用PID算法控制和PWM脉宽调制相结合的技术，通过控制双向可控硅改变电炉和电源的接通、断开，从而改变水温加热时间的方法来实现对水温的控制。本系统由键盘显示和温度控制两个模块组成，通过模块间的通信完成温度设定、实温显示、水温升降等功能。具有电路结构简单、程序简短、系统可靠性高、操作简便等特点。 第1节课题任务与要求： 1.基本要求 一升水由1kw的电炉加热，要求水温可以在一定围由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动调整，以保持设定的温度基本不变。
电气控制柜设计步骤内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
电控箱设计步骤 一、设计工艺 1、根据图纸（系统图、原理图）选主要部件； 2、按照功能、使用方法和制造标准排布主要器件； 3、根据排布结果选定箱（柜）尺寸（尽量选通用尺寸），校验器件排布结果； 4、根据图纸选其它辅助材料、元件； 5、绘制装配图、接线图，编制加工工艺卡； 6、采购所有器件、材料； 7、加工、或委托加工箱（柜）壳体； 8、按工艺卡装配主要器件，加工连接件、连接线； 9、按工艺卡装配附件、配件、接线； 10、整体装配完成，检验，试验（按产品生产标准要求项目进行）； 11、按标准及合同要求进行产品包装，附检验合格证、试验记录。 12、送货出厂。 二、设计规程规范要求。 1、熟读设计方案任务书。掌握任务书中几点重要信息及参数，如果是在大型项目中，设计任务书会以合同的技术附件形式出现。这样就关系到控制箱的先进程度和设计制造的成本控制。只要掌握控制的自动化程度就行了，这关系到你下面的选型等工作。 2、根据控制要求进行方案性设计。如果是较大的项目这可以升级为可行性研究。即使是小的电控系统，起码也要列出不少2种的方案设计，在方案设计过程中，
要有详细的计算说明书，这样为你的设备设计提供依据，也是设计是否合理，是否科学的关键。直接关系到你的制造成本。 3、进行设备控制设计，选择最佳的方案后，再进行设备设计，这个设计阶段，主要是设备的选型，选择各种合理元器件要注意以下几点： 1）要能实现设计任务中要求的控制功能。 2）要保证设备一定的先进性（在一些技术附件中为有具体说明）， 3）要控制好成本，不要盲目最求先进而造成不必要的成本浪费。 在确定所需要的各种元件设备后，就要进行原理图的设计，设计原理图时要根据自己的方案设计再结合所选电气元件的电气接线原理进行。 4、施工图设计。这里就不扯大工程设计步骤和要求了，单仅电控箱而言，根据所选元件的尺寸，综合考虑和选择电控箱的规格（国家有统一标准规格的电控箱柜台，也有非标的，非标的可根据你选择的电气元件进行规格设计）。 选择好或设计好电控箱的规格后，就可以进行箱内布置图的设计了，这个可以参照相关的电工工艺要求进行。 以下注意要点： 1）设备元件摆放布局合理、保证设备安全； 2）便于施工、检修等。 三、采购和安装调试规范要求。 1、根据上面的设备设计，设计出详细的材料清单，根据材料清单进行电气设备元件采购，这样就不会造成设备过剩浪费，或是设备出现短缺不足的现象。 2、根据上面的施工图设计，可以将采购回来的设备交予生产制造部门进行安装和接线了，并进行出场前的检验和测试。
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
浴室燃气锅炉控制方案中石化工建设 2015年11月17日 目录
一、系统概述 (3) 二、控制器特点 (3) 三、控制器功能描述 (3) 四、控制器电源条件与安装要求 (7) 五、控制器硬件组成 (7) 六、项目实施与售后服务 (9) 七、配置清单及价格 (11) 一、系统概述 本项目初步设计针燃气锅炉控制系统，本项目的主要工艺设备有： ●适用对象：燃气热水锅炉 二、控制器特点 ◆采用西门子公司的S7-200系列的PLC模块作为核心控制器； ◆显示采用MCGS 7″彩色触摸屏，全中文图文操作界面，多窗口画面系统
工况显示； ◆故障自动识别、直观指示与处理； ◆数据分析、历史运行数据查询方便； ◆具有标准的RS232/485接口/MODBUS协议，实现与楼宇自控或DCS的连 接，实现多台锅炉的群控功能。 三、控制器功能描述 3.1 控制系统监测点 3.2控制系统原理图
缺水：由磁翻板液位计（带低位、低低位、高位、高高位信号）传输到PLC有PLC来控制，当缺水时停止所有设备的运行。 热水泵控制： 水泵为一用一备，在热水管出口直管1。5M处安装压力变送器，信号传输到PLC ，设定压力为2.5公斤，保持管道水压为2.5公斤。过24个小时自动切换。 冷水泵控制： 水泵为一用一备，在热水管出口直管1M处安装压力变送器，信号传输到PLC ，设定压力为2.5公斤，保持管道水压为2.5公斤。过24个小时自动切换。 回水控制： 在回水管上安装一温度传感器和电磁阀，信号传输到PLC，当水温低于45度时打开电磁阀，调节回水温度在55度左右。 定时控制 该系统设有定时自控和非定时自控功能。系统可在24小时设置六组定时工作时段（各时段上班时间、下班时间、锅炉水箱温度上限、下限）； 启动定时功能后，电脑根据当前时间使系统自动进入上班或下班，不同 时段可根据用户设置不同的温度围进行自控。
环保厕所智能控制系统设计方案 一、环保厕所控制技术现状 经调研和分析，现在已经使用的由昆明惠云夜光工程有限责任公司研制的发泡式环保厕所存在以下几点缺陷： 1、发泡式环保厕所控制分散，操作不便 发泡式环保厕所设备控制较为分散，仅控制柜就有5个之多。在厕所实际运行和维护过程中，较多的控制柜和烦杂的连线，不仅提高了产品的成本，而且会造成施工、维修、维护上的极大不便。同时，就美观性而言，这样的设计也会使产品的外观大打折扣，难于上档次。操作上也不方便。 2、坑位发泡控制器与信息显示屏的连线较多 发泡式环保厕所的每个坑位发泡控制器都要通过4根连线与厕所的信息显示屏相连，可想而知，随着厕所规模的扩大，坑位的增加，与显示屏的连线数量是惊人的，这不仅会增加成本、提高故障率、造成施工的不便，而且也不符合控制的实用性和先进性，造成系统升级换代，产品智能化的极大制约。 3、无故障自诊断功能 随着企业的发展和市场的扩大，发泡式环保厕所的应用量也会逐渐扩大，厕所维护的工作量也会更为加大，仅靠人力去处理运行中出现的问题，不仅增加维护成本，还费时费力。随着产品的升级，更智能化、现代化的产品的逐步推出，产品急需高可靠性、且具有故障自诊断功能，不仅可以提升产品的档次，而且节省产品的维护成本，从而提高产品的竞争力。 4、无远程监控功能 调查中发现，对于厕所的主管部门或相关单位有时需要了解环保厕所的运行情况或故障排查情况，但又不能立刻到达现场，这就需要各个环保厕所能与相关部门实现远程通信，使得相关的人员不必到达现场也可以完成相应的工作，提高工作效率，符合信息化发展的方向。 二、现有技术改造方案分析 针对以上缺陷，昆明惠云夜光工程有限责任公司，昆明贝灵电子有限责任公司提出了下一代环保厕所设备中央控制系统技术改造方案，经研究，我们认为，这一技术改造方案采用集中控制的方法，由一台中央处理器来完成信号采集、处理和设
电气控制系统设计方案的要求和步骤
电气控制系统设计的要求和步骤 要完成好电气控制系统的设计任务，除掌握必要的电气设计基础知识外，还必须经过反复实践，深入生产现场，将不断积累的经验应用到设计中来。课程设计正是为这一目的而安排的实践性教案环节，它是一项初步的工程训练。通过课程设计的工作，了解一般电气控制系统的设计要求、设计内容和设计方法。 本章主要讨论课程设计应达到的目的、要求、内容、深度及工作量。并通过实例介绍，进一步说明课程设计的设计步骤。 电气设计包含原理设计和工艺设计两个方面，不能忽视任何一面，对于应用型人才更应重视工艺设计。电气控制系统课程设计属于练习性质，不强调设计结果直接用于生产。 设计的目的、要求、任务及方法 一、设计目的
电气设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。 电气设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。 二、设计要求
为保证顺利完成设计任务还应做到以下几点： (1>在接受设计任务后，应根据设计要求和应完成的设计内容，拟定设计任务书和工作进度计划，确定各阶段应完成的工作量，妥善安排时间。 (2>在方案确定过程中应主动提出问题，以取得指导教师的帮助，同时要广泛讨论意见，依据充分。在具体设计过程中要多思考，尤其是主要参数，要经过计算论证。 (3>所有电气图纸的绘制必须符合国家有关规定的标准，包括线条、图型符号、工程代号、回路标号、技术要求、标题栏、元件明细表以及图纸的折叠和装订。 (4>说明书要求文字通顺、简练，字迹端正、整洁。 (5>应在规定的时间内完成所有的设计任务。 (6>如果条件允许，应对自已的设计线路进行
智能小区电气设计方案 智能小区电气设计方案 前言： 作为人类生存基本需求之一的住宅，已逐步向小康型发展。随着生活水平提高和科学技术发展，越来越多新型智能住宅小区已成为住宅建设的热点。 目前兴建的智能化住宅小区多为数幢多层或高层住宅楼组成，家用电器，通信设备与安保防灾等设备在家庭中功能综合一体化，各电子设备的广泛采用，对电气的安全设计也提出一些新的要求。下面将主要部分介绍如下： 1、楼宇自动化控制系统 1.1基本功能 1.1.1对建筑设备进行控制、监视和测量，以实现设备最优控制为中心的过程控制自动化；以完成预防和控制为中心的防灾自动化； 1.1.2对控制器、远程终端单元的监控； 1.1.3操作者人机界面； 1.1.4被监视建筑设备在CRT上的视频显示集成； 1.1.5数据采集和历史化； 1.1.6警告管理 1.1.7趋势分析 1.1.8报告生成 1.2开放功能 楼宇自控系统应具备基本的开放功能，包括对ActiveX、DDE、ODBC、API、Access 等标准技术均可实现无缝连接。系统可实现与这些系统的通讯，从而实现有关的联动控制以及方便物业管理和系统集成。 1.2.1系统控制器配置原则： 控制器配置应遵循以下原则，否则将被认为是重大技术偏离，可能作为废标处理：系统应采用中央站为核心，DDC与中央站实现数据通信。DDC应设在受控对象附近，按功能和管理类别实现区域划分，每栋楼的送排风、给排水、照明和电量计量分别采用各自独立的DDC进行控制，即每栋楼至少配置4个可独立运行的DDC控制器。其中计量用DDC应提供24小时不间断电源。系统共设置29个区域（室外照明为独立的区域），每个区域可独立管理。每个可独立运行控制器的控制点数应小于120点，使系统的故障产生的影响可控制在一定范围内。控制器I/O点应具有一定的冗余，各类型I/O点的预留量不小于15%。控制应采用标准的模块化设计，控制器应具备标准的开放协议如LON通信协议。为保证单个设备的维护不影响其它设备的运行，所有模块应支持热插拔功能，更换或维护单个模块不影响同区域其它设备运行。 1.2.2系统控制及监控内容： VRV空调机组；变配电系统；照明系统；电梯系统；给排水系统。 （1）VRV空调机组系统。 通过VRV机组通讯接口实现以下基本监控内容：启／停状态；故障报警；电量计量。通过设置环境温度传感器接入DDC，检测环境温度。 （2）通风系统 风机基本监控内容：送排风机启/停状态；送排风机故障报警；送排风机开关控制；地下车库CO监测。 （3）变配电系统
第四章机电控制系统的总体设计 本章教学要点和要求 1、掌握机电控制系统的设计方法 2、掌握机电控制系统的总体设计内容 3、掌握机电控制系统的总体设计步骤 第一节机电控制系统总体设计的概念 一、总体设计的概念 机电控制工程是一门涉及光、机、电、液等综合技术的一项系统工程。机电控制系统设计是按照机电控制的思想、方法进行的机电控制产品设计，它需要综合应用各项共性关键技术才能完成。 随着大规模集成电路的出现，机电控制产品得到了迅速普及和发展，从家用电器到生产没备，从办公自动化设备到军事装备机与电紧密结合的程度都在迅速增强形成了一个纵深而广阔的市场。市场竞争规律要求产品不仅具有高性能．而且要有低价格这就给产品设计人员提出了越来越高的要求。另一方面，种类繁多、性能各异的集成电路、传感器和新材料等，给机电控制系统设计人员提供了众多的可选方案，使设计工作具有更大的灵活性。如何充分利用这些条件，应用机电控制技术开发出满足市场需求的机电控制产品，是机电控制总体设计的重要任务。 系统的总体设计概念： 机电控制系统的总体设计是应用系统总体技术，从整体目标出发，综合分析产品的功能要求和机电控制系统各组成模块的特性，选择最合理的模块组合方案，实现机电控制系统整体优化。 第二节机电控制工程总体设计的类型和方法 一机电控制工程总体设计的类型 机电控制产品设计一般可分为三种类型，即开发性设计、适应性设计和变异性设计。 开发性设计：是在没有参照产品的情况下进行的设计，仅仅是根据抽象的设计原理和要求，设计出在质量和性能方面满足目的要求的产品。例：最初的录像机、摄像机、电视机等的设计就属于开发性设计。开发性设计要求设计者具备敏锐的市场洞察力、丰富的想象力和广泛而扎实的基础理论知识。 例：料位器就是开发性设计 适应性设计：在总的方案原理基本保持不变的情况下，对现有产品进行局部更新，或用微电子技术代替原有的机械结构或成为了进行微电子控制对机械结构进行局部适应性设计，以使产品的性能和质量增加某些附加值。例：电子式照相机采用电子快门代替手动调
过程控制仪表与系统 题目：工业含硫废气控制系统方案设计 学院：信息科学与工程学院 专业班级：测控技术与仪器1503班 学号： 7 学生姓名：王哲 教师：李飞
工业含硫废气控制系统方案设计 摘要：许多化工厂在厂区内燃料燃烧和生产工艺过程中都会产生各种含有污染的有害气体，其中含硫的气体对环境造成的污染尤为严重。因此对含硫废气正确合理的处理至关重要。在我国工业含硫废气一般多采用焚烧工艺，经焚烧炉焚烧，使污染性气体转换成安全物质。经方案论证后，本设计采用双闭环串级控制系统，控制目标温度在600-800℃设定尾气焚烧炉炉温波动范围不超过±30℃。该控制系统中运用PID算法，传感器将检测到的模拟信号送到变送器，变送器输出4～20mA的电流信号。将变送器输出的标准信号送入控制器中，控制器通过分析比较所测参数与预设参数之后输出控制信号，执行器根据传送过来的信号进行变化，最终达到对系统温度的控制。 关键词：双闭环串级控制系统；炉温控制；流量控制；变送器 1 引言 含硫废气与加氢反应器出口过程器被加热至270-320℃左右与外补富氢气混合后进入加氢反应器在加氢催化剂的作用下转化为H2S。加氢反应为放热反应，离开反应器的尾气-换热器换冷却后进入冷凝塔。 废气在冷凝塔中利用循环机冷水来降温。70℃冷凝水自冷凝塔底部流出，经济冷泵加压后经急冷水冷却器用循环水冷却至40℃，循环至冷却塔顶。部分急冷水经急冷水过滤器过滤后返回急冷水泵入口。尾气中的水蒸气被冷凝，产生的酸性水由急冷水泵送至酸性水处理处。为防止酸性水对设备的腐蚀，需向急冷水中注入氨根据ph值大小决定注入氨的量。 冷凝后的尾气离开冷凝塔进入回收塔，用30%的甲基二乙醇胺溶液吸收废气中的硫化氢，同时吸收部分二氧化碳。吸收塔底富液用富液泵送至溶剂再生部分统一处理。从塔顶出来的净化气经尾气分液罐分液后进入焚烧炉燃烧，有燃料气流量控制炉膛温度；废气中残留的硫化氢几乎全转化成二氧化硫，最后再对二氧化硫进行处理。 焚烧炉要控制温度在600-800℃，保证尾气可以充分燃烧，对环境和人的健康都没有危害。 温度控制系统可采用的方法有双闭环串级控制系统、前馈控制系统、比值控制系统、前馈-反馈控制系统、分程控制系统等。
正奇金融广场 智能照明控制系统 设 计 方 案 书 项目名称：正奇金融广场 项目类别：智能照明控制系统 文本类型：设计方案
概述 *****多功能商业大楼。该大楼智能照明控制系统为地上二至五层，其主要功能区有上百间商铺，走廊，卫生间及一些公共区域。
第一部分：前言 网络时代的发展，应引入智能化的概念。在传统的楼宇自控系统中，一般只包括了综合布线、计算机网络、安防、消防、闭路电视监控等子系统。但近年来，随着经济的发展和科技的进步，人们对照明灯具节能和科学管理提出了更高的要求，使得照明控制在智能化领域的地位越来越重要。而在楼宇大厦建设热潮中，各大公司企业和他们的建设者也意识到了智能照明的重要性。商业楼宇大功率动力和制冷设备比重较少，照明灯具则相对比重更多。使用照明控制系统，更能体现其在节能与管理方面的优势，提高学校的科学管理水平。 节能是照明控制系统的最大优势。传统的楼宇公共区域照明工作模式，只能是白天关灯，晚上开灯。而采用了智能照明控制系统后，我们可以根据不同场合、不同的人流量，进行时间段、工作模式的细分，把不必要的照明关掉，在需要时自动开启。同时，系统还能充分利用自然光，自动调节室内照度。控制系统实现了不同工作场合的多种照明工作模式，在保证必要照明的同时，有效减少了灯具的工作时间，节省了不必要的能源开支，也延长了灯具的寿命。 第二部分：商场用电现状 2.1商场用电概述 随着改革开放的不断深入和发展，各行各业正在发生着日新月异的变化，建筑行业的崛起和变化更是来势迅猛、内容纷繁，现代化的建筑千姿百态、造型各异并逐步呈现出高、大、全、新的特点。现代建筑的层数越来越高，占地面积越来越大，内部设施越来越完善，功能越来越齐全，所用设备和材料则越来越新。商业建筑的发展必然伴随着照明创新的繁荣，现代商业建筑照明设计的发展趋势
目录 电气系统设计方案 (2) 2.1配电系统 (2) 2.2管线回路系统 (5) 2.3照明系统 (6) 供配电施工部分 (7) 2.1配电盘安装 (7) 2.2金属线槽敷设 (8) 2.3电缆、电线放线施工及工艺 (9) 2.4线缆接线施工工艺 (10) 2.5电气钢管施工工艺 (10) 2.6插座、开关安装施工 (11) 2.7照明灯具安装施工 (15)
电气系统方案 计算机机房提供电能质量的好坏，将直接影响计算机系统正常、可靠的运行，也影响机房内其它附属设施的正常工作，同时机房对接地、雷电防护、机房屏蔽等均有特定要求。为了保证计算机的可靠运行，必须建立一个优质、稳定、安全、可靠的供配电系统。 2.1配电系统 机房进线电源采用TN-S三相五线制，建议从大楼总配电室引双回路电源到机房空调配电间。 配电柜内设电压电流指示、防雷、防过压、短路、过载、过流等保护器，保护设备运行安全和人身安全。 2.1.1辅助设备动力配电系统 机房辅助动力设备包括机房专用空调系统、新风系统、照明系统、维修插座、UPS主机供电等。由于机房辅助动力设备直接关系到计算机设备、网络设备，通讯设备以及其他用电设备和工作人员正常工作和人身安全，要求配电系统应安全可靠，因此该配电系统按照一级负荷考虑进行设计。 电源进线采用TN-S三相五线制。在设计电源分配时，充分考虑负荷情况，计算功率平衡，将负荷均匀分配在电源的三相上，并要留出一定的冗余以满足将来增加设备的需求。 2.1.2计算机设备UPS配电系统 机房计算机设备包括计算机主机、小型机、服务器、网络设备、通讯设备等，由于这些设备进行数据的实时处理与实时传递，关系重大，所以对电源的质量与可靠性的要求最高。设计中采用UPS不间断电源，以保障电源可靠性的要求。 电源经UPS稳频稳压、调整电压波形后为计算机设备供电，与此同时也为UPS的后备电池充电；一旦市电回路停电后，UPS的后备电池立即放电，
PLC控制系统总体设计 在控制系统设计之前，需要对系统的方案进行论证。主要是对整个系统的可行性作一个预测性的估计。在此阶段一定要全面地考虑到设计和实施此系统将会遇到的各种问题。如果没有做过相关项目的经验，应当在实地仔细考察，并详细地论证设计此系统中的每一个步骤的可行性。特别是在硬件实施阶段中，稍有不慎，就会造成很大的麻烦，轻则系统不成功，重则会造成严重的人员和财产的损失。工程实施的过程中的阻碍，往往都是由于这一步没有做足工夫而导致的。 系统的总体设计关系到整个系统的总体构架，每个细节都必须经过反复斟酌。首先要能够满足用户提出的基本要求；其次是确保系统的可靠性，不可以经常出现故障，就算出现故障也不会造成大的损失；然后在经济性等方面予以考虑。 一般来说，在系统总体设计时，需要考虑下面几个问题： （1）确定系统是用plc单机控制，还是PLC联网控制；确定系统是采用远程I/O还是本地I/O。主要根据系统的大小及用户要求的功能来选择。对于一般的中小型过程控制系统来说，PLC单机控制已基本能够满足功能要求。但也可借鉴集散控制系统的理念，即将危险和控制分散，管理与监控集中。这样可以大大提高系统的可靠性。 （2）是否需要与其它部分通信。一个完整的控制系统，至少
会包括三个部分：控制器、被控对象和监控系统。所以对于控制器来说，至少要跟监控系统之间进行通讯。至于是否跟另外的控制单元或部门通讯要根据用户的要求来决定。一般来说，如果用户没有要求，也都会留有这样的通讯接口。 （3）采用何种通信方式。一般来说，在现场控制层级用PROFIBUS DP；而从现场控制层级到监控系统的通讯用PROFINET。但有时候也可互相通用，根据具体情况选择合适的通信方式。 （4）是否需要冗余备份系统。根据系统的所要求的安全等级，选择不同的办法。在数据归档时，为了让归档数据不丢失，可以使用OS服务器冗余；在自动化站（Automation Station，AS），为了使系统不会因故障而导致停机或不可预知的结果，可以使用控制器冗余备份系统。选择适当的冗余备份，可以使系统的可靠性得到大幅提高。 在进行控制系统选型之前，首先考虑系统的网络结构是怎样搭建的。 确定系统的操作站、过程控制站的数目和位置，相互之间是怎样连接的。是否需要工业以太网交换机。 一般情况下，现场控制室和主控制室与电气控制柜分别安放在两个地方，且距离较远，为保证信号的稳定可靠，会考虑用光缆来连接各自的交换机。同时，为了通讯线路的冗余，会考虑选用带荣誉管理功能的工业以太网交换机，将现场操作站和过程控制站组成一个光纤环网。这样，即使有一个方向的通讯断开，也可通过另一个方向继续通讯。
第四章第五节控制系统方案的初步设计 一、教学内容分析： 本节课内容为本节的最后一节，是本节、本章、本书的最后一个课时。在前面的学习中，学生已经了解了结构、流程、系统、控制与设计的关系。设计是技术的重要组成部分之一，而且《技术与设计2》大部分都是围绕着设计这个主题来展开的。 结构是设计的基础，流程是设计的方法，系统是设计的保障，控制是设计的关键。 本节可以说是这单元的“收口”部分，让学生了解控制系统设计的一般思路比较关键，只有这部分内容理解了，才能有效的进行下一个内容——控制系统的设计与实施案例。在控制系统的设计与实施案例中，重点要让学生会分析和选择案例，并最终会设计。 本节课可使学生了解控制系统设计的一般思路和步骤，以电加热器的设计为例，实现发热、包层、控制、定时、过热保护等，这电加热器，大部分的学生都有一定的使用各损坏加热器的经验，作起来有一定的实践性。 二、教学对象分析： 学生对一些产品有一定的使用经验，这些经验有成功的，也有失败的，通过控制系统的分析与设计，使学生对一定的实践经验的生活经历，上升到一定的理论认识，对失败的使用经验，能从控制与设计的角度重新的认识。 三、教学目标： 1.知识与技能： 1）了解简单的被控对象的基本特性，能确定被控量、控制量，画出控制系统的方框图，并形成初步的控制系统设计的方案。 2）能根据开环控制系统的设计方法，制作一个控制装置；或者根据简单闭环控制系统的方案进行模拟实施，学会调试运行提出改进方案。 2.过程与方法： 通过案例式的探讨和实践改良的技术活动，提高分析能力，培养探究精神。学习 权衡的思想。 3.情感态度价值观： （1）通过对控制系统的设计与实施的分析，体会产品设计中人性化的设计思想。 （2) 培养认真严谨的态度，进而树立“以人为本”的设计理念。 （3) 通过多种形式的教学活动，提高学生学习技术课的兴趣。 四、教学重难点： 1.教学重点： （1）控制系统设计的一般思路，了解简单的被控对象的基本特性，确定相关的 量，会画方框图。 （2）能根据开环控制系统的设计方法，制作一个控制装置并学会调试运行，提出改进方案。 2.教学难点： 闭环系统的设计。被控量和控制量的确定。
《控制系统的工作过程与方式》教学设 计方案 控制系统的工作过程与方式》教学设计方案 一、教学目标分析 （一）通过学生周边实例的分析，理解控制系统的含义。 （二）掌握开环控制系统的基本组成和工作过程，学会开环控制系统方框图的画法。 （三）对学生进行技术思想和方法的指导，使学生获得大智慧。 二、教学容分析 本课教学容为教版《技术与设计2》第四单元“控制与设计”的第二节“控制系统的工作过程与方式”的第1课时。从总体上看,“控制与设计”这个单元按照控制的手段——控制系统——控制系统的设计这样的思路来组织教材容。上节课让学生对控制手段和控制应用有所了解,下节课要让学生进一步学习闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程,因此，本课教学非常关键，是承上启下的核心容。 课程标准规定，通用技术课程的主要教育目标是培养和提高学生的技术素养，而技术素养术思想和方法又占有极其重要的地位。本课教学除了继续加深对技术与设计的知识深
度和技能程度外，更是培养技术思想和方法的很好的平台和载体。 我们知道，生活中有许多简单控制系统的实例，因此，本课教学要从学生生活经验出发，从实例分析入手，归纳出对控制系统的一般认识，了解两类控制系统，即开环控制系统和闭环控制系统，特别是要对开环控制系统的工作过程、方框图、重要参数进行分析。本课要突出的重点是：对控制系统和开环控制系统的理解以及用方框图描述开环控制系统的工作过程。本课要突破的难点是开环控制系统的工作过程分析。 三、学习对象分析 学生已具有电学基础知识和系统、控制等基本概念，具有观察和使用简单控制系统的生活体验，这些知识和经验为教学中为学生寻找教材以外的案例提供了条件，同时也为电灯、亮度可调灯、声控灯等开环控制系统试验操作的顺利进行提供了可能。 四、教学策略分析 （一）让学生的自发地、主动地学习。本课教学中以“芝麻芝麻”声控制开门控制系统等问题解决为主线，激发学生的认知，引导学生自发地、主动地解决问题。 （二）创设情境。引导学生分析生活中的开环控制系统工作过程和方框，加强学生工作过程和方框图的理解和应用
《控制系统的工作过程与方式》教学设计方案 一、教学目标分析 （一）通过学生周边实例的分析，理解控制系统的含义。 （二）掌握开环控制系统的基本组成和工作过程，学会开环控制系统方框图的画法。 （三）对学生进行技术思想和方法的指导，使学生获得大智慧。 二、教学内容分析 本课教学内容为苏教版《技术与设计2》第四单元“控制与设计”的第二节“控制系统的工作过程与方式”的第1课时。从总体上看,“控制与设计”这个单元按照控制的手段——控制系统——控制系统的设计这样的思路来组织教材内容。上节课让学生对控制手段和控制应用有所了解,下节课要让学生进一步学习闭环控制系统的基本组成和简单的工作过程,因此，本课教学非常关键，是承上启下的核心内容。 课程标准规定，通用技术课程的主要教育目标是培养和提高学生的技术素养，而技术素养中技术思想和方法又占有极其重要的地位。本课教学除了继续加深对技术与设计的知识深度和技能程度外，更是培养技术思想和方法的很好的平台和载体。 我们知道，生活中有许多简单控制系统的实例，因此，本课教学要从学生生活经验出发，从实例分析入手，归纳出对控制系统的一般认识，了解两类控制系
统，即开环控制系统和闭环控制系统，特别是要对开环控制系统的工作过程、方框图、重要参数进行分析。本课要突出的重点是：对控制系统和开环控制系统的理解以及用方框图描述开环控制系统的工作过程。本课要突破的难点是开环控制系统的工作过程分析。 三、学习对象分析 学生已具有电学基础知识和系统、控制等基本概念，具有观察和使用简单控制系统的生活体验，这些知识和经验为教学中为学生寻找教材以外的案例提供了条件，同时也为电灯、亮度可调灯、声控灯等开环控制系统试验操作的顺利进行提供了可能。 四、教学策略分析 （一）让学生的自发地、主动地学习。本课教学中以“芝麻芝麻”声控制开门控制系统等问题解决为主线，激发学生的认知，引导学生自发地、主动地解决问题。 （二）创设情境。引导学生分析生活中的开环控制系统工作过程和方框，加强学生工作过程和方框图的理解和应用能力。 （三）通过“闭上眼睛写字”等试验让学生体会开环控制系统输入与输出的关系和工作过程。 五、教学资源准备 多媒体教学设备、PPT课件、电灯、亮度可调灯、声控灯电路材料等 六、教学过程 教师：本节课我们学习控制系统和开环控制系统 【板书】：控制系统开环控制系统 （一）教师引导学生活动 1、“搜集我们周围使用控制技术的实例”活动情况交流 引入：回顾一下，上节课我们学习了控制，什么是控制？控制是人们为了使事物向期望的方向发展所采取的什么？手段。
第二章 系统总体设计 2.1 概述 2.2 设计思想 2.3 设计流程 2.4 功能性能分析 2.5 预选各环节结构 2.6 方案评价和优化 2.7 案例分析
第二章 系统总体设计
2.1 概述
系统总体技术是按照系统工程的观点和方 法，对系统的构成要素、组织结构、信息交换 和反馈控制等功能进行分析、设计和制造等， 以达到最优设计、最优控制和最优管理的目标。
2.1 概述
机电一体化系统是由许多接口将系统构成要素的输入/输 出联系为一个整体，它是机械、电子和信息等功能各异 的技术融合为一体的综合系统，从某种意义上讲，机电 一体化系统设计归根结底就是接口设计。
变换、调整接口 ? 零接口 ? 无源接口 ? 有源接口 ? 智能接口
输入、输出接口 ? 机械接口 ? 物理接口 ? 信息接口 ? 环境接口
2.1 概述
图1 系统各要素之间的接口连接
第二章 系统总体设计
2.2 设计思想
一、设计方法
一方面在设计机械系统时，要选择与控制系统的电气参数 相匹配的机械系统参数；另一方面在设计控制系统时，应 根据机械系统的固有结构参数来选择和确定电气参数。
2.2 设计思想
机电互补法
利用电子部件取代传统机械产品中的复杂机械功能部件。
融合法
将各组成要素有机结合为一体，构成专用或通用的功能部件，其要 素之间的机电参数进行有机匹配。
组合法
将融合法产生的功能部件像搭积木那样组成机电一体化系统。