自动检测系统设计理论和基本原则
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《自动检测技术》教学大纲一、课程的性质与目的自动检测技术是自动化类一门综合性专业主干课程。
它的前修课程为“大学物理”、“普通化学”、“电路分析基础”、“电子技术”、“微机原理及应用”、“计算机接口技术”等课程。
通过本课程的教学与实践等环节,使学生能掌握各种常见机械、热工、成分等工程量的检测原理方法和技术,培养学生综合运用前修课及本课程的知识,逐步掌握根据具体检测(控制)要求、主要技术性能设计出高性能价格比及先进实用的自动检测(控制)仪表及系统和方法与技术。
为学生走上工作岗位或进一步深造打下良好的基础。
二、课程内容的教学要求(1) 绪论和检测技术的基础知识:介绍检测系统的一般组成及分类方法;掌握检测系统的静态与动态特性;理解检测系统误差的基本概念、性质、表达方法以及检测仪表(系统)的精度等级、系统误差、随机误差、粗大误差的特点、规律与处理方法。
(2) 力学量检测技术:介绍力学量定义、分类,压力、力和转矩的各种检测方法及工程上常见传感器;学习与掌握各类工程应用较多常用和先进的压力、力和转矩测量仪器的结构组成、工作原理和应用特点。
(3) 运动量检测技术:介绍运动量定义、分类,位移、速度、加速度、振动的各种检测方法及工程上常见传感器;学习与掌握各类工程与军工应用较多的位移、速度与加速度测量仪器的结构组成、工作原理和应用特点。
(4) 温度检测技术:介绍各种温标的由来与定义温度量值标定与传递方法,测温分类方法及其特点,热膨胀式测温方法,重点放在工业与国防应用最多的热阻式、热电式和辐射法测温原理、方法与常见(标准)传感器与测温仪器的结构组成、工作原理和应用特点;并以一定篇幅介绍新颖温度传感器及其温度测量方法。
(5) 物位检测技术:学习与掌握物位定义、分类方法;学习各种工况条件下的液位和料位检测方法,这些方法与对应的常见和先进的测量仪器和系统的结构组成、工作原理与应用特点,概貌性学习了解相界面的检测原理与方法。
《自动检测技术实训》课程标准一、课程名称:自动检测技术实训二、内容简介《自动检测技术实训》课程是应用电子技术专业的一门单开实践课程。
本课程通过完成智能家居安防产品项目的制作,使学生了解检测与转换技术在科学各领域的应用,掌握检测与转换技术的理论基础、各种常用传感器的工作原理、技术性能、特点、测量电路以及应用范围,了解智能化技术,了解自动检测系统设计,达到技术要求,培养学生能够对选择传感器的能力,为深入学习和研究自动检测系统。
三、课程定位本课程与先修课程《自动检测技术》的专业核心课程知识相衔接,先行课程为《模拟电子技术实训》、《数字电子技术》、《单片机技术》。
以典型项目实例分解模块,并将该实例分解得到相应的知识点,将分解出来的知识点按照循序渐进。
让学生在学习过程中得到反复性的思维训练,加深对教学内容的理解和运用,增强学生对各种传感器应用的熟悉和理解。
四、课程设计指导思想及原则本课程根据应用电子技术专业的培养目标,按照基于工作过程导向的课程建设要求,结合人才培养模式,以提高学生的职业行动能力和职业素养为中心,坚持以学生为本位的教育理念,通过对本专业工作岗位分析,确定了本课程的设计思路为:以职业能力培养为重点,与企业合作进行基于工作过程的课程开发与设计,充分体现职业性、实践性和开放性的要求。
培养学生具有良好的职业道德和社会责任感以及良好的行为习惯和个人品质。
本课程需要在理实一体化教室进行教学。
五、课程目标(一)总体目标该课程《自动检测技术实训》的任务是介绍传感器与检测技术综合应用,培养学生的综合技术应用能力,使学生掌握检测系统的设计和分析方法,能够根据工程需要选用合适的传感器,使学生走上工作岗位后能更好地提高研发、系统组成等方面的能力。
(二)具体目标根据对教材内容、教学大纲及学生自身认知水平的分析,教学目标从知识目标、能力目标和素质目标三个方面来分析。
1、知识目标(1)掌握各种传感器的功能、性能等;(2)了解传感器并编程读取传感器信息,处理并控制相应的被控对象;(3)学会传感器的应用,控制程序编写,系统联调及常见故障的排除方法。
摘要现代工业控制系统中,自动化仪表检测技术和仪表控制系统是实现自动控制的基础。
在过程自动化中要通过检测元件获取生产工艺变量,最常见变量是温度、压力、流量、物位(四大参数)。
检测元件又称为敏感元件、传感器,它直接响应工艺变量,并转化成一个与之成对应关系的输出信号。
这些输出信号包括位移、电压、电流、电阻、频率、气压等。
随着新技术的不断涌现,特别是先进检测技术、现代传感器技术、计算机技术、网络技术和多媒体技术的出现,给传统的自动控制系统带来了新的挑战,并由此引出许多新的发展,如虚拟仪器、软测量技术、数据融合理论与方法以及最新发展的传感器网络技术等。
全文以典型工业过程控制系统的构成为基础,以应用自动控制理论设计过程控制系统为主线,重点介绍了自动化检测仪表、全刻度指示 PID 连续调节仪表、数字控制仪表、执行器和防爆栅、智能仪表与虚拟仪器以及自动化仪表应用实例。
关键词:仪表、DCS组态、安装第一章序言 (3)1-1设计背景 (3)1-2设计内容及规划 (3)1-3设计意义 (3)第二章自动化检测技术及部分检测仪表原理介绍 (3)2-1自动化检测技术简介 (3)2-2 PID调节规律及方法 (3)第三章仪表选型及一些仪表介绍 (3)3-1转子流量计 (3)3-2 FIELDVUE DVC2000系列数字式阀门控制器 (3)3-2 SITRANS压力变送器 (3)第四章DCS系统简介 (3)4-1 霍尼韦尔DCS系统简介 (3)4-2 霍尼韦尔DCS软、硬件简介 (3)4-3 DCS系统软硬件的组态与连接 (3)4-4 DCS在压缩机上的应用 (3)结论 (3)参考文献 (3)第一章序言1-1设计背景半个多世纪以来,自动化仪表经历了从气动液动仪表、电动仪表、电子式模拟仪表、数字智能仪表,到计算机集散控制系统(DCS)等发展阶段,为各行各业的现代化大规模生产提供了强大的支持。
近年来,随着网络通信等相关技术的快速发展,自动化仪表正处于一场意义重大的变革中,以仪表的全数字化、开放化、网络化为特征的现场总线控制系统(FCS)正在迅猛发展。
软件测试基本理论和方法软件测试基本理论和方法是指对软件进行全面检验和验证的过程,以确保其质量和功能的正确性。
在软件开发过程中,软件测试是一个重要环节,它可以帮助发现和修复开发过程中存在的缺陷和错误,从而提高软件的质量和可靠性。
本文将介绍软件测试的基本理论和方法,包括测试的目的和原则、测试的基本流程、测试的技术方法等。
首先,软件测试的目的是发现软件中的错误和缺陷,并提供可靠的软件。
通过测试,可以验证软件是否满足需求规格说明书中的要求,并评估软件的可用性、可靠性和性能等方面的指标。
在测试过程中,应遵循下列原则:全面性原则、独立性原则、可重复性原则、缺陷检测原则和自动化原则。
这些原则可以帮助测试人员更好地进行测试工作。
其次,软件测试的基本流程包括计划测试、设计测试、执行测试和评估测试的四个阶段。
在计划测试阶段,需要确定测试的范围、目标和资源等。
在设计测试阶段,需要制定测试用例、测试数据和测试环境等。
在执行测试阶段,需要执行测试用例、记录测试结果和修复错误等。
在评估测试阶段,需要评估测试的效果和测试的完成状态等。
这些阶段相互依赖,形成了一个完整的测试过程。
最后,软件测试的技术方法有多种,包括黑盒测试、白盒测试和灰盒测试等。
黑盒测试是一种基于功能需求的测试方法,它不关心内部的实现细节,通过输入和输出的比较来检测软件是否符合预期。
白盒测试是一种基于程序内部结构的测试方法,它通过检查程序的逻辑路径和覆盖率来检测软件中的错误和缺陷。
灰盒测试是黑盒测试和白盒测试的结合,既考虑了输入和输出的关系,又关注了程序内部的逻辑路径和覆盖率。
除了上述的基本理论和方法外,软件测试还可以根据具体的需求和情况采用其他的测试方法,如性能测试、安全测试和兼容性测试等。
性能测试是评估软件的性能指标,如响应时间、吞吐量和并发性等。
安全测试是评估软件的安全性能,如计算机网络的强度和防范措施等。
兼容性测试是评估软件在不同平台和环境下的兼容性,如操作系统、网络协议和硬件设备等。
《自动检测与转换技术》课程标准课程名称:自动检测与转换技术计划学时:56学时适用专业:机电一体化技术开设学期:第四学期制订:张情审定:一、前言1.课程性质《自动检测与转换技术》课程是高等职业技术学院机电一体化技术专业必修课。
是承上启下的关键核心课程,主要培养学生自动测量系统的设计、测量电路的分析以及系统安装的能力。
主要内容是以各种不同的测量对象进行分类,分别介绍各种对象的特点,并详尽介绍各种对象的测量方法,以及实现方法。
自动测量与转换技术波及面很广,各种测量对象种类繁多,各具特点,但其测量原理、测量电路、设计基础都是类似的。
本课程是工学结合将开发的“理论实践一体化、讲授练习一体化、工作过程与学习过程一体化”的专业学习领域。
学生通过从易到难、从简单到复杂循序渐进的学习,获取专业技能,锻炼学生的思维能力,培养良好的学习能力和沟通能力。
2.课程设计思路1)以职业岗位群需求为出发点,以职业能力培养为核心,把校企合作作为课程开发的切入点通过聘请行业企业专家成立的专业指导委员会及教师到企业社会实践,带学生实习等方式贴近企业,了解企业的生产工作流程,掌握企业对知识的需求,与企业技术人员共同开发课程,以企业真实工作任务作为课程“主题”来设计学习情境,遵循由简单到复杂的原则确定教学项目,使学生在“真实”的职业情境中、完成任务的过程中掌握综合职业能力。
(2)以企业真实产品为依据规划教学内容在课程执行的学期,安排专门的时间用于综合实践和技能提高,以体现工作过程和任务特点,具有先进性、可行性,符合学生的能力水平和教学规律的企业真实产品项目为载体,完成自动检测系统的学习。
(3)以工作过程为导向,采用资讯、计划、决策、实施、检查和评估六步法实施课程教学:资讯:根据学习子情境确定的工作任务,通过教师讲授,学生查阅、搜集相关资料积累完成工作任务必备的讯息和相关技能;决策:在获取相关资讯的基础上由学生小组集体充分讨论并确定作业方法;计划:在决策的基础上拟定详细的作业计划并小组间、师生间汇报交流并修改;实施:小组成员间密切协作共同完成作业过程;检查:学生自查、互查,教师督查作业过程和结果;评估:由学生对工作任务完成的结果自评、小组互评、教师对过程和结果进行点评。
《传感器与检测技术》课程设计一.课程设计目的课程设计的目的是使学生能够将《传感器与检测技术》课程的内容有机的联系起来,形成系统的概念,培养学生综合应用知识的能力,掌握智能检测(或仪表)系统设计的基本思想和方法。
二.设计方法(一)智能化测量控制仪表的总体设计在设计一台智能化测量控制仪表时,首先要进行仪表的总体设计。
在课程设计中要考虑以下两点。
1.从整体到局部(自顶向下)的设计原则开始时,根据仪表功能和设计要求提出仪表设计的总任务,分别并绘制硬件和软件总框图,然后将总任务分解成一批可以独立表征的子任务,这些子任务再向下分,直到每个低级的子任务足够的简单,可以直接而且容易实现为止。
这些低级子任务可用模块化的方法来实现,有些子任务可以采用某些通用化的模块(模件)实现。
2.经济性要求为了获得较高的性能价格比,设计仪表时不应盲目地追求复杂高级的方案。
在满足性能指标的前提下,应尽可能采用简单的方案,因为方案简单意味着元器件少,可靠性高,从而也比较经济。
在进行实际的产品设计时,还应考虑仪表的可靠性要求、操作和维护的要求等。
(二)智能化测量控制仪表的硬件电路设计1.单片机芯片的选择课题中指定在MCS-51系列单片机中选择机种。
选择时,应考虑单片机的时钟频率、内部程序存储器和数据存储器容量、片内功能部件,以及相关的技术支持等因素。
2.存储器设计如果仪表中所涉及的程序或者数据量使单片机内部存储器难以满足要求时,应设计片外存储器。
3.输入/输出接口的设计单片机从测量环节或者说前向通道(包括A/D转换器和输入电路)输入测量信息、从键盘输入仪表需要的各种数据和信息(如功能选择,量程范围、阈值等)以及向显示器输出测量结果、仪表的工作状态(如报警信息)都需要通过接口电路实现,因此要设计相应的接口电路。
4.测量部分的设计测量部分通常由两大部分组成,即模拟测量部分和A/D转换器。
模拟测量部分如传感器、传感器测量电路、信号放大电路、滤波电路以及其它的信号调理电路都是一些独立的模块或组件,如果已有相应的模块芯片出售,设计时只要选用合适(符合技术要求)的芯片即可;如果没有相应的模块供应,则在设计时要根据仪表的技术指标,自行设计这些组件。
浅谈智能化系统设计原则作者:黄靖丽曲向儒来源:《城市建设理论研究》2013年第30期摘要:建筑智能化系统,利用现代通信技术、信息技术、计算机网络技术、监控技术等,通过对建筑和建筑设备的自动检测与优化控制、信息资源的优化管理,实现对建筑物的智能控制与管理,以满足用户对建筑物的监控、管理和信息共享的需求,从而使智能建筑具有安全、舒适、高效和环保的特点,达到投资合理、适应信息社会需要的目标。
智能化建设正在渗透我们生活的各个方面。
随着信息技术的快速发展,智能化系统正在走向集中化。
从设计角度出发谈谈常用的智能化建筑的几个子系统的设计原则。
其中包括综合布线系统、设备监控系统、有线电视系统、火灾自动报警系统、电视监控系统、门禁系统等。
关键词:设计;综合布线系统;设备监控系统;有线电视系统;火灾自动报警系统;电视监控系统;门禁系统等中图分类号: N945.23 文献标识码: A网络综合布线系统综合布线系统(PDS:Premises Distributed System)是建筑或建筑群内部及其与外部的传输网络。
它使建筑或建筑群内部的语音、数据和图像通信网络设备、信息网络交换设备和建筑设备自动化系统等相联,也使建筑或建筑群内通信网络与外部通信网络相联。
设计中一般采用从中心机房引入通讯电缆及宽带网络的单模光缆进入各个弱电间,弱电间内设主配线架及各个楼层电话网络设备及配线架。
A)工作区子系统:在各单体建筑的主要设备机房、办公室、实验室、会议室等部位设置工作区,每个工作区根据需要设置一定数量的双孔信息插座,用于连接通讯网络。
B)配线子系统:每个语音、外网数据终端都采用一条六类非屏蔽双绞线从楼层弱电间配线机柜引出,信息面板采用标准的六类RJ45信息插座;对于重要部位采用双芯光纤至桌面的传输方式。
办公区的信息插座均考虑墙面或配合办公家具安装,其他区域考虑墙面或地面插座安装的方式。
c)干线子系统:各区干线均引自主配线架;垂直干线均采用多模光纤和3类大对数铜缆通过每层弱电间垂直敷设至楼层配线机柜。
传感器原理及应用课程设计说明书设计题目:光照强度自动检测显示报警控制系统设计学号:姓名:完成时间:2010、12、13至2010、12、19总评成绩:指导教师签章:设计题目:光照强度自动检测显示系统设计一、题目的认识理解本次设计题目是光照强度自动检测显示报警控制系统设计,完成光照强度自动检测、显示、报警、控制系统。
采用电路、数电、模电知识柔和一块设计电路,将系统分为四个模块设计电路:检测、显示、报警、控制,把复杂问题简单化。
数据采集模块,可用光敏电阻将光照强度信号转换为电阻信号从而进行测量计算。
测量电路模块,设置分压电路和比较电路,将电阻信号转换为电压信号分档输出,用于显示和报警。
显示报警模块,用发光二极管进行显示,同时设置光照过强时蜂鸣器报警。
自动控制模块,用或非门实现暗光控制,同时继电器闭合,打开日光灯,当在外界中、强光条件下继电器掉电日光灯熄灭。
一、设计任务要求:设计一个光照强度自动检测、显示、报警、控制系统,实现对外界三种不同条件下光强的分档指示和报警(弱、适宜、强)1、方案的设计根据题目选定光照强度自动检测所用的光电传感器类型;1)自己设计至少三种以上不同光照条件,测定不同光照条件下光电传感器的输出;2)传感器测量电路采用集成运算放大器构成的比较器完成,完成至少三种以上不同光照条件下显示报警系统方案的论证和设计;3)完成自然光光照强度自动检测显示报警系统电路方框图、电路原理图的设计;4)完成自然光光照强度自动检测显示报警系统中核心芯片的选型、系统中各个参数的计算(备注:1. 含各种元件参数的计算过程或依据2. 选定最接近计算结果的元件规格);5)设计结束后,进行仿真调试。
2、仿真调试方案利用:Multisim等软件仿真,得出主要信号输入输出点的波形,根据仿真结果验证设计功能的可行性、参数设计的合理性;给出系统整机电路图(利用PROTEL软件做出原理图SCH文件和PCB文件)。
3、完成课程设计报告。