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论文摘要:介绍了电子设计自动化(EDA)实验环境的建设与管理的经验,简要分析了由此给教学产生的实际影响。
由于集成电路技术和计算机技术的高度发展,设计自动化的观念和EDA工具的使用水平已成为度量工程师能力的一个重要方面。国内各高校都投入了大量的人力物力建立EDA实验室。EDA实验环境的硬件、软件和服务水平在某种程度上已成为衡量该校硬件水平、教学水平和办学水平的一个重要标志。我校在教育部电工电子教学基地的建设过程中,始终对EDA的教学和实验环境的建设给予了足够地重视,专门成立了EDA(实验)中心,旨在负责全校EDA实验教学,EDA项目开发和新技术推广工作。经过近两年的建设,EDA中心已初具规模,为全校的EDA教学提供了良好的实验环境,促进了我校电类现代化课程教育的发展。
1EDA实验环境的建设
EDA(实验)中心的建设起始于1998年初,学校先后投入资金近百万元,第一期工程建立起配备有40台Pentium166MMX微机的多媒体实验室和硬件实验室各一个;1999年进行了第二期工程,又建起了一个包含40台PentiumⅡ400微机和两台专用服务器的网络实验室和一个管理办公室。并进行了软件建设和有关实验项目的开发。到目前为止已建立起的软硬件环境如表1。
在EDA中心的建设中,我们遵循以下原则:
(1)创建一流具有EDA特色的实验环境。EDA的实验环境的好坏在某种程度上直接影响电类学生对现代化技术的掌握,同时EDA的实验环境也是一个窗口,代表了一个学校现代化教学的形象。EDA中心的建设不应等同于一般的计算中心或机房的建设,应该具有EDA特色,那就是要有丰富的EDA软硬件支持,要有得力的指导开发力量。为了建设好一流的EDA实验环境,我们成立了专家指导小组指导环境的建设,并多次派人到EDA教学较好的学校去参观学习。为了体现时代的特点,我们将中心80台机器内部互连,整个内部网络完全按照Internet技术规范设计,能提供全套Internet服务。中心内部网络还通过Linux网关与校园网相连。服务器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安装了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系统。
(2)严把质量关,高质量完成建设。EDA所有软硬件设备的引进都经过认真市场调查研究,并严格的检测,对不合格的产品坚决清除。如曾进一批微机,检测后发现配置与样机不符,立刻退货,重新购置。软件的建设对EDA来说是体现特色的关键性建设,尽管EDA软件投资较大,为保证实验质量,划出专项资金,引进许多最新的正版EDA软件。
(3)加强外联,寻求多方支持。EDA教学的开展需要许多方面的技术支持,为了做好这方面的工作,我们加强了校际之间的技术交流以及与EDA软硬件开发商家的联系,可以从中得到了许多必不可少的帮助,如东南大学赠送给我们不少非常有用的EDA软件和设备,美国Altera公司通过其大学项目赠送给我们专业版和网络版的Max+PlasⅡ软件开发工具等。
(4)鼓励师生开发EDA教学项目。我校EDA教学项目的开发进行得比较早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加强了这方面工作的开展,目前已自行开发并用于教学有ISP和FPGA等实验装置,全定制的A-SIC实验环境也正在紧锣密鼓地准备中。
(5)勤俭节约,变废为宝。EDA的某些硬件实验对微机要求并不高并且有可能对微机产生伤害,为此我们从校计算中心等地方找来约20台淘汰了的386和486微机,建成了硬件机房,很好地解决了这类问题并节约了不少资金。
2EDA实验环境的管理
我校的EDA实验环境主要面向电子工程系和自动控制系学生,行政上挂靠电子工程系。为了便于协调管理,两系分别任命了兼职正副主任负责中心的建设和日常管理。
在EDA(实验)中心的日常管理中我们努力做到:
(1)全心全意为EDA教学服务。EDA(实验)中心建立的主要目的之一就是为全校师生的EDA教学实验提供方便。为了做好服务工作,我们尽力满足师生的要求。如有教师希望通过网络授课,我们引进了Lanstar网络教学系统软件。有教师需要提供语音教学服务,我们购买了无线话筒。有一些国外引进的EDA软件需要用英文操作系统,中心工作人员经过多次试验,使中英文操作系统能够方便地切换。中心的Internet网及打印机等设备也均向师生开发。
(2)开放式的实验环境。中心除正常设备维护日外,保持全日制开放。开放时除了安排一般值班人员外,还经常安排对EDA技术熟悉的教师或研究生进行现场指导,学生可以自由地上机实习。
(3)不断推广EDA新技术。EDA技术的发展速度非常快,我们利用中心与外界联系较多的优势,不断向师生推荐EDA新技术和新方法。如我们曾请经销商来介绍最新版本的PADS、EWB等EDA软件的特点和使用方法,与东南大学EDA实验中心合作举办了两期全国性的EDA研讨班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以来,已为电类专业的学生开设了“电路”、“电子线路”、“数字电路”、“信号与系统”等十多门课程的上百个实验,部分实验还延伸到非电类专业的“电工学”课程中;每年还有几十名本专科生和研究生在这里进行毕业设计和课题上机。总上机时数已达4万机时。
(2)EDA中心的构建,推动了我校多门类课程的教学内容、教学方法的改革。就数字电子课程而言,迫切需要充实现代化的设计思想和设计方法,EDA中心的服务为此创造的必要的条件。由于EDA中心的大量工作,使教师可以在课常上集中精力和时间与学生一起共同体验前人创造知识的途径与方法,而把一些繁琐的计算交给EDA工具,学生通过EDA工具的使用去实践他们在课堂上学到的方法和思路。对电路分析、模拟电子线路、数字系统设计等课也起到了同样的作用。
(3)开放式的管理,方便了学生,激发了学生的学习热情和求知欲。如有一位在给电类提高班讲课的教师发现,原拟定通过Lanstar授课系统对学生讲授EWB的使用方法,结果在现场却发现,不少学生已初步学会了EWB的使用,其原因是他们已主动地到EDA中心,通过自学,进入了EDA环境。这是一个学生主动学习的例子。通过这样的学习客观上提高了学生的自学能力,反映了他们高度的学习热情和求知欲,这也为他们将来自行掌握更现代化、更复杂的EDA工具打下了基础。
(4)EDA中心成为学生第二课堂的场地,培养学生从事科学研究的能力。如数字系统设计的老师利用EDA中心进行电子设计竞赛,取得很好的效果,受到了学生的欢迎。
参考文献:
本文主要是针对模具在板材成型加工领域的应用进行了研究,板材成型并不是片面的只是平面板材,常见的薄壁型材例如管装型材都是属于板材加工的范畴的,板材成型具有十分悠久的发展史,它的发展是同各个行业的制造需求紧密结合在一起的,像汽车、航空以及航天等重要的领域会包括着大量的板材加工零部件,这些行业的不断发展促使的板材成型的技术要不断惊醒提升和改进,随着我国经济的不断发展,对汽车行业的产量要求不断提高,对质量的要求同样也是不可或缺的,同时,在航空航天领域也要保持在国际领先的地位,因此,对板材成型的技术需求愈加强烈,这就促使了这一技术不得不向前创新与发展,传统的板材成型技术在很大程度上已经不能够继续满足这些行业的迫切需求,随着计算机技术的迅猛发展,板材成型技术的发展也寻找到了契机,那就是与计算机技术相互融合产生新的技术,模具的自动化技术因此也就应运而生,在板材成型领域也的确取得了巨大的经济效益。
2模具设计自动化发展趋势
CAD/CAM/CAE等技术是随着计算机技术的发展而逐渐出现的,并且在模具设计与制造行业得到了普遍的应用,随着新世纪的到来,各个国家的经济逐渐融为一体,模具行业作为工业的一个基础支撑行业必然会朝着自动化的方向不断发展,这样才能在全球化的工业领域中起到其自身的重要作用,随着各个国家的工业发展联系更加紧密,模具行业不单单只是局限的某个国家,大多数情况下是需要多国外某些行业提供先进的模具产品,这不仅对模具的设计水平、制造质量以及制造效率提出了更高的要求,而且还推动着模具的自动化的进一步向前发展,只有这样才能够适应不断发展的经济。当前,模具的自动化发展趋势主要可以概括为以下几个主要方面,下面分别进行详细的研究。
2.1模具产品发展将大型化、精密化
随着模具自动化技术的不断发展与进步,模具的产品也出现了两个十分重要的发展方向,也就是模具的大型化发展与精密化发展,所谓大型化发展并不是指单个模具的尺寸逐渐变大,而是指将多个零件的模具集中到一个模具上进行生产,也就是一个模具往往会有多个模具腔,这样就可以提高零件的生产效率,模具的精密化与模具的大型化并不是冲突的,它是与零件的微型化有着一定的关系的,模具的精密化主要是为了提高产品的
2.2模具标准件的应用将日渐广泛
模具的自动化发展的主要目的之一就是为了提高模具的制造效率,传统的模具制造行业对于每个新的产品都要单独设计模具然后再去加工,加工过程中还要对模具的质量进行监测,这样大大降低了效率,模具标准件的出现可以使得一部分模具不用再去重新设计,通过将某些模具的组成部分设计成标准化的模块并制定出相应的国家或行业标准,对于模具的自动化发展具有很大的推动作用。
2.3在模具设计制造中将全面推广CAD/CAM/CAE技术
随着计算机技术的出现并应用到模具领域,模具设计的开始出现自动化的发展趋势,各种先进技术包括CAE、CAD、CAM以及CNC都被应用到模具的设计和制造,目前许多的计算机辅助设计的软件在模具的设计过程中可以直接对模具的加工过程生成完成并且可靠的数控加工程序,不仅提高了模具加工的效率,而且提高了模具加工的质量。随着工业的不断发展,CAD/CAM/CAE等相关领域的应用软件成本也开始逐年降低,从而降低了许多中小型企业的门槛,这几项技术作为模具自动化发展技术的里程碑,推动了模具发展质的飞跃。
3模具设计的自动化
模具设计的自动化是一个比较完整的生产模具的过程,通过CAD软件对模具进行设计的周期中,可以不断对所设计的模具进行质量上的改进,找出设计过程中存在的问题并且进行修正,对于实际中应用的模具对其进行信息的完整收集然后将其体现在CAD模型之中,并可以在企业内部进行文件的共享从而几种多名设计人才的智慧对设计的模具进行改进,最后可以生成模具的生产文件,实现整个模具设计到制造的自动化过程。
3.1输入产品模型,生成高质量实体模型
在模具设计与制造的自动化过程中,模具的产品模型输入是最为基础的一个步骤,只有得到十分完整的实体模型才可以保证整个模具设计过程的可靠性,然而当前的状况就是常用的一些造型软件虽然在造型方面具有很好的使用功能,但是在进行数据交互的过程中往往会出现一系列的问题,在进行数据交互过程中最容易出现问题的部分就是曲面部分,很容易出现数据丢失的现象,因此在进行数据交互的过程中就需要对导入的产品模型进行相应的处理过程,处理过程大多数情况是针对的造型公差,当造型间隙相对公差较大的情况下常常采用的造型处理方法有两种,一种方法称为愈合处理,另一种方法是公差处理模型,前一种方法的应用比较受限,并不是所有的情况都可以用该方法进行处理,后一种方法是在实际应用中使用较多并且最终效果也比较好的处理方法,因此常常采用该方法。
3.2完备产品模型
在模具设计与制造的自动化过程中,模具的产品模型的完备是模具厂家需要完成的一个十分重要的步骤,之所以还需要对设计好的模型进行完备是因为许多模型在设计的过程中是不需要将整个模型完整地绘制出来的,有时候仅仅给出模具的一个简单的外观,而内部的结构则需要模具的厂家进行细化,这种情况在汽车行业比较普遍出现,就算设计人员最终给出的产品的模型是完整的,模具厂家也需要完成另一部分工作,那就是将模具进行分离,也就是分为型芯和型腔两个部分,只有这样设计出的模具才能够进行使用,因此,不管设计人员最终给出的产品的模型是不是完整的,该模型都需要进行不得处理,也就是模型的完备。
3.3产生模具
在模具设计与制造的自动化过程中,模具的产生是在产品模型完备以后需要进行的下一个步骤,在模具的产生过程又可以细化为两个部分,一部分就是型芯和型腔的产生,这是模具的主要部分,另一部分就是模架等附件,又可以称之为模具的辅助部分,很多模具设计的人员希望通过实体造型的CAD应用软件来完成这项工作,然后在实际操作中往往是不能够完成的,这是因为模具产生设计过程中应用到最多的就是曲面造型这一功能,而这些现有的应用软件往往很难达到使用的要求。
3.4加工准备
模具加工前的准备是在模具设计与制造的自动化过程最后一个关键步骤,这一步骤同样十分关键,它既涉及到模具的设计,也涉及到模具的制造,整个模具的生产过程并不是单一的切削就可以完成的,有时候还需要特殊的加工方式来进行配合,最常见的就是放电加工,对于需要切削加工的表面需要选择对应的刀具来进行加工,而对于需要放电加工的表面就比较复杂,首先需要对放电加工的部分设计对应的电极模型,这一步骤有时候会占据整个模具设计的大部分时间,而电极模型的设计原理就是对需要进行加工的部分进行求逆的过程。
3.5板材成型模具设计
自动化的模具设计时可以遵循上面阐述的四个步骤,此外还需要得到一些材料的特性参数、与模具相关的边界条件以及速度均方差的计算方法等等。其中,vi是考察截面上i节点处的流动速度,v是所有考察节点的平均速度,n是考察节点总数。
4结论
1.1学生因素
1)主观积极性。作为毕业设计的主体,学生的态度积极与否直接影响了毕业设计质量,然后近年来普遍存在着学生重视程度不够的问题。很多学生对毕业设计(论文)的目的和要求缺乏足够的认识,不少学生把毕业设计仅仅作为一门功课来看待,甚至认为其它功课已经通过,自然毕业设计肯定也会顺利通关,这种典型的应试式思维导致思想上的不重视。随着大规模的扩招,就业越来越难,学生要找忙于工作,投入毕业设计上的精力大大减少。在历年的毕业设计中也存在着前期文献调研与设计工作不努力,等到答辩前期突击的现象。
2)基础不扎实。毕业设计是大学教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节。通过毕业设计,培养学生综合运行所学的基础理论、专业知识和基本技能,分析与解决实际问题的能力,使学生获得从事实际工作所必须的基本训练和进行科学研究工作的初步能力。因此,学生对基础理论和专业课程的掌握水平直接影响毕业设计工作的开展。例如,我系部分学生由于平时对基础理论与专业课程的学习不够重视,看不懂专业的参考文献,系统方案设计不出来,经过指导老师耐心指导,仍有些同学一窍不通。涉及仿真,有一部分同学,连Matlab工具软件都还要现学。这些现象都体现学生的基础不够扎实,严重制约毕业设计的教学水平。
1.2教师因素
1)主观积极性。教师方面,由于不仅要承担繁重的教学任务,还需开展科研工作,带学生做毕业设计只是众多工作中的一项,用于毕业设计指导工作的时间和精力不足。我系教师教学任务尤其多,在毕业设计开展期间,多数教师还承担了课题教学,课程设计探索提高热工自动化专业毕业设计教学质量谢七月(长沙理工大学能源与动力工程学院)等教学工作。这几年绩效改革不鼓励超工作量,毕业设计工作又持续周期长,学生知识结构又层次不齐,因而有些教师对毕业设计态度不是很积极,指导效果明显受影响。
2)指导老师队伍本身的专业素养。热工自动化专业方向比较细,开设热工自动化专业的高校很有限,我系极少教师本科专业是热工自动化的。由于教师资源相对紧张,即使缺乏系统的工程化培训与实践的新进教师也承担了指导毕业设计的教学任务。甚至有的教师虽然没有能力指导毕业设计,但为了完成学校规定的教学任务,也只好勉强上阵,这也在一定程度上导致了毕业设计质量的下滑。而且现有的毕业设计指导教师队伍单一,不能很好的因材施教。
1.3客观因素
1)毕业设计时间过短,很大程度上影响了毕业设计的教学质量。毕业设计一般安排在大学最后一个学期,我校还在该学期安排毕业实习,部分同学还要忙于找工作、考研等各类事情,用于毕业设计的时间有限,满打满算仅仅14周,也就三个多月。而要在三个月内完成文献调研、文献翻译、开题、设计、实验、论文写作、答辩等一系列工作,很难保证还能有充足的时间对毕业课题做深入的研究。据我系历年数据,不能完成毕业设计要求的全部内容的学生多达40%,而能在短短三个多月内做出较好结果的学生不足10%,这类学生往往是提前参加了相关课题或是有扎实的基础,而基本完成任务书内容的学生将近50%。
2)毕业设计的考核方式单一,难以激励学生很好地完成毕业设计的任务。目前毕业设计的考核主要以答辩为主,尽管在毕业设计过程已经按前期检查、中期检查、毕业答辩三个阶段分别开展了检查考核,而且也制定了各阶段的阶段性指标,但指标不够具体,考核过程有时候流于形式,并没有严格考核。即便将考核模式向以实物、图纸、程序、科技论文、专利、竞赛结果为主的综合考核模式转变,但因这些内容无法在三个月内实现,因此,无实际全面实施考核的可能性。
3)管理机制已经不能完全适应毕业分类指导的需要,在一定程度上也影响了毕业设计的教学质量。学校和学院现有的教学管理模式是针对大多数学生的情况制定的,不够灵活,既难以充分发挥优秀学生的创造力,也难以提高落后学生的综合能力。对分类指导、因材施教的考虑不周全,毕业设计的整体教学水平难以提高。
4)其它客观因素。影响毕业设计的客观因素还有很多,例如,实验条件紧缺,企业合作较虚,大部分设计电厂自动化的实验缺乏实现条件。
2提高毕业设计质量的改革措施
2.1毕业设计时间的调整
从本届毕业设计开始,我校开始调整毕业设计的时间安排,把前期工作安排在第七学期最后三周,要求在这三周内完成文献调研,英文文献翻译以及开题报告。然后希望学生能够利用部分寒假时间进行毕业设计的后续工作,为开学初的毕业实习做准备工作,从而使得学生能够带着毕业设计中的问题参加毕业实习,增强毕业实习的针对性,最终提高毕业设计的质量。为了进一步的落实分类指导与因材施教,我系将根据学生的学习成绩安排给与更为合理的毕业设计时间。对于成绩前10%的特别优秀的学生,可以在第六学期初结合毕业后的计划开始进行毕业设计选题,在这学期内进行文献调研与英文文献的翻译工作,争取在第六学期末进行开题,利用大四一年时间完成具体设计和论文撰写,鼓励结合设计结果撰写与发表学术论文,毕业设计总时长达到三个学期,这个时间相当于目前2.5年制的研究生用于研究的时间,从而保障这部分优秀学生有充分的时间将毕业设计做的更加深入。对于成绩前30%左右的学生,则可在第七学期初选题、开题,毕业设计总时长为两个学期。对于成绩一般以及成绩特别差的学生,采用学校统一安排的毕业设计时间,第七学期中后期选题,第七学期末毕业设计开题,毕业设计总时长保持在半年以上。而对于动手能力特别强和参加各类课外科技竞赛的学生,可在第五学期完成选题,开题并将其毕业设计与竞赛结合,总时长为四个学期。
2.2指导方式改革探索
由于教师资源相对不足,为了更好指导毕业设计,我系正探索指导方式的改革。一方面,我系2014届和2015届毕业生均在120人左右,而现有专职教师只有15人,平均每位教师指导8名学生。另一方面,由于自动控制学科的发展日新月异,热工过程自动化也得到了快速发展,涉及的领域不断延伸,几乎包罗万象,不可能要求每位教师都对每个领域均有深入的认识。因此,在毕业设计的指导过程中,应该充分发挥教研团队的优势,探索集体指导和个人指导相结合的指导方式尤为重要。鉴于在毕业设计过程中,学生通常会遇到一系列的问题,尤其是面临工程实际方面的问题时,感到无所适从,急盼有教师的指导。因此,指导教师每周安排一次答疑与讨论,每个工作日下午安排一名教师开展集体指导。提前安排时间与地点,即时通知学生,学生既可得到指导教师的指导,还可根据自己的问题,选择相关领域的教师参加集体指导。
2.3毕业设计选题模式的探索
我校已使用毕业设计选题系统,先由教师命题上网,然后由学生上网选择,每位学生可以选择两个题目,最后指导教师确认。为了更好地因材施教,我系对选题工作进行了探索。首先从命题上把好质量关。要求指导教师分别在题目命题来源、命题类型、命题质量等方面下功夫,并对不同层次的学生采用不同的毕业设计命题。我系成立了毕业设计指导小组,在选题期间,组织教师对命题应在一定范围内进行严格评审打分,只有通过评审的题目才能予以通过。对于特别优秀的学生,尤其是保研的学生,将他们作为创新拔尖人才培养的主力,命题可以结合国家和省部级重点科研项目,从项目中抽取部分有一定深度和难度且带有前瞻性的课题,锻炼其科研能力和动手能力,冲刺校优秀毕业设计。对于成绩在前30%左右的学生,从科研项目中抽取部分动手和锻炼工作能力较强的课题,培养学生的创新意识与能力。对于成绩一般和较差的学生,命题结合生产实践,锻炼其在实际工作中解决问题的能力。而针对考研学生,可以选取一些相对难度较小的科研题目进行研究,注重科研能力的训练与培养,为将来研究生的深造打好基础。对于力争进入特别优秀学生的选题,系毕业设计指导小组将组织面试考核,考核成绩供命题教师参考。学生在选题期间,即时向指导教师汇报学习情况,命题教师根据选题学生的具体情况,选择与命题要求相吻合的学生,确定选题学生。
2.4管理制度方面的改革
为了加强对毕业设计的管理,根据学校与学院对毕业设计的管理规定,我系制定了管理细则,探索从制度建设方面保障毕业设计的质量,主要改革方面如下:
1)加强对学生在毕业设计期间的管理。在毕业设计动员大会上,毕业设计指导小组给学生阐明毕业设计的严肃性,明确指出毕业设计将从严把关,从而使得学生端正毕业设计的学习态度。毕业设计过程中,学生必须在指导教师指定的场所开展工作,从而便于指导教师检查与指导,规定学生每个工作日必须在指定场所,无特殊情况不得请假,由指定学生负责每天的考勤,系指导小组将不定期进行考勤检查,从而改变以往懒散的作风。学生每周参与答疑,即时汇报毕业设计进展,指导教师将记录每周的答疑情况。指导教师严格根据学生的平时表现评定学生的平时成绩。
2)加强对指导教师的督查工作。为了督促教师积极参与毕业设计的指导工作,学校与学院有教学督导会进行常规的教学检查。我系将加强这方面的督查,每周向学生调查指导教师的指导情况。为了充分调动指导教师的积极性,将设立经费进行奖励,对认真负责的指导教师要予以奖励,为了公平起见,对于指导非特别优秀学生获得优秀毕业设计的教师,系将加大力度奖励。对于指导不力的指导教师,限制下年的指导人数。
3)严格考核毕业设计过程的各个阶段。为了使得学生和教师高度重视毕业设计,有必要加强对毕业设计过程各阶段的考核,而不是只注重毕业设计的最后结果。将整个毕业设计过程分三阶段进行检查考核:第一阶段(毕业设计工作初期):检查师资配备和设备条件、课题审查情况及学生选题结果。第二阶段(中期):深入教学现场,进行实地检查,通过观察、提问,考察学生的工作状况;了解学生对教学工作的反映;同时检查教师的工作状况,依据毕业设计管理细则对教师与学生的各项指标进行打分。第三阶段(后期):这个阶段重点抓好答辩资格审查工作与成绩评定工作。学生答辩前,要进行答辩资格审查。学生按规定时间完成毕业设计任务,经“审阅”、“评阅”合格后,方可参加答辩。毕业设计成绩由“审阅”“评阅”“答辩”三个环节组成,各环节成绩占总成绩的比例分别为40%、30%、30%。由指导教师、评阅教师、答辩小组分别写出评语并给成绩,最后综合评定学生的成绩。为了避免教师担心自己带的学生成绩偏低或答辩通不过给自己带来麻烦,系指导小组将协调后续工作,使得指导教师能客观评分。为了客观公正进行评阅,采用集体交叉盲审形式。严格按程序组织答辩,避免走过场。
3结束语
EDA(实验)中心的建设起始于1998年初,学校先后投入资金近百万元,第一期工程建立起配备有40台Pentium166MMX微机的多媒体实验室和硬件实验室各一个;1999年进行了第二期工程,又建起了一个包含40台PentiumⅡ400微机和两台专用服务器的网络实验室和一个管理办公室。并进行了软件建设和有关实验项目的开发。到目前为止已建立起的软硬件环境如表1。
在EDA中心的建设中,我们遵循以下原则:
(1)创建一流具有EDA特色的实验环境。EDA的实验环境的好坏在某种程度上直接影响电类学生对现代化技术的掌握,同时EDA的实验环境也是一个窗口,代表了一个学校现代化教学的形象。EDA中心的建设不应等同于一般的计算中心或机房的建设,应该具有EDA特色,那就是要有丰富的EDA软硬件支持,要有得力的指导开发力量。为了建设好一流的EDA实验环境,我们成立了专家指导小组指导环境的建设,并多次派人到EDA教学较好的学校去参观学习。为了体现时代的特点,我们将中心80台机器内部互连,整个内部网络完全按照Internet技术规范设计,能提供全套Internet服务。中心内部网络还通过Linux网关与校园网相连。服务器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安装了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系统。
(2)严把质量关,高质量完成建设。EDA所有软硬件设备的引进都经过认真市场调查研究,并严格的检测,对不合格的产品坚决清除。如曾进一批微机,检测后发现配置与样机不符,立刻退货,重新购置。软件的建设对EDA来说是体现特色的关键性建设,尽管EDA软件投资较大,为保证实验质量,划出专项资金,引进许多最新的正版EDA软件。
(3)加强外联,寻求多方支持。EDA教学的开展需要许多方面的技术支持,为了做好这方面的工作,我们加强了校际之间的技术交流以及与EDA软硬件开发商家的联系,可以从中得到了许多必不可少的帮助,如东南大学赠送给我们不少非常有用的EDA软件和设备,美国Altera公司通过其大学项目赠送给我们专业版和网络版的Max+PlasⅡ软件开发工具等。
(4)鼓励师生开发EDA教学项目。我校EDA教学项目的开发进行得比较早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加强了这方面工作的开展,目前已自行开发并用于教学有ISP和FPGA等实验装置,全定制的A-SIC实验环境也正在紧锣密鼓地准备中。
(5)勤俭节约,变废为宝。EDA的某些硬件实验对微机要求并不高并且有可能对微机产生伤害,为此我们从校计算中心等地方找来约20台淘汰了的386和486微机,建成了硬件机房,很好地解决了这类问题并节约了不少资金。
2EDA实验环境的管理
我校的EDA实验环境主要面向电子工程系和自动控制系学生,行政上挂靠电子工程系。为了便于协调管理,两系分别任命了兼职正副主任负责中心的建设和日常管理。
在EDA(实验)中心的日常管理中我们努力做到:
(1)全心全意为EDA教学服务。EDA(实验)中心建立的主要目的之一就是为全校师生的EDA教学实验提供方便。为了做好服务工作,我们尽力满足师生的要求。如有教师希望通过网络授课,我们引进了Lanstar网络教学系统软件。有教师需要提供语音教学服务,我们购买了无线话筒。有一些国外引进的EDA软件需要用英文操作系统,中心工作人员经过多次试验,使中英文操作系统能够方便地切换。中心的Internet网及打印机等设备也均向师生开发。
(2)开放式的实验环境。中心除正常设备维护日外,保持全日制开放。开放时除了安排一般值班人员外,还经常安排对EDA技术熟悉的教师或研究生进行现场指导,学生可以自由地上机实习。
(3)不断推广EDA新技术。EDA技术的发展速度非常快,我们利用中心与外界联系较多的优势,不断向师生推荐EDA新技术和新方法。如我们曾请经销商来介绍最新版本的PADS、EWB等EDA软件的特点和使用方法,与东南大学EDA实验中心合作举办了两期全国性的EDA研讨班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以来,已为电类专业的学生开设了“电路”、“电子线路”、“数字电路”、“信号与系统”等十多门课程的上百个实验,部分实验还延伸到非电类专业的“电工学”课程中;每年还有几十名本专科生和研究生在这里进行毕业设计和课题上机。总上机时数已达4万机时。
(2)EDA中心的构建,推动了我校多门类课程的教学内容、教学方法的改革。就数字电子课程而言,迫切需要充实现代化的设计思想和设计方法,EDA中心的服务为此创造的必要的条件。由于EDA中心的大量工作,使教师可以在课常上集中精力和时间与学生一起共同体验前人创造知识的途径与方法,而把一些繁琐的计算交给EDA工具,学生通过EDA工具的使用去实践他们在课堂上学到的方法和思路。对电路分析、模拟电子线路、数字系统设计等课也起到了同样的作用。
(3)开放式的管理,方便了学生,激发了学生的学习热情和求知欲。如有一位在给电类提高班讲课的教师发现,原拟定通过Lanstar授课系统对学生讲授EWB的使用方法,结果在现场却发现,不少学生已初步学会了EWB的使用,其原因是他们已主动地到EDA中心,通过自学,进入了EDA环境。这是一个学生主动学习的例子。通过这样的学习客观上提高了学生的自学能力,反映了他们高度的学习热情和求知欲,这也为他们将来自行掌握更现代化、更复杂的EDA工具打下了基础。
(4)EDA中心成为学生第二课堂的场地,培养学生从事科学研究的能力。如数字系统设计的老师利用EDA中心进行电子设计竞赛,取得很好的效果,受到了学生的欢迎。
参考文献:
[1]陈旭,王成华.建好电工电子基地培养面向21世纪的高素质人才[A].国家工科基础课程教学的基地建设研讨会论文集[C].武汉:华中理工大学出版社,1999.4.(166).
[2]赵云娣等.电子技术教学基地的实验室建设[J].高等工程教育研究,1999增刊(77)
当前我国机械制造及其自动化技术的亮点在于智能化与自动化,这是其区别于传统机械设计的最大不同。很多人将机械自动化单纯地理解为多种先进技术的简单叠加,但事实并不是如此。机械自动化是将所有的先进技术与理论经验有机结合在一起的、体现其整体统一性的智能化技术。随着科技时代的到来,机械制造及其自动化技术由于其效率高、精度高、升级快等特点,已经逐渐登上历史的舞台,被机械行业所重视,日益成为了机械制造主要技术的重要组成部分。
2机械设计制造及其自动化的发展趋势
2.1虚拟化。
通常情况下,机械制造企业要想获得一个新产品的最终设计图纸,必须通过设计、筛选、整合、试验等多道工序,不仅费时费力,还不利于企业实现资金的优化合理配置,阻碍了企业的进一步发展。随着信息时代的到来,计算机技术为人们的工作与生活提供了极大的便利,将计算机技术用于机械制造及其自动化技术中,能通过计算机模拟试验设计方案的可行性,简化了试验环节,节省了机械设计时间、减少了人力劳动量、提升了机械设计效率,为企业获取最大的经济效益奠定了基础。除此之外,网络的普及也为机械制造及其自动化技术的发展做好了铺垫,技术工作人员能通过网络无线传导数据资料,大大节省了设计耗时,帮助设计双方无障碍地沟通合作,为进一步完善设计方案提供了帮助。
2.2人机一体智能化。
智能化是机械制造及其自动化技术未来重要的发展方向。技术人员要构建出一个方便操作的人机一体化智能系统,以实现先进的智能机器与制造领域专家有机结合的人机智能制造技术。该系统不仅能用于简单的人工劳动,如筛选、分析、归纳、整理原始数据资料等,还能取代较为高级的人力脑力劳动,如构思、拟定、决策设计方案等,大大节省了技术人员的工作量,利于企业实现人力、物力、财力资源的优化配置,为机械制造业未来的发展奠定了基础。
2.3节能环保化。
当前全球污染都较为严重,我国更是将建设资源节约型、环境友好型社会当成一项基本国策,试图促进我国经济更好更快地发展。在机械制造及其自动化技术中体现出节能环保的绿色理念,是时展的必然要求,以实现人与自然的和谐共处。对此,机械行业必须充分认识到环保的重要性,并将其充分融入机械生产的各个环节,从设计到回收都要体现出环保绿色理念,使其与客户的生产、生活环境相适应相融合,以科学的发展观为基础,在机械生产中体现全面发展可持续的发展理念,利用可回收重复利用的材料与清洁能源生产机械设备,使机械行业走向更好更快的发展之路。
2.4微型化。
出于机械设备的实用性能考虑,当前机械多向低能耗、小体积、灵活便利等方向发展,大大节省了储存空间、减轻了人力搬运劳动强度。由此可见,微型化将会成为机械设备未来发展的必然趋势。机械生产企业将资金投入于改造大型、笨重、操作灵便较低的机械设备,能减少生产资源的浪费,降低生产、运输、储存费用,还能扩大其运用范围,为机械企业谋求更大的经济利益打下了坚实的基础。机械设备微型化除了为机械制造行业的未来发展提供了新思路外,还为其带来了更大的挑战,因为设备体积缩小、能耗降低,所以在生产时要求更高的技术支持,操作的精确度也较原有设备有所提升。
2.5网络化。
随着网络技术的迅猛发展,我国机械自动化产品也将顺应时代的潮流,逐渐向网络化方向靠拢。机械行业为了拓宽销路,可以充分利用网络资源,将优质、节能、高效的机械设备向全球推售。在设备设计生产环节,还能够利用网络的远程控制与监测管理技术,不断完善机械设计漏洞,为提高设计性能与使用性能提供条件。
3结束语
钢铁冶炼系统中,节能技术的问题,主要表现在方法单一上。我国钢铁冶炼行业运营中,节能一直是社会关注的问题,虽然钢铁冶炼行业积极提倡节能,但是其在实际节能中,仍旧采用的是单一的节能技术,无法在根本上降低钢铁冶炼的能源消耗,很难提高钢铁冶炼生产的效率。钢铁冶炼系统中,如果要引入先进的节能途径,就要以冶炼系统的整体为主,需要消耗大量的资金,如果缺乏资金支持,钢铁冶炼系统的节能技术,就无法落实到位。钢铁冶炼行业,综合考虑到钢铁利用率、节能减排指标等,已经注意到成本投入在冶炼系统节能中的重要性,关键问题是,社会对钢铁的利用率,不能为钢铁冶炼行业带去足够的资金效益,进而阻碍了节能新技术的发展,增加了钢铁冶炼系统的节能压力。
2电气工程及其自动化中存在的问题
2.1能耗大。虽然电气工程自动化技术的出现为人类的发展进步做出了巨大贡献,但是我们不能因此就看不到其本身存在的弊端,其中,摆在当前最为棘手的问题就是对于能源的消耗过大。在电气工程自动的发展系统本身带有复杂性,被应用的范围逐步扩大,对于能源的需求量也与日俱增。电气自动化是以消耗电能为主,作为当下最为先进的技术之一,对其本身最为基础的要求就是要做到在运作过程中保证误差小,并且准确有效,所以,就需要大批量的电气设备共同运作,如此,对于电能的消耗可谓是不计其数,与我们国家提出的走绿色节能的可持续发展道路存在差距。2.2质量水平较低。就现阶段的发展而言,电气工程自动化技术已经得到的飞速的提升,但纵观整体发展情况而言,其质量水平还处在发展低端。尤其是最近几年,人们对于生活追求的品质不断攀升,相应地也加大了对电气自动化水平的要求,但是我国对这一领域研究的时间还不是很长,对于相应的管理流程和先进的发展模式还不能很好的予以把控,特别是在自动化工厂的生产环节,相关人员只关心结果而忽略过程中的质量问题。但是,众所周知的是,如果电气的生产质量得不到有效的保证,就会发生一系列的用电事故,严重的会造成爆炸、火灾等重大安全事故出现,需要引起人们的深思。2.3集成化程度低。 顾名思义,集成化的主要运作原理就是把所有需要的东西做还集合工作,上文已经提到过,虽然电气工程自动化近年来的发展势头迅猛,但由于起步过晚, 虽然在努力的向集成化方面靠拢,确切的来说,现在还处于自动化阶段,技术水平发展有限,集成化技术还不成熟,各个体系和功能之间还无法做到有效的集成连接。所以,还达不到及时实现资源的有效共享,在一定程度上影响了电气自动化功能的发挥,使电气自动化工程技术滞后。
3对电气自动化工程中节能设计技术
3.1减少线路传输产生的耗损。由于无法对线路上的电流做出改变,所以也只能通过减少电阻来有效降低电能在传输中产生的耗损。所以,可以从这几方面做起,减少导线电阻:(1)使用功率较小导线;(2)使用相对较短的导线。这样做可以避免在布线过程中少走弯路,减少人员的工作量,有效减少电能耗损,同时在安装变压器时候与负荷中心保持较短的距离,也是减少供电的距离;(3)使用截面积大较大的导线,如果条件允许,可以选用较大截面积的导线,有效减少电阻产生的耗损。3.2无功补偿。电力系统在运行的过程中,配电设备中的无功功率占有较大的容量,所以存在较为严重的电能耗损的情况,不仅影响到电压,还对整个电能的质量造成不良的影响。对使用者来说,无功功率主要表现在功率低,尤其是当功率过低的时候,用户需要向相关部门缴纳一定的罚款,因此如果说能够使用合适的无功补偿设备,就可以保证功率的平衡,有效提高供电质量。工作人员在操作中要尽量减少对电能不必要的耗损,从而确保电气工程的安全运行。如果导线受到电阻的影响,那么由电机产生的电能就不能被变压器更好的吸收,同时没被吸收的那些电能在电流传输的过程中会被释放出来。同时由于无功功率产生了一定的作用,因此可以让电容器和无功功率进行抵消。利用电气相关设备在进行无功补偿时候,有几处要格外注意:(1)利用电容器在进行无功补偿的时候,一定要根据电压容量,电压负荷,自然功率,目标功率等参数来确定电容器的容量,同时如果在无功补偿的环节中发现产生了谐波,需要通过串联定量电抗器来消除谐波;(2)以参数的物理量来确定无功的电流,功率的参数,从而有效避免投切振荡现象。
4结束语
综上所述,电气自动化对于节能设计的要求是为了响应绿色生产的理念,也是为了响应可持续发展的需求,同时也是时展的必然趋势。虽然我国现阶段在电气自动化的节能设计中取得了显著的进步,但是随着社会的发展,电气自动化节能技术仍然需要进行不断完善和发展,不断优化配电设计,在科学利用电力资源的同时,还需要不断提高电力系统的运行效率,并最终达到节能的目的。
作者:吴尚坤 单位:山东钢铁集团日照有限公司
参考文献
[1]陆伟.电气自动化的节能设计技术研究[J].中国高新技术企业,2015(07).
在现实当中,电气工程及其自动化的设计应该从软件和硬件两方面来考虑,在一般情况下,硬件的设计要放在软件设计的前面,根据实际电气工程的需要,对电子元器件进行针对性选择,第一步,应该设置一个中央服务器,将先进的计算机系统作为整个电气工程自动化的核心;第二步,对的辅助设备进行选择,比如控制器以及传感器;第三步,对所有设备进行连接,组成一个完整的具有发出指令、传达指令、接收指令以及完成指令工作程序的电气工程自动化设备。然而在实际的电气工程及其自动化设计时,不仅要遵循以上说的理论,还要根据实际的情况,包括环境、空间等因素,对电气工程及其自动化的设计进行合理化更改。由于生产线是现实已经存在的,电气自动化设计必须依靠原本的生产模型进行设计,因此,对硬件的安装也有着相当高的要求,设备的体积不能过大,也不能过小,过大会导致空间的拥挤,过小又会影响操作,所以设计人员一定要到安装地点进行实际的考察,然后,根据实际的数据,对设备的型号进行最终的确定。在硬件设计顺利完成之后,还要设计相应的软件系统,现进市面上,有着很多不同类型的自动化控制系统软件。但是为了将自动化水平提升到最大化,企业都会选取优质的软件公司,这些软件公司将会根据企业生产情况以及硬件安装情况对自动化软件进行设计。
2电气工程及其自动化的应用
2.1电气工程及其自动化技术在变电站的应用
电力设备运行的平稳、安全以及可靠是电气工程及其自动化技术的基本保障,所以对电力设备进行在线监控、系统保护以及调动控制等措施是必不可少的,但是由于社会经济的不断发展,科学技术的不断进步,变电站的电力设备也逐渐增多,并且电力设备之间的联通方式也越来越复杂,为了确保电网的安全运行,电业部门,投入了大量的人力物力和资金,将电气工程自动化技术引入到了变电站的设备控制之中,应用全微机化设备代替了原有的常规电磁式设备,应用计算机光缆或者电缆作为了电力信号电缆,使得变电站控制中心对变电站设备的控制变得快速而又安全。所以电气工程及其自动化也成为了变电站建设过程中的重要组成部分,进而保证了变电站的自动化调控模式的高效率,所以对变电站实施自动化改造是必不可少的。
2.2电气自动化技术在电网调度中的应用
福建省农业科学院中以示范农场位于福州市晋安区新店镇埔档村,于2013年10月引进以色列设备及技术,建成3500耐以上的玻璃温室大棚,建成投人使用1年来运行良好。现将该玻璃温室大棚的自动化控制系统设计,及其应用于无土基质设施栽培的管理经验总结如下。
1自动化控制玻璃温室大棚系统设计
1.1玻璃温室大棚自动化控制系统设计系统材料和结构
玻璃温室是以透明玻璃为覆盖材料的温室,透光率一般为60%一70%。温室的骨架为镀锌钢管,门窗框架、屋脊为铝合金轻型钢材,肩高约8ma大棚管理系统采用JPK-013型自动化控制系统。开启电脑,输入用户名及密码,在桌面点击海峡农业示范园控制系统图标,点击特殊菜单,点击登录“开”,弹出对话框,再次输人另外一个用户名及密码,就可进行参数操作设计。设计结束后,下拉特殊菜单,点击退出“关”。把目标温度设计为300C,降温需求百分比为10%。
1.2系统功能及操作设计方案
1.2.1夏、秋季的操作设计方案根据南方夏、秋季需要降温的要求设计操作方案。
1.2.2冬、春季的操作设计方案根据南方冬、春季的气候特点设计保温操作方案。
2玻璃温室大棚自动化控制系统设计管理要点
2.1水肥机一体化系统管理
水肥机由以色列Galcon公司提供。操作步骤:电脑开机一桌面一点击Client系统一点击Mixero
2.2分区设计管理
2.2.1水肥机一体化分区管理将整个温室分成6个水肥灌溉区域,即与电脑连接的6个水阀所控制的灌溉区域为一个独立的单元。区域布置见图to水肥机装肥料母液的肥料桶共7个桶,A,B液各3个桶,另外1个酸液桶,分为3个组别,酸液桶共用。针对不同作物,每组的肥料母液可以有所区别。A桶(Fert.1)和B桶(Fert.2)吸量都设为5.0L/m3,酸液(Fert.3)吸量设为3.5I}/m3。1区、2区种植瑞丰番茄,2014年5月31日移植;3区种植金玉满堂番茄,4区种植串串红铃番茄,3区、4区均为5月22日移植。从移植到7月2日每天灌溉1次,清晨5:00开始滴灌,时间为10mino7月2日开始增加为4次,每次3min。因为3区、4区结果多,植株细弱,7月6日再增加1次,即3区、4区结果期每天灌溉5次,每次3mino5区、6区分别种植金石王1号和金玉满堂番茄,2013年11月9日移植,前期灌溉同3区、4区,因结果盛期需肥水较多,增至每天7次(表3)。
2.2.2各区域的项目编号绑定及灌溉时间表(Irri-gationProgramNo.)设计各区域的电脑识别代码及灌溉时间表设计见表30
2.3灌溉时间等数据的设计及修改
在Mixer的图案里,点击IrrigationProgramNo.,在左上角白色框格里输入所要修改或设定的项目编号(ProgramNo.),回车,再在左上角白色框格的左边,点击锁匙(解锁),选择要修改的数据,输人要修改的数据,全部修改完毕,再次点击解锁,点击确定(sure)完成修改。其他项目的修改过程同样。
2.4所需EC,pH值的修改及其感应器校准
点击FertilizationPrograms,在肥料项目号7,8,9栏目内修改各种植区所需的灌溉水肥的EC,pH值。2014年种植番茄,1,2,3,4区的EC值设置为1.5ms/cm,爪6区盛果期设置为2.0ms/cm;pH值都设置为5.7。当发现水肥机上的EC,pH值有偏差时,要用标准液来进行校准。
2.5洗盐
点击右上角IrrigationPrograms进人操作界面,点击ProgramSettings进入灌水数据界面。程序号(Prog.No)要选择灌溉肥料没用过的空白号。优先权(PrioritySetup)选择low。灌溉间隔天数(Irri.Cycledays)选择1d,时间单位(Irri.Unit)为min;灌水量(Quantity)为持续灌水60min,肥料(Fert.Prog)填写0。开始(StartTime)写0:O1,结束写23;59;各区的间隔灌溉时间(Duratior)写250min(洗盐1轮60x4为240min,其间休息10min。这就是洗盐1d的循环模式。
2.6过滤器清洗
每个肥料母液桶下面都有1个过滤器,选择在没有灌溉的时间段里,关闭水肥母液桶的开关,把过滤器小心拧开,用清水冲洗过滤片,干净为止。然后在灌溉之前装回,打开水肥开关。水肥机后面也有1个过滤器。
2.7混合桶溢水问题的解决
灌溉是边混合水肥边进行灌溉,如果遇到突然停电,等来电时,电脑不知道混合桶的水肥该往哪个区走。因此,当看到混合桶溢水时,应立即手工把混合桶里的水肥舀出1/2。
3小结
随着计算机技术的飞速发展,尤其是网络技术的超速发展,带动了信息的广泛交流甚至导致了信息爆炸,“信息时代”这一词汇似乎己经被普遍接受。因此,无论是对于一个国家还是对于一个企事业单位,如果要在未来的社会中获得发展,掌握信息技术已变成一个基本要素。
当前,许多学校计算机的普及率正在不断的提高,在一定程度上提高了各部门的办公效率。随着校园计算机网络的建立,其日常的业务、公文管理等信息量不断膨胀,低效办公方式与不断增长的办公业务量之间的矛盾日益尖锐,依靠人工手段及时对大量的信息进行收集、整理和分析是难以做到的,只有改革传统的办公方式,充分利用先进的办公技术,逐步实现信息管理现代化,才能提高办公效率以适应形势的发展,为信息的上传、下达提供极为生动的通信方式。
本文设计的信息管理平台,主要实现以下功能:1.信息管理2.邮件管理3.学生管理4.教师管理5.会议管理6.通讯录7.时间提醒等七个模块。此平台的搭建能够为较好的提高高校教学单位日常的行政办公效率,具有一定的实用性。
关键词:自动化;C/S;办公自动化;信息管理现代化;办公效率
3系统设计分析
3.1办公自动化的概念
办公自动化(OA:OFFICEAUTOMATION)就是采用Internet/Intranet技术,基于工作流的概念,使企事业单位内部人员方便快捷地共享信息,高效地协同工作;改变过去复杂、低效的手工办公方式,实现迅速、全方位的信息采集、信息处理,为企事业单位的管理和决策提供科学的依据。一个企事业单位实现办公自动化的程度也是衡量其现代化管理的标准。
虽然诸如Lotus1-2-3和MSOffice系列的许多应用软件可以提高办公效率,但是这仅仅是针对个人办公而言。办公自动化不仅兼顾个人办公效率的提高,更重要的是可以实现群体协同工作。协同工作意味着要进行信息的交流,工作的协调与合作。由于网络的存在,这种交流与协调几乎可以在瞬间完成,并且不必担心对方是否在电话机旁边或是否有传真机可用。这里所说的群体工作,可以包括在地理上分布很广,甚至分布在全球上各个地方,以至于工作时间都不一样的一群工作人员。
办公自动化可以和一个企业的业务结合的非常紧密,甚至是定制的。因而可以将诸如信息采集、查询、统计等功能与具体业务密切关联。操作人员只须点击一个按钮就可以得到想要的结果,从而极大得方便了企业领导的管理和决策。
办公自动化还是一个企业与整个世界联系的渠道,企业的Intranet网络可以和Internet相联。一方面,企业的员工可以在Internet上查找有关的技术资料、市场行情,与现有或潜在的客户、合作伙伴联系;另一方面,其他企业可以通过Internet访问你对外的企业信息,如企业介绍、生产经营业绩、业务范围、产品/服务等信息,从而起到宣传介绍的作用。随着办公自动化的推广,越来越多的企业将通过自己的Intranet网络联接到Internet上,所以这种网上交流的潜力是非常巨大的。
3.2需求分析
对一个软件项目而言,在目标确定后,完善的需求分析对软件开发的成功是极为重要的。本系统采用面向对象的思想来完成对问题空间和用户功能需求的“理解”、“表达”和“验证”工作,以问题空间的对象为主体和线索来把握和描述用户的功能需求,将属性和方法作为一个整体来处理。
1智能建筑设备监控系统总体构建框架
1.1智能建筑设备监控系统组成与结构框图(图1)
1.2智能建筑设备监控系统组成与结构
简要介绍上图为智能建筑设备监控系统组成与结构框图,在智能建筑监控系统中,监控系统主要实现对六个子系统(照明、供配电、冷热源、空调、给排水、电梯)的监控,并可控制其运行。由中央控制器统一全分布式控制运行,但由于每个子系统都由路由器分开,所以也可独立运行,控制系统涉及智能建筑各个系统设备自动化控制,可实现高检测功能。
1.3各设备监控子系统应该实现的功能
1.3.1供配电系统
主要功能为智能建筑提供电力。楼层配电设备分布在各楼层,电设备一般放置在建筑底层。监控系统主要实现对配电设备运行参数、配电电源、每个电源蓄电池的工作状态和数据变化进行监控,同时对各楼层电设备电源运行状态进行监控,若发生故障会产生警报并记录故障数据。
1.3.2照明系统
主要功能是为智能建筑照明。其设备建设于建筑物的各个平面上,方便实现各角度全方位照明。照明监控分为室内和室外两部分,室外照明分为公共照明部分,通过监控可根据室外照度值设定开关时间,也可通过更改程序实现不同照明灯具的启动时间。室内照明监控可通过监控数据,采用总线控制方式,设定程序对不同场景开启不同的照度。
1.3.3冷热源系统
为智能建筑供给冷源和热源,其噪音较大,设备一般置于建筑底层地下室内。通过对冷热源系统运行数据和冷热源供给量的监控和分析,可通过程序控制实现不同季节冷热源供给量和供给时间。
1.3.4空调系统
保障智能建筑的环境温度处于适宜状态,空调设备一般置于各楼层高处位置,地下室也可以配置。控制子系统主要对空调机组、风机盘管的工作参数和运行状态进行监测,并通过监测数据进行分析,控制和设定主机房的温度、湿度和运行时间。同时监测子系统还具备空调漏水监视功能,可有效实现对空调系统的漏水监测和控制。
1.3.5给排水系统
既能为智能建筑提供水源,又能排除建筑产生的污水,排水设备一般置于建筑物的地下室或建筑顶层,也可设置在楼宇夹层位置。监控系统可监控水泵的工作状态,并对水池的液位随时检测,当设备出现故障或者水池液位异常时,子监控系统就会向中央控制器发出报警信号,并将故障数据记录反馈,自动显示故障发生区域和故障详细情况。1.3.6电梯系统是为高层建筑提供上下交通的便利系统,设备一般置于建筑的垂直竖井内。电梯监控子系统主要实现对电梯设备运行状态,监视电梯启动、停止、方向等,动态显示出电梯实时状况,一旦发生故障,监控系统会对电梯设备电动机、电磁制动器等进行检测,自动报警并显示故障地点、状态、时间等信息,并将故障记录记忆并反馈给中央控制器。
2建筑设备自动化控制系统设计要素
2.1各监控子系统控制功能参数明细
将上文中所述设备监控子系统功能要求进行统计和汇总,确认各子系统监控点的分布位置和分布数量,将子系统的监控点设置类型、数量、相关设备、安装需求、使用地点等详细列出,并备份保留。依据各子监控系统技术和系统设备实际特点,以系统高效性、可靠性、实用性为前提,以满足子系统功能需求为标准,以建筑设备自动控制系统设计的节能环保为核心,以建筑设备维护保养便捷性和低成本性为主要指标,详细将设备子系统的各种功能参数、控制参数、技术参数列出并进行归档,为日后整体系统搭建安装提供依据。
2.2监控系统控制器、传感器和执行器的确定
按照监控系统被控设备的控制标准和监控点数量,结合安装现场实际情况,对现场控制点进行设置和筛选,设计出被控设备安装现场控制器控制区域内部的监控点分布图,并根据实际要求确定选择现场控制器。除了现场控制器,还要确定现场传感器和执行器使用标准,传感器和执行器是对被监控设备现场数据进行现场数据采集的基本组成部分,传感器可监测设备状态和数据变化,执行器对此进行分析和反馈,可以说两者在自动监控系统中属于核心构件。根据系统设备特性,对关键设备要采用高精度和高可靠性的智能型传感器和执行器,以提高整个自动化系统的控制质量。非关键设备上可以采用传统传感器和执行器,如此可减少成本,降低整个系统造价。
2.3建筑设备监控系统
网络构建智能建筑设备自动化监控系统整体网络构建如上图2所示,建筑设备LON现场总线设备自动化控制系统是现实意义上实现了分布式监控。此系统不同类型的控制器节点都具备高智能化特性和网络通讯能力。由于控制器各节点具备通讯能力,能够使节点与节点之间实现相互通讯功能,构成完整的通讯网络。系统中的控制机构和管理机构可以通过总线现场连接为一个整体,彼此之间可以相互协作,共同完成自动化监控任务,两者可实现控制数据和信息的共享。
2.4建筑设备监控系统硬件支持
智能建筑自动化监控系统构建必须有硬件支持,在硬件方面,主要选用以下器件:中央监控器(计算机,监控系统的核心部分,处理子系统反馈的综合数据下达控制指令);监控显示屏(将监控图像实时显示,便于观察和分析故障状况);键盘(更改程序或设定程序,典型的输入设备);鼠标(输入设备);不间断电源(为监控中央系统和子系统供电,保障监控系统不间断运行,保证整体系统的可靠性);网络路由器(中继器、桥接器、配置型路由器等联合使用,实现网络分布);控制总线(无屏蔽双绞线、控制总线LON);控制节点(视具体情况而定)。
2.5建筑设备自动化监控系统软件支持
建筑设备自动化中央监控器软件功能具备操作级别和身份识别管理功能。软件系统采用8位通行字进行鉴别和管理,对操作人员实现权限设置,只允许有权限操作人员在一定范围内进行数据浏览,并对访问者身份信息、访问时间、访问内容进行识别和记录,且具备交互式菜单,为操作人员提供清晰的数据目录,节省操作时间,便于高效作业;中央控制系统设计还具备逻辑格式数据显示功能,可描述短语、数值、单位等数据,对不正常数据报警显示;具有高效数据分离终端,控制特定数据在特定端口运行,只允许一个操作人员或打印机进行处理;具备特殊指令操作功能,响应命令,逻辑显示并进行标识。
3结束语
一、自动化技术创新在机械设计中的应用
不断的将机械产品的创新能力优化与提高,与国家、机械领域的企业单位发展与生存有着密切的联系。在美国,相关的机械工程的设计委员会制定了2005年到2030年的有限资助计划领域中,将机械创新设计作为重要的资助之一;另外,机械个性化的发展趋势以及机械市场的复杂多变也要求了企业需要在机械设计当中不断的更新、设计,迎合市场的需要,而自动化技术创新的运用是确保企业能够在第一时间内研发出迎合市场需求的产品的有利武器。因此,对于21世纪的机械工程设计学科来说,创新性与快速性就成为企业是否能够适应市场需要、社会发展的关键所在。在机械产品概念设计的初期阶段,也就是原理方案的设计当中决定了产品是否具备创新性。
对于机械产品的设计概念来说,主要是设计到了人们的创新思维,也可以看成为人脑抽象与形象思维综合运用的一种结果。当然也受到了人们创新思维以及知识积累的局限。人们进行机械创新设计时,具有很大的随机性,并不能够确保想要的设计,同时兼具创新性的方案能够在一定的时间段之内得出。因此,想要在第一时间内设计出满足市场需求、能够占据市场的产品,存在一定的困难局限性,也是不太现实的问题,因此,在机械产品的创新迅速实现过程中,基于计算机化的创新就是非常有效的方法之一。
从广义的机构学的教学来看,对于机电一体化系统(包含了机、电、液与控制等等),都可以将其看成为两个组成部分——广义的传动机构与传动载体。而对于创新机电一体化系统的方案,就在于创新广义机构。因此,笔者在本文当中针对机械设计当中自动化技术创新的运用提出了一套机械系统创新设计以及自动化的方案(基于三维平台,以下所述都是基于三维平台)。
二、机械设计与自动化体系
对于上述中的复杂机械系统进行创新设计以及对于机械相应的自动化系统的组成方面,主要是以下:两种具有较强的获得创新性设计方案的能力的、在计算机化方法当中适合于机械系统创新设计当中较为复杂的方案;直接支持产品设计方案的三维虚拟样机装配与仿真的自动化建模过程,能自动化地对创成的复杂机械系统符号方案进行仿真、建模以及装配。而快速与创新则是其最大优点。
对于初期机械设计概念的这一阶段放纵,主要通过自动化系统为创新设计提供两套方案:其一,基于机械设计的基本规则而采用的创新设计方案;其二,创新方案的功能改良分解以及重组。考虑到这两种系统设计在方案的产生原理上都是采用的符号形式将最终的方案列出。而对于机械概念设计的初期阶段的使用符号的方案,机械自动化则会将方案进一步的分解成为机构的基本形式以及相互的连接这两个方面。在进行识别基本的机构方法选取上可以考虑到进行运动分析,从而将内部各个构件运动时所产生的分析数据展示出来。为了将开发机械产品的速度进一步提高,就能够使用面向对象的技术来进行基本机构的设计。然后,三维平台进行的二次开发,在采用的措施当中选择特征控制参数、数据库驱动等等,对于整体的基本机构三维造型设计,能够使用少量特征控制参数对其进行驱动。能够良好的解决基本机构虚拟建模的问题。
在机械领域当中,对于刚度、美学的等方面都有着很高的要求,因此为了满足机械运动刚度以及美学,可以最优的布局算法能够考虑到基本机构所占据的空间以及连接关系,从而基本机构在空间当中的位置进行确定,从而可以将机械系统空间限制到最小的占有空间。对于装配方案“后台预置”的借用,对于基本机构的运动分析数据以及布局结构的参照,则能够在特定的布局空间当中放置好虚拟的模型。连续的变化驱动构件的位置,在概念设计当中使用符号方案的设计,就能够得到其三维虚拟样机(复杂机械系统)。
1.1生产效率低
传统的机械设计制造,使用了大量的人工劳动力。根据不同的产品部件,安排不同的技术工种对其进行操作,并由指定的工人进行产品的焊接操作。环节越多越容易发生错误。而且人的劳动力是有限的,精力更是有限的,随着劳动时间的不断增加,他们的劳动效率也在不断下降。因此传统的机械设计制造耗费了大量的劳动力,却不能有效提高生产效率。
1.2产品质量不高
传统的机械设计制造消耗了大量的劳动力,人们不断地重复着相同的工作。随着工作时间的增加,工人们会感觉到疲惫,此时生产流程上最容易发生错误。产品的生产质量会随着时间的增加变得越来越差。如果是精细的产品,其生产过程中,需要大量精密的操作,这些操作如果是人工进行的,本身就存在着技术失误的可能性。再加上工人们劳累程度等多方面因素,工人出现操作失误的可能性就会变大,因此传统的机械设计制造生产出来的产品,一定有着不同的不合格率。但如果换成机器自动化生产,那么产品的质量就会大幅度提高。
1.3工作强度大安全性低
由于传统的工业设计制造需要大量工人,而生产厂家往往为了节省成本,会压缩自己的生产场地,往往几百个工人会挤在一个生产车间中。这样虽然能够节约成品,但是稍微一点的管理失误就会产生巨大的安全隐患问题。拥挤的生产车间里,需要配备相当多的消防设施,但尽管如此只要稍微有一点操作失误,就是引起整个生产车间的混乱。更重要的是一旦发生了安全问题,几百个人在一个车间里也会发生踩踏事件。因此传统的机械设计制造存在着安全隐患问题,设备的安全性能也是较低的。
2机械设计制造自动化的意义
2.1生产效率的大幅度提高
运用了机械设计制造自动化技术后,从人工生产变成机器流水线操作,由几百个人的工作规格变成一两个人。随着自动化技术的发展,机器与机器之间也没有了人力转换,变成了生产线上的全自动化模式。机器比人力更加有效率,最重要的是这种效率的稳定性,机械自动化所产生的生产效率不会随着工作时间的增加而降低,只需要几个工人进行对机器的监测就行了。
2.2产品质量及规格的提高
机械自动化可以做到使每个产品都达到生产标准,甚至做到每一个产品都一模一样。人工的劳力却只能满足生产的需要,做不到使得每一个产品都达到生产标准,机械设计制造及其自动化的最重要意义就是大大提高了产品的规格,保证了产品的质量。
2.3能源利用率提高
传统的机械设计制造,人工的操作往往伴随着材料的浪费和丢失,一旦人工操作出现失误,那么一个产品的报废处理就会带来资源的浪费,并会对生产效率产生影响。但是自动化操作改善了这种情况,每台机器都会使得能源利用率达到最高,随着自动化技术的发展,能源百分之百的利用是可以实现的。
3机械设计制造及自动化未来的发展方向
3.1环保化
虽然机械自动化带来了生产力的革新,但是大量机器的引进,也造成了废弃物的污染问题。在今后的发展中,我们应该把机械自动化技术和环保技术相结合,机器产生的废料和污染物应该自动循环到环保机器中,从而实现再生产。
3.2精细化
为某机械设备的自动化流程图,与原来单个设备对比,自动化系统变得越来越复杂,越来越精细。机械设计制造及其自动化技术在未来的发展过程中,应该不断把自动化设备做得更加精细,采用更加灵敏的机器人设备,使得生产效率更好,产品质量更高。
4结语
1.1系统结构
多级水泵房自动化排水控制系统结构如图I所不。该系统采用三层网络结构,即信息层、控制层、设备层川。信息层由监控计算机、Web服务器、防火墙、客户端等组成。控制层由每个水泵房的PLC控制系统、触摸屏、环网交换机等设备组成,通过光纤工业环网进行通信。设备层由水泵开关柜、电动闸阀、电动球阀、压力传感器、水位传感器、温度传感器、电量变送器等组成。
1.2系统主要功能
多级水泵房自动化排水控制系统用于对8个水泵房的水泵及27台多级离心泵进行自动化控制,系统主要包括以下功能。
(1)采集数据。系统口1一采集水仓水位,出日压力,电动机电压、电流、功率,水泵温度,电动机运行状态,故障状态,闸阀位置信号,管道液位等数据。
(2)提高水泵效能。系统自动记录并累计水泵运行时间等参数,按一定规律自动启停水泵,使各水泵及其管路的使用率均匀分布。当水泵在启动或运行过程中出现故障时,系统自动停止故障水泵并投人备用水泵排水,实现水泵自动轮值工作,防止备用水泵长期不用造成损耗。系统还口1根据管路效率、水泵效率、电动机效率、排水系统效率等参数,实现排水系统在效率最高状态下排水。
(3)避峰填谷。系统根据水仓水位以及谷段、峰段供电电价时间段等因索,建立数学模型,根据水位和用电负荷,在用电低峰和电价在谷段时开启水泵,用电高峰和电价在峰段时停止水泵运行,以达到避峰填谷及节能的目的。水仓水位在超高水位时,自动开启水泵,防止水仓溢水。
(4)保护及故障报警。当系统发生故障或传感器监测点报警时,系统自动作出相应的停机处理。监控计算机上发出相应的文字及语音报警信号,并在启停水泵的水位段发出预警信号,在低段、高段水位分段报警。系统还口1一自动显不、记录或打印故障性质、故障地点及故障发生时间。
(5)曲线报表及动态图形显不。系统口1一自动生成电量统计、故障记录、操作记录、运行记录报表及水位曲线、温度曲线、压力曲线,并口1一通过图形动态显不水泵运行状态,显不水仓水位、水泵温度及电动机电流、电压、功率等参数。
(6)系统有无人值守、远程自动、手动检修、井下自动(一键启停))2种工作模式。
(7)每台水泵口1设置运行、备用、检修3种工作方式Al一直接通过监控计算机进行设定。
(8)系统为八级泵房接力式排水,相邻上下级水泵房之间存在联动关系。系统在无人值守模式下口1根据上下级水泵房水仓水位及开泵台数自动决定本水泵房开停水泵台数。
(9)系统通过Web服务器将监控imp面到局域网,用户在客户端登录后口1一对系统进行远程监控。
2系统关键问题及解决方案
2.1水泵引水方式
煤矿水泵房大多采用多级离心泵进行排水,大多数情况下水仓水位低于离心泵轴,因此不能采用自灌方式引水。该情况下一般采用2种引水方式:①在吸人管末端加装底阀,采用排水管路IA!水或地面引人水管直接向水泵注水,该方式需要克服底阀的阻力,水泵工作效率低。②采用抽真空方式。抽真空方式可通过射流泵将泵体的空气排出,该方式要求非常高的水流喷射速度,但多级水泵房进行接力式排水,上下级水泵房之间的落差较小,无法提供快速的喷射水流,如果从地面引高压水进行射流,则实施难度大,投资成本高;也可通过真空泵抽真空,该方式首先需要运行真空泵,将泵体内的空气排出,待负压满足要求后再开启水泵,另外需要安装检测设备,投资较大,控制节点多,加大了系统维护量,同时易导致系统不稳定。本系统采用引水罐的水泵引水方式,如图2所不。引水罐底部与水泵连通,引水罐顶部与吸水管相连,引水罐和水泵提前灌满水。当水泵启动时,泵壳内的水被甩出,引水罐内的水及时补充到泵壳内,使引水罐内出现负压状态。水仓内的水在大气压力作用下,通过吸水管流进引水罐及泵壳内,在离心力作用下完成排水。引水罐在某些情况下会出现水位降低情况,无法满足开泵引水的要求。鉴此,设计了引水罐自动补水功能,在电动闸阀和引水罐罐体之间安装补水电动球阀,在引水罐侧面安装管道液位计,实时检测罐体内的液位高度。开泵前,系统首先检测罐体内水位是否达到开泵水位要求,如果末达到则自动开启补水电动球阀,罐体内的水充满后,自动关闭补水电动球阀,进人自动开泵流程。实践证明,采用引水罐的水泵引水方式较传统的注水和抽真空方式具有更高的稳定性和口1靠性。
2.2多级联动功能
上下级水泵房之间每台水泵的开停具有复杂的联动关系。在无人值守模式下,系统需要根据每个水仓的水位变化及开泵数量实现水泵联动开停。在西门子S"I}FP7编程软件硬件组态NetPr沙几’中配置本地PLC与上下级PLC的通信协议及地址,在()1335中调用FC5,FC6模块实现相邻2个水泵房PLC之间数据(包括水泵运行状态、水位高低标志、水仓水位等)的发送及接收。多级联动程序流程如图3所不,无人值守模式程序流程如图生所不。
3结语
论文摘要:介绍了电子设计自动化(EDA)实验环境的建设与管理的经验,简要分析了由此给教学产生的实际影响。
由于集成电路技术和计算机技术的高度发展,设计自动化的观念和EDA工具的使用水平已成为度量工程师能力的一个重要方面。国内各高校都投入了大量的人力物力建立EDA实验室。EDA实验环境的硬件、软件和服务水平在某种程度上已成为衡量该校硬件水平、教学水平和办学水平的一个重要标志。我校在教育部电工电子教学基地的建设过程中,始终对EDA的教学和实验环境的建设给予了足够地重视,专门成立了EDA(实验)中心,旨在负责全校EDA实验教学,EDA项目开发和新技术推广工作。经过近两年的建设,EDA中心已初具规模,为全校的EDA教学提供了良好的实验环境,促进了我校电类现代化课程教育的发展。
1EDA实验环境的建设
EDA(实验)中心的建设起始于1998年初,学校先后投入资金近百万元,第一期工程建立起配备有40台Pentium166MMX微机的多媒体实验室和硬件实验室各一个;1999年进行了第二期工程,又建起了一个包含40台PentiumⅡ400微机和两台专用服务器的网络实验室和一个管理办公室。并进行了软件建设和有关实验项目的开发。到目前为止已建立起的软硬件环境如表1。
在EDA中心的建设中,我们遵循以下原则:
(1)创建一流具有EDA特色的实验环境。EDA的实验环境的好坏在某种程度上直接影响电类学生对现代化技术的掌握,同时EDA的实验环境也是一个窗口,代表了一个学校现代化教学的形象。EDA中心的建设不应等同于一般的计算中心或机房的建设,应该具有EDA特色,那就是要有丰富的EDA软硬件支持,要有得力的指导开发力量。为了建设好一流的EDA实验环境,我们成立了专家指导小组指导环境的建设,并多次派人到EDA教学较好的学校去参观学习。为了体现时代的特点,我们将中心80台机器内部互连,整个内部网络完全按照Internet技术规范设计,能提供全套Internet服务。中心内部网络还通过Linux网关与校园网相连。服务器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安装了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系统。
(2)严把质量关,高质量完成建设。EDA所有软硬件设备的引进都经过认真市场调查研究,并严格的检测,对不合格的产品坚决清除。如曾进一批微机,检测后发现配置与样机不符,立刻退货,重新购置。软件的建设对EDA来说是体现特色的关键性建设,尽管EDA软件投资较大,为保证实验质量,划出专项资金,引进许多最新的正版EDA软件。
(3)加强外联,寻求多方支持。EDA教学的开展需要许多方面的技术支持,为了做好这方面的工作,我们加强了校际之间的技术交流以及与EDA软硬件开发商家的联系,可以从中得到了许多必不可少的帮助,如东南大学赠送给我们不少非常有用的EDA软件和设备,美国Altera公司通过其大学项目赠送给我们专业版和网络版的Max+PlasⅡ软件开发工具等。
(4)鼓励师生开发EDA教学项目。我校EDA教学项目的开发进行得比较早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加强了这方面工作的开展,目前已自行开发并用于教学有ISP和FPGA等实验装置,全定制的A-SIC实验环境也正在紧锣密鼓地准备中。
(5)勤俭节约,变废为宝。EDA的某些硬件实验对微机要求并不高并且有可能对微机产生伤害,为此我们从校计算中心等地方找来约20台淘汰了的386和486微机,建成了硬件机房,很好地解决了这类问题并节约了不少资金。
中国-2EDA实验环境的管理
我校的EDA实验环境主要面向电子工程系和自动控制系学生,行政上挂靠电子工程系。为了便于协调管理,两系分别任命了兼职正副主任负责中心的建设和日常管理。
在EDA(实验)中心的日常管理中我们努力做到:
(1)全心全意为EDA教学服务。EDA(实验)中心建立的主要目的之一就是为全校师生的EDA教学实验提供方便。为了做好服务工作,我们尽力满足师生的要求。如有教师希望通过网络授课,我们引进了Lanstar网络教学系统软件。有教师需要提供语音教学服务,我们购买了无线话筒。有一些国外引进的EDA软件需要用英文操作系统,中心工作人员经过多次试验,使中英文操作系统能够方便地切换。中心的Internet网及打印机等设备也均向师生开发。
(2)开放式的实验环境。中心除正常设备维护日外,保持全日制开放。开放时除了安排一般值班人员外,还经常安排对EDA技术熟悉的教师或研究生进行现场指导,学生可以自由地上机实习。
(3)不断推广EDA新技术。EDA技术的发展速度非常快,我们利用中心与外界联系较多的优势,不断向师生推荐EDA新技术和新方法。如我们曾请经销商来介绍最新版本的PADS、EWB等EDA软件的特点和使用方法,与东南大学EDA实验中心合作举办了两期全国性的EDA研讨班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以来,已为电类专业的学生开设了“电路”、“电子线路”、“数字电路”、“信号与系统”等十多门课程的上百个实验,部分实验还延伸到非电类专业的“电工学”课程中;每年还有几十名本专科生和研究生在这里进行毕业设计和课题上机。总上机时数已达4万机时。
(2)EDA中心的构建,推动了我校多门类课程的教学内容、教学方法的改革。就数字电子课程而言,迫切需要充实现代化的设计思想和设计方法,EDA中心的服务为此创造的必要的条件。由于EDA中心的大量工作,使教师可以在课常上集中精力和时间与学生一起共同体验前人创造知识的途径与方法,而把一些繁琐的计算交给EDA工具,学生通过EDA工具的使用去实践他们在课堂上学到的方法和思路。对电路分析、模拟电子线路、数字系统设计等课也起到了同样的作用。
(3)开放式的管理,方便了学生,激发了学生的学习热情和求知欲。如有一位在给电类提高班讲课的教师发现,原拟定通过Lanstar授课系统对学生讲授EWB的使用方法,结果在现场却发现,不少学生已初步学会了EWB的使用,其原因是他们已主动地到EDA中心,通过自学,进入了EDA环境。这是一个学生主动学习的例子。通过这样的学习客观上提高了学生的自学能力,反映了他们高度的学习热情和求知欲,这也为他们将来自行掌握更现代化、更复杂的EDA工具打下了基础。
(4)EDA中心成为学生第二课堂的场地,培养学生从事科学研究的能力。如数字系统设计的老师利用EDA中心进行电子设计竞赛,取得很好的效果,受到了学生的欢迎。
参考文献:
1.1数据库的选择
当前,存在多种形式的数据库,包括SQLServer2005、Oracle、DB2、MYSQL等等。由于SQLServer2005具有操作简单、可以进行大数据量管理等许多优点,基于J2EE的办公自动化系统选择了SQLServer2005数据库。
1.2J2EE体系结构
J2EE(Java2EnterpriseEdition)这种体系结构能够方便系统的开发,J2EE能够使多层分布式企业应用系统的开发和部署得到大大的简化,并且为系统的开发实现提供了相关的规范。Java平台或Java2平台的标准版J2SE是J2EE技术的基础,J2EE不仅巩固了J2SE中的“编写一次、随处运行”的特征等许多优点,而且还提供了对许多流行技术的全面支持,例如,JavaServletAPI、JSP(JavaServerPages),EJB(EnterpriseJavaBeans)以及XML等。J2EE技术的最终目的就是成为一个能够使企业开发者大幅缩短投放市场时间的体系结构。J2EE的优越性主要表现在以下几个方面:一是基于JAVA技术,平台无关性表现突出;二是开放的标准,许多大型公司已经实现了对该规范支持的应用服务器,如BEA,IBM,ORACLE等;三是提供相当专业的通用软件服务;四是提供了优秀的企业级应用程序框架,为快速高质量开发打下基础。因此,本系统采用了J2EE体系结构。J2EE使用多层的分布式应用模型,应用逻辑按功能划分为组件,各个应用组件根据它们所在的层分布在不同的机器上,如图所示。J2EE的体系结构可以分为客户层、J2EE服务器层和企业信息系统(EIS)层,其中,J2EE服务器层又可以分为Web组件层和业务逻辑层。
在实践中,根据具体情况,可以将领域层,也就是业务逻辑层再划分为几层,这样就形成了J2EE的N层体系结构。
2基于J2EE的办公自动化系统的需求分析
基于J2EE的办公自动化系统涉及到企业的普通员工、部门经理和总经理从收发电子邮件到日程安排到工作计划的制定等的全过程管理,包括一系列的功能,适用于要实现企业信息化的大型企业或者是具有一定的资金储备的中小型企业,能够方便企业工作人员的办公,提高其工作效率。下面详细介绍一下基于J2EE的办公自动化系统的部分功能。
(1)支持任意多级部门、成员单位模式,灵活定义角色权限,全面面向集团应用。
(2)内置工作流系统,流程自定义,工作流可视化操作,自由流程,无限制嵌套流程运转(可定义任何复杂流程)。并能清晰直观查看任务执行状态,实时了解工作任务的办理情况。
(3)自定义数据库表、字段、表单、视图、报表等,增加新的功能易如反掌,不需要写任何代码。
(4)内置Office文档在线编辑控件,支持文档自动上传,手写签名、电子印章、全文批注。
(5)集成网络硬盘组件,提供便捷的局域网、广域网文件共享方案。
(6)集成公告、新闻、内部邮件、外部邮件、短信、手机短信、文件柜、聊天室、论坛等模块,提供企业内部信息交流的多种途径。
(7)集成人事档案、考核、考勤、办公用品、通讯簿、日程安排、工作计划、会议管理、车辆管理、客户管理等模块,提供企业管理者全新的管理工具。
(8)通过系统访问控制、系统安全设置、系统资源管理,确保系统稳定安全运行。
(9)集成eOfficeIM即时通讯系统,类似MSN、QQ的功能。使客户端沟通更方便。
所开发的系统应该能够满足大型企业或者是具有一定的资金储备的中小型企业在当前以及在将来对信息资源采集、存储、处理、组织、管理和利用的需求,实现信息资源的高度集成与共享,能够集中管理和统一调度所有的信息资源。
3基于J2EE的办公自动化系统的设计与实现
基于J2EE的办公自动化系统实现了登录模块、信息录入模块、电子邮件模块、电子日历模块、人力资源管理模块和系统管理模块等许多功能模块。对于基于J2EE的办公自动化系统的主要功能模块,下面进行具体的阐述。
3.1登录模块
登录模块是很多应用程序都应具备的模块,在基于J2EE的办公自动化系统设置的登录界面上,有两个输入框,分别用于输入用户名和密码。输入用户名并输入相应的密码后,再选择登陆身份(普通员工,部门经理,总经理或系统管理员),系统将判定用户信息的合法性,若合法就进入系统,否则提示错误。
3.2信息录入模块
信息录入模块实现了普通员工信息录入部门经理信息录入和总经理信息录入等。其中普通员工信息录入包括:普通员工编号,姓名,年龄,性别,籍贯,家庭住址,邮政编码,联系电话,本科毕业院校,本科毕业专业,硕士毕业专业,所在部门,职称(职务),岗位职责;部门经理信息录入包括:部门经理编号,姓名,年龄,性别,所学专业,学历,所在部门,职称(职务),岗位职责;总经理信息录入包括:总经理编号,姓名,年龄,性别,所学专业,学历,职称(职务),岗位职责等。
3.3电子邮件模块
为了满足企业管理者、企业员工以及与企业有合作关系的相关人员之间进行日常邮件联系,基于J2EE的办公自动化系统能够实现收发电子邮件的功能,系统用户能够接收、发送、转发、撰写和管理自己的办公邮件。
3.4电子日历模块
电子日历具有为基于J2EE的办公自动化系统的每个用户安排个人工作日程的功能。如果员工所属的部门有相关的活动,那么该电子日历会提示办公人员,这样会避免重复、冲突的日程安排。
3.5人力资源管理模块
人力资源管理功能划分为人事档案;考勤管理;劳资管理;考核管理;奖惩管理;培训管理。其中档案管理模块按照我国标准的档案管理模式,对档案进行各个环节的管理,实现档案归档、整理、查询、借阅、销档等功能模块,减轻档案管理人员手工抄写的工作。
3.6系统管理模块
系统管理模块是整个基于J2EE的办公自动化系统的指挥控制中心,其主要是系统权限管理、用户管理、组织机构管理、日志管理等模块。系统管理员管理着所有的信息,包括普通员工的所有信息,部门经理的所有信息,总经理的所有信息和所有用户对于所有功能模块的访问权限设置信息。管理员只是没有修改普通员工、部门经理和总经理的密码权限,其他任何权限都由管理员分为多个页面对系统进行管理。
4结束语
基于J2EE的办公自动化系统提高了工作效率,操作简单、保密性能好;系统提供了友好的个性图标,通俗易懂;但是,在基于J2EE的办公自动化系统的开发过程中,由于本人在知识、经验方面都存在着不足,开发时间比较仓促,系统存在一些缺陷和不足。具体来说,有如下两点:
(1)由于时间的原因,本系统只实现了需求分析的部分功能。
(2)子模块的设置不够好。本系统是从功能上分的子模块,如果由于特殊要求增加新的功能,必须在后台进行设置,柔性不够,不是特别便于操作。