自動控制論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇自動控制論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

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集成自動控制系統是我國機械自動化工程當中是十分重要的一項。而集成化自動控制系統就是保留原有的信息技術，然后加以修改，取其精華，去其糟粕，使機械自動化系統變得更加完善。集成化自動控制系統能將原有的信息技術和與生產相關的信息糅合起來，不僅使得機械工程中的集中工程得到了加強，還將為械工程的生產與發展拓展到了更廣闊的領域。計算機技術是機械自動控制系統的基礎，而計算機技術在不斷的發展，集成自動美國控制系統得到了多方面工程制造的認可，深入到了各個領域。同時，集成自動控制系統也在計算機技術的更新下得到了完善與提高。

1.2柔性自動控制系統

機械自動控制系統不能夠保持原有的自動化成分，需要不斷的更新研發與創造。而柔性自動控制系統就是新發展的一項自動技術，它不僅包含了其他自動化控制系統的特性，能夠自動化生產，還能夠在生產中智能化。在機械工程不斷發展的同時，柔性自動控制系統已經成為了其中重要的組成部分。在機械工程的發展與應用中，柔性自動控制系統將信息技術、現代化機械生產技術與先進的計算機信息化設備進行結合，利用數控技術進行生產，這樣的科學生產方式使得機械制造不斷進步。

1.3智能自動控制系統的應用

所謂智能自動控制系統，就是在人工技術與計算機網絡技術的共同作用下，對機械工程中的任意一個過程進行模擬和控制，讓機器變得人性化，讓機械自動控制系統工作時能夠與人的大腦相類似，能夠收集數據和采集信息。智能自動控制系統有效的結合了人工智能技術和機械工作的過程，這樣，不僅使得生產效率大大提高，生產過程更易控制，還節省了人力，創造了更大的經濟效益。

2自動控制系統的發展前景

未來的科技技術會比現在更加發達，而每一個國家和地區的經濟水平都在不斷發生著變化，我們國家的發展和經濟水平也都在不斷的提高。這些都離不開機械工程，而自動控制系統是機械工程的重要組成部分，只有自動控制工程不斷的更新發展，機械工程才能夠不斷的創新，變得越來越科技化，才能呢個拓展到更多的領域。在自動控制系統在網絡信息技術不斷發展的背景下，在機械工程的應用中將實現先進的網絡化發展，并通過網絡的傳播，迅速滲入到各個行業中。當今社會經濟的發展更注重的可持續性，無論多啊么先進的自動控制系統，在生產生活中都應該更注重環保和節約。在生產自動化控制裝置時，應該以環保為首要考慮，節約能源，這樣才能夠可持續發展。

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2計算機遠動控制技術的應用分析

計算機遠動控制技術的應用主要是通過遙測、遙信、遙控以及遙調等功能實現的，計算機遠動控制技術是電力系統自動化技術中的核心技術，其在電力系統運行中發揮著重要的作用，尤其是在電力系統中的數據采集、通信傳輸以及信道編譯碼等環節中占據著重要的地位。其中，計算機遠動控制技術的工作原理如圖1所示。2．1遠動控制技術中的數據采集技術遠動控制技術中的數據采集技術主要有A／D技術和變送器技術等，其處理的信號多數為0～5V的TTL電平信號，而在電力系統自動化技術中，多數采用大功率參數，為了實現采用遠動控制技術處理電力系統中的信號，只有通過變送器將大功率參數轉變為TTL電平信號，從而達到遙信信息的編碼和遙測信息的采集任務。其中在電力系統中，其遙信信息需要經過采集遙信對象的狀態，將采集到的描述遙信對象狀態的二進制位編進具體的遙信碼中這2個途徑進行傳送，然后再通過數字多路開關將電力系統各路的遙信狀態輸出到接口電路中，最后通過接口電路將遙信信息送入到CPU系統中進行處理，從而實現遙信信息編碼。2．2信道編譯碼技術分析在計算機遠動控制技術中的信道編譯碼技術主要有編碼、譯碼以及信息傳輸協議（規約）等。在電力系統自動化控制中，想要實現采用遠動控制技術進行信息采集，則必須通過通信信道傳輸到調控中心才能使用。因此在電力系統自動化控制中，為了進一步保證傳送的信息具有非常好的抗干擾能力，必須要對信息進行信道編譯碼，其中數字傳輸系統模型如圖2所示。在上述電力系統自動化系統中，通過采用遠動控制進行數字傳輸中，其干擾是不可避免的，而通過信道編譯碼能夠有效克服通道中的干擾，其中，信道編譯碼的方法主要采用線性分組碼中的循環碼進行編譯碼。2．3循環式數據傳送規約遠動控制技術在變電站、電廠以及調度中心的數據通信應用中，首先需要在信道編譯碼前，預先設定通信方式和數據格式，也就是通信信息傳輸協議（規約），以保證電力系統中數據通信的可行性。另外，在電力系統遠動控制技術中，其數據傳輸主要是以幀結構的形式進行傳輸的，其中重要的遙測信息主要安排在A幀，次要遙測信息安排在B幀，一般遙測信息安排在C幀。通過采用幀格式進行包裝后，電力系統中的數據就能夠有效按照規約進行傳送，從而實現信道全部編譯工作，實現對電力系統的全方位監控。

3電力系統自動化技術的發展及建議

對于電力系統自動化的發展方向，應從以下幾點出發：（1）兼顧提高經濟效益和改善自動化服務水平，我們追求的自動化技術應向著更優化、更具實效性、更加智能化、區域覆蓋更廣的方向前進。（2）加強電力自動化系統的設備穩定性，有效保障其安全運行，盡量減少大面積停電，建立一系列行之有效的處理機制，將停電損失降到最低。（3）開拓電力系統自動化的數字化之路，使數據更加全面，數字更加精準，力求節省更多時間和人力。（4）隨著科技的不斷進步，各種先進設備相繼出現，對電力企業的工作人員提出了更高的要求，加強電力企業人員的技能培訓和技術隊伍建設，注重對新技術高素質人才的引進和吸收，培養全面發展的技術人才，鼓勵員工以先進的理論知識和豐富的實踐武裝自身，投入更多精力到電力自動化的發展中去，推進電力自動化的發展進程。（5）在全球能源危機的嚴峻形勢下，正是挑戰電氣自動化進程的關鍵時期，要以可持續的發展觀，改善傳統的管理模式，從整體化逐步轉變為分布式、集約化的運營模式，實現能源利用的最大化、功耗的最小化、資金節約化。

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1.2PLC程序配置。PLC程序進行設計時可以采用WinProLadder階梯圖語言進行程序編寫。其程序設計涉及兩個部分：1.系統動作順序；2.系統功能；進行系統開發時，要兼顧機器的動作順序和使用者的自定義操作。若用實際情況形容就是，比如報警器的響應時間，實驗人員如果想將之延長幾秒，需要對時間參數進行設定。相應的階梯圖程序則需要對記憶置進行重新配置以存儲以上參數，再通過系統將參數輸出到外端的機器上。由此得出結論，暫存器的配置與編號都需要進行正確的配置，以便與使用者界面完美配合，操作時不發生偏差。

1.3使用者界面（HMI）設計。隨著智能化觸摸屏幕的應用，使用者界面的操作更加方便可靠。使用者通過對顯示屏上的圖形進行觸碰式操作，進行程序代碼參數的修改和操作。為了方便理解和操作，使用者的界面以圖形的大量使用，取代了傳統的按鈕式操作。使用者界面涉及如下三方面的發開：（1）系統規劃。（2）操作界面的布局和設計。（3）系統通訊功能

2自動控制技術在工業領域的具體應用

2.1化工領域。電子自動控制技術在化工領域的應用體現在與工藝設備的充分結合，具體可參見應用范圍最廣的可編程控制系統。化學反應爐的溫度控制一直是行業里的一個難題。傳統的手工操作難度非常大，爐溫的頻繁波動不利于工作人員的實時掌握與及時有效的操作，惡劣的化學環境也使工作人員的健康無法保證。可編程系統的出現為其打通了一個突破口，機器本身的特性不像人一樣受到惡劣環境的影響，精細測量儀器的應用使得爐溫能得到及時有效的控制，使得整個工藝流程能夠正常進行。擠出吹塑成型機與可編程系統的結合是自控技術在化學行業的另一應用。二者的結合使得熔料的化學作業過程加快，提高了儀器的工作效率。

2.2電力系統。電力系統的自動化控制技術普及是我國電力行業發展的一大趨勢。自動控制技術的應用在電力行業方面有兩個分支：電力調度和電力營銷。電力調度的目標是降低成本并保證系統運行的同時提供給用戶以合適的電能。傳統方式要進行數據的大規模采集和分析，時效性難以保證，萬一發生事故，其危害往往難以挽回。因此，我國電力行業把自動控制技術與電力調度系統相結合，通過計算機進行大量數據的自動化收集，實時掌握，實時處理，特殊情況篩選后進行自動上報，利于全局指揮。電力營銷與自動控制技術的結合，可以改善電力系統的運行條件，便于管理，既緩解了電力人員的工作壓力，也預防了事故的突發。

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1.2本站質量控制規則庫的設置

質量控制規則庫是自動站報表質量控制的前提，質量控制規則庫設置是否恰當，直接影響到報表質量控制的質量，質量控制規則庫中各氣象要素的取值范圍應選擇本站各氣象要素歷年出現的上、下限左右的值，如果取值范圍設置過大，會漏掉部分錯誤或疑誤信息，若取值范圍設置過小，則容易濾出過多疑誤信息，不但加大工作量，更重要的是對質量控制起不到應有的作用。

2A、J文件質量控制

每月結束后，在月末最后一天逐日數據維護中，注意錄入跨月降水量及日期，下月1日20-08時降水量，使用OSSMO軟件“數據維護”中“B文件A（J）文件功能生成A文件。

2.1A文件質量控制

在A文件維護中正確輸入封面、封底信息、傳輸日期等。使用“數據維護”中的“格檢質量控制A文件”功能，對A文件進行全面質量控制，一般質量控制出的是錯誤和疑誤兩種情況，并注意各要素小時值和日極值是否出現野值，這些值的出現時間是否正確，尤其對出現在20：00分的記錄進行判斷，判斷該記錄是當天的還是前一天的，對微量降水進行人工干預等，并審查無降水時錄入“0000”，微量錄入“，，，，”。對提出的疑誤信息仔細的檢查判斷，和相關的項目要素進行對比分析，對錯誤信息在逐日數據維護中進行更改，然后重新轉換A文件，再進行A文件格式檢查，格檢完之后，檢查各要素的質量控制碼是否為099。

2.2J文件質量控制

一是發現數據有跳躍突變時，首先檢查是否由于天氣因素影響而造成氣壓、氣溫、濕度、降水、風等分鐘數據的異常，如果這個影響排除，那么有可能是儀器異常造成數據突變，如判斷確實出現野值和儀器故障時分鐘數據只能按缺測處理，不能按內插處理，J文件的分鐘數據必須是自動站原始采集數據，因此，60分的記錄用A文件記錄代替時，不能用A文件中內插或人工站代替的正點記錄代替。二是：J文件中的分鐘數據與A文件的正點值不一致，對于這種情況要分析是正點數據有誤還是分鐘數據有誤，并將有誤記錄改正。

3人工觀測項目的質量控制

3.1云

3.1.1　質量控制逐日各定時觀測總云量記錄是否合理，與云狀、云碼是否相符；如10ˉ/5CIDENSSCTRA這種情況格檢質量控制A文件時沒有疑誤信息提示，正確的為SCTRACIDENS。

3.1.2　質量控制云狀演變規律是否合理，與天氣現象記錄是否相符；如某日14時記錄：云量9/9，云狀SCTRA，天氣現象：雷暴12：50～13：31，陣雨12：58～13：36，可以看出14時云狀記錄有誤，云觀測時間在13時45分，對流云不可能在很短的時間內演變成大氣層結較穩定的層積云。

3.2能見度

3.2.1　質量控制視程障礙現象與能見度是否配合。

3.2.2　當有沙塵暴、浮塵、霧、霾、煙、雪暴、吹雪現象，能見度<1.0KM時，都應觀測和記錄最小能見度，且最小能見度的記錄是否符合規定。

3.3天氣現象

3.3.1　審查各種天氣現象的記載，產生于消失是否合理。

3.3.2　逐日天氣現象的記載方法是否符合規定、天氣現象的記載是否合理，如先有露，后有霜，由露凍結而成的水珠記為霜，但霜融化的露不記露。3.3.3　根據自記降水跡線的起止時間變化和強度變化，查看夜間雨、陣雨的記錄是否正確。

4自動站月報表的質量控制

自動數據要逐頁檢查，看是否有漏項，自動質量控制漏項是審不出來的，自動站器測數據包括氣壓、氣溫、相對濕度、風向風速、降水量和地溫，其中氣壓、氣溫、相對濕度、風向風速、降水量這五種氣象要素可與人工站相應的自記記錄及每日20時定時數據與日極值數據進行平行質量控制，可發現異常記錄。地溫記錄質量控制時，經常把最高值同當日12：00～15：00時的地面溫度進行比較，一般情況下高出1～5℃，有時也常出現10℃或以上，一般應根據當日的云天狀況、日照記錄進行判斷，若晴陰交替、正點時陰或有降水、全天為陰天，最高溫度值出現在前一日20時附近，或者是積雪覆蓋，如若不是，則分析判斷傳感器是否有故障。

4.1降水量

4.1.1　審查人工觀測降水量與自動站降水量記錄是否矛盾，如發現10mm以上降水誤差超過±4%應查明原因。

4.1.2　打開J文件降水分鐘數據。查看降水量起止時間是否與觀測記錄的降水時間對應，或查看雨量自記紙降水的起止時間是否與觀測記錄的降水時間對應。

4.2大風

首先檢查大風記錄，核對大風數據文件，防止漏記大風現象或大風現象開始的時間不一致，一般大風數據文件（FJ.txt）一般分兩條記錄，第一條為大風開始時間，第二條為大風結束時并持續15min的時間，同時要查詢質量控制軟件中的“大風現象查詢”功能獲取信息。

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2給排水系統

使建筑物內部的中水系統得到正常的運行是智能建筑中給排水系統的運行目標與任務，給排水系統的主要功能是將建筑物內水泵與排水泵、污水泵等運行狀態進行監測與管理，使建筑內各水箱的水位保持在安全可靠的限制值當中。另外，給排水系統還會對給水系統的壓力進行測量，使水位與壓力保持在安全范圍內，根據水位與壓力的變化及時進行水泵的關閉與開啟。

3照明系統

智能建筑中的照明系統是建筑物內主要的節能系統，節能減排主要體現在照明系統的運行之中。照明系統的協調程度與運行力度是建筑物自動化與智能化的重要體現。在智能建筑中，電能是不可缺少的，照明系統是除了空調系統之外最大的電能消耗系統。與傳統的建筑管理方法相比，智能建筑中的自動化系統可以實現40%左右電能的節省。照明系統的節能，主要利用于自動化系統對于停車場、走廊與對門廳等照明進行開啟與關閉控制，對建筑物內的照明回路進行分組控制，使用電量過大、電路負荷過多時進行自動切斷，對辦公室與廳堂這些地方的照明系統進行無人熄燈的自動控制。這些控制的實現可以利用計算機中設定的開關開啟與關閉時間進行遠程控制，門鎖與紅外線也是比較好的照明系統控制手段。

4電梯系統

電梯系統屬于智能建筑中的交通系統，對電梯系統的自動化管理也是樓宇交通管理的重要內容。對于電梯而言，其本身具有全套的自動控制裝置，但是，要使其成為智能建筑中樓宇自動化系統的一部分，要將電梯本身的控制裝置與樓宇的自動化系統相聯系，使其實現數據的共享，使建筑物的管理者可以對電梯的運行狀況進行及時的掌握與分析，在有意外事故發生的時候，可以利用自動化系統對電梯進行有效的控制。

5保安監控系統

保安監控系統主要由三部分組成。第一，閉路電視監視系統。閉路電視監視系統主要是利用攝像機完成的，管理人員將攝像機安放在需要進行監控的各個區域之間，利用電纜這一中介將圖像傳達到建筑控制中心，使建筑物的管理人員可以對大樓內部的實時情況進行觀察與管理。還可以利用現代化的計算機技術對這些上傳的圖像進行分析，使影視中的物體與煙霧等不安全因素得到確認，為事故的處理提供證據。第二，出入口控制系統。對建筑物的出入口進行控制，就是利用電子鎖或者是門磁開關這些設備對建筑物的人群進行控制。將讀卡機等設備安裝在建筑物當中，使建筑物的進入具有一定的權限性，對進入到建筑物的對象與建筑物的開放時間進行控制，隨時掌握人員的出入情況。第三，防盜報警系統。防盜功能的實現，是利用各種敏感軟件的安裝實現對建筑物內部空間的控制，比如說紅外線與震動傳感器等等，將其安裝在重要的防盜部位，如果監測區域內出現異常，報警系統可以做出相應的反應，通過建筑物管理人員對異常情況進行及時的處理。

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2設計依據

1）《20kV及以下變電所設計規范》（GB50053－2013）。2）《低壓配電設計規范》（GB50054－2011）。3）《高層民用建筑設計防火規范》（GB50045－1995(2005版)）。4）《建筑物防雷設計規范》（GB50057－2010）。5）《火災自動報警系統設計規范》（GB50116－2013）。6）《智能建筑設計標準》（GB/T50314－2006）。7）《綜合布線系統工程設計規范》（GB50311－2007）。

3系統原理

本設計采用新型集散控制系統——現場總線系統（FCS系統），能把控制功能分配至現場每個控制回路，并完全分散在現場儀表中，從而提高了系統的可靠性，實現真正的分布式控制。本系統可分為：設備層、控制層和管理層，主要監控對象為AHU、PAU等空調系統及水泵、電梯等設備的運行及故障信號。建筑設備監控主機控制室設在監控中心內，通過光HUB及BNA把TCP/IP協議轉換成C-BUS，從而連接多臺DDC直接數字控制器（可帶遠程輸入輸出模塊），把各樓宇設備連通起來；還可通過ODBC、API等接口方式完成與其他系統的通信，實現建筑內的資源共享和綜合管理。本建筑BA系統的監控及自診斷功能設于一層監控中心內。建筑物共設33臺空調機組，其中5臺采用空氣凈化變頻機組。8臺排風機組由專用PLC可編程控制器控制。一般變風量空調及一般組合式空調控制原理：由送（回）風傳感器控制調節冷、熱水電動二通調節閥，同時根據需要對風管電加熱器進行分級調節，在電加熱器后設置高溫保護開關，當保護開關動作時，關閉電加熱器；當風機停止時，連鎖關閉電動二通閥。對組裝式空調器風機進行變頻控制，由室內溫度控制調節冷、熱水電動二通調節閥，同時根據需要對風管電加熱器進行分級調節。在電熱器后設置高溫保護開關，當保護開關動作時，關閉電加熱器的電源；當風機停止時，連鎖關閉電動二通閥和電加熱器。要注意風機開，電加熱器才能開。隨著高、中、低過濾器阻力的改變，通過控制變頻器改變風機轉速以維持風量，保證換氣次數不變，延長過濾器的使用壽命。在送風總管上設風管壓差傳感器，同時在夜間值班模式下改變風機運行轉速以降低能源消耗。

4供電電源

本系統設備電源由控制室配電箱引來，容量為三相5kW(配UPS不間斷電源)。DDC直接數字控制器就近安裝于各個空調設備機房內，電源由就近配電箱引出，容量為單相0.5kW。

5電氣接地

在建筑工程設計中，供配電設計非常重要，而接地系統是其中的重要組成部分，占據重要地位，因為它能直接影響供電系統的安全與穩定。特別是近年來，社會科技越來越發達，智能化樓宇的出現在給我們帶來方便的同時也產生了新的問題。本工程采用TN-S系統。在設置該系統過程中，根據其工作零線與專用保護線以及它們連接的位置，設置智能化樓宇系統的安全保護、交流工作、電子設備直流接地系統、防雷保護系統，以保障智能化樓宇的安全。

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（2）顯示控制屏按鈕齊全，顯示直觀，指示燈壽命長，光效好，可靠性強。控制計算機不僅具有動態協調能力，還可以存儲記錄，分析相關報告。其啟動控制方式大小不一，如小功率采用直接啟動的控制方式，大功率采用星形或三角形啟動控制的方式，還有的采用變頻調速控制的方式。這些不同的控制方式很好的確保了生產設備的運行穩定。

（3）確保運行時各種數據處理和信息收集的準確性，同時提出相應的應急措施，確保電氣系統可以在最好的狀態下運行。設備一旦出現故障，人可以馬上進行連鎖控制，非常人性化。

2電氣自動化控制系統的設計原則

（1）優化供配電的設計，促進電能的合理利用。設計時首先考慮的是設計的適應性，滿足工程的動力、供應、控制和安全等要求制定，以滿足建筑運行的要求，同時可以使它的運行處于一種安全的環境中。

（2）提高設備運行效率，力求簡單、經濟、使用以及維修方便。在整個的設計過程中，安全和滿足工程的運行時整個設計的基本前提，在該前提下，一方面要注意不斷的擴大工程的效益，另一方面也要注意不斷的降低工程的成本，這就要求工作人員不僅僅應該使控制系統簡單經濟，而且還要使得系統的使用、維護方便、成本低，不宜盲目的追求自動化和高指標。

（3）合理調整負荷，提高設備利用率。在設計的過程中，要盡可能的提高系統的質量，使它的的負荷量在一個合理的范圍內，當在一個特殊的用電環境中，可以合理的選取節能方法，提高店的利用率。

3電氣自動化控制系統發展的現狀

我國的電氣自動化技術和國外發達國家相比差距仍然很大。到現在為止DCS系統的應用在自動化控制系統中仍然有著重要的不可取代的地位。

（1）電氣自動化工程的分散控制系統，它是由過程控制和過程監控來組成的計算機系統，該系統的基本思想是集中操作、分級管理、配置靈活和組態方便四大方面，在生產、生活中的應用非常的廣泛。但是該系統缺點明顯，如可靠性能低，維修困難；生產廠家之間缺乏統一的標準，維修互換性低；價格昂貴等。

（2）WindowsNT和IE是電氣自動化控制系統的標準語言規范。第一點是，在電氣自動化領域，具有靈活性和易集成化等優點的人機界面操作，已成為一種主流的發展方向。第二點是，對于電氣自動化控制系統的維護難度減小。

（3）監控的集中化。其缺點是處理速度緩慢，成本費用大，可靠性能低、設備很難擴容操作、故障查找難度大等。

（4）信息的集成化。在存儲和讀取信息時，需要使用規定的瀏覽器才可以訪問到信息，并且信息技術會在電氣自動化設施、系統和機器中進行橫向擴展比較。

4電氣自動化控制系統的發展趨勢

隨著我國經濟的不斷發展，科技的不斷進步，伴隨而來的是電氣自動化控制系統技術方面的競爭，不但競爭愈演愈烈。同時，此系統對節約有效資源，降低成本費用，甚至改變我國工業的發展都有著積極意義。所以，我們必須根據自身的發展情況，來對自動化控制系統進行相應的規劃，積極的發揮自己的有力的條件，實現我國的自主研發，只有這樣才有可能在有限的時間內搶占先機。

（1）軟件地位大大提升。隨著信息技術的發展，網絡技術以及計算機發展與應用的廣闊前景，尤其是OPC技術、IEC61131標準和Win-dows平臺的發展與廣泛應用，計算機在電氣自動化控制系統融合方面的作用，已無可替代。

（2）電氣自動化控制系統統一化、信息化。為了獨立開發系統，更為了方便達到客戶要求，使得電氣設備、計算機監管體系和企業工程管理體系之間數據信息能夠及時的傳遞和暢通的交流，那么需要對電氣自動化控制系統進行統一化的管理。此外，信息化是電氣自動化控制系統的另一發展趨勢，即實現設備與網絡技術結合，實現網絡自動化和管控一體化。也就是說信息技術不僅滲透在管理層面上，同時在應用信息技術的基礎上迅猛發展。

（3）科技的不斷發展是電氣自動化行業的關鍵，由于電氣自動化是結合了多門學科的一項技術工程，在它的組成原件方面科技的含量比較高，由于在自動化的關鍵技術是大部分的企業都沒有屬于自己的知識產權，造成同行業的企業以較低的價格和各種的渠道來加大自己的競爭力，所以，技術的不斷發展的選擇是整個自動化行業的突破點，也是關于電氣行業長遠發展的關鍵所在。只有在不斷的科技發展中，電氣自動化制系統不斷突破，才能在全球化市場競爭中，立于不敗之地。

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1引言

隨著數字信息家用電器應用的普及，洗碗機已經廣泛進入人民大眾的家庭之中，從而使得人們能夠從繁雜的家務勞動中逐步解放出來。作為一種家庭自動化設備，洗碗機一般需要實現諸如自動控制進水、自動加洗滌劑、冷洗、自動加溫洗、清洗、排水、殺菌消毒，以及定時和故障報警等功能。從被控制量角度出發，一個洗碗機通常需要滿足圖1所示的一些具體要求，其中涉及的開關量信號有兩種，一種是傳感器的高、低電平信號檢測，如機門開關、水位高低、溫度調節保護器和行程開關等；另一種開關信號經由固態繼電器控制強弱電壓信號的斷開和加載，如進水電磁閥門的開合、恒溫加熱器的開合、瞬間加熱器的開合、清潔劑控制盒和消毒劑控制盒的工作等。圖1中所涉及的模擬量信號主要用于實現以下幾方面的功能：

（1）用溫度傳感器實現水溫／消毒水溫度檢測；

（2）通過人機接口的顯示輸出、鍵盤輸入和聲音輸出等實現水溫顯示、洗滌過程顯示以及故障類型顯示等；

（3）根據用戶需要通過設置鍵選擇洗滌模式，并通過功能鍵啟動相關功能；

（4）機器使用情況統計、清潔劑和消毒劑劑量的使用情況計數等；

（5）故障報警以及、洗滌完成報告等。

2洗碗機控制系統的硬件設計

針對上述功能及可靠性、成本和方便使用維護等因素，筆者設計了圖2所示的洗碗機控制系統。

單片機最小系統采用與MCS－51兼容的AT-MEL公司低功耗高性能CMOS芯片AT89LS8252設計，其中片內8k字節在線可編程閃存用以存放系統程序，可通過SPI接口來下載程序；而2k字節的EEPROM則用以存放關鍵參數，如開機維護密碼、產品的序列號、開機次數、洗滌設置參數等；256字節的RAM用來存放臨時變量。

鑒于本洗碗機有較多的開關量信號，故此，設計中使用并行芯片8255來擴展I／O接口，以配合P1和P3口部分管腳的使用，其輸出和輸入的比例為21／14，其中蜂鳴器由P1．3控制。從可靠性角度出發，輸入和輸出部分都采用光電隔離措施。考慮到部分驅動信號所要求的驅動電流較大，因此，本設計選用功率驅動器件ULN2803來驅動。

溫度采集有兩種方案：一是使用熱敏電阻配合芯片MAX150進行AD轉換，然后通過存放在程序存儲器里的表格來求得當前溫度；二是使用三端溫度傳感器DS18B20進行采集，直接得到溫度數據。相比之下，后一種方案較為經濟簡捷。

鍵盤和LED顯示選用HD7279A3來進行控制，其電路圖如圖3所示。HD7279A無需元件即可直接驅動8位共陰式LED數碼管；引腳DIG0～3對應0～3位數字輸出驅動；引腳SA～SG和DP則對應于段a～g及小數點的驅動輸出；各位可獨立控制譯碼／不譯碼及消隱和閃爍等屬性。

該芯片共有三種類型的指令：第一種是6條不帶數據的8位純指令，如復位、測試、左／右（循環）移位等；第二種是7條16位帶數據指令，包括下載數據按方式0／1譯碼、下載不譯碼、閃爍、消隱、段點亮、關閉等；第三種是讀取鍵盤數據指令。它們均采用串行方式與AT89LS8252進行通訊，串行數據從DATA引腳送入芯片并由CLK端同步。當片選信號CS變為低電平后，DATA引腳上的數據將在CLK引腳的上升沿時被寫入HD7279A的緩沖寄存器。

此外，HD7279內含有去抖動電路，可控制64鍵鍵盤矩陣。圖3中，元件JKEY為4×4鍵盤接口，當有鍵按下時，KEY引腳輸出低電平，發光二極管LED1發亮，該狀態一直保持到按鍵松開。此時如果接收到“讀鍵盤”指令15H，在指令前半段，DATA引腳將處于高阻狀態以接受來自微處理器的指令。而在指令后半段，DATA引腳則從輸入狀態轉為輸出狀態，用以輸出所按下的鍵代碼值。

3洗碗機控制系統的軟件設計

本系統功能模塊按洗碗過程可分為六個階段：進水過程、加溫過程、注入清潔劑過程、控制電機旋轉清洗過程、注入消毒水消毒過程和排水過程。同時為確保洗碗機正常工作，對容易出故障的過程，系統還設置了故障報警或停機功能。系統軟件可按照洗碗機的工作流程進行編寫。主要的軟件模塊有開機自檢、狀態初始化、顯示當前默認狀態，進入鍵盤掃描狀態并等待操作鍵按下，以及根據操作鍵轉入相應流程等，其主程序流程見圖4所示。

圖3

用戶使用前，應首先檢查洗碗機狀態是否正常，若狀態正常，按下弱電源開關，根據洗滌要求設置洗滌模式（或使用默認方式），將碗放入清洗室，然后關上機門，按下開始鍵。之后，控制器檢測水位高低和水溫，以決定是否進水與恒溫加熱，至此準備工作完成，啟動電機進行清洗。接下來再把清潔劑注入清洗室，同時檢測水位高低，若水位較低，則立即進水，以保證清洗效果。清洗完成后，等碗上的水空一段時間后，洗碗機再注入高溫消毒水進行消毒。洗滌完成后，蜂鳴器鳴叫，表明洗滌完成，同時控制器回到用戶初始設置模式。洗滌中每一過程和按鍵均對應有一發光二極管的亮滅，用以顯示過程和按鍵的正常與否。洗滌完成后，用戶打開機門，取出碗盤，然后斷電即可結束整個洗碗過程。

在該系統軟件子程序中，需要對鍵盤／顯示管理模塊進行說明，包括初始化子程序、發送子程序、接收子程序、中斷子程序、顯示子程序等。其中用戶通過鍵盤設置模塊可以設定洗滌模式、每一過程的時間長短以及洗滌劑量大小，也可隨時按相應的功能鍵暫停或中止洗滌過程。技術維護人員可以通過鍵盤／顯示管理模塊輸入正確密碼來查詢機器的使用狀況，如機器序列號、機器的使用次數等，也可對關鍵參數根據實際情況進行設置。

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論文關鍵詞：勞資關系；改善；思路

處罰意味著主體違反了某種受強制保護的規則后的社會代價，或者說是報應的成本。我們現在主要討論的是用人單位對勞動者的處罰，即資本對于勞動力的控制的表現形式。

一、勞資關系存在的問題

目前用人單位處分勞動者的合憲性、合法性、人道性、合理性以及科學性都不同程度的存在問題，作為兩個利益并不完全重疊甚至相對對立的利益范疇，實務中的不規范現象亟待解決，這是我國各種使用勞動力的經濟實體所面臨的共同的人力資源的管理難題。

1、處罰的范圍存在的問題。在我國的各類企業中，企業對員工實施罰款司空見慣。

2、處罰的依據存在的問題。《企業職工獎勵條例》、《國營企業辭退違紀職工暫行規定》、《關于〈企業職工獎懲條例〉若干問題的解答意見》、《全民所有制公司職工管理規定》、《關于貫徹執行〈企業職工獎懲條例〉的實施辦法》以及勞動部關于《企業職工獎懲條例》有關條款解釋的復函作為企業處罰勞動者的依據，但是由于年代久遠，其不適應性早已成為不爭的事實。

3、處罰合理性存在的問題。《獎懲條例》第十二條規定，對職工的行政處分分為：警告，記過，記大過，降級，撤職，留用察看，開除。在給予上述行政處分的同時，可以給予一次性罰款。但是沒有嚴格的實施界限，企業自由裁量的范圍較大，有的企業只是選擇性的將這些懲罰措施變通使用，甚至有的企業與行政處罰法中的人身罰，行為罰、申誡罰、經濟罰的處罰方式混同，這些模仿國家機關工作人員的內部處分條例有著明顯的行政痕跡，且各企業中普遍存在獎懲不對稱的問題。

4、處罰的程序存在的問題。雖然我國《勞動法》第4條規定：“用人單位應當依法建立和完善規章制度，保障勞動者享有勞動權利和履行勞動義務。”但總的來看，我國勞動法律對用人單位如何“依法”制定內部規章制度規定的較為簡略，對于內部規章制度的調整缺乏一整套的法律規范，如應遵循哪些原則、應包括哪些內容、如何保證法定程序得到遵守、違法責任等問題，我國目前的勞動立法都存在著空白。

5、懲罰的救濟存在的問題。對于勞動者而言，勞動仍然是謀生的手段，而不是可有可無的活動。因此勞動者只能通過與生產資料相結合，以獲得生活的條件。而對于生產資料的所有者，其不存在謀生的問題，而存在獲利與否的問題。

6、處罰的主體存在的問題。勞動者實施處罰的主體，是指法律規定有權設定處罰規章以及執行處罰的主體或部門。

二、縮小處罰范圍

首先，因為經濟懲罰手段一方面會對員工心理造成沖擊，一方面企業和勞動者對當時情景是很難進行舉證的，在這種勞資糾紛中，事實很難澄清，容易引起勞資矛盾。其次，本文前面已經分析了企業員工管理處罰系統的具有可替代性的。再次，應當立即讓罰款和經濟性處罰淡出用人單位對勞動者處罰的范疇，嚴禁侮辱歧視性的處罰手段。我國勞動法應當明確禁止用人單位對勞動者采取罰款和經濟性處罰措施。最后，應當吸收行政處罰法的處罰原理禁止用人單位對勞動者的同一個錯誤行為進行兩次處罰，并規定雇員錯誤免除處罰的期限。

三、再造對勞動者處罰的流程

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二、基于PLC自動控制系統的設計

1、PLC自動控制系統的結構構成PLC自動控制系統是通過PLC對工業生產中的儲位、壓力、流量和溫度等生產要素進行控制的一種智能化系統，在此過程中，需進行PID的運算，通常在PLC廠家可以采購到配套的PID控制程序和過程控制模塊，對于生產要素的采集和輸出都有較為方便的控制方法，但基于價格和操作性的原因，不少PLC自動控制系統還是采取自己編程的方式，這對于復雜的PLC自動控制系統實現更多需求和工藝調整的控制策略，具有成本更低和操控性更強的特點。PLC自動控制系統的工作流程主要是：通過測量感應元件對信號進行反饋輸入，進入A/D模塊轉變為系統能夠識別的數字信號，再與控制參數進行比對，接著進入PID運算單元，得到偏差結果的計算，最后由D/A模塊轉變信號輸出至執行元件，開始動作的執行。

2、PLC自動控制系統的智能化實現本文以儲料儲存和輸送控制為例子，采用三菱公司生產的FX2N-48MR-001PLC對PLC自動控制系統的智能化實現過程進行具體介紹。

（1）儲位的采集：寄存器M21閉合檢測儲位并選擇輸入通道讀取儲位值信號，A/D模塊開始工作，再經緩沖存儲器讀取進入輔助繼電器中，最后將數字信號儲存入寄存器，等待PID的運算。

（2）PID的運算：首先，我們要初始化設定PID的固定指令參數表，即設定檢測時間、增益濾波、微積分增益等參數。其次，設置獨立的PID指令寄存器，當PID出現運算錯誤時，及時調整寄存器的ON和OFF狀態，中斷指令，而實際采集儲位值信號時，也是通過中斷和跳轉指令和子程序調用指令來運算的。

（3）電動閥的輸出：電動閥主要作為進出料控制的手段，是通過PID的控制和D/A模塊的轉換，將PID運算的模擬量結果進行輸出工作，其輸出值會儲存在輔助繼電器和緩沖儲存器中，觸發輸出通道進行D/A轉換的過程。

三、基于PLC自動控制系統的上位監控設計

1、上位監控介紹基于PLC自動控制系統的上位監控是由組態軟件對上下位的通信進行銜接，且實時監控并記錄PLC自動控制系統運行情況的管理方法。其采用組態軟件對PLC、智能模塊以及設備儀表等進行采集現場信號的工作，當系統運行到報警參數設置范圍內的狀態時，組態軟件會以監控界面和移動終端設備等途徑提醒工作人員。同時，該上位監控軟件對歷史數據能夠進行統計和儲存，便于對數據變量配置進行優化和完善。

2、上位監控界面設計上位監控界面設計分為兩個步驟，一是畫面的開發，通過組態軟件對工業流程圖的圖形圖表繪制，根據各設備的位置、規格和連接方式，通過縮小比例的顯示方式表示在計算機屏幕中；二是工程變量的設置，監控界面中的工程變量往往用于集中進行生產監控和預警控制，因畫面的直觀效果，自動控制系統能夠在監控界面中隨時發現工業生產各個環節的運行狀態，簡而言之，設置工程變量即是在畫面開發之后對各生產要素和連接方式的屬性定義。

3、遠程監控設計隨著互聯網的高速發展，遠程監控與PLC自動控制系統結合起來，成為了PLC自動控制系統的一個很重要的智能模塊。組態軟件中內嵌有B/S結構，可以讓自動控制系統的監控手段脫離現場的監控，隨時隨地對工業生產進行監控和管理，亦可設置純瀏覽權限，只能訪問監控界面，進行實時數據觀察，該方式已成為了上位監控的重要發展方向。

四、基于PLC自動控制系統的智能模塊設計

為滿足PLC應用于各種自動控制系統的要求，配套輸入口的模塊購買成本十分高昂，而且相對固定的性能和無法擴展的弊端對于小型自動控制系統和老工藝改造項目具有較差的靈活性。針對于此，本節將闡述智能輸入輸出口模塊在PLC應用中的二次設計過程。

1、智能輸入輸出口模塊的設計方案智能輸入輸出口的設計主要通過編程來自定義種類各異的邏輯功能，實現與PLC聯通信息，輸入輸出模擬量，并于上位監控界面中顯示的功能。其中，智能輸入輸出口模塊核心控制器采用單片機作為主機來完成通信的傳輸和數據的控制，PLC作為輔機來對兩者進行聯通。而單片機邏輯電路設計交由CPLD來完成，所有模塊和輸入輸出外設都經過CPLD與單片機利用總線連接，實現抑制容易、兼容性強等特點。

2、硬件模塊設計

（1）單片機模塊單片機是智能輸入輸出口模塊的核心部分，本文對單片機的選擇為兼容8051指令代碼的單片機，該類型單片機的功耗、速度和抗擾性能都得到了市場的良好反響。其次，該類型的單片機采取外部晶振模式并內置2個30pF電容對波特率的把握較為穩定和快速。由于STC12LE5A60S2和CPLD的供電電源為3.3V，所以可以直接進行總線連接。同時，本文將單片機的ALE引腳、中斷、P2和WR/RD接口與CPLD連接，易于控制矩陣式鍵盤的操作。

（2）CPLD模塊CPLD是自定義邏輯編程開發的專用集成電路，其利用配套的輸入軟件、開發軟件和仿真軟件對內部邏輯燒寫實現電路設計、仿真和優化的制作過程。在CPLD的選擇上，首選電源電壓為3.3V的CMOSEPLD，滿足管腳數量大于144個、I/O口大于116個的高性能和高密度要求。

（3）D/AC和A/DC模塊D/AC模塊的主要作用是輸出0~5V的模擬量，為滿足不同電路的設計要求，其輸入方式應滿足市面常見的直接數字和單、雙緩沖并存的輸入方式，至于模擬信號是否在轉換后通過電流形式輸出還是電壓輸出，本文對此不作要求；A/DC模塊的主要作用是轉換數字量信號，并經單片機發送至PLC進行PID運算。按照常見的自動化控制系統的要求，A/DC模塊必須具備8路采集通道，且采集精度應符合8位分辨率的要求。

3、軟件模塊設計

（1）CPLD程序的編寫CPLD程序的編寫主要是對總線地址譯碼、讀寫時序、數碼管掃描、鍵盤自動掃描的操作，通常采用AHDL語言來完成工作。其編程流程為：首先，進行總線地址譯碼，獲取單片機對A/DC和D/AC模塊的讀寫時序，通過讀寫時序判斷A/DC和D/AC模塊的轉換狀態；其次，傳輸采集數據給單片機，通過對數碼管的1KHz信號掃描模式，將數據顯示與LED上；最后，根據鍵盤自動掃描200Hz信號的結果，判斷單片機中斷的按鍵動作，輸出至總線。