自动化设计论文范文

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2后台监控系统设计

CBZ8000自动化系统支持WindowsXP操作系统，利用SQLServer2000构造数据库，基于VisualBasic语言编制程序。实现无人值守自动化模型，需要得到正确的网络拓扑连接，实现系统实时分析。上述算法即为网络拓扑连通性的验证，网络节点矩阵自动生成可以大大降低计算工作量。进入监控系统前要完成登陆，系统设计时一定要根据不同的用户组设置不同的权限，进入登陆系统后就可以查询各个子系统的状态，还可以查看整个变电站的运行数据(见图3)。监控系统还可以查看变压器和进线的调度，如感性有功电度、感性无功电度、容性有功电度、容性无功电度等。变电站出现故障后，会弹出报警界面，同时记录下超限值和发生故障的时间，工作人员需要查看上边的提示，通过保护装置进行操作。本设计采用的终端设备是WYD—800系列RTU，由测控设备完成初始数据采集和预处理，经以太网由终端设备传输到集控站。较以往系统相比，本次设计中改进了微机五防操作系统，主机可以基于规则库中的数据对实际数据进行逻辑对比，并生成相应的操作程序。操作票专家系统设置了5种开票方式:图形开票、专家库开票、调用典型票、手工开票、历史操作票。

3遥视系统设计及测试

现有变电站一般都具有四遥系统，本设计在这个基础上增加了遥视系统，即远程视频监控系统。此系统可以实现以下功能:监控35kV变电站变压器和主要设备情况;对周围环境进行监控并实现消防系统报警;对门禁情况进行中心控制;辅助电力生产减少工作量。变电站遥视系统设备主要有:可控摄像机、烟雾传感器、红外传感器、电源、计算机、交换机、服务器等(见图4)［6］。中心监控服务器是本系统的核心，承担着工作人员与前端设备联络的任务，其可以实现服务器模块管理、监控系统设置、身份认证、权限管理、视频设备管理、镜头分组、报警和联动、中心录像、数据检索、电子地图等功能。遥视系统应用时，工作人员可以在集控站对变电站受控设备进行远程巡视，实现无人值守变电站的自动控制功能，并结合视频监控系统和图像监视系统提供的数据，远程控制现场球形摄像机(见表1)。

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该电子设计自动化实验系统，不仅要能够实现基本数字电路功能，而且还要能够实现部分中规模和大规模的数字电路功能。具体设计内容包括以下这些：（1）数字时钟的设计。（2）LED16×16点阵控制器的设计。（3）数字频率计的设计。（4）实现抢答器数字系统。（5）实现电子密码锁数字系统。（6）实现三色交通指挥灯控制器的数字系统。（7）实现简易电子琴的数字系统。（8）实现三层电梯控制器的数字系统。

1.2实验系统的设计方案

该电子设计自动化实验开发系统是基于FPGA/CPLD器件,主要包括四部分，即信号发生模块、输出信息的显示模块、扩展模块、FPGA/CPLD芯片通用适配座及芯片编程下载电路。该实验系统设计，采用了通用适配板与系统功能板分离的结构方式。通用适配板具有完整的下载电路,既可插在系统功能底板上使用,也可单独工作。

1.3实验系统的电路设计

根据电路功能，将其划分为两部分，即通用适配板电路和系统功能板电路。这两部分通过芯片适配接口进行连接。1.3.1系统功能板电路设计系统功能板电路设计如图1，下面是各个模块的介绍：（1）7段数码管模块,用于实现各种数字显示，例如计数器计数结果的显示、频率计的频率显示、数字钟表的时问显示及抢答器的倒计时显示等。（2）红绿灯电路模块,用于红绿灯的电路实验。（3）LED指示电路模块,用来显示组合逻辑电路实验的输出电平的高低。（4）点阵模块,用来显示点阵输出。（5）时钟电路,提供时序逻辑电路的CLK。（6）状态机电路,由FPGA相应的I/O口和状态指示电路组成，用于序列信号发生器、告警器等的设计。（7）蜂鸣器模块。一部分是音乐片电路,当有人抢答时该电路可以放一小段音乐来告知有人抢答；第二部分是电子琴电路,由FPGA送出一定的乐谱频率，在扬声器上发出相应的谱音。音乐片和电子琴电路通过一个DIP2的拨动开关来选择。（8）键盘电路模块，该模块用于选择电子琴的数字系统实验、抢答器数字系统实验、电子密码锁数字系统实验等实验项目。（9）DIP开关电路,提供输入端的高、低电平。（10）液晶显示电路。2.3.2通用适配板的电路设计通用适配板由CPLD芯片、下载电路、扩展接口电路等部分组成。通用适配板结构框图见图2。

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2我国机械设计制造自动化技术发展的现状分析

机械设计制造以及实现工业生产的自动化需要做很多的准备工作，其中包括要拥有良好的产品设计模块、保证产品的加工具有系统性、对于产品的销售要具有规划和策略，同时对现有机械制造体系进行整体的改造和完善，保证行业能够具有一定的竞争力，在国际竞争市场中可以站稳脚步。机械设计制造以及自动化的实现离不开先进技术的支持，对于发达国家而言该技术已经较为成熟，但我国目前能处于发展阶段，相应的技术体系还需要进一步完善。针对我国目前机械制造及自动化工业发展的实际情况而言，我国一直都在加强对其的研究力度，具体的来说，CIMS技术在我国的应用越来越为广泛，我国目前建有很多关于该技术的实验室，并且通过一定的实际操作对该技术体系不断进行改良和完善，我国先后开展了很多关于CIMS技术的研究项目，对CIMS工程软件不断进行更新，优化。机械设计制造行业与IMS软件有着很大的联系，可以说二者相互影响，相互制约，因为会涉及到企业产品设计自动化的实现，工艺设计自动化的实现。加强对制造业质量技术的改善，建立良好的信息数据库，可以为我国机械制造行业经济的发展增加源源不断的动力。目前我国仍有许多机械制造企业的管理信息系统存在很多缺陷，导致先进的CAD技术不能与企业的机械制造相融合，最总导致企业的自动化生产水平不高，数控机床技术的广泛应用，制造行业的技术和设备也需要进行一场巨大的更新。二十一世纪是信息时代，也是机械制造领域需要大跨步的时代，一方面给我国国名经济的发展带来了巨大的机遇，另一方面也对我国机械制造行业的发展带来了巨大的冲击，因为我国机械制造领域的自动化水平与西方发达国家相比较仍有一定的差距，如果不能够改变成产技术落后，制备工艺落后的现状，则会对我国工业的国际市场竞争力带来极其不良的影响。可以说实现全球化、科学化、自动化等模式是我国机械设计制造领域发展的必然趋势。

3关于机械设计制造及其自动化技术应用环节的多元化分析

3.1机械设计制造及其自动化技术的应用趋势

为了保证我国机械制造企业的长期发展，落实好基础环节的自动化模块是非常必要的，从而进行机械加工体系的健全，进行可编程控制器、工业机器人的有效应用，立足于我国经济的发展情况，进行制造业基础工作体系的健全，实现其内部各个环节的协调，以应对机械设计及其制造的国际化潮流。在当今国际科技应用背景下，进行先进性的制造技术的应用是必要的，这涉及到机械制造自动化技术、信息技术、传感技术等的应用，保证现代系统管理体系的健全，积极做好相关的生产组织管理工作，进行高新技术的普及，让制造及其自动化技术真正实现其系统性、整体性，从而保证我国制造业国际竞争力的提升。这对于机械制造成本提出了更高的要求，其产品开发模块、工艺设计模块、加工制造模块等面临着巨大的挑战。如何做好机械制造体系的整体性应用工作，这是当下制造业发展所必须要解决的问题。机械制造业的市场竞争核心，就是生产率的提升，保证其市场全球化的拓展，进行劳动生产率提升，进行生产成本的控制，保证其制造成本、制造质量等的优化，这离不开对先进机械制造及其自动化技术的更新。

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2电子设计自动化实验系统的主要内容和开发

2.1电子设计自动化技术内容

电子设计自动化实验系统在电子设计上的作用是无可比拟的，它的用途体现在多个方面。该系统的开发是让其往更加全面具体，高效快速的方面发展。电子设计自动化实验系统可以运用于电子设计自动化教学及一些科学实验的项目开发。电子设计自动化通过从计算机内部进行设计，从界面上进行表现的一种工具，糅合了计算机编程，计算机图形学，数学物理，以及人工智能等各种基础计算机知识和高科技技术等的精华，将这些结合在一起形成了一个新兴的高智能的软件工具。它已经被广泛应用电子的各个方面，如于通信系统的开发，集成电路的版图设计，电子电路的设计，印刷电路板的设计和可编程器件的编程等。所以，不难看出，电子设计自动化技术一般包括软件设计工具，硬件描述语言，实验开发系统和可编程逻辑器件。

2.2电子设计自动化实验系统环境的建立和开发原则

对于高校来说，电子设计自动化实验系统的建立与开发，需要遵循一些原则和注意事项，才能让该系统发挥其所有作用。首先，需要建设一个一流的系统环境，要有可以过关的硬件和软件设置，拥有最先进的计算机技术和有能力的指导，才能满足学生的所有需求。有的电子设计自动化实验系统的建立没有先进的技术，也没有正确的指导，使得使用的人们无法正常完成自己的实验，白白浪费了很多的资源和材料。其次，对于建设和开发需要使用到的设备和仪器必须有严格的质量把关，那些由质量问题的仪器要坚决更换和不使用，这样才能保证在以后的使用中不会因为仪器和设备的问题使项目和实验功亏一篑，或是让实验结果出现误差及延误。同时，还要借鉴先进的经验，去那些建立得好的高校和试验站取经，交流经验，或是去国外引进新的技术和开发软件，这样会使该系统在建立中少走一些弯路。最后，最重要的是要进行自我开发和创新，鼓励学生和老师对该系统的开发，设计出更好的技术和软件，才能促进科技的发展。在进行试验和项目时，要注意勤俭节约，不要浪费，对于那些不用的可以试着去改装，让其变得有用。在电子设计自动化实验系统建好后，可以开放给所有感兴趣的学生进行实验，老师在一旁进行指导，好的环境氛围对于学生的学习起着至关重要的作用。这些原则的遵守可以让电子设计自动化实验系统的建立更加顺利。

2.3电子设计自动化实验系统的硬件开发设计举例

电子设计自动化实验开发系统硬件开发也是一个炙手可热的科技上的创新，一个好的的硬件对于该实验系统的安全性和运行性有着不可替代的作用，硬件系统包括基本的计算机和其他器件等。例如现在较为运用广泛的器件是FPGA/CPLD器件，它可以提供计算机在进行电路设计时有一个具体的编程环境，FPGA/CPLD器件的组成较为复杂，包括很多不同功能的模块和电路。对于该系统的硬件在引进其他先进的设备的同时，也可以借鉴他人的先进技术，改革创新，研究属于自己硬件。

2.4电子设计自动化实验系统的软件开发

该系统的软件主要是指可编程逻辑器件，用于对电路的编程和自动化的实现，对于该软件的开发有很多的技术软件可以使用。如现在比较流行的是FPGAAExpressh等用于开发芯片的软件，这种软件可以实现多种功能，它的逻辑综合与布线能力很强，在电路设计时，电路线路在计算机上的图线非常清晰和颜色鲜明，同时它可以自动储存及方便逻辑仿真功能。一些公司根据该系统原则与使用条件，发明了更加先进的开发软件，为开发提供的无限的可能和便利。