上位机控制软件的设计毕业论文
基于嵌入式技术楼宇智能化控制系统*摘要:为了解决智能楼宇控制点种类和数量多的问题,设计了基于嵌入式技术的智能楼宇控制系统,系统采用MODBUS通讯协议,485/232总线结构,最大通讯距离达1200m,通过区域控制器与控制模块数目自由组合组成控制网络的方法成功解决这个问题,效果良好。关键词:智能楼宇 MODBUS协议 485/232总线 区域控制器0 引 言智能楼宇最早出现在美国,我国的智能楼宇起源于20世纪90年代,楼宇智能化是现代工业高科技的结晶,是未来“信息高速公路”的主节点,是进入“数字时代”新兴的产物。所谓楼宇自动化系统是对中央空调系统、通风系统、给排水系统、照明系统、变配电系统、电梯系统进行监控。随着高新信息技术和计算机网络技术的高速发展,对建筑物的结构、系统、服务及管理的最优化组合的要求越来越高[4]。系统控制的方式由过去的中央集中监控,转而由高处理能力的现场控制器所取代的集散控制系统,本文设计的楼宇自动化智能控制系统是专门为楼宇智能化所设计,同霍尼韦尔、西门子等楼宇控制产品相比结构灵活,控制简便,并且易于针对个体需求进行软件的二次开发。1 网络结构控制系统结构如图1所示,分为三个控制层。上层为PC远程集中监控,下层为控制模块,中间层为现场区域控制器。层与层之间通过RS232/485总线联网。远程集中监控平台主要功能为提供即时的数据显示、历史数据的保存维护和查询显示、故障报警和故障历史查询、参数修改和查询。PC远程监控平台为主要人机界面,所以上位机软件设计体现了如下三个优点:一是将控制网络WEB化,可以将不同来源、不同格式的信息转变为统一的格式,供具有统一界面的客户机浏览器浏览,以更好地适应信息化社会的使用需要;二是建立了基于SQL SERV-ER数据库的管理信息系统,提高了信息管理的功能;三是采用开放式设计的网络结构,可以更方便地与其他系统(如安保系统、消防系统)进行集成。软件基于delphi平台开发,加载大量图形操作,简单方便。控制模块包括四种,即数字量输入模块(Digital In-put)、数字量输出模块(DigitalOutput)、模拟量输入模块(Analog Input)、模拟量输出模块(AnalogOutput)。控制模块是控制系统的主要执行机构,即采集数字量信号和模拟量信号,也输出数字量信号和模拟量信号。因此每种模块各自拥有单独的控制芯片,既接受现场区域控制器的控制命令,又需要根据控制命令完成模块的输入输出功能。中间层现场区域控制器既与PC远程监控平台进行通讯,接受控制命令并上传实时数据,又通过控制模块采集数据、执行控制命令。显然,现场区域控制器是整个控制系统的核心枢纽,其重要性不言而喻,因此整个区域控制器的软硬件设计无疑成为整个系统的重点和难点。2 区域控制器硬件电路区域控制器硬件电路主要由CPU、上下位机通讯接口、EEPROM和时钟、键盘和触摸屏、液晶以及数字量/模拟量输入输出单元组成。硬件结构如图2所示。区域控制器CPU选用STC89C516RD2,这是一款新一代抗干扰/高速/低功耗的单片机,指令代码完全兼容传统8051单片机[1-3]。区域控制器自身带有一定数目的数字量/模拟量输入输出单元,可以在智能楼宇控制系统中作为控制模块的补充,同时也可以使区域控制器单独作为产品配套控制器使用,灵活多变。时钟和EEPROM通过I2C总线与区域控制器CPU连接。I2C总线用两条线(SDA和SCL)在芯片和模块间传递信息。SDA为串行数据线, SCL为串行时钟线,这两条线必须用一个上拉电阻与正电源相连,其数据只有在总线不忙时才可传送。CPU是主设备,时钟和EEPROM是从设备[9]。上位机通讯接口由控制器CPU通过SPI总线访问异步通讯芯片MAX3100来实现。SPI总线采用三线同步接口。主要特点是可以同时发出和接收串行数据;可以当作主机或从机工作;提供频率可编程时钟;发送结束中断标志;写冲突保护;总线竞争保护等;下位机通讯接口以串行口中断的方式实现半双工通讯。为了满足多种输入方式,控制器同时带有键盘和触摸屏,即可以以按键方式键入控制命令,也可以直接点击触摸屏实现。键盘采用独立式键盘;触摸屏选用电阻式触摸屏,电阻式触摸屏屏幕主要由两个导电层组成,当手指触摸屏幕时,两层导电层在触摸点位置就有了接触,电阻发生变化,在X和Y两个方向上产生信号,然后由触摸屏控制器侦测到这一接触点并计算出(X,Y)的位置。软件流程智能楼宇控制系统所控制的点位种类多样,如温度、湿度、流量、开关等。硬件电路依据数字量、模拟量以及输入、输出提供了通用的接口,因此具体识别控制每个点位则完全由软件完成。现场区域控制器作为整个系统的控制核心,既要检测自身输入输出单元,完成显示,报警等功能,又要根据上位机(PC)、控制模块提供信息发出控制决策。因此软件流程包括初始化、故障检测与处理、控制算法实现、上下位机通讯等(图3),初始化包括数值初始化、中断初始化,通讯初始化,显示初始化;故障检测包括通讯故障,反馈故障,逻辑故障等;控制部分主要是程序算法的实现,对输入输出的智能控制,包括键盘/触摸屏输入及液晶输出,上位机通讯即远程PC与区域控制器通讯,而下位机通讯则是区域控制器与控制模块之间通讯[5-6]。楼宇自动化控制系统故障种类多样,故障处理方法又各有不同,因此故障的检测和处理就成为程序设计的一个难点,针对这种情况,程序采用了查表法(表1),成功的解决了这一难题。楼宇自动化控制系统故障种类多样,故障处理方法又各有不同,因此故障的检测和处理就成为程序设计的一个难点,针对这种情况,程序采用了查表法(表1),成功的解决了这一难题。表中分5列,第一列为故障号;第二列为故障处理方法,如1(停机),2(关机), 3(重启)···;第三列判断是否联动,如0(否), 1(是),主要判断一些相互有关联的部分出现故障是否需要同步处理;第四列所谓的报警延时主要指某一现象视为故障的重复出现时间,目的是为了消除抖动引起的误报;第五列延迟寄存器则存放报警延时,如1(秒级延时寄存器), 2(秒级延时), 3(分级延时)。每条故障都要对应于表中的一条,实际应用中只需填写表格,快捷方便。上下位机通讯程序都采用MODBUS通讯协议[7-8],Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。通信时,此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。控制器通信使用主—从技术,即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)。其它设备(从设备)根据主设备查询提供的数据作出相应反应。此系统中当主设备为上位PC机时,现场区域控制器为从设备,当现场区域控制器为主设备时,控制模块为从设备。Modbus协议建立了主设备查询的格式:设备(或广播)地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。从设备回应消息也由Mod-bus协议构成,包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误,或从设备不能执行其命令,从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。例如:当主设备(现场区域控制器)发送如表2请求时,此控制器连接的所有控制模块都接受这请求,但是只有地址为1的控制模块对此请求应答,其他地址的控制模块自动丢弃这帧数据,经CRC检验数据正确后,根据功能码来处理此帧数据,此例中功能码为06,即向此寄存器地址写寄存器数据,完成后从设备需回应与主机请求相同的信息。置区域控制器和各种控制模块数量,结构灵活多变,可以适应多种输入输出信号,根据用户的实际需求开发控制软件,真正达到量身定做成为一大特色。本智能控制系统已经在多个楼宇智能化控制中使用,控制准确,运行稳定;另外,区域控制器也可单独使用,作为产品配套控制器,成功应用于除湿机、冷干机、Vocs气体清除装置等。参考文献1于洪洲·51系列单片机软件抗干扰设计[J]·集成电路通讯·2007,25卷,2期:16-182汪文,陈林·单片机原理及应用[M]·华中科技大学出版社3Yu ShouqianWang Jianhua Kou Jinqiao. Embedded Integrated Servo-controllers for IntelligentModularActuators[J]·HIGH B. Surrogate·Developmentofan IntelligentEnergyManagementNetworkforBuilding Automation, PROGRAMMABLE CONTROLLER FAC-TORY AUTOMATION(PLC FA)·2005,3:28-305黄鑫,宋洋·软件抗干扰技术及其在单片机上的应用·现代电子技术,2007年9期:90-926朱国飞·单片机在工业控制上的应用[J]·中国科技信息, 2005年18A期:77-797田拥军,赵光强,曾健平·基于RS485总线技术的PC机与单片机多机通讯设计[J]·湖南工程学院学报:自然科学版, 2007年17卷2期:19-238肖凯,张贤斌·Modbus协议在串口通讯中的研究及应用[J]·长江工程职业技术学院学报,2007年1期:30-329赵学军·RS485总线测控模块的MODBUS扩展协议设计[J]·自动化与仪表,2007年2期:37-40
不知道你还需要吗？？？要的话，我这多的很
基于PLC的音乐喷泉控制系统设计 ①页数 71页②字数 29180个③ 摘要 摘要中国幅员辽阔，地形丰富多样，无论南北、东西，都不乏江河湖泊，水资源丰富。随着国民经济的恢复和发展，人民生活水平的提高，一些城市的城建、园林主管部门在城市建设、改造的过程中，以及环境的美化和文化氛围的营造上对喷泉提出了求新的要求在喷泉得到广泛应用的过程中，也出现了一些问题和不足，如自动化水平低下、高能耗等制约了喷泉行业的发展。因此，提高音乐喷泉控制系统的自动化水平，保证喷泉效果，节约喷泉运行成本，对我国喷泉行业具有重大的现实意义。本论文以音乐喷泉为基础，对其控制系统进行了深入的研究和设计，从而实现音乐喷泉的控制、灯光组合、音乐跟随等相互配合。首先，论文详细介绍了音乐喷泉控制系统工程要求，并根据工程要求，基于PLC对控制系统进行总体设计，提出新的控制系统方案：以PC机和组态软件MCGS组成上位机监控系统，PLC和各种电气元件组成下位机控制系统。论文详细描述了各部分的功能。 其次，根据控制方案和现场设备的控制要求，对下位机控制系统进行硬件配置和软件设计。PLC作为主控单元，论文对其型号选择、I/O设计、外部硬件连线等进行了详细介绍，采用顺序控制方法设计了系统的工作流程图和PLC程序。并根据工程要求合理选择所需的元器件，并对所用到的变频器进行主要参数设置。最后，采用组态软件MCGS设计了上位机监控系统。通过与下位机PLC的通讯，上位机实现水处理流程显示、设备运行监控、实时报警处理、信息查询与打印等功能，并分别详细阐述了各功能的具体实现方法。上位机监控系统画面简单直观，操作方便，具有良好的人机交互性。④目录目录摘 要 1引 言 11 绪论 课题的来源 课题的研究背景 目前国内外的技术水平现状 课题的意义 课题的主要内容 42 基于PLC音乐喷泉控制系统的设计 音乐喷泉介绍 控制系统的总体方案设计 控制系统的基本结构 上位机监控系统的内容和功能 下位机控制系统的内容和功能 控制系统的控制方式 控制系统的外围设备组成 潜水泵 电缆 LED水下灯 隔离变压器 变频器 103 下位机控制系统的硬件设计 下位机控制系统的硬件配置 PLC PLC的主要功能 PLC的基本组成 PLC扫描工作原理 PLC的工作过程 下位机控制系统的PLC选型及端口配置 I/O端口设计 下位机控制系统的PLC选型 PLC I/O端口的具体配置 PLC系统的可靠性设计 音乐喷泉对音频信号的跟随性设计 辅助元件的选型 微电脑时控开关 液位控制器 水质检测仪 下位机控制系统的电气原理图 PLC的外部连线 下位机控制系统主回路的电气原理图 274 下位机控制系统的软件设计 下位机控制系统的软件组成 下位机控制系统的PLC程序设计 PLC的编程语言 西门子S7-300编程软件STEP 7 音乐喷泉控制系统PLC程序设计 水处理系统PLC程序设计 PLC程序的写入 西门子S7系列PLC与计算机的通信 数据通信方式 S7-300系列PLC的通讯类型 控制系统PLC串行通讯的实现 515 水处理系统上位机监控系统的软件设计 水处理系统药剂说明 水处理系统上位机监控系统的特点 组态软件MCGS MCGS的主要特点和基本功能 MCGS的组成及各部分功能 MCGS用户应用系统的构成 S7-300系列PLC与MCGS系统的通讯 MCGS系统的通讯 S7-300系列PLC与MCGS通讯的实现 运行监控画面 实时报警画面 历史信息查询画面 63结 论 65参 考 文 献 67附录A 电气一次原理图（1） 68附录B 电气一次原理图（2） 69附录C PLC硬件接线图 70致 谢 71⑤关键字 关键词：音乐喷泉；控制系统；PLC；组态软件MCGS⑥参考文献;[1]金儒霖.人造水景设计营造与观赏[M].中国建筑工业出版社,2006．1-3.[2]沈建国.世界城市化的基本规律[J].《城市发展研究》,(6):54-59.[3]周斌.机电一体化实用技术手册[M].北京:兵器工业出版社,1994．21-45.[4]CHE系列矢量变频器说明书[G].英威腾电气股份有限公司, 2006:1-3.[5]杨公源,黄琦兰.可编程控制器应用与实践[M]. 清华大学出版社2007．78-90.[6]张延灿.喷泉工程发展及其设计问题(上)给水排水[M].1998,24(7):47-50.[7]张延灿.喷泉工程发展及其设计问题(下)给水排水[M].1998,24(8):43-46.[8]俞丽华.《电气照明》（第二版）[M].同济大学出版社,2001．120-125.
基于PLC的智能温室控制系统的设计摘要：温室环境系统是一个非线性、时变、滞后复杂大系统，难以建立系统的数学模型，采用常规的控制方法难以获得满意的静、动态性能。根据温室环境控制的特点，设计了一个基于PLC的智能温室控制系统。关键谝：PLC；智能控制：温室控制智能温室系统是近年逐步发展起来的一种资源节约型高效设施农业技术。本文在吸收发达国家高科技温室生产技术的基础上，对温室温度、湿度、CO，浓度和光照等环境因子控制技术进行研究，设计了一种基于PLC的智能温室控制系统。1智能温室控制算法的研究1．1温室环境的主要特点温室环境系统是一个复杂的大系统，建立精确的控制模型很难实现。由于作物对环境各气候因子的要求并不是特别的精确，而是一个模糊区间，比如作物对温度的要求，只要温度在某一时间段在某一区间内，该作物就能很好地生长，因此，也没有必要将各种参数进行精确控制。温室气候环境作为计算机控制系统的控制对象，有以下特点：非线性系统、分布参数系统、时变系统、时延系统、多变量藕合系统。1．2智能温室控制对象微分方程智能温室温度微分方程为：式中，为智能温室的放大系数；为智能温室的时间常数；为智能温室内外干扰热量换算成送风温度的变化量；为智能恒温室室内温度。2系统总体结构与硬件设计2．1系统总体结构2．1．1控制系统设计目标温室控制系统是依据室内外装设的温度传感器、湿度传感器、光照传感器、CO，传感器、室外气象站等采集或观测的温室内的室内外的温度、湿度、光照强度、CO，浓度等环境参数信息，通过控制设备对温室保温被、通风窗、遮阳网、喷滴灌等驱动／执行机构的控制，对温室环境气候和灌溉施肥进行调节控制以达到栽培作物生长发育的需要，为作物生长发育提供最适宜的生态环境，以大幅度提高作物的产量和品质。2．1．2控制模式以时间为基准的变温管理。根据一天中时间的变化实行变温管理，根据作物的生长需要将l天分成4个时间段，4个时间段中根据不同的控温要求对温室进行控制。1天中4个时间段的分段方法用户可以灵活的更改，而且4个时间段中的温度设定值用户也可以设定修改。不同季节的控制模式不同，只是自动控制系统启动的调节机构不相同，但不同季节的控制目的是相同的，即将环境参数调控到设定的参数附近。随着季节的变化，以及随作物生长阶段的变化，各时间段所需要的温度也是变化的，这时可通过修改设定温度值来调整温室的温度控制目标。2．1-3控制方案本系统采用自动与手动互相切换控制两种方式来实现对温室的自动控制，提高设备运行的可靠性。在运行时可通过按钮对这两种控制方式进行切换。手动控制简单可靠，由继电器、接触器、按钮、限位开关等电气元器件组成。自动控制模式采用计算机自动控制。通过传感器对环境因子进行监测，并对其设定上限和下限值，当检测到某一值超过设定值，便发出信号自动对驱动设备进行开启和关闭，从而使温室环境因子控制在设定的范围内。其运行成本较低，可大大节约劳动力，降低劳动者的劳动强度。2．2系统的硬件组成为了实现智能温室的环境监控，本设计建立了温室环境控制参数的长时间在线计算机自动控制系统。实现了温室内温度、湿度、CO，浓度、光照强度等参数的长期监测。并可根据智能温室温湿度的需求，对天窗、侧窗、降温湿风扇、风机、湿帘、内外遮阳网等设备自动控制。采用计算机作为上位机安装有组态t6．02监控软件，能将数据汇总、显示、记录、自动形成数据库，并实现了温室调控设备的自动设置与远程监控。为了确保系统的可靠性，温室设备的控制采用手动／自动切换方式，即在某些特殊情况下系统可以切换成手动，使用灵活方便。3系统的软件设计3．1温室控制系统PLC软件的设计根据基本要求和技术要求列出以下几点：(1)防止接点误动作：可利用自锁电路加以解决；(2)系统自诊断功能：PIG本身具有此项功能；(3)风机控制：温室设有一组风机，能同时启动与停止，当温室内的温度超出预定值时，受PLC的控制先是4个侧窗自动打开，延时5s后风机启动，再延时5s后湿帘水泵启动，从而使温室的温度降低；(4)侧窗控制：温室中设有4个侧窗，侧窗受电机控制，通过电机限位的设定来控制侧窗行程。解决方法类似上一点，但考虑到程序的精炼性，可配合PGI的中断功能命令加以解决；(5)系统自动／手动控制：可利用一个开关量作为PLC的输入信号，实现控制程序的转换；(6)湿帘泵控制；(7)遮阳网控制；(8)CO，补气(控制；(9)补光灯控制；(1O)可扩展性：在PLC中预留一定的存储空间和端口即可解决。3．2控制系统软件设计系统中对风扇、天窗、侧窗、环流风机、遮阳幕和湿帘泵的控制是通过PLC发出开关指令，通过交流接触器控制相关机构的启停。由于PLC检测系统具有较高的灵敏度，能够把温室内的扰动快速反应出来，同时由于温室较大的传递滞后，执行机构动作频繁，从而影响使用寿命。为此，在程序中加有时间可调的延时模块，使用时可根据具体情况调整延时，使控制效果达到最佳。3．3系统的组态监控软件的设计组态软件是可从可编程控制器以及各种数据采集卡等设备中实时采集数据，然后发出控制命令并监控系统运行是否正常的一种软件包。其主要功能如下：(1)远程监视功能。它可以通过通讯线远程监视多座温室的当前状态，包摇‘户外温度、光照强度、风速、风向、雨雪信号、室内温度、室内湿度、控制器温度、三组独立通风窗的位置和开关状态、内外遮阳幕的位置和开关状态以及一级二级风扇、湿帘、微雾、加热器、环流风扇、补光灯、C0，补气阀、水暖三通阀的状态和多种形式的报警监视，还能监视各灌溉阀的照强度、风速、室内温度、室内湿度、CO，浓度、水暖温度等全月的、全周的、全日的和本时段的最大值、最小值和平均值。(3)温室设备运行记录功能。它能在线记录各温室设备状态变化时的时间、当前状态和位置、当前目标温度、室内温度、目标湿度和室内湿度，并能打印输出。(4)远程设定功能。可以通过通讯线远程修改可编程控制器的全部设定参数。(5)生成曲线图功能。它能以平面图或立体图的方式同时绘制任意时刻的户外温度、光照强度、风速、目标温度、室内温度、目标湿度、室内湿度、CO，浓度、水暖温度等全年的、全月的、全周的、全日的变化曲线并打印输出。4结语本文通过分析温室执行机构的相应动作对环境因子的影响，将可编程控制技术、变频技术、组态监控技术和传感器技术应用于温室控制系统的设计，开发了基于PLC的智能温室控制系统。圜状态(2)数据统计功能。它可以统计任意时刻的户外温度、光[2]。它可以统计任意时刻的户外温度、光14O[参考文献】邓璐娟，张侃谕，龚幼民．智能控制技术在农业工程中的应用．现代化农业，2003(12)：1～3申茂向等．荷兰设施农业的考察与中国工厂化农业建设的思考．农业工程学报，2000，16(5)
闸机软件设计毕业论文
软件工程毕业论文的写法如下：
题目设置不合理，类别与层次不清晰，选题匹配效果差。学生的毕业设计课题一般都按照指导老师的研究方向和实际工程项目提供，但每年真正来源于工程实践题目比例较少。部分题目理论性强，学生根据所学知识不能很好理解；部分题目开发工具复杂，占用了毕业设计的大部分时间。
在选题时可能导致学生想选的题目选不上，能力差的学生所选题目难度大，影响学生的积极性，导致选题效果差，造成毕业设计很难完成。毕业设计监控工作实施困难，效果较差。软件工程专业毕业设计一般包含选题、开题、中期检查、程序测试、撰写毕业论文、答辩、成绩评定。
软件开发的毕业论文主要写的是开发软件的整个过程。可行性分析，需求分析，总体设计，详细设计，编码，文档，测试等都要写的，主要写的还是前五项。
但对这些环节的监控有时候会形成空白带,毕业设计不在实验室进行，有的学生在实习单位实习，有的学生在外地找工作，老师不能定时与学生见面，老师无法了解学生的具体情况，且学生提交的各阶段文档流于形式，只有指导教师在进行监控，未形成完善的监控体系，导致监控不到位，监控效果较差。
随着信息全球化的发展,计算机的运用越来越普及。在企业方面管理和培训方面,计算机软件技术发挥了不可替代的作用。下面是我为大家整理的计算机专业 毕业 论文，供大家参考。
摘要：本文从“软件技术基础”课程的特点出发，分析和 总结 了该课程教学过程中出现的各种问题，综合其他学校该课程的教学内容和 教学 方法 ，结合我校教学环境和学生学习的实际情况，对课程教学进行了一些改革探索和实践，并取得了一定的成绩。
关键词：软件技术基础;教学改革;教学研究;
一、引言
随着科学技术的飞速发展，计算机应用已经深入到社会生活的各个领域中。熟练的操作和使用各种计算机应用软件，成为我们工作和生活的必备技能。越来越多的应用软件的设计与开发是由非计算机专业人员完成，开发出的各种软件，也大部分由非计算机专业人员操作和使用。吉林医药学院针对本校生物医学工程专业的学生，开设了“软件技术基础”课程。但由于该课程教学内容多样，教学学时有限，学生程序设计水平参差不齐等原因，给教师和学生的教学带来一定的难度。针对该课程的特点，综合其他学校的教学方式，结合吉林医药学院实际情况，对“软件技术基础”课程教学进行了一些改革探索和实践。
二、“软件技术基础”课程教学现状
第一，课程内容多，覆盖范围广。吉林医药学院的“软件技术基础”课程，是在基础课程“计算机应用基础”、“C语言程序设计”、“VB数据库程序设计”课程后开设的课程，其教学内容涵盖了四门计算机专业的课程：“数据结构”、“数据库系统”、“ 操作系统 ”和“软件工程”。在有限的学时中完成该课程的教学，教师与学生都面临很大的挑战。[1]
第二，课程学时有限。吉林医药学院“软件技术基础”课程教学有50学时，其中理论32学时。将这有限的学时分配后，各部分教学内容的教学时间更加受限，在短时间内学好该课程，对老师和学生都是极大的挑战。受课时限制，在教学中，教师对枯燥和抽象的知识无法深入讲解，没有时间通过更多的实例对概念和算法演示和说明;学生缺少足够的程序设计 经验 和调试能力，对所学内容无法融会贯通。以“软件技术基础”课程的数据结构部分内容讲授为例，对于顺序表、链表、栈、队列、树、图、排序和查找等知识，课堂的大部分时间，只能集中讲解相关知识的概念、思想及算法实现，学生练习操作时也只能是将算法在机器上实现，但具体的应用、程序设计以及调试等技巧课堂上无法细致讲解，同样，对于大部分学生，具体的应用在练习操作时练习不到。[2]
第三，学生学习目的不明确。学生在学习时，需要了解所学内容在其未来工作和生活中的目的和意义。但是，由于“软件技术基础”课程涵盖教学内容多，授课学时少，导致学生学到的知识浮于表面，课堂讲授以概念和理论为主，缺少解决实际问题经验，学生对所学内容的重要性、实用性了解不深。学生学习“软件技术基础”课程后，只掌握了一些基本概念和算法，但无法将所学应用于实践。[3]
第四，学生的程序设计水平参差不齐。吉林医药学院“软件技术基础”课程开设于学生大二下学期，学生在学习该课程前，已经学习了“C语言程序设计”，但C语言课程对于第一次接触程序设计的学生来说，概念抽象且规则繁多，掌握困难。对于C语言中数据的存储、算法编写、程序设计及调试等尤其畏惧、困惑，加深了接下来数据结构部分学习的难度。又由于“软件技术基础”课程与“C语言程序设计”课程之间间隔一个学期，这让学生本就不牢固的C编程知识在学习新的内容时更加困难。
第五，注重培养学生的应用能力。学生学习“软件技术基础”课程是为了用所学知识解决实际问题，学生的实践能力的培养是本课程教学的重中之重，如何更好的提高学生的学习兴趣，加深学生对知识的理解，同样是该课程的教学难点。以上是吉林医药学院“软件基础基础”课程面临的主要问题，各个问题相互影响和制约，进一步影响到“软基”课程的教学效果和学生学习该课程的兴趣和效果。针对以上问题，考查其他院校的教学方法和教学手段，吉林医药学院的“软件技术基础”在教学和实践环节进行了改革探索，取得了一定的成果。
三、课程教学改革探索
第一，利用现代 教育 技术，实例化教学。教材是学生获取知识的直接方法，在选择教材方面，选取案例详细的教材，弥补教学学时的不足。理论课教学是学生获取知识的重要手段，我校的教学环境优秀，每一个教室都配备有多媒体等现代化设备辅助教学，利用先进的教学设备，制作优秀的教学课件，增加动画等元素，将晦涩难懂的理论知识，通过直观的例子和生动的讲解展示给学生。如讲解数据结构中栈的存储结构、定义及算法时，利用学生熟知的手枪中的弹夹讲解;讲队列相关知识的时候，利用学生最经常使用的车站买票等生动形象的例子。再如，讲解数据库中范式概念的时候，利用学生熟悉的班级学生作为对象，分别解释各个范式的区别……
第二，对比归纳，强调总结。受到课时等客观条件限制，经多轮授课发现，学生在学习“软件技术基础”课程知识时，会有囫囵吞枣的感觉，知识无法吸收透彻并应用，已经开始下一部分知识的学习。教师需要利用自己的教学经验，在讲授过程中对知识进行凝练，对相似知识多进行归纳总结，用尽量少的语言复习与对比相关内容，让学生做到温故而知新。
第三，强化实践教学，提高动手能力。授人鱼不如授人以渔，相对于教师，学生才是学习的主体，学生学习的主动性和积极性直接影响着学习的效果。勤能补拙，督促学生利用课余时间复习C语言等学过的知识，利用实验课程序调试的机会，让学生自己讲解程序并引导学生对程序跟踪，仔细观察程序变量的变化，总结经验，对程序进行优化，打下良好的程序设计基础。吉林医药学院软件技术基础课程的实验有18学时，实验课上除了验证课堂讲授的内容，学生无法更进一步的学习深入的内容，为更好的培养学生独立操作能力和实际应用能力，我校为生工的学生开放实验室，提供自主上机练习环境。对有进一步学习需要的学生，在每周三下午开设第二课堂，由有经验的老师对学生有针对性的讲解程序设计和软件开发的方法和技巧。
第四，采用课程设计，督促学生自主学习。为更好的激发学生学习的积极性和主动性，在数据结构和数据库部分基础知识学习后，分别要求学生进行课程设计。在数据结构部分，为每一位学生提供不同的设计题目，限定提交作业时间。为解决学生可能是网络下载或他人协作帮助完成作业的情况，需要学生对程序进行注释，要求学生能读懂程序。针对数据库部分，采用学生分组完成数据库题目的方式，数据库题目可采用教师命题和学生选题的方式，学生分组采用学生自主分组，要求每组5-6成员，每位成员负责数据库的不同部分，最后根据每人负责的设计难易程度评价学生的成绩。采用课程设计的方式，给与学生学习的紧迫感和压力，对于程序设计能力稍差的学生，适当降低要求，达到锻炼学生实际动手能力、培养学生团队合作意识和协同操作能力，为学生的工作打下基础。
四、结束语
教学是一项永无止境的工作，在教学过程中，教师要根据学生的专业情况和个人学习情况及特点，有针对性的进行教学方式和教学内容的改革，运用适当的教学模式，把知识传递给学生，培养学生独立分析问题、解决问题、将所学知识综合应用于实践的实践和创新能力。
参考文献：
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[3]伦向敏，门洪，兰建军.《软件技术基础》教学改革探析[J].课程教育研究，2014(27)
摘要：作为一门新兴学科，计算机软件在短短的十几年中实现了跨越式发展，当今时代计算机软件技术依旧保持着旺盛的发展潜力，为人类的前进做出了巨大贡献。该文主要从计算机软件开发技术的现状、主要方式、应用以及发展趋势等方面论述了计算机软件开发技术的应用及发展趋势。
关键词：新时期;计算机开发技术;应用;趋势
1计算机软件开发技术概述
一般来说，计算机软件主要包括两大部分：应用软件和系统软件。计算机应用软件指的是为了帮助用户解决使用过程中的具体问题而设计的软件，比如娱乐、管理、文档等方面的软件;系统软件则指的是计算机本身所携带的软件，主要用于保障计算机的运行、维护等等。计算机应用软件和计算机系统软件的作用是相同的，都旨在为用户提供更好的上网体验和实用环境。从本质上来看，人们在使用计算机时运行的最为频繁的是计算机的软件系统而非计算机本身，可以说，没有计算机软件，计算机就无法正常使用。20世纪中期，世界范围内的计算机软件开发技术较为落后，仅仅停留在手工软件开发阶段，工作效率低下，远远不能满足人们日益增长的需求。伴随着全球经济的飞速发展以及第三次科技革命浪潮的开始，计算机软件开发技术也取得了长足发展，人们对其的认识也发生了变化，软件开发一词重新被定义：为了实现计算机的程序运行而采用的规则以及方法等相关的文档等都属于计算机软件的范畴。发展到当今时代，计算机软件开发技术大致经历了程序设计过程、软件过程、软件工程三个时期，随着时间的变化，计算机软件开发技术已经日趋成熟。
2计算机软件开发技术现状
计算机软件开发技术现状
当今时代无所不在的网络给人们的工作生活方式带来了翻天覆地的变化，而支撑着互联网发展的正是计算机软件技术的开发和运行。随着计算机在全球范围内的普及，国内的计算机软件开发技术也迅速成长，为适应市场人才需求，各大高等院校设立了与计算机软件技术相关的专业及方向，无论是高职院校还是重点院校的专业人数比重都呈上升趋势，从事于软件开发行业的人才不断增多。
计算机软件开发技术重要性
正是有了软件开发技术的不断改革创新，才推动了整个互联网行业的飞速发展，可以说计算机软件开发技术对当代信息社会的发展有举足轻重的作用，作为整个信息网络的核心部分，计算机软件技术开发将网络信息传输和远程控制变为了现实，为人们的生活、工作提供了极大地便利。计算机软件开发技术的应用大大提升了信息网络环境的安全性、隐私性，保证人们在畅想网络所带来的自由时不会受到其他因素的干扰，大大提升了人们的体验感。此外，软件技术的开发和应用可以促进计算机使用和软件技术之间的问题，实现两者有机融合，从而拓展了计算机的适用范围和适用领域，推动人类社会向前发展。
计算机软件开发技术问题
首先，信用值计算问题。这是计算机软件技术开发过程中的重要问题之一，其关键在于信用机制，由于没有统一的信用机制，因此，会导致计算方法的不同。多数情况下，采取的是乘性减、加性增的方法，加性增主要是用来处理信誉度增加的问题，这样可以对恶意节点形成约束作用。其次，是数据安全问题。虽然现阶段的计算机软件开发技术应经十分成熟，但是在面对数据传送过程中的数据丢失等问题时，还是无法有效遏止，很容易造成机密文件被窃取泄露的问题，这对相关人员、机构都带来了极大的损失。最后，是版权问题。这是计算机软件开发技术中最严重最泛滥的一个问题。由于我国版权保护法规还没有完全形成体系，再加上网络资源的共享性等因素，软件技术开发的成果很容易被窃取，这大大降低了软件人员的工作效率和积极性，也会对我国的软件行业发展带来消极影响。
3计算机软件开发技术主要方式
经过几十年的发展，计算机软件开发技术的方式已经进入了成熟阶段，各方面理论知识也日臻完善，总的来说，现阶段最主要的软件开发方式主要包括计算机软件生命周期法、原型化方法和自动形式的系统开发法三种方式：计算机软件生命周期法该软件开发方式亦被称为结构化系统开发方法。是三种方式中最为普遍的一种使用手段，计算机软件生命周期法着眼于软件的整体性和全局性，主要用于复杂的系统开发阶段。这种方式将软件的开发阶段划分为若干个子阶段，降低了原有软件系统的难度，便于更好的操作和维护。计算机软件生命周期法的缺点在于开发耗时长，各阶段之间缺乏独立性，前后联系密切增大了工作量。原形化方法这种开发方式主要指的是相关的技术人员在商讨决定一个统一的软件模型之后进入开发阶段并不断修改调整，直到达到用户的要求即可。这也是一种较为普遍的开发手法，其优点在于以用户的需求为导向目标性强，可以降低不必要的成本和技术浪费，缺点在于适用范围较小，只可用于小型简易的软件系统开发。自动形式的软件开发方法主要特点是在软件开发过程中对软件的开发目的和内容详细说明，对开发过程则不过多赘述，其优点在于可以根据软件的要求自主设计编码。
4计算机软件开发技术应用
任何一种技术的发明和应用都是为了更好地服务于人类，提升人类的生活方式和工作方式。因此，开发计算机软件就是为了给人们带来更多的便捷性、高效性，满足人们的各种需求。举例来说，在对两个不同的软件系统和Web+_ml+Active 进 行应用时，就要根据软件本身的特点来满足用户的不同需求。由于第一个软件的版本与微软的版本相同，因此在安装时就可以直接在电脑上运行，无需其他辅助的系统软件，安装成功后，该系统在使用时操作流畅快捷，使用方便，并且没有其他多余的附加产品影响用户的使用，因此，该软件的用户需求就会不断提升，可能会因为用户过多而对使用体验造成影响，这就需要人工进行调整。而第二种软件在安装时由于受到自身条件的限制，在安装时会在一定程度上降低用户使用量。这就说明在进行计算机软件技术开发时要坚持以人为本，将用户的需求放在首位，最大程度的满足用户的体验，唯有如此，才能获取更多的使用率和利润。
5结束语
计算机软件开发技术的发展趋势主要表现在以下几个方面：
1)网络化。
网络化是计算机软件开发技术的主要目标，其网络化的发展方向势必会为人类的生活生产方式产生巨大影响，人与物之间相互连接物联网将会是以后计算机软件开发技术的主要研究内容。
2)服务性。
计算机软件在开发应用之前就是为了解决人们处理问题时的难题，未来的计算机软件开发技术将借助先进的开发理念更全面、更细致的满足用户的体验和需求，所以服务性是其最根本的特征，也是今后不断向前发展的动力。
3)智能化。
计算机软件开发技术随着社会的发展逐步向智能化方向迈进，随着技术的不断进步，计算机软件开发技术会更加趋向人性化，智能化发展方向是人类计算机软件的重要进步，是高科技的一次突破性进展。
4)开放化。
计算机软件开发技术的开放化主要体现在技术开发人员之间的技术交流和共享，在技术上则指的是软件源代码的开放和软件产品的标准化，从业人员之间的相互学习可以打破行业之间的壁垒，碰撞出更多的思维火花，从根本上提高软件产品的质量，实现整个软件行业繁荣发展。
参考文献：
[1]范伟.浅论新时期计算机软件开发技术的应用及发展趋势[J].计算机光盘软件与应用,2014(13):80-80+82.
[2]刘芳.新时期计算机软件开发技术的应用及发展趋向[J].中国新通信,2015(13):89-89.
[3]左岑.试析计算机软件开发技术的应用及发展展望[J].才智,2013(12):384-384.
[4]刘凯英.浅谈计算机软件开发技术的应用及发展[J].无线互联科技,2013(1):69.
[5]潘其琳.计算机软件开发技术的现状及应用探究[J].信息技术与信息化,2015(3):249-251.
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软件开发的毕业论文主要写的是你开发软件的整个过程。
可行性分析，需求分析，总体设计，详细设计，编码，文档，测试等都要写的。
主要写的还是前五项是很重要的。文档也很重要，文档也是验证是不是一个全面的完整的，好的软件开发的标准之一，不可忽略。
1、验收人员：由各专业答辩委员会聘请校内或学院内熟悉计算机软件技术的人员组成若干个软件验收组，负责本学院的软件验收。每个验收组由3名具有中级及以上职称的教师组成，设组长1人，组员中一般应包含1名所验收软件学生的指导教师。
2、验收方式：由学生向验收组提交论文中所涉及的计算机软件部分，包括源程序、执行程序和使用说明，将源程序编译成执行程序后并运行，在程序真实、运行结果正确和程序文本资料完整的情况下，当场将源程序和执行程序拷贝到存储介质（如软盘、光盘等）上，连同程序文本资料一起交验收组，即可通过验收。软件验收未通过者，不能参加毕业设计（论文）答辩。
验收组的工作应实事求是，认真负责。验收结束后，由验收组填写软件验收报告，并将验收报告与全部验收材料（包括存储介质、资料等）一并交学生所在学院。
3、验收时间：验收工作应安排在毕业设计（论文）工作完成后，答辩之前。各专业答辩委员会在进行答辩资格审查时，应将是否已通过验收作为审查的一项重要内容。
毕业论文单片机软件设计
在心中建立一个基本模型，知道应该需要些什么知识，而自己又掌握了多少，并根据一定的灵感开始搜索资料，上面的资料基本上能满足初学者的需求了。
选择完成单片机论文后，基于这个方向进行相关资料查找，一般来写作是有自己的基本方法的。先写序论序列部分的话，主要是阐述一下，你的单片机领域之前人干了什么情况，然后存在什么缺点。
基于这些缺点你要做什么改进，然后把你目前这个行业内要改进的东西进行写一下，分别通过下述4个章节进行阐述，一般来说主要是把你的硬件选型和为什么这么选型的部分给讲清楚。第3章就是基本的硬件设计这块的话需要画电路图。
1、高压软开关充电电源硬件设计2、自动售货机控制系统的设计3、PLC控制电磁阀耐久试验系统设计4、永磁同步电动机矢量控制系统的仿真研究5、PLC在热交换控制系统设计中的应用6、颗粒包装机的PLC控制设计7、输油泵站机泵控制系统设计8、基于单片机的万年历硬件设计9、550KVGIS中隔离开关操作产生的过电压计算10、时滞网络化控制系统鲁棒控制器设计11、多路压力变送器采集系统设计12、直流电机双闭环系统硬件设计13、漏磁无损检测磁路优化设计14、光伏逆变电源设计15、胶布烘干温度控制系统的设计16、基于MATLAB的数字滤波器设计与仿真17、电镀生产线中PLC的应用18、万年历的程序设计19、变压器设计20、步进电机运动控制系统的硬件设计21、比例电磁阀驱动性能比较22、220kv变电站设计23、600A测量级电流互感器设计24、自动售货机控制中PLC的应用25、足球机器人比赛决策子系统与运动轨迹的研究26、厂区35kV变电所设计27、基于给定指标的电机设计28、电梯控制中PLC的应用29、常用变压器的结构及性能设计30、六自由度机械臂控制系统软件开发31输油泵站热媒炉PLC控制系统设计32步进电机驱动控制系统软件设计33足球机器人的视觉系统与色标分析的研究34自来水厂PLC工控系统控制站设计35永磁直流电动机磁场分析36永磁同步电动机磁场分析37应用EWB的电子表电路设计与仿真38电路与电子技术基础》之模拟电子篇CAI课件的设计39逻辑无环流直流可逆调速系统的仿真研究40机器人足球比赛图像采集与目标识别的研究41自来水厂plc工控系统操作站设计42PLC结合变频器在风机节能上的应用43交流电动机调速系统接口电路的设计44直流电动机可逆调速系统设计45西门子S7-300PLC在二氧化碳变压吸附中的应用46DMC控制器设计47电力电子电路的仿真48图像处理技术在足球机器人系统中的应用49管道缺陷长度对漏磁场分布影响的研究50生化过程优化控制方案设计51交流电动机磁场定向控制系统设计52开关电磁阀流量控制系统的硬件设计53比例电磁阀的驱动电源设计54交流电动机SVPWM控制系统设计55PLC在恒压供水控制中的应用56西门子S7-200系列PLC在搅拌器控制中的应用57基于侧抑制增强图像处理方法的研究58西门子s7-300系列plc在工业加热炉控制中的应用59西门子s7-200系列plc在电梯控制中的应用60PLC在恒压供水控制中的应用61磁悬浮系统的常规控制方法研究62建筑公司施工进度管理系统设计63网络销售数据库系统设计64生产过程设备信息管理系统的设计与实现
以上我都会，要来找我，我发编程软件和仿真软件给你和程序以及电路图
会单片机的，比如参加过竞赛的，一个星期就可以完成毕业设计什么都不会的，除了抄，就是买，要不就来蒙混过关按您的说法，估计你不太会单片机，这个真的自己做，多向老师同学请教，也至少需要数月吧。否则作出“实物”，不太现实。这个过程下来，你也可以了解下单片机是什么东西，看你自己愿意在实验室呆几个月，还是出去找一个适合自己的工作....买一个是有钱人的上策！
舵机控制系统的设计毕业论文
机械设计的水平对产品的质量、性能、研发时间和经济效益等有直接或间接的影响。下文是我为大家整理的关于机械设计方面毕业论文的范文，欢迎大家阅读参考!
浅谈机械零部件设计的新思路
摘 要：机械零部件设计是人类为了实现某种预期目标而进行的一种创造性活动，是人们以长期经验积累为基础，通过力学、数学建模及试验等所形成的经验公式、图表、标准及规范作为依据运用条件性计算或类比等方法进行设计。传统设计有很多局限性，因此笔者提出了机械零部件设计的新思路。
关键词：机械;零部件;设计;新思路
机械零部件设计的传统模式是采用手工计算及绘图，虽然现在已有不少设计人员使用了计算机绘图但基本上还停留在计算机绘图的初级阶段段有将计算机在机械零部件设计的优化方面的优势充分发挥出来，就使设计的准确性较差池因为设计思路的老套化，使在生产过程中不断地出现问题设计不断地修改、修正就使其效率更低。
1、设计核心思想――创新思维
运用创造思维
设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现，包括观察力、记忆力、想象力、思维力、表达力、自控力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。它是社会前进、科技进步的基本动力之一，其中想象力和思维力是创造力的核心，它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换，创造表达出新成果的整个创造活动的中心。设计者不是把设计工作当成例行公事，而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动，掌握必要创新方法，加强学习和锻炼启觉开发创造力，成为一个符合现代设计需要的创新人才。创造力的开发可从培养设计人员的创新意识、提高创新能力、士曾加创新实践等方面进行。
运用发散思维
发散思维又称辐射思维，是以欲解决的问题为中心，思维者打破常规，从不同方向，多角度、多层次地考虑问题。通过提出各种不同的解决问题的途径求出多种不同的答案，才从中选出最优解决方案的思维方式。例如若提出“将两个零部件联结在一起”的问题，常规的办法有焊接、胶接、铆接、捆绑、螺栓连接等各种各样的常规方式。但运用发散思维思考以后，就可得到利用电磁力、摩擦力、压合力、抽真空、冷冻等等方法。利用发散思维可能会找到更好的更优化的解决问题的方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一在技术创新和方案设计中具有重要的意义。
运用创新思维
创新思维是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下，将各种信息重新综合集成产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械零部件设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等在求异和突破中体现创新。
2、科学地进行机械零部件设计
把握机械零部件设计的主要内容
机械零部件设计是机械设计的重要组成部分，是机械总体设计的基础。机械设备中的各种机构和构件及它的各种运动功能，都是通过机械零部件的精心设计、绘制出零部件的加工制造图和各部件的装配图再通过机械制造过程中的精细加工及各合格零部件的组合装配得以实现了机械设备的设计功能。
机械零部件设计的主要内容包括：根据机械设备方案设计和总体设计的要求阴确零部件的工作要求、性能、参数等，选择零部件的构形、材料、精度等，进行失效分析和工作能力计算，画出零部件图和部件装配图。机械产品整机应满足由零部件设计所决定的机械零部件的综合质量对强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性、精度、加工及装配工艺性、维修、生产成本等方面的要求，还要满足噪声控制、防腐性能、不污染环境等环境保护要求和安全要求等。
严格计算机械零部件的失效形式
机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效，其失效形式主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。故在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析预估失效的可能性采取相应措施，其中包括理论计算及计算准则。
常用的计算准则如下：一是强度准则。强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力;二是刚度准则。刚度是指零部件在载荷的作用下，抵抗弹性变形的能力;三是振动稳定性准则。对于高速运动或刚度较小的机械，在工作时应避免发生共振;四是耐热性准则。为了保证零部件在高温下正常工作，应合理设计其结构及合理选择材料，必要时须采用有效的降温措施;五是耐磨性准则。耐磨性是指相互接触并运动零部件的工作表面抵抗磨损的能力。当零部件过度磨损后，将会导致零部件失效报废。只有综合考虑才能最大可能地避免零部件的失效。
正确选择机械零部件表面粗糙度
表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标，是检验零部件表面质量的主要依据;其选择的合理与否，直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。在机械零部件设计工作中表面粗糙度的选择应用最广的是类比法，此法简便、迅速、有效。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。
在实际应用中，对于不同类型的机器，其零部件在相同尺寸公差的条件下对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。对于不同类型的机器，其零部件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。故在设计工作中，表面粗糙度的选择归根到底还是必须从实际出发，全面衡量零部件的表面功能和工艺经济性才能作出合理的选择。
全面优化机械零部件设计方法
要充分运用机械学理论和方法包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展，对设计的关键技术问题能作出很好的处理，一系列新型的设计准则和方法正在形成。计算机辅助设计(CAD)是把计算机技术引入设计过程环节，用计算机完成选型、计算、绘图及其他作业的现代设计方法。
CAD技术促成机械零部件设计发生巨大的变化并成为现代机械设计的重要组成部分。目前，CAD技术向更深更广的方向发展，主要表现为：基于专家系统的智能CAD;CAD系统集成化，CAD与CAM(计算机辅助制造)的集成系统(CAD/CAM);动态三维造型技术;基于并行工程面向制造的设计技术(DFM);分布式网络CAD系统。
参考文献：
[1]王月强：《现代机械产品的零部件设计创新研究》[J]交通世界(建养.机械)，2012(06)
[2]谢志坤/路平/史科科/刘伯聪：《轻量化技术在机床设计中的应用》[J]制造技术与机床，2012(12)
机械设计制造自动化探讨
摘要：本文对机械自动化与传统的机械制造技术进行了比较分析，指出了智能化的机械设计制造成为发展趋势。机械自动化在机械制造上具有低成本、高效率和多功能的有点，能够满足人民生活和生产的多元化需求。本文中论述了机械自动化的设计的原理、优点与效益以及发展方向。
关键词：机械制造自动化原则发展方向
1 机械制造自动化符合设计的原则
满足对机器的功能要求。
任何一种产品的开发都是为了满足人们某种需求为目的的，不同的产品具有不同的性能。任何机械设计都要能够对输入的物质、能量和信息进行处理，输出需要的物质、信息和能量。机械自动化系统也应该具有这种功能，能够对物质、信息和能量进行处理。机械自动化系统包括和机电一体化产品和机电一体化技术的内容，作为产品， 又包含着设计、 制造和特定的功能以满足使用要求，而功能是由其内部有机联系的结构所决定的。
利用先进技术不断创新。
根据产品或系统的功能不同，可对产品或系统进行分类。以物料搬运、加工为主，输入物质、能量和信息，经过加工处理，主要输出改变了位置和形态的物质系统称为加工机。以能量转换为主，输入能量和信息，输出不同能量的系统，称为动力机，其中输出机械能的为原动机。以信息处理为主，输入信息和能量，主要输出某种信息。
机械自动化系统除了具备上述必须的主功能外，还应具备其它内部功能，即 控制功能、动力功能、检测功能、构造功能。基于上述的功能构成原理，既有利于设计或分析各种机械自动化的产品，又有利于开拓思路，便于创造发明和创新。
2 机械自动化系统的优点与效益
生产能力和工作质量提高。
机械自动化产品具有信息自动控制和自动处理的功能，其检测的精度和灵敏度有很大的提高，通过自动化控制系统能够保证机械的能按照计划完成动作，使制造过程不受操作者主观因素的影响，保证最佳的工作质量和较高的产品合格率。同时，由于机械自动化产品实现了工作自动化，所以生产力大大提高。
使用安全性和可靠性提高。
机械自动化系统都有报警、监视、诊断和保护等功能。如果在工作中遇到过流、过压、过载、短路等电力故障时，能够自动停止工作，保护机械设备的完好，避免或减少人身事故，提高了设备的安全性。机械自动化产品由于采用电子元器件，减少了机械产品中的可动构件和磨损部件，从而使其具有较高的灵敏度和可靠性，故障率降低，寿命得到了延长。
调整和维修方便，使用性能改善。
机械自动化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机械自动化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件和零件。对于具有存储功能的机械自动化产品，可以事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，给定一个代码信号输入，即可按指定的预定程序进行自动工作。机械自动化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。
改善劳动条件，有利于自动化生产。
机械自动化产品自动化程度高，是知识密集型和技术密集型产品，是将人们从繁重的体力劳动中解放出来的重要途径，可以加速工厂自动化、办公自动化、农业自动化、交通自动化甚至是家庭自动化，从而可促进我国四个现代化的实现。
3机械设计制造及其自动化的发展方向
3 .1智能化。
智能化是21 世纪机械自动化技术发展的一个重要发展方向。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混饨动力学等新思想、新方法。模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得更高的控制目标。诚然，使机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。
模块化。
模块化是一项重要而又艰巨的工程。 由于机械自动化产品种类和生产厂家繁多， 研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机械自动化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能减速、 电动机于一体的动力单元， 具有视觉、 图像处理、 识别和测距等功能的控制单元以及各种能完成典型操作的机械装置。 这样， 可利用标准单元迅速开发出新的产品，同时也可扩大生产规模。
网络化。
网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育以及人们日常生活带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一体，企业间的竞争也趋于全球化。机械自动化的新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快会畅销全球。由于网络化的普及，基于网络的各种远程控制和监测技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机械自动化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势。
微型化。
微型化指的是机械自动化向微观领域发展的趋势。国外将其称为微电子机械系统，或微机械自动化系统，泛指几何尺寸不超过1 cm3的机械自动化产品，并向微米、纳米级发展。微机械自动化产品体积小、耗能少、运动灵活， 在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机械自动化发展的瓶颈在于微机械技术，微机械自动化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
4结论
现代机械自动化在设计和制造上具有多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义，所以机械的设计、制造都是围绕着机械自动化来进行的。机械自动化技术所面临的共性关键技术是传感检测技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动化控制技术、接口技术、精密机械技术及系统总体技术等。设计人员不能只热衷于技术引进，不能仅仅安心于作为新技术的传播者， 而应该作为新技术产业化的创造者，为机电一体化技术发展开辟广阔的天地。
参考文献：
[1]吴俊松.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].黑龙江科技信息，2013(11)：45-46.
[2]罗碧龙.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].科技与企业，2013(8)：105-106.
[3]刘超.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].河南科技，2013(6)：66-67.
浅谈船舶舵机的安全检查 摘 要：由于船舶舵机对于船舶航行安全的重要性，所以对船舶舵机的安全检查是船舶安检人员的经常性工作，本文希望通过对船舶舵机技术规范的介绍以及船舶舵机容易出现的故障分析和对船舶舵机进行安全检查的重点的论述，使安检人员在进行舵机安检工作时能够有所启迪。关键词：舵 舵机 安全检查一、前言船舶能够在水中按照驾驶者的意图航行，使船舶改变航向或维持指定航向，是依靠改变安装在船舶尾部的船舵的位置来实现的。正如鱼儿能够在水中游动自由，是靠摆动它的尾巴一样。可以说船舵就是起着鱼尾的功用。舵对于船舶航行的重要性是不言而谕的，当船舶航行时船舵发生故障，对船舶安全的影响是巨大的。二、舵机的基本组成船舵主要由舵叶、舵杆、舵机等部分组成。船舵能够接受驾驶者的命令并按照命令改变船舵的位置是依靠舵机带动舵叶来实现的，而舵机是整个舵系统中比较容易出现故障的部位，也是船舶安全检查人员进行船舶安检时着重注意检查的地方。船舶舵机按驱动动力分为蒸汽舵机、电动舵机与电动液压舵机(简称液压舵机)。液压舵机具有重量轻、尺寸小、灵敏度高，工作平稳安全可靠，能缓冲风浪对舵叶的冲击，运转噪音低、振动小，而且可实现无级变速，功率的范围广。所以现代化的大中型船舶上，广泛采用液压舵机。故本文以液压舵机作为分析对象。液压舵机一般采用电动机带动油泵，因而又称电动液压舵机。液压舵机用油液作为传递能量的介质，利用油液的不可压缩性及流量、压力和流向的可控性来实现转舵。舵机通过油泵把机械能转化为油液的压力能，然后通过转舵机构把压力能又转化为机械能，来实现舵的左、右转向。液压舵机由三大部分组成：推舵机构、液压系统与操舵控制系统。推舵机构的作用是将液压能转换成机械能，推动舵叶偏转。液压系统的作用是向舵机提供足够的液压能．并设置所需的保护与控制装置。操舵控制系统的作用有二：一是传递舵令，二是控制操舵精度。按照钢质海船入级与建造规范对舵机的基本要求，其中主要内容有：1．每艘船舶均应设置1个主操舵装置和1个辅助操舵装置。主操舵装置和辅助操舵装置的布置，应满足当它们中的1个失效时应不致使另1个也失灵。2．具有足够的强度并能在最大营运前进航速时进行操舵，使舵自任一舷的35°转至另一舷的35°，并且于相同条件下自一舷的35°转至另一舷的30°所需时间不超过28s。3．能在最大营运前进航速的一半但不小于7kn时进行操舵，使舵自一舷的15°转至另一舷的l 5°且需时间不超过60s。4．驾驶室与舵机室之间，应设有通信设施。5．操舵装置应设有有效的舵角限位器。以动力转舵的操舵装置，应装设限位开关或类似设备，使舵在到达舵角限位器前停住。装设的限位开关或类似设备应该与转舵机构本身同步，而不应与舵机的控制相同步。6．舵装置应有保持舵位不动的制动装置。7．当主操舵装置要求动力操作时，应设有1个固定贮油箱，其容量至少足以使1个动力转舵系统包括循环油箱进行再充液。贮油箱应以管路固定连接，使液压系统能在舵机室内便于充液，并应设有液位计。8．应设置两个独立的控制系统，见每个系统均应能在驾驶室控制。但这并不要求设双套操舵手轮或手柄。若控制系统是由液压遥控传动装置组成时，除10000总吨及以上的油船、化学品船、液化气体运输船外，不必设置第2个独立控制系统。9．驾驶室和舵机室应固定展示带有原理框图的适当操作说明。此说明应表明操舵装置控制系统和动力转舵系统的转换程序。10．由1台或几台动力设备组成的每一电动或电动液压操舵装置至少应由主配电板设2路独立馈电线直接供电。但其中的1路可以由应急配电板供电。三、舵机容易出现的故障对于舵机日常比较容易出现故障的情况，主要分为两大部分。一是属于硬件类的故障，二是属于软件类的故障。舵机的硬件类的故障是指与舵机相关的机器、设备发生了功能性的障碍，使得舵机不能正常工作发挥效用。常见的主要有：1．通信系统的故障。驾驶员发出的舵令信号不能输出至舵机，舵机接收不到舵令。驾驶台与舵机间无法通话等。2．电力系统的故障。动力电路、配电板等电力输出故障，使电动机无法正常运转。两路电力线路只有一路可以使用.3．液压系统的故障。液压系统密封性能出现问题，有油路泄漏或有旁通现象、主油路锁闭不严、油位过低、液压系统内有空气等问题。使液压系统不能正常运行。软件类的故障是指与舵机运行有关的管理制度，船员对舵机的操作存在的问题。通常主要是船员对应急舵的操作不熟悉，在需要的时候无法启动应急舵。四、对舵机安检的重点针对舵机容易出现的故障点，船舶安检人员就可以有针对性地开展检查工作。检查应急舵的有效性。按照现代船舶建造规范的要求，船舶应当具有两套以上操舵装置。一套主推舵装置，一套为辅助(应急)推舵装置。这是为了保证在主推舵装置出现故障时，应急舵仍然可以继续保持舵的有效性，保证船舶的正常航行和安全。对应急舵的检查一般要求船方进行应急舵的实操，观察应急舵是否能够使用，运转是否正常。检查舵的运转情况。在检查舵的运转情况时，一般应有两名船舶安检员相互配合进行。一名安检员在驾驶台发出舵令，另一名安检员在舵机间观察舵机对于舵令的反映。舵机在转舵运行过程中应运转平稳，无杂音无间歇性现象。从一侧满舵运行到另一侧满舵时，应反映灵敏，能够达到28S的时间要求。检查舵角指示的准确性。在舵机上都安装有舵角指示器，舵角指示器是为了正确显示舵叶转动的准确位置，其所显示的角度指数应与驾驶台操舵转向的角度度数相吻合。当舵角指示器显示不准时，就会影响到驾驶员的对船舶的操纵，使驾驶员的判断产生误差，有可能使船舶发生触碰事故。在检查舵角指示的准确性时，是由两名船舶安检员相互配合进行的。一名安检员在驾驶台观察驾驶台上的检查舵角指示器显示的读数，另一名安检员在舵机间观察舵机上舵角指示器显示的读数。二者应读数相同。检查舵角限位器的有效性。舵角限位器是起到了对液压油缸的保护作用。当舵角转动到最大角度时，油缸的活塞继续压缩液油，而舵叶已不再继续偏转，致使油缸内的压力不断增加，容易导致油缸破裂。而舵角限位器的存在就使得当舵角转动到最大角度时触动限位开关，限位开关断开电动机的动力起到了保护油缸的作用。所以安检员在检查检查舵角限位器时，应让船舶驾驶员分别打满左、右舵，观察当舵角转动到最大角度时舵角限位器是否发生作用。否则应当要求船方进行修复。检查舵的液压系统的密封性能。舵叶的转动是依靠油缸内液体传递的电动机动力来实现的。所以舵机的液压系统要保证不漏油，不漏气和不积气，才能达到传递液压力的目的。液压系统的密封性能对舵机的正常工作有着非常重要的作用。安检员在检查舵机时，应当注意观察舵机表面和舵机间的地面是否干净整洁、是否存在油污，还应当注意检查油缸表面是否存在修补过的痕迹。在检查液压系统的密封性时，应让船方开动舵机，注意观察舵机液压杆与液压油缸滑动处、液压油缸的其他接缝处是否有液压油渗出的现象。以便正确判断液压系统的密封性能。同时在检查舵机时应注意检查一下液压油的品质。液压油是液压舵机正常工作的媒质，是液压舵机保持良好性能的保证。国际海上人命安全公约（SOLAS）对此有规定：液压操纵的操舵设备应设有能针对该液压系统的形式和设计保持液体清洁的装置。国内的船检规范也有类似的条款规定。可见舵机液压油品质是否良好对于舵机的正常运行确实很重要。液压油的品质受到以下因素的影响，一是液压油在运转过程中，机器磨损下来的金属屑和水分混入到油中，对液压油造成了污染。二是液压油与空气接触会发生氧化反映，油品会渐渐下降，达不到机器性能的要求。这时应当更换液压油。但是由于液压油的价格比较昂贵，因此沿海船舶特别是个体船舶很少有更换液压油的。另外在舵机间的液压油补充油柜中液压油应保持一定的油量储备，这也是在检查过程中应当注意的。在对舵机的检查过程中其他需要注意的，在舵机间应张贴有应急舵的使用操作说明，并通过与机舱工人的交谈，以了解他们是否熟悉应急舵的操作使用。通过以上的检查基本上可以完成对舵机的安检工作，对该船的舵机系统有了比较全面的了解。希望本文能够为船舶安全检查人员有所帮助。参考文献[1]《钢质海船入级与建造规范 轮机》．．[2] 王福根．《船舶轴舵系装置》．．[3] 陈利军．《船舶辅机》．
浅谈船舶舵机在安全检查时应注意的问题论文
论文关键词: 舵机 安全 检查 问题 重点
论文摘要: 船舶舵机是船舶航行的重要设备，船舶是依靠操纵舵机来控制或改变航向。所以对船舶实施PSC或FSC安全检查时，安检人员必须对舵机进行相应设备检查或船员操作性检查，以验证设备的性能及船员的适任能力是否符合公约及有关法规的要求。本文通过对船舶舵机技术规范的介绍以及船舶舵机检查中易出现的问题和检查重点进行分析，使安检人员在进行舵机安检工作时能够有所启迪。
SOLAS公约的规定
每艘船舶应配备使主管机关满意的主操舵装置和辅助操舵装置。主操舵装置和辅助操舵装置的布置应使两者中之一在发生故障时，不会导致另一装置不能工作。
所有操舵装置的部件和舵杆应为主管机关满意的坚固和可靠的构造。凡在液压系统中能被隔断的和由于动力源或外力作用能产生压力的任何部件，应设置安全阀。
主操舵装置和舵杆应具有足够强度，并能在验证的最大营运前进航速下操纵船舶；舵杆直径超过12OMM，其主操舵装置应为动力操作，能在船舶最深航海吃水和以最大营运前进航速前进时将舵自一舷35。转至另一舷35。，并于相同条件下在不超过28s内将舵自一舷35。转至另一舷3O。。
辅助操舵装置应具有足够强度和足以在可航行的航速下操纵船舶，并能于紧急时迅速投入工作；舵杆直径超过230MM，其主操舵装置应为动力操作，能在船舶最深航海吃水和以最大营运前进航速的一半或7节前进时(取大者)，在不超过60s内将舵自一舷15。转至另一舷15。。
主操舵装置和辅助操舵装置的动力设备应布置成失电而再次获得电源供应时能自动再起动；能从驾驶室某一位置投人工作。操舵装置的任何一台动力设备失电时，应在驾驶室里发出听觉和视觉报警。
应按下列要求设操舵装置的控制装置：对于主操舵装置，在驾驶室和舵机舱；对于位于舵机舱的辅助操舵装置，如系动力操纵，也应能在驾驶室进行操作，并应独立于主操舵装置的控制系统。
能从驾驶室操作的任何主操舵装置和辅助操舵装置的控制系统应符合下列要求：如系电动者，应由在舵机室内操舵装置电力线路上一点设独立电路供电，或由向操舵装置电力线路供电的配电板上邻近该电力线路处的一点直接供电；应在舵机室内设有将驾驶室操作的控制系统与其所控制的操舵装置断开的装置；系统能从驾驶室某一位置投人工作；当控制系统的电源供应发生故障时，应在驾驶室发出听觉和视觉报警；应仅对操舵装置控制供电线路设有短路保护。
驾驶室与舵机舱之间应设有通信设施。
舵角位置应：当主操舵装置系动力操纵时，在驾驶室显示。舵角指示应独立于操舵装置控制系统；能在舵机舱内辨认出来。
液压操纵的操舵装置应设有下列设施：每个液体贮存器设低位警报器，以便确切和尽早地指示液体泄漏。应在驾驶室和机器处所内易于观察的地方发出听觉和视觉报警；当主操舵装置要求动力操纵时，设置一个固定储存柜，其容量足以至少为一个动力执行系统(包括贮存器)进行再充液。储存柜应用管系固定联结以使能从舵机舱内容易地再次为液压系统充液，并应设有液位指示器。
舵机舱应：易于到达，并尽可能与机器处所分开；且有适当的布置以保证有到达操舵装置和控制器的工作通道。这些布置应包括扶手栏杆和格子板或其他防滑地板以保证液体泄漏时有适宜的工作条件。
ISM规则的规定
作为SOLAS公约第Ⅸ章的内容列入强制性要求。
ISM1O船舶和设备的维护
10．1公司应当制定程序，保证船舶及设备按照有关规定和标准以及公司可能制定的任何附加要求进行维护。
10．2为满足这些要求，公司应当保证：按照适当的间隔期进行检查；任何不符合规定的情况及可能的原因得到报告；采取适当的纠正措施；保存这些活动的记录。
10_3公司应当制定有关程序，以便标识那些会因突发性运行故障而导致险情的设备和技术系统，并提供具体措施，以提高这些设备和系统的可靠性。这些措施应当包括对备用装置及设备或非连续使用的技术系统的定期测试。
10．4第10．2条所述的检查和第10．3条所提及的措施应当纳人船舶的日常操作性维护。
检查时应注意的问题
1．外观检查中应注意的问题
一是大致观察舵机问的情况，即舵机系统的外观是否清洁；设备是否有腐蚀、锈蚀情况出现；舵机间地板上是否有液压油；有没有按要求铺设防滑装置等。由此初步判断设备保养情况。二是检查舵机舵柱保养情况。三是检查舵机集油盘应无大量污油。
2．检查舵设备应注意的问题
首先，检查驾驶台与舵机间通话是否正常；其次，运行舵机时，驾驶员发出的舵令信号能不能输出至舵机，即舵机能否接收到舵令。来确认通信系统是否正常。 检查动力电路、配电板等电力输出是否故障，即电动机能否正常运转，两路电力线路是否都可以使用。
检查液压系统是否故障。检查液压系统密封性能是否正常。即观察有无油路泄漏或有旁通现象、是否存在主油路锁闭不严、油位过低、液压系统内有空气等问题。
试验舵机失电报警、断相报警、舵机故障报警、液压油低位报警等保护装置是否正常工作。
3．检查船员实操能力时应注意的问题
舵机间是否张贴了舵机操作程序及应急操舵须知；检查舵机运行中有无滞舵现象；核实实际舵角与驾驶台舵角指示仪是否一致；检查应急操舵系统的操作是否满足公约规定要求。
4．注意检查舵机的维护保养与应急操舵演练是否符合ISM规则和公约的要求
舵机作为船舶一个关键性设备，首先检查公司ISM体系文件中是否制定舵机的操作须知、维护保养周期，以保证舵机的操作、维护能符合强制性要求和公司附加规定制定程序、须知的要求。
查看航海日志、轮机日志及相关记录来检查船舶是否按SOLAS公约和ISM体系文件的要求，定期进行保养及实施应急舵演习和训练。
查验船舶相关责任船员是否按规定对舵机设施实施检查，发现的不符合规定情况是否依规定进行报告、调查、分析及落实预防、纠正措施。
安全检查中应掌握的重点
检查舵机的维护保养情况。按照ISM规则及公司ISM体系文件的要求，船舶舵机作为船舶的一个关键性设备，体系文件应规定相应的操作须知及维护保养周期。现场查看相关记录及航海日志和轮机日志可以了解设备是否得到有效维护、保养；操作系统与控制系统是否得到检查与试验；有关船员是否熟悉有关舵机系统的操作和控制，比如手动、自动程序转换和各种条件下的操作等。
检查应急舵的有效性。按照S0IJAS公约的要求，船舶应当具有两套以上操舵装置。一套主推舵装置，一套为辅助(应急)推舵装置。这是为了保证在主推舵装置出现故障时，应急舵仍然可以继续保持舵的有效性，保证船舶的正常航行和安全。对应急舵的检查一般要求船方进行应急舵的实操，观察应急舵是否能够使用，运转是否正常。
检查舵的运转情况。分别运行主操舵装置和辅助操舵装置来检查舵的'运转情况，来判断舵机在转舵运行过程中运转是否平稳，有无杂音及间歇性现象。主、辅助操舵装置来操作舵机时，反映是否灵敏，能够达到S0IAS公约规定的时间要求。
检查舵角指示的准确性。在舵机上都安装有舵角指示器，其所显示的角度指数应与驾驶台操舵转向的角度度数相吻合。在检查舵角指示的准确性时，是由两名船舶安检员相互配合进行的。分别在驾驶台观察舵角指示器显示的读数，与舵机间观察舵机上舵角指示器显示的读数。二者应读数相同或在允许偏差内。
检查舵角限位器的有效性。当舵角转动到最大角度时舵角限位器触动限位开关，限位开关断开电动机的动力起到了保护液压油缸的作用。所以安检员在检查检查舵角限位器时，应让船舶驾驶员分别打满左、右舵，观察当舵角转动到最大角度时舵角限位器是否发生作用。否则应当要求船方进行修复。
检查舵液压系统的密封性能。舵机的液压系统要保证不漏油，不漏气和不积气，才能达到传递液压力的目的。液压系统的密封性能对舵机的正常工作有着非常重要的作用。安检员在检查舵机时，应当注意观察舵机表面和舵机间的地面是否干净整洁、是否存在油污，还应当注意检查油缸表面是否存在修补过的痕迹。在检查液压系统的密封性时，应让船方开动舵机，注意观察舵机液压杆与液压油缸滑动处、液压油缸的其他接缝处是否有液压油渗出的现象。以便正确判断液压系统的密封性能。
检查液压油的品质。液压油的品质受到以下因素的影响，一是液压油在运转过程中，机器磨损下来的金属屑和水分混入到油中，对液压油造成了污染。二是液压油与空气接触会发生氧化反应，油品质会下降，达不到设备性能的要求，这时应当更换液压油。但是由于液压油的价格比较昂贵，因此某些船舶特别是管理不到位的方便旗船舶很少更换液压油。另外在舵机间的液压油补充油柜中液压油应保持一定的油量储备，这也是在检查过程中应当注意的。
结束语
对舵机的检查需要安检人员有较强的专业知识，除了对该船的舵机系统有比较全面的了解外，最好能熟悉该公司的ISM体系文件和舵机操作说明书。另外，在检查中可以通过与轮机员和驾驶员的交谈，来了解他们是否熟悉舵机的操作、使用；通过查看有关记录及现场检查来确认舵机的维护保养是否按规定执行。只有安检人员在各方面具备较强的素质，在实施PSC检查时才能更深入的发现问题。
液压舵机故障与排除摘要：液压舵机是船舶重要设备之一,其质量、性能的好坏直接关系到船舶安全航行, 从目前发生的船舶海损事故中分析, 船舶发生海损有相当大的比例是与舵机故障有关的, 所以加强对舵机的检验,及时对舵机出现故障进行排除，保证舵机的正常工作是目前降低事故隐患, 减少海损事故发生的重要途径之一。关键词 液压舵机故障分析 故障排除目录1 液压舵机----------------------------------------------------------1 1．1液压舵机的基本组成及工作原理----------------------------------1 1．2 液压舵机的操纵系统--------------------------------------------12 舵机建造规范的基本要求--------------------------------------------13 液压舵机的常见故障------------------------------------------------1 3．1 无舵---------------------------------------------------------1 3．2 只能单方向操舵-----------------------------------------------1 3．3 舵速太慢-----------------------------------------------------1 3．4 空舵---------------------------------------------------------1 3．5 实际舵角与操舵舵角不符---------------------------------------1 3．6 跑舵---------------------------------------------------------1 3．7 系统超压-----------------------------------------------------14 对舵机的检验和故障排除--------------------------------------------2 4．1 检查应急舵的有效性-------------------------------------------2 4．2 检查舵的运转情况---------------------------------------------2 4．3 检查舵角指示的准确性-----------------------------------------2 4．4 检查舵角限位器的有效性---------------------------------------3 4．5 检查舵的液压系统的密封性能-----------------------------------3 4．6 同时在检查舵机时应注意检查一下液压油的品质-------------------35 舵机故障实用诊断技术的基本步骤------------------------------------4 5．1熟悉性能------------------------------------------------------4 5．2调查情况------------------------------------------------------4 5．3现场勘察------------------------------------------------------46 液压舵机的日常维护和保养------------------------------------------57 结论--------------------------------------------------------------98 致谢语------------------------------------------------------------99 参考文献---------------------------------------------------------11 前言 液压舵机的作用是通过控制舵叶偏转来改变船舶的航向，它是船舶甲板机械中最重要的设备。液压舵机发生故障，将直接危及船舶航行安全。因此，如何准确、快速地查找出其故障发生的原因是轮机管理人员修复故障的首要任务。液压舵机因具有体积紧凑、惯性小、运转较平稳等优点，目前已广泛用于各种类型的船舶上。在日常运行中，液压舵机常会出现各种故障。有些故障产生的原因比较明显，易于查找和解决，但是有些则不易立即找出故障的部件和根源，必须根据液压系统的原理．对各个液压元件的结构和性能进行仔细地分析和研究，才能逐步找出发生故障的部位，进而迅速排除故障。 1 液压舵机1．1 液压舵机基本组成及工作原理液压舵机主要由液压油泵、推舵油缸、操纵台、蓄能器、油箱、三位四通电磁阀、二位三通电磁阀, 安全阀、溢流阀、舵角发讯器及有关管路、仪表等组成。液压舵机一般采用电动机带动油泵，因而又称电动液压舵机。液压舵机用油液作为传递能量的介质，利用油液的不可压缩性及流量、压力和流向的可控性来实现转舵。舵机通过油泵把机械能转化为油液的压力能，然后通过转舵机构把压力能又转化为机械能，来实现舵的左、右转向。液压舵机由三大部分组成：推舵机构、液压系统与操舵控制系统。推舵机构的作用是将液压能转换成机械能，推动舵叶偏转。液压系统的作用是向舵机提供足够的液压能．并设置所需的保护与控制装置。操舵控制系统的作用有二：一是传递舵令，二是控制操舵精度。[1]1．2 液压舵机的操纵系统 船舶舵机一般都同时装备有驾驶室遥控的随动操舵系统和自动操舵系统，舵机房还设有机旁操舵（非随动操舵）。随动操舵系统：当操舵者发出舵角指令后，不仅可使舵叶按指定方向转动，而且在舵叶转到指令舵角后还能自动停止操舵的系统。自动操舵系统：当船舶长时间沿指定航行时使用，它能在船因风，流及螺旋桨的不对称作用等造成偏航时，靠罗经测知并自动出信号，使操舵装置改变舵角，以使船舶能够自动地保持既定的航向。非随动操舵系统：只能控制舵机的起停和转舵方向，当舵转至所需的舵角时，操舵者必须再次发出停止转舵的信号，才能使舵停转。非随动操舵系统通常即可在驾驶台，也可在舵机房操纵，以备应急操舵或检修，调试舵机之用。舵机遥控系统根据远距离传递操舵信号的方式不同，主要有机械式，液压式和电气式。现代船舶大多采用电气遥控系统。泵控式舵机的电气遥控系统常以伺服液压缸或伺服电机等作为在舵机房的控制元件，去控制舵机主泵的变向变量机构。 2 舵机建造规范基本要求按照钢质海船入级与建造规范对舵机的基本要求，其中主要内容有：1．每艘船舶均应设置1个主操舵装置和1个辅助操舵装置。主操舵装置和辅助操舵装置的布置，应满足当它们中的1个失效时应不致使另1个也失灵。2．具有足够的强度并能在最大营运前进航速时进行操舵，使舵自任一舷的35°转至另一舷的35°，并且于相同条件下自一舷的35°转至另一舷的30°所需时间不超过28s。3．能在最大营运前进航速的一半但不小于7kn时进行操舵，使舵自一舷的15°转至另一舷的l 5°且需时间不超过60s。4．驾驶室与舵机室之间，应设有通信设施。5．操舵装置应设有有效的舵角限位器。以动力转舵的操舵装置，应装设限位开关或类似设备，使舵在到达舵角限位器前停住。装设的限位开关或类似设备应该与转舵机构本身同步，而不应与舵机的控制相同步。6．舵装置应有保持舵位不动的制动装置。7．当主操舵装置要求动力操作时，应设有1个固定贮油箱，其容量至少足以使1个动力转舵系统包括循环油箱进行再充液。贮油箱应以管路固定连接，使液压系统能在舵机室内便于充液，并应设有液位计。8．应设置两个独立的控制系统，见每个系统均应能在驾驶室控制。但这并不要求设双套操舵手轮或手柄。若控制系统是由液压遥控传动装置组成时，除10000总吨及以上的油船、化学品船、液化气体运输船外，不必设置第2个独立控制系统。9．驾驶室和舵机室应固定展示带有原理框图的适当操作说明。此说明应表明操舵装置控制系统和动力转舵系统的转换程序。10．由1台或几台动力设备组成的每一电动或电动液压操舵装置至少应由主配电板设2路独立馈电线直接供电。但其中的1路可以由三、舵机容易出现的故障。 3 液压舵机的常见故障3．1 无舵该故障的根本原因是主泵没向转舵机构供油或转舵机构不能回油, 撞杆无往复运动。油泵未向转舵机构供油的因素有:(1) 油泵电动机电源断路, 油泵空转, 主油路换向阀未换向, 或转舵机构进回油路旁通。其中油泵空转和换向阀不换向, 主要与操纵系统有关。(2) 操纵油路的工作油压过低或建立不起油压, 远操纵机构传动件的卡死或紧固件的松动、折断或脱落, 追随机构的贮存弹簧张力太小, 或换向阀卡住等, 都会因变量机构仍在中位而导致变向变量泵空转, 因换向阀不能换向而导致定向定量泵的排油直接经换向阀旁通回油箱。(3) 影响操纵油压的主要因素是系统中的阀件, 如旁通阀和限位旁通阀的开启, 溢流阀的调整压力过低或阀芯被污物硌起或节流孔堵塞等。( 4) 造成转舵机构不能回油的原因, 主要是主油路上的液动单向阀不能开启, 或由于未引入控制油, 或是控制活塞卡死。3．2只能单方向转舵(1) 由操纵系统单边不正常引起。例如发送器的交通阀一个处于常开, 操纵油压单边不能建立, 变向变量泵的变量机构仍居中, 泵空转。( 2) 某个限位旁通阀被外物压下, 该侧操纵油路失压, 或换向阀卡死于某一端, 控制主油路的换向阀不能换向, 定向定量泵的排油就无法供入相应的转舵油缸。(3) 主油路中某一安全阀泄漏或某回油侧的液动单向阀不能开启。3．3舵速太慢( 1) 转舵速度的快慢取决于撞杆移动的速度, 即供入转舵机构油缸的油量。供油流量大, 舵速快; 反之, 舵速慢。所以该故障多由主泵的排量不足引起。若不是泵的选配不当, 则可能是因电压过低, 泵的转速下降; 或者补给油箱油位过低、吸入滤器阻塞、吸入截止阀未开足或泵的吸入管路不严密, 破坏了泵的吸入条件; 或泵的有关零件磨损过甚, 内漏严重; 或变量泵的最大排量限制调节不当。( 2) 主油管路或液压件的外漏, 旁通阀和安全阀关闭不严, 也会使转舵速度降低。操纵油路积存空气, 交通阀关闭不及时, 或换向阀的换向速度调得过慢, 必然会延迟主泵开始向转舵机构供油的时间, 使舵来得慢。3．4空舵( 1) 由于液压系统中积存空气、泄漏或发送器的交通阀开度过大所致。若操纵系统积存有空气, 开始转动舵轮时必须先压缩空气, 待系统的压力上升到一定值时, 受动器才动作, 即受动器的动作滞后发送器一定时间, 因而造成舵轮空转一定角度后才来舵。可见, 压缩空气的过程就是舵轮空转的过程, 积存的空气越多, 空舵现象就越严重。( 2) 因操纵系统和动力系统均采用闭式回路, 当存在泄漏时, 油泵(发送器也是手动泵) 从执行机构(受动器或转舵机构) 的一侧吸油, 若有一部分油在泵排出的高压管路上泄漏, 则进入执行机构另一侧的油液推动油缸或撞杆移动所扫过的容积, 就不足以填补被泵吸出的油液的容积, 因而在执行机构的回油侧产生“空穴”。如果补给油箱的油位过低, 系统的补油压力过低或补给阀不能开启, 以致补充油液不及时, 则反向转动舵轮回舵时, 油泵输送的油首先得填充“空穴”, 执行机构的油缸或撞杆才能被推动, 于是产生了空舵现象。( 3) 若发送器交通阀的开度过大, 其关闭势必延后, 开始转动舵轮时, 压力油或经另一交通阀旁通, 或经交通阀和安全阀泄回油箱, 直至交通阀关闭, 受动器才动作, 于是产生了空舵现象。( 4) 主油路中旁通阀或安全阀关闭不严, 也会产生空舵, 管理中不可忽视。( 5) 系统中的空气可能因未完全驱除而积聚, 也可能因发送器、受动器和转舵机构的填料泄漏而渗入。油缸填料的密封性主要靠液压的大小,若发生泄漏, 旋紧压盖往往无济于事, 条件许可最好取出换新, 或修整切平, 使装复后能平服贴紧。3．5实际舵角与操舵角不符( 1) 追随机构调节不当, 以致舵转至操舵要求的舵角时, 油泵的变量机构还未回中, 舵就会因油泵未停止供油而继续偏转, 造成冲舵; 或舵还未转至要求的舵角, 追随机构已把油泵的变量机构拉回中位, 舵因油泵停止供油而停转, 结果造成舵不足。发生这种现象, 追随机构应重新定位。定位时注意两点: ① 舵在正中时, 油泵排量的调零; ②舵在正中时, 保证追随杆与连接杠杆的垂直度。( 2) 对于定向定量泵电液舵机, 若驾驶人员操作不熟练, 易出现冲舵现象。这是由于舵转至要求的舵角时, 主油路的换向阀未及时回中, 舵会因油泵供油未停而继续转动, 从而造成冲舵。这种情况要靠操作的熟练程度才能解决。3．6 跑舵发生跑舵现象可能的原因有三位四通阀、手动换向阀内泄严重油缸或油缸接头外泄严重。3．7 系统超压其可能原因有( 1)卸荷阀或安全阀调定压力过高( 2)卸荷阀或安全阀内先导阀阀座上小孔堵死, 滑阀卡死( 3)单向阀阀芯卡死。 4 对舵机的检验和故障排除 针对舵机容易出现的故障点，船舶安检人员就可以有针对性地开展检查工作。4。1检查应急舵的有效性。按照现代船舶建造规范的要求，船舶应当具有两套以上操舵装置。一套主推舵装置，一套为辅助(应急)推舵装置。这是为了保证在主推舵装置出现故障时，应急舵仍然可以继续保持舵的有效性，保证船舶的正常航行和安全。对应急舵的检查一般要求船方进行应急舵的实操，观察应急舵是否能够使用，运转是否正常。4。2检查舵的运转情况。在检查舵的运转情况时，一般应有两名船舶安检员相互配合进行。一名安检员在驾驶台发出舵令，另一名安检员在舵机间观察舵机对于舵令的反映。舵机在转舵运行过程中应运转平稳，无杂音无间歇性现象。从一侧满舵运行到另一侧满舵时，应反映灵敏，能够达到28S的时间要求。4。3检查舵角指示的准确性。在舵机上都安装有舵角指示器，舵角指示器是为了正确显示舵叶转动的准确位置，其所显示的角度指数应与驾驶台操舵转向的角度度数相吻合。当舵角指示器显示不准时，就会影响到驾驶员的对船舶的操纵，使驾驶员的判断产生误差，有可能使船舶发生触碰事故。在检查舵角指示的准确性时，是由两名船舶安检员相互配合进行的。一名安检员在驾驶台观察驾驶台上的检查舵角指示器显示的读数，另一名安检员在舵机间观察舵机上舵角指示器显示的读数。二者应读数相同。4。4检查舵角限位器的有效性。舵角限位器是起到了对液压油缸的保护作用。当舵角转动到最大角度时，油缸的活塞继续压缩液油，而舵叶已不再继续偏转，致使油缸内的压力不断增加，容易导致油缸破裂。而舵角限位器的存在就使得当舵角转动到最大角度时触动限位开关，限位开关断开电动机的动力起到了保护油缸的作用。所以安检员在检查检查舵角限位器时，应让船舶驾驶员分别打满左、右舵，观察当舵角转动到最大角度时舵角限位器是否发生作用。否则应当要求船方进行修复。4．5检查舵的液压系统的密封性能。舵叶的转动是依靠油缸内液体传递的电动机动力来实现的。所以舵机的液压系统要保证不漏油，不漏气和不积气，才能达到传递液压力的目的。液压系统的密封性能对舵机的正常工作有着非常重要的作用。安检员在检查舵机时，应当注意观察舵机表面和舵机间的地面是否干净整洁、是否存在油污，还应当注意检查油缸表面是否存在修补过的痕迹。在检查液压系统的密封性时，应让船方开动舵机，注意观察舵机液压杆与液压油缸滑动处、液压油缸的其他接缝处是否有液压油渗出的现象。以便正确判断液压系统的密封性能。4．6同时在检查舵机时应注意检查一下液压油的品质。液压油是液压舵机正常工作的媒质，是液压舵机保持良好性能的保证。国际海上人命安全公约（SOLAS）对此有规定：液压操纵的操舵设备应设有能针对该液压系统的形式和设计保持液体清洁的装置。国内的船检规范也有类似的条款规定。可见舵机液压油品质是否良好对于舵机的正常运行确实很重要。液压油的品质受到以下因素的影响，一是液压油在运转过程中，机器磨损下来的金属屑和水分混入到油中，对液压油造成了污染。二是液压油与空气接触会发生氧化反映，油品会渐渐下降，达不到机器性能的要求。这时应当更换液压油。但是由于液压油的价格比较昂贵，因此沿海船舶特别是个体船舶很少有更换液压油的。另外在舵机间的液压油补充油柜中液压油应保持一定的油量储备，这也是在检查过程中应当注意的。5 舵机故障实用诊断技术的基本步骤5．1熟悉性能在分析前应首先熟悉液压舵机的工作原理、运行工况、机械性能和主要技术参数，明确该舵机的结构与管理特点。5．2 调查情况要向现场管理人员仔细地询问平时实际工作情况，一般有六问：一问液压系统工作是否正常，液压泵有无异常现象。=问液压油何时更换过，滤网有吾清洗或更换。三问出事故前调压阀或调速阀是否调节过．有哪些不正常现象。四问出事故前对密封件或液压件是否更换过。五问故障前后液压机械工作出现过哪些不正常现象。六问过去出过哪类故障．是如何排除的。5．3现场勘察如舵机还能运转．应亲自启动，认真地把握好看、昕、摸、闻等环节，以便寻找突破口。1) 察看液压系统工作的真实现象。一般有五看：一一看速度，撞杆的移动速度有无变化(速度快慢取决于进出油缸的油流量)。二看压力，液压系统各测压点的压力值是否正常．有无波动现象(压力大小取决于负载)。三看油液，观察油液是否清洁，是杏变质，油位是否够高，油粘度是否符合要求，油的表面是否有泡沫等。四看泄漏，各管接头，阀板结合处，油缸端盖处，液压泵轴封处等是否有渗漏、滴漏和油垢。五看振动，撞杆有无振动与爬行现象。2) 用听觉来判别液压系统或泵的工作是否正常。一一般有三听：一听噪声，听听液压泵和系统噪音是否过大：溢流阀等有否尖叫声。二听冲击声，换向阎换向时有否冲击声：撞杆有否撞缸声；液压泵运转时是否有敲击声。三听泄漏声，听油路板内部是否有细微而连续的声音。3) 用手摸运动部件的温升及工作状况。一般有四摸：一摸温升，用手摸泵体外壳、油箱外壁和阀体外壳的温度，若接触1～2秒钟感到烫手，就应检查原因。二摸振动，用手摸运动部件和油管，可感觉到有无振动。三摸爬行，用手摸撞杆有无爬行现象与抖动。四摸松紧度及阀门开关情况，用手检查一下限位开关、紧固螺钉、插销的松紧程度。检查相关阀门如旁通阀等工作状态是否对。4)用感觉器官闻一下油箱中的油液是否有异味。6 液压舵机的日常维护和保养由以上排除故障的过程可以看出，对于高龄船舶由于机器部件的老化失灵随时都有可能导致舵机出现故障。为了尽可能的防止舵机发生故障，从而影响船舶的航行，就要加强对舵机进行日常维护保养。在航行过程中为确保舵机正常运行，值班人员应注意检查以下几点：（1）油位：值班时工作油箱中的油位保持在油位计显示范围约2/3。如果油位降低或油位增高,应该仔细检查是否有漏油处或进入过多的水,然后处理。（2）油温：工作最适合的温度为30－50度，高于50度应使用冷却器。油当油温超过70度时，油液的氧化变质速度就将显著加快，应停止工作，查找原因，加以解决。（3）油压：在主油路中，主泵排出侧油压不高于说明书指定的最大工作油压，主泵吸入侧的油压，不低于由补油条件或吸油条件所确定的正常数值。辅油路中油压应符合设计要求。油压表阀平时应保持关闭，只在检查时打开。（4）滤器：值班时要经常注意滤器前后压差，及时清洗或更换滤芯。若发现滤器里有金属屑，应做出相应的措施，以便处理内部磨损。（5）润滑：油缸柱塞等表面要保持清洁，涂适量的工作油，舵机长时间停用要涂润滑脂。需加油的摩擦部位，工作中应适时适量加油。（6）漏泄：要在值班时检查油缸，油箱，阀件，油管等处是否漏油；舵杆的舵承填料是否渗水，柱塞和柱塞杆表面是否有一层薄油，是否滴油；若滴油，要挑紧压盖或换新V型密封圈。（7）噪音：如有异常声音，应立即查明原因并处理。（8）机械过热：泵和电动机等不应有过热现象。轴承部件的温度，一般比油温高10－20度为正常。（9）阀和固定螺帽：使用中检查各放气阀，旁通阀和截止阀以及固定、连接螺帽，防止因振动而离开正确的位置或松动。（10）必要时测量转舵机构各磨损部位的间隙，校准调试安全阀或其他液压控制阀。电气方面应定期测量绝缘，检查和清洁触头、换向器、检查防止各接头松动。7 结论液压舵机的故障与排除是一个复杂的过程, 不仅检验项目多, 而且试验过程繁杂, 同时试验内容往往缺一不可因此要求检验人员对液压舵机要进行认真、细致的检验实践证明, 液压舵机出现故障, 往往都是因为管理和检验不到位、试验过于粗糙以及遗留问题不解决留下的后遗症, 如果我们平时检验到位, 试验符合要求, 再加上注意对其保养, 那么液压舵机的扭矩大、可靠性高, 寿命长的特点就会显示出来从而减少船舶海损事故的发生。所以我们应加强对液压舵机的检验。8 致谢语
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