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客房控制系統范文1
【關鍵詞】智能客房；STC89C52；紅外感應；數碼管顯示
0 引言
隨著科技的發展與人類生活的改善，出現了有別于傳統的智能型客房，使得住戶的生活品質有了很大的改變，使得客房的安全與便利性有了極大的提高。智能客房與傳統客房相比，它的優勢不再只是具備居住的功能，在舒適性、安全性、生活品質等都有著極大的優勢，“被動靜止”是傳統客房的特性，但是智能客房確實一個“擁有智慧”的工具，智能客房是全方位進行信息交換的，能保證住戶與部溝通的順暢，使住戶的生活品質有了極大的提升，幫助住戶節省時間，節約能量資源，避免浪費，做到管理的智能化。
研發智能客房控制系統非常有必要，有效研究表明，預計到達2025年，安裝智能客房控制系統的住戶將占全球住戶的70%，智能客房控制系統的可以有效節約能源資源，避免全球住戶每年產生高達600億美元的能源浪費。
因此智能型客房開始逐漸取代傳統型客房，回到越來越多的客戶的青睞。在智能客房的智能控制系統是將強電電磁閥、燈光控制、空調、電話等進行集中控制的系統，目的在于實現客房的控制實時狀態。在提高住戶的生活品質與舒適程度，節約資源與能源，減低酒店運營成本發揮了極大的用處，在智能管理酒店中起到了重要作用。
本系統是基于STC89C52單片機最小系統建立的系統，包含紅外發射模塊、空調溫度控制及顯示模塊、鬧鐘設置及提醒模塊、時間顯示等模塊。同時該系統運行速度快，性能的安全與可靠性較高、操作及其簡單、實用性較強。
1 智能客房設計特點
智能客房設計有以下特點：
1.1 控制燈光功能
本系統使用紅外二極管來實現插卡取電功能，且在插入卡片的時候，紅外二極管因被阻斷接收不到信號，客廳燈自動開啟照明，拔出卡片的時候，紅外二極管恢復接受信號，客廳燈則自動熄滅。
1.2 空調調溫功能
本系統采用獨立按鍵模擬空調“溫度+”，“溫度-”，紅外二極管發射紅外信號，控制空調改變溫度，溫度可控范圍為：10℃-45℃，客人可根據自身需要隨時調節理想溫度。為用戶提供一個良好的室內溫度環境。
1.3 客人服務功能
當客人需要清靜時，可以通過獨立按鍵開啟“請勿打擾”模式，四位數碼管顯示“￣￣￣￣”表示免打擾。當客人需要清理房間時可通過獨立按鍵開啟“請即清理”模式，四位數碼管顯示“____”表示需要清理客房。
1.4 鬧鐘提醒功能
采用LED 4位數碼管以24小時制顯示時間，通過獨立按鍵進行調校時間，可以分別調校時位和分位?？腿诵枰[鐘提醒，可以通過獨立按鍵設定鬧鈴，時間一到，鬧鈴自動響起。
2 硬件設計
系統硬件方面主要由主控單元單片機最小系統，數碼管顯示模塊和按鍵模塊，以及紅外感應裝置模塊構成，目的在于實現多源控制各種家居，達到增強家居生活的安全性，并實現有效的節能管理。硬件設計框圖如圖1所示。
各模塊介紹如下：
2.1 主控單元：采用STC89S52單片機為主控制器，單片機的處理工作主要是CPU在處理，所以按照CPU處理強度，可以給單片機分類，主流單片機有4位、8位、16位、32位，位數越高其處理能力越強，系統指令更加強大，本設計中8位機就可以滿足要求， STC89C52生產于STC公司，不僅低功耗，而且高性能，具有8K在系統可編程Flash存儲器。其內核為MCS-51內核，但經過改良升級后，增加了傳統芯片不具備的功能。
2.2 按鍵模塊：每一個按鍵都占用單獨的一個I/O口；考慮系統設計需要的按鍵不多，且I/O口的數量充足，本系統采用的是相對于簡單獨立的按鍵，每條水平線和垂直線在交叉處直接連通即可，每個按鍵對應相對應的功能。
2.3 復位電路：復位電路可以確保單片機機系統中電路更加穩定，復位電路的第一功能是上電復位。一般微機電路正常工作需要供電電源為5V左右，不能太低也不能過高，因此在電源上電時，當VCC在要求的范圍內，并且晶體振蕩器穩定工作時，復位信號解除，微機電路才能開始正常工作。
2.4 顯示模塊：本系統使用四位數碼管作為顯示模塊。其內部的構造分別是分別是a，b，c，d，e，f，g，dp，8個發光管，連接起來非常單，因為里面有四個數碼管，所以它有四個公共端，加上a～dp，共有12個引腳。
2.5 紅外收發模塊：由于無線信號容易受外界環境影響，因此從系統的可靠性考慮，采用紅外遙控方式。紅外遙控是由發射電路和接收電路組成，它們把紅外發射器發射的紅外光轉換為相應的電信號，再送后置放大器。
2.6 音頻模塊：本系統選用壓電式蜂鳴器作為鬧鈴提醒。壓電式蜂鳴器以壓電陶瓷的方式，使動金屬片產生振動而發出聲響，主要由多諧振蕩器、阻抗匹配器及共鳴箱壓電蜂鳴片等組成。多諧振蕩器是由晶體管或者集成電路組成。當接通電源后（1.5～15V直流工作電壓），多諧振蕩器振動，輸出1.5～2.5kHz的信號源，阻抗匹配器推動壓電蜂鳴片發響。
3 軟件設計
使用C語言作為編程語言，下面就程序設計中的幾個主要方面進行簡要說明。
3.1 系統整體工作流程
本系統插卡取電裝置采用光電傳感器原理，首先把被測量的變化轉換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步的將光的變化轉換成電信號。按鍵輸入模塊采用獨立是按鍵，每個按鍵對應每個功能，實現多源控制家電電器。
3.2 燈光控制程序設計
利用插卡的方式實現插卡取電功能，使用一張不透明卡片卡槽裝置，則LED燈點亮，把卡取出，則LED燈熄滅。
3.3 時間設置及調整程序設計
此設計采用傳統52單片機加以編程，在4位數碼管上實現一個24小時循環，時鐘顯示格式為：（00：00格式），并由按鍵實現時間調節功能，時位設置范圍為“0點到23點”，當設置到達23點時，再次調節將回到0點，分位調節到59時，再次調節歸0。
3.4 空調溫度顯示及調節程序設計
此設計可以通過對應的獨立按鍵進行空調溫度的調節，設有“上調鍵”和“下調鍵”，客人可以根據自身需求隨時調節溫度環境，按下“上調鍵”或“下調鍵”，數碼管都將顯示當前空調預設溫度，用紅外二極管實現發射紅外信號功能。
3.5 客人需求服務程序設計
此設計可以通過對應的獨立按鍵分別開啟“免打擾”模式以及“請清理”模式，客人可以根據自身需要開啟任意模式，同時數碼管將對應顯示。
3.6 鬧鐘提醒程序設計
此設計使用數碼管及蜂鳴器分別連接52單片機的對應端口，從而實現鬧鐘時間調節及鬧鐘提醒功能，設有兩個獨立按鍵，分別對鬧鐘的時位和分位進行調節，設置鬧鈴時間。鬧鈴時間一到，蜂鳴器即刻發聲。
4 總結
本系統實現了當前時間、溫度的實時顯示，且具有插卡取電、紅外發射等實時功能?？刂粕?，利用獨立按鍵分別對智能客房的各個功能進行控制。本文介紹的客房智能控制系統在酒店已得到了實際應用，實踐表明該控制器智能化程度高，應用靈活，穩定可靠，具有很好的實用性，大大提高了酒店的服務和管理水平。
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客房控制系統范文2
關鍵詞: 《控制系統仿真》 課程內容體系與教學方式改革 實踐教學環節改革
1.引言
仿真技術已經是當下工程師們必須掌握的基本技能之一。《控制系統仿真》是一門講授仿真的基本原理、算法和計算機實現的課程,是工業電氣自動化、自動控制、過程控制和機電工程等專業課程體系中一門重要的專業課,是溝通現實與理論必不可少的橋梁。該課程作為一門聯系自動控制理論/系統/設計、課程設計和畢業設計等教學環節的仿真基礎類課程,以《計算機基礎》、《Matlab語言及應用》、《自動控制原理》等課程為前期先修課程,也作為同期或后續課程如《電力拖動與自控系統》、《運動控制系統》、《計算機控制技術》、《現代控制理論》的工具課程,其目的是指導學生掌握解決控制系統分析與設計的一種有效的計算機輔助設計手段,提高學生的實踐能力和綜合解決問題的能力[1]、[2]。為了在有限的學時內使學生盡快掌握該知識,并且在理論分析與實踐仿真兩個方面的能力都有所提高。我們對其課程內容體系與教學方式進行了一些探索研究與實踐。
2.課程內容體系與教學方式改革
該課程的具體內容包括仿真的基本方法與原理,建模,數值計算,優化問題求解方法,Matlab與Simulink基礎。在該課程的授課過程中對原理性的內容逐步進行分析講解,并且利用仿真工具演示加深學生對知識的理解。
2.1課程重點內容歸納
授課時的重點內容歸結如下:該課程開設的必要性、意義,以及其基本概念控制系統建模的基本方式方法數值計算方法及仿真計算Matlab基本使用技術及程序設計和Simulink基礎控制系統設計仿真及其優化工程舉例等。該課程實際安排課時為32課時,其中理論知識的講授課時安排為24學時,上機實踐課時安排為8學時。圍繞該重點內容通過對相關知識的講解與實踐,使學生初步具備建模、設計、仿真這一過程。
2.2理論知識授課部分的改革
理論知識講授的部分主要講解該課程的背景、應用及其發展趨勢,控制系統的實驗方法,控制系統建模的基本方法及其實例,常微分方程和差分方程基本的數值積分求解方法,Matlab與Simulink基礎及其作為工具在控制系統仿真過程中的使用和控制系統仿真的具體實現。
該部分知識主要使學生對控制系統仿真這門課程有一定的感性認識,配合實踐課時使其能夠對控制系統的建模、設計、仿真這一系列過程有一定的理性認識。該部分知識主要以仿真方法及其如何使用仿真工具來實現為重點難點進行詳細講解。
其中,仿真工具部分的課時安排占了一定的比重,為實踐教學環節作了必要的鋪墊[3]。主要是講述Matlab的基本運行環境,及其Simulink模塊的基本操作,使學生具備實現控制系統仿真的能力。該部分教學內容安排如下:Matlab的基本操作與使用、矩陣運算與操作、二維三維圖形繪制、控制工具箱等;基于Matlab的各種模型的實現、轉換、串并聯及反饋的構建;利用Matlab編程方式實現多項式的處理,便于控制系統模型的建立和描述,實現基于數值積分方法的微分方程求解仿真,實現數據分析等功能;還有實現基于離散相似法的仿真,以及實現基于Simulink的控制系統的模型的構造,數值仿真和系統分析,等等。
通過對該課程內容的歸納,圍繞重點難點知識合理安排各部分的授課課時,理論聯系實際,列舉實際案例幫助學生更好地理解理論知識和掌握仿真工具的使用。
2.3教學方式改革
該課程的內容既涉及仿真算法等一些理論知識,又涉及仿真工具,知識面較廣。
為了能夠得到較好的教學效果,在教學方式方面該課程授課采用了多媒體的方式,加強互動環節,一面講授理論知識,一面使用仿真工具演示,并且說明理論知識的使用方法和適用場合,將理論和實際相結合,將實際案例融入到課堂教學當中。并且詳細介紹仿真的工具的使用,一步步演示,使每個學生都能夠在課堂上對仿真工具的使用有一個初步的認識。
作業的形式都以實驗報告的形式給出,讓每個學生都能通過實踐教學過程鞏固自己所學的知識,驗證自己的算法。
考試的形式以上機操作結合理論知識考試得出,既加深了學生對理論知識的理解和掌握,又加強了學生的動手能力。
3.實踐教學環節改革
該課程的實踐教學環節安排的課時數為8學時,根據教學過程中發現的問題,可以靈活地進行調整。認識類的實踐課時為2個或者4個,如:Simulink工具箱的使用及操作、PID工具箱的應用;驗證及工程仿真類的實踐課時為4個或者6個。如:基于二容水箱系統的算法驗證、平面倒立擺的建模與仿真,直流電機雙閉環調速系統的參數仿真優化,等等。
4.結語
我們對教學內容及其方式的改革,使學生在課堂上與老師有很好的交流,增強了互動,通過案例演示激發了學生的興趣,加深了學生對授課內容的理解。大多數學生都能夠獨立自主的完成實驗和大作業。實驗和作業的范圍涉及運動控制和過程控制等自動化專業相關的課程,收到了良好的教學效果。
參考文獻:
[1]張曉華.控制系統數字仿真與CAD[M].北京:機械工業出版社,2005.
客房控制系統范文3
關鍵詞 列車自動控制系統，信號系統，區間閉塞，可編程序控制器，CHECK 方式
長期以來，我國城市軌道交通信號技術基本以引進國外先進的列車自動控制系統為主，尚未形成完整的國產系統。利用國外城市軌道交通信號技術的成功經驗，結合我國城市軌道交通的特點和需要自行研究開發信號系統設備，是我國城市軌道交通信號技術發展的方向，也是降低造價、發展城市軌道交通的有效方式。
由此，我們提出了一種基于CHECK 方式的列車運行控制系統[ 1 ] 。CHECK 方式的列車運行控制系統包括:以無線通信技術替代傳統的軌道電路來檢測列車;基于可編程控制器(PLC) 的閉塞系統完成區間的閉塞;應用高性能的工業計算機，結合網絡技術實現全線的調度監督。本文主要研究基于PLC 的CHECK 方式閉塞系統， 并采用OM2 RON 公司CPM2A 系列的PLC 來實現。
1 CHEC K 方式列車控制系統的結構和原理
CHECK 方式列車控制系統利用射頻通信器讀取列車頭部和尾部安裝的非接觸式智能標簽中的數據信息，以此來判斷列車到達和出清;利用射頻通信器輸出的列車進、出站信息以及前后站占用情況實現區間閉塞;利用CAN 總線以及高性能工業計算機實現全線調度監督。圖1 為系統原理圖[1 ] 。
圖1 基于Check 方式的列車運行控制系統原理框圖
當甲站通信器收到列車1 的尾標簽(Out) 信息時，表明列車已駛離甲站，Out 信息結合本站的In 信息，符合邏輯條件時向下一站發送列車出清信息，甲站信號機(SF) 自動關閉，區間閉塞。乙站的通信器B 檢測到列車1 的頭標簽后，將收到的列車信息進行相應的處理，以判斷是否已符合邏輯條件(即本站收到的In 信息與上一站傳送來的In 信息相比較，相同則條件滿足)，滿足條件表明列車完整到達。當列車出發收到Out 信息后向下一站發送本站的In 信息，如果列車1 的尾部駛離了乙站，當乙站通信器收到列車1 尾標簽的Out 信息再結合In 信息，區間可以復原。各站檢知的列車In 、Out 信息都實時地通過通信器之間的通道傳送到下一站的通信器;前方通信器利用后方傳送來的信息(或從中心巡檢時轉發來的信息) 進行相應的比較運算，控制相應的In 、Out 電路動作。中央主機通過CAN 總線輪檢各站通信器，當通信器發現主機輪檢到自己時，就傳送Chec K In 、Check Out 信息， 以及與前方通信器通信出現故障時的報告，并請求控制主機轉發信息給前方通信器。中央主機根據各通信器采集到的數據實時監督列車的運行，同時將車次號發給各站控制車次號顯示的模塊，并下發到各站自動廣播系統，使其廣播相應的內容。這種控制列車運行的系統稱為基于CHECK 方式的列車運行控制系統。
2 基于PLC 閉塞系統的分析與設計
2. 1 閉塞系統原理
為確保列車安全運行，一個區間只允許一列車運行，這種按空間間隔控制的行車技術稱為閉塞。列車一旦被允許進入區間(區間開通)，在該列車未出清區間之前，這一區間就處于關閉的狀態(區間閉塞)，不再允許其它列車進入。列車占有區間，必須給予一定的行車憑證。區間行車安全就是借這種行車憑證的取得、傳遞與收回來保證的。
以圖1 為例，發車站(甲站) 車站值班員按壓發車按鈕，現場的列車出發檢知部件(對應站射頻通信器) 檢測到列車的尾標簽(Out) 后發出列車出發信息(Out 信息)，使區間閉塞，此時系統向接車站發出通知出發信息;接車站(乙站) 收到通知出發信息，在列車到達接車站(此時現場的列車接車檢知部件收到In 信息) 后向發車站發送列車到達信息。當接車站檢測到列車的尾標簽(Out) 信息后(即列車從原來的接車站出發)，接車站的車站值班員可以按壓復原按鈕向發車站發送復原信息表明區間可以復原。如此就完成了一次區間的閉塞-還原。
2. 2 系統接口分析
從閉塞系統原理可知，系統各部件之間的邏輯關系是相當復雜的。一個部件的動作條件，既有賴于本站其它部件的狀態，還有賴于上一站和下一站傳送來的信息以及現場信息。在構建基于PLC 的閉塞系統時，需從接收和發送兩種接口加以分析。
在發車站，接收端口有:接收發車按鈕信息的端口;列車尾標簽信息的接收端口;接收列車到達下一站的通知信息的接口;接收區間復原信息的端口;接收取消復原時現場信息的端口;接收辦理取消復原時閉塞按鈕信息的端口。發送端口有:控制發車表示燈紅、黃、綠燈的三個端口;控制出站信號的端口;發送列車出發脈沖的端口。因此，發車站對外的接口共有11 個，在PLC 的編程中分別對其進行定義，以“A”打頭，表明該端口屬于發車站。
在接車站，接收端口有:接收列車從上一站出發時發送的出發正脈沖的端口;接收In 信息的端口;接收正常復原時復原按鈕信息的端口;接收事故按鈕信息的端口。發送端口有:控制電鈴的端口;控制接車表示燈紅、黃燈的兩個端口;列車到達時發送脈沖的端口;復原時發送脈沖的端口。在PLC 中分別加以定義，以“B”打頭，表明該端口屬于接車站。
一個站內的閉塞系統同時具有發車和接車的功能，因此將PLC 分成發車模塊和接車模塊。由上分析，對外接口的輸入點數為11 ， 輸出點數為10 。因此，選用輸入點數為18 ， 輸出點數為12 ， 型號為CPM2A -30CDT 系列的PLC 就可以完成所需的功能。
2. 3 系統設計與實現
本系統采用新設備、新技術，主要完成區間閉塞功能，并具有良好的可擴展性。其總體框架如圖2 ， 實現框架如圖3 。
圖2 CHECK 方式中基于PLC 的閉塞
圖3 基于PLC 閉塞系統的實現框架
根據閉塞系統原理和系統接口分析，可抽象出閉塞系統的邏輯關系。在PLC 中針對部件邏輯關系的需要設置內部標志。對于具有緩放功能的繼電器，通過設立特殊內部標志并使用時鐘來控制其狀態的延緩轉換。這樣做，可以精確地確定延緩狀態轉換的時間，又可以靈活方便地改變延緩轉換的時間，以滿足不同線路中狀態延緩改變的要求。其流程圖如圖4(以A DELA YKT 為假時的狀態延緩轉換為例) 。其中:A DELA YKT 具有在滿足使該標志由真轉為假的情況下延遲狀態轉換功能的特殊內部標志;A BSFLA G 用于表示區間的閉塞情況，當區間閉塞時該標志位為假，區間開放時為真。
當車站值班員按壓發車按鈕(A SETHANDL E 為真) ，A DELA YKT 轉換為真，這時先判斷區間是否處于閉塞狀態。如果區間開放則啟動定時器，否則進一步判斷發車按鈕是否松開(A SETHANDL E 為假) 。若已松開，則再進一步判斷車站值班員是否按壓取消復原按鈕(其標志位為A CANCELBSB TN) ; 若沒有按壓(A CAN2 CELBSB TN 為假)，則也需要啟動定時器。
根據抽象出的邏輯關系及制定的一系列規則， 利用PLC 的編程工具便可編制出目標程序，并在測試中不斷加以調整，以求達到最佳狀態。
圖4 A DELA YKT 為假時狀態延緩轉換流程圖
3 系統可靠性、安全性分析
在CHECK 方式列車運行控制系統中，由基于PLC 的閉塞系統和聯鎖系統、調度監督系統共同確保列車的安全運行。任何一個系統的不安全因素都有可能危及到列車的行車安全。基于PLC 的閉塞系統充分考慮了系統安全性、可靠性的要求。
首先，可編程序控制器是專門用于工程現場的自動控制設備，在設計和制造過程中采取了抗干擾措施，穩定性和可靠性較高。如PLC 具有很強的自診斷功能，保證在“硬核”(如CPU 、RAM 、I/ O 總線等) 都正常的情況下才執行用戶的控制程序。一旦CPU 、RAM 或I/ O 總線出現故障則立即給出信號，并停止用戶程序的執行，等待修復。
其次，PLC 的輸入、輸出都采用了光電隔離， 在工藝上也加強了抗干擾措施，抗干擾性能好。
再次，在成本允許的情況下，可以采用具有雙機冗余的高檔PLC(高檔PLC 加入了更多的安全控制技術)，來進一步加強PLC 工作的可靠性。從實踐來看，用可編程序控制器實現的自動控制工程穩定可靠。
最后，在基于PLC 閉塞系統的設計中，吸取了原有系統在安全性方面的成功經驗，在執行部件上采用安全性繼電器輔助PLC 控制的方式。如此當PLC 在軟件或硬件上出現故障時(此時PLC 輸出全部為OFF) ，都能實現故障導向安全，進一步加強了基于PLC 閉塞系統的安全性可靠性。
4 結語
上述介紹的一種構建于CHECK 方式基礎上基于PLC 的閉塞子系統，結合已投入實際運行中的CHEC K 方 式聯鎖系統和調度監督系統，共同構成了完整的CHECK 方式列車控制運行系統。在該系統中加入速度信息環線就可以構成完整的CHECK 方式列車自動控制系統，從而為列車自動控制系統的國產化開辟一種新的思路。
參 考 文 獻
1 鐘建娟，徐金祥. CHECK 方式列車運行控制系統. 城市軌道交通研究，2001 ，(1) :26
2 鄭宇軒，陳永生. CHECK 方式調度監督子系統的設計與實現. 城市軌道交通研究，2001 ，(1) :59
3 郎宗炎等. 現代鐵路信號技術. 成都:西南交通大學出版社，1998. 406～441
客房控制系統范文4
關鍵詞：車載ATC系統；可控；效率；散熱
1 概述
1.1 車載ATC系統
城市軌道交通信號系統是其自動化系統中的關鍵部分，是保證列車和乘客安全，實現列車運行高效、指揮管理有序的自動控制系統。信號系統的核心是列車自動控制系統（ATC系統），它包括車載部分和地面部分。車載的ATC系統一般包括安裝在同一機柜的車載ATP子系統、車載ATO子系統、車載車地信息交換系統（CBTC時采用無線通信方式，點式時一般采用交叉感應環線方式）、BTM、相應接口層設備，及在機柜外的其他列車運用信息傳感器等。圖1為車載ATC系統的機構示意圖。
1.2 車載ATC系統中散熱裝置的作用
車載ATC系統將其主要組成中的ATP子系統、ATO子系統等重要子系統集中安裝在同一機柜中。這樣機柜中的散熱問題就十分重要。一般情況下從機柜的前側將冷空氣吸入機柜，通過機柜后部的風扇再將機柜中的熱量帶出機柜，形成一個前進后出的有效散熱通道，達到降低機柜局部溫度的作用。
2 車載ATC系統中散熱裝置的工作原理及目前存在的問題
2.1 散熱裝置的工作原理
對于車載機柜發出的傳熱量可根據熱通過的公式進行計算得到。機柜發出的熱通過傳熱量Q為：Q=K×（Th-Tc）×S，其中K（W/m2℃）：機柜的平均熱通過率、Th（℃）：機柜內期望溫度、Tc（℃）：機柜外溫度、S（m2）：機柜的表面積。因此，機柜內的必要冷卻能力為：P2=P1-Q，其中P2（W）：所需冷卻能力、P1（W）：機柜的總發熱量。根據以上原理，機柜內通常設置相應能力的換氣用風扇就可達到散熱的效果。
2.2目前存在的問題
目前，車載ATC系統的散熱裝置為不可監控換氣用風扇，只要風扇通電就開始進行換氣工作，車載ATC系統不參與控制風扇如何工作，同時對風扇的工作情況也無法進行監測，并且風扇的工作情況無法對外進行顯示，造成維護人員不能有的放矢。
3 用于車載ATC系統的可監控散熱裝置的設計
針對2.2節提出的目前存在問題，設計出可監控的換氣用風扇。該風扇可以和車載ATC進行通信，已達到車載ATC系統對該風扇的控制使其高效運用，同時可以通過顯示裝置對機柜內的溫度和風扇的工作情況對外顯示，以使維護人員可以有的放矢。
采用基于MCU（LPC1778）的嵌入式平臺做控制部分，三洋的長壽命風扇做主工作風扇?？刂撇糠謱⒉杉降臋C柜溫度通過CAN總線傳遞給車載的ATP子系統，車載ATP子系統結合其他子系統給其傳遞過來的工作溫度和自身的工作溫度，以及嵌入式平臺傳遞來的溫度，通過計算后給嵌入式控制平臺發送控制指令，使嵌入式平臺合理、高效的控制風扇的運轉。風扇又將其工作狀況通過并口（安全輸出）通信給ATP子系統進行監測，達到閉環控制，同時嵌入式平臺通過LCD顯示屏將機柜溫度、風扇工作情況等相應信息顯示出來，以方便維護者進行觀察、維護。圖2為用于車載ATC系統的可監控散熱裝置的原理框圖。
4 結束語
基于LPC1778微控制器的車載ATC可監控散熱裝置，采用了控制技術、通信技術和閉環結構，此種方案使散熱裝置可以高效的運用，同時便于維護。該車載ATC系統的可監控散熱裝置在多條城軌線路上已經成功運用。
參考文獻
[1]晏鑫.城市軌道交通車載ATC系統與車輛接口研究[J].鐵路運營技術，2015（4）.
[2]華成英，童詩白.模擬電子技術基礎 （第四版）[M].北京：中國高等教育出版社，2006
客房控制系統范文5
關鍵詞 智慧能源 控制系統仿真 CDIO 教學改革
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2017.03.037
Abstract Smarter energy is a new reform and opportunity to the energy industry. Automation discipline must adapt itself to the change of energy pattern， and carries out curriculum educational reform and practice based on ability cultivation. Reform of control system simulation course for Automation discipline has been implemented in Changsha University of Science and Technology based on national-level experimental teaching demonstration center. A course syllabus with CDIO model is designed and teaching contents are optimized according to the talent requirement of smart energy. The practice of course reform has achieved good results by developing teaching methods and course assessment.
Keywords smarter energy； control system simulation； CDIO； teaching reform
0 前言
我國經濟發展進入新常態，經濟增長驅動力和能源生產利用模式都在發生深刻的變革。能源領域的“互聯網+”智慧能源是能源行業的一次新機遇。[1， 2]以新能源為基礎的智慧能源將突破傳統能源生產、消費和控制形式，成為推動人類社會生活方式的一次根本性革命。我國“十三五”規劃綱要中指出：積極構建智慧能源系統，加快推進能源全領域、全環節智慧化發展，提高可持續自適應能力。新興的智慧能源產業將是以能源、信息、自動化為核心，融合多領域技術和人才的集成創新發展。因此，自動化專業必須自主適應智慧能源對人才的核心需求，積極開展以能力培養為導向的課程建設和教學實踐。
長沙理工大學的自動化專業是湖南省特色專業，主要面向能源、電力等行業，培養德、智、體、美全面發展，具有扎實的自動控制系統基礎理論和能源電力專業知識，具備從事系統分析、設計、運行和科技開發等工作的寬口徑應用型高級工程計劃人才。其中，控制系統仿真是課程體系中的專業基礎課。通過運用MATLAB等平臺，進行現電過程的系統建模和控制仿真，培養學生運用所學知識分析和解決問題的能力。在瞄準時代能源格局變化主流前提下，如何全面提升學生的實踐、創新和創業能力，一直是本專業人才培養和課程教學中長期思考和探索和課題。
本專業在人才培養過程中引入CDIO模式，積極開展體系課程的教改和實踐。[3]CDIO是國際工程教育改革的成果，CDIO即構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate）。[4， 5]基于CDIO模式的工程教育理念，以能力培養為目標，強調知識的綜合運用和思維能力的創新。智慧能源豐富和拓展了“控制系統仿真”課程的內容，而如何培養符合智慧能源人才能力需求的學生，是課程教學改革的重點。
1 控制系統仿真課程的CDIO改革要點
1.1 結合CDIO模式的必要性
智慧能源理念的實現和新興行業的發展，需要高素質自動化創新人才作支撐。智慧能源自動化的本質是通過對能源生產、轉換過程的全息信息綜合集成，實現以能源高效清潔利用為核心的智慧能源優化、管理和服務。智慧能源新型自動化專業人才必須具備：全新的能源理念，綜合全面的智慧能源自動化體系專業知識，很強的能源智慧利用實踐動手能力，良好的智慧能源自動化技術應用創新能力。
CDIO工程教育模式是培養工程人才的有效途徑。面向智慧能源人才需求，開展控制系統仿真課程CDIO教學實踐非常必要。首先，這是能源變革和社會發展的時代需求。新常態經濟下，社會發展對專業人才的能力，尤其是創新能力，提出了更高的要求。其次，這是高等教育自身發展的內在需求。黨的十八提出“全面實施素質教育，深化教育領域綜合改革，著力提高教育質量，培B學生創新精神”。再次，這是能源行業和產業發展對人才知識技能和結構的基本要求。國家經濟進入轉型發展的高階段，社會用人單位更加關注學生的實踐能力和創新能力。自動化專業需要進行“產、學、研、訓”多維度一體式人才培養的新實踐。
1.2 課程改革的要點
控制系統仿真課程的改革主要內容包括：教學大綱制定、教學內容準備、教學方法實施、課程考核評價。根據本專業工程教育要達到的預期效果，設計CDIO教學大綱，即明確要培養什么樣的學生，學生應掌握怎樣的知識、能力和態度，及其水平應達到的程度。[6]本課程舊大綱不足在于過多強調學生對MATLAB工具的學習，缺乏對系統的綜合分析和運行能力的培養。CDIO模式將工程人才能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面。因此，必須結合智慧能源在能源生產、優化利用和綜合管理的實際需求，強化學生的基礎知識、個人能力、團隊能力和工程系統能力的培養。圍繞教學大綱要實現的主要目標，調整教學內容并積極開展教學方法的實踐，努力探索課程考核方式，科學評價課程教學效果。
2 控制系統仿真課程CDIO教學實踐
2.1 教學內容的設計
原教學內容如下：（1）控制系統仿真概論；（2）連續系統仿真方法；（3）采樣控制系統采樣仿真方法；（4）數字仿真程序的設計；（5）MATLAB概述及MATLAB程序設計基礎；（6）MATLAB仿真程序設計；（7）Simulink軟件包使用及其在控制系統仿真中的應用。這種配置突出了學生MATLAB軟件基本功的訓練，強化了MATLAB程序設計、分析、調試程序的能力。不足之處在于：學生綜合運用自動控制專業知識，對復雜能源和電力系統進行分析、仿真與綜合的能力得不到系統性的訓練。例如，教學效果評價環節中，通過對畢業班學生的專業座談信息的收集整理發現，學生都認為該課程非常重要，但對課程學習的體會卻僅停留在“MATLAB的學習”的層面。
實際上，我校自動化專業具有非常明確的人才培養目標，即面向能源和電力行業培養特色的自動化專業人才。學生在控制系統的學習過程中有明確的工程背景和研究對象，如水力發電、火力發電、核能發電、新能源發電。本課程教學的預期目標之一是讓學生結合能源和電力實際工程控制對象，實現復雜過程系統的“MATLAB的學習、系統建模、過程控制、系統綜合分析”四個層次知識和能力的培養?？梢姡仨殞虒W內容進行調整，以強化能力培養。
智慧能源要求自動化專業學生，繞能源的生產、優化利用和綜合管理，全面提升系統建模、優化控制和協調管理的等重要技能。因此，要求學生將MATLAB作為一種系統分析和優化的實用工具，把控制理論與工程實踐結合起來，實現對復雜系統的分析綜合。教學內容的設計必須讓學生在學習進階過程，深刻體會到“MATLAB的學習，基于模型的系統仿真，基于模型的系統控制，復雜系統的分析和綜合管理”四個層次的不同，透徹理解四個層次“由易到難，由知識點的分散到運行的綜合”的遞進。結合CDIO模式的教學內容設計如下：（1）控制系統仿真概論；（2）MATLAB程序設計基礎；（3）自動控制原理與MATLAB實現；（4）數學建模與數值求解；（5）控制系統SimScape建模；（6）控制系統參數整定；（7）模型系統參數智能優化；（8）模型系統的協調與優化。調整后的教學內容，突出了學生在基礎知識、個人能力、團隊能力和工程系統等方面能力培養的新需求。
2.2 教學方法的探索
以老師講授為主的課堂教學缺乏學生參與度和體驗度，教學效果評價中學生反饋信息滯后性大。而“以生為本、自主學習”的教學重點突出了學生知識綜合應用和動手實踐能力培養，保證知識、能力、素質相互協調發展。常用方法如：案例教學法、情景教學法、討論法等。教學有法，教無定法。任何課程的實踐教學，必須結合學生主體的知識能力水平、培養方案知識結構構建時序和學校教育平臺資源，開展有效的教學探索。[7]
我校擁有國家級實驗教學示范中心――“能源系統與動力工程實驗教學中心”，這為面向智慧能源的自動化專業人才培養提供了平臺優勢：（1）強化專業特色，推進面向科技前沿和工程實際的能力教學。增強“課堂教學、實驗教學和網絡教學”三位一體協同建設，注重學生專業知識框架的建立以及創新意識的培養。（2）以生為本，注重因材施教，促進學生“厚基礎、寬口徑”的知識綜合應用能力和團隊能力的協調發展。強化學生動手實踐能力的訓練，培養和提高學生工程實踐能力。
開展本課程的CDIO教學，可充分激活“課堂講授+實驗教學+網絡教學”，本課程的教學并非單一模式，而是以學生能力培養為導向的綜合模式。根據不同階段要到達的目標，具體到要求學生“如何建模、如何利用模型進行系統分析、如何利用模型進行系統控制、如何基于模型提出自己的新觀點和新思想”。例如：對第一層次“MATLAB的學習”，可采用“教師講授+實例分析+個人練習”；第二層次“基于模型的系統仿真”，可采用“教師講授+建模實驗+專題研討”；第三層次“基于模型的系統控制”，可采用“教師講授+建模實驗+分小組討論”；第四層次“復雜系統的分析和綜合管理”，采用“情景分析+建模實驗+網絡教學+分小組研討”。通過組合教學方法等手段，逐級提升學生的基礎知識、個人能力、團隊能力和工程系統分析綜合能力。
2.3 教學考核的實踐
科學的教學評價對課程的建設和完善非常重要，運用不同考核和評價方式獲得反饋信息側重點是不同的。[8]常用的“平時成績+閉卷或開卷考試”課程考核方式，比較適合對基礎知識和結構體系掌握的考核評價。學生通過對知識點以及重難點內容的理解和強化記憶，就能較好地達到教學目標要求。但是對于以能力培養為主的課程考核，這種考評方式有很多不足之處。為了實現對學生多維度的考察，有必要調整課程考核方式。本課程對學生的考核，采用豐富平時考核的內容，加大平時成績的權重的方式進行。主要措施是：細化平時考核形式和考核主體，結合教學內容和四個層次的進階學習，分階段實施對學生基礎知識、個人能力、團隊能力和工程系統分析綜合能力進行考核評價。例如：將考核形式以題型的模式具體化，可分4類型：給定目標和要求進行程序設計、給定特定系統進行過程建模、給定系統模型進行參數整定、給定子系統模型進行分析和綜合?？己酥黧w分為：個人和研究小組。通過組合考核形式和考核主體，開展學生學習進階各段的考核。
控制系統仿真課程是自動化專業集知識掌握和能力運行的重要課程。從人才培養課程體系的全局來看，它是上承自動控制理論基礎，中輔各類課程設計，下啟畢業設計的重要位置。實施對本課程教學效果的考核評價，不能遺漏兩方面非常重要的信息反饋：一方面是學生在大四畢業設計（論文）和答辯環節的反饋信息，另一方面是畢業參加工作后校友的反饋信息。我校自動化主要是面向能源、電力行業，在智慧能源背景下，業內用人單位對本校畢業生在業務能力上的綜合評價即是學生能力培養效果的重要體現。
3 結語
長沙理工大學能源與動力工程學院的自動化專業，面向能源、電力行業培養特色鮮明的工程技術人才。在智慧能源背景下，本專業依托“能源系統與動力工程實驗教學中心”這個國家級實驗教學示范中心，積極開展控制系統仿真課程的CDIO教學改革。根據能源新時代對人才的需求，調整教學大綱、優化教學內容，在學生實踐創新能力培養上取得階段性成果，強化了專業特色和人才培養的行業優勢。
參考文獻
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[6] 陶勇芳，商存慧. CDIO大綱對高等工科教育創新的啟示[J].中國高教研究，2006.11：81-83.
客房控制系統范文6
論文關鍵詞：JZ-8-D型制動控制系統,技術方案介紹,可行性分析,與現有方案的對比
現有HXN3B型交流傳動調車內燃機車采用的是CCBⅡ型制動控制系統。本技術方案選用JZ-8-D型制動控制系統保證了機車的制動性能，同時可與CCBII制動控制系統整體互換。下文明確了HXN3B機車空氣制動系統的整體方案，同時指出了兩種制動控制系統的不同之處，分析了裝車技術方案的可行性。
1 空氣制動系統組成
HXN3B型機車空氣控制系統主要由風源系統、制動控制系統、空氣輔助系統組成。系統整體布置見圖1。
1.1 風源系統
壓縮空氣由2臺螺桿式壓縮機組提供，每臺壓縮機配置有1個干燥器、1個微油過濾器，保證進入總風缸壓縮空氣符合ISO8573-12010 固體顆粒2 級，油2級，水2級的標準。壓縮空氣儲存在2個容積為625 L的總風缸和一個720L的柴油機啟動風缸。
1.1.1 空氣壓縮機
采用螺桿式壓縮機，具有溫度、壓力控制裝置，可實現無負荷啟動。壓縮機的開停狀態由壓力傳感器控制，當第一總風缸壓力低于750kPa時，兩個空氣壓縮機同時啟動供風，總風缸壓力達到900kPa時，兩個空氣壓縮機停止工作。也可以通過司機室操作臺手動按鈕強制打風控制。
1.1.2 干燥器
采用雙塔吸附式干燥器，位于壓縮機和總風缸之間，具有低溫加熱功能，防止排污閥凍結。干燥器排水閥后設有故障塞門，當干燥器排污閥被污物卡住不能關閉，造成干燥器排風不止，此時可以關閉故障塞門，維持機車運行。
1.2 制動控制系統
制動控制系統采用JZ-8-D型微機控制空氣制動系統，配置斷鉤保護功能，機車制動系統性能與裝用CCBII的既有機車保持一致，可進行整體互換。JZ-8-D型制動控制系統包括：制動控制器、顯示屏（機車顯示屏）、制動系統微機、氣動控制單元、快速排風閥。
1.2.1 JZ-8-D制動系統各部件功能描述及與CCBII相關部件的對比
1）制動控制器包括自動制動手柄（大閘）和單獨制動手柄（小閘）。采用位置閘控制模式。兩個手柄均以遠離司機（推）的方向移動作為增加制動作用，以靠近司機（拉）的方向移動為減小制動（緩解）作用。除緊急制動之外，制動控制器是完全的電控制動閥。在緊急制動的情況下，制動控制器安裝有一個氣動閥（列車管排風閥），在電氣元件觸發緊急制動的同時，此閥可以直接排放列車管壓力空氣觸發緊急制動。
與CCBII的制動控制器基本一致，區別在于緊急制動時，CCBII制動系統的制動控制器排放的是21號管的壓力空氣從而引發列車管的壓力降低而并非直接排放列車管的壓力空氣。
2）制動顯示屏用于空氣制動模式設定，列車管投入/切除，均衡風缸壓力設定值，列車管補風/不補風，空氣制動診斷，空氣制動自檢測和校準，系統狀態和警報顯示的選擇。機車微機顯示屏與制動系統微機通過MVB進行通訊完成制動顯示屏的功能。幼兒園教育論文范文
無論CCBII制動系統方案還是JZ-8-D制動系統方案均使用機車微機顯示屏作為制動系統顯示屏，兩個方案在此項點上沒有差別。
3）制動系統微機可以接受制動控制器及機車微機的指令經過處理發給氣動控制單元從而實現機車制動或者緩解功能，同時可以把制動系統的信息與狀態反饋給機車微機。
與CCBII制動系統的微機實現的功能基本相同，二者的外形尺寸有一定差別，但是相對于機車的安裝位置是相同的，均配置在HXN3B機車短端的輔助室內。
4）氣動控制單元由集成氣路板、電控模塊組成，其主要功能為執行制動系統微機的動作指令，輸出相應的控制壓力。
JZ-8-D型制動控制系統的氣路控制單元包括列車管控制模塊、分配閥控制模塊及制動缸壓力控制模塊。其中列車管控制模塊的功能與CCBII系統的ER模塊和BP模塊基本相同；分配閥控制模塊功能與CCBII系統的16模塊和DBTV基本相同；制動缸壓力控制模塊與CCBII系統的BCCP模塊、20模塊和13模塊基本相同。
1.2.2 空氣制動與電阻制動控制邏輯
1）自動制動閥空氣制動和電阻制動的聯鎖功能
當機車施加自動制動閥實施的常用空氣制動和牽引手柄實施的電阻制動時，機車最終實施電阻制動，常用空氣制動被完全切除。
2）單獨制動閥空氣制動與電阻制動的聯鎖功能
當機車同時施加單獨制動閥實施的空氣制動和牽引手柄實施的電阻制動時，當單獨制動產生的制動缸壓力低于90kPa時，空氣制動和電阻制動可以疊加。當單獨制動產生的制動缸壓力大于90kPa時，機車最終實施空氣制動，電阻制動被完全切除。
3）緊急制動與電阻制動的聯鎖功能
任何緊急制動作用，機車均執行空氣緊急制動，但同時保證機車電阻制動處于可隨時投入狀態。當司機投入電阻制動，在電阻制動力達到40kN左右時開始緩解機車空氣制動。當電阻制動失效時，電阻制動將被切除，空氣緊急制動應能立即恢復。
在電阻制動工況時實施空氣緊急制動，機車應解除電阻制動，實施空氣緊急制動作用，但電阻制動仍可隨時投入。
1.2.3 裝用JZ-8-D型制動控制系統的可行性分析
JZ-8-D型空氣制動系統的制動控制器和氣路控制單元的機車安裝接口與CCBII制動系統完全相同，制動系統微機的外形尺寸雖然與CCBII系統的微機不同但是安裝位置完全相同，只需要更改一塊安裝板，可輕松實現。針對JZ-8-D的制動控制器直接排放列車管壓力空氣而CCBII制動控制器排放21號管壓力的問題，在設計上更改了管路接口，取消了21號管，并把列車管引到了制動控制器下方，方案簡單可行。
由此可以看出，JZ-8-D型制動控制系統可以與既有機車安裝的CCBII制動控制系統整體互換，方案具有切實的可行性。
1.3 空氣輔助系統
空氣輔助系統包括柴油機空氣啟動系統、停放制動控制系統、撒砂控制管路、喇叭與刮雨器供風管路、柴油機輔助供風管路、燃油箱油位檢測供風管路。
2 結束語
