第一篇：恒温箱的设计小论文
恒温箱的设计
师恭鹏
（江西理工大学电气工程与自动化学院，江西，赣州，341000）
摘要：恒温箱将基于PLC设计完成。设计过程中将应用温度传感器、数码显示管、加热装置、冷却水泵、冷却器、储水箱、温度显示、阀门及状态指示部件。恒温系统要求控制恒温箱水温在20～80℃之间的某个设定数值。两个数码显示管分别用于显示设定温度及显示测试温度。当水温低于设定值时，采用电加热升温。当水温高于设定值时，放出部分热水，启动冷却水泵使水流经冷却器向恒温箱供水降温。本系统以PLC控制器为核心，设计控制系统的硬件电路和软件程序，完成要求的控制任务。关键词：恒温箱；PLC；传感器
The design of the incubator
SHI Gong-peng（SchoolofElectrialEngineeringandAutomation,JiangxiUniversityofScienceandTechnology,Ganzhou341000,China）
ABSTRACT：The incubator will be based on the PLC design.The design process will be the temperature sensor, digital display tubes, heating device, cooling motor, coolers, storage tanks, temperature display, valves and status indication components.The thermostat system requirements for the control incubator water temperature between 20-80 ° C set the value.Two digital display tubes were used to display the set temperature and display the test temperature.When the water temperature below the set value, the electric heating to heat up.When the water temperature is higher than the set value, to release some hot water, and start cooling the motor so that flow through the cooler to cool to the water supply to the incubators.This system as the core of the PLC controller, the design of control systems hardware and software program to complete the requirements of control tasks.Keywords: Incubator;PLC;Sensor
0 引言
恒温箱的使用大部分是在实验室、工业、医药中。
在实验室中，特别是生物实验室，我们为了得到更加准确的实验数据，对于恒温实验环境要求严格。所以针对实验室来说，恒温箱的作用显得相当重要，对于我们实验室的研究过程以及研究结果将产生很大的影响。同时更加准确的研究结果对于我们由此产生的试验成果的实际运用产生积极的作用。对于我们的生物、农业、渔业的发展产生巨大的推进作用。
在工业生产中，恒温箱的应用是广泛的，直接产生产品的。所以我们更注重恒温环境的保持，恒温环境的稳定保持对于我们工厂车间的产品以及由此相关的工业生产都是基于恒温环境的后续发展。所以恒温箱的作用在工业中更是处于举足轻重的地位。同时在工业生产过程中我们对于恒温箱的要求也相对更加严格，比如质量的可靠性、恒温箱的维护管理费用、恒温箱的本身价位等，这些对于工业上的批量生产产品的企业都是相当重要的。
在医药方面，医用恒温箱主要用于药品，试剂的储存，运输；疫苗，血液的冷藏保温，透析液的加温，生理盐水的加温等。由以上我们可以明显的看出恒温箱的重要作用。对于医药方面，恒温箱永远处于相当重要的地位。在关系民生的医药行业，药品、试剂、疫苗、血液等是最终要用于民的。所以在关系患者生命健康的这类药品的储存显得尤为重要。所以，恒温箱在实验研究、工业生产、民生工程方面都发挥着重要的作用。恒温箱对于我们国家的科技水平更加高新、国民经济的更加繁荣、民生健康等方面时刻显现着其重要性。总体设计
本次设计恒温箱将基于PLC设计完成。恒温系统要求通过冷热水的各自流通来控制恒温箱内的温度在20～80℃之间的某个设定数值。两个数码显示管分别用于显示设定温度及显示测试温度。当水温低于设定值时，报警并采用电加热升温。当水温高于设定值时，报警并启动冷却水泵使水流经冷却器向恒温箱供水降温。
由此系统总体设计由控制部分，电源部分，按键部分，温度测量部分，显示部分，加热装置，状态指示灯部分，水泵部分，报警部分组成。基本组成框图如图1所示。
图1 系统模块框图
根据以上系统模块框图，我们要实现以下功能： 第一、开通电源，状态指示灯1亮。
第二、通过按键键入设定温度，数码显示管1显示设定温度。第三、数码显示管2显示恒温箱内的实时温度。
第四、当数码显示管2上显示的温度低于键盘显示板1上的设定温度时，蜂鸣器报警。加热装置加热。水泵2开始运行，状态指示灯3亮，水泵2抽取储水箱2中的热水注入恒温箱的第二组金属管，同时储水箱3中的第二组金属管端口有水流出。
第五、当数码显示管2所显示的温度等于数码显示管1的设定温度时，蜂鸣器停止报警，加热装置停止工作，水泵2停止工作，状态指示灯3熄灭。
第六、当数码显示管2上显示的温度高于数码显示管1上的设定温度时，蜂鸣器报警，水泵1开始运行，状态指示灯2亮。水泵1抽取储水箱1中的冷水注入恒温箱的第一组金属管，同时储水箱3中的第一组金属管端口有水流出。
第七、当数码显示管2所显示的温度等于数码显示管1的设定温度时，蜂鸣器停止报警，水泵1停止工作，状态指示灯2熄灭。
1.1 模块选择
（1）利用PLC作为控制器模块。
PLC拥有对于开关量的逻辑控制、模拟量的控制、运动的控制、过程的控制等各种控制功能，并且PLC拥有数据处理、通信及联网的优点。并且PLC可靠性高，易操作，灵活性高，而且PLC对于环境的要求相对较低。
（2）在电源模块的选择采用市电。
市电来源方便，且经稳压管稳压也较可靠，较经济实惠，所以选择AC220V。（3）在控制加热器模块上采用可控硅。
在性能上,可控硅不仅具有单向导电性,而且还具有比硅整流元件更为可贵的可控性。它只有导通和关断两种状态.可控硅能以毫安级电流控制大功率的机电设备,如果超过此频率,因元件开关损耗显着增加,允许通过的平均电流相降低,此时,标称电流应降级使用。可控硅的优点很多,例如：以小功率控制大功率,功率放大倍数高达几十万倍；反应极快,在微秒级内开通、关断；无触点运行,无火花、无噪音；效率高，成本低等。
（4）在温度采集模块上选择热电阻传感器。
热电阻材料特性:导体的电阻值随温度变化而改变，通过测量其阻值推算出被测物体的温度，利用此原理构成的传感器就是电阻温度传感器，这种传感器主要用于-200—500℃温度范围内的温度测量。纯金属是热电阻的主要制造材料，热电阻的材料应具有以下特性：
①电阻温度系数要大而且稳定，电阻值与温度之间应具有良好的线性关系。②电阻率高，热容量小，反应速度快。
③材料的复现性和工艺性好，价格低。热敏电阻温度特性 ④在测温范围内化学物理特性稳定。
（5）在显示模块上选择LED数码显示管
LED数码管显示器动态显示方式下，将所有位的段选线并联在起，由位选线控制哪位接收字段码，采用动态扫描显示。数码管具有：低能耗、低损耗、低压、寿命长、耐老化，对外界环境要求较低。同时数码管采用BCD编码显示数字，编程容易，资源占用较少。
（6）水泵模块 因为本次所设计的恒温箱体积较小，故此，在选用水泵方面，我们要考虑水泵的功率与体积要适合我们设计。由以上的分析，我们选择微型小水泵。
（7）报警模块 按照设计需求，当恒温箱内的温度超过或者低于设定温度就要报警，报警设施使用蜂鸣器来实现。蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。之所以选用蜂鸣器，是因为声音报警的方式比较直观地提醒用户水温已达到设定的温度，蜂鸣器价格低廉，硬件电路设计简单，并且只需要简单的编程就可以实现其报警功能。硬件部分设计
以金属箱体为主体，若干金属管分两组密集分布于箱体内部五个面上（箱体内部左右表面、上下内部表面、后部内布表面）第一组金属管两个接口引出箱体外部，一个端口接上水泵1，然后接入储水箱1，另外一个端口接口放入储水箱3。第二组金属管两个端口同样引出箱体外围，一个端口接上水泵2，然后接入储水箱2，另外一个端口放入储水箱3。温度传感器放入箱体内部并接线至PLC仪器。数码显示管1固定于主体上，并接线至PLC仪器。数码显示管2固定于主体上，并接线至PLC仪器。加热装置置于储水箱2中，并通过开关接线至PLC仪器。水泵1与指示灯2并联，然后与PLC仪器连接。水泵2与指示灯3并联，然后与PLC仪器连接。蜂鸣器与PLC直接相联。指示灯1固定于主体上并接线至PLC仪器。
图2 系统组态图
2.1各个硬件、各个部分的作用
第一组金属管用于降低箱体的温度。其与水泵连接是为了送入冷水来降低恒温箱内的温度。
第二组金属管用于提高箱体的温度。其与水泵连接是为了送入热水来提高恒温箱内的温度。
温度传感器与PLC仪器连接用于时刻检测恒温箱内的温度并传达数据给PLC仪器。数码显示管1固定于主体上，主要是方便显示设定恒温箱的温度。键盘显示板2固定于主体上，主要是显示箱体的实时温度。加热装置置于储水箱2中，并接线至PLC仪器可以在恒温箱内的温度低于设定温度时通过PLC仪器的控制加热储水箱2中的水，并通过水泵2将热水送入第二组金属管中，以此提高恒温箱内的温度。
蜂鸣器用于显示实时温度是否处于设定温度。
状态指示灯1用于显示恒温箱是否处于工作状态。状态指示灯2用于显示是否处于降温阶段。状态指示灯3用于显示恒温箱是否处于升温阶段。系统软件流程图 3.1 软件流程图
根据以上恒温箱的控制要求以及再设计过程中对于各个模块的分析与定义，系统软件设计流程图如图3所示。
图3 系统软件流程图
3.2 主要控制梯形图
第一、开通电源，状态指示灯1亮。
第二、通过按键键入设定温度，数码显示管1显示设定温度。
第三、数码显示管2显示恒温箱内的实时温度。由PLC采集电压数据VD并存入VW38，根据图4公式1以及公式2
图4 PLC 采样电路图
RT=(24-VD)/(VD/10)式（1）T=(RT-100)/0.38 式（2）
得出实时温度。
第四、当数码显示管2上显示的温度低于键盘显示板1上的设定温度时，蜂鸣器报警。加热装置加热。水泵2开始运行，状态指示灯3亮，水泵2抽取储水箱2中的热水注入恒温箱的第二组金属管，同时储水箱3中的第二组金属管端口有水流出。
第六、当数码显示管2上显示的温度高于数码显示管1上的设定温度时，蜂鸣器报警，水泵1开始运行，状态指示灯2亮。水泵1抽取储水箱1中的冷水注入恒温箱的第一组金属管，同时储水箱3中的第一组金属管端口有水流出。
第五、当数码显示管2所显示的温度等于数码显示管1的设定温度时，蜂鸣器停止报警，加热装置停止工作，水泵2停止工作，状态指示灯3熄灭。
第七、当数码显示管2所显示的温度等于数码显示管1的设定温度时，蜂鸣器停止报警，水泵1停止工作，状态指示灯2熄灭。结论
系统利用PLC实现了对温度数据的采集、存储、分析、显示、控制等功能的实现。系统运行稳定，并达到预先设定各项指标要求。
参考文献
[1] 吉顺平，孙承志，路明，等．西门子PLC与工业网络技术[M]．北京：机械工业出版社，2008.[2] 梁森，欧阳三泰，王侃夫.自动检测技术及应用[M].北京：机械工业出版社，2008.[3] 张洪润，张亚凡，邓洪敏.传感器原理及应用[M].北京：清华大学出版社，2008.[4] 居里.分析电力工业中的新型红外温度传感器[J].中国光学期.2011,(23):14-17.
第二篇：恒温箱实验报告
计算机控制系统设计报告 设计名称：
恒温箱温度计算机控制系统设计
姓
名: :
高川
学
号：
201218 ５1 1
班
级 ：
自动化 120 ３
学
院: :
信息工程学院
任课教师：
聂诗良
２０15年11月21日 基于单片机得恒温箱控制系统设计
摘要：本设计就是基于 AＴ8９C５2 单片机得恒温箱控制系统,系统分为硬件与软件两部分,其中硬件包括：电源、温度传感器、显示屏、控制、晶闸管驱动与报警得设计;软件包括:键盘管理程序设计、显示程序设计、PID 控制程序设计与温度报警程序设计。编写程序结合硬件进行调试，能够实现设置与调节初始温度值，进行液晶显示，当加热到设定值后立刻报警。本设计从实际应用出发选取了体积小、精度相对高得数字式温度传感元件 DS1８Ｂ20 作为温度采集器，单片机 AT８9C5２为主控芯片,液晶作为显示输出，实现了对温度得实时测量与恒定控制。
关键词：单片机、晶闸管、恒温、PID 算法。
引言：本课题采用单片机控温度实现恒温控制,这个环节有温度传感器将恒温箱内得温度信号传输给单片机,单片机通过对输入得温度信号与设定值比较，再把比较后得信号通过ＰIＤ控制器得出控制信号,从而保持控制晶闸管得通断状态,达到平滑得控制灯泡两端电压实现对恒温箱温度得全程控制.一、本课题设计要求
如下图所示，恒温箱采用木箱或纸箱（外形尺寸不大于３０cm×3０ｃm×3０cm），内置白炽灯泡（功率不大于 1０0W）用于加热。
(1)温度采集传感器采用热电阻或热电偶,或一体化数字温度传感器ＤS1８Ｂ２0.（2）控制灯泡亮度或发热量,采用可控硅平滑控制。
（3)采用单片机 89Ｃ5１作为控制器.(4）采用 LＣＤ得液晶显示器作为显示器,同时显示给定温度与实际温度。
（5）采用自制按键得键盘作为温度给定值输入。
(6)恒温箱实际温度达到给定值时（误差要求±1℃)需声光提示,声音延时 530cm 10cm 木箱或纸箱 白炽灯泡≤100W
自制恒温箱要求
秒后停止。
(７）恒温箱最高温度≤100℃。
二、设计方案
１、电源模块
对于电源模块,利用变压器把 220V 得交流电转为正负１２V 得交流电,再用二极管桥式整流电路，整流出直流电，之后用电容滤波。
2.温度传感器
采用数字式温度传感器ＤS18B2０,此类传感器为数字式传感器,可以直接将温度信号变成单片机需要得数字信号,此过程就可以不需要 A/Ｄ转换,从成本与优化系统得角度上，就是合适得。另外其测量精度高,抗干扰能力强,测量范围
-5５℃~+12５℃。3、显示部分
１602 液晶也叫 1６０２字符型液晶，它就是一种专门用来显示字母、数字、符号等得点阵型液晶模块。显示字母与数字比较方便，控制简单,成本较低.我们设计得系统需要显示更多得信息，所以考虑显示功能更好得液晶显示，要求能显示更多得数据,增强显示信息得可读性,瞧起来更方便.4.输出控制
采用晶闸管,控制信号与输出信号可以很好得隔离,增强了系统得安全性与抗干扰能力，同时能有效平滑得控制电压得输出以及对温度得精确控制，本课题采用得晶闸管为 BTA１６--600B,其电压 V=〉600Ｖ，触发电流 I＜＝(18mA～25ｍＡ)。
三、硬件电路设计及工作原理1、系统功能及工作流程介绍
根据恒温箱控制器得功能要求，以 AT89Ｃ５2 作为电路系统得控制核心。恒温箱控制器得总体布局如下图所示。按键将设置好得温度值传给单片机,通过温度显示模块 1６02 显示出来.初始温度设置好后，单片机开启输出控制模块，使电灯泡开始加热,同时将从数字温度传感器 DＳ1８B20 测量到得温度值实时得显示出来，当加热到设定温度值时,单片机控制声光报警模块,发出声光报警,当超过设置温度关闭电灯泡.当自然冷却到设定温度以下时,单片机再次启动电灯泡,如此循环反复,以达到恒温控制得目得。
２、输出控制电路 加热电路中采用 MOC3023 得目得就是实现强电与弱电得隔离，其在电路中得工作原理就是单片机根据传感器与设定开关输入得控制指令,控制电器得电源通断。ＢTA16 就是小型塑封双向晶闸管，当电源控制电路得输出管脚送出得开关控制指令为高电平,MＯC３023 截止,ＢTA1６截止，电器被关闭；当电源控制电路送出得开关控制指令为低电平,MOC3０2３导通,ＢTＡ16 导通，电器被打开.R4就是 BTA16 得保护电路.光耦控制输出 3 3、显示电路
1602 液晶也叫 1602 字符型液晶 它就是一种专门用来显示字母、数字、符号等得点阵型液晶模块 它有若干个 5X7 或者 5Ｘ11 等点阵字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符.显示电路采用ＬＣＤ１6０2 液晶显示，如图(7)所示，图中只画出了其相应得接口,3 脚用于调节 LCD160２得背光，４、５、6 为 LＣD1602 得控制口,用于控制其写入或就是读出指令，7 至 1４脚为 LCD1602
得数据口，将数传送到 LＣD1602 中。4、温度越线报警电路
报警电路如下图所示，该电路采用一个小功率三极管 Q1 驱动蜂鸣器 BELL,当单片机接收到超额温度信号或危险信号时，输出脚ＢELL 输出高点平，Q1 导通，致使蜂鸣器 BELL 得电工作，发出报警声。同时,电路中得发光二极管指示出电路得工作状态。
图 6 报警电路5、过零检测 ＴLＰ５21—２就是一个内部集成两个光耦得芯片,主要用于过零检测，当电源得正弦交流电过零时,在三极管得集电极得会产生一个下降沿与一个上升沿，这样单片机得外部中断口可以识别到，最终用于控制晶闸管得导通角。
四、系统 应用 软件设计 部分
软件描述
1、本程序得主要功能就就是控制晶闸管得导通角，来控制电灯泡两端得平均电压实现对灯泡得亮度控制,最终达到控制温度得目得。设置有两个按键，一
个按键可以增加期望温度，另一个可以减少期望温度，步进最小就是 0、1 摄氏度。有一个 LＣＤ显示屏,可以显示当前温度与期望，当实际温度达到期望温度时，蜂鸣器与 LED 灯报警 5s 后停止。
运用得控制策略就是 PIＤ算法，ＰＩD 算法得精华之处就就是利用偏差进行控制。P 代表得就是比例,这个参数可就是使调节更快速，I 就是积分，这个参数可以减小余差,D 就是微分，可以超前控制,可以适当得减小超调量。通过控制PID 从而达到精确控制恒温箱温度.通过以上对操作与工作过程得分析，程序应分为两个阶段：一就是通电或复位后到给定温度；二就是扫描检测并显示恒温箱内得实时温度,并根据检测得结果控制电灯泡,此时系统暂不接收键盘得输入。因此，程序可以分为以下几个功能模块：温度设定与启动;显示;温度检测；温度控制以及报警。
（１))键盘管理模块
当通电以后,系统进入键盘管理状态，单片机只接收设定温度与启动。当检测到有键闭合时先去除抖动，这里采用软件延时得方法,延时一段时间后，再确定就是否有键闭合,然后将设定好得值送入预置温度数据区,并调用温度合法检测报警程序,当设定温度超过最大值时就会报警，最后当启动键闭合时启动灯泡加热。键盘设定：用于温度设定。共两个按键。
KEＹ1(P３、6): 设置温度“+”。
KＥＹ2(P3、7）：
设置温度“－”.(2))显示模块
显示子程序得功能就是将缓冲区得二进制数据先转换成３个 BＣＤ码，再将其分别存入百位、十位、个位 3 个显示缓冲区,送往串行口，利用单片机得 P0口进行扫描，让数据动态得在１602 上显示出来，可显示设置温度与测量温度。
（3 3）
控制模块
温度控制子程序流程如图 7 所示,将当前温度与设定好得温度比较,当当前温度小于设定温度时,开启电热器;当当前温度大于设定温度时,关闭电热器；当二者相等时,电热器保持这一状态.开始初始化有无键按下N温度是否达到期望值LCD显示YPID调节N增加或者降低温度PID调节温度是否达到期望值NLCD显示YY
控制模块程序流程（4 4）
温度报警模块
根据设计要求,当检测到当前温度值高于设定温度值时报警，报警得同时关闭电热器.为了防止误报，设置了报警允许标志，只有在允许报警得情况下，温度值高于设定温度值时才报警。
(5）
主程序与中断服务程序流程 主程序采用中断嵌套方式设计,各功能模块可直接调用。主程序完成系统得初始化,温度预置及其合法性检测，预置温度得显示及定时器 0 设置。定时器 0中断服务子程序就是温度控制体系得主体,用于温度检测、控制与报警(包括启动温度转换、读入采样数据、数字滤波、越限温度报警与越限处理、输出控制脉冲等）.图 9 主程序流程图
图１0 中断服务程序流程图 五、系统调试与仿真
硬件调试时，可先检查印制板及焊接得质量就是否符合要求,有无虚焊点及线路间有无短路、断路。然后用万用表检测，检查无误后，可通电检查 LCD 液晶显示器亮度情况，一般情况下取背光电压为 4～5、5V 即可得到满意得效果,再依次检查各部分结构安装就是否牢固.软件调试就是在ｐｒotｅｕs 编译器下进行,源程序编译及仿真调试应分段或以子程序为单位逐个进行,最后结合硬件实时调试。
子程序调试包括：
1)、ＬＣＤ1602 显示程序；
2)、延时函数子程序；
３）、DＳ18B２0 读出温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序、显示数据刷新子程序.六、设计心得
第三篇：陶瓷厂设计(小论文)
年产250万平方米墙地砖陶瓷厂设计
摘要：我国建筑陶瓷历史悠久，发展趋势明显。为开拓国际市场，我国建筑陶瓷企业应在产品、品牌、渠道、价格方面研究对策，努力开拓国际市场。设计中，选择高安作为厂址，确定工艺流程后，参考大量资料，进行物料平衡计算和设备选型，经概预算，经济技术指标显示，本厂符合生产要求。关键字：发展趋势；出口；工艺；设备；平面布置；经济
1.前言
我国建筑陶瓷历史悠久，发展到现在，我国建筑陶瓷形成了“三山一海夹两江”的产业布局结构。现在，我国建筑陶瓷工艺设计和开发向着时装化、个性化、人性化、艺术化、自然化、多功能化发展。我国产业布局已经基本形成，未来发展重点将是以产品品牌、质量、服务为中心的内涵发展模式。同时，生产设备趋向大型化、自动化和智能化，现代高新技术在产品设计方面应用越来越多。绿色化发展、节能减排是国内外陶瓷产业发展重要组成部分，国内市场需求结构也将发生改变。
未来，国际建筑陶瓷市场将发生一系列明显变化，其主要特点表现在质量高、花色全、造型新颖、产品朝着多元化趋势发展。此外，产品配套化、个性化需求也日益凸现。
近年来我国建筑陶瓷出口量在不断的增长，但在国际市场上所占的比例相小，作为建筑陶瓷生产大国，产品却多为中低档，出口价格又低，在国际市场上难以和传统陶瓷强国竞争，分析发现我国建筑陶瓷出口存在以下问题：（1）品牌与标准问题
（2）自有知识产权与贸易壁垒问题（3）产品结构与质量问题（4）建筑陶瓷企业机制问题
（5）我国建筑陶瓷企业的出口效益受各种主观因素影响
同时，分析我国建筑陶瓷出口优势，发现有五大优势：（1）丰富的原料资源和人力资源（2）庞大的生产规模
（3）较好的专业协作配套条件（4）加入WTO后强有力的政策支持
（5）建陶强国生产中心外移
为开拓国际市场，我国建筑陶瓷企业应在产品、品牌、渠道、价格方面研究对策，努力开拓国际市场。在分析了现今建筑陶瓷发展形势的前提下，本人开展了这次陶瓷厂设计。
2.设计流程 2.1生产概况
本厂产品规格和产量见表2-1
表2-1
产品产量和规格
产品名称 白色内墙砖 彩色地砖
产量 100万平方米 150万平方米
规格 200×45×6mm 600×600×9mm
2.2厂址选择
厂址选在座落于江西高安的“中国建筑陶瓷产业基地”。原因是高安有六大优势：
(1)高安具有悠久的陶瓷历史(2)扎实的建筑陶瓷工业基础(3)拥有丰富的建筑陶瓷人力资源(4)拥有丰富的原辅料资源
(5)拥有强大的运输能力和便利的交通(6)巨大的市场需求
2.3工艺流程的确定
（1）坯料制配工艺
粗碎→陶瓷原料按配方过磅→料斗→按比例加水投放球磨机中→过振动筛除杂→由强铁磁除铁→放浆入料浆池→压制成型→修坯→干燥→施釉→窑炉（烧成一般分为预热带、烧成带、冷却带）→成品的检修、包装→仓库（2）釉料制配工艺
釉用原料按配方过磅投放→按比例加水投入球磨机中→过振动筛除杂→由强铁磁除铁→放浆入料浆池→存浆池陈腐备用。
2.4 物料平衡计算
物料平衡计算是工艺设计中重要组成部分，是以生产规模、产品方案、工艺流程、工艺参数及生产班制为基础，对陶瓷生产中各工序物料量的一种近似计算法。
计算得，坯料年新坯料加工量为38290.2吨。
白色内墙砖所需白釉为739.4t，其中，生料釉709.9t，苏州土29.6t。彩色地砖所需色釉为2107.4t，其中，色剂量为126.4t，生料釉1901.8t，苏
州土79.2t。
经计算，坯料各原料用量如下表2-2：
表2-2 坯料各原料用量
原料 高岭土 长石 石灰石 高岭石 界牌泥 黑泥
比例（%）5 6 53 21 10
具体用量（t）
5215.2 3159.8 3791.8 31597.1 15122.5 7201.2
经计算，库棚合计5721m2，其中，坯用原料占面积5465m2，釉用原料库面积256m2，堆场合计8605m2。
原料的运输选用规格型号为B650的皮带运输机和斗式提升机。
2.5 设备选型
工艺设备选型和计算也是工厂设计的重要组成部分之一，在确定生产工艺流程并完成物料平衡后进行，工艺设备选型和计算的任务是：根据配方生产性质、产量大小和工艺流程选择设备的型式，然后确定设备规格的大小，最后根据各工序的加工量和设备的生产能力进行计算，确定所需设备台数。
原料运入厂内后，块状硬质原料存在堆场，粉状及粘土类存于库棚中。块状硬质原料进球磨机前需经颚式破碎机粗碎。粗碎选用PEF250400型颚式破碎机一台
由于本设计的陶瓷厂进厂原料都是小粒径的颗粒原料或粉料原料，所以直接对原料进行细碎处理，破碎设备选用衬湿法球磨机，坯用与釉用球磨机型号分别为TCIF3200×6000和QM2700×2700，坯用球磨机取5台，色釉和白釉分别2台。
坯料浆池取4个，半径2.5m，深3m，釉料浆池取2个，白釉与色釉各1个，半径1.5m，深1.5m。
原料在加工制备泥浆过程中，必须经过干、湿法除铁，本设计中采用了电磁除铁。泥浆输送选用B20/90型柱塞泵，其结构简单、维修容易、工作可靠，便于控制及保证泥浆所需压力。
目前大、中型墙地砖厂多采用喷雾干燥法使泥浆脱水制成符合要求的压制粉料。本设计中选用压力式喷雾干燥塔3200型2台，采用水煤浆旋风加热炉为喷雾干燥器供热风，其热容量大、热效率高、燃烧稳定、控制灵敏、能适应多种煤质的燃烧，采用旋风两段式燃烧除尘方式，除尘效果好。
粉料仓用选用圆锥形;喷雾干燥器制备的粉料堆积密度一般约为2t / m3，由于粉料堆积时，形成自然休止角，因而物料不可能将料仓填满。但一般料仓有效容积系数不小于0.75，压制粉料料仓的容积，考虑到陈腐和贮存的需要，一般考虑3天的贮量，粉料仓角度不得小于60°，且为防止堵料的措施，安装了电动振动器。料仓顶上留有尺寸为600×600mm的入孔。经计算，取6个料仓。
选择工艺成型的原则是：尽可能选用先进的工艺和技术，减少工序，缩短生产周期，提高生产率，降低原材料，燃料消耗，改善劳动条件；在满足制品加工要求的前提，成型生产工艺应力求单一化。
本设计中采用压制成型，选用型号为PH980的压机。经计算，彩色地砖与白色内墙砖分别用一台压机压制，共需2台压机。
砖的干燥选卧式辊道窑干燥器，选TC3G(G)卧式辊道干燥器，每段窑长2.13m，内宽1.83m。对白色内墙砖，取20段，窑长42.6m。对彩色地砖，取33段，窑长70.29m。
在修坯和上釉附近，必须贮存一定数量的半成品，作为平衡工序之用。
常用的施釉方法有浸釉、喷釉、浇釉、滚釉与刷釉。本设计中引用了佛山陶机总厂生产的一次烧成施釉的整套设施。
烧成车间选用型号为SACMT.FMS(2400)辊道窑。对白色内墙砖，取24段，窑长49.53m，对彩色地砖，取31段，窑长66.03m。
2.6总平面布置
2.6.1厂区布置
为合理的规划厂区，节约用地，建立良好的建筑整体，保证必要的防火卫生要求，合理的组织人流和物流。把工厂分成厂前区、生产区（包括主要生产区和辅助生产区）、仓库、堆场区、动力设施区
为适应现代工业生产的连续化、内部化、自动控制要求，以联合厂房为主体建筑布置，本设计采用了成片式布置。
本设计中厂房多采用分离式单层厂房，其特点如下：（1）通风采光良好
（2）建筑结构简单，对施工技术要求较低，扩建较容易和灵活（3）可以避免生产之间的相互影响和干扰（4）火灾不易蔓延，建筑标准可以降低
为使结构更加紧密，减少坯体受损，缩短运输线路，提高机械程度，在设计中成型烧成车间我采用了联合式厂房。
布置时应紧凑，节省土地，并且考虑扩建与改建，留足够的空间以便将来扩建。
在设计中严格按照建筑设计和防火卫生标准要求，在厂区的建筑物、构筑物
等设施与居住区之间要保持必要的距离。在决定厂区道路两侧之间的距离时，除按防火原则和卫生标准要求外，还考虑了车道、人行道的宽度、工程技术管网布置所需的绿化美化等要求。2.6.2技术经济指标
技术经济指标为总平面设计中一项结论性的资料。随工厂性质、规模、协作条件和城市交通等条件的不同而异。
建筑系数是指各种建筑物和构筑物、仓库、露天堆场和露天栈桥等的占地面积与厂区总面积之比值:
K=（A+B）/W×100%
································
式中A——建筑物和构筑物占地面积
B——露天堆场及露天栈桥占地面积
W——厂区占地面积
厂区利用系数是指所有一切建筑物、构筑物、堆场、铁路、道路、回车场、人行道、各种地上、地下工程管线和构筑物散水坡等的厂区总面积之比值L：
L=（A+B+C+D）/W×100%
·······························
式中A、B、W意义同式；
C——铁路、道路、人行道和散水坡等占地面积；
D——地上和地下工程管线占地面积。
3.概预算与技术经济指标
销售税金=年销售收入×税率=19000×12%=2280万元
销售利润=年销售收入－上缴税金－年经营费（年总成本）=19000－2280－10693=6027万元
投资利税率=企业利润/总投资×100%=6027/(10693+2000)×100% =47.5% 投资回收率=年净收入/总投资×100%=（企业利润+折旧费）/总投资×100%
=（6027+365.8）/（10693+2000）×100%=50.4% 投资回收期=总投资/年净收入=7316.2/6027=1.2年
收支平衡点为年总成本与销售收入的比值，即为10577/19000=0.557，即卖出产品的55.7%为收支平衡点。
本厂设计合理，投资回收快，利润高；设计的生产设施考虑到了环境、技术装备、劳动强度等问题，符合生态要求，固体废料和液体、废弃物能得到在循环处理、烟道气质量符合国家标准。其总平面和车间布置按照工艺布置原则进行了布置，布置基本合理，工艺流程也比较清楚。
4．参考文献
[1] 吴甲甲，汪平生，张真.浅谈我国建筑陶瓷.理论研究：115 [2] 尹虹.我国建筑卫生陶瓷最新发展.陶瓷，2010.11:21
[3] 熊伟，詹武，董海龙.我国建筑陶瓷开拓国际市场对策研究.中国陶瓷，2008年第8期:6~9 [4] 黄弘，陈爱娟，熊伟等.我国建筑陶瓷产业战略转移因素分析.中国陶瓷，2008（44）第3期:4~6 [5] 虞建华.打造中国建筑陶瓷产业基地—高安,在“承接”中“升级”.中国建材,2008年第9期:6~11 [6] 李雄德.胡澄清.新形势下陶瓷行业的发展态势及对策.中国陶瓷，2008，44（11）：3~5 [7] 欧阳丹,李军生,王英杰.我国建筑陶瓷标准与相关国际标准的比较.佛山陶瓷，2010年第11期第19卷：41~42 [8] 同继锋，苑克兴.我国建筑卫生陶瓷产业的发展和科技创新.陶瓷,2010年第11期：16~19 [9] 冯平.中国建筑陶瓷产品与意大利产品的差距.陶瓷,2006年第9期：42~46 [10] 尹虹.中国建筑卫生陶瓷发展形势分析.中国陶瓷，2009年第10期：34~40 [11] 黄宾.2009年建筑陶瓷发展形势分析.佛山陶瓷,2008年第11期：1~3 [12] 王小平.建筑陶瓷产业竞争力实证分析.内江师范学院学报,2010年第10期第25卷：66~70 [13] 苏桂军.“十二五”建筑卫生陶瓷工业发展规划.建材发展导向.2010年第5期：15~23 [14] 周雷生,李海东,杨兴等.中国建筑陶瓷业生产与运营管理的现状及对策研究.江苏陶瓷,2007年4月第2期第40卷:1~4 [15] 许召春,郑四华.建筑陶瓷产业生态管理的现状与对策分析.生态经济, 2011年第1期:142~145
第四篇：设计美学小论文一
如何看待同种产品设计上的百家争鸣
在中国遥远的古代就出现过“先秦诸子百家争鸣”的局面，而在西方则出现了这样一句谚语：“有一千个读者就有一千个哈姆雷特”。这两者都是体现了文学界的中对相同事物不同人物的不同理解。步入现代社会，这一传统无时无刻不在继续演绎着，只是突出领域各有不同。现今在产品设计领域，可真谓“百花齐放百家争鸣”啊！众多的设计师对同一种产品的设计表现却总是存在着许多截然不同的灵感和创意想法。这是为何呢？
通过我们对前辈设计巨人们的经典之作的设计过程的研究，我们不难发现其中的端倪。同样是一把椅子，我们纵观设计史就会发现他们的迥然各异：从古希腊克里斯姆斯的靠椅到18世纪新古典主义的切普戴尔的中式椅；从工艺美术运动时期莫里斯的“苏塞克斯”椅到芝加哥学派莱特的椅子等等。这些都反映了针对同种产品在不同社会环境下设计师们的不同构想。而在同一社会环境下呢？其情况也是一样。例如：同样是维也纳分离派的风格下，麦金托什设计的高直式座椅和霍夫曼设计的可调节椅就截然不同；还有同样是在包豪斯时期的布劳耶和米斯，他们在椅子的设计上理念各有不同，前者设计的钢管椅可谓名噪一时，后者设计的巴塞罗那椅和魏森霍夫椅更是传世经典。这些不同都与设计师自身的各项素质有关。
无论是古代还是现今，产品设计领域的丰富多彩、奇思妙想一直为大众和设计师所津津乐道。其中无外乎以下几点：第一、设计师所在的地域和时代的社会环境。这包括了当时当地的风土人情的特色经典，可以影响设计师对事物感性认知中的微妙变化，从而带来不同风格的设计构想。第二、设计师的“匠气”和“灵性”。这影响着设计师的思想境界、知识结构、感悟能力，造成设计师自身的设计哲学观和设计美学观产生不同。第三、兴趣是最好的老师。设计师的兴趣决定了他会对某一事物执著的钻研，激励其灵感的火花的触发，从而带来不同的设计理念。第四、善于观察积累的心。一位好的设计师必定为善于从大自然以及现有人造物精心观察和提取自己的创意灵感并不断的积累素材，为其后面丰富的设计奠定基础。正所谓“造物之妙，悟者得之”也指的这一点。不同设计师对事物观察积累的程度各有千秋，因此也就会带来不同的设计思路，从而能产生不同的设计表现。
通过如上分析总结，给我们这些未来的设计者带来以下借鉴：不论我们先天“匠气”和“灵性”如何，我们都要依靠后天兴趣的培养、大量的学习与思索，来不断的积累自己的设计哲学观和设计美学观。从而激发更多创意灵感，提高自身创造力。而创造力的发挥作为一种机遇，也会偏爱有准备的头脑。
第五篇：网络化教学设计论文
摘要: 针对工科课程数学知识多、问题抽象、与其它学科关系密切的特点设计了网络化教学系统。为解决在线实验参数交互问题，采用IIS6.0和Matlab Web Server共同构建在线实验系统，使学生通过在线提交参数的方式完成相应实验，输出实验结果。为了解决复杂数学公式的录入、存储、搜索和显示的问题，基于MathML的对ASCII码的翻译功能，在客户端安装Mathplayer软件的基础上，实现公式的在线录入，搜索。另外，系统还设计学习园地，教学资源，在线考试等环节，具备较为完善的辅助教学功能。该系统作为学校精品课程建设项目已连续运行近一年，收到良好效果。
关键词 ：网络化教学系统；在线实验；公式在线录入；公式搜索
Abstract: In view of mathematics courses in engineering knowledge, abstract problem, and other subjects closely related to the design characteristics of the network teaching system.To solve the problem of interactive on-line parameters Experimental using IIS6.0 and Matlab Web Server to build a common on-line test system so that students submit on-line parameters Experimental corresponding manner, the output results.In order to solve complex mathematical formula of entry, storage, search and display, MathML based on the ASCII code for the translation function, the client software to install Mathplayer on the basis of the formula to achieve the on-line entry, search.In addition, the system has to learn garden design, teaching resources, online examinations and so on, have better support teaching function.The system as a quality school curriculum construction project has been running for nearly a year, received good results.Key words: network-based teaching systems;online experiment;formula on-line entry;formula search 引言
网络辅助教学首先是传统教学的工具和手段。提高了教学效率，弥补了由于知识激增、课时缩短、特殊学科和课程需求而造成的不足。由最初的演示教学，拓展为自主学习、协作学习、讨论学习、个别辅导和探索学习等多种教学模式。网络辅助教学目前自身还存在互动性不够、缺乏灵活性等缺陷[1]。对此，基于学校精品课程建设项目，设计了本系统。主要提供了在线实验、在线交流等功能。为解决在线实验参数交互问题，采用IIS6.0和Matlab Web Server构建在线实验系统[2]，使学生通过在线提交参数的方式完成相应实验，输出实验结果。为了解决复杂数学公式的录入、存储和搜索的问题，基于MathML的对ASCII码的翻译功能[3]，将Mathplayer嵌入网页，使学生可以在线录入公式，并进行相关问题及公式的搜索。工科课程网络化教学的特点
工科课程的网络化教学是教育信息化的重要分支，而课程本身具有实用性强、理论内容丰富且涉及知识面广的特点。课程涉及的数学知识多，包括高等代数、数值分析、概率统计、随机过程等[4-5]。同时，无论是电路分析基础、模拟电路、数字电路和信号与系统等基础课程，还是通信理论、计算机、微电子技术以至人工智能、模式识别、神经网络等新兴学科研究都成为工科教学中的重点和难点。然而，学生在学习这门课程时，普遍感到课程的概念抽象，对其中的分析方法与基本理论不能很好地理解与掌握。因此，如何帮助学生理解与掌握课程中的基本概念、基本原理、基本分析方法以及综合应用所学知识解决实际问题的能力，是本课程教学中所要解决的关键问题。
本文作者针对工科课程的特点，建立了网络化辅助课程教学系统，实现了在线实验、网上交流、在线考试等功能。系统设计
硬件系统主要由两台IBM服务器构成。系统网络结构如图1所示。
图1 硬件系统结构图
系统软件部分可以分为：课程简介、学习园地、教学资源、在线实验、网上交流、在线考试六项内容。
课程简介主要介绍数字信号处理课程的特点和内容体系，给出学习本课程所需要的先修课程，使学生对课程的主体结构予以掌握。
学习园地主要是对数字信号处理课程的进一步扩展，从传统的频谱分析到现代频谱分析，从一维信号到图像的二维信号处理，以及与数字信号处理的软件、硬件实现方法相关的文献和资料。
教学资源主要提供课程讲义和教师上课的视频录像的在线播放和下载，针对各知识点的Matlab单机版程序，为学生课下学习调试提供方便。
在线实验主要针对课程中的重点难点，使学生能采用交互的形式实现在网上通过简单的操作就能看到该参数下的处理结果。便于学生对所学知识进一步深化理解。
网上交流部分其主要功能是一个留言板，有疑问的同学可以直接将问题贴在留言板上，老师定期查看留言。这不仅为学生提供了一个开放、自由的提问空间，更成为老师能及时发现教学中的问题进而及时改进的重要途径。
在线考试主要是将课程内容按照知识点形成试题存放在SQL2000数据库中，学生在题库中随机抽题，并在规定的时间内完成做题并提交答案。系统自动对学生答题情况进行评分，并进一步根据学生答题情况得到对该学生知识掌握情况的定量评价，从而为教师课堂教学提供依据，并可作为下一次抽题的参考。
系统的六个功能模块之间互相补充，从内容上互相呼应，共同促进学生对课堂内容的学习和掌握。网上交流功能模块的设计
系统提供了网上交流答疑的功能，其主要部分是一个开放式的留言系统，然而现在绝大多数留言系统、论坛系统对于数学公式的支持功能较差，通常是将数学公式转换成图片的形式加以保存和显示，公式录入也多通过贴图的方式进行，对学生在线提问造成很大的不便，更不利于公式搜索。对此，作者基于MathML的对ASCII码的翻译功能，将Mathplayer嵌入网页进行公式显示，这样存储在数据库中的文字信息，可以方便快捷的进行复杂的数学公式的录入、显示及搜索。系统中公式的显示需要客户端安装Firefox浏览器或在IE6.0浏览器的基础上安装Mathplayer软件。公式录入界面如图2所示，运行结果如图3所示。
在输入公式之前以$表示公式的开始和结束。
对“Σ”的搜索可直接在搜索栏中输入“sum”实现，运行结果如图4所示。
图4 对“Σ”搜索结果在线实验功能模块的设计
为完成“数字信号处理”课程中算法的在线实验和演示，本文利用Matlab强大的信号处理功能基于IIS6.0+Matlab Web Sever进行开发，实现了信号参数的在线提交、给定参数信号波形生成、FFT频谱分析和FIR、IIR滤波，处理过程参数均可通过网页在线提交。运行界面及结果如图
5、图6所示。
此外，在生成给定参数信号和信噪比的基础上，通过编制Matlab程序实现了生成信号的FFT谱分析，通过带噪声信号的频谱是学生直观认识信号的频谱结构。进一步，系统提供了参数滤波器频率特性分析功能，学生可以通过自己输入滤波器参数的方式查看该参数下滤波器的频率特性，从而增强学生对滤波器工作过程的理解。此外，通过设置不同的截止频率、通带增益、阻带增益等参数对所产生的信号进行滤波分析，并将滤波后信号的波形显示在网页中。
在线实验系统以Windows自带的IIS6.0信息服务作为网站调试过程中可能会遇到“connect()failure”错误，这是因为Matlab Server服务未被启动，只要到“控制面板—>服务”启动该项服务即可。结束语
本文设计的数字信号处理课程网络化教学系统在传统网络化教学系统的基础上，针对“数字信号处理”课程的特点，增加了在线实验和网上交流的功能模块，实现了在线参数提交、信号在线生成、结果显示下载的功能，并且针对传统网络化教学系统中数学公式在线录入的难题设计了在线交流子模块，实现了复杂数学公式的在线录入、存储、显示和搜索。
该系统已正常运行近一年，效果良好。基于现有研究，作者认为该系统在以下方面有待进一步完善：网上考试系统的进一步完善，在线实验模块信号波形动态显示功能的实现及完善。
参考文献
[1] 龚德良，袁敏.基于校园网的网络化教学系统设计与实施方案.湖南学院学报，2007，28(2)：89-93
[2] 朱勇.Matlab Web Server在交互式网络课件开发中的应用.阜阳师范学院学报(自然科学版)，2005，22(2)：49-52
[3]周俊，冯军焕，钮小明.基于WEB的数学公式编辑系统设计.中国远程教育，2004，15：69-70，75
[4]高军萍，王霞等.数字信号处理课程教学改革的探索与体会．电气电子教学学报，2007，29(2)：19-21
[5]翟因虎，潘保昌.基于网络资源利用的“数字信号处理”课程教改试验研究.广东工业大学学报(社会科学版)，2006，6：131-132
点击咨询 