第一篇：飞机座舱显示控制系统设计浅析论文
飞机座舱显示/控制系统作为人机接口，其设计的好坏直接关系到飞行员能否作出正确的判断和决策，能否合理地控制飞机，能否保障自身安全，能否顺利完成飞行任务。随着飞机性能要求的不断提高，飞行员的工作负荷和操作难度日益增大，对飞机座舱显示/控制系统的设计工效要求也越来越高。握杆操纵技术虽然增强了飞行员的控制能力和控制的实时性，但也提升了飞行员手指控制的复杂性，使得飞行员的操作失误率提高。尽管综合控制在现代飞机上已有所应用，比如正前方控制板（UFCP）、航空电子启动板（AAP）和多功能显示器（MFD）周边键等都具有一定的综合控制功能，但其只占很小一部分，就整体而言，仍是分散控制。尽管飞机座舱自动化在某种程度上减轻了飞行员的的体力负荷，但同时增加了非常规操作的负荷，从而引发诸多与飞行安全相关的问题，比如飞行员情境意识丧失、心理负荷加重、自动化系统故障或失效时难以有效恢复等。目前，我国飞机座舱自动化控制技术尚处于初级阶段，对飞机的整体自动控制能力有限，自动化程度不高。
1设计面临的问题
1.1信息量和控制装置增多
随着战斗机性能的不断提高、作战任务的日趋复杂和机载电子设备数量的增加，提供给飞行员的信息呈爆炸式增长，使得飞行员陷入大量的数据当中。“信息爆炸”必然使信息显示需求增长，主要信息输入装置的数量也急剧增加。如何设计出高效的座舱显示/控制系统，以解决信息猛增与信息显示空间有限的矛盾，提高人-机信息的交换效率，减轻驾驶员的操纵负担，是现代飞机座舱显示/控制系统设计面临的难题之一。
1.2工作负荷过大
从本质上讲，座舱人机接口的主要目标是最大限度地增强飞行员的情景意识。当进入“攻击”状态时，飞行员必须保持全局情境意识（相对地理位置及其相对于友机的位置）和瞬间情境意识（飞机相对于地面、附近其他飞机的位置）。除此以外，飞行员不得不在考虑剩余燃油量、飞行高度和当前燃油使用率的同时，保持相对于返航所要恢复空域位置的意识。这是一种高度动态的脑力劳动。在“空对空”和“空对地”作战环境下，一方面，超视距情境意识要求飞行员将注意力集中于仪表上；另一方面，近视距情境意识则要求飞行员目视搜索目标。如何兼顾飞行员的情景意识，又不至于混淆模式，是座舱设计者必须考虑的问题。如何有效地处理各种问题，最大限度地增强飞行员的情境意识，减轻飞行员的工作负担，是座舱设计者面临的难题。
2设计与研究内容
2.1信息显示界面优化
信息显示界面的优劣直接决定着飞行员的判断和决策是否正确，尤其是在高度紧张和高负荷状况下，为了增强飞行员的情境意识，降低工作负荷，加强整体把控，必须优化信息显示界面。
2.1.1信息内容优化
目前，由于缺乏设计标准，越来越多的信息被引入到显示器上，从而出现信息过多、混乱的情况，增加了飞行员的工作负荷，延迟了认知和判断的时间；但是，如果信息量不足，又会使飞行员情境意识下降。因此，信息内容的优化至关重要。现代航空电子系统和综合火控系统的应用大大增加了座舱显示系统的信息量，使得飞行员的工作负荷明显增加，因此，提供一个友好的界面十分重要。从优化设计的角度来看，要考虑显示画面的清晰度和逻辑性、各个画面位置的合理安排、画面字符的可读性等；要针对不同的飞行阶段，为飞行员提供他们所需要的信息。另外，显示系统要根据任务的需要，提供给飞行员最关心的信息，确保任何一条显示信息都是飞行员需要的。
2.1.2显示方式优化
为了加强飞行员在复杂情境中对自身状态、飞机状况和周边事态的充分了解和整体把握，我国目前正在寻求新的信息显示方式或途径，研制、开发新型信息显示界面。研究集中于平视仪、下视仪、多功能显示器和头盔显示器等信息显示优化方面，比如在平视仪俯、仰角梯线符号变化的情况下对飞行性能的评估，采用色彩编码水平情况显示仪来增强战术情境意识，自动驾驶飞行座舱情况显示器的研制等。目前，头盔显示器日趋成熟，因视场大、灵活，能够满足大离轴角搜索、跟踪、瞄准和发射大离轴角制导武器的需求而备受青睐。
2.1.3显示器、操纵器的布局优化
2.1.3.1显示器的布局与排列
显示器的布局与排列是否合理，直接关系着认知效果、巡检时间和工作效率。显示器、操纵器（包括显示设备）的布局与排列应考虑人的视觉特性和使用频率。与显示有关的视觉特性主要包括以下几点：①飞行员作业时，双眼的视觉作业域在中心视轴左右95°，水平视线上90°、水平视线下35°的范围内，最佳视区如图1所示。根据观察任务的不同，可将双眼总视区分为若干子区，其中－95°～95°为视轴转动最佳区，－62°～62°为颜色识别区，－（30°～60°）～（30°～60°）为标注、标记识别区，－（5°～30°）～（5°～30°）为最大视敏区，－（5°～10°）～（5°～10°）为符号识别区，－1°～1°为精细视觉区。②人眼的调节能力是显示器、操纵器装置配置设计时要考虑的附加因素。视线在不同距离上的聚焦能力不同。设置显示器仪表板的安装距离时，要保证视觉系统不过分紧张，一般要求的距离为400～700mm。仪表板的板面与飞行员的观察视线应尽可能接近90°。为此，在理论上，板面需前倾15°，并翻开两侧板。同时，水平操纵板的纵向倾斜度不低于5°，垂直板倾离垂直方向的角度不低于10°，这样可保证最佳工作条件。③与垂直式显示仪相比，水平式显示仪的认知效率较高，认知差错率较低。④人的视线运动顺序为从左到右或从上到下。⑤在偏离视觉中心相同距离的情况下，人眼对左上角的观察效率高于右上角，其次为左下角，右下角的观察效率最低。⑥人对视野最佳范围内的目标认读迅速而准确，且观察视野有效范围内的目标不易引起视觉疲劳。因此，重要的显示仪表应布置在最佳视野范围内，而在视野最大范围外，不应布置显示仪。⑦在特殊条件下，人的视觉特性会发生变化。比如在过分摇晃或振动严重的情况下，人的视觉会受到损害，从而影响视觉显示信号的认读。代战斗机座舱普遍采用“一平三下”的Y形布局。这种布局的制约性因素为平视显示器占据仪表板中上部最佳视区，因而，难以在仪表板中央再设置大型显示器。用头盔显示器或大屏幕高分辨率显示器代替平视显示器，可弥补以上不足，且为座舱显示/控制系统发展的必然趋势。
2.1.3.2显示设备的选择
显示设备的选择应考虑显示清晰图像的能力、显示彩色图像的能力、是否符合座舱视野要求、飞行员的接受程度和能否使飞行员高效地获得所需信息等。大屏幕显示器可以从各个机载传感器、联合战术信息分配系统和机载数据库获取全部信息。经计算机处理，将特定飞行时刻需要的信息全部显示在大屏幕显示器上，从而可以解决驾驶员对情况了解不够、控制显示和融合理解数据负担过重的问题。
2.1.3.3显示画面的背景和光照
由于背景、光照会直接影响认知效果，因此在显示画面和设计字体时，必须充分考虑背景和光照因素。一般情况下，不应采用强反射背景。这是因为强反射背景会产生眩光现象，从而影响认知效果。眩光强度越大，对视觉作业绩效的影响越大；反射眩光离判读者视线越近，视觉作业绩效越差。根据相关试验数据，当视标亮度为1.5cd/m2时，反射眩光的亮度为30cd/m2，不同反射眩光面积对被试视觉作业绩效有显著影响，并且反射眩光面积越大，视觉作业绩效越差。目前，大屏幕显示器研发的难点之一是开发一种能在高空或阳光下具有足够亮度、不影响判读，且能为驾驶员提供所需信息的显示屏。
2.2控制界面优化
控制界面优化包括控制方式、控制反馈、控制编码、控制器结构和尺寸、控制器阻力等的优化，以防控制器偶发启动。目前，综合控制因其更为自然、易用等优点而受到青睐。综合控制器一般包括显示器周边控制软键、正前方控制板、航空电子启动板和握杆操纵控制（HOTAS）部分。显示器周边控制软键是可以通过计算机软件设定其控制功能的按键式开关，装配在多功能显示器的四周，控制软键的功能随着显示画面的改变而改变。正前方控制板位于飞行员前方，是一块可平视操纵的显示板，用于系统模式的改变和系统参数的更改、设置。航空电子启动板是一个独立单元。只要直流电源有电，就能启动工作，具有启动和关闭航空电子系统、控制座舱电视摄像机和视频磁带记录器等功能。HOTAS部分用于将重要的控制器（开关、按钮等），特别是作战中必须操作的开关集中于驾驶杆或油门杆上。在关键的作战飞行阶段，飞行员的手不必离开驾驶杆或油门杆就能操纵这些控制器，统一控制主要的传感器、武器和显示器；在时间紧迫的作战阶段，飞行员两眼平视、两手握杆即可完成战斗任务。综合控制设计将座舱重要的控制器小型化、集中化和多功能化，方便飞行员兼顾显示观察和操作控制。
2.3测试内容和评价方法
任何一个系统的评价都必须建立在试验的基础上，其测试内容和方法是否客观、全面，直接影响到评价是否具有客观性、全面性和有效性。飞行员作为使用的主体，其主观评价对整体评价起着不可替代的作用。随着不断更新的显示技术和控制技术的出现，显示/控制评价的测试变得越来越复杂。在使用电子显示器时，需考虑显示器的光照影响、模式转换和数据的延迟性。如果有头盔显示器，还需考虑头部动态运动的影响。因此，测试时必须要考虑评价任务、外部视觉条件和头部运动，并对振动、噪声等进行评价。
3座舱综合显示/控制系统
综合上述分析，可将座舱显示/控制系统综合为两台大屏幕综合显示器和多功能控制面板，采用高度综合的集成一体化设计，将机载数据处理、航电任务管理和图形图像显示综合在飞行显示器内部，无单独的显示/控制任务计算机，使整个显示/控制系统组成合理，减轻系统质量，简化座舱仪表板布置。飞机上各路传感器数据先经综合显示器的数据采集处理单元处理、组织成网络数据帧，再通过网络将数据帧传送至综合显示器的显示处理单元；显示处理单元接收到数据帧后进行数据融合和图像处理，最终完成图像显示。采用模块化的设计方法，按照功能划分为显示处理单元、数据处理单元和多功能控制面板。功能单元内部由通用现场可更换模块组成，标准化程度较高，提高了系统的可维护性。功能单元之间通过数据网络连接。这种松耦合方式不仅可以提供灵活的可扩展性和测试性，还可以提高系统的容错能力。大屏幕综合显示器间通过显示同步数据网络和交叉互比数据网络来实现双机间的任务周期同步、飞行显示器间的数据交叉传输，使每个综合显示器均接收到另一综合显示器采集的载机信息，在此基础上可实现对飞行参数的监控。当差异超出一定范围时，系统给出报警提示，这不仅有利于及早发现故障、确定故障源、防止故障蔓延，还能提高系统任务可靠性。座舱综合显示/控制系统将大量复杂的传感器数据经采集、处理、融合后通过大屏幕高分辨率的液晶显示器呈现给飞行员，使得飞行员能够高效地获得所需信息，减轻飞行员的工作负担。
4结束语
本文从座舱显示/控制系统设计面临的问题出发，从信息显示界面优化、控制界面优化等方面进行了分析，提出了“两台大屏幕综合显示器和多功能控制面板组成综合显示/控制系统”的设计理念，符合座舱显示/控制系统高度综合化的发展趋势，具有较好的应用前景。
参考文献
［1］孙滨生.现代战斗机座舱布局［M］.北京：航空工业出版社，1988.［2］范天慈.机载综合显示系统［M］.北京：航空工业出版社，2008.
第二篇：显示技术论文
纳米元件与纳米显示技术
所谓纳米技术,就是研究纳米尺度——0.1~100纳米这种微观范围内物质所具有的特异现象和特异功能,并且在这个基础上制造新材料,研究新工艺,生产新器件的方法和手段。纳米技术作为一门新兴的综合性边缘学科,将为21世纪的信息科学,生命科学,分子生物学,生态科学和材料科学的发展提供一个全新的技术界面。市场调查公司Dataquest 在一份新发布的预测报告中指出,未来世界科技发展的九大关键技术之一就是纳米技术。纳米技术的发展将引发一场产业革命,其深远意义堪与18世纪的工业革命相媲美。欧盟委员会新发布的一份报告指出,到2005年,纳米技术产业将成为仅次于芯片制造的世界第二大制造业,到2010年,世界纳米技术市场规模将达到500亿美元.一、纳米字母和元件微乎其微
纳米技术最早引起人们关注的是纳米技术的杰作--纳米字母。1989年,IBM公司的研究人员利用隧道扫描显微镜的探针移动氙原子,成功地将氙原子拼成了该公司的字母商标——“IBM”,紧接着,又成功地移动48个铁原子,排列组成了两个汉字--“原子”,1996年,IBM公司设在瑞士的苏黎世研究所又研制成功世界上最小的纳米算盘,它的算子仅有百万分之一毫米大小,是由碳原子连接成的球状分子碳60,他们发明的这种移动单个原子或者分子技术,为新一代电子元器件的研制开辟了无限美好的前景。
美国普林斯顿NEC研究所和赖斯大学的科学家成功地研制出纳米管,这是一种把碳气化之后用钴和镍进行处理而获得的长分子串,有很强的导电性,其强度比铜高100多倍,重量仅是铜的1/6。这种纳米管非常微小,5万个纳米管排列起来,也只有一根头发丝那么粗,纳米管是一种很理想的导体,是制造纳米元件、超微导线和超微开关的首选材料。采用体积缩小了几百倍的纳米管元件代替硅芯片,将引发计算机领域的革命。美国国家航天和宇航局艾姆斯研究中心的迪帕克·斯里瓦斯塔瓦正在研制一种连接纳米管的方法。用这种方法连接的纳米管可以用作芯片元件,发挥电子开关、放大和晶体管的功能。
斯里瓦斯塔瓦博士指出：“我们利用一种超级计算机模拟技术复制这些碳丝元件。实验表明,我们有望制造出这种全新的纳米元件。我们曾经使用量子分子力学方法,也就是使用一种全程跟踪变化的计算机模拟技术,成功地预测了分子结构。因此,纳米元件的制造成功是大有希望的。”
目前,尽管斯里瓦斯塔瓦博士提出的解决方案可能只存在于超级计算机模拟实验中,但是不能排除的可能性是,在传统的计算机中运行的芯片尺寸,被纳米元件取代后将会变得像头发丝那样细小
二、纳米涂层显现管大显身手
在普通显现管或者显示管上涂一层纳米材料,可以有效地防止电视机和显示器的静电,眩光和辐射。我国以前使用的这种纳米涂层材料全部依赖进口,山东烟台佳隆实业有限公司研制了一种新型纳米材料,打破了国外在该领域的垄断。国产纳米涂层材料将会大大降低彩电显现管的生产成本,增强国际市场竞争力,近年来,在国际市场上新兴的绿色环保型纯平彩管,促进了防静电,防眩光和防辐射的纳米涂层材料的研制。我国目前已建和正在兴建的彩管生产线,对纳米涂层材料的年需求量近千吨,市场价值超过2亿元。
三、纳米级新型电路设计 在现代电子设计中,由于电子电路变得越来越紧凑,许多导线紧密地缠绕在一起,彼此之间的信号相互干扰,导致整个电路的运行速度减慢,严重时甚至会发生短路。为了解决这个问题,美国珀杜大学电气与计算机工程系副教授考希克·罗发明了一种新颖的纳米级电路,能够显著减少导线之间的干扰,大大提高电路运行效率,并且降低电路制作成本。
与传统的电路设计不同的是这种新的设计巧妙地避免了产生干扰的两种主要因素：一种是纤细的金属导线经常重叠；另一种是两根紧紧相邻的平行导线内的电流方向相反。正是这两种因素使得线间电容量,也就是存储在导线绝缘材料之间的无用电量增加了,从而影响了整个电路的运行,降低电路的运行速度,甚至会在某个条件下导致电路故障。在新一代电路设计中,电容问题已经成为瓶颈之一,因为这些电路的功率比常规电路更低,为此,设计中采用了轻型电池,一次充电可以运行较长时间,由于导线之间的互相干扰而引发的故障率比常规电路更高。
考希克·罗在设计电路时,将线圈的紧密度降低,并且将平行导线内的电流运动方向改为同一方向,从而使导线之间的电容量大为降低。考希克·罗将这种技术用来设计纳米级电路,大获成功。他还设计出一种计算机模块来预测电路设计效果,引起了同行们的瞩目,认为这种纳米级新型电路设计是一种极具应用前景的新设计方法。
四、DNA连接纳米电子器件
在实验室制造纳米电子器件时,遇到最困难的问题是如何制造细小的纳米金属导线,以便用这种极其细小的金属导线把纳米元件连接起来。
在制造纳米金属导线时遇到困难之后,科学家们另辟蹊径,找到了用DNA分子连接纳米电子器件的新方法。
以色列技术研究所的科学家们最近发现,DNA链可用作生长微型电线的模板,科学家们使用一个DNA分子就能够成功地将一根银导线吊装在两个金电极之间的微小间隙上,这种新技术可用于生产纳米级电子器件。
DNA模板可解决生产纳米电子器件中最大的难题,这是因为纳米电子器件的一个重要特性是能够实现自装配,即这种DNA桥可以自动粘附到电极的粘端。特定的粘端可用于在特定电极间吊装导线,使纳米工程师可完全控制元件的连线,正确连线往往是工程师们遇到的最棘手问题之一。
目前科学家们面临的挑战是如何采用最有效,最廉价的方法制造出纳米器件。科学家们认为最好的方法设备对原子逐个进行排列,以使它们形成这种结构,从而达到“讨好而又不费力”的效果。
DNA金属来导电,但银导线的导电性能尚不能尽如人意,可能是由于沉淀颗粒太大的缘故。这个研究小组的科学家们正在实验用各种不同的金属,不同的生长条件和各种后生长处理来改善金属的导电性,以便能够顺利地制造出更多的纳米电子器件。
五、纳米技术芯片控制元件
德国埃森大学两名科学家通过控制金原子团的二维有序结构,日前研制成功一款世界上最小的微电子芯片控制元件,这项成果可以大大提高芯片的集成度,降低芯片能耗,这是纳米技术在微电子应用领域的重大突破。
微电子技术发展至今,其芯片控制元件最小的尺寸是180纳米,是目前微电子材料技术工艺可以达到的极限。为了研制出未来结构所需要的更小的控制元件,科学家们开始将注意力转移到金属原子团所呈现的量子效应的电子特性,制造出更小的纳米级控制元件。用金属原子团制成的一个晶体管元件仅有10纳米大小,在它里面的金原子团微乎其微,只有1.4纳米大小。目前市场上计算机芯片最小的晶体管尺寸是180纳米,每个元件控制过程通过的电子数量约为10万个以上,而现在采用金属原子团制造的晶体管元件,其控制过程仅通过1个电子,因而能够极大地降低能耗,具有广阔的应用前景。
六、纳米粒子显示器呼之欲出
高清晰度平面屏彩电拥有极佳的图像质量,但是其高昂的价格却令人望而却步。不过这种情况很快就会改观,这是因为基于纳米粒子（粒径50nm）的几款新型纳米显示器即将走向成熟。纳米粒子显示器不仅价格低廉,而且显示屏很薄,所现实的图像比现有的PDF,LCD的清晰度和亮度更高。
美国正在开发的纳米粒子显示器,采用氧化钆或氧化钇制成栅网屏,这些氧化物中所含的稀土元素在电场作用下会发出亮光,如果含铕会发出红光,含铽会发出绿光,含铥会发出蓝光。另一种显示技术则是用纳米粒子制成发光二极管薄模显示器,拟用于军用飞机。在这种情况下,研究人员发现,纳米粒子的长度尺寸则可影响发光的颜色,由鎘和碲组成的2nm粒子会发出绿光,而其5nm的粒子则会发出红光。
为了使纳米粒子显示器实用化,可以一种尺寸比头发丝的十万分之一还要细小的纳米管来传送电子,以取代传统平板显示器中所用的笨重的电子枪。密执根州立大学的科学家在每个像素上装上了大量的纳米管,每个纳米管都可以向该像素发射一个电子。
无论采用哪一种方法,纳米粒子发光体都可以收到节能的效果。纳米粒子发光体的能量利用率高达90%,而传统的平板显示器仅为17%。DVD机如果采用纳米粒子显示器,由于节能效果很高,它每充电一次就可连续放映两三部电影。
七、纳米电脑不是梦
据美国迈特公司（Mitre）的纳米技术权威詹姆斯·埃伦博根最近所作的预测语惊四座：“在不久的将来,可以通过重新排列磁盘上的分子制造出分子芯片,并且在这个基础上进一步研制出体积只有针头大小的纳米计算机,这种纳米计算机的各个部件比我们现今用于在磁盘驱动器上装载信息的物理结构小得多。因此,在不久的某一天,我们将能够像今天下载软件一样从网络上下载硬件。”
纳米技术的一个分支是分子电子学。由洛杉矶加利福尼亚大学和惠普实验室组成的研究小组找到了一种自行组装的所谓的逻辑门。惠普实验室研究人员菲利普·库克斯说,“这个研究小组下一步的目标是缩小芯片上的线路。旨在生产出“单边为100纳米的芯片”。他还说：“目前的生产成本之所以非常昂贵,是因为生产机械需要有极高的精确度。但是采用化学方法制造,我们可以生产出长卷,然后只需切成小块就行了”。
迈特公司埃伦博根领导的研究人员在8月中旬取得的最新成果是设计出一种用于组装纳米制造系统的微型机器人。其长度约为5毫米,但是,假设能利用纳米制造技术使这种机器人的体积不断缩小,它最终的体积可能不会超过灰尘的微粒。
体积如此微小的机器人可以用于操纵单个原子,并启发人们作出如下的种种假设：成群的肉眼看不见的微型机器人在地毯上或书架上爬行,把灰尘分解成原子,使原子复原成餐巾,肥皂或纳米计算机等诸如此类的东西。
按照科学家们目前掌握的技术来看,虽然用原子制造计算机仍然是一个相当遥远的梦想,但是埃伦博根认为很快就能取得一定的进展,在几年内会获得重大突破。那么,是否埃伦博根所言不虚,人们将拭目以待。
第三篇：过程控制系统论文
过程控制系统的发展史
“过程控制”是现代工业自动化的一个重要领域.随着各类生产工艺技术的不断改进提高,生产过程的连续化、大型化不断强化，随着对过程内在规律的进一步了解，以及仪表、计算机技术的迅猛发展，生产过程控制技术获得了更大的进展。《过程控制系统》是过程控制自动化及相关专业的一门主要专业课程。过程控制系统可分为常规仪表过程控制系统与计算机过程控制系统两大类。前者在生产过程自动化中应用最早，已有六十余年的发展历史，后者是自20世纪70年代发展起来的以计算机为核心的控制系统。从系统结构来看，过程控制已经经历了四个阶段。
1.基地式控制阶段(初级阶段)
20世纪50年代,生产过程自动化主要是凭生产实践经验，局限于一般的控制元件及机电式控制仪器,采用比较笨重的基地式仪表(如自力式温度控制器,就地式液位控制器等),实现生产设备就地分散的局部自动控制。在设备与设备之间或同一设备中的不同控制 系统之间，没有或很少有联系，其功能往往局限于单回路控制。过程控制的目的主要是几种热工参数(如温度，压力，流量及液位)的定值控制，以保证产品的质量和产量的稳定。时至今日,这类控制系统仍没有被淘汰，而且还有了新的发展，但所占的比重大为减小。
2.单元组合仪表自动化阶段
20世纪60年代出现了单元组合仪表组成的控制系统,单元组合仪表有电动和气动两大类。所谓单元组合,就是把自动控制系统仪表按功能分成若干单元，依据实际控制系统结构的需要进行适当的组合，因此单元组合仪表使用方便，灵活。单元组合仪表之间用标准统一的信号联系，气动仪表(QDZ系列)为20~100kPa气压信号，电动仪表为0~10mA直流电流信号(DDZ—Ⅱ系列）和4～20mA直流电流信号（DDZ—Ⅲ系列）。由于电流信号便于远距离传送，因而实现了集中监控与集中操纵控制系统,对提高设备效率和强化生产过程有所促进，使用那个了工业生产设备日益大型化与连续化发展的需要。随着仪表工业的迅速发展,对过程控制对象特性的认识，对仪表及控制系统的设计计算方法等都有了较大的进步。但从设计构思来看，过程控制仍处于各控制系统互不关联或关联甚少的定值控制范畴,只是控制的品质有了较大的提高。单元组合仪表已延续了几十年,目前国内还广泛应用。由单元组合仪表组成的控制系统,其控制策略主要是PID控制和常用的复杂控制系统(如串级、均匀、比值、前馈、分程和选择性控制等）。
3.计算机控制的初级阶段
20世纪70年代出现了计算机控制系统，最初是直接数字控制(DDC)实现集中控制，代替常规的控制仪表。但由于集中控制的固有缺陷,未能普及与推广就被集散控制系统(DCS)所替代。DCS在硬件上将控制回路分散化，数据显示，实时监督等功能集中化，有利于安全平稳的生产。就控制策略而言，DCS仍以简单的PID控制为主,再加上一些复杂的控制算法,并没有充分发挥计算机的功能。
4.综合自动化阶段
20世纪 80年代以后出现了二级优化控制 ,在DCS的基础上实现先进控制和优化控制。在硬件上采用上位机和DCS(或电动单元组合仪表)相结合，构成二级计算机优化控制。随着计算机及网络技术的发展，DCS出现了开放式系统,实现多层次计算机网络构成的管控一体化系统(CIPS)。同时，以现场总线为标准，实现以微处理器为基础的现场仪表与控制系统之间进行全数字化,双向和多站通信的现场总线网络控制系统(FCS)。FCS将对控制系统结构带来革命性变革 ,开辟控制系统的新纪元。
当前自动控制系统发展的主要特点是:生产装置实施先进控制成为发展主流;过程优化受到普遍关注;传统的DCS正在走向国际统一标准的开放式系统;综合自动化系统(CIPS)是发展方向。
综合自动化系统，就是包括生产计划和调度,操作优化,先进控制和基层控制等内容的递阶控制系统，亦称管理控制一体化系统(简称管控一体化系统)。这类自动化系统是靠计算机和及其网络来实现的,因此也称为计算机集成过程系统(CIPS)。这里,“计算机集成”指出了它的组成特征，“过程系统”指明了它的工作对象,正好与计算机集成制造系统(CIMS)相对应,有人也称之为过程工业的CIMS。
可以认为，综合自动化是当代工业自动化的主要潮流。它以整体优化为目标,以计算机为主要技术工具，以生产过程的管理和控制的自动化为主要内容,将各个自动化 “孤岛”综合集成为一个整体的系统。近二十几年来，工业生产规模的迅猛发展，加剧了对人类生存环境的污染，因此,减小工业生产对环境的影响也已纳入了过程控制的目标范围,综上所述,过程控制的主要目标有保障生产过程的安全和平稳,达到预期的产量和质量，尽可能减少原材料和能源消耗,把生产对环境的危害降低到最小程度。由此可见，生产过程自动化是保持生产稳定、降低消耗、降低成本、改善劳动条件、促进文明生产、保证生产安全和提高劳动生产率的重要手段，是20世纪科学与技术进步的特征，是工业现代化的标志之一。
以上为过程控制系统的历史，现状以及未来的发展方向。
电专111班
孟阳
120114303113
第四篇：计算机控制系统论文
计算机控制技术的应用
xx（沈阳工业大学 研究生学院，辽宁省 沈阳市110000）
摘要：随着科学技术的发展，人们越来越多的用计算机来实现控制。近年来，计算机技术、自动控制技术、检测与传感器技术、CRT显示技术、通信与网络技术和微电子技术的高速发展，给计算机控制技术带来了巨大的发展，因此，设计一个性能良好的计算机控制系统是非常重要的。计算机控制系统包括硬件、软件和控制算法3个方面，一个完整的设计还需要考虑系统的抗干扰性能，使系统能长期有效地运行。本文的主要目的就是在浅析计算机控制技术原理的同时，对计算机控制系统的发展趋势进行描述。关键词：计算机控制技术；原理；应用
中图分类号：TP29
文献标识码：A
文章编号：
The application of computer control technology
xxxxx(Shenyang University of Technology Shenyang 110000)
Abstract: with the development of science and technology, more and more people use computer to realize control.In recent years, computer technology, automatic control technology, measurement and sensor technology, the CRT display technology, communication and network technology and the rapid development of modern microelectronics technology, computer control technology on the development, therefore, to design a good performance of the computer control system is very important.Computer control system includes three aspects: hardware, software and control algorithm, a complete design also need to consider the anti-jamming performance of the system, the system can run effectively for a long time.The main purpose of this article is on the principle of computer control technology of shallow at the same time, the development trend of computer control system is described.Key words: computer control technology;The principle;application
1.计算机控制系统组成
计算机控制系统的组成计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。而一个完整的计算机控制系统应由下列几部分组成：被控对象、主机、外部设备、外围设备、自动化仪表和软件系统。1.1硬件部分
计算机控制系统的硬件构成将自动控制系统中的控制器的功能用计算机来实现，就组成了典型的计算机控制系统。计算机控制系统由计算机(工业控制机)和生产过程两大部分组成。工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件和软件两部分。生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。1.2 软件部分
软件系统是控制机不可缺少的重要组成部分。只有在适当的软件系统支持下，控制视才能按设计的要求正常地工作。控制机的软件系统包括系统软件和应
用软件两大类。系统软件是用于计算机系统内部的各种资源管理、信息处理相对 外进行联系及提供服务的软件。例如操作系统、监控程序、语言加工系统和诊断 程序等。应用软件是用来使被控对象正常运行的控制程序、控制策略及其相应的 服务程序。例如过程监视程序、过程控制程序和公用服务程序等。应用软件是在 系统软件的支持下编制完成的，它随被控对象的特性和控制要求不同而异。通常 应用软件由用户根据需要自行开发。随着计算机过程控制技术的日趋成熟，应用 软件正向标准化、模块化的方向发展。标准的基本控制模块由制造厂家提供给用 户，用户只需根据控制的要求，经过简单的组态过程即可生成满足具体要求的专 用应用软件，大大方便了用户，缩短了应用软件的开发周期。提高了应用软件的 可靠性。
2.计算机控制系统的特点
（1）结构上：计算机控制系统中除测量装置、执行机构等常用的模拟部件之外，其执行控制功能的核心部件是数字计算机，所以计算机控制系统是模拟和数字部 件的混合系统。
（2）计算机控制系统中除仍有连续模拟信号之外，还有离散模拟、离散数字等 多种信号形式。
（3）由于计算机控制系统中除了包含连续信号外，还包含有数字信号，从而使 计算机控制系统与连续控制系统在本质上有许多不同，需采用专门的理论来分析 和设计。
（4）计算机控制系统中，修改一个控制规律，只需修改软件，便于实现复杂的 控制规律和对控制方案进行在线修改，使系统具有很大灵活性和适应性。
（5）计算机控制系统中，由于计算机具有高速的运算能力，一个控制器（控制 计算机）经常可以采用分时控制的方式而同时控制多个回路。
（6）采用计算机控制，如分级计算机控制、离散控制系统、微机网络等，便于 实现控制与管理一体化，使工业企业的自动化程度进一步提高。
3.计算机控制系统的控制过程
（1）实时数据采集：对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入。
（2）实时控制决策：对采集到的被控量进行数据分析和处理，并按已定的控制 规律决定进一步的的控制过程。
（3）实时控制：根据控制决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任 务。
4.计算机控制系统的设计过程
计算机控制系统的设计过程计算机控制体系的软件和硬件的组织构造是根 据它联系的设备不一样，有所改变的，他们的组织结构大致是一样地，可以涉及 到系统设计，控制任务，软件设计等。4.1系统方案设计
我们依据体系设计任务书进行总体方案设计，对体系的软件，硬件它们的构 造再考察它的要求，推算出合适它的的系统，组成一个新的系统。再时间很紧张 的时候可以拿现场的配件组合，再设计费用不到位的时候工作人员可以组织自己 设计的模式，但是要注意化风好软件和硬件的价格及时间，控制体系结构它的概括微型的处理器、存储器、选择好接线口、传感器、硬件的设计与调试的基本内容。4.2控制任务
我们要对超控设备进行调研，研究，了解工作程序是再体系设计1前应该做好的事，只有理解了它的要求，理解了它要接收的任务，涵盖体系的终极目标，数据流量还有准确度，现场的要求，时间的控制，我们要严格按照计划说明操控，实现整个系统操作。4.3软件设计 计算机软件的设计要依据体系规划的总意见，确定体系下所要完成的各种功能及完成这些系统性能的推理和时差序关系，并用合理组成部件表格画出来。他们是根据体系组成表格不同的功能，分别规划出相应的控制体系所需要的软件。例如仿真的量输入和仿真量输出及数据处理还有互联和打字版处理格式等。每一种表格都可以单独进行实验调试，各种表格分别实验调试好以后，再按工作路线图推理和时间顺序关系将他们正确组合、互相连接、实验和调试。
4.4现场安装调试
首先要按设计计划合理组装装，对体系结构进行大体的演练和比较准确的演练，结合演练的结构数据重置体系的置和储存数据进行软硬件的调试，他们的构件组成都可以在演练数据下用对演练数据进行试研的办法同时进行，同时他们要进行统一的实验及推理，仿真物体是这个体系验证的最基本要求，而好的体系的数据调整实试要在现场进行。
5.计算机控制技术在自动化生产线上的应用
工业机器手臂的自动化的冲压生产线运行循环路线可以简单概括为：上下料机构板材冲压。钢板物料的传送、线头板料清洗涂油、钢板板物料料位置校正、第一台压床冲压、下料机器手臂提取物料、压床再次冲压、依设计流程传到下一个工序、机器人收取物料并裁剪、把它输送到下一台压床、下一台机器人接着提取物料、把物料放到输送装置上，工人开始按规定型号堆积板材。用工业机器人的自动化的生产线，会更加符合现再经济发展的需求及技术方面的创新。机器人手自动的化生产线适用于现在大规模的生产的各个行业，也适合已有生产线实现全自动的业再次更新，工程机器人自动的生产线通过改变不同的软件，它可应用于很多车型生产，它的可控制性能很好，工业机器人体系组成包括上下料结构、清洗涂油机体系对各种型号的冲床兼上下料体系、物料输送体系。各个分体系连接间的电气化操控是按照统一操做控制和删减控制的原则，他们再不同附件的操控系统中，他们是应用了机械与构建操控的很有代表性的一个组成，他们每个级别都应用不一样的互联网工程和软硬件控制，以达到不同的设计效果实现自动化。各部分操控体系采用具有现场总线形式的PtC操控方法，他有独立操控和智能操控的特点。为确保控制体系正常运转，我们在车间总的线路全部采用西门子Proflbus总线及di数字化的局域计算机网络的分布式包交换技术体系。每个监督控制结构的PiC之间及PiC与上～个机械间的联系全部采用了现代化的集成板的局域电脑互联网的分布式包交换技术，供监控体系相互联系时应用。冲床机的运动中枢应连接Ethetnet csrd与机器人的操控体系联网，操控体系与工业机器人的联系方式是通过Proflbus．DP的总路线连接的他们实现了信息的互换和连接。连接体系采用了HMI SIEMENS的触摸技术，在每一个可操控的部件上都放置一个显示屏，它应用了Proflbus的数据连接。各个部件都安装了信息指示灯和紧急开关，屏幕可看到系统信息及显示错误出现在那里，与这个设备有联系的的i＼O 信号在HMi上显示，他们以红灯和黄灯区分。系统如果发现哪里有情况，将会鸣笛警报，显示屏上将会出现问题出现在那里，以便维修人员查找。这个体系还有演练数字场景的能力，在磨拟演练中，它的压力和转动速度可能会影响到生产还有可能会发生操作控制与机械运转不同步的可能，体系是通机器人的离线程序控制的机器人的运行路线，来减少生产现场的实验休整周期。机器人冲压设备再生产中使用面很广，他改变了传统的劳动模式，改善了劳动条件及强度，确保了生产的安全，提高生产的进度及产品的合格率，它不但材料的生产流程还减少了浪费，节约了时间，缩小了生产成本，随着生产线的制作、调试设备的周期设计时间不断提前，机器人自动化生产线越来越为汽车主机厂所接受，成为冲压自动化生产线的主流。
6.竖炉球团计算机控制系统
结合球团生产的特点，将竖炉球团T艺分解为四组，即配料烘干组、润磨旁路组、造球组、竖炉组根据现场的实际情况。系统的控制设备主要分布在总控室和现场设备控制站，其中竖炉组控制箱全部放在总控室。按照竖炉自动系统的控制要求和各设备的功能，系统可分为四层，各层设备和功能如下。
第一层为处于系统底层—— 检测元器件与执行机构。该层主要有电动蝶阀、放散阀、各种仪器仪表、变频器以及快切阀等。主要完成生产设备的操作和工艺参数的监测，执行来自PLC的程序指令，并做出相应的操作或显示实时监测数据参数。
第二层为PLC控制层，包括CPU模块，PS模块，DI、DO、AI、AO模块，ET200M模块和各种网络通信接口适配器等 主要完成整个系统PLC站的控制网络集成，负责接收从设备层传送的信息、数据和上位机控制的命令，并将这些命令再反馈到设备层，完成中央信息层与设备层之间的信息、数据、命令传输及交换
第三层为中央信息层，即上位机控制层。监控上位机是j台研华IPC一610H工控机(配有Windowsxp操作系统，并安装STEP75．4西门子编程软件和组态软件)，一台为操作员站，一台为T程师站，另外一台作为操作员站和工程师站的热备；两台彩色喷墨打印机和相关网络通信设备等组成。通过上位机，操作人员可以远程控制现场各设备的运行，完成实时监测参数和现场设备运行状态的控制，历史数据的记录、查看，报警与故障的提示和处理等功能
第四层为网络和其他外部保护设备 工业以太网交换机、不间断电源(UPS)、信号避雷器和隔离器，用于发生断电、雷击或电磁干扰等情况，各种设备仍能安全稳定地运行且信号正确无误传送。
7.总结
计算机控制就是用计算机对一个动态对象或过程进行控制。在计算机控制系统中，用计算机代替自动控制系统中的常规控制设备，对动态系统进行调节和控制，这是对自动控制系统所使用的技术装备的一种革新。通过大量的阅读关于计算机控制的文章，了解到了计算机控制与我们密切相关，无处不在。也随着社会的发展，人们也越来使用计算机来控制，对与一些企业来说使用计算机控制，虽然技术或者一些仪器需要大量的资金，但是从长远方面来看，它节省了人力物力。从算机控制的技术应用的方面的考虑，我认为计算机控制的技术发展潜力还是很大的，值得我们去学习去研究。总之，随着计算机软件技术的逐渐发展，计算机的操作控制正逐步的进入到生产的各个领域。所以我们要不断创新改革，创作出一个更好的控制体系是非常有意义的。
参考文献
[1]谢国民、付华.电气传动自动化[J].2009年第2期第31卷第40页 [2]马菲.仪器仪表学报[J].2013年第1期
[3]王文成、张金山等.控制工程[J].2011年第2期 [4] 李峰李超等.测控技术[J].2013年32卷1期 [5] 唐星元.仪器仪表学报[J].2012年第1期 [6]杨文光.控制理论及应用[J].2011年第2期 [7]李元春.计算机控制系统
第五篇：教室日光灯控制系统设计
传感器应用课题
题 目
教室日光灯控制系统设计
专 业 电气控制与自动化
班 级 电气工程与自动化2010级2班
姓名/学号
2012年 11月 24日
教室日光灯控制系统
教室日光灯控制系统设计
摘 要：常言道“眼睛是心灵的窗户”,而灯则是指引心灵的方向标。在生活中，我们无时无刻不在地使用着灯,当我们在校园的时候我们需要来到教室里学习,然而当大家离开教室时有许多教室的灯依然亮着,这样就会造成大量资源浪费,因此我们设计一种既不浪费国家电力又很方便实用的照明灯系统是很有实用价值意义的一件事。
关键词：传感器；PLC;延时电路
教室日光灯控制系统
1课题研究的目
（1）锻炼学生自学能力和灵活运用所学知识的能力,写作能力和口头表达能力（2）锻炼学生团队协作精神
2课题设计的原理
当教室里有人时，日光灯就亮，当无人的时候，经过几分钟，灯熄灭。在白天光线很亮的情况下，即使教室中有人，日光灯也不亮。
3设计思路
(1).该设计需要两种传感器，热感应传感器与光线传感器。(2).“当无人的时候，经过几分钟，灯熄灭。”由此可知在电路中热感应传感器应该串联一个时间继电器。
(3).“在白天光线很亮的情况下，即使教室中有人，日光灯也不亮。”由此可知光线传感器应该实现电路的关断功能。
(4).要使该电路正常工作，那么光线传感器不应放置在教室内部，因为该电路控制的日光灯本身便会影响光感应传感器，使电路失效。
(5).电路有多种控制方法，我们选择PLC作为电路的控制部分，因为PLC.编程简单而且可以用PLC内部的定时器来代替时间继电器，节省成本、简化电路。
4资料查找（1）热释电传感器
热释电传感器又称人体红外传感器，被广泛应用于防盗报警、来客告知及非接触开关等红外领域。
压电陶瓷类电介质在电极化后能保持极化状态，称为自发极化。自发极化随温度升高而减小，在居里点温度降为零。因此，当这种材料受到红外辐射而温度升高时，表面电荷将减少，相当于释放了一部分电荷，故称为热释电。将释放的电荷经放大器可转换为电压输出。这就是热释电传感器的工作原理。
当辐射继续作用于热释电元件，使其表面电荷达到平衡时，便不再释放电荷。因此，热释电传感器不能探测恒定的红外辐射。（2）光线传感器
教室日光灯控制系统
2002年的 诺基亚7650(7650还带有扬声器感应)开始，便有了光线传感器，它的好处就是可以根据手机所处环境的光线来调节手机屏幕的亮度和键盘灯。比
如在光线充足的地方，屏幕很亮，键盘灯就会关闭；相反，在暗处，键盘灯就会亮，屏幕较暗(与屏幕亮度的设置也有关系)，这样既保护了眼睛又节省了能量，一举两得。而且光线传感器在进入睡眠模式的时候，会发出蓝色周期性闪动的光，甚是好看。
光线传感器位于前摄像头旁边的一个小点，如果在光线充足的情况下（室外或者是灯光充足的室内），大概在2-3秒之后，键盘灯会自动熄灭，即使你再操作机子，键盘灯也不会亮, 除非到了光线比较暗的地方，又一个键盘灯才会自动的亮起来； 如果在光线充足的情况下，你试着用手将光线感应器遮上，2-3秒之后，键盘灯会自动亮起来，这个就是光线感应器的作用，是起到一个节电的功能，毕竟这个机子很费电。
怎样检测光线感应器是否有问题, 下面来看看你的光线传感器是不是正常工作的：
在待机状态下，将手机的副摄像头左边的光线传感器置于台灯或强光下，按“挂断”键，手机键盘灯应熄灭，LCD背景灯应常亮。
在待机状态下，将手机的副摄像头左边的光线传感器用手指遮住，按“挂断”键，手机键盘灯应开启，LCD背景灯应稍暗。
如果你的键盘灯不能像上述一样变化，而是在任何情况下都是常亮的话，那你的机器就是有问题的了。
（3）时间继电器原理
在交流电路中常采用空气阻尼型时间继电器,它是利用空气通过小孔节流的原理来获得延时动作的。它由电磁系统、延时机构和触点三部分组成。
时间继电器可分为通电延时型和断电延时型两种类型。
空气阻尼型时间继电器的延时范围大(有0.4～60s和0.4～180s两种)，它结构简单,但准确度较低。
当线圈通电（电压规格有ac380v、ac220v或dc220v、dc24v等）时，衔铁及托板被铁心吸引而瞬时下移，使瞬时动作触点接通或断开。但是活塞杆和杠杆不能同时跟着衔铁一起下落，因为活塞杆的上端连着气室中的橡皮膜，当活塞杆在释放弹簧的作用下开始向下运动时，橡皮膜随之向下凹, 上面空气室的空气变得稀薄而使活塞杆受到阻尼作用而缓慢下降。经过一定时间，活塞杆下降到一定位置，便通过杠杆推动延时触点动作，使动断触点断开，动合触点闭合。从线圈
教室日光灯控制系统
通电到延时触点完成动作，这段时间就是继电器的延时时间。延时时间的长短可以用螺钉调节空气室进气孔的大小来改变。吸引线圈断电后，继电器依靠恢复弹簧的作用而复原。空气经出气孔被迅速排出。[2]（4）接触器
接触器（Contactor）狭义上是指能频繁关合、承载和开断正常电流及规定的过载电流的开断和关合装置。它应用于电力、配电与用电。接触器广义上是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。接触器由电磁系统（铁心，静铁心，电磁线圈）触头系统（常开触头和常闭触头）和灭弧装置组成。（5）PLC 可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
PLC的优点
1.使用方便，编程简单
采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。
2.功能强，性能价格比高
一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。它与相同功能的继电器系统相比，具有很高的性能价格比。PLC可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。3.硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强
PLC产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。PLC的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。PLC有较强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和小型交流接触器。
硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。
4.可靠性高，抗干扰能力强
传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器，由于触点接触不良，容易出现故障。PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件，接线可减少到继电器控制系统的1/10-1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。
教室日光灯控制系统
PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场，PLC已被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一。5.系统的设计、安装、调试工作量少
PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。
PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计法来设计。这种编程方法很有规律，很容易掌握。对于复杂的控制系统，设计梯形图的时间比设计相同功能的继电器系统电路图的时间要少得多。
PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，通过PLC上的发光二极管可观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后，在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统少得多。6.维修工作量小，维修方便
PLC的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。PLC或外部的输入装置和执行机构发生故障时，可以根据PLC上的发光二极管或编程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更换模块的方法可以迅速地排除故
5所需元件
热释电传感器(SEBBA SB0072)光线传感器(SENBA D57系列)时间继电器（SXJ48-V）接触器(ZAJ9)PLC(西门子S7-200 CPU224)6项目电路设计
整个电路分两部分：控制电路与工作电路
（1）控制电路：以PLC为控制中心，热释电传感器、光线传感器作为PLC的两个输入端，PLC的输出端接控制日光灯开关的线圈。（2）工作电路：包括接触器与日光灯（3）系统原理框图
教室日光灯控制系统
（4）PLC程序设计 PLC梯形图如下：
如图所示，热释电传感器与光线传感器分别接PLC的X0、X1两输入端，线圈Y0接接触器。① 当光线传感器得到感应时，即白天光线充足时，X1的常闭触点断开，线圈不得电，电路无法工作。当光线传感器X1无信号或弱信号输出时，即夜晚光线不足时，电路才能正常工作。② 当有人进入教室，热释电传感器得到感应，此时X0的常开触点闭合、常闭触点断开，线圈Y0得电并自锁，此时日光灯亮。当所有人离开教室，热释电传感器停止感应，电路启动断电延时程序，经180秒（3分③ 钟）后，线圈断电，日光灯灭。
传感器位置图示
教室日光灯控制系统
光线传感器位置a：此位置位于上方墙角，受到日光灯光照的干扰较小，适用于抗干扰力强，精度高，价格较昂贵的光线传感器。
光线传感器位置b：此位置位于窗台，基本上完全不受室内日光灯光线的干扰，但是传感器本身却易受到雨水等因素的影响，适用于抗干扰能力弱，精度较低，价格便宜的光线传感器。
7总结
本次课程设计选题是由我们小组3人讨论决定的，完成设计我们小组用时2个星期。在课题可行性的方面上我们觉得这个课题很适合我们现阶段的能力，在我们确定课题后，随即我们就分工任务。各自负责自己的部分，然后在一起讨论确定最佳的设计。
在编写课题设计时，我们一致认为最先确定设计的主要模块。开始认为在这个主要模块设计时不会花费很多的时间，之后才知道原来简单的事情自己动手也是这么的复杂。在很多细节的地方我们没有注意到。随后我们参考了很多的文献，也在网上收集了资料。不断修改，不断完善了我的课程设计。
在元器件的选择上，虽然没有要求做出实物，但是我们依然考虑到设计的经济适用，我们在网上收集了设计需要的元件。
这次课题设计培养了我们运用知识，分析问题，发现问题的能力。锻炼我们团队协作精神,通过这次课题设计我们也得到了深刻的感受。
参考文献：
教室日光灯控制系统
[1] 郁有文 常建 程继红.传感器原理及工程应用 第三版;西安电子科技大学出版社,2008 [2] 宋伯生.PLC编程理论 第二版;机械工业出版社 ,2009 [3] 李建兴.可编程序控制器应用技术；机械工业出版社，2004
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