實驗室自動化設計

前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇實驗室自動化設計范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發現更多的寫作思路和靈感。

實驗室自動化設計范文第1篇

EDA(實驗)中心的建設起始于1998年初,學校先后投入資金近百萬元,第一期工程建立起配備有40臺Pentium166MMX微機的多媒體實驗室和硬件實驗室各一個;1999年進行了第二期工程,又建起了一個包含40臺PentiumⅡ400微機和兩臺專用服務器的網絡實驗室和一個管理辦公室。并進行了軟件建設和有關實驗項目的開發。到目前為止已建立起的軟硬件環境如表1。

在EDA中心的建設中,我們遵循以下原則:

(1)創建一流具有EDA特色的實驗環境。EDA的實驗環境的好壞在某種程度上直接影響電類學生對現代化技術的掌握,同時EDA的實驗環境也是一個窗口,代表了一個學校現代化教學的形象。EDA中心的建設不應等同于一般的計算中心或機房的建設,應該具有EDA特色,那就是要有豐富的EDA軟硬件支持,要有得力的指導開發力量。為了建設好一流的EDA實驗環境,我們成立了專家指導小組指導環境的建設,并多次派人到EDA教學較好的學校去參觀學習。為了體現時代的特點,我們將中心80臺機器內部互連,整個內部網絡完全按照Internet技術規范設計,能提供全套Internet服務。中心內部網絡還通過Linux網關與校園網相連。服務器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安裝了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系統。

(2)嚴把質量關,高質量完成建設。EDA所有軟硬件設備的引進都經過認真市場調查研究,并嚴格的檢測,對不合格的產品堅決清除。如曾進一批微機,檢測后發現配置與樣機不符,立刻退貨,重新購置。軟件的建設對EDA來說是體現特色的關鍵性建設,盡管EDA軟件投資較大,為保證實驗質量,劃出專項資金,引進許多最新的正版EDA軟件。

(3)加強外聯,尋求多方支持。EDA教學的開展需要許多方面的技術支持,為了做好這方面的工作,我們加強了校際之間的技術交流以及與EDA軟硬件開發商家的聯系,可以從中得到了許多必不可少的幫助,如東南大學贈送給我們不少非常有用的EDA軟件和設備,美國Altera公司通過其大學項目贈送給我們專業版和網絡版的Max+PlasⅡ軟件開發工具等。

(4)鼓勵師生開發EDA教學項目。我校EDA教學項目的開發進行得比較早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加強了這方面工作的開展,目前已自行開發并用于教學有ISP和FPGA等實驗裝置,全定制的A-SIC實驗環境也正在緊鑼密鼓地準備中。

(5)勤儉節約,變廢為寶。EDA的某些硬件實驗對微機要求并不高并且有可能對微機產生傷害,為此我們從校計算中心等地方找來約20臺淘汰了的386和486微機,建成了硬件機房,很好地解決了這類問題并節約了不少資金。

2EDA實驗環境的管理

我校的EDA實驗環境主要面向電子工程系和自動控制系學生,行政上掛靠電子工程系。為了便于協調管理,兩系分別任命了兼職正副主任負責中心的建設和日常管理。

在EDA(實驗)中心的日常管理中我們努力做到:

(1)全心全意為EDA教學服務。EDA(實驗)中心建立的主要目的之一就是為全校師生的EDA教學實驗提供方便。為了做好服務工作,我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過網絡授課,我們引進了Lanstar網絡教學系統軟件。有教師需要提供語音教學服務,我們購買了無線話筒。有一些國外引進的EDA軟件需要用英文操作系統,中心工作人員經過多次試驗,使中英文操作系統能夠方便地切換。中心的Internet網及打印機等設備也均向師生開發。

(2)開放式的實驗環境。中心除正常設備維護日外,保持全日制開放。開放時除了安排一般值班人員外,還經常安排對EDA技術熟悉的教師或研究生進行現場指導,學生可以自由地上機實習。

(3)不斷推廣EDA新技術。EDA技術的發展速度非常快,我們利用中心與外界聯系較多的優勢,不斷向師生推薦EDA新技術和新方法。如我們曾請經銷商來介紹最新版本的PADS、EWB等EDA軟件的特點和使用方法,與東南大學EDA實驗中心合作舉辦了兩期全國性的EDA研討班。

3效果分析

(1)EDA中心自投入使用以來,已為電類專業的學生開設了“電路”、“電子線路”、“數字電路”、“信號與系統”等十多門課程的上百個實驗,部分實驗還延伸到非電類專業的“電工學”課程中;每年還有幾十名本專科生和研究生在這里進行畢業設計和課題上機。總上機時數已達4萬機時。

(2)EDA中心的構建,推動了我校多門類課程的教學內容、教學方法的改革。就數字電子課程而言,迫切需要充實現代化的設計思想和設計方法,EDA中心的服務為此創造的必要的條件。由于EDA中心的大量工作,使教師可以在課常上集中精力和時間與學生一起共同體驗前人創造知識的途徑與方法,而把一些繁瑣的計算交給EDA工具,學生通過EDA工具的使用去實踐他們在課堂上學到的方法和思路。對電路分析、模擬電子線路、數字系統設計等課也起到了同樣的作用。

(3)開放式的管理,方便了學生,激發了學生的學習熱情和求知欲。如有一位在給電類提高班講課的教師發現,原擬定通過Lanstar授課系統對學生講授EWB的使用方法,結果在現場卻發現,不少學生已初步學會了EWB的使用,其原因是他們已主動地到EDA中心,通過自學,進入了EDA環境。這是一個學生主動學習的例子。通過這樣的學習客觀上提高了學生的自學能力,反映了他們高度的學習熱情和求知欲,這也為他們將來自行掌握更現代化、更復雜的EDA工具打下了基礎。

(4)EDA中心成為學生第二課堂的場地,培養學生從事科學研究的能力。如數字系統設計的老師利用EDA中心進行電子設計競賽,取得很好的效果,受到了學生的歡迎。

參考文獻:

[1]陳旭,王成華.建好電工電子基地培養面向21世紀的高素質人才[A].國家工科基礎課程教學的基地建設研討會論文集[C].武漢:華中理工大學出版社,1999.4.(166).

[2]趙云娣等.電子技術教學基地的實驗室建設[J].高等工程教育研究,1999增刊(77)

實驗室自動化設計范文第2篇

【關鍵詞】自動化 生產線 調研 安裝

《自動生產線安裝、調試與維修》課程是三年制高職機電一體化專業開設的實踐性很強的技能型專業核心課程，也是機電設備安裝、調試、操作、維修等從業人員的必修專業課程。本課程需要《液壓與氣動技術》、《電氣控制系統設計、安裝與調試》、《機械制造技術》， 的能力，掌握一定的機電一體化系統分析、設計、安裝、調試、維護及檢修的基本技能。本課程以模塊化生產加工培訓系統（MPS）為載體，通過綜合技能訓練，使學生能夠正確使用工具、儀器和儀表，根據給定技術資料，能獨立完成自動生產線的安裝，調試及維護工作，在學習過程中進行團隊協作，培養質量、實踐創新意識等方面素質。

一、調研目的

（1）通過調研，明確行業對自動化生產線崗位職責和崗位知識、技能的要求，從而科學合理設置課程內容，提高學生技能。

（2）通過調研，明確行業對自動化生產線人才職業綜合能力的要求，課程內容的設置注重全方位培養學生能力，同時培養學生良好的職業道德。

（3）通過調研，了解相關行業對自動生產線崗位工作人員的具體要求情況，包括基本素質的要求、基本能力的要求、綜合能力的要求。總結課程開發基本思路、實驗實訓具體操作方法。了解企業對《自動生產線安裝，調試與維修》課程的見解，相關專業技術知識及技能的需求狀況，以便進行該課程內容設置、課程培養目標、課程教學模式，課程實踐環節和課程教學大綱的更新完善，努力從課程的各方面加強與企業的交流，力爭將《自動生產線安裝，調試與維修》課程建設成為學校精品課程。

（4）通過調研，了解機電專業畢業生工作情況，聽取他們對《自動生產線安裝，調試與維修》課程的建議，現在工作中需要哪些自動生產線相關知識和實踐能力。

二、調研內容

圍繞著上述目標，我們著重確定了以下調研內容：

（1）崗位職責要求；（2） 崗位知識技能要求；（3） 職業綜合能力要求；（4） 職業資格證書要求。

三、調研方法

本課程調研于2010年8月到蘇州工業職業技術學院，2011年11月到西安航天九院第16研究所，西安東風儀表廠，2012年5月至6月期間走訪西安東方機械有限公司、西安理工大學、西安天虹電器有限公司、漢江螺紋磨床研究所等進行實地現場調查。采用調查、走訪、開小型座談會、發放調查表，專業畢業生座談等多種形式，了解其他高校《自動生產線安裝，調試與維修》課程的建設情況及企業對課程相關知識及技能的要求，征求企業對該課程內容設置，課程教學模式，教學大綱的改進意見。調研過程中認真聆聽高校和企業對《自動生產線安裝，調試與維修》課程好的建議和課程建設思路，認真記錄調研的各個環節，調研中盡早發現自身課程建設的不足，與企業共同探討好的改進方法。

四、調研結果及結論

本課程調研共發放調查問卷30張，回收30張，對調查問卷進行了周密翔實的統計，結果如下，填寫認為自動生產線安裝、調試與維修技術的重要性較大的問卷為28份，填寫自動生產線在企業中有重要應用的問卷為27份，填寫使用自動生產線安裝，調試與維修技術的崗位為機電設備安裝與調試的問卷為29份，填寫使用自動生產線安裝，調試與維修技術的崗位為機電一體化系統的安裝的問卷為26份，29份問卷認為自動化生產線安裝，調試與維修工作中液壓與氣動知識比較重要，30份問卷認為自動化生產線安裝，調試與維修工作中傳感器方面知識比較重要，27份問卷認為自動化生產線安裝，調試與維修工作中電氣控制方面的知識比較重要，30份問卷認為自動化生產線安裝，調試與維修工作中可編程序控制器方面，29份問卷認為課程教學中應當加強學生機械系統安裝能力的訓練，28份問卷認為課程教學中應當加強學生電氣控制系統的安裝，調試及故障診斷能力的培養，30份調查問卷認為課程教學中應培養學生可編程序控制器軟件編程與調試方面的能力，29份調查問卷認為課程教學應采取理論與實踐相結合的教學模式，在做中學，學中做，30份調查問卷認為學習完本課程后學生應當能夠獲得機電一體化高級工及維修電工技能證書。

五、改進措施

（一）更新思路

隨著機電一體化技術的飛速發展，新技術的不斷涌現，教材內容往往滯后，課程的教學應該進一步、更深入的和行業結合，加大市場調研的力度，及時調整教學內容。建設機電綜合創新實訓室，采取形式多樣的實踐教學環節，提高學生的學習興趣，培養學生自動生產線安裝、調試及維護的能力。

（二）注重教學方法

改進教學模式，加大實踐操作環節在課程教學中的比例，課程建設中題庫和《自動生產線安裝，調試與維修》課程多媒體課件的建設還要不斷地更新、完善，以適應行業的發展，進一步優化授課的各個環節，努力建設出富有特色的課程體系。注重啟發式教學，引導學生主動學習。

（三）強化實踐教學

要繼續加強實踐教學培養，加大實訓的力度，增加實訓的時間、按行業的要求培養出市場所需的熟練的技能型人才，實現真正的“零距離”。多建立校外實習基地，讓學生到企業現場多看看，了解企業對學生的各方面要求。

（四）加強師資建設

《自動生產線安裝，調試與維修》課程是重要的專業核心課程，教師隊伍建設必然是重中之重。繼續引進機電類高學歷的人才，鼓勵現有教師深造學習，完善教師的培訓學習制度，建立有效的學習進修機制，盡快建成一支高水平的師資隊伍，為自動化生產線安裝及調試課程的發展保駕護航。

實驗室自動化設計范文第3篇

關鍵詞：溫室；智能控制系統；功能；模塊化設計；單片機

中圖分類號：S625.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）26-0026-03

1 緒 論

1.1 選題的背景和意義

現代溫室極大地促進了設施農業的總體發展水平。隨著大棚技術遍及范圍越來越廣，大棚數量也不斷增多，因此如何更好地控制大棚內的環境便成為人們喜歡研究的一個新課題。傳統的溫度控制方法是把溫度計掛在溫室大棚內來獲取里面的實際溫度，而后依據測得的溫度與標準溫度相比較，看溫度是否合適。這種方法不但必須人工來完成，而且效率也很低。況且照目前的實際情況，傳統的溫度控制方法就更加不可行。這些問題致使我國農業生產的效益很低，因此，智能化溫室控制系統的研究顯得至關重要。它能在生產成本很低的情況下給作物生長創造一個最佳的環境條件，有利于我國農業的快速發展。

1.2 國內外研究現狀和發展趨勢

溫室栽培技術起源于我國，但我國的溫室技術發展非常緩慢，到20世紀60年代仍然處在很低的生產水平。傳統溫室以塑料大棚、日光溫室為主，這類溫室成本低效益好，但設備相對簡陋、環境調控能力差。

隨著單片機技術和傳感器的發展，逐步興起了一種有利于資源節約的高效設施技術的智能溫室控制系統。特別是隨著20世紀70年代微型計算機的誕生，更使溫室環境控制技術有了天翻地覆的變化。至20世紀80年代，以微型計算機為核心的溫室智能控制系統在國外一些國家已經向完全自動化、無人化的方向發展。

總之，我國的智能溫室控制系統研發較晚，全面的環境控制技術研發才剛開始。同國外先進化的水平比較，還滯留在初級階段。

1.3 主要的研究內容

本設計主要完成了三方面的工作：

①確定整體的設計方案；

②是設計傳感器的軟硬件系統；

③是設計單片機及通信接口。

本文針對溫室內存在的諸多相互影響和制約的因素，設計出了基于單片機AT89S52的智能化溫室控制系統。該系統融合了信息采集技術、信息傳輸技術、信息存儲技術及信息處理技術，可以對農作物的生長情況做到全面、實時監測，實現了溫室環境檢測智能化。

2 智能化溫室控制系統的整體設計及相關技術研究

在外界環境中，溫度作為影響植物生長環境的主要因素，植物在在生長過程中的一切生物化學作用，都應該在適宜溫度條件下進行，溫度因素在空間上隨著緯度和海拔的變化而變化，在時間上會由于四季及晝夜的改變而變化，不同品種的農作物對環境溫度的要求也有所不同，相同品種處在不同生長階段農作物對溫度亦有不同的要求，因而智能化溫室控制系統的設計就顯得尤為重要。

2.1 系統功能設計

智能化溫室控制系統的主要功能有以下幾方面：

①首先系統要實現對室內溫度參數的實時采集；

②系統采用RS-232串行通訊方式，使得通信系統具有較高的可靠性和靈敏度、較好的實時性和較強的抗干擾能力；

③系統設備能夠實現存儲、遠程通信等功能；

④在溫度超限時實現報警；

⑤系統能夠實現長時間測量數據并記錄。

2.2 系統設計原則

溫室控制系統的設計應保證系統具有可靠性、易于操作、高性價比等優點。

2.2.1 可靠性

在實際應用中，系統的可靠性是實際應用的前提，設計時提高系統的可靠性一般從以下幾個方面著手：選用性能較好的元器件；在設計電路板時不要胡亂布線且接地處設計要合理；要在容易受干擾的地方采取適當的抗干擾措施來保證系統的可靠性。

2.2.2 易于操作

系統操作和維護方便在設計系統時，應想辦法盡量將復雜的操作內置化，這樣能方便不同階層的人使用。

2.2.3 高性價比

系統控制芯片為單片機，單片機不僅體積小、功耗低，其最大的優勢是其性價比高。性價比是決定單片機是否能夠廣泛使用的一個極為關鍵的因素。

2.3 系統設計方案

溫室控制系統單片機為控制核心，其中測量溫度采用DS18B20溫度傳感器作為測量元件，構成了智能溫度控制系統。溫室控制系統具有溫度測量電路、數據的存儲及顯示電路，語音報警電路等。系統設計方案，如圖1所示。

3 硬件設計

本系統是以單片機為核心，它可以完成溫濕度的采集、處理、顯示并自動控制等功能。其硬件電路由溫濕度傳感器、RS-232串口通信、單片機和計算機三部分構成。單片機通過對溫度傳感器DS18B20進行編程來獲取溫度值，并將數值通過串口通信傳送給計算機。

計算機主要是進行編程，控制溫度的顯示和報警等。經過綜合考慮，最終我們選用AT89S52為微處理器。

DS18B20的測溫原理，如圖2所示。

4 軟件設計

能化溫室控制系統的整體功能的實現是在程序的控制下完成的，溫室控制系統采用模塊化設計，溫室控制系統的軟件設計與硬件設計思想一致，系統針對不同的功能將系統分成各種不同的程序模塊，并對其分別進行編程、修改與調試，系統通過主程序、中斷處理程序來實現對各程序模塊調用，最終其連接起來完成整個智能化溫室系統的功能。

軟件部分采用程序模塊化的方法將程序分為幾個程序模塊，然后針對每個模塊分別設計程序，使各模塊結合起來實現協調工作，最終實現對溫室中溫度的實時控制。智能化溫室控制系統由多個獨立的子程序構成，各個子程序之間通過軟件接口相連，這樣既便于連接、調試，也便于修改和移植。智能化溫室控制系統的軟件部分主要完成數據的處理運算、實現通信聯機、實時數據顯示和采集，系統參數的設置、語音報警等。智能化溫室控制系統測控軟件主要與硬件系統相結合，共同完成對系統環境參數的實時采樣、實時處理數據以及與PC或移動終端通信等功能， 軟件系統也能夠根據模塊程序自動將結果與設定的閥門報警值進行比較， 若檢測的值超過設定的閥門值， 系統將啟動報警電路報警。

主程序模塊的主要功能是調用各種數據處理子程序和實現智能化溫室控制系統的自檢功能，通過主程序對子程度的調用來實現打開濕簾泵、啟風機和關閉遮陽網等降低溫度措施。在溫度低于程序對溫室控制系統設定值后，通過主程序對子程度的調用來實現打開遮陽網和補光燈等措施。這樣就使得各程序模塊有清晰架構，無論是維護還是修改都非常便捷。主程序程序框圖，如圖3所示。

5 仿真與調試

繪制完電路圖后，需要Keil已編譯寫好的AT89S52的設計程序，將鼠標移動至AT89S52 芯片上，雙擊即可完成程序的添加。當雙擊時，會進入一個設置的對話框，在對話框中可以設置單片機系統的晶振頻率，在這同時可以設置輸入程序的路徑，單擊OK鍵就能夠完成輸入設置，并將已編譯好的程序添加到AT89S52中，當再回到Proteus設計電路界面時，左鍵點擊位于Proteus主界面左下方的開始按鈕，這樣就可以進行電路仿真。Proteus實現的是交互式仿真，在仿真進程中能夠根據系統的需要操作各開關、控制按鈕等器件，系統會真實地反映出仿真結果。在仿真開始后，通過程序編譯來設置上下限溫度，當溫度值超出或低于所設定的范圍時，就會啟動報警系統。

設置溫度上限為25 ℃，溫度下限為10 ℃，如圖4所示，此時溫度是43 ℃，高于上限溫度，此時啟動報警系統，看到警燈亮報警。

6 結 語

本文針對溫室大棚測控系統的研究，運用了單片機技術、通信技術、傳感器技術、電子技術和自動化等專業知識。在設計和開發的過程中，綜合目前一些先進的測控理念并緊密結合溫室大棚的實際情況。本文遵循系統的需求，進行總體分析與設計、模塊化設計、詳細設計，并對系統的可靠性和抗干擾進行了設計。

參考文獻：

[1] 于海業.發達國家溫室設施自動化研究的現狀[J].農業工程學報， 1997，（3）.

實驗室自動化設計范文第4篇

【關鍵詞】數字示波器；現代測量工具；自動校準軟件；理論基礎

一、引言

所謂自動化校準系統，就是指在較少的外界干擾下，對測量結果進行自動化處理和測量，是一種高效的提高產品質量的工具。作為ATS（自動測試系統）系統的重要組成部分，自動化校準系統通常由控制器、接口、測試軟件、微處理器以及程控開關等構成。隨著工業領域對測量的精度要求越來越高，對數字示波器自動化校準系統的研究顯得十分必要。性能良好的示波器對于工業生產的模擬測試、調試開發來說至關重要，它通常按照正弦、方波和脈沖三種形式輸出信號，由于其具備遠程控制能力，并兼具各種設備的通用性和準確性，因此對于判斷機器故障和分析原因來說具有很高的效率。就我國數字示波器校準儀的發展現狀來看，中國計量科學研究院和華東高新技術開發有限公司處于領先地位，其合作研制而成的POC-3型程控數字示波器校準儀能夠對各種類型的示波器進行自動化校準，由于特制了微處理器，它能夠直接測量100Mv-100V的脈沖電壓，在示波器的自動校準領域是一個飛躍。

二、數字示波器自動化校準軟件的工作原理

示波器從誕生到發展已有近一個世紀的歷史，是目前脈沖測量技術中應用最廣的觀測儀器，因其速度快、頻帶寬，數字示波器不僅具有電流表和電壓表無法替代的功能，還能憑借其靈敏度調制信號的參數，這種智能化的儀器在當今社會得到廣泛應用。下面，我們就數字示波器自動化校準軟件的工作原理進行簡要分析。

（一）數字示波器自動化校準系統的構成要素

數字示波器自動化校準軟件具有復雜的系統構成，通常包括控制器、測試軟件、程控器、執行元件、微處理器等，在其工作時，要將接口與總線連接起來方便傳輸。由于每次都會接受不同的任務，示波器的I/O接口有不同的型號，如GPIB、IEEC2388.2、LAN、R7-121C等。其中GPIB是通用接口總線，采用鈦合金材質制作而成，其傳輸速度達2M/s。后來，IEEC2388.2問世，較之GPIB，它提高了傳輸的穩定性，也增加了更多的寄存器操作指令。R7-121C指的是異步傳輸的標準化接口，其引腳分為兩種不同型號，一個是DB-9，另一種是DB-25，后者是前者的改良版，在抗干擾能力上更勝一籌。

（二）數字示波器自動檢測系統的原理

數字示波器的自動檢測系統主要分為硬件和軟件兩大部分，前者包括多功能校準儀、微型計算機和打印機，后者包括信號匹配器和GPIB。在微型計算機的遠程控制下，先要按照時間系數掃描時標信號，在根據正弦信號測定頻響和垂直偏轉系數，由于程序已被編程，因此數字示波器會根據信號依次響應脈沖波的頻率，當其檢測出數據結果時，會進行不確定度的分析，自動生成誤差報告，以判斷結果是否合格。

三、數字示波器自動化校準軟件的設計研究

下面，我們就數字示波器自動化校準軟件的設計進行如下探討。

（一）測控系統的模塊化設計

首先，示波器自動化校準測控軟件采用了模塊化的設計方案，它將整個系統分為若干模塊，各個模塊之間相互獨立互不干擾，分別進行文件、瀏覽器、儀器以及數據庫的管理，分工明確。各自獨立的實現示波器的校準以及數據處理功能。整個測控校準系統設計采用的是TOP――DOWN原則，每個模塊都由主程序統一操控管理，使其具有良好的內斂性和清晰度，升級也更為容易。其操作流程主要如下，先由示波器檢定員根據用戶名登陸系統，再根據示波器的初始化數據選擇合適的參數，進行誤差范圍的設置，再由示波器取讀數據并校準，看數據是否超過了規定的誤差范圍，最后進行數據處理和儲存，并輸出結論。

（二）自動化校準軟件的結構設計

數字示波器自動化校準軟件共包含四個有機組成部分，第一是系統的預設軟件，是示波器的總程控樞紐。第二是數學示波器的選擇程序，其選擇程序大多是半自動的，無需手控調節，這對操作的穩定性和一致性提出了很高的要求，根據不同的檔級，軟件能對其進行合理的組合編制，對于操作者來說使用非常便利。第三是校準軟件的主體，其中參數在軟件中起到決定性作用，由于一般情況下菜單的操作組分為水平、垂直和觸發三組，可根據操作組選擇參數的偏轉系數和帶寬值，并統一填入模板，方便日后的編寫。值得注意的是，數據的采集通常需要一定的等待時間，在波形穩定的前提下 需要盡可能的縮短時間以滿足誤差處理的修約規定。最后一部分是文件的儲存和管理，操作者只需按照儀器的提示，依次對示波器的型號、編碼、校準日期等信息輸入即可，軟件會自動將其生成索引目錄，并導入檢測數據中心。

四、總結

綜上所述，作為自動化測試系統，數字示波器的應用已經越來越廣泛，其自動化校準軟件經過不斷的調試，在很大程度上提高了自動化檢定功能，其工作效率較之手動測量提高了二十倍以上，也填補了自動化測量的空白，對于其他類似的測量系統具有借鑒意義。

參考文獻

[1]姚洪奎.數字示波器自動化測試軟件系統設計與實現.電子與通信工程.電子科技大學 ，2010（學位年度）.

[2]李憲優，王玲，阮林波.數字示波器自動檢定方法與實現 .《裝備指揮技術學院學報》，2010年2期.

實驗室自動化設計范文第5篇

關鍵詞：卷煙廠；物流自動化；系統設計

中圖書分類號：F426.8 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）32-0145-02

所謂卷煙廠中的物流自動化系統指的是在香煙的生產過程中對輔料和成品的運送實現自動化管理，減少生產中人員的使用，實現“無人車間”，以及實現系統管理的自動化。案例中，有一卷煙廠在成品輔料庫的物流項目管理中使用自動化系統，其指導思想為“高起點、高標準、取眾之長、總體布局、統一設計”。主要是對整個煙箱入庫系統進行優化設計，提高系統的各項功能，包括穩定性及可靠性。

1 實例概況

1.1 自動化物流系統

①該卷煙廠的自動化系統主要有兩個部分組成：一是輔料存儲庫；二是成品存儲庫，輔料存儲庫及成品存儲庫都建立在卷煙廠內部的聯合工房內，各有4～6臺堆垛機所構成。來源于1層輔料庫房與3層裝料設備間的材料都需要運送到輔料存儲倉庫中，從生產線輸出的香煙放置于成品倉庫中。建成該廠房所使用的材料由輕型鋼結構組成，同時在庫房內配備除潮設備與空調設備。

②2層屬于成品庫的入庫系統，它與裝備設備的出口相結合，通過煙箱的入庫系統進入庫中；1層屬于成品庫的出庫系統，產品經過堆垛機出庫，在該過程中使用托盤，在最后階段經過條形碼識別系統的鑒定和識別之后才將香煙送出廠。輔料入庫過程必須經過1層和3層，3層入庫系統前方設置較大面積的人工配送區域，可以采用徑直小車將貨物直接運送入庫。在1層入庫的主要是煙箱和絲束包等產品，產品類型多樣化，必須通過4個入庫站臺，同時使用環穿小車將貨物送進。

③該系統是由西門子公司進過研究和開發而推出的工業網絡控制系統，現場總線由Pro-fibus構成，主控器件主要是有西門子公司開發研究的S7-400 PLC系列產品組成；分布式I/O產品支持Profibus總線設備的使用；條碼識別器和變頻器分別具有支持西門子公司產品的特殊接口；它是某一個特殊網站的從屬站點，能夠使網絡的使用更加方便，操作終端與工業以太網相連，形成一個標準化的控制網絡。卷煙廠物流自動化系統的控制配置分為三層：管理生產層、調度監控層及控制設備層。管理生產層的工作內容主要是管理計算機及其相關系統的運行；調度監控層主要是對在卷煙廠物流系統中使用的計算機進行不定時的檢測和控制；控制設備層主要由各個子系統所構成，它主要有各個庫區如輔料進出庫區、AGV、成品出庫區及堆垛機等控制系統構成。

1.2 存在的問題

卷煙企業是一個季節性較強的單位，在卷煙行業的銷售旺季時，必須保證生產線的高度運轉，在銷售旺季時停產將會給煙草企業帶來嚴重的經濟損失。作為整個煙箱入庫的物流系統，它是整個產品流通的渠道，一旦出現事故將會影響到企業的其他各項工作的實施。由表1可以看出，生產5億只香煙時，設備要停休1.2 h。造成煙箱入庫機器休息的原因主要是雜亂無章的信息、在機器操作過程中的機械手報問題、剔除煙箱運行中的障礙。對這些問題進行一定的分析，采用新的方法對卷煙企業的物流入庫系統進行優化和改進以提高系統的各個方面的性能。

2 自動化物流系統設計的完善措施

2.1 入庫系統控制程序的完善化

在煙箱的入庫過程中，掃碼器在工作過程中煙箱上的膠帶飄出使得系統識別錯誤，從而將一個煙箱誤認為兩個，這會使系統的信息混亂從而造成停機。該系統的工作是對條碼的識別做到對煙箱的分揀入庫，在識別發生錯誤的過程中重碼是一個較為嚴重的問題，在這個過程中需要相關人員對分揀系統進行檢驗和控制，在檢查和核對工作結束之后才能進行條碼的修改，這樣大大的增加了停機時間，使整個運送過程的生產效率降低。所以在入庫系統掃碼器旁設置一個具有特殊功能的操作按鈕，在該系統工作出現故障時，請工作人員就出現的問題進行處理，與此同時可以通過特殊操作按鈕的使用使系統恢復正常工作，從而節省在煙箱運輸過程中的時間。

在整個運送系統的工作過程中，在煙箱的運輸量較大時，很容易出現多個煙箱相連接的情況。這使得系統在讀取數據的過程中忽視第二個煙箱的信息，從而使得該信息丟失，在整個信息系統庫中無該煙箱的信息，這就會使整個系統信息出現嚴重的混亂情況，從而使系統發出警報，這樣在很大程度上造成生產效率低下。為了解決此問題的出現，需要增加擋板等功能將煙箱分開，同時使用交通控制程序，對堵塞情況分時間段控制。改進系統的工作之后，煙箱在運行過程中將自動分開，交通控制程序的使用能夠改善此種情況，分開相連接的煙箱，取得良好的運送效果。

2.2 噴膠系統的增設

在煙箱入庫停機過程中最為主要的原因是機械手真空故障，在該系統正常工作的過程中所使用的是進口的機械手。抓手是具有平面真空盤結構的。真空故障在整個系統的工作過程中出現問題的原因是由于真空吸盤在煙箱的抓起工作中不能很好的進行工作，這主要是由于煙箱頂部的硬度不夠造成的，同時真空不足的情況也很容易導致抓手工作失常。通過改造煙箱的質量則在一定程度上會增加煙箱的生產成本，所以需要增設噴膠系統，該系統是在煙箱表面噴射膠狀物增加煙箱蓋板的硬度，以解決該問題。該設備安裝在最后的工序中，但能夠起到較好的效果，使運輸系統高效的工作。

2.3 提高掃碼器的功效

在卷煙廠物流自動化系統的工作過程中主要工作在于一號工程碼與條碼在產品運輸過程中對香煙進行分類和入庫工作。無論品牌碼或者工程碼都要通過掃碼器讀取數據，但在工作的過程中，不同的煙箱條碼之間差異很大，在傳統煙廠物流自動化系統的工作過程中所用的SICK系列掃碼器不能達到運輸的需求。所以在現在系統的工作中需要采用62X系列掃碼器，提高掃碼器的性能來改善錯誤的發生概率。可以從表2中明確看出不同掃碼器的各項指標，62X系列掃碼器與42X存在著一些共同點如：分辨率等是一致的，但它的特殊功用在于增加了智能化的解碼器，將圖像重組技術融合于工作中，此外，對殘破程度嚴重或弄臟的條碼也具有較強的閱讀能力。

3 效果分析

由表3可以看出，在使用優化改進的系統以后，原來因煙箱信息混亂以及真空故障等原因造成的系統運行時間縮短，即入庫時間有原來的1.2 h變成了現在的0.23 h.在一定程度上提高了系統的自動化水平，同時在一定程度上預防了煙箱混牌事故的發生，并且降低了系統的工作強度，提高了物流系統各個方面的工作性能。

4 結 語

采用新的優化系統對卷煙廠的物流系統進行改造以后，在很大程度上提高了卷煙廠在物流自動化系統中的工作效率。同時使用一號工程碼與煙箱條碼對工作進行分類和管理，很大程度上提高了香煙產品在出入出庫工作中的效率，從而為卷煙廠物流系統自動化措施的實施提供了一定的參考依據。

參考文獻：

[1] 盧子奎，郭天文，羅旺春，等.卷煙工業企業自動化物流系統效能優化[J].煙草科技，2010，（6）：26-29.