計算機(jī)運(yùn)行的基本原理精選(九篇)
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第1篇：計算機(jī)運(yùn)行的基本原理范文
關(guān)鍵詞：電機(jī)及拖動基礎(chǔ)；應(yīng)用型專業(yè)；教學(xué)改革
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）41-0108-02
電機(jī)及拖動基礎(chǔ)作為自動化專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的一門基礎(chǔ)性專業(yè)主干課程，在自動化、電氣工程及其自動化、建筑電氣與智能化等專業(yè)的人才培養(yǎng)過程中發(fā)揮非常重要的作用。傳統(tǒng)的教學(xué)過程及教學(xué)模式今生學(xué)生對相關(guān)理論知識的掌握，忽視了對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要中提出：我國正處在改革發(fā)展的關(guān)鍵階段，經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式加快轉(zhuǎn)變，高等院校要優(yōu)化結(jié)構(gòu)辦出特色，重點(diǎn)擴(kuò)大應(yīng)用型、復(fù)合型、技能型人才培養(yǎng)規(guī)模。為響應(yīng)國家的高等教育改革政策，作者所在的高校作為湖南省首批進(jìn)行應(yīng)用型轉(zhuǎn)型試點(diǎn)的兩所高校之一，大力推進(jìn)學(xué)校向應(yīng)用技術(shù)方向轉(zhuǎn)型發(fā)展。為響應(yīng)學(xué)校號召，本文結(jié)合對自動化專業(yè)電機(jī)及拖動基礎(chǔ)課程多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的應(yīng)用型人才為培養(yǎng)目標(biāo)，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的能力，對電機(jī)及拖動基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段進(jìn)行改革研究。
一、電機(jī)及拖動基礎(chǔ)課程特點(diǎn)分析
電機(jī)及拖動基礎(chǔ)是我校自動化專業(yè)、建筑電氣與智能化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，屬于專業(yè)必修課程。在當(dāng)前版本的人才培養(yǎng)方案中，其理論課時為50學(xué)時，實(shí)驗(yàn)課時22學(xué)時，理論與實(shí)驗(yàn)獨(dú)立考核。從教學(xué)內(nèi)容上看，該課程以《電路原理》、《大學(xué)物理》為先修課程，后續(xù)課程包括《計算機(jī)控制系統(tǒng)》、《運(yùn)動控制系統(tǒng)》，電機(jī)及拖動基礎(chǔ)課程涉及到電路原理、磁路理論、電磁力學(xué)等，授課內(nèi)容多，教學(xué)內(nèi)容中包含一些較為抽象的概念，如磁路基本原理、磁動勢、電磁力、電磁感應(yīng)、感應(yīng)電動勢等等，學(xué)生的理解難度大；課程內(nèi)容包括電機(jī)學(xué)原理及電力拖動兩大內(nèi)容板塊，相關(guān)內(nèi)容的相互銜接較為松散。
二、調(diào)整優(yōu)化理論教學(xué)內(nèi)容，突出工程應(yīng)用的課程教學(xué)體系
電機(jī)作為電能與機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換設(shè)備，在當(dāng)前的社會生產(chǎn)與生活中占有重要的地位，是現(xiàn)代化生產(chǎn)活動中最主要及最廣泛使用的動力設(shè)備，在國家大力推進(jìn)應(yīng)用型專業(yè)教育的轉(zhuǎn)型及重視對學(xué)生開展工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的基本方針下，根據(jù)用人企業(yè)的實(shí)際需求，結(jié)合學(xué)校對專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，即培養(yǎng)能為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才，對課程的教學(xué)大綱進(jìn)行修訂。按照對專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，對理論教學(xué)內(nèi)容體系進(jìn)行調(diào)整，對相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行分類，對教學(xué)內(nèi)容授課時數(shù)及授課重點(diǎn)進(jìn)行規(guī)劃，突出對學(xué)生工程應(yīng)用能力及實(shí)踐能力的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)與企業(yè)的需求及行業(yè)資格考試內(nèi)容的合理銜接。如直流電機(jī)的原理與組成結(jié)構(gòu)部分的教學(xué)，對于直流電機(jī)的繞組結(jié)構(gòu)及分布內(nèi)容進(jìn)行壓縮，只需要介紹磁極對數(shù)及極距兩個基本物理概念；對直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理進(jìn)行較詳細(xì)的分析，而對電樞反應(yīng)及直流電機(jī)的換向等內(nèi)容，不對其產(chǎn)生原因進(jìn)行深入分析，而只簡單介紹換向不良產(chǎn)生的危害，電樞反應(yīng)的影響，將理論分析困難的內(nèi)容進(jìn)行壓縮，突出對工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)。
在電機(jī)及拖動系統(tǒng)的整體教學(xué)內(nèi)容中，包括直流電機(jī)基本原理、變壓器基本原理、交流電機(jī)原理、交流電機(jī)拖動系統(tǒng)等內(nèi)容。在常用的經(jīng)典教材中，章節(jié)順序按直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理、變壓器、交流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及原理、直流電機(jī)拖動系統(tǒng)、交流電機(jī)拖動系統(tǒng)等章節(jié)內(nèi)容編排，在教學(xué)執(zhí)行過程中，如遵循按章節(jié)順序進(jìn)行教學(xué)的常規(guī)思路，即先講述直流電機(jī)結(jié)構(gòu)及原理、變壓器、交流電機(jī)的原理及結(jié)構(gòu)，再講述電機(jī)拖動系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容，則教學(xué)內(nèi)容會出現(xiàn)銜接問題，學(xué)生在學(xué)完交流電機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理部分內(nèi)容后，對直流電機(jī)的相關(guān)原理內(nèi)容已經(jīng)出現(xiàn)了部分遺忘的情況，此時再講述直流電機(jī)拖動內(nèi)容，需要安排不少的時間對前面的運(yùn)行原理部分的內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)。對教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)順序進(jìn)行合適的調(diào)整，將直流電機(jī)的拖動內(nèi)容安排到直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理之后，將交流電機(jī)的拖動內(nèi)容安排到交流電機(jī)的基本原理之后進(jìn)行講授，將整個課程的教學(xué)內(nèi)容分成三大板塊，即直流電機(jī)及其拖動系統(tǒng)，變壓器，交流電機(jī)及其拖動系統(tǒng)。在教學(xué)過程中，講授了相關(guān)的電機(jī)原理之后即開始講授電機(jī)拖動系統(tǒng)，通過相應(yīng)的電機(jī)拖動系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用案例強(qiáng)化對電機(jī)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行原理的理解。
隨著電力電子變流技術(shù)的發(fā)展，交流電機(jī)目前占據(jù)電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的主導(dǎo)地位，直流電機(jī)因?yàn)轶w積大、價格高，其市場占比逐步降低，但在一些對調(diào)速性能要求高的場合具有不可替代性，結(jié)合當(dāng)前電機(jī)及其拖動系統(tǒng)在行業(yè)中的應(yīng)用狀況，對電機(jī)及拖動系統(tǒng)課程的整體教學(xué)課時進(jìn)行分配，突出交流電機(jī)及拖動系統(tǒng)在整個課程體系中的核心地位，適當(dāng)對直流電機(jī)及拖動系統(tǒng)的部分不常用的理論內(nèi)容如繞組分布等教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行刪減。
三、采用多種教學(xué)方法，教學(xué)過程中面向?qū)嶋H應(yīng)用，提升教學(xué)效果
電機(jī)及拖動課程涉及到電學(xué)、磁學(xué)、動力學(xué)、熱力學(xué)等多門學(xué)科，電機(jī)拖動系統(tǒng)與實(shí)踐聯(lián)系密切，其先修課程主要包括電路理論、大學(xué)物理，課程中抽象性的概念內(nèi)容較多，為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性及學(xué)習(xí)效率，在教學(xué)過程中需要用到多種教學(xué)方法，善于運(yùn)用對比教學(xué)法，如電路與磁路理論的關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，并存在很強(qiáng)的對應(yīng)關(guān)系，如表1所示，通過學(xué)生所熟悉的電路參數(shù)及歐姆定律，引導(dǎo)學(xué)生理解磁路的基本特性及磁路歐姆定律。
對重要及基礎(chǔ)的概念，在講述時既要做好基礎(chǔ)知識的鋪墊，又要做好知識點(diǎn)的凝練與歸納，要做到深入淺出，如直流電機(jī)的基本運(yùn)行原理，涉及到能量的變換、電磁力學(xué)、運(yùn)動力學(xué)等多個知識點(diǎn)，在電機(jī)的起動過程中，內(nèi)部磁場、通電的電樞導(dǎo)體、電刷與換向片三個要素缺一不可。對知識點(diǎn)進(jìn)行歸納時，根據(jù)電動機(jī)運(yùn)行的三要素，總結(jié)出電機(jī)運(yùn)行原理性口訣：電生磁；電磁生力；變磁生電。電生磁，即電機(jī)運(yùn)行過程中，依靠勵磁電流產(chǎn)生氣隙磁動勢，形成空載內(nèi)部磁場（運(yùn)行要素一）；電磁生力，指載流導(dǎo)體在磁場中受到電磁力的作用（運(yùn)行要素二）；變磁生電，即電樞繞組內(nèi)的磁通變化時在繞組內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，完成電動機(jī)的能量轉(zhuǎn)換任務(wù)（將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能）。結(jié)合電動機(jī)的電刷與換向器結(jié)構(gòu)（運(yùn)行要素三），歸納總結(jié)出電機(jī)在運(yùn)行過程中的電磁關(guān)系及連續(xù)旋轉(zhuǎn)的基本要素。在后續(xù)的教學(xué)過程中，對相關(guān)的知識點(diǎn)進(jìn)行放射式展開，如勵磁方式知識點(diǎn)的講授，可先復(fù)習(xí)直流電機(jī)運(yùn)行的三基本要素，指明內(nèi)部磁場屬于直流電機(jī)連續(xù)運(yùn)行的三個基本條件之一，隨后則可引出電機(jī)的勵磁方式，指明內(nèi)部磁場的必要性及內(nèi)部磁場形成的技術(shù)手段，形成課程知識點(diǎn)的發(fā)散及串聯(lián)。
將相關(guān)的工程應(yīng)用案例情景引入到課堂中，通過對案例的調(diào)查、閱讀、思考、分析、討論和交流等活動，加深對基本原理和概念的理解，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。在電動機(jī)的運(yùn)動方程平衡部分，有轉(zhuǎn)矩平衡公式：Te-TL=J■，在進(jìn)行公式的深入分析之前，需要對電磁轉(zhuǎn)矩、負(fù)載轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速正方向的定義，并根據(jù)公式確定系統(tǒng)運(yùn)動的平衡狀態(tài)、過渡狀態(tài)，隨后引入負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性分析內(nèi)容，對不同負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性進(jìn)行分析，按照恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、通風(fēng)機(jī)類負(fù)載、恒功率負(fù)載三類分析負(fù)載轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，在分析過程中，對于不同的負(fù)載，可結(jié)合專業(yè)的實(shí)際情況引入對應(yīng)的實(shí)際生產(chǎn)機(jī)械圖片，增強(qiáng)學(xué)生對課程的興趣。
在對電機(jī)的基本運(yùn)行原理及調(diào)速知識有了一定掌握之后，教師可結(jié)合專業(yè)定位情況，挑選一些實(shí)際應(yīng)用中的相關(guān)案例，使得學(xué)生加深對課程理論知識的理解，同時能應(yīng)用所學(xué)知識，并在教師的引導(dǎo)下對相關(guān)專業(yè)知識進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用。比如結(jié)合目前國內(nèi)電動助力車及電動摩托車等旺盛的市場需求與銷售情況，給學(xué)生提供一款用于電動摩托車的直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)，讓學(xué)生根據(jù)銘牌數(shù)據(jù)回答問題：降低電樞電壓時電動機(jī)的瞬時轉(zhuǎn)速及電樞電流數(shù)據(jù)是多少？穩(wěn)定后有何變化（負(fù)載不變）？直流電動機(jī)的調(diào)速方式怎樣實(shí)現(xiàn)？調(diào)速過程中能量損耗及能量轉(zhuǎn)換關(guān)系有何變化？通過回答上述問題，使學(xué)生學(xué)會應(yīng)用相關(guān)知識分析解決實(shí)際工程問題。在此基礎(chǔ)之上，可進(jìn)一步拓展學(xué)生解決應(yīng)用問題的能力，載人用的輕便電動自行車與主要用于載貨運(yùn)輸用的“爬坡王”電動車的電機(jī)在選型上應(yīng)該注重哪些方面的參數(shù)區(qū)別？對一些學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生，則可繼續(xù)引導(dǎo)：為了提升一次充電的行駛里程，可否將回饋制動應(yīng)用于電動自行車？并指導(dǎo)其設(shè)計一些小型的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)裝置。通過以上的教學(xué)過程，將課程的理論教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用緊密聯(lián)系，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提升學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力。
四、結(jié)論
電機(jī)及拖動基礎(chǔ)課程是自動化及相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系緊密，為滿足專業(yè)人才培養(yǎng)向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型的需求，在新的培養(yǎng)體制下，將專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)整合，采用多種教學(xué)方法與手段，打造重點(diǎn)突出、與應(yīng)用密切結(jié)合的課程內(nèi)容體系，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提升學(xué)生運(yùn)用相關(guān)知識解決實(shí)際工程問題的能力，經(jīng)過實(shí)際的教學(xué)試驗(yàn)，驗(yàn)證了改革的課程教學(xué)比常規(guī)教學(xué)效果顯著提升。
參考文獻(xiàn)：
[1]顧繩谷.電機(jī)及拖動基礎(chǔ)（第四版）[M].北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2013.
第2篇：計算機(jī)運(yùn)行的基本原理范文
計算機(jī)組成原理在我院的軟件工程系被定為專業(yè)基礎(chǔ)課，在學(xué)科體系中起著基礎(chǔ)性和準(zhǔn)備指導(dǎo)性的作用。目標(biāo)是通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握計算機(jī)各功能部件及整機(jī)運(yùn)行的工作原理和方法，并為學(xué)生建立起整機(jī)的概念。為后期的系統(tǒng)開發(fā)的理論、實(shí)踐的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。但該門課程具有概念多、知識點(diǎn)多、內(nèi)容抽象等特點(diǎn)，加上學(xué)生思想上有“偏軟”現(xiàn)象，使該課程的組織教學(xué)有一定難度。本文將對計算機(jī)組成原理的教學(xué)現(xiàn)狀、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、及通過實(shí)踐等輔助教學(xué)手段來改進(jìn)教學(xué)等方面進(jìn)行闡述，以期對一般本科院校的計算機(jī)組成原理教學(xué)有一定借鑒促進(jìn)作用。
一、計算機(jī)組成原理的課程的教學(xué)現(xiàn)狀
（一）課程本身的特點(diǎn)決定這門課程教學(xué)難度大
1、基礎(chǔ)概念多的特點(diǎn)
計算機(jī)組成原理這門課程由于內(nèi)容較多，所涉及的基礎(chǔ)概念也較多。在cpu模塊有微程序、微指令及流水線等系統(tǒng)類概念，其中alu部分有原碼、補(bǔ)碼等與編碼相關(guān)的概念；在存儲器部分，與存儲器單元相關(guān)的有ram、sram、dram、rom及各種rom設(shè)備，與存儲系統(tǒng)相關(guān)的有cache存儲器、虛擬存儲器等概念；外設(shè)部分有中斷等信息的各種傳送方法。對整個計算機(jī)系統(tǒng)，有計算機(jī)的各種性能指標(biāo)。對各個概念，靠單本文由收集整理純記憶的方法很難掌握，必須放在系統(tǒng)中學(xué)習(xí)。
2、理論性強(qiáng)的特點(diǎn)
計算機(jī)組成原理這門課程首先要考慮其原理性，現(xiàn)在仍然采用馮.諾依曼式計算機(jī)模型作為基本模型，但也要考慮現(xiàn)代計算機(jī)的發(fā)展，以融入實(shí)際的需要。如何對內(nèi)容進(jìn)行合理的安排、銜接，對任課教師來說，是一不小的挑戰(zhàn)。
3、內(nèi)容抽象的特點(diǎn)
要讓學(xué)生明白計算機(jī)的工作原理、方法和實(shí)現(xiàn)，需弄清數(shù)據(jù)和信號在計算機(jī)各部件件間的流動情況，對學(xué)生來說，這看不見也摸不著，如何將信息流動的復(fù)雜情況形象、生動地向?qū)W生展示、講解，教師對此需要作出相當(dāng)?shù)呐Α?/p>
（二）學(xué)生對該們課程的認(rèn)識誤區(qū)
大部分的學(xué)生認(rèn)為，我們學(xué)的專業(yè)是軟件工程，專業(yè)是“偏軟”的，而計算機(jī)組成原理這門課程是“偏硬”的，對其轉(zhuǎn)為實(shí)際能力表示懷疑。由于對這門課程在學(xué)科中的作用認(rèn)識不明確，在學(xué)生中就有一種印象，學(xué)習(xí)這門課程主要目的是修學(xué)分的需要，另外還有考研的需要，但考研的學(xué)生比例較小，再加上這門課程本身的學(xué)習(xí)難度，因此認(rèn)真學(xué)習(xí)且能學(xué)好這門課程的人數(shù)就不多了。
二、對組成原理教學(xué)的幾點(diǎn)建議
（一）對學(xué)生對該門課程的認(rèn)識進(jìn)行相應(yīng)正確引導(dǎo)
由于是一門基礎(chǔ)理論課，加上本身的教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)，可能內(nèi)容較為枯燥，因此學(xué)生可能會因?yàn)檎n程內(nèi)容本身而不感興趣。因此我們要在思想上要對學(xué)生加以引導(dǎo)，使學(xué)生認(rèn)識到，學(xué)習(xí)這門課程不僅對計算機(jī)本身的運(yùn)轉(zhuǎn)有更深刻的認(rèn)識，更對與硬件相關(guān)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計，軟件的設(shè)計實(shí)現(xiàn)有基礎(chǔ)指導(dǎo)作用。并為學(xué)生在計算機(jī)領(lǐng)域的進(jìn)一步研究和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。因此，學(xué)生不能因?yàn)檫@門課程“偏硬”，而自己的專業(yè)和就業(yè)方向“偏軟”就否定這門課程的重要性。
（二）根據(jù)課程設(shè)置需要對教學(xué)學(xué)時進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整
根據(jù)不同的專業(yè)，學(xué)生的不同層次，及大部分學(xué)生的就業(yè)方向?qū)υ撜n時設(shè)置不同的教學(xué)學(xué)時。報告[3]中指出，對于多數(shù)調(diào)查對象為畢業(yè)生的調(diào)查結(jié)果，多數(shù)人認(rèn)為這門課開設(shè)為64、48或32學(xué)時。而48學(xué)時的人稍多些。這與本人想法基本一致，對于非計算機(jī)專業(yè)，作為導(dǎo)論型的，32學(xué)時足矣；對于軟件專業(yè)，其目的主要是通過掌握其基本原理，能更好的為軟件系統(tǒng)的設(shè)計服務(wù)，開設(shè)48學(xué)時，其中8學(xué)時實(shí)驗(yàn)較合理。而對于偏硬件的計算機(jī)專業(yè)，可以根據(jù)需要，開設(shè)56或64學(xué)時。
（三）根據(jù)專業(yè)要求及課程設(shè)置對教學(xué)內(nèi)容作出調(diào)整
計算機(jī)組成原理在學(xué)科中的地位被定為專業(yè)基礎(chǔ)課，在學(xué)科中具有承上啟下的作用，希望通過本門課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對計算機(jī)硬件的組成、各部件及各部件之間運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行了解。對于軟件專業(yè)的學(xué)生來說，為硬件相關(guān)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計及其他軟件的設(shè)計奠定基礎(chǔ)。計算機(jī)組成原理從內(nèi)容上主要分為三部分：cpu、存儲器、外設(shè)。但由于學(xué)時的限制及課程的安排（本專業(yè)開設(shè)了微機(jī)原理課，外設(shè)是其講授重點(diǎn)），重點(diǎn)講授cpu和存儲器兩部分。存儲器內(nèi)容分為主存儲器和存儲體系兩部分內(nèi)容。前者講述存儲元器件的基本原理，而后者則是cache、主存和輔存之間的區(qū)別與聯(lián)系，如果開設(shè)了計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)這么課程，這存儲體系的內(nèi)容可簡略介紹，具體內(nèi)容由計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)講解。cpu部分與存儲器一樣，在詳細(xì)介紹完其核心部件alu后，重點(diǎn)即是中央處理器章節(jié)，即指令的運(yùn)行，而指令的運(yùn)行需要訪問存儲器，這就將cpu與存儲體系聯(lián)系起來了。故這兩部分又是有聯(lián)系的。由此有關(guān)硬件的內(nèi)容就脈絡(luò)清晰、分工明確了。
（四）對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行合理的學(xué)時分配
實(shí)驗(yàn)課對于一門課程來說，主要目的是加深對知識點(diǎn)認(rèn)識，使抽象的理論變得形象、具體。因此，對本身理論性強(qiáng)，內(nèi)容抽象的計算機(jī)組成原理課程，實(shí)驗(yàn)課就顯得尤為重要。我們采用的是西安唐都科教儀器公司生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)箱作為實(shí)驗(yàn)設(shè)備。與其相配套的實(shí)驗(yàn)有9個，其中主要包括與cpu中的與alu相關(guān)的3個實(shí)驗(yàn)、靜態(tài)存儲器存取實(shí)驗(yàn)、微程序控制實(shí)驗(yàn)及4個模型機(jī)的設(shè)計類實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)學(xué)時的設(shè)置，只有8個學(xué)時的實(shí)驗(yàn)課。8個學(xué)時全部完成這些實(shí)驗(yàn)有一定難度，因此，可將這些試驗(yàn)進(jìn)行合理的學(xué)時分配，如第1、2個學(xué)時完成第一、二個實(shí)驗(yàn)，因?yàn)閯傞_始做硬件實(shí)驗(yàn)不熟悉，但第二個運(yùn)算器進(jìn)位實(shí)驗(yàn)教簡單，可順便完成；有了前面的基礎(chǔ)，完成第三個運(yùn)算器移位控制實(shí)驗(yàn)就簡單多了，因此和第四個稍麻煩的靜態(tài)存儲器存取試驗(yàn)合并在第3、4學(xué)時完成；第5個實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較復(fù)雜，可單獨(dú)安排2個學(xué)時完成；這樣就留出了2學(xué)時來研究后面的模型及設(shè)計與實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)了。
（五）以實(shí)踐為手段帶動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性
為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，加深對知識的掌握，實(shí)踐就顯得尤為重要。對軟件專業(yè)的學(xué)生來說，利用軟件對所學(xué)知識進(jìn)行模擬不失為一種好的辦法。對于計算機(jī)組成原理這門課程，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較為抽象，不易被理解，因此，采用“硬件軟化”的方法，對課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等進(jìn)行模擬，既可加深對知識的掌握，又可提高大家的軟件設(shè)計、編程能力。本系為了提高大家參與的積極性，采用了學(xué)生科技立項(xiàng)的辦法，系里拿出一部分資金，將“計算機(jī)組成原理虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)”作為一學(xué)生科技項(xiàng)目，鼓勵學(xué)生組隊(duì)參加，和其他項(xiàng)目一起參加評比，并進(jìn)行獎勵的辦法，在學(xué)生中得到了良好的響應(yīng)。學(xué)生做出的項(xiàng)目教師可拿來作為課堂教學(xué)用，并可鼓勵學(xué)生在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步完善。以后甚至可以將系統(tǒng)分塊，讓學(xué)生分組做，并作為課后作業(yè)的一部分，計入學(xué)生平時成績。以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力。
三、結(jié)語
第3篇：計算機(jī)運(yùn)行的基本原理范文
關(guān)鍵詞：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；信息；安全
中圖分類號：TP393.08文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1007-9599 (2010) 16-0000-01
To Enhance Computer Network Information Security Measures
Chen Xin
(Shandong Tengzhou City People's Hospital,Tengzhou277500,China)
Abstract:Based on the information security of computer network, analysis of main factors,from the vulnerability scanning,intrusion detection,firewall and data encryption,and so on,to enhance computer network information security measures.
Keywords:Computer network;Information;Security
隨著科技信息的高速發(fā)展，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)得到了廣泛的應(yīng)用。然而，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分布范圍廣，具有體系開放的特點(diǎn)。同時，由于網(wǎng)絡(luò)的脆弱性和復(fù)雜性，容易受到入侵者的攻擊。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)面臨著嚴(yán)重的威脅。因此，為了維護(hù)計算機(jī)、服務(wù)器和局域網(wǎng)資源的信息安全，我們必須建立一套計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)，保證網(wǎng)絡(luò)信息的保密性、完整性和可用性。
一、影響計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全的主要因素
（一）系統(tǒng)漏洞。目前許多流行的操作系統(tǒng)如U-nix服務(wù)器、NT服務(wù)器及Windows桌面PC等都多多少少的存在一些網(wǎng)絡(luò)安全漏洞。這些漏洞的潛在隱患為黑客攻擊提供了渠道，一旦這些漏洞依靠互聯(lián)網(wǎng)廣泛傳播，則會成為整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)受攻擊的首選目標(biāo)和薄弱環(huán)節(jié)。
（二）計算機(jī)病毒。計算機(jī)病毒是能實(shí)現(xiàn)自我復(fù)制并影響計算機(jī)使用的一組計算機(jī)指令或程序代碼。它在計算機(jī)程序運(yùn)行中進(jìn)行編制或插入，從而破壞計算機(jī)功能或者破壞數(shù)據(jù)，輕則減慢計算機(jī)運(yùn)行速度，重則導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓、硬件損壞。
（三）黑客攻擊。黑客攻擊是通過對計算機(jī)某個程序、系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的破解或破壞以致提醒該系統(tǒng)所有者的系統(tǒng)安全漏洞的過程。黑客攻擊手段分為兩種，一種是破壞性攻擊，是指以破壞目標(biāo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)為目的，侵入他人電腦系統(tǒng)對重要機(jī)密信息進(jìn)行竊取、破譯。另一種是非破壞性攻擊，是指以擾亂網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行為目，通常采用拒絕服務(wù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)攻擊，并不盜竊系統(tǒng)資料。
（四）人為失誤。在日常計算機(jī)信息處理、計算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)操作、維護(hù)和管理等相關(guān)工作中，操作人員由于不慎選擇用戶口令，將自己的賬號隨意轉(zhuǎn)借給他人等操作失誤，會帶來網(wǎng)絡(luò)安全威脅。
三、加強(qiáng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全的措施
（一）漏洞掃描。檢查網(wǎng)絡(luò)中的系統(tǒng)漏洞并采取措施對其安全隱患進(jìn)行排除是維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全問題的首要措施。漏洞掃描技術(shù)原理是通過網(wǎng)絡(luò)漏洞掃描軟件對網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)其中可被黑客所利用的漏洞的技術(shù)?；诰W(wǎng)絡(luò)的漏洞掃描系統(tǒng)主要分為被動式和主動式兩種。被動式是基于對主機(jī)的檢測，檢查主機(jī)中對系統(tǒng)中不合適的設(shè)置、脆弱的口令以及其他違背安全規(guī)則相漏洞。主動式是基于對計算機(jī)TCP/IP端口的檢測，檢查是否支持匿名登錄，是否有某些網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需要鑒別等等安全漏洞。然后，根據(jù)所檢查出來的漏洞，對網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險等級進(jìn)行客觀評價。并通過打補(bǔ)丁和優(yōu)化系統(tǒng)配置等方式最大可能地對最新的安全漏洞進(jìn)行彌補(bǔ)，以消除安全隱患。
（二）入侵檢測。入侵檢測技術(shù)是一種能夠及時識別對計算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)信息資源進(jìn)行非法入侵的惡意企圖和動作，并通過對這些非法入侵的檢查能夠立即采取措施來阻斷攻擊，并追蹤定位攻擊源的技術(shù)。入侵檢測步驟主要包括：1.搜集系統(tǒng)中不同環(huán)節(jié)的信息；2.將該信息進(jìn)行分析識別，尋找該入侵活動的特征；3.對檢測到的行為做出自動響應(yīng)，即時將網(wǎng)絡(luò)連接阻斷；4.報告檢測結(jié)果。入侵檢測系統(tǒng)所采用的技術(shù)可分兩種。（1）特征檢測。特征檢測是通過一種模式來表示入侵者的入侵活動，系統(tǒng)通過對主體活動的檢測來判斷這些活動是否符合該模式，如果符合則表示網(wǎng)絡(luò)存在入侵安全威脅。該方式的缺點(diǎn)在于只能對已有的入侵模式進(jìn)行檢查，而對新的入侵模式不起作用。其難點(diǎn)在于如何設(shè)計模式既能夠表達(dá)“入侵”現(xiàn)象又不會將正常的活動包含進(jìn)來。（2）異常檢測。異常檢測是通過對入侵活動是否異常于正常主體活動的檢測來判斷網(wǎng)絡(luò)是否存在安全威脅。根據(jù)這一理念，首先，建立主體正常活動的“活動簡檔”，對當(dāng)前主體的活動狀況與“活動簡檔”進(jìn)行比較，當(dāng)違反其統(tǒng)計規(guī)律時，則表示該活動可能是“入侵行為”。如何建立“活動簡檔”、以及如何設(shè)計統(tǒng)計算法，從而不把正常的操作作為“入侵”或忽略真正的“入侵”行為是該異常檢測的難題。
（三）設(shè)置防火墻。防火墻在網(wǎng)絡(luò)信息安全維護(hù)中相當(dāng)于一個過濾網(wǎng)的作用。它是對兩個或多個網(wǎng)絡(luò)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包如鏈接方式通過一定的安全策略對其進(jìn)行檢查，決定，并網(wǎng)絡(luò)之間的通信是否被允許，并監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)的特殊網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，從而起到加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)之間訪問控制，防止外部網(wǎng)絡(luò)用戶以非法手段通過外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)資源，保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)操作環(huán)境的作用。
防火墻從其實(shí)現(xiàn)的原理和方法上，可分為以下類別：1.包過濾型。包過濾型防火墻首先讀取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包中的地址信息，并對其進(jìn)行檢查，只有滿足過濾條件（安全站點(diǎn)發(fā)送）的數(shù)據(jù)包才被轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)目的地。若信息來自威脅站點(diǎn)，則被數(shù)據(jù)流阻擋丟棄。2.型。服務(wù)器位于客戶機(jī)與服務(wù)器之間，完全阻擋了二者間的數(shù)據(jù)交流。內(nèi)網(wǎng)用戶對外網(wǎng)的訪問需先經(jīng)過防火墻對外網(wǎng)的訪問，然后再由防火墻轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)網(wǎng)用戶。這樣，在外網(wǎng)與內(nèi)網(wǎng)之間沒有直接的數(shù)據(jù)通道，外部的惡意侵害也就很難傷害到企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而達(dá)到保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全的效果。3.監(jiān)測型。監(jiān)測型防火墻是通過對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)各層的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時的、主動的檢測并進(jìn)行分析，有效的判斷出各層中的非法侵入。
（四）數(shù)據(jù)加密。數(shù)據(jù)加密技術(shù)的基本原理是按某種算法對原來的明文文件或數(shù)據(jù)進(jìn)行重新編碼，使其成為一段不可讀的代碼，即“密文”，并且其內(nèi)容的顯示必須滿足輸入正確的密鑰條件，從而隱藏原信息內(nèi)容，有效防止信息泄露的技術(shù)。數(shù)據(jù)加密主要采取三種方式，即鏈路加密、節(jié)點(diǎn)加密、端到端加密。鏈路加密是僅在物理層前的數(shù)據(jù)鏈路進(jìn)行加密，主要用于保護(hù)通信節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)，而不考慮信源和信宿的情況，使信息在每臺節(jié)點(diǎn)機(jī)內(nèi)都要被解密和再加密，依次進(jìn)行，直至到達(dá)目的地。節(jié)點(diǎn)加密是協(xié)議傳輸層上進(jìn)行加密，主要是對源節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行加密保護(hù)。端對端加密是網(wǎng)絡(luò)層以上的加密稱為端對端加密，是面向網(wǎng)絡(luò)層主體，對應(yīng)用層的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密。
四、結(jié)束語
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全中攻擊手段越來越復(fù)雜，破壞性也越來越強(qiáng)。面對日益嚴(yán)峻的形勢，我們必須依靠完備的系統(tǒng)管理軟件、嚴(yán)密的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險分析、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)南到y(tǒng)測試、綜合的防御技術(shù)實(shí)施、嚴(yán)格的保密策略以各方面的綜合應(yīng)用，實(shí)時地保證信息的完整性和正確性，為網(wǎng)絡(luò)提供強(qiáng)大的安全服務(wù)。
參考文獻(xiàn)：
第4篇：計算機(jī)運(yùn)行的基本原理范文
關(guān)鍵詞：PLC；故障診斷；系統(tǒng)設(shè)計
中圖分類號：TM307+.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）02-0024-02
可編程邏輯控制器（PLC）廣泛的應(yīng)用于電機(jī)設(shè)備的控制系統(tǒng)中，這種邏輯控制技術(shù)集計算機(jī)微機(jī)、自動化以及通信技術(shù)為一體的現(xiàn)代工業(yè)電機(jī)設(shè)備控制技術(shù)。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制[1-2]。電機(jī)系統(tǒng)的故障診斷主要建立在基于PLC和上位機(jī)的計算機(jī)系統(tǒng)之上。PLC在電機(jī)的故障診斷系統(tǒng)中的主要功能就是完成故障信號的處理、預(yù)處理、將信息轉(zhuǎn)化存儲為數(shù)字信號，從而順利完成故障特征的判斷到專家系統(tǒng)給出完善的排除故障的建議。
1 PLC控制電機(jī)設(shè)備的基本原理
有的學(xué)者認(rèn)為在進(jìn)行電機(jī)故障診斷的同時，必須對系統(tǒng)可能發(fā)生的故障進(jìn)行層次化管理，然后利用這種層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行故障的診斷。在引入電機(jī)故障的過程中應(yīng)該要注意將引起故障的檢測點(diǎn)寫入PLC程序之中。所以應(yīng)該在診斷系統(tǒng)允許的前提下，更多的將故障信息寫入PLC控制程序中，從而可以提供自動故障診斷服務(wù)。目前通常使用的方法為數(shù)據(jù)推理法和診斷模型法[3]。對于數(shù)據(jù)推理法而言，通過對輸入信號然后與數(shù)據(jù)庫的信息進(jìn)行對比，判斷電機(jī)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)是否在正常的狀態(tài)。其次，診斷模型法通過對電機(jī)設(shè)備輸入和輸出信號進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)內(nèi)在關(guān)系式，從而實(shí)現(xiàn)錯誤故障的判唷
2 PLC遠(yuǎn)程控制診斷系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)方法
2.1 PLC故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計構(gòu)成及故障診斷過程
本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成圖如圖1所示。
在實(shí)際電機(jī)設(shè)備運(yùn)行的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)模擬量的故障。對于此類故障應(yīng)該，首先利用電機(jī)故障診斷系統(tǒng)中的模擬量模塊，收到電流變速器的模擬信號，然后將模擬信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，然后與系統(tǒng)中的極限值進(jìn)行對比，判斷其是否處于正常狀態(tài)。
2.2 以PLC網(wǎng)絡(luò)控制為基礎(chǔ)的電機(jī)設(shè)備遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)分析
隨著電機(jī)PLC控制系統(tǒng)的自動化不斷提高，尤其在電機(jī)控制比較重要的領(lǐng)域，除了要實(shí)現(xiàn)電機(jī)運(yùn)行的動態(tài)監(jiān)測意外，還應(yīng)該對電機(jī)的傳感器本身以及PLC的自身正常運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測，并對故障進(jìn)行分級處理。所以一個典型的電機(jī)故障處理系統(tǒng)主要包括以下幾個步驟：（1）對電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的檢測；（2）對傳感器本身的狀態(tài)檢測；（3）PLC自身故障分析；（4）傳感器發(fā)送與接收信號的穩(wěn)定性；（5）故障信息的存儲與相關(guān)信息的查閱；（6）電機(jī)調(diào)試與維護(hù)功能的相關(guān)技術(shù)支持；（7）對存在的故障進(jìn)行分級處理。如何實(shí)現(xiàn)PLC在電機(jī)控制過程中的故障診斷和分級處理，從而提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。其次，PLC遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)的三個技術(shù)節(jié)點(diǎn)為軟件和硬件方面。在軟件控制方面，ASP動態(tài)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的程序編寫相對比較容易，不需要人工語言的二次編譯，其次可實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)站上的直接訪問，實(shí)現(xiàn)了對電機(jī)診斷故障系統(tǒng)的專家數(shù)據(jù)庫訪問，十分簡便；尤其在數(shù)據(jù)的傳輸方面，可以實(shí)現(xiàn)每臺電機(jī)設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際數(shù)據(jù)和故障診斷情況，包括一些壓力信號、電流信號以及電機(jī)轉(zhuǎn)速信號，從而能夠很好的建立起故障與客戶需求之間的關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)對設(shè)備進(jìn)行很好的維修[3]。最后在數(shù)據(jù)庫的硬件診斷方面，可以實(shí)現(xiàn)電子工藝材料方面的信息收集，比如電機(jī)轉(zhuǎn)子的疲勞服役壽命和現(xiàn)在的實(shí)際工況，材料在高速轉(zhuǎn)動過程中的強(qiáng)度是如何控制的，及時的對各項(xiàng)材料的基本疲勞壽命進(jìn)行預(yù)測，從而給予很好的材料使用壽命評價，使得電機(jī)的各項(xiàng)材料及時的發(fā)現(xiàn)疲勞損傷，然后進(jìn)行更換。
2.3 PLC電機(jī)設(shè)備故障遠(yuǎn)程診斷模塊分析
PLC控制的電機(jī)在實(shí)際運(yùn)行的過程中，運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)傳輸模塊是該系統(tǒng)軟件構(gòu)成的重要組成部分。PLC的功能要實(shí)現(xiàn)動態(tài)的數(shù)據(jù)采集和存儲，并通過上機(jī)位發(fā)給專家數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)很好的數(shù)據(jù)連接和分析。在專家?guī)斓臄?shù)據(jù)分析模塊中，經(jīng)常采用的分析方法包括了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析法，時間序列分析法，數(shù)據(jù)庫語言的編寫以C++語言為主，都可以獨(dú)立的生成DLL文件模式，廣泛的讀寫性保證了PLC控制電機(jī)的靈活性，能夠滿足日益復(fù)雜的使用環(huán)境和要求?？梢愿鶕?jù)實(shí)際情況來調(diào)整網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)內(nèi)部模塊的組合，從而滿足電機(jī)設(shè)備故障診斷的需要。其次，在診斷中心數(shù)據(jù)庫方面，通過對電機(jī)設(shè)備診斷所得到的數(shù)據(jù)信息及其采集流程的分析，得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并根據(jù)故障的實(shí)際情況反饋給電機(jī)設(shè)備制造商，找出其中問題的關(guān)鍵所在。
2.4 專家系統(tǒng)故障分析模塊
在傳統(tǒng)的故障信息專家系統(tǒng)中，由專業(yè)知識和推理機(jī)構(gòu)組成的專家系統(tǒng)，存在著搜索空間大，使用效率低的特點(diǎn)。在知識對象推理的過程中，內(nèi)部對專家系統(tǒng)和解釋器進(jìn)行了封裝，這樣就實(shí)現(xiàn)了在對象內(nèi)部的推理過程，大大提高了工作效率。根據(jù)故障診斷系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，知識節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為故障節(jié)點(diǎn)。該系統(tǒng)的故障節(jié)點(diǎn)為最小單位，診斷信息在不同的故障節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行傳遞，并最終確定引起故障的原因。在系統(tǒng)故障的軟件測試部分，對象類型表示該故障節(jié)點(diǎn)在推理過程中的作用，主要可以分為根節(jié)點(diǎn)、葉節(jié)點(diǎn)和相對應(yīng)的推理節(jié)點(diǎn)。目前推理節(jié)點(diǎn)是故障診斷最為集中的節(jié)點(diǎn)，為推理過程提供的相關(guān)的技術(shù)信息，并對該節(jié)點(diǎn)是否存在故障進(jìn)行判斷，并結(jié)合檢測節(jié)點(diǎn)提供的信息進(jìn)行相關(guān)故障推理，找出出現(xiàn)問題的具體原因。
以PLC為基礎(chǔ)的機(jī)電設(shè)備故障檢測系統(tǒng)是典型的人機(jī)對話系統(tǒng)，是一種基于智能化的檢測系統(tǒng)。其中系統(tǒng)的輸入模塊主要包括了機(jī)電信號檢測系統(tǒng)、控制指令系統(tǒng)和專家系統(tǒng)。PLC信息處理模塊要求能夠?qū)崿F(xiàn)故障信息系統(tǒng)的提取和分析，轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的指令代碼。專家知識系統(tǒng)是整理和系統(tǒng)協(xié)作專家完成?？刂颇K是PLC系統(tǒng)的核心部分，根據(jù)系統(tǒng)提供的控制指令和專家知識進(jìn)行人機(jī)界面的交互工作，從而實(shí)現(xiàn)故障的定位和處理，采用PLC的故障處理系統(tǒng)有助于實(shí)現(xiàn)自動化。
3 自動化電機(jī)的硬件與軟件故障
從轉(zhuǎn)動部件的角度來說，轉(zhuǎn)動部件存在的問題主要包括了電機(jī)轉(zhuǎn)子、耦合器、傳動輪的平衡問題。對于這類故障主要包括了電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動平衡的問題。當(dāng)遇到大型的傳動輪和耦合器時，應(yīng)該與電機(jī)轉(zhuǎn)子單獨(dú)分開進(jìn)行平衡測試。其次，造成不平衡的原因還有機(jī)械松動，比如定銷的松動，轉(zhuǎn)子綁扎不緊都會造成不平衡的故障。在電機(jī)的機(jī)械故障方面，電機(jī)轉(zhuǎn)子的聯(lián)動部分不能夠進(jìn)行很好的對中，定心不明確。另外與電機(jī)相連的齒輪軸也會出現(xiàn)相關(guān)的故障。同時電機(jī)本身的結(jié)構(gòu)和安裝如果存在問題，也會導(dǎo)致機(jī)械方面的故障。在電氣的硬件故障方面，主要體現(xiàn)在電機(jī)的電磁機(jī)構(gòu)方面，主要包括了交流電機(jī)的定子存在接線錯誤的現(xiàn)象，線圈繞組短路，異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子出現(xiàn)斷條的現(xiàn)象，另外轉(zhuǎn)子的氣隙不均勻同樣會導(dǎo)致電機(jī)的劇烈震動。在PLC軟件控制方面，通常會分為模擬量的故障和各種故障信息的串行通信。上位機(jī)與PLC進(jìn)行通訊的過程中，首先讓PLC發(fā)出操作命令，數(shù)據(jù)的寄存類型和保存地址。PLC上位機(jī)計算通過讀取數(shù)值來實(shí)現(xiàn)當(dāng)前PLC運(yùn)行狀況的判斷。具體的PLC通信過程可以操作該區(qū)域的讀寫數(shù)據(jù)進(jìn)行完成。最后，PLC的編程通用性較強(qiáng)，使用也相對比較方便，抗干擾能力強(qiáng)，目前以PLC為基礎(chǔ)的電機(jī)故障診斷系統(tǒng)在電機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，而且每年保持著10-15%的增長速度快速發(fā)展。在這些故障診斷系統(tǒng)中，通過數(shù)字信號代替模擬信號，從而實(shí)現(xiàn)一對電線上傳輸多個信號，另外的現(xiàn)場診斷設(shè)備中，并不需要A/D轉(zhuǎn)換接口，這樣也就減少了外接線的鏈接，提高了設(shè)備的抗干擾能力。
4 結(jié)語
電機(jī)自動化程度的不斷提高，以PLC為基礎(chǔ)的故障診斷系統(tǒng)的研究引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，逐漸成為研究熱點(diǎn)。隨著電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的工作環(huán)境不斷的變化，PLC控制的電機(jī)開始得到廣泛的應(yīng)用，可以很好的對電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。本文在對國內(nèi)外參考文獻(xiàn)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合筆者多年的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對以PLC為基礎(chǔ)的電機(jī)設(shè)備的遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)進(jìn)行了深入的探究，在闡述PLC控制電機(jī)基本原理的基礎(chǔ)上，探討了如何從軟件和硬件的角度進(jìn)行電機(jī)故障的分析；其次對PLC遠(yuǎn)程控制診斷系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了深入的探討，希望本文的研究能夠?qū)﹄姍C(jī)設(shè)備故障診斷的遠(yuǎn)程自動化控制有所幫助。
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第5篇：計算機(jī)運(yùn)行的基本原理范文
關(guān)鍵詞：匯編語言；內(nèi)容設(shè)置；教學(xué)方法；規(guī)范化
作為最接近機(jī)器語言的編程語言，匯編語言可以稱得上是最接近于計算機(jī)操作本質(zhì)的語言[1]。其直接面向硬件的特性，使得在使用匯編語言時，能夠清楚感知計算機(jī)的運(yùn)行過程和原理，充分認(rèn)識應(yīng)用程序和計算機(jī)硬件之間的聯(lián)系與交互。相對于高級語言來說，匯編語言在編程者思維邏輯的鍛煉上表現(xiàn)尤為突出，對于形成軟、硬兼?zhèn)涞木幊讨R體系具有舉足輕重的作用，而且指令集合簡約，指令操作直接。對于計算機(jī)專業(yè)語言類課程的學(xué)習(xí)來說，從匯編語言開始學(xué)習(xí)更符合循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)原理。特別是在計算機(jī)技術(shù)專業(yè)的學(xué)習(xí)中，匯編語言具有十分重要甚至說不可代替的作用。
1 現(xiàn)狀分析
1.1 課程設(shè)置現(xiàn)狀分析
就計算機(jī)的應(yīng)用層面來說，對于絕大多數(shù)的軟件開發(fā)市場，高級語言占據(jù)了絕大部分是毋庸置疑的。因此，學(xué)習(xí)者甚至是教育者都不同程度上受到了誤導(dǎo)，通過對目前高校計算機(jī)專業(yè)語言類課程的設(shè)置研究發(fā)現(xiàn)，C語言、C++、java等高級語言一應(yīng)俱全，但用人單位反饋的信息卻是高校畢業(yè)生在程序編寫的過程中很茫然，究其主要原因其實(shí)是基礎(chǔ)薄弱導(dǎo)致的。而產(chǎn)生這種情況的主要原因是目前大多數(shù)高校將C語言作為計算機(jī)技術(shù)專業(yè)體系課程的開啟項(xiàng)。其實(shí)匯編語言才是計算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)，原因是匯編語言能夠讓學(xué)生更好地理解高級語言。
在匯編語言程序設(shè)計中，對于內(nèi)存的操作都是基于內(nèi)存地址的[2]，而C語言中最令學(xué)生費(fèi)解的指針概念，其本質(zhì)就是內(nèi)存的地址。而在抽象的指針概念和實(shí)際內(nèi)存單元之間建立思維映射是指針學(xué)習(xí)和應(yīng)用比較困難的地方，但這些卻恰恰是在匯編語言學(xué)習(xí)中經(jīng)常會做的一件平常事。另一方面，在C語言中，諸如數(shù)據(jù)類型、全局變量、形參實(shí)參、函數(shù)調(diào)用、局部變量等概念及操作，都可以通過匯編語言中的一些操作相關(guān)聯(lián)，進(jìn)而形成一個具體的映像，再通過深度的剖析，很快就能掌握C語言。有了匯編語言和C語言的基礎(chǔ)，再學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟮恼Z言時就更加通暢了。當(dāng)然對于計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來說，學(xué)習(xí)的是計算機(jī)整套的系統(tǒng)知識，其中還包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、微機(jī)原理與接口、編譯原理、各種高級語言等。因此必須有一個好的教學(xué)體系，能夠使學(xué)生更好地理解計算機(jī)知識，而這個教學(xué)體系的開啟項(xiàng)應(yīng)該是匯編語言，這是由其充分接觸硬件的特性所決定的，匯編語言可以讓學(xué)生充分理解計算機(jī)運(yùn)行的原理，獲得更多的感性認(rèn)識，進(jìn)而為高級語言的學(xué)習(xí)奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。更重要的是抹去了計算機(jī)的神秘與深奧感，增加了學(xué)生的信心。此外，由于匯編語言本身是很簡單的，再加上和前續(xù)課程的密切程度不高，因此，匯編語言作為學(xué)習(xí)者的入門學(xué)科是科學(xué)的。
1.2 學(xué)習(xí)現(xiàn)狀分析
據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前很多高校學(xué)生放棄了對于匯編語言的學(xué)習(xí)，原因是高級語言的開發(fā)更容易找到工作，盡管這個理由是現(xiàn)實(shí)的，但是存在著明顯的認(rèn)識誤區(qū)。
首先，學(xué)習(xí)是一個系統(tǒng)的過程，而這個系統(tǒng)的過程不是某一門課程所能建立的。因此，對于匯編語言課程的學(xué)習(xí)，并不是一定要用匯編去賺錢謀生，而是因?yàn)楸菊n程對于一個編程人員來說，在基本素質(zhì)的培養(yǎng)和形成方面具有非常重大的意義。
其次，匯編本身也是很重要的應(yīng)用技術(shù)。由于在學(xué)校，學(xué)生平時接觸最多的是純軟件的東西，因此，在他們的意識中那些各種各樣的軟件才是計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的舞臺。但事實(shí)上，很多硬件設(shè)施的嵌入式編程使用的都是匯編語言，因?yàn)閰R編語言更直接，更有效率。例如現(xiàn)在很多數(shù)碼產(chǎn)品賴以生存的芯片、主板等，都包含了嵌入式程序，而這些程序中，匯編語言的使用是非常普遍和相當(dāng)重要的。
綜上所述，作為一名計算機(jī)專業(yè)教師，如果不能夠正確的認(rèn)識到匯編語言的基礎(chǔ)性和重要性，一味地標(biāo)榜高級語言，那么他越努力地教學(xué)也就越“兢兢業(yè)業(yè)”地誤導(dǎo)學(xué)習(xí)者。再者，學(xué)生如果無法認(rèn)識到匯編的重要性，拋棄了基礎(chǔ)，那么他在計算機(jī)領(lǐng)域所能做的貢獻(xiàn)也是十分有限的。因此，如果想學(xué)好計算機(jī)編程技能，想做一名合格的編程人員，而且想在計算機(jī)編程之路走得更遠(yuǎn)，就只有，也必須從匯編語言開始，才能完整、完善地建立計算機(jī)編程知識體系。
2 匯編語言程序設(shè)計課程內(nèi)容的規(guī)劃
2.1 基于8086／8088設(shè)置教學(xué)內(nèi)容
“匯編語言程序設(shè)計”課程的教學(xué)目的主要是使學(xué)生理解機(jī)器語言程序控制計算機(jī)工作的基本原理[3]，能夠較熟練地編寫一般的匯編語言程序，解決一些基本的實(shí)際問題，較深入地掌握匯編程序設(shè)計的思想與方法。
因此該課程在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置方面基本應(yīng)包括以下各個方面：
(1)機(jī)器數(shù)的各種編碼表示、CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、存儲器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、I／O端口等有關(guān)基礎(chǔ)知識；
(2)指令系統(tǒng)和尋址方式；
(3)匯編語言語句的格式、程序的格式；
(4)循環(huán)與分支程序設(shè)計；
(5)子程序設(shè)計；
(6)I／O程序設(shè)計。
為了進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的編程及應(yīng)用能力，拓展知識面，可以將以下各部分內(nèi)容作為提高和應(yīng)用部分：
(7)宏匯編等高級技術(shù)；
(8)BIOS和DOS中斷；
(9)磁盤管理維護(hù)與文件存取技術(shù)，如對FAT損壞的磁盤直接讀寫以恢復(fù)數(shù)據(jù)、硬盤軟保護(hù)程序設(shè)計等；
(10)32位機(jī)上的保護(hù)模式編程[4]；
(11)模塊化程序設(shè)計及與高級語言程序的連接，在高級語言中使用直接嵌入式匯編語言編程等；
(12)存儲管理優(yōu)化及RAM駐留程序TSR(Terminate and Stay Resident)設(shè)計等；
(13)文件加密、加密文件分析與解密(如.fox文件的解密)等。
對于以上內(nèi)容的講述，不同的學(xué)校、教師有不同的觀點(diǎn)。雖然主流微處理器已經(jīng)從8086發(fā)展到了酷睿等，但是對于80X86結(jié)構(gòu)中8086/8088的指令是最基本的，其他各指令都是對基本指令集的擴(kuò)充，因此應(yīng)當(dāng)將8086／8088匯編語言作為本課程教學(xué)的基本內(nèi)容。但是對于如80386等結(jié)構(gòu)及其保護(hù)模式的接受是不容忽視的，而且應(yīng)該安排一定的實(shí)驗(yàn)。
2.2 整合教學(xué)內(nèi)容精簡指令系統(tǒng)
本門課程的前序課程是大學(xué)計算基礎(chǔ)，因此在本門課程的講授中，應(yīng)避免重復(fù)內(nèi)容的講解，如機(jī)器數(shù)的編碼等。另一方面，在講解時需要特別注意前后課程的聯(lián)系，比如在講解寄存器、存儲器時，應(yīng)對“計算機(jī)組成原理”中的相關(guān)內(nèi)容作一個回顧，對匯編指令和后繼課程有縱向聯(lián)系的方面要重點(diǎn)講解。
匯編語言指令有幾百條之多，但是頻繁使用的不多。因此，課程講述時，應(yīng)詳細(xì)講解常用的指令，主要讓學(xué)生學(xué)會自學(xué)方法，便于自學(xué)其他指令。并且將指令講解分散到各章中，一方面保證知識的循序漸進(jìn)，另一方面又讓學(xué)生從第二章開始就能夠接觸簡單的指令和程序，誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在學(xué)習(xí)程序中學(xué)習(xí)指令、尋址方式和編程規(guī)則，進(jìn)而在實(shí)例中體會、在體會中總結(jié)提高。
2.3 教學(xué)內(nèi)容與科研緊密結(jié)合
教學(xué)內(nèi)容與科研結(jié)合，一方面提高了學(xué)生分析問題、解決問題的能力，另一方面保持了教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性和時代感[5]，同時學(xué)生也能夠感受到匯編語言的功能和作用。而且教師根據(jù)系統(tǒng)開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)和體會，幫助學(xué)生認(rèn)識高質(zhì)量軟件必須來自嚴(yán)格的開發(fā)過程控制，良好的程序設(shè)計能力和風(fēng)格必須在學(xué)習(xí)的過程中積累。
3 教學(xué)方法及手段
3.1 匯編語言程序設(shè)計的教學(xué)方法
匯編語言和二進(jìn)制的機(jī)器指令是相對應(yīng)的，因此它缺乏高級語言結(jié)構(gòu)化的控制語句、過程化的操作語句，所以，匯編語言源程序的編寫相對顯得繁瑣。作為機(jī)器指令的符號化，每一條匯編指令所能完成的操作是很有限的，在使用匯編語言編寫程序時，寄存器、存儲單元及尋址方式是需要密切關(guān)注的細(xì)節(jié)。正是因?yàn)樗募?xì)致、瑣碎和費(fèi)解，導(dǎo)致了教學(xué)的困難。
所以教學(xué)過程中對于復(fù)雜的程序結(jié)構(gòu)應(yīng)該避免過多的討論，主要通過一些經(jīng)過精心設(shè)計的較為典型的例題程序?qū)W(xué)生學(xué)習(xí)匯編格式、指令及程序設(shè)計方法進(jìn)行指導(dǎo)。例題的示范作用，會提高學(xué)生規(guī)范化設(shè)計的意識，也有利于養(yǎng)成良好的編程風(fēng)格。
通常情況，匯編語言程序的講述應(yīng)遵循以下原則：
(1) 程序的算法邏輯應(yīng)描述得比較自然而且容易理解，程序的結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡潔而且解法直接[6]。
(2) 按照結(jié)構(gòu)化設(shè)計原則，通過順序、選擇和分支三種基本結(jié)構(gòu)編制程序。
(3) 應(yīng)注重代碼的優(yōu)化處理，提高程序的運(yùn)行效率。
因此，以上述原則應(yīng)該結(jié)合典型的例題去講授，一方面有利于學(xué)生掌握這種與高級語言相比略顯晦澀的語言，另一方面也進(jìn)而培養(yǎng)了學(xué)生正確和規(guī)范的程序設(shè)計方法。
3.2 教學(xué)手段
利用傳統(tǒng)的授課方法和CAI課件展開課堂教學(xué)，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性和可視性，盡量減少板書時間，提高課堂教學(xué)效率。對課程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，比如尋址方式及子程序調(diào)用的堆棧變化等知識點(diǎn)，用動態(tài)圖形的形式去演繹，既可以增加趣味性，又可以達(dá)到事半功倍的效果。開展實(shí)物實(shí)例模擬教學(xué)，自己動手制作教具，用模型進(jìn)行演示。
4 結(jié)束語
匯編語言程序設(shè)計是計算技術(shù)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，由于和計算機(jī)硬件結(jié)合的緊密性，在編程語言中所扮演的角色不可替代，在高校計算專業(yè)的課程教學(xué)中不應(yīng)被邊緣化，而是應(yīng)加強(qiáng)課程內(nèi)容設(shè)置和教學(xué)方法的規(guī)范化，進(jìn)而解決教學(xué)中存在的問題。
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第6篇：計算機(jī)運(yùn)行的基本原理范文
關(guān)鍵詞：PLC；煤礦帶式輸送機(jī)；自動化
中圖分類號：TD634.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）23-0072-02
對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行邏輯控制是PLC的重要應(yīng)用，隨著PLC技術(shù)的快速發(fā)展，其被廣泛應(yīng)用到很多機(jī)械設(shè)備，特別是煤礦機(jī)械設(shè)中更為廣泛。應(yīng)用范圍不僅僅是邏輯控制，還有電路控制、電氣控制等。傳統(tǒng)的煤礦帶式輸送機(jī)傳統(tǒng)的電控系統(tǒng)基本都是通過繼電器控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，但是這種控制系統(tǒng)缺點(diǎn)很多，像繼電器控制系統(tǒng)的可靠性非常不好、工作效率不高、維護(hù)量非常大等。所以，煤礦帶式輸送機(jī)在實(shí)際的應(yīng)用中會出現(xiàn)很多的不穩(wěn)定因素，故障也比較多。為了解決這些問題，文章提出了在煤礦帶式輸送機(jī)中的設(shè)計中應(yīng)用PLC技術(shù)，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)在提高煤礦用帶式輸送機(jī)的工作效率的同時，還能實(shí)現(xiàn)煤礦帶式輸送機(jī)的安全、可靠，能很好的解決傳統(tǒng)煤礦帶式輸送機(jī)傳統(tǒng)的電控系統(tǒng)存在的問題。
1 煤礦帶式輸送機(jī)PLC控制系統(tǒng)功能
如果煤礦帶式輸送機(jī)的控制系統(tǒng)中充分利用PLC技術(shù)進(jìn)行設(shè)計。和傳統(tǒng)的煤礦帶式輸送機(jī)傳統(tǒng)的電控系統(tǒng)相比優(yōu)點(diǎn)很多，比如體積小、可靠性高、速度快。另外還具有較高的靈活性與可擴(kuò)展性。近年來，PLC技術(shù)在在煤礦帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用得到了迅猛的發(fā)展，其最大的設(shè)計優(yōu)點(diǎn)是改變PLC控制程序，就可以實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)的運(yùn)行方式的改變。但是如果是傳統(tǒng)使用繼電器設(shè)計的煤礦帶式輸送機(jī)傳統(tǒng)的電控系統(tǒng)卻是無法實(shí)現(xiàn)的。所以，PLC技術(shù)是現(xiàn)代和未來煤礦帶式輸送機(jī)自動化中主要選擇的控制系統(tǒng)。
通過PLC技術(shù)代替繼電器進(jìn)行煤礦帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計，這樣就可以讓煤礦帶式輸送機(jī)具有很多的優(yōu)點(diǎn)，自動化程度得到了明顯的提高，可以通過計算機(jī)進(jìn)行微處理，安全性和精確性得到了大大提高等。
2 PLC技術(shù)在煤礦帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用
煤礦帶式輸送機(jī)最大的特點(diǎn)是連續(xù)和高效，在煤礦企業(yè)運(yùn)輸煤炭中應(yīng)用非常廣泛。目前，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，對煤炭的需求量也越來越大，這就要求煤炭企業(yè)必須擴(kuò)大產(chǎn)能，所需對煤礦帶式輸送機(jī)的需求量也越來越大。對煤礦帶式輸送機(jī)的要求越來越高，必須要大功率和多機(jī)驅(qū)動。但是盲目追求帶式輸送機(jī)的高性能，忽視了其在運(yùn)行時的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。眾所周知，我國對煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)的要求是非常嚴(yán)格的，并且明確規(guī)定了帶式輸送機(jī)的使用要求，在使用帶式輸送機(jī)時必須要設(shè)軟啟動裝置，同時還規(guī)定，軟啟動時的加速度不能大于0.3 m/s2。為了滿足這些使用要求，必須在軟啟動時使用PLC技術(shù)。這樣可以提高煤礦帶式輸送機(jī)的電液軟啟動和電氣軟啟動的控制性能，充分利用PLC技術(shù)的調(diào)速型液力耦合器的應(yīng)用功能和液黏軟起動裝置制動器，具體從以下方面進(jìn)行。
2.1 調(diào)速型液力耦合器PLC控制
通過PLC技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對調(diào)速型液力耦合器的功能控制，基本原理是，首先設(shè)定好執(zhí)行器的指令，工作液液體的流量可以通過耦合器導(dǎo)管開度不同進(jìn)行控制。從而達(dá)到改變工作腔內(nèi)工作油的充滿度的目的，這樣就能很好的實(shí)現(xiàn)對煤礦帶式輸送機(jī)運(yùn)行速度進(jìn)行調(diào)整。現(xiàn)在煤礦中應(yīng)用的帶式輸送機(jī)都是多機(jī)驅(qū)動方式，這樣信號采集的難度大大增加，這就要求必須通過PLC技術(shù)進(jìn)行信號采集，同時還需要對電流數(shù)值大小進(jìn)行比較，這樣就能很好的判斷各驅(qū)動電動機(jī)的輸出功率值。所以，通過PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)行速度的自動控制，具體的工作過程如圖1所示。
2.2 液黏軟起動與PLC技術(shù)控制
帶式傳輸機(jī)最基本的設(shè)備就是液黏軟起動裝置，其基本原理是，力矩的傳遞是通過殼體上的主動摩擦片、從動摩擦片動靜摩擦的油膜剪切力進(jìn)行的。主動摩擦片與從動摩擦片的組成方式是交錯狀橫向迭加，主動軸的摩擦片在旋轉(zhuǎn)時，必須要對兩個摩擦片之間注滿控制油，這樣就能讓從動摩擦片同步旋轉(zhuǎn)，同時還大大加強(qiáng)了其功能性。假設(shè)可以通過改變兩個摩擦片的油膜厚度，就能夠?qū)崿F(xiàn)式輸送機(jī)的無級調(diào)速功能，這樣就能夠通過電液比例閥間隙大小調(diào)解來實(shí)現(xiàn)。電液比例閥由于其自身的特點(diǎn)，所以要求在設(shè)計帶式輸送機(jī)的時候必須要考慮這個問題。如果在在液黏軟起動配置上使用PLC技術(shù)，必須要滿足兩個條件，一是配置液黏軟起動開關(guān)量，二是必須要增加液黏軟起動D/A的轉(zhuǎn)換模塊。只有這樣才能夠通過PLC技術(shù)來進(jìn)行程序控制，從而可以確定電液比例閥的比例行程，最終達(dá)到可控軟起動的目的。這樣設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)很多，比如參數(shù)誤差小，可靠性好等。也可以使整個系統(tǒng)構(gòu)造簡單，體積變小，具有很好的實(shí)用價值。
2.3 下運(yùn)盤式制動器與PLC技術(shù)
帶式輸送機(jī)設(shè)計時，為了避免意外情況的出現(xiàn)，設(shè)置了下運(yùn)盤式制動器。在帶式輸送機(jī)正常工作時，電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)該是均勻的，但是如果出現(xiàn)負(fù)載力矩過大的情況，電機(jī)的轉(zhuǎn)速會明顯上升，此時制動力矩就會快速下降，這樣就容易出現(xiàn)“飛車”事故，要解決這個問題，必須要降低轉(zhuǎn)速。首先可以通過停止加載的方法來降速，如果不行，就必須讓帶式輸送機(jī)自動停車。電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是衡量超速重要的參考數(shù)據(jù)，這就必須要對電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時測量和監(jiān)控，這一功能可以通過轉(zhuǎn)速傳感器進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。可以通過f/i轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)速信號的處理。
3 結(jié) 語
文章論述了PLC技術(shù)在煤礦帶式輸送機(jī)中的設(shè)計與應(yīng)用，在煤礦帶式輸送機(jī)中的設(shè)計中充分利用PLC的優(yōu)點(diǎn)，可以使帶式輸送機(jī)的性能大大提高，前提是在使用PLC技術(shù)時必須要增加軟啟動裝置。提高煤礦帶式輸送機(jī)性能的同時，為了避免意外事故的發(fā)生，還設(shè)置了其他的安全保護(hù)裝置。和傳統(tǒng)的帶式輸送機(jī)相比具有體積小、可靠性高、速度快的優(yōu)點(diǎn)，具有很好的實(shí)用價值。
參考文獻(xiàn)：
[1] 劉立東.改進(jìn)蟻群優(yōu)化算法的研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2007.
第7篇：計算機(jī)運(yùn)行的基本原理范文
【關(guān)鍵詞】礦山機(jī)電；故障診斷；技術(shù)研究
1.引言
近年來，礦山企業(yè)的效益蒸蒸日上，與之相應(yīng)的故障診斷技術(shù)也迅速發(fā)展，在礦山機(jī)械中得到了較好的應(yīng)用，該技術(shù)以信號處理技術(shù)、傳感器技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，首先在一些工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國家得到應(yīng)用。在中國，由于技術(shù)限制很多的礦山設(shè)備需要從國外進(jìn)口，這些設(shè)備只有在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下才能實(shí)現(xiàn)礦山的高產(chǎn)，所以，其故障診斷和維修技術(shù)的重要性是不言而喻的，否則，就算是購買到最先進(jìn)的設(shè)備也無法發(fā)揮出它應(yīng)有的效用。目前，計劃經(jīng)濟(jì)體制模式是我國對待礦山設(shè)備故障處理的主要模式，其中，有很多環(huán)節(jié)已經(jīng)不再適應(yīng)市場的需求了，亟待改革和創(chuàng)新。對于故障診斷技術(shù)來說，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況，積極學(xué)習(xí)西方先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，提高管理的水平。
2.礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷與傳統(tǒng)維修的差異
對于礦山機(jī)電設(shè)備的故障診斷，需要使用較為先進(jìn)的相關(guān)技術(shù)，分析運(yùn)行中的設(shè)備當(dāng)前所處的狀態(tài)，有效對其今后的運(yùn)行情況進(jìn)行預(yù)測，同時，對設(shè)備整體和各個局部的情況都應(yīng)該有非常清晰的掌握。這些故障診斷技術(shù)能夠在設(shè)備還沒有發(fā)生故障的階段，對它可能發(fā)生的故障進(jìn)行早期的預(yù)警，判斷出可能故障的產(chǎn)生原因和部位，評估該故障造成的各種危險和后果以及它可能的發(fā)展趨勢，為維修人員提供有力的參考，以便他們能夠在較短的時間內(nèi)找到故障點(diǎn)，有針對性的進(jìn)行故障排除。
而傳統(tǒng)意義上的機(jī)電設(shè)備維修通常包括三種形式：
（1）被動式的維修，也即是當(dāng)設(shè)備的故障已經(jīng)明顯化，并且造成設(shè)備無法正常運(yùn)行時采取的治理措施，由于這種情況是事先沒有準(zhǔn)備的，相對來說，其維修的質(zhì)量和效率都比較低；
（2）定期維修，是指在工作中制定相應(yīng)的維修計劃，該計劃設(shè)定相應(yīng)的維修周期，是一種非常機(jī)械化的檢測方法，到期就對設(shè)備進(jìn)行檢修，而不關(guān)乎設(shè)備的狀態(tài)如何，這種維修模式難以對偶然事件引起的設(shè)備故障進(jìn)行防范，重復(fù)檢修的現(xiàn)象也非常嚴(yán)重；
（3）計劃性狀態(tài)檢修，這種檢修技術(shù)是隨著監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的，通過在線檢測以及診斷裝置，記錄設(shè)備的故障狀態(tài)和維修時間以及內(nèi)容，并且將這些數(shù)據(jù)通過計算機(jī)的特殊處理，對設(shè)備的故障進(jìn)行預(yù)測，保證在故障發(fā)生前就已經(jīng)制定好相應(yīng)的故障解決辦法，從而消除隱患[1]。
3.礦山機(jī)電設(shè)備故障產(chǎn)生的主要原因分析
對礦山機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)故障的原因進(jìn)行分析，大致有以下三點(diǎn)：
（1）各零件的配合關(guān)系發(fā)生改變，這種情況十分普遍，對設(shè)備發(fā)生故障的部位進(jìn)行觀察，會注意到零件的損傷和各個零件之間原有的配合關(guān)系遭到破壞是故障形成的原因。零件的損傷包括：原有的形態(tài)和尺寸發(fā)生變化，原有的設(shè)計性能發(fā)生變化，偏離和設(shè)計值，是由于在使用設(shè)備的過程中，零件會受到來自各方的作用力，各種因素的綜合作用，同時，隨著時間的推移，老化作用越來越明顯，也經(jīng)常引起零件失去原有的性能。
（2）設(shè)備長時間處于超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，在制造礦山機(jī)電設(shè)備的過程中，都會對它們的輸出參數(shù)進(jìn)行極限值的設(shè)計，設(shè)備只有運(yùn)行在極限值內(nèi)才能保持良好的狀態(tài)；一旦輸出參數(shù)超過極限值，正常狀態(tài)就會遭到破壞，長期運(yùn)行于超負(fù)荷狀態(tài)，設(shè)備當(dāng)然會出現(xiàn)故障，此時，有必要調(diào)整設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，并且對設(shè)備采取相應(yīng)的修復(fù)措施。
（3）設(shè)備使用年數(shù)過長，工作能力下降，在機(jī)械設(shè)備內(nèi)外因素的共同作用下，長時間的使用之后，其綜合能力必然會下降。這主要是由于機(jī)件的配合剛性會隨著時間的推移而不斷下降，其間隙也會增大，老化和磨損的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，造成大量發(fā)熱現(xiàn)象，使得關(guān)鍵部位的聯(lián)接發(fā)生扭曲等。
4.礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷的關(guān)鍵技術(shù)
4.1 礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)概述
在礦山設(shè)備運(yùn)行過程中，很多部件會發(fā)生物理化學(xué)方面的變化，如：溫度上升，電流電壓以及功率發(fā)生變化，造成設(shè)備在形態(tài)上發(fā)生改變。通過對設(shè)備參數(shù)變化的分析了解設(shè)備的運(yùn)行情況，判斷出設(shè)備是否發(fā)生故障，如果出現(xiàn)異常，及時找到異常發(fā)生的具體部位，采取科學(xué)措施應(yīng)對故障，這就是設(shè)備故障診斷技術(shù)。
在設(shè)備的故障診斷中，信息的采集是關(guān)鍵的一步，實(shí)際操作中，可以通過人為的看聽摸進(jìn)行判斷，也可以利用相關(guān)設(shè)備采集狀態(tài)數(shù)據(jù)，如：運(yùn)行設(shè)備的振動信號，溫度變化信號等，然后對這些信號進(jìn)行分析，判斷是否發(fā)生故障；現(xiàn)場觀察也是常用的方法之一，比如，通過觀察電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的響聲和現(xiàn)場測量其軸承的溫度變化，預(yù)測其可能的故障，觀察螺栓和螺帽是否存在松動的現(xiàn)象，油液是否發(fā)生泄漏等對機(jī)械的零部件是否受損進(jìn)行判斷。
4.2 礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)分類
迄今為止，礦山機(jī)電設(shè)備的故障診斷技術(shù)種類較多，由于礦山工作的特殊性，這些設(shè)備面臨的工作環(huán)境不僅是振動和沖擊礦物粉塵，而且工作空間小，維修起來難度較大，綜合考慮這些因素，更應(yīng)該合理的選擇檢測儀器，應(yīng)該根據(jù)具體的環(huán)境和設(shè)備運(yùn)行情況，有針對性的選取處理方案，其中，較為常用的方案有以下幾種。
（1）溫度診斷。很多機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障最為明顯的現(xiàn)象就是溫度出現(xiàn)異常，很多受到損傷的零件在設(shè)備故障發(fā)生之前就會出現(xiàn)溫度上升的現(xiàn)象。相關(guān)的工作人員將各種不同零件的工作溫度進(jìn)行匯總，制成圖表的形式，在工作中就可以根據(jù)圖表中溫度的變化對零件是否發(fā)生故障進(jìn)行判斷。
（2）振動監(jiān)測。這種方法主要用于預(yù)防性監(jiān)測，包括簡易診斷儀和精密診斷系統(tǒng)兩種。前者一般采取便攜式振動儀的形式，采集設(shè)備運(yùn)行的振動信號，并將其適當(dāng)放大，判斷故障是否存在；后者是對設(shè)備進(jìn)行定期的檢測，使用顯示裝置以及控制器，將機(jī)電設(shè)備的振動信號數(shù)據(jù)輸入到計算機(jī)中，對故障進(jìn)行判斷，找到相應(yīng)的故障部位[3]。
（3）鐵譜分析。該技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備的故障診斷中具有非常明顯的優(yōu)越性。常見的鐵譜分析儀是顆料定量儀，運(yùn)行的基本原理為：在電機(jī)的運(yùn)行磁場中注入帶有磨屑的油，之后將磨屑吸出，依據(jù)磨屑的大小順序制作成譜片，從而判斷設(shè)備的運(yùn)行情況。
5.結(jié)語
總之，礦山機(jī)電設(shè)備的故障診斷技術(shù)是一門綜合性的技術(shù)，交叉運(yùn)行了多個學(xué)科，在中國的發(fā)展起步較晚，它在機(jī)電設(shè)備的保養(yǎng)和維修方面起到了積極的作用，可以為維修人員的維修提供有價值的參考，及時的排除故障，延長設(shè)備的使用壽命，從而為礦山的穩(wěn)定生產(chǎn)和實(shí)現(xiàn)高效益提供保障，礦山領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)該重視該項(xiàng)技術(shù)。
參考文獻(xiàn)
[1]郭洪剛.礦山機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)探討[J].工藝與技術(shù)，2011（24）.
第8篇：計算機(jī)運(yùn)行的基本原理范文
關(guān)鍵詞：跑道侵入；跑道安全；ADS-B；差分GPRS
1、場面監(jiān)視雷達(dá)（SMR）
SMR是一種用于監(jiān)視場面上飛機(jī)及車輛的雷達(dá)，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，顯示器上顯示的不再是一個個目標(biāo)點(diǎn)，它通過與外來數(shù)據(jù)的相關(guān)處理，不僅僅可以使管制員從熒光屏上區(qū)分飛機(jī)和車輛，而且可以辨別運(yùn)行航班號、飛機(jī)機(jī)型、速度、將?？康牡菣C(jī)橋，可謂一目了然。它也是機(jī)場實(shí)施低能見度運(yùn)行的基本條件。SMR系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)及主要性能指標(biāo)：場面監(jiān)視雷達(dá)是一次雷達(dá)系統(tǒng)，根據(jù)回波強(qiáng)度探測目標(biāo)，結(jié)合機(jī)場信息，如跑道使用信息、實(shí)時氣象信息、機(jī)場燈光信息、停機(jī)位信息、航班信息等，為管制員在管制席位的顯示終端上提供機(jī)場的電子地圖、站坪內(nèi)的飛機(jī)和車輛的掛牌信息等機(jī)場的各類目標(biāo)的動態(tài)和輔助信息，幫助管制員發(fā)出迅速、準(zhǔn)確的管制指令。
SMR系統(tǒng)出路系統(tǒng)包括；雷達(dá)頭及處理部分（天線、收發(fā)信機(jī)、雷達(dá)信號處理等）、場面監(jiān)視數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、顯示處理系統(tǒng)、控制和監(jiān)視系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)記錄和回放等，系統(tǒng)設(shè)計為雙通道冗余結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
2、ADS-B技術(shù)
ADS（自動相關(guān)監(jiān)視）的基本原理是飛機(jī)（航空器）通過數(shù)據(jù)鏈自動發(fā)送和接收機(jī)載設(shè)備所提取的監(jiān)控信息，如識別位置（高度經(jīng)緯度）速度及意向信息等。
ADS-B系統(tǒng)組成ADS-B機(jī)載設(shè)備輕巧靈便，無論在超輕型飛機(jī)、普通客機(jī)、重型飛機(jī)上都可安裝，ADS-B機(jī)載設(shè)備基本配置是下行設(shè)備（ADS-BOUT），工作方式類似于二次雷達(dá)應(yīng)答機(jī)，但它同時可用于廣播周邊臨時障礙物、飛行器、降落傘等物體的位置。由于ADS-B的發(fā)射是采用廣播方式，發(fā)射的信息還可以通過機(jī)載交通信息顯示器（CDTI）來接收，CDTI及其附屬接收設(shè)備構(gòu)成ADS-B上行設(shè)備（ADS-BIN）。
與建雷達(dá)地面站需要大功率供電、備份發(fā)、電機(jī)重型車輛道路、周邊環(huán)境良好等苛刻條件不同，ADS-B地面基站設(shè)備非常簡單，占地面積非常小，供電甚至可采用太陽能供電，并對周邊環(huán)境要求較低，可安裝在目視線無遮擋的塔或建筑物中，同時，地面基站的維護(hù)費(fèi)用也大大低于雷達(dá)站，可實(shí)現(xiàn)無人值守。
ADS-B完善了雷達(dá)監(jiān)視的覆蓋問題，提供高質(zhì)量的監(jiān)控，無論在航路還是本場，雷達(dá)與ADS-B的結(jié)合使用都會為地面監(jiān)控帶來明顯的改善。甚至在無雷達(dá)區(qū)域，ADS也會帶來地面監(jiān)控實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，雷達(dá)覆蓋不完善的區(qū)域，ADS-B作為補(bǔ)充監(jiān)視手段；雷達(dá)覆蓋區(qū)域，ADS-B作為技術(shù)升級手段；在機(jī)場運(yùn)行區(qū)域，ADS-B作為場面輔助監(jiān)視手段。ADS-B作為廣播式的ADS技術(shù)，由飛機(jī)自動向周圍的飛機(jī)、車輛、地面接收站發(fā)射自身的位置等信息。所以，可實(shí)現(xiàn)多方面的功能：空中飛機(jī)間就能自動識別相互位置，可自我保持間隔；機(jī)場場面的飛機(jī)、車輛間保持安全間隔，起到場面監(jiān)視作用。ADS-B接收器能和空管系統(tǒng)、其他飛機(jī)的機(jī)載ADS-B結(jié)合起來，在空地都能提供精確、實(shí)時的沖突信息，和傳統(tǒng)雷達(dá)不同，ADS-在低空地面工作，因此能監(jiān)控滑行道和跑道的沖突.因?yàn)樵撓到y(tǒng)的有效距離為i00海里，所以提供了比以往其他任何系統(tǒng)更大的空間進(jìn)行沖突探測和決策，地空使用該技術(shù)不僅能知道沖突的位置，且能清楚地看到?jīng)_突的方向、速度和相對高度；當(dāng)沖突轉(zhuǎn)彎、加速、爬升或下降時，ADS能立即清晰地顯示其變化。與以往雷達(dá)管制員單向監(jiān)控不同，ADS-B能同樣向機(jī)組或管制員提供實(shí)時信息，實(shí)現(xiàn)雙向同時監(jiān)控飛行動態(tài)。
3、場面專網(wǎng)無線數(shù)據(jù)DGPS衛(wèi)星定位管制監(jiān)控系統(tǒng)
2000年5月，美國宣布將SA置零，GPS自主定位的精度有了很大提高（由100m到25m左右）。近兩年，得益于模擬與數(shù)字信號處理技術(shù)的迅速發(fā)展，民用GPS接收機(jī)的定位精度又有了進(jìn)一步的提高，達(dá)到10至15米，若輔以實(shí)時差分校正技術(shù)，可以將精度提高到3米以內(nèi)，相對場面雷達(dá)約15-17米的測距誤差，差分GPS衛(wèi)星定位技術(shù)完全可以適應(yīng)機(jī)場場面移動目標(biāo)的管制監(jiān)視要求。
（1）專網(wǎng)無線數(shù)傳差分DGPS衛(wèi)星定位技術(shù)簡介專網(wǎng)無線數(shù)傳DGPS衛(wèi)星定位技術(shù)，是在無線數(shù)傳技術(shù)和差分GPS衛(wèi)星定位技術(shù)的基礎(chǔ)上，將其進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，采用專用的無線頻率作為數(shù)據(jù)傳輸通道，實(shí)現(xiàn)移動終端和中心基站之間差分GPS校正數(shù)據(jù)通信導(dǎo)航監(jiān)視/CNS據(jù)、定位數(shù)據(jù)以及控制命令的雙向交互傳輸，在監(jiān)控中心的電子地圖上可實(shí)時的看到每一個移動終端的即時地理位置。DGPS系統(tǒng)組成。
（2）場面移動目標(biāo)專網(wǎng)無線數(shù)傳差分DGPS衛(wèi)星定位管制監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)想場面專網(wǎng)無線數(shù)傳DGPS衛(wèi)星定位管制監(jiān)控系統(tǒng)包括空間GPS衛(wèi)星、車載衛(wèi)星定位終端、差分GPS通信控制基站、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、管制監(jiān)控應(yīng)用軟件等五大部分組成。
（3）系統(tǒng)工作體制規(guī)劃。系統(tǒng)本身采用—對無線頻點(diǎn)（可根據(jù)需要模塊化擴(kuò)展），各車載移動終端采用時分（TDMA）方式進(jìn)行多址復(fù)用，將移動終端按規(guī)則進(jìn)行嚴(yán)格的時序分配，避免相互干擾，保證車輛定位數(shù)據(jù)的可靠傳輸，為上層應(yīng)用軟件的具體功能應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。系統(tǒng)為每一個GPS車載移動終端分配一個固定的ID身份號，車載移動終端根據(jù)設(shè)置周期循環(huán)性的向中心報告位置等相關(guān)信息，無需人為干預(yù)。
4、DGPS工作程序
系統(tǒng)車載終端的理論最大ID身份號容量為4096個，可以分為32個組，由組號和ID身份號共同組成車輛在系統(tǒng)內(nèi)的唯一標(biāo)識號。系統(tǒng)的實(shí)際容量M取決于數(shù)據(jù)循環(huán)刷新周期T（秒）：
f=Tx64
如果按數(shù)據(jù)刷新周期3秒計算，則單頻點(diǎn)的監(jiān)控容量：if=3×64=192
192個車載移動終端的監(jiān)控容量應(yīng)當(dāng)能夠滿足國內(nèi)大多數(shù)機(jī)場的場面管制監(jiān)控要求，對于大型機(jī)場可以通過增加對或幾對頻率的方法來提高系統(tǒng)容量。
ADS-B系統(tǒng)應(yīng)用于無雷達(dá)地區(qū)的遠(yuǎn)程運(yùn)行監(jiān)視，與傳統(tǒng)的雷達(dá)監(jiān)視技術(shù)相比，ADS-B技術(shù)具有使用成本低，精度誤差小，監(jiān)視能力強(qiáng)等明顯優(yōu)勢，對于高密度飛行區(qū)域的空中交通服務(wù)有著廣泛的應(yīng)用前景。ADS-B系統(tǒng)準(zhǔn)確地對空中和地面的飛機(jī)進(jìn)行跟蹤定位，實(shí)現(xiàn)自動監(jiān)控和警告，避免了飛機(jī)的危險接近，減小了飛機(jī)的間隔，擴(kuò)大了飛行容量，提高了空域的利用率，提高飛行指揮員和管制員對飛機(jī)的監(jiān)控能力，減輕了勞動強(qiáng)度，保證了飛行訓(xùn)練的安全正常。
第9篇：計算機(jī)運(yùn)行的基本原理范文
關(guān)鍵詞：動態(tài)UPS電力調(diào)節(jié)同步電機(jī)
大型的半導(dǎo)體研發(fā)和制造工廠需要高質(zhì)量的可靠電源，失電、甚至微小的電源質(zhì)量下降都可能導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失?；谶@些原因，半導(dǎo)體制造工業(yè)通常都采用較大容量的不間斷電源系統(tǒng)(UPS)。目前，國內(nèi)設(shè)計中采用的UPS絕大多數(shù)都是靜態(tài)UPS （ StaticsUnin-terruptible Power Supply System )，但是，由于靜態(tài)UPS的局限性(后文將對此作具體分析)，選擇和使用一種新型的動態(tài)不問斷電源（Dynamic Un-interruptiblePoiverSupplySystem，簡稱動態(tài)UPS或DUPS ），就成為今后半導(dǎo)體項(xiàng)目工程設(shè)計中必須正視的重要問題。
1、動態(tài)UPS系統(tǒng)的基本原理
在《電機(jī)學(xué)》中我們知道，同步電機(jī)具有可逆性，既能作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，也能作電動機(jī)運(yùn)行。同步電動機(jī)一個突出的特性就是改變勵磁可以調(diào)節(jié)電動機(jī)的功率因數(shù)。如果將運(yùn)行在電網(wǎng)上的同步電動機(jī)工作在過勵狀態(tài)，它們就會從電網(wǎng)上吸收電容性無功功率，從而提高電網(wǎng)的功率因數(shù)。而在電網(wǎng)上的其它主要負(fù)載如異步電動機(jī)和變壓器等，則主要從電網(wǎng)中吸收電感性無功功率。
動態(tài)UPS的生產(chǎn)和使用己有大約30年的歷史，它主要應(yīng)用于半導(dǎo)體制造、機(jī)場、電視和廣播中心、數(shù)據(jù)處理和計算機(jī)中心、通訊/數(shù)據(jù)傳輸?shù)阮I(lǐng)域。圖1所示為一個典型的動態(tài)UPS系統(tǒng)接線，它主要包括作為電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的同步電機(jī)/發(fā)電機(jī)(Mater/Generator )、用于應(yīng)急備用系統(tǒng)的柴油機(jī)組(Dieael)、飛輪(Flywheel、以及同步電機(jī)/發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)組耦合連接用的電磁離合器(Clutch，此外，它還包括一個自動旁路回路。飛輪系統(tǒng)的功能是實(shí)現(xiàn)高性能的動態(tài)能量存儲，用于支撐短時的電力中斷，這保證了與之相連的柴油機(jī)組在電力長時間中斷時有足夠的起動時間。
1.1正常運(yùn)行模式
在正常運(yùn)行情況下，開關(guān)D1和D2合上(D3斷開)，市電通過電抗器B向負(fù)載供電，同步電機(jī)/發(fā)電機(jī)M/G以同步電動機(jī)方式運(yùn)行，驅(qū)動飛輪旋轉(zhuǎn)，貯存能量。M/G和柴油機(jī)組D之間通過電磁離合器連接，這保證了市電不會給柴油機(jī)組傳送突然的外力。此時，動態(tài)UPS中主要山電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)在起作用，其主要作用是改善電源質(zhì)量:
1) 消除電力短時中斷，減少柴油機(jī)組的起動次數(shù)。而且隨著負(fù)荷的減輕，史長時間的電力短時中斷也能消除。
2) 調(diào)節(jié)輸出電壓，保證在寬廣的輸入電壓范圍內(nèi)有穩(wěn)定的電壓輸出，使設(shè)備免受電壓波動的影響。
3）耦合電抗器使市電和負(fù)載之間實(shí)現(xiàn)電氣隔離，并能有效抑制市電側(cè)或負(fù)荷側(cè)的諧波電流，限制短路電流。
4) 前文己述，改變同步電動機(jī)的勵磁可以調(diào)節(jié)電動機(jī)的功率因數(shù)，系統(tǒng)通過使同步電機(jī)處于過勵狀態(tài)，從電網(wǎng)吸收電容性無功功率，從而提高電網(wǎng)的功率因數(shù)。
1.2應(yīng)急運(yùn)行模式
當(dāng)市電失電或電力中斷超過系統(tǒng)的容許范圍時，D1斷開。同步電機(jī)/發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)變成發(fā)電機(jī)方式運(yùn)行，動態(tài)UPS的應(yīng)急備用系統(tǒng)投入運(yùn)行。飛輪通過慣性作用，釋放動能，使發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，保證所帶重要負(fù)載電源不中斷且不引起電壓波動;系統(tǒng)還通過連續(xù)監(jiān)測負(fù)荷端的頻率，在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以保證供給負(fù)荷的電源頻率維持穩(wěn)定。山于能量的消耗，飛輪的轉(zhuǎn)速開始下降。同時，柴油機(jī)組也己開始啟動并逐步加速，經(jīng)過一段時間后(一般不超過幾秒鐘)，柴油機(jī)組即可達(dá)到正常轉(zhuǎn)速，此時，柴油機(jī)組和發(fā)電機(jī)經(jīng)電磁離合器自動耦合，由柴油機(jī)組帶動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，繼續(xù)供給負(fù)載電源。
1.3動態(tài)UPS+備用電源運(yùn)行模式
動態(tài)UPS還可應(yīng)用于既有重要負(fù)荷又有應(yīng)急負(fù)荷的場合，如圖2所示。
當(dāng)某項(xiàng)工程己設(shè)置有動態(tài)UPS，同時還有一些諸如應(yīng)急照明、消防水泵、事故排風(fēng)等應(yīng)急負(fù)荷需要柴油發(fā)電機(jī)提供備用電源時，由于一些動態(tài)UPS供貨商在對同步電機(jī)/發(fā)電機(jī)中的發(fā)電機(jī)部分的設(shè)計和制造中可以達(dá)到最大3倍的過載能力，這樣的話，我們就可以不必另外設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組，而只需要加大柴油機(jī)組和電磁離合器的容量，如重要負(fù)荷為500kVA，應(yīng)急負(fù)荷為500kVA，那么加大后的柴油機(jī)組及電磁離合器的容量應(yīng)為1000kVA o在柴汕機(jī)組達(dá)速并穩(wěn)定運(yùn)行后(一般在市電停電約十幾秒后)，就可以把應(yīng)急負(fù)荷加載到柴油機(jī)組和電磁離合器上了。這種設(shè)計方案同附加發(fā)電機(jī)組的方案相比，節(jié)省了投資、空間和維護(hù)費(fèi)用。
1.4動態(tài)UPS的能量支撐時間(back-up time)
動態(tài)UPS的能量支撐時間(市電失電后，在柴油機(jī)組投入供電前，系統(tǒng)保證電源不間斷的最大供給時間)通常與機(jī)組的容量有關(guān)。
2、動態(tài)UPS的優(yōu)越性
動態(tài)UPS與傳統(tǒng)的靜態(tài)UPS相比較，具有如下性能:
2.1正常運(yùn)行時，動態(tài)UPS由于不需要經(jīng)過交流、直流、直流、交流的整流和逆變過程，系統(tǒng)效率更高。
2.2山于有柴油發(fā)電機(jī)持續(xù)穩(wěn)定地供給電源，動態(tài)UPS的供電時間基本上不受限制，而靜態(tài)UPS受蓄電池容量的限制，供電時間一般不長。靜態(tài)UPS要實(shí)現(xiàn)長時間的供電，就必須采取靜態(tài)UPS+柴油發(fā)電機(jī)組的方式。但是，山于UPS的輸入和柴油發(fā)電機(jī)組間存在諧波問題，所以往往需要加大發(fā)電機(jī)組的功率，一般要求發(fā)電機(jī)組的輸出功率)1.2倍UPS輸入功率。有資料表明，當(dāng)一套5OOkVA靜態(tài)UPS+一套800kVA發(fā)電機(jī)組的一次投資就高于一套5OOkVA的動態(tài)UPS，UPS容量越大，動態(tài)UPS越經(jīng)濟(jì)。另外，動態(tài)UPS也不存在UPS和發(fā)電機(jī)組之間的界而問題。
2.3靜態(tài)UPS由于其蓄電池對工作環(huán)境要求高，電池室需要空調(diào)系統(tǒng)。通常，歐洲品牌的電池一般采用20℃為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度，而中國、美國和日本等國家都采用25℃作為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度，在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度下，蓄電池的使用壽命一般為3-10年。環(huán)境溫度每超過許可溫度100C，電池的使用壽命將減少一半。而動態(tài)UPS只需提供系統(tǒng)運(yùn)行所需的足夠通風(fēng)量就可以了。同時，蓄電池的老化還會造成UPS容量的降低，而且蓄電池的安裝、維護(hù)、保養(yǎng)和更換工作較復(fù)雜，成本較高，更換后的蓄電池如果處理不好還會造成環(huán)境污染，而動態(tài)UPS的飛輪史換就比較容易了。
2.4靜態(tài)UPS需附加額外的濾波器來吸收電網(wǎng)中的諧波，而動態(tài)UPS本身具有抑制諧波的功能。動態(tài)UPS比靜態(tài)UPS能承受史大的短路電流，通常靜態(tài)UPS能承受2-3倍的額定電流，動態(tài)UPS則能承受多達(dá)1014倍的額定電流。同時，動態(tài)UPS本身還具有改善市電側(cè)功率因數(shù)的功能等等。
3、工程實(shí)例
某大型半導(dǎo)體制造工廠，生產(chǎn)線潔凈室面積約為11000左右，為開放式布置方式，凈化級別為100級。工廠主要用電設(shè)備按一級負(fù)荷考慮，從市電引來兩回220kV超高壓電源，經(jīng)降壓變壓器降壓后，采用某中壓電壓作為工廠主配電電壓等級，該電壓等級供電系統(tǒng)為中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)，采用分段單母線。
考慮到停電或電源質(zhì)量下降易引起工藝設(shè)備停機(jī)或生產(chǎn)出殘損產(chǎn)品，會造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，設(shè)計選用8套1700kVA, 400V動態(tài)UPS系統(tǒng)，經(jīng)8臺升壓變壓器升壓后，以工廠主配電電壓等級輸出配電。
動態(tài)UPS系統(tǒng)的中壓配電母線也采用兩段分段的單母線，每段母線上裝設(shè)4套并列運(yùn)行的動態(tài)UPS系統(tǒng)，再經(jīng)CBl (CB2)向主廠房內(nèi)配電所供電，每段母線上均設(shè)有手動旁路開關(guān)和自動旁路開關(guān)。如圖3
3.1正常運(yùn)行時，由市電經(jīng)動態(tài)UPS的兩段配電母線向主廠房內(nèi)配電所供電，供給生產(chǎn)設(shè)備電源，此時，各動態(tài)UPS的電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)分別改善所在配電母線上輸出電源的質(zhì)量，保證供給生產(chǎn)設(shè)備的電源穩(wěn)定、“干凈”。
當(dāng)某一套或幾套動態(tài)UPS需要檢修或維護(hù)時，就讓該裝置退出運(yùn)行。每段母線上設(shè)一套公用旁路開關(guān)，以保證在對動態(tài)UPS進(jìn)行檢修或維護(hù)時不間斷對負(fù)載的供電。
如果因負(fù)荷需求大于系統(tǒng)的容量、或者因某一套或幾套動態(tài)UPS裝置需要檢修或維護(hù)退出運(yùn)行，而使動態(tài)UPS系統(tǒng)發(fā)生過載，當(dāng)負(fù)荷超過100%系統(tǒng)容量5分鐘時，SCADA(自動數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制)系統(tǒng)自動將開關(guān)CBl(或CB2)和與之同母線的自動旁路開關(guān)CB1S(或CB2S) 并聯(lián)運(yùn)行，然后打開CBl(或CB2)，實(shí)現(xiàn)h游負(fù)載的轉(zhuǎn)移切換。同時，SCADA控制系統(tǒng)自動合上母聯(lián)開關(guān)CB12，將兩段母線并列運(yùn)行，繼續(xù)輸出電源。
3.2市電失電后，各動態(tài)UPS的應(yīng)急備用系統(tǒng)投入運(yùn)行。如果動態(tài)UPS系統(tǒng)發(fā)生過載，系統(tǒng)會向SCADA系統(tǒng)發(fā)出信號，SCADA系統(tǒng)將根據(jù)預(yù)設(shè)的優(yōu)先等級自動卸載。
4結(jié)論
