程序原理

程序原理（通用10篇）

程序原理 篇1

1 前言

随着数控机床的普及和数控技术的推广，数控编程在机械制造行业中越来越重要。先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备功能和辅助功能，而且为编程提供了扩展数控功能的手段。在数控加工中经常会遇到复杂轮廓的加工(如抛物线、椭圆、双曲线、半球、螺旋线等)，用普通的手工编程方法处理周期长、计算量大、精度差、容易出错，难以满足生产要求。FANUC数控系统的宏指令编程，应用灵活，形式自由，具备计算机高级语言的表达式、算式和逻辑运算等类似的程序流程，使复杂轮廓的加工程序变得简练易懂，可以缓解手工编程中的不足之处。

2 宏程序概述

在FANUC系统中，包含变量、转向、比较判别等功能的指令称为宏指令，包含有宏指令的子程序称为宏程序。数控宏程序从发展历史上看，有宏程序A和宏程序B两种。宏程序A不能使用运算符和函数名，现已几乎不用;宏程序B可以象计算机编程一样使用变量、运算符和函数名，而且运算符和函数名与计算机编程大体相同，程序易于理解。本文所说的宏程序均指宏程序B。

通常人们所指的宏程序有两个含义，一个是指在程序体中直接使用变量，另一个是指宏程序调用。要使用数控宏程序编程，必须对所使用的数控系统的原有代码有充分的了解并能熟练运用，以免因为对现有功能不了解而又编制宏程序来实现，使简单的问题复杂化。数控宏程序与空间解析几何、微积分、逻辑代数、CAD/CAM、计算机程序设计、机械加工、数控系统等学科(领域)有着紧密的联系，决不能孤立地看待数控宏程序编程。

3 宏程序中变量的使用

既然数控编程称之为“编程”，正如计算机编程中要使用变量一样，数控程序中也需要使用变量。要进行程序流程控制，变量是必不可少的。数控宏程序中的变量是用符号#加上变量号码所构成的，即#i(i=1、2、3、……)，例如#1就是一个变量。给变量赋值的方法和计算机编程一样，如#1=5(相当于Basic或C语言的a=5,Pascal的a:=5。)。变量也可以用公式的形式来表示，但此时必须用括号把公式括起来，即#[表达式]的形式来表示，例如#[#1+#2-12]。用公式指定时在公式的前、后要加上方括号，例如G01X[#1+#2]F#3。但要注意的是，作为地址符的O、N、/等后面不能引用变量，如O#27、N#1等都是错误的。

被引用的变量值按各地址的最小设定单位进行四舍五入，例如对于最小设定单位为1/1000的数控系统，当#1为12.3456，若执行G00X#1，相当于G00X12.346，若要改变变量值的符号引用时，要在“#”号前加上“-”号，例如G00X-#1。没有定义变量值的状态称为空变量，#0通常为空变量，可以读取但不能写入，空变量不等于变量值为0的状态。引用未定义变量时，连同地址字无效，例如：#1为0、#2为(空)时，若执行G00X#1Z#2，则为G00X0。

数控编程中的变量按作用领域分为三类：局部变量、公共变量、系统变量。#1-#33是局部变量，局部变量只在本程序内起作用;#100-#149、#500-#531是公共变量，在所有程序中起作用;#1000以上的是系统变量，控制着机床运行的各种状态，不要轻易修改。局部变量不能在程序运行时再加以修改，只能由程序控制。在使用局部变量时，必须在程序中赋初值。公共变量可以在程序运行时人为地加以修改。在使用公共变量时，可以不在程序中赋初值，而在加工时打入所需值。

4 宏程序中使用的控制语句

在宏程序中使用GOTO、IF语句可以改变程序的流程，转移与循环有以下3种。

(1)无条件转移(GOTO语句)，语句格式为：GOTO n;其中n为顺序号(1-9999)，可用变量表示。例如：GOTO 1;或GOTO#10。

(2)条件转移(IF语句)，语句格式为：

IF[条件式]GOTO n;

当条件式成立时，从顺序号为n的程序段开始执行;条件式不成立时，执行下一个程序段。

条件式有以下几类：#j EQ#K,EQ表示“等于”;#j NE#K,NE表示“不等于”;#j GT#K,GT表示“大于”;#j LT#K,LT表示“小于”;#j GE#K,GE表示“大于等于”;#j LE#K,LE表示“小于等于”。条件式中变量#J或#K可以是常量也可以是表达式，条件式必须用括弧括起来，例如：IF[#10 LT 25]GOTO 100;这个程序段表示假如#10小于25的话，则转到程序段号为100的程序段，否则执行下一个程序段。

(3)循环语句(WHILE语句)，语句格式为：

WHILE[条件式]DO m(m=1,2,3)

…

END m

当条件语句成立时，程序执行从DO m到END m之间的程序段;如果条件不成立，则执行END m之后的程序段。DO和END后的数字是用于表明循环执行范围的识别号。可以使用数字1、2和3，如果是其他数字，系统会产生报警。DO-END循环能够按需执行多次。

5 宏程序的编程原理及编程方法

用户宏程序编程是用变量作为数据进行编程，变量在编程中充当替代物的角色，已经在程序中赋值的变量，在后续程序中可被重新赋值，原来的值被新的所覆盖。利用控制系统可对变量值进行计算和变量可以被重新赋值的特性，使变量随程序的循环自动增加并计算，以实现加工过程的自动循环。在进行复杂非圆曲线的加工中，系统可以自动算出整个非圆曲线上的一系列坐标点的值，从而用很短的直线或圆弧线段逼近理论轮廓曲线，满足零件设计精度的要求。

程序中以G65指令调用宏程序，宏程序中仍以M99指令返回上一级程序。宏程序可以嵌套调用，最多4层。但固定循环不计入层数。宏程序的调用格式是G65(或G66)P_L_[参数]。

根据用户宏程序的编程原理，用户宏程序编程的方法

可总结如下：

(1)首先将变量初始化，即给变量赋初值;

(2)编制加工程序，若程序较复杂，所用变量较多，可另设子程序，使得主程序简练易读;

(3)修改变量的值;

(4)判断是否加工完毕，若否，则返回执行加工程序;若是，则程序结束。

宏指令编程的程序结构框图如图1所示。

6 宏程序的编程实例

例：精铣如图2所示的长径为40mm、短径为15.28mm的立体正五角星的宏程序编制，材料为铝合金，刀具选用4mm的球头铣刀。程序编制如下：

此例中零件的工件原点设置在毛坯上表面的中心，所编的程序是粗铣、精铣可以共用的程序。粗加工时可选用直径为10mm的平底铣刀，把#1(长径)和#2(短径)的量扩大，即#1=45.;#2=20.28即可，精加工就用程序里的数值。该例子中所加工的零件厚度为10mm，所以五角星的厚度、长径和短径都分成40等分来加工，厚度上每一等分是0.25mm，长径每一等分是1mm，短径每一等分是0.382mm。分的等分越多加工表面越光滑，此例中分的40等分是设计者自己分的，如果觉得40等分太多或太少，也可相应的调整，由此也反映出使用宏程序编程时程序的可调性、可控性较好。

7 结束语

由于宏程序利用了变量作为数据进行编程，并且能对系统变量进行读取，编程简单，更改容易，通用性好，所以利用宏程序不仅能够进行参数化加工来提高效率，而且还可以完善和扩展数控机床的功能，可解决一些用常规编程方法无法解决的问题。用户在使用数控机床时，根据加工零件结构特点，应用宏程序功能开发设计自己的宏程序，是充分发挥数控机床性能的有效途径。

摘要：运用FANUC系统所提供的宏程序编程方法,使用变量代替程序中的功能代码或地址进行编程,使数控程序具有通用性和灵活性,并简化了数控编程,大大提高了零件加工程序的汇编速度和编程质量。

关键词：宏程序,变量,程序流程控制,应用

参考文献

[1]FANUC.FANUC0i-MC操作说明书[Z].2005.

[2]孙德茂.数控机床铣削加工直接编程技术[M].北京:机械工业出版社,2004.

程序原理 篇2

结构矩阵分析原理与程序设计上机心得在结构分析中，把各项计算公式表达称矩阵形式，进行矩阵运算，称为矩阵方法。再利用计算机对矩阵进行运算，就可以很快得到计算结果。我们所编写的程序就是进行这项工作。整个程序由各个子块组成：数组变量的定义，原始数据的输入、输出（input1），组集总刚（wsiff）、综合结点荷载的计算（load）、支承条件的引入（bound）、解方程的结点位移（gauss）、各单元最后杆端力的计算（nqm）。这些就是结构矩阵分析的总体思路和流程.在程序编写中，首先是要细致，要在理解程序的基础上输入程序，知道每个变量的定义，每个子块的作用及其运算原理，结合PAD图理解，程序输错时可以在电脑提示下修改，最后使程序运行成功。再者就是数据输入时的问题。数据输入前要对结构中的节点单元进行编号，结构中的单元划分必须使个单元均质，等截面直杆；结点编号先编可动支座，再编不可动支座，这主要是因为程序使用前后处理结合法。单元局部坐标系由小号到大号。输入荷载时，若荷载与杆件成一定夹角，则需要把荷载分解成沿杆轴方向和垂直于杆轴方向的荷载，变成一个杆件上的两个荷载，按照表2.3进行两次输入，局部坐标系下荷载的正负也需要注意，例如例4.1中从结点左到右的单元上的荷载向上但是负值。在输入直接结点荷载时若某非固定支座上有结点荷载，则该结点上与约束相对应的荷载分量可以输入任意值。该结点上数据输入时需把各字母代表的含义搞清楚按照input1中的程序编写的输入顺序输入。最后，我所做的修改程序题中一个是改为主一付零法，首要是知道其原理，即先把总刚中主元素换为1，使用r（k，k）数组，使用循环语句时i，j的循环范围，例如i是从1 到n，n是总刚阶数，在前面程序中已给出，可以直接使用。修改弹性支座的过程中，关键是弹性支座输入时的处理，要先撤去弹性支座，使该支座在弹性约束方向上自由移动；第二步则需要把弹性支座信息输入，输入其弹性支座个数，编号（i），对应的位移变量编号（ibd（i）），刚度系数(sk(nk)),最后在结构刚度矩阵中【k】中与⊿i相对应的主元素kii加上弹性刚度系数k。在程序中体现为由循环对数组r（k，k）每个加上sk（j）相应的值。

整个上机过程中遇到了一些困难，但只要静下心来，慢慢研究程序和原理，并与老师和同学交流，就可以发现问题所在并一步步解决。通过这几周的学习，我对结构矩阵的原理和程序有了深入的理解，学会了它在各种结构中的应用。同时我发现利用计算机可以很快的解出结构内力等，对超静定次数较多的结构抵用时很方便，但也有其缺陷，程序比较死板，我们在输入数据时自己首先要做好编号等工作，针对程序，编号与我们手算也是不同的。总之，通过这几周的学习我获益匪浅，对程序由了深入理解。最后感谢老师的指导和帮助。

程序原理 篇3

关键词 效益；原理；分析

一、效益原理的基本理念

经济学中，效益问题的产生主要是基于稀缺规律的作用，即人的欲望和需要是无限的，然而现实世界能够提供或满足人类需要或欲望的资源和方式却是有限的。有鉴于此，人们面临的最大问题是如何以有限的资源分配来最大限度地满足人们的欲望和需要。在刑事诉讼中，同样存在资源的供求矛盾。因此我们可以用规范分析的方法来评价诉讼收益，即将刑事诉讼的非经济性产出按“好”与“坏”、“应当”或“不应当”分为肯定性收益和否定性收益，也称之为正效益和负效益，正效益(肯定性收益)指正面或正向的产出，这种产出获取越多越好；负效益(否定性收益)指负面或反向的产出，这种产出获取越少越好。据此，效益的基本理念主要体现在以下两个方面：一是刑事程序的运作过程必须具备一定的经济合理性。即在资源稀缺、成本有限，而大幅度增加司法投入又不太现实的情况下，应当通过科学配置有限的司法资源和合理地设计诉讼程序等方法来实现诉讼效益的极大化。这一价值内涵可以通过一定的经济因素加以衡量。一般说来，人们往往以诉讼周期的长短、诉讼程序的繁简以及司法资源是否得到合理配置等标准来评价刑事诉讼过程的经济合理性。二是刑事程序的结果具有合目的性，即刑事诉讼效果的实现必须符合诉讼主体的欲望和需求。这一价值内涵主要通过伦理因素或非经济性因素，着重从价值层面来进行评判。就国家专门机关而言，刑事诉讼的效果主要表现在惩罚犯罪的覆盖程度、准确程度和执行程度上，即覆盖程度、准确程度和执行程度越高，诉讼结果越具有合目的性，反之则越低；就当事人和其他诉讼参与人而言，刑事诉讼的效果主要体现为法律正当程序的实现程度、合法权益的保护程度及对裁判结果的满意程度等方面，即上述程度越高，当事人会认为诉讼结果的合目的性就越强，反之则越低。

二、效益原理在各国刑事审前程序中之体现

1. 司法权的合理放纵

司法权的合理放纵主要表现在：一方面，审前阶段对侦查、检察机关的监督与制约机制相对弱化，这主要是为了避免外在约束过多所必然引起的诉讼活动迟缓、拖延，消除司法官员的心理顾虑，从而使侦查、起诉活动高效进行。以日本为例，日本刑事侦查分为任意侦查与强制侦查，可以分别采用或者一并采用。

2. 诉讼成本的有效节俭

通过提高侦查人员的素质、加大审前程序的司法投入、增加先进侦查手段、扩大运用科技证据的范围等措施固然能够提高审前程序的诉讼效益，但这些均属于增加投入的“粗放性”措施，不符合刑事诉讼中“集约化经营”的需要，在司法资源供求矛盾暂时难以缓解的背景下往往是杯水车薪。因此各国主要通过缩减诉讼成本、提高司法资源利用率的方式来提高诉讼效益。

3. 司法资源的优化配置

提高诉讼效益的另一条重要途径是优化刑事司法资源的配置，使有限的资源得到最大限度或最充分的利用。综观世界各国的立法与司法实践，司法资源的合理配置主要体现在两项重要原则的运用上：

一是比例原则(或称相适应原则)。该原则渊源于行政法领域，现已为许多国家上升为宪法原则，成为法治社会中保障人权的一项基本原则，它强调限制公民权利的手段与事件本身的重要性必须成比例，对公民权利的限制应控制在最小限度内。二是区别对待原则。该原则主要体现为诉讼程序的过滤机制和繁简分立机制。其中繁简分立又称程序分流机制，是指在审判程序上对那些所涉罪行比较严重、社会影响较大的案件，应该设立相对繁琐、复杂的诉讼程序；而对那些所涉罪行较轻、案情简单、证据充分的案件，则应考虑适用简易程序审结。在审前阶段，区别对待原则主要体现为对案件的过滤机制。

三、我国刑事审前程序在效益方面的缺憾

四参数坐标转换原理和程序设计 篇4

1 四参数坐标转换的原理

在我国平面坐标系中以1954北京坐标系为主, 除此之外各地又建有相应的地方独立坐标系统。在测绘和项目施工中, 我们常常需将1954北京坐标和地方独立坐标进行互相转换。该类型的转换为同一个椭球系统的不同坐标系中的转换, 对于这样的转换至少需要两个公共点求取转换参数, 如图1所示, 设xoy为1954北京坐标系, x′O′y′为地方独立坐标系, xo、yo为地方独立坐标系的原点O′在1954北京坐标系中的坐标, α为地方独立坐标系的纵轴O′x′在1954北京坐标系中的坐标方位角。设已知P点的地方独立坐标为 (x′p、y′p) , 则可按下式将其换算为1954北京坐标 (xp、yp) , 其转换公式为:

式中K为尺度因子, α为旋转角度, △x, △y为相对应的平移。求得△x, △y, a, K就能方便的计算出当地的坐标了, 也可通过该公式对坐标转换进行反算, 来把地方独立坐标换算为1954北京坐标系 (图1) 。

2 程序设计方案和过程

好的程序设计在某种程度上能把测量人员从繁琐的传统作业模式中解脱出来, 程序界面应方便使用和友好, 本程序采用VB编程, 可进行各种数据类型的转换, 坐标转换数据可单点转换, 也可数据文件批量转换, 软件可方便地编辑和计算多个公共点, 并根据计算结果分析判断是否采用。

程序软件设计应模块化, 可读性要强, 下面是四参数转换程序中的一个重要的模块代码, 编写代码如下文所示。

3 实例数据处理和分析

四参数是常用的平面坐标间转换方法, 四参数至少需要2个公共点, 在实际工作中会有多个公共点, 可通过最小二乘法算出初步参数, 反算出各公共点的残差, 通过RMS和各公共点位置选择合适的公共点, 再计算出合适转换参数。

现以结合实例, 对一组数据进行参数求解和分析, 坐标数据共有5个公共点, 可以组成包含4个未知数的10个线性方程, 用豪斯荷尔德变换法求解该线性最小二乘问题方程组, 通过初步计算发现I05117点RMS较大, 去除该点用剩余4个公共点重新计算, 发现I04158点RMS值较大, 去除该点用剩余3个公共点重新计算, 此时RMS值均不大于0.1 mm, 点位均匀合理, 效果比较理想, 采用该3点作为求解四参数的公共点通过该四参数可对单点和成批的数据文件进行转换, 数据分析判断表如表1所示。

4 结论与建议

本文较详细论述了四参数坐标转换的原理、方法和实例, 成功地利用VB语言开发出了该软件, 软件具有具有强大的计算和批数据处理功能, 在四参数的转换中表现出了其他测量程序难以比拟的优越性, 值得进一步推广和应用。

参考文献

[1]杨国清.控制测量学[M].黄河水利出版社, 2005.

[2]施一民.现代大地控制测量[M].同济大学出版社, 2003.

程序原理 篇5

Keil C源程序：

#include #define uchar unsigned char #define uint

unsigned

int sbit

RED_DONGXI

= P1^0;//南北方向红灯亮 sbit

YELLOW_DONGXI = P1^1;//南北方向黄灯亮 sbit

RED_NANBEI

= P1^3;//东西方向红灯亮 sbit

GREEN_DONGXI = P1^2;//南北方向绿灯亮 sbit

YELLOW_NANBEI = P1^4;//东西方向黄灯亮 sbit

GREEN_NANBEI = P1^5;//东西方向绿灯亮

sbit

DXweixuan1

= P1^6;//南北方向数码管位选1 sbit

DXweixuan2

= P1^7;//南北方向数码管位选2 sbit

NBweixuan1

= P3^0;//东西方向数码管位选1 sbit

NBweixuan2

= P3^1;//东西方向数码管位选2 sbit

L1=P3^5;sbit

L2=P3^6;sbit

L3=P3^7;uint aa, bai,shi,ge,bb;uint shi1,ge1,shi2,ge2;uint code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};uint code table1[]={0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xfe,0xf6};void delay(uint z);void init(uint a);void display(uint shi1,uint ge1,uint shi2,uint ge2);void xtimer0();void init1();void init2();void init3();void init4();void init5();void xint1();void xint0();void LED_ON();void LED_OFF();

void main(){ P0=0xFF;P1=0xFF;P2=0x00;

P3=0xFF;EA=1;EX0=1;IT0=0;

init1();while(1)

{

init2();//第2个状态

init3();//第3个状态

init4();//第4个状态

init5();//第5个状态

} } void init1()//第一个状态：东西、南北方向均亮红灯5S { uint temp;temp=5;TMOD=0x01;TH0=(65535-50000)/256;TL0=(65535-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;while(1){

RED_DONGXI=0;

//第一个状态东西、南北均亮红灯5S

RED_NANBEI=0;

GREEN_DONGXI=1;

GREEN_NANBEI=1;

YELLOW_DONGXI=1;

YELLOW_NANBEI=1;

if(aa==20)//定时20*50MS=1S

{

aa=0;

temp--;

}

shi1=shi2=temp/10;

ge1=ge2=temp%10;

if(temp==0)

{

temp=5;

break;

}

display(ge1,shi1,ge2,shi2);} } void init2()//第二个状态：东西亮红灯30S~5S、南北亮绿灯25~0S;{ uint temp;temp=26;TMOD=0x01;TH0=(65535-50000)/256;TL0=(65535-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;while(1){

RED_DONGXI=1;

RED_NANBEI=0;

GREEN_DONGXI=0;

GREEN_NANBEI=1;

YELLOW_DONGXI=1;//第二个状态：东西亮绿灯25S、南北亮红灯

YELLOW_NANBEI=1;

if(aa==20)//定时20*50MS=1S

{

aa=0;

temp--;

shi1=(temp+5)/10;

}

}

} ge1=(temp+5)%10;shi2=temp/10;ge2=temp%10;if(temp==0){ temp=26;break;} display(ge1,shi1,ge2,shi2);void init3()//第三个状态：东西绿灯变为黄灯闪5次、南北亮红灯5S { uint temp;temp=6;TMOD=0x01;TH0=(65535-50000)/256;TL0=(65535-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;while(1){

RED_NANBEI=0;

GREEN_DONGXI=1;

if(aa==20)//定时20*50MS=1S

{

aa=0;

temp--;

YELLOW_DONGXI=~YELLOW_DONGXI;

shi1=temp/10;

shi2=shi1;

ge1=temp%10;

ge2=ge1;

}

if(temp==0)

{

temp=6;

break;

}

display(ge1,shi1,ge2,shi2);} } void init4()//第四个状态：东西亮绿灯25~0S，南北方向亮红灯30~5S； { uint temp;temp=26;TMOD=0x01;TH0=(65535-50000)/256;TL0=(65535-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;while(1){

RED_DONGXI=0;

RED_NANBEI=1;

YELLOW_DONGXI=1;//第一个状态东西、南北均亮红灯5S

GREEN_NANBEI=0;

if(aa==20)

{

aa=0;

temp--;

shi1=temp/10;

shi2=(temp+5)/10;

ge1=temp%10;

ge2=(temp+5)%10;

if(temp==0)

{

temp=26;

break;

}

}

display(ge1,shi1,ge2,shi2);} } void init5()//第五个状态：东西亮红灯、南北绿灯闪5次转亮黄灯5S { uint temp;temp=6;TMOD=0x01;TH0=(65535-50000)/256;TL0=(65535-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;while(1){

RED_NANBEI=1;

RED_DONGXI=0;

GREEN_DONGXI=1;

GREEN_NANBEI=1;

if(aa==20)

{

aa=0;

temp--;

YELLOW_NANBEI=~YELLOW_NANBEI;

shi1=temp/10;

shi2=shi2;

ge1=temp%10;

ge2=ge1;

if(temp==0)

{

temp=6;

break;

}

}

display(ge1,shi1,ge2,shi2);} }

void display(uint shi1,uint ge1,uint shi2,uint ge2){ DXweixuan1=0;DXweixuan2=1;NBweixuan1=1;NBweixuan2=1;P0=table[ge1];delay(5);DXweixuan1=1;DXweixuan2=0;NBweixuan1=1;NBweixuan2=1;P0=table[shi1];delay(5);DXweixuan1=1;DXweixuan2=1;NBweixuan1=0;NBweixuan2=1;P0=table[ge2];delay(5);DXweixuan1=1;DXweixuan2=1;NBweixuan1=1;NBweixuan2=0;P0=table[shi2];delay(5);} void xint0()interrupt 0 { RED_NANBEI=0;RED_DONGXI=0;GREEN_NANBEI=1;GREEN_DONGXI=1;

YELLOW_NANBEI=1;YELLOW_DONGXI=1;P0=0x00;NBweixuan1=0;NBweixuan2=0;DXweixuan1=0;DXweixuan2=0;delay(2);return;} void xint1()interrupt 2 { RED_NANBEI=1;RED_DONGXI=1;GREEN_NANBEI=0;GREEN_DONGXI=0;

YELLOW_NANBEI=1;YELLOW_DONGXI=1;P0=0x00;NBweixuan1=0;NBweixuan2=0;DXweixuan1=0;DXweixuan2=0;delay(2);return;} void xtimer0()interrupt 1 { TH0=(65535-50000)/256;TL0=(65535-50000)%256;aa++;} void delay(uint z){uint x,y;for(x=0;x

民事程序选择权的原理与价值 篇6

1. 选择纠纷解决机制

各国普遍设立了各种类型的纠纷解决机制来满足社会大众的现实需求。纠纷发生后, 争议双方可以诉诸法院, 也可以选择仲裁机构, 还可以选择调解组织进行调解, 至于选择何者则取决于争议者实际需要以及法律的相关规定。根据民事程序选择权的基本要求, 纠纷当事人可以比较各自的实体利益与程序利益之大小轻重, 决定选用仲裁程序、非讼化程序或诉讼程序来实现纠纷的解决。

2. 协议选择管辖法院

协议选择管辖法院属于比较常见的民事程序选择权。在诉讼法理论上, 这种管辖又称为合意管辖。从各国的规定看, 这类案件主要集中于合同纠纷案件。对于合意管辖的适用, 法国民事诉讼法规定只须具备下列要件: (1) 当事人之间有书面协议; (2) 当事人的协议不得违反公序良俗; (3) 原则上, 当事人合意管辖不能改变级别管辖和专属管辖。[1]

3. 选择纠纷解决程序

就纠纷解决程序的选择权而言, 其中最为常见的是当事人合意选择是否适用简易程序。各国民事诉讼法都普遍有类似的规定。普通程序是最为惯用的民事审理程序, 然而, 普通程序因其程序的规范完整, 对于小额诉讼、简单案件仍然显得有些奢侈。从诉讼经济学的角度来看, 简易程序是一种节约成本、快速解决纠纷的诉讼程序。当事人基于程序选择权, 合意选择简易程序审理实现了既可以实现实体利益, 又可以兼顾程序利益, 在二者的平衡点上选择优化的解决方式。

二、程序选择权的理论基础

1. 民事程序选择权的哲学之维

在哲学世界, 主体、意志、自由都是哲学家展开缜密思辨与理论阐释的重要先决条件。研究法律当然也必须从主体、意志与自由等哲学概念出发。黑格尔在这方面作出了重大贡献, 他在其《法哲学原理》中深刻地指出:“法的基地一般来说是精神的东西, 它的确定的地位和出发点是意志。意志是自由的, 所以自由就构成法的实体规定性。”[2]黑格尔哲学思想的一条主线就是意志自由、主体自由。黑格尔阐发了一条基本原则, 即所谓的“主观自由的原则”, 或者说法的主体性原则。这一原则包含了主体的自我意识、个人特殊性、自由、独立自主和能动性等含义。

2. 民事程序选择权的法理之基

纵观当今世界各国宪法, 大部分国家均在宪法中肯定了公民主体地位。公民因此享有了宪法所明文规定的各项基本权利, 如生存权、财产权、政治权利等。具体部门法则是通过具体规定来细化和落实宪法的基本精神, 保障公民诸项基本权利的实现。比如民事诉讼法, 详尽规定了保障诉讼权利和救济的程序、规则与步骤, 既是对公民基本权利的细化, 又是对公民基本权利的保障。我国宪法中明确规定了公民享有的诸项基本权利, 肯定了公民的主体地位, 毫无疑问, 公民是法的主体。就诉讼权利而言, 公民的法主体性直接表现为“程序主体性原则”。这一原则是立法者从事立法活动, 法官适用现行法以及程序关系人 (包括诉讼当事人) 进行诉讼行为时, 均须遵循的原则。根据程序主体性原则, 程序当事人或利害关系人以主人公的角色进入到诉讼活动中, 对程序的启动、行进、变更与终结具有话语权。在民事诉讼活动中, 法院与法官必须承认当事人以及其他利害关系人的主体地位, 保障其诉讼权利的实现, 不得任意剥夺与阻却其权利的行使, 更不得将之视为审判的客体, 对其诉讼权利与利益进行任意的处分。“亦即, 就关涉该人利益、地位、责任或权利义务的纠纷解决程序, 应当从实质上保障其有参与该程序以影响裁判形成的程序基本权;并且, 在裁判做出以前, 应保障该利害关系人能够适时、适式提出资料、陈述意见或者进行辩论的机会。在未被赋予这种机会的情况下所收集的事实及证据, 均不能成为法院裁判的基础。”[4]

承认当事人的程序主体地位, 必然要求立法者与执法者尊重当事人的人格和意志。民事诉讼法中的处分权原则, 是民法上当事人意思自治原则在诉讼领域内的运用, 它的理论根据和价值前提就是对当事人人格和意志的尊重。从根基上分析, 意思自治原则在民事诉讼领域内首先体现为处分原则, 学者们普遍认为处分原则是由私权自治原则演变而来的。贯彻处分原则, 就是便利和保障当事人行使民事处分权。而意思自治在民事诉讼领域的渗透决定了当事人对自身权利进行处分的自由。赋予当事人民事程序选择权亦是应有之义。因为, 选择权是最原始的意思自治、最基本的处分。便利和保障当事人行使民事程序选择权就是保护当事人对民事纠纷的处分权, 就是贯彻处分原则, 也就是保护当事人的为宪法所保护的财产权和自由权。因此, 作为解决民事纠纷的民事诉讼法应充分考虑到当事人的意思自治、赋予当事人选择解决纠纷程序的权利和自由。

三、民事程序选择权的价值

民事程序选择权问题日益受到理论与实务界的关注, 除了因为民事程序选择权能够切实反映了当事人主体性因素之外, 还说明了民事程序选择权具有重要的制度价值。

1. 满足纠纷解决途径的多元化需求

民事程序选择理念的意义在于, 应当设置多元化的纠纷解决机制, 并赋予当事人根据自身需要而在诸种机制中自主选择的权利。同时, 在诉讼程序内部也应设置繁简有别的程序制度, 以供当事人自主选择利用, 从而避免程序利用上的“强制消费”。[5]司法程序变得愈发人性化, 便于人们接近正义。如设置解决小额案件的简易程序, 可以满足小额、简易纠纷当事人对效率的优先追求。设置普通程序可以满足当事人对慎重裁判和实体利益的精确追求。设置非讼程序可以满足非讼事件的处理需求。赋予当事人依据不同类型纷争选择不同程序的权利, 让当事人在发现真实与促进诉讼之间做出权衡, 可避免当事人因追求实体利益而招致程序上的不利益。毕竟实体利益与程序利益都是纠纷当事人所追求的。实体利益与程序利益作何种抉择则应当由当事人自行判断。立法者和司法者只能是提供机会, 但不可以越俎代庖, 代替当事人做出强制性选择。

2. 减少磨损, 增进诉讼效益

除了程序公正和实体公正价值, 诉讼效益也是近现代司法的基本价值, 越来越受到人们的重视。效益原本是一个经济学上的概念, 上个世纪六七十年代进入法学领域, 在西方法理学中得到重要发展。效益, 无论是在经济学领域, 还是在法学领域, 所反映的都是成本与收益、投入与产出之间的比例关系。经济学家认为, 人是其自利的理性最大化者, 一种促进或助长自愿性和协商性的法律制度更容易得到人们的偏爱。法学家贝卡利亚曾指出诉讼本身应该在最可能短的时间内结束, 诉讼越是迅速和及时, 就越是公正和有益。[6]

台湾学者认为, “诉讼法上, 不问民事或刑事, 有关迅速裁判之课题皆不可忽视。”[7]我国学者也指出, 民事诉讼的效益的实现是通过寻找最科学的途径, 以最少的人、财、物力, 在最短的时间内, 最大限度地满足人们对于公平、正义、自由和秩序的需求。因为, 无论审判能够怎样完美地实现正义, 如果付出的代价过于昂贵, 则人们往往只能放弃通过审判来实现正义的愿望。

3. 消除不满, 提高判决的公信力

判决书的法律效力与其说来自于国家权力并以之为坚强后盾, 不如说来自于其自身内容的令人信服和裁判过程的公正无私。裁判结果做出之后并不代表纠纷就能真正圆满解决, 问题的症结还在于程序。程序公正性的实质是排除恣意因素, 保证裁决的客观正确。在一般情况下, 公正的程序比不公正的程序能够产生更公正的结果。在纠纷解决过程中, 法官对许多案件往往都会做出“非黑即白” (all or nothing) 的判决, 换句话说, 不管法官怎样进行裁判 (即使依据民法中的公平原则判决双方当事人均承担一定的责任) , 当事人也会觉得判决决定了纠纷双方的输赢。胜者自然得意无话可说, 然而, 输了官司的一方当事人常常都会抱怨法院判决不公平, 以致产生抵触、敌对情绪。

解决这一矛盾的方法之一是让当事人亲自参与纠纷解决的过程。比如赋予当事人选择的权利, 一旦当事人在合法自愿的基础上做出了选择, 选定了某些规则, 那么, 法官根据此项规则得出的处理结果即便与当事人当初的期望并不相符, 当事人自然也心服口服, 无话可说。民事程序选择权还给当事人提供了一个较好的机会, 能够让他们与法官就程序的运用进行对话, 充分交流想法与意见。在公正的程序之中, 当事人的主张或异议都可以得到充分表达, 互相竞争的各种层次上的价值或利益都可以得到综合考虑和权衡, 其结果, 不满就被过程吸收了, 相比较而言一种最完善的解释和判断被最终采纳。[8]正是在这个意义上, 程序才成为了吸纳不满, 消解矛盾的减压阀, 判决的结果才能具有信服力, 为当事人所接纳。经由民事程序选择权, 法院的判决获得了当事人的事先认可, 从而为判决的执行扫除了障碍。

参考文献

[1]张卫平, 陈刚.法国民事诉讼法导论[M].北京:中国政法大学出版社, 1997.52.

[2]黑格尔.法哲学原理[M].上海:商务印书馆, 1982.10.

[3]李步云.法与主体性原则的理论[M].北京:法律出版社, 1995.11.

[4]邱联恭.程序选择权之法理[A].民事诉讼法之研讨 (四) [C].台湾:三民书局, 1993.560.

[5]赵钢, 刘学在.关于修改《民事诉讼法》的几个基本问题[J].法学评论, 2004, 2:51.

[6][意]贝卡亚, 黄风译.论犯罪与刑法[M].北京:中国大百科全书出版社, 1993.56.

[7]许志雄.迅速裁判之原则[J].法学丛刊, 2003, 121:19.

程序原理 篇7

在地铁直流牵引供电系统中, 为了给机车提供直流1500V电源, 每个牵引降压变电所内有两个整流机组, 将电压等级为35kV的交流电源转换为直流1500V电源送到直流母排, 直流母排通过馈线断路器向接触网供电;而接触网采用双边供电方式, 在每个区间内的接触网由两个变电所供电。当直流带电设备对直流柜柜体发生泄漏或绝缘损坏闪络时, 基于直流设备安全供电的考量, 将直流设备内发生的短路故障迅速切除, 直流系统设置了直流框架保护, 如果发生直流开关带电设备对直流柜柜体发生泄漏或绝缘损坏, 框架保护动作切断直流开关, 防止故障点以外的部位受牵连, 确保设备安全。

2 框架保护原理

框架保护分为电流型框架保护和电压型框架保护两种。直流牵引供电设备内部绝缘材料一旦失去功效, 便可能危及人身安全, 为防止人身伤害事故发生, 可将直流系统框架泄漏保护装置安装在牵引降压变电所内, 该保护主要包括反映直流泄漏电流的过电流保护以及反映接触电压的过电压保护, 而过电压保护还作为钢轨电位限制装置的后备保护与车站的钢轨电位限制装置相配合。MB型直流开关柜·框架泄漏保护·电流元件:直流开关柜柜底安装有绝缘垫, 从而保证直流开关柜与大地绝缘。将低阻抗电流继电器两端分别与直流开关柜柜体和系统地相连接, 当柜体对地故障泄漏电流大于整定值 (80A) 时, 继电器发出动作信号, 从而保证人和设备的安全。MB型直流开关柜·框架泄漏保护·电压元件:在直流牵引系统中, 由于运行和短路电流, 回流轨和框架接地系统之间可能会产生泄露电压。因此, 在回流轨与框架接地系统之间安装一个限压装置, 可以防止过高泄露电压的产生。90V报警;150V跳闸。电压型框架保护判断整流器负极与整流机组外壳之间的电压, 当测量的电压值大于定值时判断为外壳带电, 保护跳开所有整流机组的交流进线开关和直流进出线开关。框架保护一旦电压型动作后, 本所的直流牵引系统全部跳闸, 并闭锁本所断路器;电流型动作后闭锁本所断路器, 与本所相邻的牵引所的直流馈线开关也会跳闸, 并闭锁邻所开关的重合闸。

3 钢轨电位限制装置保护原理

在直流牵引系统中, 由于操作电流和短路电流的存在, 可能会引起回流回路和大地间产生超过安全许可的接触电压。在此情况下, 就需要在回流回路与大地间装设一套钢轨电位限制装置, 检测的是钢轨和地之间的电压。以限制运行轨电位, 避免超出安全许可的接触电压的发生。当发生超出安全许可的接触电压时, 此钢轨电位限制装置就将钢轨与大地快速短接, 从而保证人员和设施的安全。

3.1 钢轨电位限制装置动作特性

在供电分区无车辆通行, 且牵引直流系统状态稳定时, 钢轨对地电位是零;当供电分区接触网短路或有车辆通行时, 受钢轨对地泄漏电阻的影响, 钢轨电位被迅速抬高, 在钢轨电位达到上限值后, 钢轨电位限制装置随即动作使钢轨接地以降低钢轨的电位, 以免电位过高伤及钢轨上的作业人员。西安地铁主要采用接触器、晶闸管等元件来制造钢轨电位限制装置。钢轨电位>90V, 装置延时800ms后随即动作, 使接地网与钢轨连接来降低电位, 装置连续动作3次, 钢轨电位仍大于限定值, 电闸闭合后不再断开;钢轨电位>150V, 钢轨电位限制装置无延时永久合闸;钢轨电位>600V, 100ms之内晶闸管导通, 钳制钢轨对地电位, 同时将合闸指令发送至接触器。

3.2 钢轨电位限制装置与电压型框架保护动作分析

虽然电压型框架保护和钢轨电位限制装置都能用于钢轨电位对地电压的检测, 但二者在适用范围、功能等方面也存在明显的区别。比如电压型框架保护是以动作跳闸的形式应用于直流设备的保护, 跳闸后将设备短路故障以及直流绝缘泄漏故障切除, 引起本所6个直流开关柜和进线两个35kV整流变柜跳闸, 在单边供电区间会短暂影响运行;而钢轨电位限制装置不动作跳闸就能降低钢轨对地电压, 且不会妨碍牵引直流系统正常工作, 既能避免钢轨电位过高危害钢轨上的作业人员, 又可确保正常通车。

一般情况下, 电压型框架保护装置比钢轨电位限制装置的整定时间长, 一旦钢轨电位急剧升高, 通常整定时间较短的钢轨电位限制装置率先动作, 使钢轨连接接地网, 从而避免钢轨作业人员的生命安全受到威胁;一旦钢轨电位限制装置拒动, 电压型框架保护装置随即动作于跳闸, 其动作参数包括: (1) 钢轨电位>90V, 电压型框架保护装置延时1500ms后预警。 (2) 钢轨电位>150V, 电压型框架保护装置延时900ms发出动作信号。

4 故障举例

注意:电压型框架保护动作后, 只跳开本所的直流牵引系统的所有开关;而电流型框架保护一旦动作后, 除了本所的直流牵引系统全部跳闸, 与该所相邻的牵引所的部分直流馈线开关也会跳闸。以下以永宁门站为例:

如图:若永宁门站的负极对框架的电压升高到150V时, 已经达到框架保护的启动电压, 永宁门站的框架电压型保护动作, 永宁门站的106、107、201、202、211、212、213、214开关跳闸;当永宁门站当框架对地故障泄漏电流大于整定值80A时, 电流型框架保护动作, 永宁门站的106、107、201、202、211、212、213、214开关跳闸;同时永宁门站会同时向安远门站、小寨站发联跳信号, 安远门站的213、214开关、小寨站的211、212开关也跳闸。这样一来, 从安远门到小寨区段的接触网都会停电, 从而使有故障的设备与有电区域彻底隔离, 保证了人身及设备的安全。

5 应急处理程序

(1) 电调通过PC机确认故障类型及开关动作情况。 (2) 如果是电压型框架保护动作, 通知值班主任、行调、发生电压型框架保护, 故障所退出运行, 故障所相对应供电分区目前为单边供电。要求维调立即派人到故障牵混所检查处理故障。 (3) 如果电流型框架保护动作, 通知值班主任、行调:正线接触网事故停电, 停电区段;要求维调立即派人到故障牵混所检查处理故障。 (4) 电流型框架保护动作, 要求值班员打开负极柜后门, 按下柜内电流继电器, 继电器上的红色按钮复位继电器复位, 然后在直流开关柜侧面板处, 按下“复归按钮”进行复位。 (5) 如果能复归:分该所馈线上网隔离开关进行越区供电。 (6) 如果不能复归:要求值班员解除发至邻所的联跳信号, 相邻牵混所直流馈线开关将自动重合闸, 电调确认开关动作正常;如果没有自动合闸, 电调则立即操作合闸, 确认开关合闸成功。 (7) 故障检查完毕, 可以恢复运行时, 待非运营时间恢复至正常运行方式。

6 结论与建议

(1) 框架保护的必要性。经过上述对框架保护原理与故障的分析, 我们可以得出以下结论:框架保护主要是保护直流牵引系统设备, 是重要而不可缺少的。 (2) 框架动作的影响面大, 恢复时间长。为了避免其误动应重点考虑与轨电位的保护匹配, 主要考虑两者之间的延时配合以提高系统保护的可靠性。 (3) 框架保护动作分为电流型和电压型两种。如果是电流型框架保护动作, 故障很可能在变电所内;电流型框架保护直接影响接触网供电, 应第一时间判断清楚故障性质, 同时在送电前一定要确认故障区段的列车均已降弓;信息, 记录重要信息;而电压型框架保护动作, 故障很可能在变电所外。电压型框架保护动作对行车基本上不造成影响, 在处理时应以优先保行车, 后处理故障为原则;发生在车辆段或末端所时应第一时间考虑越区供电;这两种保护动作处理的方法是不同的, 为了减少处理时间, 电调必须在远方能判断框架保护动作的类型, 至正常运行方式。

摘要：分析城市轨道交通直流系统设置框架保护的原因及动作原理, 阐述直流框架保护电流保护、电压保护及钢轨电位限制装置动作配合关系, 了解直流系统框架保护应急处理程序。

关键词：直流框架保护,钢轨电位限制,处理程序

参考文献

[1]西安地铁二号线一期工程DC1500V开关柜设备资料.

[2]于松伟, 杨兴山.城市轨道交通供电系统设计原理与应用[M].西南交通大学出版社, 2008 (01) .

程序原理 篇8

Oracle数据库除了可以通过本身参数进行性能调优外, Oracle提供支持高可用性的相关产品主要有下面几种:

(1) Oracle Fail Safe on NT; (2) Oracle Parallel Server; (3) Oracle Parallel Fail Safe; (4) Oracle Advanced Quening; (5) Oralce Advanced Replication; (6) Oracle Standby Database。

从设计原理上来讲, Standby数据库为Primary数据库建立的备份, 因此具有冗余数据, 也是相对于数据库来说的高可用性。Standby数据库作为Primary数据库的备份, 是通过Primary数据库不断产生出的归档日志文件来实现的。Primary数据库必须处于归档状态, 持续送出归档日志文件给Standby数据库, 而Standby数据库则处于恢复状态, 持续恢复Primary数据库的归档日志文件, 当Primary数据库出现致命不可恢复的状况时, 可以在很短的时间内启动Standby数据库, 全面代替Primary数据库。

但是, Standby数据库在Oracle 8之前并没有被广泛使用, 主要是原因是Oracle 8以前的版本, 不能自动将归档日志从Primary端拷贝到Standby端, 需要数据库管理员手动或是使用其他方法完成, 同时, 不断产生的归档日志文件也不能自动归档, 也必须使用其他方法来实现, 不方便使用和管理。在“9·11事件”发生之后, 各个大小公司开始认识到数据安全和冗余的重要性, 开始紧急制作主要系统的DR计划, 逐渐自动化的Standby数据库也开始被广泛地使用起来。

2 Standby数据库的建立

Standby数据库的建立过程并不复杂, 但建立过程的相关设置取决于建立Standby数据库的目的。例如, 如果建立Standby数据库是为了灾难恢复, Standby数据库就不能建立在与Primary数据库相同服务器上面。如果是为了避免数据库读写时出现的逻辑错误, 在Standby数据库接收到Primary数据库送来的归档日志文件时, 应用归档日志文件就需要晚上一段时间。这样当Primary数据库出现错误的时候, Standby数据库不会与Primary数据库同步。

Standby数据库建立过程如下图:

(1) 在Standby数据库服务器上面建立与Primary数据库服务器上面相同的数据文件目录。 (2) 修改Primary数据库上的初始化参数文件并将其复制到Standby数据库服务器上相对应的目录下面。 (3) 关闭Primary数据库, 做一个冷备份, 用ftp或其他OS工具, 把冷备份的数据文件和日志文件传到在Standby数据库服务器上已经建好的对应目录下面。 (4) 建立Standby database控制文件。

用rcp或ftp命令传到Standby数据库服务器对应的目录下。

(5) 在Primary数据库服务器上编辑tnsnames.ora文件, 增加一条:

(6) 在Standby数据库服务器上编辑listener ora文件, 增加一条:

(7) 启动Standby数据库的监听进程:

lsnrctl start std_listener;

(8) 启动Standby数据库:

(9) 应用归档日志文件。这里有两种情况, 核对已经mount起来的Standby数据库与Primary数据库之间的归档日志文件是否有差距, 在Primary数据库端可以使用下面命令:

如果有差距, 要手动把相差的归档日志文件拷贝到Standby数据库服务器上, 并手动恢复:

如果没有差距, 就可以直接进入自动恢复模式:

3 激活Standby数据库

当Primary数据库由于某种原因不能正常工作, 而修复时间超过用户可以接受的范围时, 需要激活Standby数据库, 使之成为Primary数据库运行。这个行为是单向的。被激活的Standby数据库是无法再回到Standby状态下的。

Standby数据库激活的过程如下:

(1) 首先要关闭Primary数据库, 这种情况出现在Primary数据库出现问题, 不能正常工作, 但数据库仍然处于打开的状态下, 但是无法做on line recovery。这时, 如果可能要尽量将当前的在线日志归档。

(2) 对应在Standby数据库, 在激活之前, 要尽量应用到最后一个归档日志文件。如果Primary database的错误导致数据库关闭, 系统丢失的数据将会是在线日志中的存储的数据。同样的, 在激活之前, 要应用到最后一个归档日志文件。

(3) 在Standby数据库处于mount的状态下激活Standby数据库:

(4) 关闭已经激活的数据库, 然后做一次冷备份。在这里需要解释一下, 当Standby数据库被激活之后成为Primary数据库, 这个过程将自动resetlogs。因此, 在打开之前要做一次冷备份, 因为以往的备份最多只能恢复到Standby数据库被激活的这一时间点上。另外, Standby数据库的参数文件中log_archive_start是false, 系统不能自动归档日志, 在打开之前要改为ture。

程序原理 篇9

嵌入式在指在一定的控制装置中,能够对PLC梯形图编程语言进行解释并执行,使这样的装置具有PLC的功能。其与普通的PLC具有几个优点,分别是:第一:灵活应用。有很小的系统中心,但是能够扩展多种功能模块。能够提供普通plc很难提供的功能。例如:通信和遥控。第二:性价比高。根据实际需求,不用安装不必要的功能模块,这样就节约了成本和系统的复杂性。

1 单片机和嵌入系统的定义

单片机控制着嵌入式系统的程序。软件是根据不同的应用来进行设计的,并且是一个微观的操作系统,系统程序能够对实时信息进行处理,也具有实时的工程控制能力,能够对发生的临时事件进行快速的处理。

根据应用系统的要求提出了实时嵌入程序的操作系统。单片机就是微控制器,它能够把程序端口、数据存储器和其他的一些系统等集成到一张芯片上。这张芯片就是单片集成系统。分时操作系统为核心的计算机系统非常的强大,单片机系统在硬件上是不能和它相比。从软件上来说,单片机系统的特点是:具体应用和使用环境都比较单一,在软件上的优点就能够为开发实时操作系统了。

嵌入式操作系统的主要作用是:控制、存储、资源管理、调度以及任务间同步和通信,其在嵌入式应用系统中起着非常重要的作用。它和其他操作系统具有很多的独特性,具体表现在:没有图形用户接口以及其他的一些功能也不具备,只是有一个微内核。因为考虑到专用性和嵌入性,应用程序和操作程序密切相连并且在同一空间内运行,所以,他们不能进行明确的分类,有时将操作系统作为应用程序的一部分。嵌入式系统的内存容量很小,通常使用实际的物理地址,因此,存储模块非常地简单。这样就能减少内核地体积,从而成为真正的微内核。

2 单片机嵌入式程序的开发原理

2.1 单片机的简介

以8051为例对单片机进行说明。8051是一种与51系列单片机内核兼容的单片机。这种系列的单片机具有独特的特点,这些提点如下:

第一:内核用的是单周期指令并且采用流水线的结构,它的运行速度非常地快,比51单片机快10倍,调试方式可以在全速、系统、编程和非插入调试,不用占内片资源。

第二:可编程控制器的16位计数器有6个比较和捕捉模块,有5个通用的16位定时器和计数器,这样就可以为多时基系统提供硬件条件。

第三:片内集成有两个uart、一个spi和一个sm。8051集成了总线控制器,可以用在坏境非常严重的各种现场。8051添加总线收发电路就能够连接到网络上,从而减少了通信系统的设计,具有CAN的功能。

2.2 主控电路

把8051作为单片机的主控芯片,与外电路可以实现模拟量的输入、输出,也能实现数字量的输入和输出。也可以用单片机的的总线控制器提供CAN的功能。

2.3 单片机的电路设计

(1)数字输入。可编程控制器和控制现场数字量的输入是由数字输入接口输入的。限位开关、按钮开关和选择开关常常作为输入信号,信号一般由输入接口送入PLC。这些信号可能存在一些问题,例如:过流、过压和抖动,所以,一定要搭建输入接口电路,从而不至于毁坏单片机,也避免了输入错误的信号。

(2)继电器的输出为DO,继电器在工作时的电压为12v,但是单片机的高电平仅仅为3v,不能够驱动继电器,所以,我们就要想办法解决这个问题,可以设计一个驱动电路带动驱动器,这样也可以实现光电隔离,从而不至于把管脚烧毁。

我们知道单片机引脚带负载的能力很弱,为了很好地与接到5v系统的接口上,因此要在5v边上加一个非门电路,这样就可以使数字的逻辑特性不会改变。二极管有续流的作用,从而造成继电器关断时的电压不会很高。

2.4 软件设计

普通PLC的功能嵌入式PLC一定要具备。第一,嵌入式PLC要提供用户梯形图编程页面,要使单片机有通信的能力,要从微机中把用户的程序传到单片机中。第二,判断用户程序有效还是无效,要确保用户程序在单片机掉电时不丢失,检验用户程序起始字判断是不是用户程序的开端,而且还要把用户程序存到单片机内,起到掉电时不会使数据丢失,当单片机接收到ox5a时说明用户程序已经发送完成。第三,循环扫描输入状态,说明用户程序,输出结果。

3 单片机嵌入式系统的应用

3.1 工业控制方面的应用

嵌入式芯片的工业设备将会获得飞速的发展,当前,有大量的8、16、32位嵌入式微控制器应用于现实生活中,网络化能够提高产品质量和生产效率,能够减少人力资源,例如:电网安全、电网设备监测、工业过程控制、数字机床。传统的工业控制产品来说,低端型用的常常是8位单片机。随着我国技术的不断发展,32位、64位的处理器渐渐成为工业控制设备的核心,在未来几年内必会获得飞速的发展。

3.2 交通管理方面的应用

在车辆导航、信息监测与汽车服务等方面,在这些方面得到了广泛的应用,各种移动定位终端在各种运输行业获得了广泛的使用。当前,GPS设备从尖端产品进入了普姓中,应用这种技术可以很方便地找到你的位置。

4 总结

嵌入式操作系统和嵌入式软件的设计技术是嵌入式系统的核心。这两者是嵌入式系统研究的重点,所以,信息方面的设备等领域将得到越来越多的应用。当前,单片机嵌入式系统的开发处于起步阶段,随着单片机技术的不断增加,对嵌入式系统的应用有非常重要的技术。

摘要：单片机嵌入式的开发用的是8051为中央处理单元,它与模拟输入、输出,数字输入、输出等电路一起构成了PLC的硬件系统,本文对单片机嵌入式程序的开发原理进行分析,编写控制设备的程序,并且能够解释和执行梯形图的程序,从而实现PLC的扫描、模拟输入输出、数字输入输出和定时器的功能。笔者通过这样的设计开发过程,向学习者提供一些帮助。

关键词：PLC单片机,嵌入式,原理及应用

参考文献

[1]叶伟慧.简析单片机嵌入式程序的开发及构成[J].电子世界,2012(5).

程序原理 篇10

当今, 可编程序控制器 (简称PLC) 已成为工业控制的标准设备, 它的应用几乎覆盖了所有工业、企业的电气控制系统。作为工业自动化的三大支柱之一的PLC技术, 因其功能强大、可靠性高、应用面广、使用方便、设计施工周期短等特点, 已被相关行业的工程技术人员所认可和推广。随着PLC控制技术在各个领域的广泛应用及现代化企业对PLC技术人才需求的日益增多, 高等院校培养高质量PLC技术人才的重要性愈加明显。

教学过程中, 我们发现学生对本门课程的学习态度是:既有一定的兴趣, 也有很大的畏惧情绪。兴趣在于该门课程对PLC的内部组成、存储器结构、中断系统、定时器、计数器、模数转换接口等进行了讲解, 还对梯形图的具体指令和编程方法进行了详细的介绍, 许多学生对硬件和编程语言还是有很大兴趣和爱好的。畏惧在于该门课程是测控技术与仪器专业学生大学四年学习电类课程的一个综合应用, 学习过程中经常会回顾到之前所学的电机控制课程的内容, 因此本门课程的内容不仅多、跨度大, 而且复杂、抽象、不好理解, 所以绝大部分学生也存着不同程度的畏难情绪。

针对测控技术与仪器专业的特点和该方向学生对本门课程学习的特点以及就业方向, 总结了之前教学过程中的一些经验和教训, 提出以下几点针对“PLC原理与应用”课程在教学过程中行之有效的教学改革思路和方法。

2 教学改革内容及探索

测控技术与仪器专业应该坚持“以PLC技术为核心, 以培养学生的综合能力为目标”的思想, 重点突出理论与实践相结合, 科学技术与工程技术相结合, 培养出具有实践能力与创新精神的高技能型人才。

2.1 制订有针对性的教学大纲

教学大纲决定了本门课程的性质、知识点以及能力培养的目标, 它在教学过程中起着举足轻重的作用。我院测控技术与仪器专业在前两学年主要学习公共类课程和机械类课程、电子类课程及进行相关课程设计, 如机械制图、机械原理、模拟电子、数字电子等。进入大三后, 进行专业课的学习, 此时不同专业方向的学生才会接触到相应的专业课程。“PLC原理与应用”课程则是一门重要专业课。由于该课程实践性极强, 因此在制订大纲的时候要对现有的教材进行适当的增减, 删除课本中一些老化的、无关紧要的、过于理论化和抽象化的内容, 增加一些目前生活中、工作中所应用的利用PLC进行系统控制的典型案例, 把本门课程的抽象理论与学生的生活实际结合到一起, 起到既能提高学生学习本门课程的积极性, 又能充分展示和说明本门课程的内容, 同时还能体现本门课程具有实践性、实用性特点的良好效果。大纲在理论教学的基础上必须要强调实用性、实践性和实效性, 注重强化实验、实践环节。在课时分配上也需要大幅度提高实验课的学时数, 便于增加学生动手实践机会, 提高学生动手操作能力, 使学生更好地把课堂上的理论知识和实际应用联系起来。

2.2 改变传统的教学方式和教学手段

2.2.1 采用“以学生为中心”的多样化教学方式

在任何课程的教学过程中, 课堂教学都是一个很重要的环节, 对于整个教学效果有很大的影响[1]。传统的教学方式是“以教师为中心、以课堂为中心、以教材为中心”, 教师在讲解时可能会使用过多的学生并不理解的专业名词, 这就使很多本来就很枯燥、抽象的课程更加显得乏味。一旦学生在学习过程中对某门课程产生了这样的畏难情绪, 授课教师要想在后面的课程中调动学生对学习本门课程的积极性和兴趣也就更难了。因此, 要改变传统教学模式, 将“以学生为主体、以知识掌握为基础、以能力培养为主线、以素质培养为目标”[2]的新型教学模式应用到实际教学过程当中, 根据学生的思维来考虑问题和提出问题, 多通过对日常生活中常见案例的剖析和趣味性案例的演示来提高学生对这门课的兴趣和爱好。

对于“PLC原理与应用”这门课程, 刚开始时, 大部分学生对本门课程肯定是生疏的, 他并不清楚PLC是什么, 也不清楚PLC的外观怎么样, 更不清楚PLC都用来做什么, 就更不用说他们对PLC的内部结构、输入输出接口以及PLC的具体工作方式的理解了。所以, 在最初几次的授课过程中, 除了对该门课程的基础知识进行介绍外, 更多的还应该以学生为中心, 从学生的思维角度出发, 考虑学生在接受一个新内容时, 首先提出问题:“是什么、为什么、怎么用”, 再从这个角度出发, 对问题进行展示和讲解, 这样, 学生就能够很快地从宏观上对单片机有一个理解了。

第一个问题:PLC的外观是什么样的?可将做PLC控制实验时使用的实验箱在课堂上展示给学生, 使学生在第一次课上就能够直观地看到单片机的外观, 这对学生的后续学习是非常有帮助的。第二个问题:单片机是什么?我们知道PLC是可编程逻辑控制器的简称。但在刚告诉给学生的时候, 他们可能不能理解、认识模糊, 可再具体地说:PLC其实就相当于一个小型的PC机, 在这个芯片内部集成了存储器、I/O接口、CPU内核等PC机上的基本部件, 虽然它的功能不及PC机强大, 但的确也是“麻雀虽小, 五脏俱全”。对于21世纪的大学生来讲, PC机他们应该是非常熟悉的, 因此, 这里把单片机和PC机进行一定的比较, 对学生理解“什么是PLC”是非常有帮助的。第三个问题:单片机用来做什么?我们可以通过实物演示、动手实验等多种方式。例如, 在讲授PLC结构和工作原理一节时, 首先在实验台上讲解PLC的结构组成, 然后, 给出一个简单的控制电动机直接启动的例子, 指导同学将启动和停止按钮接入输入端子, 将接触器线圈接到输出端子, 然后将序输入到PLC中运行, 按动启动按钮, 使接触器线圈通电, 电动机通过实际运行, 而后总结P LC的工作过程, 这个过程可以使得学生对PLC的工作原理有很直观的认识。

我们也可引申到学生身边非常熟悉的一些案例。例如:日常生活中的电梯, 需要使用PLC来对其进行控制;工厂中需要用到PLC对各种生产流程控制;还可以用PLC去控制交通灯系统;等等。告诉学生们PLC在人们日常生活和生产中其实是无处不在的, 多举些例子可以更进一步地帮助学生认识和理解PLC。实践证明, 教学过程中多根据学生的思维提出问题, 再以简明、通俗、易懂又囊括知识性的回答来解决问题。这种“以学生为中心”的教学方式, 学生们很容易接受并且理解深刻, , 因为知识的接受是建立在理解的基础上的, 而不是填鸭式的传统教法。同时, 对于基本概念、基本定律、基本分析方法等内容主要采用教师讲授为主, 可结合采用引导式、启发式、讨论式的教学方法;而对于实践性强的内容, 可在实验室或实训室进行演示和分析, 使学生很快就能掌握所学内容。

2.2.2 采用现代化的教学手段

传统的教学手段就是教师利用黑板和粉笔对授课内容进行讲解, 这使很多知识的讲解都不够具体、不够形象, 而且授课教师会花费很多时间在某个电路图的绘制、某个公式的誊写或某个例题题目的抄写上, 从而在有限的学时内, 大大影响本门课程本该传授的知识量。现代科学技术的发展, 使教学手段不断更新, 教师可根据教学内容, 合理地制作多媒体课件, 不仅在很大程度上解决了因为板书而影响授课内容的问题, 通过多媒体手段以声音、图像、文字等方式表现出来使其具体化, 使枯燥的理论变得生动形象, 从而达到加深学生对于所学内容的理解的目的。

因此, 在教学过程中, 将传统的教学手段和现代多媒体技术结合起来, 根据教学目的和教学内容以及教学对象的特点, 才能使学生在最佳的条件下进行学习。同时, 还可以利用校园网开展教学工作, 将制作的多媒体教学课件、仪器设备的使用方法、实验内容、本课程的相关学习资料挂在网上, 供学生学习时参考, 还可在网上开辟学术交流, 设置分阶段测试试卷, 供学生学习时参考, 也可利用网络提高学生学习的兴趣。

2.3 制订合理的实验教学方案

实验环节为课堂理论教学服务, 也是“PLC原理与应用”这门课程的一个重要环节, 通过该环节可以实现对学生动手能力、操作能力的培养以及学生之间的相互协作。在实际教学过程中, 为了培养出集动手能力、知识应用能力和创新能力于一身的应用性人才, 我们所开设的实验主要分为以下三类:验证性实验、综合性实验和设计创新性实验。

验证性实验主要是学生按照已知的操作得出实验结果, 以再现所学的理论知识, 从而验证理论知识的正确性。综合性实验则不只是对理论知识的验证, 还是相关理论知识的综合, 要求学生具有扎实的理论基础、较宽的知识面和分析解决问题的能力。设计创新性实验则是学生根据所学知识和自己的兴趣爱好, 设计一些具有实际意义的实际系统, 如利用PLC搭建一个控制交通灯系统平台, 教师主要是对学生进行引导, 帮助学生对模块中各个部件进行功能分析等。

同时, 为了进一步培养学生的实际动手能力, 我们还建设开放性实验室, 让更多的学生有更多的时间走进实验室, 学生通过大量的电路板绘制、编程仿真、安装、调试等练习, 也能够进一步加深对PLC原理及接口技术相关内容的了解和深入;另一方面, 让学生加入到教师科研课题中来, 通过具体项目, 将所学知识应用到实际项目研究中, 提高学生的科研兴趣和能力。PLC课程的实践性很强, 学生只有在亲自实验、实践过程中去体会、感受, 才能将理论和实践有机地融为一体, 学会这门课程。为此, 应结合实训条件编写实训指导书, 该书分为基础实训环节和综合实训环节两部分。在基础实训环节要注重基本知识、基本技能的训练, 要求学生掌握每个指令的用法。比如像计数CNT、定时TIM、移位SFT、传送M O V这些指令的用法, 学生一般不易理解掌握, 在实训中应要求学生监视其工作状态, 直观地看到其运行情况, 以便于能灵活运用这些指令设计程序。在综合实践环节应突出培养学生对相关知识的融会贯通, 给学生广阔的思维空间, 鼓励学生充分发挥其想象力。在这一环节中, 还可以给出一些案例要求, 让学生自己确定设计方案、编写程序、上机调试, 这样既锻炼了学生对知识的综合运用能力, 又培养了其创新意识能力。这样, 有了合理的实验教学方案和适当的实验学时数, 才能满足本门课程对学生动手能力要求的特点, 从而也才能培养出理论实力和实际操作能力皆优的学生。

2.4 改变传统的考核方式

考试作为衡量课程教学质量的最后环节, 直接检验教学双方的效果。选择科学的考核形式, 是准确评价学生学习的关键, 也是改进教学工作的基础。闭卷考试是我们传统采用的考核方式, 这种方式相对比较严格、学生的重视程度也比较高, 但是由于本门课程知识点多、概念抽象、硬件难于理解、软件设计困难等特点, 使我们传统的闭卷考核方式只能在一定程度上考查学生对知识点的记忆能力, 而对学生的思维能力、分析能力、创新能力、动手能力等都难于考查。因此, 对于这类实践性、应用性都比较强的课程来讲, 闭卷考试是很难达到理想效果的。由此, 我们改变传统的闭卷考核方式, 采用闭卷、论文、实验相结合的多样化考核方式。新的考核方式中, 首先还是传统的闭卷考试, 能够在很大程度上考查学生对于知识点的记忆能力和理解能力, 这也是学生能够灵活应用知识、启发创新思维的前提条件。第二, 课外论文的撰写, 它要求学生亲自动手查阅并消化资料, 将课堂上学到的理论知识、查阅到的资料以及其他相关专业的知识联系到一起来考虑解决问题的方法, 同时要指导学生如何利用图书馆的相关数据库进行资料检索和期刊查阅, 如何进行论文的书写等, 这对培养学生的思维能力、分析能力、动手能力、创造能力以及进行后续课程的学习和继续进修都有很大的帮助。第三, 考查学生的实验动手能力, 也是期末考核的一部分。这样整个学期下来, 学生通过对本门课程相关知识的理解和学习、相关实验的验证和创新、相关资料的查阅和消化, 基本能够掌握“单片机原理”的大部分知识和技能, 这在学生进行后续的课程设计、毕业设计和就业时, 都能发挥巨大的作用。

3 结语

针对我院机械设计制造及其自动化专业机电一体化方向的特点和学生的就业趋势, 以及多年的教学经验, 首先制订有针对性的教学大纲, 采用“以学生为中心”的多样化教学方式, 以及多媒体和视频等现代化的教学手段, 结合制订和实践合理的实验教学方案, 最后采用闭卷考试、论文和实验相结合的的多样化考核方式。实践证明, 提高了学生的学习积极性、分析问题和解决问题的能力、动手能力以及创新能力等。

摘要：“可编程序控制器原理与应用”课程的内容多、跨度大, 而且复杂、抽象、不好理解, 教学效果往往不佳。在考虑课程特点和多年教学经验的基础上, 提出了从教学大纲、教学方式、教学手段、实验方案和考核方式这几个方面进行该门课程的教学改革。实践证明, 以上所提到的教学改革方案, 对提高学生的学习积极性、分析问题和解决问题的能力、动手能力以及创新能力等方面都起到了有较好的作用和效果。

关键词：可编程序控制器,教学方式,教学手段,教学改革

参考文献

[1]王香婷, 刘涛, 周智仁《.电工技术与电子技术》课程教学改革的探索与实践[J].煤炭高等教育, 1992, (2) :111～113.

[2]程周.电气控制与PLC原理及应用[M].北京:电子工业出版社, 2005.