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中圖分類號：V443 文獻標識碼：A文章編號：
一．引言
我們知道在電子電路設計中的接地技術直接關系到了電器的使用壽命以及安全程度。在我國當前，各種各樣的電子產品相繼誕生，電子產品的應用也日益的廣泛，可以說電子產品已經成為了人們生活工作的一個重要的組成部分。我們知道電子干擾是有很大的危害性的，它不僅僅嚴重的降低了電子系統的可靠性，還能夠對人體的健康產生很大的負面作用。例如一些電子產品以及儀器就對電子電路的干擾十分的敏感，最常見的有家用電器比如收音機，電視機等等，還有一些醫用設備，比如心臟起搏器等等。這些對電子電路的干擾電磁波都十分的敏感，干擾嚴重影響了這些設備的正常工作，嚴重的甚至使這些設備無法工作。為此，我們必須重視電子電路抗干擾能力的設計，可以說電子電路的抗干擾能力已經成了當前電子電路設計的一個非常重要的一方面，這是因為如此接地技術才顯得如此重要，可以說接地技術的高低已經直接影響到了電子電路的抗干能力了。
二．接地技術的種類和目的
我們知道電磁干擾對電器具有很大的影響，嚴重的降低了其穩定性，也不利于工作人員的身體健康。為了保證用戶用電的安全可靠，必須注意電子電路設計中接地技術的科學合理性。我們知道安全保護接地是接地技術中比較常見的一種，采用這種接方式地主要是為了保護用戶的安全，在實際的生活中有的電器年記哦久了，則其絕緣性能下降，這樣就給用戶帶來了很大的安全隱患，采用這種保護性的接地就是為了消除這種安全隱患而采取的措施。再者一些電器設備在運行的過程中會產生積累靜電，這樣就及其容易引起接觸性的觸電，甚至引起電器的爆炸，其危害極大，為了防止類似情況的發生，一般采用的接地方法是屏蔽接地法，能夠有效的防止靜電積累造成的損失。最后我們知道電磁干擾對電器設備是有很大的影響的，為了避免電器設備受到太多的電磁干擾，采取接地的方法可以有效的配出干擾，保證電器正常運行。
三．接地技術中的接地方式
電子電路設計中接地方式是比較多的，其接地方式不同那么它產生的效果也會不同，所以對于比較常見的幾種接地方式我們要充分的了解，只有這樣才能在具體的電子電路設計時運用自如。以下介紹兩種最為普片使用的接地方式。
保護接零
一般用于三相四線制供電系統中的中性線，是電路環路的重要組成部分，在零線直接接地的一相四線制電網中，設計中一定要注意將電子電器設備征程運行時小帶電的金屬外殼于電剛的零線連接起來，這樣一旦當電器設備中的某一項發乍漏電或者是碰殼時，由于事先金屬外殼與零線相連，形成的單向短路，電流非常大，使電路保護裝置迅速動的切斷電源，從而保護了操作人員的人身安全和電網其他部分的正常運行，同時也可以避免一些重大安全事故的發生。
保護接地
接地保護的主要目的是為了防止用戶觸電，為了保護用戶的安全而采取的措施，保護接地可以說是電子電路設計中最為常見的接地方式，一般來說對于那些中性點不接地的電網都采用保護性的接地方式，采用這種方式則電器設備的支架以及外殼均要接地，這樣能夠取得比較好的效果，有效的保護的電器安全一用戶的安全。
四．電子電路設計中系統接地
通過接地技術的研究我們知道電子電路儀器中的電子儀器設備控制系統中遇到經常需要解決的就是系統接地問題，這也是設計中的一大難點。系統接地線是各種電路中的靜態，動態電流的通道，同時又是各級電路通過共同的接地電阻相互耦合的途徑，這樣就形成了電路之間相互干擾的薄弱環節，所以電子電路設備中的切抗干擾技術，都和接地有很直接的關系。設計合理的接地足抑制噪音和防止干擾的主要途徑，不儀能保證電子電器設備的正常，穩定和可靠性工作。
五．電子電路設計中系統接地的原則
根據不同的干擾源要設計不同的接地技術和工藝，不能存在僥幸認為電路中只要有一點接地就能消除干擾，要尋求綜合性質的接地方式，才是最為安拿有效的，接地點的選擇要恰當，避免設計不當引起的新的干擾。接地點的選擇除了安全性外、還要一并考慮屏蔽效果的兼容性，就是要通過接地屏屏蔽技術達到消除多種干擾的綜臺目的。一般來說．電子電路設計如何和大地接觸，與系統的工作穩定性能有著極為密切的關系，設計中常用以下三種方式。
1.浮地方式．不接觸大地的懸浮方式。是將電路設備與公共地可能引起環流的公共導線隔離開來，從而抑制來自接地線的干擾。這種接地方式的缺點是設備不與大地直接相連．容易出現靜電積累現象，這樣積累起來的電荷達到·定程度后，在設備和大地之間會產生具有強人放電電流的靜電擊穿現象。
2.單點接地方式，我們知道采取兩點接地扥方式很容易形成接地環路，一點接地的主要功能就是消除接地環路的形成。
3.多點接地方式，對于工作頻率較高的高頻電路，由于各元器件的引線和電路本身布局的電感都將增加接地線的阻抗，一點接地方式已不再適用
五．結束語
當前我國的經濟快速發展帶動了我國電子行業的迅速發展，各種電子產品相繼誕生，并且應用日益廣泛。在當前，我們已經進入了信息時代，各種各樣的電子產品已經成為了人們生活的一部分，和人們的生活緊密相連，所以電子產品已經成為了當今不可或缺的一部分。但是我們知道，電子產品都存在電磁干擾，這不僅僅嚴重影響了電子系統的可靠性而且也嚴重危害到了工作人員以及用戶的健康狀態。所以，正是因為這個原因在進行電子電路設計時，我們要充分考慮其接地技術，這樣可以有效的抗干擾能力。提高電子設備的抗干擾能力不僅僅可以提高經濟利益還可以提高社會效益?？梢哉f科學的接地技術已經成為了電子電路設計的一個重要的方面，是在電子電力設計工作中必須認真考慮的問題，其重要性不言而喻。所以本文就這個問題作了簡單的探討。
參考文獻：
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[5]淺析電子電路的抗干擾措施 [期刊論文] 《南北橋》 -2008年7期高玉榮管志剛
中圖分類號：TM6文獻標識碼：A 文章編號：
一、前言
分散控制系統綜合運用計算機技術，通信技術，和自動化控制系統等多種先進技術系統，讓這個系統的通信網絡遍布各生產基地的監控站，監測站，并以通信網絡將操作管理站和相關需要集中操作的地區連接起來，實施集中管理，統一操作。分散控制系統很早便在我國的火力發電廠得到了推廣運用，并取得了輝煌的發展成果。到目前為止，我國的大部分火力發電廠都已經采取這種控制系統，分散控制系統日漸成為整個控制中心的中樞，對保證整個電網的正常運行，保持電力的穩定安全，有著十分重要的地位和作用。雖然，分散控制系統具有很強的環境適應性，但是，在整個系統中，來自各處的線纜都會和系統相連，各種外部干擾很容易以電源或者是各種線纜為媒介侵入，加劇干擾的負面作用。在現階段的分散控制系統生產使用中，電廠分散控制系統內部使用了很多電子產品或者電子元器件，電磁干擾顯得更為嚴重。因此，要綜合考慮到多種因素，加強電廠分散控制系統抗干擾措施的研究。
二．電廠分散控制系統干擾來源分析
探究各種干擾的來源對于分散控制系統抗干擾措施研究有著十分重要的意義。從總體而言，電廠分散控制系統的干擾源主要來自內部和外部，內部干擾和外部干擾組成了影響整個系統正常工作的干擾來源。
1. 系統內部干擾
系統內部干擾主要是因為分散控制系統內部裝置的各種電子設施或者是電子元器件的應用而產生，主要包括過渡干擾和固定干擾，當電路在動態工作時候，引發的干擾便是過渡干擾，當接觸面上的電導率具有很大差異或者不一致時候，會產生接觸干擾，此種干擾類型稱為固定干擾。
2.系統外部干擾
系統外部的干擾主要是設備在使用過程中受到外部環境和使用條件的影響而產生的干擾因素，這種干擾和分散控制系統的各種元件沒有直接聯系。系統外部干擾主要有以下幾種。
（一）從電源線傳導來的電磁干擾
在電廠中，分散控制系統在 用電母線處安裝有各種動力設備，風機，凝結水泵等。由于這些設備的功率很大，運轉時候會產生交變磁場，產生電磁干擾，開關設備時候，會讓電壓波動，產生低頻干擾。
（二）從信號線、控制線傳導來的干擾
電廠的分散控制系統有著各種接線，這些接線也是各種外部干擾進入的路線來源。一是通過現場變送器供電電源或共用儀表的供電電源串入的干擾；二是信號線受空間電磁輻射感應的干擾，即信號線上的外部感應干擾。當發生信號干擾時候，會大大降低測量的精度，甚至損壞各種元器件，或造成邏輯數據的變化和系統設備的誤動或是死機。
（三）接地系統混亂時引起的干擾
接地系統在產生電磁干擾，抑制電磁干擾方面都有著十分重要的作用。一方面，不合理的接地，會產生嚴重的干擾信號，讓電廠的分散控制系統難以正常運轉。正確的接地可以防止電磁干擾，同時也可以減少設備向外發出干擾信號的頻率。因此，分散控制系統的接地是一把雙刃劍。在干擾來源中，如果接地系統混亂，比如每個接地點的電位分布不平衡，各個接地點電位分布不均，機械設備間接地電位差距很大，地環路電流情況嚴重，系統干擾嚴重，使得整個電廠的分散控制系統難以正常運轉。
三．電廠分散控制系統抗干擾措施探究
電廠分散控制系統在整個電廠運作中處于核心地位，要保障其正常工作，必須做好內部外部的抗干擾措施。從多年實踐經驗總結得出，要堅持從抗干擾措施開始，本著控制干擾源，切斷或弱化電磁干擾的路徑，優化系統裝置，提高系統自身抗干擾能力等三方面的原則，科學是設計，使用高質量的設備和元器件，規范安裝，并做好各種維護措施，保證整個電廠分散控制系統的穩定性和兼容性，保證整個系統的正常運行。將從以下幾個方面做出探究。
1.科學合理選擇系統設備
（一）電廠分散控制系統的設備選擇在抗干擾中有著十分重要的作用。選擇抗干擾性能較好的設備產品，保證含電磁兼容性。比如采用浮地技術加強抗外部干擾的能力，使用隔離性能較好的電廠分散控制系統，要選擇耐壓能力較強的系統設備，使得電廠分散控制系統可以再電場強度高，頻場較高的環境中正常工作。
（二）做好電纜的選擇
電廠的電纜選擇是電廠分散控制系統抗干擾措施的重要環節。要保證強、弱信號不應使用同一根電纜，信號電纜應盡可能避開電力電纜，避免與電力電纜平行布設。在傳輸距離較小時，可以選用單根導線或一般控制電纜傳輸，在傳輸距離較大時，宜選用總屏控制電纜或對絞|總屏計算機電纜；模擬量信號在現場傳輸中應選用屏蔽電纜，對于信號精度要求較高的場合，可選用對絞分屏計算機電纜或對絞總屏計算機電纜。
2．做好隔離措施
（一）電廠分散控制系統設備的隔離
在電廠分散控制系統抗干擾措施中，要本著電氣設備電纜用量最短原則，要將電廠分散控制系統的硬件設備安裝在主廠房之間，設備間內部要采用防靜電活動地板，要使用鋼筋作為接地引線，做好接地工作，要把強電設備或者電路設計安裝在遠離硬件設備安裝間，以便隔離電磁干擾。
（二）電廠分散控制系統電源的隔離
為保證分散控制系統的可靠運行，要使用交流電穩壓器對分散控制系統的電源進行穩壓。由于未屏蔽的電源變壓器之間耦合電容大，共模干擾很強，因此，要在電源變壓器的初次級之間設置屏蔽層，來減少變壓器初次級之間的干擾，隔離變壓器可以切斷變壓器兩端的低頻共模電流。但有時隔離變壓器初次級之間的寄生電容仍能夠為頻率較高的共模電流提供通路，因此隔離變壓器的屏蔽層必須良好接地。
3．科學合理的接地
在電廠的分散控制系統中，合理科學的接地是整個系統網絡暢通的保證，是整個系統穩定運轉的基礎?；靵y的接地會產生強大的干擾，嚴重影響到設備的工作。因此，在進行分散控制系統抗干擾措施時候，必須綜合多種因素，科學合理的做好接地措施。
(一)采用統一的接地網
系統中的交流工作地、直流工作地、屏蔽地、安全保護地之間應保持嚴格的絕緣，在總匯集板匯合后再用一根接地電纜接到接地網上。所有接地點應與接地網牢固連接，且應盡量減少接地點與接地網的距離，但要滿足接地電阻的要求。
(二)信號線采用屏蔽電纜，并且合理接地
信號線的屏蔽層接地必須保證單點接地，避免多點接地。信號源接地時，屏蔽層應在信號源側接地；信號源不接地時，屏蔽層應在系統側接地，這時就應將屏蔽層接地點改在信號源側接地。如果信號源端系統側都要求接地，則對信號必須采用變壓器隔離或光電隔離等措施，并且屏蔽層應在信號源側接地。信號電纜中間有接頭時，在接頭處的屏蔽層要妥善連接，并將屏蔽層的部分用絕緣帶包好。
四．結束語
電廠的分散控制系統的抗干擾是一項比較復雜的工程，在設計施工過程中，要針對具體的干擾來源，采取合理有效的措施，對整個系統抗干擾要采用內外干擾相結合的考慮方法，從設備抗干擾性能，線路的敷設，接地等各個方面做出抗干擾措施，保證整個電廠分散控制系統的穩定和安全。
參考文獻：
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[4] 周倩 魯學農 張文景 火電廠DCS系統信號抗干擾研究及實例 [期刊論文] 《中國電力》 ISTIC PKU -2012年4期
[論文摘要]研究分析電磁干擾產生的原因、特點及干擾對電力遠動系統的影響，從設計的角度對鐵路電力遠動監控系統進行抗干擾分析研究。
抗干擾設計是電力遠動監控系統安全運行的一個重要組成部分，在研制綜合自動化系統的過程中，如果不充分考慮可靠性問題，在強電場干擾下，很容易出現差錯，使整個電力遠動監控系統無法正常運行或出錯誤（誤跳閘事故等），無法向站場和區間供電，影響鐵路行車安全。
一、電磁干擾產生的原因及特點
（一）傳導瞬變和高頻干擾
1．由于雷擊、斷路器操作和短路故障等引起的浪涌和高頻瞬變電壓或電流通過變（配）電所二次側進入遠動終端設備，對設備正常運行產生干擾，嚴重還可損壞電路。2．由電磁繼電器的通斷引起的瞬變干擾，電壓幅值高，時間短、重復率高，相當于一連串脈沖群。3．鐵路電力供電中，特別是現代高速鐵路對電力要求都比較高，一般都是幾路電源供電，母線投切轉換比較頻繁，振蕩波出現的次數較多。
（二）場的干擾
1．正常情況下的穩態磁場和短路事故時的暫態磁場兩種，特別是短路事故時的磁場對顯示器等影響比較大。2．由于斷路器的操作或短路事故、雷擊等引起的脈沖磁場。3．變電所中的隔離開關和高壓柜手車在操作時產生的阻尼振蕩瞬變過程，也產生一定的磁場。4．無線通信、對講機等輻射電磁場對遠動終端會產生一定的干擾，鐵路中繼站通常會和通信站在一處，通信發射塔對中繼站電力遠動終端設備的干擾比較大。
（三）對通信線路的干擾
1．鐵路變電所遠動終端的數據由串口通信經雙絞線進入車站通信站，再經過轉換成光信號沿鐵通專用通信光纜送至電力遠動調度中心，遙信和遙控數據在變電所到通信站的過程走的是電信號，由于變電所高低壓進出線纜很多，遠動終端受的干擾比較大。2．中繼站一般距鐵路都比較近，列車通過時的振動對遠動終端設備有一定的干擾。
（四）繼電器本身原因
繼電器本身可能由于某種原因一次性未合到位而產生干擾的振動信號，或負荷開關、斷路器、隔離開關等二次側產生振動信號。
二、干擾對電力遠動系統的影響
無論交流電源供電還是直流供電，電源與干擾源之間耦合通道都相對較多，很容易影響到遠動終端設備，包括要害的CPU；模擬量輸入受干擾，可能會造成采樣數據的錯誤，影響精度和計量的準確性，還可能會引起微機保護誤動、損壞遠動終端設備和微機保護部分元器件；開關量輸入、輸出通道受干擾，可能會導致微機和遠動終端判斷錯誤，遠動調試終端數據錯誤遠動終端CPU受干擾會導致CPU工作不正常，無法正常工作，還可能會導致遠動終端程序受到破壞。
三、抗干擾設計分析
（一）屏蔽措施
1．高壓設備與遠動終端輸入、輸出采用有鎧裝（屏蔽層）的電纜，電纜鋼鎧兩端接地，這樣可以在很大程度上減小耦合感應電壓。2．在選擇變電所和中繼站電力設備時盡量選設有專門屏蔽層的互感器，也有利于防止高頻干擾進入遠動終端設備內部。3．在遠動終端設備的輸入端子上對地接一耐高壓的小電容，可以有效抑制外部高頻干擾。
（二）系統接地設計
1．一次系統接地主要是為了防雷、中性點接地、保護設備，合適的接地系統可以有效的保障設備安全運行，對于斷路器柜接地處要增加接地扁鐵和接地極的數量，設備接地處增加增加接地網絡互接線，降低接地網中瞬變電位差，提高對二次設備的電磁兼容，減少對遠動終端的干擾。2.二次系統接地分為安全接地和工作接地，安全接地主要是為了避免工作人員因設備絕緣損壞或絕緣降低時，遭受觸電危險和保證設備安全，將設備外殼接地，接地線采用多股銅軟線，導電性好、接地牢固可靠，安全接地網可以和一次設備的接地網相連；工作接地是為了給電子設備、微機控制系統和保護裝置一個電位基準，保證其可靠運行，防止地環流干擾。
3．由于高低壓柜本身都是多都是采用鍍鋅薄鋼板材料，本身也有屏蔽作用，將高低高柜都可靠接地。4．遠動終端微機電源地和數字地不與機殼外殼相連，這樣可以減小電源線同機殼之間的分布電容，提高抗共模干擾的能力，可明顯提高電力遠動監控系統的安全性、可靠性。
（三）采取良好的隔離措施
1．為避免遠動終端自身電源干擾采取隔離變壓器，電源高頻噪聲主要是通過變壓器初、次級寄生電容耦合，隔離變壓器初級和次級之間由屏蔽層隔離，分布電容小，可提高抗共模干擾的能力。2．電力遠動監控系統開關量的輸入主要斷路器、隔離開關、負荷開關的輔助觸點和電力調壓器分接頭位置等，開關量的輸出主要是對斷路器、負荷開關和電力調壓器分接頭的控制。3．信號電纜盡量避開電力電纜，在印刷遠動終端的電路板布線時注意避免互感。4．采用光電耦合隔離，光電耦合器的輸入阻抗很小，而干擾源內阻大，且輸入/輸出回路之間分布電容極小，絕緣電阻很大，因此回路一側的干擾很難通過光耦送到另一側去，能有效地防止干擾從過程通道進入主CPU。
（四）濾波器的設計
1．采用低通濾波去高次諧波。2．采用雙端對稱輸入來抑制共模干擾，軟件采用離散的采集方式，并選用相應的數字濾波技術。
（五）分散獨立功能塊供電，每個功能塊均設單獨的電壓過載保護，不會因某塊穩壓電源故障而使整個系統破壞，也減少了公共阻抗的相互耦合及公共電源的耦合，大大提高供電的可靠性。
（六）數據采集抗干擾設計
1．在信息量采集時，取消專門的變送器屏柜，將變送器部分封裝在RTU內，減少中間環節，這樣可以減少變送器部分輸出的弱電流電路的長度。2．遙信由于合閘一次不到位或由于二次側振動而產生的誤遙信干擾信號，并且還會產生尖脈沖信號，也可能對遙信回路產生干擾誤遙信號。
（七）過程通道抗干擾設計
（八）印刷電路板設計。在印刷電路板設計中盡量將數字電路地和模擬地電路地分開；電源輸入端跨接10～100μF的電解電容。
（九）控制狀態位的干擾設計
（十）程序運行失常的抗干擾設計
（十一）單片機軟件的抗干擾設計
中圖分類號：V249 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2012）09-0104-02
1、引言
艦載機的著艦有很大的風險性，首先飛機的甲板長度有限，艦載機必須保證以一定的著艦高度、一定的降落角和合適的姿態降落到甲板上，同時要求著艦點的位置要求非常準確，這樣在著艦時才能鉤住阻攔索，其次，航母由于受到海浪的影響，其甲板會產生艏搖、橫搖、縱搖和升沉的運動，這樣的運動會使艦載機的理想著艦點位置發生變化，為了保證艦載機安全著艦，現代的航母都裝備一套完整的著艦引導系統，向飛機提供精確的著艦引導數據。
目前，國內用于艦載的光電跟蹤設備很多，但真正用于艦載機引導的光電跟蹤設備還很少，作為用于著艦引導的光電跟蹤設備，為了能夠準確安全的引導艦載機著艦，光電經緯儀必須采用高精度的視軸穩定控制方法，克服船搖的影響，從飛機進場到安全著艦的過程中穩定跟蹤飛機。
2、光電著艦引導系統
光電著艦引導系統是集可見、中波、測距功能于一體的光電跟蹤設備，具有隨動跟蹤、單站定位的功能。由光電跟蹤轉臺和機下控制臺組成，光電跟蹤轉臺上安裝了激光測距機、變焦距可見電視和中波紅外三個傳感器系統。這3個傳感器組合在一起，可實現對遠、近距離目標的捕獲、跟蹤和測量。變焦距可見電視焦距變化范圍大，可實現對近距離目標的捕獲、跟蹤；中波紅外系統的探測器的波長為3-5μm，主要實現低能見度時對目標的捕獲、跟蹤和測量；激光測距系統的激光波長為1.57μm，為人眼安全的激光波長，可實現對目標距離的測量，實現光電跟蹤測量系統單站定位的功能。其光電跟蹤轉臺的設計效果如圖1所示。
3、視軸穩定跟蹤技術
安裝在艦船上的跟蹤設備，為使設備正常工作，必須采用穩定控制方法，從穩定技術角度看，目前采用的方法可分為機械平臺和視軸自穩定控制。
光電著艦引導系統采用視軸穩定技術是陀螺穩定技術，屬于視軸自穩定控制方法，將兩個互相垂直的單自由度的陀螺安裝在俯仰框上，兩個陀螺分別敏感經緯儀在方位和俯仰方向相對于慣性空間的運動，并將此信號作為速度反饋實現陀螺穩定。其兩軸陀螺穩定伺服機構組成框圖如圖2所示。
從控制原理的角度上看，視軸自穩定控制技術有兩種方法，第一種方法為船搖速度前饋法，第二種方法為速率陀螺反饋法。
3.1 船搖速度前饋法
利用船上慣導系統或其它穩定基準實時測量船搖運動的橫搖、縱搖、艏搖角度和角速度，經過計算機平滑處理和解算外推，求出船搖速度前饋量。分別輸入到伺服控制系統方位和高低回路，進一步補償船搖擾動引起的指向誤差[2]。
3.2 速率陀螺反饋法
速率陀螺反饋法，即將兩個正交速率陀螺安裝在天線俯仰支臂上，分別敏感船搖運動在天線橫向及俯仰軸向引起的擾動信號，并負反饋到角伺服控制系統各只路中組成各自的穩定回路。這種方法已經在我所研制的設備上得到了應用。
其伺服控制結構有兩種如圖3、4所示。
比較兩種方法可知，前者由于在陀螺反饋穩定回路中除包含基座機械諧振頻率外，還存在速率陀螺本身的閉環諧振頻率，因此對穩定回路的穩定性影響較大，使陀螺穩定回路頻率展寬受到限制，對高頻擾動的隔離度降低，但它設計、調試比較容易。后者在穩定回路內少了一個陀螺諧振環節，使穩定回路頻帶可做得更高，它對高頻船搖擾動隔離效果更好，但設計與調試的技術難度大[4]。
本論文采用以編碼器測速組成了速度內環，陀螺反饋作為速度穩定外環組成雙速度環穩定控制的方法。內環包含了驅動電機及負載平臺，主要作用是克服控制對象非線性和摩擦力矩對跟蹤精度的影響；在速度穩定外環中，速率陀螺測量出框架相對于慣性空間的轉速，主要用于敏感載體擾動，通過伺服控制實現視軸穩定，這樣的控制方法把抗摩擦力矩干擾功能和隔離載體干擾功能采用分層設計。
3.3 控制方法的抗干擾性分析
為了顯示雙速度穩定環在抗干擾方面的優越性，本文接下來分別采用船搖前饋的控制方法、采用陀螺反饋的單速度環的控制方法和采用陀螺反饋的雙速度環的控制方法對光電經緯儀的伺服控制器進行了設計。并對三種控制器的抗干擾性能進行分析?？垢蓴_性的分析方法是在船搖擾動的輸入處施加與艦船搖運動相近周期和幅值的正弦干擾信號，然后比較經緯儀角度輸出端處的響應[3]。輸入的干擾信號如圖5所示，圖6為三種控制方法對干擾的輸出響應曲線。通過三個輸出響應曲線我們可以得到如下結論：采用陀螺反饋的雙速度環的視軸控制方法對干擾的抑制能力最強，采用速度前饋的控制方法對干擾的抑制能力最差。
4、結語
本文針對艦載機著艦過程的復雜性和危險性，設計了一套光電著艦引導系統，用于在艦載機著艦的過程中向飛行員提供精確的著艦引導數據。同時針對其視軸穩定這一關鍵技術進行了研究，采用基于陀螺的雙速度環的控制方法對伺服控制系統進行了設計，通過對抗干擾性能的分析，表明此控制方法有效可行，可以提高系統的隔離度。
參考文獻
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隨著自動化技術、計算機技術和網絡通信技術的飛速發展和廣泛應用，論文工業過程的智能化、自動化監測與控制系統的應用日益廣泛．單片機系統由于其抗干擾性能較好被大量應用到工業過程控制的各個領域。因為工業現場環境較惡劣，單片機系統在使用過程中通常會出現一些設計時想不到的新情況、新問題，這就需要進一步修改和完善．因此，有必要設計一套單片機綜合實驗系統，根據工業現場反饋的各種問題，隨時對系統中的功能模塊進行實驗研究和分析，解決工程實際問題．本文設計的這套單片機綜合實驗系統具有自動采集多路模擬量、對采集的數據進行處理和顯示、根據設定的參數自動調節和控制輸出、與計算機進行遠距離數據通信等功能．
1系統組成及工作原理
綜合實驗系統主要由以下幾部分組成：89C51單片機及其仿真系統，溫度、壓力等模擬量傳感器及其接口電路，A／D轉換模塊，數據存儲模塊，按鍵控制模塊，日歷時鐘模塊，看門狗電路模塊，FP—GA模塊，液晶顯示模塊，通信模塊及上位計算機，其組成框圖如圖1所示．系統采用89C51單片機作為主控芯片，A／D轉換模塊將多路模擬信號轉換為數字信號；外部數據存儲模塊為該系統采集的數據提供存儲空間；按鍵控制模塊向CPU傳回鍵值，用來設置和調節系統參數；日歷時鐘芯片不僅可以給系統提供準確的時間，而且為系統提供掉電保護功能；看門狗電路模塊為系統提供了精確復位和低電壓監控功能，一旦系統出現故障或程序跑飛，它就可以在超時周期之后使CPU復位，提高系統的整體可靠性和抗干擾能力．FPGA模塊是現場可編程邏輯門陣列，通過編程可將它作為多種數字邏輯器件使用；LCD液晶顯示模塊可以同時顯示多行字符及自造圖形，主要用來顯示采集到的數據、系統時間等；兼容RS485和RS232兩種協議的全雙工串行通信接口，可以與上位計算機進行遠(約1200m)近(約15m)距離的數據通信[1]；上位計算機將接收的數據進行存儲、顯示、繪制模擬曲線、打印曲線和數據文件，按照用戶的具體要求作進一步的數據分析和處理，同時發送控制參數，對被測對象的溫度、壓力等進行控制和調節．
2系統硬件設計
2．1單片機仿真系統
單片機仿真系統可以模擬CPU在仿真機上運行用戶程序(程序和數據存儲器借用仿真機的)，也可以連接外部電路來實現動態監測與控制功能．仿真機一般都具有單片機的基本功能部件，如CPU、RAM、用戶程序存儲區、鍵盤等；具有單步、設置斷點(以便隨時觀察內部各RAM、特殊功能寄存器的數據變化)、連續運行用戶程序的功能[2]．
監控程序放置在仿真機內，要仿真的CPU器件位于仿真機外仿真線的端頭，畢業論文更換不同的仿真頭和CPU，該機可以仿真8031、89C2051、89C51等類型的單片機，該機的調試軟件可以直接編輯匯編源程序．通過仿真機進行編程和調試減少了對芯片的頻繁寫人、擦除和修改操作，只有當程序調試順利通過才將程序寫入芯片，編程方便且節省時間．
2．2傳感器的選擇及信號變送電路的設計
傳感器作為系統的感知器件，直接影響著系統的精度和穩定性．本實驗系統中，溫度傳感器選用精度高，線性度好，使用方便的LM335傳感器；壓力傳感器選用標準應變式壓力傳感器，它具有精度高、響應速度快、分辨率高等特點．傳感器接El電路的設計采用了模塊化設計方法，設計了溫度、壓力等專門接口電路，直接與上述各種傳感器相連．由于從傳感器輸出的模擬電信號非常微弱，需對這些模擬信號進行放大，同時為了確保信號不失真，選用了線性度好、抗干擾能力強的高精度運放OP07，其特點是輸入失調電壓較高、溫漂較小、開環電壓增益較高、共模抑制比較大，它輸出的模擬信號經10位A／D轉換器TLC1543轉換成數字信號后，送人89C51進行處理．
2．3通信模塊的設計
計算機(PC)串行通信端口是RS232負邏輯電平，該實驗系統上既有RS232接El，又有RS485接口，可以通過RS232總線進行點對點通信，也可以通過RS485總線進行多機通信_3]，RS485總線上最多可掛接32個綜合實驗系統，總體布局如圖2所示．所以實現計算機和該實驗系統之間的近距離通信，通過RS232接口即可；若要實現計算機和該實驗系統之間的遠距離通信，則必須將RS232電平轉換為RS485電平后，才可將實驗系統掛接在RS485總線上．RS232-RS485電平轉換原理如圖3所示，通過MAX485的差動輸入(A、B)與RS485總線相連進行信號的收／發，由于RS485總線上只能進行半雙工通信，所以MAX232和MAX485之間除了接收和發送線外，還有一個信號線來控制MAX485的接收使能(RE)和發送使能(DE)，在PC與RS232相連的這一側，通過PC的請求發送(RTS)來控制．
2．4串行總線I*2C
I*2C總線是PHILIPS公司開發的一種簡單、雙向二線制串行總線[4]．它只需兩根線(串行時鐘線SCL和串行數據線SDA)就能完成掛接在總線上的若干個IC器件與微處理器之問的數據交換．該實驗系統采用具有IC總線接口的看門狗芯片CATll61和可編程實時時鐘芯片PCF8563，由于單片機89C51自身沒有IC總線接口，所以采用軟件合成IC總線與它們相接．
IC串行總線與并行總線的最大區別在于：并行總線有地址總線，CPU通過地址總線訪問從器件；而IC總線利用數據傳送中的前幾個字節傳送地址信息，所以占用CPU的口線大大減少[5]．隨著智能化測控儀器日趨小型化和集成化，IC串行總線正在逐步取代傳統的并行總線．．5抗干擾設計
工業監控現場工作環境一般較差，干擾較嚴重，為了保證系統可靠工作，必須解決抗干擾問題．針對工業監控現場可能產生的干擾、干擾來源、傳播途徑等，采用了軟硬件方法對系統進行抗干擾設計．硬件抗干擾設計主要包括：對電源噪聲進行濾波、大功率驅動電路接口進行光電隔離、集成電路芯片的VCC與地之間并連電容、優化電路板的布線、看門狗監控等；軟件抗干擾設計主要包括：軟件陷阱、軟件自恢復、數字濾波、求平均值等．
對于數據輸入通道的干擾，采用軟硬件結合的方法進行濾波．當存在隨機干擾而使被測信號中混入了無用成分時，碩士論文首先經過一個時間連續的RC濾波電路，再經A／D變換成二進制數字量后，進行數字濾波．因為硬件濾波能很好地抑制高頻干擾，而對低頻干擾的濾波效果卻較差；而軟件數字濾波算法對低頻干擾具有較好的抑制能力．
在控制強電設備的開關量輸出通道中，為防止現場強電磁干擾或工頻電壓通過輸出通道反串到監控系統，采用了光電隔離技術．因為光信號的傳輸不受電場、磁場的干擾，可有效地防止干擾信號因耦合而進入系統，達到電氣隔離的效果．
3系統軟件設計
系統軟件包括單片機軟件和PC機軟件．單片機軟件采用模塊化結構，利用MCS一51匯編語言編寫．根據要實現的功能，該軟件由主程序以及數據采集、A／D轉換、數據通信、日歷時鐘編程、鍵盤中斷調控、液晶顯示、D／A轉換、數碼管顯示等程序模塊組成．下面以加熱爐的爐溫控制為例，給出系統程序流程圖如圖4所示．
PC機軟件的主要功能是對單片機系統采集的數據進行存儲、處理、動態模擬顯示、報表繪制、打印輸出等．PC機軟件采用VisualBasic6．0編寫，醫學論文PC機與單片機之間的實時通信程序主要是通過計算機的串行通訊口進行數據的實時采集和雙向通信，此外，PC機程序還將單片機采集過來的數據按照用戶的具體要求進行動態顯示、數據統計、生成報表和數據文件等，并對不同情況下得到的數據進行對比分析，總結出變化規律．
4實驗結果與分析
為了測試該系統的實時性，將5臺綜合實驗系統與工業計算機組成分布式多機通信系統，單片機串口工作方式1(傳送一幀信息10位)，波特率2400bps，一幀數據采用5個字節(其中數據占2個字節是因為A／D轉換結果是10位)的格式，如表1所示．5臺實驗系統各采集一次數據給PC機傳送時，理論上連續發送速率為2400／(10*5*5)===9．6次／s．經過測試發現，計算機在120ms后收到了5臺綜合實驗系統發送的共250位數據，實際發送速率約為8次／s，這是因為有狀態轉換和等待時間；為了測試系統的可靠性和穩定性，將調試好的程序寫入單片機芯片，使系統連續運行，120h后觀察系統仍然在按設定的流程工作，沒有出現死機現象．該系統經過多次改進和實驗驗證后，據此設計了工業加熱爐爐溫控制系統并在工業現場安裝使用，結果系統能連續正常工作(工業計算機故障除外)，測量隨機誤差為±0．01℃，控制結果滿
足了實際要求．
5結論
該綜合實驗系統不僅能為以單片機為核心的系統前期探索研究提供一種方便的實驗裝置，而且能在遠離工業現場的實驗室解決工業應用中的實際問題．實驗結果表明該系統可以將許多分散的實驗項目整合在一起進行研究和分析，節約資源，降低成本；實驗數據正確率高，通信實時性強，系統工作可靠；單片機串行網絡構成的分布式通訊系統靈活性強，易于擴充，其基本原理適用于工業現場的分布式數據采集、檢測及控制系統，具有很大的實用價值．
參考文獻：
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1引言
我國電力事業發展迅速,電力系統容量越來越大。隨著繼電保護技術和計算機技術的高速發展,系統中微機型繼電保護已應用的極為廣泛。為了工作和安全的需要,電力系統及其電氣設備的某些部分與大地相連接,這就是接地。電力系統的接地是必須的,也是必要的。
本論文主要針對電力二次系統的接地方法展開探討分析,并對其中的抗干擾設計進行研究,以期從中找到可靠有效的電力二次系統的接地設計與抗干擾設計方法,并以此和廣大同行分享。
2電力二次系統接地分析
2.1 常用的接地種類
接地的種類主要有以下凡種:
(1) 工作接地:工作接地是為系統正常工作而設置的接地。如為了降低電力設備的絕緣水平,在110kV及以上電力系統中采用中性點接地的運行方式,在兩線一地的雙極高壓直流輸電中也需將其中性點接地。
(2) 防雷接地:為了避免雷電的危害,避雷針、避雷線和避雷器等防雷設備都必須配以相應的接地裝置以便將雷電流引入大地。
(3) 安全接地:為了保證人身的安全,將電氣設備外殼設置的接地。
2.2 電力二次系統接地方法
具體來說,二次系統的接地問題,也就是二次裝置和二次回路及二次電纜屏蔽層的接地,主要分為以下幾種情況:
(1) 保護系統和信號系統的接地
繼電保護裝置的工作環境中干擾是嚴重的,這些干擾的特點是頻率高,幅度大,因而可以順利通過各種分布電容的耦合;另一方面這些干擾持續時間短。繼電保護的可靠性要求體現在兩個方面:不誤動和不拒動。
對于微機型保護裝置,由于其工作是在時鐘節拍的嚴格控制下高速同步進行的,這些干擾一旦闖入,輕則引起動作延遲,重則導致程序中止或出錯,甚至元件損壞,所以抗干擾是微機保護的一個重要內容,除了在軟硬件設計中進行抗干擾外,降低干擾是最直接和最根本的抗干擾方法,而接地是降低干擾最有效的措施,所以微機保護的接地是極其重要的。保護系統的接地方式有三種:懸浮接地,單點接地和多點接地。
(2) 二次回路的接地
二次回路的接地主要是互感器回路的接地。電力系統中互感器主要作用是將大電流變成小電流或將高電壓變成低電壓以便于測量,同時利用互感器將二次回路與一次高壓電路隔開,以保證二次回路、儀器和人身的安全。
(3) 二次電纜屏蔽層的接地
現階段,電力系統及測控領域所用的控制電纜和信號電纜均采用屏蔽電纜,其首要因素是屏蔽電纜具有良好的抗干擾性能,這對于廣泛應用的微機系統和電子設備尤為重要。這些屏蔽線,有用于低頻設備的單芯、兩芯及多芯屏蔽線,雙絞屏蔽線和用于高頻設備的同軸電纜等。由于其使用環境、條件及信號的不同,因此在實施屏蔽時的接地方式也不同。
3電力二次系統抗干擾探討
3.1 電力二次系統的常見干擾源
干擾源大致可分為以下幾類:
(1) 電磁耦合干擾:電力系統一次設備和二次之間凡乎都是通過電磁耦合進行工作的,同時,電場效應和磁場效應也無處不在,因此,一次設備本身的高壓電場可通過電容耦合到二次設備;大電流產生的磁場也可通過電感耦合到二次設備。
(2) 射頻干擾:由于天線效應,大型變壓器、大型發電機和電動機、高壓導線等都會發射出工頻和諧波頻率的電磁輻射。
(3) 雷電干擾:雷電流平均20kA,最高可達200kA,其發生時間處于μs級,雷電流對二次的影響主要是在二次電纜上的干擾。雷電流經避雷器入地,使得地網上的電位分布極不均勻,另外引起地電位升高,將對屏蔽層接地的電纜上產生干擾。
(4) 操作引起的干擾:一次系統中的開關操作,斷路器、隔離開關的操作會引起電氣回路狀態變化,特別是隔離開關動作時,沒有滅弧裝置,產生多次電弧重燃引起的電磁能量振蕩。一般認為開關操作是引起干擾和過電壓的重要原因。
其他的干擾源,如短路電流、二次回路操作、局部放電及電力二次系統內部的電子元器件等等,都會產生干擾。
3.2 電力二次系統形成干擾的原因分析
電力系統的二次系統是由二次電纜和二次設備組成的。電力系統二次設備的種類和型號很多,所處的運行環境異常復雜。二次回路干擾形成的主要原因有下列凡種:
(1) 雷電流注入接地網所造成的干擾;
(2) 工頻短路電流注入接地網所造成的干擾;
(3) 一次、二次設備的操作引起的干擾。
(4) 強電場環境下,由于電磁場作用引起的干擾。
這些干擾可能對電力系統的正常運行產生影響,輕則引起二次系統及設備的運行穩定性,重則會導致保護誤動作,造成停電,甚至會形成更大的事故。
3.3 電力二次系統的抗干擾設計
在設計電力二次系統時,在硬件上采用一些抗干擾措施,可以有效抑制干擾信號的侵入,提高裝置的抗干擾能力。主要措施如下:
(1) 隔離
為了抑制共模干擾,保護裝置中與外界連接的線路如模擬量、輸入輸出開關量、數字量和電源線等,經由光電隔離或隔離變壓器隔離后再進入裝置內部。其中光電隔離主要通過光電耦合器將外部開關量信號及開關量輸出和內部電氣回路進行隔離,隔離變壓器主要通過專用變壓器將一、二次側的交流回路隔離。
(2) 屏蔽
屏蔽的實質是通過具有良好導電性的金屬所構成的全封閉殼體來隔離和衰減電磁干擾,如微機保護的殼體,將核心數字部件、A/D轉換器等器件裝在內屏蔽殼體內。常見的屏蔽方式有抑制寄生電容耦合干擾的電場屏蔽(如電壓、電流變換器一、二次側繞組之間隔離)和防止電磁耦合及感性耦合的磁場屏蔽等。
(3) 濾波、退耦與旁路
抑制橫模干擾的主要方法是采用濾波和退耦電路。交流信號輸入通道都有前置模擬低通濾波器,兼有抗干擾的作用。交直流信號輸入通道兩個端子間應裝上0.01-0.047pF的退耦電容,為高頻橫模干擾信號提供旁路。從抗干擾角度考慮,RC濾波器比LC濾波器好,因為RC濾波器是耗散式濾波器,把噪聲能量變成熱能耗散掉了,而LC濾波器則會產生附加的磁場干擾,所以電感要加屏蔽罩。在電源系統中,對每個電路或每個組件都要采用退耦電路供電。
4結語
電力系統的二次回路數量多,系統復雜,所處的工作環境亦復雜多樣。系統的各種繼電保護裝置、動裝置和各種監控系統隨著微機產品的大量應用,對工作環境條件的要求也越來越嚴格,發電廠和變電站中的各種干擾是影響這些系統正常運行的主要因素。接地一方面是保證電力系統正常運行的必須條件,同時也是抗干擾的一項重要措施。在二次系統中,屏蔽電纜屏蔽層的接地、盤柜的接地、二次交流回路的接地、微機系統的接地等是非常重要而又復雜的工作,因此有必要對其做進一步的總結和研究。
參考文獻:
0.引言
隨著造紙機車速的提高和設備的更新，原來的配漿箱方式配漿已逐步被管道配漿方式替代，而在管道配漿方式中，采用的三種配漿方式包括流量給定控制方式，比率自動控制方式和絕干量配比自動控制方式。配比自動控制方式按參與配漿的絕干纖維量來計算和控制各種漿的配比，具有配漿效果好，漿種配比穩定等優點。
1.配漿自動控制系統總體設計
紙漿配漿采用絕干量比例控制方式，自治漿池和廢紙漿池的紙漿以一定的絕干量配比打入成漿池充分混合，同時送往造紙車間的成漿的濃度需要控制在工藝給定要求范圍內。為了保證生產的正常運行，防止成漿池缺漿和滿漿，在控制廢紙漿和自制漿的絕干量配比同時，需要控制廢紙漿和自制漿的濃度和成漿池的液位。
2.配漿自動控制系統的硬件設計
2.1 硬件結構
2.1.1濃度的檢測與控制
濃度計采用武漢宇通儀表有限公司的DBNZ-1200型的動刀式紙漿濃度變送器，電動調節閥選用上海中泰自動化儀表廠的ZAZC型電動調節閥。
2.1.2流量的檢測與控制
流量計采用上海光華儀表廠的LDG－150S型的電磁流量計，檢測精度為0.5％，長時間測量累計誤差小于1％。伺服放大器采用上海自動化儀表十一廠的ZPE-2010型伺服放大器，變頻器采用日本富士通公司的5000G11S/P11S變頻器。
2.2 硬件抗干擾技術
在此主要采用那RC濾波抗干擾技術。我們選用了光電隔離的多功能HY-6040A/D板，該板使用三總線隔離的形式，使其抗干擾能力大大增強。在此基礎上，我們在810接口板上設計了RC濾波電路。對于變化速度很慢的直流信號，在儀表輸入端加入濾波電路可使混雜于信號的干擾衰減至最小，這樣我們就有效的提高了系統的硬件抗干擾能力。論文參考網。
3.配漿自動控制系統的控制策略
本配漿控制系統控制部分可分為絕干量配比控制；廢紙漿和自制漿濃度控制；成漿池液位的控制及聯鎖控制，各控制部分具有耦合作用。
絕干量配比的控制較為復雜，廢紙漿、自制漿的濃度、流量變化等都會對配比控制產生干擾，同時配比控制時又要考慮到節省能耗。通過對配比的分析，對配比中比重占較大的自制漿，我們將自制漿泵滿負荷運行，而讓廢漿泵根據給定的配比，采用帶有延遲環節的增量PID控制算法控制。
廢紙漿和自制漿的濃度的控制，由于兩者相互不影響，且受其他影響較少，我們分別通過控制相應電動閥的開度來控制加水量，從而控制紙漿的濃度。論文參考網。采用較為典型的閉環控制策略，控制算法采用增量式PID控制。
紙漿液位的控制，紙漿液位的控制是本控制系統的一個難點，由于攪拌器的動作及液位本身的不穩定，給液位控制帶來了困難。論文參考網。我們采用了帶聯鎖的液位寬限開關控制策略：
3.1 以成漿池液位為主控制對象，設立成漿池液位高低限開關，成漿池液位高于高限開關時，自動關閉廢漿池泵和自制漿池泵；如果成漿池液位低于低限開關時，根據自制漿池和廢漿池液位要求，確定是否啟動廢漿池泵和自制漿池泵控制。
3.2 考慮到液位的波動，在對采集的液位數據進行平均濾波的同時，對限位開關值設立寬限，寬限值的大小通過實際試驗確定。當液位波動值小于寬限值時，則不動作；只有當液位變化值大于寬限值時才進行相關動作。
3.3 考慮到廢漿池與自制漿池的聯鎖要求，啟動廢漿池泵和自制漿池泵時必須滿足：廢漿池和自制漿池的液位必須同時都大于設定的下限值。同時，濃度控制電動閥也產生聯鎖動作。
4. 配漿自動控制系統的軟件設計
在本控制系統中，軟件必須安全可靠，可移植性和可擴展性好，參數修改方便，調試簡單。本系統軟件分為：控制程序，顯示操作程序，數據采集程序。各個部分分別開發，并通過DLL結合成一個有機整體。
控制程序采用自行開發的組態軟件DDCRun進行設計，顯示操作程序使用Visual C++6.0開發，接口程序利用WinDriver進行開發。系統軟件的各個組成部分通過DDL實現連接。
4.1 數據采集程序
WinDriver可用于各種接口程序的開發，在本系統中，我們采用它開發系統的數據采集程序的接口，我們首先使用驅動程序開發工具Windriver創建基于PCI/ISA的設備驅動程序，在此基礎上，我們就可以在Visual C++中利用上述工具產生的硬件操作函數編寫相應的數據采集程序。同時我們把數據采集程序做成DLL形式，DDCRun控制程序通過調用它實現控制程序和系統硬件的接口。
4.2 控制程序
在本系統中，控制程序采用軟件組態方式實現。具有大大縮短開發周期，減輕調試復雜性，方便控制程序修改，系統易于維護等優點。
DDCRun控制組態軟件是我們自行開發設計的模塊化的控制組態軟件，它的各個模塊是以DLL的形式存在的。首先編寫好控制程序需要的各個功能模塊DLL：增量式PID，加減運算，限幅運算，絕干量統計，條件開關，平均濾波等；然后將各個模塊添加到DDCRun；最后便可以根據控制策略進行組態設計，設置控制參數和相應硬件接口板卡的地址。
控制程序通過調用WinDriver生成的數據采集程序與硬件直接聯接；與此同時，在顯示操作程序中，通過調用DDCRun提供的接口函數，實現對控制程序各個控制模塊的輸入輸出讀寫和控制參數的修改。
在系統調試過程中，我們只須通過軟件修改控制算法的參數即可達到預定的控制目標。
4.3 顯示操作程序
顯示操作程序是本系統必須的組成部分，具有以下特點：界面簡單直觀，用戶操作方便，運行穩定可靠，滿足人體工學要求，采用面向對象的編程語言Visual C++6.0設計。根據要求功能模塊分為[主界面]、[流量濃度曲線]、[液位曲線]、[報警顯示] 、[參數設置]、[統計報表]、[關于系統]、[退出系統]、[密碼保護]等九個模塊。
為了方便歷史數據的查詢和以后網絡化的需要，我們將所有有關數據保存在關系數據庫SQL Server中，通過ADO對象對數據庫中的數據進行操作。
ADO是面向對象的OLE DB，它繼承了OLE DB技術的優點，并且對OLE接口作了封裝，定義ADO對象，使應用程序的開發得到了簡化。ADO技術屬于數據庫訪問的高層接口，其主要優點是易于使用、內存支出少和磁盤遺跡小。與DAO和RDO類似，ADO也是一種基于對象的集合 .
主界面 主要實現重要參數的顯示，紙漿動態顯示功能以及啟動和停止自動控制的功能。主要參數包括：廢紙漿池的液位.濃度.電動水閥開度和變頻泵的電流信號大小；成漿池的液位，濃度和兩個抽漿泵的紙漿濃度和流量，自制漿池和廢紙漿池的液位，濃度，電動水閥開度和變頻泵的電流信號大小。同時，主畫面上的水流動態顯示，使得系統狀態更加直觀。
流量濃度曲線、液位曲線、報警顯示、參數設置、統計報表、密碼保護 實現系統密碼保護、修改等功能。
5.結束語
與手工配漿相比，成漿的纖維配比更加穩定，系統控制精度高，提供了配漿的質量與效率；與此同時減輕了工人的勞動強度。
【參考文獻】
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抗干擾設計是電力遠動監控系統安全運行的一個重要組成部分，在研制綜合自動化系統的過程中，如果不充分考慮可靠性問題，在強電場干擾下，很容易出現差錯，使整個電力遠動監控系統無法正常運行或出錯誤（誤跳閘事故等），無法向站場和區間供電，影響鐵路行車安全。
一、電磁干擾產生的原因及特點
（一）傳導瞬變和高頻干擾
1．由于雷擊、斷路器操作和短路故障等引起的浪涌和高頻瞬變電壓或電流通過變（配）電所二次側進入遠動終端設備，對設備正常運行產生干擾，嚴重還可損壞電路。2．由電磁繼電器的通斷引起的瞬變干擾，電壓幅值高，時間短、重復率高，相當于一連串脈沖群。3．鐵路電力供電中，特別是現代高速鐵路對電力要求都比較高，一般都是幾路電源供電，母線投切轉換比較頻繁，振蕩波出現的次數較多。
（二）場的干擾
1．正常情況下的穩態磁場和短路事故時的暫態磁場兩種，特別是短路事故時的磁場對顯示器等影響比較大。2．由于斷路器的操作或短路事故、雷擊等引起的脈沖磁場。3．變電所中的隔離開關和高壓柜手車在操作時產生的阻尼振蕩瞬變過程，也產生一定的磁場。4．無線通信、對講機等輻射電磁場對遠動終端會產生一定的干擾，鐵路中繼站通常會和通信站在一處，通信發射塔對中繼站電力遠動終端設備的干擾比較大。
（三）對通信線路的干擾
1．鐵路變電所遠動終端的數據由串口通信經雙絞線進入車站通信站，再經過轉換成光信號沿鐵通專用通信光纜送至電力遠動調度中心，遙信和遙控數據在變電所到通信站的過程走的是電信號，由于變電所高低壓進出線纜很多，遠動終端受的干擾比較大。2．中繼站一般距鐵路都比較近，列車通過時的振動對遠動終端設備有一定的干擾。
（四）繼電器本身原因
繼電器本身可能由于某種原因一次性未合到位而產生干擾的振動信號，或負荷開關、斷路器、隔離開關等二次側產生振動信號。
二、干擾對電力遠動系統的影響
無論交流電源供電還是直流供電，電源與干擾源之間耦合通道都相對較多，很容易影響到遠動終端設備，包括要害的CPU；模擬量輸入受干擾，可能會造成采樣數據的錯誤，影響精度和計量的準確性，還可能會引起微機保護誤動、損壞遠動終端設備和微機保護部分元器件；開關量輸入、輸出通道受干擾，可能會導致微機和遠動終端判斷錯誤，遠動調試終端數據錯誤遠動終端CPU受干擾會導致CPU工作不正常，無法正常工作，還可能會導致遠動終端程序受到破壞。
三、抗干擾設計分析
（一）屏蔽措施
1．高壓設備與遠動終端輸入、輸出采用有鎧裝（屏蔽層）的電纜，電纜鋼鎧兩端接地，這樣可以在很大程度上減小耦合感應電壓。2．在選擇變電所和中繼站電力設備時盡量選設有專門屏蔽層的互感器，也有利于防止高頻干擾進入遠動終端設備內部。3．在遠動終端設備的輸入端子上對地接一耐高壓的小電容，可以有效抑制外部高頻干擾。
（二）系統接地設計
1．一次系統接地主要是為了防雷、中性點接地、保護設備，合適的接地系統可以有效的保障設備安全運行，對于斷路器柜接地處要增加接地扁鐵和接地極的數量，設備接地處增加增加接地網絡互接線，降低接地網中瞬變電位差，提高對二次設備的電磁兼容，減少對遠動終端的干擾。2. 二次系統接地分為安全接地和工作接地，安全接地主要是為了避免工作人員因設備絕緣損壞或絕緣降低時，遭受觸電危險和保證設備安全，將設備外殼接地，接地線采用多股銅軟線，導電性好、接地牢固可靠，安全接地網可以和一次設備的接地網相連；工作接地是為了給電子設備、微機控制系統和保護裝置一個電位基準，保證其可靠運行，防止地環流干擾。轉貼于
3．由于高低壓柜本身都是多都是采用鍍鋅薄鋼板材料，本身也有屏蔽作用，將高低高柜都可靠接地。4．遠動終端微機電源地和數字地不與機殼外殼相連，這樣可以減小電源線同機殼之間的分布電容，提高抗共模干擾的能力，可明顯提高電力遠動監控系統的安全性、可靠性。
（三）采取良好的隔離措施
1．為避免遠動終端自身電源干擾采取隔離變壓器，電源高頻噪聲主要是通過變壓器初、次級寄生電容耦合，隔離變壓器初級和次級之間由屏蔽層隔離，分布電容小，可提高抗共模干擾的能力。2．電力遠動監控系統開關量的輸入主要斷路器、隔離開關、負荷開關的輔助觸點和電力調壓器分接頭位置等，開關量的輸出主要是對斷路器、負荷開關和電力調壓器分接頭的控制。3．信號電纜盡量避開電力電纜，在印刷遠動終端的電路板布線時注意避免互感。4．采用光電耦合隔離，光電耦合器的輸入阻抗很小，而干擾源內阻大，且輸入/輸出回路之間分布電容極小，絕緣電阻很大，因此回路一側的干擾很難通過光耦送到另一側去，能有效地防止干擾從過程通道進入主CPU。
（四）濾波器的設計
1．采用低通濾波去高次諧波。2．采用雙端對稱輸入來抑制共模干擾，軟件采用離散的采集方式，并選用相應的數字濾波技術。
（五）分散獨立功能塊供電，每個功能塊均設單獨的電壓過載保護，不會因某塊穩壓電源故障而使整個系統破壞，也減少了公共阻抗的相互耦合及公共電源的耦合，大大提高供電的可靠性。
（六）數據采集抗干擾設計
1．在信息量采集時，取消專門的變送器屏柜，將變送器部分封裝在RTU內，減少中間環節，這樣可以減少變送器部分輸出的弱電流電路的長度。2．遙信由于合閘一次不到位或由于二次側振動而產生的誤遙信干擾信號，并且還會產生尖脈沖信號，也可能對遙信回路產生干擾誤遙信號。
（七）過程通道抗干擾設計
（八）印刷電路板設計。在印刷電路板設計中盡量將數字電路地和模擬地電路地分開；電源輸入端跨接10～100μF的電解電容。
（九）控制狀態位的干擾設計
（十）程序運行失常的抗干擾設計
（十一）單片機軟件的抗干擾設計
1、引言
隨著電力系統自動化水平的提高，變電站內采用的弱電設備及系統越來越多，如數據采集系統、通信系統、控制和繼電保護系統等。變電站中的二次系統處在一個強電磁環境中，工頻電流、電壓和系統短路故障、開關操作、雷電侵擾、交直流混聯以及多種放電現象等的通過不同途徑引發的各種干擾，將不可避免地影響二次系統的正常工作。隨著變電站一次系統電壓的升高、容量的增大，電磁干擾更加嚴重如果不采取有效措施防御，容易造成繼電保護裝置的誤動或拒動，造成監控系統的混亂、死機等現象，對電網安全構成嚴重的威脅。
為此，本論文將主要針對電力工程中二次系統的接地及其抗干擾問題展開分析探討，以期從中找到合理有效的電力工程二次系統的接地抗干擾設計方法，并以此和廣大同行分享。
2、電力工程二次系統干擾來源及其危害分析
變電站綜合自動化系統運行中，電力系統發生短路故障，變電站內進行一次系統的操作，變電站遭遇雷擊時的雷電流通過架空線路傳入變電站的母線，運行、檢修人員使用步話機，以及由于各種原因產生的靜電放電，現場使用一些不符合電磁兼容標準的試驗儀器和和電子設備，當然也有微機型繼電保護裝置及二次回路自身原因形成的干擾等，都構成影響繼電保護及安全自動裝置安全可靠工作的干擾源。
這些干擾不可避免地通過感應、傳導和輻射等各種途徑引入到二次設備中，當干擾水平超過了這些電子設備的耐受能力時，將導致這些設備不正確動作。更重要的是在系統發生故障情況下，這些重要的設備將因干擾的影響發生不正確動作行為，直接影響到系統的安全穩定，其后果將可能是十分嚴重的。因此，解決微機型監控系統和保護及安全自動裝置的抗干擾問題就成了一個不可回避和不容忽視的重要問題。
隨著綜合自動化系統的應用，使變電站無人值守成為可能，并得到廣泛的應用。這樣，綜自系統通訊的可靠性日益顯現出其重要性，干擾的引入會導致通訊系統工作不正常、信號誤報或整體通訊癱瘓，變電站失去相應的監控，極大影響變電站綜自系統的運行。
3、電力工程二次系統的接地及抗干擾分析
3.1 電力二次系統接地保護策略分析
1) 建立獨立的繼電保護二次接地系統，將完全獨立的繼電保護二次接地系統與變電站的接地網用絕緣瓷瓶完全隔離后，在近控制室或保護室一側與變電站主接地網一點連接，即開關場部分和保護室部分均與主地網絕緣。
2) 將開關場端子箱處沿電纜溝鋪設100平方毫米的銅排或是銅纜至保護室，并將安裝在保護室的二次接地系統(也是使用100平方毫米的銅排構成)用絕緣瓷瓶完全隔離后，在近控制室或保護室一側與變電站接地網一點連接，即開關場部分不與主地網絕緣。
3) 將開關場端子箱處沿電纜溝鋪設100平方毫米的銅排或是銅纜至保護室，與保護室的二次接地系統(也是使用100平方毫米的銅排構成)，在近控制室或保護室一側與變電站接地網一點連接，即開關場部分和保護室部分均不與主地網絕緣。
4) 所有的接地銅排要求不小于100平方毫米的銅排。
5) 在電流互感器和電壓互感器的引出接線端子盒到接線端子箱的連接電纜使用屏蔽電纜。
6) 隔離刀閘的控制電纜使用屏蔽電纜?；蚋綦x刀閘就地控制箱到端子箱的連接電纜使用屏蔽電纜。
7) 屏蔽電纜的屏蔽層接地工藝符合要求，不能造成電纜絕緣損壞，起不到抗干擾的作用。
8) 發電廠廠用系統的低廠變、饋線、電動機等保護柜內的微機保護使用屏蔽電纜。
9) 對用于防止電壓互感器二次過電壓保護的放電間隙的定期檢定。
3.2 二次系統接地過程中的注意事項
系統的接地應當注意以下幾點：
l) 參照設備的接地注意事項；
2) 設備外殼用設備外殼地線和機柜外殼相連；
3) 機柜外殼用機柜外殼地線和系統外殼相連；
4) 對于系統，安全接地螺栓設在系統金屬外殼上，并有良好電連接；
5) 當系統內機柜、設備過多時，將導致數字地線、模擬地線、功率地線和機柜外殼地線過多。對此，可以考慮鋪設兩條互相并行并和系統外殼絕緣的半環形接地母線，一條為信號地母線，一條為屏蔽地及機柜外殼地母線；系統內各信號地就近接到信號地母線上，系統內各屏蔽地及機柜外殼地就近接到屏蔽地及機柜外殼地母線上；兩條半環形接地母線的中部靠近安全接地螺栓，屏蔽地及機柜外殼地母線接到安全接地螺栓上；信號地母線接到信號地螺栓上；
6) 當系統用三相電源供電時，由于各負載用電量和用電的不同時性，必然導致三相不平衡，造成三相電源中心點電位偏移，為此將電源零線接到安全接地螺栓上，迫使三相電源中心點電位保持零電位，從而防止三相電源中心點電位偏移所產生的干擾；
7) 接地極用鍍鋅鋼管，其外直徑不小于50mm，長度不小于2.0m；埋設時，將接地極打入地表層一定深度，并倒入鹽水，一般要求接地。
3.3 電力工程二次系統抗干擾接地對策
1) 屏蔽接地
各種信號源和放大器等易受電磁輻射干擾的電路應設置屏蔽罩。由于信號電路與屏蔽罩之間存在寄生電容，因此要將信號電路地線末端與屏蔽罩相連，以消除寄生電容的影響，并將屏蔽罩接地，以消除共模干擾。
2) 設備接地
一臺設備要實現設計要求，往往含有多種電路，比如低電平的信號電路(如高頻電路、數字電路、模擬電路等)、高電平的功率電路(如供電電路、繼電器電路等)。為了安裝電路板和其它元器件、為了抵抗外界電磁干擾而需要設備具有一定機械強度和屏蔽效能的外殼。
設備的接地應當注意以下幾點：
① 50 Hz電源零線應接到安全接地螺栓處，對于獨立的設備，安全接地螺栓設在設備金屬外殼上，并有良好電連接；
② 為防止機殼帶電，危及人身安全，不許用電源零線作地線代替機殼地線；
③ 為防止高電壓、對低電平電路大電流和強功率電路(如供電電路、繼電器電路)(如高頻電路、數字電路、模擬電路等)的干擾，將它們的接地分開。前者為功率地(強電地)，后者為信號地(弱電地)，而信號地又分為數字地和模擬地，信號地線應與功率地線和機殼地線相絕緣。
4 結語
電力系統的二次回路數量多，系統復雜，所處的工作環境亦復雜多樣。系統的各種繼電保護裝置、自動裝置和各種監控系統隨著微機產品的大量應用，對工作環境條件的要求也越來越嚴格，變電站中的各種干擾是影響這些系統正常運行的主要因素。接地一方面是保證電力系統正常運行的必須條件，同時也是抗干擾的一項重要措施。本論文對于電力工程二次系統的接地方法及其抗干擾措施都進行了分析，具有一定的實用性，因而是值得推廣的。
參考文獻：
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隨著自動化技術、計算機技術和網絡通信技術的飛速發展和廣泛應用， 工業過程的智能化、自動化監測與控制系統的應用日益廣泛．單片機系統由于其抗干擾性能較好被大量應用到工業過程控制的各個領域。因為工業現場環境較惡劣，單片機系統在使用過程中通常會出現一些設計時想不到的新情況、新問題，這就需要進一步修改和完善．因此，有必要設計一套單片機綜合實驗系統，根據工業現場反饋的各種問題，隨時對系統中的功能模塊進行實驗研究和分析，解決工程實際問題．本文設計的這套單片機綜合實驗系統具有自動采集多路模擬量、對采集的數據進行處理和顯示、根據設定的參數自動調節和控制輸出、與計算機進行遠距離數據通信等功能．
1 系統組成及工作原理
綜合實驗系統主要由以下幾部分組成：89C51單片機及其仿真系統，溫度、壓力等模擬量傳感器及其接口電路，A／D轉換模塊，數據存儲模塊，按鍵控制模塊，日歷時鐘模塊，看門狗電路模塊，FP—GA模塊，液晶顯示模塊，通信模塊及上位計算機，其組成框圖如圖1所示．系統采用89C51單片機作為主控芯片，A／D轉換模塊將多路模擬信號轉換為數字信號；外部數據存儲模塊為該系統采集的數據提供存儲空間；按鍵控制模塊向CPU傳回鍵值，用來設置和調節系統參數；日歷時鐘芯片不僅可以給系統提供準確的時間，而且為系統提供掉電保護功能；看門狗電路模塊為系統提供了精確復位和低電壓監控功能，一旦系統出現故障或程序跑飛，它就可以在超時周期之后使CPU復位，提高系統的整體可靠性和抗干擾能力．FPGA模塊是現場可編程邏輯門陣列，通過編程可將它作為多種數字邏輯器件使用；LCD液晶顯示模塊可以同時顯示多行字符及自造圖形，主要用來顯示采集到的數據、系統時間等；兼容RS485和RS232兩種協議的全雙工串行通信接口，可以與上位計算機進行遠(約1 200 m)近(約15 m)距離的數據通信[1] ；上位計算機將接收的數據進行存儲、顯示、繪制模擬曲線、打印曲線和數據文件，按照用戶的具體要求作進一步的數據分析和處理，同時發送控制參數，對被測對象的溫度、壓力等進行控制和調節．
2 系統硬件設計
2．1 單片機仿真系統
單片機仿真系統可以模擬CPU在仿真機上運行用戶程序(程序和數據存儲器借用仿真機的)，也可以連接外部電路來實現動態監測與控制功能．仿真機一般都具有單片機的基本功能部件，如CPU、RAM、用戶程序存儲區、鍵盤等；具有單步、設置斷點(以便隨時觀察內部各RAM、特殊功能寄存器的數據變化)、連續運行用戶程序的功能[2]．
監控程序放置在仿真機內，要仿真的CPU器件位于仿真機外仿真線的端頭，畢業論文 更換不同的仿真頭和CPU，該機可以仿真8031、89C2051、89C51等類型的單片機，該機的調試軟件可以直接編輯匯編源程序．通過仿真機進行編程和調試減少了對芯片的頻繁寫人、擦除和修改操作，只有當程序調試順利通過才將程序寫入芯片，編程方便且節省時間．
2．2 傳感器的選擇及信號變送電路的設計
傳感器作為系統的感知器件，直接影響著系統的精度和穩定性．本實驗系統中，溫度傳感器選用精度高，線性度好，使用方便的LM335傳感器；壓力傳感器選用標準應變式壓力傳感器，它具有精度高、響應速度快、分辨率高等特點．傳感器接El電路的設計采用了模塊化設計方法，設計了溫度、壓力等專門接口電路，直接與上述各種傳感器相連．由于從傳感器輸出的模擬電信號非常微弱，需對這些模擬信號進行放大，同時為了確保信號不失真，選用了線性度好、抗干擾能力強的高精度運放OP07，其特點是輸入失調電壓較高、溫漂較小、開環電壓增益較高、共模抑制比較大，它輸出的模擬信號經10位A／D轉換器TLC1543轉換成數字信號后，送人89C51進行處理．
2．3 通信模塊的設計
計算機(PC)串行通信端口是RS232負邏輯電平，該實驗系統上既有RS232接El，又有RS485接口，可以通過RS232總線進行點對點通信，也可以通過RS485總線進行多機通信_3]，RS485總線上最多可掛接32個綜合實驗系統，總體布局如圖2所示．所以實現計算機和該實驗系統之間的近距離通信，通過RS232接口即可；若要實現計算機和該實驗系統之間的遠距離通信，則必須將RS232電平轉換為RS485電平后，才可將實驗系統掛接在RS485總線上．RS232-RS485電平轉換原理如圖3所示，通過MAX485的差動輸入(A、B)與RS485總線相連進行信號的收／發，由于RS485總線上只能進行半雙工通信，所以MAX232和MAX485之間除了接收和發送線外，還有一個信號線來控制MAX485的接收使能(RE)和發送使能(DE)，在PC與RS232相連的這一側，通過PC的請求發送(RTS)來控制．
2．4 串行總線I*2C
I*2C總線是PHILIPS公司開發的一種簡單、雙向二線制串行總線[4]．它只需兩根線(串行時鐘線SCL和串行數據線SDA)就能完成掛接在總線上的若干個I C器件與微處理器之問的數據交換．該實驗系統采用具有I C總線接口的看門狗芯片CATll61和可編程實時時鐘芯片PCF8563，由于單片機89C51自身沒有I C總線接口，所以采用軟件合成I C總線與它們相接．
I C串行總線與并行總線的最大區別在于：并行總線有地址總線，CPU通過地址總線訪問從器件；而I C總線利用數據傳送中的前幾個字節傳送地址信息，所以占用CPU的口線大大減少[5]．隨著智能化測控儀器日趨小型化和集成化，I C串行總線正在逐步取代傳統的并行總線．
轉貼于 2．5 抗干擾設計
工業監控現場工作環境一般較差，干擾較嚴重，為了保證系統可靠工作，必須解決抗干擾問題．針對工業監控現場可能產生的干擾、干擾來源、傳播途徑等，采用了軟硬件方法對系統進行抗干擾設計．硬件抗干擾設計主要包括：對電源噪聲進行濾波、大功率驅動電路接口進行光電隔離、集成電路芯片的VCC與地之間并連電容、優化電路板的布線、看門狗監控等；軟件抗干擾設計主要包括：軟件陷阱、軟件自恢復、數字濾波、求平均值等．
對于數據輸入通道的干擾，采用軟硬件結合的方法進行濾波．當存在隨機干擾而使被測信號中混入了無用成分時，碩士論文首先經過一個時間連續的RC濾波電路，再經A／D變換成二進制數字量后，進行數字濾波．因為硬件濾波能很好地抑制高頻干擾，而對低頻干擾的濾波效果卻較差；而軟件數字濾波算法對低頻干擾具有較好的抑制能力．
在控制強電設備的開關量輸出通道中，為防止現場強電磁干擾或工頻電壓通過輸出通道反串到監控系統，采用了光電隔離技術．因為光信號的傳輸不受電場、磁場的干擾，可有效地防止干擾信號因耦合而進入系統，達到電氣隔離的效果．
3 系統軟件設計
系統軟件包括單片機軟件和PC機軟件．單片機軟件采用模塊化結構，利用MCS一51匯編語言編寫．根據要實現的功能，該軟件由主程序以及數據采集、A／D轉換、數據通信、日歷時鐘編程、鍵盤中斷調控、液晶顯示、D／A轉換、數碼管顯示等程序模塊組成．下面以加熱爐的爐溫控制為例，給出系統程序流程圖如圖4所示．
PC機軟件的主要功能是對單片機系統采集的數據進行存儲、處理、動態模擬顯示、報表繪制、打印輸出等．PC機軟件采用Visual Basic 6．0編寫，醫學論文 PC機與單片機之間的實時通信程序主要是通過計算機的串行通訊口進行數據的實時采集和雙向通信，此外，PC機程序還將單片機采集過來的數據按照用戶的具體要求進行動態顯示、數據統計、生成報表和數據文件等，并對不同情況下得到的數據進行對比分析，總結出變化規律．
4 實驗結果與分析
為了測試該系統的實時性，將5臺綜合實驗系統與工業計算機組成分布式多機通信系統，單片機串口工作方式1(傳送一幀信息10位)，波特率2 400 bps，一幀數據采用5個字節(其中數據占2個字節是因為A／D轉換結果是10位)的格式，如表1所示．5臺實驗系統各采集一次數據給PC機傳送時，理論上連續發送速率為2 400／(10*5*5)= = =9．6次／s．經過測試發現，計算機在120 ms后收到了5臺綜合實驗系統發送的共250位數據，實際發送速率約為8次／s，這是因為有狀態轉換和等待時間；為了測試系統的可靠性和穩定性，將調試好的程序寫入單片機芯片，使系統連續運行，120 h后觀察系統仍然在按設定的流程工作，沒有出現死機現象．該系統經過多次改進和實驗驗證后，據此設計了工業加熱爐爐溫控制系統并在工業現場安裝使用，結果系統能連續正常工作(工業計算機故障除外)，測量隨機誤差為±0．01℃，控制結果滿
足了實際要求．
5 結論
該綜合實驗系統不僅能為以單片機為核心的系統前期探索研究提供一種方便的實驗裝置，而且能在遠離工業現場的實驗室解決工業應用中的實際問題．實驗結果表明該系統可以將許多分散的實驗項目整合在一起進行研究和分析，節約資源，降低成本；實驗數據正確率高，通信實時性強，系統工作可靠；單片機串行網絡構成的分布式通訊系統靈活性強，易于擴充，其基本原理適用于工業現場的分布式數據采集、檢測及控制系統，具有很大的實用價值．
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隨著科學技術的發展、知識經濟時代的到來，社會對大學生提出了許多新的要求。大學生應該具有扎實的基礎理論知識、較強的實踐能力、創新意識、創業精神和協調能力、強烈的責任感和服務意識等。
當今世界，電子產品不斷更新發展，并且向智能化方向發展，日益突出單片機和FPGA等可編程器件在電子產品設計和創新中的重要性。新產品的更新換代促使用人單位對電子信息專業的學生有更高的要求：第一，要有扎實的專業基礎知識，例如學習和掌握“模擬電子技術”、“數字電子技術”、“高頻電子技術”、“單片機原理”和“微機原理”等主要課程；第二，動手能力要強；第三，要能緊跟電子信息產業的迅速發展，要有較強的適應工作的能力，使用先進應用軟件的能力，例如會利用諸如Protel、MaxplusII、Multisim、Matlab等工具軟件進行電路設計和仿真調試。用人單位對畢業生的要求除了能夠掌握一定的基礎理論和工具之外，還要求畢業生具有基于單片機系統的電子產品的設計經驗。
電子設計競賽正是對人才全面培養、更新教育理念、改革教學方法和內容等起到了促進作用，具有極其重要的現實意義。電子設計競賽的選題引進了新的理論與技術，是跨學科的、系統的和綜合的。為了有效指導學生參加各類電子競賽，特對綜合電子系統設計的教學模式、課程內容、教學方法及考評進行改革。
一、綜合電子系統設計課程的性質
電子系統設計主要是指基于單片機控制的完整應用系統的設計，包括系統軟硬件設計及系統調試等多方面的知識。電子系統設計課程體系是以“單片機原理及應用”課程為核心，由“模擬電子技術”、“數字電子技術”、“傳感器技術”、“電子設計自動化”、“可編程邏輯器件及應用”、“C語言程序設計”等相關課程組成。它是一門綜合性較強的專業課程，通過本課程的理論學習和動手實驗，培養學生的專業知識綜合運用能力、系統分析能力和電子產品開發創新能力。
學生經過前期基礎課的學習，通過隨課的驗證性實驗，對于電子信息領域的相關理論知識有了了解和掌握，在老師的指導下基本能夠進行單元電路的設計和調試，通過課程設計也能完成本課程簡單的綜合性實驗。但一些驗證性實驗多數是教材內容原理的演示和再現，實驗內容和方法都是老師指定，學生基本沒有進行系統級的設計和實訓，綜合實踐能力有待提高，學生沒有發揮自己的主觀能動性，積極性不高，不利于創新性人才的培養。
鑒于上述情況，對綜合電子系統設計的理論內容和實踐方法進行改革創新。
二、綜合電子系統設計理論課內容
根據本課程的實際情況和學生所具備基礎知識，安排如下幾個環節：模擬電路單元設計，數字系統單元的設計，微處理器單元電路的設計以及電子系統抗干擾技術等環節。
結合全國電子大賽，模擬單元電路主要講述運算放大器的設計以及正確使用、有源濾波器的設計方法、外圍電子元器件（電子、電容）的計算和選擇；直流穩壓電源的設計方法以及參數元器件的選擇；各種信號產生的方法，重點講述數字頻率合成DDS的原理和實現技術。以上這些單元內容的安排是結合歷年來全國電子設計大賽有關模擬電路環節而選擇的，通過這些內容的講解有利于提高學生模擬電子技術的設計方法。
數字系統設計單元主要講解數字系統設計方法，突出現代數字系統設計——EDA設計方法；可編程邏輯器件的特點及選擇；數字系統設計舉例，比如AD、DA控制器的實現、交通燈控制器的實現、電子密碼鎖的設計等。通過大量實例的講解使學生能初步掌握用大規?？删幊踢壿媽崿F中等難度的數字邏輯系統。
微處理器單元主要講述目前流行的各種處理器，例如51內核單片機、MSP430單片機、AVR單片機、PIC單片機等型號，介紹它們的特點、應用范圍、怎樣根據項目需求來選擇合適的微處理器；根據學生目前對微處理器的掌握和學習情況，重點講述基于單片機串行通信的設計，包括幾種流行的串行通信協議：SPI協議、IIC協議、UART協議以及one—wire協議，分析它們的特點，在不具有SPI總線、IIC總線的微處理器中怎樣通過IO口模擬它們的總線協議；以具有這些總線協議的集成電路芯片的利用提高學生的C語言編程能力。
在微處理器單元里，另外的重點內容多基于單片機的并行通信設計，包括常用的人機接口電路（鍵盤、LCD、LED顯示），這是在大多數的電子系統設備中都具有的，學生有必要掌握它們的設計方法以及編程技術。
電子系統抗干擾技術也是綜合電子系統設計中非常重要的內容。當系統處在比較惡劣的環境下，抗干擾設計的好與壞直接決定了系統能否正常工作。微處理器雖然本身的抗干擾能力較強，但是用微處理器構造的控制系統仍存在著抗干擾的問題。為防止外界對系統的干擾，并確保電子系統安全可靠運行，必須采取相應的抗干擾措施。電子系統的干擾主要來自于供電系統、過程通道及空間電磁波。電子應用系統的抗干擾設計應針對不同的干擾源采取必要的抗干擾措施。具體方法有硬件抗干擾技術和軟件抗干擾技術。
在這一章節里主要講解電磁兼容設計、器件選型、降熱散熱計算、電路板和電子系統可靠性測試等綜合知識。通過對本小節的學習，使學生應達到以下目標：熟悉系統的各種干擾來源及形式；學會供電系統及過程通道的抗干擾措施；能說出在印制電路板設計中體現的抗干擾措施；學習設計軟件陷阱及看門狗電路，從而為綜合電子設計系統設計打下良好的基礎。
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三、精心設計安排實驗
這門課實踐性很強，除了教師講述的理論內容和方法外，安排大量的實驗以及鼓勵學生去參加科技創新和各種電子設計的比賽，提升學生分析問題、解決問題的能力，從而提高他們的實際動手能力。根據課程的內容合理安排一些設計性的實驗題目。安排的實驗不同于在學習相應的基礎時所做的實驗，要體現獨立思考的能力。
教師布置實驗題目、講述方法，學生以實驗項目為中心，整合理論知識，查閱相關資料，具體的實驗方案和電路要學生自己去網上或圖書館查閱資料獨立完成。在做實驗前，電路圖以及程序代碼要在課下完成，實驗室只是調試電路和程序以及老師考核實驗成績。這樣做可以更好地將理論與實踐結合到實驗項目中去，使學生在動手實踐能力和分析解決問題的能力上有一定的提升；也可以鍛煉學生學會搜集資料、整理資料，提高他們獨立自主的學習能力。同時，教師在帶領學生學習的過程中也在不斷地提升自己，積累經驗。
結合電子設計競賽，安排各章節相應的實驗項目：模擬電路單元主要是運算放大器和二階有源濾波器的設計；重點是直流穩壓電源的設計；數字系統單元設計安排了數字頻率計、交通燈控制器，重點是DDS數字頻率的合成實驗。微處理器單元安排了基于單片機SPI總線時鐘顯示器和基于單片機并行通信的LCD顯示系統。鑒于目前的實驗條件，這些實驗主要是通過仿真軟件來完成。模擬單元電路里，利用Multisim電子電路仿真軟件來完成運算放大器和有源濾波器以及直流穩壓電源的設計；在數字電路系統設計中，利用MAX+PLUS II軟件完成DDS數字頻率合成的實驗；微處理器單元，利用PROTEUS軟件完成單片機的并行和串行通信實驗。這樣在不需要任何實驗儀器和元器件的情況下，為學生提供了一個展示才華的平臺，充分發揮學生的想象力和創造力。
四、綜合電子系統設計的考核標準
目前我國教育領域使用的最普遍的考核方式仍是閉卷考試。閉卷考試對于考核學生的知識掌握情況是非常重要的，但對于綜合電子系統設計這門技術性實踐性和綜合性非常強的課程，不適合采用閉卷考試對學生能力進行考查。
