交通工程的定义精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇交通工程的定义，期待它们能激发您的灵感。

篇1

一开始，提到“以学定教”“学教相长”，我感到很困惑。什么是“以学定教”“学教相长”？它们的真正含义是什么？通过参加2013年江苏省“杏坛杯”苏派青年教师课堂教学展评活动之前的痛苦“磨课”过程，我有了很深的体会。

“以学定教”就是根据学生的身心特点和内在需要进行教学。本节课的教学内容是在学生已经认识东、南、西、北四个方向的基础上，认识东南、西南、西北和东北四个方向。原来是这样导入的：创设情境，教师外出旅游时车坏了，打电话向当地的4S店求助，店员问教师现在的位置：“你车的附近有什么？”于是出示导航仪上的画面，引导学生说出车的东、南、西、北面分别是什么建筑，达到复习旧知引出新知的目的。但是通过实际教学发现，学生对这部分内容兴趣不大，甚至有的连4S店是什么都不知道。我反思自己的教学设计，认识到：二年级的学生比较小，没有接触过车坏了的事情，更没有修车的经历，这些都是成人世界的事，给他们的都是他们不想要的东西。那么二年级学生的兴趣点是什么？内在需要在哪里？后来把联系4S店修车换成了带学生去农场寻宝，让学生在寻宝的过程中认识四个方向。结果全班学生兴趣盎然，积极性高涨，每一个学生都积极地主动参与到学习过程中来，争先恐后地回答问题。这样抓住了学生的年龄特点，给他们的是他们需要的、适合的，才是最好的。二年级学生需要的是动画的、童话的、梦幻的，也就是让学生带着更多的兴趣投入到课堂中来，这样学生才会学得快乐，学得愉快。

“以学定教”就是根据学生已有的知识经验基础进行教学。在试教的过程中发现，学生虽然没有学过东南、西南、西北和东北这四个方向，但班上总有学生知道这些方向。如在引导学生回忆过东、南、西、北四个方向之后，出示东南角的建筑并设问：“你知道它在**的什么方向吗？”预设学生说不出来时进行讲解。可有学生一下子就说出来了，并且有条有理，思维清晰，表达完整。于是我对教学设计又进行了调整，让学生说这是什么方向，怎么知道的，由此又知道了什么……这样完全以学生为主体，让学生教学生，学生积极性高涨，学得深、学得透、学得欢，情浓意更浓，取得了更好的教学效果。

通过《认识方向》的磨课过程，我知道了如何更好地尊重学生的学习规律和年龄特点，以学生的年龄特点来“教”，以学生已有的认知经验来“教”，以学生的需要来“教”，以学生的喜好来“教”，即合适的就是最好的，这就是“以学定教”。这才能充分体现以学生为主体的教学理念，体现“教”是为“学”服务的理念。

同时，在磨课的过程中，从第一次的尴尬、面面相觑到后来的小手直举、小脸通红，我体会到，教师不能只做“教书匠”，还要不断地学习，不断地改进自己的教学策略，要在成长学生的同时成长自己，只有教师成长得好，学生才会成长得更好，这就是“以学定教”带来的“学教相长”。

【教学目标】

1.认识东南、东北、西南、西北四个方向，能根据给定的一个方向（东、南、西或北）来辨认其余七个方向，并能用这些词语描述物体所在的方向。

2.让学生在观察、解决实际问题的过程中，感受数学与日常生活的密切联系，培养其运用生活经验进行思考的意识。

3.让学生在合作交流的过程中，获得成功的体验，树立学好数学的信心。

教学重点及难点：认识东南、东北、西南、西北四个方向；认识这四个方向的区域性。

【教学过程及意图】

一、情境导入，引出新知

师：这是一个农场，可漂亮了，农场里还有很多小动物，可有趣了。你们想去农场玩吗？小鹿来迎接我们了，还要和我们玩个游戏：它在草地上藏了个宝箱，你猜猜看，宝箱藏在小鹿的哪个方向？（学生猜东、南、西、北，教师结合学生的回答点击，四个方向都出现哭脸，四个方向都错了。）（如下图）

师：想想看还可能在哪个方向呢？

生：东南。

师：了不起，这可是一个新的方向，我得写下来。

【根据学生的年龄特点，创设游玩农场的情境进行导入，通过“寻宝”游戏，复习了过去学习的东、南、西、北四个方向。当学生猜东、南、西都错时，心中都认定是北了，但是点击北方出现的一个哭脸让他们产生了强烈的认知冲突，并重新深入思考，很自然地引出了新的方向——东南。这样的设计体现了“以生为本”，学生对这样的游戏情境更感兴趣，参与的广度和深度更高，更能够积极思考接下来的问题。】

二、通过读、指，学习新知

1.认识东南。

师：你觉得这个方向和我们以前学习的四个方向有什么不同？

生：我们以前学习的方向，都是一个字，这个方向是两个字。

师：是啊，为什么它是两个字啊？为什么叫东南呢？请小组讨论讨论。

生：因为在东和南之间，所以是两个字，叫东南。

师：原来东南和东、南都有关系，怪不得是两个字呢。还有谁说一说哪是东南？

生（看着图做手势）：东和南之间是东南。

师：他不仅说得非常好，还加上手势了，让人看得更明白了，真好！你能加上手势和你的同桌说一说哪是东南吗？

2.类推，认识其他方向。

师：刚才我们知道了东和南之间是东南，你还想到了什么？

生：西和南之间是西南……

（教师结合学生的回答点击出示“西南”“西北”“东北”）

【学生已有东、南、西、北四个方向的知识基础，当揭示出东南这个方向时，他们和以前学习的方向比较发现不同，去说、去指，认识到“东和南之间是东南”，再通过类推，认识西南、西北、东北。】

3.通过确定宝箱位置，认识这四个方向的区域性。

师：宝箱没找到，同学们已经学到新知识了。那么到底宝箱在小鹿的哪个方向呢？继续猜。（学生猜，教师点击。当教师点击东南区域的某一个点时，在点的地方出现了红色方格。）

师：有反应了，说明宝箱就在附近。那宝箱可能在什么位置呢？谁来指一指？

（指名学生到投影上指，教师点击出现的红方格，一直到学生找到宝箱。）

师：恭喜这位同学找到了宝箱。原来宝物藏在小鹿的东南面啊。

师：小朋友们，如果你是小鹿，要把宝箱藏在东南方向，还可以藏在哪里？（学生指，教师点）

师（随意点击东南面区域）：那这里行吗？这里呢？为什么我只说藏在东南方向，却有这么多地方都可以呢？

生：因为只要是在东和南之间就都是东南。

（东和南之间用红色正方形全覆盖。）

师：那西南、西北、东北到底是哪些地方？谁来指一指？

（继续点击，分别用黄、蓝、绿色正方形覆盖。）

【在导入环节设计的“寻宝”游戏，并没有随着新授的进行而直接跳过，而是巧妙地通过确定宝箱位置的过程，让学生认识到：只要是在东和南之间就是东南（区域性）。这样就把“寻宝”游戏情境用实、用足，学生爱玩的天性在这里得到了体现和释放，参与热情高涨，学习效果非常好。】

4.小结。

师：小朋友们，我们新认识了几个方向？我们是怎么找到它们的？你有什么发现？

生1：我发现了东和南之间就是东南，西和南之间就是西南，西和北之间就是西北，东和北之间就是东北。

生2：我发现了在哪两个方向之间，把这两个方向的字组合起来就是这个方向的名字了。

师：你真是个善于观察、善于总结的好孩子！

生3：我还发现了在平面图上，上北下南左西右东，那么右上就是东北……

生4（抢着说）：对对对，那右下就是东南，左下就是西南，左上就是西北。

…………

师：你们真聪明，不仅会学习而且会总结，发现了这么多有价值的东西。

三、活动中练习，巩固新知

1.设计小鹿家园。

师：刚才找到了宝箱，想知道里面是什么吗？宝箱里装着小鹿的一个梦想（点击打开）——为自己建造一个美丽的家园。你能帮小鹿设计一下吗？你会把这些建筑物设计在小鹿家的哪个方向呢？请小组合作完成设计。

2.智力运动会：跳格子比赛。

师：大家帮小鹿完成了设计，小鹿的梦想就要实现了，小鹿为了感谢大家，邀请大家去参加森林里的智力运动会，那里要进行“跳格子”比赛，小鹿是裁判，小朋友们想去吗？

3.送迷路的小动物回家。

师：这几个小动物跳完格子后晕头转向了，迷路了，找不到家了，你能利用今天学习的知识，帮他们找到家吗？

4.把指南针的方向补充完整。

师：其实这些小动物除了让我们送它们回家外，它们还可以借助工具自己回家。这个工具就是指南针。你能把这个指南针缺少的几个方向补充完整吗？

【这部分练习主要是在图上进行各个方向的练习，仍然是在游玩农场的情境中进行的，从帮小鹿设计家园到接受小鹿的邀请参加“跳格子”比赛，到送迷路的小动物回家，再到填写指南针，学生一直在农场中游玩着，每个环节都让他们感到新奇和向往。】

5.借助方向板认生活中的方向。

（1）师：其实在熟悉的环境中，想快速辨认八个方向，我们还可以借助方向板。想玩吗？先找到教室的北。

师：下面我们就来玩方向板。看着方向板我们一起来指一指各个方向。

师：我要提高难度了。下面同学们自己看方向板，然后回答问题。

（2）师（请中间一名学生起立）：你叫什么名字？（许涛）同学们，你知道许涛在你的什么方向吗？（教师有意识地找四个不同方向上的学生回答问题。）

生1：许涛在我的东南面。

生2：许涛在我的西南面。

生3：许涛在我的西北面。

生4：许涛在我的东北面。

师：小朋友们有什么发现吗？

生5：我发现这四个同学说的方向都不一样。

师：为什么许涛的位置没变，但大家说出的方向却不一样呢？

生6：因为观察的位置不同，得出的方向也就不同。

师：你们太厉害了。知道老师一般对付聪明的孩子都用什么方法吗？提高问题的难度。怕不怕？

（3）（教师让许涛北面的一名学生起立）分别问站起来的学生和许涛：他在你的什么方向？

许涛：他在我的北面。

生7：许涛在我的南面。

师：有什么感觉？别着急，我们再看一看。

（教师让许涛西南面的一名学生起立）分别问站起来的学生和许涛：他在你的什么方向？

许涛：他在我的西南面。

生8：许涛在我的东北面。

师：你有什么发现吗？

生9：我发现每次两个人说的方向都是相反的。

（4）师：这次我要看谁不仅聪明而且反应快。请许涛南面的同学起立。（许涛南面的学生起立）

师：请许涛东面的同学起立。（许涛东面的学生起立）

师：请许涛东南面的同学挥挥手。（许涛东南面的部分学生在犹豫）

师：这几只手挥得好像不坚决。他们应不应该挥手？

生：应该，因为他们都在许涛的东和南之间。

师：说得太好了。同学们果真是又聪明、反应又快。这样吧，我把方向板都送给你们了，赶紧收起来。

【这个借助方向板的练习和前面几个练习有所不同，这是回归到生活中的实际应用。几次练习让学生认识到了在实际生活中，方向是相对的，观察的位置（中心点）不一样，得到的方向也就不一样。而且在熟悉的同学之间说方向，学生也很感兴趣。】

四、总结

师：同学们，我们今天认识了哪几个新的方向？现在我们已经认识了八个方向。除了指南针和方向板，我们还可以借助什么来辨认方向呢？

…………

师：你们不仅数学学得好，课外知识还很丰富。我国的古人早就对方向进行了研究和应用，一起了解一下。

（点击播放录音）（介绍我国古人辨别方向的仪器——司南，测量地震的仪器——地动仪。）

师（出示中国地图）：提到地震，不得不说起雅安。今年4月20日，四川省雅安市的芦山县发生了7.0级地震。小朋友们，雅安在泗阳的什么方向啊？

生（齐说）：西南。

师：地震发生后，大家纷纷行动起来了。有的捐款，有的捐物，有的参加救灾，有的为灾区祈福……。了解到这里，你一定能想到一句话：一方有难——

生（齐说）：八方支援。

师：八方不仅代表八个方向，更代表全中国所有的人，代表着13亿颗被雅安牵动的心。团结就是力量！雅安一定会坚强地站起来，重新开始美好的生活。让我们一起为雅安加油！

【总结部分不仅介绍了数学文化，还进行了爱国主义教育。最后有关地震的介绍，更是对学生进行了一次心灵的洗礼。】

五、课后思考。

篇2

关键词：钢管混凝土；浇筑；工艺；设计；准备；实施

中图分类号： TU528 文献标识码： A 文章编号：

一、工艺方案的设计

1.工程概况：

临潼商城主体由￠426*10钢管柱和H型钢钢梁组成钢框架结构，轴网为8000*8000，钢结构建筑面积为21000㎡。建筑层高为：一、二、三层4.8米，四、五层4.5米；五层总高为23.45米。设计要求钢管柱内由下至上顶升浇筑C35混凝土，以充分保证混凝土浇筑的密实度。

2.方案设计：

由于本方案初次实施，所以在开工前建设单位就让施工单位考虑这个方案，当时施工单位技术人员提出此方案难度太大不想采用，我们请监理给施工单位做工作的同时，通过网上查资料、询问过去的老师和同学、请教设计院有关专家和考察商混站等途径进行施工方案设计。

2.1根据工程实际情况，由于制作的￠426*10钢管柱每根长12米，所以在三层钢梁安装固定好后才能浇筑第一步钢管柱内混凝土。（即顶升高度按12米考虑）

2.2在距钢管底部500高位置，方向同一跨内两柱相对开￠160的洞口。

2.3把连接装置（见下图）与钢管柱和泵送机械连接管连接。

2.4具备条件后，开始顶升浇筑混凝土。

二、方案实施的准备

1.对临潼周围商混站的砂、石、水泥和外加剂进行考察，经过对比分析和筛选，选用细度模数在2.0-2.8之内，含泥量≤1%的水洗中粗砂；5-10㎜石子粒径的占总量的35%，10-20㎜石子粒径占点总量的65%，泥块含量0.5%以内的全破口石；秦岭P.O42.5普通硅酸盐水泥；生力牌泵送缓凝外加剂和减水剂。

2.搅拌混凝土的条件准备

因为钢管内混凝土是无需振捣自密实混凝土，因此要求混凝土有足够的坍落度才有足够的流动性，所以要保证浇筑时的混凝土坍落度在200—220，水灰比为0.45，混凝土的搅拌时间为35-50秒（一般混凝土搅拌时间应在20-25秒即可），才能达到自密实混凝土的效果。

3.泵送机械的选用

因为钢管内混凝土是从钢管底部通过泵送加压顶送到钢管顶部，在选用泵机械时应满足下列要求即可达到泵送能力：

根据混凝土泵送机械的参数表明使用DN125的泵管，每1Mp能确保高度10米、平行10米的泵送能力，根据该工程柱最高度为12米,水平距离150米则需要15Mp泵送机械。而我们现在配制的是，车载式托泵。该泵出压力为30Mp，所以能够确保该工程的泵送。（注；一般托式泵出口压力在10Mp以上的，能保证平行100米、高度300米的泵送；平行200米，高度200；平行300米。高度100米的泵送。）

三、方案的实施

1.工作准备

（1）把买来的泵送混凝土管每1米长的截成两个，在不带卡环的一端各焊接一个法兰盘；准备300*150*6毫米的一块钢板和两块橡皮垫用螺栓连接到一起，此为一套接泵送连接装置。本工程103根柱，计划加工20套连接装置。

（2）准备租赁3米长的泵送混凝土管200米，卡环80个，90度弯头6个。

（3）要求人员30名，每13人为一组，4名专门接长管和配合。

（4）准备8磅大锤两把，梅花扳手12套，钎杆4把，铁锨4把，切割设备2套，焊接设备2套。

（5）在安装好的钢管底部50-80㎝间，开一个直径为16㎝的孔洞，在孔洞上焊接泵送连接装置。

（6）将泵送连接装置与混凝土泵用泵管连接，并用水润湿管道。

2.方案实施

符合要求的商混由混凝土输送车运至工地，先把同砼标号水泥砂浆打入泵管和钢管柱中，然后将混凝土通过管道和连接装置浇筑到管中，顶升至管顶，待顶部气体和水分排出并且混凝土冒出30秒即刻停止泵送。紧接着工人稍微松开法兰连接螺栓，用大锤将止回挡板打下，防止混凝土逆流。一个钢管柱浇筑完，继续用泵管连接其他泵送连接装置，用同样方法浇筑钢管柱混凝土。待2小时后，用切割设备将焊接到钢管上的装置切掉，用钢板焊接。

3.注意事项：

3.1专人负责商混站混凝土骨料及外加剂的比例和质量，严格控制水灰比。

3.2由于天气较热，商混站确保运输车辆数量和降温，保证泵送装置运行正常，必要时备用一套泵送装置。

3.3施工单位派专人检查到场混凝土质量，特别是坍落度和流动性，混凝土试块每班组不少于3组。

3.4接管人员分两组由专人指挥，每次接管大家要齐心协力，速度要快，保证混凝土尽快打入钢管柱中。

3.5每根钢柱混凝土浇筑完立即插入带橡胶皮垫的钢板并拧紧螺栓。

3.6为保证混凝土浇筑密实，专人用手锤敲打正浇筑混凝土的钢管柱，发现铛铛的响声立刻报告技术人员，采取处理措施。

3.7拆管时倒出的混凝土不得再浇筑钢管柱，更不得给混凝土中加水，以免产生离析影响混凝土浇筑质量。

3.8拆管要及时中间不得停留，必要时在管子上盖湿麻袋降温，防止管中的混凝土硬化。

3.9必须保证每次浇筑混凝土的连续，停歇时间不得超过45分钟。

四、方案优化

在工艺方案的实施过程中，我们始终提前想到问题，继而迅速解决问题，指导和督促施工单位实施方案。本方案实施的难度在拆卸和安装泵管，这需要熟练的技术操作工人；每次的接口也是难度很大，我们就想到用高压耐磨泵送软管连接接口，请示公司领导后立即购买3米长的高压耐磨泵送软管，大大缩减了接口的连接时间；一趟管道速度慢，我们就立即租赁泵送钢管及卡环，满足两道钢管泵送交替浇筑的条件，也缩减了钢管柱浇筑的工期。

篇3

关键词：IT；竣工决算；数据；OLAP；系统设计

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）02-0407-02

竣工决算是指当所建项目全部完工并经过验收后，由建设单位向国家报告建设成果和财务状况的总结性文件。

竣工决算是工程建设的最后一个环节，是工程项目经济效益的全面反映，也是核定各类新增资产价值、办理其交付使用的依据。通过竣工决算，一方面能够正确反映建设工程的实际造价和投资结果；另一方面可以通过竣工决算与概算、预算的对比分析，考核投资控制的工作成效，总结经验教训，积累技术经济方面的基础资料，提高未来建设工程的投资效益。

伴随着信息化技术的飞速发展，工程建设类项目已经不完全是一个百分之一百只和钢筋混凝土打交道的行业了。IT系统可以给复杂的工程建设项目管理带来高效、快捷、准确等优势，随着IT系统渗透到工程项目建设的预算、合同、支付、财务等方方面面，形成了一个庞大的工程建设数据中心，依托IT系统完成工程项目的竣工决算便应运而生了。

轨道交通行业工程竣工决算是轨道交通建设工程经济效益的全面反映，是项目法人核定各类新增资产价值，办理其交付使用的依据。通过竣工决算，一方面能够正确反映轨道交通工程的实际造价与投资结果；另一方面可以通过竣工决算与概算、预算的对比分析，考核投资控制的工作成效，总结经验教训，积累技术经济方面的基础资料，提高未来轨道交通工程的投资效益。

本文给出了基于IT系统的轨道交通行业竣工决算系统的设计思路和方案，探讨了设计的主要思路和要解决的主要问题。

1 研究内容和要解决的关键问题

1.1 数据整合

目前，苏州轨道交通公司投入了合同管理系统和Oracle EBS两大业务系统。其中合同系统主要管理轨道交通所有合同的付款阶段、合同清单、月度计量，Oracle EBS主要提供了财务模块，用于支付款项。由于轨道工程施工的复杂性，土建类供应商每个月根据本月完成的实际工作清单，在合同系统中提交支付申请，然后通过Oracle EBS系统完成支付。工程决算分析的数据需要贯穿这些业务系统，将相关数据进行有机的整合，形成统一的分析数据源。这个过程需要是自动化的，并且可自定义的。

1.2 数据模型定义

预算、概算和款项是竣工决算的三个重要元素，只有事先定义好了这三者之间的对应关系，最终才能分析出竣工决算的报表。数据模型的定义是决算分析系统的难点和重点，只有实现了灵活的数据模型定义，才能提供完善的数据分析场景。

1.3 OLAP分析

随着数据库技术的发展和应用，数据库存储的数据量发生了指数级的增长，同时，用户的查询需求也越来越复杂，涉及的已不仅是查询或操纵一张关系表中的一条或几条记录，而且要对多张表中千万条记录的数据进行数据分析和信息综合，关系数据库系统已不能全部满足这一要求。OLAP分析专门设计用于支持复杂的分析操作，侧重对决策人员和高层管理人员的决策支持，可以根据分析人员的要求快速、灵活地进行大数据量的复杂查询处理，并且以一种直观而易懂的形式将查询结果提供给决策人员。

基于OLAP进行分析模型的设计，具有灵活的分析功能、直观的数据操作和分析结果可视化表示等突出优点，从而使用户对基于大量复杂数据的分析变得轻松而高效，以利于迅速做出正确判断。

1.4 分析效率

竣工决算是一个数据查询和分析的过程，而预算、合同、财务系统都是海量数据，再加上财务数据计算复杂，统计分析的时候需要兼顾性能和效率。

传统的工程项目竣工决算都是通过电子表格来完成的，由于涉及到大量的数据处理和变更，很容易出现错误。通过IT系统进行决算分析有效了利用了合同、财务等IT系统的数据。提高了准确率和效率。

2 系统设计思路和处理流程

2.1 设计思路

将合同系统和财务系统的数据进行整合，通过自动化数据处理平台把两个数据库中的数据集合到数据仓库中。

出于某些原因，合同系统中的基础开项数据会存在一定的偏差和遗漏，例如有些开项数据没有关联概算，或者关联到了错误的概算，这些都会影响最终决算时的结果。这个阶段的功能是对数据进行校对和完善，主要包括：根据实际业务将对能形成资产的合同开项进行完善资产目录及安装位置等基础信息；根据建设移交运营制度的规范将原有合同清单进行组合、拆解；设置概算项目树与会计科目的对应关系等。

由于在进行决算分析时涉及到多个维度（合同开项本身就具备上下级层次，另外出于统计的需要，资产又会分成各种类别，如固定资产、专用设备、专用材料等），而且每个维度要统计合同开项的汇总金额，使用传统的SQL语句求合计的方式在性能方面无法得到保障。通过引入OLAP模型算法，将分析数据根据不同的维度和度量生成数据立方体，从而提供更加高效的分析效率。

结合轨道交通行业竣工决算的实际需要，以固定报表、自助查询、统计分析等多种方式进行决算分析。

2.2 处理流程

基于前面讨论的要解决的主要问题和设计思路，确定该系统的处理流程如图1所示。

整个系统分为三个层次，分别为数据源层、模型定义层和分析应用层。其中，数据源层解决数据整合问题，从目前的合同系统和财务系统海量数据中提取需要的数据。分析应用层为竣工决算系统根据用户需要，展现的不同的决算分析。

3 结论

用本文所述的方法设计的竣工决算系统，能够正确反映地铁工程的实际造价与投资结果；另一方面可以通过竣工决算与概算、预算的对比分析，考核投资控制的工作成效，总结经验教训，积累技术经济方面的基础资料，提高未来地铁工程的投资效益。

参考文献：

[1]单明慧.竣工决算是工程造价管理的重要环节[J].青海交通科技，2011（1）.

[2]胡伟涛，张岩峰.公路建设单位如何搞好竣工决算[J].黑龙江交通科技，2009（12）.

[3]李爱民.交通基建项目竣工决算与竣工财务决算的异同[J].交通财会，2012（11）.

篇4

关键词:可编程序控制器;实践教学;动态的模拟

中图分类号:G642文献标识码:A

1引言

“可编程序控制器原理及其应用”课程教学过程中,学生普遍反映,虽然学习了可编程序控制器基本指令及各种基本的程序逻辑回路设计,掌握了可编程序控制器的基本硬件配置、选型、程序设计原理知识。但是,做了几个试验后,由于原有的TVT-90硬件和软件实验系统的实验装置无法模拟动态的顺序控制和生产流程,程序中的逻辑控制过程无法和真实装置的状态联系起来,无法把程序的抽象符号和逻辑与真实的生产过程或流程联系起来,学生对可编程序控制器程序的实际应用场景和应用过程仍然模糊。致使课程的教学效果大打折扣。因而改进本课程的试验教学,使程序动起来,使学生体会到真实的生产流程与可编程序控制器程序的逻辑对应关系十分必要,对于改进教学效果是至关重要的。

本文提出在原有的TVT-90硬件和软件实验系统基础上开发一个计算机软件辅助系统,该计算机软件辅助系统与原有的硬件和软件实验系统结合,更好地实现课程实验过程。计算机辅助系统对“可编程序控制器原理及其应用”的试验过程进行动态模拟和仿真,在计算机上实现实验对象和实验过程的动画仿真,使学生在做实验时,可对实验的顺序过程或工艺过程进行动态控制,反复验证自己的程序设计过程是否正确,并且理解实际的生产装置的控制过程。

2组态软件实现试验过程的动态模拟

我们使用力控组态软件实现试验过程的动态的模拟。下面详细介绍利用力控组态软件实现交通灯自控动态模拟仿真设计的过程,其余的各试验与交通灯自控类似,不再详述。

在力控组态软件中要创建一个新的应用程序工程,首先为该应用程序工程指定工程路径,不同的工程不能使用同一工程路径,工程路径保存着力控组态软件生成的组态文件,它包含了区域数据库、设备连接、监控画面、网络应用等各个方面的开发和运行信息。组态的一般过程是:绘制图形界面、创建数据库、配置I/O设备并进行I/O数据连接、建立动画连接、运行及调试。

2.1创建组态界面

进入开发系统后,可以为每个工程建立无限数目的画面,在每个画面上可以包含组态相互关联的静态或动态图形,这些画面是由开发系统提供的丰富的图形对象组成的。

(1) 创建新画面

进入开发环境Draw后,首先需要创建一个新窗口。选择“文件[F]/新建”命令出现“窗口属性”对话框,输入流程图画面的标题名称,命名为“交通灯控制”。单击按钮“背景色”,出现调色板,选择其中的一种颜色作为窗口背景色。其他的选项可以使用缺省设置。

(2) 创建图形对象与组态交通灯控制系统

现在,在屏幕上有了一个窗口,还应看见Draw的工具箱。利用工具箱中提供的绘图工具画出所需的监控画面,步骤如下:

① 创建监控画面背景:单击力控组态软件窗口右侧工具栏中的“常用组件”,再选中“常用组件”中的“位图”组件。在(1)中新建的画面上的任意处单击,出现“位图”加载对话框,选择正确的路径将“交通灯控制系统监控画面背景图”加载到“交通灯控制”画面中,单击“打开”按钮完成加载。

② 创建交通灯图形对象:单击力控组态软件的“扩展工具栏”中的“选择图库”按钮,在弹出的“图库”对话框左侧的目录栏中选择所需的目录“报警灯”,然后双击右侧的图标,被双击的图标将会显示在(1)中新建的画面“交通灯控制”画面的左上角,采用相同的方法创建其余的交通信号灯,如图1所示。

在(1)中新建的画面上的任意处按下鼠标左键,然后拖动鼠标,直到出现自己所需的交通信号灯图形,用同样的方法创建其余的交通信号灯。选中创建的图形对象,单击鼠标右键,然后选择“对象属性”进行图形对象的“静态”属性设置,可以设置位置大小、背景颜色、边线颜色、图层、线宽等。

用上述方法创建“交通灯控制”画面所需的全部图形对象,创建过程中尽量使用力控组态软件自身提供的图元,用户也可以创建具有独特功能或者具有自己风格的图元,然后封装成标准图元,添加到图元库中,下次使用时就可当作标准图元使用。

③ 创建按钮:我们要用几个按钮来执行启动设备、停止设备、完成特殊功能的任务。选择工具箱中的“按钮”工具■,画一个按钮。把按钮挪到合适的位置并调整好它的大小。按钮上有一个标志“Text”(文本)。选定这个按钮,在文本框中输入“开始”,然后单击“确认”。用同样的方法继续创建“南北急通车”按钮、“东西急通车”按钮。

在实验当中要求用“拨盘寄存器”存放绿灯闪烁的时间,可在编写梯形图时用一个字传送指令将“拨盘寄存器”中存放的值传送到控制绿灯闪烁的定时器对应的寄存器中。考虑到现在的侧重点是进行上位机的组态,故采用力控组态软件提供的“游标”来完成上述功能,两者的区别是在下位机要做的工作改到上位机进行,创建“游标”的步骤与用图库创建按钮的步骤大体一致,不同点在于创建“游标”时选择“图库”左侧的“游标”子目录。

对上述步骤创建的图元进行合理的布局,在力控组态软件中得到完整的交通灯控制图如图2所示。

至此已经完成了“交通灯控制系统监控画面”应用程序的图形描述部分的工作。下面还要做几件事。这就是定义I/O设备、创建数据库、制作动画连接和设置I/O驱动程序。数据库是应用程序的核心,动画连接使图形“活动”起来,I/O驱动程序完成与硬件测控设备的数据通信。

2.3定义I/O设备

I/O设备的通信一般包括:DDE、OPC、PLC、UPS、变频器、智能仪表、智能模块、板卡等,这些设备一般通过串口和以太网等方式与上位机交换数据,只有在定义了IO设备后,力控组态软件才能通过数据库变量和这些IO设备进行数据交换,定义IO设备的步骤如下:

我们后面要在数据库中定义几个与交通灯控制有关的点,但问题是这几个点的过程值(即它们的PV参数值)从何而来,由于数据库是从I/O Server(即I/O驱动程序)中获取过程数据的,所以我们必须要明确这几个点要从哪一个设备获取过程数据时,就需要定义I/O设备。

(1) 在Draw导航器中双击“I/O设备驱动”项目,在展开项目中选择“PLC”项并双击使其展开,然后继续选择“(松下)”并双击使其展开后,选择项目“FP-24(PPI)”。如图3所示。

(2) 双击“FP-24(PPI)”出现“I/O设备定义”对话框,在“设备名称”输入框内键入一个人为定义的名称,为了便于记忆,我们输入“PLC”。接下来要设置PLC的采集参数与站地址,即“数据更新周期”和“超时时间”。在“数据更新周期”输入框内键入50毫秒,在设备地址中键入“2”,该地址必须与PLC下位机指定的地址一致。如图4所示。

(3) 单击“下一步”按钮,出现装备配置第二步对话框,串口的下拉菜单中选“COM1”作为通信口,然后点击右边的“设置”按钮,进行通信参数的配置,设置好以后单击“保存”按钮。如图5所示。

(4) 单击“完成”按钮返回,在设备组态画面的右侧增加了一项“PLC”。如果要对I/O设备“PLC”的配置进行修改,双击项目“PLC”,会再次出现PLC的“I/O设备定义”对话框。若要删除I/O设备“plc”,用鼠标右键单击项目“plc”,在弹出的右键菜单中选择“删除”。

2.4创建实时数据库

数据库DB是整个应用系统的核心以及构建分布式应用系统的基础。在数据库中,我们操纵的对象是点(TAG),实时数据库根据点名字典决定数据库的结构,分配数据库的存储空间。在点名字典中,每个点都包含若干参数。一个点可以包含一些系统预定义的标准点参数,还可包含若干个用户自定义参数。

创建数据库点的步骤:

(1) 在Draw导航器中双击“实时数据库”项使其展开,在展开项目中双击“数据库组态”启动组态程序DBManager(如果没有看到导航器窗口,激活Draw菜单命令“查看/导航器”)。

(2) 启动DBManager后出现如图6所示的DBManager主窗口。

(3) 单击菜单条的“点”选项选择新建或双击单元格,出现“请指定区域、点类型”向导对话框,然后双击该点类型,出现“新增:区域0-数字I/O点”对话框,在“点名(NAME)”输入框内键入点名“START”。如图7所示。

其他参数如量程、报警参数等可以采用系统提供的缺省值。单击“确定”按钮返回,在点名单元格中增加了一个点名“START”,按如上所述步骤,创建所需的数字I/O点。

2.5实时数据库与I/O设备连接

前面创建了一个名为“PLC”的I/O设备,而且它连接的正是我们使用的plc设备。现在的问题是如何将已经创建的数据库点与plc中的数据项联系起来,以使这几个点的PV参数值能与I/O设备plc进行实时数据交换。这个过程就是建立数据连接的过程。由于数据库可以与多个I/O设备进行数据交换,所以必须指定哪些点与哪个I/O的哪个数据项设备建立数据连接。如图8所示。

创建数据库点链接的步骤:

(1) 双击数据库中点START的单元格,选择“数据连接”选项或双击LEVEL所对的“%IOLINK[I/O连接]”单元格,出现的数据库连接对话框。

(2) 出现PLC的数据连接对话框,单击增加按钮,“寄存器地址”选择“0”,“寄存器类型”指定为“增量寄存器”,然后单击“确定”按钮返回,完成该点数据连接的定义,在点START的I/O连接单元格中列出了点START的数据连接项。

(3) 反复进行(1)、(2)步骤,对交通灯监控系统的数据点做相应的处理。

2.6制作动画连接

现在我们又要回到开发环境Draw中,通过制作动画连接使图形在画面上随仿真数据的变化而活动起来,制作动画连接步骤如下:

(1) 制作交通信号灯的动画连接

双击南北方向的红灯图元,出现“动画连接”对话框,因为信号灯在控制系统中仅仅是颜色改变,故选择“颜色相关动作”栏中“颜色变化”框的“条件”按钮,在弹出的对话框中进行变量的选择与条件真、假时颜色的变化的设置。如图9所示。

(2) 制作车辆图元的动画连接

为了在上位机上生动显示组态的优越性,加入了车辆图元来仿真实际的十字路口的交通情况。“车辆”的移动必须借助一个变量来实现,本实验定义的控制车辆移动的变量是CAR_SN和CAR_EW,而该变量的改变要由主程序来实现,在工程项目栏中“动作”的“应用程序动作”中输入如下程序:

IF Q3.PV==0&&Q0.PV==1 THEN

//南北方向可以行驶车辆 CAR_EW.PV=0; //初始化东西方向车辆 //倒计时显示控制 IF VW2.PV600 THEN hide(); CAR_SN.PV=0; Show(); ENDIF ENDIF ENDIF

东西方向类似。然后将车辆图元动画连接的目标移动与对应的变相连接,便可以实现“车辆”的移动。

2.7用指示灯模拟交通灯控制系统的运行过程

为了显示上位机对下位机的可操作性,我们可在上位机的组态软件中定义软启动按钮与PLC中的中间继电器“相连”,通过对中间继电器的读写来代替现场信号的传输,以方便操作。待以上工作都准备好以后,通过改变PPI自身的拨码开关来改变其工作状态,达到从连接编程器到连接上位机的改变。在力控组态软件中运行组态监控程序,得到最终的运行效果图如图10所示。

3其他几个试验设计结果

对于几个主要的试验:交通灯手控与自控、自控成型机、自控轧钢机,以及水塔水位自动控制,其组态软件监控画面如图11～图13所示。

4结论

通过组态软件辅助系统对“可编程序控制器原理及其应用”课程试验教学的改进,深化了课程建设,提高了教学质量。学生在做实验时,可通过人机界面对可编程序控制器的程序运行实施动态监控,并可对实验的顺序过程或工艺过程进行动态控制,使学生在实验过程中可以进行与生产过程的交互模拟,充分掌握课堂教学内容。本科学生经过本课程的学习后,无论是就业还是进入研究生阶段继续深造,均打下良好的基础。

参考文献:

[1] 常斗南. 可编程序控制器原理、应用、实验[M]. 2版. 北京:机械工业出版社,2002.

[2] 王建,张宏. 松下PLC入门与典型应用[M]. 北京:中国电力出版社,2009.

[3] 张运刚,宋小春,郭武强. 从入门到精通――工业组态技术与应用[M]. 北京:人民邮电出版社,2008.

The Development of Teaching Software of the Principle of Programmable Controller and Its Application

LIU Jian-wei, LUO Xiong-lin

(China University of Petroleum, Beijing 102249, China)

篇5

关键词：城市轨道交通  全寿命周期  集成化管理

1  城市轨道交通工程管理的特点

      城市快速轨道交通系统（地下铁道、轻轨等）是属于集多工种、多专业于一身的复杂系统。近百年来世界上许多大城市的发展经验告诉我们，只有采用快速轨道交通系统作为公共交通的骨干网络，才能有效地解决城市交通问题。在过去的100多年中，从单一的线路布置，发展到采用先进技术组成的复杂而通畅的轨道交通网络，为城市交通建设引入了立体布局的概念，给城市的可持续发展提供了条件。

      自改革开放以来，我国的经济增长和城市化水平都有了迅速发展，很多大城市为了改善城市交通的困境，都纷纷在策划并修建大、中运量的地铁或轻轨交通项目。我国大陆现有北京、上海、广州、天津等城市的轨道交通系统投入运营，共计约250余km。正在建设城市轨道交通的城市有北京、上海、广州、天津、南京、深圳、大连、武汉、重庆、长春等，共计约300余km。沈阳、成都、杭州、苏州、西安、哈尔滨等也在积极筹备建设城市轨道交通。全国各城市的轨道交通线网规划已达数千km。

1.1  城市轨道交通工程的特点

1.1.1 城市轨道交通提供了大容量运输服务的方式

      城市轨道交通提供了资源集约利用、环保舒适、安全快捷的大容量运输服务方式，它与城市其他交通工具互不干扰，具有强大的运输能力、较高的服务水平、显著的资源环境效益，是解决特大型城市交通问题和可持续发展的根本出路。

1.1.2  城市轨道交通是巨大的综合性复杂系统

      ①建设规模大。一个城市的轨道交通线网一般有百余千米 至数百千米；②技术要求高。几乎涉及到现代土木工程、机电设备工程的所用高新技术领域；③项目投资大。每千米造价达3－4亿元人民币；④建设周期长。单线建设周期要4－5年，线网建设一般要30－50年；参与单位多，有成百上千家；⑤信息海量。建设、运营过程中所产生的信息量很大，处理工作非常繁重；⑥系统复杂。要考虑轨道交通与其它交通方式、城市发展的关系，考虑轨道交通线网布局、建设次序、资源共享的关系，考虑轨道交通工程策划、建设、运营、资源利用的关系等。

1.1. 3  城市轨道交通工程管理难度大

      对项目业主来说，城市轨道交通工程项目管理涉及到的管理单元（要素）繁杂，包括项目组成的各种资源(人、财、物、信息)，包括项目的各种组织形态(单元、部门、单位)，包括各种技术(设计、施工、制造、运营)等。

1.2  城市轨道交通工程管理的特点

      上述特点决定了城市轨道交通工程项目管理是基于复杂系统的管理。理论和实践证明，基于复杂系统的管理必须考虑集成化管理。我们将集成化管理的内涵描述为: 集成化管理是将两个或两个以上的管理单元(要素)集合成为一个有机整体（集成体）的行为和过程，所形成的有机整体（集成体）不是管理单元(要素)之间的简单叠加，而是按照一定的集成模式进行的再构造和再组合，其目的在于更大程度地提高集成体的整体功能。从本质上讲，集成化管理强调集成体形成后的整体优化性、功能倍增性、共同进化性、相互协同性、结构层次性等。集成化管理的效应最终体现在管理活动的经济效果上，主要包括聚集经济性、规模经济性、范围经济性、速度经济性、网络经济性等。同样，基于复杂系统的管理必须面向全寿命周期。项目的全寿命周期是指项目从开始到结束所经历的各个阶段全过程。工程项目整个寿命周期作为一个完整过程，相互之间的影响、作用和制约成为一体，必须加以全面考虑。

      因此，城市轨道交通工程管理的特点就是必须考虑全寿命周期集成化管理，应该面向项目涉及到的各种管理单元（要素），包括项目资源、组织、技术等，按照一定的集成模式进行整合，考虑项目的全过程、全方位、全系统管理，提高项目的整体功能和管理效应。

2  城市轨道交通工程全寿命周期集成化管理的必要性

2.1  工程项目的全寿命周期管理

      一个工程项目的全寿命周期管理涉及到项目的全过程、全方位、全系统，根据各参与方在整个工程中管理内容和重点的不同，一般分为两个管理层次。第一个层次是业主方项目管理，它是业主对项目建设、运营进行的综合性管理工作，贯穿项目始终，涵盖项目全部，管理的内容从项目立项到项目终结的全过程，包括项目策划，项目建设投资控制、进度控制、质量控制、合同管理，项目投产运营，在工程项目管理的整个系统中，业主方项目管理始终处在核心位置。第二层次是实施方项目管理，它是受业主委托的设计单位、施工单位、供应单位、运营单位实施项目中标签约的那一部分工作内容，所以，他们属于对工程项目的局部管理。本文所述的城市轨道交通工程全寿命周期集成化管理特指业主方项目管理。

2.2  城市轨道交通工程的全寿命周期及其集成化管理

      城市轨道交通工程的全寿命周期是将一个城市的轨道交通工程作为整体来考虑，工程从开始到结束所经历的各个阶段全过程，它可定义为对整个线网系统的考虑，也可定义为对一条线路的考虑。工程项目的全过程包括：项目策划阶段（可行性研究、项目定义等），项目建设实施阶段（设计、施工和竣工验收），运营管理阶段（运营准备、运营使用）。建设项目的价值是通过建成后的运营实现的，工程项目全寿命周期集成化管理的思想是要求项目策划、建设面向运营，要求项目策划、建设和运营的资源、组织、技术、过程一体化，即在项目的策划和建设过程中充分考虑运营的情况，通过工程项目的策划、建设、运营等环节的充分结合，使工程项目面向运营最终功能，创造最大的经济效益、社会效益和资源环境效益。