时间：2022-06-07 13:40:01
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2提高高职毕业设计教学质量的对策
选题是毕业设计的基础，决定了毕业设计的方向。毕业设计的内容应涵盖专业的主干课程，符合所学专业的人才培养目标，这样才有利于学生巩固所学知识。目前，绝大部分职业院校毕业设计选题多采用指导教师给定题目，学生3－5人组成项目组的形式，这种选题模式限制了学生自主创新能力的发挥。高职学生的培养的是技术应用能力强，服务于生产和管理等一线岗位的高技能应用型人才，因此，结合学生自己的兴趣或以后的工作需要来选择题目比较切合实际，学生可以从自己熟悉和感兴趣的方面着手，缩短理论与实际工作的差距，一旦走上工作岗位以后，可以很快融入角色，增强自身的竞争能力，也为该专业的学生就业提供了良好的平台。
2.2完善机电类专业毕业设计管理机制
毕业设计是重要的实践性教学环节,为确保毕业设计顺利进行，要成立专门的机构制定具体的措施和办法，制订完善毕业设计教学管理制度和管理文件,成立毕业设计领导小组，对毕业设计的整个过程实行全面质量跟踪和管理,举行毕业设计指导讲座，组织学生结合自己的兴趣或以后的工作需要选择题目，制订《毕业设计工作计划》对教师何时下达毕业设计任务书、学生何时进行有关技术资料、数据的收集、学生何时完成毕业设计初稿、教师何时对学生的初稿提出反馈意见、学生何时完成毕业设计修改稿、何时完成毕业答辩做出系统的安排。制订《毕业设计书写格式》，毕业设计说明书要有统一格式，内容一般应包括名称、摘要、正文和参考资料四部分。正文是说明书的核心，一般应包括：本课题的目的和意义、目标分析及总体方案的确定、设计的思想和依据、实体设计、软硬件调试和结果分析，必要的计算、图表、总结。说明书文字叙述力求简练通顺，字数不得小于6000字，设计说明书的撰写力求概念准确，条理清楚，材料丰富，数据可靠，论述深入浅出，做到科学性、先进性和实用性相结合。制定《毕业设计管理制度》，对设计的选题、设计的指导、设计的答辩以及毕业设计的成绩评定等各方面工作做出相应的管理制度。加强加强毕业设计检查监督工作，按照《毕业设计工作计划》的要求对通过毕业设计考核，确定学生所做的毕业设计是否达到教学要求，了解学生的设计的实际水平,对于抄袭和代做的毕业设计应严肃处理。
2．3改革毕业设计答辩模式
毕业设计答辩对毕业设计起着举足轻重作用,通过答辩可以检查学生毕业设计质量,考查指导教师的指导水平。要成立毕业设计答辩工作领导小组,精心组织答辩工作,对答辩场地、人员安排、答辩时间、答辩记录等工作都要进行周密的安排。学院可以邀请企业专家、专业技术人员与学院的指导教师共同组成答辩考评委员，此外，学校的指导教师同样可以到企业去，与企业的专业技术人员组成现场答辩委员,在企业现场进行答辩。在答辩前几天答辩考评委员的成员要阅读学生的毕业设计,精心准备答辩问题,除此之外，还要组织相关专业的年轻教师参加答辩,使年轻教师的专业知识水平得以提高。
毕业设计通常由封面、任务书、开题报告、摘要及关键词、目录、正文、参考文献、致谢等部分组成，而好些学生的毕业设计中，只有封面、目录和正文，其余的部分都忽略掉了，有些就算有目录，目录的页码与正文所标的页码也不吻合。
2提高高职毕业设计教学质量的对策
2．1充分做好毕业设计的选题工作
选题是毕业设计的基础，决定了毕业设计的方向。毕业设计的内容应涵盖专业的主干课程，符合所学专业的人才培养目标，这样才有利于学生巩固所学知识。目前，绝大部分职业院校毕业设计选题多采用指导教师给定题目，学生3－5人组成项目组的形式，这种选题模式限制了学生自主创新能力的发挥。高职学生的培养的是技术应用能力强，服务于生产和管理等一线岗位的高技能应用型人才，因此，结合学生自己的兴趣或以后的工作需要来选择题目比较切合实际，学生可以从自己熟悉和感兴趣的方面着手，缩短理论与实际工作的差距，一旦走上工作岗位以后，可以很快融入角色，增强自身的竞争能力，也为该专业的学生就业提供了良好的平台。
2.2完善毕业设计管理机制
毕业设计是重要的实践性教学环节,为确保毕业设计顺利进行，要成立专门的机构制定具体的措施和办法，制订完善毕业设计教学管理制度和管理文件,成立毕业设计领导小组，对毕业设计的整个过程实行全面质量跟踪和管理,举行毕业设计指导讲座，组织学生结合自己的兴趣或以后的工作需要选择题目，制订《毕业设计工作计划》对教师何时下达毕业设计任务书、学生何时进行有关技术资料、数据的收集、学生何时完成毕业设计初稿、教师何时对学生的初稿提出反馈意见、学生何时完成毕业设计修改稿、何时完成毕业答辩做出系统的安排。制订《毕业设计书写格式》，毕业设计说明书要有统一格式，内容一般应包括名称、摘要、正文和参考资料四部分。正文是说明书的核心，一般应包括：本课题的目的和意义、目标分析及总体方案的确定、设计的思想和依据、实体设计、软硬件调试和结果分析，必要的计算、图表、总结。说明书文字叙述力求简练通顺，字数不得小于6000字，设计说明书的撰写力求概念准确，条理清楚，材料丰富，数据可靠，论述深入浅出，做到科学性、先进性和实用性相结合。制定《毕业设计管理制度》，对设计的选题、设计的指导、设计的答辩以及毕业设计的成绩评定等各方面工作做出相应的管理制度。加强加强毕业设计检查监督工作，按照《毕业设计工作计划》的要求对通过毕业设计考核，确定学生所做的毕业设计是否达到教学要求，了解学生的设计的实际水平,对于抄袭和代做的毕业设计应严肃处理。
2．3改革毕业设计答辩模式
毕业设计答辩对毕业设计起着举足轻重作用,通过答辩可以检查学生毕业设计质量,考查指导教师的指导水平。要成立毕业设计答辩工作领导小组,精心组织答辩工作,对答辩场地、人员安排、答辩时间、答辩记录等工作都要进行周密的安排。学院可以邀请企业专家、专业技术人员与学院的指导教师共同组成答辩考评委员，此外，学校的指导教师同样可以到企业去，与企业的专业技术人员组成现场答辩委员,在企业现场进行答辩。在答辩前几天答辩考评委员的成员要阅读学生的毕业设计,精心准备答辩问题,除此之外，还要组织相关专业的年轻教师参加答辩,使年轻教师的专业知识水平得以提高。
2毕业设计指导工作
毕业设计指导工作是决定整个毕业设计质量好坏的关键。基于专业导师制毕业设计指导工作的实施，有利于密切师生关系、促进教风和学风建设，有助于解决指导环节存在问题。专业导师负责制，即从大三开始，每位学生都选择一名专业指导教师，由专业导师指导专业课程学习、专业技能训练，由专业导师布置和指导其毕业设计。实施专业导师负责制，专业导师来自于科研教学骨干教师与企业工程师，学生和导师双向选择，建立专业导师制度；其次，三年级学生即可进入毕业设计环节，在导师指导下，确定专业方向，学习专业知识。
3毕业设计质量管理
3.1建立毕业设计规范制度
建立毕业设计管理办法与实施细则、毕业设计大纲、指导教师职责、评阅教师职责、成绩考核标准、答辩工作规范、工作流程、论文格式规范等系列文件制度，从过程管理上形成选题、指导、中期检查、评阅、答辩等环节的规范和标准。
3.2选题规范化管理
制定科学、合理、规范化的选题申报制度，毕业设计选题实行一人一题、题目不重复。严把指导教师质量关，选派有教学和科研经验、具有讲师职称或博士学位的教师担任指导教师。
3.3毕业设计过程监控
毕业设计质量监控机构有学校、院（系）及专业建设组（或教研室）三级，采取院（系）自查和学校检查相结合的方式进行，明确各级监控岗位职责。监控环节分为初期检查阶段，包括指导教师资格、选题、开题；中期检查阶段，包括教师指导、设计进度、学生工作情况等；末期检查阶段，包括设计质量、答辩资格审查和答辩情况，整个监控环节形成了毕业设计质量监控闭环。
3.4毕业设计量化考核
毕业设计工作的量化考核应以毕业设计规范制度为依据，对质量监控过程进行量化。毕业设计（论文）工作评估指标体系，分为一级指标（质量监控、题目选择、论文或设计质量），二级指标（组织领导、质量监控、选题、成绩评定、总体水平）及主观观测点，最终达到对毕业设计工作的量化考核。
3.5毕业设计网络化管理
毕业设计网络化管理系统实现了教师网上出题、开题下任务、中期检查、论文审阅的全过程指导，提供师生互动平台，为教学管理人员的组织立题、中期检查、答辩分组、论文评审、归档全过程监督管理提供了工具，从而在很大程度上提高了毕业设计管理水平和毕业设计的质量。
按照学校的常规教学安排，我校的学生在第六学期大部分时间是毕业设计（论文），而毕业设计（论文）这个环节也是学校非常重视的一个环节，因为毕业设计（论文）是培养学生综合能力的教学环节，是对学生进行的一次重要的实践性、综合性的教学过程。这一过程也是检验学生从单一的知识传递转变为重视问题的解决的能力，强调学校教学与社会的关联性，强调培养学生的综合能力，强调对学生进行生存发展能力的培养。因此每到第五学期学校就要安排各专业报送毕业设计（论文）选题，经过学校教学委员会审定后到第六学期让学生利用大半学期的时间来做毕业设计（论文），并且要配以一定的指导老师来不定期地对学生进行指导，学校为了保证毕业设计（论文）的质量，还要对学生的毕业设计（论文）进行中期检查，以督促学生能够保质保量地完成这一教学实践环节。近几年本人一直参与毕业生的毕业设计（论文）中期检查工作，通过对几届毕业生的毕业设计（论文）中期检查，我发现了一些问题，在此提出跟大家商榷。
一、关于毕业设计（论文）选题问题
我们的毕业设计（论文）选题多是由相关专业老师自己选定题目，然后报送学校让教学委员会审定。而这些选题往往存在以下问题：首先是选题陈旧，理论性题目偏多，脱离了培养目标，且不能反映本学科的最新进展；其次是综合训练课题偏少，单一性课题偏多，相当于课程设计，工作量明显不足，训练不全面，学生不能得到较好的综合训练，我们的毕业设计（论文）时间是七周，而不少学生坐到电脑跟前两天就把这个毕业设计（论文）完成了，这样，一边学校给老师记大量的工作量，一边是学生天天在浪费时间，甚至有些学生长期不在学校，到中期检查的时候从电脑上下载一些东西就完成任务了；再次是每个专业的选题缺乏多样性，整个专业的题目类似，只是个别设计参数不同，一个专业要有十来个人做同样的题目，这样以来，不利于培养学生的创造性，也不能适应市场经济的要求；最后是学生对毕业设计（论文）的认识就是老师强加到头上的东西不得不完成，自己根本就搞不明白，甚至有些学生说他所做的题目是抽签分配来的。
二、关于毕业设计（论文）指导方法的问题
在毕业设计（论文）过程中，教师和学生都仅仅满足于对书本上已学知识的复习与巩固，老师缺乏对新知识的传授或辅导，学生也缺乏对新知识的学习，更谈不上提高工程设计技能的主动性，而对工程实际中流行和使用的最新计算机辅助设计软件或设计手段极少介绍和选用，这就使得毕业设计（论文）的实际效果与模拟工程实践的目标有较大的差距，因此学生也失去了进行岗前锻炼的特定功能。有的老师缺乏对毕业生指导的耐心，毕业设计（论文）指导书编写过细，在指导过程中不是帮助学生解决他们的疑问，而只是教学生怎样去设计，因此学生在设计过程中只是充当了计算器的作用，根本谈不上训练。
三、关于学生专业论文写作的基本功力
从我们每年抽检的学生的毕业设计（论文）来看抄袭者居多，有的是从网上抄的，有的是从杂志上抄的，更有甚者是抄袭其他同学的。因为每一个题目要有十来个学生来做，因此，一组学生中只要有一个学生下功夫，其他同学的毕业设计（论文）也就顺理成章了。因为有些学生是整段抄袭，因此直接导致的结果就是段落之间无衔接、层次不清，文章无中心、逻辑混乱。众所周知，人们的写作水平不是一朝一夕所能形成的，大学生的毕业（设计）论文写作功底同样也是，但从目前的教学体制看，学生在校期间所受的论文写作训练较少，平时学生再不愿意主动去练笔，因而论文的质量很难得到提高。 转贴于
四、关于就业压力影响学生不能专心设计的问题
近几年毕业生就业难的问题普遍突出，就业压力越来越大，这种情况已经使毕业实践教学环节受到严重影响。现在有不少高职高专院校已经安排学生从第五学期开始到企业顶岗实习，而毕业设计（论文）大都安排在第六学期进行，我们学校也是如此。每年3、4月间，正是毕业实践教学的关键时刻，在实习单位的学生，大多数单位要求学生留下来实习，作为试用期前的使用，在这种现状下，指导教师只能遥控指导学生做毕业设计（论文）。学生想请一次假与指导教师见个面，已经不能实现，作为指导教师，也不忍心强迫要求学生来校见面，只能通过邮件、QQ等与学生联系指导，最后马马虎虎完成了事。由此可见，毕业设计（论文）这一教学环节的教学方式方法急待改革。
众所周知，目前高职高专教育必须以就业为导向，因此在教育教学的各个环节中，都应该贯彻落实这一原则。实际上是学生在走上工作岗位之前，综合运用所学知识、技能来解决实际问题的一次实战演练。所以，以就业为导向的特征应该更加突出，也就是说毕业设计（论文）一定要围绕社会与用人单位的需要，为学生走上职场做好知识、技能、心理、职业素养等各方面的准备，以提高学生的就业能力。由此，我提出以下几点看法：
（一）结合实际，灵活选题
毕业设计（论文）的选题一方面要注意选题的科学性、合理性和实用性，同时选题的形式和方法应该灵活多样。题目可以由专业指导教师根据社会和企业的需要提出，也可由外聘的企业指导教师带来，可以由企业、用人单位直接提出，也可以让学生根据自身情况和实习单位的要求自行提出课题，经教师审核后确定等等。这样选择的题目既灵活多样，又具有较强的职业岗位针对性，并且还可以引起学生的兴趣，激发他们学习的积极性和创造性，提高他们的实践能力和就业能力。
例如，可以选择让学生去顶岗实习，也就是说让学生到企业的实际工作岗位去顶岗工作，在顶岗工作的过程中运用自己所学知识对目前岗位工作的性质、特征、知识和技能要求进行分析，再结合自己在工作中遇到的实际问题进行剖析，然后提出自己的设想或是解决的方案，并按规定的格式和要求写出总结报告或相关论文。也可以让学生选择自己感兴趣的领域进行深入的调查研究，从而找出自己所学理论知识与实际的差距以便今后补充学习；同时，发现企业中存在的问题，并进一步提出自己的解决办法；要求学生根据实习报告的格式撰写实习报告。这样就一改过去单一做论文的弊端，而是把毕业论文、岗位实训和就业安置三合为一，从而使培养的毕业生达到用人单位的规格和要求。
图3-4 新闻信息实体图
图3-5 公告信息实体图
图3-6调查栏信息实体图
图3-7 用户信息实体图
图3-8 管理员信息实体图
3.3.4 数据库设计
一个实体型转换为一个关系模式的集合。实体的属性就是关系的属性,实体的码就是关系的码。
对于实体间的联系则有以下不同的情况:
(1)一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式,也可以与任意一端对应的关系模式合并。
(2)一个1:N联系可以转换为一个独立的关系模式,也可以与N端对应的关系模式合并。
(3)一个M:N联系转换为一个关系模式,与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性,而关系的码为各实体码的组合。
(4)三个或三个以上实体间的一个多元联系可以转换为一个关系模式,与该多元联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性,而关系的码为各实体码的组合。 3.3.5 数据库表设计
(1)管理员信息表如表3-1所示。
表3-1 管理员信息表
(2)新闻信息表如表3-2所示。
表3-2 新闻信息表
(3)调查统计表如表3-3所示。
表3-3 调查统计信息表
3.4 网站风格设计
(1)logo设计和说明
政府网站的标志,相当于商业网站的logo,但一般多为国徽或政府名称。政府的标识体现着政府的庄严与权威,不能像企业的标识那样带有太多的感性色彩。因此本政府网站将国徽和政府名称想结合,体现了政府网站的特殊性,如图3-9所示。
图 3-9 Logo设计图
(2)色彩搭配
作者简介：仇中柱（1969-），男，山东嘉祥人，上海电力学院能源与环境工程学院，教授；陈小江（1989-），男，贵州安顺人，上海电力学院能源与环境工程学院本科生。（上海 200090）
基金项目：本文系2011年上海电力学院重点教改项目、2011年上海高校重点教学改革项目的研究成果。
中图分类号：G642.477 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）04-0094-02
毕业设计（论文）在工科教育中具有重要的意义，通过毕业设计（论文），让学生把各科专业知识联系起来，强化专业知识，锻炼学生综合应用专业知识的能力和动手解决问题的能力，增加学生对本专业认识的深度和广度，提高学生的创新和实践能力。如今，提高学生的创新和实践能力成为当前高等学校教育改革的重要任务，也是我国经济社会发展对高校人才培养的要求。通过毕业设计（论文）这一实践环节提高学生的创新和实践能力成为当代高等教育的重要途径。
一、毕业设计（论文）培养环节现状分析
1.毕业设计（论文）题目质量不高
因为高校扩招，师生比例大幅度提高，但是根据一人一题、三年的毕业设计（论文）题目不能重复的要求，每个教师每年都要出大量题目，客观上保证每个题目都具有高质量有一定难度；相当部分教师本身实践经验欠缺，工程经验少，科研工作开展的不多，毕业设计（论文）题目和实践脱节，甚至部分题目是综述性题目。以上造成了“假题真做”、“真题假做”、“假题没有兴趣做”等等不好的现象；毕业设计（论文）题目十几年不变甚至几十年不变，题目陈旧，不能与时俱进，学生没有兴趣；在工程实践能力方面得不到锻炼。
2.毕业设计（论文）全部由教师拟订题目，限制了学生的积极性和创造性
从以往的热动专业的毕业设计（论文）来看，课程设计的题目都是由教师出题，这些题目都是教师比较熟悉的，加上每年都要出题，题目都会有所相似。学生这时就找来学长以往的设计资料，大大简化了毕业设计（论文）的工作量，也就达不到通过毕业设计（论文）提高学生创新能力和实践能力的效果。此外，教师出的毕业设计（论文）题目难度也有差异，这就造成学生选题比较集中的现象。教师指导很多学生搞毕业设计（论文），工作量大，且效果也不好，同时学生间抄袭的现象也会存在。
3.毕业设计(论文）与就业的矛盾
大学四年结束，学生意味着就要走向社会，找工作成了大四学生最重要的事情。这时候就有单位到学校招聘，一些学生忙于面试和找工作，从而对毕业设计（论文）的投入不够。而用人单位这时候招聘，看不到学生最后的毕业设计（论文）成绩，主要看的还是学生三年的学习成绩，这也就让学生觉得毕业设计（论文）是找到工作后的事，从而轻视毕业设计（论文）。这时候，找的工作的学生只等顺利毕业到单位报道，毕业设计（论文）能混过毕业就行，可见用人单位提前到校招聘，忽视学生最终毕业设计（论文）的成绩，让学生满于现状，不思进取，也就缺少了最能锻炼学生实践能力的机会。
4.学生对大学的学习态度不端正，对毕业设计(论文）不够重视
在传统应试教育的影响下，相当一部分学生的大学学习还是停留在应付考试上，学习态度不端正，对待每门课都是只求通过考试，学生对待毕业设计（论文）也只是当成一个大型作业，教师都会给过，从而不重视毕业设计（论文）。与此同时，学生靠考前突击，通过考试的心态造成了学生对专业知识缺乏广泛的认识，课后学生也没有兴趣去了解电厂实际生产过程和生产过程中存在的问题，学生就没有疑问，也就难有创新的想法，也就不会去解决问题，这也就是创新和实践能力得不到提高的原因，这种现象的存在对于提高学生创新和实践能力是很不利的。当然还是有一部分学生是优秀的，他们有对知识的求知欲，对毕业设计（论文）也有兴趣，然而其中的学生缺乏做课题的经验，虽然毕业设计（论文）的题目已经确定，但具体到该怎样做，学生还是不知道如何开展。这些问题都是现实教学中存在的亟待解决的问题。
二、解决办法
1.实践中寻找课题，努力做到“真题真做”，提高学生的工程实践能力
实践中寻找课题可以从电厂等单位的生产实践，也可以从教师的科研活动中提炼毕业设计（论文）题目。
教师作为知识的传播者，在平时教学过程中注重知识的实际应用性，讲授课程理论知识的同时给学生举出专业知识实际应用的例子，或是电厂实际生产过程中存在的问题，也可以扩展到应用本专业知识的领域中，让学生在听课的过程中产生疑问，激发学生对专业知识的兴趣，这样学生就会全面了解专业知识的实际应用，学生在有了兴趣之后就会主动去查找相关的知识，只有当专业知识全面后学生才会有疑问和想法。学生有了疑问后才会产生新的思路，这样就为寻找毕业设计（论文）题目打下基础。
学生可以通过参加导师制或教师的科研项目，跟着教师做科研，通过做的过程不但学到专业前沿的知识，同时也了解做课题的过程，在实践中锻炼学生的实践能力，而这一过程也可能会让学生产生新的想法和思路，从而锻炼学生的创新能力。
2.建立学生自拟题目机制，提高学生参与度
毕业设计（论文）题目来源打破以往只有教师指定的惯例，分为教师制定和学生自主选题（教师把关）两种情况。学生自主选题即学生根据自己的兴趣和特点自拟题目，然后教师对题目的方向、工作量和难度等方面提出建议，进行把关，最后确立题目，形成以学生为主体、师生互动的设计（论文）题目商讨建立机制。体现毕业设计（论文）环节中以学生为主体的教育理念。学科组成立学生自拟毕业设计（论文）题目指导小组，学生填写《自拟毕业设计（论文）申请表》，在指导小组学生的申请表把关提出修改意见后进行完善，最终确立毕业设计（论文）题目，体现毕业设计（论文）环节中以学生为主体的教育理念，激发学生的兴趣和积极主动性。
3.设立探索创新型题目
采取鼓励和引导措施，鼓励和引导教师设立或学生自拟探索创新型毕业设计（论文）题目，增强学生的创新意识。把教师制定和学生自拟的毕业设计（论文）题目划分成“探索创新型”、“理论研究实验辅助型”、“实验研究理论辅助型”、“工程设计型”、“工程实践型”等类型。对于每种类型的题目都要强调重视创新和工程实践的内容，并提出针对不同题目的不同指标要求。
4.改进成绩评定方案
成绩评定方面，采取措施，鼓励和引导教师设立或学生自拟探索创新型毕业设计（论文）题目，增强学生的创新意识，并提出创新和工程实践具体指标要求，建立不同类型课题的成绩评定方案具体要求。
三、取得的效果
现从几个典型例子来看以上措施取得的效果。比如上海电力学院热动专业2009届郭爱同学的毕业设计题目“300MW循环流化床的床温控制”是从上海西屋控制系统有限公司承担的工程任务中提炼出来的。为保证毕业设计的质量，上海电力学院、上海西屋控制系统有限公司、郭爱同学签订了三方协议，由上海电力学院和上海西屋控制系统有限公司分别指定一名教师和工程师作为其指导教师，郭爱同学参加了工程实践，完成了自己的论文，既对该工程作出了一定的贡献，同时提高了自己的工程实践能力，积累了宝贵的工程实践经验，为就业奠定了工作经验基础。
再如，2010届董振同学的毕业论文“蜂窝汽封流场及泄漏特性的计算”，2011届刘彬同学的毕业论文“国电铜陵电厂600MW机组锅炉排烟热损失原因分析及对策”，他们的毕业论文题目都是从指导教师的横向科研项目中提炼出来的，企业也为这名同学指定了指导教师。该同学参加了指导教师的科研项目，既完成了教师的科研项目，又帮助老师为企业解决了技术难题，同学自己既完成了毕业论文，体验到了理论知识指导实践的愉快，还积累了工程经验，实现了毕业论文活动的三丰收。
在自拟题目方面，典型的例子是2010届王伟同学、张雷同学、陈明同学。他们三人对一种既能发电又能作为普通外窗的“光伏窗”技术很感兴趣，就向老师提出毕业论文准备研究该技术。在老师的引导帮助下，围绕该技术的三个不同角度，自己拟定了“建筑光伏一体化组件透过率优化的研究”、“建筑光伏一体化组件的朝向适应性研究”、“光伏窗气候适用性研究”三个题目，分别研究光伏窗在不同透过率、不同气候条件的城市、敷设在不同朝向的墙体时的节能特性进行研究。因为是自己拟定的题目，学生的兴趣很浓，毕业论文工作都完成得非常好，还制作了光伏窗样机。
采取了以上改革措施以后，上海电力学院热动专业2009、2010、2011连续三届85.2％以上的毕业论文题目为工程实践类题目，53.3％以上有教师的科研项目或者企业的技术问题背景，自拟题目在4.8％以上。通过以上改革措施，增强了同学对毕业论文的兴趣，同学们得到了工程实践锻炼，为就业创造了良好的条件，提高了毕业的质量。
四、结束语
创新和实践能力已成为当前社会对大学毕业生的要求，国家的发展离不开科学的创新，提高学生的创新和工程实践能力成为当前教育的主旋律。大四学生在临近毕业时，由于就业压力比较大，学生们在忐忑不安中对毕业设计（论文）的重视不够，积极主动性差。通过上述的改进，积极引导学生在平时的实践环节上锻炼他们的工程实践能力，提早为毕业设计（论文）打下良好的基础。同时，探索新型毕业设计（论文）环节的培养模式，让学生根据自己的兴趣和特点在教师的帮助下自行选题，激发学生在毕业设计（论文）环节的积极主动性，从而通过毕业设计（论文）达到锻炼学生的创新精神和创新能力、提高学生工程实践能力的目的。
参考文献：
[1]孙雪景,魏立明.高等院校工科专业毕业设计教学改革与探讨[J].中国电力教育,2009,(21):128-129.
[2]彭熙伟,王向周,郑戍华.关于提高工科专业本科毕业设计质量的几点思考[J].中国电力教育,2011,(4):115-116.
[3]陈志贤.工科院校毕业设计现状分析及对策[J].高教研究与评估,
目 录
一： 摘 要
二： 前 言
三： 正 文
1:设计任务书
2:设计说明书
（1） 原始资料分析
（2） 主变压器及所用变选择
（3） 所用变压器的选择
（4） 电气主接线选择
（5） 短路电流计算
（6） 主要电气设备选择
（8） 防雷保护
（9） 电气设备（10） 一览表
四： 五：小结
六：附图
摘 要
变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。
本次设计建设一座110KV降压变电站，首先，根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求选择各个电压等级的接线方式，在技术方面和经济方面进行比较，选取灵活的最优接线方式。
其次进行短路电流计算，根据各短路点计算出各点短路稳态电流和短路冲击电流，从三相短路计算中得到当短路发生在各电压等级的工作母线时，其短路稳态电流和冲击电流的值。
最后，根据各电压等级的额定电压和最大持续工作电流进行设备选择，然后进行校验
前 言
经过三年的系理论知识的学习，及各种实习操作，还有老师精心培育下，对电力系统各部分有了初步的认识与了解。
在认真阅读原始材料，分析材料，参考阅读《发电厂电气部分课程设计参考资料》、《电力网及电力系统》、《发电厂一次接线》和《电气设备》以及《高电压技术》等参考书籍，在指导老师的指导下，经过周密的计算，完成了此次毕业设计。
设计内容由以下：
第一部分：设计任务书；
第二部分：110/35/10KV降压变压所初步设计说明书（主接线部分）；
第三部分：10/35/10KV降压变电所的计算书；
第四部分：变电所主接线图；
四周的毕业设计，使我了解设计的要求，及设计内容，更加深刻了解课本中的内容，使知识与理论相结合，使基础知识与实际操作紧密联系。尤其对主接线，电气设备以及导本选择方法进一步掌握。
由于水平所限，设计书中难免出现错误和不妥之处，希望指正。
设计任务书
一、原始资料：
根据系统规律，需要建成一座110KV降压变电站，设计条件如下：
1 电压等级：110/35/10KV
2 主变压器两台，每台容量为31.5MVA，本期一次设计建成。
nbsp; 3、进出回数：
（1）110KV进出线共六回，其中两回与系统连接的双回线，每回送电容量为45MVA，其余四回为单电源出线，送电容量为5MVA。
（2）35KV出线共四回，其中两回送电容量为8MVA，另外两回出线，送电容量为7MVA、6MVA。 （4）10KV另有两面三组并联电容器，每组电容器容量为5Mvar。
4、系统情况：
本变电站为一次降压变电站，在系统中的地位比较重要。系统阻抗如下：（基准容量为100MVA）：
5、地理环境：
变电站海拔高度为800m，附近无污染区，户外最拭热平均气温为35℃。
6、线路长度：
7、所用电主要负荷表：
序号 名称 额定容量(KW) 功率因数 安装台数 工作台数 备注
1 充电机 30 0.88 1 1 周期性
2 浮充电机 6.5 0.85 1 1 经常性 4 蓄电池及装置通风 2.7 0.82 3 3 周期性
5 交流焊机 10.5 0.5 1 1 周期性
6 检修间实验 13 0.8 1 1 经常性
7 载波远动 0.96 0.69 1 1 经常性
8 照明 20 经常性
9 生活水泵 8 经常性
10 采暖及其他 16 周期性
二、设计任务：
1、设计变电站主接线，论证所设计的主接线是最佳方案。
2、计算短路电流。
3、选择导体及主要电气设备。
设计说明书
根据设计任务书的要求，依据《电力工程电气设计手册》中有关内容，遵照《变电所设计技术规程》中有关规定，现对110KV变电所进行设计，其设计的方法和步骤如下：
一、原始资料分析：
1、分析本变电站在电力系统中的作用：
本变电所的电压等级为110KV，为一降压变电所，在系统中的地位比较重要，高压侧同时接收和变换功率，供35KV负荷和10KV负荷，属于地区一般变电所。
2、建设规模：
1、110KV进出线共六回，其中两回是与系统连接的双回线，每回送电容量为45MVA，其余四回为单电源出线，送电容量为5MVA。
2、35KV出线共四回，其中两回出线每回送电容量为8MVA，另外两回出线，送电容量为7MVA、6MVA。 二、主变压器的选择：
变压器是变电站的重要设备，其容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构，如选用适当不仅可减少投资，减少占地面积，同时也可减少运行电能损耗，提高运行效率和可靠性，改善电网稳定性能。
1、主变压器台数：
为保证供电可靠性，变电所一般设有两台主变压器。
2、变压器容量：
装有两台变压器的变电站，采用暗备用方式，当其中一台主变因事故断开，另一台主变的容量应满足全部负荷的70%，考虑变压器的事故过负荷能力为40%，则可保证80%负荷供电。
3、在330KV及以下电力系统中，一般选三相为压器，采用降压结构的线圈，排列成铁芯—低压—中压—高压线圈，高与低之间阻抗最大。
4、绕组数和接线组别的确定：
该变电所有三个电压等级，所以选用三绕组变压器，连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行，110KV以上电压，变压器绕组都采用Y0连接，35KV采用Y形连接，10KV采用Δ连接。
5、调压方式的选择：
普通型的变压器调压范围小，仅为±5%，而且当调压要求的变化趋势与实际相反（如逆调压）时，仅靠调整普通变压器的分接头方法就无法满足要求。另外，普通变压器的调整很不方便，而有载调压变压器可以解决这些问题。它的调压范围较大，一般在15%以上，而且要向系统传输功率，又可能从系统反送功率，要求母线电压恒定，保证供电质量情况下，有载调压变压器，可以实现，特别是在潮流方向不固定，而要求变压器可以副边电压保持一定范围时，有载调压可解决，因此选用有载调压变压器。
6、冷却方式的选择：
主变压器一般采用的冷却方式有：自然风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷、强迫导向油循环冷却。考虑到冷却系统的供电可靠性，要求及维护工作量，首选自然风冷冷却方式。
所以用两台SFSZ7—31500/110型有载调压变压器，采用暗备用方式，查变压器的参数如下： 阻抗电压:U1-2%=10.5 U1-3%=17.8 U2-3%=6.5
联接组别号：YN、yno、dn
三、所用电接线设计和所用变压器的选择
变电所的所用电是变电所的重要负荷，因此，在所用电设计时应按照运行可靠、检修和维护方便的要求，考虑变电所发展规划，妥善解决分期建设引起的问题，积极慎重地采用经过鉴定的新技术和新设备，使设计达到经济合理，技术先进，保证变 电所安全，经济的运行。
所用变台数的确定：
一般变电所装设一台所用变压器，对于枢纽变电所、装有两台以上主变压器的变电所中应装设两台容量相等的所用变压器，互为备用，如果能从变电所外引入一个可靠的低压备用电源时，也可装设一台所用变压器。根据如上规定，本变电所选用两台容量相等的所用变压器。
所用变压器的容量应按所用负荷选择。计算负荷可按照下列公式近似计算：
S＝照明负荷+其余负荷×0.85(kVA)
所用变压器的容量：Se≥S＝0.85∑P十P照明(kVA)
根据任务书给出的所用负荷计算： ＝105.58l (kVA)
根据容量选择所用电变压器如下： 连接组别号：Yn，yn0 调压范围为：高压：±5％
阻抗电压为(%)：4
所用电接线方式：
一般有重要负荷的大型变电所，380／220V系统采用单母线分段接线，两台所用变压器各接一段母线，正常运行情况下可分列运行，分段开关设有自动投入装置。每台所用变压器应能担负本段负荷的正常供电，在另一台所用变压器故障或检修停电时，工作着的所用变压器还能担负另一段母线上的重要负荷，以保证变电所正常运行。
四、电气主接线的选择：
电气主接线的确定对电力系统整体及发电厂，变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关，并且对电气设备的选择配电装置选择，继电保护和控制方式的拟定有较大影响，因此，必须正确外理为各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。
（一）设计的基本要求为：
1、满足对用户供电必要的可靠性和保证电能质量。
2、接线应简单，清晰且操作方便。
3、运行上要具有一定的灵活性和检修方便。
4、具有经济性，投资少，运行维护费用低。
5、具有扩建和可能性。
（二）设计主接线的原则： 对于变电站的电气接线，当能满足运行要求时，其高压侧应尽量采用断路器较少或不用断路器的接线，如线路—变压器组或桥形接线等。若能满足继电保护要求时，也可采用线路分支接线。
拟定可行的主接线方案2—3种，内容包括主变的形式，台数以及各级电压配电装置的接线方式等，并依据对主接线的基本要求，从技术上论证各方案的优缺点，淘汰差的方案，保留一种较好的方案。
（三）方案的比较：
110KV侧的接线
（1）单母分段带旁路
断路器经过长期运行和切断数次短路电流后都需要检修，为了检修出线断路器，不致中断该回路供电，可增设旁路母线。
优点：
接线简单清晰，设备少，操作方便，便于扩建和采用成套配电装置，检修与其相连的任一回线的断路器时，该回路均可以不停电，可以提高供电的可靠性。
缺点：
此种接线多装了价格较高的断路器和隔离开关，增大了投资。
（2）双母线接线
优点：
检修任一母线时，不会停止对用户的连续供电，当检修任一母线隔离开关时，只需断开此隔离开关所属的一条电路和与此刀闸相连的该组母线，其它回路均可通过另一组母线继续运行，从而提高了供电可靠性。
缺点：
1、投资较大，所用设备多，占地面积大，增加了一组母线和一组刀闸。
2、配电装置复杂，经济性差。
3、在运行中隔离开关做为操作电器，易发生误操作事故。 35KV侧的接线：
所设计的变电所35KV出线，最终四回，本期工程一次完成，在考虑主接线方案时，应首先满足运行可靠，操作灵活，节省投资。
方案一：
单母线接线方式：
接线简单、清晰。操作方便，投资少便于扩建；母线或隔离开关检修或故障时连接在母线上的所有回路必须停止工作；检修任一电源或线路的断路器时，该回路必须停电；当母线或母线上的隔离开关上发生短路以及断路器在继电保护作用下都自动断开，因而造成全部停电。
方案二：
单母分段接线方式：
当一段母线发生故障时，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母线不间断供电，不致使重要用户停电，可提高供电可靠性和灵活性。当一段母线发生故障时，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母线不间断供电，不致使重要用户停电，可提高供电可靠性和灵活性。
以上两种方案比较，在供电可靠性方面，方案一较差，故35KV侧应采用单母分段接线
方案一：
单母线接线：
具有接线简单清晰，操作方便，所用设备比较少，投资少等优点，但当母线或母侧隔离开关检修故障时，连接在母线上的所有回路都将停止工作，当母线发生短路时，所有电源回路的断路器在继电保护作用中自动跳闸，因而造成母线电压失压全部停电，检修任一电源或线路的断路器时，该回路必须停电。
方案二：
单母分段接线： 接线简单清晰，设备少，且操作方便，可提高供电可靠性和灵活性，不仅便于检修母线而减少母线故障影响范围，对于重要用户可以从不同段引两个回路，而使重要用户有两个电源供电，在这种情况下，当一段母线发生故障，由于分段断路器在继 电保护装置的作用下，能自动将故障段切除，因而保证了正常段母线不间断供电。
综上所述，单母分段接线的可靠性较高，而且比较经济，故10KV侧接线应选方案二，单母分段接线。
五、短路电流计算：
短路电流计算的目的： ㈠、系统负荷情况计算
1、35KV最终四回出线，负荷同时率按0.6考虑，负荷增长率为4%。
2、10KV最终十回出线，负荷同时率按0.6考虑，负荷增长率为4%。
所以变电站考虑扩建后送出的总负荷为：S总= S35+S10=43.98MVA
㈡短路电流的计算：
1、变压器阻抗计算：
系统参数： X10=0.102；Sj=100MVA；Uj= Upj
所选出的SFSZ7—31500/110型变压器参数： Ud1%=1/2(U1—2%＋ U1—3%－ U2—3%)=1/2(10.5＋17.8－6.5)=10.9 Ud3%=1/2(U1—3%＋ U2—3%－ U1—2%)=1/2(17.8＋6.5－10.5)=6.9
X1*= Ud1%／100 ×Sj ／Sn=10.9／100×100／63＝0.173
X2*=0
X3*= Ud3%／100 ×Sj ／Sn=69／100×100／63＝0.1095
变压器的等值电路
X1*/0.173
X2*/0
X3*/0.1095
短路电流计算等值电路图及短路点选择：
S
X1*/0.102
d1 115KV X4/0.1095 X5/0.1095
d3 ; 10.5KV
2、d1点短路电流计算： 基准电流：
110KV短路电流的有名值：
I//= I*·Ij=9.8×0.502=4.922KA
Kch取1.8
冲击电流：
电流最大有效值： 短路容量：
SC
X1/0.102
d1
3、d2点短路电流计算
X1/0.102
X6
X2/0.173 X3/0.173
d2 短路电流：I*=1/ X6=1/0.1885=5.31
基准电流：
有名值： 冲击电流：
电流最大有效值： 短路容量：
4、d3点短路电流计算：
a、并列 短路电流：I*=1/ X*∑=1/0.243=4.1
基准电流：
有名值： 冲击电流
ich=2.55×I//=2.55×22.61=57.66KA
电流最大有效值： 短路容量：
b、分列 短路电流：I*=1/ X*∑=1/0.298=3.356
基准电流：
有名值：
I//= I*·Ij=3.356×5.5=18.46KA
冲击电流
ich=2.55×I//=2.55×18.46=47.06KA
短路容量： 计算参数表
短路点 名称 短路电流I//（3） 冲击电流ich 全电流Ich 短路容量S// d2 35KV母线 8.276KA 21.1KA 12.50KA 530.36MVA 六、主要电气设备的选择及校验：
电气设备的选择是发电厂和变电所设计的主要内容之一，正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全运行的重要条件，在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术并注意节约，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验其热稳定和动稳定。
（一）断路器及隔离开关的选择及校验：
1、选择：
（1）按正常工作条件选择：
a、按额定电压选：额定电压和最高工作电压，一般按所选电器和电缆允许最高工作电压Ugmax不低于所按电网的最高运行电压Uymax。
即：Ugmax≥Uymax
b、按额定电流选：在额定周围环境温度下长期允许电流Iy，应不小于该回路最大持续工作电流Igmax
即：Iy≥Igmax 主变侧：110KV
35KV 10KV
110KV负荷侧
35KV负荷侧
10KV负荷侧
短路计算参数如下： 35KV ：I//=8.276KA ich=21.1A S//=530.36MVA 110KV选择LW14—110型断路器
计算数据 LW14---110
U（KV） 110 Ue（KV） 110 I//(KA) 4.922 Ir(KA) 31.5
ich(KA) 12.55 idw(KA) 80 35KV选择ZN23-35C型断路器
计算数据 ZN23-35C
U（KV） 35 Ue（KV） 40.5
Igmax(A) 496 Ie(A) 1600
I//(KA) 8.276 Ir(KA) 25 I2∞tdz 8.2762×0.6 Ir2t 252×4
计算数据 ZN28A----12/----3150 计算数据 ZN28----12----1250 Igmax(A) 1989 Ie(A) 3150 Igmax(A) 144.3 Ie(A) 1250 ich(KA) 57.66 idw(KA) 100 ich(KA) 57.66 idw(KA) 80 隔离开关选择结果如下： 10KV主变侧隔离开关选GN2-10型，负荷侧选GN8-10型
2、校验：
（1）110KV侧选LW14—110型断路器
Ie=2000A Igmax=174A 所以Ie≥ Igmax
Ue= Ugmax=110KV 所以Ue≥Ugmax 满足要求
a、热稳定校验：I2∞tdz≤I2rt
短路电流的假想时间，等于后备保护动作时间与断路器全分闸时间之和
&n bsp; 即：tjs= tb+ td
其中：tb=0.5s td=0.15s 即：tjs=0.5+0.15=0.65s
因：tjs＜1s 所以应考虑β//=1非周期分量作用时间0.05s， 在β//=1时，查《发电厂电气设备》中周期分量等值时间曲线，得tz=0.5s, 所以tdz=0.5+0.05=0.55s I2rt=31.52×3=2976.5(KA2·S)
I2∞tdz≤I2rt满足热稳定要求
b、动稳定校验：ich≤idw
ich=12.55KA idw=80KA 所以满足要求
c、开断电流校验：Iekd＞I// 故所选LW14—110型断路器符合要求
110KV侧隔离开关选GW4—110G型
Ie=1000A Igmax=174A 所以Ie≥ Igmax满足要求
Ue= Ugmax=110KV 所以Ue≥Ugmax 满足要求
a、热稳定校验：I2∞tdz≤I2rt I2rt=21.52×5=2311.25(KA2·S)
I2∞tdz≤I2rt满足热稳定要求
b、动稳定校验：ich≤idw
ich=12.55KA idw=80KA ich＜ idw所以满足要求
故所选GW4—110G型隔离开关符合要求
（2）35KV侧选ZN23—35C型断路器
Ie=1600A Igmax=496A 所以Ie≥ Igmax满足要求
Ue= 40.5KV Ugmax=38KV 所以Ue≥Ugmax 满足要求
a、热稳定校验：I2∞tdz≤I2rt
即：tjs= tb+ td =0.5+0.2=0.7＜1s
所以应考虑在β//=1非周期分量作用时间0.05s，在β//=1时，查《发电厂电气设备》中周期分量等值时间曲线，得tz=0.6s，即tdz =0.6+0.05=0.65s
所以 I2∞tdz =8.2762×0.65=44.52(KA2·S)
I2rt=252×4=2500(KA2·S)
I2∞tdz≤I2rt满足热稳定要求
b、动稳定校验：ich≤idw
ich=21.1KA idw=63KA ich＜ idw所以满足要求
c、开断电流校验：Iekd＞I//
Iekd=25KA I//=8.276KA Iekd＞I//所以满足要求
故所选ZN23—35C型断路器符合要求
35KV侧隔离开关选GW28—35型
Ie=600A Igmax=496A 所以Ie≥ Igmax满足要求
Ue= Ugmax=35KV 所以Ue≥Ugmax 满足要求
a、热稳定校验：I2∞tdz≤I2rt I2rt=6.62×5=217.8(KA2·S)
I2∞tdz≤I2rt满足热稳定要求
b、动稳定校验：ich≤idw 故所选GW28—35型隔离开关符合要求
(3)10KV侧
A、主变侧选IN28A—12/3150A型断路器
Ie=3150A Igmax=1819A 所以Ie≥ Igmax满足要求
Ue= 12KV Ugmax=10.5KV 所以Ue≥Ugmax 满足要求
a、热稳定校验：I2∞tdz≤I2rt
即：tjs= tb+ td =0.5+0.5=1s(不考虑非周期分量)
在β//=1时，查《发电厂电气设备》中周期分量等值时间曲线，得tdz=0.75s I2rt=402×4=6400(KA2·S)
I2∞tdz≤I2rt满足热稳定要求
b、动稳定校验：ich≤idw
ich=57 绝缘。其绝缘水平为35kV等级，需在中性点上装避雷器。
3、避雷器的配置：
(1)进出线设备外侧；
(2)所有母线上；
(3)变压器高压侧，尽量靠近变压器；
(4)变压器低压侧为Δ时，只装在B相；
(5)主变压器中性点，按其绝缘水平等级选设；
4、避雷线的配置：
(1)ll0kV及以上线路沿全长架设避雷线；
(2)35kV雷电日较高应全长架设避雷线；
避雷器选择一览表
型 号 安装地点 数量 参 数
陡度冲击电流下残压≤kV 雷电冲击电流下残压 ≤kV 操作冲击电流下残压 ≤kV 直流1mA参考电压≥kV HY5WZ—42/134 35kV侧母线 2 154 134 114 73 Y1W—60/144 主变中性点 2 144 137 86 Y5WZ—12.7/45 主变10kV侧 2 51.8 45 38.3 24
1、《电力工程电气设计手册》--西北、东北电力设计院编
2、《发电厂变电所电气接线和布置》--西北电力设计院编
3、《导体和电器选择设计技术规定》 5、《电力设备过电压保护设计技术规程》
二、设计的目的
11）掌握机械手动作流程。
2）掌握电气控制元件的选择与计算方法。
3）掌握PLC选择与应用。
三、设计要求
两条传送带分别由电动机驱动，机械手有液压缸驱动上下左右旋转两个方向运动，液压系统是1000W电机。设计要求
1）机械手由原位下降抓物上升右转下降放物上升左旋原位结束。
2）用常用的电气元件控制。
3）有工作状态指示及照明。
4）有必要的电气保护和联锁。
四、完成的任务
要求说明详细，字迹工整，原理正确，元件选择有理。图纸规范，图形清晰，符号标准，线条均匀。
（1）设计与绘制电气控制原理图，元件安装布置图、接线图。
（2）毕业设计说明书（8000以上）
1）设计题目
2）控制原理说明设计方案论证
3）主要器件选择依据与计算
4）元件明细表
5）设计总结及改进意见
6）主要参考资料
五、 工厂电气控制技术 机械工业出版社 主编 方承远
工厂电气控制设备 机械工业出版社 主编 许廖
机床电气控制技术 机械工业出版社 主编 王炳实
可编程序控制器的应用技术 机械工业出版社 主编 王兆义
可编程序控制器的原理及程序设计 电子工业出版社 主编 崔亚军
前言
由于可编程序控制器具有可靠性高、通用性强、程序设计简单及便于安装调试等优点，它在工业控制的各个领域发挥着越来越重要的作用。社会对可编程序控制器技术人员的需长也越来越迫切。
可编程控制器的机型较多，但其基本结构和工作原理相同，基本指令、控制功能和编程方法类似。本设计书以是用最广泛的德国西门子可编程控制器为核心，主要介绍了可编程控制器的基础知识、基本结构、指令系统、程序设计、控制系统以及可编程序控制器在逻辑控制系统的模拟量控制系统中的应用等知识。本设计书结合了大量的图形，使设计一目了然。并给出了程序调试，最后给出了主要的流程图、梯形图、详细注释及助记符语言等。
本设计书参考了众多可编程序控制器教学用书，结合自己所掌握的知识，并由指导教师田林红老师的指导下完成。在此真诚的衷心的感谢田老师的指导帮助。
由于本人水平有限，错误和不妥之处再所难免，敬请各位老师及各位读者批评指正。
目 录
前言...................................................（）
摘要...................................................（1）
一、电器控制技术的发展状况.............................（3）
二、PLC的基本结构和工作原理...........................（3）
1、PLC的基本结构...................................（ ）
2、PLC的工作原理...................................（ ）
三、可编程控制器的特点及基本功能.......................（）
1、PLC的特点.......................................
2、PLC的基本功能...................................
四、PLC的应用领域和发展趋势...........................（3）
五、PLC应用中应注意的若干问题.........................（4）
六、机械手移动工件的控制系统
1、机械手移动工件控制系统的基本机构................（5）
2、机械手移动工件的控制要求与工作流程..............（6）
3、操作面板布置....................................（6）
4、控制系统构成....................................（6）
七、梯形图设计.........................................（6）
1、梯形图的整体设计................................（6）
2、各部分梯形图的设计..............................（8）
3、机械手的PLC控制梯形图..........................（8）
4、程序语言............................... ........（8）
八、总结... ...........................................（26）
）
附录...............................................
摘 要
在工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气，增加了工人的劳动强度，甚至于危机生命。机械手就在这样诞生了,机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。机械手的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、气缸等机械器件组成；电气方面有步进电机、驱动模块、传感器、开关电源、电磁阀、等电子器件组成。该装置涵盖了可编程控制技术，位置控制技术、气动技术、检测技术等，是机电一体化的典型代表仪器之一。本文介绍的机械手是由PLC输出两路脉冲，分别驱动横轴、竖轴步进电机驱动器，控制机械手横轴和竖轴的精确定位，微动开关将位置信传给PLC主机；直流电机拖动手爪和底盘旋转，位置信号由旋转码盘和接近开关反馈给PLC主机；电磁阀控制气开阀的开关来控制机械手手爪的张合，从而实现机械手精确运动的功能。本课题拟开发的物料搬运机械手可在空间抓放物体，动作灵活多样，可代替人工在高温和危险的作业区进行作业，并可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数。
关键字：
可编程控制器PLC；
机械手；
脉冲；
步进电机驱动器；
步进电机；
直流电机；
传感器；
限位开关；
电磁阀。
一、电气控制技术的发展状况
在现代工业中,为了实现各种生产工艺过程的要求,驱动生产机械的工作机构运动的电器机械装置称为电力动。在电力拖动中，电动机是生产机械的原动力。必须根据生产工艺的要求，通过各种控制电器，自动实现其启动、制动、反转及调速等控制，从而产生了电气自动控制技术。
20世纪20—30年代，人们采用继电器及接触器等元件控制电动机的运行，这种制动系统称为继电器—接触器控制系统。这类系统结构简单、价格低廉、维护方便，因此被广泛应用于各类机床和机械设备中。采用这种系统不但可以方便地实现生产过程自动化，而且还可以实现集中控制。目前，我国的大部分机床和其他机械设备仍旧采用继电器—接触器控制系统。由于该系统是固定接线形式，故在改变生产工艺时需要重新布线，控制的灵活性较差。另外，该系统采用有触点元件控制，动作频率低，触点易损坏，系统的可靠性差。
20世纪40年代，世界上出现了交磁放大机—电动机控制，这是一种闭环反馈系统，它利用输出量与给定量的偏差进行自动控制，其控制精度和快速性都有了提高。20世纪60年代出现了晶体管—晶闸管控制，到了70年展成为集成电路—晶闸管控制。由晶闸管供电的直流调速系统和交流调速系统不仅调速性能大为改善，而且减少了机电设备和占地面积，耗电少、效率高，已完全取代了交磁放大机—电动机系统。
在实际生产中，由于大量存在一些由开关量控制的简单程序控制过程,而实际生产工艺和流程又是经常变化的,因此需要一种能灵活改变程序的次新型控制器.于是,在20世纪60年代出现了一种能够根据生产需要方便的改变控制程序,而又比电子计算机结构简单、价格低廉的自动化装置—顺序控制.它是通过组合逻辑元件插接或编程来实现继电器—接触器控制线路功能的装置,能满足程序经常改变的控制要求,使控制系统具有较大的灵活性和通用性,但它使用的依然是硬件手段,装置体积大,功能也受到一定的限制.随着大规模集成电路和微处理技术的发展和应用,上述控制技术也发生了根本变化,在20世纪70年代出现了以微处理器为核心的、用软件手段来实现各种控制控制功能的新型工业控制器—可编程序控制器(PLC).它不仅充分利用了微处理器的优点来满足各种工业领域的实时控制要求,而且还照顾到了现场电气操作维护人员的技能和习惯,摒弃了微机常用的计算机程序语言的表达形式,独具风格地形成了一套以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构,使用户程序的编制清晰直观,方便易学,更容易调试和查错.它已经取代了继电器—接触器控制系统,被广泛应用于大规模的生产过程控制中,具有通用性强、程序可变、编程容易、可靠性高、使用维护方便等优点,故目前世界各国已将它作为一种标准化通用设备普遍应用于工业控制中.
电气控制技术是随着科学的不断发展、生产工艺的不断提高儿讯发展的。在控制方法上，它手动控制到自动控制；在控制功能上，它是从简单到复杂；在操纵上，它笨重到轻巧;在控制原理上,它从由单一的有触点接线的继电器—接触器控制系统,到以微处理器为中心的软件控制系统.随着新的控制理论和新型电器及电子元件的出现,电气控制技术还将不断得到发展.
二、 PLC的基本结构和工作原理
1、 PLC的基本结构
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。根据结构形式的不同，PLC的基本结构分为整体式和模块式结构两类。
1）.整体式结构的PLC
整体式结构的PLC由中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）单元、电源电路和通信端口等组装在一起组成。
2）.模块式结构的PLC
模块式结构的PLC是将中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）单元、电源电路和通信端口等分别做成相应的模块，应用时将这些模块根据控制要求插在机架上，各模块间通过机架上的总线相互联系。
3）.PLC各组成部分介绍
（1）、中央处理器（CPU）
中央处理器（CPU）是PLC的核心部分，相当于PLC的“大脑”。它通过系统总线与用户存储器、输入/输出、通信端口等单元相连。通过制造厂家预制在系统存储器内部的系统程序完成各项任务。其主要功能是由编程器写入控制程序和数据到存储器、检验用户程序、从存储器上读取和执行程序，还可以进行PLC内部故障的诊断等。
（2）、存储器
根据存储器存储内容的不同，我们把存储器分为系统程序存储器、用户程序存储器和数据存储器。
系统程序存储器：用来存放系统软件的存储器。系统程序相当于计算机操作系统。是PLC厂家根据选用的CPU的指令来编写的，并固化到ROM里，用户不能修改其内容。
用户程序存储器：用来存放用户根据控制要求编制的程序。不同类型的PLC，其存储容量也不一样。
数据存储器：用以存放PLC运行中的各种数据的存储器。因为运行中数据不断变化，所以这种存储器必须可读写。
（3）、输入/输出（I/O）单元
输入/输出（I/O）单元是PLC与此同时外部设备连接的纽带。输入单元接收现场设备向PLC提供的开头量信号，经过处理后，变成CPU能够识别的信号。输出单元将CPU的信号经处理后来控制 外部设备的。
（4）、电源部分 （5）、通信端口
PLC的CPU模块上至少有一个通信端口。通过这个通信端口PLC可以直接和编程器或上位机相连。
（6）编程器
几乎每个PLC厂家都有自己的编程器。用户通过编程器来编写控制程序，并通过编程器接口将自己的控制程序输入到PLC。它还可以在线检测程序的运行情况。在出现故障时，通过编程器可以很方便的找出错误。
（7）特殊功能单元
主要包括模拟量输入/输出单元、远程I/O模块、通信模块、高速计数模块、中断输入模块和PID调解模块等。随着PLC的进一步发展，特殊功能单元的应用也越来越多。
2、PLC的工作原理
PLC的工作原理与继电器构成的控制装置一样，但是工作方式不太一样。继电器控制是并行方式，即如果输出或电，该线圈的触点立即动作。而PLC则不同，它采用循环扫描技术，只是该线圈通电或断电，并且必须当程序扫描到该线圈时，该线圈触点才会动作。也可以说，继电器控制装置是根据输入和逻辑控制结构就可以直接得到输出，而PLC控制则需要输入传送、执行程序、输出3个阶段才能完成控制过程。
PLC采用循环扫描技术可以分为3个阶段：输入阶段（将外部输入信号的状态传送到PLC）、执行程序阶段和输出阶段（将输出信号传送到外部设备）。
1)、输入阶段
在这个阶段中，PLC读取输入信号的状态和数据，并把它们存入相应的输入存储单元。
2)、执行程序阶段
在这个阶段中，PLC按照由上到下的次序逐步执行指令。从相应的输入存储单元读入输入信号的状态和数据，然后根据程序内部继电器、定时器、计数器数据寄存器的状态和数据进行逻辑运算，得到运算结果，并将这些结果存入相应的输出存储单元。这一阶段执行完后，进入输出阶段。在这个程序执行中，输入信号的状态和数据保持不变。
、输出阶段
在这个阶段中，PLC将相应的输出存储单元的运算结果传送到输出模块上，并通过输出模块向外部设备传送输出信号，开始控制外部设备。
三、 PLC的特点及基本功能
1、PLC的特点
1）、编程简单，易于掌握，PLC的设计者充分考虑到现场技术人员的技能和习惯，经常采用的是梯形图方式的编程语言，它与继电器控制原理图相似，具有直观，清晰、修改方便，易掌握等优点，即便未掌握专门计算机的人也能很快熟悉，因而受到了广大现场技术人员的欢迎。
2）、可靠性高，抗干扰能力 PLC是专为工业控制而设计的，由于采了一系列的措施，使之在恶劣的工业环境下仍能保证很高的可靠性，一般平均无故障时间可达到4-5万小时，远远超过以往电器控制系统和计算机控制系统。
3）、通用性能好，PLC品种多，档次高，同一以PLC可适用于不同的控制对象或同一对象的不同控制要求，同一档次，不同机型的功能也能方便地相互转换。
4）、功能强，PLC运用了计算机、电子技术和集成工艺的最新技术，在
硬件和软件两方面不断发展，使菘具备很强的信息处理能力，可进行逻辑、定时，计数和步进等控制，能完成A/D与D/A
5）、开发周期短 PLC在许多方面是以软件编程来取代硬件接线实现控制功能，大大减轻了繁重的安装接线工作，且编程简单，程序设计和高度修改也很方便安全，因此，大大缩短了PLC控制系统的开发周期。
6）、体积小，使用方便，由于PLC采用了半导体集成电路，其体积小，重量轻，结构紧凑，功耗低，是机电技术的理想控制器，PLC编程简单，自诊断能力强，能判断和显示自身故障，使操作人员检查判断故障方便迅速，而且接线少，维修时只需更换插入式模块，维护方便，修改程序和监视运行状态也容易。
2、PLC的基本功能
1）、逻辑控制 PLC具有逻辑运算功能，它设置有“与”、“或”、“非”等逻辑指令，能工巧匠够描述继电器触点的串联、并联、串并联等各种连接。因此它可以代替继电器进行组合逻辑与顺序逻辑控制。
2）、定时控制 PLC具有定时控制功能。它为用户提供了若干个定时器并设置了定时指令。定时值可由用户在编程时设定，并能在运行中被读出与修改，使用灵活，操作方便。
3）、计数控制 PLC还具有计数功能。它为用户提供了若干个计数器并设置了计数指令，计数值可由用户在编程时设定，并可在运行中被读出与修改，使用与操作都很灵活方便。
4）、步进控制 PLC能完成步进控制功能。步进控制是指在完成一道工序以后，再进行下一步工序，也就是顺序控制。PLC为用户提供了若干个移位寄存器，或者直接有步进指令，可用于步进控制，编程与使用很方便。
5）、A/D、D/A转换 有些PLC还具有“模数”转换（A/D）和“数模”（D/A），功能，能完成对模拟量的控制与调节。
6）、数据处理 有的PLC还具有数据处理能力，并具有并行运算指令，如两个数据并行传送、比较和逻辑运算，进行数据检索、比较、数制转换等操作。
7）、通信与联网 有些PLC采用了通信技术，可以进行远程I/O控制，多台PLC之间可以进行同位链接，计算机作为上机可对其命令并返回执行结果，这种采用一台计算机，多台PLC组成的颁式控制网络可完成圈套规模的复杂控制。
8）、监控控制 PLC具有较强的监控功能。在控制系统中，操作人员通过监控命令可以监视有关部分的运行状态，可以调整定时或计数设定值，因而高度、使用和维护都很方便。
四、PLC的应用领域和发展趋势
目前，PLC在国内已得到了广泛的应用。利用PLC最基本的逻辑运算、定时、记数等功能进行逻辑控制，可以取代传统的继电器控制系统，广泛用于机床、印刷机、装配生产线、电镀流水线及电梯的控制等。
较高档次的PLC具有位置控制模块，特别适用于机床控制。大、中型PLC具有多路模拟量输入输出和PID控制，可构成模拟量输入输出的闭环控制系统，用于过程控制。
随着计算机控制技术的发展，国外近几年兴起自动化网络系统，PLC与PLC之间，PLC与上位机之间连成网络，通过光缆传递信息，构成大型的多级分布式控制系统（集散控制系统）。PLC具有可靠性高、使用方便、编程简单、体积小、重量轻等特点。目前，全世界PLC生产厂家约200多家，生产300多个品种。作为控制装置，它在许多工业控制领域都得到了广泛的应用。随着微处理器技术的发展，PLC也得到了迅速的发展，其技术和产品日趋完善。
& nbsp;PLC的主要发展趋势主要表现在以下几个方面。
1、高速度、高I/O容量、功能强大
随着CPU处理速度的提高，PLC程序执行的速度也越来越快；在规模和超大规模集成电路的发展，相应地使I/O的容量也得到增加；智能模块的啬，使PLC能够实现的功能越来越多。
2、强大的PLC联网能力
随着人们对工业自动化的要求越来越高，人们已经不再满足对几个设备、几条生产线的PLC控制，而是要求实现对全工厂的自动化 ，所以提高PLC控制系统的网络功能成为PLC的发展趋势。以后人们不公能通过通信模块进行PLC与PLC、PLC与上位机之间的连接，还能通过拨号或者无线的方式使PLC联网。
3、编程软件多样化
PLC的梯形力语言、助记符语言和功能模块语言虽然使用方便，而且也能很好的实现控制要求，倡在处理一些高级功能（复杂运算、报表生成和打印等功能）时存在明显的不足，所以就要求高级语言（BASIC、C、FORTRAN等）、图形语言、汇编语言兼容。这样不公可以通过梯形图语言、助记符语言和功能 模块语言来编写程序，也可以通过高级语言来编程。
五、 PLC应用中应注意的若干问题
本节主要介绍PLC在应用过程中经常遇到的一些对PLC的某些输入信号的处理问题。
1、PLC输入信号抖动的消除
在实际应用中，有些开关输入信号在接通过程中，由于外界干扰会出现时通时断的“抖动”现象。这种现象在继电器系统中由于继电器的电磁惯性一般不会造成误动作，没什么影响。但在PLC应用系统中，PLC是不断扫描工作，扫描周期一般比继电器动作时间短得多，抖动信号很可能被PLC检测到，造成错误的结果。所以，必须对这些“抖动”进行处理，已保证系统正常工作。
2、两线式传感器输入的处理
如果PLC输入设备采用两线式传感器（如接近开关、光电开关等）时它们的漏电电流较大，可能会出现错误的输入信号。为了避免这种现象，可在输入端并联输入电阻R，
旁路电阻R的阻值由下式确定：
I（Um∕InUn）∕（R+Un∕In）∕≤UL
式子中，I为传感器的漏电流；Un、In分别是PLC的额定输入电压和额定电流；Um是PLC输入电压低电平的上限值。
3、 由晶体管提供输入信号的处理
如果PLC输入信号由晶体管提供，则要求晶体管的截止电阻应大于10千欧姆，导通电阻应小于800欧姆。
六、机械手移动工件的控制系统
1、机械手移动工件的基本机构
机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。机械手可以完成许多工作，如搬物、装配、切割、喷染等，应用非常广泛。应用PLC控制机械手实现各种规定的工序动作，可以简化控制线路，节省成本，提高劳动生产效率。
如图 [1] 所示，是一台工件传送机械手的动作示意图。
其作用是将工件从A位置传送到B位置。其上升、下降和左移、右移动作由双线圈的两位式电磁阀驱动气缸来控制完成，一旦电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动直到相对的线圈通电为止。另外夹紧、放松的动作由只有一个线圈的两位式电磁阀驱动的气缸控制完成，线圈通电，夹住工件，线圈断电，放松工件（若担心停电时的工件跌落，可选用通电时松开、断电时夹紧的夹具）。
图 [1]
2、机械手移动工件的控制要求与工作流程
机械手的全部动作由气官缸驱动，而气缸又有相应的电磁阀控制。其中，上升/下降和左移/右移分别由双线圈两位电磁阀控制。例如，当下降电磁阀通电时，机械手下降；下降电磁阀断电时，机械手下降停止。只有当上升电磁阀通电时，机械手才上升；当上升电磁阀断电时，机械手上升停止。同样，左移/右移分别由左移电磁阀和右移电磁阀控制。机械手的放松/夹紧由一个单线圈两位置电磁阀（称为夹紧电磁阀）控制。当该线圈通电时，机械手夹紧；当该线圈断电时，机械手放松。
当机械手右移到位并准备下降时，为了确保安全，必须右工作台无工件时才允许机械手下降。也就是说，若上一次搬运到右工作台上的工件尚未搬走时，机械手应自动停止下降，用光电开关进行无工件检测。
机械手的动作过程如图 [2] 所示。
图 [2]
从原点开始，按下起动按钮，下降电磁阀通电，机械手下降。下降到底时，碰到下限位开关，下降电磁阀断电，下降停止；同时接通加紧电磁阀，机械手夹紧。夹紧后，上升电磁阀通电，机械手上升。上升到顶时，碰到上限位开关，上升电磁阀断电，上升停止；同时接通右移电磁阀，机械手右移。右移到位时，碰到右限位开关，右移电磁阀断电，右移停止。若此时右工作台上无工件，则光电开关接通，下降电磁阀通电，机械手下降。下降到底时，碰到下限位开关，下降电磁阀断电，下降停止；同时夹紧电磁阀断电，机械手放松。放松后，上升电磁阀通电，机械手上升。上升到顶时，碰到上限位开关，上升电磁阀断电，上升停止，同时接通左移电磁阀，机械手左移。左移到原点时，碰到左限位开关，左移电磁阀断电，左移停止。至此，机械手由原位下降抓物上升右转下降放物上升左旋原位结束。经过八步动作完成了一个周期的动作。
3、操作面板布置
如图 [3] 是可编程控制器控制盘面板布置图
; 图 [3]
机械手的操作方式分为手动操作方式和自动操作方式。
手动操作：就是用按钮操作对机械手的每一步运动单独进行控制。例如，当选择上/下运动时，按下启动按钮，机械手下降；按下停止按钮，机械手上升。当选择左/右运动时，按下启动按钮，机械手右移。当选择夹紧/放松运动时，按下启动按钮，机械手夹紧；按下停止按钮，机械手放松。
自动操作方式又分为步进、单周期和连续操作方式。
步进操作：每按一次启动按钮，机械手完成一步动作后自动停止。
单周期操作：机械手从原点开始，按一下启动按钮，机械手自动完成一个周期的动作后停止（如果在操作过程中按下停止按钮，机械手停在该工序上，再按下启动按钮，则又从该工序继续工作，最后停在原位）。
连续操作：机械手从原点开始，按一下启动按钮，机械手的动作将自动地、连续地不断地周期性循环。在工作中若按一下停止按钮，则机械手将继续完成一个周期的动作后，回到原点自动停止。
4、控制系统构成
（1）控制系统图
机械手移动工件控制系统图如图 [4] 所示
图 [4]
（2）输入/输出端子地址分配
该机械手控制系统所采用的可编程控制器是由德国西门子公司生产的S7－200CPU214。如图 [5] 是可编程控制器输入输出端子地址分配图。
图 [5]
该机械手控制系统共使用了14个输入量，6个输出量。
七、梯形图设计
机械手的控制属于顺序控制，采用步进指令，根据说明机器工作状态转换的图形，进行程序设计。
1.梯形图的整体设计
根据机械手的工作方式情况，在选择“单步操作”时，应执行“单步操作”程序；在选择“自动”方式时，应执行“自动程序”，故梯形图的总体构成应如图 [6] 所示。其中，自动程序要在启动按钮按下时才执行。
图 [6]
2.各部分梯形图的设计
1）通用部分梯形图设计
（1）状态器的初始化：
初始状态器S600在手动方式下被置位、复位。当方式选择开关处于“返回原位”（X501接通）时，按下返回原位按钮（X505）时被置位；在“单步操作”（X500接通）时，S600复位。处于中间工步的状态器用手动动作复位操作，即在方式选择开关位于“单步操作”或“返回原位”时，中间状态器同步复位，故初始化梯形图如图 [7] 所示（如果状态器要在供电时从断电前条件开始继续工作，则不需要M71）。
图 [7]
（2）状态器转换启动：
若机械手工作在自动工作方式下，当初始状态器S600被置位后，按下起动按钮，辅助继电器M575工作，状态器的状态可以一步步向下传递，即可以进行转换。在执行“连续操作”程序时，转换启动继电器M575一直保持到停机按钮按下为止。另一方面，采用M100检查机器是否处于原位。当M575和M100都接通时，从初始状态器开始进行转换，其梯形图如图 [8] 所示。
图 [8]
（3）状态器转换禁止梯形图：
激活特殊辅助继电器M574，并用步进指令控制状态器转换时，状态器的自动转换就被禁止。
在“单周期”工作期间，按下停止按钮时，M574应被激励并自保持，操作停止在现行工步。当按下启动按钮时，从现行工序重新开始工作，M574应复位，即重新允许转换。
图 [9]
在“步进”工作方式时，M574应始终工作，此时，禁止任何状态转换。但每按下一次启动按钮时，M574断开一次，允许状态器转换一步。
在“手动”工作方式（单一操作，返回原位）情况下，禁止进行状态转换。在手动方式解除之后，按下启动按钮，则状态转换禁止解除，M574复位。
PLC在启动时，用初始化脉冲M71使M 574自保持，以此禁止状态转换。直到按下启动按钮。状态器转换禁止体形图如图 [9] 所示。
通过对图 [8]、图 [9] 分析可得出：在执行“单步操作”和“返回原位”程序时，M575一直不能被接通，而M574长期被接通（按下启动按钮时除外）；执行“步进”程序时，每按一次启动按钮，M574断开一次，M575接通一次，状态器转换一次；在执行“单周期操作”程序时，按下启动按钮，M574断开，M575接通，状态器的状态可一步一步向下转换，直至按下停止按钮时，M574自锁，状态器的状态转换被禁止，操作停止现行工序（再次按下启动按钮时从现行工序开始工作）；在执行“连续操作：程序时，M575一直接通到按下停止按钮，此时M574一直不能接通。
2）单步操作梯形图 ：
图 [10]
3）返回原位梯形图 ：
在“返回原位”状态下，“夹紧”与“下降”动作应被停止，上限位未动作时应进行“上升”；上限位动作时，“右行”动作应停止，并左行至左限位位置。返回原位梯形图如图 [11] 所示。
图 [11]
4）“自动”状态流程图 ：
如图 [12] 所示
图 [12]
图 [12] 表示了机械手自动工作时执行各工步的情况。表明了各工步的实现以及各工步的转换条件。在第一次下降工步中，下降电磁阀Y430接通。自下限位置时，X401接通，转化为“夹持”过程。在夹持工步中，夹持电磁阀Y731置位，同时驱动T450。T450接通后，转化为第一次上升。此后执行类似的操作，完成由初始条件到下一个初始条件的一系列操作。在夹持输出Y431置位后，保持夹持，直到夹持输出复位松开。如上所述一步一步按顺序驱动各个负载动作，称为顺序控制或过程步进型控制。这种控制过程用继电器符号程序很难实现程序设计。
用状态器替代自动工作流程图中的各个工步，可得到图 [13] 所示的功能表图。初始状态在图中用双线框表示。
图 [13]
根据图 [13] 的功能表图，可设计出自动操作时的梯形图，
如图 [14]所示。
图 [14]
3.绘制机械手PLC控制梯形图 &n bsp; 图 [15-1]
该机械手在自动工作时，应先将其工作方式选择开关放在“返回原位”，并按下返回原位按钮，对状态器进行置位，然后再将工作方式选择开关放至自动工作方式下。若自动工作状态解除，则应将工作方式选择开关放至“单步操作”位置 。
4、程序语言：
0 LD X501 30 AND X503
1 AND X505 31 OR X502
2 S S600 32 OR X500
3 LD X500 33 OR X501
4 R S600 34 OR M71
5 LD X500 35 OR M574
6 OR X501 36 ANI M101
7 OR &nbs 陈立定、吴玉香、苏开才 编
7.《电器及PLC控制技术》 机械工业出版社 主编 黄净
8.《机床电器与PLC 》 西安电子科技大学出版社 主编 李伟
9.《PLC应用开发技术与工程实践》 人民邮电出版社 求是科技
10.《PLC实验实训指导书》 河南工业职业技术学院 主编 路剑
11.《可编程控制器的原理与应用》 北京希望电子出版社 主编 史增芳
附录：
表1 数字量输入地址定义
地 址 符 号 定 义 备 注
I0.0 启动按钮
I0.1 下限位 下限位开关
I0.2 上限位 上限位开关
I0.3 右限位 右限位开关
I0.4 左限位 左限位开关
I0.5 无工件检测 无工件检测开关
I0.6 停止按钮
I0.7 单操作 单步方式开关
I1.0 步进操作 步进方式开关
I1.1 单周期操作 单周期方式开关 I1.3 左与右
I1.4 上与下
I1.5 夹与松
表2 数字量输出地址定义
地址 符 号 定 义 备 注
Q0.0 下降电磁阀 下降电磁阀线圈
Q0.2 夹紧电磁阀 松开/夹紧线圈
Q0.1 上升电磁阀 上升电磁阀线圈
毕业设计（论文）环节是高职院实现人才培养目标极为重要的综合性实践教学环节，是培养学生运用所学知识分析解决实际问题能力、增强学生专业工作能力、培养创新精神、进一步提高综合素质的有效教学手段。
近年来就业形势日益严峻、高等职业教育规模的扩张，毕业设计期间又恰逢学生寻找工作等诸多客观因素的影响，使得毕业设计出现了很多质量问题。具体表现在：（1）大部分学生对毕业设计不重视，不能处理好毕业设计、顶岗实习与就业的关系；（2）学生缺乏学术论文写作的基本素养，缺乏资料查阅、整理、分析、归纳、检索等获取信息的能力；（3）毕业设计过程流于形式，理论与实践脱节，有些学生仅仅依赖于教材、资料的理论知识拼凑论文，对于自己的设计没有通过实践验证，纸上谈兵多，实际动手少。最终创作的毕业论文很难有实际的应用价值。（4）成绩评定不能完全做到公正客观。学生论文抄袭原始资料现象严重，有些学生在最后答辩环节明显缺乏对所做内容的理解和把握。那么，如何改革毕业设计，提高毕业设计（论文）质量，达到高职教育人才培养目标的要求？我结合机电专业的毕业设计的探索与实践谈谈认识。
一、提前做好毕业设计准备工作
1.时间上的调整。指导老师提前在第四学期期末考试结束就与学生见面，布置题目，下达毕业设计任务。一方面使学生尽快了解课题的类型和方向，另一方面便于教师提前了解学生的情况，如专业学习情况、个人发展方向，等等，从而能够合理地安排设计任务。另外，安排学生利用暑假，对机械制图、计算机绘图、电路分析、单片机、电气控制与PLC、气压传动等毕业设计相关专业知识内容进行重新温习，并要求学生完成课题资料查询、研究方案的确立等工作，为第五学期毕业设计的顺利进行做好知识上的准备。第五学期第十一周起进入毕业综合实训环节，主要是毕业设计和赴企业进行顶岗实习，第十一周起有计划地在指导教师的指导下对毕业设计内容予以进一步完善，第五学期不进行答辩，待顶岗实习结束后，第六学期再回学校参加答辩。
2.指导教师充分准备，试做课题。在毕业设计过程中，指导教师准备得是否充分，将直接决定毕业设计质量的高低。教师除应认真准备毕业设计的课题和任务书外，还需对课题进行认真的试做。通过企业调研和分析，得到企业中机电应用产品研发和生产岗位典型工作过程，明确产品功能、准备技术器件资料、硬件设计、硬件制作、软件设计、软硬件联调、产品制作、产品测试。通过试做课题，教师能更好地把握课题的难度和工作量，科学地预测学生在毕业设计各个阶段可能出现的问题，从而能够根据学生的具体情况合理地分配设计任务。
3.毕业设计题目提前渗透至相关课程学习当中，为毕业设计的完成打下扎实的基础。毕业设计是一项综合性的实践环节，一个优秀的毕业设计离不开专业知识的支撑。因此，专业课程的学习尤为重要。在课程学习过程中将毕业设计课题渗透进课堂，让学生带着问题去学，这样可以激发学生学习的欲望，培养学生的创新能力。同时也为大三学生顺利地完成毕业设计打下扎实的基础。以“单片机应用技术”课程教学为例，本课程以智能运动小车作为教学内容载体，该教学载体以单片机作为控制核心，包括运动控制系统、显示系统、智能感应系统，等等。通过这一载体将单片机应用技术中的各种能力贯穿始终。由于智能运动小车的功能具有很强的扩展性，完全可以作为毕业设计的课题进行综合的设计和研究，因此在课程教学过程中要有意识地培养学生的设计意识和思路。
当然，在课程学习过程中，学生可以根据自己的专业兴趣在保证课程合格的前提下有侧重地加强某门课程或者某几门课程的学习，在此过程中专业老师可以了解学生的具体情况以便于今后毕业设计的分组和选题工作能有实效地开展。
二、立足实际，科学选题
1.以就业为导向，从实际出发，选择不同的课题。课题必须围绕专业人才培养目标，符合专业岗位能力要求，具有较高的应用性。目前，机电一体化专业就业岗位的需求有三个方向：机电一体化设备制造与维修、机床数控技术应用、自动机（线）的运行与维修。要按照不同的专业化方向，确定毕业设计课题，对于机电一体化设备制造与维修方向，课题方向重点应放在机械方面，加强钳工与电工电子训练；对于机床数控技术应用方向，应增强学生的车工实习及数控机床编程与操作能力；对于自动机（线）的运行与维修方向，应向电的方面适当偏移，加强电工及单片机与可编程控制器训练。我校机电一体化专业定向于自动生产线的运行与维修方向，在确定毕业设计课题时，结合制造业发展现状，选择那些围绕机电一体化进行产品开发或把微电子技术用于设计、制造、测试和研究等方面的题目，例如单片机控制系统设计、工业机器人系统分析、可编程控制器（PLC）技术及应用设计，等等。
2.毕业设计的选题要坚持理论与实践相结合的原则。课题的选定要结合目前专业的实际设备，立足实际，避免脱离实践的纯理论性的题目。我校机电一体化专业目前已经拥有较先进的PLC实训装置、气动实训装置、机电检测实训平台、单片机实训设备、自动生产线训练装置、机电一体化实训装置，等等。因此，毕业设计的选题应考虑到我们现有的实训设备，为学生毕业设计的实施提供良好的硬件环境。只有结合实际“真题实做”，才能培养出创新型、实用型人才。当然，在毕业设计期间已经开始顶岗实习的同学，可以结合生产岗位选择毕业设计题目。应鼓励学生结合岗位实践内容选择毕业设计（或论文）课题，但必须有企业专人指导并报学院批准。
3.通过各类技能大赛的锻炼和渗透，以学生兴趣为中心进行毕业设计选题，可以广泛发掘学生的创造力，选题更具有可行性。专业老师组织学生参加院内外的各类技能大赛，将技能竞赛与教学改革相结合。比如机器人大赛，结合单片机课程的学习，选择一个机器人项目，等等。我校目前已经成功举行了智能搬运机器人比赛，模拟了工业自动化过程中自动化物流系统实际工作过程。设计一个轮式或人形小型机器人，在比赛场地里移动，将不同颜色、形状或者材质的物体分类搬运到不同的对应位置。比赛的记分根据机器人将物体放置的位置精度和完成时间来决定。又如“自动线安装与调试”技能大赛，参赛队在规定时间内，根据任务书的要求，以现场操作“***自动生产线实训考核装置”的方式，完成自动生产线设备部分工作单元的机械安装和调整，气动回路的安装、连接和调整，电气控制电路的设计、安装和布线，传感器安装与调整，PLC编程，人机界面组态，电机驱动（含变频器及对应电机、伺服驱动器及伺服电机）参数设定，以及系统统调、运行等工作。我们通过大赛的锻炼，激发了学生的学习兴趣，开阔了学生视野，丰富了学生知识，提高了学生的综合素质与能力，培养了其团队意识与合作精神。参加技能大赛的同学，毕业设计的题目可选择大赛的某个方向展开设计，并撰写论文。通过技能大赛的锻炼和渗透，不仅可以提高学生的设计兴趣，而且能为毕业设计的顺利完成奠定扎实的专业基础。
三、加强过程指导和管理，严格考核制度
对毕业设计全过程实施质量监控是提高质量的保证。加强过程考核，量化毕业设计平时成绩的评定。表1为毕业设计（论文）总评成绩评定参考标准。总评成绩由指导教师考核成绩（40%）、作品（成果）鉴定成绩（20%）、论文评阅成绩（20%）、设计（论文）答辩成绩（20%）四大部分组成。指导老师考核成绩由指导老师评定，其余三项成绩由相应的评审组老师评定。
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实施周检查制度，要求学生每周以幻灯片形式进行汇报。汇报的主要内容是本周所做的主要工作、遇到的主要问题、问题的解决方法及心得体会等。汇报过程中，指导老师做好记录，填写《毕业设计指导工作记录本》，对毕业设计指导工作进行实时记载，学生汇报完毕后，指导教师综合各位学生的情况加以总结，并就学生所提出的问题加以解释与指导。周检查制度作为毕业设计平时成绩评定的重要依据。同时，学生随时写好《毕业设计日志》，内容与教师的《毕业设计指导工作记录本》相配套。这样，教师与学生交流紧密，双向监督，有利于加强毕业设计工作的全过程指导与管理。
毕业设计作品或成果可以是程序、实物、现象、方案等可以表现毕业课题成果的东西。让作品成为毕业设计的主要内容，并在总评成绩中占有一定比例。
对学生数集中的个别单位，因岗位需要无法回校参加答辩的由单位出具证明，学院安排老师到企业答辩。严格的答辩将有利于学生树立良好的学风，促进学生认真做好毕业设计。正确认识毕业设计的重要性将有利于保障和提高教学质量。
表1 毕业设计（论文）总评成绩评定参考标准
另外，毕业设计期间，指导老师要为学生进行资料查阅、文献检索、论文写作能力的培训，培养学生学术论文写作的基本素养。当然，在整个毕业设计指导过程中，要把学术道德教育和思想教育工作贯穿始终，加强学生的诚信教育，在处于即将走上工作岗位的过渡阶段，帮助学生树立良好的心态，促进毕业生克服不利情绪的同时顺利完成毕业设计。这种关心和指导可在每周进行检查时多与学生交流，也鼓励学生之间的交流。
四、尝试毕业设计与顶岗实习一体化改革方案
学生可选择到企业顶岗实习期间开展毕业设计，将毕业设计、顶岗实习有机结合。指导学生在顶岗实习的过程中，同时完成毕业设计（论文）。鼓励学生在顶岗实习期间，从事与专业对口的顶岗实习企业生产和技术领域相关的毕业课题设计。学生带着毕业设计的任务进行顶岗实习，不论是操作控制、质量检验还是装配、测试岗位，都能爱岗敬业，并随时记录，在生产实践中收集自己毕业设计所需的资料和数据。这样最终必然将以较高的质量完成顶岗实习和毕业设计。若能取得优异的成绩，则被企业接收，顺利就业。这样拓宽了就业渠道，增加了就业的机会。这种一体化的教学模式体现了工学结合、产学一体的职教模式。
当然，要想使这种一体化的教学模式取得良好的效果，校企双方应该共同指导、共同管理。每个学生都必须由校内专业教师和企业指导老师共同指导。校内老师可制定一个详细可行的计划和阶段性的目标，督查毕业设计的进展情况，指导论文写作的规范，并协助解决理论问题，定期与学生沟通，沟通方式可以多样化，比如：电话、QQ、Email，等等。企业指导老师负责从单位的实际出发，现场指导、规范操作、分析故障并解决问题。
五、结语
以上改革措施已在机电专业08级毕业生中进行了实践，经实践证明这些策略能充分调动学生的积极性和参与性，提高毕业设计质量。当然，如何提高高职毕业设计质量，是牵涉多个因素的综合课题，需要我们不断实践、不断总结，完善质量控制措施，使毕业设计教学真正成为培养学生创新精神、职业素质和综合实践能力的重要途径。
参考文献：
［1］姜亦祥.浅谈加强机电一体化专业实习教学的措施［J］.成才之路，2009，（21）：79-80.
专业
考核课程
报名时间
报名方式
考核时间
实施单位
报名联系电话
通信信息管理（专）
所有实验
2018年3月
电话或到学校自考办
（电子科技大学继续教育学院406室，成都市一环路东一段240号）
2018年5月上旬
电子科技大学
自考办
028-83202390
uestcedu.com/
电子技术（专）
所有实验
计算机及应用（专）
所有实验
机电一体化工程（专）
所有实验
计算机信息管理（专）
所有实验
机电一体化工程（本）
所有实验
计算机及应用（本）
所有实验
计算机网络（本）
所有实验
计算机信息管理（本）
所有实验
工业工程（本）
所有实验
机电一体化工程（本）
毕业设计
2017年12月
2018年3月中上旬
工业工程（本）
毕业设计
计算机及应用（本）
毕业设计
计算机网络（本）
毕业设计
计算机信息管理（本）
毕业设计
房屋建筑工程（专）
所有实践课程
2017年12月上、中旬
到学校自考办（西南交通大学远程与继续教育学院5408房间）
2018年3月中旬
西南交通大学自考办
028-87600449
建筑工程（本）
所有实践课程
环境艺术设计（本）
所有技术法考试
工程造价管理（本）
所有实践课程
物流管理（本）
所有实践课程
工程造价管理（专）
所有实践课程
环境艺术设计（本）
毕业论文
2017年12月上、中旬
2018年3月下旬
建筑工程（本）
毕业论文
文化产业（本）
毕业论文
工程造价管理（本）
毕业论文
2017年12月上、中旬
到学校自考办（西南交通大学远程与继续教育学院5408房间）
2018年3月下旬
西南交通大学自考办
028-87600449
物流管理（本）
毕业论文
电子商务（本）
毕业论文
英语（专）
英语（本）
听力 、 口语
口译与听力
2018年3月1日至3月29日
网上报考
2018年4月21日
西华师大自考办
内江师院自考办
四川大学自考办
西科大自考办
sc.51100.net
028-82009200
国际贸易（本）
毕业论文
2017年12月1日至12月15日
2018年3月下旬
四川大学
自考办
51100.net
028-85412537
联系人：邱老师
法律（本）
毕业论文
公共事业管理（本）
毕业论文
行政管理（本）
毕业论文
英语（本）
毕业论文
新闻学（本）
毕业论文
旅游管理（本）
毕业论文
对外汉语（本）
毕业论文
中英合作商务管理（本）
毕业论文
中英合作金融管理（本）
毕业论文
美术教育（专）
实践课程
2018年6月
电话报名
2018年7月
护理学（专）
1、生化实验2、病理实验3、药理实验4、临床实习5、生理实验
2017年12月
网上报考
2018年3月至6月
人力资源管理（本）
毕业论文
2017年12月1日至12月15日
2018年3月下旬
汉语言文学（本）
毕业论文
2017年11月
网上报考
2018年3月
四川师范大学自考办
crjy.sicnu.edu.cn
028-84760759
数学教育（本）
毕业论文
汉语言文学教育（本）
毕业论文
物业管理（本）
毕业论文
应用化学（本）
毕业论文
学前教育（本）
毕业论文
社会工作与管理（本）
毕业论文
应用化学（本）
微生物学与微生物学检验
环境影响与评价
有机化学（二）
信器分析（一）
2018年3月9日
现场报名
2018年3月10日上午
201年3月10日下午
2018年3月11日上午
2018年3月11日下午
四川师范大学自考办
028-84760802
应用化学（专）
微生物学
无机化学（二）
分析仪器结构与维护
工业分析
食品理化检验
2018年3月11日上午
2018年3月11日下午
2018年3月10日下午
2018年3月10日上午
2018年3月10日上午
物业管理（本）
物业管理与实务（实践）
2018年3月10日上午
028-84760255
学前教育（专）
幼儿教师实习指导（实践）
028-84760713
学前教育（本）
幼儿教师教研指导（实践）
教育管理（本）
毕业论文
2017年12月30日之前
网上查询细则，材料邮寄学校自考办报名
2018年3月
成都师范学院自考办
028-66054321
cdnu.edu.cn
会计（本）
毕业论文
2017年11月14日至11月24日
网上报名
Swufe-online.com
2018年3月24日
西南财经大学自考办
028-87352955
联系人：尹晓瑾
金融（本）
毕业论文
工商企业管理（本）
毕业论文
财税（本）
毕业论文
市场营销（本）
毕业论文
经济学（本）
毕业论文
营养食品与健康（本）
1、所有实验
2、毕业论文
2017年12月1日至2018年1月15日
电话或到学校自考办报名，四川理工学院继续教育学院：四川理工学院汇北校区食堂4楼408办公室
2018年3月中下旬
四川理工学院自考办
0813-5505572
联系人：张老师
电子商务（专）
1、课程考核
2、课程设计
2017年12月
到学校自考办
1、2018年3月第1周
2、2018年3月上旬
成都信息工程大学自考办
028-87077790
联系人：梁老师
小学教育（本）
毕业论文
2017年12月
电话或到学校自考办
2018年3月
西华师范大学自考办
0817-2314317
13219131715姚老师
体育教育（本）
毕业论文
2018年1月4日至10日（法定假日除外）
电话或到学校自考办（成都体育学院继续教育处306室）
2018年3月14日报到，3月15日考核
成都体育学院自考办
028-85050130
数字媒体艺术（本）
所有实践课程、毕业设计（开题、答辩）
2017年12月4日至2018年1月15日
信函或到学校自考办
2018年3月下旬
西南科技大学自考办
0816-6089268
zk.swust.net.cn/
信息管理与服务（本）
机械制造与自动化（本）
电子信息技术（本）
建筑经济管理（本）
物流管理（专）
实践课程
2018年3月12日
到学校成教院
2018年3月26日
四川交通职业技术学院
028-85094025
秘书学（本）
毕业设计
2017年12月1日至12月30日
到学校自考办
2018年4月初
成都学院
自考办
028-84612006
联系人：李老师
乡（镇）村管理（专）
所有实践
2017年12月
信函、电话或到学校自考办
2018年3月第2周
四川农业大学自考办
0835-2885763
林业及园林高新技术与管理（本）
毕业设计
2017年12月
2018年3月第2周
汽车服务工程（本）
汽车电子控制技术（实践）
汽车检测诊断技术（实践）
2017年12月1日至12月8日
到学校自考办
2018年3月下旬
西华大学
自考办
028-87721841
毕业设计
电气工程与自动化（本）
电力电子技术（实践）
单片机原理及应用（实践）
自动控制原理（一）（实践）
工业过程与过程控制（实践）
计算机控制系统（实践）
毕业设计
工程管理（本）
毕业设计
2017年12月1日至12月10日
网上查询细则(网址:jjy.pzhu.cn)邮箱报名(邮箱:1277155636@qq.com)、现场报名
2018年3月1日
攀枝花学院
自考办
0812-3372897
信息技术教育（本）
数据库Visual Foxpro及学校应用（实践）
Photoshop图形处理（实践）
计算机网络基本原理（实践）
毕业论文
2017年11月10日至11月30日
2017年12月2日至12月20日（论文）
到学校自考办（绵阳师范学院数学与计算机科学学院自学考试办公室一楼410房间）
2018年1月10日报到及开始实践性环节考核
2018年1月6日论文答辩
二、学生需要上交材料：生产实习手册全部内容，是生产实习成绩的评定依据；毕业（顶岗）实习手册、实习报告，是评定毕业（顶岗）实习成绩的依据；毕业设计（论文），是评定毕业设计（论文）成绩的依据。
三、实习单位：学生可以到各种机电设备（矿山、运输、农机、能源、轻工、化工、工具、食品、玩具等机械设备）生产与制造、模具加工、汽车维修单位；各研究院所；机电设备经营、销售与维修等单位实习。学生可以去学校统一安排的实习单位，也可以自己联系实习单位。
四、实习内容：根据实习单位具体情况，熟悉机电产品造型、结构设计；掌握机械加工工艺编制与实施；初具数控编程能力和数控机床操作能力；具备产品零件工艺设计能力和机电产品的基本装配、机电设备维护、维修及使用能力，能够解决机加工过程中实际问题。能够独立学习新工艺、新技术的能力，对机电产品设计、加工等工作结果的归纳能力。
五、实习要求：参加实习的学生，应在校内指导老师和校外指导老师的帮助下，具体参加有关生产技术和管理工作。实习结束时，要求全部完成生产、毕业（顶岗）实习手册的内容。重点注意：
1．实习开始时，必须填写好实习申请表，指导老师安排学生进行实习前安全培训，同时要求学生签定实习申请表。
2．实习结束前要填好“实习鉴定表”，并有实习单位盖章。
3．毕业（顶岗）实习报告内容必须与实习内容完全一致，否则成绩不合格。毕业（顶岗）实习报告格式统一，字数不少于10000字。
六、毕业设计（论文）及答辩要求：
1.指导老师将任务书、论文格式、设计预选题目等文件在学生离校前布置给学生，同时要求学生采用飞信、qq或电子邮件方式与指导老师保持联系，每半个月至少给指导老师汇报一次。
2.根据学校教学安排，指导老师提前通知学生上交毕业设计（论文）时间、答辩时间。
3.答辩委员会组成可以根据老中青结合的原则按专业组合，不得少于2人，并确定组长一人，报教研室。答辩要求XX年4月底完成，成绩上交时间另行通知。
七、实习纪律和注意事项
1．实习学生应牢记“安全第一”，必须遵守安全管理规定和安全操作制度，进入车间必须戴安全帽，并确保服装、鞋子符合安全要求。实习结束前不得提前离开实习单位，严禁下河游泳，避免安全事故发生。对不遵守安全制度造成的事故，由学生自行负责，对工作不负责造成的损失，必须追究相关责任。
2．实习期间要严格遵守企业劳动纪律和各项规章制度。实习期间一律不准请假，特殊情况要取得实习指导人员和指导教师的同意，病假要有医生证明，否则从严处理。如果在实习期间，由于违反单位的管理规定或因品德表现等原因被实习单位退回学校，则视为实习成绩不及格。
3．学生必须尊重实习指导人员的指导和安排，对重大问题事先要向实习指导人员反映，共同协商解决，学生不得擅自处理。认真做好岗位的本职工作，培养独立工作能力，刻苦锻炼和提高自己的业务技能，在实习中努力完成专业技能的学习任务。
4．在实习期间，必须强化职业道德意识，爱岗敬业，遵纪守法，做一名诚实守信的实习生和文明礼貌的员工。服从领导、听从分配，不做损人利己、有损企业形象和学校声誉的事情。尊重工地技术人员和工人师傅，搞好团结。
