时间：2023-03-27 16:48:00
序论：速发表网结合其深厚的文秘经验，特别为您筛选了11篇系统毕业论文范文。如果您需要更多原创资料，欢迎随时与我们的客服老师联系，希望您能从中汲取灵感和知识！
本科毕业论文是毕业生总结性的独立作业，是学生运用在校学习的基本知识和基础理论，去分析、解决一两个实际问题的实践锻炼过程，也是学生在校期间学习成果的总结，是整个教学活动中不可缺少的重要环节。撰写毕业论文对于培养学生初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力有着重要的意义。人工进行毕业论文各种信息的管理存在着工作量大、速度慢、出错率高等方面的问题，设计毕业论文管理系统显得非常必要[1，2]。
笔者对毕业设计过程中的课题申报、课题审核、学生选题、提交论文等环节进行了系统分析，设计了基于Web的毕业论文管理系统，充分利用与整合了可用的网络资源，为学校、学院、教师和学生提供了交互式接口，实现了学生和教师的网上互动[3]。本系统采用了优秀网站开发技术ASP，后台使用Access数据库，从整体上实现了论文管理的各项功能，使得毕业设计课题的申报和审核、论文选题、论文提交、成绩考核等更易于管理，同时也可以对毕业设计课题的难度、工作量等其他信息进行详细管理，对保证毕业设计的质量有一定的现实意义[4]。
1 系统功能设计
本系统的基本功能根据用户的不同分为4个模块：学生模块、教师模块、专家模块和管理员模块。
1.1 学生模块
注册：新用户需要先注册，填写自己的基本信息，本系统规定学号为0001～9999，即学生数最多为9999。
登录：注册过的用户可以使用“学号/姓名+密码”登录系统。
密码修改：初始密码规定为6位以上数字或字符，学生登录后可修改密码。
课题选择：教师申请的课题通过审核之后，学生可以选择自己的志愿。
结果查询：在教师选择学生之后，学生可以查询到自己是否被确认。
论文提交：学生可以在特定时间将写好的论文提交上去。
确认上传：论文提交之后要确认上传，一旦确认上传就不能再次提交了。
对教师评价：在论文的最后阶段要对教师进行评价。
留言：在教师确认学生之后，学生可以通过留言的形式与教师进行沟通。
1.2 教师模块
注册：教师首次登录也需要先注册，系统规定教师号为001～999。
课题申报：填写必要的信息进行课题申报。
课题修改：对申报的课题进行修改，查找错误。
选择学生：在学生选择课题之后，教师可以选择学生。
综合查询：可以查询相关主题的信息、分数和课题的审核结果。
论文下载：教师可以下载学生提交的论文。
成绩评定：教师在审核学生论文之后，可以对论文进行成绩评定。
论坛：教师可以在论坛上给学生留言，或与学生交流问题。
1.3 专家模块
一审：由各学院的专家对教师提交的课题进行审核。
二审：在一审中没有通过的课题要进行二次审核。
结果公布：公布审核通过的课题和没有通过审核的课题。
综合查询：可以查询相关主题的信息、分数以及课题的审核结果、教师的成绩、学生调剂情况等。
1.4 管理员模块
2 系统实现
系统是通过B/S三层结构实现学生论文提交、教师对论文的管理以及专家审核等功能。采用浏览器、服务器、数据库的三层结构，当不同用户通过浏览器提交和评阅时，向Web服务器发出请求，Web服务器根据用户的指令执行程序，并从数据库中取出相应的信息反馈给客户端。
2.1 登录和注册
2.2 学生模块
其中课题选择与结果查询、论文提交和确认上传部分设计如下。
2.2.1 课题选择部分与结果查询设计
本院教师申请的课题被审核通过之后，学生即可看到备选课题。每名学生有3个可供选择的志愿，但最终由教师决定哪个课题对应哪个学生。学生选择课题之后，可点击结果查询，查看自己的选择情况，如果正确则可以点击“完成”，否则点击“重选”。这两个部分的算法设计基本相同，只是在不同条件下显示不同而已。课题选择部分只是查询数据库，将教师申请通过的课题显示出来；而结果查询则是从数据库中查询当前学生所选课题的信息，将课题的选择顺序、课题名称、指导教师等结果依次显示出来。如果点击“完成”，则系统会弹出提示框，询问学生是否确定当前的课题选择结果，如果确定，系统将清空“志愿”的值，并显示“操作完成不能再进行修改”的提示。
2.2.2 论文提交部分和确认上传部分的设计
在学生选好课题之后，开始毕业论文的撰写工作，论文写好后可以通过论文提交功能进行提交。其中，论文命名格式必须为“学号+姓名”，并且文件后缀名必须是“.doc”，文件上传如果成功，会弹出提示窗口。系统之所以要设计确认上传功能，主要考虑到两个原因：（1）确认上传就意味着最终上传，与论文上传功能分开比较好；（2）论文提交程序中使用了window.parent.Finish（）功能[7]，但该语句在执行过之后程序就结束了。因此，即使在其后使用更新数据库的语句也得不到执行。
2.3 教师模块
由于教师模块的整体风格与学生模块使用了同样的框架，因此与学生模块的风格基本相同。
2.3.1 课题申报与课题修改模块的设计
教师在学生开始选题之前就要进行课题申请，只有通过专家审核的课题才能够被学生使用。课题申报页面主要是填写和提交课题的相关信息（如图4所示）。
只要提交的课题没有被审核通过，教师就可以进行课题的修改，以达到专家小组的要求。在课题修改页面中，会显示一个包含所有可以修改课题的下拉式菜单，点击某一个课题，则会跳转到与课题申请相类似的页面，只是页面下方的“提交”按钮变为“修改并提交”按钮。
2.3.2 选择学生功能模块的设计
当学生选择过教师的课题之后，可能出现一个题目多人选的情况，教师可视情况对学生进行挑选，页面将课题名称与对应的学生以表格形式显示出来。
当教师点击某学生时，页面会显示学生的基本信息供教师参考。一旦教师在某一课题中选择了某个学生，该学生就不能再被其他教师、其他课题选中。
2.3.3 成绩评定模块的设计
对于学生已经提交的论文，教师经过仔细阅览之后，可以对学生的论文进行评分，等级分为五级，即优、良、中等、及格和不及格。
2.4 专家模块
专家主要是针对本院系教师申请的课题进行相关审核，功能包括：一审、二审、结果公布和综合查询。专家不能够自行注册，须由管理员进行添加。
点击“一审”，系统会自动查询数据库，将教师申请审核的课题显示出来，并附以专家意见表格，用于填写专家的审核意见（如图5、图6所示）。
只有在“审核小组修改意见”中信息为“适用”的课题才能够通过审核，否则需要进行二审。二审的界面与一审基本相同，如果课题不能通过审核，则不能在结果公布中显示出来。
2.5 管理员模块
管理员的功能可分为3个部分：备份数据、删除数据和添加审核人员。
2.6 BBS论坛
BBS论坛是本系统中连接学生和教师的一个交流平台，在学生的功能主界面和教师的功能主界面上各有一个可以进入论坛的入口。对于学生来说，当学生选择过题目并且教师也选择了该生之后，学生就可以使用BBS论坛与教师进行交流，比如论文的提交时间、论文的格式要求等。对于教师来说，当教师确定学生之后，便可以与该生在论坛上以留言的形式进行交流，特别是解答学生的相关问题。
本系统设计时考虑到教师功能与学生功能之间的差异，设计相应的界面时也有少许不同，由于学生只能选择一个课题，因此学生的论坛主页只有一个课题的相关入口；但教师不同，一个教师可以有多个课题，因此教师的论坛主页有多个课题的相关入口。
3 结束语
该系统在使用ASP和Microsoft Access 2000的基础上，实现了毕业论文管理系统中各个模块的功能，包括课题申请、课题的审核、学生选题、论文提交、论文下载、网上留言交流以及论文成绩评判等。整个系统模块划分清晰、容易理解和操作，同时各模块之间联系紧密，相互耦合，使得系统更加完善。
对于目前的毕业论文管理系统而言，应从以下两方面予以完善：第一，网上交流采用即时通讯工具，如QQ，这样能够使得学生和教师的交流更加方便快捷；第二，论文的开题报告、中期报告也应当有相应的功能模块，与论文提交成为一体。
参考文献
[1]李巍，王华东.毕业论文管理系统中的关键技术研究[J].计算机时代，2011（8）：32-34.
[2]梁敬东，伍世珍.基于J2EE的毕业论文管理系统设计与实现[J].高等农业教育，2010（8）：83-84.
[3]陈芳，陈朝.基于Web的毕业论文管理系统的设计与实现[J].电脑知识与技术，2008，4（8）：2049-2050，2066.
[4]刘志铭，孙明丽，庞娅娟.ASP+Access数据库系统开发案例精选[M].北京：人民邮电出版社，2007.
中图分类号：TP315文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)22-740-04
Developed Research on Management System of Gradnation thesis(design) in Higher Vocational Colleges
WANG Yu-qing, LI Ge-wen, SUN You
(Dalian Vocational Technical College, Dalian 116035, China)
Abstract: The topic of this article comes from the actual problems of work, based on the great advantage of the school net work, this system will make the realization for the annual students' graduation thesis(design) by the internet technology. This article begins with the system background, analyzes the necessity of the development of the system and introduces the process and relative technology of the system realization in detail. It points out the detailed methods, which frees the teachers and students from the tedious paper management procedure. It carries great practicability and scientific value, which enlarges the function of the present educational administration management system platform.
Key words: Internet; Web application; network; JSP
1 引言
随着我国教育需求不断增加，高校教育资源有限，教育经费相对不足的情况下，利用现代信息技术发展高等教育，不仅充分利用了优秀教育资源，而且为更多的人提供接受高等教育的机会，同时这也是极大促进了高校的信息化发展。目前适用于各种教育层次的教务管理、教学管理、课件、考试等系统或平台已逐渐发展成熟。但是，大多平台中的教学系统一般都是以完成“课程教学”为目标设计的，对课程实验、毕业论文(设计)等实践性环节提供支持服务还很少。用网络平台实现对毕业论文(设计)教学环节的支持服务还少有人讨论，而这一应用恰是目前所需要的。[1]
本系统所研究就利用互联网Web 2.0技术，采用B/S工作模式来解决毕业论文(设计)实践环节中教师数量不足，选题不规范，指导教师与学生难以及时沟通等问题的。
2 理论基础和核心技术
2.1 JSP技术
JSP（Java Server Pages）技术是以Java语言作为脚本语言的，它为创建高度动态的Web应用提供了一个独特的开发环境。JSP代码可被编译成Servlet并由Java虚拟机执行，这种编译操作仅在对JSP页面的第一次请求时发生。因此普遍认为JSP的执行效率比PHP和ASP都高。[2]
Java Servlet是一种开发Web应用的理想构架。JSP以Servlet技术为基础，又在许多方面作了改进。JSP页面看起来象普通HTML页面，但它允许嵌入执行代码，利用跨平台运行的JavaBean 组件，JSP为分离处理逻辑与显示样式提供了卓越的解决方案。并且JSP可以使用JavaBeans或者EJB（Enterprise JavaBeans）来执行应用程序所要求的更为复杂的处理，进而完成企业级的分布式的大型应用。[3]
2.2 JavaBean
什么是javaBean？JavaBean 是一种基于 Java 的软件组件。其实是一个Java的一个类而已[7]。JSP 对于在 Web 应用中集成 JavaBean 组件提供了完善的支持。这种支持不仅能缩短开发时间（可以直接利用经测试和可信任的已有组件，避免了重复开发），也为 JSP 应用带来了更多的可伸缩性。 JavaBean 组件可以用来执行复杂的计算任务，或负责与数据库的交互以及数据提取等。
2.3 CSS技术
CSS是Cascading style Sheets的简称，中文译作层叠样式表单，它是一种为超文本置标语言（HyperText Markup Language, HTML）提供增强补充服务的技术，可对每一个HTML的置标（tag）做精雕细刻的修饰。它语句、文法简单，只要在源码中插入STYLE语句就可轻易实现页面内任意文本颜色、背景、边框、行距、字距的添删和修饰等功能，就可使网页更加生动活泼，从而获得满意的效果。
2.4 客户端脚本技术
客户端脚本是为操控和显示由服务器端返回的内容而量身定做的。这种方法可以隐藏、显示网页组件，移动或者改变颜色和字体，从而实现对用户事件的反应。显示或隐藏表单是在网页上创建下拉菜单的根本。依据鼠标位置显示相应的窗口支持网页提示功能。
本系统采用了应用最为广泛的客户端脚本语言是Javascript是一种面向对象并在网络浏览器内部运行的脚本语言。它对网页组件的控制是通过文件对象模式（DOM）实现的，该模式是一种实现与网页交互的应用程序接口（API）。[4]
2.5 数据库技术
数据库是一种存储数据并对数据进行操作的工具。数据库的作用在于组织和表达信息，简而言之，数据库就是信息的集合。
1) Web数据库简介
所谓Web数据库管理系统是指基于Web模式的DBMS的信息服务，充分发挥DBMS高效的数据存储和管理能力，以Web这种浏览器/服务器（B/S）模式为平台，将客户端融入统一的Web浏览器，为Internet用户提供使用简便、内容丰富的服务。Web数据库管理系统必将成为Internet和Intranet提供的核心服务，为Internet上的电子商务提供技术支持[7]。
2) SQL Server 2000简介
SQL Server 2000是企业级网络关系型数据库产品， ODBC数据库引擎提供了与数据库打交道的途径，通过它以及来访问数据库并对其进行各种操作。Visual Basic、SQL Server 2000以及其他微软的软件产品都是通过ODBC数据库引擎，从而给用户提供了丰富的数据类型。ADO数据对象模型在数据库中的信息与将信息显示给用户看的程序之间架起了一座桥梁。它提供了用来浏览不同记录的各种跳转方法，使用微软公司推荐的ADO对象模型将为以后的扩展带来便捷。[10]
3 系统设计与开发
3.1 系统研发的目的
毕业生毕业论文(设计)管理系统充分利用网络的优势，实现论文管理的网络化，使原本繁琐的选题问题简单，快捷，奏效。解放教辅人员和学生。学生能够根据教师所提交的题目，在联网的计算机上随时选择，更改自己的论文题目。教师可以在任意联网的计算机上论文信息，并实现选择其论文的学生信息的打印。管理员有设置限制选题条件的功能。并能在任意联网的计算机上对选题信息按班级，教师实现打印。管理员还应有封闭数据库的权利。
3.2 系统设计思想
本系统利用互联网Web2.0，采用B/S结构开发。由于本系统在Web环境中使用，网站完成功能比较简单，主要是对数据的基本操作。因此，使用JSP+JavaBean的开发模式进行开发。以SQL Server 2000数据库系统技术做为后台数据库的支持，通过基于Web技术的系统开发，保证用户（教师、学生）通过授权可以任何条件下通过网络登陆，实现相关的服务。系统的系统开放性好，架构灵活，便于维护，在稳定性和安全性方面达到了较高的指标。[5-6]
3.3 毕业生毕业论文(设计)管理系统分析
3.3.1 使用UML用例图描述系统需求
该系统用户有三种身份：学生、教师及管理员。学生和教师都可以注册，更改自己的身份信息，但学生不能改自己的用户名（学号），而且学生只有在注册自己的详细个人信息后才可以进入系统进行论文题目的选择。学生和教师的用户名可以由管理员统一。具体描述如图1、图2、图3所示。[8-9]
■
图1 学生用例图 图2 教师用例图图3 管理员用例图
3.3.2 系统结构功能分析
从以上对本系统的分析，可将其分成前台和后台两部分。前台主要是为学生和教师提供，后台是为管理员（教学秘书）提供。如图4和图5给出了前台和后台的功能结构图。
■
图4 前台功能结构图
■
图5 后台功能结构图
3.3.3 数据库的设计及实现
本系统主要用到四个数据表：
1) student（学生信息表），该表不但保存学生的基本注册信息，还包含了学生选择了哪位教师的选题（即教师编号和选题编号），主要包括：学号（学生ID）、密码、学生姓名、班级等学生的基本信息和教师ID、论文ID。
2) teacher（教师信息表），该表用于保存教师的基本信息，主要包括教师ID、密码、教师姓名、教师职称等等教师的基本信息。
3) article（论文信息表），该表用于保存论文的基本信息，主要包括对应教师的ID、对应教师的论文题目及论文ID等论文基础信息。
4) admin（管理员表），该表用于保存管理员的基本信息及选题条件的限制，主要包括管理员号、管理员密码、管理员ID、同一教师选题人数和同一题目选题人数，选题的有效时间等内容。
本系统用到的数据表的关系主要有一个，如表1所示。
表1 表关系
■
3.3.4 网站整体设计
毕业生毕业论文(设计)管理系统采用JSP+JavaBean的开发模式。使用的JavaBean如表2所示。
表2 学生毕业论文管理系统使用的JavaBean
■
3.3.5 网站结构设计
本系统网站的结构中有多个文件夹，分别存放不同内容与形式的文件。Datebase文件夹用来保存系统的数据库；css文件夹用来保存系统的样式表；image文件夹用来保存系统中所需要的图片；admin文件夹用来保存管理员相关的页面；student文件夹用来保存学生相关的页面；teacher文件夹用来保存教师相关的页面。
3.3.6 系统实现的主要功能
3.3.6.1 个人信息管理
前台的个人信息管理主要是指用户（学生/教师）的注册信息的管理。注册时必须确保注册用户名的唯一性，因此，在保存注册信息前，需要查询数据表中是否有相同的用户名，如果没有，可以向数据表插入新的记录然后提示用户注册成功；反之，则说明同名用户存在，需要提示用户更改。
后台的个人信息管理主要是指管理员信息的管理。此信息可作为管理员登录系统、管理系统的通行证，管理员拥有很大的权限，所以更要妥善处理。在这个模块里主要包括管理员登录和管理员密码的更改两个部分。
3.3.6.2 论文信息管理
论文信息管理分成两个用户来完成，教师和学生。其中教师所完成的工作主要有论文信息，更改和删除论文信息；学生的工作则是选择、重选论文题目，查看所选论文题目。本系统可以限制每一个教师可带的学生个数，也可限制每一个题目可供多少个学生来选择。在这两个环节中，教师是主导地位，因为只有教师了论文题目信息，学生才能从教师的论文题目中选择。
3.3.6.3 选题信息管理
选题信息管理分为两种用户（即学生和教师）。学生的选题管理功能主要就是对自己所选的论文题目进行查看；教师的选题管理功能就是查看选择自己论文题目的学生的具体信息，并能够进行打印。
4 系统的特色及优势
4.1 方便、简洁的中文操作界面
本系统的为中文操作界面，操作简单、直观，便于用户理解系统较复杂功能，熟练本系统的操作和应用。
4.2 实用性
本系统为用户提供了方便、高效率的功能支持，中文操作界面可以使用用户更好地利用母语优势，迅速掌握系统的操作技能。该系统不仅具有较完美的支持功能，同时采用了最优化的结构设计，降低了系统构建成本，解决了毕业设计中的一些实际问题，可以说是一个实用型系统。
4.3 可移植性
本系统可以作为校园网中校园办公的辅助系统，如庞大的教务管理系统平台，只要数据库一致，就可以简单的进行移植。
4.4 具有二次开发能力
尽管本系统是针对我系的实际自主设计开发的，因此可以针对不同用户进行二次开发，提供有效的技术解决方案，满足用户的需求。
4.5 较高的性价比
本系统所需的平台是TOMCAT，该软件为免费软件，操作系统为Windows 2000。硬件环境所用的计算机配置为P4 3.0，512M内存，40G硬盘或以上即可。
5 结束语
实现学院论文管理信息化，把传统的学生毕业论文管理模式与校园网相结合，充分发挥互联网使用的方便，高效的优势，能极大地提高传统论文管理模式的水平和效率。既有利于教学单位的教辅人员从琐碎、繁重的管理工作中解放出来，而且又给教师和学生提供了快捷和便利。
本文从系统分析、功能分析、系统设计、数据库设计等方面，全面叙述了系统的实现过程。采用B/S结构，运用了JSP+SQL SERVER技术实现基于Web技术的毕业生毕业论文(设计)管理系统开发。JSP不仅拥有与Java一样的面向对象性、便利性、跨平台等优点和特性，还拥有Java Servlet的稳定性并可以使用Servlet提供的API。在稳定性和安全性方面达到了很高的指标，最大限度地保证了数据的稳定及安全。本系统比较有特点的是对论文选题的条件也进行了限制。分别分为题目和导师两种限制，不同于以往的选课系统。本系统可以作为校园网中校园办公的辅助系统，如庞大的教务管理系统平台，只要数据库一致，就可以简单的进行移植。本系统对提高毕业生毕业论文(设计)的质量可以起到积极的作用。
参考文献：
[1] 高贤波. 网络教学测评系统的设计与实现[J]. 教育信息化,2006,22(9):32-35.
[2] 曾婕. 基于校园网的多课程并行考试系统[J]. 江西理工大学学报,2006,9(3):22-27.
[3] 王志军, 孙月霞. 基于Web开发的几种服务器端脚本语言的分析与比较[J]. 计算机应用研究,2006,23(3):26-30.
[4] 苑晓红, 赵春玲. 基于JSP的B/S结构系统的构建技术[J]. 科技资讯,2006,61(23):17-19.
[5] Royce W.Software Project Management A unified Framework[M]. 北京:高等教育出版社,2002.
[6] Watts S. Humphrey.Managing the Software Process[M]. 北京:清华大学出版社,2002.
[7] 冯缨.JSP－JavaBean开发模式研究及在网上答题系统中的应用[J]. 计算机工程与设计,2006,16(5):25-29.
一、引言
毕业论文是考察学生的专业知识和基本技能的一个综合性的作业。但是，随着毕业设计课题的数量和研究领域的增加，而且就业压力的影响导致学生无法保证正常的毕业设计时间，使得毕业设计的管理工作和信息收集工作变得复杂和困难。由于高校毕业论文综合评价的特殊性，目前许多高校对毕业生的毕业导师选择和论文选题流程没有一种快捷而高效的方法，因此，我们迫切需要研究和开发一个高效的基于Web毕业设计管理系统对毕业生毕业论文的选择和完成过程进行规范的管理。
目前国内的部分高校有了相似功能的毕业论文管理系统，其模块的划分大同小异，都是为了保证信息的充分共享以及方便用户的操作。主要有南京农业大学的基于.NET的毕业设计管理系统，功能主要有学生平台、教师平台、教务管理平台、公共数据处理平台等模块；电子科技大学毕业设计管理系统，功能主要有教师出题、论文题目的审核、学生选择论文题目、开题报告审核入库、毕业论文审核入库、毕业论文查询等模块；中国矿业大学信息工程系毕业设计管理系统，功能主要有：个人查询、课题查询、网上指导、请假手续、重要通知、论文格式、论文上载等七个模块。所有各功能模块的划分体现了开发者对数据库建模的思路。而且在运行模式上，基本上采用的都是分而治之的设计思想，即数据库信息（如课题、老师、学生、论文等）在各院系中是单独进行的，在各院系之间及院系与教务部门之间却没有提供信息交互的手段。
二、系统概述
（一）总体规划
基于对目前其他院校的毕业论文管理系统的比较分析，总结其长处，提出了一套高等院校毕业论文管理系统的研究方案。该系统方案基于Web技术，不仅要面向学校不同部门的信息资源的共享，还要解决各部门已有的或将建立的信息系统的资源共享，提高信息资源共享的利用率，系统结构应具有跨平台访问不同数据源的机制。在教务信息标准化、规范化的基础上，对信息进行合理的布局，在提供优质、高效的业务管理和事务处理的同时，使全校师生可以在任一平台上对毕业论文的信息进行方便地沟通与交流。同时，系统要具有安全高效的通信机制，要有效预防由于Web技术的应用而引发的信息泄密和对保密信息的非法侵入等安全隐患。
（二）系统架构
系统采用三层B/S结构，其原理图如图1所示。在这种结构中，应用服务器接收到客户机的请求页面指令后，就向数据库服务器请求有关的数据，数据库服务器从数据库中取出相应的数据交给应用服务器，应用服务器将之整合成页面再返回给浏览器[2]。该结构主要特点是：客户端实现零维护，系统维护和升级方便。软件程序、数据库、的信息以及其他一些组件都集中在服务器，用户除了操作系统及浏览器外无需其他软件，即用户以Web页面的形式与系统进行交互。
该系统是通过DCOM或HTTP远程调用服务器端组件对数据库进行操作以完成特定的功能。在具体实现上，应用服务器使用通信线程来提供查询并从后端数据库服务器获得结果。应用服务器接收从客户机通过Web浏览器或其他界面软件发来的信息请求，并连接到服务器上。接着对请求进行处理并从服务器返回信息。然后，应用服务器与数据库服务器断开并把请求的信息返回客户机。使用这种方法时，客户机不与数据库保持连接，应用服务器只有在进行请求并接收请求的结果时才与数据库保持连接。空闲进程并不占用网络资源，网络流量显著减少，可以更快地进行查询处理并且响应时间得到了改善。如果许多客户机都在频繁请求，可以对这种配置进行更改，使应用服务器能预先与数据库连接，以降低每次处理客户机查询请求时建立连接所需的开销时间量。
该系统是一个基于Web平台、涉及毕业论文管理各环节、面向学校各部门以及各层次用户的多模块综合信息管理系统，主要完成毕业设计的申报、选题、论文上传、论文批阅、在线答疑等功能。其相关的系统功能模块如图2所示。
三、系统的相关设计
（一）数据库设计
由于系统内部数据流量大，数据检索要求高，用户通过浏览器从后台数据库获取数据信息的响应时间也要满足需求，在该系统中，表示层使用ASP用来开发网页，后台数据库使用ORACLE作为服务器端的数据库管理。ORACLE是以高级结构化查询语言（SQL）为基础的大型关系数据库，是目前最流行的浏览器/服务器（BROWSER/SERVER）体系结构的数据库之一，ORACLE8.i以来引入了共享SQL和多线程服务器体系结构，提供了基于角色（ROLE）分工的安全保密管理，支持大量多媒体数据。因此从性能需求上分析，采用ORACLE来完成底层数据库的开发。
在具体实现上，系统整体ER图设计如图3示。
其中，教师数据表包括教师号、教师名、性别、职称、所属学院（系）、科研情况、电话、电子邮件、登录密码等教师基本信息情况；学生数据表包括学号、姓名、性别、年级、学院、专业、班级、电话、电子邮件、登录密码等学生基本信息情况；管理员信息表包括ID号、用户名、密码等；课题信息表包括课题号、课题名称、所属院系、申报教师、规定人数、实选人数等；论文信息表包括论文号、论文名称、学生姓名、所属院系、指导教师等信息。
（二）界面设计
系统界面的设计是创新性的使用了双树型结构实现的，即在前台的WEB系统界面中，针对不同用户具有不同的操作功能，采用ASP和先进的ORACLE数据库技术展现了“左-右”双树型菜单。其中，左边的菜单树上是学生姓名及其已选课题，右边的树则是其他已申报的备选课题，通过此双树型结构的界面设计，学生在方便的选择自己所倾向的毕业研究课题，而且还能很便捷地对其选报课题进行修改或调整。同时，由于该双树型界面本身所具有的美观性、友好性以及操作简便性，从而使得教师和学生在操作的过程中不需要查看帮助文档就可以轻松地实现各种相关的操作。
（三）安全设计
任何一个应用系统都对安全性有一定的要求，即数据的保密性和可靠性。而毕业设计管理信息系统涉及到学生档案等重要信息，其安全性是非常重要的。该系统的安全性，从下面三个方面来实现。
1.分级授权安全管理。该系统采用分层授权安全管理，用户分五种权限：超级管理员、一般管理员、教师、学生、过客。用户登录系统时，让用户录入用户名（或者是帐号）和密码，不同的用户具有不同的权限。在安全性上采用多级认证体系对各级用户分级授权，同时各级用户的操作痕迹相互制约，并采用双密码保证超级管理员密码的内部安全。
2.数据库的安全性。数据库的安全性是由Oracle数据库系统本身的安全机制进行控制。Oracle数据库的安全性体现在它对用户、权限、角色和用户配置文件的管理上。用户是由管理员建立并授权的一个数据库帐户，每一个企图使用Oracle的用户都必须得到一个合法的用户帐户和口令，只有用合法的帐户和口令连接数据库成功才能操作数据库对象。每个Oracle数据库都有一个叫做DEFAULT的配置文件，它被赋予数据库中所有已经存在的用户和新创建的用户。在系统中通过修改该配置文件，对数据库所有用户都限制为使用特定资源。
3.Web服务器安全保障。Web服务器的安全依赖于校园网的安全，同时对web服务器特殊的安全措施。外网用户通过校园网的VPN技术与web服务器进行通信，在校园网出口处部署网络防火墙，同时在Web服务器上主机防火墙和入侵检测系统，对系统进一步防护和监测。另外，通过定时的安装补丁、及时升级、关闭不必要的服务进一步加强了Web Server层和操作系统的安全。
四、系统性能的优化
由于系统基于B/S三层架构，其性能具有很好地可扩展性和可维护性。为了提高程序的性能，应用服务器采用多线程通信技术，实现多线程服务器和连接管理器与数据库服务器的预先连接，及时、准确、可靠地采集和传输信息[5]。在该技术的具体实现上，采用的是抢先式多任务，使得系统能执行多个进程，而每个进程也可以同时执行多个线程，且进程中的线程是并行执行的。系统不停地在多个线程之间切换，由于时间很短，看上去多个线程是在同时运行。使用这种方法时，客户机不需要与数据库始终保持连接，应用服务器只有在进行请求并接收请求的结果时才与数据库保持连接。空闲进程并不占用网络资源，网络流量显著减少，可以更快地进行查询处理并且响应时间得到了改善。多线程服务器和连接管理器用于保持与服务器的固定预先连接，这样连接可以重复使用。同时可以在很大程序上提高系统的并发性。这就更加有效地保证了各级用户在不同地点可以同时访问系统中的数据，加强了系统数据共享能力，提高了系统的性能。
五、结论
本文所讨论研究的高等院校毕业论文管理系统采用了当前流行的B/S结构、Internet网络技术和网络安全技术等，突破了原先使用地域的局限性，使整个校园网甚至Internet上的用户都可访问系统。用户可在多地域、任意时间段以不同身份来访问系统中的数据，大大加强了系统数据共享的能力，有效地促进了学校毕业论文管理的科学化、信息化。系统的应用能够高等院校节约了大量的人力、物力和财力，使高等院校的毕业论文管理水平得到大幅度的提升，同时在社会上也能够产生了良好的影响。
参考文献：
[1]刘必荣.本科毕业设计教学存在的问题及对策研究[J].文教资料，2007（8）：54-56.
[2]杨永，梁金钤.基于B/S模式的通用试题库系统的设计与实现[J].计算机工程与科学，2009，31（4）：143-145.
[3]马薇，娄雨.Oracle数据库容灾备份中的流复制技术研究[J].科技通报，2012，28（2）：182-184.
[4]刘昌平，范明钰，王光卫.可信计算环境数据封装方法[J].计算机应用研究，2009，26（10）：3891-3893.
[5]赵建伟.γ遥测数据远程通信系统的设计与实现[J].计算机工程与设计，2007，28（16）：3849-3851.
1.国内外研究现状
随着教育产业化进程的逐步推进，许多高校走上了强强联合的道路，高校的规模不断的扩大，为合理的利用教学资源，加强教学管理工作，对学生进行网络化管理已经成为一种趋势。目前，很多高校都具备了相关的管理软件对学生的学籍、成绩等都采用了网络化管理技术，但毕业论文的管理大多采用单机管理模式。这种管理模式只能简单的完成论文的输入和输出工作，而毕业设计过程中如：出题、选题、资料交流论文检查等任务只能靠师生的手工操作来实现。
国外高校很早就开发了实现毕业论文管理网络化的系统，如英国诺丁汉大学很早就开发了专门的毕业论文管理系统用于实现毕业设计的网上双向选择，国内高校近几年也有了相关软件来实现毕业论文设计的网络化管理，但在服务范围、服务质量、机构设置等方面与国外高校相比都存在一定的差距，造成这种现状的原因是国外信息化建设起步早，网络应用及设计都更见成熟并具有稳定的技术队伍，网络发展稳定，而国内信息化的建设与国外相比就显得起步较晚，虽然发展迅猛，但由于缺乏像国外那样成熟的网络技术加上信息化发展时间较短。在实现校园管理信息化的进程中，国内各高校面临既要不断投资购建各种硬件、软件和网络，又要不断开发各类应用于教学、教务、科研、办公管理等应用系统的两大难题，在信息起步晚，技术队伍不稳定规模不大的背景下，国内高校经过发展虽然也初步形成了具有一定规模的信息化建设体系，但是由于整体信息化程度落后，信息化建设任务多而重、经费短缺，理论体系不完善等原因，导致国内高校教务管理系统仍然不完善。
2.高校毕业论文信息管理系统研究的主要内容
高校毕业论文管理信息系统的设计采用ASP的C#编程技术和SQLserver2000数据库工作平台结合Dreamweaver作为开发工具进行设计，本系统研究的最终目的是实现以下功能：
（1）学生：能实现选择自己的导师及毕业论文设计题目，浏览公告、修改信息、给导师留言等功能。
（2）导师：能够通过网站给学生毕业设计的课题，供学生选择；可以浏览本站的所有信息，可以给自己的学生、其他教师和管理员进行留言，并查收自己的留言。
（3）管理员：可以对学生、导师、通知等的基本信息进行修改、删除等的操作。
3.高校毕业论文信息管理系统功能介绍
系统的主要功能是通过几个功能模块来实现的。具体的设计过程如下：
（1）系统登录模块：将用户分为学生、教师和管理员三种不同的角色登录以实现用户权限的管理，加强系统的安全性及稳定性。
（2）学生模块：①查看通知②查看论文题目导师信息并进行选择③留言：提供学生和导师之间的相互留言。
（3）导师模块：①查看通知②提交论文题目③留言：提供学生和导师之间的相互留言。
（4）管理员模块：编辑、删除、添加用户，对老师论文题目进行审核，查看修改学生基本信息、导师基本信息、学生和导师之间的留言等，对系统进行全面管理。
4.毕业论文管理信息系统的设计
系统要具备易操作、美观、安全等特点，所以在对系统进行外观设计时，要充分考虑到网站的可视性及美观性，界面设计要力求达到层次分明、简单大气、兼顾美观、突出重点、有吸引力等特点。在系统的后台代码设计上要能够精炼，确保系统的稳定性及安全性。
4.1 系统登陆界面的设计
系统的登录界面能起到管理系统安全性的作用，高校毕业论文管理信息系统的用户名和用户密码保存在用户表中，本系统有三种权限学生用户：学生、导师和管理员。不同的用户在不同的角色选框中进行登陆，系统通过在用户表中加入power属性来判断用户的权限并进行身份验证，若用户名和密码都正确，系统将跳转到与角色相对应的页面，若用户或密码错误，则提示“您必须输入有效的用户名和密码的提示信息。”
4.2 系统主要界面设计
本系统的主要界面如下：
（1）学生选题界面：本界面主要包含我的信息、修改密码、修改资料、可选题目、帮助信息、打印本页、退出等选项，学生从登录界面正确登录后将跳转到本页面，学生在本界面可以根据自己的实际情况进行相应的操作，可进行修改个人的资料修改密码，查看可选题目及教师相关信息等操作。
（2）学生个人资料修改界面：本界面的提供学生的基本信息修改功能，学生可在本界面下对自己的功能进行修改和完善。
（3）教师提交选题界面：本界面主要功能是让教师通过本网站进行毕业论文题目及论文说明的，通过本界面提交毕业论文题目，在通过管理员审核后即可作为学生选题。
（4）系统功能设定界面：此界面是在管理员模块中的一个子模块，通过本界面的相关操作，可以实现对选题系统、添加课题、审核课题、学生注册等功能的开通和关闭操作、实现网站的分时处理，在相应时刻提供相应操作，减少了系统的开发加大了系统的安全性。
（5）审核题目界面：本界面罗列出各教师的相关毕业论文课题的相关信息，通过本界面可以知道老师的毕业论文所面向的专业、学生选择状态的信息，通过功能选项可实现对教师作废毕业论文的删除操作。
5.毕业论文管理系统的测试
中图分类号：TP393
文献标识码：A
文章编号：1009-2374(2011)27-0046-02
一、概述
远程教育是指使用电视及互联网等传播媒体的教学模式，它突破了时空的界线，有别于传统的，需要安坐于课室的教学模式，使学员不需要到特定的地点上课，透过电视广播、互联网、辅导专线、课研社、面授(函授)等多种不同渠道就可以随时随地地进行在线学习。
现代远程教育主要利用计算机网络通信技术和多媒体技术，以及运用这些技术所建立的具有双向交互功能的教学平台进行教学。它的发展在构建终身教育体系和学习型社会中发挥着不可替代的作用。在远程教育的教学中，毕业论文是完成专业培养目标非常重要的教学环节，也是培养学生综合运用所学基本理论知识提高分析问题和解决问题能力的重要有效手段。高校想要更好的完成毕业环节的教学设计，把好毕业论文的质量关，需要规范毕业论文的基本管理制度以及选题、指导和答辩等相应环节的关键内容，同时应着力建设络管理系统，学生可以依托系统进行论文写作，指导教师能够基于系统进行远程指导，教学管理人员也能应用该系统对毕业论文进行全面的管理。这样的管理平台，既能规范毕业论文的流程，强化毕业论文指导工作的过程性管理和监控，也能够充分利用各种网络通信工具，促进师生之间基于网络的交互，为学生远程学习提供丰富的支持和帮助。
本文围绕毕业论文管理系统的管理模式、应用对象和管理流程，对基于网络的远程教育毕业论文管理系统的功能构架进行了阐述，这对引导远程教育实践机构充分利用网络和现代教育技术促进毕业论文的质量提升有较好的现实意义。
二、毕业论文管理系统的管理模式
远程教育毕业论文管理系统应以网络为支撑，由远程教育实践机构统筹规划、控制，学习中心、函授站组织实施。其中，实践机构全面负责毕业论文的组织与管理工作，包括制定毕业论文时间安排、确定毕业环节、安排指导教师、及最终的审查、评估成绩；各学习中心、函授站负责本教学点的毕业论文的组织与运行，督促学生及时做好毕业论文的各环节。
三、毕业论文管理系统应用对象
管理系统应以用户为导向的原则进行针对性的设计，主要设计包括管理员、学生、教师、教学站在内的四个用户。
(一)教学教务管理员和系统管理员
教学教务管理员对有资格参加毕业论文设计的学生进行审核，查看学生学分是否达到要求、是否缴费等，负责安排专业指导教师，并向系统提交学生和专业指导教师的基本信息，解决好论文设计过程中师生的诉求，协调好教师与学生的工作，对教学教务过程中的数据进行存档。
系统管理员负责权限分配，对学生、指导教师、教学站的权限进行管理，对毕业设计各过程中的数据做好备份和维护工作，按论文设计时问安排及时设定系统功能开放关闭时间等。
(二)学生
管理系统中学生自身的信息，按阶段完成毕业论文的任一流程，包括选题、定题、上传开题报告、上传论文初稿、上传论文终稿等。
(三)教师
管理系统中教师的信息，按阶段完成毕业论文的指导流程，其中包括提供选题方向，与学生协商交流后的定题审核，在论文设计的过程中给予学生指导、答疑，并对每一阶段给出得分和评语，开题评审、初稿评审以及终期评审。
(四)教学站
管理系统中本站信息及本站学生信息，随时查看论文设计流程，督促学生及时做好每一环节，协调好远程教育实践机构与学生关系，解决论文设计中的一系列问题。
四、毕业论文管理系统的管理流程
对于初次参加毕业论文的学生，可以采用选配课的方式由学习平台进入论文管理系统，其中包括：设置毕业论文资格所需学分线、生成毕业论文资格名单、选配课、缴费、同步数据到论文管理平台；对于已参加过而未通过的学生实行毕业论文重修报名。整个毕业论文设计流程包括：选题、定题、上传开题报告、上传论文初稿、上传论文终稿、成绩评定、成绩公布。
(一)前期准备
前期准备主要包括：教学教务管理员根据学期教学计划制定毕业论文工作时间安排；教学站管理员根据学院安排，组织学生查看相关文件，了解毕业论文设计的步骤、完成时间和具体要求。
(二)选配课(重修报名)和缴费
系统根据设置的条件学分线生成符合的学生名单，将毕业论文作为一门普通学分课程选配课，进入缴费环节。参加毕业论文设计的学生只有成功缴费之后才有资格进入毕业论文环节。
(三)选题、定题和开题
学生可先白定或在给定的范围内选择课题名称，然后根据所选方向进行修改，与指导教师交流后最终确定论文题目。在上传开题报告后，指导教师指导学生确定论文的主要内容及进度安排，教学站管理员可以随时查看统计学生的开题情况，督促学生及时上传开题报告，教学教务管理员及时督促指导教师进行审核、指导。
(四)论文初稿和终稿
学生上传论文初稿之后，指导教师可以下载查看论文初稿，对论文的内容、结构、格式进行审查、修改，填写指导意见。学生可及时查看指导教师的意见，根据意见对论文进行修改，在截止日期之前形成论文终稿。
(五)成绩评定、公布和导出
为保证小区的供水正常，利用PLC控制的变频调速恒压供水系统，按照用户的需求按需调节水泵流量，根据夜间用水少可以只开一个小流量泵，并满足用户的流量需求，使真个系统始终保持高效节能的最佳状态。
关键词： 变频器 可编程控制器 恒压供水
ABSTRACT
This design plan mainly use the variable pumps control system of a frequency conversion controls several water pumps. Designs a set of one kind of frequency this system may act according to pipe network instantaneous pressure variation, control add or decrease pump. Doing this can make output of pipe network constant pressure value and satisfy the need of user. Consequently the system can be maintained the state of high efficiency and energy saving. This system may revise the parameter instruction (for example pressure to suppose definite value, control order, control the quantity of electrical machine, pressure lower limit, the PID value, adds and subtracts fast time and so on); It has the consummation electrical safekeeping measure can judge oneself and alarm the over-current, over-pressure, less-pressure, the overload, the stop of water supply and so on.
In order to make sure regular water supply , the water supply system used PLC and frequency conversion, a low power pump can be used during night. The pump may satisfy needed water supply at that time. The system can be in state of high efficiency and energy saving.
Key words : Frequency conversion PLC constant pressure water supply
目 录
摘要………………………………………………………………………
Abstract…………………………………………………………………
第1章 绪论……………………………………………………………
1.1 引言……………………………………………………………… 1.3 PLC的发展概况…………………………………………………
1.4 本文的主要研究内容……………………………………………
第2章 水泵调控技术………………………………………………….
2.1 水泵调控技术……………………………………………………
2.1.1 水泵参数……………………………………………………. 2.2 常用的调速方式…………………………………………………
2.3 供水系统变频调速运行的工作原理……………………………
第3章 方案的基本的选择…………………………………………….
3.1 PLC的选择………………………………………………………
3.1.1 PLC的组成…………………………………………………. 3.1.3 PLC的主要功能……………………………………………
3.1.4 PLC的选择………………………………………………….
3.2 变频器的选择……………………………………………………
3.2.1 变频器的特点……………………………………………….
3.2.2 变频器的种类……………………………………………….
3.2.3 变频器的选择……………………………………………….
3.3 压力传感器的选择………………………………………………
第4章 变频调速恒压供水系统的设计………………………………
4.1 系统的方案设计及工作过程……………………………………
4.1.1 系统的方案设计……………………………………………. 4.2 控制系统硬件设计…………………………………………..
4.2.1 主电路设计……………………………………………...
4.2.2 控制电路设计…………………………………………...
4.3 PLC程序设计………………………………………………..
4.3.1 控制系统主程序设计…………………………………..
4.3.2 控制系统子程序设计…………………………………...
4.4 显示…………………………………………………………..
第5章 PID算法在变频调速恒压供水系统中的应用……………….
5.1 PID控制及其调节规律……………………………………….
5.1.1 经典PID控制及调节…………………………………… 制……………………………………………
5.2 数字PID控制器的设计………………………………………
5.2.1 数字控制器的设计方法………………………………….
5.2.2 PLC的PID模块分析研究………………………………
结论……………………………………………………………………….
致谢……………………………………………………………………….
附录1……………………………………………………………………..
附录2……………………………………………………………………..
绪 论
1.1引言
随着城市高层建筑供水问题的日益突出，随着城市化进程的加快，越来越多的人涌进城市，因而对城市供水提出了越来越高的要求，保持供水压力的恒定，提高供水质量是相当重要的。同时要求保证供水的可靠性和安全性。而用户用水的多少是经常变动的，因此，供水不足或供水过剩的情况时有发生。而用水和供水之间的不平衡集中的反映在供水的压力上，用水多而供水少，则压力低；用水少而供水多，则压力大。保持供水的压力恒定，可使供水和用水之间保持平衡，即用水多时供水也多，用水少时供水也少，从而提高了供水质量。以前大多采用传统的水塔、气压罐式的增压设备，或是通过在楼顶建蓄水池来实现的，蓄水池中的水是由一个或多个水泵提供，而且这些水泵电机有很大一部分是不能变速的拖动系统，不能变速电机的电能大多消耗在为了适应供水量的变化而不得不频繁的启、停水泵中。这样不但会使水泵电机工作在低效率区，缩短电机的使用寿命，而且电机的频繁启动和停止会产生很大的冲击，从而导致设备故障率很高，造成水资源的严重浪费，而且使系统的维护、维修费用较多，工作量较大。并且这些水泵都是以高出实际用水高度的压力来提升水压，其结果增大了水泵的轴功率和能量损耗。
随着社会主义现代化建设的迅速发展和人们住房条件的提高，高位生活用水和工业用水逐渐增多，传统的控制方法已经落后。以前采用人工进行控制蓄水池的水位，由于不可能每时每刻对水位进行准确的定位监测，并且带有很大的主观性，所以很难准确控制水泵电机的起停；使用浮子或其它机械水位控制装置使供水状况有了一些改善，但由于机械控制装置的故障率高，可靠性差，给日常维护和维修带来很大的麻烦。
针对以上所存在的问题，结合工控行业的发展，特别是PLC和变频技术在社会各个领域的应用，可以用它来解决水压控制系统存在的以上问题。并且变频技术在城市供水领域有节能、安全与恒压方面的优越性。
为了实现供水的自动控制，一般选用以单片机与变频器或PLC与变频器结合为核心，这样所构成的系统都能达到较为理想的控制效果。对PLC与单片机在供水系统中应用的一些主要方面做了简单的比较如表1所示：
表1 PLC与单片机在供水系统中应用的比较
硬件 软件 抗干扰能力 经济成本
单片机 电路相对复杂
需要有较多的外围元件 程序设计复杂
程序修改麻烦 较差 低
PLC 体积小、高集成
有多种扩展模块 编程简洁直观
程序修改简单 很强 高
通过上表的比较，从经济方面考虑，由于PLC工艺的日渐成熟，小型PLC的成本与单片机相差不大，为了实现通用性，要求能够根据现场的使用情况方便的修改、调整系统控制参数，对于供水系统来说，时间参数变化较多，与单片机相比PLC的软件中时间参数的调整更简单。
基于以上原因，选用了PLC与变频器结合来实现对高楼的恒压供水，再加上变频器内置的PID调节与DBS 316A型压力变送器，使软件程序的设计简单化，硬件接口简易可行、提高系统运行的可靠性，特别是整个系统的稳定性和抗干扰能力很强，不仅改变传统用阀门控制水量的多少，也改善了传统控制方法的故障率较高的弱点，而且在节能、恒压控制等方面均有非常好的使用效果。
国外生产的变频器国威通用型且单机控制（即一台变频器拖动一台电机），功能主要是限定在频率控制、升降速控制、正反转控制、起制动控制及各种保护功能。应用在中、大容量的变频恒压供水系统中，为了满足供水量大小需求不同时，保证水管管网压力恒定，需在变频器外部提供压力闭环调节；多台水泵的循环控制需外部提供逻辑控制；在变频与工频电源的切换技术上，大多采用主电路串接软启动器降压启动的方法。八十年代中期进入中国市场的日本公司Samoc，近期推出了独有的恒压供水基板，备有“变频泵固定方式”、“变频泵循环方式”两种模式。它将PID调节器和PLC可编程控制器等硬件集成在变频器控制基板上，通过设备指令代码实现PLC和PID等电控系统的功能，只要搭载配套的恒压供水单元，便可直接控制多个内置的电磁接触器工作，可构成最多7台电机（泵）的供水系统。该设备简化了电路结构，提高了系统的可靠性，降低了设备成本，但其输出接口的扩展功能缺乏灵活性，并且限制了带负载的容量，因此使用范围受到限制。
目前国内有不少公司在做变频器恒压供水的工程，大多采用国外的变频器控制水泵的转速，水管管网压力的闭环调节及多台水泵的循环控制，有的采用可编程控制器（PLC）予以实现；有的采用单片机及相应的软件予以实现，本文组要采用的是PLC控制。这两种控制方案，从可靠性方面来讲，PLC优于单片机，从经济性方面来讲，单片机优于PLC。在变频与工频电源的切换技术上，多数采用前面提及的主电路串接软起动器的方法进行降压起动，也有采用切换时封锁变频器的控制脉冲，使变频器输出为零，切换到工频电源上。这两种方法，前者容易实现，软启动器一般为成品部件，但设备投资较大；后者设备投资少，但频率波动大，易引起水管管网压力不稳定。深圳华为电气公司看到了变频恒压供水的潜在市场，于近期推出了恒压供水专用变频器（5.5KW～45KW），无需外接PLC和PID调节器，可完成最多4台水泵的循环切换、定时起停和定时循环。该变频器将压力闭环调节与循环逻辑控制功能集成早变频器内部实现，其输出接口限制了带负载的容量，因此只适用于中小容量的系统。
可以看出，目前在国内外变频调速恒压供水控制系统的研究中，对于大中容量恒压供水系统存在的水压闭环控制和变频电源与工频电源的无扰动平稳切换问题没有得到根本解决。因此，有待于进一步研究改善变频恒压供水系统的性能并且降低种大容量系统的投资成本。
1.3 PLC的发展概况
PLC是以微处理器为基础，综合计算机、通信、联网以及自动控制技术而开发的新一代工业控制装置。它问世于20世纪60年代，当时的PLC功能都很简单，只有逻辑、定时、计数等功能；硬件方面用于PLC的集成电路还没有投入大规模工业生产，CPU以分立元件组成；存储器为磁心存储器，存储容量有限；用户指令一般只有二三条，还没有成型的编程语言；机型单一，没有形成系列。一台可 编程控制器最多只能替代200～300个继电器组成的控制系统，在体积方面，与现在的可编程控制器相比，可以说是庞然大物。
进入70年代，随着中小规模集成电路的工业化生产，可编程控制器技术得到了较大的发展。可编程控制器功能除逻辑运算外，增加了数值运算、计算机接口、模拟量控制等；软件开发有自诊断程序，程序存储开始使用EPROM；可靠性进一步提高，初步形成系列，结构上开始有模块式和整体式的区分，整机功能从专用向通用过渡。
70年代后期和80年代初期，微处理器技术日趋成熟，单片微处理器、半导体存储器进入工业化生产，大规模集成电路开始普遍应用。可编程控制器开始向多处理器发展，使可编程控制器的功能和处理速度大为增强，并具有通信和远程I/O能力，增加了多种特殊功能，如浮点运算、三角函数、查表、列表等，自诊断和容错技术也迅速发展。 进入21世纪，可编程控制器仍保持旺盛的发展势头，并不断扩大其应用领域，如为用户配置柔性制造系统和计算机集成制造系统。目前可编程控制器主要向两个方向扩展：一是综合化控制系统，它已经突破了原有的可编程控制器的概念，将工厂生产过程控制与信息管理系统密切结合起来，这种发展趋势带来工业控制的一场变革，实现真正意义上的电子信息化工厂；二是微型化的可编程控制器使得控制系统可将触角延伸到工厂的各个角落。随着世界经济一体化进程的加快，在技术发展的同时，发达国家更加注重了对可编程控制器的知识产权的保护，国际大型可编程控制器制造商纷纷加入了可编程控制器的国际标准化组织，他们利用许多技术标准建立了符合他们经济的技术保护壁垒。
1.4本文的主要研究内容
经过系统分析，并结合供水生产实际，本次研究的主要内容和目标是基于PLC的单台变频器拖动多台电机变频运行的恒压供水系统的研制，该系统利用变频器实现水泵电机的软起动和调速，同时把水泵电机控制纳入自动控制系统。整个系统的操作控制实现自动化管理，设备管理达到最优效果，运行调节达到最佳节能。具体而言，论文包括以下内容：
1.对水泵电机的调控技术进行分析。
2.介绍了基于PLC的变频调速恒压自动控制供水系统，该系统由一台变频器拖动多台水泵电机变频运行。压力传感器采样管网压力信号经PID处理传送给变频器，变频器根据压力大小调速电机转速，保证管网的压力恒定。重点对变频调速恒压供水系统的构成和工作过程，控制系统的硬件设计和PLC程序设计进行研究。
3. 对PID控制器的基本原理的介绍。
第2章 水泵调控技术
2.1水泵调控技术
水泵广泛应用于国民经济的各个行业中，但在供水行业中，普遍采用的是离心式叶片泵，也称离心泵。离心泵是利用叶轮旋转时产生离心力的原理工作的。在启动前必须使泵和进水管充满液体，当叶轮在泵壳内高速旋转时，液体质点在离心力的作用下被甩向叶轮边缘，并汇集到泵壳内，使液体或的动能和压能，并沿着出水管道输送出去。
在供水企业中，水泵的电能消耗及设备维护管理费用，在生产成本中占有很大的比例。水泵电机作为一种高耗能通用机械，其耗电量占全国总耗电量的21%以上，具有很大的节能潜力。由于常规恒速供水系统是采用常规的阀门来控制供水量的，而轴功率与转速的三次方成正比，造成相当部分的电能消耗在阀门和额定转速运行下的电机。因此，这种调控方式虽然简单，但从节能的角度来看，很不经济。近年来，电机调速技术的应用，为水泵电机的节能开辟了一个新途径。
它可以通过调节电动机的转速来适应水量和水压的变化，使水泵始终在高效区工作，将大大降低水泵的能耗，合理地进行设备的管理与维护，对节约能源和提高供水企业的经济效益具有极其重要的意义。
2.1.1水泵的工作参数
水泵的工作参数共有六个，即：流量、扬程、功率、效率、转速及允许吸上真空高度或气穴余量。
1.流量Q
水泵流量是指水泵在单位时间从水泵出水口排出的水量，可分为体积流量和质量流量两种。
2.扬程H 3.功率P
水泵的功率有有效功率和轴功率两种。有效功率为泵内液体实际所获得的净功率，可以根据流量和扬程来计算。轴功率是水泵在一定流量扬程下运行时所需的外来功率，即由动力机传给水泵轴上的功率。轴功率不可能全部传给液体，而要消耗一部分功率后，才成为有效功率。
4.效率
水泵效率标志着水泵传递能量的有效程度，亦即反映了泵内功率损失的大小，是一项重要的技术经济指标。它由泵内水力效率、机械效率和容积效率等三个局部效率组成。
5.转速n
转速是指叶轮每分钟的转数。水泵铭牌上所标明的额定转速是设计工况时的转速，当转速改变后，水泵的工作性能也随之改变。
6.允许吸上真空高度或临界气穴余量
二者是表征水泵吸水性能或气穴性能的参数，它们是确定水泵安装高度和评述水泵发生气穴与气蚀问题的主要参数。
（1）供水系统的基本特性和工作点 管阻特性是以水泵的转速不变为前提，表明阀门在某一开度下，扬程H与流量Q之间的关系曲线H=ƒ(Q)，如图1-2所示。管阻特性描绘了水泵的能量用来克服泵系 统的水位及压力差、液位在管道中流动的阻力变化规律。由图可知，在同一阀门开度下，扬程H越大，流量Q也越大。由于阀门开度的改变，实际上是改变了在某一扬程下，供水系统向用户的供水能力。因此，管阻特性所反映的是扬程H与供水流量间的关系H=ƒ()。
扬程特性曲线和管阻特性曲线的交点，称为供水系统的工作点，如图2-1中的点。在这一点，供水系统既满足了扬程特性，也符合了管阻特性。即：用户的用水流量和供水系统的供水流量处于平衡状态，系统稳定运行。
图2－1 供水系统的基本特性与工作点
（2）水泵调速运行的节能原理
在供水系统中，通常是以流量为控制对象，常用的控制方式为阀门控制法和转速控制法。阀门控制法是通过调节阀门开度的大小来调节流量，而水泵电机转速保持不变，其实质是通过改变水路中的阻力大小来改变流量的，因此，管组特性将随阀门开度的改变而改变，但扬程特性不变。转速控制法是通过改变水泵电机的转速来调节流量，而阀门开度保持不变，其实质是通过改变水的势能来改变流量，因此，扬程特性将随水泵转速的改变而改变，但管阻特性不变。
采用变频调速的供水系统属于转速控制法，其工作原理是根据用户用水量的变化自动地调节水泵电机的转速，始终保持管网水压恒定，即：用水量增大，电机加速；用户水量减小，电机减速。图2－2为管网及水泵的特性曲线。
图2－2 管网及水泵运行的特性曲线
供水量高峰期水泵工作在A点，流量为，扬程为。当供水量要求从减小到时，若采用恒速泵供水，必须关小阀门，这时阀门的摩擦阻力变大，管阻特性曲线变为，扬程特性曲不变，而扬程则从上升到，运行工况从A点移到B点，此时水泵输出功率为(0,, B, )围成部分；若采用恒压()、变速泵（）供水，管网特性曲线变为，扬程特性变为曲线，工作点从A点移到C点，此时水泵输出功率为(0,, C, )围成的部分。比较两者，其节能为(, , B, C)围成的阴影部分。而且根据水泵变速运行的相似定律，变速前后的流量、扬程、功率与转速之间的关系为：
式中： 、、为转速时的功率、扬程、流量
、、为转速时的功率、扬程、流量
由上式可以看出，水泵在转速控制时，电机转速变慢，轴功率就相应的减少，电机输入功率也随之减少，轴功率于电机转速成三次方的关系下降。
由此可见：在供水系统输送同样流量的情况下，转速控制时的扬程比阀门控制时小得多，所需要的供水功率也比阀门控制方式小得多，两者之差是转速控制方式节约的供水功率，它与图中的阴影部分成正比。当流量从0～之间不断变化时，节能为图中(, A 围成的面积,可见其节电效果显著。
2.2常用的调速方式
水泵多配用交流异步电动机拖动，当电机转速降低时，既可节约能量，经济效益十分显著。由异步电动机的转速公式：
＝ 式（2-1）
其中： 为异步电机的理想空载转速；
为异步电机转子转速；
为异步电机的定子电源频率；
为静差率，。
改变电动机极对数，改变静差率及改变电源频率都可以改变转速。常用的调速方式有变级对数调速，变频调速和可控硅串级调速三种方式。
1. 变级对数调整
在电源频率一定的情况下，电动机的同步转速与极对数成反比，改变电动机极对数，就可以改变转速。通过改变定子绕阻的接线方法来改变极对数。这种调控方式控制简单，投资省，节能效果显著，效率高，但需要专门的变极电机，是有极调速，而且级差比较大，只适用于特定转速的生产机器。对于我的设计不适用。
2. 变频调速
变频调速是将电网交流电经过变频器变为电压和频率均可调的交流电，然后供给电动机，使其可在变频的情况下运行。
改变电动机定子频率可以平滑地调节同步转速，相应的也就改变转子转速，而转差率可以保持不变或很小。但对电动机来说，定子频率改变后，其运行影响，如果电压不变，频率增加时，磁通减少，电动机转矩下降，严重时会使电动机堵转；频率减少，磁通增加，会使磁路饱和，励磁电流上升，导致铁心损失急剧增加而发热，使不允许。因此在实用上，要求调速的同时，高变定子电压，保持磁通基本不变，既不使铁芯发热，有保持转矩的不变。变频技术对水泵电动机进行调整，以获得优良的运行特性和明显的节能效果，是目前常用的技术。
3. 可控硅串级调速
它是把异步电动机转子电势经过整流――逆变后回馈给电网，回收功率就是转差功率，当改变逆变角时，逆变电势、转差功率、转差率都 将随之改变，从而达到调整的目的。
这种方法的最大优点是由于它可以回收转差功率，节能效果好，且调整性能也好，但由于线路过于复杂，还需一台与电动机相匹配的变压器增加了蹭环节的电能损耗，带来了成本高，占滴水泵房面积大等缺点而影响它的推广价值。因此，在本论文，我不采用。
2.3 供水系统变频调速运行的工作原理
变频恒压供水系统主要由水泵、电动机、管道和阀门等构成。通常由笼式异步电动机驱动水泵旋转来供水，并且把电机和水泵作成一体。变频供水系统是通过变频器调节异步电机的转速，从而改变水泵的出水流量而实现恒压供水的。因此，供水系统变频的实质是异步电动机的变频调速。
异步电动机的变频调速是通过改变定子供电频率来改变同步转速而实现调速的。
异步电机的转差率定义为：
式（2-2）
异步电机的同步速度为：
= 式（2-3）
异步电机的转速为：
式（2-4）
其中； 为异步电机的理想空载转速；
为异步电机转子转速；
为异步电机的定子电源频率；
为异步电机的极对数。
从上式可知，当极对数不变时，电机转子转速与定子电源频率成正比，因此连续调节异步电机供电电源频率，就可以连续平滑地调节电机的同步转速，从而调节其转子的转速。
变频调速时，从高速到低速都可以保持有限的转差率，因而变频调速具有高效率、高精度、调范围广平滑性较高、机械特性较硬的优点，调速性能可与直流电动机调速系统相媲美。因此，变频调速是交流异步电机一种比较合理和理想的调速方法，其频率调节时的机械特性曲线如图2－3所示。
图2－3异步电动机变频调速时机械特性曲线
第3章 方案的基本的选择
3.1 可编程控制器PLC的选择
可编程逻辑控制器简称PLC，是以微处理器为基础，综合计算机技术、自动化技术和通讯技术而发展起来的一种新型工业控制装置。它将传统的继电器控制技术和现代计算机信息处理两者的优点结合起来，成为工业自动化领域中最重要、应用最多的控制设备。
3.1.1 PLC的基本结构
PLC的类型繁多，功能和指令系统也不同，但是结构与工作原理则大同小异，通常由中央处理单元CPU、存储器、输入输出等部分组成。如图3-1所示：
图3-1 可编程序控制器的基本结构
1．主机
主机部分包括中央处理器、系统程序存储器、用户程序及数据存储器、输入输出扩展接口、外部设备接口和电源等部分组成。中央处理器是PLC的核心部分，它包括微处理器和控制接口电路，用于运行用户程序、监控输入/输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处理，将结果送到输出端，并响应外部设备的请求以及进行各种内部判断等。
2．输入/输出(I/O)接口 I/O接口是PLC与输入/输出设备连接的部件。输入接口接受输入设备的控制信号。输出接口是将主机经处理后的结果通过功放电路去驱动输出设备。
3．输入/输出扩展单元 I/O扩展接口用于将外部输入/输出端子数的扩展单元和基本单元连接在一起。输入输出扩展接口有并行接口、串行接口和双口存储器等多种形式。
4．外部设备接口
外部设备接口是PLC主机实现人--机对话、机--机对话的通道。通过它，PLC可以与编程器、打印机等外部设备相连。该接口的功能是串行/并行数据的转换、通信格式的识别、数据传输的出错检验、信号电平的转换等。
5．编程
编程是PLC利用外部设备，用户用来输入、检查、修改、调试程序或监视PLC的工作情况。通过专用的PC/PPI电缆线将PLC与电脑连接，并利用专用的软件进行电脑编程和监控。
6．电源单元 电源是供给PLC电源的器件，通常为输入设备提供直流电源。它的作用是把外部的供电电源变换成系统内部各电源所需的电源。可编程序控制器的电源一般采用开关电源，特点是输入电压范围宽、体积小、重量轻、效率高。 PLC是一种用于工业自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方式。PLC以通用或专用CPU作为字处理器，实现通道(字)的运算和数据存储，另外还有位处理器(布尔处理器)，进行点(位)运算与控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、维修、编程简单、灵活性强等特点。
1.可靠性
对可维修的产品，可靠性包括产品的有效性和可维修性。PLC的可靠性高表现在下列几个方面。
(1)与继电器逻辑控制系统比较，PLC不需要大量的活动元件和接线电子元件，它的接线大大减少，系统的维修简单，PLC还采用了一系列可靠性设计的方法进行设计，例如，冗余设计，断电保护，故障诊断和信息保护及恢复等，提高了MTBF，降低了MTTR，使可靠性提高。PLC还具有编程简单，操作方便等特点，因此对操作人员的技能要求降低，操作人员容易学习和掌握，一般不容易发生操作的错误，可靠性因此提高。
(2)与通用的计算机控制系统比较，PLC是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机控制更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了精简化的编程语言，编程出错率大大降低，而为工业恶劣操作环境设计的硬件使可靠性大大提高；在硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的元件、采用先进的工艺制造流水线制造、对干扰的屏蔽隔离和滤波等。在软件方面，也采取了一系列提高系统可靠性的措施。例如，采用软件滤波、软件自诊断、简化编程语言等。
2.易操作性
PLC的易操作性表现在下列几个方面：
（1）操作方便：PL C的操作包括程序输入和更改的操作。多数PLC采用编程器进行输入和更改的操作。编程器至少提供了输入信息显示，对大中型的PLC，编程器采用了CRT屏幕显示，因此，程序的输入直接可以显示。更改程序的操作可直接根据所需的地址编号进行搜索，然后进行更改。
（2）编程方便：采用布尔助记符编程时，有助于编程人员的编程。
（3） 维修方便：PLC具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求降低。当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断，维修人员可以很快找到故障的部位，以便维修。
3.灵活性
PLC的灵活性表现在以下几个方面：
（1）编程的灵活性：PLC采用的编程语言有梯形图、功能模块和语句描述编程语言。编程方法的多样性使编程方便，应用面拓展。
（2）扩展的灵活性：PLC的扩展灵活性是它的一个重要特点。它根据应用的规模不同，即可进行容量的扩展、功能的扩展、应用和控制范围的扩展。
（3）操作的灵活性：操作十分灵活方便，监视和控制变得十分容易。
（4） 体积小、重量轻、功耗低
由于PLC是专为工业控制而设计的，其结紧密、坚固，体积小巧，易于装入机械设备内部要，是实现机电一体化的理想控制设备。
3.1.3 PLC的主要功能
随着PLC技术的不断发展，目前已能实现以下功能。
⑴ 条件控制功能
条件控制（或称逻辑控制或顺序控制）功能是指用PLC的与、或、非指令取代断电器触点串联、并联及其他各种逻辑连接，进行开关控制。
⑵ 定时/计数控制功能
定时/计数控制功能就是用PLC提供的定时器、计数器指令实现对某种操作的定时或计数控制，以取代时间继电器和计数继电器。
⑶ 步进控制功能
步进控制功能就是有步进指令来实现在有多道加工工序的控制中，只有前一道工序完成后，才能进行下道工序操作的控制，以取代由硬件构成的步进控制器。
⑷ 数据处理功能
数据处理功能是指PLC能进行数据传送、比较、移位、数制转换、算术运算与逻辑运算以及编码和译码等操作。
⑸ A/D与D/A转换功能
A/D与D/A转换功能就是通过A/D、D/A模块完成对模拟量和数字量之间的转换。
⑹ 运动控制功能
运动控制功能是指通过高速计数模块和位置控制模块等进行单轴或多轴控制。
⑺ 过程控制功能
过程控制功能是指PLC的PID控制指令实现对温度、压力、速度、流量等物理参数的闭环控制。
⑻ 扩展功能
扩展功能是指通过连接输入/输出扩展单元（即I/O扩展单元）模块来增加输入输出点数，也可通过附加各种智能单元及特殊功能单元提高PLC控制能力。
⑼ 远程I/O功能
远程I/O功能是指通过远程I/O单元将分散在远距离的各种输入、输出设备与PLC主机相连接，进行远程控制，接收输入信号，传出输出信号。
⑽ 通讯联网功能
通讯联网功能是指通过PLC之间的联网、PLC与上位计算机的连接等，实现远程I/O控制或数据交换，以完成系统规模较大的复杂控制。
⑾ 监控功能是指PLC能监视系统各部分运行状态和进程，对系统出现的异常情况进行报警和记录，甚至自动终止运行；也可在线调速、修改控制程序中的定时器、计数器等设定值或强制I/O状态。
3.1.4 PLC的选择 根据设计方案和PLC,变频器的内部电气接线图确定PLC的I/O点数，本设备输入点数：X为8点； 输出点数：Y为12点。
其I/O口分配表如图3-2所示：
3.2 变频器的选择
目前，随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，变频器已经成为电气调整的主流，成为现代工业控制的主要组成部分。
3.2.1变频器的特点
1.变频器的特点
大部分通用变频器都有以下特点： ②、稳定性好 由于变频器的控制信息为数字量，不会随时间漂移，不随温度等环境条件而变化。
③、可靠性高 控制电路采用大规模集成电路，主电路采用智能化模块。系统中的硬件电路元件数量很少，相应故障率大大降低。
④、灵活性好 系统中硬件向标准化、集成化发展，可以在尽可能
少的硬件支持下，由软件去完成复杂的控制功能。适当的修改软件，就可以改变系统的功能或提高其性能。
⑤、存储能力强 存储容量大，存放时间几乎不受限制，变频器可在存储器中存放大量的数据和表格，利用查表法简化计算，提高运算精度。
⑥、逻辑运算能力强 容易实现自诊断、故障记录、故障寻找等功能，使变频器可靠性、可使用性、可维护性大大提高。
⑦、自动调压功能 是电动机参数自动调压，简化了使用操作，易于实现系统最佳运行。
⑧、具有模糊加减速功能 能根据电动机加速过程中的负载电流和制动过程中的变频器直流测的电压，自动计算最佳加/减速时间。
3.2.2 变频器的种类
变频器可分为两种：交－直－交变频器，交－交变频器。如下图：
交－直－交变频器是由三个环节组成：可控硅整流电路，其作用是将电压、定频率的交流电路变为电压可调的直流电；可控硅逆变电路，其作用是将整流电路输出的直流电变换为频率可调的交流电；滤波环节，它在整流电路和变电路之间，一般是利用无电源电容或电抗器对整流后的电压或电流进行滤波。它不仅可改变逆变器输出电压，而且具有抑制谐波功能，是一种比较理想的方式。
交－交变频器是由两组反并联的整流电路组成，直接将电网的交流榻通过变频电路同时调节电压和频率，变成电压和频率可调的交流的电输出。就是由于直接交换，减少换流电路，减少损耗，效率高，波型好，但调整范围小，控制线路复杂，功率因数低，目前较少采用。
3.2.3 变频器的选择
⑴ 型号的选择： 所有数据显示都采用6位数的LED形式，能正常运行时持续显示一项运行数据。能显示当前变频器的频率，可切换鍵选择显示内容，如电动机的电流、电压、功率等。作为该显示的补充，另外还有3个指示灯，用来指示主电源是否接通（ON）、 警告（WARNING）和报警（ALARM）。变频器的大部分参数设置可以直接通过控制面板来改变。
① QUICK/MENU（快速菜单）鍵可以查出用于快速菜单的参数。QUICK/MENU鍵还可用于取消参数值的改变。在断开主电源，同时按下QUICK/MENU、＋、和CHANGE/DATA鍵并通主电源，然后松开这些鍵，变频器就被设置为出厂设定状态。
② CHANGE/DATA（改变数据）鍵用来改变设定值。CHANGE/DATA鍵还可以用来储存已改的参数设定值。
③ ＋/-鍵用来选择参数和改变参数值。同时按下QUICK/MENU、＋鍵，能够调阅所有参数。
④ STOP/RESET（停止/复位）鍵用来使所连接的电机停止或在跳闸后使变频器复位。
⑤ START（启动）鍵用来启动变频器。
⑵ 变频器容量的选择：
一般来说，当一台变频器控制一台电动机时，只需使变频器的配用电动机容量与实际电动机容量相符即可。当一台变频器同时控制两台电动机时，原则上变频器的配用电动机容量应等于两台电动机的容量之和。本系统中每时均只有一台变频器控制一台变频器，因此，就只需与大电机容量的相符即可，即是220KW。
⑶ 变频器的端子操作：
变频器的端子包括电源接线端子和控制端子。
电源端子中有三相输入电源端子R、S、T，7逆变器三相输出端子U、V、W。
控制端子共有有近20个控制端子，分4类，即输入与监视信号端子、频率模拟设定输入端子、输出信号端子、报警输出端子。
控制端子 输出信号端子提供一对常闭触点和一对常开触点，共3个端子（端子01、02、03），可以直接驱动继电器。在故障时常闭触点断开，常开触点闭合。通过报警信号端子的继电器断开外部电路，避免了故障升级。输出信号（端子46）包括指示变频器正在运行信号、告警或报警以及运行状态。
⑷ VLT2800系列变频器所提供的保护功能包括过电流、过载、逆变器过载、电源缺相、过压、欠压、接地故障、开关模式故障、短路、内部出错、CPU故障保护、电源掉电重合闸保护等。
3.3 压力传感器的选择 由于一般的生活供水的压力为370KPa～430KPa,消防供水的压力为670 KPa～730KPa，所以压力传感器选0KPa～1000KPa。，我们选用的是YTT-150型差动远传压力表。它是二线制安全型防爆仪表。用于测量对铜和钢及合金不起腐蚀的液体、气体和蒸气的压力。仪表在进行压力指示外，还连续输出与被测压力成线性的4-20mA直流信号，该表用于水压恒定的PID检测环节。
其技术指标为：
1）测量范围：-0.1—0.3MPa
2）输出信号：mA DC,二线制
3）精度等级：1.5级
4）负载电阻：250 —350Ω
5）供电电源：直流（+10—-15）%
6）工作环境：温度：-10—55度
相对湿度：<=85%
工作振动：振动频率<=25HZ 外磁场<=400A/M
3.4 本章小结
根据设计的需要，在本章中对PLC的型号进行了选择。并针对考虑到了设计需要的容量和显示功能，选了丹佛斯公司生产的VLT2800 220KW。根据水压的实际情况，对压力传感器也进行了较合理的选择。
第4章 变频调速恒压供水系统设计
4.1系统的方案设计
变频调速恒压供水系统由可编程控制器、变频器、水泵电机组、压力传感器等构成。系统采用一台变频器拖动3台电动机的起动、运行与调速，当给生活供水时，分别采用循环使用的方式运行；当给消防供水时，就3台电机全投入，并采用“先启先停”的原则接入和退出。通过压力传感器采样管网压力信号，变频器输出电机频率信号，这两个信号反馈给PLC的PID模块,PLC根据这两个信号经PID运算，发出控制信号，控制水泵电机进行切换，以达到恒定水压的目的。图4－1所示为恒压供水系统结构框图
图4－1 恒压供水系统结构框图
中图分类号：TP311.52 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 14-0000-01
The Thesis Management System Design and Implementation Based on Thinkphp Framework
Chang Benchao
(Zhengzhou Jiaotong University,Zhengzhou450062,China)
Abstract:Needle vocational colleges in the traditional thesis management problems,this paper describes the LAMP platform framework for rapid implementation using ThinkPhp B/S based model management system for the design of the thesis implementation.
Keywords:Higher vocational;Thesis management;LAMP;ThinkPhp;
Framework
一、引言
毕业论文是高职院校教学过程中的重要实践环节，无论是学校还是学生都很重视，但是，对于复杂繁琐的毕业论文管理流程，当前很多高校特别是高职院校还在采用传统的手工方式进行管理。由于高职院校的目标是培养生产、管理、服务等行业一线需要的技术型、应用型高级人才，很多高职院校往往会安排学生在最后一年或学期到校企合作单位进行顶岗实习，而这个时间段也恰恰是学生们找工作和写毕业论文的时间，不可避免的会存在时间和空间上的冲突。随着我国互联网的普及和高校校园网的不断发展完善，采用基于web的毕业论文管理系统来替代传统的管理方式已经显得尤为重要。
二、系统需求分析
（一）角色分析
系统应具备至少四个角色：系统管理员、系部管理员、指导教师和学生。
1.学生。学生注册登录后可以修改完善自己的个人资料，修改密码；可选择本专业教师的选题，在指导教师确认之前可以删除选题重选或上传自选题然后选择指导教师审核；可以浏览教务通知，下载各种文档模板；可以给指导教师留言和查看留言反馈；可以上传开题报告、论文等文档；可以查看自己的论文成绩。
2.指导教师。指导教师注册登录后，可以编辑修改个人资料，修改密码；可以带附件的公告通知；可以上传课题供系部管理员审核；可以查看自己的选题的审核情况和学生选者情况；可以审核选者自己做导师的学生上传的自选题；可以下载查看学生上传的文档；可以给学生的论文进行评分；可以查看并回复学生的留言等。
3.系部管理员。系部管理员可以审核本系指导教师上传的选题；可以查询统计本系教师选题和学生选题情况；可以批量下载本系学生论文进行存档备份；可以添加编辑本系专业、班级等信息；可以审核确认本系学生有效注册信息等。
4.教务管理员。教务管理员除继承系部管理员权限外，还可以设定用户注册、教师上传选题、学生选题、文档上传、论文评分等时间范围；可以查询统计所有教师选题情况，学生选题情况，学生文档上传情况等。
5.系统管理员。系部管理员继承教务管理员权限拥有系统最高权限，主要对系统进行设置维护，数据库备份，用户组管理，角色权限分配，上传文档路径设置，设置上传文档命名方式等
三、系统设计
（一）开发运行环境
开发平台采用WindowsXp系统下的AMP（Apache+Mysql+Php）集成开发工具和Thinkphp框架，正式运行环境则采用Ubuntu linux服务器下的AMP组合。这样做的好处在于：开始时在经常使用的windows环境下，容易上手，编码和调试都比较方便；运行时放到Linux环境下，可以提高系统运行的稳定性和安全性，可以最大程度发挥LAMP组合的效率，还可以节省不少windows环境下非AMP组合产生的正版软件授权费用；采用ThinkPhp框架则可以实现代码复用，以少量的代码快速开发出基于MVC分层模式的应用系统。
（二）ThinkPhp框架和MVC模式简介
ThinkPhp是国内的一款免费开源的，快速简单的面向对象的轻量级php开发框架，遵循Apache2开源协议，是为了敏捷web应用开发和简化企业级应用开发而诞生的，拥有众多优秀的功能和特性。
MVC（model-view-controller）模式的诞生完全是为了解决传统的web开发模式下大都将页面显示和数据处理等功能都耦合在页面代码中，增强了系统的业务逻辑和页面显示的耦合度，不利于系统的维护和扩展这一弊端。其核心思想是将程序分成相对独立而又能协同工作的3个部分，即模型、视图和控制器。模型表示应用程序的业务逻辑，是应用程序的核心，它包含完成任务所需的所有数据和行为，并把要显示的数据提供给视图。视图是用户看到并与之交互的界面，是应用程序的外在表现。控制器则负责处理用户的输入并将模型映射到视图中。MVC设计模式利用控制器分离模型和视图，达到层间松散耦合的效果，从而提高系统可扩展性和可维护性。
（三）基于ThinkPhp框架的开发流程
在经过需求分析和总体设计之后，序开发人员可以参考ThinkPhp框架开发手册和开发实例，熟练掌握框架的命名规范和功能特性，然后进行数据库和表的创建并根据创建的数据库信息来配置项目文件。随后，创建项目的控制器类和对应的模型类，在控制器类中主要编写项目的业务代码和模板文件有关的代码，在模型类中主要编写和数据库操作有关的各种代码；同时，作为美工，需要配合设计所需的页面文件，由程序员在需要显示动态输出的地方插入模板变量，通过浏览器进行不断的测试与修改后，最后部署到实际运行环境中。
四、结论
通过使用国内比较成熟的ThinkPhp框架使得本项目的设计和开发节约了大量时间而且摆脱了过去传统web开发模式带来的系统后期维护和扩展难的问题。系统运行环境采用开源免费的LAMP组合，节省了windows环境下昂贵的正版软件费用。该系统目前已经在郑州交通学院成功应用，很好的解决了高职院校中传统论文管理模式的种种弊端和不便，给广大师生提供了方便。
参考文献：
中图分类号：TP311.52
1 引言
在现有的毕业论文选题系统中，一个学生只能选择一个题目作为自己最终的题目，同样，一个题目只能分配给一个学生。如果最后题目由学生自己确定，那就会出现先选的学生具有更大的选择余地，后选的学生由于不能再选已经选定的题目，所以其可选择的题目会越来越少，这对很多学生来说很不公平。如果学生选择自己的志愿，最终题目由老师来定，这不但加大了老师的工作量，而且还是不能保证每位同学的公平性。如何采用计算机智能辅助选题，设计最优匹配算法实现学生与题目的整体最优匹配，会大大提高选题的效率。
汤颖曾在《毕业设计立项与选题管理及其支持系统》中提出，采用模糊匹配技术进行学生-题目的自动匹配；潘志方在《一种改进的Ford-Fulkenson算法在选题系统中的应用研究》中将题目与学生的匹配抽象为二分图的匹配，并采用改进的Ford-Fulkenson算法实现题目与学生的自动匹配。以上两种方法只考虑了学生与题目之间的最大匹配值，并没有考虑学生的整体满意度最优的情况。
本文将通过采用最优匹配算法（KM）确定一种匹配方案，使得学生的整体满意度最高。具体方法概括如下：学生预选多个题目，并根据自己对题目的满意度由高到底排序，这样，满意度成为二分图的一分值，如图1所示：
2 系统功能模块设计
根据前期的可行性分析，本系统主要进行以下模块的设计：系统管理员模块、专业负责人管理模块、指导教师管理模块和学生选题模块。
系统管理员模块主要负责对系统参数的设置及用户的管理。主要实现以下功能：
（1）系统设置：对系统标题、毕业生、选题参数设置；
（2）学院及专业设置：完成学院、专业的添加、删除、修改操作；
（3）数据字典的维护：教师信息、选题难度、选题方向灯信息的维护；
（4）教师和学生的管理：完成教师、学生信息的添加、删除和修改操作；
（5）文件文化建设管理：日志文件查看、上传文件的管理。
专业负责人管理模块与系统管理员权限相似，但操作的数据只能针对于指定专业，无法浏览及操作整个学院的课题及学生信息。最重要的功能是实现题目的审核。
导师管理模块主要用于选题以及选择自己选题学生的审核确认。
（1）个人中心管理：如信息修改及密码重置；
（2）选题管理：选题的增加、修改、删除以及选题类型的设置；
（3）学生选题查询及审核。
学生模块主要实现学生选题的选择及确认。
（1）学生个人信息的修改；
（2）学生选题及确认信息查询；
（3）学生留言及咨询。
3 KM算法在系统中的实现
KM算法由Kuhn和Munkras分别提出来，这是一种问题。经典的算法。该算法由通过每个顶点一个顶标（A[i][j]）来求最大权匹配的问题转化为不断寻找增广道路以使二分图的匹配数达到最大的完备匹配。KM算法的关键在于不断寻找二分图中的可增广道路。如果找到一条可增广道路，就可以额将属于和不属于相等子图的边取相反，从而相等子图里就是增加一条边，一直到所有的顶点都进入相等子图为止。
KM算法可以很好地解决选题系统中，题目与学生最优匹配的问题。下面以国际商学院09级本科学生选题为例。
在匹配过程中，设学生的集合为X={X1，X2，X3……Xn}，选题的集合设置为Y={Y1，Y2，Y3……Yn}，学生对自己选题的满意度为二维矩阵Z[m][n]，其他题目规定权值为0。系统规定学生最多可预选3个题目，并按照满意度分别设置0.9，0.7，0.5。以下表1是对国际经济与贸易专业使用不同算法得出的学生满意程度。
下面对以上数据进行说明。如采用手工分配的方式，使得681名学生中414名同学分的了题目，满意度为60.82%；如果采用最大匹配算法进行分配，可以使分配数达到最大，有517名学生分得题目，满意度上升为79.99%；最有用最有匹配算法进行分配，使总体满意度达到78.24%，533人。需要说明的一点是，KM算法只是找到了整体最优匹配而不是最大数匹配，如果整体最优情况下匹配数和最大匹配数相差得太大的话，那么整体最优方案显得不太可取。所以，最好的情况就是同时考虑最优匹配和最大匹配来同时控制两者的大小。
4 结语
本系统实现了毕业论文选系统工作的各个管理功能，通过实现教师与学生的双向选择，使用KM算法，提高选题的质量和效率，为学院充分利用网络完成毕业论文选题工作提供了便利的平台。
参考文献：
[1]汤颖.毕业设计立项与选题管理及支持系统[J].合肥工业大学学报，2006，29（5）.
中图分类号：TP315 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2015）09-0079-04
毕业论文是高等院校学生为完成学业在教师指导下运用所学知识，就所学专业某一现象或问题进行系统研究后对成果加以系统表述形成的具备一定理论和实践价值的学术文本。它是我国高等院校教学计划中重要的实践环节，是培养大学生基本科研和实践工作能力的重要手段。近年来，随着教育教学改革的深入，毕业论文评价工作越来越受各院校和教育界学者重视。笔者对国内研究的检索表明：1998年至2014年，研究论文数量呈明显上升趋势。[1]然而，与外语专业毕业论文评价有关的论文仅有两篇，简要谈及了英语专业毕业论文的重要性及评价原则。加强毕业论文评价工作的科学化是我国《高等学校英语专业英语教学大纲》的要求，也是国际高教质量保障体系的发展趋势。鉴于此，笔者拟从该项工作的现状出发，基于其特征设计一套科学的综合评价体系，希望推动该项工作的科学性、标准化和公正性。
一、我国高等院校外语专业毕业论文评价工作的现状与不足
1.调查发现
笔者对国内30所各层次外语专业院系[2]的毕业论文评价工作进行调查后发现：
（1）大多数院系都采用了科学的工作流程：指导教师评阅―交叉审阅―答辩评审―综合评分。
（2）大多数院系都采用百分制量化评价方式。
（3）总体上，学校层次越高，工作过程也越科学越严谨。
此外，现代信息技术在该项工作中得到了良好应用，大大提高了工作效率，顺应了当代社会对低碳环保的追求。
2.缺陷和不足
（1）忽视评价工作的模糊性
标准的笼统性和评价的主观模糊性导致作为主观决策过程的毕业论文评价本质上不能做到精确量化，但绝大多数高校均要求参评教师给出精确分数，这与评价工作的模糊性相背。
（2）评价维度不全面、指标不完善、权重分配过于主观
虽然多数院系采用了多元评价，涉及语言表达、论证过程、格式规范、答辩表现等，但诸如选题价值、外文资料翻译、开题答辩、工作态度等与论文质量密切相关的指标都未涵盖。评价成绩主要由指导教师、交叉审阅教师和答辩小组评分等三或两部分成绩按主观比例如4：3：3构成，甚至仅由指导教师或答辩小组判定论文成绩。
（3）缺乏过度主观评价防控设计
评价工作固有的主观性加上师生之间因种种原因产生的人情关系容易导致教师对评价对象作出过度评价，导致评价结果失去公正性。遗憾的是没有院系在评价步骤中加入针对此缺陷的防控设计。
二、外语专业毕业论文评价工作的基本特点、原则与方法选择
1.基本特点
（1）主观模糊性
毕业论文评价工作本质上属于主观决策过程，它要求评价主体对评价对象作出尽量客观公正的评价，但评价标准及过程固有的模糊性导致评价主体无法作出精确的量化评价。此外，作为群组决策，不同评价主体的心理标准难免存在差异，加重了评价的主观模糊性。
（2）系统综合性、指标及权重差异性
评价工作是一项综合的系统工程，必须尽可能涵盖各相关评价维度。就某一维度来讲，指标设计也必须具备科学性、差异性和明确性，方可让评价主体有章可循。此外，各指标贡献率并不相同，必须尽可能赋予合理权重。
（3）评价结果量化要求
尽管评价工作具有不可避免的模糊性，但为了确定毕业论文的优秀率和合格率，绝大多数院系均要求为评价对象打出百分制分数。因此，在进行系统设计时必须将模糊定性操作转化为精确的定量操作。
（4）严肃性和公正性
毕业论文评价是对学生四年学业能力的终极评定，不仅关乎学生能否获得毕业证和学位证等切身利益，而且对我国高等教育质量监控与发展也有重要影响，必须确保严肃性和公正性。
2.基本原则
（1）专业性原则
外语专业毕业论文不同于理工科论文，如表达符号为外语、更注重逻辑推理与系统建构等。其评价体系构建必须考虑专业特殊性来设计评价指标并为其分配合理权重。
（2）静态与动态评价相结合
毕业论文写作是一个阶段性动态过程，评价体系既要涉及对论文的静态评价还应包括对工作过程的动态监控性评价，即做到静态与动态评价相结合。
（3）公平公正原则
鉴于评价工作的主观模糊性及评价主体可能作出的过度主观性评价。评价步骤设计必须想方设法减少种种主观随意性，尽最大努力保证评价结果严肃公正。
（4）可操作性原则
指标设计必须具备可测性、精细性和完整性，避免不必要的要素交叉。同时，具备经济可操作性和信息化优势，以充分发挥现代信息技术的效率优势和绿色环保等特性。
3.方法选择
据此，笔者整合了层次分析法和模糊综合评价法来设计外语专业毕业论文评价体系，并加入了过度主观评价防控设计。层次分析法（AHP）是美国著名运筹学家塞蒂于上世纪70年代创立的一种定性和定量分析相结合的决策方法。该方法充分利用专家级决策人员的丰富经验和精准判断力根据问题性质和决策目标将问题分解为不同的结构要素，并按照要素间隶属关系和相互作用将因素按不同层次聚合为一个递阶模型，从而将决策问题归结为指标层对目标层的相对权重值定量化。模糊综合评价法（FCE）是一种基于模糊数学的综合评价方法。该方法根据模糊数学的隶属度理论，整合主观逻辑分析与客观精确运算把定性评价转化为定量评价，从而对受多种因素制约的现象做出评价。前者能有效避免毕业论文评价体系设计不够全面、指标权重分配过于主观的缺陷；后者可以将主观模糊评价转化为量化评价。整合两种方法系统性强和结果明晰等特点可有效解决外语专业毕业论文评价过程中存在的问题。
三、外语专业毕业论文评价系统的步骤设计
1.建立评价递阶模型
该模型由目标层、准则层和指标层组成。目标层是对评价对象题的概述，准则层是隶属于目标层的具体描述，指标层则是各准则层下属的细化评价内容。
2.建立专家判断矩阵并检验其随机一致性
（1）根据递阶模型相邻层次间的隶属关系，请K位行业专家依据两两比较法对各层指标的重要性比较标度进行打分，构造出判断矩阵。设矩阵有i个元素，则判断矩阵为Pk（1）。
（2）检验各矩阵的随机一致性。由于判断矩阵易受个体认知模糊性及评价系统复杂性的影响，必须对各矩阵的随机一致性进行检验。计算过程如下：首先计算各矩阵的最大特征值λmax。鉴于该计算过程比较繁琐，此处建议直接在Matlab7.1中输入各矩阵Pk后，调用最大特征值计算函数max（eig（Pk））即可获得各矩阵的最大特征值；计算各矩阵的一致性指标CI=（λmax-n）/（n-1）；查询平均随机一致性指标对应的RI值，计算各矩阵的随机一致性指标CR=CI/RI。当n=1或2时，判断矩阵具有完全一致性；当n>2时，若CR
（3）计算各指标权重。计算指标权重的方法有和积法、最小对数二乘法等方法。合积法计算过程如下：归一化各矩阵[1]，将归化矩阵按行相加[2]后再次进行归一化处理[3]，计算各个专家的权重[4]，组成专家权重矩阵后将之归一化[5]，然后计算各指标的最终权重[6]。
3.设定模糊评语集及对应评语分值向量集
设评语等级集E={e1， e2， …， eh}， h为评语等级子集的个数。与E相对应，令评语分值向量集F=[f1， f2， …， fh]。
4.构造模糊评价矩阵并检验其离散程度
请R位评价主体按递阶模型为评价对象打分构造出各指标的模糊评价矩阵Ri（2），由于评价结果可能受评价主体特定情感因素的影响，因此必须检验Ri的离散程度。令E={5， 4， 3， 2， 1}。依次计算R位评价主体对各指标评价结果的离散系数CVi（i=1， 2， …， n）[7]及其平均值AVG（CVi）。经过计算，在评价主体少于10人时，若AVG（CVi）>0.15，则说明各评价主体对该指标层的评价存在不公正极值。计算各分值与均值之间的标准差，标准差最大者即为极值，更换该评价主体重新评价，直至评价结果满足要求。
5.计算各准则层的评价结果向量
若模糊评价矩阵Ri通过离散程度检验则将之归一化后计算评价对象在各准则层的评价结果向量Ai[8]。
6.计算评价对象的最终模糊评价结果
综合各准则层的评价结果向量Ai，建立针对目标层的模糊评价矩阵A（3），然后利用准则层的权重矩阵计算评价对象的最终模糊评价结果G[9]。结合不同评语分值向量集F计算评价对象的最终精确得分S[10]。本段提到的矩阵和计算公式如表1所示。
四、应用实例
1.构建评价递阶模型
根据层次分析法原理，笔者整合了国内已有毕业论文评价体系研究成果和校内外专家和专任教师的意见，构建出如下外语专业毕业论文综合评价递阶模型，如表2所示。
2.建立专家判断矩阵并检验其随机一致性
请校内外8位专家和教师对各层指标打分构造出判断矩阵，因篇幅所限，笔者仅对准则层U5对应的矩阵Pk=8为例演示计算过程，如表3所示。
运用Matlab7.1计算各判断矩阵的最大特征值，依次为{3.0092， 3， 3， 3.0092， 3.0092， 3， 3.0037， 3}。计算P1的一致性指标CI=（3.009200-3）/2=0.0046，各专家矩阵的λmax依次为{0.0046， 0， 0， 0.0046， 0.0046， 0， 0.0019， 0}；据公式CR=CI/RI，各专家判断矩阵的随机一致性指标值依次为{0.0079， 0， 0， 0.0079， 0.0079， 0， 0.0032， 0}，均小于0.1，通过检验。
3.计算各指标的最终权重
本节以第一位专家的判断矩阵为例演示计算过程。首先归一化P1；按行相加得M1=[0.2678 1.7608 0.9713]T；再次归一化得1=[0.0893 0.5869 0.3238]T。其他各专家的打分归化矩阵依次为：2=[0.1111 0.2222 0.6667]T、3=[0.1667 0.1667 0.6667]T、4=[0.1638 0.2973 0.5390]T、5=[0.1066 0.1935 0.6999]T、6=[0.1000 0.3000 0.6000]T、7=[0.1299 0.1381 0.732]T、8=[0.1429 0.1429 0.7143]T。计算第一位专家最终权重W1=1/（1+10×CR1）=1/（1+10×0.007931）=0.9265；其他专家的最终权重依次为{1， 1， 0.9265， 0.9265， 1， 0.9691}；归一化各专家权重组成矩阵k=[0.1196 0.1291 0.1291 0.1196 0.1196 0.1291 0.1251 0.1291]T；计算U5各指标的权重值为：W1=k*k=[0.126441， 0.253472， 0.620088]。其他指标的计算结果请见表2。
4.模糊评价过程示例
下面说明运用该递阶模型对某位英语专业学生毕业论文进行模糊评价的过程。因篇幅所限，此处以准则层U1为例演示计算过程。
（1）设定模糊评语集和对应评语向量集为：V={e1， e2， e3， e4， e5}={优，良，中，合格，差}，F=[f1， f2， f3， f4， f5]=[5， 4， 3， 2， 1]（五分制）或[100， 85， 70， 60， 40]（百分制）。
（2）由3位老师对U1各指标按V打分，构造出隶属度矩阵R1；计算该矩阵离散程度AVG（CVi）=0.0787
[11]
（3）归一化矩阵R1，计算该论文在准则层U1下的评价结果为：
A1=WT
1×R1=[0.3223， 0.2239， 0.2749， 0.0977， 0.0308， 0.0505]T×R1=[0.2858， 0.4563， 0.2579， 0， 0]
A1可解读为：所有评价主体认为准则层U1为优的概率为28.58%、良为45.63%、中为25.79%、及格和差的概率为0%。其他各层评价结果依次为：A2=[0， 0.6667， 0.3333， 0， 0]； A3=[0.1751， 0.4075， 0.4174， 0， 0]； A4=[0.0327， 0.2925， 0.6748， 0， 0]； A5=[0.0845， 0.5822， 0， 0， 0]。
（4）构造总目标下模糊关系矩阵A，利用准则层权重计算最终模糊评价结果G。
[12]
结合不同评语分值向量集F计算评价对象的等级分或百分制分数：
S=GT×FT=[0.1336， 0.4144， 0.4373， 0， 0]T×[5， 4， 3， 2， 1]T=3.637133≈3.64；S∈[3.5， 4.5）。
S=GT×FT=[0.1336， 0.4144， 0.4373， 0， 0]T×[100， 85， 70， 60， 40]T=79.187≈79.2。
必须指出，运用本法求得的论文最低分为1或40，即本法对质量更差的论文不具备区分度，但这并不影响其适用性，不达标的论文必须退回修改，对学位证发放不会产生决定性影响。
五、结束语
本文从我国高等院校外语专业毕业论文评价工作的现状出发，讨论了该项工作的基本特征和工作原则，在整合AHP和FCE优势的基础上，设计了一种具备良好操作性的评价体系。该体系能有效地解决该项工作中存在的问题，调动学生毕业论文写作的积极性，进一步提高该项工作的科学性、标准化和公正性。此外，鉴于本系统计算过程的数学规律性极强，可以设计基于大型数据库的网络系统，实现全部计算过程的自动化，更好地提高工作效率，为创建节约型社会贡献一份力量。
参考文献：
[1]高等学校外语专业教学指导委员会英语组编.高等学校英语专业英语教学大纲[M].北京：外语教学与研究出版社，2000.
毕业设计是高校教学的重要组成部分，培养大学生综合运用所学基本理论、基本知识、基本技能分析和解决学科内某一实际问题的能力，使学生的科研能力得到一次完整的综合性训练。在提高学生综合运用知识、培养分析与解决问题能力方面有着重要作用，是完成专
业培养目标的重要实践教学环节。但当前不少高等院校在毕业设计（论文）这一环节的管理主要还是采取传统人工管理模式，在资料整理、资源共享、选题、论文撰写及指导、格式检查等诸多方面存在管理成本高、效率低、效果差等系列问题。而且传统毕业设计中的毕业论文管理没有合适的交流平台，都是教师和学生单向沟通。
1 系统的体系结构及开发环境
当前高校毕业生毕业设计环节与毕业生实习、找工作等环节相互交织，导致他们与指导教师之间经常存在时间和空间上的冲突。根据上述情况，本文将设计基于B/S结构的毕业论文信息管理系统，其优势在于基于B/S结构的系统能够通过Internet实现网上操作，打破时间和地域空间的限制，克服传统管理方式下指导教师与学生必须见面交流或打电话交流等存在的不足。该信息化系统主要完成对毕业生选题的管理、教师指导课题至最终给出论文成绩过程的管理以及管理员对学生和教师信息的管理等。
该信息化系统采用B/S三层体系结构：表示层、应用层和数据层，如图1所示。
图1 系统三层体系结构图
其中表示层提供应用程序的用户界面，即客户端浏览器，用户通过浏览器访问本系统；应用层实现业务功能，是系统的核心部分，这一层为表示层提供功能调用，同时它又通过调用数据层所提供的功能来访问数据库；数据层位于底层，以为接口，主要处理应用层对数据的请求。数据层可以对数据库中存放的数据进行插入、修改和删除等操作。
该信息化系统运用 3.5+CSS+C#技术，以Visual Web Developer 2008为开发平台，基于B/S结构，使用IIS构架Web站点，以Access为后台数据库，通过访问数据库。
2 系统需求分析
根据毕业设计进行的过程，毕业论文信息管理系统主要分为三个模块：管理员，教师和学生。该信息化系统工作流程如图2所示。
图2 系统工作流程图
管理员首先在登录界面登录系统，通过系统的身份验证后，进入管理员界面进行操作。管理员主要进行公告公布，对用户进行添加、删除、密码修改等操作。同时可以查看系统各类数据，提取及整理数据，将结果向上级报告。
学生用户与教师用户的功能相对应，先选报指导教师和相应课题。如果该学生未被所选报的指导教师选择，可改选其他指导教师。若被指导教师选择为所指导的学生，将不能再改报其他指导教师。选报指导教师成功的学生可以在该指导教师的课题方向中做出选择，指导教师可以根据选报学生的具体情况确定该学生的选题，或指定该学生做某方向的课题。课题选定后学生方可进行毕业论文的相关工作，撰写论文后上传论文，并查看指导教师的点评，重新修改论文以及重新上传论文。论文通过后，学生可以通过毕业论文信息管理系统查看自己的论文成绩。
该信息化系统实现了毕业论文选题过程中的双向选择。学生可以选择指导教师并选择其提供的课题，同时指导教师也可以根据学生情况及课题的被选择情况选择合适的学生及其课题。使学生的论文选报工作灵活、高效。同时要求教师有较高的教学及论文指导水平，否则可能面临没有学生选报的尴尬处境。这也是教学改革中的一个重大进步。
3 系统的实现
3.1 系统功能设计
根据系统需求分析，在整个系统中用户登录模块首先进行身份（管理员、教师和学生）验证。当身份验证成功后，分别进入不同的模块进行相应操作，具体的功能模块图如图3所示。
图3 功能模块图
3.2 数据库设计
该信息化系统的功能就是在进入毕业论文信息管理系统后，教师指导学生进行毕业设计。系统数据库主要包含学生表、教师表、管理员表、系统公告表和系统状态表等。数据库主要约束关系如图4所示。
图4 数据库约束关系图
3.3 功能实现
3.3.1 登录功能
首先用户通过登录界面选择相应的身份进行登录，把用户输入的用户名和密码与数据库中存储的用户名和密码相比较，如果正确无误则进入相应身份的操作页面，如果错误，将进行提示。
本系统主要分三类用户类型，将三类用户登录界面合而为一实现，只需选择不同的用户类型即可。实现代码如下：
if
（Roles.FindUsersInRole（DropDownList1.SelectedValue.ToString（）.Trim（），user_no.Text.Trim（））.Length>0）
{ RegisterStartupScript（""，"alert（'登录成功！'）"）；//清空文本框
Session["logid"] = user_no.Text.Trim（）；
Session["Roler"] =DropDownList1.SelectedValue；
if （Session["Roler"] =="管理员"）
Response.Redirect（"ManagerMain.aspx"，false）；
if （Session["Roler"] == "指导老师"）
Response.Redirect（"TMain.aspx"， false）；
if （Session["Roler"] == "毕业生"）
Response.Redirect（"SMain.aspx"， false）；
user_pass.Text = user_no.Text = ""；
}
3.3.2 管理员功能的实现
管理员界面的功能包括公告、学生用户管理、教师用户管理、分组管理等。
导航菜单是一个系统的导航图，用户能快速、熟练地使用系统中的各个功能就必须要有一个清晰的导航菜单。导航菜单使用C#、CSS、图片等技术实现，能够点击展开或收缩。并在右侧显示相应内容，便于操作。
3.3.3 教师功能实现
教师界面包括查看系统公告、学生信息、学生选报情况等，教师在此界面下可以对学生进行选择等操作，修改密码、课题方向和添加个人信息等。
3.3.4 学生功能实现
学生主界面包括查看教师信息，课题选择、论文提交、查看点评、成绩查询、修改密码等功能。
4 总结
基于B/S结构的毕业论文信息管理系统实现了网上选题、网上指导学生进行毕业设计等工作，使得学生可以在任意地点、任意时间进行选题。同时实现了教师与学生的双向选择，既提高选题质量和效率，确保选题的公平、公正、合理，也为指导教师和学生顺利高效地完成毕业论文整个工作提供了便利的平台。■
参考文献
[1]聂强，邹赛，刘忠利.基于信息平台整合对高职院校毕业设计过程监控信息化研究[J].西南师范大学学报：自然科学版，2011，36（4）：142-146.
[2]洪建峰.基于Web的毕业论文指导交流系统设计与应用――以上海电视大学毕业论文为例[J].中国教育信息化，2011（13）：49-51.
1、前言
通过实施部署PHD系统解决了石化企业信息化中存在的问题即需要建设统一的信息平台，在数据中心的基础上，将数据应用向深度和广度计算拓展，将面向主题的、集成的、稳定的、不同时间的数据集合应用，把分布在企业网络中不同信息孤岛上的数据集成到一起，整合多种数据源接入模式，搭建一个企业级工厂信息系统毕业论文模板，通过PHD实时数据库和Oracle关系数据库搭建企业级的数据平台，确保数据交流通畅，实现真正的资源共享，将过程实时数据纳入管理系统中实现数据深层次挖掘和分析，从而实现企业级管理控制一体化。通过信息集成，在工厂控制层和管理决策层之间建立实时的数据连接，使底层的仪表控制系统和上层的经营管理得以双向交互、紧密配合，并为APC、流程模拟、在线优化等提供了基础平台。
2、PHD 系统组件结构
PHD系统组件的结构是一个典型的客户/服务结构，整个PHD数据库由PHD服务器和PHD客户端组成，PHD服务器端主要负责数据采集存储，PHD客户端负责数据的使用，如图所示：
图 1 PHD系统组件结构
主要的PHD Server 服务器组件包括如下所列:
PHD Server : 核心组件,提供PHDServer 实时数据库核心功能,如数据存储、压缩、检测、处理等。
Legacy API Server : 提供访问PHD Server 150以上版本的API 函数的服务。
API Server : 提供应用程序访问PHD Server 应用程序编程接口服务。
RDI Server : 提供通过特定实时数据接口RDI(Real Time Data Interface) 收集过程数据并发送数据到PHD Server 组件。
RDI Interface : 实时数据接口,提供与DCS,PLC的数据接口,支持多种通讯协议,如OPC,FTP 等。
PHDMAN : 应用程序用来管理和监视PHDServer 。
PHD Archives :对实时数据进行历史归档。
主要的PHD Server 客户端组件包括如下所列:
TotalPlant Information 简称TPI , 主要提供各种位号点的配置,报表配置,以及一些工厂参照模型PRM(Plant Reference Model) 数据的配置平台。
Visual PHD : 以OLE 方式提供的可视化PHD数据访问组件。
Process Trend : 提供位号趋势察看或SPC 功能。
从图可以看出Microsoft Excel 2003和VB6.0可以通过VisualPHD组件访问PHD Server 数据。[1]
3、 RDI实时数据接口
RDI 是PHD Server 的核心组件之一,它是连接DCS,SCADA ,APC,PLC 等过程数据和核心数据库的数据通道和瓶颈,生产数据通过RDI 接口采集、滤波、压缩,加入时间标签和可信度存入活动归档文件中,供上层网络系统查询、监控和信息系统集成应用。因此研究开发相关的RDI 开发标准和规范相当重要和关键, PHD RDI 在数据接口方面自成体系,有它自己的独特体系结构和通讯方式,为第三方用户的开发和应用提供了较为完善的通讯开发例子程序,用户只要按照PHD RDI 数据接口规范,加入第三方(API函数),就能够实现生产过程数据的实时采集。[2]
4、 PHD接口连接方式
图 2 双Buffer PHD连接Shadow
Shadow接口和Buffer接口连接有两种方式：单Buffer PHD连接ShadowPHD；双Buffer PHD连接Shadow PHD。
双Buffer PHD连接ShadowPHD，有两个Buffer,PHD同时收集数据，一个部分处在激活状态，一个部分处于备份状态毕业论文模板，如果激活状态的PHD发生故障，备份状态的PHD就会立即替代，进入激活状态。这种模式下数据正常连续采集的可靠性将会有很大的提高。[3]
5、实时数据库软件架构设计
图 3实时数据库软件功能与架构设计
如图3所示：系统被设计成三层结构，即控制层、应用层和数据表现层;
控制层是各装置的DCS系统和接口组成，通过接口将实时过程信息输入到实时数据库系统中；
应用层是由实时数据库系统与其之上的应用程序组成，实时数据库采集来自DCS系统的过程信息。应用程序基于这些信息提供操作管理应用。客户化的应用也基于这个平台进行开发；
数据表现层由客户端软件和浏览器组成，客户端软件为实时数据库管理及应用提供应用平台，浏览器用于操作管理的实时信息和组态界面，计算结果也通过该界面显示。
PHD通过在RDI接口在服务器端和客户端建立连接，采集来自现场的DCS、PLC、罐区的SCADA、LIMS、手工录入等数据。RDI支持ODBC/OPC协议，一般通过现场的APP应用站或Buffer机作为数采的客户端与PHD服务器建立连接。由于PHDServer 实现了与关系数据库Oracle的无缝集成, 其把许多静态配置数据如：位号名、数据类型、，扫描周期、单位等保存在Oracle 关系数据系统之中。而数据表现层由客户端软件和浏览器组成，通过WPKS服务器用户可以通过B/S方式看到各种应用结果，如各装置流程图的实时数据、历史趋势，各种产品的产量和收率毕业论文模板，为调度和管理层提供可靠的数据支撑。[4]
6、实施PHD过程中需要注意的问题
为了确保PHD模块能够在项目工期内顺利实施，首先要对装置的DCS系统进行改造，需要在DCS系统的工程师站（如：和利时、浙大中控的DCS系统）或APP应用站（如：横河、DELTAV的DCS系统）安装OPCServer，这将为项目的顺利实施打下坚实的基础。
这里以DeltaV DCS系统为例进行介绍，首先要对改造进行风险评估并制定相应的故障处理应急预案，确定好改造方案后主要的工作分为离线部分和在线部分，离线部分的主要工作主要包括：
安装Win Server 2003平台
安装DeltaV 的OPCServer软件
应用站就位
敷设网络电缆到原有的DeltaV网络（Primary& Secondary）
敷设网络电缆到OPC数据接收服务器（PlantLAN网络）
供电系统连接
以上工作由于在原有网络连线中新敷设网线，施工过程需要防止损坏原有网线的连接。
图 4 DCS系统的物理连接示意图
软件在线工作内容包括：
新增应用站上电检查
新增NODE（应用站）到原有DeltaV系统
根据需求，设置OPC数据接收服务器登陆帐户
与OPC数据接收服务器进行连接及OPC通讯调试
数据传送调试，数据调试时注意所有需通讯的DCS数据地址正确。
7、实现某一套装置实时数据通讯的主要步骤
1、BUFFER机与APP机的OPC连接调试：
在Buffer机上面启动OPCclient.exe，点击Refresh List测试是否连通，如果在Avaliable Services中出现OPC服务器的名字，然后点击OK。如果无法显示请确认是否在APP机上面的启动OPC Server的用户名是否与Buffer机上面一致；[5]
2、安装TPI并对其进行相应配置：
在自己的PC机上面上安装Oracle client和PHD TPI软件。安装完毕后对TPI进行相关配置，设置用户名密码为uniformance。配置完毕后登陆TPI软件 用户名Uniformance 密码uniformance；
3、用PHD提供的专属命令对RDI进行配置：
在TPI中设置source system为OPC为接口的RDI，并把POLL参数设置为/p毕业论文模板，Host Name设置成BUFFER机的机器名并保存。在TPI中设置与同名的RDI source system设置成shadow并保存, Host Name设置成shadow机的机器名：LZSHPHDT。登录到Buffer机，在命令行中执行rdi_services uniformance/uniformance@uniformance，并观察是否成功的建立RDI，在命令行中敲入phdman；执行:def int，建立RDI的名字（如：def int rdi_FCC3）; 执行sta int 建立RDI的名字（如：sta int rdiFCC3）执行sho sys察看是否rdi状态，确保为active状态；
4、设置shadow-buffer架构：
登录到buffer机并执行如下命令执行
SET 对应建立的Rdi名字:MODE ACTIVE
SET对应建立的Rdi名字:ACTIVENODE IP/端口
登录到shadow机并执行如下命令执行
SET 对应建立的Rdi名字:MODE SHADOW
SET对应建立的Rdi名字:ACTIVENODE BUFFER机IP地址/端口；
5、登陆TPI选择Tag loader进行批量数据采集点的导入：
登陆TPI选择Tag loader，Interface name设置对应装置的RDI的名字，Interface type选择OPC，default parent选择TAGLOAD_OPC_PARENT；选择按钮TagLoad，Input File设置成放置导入模版的绝对路径，并把update existing tag设置成默认选项，选择OK。登录到buffer机，在命令行中敲入phdman，执行updatetag full， 执行mon que 点名（monque cdu1_fi101）察看是否可以采集上数。登录到shadow机毕业论文模板，在命令行中敲入phdman，执行update tag full， 执行mon que 点名（monque cdu1_fi101）察看是否可以采集上数。[6]
8、实施后的效果展示
图 5 乙烯装置实时数据生产工艺流程图
9、结束语
基于PHD实时数据库开发的应用，如流程监控、操作监控、趋势分析等，可以为技术部门提供重要的指标点的实时数据，对装置的当前运行情况进行分析提供给厂领导最快捷的生产信息用于决策。 PHD生产实时系统采用B/S分布式结构，即在DCS控制室设置一台PHD Shadow实时数据库服务器、一台Oracle数据库服务器和一台Web服务器。PHD Shadow实时数据库服务器负责集成所有装置控制系统的生产数据，PHD Buffer服务器分布在各装置控制室现场，厂长、总工、科室和车间管理人员通过浏览器来了解现场装置的生产情况等实时数。通过PHD实时数据库，能对生产线运行的各项技术经济指标在线监测、进行动态的能耗分析，并指导运行人员调整设备优化运行，从而降低能耗，提高机组运行的经济性。
参考文献:
[1]实时数据库原理及应用作者：张志檩ISBN：7801640284. 出版. 中国石化出版社2001
[2]Honeywell Inc. Process History DatabaseUser Guide USA: Honeywell International Inc. June 2004
[3]Honeywell Inc. Database SystemSpecification and Technical Data USA: Honeywell International Inc. June2004
[4]Honeywell Inc. PHD OPC Server User Guide USA: Honeywell International Inc. June 2004
[5]王成光.流程工业大型实时数据库理论、技术与应用[D].浙江：浙江大学数控制科学与工程，2003.
