時(shí)間：2023-03-10 14:46:37
導(dǎo)語：在系統(tǒng)畢業(yè)論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
【關(guān)鍵詞】畢業(yè)論文；管理系統(tǒng)；B/S結(jié)構(gòu)；ORACLE
一、引言
畢業(yè)論文是考察學(xué)生的專業(yè)知識和基本技能的一個(gè)綜合性的作業(yè)。但是，隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的數(shù)量和研究領(lǐng)域的增加，而且就業(yè)壓力的影響導(dǎo)致學(xué)生無法保證正常的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間，使得畢業(yè)設(shè)計(jì)的管理工作和信息收集工作變得復(fù)雜和困難。由于高校畢業(yè)論文綜合評價(jià)的特殊性，目前許多高校對畢業(yè)生的畢業(yè)導(dǎo)師選擇和論文選題流程沒有一種快捷而高效的方法，因此，我們迫切需要研究和開發(fā)一個(gè)高效的基于Web畢業(yè)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)對畢業(yè)生畢業(yè)論文的選擇和完成過程進(jìn)行規(guī)范的管理。
目前國內(nèi)的部分高校有了相似功能的畢業(yè)論文管理系統(tǒng)，其模塊的劃分大同小異，都是為了保證信息的充分共享以及方便用戶的操作。主要有南京農(nóng)業(yè)大學(xué)的基于.NET的畢業(yè)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)，功能主要有學(xué)生平臺、教師平臺、教務(wù)管理平臺、公共數(shù)據(jù)處理平臺等模塊；電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)，功能主要有教師出題、論文題目的審核、學(xué)生選擇論文題目、開題報(bào)告審核入庫、畢業(yè)論文審核入庫、畢業(yè)論文查詢等模塊；中國礦業(yè)大學(xué)信息工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)，功能主要有：個(gè)人查詢、課題查詢、網(wǎng)上指導(dǎo)、請假手續(xù)、重要通知、論文格式、論文上載等七個(gè)模塊。所有各功能模塊的劃分體現(xiàn)了開發(fā)者對數(shù)據(jù)庫建模的思路。而且在運(yùn)行模式上，基本上采用的都是分而治之的設(shè)計(jì)思想，即數(shù)據(jù)庫信息（如課題、老師、學(xué)生、論文等）在各院系中是單獨(dú)進(jìn)行的，在各院系之間及院系與教務(wù)部門之間卻沒有提供信息交互的手段。
二、系統(tǒng)概述
（一）總體規(guī)劃
基于對目前其他院校的畢業(yè)論文管理系統(tǒng)的比較分析，總結(jié)其長處，提出了一套高等院校畢業(yè)論文管理系統(tǒng)的研究方案。該系統(tǒng)方案基于Web技術(shù)，不僅要面向?qū)W校不同部門的信息資源的共享，還要解決各部門已有的或?qū)⒔⒌男畔⑾到y(tǒng)的資源共享，提高信息資源共享的利用率，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)具有跨平臺訪問不同數(shù)據(jù)源的機(jī)制。在教務(wù)信息標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的基礎(chǔ)上，對信息進(jìn)行合理的布局，在提供優(yōu)質(zhì)、高效的業(yè)務(wù)管理和事務(wù)處理的同時(shí)，使全校師生可以在任一平臺上對畢業(yè)論文的信息進(jìn)行方便地溝通與交流。同時(shí)，系統(tǒng)要具有安全高效的通信機(jī)制，要有效預(yù)防由于Web技術(shù)的應(yīng)用而引發(fā)的信息泄密和對保密信息的非法侵入等安全隱患。
（二）系統(tǒng)架構(gòu)
系統(tǒng)采用三層B/S結(jié)構(gòu)，其原理圖如圖1所示。在這種結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用服務(wù)器接收到客戶機(jī)的請求頁面指令后，就向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器請求有關(guān)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器從數(shù)據(jù)庫中取出相應(yīng)的數(shù)據(jù)交給應(yīng)用服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器將之整合成頁面再返回給瀏覽器[2]。該結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)是：客戶端實(shí)現(xiàn)零維護(hù)，系統(tǒng)維護(hù)和升級方便。軟件程序、數(shù)據(jù)庫、的信息以及其他一些組件都集中在服務(wù)器，用戶除了操作系統(tǒng)及瀏覽器外無需其他軟件，即用戶以Web頁面的形式與系統(tǒng)進(jìn)行交互。
該系統(tǒng)是通過DCOM或HTTP遠(yuǎn)程調(diào)用服務(wù)器端組件對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作以完成特定的功能。在具體實(shí)現(xiàn)上，應(yīng)用服務(wù)器使用通信線程來提供查詢并從后端數(shù)據(jù)庫服務(wù)器獲得結(jié)果。應(yīng)用服務(wù)器接收從客戶機(jī)通過Web瀏覽器或其他界面軟件發(fā)來的信息請求，并連接到服務(wù)器上。接著對請求進(jìn)行處理并從服務(wù)器返回信息。然后，應(yīng)用服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器斷開并把請求的信息返回客戶機(jī)。使用這種方法時(shí)，客戶機(jī)不與數(shù)據(jù)庫保持連接，應(yīng)用服務(wù)器只有在進(jìn)行請求并接收請求的結(jié)果時(shí)才與數(shù)據(jù)庫保持連接。空閑進(jìn)程并不占用網(wǎng)絡(luò)資源，網(wǎng)絡(luò)流量顯著減少，可以更快地進(jìn)行查詢處理并且響應(yīng)時(shí)間得到了改善。如果許多客戶機(jī)都在頻繁請求，可以對這種配置進(jìn)行更改，使應(yīng)用服務(wù)器能預(yù)先與數(shù)據(jù)庫連接，以降低每次處理客戶機(jī)查詢請求時(shí)建立連接所需的開銷時(shí)間量。
該系統(tǒng)是一個(gè)基于Web平臺、涉及畢業(yè)論文管理各環(huán)節(jié)、面向?qū)W校各部門以及各層次用戶的多模塊綜合信息管理系統(tǒng)，主要完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的申報(bào)、選題、論文上傳、論文批閱、在線答疑等功能。其相關(guān)的系統(tǒng)功能模塊如圖2所示。
三、系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)
（一）數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
由于系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)流量大，數(shù)據(jù)檢索要求高，用戶通過瀏覽器從后臺數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)信息的響應(yīng)時(shí)間也要滿足需求，在該系統(tǒng)中，表示層使用ASP用來開發(fā)網(wǎng)頁，后臺數(shù)據(jù)庫使用ORACLE作為服務(wù)器端的數(shù)據(jù)庫管理。ORACLE是以高級結(jié)構(gòu)化查詢語言（SQL）為基礎(chǔ)的大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫，是目前最流行的瀏覽器/服務(wù)器（BROWSER/SERVER）體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫之一，ORACLE8.i以來引入了共享SQL和多線程服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，提供了基于角色（ROLE）分工的安全保密管理，支持大量多媒體數(shù)據(jù)。因此從性能需求上分析，采用ORACLE來完成底層數(shù)據(jù)庫的開發(fā)。
在具體實(shí)現(xiàn)上，系統(tǒng)整體ER圖設(shè)計(jì)如圖3示。
其中，教師數(shù)據(jù)表包括教師號、教師名、性別、職稱、所屬學(xué)院（系）、科研情況、電話、電子郵件、登錄密碼等教師基本信息情況；學(xué)生數(shù)據(jù)表包括學(xué)號、姓名、性別、年級、學(xué)院、專業(yè)、班級、電話、電子郵件、登錄密碼等學(xué)生基本信息情況；管理員信息表包括ID號、用戶名、密碼等；課題信息表包括課題號、課題名稱、所屬院系、申報(bào)教師、規(guī)定人數(shù)、實(shí)選人數(shù)等；論文信息表包括論文號、論文名稱、學(xué)生姓名、所屬院系、指導(dǎo)教師等信息。
（二）界面設(shè)計(jì)
系統(tǒng)界面的設(shè)計(jì)是創(chuàng)新性的使用了雙樹型結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，即在前臺的WEB系統(tǒng)界面中，針對不同用戶具有不同的操作功能，采用ASP和先進(jìn)的ORACLE數(shù)據(jù)庫技術(shù)展現(xiàn)了“左-右”雙樹型菜單。其中，左邊的菜單樹上是學(xué)生姓名及其已選課題，右邊的樹則是其他已申報(bào)的備選課題，通過此雙樹型結(jié)構(gòu)的界面設(shè)計(jì)，學(xué)生在方便的選擇自己所傾向的畢業(yè)研究課題，而且還能很便捷地對其選報(bào)課題進(jìn)行修改或調(diào)整。同時(shí)，由于該雙樹型界面本身所具有的美觀性、友好性以及操作簡便性，從而使得教師和學(xué)生在操作的過程中不需要查看幫助文檔就可以輕松地實(shí)現(xiàn)各種相關(guān)的操作。
（三）安全設(shè)計(jì)
任何一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)都對安全性有一定的要求，即數(shù)據(jù)的保密性和可靠性。而畢業(yè)設(shè)計(jì)管理信息系統(tǒng)涉及到學(xué)生檔案等重要信息，其安全性是非常重要的。該系統(tǒng)的安全性，從下面三個(gè)方面來實(shí)現(xiàn)。
1.分級授權(quán)安全管理。該系統(tǒng)采用分層授權(quán)安全管理，用戶分五種權(quán)限：超級管理員、一般管理員、教師、學(xué)生、過客。用戶登錄系統(tǒng)時(shí)，讓用戶錄入用戶名（或者是帳號）和密碼，不同的用戶具有不同的權(quán)限。在安全性上采用多級認(rèn)證體系對各級用戶分級授權(quán)，同時(shí)各級用戶的操作痕跡相互制約，并采用雙密碼保證超級管理員密碼的內(nèi)部安全。
2.數(shù)據(jù)庫的安全性。數(shù)據(jù)庫的安全性是由Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)本身的安全機(jī)制進(jìn)行控制。Oracle數(shù)據(jù)庫的安全性體現(xiàn)在它對用戶、權(quán)限、角色和用戶配置文件的管理上。用戶是由管理員建立并授權(quán)的一個(gè)數(shù)據(jù)庫帳戶，每一個(gè)企圖使用Oracle的用戶都必須得到一個(gè)合法的用戶帳戶和口令，只有用合法的帳戶和口令連接數(shù)據(jù)庫成功才能操作數(shù)據(jù)庫對象。每個(gè)Oracle數(shù)據(jù)庫都有一個(gè)叫做DEFAULT的配置文件，它被賦予數(shù)據(jù)庫中所有已經(jīng)存在的用戶和新創(chuàng)建的用戶。在系統(tǒng)中通過修改該配置文件，對數(shù)據(jù)庫所有用戶都限制為使用特定資源。
3.Web服務(wù)器安全保障。Web服務(wù)器的安全依賴于校園網(wǎng)的安全，同時(shí)對web服務(wù)器特殊的安全措施。外網(wǎng)用戶通過校園網(wǎng)的VPN技術(shù)與web服務(wù)器進(jìn)行通信，在校園網(wǎng)出口處部署網(wǎng)絡(luò)防火墻，同時(shí)在Web服務(wù)器上主機(jī)防火墻和入侵檢測系統(tǒng)，對系統(tǒng)進(jìn)一步防護(hù)和監(jiān)測。另外，通過定時(shí)的安裝補(bǔ)丁、及時(shí)升級、關(guān)閉不必要的服務(wù)進(jìn)一步加強(qiáng)了Web Server層和操作系統(tǒng)的安全。
四、系統(tǒng)性能的優(yōu)化
由于系統(tǒng)基于B/S三層架構(gòu)，其性能具有很好地可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。為了提高程序的性能，應(yīng)用服務(wù)器采用多線程通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多線程服務(wù)器和連接管理器與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的預(yù)先連接，及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠地采集和傳輸信息[5]。在該技術(shù)的具體實(shí)現(xiàn)上，采用的是搶先式多任務(wù)，使得系統(tǒng)能執(zhí)行多個(gè)進(jìn)程，而每個(gè)進(jìn)程也可以同時(shí)執(zhí)行多個(gè)線程，且進(jìn)程中的線程是并行執(zhí)行的。系統(tǒng)不停地在多個(gè)線程之間切換，由于時(shí)間很短，看上去多個(gè)線程是在同時(shí)運(yùn)行。使用這種方法時(shí)，客戶機(jī)不需要與數(shù)據(jù)庫始終保持連接，應(yīng)用服務(wù)器只有在進(jìn)行請求并接收請求的結(jié)果時(shí)才與數(shù)據(jù)庫保持連接?？臻e進(jìn)程并不占用網(wǎng)絡(luò)資源，網(wǎng)絡(luò)流量顯著減少，可以更快地進(jìn)行查詢處理并且響應(yīng)時(shí)間得到了改善。多線程服務(wù)器和連接管理器用于保持與服務(wù)器的固定預(yù)先連接，這樣連接可以重復(fù)使用。同時(shí)可以在很大程序上提高系統(tǒng)的并發(fā)性。這就更加有效地保證了各級用戶在不同地點(diǎn)可以同時(shí)訪問系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，加強(qiáng)了系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享能力，提高了系統(tǒng)的性能。
五、結(jié)論
本文所討論研究的高等院校畢業(yè)論文管理系統(tǒng)采用了當(dāng)前流行的B/S結(jié)構(gòu)、Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)等，突破了原先使用地域的局限性，使整個(gè)校園網(wǎng)甚至Internet上的用戶都可訪問系統(tǒng)。用戶可在多地域、任意時(shí)間段以不同身份來訪問系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，大大加強(qiáng)了系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享的能力，有效地促進(jìn)了學(xué)校畢業(yè)論文管理的科學(xué)化、信息化。系統(tǒng)的應(yīng)用能夠高等院校節(jié)約了大量的人力、物力和財(cái)力，使高等院校的畢業(yè)論文管理水平得到大幅度的提升，同時(shí)在社會上也能夠產(chǎn)生了良好的影響。
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作者簡介：
本次設(shè)計(jì)采用“一臺變頻器控制多臺水泵”的多泵控制系統(tǒng)。在這里利用PLC設(shè)計(jì)一套變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)，該系統(tǒng)可根據(jù)管網(wǎng)瞬間壓力變化自動調(diào)節(jié)某臺水泵的轉(zhuǎn)速和多臺水泵的投入及退出，使管網(wǎng)主干管出口端保持在恒定的設(shè)定壓力值，并滿足用戶的流量需求，使整個(gè)系統(tǒng)始終保持高效節(jié)能的最佳狀態(tài)。可實(shí)現(xiàn)恒壓變量、雙恒壓變量等控制方式，多種啟?？刂品绞剑撓到y(tǒng)可以通過任意修改參數(shù)指令（如壓力設(shè)定值、控制順序、控制電機(jī)數(shù)量、壓力上下限、PID值、加減速時(shí)間等）；具有完善的電氣安全保護(hù)措施，對過流、過壓、欠壓、過載、斷水等故障均能自行診斷并報(bào)警。
為保證小區(qū)的供水正常，利用PLC控制的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)，按照用戶的需求按需調(diào)節(jié)水泵流量，根據(jù)夜間用水少可以只開一個(gè)小流量泵，并滿足用戶的流量需求，使真?zhèn)€系統(tǒng)始終保持高效節(jié)能的最佳狀態(tài)。
關(guān)鍵詞： 變頻器 可編程控制器 恒壓供水
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 錄
摘要………………………………………………………………………
Abstract…………………………………………………………………
第1章 緒論……………………………………………………………
1.1 引言……………………………………………………………… 1.3 PLC的發(fā)展概況…………………………………………………
1.4 本文的主要研究內(nèi)容……………………………………………
第2章 水泵調(diào)控技術(shù)………………………………………………….
2.1 水泵調(diào)控技術(shù)……………………………………………………
2.1.1 水泵參數(shù)……………………………………………………. 2.2 常用的調(diào)速方式…………………………………………………
2.3 供水系統(tǒng)變頻調(diào)速運(yùn)行的工作原理……………………………
第3章 方案的基本的選擇…………………………………………….
3.1 PLC的選擇………………………………………………………
3.1.1 PLC的組成…………………………………………………. 3.1.3 PLC的主要功能……………………………………………
3.1.4 PLC的選擇………………………………………………….
3.2 變頻器的選擇……………………………………………………
3.2.1 變頻器的特點(diǎn)……………………………………………….
3.2.2 變頻器的種類……………………………………………….
3.2.3 變頻器的選擇……………………………………………….
3.3 壓力傳感器的選擇………………………………………………
第4章 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………
4.1 系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)及工作過程……………………………………
4.1.1 系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)……………………………………………. 4.2 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)…………………………………………..
4.2.1 主電路設(shè)計(jì)……………………………………………...
4.2.2 控制電路設(shè)計(jì)…………………………………………...
4.3 PLC程序設(shè)計(jì)………………………………………………..
4.3.1 控制系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)…………………………………..
4.3.2 控制系統(tǒng)子程序設(shè)計(jì)…………………………………...
4.4 顯示…………………………………………………………..
第5章 PID算法在變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用……………….
5.1 PID控制及其調(diào)節(jié)規(guī)律……………………………………….
5.1.1 經(jīng)典PID控制及調(diào)節(jié)…………………………………… 制……………………………………………
5.2 數(shù)字PID控制器的設(shè)計(jì)………………………………………
5.2.1 數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)方法………………………………….
5.2.2 PLC的PID模塊分析研究………………………………
結(jié)論……………………………………………………………………….
致謝……………………………………………………………………….
附錄1……………………………………………………………………..
附錄2……………………………………………………………………..
緒 論
1.1引言
隨著城市高層建筑供水問題的日益突出，隨著城市化進(jìn)程的加快，越來越多的人涌進(jìn)城市，因而對城市供水提出了越來越高的要求，保持供水壓力的恒定，提高供水質(zhì)量是相當(dāng)重要的。同時(shí)要求保證供水的可靠性和安全性。而用戶用水的多少是經(jīng)常變動的，因此，供水不足或供水過剩的情況時(shí)有發(fā)生。而用水和供水之間的不平衡集中的反映在供水的壓力上，用水多而供水少，則壓力低；用水少而供水多，則壓力大。保持供水的壓力恒定，可使供水和用水之間保持平衡，即用水多時(shí)供水也多，用水少時(shí)供水也少，從而提高了供水質(zhì)量。以前大多采用傳統(tǒng)的水塔、氣壓罐式的增壓設(shè)備，或是通過在樓頂建蓄水池來實(shí)現(xiàn)的，蓄水池中的水是由一個(gè)或多個(gè)水泵提供，而且這些水泵電機(jī)有很大一部分是不能變速的拖動系統(tǒng)，不能變速電機(jī)的電能大多消耗在為了適應(yīng)供水量的變化而不得不頻繁的啟、停水泵中。這樣不但會使水泵電機(jī)工作在低效率區(qū)，縮短電機(jī)的使用壽命，而且電機(jī)的頻繁啟動和停止會產(chǎn)生很大的沖擊，從而導(dǎo)致設(shè)備故障率很高，造成水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，而且使系統(tǒng)的維護(hù)、維修費(fèi)用較多，工作量較大。并且這些水泵都是以高出實(shí)際用水高度的壓力來提升水壓，其結(jié)果增大了水泵的軸功率和能量損耗。
隨著社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的迅速發(fā)展和人們住房條件的提高，高位生活用水和工業(yè)用水逐漸增多，傳統(tǒng)的控制方法已經(jīng)落后。以前采用人工進(jìn)行控制蓄水池的水位，由于不可能每時(shí)每刻對水位進(jìn)行準(zhǔn)確的定位監(jiān)測，并且?guī)в泻艽蟮闹饔^性，所以很難準(zhǔn)確控制水泵電機(jī)的起停；使用浮子或其它機(jī)械水位控制裝置使供水狀況有了一些改善，但由于機(jī)械控制裝置的故障率高，可靠性差，給日常維護(hù)和維修帶來很大的麻煩。
針對以上所存在的問題，結(jié)合工控行業(yè)的發(fā)展，特別是PLC和變頻技術(shù)在社會各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，可以用它來解決水壓控制系統(tǒng)存在的以上問題。并且變頻技術(shù)在城市供水領(lǐng)域有節(jié)能、安全與恒壓方面的優(yōu)越性。
為了實(shí)現(xiàn)供水的自動控制，一般選用以單片機(jī)與變頻器或PLC與變頻器結(jié)合為核心，這樣所構(gòu)成的系統(tǒng)都能達(dá)到較為理想的控制效果。對PLC與單片機(jī)在供水系統(tǒng)中應(yīng)用的一些主要方面做了簡單的比較如表1所示：
表1 PLC與單片機(jī)在供水系統(tǒng)中應(yīng)用的比較
硬件 軟件 抗干擾能力 經(jīng)濟(jì)成本
單片機(jī) 電路相對復(fù)雜
需要有較多的外圍元件 程序設(shè)計(jì)復(fù)雜
程序修改麻煩 較差 低
PLC 體積小、高集成
有多種擴(kuò)展模塊 編程簡潔直觀
程序修改簡單 很強(qiáng) 高
通過上表的比較，從經(jīng)濟(jì)方面考慮，由于PLC工藝的日漸成熟，小型PLC的成本與單片機(jī)相差不大，為了實(shí)現(xiàn)通用性，要求能夠根據(jù)現(xiàn)場的使用情況方便的修改、調(diào)整系統(tǒng)控制參數(shù)，對于供水系統(tǒng)來說，時(shí)間參數(shù)變化較多，與單片機(jī)相比PLC的軟件中時(shí)間參數(shù)的調(diào)整更簡單。
基于以上原因，選用了PLC與變頻器結(jié)合來實(shí)現(xiàn)對高樓的恒壓供水，再加上變頻器內(nèi)置的PID調(diào)節(jié)與DBS 316A型壓力變送器，使軟件程序的設(shè)計(jì)簡單化，硬件接口簡易可行、提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，特別是整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力很強(qiáng)，不僅改變傳統(tǒng)用閥門控制水量的多少，也改善了傳統(tǒng)控制方法的故障率較高的弱點(diǎn)，而且在節(jié)能、恒壓控制等方面均有非常好的使用效果。
國外生產(chǎn)的變頻器國威通用型且單機(jī)控制（即一臺變頻器拖動一臺電機(jī)），功能主要是限定在頻率控制、升降速控制、正反轉(zhuǎn)控制、起制動控制及各種保護(hù)功能。應(yīng)用在中、大容量的變頻恒壓供水系統(tǒng)中，為了滿足供水量大小需求不同時(shí)，保證水管管網(wǎng)壓力恒定，需在變頻器外部提供壓力閉環(huán)調(diào)節(jié)；多臺水泵的循環(huán)控制需外部提供邏輯控制；在變頻與工頻電源的切換技術(shù)上，大多采用主電路串接軟啟動器降壓啟動的方法。八十年代中期進(jìn)入中國市場的日本公司Samoc，近期推出了獨(dú)有的恒壓供水基板，備有“變頻泵固定方式”、“變頻泵循環(huán)方式”兩種模式。它將PID調(diào)節(jié)器和PLC可編程控制器等硬件集成在變頻器控制基板上，通過設(shè)備指令代碼實(shí)現(xiàn)PLC和PID等電控系統(tǒng)的功能，只要搭載配套的恒壓供水單元，便可直接控制多個(gè)內(nèi)置的電磁接觸器工作，可構(gòu)成最多7臺電機(jī)（泵）的供水系統(tǒng)。該設(shè)備簡化了電路結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)的可靠性，降低了設(shè)備成本，但其輸出接口的擴(kuò)展功能缺乏靈活性，并且限制了帶負(fù)載的容量，因此使用范圍受到限制。
目前國內(nèi)有不少公司在做變頻器恒壓供水的工程，大多采用國外的變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速，水管管網(wǎng)壓力的閉環(huán)調(diào)節(jié)及多臺水泵的循環(huán)控制，有的采用可編程控制器（PLC）予以實(shí)現(xiàn)；有的采用單片機(jī)及相應(yīng)的軟件予以實(shí)現(xiàn)，本文組要采用的是PLC控制。這兩種控制方案，從可靠性方面來講，PLC優(yōu)于單片機(jī)，從經(jīng)濟(jì)性方面來講，單片機(jī)優(yōu)于PLC。在變頻與工頻電源的切換技術(shù)上，多數(shù)采用前面提及的主電路串接軟起動器的方法進(jìn)行降壓起動，也有采用切換時(shí)封鎖變頻器的控制脈沖，使變頻器輸出為零，切換到工頻電源上。這兩種方法，前者容易實(shí)現(xiàn)，軟啟動器一般為成品部件，但設(shè)備投資較大；后者設(shè)備投資少，但頻率波動大，易引起水管管網(wǎng)壓力不穩(wěn)定。深圳華為電氣公司看到了變頻恒壓供水的潛在市場，于近期推出了恒壓供水專用變頻器（5.5KW～45KW），無需外接PLC和PID調(diào)節(jié)器，可完成最多4臺水泵的循環(huán)切換、定時(shí)起停和定時(shí)循環(huán)。該變頻器將壓力閉環(huán)調(diào)節(jié)與循環(huán)邏輯控制功能集成早變頻器內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，其輸出接口限制了帶負(fù)載的容量，因此只適用于中小容量的系統(tǒng)。
可以看出，目前在國內(nèi)外變頻調(diào)速恒壓供水控制系統(tǒng)的研究中，對于大中容量恒壓供水系統(tǒng)存在的水壓閉環(huán)控制和變頻電源與工頻電源的無擾動平穩(wěn)切換問題沒有得到根本解決。因此，有待于進(jìn)一步研究改善變頻恒壓供水系統(tǒng)的性能并且降低種大容量系統(tǒng)的投資成本。
1.3 PLC的發(fā)展概況
PLC是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合計(jì)算機(jī)、通信、聯(lián)網(wǎng)以及自動控制技術(shù)而開發(fā)的新一代工業(yè)控制裝置。它問世于20世紀(jì)60年代，當(dāng)時(shí)的PLC功能都很簡單，只有邏輯、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能；硬件方面用于PLC的集成電路還沒有投入大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，CPU以分立元件組成；存儲器為磁心存儲器，存儲容量有限；用戶指令一般只有二三條，還沒有成型的編程語言；機(jī)型單一，沒有形成系列。一臺可 編程控制器最多只能替代200～300個(gè)繼電器組成的控制系統(tǒng)，在體積方面，與現(xiàn)在的可編程控制器相比，可以說是龐然大物。
進(jìn)入70年代，隨著中小規(guī)模集成電路的工業(yè)化生產(chǎn)，可編程控制器技術(shù)得到了較大的發(fā)展?？删幊炭刂破鞴δ艹壿嬤\(yùn)算外，增加了數(shù)值運(yùn)算、計(jì)算機(jī)接口、模擬量控制等；軟件開發(fā)有自診斷程序，程序存儲開始使用EPROM；可靠性進(jìn)一步提高，初步形成系列，結(jié)構(gòu)上開始有模塊式和整體式的區(qū)分，整機(jī)功能從專用向通用過渡。
70年代后期和80年代初期，微處理器技術(shù)日趨成熟，單片微處理器、半導(dǎo)體存儲器進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)，大規(guī)模集成電路開始普遍應(yīng)用?？删幊炭刂破鏖_始向多處理器發(fā)展，使可編程控制器的功能和處理速度大為增強(qiáng)，并具有通信和遠(yuǎn)程I/O能力，增加了多種特殊功能，如浮點(diǎn)運(yùn)算、三角函數(shù)、查表、列表等，自診斷和容錯(cuò)技術(shù)也迅速發(fā)展。 進(jìn)入21世紀(jì)，可編程控制器仍保持旺盛的發(fā)展勢頭，并不斷擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域，如為用戶配置柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。目前可編程控制器主要向兩個(gè)方向擴(kuò)展：一是綜合化控制系統(tǒng)，它已經(jīng)突破了原有的可編程控制器的概念，將工廠生產(chǎn)過程控制與信息管理系統(tǒng)密切結(jié)合起來，這種發(fā)展趨勢帶來工業(yè)控制的一場變革，實(shí)現(xiàn)真正意義上的電子信息化工廠；二是微型化的可編程控制器使得控制系統(tǒng)可將觸角延伸到工廠的各個(gè)角落。隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，在技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，發(fā)達(dá)國家更加注重了對可編程控制器的知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，國際大型可編程控制器制造商紛紛加入了可編程控制器的國際標(biāo)準(zhǔn)化組織，他們利用許多技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建立了符合他們經(jīng)濟(jì)的技術(shù)保護(hù)壁壘。
1.4本文的主要研究內(nèi)容
經(jīng)過系統(tǒng)分析，并結(jié)合供水生產(chǎn)實(shí)際，本次研究的主要內(nèi)容和目標(biāo)是基于PLC的單臺變頻器拖動多臺電機(jī)變頻運(yùn)行的恒壓供水系統(tǒng)的研制，該系統(tǒng)利用變頻器實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)的軟起動和調(diào)速，同時(shí)把水泵電機(jī)控制納入自動控制系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)的操作控制實(shí)現(xiàn)自動化管理，設(shè)備管理達(dá)到最優(yōu)效果，運(yùn)行調(diào)節(jié)達(dá)到最佳節(jié)能。具體而言，論文包括以下內(nèi)容：
1.對水泵電機(jī)的調(diào)控技術(shù)進(jìn)行分析。
2.介紹了基于PLC的變頻調(diào)速恒壓自動控制供水系統(tǒng)，該系統(tǒng)由一臺變頻器拖動多臺水泵電機(jī)變頻運(yùn)行。壓力傳感器采樣管網(wǎng)壓力信號經(jīng)PID處理傳送給變頻器，變頻器根據(jù)壓力大小調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)速，保證管網(wǎng)的壓力恒定。重點(diǎn)對變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的構(gòu)成和工作過程，控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和PLC程序設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。
3. 對PID控制器的基本原理的介紹。
第2章 水泵調(diào)控技術(shù)
2.1水泵調(diào)控技術(shù)
水泵廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)中，但在供水行業(yè)中，普遍采用的是離心式葉片泵，也稱離心泵。離心泵是利用葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心力的原理工作的。在啟動前必須使泵和進(jìn)水管充滿液體，當(dāng)葉輪在泵殼內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，液體質(zhì)點(diǎn)在離心力的作用下被甩向葉輪邊緣，并匯集到泵殼內(nèi)，使液體或的動能和壓能，并沿著出水管道輸送出去。
在供水企業(yè)中，水泵的電能消耗及設(shè)備維護(hù)管理費(fèi)用，在生產(chǎn)成本中占有很大的比例。水泵電機(jī)作為一種高耗能通用機(jī)械，其耗電量占全國總耗電量的21%以上，具有很大的節(jié)能潛力。由于常規(guī)恒速供水系統(tǒng)是采用常規(guī)的閥門來控制供水量的，而軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，造成相當(dāng)部分的電能消耗在閥門和額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行下的電機(jī)。因此，這種調(diào)控方式雖然簡單，但從節(jié)能的角度來看，很不經(jīng)濟(jì)。近年來，電機(jī)調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，為水泵電機(jī)的節(jié)能開辟了一個(gè)新途徑。
它可以通過調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速來適應(yīng)水量和水壓的變化，使水泵始終在高效區(qū)工作，將大大降低水泵的能耗，合理地進(jìn)行設(shè)備的管理與維護(hù)，對節(jié)約能源和提高供水企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益具有極其重要的意義。
2.1.1水泵的工作參數(shù)
水泵的工作參數(shù)共有六個(gè)，即：流量、揚(yáng)程、功率、效率、轉(zhuǎn)速及允許吸上真空高度或氣穴余量。
1.流量Q
水泵流量是指水泵在單位時(shí)間從水泵出水口排出的水量，可分為體積流量和質(zhì)量流量兩種。
2.揚(yáng)程H 3.功率P
水泵的功率有有效功率和軸功率兩種。有效功率為泵內(nèi)液體實(shí)際所獲得的凈功率，可以根據(jù)流量和揚(yáng)程來計(jì)算。軸功率是水泵在一定流量揚(yáng)程下運(yùn)行時(shí)所需的外來功率，即由動力機(jī)傳給水泵軸上的功率。軸功率不可能全部傳給液體，而要消耗一部分功率后，才成為有效功率。
4.效率
水泵效率標(biāo)志著水泵傳遞能量的有效程度，亦即反映了泵內(nèi)功率損失的大小，是一項(xiàng)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。它由泵內(nèi)水力效率、機(jī)械效率和容積效率等三個(gè)局部效率組成。
5.轉(zhuǎn)速n
轉(zhuǎn)速是指葉輪每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)。水泵銘牌上所標(biāo)明的額定轉(zhuǎn)速是設(shè)計(jì)工況時(shí)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速改變后，水泵的工作性能也隨之改變。
6.允許吸上真空高度或臨界氣穴余量
二者是表征水泵吸水性能或氣穴性能的參數(shù)，它們是確定水泵安裝高度和評述水泵發(fā)生氣穴與氣蝕問題的主要參數(shù)。
（1）供水系統(tǒng)的基本特性和工作點(diǎn) 管阻特性是以水泵的轉(zhuǎn)速不變?yōu)榍疤?，表明閥門在某一開度下，揚(yáng)程H與流量Q之間的關(guān)系曲線H=ƒ(Q)，如圖1-2所示。管阻特性描繪了水泵的能量用來克服泵系 統(tǒng)的水位及壓力差、液位在管道中流動的阻力變化規(guī)律。由圖可知，在同一閥門開度下，揚(yáng)程H越大，流量Q也越大。由于閥門開度的改變，實(shí)際上是改變了在某一揚(yáng)程下，供水系統(tǒng)向用戶的供水能力。因此，管阻特性所反映的是揚(yáng)程H與供水流量間的關(guān)系H=ƒ()。
揚(yáng)程特性曲線和管阻特性曲線的交點(diǎn)，稱為供水系統(tǒng)的工作點(diǎn)，如圖2-1中的點(diǎn)。在這一點(diǎn)，供水系統(tǒng)既滿足了揚(yáng)程特性，也符合了管阻特性。即：用戶的用水流量和供水系統(tǒng)的供水流量處于平衡狀態(tài)，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
圖2－1 供水系統(tǒng)的基本特性與工作點(diǎn)
（2）水泵調(diào)速運(yùn)行的節(jié)能原理
在供水系統(tǒng)中，通常是以流量為控制對象，常用的控制方式為閥門控制法和轉(zhuǎn)速控制法。閥門控制法是通過調(diào)節(jié)閥門開度的大小來調(diào)節(jié)流量，而水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速保持不變，其實(shí)質(zhì)是通過改變水路中的阻力大小來改變流量的，因此，管組特性將隨閥門開度的改變而改變，但揚(yáng)程特性不變。轉(zhuǎn)速控制法是通過改變水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流量，而閥門開度保持不變，其實(shí)質(zhì)是通過改變水的勢能來改變流量，因此，揚(yáng)程特性將隨水泵轉(zhuǎn)速的改變而改變，但管阻特性不變。
采用變頻調(diào)速的供水系統(tǒng)屬于轉(zhuǎn)速控制法，其工作原理是根據(jù)用戶用水量的變化自動地調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，始終保持管網(wǎng)水壓恒定，即：用水量增大，電機(jī)加速；用戶水量減小，電機(jī)減速。圖2－2為管網(wǎng)及水泵的特性曲線。
圖2－2 管網(wǎng)及水泵運(yùn)行的特性曲線
供水量高峰期水泵工作在A點(diǎn)，流量為，揚(yáng)程為。當(dāng)供水量要求從減小到時(shí)，若采用恒速泵供水，必須關(guān)小閥門，這時(shí)閥門的摩擦阻力變大，管阻特性曲線變?yōu)?，揚(yáng)程特性曲不變，而揚(yáng)程則從上升到，運(yùn)行工況從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，此時(shí)水泵輸出功率為(0,, B, )圍成部分；若采用恒壓()、變速泵（）供水，管網(wǎng)特性曲線變?yōu)椋瑩P(yáng)程特性變?yōu)榍€，工作點(diǎn)從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，此時(shí)水泵輸出功率為(0,, C, )圍成的部分。比較兩者，其節(jié)能為(, , B, C)圍成的陰影部分。而且根據(jù)水泵變速運(yùn)行的相似定律，變速前后的流量、揚(yáng)程、功率與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系為：
式中： 、、為轉(zhuǎn)速時(shí)的功率、揚(yáng)程、流量
、、為轉(zhuǎn)速時(shí)的功率、揚(yáng)程、流量
由上式可以看出，水泵在轉(zhuǎn)速控制時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速變慢，軸功率就相應(yīng)的減少，電機(jī)輸入功率也隨之減少，軸功率于電機(jī)轉(zhuǎn)速成三次方的關(guān)系下降。
由此可見：在供水系統(tǒng)輸送同樣流量的情況下，轉(zhuǎn)速控制時(shí)的揚(yáng)程比閥門控制時(shí)小得多，所需要的供水功率也比閥門控制方式小得多，兩者之差是轉(zhuǎn)速控制方式節(jié)約的供水功率，它與圖中的陰影部分成正比。當(dāng)流量從0～之間不斷變化時(shí)，節(jié)能為圖中(, A 圍成的面積,可見其節(jié)電效果顯著。
2.2常用的調(diào)速方式
水泵多配用交流異步電動機(jī)拖動，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，既可節(jié)約能量，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。由異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：
＝ 式（2-1）
其中： 為異步電機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速；
為異步電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速；
為異步電機(jī)的定子電源頻率；
為靜差率，。
改變電動機(jī)極對數(shù)，改變靜差率及改變電源頻率都可以改變轉(zhuǎn)速。常用的調(diào)速方式有變級對數(shù)調(diào)速，變頻調(diào)速和可控硅串級調(diào)速三種方式。
1. 變級對數(shù)調(diào)整
在電源頻率一定的情況下，電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速與極對數(shù)成反比，改變電動機(jī)極對數(shù)，就可以改變轉(zhuǎn)速。通過改變定子繞阻的接線方法來改變極對數(shù)。這種調(diào)控方式控制簡單，投資省，節(jié)能效果顯著，效率高，但需要專門的變極電機(jī)，是有極調(diào)速，而且級差比較大，只適用于特定轉(zhuǎn)速的生產(chǎn)機(jī)器。對于我的設(shè)計(jì)不適用。
2. 變頻調(diào)速
變頻調(diào)速是將電網(wǎng)交流電經(jīng)過變頻器變?yōu)殡妷汉皖l率均可調(diào)的交流電，然后供給電動機(jī)，使其可在變頻的情況下運(yùn)行。
改變電動機(jī)定子頻率可以平滑地調(diào)節(jié)同步轉(zhuǎn)速，相應(yīng)的也就改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，而轉(zhuǎn)差率可以保持不變或很小。但對電動機(jī)來說，定子頻率改變后，其運(yùn)行影響，如果電壓不變，頻率增加時(shí)，磁通減少，電動機(jī)轉(zhuǎn)矩下降，嚴(yán)重時(shí)會使電動機(jī)堵轉(zhuǎn)；頻率減少，磁通增加，會使磁路飽和，勵(lì)磁電流上升，導(dǎo)致鐵心損失急劇增加而發(fā)熱，使不允許。因此在實(shí)用上，要求調(diào)速的同時(shí)，高變定子電壓，保持磁通基本不變，既不使鐵芯發(fā)熱，有保持轉(zhuǎn)矩的不變。變頻技術(shù)對水泵電動機(jī)進(jìn)行調(diào)整，以獲得優(yōu)良的運(yùn)行特性和明顯的節(jié)能效果，是目前常用的技術(shù)。
3. 可控硅串級調(diào)速
它是把異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電勢經(jīng)過整流――逆變后回饋給電網(wǎng)，回收功率就是轉(zhuǎn)差功率，當(dāng)改變逆變角時(shí)，逆變電勢、轉(zhuǎn)差功率、轉(zhuǎn)差率都 將隨之改變，從而達(dá)到調(diào)整的目的。
這種方法的最大優(yōu)點(diǎn)是由于它可以回收轉(zhuǎn)差功率，節(jié)能效果好，且調(diào)整性能也好，但由于線路過于復(fù)雜，還需一臺與電動機(jī)相匹配的變壓器增加了蹭環(huán)節(jié)的電能損耗，帶來了成本高，占滴水泵房面積大等缺點(diǎn)而影響它的推廣價(jià)值。因此，在本論文，我不采用。
2.3 供水系統(tǒng)變頻調(diào)速運(yùn)行的工作原理
變頻恒壓供水系統(tǒng)主要由水泵、電動機(jī)、管道和閥門等構(gòu)成。通常由籠式異步電動機(jī)驅(qū)動水泵旋轉(zhuǎn)來供水，并且把電機(jī)和水泵作成一體。變頻供水系統(tǒng)是通過變頻器調(diào)節(jié)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而改變水泵的出水流量而實(shí)現(xiàn)恒壓供水的。因此，供水系統(tǒng)變頻的實(shí)質(zhì)是異步電動機(jī)的變頻調(diào)速。
異步電動機(jī)的變頻調(diào)速是通過改變定子供電頻率來改變同步轉(zhuǎn)速而實(shí)現(xiàn)調(diào)速的。
異步電機(jī)的轉(zhuǎn)差率定義為：
式（2-2）
異步電機(jī)的同步速度為：
= 式（2-3）
異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速為：
式（2-4）
其中； 為異步電機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速；
為異步電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速；
為異步電機(jī)的定子電源頻率；
為異步電機(jī)的極對數(shù)。
從上式可知，當(dāng)極對數(shù)不變時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子電源頻率成正比，因此連續(xù)調(diào)節(jié)異步電機(jī)供電電源頻率，就可以連續(xù)平滑地調(diào)節(jié)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。
變頻調(diào)速時(shí)，從高速到低速都可以保持有限的轉(zhuǎn)差率，因而變頻調(diào)速具有高效率、高精度、調(diào)范圍廣平滑性較高、機(jī)械特性較硬的優(yōu)點(diǎn)，調(diào)速性能可與直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)相媲美。因此，變頻調(diào)速是交流異步電機(jī)一種比較合理和理想的調(diào)速方法，其頻率調(diào)節(jié)時(shí)的機(jī)械特性曲線如圖2－3所示。
圖2－3異步電動機(jī)變頻調(diào)速時(shí)機(jī)械特性曲線
第3章 方案的基本的選擇
3.1 可編程控制器PLC的選擇
可編程邏輯控制器簡稱PLC，是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)和通訊技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制裝置。它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息處理兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，成為工業(yè)自動化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最多的控制設(shè)備。
3.1.1 PLC的基本結(jié)構(gòu)
PLC的類型繁多，功能和指令系統(tǒng)也不同，但是結(jié)構(gòu)與工作原理則大同小異，通常由中央處理單元CPU、存儲器、輸入輸出等部分組成。如圖3-1所示：
圖3-1 可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)
1．主機(jī)
主機(jī)部分包括中央處理器、系統(tǒng)程序存儲器、用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器、輸入輸出擴(kuò)展接口、外部設(shè)備接口和電源等部分組成。中央處理器是PLC的核心部分，它包括微處理器和控制接口電路，用于運(yùn)行用戶程序、監(jiān)控輸入/輸出接口狀態(tài)、作出邏輯判斷和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將結(jié)果送到輸出端，并響應(yīng)外部設(shè)備的請求以及進(jìn)行各種內(nèi)部判斷等。
2．輸入/輸出(I/O)接口 I/O接口是PLC與輸入/輸出設(shè)備連接的部件。輸入接口接受輸入設(shè)備的控制信號。輸出接口是將主機(jī)經(jīng)處理后的結(jié)果通過功放電路去驅(qū)動輸出設(shè)備。
3．輸入/輸出擴(kuò)展單元 I/O擴(kuò)展接口用于將外部輸入/輸出端子數(shù)的擴(kuò)展單元和基本單元連接在一起。輸入輸出擴(kuò)展接口有并行接口、串行接口和雙口存儲器等多種形式。
4．外部設(shè)備接口
外部設(shè)備接口是PLC主機(jī)實(shí)現(xiàn)人--機(jī)對話、機(jī)--機(jī)對話的通道。通過它，PLC可以與編程器、打印機(jī)等外部設(shè)備相連。該接口的功能是串行/并行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、通信格式的識別、數(shù)據(jù)傳輸?shù)某鲥e(cuò)檢驗(yàn)、信號電平的轉(zhuǎn)換等。
5．編程
編程是PLC利用外部設(shè)備，用戶用來輸入、檢查、修改、調(diào)試程序或監(jiān)視PLC的工作情況。通過專用的PC/PPI電纜線將PLC與電腦連接，并利用專用的軟件進(jìn)行電腦編程和監(jiān)控。
6．電源單元 電源是供給PLC電源的器件，通常為輸入設(shè)備提供直流電源。它的作用是把外部的供電電源變換成系統(tǒng)內(nèi)部各電源所需的電源。可編程序控制器的電源一般采用開關(guān)電源，特點(diǎn)是輸入電壓范圍寬、體積小、重量輕、效率高。 PLC是一種用于工業(yè)自動化控制的專用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方式。PLC以通用或?qū)Ｓ肅PU作為字處理器，實(shí)現(xiàn)通道(字)的運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲，另外還有位處理器(布爾處理器)，進(jìn)行點(diǎn)(位)運(yùn)算與控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、維修、編程簡單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。
1.可靠性
對可維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性。PLC的可靠性高表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面。
(1)與繼電器邏輯控制系統(tǒng)比較，PLC不需要大量的活動元件和接線電子元件，它的接線大大減少，系統(tǒng)的維修簡單，PLC還采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如，冗余設(shè)計(jì)，斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，提高了MTBF，降低了MTTR，使可靠性提高。PLC還具有編程簡單，操作方便等特點(diǎn)，因此對操作人員的技能要求降低，操作人員容易學(xué)習(xí)和掌握，一般不容易發(fā)生操作的錯(cuò)誤，可靠性因此提高。
(2)與通用的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)比較，PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)控制更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言，編程出錯(cuò)率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計(jì)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、采用先進(jìn)的工藝制造流水線制造、對干擾的屏蔽隔離和濾波等。在軟件方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。例如，采用軟件濾波、軟件自診斷、簡化編程語言等。
2.易操作性
PLC的易操作性表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面：
（1）操作方便：PL C的操作包括程序輸入和更改的操作。多數(shù)PLC采用編程器進(jìn)行輸入和更改的操作。編程器至少提供了輸入信息顯示，對大中型的PLC，編程器采用了CRT屏幕顯示，因此，程序的輸入直接可以顯示。更改程序的操作可直接根據(jù)所需的地址編號進(jìn)行搜索，然后進(jìn)行更改。
（2）編程方便：采用布爾助記符編程時(shí)，有助于編程人員的編程。
（3） 維修方便：PLC具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求降低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快找到故障的部位，以便維修。
3.靈活性
PLC的靈活性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）編程的靈活性：PLC采用的編程語言有梯形圖、功能模塊和語句描述編程語言。編程方法的多樣性使編程方便，應(yīng)用面拓展。
（2）擴(kuò)展的靈活性：PLC的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要特點(diǎn)。它根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不同，即可進(jìn)行容量的擴(kuò)展、功能的擴(kuò)展、應(yīng)用和控制范圍的擴(kuò)展。
（3）操作的靈活性：操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得十分容易。
（4） 體積小、重量輕、功耗低
由于PLC是專為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的，其結(jié)緊密、堅(jiān)固，體積小巧，易于裝入機(jī)械設(shè)備內(nèi)部要，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。
3.1.3 PLC的主要功能
隨著PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，目前已能實(shí)現(xiàn)以下功能。
⑴ 條件控制功能
條件控制（或稱邏輯控制或順序控制）功能是指用PLC的與、或、非指令取代斷電器觸點(diǎn)串聯(lián)、并聯(lián)及其他各種邏輯連接，進(jìn)行開關(guān)控制。
⑵ 定時(shí)/計(jì)數(shù)控制功能
定時(shí)/計(jì)數(shù)控制功能就是用PLC提供的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器指令實(shí)現(xiàn)對某種操作的定時(shí)或計(jì)數(shù)控制，以取代時(shí)間繼電器和計(jì)數(shù)繼電器。
⑶ 步進(jìn)控制功能
步進(jìn)控制功能就是有步進(jìn)指令來實(shí)現(xiàn)在有多道加工工序的控制中，只有前一道工序完成后，才能進(jìn)行下道工序操作的控制，以取代由硬件構(gòu)成的步進(jìn)控制器。
⑷ 數(shù)據(jù)處理功能
數(shù)據(jù)處理功能是指PLC能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送、比較、移位、數(shù)制轉(zhuǎn)換、算術(shù)運(yùn)算與邏輯運(yùn)算以及編碼和譯碼等操作。
⑸ A/D與D/A轉(zhuǎn)換功能
A/D與D/A轉(zhuǎn)換功能就是通過A/D、D/A模塊完成對模擬量和數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換。
⑹ 運(yùn)動控制功能
運(yùn)動控制功能是指通過高速計(jì)數(shù)模塊和位置控制模塊等進(jìn)行單軸或多軸控制。
⑺ 過程控制功能
過程控制功能是指PLC的PID控制指令實(shí)現(xiàn)對溫度、壓力、速度、流量等物理參數(shù)的閉環(huán)控制。
⑻ 擴(kuò)展功能
擴(kuò)展功能是指通過連接輸入/輸出擴(kuò)展單元（即I/O擴(kuò)展單元）模塊來增加輸入輸出點(diǎn)數(shù)，也可通過附加各種智能單元及特殊功能單元提高PLC控制能力。
⑼ 遠(yuǎn)程I/O功能
遠(yuǎn)程I/O功能是指通過遠(yuǎn)程I/O單元將分散在遠(yuǎn)距離的各種輸入、輸出設(shè)備與PLC主機(jī)相連接，進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，接收輸入信號，傳出輸出信號。
⑽ 通訊聯(lián)網(wǎng)功能
通訊聯(lián)網(wǎng)功能是指通過PLC之間的聯(lián)網(wǎng)、PLC與上位計(jì)算機(jī)的連接等，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程I/O控制或數(shù)據(jù)交換，以完成系統(tǒng)規(guī)模較大的復(fù)雜控制。
⑾ 監(jiān)控功能是指PLC能監(jiān)視系統(tǒng)各部分運(yùn)行狀態(tài)和進(jìn)程，對系統(tǒng)出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行報(bào)警和記錄，甚至自動終止運(yùn)行；也可在線調(diào)速、修改控制程序中的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等設(shè)定值或強(qiáng)制I/O狀態(tài)。
3.1.4 PLC的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)方案和PLC,變頻器的內(nèi)部電氣接線圖確定PLC的I/O點(diǎn)數(shù)，本設(shè)備輸入點(diǎn)數(shù)：X為8點(diǎn)； 輸出點(diǎn)數(shù)：Y為12點(diǎn)。
其I/O口分配表如圖3-2所示：
3.2 變頻器的選擇
目前，隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，變頻器已經(jīng)成為電氣調(diào)整的主流，成為現(xiàn)代工業(yè)控制的主要組成部分。
3.2.1變頻器的特點(diǎn)
1.變頻器的特點(diǎn)
大部分通用變頻器都有以下特點(diǎn)： ②、穩(wěn)定性好 由于變頻器的控制信息為數(shù)字量，不會隨時(shí)間漂移，不隨溫度等環(huán)境條件而變化。
③、可靠性高 控制電路采用大規(guī)模集成電路，主電路采用智能化模塊。系統(tǒng)中的硬件電路元件數(shù)量很少，相應(yīng)故障率大大降低。
④、靈活性好 系統(tǒng)中硬件向標(biāo)準(zhǔn)化、集成化發(fā)展，可以在盡可能
少的硬件支持下，由軟件去完成復(fù)雜的控制功能。適當(dāng)?shù)男薷能浖?，就可以改變系統(tǒng)的功能或提高其性能。
⑤、存儲能力強(qiáng) 存儲容量大，存放時(shí)間幾乎不受限制，變頻器可在存儲器中存放大量的數(shù)據(jù)和表格，利用查表法簡化計(jì)算，提高運(yùn)算精度。
⑥、邏輯運(yùn)算能力強(qiáng) 容易實(shí)現(xiàn)自診斷、故障記錄、故障尋找等功能，使變頻器可靠性、可使用性、可維護(hù)性大大提高。
⑦、自動調(diào)壓功能 是電動機(jī)參數(shù)自動調(diào)壓，簡化了使用操作，易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最佳運(yùn)行。
⑧、具有模糊加減速功能 能根據(jù)電動機(jī)加速過程中的負(fù)載電流和制動過程中的變頻器直流測的電壓，自動計(jì)算最佳加/減速時(shí)間。
3.2.2 變頻器的種類
變頻器可分為兩種：交－直－交變頻器，交－交變頻器。如下圖：
交－直－交變頻器是由三個(gè)環(huán)節(jié)組成：可控硅整流電路，其作用是將電壓、定頻率的交流電路變?yōu)殡妷嚎烧{(diào)的直流電；可控硅逆變電路，其作用是將整流電路輸出的直流電變換為頻率可調(diào)的交流電；濾波環(huán)節(jié)，它在整流電路和變電路之間，一般是利用無電源電容或電抗器對整流后的電壓或電流進(jìn)行濾波。它不僅可改變逆變器輸出電壓，而且具有抑制諧波功能，是一種比較理想的方式。
交－交變頻器是由兩組反并聯(lián)的整流電路組成，直接將電網(wǎng)的交流榻通過變頻電路同時(shí)調(diào)節(jié)電壓和頻率，變成電壓和頻率可調(diào)的交流的電輸出。就是由于直接交換，減少換流電路，減少損耗，效率高，波型好，但調(diào)整范圍小，控制線路復(fù)雜，功率因數(shù)低，目前較少采用。
3.2.3 變頻器的選擇
⑴ 型號的選擇： 所有數(shù)據(jù)顯示都采用6位數(shù)的LED形式，能正常運(yùn)行時(shí)持續(xù)顯示一項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。能顯示當(dāng)前變頻器的頻率，可切換鍵選擇顯示內(nèi)容，如電動機(jī)的電流、電壓、功率等。作為該顯示的補(bǔ)充，另外還有3個(gè)指示燈，用來指示主電源是否接通（ON）、 警告（WARNING）和報(bào)警（ALARM）。變頻器的大部分參數(shù)設(shè)置可以直接通過控制面板來改變。
① QUICK/MENU（快速菜單）鍵可以查出用于快速菜單的參數(shù)。QUICK/MENU鍵還可用于取消參數(shù)值的改變。在斷開主電源，同時(shí)按下QUICK/MENU、＋、和CHANGE/DATA鍵并通主電源，然后松開這些鍵，變頻器就被設(shè)置為出廠設(shè)定狀態(tài)。
② CHANGE/DATA（改變數(shù)據(jù)）鍵用來改變設(shè)定值。CHANGE/DATA鍵還可以用來儲存已改的參數(shù)設(shè)定值。
③ ＋/-鍵用來選擇參數(shù)和改變參數(shù)值。同時(shí)按下QUICK/MENU、＋鍵，能夠調(diào)閱所有參數(shù)。
④ STOP/RESET（停止/復(fù)位）鍵用來使所連接的電機(jī)停止或在跳閘后使變頻器復(fù)位。
⑤ START（啟動）鍵用來啟動變頻器。
⑵ 變頻器容量的選擇：
一般來說，當(dāng)一臺變頻器控制一臺電動機(jī)時(shí)，只需使變頻器的配用電動機(jī)容量與實(shí)際電動機(jī)容量相符即可。當(dāng)一臺變頻器同時(shí)控制兩臺電動機(jī)時(shí)，原則上變頻器的配用電動機(jī)容量應(yīng)等于兩臺電動機(jī)的容量之和。本系統(tǒng)中每時(shí)均只有一臺變頻器控制一臺變頻器，因此，就只需與大電機(jī)容量的相符即可，即是220KW。
⑶ 變頻器的端子操作：
變頻器的端子包括電源接線端子和控制端子。
電源端子中有三相輸入電源端子R、S、T，7逆變器三相輸出端子U、V、W。
控制端子共有有近20個(gè)控制端子，分4類，即輸入與監(jiān)視信號端子、頻率模擬設(shè)定輸入端子、輸出信號端子、報(bào)警輸出端子。
控制端子 輸出信號端子提供一對常閉觸點(diǎn)和一對常開觸點(diǎn)，共3個(gè)端子（端子01、02、03），可以直接驅(qū)動繼電器。在故障時(shí)常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合。通過報(bào)警信號端子的繼電器斷開外部電路，避免了故障升級。輸出信號（端子46）包括指示變頻器正在運(yùn)行信號、告警或報(bào)警以及運(yùn)行狀態(tài)。
⑷ VLT2800系列變頻器所提供的保護(hù)功能包括過電流、過載、逆變器過載、電源缺相、過壓、欠壓、接地故障、開關(guān)模式故障、短路、內(nèi)部出錯(cuò)、CPU故障保護(hù)、電源掉電重合閘保護(hù)等。
3.3 壓力傳感器的選擇 由于一般的生活供水的壓力為370KPa～430KPa,消防供水的壓力為670 KPa～730KPa，所以壓力傳感器選0KPa～1000KPa。，我們選用的是YTT-150型差動遠(yuǎn)傳壓力表。它是二線制安全型防爆儀表。用于測量對銅和鋼及合金不起腐蝕的液體、氣體和蒸氣的壓力。儀表在進(jìn)行壓力指示外，還連續(xù)輸出與被測壓力成線性的4-20mA直流信號，該表用于水壓恒定的PID檢測環(huán)節(jié)。
其技術(shù)指標(biāo)為：
1）測量范圍：-0.1—0.3MPa
2）輸出信號：mA DC,二線制
3）精度等級：1.5級
4）負(fù)載電阻：250 —350Ω
5）供電電源：直流（+10—-15）%
6）工作環(huán)境：溫度：-10—55度
相對濕度：<=85%
工作振動：振動頻率<=25HZ 外磁場<=400A/M
3.4 本章小結(jié)
根據(jù)設(shè)計(jì)的需要，在本章中對PLC的型號進(jìn)行了選擇。并針對考慮到了設(shè)計(jì)需要的容量和顯示功能，選了丹佛斯公司生產(chǎn)的VLT2800 220KW。根據(jù)水壓的實(shí)際情況，對壓力傳感器也進(jìn)行了較合理的選擇。
第4章 變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)
變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)由可編程控制器、變頻器、水泵電機(jī)組、壓力傳感器等構(gòu)成。系統(tǒng)采用一臺變頻器拖動3臺電動機(jī)的起動、運(yùn)行與調(diào)速，當(dāng)給生活供水時(shí)，分別采用循環(huán)使用的方式運(yùn)行；當(dāng)給消防供水時(shí)，就3臺電機(jī)全投入，并采用“先啟先?！钡脑瓌t接入和退出。通過壓力傳感器采樣管網(wǎng)壓力信號，變頻器輸出電機(jī)頻率信號，這兩個(gè)信號反饋給PLC的PID模塊,PLC根據(jù)這兩個(gè)信號經(jīng)PID運(yùn)算，發(fā)出控制信號，控制水泵電機(jī)進(jìn)行切換，以達(dá)到恒定水壓的目的。圖4－1所示為恒壓供水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
圖4－1 恒壓供水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
控制系統(tǒng)的具體工作過程： = Q0.1
關(guān)鍵詞：評價(jià)系統(tǒng)；層次分析法；模糊綜合評價(jià)法
中圖分類號：TP315 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：1673-8454（2015）09-0079-04
畢業(yè)論文是高等院校學(xué)生為完成學(xué)業(yè)在教師指導(dǎo)下運(yùn)用所學(xué)知識，就所學(xué)專業(yè)某一現(xiàn)象或問題進(jìn)行系統(tǒng)研究后對成果加以系統(tǒng)表述形成的具備一定理論和實(shí)踐價(jià)值的學(xué)術(shù)文本。它是我國高等院校教學(xué)計(jì)劃中重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)大學(xué)生基本科研和實(shí)踐工作能力的重要手段。近年來，隨著教育教學(xué)改革的深入，畢業(yè)論文評價(jià)工作越來越受各院校和教育界學(xué)者重視。筆者對國內(nèi)研究的檢索表明：1998年至2014年，研究論文數(shù)量呈明顯上升趨勢。[1]然而，與外語專業(yè)畢業(yè)論文評價(jià)有關(guān)的論文僅有兩篇，簡要談及了英語專業(yè)畢業(yè)論文的重要性及評價(jià)原則。加強(qiáng)畢業(yè)論文評價(jià)工作的科學(xué)化是我國《高等學(xué)校英語專業(yè)英語教學(xué)大綱》的要求，也是國際高教質(zhì)量保障體系的發(fā)展趨勢。鑒于此，筆者擬從該項(xiàng)工作的現(xiàn)狀出發(fā)，基于其特征設(shè)計(jì)一套科學(xué)的綜合評價(jià)體系，希望推動該項(xiàng)工作的科學(xué)性、標(biāo)準(zhǔn)化和公正性。
一、我國高等院校外語專業(yè)畢業(yè)論文評價(jià)工作的現(xiàn)狀與不足
1.調(diào)查發(fā)現(xiàn)
筆者對國內(nèi)30所各層次外語專業(yè)院系[2]的畢業(yè)論文評價(jià)工作進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)：
（1）大多數(shù)院系都采用了科學(xué)的工作流程：指導(dǎo)教師評閱―交叉審閱―答辯評審―綜合評分。
（2）大多數(shù)院系都采用百分制量化評價(jià)方式。
（3）總體上，學(xué)校層次越高，工作過程也越科學(xué)越嚴(yán)謹(jǐn)。
此外，現(xiàn)代信息技術(shù)在該項(xiàng)工作中得到了良好應(yīng)用，大大提高了工作效率，順應(yīng)了當(dāng)代社會對低碳環(huán)保的追求。
2.缺陷和不足
（1）忽視評價(jià)工作的模糊性
標(biāo)準(zhǔn)的籠統(tǒng)性和評價(jià)的主觀模糊性導(dǎo)致作為主觀決策過程的畢業(yè)論文評價(jià)本質(zhì)上不能做到精確量化，但絕大多數(shù)高校均要求參評教師給出精確分?jǐn)?shù)，這與評價(jià)工作的模糊性相背。
（2）評價(jià)維度不全面、指標(biāo)不完善、權(quán)重分配過于主觀
雖然多數(shù)院系采用了多元評價(jià)，涉及語言表達(dá)、論證過程、格式規(guī)范、答辯表現(xiàn)等，但諸如選題價(jià)值、外文資料翻譯、開題答辯、工作態(tài)度等與論文質(zhì)量密切相關(guān)的指標(biāo)都未涵蓋。評價(jià)成績主要由指導(dǎo)教師、交叉審閱教師和答辯小組評分等三或兩部分成績按主觀比例如4：3：3構(gòu)成，甚至僅由指導(dǎo)教師或答辯小組判定論文成績。
（3）缺乏過度主觀評價(jià)防控設(shè)計(jì)
評價(jià)工作固有的主觀性加上師生之間因種種原因產(chǎn)生的人情關(guān)系容易導(dǎo)致教師對評價(jià)對象作出過度評價(jià)，導(dǎo)致評價(jià)結(jié)果失去公正性。遺憾的是沒有院系在評價(jià)步驟中加入針對此缺陷的防控設(shè)計(jì)。
二、外語專業(yè)畢業(yè)論文評價(jià)工作的基本特點(diǎn)、原則與方法選擇
1.基本特點(diǎn)
（1）主觀模糊性
畢業(yè)論文評價(jià)工作本質(zhì)上屬于主觀決策過程，它要求評價(jià)主體對評價(jià)對象作出盡量客觀公正的評價(jià)，但評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及過程固有的模糊性導(dǎo)致評價(jià)主體無法作出精確的量化評價(jià)。此外，作為群組決策，不同評價(jià)主體的心理標(biāo)準(zhǔn)難免存在差異，加重了評價(jià)的主觀模糊性。
（2）系統(tǒng)綜合性、指標(biāo)及權(quán)重差異性
評價(jià)工作是一項(xiàng)綜合的系統(tǒng)工程，必須盡可能涵蓋各相關(guān)評價(jià)維度。就某一維度來講，指標(biāo)設(shè)計(jì)也必須具備科學(xué)性、差異性和明確性，方可讓評價(jià)主體有章可循。此外，各指標(biāo)貢獻(xiàn)率并不相同，必須盡可能賦予合理權(quán)重。
（3）評價(jià)結(jié)果量化要求
盡管評價(jià)工作具有不可避免的模糊性，但為了確定畢業(yè)論文的優(yōu)秀率和合格率，絕大多數(shù)院系均要求為評價(jià)對象打出百分制分?jǐn)?shù)。因此，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須將模糊定性操作轉(zhuǎn)化為精確的定量操作。
（4）嚴(yán)肅性和公正性
畢業(yè)論文評價(jià)是對學(xué)生四年學(xué)業(yè)能力的終極評定，不僅關(guān)乎學(xué)生能否獲得畢業(yè)證和學(xué)位證等切身利益，而且對我國高等教育質(zhì)量監(jiān)控與發(fā)展也有重要影響，必須確保嚴(yán)肅性和公正性。
2.基本原則
（1）專業(yè)性原則
外語專業(yè)畢業(yè)論文不同于理工科論文，如表達(dá)符號為外語、更注重邏輯推理與系統(tǒng)建構(gòu)等。其評價(jià)體系構(gòu)建必須考慮專業(yè)特殊性來設(shè)計(jì)評價(jià)指標(biāo)并為其分配合理權(quán)重。
（2）靜態(tài)與動態(tài)評價(jià)相結(jié)合
畢業(yè)論文寫作是一個(gè)階段性動態(tài)過程，評價(jià)體系既要涉及對論文的靜態(tài)評價(jià)還應(yīng)包括對工作過程的動態(tài)監(jiān)控性評價(jià)，即做到靜態(tài)與動態(tài)評價(jià)相結(jié)合。
（3）公平公正原則
鑒于評價(jià)工作的主觀模糊性及評價(jià)主體可能作出的過度主觀性評價(jià)。評價(jià)步驟設(shè)計(jì)必須想方設(shè)法減少種種主觀隨意性，盡最大努力保證評價(jià)結(jié)果嚴(yán)肅公正。
（4）可操作性原則
指標(biāo)設(shè)計(jì)必須具備可測性、精細(xì)性和完整性，避免不必要的要素交叉。同時(shí)，具備經(jīng)濟(jì)可操作性和信息化優(yōu)勢，以充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)的效率優(yōu)勢和綠色環(huán)保等特性。
3.方法選擇
據(jù)此，筆者整合了層次分析法和模糊綜合評價(jià)法來設(shè)計(jì)外語專業(yè)畢業(yè)論文評價(jià)體系，并加入了過度主觀評價(jià)防控設(shè)計(jì)。層次分析法（AHP）是美國著名運(yùn)籌學(xué)家塞蒂于上世紀(jì)70年代創(chuàng)立的一種定性和定量分析相結(jié)合的決策方法。該方法充分利用專家級決策人員的豐富經(jīng)驗(yàn)和精準(zhǔn)判斷力根據(jù)問題性質(zhì)和決策目標(biāo)將問題分解為不同的結(jié)構(gòu)要素，并按照要素間隸屬關(guān)系和相互作用將因素按不同層次聚合為一個(gè)遞階模型，從而將決策問題歸結(jié)為指標(biāo)層對目標(biāo)層的相對權(quán)重值定量化。模糊綜合評價(jià)法（FCE）是一種基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評價(jià)方法。該方法根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論，整合主觀邏輯分析與客觀精確運(yùn)算把定性評價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評價(jià)，從而對受多種因素制約的現(xiàn)象做出評價(jià)。前者能有效避免畢業(yè)論文評價(jià)體系設(shè)計(jì)不夠全面、指標(biāo)權(quán)重分配過于主觀的缺陷；后者可以將主觀模糊評價(jià)轉(zhuǎn)化為量化評價(jià)。整合兩種方法系統(tǒng)性強(qiáng)和結(jié)果明晰等特點(diǎn)可有效解決外語專業(yè)畢業(yè)論文評價(jià)過程中存在的問題。
三、外語專業(yè)畢業(yè)論文評價(jià)系統(tǒng)的步驟設(shè)計(jì)
1.建立評價(jià)遞階模型
該模型由目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層組成。目標(biāo)層是對評價(jià)對象題的概述，準(zhǔn)則層是隸屬于目標(biāo)層的具體描述，指標(biāo)層則是各準(zhǔn)則層下屬的細(xì)化評價(jià)內(nèi)容。
2.建立專家判斷矩陣并檢驗(yàn)其隨機(jī)一致性
（1）根據(jù)遞階模型相鄰層次間的隸屬關(guān)系，請K位行業(yè)專家依據(jù)兩兩比較法對各層指標(biāo)的重要性比較標(biāo)度進(jìn)行打分，構(gòu)造出判斷矩陣。設(shè)矩陣有i個(gè)元素，則判斷矩陣為Pk（1）。
（2）檢驗(yàn)各矩陣的隨機(jī)一致性。由于判斷矩陣易受個(gè)體認(rèn)知模糊性及評價(jià)系統(tǒng)復(fù)雜性的影響，必須對各矩陣的隨機(jī)一致性進(jìn)行檢驗(yàn)。計(jì)算過程如下：首先計(jì)算各矩陣的最大特征值λmax。鑒于該計(jì)算過程比較繁瑣，此處建議直接在Matlab7.1中輸入各矩陣Pk后，調(diào)用最大特征值計(jì)算函數(shù)max（eig（Pk））即可獲得各矩陣的最大特征值；計(jì)算各矩陣的一致性指標(biāo)CI=（λmax-n）/（n-1）；查詢平均隨機(jī)一致性指標(biāo)對應(yīng)的RI值，計(jì)算各矩陣的隨機(jī)一致性指標(biāo)CR=CI/RI。當(dāng)n=1或2時(shí)，判斷矩陣具有完全一致性；當(dāng)n>2時(shí)，若CR
（3）計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重。計(jì)算指標(biāo)權(quán)重的方法有和積法、最小對數(shù)二乘法等方法。合積法計(jì)算過程如下：歸一化各矩陣[1]，將歸化矩陣按行相加[2]后再次進(jìn)行歸一化處理[3]，計(jì)算各個(gè)專家的權(quán)重[4]，組成專家權(quán)重矩陣后將之歸一化[5]，然后計(jì)算各指標(biāo)的最終權(quán)重[6]。
3.設(shè)定模糊評語集及對應(yīng)評語分值向量集
設(shè)評語等級集E={e1， e2， …， eh}， h為評語等級子集的個(gè)數(shù)。與E相對應(yīng)，令評語分值向量集F=[f1， f2， …， fh]。
4.構(gòu)造模糊評價(jià)矩陣并檢驗(yàn)其離散程度
請R位評價(jià)主體按遞階模型為評價(jià)對象打分構(gòu)造出各指標(biāo)的模糊評價(jià)矩陣Ri（2），由于評價(jià)結(jié)果可能受評價(jià)主體特定情感因素的影響，因此必須檢驗(yàn)Ri的離散程度。令E={5， 4， 3， 2， 1}。依次計(jì)算R位評價(jià)主體對各指標(biāo)評價(jià)結(jié)果的離散系數(shù)CVi（i=1， 2， …， n）[7]及其平均值A(chǔ)VG（CVi）。經(jīng)過計(jì)算，在評價(jià)主體少于10人時(shí)，若AVG（CVi）>0.15，則說明各評價(jià)主體對該指標(biāo)層的評價(jià)存在不公正極值。計(jì)算各分值與均值之間的標(biāo)準(zhǔn)差，標(biāo)準(zhǔn)差最大者即為極值，更換該評價(jià)主體重新評價(jià)，直至評價(jià)結(jié)果滿足要求。
5.計(jì)算各準(zhǔn)則層的評價(jià)結(jié)果向量
若模糊評價(jià)矩陣Ri通過離散程度檢驗(yàn)則將之歸一化后計(jì)算評價(jià)對象在各準(zhǔn)則層的評價(jià)結(jié)果向量Ai[8]。
6.計(jì)算評價(jià)對象的最終模糊評價(jià)結(jié)果
綜合各準(zhǔn)則層的評價(jià)結(jié)果向量Ai，建立針對目標(biāo)層的模糊評價(jià)矩陣A（3），然后利用準(zhǔn)則層的權(quán)重矩陣計(jì)算評價(jià)對象的最終模糊評價(jià)結(jié)果G[9]。結(jié)合不同評語分值向量集F計(jì)算評價(jià)對象的最終精確得分S[10]。本段提到的矩陣和計(jì)算公式如表1所示。
四、應(yīng)用實(shí)例
1.構(gòu)建評價(jià)遞階模型
根據(jù)層次分析法原理，筆者整合了國內(nèi)已有畢業(yè)論文評價(jià)體系研究成果和校內(nèi)外專家和專任教師的意見，構(gòu)建出如下外語專業(yè)畢業(yè)論文綜合評價(jià)遞階模型，如表2所示。
2.建立專家判斷矩陣并檢驗(yàn)其隨機(jī)一致性
請校內(nèi)外8位專家和教師對各層指標(biāo)打分構(gòu)造出判斷矩陣，因篇幅所限，筆者僅對準(zhǔn)則層U5對應(yīng)的矩陣Pk=8為例演示計(jì)算過程，如表3所示。
運(yùn)用Matlab7.1計(jì)算各判斷矩陣的最大特征值，依次為{3.0092， 3， 3， 3.0092， 3.0092， 3， 3.0037， 3}。計(jì)算P1的一致性指標(biāo)CI=（3.009200-3）/2=0.0046，各專家矩陣的λmax依次為{0.0046， 0， 0， 0.0046， 0.0046， 0， 0.0019， 0}；據(jù)公式CR=CI/RI，各專家判斷矩陣的隨機(jī)一致性指標(biāo)值依次為{0.0079， 0， 0， 0.0079， 0.0079， 0， 0.0032， 0}，均小于0.1，通過檢驗(yàn)。
3.計(jì)算各指標(biāo)的最終權(quán)重
本節(jié)以第一位專家的判斷矩陣為例演示計(jì)算過程。首先歸一化P1；按行相加得M1=[0.2678 1.7608 0.9713]T；再次歸一化得1=[0.0893 0.5869 0.3238]T。其他各專家的打分歸化矩陣依次為：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。計(jì)算第一位專家最終權(quán)重W1=1/（1+10×CR1）=1/（1+10×0.007931）=0.9265；其他專家的最終權(quán)重依次為{1， 1， 0.9265， 0.9265， 1， 0.9691}；歸一化各專家權(quán)重組成矩陣k=[0.1196 0.1291 0.1291 0.1196 0.1196 0.1291 0.1251 0.1291]T；計(jì)算U5各指標(biāo)的權(quán)重值為：W1=k*k=[0.126441， 0.253472， 0.620088]。其他指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果請見表2。
4.模糊評價(jià)過程示例
下面說明運(yùn)用該遞階模型對某位英語專業(yè)學(xué)生畢業(yè)論文進(jìn)行模糊評價(jià)的過程。因篇幅所限，此處以準(zhǔn)則層U1為例演示計(jì)算過程。
（1）設(shè)定模糊評語集和對應(yīng)評語向量集為：V={e1， e2， e3， e4， e5}={優(yōu)，良，中，合格，差}，F(xiàn)=[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位老師對U1各指標(biāo)按V打分，構(gòu)造出隸屬度矩陣R1；計(jì)算該矩陣離散程度AVG（CVi）=0.0787
[11]
（3）歸一化矩陣R1，計(jì)算該論文在準(zhǔn)則層U1下的評價(jià)結(jié)果為：
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可解讀為：所有評價(jià)主體認(rèn)為準(zhǔn)則層U1為優(yōu)的概率為28.58%、良為45.63%、中為25.79%、及格和差的概率為0%。其他各層評價(jià)結(jié)果依次為：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）構(gòu)造總目標(biāo)下模糊關(guān)系矩陣A，利用準(zhǔn)則層權(quán)重計(jì)算最終模糊評價(jià)結(jié)果G。
[12]
結(jié)合不同評語分值向量集F計(jì)算評價(jià)對象的等級分或百分制分?jǐn)?shù)：
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。
必須指出，運(yùn)用本法求得的論文最低分為1或40，即本法對質(zhì)量更差的論文不具備區(qū)分度，但這并不影響其適用性，不達(dá)標(biāo)的論文必須退回修改，對學(xué)位證發(fā)放不會產(chǎn)生決定性影響。
五、結(jié)束語
本文從我國高等院校外語專業(yè)畢業(yè)論文評價(jià)工作的現(xiàn)狀出發(fā)，討論了該項(xiàng)工作的基本特征和工作原則，在整合AHP和FCE優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種具備良好操作性的評價(jià)體系。該體系能有效地解決該項(xiàng)工作中存在的問題，調(diào)動學(xué)生畢業(yè)論文寫作的積極性，進(jìn)一步提高該項(xiàng)工作的科學(xué)性、標(biāo)準(zhǔn)化和公正性。此外，鑒于本系統(tǒng)計(jì)算過程的數(shù)學(xué)規(guī)律性極強(qiáng)，可以設(shè)計(jì)基于大型數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全部計(jì)算過程的自動化，更好地提高工作效率，為創(chuàng)建節(jié)約型社會貢獻(xiàn)一份力量。
參考文獻(xiàn)：
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隨著高校的擴(kuò)招和畢業(yè)生人數(shù)的增加，如何提高畢業(yè)論文的選題管理效率成為畢業(yè)論文工作面臨的一個(gè)難題。2012年，全國具備普通高等學(xué)歷教育招生資格的學(xué)校有2492所，本專科畢業(yè)生人數(shù)600多萬人，50%以上的高校對畢業(yè)論文收集、處理、檢索、更新采用人工處理，已經(jīng)無法達(dá)到信息化處理的要求，效率非常低。而其它大多數(shù)教學(xué)管理應(yīng)用已實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理操作，絕大多數(shù)高校都已經(jīng)擁有自己的機(jī)房，校園網(wǎng)，這就提供了很好的硬件基礎(chǔ)，完全有能力，有條件打造畢業(yè)論文的網(wǎng)上管理。一個(gè)可行的解決思路就是依托建好的校園網(wǎng)，采用技術(shù)，通過C#2005編程，后臺采用MS SQLSERVER2005數(shù)據(jù)庫平臺，構(gòu)建基于Web的畢業(yè)論文管理系統(tǒng)。
本系統(tǒng)旨在使畢業(yè)論文信息管理網(wǎng)絡(luò)化，可以直接在網(wǎng)絡(luò)對學(xué)生論文進(jìn)行管理。首先，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)選擇論文題目，待教師審核通過后，完成論文并提交；其次，教師（包括指導(dǎo)教師、評閱教師、答辯教師）通過網(wǎng)絡(luò)對論文進(jìn)行評分；最后，由系統(tǒng)計(jì)算出學(xué)生的綜合成績，供學(xué)生在網(wǎng)上查閱。
2需求分析
2.1功能需求
該畢業(yè)論文評分系統(tǒng)需要滿足來自三方面的需求，分別是學(xué)生、教師和管理員。
學(xué)生對該系統(tǒng)的需求主要是查詢學(xué)生個(gè)人基本信息、查詢可選課題情況并進(jìn)行選擇、提交選題申請、查詢已選課題、下載論文所需的相關(guān)文件、上傳論文、查看畢業(yè)論文成績、修改密碼等功能。
教師的需求是查詢教師個(gè)人基本信息、課題、課題審核、上傳文件、下載文件、對學(xué)生的論文、答辯情況等進(jìn)行評分，修改密碼等功能。
管理員的功能包括對公告、文件、學(xué)生、教師、論文、分組、成績、用戶等8個(gè)模塊進(jìn)行管理和維護(hù)，包括添加新教師、添加新生、添加公告、上傳文件、進(jìn)行學(xué)生和老師的分組、審核成績、修改管理員密碼等，并對模塊的信息進(jìn)行查詢、修改、刪除等操作。
2.2性能需求
根據(jù)用戶對本系統(tǒng)的要求，確定系統(tǒng)在界面、響應(yīng)時(shí)間、可靠性、安全等方面有較高的性能要求。
2.2.1界面需求
（1）頁面內(nèi)容：主題突出，站點(diǎn)定義、術(shù)語和行文格式統(tǒng)一、規(guī)范、明確，欄目、菜單設(shè)置和布局合理，傳遞的信息準(zhǔn)確、及時(shí)。內(nèi)容豐富，文字準(zhǔn)確，語句通順；專用術(shù)語規(guī)范，行文格式統(tǒng)一規(guī)范。
（2）導(dǎo)航結(jié)構(gòu)：頁面具有明確的導(dǎo)航指示，且便于理解，方便用戶使用。
（3）技術(shù)環(huán)境：頁面大小適當(dāng)，能用各種常用瀏覽器以不同分辨率瀏覽；無錯(cuò)誤鏈接和空鏈接；采用CSS處理，控制字體大小和版面布局。
（4）藝術(shù)風(fēng)格：界面、版面形象清新悅目、布局合理，字號大小適宜、字體選擇合理，前后一致，美觀大方；動與靜搭配恰當(dāng)，動靜效果好；色彩和諧自然，與主題內(nèi)容相協(xié)調(diào)。
2.2.2響應(yīng)時(shí)間需求
無論是客戶端和管理端，當(dāng)用戶登錄，進(jìn)行任何操作的時(shí)候，系統(tǒng)應(yīng)該及時(shí)的進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)的時(shí)間在5秒以內(nèi)。系統(tǒng)應(yīng)能監(jiān)測出各種非正常情況，如與設(shè)備的通信中斷，無法連接數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等，避免出現(xiàn)長時(shí)間等待甚至無響應(yīng)。
2.2.3安全性需求
系統(tǒng)有嚴(yán)格的權(quán)限管理功能，各功能模塊需有相應(yīng)的權(quán)限方能進(jìn)入。系統(tǒng)需能夠防止各類誤操作可能造成的數(shù)據(jù)丟失，破壞。防止用戶非法獲取網(wǎng)頁以及內(nèi)容。
2.2.4開放性需求
系統(tǒng)應(yīng)具有十分的靈活性，以適應(yīng)將來功能擴(kuò)展的需求。
3系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)依據(jù)用戶角色劃分主要由三大模塊組成：管理員功能模塊、教師功能模塊和學(xué)生功能模塊。其中管理員模塊又包括公告管理、文件管理、學(xué)生管理、教師管理、論文管理、分組管理、成績管理、用戶管理以及退出系統(tǒng)等子模塊。
3.2數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
3.2.1 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
E-R圖是一種用于描述靜態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念模式，它直接使用信息世界中的術(shù)語來表示現(xiàn)實(shí)世界中的聯(lián)系。E-R模型的基本元素包括：
實(shí)體：它是客觀存在可以相互區(qū)別的事物
屬性：指實(shí)體的某一特征。
聯(lián)系：表示一個(gè)或多個(gè)實(shí)體之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。
3.2.2 系統(tǒng)E-R圖
4模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
在整個(gè)開發(fā)過程中，采取的方法是：分工精細(xì)、緊密合作，系統(tǒng)主要分為以下模塊：公告管理、文件管理、學(xué)生管理、教師管理、論文管理、分組管理、成績管理、用戶管理、退出系統(tǒng)等子模塊，在這些子模塊下包括對公告信息、文件信息、學(xué)生信息、教師信息、論文信息、分組信息、成績信息以及用戶信息的添加、查詢、修改、刪除等操作。
以下僅以論文管理頁面為例進(jìn)行簡單描述。
當(dāng)用戶名和密碼都正確時(shí)，管理員進(jìn)入界面默認(rèn)是論文管理頁面，如圖2所示。管理員可以根據(jù)論文編號、題目和指導(dǎo)老師查詢相關(guān)的論文信息，并適時(shí)對論文信息進(jìn)行更新和刪除操作。另外，頁面左邊導(dǎo)航欄論文管理下面還提供了一個(gè)“添加論文”鏈接，單擊此鏈接，頁面將跳轉(zhuǎn)到添加論文信息頁面，管理員可以在添加論文信息頁面上添加新增的論文信息。
5系統(tǒng)測試
系統(tǒng)的各功能模塊需要進(jìn)行測試，對于模塊化應(yīng)用程序，軟件開發(fā)的最后一部分就是不斷的測試程序，該階段主要對系統(tǒng)的正確性及完整性等方面進(jìn)行測試。主要進(jìn)行：功能確認(rèn)測試、運(yùn)行測試、健壯性測試、安全性測試以及查錯(cuò)方面的測試等，系統(tǒng)測試由測試組成員（或質(zhì)量保證人員）或測試組成員與用戶共同測試，在整個(gè)系統(tǒng)開發(fā)完成，即將交付用戶使用前進(jìn)行。測試階段的信息流如圖3：
在這一階段，為使系統(tǒng)最終能夠順利運(yùn)行，對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了全面的測試。嚴(yán)格按照軟件測試步驟從管理員模塊測試開始到系統(tǒng)集成測試止，所有測試都追溯到學(xué)生、教師以及管理人員的要求，這種測試符合現(xiàn)代軟件測試準(zhǔn)則從“小規(guī)?！睖y試開始逐步進(jìn)行“大規(guī)模”測試。并嚴(yán)格按照程序內(nèi)部的邏輯測試程序，檢查程序中的主要執(zhí)行通路是否能按照預(yù)定要求正確工作。
在測試過程中，主要做了以下工作：
（1）檢驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示區(qū)域的GridView控件是否能夠按要求格式正確顯示輸入數(shù)據(jù)。
（2）檢驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示區(qū)域的GridView控件的相關(guān)列是否能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的刪除及更新操作。
（3）檢驗(yàn)?zāi)芊駥斎霐?shù)據(jù)進(jìn)行適時(shí)查詢并作相應(yīng)更新操作。
（4）檢驗(yàn)功能模塊中所涉及的所有功能的實(shí)現(xiàn)及健壯性。
在整個(gè)系統(tǒng)調(diào)試程序過程中，我們也發(fā)現(xiàn)了各種各樣的問題，由于某些內(nèi)在的錯(cuò)誤影響程序的運(yùn)行，在采用上述調(diào)試方法對程序進(jìn)行反復(fù)修改調(diào)試后，程序運(yùn)行情況良好，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)，基本上可以滿足用戶的需要。
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論文關(guān)鍵詞：供應(yīng)鏈，系統(tǒng)動力學(xué)，建模，仿真
供應(yīng)鏈?zhǔn)且粋€(gè)由多個(gè)節(jié)點(diǎn)企業(yè)組成的動態(tài)系統(tǒng)，它包含了不同節(jié)點(diǎn)企業(yè)之間持續(xù)不斷的信息流、物流和資金流。這些節(jié)點(diǎn)企業(yè)之間相互作用和影響，使得供應(yīng)鏈系統(tǒng)變得非常復(fù)雜。供應(yīng)鏈運(yùn)作希望能夠藉由這些相互作用實(shí)現(xiàn)更低的成本、更短的生產(chǎn)時(shí)間、更小的庫存、更多的產(chǎn)品品類、更好的產(chǎn)品質(zhì)量、更準(zhǔn)確的送貨時(shí)間、更高的顧客水平和更有效的合作。這就需要一種更有效的建模技術(shù)來表達(dá)供應(yīng)鏈中跨組織的復(fù)雜關(guān)系。特別地，供應(yīng)鏈系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)企業(yè)間的交互存在著諸多隨時(shí)間不斷變化的非線性關(guān)系，對于這種復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，一些傳統(tǒng)方法不能夠很好地對其進(jìn)行描述和研究。而系統(tǒng)動力學(xué)研究系統(tǒng)如何隨著時(shí)間而動態(tài)地改變，講究根據(jù)所研究的問題和所研究的系統(tǒng)構(gòu)建模型，分析變量之間的相互關(guān)系，從而確定其對系統(tǒng)的影響。不僅如此，系統(tǒng)動力學(xué)仿真更提供了一種分析系統(tǒng)的直觀方式[1]。系統(tǒng)動力學(xué)是一種有效地分析供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)和行為的方法。在所有的研究方法中，系統(tǒng)動力學(xué)是研究復(fù)雜和多變量非線性系統(tǒng)隨時(shí)間變化情況的理想方法[2]。
實(shí)際上畢業(yè)論文ppt，在理論研究領(lǐng)域，系統(tǒng)動力學(xué)研究方法最先由麻省理工學(xué)院的Forrester教授于1961年在其《工業(yè)動力學(xué)》中提出。Forrester[3]最先觀察到了結(jié)構(gòu)、策略和供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)之間的相互影響使得需求沿著供應(yīng)鏈下游向上游逐漸放大，并提出了系統(tǒng)的分析方法。Sterman[4]最先將這種方法應(yīng)用于供應(yīng)鏈系統(tǒng)，并建立了簡單的供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)的系統(tǒng)動力學(xué)模型。Ovalle O.R.[5]完善了這一供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)模型，分析了共享不同信息對供應(yīng)鏈系統(tǒng)的影響，但并沒有給出完整的供應(yīng)鏈系統(tǒng)動力學(xué)模型。國內(nèi)學(xué)者黃麗珍[6]和張立菠[7]都從不同角度建立了供應(yīng)鏈的系統(tǒng)動力學(xué)模型。本文嘗試從節(jié)點(diǎn)企業(yè)的系統(tǒng)動力學(xué)模型推廣到多級供應(yīng)鏈的系統(tǒng)動力學(xué)模型，并進(jìn)行仿真研究。
1、供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)系統(tǒng)動力學(xué)建模
供應(yīng)鏈上貫穿了物流、信息流、資金流、決策流和商流等流程，本文的建模重點(diǎn)研究物流和信息流兩種流程。這是因?yàn)橄到y(tǒng)動力學(xué)研究方法能夠很直觀地表達(dá)供應(yīng)鏈上的物流和信息流。本文一方面對所研究的供應(yīng)鏈系統(tǒng)鏈環(huán)節(jié)進(jìn)行了簡化，主要討論訂貨、庫存和發(fā)貨三個(gè)環(huán)節(jié)論文開題報(bào)告范文。另一方面對其決策進(jìn)行簡化，以牛鞭效應(yīng)（訂貨量波動比）作為重要的對比指標(biāo)[6]。供應(yīng)鏈系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)企業(yè)通過訂貨和發(fā)貨分別實(shí)現(xiàn)與上下游節(jié)點(diǎn)企業(yè)聯(lián)系，從而使得系統(tǒng)的有效地運(yùn)作。供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)系統(tǒng)動力學(xué)模型建立在其因果回路圖和反饋環(huán)的基礎(chǔ)上，因此建模前須分析得出其因果回路圖和反饋環(huán)。
1.1 供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)運(yùn)作的因果回路圖（Casual Loop Diagram, CLD）
本文所研究的供應(yīng)鏈?zhǔn)且环N沒有信息共享的運(yùn)作模式，MIT的啤酒游戲很好地再現(xiàn)了這種供應(yīng)鏈。在供應(yīng)鏈的運(yùn)作過程中，各節(jié)點(diǎn)企業(yè)最重要的流程是對上游的訂貨流程和對下游的發(fā)貨流程。對上游的訂貨決策是建立在對未來的銷售預(yù)測和庫存控制策略的基礎(chǔ)之上，即各節(jié)點(diǎn)企業(yè)根據(jù)過往的數(shù)據(jù)，運(yùn)用簡單移動平均或指數(shù)平滑等方法來預(yù)測t期的銷售率，并同時(shí)考慮t期初企業(yè)的渠道存量和庫存狀況來進(jìn)行訂貨決策。對下游的發(fā)貨決策則是權(quán)衡下游的訂貨量和節(jié)點(diǎn)企業(yè)的最大發(fā)貨量來進(jìn)行的。圖1給出了供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)（用k節(jié)點(diǎn)表示）運(yùn)作過程的因果回路圖，其中包含了九個(gè)反饋回路，即兩個(gè)正反饋回路和七個(gè)負(fù)反饋回路。其中第七和第八個(gè)回路是正反饋回路，除此之外都是趨于平衡的負(fù)反饋回路。
圖1 供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)運(yùn)作過程的因果回路圖
1.2 供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)的系統(tǒng)動力學(xué)模型
根據(jù)供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)運(yùn)作過程的因果
回路圖，可以得到供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)的系統(tǒng)動力學(xué)模型，如圖2所示。將供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)的運(yùn)作流程分為物流和信息流。物流始于進(jìn)貨（即上游節(jié)點(diǎn)的發(fā)貨），從而形成渠道存量畢業(yè)論文ppt，渠道存量（Pipeline）指的是因?yàn)檫\(yùn)輸延遲和生產(chǎn)延遲過程中引起的庫存。對于生產(chǎn)商來說，進(jìn)貨指的是進(jìn)原材料，渠道存量包括運(yùn)輸延遲和生產(chǎn)延遲引起的庫存；對于其他節(jié)點(diǎn)企業(yè)來說，進(jìn)貨都是成品，渠道存量指的是運(yùn)輸延遲引起的庫存。收貨后渠道存量減少，同時(shí)庫存增加。對于生產(chǎn)商來說，收貨指的是原材料經(jīng)生產(chǎn)加工后變?yōu)槌善?，進(jìn)入成品庫存；對于其他節(jié)點(diǎn)企業(yè)來說，收貨指的是成品到達(dá)該節(jié)點(diǎn)企業(yè)倉庫。對下游的發(fā)貨取決于下游節(jié)點(diǎn)企業(yè)的訂貨和該節(jié)點(diǎn)企業(yè)的最大發(fā)貨率。發(fā)貨使得各節(jié)點(diǎn)企業(yè)的庫存減少。此外，模型還受到其他內(nèi)外部影響因素的影響，受研究問題所限，在此不多作分析。
關(guān)鍵字組件重用操作系統(tǒng)OSKit
1引言
當(dāng)前，操作系統(tǒng)的功能不斷擴(kuò)展，操作系統(tǒng)的類型呈現(xiàn)出多樣化的趨勢。一個(gè)小規(guī)模的開發(fā)小組已經(jīng)不可能完全從頭開始實(shí)現(xiàn)一個(gè)實(shí)用的操作系統(tǒng)，而一般情況下，研究人員只對操作系統(tǒng)的一些特定領(lǐng)域感興趣，而對于另外一些元素,如啟動加載代碼、核心啟動代碼、設(shè)備驅(qū)動程序和內(nèi)存分配代碼等往往不感興趣，但是一個(gè)可運(yùn)行的原型系統(tǒng)又必須包含這些內(nèi)容。編寫這些基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)延緩了操作系統(tǒng)研究項(xiàng)目的進(jìn)度，同時(shí)也增加了進(jìn)行操作系統(tǒng)研究的代價(jià)。為了解決這一問題，猶他大學(xué)的FLUX研究小組開發(fā)了OSKit，它提供了一個(gè)框架和一組模塊化的、具有簡單接口的庫以及一組清晰的、可重用的OS組件。OSKit可以用來構(gòu)建操作系統(tǒng)內(nèi)核、外層服務(wù)和其他核心OS功能模塊。OSKit提供了各種功能模塊，諸如簡單自舉，一個(gè)可用于內(nèi)核的最小化POSIX環(huán)境、與物理內(nèi)存和其約束一致的內(nèi)存管理、廣泛的調(diào)試支持，以及高層子系統(tǒng)如協(xié)議棧和文件系統(tǒng)。開發(fā)者可以根據(jù)自己的研究興趣或所要考慮的性能來使用這些模塊，或用他們自己的模塊來替代標(biāo)準(zhǔn)的OSKit模塊。
OSKit公開了它內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，允許用戶從成熟的操作系統(tǒng)中不加修改地提取代碼，然后通過一小部分經(jīng)過仔細(xì)設(shè)計(jì)的粘接代碼將它們合并到一起，隔離它們的依賴性，并輸出良好定義的接口。OSKit使用這一技術(shù)整合了許多穩(wěn)定而成熟的源代碼，包括設(shè)備驅(qū)動、文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等等。實(shí)踐表明，使用組件軟件架構(gòu)和重用技術(shù)會給操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域帶來大的影響。
2組件技術(shù)簡介
組件技術(shù)是一種較新的軟件開發(fā)技術(shù)。到目前為止，還難以確定組件技術(shù)的明確定義。比如，對組件技術(shù)的常見說法有以下這些：“二進(jìn)制軟件單元”、“任意場合可部署的軟件”、“特別適合第三方開發(fā)”和“規(guī)范定義的接口”等等。大致上可以這樣理解：所謂組件，其實(shí)就是一種可部署軟件的代碼包，其中包括某些可執(zhí)行模塊。組件單獨(dú)開發(fā)并作為軟件單元使用，它具有明確的接口，軟件就是通過這些接口調(diào)用組件所能提供的服務(wù)，多種組件可以聯(lián)合起來構(gòu)成更大型的組件乃至直接建立整個(gè)系統(tǒng)。組件的實(shí)現(xiàn)必須支持一種或者多種其用戶所希望獲得的接口。實(shí)現(xiàn)組件并不一定需要采用面向?qū)ο笳Z言。為了構(gòu)造新應(yīng)用程序，軟件開發(fā)人員找出適當(dāng)?shù)慕M件，將這些組件加入到正在開發(fā)中的應(yīng)用程序，同時(shí)對應(yīng)用程序進(jìn)行測試并保證應(yīng)用程序的組裝工作按照預(yù)定的規(guī)劃正常進(jìn)行。采用組件技術(shù)能降低開發(fā)、測試和維護(hù)成本,提高可靠性和穩(wěn)定性。
3Oskit組件綜述
OSKIT的組件庫提供了一般情況下更高層的功能，它通常只對外開放一些相關(guān)的公用調(diào)用接口。目標(biāo)系統(tǒng)通過OSKit的面向?qū)ο蟮腃OM接口來與這些組件進(jìn)行交互。以下幾節(jié)概述了OSKit所提供的組件。
3．1引導(dǎo)程序
大多數(shù)操作系統(tǒng)多有自身的啟動加載機(jī)制，彼此互不兼容。這種加載機(jī)制的多樣性并不是由于每個(gè)OS所要求的自舉服務(wù)不同而引起，而是由于構(gòu)建啟動加載器的特定方式造成的。因?yàn)閺牟僮飨到y(tǒng)研究的立場來看，啟動加載器是一個(gè)令人不敢興趣的領(lǐng)域，因此OS開發(fā)者通常進(jìn)行一個(gè)最小化、快捷的設(shè)計(jì)。由于設(shè)計(jì)理念和要求的輕微差別，每個(gè)啟動加載器都不適用于下一個(gè)OS。為了解決這個(gè)問題，OSKit直接支持多啟動標(biāo)準(zhǔn)，這一標(biāo)準(zhǔn)是由幾個(gè)OS項(xiàng)目的成員共同設(shè)計(jì)的，它的目的是提供一個(gè)簡單而通用的啟動加載器與OS內(nèi)核間的接口，從而允許一個(gè)啟動加載器加載任何兼容的OS。
在進(jìn)行操作系統(tǒng)研究時(shí)，多啟動標(biāo)準(zhǔn)非常有用，這其中的主要原因是啟動加載器在加載內(nèi)核自身的同時(shí)還具有加載附加文件或者啟動模塊的能力。這里的一個(gè)啟動模塊只是一個(gè)普通文件，啟動加載器不以任何方式解釋它，而僅僅把它隨同內(nèi)核映像一起加載到保留物理內(nèi)存塊中。在啟動內(nèi)核時(shí)，啟動加載器提供給內(nèi)核以下內(nèi)容：物理地址的列表、所有已加載的啟動模塊的大小，以及與每個(gè)模塊相聯(lián)系的由用戶定義的字符串。這些啟動模塊和與它們相聯(lián)系的用戶定義的字符串由內(nèi)核解釋。這樣做的目的是為了通過提供內(nèi)核啟動時(shí)需要的數(shù)據(jù)，諸如初始化程序、設(shè)備驅(qū)動和文件系統(tǒng)服務(wù)器，來減輕內(nèi)核啟動的負(fù)擔(dān)。
3．2核心支持庫
OSKit核心支持庫的主要用途是讓客戶OS更容易訪問硬件設(shè)施。它包含了一個(gè)較大的實(shí)用函數(shù)和符號定義的集合，該集合對于管理模式代碼是非常具體的。與此相對應(yīng)，OSKit的大多數(shù)其他庫在用戶模式代碼中通常很有用。和OSKit的其余部分所不同的是，多數(shù)核心支持代碼必須是針對特定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的，而這些特定機(jī)器的細(xì)節(jié)對客戶OS也是有用的。例如，在x86機(jī)器上，核心支持庫包含一些函數(shù)，用來創(chuàng)建和操縱x86頁表和段寄存器。其他OSKit組件通常提供建立在這些低層機(jī)制上的與體系結(jié)構(gòu)無關(guān)的設(shè)施，但是為了提供最大的靈活性，與特定結(jié)構(gòu)相關(guān)的接口始終可以被訪問。
OSKit核心支持庫在x86體系結(jié)構(gòu)上尤為重要，因?yàn)樵擉w系結(jié)構(gòu)的OS級編程環(huán)境特別復(fù)雜和模糊。核心支持庫仔細(xì)地設(shè)置了一個(gè)基本的32位執(zhí)行環(huán)境（為了與MS-DOS兼容，x86處理器通常以16位模式開始）,初始化段和頁轉(zhuǎn)換表，安裝一個(gè)中斷向量表，并提供缺省的陷阱和中斷處理程序。當(dāng)然，客戶OS能夠修改或重載這些行為。然而，在缺省情況下，核心支持庫自動地做所有必要的工作，以便使處理器進(jìn)入一個(gè)方便的執(zhí)行環(huán)境，此時(shí)中斷、陷阱、調(diào)試以及其他標(biāo)準(zhǔn)設(shè)施已經(jīng)如預(yù)期的那樣開始工作。該庫在缺省情況下自動地定位所有隨內(nèi)核加載的啟動模塊，并保留它們所在的物理內(nèi)存。接下來，應(yīng)用程序可以很容易使用它們?？蛻鬙S只需以標(biāo)準(zhǔn)C語言風(fēng)格提供一個(gè)main()函數(shù)。一切都設(shè)置好以后，內(nèi)核支持庫將用所有參數(shù)和由啟動加載器傳遞過來的環(huán)境變量來調(diào)用它。
3．3內(nèi)存管理庫
如同在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)C語言庫中實(shí)現(xiàn)的malloc()一樣，內(nèi)存管理代碼典型地用于用戶空間。通常并不適用于內(nèi)核。設(shè)備驅(qū)動常常需要分配特定類型的內(nèi)存，并伴隨具體的調(diào)整屬性。例如，對于內(nèi)建的DMA控制器只能訪問最初的16M物理內(nèi)存。為解決這些內(nèi)存管理問題，OSKit包含了兩個(gè)簡單而靈活的內(nèi)存管理庫：(1)基于隊(duì)列的內(nèi)存管理器（或稱LMM）,它提供了功能強(qiáng)大且高效的原語來進(jìn)行分配管理，并支持在一個(gè)池中管理多種類型的內(nèi)存。(2)地址映射管理器（或稱AMM）被設(shè)計(jì)用來管理不必直接映射到物理內(nèi)存或虛擬內(nèi)存的地址空間，它對OS的其他方面提供了類似的支持，諸如進(jìn)程地址空間、分頁、空閑塊或IPC名字空間的管理。盡管這些庫可以很容易地應(yīng)用在用戶空間，但實(shí)際上它們是被特別設(shè)計(jì)用來滿足OS內(nèi)核的需求。
3．4最小C語言庫
成熟的OS內(nèi)核一般都包含著相當(dāng)數(shù)量的僅僅用來重新實(shí)現(xiàn)基本的C語言庫函數(shù)如printf()和malloc()的代碼。與此形成對比的是，OSKit提供了一個(gè)最小化C語言函數(shù)庫，它圍繞著最小化依賴性而不是最大化函數(shù)性和性能的原則來設(shè)計(jì)。
3．5調(diào)試支持
OSKit的一個(gè)最實(shí)用的好處是：給定一個(gè)適當(dāng)?shù)挠布O(shè)置，它立刻就能提供給OS開發(fā)者一個(gè)完全源代碼級的內(nèi)核調(diào)試環(huán)境。OSKit內(nèi)核支持庫包括一個(gè)可用于GNU調(diào)試器（GDB）的串行存根模塊，它在客戶OS環(huán)境中處理陷阱，并使用GDB的標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)程調(diào)試協(xié)議通過一個(gè)串行程序與運(yùn)行在另一臺機(jī)器上的GDB通信。甚至當(dāng)客戶機(jī)OS執(zhí)行自己的陷阱處理時(shí)，OSKit的GDB存根模塊也是可用的。如果客戶OS提供適當(dāng)?shù)你^子，它甚至支持多線程調(diào)試。除了基本的調(diào)試器支持，OSKit也提供了一個(gè)內(nèi)存分配調(diào)試庫，它可以跟蹤內(nèi)存分配并檢測一般的錯(cuò)誤，如緩沖區(qū)溢出和釋放已釋放的內(nèi)存。這個(gè)庫提供了與許多普通應(yīng)用程序調(diào)試器相似的功能性，所不同的是它運(yùn)行在由OSKit提供的最小內(nèi)核環(huán)境中。3．6設(shè)備驅(qū)動支持
在OS開發(fā)和維護(hù)中最艱巨的一個(gè)任務(wù)是支持多種多樣的I/O硬件。這些復(fù)雜的設(shè)備常會含有潛在的錯(cuò)誤，而新硬件的又常常伴隨著不兼容的軟件接口。由于這些原因，OSKit采用了為現(xiàn)有內(nèi)核開發(fā)的穩(wěn)定的、經(jīng)過充分測試的驅(qū)動程序。OSKit使用了一種封裝技術(shù)，將現(xiàn)有的驅(qū)動程序代碼基本上未加修改地合并到OSKit中。這些現(xiàn)有的驅(qū)動程序被一個(gè)OSKit粘結(jié)代碼層所包裝，從而使得這些驅(qū)動程序可以在與開發(fā)它們的環(huán)境完全不同的環(huán)境中工作。目前，來自Linux的大多數(shù)以太網(wǎng)卡、SCSI和IDE磁盤的設(shè)備驅(qū)動程序被包括進(jìn)來，總數(shù)超過了五十種。用同樣的方式，來自FreeBSD的八個(gè)字符設(shè)備驅(qū)動程序也被包含了進(jìn)來，它們支持標(biāo)準(zhǔn)PC控制臺和串口及不同的多串口板。由于OSKit把這些驅(qū)動仔細(xì)地進(jìn)行了包裝，F(xiàn)reeBSD驅(qū)動程序可以與Linux驅(qū)動程序一起工作。
3．7協(xié)議棧
OSKit提供了一個(gè)完整的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。如同驅(qū)動程序一樣，有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的代碼也可以通過封裝機(jī)制被合并進(jìn)來。OSKit當(dāng)前可以從Linux中獲取網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動程序，它們是PC平臺可獲得的最大的免費(fèi)資源。OSKit的網(wǎng)絡(luò)組件繼承于FreeBSD4.4,它通常被認(rèn)為具有更多成熟的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。這顯示了使用封裝機(jī)制將現(xiàn)有軟件包裝成靈活的組件的第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)：即從不同的資源中獲取最好的組件，并讓它們一起被使用。
3．8文件系統(tǒng)
通過使用封裝技術(shù)，OSKit吸收了NetBSD的基于磁盤的文件系統(tǒng)代碼。NetBSD之所以被選擇為首要資源庫，是因?yàn)樵诳捎玫南到y(tǒng)中，它的文件系統(tǒng)代碼被最清晰地分離了出來，而FreeBSD和Linux的文件系統(tǒng)與它們的虛擬內(nèi)存系統(tǒng)結(jié)合的更緊密。當(dāng)前，OSKit也把Linux文件系統(tǒng)合并了進(jìn)來，以便能夠支持多種類型的文件系統(tǒng)格式，如Windows95、OS/2和SystemV的文件系統(tǒng)格式等等。
OSKit文件系統(tǒng)輸出的COM接口類似于許多Unix文件系統(tǒng)所使用的內(nèi)部VFS接口。這些接口具有很好的粒度，使我們可以不必接觸OSKit文件系統(tǒng)的內(nèi)部。例如，OSKit接口只接受簡單的路徑名組件，允許安全封裝的代碼執(zhí)行適當(dāng)?shù)脑L問許可檢查。
4OSKit的現(xiàn)狀
自從在1996年6月了OSKit的第一個(gè)公開發(fā)行版以來，OSKit已經(jīng)更新了多次，每次更新都增加了一些算法，并修正了一些錯(cuò)誤。最新的發(fā)行版是2002年3月的版本。由此可見，OSKit一直處于操作系統(tǒng)開發(fā)平臺的前沿，其自身也在不斷完善和發(fā)展。
5結(jié)論
作為一個(gè)操作系統(tǒng)研究與開發(fā)的平臺，OSKit大大減輕了操作系統(tǒng)研究與開發(fā)者的負(fù)擔(dān)。它可以讓開發(fā)人員避開復(fù)雜的底層，而把興趣集中與他們所感興趣的領(lǐng)域。開發(fā)者可以用自己編寫的組件來取代OSKit中的部分組件，以滿足自己特定的需要，從而豐富了操作系統(tǒng)的應(yīng)用層。總之，OSKit滿足了實(shí)際客戶系統(tǒng)的需求，有助于操作系統(tǒng)的研究與開發(fā)。
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(2)MichaelHohmuthUsingtheOSKitasabaseforL4applications
【關(guān)鍵詞】南京電大 Struts J2EE 畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)論文
1 研究背景
進(jìn)入新世紀(jì)以來，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在國內(nèi)發(fā)展迅速，特別是在教育領(lǐng)域，教育產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不斷推進(jìn)，高校間強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、不斷實(shí)現(xiàn)資源共享。隨著國內(nèi)高校規(guī)模不斷的擴(kuò)張，合理并有效運(yùn)用教育教學(xué)資源，推進(jìn)教育管理方式轉(zhuǎn)變，推進(jìn)教育教學(xué)過程化管理，已成為各大高校重點(diǎn)關(guān)注的問題。目前，網(wǎng)絡(luò)化管理技術(shù)已經(jīng)在教育教學(xué)領(lǐng)域中的學(xué)生學(xué)籍管理、學(xué)生成績管理、課程設(shè)置等方面都有了廣泛運(yùn)用。高校教學(xué)過程中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)就是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），與其它課程管理類似，其主要使用單機(jī)管理方式或是手工管理方式實(shí)現(xiàn)，包括對畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）步驟中的基本信息與成績的輸入輸出實(shí)施管理，而畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中的選題、過程控制與質(zhì)量管理，以及整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）環(huán)節(jié)效果的統(tǒng)計(jì)分析等一系列環(huán)節(jié)都沒有納入系統(tǒng)管理中。
現(xiàn)階段部分高校對畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）做法一般為指導(dǎo)老師前期給出參考題目，并通過紙質(zhì)文件的形式發(fā)給學(xué)生，學(xué)生再從中完成選題或自行申報(bào)課題，由于正在畢業(yè)實(shí)習(xí)的學(xué)生比較分散，容易導(dǎo)致指導(dǎo)老師和學(xué)生之間溝通不暢，造成有些學(xué)生課題選擇沖突；同時(shí)在教師指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)論文中后期，有大量表格由人工發(fā)放、填寫、回收，導(dǎo)致效率極其低下；畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成階段，通常需要運(yùn)用紙質(zhì)存儲或者刻錄光盤提交最終論文，常常導(dǎo)致資料堆積如山，查找不便。所以使用傳統(tǒng)的手工管理方式對畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料進(jìn)行管理不僅耗時(shí)費(fèi)力，而且不利于教學(xué)管理工作者準(zhǔn)確、及時(shí)地把握學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的進(jìn)展情況，給管理造成較大程度的困擾，甚至影響畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的質(zhì)量。因此，在這種情況下管理者應(yīng)該充分利用高校的計(jì)算機(jī)資源和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，按照具體管理規(guī)定研發(fā)出一款為高校量身定制的管理軟件，完成對畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）網(wǎng)絡(luò)化管理，這不僅重要，而且符合高校無紙化辦公的發(fā)展潮流，這將進(jìn)一步推動高校信息化建設(shè)的進(jìn)程。
南京電大早在1999年成為教育部批準(zhǔn)的首批電大人才培養(yǎng)方式改革與開放教育試點(diǎn)項(xiàng)目示范單位，屬于“統(tǒng)籌規(guī)劃、分級辦學(xué)、分級管理”類型的遠(yuǎn)程開放教育教學(xué)系列的“省級電大”。至2014年春季，南京電大培養(yǎng)的教育本、專科學(xué)生已達(dá)52397人，每學(xué)年參加畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的學(xué)生達(dá)到1800人，因此研發(fā)出一套南京電大畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）管理系統(tǒng)是非常有必要的。
2 系統(tǒng)分析
系統(tǒng)分析是站在企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)內(nèi)部，從抽象的概念高度上分析系統(tǒng)需求，敲定企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的要素、組成及結(jié)構(gòu)，因而給出系統(tǒng)的分析模型，并為企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)給出依據(jù)。在此我們給出一些功能性分析和非功能性分析的示例。
功能性分析要求南京電大畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）管理系統(tǒng)應(yīng)該可以滿足不同用戶對南京電大對畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）管理的要求，按課題啟動、申報(bào)課題管理、論文指導(dǎo)管理、論文答辯管理、論文終審管理等系列流程，能夠?qū)崿F(xiàn)不同角色應(yīng)有的功能。南京電大學(xué)生可以瀏覽南京電大關(guān)于論文方面的公告，可以選擇導(dǎo)師、提交課題，可以與導(dǎo)師交流，可以對自己的開題報(bào)告、論文及系統(tǒng)中資源進(jìn)行上傳和下載；南京電大教師可以選擇自己的學(xué)生、查看學(xué)生課題、論文情況，可以對學(xué)生提交的課題、論文進(jìn)行審閱，可以對自己的學(xué)生發(fā)出通知，向本校教務(wù)員匯報(bào)工作；分校教務(wù)員完成本校通知工作，維護(hù)本校教師與學(xué)生信息，向市校匯報(bào)本校論文工作；市校教務(wù)員可以對分校教務(wù)員、教師進(jìn)行權(quán)限分配、調(diào)整；系統(tǒng)管理員需要完成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)備份、角色信息調(diào)整、系統(tǒng)安全運(yùn)行、運(yùn)行維護(hù)等工作。每一個(gè)用戶登錄南京電大畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）管理系統(tǒng)后都可以維護(hù)自己的個(gè)人信息，都可以利用南京電大畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）管理系統(tǒng)提供的查詢與打印功能，都可以從系統(tǒng)中下載需要的資源，根據(jù)需要上傳文檔。
非功能性分析主要包括時(shí)間上響應(yīng)不可以太慢，從而影響用戶的操作，應(yīng)在5ms-9ms之間；必須能夠?qū)λ浫氲臉I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)快速的處理，得出執(zhí)行結(jié)果，基本處理過程時(shí)間不可延遲過多，至多1-3秒；對學(xué)生的申請以及教師指導(dǎo)結(jié)果的傳送和轉(zhuǎn)化時(shí)間能夠滿足用戶心理預(yù)期，不影響用戶的使用，適應(yīng)用戶的任務(wù)需求為關(guān)鍵；對錄入的課題申報(bào)、指導(dǎo)意見、答辯結(jié)果等要能夠在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生響應(yīng)結(jié)果與相關(guān)的查詢。適應(yīng)性上應(yīng)該對錄入的課題申報(bào)、指導(dǎo)意見、答辯結(jié)果等要能夠在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生響應(yīng)結(jié)果與相關(guān)的查詢；運(yùn)行環(huán)境需要支持Windows系列、Unix等不同運(yùn)行操作平臺，對于將沓魷值牟僮髕教ǎ系統(tǒng)可作進(jìn)一步的維護(hù)以滿足其穩(wěn)定性；接口流量不可過小，與其他系統(tǒng)能進(jìn)行快速的數(shù)據(jù)交換與處理；大約在5-10年時(shí)間能夠正常使用；運(yùn)行期應(yīng)對系統(tǒng)進(jìn)行必要的更新維護(hù)，使其更加健全。
3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
南京電大畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）管理系統(tǒng)包括學(xué)生操作模塊、導(dǎo)師操作模塊、分校教務(wù)員操作模塊、市校教務(wù)員操作模塊、系統(tǒng)管理員操作模塊。其中學(xué)生操作模塊包括選擇導(dǎo)師、申報(bào)課題、課題維護(hù)、論文過程匯報(bào)、瀏覽與回復(fù)導(dǎo)師意見等功能；導(dǎo)師操作模塊包括選擇學(xué)生、審閱學(xué)生課題、審閱學(xué)生論文、向本校教務(wù)處匯報(bào)、有關(guān)通知、瀏覽學(xué)校通知等功能；分校教務(wù)員操作模塊包括維護(hù)本校學(xué)生、維護(hù)本校教師、與教師聯(lián)絡(luò)、向市校教務(wù)處匯報(bào)論文工作、本校通知、瀏覽市校通知等功能；市校教務(wù)員操作模塊包括審核分校指導(dǎo)老師資格、審核分校上報(bào)答辯小組信息、完成終審論文成績錄入、向市校教務(wù)處匯報(bào)論文工作、市校通知等功能；系統(tǒng)管理員包括操作模塊、包括角色信息管理、分校教務(wù)人員管理、市校教務(wù)人員管理、系統(tǒng)維護(hù)記載、系統(tǒng)安全管理、系統(tǒng)備份等功能。
圖1中虛線框中登錄系統(tǒng)、維護(hù)個(gè)人信息、查詢與打印、上傳下載材料等功能，學(xué)生操作模塊、導(dǎo)師操作模塊、分校教務(wù)員操作模塊、市校教務(wù)員操作模塊、系統(tǒng)管理員操作模塊等模塊都需要這四項(xiàng)功能，因此將它們單獨(dú)列出。
4 技術(shù)簡介
南京電大畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）管理系統(tǒng)運(yùn)用Struts框架，Java的Web應(yīng)用中運(yùn)用的技術(shù)比較多，也較為復(fù)雜，所以研發(fā)過程中可選擇的技術(shù)也多，項(xiàng)目管理必須考慮到開發(fā)人員個(gè)人的特長對開發(fā)任務(wù)進(jìn)行合理分工，這就需要設(shè)計(jì)人員在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段考慮周到。MVC模式可以很好的將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)模型和業(yè)務(wù)處理模型分離出來，這樣研發(fā)出獨(dú)立的業(yè)務(wù)組件，以便于在編寫表示層頁面階段可以保證數(shù)據(jù)的一致性。在處理表示層頁面文件和模型之間關(guān)系過程中，控制器就成為兩者的橋梁，這樣使得南京電大畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）管理系統(tǒng)項(xiàng)目能夠成為一個(gè)整體的、系統(tǒng)化的工程。Struts框架在南京電大畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）管理系統(tǒng)中就起到了這個(gè)作用，在研發(fā)階段可以很好的運(yùn)用該框架開展開發(fā)項(xiàng)目，開發(fā)人員能夠選擇合適的模型組件。
在圖2中，JSP和Struts為開發(fā)人員提供的一組標(biāo)簽?zāi)軌蛲瓿身撁娴谋硎九c數(shù)據(jù)顯示等功能，使得開發(fā)人員可以編寫豐富的視圖功能。
5 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
南京電大畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）管理系統(tǒng)各個(gè)部分的研發(fā)工作主要包括以下幾個(gè)步驟：
5.1 創(chuàng)建視圖
該系統(tǒng)采用Struts技術(shù)，視圖的編寫主要運(yùn)用JSP技術(shù)，但和傳統(tǒng)的JSP技術(shù)相比有兩個(gè)明顯不同。
（1）該系統(tǒng)在Struts下運(yùn)用JSP技術(shù)研發(fā)視圖，在頁面文件中沒有包括任何的腳本程序，僅是單純的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞以及獲得與顯示從數(shù)據(jù)庫返回的數(shù)據(jù)，對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的處理和頁面的跳轉(zhuǎn)都是在業(yè)務(wù)層中執(zhí)行。
（2）Struts框架給出了一組可擴(kuò)充的自定義標(biāo)簽庫，主要包含Bean標(biāo)簽、 Logic標(biāo)簽、HTML標(biāo)簽與模板標(biāo)簽。通過運(yùn)用標(biāo)簽，能夠簡化編寫用戶界面的過程，而且更好地完成數(shù)據(jù)的封裝。
5.2 創(chuàng)建模型
模型利用JavaBean組件，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯。根據(jù)不同的操作請求從Action派生特定Action類，調(diào)用由Bean組成的業(yè)務(wù)組件，建立由ActionForm 的派生類達(dá)到對客戶層表單參數(shù)的封裝。
5.3 創(chuàng)建控制器
在南京電大畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）管理系統(tǒng)中，中心控制器是由Struts提供(ActionServlet)，程序員一般無需對該ActionServlet執(zhí)行二次研發(fā)；負(fù)責(zé)特定業(yè)務(wù)處理的Action類則是研發(fā)者研發(fā)任務(wù)的重點(diǎn)，這部分Action對象中會執(zhí)行全部業(yè)務(wù)操作，處理結(jié)束，由Struts的中心控制器轉(zhuǎn)向到JSP頁面，把處理結(jié)果返回到客戶端。
5.4 創(chuàng)建配置文件
包括兩個(gè)配置文件web.xml和struts-config.xml，用來定義Struts系統(tǒng)中模塊之間的交互。通過對該兩個(gè)配置文件的定義，將Struts框架中MVC各部分聯(lián)系起來，完成了一個(gè)真正的MVC系統(tǒng)。
南京電大畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）管理系統(tǒng)開啟階段學(xué)生申請導(dǎo)師界面見圖3。
6 結(jié)束語
本文對現(xiàn)階段高校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）管理狀況充分調(diào)研，分析總結(jié)現(xiàn)階段高校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）管理系統(tǒng)主要缺陷，在掌握畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）管理系統(tǒng)的需求基礎(chǔ)上，結(jié)合南京電大畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）管理的實(shí)H狀況，探討了南京電大畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)基于網(wǎng)絡(luò)B/S方式設(shè)計(jì)思路，采用Struts框架技術(shù)與SQL Server2014數(shù)據(jù)庫技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，具有一定的參考價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
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本論文在xxx導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)于律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無法、平易近人的人格魅力對本人影響深遠(yuǎn)。不僅使本人樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)習(xí)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使本人明白了許多為人處事的道理。本次論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！在寫論文的過程中，遇到了很多的問題，在老師的耐心指導(dǎo)下，問題都得以解決。所以在此，再次對老師道一聲：老師，謝謝您！
時(shí)光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼便是大學(xué)畢業(yè)時(shí)節(jié)，秋云，聚散真容易。離校日期已日趨漸進(jìn)，畢業(yè)論文的完成也隨之進(jìn)入了尾聲。從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，一直都離不開老師、同學(xué)、朋友給我熱情的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！在此我向xxxx學(xué)校xxxxxxx專業(yè)的所有老師表示衷心的感謝，謝謝你們?nèi)甑男燎谠耘?，謝謝你們在教學(xué)的同時(shí)更多的是傳授我們做人的道理，謝謝三年里面你們孜孜不倦的教誨！
三年寒窗，所收獲的不僅僅是愈加豐厚的知識，更重要的是在閱讀、實(shí)踐中所培養(yǎng)的思維方式、表達(dá)能力和廣闊視野。很慶幸這三年來我遇到了如此多的良師益友，無論在學(xué)習(xí)上、生活上，還是工作上，都給予了我無私的幫助和熱心的照顧，讓我在一個(gè)充滿溫馨的環(huán)境中度過三年的大學(xué)生活。感恩之情難以用言語量度，謹(jǐn)以最樸實(shí)的話語致以最崇高的敬意。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
中圖分類號：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）11（c）-0032-01
1 系統(tǒng)介紹
近年來出現(xiàn)的網(wǎng)上畢業(yè)設(shè)計(jì)課題系統(tǒng)是以院（系）為單位，在網(wǎng)上進(jìn)行選題，學(xué)生選題主要是以時(shí)間先后為依據(jù)，雖然改變了以往以班級為單位的原始手工選課的方式，采用網(wǎng)上選題方式，便捷了學(xué)生和指導(dǎo)老師，提高了工作效率，但是還是存在如下不足。
（1）學(xué)生搶選現(xiàn)象，有些選題比較簡單，則會發(fā)生很多人不約而同的選這一個(gè)選題，導(dǎo)致的結(jié)果就是真正想研究該課題的學(xué)生沒選上。（2）指導(dǎo)教師對選題結(jié)果不滿意，因?yàn)樵谶x題過程中教師無法控制選題結(jié)果，很有可能學(xué)生的專業(yè)特長與自己的研究方向不一致。（3）突發(fā)數(shù)據(jù)訪問量很大，選題管理者為了能讓學(xué)生同時(shí)選題，可能規(guī)定某一時(shí)間開啟選題系統(tǒng)，那么開啟系統(tǒng)的瞬間，會有大量的數(shù)據(jù)訪問請求涌入服務(wù)器，當(dāng)數(shù)據(jù)量到一定的程度的時(shí)候很有可能成為網(wǎng)絡(luò)中很難防范的分布式拒絕服務(wù)攻擊（DDoS），這樣就必然造成了安全隱患；教師-學(xué)生雙向選擇型的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）信息管理系統(tǒng)延續(xù)了第二代選題系統(tǒng)的B/S架構(gòu)。
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 各模塊設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)實(shí)際是學(xué)生和教師相互選擇的平臺，為了使學(xué)生和教師能夠更簡單，更方便的來使用系統(tǒng)，本系統(tǒng)在功能設(shè)計(jì)以及界面設(shè)計(jì)上更多的考慮的用戶使用體驗(yàn)度。并且為了方便管理員管理，以及其他開發(fā)人員在本系統(tǒng)的基礎(chǔ)上做二次開發(fā)，一方面在后臺管理功能上建立了更多的便于操作的功能，以及防錯(cuò)設(shè)置。另一方面在系統(tǒng)開發(fā)的時(shí)候使用的結(jié)構(gòu)化以及面向?qū)ο蟮木幊谭绞?，能夠讓其他開發(fā)人員很快的了解系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)思想。
（1）學(xué)生作為系統(tǒng)的重要實(shí)體之一，其主要功能有。
①選題：在學(xué)生沒有完成選題的情況下，登錄后進(jìn)入該頁面，顯示已經(jīng)選擇的題目，以及剩余可選題數(shù)目。②我的選題：這個(gè)是學(xué)生版塊最主要的功能，顯示了該選題的進(jìn)度，以及各階段需要的操作比如說填寫開題報(bào)告，生成開題報(bào)告等。③我的信息：本次選題是雙向選擇的，學(xué)生需要填寫自己的信息供出題老師來參考，可將自己的專業(yè)特長，個(gè)人特長，聯(lián)系方式等寫入“我的信息”欄木中，這將會是讓出題教師選擇你的一個(gè)主要依據(jù)（雙方不太了解的情況下）。④站內(nèi)消息：可以發(fā)送信息給你的指導(dǎo)教師，以及閱讀指導(dǎo)師發(fā)送給你的消息。在完成選題的過程中如果遇到困難可以在此發(fā)送信息。
（2）教師模塊主要功能說明。
①我的選題：顯示所有已經(jīng)添加的選題（未通過審核，已通過審核），以及對選題的論文審批表，任務(wù)書的填寫，生成，下載預(yù)覽連接，還有已選題人數(shù)等。②進(jìn)度管理：管理所有已經(jīng)完成的選題的進(jìn)度，保持與學(xué)生端的進(jìn)度一致。顯示一些主要的信息，目前包括論文審批表，任務(wù)書，開題報(bào)告等。③我的信息：本次選題是雙向選擇的，老師需要填寫自己的信息供選題學(xué)生來參考，可將自己的研究方向，聯(lián)系方式等寫入“我的信息”欄木中，學(xué)生到時(shí)可以根據(jù)你提供的信息來決定是否選擇改題（當(dāng)學(xué)生不了解您的研究方向的時(shí)候）。④站內(nèi)消息：可以發(fā)送信息給你的指導(dǎo)教師，以及閱讀系統(tǒng)，教師發(fā)送給你的消息。在完成選題的過程中如果遇到困難可以在此發(fā)送信息。
（3）管理員的主要功能有。
①學(xué)生信息，教師信息管理：可以添加、刪除、修改學(xué)生的個(gè)人信息，可以導(dǎo)入這些用戶信息。②論文審批表導(dǎo)入：可以從后臺直接將論文審批表按給定的格式從XLS中導(dǎo)人。③公告、新聞的管理：可以管理選題公告以及新聞。④系統(tǒng)狀態(tài)管理：可以管理系統(tǒng)的開啟，停止，以及選題開放時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間，并根據(jù)服務(wù)器的設(shè)置來決定是否開啟登錄時(shí)使用驗(yàn)證碼功能。⑤數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)：用于備份數(shù)據(jù)（可以整個(gè)數(shù)據(jù)庫備份或者單個(gè)表備份）。⑥信息導(dǎo)出：將選題的結(jié)果信息以及選題的進(jìn)度信息按篩選條件進(jìn)行導(dǎo)出。
2.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)庫的作用在整個(gè)系統(tǒng)中占的位置已經(jīng)不言而喻，一個(gè)符合規(guī)范的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)不僅可以在設(shè)計(jì)的時(shí)候讓程序設(shè)計(jì)員的邏輯更為清晰，也可以讓后來分析程序的人更容易理清數(shù)據(jù)間的關(guān)系，本系統(tǒng)中工使用到13張數(shù)據(jù)表，具體E-R關(guān)系圖如圖1所示。
3 結(jié)語
系統(tǒng)可以結(jié)合前一階段的選題方式，并且可以由管理員控制當(dāng)前的選題方式（雙向選擇，或者直接選擇），然后在學(xué)生選題的頁面做判斷。通過這樣就修改系統(tǒng)即可以兼容前一類型的選題方式，并且可以完整的過渡到雙向選擇的選題類型。將畢業(yè)答辯分組，以及答辯評分的過程也融合到系統(tǒng)中去。這樣整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）信息管理系統(tǒng)也才是真正的全部實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化。
參考文獻(xiàn)