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非標準設備是指國家并無大批量生產，而國民經濟各部門又確實需要的專用非標準設備。非標準設備在設計制造方面不是按照國家頒布的統一的行業標準和規格制造，而是依據自身用途需要自行設計、制造。在日趨激烈的市場競爭環境下，工業企業紛紛進行體制技術革新，用微機控制的自動化設備取代傳統設備，用機械設備操作取代純手工操作，對非標自動化設備的需求量也隨之增大。如何做好非標自動化設備的設計工作，成為了相關單位和人員共同關心的一個問題。
一、非標自動化設備的設計流程
（1）確定開發項目，了解客戶需求，包括產品品質要求、設備生產效率要求、設備工作環境。（2）分析產品，了解產品生產工藝，了解產品各方面尺寸要求及來料情況，與客戶溝通產品生產過程中的注意事項，設備使用地點的技術參數。（3）擬定方案。由工程人員討論、分析作出設備方案，方案包括：設備示意圖、各部分機構簡介、動作說明、設備技術參數。（4）方案審核。由工程人員組成審核組，對方案進行審核，審核內容包括：設備可行性評估、設備成本評估、設備生產效率的評估、各部分結構可行性評估。（5）方案整改。對方案審核中討論出的問題進行整改。（6）客戶確定設計方案。設計方案交由客戶，客戶根據需求，對方案進行最后確定。（7）設計開發。由工程部安排工程師進行機構設計，作出機器裝配圖、零件圖，選出執行元器件、電控配件，并列出加工零件清單和標準件請購單，動作說明書。
二、如何做好非標自動化設備的設計
非標自動化設備雖然沒有標準設備量大，但品種繁雜，五花八門，服務于各種各樣的部門。當今社會科學迅猛發展，新技術革命對機械設計提出了更高的要求。由于非標準自動化設備的品種繁雜，設計工作的難度更大。這就要求非標準設計工程師必須具有良好的專業素質，有寬廣的知識面，有良好的變通性和獨創性，善于舉一反三，能有較多的點子，有獨出心裁的見解，能將別的機構移植并融匯貫通在自己的設計意圖中。（1）非標設備的生產都是以單件進行小批量生產，對相關的設計人員，有著經驗和技術上的要求。非標設備在設計方面，主要采用非標設備中國標準體系和標準體系，遵循“一次薄膜應力或最大直接應力不得超過許用應力”的原則，在安全系數上非標設備的設計主要考慮應力集中及其類型、應力評估方法的復雜程度、材料的不均勻性、幾何因素、焊接接頭中存在的缺陷等因素。（2）在非標設備的設計上，首先，在標準零部件的選擇上，盡量采用成品件，以便有效降低非標產品在原材物料消耗、管理費用、成品率等方面的成本。采用成品件還能使設備在投入市場后有更好的可靠性能，延長設備的設計制造周期，提高設計效率。其次，非標設備的設計，還要在滿足工藝設計條件的基礎上，認真研究設備的技術方案，確定先進、合理且運行穩定的非標設備。最后，在非標設備的設計中，還應秉承人性化的設計理念，反復衡量設備的使用是否符合工人的使用習慣，多注意細節問題。（3）在進行非標設備的設計工作時，除了要考慮從設計是否滿足客戶和生產需求外，還要考慮非標設備的結構是否合理，是否安全穩定、易于加工制造和安裝維護，為此，設計人員要嚴格執行有關標準規范，全面了解非標設各的工藝要求、物理參數以及功能等，還要進行多方案的比選，以確定最佳方案。另一方面，設計人員要重視非標設備零部件設計的合理性，在進行設計時，要校核零件是否滿足剛度、強度等方面的要求，還要合理選擇零件的材料、配合種類以及加工方法。（4）在設計工作中實現標準化，是促進設計工作順利開展、利于引進和吸收國外先進技術的體制前提。設計工作的優良與否，直接關系到非標設備的水平和質量。標準化的設計工作要擬定嚴格的設計程序，有條理地進行論證技術方案、設計施工圖紙、審查工藝性能和標準化程度等。在圖樣及設計文件的標準化上，要校核其是否符合
國家相關規定。對名詞、術語、符號、幅面、格式、名稱、代號等方面仔細審查嚴格，貫徹設計工作的相關標準和規范。（5）做好非標設備的設計，不僅要考慮到工藝及技術問題，還應優先重視其效果和效益，將它們作為判斷非標設備成功與否的主要標準。非標設備設計出的東西要方便維修，方便加工，設計時要考慮加工問題，比如盡量不要在圓弧面上鉆孔，如果一定要鉆，或是通過中心，或是先加工平臺再鉆孔。對非標設備設計出的產品分部件、零件在市場上詢價，配件盡量采用通用件，方便檢修互換。
引言
在非標自動化設備研發工作中，通過關鍵鏈技術的有效運用，在項目整體管理工作效果上非常明顯。通過關鍵鏈技術的合理運用，實現了對項目開發資源的合理配置與使用，有效控制了項目開展的時間、工藝流程等各方面質量，最大限度縮短了非標自動化項目的研發周期，提高了項目研發工作效率，實現了項目單位良好的經濟效益和社會效益。
1對于研發項目進度掌控運用關鍵鏈技術的必要性
（1）妥善控制研發項目的整體進度。關鍵鏈技術本身是基于網絡分析的視角，可以達到控制整個項目過程的目的。同時，通過實現研發項目的集成監控方法，可以靈活調整研發項目的當前進度，關鍵是有序調整當前的項目進度。因此，從控制項目進度的角度來看，關鍵鏈技術可以通過估計持續活動時間來構建研發進度模型，同時，它還考慮了一些具有很強不確定性的特殊項目過程，并準確計算出一些關鍵路徑。通過設置必要的時間緩沖，我們應該能夠全面地控制研發進度，避免一些不確定因素造成相應的項目影響。
（2）運用項目網絡圖來簡化進度掌控的過程。該項目組網方案構成了關鍵技術的核心和核心意義，因為項目概況允許對工程進度進行全面控制，同時旨在簡化研發過程。當選擇一種用于靈活控制過程的關鍵排放方法時，必須根據TOC約束程序的基本原則，將重點放在其中許多未確定的項目過程對象上。在此基礎上，可以通過關鍵路徑充分計算對某些特殊作業的工程進度影響。通常，研發項目的現有資源有限，因此需要靈活掌握關鍵環節，最終對項目過程進行全面控制。
2非標自動化設備研發項目進度管理中存在的問題分析
（1）項目進度計劃的科學合理性不足。非標自動化設備在研發工作中涉及的工作層面相對較高，其中相關研發工作人員必須要保證整個項目的研發力度，同時對項目計劃進行有效編制。但是現階段，很多工作單位在整個項目進度管理工作中，工作人員單純憑借自身工作經驗進行操控。整個項目進度管理工作表現出過于簡單化和隨意性，造成非標自動化設備的研發工作項目存在諸多缺陷，整體科學性明顯不足。沒有有效考慮相關工作人員的工作能力以及綜合素養，對整個非標自動化設備的研發工作進度形成嚴重制約。
（2）缺乏對不確定性因素的防治對策。在非標準自動化設備研發工作中，相關工作人員需要對整個項目實施進度進行有效管理，項目施工人員必須要充分考慮項目實施過程中存在的問題，其中包含自然災害、設備故障以及供應廠商變動等相關影響因素。在項目開展過程中，也可能會對出現的“墨菲定律”或“學生綜合征”，缺少科學合理分析，造成整個非標自動化項目的開展進度出現落后，無法保證整個研發工作項目的順利開展[2]。
3非標自動化設備研發項目進度管理中的關鍵鏈技術應用分析
（1）關鍵鏈技術的應用優勢。關鍵鏈技術考慮并分析了非標自動化設備開發項目進度管理中的影響因素，包括引入約束理論（TOC），優化項目資源配置和協調，避免因資源制約或沖突而造成項目延誤的風險，利用緩沖機制、監測機制避免項目進度管理失控。同時，關鍵技術（CCPM）允許從系統的角度分析和思考問題，有效把握非標自動化設備開發項目的關鍵和制約方面，合理運用分布機會知識，避免人為因素對項目的影響和影響，大大提高非標自動化設備開發項目的效率。
（2）全面優化資源管理。非標自動化設備開發項目的最優項目控制主要取決于能否全面優化項目資源。在此基礎上，必須更加注重實時資源節約，建立必要的資源緩沖區作為保障，實現資源妥善管理的基本目標。另一方面，缺乏適當的項目管理可能對以后的更新項目產生不利影響。在資源管理中，應準確跟蹤鏈的主體部分，以便全面控制項目進度。
（3）掌控實時性的研發項目進度。從研發項目實施的角度來看，項目實施在整個過程中面臨著一個急性、未定義的要素。在許多情況下，這些不確定性也相對較高。因此，項目進度監控措施應能夠貫穿整個項目，確保項目進度控制措施實時達到目標。在實踐中，階段研發項目的實際進度應以進度圖的形式表示，以消耗緩沖區的百分比。
（4）非標自動化設備研發項目進度的關鍵鏈（CCPM）項目應用。非標自動化設備研發項目關鍵鏈技術秉持“項目必須遵守整體優化而非局部優化”的理念，不僅考慮時間約束，而且還優化考慮所受到的資源約束，并根據分配資源方式的變化而發生改變，并使節省的項目時間作為項目緩沖存儲于項目之中，根據工序的重要性合理分資源，使關鍵工序優先于非關鍵工序獲得并使用資源，并對項目資源進行有效監控，有效保證項目進度的持續性、有序性和針對性[3]。
4結束語
關鍵鏈技術的本質內涵就在于有序結合整個項目內部的各個關鍵環節，確保從上述環節入手來監控整體性的項目進度，最終確保達到精確掌控當前項目進度的目的。對于研發項目而言，其通常來講都會牽涉很多的復雜操作步驟與操作流程，此種現狀在客觀上體現了項目進度掌控的必要性[1]。因此在實踐中，如果要做到全方位的掌控研發項目進度，那么需要依賴于關鍵鏈技術作為支撐與保障，如此才能夠更好適應多進度的研發項目開展。
參考文獻
[1] 周偉.非標自動化設備的項目變更管理路徑探究[J].科技經濟導刊，2019，27（28）：229.
性
別： 男
民
族： 漢
現所在地：
意向地區：
尋求職位： 設備主管、 項目主管、 工程主管
待遇要求： 可面議
最快到崗： 即刻到崗
教育經歷：
XX年 XX理工大學 機電一體 大專
XX年 XX二中 理科 高中
工作經驗：
一、**公司
行業類別： 電子、微電子技術、集成電路
擔任職位： 設備主管
工作描述： 1、設備管理，推行TPM體系理念制定完善設備相應的管理程序制度，完善內部管理，滿足ISO內審和外審的要求。
2、細化設備操作和設計與維修人員職責分工，做好各設備滿足于生產的保障工作，對維修和設計技術人員進行指導，負責設備維修點問題解決。
3、對落后的不能滿足生產 或達不到工藝要求的設備進行改進，對改進的機臺 或配件進行設計。
4、收集，審核，分析設備的各種記錄報表，原始數據信息，及時解決各種隱患預防故障問題的發生。
5、建立、完善好人員的各項管理制度，對人員的績效考核和技能培訓，負責生產線新設備的開發、管理和自動化改造，完善和提高生產線的自動化水平;
6、設備開發的標準化建立、器件選型審核、針對舊設備零件磨損狀況評估，重新制作或改進原材料性能。
二、**公司
行業類別： 電子、微電子技術、集成電路
擔任職位： 設備設計工程師 工作描述： 1、參與LCD模組生產線設計、測試生產線的工藝流程設計。
2、設計自動化機器。完成生產所需的動作及達到可靠性、安全性、容易維護和使用的要求。
3、購買設備所需的所有部件(包括機械、電氣)及控制部件的質量、交期和成本。
4、編制控制時序圖，便于編程;與機械、軟件工程師一起對設備進行調試。
5、解決設備在生產中出現的問題，并進行持續改進。
6、指導設備的維護、維修。針對公司的生產狀況，主導開發部對各條生產線進行技術改造及新設備的研發工作;
7、設計生產所需的治具和夾具，上料/清洗/噴印生產線,BL組裝機，點膠機設備。
8.熟練應用三菱FX系列、歐姆龍系列、臺達、松下等多種PLC編程工具，以及觸摸屏、變頻器、溫控、網絡通訊、伺服/步進 等的綜合運用。
三、**公司
行業類別： 儀器儀表、電工設備、工業自動化
擔任職位： 機電工程師工作描述： 1、改進現有生產線;解決生產中出現的問題，評估生產線設備運行的狀況、 對現有的設備.維修.保養.按照維修保養制度的規定，提出對設備系統維護保養計劃并負責 對舊機改良。
2、根據生產線的要求購買設備，及評價供應商，對設備改進以及新設備的安裝，調試，驗收等。
3、根據生產線的要求設計一些非標件及傳動裝置。設備維修的跟進，對凝難問題進行分析，解決。
4、協助設備維修、維護提出改進工藝流程、生產設備等方面的建議;及時、高效地診斷并解決生產設備的故障。
5、建立設備維護體系，使機械處于良好狀態，保證生產平穩進行。
技能專長：
1、熟悉生產的設備等管理體系，可從事生產和設備工程管理;
2、會使用WORD,EXCEL,電腦辦公軟件和Solidworks,AUTOCAD,PLC,觸摸屏，組態,C/C++語言的設計繪圖，電控上位機北京亞控軟件;
3、精通工業自動化多種設備維護;維修和改良性維修;
1.引言
隨著社會的發展，嵌入式系統技術越來越多的應用到工業控制、汽車電子、航空航天、環境監測等領域中。鍵盤作為嵌入式系統中的人機接口設備得到了廣泛應用。目前，嵌入式系統中采用的鍵盤有：獨立按鍵式鍵盤、簡易矩陣鍵盤。獨立按鍵式鍵盤有鍵盤個數少，可靠性低等缺點；而簡易矩陣鍵盤的原理是行、列式的矩陣開關，需要單獨設計制作，通用性和可移植性不強，且按鍵數較多時I/O利用率低，軟件上為了提高可靠性還要進行延時去抖動、按鍵掃描以及與CPU的通信處理等，一方面降低了系統的效率，另一方面增加了系統設計的成本。微機系統中的PS/2鍵盤，具有內嵌式自動去除按鍵抖動設計，能自動地識別鍵的按下與釋放，軟硬件開發成本低且性能穩定；因此，將PS/2鍵盤作為嵌入式系統中的輸入設備已成為業界研究的熱點。目前，關于PS/2鍵盤控制的應用大部分采用單片機或微機控制；與此相比，FPGA具有靈活性更強，集成度更高，容易移植等特點。
本文在分析PS/2協議、工作原理的基礎上，給出了一種基于VHDL硬件描述語言的PS/2鍵盤接口的設計方法，并實現于Cyclone II EP2C5T144C8芯片上。
2.PS/2鍵盤接口協議
2.1 物理特性
PS/2設備接口用于許多現代的鼠標和鍵盤，常用為6腳mini-DIN，其引腳結構和外形如圖1所示。
圖1 PS/2硬件接口外形圖
PS/2設備分主從設備，其物理特性要求保證時鐘、數據、電源和地線間的互相連接。PS／2鍵盤靠PC的PS／2端口提供+5V電源，時鐘和數據管腳為集電極開路形式，必須接大阻值的上拉電阻（一般設置在主設備中），主從設備間的數據通信采用雙向同步方式傳輸，時鐘信號一般由從設備產生。信號平時保持高電平，有輸出時才被拉到低電平，之后自動上浮到高電平。
2.2 數據包結構
鍵盤碼分為通碼和斷碼，鍵盤的任一按鍵狀態每改變一次，鍵盤至少會發出三個字節的數據包，在有鍵按下時會向主機發送該鍵的通碼（Make Code）：一般鍵值為一個數據，擴展鍵值為兩個數據；當鍵釋放時發送斷碼（Break Code）：一般鍵值為0xF0+一般鍵值的通碼，擴展鍵值，為0xE0+0xF0+擴展鍵值的第二個通碼。例如：鍵“A”的通碼為0x1C，鍵“A”的斷碼為：0xF0，0x1C。因此當要傳送鍵“A”時，鍵盤發送的數據包的代碼是：0x1C，0xF0，0x1C，而擴展按鍵通常通碼與斷碼均要多一個字節。
2.3 工作時序
PS/2協議是一種雙向半雙工串行通信協議：數據線上每發送一位數據同時在時鐘線上發送一個脈沖，數據就被讀入．鍵盤可以發送數據到主機，數據在時鐘下降沿被讀取；主機也可以發送數據到鍵盤，數據在時鐘上升沿被讀取，但主機在總線上有優先權，只要把時鐘拉低即可抑制鍵盤通訊．時鐘信號由鍵盤產生，最大時鐘頻率為33kHz，推薦頻率在15kHz。通信兩端通過Clock同步，通過Data交換數據。其傳輸時序根據傳輸的方向不同分為發送和接收兩個不同時序邏輯，圖2是從鍵盤到主機的時序圖。
圖2 鍵盤發送數據時序圖
當鍵盤要向到主機通信時，它首先檢查時鐘是否是高電平．如果不是則表明是主機正在通信，必須緩沖要發送的數據直到重新獲得總線的控制權（鍵盤有16個字節的緩沖區），即等到時鐘線是高電平才能發送數據。且從鍵盤到主機的數據只能在時鐘的下降沿時才能被讀取。
當主設備到鍵盤進行通信時，主設備會首先把時鐘線和數據線設置為“請求發送”狀態。具體方式為：首先下拉時鐘線至少100us來抑制通信，然后釋放時鐘。鍵盤檢測到這個狀態，開始產生時鐘信號，并且時鐘脈沖標記下輸入八個數據位和一個停止位。在此過程中，設備在不超過10us的間隔內就會檢查這個狀態。當設備檢查到該狀態時，即產生時鐘。與鍵盤發送的數據讀取方式不同，主機發送的數據必須在時鐘的上升沿讀取。
3.傳統的PS/2鍵盤接口控制
目前，嵌入式系統中，PS/2鍵盤的控制設計主要采用單片機來實現，PS/2鍵盤與單片機的連接有多種方式：(1)時鐘與數據線均與單片機的普通I／O口相連，軟件設計時采用查詢方式檢測時鐘信號來接收鍵盤信息，這種方式可以節省單片機的中斷資源，但軟件設計的查詢方式會占用大量CPU時間，適用于對鍵盤實時性要求不高的情形；(2)主機系統采用中斷方式支持鍵碼的隨機輸入，當主機接收到從鍵盤發來的時鐘信號時，即向中斷系統發出鍵盤中斷，CPU響應中斷并接收鍵碼，這種方式應用較為廣泛，具有實時性較強的特點[1，2，3]。
但是，以上采用單片機對PS/2鍵盤接口進行控制的技術有可靠性不高，移植性不強等特點，特別是在當今嵌入式系統中廣泛使用可編程邏輯器件FPGA、CPLD的基礎上，采用硬件描述語言VHDL進行PS/2鍵盤接口的設計并用FPGA/CPLD來實現具有成本低、移植性強等特點。
4.PS/2接口的VHDL實現
本設計采用VHDL的硬件描述方式，以Altera公司的EP2C5T144C8為目標芯片做電路實現和測試，EDA平臺為Quartus II 9.0版本。所設計的接口電路實現了對鍵碼的接收和譯碼功能，及向鍵盤發送命令的過程。在實際應用中，隨機快速地通過鍵盤輸入，軟件控制臺上便可輸出相應的鍵值[4，5]。頂層設計如圖3所示，主要包括數據格式轉換模塊、信息提取模塊、核心控制模塊、數據包發送模塊。
數據格式轉換模塊用于接收數據和發送數據，實現把接收到的串行數據轉換成所需要的并行數據進行處理。信息提取模塊用于把數據格式轉換模塊傳過來的數據包按一定要求進行處理提取，從而獲取有用的信息。核心控制模塊是設計的核心，PS/2接口是半雙工串行總線，因此其發送和接收不能同時進行，需要對其時序進行嚴格的設置。核心控制模塊負責協調整個系統的運行，在核心控制模塊的設計中采用了狀態機的設計思路。數據包發送模塊負責把要傳送的命令數據轉變成符合PS/2協議的發送數據包格式。
以硬件描述語言VHDL進行設計，具有較好的通用性與可移植性，其設計流程圖如圖4所示。
4.1 工作過程
當系統開始工作時，首先由主設備向鍵盤發送初始化信號，在得到鍵盤的應答信號后，系統進入總線空閑狀態，此時可以進行數據的發送和接收，但主設備擁有更高的優先級，如果系統正處在接收狀態而同時得到發送請求，系統將中斷數據接收，直接進入數據發送狀態。
本文以QuartusⅡ 9.0為設計平臺，按照TOP-DOWN的設計思路獨立對每個模塊進行了仿真。圖5為接收數據模塊的時序仿真圖，可以看出該模塊正常工作。
4.2 硬件驗證
硬件驗證采用北京理工達盛EL教學實驗箱EL-EDA-V，以Cyclone II系列FPGA器件EP2C5T144C8為目標芯片，將綜合后的配置文件下載后，進行硬件測試。經測試，在PS/2設備完成初始化后，實驗箱正確觀察到了鍵盤的輸入。
5.結束語
通過硬件測試表明，設計的各個模塊成功地實現了復位后的數據傳送過程，達到了預期的目標。同時基于VHDL設計決定了本設計具有可靠性高和移植性強的特點，可方便的移植到任一采用了FPGA/CPLD芯片的嵌入式系統設計應用中。
參考文獻
[1]李冉琦,白麗媛.基于單片機的PS/2標準鍵盤接口制作[J].電子制作,2007,11:12-15.
[2]劉好杰,朱曉光,石晶.串口實現PS/2鍵盤在單片機系統中應用[J].儀器儀表用戶,2010,2:43-44.