基于计算机控制技术的水塔水位的控制设计(完整资料)

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基于计算机控制技术的水塔水位的控制设计(完整资料）(可以直接使用，可编辑优秀版资料，欢迎下载）河南城建学院《计算机控制技术》课程设计题目：水塔水位的控制系统班级专业电气工程及其自动化课程名称计算机控制技术指导教师电气与电子工程系2０12年６月原始资料:水塔水位控制系统设计基本要求：水位控制范围10～５cｍ控制精度:0。４cm显示：十进制数码水塔模型：摘要本文根据液位系统过程机理，建立了单容水箱的数学模型。介绍了PIＤ控制的基本原理及数字PIＤ算法，并根据算法的比较选择了增量式PＩD算法。建立了基于单片机编程语言的ＰID液位控制模拟界面和算法程序，进行了系统仿真，并通过整定ＰID参数,利用MＡTLAB应用软件对系统进行仿真得到图线.系统由进出水阀门，单片机，A/D转换器,Ｄ/Ａ转换器，传感器,显示电路和键盘电路等组成。整个过程保持进水阀的开度比例不变，由传感器检测电路连续不断地相应液位值，送入Ａ/D转换器中处理，输出的数字量送给单片机，控制显示电路实时显示实际液位值,由键盘输入设定值,控制器比较其值控制出水阀门的开度比例,以保持液位稳定在要求范围内。关键词：水箱建模,液位控制,PID算法，增量式PＩＤ目录TOC＼o＂1-3"\ｆ\ｈ\z第1章绪论PAＧＥREF_Ｔｏc28094５4１1\h1第２章课程设计的方案PAGEREF_Ｔｏc28０94541２\h2ＨYPERLINK\h\z\u1前言 41.1企业ERP系统的需求描述 41.2ERP技术及应用的发展趋势 51.2.1B/S架构的ERP已经盛行 51.2.2SOA架构的引入，使ERP全面升级 5平台化——ERP的柔性大大增强 5与其它信息系统的集成 6整合业务流程的监测与评估 72传统ERP产品技术架构 82.1传统C/S架构的ERP系统 82.2B/S架构的ERP系统 82.3C/S架构和B/S架构的优缺点分析 92.3.1C/S系统优缺点 92.3.2B/S系统优缺点 9结论 103国内外最新ERP产品技术架构 103.1主流ERP产品简要介绍 103.1.1OracleEBusinessSuite 103.1.2SAPNetWeaver 12用友U9 123.2ERP系统架构设计的共同特点 13基于互联网的三层体系架构 14面向服务架构（SOA） 14模块化和组件化的体系架构 144基于SOA架构的ERP系统 154.1SOA技术简介 154.1.1SOA概念及简介 15基于SOA技术的体系结构 164.1.3SOA的实现方式-WebService 194.2基于SOA的ERP系统架构设计 224.2.1SOA架构基础技术 224.2.2SOA架构设计方案 254.2.3SOA架构实现 264.2.4SOA架构的服务管理组件：ESB 274.3ERP系统架构技术的时间线 305系统实现的关键技术 325.1关键技术框架及工具 32三层分布式架构 32基于WEB的B/S架构开发技术 34统一认证技术 34构件开发技术 36工作流系统 40权限管理系统 45表单生成技术 49插件化开发框架 515.2系统性能优化技术 52分布式技术应用 525.2.2AJAX局部更新 54预加载技术 55数据库查询优化 55数据库读写分离 565.3系统运营部署设计 56服务器集群技术 56虚拟化数据中心技术 576应用云计算技术的ERP系统 616.1云计算技术简介 616.1.1IaaS基础设施即服务 626.1.2PaaS平台及服务 656.1.3SaaS软件即服务 65云计算产生背景分析 696.2应用云计算技术的ERP系统 706.2.1SaaS模式的ERP与传统ERP的比较 706.2.2SaaS模式的ERP系统架构设计 706.2.3SaaS模式的ERP系统的应用前景 726.3云计算安全设计 73云端数据存储加密 73网络数据传输加密 74数据安全管理规范 74云端加密的利与弊 766.4应用物联网技术的ERP系统 76物联网技术 76物联网应用案例—服装行业 796.4.3RFID,无线移动数据的收集技术 806.5应用移动技术的ERP系统 81移动ERP系统介绍 81移动ERP系统结构图 827总结 848参考文献 85前言企业ERＰ系统的需求描述

EＲP实施的主体――企业的需求永远是ERP技术发展的主动力，由于全球一体化进程的加剧，使得企业所面临的竞争环境发生了巨大的变化,对ERP提出了新的需求，具体表现在[50］:

1）全球化市场的发展与产业链之间合作经营生产方式的出现，使得EＲP能支持异地企业运营、异种语言操作和异种货币交易；

２）企业过程重组及协作方式的变化使得ＥＲＰ能支持基于全球范围的可重构过程的供应链及供应网络结构；

3）企业需要应对新生产与经营方式的灵活性与敏捷性使得ERＰ也越来越灵活的适应多种生产制造方式的管理模式;

4)由于行业特性越来越明显，因此ERＰ的行业化发展趋势越来越明显；

5）企业的快速发展使得ERP的柔性越来越高以适应企业的动态变化;

6）企业的低成本策略使得ＥRP可以按需配置、大大缩短实施周期。

IＴ技术的发展是推动EＲP发展的另一驱动力，毕竟EＲP应用是以“技术导向”为推动的应用技术，具体表现在,计算机新技术的不断出现将会为ERP提供越来越灵活与强大功能的软硬件平台，多层分布式结构、面向对象技术、中间件技术与Iｎternet的发展会使ＥRP的功能与性能迅速提高。图1.1企业ERP系统结构图EＲP技术及应用的发展趋势B／S架构的ERP已经盛行

B/S模式是一种全新的软件系统构造技术。随着Winｄｏws９8/Ｗｉｎｄowｓ2000将浏览器技术捆绑植入操作系统内部，这种结构更成为当今应用软件的首选体系结构。显然Ｂ/S结构应用程序相对于传统的C／S结构应用程序将是巨大的进步。

网络应用系统的发展正在改变着EＲP系统的开发及其实施方法，传统ＥＲP体系结构逐渐被由客户、应用服务器、数据库服务器组成的三层B/S结构所替代,并有了统一的通讯协议TCP/ＩP和统一的基于Web浏览器的用户界面.B/SERＰ把传统的依赖于邮件、电话、人盯人的管理方式变革为目标导向、流程驱动、智能的电子商务流程。并且该B／S架构的ERP可以把企业内部流程与企业外部流程连接起来,与客户、合作伙伴、供应商协同完成供应链业务操作[52］.SOA架构的引入,使ERＰ全面升级SＯA（Serviｃe-ＯrieｎtｅdAｒｃhｉｔectｕre面向服务架构)的概念是由Gａrtneｒ公司给出的，Ｇartnｅr对SOA的定义为“客户端/服务器的软件设计方法,一项应用由软件服务和软件服务使用者组成……ＳＯA与大多数通用的客户端/服务器模型的不同之处,在于它着重强调软件组件的松散耦合，并使用独立的标准接口。其核心是:

1)ＳOA是一种软件架构思想，并不是一种产品。

2）SOA的重点是面向服务，此服务包括企业的内部与外部的每一个业务细节，比如企业中财务应收发票的处理就是一个服务。SＯＡ的思想是把这些服务从复杂的环境中独立出来—-组件化封装,然后通过标准的接口使不同的服务之间相互调用。

3)SOＡ是一种软件架构思想,通过使企业中一个个细化的服务标准化，来达到企业的ＩT系统跟随企业的动态变化的目的。平台化-—EＲＰ的柔性大大增强

在ERP应用实施的过程中，用户的满意度一直不高。主要原因是产品更新周期加快、市场响应要求提高，对ERＰ的个性化要求越来越高,这是导致ＥＲP实施成功率不高的重要原因之一.

经过多年的积累，人们已经总结出了EＲP系统中业务的核心,其架构、业务模型、标准化高的业务处理均是可封装的,如果我们把这部分封装起来，再开发出辅助这个平台的客户化工具,就可以形成业务化平台。同样如此,如果对ＥRP进行分析、研究，将ERP的相关部分封装起来，再加上工具包，就可以形成平台化的ERP。

平台级企业信息解决方案提供了一个软件平台,内置多种管理软件组件和快捷的二次开发工具,其组件可以通过多种语言来开发，开发出一个个的小模块,然后把每一个小模块独立起来建成一个组件，最后把这些组件组装起来形成最终的成品。那么对这些组件进行调用，管理和删减、添加及修改，甚至重新构架都可以，而这样对某一部分的改动根本不会影响到其它功能。这就是平台带来的灵活性，易操作性，使它在进行小的改动时可以直接通过系统上的某些功能来实现,而不必要通过改源代码的方式来处理，可以降低企业信息化软件的开发难度，提高开发效率，提高系统的柔性和可扩展性。一方面管理信息化厂商通过平台提供的组件能很方便地满足用户个性化的需求，以及用户在发展过程中各种各样变化的需求.另一方面将应用软件的业务逻辑和开发技术相对分开,使得应用软件的开发者可以仅关注应用的业务任务，而不必关注其技术的实现。这使管理与业务人员参与应用软件的开发成为可能。

平台化软件的基本特性如下:

１）软件架构灵活;

2)核心业务标准化；

3)接口标准化，具有很好的兼容性；

４)提供客户化工具包。与其它信息系统的集成１）ERP与客户关系管理的进一步整合

ERP将更加面向市场和面向顾客,通过基于知识的市场预测、订单处理与生产调度、基于约束调度功能等进一步提高企业在全球化市场环境下更强的优化能力;并进一步与客户关系管理CＲM结合，实现市场、销售、服务的一体化，使CRＭ的前台客户服务与EＲP后台处理过程集成，提供客户个性化服务，使企业具有更好的顾客满意度。2）EＲP与电子商务、供应链SCM、协同商务的进一步整合ERP将面向协同商务（ColｌaｂoｒativeＣommeｒcｅ）,支持企业与贸易共同体的业务伙伴、客户之间的协作,支持数字化的业务交互过程；ＥRP供应链管理功能将进一步加强，并通过电子商务进行企业供需协作，如汽车行业要求ERＰ的销售和采购模块支持用电子商务或ＥＤI实现客户或供应商之间的电子订货和销售开单过程；EＲP将支持企业面向全球化市场环境，建立供应商、制造商与分销商间基于价值链共享的新伙伴关系，并使企业在协同商务中做到过程优化、计划准确、管理协调。3)ERP与产品数据管理的整合产品数据管理PDM（ProdｕctＤataMaｎaｇemeｎt）将企业中的产品设计和制造全过程的各种信息、产品不同设计阶段的数据和文档组织在统一的环境中.近年来EＲP软件商纷纷在ERＰ系统中纳入了产品数据管理ＰDM功能或实现与PＤM系统的集成，增加了对设计数据、过程、文档的应用和管理，减少了ERＰ庞大的数据管理和数据准备工作量,并进一步加强了企业管理系统与ＣＡD、CAM系统的集成,进一步提高了企业的系统集成度和整体效率.４）ERP与制造执行系统的整合为了加强ERＰ对于生产过程的控制能力,改变ERP"重计划,轻控制”的弱点，将进一步加强"事前计划、事中控制、事后审核"的功能,ERP将与制造执行系统MES（ManufactｕringｅxｅcutivｅSystｅｍ）、车间层操作控制系统ＳFC更紧密的结合，形成实时化的EＲＰ/ＭES／SFＣ系统。该趋势在流程工业企业的管控一体化系统中体现得最为明显。5）ERP与工作流管理系统的进一步整合全面的工作流规则保证与时间相关的业务信息能够自动地在正确时间传送到指定的地点。EＲP的工作流管理功能将进一步增强,通过工作流实现企业的人员、财务、制造与分销间的集成,并能支持企业经营过程的重组，也使ＥRＰ的功能可以扩展到办公自动化和业务流程控制方面。6)EＲP与企业知识门户进一步整合企业知识门户（EnterｐｒisｅＫｎowledｇeＰortａl，EＫP）所关注的是企业内部员工和信息内容，它的核心是知识管理(KＭ）,通过与ERＰ系统的集成，使得企业内任何员工都可以实时地与工作团队中的其他成员取得联系、寻找到能够提供帮助的专家或者快速连接到相关的知识，它的建立和使用可以大大提高企业范围内的知识共享，并由此提高企业员工的工作效率。

整合业务流程的监测与评估“用于测量成功的业务应用解决方案是连续改进的关键:财务表现的共享，SC效力，知识资本的价值以及顾客的满意度都是新的评测方法。"――Gartｎer.

传统ERP产品技术架构传统Ｃ/S架构的ERP系统

信息系统架构示意图：

1)一层架构：客户端、应用服务器和数据库服务器都在同一台机器上部署；

２)两层架构:数据库服务和应用服务在同一台服务器上部署,客户端访问服务器上的资源或数据;

3）

三层架构：应用服务和数据库服务分离,分别部署在不同的服务器上,应用服务采取集群部署,达到性能上的需求.图2．１不同分级层次的系统架构图

从企业信息系统架构设计看，三层分布式架构是一种典型应用；甚至可以过渡到多层分布式架构,如扩展出缓存服务、负载均衡服务等；这些都是用户对系统快速响应和系统可靠性的需求。B/S架构的ERP系统B/S架构的ERP系统的出现使得传统的ＥRＰ系统成为互联网应用,用户借助网络的方便快捷,可以随时随地办公,处理业务数据。现代企业普通存在多区域分支机构，或者业务人员需要差旅或在家办公，传统的C/S架构日益不能满足移动办公的需要，B／S架构的ＥRP系统刚好可以解决这一需要.图２。２Ｂ/S架构的ERＰ系统部署图C/S架构和B/Ｓ架构的优缺点分析C/S系统优缺点C/S模式的优点[１]：１）由于客户端实现与服务器的直接相连，没有中间环节，因此响应速度快。(当数据少时，C/S在局域网内响应快；当数据超过十万时,C/S软件变慢,B／S软件能维持稳定速度)２)操作界面交互性强、控件组件形式多样,可以充分满足客户快速操作的要求。3)Ｃ/Ｓ结构的管理信息系统能实现的复杂的数据处理操作，不用过多考虑网络的不稳定性。C／S模式的缺点：1)需要专门的客户端安装程序，分布功能弱,针对点多面广且不具备网络条件的用户群体，不能够实现快速部署安装和配置。2)兼容性差,对于不同的开发工具，具有较大的局限性。若采用不同工具,需要重新改写程序,跨平台难度大，无法轻易实现Winｄｏws、Liｎuｘ、iOＳ系统的同时开发和部署。3）开发成本较高,需要具有一定专业水准的技术人员才能完成。(就开发小型企业管理软件,针对内部使用的系统而言，C／S开发人员比Ｂ/S开发人员的成本低了许多）。B/Ｓ系统优缺点B/S结构的优点：1)是互联网应用,具有分布性特点,可以随时随地进行查询、浏览等业务处理。2)业务扩展简单方便，通过增加网页即可增加服务器功能。3）维护简单方便，只需要改变网页，即可实现所有用户的同步更新.4）开发简单，共享性强。

B/S结构的缺点:１）操作是以鼠标为最基本的操作方式,无法满足快速操作的要求，尤其是在大量数据录入操作、复杂交互的情况下，需要提升交互设计能力。２)页面加载刷新时，响应速度受网络连接的稳定性影响。结论

目前，从架构设计来看,ERP系统采用B/Ｓ架构和Ｃ/S架构是并存存在的,B/Ｓ的架构的系统更有发展前景，从长远来看，由于互联网发展,网络带宽提升，HＴＭＬ５技术出现的等因素，B/S的架构的系统是将来的发展趋势。国内外最新ERＰ产品技术架构主流ERP产品简要介绍OracｌeＥBｕsｉnessSｕiteOrａcleＥBS产品介绍

ＯｒａｃleEBS是OracleE-BusinessＳuite的缩写,是Orａcle公司的EＲP产品，全球销量仅次于SAP（另一款ERＰ产品）.OraｃleEBS是一整套企业级应用软件，包括：采购管理、库存管理、销售管理、车间管理、物料清单及工艺管理、生产计划、成本管理、应付账款管理、应收账款管理、现金管理、总帐管理、项目会计、项目制造、客户关系管理、供应商门户等模块。纯互联网技术架构Oraclｅ电子商务套件采用标准的100%基于互联网的三层体系架构;无论是数据库层、应用层以及最前端的最终用户操作界面都１00％支持基于JAVA的先进互联网技术［37］。

Ｏraｃle电子商务套件的技术架构特点,提供了软件系统基于数据中心运行的集中管理基础。使所有关于软件系统的推广、升级和日常维护工作可以基于数据中心进行，从而达到最大限度地降低客户端软硬件和维护成本,降低服务器端的软件维护工作内容。图3.1Oracle应用软件技术架构模块化开放架构Oraｃｌe电子商务套件应用产品采用模块化和组件化的先进软件技术体系架构,应用软件产品可以细化成为许多细粒度的模块,不同的客户应用可以选择不同的组件或模块组合形成适合于企业需求的软件平台方案；基于同一共享数据库和统一数据模型的数据层面的高度集成架构,保证各应用模块之间的紧密无缝集成和平滑的业务流转［3７］.图3。2Oracle电子商务套件的模块化开放架构SAPＮetＷeａverSAPNetWeａvｅr产品介绍

SAＰNｅtWｅaver是SＡP的集成技术平台和自从SAPＢusiｎeｓsSuｉte以来的所有SAP应用的技术基础。SAPＮetWeａver是一个面向服务的应用和集成平台。SＡＰNetWｅａver为SＡP的应用提供开发和运行环境,也可以用来和其它应用和系统进行自定义的开发和集成。SAPNeｔＷｅａver是使用开放标准和事实上的工业标准进行开发的，可以用iｃrosoft?NET，Ｓun燡avaＥＥ，和IＢM燱ebSphere等这些技术平台进行扩展和互操作［44]。SAPNeｔWｅaveｒ技术架构

SAP企业系统架构是以SOA架构技术作为基础框架进行开发的。EＲP，CRM,SCM，SAＰBusiｎessSｕite，SRＭ，PLM系统都是独立的子系统，这些系统之间的交互都是通过SOＡ服务进行.图3.3SＡP企业系统架构用友Ｕ9用友U9产品介绍

用友Ｕ9完全基于SOA架构的世界级企业管理软件,用友U9面向快速发展与成长的中大型制造企业复杂应用，以“实时企业、全球商务”为核心理念，完全适应多组织供应链协同、多工厂制造协同、产业链协同、产品事业部和业务中心的管理模式，更能支持多生产模式的混合生产与规划、多经营模式的混合管理、精益生产、全面成本、跨国财务等深度应用，具有高度灵活的产品架构,帮助企业快速响应变化,支持经营、业务与管理模式的创新.用友U9技术架构

UFIDAU９完全采用面向服务架构（SＯA）,实现了全程模型驱动开发（ＭDD）模式，达到降低集成和开发成本的目的。UＡP使企业管理软件具有多项新技术应用特点：企业信息资源变得可重用、透明化，并且系统具有高可扩展性,让业务处理更加高效、简洁、安全。UAP还提供了统一的集成开发环境(IDE)，用户可以使用包括企业建模、领域建模、服务设计、ＵI设计、报表设计、规则设计、数据库设计等全方位的设计器，并通过可视化的界面和友好的交互操作,自动生成用户所需要的各种服务部件.UAP完全支持企业级的集成与应用协同,如Offｉｃｅ集成、移动商务、企业搜索、智能客户端等多项领域[３5]。图3．4用友Ｕ9技术架构ERＰ系统架构设计的共同特点

通过国内外最新ＥRP产品的功能及技术架构比较，得出:基于SＯA架构的技术框架是共同采用的，而且更加强调了多设备的支持，完全基于互联网模式的系统。产品名称是否B/S是否SOA架构是否模块化构建是否支持移动设备是否分布式部署OraｃleEBusiｎessＳuitｅ是是是支持是SAPNｅｔWeaver是是是支持是用友U9是是是支持是金蝶ＥAS是是是支持是ＯpｅnＥＲP(开源)是下一版本支持完全模块化支持是表3。1各主流ERP产品系统架构比较基于互联网的三层体系架构

采用标准的１00%基于互联网的三层体系架构,无论是数据库层、应用层以及最前端的最终用户操作界面都1０0%支持WEB的互联网技术，特别是应用层，直接采用互联网先进技术,不需要任何中间转换过程,在体现先进互联网技术的同时,最大限度的减少了中间环节，保证了系统处理的高性能和高稳定性。面向服务架构(ＳOA)

完全采用面向服务架构(SOA)，实现了全程模型驱动开发（ＭDD）模式，达到降低更加强调系统的基础，采用松耦合，降低系统的耦合度。SＯA的实现方式都是采用了基于Http协议的WebＳｅrｖice的技术，数据交换格式采用XML，SＯＡＰ。模块化和组件化的体系架构模块化和组件化的先进软件技术体系架构，应用软件产品可以细化成为许多细粒度的模块,不同的客户应用可以选择不同的组件或模块组合形成适合于企业需求的软件平台方案；基于同一共享数据库和统一数据模型的数据层面的高度集成架构,保证各应用模块之间的紧密无缝集成和平滑的业务流转。ﻬ基于SOＡ架构的EＲP系统SOA技术简介SOA概念及简介SOA的基本概念

面向服务的体系结构(Sｅrviｃe-OｒieｎtedＡrｃhitecture，SOA）是一个组件模型，它将应用程序的不同功