時間：2022-07-17 08:14:29
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[論文摘要]我縣擁有小水電站154多座，大多數建于上世紀七、八十年代，經過幾十年運行，這些小水電站設備陳舊，電氣老化嚴重，絕緣性差，控制保護方式落后，機組振動及噪音大，整體故障率高，能量轉換效率低，甚至存在嚴重安全隱患，嚴重威脅著電站職工的身心健康和生命安全，急需進行技術改造。該文分析了平和縣已建小水電站存在的主要問題，并就小水電站技術改造的方法、政策和保障措施提出了相應的建議。
1目前存在的主要問題
根據對平和縣的小水電站進行的初步調查發現，建于上世紀七、八十年代的小水電站主要存在以下問題：
（1）機組設備本身存在缺陷。由于當時設備制造技術水平所限，加上這些年來企業對老電站維護投入不足，導致整個機組跑、冒、滲、漏現象嚴重，機組整體故障率高，發電能力大大下降。
（2）設備陳舊。調查中發現，有的電站機組已超期年限，電氣設備老化嚴重，絕緣性差，絕大部分器件已屬淘汰產品，備品備件解決困難，隨時都有可能發生事故。
（3）機組主要性能參數與電站實際運行參數不匹配，水輪機處于非最優工況區運行，導致機組運行效率低、振動及噪音大，而且機組使用壽命也將大大縮短。產生這一問題的主要原因為：①早期建成的一些小水電站，由于當時客觀條件限制，常常出現“有機找窩”或“有窩找機”現象。②許多老電站的機組生產于特殊年代，不按電站具體條件而硬性套用定型圖紙，而我國早期編制的水輪機模型轉輪型譜中可供各水頭段選用的轉輪型號少，不少小水電站只能套用相近轉輪。③電站設計時由于缺少必要的水文資料，導致電站建成后實際的來水量和水頭與設計工況不符；或電站由于泥沙淤積，下游水位提高，使得電站的發電水頭降低，導致機組的運行工況偏離最優工況。
（4）電站運行管理技術、方法落后，監控、操作、記錄等均需人工進行，自動化管理程度低。當機組發生異常、狀態發生變化或參數超限時，難以及時報警，安全可靠性差。值得一提的是，該類電站職工長期在噪音嚴重的機組旁值守，其身心健康必將受到嚴重影響。
（5）電站技術人員觀念陳舊，信息相對封閉，缺乏培訓，許多先進的管理經驗和經濟實用的新材料、新技術、新設備得不到很好的推廣應用。
2小水電站的改造建議
2.1對小水電站的現狀進行全面調查評估。建議由行業主管部門（例如市水電局）牽頭，會同各縣行業主管部門對全市小水電站進行注冊登記，并組織有關專家組對電站的設備狀況（包括檢修及事故停機時間）、技術水平（機組的先進性和運行管理現代化程度）、能量轉換效率和安全隱患等進行全面調查和評估。在此基礎上編制切實可行的老電站技術改造規劃，建議參照水庫大壩評估方法，按電站存在問題的類型和嚴重程度，將全國小水電站分為一、二、三類，對于問題嚴重的三類電站，限期進行技術改造。
2.2制定相關政策支持小水電站技術改造。調查表明，老電站經改造后，平均效率能提高15%左右，可更為高效利用水利資源，有利于節約型社會建設。同時，老電站技術改造幾乎不會對生態環境造成任何破壞，如果引入“一體化設計”的新理念，反而會有利于生態環境的改善，在水電開發受生態環境制約愈來愈嚴重的今天，其意義更為重大。但目前，經濟發達的地區，老電站技術改造工作進展較好，而經濟欠發達地區老電站技術改造工作舉步艱難，究其原因主要是政策和觀念問題。建議參照病險水庫除險加固的辦法，由國家出臺相關政策，如中央財政補助、稅收優惠和新電新價政策等，鼓勵投資流向老電站技術改造。
2.3加大監督和檢查力度。小水電行業主管部門應對各地老電站技術改造規劃、國家相關政策執行情況及國家財政資金使用情況加大監督和檢查力度，并會同地方行業主管部門，組織有關專家及時對完成技術改造后電站的運行效果進行評估和驗收。2.4加強人才培養和技術培訓。行業主管部門應采用多種形式加強小水電規劃、設計、施工和管理人員的技術培訓工作，切實引導先進的規劃設計理念、先進的運行管理方法以及先進實用的新材料、新技術、新設備在小水電建設和管理中的應用。
3改造效益
對近年來我縣的實踐表明，小水電站實施技術改造后社會、經濟和生態環境效益明顯，主要體現在：
（1）顯著的社會效益。小水電站技術改造工程可大大提高電站運行的安全可靠性，電站噪音明顯降低，職工勞動強度顯著減輕生產條件得到改善，從而更好地保障職工的身心健康和生命安全。
（2）顯著的經濟效益。一般情況下，技術改造后，機組的能量轉換效率平均能提高15%左右，對于可實行增容的電站，發電量的提高幅度可更大，如對我縣老電站全部進行技術改造，相當于新增2.5萬多kW裝機,每年可增加發電量7500萬kwh。從而不僅使我縣有限的水電資源充分發揮作用，有益于節約型社會建設，而且具有十分明顯的經濟效益。
（3）顯著的生態效益。近年來，水電開發受生態環境因素制約的情況愈來愈嚴重，而老電站技術改造幾乎對生態環境沒有任何破壞，如果引入“一體化設計”的新理念，反而會有利于生態環境的改善。
全國大型灌區續建配套與節水改造規劃工作已經圓滿完成，但從規劃審查中所接觸的一些問題看，大型灌區續建配套與節水改造的技術論證和決策，仍是一個有待進一步研究和總結的問題。不同地區、不同條件、不同類型的大型灌區應該因地制宜、科學地論證和選擇自己的技術方案和技術路線、本文僅就規劃審查中反映出的共性技術問題，談幾點對北方大型灌區節水改造的認識，供參考。
2.北方大型灌區節水改造任務艱巨
根據水利部1999年組織的大型灌區續建配套與節水改造規劃成果，規劃灌溉面積30萬畝以上的大型灌區共402處，現狀有效灌溉面積2.37億畝，占全國耕地面積的12.2%，規劃灌溉面積2.88億畝。其中位于北方地區的大型灌區有252處，占總數的62.7%，現狀有效灌溉面積1.55億畝,占全國現狀有效灌溉面積的65.4%，規劃灌溉面積1.82億畝，占大型灌區規劃灌溉面積的63.2%。由此可見，北方大型灌區在節水改造中占有非常重要的位置。
北方大型灌區和全國大型灌區同樣面臨工程不夠配套、建設標準偏低、老化失修、管理落后等一系列問題，還面臨灌溉水量不足的嚴峻問題。通過節水改造，不但要解決現狀缺水，而且在不增加灌溉用水總量的前提下，還要在灌區控制范圍內擴大灌溉面積。大型灌區節水改造建設周期長，綜合性強，投入巨大，技術方案和技術路線既要立足于生產上已經得到驗證的成套技術，同時應有必要的前瞻性，制定科學、合理的改造標準，積極、慎重地采用新技術、新材料、新工藝，以增加灌區改造的科技含量、提升灌區功能，保證工程質量，降低建設費用和運行成本，提高灌區經濟效益。
3.北方大型大型灌區節水改造共性技術問題
北方和南方大型灌區所處氣候條件有顯著差異，節水改造方向和技術路線也有明顯的差別，但就北方大型灌區而言，節水改造技術決策也存在一定的共性，可歸納為下述幾個主要方面：
3.1以水資源承載能力確定灌區發展規模
我國農業面臨的水資源嚴峻形勢不僅表現為水資源的人均占有量和畝均占有量低，而且更突出地表現為水土資源配置失衡。黃河、淮河、海河三大流域的土地面積占全國的13.4%，耕地占39%，人口占35％，GDP占32％，而水資源僅占7.7%，是水資源最為緊張的地區。我國西部大部分灌區墾殖率僅為50％左右，即灌區控制范圍有近一半的面積為各類荒地。充足的光熱資源和豐富的土地資源誘發起人們以擴大灌溉面積發展農業生產的愿望，但往往忽視了水資源承載能力的限制，造成上游開荒、下游棄耕，湖泊干涸，河道斷流，綠州萎縮，自然生態惡化的嚴重后果。因此大型灌區改造必須正確把握水資源的承載能力，確立以水資源承載能力決定灌區發展規模的技術原則。
水資源承載能力主要取決于水資源條件，一般而言，水資源豐富地區的水資源承載能力大，而水資源匱乏地區的水資源承載能力小。但是，水資源的承載能力又表現出明顯的可變性，廣義上講開源、節流都是為了提高水資源的承載能力，當然這種提高是有限制的。水資源開發程度超出安全限度意味著水資源的承載風險加大；超出技術、經濟合理性的節流，也必然帶來運行、管理上的風險。水資源承載能力還表現為相當大的彈性，例如超采淺層地下水的短期合理性與長期危害性是并存的。正確利用水資源承載能力的彈性可以大大提高水利工程的經濟合理性，超出限度則最終會影響農業生產。
在考慮水資源承載能力時，還必須考慮對生態環境的影響。水資源短缺的北方地區，在當前技術水平下，提高水資源對經濟發展的承載能力，不能不影響到生態環境用水，因此生態環境脆弱地區應首先保證必要的生態環境用水，其他地區也要同時從長遠上考慮生態環境的承受能力。
3.2根據作物要求分別確定灌溉標準
大型灌區通常采用單一灌溉設計保證率，例如有關規范規定的影響因素中，作物影響是以“作物組成”的形式出現的，并未明確同一灌區的不同作物可采用不同的灌溉設計保證率。這種狀況與我國農業傳統上強調糧食生產有關，也與規劃設計的粗放有關。大型灌區節水改造中如何正確選擇灌溉設計保證率是一個有爭議的問題，一方面北方水資源短缺，不可能選擇過高的灌溉標準，另一方面灌區節水改造的效果又應該體現在灌溉保證率的提高上。
我國大型灌區多建于50~70年代，灌溉設計保證率是根據當時的水文氣象、水土資源、作物組成、灌區規模等因素確定的。80年代以來全國氣候呈現北旱南澇的態勢，北方河流年徑流量明顯減少，不少灌區的灌溉實際保證率并未達到設計保證率。例如山西省有65％的灌溉面積每年只能灌水1~2次，且遠低于設計灌溉定額。因此，北方大型灌區節水改造的效果首先不是體現為提高灌溉設計保證率，而應該體現在恢復灌溉保證率上。
我國農業種植面臨重大結構調整，即由目前以糧為主的“糧、經”二元結構變為“糧、經、飼”均衡發展的三元結構，農業用水形態呈多樣化趨勢。優質、專用糧食作物和大多數經濟作物因產值高、適用水肥條件好等原因，要求較高的灌溉保證率，而耐旱牧草和一般糧食作物則不要求較高的灌溉保證率，因此同一灌區應該針對作物要求確定不同的灌溉設計保證率，這是適應農業種植結構調整，發展灌區經濟的必然選擇。
采用多種灌溉設計保證率給灌區規劃設計和運行管理帶來技術上的難度，解決的辦法應依水源條件不同而異。在單一水源條件下，可通過調整作物種植布局和實行作物區域種植、規模經營的方法解決，在多水源特別是開發利用地下水的條件下，應在供水保證率高的水源受益地區種植要求灌溉保證率高的作物。渠道也可以參照國外經驗，采用既適合大流量輸水，也適合較小流量輸水的形式。
3.3實現水資源的合理開發和聯合運用
我國大型灌區均以河流、湖泊、水庫等為主水源，但通常并未對區內全部水資源實行有效的統一管理。
降雨形成的土壤水是水資源的重要賦存形式，有效利用降水是提高農田水份生產效率，解決水資源短缺的重要技術方向。除西北部年降水量小于200mm的地區外，北方大部地區屬補充灌溉農業，對降水有較大的依賴性。據有關研究表明，北方地區土壤水的資源量占降水資源量的60%~70%，小麥生育期土壤水可達其全部耗水量的1/3，但多數地區土壤水并未得到充分利用。北方地區有為數不少的高揚程灌區，總揚程達200~300m，運行費用高，多年來一直由地方政府給予補助或享受優惠電價，但農民負擔仍然很重。有效利用降雨給高揚程灌區節水改造提示了新的出路。例如陜西省東雷灌區實行九級揚水，最高揚程331.7m，平均揚程214.7m，因運行費用高，有的二級泵站不能正常開機，灌溉效益也無法發揮。當地農民針對這種情況，開始在有效利用降水，種植果樹上做文章。但是降水集中在7、8、9三個月，春季少雨，為此農民打水窖，分散集蓄雨水，降水不足時則少量利用渠水補足蓄水，形成了“渠引窖蓄”的用水模式。這種用水模式大大減少了灌溉用水量，對該類灌區節水改造方向影響深遠。
地下水是北方灌區的重要水資源，我國在井渠結合方面取得了不少經驗，地下水開發利用對大型灌區的意義并不僅僅是增加可供水量，而且能控制耕地鹽漬化，為種植結構調整提供便利的水利條件。西北地區降水少，淺層地下水主要靠灌溉補給；淺層地下水往往礦化度較高，且在垂直方向和水平方面呈不均勻分布；灌區墾殖率低，灌區內各類荒地大量分布，潛水蒸發損失大，這些因素都給西北灌區的地下水開發利用帶來多方面的特殊性。實行井渠結合是大型灌區節水改造的重要內容，但處于不同自然條件的西北大型灌區，實行井渠結合的技術方案、工程布局、工程形式、管理方式等，仍有必要認真研究和總結。
3.4骨干渠道應是渠道防滲的重點
大型灌區渠系復雜，渠線長、渠道的工程地質條件和施工條件不同，輸水損失大，以渠道防滲作為節水改造主要措施是符合實際情況的。但是渠道防滲耗資巨大，而且還普遍存在凍漲破壞的威脅，如何正確選擇渠道防滲重點是大型灌區節水改造面臨的技術決策。骨干渠道與田間渠道比較有以下特點：①骨干渠道一般按續灌方式運行，行水時間長；田間渠道一般按輪灌方式運行，行水時間短。②各級渠道的合計設計流量，田間渠道一般為骨干渠道的幾倍至十幾倍，即一級田間渠道的合計斷面遠大于一級骨干渠道的合計斷面。③比較單條渠道長度，骨干渠道較田間渠道要大得多，但比較單位灌溉面積的渠道長度，結果正好相反。由此可以看出，骨干渠道輸水損失水量一般大于田間渠道輸水損失水量，骨干渠道防滲畝均費用一般小于田間渠道防滲畝均費用。因此，從投入的有效性考慮，大型灌區的渠道防滲應以骨干渠道為重點。
渠道的功能主要是輸水、配水，但同時還要求不沖、不淤，盡可能減少洇滲對周圍農田的影響，縮短行水時間，保證行水安全等等。從這些要求上看，骨干渠道防滲也應優先于田間渠道防滲。井渠結合灌區，渠道通常都有引水補源的作用，因此田間渠道除確有必要的渠段外，一般不易采取防滲措施。
3.5田間工程運行應與骨干工程運行相協調
大型灌區節水改造要求田間工程與骨干工程同步進行，以充分發揮改造效益。從技術上看，田間節水灌溉工程選型必須考慮田間用水過程和渠道供水過程的一致性。如前所述，大型灌區的田間渠道多以輪灌方式運行，盡管灌區灌水周期一般為15~20日，但某條田間渠道的行水時間不過1~2日。采用地面灌溉方式可以適應田間渠道的這種運行特點，但如采用噴灌、微灌，則供水過程往往難以滿足用水過程。可以通過修建田間調節池解決這個問題，但一是需增加投資，二是調節池的蒸發滲漏損失不容忽視，技術上、經濟上應進行論證。
北方大型灌區的田間工程，技術上應以改進地面灌溉為主要方向，有地形條件的應積極發展低壓管道輸水灌溉。農業種植結構調整要求采用噴灌、微灌等灌溉方式時，盡可能實行井渠結合，以地下水作為水源。
3.6適度發展噴灌、微灌，支持種植結構調整。
我國農業面臨農業資源特別是水資源不足的制約，同時還面臨比較效益低和加入WTO的挑戰，農業結構特別是種植結構的調整勢在必行。大型灌區具有較好的水利條件，而且不少都位于大中城市周圍的經濟圈、經濟帶內，進行種植結構調整既是大型灌區面臨的挑戰，也是大型灌區發展的機遇，因此大型灌區節水改造應高度重視提高農業經濟效益和有利于發展農村經濟。噴灌、微灌是先進的灌溉方式，對經濟作物有廣泛的適用性，應適度發展。其技術上的考慮是：不應照搬國外通過修建田間調節池協調田間用水過程和渠道供水過程的作法，而應提倡合理開發利用地下水，實行井渠結合運行模式。
3.7農藝措施是充分發揮節水改造效益的關鍵
提高降水利用率和生產效率的農藝措施主要是：以平整土地為中心的坡地整治措施，以秸稈和地膜覆蓋為重點的覆蓋保墑措施，以少耕、免耕為主的耕作保墑措施，以平衡施肥和施用抗旱劑為重點的化學調控措施，以選用抗旱品種為重點的生物節水措施，以優化農業資源配置為主的產業化發展措施等等。大型灌區節水改造的目的是為了提高水利用率和水分生產效率，應在技術方案和技術路線中明確農藝措施的重要作用，也應對農藝措施的篩選和配套提出指導性要求。
北方大型灌區多數面臨水資源短缺的困擾，提倡非充分灌溉的呼聲很高。但是應該看到，農業技術進步已經迫使人們對充分灌溉重新認識。例如棵間蒸發被認為是作物需水量的一部分，傳統上對其合理性并未有過什么苛求，僅僅要求進行較好的耕作和管理。但據河北省的試驗資料，桔稈覆蓋麥田可減少35%~66%的土壤水分消耗，其中大部分為棵間蒸發減少量。顯然這種覆蓋措施并不會造成作物水分的虧缺，也不會對作物生長環境造成顯著影響。因此在決定采用非充分灌溉之前，首先應該研究農藝措施對作物需水量的影響，使充分灌溉和非充分灌溉都建立在當代科學的基礎上。
3.8以信息化推動灌區生產服務的社會化
信息技術在大型灌區的傳統應用是水管理自動化和辦公自動化，顯而易見這種信息技術應用僅局限于灌區管理機構內部，并非服務于灌區社會。
基于對信息化認識的不斷深化，有些灌區已經在探索服務于灌區社會的信息化道路。例如山西省夾馬口灌區利用信息技術把農戶用水情況完全向社會公布，使農民理解節約用水和自身利益是息息相關的，收到很好的節水效益和經濟效益，也為大型灌區信息化提示了新的思路。
4.北方大型灌區節水改造的幾項關鍵技術
北方大型灌區的具體條件不盡相同，面臨的問題有其特殊性，對節水改造技術需求有顯著差異，但其中也有一些比較具有共性的需求：
4.1灌區水循環的模擬和評價技術
灌區引水量的減少以及渠道防滲等節水措施的廣泛采用將影響灌區水循環，特別是地下水的補給和消耗將發生顯著變化，并進一步影響到土壤鹽分運動以及自然植被、人工植被的生態耗水。如何依據節水改造實施前后條件的變化比較準確地推演未來的狀況和變化趨勢，是對這項技術的基本要求。
4.2渠道防凍漲技術
造成北方防滲渠道破壞的主要原因是凍漲，這種狀況與北方灌區普遍進行冬灌、秋澆等有直接關系。冬灌、秋澆一般定額較大，抬高了地下水位，特別是骨干渠道沿線的地下水位有時甚至高于渠底，致使凍漲量過大。國內外渠道防凍漲研究成果和成功經驗不少，技術上似乎沒有大的障礙，問題在于防凍漲措施的有效性往往和建設費用、運行費用成正比，對于發展中國家尚難以承受。北方灌區渠道防凍漲問題不宜單純依靠防凍漲措施解決，應提倡針對渠段實際情況采用綜合措施解決。例如，骨干渠道兩側地下水補給條件好，水質也較好，可以沿渠布設機井（或埋設水平排水管），將地下水提入渠中，一方面增加了可供水量，另一方面也可有效降低骨干渠道兩側的地下水位，減輕凍漲威脅，比單純排水的經濟性好。
4.3管道輸水技術
管道輸水、配水系統在井灌區已有較廣泛應用，但在大型灌區除水泵進出水管道外，尚未得到真正應用。從節水改造初步規劃來看，少數具有地形條件的灌區已經注意到這項技術的應用前景。北方灌區中有為數不少的高揚程灌區，運行費用很高，減少輸水損失不僅節約用水，而且減少能耗，經濟上、技術上都是可行的，應著手該項技術的開發和應用。如何根據灌區的基本條件合理規劃設計配套完善的管道輸配水系統，開發低成本大口徑管材，解決管道輸水管理上的困難等等是對管道輸水技術的主要需求。
4.4大規模、高精度平整土地技術
高精度平整土地是提高大型灌區田間水利用率的基礎性工作，以往用人工和推土機進行這項工作，精度不高，耕地大平小不平，致使灌水仍不夠均勻，灌水定額過大。目前提高田間水利用率的有效措施是劃小畦塊，縮短溝長，但不利于農機作業。國外降低農業生產成本，提高競爭能力的方向是擴大地塊，并同時采用激光平地，保證灌溉效率。激光平地在我國尚處于試驗階段，應該在大型灌區節水改造中推廣該項技術，這符合農業現代化的長遠要求。激光平地除機械、電子設備外，還應包括測量技術、規劃技術、施工技術等等。
4.5非充分灌溉技術
非充分灌溉是北方相當一部分缺水灌區的必然選擇，但如前所述，由于農藝節水技術的進步和廣泛應用，充分灌溉和非充分灌溉界限已發生明顯變化。故這里所講的非充分灌溉，應該是在較好農藝節水措施條件下進行的灌溉。對于大型灌區，普遍采用非充分灌溉的關鍵在于需要對灌溉系統功能重新定位，對灌區運行調度也提出嚴格要求，否則如果按照目前的工程條件和調度能力，作物水分的“短期虧缺”很可能成為“永久虧缺”。
4.6耕地鹽漬化的控制技術
西北地區的大型灌區因降水稀少，蒸發強烈，以及排水工程不配套等原因，開灌后都不同程度存在鹽漬化問題，因此必要的排水配套措施應該是這次灌區節水改造的重要內容之一。引黃灌溉曾在60年代初期發生過鹽漬化的問題，部分灌區一度被迫停灌，此后在鹽漬化綜合治理方面積累了不少經驗，但是這些經驗在多大程度上適合于西北的干旱、半干旱條件尚缺乏分析和驗證。
4.7灌區分析評價技術
灌區分析評價包括二方面的目的：一是對現狀灌排設施進行調查，總結經驗，找準問題；二是根據水資源條件、農業種植結構等變化趨勢，提出灌區節水改造的目標、標準、技術方案、技術路線、經濟技術指標、管理體制等等。灌區分析評價是灌區節水改造規劃工作的基礎，也是一項重要的前期性研究工作，但目前這項工作非常薄弱，仍停留在常規現場調查的水平上。
4.8信息技術
大型灌區節水改造對信息技術的需求是明顯的，但對信息技術的定位又很不明確。信息技術不同于傳統的自動化技術，它除采集數據和執行指令外，更強調信息的共享性。因此用于大型灌節水改造的信息技術將涉及信息網絡、信息平臺、信息倉庫、信息決策、信息服務等廣泛的領域，信息技術只有更直接地為農業生產和農村經濟服務，才能發揮提升傳統灌排工程系統的作用。
1.設計特點
卷煙廠易地技術改造項目存在投資大、周期長、行業規范嚴格、建設要求高等特點，項目設計以工藝專業為龍頭，涉及建筑、結構、電氣、暖通、熱機、智能化等若干專業，公用配套包括道路、通信、水、電、氣（真空、壓空）、汽、除塵、除異味、風力輸送等等，專業交叉廣，綜合管線復雜，同時由于卷煙廠易地技術改造項目往往是當地政府重點項目，對項目的進度要求高，從而對項目設計提出了更高的要求。因此如何保證項目的建設水平，做好設計工作是關鍵。
2.存在的問題
在以往卷煙廠易地技術改造項目實施過程中，會發現設計往往存在以下問題：
（1）忽視需求業主不重視前期的需求設計階段，在編制設計任務書、需求報告時，往往以項目人員為主，真正的使用方和管理方參與較少，或僅僅是形式上參與，參與深度有限，這就導致要么在項目實施過程中不斷調整需求，從而增加投資，影響進度，要么就只能服從項目建設成果，不能實現真正的業主意志，從而造成項目增值有限。
（2）概算不準確在初步設計階段，業主介入較少，需求不夠全面，更多的設備選型、技術方案由設計院完成，且深度有限，同時設計院往往是專業設計人員和經濟人員分離，重技術輕經濟，存在漏項、分項工程概算不準確等問題，導致后期施工圖預算、工程實際投資難以控制。
（3）設計質量不高在項目設計過程中，按專業分頭設計，設計院及業主方缺少總的溝通和協調機制，各專業之間漏項、重項、碰撞等現象時有發生，同時由于設計進度要求緊，部分工程圖紙深度不夠，造成招標不準確，后期變更多，不利于項目進度和投資的控制。
（4）出圖無序、速度慢初步設計深度不夠，大量的選型、方案比較等工作集中在施工圖階段，業主決策流程過長，導致施工圖進展緩慢。同時業主方與設計院缺少對項目的整體策劃，不能將項目的整體實施計劃與設計進度計劃緊密結合起來，導致設計院只注重自身設計工作的完成，而業主方標段劃分、采購計劃制定不夠及時、合理，導致出圖與項目實施無法實現有效銜接。
（5）溝通協調量大卷煙廠易地技術改造項目設計模式一般為由一家主體設計單位為設計總包單位，同時將玻璃幕墻、網架工程、二次裝修、園林景觀等專業設計進行分包，造成接口難以明確、責任劃分不清晰等問題，業主要承擔大量的溝通協調工作。上述問題既相對有獨特性，又相互交叉，究其原因是由業主方和設計方共同造成，但是影響程度最大的是業主方的要求、標準、設計準則、設計管理人員的經驗能力，最終體現出來的是業主方的設計管理能力不足。
二、設計管理方法的研究與應用
貴州中煙公司同步開展三廠易地技術改造項目，對公司的項目管理水平、技術能力、資金投入都是一個極大的挑戰。項目建設完成既要進一步提高和確立公司的技術優勢，又要規范嚴格，控制質量、進度和投資，因此公司決定采用“公司集中設計、卷煙廠屬地實施”的模式，公司層面集中各種優勢資源，著重抓好設計工作。
1.建立高效組織架構
設計階段的項目管理類型一般有三種：完全業主自管形式，委托項目管理形式（全委托和部分委托），業主自管與委托管理相結合。因為貴州中煙十一五完成了貴陽、畢節兩個卷煙廠的建設項目，積累了一定的項目經驗，因此決定采用完全業主自管形式。在很多研究中認為，項目設計階段應采用矩陣式架構，有利于高效開展工作。但結合中煙公司的實際管理模式，本研究認為，在設計階段應采用職能式架構進行設計管理（如下圖所示），主要原因是設計院是按專業開展設計，而公司各職能部門相對來說也是按一定的專業進行劃分，這樣有利于專業溝通和提高效率，各專業之間的協調、碰撞及時匯總到總協調部門，由其負責協調解決，如遇重大問題可及時報公司決策機構及時決策，這種模式既保證了設計的專業性，又保證了其系統性和整體性。另外，還同步制定了《各部門與設計院對接機制》，明確了對接流程，決策權限及具體負責人員，確保了溝通及決策的順暢性。
2.采用設計總包模式
本次設計采用總包模式，將主體設計及專項設計均納入了合同范圍，大大減少了業主的溝通協調工作量和合同管理工作。同時將工程量清單及攔標價納入設計單位工作內容，有利于進一步深化設計和投資控制。引入三維設計技術，實現施工圖紙三維驗證、安裝優化及施工模擬等，減少錯缺碰漏現象的發生，提高項目建設水平。此外，還加強了對設計合同的管理，約定了詳細的罰責條款，提高了對設計院的把控能力。
3.注重需求設計
需求設計包括使用需求、方案的技術要求、企業的管理需求等。本研究采用上圖中的組織架構，就是要公司各部門充分參與設計，表達其使用和管理需求，由公司層面各管理部門集公司優勢資源，來實現公司的整體戰略需要。在實際操作過程中，為保證需求既能滿足公司現有的需求，又能通過項目建設提高公司的管理水平，采取了兩項措施：一是項目設計啟動前，統一籌劃，理清各專業有哪些重要方案，請各部門以課題形式提前開展調研，在設計過程中與設計人員共同確定方案，這樣既發揮了設計院的技術優勢，又真正能實現業主的相關需求。二是在設計過程中如涉及到重大技術方案、三新技術應用等問題，請外部專家參與論證，保證方案經濟可行，提高項目建設水平。
4.追求概算控制精準化
研究表明工程95%的投資在設計階段確定，而且基于項目實施全過程，隨著項目的推進，節約成本的可能性越來越小，反之實施變更成本卻越來越高，因此設計階段是項目投資控制的重要環節。因此，本文以初步設計概算為抓手，進行投資控制的研究。項目一啟動初步設計，就按照單位工程、分部分項工程對項目投資估算進行分解，并要求設計院原則上按照分解后的估算開展初步設計工作，始終貫徹投資控制的意識，將設計人員與經濟人員緊密結合，過程中通過確定主要設備選型、裝修風格水平、大宗材料檔次等，不斷調整和細化，確保初設概算既能盡量準確，建設內容及檔次也能滿足業主需求。同時隨著項目的深入，將概算分解到各標段，對各標段的施工圖預算和攔標價進行控制，然后再延伸到項目施工階段的變更控制，直至項目建設完成，保證了投資控制的延伸性和基礎的一致性。
5.加強設計審核
設計文件中包含了大量的技術內容，以業主的自身能力很難對全部的設計質量進行把控，因此需借助外部力量對設計質量進行把控。一是采用第三方審核機制，聘請第三方設計院及造價公司對初步設計文本（圖紙）和初設概算分別進行審核，提高初步設計質量。二是施工圖階段采用專題審核機制，針對業主關心的技術方案（如新能源應用、綠色工房等）組織專題審核，必要時請外部專家參與，保證每項方案切實可行。
6.注重進度管理系統化
針對進度管理，設計院和業主因工作任務不同，設計院更多關注的是其專業設計進度安排，而業主更多關注的是業主介入的節點和工作內容。因而在進行業主方進度管理策劃時，要求設計院項目人員參與業主方設計項目管理工作，以業主方項目管理為范疇，分別明確了業主、設計院的職責、任務及進度要求，制定切實可性的設計網絡計劃。在考慮設計進度的同時，應從項目實施整體的角度，考慮項目的標段劃分，設備采購等計劃安排，并與設計進度緊密結合起來，形成系統的進度計劃，保證設計能夠滿足項目的整體進度要求。
三、結語
我國中型氮肥廠大都建于五六十年代。以煤為原料的中型氮肥廠的合成氨裝置主要采用我國自行開發的工藝技術，如常壓固定層煤氣化、拷膠脫硫、熱鉀堿法脫碳、往復式壓縮、高壓合成等；尿素生產主要采用水溶液全循環工藝。以油為原料的合成氨工藝也是國內開發的。只有以氣為原料的部分廠采用引進技術。總的說來，我國的合成氨、尿素生產技術均較為落后，尤其是以煤、焦為原料的一些工廠，五六十年代建成，有些廠先天不足，設備陳；日，能耗高，運行了多年，更新改造力度不夠。而且現有的中氮企業絕大多數單系列裝置規模偏小（一般合成氨為6～8萬t/a，尿素為13萬t/a，公用工程潛力大，人員多，競爭能力差，抗風險能力弱；還有的工廠三廢排放高于國家標準，急待改造。“八五”、“九五”期間，雖然國家投入一部分資金對中氮肥實行技術改造（如利用亞行、世行貸款在12個工廠新上12套8一131程，還有20多個工廠的技術改造主要是增加2～3萬t/a合成氨、3～5萬t/a尿素），但改造力度還不夠大。在國際、國內競爭激烈的新形勢下，利用近幾年新開發的新技術，在現有的基礎上加大對中氮肥技術改造的力度，進一步擴大裝置規模，降低消耗和成本，縮小和國外以及國內大型氮肥廠的差距，提高競爭能力，勢在必行。究竟如何改造？綜合大家意見，我想就此提出一些思路。
一、要突出技術進步
中氮肥企業絕大部分采用國產工藝技術和設備，對它的技術改造也要緊緊依靠國內研究、設計和大專院校等科研部門所開發的新工藝、新技術。
1．合成氨工藝技術的改造
(1）造氣造氣爐采用新型爐底、爐箅，造氣采用用微機控制、優化操作；采用過熱蒸汽制氣，提高造氣廢鍋蒸汽壓力，并改造造氣風機，增加吹風強度，提高單爐產氣量。
(2)脫硫采用噴射再生技術及新型填料等技術，提高生產能力及脫硫效果。
(3)變換利用現有設備進行全低變技術改造，并采用新型觸媒。
(4)脫碳用苯菲爾脫碳技術的企業，可采用雙塔變壓再生、空間位阻胺、蒸汽噴射閃蒸等技術進行改造；用物理吸收技術的企業，可采用NHD等低能耗脫碳技術進行改造；脫碳富液采用水力透平回收能量。
(5)精制銅洗通過新型填料、新型塔板等進行技術改造，甲烷化采用新型催比劑。
(6)合成采用新型內件進行改造，如采用湖南安淳公司的ⅢJ一99型或南化NC一1200軸徑向合成內件，中置廢鍋回收熱量。
(7)壓縮壓縮機采用膛罐，增加副缸，改造氣閥、填料等技術，增加打氣量，防止泄漏，提高運行周期。
(8)氫回收可根據需要采用膜分離或變壓吸附等技術進行改造。
2、尿素工藝技術的改造
要采用預分離、預精餾流程；設置一吸塔外冷器，增加吸收能力；改造一段蒸發、二段蒸發加熱器；氨泵、甲胺泵等根據情況改為變頻調速，更新改造；新增深度水解系統，回收尿素工藝冷凝液；造粒塔采用新型噴頭。
在自動化控制方面，要采用DES系統優化控制。在公用工程方面，要采用新型橫流冷卻塔，新型填料等新技術改造冷卻水系統；鍋爐采用循環流化床技術，摻燒造氣爐渣，熱電聯產，能量多級利用。
二、必須以經濟效益為中心
通過近幾年化肥市場疲軟的事實，我們充分認識到了經濟效益是企業的立身之本。無論哪一項技術，哪一項工藝，哪一個設備，都要詳細探討和論證投入和產出，仔細地計算經濟效益。提高經濟效益是我們一切工作（包括技術改造和企業管理等）的出發點和歸宿，離開了這一點，一切都是沒有意義的。
中氮改造不能單純靠增加設備來增加能力。要提高技術水平，改造裝置中的“瓶頸”部分，挖掘潛力，以少投入多產出為目標，達到最佳的經濟效益。
三、挖潛改造與擴大規模相結合，實現系列化，規模化
目前，全國中氮肥廠的合成氨裝置大都已達到8萬t/a的規模，這在“八五”當時是經濟規模，安陽化肥廠大膽探索，利用原來的設備，采用新技術，將原來的系統規模擴大到12萬t/a。這是一條值得其它廠推廣和借鑒的經驗。1996年，化工部在安陽化肥廠召開過全國中氮肥行業發展研討會，該廠就已提出過這種想法，但沒有完全得到大家的認同。通過近兩年的實踐證明，他們這一想法已付諸實施，取得良好的經濟效益，噸氨能耗可以降低6．3～7．5GJ，尿素生產成本約降低20％。我國中氮肥裝置的工藝和設備雖然各廠有所不同，但大同小異，可以參照安陽化肥廠的模式進行改造。若全國以煤焦為原料的中化肥裝置先改造20套，即合成氨由8萬t/a增加到12萬t/a，尿素由12萬t/a增加到20萬t/a，那么，總共可增加合成氨能力80萬t/a，尿素能力140萬t/a，差不多相當于增加了3個30萬t/a合成氨廠，而投資則要比新建節省很多。這是我國中氮肥技術改造的一條好路子。近年來，在市場經濟的競爭中，一批小化肥企業脫穎而出，其規模已達到中氮肥的規模。如何進一步改造這批小化肥，方案需要認真研究，要盡量靠近經濟規模。
關于原料路線的改造，各廠條件不同，情況各異，要根據各自的不同特點進行充分論證，因地制宜，不能強求一致。
四、重視產品結構調整，發展多種經營
我國中氮肥絕大部分都是運行了幾十年的老廠，很多廠有幾種甚至幾十種產品，產品單一的生產廠很少，這就為產品結構調整，發展多種經營打下了很好的基礎。如資江氮肥廠這方面做得就很好。該廠既生產為農化服務的混配肥，還開發了多種精細化工產品。
還有的廠氮肥產品相對單一，經不起市場風浪，即使搞了些產品，也形不成氣候，在今后的技改中，必須重視發展多種經營，不能搞單打一。要化肥、化工并舉，走以肥為主、多種經營的路子。但在確定產品方案時，需要認真研究。要注重兩個問題：一是市場；二是技術來源。否則就會形成包袱。
五、握高創新和開發能力
很多中氮肥廠在這方面已經取得了明顯的經濟效益。有的廠利用一些高等院校、科研單位及兄弟廠的新工藝、新技術進行本廠的技術改造。今后，中氮肥廠的改造也應加強與這些部門的聯系。也可以引進國外的一些技術，“取人之長，補己之短”。同時，也要提高自己的發展創新能力，搞些小改小革，增加這方面的投入。目前，我們的中氮肥采用新技術的力度不夠，不夠大膽，需要轉變思想觀念。21世紀是知識經濟時代，誰有新技術，誰就會主動，誰就會在市場競爭中占居有利地位，占領市場經濟的制高點。>
六、加強空觀調控，維持公平競爭秩序
我這里是指整個氮肥行業。
1994年、1995年國內化肥市場走俏，各地各廠新上了一大批裝置，國家也審批了一批項目，氮肥能力增加很快，加之國家又大量進口化肥，造成了目前國內化肥滯銷的局面。應當總結經驗，吸取教訓，加強化肥市場的宏觀調控，控制化肥進口。要控制那些
僅是靠外延提高效益的項目。
近一個時期，國家機關機構改革，行業管理有所削弱，行業遇到一些新情況，如流動資金不足、企業三角債相互拖欠、市場競爭無序等，政府主管部問是不十分清楚的。建議國家加強行業管理，維護公平競爭秩序。希望有關行業管理部問派出相關調查組到企業去深入調查研究，幫助企業解決困難。
另外，行業統計不準確，有些數字水分大，宏觀決策缺乏可靠的依據。化肥企業非常希望國家盡快通過《化肥法》，維護企業的利益，等等。這些都是需要加強的行業管理范疇。
七、要對中氮肥改造給予適當的優惠政策
化肥是關系國計民生的民用物資，解決化肥問題只能立足國內。我國是一個農業大國，國際化肥市場直接受我國化肥需求的影響，過份依賴進口化肥，必然會引起國際市場化肥價格的上漲。這在歷史上是有教訓的。因此，國內不能因為效益差而放棄生產化肥。國家應給予適當的優惠政策鼓勵化肥生產。具體有以下幾個方面的建議：
（1）增加貸款力度，對“八五”、“九五”的項目，國家和地方的貸款要及時到位，盡快把項目建成，不能一拖再拖。貸款利率應適當優惠。
（2）對于引進的關鍵設備，應免證關稅和增值稅。
（3）對現有中氮肥企業在原料、供電、運輸、稅收等方面都應給予和小化肥同樣的優惠政策，實行公平競爭。
中核運行三廠核電站是我國首座商用重水堆核電站，裝機容量為兩臺70萬千瓦級核電機組。從2003年7月2#機組提前112天投入商業運行后，中核運行三廠兩臺機組實施了上千項技術改造，未出現重大技術安全問題，改造效果良好。這與企業重視安全文化建設和技術改造中有效的安全管理分不開的。中核運行三廠重視安全文化的建設與培育，創立了“安全無借口，贏在執行，以人為本，追求卓越”的安全文化理念，并把安全文化理念融入到安全管理之中，以安全文化促進安全管理，提高機組的安全運行水平。在技術改造過程中，始終貫徹公司的安全文化理念，把安全放在第一位，在安全管理方面持續改進創新，保證了技術改造工作的順利進行。研究了技術改造方案準備，現場具體實施，經驗反饋等各個環節不同特點，進行了有效的安全管理。
二、方案準備中的安全管理
中核運行三廠在技術改造工作中，始終堅持“安全第一、預防為主、保守決策”的安全工作原則。在管理實踐中，逐步培育安全文化，提高技術人員的安全意識，并在技術管理中注重落實這些安全工作原則。
1.培育安全文化是安全管理的核心
中核運行三廠，非常重視企業文化建設，培育安全文化是其中的一個重要方面，也是安全管理核心。只有人人認識到安全重要性并在行動中落實安全，安全才能得到真正保障。為了培育和發展核安全文化，中核運行三廠制定了明確的核安全政策，倡導“安全無借口，贏在執行，以人為本，追求卓越”的安全理念；具體到人因事故預防，提出了“質疑的工作態度、審慎的工作方法、清晰的溝通表達、嚴格的遵守程序、細致的自我檢查、認真的工前會議”6個期望；為了防止機組狀況良好時，可能產生對安全要求上的松懈，提出了“永遠不要認為自己是最好的，永遠將安全放在第一位”的工作信念。公司領導定期召開安全生產月度例會，關注安全質量問題。定期編制安全簡報，報道廠內安全狀況和國內外其它重大安全事故并介紹宣傳安全知識。在員工剛入廠時就安排工業安全與核安全文化的培訓，并定期對所有員工進行安全知識的復訓。經過幾年的培育和積淀“，安全無借口，贏在執行，以人為本，追求卓越”的安全理念已根植于員工的思想和行動中。在公司安全文化的培育過程中，技術改造人員逐步掌握了木桶理論、冰山法則等新的安全理論知識，養成了質疑的工作態度，樹立了正確的安全意識，強化了“保守決策”的思想。
2.遵循標準規范是安全管理的基礎
遵循法律、法規、規章制度、標準、行業規范是進行技術改造安全管理的基礎。中核運行三廠技術改造中需要遵循的標準規范主要包括我國的核安全法規、國家標準、行業規范，國際上通用的ASME標準，加拿大CANDU電站設計要求的地震、消防、環境鑒定等相關的安全設計導則。中核運行三廠重視標準規范的培訓，分別邀請上海核工程設計研究院、國家環保總局核安全中心的專家，多次進行電站設計標準體系、核安全法規等知識培訓。此外，先后派出大量技術改造工程師，直接到上海核工程設計研究院進行實踐鍛煉，盡快熟悉技術改造相關的法規、標準。經過請進來與送出去相結合的全方位培訓，技術改造工程師在技術改造方案制定、設備選型、安全等級的確定中，能夠嚴格遵循標準要求。在遵循標準規范的基礎上，多利用國際上成熟的經驗與技術，借鑒同行實踐，采取保守決策，確保技術方案的安全。技術改造工程師經過培訓及設計經驗的積累，逐漸樹立了自己的設計權威，就連國內的資深設計專家，在看到中核運行三廠自己制定的技術改造方案時都連連稱贊，認為改造方案考慮符合法規標準、詳細周到。
3.充分的安全分析是安全管理的重要保證
技術改造是在原有系統或設備基礎上進行的永久性改變，必須慎重對待。由于原設計都是經過了安全分析和驗證的，因此在進行新的技術改造時也必須重視安全分析工作。在核電領域，因安全分析不到位而造成技術改造失敗的事例并不少見。同時核電站不同的系統之間存在相互關聯，任何一個系統或設備的改變，可能會對其他相關系統或設備的運行產生影響。因此任何技術改造方案確定過程中，必須對預期給電站系統和設備安全運行帶來的風險，對施工中人員和設備的工業安全、輻射防護安全等進行安全分析。只有通過了這些安全分析，提出并落實針對性的應對措施，才能使技術改造的安全得到保證。例如，慢化劑覆蓋系統排氣變更中，最初的設計方案為，覆蓋氣體掃氣時直接排到反應堆廠房通風系統。隨后經過全面的安全分析，認為該方案可能會產生慢化劑系統氚排放少量增加，并從輻射防護安全最優化的角度，對該方案進行了改進優化，增加了干燥床的吸附裝置，經過吸附處理后再排到反應堆廠房通風系統。
4.進行獨立審查是安全管理的有力武器
在中核運行三廠，對于重要技術改造方案，都需要進行獨立的第三方審查。一般技術改造方案制定完成后，由中核運行三廠內部的運行、維修等責任部門進行審查，從不同角度完善詳細方案。對于重要的技術改造，還需要由專業的設計院進行審查，或者邀請國內相關領域的資深專家，舉行安全評審會，對方案進行詳細的審查和鑒定，以確保改造方案安全可靠。例如，在汽輪機功率提升的技術改造項目中，先通過廣泛咨詢國內汽輪機專家、熱力系統設計單位，并對熱力系統進行分析和研究，形成了總體改造方案，然后邀請10余名國內汽輪機領域專家，舉行安全評審會對方案進行審核。在2006年度進行的二號機組第二次大修中，依照方案對相關系統實施了技術改造工作，最后的性能試驗結果表明技術改造達到了預期效果。
5.核安全評審是核電技術安全的重要環節
根據核安全法規要求，對于影響到頒發運行許可證依據的安全構筑物、系統和部件等的修改為安全重要修改。對于安全重要修改，營運單位必須向國家核安全局提交修改申請，并且在修改申請批準后，才允許現場實施。中核運行三廠，對于安全重要修改，除了進行獨立的第三方審查，還按照核安全法規要求報批國家核安全局進行安全評審。通過這些有著豐富經驗的專業技術人員的評審，可以發現技術方案可能存在的安全問題，消除方案中的不安全因素。
三、技術改造現場施工安全管理
技術改造方案經過充分安全分析，并經過相關部門批準后，才可以開始進行現場施工。大部分技術改造項目需要在機組大修期間進行，并且同其他檢修工作交叉作業，因此在具體施工階段，需要從各個方面加強現場的安全管理。
1.制定詳細的施工方案
在技術改造項目施工之前，施工單位需要根據每項技術改造特點，編制詳細的施工方案與檢查和試驗計劃。檢查和試驗計劃中選取停工待檢點（H點），見證點（W點），審查點（R點），并經過技術人員批準后，方可允許現場實施。這樣在技術改造現場施工的每個重要節點，都需要技術改造工程師現場見證簽字并確認完全滿足安全、技術等設計要求后，才可進行下一階段工作，使得整個施工的安全工作都處于受控狀態。
2.施工現場安全采用星級6S管理
在技術改造現場施工過程中，成立有專門的施工管理組進行現場安全監督，并采用國際上先進的星級6S管理理念進行管理。在技術改造施工現場，除了遵守穿戴安全帽、安全鞋、防護鏡等基本的工業安全管理規定外，現場安全管理嚴格按"整理、整頓、清掃、清潔、素養和安全"的6S要求進行。6S具體要求包括：工作現場保持所有物品整齊，場地干凈，維持工作場所的秩序，保持良好的工作環境質量，根據物品的具體特性進行存放，減少易燃物的存量，工作完成后做到工完料盡。例如，在中低壓開關室實體隔離技術改造中，現場的施工涉及到基建、消防、給排水等多個專業，并且現場施工的空間狹小。在施工管理組人員的監督下，現場施工嚴格執行星級6S管理要求，各單位密切配合，技術改造工作按計劃順利完成。
3.定期進行現場安全檢查
在技術改造現場項目開工多、施工工作量大時，除施工管理組人員在現場進行安全監督外，還定期組織安全大檢查。檢查成員包括現場施工管理工程師、工業安全科人員、技術改造工程師、質量控制QC工程師、施工單位相關人員等，檢點為現場的消防及工業安全、施工場地管理、工作人員行為等內容。施工人員及時對檢查過程中發現的問題進行整改，確保了技術改造施工過程中的安全。
四、完善的經驗反饋體制，開放透明的安全文化
在技術改造過程中，“預防為主”是安全管理重要的指導思想。通過行之有效的經驗反饋制度，可以獲得技術改造過程中的經驗教訓及良好實踐。中核運行三廠倡導“融合、坦誠、開放”的工作氛圍，在技術改造過程中，鼓勵員工及時暴露一些未遂事件，以便對這些未遂事件加以分析，并有效利用分析結論中獲得的有益經驗或教訓，從而防止更為嚴重同類事件的再次發生。中核運行三廠安全管理方面經驗反饋工作的具體流程為：首先以狀態報告的形式及時準確記錄技術改造過程中產生的人因失誤或設備異常，一些未遂事件中暴露出的安全問題，并收集類似的外部事件或有價值的經驗教訓；然后對重要的或有經驗反饋價值的未遂事件進行根本原因分析，找出安全管理方面的薄弱環節；經過深入分析對確定導致未遂事件發生的根本原因采取相應的糾正行動，消除事件隱患，防止類似事件重發；最后通過對糾正行動的跟蹤和檢查并進行總體趨勢分析，確保所有安全隱患都得到有效的關注和處理。通過經驗反饋，使技術改造安全管理持續改進，很大提高了技術改造的安全管理水平。
五、總結
1.有利于降低技術改造工程的經濟成本
當對火力發電廠的生產裝置以及相關應用設備等進行改造后，需要定期對改造后的設備或者裝置等進行維護與修理，那么此時就會增加一定的維護成本，甚至所維護的工程對象較大，以至于投入的成本較多，如生活污水工程，這種工程每年的維護費用將達到幾十萬元，甚至有些工程的維護費用遠遠超出預期的成本費用，因此，通過對改造工程進行經濟評價，則能夠對該工程的經濟成本情況以及其改造后的作用進行綜合比較分析，從而對其維護成本的降低提供了可能性。
2.有利于保障資產增值能力
技術改造對于企業的未來發展有著極其重要的意義，所以說，技術改造給火力發電廠增加固定資產提供了重要手段[2]，如果技術改造工程項目決策一旦出現失誤，則對企業的整體經濟效益與社會效益產生不可估量的影響，甚至對企業的生存環境以及再融資能力造成影響，而改造工程經濟評價的應用，能夠有效幫助企業避免出現上述情況，而且還為企業的資產增值能力提供有力保障，從而為企業贏得更高的經濟效益與社會效益。
3.有利于推動火力發電廠企業走向可持續發展道路
當火力發電廠企業對生產設備以及相關應用設備等進行了技術改造，那么對環境的污染以及對自然資源的破壞程度將會降低，從而有利于樹立本企業的品牌形象而推動其走向可持續發展道路。
二、當前火力發電廠技術改造工程應用的經濟評價方式以及其選擇
1.將火力發電廠技術改造工程作為一種新型項目來進行經濟評價的方式分析
將火力發電廠技術改造工程作為一種新型項目來進行經濟評價這種方式是一種常見、簡單的方法，即將火力發電廠技術改造工程看作一個整體項目，根據這一整體項目的投入與產出情況來進行計算之間的經濟效益，雖然這種方法較簡單且較直觀，但是這種經濟評價方法不能夠全面地反映整個項目工程各環節的投入與產出，而整個項目工程的整體投入、產出與本火力發電廠的經濟效益相互聯系，如果該技術改造工程中的某一環節投入大量的資金且出現資金浪費的情況，則會給整個火力發電廠企業造成一定的經濟損失，與此同時，當進行火力發電廠技術改造工程的時候，應用這種方法來評價其經濟性是不科學的，這是因為在對火力發電廠進行技術改造工程的時候，其會應用到大量電廠原有設備以及裝置，甚至資產，從而對整個火力發電廠的經濟效益造成一定的影響，然而這方面的經濟效益并沒有計入到改造工程活動中，所以應用這種方法來評價火力發電廠技術改造工程項目可行性是不科學的。
2.應用有、無項目對比法來進行經濟評價的方式分析
應用有、無項目對比法是針對技術改造工程項目投產后將要發生的情況進行對比的，通過應用這種經濟評價方法來對火力發電廠技術改造工程進行經濟評價，能夠有效的對火力發電廠技術改造工程將來所帶來的影響、真實效益以及作用等方面均進行科學的評價，這是因為這種經濟評價方法而且對比的重點內容是技術改造工程項目的作用以及該項目以外的作用。同時，有、無對比方法能夠將技術改造工程項目的真實效果進行反映出來，由此可以看出，這種經濟評價方式能夠客觀、直接的反映出火力發電廠技術改造工程項目實施后所產生的經濟效益與社會效益，因此，其對于火力發電廠技術改造工程項目決策活動而言具有十分重要的作用。
三、結合實例探討有、無項目對比法應用的可行性以及科學性
本研究針對某火力發電廠新建供熱技術改造工程項目為例，應用有、無項目對比法對其進行經濟評價，以探討應用有、無項目對比法的可行性以及科學性。該改造工程項目是將發電廠的機組改造為供熱機組，通過改造后的電廠產品成本構成以及產品種類等發生了翻天覆地的變化后，通過應用有、無項目對比法對其進行經濟評價，其中，無項目包括設備的購置、監測手段的升級、試驗儀器的購置等，而有項目包括治理項目與供熱設備的保護項目等，這些有項目一般具有著難于計算的特點，根據本次技術改造工程項目活動來看，其所得稅后的凈現值無項目財務指標為43263萬元，而有項目財務指標為58466萬元，其他財務分析指標以及利潤與利潤通過對有、五項目財務分析指標差值的計算可以了解到，新建供熱技術改造工程項目實施后，在不考慮融資方案的背景下，所得說錢的財務內部收益率比改造前增加了不少，并且財務凈利潤也比改造前增加了34280萬元，由此可以看出，該改造工程的開展與實施，機組的技術改造很大程度上帶來了可觀的經濟效益與社會效益，并且，通過應用有、無項目對比法來對機組技術改造工程項目進行經濟評價，有效的全面反映出該項目的進行將會給火力發電廠未來帶來的經濟效益以及作用，由此可以看出，有、無項目對比法值得在改造工程經濟評價活動中應用與推廣。
四、結語
關鍵詞：數控機床，單片機數控系統，改裝設計
第一章概述
機床作為機械制造業的重要基礎裝備，它的發展一直引起人們的關注，由于計算機技術的興起，促使機床的控制信息出現了質的突破，導致了應用數字化技術進行柔性自動化控制的新一代機床－數控機床的誕生和發展。計算機的出現和應用，為人類提供了實現機械加工工藝過程自動化的理想手段。隨著計算機的發展，數控機床也得到迅速的發展和廣泛的應用，同時使人們對傳統的機床傳動及結構的概念發生了根本的轉變。數控機床以其優異的性能和精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目，并開創機械產品向機電一體化發展的先河。數控機床是以數字化的信息實現機床控制的機電一體化產品，它把刀具和工件之間的相對位置，機床電機的啟動和停止，主軸變速，工件松開和夾緊，刀具的選擇，冷卻泵的起停等各種操作和順序動作等信息用代碼化的數字記錄在控制介質上，然后將數字信息送入數控裝置或計算機，經過譯碼，運算，發出各種指令控制機床伺服系統或其它的執行元件，加工出所需的工件。數控機床與普通機床相比，其主要有以下的優點：1.適應性強，適合加工單件或小批量的復雜工件；在數控機床上改變加工工件時，只需重新編制新工件的加工程序，就能實現新工件加工。2.加工精度高；3.生產效率高；4.減輕勞動強度，改善勞動條件；5.良好的經濟效益；6.有利于生產管理的現代化。數控機床已成為我國市場需求的主流產品，需求量逐年激增。我國數控機機床近幾年在產業化和產品開發上取得了明顯的進步，特別是在機床的高速化、多軸化、復合化、精密化方面進步很大。但是，國產數控機床與先進國家的同類產品相比，還存在差距，還不能滿足國家建設的需要。我國是一個機床大國，有三百多萬臺普通機床。但機床的素質差，性能落后，單臺機床的平均產值只有先進工業國家的1/10左右，差距太大，急待改造。舊機床的數控化改造，顧名思義就是在普通機床上增加微機控制裝置，使其具有一定的自動化能力，以實現預定的加工工藝目標。隨著數控機床越來越多的普及應用，數控機床的技術經濟效益為大家所理解。在國內工廠的技術改造中，機床的微機數控化改造已成為重要方面。許多工廠一面購置數控機床一面利用數控、數顯、PC技術改造普通機床，并取得了良好的經濟效益。我國經濟資源有限，國家大，機床需要量大，因此不可能拿出相當大的資金去購買新型的數控機床，而我國的舊機床很多，用經濟型數控系統改造普通機床，在投資少的情況下，使其既能滿足加工的需要，又能提高機床的自動化程度，比較符合我國的國情。1984年，我國開始生產經濟型數控系統，并用于改造舊機床。到目前為止，已有很多廠家生產經濟型數控系統。可以預料，今后，機床的經濟型數控化改造將迅速發展和普及。所以說，本畢業設計實例具有典型性和實用性。
第二章總體方案的設計
2.1設計任務本設計任務是對CA6140普通車床進行數控改造。利用微機對縱、橫向進給系統進行開環控制，縱向（Z向）脈沖當量為0.01mm/脈沖，橫向（X向）脈沖當量為0.005mm/脈沖，驅動元件采用步進電機，傳動系統采用滾珠絲杠副，刀架采用自動轉位刀架。2.2總體方案的論證對于普通機床的經濟型數控改造，在確定總體設計方案時，應考慮在滿足設計要求的前提下，對機床的改動應盡可能少，以降低成本。（1）數控系統運動方式的確定數控系統按運動方式可分為點位控制系統、點位直線控制系統、連續控制系統。由于要求CA6140車床加工復雜輪廓零件，所以本微機數控系統采用兩軸聯動連續控制系統。（2）伺服進給系統的改造設計數控機床的伺服進給系統有開環、半閉環和閉環之分。因為開環控制具有結構簡單、設計制造容易、控制精度較好、容易調試、價格便宜、使用維修方便等優點。所以，本設計決定采用開環控制系統。（3）數控系統的硬件電路設計任何一個數控系統都由硬件和軟件兩部分組成。硬件是數控系統的基礎，性能的好壞直接影響整體數控系統的工作性能。有了硬件，軟件才能有效地運行。在設計的數控裝置中，CPU的選擇是關鍵，選擇CPU應考慮以下要素：1.時鐘頻率和字長與被控對象的運動速度和精度密切相關；2.可擴展存儲器的容量與數控功能的強弱相關；3.I/O口擴展的能力與對外設控制的能力相關。除此之外，還應根據數控系統的應用場合、控制對象以及各種性能、參數要求等，綜合起來考慮以確定CPU。在我國，普通機床數控改造方面應用較普遍的是Z80CPU和MCS-51系列單片機，主要是因為它們的配套芯片便宜，普及性、通用性強，制造和維修方便，完全能滿足經濟型數控機床的改造需要。本設計中是以MCS-51系列單片機，51系列相對48系列指令更豐富，相對96系列價格更便宜，51系列中，是無ROM的8051，8751是用EPROM代替ROM的8051。目前，工控機中應用最多的是8031單片機。本設計以8031芯片為核心，增加存儲器擴展電路、接口和面板操作開關組成的控制系統。2.3總體方案的確定經總體設計方案的論證后，確定的CA6140車床經濟型數控改造示意圖如圖所示。CA6140車床的主軸轉速部分保留原機床的功能，即手動變速。車床的縱向（Z軸）和橫向（X軸）進給運動采用步進電機驅動。由8031單片機組成微機作為數控裝置的核心，由I/O接口、環形分配器與功率放大器一起控制步進電機轉動，經齒輪減速后帶動滾珠絲杠轉動，從而實現車床的縱向、橫向進給運動。刀架改成由微機控制的經電機驅動的自動控制的自動轉位刀架。為保持切削螺紋的功能，必須安裝主軸脈沖發生器，為此采用主軸靠同步齒形帶使脈沖發生器同步旋轉，發出兩路信號：每轉發出的脈沖個數和一個同步信號，經隔離電路以及I/O接口送給微機。如圖2－1所示：
第三章微機數控系統硬件電路設計
3.1微機數控系統硬件電路總體方案設計本系統選用8031CPU作為數控系統的中央處理機。外接一片2764EPROM，作為監控程序的程序存儲器和存放常用零件的加工程序。再選用一片6264RAM用于存放需要隨機修改的零件程序、工作參數。采用譯碼法對擴展芯片進行尋址，采用74LS138譯碼器完成此功能。8279作為系統的輸入輸出口擴展，分別接鍵盤的輸入、輸出顯示，8255接步進電機的環形分配器，分別并行控制X軸和Z軸的步進電機。另外，還要考慮機床與單片機之間的光電隔離，功率放大電路等。其硬件框圖如圖3－1所示：圖3－28031芯片內部結構圖各引腳功能簡要介紹如下：⒈源引腳VSS：電源接地端。VCC：＋5V電源端。⒉輸入/輸出（I/O）口線8031單片機有P0、P1、P2、P34個端口，每個端口8根I/O線。當系統擴展外部存儲器時，P0口用來輸出低8位并行數據，P2口用來輸出高8位地址，P3口除可作為一個8位準雙向并行口外，還具有第二功能，各引腳第二功能定義如下：P3.0RXD：串行數據輸入端。P3.1TXD：串行數據輸出端P3.2INT0：外部中斷0請求信號輸入端。P3.3INT1：外部中斷1請求信號輸入端。P3.4T0：定時器/計數器0外部輸入端P3.5T1：定時器/計數器1外部輸入端P3.6WR：外部數據存儲器寫選通。P3.7RD：外部數據存儲器讀選通。在進行第二功能操作前，對第二功能的輸出鎖存器必須由程序置1。⒊信號控制線RST/VPD：RST為復位信號線輸入引腳，在時鐘電路工作以后，該引腳上出現兩個機器周期以上的高電平，完成一次復位操作。8031單片機采用兩種復位方式：一種是加電自動復位，另一種為開關復位。ALE/PROG：ALE是地址鎖存允許信號。它的作用是把CPU從P0口分時送出的低8位地址鎖存在一個外加的鎖存器中。外部程序存儲器讀選通信號。當其為低電平時有效。
VPP：當EA為高電平且PC值小于0FFFH時CPU執行內部程序存儲器中的程序。當EA為低電平時，CPU僅執行外部程序存儲器中的程序。XTAL1：震蕩器的反相放大器輸入，使用外部震蕩器時必須接地；XTAL2：震蕩器的反相放大器輸出，使用外部震蕩器時，接收震蕩信號；（2）片外三總線結構單片機在實際應用中，常常要擴展外部存儲器、I/O口等。單片機的引腳，除了電源、復位、時鐘輸入以及用戶I/O口外，其余的引腳都是為了實現系統擴展而設置的，這些引腳構成了三總線形式：⒈地址總線AB地址總線寬度為16位。因此，外部存儲器直接尋址范圍為64KB。由P0口經地址鎖存器提供16位地址總線的低8位地址（A7～A0），P2口直接提供高8位地址（A15～A8）。⒉數據總線DB數據總線寬度為8位，由P0口提供。⒊控制總線CB控制總線由第二功能狀態下的P3口和4根獨立的控制線RST、EA、ALE和PSEN組成。其引腳圖如圖3－3所示：3.1.28255A可編程并行I/O口擴展芯片8255A可編程并行I/O口擴展芯片可以直接與MCS系列單片機系統總線連接，它具有三個8位的并行I/O口，具有三種工作方式，通過編程能夠方便地采用無條件傳送、查詢傳送或中斷傳送方式完成CPU與設備之間的信息交換。8255A的結構及引腳功能：1、8255A的結構8255A的內部結構如圖3－4所示。其中包括三個8位并行數據I/O端口，二個工作方式控制電路，一個讀/寫控制邏輯電路和一個8位數據總線緩沖器。各部分功能介紹如下：（1）三個8位并行I/O端口A、B、CA口：具有一個8位數據輸出鎖存/緩沖器和一個8位數據輸入鎖存器。可編程為8位輸入、或8位輸出、或8位雙向寄存器。B口：具有一個8位數據輸出鎖存/緩沖器和一個8位輸入或輸出寄存器，但不能雙向輸入/輸出。C口：具有一個8位數據輸出鎖存/緩沖器和一個8位數據輸入緩沖器，C口可分作兩個4位口，用于輸入或輸出，也可作為A口和B口選通方式工作時的狀態控制信號。（2）工作方式控制電路A、B兩組控制電路把三個端口分成A、B兩組，A組控制A口各位和C口高四位，B組控制B口各位和C口低四位。兩組控制電路各有一個控制命令寄存器，用來接收由CPU寫入的控制字，以決定兩組端口的工作方式。也可根據控制字的要求對C口按位清“0”或置“1”。（3）讀/寫控制邏輯電路它接收來自CPU的地址信號及一些控制信號，控制各個口的工作狀態。（4）數據總線緩沖器它是一個三態雙向緩沖器，用于和系統的數據總線直接相連，以實現CPU和8255A之間信息的傳送。
參考文獻：
[1]王潤孝，秦現生.機床數控原理與系統.西安:西北工業大學出版社,2000
[2]李華，MCS-51單片機實用接口技術.北京:北京航空航天大學出版社,1993
[3]李圣怡等，Windows環境下軟硬件接口設計.長沙:國防科技大學出版社,2001
[4]顧京，數控加工編程及操作.北京:高等教育出版社,2002
機床作為機械制造業的重要基礎裝備，它的發展一直引起人們的關注，由于計算機技術的興起，促使機床的控制信息出現了質的突破，導致了應用數字化技術進行柔性自動化控制的新一代機床－數控機床的誕生和發展。計算機的出現和應用，為人類提供了實現機械加工工藝過程自動化的理想手段。隨著計算機的發展，數控機床也得到迅速的發展和廣泛的應用，同時使人們對傳統的機床傳動及結構的概念發生了根本的轉變。數控機床以其優異的性能和精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目，并開創機械產品向機電一體化發展的先河。數控機床是以數字化的信息實現機床控制的機電一體化產品，它把刀具和工件之間的相對位置，機床電機的啟動和停止，主軸變速，工件松開和夾緊，刀具的選擇，冷卻泵的起停等各種操作和順序動作等信息用代碼化的數字記錄在控制介質上，然后將數字信息送入數控裝置或計算機，經過譯碼，運算，發出各種指令控制機床伺服系統或其它的執行元件，加工出所需的工件。數控機床與普通機床相比，其主要有以下的優點：1.適應性強，適合加工單件或小批量的復雜工件；在數控機床上改變加工工件時，只需重新編制新工件的加工程序，就能實現新工件加工。2.加工精度高；3.生產效率高；4.減輕勞動強度，改善勞動條件；5.良好的經濟效益；6.有利于生產管理的現代化。數控機床已成為我國市場需求的主流產品，需求量逐年激增。我國數控機機床近幾年在產業化和產品開發上取得了明顯的進步，特別是在機床的高速化、多軸化、復合化、精密化方面進步很大。但是，國產數控機床與先進國家的同類產品相比，還存在差距，還不能滿足國家建設的需要。我國是一個機床大國，有三百多萬臺普通機床。但機床的素質差，性能落后，單臺機床的平均產值只有先進工業國家的1/10左右，差距太大，急待改造。舊機床的數控化改造，顧名思義就是在普通機床上增加微機控制裝置，使其具有一定的自動化能力，以實現預定的加工工藝目標。隨著數控機床越來越多的普及應用，數控機床的技術經濟效益為大家所理解。在國內工廠的技術改造中，機床的微機數控化改造已成為重要方面。許多工廠一面購置數控機床一面利用數控、數顯、PC技術改造普通機床，并取得了良好的經濟效益。我國經濟資源有限，國家大，機床需要量大，因此不可能拿出相當大的資金去購買新型的數控機床，而我國的舊機床很多，用經濟型數控系統改造普通機床，在投資少的情況下，使其既能滿足加工的需要，又能提高機床的自動化程度，比較符合我國的國情。1984年，我國開始生產經濟型數控系統，并用于改造舊機床。到目前為止，已有很多廠家生產經濟型數控系統。可以預料，今后，機床的經濟型數控化改造將迅速發展和普及。所以說，本畢業設計實例具有典型性和實用性。
第二章總體方案的設計
2.1設計任務本設計任務是對CA6140普通車床進行數控改造。利用微機對縱、橫向進給系統進行開環控制，縱向（Z向）脈沖當量為0.01mm/脈沖，橫向（X向）脈沖當量為0.005mm/脈沖，驅動元件采用步進電機，傳動系統采用滾珠絲杠副，刀架采用自動轉位刀架。2.2總體方案的論證對于普通機床的經濟型數控改造，在確定總體設計方案時，應考慮在滿足設計要求的前提下，對機床的改動應盡可能少，以降低成本。（1）數控系統運動方式的確定數控系統按運動方式可分為點位控制系統、點位直線控制系統、連續控制系統。由于要求CA6140車床加工復雜輪廓零件，所以本微機數控系統采用兩軸聯動連續控制系統。（2）伺服進給系統的改造設計數控機床的伺服進給系統有開環、半閉環和閉環之分。因為開環控制具有結構簡單、設計制造容易、控制精度較好、容易調試、價格便宜、使用維修方便等優點。所以，本設計決定采用開環控制系統。（3）數控系統的硬件電路設計任何一個數控系統都由硬件和軟件兩部分組成。硬件是數控系統的基礎，性能的好壞直接影響整體數控系統的工作性能。有了硬件，軟件才能有效地運行。在設計的數控裝置中，CPU的選擇是關鍵，選擇CPU應考慮以下要素：1.時鐘頻率和字長與被控對象的運動速度和精度密切相關；2.可擴展存儲器的容量與數控功能的強弱相關；3.I/O口擴展的能力與對外設控制的能力相關。除此之外，還應根據數控系統的應用場合、控制對象以及各種性能、參數要求等，綜合起來考慮以確定CPU。在我國，普通機床數控改造方面應用較普遍的是Z80CPU和MCS-51系列單片機，主要是因為它們的配套芯片便宜，普及性、通用性強，制造和維修方便，完全能滿足經濟型數控機床的改造需要。本設計中是以MCS-51系列單片機，51系列相對48系列指令更豐富，相對96系列價格更便宜，51系列中，是無ROM的8051，8751是用EPROM代替ROM的8051。目前，工控機中應用最多的是8031單片機。本設計以8031芯片為核心，增加存儲器擴展電路、接口和面板操作開關組成的控制系統。2.3總體方案的確定經總體設計方案的論證后，確定的CA6140車床經濟型數控改造示意圖如圖所示。CA6140車床的主軸轉速部分保留原機床的功能，即手動變速。車床的縱向（Z軸）和橫向（X軸）進給運動采用步進電機驅動。由8031單片機組成微機作為數控裝置的核心，由I/O接口、環形分配器與功率放大器一起控制步進電機轉動，經齒輪減速后帶動滾珠絲杠轉動，從而實現車床的縱向、橫向進給運動。刀架改成由微機控制的經電機驅動的自動控制的自動轉位刀架。為保持切削螺紋的功能，必須安裝主軸脈沖發生器，為此采用主軸靠同步齒形帶使脈沖發生器同步旋轉，發出兩路信號：每轉發出的脈沖個數和一個同步信號，經隔離電路以及I/O接口送給微機。如圖2－1所示：
第三章微機數控系統硬件電路設計
3.1微機數控系統硬件電路總體方案設計本系統選用8031CPU作為數控系統的中央處理機。外接一片2764EPROM，作為監控程序的程序存儲器和存放常用零件的加工程序。再選用一片6264RAM用于存放需要隨機修改的零件程序、工作參數。采用譯碼法對擴展芯片進行尋址，采用74LS138譯碼器完成此功能。8279作為系統的輸入輸出口擴展，分別接鍵盤的輸入、輸出顯示，8255接步進電機的環形分配器，分別并行控制X軸和Z軸的步進電機。另外，還要考慮機床與單片機之間的光電隔離，功率放大電路等。其硬件框圖如圖3－1所示：圖3－28031芯片內部結構圖各引腳功能簡要介紹如下：⒈源引腳VSS：電源接地端。VCC：＋5V電源端。⒉輸入/輸出（I/O）口線8031單片機有P0、P1、P2、P34個端口，每個端口8根I/O線。當系統擴展外部存儲器時，P0口用來輸出低8位并行數據，P2口用來輸出高8位地址，P3口除可作為一個8位準雙向并行口外，還具有第二功能，各引腳第二功能定義如下：P3.0RXD：串行數據輸入端。P3.1TXD：串行數據輸出端P3.2INT0：外部中斷0請求信號輸入端。P3.3INT1：外部中斷1請求信號輸入端。P3.4T0：定時器/計數器0外部輸入端P3.5T1：定時器/計數器1外部輸入端P3.6WR：外部數據存儲器寫選通。P3.7RD：外部數據存儲器讀選通。在進行第二功能操作前，對第二功能的輸出鎖存器必須由程序置1。⒊信號控制線RST/VPD：RST為復位信號線輸入引腳，在時鐘電路工作以后，該引腳上出現兩個機器周期以上的高電平，完成一次復位操作。8031單片機采用兩種復位方式：一種是加電自動復位，另一種為開關復位。ALE/PROG：ALE是地址鎖存允許信號。它的作用是把CPU從P0口分時送出的低8位地址鎖存在一個外加的鎖存器中。外部程序存儲器讀選通信號。當其為低電平時有效。
VPP：當EA為高電平且PC值小于0FFFH時CPU執行內部程序存儲器中的程序。當EA為低電平時，CPU僅執行外部程序存儲器中的程序。XTAL1：震蕩器的反相放大器輸入，使用外部震蕩器時必須接地；XTAL2：震蕩器的反相放大器輸出，使用外部震蕩器時，接收震蕩信號；（2）片外三總線結構單片機在實際應用中，常常要擴展外部存儲器、I/O口等。單片機的引腳，除了電源、復位、時鐘輸入以及用戶I/O口外，其余的引腳都是為了實現系統擴展而設置的，這些引腳構成了三總線形式：⒈地址總線AB地址總線寬度為16位。因此，外部存儲器直接尋址范圍為64KB。由P0口經地址鎖存器提供16位地址總線的低8位地址（A7～A0），P2口直接提供高8位地址（A15～A8）。⒉數據總線DB數據總線寬度為8位，由P0口提供。⒊控制總線CB控制總線由第二功能狀態下的P3口和4根獨立的控制線RST、EA、ALE和PSEN組成。其引腳圖如圖3－3所示：3.1.28255A可編程并行I/O口擴展芯片8255A可編程并行I/O口擴展芯片可以直接與MCS系列單片機系統總線連接，它具有三個8位的并行I/O口，具有三種工作方式，通過編程能夠方便地采用無條件傳送、查詢傳送或中斷傳送方式完成CPU與設備之間的信息交換。8255A的結構及引腳功能：1、8255A的結構8255A的內部結構如圖3－4所示。其中包括三個8位并行數據I/O端口，二個工作方式控制電路，一個讀/寫控制邏輯電路和一個8位數據總線緩沖器。各部分功能介紹如下：（1）三個8位并行I/O端口A、B、CA口：具有一個8位數據輸出鎖存/緩沖器和一個8位數據輸入鎖存器。可編程為8位輸入、或8位輸出、或8位雙向寄存器。B口：具有一個8位數據輸出鎖存/緩沖器和一個8位輸入或輸出寄存器，但不能雙向輸入/輸出。C口：具有一個8位數據輸出鎖存/緩沖器和一個8位數據輸入緩沖器，C口可分作兩個4位口，用于輸入或輸出，也可作為A口和B口選通方式工作時的狀態控制信號。（2）工作方式控制電路A、B兩組控制電路把三個端口分成A、B兩組，A組控制A口各位和C口高四位，B組控制B口各位和C口低四位。兩組控制電路各有一個控制命令寄存器，用來接收由CPU寫入的控制字，以決定兩組端口的工作方式。也可根據控制字的要求對C口按位清“0”或置“1”。（3）讀/寫控制邏輯電路它接收來自CPU的地址信號及一些控制信號，控制各個口的工作狀態。（4）數據總線緩沖器它是一個三態雙向緩沖器，用于和系統的數據總線直接相連，以實現CPU和8255A之間信息的傳送。
參考文獻：
[1]王潤孝，秦現生.機床數控原理與系統.西安:西北工業大學出版社,2000
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[5]周偉平，機械制造技術.武漢:華中科技大學出版社,2002
[6]劉迎春，MCS-51單片機原理及應用教程.北京:清華大學出版社,2005
1 文檔管理的方式
在項目實施過程中，由于項目實施的復雜性，多方人員參加以及時間跨度長等因素，所以有關需求、建議、解決方案和會議、問題記錄等都必須文檔化、標準化，以便查閱和引用。這些文檔伴隨著項目實施的各個階段逐漸充實、完善；與此同時，它們亦記載跟蹤了整個實施的過程和成果。因此，在文檔管理的過程中，需要把握住一些重要的原則和方法，這樣可以讓我們的文檔真正達到預期的目的。
1.1文檔模板的管理
面對項目中需要建立的各類紛繁復雜的文檔，如果各式各樣，每個人一個風格，不論從美觀性和可讀性上都會有影響，所以在文檔管理中的過程中應建立一套文檔的模板。
在建立文檔模板時，需要對一些格式進行要求，需要將一些基本的要素固化到文檔模板中，確保文檔需要的內容能夠在文檔中體現，例如文檔的頁眉頁腳、文檔變更歷史、文檔的目錄方式、文檔的字體等。
在建立文檔時，要注意做好文檔的分類，各種分類有一個清晰的定義，使用者可以清楚地知道實際使用時要采用哪種模板。如果是使用共享目錄方式管理文檔，需要在一個相對容易找到的文件夾目錄中存放模板，如果是使用信息系統方式進行模板管理，最好能夠在首頁進行一個鏈接，讓使用者可以快速的搜索到。在建立分類時，需要含有一個共同類，或者叫做公用類，因為在實際的使用過程中總是會有一些新的類別出現，也會有一些無法進行分類的文檔，這個時候就可以通過共同類進行管理
1.2文檔目錄的管理
為了能夠在紛繁復雜的文檔中找到需要的文檔，需要在進行文檔管理時建立一套完整的文檔目錄體系，主要包括文檔的索引管理和文檔的分類管理。
在進行文檔管理前，需要對不同的文檔建立一個分類，建議不同的分類可以便于文檔的查找，也可以針對不同的分類制定不同的管理要求。如果是文件夾方式管理，還需要分別不同的文件夾內容的安排以及權限的控制，因為文件夾管理的特殊性，需要注意其權限管理的簡潔化；如果是采用信息系統管理，需要注意類型的編碼體系的建立。一個好的文檔分類體系可以讓使用者方便地進行文檔的歸類和查找，文檔的分類在一些管理過程中還需要注意歸檔管理的需求。
2 項目技術文檔范圍
2.1項目立項申請、可行性研究報告、項目批復等立項依據性文件；施工、質檢、監理、中間交接、竣工驗收 、試運行等。
2.2基礎檢測報告、發電機轉子探傷報告、制造廠（運行廠）調研報告。
2.3設備招標、設計招標、施工招標、工程監理招標文件。
2.4施工圖設計文件、圖紙審核會簽資料。
2.5工程概算書、施工預算表、工程竣工決算、固定資產清單及明細表。
2.6工程監理合同、工程監理規劃及實施細則。
2.7施工組織設計、施工前技術交底、施工計劃、施工方案、施工工藝措施。
2.8設計變更、工程更改洽商單、通知單。
2.9原材料檢驗報告、原材料出廠技術文件、產品合格證。
2.10設備安裝記錄。
3 項目技術文檔的要求：
3.1項目技術文檔必須完整、準確、系統，并做到圖面整潔、裝訂整齊、簽字手續完備，圖片、照片等要附情況說明。
3.2竣工圖應反映實際情況，必須做到圖物相符，做好施工記錄、檢測記錄、交接驗收記錄和簽證。
3.3凡按圖施工，在施工過程中沒有變動的工程，由施工單位在原施工圖上加蓋竣工圖章后，即可作為竣工圖。
3.4凡有一般性圖紙變更的符合設計或規范要求變更的，可在原圖上修改，并加蓋竣工圖章作為竣工圖。
3.5施工中有一般性設計變更時，能在原施工圖上修改的，由施工單位在原施工圖上注明修改部分與修改依據和說明，可在原圖上修改，并加蓋竣工圖章作為竣工圖。
3.6凡有結構改變、工藝改變、平面布置改變、項目改變等重大變更及圖幅變更面積超過10%，應重新繪制竣工圖。
3.7所有設計變更文件中的變更內容，必須不遺漏地在竣工圖中全面反映，即每項變更內容，不但要在文件所指的竣工圖上反映,而且要在所有涉及到的相關聯的每張竣工圖上反映。
3.8實施過程中的圖片、照片、錄象等材料，以及項目實施過程中的重大事件、事故等，應有完整的文字說明。同時，要詳細地填寫檔案資料登記表。
4 各方的通用職責
4.1工程各參建單位填寫的工程檔案應以工程合同、設計文件、工程質量驗收標準、施工及驗收規范等為依據。
4.2工程檔案應隨工程進度及時收集、整理，并應按專業歸類，認真書寫，字跡清楚，項目齊全、準確、真實，無未了事項。表格應采用統一表格，特殊要求需增加的表格應統一歸類。
4.3工程檔案進行分級管理，各單位技術負責人負責本單位工程檔案的全過程組織工作，工程檔案的收集、整理和審核工作由各單位檔案管理員負責。
4.4對工程檔案進行涂改、偽造、隨意抽撤或損毀、丟失等，應按有關規定予以處罰。
5 建設單位職責
5.1應加強對基建文件的管理工作，并設專人負責基建文件的收集、整理和歸檔工作。
5.2在與勘察、設計單位、監理單位、施工單位簽訂勘察、設計、監理、施工合同時，應對監理文件、施工文件和工程檔案的編制責任、編制套數和移交期限做出明確規定。
5.3必須向參建的勘察設計、施工、監理等單位提供與建設項目有關的原始資料，原始資料必須真實、準確、齊全。
5.4負責在工程建設過程中對工程檔案進行檢查并簽署意見。
5.5負責組織工程檔案的編制工作，可委托總承包單位或監理單位組織該項工作；負責組織竣工圖的繪制工作，可委托總承包單位或監理單位或設計單位具體執行。
5.6編制基建文件的套數不得少于地方城建檔案部門要求，并應有完整基建文件歸入地方城建檔案部門及移交產權單位，保存期應與工程合理使用年限相同。
5.7應嚴格按照國家和地方有關城建檔案管理的規定，及時收集、整理建設項目各環節的資料，建立、健全工程檔案，并在建設項目竣工驗收后，按規定及時向地方城建檔案部門移交工程檔案。
6 工程監理單位職責
6.1應加強監理資料的管理工作，并設專人負責監理文件的收集、整理和歸檔工作。
6.2監督檢查工程文件的真實性、完整性和準確性。在設計階段，對勘察、測繪、設計單位的工程文件進行監督、檢查；在施工階段，對施工單位的工程文件進行監督、檢查。
6.3接收建設單位的委托進行工程檔案的組織編制工作。
6.4在工程竣工驗收后三個月內，由項目總監理工程師組織對監理檔案進行整理、裝訂與歸檔。監理檔案在歸檔前必須由項目總監理工程師審核。
6.5編制的監理文件的套數不得少于地方城建檔案部門要求，并應有完整監理文件移交建設單位及自行保存，保存期根據工程性質以及地方城建檔案部門有關要求確定。如建設單位對監理檔案的編制套數有特殊要求的，可另行約定。
7 工程施工單位職責
7.1應加強施工文件的管理工作，實行技術負責人負責制，逐級建立健全施工文件管理工作。建設項目的施工文件應設專人負責收集和整理。
7.2總承包單位負責匯總整理各分包單位編制的全部施工文件，分承包單位應各自負責對分承包范圍內的施工文件進行收集和整理，各承包單位應對其施工文件的真實性和完整性負責。
7.3接受建設單位的委托進行工程檔案的組織編制工作。
7.4按要求在竣工前將施工文件整理匯總完畢并移交建設單位進行工程竣工驗收。
7.5負責編制的施工文件的套數不得少于地方城建檔案部門要求，并應有完整施工文件移交建設單位及自行保存，保存期根據工程性質以及地方城建檔案部門有關要求確定。如建設單位對施工文件的編制套數有特殊要求的，可另行約定。
