控制系統論文優(yōu)選[15篇]
在平時(shí)的學(xué)習、工作中,大家一定都接觸過(guò)論文吧,論文是對某些學(xué)術(shù)問(wèn)題進(jìn)行研究的手段。你知道論文怎樣寫(xiě)才規范嗎?下面是小編為大家整理的控制系統論文,歡迎閱讀與收藏。
控制系統論文1
摘要:對太古集中供熱控制系統進(jìn)行了介紹,歸納總結了太古集中供熱控制系統的故障,并通過(guò)分析其故障產(chǎn)生的原因,從控制服務(wù)器故障處理、通訊故障處理、UPS故障處理等方面,提出了針對性的解決措施,從而更好的保障集中供熱自動(dòng)控制系統的持續穩定高效運行。
關(guān)鍵詞:集中供熱;自動(dòng)控制;故障處理
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隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進(jìn)步,自動(dòng)化控制設備在集中供熱系統的應用更加廣泛,集中供熱系統的自控運行管理也趨于完善。通過(guò)自控系統的深入實(shí)施和熱網(wǎng)的集中管理,使得熱網(wǎng)資源的利用率得到持續提高。本文以太古集中供熱系統為例,介紹了太古供熱的自動(dòng)控制系統以及總結運行以來(lái)常見(jiàn)故障以及處理方法[1]。太古集中供熱系統涉及熱源、熱網(wǎng)、換熱站和熱用戶(hù),隨著(zhù)供熱規模的擴大,供熱系統復雜程度不斷提高,原有的人工調整方式嚴重制約城市大熱網(wǎng)的精細化控制。必須借助先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)和設施設備來(lái)實(shí)現集中控制。集中供熱系統熱網(wǎng)自動(dòng)化控制是在各個(gè)熱網(wǎng)換熱站、關(guān)鍵管線(xiàn)節點(diǎn)上安裝自動(dòng)控制設備,建設自動(dòng)化控制總站,并對熱網(wǎng)傳遞上來(lái)的數據信息進(jìn)行綜合分析研判,并執行相應的調整。太古集中供熱自動(dòng)控制系統包括機電設備層、就地儀表層、現場(chǎng)控制層、通信網(wǎng)絡(luò )層、中央監控層、信息管理層(見(jiàn)圖1),自動(dòng)控制能夠實(shí)現熱網(wǎng)運行系統的自動(dòng)精細控制,使得城市集中供熱系統的熱量實(shí)現均衡輸出,減少了資源、能源的消耗,提升了供熱服務(wù)質(zhì)量[2]。
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太古集中供熱自動(dòng)化控制系統包括高溫網(wǎng)系統和一級網(wǎng)系統,一般涉及電動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)度控制、變頻器的頻率調整等內容[3]。
。.1太古一級網(wǎng)系統
太古集中供熱一級網(wǎng)系統通過(guò)全網(wǎng)平衡控制系統進(jìn)行控制,以溫度和熱量為控制目標,通過(guò)調節閥門(mén)開(kāi)度和分布式回水加壓泵的頻率進(jìn)行流量控制,實(shí)現溫度和熱量的控制。在系統運行的.過(guò)程中,現場(chǎng)PLC采集并計算二次循環(huán)水的溫度變化,并上傳計算結果,服務(wù)器對比目標參數與現場(chǎng)參數差異,下達閥門(mén)開(kāi)度要求到對應的現場(chǎng)控制器上,現場(chǎng)根據接收到的指令信息來(lái)完成對電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度的調整。常規換熱站自控設備設置見(jiàn)圖2[4]。
。.2高溫網(wǎng)系統
太古集中供熱高溫網(wǎng)系統主要包括三個(gè)中繼泵站(1號、2號、3號)、事故補水站及中繼能源站。高溫網(wǎng)下位控制系統通過(guò)PLC柜控制變頻器和風(fēng)機運行、閥門(mén)開(kāi)關(guān)以及自動(dòng)補水系統。以2號泵站為例來(lái)介紹單個(gè)泵站的自控實(shí)現方法。2號泵站車(chē)間有2個(gè)系統,每個(gè)系統有供回水泵各4臺,共計16臺水泵,供回水進(jìn)出口主閥及旁通閥16個(gè)?刂葡到y包括,控制運行計算機2臺、主PLC集控柜1臺,與水泵1∶1匹配水泵就地PLC柜16臺。水泵及閥門(mén)控制系統有遠程、就地2種控制模式。系統主要的控制流程如下:太古集中供熱高溫網(wǎng)自控系統計算機上位系統采用的是西門(mén)子的WinCCOA系統,現場(chǎng)PLC下位系統采用logix5000(如圖3所示)。調度中心通過(guò)服務(wù)器的WinCCOA程序下發(fā)指令通過(guò)logix5000程序至主PLC集控柜的CPU。CPU系統收集到指令,將收集整理的數據信息進(jìn)行匯總分析,之后將其數據信息傳送到現場(chǎng)水泵就地PLC柜及閥門(mén)。就地PLC會(huì )根據處理結果發(fā)出指令,變頻器根據指令的要求去控制循環(huán)水泵啟停及運行頻率,通過(guò)固定的數據,變頻器能夠在二次循環(huán)中進(jìn)行定壓、定流量處理,從而使得熱網(wǎng)能夠保證有序、合理的運轉狀態(tài)。閥門(mén)本體與主PLC集控柜之間是由控制線(xiàn)直連的,包括控制信號與反饋信號。閥門(mén)在收到主PLC集控柜的CPU的信息后,會(huì )根據指令執行開(kāi)閥、關(guān)閥、停止的信號。閥門(mén)會(huì )將開(kāi)度、開(kāi)關(guān)到位、故障信號等反饋到調度中心控制電腦[5]。
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太古集中供熱控制系統已經(jīng)安全平穩運行5個(gè)采暖季。對投運以來(lái)的故障進(jìn)行統計分類(lèi),歸納如下。
。.1通訊故障
各泵站與調度中心之間的數據和操控指令傳輸通過(guò)電信城域網(wǎng)的通訊方式進(jìn)行傳輸(如圖4所示),通訊系統是整個(gè)系統的“傳輸神經(jīng)”,如果在運行時(shí)期調度中心機房服務(wù)器與泵站發(fā)生通訊故障,調度中心人員無(wú)法實(shí)時(shí)監測生產(chǎn)數據,相當于失去了“眼睛”,不能做出及時(shí)準確的判斷,并且操作指令無(wú)法下發(fā),長(cháng)時(shí)間通訊終端還會(huì )影響其他關(guān)聯(lián)工作站、操作控制系統的運行。通過(guò)多年的運行觀(guān)察,導致通訊出現故障的原因一般是交換機、路由器故障及通訊光纜中斷。
。.2UPS故障
電是控制系統的動(dòng)力之源?刂葡到y除了接入市電外,自控系統PLC柜、計算機、服務(wù)器和通信設備等均需要接入UPS,在市電發(fā)生故障時(shí),電源無(wú)擾切換至UPS電源供電,確保系統可以繼續穩定運行,不會(huì )驟然停車(chē),保證有足夠時(shí)間執行緊急停運和處理故障,UPS的常見(jiàn)故障有:1)UPS電池使用時(shí)間嚴重超過(guò)服役年限。2)UPS電池長(cháng)期未進(jìn)行充放電測試。3)誤將UPS的極性接反,從而會(huì )導致逆變器的損毀。4)連接好電池后沒(méi)有將電池的開(kāi)關(guān)打開(kāi)。5)線(xiàn)路維修更改了原本的相序,導致UPS電源不能正常啟動(dòng)。
。.3PLC模塊故障
。校蹋媚K是控制系統的“功能器官”,PLC模塊故障是一種常規故障,一般PLC顯示屏可顯示模塊故障代碼。PLC模塊常見(jiàn)故障有:1)外圍電路元器件故障。自動(dòng)控制系統的PLC模塊控制一旦出現元器件損傷,整個(gè)控制柜系統就會(huì )停止工作。同時(shí),PLC控制柜輸出端子帶負載能力是有限的,一旦超過(guò)了規定的最大數值,就需要及時(shí)對外接繼電器或接觸器才能夠重新恢復工作。2)輸入端燒毀或輸入卡損壞,F場(chǎng)儀器或傳感器送來(lái)PLC的模擬輸入信號在顯示屏上的數據不正常,用標準信號發(fā)生器替換模擬輸入信號數據也顯示不正常。3)輸出卡出現故障。PLC或控制器的模擬輸出有問(wèn)題,利用顯示屏的數據輸入功能給該模擬輸出端輸出一個(gè)固定的模擬信號,如果還是有問(wèn)題,即可初步判定該輸出卡有故障。
。.4接線(xiàn)端子接觸不良
接線(xiàn)端子是連接器的一種,是連接自控設備和導線(xiàn)的專(zhuān)用設備,外部的電壓、電流、信號傳遞到與之匹配的連接器接觸件上。因此,要求接觸件具備優(yōu)良的結構。但是由于接觸件結構設計不合理、材料選用錯誤、模具不穩定、加工尺寸、表面粗糙等都會(huì )引發(fā)端子接線(xiàn)的接觸不良。端子接線(xiàn)接觸不良一般會(huì )在工作一段時(shí)間后顯示出來(lái)。具體表現機理是控制柜配線(xiàn)出現缺陷或者使用中震動(dòng)加劇會(huì )引發(fā)接觸不良的問(wèn)題。
。.5傳感器故障
傳感器是控制系統的“感知器官”。集中供熱系統中常見(jiàn)的傳感器有壓力、溫度、流量、液位傳感器,這些設備是熱網(wǎng)運行的重要數據來(lái)源,在系統運行過(guò)程中常會(huì )出現的故障如下:1)傳感器不顯示數值?赡艿脑驗殡娫淳(xiàn)路斷路、電源故障、PLC模擬輸入通道問(wèn)題或儀表本體電路損壞。2)數值誤差大?赡艿脑驗榱砍淘O定、取源位置、PLC模擬輸入通道問(wèn)題或儀表本體電路損壞,同時(shí)這些儀表要定期進(jìn)行校準。
。.6電動(dòng)調節閥故障
電動(dòng)調節閥在系統運行過(guò)程中常會(huì )出現的故障有指令給定開(kāi)度和閥門(mén)實(shí)際開(kāi)度不一致、閥門(mén)反饋信號錯誤。故障原因可以從以下幾方面進(jìn)行判定:給定通道模擬量輸出是否正常、反饋通道模擬量輸入是否正常、閥體是否有異物卡住、重新上電復位閥門(mén)或者手動(dòng)校準閥門(mén)、查看執行器與閥體是否匹配、閥門(mén)本體有沒(méi)有進(jìn)水、控制線(xiàn)纜有沒(méi)有中斷等。
。醋詣(dòng)控制系統故障的解決對策
自動(dòng)控制系統的正常穩定運行對太古集中供熱系統尤其是太古高溫網(wǎng)系統至關(guān)重要,因此在自控系統出現故障時(shí),根據故障現象分析故障原因,快速找到故障辦法,保證供熱系統的正常運行。當出現因自控系統故障而導致系統停止,需要維保人員快速查找原因,采取相應的解決對策。結合近幾年采暖季發(fā)生的故障,總結了以下幾點(diǎn)故障處理措施[6-7]。
。.1控制服務(wù)器故障處理
控制服務(wù)器為整個(gè)供熱自控系統的核心大腦,當發(fā)生故障時(shí),不能正常反映現場(chǎng)的運行參數,操作指令無(wú)法下發(fā)。為防止故障的發(fā)生,控制系統服務(wù)器設置兩臺服務(wù)器互為冗余,當主服務(wù)器發(fā)生故障時(shí),系統會(huì )自動(dòng)切換至備用冗余服務(wù)器,待自控人員處理完故障時(shí),再將服務(wù)器切換至主服務(wù)器,期間對控制系統不會(huì )產(chǎn)生任何影響。并且,在日常運行過(guò)程中,定期對服務(wù)器進(jìn)行點(diǎn)檢,檢查服務(wù)器硬盤(pán)容量,保證服務(wù)器正常運行;定期對兩臺服務(wù)器進(jìn)行手動(dòng)切換,確保備用服務(wù)器一直處于工作狀態(tài),在主服務(wù)器故障時(shí)無(wú)縫銜接。
。.2通訊故障處理
當調度中心與各泵站發(fā)生通訊故障時(shí),各泵站數據在調度中心丟失,但泵站本地控制計算機數據正常。此時(shí),要求各泵站將權限切至泵站本地控制,并且報告調度中心目前的運行情況。維保人員檢查相關(guān)設備,如果屬于通訊設備故障或損壞,及時(shí)更換備品備件,如果經(jīng)分析是運營(yíng)商通訊故障,通知運營(yíng)商進(jìn)行處理。故障處理后,再將各泵站操作權限切至調度中心控制。
。.3UPS故障處理
。眨校与姵厥且缀奈锲,按照規定每三年更換一次電池,以確保電池電量能夠維持市電故障時(shí)的應急時(shí)間。為了保證UPS電池的使用壽命,電池保養必不可少。根據供暖行業(yè)的時(shí)間特殊性,每年的停暖之后和供暖前期都會(huì )徹底對UPS電池進(jìn)行充放電,保持電池的有效利用率。在供暖期間,定期對UPS進(jìn)行檢查,如果發(fā)現UPS故障,將UPS的供電無(wú)擾切換到市電,根據面板上的故障信息進(jìn)行對應的處理,處理完畢后將供電方式切換UPS供電,此操作對系統無(wú)影響。
。.4PLC柜及模塊故障處理
根據5a的運行經(jīng)驗,PLC柜發(fā)生的故障大多數是柜內的模塊與接線(xiàn)端子故障,當調度中心顯示車(chē)間某臺水泵就地PLC柜故障時(shí),需將這臺水泵的控制權限切換到變頻器控制,然后根據報的故障情況進(jìn)行PLC柜的維修,更換模塊、尾纖或者緊固端子線(xiàn)。待處理完故障后,再將水泵權限切到調度中心控制。
。.5現場(chǎng)儀表與閥門(mén)故障處理
現場(chǎng)儀表主要包括壓力、溫度、熱量表、液位計等。當調度中心顯示某一儀表故障時(shí),維保人員排查現場(chǎng)儀表的接線(xiàn),與PLC柜的通訊,如儀表本身故障,需要及時(shí)更換備品備件。電動(dòng)閥門(mén)故障處理需要先將閥門(mén)控制切到閥門(mén)本體控制,這樣保證在閥門(mén)故障的情況下,閥門(mén)不會(huì )自動(dòng)執行開(kāi)關(guān)動(dòng)作,然后對閥門(mén)控制器進(jìn)行檢查維修。
。.6及時(shí)更換備用件
自控系統的主要功能原件都是電子原件,工作環(huán)境中溫度、濕度以及灰塵等都會(huì )影響電子原件的壽命。因此在發(fā)現故障的原因之后要及時(shí)替換備用件。需要注意的是,在更換備用件的時(shí)候要始終保持設備處于斷電的狀態(tài),并在更換電子原件的時(shí)候及時(shí)記錄和檢查原件的開(kāi)關(guān)狀態(tài),如果是需要區分正負極的供電設備,安裝時(shí)要注意,避免電極反接損壞設備。
。到Y語(yǔ)
太古集中供熱系統的自控系統能夠實(shí)現調度中心與熱源和各個(gè)熱力站運行參數的一致性調節,實(shí)現了按需供熱的精細化調整。為了能夠更好的促進(jìn)集中供熱系統的穩定運行,自控維保要結合實(shí)際加強對集中供熱自動(dòng)控制系統運行故障的分析,快速判斷故障原因,采取有針對的解決對策,從而更好的保障集中供熱自動(dòng)控制系統的持續穩定高效運行。
控制系統論文2
【摘要】隨著(zhù)我國各地城市化進(jìn)程的日漸加快,各類(lèi)大規模、大空間建筑所面臨的火災威脅日益嚴峻,基于此,本文就火災自動(dòng)報警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹,并對火災自動(dòng)報警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統的主要電子設備構成、運行原則與運行流程進(jìn)行了詳細論述,希望由此能夠為相關(guān)業(yè)內人士帶來(lái)一定幫助。
【關(guān)鍵詞】火災;聯(lián)動(dòng)控制系統;電子設備
1.前言
很長(cháng)一段時(shí)間我國火災前期預警與火災過(guò)程中的消防滅火之間存在著(zhù)較大隔閡,這雖然未影響二者基本性能的正常發(fā)揮,但火災預防與治理的分離卻制約了建筑消防安全水平的進(jìn)一步提升,很多大型建也因此面臨著(zhù)較為嚴重的火災威脅,而為了設法扭轉這一現狀、降低火災事故的發(fā)生幾率,正是本文就火災自動(dòng)報警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統的主要電子設備展開(kāi)具體研究的原因所在。
2.火災自動(dòng)報警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統
火災自動(dòng)報警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統主要由兩部分組成,即自動(dòng)報警系統、聯(lián)動(dòng)控制系統,火災自動(dòng)報警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統的具體應用流程如下:(1)火災信息搜集。當建筑發(fā)生火災后,自動(dòng)報警系統中的火災探測器將搜集環(huán)境溫度、煙霧濃度等信息并將其上傳至火災報警顯示盤(pán)與火災報警控制器。(2)自動(dòng)報警。在火災報警控制器確定建筑物發(fā)生火災后,控制器將向火災報警顯示盤(pán)傳遞報警信號,火災報警顯示盤(pán)由此就將發(fā)出生活信號提醒人員疏散,火災報警顯示盤(pán)報警信息顯示窗所能夠顯示報警探測器編碼則能夠更好引導人員疏散。(3)聯(lián)動(dòng)控制。在探測到火災的火災初期,聯(lián)動(dòng)控制系統將陸續開(kāi)啟排煙系統、關(guān)閉空調機組、開(kāi)啟火災照明燈、停運電梯、投入消防電梯,而當火災探測器所發(fā)現建筑物內部溫度達到一定溫度,消防滅火系統就將真正啟動(dòng),火災自動(dòng)報警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統的功能也將實(shí)現更深入發(fā)揮[1]。
3.聯(lián)動(dòng)控制系統主要電子設備構成
火災自動(dòng)報警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統所涉及的電子設備較為復雜,因此本文僅對其中的火災探測器、火災顯示盤(pán)、火災報警控制器、手動(dòng)報警按鈕、室內消防栓系統、自動(dòng)滅火系統、廣播系統、聯(lián)動(dòng)中繼器進(jìn)行詳細論述,具體論述內容如下所示。
3.1火災探測器
火災探測器屬于自動(dòng)報警系統的重要組成,這一電子設備主要用于探測物質(zhì)燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的各種物理現象,由于火災探測器的種類(lèi)過(guò)于繁雜,本文僅對其中的感煙探測器、感溫探測器、感光探測器進(jìn)行詳細論述,具體如下:(1)感煙探測器?梢约毞譃殡x子感煙探測器和光電感煙探測器,二者的原理均為響應燃燒或熱解產(chǎn)生的固體或液體微粒,由此火災發(fā)生時(shí)的氣溶膠或煙粒子濃度就能夠實(shí)現實(shí)時(shí)上傳,其中前者具備較為優(yōu)秀的早期報警功能,后者則具能夠通過(guò)調節靈敏度滿(mǎn)足不同環(huán)境的、不同場(chǎng)所需要?偟膩(lái)說(shuō),感煙探測器主要在火災早期與前期發(fā)揮作用,但由于廚房煙與水蒸氣同樣會(huì )被探測,這就使得感煙探測器的誤報率較高。(2)感溫探測器。異常溫度、溫升速率、溫差等火災信號均能夠被感溫探測器準確發(fā)現,而由于這一火災探測器具備著(zhù)價(jià)格低廉、品種多、適用面廣、可靠性高等特點(diǎn),這就使得其在我國的應用極為廣泛,不過(guò)對陰燃不響應、探測速度慢是該火災探測器存在的不足。(3)感光探測器;馂陌l(fā)生時(shí)產(chǎn)生的火焰往往會(huì )造成紅外與紫外輻射以及可見(jiàn)光,感光探測器由此就能夠發(fā)揮火災探測的能力,不過(guò)由于紅外火焰型的感光探測器很容易因太陽(yáng)、爐子等因素影響出現誤報問(wèn)題,這就使得紫外火焰感光探測器的應用較為廣泛,但這一感光探測器也具備著(zhù)容易受紫外線(xiàn)影響、不適用于陽(yáng)光直射與濃煙擴散地方的不足[2]。
3.2火災顯示盤(pán)
火災顯示盤(pán)往往分別安裝于不同防火分區,其本質(zhì)上屬于利用單片機開(kāi)發(fā)的數字式火災報警顯示裝置,由于火災顯示盤(pán)通過(guò)總線(xiàn)與火災報警控制器相連,這就使得火災顯示盤(pán)在自動(dòng)報警系統中發(fā)揮著(zhù)處理并顯示火災數據的功能,由此失火區域的人員就能夠在火災顯示盤(pán)發(fā)出的聲光報警信號與探測器編號指示下更好撤離,這對于火災危害降低將帶來(lái)較為積極影響。
3.3火災報警控制器
火災報警控制器屬于火災報警系統的中樞,其能夠實(shí)現控制火災相關(guān)系統信號并為火災探測器供電,而在具體的火災發(fā)生時(shí),火災報警控制器能夠發(fā)揮以下三方面功能:(1)接收信號;馂奶綔y器收集的火災信號將發(fā)送到火災報警控制器處,火災報警控制器將對信號進(jìn)行分析與處理用以判斷火災的基本情況與發(fā)生位置并進(jìn)行處理。(2)聯(lián)動(dòng)判斷。結合信號火災報警控制器就能夠在啟動(dòng)火災報警信號的同時(shí)聯(lián)動(dòng)滅火設備和消防聯(lián)動(dòng)控制設備。(3)監測聯(lián)動(dòng)控制系統運行情況。通過(guò)火災探測器等組成,火災報警控制器能夠時(shí)刻關(guān)注聯(lián)動(dòng)控制系統運行情況。一般來(lái)說(shuō),火災報警控制器需要具備功能強、可靠性高、多種功能配置選擇、可配接漢字式火災顯示盤(pán)、模塊式開(kāi)關(guān)電源、具備自檢功能等特點(diǎn),消防泵、排煙機、送風(fēng)機等設備均應實(shí)現由火災報警控制器自動(dòng)控制。
3.4手動(dòng)報警按鈕
對于大型建筑來(lái)說(shuō),手動(dòng)報警系統同樣屬于其不可獲取的火災自動(dòng)報警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統組成,普通型手動(dòng)報警按鈕則屬于最常見(jiàn)的手動(dòng)報警按鈕。普通型手動(dòng)報警按鈕能夠通過(guò)強力按壓按鈕中間的免擊碎玻璃進(jìn)行火警信號的手動(dòng)傳遞,火災警報控制器將在第一時(shí)間收到由開(kāi)關(guān)量信號轉化而成的數字信號,一般情況下手動(dòng)報警按鈕的相應時(shí)間設置為10s,以此預防可能出現的誤報問(wèn)題。
3.5室內消防栓系統
室內消火栓系統屬于聯(lián)動(dòng)控制系統的重要組成,聯(lián)動(dòng)中繼器屬于室內消火栓系統的核心,由此消火栓按鈕與消火栓泵得以與消防控制中心相聯(lián)系,二者的工作狀態(tài)和故障情況均能夠由此實(shí)現直觀(guān)傳達。在火災發(fā)生時(shí),消火栓按鈕能夠通過(guò)按壓發(fā)出火災報警信號,而這一信號傳遞給火災報警控制器即可實(shí)現相應的消火栓泵聯(lián)動(dòng)啟動(dòng),消火栓泵的實(shí)時(shí)狀態(tài)也將由此傳遞給消防控制中心,而聯(lián)動(dòng)控制分機則能夠直接通過(guò)手動(dòng)方式控制消火栓泵的啟動(dòng),這里的消火栓泵啟動(dòng)必須得到聯(lián)動(dòng)中繼器的支持。
3.6自動(dòng)滅火系統
近年來(lái)我國很多大型商場(chǎng)安裝了自動(dòng)滅火系統,這一系統同樣屬于火災自動(dòng)報警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統中的重要電子設備,而干式自動(dòng)噴淋系統則屬于我國當下應用最為廣泛的`自動(dòng)滅火系統。自動(dòng)滅火系統存在兩種啟動(dòng)方式,一種是消防控制中心根據實(shí)際情況直接通過(guò)聯(lián)動(dòng)控制分機和聯(lián)動(dòng)中繼器手動(dòng)啟動(dòng)自動(dòng)滅火系統,另一種則是建筑物內安裝的水流指示器或報警閥接點(diǎn)閉合時(shí)產(chǎn)生的信號傳遞到消防控制中心,聯(lián)動(dòng)控制分機則按照預設啟動(dòng)自動(dòng)滅火系統。在自動(dòng)滅火系統啟動(dòng)過(guò)程中,其工作與故障狀態(tài)將被消防控制中心實(shí)時(shí)監測[3]。
3.7廣播系統
廣播系統同樣屬于火災自動(dòng)報警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統中的重要電子設備,當建筑物內的火災探測器發(fā)出報警信號后,聯(lián)動(dòng)控制分機將第一時(shí)間按照預定發(fā)出指令,這一指令將會(huì )使建筑物廣播系統強制進(jìn)入消防廣播狀態(tài),由此火災撤離就能夠得到更好的支持。
3.8聯(lián)動(dòng)中繼器
聯(lián)動(dòng)中繼器屬于聯(lián)動(dòng)控制系統的核心電子設備組成,一般情況下聯(lián)動(dòng)中繼器由內置微處理器、邏輯控制單元、輸入輸出單元組成,由此聯(lián)動(dòng)中繼器就能夠較好服務(wù)于系統編程與設備聯(lián)動(dòng),除了上文種提到的室內消火栓系統、廣播系統、自動(dòng)滅火系統外,空調系統、防排煙系統、防火卷簾、防火等設備同樣會(huì )在聯(lián)動(dòng)中繼器的支持下實(shí)現自動(dòng)與手動(dòng)控制。
4.聯(lián)動(dòng)控制系統的運行原則與運行流程
4.1運行原則
為了保證火災自動(dòng)報警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統得以最大化自身效用發(fā)揮,本文提出了以下三方面的系統運行原則:(1)將保證人員安全列為首要目標;馂膱缶盘柎_認后首先切換廣播、開(kāi)啟應急照明與送風(fēng)排煙風(fēng)機等設備,在人員原理火源后才可開(kāi)展具體的滅火工作。(2)逐級、逐層原則。消防聯(lián)動(dòng)的開(kāi)展需要以出現火情的火災分區作為起并點(diǎn)向相鄰防火分區以至相鄰樓層擴展,以此保證人員疏散的安全。(3)防火卷簾和防火門(mén)的應用。保證防火卷簾和防火門(mén)不會(huì )影響人員疏散撤離,并遵循逐級、逐層隔離原則。
4.2運行流程
火災自動(dòng)報警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統所涉及的電子設備較為繁雜,因此本文僅對部分設備的啟動(dòng)流程進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。圖1為某商場(chǎng)消火栓設備聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)流程,由此可以較為直觀(guān)了解火災自動(dòng)報警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統電子設備運行流程,而對于自動(dòng)滅火系統的聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)來(lái)說(shuō),當聯(lián)動(dòng)控制分機和聯(lián)動(dòng)中繼器傳遞火警信號后,自動(dòng)滅火系統將自動(dòng)啟動(dòng),一般情況下啟動(dòng)延時(shí)為20s。
5.結論
綜上所述,火災自動(dòng)報警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統需要得到眾多電子設備的支持。而在此基礎上,本文涉及的火災探測器、火災顯示盤(pán)、火災報警控制器、手動(dòng)報警按鈕等相關(guān)電子設備,則直觀(guān)證明了研究的實(shí)踐價(jià)值。因此,在相關(guān)領(lǐng)域的理論研究與實(shí)踐探索中,本文內容便能夠發(fā)揮一定參考作用。
參考文獻
[1]劉世填.淺談火災自動(dòng)報警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統的設計[J].廣東建材,20xx,2907:80-84.
[2]李紹軍.淺談高層辦公樓的火災自動(dòng)報警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統的設計[J].建筑設計管理,20xx,2904:64-66.
[3]李翀.淺論高層民建火災自動(dòng)報警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統的電氣設計[J].信息化建設,20xx,05:299.
控制系統論文3
【摘要】當前,我國交通擁堵現象尤為嚴重。據統計數據顯示,20xx年中國人均擁堵成本超過(guò)180h。所以減輕道路擁堵刻不容緩。目前解決擁堵問(wèn)題的方法有區域收費法和限號限行法。這些方法雖然能夠解決一部分交通擁堵,但是不夠人性和合理,實(shí)施也有難度。交通擁堵成為城市生活中無(wú)法避免的一個(gè)問(wèn)題。本設計基于數字圖像處理技術(shù),利用街道十字路口的監控攝像頭,通過(guò)對路面圖像進(jìn)行圖像去噪、圖像灰度化、差分與二值化、邊緣檢測與分割、腐蝕膨脹等方法,識別并統計路口各方向上的車(chē)流量,再根據路口停車(chē)數量的多少對交通紅綠燈的時(shí)間進(jìn)行智能調控。本設計的特色在于利用數字圖像處理技術(shù)統計車(chē)流量,而且可以根據道路通行信息改變交通信號燈的控制時(shí)間,使交通信號燈的控制更加合理科學(xué)。
【關(guān)鍵詞】數字圖像處理;智能交通管理控制;交通燈
1引言
1.1背景與現狀
隨著(zhù)科技的進(jìn)步,汽車(chē)走進(jìn)了千家萬(wàn)戶(hù)。擁堵逐漸成了全世界都面臨的難題。堵車(chē)極大的影響了人們的出行,浪費了行人大量時(shí)間,造成公路運營(yíng)效率降低。另外堵車(chē)時(shí)汽車(chē)尾氣中污染物較多。破壞了環(huán)境,產(chǎn)生能源浪費。在中國,擁堵現象尤為嚴重,數據顯示20xx年中國人均年擁堵成本超過(guò)180h。全國大部分城市在通行高峰處于擁堵之中。每逢節假日還會(huì )出現大面積堵塞現象。因此改善道路通行情況,減輕擁堵顯得十分重要。解決好堵車(chē)問(wèn)題,便利人們出行,是我們從事這方面研究的原因和動(dòng)力。
1.2國內外處理?yè)矶路椒ǖ睦?/p>
1975年,新加坡實(shí)施區域通行證系統來(lái)緩解交通壓力,在規定的區域內對通過(guò)車(chē)輛進(jìn)行額外收費。收費標準按照區域內交通擁堵程度浮動(dòng)。該方案實(shí)施后,效果明顯,高峰時(shí)間交通量減少,平均車(chē)速和公交出行比例都有很大提高。英國倫敦于20xx年開(kāi)始對擁擠現象收費,在收費區域使用車(chē)輛自動(dòng)識別技術(shù),判斷車(chē)輛有無(wú)進(jìn)入收費區域,再收取一定金額的通行費。方案實(shí)施后,區內交通量明顯減少,車(chē)速較大幅度提高。由國外成功的案例看出,對道路擁擠的路段額外收費是一種有效的交通管理手段。不過(guò),這種辦法在我國的運用仍然需要進(jìn)行大量的探究和實(shí)驗。在我國,應對擁堵主要的處理方法是限號和限行。通過(guò)在特定的日期對特定號碼的車(chē)輛進(jìn)行限制,禁止這些車(chē)輛在限行日行駛。但是這些措施雖然起到了減緩擁堵的效果,但是也帶來(lái)了出行不便,不夠人性化等問(wèn)題。
1.3系統設計思路與優(yōu)點(diǎn)
本設計的設計靈感源自生活中因交通燈不合理時(shí)長(cháng)而造成的擁堵現象。在生活中,十字路口會(huì )出現橫縱兩個(gè)方向中一個(gè)方向車(chē)流量大于另一方向的車(chē)流量的現象。而交通燈的時(shí)長(cháng)卻不會(huì )隨著(zhù)車(chē)流量變化而變化,所以會(huì )出現某個(gè)方向上路燈持續時(shí)間不夠,車(chē)輛難以通過(guò),而另一個(gè)方向上卻少有車(chē)輛的現象。本設計的思路是根據十字路口兩個(gè)方向上的車(chē)流量相應控制交通燈的時(shí)間,使得交通燈的時(shí)間更合理,減輕擁堵。本設計還從智慧城市的概念中獲得了靈感,將圖像處理技術(shù)與交通系統結合起來(lái)。本設計的優(yōu)點(diǎn)在于使用了圖像處理技術(shù)來(lái)檢測車(chē)流量。與其他檢測車(chē)流量方法相比,本設計具有成本低廉,操作方便,精確度高等優(yōu)勢。
2圖像處理與車(chē)輛計數
本章介紹了系統實(shí)現的`處理流程,首先通過(guò)圖像預處理、圖像邊緣檢測與圖像分割、腐蝕膨脹等圖像處理技術(shù),實(shí)現車(chē)輛的識別與計數,最后使用通過(guò)計數計算時(shí)間。
2.1圖像噪聲去除
利用攝像頭,我們可以獲取道路圖像。但受外界條件與設備影響,我們獲取的圖像往往有噪聲。因此在處理圖像之前,我們使用濾波器將圖像去噪。常用的濾波方法有均值濾波和中值濾波。均值濾波和中值濾波都能夠去除噪聲。均值濾波是線(xiàn)性濾波的一種,它能夠平均選定范圍內的所有像素的灰度值。但均值濾波本身存在著(zhù)不可避免的弊端,它不能有效地保護圖像細節,在圖像去噪的同時(shí)也破壞了一部分圖像細節,使圖像變得模糊。中值濾波是一種非線(xiàn)性濾波,它可有效地去除噪聲,還能保護圖像尖銳部分和邊緣,所以處理效果比均值濾波好。中指濾波的處理辦法是:將圖像中選定區域的像素,按灰度值大小進(jìn)行排序,選取某個(gè)像素的領(lǐng)域中含有的所有像素的灰度值中值作為該像素的灰度值。由于中值濾波能夠有效去除噪聲,并且它能完整地保存邊緣、銳角等細節信息。我們優(yōu)先使用中值濾波對獲得的圖像進(jìn)行去噪處理。
2.2圖像灰度化
通過(guò)中值濾波,我們得到了降噪后的圖像,下一步需要對圖像灰度進(jìn)行處理;叶葓D是一種具有只含亮度信息,不含有色度信息、亮度變化連續等特點(diǎn)的圖像。和普通的彩色圖像相比,灰度圖中沒(méi)有色度信息,因此將圖像進(jìn)行灰度化處理可以大大減少圖像所含信息。在圖像處理過(guò)程中,計算量也大幅減少,方便之后的操作處理和計算。因此要對圖像進(jìn)行灰度化處理,將彩色圖轉換為灰度圖。為了實(shí)現圖像灰度化,我們使用YUV顏色空間編碼方法,YUV是一種像素格式,它將亮度參量和色度參量分開(kāi)表示。Y為亮度信號,U和V為色度信號,而這樣分開(kāi)的好處就是不但可以避免相互干擾。因為亮度參量和色度參量分開(kāi),使得我們可以不受色度參量的干擾,獲得圖像中亮度信息,從而獲得了我們需要的灰度圖像。在彩色圖像中,我們可以提取每個(gè)像素的顏色信息,即R、G、B值,然后將每個(gè)像素的R、G、B值通過(guò)公式轉換為相應的亮度信息:Y=0.299×R+0.587×G+0.114×B,從而得到灰度圖像。
2.3圖像差分與二值化
為了方便檢測運動(dòng)圖像,我們還需要將圖像進(jìn)行圖像差分和二值化。常用的差分方法為背景差分法和幀間差分法。幀間差分法是通過(guò)把視頻中相鄰兩幀圖像做差分運算從而獲得運動(dòng)目標輪廓的方法。不同幀對應的像素點(diǎn)灰度值相減,再判斷灰度差的絕對值,當絕對值超過(guò)設定的某一特定值時(shí),即可判斷為運動(dòng)目標,從而檢測到運動(dòng)目標。但是幀間差分法對場(chǎng)景中光線(xiàn)漸變不是很敏感。當車(chē)輛靜止時(shí),無(wú)法通過(guò)此方法來(lái)檢測車(chē)流量。背景差分法先根據路面信息、光照信息等信息在路面無(wú)車(chē)輛時(shí),獲得一張純凈的道路圖像,并將其設置為背景。再將之后的每一幀圖像與這個(gè)背景模型相減,在差分后的圖像中提取運動(dòng)目標。圖像的二值化可以將圖像中每個(gè)像素點(diǎn)的灰度相應地調整為0或255。人為地設置一個(gè)閾值T,在對圖像進(jìn)行差分后,將差分結果與閾值T比較。當灰度值之差大于閾值T時(shí)用255替換像素的灰度值,當灰度值之差小于等于閾值T時(shí)用0替換像素的灰度值。背景差分法得到的結果直接反映了運動(dòng)目標的位置、大小和形狀。而且背景差分法可以用來(lái)檢測運動(dòng)不明顯或靜止的物體,因此我們使用背景差分法。
2.4邊緣檢測和圖像分割
我們得到了黑白圖像,便利我們進(jìn)行邊緣檢測。在圖像處理過(guò)程中,將圖像中灰度值變化比較大的地方,定義為邊緣。利用導數可以檢測出像素灰度值的變化,檢測到邊緣。利用各種不同的算子,我們將圖像進(jìn)行邊緣檢測?捎玫乃阕佑蠸o-bel算子、拉普拉斯算子、Canny算子等,經(jīng)過(guò)對比我們發(fā)現Canny算子在邊緣檢測的過(guò)程中不會(huì )丟失邊緣,也不會(huì )產(chǎn)生虛假的邊緣,精確度更高。所以我們用Canny算子進(jìn)行邊緣檢測,并利用Canny算子進(jìn)行圖像分割。
2.5腐蝕膨脹
在邊緣檢測后,我們得到的圖像存在邊緣不連續、內部空洞等現象。因此,我們需對圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理。根據車(chē)輛形態(tài)特點(diǎn),我們使用圖像的腐蝕、膨脹、閉運算三種方法。腐蝕是對圖像高亮度部分的腐蝕和去除,可使渲染比原始渲染有更小的突出區域。腐蝕可去除圖像中小且無(wú)意義的點(diǎn)。膨脹是腐蝕的補運算,它是膨脹的高亮度部分的圖像,得到的圖像有一個(gè)更大的突出面積比原始圖像。膨脹可以填補圖像中的內部空洞。先膨脹再腐蝕稱(chēng)為閉運算,它可以用來(lái)填充物體內部的小洞,連接相鄰物體,平滑邊界,且不明顯改變物體的面積。處理后,車(chē)輛成了一個(gè)連通的白色圖像,方便接下來(lái)的計數。
2.6目標計數與交通燈時(shí)間控制
使用matlab工具中提供的bwlable()函數進(jìn)行處理,通過(guò)bwlable()函數可以計算出圖片中連通的白色區域的個(gè)數。而一幀圖片中連通的白色區域個(gè)數即一幀圖片中的車(chē)輛數。在交通燈的使用過(guò)程中,我們先設置一個(gè)時(shí)間K。紅光持續時(shí)間為R,綠光持續時(shí)間為G,黃光處理時(shí)間為Y。其中Y+G+R=K。在統計車(chē)流量時(shí),我們將一個(gè)方向上的車(chē)流量最大值記為a,另一方向上的車(chē)流量最大值記為b。那么根據公式我們可以將紅燈和綠燈持續時(shí)間分別調為:Gx=Ry=k(a/a+b)Gy=Rx=k(b/a+b)由此便實(shí)現了對交通燈時(shí)間的控制。
3本設計的優(yōu)點(diǎn)及創(chuàng )新
。1)本設計的創(chuàng )新在于根據監控錄像中的信息統計道路上的車(chē)流量,再根據兩個(gè)方向車(chē)流量的不同,按照比例關(guān)系相應調整交通燈的持續時(shí)長(cháng)。令交通燈的時(shí)間控制變得更為合理高效,起到減緩局部路段擁堵的作用。同時(shí)交通燈的總時(shí)間K也可根據實(shí)際情況人為地調整,更加方便高效。
。2)本設計可成為智慧城市的一部分。本設計令視頻監控系統和交通燈系統協(xié)作,使城市交通規劃更加合理,居民出行更加舒心,城市生活更加便捷。道路通行信息還可通過(guò)網(wǎng)絡(luò )、廣播等形式通知給城市居民,智能地為居民規劃出行路線(xiàn)。
。3)本設計還可將通行情況上傳至數據庫,眾多通行數據在數據庫中整合、分析?梢钥茖W(xué)地對交通進(jìn)行宏觀(guān)調控,也可分析出居民的出行方向和人口密集區域,更好的為居民提供服務(wù)。大數據處理使得智能交通管理控制有了更多的方法和可能性。
4總結與展望
本設計將圖像信息處理技術(shù)和交通燈的控制結合起來(lái),為交通燈有計劃的實(shí)時(shí)控制提供了解決辦法。在科技發(fā)達的今天,城市生活變得更加智能化。但城市擁堵仍然是城市中存在的難題,我們希望我們的設計能夠有效的減輕城市擁堵現象,同時(shí)希望將來(lái)會(huì )有更多新技術(shù)用來(lái)解決交通擁堵問(wèn)題。相信不久后,城市擁堵問(wèn)題會(huì )被徹底解決,出行將變得舒心舒暢。
參考文獻
[1]田蘇慧敏.基于視頻圖像處理的車(chē)輛檢測與車(chē)流量統計平臺的設計實(shí)現[D].寧夏大學(xué),20xx.
[2]張德豐,雷小平,周燕.詳解MATLAB圖形繪制技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,20xx:194~206.
[3]羅平輝,馮平,哈力旦A.MATLAB數字圖像處理[M].北京:機械工業(yè)出版社,20xx.
[4]馬懷志.基于視頻圖像處理技術(shù)的車(chē)流量檢測系統的設計與研究[J].長(cháng)春工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),20xx,16(4):104~107.
[5]許成闖.基于視頻的車(chē)流量檢測技術(shù)研究與實(shí)現[D].南京理工大學(xué),20xx.
控制系統論文4
1機電一體化技術(shù)要具備其模塊化環(huán)節的優(yōu)化
在實(shí)際場(chǎng)景中,其機電一體化產(chǎn)品是非常多的,其種類(lèi)也是比較復雜的,開(kāi)發(fā)該產(chǎn)品的廠(chǎng)家比較大,為了促進(jìn)其機電一體化產(chǎn)品的有效應用,我們要進(jìn)行其機械接口環(huán)節、動(dòng)力接口環(huán)節、環(huán)境接口環(huán)節等的優(yōu)化,實(shí)現其標準化運作,如果不能實(shí)現這一系列的機電一體化運作環(huán)節的協(xié)調,是難以實(shí)現產(chǎn)品單元模塊的深化發(fā)展。比如對于相關(guān)變頻調速電機內部環(huán)節的優(yōu)化,確保其動(dòng)力驅動(dòng)單位的穩定運行,通過(guò)對其相關(guān)環(huán)節的運作,實(shí)現其功能的一體化。在產(chǎn)品的設計過(guò)程中,我們要進(jìn)行標準模塊化單位的有效應用,促進(jìn)其機電一體化技術(shù)的發(fā)展滿(mǎn)足機械加工企業(yè)的發(fā)展需要,促進(jìn)其內部結構的有效協(xié)調,滿(mǎn)足企業(yè)的日常發(fā)展的需要。網(wǎng)絡(luò )化的普及,也促進(jìn)了各個(gè)設備技術(shù)環(huán)節的遠程控制,通過(guò)對其監視技術(shù)的應用,實(shí)現了其遠程控制系統的健全,這也是一種對于機電一體化環(huán)節的應用模式,這種技術(shù)模式的應用,深化了局域網(wǎng)技術(shù)系統,促進(jìn)家用電器的網(wǎng)絡(luò )化,滿(mǎn)足了機械加工企業(yè)的相關(guān)工作行為的需要,促進(jìn)其機械加工企業(yè)的內部運作質(zhì)量效率的提升。
2其機電一體化環(huán)節中的集成化環(huán)節的'應用實(shí)現了對各個(gè)技術(shù)的綜合利用
通過(guò)各個(gè)產(chǎn)品結構的優(yōu)化協(xié)調,促進(jìn)其生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節的協(xié)調,實(shí)現其管理環(huán)節、加工環(huán)節、裝配環(huán)節等的優(yōu)化,促進(jìn)了生產(chǎn)質(zhì)量效率的提升,滿(mǎn)足了機械加工工業(yè)的發(fā)展需要。促進(jìn)其生產(chǎn)工序的高效率極其自動(dòng)化的運行,促進(jìn)其系統綜合效益的提升。進(jìn)行整體系統的有效劃分,促進(jìn)其內部各個(gè)環(huán)節的有效協(xié)調,實(shí)現其系統功能的有效協(xié)調。促進(jìn)其各個(gè)功能部分的穩定運行。為了實(shí)現機電一體化技術(shù)的健全,我們也要進(jìn)行軟件、硬件設備的應用,實(shí)現對系統的各個(gè)性能的有效體現,促進(jìn)其機電一體化工程的穩定運行,實(shí)現對相關(guān)能源的有效應用。
3機電一體化技術(shù)對于工業(yè)運作的必要性
為了促進(jìn)機械加工企業(yè)的綜合效益的實(shí)現,我們要進(jìn)行機電一體化系統的深化應用,實(shí)現對微處理機環(huán)節的有效控制,實(shí)現其微機系統、顯示裝置、及其儀表技術(shù)的深化,促進(jìn)其組裝合并模式的健全,實(shí)現其工程的綜合一體化的發(fā)展,促進(jìn)系統的控制精度的提升,滿(mǎn)足工程的質(zhì)量發(fā)展的需要。智能化控制技術(shù)在一些工業(yè)行業(yè)中具有大型化、高速化和連續化的特點(diǎn),傳統的控制技術(shù)遇到了難以克服的困難,因此非常有必要采用智能控制技術(shù)。智能控制技術(shù)主要包括專(zhuān)家系統、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )等,智能控制技術(shù)廣泛應用于工業(yè)產(chǎn)品設計、生產(chǎn)、控制、設備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個(gè)方面。
3.1為了實(shí)現對機電一體化技術(shù)的有效應用,我們要進(jìn)行分布式控制系統的優(yōu)化,促進(jìn)其內部相關(guān)環(huán)節的有效協(xié)調,促進(jìn)其中央計算機設備與其他相關(guān)控制單元的有效應用,促進(jìn)其內部分布式控制系統環(huán)節的優(yōu)化,確保該環(huán)節的穩定運行。通過(guò)對計算機系統的應用,實(shí)現對日常生產(chǎn)環(huán)節、操作環(huán)節、管理環(huán)節等的優(yōu)化,促進(jìn)其分布式控制系統的功能的不斷延伸,實(shí)現對其生產(chǎn)環(huán)節的有效控制,提高該環(huán)節的綜合效益,促進(jìn)其下序環(huán)節的穩定運行。
3.2進(jìn)行開(kāi)放式控制系統的整體環(huán)節的優(yōu)化也是很重要的,通過(guò)對其計算機技術(shù)應用下的新結構體系的健全,促進(jìn)其機電一體化技術(shù)的穩定運行,促進(jìn)其各個(gè)機械加工企業(yè)的相關(guān)環(huán)節的有效協(xié)調,實(shí)現其相關(guān)資源的有效共享,滿(mǎn)足實(shí)際工作的需要。該開(kāi)發(fā)控制系統通過(guò)對通信系統的各個(gè)控制設備的應用,實(shí)現其內部控制管理環(huán)節與經(jīng)營(yíng)決策環(huán)節的優(yōu)化,促進(jìn)其控制環(huán)節和測量環(huán)節的一體化運行,實(shí)現了機械加工企業(yè)的發(fā)展需要。
4結束語(yǔ)
為了提高機械加工企業(yè)的綜合效益,我們要進(jìn)行其機電一體化技術(shù)系統的優(yōu)化,促進(jìn)其內部各個(gè)環(huán)節的協(xié)調。
控制系統論文5
摘 要:武漢鋼鐵集團鄂鋼公司富裕煤氣發(fā)電項目新建兩臺150t/h燃氣鍋爐控制系統采用浙大中控DCS控制軟件實(shí)現了設備維護及生產(chǎn)操作人員的遠距離訪(fǎng)問(wèn)和監視。本文介紹了燃氣鍋爐燃燒控制系統、汽包水位控制系統、鍋爐送風(fēng)自動(dòng)控制系統及鍋爐爐膛安全監控系統等的主要特點(diǎn)和控制流程。實(shí)踐證明,該系統達到了鍋爐燃燒工況良好、節能降耗的工藝要求,且運行穩定可靠。
關(guān)鍵詞:鍋爐自動(dòng)控制;燃燒雙交叉控制;FSSS控制系統
1 概述
鍋爐是一種產(chǎn)生蒸汽的熱交換設備。它通過(guò)煤、油或氣等燃料的燃燒過(guò)程釋放出熱能,并通過(guò)傳熱設備把熱量傳遞給水,將水轉變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽,過(guò)熱蒸汽直接供給工業(yè)、生活等生產(chǎn)中所需要的熱能。武漢鋼鐵集團鄂鋼公司富裕煤氣發(fā)電項目新建2臺150t/h燃氣鍋爐,鍋爐燃燒產(chǎn)生的過(guò)熱蒸汽部分送至汽輪機用于發(fā)電,部分送至外網(wǎng)滿(mǎn)足其它用戶(hù)生產(chǎn)、生活需要。
鍋爐控制系統分為燃燒系統、汽水系統、煙風(fēng)系統及減溫減壓系統,控制系統主要完成設備操作、設備狀態(tài)及生產(chǎn)參數的監控功能,汽包水位自動(dòng)控制調節功能,爐膛負壓控制調節功能,鍋爐送風(fēng)風(fēng)量控制調節功能及熱風(fēng)燒嘴和煤氣燒嘴控制調節功能,鍋爐上位系統實(shí)現了畫(huà)面顯示、設備操作、報警、歷史趨勢記錄及報表打印等功能。
2 系統介紹
2.1 燃燒系統
鍋爐燃燒介質(zhì)由高爐煤氣及焦爐煤氣組成,分三層,每層四路進(jìn)入鍋爐本體混合一定量的熱風(fēng)參與燃燒過(guò)程。每個(gè)燒嘴處設計有火焰監視器,共12個(gè),用于監視爐膛火焰的持續性及大小,在上層及下層各燒嘴處設計有點(diǎn)火器共8個(gè),每條高爐煤氣、焦爐煤氣及熱風(fēng)管道上均設計有氣動(dòng)調節閥,通過(guò)調節調節閥閥門(mén)開(kāi)度來(lái)控制爐膛溫度,并在鍋爐本體設計有熱電偶用于監測爐溫。
2.2 汽水系統
鍋爐汽水系統流程如下:除氧器→高壓給水泵→省煤器預熱→鍋爐汽包→生成不飽和蒸汽→I級過(guò)熱器→I級過(guò)熱器集箱→噴水減溫器→II級過(guò)熱器→II級過(guò)熱器集箱→生成飽和的過(guò)熱蒸汽→用戶(hù)。
2.3 煙風(fēng)系統
空氣由送風(fēng)機送至空氣預熱器進(jìn)行預熱成為熱風(fēng),熱風(fēng)送至燒嘴與煤氣混合燃燒,生成高溫煙氣,煙氣由引風(fēng)機牽引經(jīng)過(guò)過(guò)熱器、省煤器、預熱器至煙囪排放,并將鍋爐燃燒產(chǎn)生的不飽和蒸汽加熱成高溫高壓飽和蒸汽。
3 系統配置
鍋爐控制系統分為上位和下位兩類(lèi)系統組成,下位控制系統實(shí)現了L0級(現場(chǎng)控制設備級)與L1級(基礎自動(dòng)化系統級)間的網(wǎng)絡(luò )連接,并預留L2級(過(guò)程控制計算機系統級),上位控制系統實(shí)現現場(chǎng)顯示、儲存、報警、打印等功能。
4 控制功能
4.1 燃燒控制系統
鍋爐燃燒自動(dòng)調節的基本任務(wù),是使燃料燃燒產(chǎn)生的熱量,適應蒸汽負荷的要求,且要保證燃燒經(jīng)濟和鍋爐運行安全,為此合理的風(fēng)煤比才能維持汽包內或出口蒸汽壓力在需要的范圍內。
4.1.1 對空氣和燃料的控制
鍋爐用水經(jīng)省煤器預熱后,注入鍋爐內,在進(jìn)水管道內,進(jìn)行流量、溫度、壓力測量,送至調節器。在這一調節器中,通過(guò)減法器計算出溫度差,將前面所測得的流量乘以溫差,即可求得進(jìn)水管道中所注入的水所需的熱量。而出口測的熱水溫度信號送給溫度調節電路,溫度調節電路將它在與人工設定值水平SP之間進(jìn)行控制計算,將輸出信號作為結果輸出,將前面原料加熱所需要的熱量加到該輸出信號中,作為燃料流量的設定值,與燃料流量這一小閉環(huán)所檢測出此時(shí)燃料的流量值,做一差值計算,從而調節燃料控制閥的大小,進(jìn)而進(jìn)行熱量控制。
4.1.2 燃燒雙交叉控制
雙交叉燃燒控制是以維持合適的'空氣、燃燒比值為手段,達到燃燒時(shí)始終維持低過(guò)?諝庀禂,從而保證了較高的燃燒效率,同時(shí)也減少了排煙對環(huán)境的污染。
雙交叉燃燒控制實(shí)際上是以爐溫調節為主回路,以燃燒流量和空氣流量調節并列為副回路的串級調節系統,加上高、低信號選擇器組成的帶有邏輯功能的比值調節系統。它的主要作用是當爐子負荷變化,以維持爐溫在給定值上,而且使燃燒工況始終處于低過(guò)?諝庀禂档慕(jīng)濟合理狀況。
4.2 汽包水位控制
鍋爐汽包水位控制常用的有位式調節和連續調節兩種方式。位式調節是根據汽包水位高、低兩個(gè)位置進(jìn)行控制的,適用于蒸汽量小于4t/h的燃氣鍋爐。本鍋爐采用三沖量水位自動(dòng)調節系統。汽包水位三沖量給水調節系統由汽包水位測量變送器、蒸汽流量測量裝置及變送器、給水流量測量裝置及變送器、調節器、執行器等組成。汽包水位信號是主信號,任何擾動(dòng)引起的水位變化,都會(huì )使調節器輸信號發(fā)生變化,改變給水流量,使水位恢復到給定值;蒸汽流量信號是前饋信號,其作用是防止由于“虛假水位”而使調節器產(chǎn)生錯誤的動(dòng)作,改善蒸汽流量擾動(dòng)時(shí)的調節質(zhì)量;蒸汽流量和給水流量?jì)蓚(gè)信號配合,可消除系統的靜態(tài)偏差。當給水流量變化時(shí),測量孔板前后的差壓變化很快并及時(shí)反應給水流量的變化,所以給水流量信號作為介質(zhì)反饋信號,使調節器在水位還未變化時(shí)就可根據前饋信號消除內擾,使調節過(guò)程穩定,起到穩定給水流量的作用。
4.3 爐膛負壓調節
爐膛負壓自動(dòng)控制是通過(guò)調節引風(fēng)機入口風(fēng)門(mén)開(kāi)度,保持爐膛負壓在-20~-10pa的微負壓狀態(tài),保證鍋爐安全燃燒。引風(fēng)機停止后,其風(fēng)門(mén)執行機構需自動(dòng)關(guān)閉。
4.4 鍋爐送風(fēng)自動(dòng)控制
送風(fēng)自動(dòng)控制的目的是:使鍋爐所投入的燃料在爐膛中燃燒時(shí),自動(dòng)投入合適的風(fēng)量,以保證鍋爐的經(jīng)濟燃燒。通過(guò)煤氣壓力調節送風(fēng)壓力,進(jìn)而達到最高的鍋爐熱效率,煙氣含氧量作為總風(fēng)量的修正值,通過(guò)調節送風(fēng)機變頻器頻率來(lái)調節送風(fēng)壓力。
4.5 鍋爐過(guò)熱蒸汽溫度自動(dòng)調節
過(guò)熱蒸汽溫度自動(dòng)調節的任務(wù)是維持過(guò)熱器出口蒸汽溫度在允許范圍之內,并保護過(guò)熱器使其管壁溫度不超過(guò)允許的工作溫度。鍋爐過(guò)熱蒸汽溫度調節采用自制冷凝水噴水減溫裝置,通過(guò)調節減溫水調節閥門(mén)開(kāi)度來(lái)控制集汽集箱和減溫器出口蒸汽溫度,保證集汽集箱中蒸汽溫度在430~450℃范圍內。
控制系統論文6
摘要:現階段自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)始被廣泛應用于工程機械各個(gè)領(lǐng)域中,它對提高現代工程機械集成系統的整體功能性有著(zhù)重要作用,這也為自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)機械控制系統中的應用奠定了基礎,確保系統通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)的應用為廣大用戶(hù)營(yíng)造一個(gè)舒適、安全的駕駛環(huán)境。本文就汽車(chē)機械控制系統中有關(guān)自動(dòng)化技術(shù)的應用進(jìn)行詳細闡述。
關(guān)鍵詞:自動(dòng)化技術(shù);汽車(chē)機械;控制系統;應用
自動(dòng)化技術(shù)作為現代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中一門(mén)全新的學(xué)科,其與人們的生產(chǎn)、生活有著(zhù)十分緊密的聯(lián)系,這是因為自動(dòng)化技術(shù)的應用可以提高傳統控制系統的智能化水平,所以對于汽車(chē)機械控制系統來(lái)說(shuō),自動(dòng)化技術(shù)的合理應用具有重要意義。在汽車(chē)機械控制系統中應用自動(dòng)化技術(shù)可以有效提高系統運行的安全性與穩定性,對于汽車(chē)企業(yè)用戶(hù)來(lái)說(shuō),自動(dòng)化技術(shù)可以幫助其進(jìn)一步提高整個(gè)汽車(chē)系統的能源利用效率,幫助企業(yè)在新時(shí)期有效實(shí)現經(jīng)濟效益最大化及可持續發(fā)展的戰略目標。
一、基于自動(dòng)化技術(shù)的系統功能模塊
1.傳感器系統
汽車(chē)機械控制系統中有關(guān)自動(dòng)化技術(shù)的應用可以實(shí)現對汽車(chē)運行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監控,并且基于這一技術(shù)理論使整個(gè)汽車(chē)機械控制系統出現了兩種傳輸通道形式,一種是根據時(shí)間節點(diǎn)進(jìn)行傳輸的通道形式,另一種為頻分制的傳輸通道形式。第二種傳輸通道形式在具體應用中所傳輸的信號具有特定的頻率,所以在具體應用中并不會(huì )出現信號混淆的情況,并且該技術(shù)在具體應用中具有電路構成簡(jiǎn)單、故障率低等特點(diǎn),F階段基于自動(dòng)化技術(shù)而成的汽車(chē)傳感器系統實(shí)現了對油溫、車(chē)速、干濕度以及距離等數據的'自動(dòng)采集,并將其與預設的參數進(jìn)行自動(dòng)對比來(lái)判斷整個(gè)汽車(chē)的實(shí)時(shí)工況,以便于整個(gè)系統可以做出最優(yōu)化的調整。
2.中央控制系統
汽車(chē)機械控制系統中的中央控制系統是基于微型計算機技術(shù)而形成的一種集成系統,由于微型計算機的接口數量、功能以及穩定性可以滿(mǎn)足多個(gè)不同任務(wù)控制要求,所以汽車(chē)中央控制系統在具體應用中具有功能多、控制精度高以及速度快等特點(diǎn),所以對于整個(gè)汽車(chē)機械系統來(lái)說(shuō)該技術(shù)的應用可以進(jìn)一步提高其運行效率。汽車(chē)中央控制系統在運行中的主要作用是實(shí)現對傳感器采集信息數據的處理,并且整個(gè)系統還具備自動(dòng)報警等功能,監控設備在運行中一旦判斷整個(gè)系統出現異常則會(huì )自動(dòng)報警,這對進(jìn)一步提高整個(gè)汽車(chē)系統的整體運行效率及安全性有著(zhù)重要作用。
3.PLC通信模塊
現階段PLC自動(dòng)控制系統開(kāi)始被廣泛應用于汽車(chē)機械控制系統中,這是因為該系統在設計過(guò)程中采用了STEP7軟件進(jìn)行編制,具備梯形邏輯圖、功能塊圖以及語(yǔ)句編輯等多項功能,并且PLC自動(dòng)控制系統對于不同工作環(huán)境來(lái)說(shuō)具有不同的I/O模塊,所以該系統中通過(guò)安裝人機對話(huà)接口可以進(jìn)一步提高整個(gè)系統的操作性能,以便于用戶(hù)可以利用最簡(jiǎn)單的操作方式來(lái)完成對汽車(chē)的控制。
二、自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)機械控制系統中的具體應用
1.實(shí)時(shí)監測功能的實(shí)現
基于自動(dòng)化技術(shù)而成的汽車(chē)機械控制系統為了滿(mǎn)足操作人員對于工作狀況信息了解的需求,其開(kāi)發(fā)了數據報表的功能來(lái)達成這一目的,在數據傳輸過(guò)程中系統可以根據用戶(hù)需求來(lái)將數據打印成特定報表,并且提供了多種報表方式來(lái)滿(mǎn)足不同用戶(hù)對該功能的需求,所以其對進(jìn)一步提高整個(gè)汽車(chē)控制系統的便捷性有著(zhù)重要作用。
2.故障診斷與排除功能的實(shí)現
現階段汽車(chē)機械控制系統中所使用的自動(dòng)化技術(shù)是基于計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)而成的,可以實(shí)現對人類(lèi)生產(chǎn)方式全過(guò)程的模擬。因此,自動(dòng)化技術(shù)對于汽車(chē)機械控制系統來(lái)說(shuō)是一項高度集成的綜合性技術(shù),在工程機械領(lǐng)域中的具體應用不僅可以有效提高其整體生產(chǎn)效率與質(zhì)量,同時(shí)也可以實(shí)現對一些突發(fā)狀況的自動(dòng)檢測與排除,如果汽車(chē)機械控制系統在運行過(guò)程中出現故障,它可以自動(dòng)判斷,并按照相關(guān)預設的處理措施進(jìn)行自動(dòng)化處理,避免故障發(fā)生后整個(gè)汽車(chē)機械控制系統繼續運行而產(chǎn)生過(guò)大的損失,所以對于企業(yè)來(lái)說(shuō)基于自動(dòng)化技術(shù)而成的汽車(chē)機械控制系統具有更高的經(jīng)濟性。
3.安全機制的設置
基于自動(dòng)化技術(shù)而成的汽車(chē)機械控制系統會(huì )預設不同等級的安全機制,而不同等級的操作人員也具備不同的權限,因此,對于汽車(chē)機械控制系統來(lái)說(shuō)自動(dòng)化技術(shù)的應用進(jìn)一步提高了系統的安全性。汽車(chē)機械控制系統為了滿(mǎn)足不同操作人員的工作需求分別設置了多種不同的密碼等級,只有操作人員的密碼等級達到相關(guān)權限時(shí),他才能查詢(xún)所對應的區域數據信息,對于沒(méi)有達到權限的操作人員系統則會(huì )自動(dòng)拒絕其訪(fǎng)問(wèn)請求。
三、結語(yǔ)
對于汽車(chē)機械控制系統來(lái)說(shuō),自動(dòng)化技術(shù)具有良好的應用前景與綜合效益,這是因為自動(dòng)化技術(shù)對于提高整個(gè)系統的安全性、穩定性有著(zhù)重要作用,并且可以幫助汽車(chē)制造企業(yè)通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)的應用來(lái)獲取更多的經(jīng)濟效益。
參考文獻:
[1]周洋.淺談我國機械自動(dòng)化技術(shù)應用現狀與發(fā)展趨勢[J].企業(yè)導報,20xx(11).
[2]張桂香,周之光.基于帶切換增益模糊調節的滑?刂扑惴ǖ能(chē)輛電液制動(dòng)系統[J].汽車(chē)工程,20xx(03).
控制系統論文7
摘要:水利工程是當前一項十分重要的社會(huì )工程,對社會(huì )上各個(gè)方面發(fā)展均有著(zhù)十分重要的作用。為能夠使水利工程作用得到發(fā)揮及保證其正常運行,水利工程管理是十分重要的一項工作,在當前水利工程管理中,自動(dòng)化控制系統的應用使管理工作質(zhì)量及水平得到很大程度的提高,促進(jìn)水利工程管理進(jìn)一步發(fā)展。
關(guān)鍵詞:水利工程管理;自動(dòng)化控制系統;應用
水利工程管理是當前保證水利工程正常運行的基礎條件,并且也是關(guān)鍵內容,隨著(zhù)現代信息技術(shù)及自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展,在水利工程管理中自動(dòng)化控制技術(shù)也得到越來(lái)越廣泛的應用,并且對水利工程管理有很大幫助。因此,在水利工程管理過(guò)程中,為能夠使工作質(zhì)量得到提高,應當對自動(dòng)化控制系統應用進(jìn)行科學(xué)分析,并且充分掌握,從而使水利工程管理得以更好發(fā)展。
1自動(dòng)化控制系統工作原理
調水工程中需要使用大量水泵及其輔助設備來(lái)組成泵站系統,由于泵站機組容量的`不斷增大、泵站工程的安全可靠性和節約能源的要求不斷提高。為了實(shí)現水資源的合理調配與使用,需要發(fā)揮泵站的最大效益。為了提高泵站運行的安全性和可靠性,需要有現代化的手段來(lái)對泵站的運營(yíng)進(jìn)行管理。因此,泵站實(shí)施自動(dòng)化和信息化建設,是泵站日常運行管理工作科學(xué)化、規范化、現代化的重要舉措,是為了上述目標的重要手段。同時(shí)對提高泵站運行管理工作效率,保證泵站長(cháng)期高效、可靠的運行有重要意義。該系統的運用能夠使泵站運行管理人員大大減輕其工作強度,另外還能夠使泵站機電設備的綜合使用效率以及壽命均得到有效提高,還能夠使工作人員對泵站綜合運行情況進(jìn)行直接查詢(xún)及了解,便于遠程管理調度,對水利工程自動(dòng)化管理水平提高有著(zhù)十分重要的促進(jìn)作用。
2水利工程管理中自動(dòng)化控制系統的應用
2.1利用自動(dòng)化控制系統監測控制水泵機組
水泵機組在泵站中屬于十分重要的一種能源轉換設備,其組成主要包括兩大系統,即同步電動(dòng)機與水泵。在水泵機組使用過(guò)程中,當開(kāi)機時(shí)自動(dòng)化控制系統首先應當將防洪閘門(mén)打開(kāi),同時(shí)將清污機啟動(dòng),使其運行,并且應當對同步電動(dòng)機組內的勵磁系統進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測,對其實(shí)際運行狀態(tài)進(jìn)行觀(guān)察,注意是否良好。自動(dòng)化控制系統內部存在自動(dòng)判斷程序,其能夠對各類(lèi)啟動(dòng)條件進(jìn)行判斷,在確定均與預設參數要求滿(mǎn)足情況下,才能夠繼續進(jìn)行開(kāi)機控制。在水泵機組實(shí)際運行過(guò)程中,自動(dòng)控制系統便開(kāi)始進(jìn)行實(shí)施監測,利用有關(guān)傳感器元件對機組內部各個(gè)相關(guān)機構元件情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監測,利用內部運算程序能夠對相關(guān)數據進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析判斷,可隨時(shí)進(jìn)行記錄,并且實(shí)時(shí)進(jìn)行調節,從而使機組運行能夠保證處于最佳狀態(tài)。在自動(dòng)監測過(guò)程中,若有系統故障發(fā)生,自動(dòng)控制系統可對相應執行機構進(jìn)行實(shí)施操作,從而將報警或者事故跳閘等相關(guān)動(dòng)作完成。
2.2利用自動(dòng)化控制系統監測勵磁控制系統
在機組啟動(dòng)以及實(shí)際運動(dòng)過(guò)程中,對于勵磁裝置中晶閘管元件相關(guān)運行參數,利用自動(dòng)化控制系統中上位機可實(shí)時(shí)顯示,并且能夠進(jìn)行記錄。在上位機上,相關(guān)工作人員依據調度參數可對任何閉環(huán)進(jìn)行調節,從而能夠實(shí)時(shí)調節切換機組恒電流運行、恒功率因素運行以及恒無(wú)功率運行狀態(tài)。對于自動(dòng)化控制系統而言,其所設置的為綜合調節方式,即中控及現地相互備用。當自動(dòng)化控制系統中上位機有故障出現時(shí),運行人員可選擇現地勵磁綜合控制單位執行,在現地單位中利用可視化人機互通觸摸屏系統借助觸摸軟電子按鈕或者鍵盤(pán)直接調節勵磁系統,從而使機組運行可靠性得到有效提高。在系統實(shí)際運行過(guò)程中,當同步電動(dòng)機有故障出現時(shí),對于自動(dòng)化控制系統而言,其不但能夠利用上位監控系統通過(guò)聲光等有關(guān)方式對中控運行人員進(jìn)行報警提醒,使其及時(shí)排查相關(guān)故障單元,另外在現地觸摸屏系統中還能夠顯示報警,避免工作人員出現誤操作情況。
2.3利用自動(dòng)化控制系統可視化監視泵站全局
對于自動(dòng)化控制系統而言,其上位機中的可視化人機互通界面中,設置整個(gè)泵站層次重疊菜單的畫(huà)面,其包括主變監視、電氣主接線(xiàn)、開(kāi)機及停機判斷閉鎖流程圖、水泵機組單元監視以及油氣水等,另外還包括閘門(mén)控制系統。在泵站運行管理過(guò)程中,相關(guān)工作人員只要利用鼠標對上位機各個(gè)功能菜單選項直接進(jìn)行選擇,便能夠全方面了解整個(gè)泵站系統運行狀態(tài)以及相關(guān)數據信息,從而能夠將合理高效運行調度計劃制定出來(lái)。為能夠使管理工作更加方便,在自動(dòng)化控制系統中,對于每個(gè)管理人員而言,其均設置密碼,在管理界面上只有將正確個(gè)人信息輸入,然后才能夠利用自動(dòng)控制系統管理整個(gè)泵站。另外,在自動(dòng)化控制系統中,還有多層防護閉鎖程序的設置,可有效避免出現人為誤操作事故,使整個(gè)系統都能夠保證高效穩定運行。
3結語(yǔ)
在水利工程管理過(guò)程中,為能夠使管理工作水平及效率得到有效提高,應當對自動(dòng)化控制系統進(jìn)行合理應用,該系統的應用能夠實(shí)現對水利工程中各個(gè)方面的自動(dòng)化管理控制,對水利工程自動(dòng)化管理水平的提高十分有利。相關(guān)水利工程管理人員應當對自動(dòng)化控制系統應用熟練掌握,并且合理應用。
參考文獻:
[1]徐建芳.自動(dòng)化控制系統在水利工程管理中的運用[J].中國資源綜合利用,20xx(7).
[2]王偉.水利工程自動(dòng)化控制應用趨勢[J].科技創(chuàng )新導報,20xx(6).
[3]王樂(lè ).水利工程自動(dòng)化控制應用趨勢[J].科技創(chuàng )新導報,20xx(10).
控制系統論文8
SS8型電力機車(chē)是采用微機控制的準高速客運電力機車(chē),整個(gè)微機控制系統由微機控制柜和彩色液晶顯示屏兩部分組成,除傳統的牽引制動(dòng)控制和防空轉滑行控制外,還具有故障診斷和故障數據記錄功能。微機控制柜中的信息顯示插件是微機控制柜與彩屏的接口。機車(chē)正常運行時(shí),彩屏顯示機車(chē)工況及運行參數,發(fā)生故障時(shí)顯示故障種類(lèi)、故障參數等并提示司機應采取何種措施。
一、硬件特點(diǎn)
微機控制柜以插件箱為基本控制單元,每個(gè)插件箱獨立控制1個(gè)轉向架,即第一層插件箱(RACK1)控制I端轉向架,第二層插件箱(RACK2)控制II端轉向架,第一層與第二層插件箱布線(xiàn)稍有不同。第一、二層插件箱中對應位置的插件相同,插件可以互換,但同一插件箱中的數字入/出A、B插件由于內部跨接矩陣不同而不能互換。
1.模擬輸入信號:司機控制器的指令信號、電壓/電流傳感器的反饋信號、速度傳感器反饋信號、制動(dòng)缸壓力傳感器反饋信號等,分別經(jīng)相應信號調整處理電路,送A/D采樣。
2.模擬輸出信號:計算機輸出的數字控制量,經(jīng)D/A轉換輸出8路模擬信號。
3.外部數字信號:經(jīng)帶過(guò)壓吸收的光電隔離的數字信號輸入電路后,送CPU的內部數據總線(xiàn)。
4.內部數字信號:通過(guò)無(wú)隔離的通用數字輸入/輸出通道(GP線(xiàn))用于插件箱內部各插件間的連接。這種GP線(xiàn)既可以用作輸入,又叫以用作輸出,根據不同的應用通過(guò)跨接矩陣靈活設置,大大增強了數字入/出的通用性。
5.數字輸出信號:經(jīng)繼電器隔離輸出數字控制信號,如過(guò)載跳主斷等。
6.脈沖輸出信號:脈沖控制及根據SBC送來(lái)的移相控制信號(UE1、UE4)控制晶閘管的觸發(fā)時(shí)刻和觸發(fā)位置,實(shí)現牽引/制動(dòng)的調速控制。
二、微機控制系統功能概述
1.牽引控制功能
2.制動(dòng)控制功能
3.防空轉/滑行保護功能
防空轉、防滑行控制使機車(chē)運行在盡可能大的粘者附近,可以保證機車(chē)在任何軌面條件下啟動(dòng)、加速、制動(dòng)不擦傷輪軌,不發(fā)生牽引電機超速。
4.故障轉換功能
SS8機車(chē)微機控制裝置不設A、B組,采用轉向架獨立控制,即每個(gè)插件控制一個(gè)轉向架。故障轉換開(kāi)關(guān)在微機柜左上部,三個(gè)位(Ⅰ位、Ⅱ位、正常位)的含義與模擬車(chē)不同:Ⅰ、Ⅱ位作故障位,平時(shí)應放在正常位。
5.交叉保護功能
6.自檢功能
7.列車(chē)供電控制功能
列車(chē)供電系統的功能是將供電繞組的交流電壓整流濾波成為直流600V向列車(chē)供電,以滿(mǎn)足客車(chē)車(chē)廂空調、采暖、照明等用電需要。
8.自動(dòng)過(guò)分相
所謂自動(dòng)過(guò)分相就是免去手動(dòng)操作,由機車(chē)上自動(dòng)分合主斷路器來(lái)通過(guò)電網(wǎng)分相區,目前僅廣深線(xiàn)SS8機車(chē)運用自動(dòng)過(guò)分相功能。在分相區前后若干距離處各埋設地面無(wú)源信號設備,平時(shí)不工作。在機車(chē)的前后左右四個(gè)方位距軌面正上方10厘米左右裝有地感器。在機車(chē)運行時(shí),地感器不斷發(fā)射高頻信號,地面信號裝置受高頻信號感應而得能量,并發(fā)射一定頻率的信號,機車(chē)上的地感器檢測到這一信號,給微機柜送一110V數字過(guò)分相信號(PHASE)。在此應注意,無(wú)論在過(guò)分相前分主斷還是在過(guò)分相后合主斷,微機柜所接到的信息是一樣的過(guò)分相信號。
三、常見(jiàn)故障分析及處理方法
1.無(wú)流
無(wú)流分正常無(wú)流及故障無(wú)流兩種情況。正常無(wú)流主要是由于手柄位置不當或安全系統(如列車(chē)運行監控裝置)要求產(chǎn)生的卸載無(wú)流。故障無(wú)流的原因如下:
(1)線(xiàn)路接觸器未閉合,主電路未構成。
(2)預備、零位、牽引、制動(dòng)等狀態(tài)信號不對。最常見(jiàn)的是預備不好,引起微機柜封鎖脈沖。
(3)微機柜未收到司機給定指令,如司機控制器電位器無(wú)電源、無(wú)輸出或傳輸線(xiàn)不良。
(4)微機柜未收到牽引響應或制動(dòng)響應信號。這可能是牽引主電路或制動(dòng)主電路未構成,也可能是線(xiàn)路接觸器和勵磁接觸器的聯(lián)鎖接點(diǎn)接觸不良。
(5)運行中正常位時(shí)突然某架無(wú)電流,有可能是電源自身保護造成的。這可用分合電子控制自動(dòng)開(kāi)關(guān)的方法,使電源重新起動(dòng)來(lái)解決。
(6)微機柜封鎖脈沖。一般應首先考慮沒(méi)有同步電壓或插件未插到位,此外外部復位的復位繼電器不釋放,帶插座的芯片接觸不良等也可能造成無(wú)流。
2.電流不平衡
(1)由傳感器引起的電流不平衡。重點(diǎn)檢查電流傳感器、電壓傳感器是否有正偏或負偏的現象,速度傳感器松脫或故障,傳感器正負偏較大或其它故障時(shí)必須更換。
(2)由硅元件損壞引起的電流不平衡。此故障表現為:在主橋沒(méi)有全開(kāi)放以前,電流不平衡不明顯,因為系統為閉環(huán)控制,當主橋滿(mǎn)開(kāi)放或已達到電機限壓時(shí),電機電流不平衡現象加劇;貛旌髴獙柙涂烊圻M(jìn)行檢套,發(fā)現損壞進(jìn)行更換。
(3)由于輪徑設定不當引起的電流不平衡。
(4)由于微機本身故障、接插元器件松動(dòng)引起的電流不平衡。
(5)由于二次削磁引起的電流不平衡。
3.過(guò)載
當電流傳感器故障無(wú)電流反饋時(shí)、電壓傳感器故障失去限壓功能時(shí)及變流器觸發(fā)極故障時(shí),都可能引起過(guò)載,主斷路器跳閘。應更換相關(guān)故障元器件。
4.竄車(chē)
所謂竄車(chē)指手柄一離開(kāi)零位就有較大的電樞電流,使機車(chē)存在沖動(dòng)的現象。造成此現象的.原因有:
(1)司控器線(xiàn)接錯,或電位器不良,使司控器輸出的電壓異常,微機接收到錯誤的手柄位后產(chǎn)生錯誤的控制輸出。
(2)脈沖控制板或脈沖放大板故障,造成可控硅開(kāi)放角錯誤。
(3)同步變壓器接線(xiàn)錯誤,使其極性產(chǎn)生變化,從而導致脈沖控制板產(chǎn)生錯誤的控制脈沖。
5.彩色顯示屏全黑
彩色顯示屏全黑的原因有:
(1)多功能接口板保險燒壞。經(jīng)常是因為X103上110V電源接反。
(2)多功能接口板電源模塊燒壞?捎萌f(wàn)用表測板上X2的奇偶腳之間是否有+5V電壓。
(3)背光電源逆變器壞?捎萌f(wàn)用表量X7、X8的1、2腳,正常時(shí)應有交流電壓200~1000V。注意1腳要接表的正端。
(4)多功能接口板X(qián)7、X8是否與顯示屏連接好。
(5)顯示屏損壞(燈管壞)。
6.顯示屏全白無(wú)字符顯示
通常情況為顯示線(xiàn)松動(dòng),顯示屏與顯示卡未正常連接。
7.微機屏顯示一、二架故障
造成微機屏故障燈亮的原因,一是微機電源故障,二是微機與顯示屏通信故障,三是兩個(gè)司機室電鑰匙全合上后,造成通信沖突。先易后難,首先檢查兩個(gè)司機室電鑰匙狀態(tài),如全合上,應將另一端司機室的電鑰匙斷開(kāi)。
8.微機顯示正常,提手柄發(fā)現二架無(wú)壓無(wú)流。
處理:首先更換二架的脈沖放大和脈沖控制插件,故障現象仍然存在。再更換單板機,故障還是未能消除。后更換同步變壓器,正常。
分析:對于機車(chē)無(wú)壓無(wú)流的現象,原因一是工況電路異常,如預備、零位、牽引、制動(dòng)等狀態(tài)信號不對,引起微機脈沖封鎖;原因二是微機接收不到手柄位給定指令,如司機控制器無(wú)電源,電位器無(wú)輸出或傳輸線(xiàn)不良;原因三是微機柜插件不良;原因四是無(wú)同步同壓。
9.先一架故障,后二架也故障,復位不成功。
處理:檢查發(fā)現為兩架微機電源均保護,可以確定為微機板存在短路或微機外部電路存在短路現象,甩開(kāi)N101插頭后正常,可以斷定為外部傳感器短路,更換一軸傳感器后正常。
分析:SS8型微機電源板有短路保護功能,一旦存在過(guò)流現象時(shí),電源板就會(huì )自動(dòng)關(guān)閉。電源板除給微機柜的各個(gè)插件供電后,還為司控器、電壓電流傳感器、速度傳感器供電以及產(chǎn)生觸發(fā)脈沖,以上各個(gè)環(huán)節存在短路現象時(shí),均會(huì )使微機電源保護。因為外部短路的原因,廣鐵集團所屬機務(wù)段已經(jīng)發(fā)生幾起機破事件。目前,株洲電力機車(chē)研究所正在研究解決方案。發(fā)生此類(lèi)故障時(shí),可以通過(guò)以下辦法進(jìn)行應急處理:司機停車(chē)后關(guān)閉微機電源,打開(kāi)微機柜蓋板,取下先故障的那一架微機的轉換控制板,一二架轉換開(kāi)關(guān)置正常位,利用良好的一架的電機運行回段處理。
控制系統論文9
摘要:隨著(zhù)流程工業(yè)的經(jīng)濟總量在迅速增長(cháng),對流程工業(yè)的需求迅速增長(cháng)。自動(dòng)化儀表和系統逐步走向數字化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化、集成化。本文著(zhù)重闡述了大型火電廠(chǎng)DCS系統應用及相關(guān)的技術(shù)和理念。
關(guān)鍵詞:DCS系統;大型火電廠(chǎng);現場(chǎng)總線(xiàn)
經(jīng)濟全球化導致對流程工業(yè)的需求迅速增長(cháng)。特別是隨著(zhù)流程工業(yè)的經(jīng)濟總量迅速增長(cháng),對流程工業(yè)的需求更是呈爆發(fā)之勢。近年來(lái),國內在原來(lái)DDC直接數字控制技術(shù)自行研發(fā)和工控機應用的基礎上,引進(jìn)國外DCS的工程應用及技術(shù),逐漸形成了我國獨立自主的DCS產(chǎn)業(yè),特別是在大型火力發(fā)電廠(chǎng)中的應用更是取得了可喜的業(yè)績(jì)。自動(dòng)化儀表和系統也正走向智能化、數字化、網(wǎng)絡(luò )化、集成化。大中型流程工業(yè)中HART、FF、PROFUBUS-PA現場(chǎng)儀表和DCS的應用比例更大。本文重點(diǎn)闡述大型火電廠(chǎng)應用DCS中和自動(dòng)化系統相關(guān)的技術(shù)和一些理念。
一、火電廠(chǎng)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢
(一)現場(chǎng)儀表標準之戰結束后,形成了多種總線(xiàn)并存的局面。按照商業(yè)現貨技術(shù)的原則,與信息技術(shù)融合,采用快速以太網(wǎng)技術(shù)(包括TCP/IP等)作為廠(chǎng)級系統的主要網(wǎng)絡(luò )架構。同時(shí),系統功能安全技術(shù)在實(shí)際流程工業(yè)的自控工程中已不可或缺,安全儀表系統(SIS)和流程工業(yè)安全完整性等級(SIL)認證體系也正在形成。SIS和DCS融合或兼容的趨勢也逐漸形成。
(二)基礎自動(dòng)化不可分割的一部分就是EDDL設備描述語(yǔ)言和系統集成技術(shù)以及在此基礎上形成的設備管理系統(AMS),而且逐漸擴大了包括智能設備管理系統、設備信息平臺、機械設備管理系統、性能檢測系統等資產(chǎn)管理范圍。目前,在世界上資產(chǎn)管理系統正在形成全生命周期的企業(yè)資產(chǎn)管理和工程管理的理念。
(三)在統一構架下逐步實(shí)施了管控一體化和儀控、電控一體化,EPR/MES/PCS三層結構已形成共識,逐步實(shí)現基礎自動(dòng)化與企業(yè)信息管理的無(wú)縫集成。馬達控制中心(MCC)及企業(yè)用電的配電系統等在基礎模塊智能化及采用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的基礎上逐步納入以溫度、壓力、流量等信號為主的儀控系統中。
二、大型火電廠(chǎng)在利用DCS上有其固有個(gè)性
首先,對汽機、鍋爐等的控制及安全要比較求復雜,燃料、水、灰等相關(guān)的輔助設施也比較龐大,產(chǎn)生的電能受電網(wǎng)調度要求高等,因監,用于電廠(chǎng)的DCS應具有回路反饋控制、順序控制、混合控制等復雜控制功能,具有驅動(dòng)多種執行機構的要求,完成復雜計算能力及先進(jìn)控制(APC)功能。還必須具備帶有時(shí)間戳的開(kāi)關(guān)量輸入設備及相關(guān)功能。在時(shí)間同步方面,除了DCS系統內時(shí)鐘同步方式,還要有GPS衛星時(shí)間同步方式。
然后,根據電廠(chǎng)的主要產(chǎn)品”電能”的特殊性及電網(wǎng)調度和電業(yè)管理的要求,電廠(chǎng)監控信息管理系統SIS的管控一體化應進(jìn)一步與DCS銜接。DCS應適應電廠(chǎng)機電設備多,廠(chǎng)用電管理十分重要的要求,在I/O硬件及掃描周期、人機界面及增大系統容景等方面擴大功能,加速儀控、電控一體化的.進(jìn)程。
三、國內DCS系統現狀
近年來(lái),國內在原來(lái)DDC直接數字控制技術(shù)自行研發(fā)和工控機應用的基礎上,引進(jìn)國外DCS的工程應用及技術(shù),逐漸形成了我國獨立自主的DCS產(chǎn)業(yè),特別是在大型火力發(fā)電廠(chǎng)中的應用國電智深、和利時(shí)、上自?xún)x三家更是取得了可喜的業(yè)績(jì)。
(一)國電智深——在多年DCS應用實(shí)踐經(jīng)驗的基礎上,在技術(shù)引進(jìn)的基礎上,形成了具有自主知識產(chǎn)權EDPF系列產(chǎn)品。其中EDPF-NT在火電廠(chǎng)應用較廣。
(二)和利時(shí):現今主推HOLLIAS系統,在大型火電廠(chǎng)中主要使用HOLLIAS-MACS-S。有符合汽輪機控制要求的HOLLIAS DEH和ETS,和HOLLIAS-MACS構成一體。在管控一體化方面,MES功能,在開(kāi)放的實(shí)時(shí)/關(guān)系數據庫基礎上,有子系統模塊,可以滿(mǎn)足電站信息化的需求。
(三)上自?xún)x:上海自動(dòng)化儀表股份有限公司為國內首家自動(dòng)化儀表行業(yè)的上市公司,屬上海電氣集團的一部分。與國家核電共同組建了國核自?xún)x系統工程有限公司,逐步具備了核電工程儀控系統設計、控制系統集成、核電儀控設備成套供應等的能力,并擁有自主知識產(chǎn)權,形成較大規模批量化建設中國品牌核電站的能力。上自?xún)x組建火電廠(chǎng)I&C的工程公司是有一定基礎。
四、國外DCS系統現狀
進(jìn)入21世紀,受通信和信息管理技術(shù)、集成電路技術(shù)的進(jìn)步以及工藝設備大型化的影響,形成了新一代的DCS,或稱(chēng)為第四代DCS。國外DCS尤以ABB、西門(mén)子和艾默生三家在電廠(chǎng)方面比較成功。
(一)ABB由ABB貝利Infi 90 0pen形成的Symphony系統基礎上控制工程網(wǎng)版權所有,進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了800系列的新產(chǎn)品,推出IndustrialITSymphony最新的DCS系統。ABB貝利在中國電力方面用戶(hù)多達200多個(gè),新系統和老系統兼容。
(二)西門(mén)子——在全世界已有超過(guò)1500套控制系統裝置,是成功的電力和I&C系統供應商。在我國電站中采用西門(mén)子的Teleperm系統較多。近年在”全集成自動(dòng)化”的架構下,西門(mén)子推出SPPA-T3000系統,已經(jīng)在國內電廠(chǎng)項目陸續使用。
(蘭)艾默生——在并購基礎上形成的艾默生過(guò)程控制公用事業(yè)部發(fā)表了"FlantWeb數字化工廠(chǎng)管控網(wǎng)”,它涵蓋了DeltaV和Ovation。Ovation是其前身西屋過(guò)程控制公司于1997年推出,是WDPF的更新?lián)Q代產(chǎn)品,在電廠(chǎng)獲得了廣泛的應用。Ovation歷史站具有高速、高效和高度靈活的特點(diǎn),過(guò)程數據可以以O.l秒或1秒的時(shí)間間隔掃描和存儲,可存20000個(gè)實(shí)時(shí)過(guò)程數據點(diǎn);基本歷史站軟件包可將收集到的數據歸檔到光盤(pán)內,以便長(cháng)期存儲;通過(guò)模擬量數據壓縮模塊,可優(yōu)化存儲內存;可完成SOE列表,并搜尋列表后首發(fā)事件。
五、DCS分析比較的結論
通過(guò)上面的綜述,可以看出,反映水平的技術(shù)指標具體是指網(wǎng)絡(luò )結構、硬件體系、軟件體系及系統容量、系統實(shí)時(shí)性、系統人機界面、系統現場(chǎng)借口、系統控制功能、系統精確度、系統靈活性和可擴展性、系統可靠性、可用性、可維護性、系統穩定性和系統安全性等。如何進(jìn)一步科學(xué)地評比這些指標,是當今制造業(yè)的任務(wù)。
國產(chǎn)DCS的性?xún)r(jià)比高,適合在300MW以下機組中選用,在600MW以上機組可逐步擴大應用范圍。國內DCS企業(yè)對大型電廠(chǎng)的工程能力有待在實(shí)際工程鍛煉中進(jìn)一步提高。國內DCS企業(yè)應加強研發(fā)力量,在DCS中盡快解決與FF、Profibus-PA等現場(chǎng)總線(xiàn)儀表連接的工程實(shí)踐,EDDL設備描述語(yǔ)言技術(shù),可互操作性技術(shù)的應用等專(zhuān)項技術(shù)。加強管控一體化,電控、儀控一體化的應用技術(shù)的工程實(shí)踐,特別是加強”資產(chǎn)管理”專(zhuān)項技術(shù)的實(shí)踐。加強功能安全技術(shù)的研究。在引進(jìn)國外特大型機組DCS應用工程中,把國內制造廠(chǎng)作為最終用戶(hù)的伙伴,參加進(jìn)去,從中吸取國外先進(jìn)技術(shù)和工程管理經(jīng)驗,并為最終用戶(hù)在該機組的運行、維護保駕護航。
參考文獻:
【1】范云鵬,基于PC的現場(chǎng)總線(xiàn)系統及其在圓管切割中的應用[D].哈爾濱工程大學(xué),20xx.
[2]1波.CGSE-ES中現場(chǎng)總線(xiàn)融合的實(shí)現[D].上海交通大學(xué),20xx.
[3]楊鳳龍.面向現場(chǎng)總線(xiàn)控制儀表的人機界面的實(shí)現[D].大連交通大學(xué),20xx.
控制系統論文10
摘要 :在我國經(jīng)濟發(fā)展的過(guò)程中,水資源占據著(zhù)重要的地位,他的資源量將很大程度上影響著(zhù)我國經(jīng)濟的發(fā)展速度。而隨著(zhù)近代工業(yè)的崛起,以水資源為代表的各類(lèi)資源均受到很大程度上的污染,所以對污水的處理已經(jīng)成為當前最突出的問(wèn)題。本文就自動(dòng)控制系統在污水
關(guān)鍵詞:污水處理論文
引言
近年來(lái),隨著(zhù)我國環(huán)保力度的逐步加大,對污水的處理上逐漸由點(diǎn)到面,實(shí)行全方位的覆蓋。由于我國幅員遼闊,各類(lèi)工廠(chǎng)分布較為分散的狀況給我國的污水處理增加了難度。而污染的水資源如果處理不當而直接排放進(jìn)江海湖泊,不僅給我國的生活用水帶來(lái)影響,也會(huì )阻礙工業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,所以對污水的處理已經(jīng)成為一件急需解決的問(wèn)題。電氣自動(dòng)控制系統的應用,將提高污水處理的效率,為我國的經(jīng)濟發(fā)展奠定一個(gè)良好的發(fā)展平臺。
1自動(dòng)控制系統的組成以及特點(diǎn)
1.1自動(dòng)控制系統的組成
自動(dòng)控制系統的組成較為復雜,一般由自動(dòng)控制、數據采集以及信號處理等方面的內容組成。在進(jìn)行污水處理時(shí),只有這幾個(gè)部分協(xié)調配合,各盡其能,才能使污水的處理的效果達到最好。自動(dòng)控制部分主要負責系統的運行,使得系統在無(wú)人控制的情況下,也能夠按照原有設定的系統進(jìn)行運行,將人從繁重、危險的工作中解救出來(lái);數據采集部分主要負責系統的監控,當系統屬于運行狀態(tài)時(shí),數據采集部分能夠對污水處理的狀況進(jìn)行檢測,保證系統的正;\行;信號處理部分是對采集的數據進(jìn)行處理,當發(fā)現系統出現異常狀況時(shí),就會(huì )及時(shí)的對系統進(jìn)行修復,確保污水處理的效率與質(zhì)量。自動(dòng)控制系統是一個(gè)整體化的設施,只有各部分之間相輔相成,才能實(shí)現污水處理的高效化。
1.2自動(dòng)控制系統的優(yōu)點(diǎn)
從另一種角度而言,自動(dòng)控制系統可以分為軟件和硬件兩部分。這兩部分雖然完全不同,但是卻是缺一不可。為了實(shí)現電氣自動(dòng)控制系統的方便化操作,自動(dòng)控制系統中往往嵌入了目前發(fā)展較為成熟的軟件工程技術(shù)。操作員進(jìn)行操作時(shí),可以結合軟件的優(yōu)點(diǎn)通過(guò)功能圖塊進(jìn)行編程,提高系統操作的便捷性。除此之外,對于一些較為復雜的工程項目,可以利用高級語(yǔ)言完成相關(guān)的數學(xué)算法,在簡(jiǎn)化項目復雜程度的同時(shí),可以實(shí)現功能塊的嵌套,優(yōu)化系統的性能。硬件與軟件不同,但是在一定程度上被軟件限制選擇的范圍。通常情況下,一款軟件的集成程度越高、功能越強,那么對硬件的配置要求就越苛刻,污水處理工廠(chǎng)的成本就會(huì )增加。所以在軟件的制作過(guò)程中,我們要兼顧硬件的選擇,只有這樣才能在不影響污水處理效率的情況下,節省開(kāi)支,實(shí)現經(jīng)濟效益的最大化。
2自動(dòng)控制系統在污水處理中的應用現狀
隨著(zhù)科技的發(fā)展,越來(lái)越多的設備處在日新月異的變革之中,設備的更新周期遠遠低于歷史上的任何一個(gè)時(shí)期。電氣自動(dòng)控制系統就屬于其中發(fā)展較快的一類(lèi),且從整個(gè)經(jīng)濟結構角度來(lái)看,電氣自動(dòng)控制系統對于人類(lèi)來(lái)說(shuō)具有巨大的應用價(jià)值。然而事實(shí)表明,實(shí)際應用的情況并沒(méi)有達到理想的效果,其中存在著(zhù)較多的缺陷和不足。下面我們就簡(jiǎn)述一下電氣自動(dòng)控制系統在污水處理中具體應用的現狀。
2.1電氣自動(dòng)控制系統所采用的檢測設備檢測精度不理想
我國科技發(fā)展不平衡,某些技術(shù)發(fā)展還處于基礎階段,與總體科技水平不相吻合,所以在設備的配套使用時(shí),往往某方面的落后拖垮了設備整體的性能。目前我國的電氣自動(dòng)控制系統中,檢測設備相當不完善,滯后了整體設備的性能。在電氣自動(dòng)控制系統進(jìn)行污水處理時(shí),很多的檢測表、儀表由于精度不足,使得系統無(wú)法對突然出現的問(wèn)題及時(shí)處理,造成了不必要的損失,降低了污水處理的效率,壓縮了經(jīng)濟效益的空間,從而很大程度上制約了企業(yè)的發(fā)展。而且,如果處理的污水沒(méi)有達到設定的標準就進(jìn)行排放,那么其中的污染物就會(huì )對環(huán)境以及相關(guān)生物造成極大的危害,給國家和人民造成不可估量地財產(chǎn)損失。
2.2污水的排放標準太低
一些廠(chǎng)家進(jìn)行污水處理時(shí)為了擴大經(jīng)濟效益空間,往往簡(jiǎn)化或者省略水質(zhì)的檢查。近年來(lái),由于我國環(huán)保部門(mén)的監控力加強,一些企業(yè)、工廠(chǎng)用ORP、DO、PH等進(jìn)行對水質(zhì)的控制,但是在電氣自動(dòng)控制系統進(jìn)行操作時(shí),如果檢測系統檢測到水質(zhì)尚處于不合格狀態(tài)時(shí),系統接到反饋僅僅只是加長(cháng)污水處理的時(shí)間,而并非再一次進(jìn)行污水水質(zhì)的檢測,這樣往往造成處理的污水達不到預期的效果就直接排放到環(huán)境中去。
2.3設備維護不到位
我國的污水處理工廠(chǎng)為了提高污水處理的.效率,減少污水處理的成本,一些污水處理設備都是從國外直接購買(mǎi)。而這些設備往往都有維護要求,只有滿(mǎn)足維護的標準之后,設備才能夠更好的工作,使污水的處理效果實(shí)現最大化,但是目前國內工作人員對這些設備的了解較少,很難滿(mǎn)足設備的維護需求,使得設備的維護工作名存實(shí)亡。而且這些設備的造價(jià)往往十分昂貴,維護的費用也是一筆巨大的開(kāi)支,嚴重擠占了工廠(chǎng)的利潤空間,使得部分污水處理廠(chǎng)做的不夠到位。
2.4缺少相關(guān)的專(zhuān)業(yè)性人才
從相關(guān)部門(mén)的統計數據來(lái)看,我國污水處理行業(yè)員工的能力普遍偏低,往往都是通過(guò)簡(jiǎn)單的培訓就直接上崗。在這種情況下,如果處理系統一旦出現問(wèn)題,或者處理設備需要維護的時(shí)候,由于缺乏專(zhuān)業(yè)人才,就會(huì )導致污水的處理效果與理想的標準相差較大。
3自動(dòng)控制系統在今后的改進(jìn)措施與發(fā)展方向
3.1自動(dòng)控制系統的改進(jìn)措施
由于污水自動(dòng)控制處理系統與我國的經(jīng)濟發(fā)展現狀不能夠很好的契合,嚴重阻礙了污水處理的效率與質(zhì)量,通過(guò)對目前我國污水處理現狀的分析,對相關(guān)地方采取一些必要的措施,以提高污水處理的質(zhì)量與效率。3.1.1體改電氣自動(dòng)控制系統檢測設備的檢測精度在進(jìn)行污水時(shí),我們要保證經(jīng)過(guò)處理的污水排放到環(huán)境中時(shí)不會(huì )產(chǎn)生大的危害。然而由于檢測設備的精確度有著(zhù)嚴重的缺陷,使得污水處理的結果產(chǎn)生一系列的問(wèn)題。檢測設備搜集數據時(shí),因精度問(wèn)題,往往使得未經(jīng)達標的污水因檢測不出而被誤排到環(huán)境中,造成了無(wú)法挽回的損失。所以,當污水處理工廠(chǎng)引進(jìn)新的處理設備時(shí),一定要注重檢測設備的精度問(wèn)題,只有這樣,才不會(huì )影響處理系統整體的性能。3.1.2提高污水排放標準在實(shí)際的生產(chǎn)生活中,污水處理標準的過(guò)于低化使得污水的處理現狀與理想相差甚大。通過(guò)對污水處理標準的提高,減少污水不達標而被排放的概率,從整體上提高污水處理的效果。3.1.3對相關(guān)設備進(jìn)行維護由于目前我國大多數的污水處理工廠(chǎng)都是從國外直接引進(jìn)設備,在維護的問(wèn)題上存在著(zhù)多方面的問(wèn)題。但是只有良好的機器設備,才能保證污水處理的效果。所以工廠(chǎng)應該加強對設備維護的重視程度,克服多方面的困難,將設備維護的工作落實(shí)到位,為污水的處理結果提高保障。3.1.4引進(jìn)和培養專(zhuān)業(yè)人才目前我國的污水處理工作人員基本都是僅僅接受簡(jiǎn)單的培訓就直接上崗,缺乏相關(guān)方面的知識,在實(shí)際操作中往往容易產(chǎn)生大的漏洞。尤其是在電氣自動(dòng)控制系統出現問(wèn)題以及設備需要維護時(shí),很難找到相關(guān)方面的專(zhuān)家進(jìn)行指導。所以引進(jìn)和培養專(zhuān)業(yè)人才就顯得十分的重要,他不僅能夠提高我國污水處理的水平,又能為污水的處理結果提供保證。
3.2自動(dòng)控制系統的發(fā)展方向
目前,控制理論向著(zhù)兩個(gè)方向進(jìn)行發(fā)展,一是在科技飛速發(fā)展的大環(huán)境下,注重某一種方法的研究,將先進(jìn)、成熟的科技技術(shù)應用到方法的實(shí)踐中,提高污水處理的效率與質(zhì)量;二是將多種方法結合使用,相互之間取長(cháng)補短,發(fā)揮他們所具有的優(yōu)勢,共同提高污水的處理效果。就目前而言,第二種的發(fā)展趨勢明顯高于第一種,且已經(jīng)取得了良好的效果。
4結語(yǔ)
自動(dòng)控制系統在污水處理中占據著(zhù)重要的地位,不僅大大的降低了污水處理的成本,而且使得污水處理的效果得到了明顯的改善,創(chuàng )造了良好的社會(huì )效益。筆者通過(guò)對目前我國污水的現狀進(jìn)行具體分析,提出一系列相關(guān)改進(jìn)的措施,希望在改善污水處理、提高污水處理質(zhì)量方面能所幫助。
參考文獻:
[1]王樂(lè ),楊婉妮.關(guān)于國內污水處理企業(yè)技術(shù)創(chuàng )新方向的探討[J].中國建設信息(水工業(yè)市場(chǎng)),20xx(03).
[2]趙提綱,韋玉忠,韓萬(wàn)明,李鯤,張一品,王晟.SBR工藝過(guò)程控制策略研究進(jìn)展[J].水處理技術(shù),20xx(07).
[3]范程華,朱武.污水生化處理中溶解氧的非線(xiàn)性控制研究[J].自動(dòng)化技術(shù)與應用,20xx(02).
[4]王麗娟.張建鋒,王斌.活性污泥污水處理模糊控制系統設計[J].計算機工程與設計,20xx(18).
[5]范石美.活性污泥法污水處理計算機仿真軟件的開(kāi)發(fā)及應用[D].杭州:浙江大學(xué),20xx.
[6]樊立萍,于海斌,袁德成等.SBR污水生化處理系統的最優(yōu)控制及改進(jìn)[J].控制與決策,20xx,20(02):237-240.
[7]管秋,王萬(wàn)良,徐新黎等.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的污水處理指標軟測量研究[J].環(huán)境污染與防治,20xx,28(02):156-158.
控制系統論文11
摘要:機械制造的數控機床電氣控制技術(shù)的應用范圍越來(lái)越廣泛,該技術(shù)的應用有效提高了企業(yè)產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)效率和質(zhì)量,但是技術(shù)控制系統運行過(guò)程中會(huì )出現系統故障問(wèn)題而影響企業(yè)日常的生產(chǎn)效率,因此,技術(shù)人員對系統故障診斷與維修工作非常重要。
關(guān)鍵詞:數控機床電氣控制系統;故障診斷;系統維護
1電氣系統保證數控機床正常運行的基本要素
1.1保證系統的耐磨性。保證系統的耐磨性就是要提高電氣系統整體的使用壽命,加強系統零部件的質(zhì)量,數控機床在日常的生產(chǎn)當中會(huì )連續不間斷的進(jìn)行運作,系統中零件會(huì )有相應的消耗,因此要選用質(zhì)量好、耐磨性強的零件,這樣一方面提高電氣系統的功能品質(zhì),使數控機床的生產(chǎn)質(zhì)量得到提升,另一方面提高電氣系統的耐磨性可以延長(cháng)系統使用的壽命期限,降低系統出現故障的概率。
1.2及時(shí)更新系統技術(shù),F階段數字信息技術(shù)的發(fā)展速度非?,數控機床電氣控制系統也在不斷地研發(fā)和更新,更新后的技術(shù)運行效果會(huì )有很大提高,可以大幅度提升數控機床的生產(chǎn)效率和質(zhì)量,因此企業(yè)要及時(shí)更新電氣系統的技術(shù),保證企業(yè)的生產(chǎn)效果,提高企業(yè)的核心競爭力。
1.3保證電氣控制系統運行的穩定性。保證數控機床正常運行最關(guān)鍵的就是電氣控制系統的穩定性,數控機床運行的過(guò)程中會(huì )受到外界的各種干擾,例如在生產(chǎn)過(guò)程中有可能會(huì )出現供電系統異常,導致電子控制系統受到噪音干擾,如果系統不能自行對干擾元素進(jìn)行調整就會(huì )使數控機床的生產(chǎn)出現問(wèn)題,因此保證電氣系統的穩定性是非常必要的。
2數控機床電氣系統故障診斷措施分析
2.1系統故障直觀(guān)診斷法。系統故障直觀(guān)診斷法就是根據系統運行當中直接表現出的故障現象來(lái)判斷系統的故障原因。在系統運行的過(guò)程中如果出現故障一定會(huì )有相應的異,F象出現,比如系統燈光、設備運轉的聲音變化以及器械電路或其它部位發(fā)熱產(chǎn)生燒焦氣味等。故障診斷人員根據這些表征現象就可以大致判斷故障出現的位置,然后對該范圍進(jìn)行系統的排查找出故障的具體原因。直觀(guān)診斷法一般是診斷技術(shù)人員最初排查故障的方法,可以有效幫助技術(shù)診斷人員縮小系統故障的范圍。
2.2參數特征檢查診斷法。參數特征檢查診斷法是利用機電測得的相關(guān)特征參數,分析參數進(jìn)而分析、判斷故障可能存在的位置。數控系統發(fā)生故障而無(wú)報警時(shí)應及時(shí)核對系統參數,通常這些數值不允許修改。數控機床電氣系統一旦由于外界干擾或電池電量不足,會(huì )使個(gè)別參數丟失或變化而引起混亂現象,使機床無(wú)法正常工作,通過(guò)核對修正參數,就能排除故障。
2.3系統自動(dòng)故障診斷法。隨著(zhù)現代數字信息技術(shù)的發(fā)展,數控機床的運行都是采用電子數字化的管理方式,在系統運行過(guò)程中一旦出現故障,系統就會(huì )自動(dòng)發(fā)出警報,同時(shí)在顯示器中的相應故障部位發(fā)出紅色報警的標志,診斷人員根據警報顯示就可以確定故障發(fā)生的部位或原因。在數控機床的.各個(gè)部位零件的運行當中都會(huì )設有相應的指示燈和數碼顯示設備,當零件出現故障時(shí)相應的指示燈也會(huì )有變化,根據指示燈的變化也可以及時(shí)的診斷系統故障的零件部位,并根據數碼設備顯示的狀態(tài)分析出故障原因。在系統故障時(shí)檢測設備會(huì )根據故障情況自動(dòng)停止數控機床的運行,故障的原因分為兩種:一種是系統軟件故障,另一種是系統硬件故障,在進(jìn)行診斷排查時(shí)要根據系統自動(dòng)診斷功能的顯示來(lái)確定是軟件還是硬件故障,軟件故障一般都是由于操作不當形成的,硬件故障則需要對零件進(jìn)行拆卸進(jìn)一步確定故障原因。
3數控機床電氣控制系統維護措施分析
3.1提高操作維修人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)。大多數的數控機床系統故障都是由于人為操作不當而發(fā)生的,因此為了避免這種情況的發(fā)生,相關(guān)負責人員要重視系統操作人員和維修人員專(zhuān)業(yè)技術(shù)提高的工作。按照系統操作說(shuō)明手冊進(jìn)行學(xué)習,嚴格按照規范要求進(jìn)行操作,保證數控機床電器控制系統的正常運行。同時(shí)系統維護修理人員也要充分掌握系統的使用操作流程,定期對系統進(jìn)行檢查維護。
3.2定期對系統硬件進(jìn)行清理。外部的灰塵、雜物等進(jìn)入系統硬件內部也會(huì )引起系統故障,維護人員要定期對系統的零件進(jìn)行清潔工作。其中系統閱讀機的使用是系統進(jìn)入污染物的主要來(lái)源,要注重閱讀機的清理工作,首先要增加閱讀機的檢查維護次數,一周進(jìn)行一次清潔和維護,其次用酒精進(jìn)行清潔閱讀機表面及輸入部位,并及時(shí)添滿(mǎn)潤滑油。3.3維護數控設備的通風(fēng)散熱裝置。定期清理數控裝置的散熱通風(fēng)系統,經(jīng)常檢查數控裝置上各冷卻風(fēng)扇工作是否正常。根據車(chē)間環(huán)境狀況,一個(gè)季度應檢查清掃一次,具體方法:擰下螺釘,拆下空氣過(guò)濾器;在輕微振動(dòng)過(guò)濾器的同時(shí),用壓縮空氣由里向外吹掉空氣過(guò)濾器內的灰塵;如果太臟,可用中性清潔劑沖洗后置于陰涼處晾干。
參考文獻
[1]郭麗娜.分析數控機床電氣控制系統的故障診斷與維護[J].電子技術(shù)與軟件工程,20xx(15):232.
[2]孫中芹.淺析數控機床電氣控制系統的故障診斷與維護[J].電子測試,20xx(4):201.
控制系統論文12
Status Vi舞臺機械控制系統是澳大利亞State Automation公司(即曾經(jīng)的Bytecraft公司)在舞臺機械控制方面的核心產(chǎn)品之一,是專(zhuān)門(mén)針對中型劇場(chǎng)而配置的一套成熟的軸控制方案,該系統通過(guò)CE認證,運行安全可靠,而該公司針對大型劇場(chǎng)的另一系列產(chǎn)品State V舞臺機械控制系統則已被成功應用在多個(gè)國家級的劇場(chǎng)當中,包括我國的國家大劇院和悉尼歌劇院等。和State V系統一樣,Status Vi系統提供非常友好的圖形化用戶(hù)界面,擁有豐富的控制方式,操作及編程簡(jiǎn)單智能,能夠在各類(lèi)型演出中完成各種復雜而精準的布景變換工作。
1控制方式
Status Vi舞臺機械控制系統采用軸控制器對設備進(jìn)行運行和定位的控制,軸控制器(Axis Controller)是由高運算速度的硬件和符合安全標準的軟件一體化組成,以舞臺機械設備的軸為控制對象,監視傳感器、驅動(dòng)器的信號,并發(fā)出控制指令,同時(shí)進(jìn)行控制層與操作層的數據傳輸。其特點(diǎn)是單軸的控制獨立性好,互換性強,控制與操作層網(wǎng)絡(luò )結構簡(jiǎn)單,操作設備多樣化、智能化、簡(jiǎn)單化。
1.1單個(gè)設備控制
對應于調速設備,使用Linear型(線(xiàn)性)軸控制器進(jìn)行控制,運行速度和加速度均可調,運行誤差小于1mm;對應定速設備使用Binary型(非線(xiàn)性)軸控制器進(jìn)行控制,一個(gè)Binary型軸控制器可控制四個(gè)定速設備,運行誤差小于3mm。每個(gè)設備默認設置十個(gè)停車(chē)位置,包括兩個(gè)軟急停位、兩個(gè)軟超程位和六個(gè)隨意停車(chē)位。根據不同的設備可以實(shí)現直線(xiàn)、弧線(xiàn)及角度的運行。
1.2編組控制
系統允許多個(gè)設備編組運行,編組可以是臨時(shí)編組,也可以是以固定編號儲存在系統中的固定編組,而固定編組又根據同步要求的.不同分為鎖定型編組、聯(lián)動(dòng)型編組和異步型編組。在實(shí)際應用中,當運行固定編組時(shí),若其中某個(gè)設備不需要運行,則可以使用Pick(剔除)命令將該設備從編組中臨時(shí)分離出來(lái)。
1.3編程控制
編程控制是Status Vi系統的核心功能,它以Show(節目)的形式出現,每個(gè)用戶(hù)都可以根據需要建立不同的Show,Show可以是空白的,也可以是模板的形式,當然用戶(hù)也可以將一個(gè)常用的Show儲存為模板。一個(gè)新建立的Show,系統自動(dòng)為每個(gè)設備分配默認參數,包括每個(gè)設備的限位、停車(chē)位置、默認的運行速度和加速度、布景高度以及它在這個(gè)節目中要顯示的名字,而用戶(hù)可以根據演出需要對這些參數進(jìn)行修改,還可以對設備進(jìn)行編組儲存起來(lái),每個(gè)Show的參數是獨立的,但必須在系統默認值范圍內。
要讓一個(gè)Show運作起來(lái),首先需要建立Actions(動(dòng)作),顧名思義,就是讓設備(可以是單個(gè)設備,也可以是編組設備)根據特定的程序執行一個(gè)指令,Actions包括以下幾個(gè)類(lèi)型:
。1)Movement(移動(dòng)型):這是一個(gè)最基礎的動(dòng)作指令,用以控制一個(gè)設備或一個(gè)編組移動(dòng)一段距離或者移動(dòng)到一個(gè)定點(diǎn),如果是一個(gè)調速的設備,還可以設置它移動(dòng)的速度和加速度,或者是設置它在規定的時(shí)間內移動(dòng)到設定的位置,系統自動(dòng)調整運行的速度。(2)Conditional(條件型):檢測一個(gè)設備的位置或速度參數,用它來(lái)跟一個(gè)固定值或者另一個(gè)設備的參數作比較,當條件滿(mǎn)足時(shí)則觸法下一步動(dòng)作。對比的條件分別有:等于、小于、大于、大于或等于、小于或等于、不等于。(3)Delay(延時(shí)型):顧名思義就是延時(shí)一段時(shí)間,分為以秒為單位以及具體到小時(shí)、分鐘和秒兩種格式。創(chuàng )建了各種Actions之后,接下來(lái)是把它們編進(jìn)Cue(場(chǎng)景)里面,也就是專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)里面的編Cue工作。編Cue的意思就是把各種Actions以一定關(guān)系連接起來(lái),用以完成一個(gè)完整的布景變換動(dòng)作。技術(shù)人員根據劇目的布景變換流程將Cue按順序編輯完之后,一個(gè)完整的Show也就建立起來(lái)了。
2實(shí)際應用
由于Status Vi系統擁有如此豐富的控制方式,只需要簡(jiǎn)單的組合或編程,便能實(shí)現各種布景變換的運行要求。演出前把Cue場(chǎng)編輯好并試運行,確定程序沒(méi)問(wèn)題之后,演出時(shí)只需要操作一到個(gè)按鍵就可以完成整場(chǎng)演出的換景工作,而不需要頻繁的輸入指令,出現事故的幾率幾乎為零。以下是幾種常用的編程:
。1)調速設備與定速設備的聯(lián)動(dòng):調速設備啟動(dòng)過(guò)程中有一個(gè)變速過(guò)程,如果跟定速設備同時(shí)啟動(dòng)的話(huà),很明顯感覺(jué)到調速設備滯后了。在歌劇《圖蘭朵》中,導演要求布景的變換要有整體性,也就說(shuō)在視覺(jué)上要消除這種滯后,所以在編程上可以這樣實(shí)現:1)Cue1:?jiǎn)?dòng)調速設備,設置目標位置,速度值設置為定速設備的速度值,加速度從原來(lái)的10%提高為50%;2)Cue2:延時(shí)動(dòng)作,與Cue1一起啟動(dòng),延時(shí)數值為1s(1秒);3)Cue3:在Cue2結束后啟動(dòng)定速設備,設置目標位置。
。2)需要達到一定的運行條件:在吊裝反聲板上片時(shí),由前后兩條吊桿組合完成,先是后一條吊桿提升到一定的高度,反聲板形成一個(gè)角度后,再啟動(dòng)前面一條吊桿。在有車(chē)臺參與的換景中,需要車(chē)臺先到達定點(diǎn)后再讓吊桿吊裝的布景到達下位。這兩種情況都需要在兩個(gè)動(dòng)作之間插入一個(gè)條件動(dòng)作,使得后一個(gè)設備在滿(mǎn)足前一設備運行到某個(gè)位置條件時(shí)啟動(dòng)。1)Cue1:走在前面的設備先啟動(dòng),比如吊裝反聲板的后面一條吊桿,或者是需要先到達定位的車(chē)臺;2)Cue2:條件動(dòng)作,隨Cue1啟動(dòng),判斷Cue1中的設備行程到達某個(gè)數值;3)Cue3:下一組設備隨Cue2判斷結束后啟動(dòng)。
。3)設備來(lái)回運動(dòng):在新編排的芭蕾舞劇《小美人魚(yú)》中,需要多組設備多組定點(diǎn)之間的來(lái)回運動(dòng),形成多組不規則的波浪效果,運行約十分鐘,如果簡(jiǎn)單的按順序編Cue的話(huà)工作量會(huì )很大,要是編成循環(huán)Cue的話(huà)只需要兩條指令就可以實(shí)現了:
1)Cue1:設置設備運行到第一個(gè)定點(diǎn);
2)Cue2:設置設備在Cue1結束后運行,并指定另外一個(gè)定點(diǎn);
3)設置完Cue2后,在Cue1中增加跟隨Cue2運行的指令(Follow Cue)。
如此編程后,按下運行Cue1按鍵不放,該設備就能在兩個(gè)定點(diǎn)之間不斷地來(lái)回運行,如若需要調整來(lái)回的頻率,調速設備的話(huà)可以修改運行速度和加減速度百分比,定速設備可以在運行至定點(diǎn)之后插入一個(gè)延時(shí)動(dòng)作,延時(shí)時(shí)長(cháng)根據需要調整。
3結束語(yǔ)
筆者所在的劇場(chǎng)是一個(gè)功能完善的現代化劇場(chǎng),主要由一個(gè)1300多座位的大劇場(chǎng)和一個(gè)600多座位的多功能小劇場(chǎng)組成,舞臺機械控制系統均采用Status Vi系統,自20xx年底正式投入使用以來(lái),出色的完成了各類(lèi)大型演出任務(wù),包括中央歌劇院經(jīng)典歌劇《圖蘭朵》、大型音樂(lè )劇《金莎》、楊麗萍領(lǐng)銜主演的原生態(tài)歌舞《藏謎》和《云南的響聲》、第九屆中國藝術(shù)節大型風(fēng)情歌舞《贛風(fēng)》等等,充分體現了該系統的先進(jìn)性和可靠性。
參考文獻:
[1] 劉玉群,饒紫卿,等。國家大劇院歌劇院舞臺機械概述[J]。藝術(shù)科技,20xx(1):3—11.
控制系統論文13
關(guān)鍵詞:運動(dòng)控制系統 教學(xué)模式 工程師培養 工程應用性 MATLAB仿真
摘 要:本文從培養卓越工程師的需求出發(fā),對運動(dòng)控制系統課程的教學(xué)改革進(jìn)行探索。課堂教學(xué)采用以學(xué)生為主,以問(wèn)題為導向的探究式教學(xué)模式,同時(shí)課堂教學(xué)和實(shí)驗、課程設計教學(xué)實(shí)踐環(huán)節相呼應,為畢業(yè)設計打下基礎。
教育部提出的“卓越工程師培養計劃”是我國高等教育中長(cháng)期發(fā)展規劃中的一個(gè)重要計劃,通過(guò)教育和行業(yè)、高校和企業(yè)的密切合作,以實(shí)際工程為背景,以工程技術(shù)為主線(xiàn),使學(xué)生在走出校門(mén)后,具有分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、將好的設想和概念轉化為現實(shí)的能力[1]。而現行的教學(xué)方法,在培養高素質(zhì)綜合能力人才方面,還有著(zhù)種種的不足,高校教育內容及方式方法的改革勢在必行。
運動(dòng)控制系統是自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的一門(mén)核心專(zhuān)業(yè)課程。該課程集電機及拖動(dòng)基礎、檢測技術(shù)、電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制原理和計算機控制技術(shù)等課程相關(guān)基礎知識于一體,課程的理論性和實(shí)踐性都非常強,因此課程的教學(xué)難度較大,學(xué)生理解和接受知識困難多,不能很好地掌握和進(jìn)行實(shí)際系統的設計,所以有必要從教學(xué)理念、教學(xué)內容、教學(xué)方式等方面進(jìn)行改革,達到學(xué)以致用解決實(shí)際問(wèn)題的目的。
一、課堂上建立探究式的教學(xué)模式
課堂教學(xué)由單純的教師講授方式轉化為以問(wèn)題為導向的探究式、討論式的教學(xué)模式。講課中教師始終以學(xué)生為主體,激發(fā)學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性。課程講授方式貫徹由淺入深、循序漸進(jìn)的原則,如講矢量控制系統,首先給出靜止三相坐標系下異步電動(dòng)機的動(dòng)態(tài)數學(xué)模型,讓學(xué)生思考如何轉化為直流電動(dòng)機物理模型,提出解決方法,引出坐標變換的方法。引導學(xué)生推導同步旋轉坐標系下異步電動(dòng)機的動(dòng)態(tài)數學(xué)模型,引出矢量控制系統原理。建立矢量控制系統結構,通過(guò)仿真實(shí)驗分析系統性能。使學(xué)生不斷的思考,思維緊緊跟著(zhù)課程內容進(jìn)行,參與到教師的講課中。
二、理論教學(xué)內容和教學(xué)方法的組織
1.合理安排與更新教學(xué)內容
隨著(zhù)交流調速技術(shù)在實(shí)際中廣泛的應用,交流調速有取代直流調速的發(fā)展趨勢。因此,在教學(xué)安排上,交流調速內容應占主導地位,在學(xué)時(shí)上應占課程的60%以上。課程教學(xué)內容改革不僅要淘汰陳舊落后的調速方法,還要適當補充新的內容。例如在交流調速中,轉差功率消耗型系統只做簡(jiǎn)要介紹,重點(diǎn)介紹高性能的異步電動(dòng)機矢量控制和直接轉矩控制系統。
2.多媒體教學(xué)和板書(shū)教學(xué)相結合的教學(xué)手段
利用多媒體教學(xué)手段,一方面可加大課堂信息量,節省課堂現場(chǎng)畫(huà)圖時(shí)間。另一方面也可從網(wǎng)上下載實(shí)際案例的彩色實(shí)物圖片和原理圖進(jìn)行講解[2],使“運動(dòng)控制系統”的抽象概念和復雜過(guò)程形象化,采用動(dòng)畫(huà)技術(shù)可以生動(dòng)地將概念和復雜過(guò)程講清楚。但多媒體課件在需要回顧前面內容時(shí)不太方便,這時(shí)可用板書(shū)來(lái)彌補,將一些關(guān)鍵公式寫(xiě)在黑板上,與課件上內容相結合,有助于學(xué)生抓住重點(diǎn)、更好地銜接新內容。
3.充分發(fā)揮Matlab在教學(xué)中的作用
將Matlab/Simulink仿真軟件引入教學(xué)活動(dòng)中,可增強教學(xué)效果。仿真實(shí)驗尤其是用于交流調速系統可起到事半功倍效果,如矢量變換仿真、轉差頻率控制的矢量控制系統仿真和直接轉矩控制系統仿真等,使學(xué)生對交流調速系統變頻控制內容感到不再抽象,容易理解。
三、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節的探索
運動(dòng)控制系統課程的實(shí)驗教學(xué)環(huán)節包括實(shí)驗教學(xué)、課程設計和畢業(yè)設計。實(shí)驗教學(xué)有助于增進(jìn)學(xué)生對理論的理解。但是傳統的實(shí)驗多是驗證性的`,為提高學(xué)生的創(chuàng )新能力,應引進(jìn)開(kāi)放實(shí)驗設備,適當增加綜合設計性實(shí)驗,培養學(xué)生動(dòng)手能力和工程實(shí)踐能力。課程設計環(huán)節彌補了理論教學(xué)和實(shí)驗教學(xué)在系統設計方面的不足,使學(xué)生初步體驗運動(dòng)控制系統的設計過(guò)程。課程設計的題目可有兩個(gè)方向:(1)分析設計:根據控制對象模型和性能指標要求進(jìn)行方案確定、原理電路設計、元器件參數計算和選擇、控制電路圖等[3],提高學(xué)生運用理論知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力;(2)仿真驗證:如交流調速系統的矢量控制和直接轉矩控制,建立仿真模型對控制算法進(jìn)行仿真,加深對SVPWM控制技術(shù)和坐標變換的理解,提高學(xué)生計算機仿真能力。
畢業(yè)設計環(huán)節要求學(xué)生綜合運用本專(zhuān)業(yè)各課程的理論知識,通過(guò)查閱有關(guān)文獻,確定設計中計算機類(lèi)型,選擇轉速、電流傳感器,設計數字PI調節器,完成調速系統硬件電路設計及元器件選型。在實(shí)驗室對調速系統關(guān)鍵部分進(jìn)行調試,編制出調速系統程序并調試通過(guò),最終獨立設計出一個(gè)符合實(shí)際生產(chǎn)需要的調速系統。注重校企合作,教師和企業(yè)工程師聯(lián)合指導畢業(yè)設計,與實(shí)際緊密結合,為工程應用性提供保障。
四、結語(yǔ)
運動(dòng)控制系統課程涉及的專(zhuān)業(yè)基礎課多、綜合性強,實(shí)驗教學(xué)手段落后等實(shí)際情況,導致教與學(xué)的難度較大,本文針對傳統的教學(xué)模式存在的問(wèn)題,在課程教學(xué)模式、課程內容、教學(xué)實(shí)踐環(huán)節、教學(xué)方法等方面做了一些探索,提出了一些有益的方法。
控制系統論文14
摘要:隨著(zhù)科技的逐漸發(fā)展,傳統的機械設計制造和機械自動(dòng)化有了很大的提升,在各個(gè)行業(yè)中機械自動(dòng)化系統應用的范圍也之間的廣泛起來(lái),顯示出機械自動(dòng)化的強大優(yōu)點(diǎn)和效益,不斷滿(mǎn)足著(zhù)人們的生活和生產(chǎn)需求。本文通過(guò)對機械自動(dòng)化控制系統的應用以及優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行分析,為機械設計制造以及自動(dòng)化的發(fā)展提供正確的方向。
【關(guān)鍵詞】機械制造設計論文
機械自動(dòng)化技術(shù)的應用在產(chǎn)品的生產(chǎn)中能夠實(shí)現自動(dòng)化連續的生產(chǎn),從而節省勞動(dòng)力達到提高效率的效果。機械自動(dòng)化在機械制造業(yè)的發(fā)展中起著(zhù)十分重要的地位和作用,是整個(gè)機械制造業(yè)的發(fā)展趨勢所在。
1、機械自動(dòng)化的設計以及要求
機械自動(dòng)化通常情況下是在設備在無(wú)人操作的前提下按照自動(dòng)設定的程序進(jìn)行工作。機械自動(dòng)化主要是憑借著(zhù)機械的方式實(shí)現制造過(guò)程的自動(dòng)化生產(chǎn)和管理。因此機械的自動(dòng)化突破了傳統的機械制造方式以及生產(chǎn)過(guò)程,并且在生產(chǎn)中能夠顯著(zhù)提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益,為提高產(chǎn)品的質(zhì)量提供可靠的技術(shù)支撐,給企業(yè)帶來(lái)極大的經(jīng)濟效益。機械自動(dòng)化的設計技術(shù)不僅需要綜合性的技術(shù),還需要運用多門(mén)知識體系,涉及的范圍較廣,且具有較強的復雜性。機械自動(dòng)化設計一般分為五個(gè)部分,首先是傳感單元。傳感單元是機械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的基礎,主要的功能是在機械自動(dòng)化系統中能夠對機械工作的過(guò)程進(jìn)行有效的監測,查看機械在工作過(guò)程中的運行狀態(tài)和性能情況。其次是作用單元。該部分是系統前期重要的組成部分,主要的功能是對系統的能量進(jìn)行施加,完成系統的既定目標。再次是程序單元。該部分作為系統最關(guān)鍵的一個(gè)部分和組成內容,對系統所做的工作等具有決定性的作用。再次是控制單元,該部分為系統的的自動(dòng)化運行提供保障,能夠對系統運行中的結構單元進(jìn)行調節和控制,能夠對傳感單元的信息進(jìn)行分析和調節,因此控制單元能夠保障系統的順利展開(kāi)。最后是制定單元,該部分作為系統的核心部分,通過(guò)分析傳感單元傳遞過(guò)來(lái)的信號和信息,并進(jìn)行對比和分析,根據系統的規定發(fā)出指令。
2、機械自動(dòng)化系統的特征和應用
2.1機械自動(dòng)化控制系統的特征
機械自動(dòng)化控制系統的安全性和可靠性主要依靠的是自身的自動(dòng)化設備,存在著(zhù)自動(dòng)的報警和停止的功能,這就使得在機械自動(dòng)化生產(chǎn)的過(guò)程中一旦發(fā)生任何的安全事故,系統的安全性能大大提升,從而生產(chǎn)提供安全保障。自動(dòng)化控制系統中采用電子設備和電子器件,為系統的穩定性提供保障。機械自動(dòng)化在實(shí)際的運用中能夠避免人工操作的失誤,提高生產(chǎn)的精確度。通過(guò)機械自動(dòng)化控制系統能夠實(shí)時(shí)監測工作的狀況,提高生產(chǎn)的效率。
2.2機械自動(dòng)化控制系統的應用
2.2.1機械自動(dòng)化控制系統的構建機械自動(dòng)化系統的構建主要是建立在數字模型的基礎上的對其理論進(jìn)行分析和研究,因此通過(guò)數字表達式對機械自動(dòng)化控制系統輸入輸出變量以及對變量間的關(guān)系進(jìn)行詳細的分析和描述,能夠設計出合理科學(xué)的系統。機械自動(dòng)化控制系統通過(guò)微積分的方程式進(jìn)行構建。圖1為質(zhì)塊以及阻尼器和物種彈簧所構成的鉛垂方向機械平移系統示意圖。該圖中對質(zhì)塊原來(lái)不動(dòng)的'位置作為運動(dòng)坐標原點(diǎn),外力作用質(zhì)塊在X軸上移動(dòng),其中質(zhì)塊運動(dòng)的位移坐標為x(t)。然后通過(guò)達朗貝爾原理做出平衡的示意圖,得到微積分的方程式為:Mx(t)+Bx(t)+kx(t)=f(t)通過(guò)這一案例能夠看出質(zhì)塊靜平衡位置作為運動(dòng)坐標時(shí),阻尼器的阻尼大小與相對運動(dòng)是相反的。2.2.2機械自動(dòng)化系統的具體應用機械自動(dòng)化控制系統在汽車(chē)制造業(yè)運用的最為廣泛。汽車(chē)制造過(guò)程中的焊裝以及沖壓和總裝工藝中廣泛應用。機械自動(dòng)化控制系統在沖壓車(chē)間利用能夠提高工作的效率,壓機間采用機械自動(dòng)化裝置進(jìn)行連接,傳遞加工工件,這樣在首臺壓機下完成沖壓成形,在通過(guò)機械手傳遞給下一臺。在這一過(guò)程中有緊急停止的裝置,能夠對傳遞過(guò)程中的危險事故進(jìn)行緊急停止。在安全門(mén)的防護裝置上能夠對人員在壓機內的危險情況進(jìn)行有效的防護。壓機部分主要采用的是安全電磁開(kāi)關(guān)鎖,能夠延時(shí)鎖定和解鎖的釋放,具有較高的安全性能。在鋼鐵制造行業(yè)中利用機械自動(dòng)化控制系統在冷軋生產(chǎn)線(xiàn)和整卷鋼板開(kāi)卷中應用能夠對人員的安全進(jìn)行有效的保護。
3、結語(yǔ)
機械自動(dòng)化控制系統在各個(gè)行業(yè)中的應用有效地推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)的自動(dòng)化程度,為各個(gè)行業(yè)的發(fā)展提供了有效的動(dòng)力和長(cháng)久的保障,在機械自動(dòng)化的未來(lái)發(fā)展中將會(huì )更加注重高度的集約化和自動(dòng)化的發(fā)展方向。
參考文獻
[1]孫寶亮.芻議低碳環(huán)保下工程機械自動(dòng)化控制系統的設計與應用[J].中國高新技術(shù)企業(yè),20xx,(22):90-91.
[2]陳羽鋒,胡國清,欒厚寶等.基于PLC的氣動(dòng)送料控制系統的設計與應用[J].機械制造與自動(dòng)化,20xx,39(2):154-155,160.
控制系統論文15
摘要:
隨著(zhù)高新技術(shù)的不斷開(kāi)發(fā),數字通信及控制技術(shù)也在飛速發(fā)展,計算機通信及控制技術(shù)得到了廣泛應用,針對各種情況探討了保證計算機通信與控制系統可靠運行的措施。
關(guān)鍵詞:計算機通信;控制系統
1、在設計計算機通信與控制系統時(shí)要注意以下事項。
。1)在對計算機通信與控制系統設計和配置時(shí),要注意到系統的結構要緊湊,布局要合理,信號傳輸要簡(jiǎn)單直接。
在計算機通訊與控制系統的器件安裝布局上,要充分注意到分散參數的影響和采用必要的屏蔽措施:對大功率器件散熱的處理方法;消除由跳線(xiàn)、跨接線(xiàn)、獨立器件平行安裝產(chǎn)生的離散電容、離散電感的影響,合理利用輔助電源和去耦電路。
。2)計算機通信與控制系統本身要有很高的穩定性。
計算機通信與控制系統的穩定性,一方面取決于系統本身各級電路工作點(diǎn)的選擇和各級間的耦合效果。特別是在小信號電路和功率推動(dòng)級電路的級間耦合方面,更要重視匹配關(guān)系。另一方面取決于系統防止外界影響的能力,除系統本身要具有一定的防止外界電磁影響的能力外,還應采取防止外界電磁影響的措施。
。3)算機通信與控制系統防止外界電磁影響的措施,應在方案論證與設計時(shí)就給予充分考慮。
例如數字信號的采集傳輸,是采用脈沖調制器還是采用交流調制器,信號在放大時(shí)采用幾級放大器,推動(dòng)司服系統工作時(shí)采取何種功放,反饋信號的技術(shù)處理及接入環(huán)節,電路級間隔離的方法,器件安裝時(shí)連接和接地要牢固可靠,避免接觸不良造成影響,機房環(huán)境選擇和布局避免強電磁場(chǎng)的影響等。
2、排除電源電壓波動(dòng)給計算機通信與控制系統帶來(lái)的影響。
計算機通信與控制系統的核心就是計算機,計算機往往與強電系統共用一個(gè)電源。在強電系統中,大型設備的起、停等都將引起電源負載的急劇變化,也都將會(huì )對計算機通信與控制系統產(chǎn)生很大的影響;電源線(xiàn)或其它電子器件引線(xiàn)過(guò)長(cháng),在輸變電過(guò)程中將會(huì )產(chǎn)生感應電動(dòng)勢。防止電源對計算機通信與控制系統的影響應采取如下措施:
。1)提高對計算機通信與控制系統供電電源的質(zhì)量。
供電電源的功率因數低,對計算機通信與控制系統將產(chǎn)生很大的影響,為保證計算機通信與控制系統穩定可靠的工作,供電系統的功率因數不能低于0.9。
。2)采用獨立的電源給計算機通信與控制系統供電。
應對計算機通信與控制系統的主要設備配備獨立的供電電源。要求獨立供電電源電壓要穩定,無(wú)大的波動(dòng);系統負載不能過(guò)大,感性負載和容性負載要盡可能的少。
。3)對用電環(huán)境惡劣場(chǎng)所采取穩壓方法。
對計算機等重要設備采用UPS電源。在穩壓過(guò)程中要采用在線(xiàn)式調壓器,不要使用變壓器方式用繼電器接頭來(lái)控制的穩壓器。
3、防止由于外界因素對供電電源產(chǎn)生的傳導影響。
由于外界因素對電源產(chǎn)生的傳導影響要采取以下措施。
。1)采用磁環(huán)方法。
、儆么怒h(huán)防止傳導電流的原理。
磁環(huán)是抑制電磁感應電流的元件,其抑制電磁感應電流的原理是:當電源線(xiàn)穿過(guò)磁環(huán)時(shí),磁環(huán)可等效為一個(gè)串接在電回路中的可變電阻,其阻抗是角頻率的函數。即:Z=f/(ω)
從上式可以看出:隨著(zhù)角頻率的增加其阻抗值再增大。假設Zs是電源阻抗,ZL是負載阻抗,ZC是磁環(huán)的阻抗,其抑制效果為:DB=20Lg[(Zs+ZL+ZC/(ZS+ZL)]
從上述公式中可以看出,磁環(huán)抑制高頻感生電流作用取決于兩個(gè)因素:一是磁環(huán)的阻抗;另一個(gè)是電源阻抗和負載的大小。
、谟么怒h(huán)抑制傳導電流的原則。
磁環(huán)的選用必須遵循兩個(gè)原則:一是選用阻抗值較大的磁環(huán):另一個(gè)是設法降低電源阻抗和負載阻抗的阻值。
。2)采用金屬外殼電源濾波器消除高頻感生電流,特別是在高頻段具有良好的濾波作用。
電源濾波器的選取原則:對于民用產(chǎn)品,應在100KHZ一30MHZ這一頻率范圍內考慮濾波器的濾波性能。軍用電源濾波器的選取依據GJBl51/152CE03,在GJBl51/152CE03中規定了傳導高頻電流的頻率范圍為15KHZ-50MHZ。
4、抑制直流電源電磁輻射的方法。
。1)利用跟隨電壓抑制器件抑制脈沖電壓。
跟隨電壓抑制器中的介質(zhì)能夠吸收高達數千伏安的脈沖功率,它的主要作用是,在反向應用條件下,當承受一個(gè)高能量的大脈沖時(shí),其阻抗立即降至很低,允許大電流通過(guò),同時(shí)把電壓箝位在預定的電壓值上。利用跟隨電壓抑制器的這一特性,脈沖電壓被吸收,使計算機通信與控制系統也減少了脈沖電壓帶來(lái)的負面影響。
。2)使用無(wú)感電容器抑制高頻感生電流。
俗稱(chēng)“隔直通交”是電容器的基本特性,通常在每一個(gè)集成電路芯片的電源和地之間連接一個(gè)無(wú)感電容,將感生電流短路到地,用來(lái)消除感生電流帶來(lái)的影響,使各集成電路芯片之間互不影響。
。3)利用陶瓷濾波器抑制由電磁輻射帶來(lái)的'影響。
陶瓷濾波器是由陶瓷電容器和磁珠組成的T型濾波器,在一些比較重要集成電路的電源和地之間連接一個(gè)陶瓷濾波器,會(huì )很好起到抑制電磁輻射的作用。
5、防止信號在傳輸線(xiàn)上受到電磁幅射的方法。
(1)在計算機通信與控制系統中使用磁珠抑制電磁射。
磁珠主要適用于電源阻抗和負載阻抗都比較小的系統,主要用于抑制1MHZ以上的感生電流所產(chǎn)生的電磁幅射。選擇磁珠也應注意信號的頻率,也就是所選的磁珠不能影響信號的傳輸,磁珠的大小應與電流相適宜,以避免磁珠飽和。
(2)在計算機通信與控制系統中使用雙芯互絞屏蔽電纜做為信號傳輸線(xiàn),屏蔽外界的電磁輻射。
(3)在計算機通信與控制系統中采用光電隔離技術(shù),減少前后級之間的互相影響。
(4) 在計算機通信與控制系統中要使信號線(xiàn)遠離動(dòng)力線(xiàn);電源線(xiàn)與信號線(xiàn)分開(kāi)走線(xiàn)。輸入信號與輸出信號線(xiàn)分開(kāi)走線(xiàn);模擬信號線(xiàn)與數字信號線(xiàn)分開(kāi)走線(xiàn)。
6、防止司服系統中執行機構動(dòng)作回饋的方法。
。1)RC組成熄燼電路的方法。
用電容器和電阻器串聯(lián)起來(lái)接入繼電器的接點(diǎn)上,電容器C把觸點(diǎn)斷開(kāi)的電弧電壓到達最大值的時(shí)間推遲到觸點(diǎn)完全斷開(kāi),用來(lái)抑制觸點(diǎn)間放電。電阻R用來(lái)抑制觸點(diǎn)閉合時(shí)的短路電流。
對于直流繼電器,可選。篟=Vdc/IL,C=IL*K。
式中,Vdc:直流繼電器工作電壓。I:感性負載工作電流。K二0.5-lF/A
對于交流繼電器,可選。篟>0.5*UrmS,C二0.002-0.005(Pc/10) F。
式中,Urms:為交流繼電器額定電壓有效值。Pc:為交流繼電器線(xiàn)圈負載功率。
。2)利用二極管的單向導電特性。
二極管加電阻與負載并接起來(lái),當切斷電源的瞬間,由于反電動(dòng)勢產(chǎn)生的電流,流過(guò)與負載并聯(lián)的二極管,并在負載電阻上消耗掉感應負載所產(chǎn)生的能量,這種結構的電路一般要求二極管的反向電壓為電源電壓的10倍以上。
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